KR102468889B1 - 자동나사체결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 자동나사체결장치는 길이방향으로 수용홀을 갖는 몸체(100)와, 상기 몸체의 측면에서 소정의 각도로 결합되고, 나사가 투입되는 나사 이동홀을 갖는 나사 공급관(200)과, 상기 몸체의 하측 단부에 결합되는 체결구(300)와, 상기 체결구의 외측에 결합되고 나사의 안착공간을 제공하는 홀더(400)와, 상기 홀더를 체결구에 결합시키는 탄성 오링(500)을 포함하여 이루어지고, 상기 홀더는 좌측 홀더와 우측 홀더로 이루어지고, 드라이브의 하단부가 나사를 하측으로 회전이동시키면, 외측으로 돌출되는 나사의 헤드부에 의해 상기 좌측 홀더와 우측 홀더가 양측으로 벌어지도록 구성된다.

Description

자동나사체결장치{AUTOMATIC SCREWING MACHINE}

본 발명은 자동나사체결장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 나사를 순차적으로 공급받고, 전동 드라이버를 사용하여 자동으로 체결할 수 있는 자동나사체결장치에 관한 것이다.

기계장치, 전기전자장치는 나사를 사용하여 본체나 부품 간의 위치고정하고 있다. 나사를 체결하기 위하여는 수동 또는 전동 드라이버를 사용하여 회전시키게 되는데, 작업자는 나사 체결을 위하여 반복되는 작업을 필요로 한다. 일 예로서, 수작업의 경우, 한 손으로 나사를 위치시키고, 다른 한 손으로 드라이버를 사용하여 나사를 회전시켜 체결한다.

자동나사체결장치는 자동화에 의한 공정에서 작업시간을 줄여줄 수 있다. 자동 나사체결장치에 관한 선행문헌으로서, 등록실용신안 제20-0127297호가 공지되어 있다. 상기 선행문헌은 나사 자동체결기에 관한 것으로서, 자동으로 공급되는 나사를 검출하고, 내부에 설치된 드라이버를 회전으로 나사를 체결할 수 있도록 구성되어 있다.

자동나사체결장치는 홀더를 구비하는데, 상기 홀더의 내부에는 공급된 나사가 안착되는 나사 안착부를 갖는다. 공급된 나사가 나사 안착부에 안착되면, 전동 드라이버를 하강시킨 다음, 드라이버를 회전시켜 나사를 체결한다. 그런데, 공급된 나사가 나사 안착부에 정확하게 안착되지 않을 경우, 드라이버의 체결단부가 나사의 십자홈에 정확하게 결합되지 않게 되고, 드라이버의 회전력이 나사에 전달되지 않을 수 있다. 이 경우, 작업자는 자동나사체결장치의 몸체로부터 홀더를 몸체로부터 분리한 후, 오정렬된 나사를 제거한 다음, 다시 홀더를 몸체에 재조립하여야 한다.

등록실용신안공보 제20-0127297호, 나사자동체결기의 공급 나사 검출 장치 등록특허공보 제10-2386994호, 자동 나사체결장치 등록특허공보 제10-1724313호, 자동 나사체결장치 등록특허공보 제10-1304284호, 나사 자동 핸드 체결장치

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 홀더의 나사 안착부에서 오정렬된 나사를 신속히 제거할 수 있는 자동나사체결장치를 제공하려는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 홀더의 나사 안착부에서 오정렬된 나사를 제거한 후, 홀더를 신속히 재조립할 수 있는 자동 나사체결장치를 제공하려는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 언급한 과제로 제한되지 않는다. 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 자동나사체결장치는 길이방향으로 수용홀을 갖는 몸체(100)와, 상기 몸체의 측면에서 소정의 각도로 결합되고, 나사가 투입되는 나사 이동홀을 갖는 나사 공급관(200)과, 상기 몸체의 하측 단부에 결합되는 체결구(300)와, 상기 체결구의 외측에 결합되고 나사의 안착공간을 제공하는 홀더(400)와, 상기 홀더를 체결구에 결합시키는 탄성 오링(500)을 포함하여 이루어지고, 상기 홀더는 좌측 홀더와 우측 홀더로 이루어지고, 드라이브의 하단부가 나사를 하측으로 회전이동시키면, 나사의 외측으로 돌출되는 헤드부에 의해 상기 좌측 홀더와 우측 홀더가 양측으로 벌어지도록 구성된다.

또한, 체결구(300)는 홀더 결합홈(330)과 오링 끼움홈(340)을 구비하고, 상기 좌측 홀더(400L)와 우측 홀더(400R)는 대칭되는 형상으로 이루어지며, 상기 좌측 및 우측 홀더는 바디(410)와 상기 바디의 상부 가장자리에서 돌출되는 상향돌부(430)를 포함하여 이루어지며, 상기 체결구(300)의 홀더 결합홈(330)에는 홀더(400)의 상향돌부(430)가 결합된다.

또한, 홀더 결합홈(330)은 체결구의 좌측과 우측에 형성되고, 상기 홀더 결합홈은 길이홈부(331)와 깊이홈부(332)로 이루어지며, 상기 상향돌부(430)는 좌측 및 우측 상향돌부로 이루어지고, 상기 좌측 및 우측 상향돌부는 각각 기둥부(431)와 내측돌출단부(432)로 이루어지며, 상기 상향돌부의 기둥부는 길이홈부에 결합되고, 상기 상향돌부의 내측돌출단부는 깊이홈부에 결합된다.

종래 기술에 따르면, 홀더를 체결구에 나사를 사용하여 고정하거나, 별도의 고정구를 사용하여 고정하는 방식을 사용하고 있다. 그런데, 나사가 홀더의 내부에서 오정렬될 경우, 드라이버의 하단부와 나사의 헤드에 형성된 헤드홈(십자홈 도는 일자홈)이 서로 어긋나게 되고, 장치는 오작동하게 된다. 이때, 작업자는 신속하게 홀더의 내부에 오정렬된 나사를 제거하여야 한다. 나사와 고정구를 사용하여 홀더를 체결한 경우, 홀더를 분리하기 위하여 많은 시간과 작업량을 필요로 한다. 본 발명에 따르면, 홀더의 외측으로부터 탄성 오링을 분리시키는 간단한 작업만으로 홀더를 체결구로부터 분리할 수 있고, 홀더의 내부에 오정렬된 나사를 신속하게 제거할 수 있다.

도 1(a)는 본 발명에 따른 자동나사체결장치의 사시도이다.
도 1(b)는 몸체에 나사 공급관과 홀더를 결합한 것을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 몸체의 사시도와 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 나사 공급관을 나타낸 것이다.
도 4(a)는 본 발명에 따른 체결구를 나타낸 것이다.
도 4(b)는 본 발명에 따른 홀더를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 홀더의 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 자동나사체결장치의 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 표현될 수 있다.

도 1(a)는 본 발명에 따른 자동나사체결장치의 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동나사체결장치는 길이방향으로 수용홀을 갖는 몸체(100)와, 상기 몸체의 측면에서 소정의 각도로 결합되고, 나사가 투입되는 나사 이동홀을 갖는 나사 공급관(200)과, 상기 몸체의 하측 단부에 결합되는 체결구(300)와, 상기 체결구의 외측에 결합되고 나사의 안착공간을 제공하는 홀더(400)와, 상기 홀더를 체결구에 결합시키는 탄성 오링(500)을 포함한다.

나사는 헤드부와 나사부로 이루어지고, 헤드부에는 헤더홈을 구비한다. 나사는 나사 공급관(200)으로 투입된 후, 체결구(300)를 거쳐 상기 홀더(400)의 내부에 형성된 안착공간에 안착된다. 도면에서 도면부호 DR은 나사를 회전시키기 위한 드라이버를 도시한 것이다.

도 1(b)는 몸체에 나사 공급관과 홀더를 결합한 것을 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 자동나사체결장치는 몸체(100)에 나사 공급관(200)과 체결구(300)를 결합한 후, 탄성 오링(500)을 사용하여 체결구의 외측에 홀더(400)를 결합한다. 상기 홀더(400)는 좌측 홀더(400L)와 우측 홀더(400R)로 이루어지고, 좌우측 홀더가 상호 결합하여 하나의 홀더를 형성한다. 상기 좌우측 홀더(400L,400R)는 대칭형상을 갖는다. 이와 같은 홀더의 구체적 구성에 대하여는 도 6의 설명부분에서 후술한다.

도 2는 본 발명에 따른 몸체의 사시도와 단면도이다.

본 발명에 따른 몸체(100)는 수용홀(110)과, 경사돌출부(120)와, 몸체 경사절개부(130)를 구비한다.

도면을 참조하면, 몸체의 내부에는 길이방향으로 수용홀(110)이 형성되어 있다. 상기 수용홀(110)에는 나사를 회전시키기 위한 드라이버(DR)가 끼워진다.

또, 몸체의 일측에는 경사돌출부(120)가 구비되어 있고, 상기 경사돌출부(120)의 하측에는 몸체 경사절개부(130)가 구비된다.

상기 경사돌출부(120)에는 나사 공급관이 끼워지는 관통홀(121)을 갖는다. 실시예로서, 관통홀(121)에 나사 공급관(200)이 끼운 후, 상기 경사돌출부에 형성된 고정홀에 체결부재(122)를 이용하여 나사 공급관(200)을 견고히 고정한다.

상기 몸체 경사절개부(130)는 몸체의 일측면 - 경사돌출부가 형성되는 면 - 에서 소정의 경사각을 갖도록 절개된다. 상기 몸체 경사절개부의 절개면은 후술하는 나사 공급관(200)의 일측 하단부의 절개된 형상과 대응되는 형상을 갖는다. 상기 몸체 경사절개부에 따라, 상기 몸체의 수용홀(110)이 노출되고, 상기 나사 공급관(200)의 나사 이동홀로 투입되는 나사는 수용홀(110)의 내부로 투입될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 나사 공급관을 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 나사 공급관(200)은 나사 이동홀(210)을 갖는다. 또한 나사 공급관에는 공급관 경사절개부(220)를 구비한다. 상기 공급관 경사절개부(220)는 전술한 몸체 경사절개부(130)의 절개면과 면접촉한다. 상기 나사 공급관을 몸체에 결합하면, 나사 공급관의 나사 이동홀(210)은 몸체의 수용홀(110)과 연통된다.

도 4(a)는 본 발명에 따른 체결구를 나타낸 것이고, 도 4(b)는 본 발명에 따른 홀더를 나타낸 것이다.

상기 체결구(300)는 몸체(100)의 하측에 결합되고, 상기 홀더(400)는 체결구(300)에 결합된다.

상기 체결구(300)의 상부에는 몸체결합구(320)가 돌출되어 있고, 체결구의 길이방향으로 체결구 관통홀(310)을 갖는다. 또한 체결구의 외측에는 홀더 결합홈(330)과 오링 끼움홈(340)을 구비한다. 구체적으로, 상기 홀더 결합홈(330)은 체결구의 좌측과 우측에 형성되고, 상기 오링 끼움홈(340)은 체결구의 전측과 후측에 형성된다.

도면을 참조하면, 상기 체결구(300)의 홀더 결합홈(330)은 길이홈부(331)와 깊이홈부(332)를 갖는다. 상기 길이홈부의 홈의 깊이보다 상기 깊이홈부의 홈의 깊이가 더 깊게 형성된다.

상기 홀더 결합홈(330)에는 홀더의 상측에 구비되는 상향돌부(430)가 결합된다. 보다 구체적으로, 상기 홀더 결합홈(330)의 길이홈부(331)에는 상향돌부(430)의 기둥부(431)가 결합되고, 상기 홀더 결합홈(330)의 깊이홈부(332)에는 상향돌부(430)의 내측돌출단부(432)가 결합된다. 본 발명에 따른 홀더 결합홈(330)의 형상은 홀더(400)의 상향돌부(430)의 형상과 대응되는 형상일 수 있다.

상기 오링 끼움홈(340)에는 탄성 오링(500)의 일부가 끼워진다.

도 5는 본 발명에 따른 홀더의 구성도이다.

본 발명에 따른 홀더(400)는 바디(410)와 상기 바디의 내측에 형성되고 나사가 안착되는 안착부(411)와, 상기 바디의 외측에 형성되고 탄성 오링이 끼워지는 오링 더미끼움홈(420)과, 상기 바디의 좌우측 상부 가장자리에서 돌출되는 상향돌부(430)를 포함한다.

상기 홀더(400)는 좌측 홀더(400L)와 우측 홀더(400R)로 이루어지고, 좌우측 홀더는 서로 대칭 형상을 갖는다.

좌측 홀더(400L)와 우측 홀더(400R)가 서로 결합되면, 내부에는 나사 안착부(411)가 형성된다. 상기 나사 안착부에는 나사의 중심축에서 외측으로 돌출되는 헤드부가 안착된다. 실시예로서, 상기 나사 안착부(411)는 상측이 넓고 하측이 좁은 깔데기 형상을 가질 수 있다.

또한 상기 좌측 홀더(400L)와 우측 홀더(400R)를 결합시키면, 홀더(400)의 좌우측에는 탄성 오링(500)이 끼워질 수 있는 오링 더미끼움홈을 갖는다. 상기 오링 더미끼움홈(420)은 탄성 오링(500)에 의한 탄성력이 부족한 경우, 추가적인 탄성 오링을 끼우기 위한 공간을 제공한다.

상기 홀더의 상부에는 좌측 상향돌부와 우측 상향돌부를 구비된다. 상기 좌측 상향돌부는 좌측 홀더(400L)의 상부에 구비되고, 상기 우측 상향돌부는 우측 홀더(400R)의 상부에 구비된다. 상기 좌측 상향돌부와 우측 상향돌부는 대향하도록 배치된다.

상기 상향돌부(430)는 기둥부(431)와 내측돌출단부(432)로 이루어진다. 상기 기둥부(431)는 기둥 형상일 수 있고, 상기 내측돌출단부(432)는 기둥부의 상단부에서 내측방향 즉, 홀더의 중심축 방향으로 돌출된다. 상기 내측돌출단부(432)는 기둥부(431)의 홀더의 중심축 방향으로 볼록하게 돌출되는 라운드 형성을 가진다.

상기 상향돌부(430)의 기둥부(431)는 홀더 결합홈(330)의 길이홈부(331)에 결합되고, 상기 상향돌부(430)의 내측돌출단부(432)는 홀더 결합홈(330)의 깊이홈부(332)에 결합된다.

본 발명에 따르면, 체결구(300)의 홀더 결합홈(330)에 홀더(400)의 상향돌부(430)를 끼운 후, 탄성 오링(500)을 사용하여, 체결구(300)의 외측에 홀더(400)를 탄성결합한다. 상기 탄성 오링(500)은 탄성력 또는 신축성을 갖는 고무 재료로 제작될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 자동나사체결장치의 동작을 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 자동나사체결장치의 단면도이다.

도 6(a)를 참조하면, 나사 공급관의 나사 이동홀에 나사(PS)가 투입되면, 나사는 나사 이동홀(210)을 거쳐, 홀더의 안착부(410)에 안착된다. 이후, 도 6(b)에서 보는 바와 같이, 드라이버(DR)을 하강하게 되고, 드라이버의 하단부는 나사의 헤드부에 형성된 헤더홈에 끼워진 후 회전하게 된다.

이어서, 드라이버가 회전하면서 더욱 하강하면, 나사의 외측으로 돌출되는 헤드부에 의해 좌측 홀더(400L)와 우측 홀더(400R)는 각각 좌측과 우측으로 벌어지게 된다. 이때, 탄성 오링(500)의 전측과 후측은 각각 체결구의 오링 끼움홈에 끼워져 있고, 탄성 오링의 좌측과 우측은 각각 좌측 홀더와 우측 홀더의 상향돌부(430)의 외측을 감싸고 탄성을 유지한다.

본 발명에 따른 탄성 오링에 의하면, 나사가 배출된 후, 오링의 탄성에 의해, 좌측 홀더와 우측 홀더는 서로 좁아지게 된다. 이와 같은 나사의 안착, 드라이버의 하강과 회전, 홀더의 개방과 닫힘과 같은 동작은 반복적으로 수행된다.

종래 기술에 따르면, 홀더를 체결구에 나사를 사용하여 고정하거나, 별도의 고정구를 사용하여 고정하는 방식을 사용하고 있다. 그런데, 나사가 홀더의 내부에서 오정렬될 경우, 드라이버의 하단부와 나사의 헤드부에 형성된 헤드홈(십자홈 도는 일자홈)이 서로 어긋나게 되고, 장치는 오작동하게 된다. 이때, 작업자는 신속하게 홀더의 내부에 오정렬된 나사를 제거하여야 한다. 나사와 고정구를 사용하여 홀더를 체결한 경우, 홀더를 분리하기 위하여 많은 시간과 작업량을 필요로 한다.

본 발명에 따르면, 홀더의 외측으로부터 탄성 오링(500)을 분리시키는 간단한 작업만으로 홀더(400)를 체결구(300)로부터 분리할 수 있고, 홀더의 내부에 오정렬된 나사를 신속하게 제거할 수 있다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

100 : 몸체
110 : 수용홀
120 : 경사돌출부
121 : (경사돌출부의) 관통홀
122 : (나사 공급관을 체결하기 위한) 체결부재
130 : (몸체의) 경사절개부
200 : 나사 공급관
210 : 나사 이동홀
220 : (공급관의) 경사절개부
300 : 체결구
310 : (체결구의) 관통홀
320 : 몸체결합구
330 : 홀더 결합홈
331 : 길이홈부
332 : 깊이홈부
340 : 오링 끼움홈
400 : 홀더
410 : 바디
411 : 안착부
420 : 오링 체결홈
430 : 상향돌부
431 : 기둥부
432 : 내측돌출단부
500 : 탄성 오링
DR : 드라이버
PS : 나사

Claims (3)

1. 길이방향으로 수용홀을 갖는 몸체(100)와,
   상기 몸체의 측면에서 소정의 각도로 결합되고, 나사가 투입되는 나사 이동홀을 갖는 나사 공급관(200)과,
   상기 몸체의 하측 단부에 결합되고, 홀더 결합홈(330)과 오링 끼움홈(340)을 구비하는 체결구(300)와,
   상기 체결구의 외측에 결합되고, 나사의 안착공간을 제공하며, 대칭되는 형상의 좌측 홀더(400L)와 우측 홀더(400R)로 이루어지는 홀더(400)와,
   상기 홀더를 체결구에 결합시키는 탄성 오링(500)을 포함하여 이루어지고,
   상기 탄성 오링(500)은 체결구(300)의 오링 끼움홈(340)에 끼워지며,
   상기 체결구의 홀더 결합홈(330)은 체결구의 좌측과 우측에 형성되고, 상기 홀더 결합홈은 길이홈부(331)와 깊이홈부(332)로 이루어지며,
   상기 좌측 및 우측 홀더(400L,400R)는 바디(410)와 상기 바디의 상부 가장자리에서 상측으로 돌출되는 상향돌부(430)를 포함하여 이루어지며,
   상기 바디(410)의 외측에는 오링 더미끼움홈(420)이 형성되고, 상기 오링 더미끼움홈(420)에는 탄성 오링이 끼워지며,
   상기 상향돌부(430)는 좌측 및 우측 상향돌부로 이루어지고, 상기 좌측 및 우측 상향돌부는 각각 기둥부(431)와 내측돌출단부(432)로 이루어지며,
   상기 체결구(300)의 홀더 결합홈(330)에는 홀더(400)의 상향돌부(430)가 결합되되, 상기 홀더의 상향돌부(430)의 기둥부(431)는 체결구(300)의 길이홈부(331)에 결합되고, 상기 홀더의 상향돌부의 내측돌출단부(432)는 체결구(300)의 깊이홈부(332)에 결합되고,
   드라이브의 하단부가 나사를 하측으로 회전이동시키면, 외측으로 돌출되는 나사의 헤드부에 의해 상기 좌측 홀더와 우측 홀더가 양측으로 벌어지도록 구성한 것을 특징으로 하는 자동나사 체결장치.
   
   
   
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