KR102126650B1 - 오일 팬 부품 조립 장치 - Google Patents

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KR102126650B1 KR1020200035178A KR20200035178A KR102126650B1 KR 102126650 B1 KR102126650 B1 KR 102126650B1 KR 1020200035178 A KR1020200035178 A KR 1020200035178A KR 20200035178 A KR20200035178 A KR 20200035178A KR 102126650 B1 KR102126650 B1 KR 102126650B1
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Abstract

오일 팬 부품 조립 장치는 오일 팬이 상측으로부터 안착되며 선형 왕복 이동하는 이동식 지그와, 이동식 지그의 상측에 배치되어 이동식 지그에 안착된 오일 팬을 하방으로 가압하도록 상하로 왕복 이동하는 가압 부재와, 이동식 지그의 일측방에 배치되어 이동식 지그에 안착된 오일 팬의 외측부에 형성된 볼트 체결구에 볼트를 체결하는 볼트 체결 유닛와, 이동식 지그의 타측방에 배치되어 이동식 지그에 안착된 오일 팬의 외측부에 형성된 핀 삽입구에 가이드 핀을 삽입하는 핀 삽입 유닛을 포함한다.

Description

오일 팬 부품 조립 장치{OIL PAN COMPONENT ASSEMBLY APPARATUS}
본 발명은 오일 팬 부품 조립 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량용 오일 팬에 볼트, 핀과 같은 부품을 조립하기 위한 오일 팬 부품 조립 장치에 관한 것이다.
자동차의 수많은 부품을 조립하는 과정이 대부분 자동화되면서 부품 조립을 위한 다양한 설비가 제공되고 있다. 공정 라인에서 부분별 본체가 이송되고 라인 상의 개별 위치에 배치된 조립 로봇과 같은 장치들이 이송된 본체에 조립 대상 부품을 조립하는 과정이 순차적으로 수행된다.
라인을 통해 이송되는 오일 팬과 같은 구성은 부품이 체결되는 방향이 다양하다. 대체로 수평 또는 수직 방향으로 다수의 부품이 체결되는 각도를 기준으로 배치되어 이송되며, 일부 비스듬한 각도로 체결되는 부품에 대해서는 별도의 조립 장치 구성이 요구된다.
통상적으로 고정된 상태의 본체에 볼트와 같은 부품을 체결하는데 사용되는 장치는 수직 또는 수평 방향을 기준으로 동작하므로 볼트 헤드에 대한 각도 조정 및 체결을 위한 토크 인가에 대한 동작과 이를 위한 구성이 분리되지 않고 있다. 그러나, 미세한 각도 편차가 존재하는 상황에서 볼트 헤드에 대한 각도를 조정하거나 볼트 체결을 위해 토크를 인가하는 상황에서 조립 불량이 발생하는 경우 볼트와 더불어 조립할 본체까지 손상이 되는 경우가 빈번하다.
따라서 체결 각도 조정을 위한 동작 및 구성과 토크 인가를 위한 동작 및 구성이 분리 가능한 부품 조립 장치가 요구된다.
한국 등록 특허 공보 제10-1537778호
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 오일 팬이 상측으로부터 안착되며 선형 왕복 이동하는 이동식 지그와, 이동식 지그의 상측에 배치되어 이동식 지그에 안착된 오일 팬을 하방으로 가압하도록 상하로 왕복 이동하는 가압 부재와, 이동식 지그의 일측방에 배치되어 이동식 지그에 안착된 오일 팬의 외측부에 형성된 볼트 체결구에 볼트를 체결하는 볼트 체결 유닛와, 이동식 지그의 타측방에 배치되어 이동식 지그에 안착된 오일 팬의 외측부에 형성된 핀 삽입구에 가이드 핀을 삽입하는 핀 삽입 유닛을 포함하는 오일 팬 부품 조립 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 팬 부품 조립 장치는 오일 팬이 상측으로부터 안착되며 선형 왕복 이동하는 이동식 지그와, 이동식 지그의 상측에 배치되어 이동식 지그에 안착된 오일 팬을 하방으로 가압하도록 상하로 왕복 이동하는 가압 유닛과, 이동식 지그의 일측방에 배치되어 이동식 지그에 안착된 오일 팬의 외측부에 형성된 볼트 체결구에 볼트를 체결하는 볼트 체결 유닛와, 이동식 지그의 타측방에 배치되어 이동식 지그에 안착된 오일 팬의 외측부에 형성된 핀 삽입구에 가이드 핀을 삽입하는 핀 삽입 유닛을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 볼트 체결 유닛은, 상측에 경사면을 가지는 지지대; 상기 지지대의 상기 경사면에 선형 왕복 이동 가능하게 연결된 수평 플레이트; 상기 수평 플레이트의 후단부에서 상기 수평 플레이트로부터 수직하게 연장 형성되고 관통공이 형성되는 제1 수직 플레이트; 상기 수평 플레이트의 전단부에서 상기 수평 플레이트로부터 수직하게 연장 형성되고 관통공이 형성되는 제2 수직 플레이트; 상기 제1 수직 플레이트의 후방의 상기 지지대 상에 배치되며, 상기 지지대에 대해 상기 수평 플레이트, 상기 제1 수직 플레이트 및 상기 제2 수직 플레이트가 선형 왕복 이동하도록 상기 제1 수직 플레이트에 힘을 인가하는 제1 선형 액추에이터; 상기 제1 수직 플레이트의 후면에 고정되는 구동 모터; 상기 제1 수직 플레이트의 전면에 고정되며 상기 제1 수직 플레이트의 관통공과 연결되는 원통형 중공이 형성된 제1 지지 부재; 상기 제2 수직 플레이트의 전면에 고정되며 상기 제2 수직 플레이트의 관통공과 연결되는 원통형 중공이 형성된 제2 지지 부재; 원통 형상으로 형성되어 상기 제1 지지 부재를 관통하도록 배치되며 후단이 상기 구동 모터에 연결되어 회전하고 전방을 향하여 개방된 삽입구가 형성되는 제1 회전 부재; 원통 형상으로 형성되어 상기 제2 지지 부재를 관통하도록 배치되며 후단이 상기 제1 회전 부재에 분리 가능하게 연결되어 상기 제1 회전 부재와 연결 시 상기 제1 회전 부재로부터 동력을 전달받아 회전하고 전방을 향하여 개방된 삽입구가 형성되는 제2 회전 부재; 및 상기 제2 회전 부재의 상기 삽입구에 삽입되며 전단에 체결하려는 볼트의 헤드가 삽입되는 볼트 삽입홈이 형성되고 상기 제2 회전 부재로부터 인출 시 상기 제2 회전 부재와 개별적으로 회전 가능하며 상기 제2 회전 부재로 수납 시 상기 제2 회전 부재와 함께 회전하는 볼트 체결 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 볼트 체결 유닛은, 상기 제1 회전 부재의 상기 삽입구 내측 후퇴면에 지지되어 상기 제2 회전 부재의 후방 단면에 탄성력을 인가하는 제1 탄성 부재; 상기 제2 회전 부재의 상기 삽입구 내측 후퇴면에 지지되어 상기 볼트 체결 부재의 후방 단면에 탄성력을 인가하는 제2 탄성 부재; 및 상기 제2 회전 부재의 상기 삽입구 내측 후퇴면에 고정되며 상기 볼트 체결 부재의 전단부가 상기 제2 회전 부재의 전단부로부터 전방으로 이격되어 배치되는 인출 위치와 상기 제2 회전 부재에 수납되는 수납 위치 간에 왕복 이동 가능하도록 상기 볼트 체결 부재를 이동시키는 제2 선형 액추에이터를 포함하고, 상기 제1 회전 부재는 전단부 내주면에 제1 내부 기어부를 구비하고, 상기 제2 회전 부재는 후단부 외주면에 제1 외부 기어부를 구비하며, 전단부 내주면에 제2 내부 기어부를 구비하고, 상기 볼트 체결 부재는 전단부로부터 소정 거리만큼 후방으로 이격된 위치의 외주면에 제2 외부 기어부를 구비하며, 상기 제2 회전 부재는 상기 제1 회전 부재로부터 전방으로 인출되는 인출 위치와 상기 제1 회전 부재에 수납되는 수납 위치 간에 왕복 이동 가능하며, 인출 위치에 배치되는 경우 상기 제1 내부 기어부와 상기 제1 외부 기어부가 서로 기어 결합되어 상기 제1 회전 부재로부터 회전력을 전달받고, 상기 볼트 체결 부재는 수납 위치에 배치되는 경우 상기 제2 내부 기어부와 상기 제2 외부 기어부가 서로 기어 결합되어 상기 제2 회전 부재로부터 회전력을 전달받을 수 있다.
본 발명에 의하면, 볼트 체결 유닛에 의해 오일 팬에 볼트를 체결하는 각 단계에 따라 제2 회전 부재 및 볼트 체결 부재의 회전력 전달과 인출 및 수납이 이루어짐으로써 볼트 헤드에 대한 각도 조정이 효과적이고 오일 팬과 볼트 체결 유닛에 가해지는 충격을 최소화하여 손상을 방지할 수 있으며, 정확한 각도와 충분한 압력 및 토크를 통해 볼트를 체결함으로써 볼트 체결 불량율을 현저히 감소시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 팬 부품 조립 장치를 도시한 사진이다.
도 2는 도 1의 오일 팬 부품 조립 장치의 볼트 체결 유닛의 개략적인 측면도이다.
도 3 내지 도 5는 도 2의 볼트 체결 유닛의 개략적인 부분확대평단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 오일 팬 부품 조립 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 오일 팬 부품 조립 장치(10)는 이동식 지그(100)와, 가압 유닛(200)과, 볼트 체결 유닛(300)과, 핀 삽입 유닛(400)을 포함한다.
이동식 지그(100)는 오일 팬(20)이 상측으로부터 안착되며 선형 왕복 이동 가능하게 구성된다. 이동식 지그(100)는 통상적인 선형 구동 수단 상에 연결되어 각각의 부품의 조립이 수행되는 위치로 이동할 수 있다.
가압 유닛(200)은 이동식 지그(100)의 상측에 배치되어 이동식 지그(100)에 안착된 오일 팬(20)을 하방으로 가압하도록 상하로 왕복 이동한다. 가압 유닛(200)은 각각의 부품의 조립이 수행되는 위치마다 개별적으로 배치되거나 이동식 지그(100)와 함께 선형 왕복 이동 가능하게 구성되어 이동식 지그(100)와 함께 이동하여 해당 위치에서 오일 팬(20)을 가압하여 고정할 수 있다. 가압 유닛(200)은 통상적인 선형 구동 장치를 통해 상하로 이동하는 가압 부재를 구비하여 오일 팬(20)의 상면을 가압함으로써 오일 팬(20)을 고정할 수 있다.
볼트 체결 유닛(300)은 이동식 지그(100)의 일측방에 배치되어 이동식 지그(100)에 안착된 오일 팬(20)의 외측부에 형성된 볼트 체결구에 볼트를 체결한다. 볼트 체결 유닛(300)과 인접한 위치로 이동식 지그(100)가 이동하게 되면 상측으로부터 가압 유닛(200)이 하강하여 오일 팬(20)이 움직이지 않도록 가압하여 고정하게 된다. 볼트 체결 유닛(300)은 오일 팬(20)에 근접하여 볼트 체결 동작을 수행하며 이와 관련된 상세한 설명은 후술한다.
핀 삽입 유닛(400)은 이동식 지그(100)의 타측방에 배치되어 이동식 지그(100)에 안착된 오일 팬(20)의 외측부에 형성된 핀 삽입구에 가이드 핀을 삽입한다. 핀 삽입 유닛(400)은 볼트 체결 유닛(300)의 반대측에 위치하여 핀 삽입 동작을 수행할 수 있다. 핀 삽입 유닛(400)은 통상적인 가이드 핀 공급 수단을 통해 핀 파지부에 가이드 핀이 배치되고 이동식 지그(100)가 핀 삽입 유닛(400)과 인접한 위치로 이동하게 되면 오일 팬(20)이 가압 유닛(200)에 의해 고정된 상태에서 핀 삽입 동작을 수행할 수 있다. 핀 삽입 유닛(400)은 공지의 가압 수단을 구비하여 오일 팬(20)의 핀 삽입구에 가이드 핀을 밀어 넣을 수 있다.
볼트 체결 유닛(300)은 지지대(310)와, 수평 플레이트(320)와, 제1 수직 플레이트(330)와, 제2 수직 플레이트(340)와, 제1 지지 부재(350)와, 제2 지지 부재(360)와, 제1 회전 부재(370)와, 제2 회전 부재(380)와, 볼트 체결 부재(390)를 포함할 수 있다.
지지대(310)는 작업장 바닥에 설치되어 고정될 수 있다. 지지대(310)의 상면은 경사를 가지도록 형성될 수 있다. 지지대(310)의 상측 경사면은 볼트가 오일 팬(20)에 체결 되는 각도에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 지지대(310)는 별도의 틸팅 수단(미도시)을 통해 볼트 체결 각도에 따라 상측 경사면의 각도가 조정되도록 구성될 수 있다.
지지대(310)의 경사면에는 수평 플레이트(320)가 선형 왕복 이동 가능하게 연결될 수 있다. 지지대(310) 상에 형성된 슬라이드 레일(미도시) 상에 슬라이더(311)가 선형 이동 가능하게 연결되고 슬라이더(311)에 수평 플레이트(320)가 고정됨으로써 수평 플레이트(320)가 볼트 체결 방향으로 오일 팬(20)에 근접하거나 오일 팬(20)으로부터 이격되도록 이동할 수 있다.
수평 플레이트(320)의 후단부에는 수평 플레이트(320)로부터 상방을 향하여 수직하게 제1 수직 플레이트(330)가 연장 형성될 수 있다. 제1 수직 플레이트(330)에는 볼트 체결 방향으로 천공된 관통공이 형성될 수 있다.
수평 플레이트(320)의 전단부에는 수평 플레이트(320)로부터 상방을 향하여 수직하게 제2 수직 플레이트(340)가 연장 형성될 수 있다. 제2 수직 플레이트(340)에는 볼트 체결 방향으로 천공된 관통공이 형성될 수 있다.
제1 수직 플레이트(330)의 후방의 지지대(310) 상에는 제1 선형 액추에이터(312)가 배치될 수 있다. 제1 선형 액추에이터(312)는 지지대(310)에 대해 수평 플레이트(320), 제1 수직 플레이트(330) 및 제2 수직 플레이트(340)가 선형 왕복 이동하도록 제1 수직 플레이트(330)에 힘을 인가할 수 있다. 제1 선형 액추에이터(312)가 제1 수직 플레이트(330)를 밀어내면 수평 플레이트(320), 제1 수직 플레이트(330) 및 제2 수직 플레이트(340)가 볼트 체결 방향으로 오일 팬(20)에 근접하거나 오일 팬(20)으로부터 이격되도록 이동할 수 있다.
제1 수직 플레이트(330)의 후면에는 볼트의 체결을 위한 회전력을 제공하는 구동 모터(313)가 고정될 수 있다. 구동 모터(313)는 본체가 제1 수직 플레이트(330)의 후방에 배치되고 구동축이 제1 수직 플레이트(330)에 형성된 관통공을 통해 제1 수직 플레이트(330)의 전면측으로 노출되도록 배치될 수 있다.
제1 수직 플레이트(330)의 전면에는 원통형 중공이 형성된 제1 지지 부재(350)가 고정될 수 있다. 제1 지지 부재(350)의 중공은 제1 수직 플레이트(330)의 관통공과 연결될 수 있다. 제1 지지 부재(350)는 중공이 형성되며 제1 수직 플레이트(330)에 고정되는 플레이트와 중공으로부터 플레이트에 수직하게 연장 형성되는 원통 형상의 튜브를 포함할 수 있다.
제2 수직 플레이트(340)의 전면에는 원통형 중공이 형성된 제2 지지 부재(360)가 고정될 수 있다. 제2 지지 부재(360)의 중공은 제2 수직 플레이트(340)의 관통공과 연결될 수 있다. 제2 지지 부재(360)는 중공이 형성되며 제2 수직 플레이트(340)에 고정되는 플레이트와 중공으로부터 플레이트에 수직하게 연장 형성되는 원통 형상의 튜브를 포함할 수 있다.
제1 회전 부재(370)는 원통 형상으로 형성되어 제1 지지 부재(350)를 관통하도록 배치될 수 있다. 제1 회전 부재(370)는 후단이 구동 모터(313)에 연결되어 회전하고 전방을 향하여 개방된 삽입구가 형성될 수 있다. 제1 회전 부재(370)는 구동 모터(313)에 동력 전달 가능하게 연결된 후단으로부터 전방으로 연장되며, 제1 수직 플레이트(330)의 관통공과 제1 지지 부재(350)의 중공을 차례로 통과하여 제1 지지 부재(350)의 전방으로 노출될 수 있다. 제1 회전 부재(370)는 전방측 단부에 삽입구를 구비하며, 소정 깊이로 후퇴된 삽입홈을 포함할 수 있다.
제2 회전 부재(380)는 원통 형상으로 형성되어 제2 지지 부재(360)를 관통하도록 배치될 수 있다. 제2 회전 부재(380)는 후단이 제1 회전 부재(370)에 분리 가능하게 연결될 수 있다. 제2 회전 부재(380)는 제1 회전 부재(370)에 동력 전달 가능하게 연결된 후단으로부터 전방으로 연장되며, 제2 수직 플레이트(340)의 관통공과 제2 지지 부재(360)의 중공을 차례로 통과하여 제2 지지 부재(360)의 전방으로 노출될 수 있다. 제2 회전 부재(380)는 제1 회전 부재(370)와 연결 시 제1 회전 부재(370)로부터 동력을 전달받아 회전할 수 있다. 제2 회전 부재(380)의 후단부는 제1 회전 부재(370)의 전방측 삽입구에 삽입됨으로써 제1 회전 부재(370)와 동력 전달 가능하게 연결될 수 있다. 제2 회전 부재(380)는 전방을 향하여 개방된 삽입구가 형성될 수 있다. 제2 회전 부재(380)는 전방측 단부에 삽입구를 구비하며, 소정 깊이로 후퇴된 삽입홈을 포함할 수 있다.
볼트 체결 부재(390)는 제2 회전 부재(380)의 삽입구에 삽입되어 제2 회전 부재(380)와 동력 전달 가능하게 연결될 수 있다. 볼트 체결 부재(390)의 전단에는 볼트의 헤드가 삽입되는 볼트 삽입홈(391)이 형성될 수 있다. 볼트 체결 부재(390)는 제2 회전 부재(380)로부터 전단부가 인출되거나 제2 회전 부재(380)에 전단부까지 삽입되도록 제2 회전 부재(380)에 대해 선형 이동 가능하게 연결될 수 있다. 볼트 체결 부재(390)는 전단부가 제2 회전 부재(380)로부터 인출되는 경우 제2 회전 부재(380)와 개별적으로 회전 가능하며 제2 회전 부재(380)로 전단부가 삽입되는 경우 제2 회전 부재(380)와 함께 회전하도록 제2 회전 부재(380)와 동력 전달 가능하게 연결될 수 있다.
볼트 체결 유닛(300)은 제1 회전 부재(370)의 삽입구 내측 후퇴면에 지지되어 제2 회전 부재(380)의 후방 단면에 탄성력을 인가하는 제1 탄성 부재(371)와, 제2 회전 부재(380)의 삽입구 내측 후퇴면에 지지되어 볼트 체결 부재(390)의 후방 단면에 탄성력을 인가하는 제2 탄성 부재(381)를 더 포함할 수 있다. 수평 플레이트(320)가 오일 팬(20)을 향하여 이동함에 따라 오일 팬(20)의 체결면에 볼트 체결 부재(390)의 전단부가 접촉하면 볼트 체결 부재(390)로부터 제2 회전 부재(380)까지 후방측으로 가압된다. 이때, 볼트 체결 부재(390)와 제2 회전 부재(380) 사이에 배치된 제2 탄성 부재(381)가 수축함에 따라 탄성력이 발생하며, 제2 회전 부재(380)와 제1 회전 부재(370) 사이에 배치된 제1 탄성 부재(371)가 수축함에 따라 탄성력이 발생한다. 제1 탄성 부재(371)와 제2 탄성 부재(381)에 의한 탄성력을 통해 볼트 체결 부재(390)가 오일 팬(20)에 접촉하는 순간 발생하는 충격에 의해 오일 팬(20) 또는 볼트 체결 유닛(300)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
볼트 체결 유닛(300)은 제2 회전 부재(380)의 삽입구 내측 후퇴면에 고정되며 볼트 체결 부재(390)의 전단부가 제2 회전 부재(380)의 전단부로부터 전방으로 이격되어 배치되는 인출 위치와 볼트 체결 부재(390)가 제2 회전 부재(380)에 수납되는 수납 위치 간에 왕복 이동 가능하도록 볼트 체결 부재(390)를 이동시키는 제2 선형 액추에이터(392)를 더 포함할 수 있다. 수평 플레이트(320)가 오일 팬(20)을 향하여 이동하는 동안 제2 회전 부재(380)는 제1 탄성 부재(371)에 의해 제1 회전 부재(370)로부터 소정 길이만큼 인출된 상태로 배치되며, 볼트 체결 부재(390)는 제2 탄성 부재(381) 및 제2 선형 액추에이터(392)에 의해 제2 회전 부재(380)로부터 소정 길이만큼 인출된 상태로 배치될 수 있다. 수평 플레이트(320)가 오일 팬(20)을 향하여 더 이동하여 볼트 체결 부재(390)의 전단부가 오일 팬(20)에 접촉하면 제1 탄성 부재(371)가 먼저 수축하고 제2 회전 부재(380)가 제1 회전 부재(370) 내측으로 더 삽입되도록 이동할 수 있다. 제2 선형 액추에이터(392)가 제2 회전 부재(380)의 삽입구 내측 후퇴면에 회전 가능하게 연결되며 별도의 구동 수단(미도시)에 의해 회전함에 따라 볼트 체결 부재(390)가 인출 위치에 있는 동안 볼트 헤드 각도에 맞게 볼트 체결 부재(390)를 회전시켜 볼트 체결 부재(390) 전단부의 볼트 삽입홈(391)에 볼트 헤드가 삽입될 수 있다. 볼트 체결 부재(390)가 제2 선형 액추에이터(392)에 의해 제2 회전 부재(380)로부터 인출된 상태에서 볼트 체결을 위한 구동 모터(313)에 비해 상대적으로 작은 토크를 발생하는 소형의 구동 수단에 의해 개별적으로 회전하여 효율적으로 볼트 헤드 각도에 맞게 삽입 각도를 조정할 수 있다. 또한, 각도가 조정되어 볼트 헤드가 볼트 삽입홈(391)에 삽입되는 순간 볼트 체결 유닛(300) 전체가 오일 팬(20)을 향하여 더 이동함으로써 오일 팬(20)과 충돌하는 것을 방지하고 볼트 체결 부재(390)만 오일 팬(20)을 향하여 이동할 수 있다. 즉, 각도 조정 전에는 볼트 체결 부재(390)의 전단면이 볼트 헤드에 걸쳐 있게 되며 제2 선형 액추에이터(392) 및 제2 탄성 부재(381)에 의해 볼트 헤드를 가압하고 있는 상태가 되고, 볼트 체결 부재(390)가 개별적으로 회전함으로써 각도가 조정되는 경우, 제2 선형 액추에이터(392)는 정지된 상태에서 제2 탄성 부재(381)의 탄성력에 의해 볼트 체결 부재(390)가 오일 팬(20)을 향하여 이동하면서 볼트 헤드가 볼트 삽입홈(391)에 삽입될 수 있다. 삽입 순간 볼트 체결 부재(390)와 오일 팬(20) 간의 접촉에 의해 발생하는 충격이 제2 탄성 부재(381)에 흡수됨으로써 오일 팬(20) 또는 볼트 체결 유닛(300)에 충격이 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이후, 제2 선형 액추에이터(392)가 반대로 작동하면 볼트 체결 부재(390)가 오일 팬(20)에 접촉하고 있는 상태에서 제2 회전 부재(380)가 제1 탄성 부재(371)의 탄성력에 의해 전진함으로써 볼트 체결 부재(390)가 제2 회전 부재(380)로 수납될 수 있다. 볼트 체결 부재(390)의 전단부는 측방으로 돌출 형성되어 볼트 체결 부재(390)가 제2 회전 부재(380)에 수납될 때 제2 회전 부재(380)의 전단에 돌출된 부분이 걸릴 수 있다. 이때, 볼트 체결 부재(390)의 돌출된 전단부의 후면에 충격 흡수링(393)이 개재됨으로써 제2 회전 부재(380)가 전진함에 따라 볼트 체결 부재(390)와 접촉하는 순간 발생하는 충격을 흡수하여 손상을 방지할 수 있다.
제1 회전 부재(370)는 전단부 내주면에 제1 내부 기어부(372)를 구비할 수 있다. 제1 내부 기어부(372)는 원통 형상의 제1 회전 부재(370)의 전단부 내주면의 소정 위치에 원주 방향을 따라 형성될 수 있다. 제1 내부 기어부(372)는 원통의 중심축을 따라 회전력이 전달되도록 형성된 기어부를 구비하며 볼트 체결 방향으로 소정 길이만큼 연장되어 형성될 수 있다.
제2 회전 부재(380)는 후단부 외주면에 제1 외부 기어부(382)를 구비할 수 있다. 제1 외부 기어부(382)는 원통 형상의 제2 회전 부재(380)의 후단부 외주면의 소정 위치에 원주 방향을 따라 형성될 수 있다. 제1 외부 기어부(382)는 원통의 중심축을 따라 회전력이 전달되도록 형성된 기어부를 구비하며 볼트 체결 방향으로 소정 길이만큼 연장되어 형성될 수 있다.
제2 회전 부재(380)는 제1 회전 부재(370)로부터 소정 길이만큼 전방으로 인출되는 인출 위치에서 제1 내부 기어부(372)와 제1 외부 기어부(382)가 서로 기어 결합되어 제1 회전 부재(370)로부터 회전력을 전달 받을 수 있다. 또한, 제2 회전 부재(380)는 제1 회전 부재(370)에 수납되는 수납 위치에서 제1 내부 기어부(372)와 제1 외부 기어부(382) 간의 기어 결합이 해제됨에 따라 제1 회전 부재(370)로부터 회전력을 전달 받지 않을 수 있다.
제2 회전 부재(380)는 전단부 내주면에 제2 내부 기어부(383)를 구비할 수 있다. 제2 내부 기어부(383)는 원통 형상의 제2 회전 부재(380)의 전단부 내주면의 소정 위치에 원주 방향을 따라 형성될 수 있다. 제2 내부 기어부(383)는 원통의 중심축을 따라 회전력이 전달되도록 형성된 기어부를 구비하며 볼트 체결 방향으로 소정 길이만큼 연장되어 형성될 수 있다.
볼트 체결 부재(390)는 전단부로부터 소정 거리만큼 후방으로 이격된 위치의 외주면에 제2 외부 기어부(394)를 구비할 수 있다. 제2 외부 기어부(394)는 원통 형상의 볼트 체결 부재(390)의 전단부의 후방측 외주면의 소정 위치에 원주 방향을 따라 형성될 수 있다. 제2 외부 기어부(394)는 원통의 중심축을 따라 회전력이 전달되도록 형성된 기어부를 구비하며 볼트 체결 방향으로 소정 길이만큼 연장되어 형성될 수 있다.
볼트 체결 부재(390)는 수납 위치에 배치되는 경우 제2 내부 기어부(383)와 제2 외부 기어부(394)가 서로 기어 결합되어 제2 회전 부재(380)로부터 회전력을 전달 받을 수 있다. 또한, 볼트 체결 부재(390)는 인출 위치에 배치되는 경우 제2 내부 기어부(383)와 제2 외부 기어부(394) 간의 기어 결합이 해제됨에 따라 제2 회전 부재(380)로부터 회전력을 전달 받지 않을 수 있다.
전술한 바와 같이, 볼트 체결 유닛(300)에 의해 오일 팬(20)에 볼트를 체결하는 각 단계에 따라 제2 회전 부재(380) 및 볼트 체결 부재(390)의 회전력 전달과 인출 및 수납이 이루어짐으로써 볼트 헤드에 대한 각도 조정이 효과적이고 오일 팬(20)과 볼트 체결 유닛(300)에 가해지는 충격을 최소화하여 손상을 방지할 수 있으며, 정확한 각도와 충분한 압력 및 토크를 통해 볼트를 체결함으로써 볼트 체결 불량율을 현저히 감소시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 이동식 지그
200: 가압 유닛
300: 볼트 체결 유닛
310: 지지대
311: 슬라이더
312: 제1 선형 액추에이터
313: 구동 모터
320: 수평 플레이트
330: 제1 수직 플레이트
340: 제2 수직 플레이트
350: 제1 지지 부재
360: 제2 지지 부재
370: 제1 회전 부재
371: 제1 탄성 부재
372: 제1 내부 기어부
380: 제2 회전 부재
381: 제2 탄성 부재
382: 제1 외부 기어부
383: 제2 내부 기어부
390: 볼트 체결 부재
391: 볼트 삽입홈
392: 제2 선형 액추에이터
393: 충격 흡수링
394: 제2 외부 기어부
400: 핀 삽입 유닛
10: 오일 팬 부품 조립 장치
20: 오일 팬

Claims (3)

  1. 오일 팬이 상측으로부터 안착되며 선형 왕복 이동하는 이동식 지그;
    상기 이동식 지그의 상측에 배치되어 상기 이동식 지그에 안착된 상기 오일 팬을 하방으로 가압하도록 상하로 왕복 이동하는 가압 유닛;
    상기 이동식 지그의 일측방에 배치되어 상기 이동식 지그에 안착된 상기 오일 팬의 외측부에 형성된 볼트 체결구에 볼트를 체결하는 볼트 체결 유닛; 및
    상기 이동식 지그의 타측방에 배치되어 상기 이동식 지그에 안착된 상기 오일 팬의 외측부에 형성된 핀 삽입구에 가이드 핀을 삽입하는 핀 삽입 유닛을 포함하며,
    상기 볼트 체결 유닛은,
    상측에 경사면을 가지는 지지대;
    상기 지지대의 상기 경사면에 선형 왕복 이동 가능하게 연결된 수평 플레이트;
    상기 수평 플레이트의 후단부에서 상기 수평 플레이트로부터 수직하게 연장 형성되고 관통공이 형성되는 제1 수직 플레이트;
    상기 수평 플레이트의 전단부에서 상기 수평 플레이트로부터 수직하게 연장 형성되고 관통공이 형성되는 제2 수직 플레이트;
    상기 제1 수직 플레이트의 후방의 상기 지지대 상에 배치되며, 상기 지지대에 대해 상기 수평 플레이트, 상기 제1 수직 플레이트 및 상기 제2 수직 플레이트가 선형 왕복 이동하도록 상기 제1 수직 플레이트에 힘을 인가하는 제1 선형 액추에이터;
    상기 제1 수직 플레이트의 후면에 고정되는 구동 모터;
    상기 제1 수직 플레이트의 전면에 고정되며 상기 제1 수직 플레이트의 관통공과 연결되는 원통형 중공이 형성된 제1 지지 부재;
    상기 제2 수직 플레이트의 전면에 고정되며 상기 제2 수직 플레이트의 관통공과 연결되는 원통형 중공이 형성된 제2 지지 부재;
    원통 형상으로 형성되어 상기 제1 지지 부재를 관통하도록 배치되며 후단이 상기 구동 모터에 연결되어 회전하고 전방을 향하여 개방된 삽입구가 형성되는 제1 회전 부재;
    원통 형상으로 형성되어 상기 제2 지지 부재를 관통하도록 배치되며 후단이 상기 제1 회전 부재에 분리 가능하게 연결되어 상기 제1 회전 부재와 연결 시 상기 제1 회전 부재로부터 동력을 전달받아 회전하고 전방을 향하여 개방된 삽입구가 형성되는 제2 회전 부재; 및
    상기 제2 회전 부재의 상기 삽입구에 삽입되며 전단에 체결하려는 볼트의 헤드가 삽입되는 볼트 삽입홈이 형성되고 상기 제2 회전 부재로부터 인출 시 상기 제2 회전 부재와 개별적으로 회전 가능하며 상기 제2 회전 부재로 수납 시 상기 제2 회전 부재와 함께 회전하는 볼트 체결 부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 팬 부품 조립 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 볼트 체결 유닛은,
    상기 제1 회전 부재의 상기 삽입구 내측 후퇴면에 지지되어 상기 제2 회전 부재의 후방 단면에 탄성력을 인가하는 제1 탄성 부재;
    상기 제2 회전 부재의 상기 삽입구 내측 후퇴면에 지지되어 상기 볼트 체결 부재의 후방 단면에 탄성력을 인가하는 제2 탄성 부재; 및
    상기 제2 회전 부재의 상기 삽입구 내측 후퇴면에 고정되며 상기 볼트 체결 부재의 전단부가 상기 제2 회전 부재의 전단부로부터 전방으로 이격되어 배치되는 인출 위치와 상기 제2 회전 부재에 수납되는 수납 위치 간에 왕복 이동 가능하도록 상기 볼트 체결 부재를 이동시키는 제2 선형 액추에이터;
    를 포함하고,
    상기 제1 회전 부재는 전단부 내주면에 제1 내부 기어부를 구비하고,
    상기 제2 회전 부재는 후단부 외주면에 제1 외부 기어부를 구비하며, 전단부 내주면에 제2 내부 기어부를 구비하고,
    상기 볼트 체결 부재는 전단부로부터 소정 거리만큼 후방으로 이격된 위치의 외주면에 제2 외부 기어부를 구비하며,
    상기 제2 회전 부재는 상기 제1 회전 부재로부터 전방으로 인출되는 인출 위치와 상기 제1 회전 부재에 수납되는 수납 위치 간에 왕복 이동 가능하며, 인출 위치에 배치되는 경우 상기 제1 내부 기어부와 상기 제1 외부 기어부가 서로 기어 결합되어 상기 제1 회전 부재로부터 회전력을 전달받고,
    상기 볼트 체결 부재는 수납 위치에 배치되는 경우 상기 제2 내부 기어부와 상기 제2 외부 기어부가 서로 기어 결합되어 상기 제2 회전 부재로부터 회전력을 전달받는 것을 특징으로 하는 오일 팬 부품 조립 장치.
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