KR102273929B1 - 멀티 체결이 가능한 클램프 조립 자동화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안정적이고 확실한 위치 제어를 기반으로 하여 동시다발적인 부품 체결을 가능하게 할 뿐 아니라 전자식 제어로부터 기인하는 구조적 특성에 의해 제품 가치 및 조립 효율성을 증대되며, 기존 대비 차별화된 구조로부터 비롯되는 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함 등으로 인해 조작의 편의성 내지 사용상 효율성이 극대화되는 멀티 체결이 가능한 클램프 조립 자동화 장치에 관한 것으로, 적어도 하나 이상의 마찰부재(A)와 탄성체(B)를 삽지홀(D) 내부로 순차 내입시켜 체결링(C)에 의해 위치 구속되게 하는 조립 대상물(1)의 조립 자동화 장치에 있어서, 설정 공간으로 제공되는 플레이트(10); 플레이트 상에서 조립 대상물을 지지 고정하는 고정유닛(20); 고정유닛에 수용된 조립 대상물과의 이격 거리가 조절되면서 상하 움직임을 실행하는 승강유닛(30); 플레이트 주변으로 적어도 하나 이상 대응 형성되어 측부 슬라이드 이동에 의한 조립 대상물과의 이격 거리가 조절되게 하는 조작유닛(40);으로 구성된다.

Description

멀티 체결이 가능한 클램프 조립 자동화 장치{CLAMP ASSEMBLY DEVICE}

본 발명은 클램프의 기술사상에 관하여 개시되고, 더욱 상세하게는 안정적이고 확실한 위치 제어를 기반으로 하여 동시다발적인 부품 체결을 가능하게 할 뿐 아니라 전자식 제어로부터 기인하는 구조적 특성에 의해 제품 가치 및 조립 효율성을 증대되며, 기존 대비 차별화된 구조로부터 비롯되는 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함 등으로 인해 조작의 편의성 내지 사용상 효율성이 극대화되는 멀티 체결이 가능한 클램프 조립 자동화 장치에 관한 것이다.

각종 산업분야에서 클램프의 활용 가치가 증대되고 있으며, 이러한 클램프는 용도나 작업환경에 따라 다양한 형상과 구조로 제공되고 있다.

예컨대 호스 클램프는 자동차의 브레이크나, 에어컨 시스템, 파워 스티어링 및 엔진룸에 유체 내지 기체를 유통할 수 있도록 사용되는 호스나, 기타 산업현장에서 유체나 기체의 유통을 위하여 파이프 또는 연결관체의 외면에 결합되는 호스를 단속하여 이탈현상 등이 없도록 하는 데 사용되고 있다.

이러한 이어 클램프는 종래에도 다양한 종류의 것들이 사용되고 있으며, 이와 관련하여 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.

종래 기술이 적용되는 호스 클램프는 탄성을 가지는 판상 부재를 원 형상이 되도록 밴드를 형성하고, 상기 밴드의 양단부는 서로 겹치게 인너밴드와 아웃밴드를 가지도록 한다. 상기 인너밴드와 아웃밴드가 겹치는 부위 중간위치에는 클램핑 도구 또는 치구에 의하여 변형되면서 밴드의 직경을 축소시켜 클램핑 동작을 수행하기 위한 체결이어를 더 형성한다.

또한, 상기 인너밴드의 내측에는 수가이드를 형성하여 밴드에 형성되는 암가이드와 치합되어 클램핑 시 직경 축소가 용이하도록 하고, 상기 이어 외측의 아웃밴드에는 다수 개의 후크홀을 형성하여 밴드에 형성되는 후크와 결합되게 하며, 상기 아웃밴드의 끝단에는 고정홀을 형성하여 밴드에 일체로 형성되어 외향 절곡되어 세워지는 걸림구가 결합되도록 구성하고 있다.

한편, 근래 들어서는 클램프의 조임 내지 결속 상태가 더욱 극대화될 수 있는 형태 및 구조의 클램프가 요구되고 있는바, 그 구성이나 구조가 산업 발전에 비례하여 다소 복잡해지고 있는 실정이다.

이에 따라 하나의 클램프를 조립하는 공정 또한 어려움이 많아 쉽게 행해지고 있지 않으며, 무엇보다 본 발명과 같이 스프링 등의 탄성체를 내입시킨 구조의 클램프라면 더욱이 작업자의 피로를 가중시켜 작업 효율성이 현저히 떨어지게 된다.

그럼에도, 현재까지는 클램프의 제반 구성인 탄성체를 수작업에 의존하여 조립 실시하고 있어 작업성의 개선을 위하여 보다 개선된 방식이 강구되어야만 한다.

등록특허공보 제10-1229584호 "호스 클램프" 등록특허공보 제10-1926325호 "가류 블라더용 하부 클램프링 조립장치"

본 발명은 위의 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 기존과 차별화된 제반 구성으로 인해 클램프의 상품 가치를 극대화하면서도 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함이 수반되는 클램프 조립 자동화 장치를 제공하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.

또한, 본 발명은 안정적이고 확실한 위치 제어를 기반으로 하여 탄성체의 전자동 조립을 가능하게 할 뿐 아니라 거치툴이 보유한 구조적 특성에 의해 탄성체 조립 후 조립 대상물로부터 손쉽고 신속하게 이탈될 수 있는 클램프 조립 자동화 장치를 제공하는 것이 다른 해결과제이다.

위의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 멀티 체결이 가능한 클램프 조립 자동화 장치(100)의 구성은 다음과 같다.

위 멀티 체결이 가능한 클램프 조립 자동화 장치는 적어도 하나 이상의 마찰부재(A)와 탄성체(B)를 삽지홀(D) 내부로 순차 내입시켜 체결링(C)에 의해 위치 구속되게 하되, 설정 공간으로 제공되는 플레이트(10); 플레이트 상에서 조립 대상물을 지지 고정하는 고정유닛(20); 고정유닛에 수용된 조립 대상물과의 이격 거리가 조절되면서 상하 움직임을 실행하는 승강유닛(30); 플레이트 주변으로 적어도 하나 이상 대응 형성되어 측부 슬라이드 이동에 의한 조립 대상물과의 이격 거리가 조절되게 하는 조작유닛(40);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 고정유닛(20)은 수평 방향으로 전후 위치가 가변되게 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 고정유닛(20)은 플레이트(10) 상에서 서로 평행하게 배열되는 한 쌍의 레일부(21); 레일부에 의존하여 수평 슬라이드 움직임이 실시되는 이송판재(22); 이송판재 상에서 조립 대상물(1)의 고정 수용을 위하여 입설되고 조작유닛(40)의 수평 이동을 허용하는 요홈(23-1)이 더 형성되는 고정지그(23);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 승강유닛(30)은 플레이트(10) 상에서 설정 높이로 서로 대응하여 입설되는 지지프레임(31); 서로 이격된 지지프레임을 수단으로 횡단 배치되는 수평패널(32); 수평패널에 결부되어 상하 움직임을 제어 내지 관장하는 승강실린더(33); 승강실린더와 일체 형성되어 조립 대상물(1)의 체결링(C) 상방을 설정 범위 내에서 다단 가압하는 가압블록(34);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 조작유닛(40)은 측방에 대한 로드의 인출 범위를 결정하는 수평실린더(41); 수평실린더와 결부되면서 수평 이동이 허용되고 단부에 탄성체(B)가 고정 개재되는 거치툴(42);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 거치툴(42)은 탄성체(B)를 끼움 구속한 상태에서 측부 이동하여 조립 대상물(1)에 천공한 삽지홀(D) 내부로 위치되게 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 거치툴(42)은 환형의 바디(42-1); 바디 단부에서 절삭 가공되어 평탄한 일면을 제공함으로써 탄성체(B)의 끼움 개재를 가능하게 하는 절삭부;를 포함하되, 위 절삭부는 바디(42-1)와 동일 직경으로 절삭 형성되고 승강유닛의 가압블록(34)이 안착되는 제1절삭면(42-2) 및 제1절삭면에 비해 협소한 직경으로 형성된 제2절삭면(42-3)으로 구분됨에 따라 제1절삭면과 제2절삭면의 경계 영역으로 단턱(42-4)이 더 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 고정유닛을 중심으로 한 승강유닛과 조작유닛의 안정적이고 확실한 위치 제어를 기반으로 하여 동시다발적인 탄성체의 체결을 가능하게 할 뿐 아니라 전자식 제어로부터 기인하는 구조적 특성에 의해 제품 가치 및 조립 효율성이 증대되므로 효과적이다.

이에 따라 수작업에 의존하던 기존에 비해 차별화된 구조로부터 비롯되는 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함 등이 확보되는 등 조작의 편의성 내지 사용상 효율성, 그리고 작업의 효율성 등이 극대화되는 효과를 발휘한다.

특히 본 발명에서는 기존 대비 차별된 개념의 거치툴이 더 제안되는바, 거치툴이 보유한 구조로 인해 탄성체의 전자동 조립을 가능하게 할 뿐 아니라 탄성체 조립 후 조립 대상물로부터 더욱 손쉽고 신속하게 이탈될 수 있는 이점 또한 기대된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 구성되는 클램프 조립 자동화 장치 사시도.
도 2는 본 발명에서 제안하는 요부의 상세 구성을 도시한 요부 확대도.
도 3은 본 발명에 적용되는 조립 대상물의 상세 구성을 도시한 사시도와 단면도.
도 4 내지 6은 본 발명에서 제안하는 클램프 조립 자동화 장치의 실시 양태를 개략적으로 순차 도시한 단면도.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명은 클램프의 기술사상에 관하여 개시된다.

무엇보다 본 발명은 안정적이고 확실한 위치 제어를 기반으로 하여 동시다발적인 부품 체결을 가능하게 할 뿐 아니라 전자식 제어로부터 기인하는 구조적 특성에 의해 제품 가치 및 조립 효율성을 증대되며, 기존 대비 차별화된 구조로부터 비롯되는 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함 등으로 인해 조작의 편의성 내지 사용상 효율성이 극대화되는 멀티 체결이 가능한 클램프 조립 자동화 장치(100)에 관련됨을 주지한다.

도 1 내지 6에 도시한 바와 같이 본 발명에서 특징으로 제안하는 클램프 조립 자동화 장치(100)는 플레이트(10), 고정유닛(20), 승강유닛(30), 조작유닛(40)의 조합으로 완성되며, 이러한 구성은 기존에 없던 신규한 개념의 것으로서 클램프의 상품 가치를 극대화함은 물론 작업 효율성 또한 극대화함을 목적으로 제공된다.

상세하게 기재하면, 위 멀티 체결이 가능한 클램프 조립 자동화 장치는 적어도 하나 이상의 마찰부재(A)와 탄성체(B)를 삽지홀(D) 내부로 순차 내입시켜 체결링(C)에 의해 위치 구속되게 하되, 설정 공간으로 제공되는 플레이트(10)와, 플레이트 상에서 조립 대상물을 지지 고정하는 고정유닛(20)과, 고정유닛에 수용된 조립 대상물과의 이격 거리가 조절되면서 상하 움직임을 실행하는 승강유닛(30)과, 플레이트 주변으로 적어도 하나 이상 대응 형성되어 측부 슬라이드 이동에 의한 조립 대상물과의 이격 거리가 조절되게 하는 조작유닛(40)으로 구분 구성된다.

본 발명이 적용되는 조립 대상물(1)이라 함은 도면에 도시한 것과 같이 클램프의 일례를 통칭하는 것으로, 그 기능상 적어도 하나 이상의 삽지홀(D)이 천공되고, 각 삽지홀마다 소정의 탄성체(B) 및 마찰부재(A)가 삽입 개재됨으로써 클램프의 역할 내지 기능을 발휘하게 된다.

본 발명은 상술한 탄성체(B)를 조립 대상물 내부로 체결함에 있어 제반 구성에 의해 다수 개의 탄성체가 동시다발적으로 삽지홀(D)마다 일대일 대응 개재될 수 있는바, 이의 구성을 하기에 기술한다.

위 플레이트(10)는 작업 공간을 확보하여 각 유닛들이 적절하게 배치되는 수단으로 작용하고, 형상이나 구조적으로 어느 특정한 것에 국한하지 않음은 자명한 사실이다.

위 고정유닛(20)은 전술한 것과 같이 조립 대상물의 거치 고정을 위하여 소정의 공간으로 제공되며, 본 발명에서는 자체 이동성을 보유하여 작업 효율성이 제고될 수 있도록 한다.

즉, 위 고정유닛(20)은 수평 방향으로 전후 위치가 가변되게 구성함으로써 승강유닛 및 조작유닛과의 상호 작업성이 원활하게 유도할 뿐 아니라 조립 대상물의 공급이 보다 쉽고 신속하게 이루어지게 유도한다.

위 승강유닛(30)은 조립 대상물의 체결링(C)을 가압하기 위한 수단으로, 조작유닛에 의해 탄성체(B)가 조립 대상물에 개재되고 나면 설정 범위 내에서 하향 이동하여 해당 탄성체가 외부로 이탈되지 않게 방지한다. 또한, 이러한 승강유닛은 하향 움직임을 구분하여 실시함으로써 탄성체의 이탈 방지와 함께 체결링의 정위치 결속을 가능하게 한다.

위 조작유닛(40)은 본 발명의 요부로, 수평실린더(41)에 의한 측부 이동과 함께 탄성체(B)를 보다 안정적이고 확실하게 거치 고정할 수 있는 구조로 채택하여 자동화 공정이 오차없이 실시되게 하는 제반 구성이다.

이러한 조작유닛은 추후 기술할 거치툴(42)의 기재 시 관련 도면과 함께 상세 기술하기로 한다.

위 고정유닛(20)은 플레이트(10) 상에서 서로 평행하게 배열되는 한 쌍의 레일부(21)와, 레일부에 의존하여 수평 슬라이드 움직임이 실시되는 이송판재(22)와, 이송판재 상에서 조립 대상물(1)의 고정 수용을 위하여 입설되고 조작유닛(40)의 수평 이동을 허용하는 요홈(23-1)이 더 형성되는 고정지그(23)로 구분 구성된다.

위 고정지그(23)는 전술한 바와 같이 조립 대상물이 안정적으로 안착되기 위한 수단이며, 가령 중공으로 형성된 공간을 통해 조립 대상물을 삽입 수용하고, 조립 대상물에 천공시킨 삽지홀(D)의 위치와 동일 선상이 되도록 요홈(23-1)을 더 형성한다.

위 요홈(23-1)은 조작유닛의 거치툴(42)이 간섭받지 않고 측부 슬라이드 이동될 수 있는 공간이면 충분하고, 더욱 바람직하게는 이러한 요홈 상에 높이 가변되는 구름수단 등을 더 채용함으로써 삽지홀과 거치툴의 수평 위치 편차 발생 시 해당 편차를 보정할 수 있게 한다.

위 승강유닛(30)은 플레이트(10) 상에서 설정 높이로 서로 대응하여 입설되는 지지프레임(31)과, 서로 이격된 지지프레임을 수단으로 횡단 배치되는 수평패널(32)과, 수평패널에 결부되어 상하 움직임을 제어 내지 관장하는 승강실린더(33)와, 승강실린더와 일체 형성되어 조립 대상물(1)의 체결링(C) 상방을 설정 범위 내에서 다단 가압하는 가압블록(34)으로 구성된다.

위 가압블록(34)은 승강유닛의 핵심사안으로, 그 중심을 체결링(C)의 직경보다 협소한 크기로 천공하여 체결링의 상방 가압을 가능하게 한다.

즉, 이러한 가압블록은 고정지그로부터 상향 돌출된 조립 대상물을 내부 수용하면서 하향되는바, 이때 조립 대상물 외경에 권취된 체결링은 가압블록에 의해 간섭될 수 있도록 가압블록의 중심을 설정 크기로 중공 형성하여야 한다.

더욱 상세하게 기재하면, 본 발명에서는 승강유닛의 작용으로 탄성체의 외부 유출을 방지함은 물론 체결링의 정위치 배열을 유도하게 되는데, 이를 위해 승강유닛의 하강 이동은 단계적으로 실시되어야 한다. 예컨대 탄성체가 삽지홀로 인입되고 나면 승강유닛의 가압블록은 거치툴이 보유한 절삭부로 인해 하향 범위가 확장되면서 탄성체를 측부 가압할 수 있을 범위로 위치되고, 탄성체가 가압블록에 의해 구속된 상태로 전환되면 거치툴이 삽지홀 내부에서 탄성체를 남겨두고 인출된다. 이후, 거치툴이 완전히 인출됨과 동시에 탄성체를 일부 구속하던 가압블록은 다시 하향하면서 삽지홀을 전면 차단하게 되는 것이다.

위 조작유닛(40)은 측방에 대한 로드의 인출 범위를 결정하는 수평실린더(41)와, 수평실린더와 결부되면서 수평 이동이 허용되고 단부에 탄성체(B)가 고정 개재되는 거치툴(42)로 구분 구성된다.

이때 위 거치툴(42)은 탄성체(B)를 끼움 구속한 상태에서 측부 이동하여 조립 대상물(1)에 천공한 삽지홀(D) 내부로 위치되게 구성하여야 한다.

또한, 본 발명에서 특징으로 하는 위 거치툴(42)은 전술한 기능을 위해 환형의 바디(42-1) 및 바디 단부에서 절삭 가공되어 평탄한 일면을 제공함으로써 탄성체(B)의 끼움 개재를 가능하게 하는 절삭부로 이루어진다.

특히 위 절삭부는 바디(42-1)와 동일 직경으로 절삭 형성되고 승강유닛의 가압블록(34)이 안착되는 제1절삭면(42-2)과, 제1절삭면에 비해 협소한 직경으로 형성된 제2절삭면(42-3)으로 구분됨에 따라 제1절삭면과 제2절삭면의 경계 영역으로 단턱(42-4)이 더 구성되는 것을 주된 요부로 한다.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 고정유닛을 중심으로 한 승강유닛과 조작유닛의 안정적이고 확실한 위치 제어를 기반으로 하여 동시다발적인 탄성체의 체결을 가능하게 할 뿐 아니라 전자식 제어로부터 기인하는 구조적 특성에 의해 제품 가치 및 조립 효율성이 증대되므로 효과적이다.

이에 따라 수작업에 의존하던 기존에 비해 차별화된 구조로부터 비롯되는 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함 등이 확보되는 등 조작의 편의성 내지 사용상 효율성, 그리고 작업의 효율성 등이 극대화되는 효과를 발휘한다.

특히 본 발명에서는 기존 대비 차별된 개념의 거치툴이 더 제안되는바, 거치툴이 보유한 구조로 인해 탄성체의 전자동 조립을 가능하게 할 뿐 아니라 탄성체 조립 후 조립 대상물로부터 더욱 손쉽고 신속하게 이탈될 수 있는 이점 또한 기대된다.

1. 조립 대상물
10. 플레이트
20. 고정유닛
30. 승강유닛
40. 조작유닛
100. 클램프 조립 자동화 장치

Claims (7)

1. 적어도 하나 이상의 마찰부재(A)와 탄성체(B)를 삽지홀(D) 내부로 순차 내입시켜 체결링(C)에 의해 위치 구속되게 하는 조립 대상물(1)의 조립 자동화 장치에 있어서,
   설정 공간으로 제공되는 플레이트(10);
   플레이트(10) 상에서 서로 평행하게 배열되는 한 쌍의 레일부(21), 레일부에 의존하여 수평 슬라이드 움직임이 실시되는 이송판재(22), 이송판재 상에서 조립 대상물(1)의 고정 수용을 위하여 입설되고 조작유닛(40)의 수평 이동을 허용하는 요홈(23-1)이 더 형성되는 고정지그(23)로 구성하여, 수평 방향으로 전후 위치가 가변하도록, 플레이트 상에서 조립 대상물을 지지 고정하는 고정유닛(20);
   플레이트(10) 상에서 설정 높이로 서로 대응하여 입설되는 지지프레임(31), 서로 이격된 지지프레임을 수단으로 횡단 배치되는 수평패널(32), 수평패널에 결부되어 상하 움직임을 제어 내지 관장하는 승강실린더(33), 승강실린더와 일체 형성되어 조립 대상물(1)의 체결링(C) 상방을 설정 범위 내에서 다단 가압하는 가압블록(34)으로 구성하여, 고정유닛에 수용된 조립 대상물과의 이격 거리가 조절되면서 상하 움직임을 실행하는 승강유닛(30);
   플레이트 주변으로 적어도 하나 이상 대응 형성되어 측부 슬라이드 이동에 의한 조립 대상물과의 이격 거리가 조절되게 하는 조작유닛(40)으로 구성하는 것을 특징으로 하는 멀티 체결이 가능한 클램프 조립 자동화 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   위 조작유닛(40)은,
   측방에 대한 로드의 인출 범위를 결정하는 수평실린더(41);
   수평실린더와 결부되면서 수평 이동이 허용되고 단부에 탄성체(B)가 고정 개재되는 거치툴(42);
   로 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티 체결이 가능한 클램프 조립 자동화 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   위 거치툴(42)은 탄성체(B)를 끼움 구속한 상태에서 측부 이동하여 조립 대상물(1)에 천공한 삽지홀(D) 내부로 위치되게 구성하는 것을 특징으로 하는 멀티 체결이 가능한 클램프 조립 자동화 장치.
   
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   위 거치툴(42)은,
   환형의 바디(42-1);
   바디 단부에서 절삭 가공되어 평탄한 일면을 제공함으로써 탄성체(B)의 끼움 개재를 가능하게 하는 절삭부;
   를 포함하되,
   위 절삭부는 바디(42-1)와 동일 직경으로 절삭 형성되고 승강유닛의 가압블록(34)이 안착되는 제1절삭면(42-2) 및 제1절삭면에 비해 협소한 직경으로 형성된 제2절삭면(42-3)으로 구분됨에 따라 제1절삭면과 제2절삭면의 경계 영역으로 단턱(42-4)이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티 체결이 가능한 클램프 조립 자동화 장치.
   

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