KR102063279B1

KR102063279B1 - 부품 취출이 용이한 조립 지그

Info

Publication number: KR102063279B1
Application number: KR1020180112424A
Authority: KR
Inventors: 이기주
Original assignee: 주식회사 솔텍로보틱스시스템
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2018-09-19
Publication date: 2020-01-08

Abstract

본 발명은 부품 취출이 용이한 조립 지그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 둘 이상의 부품을 결합시키기 위하여 접착제 도포 후 두 부품이 완전히 결합할 때까지 지그를 이용하여 고정한 후 지그로부터 결합된 부품을 쉽게 취출할 수 있는 부품 취출이 용이한 조립 지그에 관한 것이다.
본 발명의 부품 취출이 용이한 조립 지그는, 조립부품이 수용되는 복수의 수용홈이 형성되는 하부고정지그; 상기 하부고정지그와 결합하여 상기 조립부품을 덮는 상부고정지그; 및 상기 하부고정지그의 하부에서 상기 하부고정지그의 위치변화에 따라 상기 수용홈에 수용되어 있는 상기 조립부품을 상기 수용홈으로부터 분리하는 취출지그를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

부품 취출이 용이한 조립 지그{Assembly jig for easily ejecting assembly parts}

본 발명은 부품 취출이 용이한 조립 지그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 둘 이상의 부품을 결합시키기 위하여 접착제 도포 후 두 부품이 완전히 결합할 때까지 지그를 이용하여 고정한 후 지그로부터 결합된 부품을 쉽게 취출할 수 있는 부품 취출이 용이한 조립 지그에 관한 것이다.

특수 공작 기계, 광학 기계, 측정 기계 등의 정밀 기계나 로봇 등은 세밀한 부품으로 이루어지고, 부품의 조립에 고도의 정밀도가 요구된다.

또한, 휴대전화기, 디지털카메라 등의 전자기기는 소형, 박막화됨에 따라 전자기기에 내장되는 전자부품도 소형, 정밀화되고 있다.

이러한 기계부품이나 전자부품은 둘 이상의 하위 부품을 조립하여 상위 부품으로 제작한다. 이때, 둘 이상의 부품이 완전히 결합될 때까지 특정 조건하에서 일정시간 조립부품을 고정하기 위하여 부품 조립용 지그가 이용된다.

일반적으로 지그에 조립부품을 삽입하여 고정하고, 지그로부터 조립부품을 분리하는 작업단계는 작업자에 의한 수작업으로 이루어진다. 그리고 하나의 지그에는 여러 조립부품을 삽입하여 고정한다.

그러나 조립부품의 크기가 작기 때문에 작업자가 조립부품을 지그에서 하나하나 분리하는데 어려움이 있으며, 지그로부터 다수의 조립부품을 분리하는데 상단한 시간이 소요된다. 또한, 조립부품의 분리과정에서 조립부품이 손상될 우려가 있다.

이와 같은 과정에서 최종 조립부품의 불량을 초래하고 생산성이 저하되는 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0818472호(2008.04.02.) 대한민국 등록특허공보 제10-1101863호(2012.01.05.)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지그를 이용하여 둘 이상의 부품을 결합시킬 때, 결합된 조립부품의 취출이 용이하고, 생산성을 향상시킬 수 있는 부품 취출이 용이한 조립 지그를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 부품 취출이 용이한 조립 지그는, 조립부품이 수용되는 복수의 수용홈이 형성되는 하부고정지그; 상기 하부고정지그와 결합하여 상기 조립부품을 덮는 상부고정지그; 및 상기 하부고정지그의 하부에서 상기 하부고정지그의 위치변화에 따라 상기 수용홈에 수용되어 있는 상기 조립부품을 상기 수용홈으로부터 분리하는 취출지그를 포함하여 이루어진다.

상기 하부고정지그는, 상기 수용홈이 형성되는 지그본체와, 상기 지그본체의 양측에서 상기 지그본체를 따라 이동하는 슬라이드부와, 상기 슬라이드부에 등간격으로 장착되는 복수의 이동자석으로 이루어지고, 상기 상부고정지그에는 상기 이동자석과 마주하는 복수의 고정자석이 장착되며, 복수의 상기 이동자석은 N극과 S극이 번갈아 위치하고, 복수의 상기 고정자석은 N극과 S극이 번갈아 위치하며, 상기 이동자석과 고정자석은 상기 슬라이드부의 위치에 따라 마주하는 극성이 바뀐다.

그리고 상기 이동자석은 n개로 이루어지고, 상기 고정자석은 n-1개로 이루어지며, 서로 마주하는 이동자석과 고정자석의 극성이 다르면 인력에 의해 상기 하부고정지그와 상부고정지그가 결합된 상태로 고정되고, 서로 마주하는 이동자석과 고정자석의 극성이 동일하면 척력에 의해 상기 상부고정지그가 상기 하부고정지그로부터 분리된다.

또한, 상기 하부고정지그는 상기 슬라이드부를 어느 일방향으로 가압하는 탄성부를 더 포함하고, 상기 지그본체에는 상기 수용홈과 연통되는 취출홀이 형성되며, 상기 슬라이드부의 하부에는 가압면이 형성되고, 상기 취출지그에는, 상기 취출홀에 삽입되어 상기 수용홈에 수용되어 있는 조립부품을 상부로 밀어내는 취출핀과, 상기 가압면과 접촉하여 상기 슬라이드부를 다른 일방향으로 이동시키는 가압돌기가 형성된다.

한편, 상기 하부고정지그는 상기 취출지그의 상부에 회전축을 중심으로 회전가능하도록 결합될 수 있고, 복수의 상기 수용홈은 상기 회전축을 중심으로 등간격으로 원형 배열되도록 형성되며, 상기 수용홈의 하부에는 취출홀에 의해 서로 연결되는 승강홈이 형성되고, 상기 취출홀에는 취출핀이 삽입되며, 상기 승강홈에는 상기 승강홈에 상하 이동가능하게 삽입되어 상기 취출핀을 밀어올리는 이동자석이 삽입되고, 상기 취출지그에는 상기 이동자석과 마주하는 복수의 취출자석이 장착되며, 복수의 상기 이동자석은 N극과 S극이 번갈아 위치하고, 복수의 상기 취출자석은 N극과 S극이 번갈아 위치하며, 상기 이동자석과 취출자석은 상기 하부고정지그가 상기 회전축을 중심으로 회전함에 따라 마주하는 극성이 바뀐다.

그리고 상기 하부고정지그가 회전하여 서로 마주하는 이동자석과 취출자석의 극성이 달라지면 상기 이동자석이 하강하고, 상기 하부고정지그가 회전하여 서로 마주하는 이동자석과 취출자석의 극성이 같아지면 상기 이동자석이 상승하여 상기 취출핀을 상기 수용홈으로 밀어올린다.

본 발명의 부품 취출이 용이한 조립 지그는 하고정지그와 취출지그의 결합구조를 이용하여 복수의 조립부품을 쉽게 분리할 수 있다. 또한, 본 발명은 조립부품의 손상을 방지하고, 조립부품의 분리 및 제거 시간을 단축함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 부품 취출이 용이한 조립 지그의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하부고정지그의 평면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 부품 취출이 용이한 조립 지그의 단면구조도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하부고정지그와 상부고정지그가 결합된 상태를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 취출지그의 평면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하부고정지그와 취출지그가 결합된 상태를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 부품 취출이 용이한 조립 지그의 사시도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하부고정지그의 평면도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 부품 취출이 용이한 조립 지그의 단면 구조도.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하부고정지그와 취출지그의 사시도.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 부품 취출이 용이한 조립 지그의 작동상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 부품 취출이 용이한 조립 지그에 대하여 자세히 설명한다.

제1 실시예

본 발명의 제1 실시예에 따른 부품 취출이 용이한 조립 지그는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 하부고정지그(100), 상부고정지그(200) 및 취출지그(300)로 이루어진다.

도 1에 도시된 바와 같이, 하부고정지그(100)에는 조립부품이 수용되는 복수의 수용홈(111)이 형성된다. 이러한 하부고정지그(100)는 지그본체(110), 슬라이드부(120), 이동자석(130) 및 탄성부(140)로 이루어진다.

지그본체(110)에는 복수의 수용홈(111)이 형성된다. 그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 지그본체(110)의 하부에는 수용홈(111)과 연통되는 취출홀(112)이 형성된다. 취출홀(112)은 취출지그(300)가 하부고정지그(100)의 하부에 결합될 때 취출핀(310)이 삽입된다. 또한, 지그본체(110)의 양측에는 슬라이드부(120)가 삽입되는 작동공간(113)이 형성된다. 작동공간(113)은 상부 및 하부가 개방형성되어 슬라이드부(120)의 상부 및 하부가 노출된다.

슬라이드부(120)는 지그본체(110)의 양측에서 지그본체(110)를 따라 이동한다. 즉 슬라이드부(120)는 작동공간(113)에 삽입되어 작동공간(113)에서 양방향으로 왕복이동할 수 있다. 그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 슬라이드부(120)의 하부에는 가압면(121)이 형성된다. 가압면(121)은 빗면으로 형성되어 하부에서 상부로 향하는 힘이 작용하면 슬라이드부(120)가 작동공간(113)에서 탄성부(140)가 위치한 방향으로 수평이동하게 된다.

이동자석(130)은 슬라이드부(120)의 상부에 장착된다. 이러한 이동자석(130)은 복수개로 이루어져 슬라이드부(120)에 등간격으로 장착된다. 제1 실시예에서 슬라이드부(120)에는 4개의 이동자석(130)이 장착되고, 4개의 이동자석(130)은 N극과 S극이 번갈아 위치한다.

탄성부(140)는 슬라이드부(120)를 어느 일방향으로 가압한다. 구체적으로 탄성부(140)는 코일스프링으로서 작동공간(113)에 삽입된다. 그리고 탄성부(140)는 슬라이드부(120)에 의해 압축되고, 압축된 탄성부(140)는 슬라이드부(120)를 반대방향으로 밀어 원위치로 이동시킨다.

상부고정지그(200)는 하부고정지그(100)와 결합하여 조립부품을 덮는다. 그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 상부고정지그(200)에는 복수의 이동자석(130)과 마주하는 복수의 고정자석(210)이 장착된다. 고정자석(210)의 수(n-1개)는 이동자석(130)(n개)의 수보다 적다. 제1 실시예에서는 상부고정지그(200)에 3개의 고정자석(210)이 장착된다. 이러한 복수의 고정자석(210)은 N극과 S극이 번갈아 위치한다. 이에 따라 슬라이드부(120)의 위치에 따라 고정자석(210)과 마주하는 이동자석(130)의 극성이 달라지게 된다.

취출지그(300)는 하부고정지그(100)의 하부에서 하부고정지그(100)의 위치변화에 따라 수용홈(111)에 수용되어 있는 조립부품을 수용홈(111)으로부터 분리한다. 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 취출지그(300)의 상부에는 취출핀(310)과 가압돌기(320)가 형성된다. 취출핀(310)은 취출지그(300)가 하부고정지의 하부에 결합될 때 취출홀(112)에 삽입되어 수용홈(111)에 수용되어 있는 조립부품을 상부로 밀어낸다. 가압돌기(320)는 도 6에 도시된 바와 같이 가압면(121)과 접촉하여 슬라이드부(120)를 탄성부(140) 방향으로 이동시킨다. 가압돌기(320)에 의해 슬라이드부(120)가 탄성부(140) 방향으로 이동하여 탄성부(140)를 압축시킨다.

다음은 본 발명의 제1 실시예에 따른 부품 취출이 용이한 조립 지그의 작동방법에 대하여 설명한다.

먼저, 수용홈(111)에 조립부품을 삽입하고, 상부고정지그(200)를 하부고정지그(100)의 상부에 결합시킨다. 하부고정지그(100)와 상부고정지그(200)의 결합위치를 안내하기 위하여, 하부고정지그(100)의 상부에는 안내돌기(미도시)가 형성되고, 상부고정지그(200)의 하부에는 안내돌기가 삽입되는 안내홈(미도시)이 형성된다.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 이동자석(130)과 고정자석(210)은 서로 다른 극성이 마주하게 된다. 이에 따라 이동자석(130)과 고정자석(210) 사이에 인력이 작용하고, 자석의 인력에 의해 하부고정지그(100)와 상부고정지그(200)가 결합된 상태로 고정된다.

이와 같이 하부고정지그(100)와 상부고정지그(200)가 결합하여 고정된 상태로 일정시간 유지하여 조립부품이 완전히 결합되도록 한다.

이후, 서로 결합되어 있는 하부고정지그(100)와 상부고정지그(200)를 취출지그(300)의 상부로 이동시킨다. 즉 하부고정지그(100)를 취출지그(300)의 상부에 결합시킨다. 하부고정지그(100)와 취출지그(300)의 결합위치를 안내하기 위하여, 하부고정지그(100)의 하부에는 안내홈(미도시)이 형성되고, 취출지그(300)의 상부에는 안내홈에 삽입되는 안내돌기(미도시)가 형성된다.

하부고정지그(100)와 취출지그(300)의 결합을 위하여 하부고정지그(100)가 취출지그(300)의 상부에서 하강하면, 도 6에 도시된 바와 같이 가압돌기(320)가 가압면(121)에 접촉하여 슬라이드부(120)를 탄성부(140) 방향으로 밀어낸다. 이에 따라 슬라이드부(120)에 의해 탄성부(140)가 압축된다. 또한, 슬라이드부(120)가 이동함에 따라 이동자석(130)과 고정자석(210)은 동일한 극성이 마주하게 된다. 이에 따라 이동자석(130)과 고정자석(210) 사이의 척력에 의해 상부고정지그(200)가 상승하여 하부고정지그(100)로부터 분리된다. 하부고정지그(100)가 완전히 하강하여 취출지그(300)와 결합하면, 취출핀(310)이 취출홀(112)을 관통하여 수용홈(111)에 수용되어 있는 조립부품을 밀어올린다. 취출핀(310)에 의해 상승하는 조립부품의 상승높이는 상부고정지그(200)의 상승높이보다 작다.

하부고정지그(100)와 취출지그(300)가 완전히 결합된 후에는 상부고정지그(200)와 조립부품을 쉽게 분리하여 제거할 수 있다.

제2 실시예

본 발명의 제2 실시예에 따른 부품 취출이 용이한 조립 지그는 도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 하부고정지그(100), 상부고정지그(200) 및 취출지그(300)로 이루어진다.

제2 실시예에서 하부고정지그(100)는 도 7에 도시된 바와 같이 원형으로 형성된다. 그리고 하부고정지그(100)는 원형 취출지그(300)의 상부에 회전축(330)을 중심으로 회전가능하도록 결합된다. 그리고 도 8에 도시된 바와 같이, 하부고정지그(100)의 상부에는 복수의 수용홈(111)이 형성되고, 복수의 수용홈(111)은 회전축(330)을 중심으로 등간격으로 원형 배열된다. 그리고 도 9에 도시된 바와 같이, 수용홈(111)의 하부에는 승강홈(114)이 형성된다. 수용홈(111)과 승강홈(114)은 취출홀(112)에 의해 서로 연결되고, 취출홀(112)에는 취출핀(310)이 삽입된다. 승강홈(114)에는 이동자석(130)이 삽입되고, 도 10에 도시된 바와 같이 복수의 이동자석(130)은 N극과 S극이 번갈아 위치한다. 이동자석(130)은 승강홈(114)에 상하 이동가능하게 삽입되어 취출핀(310)을 밀어올린다. 그리고 하부고정지그(100)의 상부에는 복수의 자성부(미도시)가 장착된다.

상부고정지그(200)는 원형으로 형성되고, 하부고정지그(100)의 상부에 결합된다. 그리고 하부고정지그(100)의 하부에는 하부고정지그(100)에 장착되어 있는 자성부에 대응되는 위치에 고정자석(미도시)이 장착된다. 이에 따라 고정자석이 자성부에 부착되어 상부고정지그(200)가 하부고정지그(100)의 상부에 결합된다. 그리고 하부고정지그(100)와 상부고정지그(200)의 결합위치를 안내하기 위하여 하부고정지그(100)에 안내돌기(미도시)가 형성되고 상부고정지그(200)에 안내돌기가 삽입되는 안내홈(미도시)이 형성된다.

취출지그(300)는 원형으로 형성된다. 그리고 도 10에 도시된 바와 같이, 취출지그(300)의 상부에 이동자석(130)과 마주하는 위치에 취출자석(340)이 장착된다. 복수의 취출자석(340)은 N극과 S극이 번갈아 위치한다.

이에 따라 취출지그(300)의 상부에 결합되어 있는 하부고정지그(100)가 회전축(330)을 중심으로 회전하면 이동자석(130)과 취출자석(340)의 서로 마주하는 극성이 바뀐다. 도 11(a)에 도시된 바와 같이, 서로 마주하는 이동자석(130)과 취출자석(340)의 극성이 다르면 이동자석(130)과 취출자석(340) 사이에 발생하는 인력에 의해 이동자석(130) 및 취출핀(310)이 하강한다. 그리고 도 11(b)에 도시된 바와 같이, 하부고정지그(100)가 회전하여 서로 마주하는 이동자석(130)과 취출자석(340)의 극성이 같아지면 이동자석(130)과 취출자석(340) 사이에 발생하는 척력에 의해 이동자석(130)이 상승한다. 이동자석(130)이 상승함에 따라 취출핀(310)이 상승하여 수용홈(111)에 삽입되어 있는 조립부품을 밀어올린다. 제2 실시예에서는 하부고정지그(100)를 회전시켜 이동자석(130) 및 취출핀(310)을 상승시키기 전에 상부고정지그(200)를 먼저 분리한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 부품 취출이 용이한 조립 지그는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

100 : 하부고정지그, 110 : 지그본체,
111 : 수용홈, 112 : 취출홀,
113 : 작동공간, 114 : 승강홈,
120 : 슬라이드부, 121 : 가압면,
130 : 이동자석, 140 : 탄성부,
200 : 상부고정지그, 210 : 고정자석,
300 : 취출지그, 310 : 취출핀,
320 : 가압돌기, 330 : 회전축,
340 : 취출자석,

Claims

조립부품이 수용되는 복수의 수용홈이 형성되는 하부고정지그;
상기 하부고정지그와 결합하여 상기 조립부품을 덮는 상부고정지그 및
상기 하부고정지그의 하부에서 상기 하부고정지그의 위치변화에 따라 상기 수용홈에 수용되어 있는 상기 조립부품을 상기 수용홈으로부터 분리하는 취출지그를 포함하며;
상기 하부고정지그는,
상기 수용홈이 형성되는 지그본체와,
상기 지그본체의 양측에서 상기 지그본체를 따라 이동하는 슬라이드부와,
상기 슬라이드부에 등간격으로 장착되는 복수의 이동자석으로 이루어지고,
상기 상부고정지그에는 상기 이동자석과 마주하는 복수의 고정자석이 장착되며,
복수의 상기 이동자석은 N극과 S극이 번갈아 위치하고,
복수의 상기 고정자석은 N극과 S극이 번갈아 위치하며,
상기 이동자석과 고정자석은 상기 슬라이드부의 위치에 따라 마주하는 극성이 바뀌는 것을 특징으로 하는 부품 취출이 용이한 조립 지그.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 이동자석은 n개로 이루어지고,
상기 고정자석은 n-1개로 이루어지며,
서로 마주하는 이동자석과 고정자석의 극성이 다르면 인력에 의해 상기 하부고정지그와 상부고정지그가 결합된 상태로 고정되고,
서로 마주하는 이동자석과 고정자석의 극성이 동일하면 척력에 의해 상기 상부고정지그가 상기 하부고정지그로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 부품 취출이 용이한 조립 지그.
청구항 1에 있어서,
상기 하부고정지그는 상기 슬라이드부를 어느 일방향으로 가압하는 탄성부를 더 포함하고,
상기 지그본체에는 상기 수용홈과 연통되는 취출홀이 형성되며,
상기 슬라이드부의 하부에는 가압면이 형성되고,
상기 취출지그에는,
상기 취출홀에 삽입되어 상기 수용홈에 수용되어 있는 조립부품을 상부로 밀어내는 취출핀과,
상기 가압면과 접촉하여 상기 슬라이드부를 다른 일방향으로 이동시키는 가압돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 부품 취출이 용이한 조립 지그.
청구항 1에 있어서,
상기 하부고정지그는 상기 취출지그의 상부에 회전축을 중심으로 회전가능하도록 결합되고,
복수의 상기 수용홈은 상기 회전축을 중심으로 등간격으로 원형 배열되도록 형성되며,
상기 수용홈의 하부에는 취출홀에 의해 서로 연결되는 승강홈이 형성되고,
상기 취출홀에는 취출핀이 삽입되며,
상기 승강홈에는 상기 승강홈에 상하 이동가능하게 삽입되어 상기 취출핀을 밀어올리는 이동자석이 삽입되고,
상기 취출지그에는 상기 이동자석과 마주하는 복수의 취출자석이 장착되며,
복수의 상기 이동자석은 N극과 S극이 번갈아 위치하고,
복수의 상기 취출자석은 N극과 S극이 번갈아 위치하며,
상기 이동자석과 취출자석은 상기 하부고정지그가 상기 회전축을 중심으로 회전함에 따라 마주하는 극성이 바뀌는 것을 특징으로 하는 부품 취출이 용이한 조립 지그.
청구항 5에 있어서,
상기 하부고정지그가 회전하여 서로 마주하는 이동자석과 취출자석의 극성이 달라지면 상기 이동자석이 하강하고,
상기 하부고정지그가 회전하여 서로 마주하는 이동자석과 취출자석의 극성이 같아지면 상기 이동자석이 상승하여 상기 취출핀을 상기 수용홈으로 밀어올리는 것을 특징으로 하는 부품 취출이 용이한 조립 지그.