KR20060129690A

KR20060129690A - 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 방법

Info

Publication number: KR20060129690A
Application number: KR1020050050298A
Authority: KR
Inventors: 육재명
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2005-06-13
Filing date: 2005-06-13
Publication date: 2006-12-18

Abstract

본 발명은 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 방법에 관한 것으로서, 인덱스의 지그 상에 소재가 공급되는 단계(200)와, 소재를 포함한 지그가 리벳장치 측으로 향하도록 인덱스를 회전시키는 단계(210)와, 지그를 클램핑하는 단계(220)와, 클램프된 지그를 리벳장치의 리벳 위치로 이송시키는 단계(230)와, 지그에 안착된 소재에 리벳팅이 실시되는 단계(240)를 포함한다. 따라서 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 공정이 자동화되어 생산성과 작업성이 향상되었으며, 자동화 공정에 따라 리벳 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.

Description

파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 방법{RIVETTING METHOD OF PIPE JOINT ASSEMBLY}

도 1은 일반적인 파이프조인트 어셈블리의 구조도이고,

도 2는 본 발명에 따른 파이프조인트 어셈블리의 리벳시스템의 평면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 파이프조인트 어셈블리의 리벳시스템의 정면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 파이프조인트 어셈블리의 리벳시스템의 측면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 방법의 흐름도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

20 : 지그 110 : 인덱스장치

111 : 구동모터 112 : 인덱스테이블

113 : 위치결정핀 114 : 푸셔

115 : 실린더 120 : 클램프장치

121 : 플레이트 122 : 관통구

123 : 클램프핀 124 : 실린더

130 : 셔틀장치 131, 141 : LM가이드

132 : 이동플레이트 133, 143 : LM레일

134 : 수평실린더 140 : 승하강장치

142 : 승강플레이트 144 : 승하강실린더

150 : 리벳장치 153 : 리벳실린더

154 : 타격체 155 : 펀치

156 : 로드셀

본 발명은 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파이프조인트 어셈블리의 브라켓과 러버디스크, 새들요크를 연결하는 리벳을 자동으로 리벳팅하기 위한 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 조향 장치에는 핸들의 회전력을 바퀴측과 연결되는 출력축으로 전달하여 조향 조작이 이루어질 수 있도록 출력축과 핸들 사이를 연결하는 입력축이 구비되는데, 이 입력축은 굴절이 가능한 유니버설 조인트로 구성되어 있다.

유니버설 조인트는 훅 조인트라고도 하며 두 축이 만나는 각이 수시로 변화하는 경우에 사용되는 커플링으로 공작기계 자동차 등의 축이음에 쓰인다. 이 커플링의 이음에는 유니버셜 핀조인트와 유니버설 볼조인트 등이 있다 이 커플링에서는 원동축을 일정한 각속도로 회전시켜도 종동축의 각속도는 180도의 주기로 변동된다 이러한 각속도의 변동을 없애기 위하여 중간축이 원동축 및 종동축과 만나는 각을 같게 하여 양축과 결합하면 종동축의 각속도가 일정하게 된다 그리고 그 축이 만나는 각은 원활한 전동을 위아래 30도 이하로 제한하는 것이 좋다.

이러한 조향 장치의 유니버설 조인트는 파이프조인트 어셈블리로 구성되며, 파이프조인트 어셈블리는 도 1에 도시된 것과 같다.

파이프조인트 어셈블리(10)는 파이프조인트(1)와, 파이프조인트(1)의 상부에 압입되고 용접 고정되는 안전브라켓(2)과 브라켓(3) 그리고 두 브라켓(2)(3)의 상단에 설치되는 러버디스크(4)와, 러버디스크(4)의 상측에 설치되는 새들요크(5)로 구성된다.

여기서 새들요크(5)와 러버디스크(4), 안전브라켓(2)이 리벳팅으로 결합되며, 그 리벳팅의 직교 방향으로 러버디스크(4)와 브라켓(3)이 리벳팅 되어진다.

이와 같이 파이트조인트 어셈블리(10)를 리벳팅 하기 위하여 종래에는 미도시된 리벳팅기에 작업자가 수동으로 이동시킨 인덱스의 지그에 파이프조인트 어셈블리(10)를 안착시켜 리벳팅이 이루어지며, 리벳팅이 완료된 파이프조인트 어셈블리(10)를 다시 작업자가 지그로부터 빼내는 등 모든 작업이 수동으로 이루어져 왔다.

따라서 무인화 공정이 일반화되어 가는 실정에 적합한 자동화 공정이 요구되며, 아울러 리벳팅 조립 작업에서 제품 품질 향상이 필요하게 되었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 공정이 자동화를 이루며, 자동화 공정에 따라 리벳 제 품의 품질이 향상될 수 있는 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 방법에 있어서, 인덱스의 지그 상에 소재가 공급되는 단계와, 소재를 포함한 지그가 리벳장치 측으로 향하도록 인덱스를 회전시키는 단계와, 지그를 클램핑하는 단계와, 클램프된 지그를 리벳장치의 리벳 위치로 이송시키는 단계와, 지그에 안착된 소재에 리벳팅이 실시되는 단계를 포함하는 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 방법을 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 파이프조인트 어셈블리의 리벳시스템의 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 파이프조인트 어셈블리의 리벳시스템의 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 파이프조인트 어셈블리의 리벳시스템의 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 방법의 흐름도이며, 도 1에 도시된 파이프조인트 어셈블리의 동일한 구성부재에 대해서는 동일한 도면 부호로서 설명한다.

도 2 및 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이 파이프조인트 어셈블리의 리벳시스템은, 지그(20)가 올려지는 인덱스장치(110)와, 인덱스장치(110)로부터 지그(20)를 이송키 위하여 클램프하는 클램프장치(120)와, 클램프장치(120)와 같이 지그(20)를 리벳장치(150) 측으로 수평 이동과 승하강 이동시키는 셔틀장치(130)와, 승하강장치(140), 그리고 지그(20)상의 소재를 리벳팅하는 리벳장치(150)로 크게 구성된다.

먼저, 인덱스장치(110)는 하부에 구동모터(111)가 설치되며, 구동모터(111)로부터 구동력을 전달받아 중심을 기준으로 회전되는 직사각형의 인덱스테이블(112)이 설치된다.

인덱스테이블(112)은 길이 방향의 양부측으로 위치결정핀(113)이 복수개 돌출 형성되어지며, 이 위치결정핀(113)에 원형의 지그(20)가 안착 고정된다.

여기서 지그(20)는 상부지그(22)와 하부지그(24)로 구분되어 적층되어 있으며, 이 상, 하부지그(22)(24)에 리벳팅될 소재가 삽입되어 진다. 또, 하부지그(24)의 외주면에는 복수개로 삽입구멍(26)이 형성되어 진다.

한편, 인덱스테이블(112)의 하부측으로 리벳팅 공정이 완료된 지그(20) 상의 소재를 지그(20)로부터 분리시키기 위하여 소재를 하방에서 밀어 올려주는 푸셔(114)가 설치되고, 이 푸셔(114)를 작동시키는 실린더(115)가 설치된다.

그리고 클램프장치(120)는 일측이 개방된 "ㄷ"자 형상의 플레이트(121)가 설치되고, 플레이트(121)의 양측 관통구(122)를 따라 전후진 이동되어 지그(20)의 삽입구멍(26)에 끼워지는 한 쌍씩의 클램프핀(123)이 설치되며, 각 한 쌍의 클램프핀(123)을 이동시키는 실린더(124)가 설치된다.

그리고 셔틀장치(130)는 플레이트(121)의 후면에 LM가이드(131)가 설치되며, LM가이드(131)의 이동을 안내하는 LM레일(133)이 가로 방향으로 설치되는 이동플레이트(132)가 설치되고, 이동플레이트(132)에 고정 설치되는 수평실린더(134)는 그 로드단이 이동플레이트(132)에 연결되어 이동플레이트(132)를 수평 이동시키게 된다.

그리고 승하강장치(140)는, 이동플레이트(132)의 후면에 LM가이드(141)가 설치되고, LM가이드(141)의 이동을 안내하는 LM레일(143)이 설치되는 승강플레이트(142)가 리벳장치(150)의 포스트(151)에 설치되며, 이동플레이트(132)의 상단에 승하강실린더(144)가 연결 설치되어 셔틀장치(130) 및 클램프장치(120)를 승하강 이동시키게 된다.

그리고 리벳장치(150)는 네모서리측에 포스트(151)가 수직방향으로 설치되며, 포스트(151)의 끝단에는 고정판(152)이 설치되고, 고정판(152)에는 리벳실린더(153)가 중앙에 설치된다.

리벳실린더(153)의 하부로는 타격체(154)가 설치되며, 타격체(154)의 일단에는 한 쌍의 펀치(155)가 설치되고, 타격체(154)의 중단에는 로드셀(156)이 설치되어 충격 하중을 관리하는 구성을 가진다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 방법의 작용은 다음과 같다.

도 5에 도시된 바와 같이, 인덱스장치(110)의 지그(20) 상에 소재가 공급되는 단계(200)와, 소재를 포함한 지그(20)가 리벳장치(150) 측으로 향하도록 인덱스테이블(112)을 회전시키는 단계(210)와, 지그(20)를 클램핑하는 단계(220)와, 클램프된 지그(20)를 리벳장치(150)의 리벳 위치로 이송시키는 단계(230)와, 지그(20)에 안착된 소재에 리벳팅이 실시되는 단계(240)를 포함한다.

리벳팅 시스템을 통하여 소재가 리벳팅되는 과정을 좀 더 자세히 설명하면, 먼저, 인덱스테이블(112)의 위치결정핀(113)에 지그(20)가 안착되어지며, 그 지그(20)에 미도시된 로봇이 소재를 삽입 안착시킨다.

소재가 안착된 지그(20)는 구동모터(111)의 구동에 의하여 인덱스테이블(112)이 180°회전되어 리벳장치(150)측으로 향하게 된다.

이때, 지그(20)는 위치결정핀(113)에 고정되어 있어서 회전시 위치가 변경되거나 이탈되지 않게 된다.

이어서 셔틀장치(130)가 작동된다. 셔틀장치(130)는 상승된 상태에서 수평실린더(134)가 플레이트(124)를 지그(20)의 상부 위치까지 수평 이동시킨다.

그리고 지그(20)의 상부 위치에서 승하강실린더(144)가 작동되어 셔틀장치(130)의 이동플레이트(132)를 하강시키고, 이동플레이트(132)의 하강으로 같이 하강을 이룬 플레이트(121)는 클램프장치(120)의 실린더(124)에 의하여 관통구(122)를 따라 전진된 클램프핀(123)이 지그(20)의 각 삽입구멍(26)에 삽입된다.

이와 같이 지그(20)가 클램핑된 상태에서 셔틀장치(130)가 다시 상승된다.

셔틀장치(130)의 상승은 승하강실린더(144)와 연결된 이동플레이트(132)를 승하강 이동시키게 되는데, 이동플레이트(132)의 LM가이드(141)가 승강플레이트(142)의 LM레일(143)을 따라 상승이 안내된다.

재상승된 이동플레이트(132)에서 다시 수평실린더(134)가 작동되어 클램핑된 지그(20)와 같이 플레이트(121)를 리벳장치(150)의 내측으로 이동시킨다.

그리고 승하강실린더(144)의 하강 작용으로 이동플레이트(132)가 하강되며, 하강된 지그(20)는 리벳장치(150)내에 안착된다. 그리고 이와 동시에 클램프핀(123)이 삽입구멍(26)으로부터 후퇴하여 언클램프된다.

그리고 언클램프된 지그(20)상의 소재에 리벳장치(150)로부터 리벳이 실시된다. 리벳장치(150)의 리벳실린더(153)의 작동으로 타격체(154)가 하방 이동되고 한 쌍의 펀치(155)가 파이프조인트 어셈블리(10)의 리벳(6)을 향하여 리벳팅을 하게 된다. 이때, 리벳의 하중을 로드셀(156)에서 감지하여 리벳의 품질 향상을 유도하게 된다.

이처럼 리벳이 완료된 지그(20)는 다시 클램프핀(123)이 전진되어 삽입구멍(26)에 끼워져 클램프된다.

클램프된 지그(20)를 승하강장치(140)로 하여 이동플레이트(132)를 상승시키고, 셔틀장치(130)에서 플레이트(121)와 지그(20)를 수평 전진시킨다. 인덱스테이블(112)의 위치까지 전진된 플레이트(121)는 이동플레이트(132)의 하강으로 인덱스테이블(112)의 위치결정핀(113)에 삽입되어 안착된다.

한편, 리벳팅이 완료된 소재를 가지는 지그(20)가 안착된 인덱스테이블(112)의 타측에서는 새로운 소재가 지그(20)에 삽입되며, 소재가 삽입된 지그(20)를 인덱스테이블(112)의 회전으로 리벳장치(150)측으로 회전시켜 위와 같은 이송과 리벳이 이루어지게 된다.

그리고 인덱스테이블(112)의 회전으로 언로딩 위치에 놓인 지그(20)에서는 실린더(115)의 푸셔(114)가 작동되어 지그(20)에 안착되어 있는 소재를 하방에서부터 밀어 올리게 된다. 따라서 지그(20)로부터 일부 돌출된 소재를 로봇에 의하여 언로딩이 이루어진다.

이처럼 소재가 공급과 리벳 작업이 모두 자동화되어 생산성이 향상되며, 리벳 품질이 우수하고 균일하게 유지된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하 청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경실시가 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 방법은, 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 공정이 자동화되어 생산성과 작업성이 향상되었으며, 자동화 공정에 따라 리벳 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.

Claims

파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 방법에 있어서,

인덱스의 지그 상에 소재가 공급되는 단계와,

상기 소재를 포함한 상기 지그가 리벳장치 측으로 향하도록 상기 인덱스를 회전시키는 단계와,

상기 지그를 클램핑하는 단계와,

상기 클램프된 지그를 상기 리벳장치의 리벳 위치로 이송시키는 단계와,

상기 지그에 안착된 상기 소재에 리벳팅이 실시되는 단계,

를 포함하는 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 지그를 이송시키는 단계에서,

상기 지그를 승하강 이동 및 수평이동이 반복 작동되는 것을 특징으로 하는 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소재의 리벳팅 단계에서, 상기 리벳장치에 로드셀이 장착되어 리벳의 하중을 관리할 수 있는 것을 특징으로 하는 파이프조인트 어셈블리의 리벳팅 방법.