KR20090038000A

KR20090038000A - 너트 자동체결장치

Info

Publication number: KR20090038000A
Application number: KR1020090025874A
Authority: KR
Inventors: 김대식
Original assignee: 김대식
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2009-04-17

Abstract

본 발명은 너트 자동체결장치에 관한 것으로서, 너트를 체결하여 조립하도록 클램프가 안착된 클램프 안착부가 클램프이송부에 의해 턴테이블로 이송되어 턴테이블이 90°로 회전되어 너트자동체결부의 하부측 정위치에 순차적으로 위치되면, 구동모터에 의해 회전되는 너트자동체결부의 너트체결대에 의해 클램프에 자동으로 너트가 체결될 수 있어 클램프 조립에 따른 조립성 및 생산성이 크게 향상될 수 있을 뿐만 아니라, 너트자동체결부가 승하강부에 의해 정위치에 위치된 클램프측으로 자동 하강되어 너트가 자동으로 체결될 수 있음에 따라 작업자가 일일이 수작업에 의해 너트체결부에 너트가 체결되는 물품을 이동하지 않아도 너트자동체결부의 하부에 정확하게 자동으로 너트가 체결되는 물품이 정위치됨에 따라 너트의 체결작업이 정교하고 용이하게 이루어짐에 따라 작업효율성이 크게 증대될 수 있는 너트 자동체결장치를 제공하고자 한다.

이를 위해 본 발명은, 2개의 지지플레이트(111)(112)와, 상기 2개의 지지플레이트(111)(112)가 끼워진 좌우측 가이드지지봉(113)과 상기 2개의 지지플레이트 중 상부측 지지플레이트(111)에 일단이 결합되는 실린더(114)로 구성된 승하강부(110)와; 상기 승하강부(110)의 2개의 지지플레이트 중 상부측 지지플레이트(111)의 상단에 결합되는 구동풀리(121)이 축설된 구동모터(122)와, 상기 구동풀리(121)과 벨트(123)에 의해 연결되는 연동풀리(124)과, 상기 구동풀리(121)과 연동풀리(124)의 하부측에 연결되는 회전대(125)와, 상기 회전대(125)의 하부측에 상단이 연결되는 연결대(126)와, 상기 연결대(126)의 하단이 상단에 연결되고 하단측에 너트가 인입되는 너트체결대(127)로 구성된 너트자동체결부(120)가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 승하강부(110)의 2개의 지지플레이트(111)(112) 사이에는 이 2개의 지지플레이트(111)(112)의 상부와 하부를 연결하여 지지하는 지지봉(131)과; 상기 지지봉(131)의 외측에 끼움결합되는 스프링(130)이 더 포함되어 이루어진다.

클램프, 너트체결, 너트자동체결장치

Description

너트 자동체결장치{NUT AUTOMATIC CONCLUSION APPARATUS}

본 발명은 너트자동체결장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배관을 지지하는 클램프를 조립하기 위한 너트가 클램프에 자동으로 체결되도록 하여 수작업이 아닌 자동조립에 의해 너트의 조립성 향상과 함께 생산성의 효율을 증대시킬 수 있도록 한 너트 자동체결장치에 관한 것이다.

일반적으로, 대량생산라인에서 각종 부품상의 기 체결된 볼트에 너트를 체결하여 부품을 조립할 경우, 작업자가 수작업으로 부품상의 기 체결된 볼트에 너트를 일치시켜 드라이버나 전동스크류 등과 같은 체결공구로 너트를 회전시켜서 부품을 조립하고 있으나, 이와 같이 수작업으로 너트를 회전시켜서 각종 부품을 조립할 경우 작업시간이 너무 오래 걸려 생산성이 저하된다는 문제점이 있었다.

따라서 생산성 향상과 품질균일화 및 인건비 절감 등의 이유로 최근에는 자동너트 체결장치를 개발하여 대량생산라인에 적용하고 있으나, 상기의 너트 체결장치는 그 구동방식으로 대부분이 전동기를 채택하고 있어 장치의 부피가 커져 설치장소 및 위치에 제약이 따르게 되었고, 또한 전동기의 연계부품인 다수의 기어와 체인등의 복잡한 구조로 이루어져 있어 고장발생율이 높은 문제점이 있었다.

종래 안출된 바 있는 기술을 살펴보면, 등록실용신안 제20-0419980호인 자동 너트 체결장치가 안출된 바 있으며, 이는 백(Back)플레이트 상단에 톱플레이트를 고정설치하고, 톱플레이트 상측에는 푸쉬실린더를 장착하며, 푸쉬실린더의 단부 피스톤은 상,하 쿠숀플레이트와 연관 작동되게 하고, 쿠숀플레이트의 양측에는 쿠숀플레이트를 안내하기 위한 가이드바를 백플레이트상에 플로팅죠인트로 고정 설치하며, 상,하 쿠숀플레이트의 양측에는 코일스프링이 권취된 토션바를 설치하고, 토션바의 사이 전방 중앙에는 작동실린더에 의해 작동하는 헤드부의 직선피더를 슬라이드 하우징 내부에서 압축스프링에 탄력 지지되게 설치하되, 슬라이드 하우징은 그 상부를 하측 쿠숀플레이트에 고정 설치하며 하부는 보톰브라켓에 고정 설치하고, 직선피더와 슬라이드 하우징 사이에는 작동실린더의 푸쉬작동에 의한 순간적인 하강 시 회전력이 부여되는 콜렛척을 설치하며, 보톰브라켓 일측으로는 에어가 공급되는 슈트를 내측에 형성한 너트공급런너를 설치하여 구성되어 있다.

다른 예로서, 등록특허 제10-0862396호인 너트 자동공급체결장치가 안출된 바 있으며, 이는 호퍼에 투입된 너트를 가지런하게 한 방향으로 정렬하는 너트정렬기와, 상기 너트정렬기에서 정렬된 너트를 에어로 분사하여 한 개씩 슈팅하는 너트공급기와, 상기 너트공급기에서 공급된 너트를 툴의 하단부에 형성된 소켓에 진공흡착하기 위해 상기 툴의 하부에 형성된 너트 홀더의 일측에 구비되는 너트정위치공급유닛과, 상기 너트정위치공급유닛에 의해 공급된 너트를 소켓에 진공흡착하여 볼트에 체결하기 위한 툴 및 상기 툴의 상단부에 구비되어 소켓에 회전력을 전달함으로써 너트를 체결하는 너트 런너로 구성된 너트 자동 공급체결장치에 있어서, 상 기 툴은 실린더의 내부에 형성된 실린더 로드속에 삽입되어 베어링으로 지지가 되는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 상부에 형성된 풀리 구멍과 결합되면서 상기 풀리 구멍의 아래로 길게 형성된 승, 하강 안내구멍에 자리를 잡아 상기 너트런너로부터 회전력을 전달받는 풀리축과, 상기 피스톤 로드의 하부에 형성된 록킹부재에 조인트가 척킹되어 상기 피스톤 로드의 회전력을 전달받는 회전축과, 상기 회전축의 하부에 형성되는 플로팅 조인트 및 상기 플로팅조인트의 하부에 결합되어 진공흡착한 너트를 볼트에 체결하는 소켓으로 구성되고, 상기 회전축의 하부에 형성된 너클과 상기 플로팅 조인트의 상부에 형성된 너클의 내부 중심에 형성된 구멍 속에는 조인트 볼을 개재하여 상기 너클이 서로 맞물린 상태에서 상기 너클과 조인트 볼을 핀 결합함으로써 너트 체결 시 볼트의 기울어짐에 적응하여 상기 소켓이 플로팅 조인트에 의해 같이 기울어져 너트를 체결하도록 구성되어 있다.

이러한 종래 너트 자동체결장치들은, 너트를 자동으로 체결하는 구조로 이루어져 있으나, 이들의 구성요소들이 복잡하게 이루어져 있음에 따라 설치비용에 적지 않은 문제점이 있다.

또한, 너트를 체결함에 있어서 너트가 체결되는 부품을 너트체결부에 수작업으로 정위치 시켜야 함으로써 너트의 체결작업이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 클램프와 같이 형상이 불균형으로 이루어진 부품의 경우에는 너트체결위치에 클램프를 수작업에 의해 정위치시킬 수 없음으로써 클램프를 조립하기 위한 너트의 체결작업은 실질적으로 불가능한 문제점이 있다.

본 발명은 종래 너트 자동체결장치가 지닌 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 모터의 구동에 의해 회전되는 너트드라이버가 너트가 체결되는 클램프의 하부측으로 하강되도록 하여 너트의 체결작업이 원활하게 이루어지도록 함으로써 작업효율성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 클램프에 너트가 자동적으로 체결되어 클램프의 조립시간을 단축하고 생산성은 물론 조립성의 향상을 얻을 수 있는 너트 자동체결장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명인 너트 자동체결장치는, 2개의 지지플레이트와, 상기 2개의 지지플레이트가 끼워진 좌우측 가이드지지봉과 상기 2개의 지지플레이트 중 상부측 지지플레이트에 일단이 결합되는 실린더로 구성된 승하강부와; 상기 승하강부의 2개의 지지플레이트 중 상부측 지지플레이트의 상단에 결합되는 구동풀리가 축설된 구동모터와, 상기 구동풀리와 벨트에 의해 연결되는 연동풀리과, 상기 구동풀리와 연동풀리의 하부측에 연결되는 회전대와, 상기 회전대의 하부측에 상단이 연결되는 연결대와, 상기 연결대의 하단이 상단에 연결되고 하단측에 너트가 인입되는 너트체결대로 구성된 너트자동체결부가 포함되어 이루어진다.

상기 승하강부의 2개의 지지플레이트 사이에는 이 2개의 지지플레이트의 상부와 하부를 연결하여 지지하는 지지봉과; 상기 지지봉의 외측에 끼움결합되는 스 프링이 더 구성된다.

본 발명인 너트 자동체결장치는, 너트를 체결하여 조립하도록 클램프가 안착된 클램프 안착부가 클램프이송부에 의해 턴테이블로 이송되어 턴테이블이 90°로 회전되어 너트자동체결부의 하부측 정위치에 순차적으로 위치되면, 구동모터에 의해 회전되는 너트자동체결부의 너트체결대에 의해 클램프에 자동으로 너트가 체결될 수 있어 클램프 조립에 따른 조립성 및 생산성이 크게 향상될 수 있을 뿐만 아니라, 너트자동체결부가 승하강부에 의해 정위치에 위치된 클램프측으로 자동 하강되어 너트가 자동으로 체결될 수 있음에 따라 작업자가 일일이 수작업에 의해 너트체결부에 너트가 체결되는 물품을 이동하지 않아도 너트자동체결부의 하부에 정확하게 자동으로 너트가 체결되는 물품이 정위치됨에 따라 너트의 체결작업이 정교하고 용이하게 이루어짐에 따라 작업효율성이 크게 증대된다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명인 너트 자동체결장치의 사용예를 나타낸 정면구성도이고, 도 2는 본 발명인 너트 자동체결장치의 사용예를 나타낸 측면구성도이며, 도 3은 본 발명인 너트자동체결장치의 구성을 나타낸 측면구성도이며, 도 4는 본 발명인 너트 자동체결장치의 구성을 나타낸 정면구성도이며, 도 5는 본 발명인 너트 자동체결장치의 구성요부를 나타낸 정면구성도이며, 도 6은 본 발명인 너트 자동체결장치의 구성요부를 나타낸 측면구성도이다.

도시된 바와 같이 본 발명인 너트 자동체결장치는, 2개의 지지플레이트(111)(112)와, 상기 2개의 지지플레이트(111)(112)가 끼워진 좌우측 가이드지지봉(113)과 상기 2개의 지지플레이트 중 상부측 지지플레이트(111)에 일단이 결합되는 실린더(114)로 구성된 승하강부(110)와, 상기 승하강부(110)의 2개의 지지플레이트 중 상부측 지지플레이트(111)의 상단에 결합되는 구동풀리(121)이 축설된 구동모터(122)와, 상기 구동풀리(121)과 벨트(123)에 의해 연결되는 연동풀리(124)과, 상기 구동풀리(121)과 연동풀리(124)의 하부측에 연결되는 회전대(125)와, 상기 회전대(125)의 하부측에 상단이 연결되는 연결대(126)와, 상기 연결대(126)의 하단이 상단에 연결되고 하단측에 너트가 인입되는 너트체결대(127)로 구성된 너트자동체결부(120)가 포함되어 이루어진다.

또한, 상기 승하강부(110)의 2개의 지지플레이트(111)(112) 사이에는 이 2개의 지지플레이트(111)(112)의 상부와 하부를 연결하여 지지하는 지지봉(131)과, 상기 지지봉(131)의 외측에 끼움결합되는 스프링(130)이 더 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명인 너트 자동체결장치는 예컨대, 클램프를 조립하기 위하여 너트를 체결하는 클램프 조립라인에 적용될 수 있다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 클램프 안착부(11)에 안착된 클램프(12)가 이 송되는 클램프이송부(10)와, 상면에 상기 클램프 이송부(10)에 의해 이송되고 클램프(12)가 안착된 클램프 안착부(11)가 올려지는 4개의 고정지그(21)가 고정되고 하면 중앙에 턴테이블회전모터에 의해 회전되는 기어부(22)가 장착되어 상기 기어부(22)에 의해 일방향으로 한번 회전시에 90°씩 각도로 회전되는 턴테이블(20)의 상단에 상기 승하강부(110)와 상기 너트자동체결부(120)로 구성된 본 발명인 너트 자동체결장치가 구성되어 사용된다.

또한, 본 발명인 너트 자동체결장치를 구성하는 너트자동체결부(120)의 너트체결대(126)의 일측에는 상기 너트체결대(126)의 하단에 너트를 자동으로 공급하는 너트공급부(30)가 구성된다.

상기와 같이 본 발명인 너트 자동체결장치의 승하강부(110)와 너트자동체결부(120)가 구성된 클램프 너트 자동체결장치는, 작업자가 상기 이송부(10)에 의해 이송되고 내측에 클램프(12)가 놓여진 클램프안착부(11)를 상기 턴테이블(20)의 고정지그(21)에 올려 놓으면, 상기 턴테이블(20)이 90°각도로 한 번씩 회전되어 상기 클램프안착부(11)가 올려진 고정지그(21)를 상기 너트자동체결부(30)측에 정위치시키고, 클램프안착부(11)가 너트자동체결부(30)에 정위치되면, 본 발명인 너트 자동체결장치의 너트자동체결부(120)가 하강되어 너트자동체결부(120)의 하단에 인입된 너트가 상기 클램프안착부(11)에 놓여진 클램프에 체결함으로써 너트의 자동체결이 이루어진다.

이러한 동작이 반복적으로 진행되면서 상기 고정지그(21)에 올려진 클램프안착부(11)의 클램프(12)에 본 발명인 너트 자동체결장치의 너트자동체결부(120)에 의해 너트가 자동적으로 체결된다.

상기 너트를 체결하기 위한 클램프(12)가 턴테이블(20)의 회전에 의해 상기 너트자동체결부(120)의 하부측으로 정위치될 때, 본 발명인 너트 자동체결장치에 의해 너트가 클램프에 자동으로 체결되는 과정은 다음과 같다.

상기 클램프(12)가 턴테이블(20)의 회전에 의해 상기 너트자동체결부(120)에 정위치되면, 상기 너트자동체결부(120)는, 상기 승하강부(110)에 의해 클램프(12)측으로 하강되는 바, 이는 상기 승하강부(110)의 실린더(114)의 길이가 축소되면 상기 실린더(114)의 일단에 결합된 상기 상부측 지지플레이트(111)가 하강되고, 이에 따라 상부측지지플레이트(111)가 끼움결합된 가이드지지봉(113)에 결합된 하부측 지지플레이트(112) 역시 하강된다.

또한, 상기 상부측 지지플레이트(111)의 상면에 결합되어 있는 구동풀리(121)과 연동풀리(124)가 상부측 지지플레이트(111)의 하강에 의해 하강되는 바, 이에 따라 상기 구동풀리(121)과 연동풀리(124)의 하부측에 각각 연결된 회전대(125)와 이 회전대(125)와 연결된 연결대(126) 및 상기 연결대(126)에 의해 하부측으로 연결구성되는 상기 너트체결대(127)가 하강되면서, 상기 너트자동체결부(120)가 체결하고자 하는 클램프측으로 하강되어 클램프에 상기 너트체결대(127)의 하단에 인입된 너트가 자동으로 체결된다.

또한, 상기 너트체결대(127)가 상기 클램프(12)의 하부측에 하강되면, 상기 구동모터(122)가 구동되어 이에 따라 상기 구동풀리(121)와 연동풀리(124)가 회전되면서, 이 구동풀리(121)와 연동풀리(124)의 하부측에 연결된 상기 너트체결대 (127)가 회전되어 너트가 클램프에 자동으로 체결된다.

이와 같이 너트가 클램프에 자동으로 체결이 완료되면, 상기 길이가 축소된 실린더(114)의 길이가 다시 연장되고 이에 따라 상기 하강된 너트자동체결부(120)는 승하강부(110)에 의해 다시 원래의 위치로 상승되는 바, 이와 같이 너트자동체결부(120)가 승하강부(110)에 의해 원래의 위치로 상승되면, 상기 너트공급부(30)에 의해 너트가 상기 너트체결대(127)의 하단으로 자동공급되어 너트가 다시 너트체결대(127)의 하단에 인입된다.

이러한 동작을 순차적으로 반복하면서 상기 턴테이블(20)에 의해 90°각도로 한번씩 회전되는 클램프에 너트를 자동으로 체결하여 준다.

상기 승하강부(110)의 2개의 지지플레이트(111)(112) 중 하부측 지지플레이트(112)의 하단에는 상기 승하강부(110)의 하강시에 완충력이 부여되도록 하는 완충부(140)가 더 구비된다.

이에 따라, 상기 너트자동체결부(120)가 승하강부(110)에 의해 하강될 때 발생되는 충격이 상기 완충부(140)에 의해 완충됨으로써 고장발생을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 너트자동체결부(120)의 원래 위치로의 복원시에 상기 완충부(140)의 복원력에 의해 너트자동체결부(120)의 원래 위치로의 복원이 용이하게 이루어진다.

상기 완충부(140)는, 도시된 바와 같이 탄발스프링으로 구성될 수 있는 것으로, 이에 한정되는 것은 아니며, 탄발력이 있는 완충효과를 갖는 것이면 다양하게 변형실시될 수 있다.

이와 같이 본 발명은 도시하고 설명한 것 이외에 다양하게 변형실시가 가능한 것으로, 본 발명의 목적범위를 일탈하지 않는 한 변형되는 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 포함되어 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명인 너트 자동체결장치의 사용예를 나타낸 정면구성도이다.

도 2는 본 발명인 너트 자동체결장치의 사용예를 나타낸 측면구성도이다.

도 3은 본 발명인 너트자동체결장치의 구성을 나타낸 측면구성도이다.

도 4는 본 발명인 너트 자동체결장치의 구성을 나타낸 정면구성도이다.

도 5는 본 발명인 너트 자동체결장치의 구성요부를 나타낸 정면구성도이다.

도 6은 본 발명인 너트 자동체결장치의 구성요부를 나타낸 측면구성도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

110 : 승하강부 111, 112 : 지지플레이트

113 : 가이드지지봉 114 : 실린더

120 : 너트자동체결부 121 : 구동풀리

122 : 구동모터 123 : 벨트

124 : 연동풀리 125 : 회전대

126 : 연결대 127 : 너트체결대

130 : 스프링 131 : 지지봉

140 : 완충부

Claims

2개의 지지플레이트(111)(112)와, 상기 2개의 지지플레이트(111)(112)가 끼워진 좌우측 가이드지지봉(113)과 상기 2개의 지지플레이트 중 상부측 지지플레이트(111)에 일단이 결합되는 실린더(114)로 구성된 승하강부(110)와;

상기 승하강부(110)의 2개의 지지플레이트 중 상부측 지지플레이트(111)의 상단에 결합되는 구동풀리(121)이 축설된 구동모터(122)와, 상기 구동풀리(121)과 벨트(123)에 의해 연결되는 연동풀리(124)과, 상기 구동풀리(121)과 연동풀리(124)의 하부측에 연결되는 회전대(125)와, 상기 회전대(125)의 하부측에 상단이 연결되는 연결대(126)와, 상기 연결대(126)의 하단이 상단에 연결되고 하단측에 너트가 인입되는 너트체결대(127)로 구성된 너트자동체결부(120)가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 너트 자동체결장치.
제 1항에 있어서,

상기 승하강부(110)의 2개의 지지플레이트(111)(112) 사이에는 이 2개의 지지플레이트(111)(112)의 상부와 하부를 연결하여 지지하는 지지봉(131)과;

상기 지지봉(131)의 외측에 끼움결합되는 스프링(130)이 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 너트 자동체결장치.
제 1항에 있어서,

상기 승하강부(110)의 2개의 지지플레이트(111)(112) 중 하부측 지지플레이트(112)의 하단에는 상기 승하강부(110)의 하강시에 완충력이 부여되도록 하는 완충부(140)가 더 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 너트 자동체결장치.