KR102201206B1 - 월 리벳 자동 공급기 - Google Patents

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주식회사 인지디스플레이
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Abstract

본 발명은 대형 TV 등과 같은 디스플레이장치를 벽에 설치하기 위해 사용되는 월 리벳을 금형 내에 자동으로 공급하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 디스플레이장치의 패널에 월 리벳 장착 시 월 리벳 공급에서부터 월 리벳을 압입 위치까지 세팅하는 전체 과정을 자동으로 수행하는 새로운 형태의 자동화 시스템을 구현함으로써, 작업성 향상은 물론 제품의 품질을 확보할 수 있는 한편, 패널에 대한 프레스 성형 등을 수행하는 공정 라인 상에 자동 공급기를 배치하여, 프레스 성형 공정과 월 리벳 압입 공정이 연계적으로 이루어지도록 함으로써, 공정 사이클 타임 단축과 함께 패널 성형 공정과 관련한 전체적인 생산성 향상을 도모할 수 있는 월 리벳 자동 공급기를 제공한다.

Description

월 리벳 자동 공급기{Auto feeder device for wall rivit}
본 발명은 월 리벳 자동 공급기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대형 TV 등과 같은 디스플레이장치를 벽에 설치하기 위해 사용되는 월 리벳을 금형 내에 자동으로 공급하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 CRT 방식의 디스플레이장치는 상당한 볼륨을 갖는 박스 형식으로 구성되기 때문에 가정이나 사무실에 비치(備置)하고자 할 경우에는 별도의 받침대를 이용하여 방바닥이나 거실 바닥 및 사무실 바닥을 이용해야 한다.
이러한 박스 타입의 디스플레이장치는 디스플레이장치이 가지는 크기 만큼의 공간이 있어야만 비치가 가능하며, 디스플레이장치가 비치된 곳은 공간으로서의 활용이 불가능하다.
최근에는 기술의 발전으로 디스플레이장치의 비중이 CRT 방식에서 벗어나 LCD나 PDP와 같은 평판형 디스플레이장치로 전환되면서 디스플레이장치의 두께가 상당히 얇아지고, 대형 화면의 디스플레이장치인 경우에도 기존의 CRT 방식의 디스플레이장치보다 두께를 박형으로 제작할 수 있다.
이러한 평판형 디스플레이장치는 별도의 거치대나 턴테이블 등과 같은 거치 기구물을 사용해서 스탠드 방식으로 거치시킬 수 있음은 물론, 디스플레이장치를 벽면에 매달아 벽걸이형으로 설치하는 것도 가능하다.
즉, LCD나 PDP 타입의 평판형 디스플레이장치를 벽에 설치하여 벽걸이 방식으로 사용할 수 있으며, 이렇게 벽걸이 방식으로 평판형 디스플레이장치를 벽면에 설치하는 경우에는 디스플레이장치를 벽에 걸어서 고정시킬 수 있는 월 마운트 유닛이 사용된다.
보통 월 마운트 유닛은 벽면(Wall)측 브라켓과 디스플레이장치측 월 리벳을 이용하여 디스플레이장치를 고정시켜주는 방식이며, 디스플레이장치의 패널(예를 들면, 바텀 샤시)에 월 리벳을 장착하고 벽멱에는 브라켓을 설치하여 이들을 상호 끼워서 거는 방식으로 대형 TV 등과 같은 디스플레이장치를 설치할 수 있게 된다.
여기서, 디스플레이장치의 벽면 설치를 위해 사용되는 월 리벳의 경우 패널의 홀에 압입되는 구조로 장착되는데, 종래에는 패널 성형 후에 공정 라인으로부터 패널을 외부로 빼낸 다음, 작업자가 별도의 툴이나 지그 등을 사용하여 수작업으로 패널에 월 리벳을 압입ㆍ장착하는 방식인 관계로, 작업성 저하는 물론 작업 품질의 확보가 어렵고, 공정 사이클 타임이 길어지는 등 생산성이 떨어지는 단점이 있다.
한국 공개특허 10-2009-0016932호 한국 공개실용신안 20-2009-0005906호
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 디스플레이장치의 패널에 월 리벳 장착 시 월 리벳 공급에서부터 월 리벳을 압입 위치까지 세팅하는 전체 과정을 자동으로 수행하는 새로운 형태의 자동화 시스템을 구현함으로써, 작업성 향상은 물론 제품의 품질을 확보할 수 있는 월 리벳 자동 공급기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 패널에 대한 프레스 성형 등을 수행하는 공정 라인 상에 자동 공급기를 배치하여, 프레스 성형 공정과 월 리벳 압입 공정이 연계적으로 이루어지도록 함으로써, 공정 사이클 타임 단축과 함께 패널 성형 공정과 관련한 전체적인 생산성 향상을 도모할 수 있는 월 리벳 자동 공급기를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 월 리벳 자동 공급기는 다음과 같은 특징이 있다.
상기 월 리벳 자동 공급기는 다량의 월 리벳을 일렬로 정렬 배출하는 파트 피더와, 상기 파트 피더의 배출측에 연이어 배치되면서 모터와 컨베이어를 이용하여 월 리벳을 이송시켜주는 컨베이어 유닛과, 상기 컨베이어 유닛의 배출측에 연이어 배치되면서 컨베이어 유닛으로부터 넘겨받은 월 리벳을 픽업한 후에 상향 이동과 동시에 자세를 180°전환시켜서 장착 위치에 세팅시켜주는 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛을 포함하는 구조로 이루어진다.
특히, 상기 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛은 컨베이어 유닛측에서 공급되는 월 리벳을 수용 및 안착시키는 홀더 블록 및 제1업다운 실린더와, 랙을 가지는 포스트 블록과, 상기 포스트 블록을 따라 상승 및 하강이 가능한 업다운 블록 및 상기 업다운 블록의 동작을 위한 제2업다운 실린더와, 상기 랙에 치합 회전이 가능한 피니언을 가지면서 업다운 블록의 전면에 축을 통해 회전 가능하게 결합되어 홀더 블록 상의 월 리벳을 픽업한 후에 상승 및 회전되면서 월 리벳의 자세를 180°전환시켜서 장착 위치에 세팅시켜주는 픽업 블록을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 픽업 블록은 월 리벳의 플랜지 부분을 자력으로 잡아줄 수 있는 마그네트를 포함할 수 있고, 또 상기 픽업 블록은 스프링의 탄력 지지를 받으면서 월 리벳의 내경에 삽입 위치되어 월 리벳의 정위치를 잡아주는 센터 캡을 포할 수 있다.
그리고, 상기 포스트 블록의 상면에는 픽업 블록의 위치를 잡아주고 유동을 방지시켜주는 위치정렬핀이 형성될 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 컨베이어 유닛과 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛은 각각 두 세트가 구비되는 한편, 상기 파트 피더의 배출측과 2열의 컨베이어의 투입측 사이에 배치되어 파트 피더를 따라 진행되는 월 리벳을 각 열의 컨베이어측으로 분배하는 분배 블록 및 분배 실린더, 그리고 푸싱 실린더를 더 포함할 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 컨베이어 유닛의 컨베이어는 전단부에 배치되어 월 리벳을 급속 이송시켜주는 급속 컨베이어와 후단부에 배치되어 월 리벳을 스텝 이송시켜주는 스텝 컨베이어로 구성될 수 있다.
한편, 상기 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛의 경우 패널에 대한 프레스 성형 공정 등을 수행하는 자동화 공정 라인 상에 설치하여, 프레스에 의한 월 리벳의 압입 공정 시 다이 역할을 수행함으로써, 프레스 성형 공정과 연계되어 월 리벳 압입 공정이 연속 공정으로 수행될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 제공하는 월 리벳 자동 공급기는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 디스플레이장치의 패널에 월 리벳 장착 시 파트 피더, 컨베이어 유닛, 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛 등을 포함하는 월 리벳 자동 공급기를 이용하여, 월 리벳 공급에서부터 월 리벳을 압입 위치까지 세팅하는 전체 과정을 자동으로 수행함으로써, 자동화 공정에 따른 인건비 절감 및 작업성 향상과 더불어 제품의 품질을 확보할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 패널에 대한 프레스 성형 등을 수행하는 자동화 공정 라인 상에 월 리벳 자동 공급기를 배치하여, 프레스 성형 공정과 연계시켜서 월 리벳 압입 공정을 연속 공정으로 수행함으로써, 월 리벳 압입 공정을 포함하는 전체적인 패널 성형 공정의 사이클 타임을 단축할 수 있는 등 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 월 리벳 자동 공급기를 나타내는 정면도
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 월 리벳 자동 공급기를 나타내는 평면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 월 리벳 자동 공급기를 나타내는 측면도
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 월 리벳 자동 공급기에서 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛을 나타내는 사시도, 정면도 및 평면도
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 월 리벳 자동 공급기에서 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛의 작동상태를 나타내는 정면도
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1a 및 도 1b, 도 2a 및 도 2b, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 월 리벳 자동 공급기를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도이다.
도 1a 및 도 1b, 도 2a 및 도 2b, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 월 리벳 자동 공급기는 디스플레이장치의 바텀 샤시 등과 같은 패널에 압입 장착되는 월 리벳을 자동으로 공급함과 더불어 프레스에 의한 압입 시 정확한 압입 위치로 세팅시켜주면서 프레스 가압 시에 밑에서 받쳐주는 다이 역할을 수행할 수 있는 구조로 이루어진다.
이를 위하여, 상기 월 리벳 자동 공급기는 다량의 월 리벳을 일렬로 정렬 배출하는 수단으로 파트 피더(10)를 포함한다.
상기 파트 피더(Parts feeder;10)는 부품, 즉 월 리벳을 후술하는 컨베이어 유닛(13)이 취급하도록 하기 위해 일정의 방향 및 자세를 가지면서 진행될 수 있도록 하는 일종으로 진동식 피더이다.
이러한 파트 피더(10)는 내부에 나선형 가이드레일이 형성된 바울(Bowl) 또는 호퍼(Hopper)에 월 리벳을 가득 채우고, 진동기(Vibrator)를 이용하여 바울 또는 호퍼에 진동을 유발함으로써, 바울 또는 호퍼 내의 월 리벳이 나선형의 가이드레일을 따라 정렬되어 배출되도록 한 것이다.
여기서, 상기 파트 피더(10)는 인서트 성형의 자동화 시스템에서 사용하는 통상의 진동식 피더를 적용할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이와 같은 파트 피더(10)는 프레스 성형 공정 등을 수행하는 자동화 공정 라인(L)의 한쪽 옆에 배치되어 자동화 공정 라인(L)의 공정 영역 내로 월 리벳을 연속 공급하는 역할을 할 수 있게 된다.
또한, 상기 월 리벳 자동 공급기는 파트 피더(10)의 배출측에 연이어 배치되면서 파트 피더(10)로 넘겨받은 월 리벳을 후술하는 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)측까지 이송시켜주는 수단으로 컨베이어 유닛(13)을 포함한다.
상기 컨베이어 유닛(13)은 파트 피더(10)의 배출측에서부터 일직선 상으로 배치되며, 월 리벳의 이송을 위한 컨베이어(12)와 상기 컨베이어(12)의 구동을 위한 모터(11)를 포함한다.
여기서, 상기 컨베이어(12)는 다수의 아이들러(31)와 구동 드럼(32)에 걸쳐져 지지되어 폐궤적을 그리면서 순환 진행되는 컨베이어 벨트(33)를 포함하며, 이때의 컨베이어 벨트(33)는 일정 간격을 유지하는 2열의 나란한 벨트로 구성되어 월 리벳의 플랜지 부분 밑면을 받쳐준 상태로 월 리벳을 진행시켜줄 수 있게 된다.
이러한 컨베이어 벨트(33)의 구동을 위하여, 컨베이어 프레임(34)의 상부에는 모터(11)가 설치되고, 이렇게 설치되는 모터(11)의 축(35a)과 컨베이어 프레임(34)을 가로 질러 설치되는 구동 드럼(32)의 축(35b)에는 각각 구동 풀리(36)와 전동 풀리(37)가 장착되는 동시에 이렇게 장착되는 구동 풀리(36)와 전동 풀리(37) 사이에는 구동 벨트(38)가 연결된다.
이에 따라, 상기 모터(11)의 작동 시 구동 풀리(36)와 전동 풀리(37), 그리고 구동 벨트(38)의 전동에 의해 컨베이어 벨트(33)가 일방향으로 진행되고, 결국 양편의 컨베이어 벨트(33)에 플랜지 부분을 통해 얹혀져 있는 월 리벳 또한 컨베이어 벨트(33)를 따라 이송될 수 있게 된다.
그리고, 상기 컨베이어(12)의 상면에는 양쪽 컨베이어 벨트(33) 사이의 중간에 위치되면서 컨베이어 프레임(34)측에 지지되는 가이드 바(39)가 설치되며, 이때의 가이드 바(39)는 컨베이어 벨트(33)의 전 길이에 걸쳐 나란하게 배치되면서 월 리벳의 플랜지 부분 상면을 슬라이드 접촉 안내하는 역할을 하게 된다.
이와 더불어, 상기 컨베이어(12)의 양측면부에는 양쪽의 컨베이어 벨트(33)의 가장자리를 따라 나란하게 배치되면서 컨베이어 프레임(34)측에 지지되는 가이드 레일(40)이 설치되며, 이때의 가이드 레일(40)은 월 리벳이 이탈없이 정확한 직선경로를 따라 이송될 수 있도록 해주는 역할을 하게 된다.
특히, 상기 컨베이어 유닛(13)의 컨베이어(12)는 급속 컨베이어(12a)와 스텝 컨베이어(12b)로 구성되며, 상기 급속 컨베이어(12a)는 전단부, 즉 투입측이 파트 피더(10)에 근접되는 위치에 배치되어 월 리벳을 끊김없이 연속해서 급속 이송시켜주는 역할을 하게 되고, 상기 스텝 컨베이어(12b)는 후단부, 즉 배출측이 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)측에 근접되는 동시에 급속 컨베이어(12a)와 일렬로 나란하게 연접 배치되어 월 리벳을 적당한 피치로 한 스텝씩 이송시켜주는 역할을 하게 된다.
여기서, 상기 급속 컨베이어(12a)와 스텝 컨베이어(12b)에는 각각 하나씩의 모터(11a,11b)가 배속되어 각각의 컨베이어 벨트(33)를 구동시켜주게 되며, 이때의 각 모터(11a,11b)는 속도 제어가 가능한 스텝 모터를 적용하는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 파트 피더(10)측으로부터 넘어온 월 리벳은 급속 컨베이어(12a)에 의해 급속 이송되고, 계속해서 연이어 배치되는 스텝 컨베이어(12b)에 의해 스텝 이송되면서 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)측으로 하나씩 순차적으로 공급될 수 있게 된다.
또한, 상기 월 리벳 자동 공급기는 월 리벳을 두 개의 라인, 즉 두 세트의 컨베이어(12)측으로 각각 분배하여 공급하는 수단을 포함한다.
이를 위하여, 상기 파트 피더(10)의 배출측과 2열의 컨베이어(12)의 투입측, 즉 2열의 급속 컨베이어(12a)의 투입측 사이에는 컨베이어 폭 방향을 가로질러 가이드 블록(41)이 설치되고, 이렇게 설치되는 가이드 블록(41) 내의 홈 구간에는 분배 블록(28)이 설치되어 가이드 블록 홈 구간을 따라 슬라이드 가능하게 된다.
여기서, 상기 분배 블록(28)에는 월 리벳의 진입 및 진출이 가능한 통로 형태로 이루어진 한 쌍의 월 리벳 안착부(42)가 형성되고, 이때의 분배 블록(28)의 월 리벳 안착부(42)에는 파트 피더(10)의 배출측에서 밀려나는 월 리벳이 하나씩 안착 수용될 수 있게 된다.
이와 더불어, 상기 가이드 블록(41)의 한쪽 측벽, 즉 컨베이어측과 접하는 측벽에는 2열의 급속 컨베이어(12a) 간의 간격에 상응하는 간격을 두고 2개의 배출구(43)가 형성되고, 이렇게 형성되는 배출구(43)를 통해 분배 블록(28)의 월 리벳 안착부(42)에 있는 월 리벳이 빠져나가 컨베이어측으로 전달될 수 있게 된다.
그리고, 상기 가이드 블록(41)의 전단부에는 분배 실린더(29)가 설치되고, 이렇게 설치되는 분배 실린더(29)의 로드는 분배 블록(28)의 선단부에 연결된다.
이에 따라, 상기 분배 실린더(29)의 전후진 동작 시 분배 블록(28)은 가이드 블록(41)을 따라 슬라이드되면서 전후 위치를 이동하게 되고, 즉 분배 블록(28)은 2열의 급속 컨베이어(12a)의 위치 사이를 오가게 되고, 결국 분배 블록(28)의 월 리벳 안착부(42)의 위치가 각 급속 컨베이어(12a)의 위치와 일치되는 지점에서 월 리벳이 컨베이어측으로 넘어갈 수 있게 된다.
이때의 월 리벳을 분배 블록측에서 컨베이어측으로 밀어서 보내주는 수단으로 로드에 푸셔(44)가 장착되어 있는 푸싱 실린더(30)가 구비되고, 이때의 푸싱 실린더(30)는 가이드 블록(41)의 다른 한쪽 측벽, 즉 파트 피더측과 접하는 쪽의 측벽에 고정되는 구조로 수평 설치되는 동시에 푸싱 실린더(30)의 로드에 있는 푸셔(44)는 측벽을 관통하여 가이드 블록(41)의 홈 구간 내에 까지 위치될 수 있게 된다.
여기서, 상기 푸셔(44)를 포함하는 푸싱 실린더(30)는 2열의 급속 컨베이어(12a)측에 각각 배속되어 각 급속 컨베이어(12a)측을 향해 배치되는 2개가 구비될 수 있게 된다.
따라서, 상기 분배 실린더(29)의 전진 동작 시 분배 블록(28)의 뒷쪽(도 2의 평면도 상에서 윗쪽) 월 리벳 안착부(42)에 있는 월 리벳은 푸싱 실린더(30)의 전진 동작 시의 푸셔(44)에 의해 밀려나 뒷쪽(도 2a의 평면도 상에서 윗쪽)에 있는 급속 컨베이어(12a) 내로 진입한 후에 급속 컨베이어(12a)를 따라 이송되고, 이와 동시에 분배 블록(28)의 앞쪽(도 2a의 평면도 상에서 아래쪽) 월 리벳 안착부(42)에는 파트 피더(10)의 배출측에서 밀려나온 하나의 월 리벳이 안착 수용된다.
계속해서, 상기 분배 실린더(29)의 후진 동작 시 분배 블록(28)의 앞쪽(도 2의 평면도 상에서 아래쪽) 월 리벳 안착부(42)에 있는 월 리벳은 푸싱 실린더(30)의 전진 동작 시의 푸셔(44)에 의해 밀려나 앞쪽(도 2a의 평면도 상에서 아래쪽)에 있는 급속 컨베이어(12a) 내로 진입한 후에 급속 컨베이어(12a)를 따라 이송되고, 이와 동시에 분배 블록(28)의 뒷쪽(도 2a의 평면도 상에서 윗쪽) 월 리벳 안착부(42)에는 파트 피더(10)의 배출측에서 밀려나온 하나의 월 리벳이 안착 수용된다.
이러한 분배 실린더(29)의 반복적인 전후진 동작을 통해 파트 피더(10)측에서 제공되는 월 리벳이 2열의 각 컨베이어(12)측으로 보내지게 되고, 계속해서 월 리벳은 각각의 컨베이어(12)에 의해 이송될 수 있게 된다.
한편, 바람직한 실시예로서, 상기 급속 컨베이어(12a)와 스텝 컨베이어(12b)로 구성되는 컨베이어 유닛(13)과 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)은 각각 두 세트로 이루어지고, 각 세트의 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)은 각 컨베이어 유닛(13)의 말단에 하나씩 배속되어 월 리벳을 공급받을 수 있게 된다.
이에 따라, 하나의 파트 피더(10)로부터 공급되는 월 리벳은 2곳의 컨베이어 유닛(13)을 따라 동시에 이송된 후, 각 컨베이어 유닛(13)에 배속되어 있는 각 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)에 의해 장착 위치에 세팅되고, 결국 패널 2곳에 대한 월 리벳 장착 작업이 동시에 수행될 수 있게 된다.
도 2a 및 도 2b에서 볼 수 있듯이, 본 발명에서는 패널에 대한 프레스 성형 공정이 수행되는 자동화 공정 라인(L)의 영역 내에 2대의 파트 피더(10), 네 세트의 컨베이어 유닛(13) 및 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)이 배치되어, 하나의 패널에 총 4개의 월 리벳을 동시에 장착하는 시스템을 적용한 예를 보여준다.
특히, 상기 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)은 패널에 대한 각각의 프레스 성형 공정을 수행하는 자동화 공정 라인(L) 상의 한 영역 내에 배치되며, 이에 따라 전(前) 공정에서 소정의 프레스 성형 공정을 마친 패널(미도시)이 셔틀 이송을 통해 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)이 배치되어 있는 영역 내에 위치되면, 프레스 금형(46)이 하강하여 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14) 상의 월 리벳, 실질적으로는 후술하는 픽업 블록(23) 상의 월 리벳을 패널의 홀 위치에 삽입 장착하게 되고, 계속해서 월 리벳 장착 공정을 마친 패널은 셔틀 이송에 의해 후(後) 공정으로 이송될 수 있게 된다.
이때, 상기 픽업 블록(23)은 프레스 금형(26)의 가압에 의한 월 리벳의 압입 공정 시 다이 역할을 수행할 수 있게 된다.
이렇게 상기 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)이 패널 프레스 성형 공정을 수행하는 자동화 공정 라인(L) 상의 전체 영역 중 연속되는 어느 한 영역 내에 배치되어, 프레스 성형 공정과 월 리벳 장착 공정이 연계적으로 수행될 수 있도록 함으로써, 월 리벳 장착 공정을 포함하는 전체적인 패널 프레스 성형 공정의 자동화 시스템 구축 시 공정의 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 월 리벳 자동 공급기에서 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛을 나타내는 사시도, 정면도 및 평면도이다.
도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 여기서는 상기 컨베이어 유닛(13)의 배출측에 연이어 배치되면서 컨베이어 유닛(13)측에서 건네 받은 월 리벳을 패널측에 장착되는 위치로 옮겨서 세팅시켜주는 수단으로 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)을 보여준다.
이러한 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)은 컨베이어 유닛(13)으로부터 넘겨받은 월 리벳을 픽업한 후, 이렇게 픽업한 월 리벳을 상향 이동시키면서 그 자세를 180°전환시켜서 장착 위치에 세팅시켜주는 역할을 하게 된다.
이를 위하여, 컨베이어 프레임(도 1a의 도면부호 34)에는 사각 블록 형태의 포스트 블록(18)이 수직 자세로 설치되고, 이렇게 설치되는 포스트 블록(18)의 전면에는 랙(17)이 수직 설치되는 동시에 상면에는 받침 블록(46)이 설치된다.
이때, 상기 받침 블록(46)의 상면 일측에는 위치정렬핀(27)이 설치되고, 이러한 위치정렬핀(27)은 픽업 블록(23)이 상향으로 위치 이동하여 180°전환되면서 자리를 잡을 때 픽업 블록(23)에 있는 홈 내에 끼워져 픽업 블록(23)의 위치를 잡아주고 유동을 방지시켜주는 역할을 하게 된다.
또한, 상기 포스트 블록(18)의 전면부 아래쪽으로는 제1업다운 실린더(16)가 수직 자세로 설치되고, 이렇게 설치되는 제1업다운 실린더(16)의 로드에는 선단부에 월 리벳의 수용 및 안착을 위한 월 리벳 안착홈(47)을 가지는 홀더 블록(15)이 연결 설치된다.
이에 따라, 상기 제1업다운 실린더(16)의 상승 동작 시 홀더 블록(15)이 상승하게 되고, 이와 더불어 홀더 블록(15)의 월 리벳 안착홈(47)에 들어 있는 월 리벳 또한 상승 위치될 수 있게 된다.
여기서, 상기 홀더 블록(15)에 형성되어 있는 월 리벳 안착홈(47)의 바닥부에는 근접센서의 일종인 센서(48)가 설치되며, 이때의 센서(48)는 월 리벳 안착홈(47) 내에 월 리벳이 위치된 것을 감지하여 제1업다운 실린더(16)의 작동을 위한 신호를 제공하는 역할을 하게 된다.
이때, 상기 월 리벳 안착홈(47)의 경우, 두 세트의 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)이 구비되는 경우, 한 세트의 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)의 홀더 블록(15)에는 월 리벳이 진행되는 선상을 바라보는 블록 정면에 형성될 수 있고, 다른 한 세트의 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)의 홀더 블록(15)에는 월 리벳이 진행되는 선상을 바라보는 블록 측면에 형성될 수 있게 된다.
그리고, 상기 포스트 블록(18)의 둘레에는 사각틀 구조물 형태의 업다운 블록(19)이 설치되며, 이때의 업다운 블록(19)은 포스트 블록(18)을 감싸는 자세로 배치되면서 포스트 블록(18)을 따라 위아래로 상승 및 하강될 수 있게 된다.
이를 위하여, 상기 포스트 블록(18)의 양쪽 측면과 업다운 블록(19)의 양쪽 내벽 사이에는 LM 가이드(49)가 개재되고, 이때의 LM 가이드(49)의 레일은 포스트 블록측에, 슬라이더는 업다운 블록측에 각각 결합되므로서, 업다운 블록(19)은 LM 가이드(49)의 안내를 받으면서 위아래로 움직일 수 있게 된다.
또한, 상기 포스트 블록(18)의 후면부에는 제2업다운 실린더(20)가 수직 자세로 설치되고, 이렇게 설치되는 제2업다운 실린더(20)의 로드는 업다운 블록(19)의 후면 상단부에 핀 구조로 연결된다.
이에 따라, 상기 제2업다운 실린더(20)의 전후진 작동 시에 업다운 블록(19)이 상승 및 하강 이동될 수 있게 된다.
특히, 실질적으로 월 리벳을 픽업한 후, 상승 및 회전되면서 월 리벳의 자세를 180°전환시켜서 장착 위치에 세팅시켜주는 수단으로 픽업 블록(23)이 마련되다.
상기 픽업 블록(23)은 대략 "L"자 형상의 블록으로서, 업다운 블록(19)의 전면부에 축(22)을 통해 지지되면서 회전 가능한 구조로 설치된다.
즉, 상기 픽업 블록(23)의 "L"자 형상 블록의 수직부재가 업다운 블록(19)의 전면에 형성되어 있는 양쪽의 축 지지편(50) 사이에 위치되고, 이렇게 위치된 상태에서 수직부재 및 축 지지편(50)에 축(22)이 관통 체결되므로서, 픽업 블록(23)은 베어링에 의해 양단 지지되는 축(22)을 중심으로 하여 축(22)과 함께 회전될 수 있게 된다.
그리고, 상기 픽업 블록(23)의 축(22)에는 피니언(21)이 동축 구조로 장착되는 동시에 이때의 피니언(21)은 포스트 블록(18)에 있는 랙(17)에 맞물릴 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 업다운 블록(19)과 함께 상승하는 픽업 블록(23)은 랙(17)과 피니언(21) 간의 치합 전동에 의해 상승 운동과 회전 운동을 병행할 수 있게 되고, 업다운 블록(19)의 상승이 완료된 상태에서의 픽업 블록(23)은 상승 전 초기의 수평 자세 기준하여 180°자세가 전환된 상태로 포스트 블록(18)에 있는 받침 블록(46)의 상면에 놓여져 받쳐질 수 있게 된다.
또한, 상기 픽업 블록(23)의 선단부, 즉 "L"자 형상 블록의 수직부재 선단부에는 홈이 형성되는 동시에 이때의 홈 내에는 스프링(25)과 센터 캡(26)의 하단부가 삽입 설치되고, 이렇게 설치되는 센터 캡(26)의 상단부는 외부로 돌출 위치된다.
이에 따라, 상기 픽업 블록(23)의 월 리벳 픽업 시 센터 캡(26)은 스프링(25)의 탄력 지지를 받으면서 월 리벳의 내경에 삽입 위치되어 월 리벳의 정위치를 잡아줄 수 있게 된다.
여기서, 상기 픽업 블록(23)이 센터 캡(26)을 이용하여 월 리벳을 픽업할 때 약간의 센터가 맞지 않는 경우에도 탄력적으로 유동가능한 센터 캡(26)의 움직임을 통해 무난하게 월 리벳을 픽업할 수 있게 된다.
그리고, 상기 픽업 블록(23)의 선단부에는 센터 캡(26)의 주위로 마그네트(24)가 삽입 장착되며, 이때의 마그네트(24)는 월 리벳의 플랜지 부분을 자력으로 잡아주는 역할을 하게 된다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 월 리벳 자동 공급기에서 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛의 작동상태를 나타내는 정면도이다.
도 7a 내지 도 7d에 도시한 바와 같이, 먼저 컨베이어 유닛(13)의 스텝 컨베이어(12b)를 따라 이송되는 월 리벳(100)은 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)의 홀더 블록(15)에 있는 월 리벳 안착홈(47) 내에 진입하여 안착된다.
다음, 제1업다운 실린더(20)의 상승 작동에 의해 홀더 블록(15)은 상승하게 되고, 이와 동시에 홀더 블록(15)에 있는 월 리벳(100)은 그 바로 위에서 대기하고 있던 픽업 블록(23)의 센터 캡(26)에 끼워짐과 더불어 마그네트(24)에 의해 픽업 블록측에 붙게 된다.
이렇게 월 리벳(100)을 픽업 블록(23)에 건네준 홀더 블록(15)은 제1업다운 실린더(20)의 하강 작동에 의해 아래로 복귀하여 다른 한 개의 월 리벳(100)을 받을 준비를 하게 된다.
다음, 월 리벳(100)이 픽업 블록(23)측으로 옮겨진 상태에서 제2업다운 실린더(20)가 상승 작동하게 되고, 계속해서 업다운 블록(19)이 상승하게 되는 동시에 이에 일체식으로 결합되어 있는 픽업 블록(23) 또한 함께 상승하게 된다.
이때, 상기 픽업 블록(23)은 랙(17)과 피니언(21) 간의 치합 전동에 의해 상승 운동과 회전 운동을 병행할 수 있게 되고, 업다운 블록(19)의 상승이 완료된 상태에서 픽업 블록(23)은 상승 전 초기의 수평 자세 기준하여 180°자세가 전환된 상태로 포스트 블록(18)에 있는 받침 블록(46)의 상면에 놓여지게 되며, 결국 픽업 블록(23)에 있는 월 리벳(100) 또한 초기 픽업 상태의 바로 세워진 자세(플랜지 부분이 위로 향한 자세)에서 180°전환되면서 뒤집어진 자세(플랜지 부분이 아래로 향한 자세)를 취할 수 있게 된다.
이 상태에서, 전 공정으로부터 셔틀 이송에 의해 패널(미도시)이 월 리벳 장착 영역 내에 위치되고, 계속해서 상부로부터 프레스 금형(미도시)이 하강하여 패널에 대한 월 리벳 장착 공정이 이루어질 수 있게 된다.
여기서, 상기 픽업 블록(23)에 세팅되어 있는 월 리벳(100)을 프레스 금형을 통해 패널 상에 압입 및 장착하는 공정은 통상의 프레스 공정을 적용할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 상기 월 리벳(100)의 장착 공정이 완료된 후, 픽업 블록(23)은 제2업다운 실린더(20)의 하강 작동에 의해 회전 및 하강되어 재차 홀더 블록(15)측으로부터 월 리벳(100)을 픽업하기 위해 초기 위치로 복귀된다.
이와 같이, 본 발명에서는 대형 TV 등과 같은 디스플레이장치의 패널에 월 리벳 장착 시 파트 피더, 컨베이어 유닛, 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛 등으로 구성되는 월 리벳 자동 공급기를 채택하여, 월 리벳 공급에서부터 월 리벳을 압입 위치까지 세팅하는 전체 과정을 자동화 개념으로 구축함으로써, 인건비 절감 및 작업성 향상과 더불어 제품의 품질을 확보할 수 있고, 또 패널에 대한 프레스 성형 등을 수행하는 자동화 공정 라인 상에 월 리벳 자동 공급기를 연계적으로 배치한 시스템을 적용함으로써, 프레스 성형 공정과 연계시켜 월 리벳 압입 공정을 연속 공정으로 수행할 수 있고, 따라서 월 리벳 압입 공정을 포함하는 전체적인 패널 성형 공정의 사이클 타임을 단축할 수 있는 등 생산성을 향상시킬 수 있다.
10 : 파트 피더
11,11a,11b : 모터
12 : 컨베이어
12a : 급속 컨베이어
12b : 스텝 컨베이어
13 : 컨베이어 유닛
14 : 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛
15 : 홀더 블록
16 : 제1업다운 실린더
17 : 랙
18 : 포스트 블록
19 : 업다운 블록
20 : 제2업다운 실린더
21 : 피니언
22 : 축
23 : 픽업 블록
24 : 마그네트
25 : 스프링
26 : 센터 캡
27 : 위치정렬핀
28 : 분배 블록
29 : 분배 실린더
30 : 푸싱 실린더
31 : 아이들러
32 : 구동 드럼
33 : 컨베이어 벨트
34 : 컨베이어 프레임
35a,35b : 축
36 : 구동 풀리
37 : 전동 풀리
38 : 구동 벨트
39 : 가이드 바
40 : 가이드 레일
41 : 가이드 블록
42 : 월 리벳 안착부
43 : 배출구
44 : 푸셔
45 : 프레스 금형
46 : 받침 블록
47 : 월 리벳 안착홈
48 : 센서
49 : LM 가이드
50 : 축 지지편

Claims (8)

  1. 다량의 월 리벳을 일렬로 정렬 배출하는 파트 피더(10);
    상기 파트 피더(10)의 배출측에 연이어 배치되면서 모터(11)와 컨베이어(12)를 이용하여 월 리벳을 이송시켜주는 컨베이어 유닛(13);
    상기 컨베이어 유닛(13)의 배출측에 연이어 배치되면서 컨베이어 유닛(13)으로부터 넘겨받은 월 리벳을 픽업한 후에 상향 이동과 동시에 자세를 180°전환시켜서 장착 위치에 세팅시켜주는 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14);
    을 포함하고,
    상기 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)은 컨베이어 유닛측에서 공급되는 월 리벳을 수용 및 안착시키는 홀더 블록(15) 및 제1업다운 실린더(16)와, 랙(17)을 가지는 포스트 블록(18)과, 상기 포스트 블록(18)을 따라 상승 및 하강이 가능한 업다운 블록(19) 및 상기 업다운 블록(19)의 동작을 위한 제2업다운 실린더(20)와, 상기 랙(17)에 치합 회전이 가능한 피니언(21)을 가지면서 업다운 블록(19)의 전면에 축(22)을 통해 회전 가능하게 결합되어 홀더 블록(15) 상의 월 리벳을 픽업한 후에 상승 및 회전되면서 월 리벳의 자세를 180°전환시켜서 장착 위치에 세팅시켜주는 픽업 블록(23)을 포함하는 것을 특징으로 하는 월 리벳 자동 공급기.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 픽업 블록(23)은 월 리벳의 플랜지 부분을 자력으로 잡아줄 수 있는 마그네트(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 월 리벳 자동 공급기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 픽업 블록(23)은 스프링(25)의 탄력 지지를 받으면서 월 리벳의 내경에 삽입 위치되어 월 리벳의 정위치를 잡아주는 센터 캡(26)을 포함하는 것을 특징으로 하는 월 리벳 자동 공급기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 포스트 블록(18)의 상면에는 픽업 블록(23)의 위치를 잡아주고 유동을 방지시켜주는 위치정렬핀(27)이 형성되는 것을 특징으로 하는 월 리벳 자동 공급기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨베이어 유닛(13)과 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)은 각각 두 세트가 구비되는 한편, 상기 파트 피더(10)의 배출측과 2열의 컨베이어(12)의 투입측 사이에 배치되어 파트 피더(10)를 따라 진행되는 월 리벳을 각 열의 컨베이어(12)측으로 분배하는 분배 블록(28) 및 분배 실린더(29), 그리고 푸싱 실린더(30)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 월 리벳 자동 공급기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨베이어 유닛(13)의 컨베이어(12)는 전단부에 배치되어 월 리벳을 급속 이송시켜주는 급속 컨베이어(12a)와 후단부에 배치되어 월 리벳을 스텝 이송시켜주는 스텝 컨베이어(12b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 월 리벳 자동 공급기.
  8. 청구항 1, 청구항 3, 청구항 4, 청구항 5, 청구항 6 및 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 월 리벳 픽업 및 세팅 유닛(14)은 패널에 대한 프레스 성형 공정을 수행하는 자동화 공정 라인 상에 설치되어, 프레스에 의한 월 리벳의 압입 공정 시 다이 역할을 수행함으로써, 프레스 성형 공정과 연계되어 월 리벳 압입 공정이 연속 공정으로 수행될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 월 리벳 자동 공급기.
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