KR20120040991A - 대형 기계장비의 핀 압입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 핀 압입장치에 관한 것이며, 그 목적은 대형 산업로봇, 대형 굴삭기나 로더의 붐 실린더 연결축 등과 같이, 핀 압입을 위한 고소작업을 필요하거나 강한 압입작업을 필요로 하는 대형 대상물에 대하여, 강한 압입작업과 비례하게 무겁고 큰 펀치(해머)의 자세확보 및 압입을 위한 핸들링을 신속하고 정확하게 구현할 수 있는 핀 압입장치를 제공함에 있다.
본 발명은 적어도 Z축 승하강유닛을 포함하는 작업대와; 상기 작업대에 설치되는 X축 레일을 따라 좌우 이동하는 X축 이동블록과; 상기 X축 이동블록의 상면에 회전가능하게 결합되는 W축 턴테이블과; 상기 W축 턴테이블의 상면에 한쪽이 결합되는 Y축 레일을 따라 대상물을 향해 전후 이동하는 Y축 이동블록; 및 상기 Y축 이동블록의 상면에 결합된 가이드부재를 관통하여 대상물을 향해 전후 슬라이딩 이동하는 펀치를 포함하여 구성한 대형 기계장비의 핀 압입장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

대형 기계장비의 핀 압입장치{Pin press apparatus}

본 발명은 핀 압입(壓入)장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 굴삭기 등 중장비의 기계부품의 연결부에 구비되는 핀 조립을 위한 압입장치에 관한 것이다.

통상의 핀 압입작업은 핀공을 공유하는 대상물을 맞대어 놓은 채, 핀공의 한쪽을 향해 핀을 나란히 위치시킨 상태에서 해머 등의 펀치장비를 이용하여 작업자가 핀을 강하게 타격하여 핀공 내부로 강제적으로 밀어 넣는 작업형태를 이루는 것이 보편적이다.

한편, 무게가 적고 작은 크기의 소형 대상물에 구비되는 핀을 압입시키는 경우에는 작업자가 소형 해머를 들고 작은 크기의 핀 압입작업을 손쉽게 수행할 수 있으나, 만약 대형 기계장비 즉, 대형 산업로봇의 관절축이나, 대형 굴삭기나 로더의 붐 실린더 연결축 등과 같이, 고하중과 대형의 대상물에 대하여 핀을 조립(압입)하고자 하는 경우에는, 비례적으로 무게가 크고 크기가 큰 핀을 효과적으로 압입시키기 위해서는 작업자가 직접적으로 핸들링하기가 어려운 보다 큰 무게의 해머(펀치)장비를 필요로 하게 된다.

즉, 종래에는 무거운 해머를 다루어야 함에 있어 많은 인원의 작업자를 필요로 할뿐만 아니라, 무엇보다 무거운 해머를 이동시키거나 타격하기 위한 힘을 전적으로 인력에 의존하게 됨으로서 작업자의 피로를 증대시키게 되었다.

또, 중장비와 같은 대형의 산업용 기계장비는 작업자보다 훨씬 높은 위치에서의 핀 압입을 위한 고소작업을 필요로 하거나 혹은 기계장비의 종류에 따라 다양한 위치에서의 핀 압입 작업을 수행하여야 하는 바, 이러한 경우 무거운 해머장비에 대한 핸들링에 많은 제약이 뒤따르게 되었다.

또, 이상과 같이, 핀이 압입되는 대상물의 설치위치가 다양하게 변화되고 이러한 대상물의 위치에 정확하게 해머를 타격함에 있어, 핀과 동일한 선상으로 해머의 정교한 타격이동이 구현되지 못하여 핀 압입 시 위치 오차 발생으로 핀이나 대상물이 손상되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 대형 산업로봇, 대형 굴삭기나 로더의 붐 실린더 연결축 등과 같이, 핀 압입을 위한 고소작업을 필요하거나 강한 압입작업을 필요로 하는 대형 대상물에 대하여, 강한 압입작업과 비례하게 무겁고 큰 펀치(해머)의 자세확보 및 압입을 위한 핸들링을 신속하고 정확하게 구현할 수 있는 대형 기계장비의 핀 압입장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 본 발명은 작업대와;

상기 작업대에 설치되는 X축 레일을 따라 좌우 이동하는 X축 이동블록과;

상기 X축 이동블록의 상면에 회전가능하게 결합되는 W축 턴테이블과;

상기 W축 턴테이블의 상면에 한쪽이 결합되는 Y축 레일을 따라 대상물을 향해 전후 이동하는 Y축 이동블록; 및

상기 Y축 이동블록의 상면에 결합된 가이드부재를 관통하여 대상물을 향해 전후 슬라이딩 이동하는 펀치를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 핀 압입장치는, 대상물을 사이에 두고 양쪽에 마주하여 한 쌍으로 이루어지며; 상기 한 쌍의 핀 압입장치에는 대상물을 향해 서로 가까워지거나 멀어지는 근접이동유닛을 포함할 수 있다.

또, 상기 작업대는, 바닥면에 안착되는 베이스판과, 핀 압입장치를 탑재하는 작업판으로 이루어지되; 상기 베이스판과 작업판의 사이에는 베이스판으로부터 작업판을 승 하강 시키는 승하강유닛을 포함할 수 있다.

이때, 상기 승하강유닛은 유압실린더에 의해 작동하는 X형 링크부재로 구성될 수 있다.

또, 상기 W축 턴테이블에는, 회전축을 중심으로 원주방향에 대하여 다수 형성된 고정홀에 선택적으로 끼워져, X축 이동블록으로부터 회전된 위치를 유지시키는 위치고정구를 포함하여 구성할 수 있다.

상기와 같은 수단으로부터 본 발명은 대형 산업로봇, 대형 굴삭기나 로더의 붐 실린더 연결축 등과 같이, 대형 기계장비에 형성된 핀공에 핀을 압입하는 과정에서 핀공이 위치하는 높이(Z축), 좌우(X축), 기울기(W축), 및 전후(Y축)방향으로의 위치변화에 대응하여, 승하강유닛, X축 이동블록, Y축 이동블록 및 W축 턴테이블을 이용한 펀치의 자유로운 위치조정이 가능하여, 다양한 종류의 대상물에 대한 핀 압입작업의 호환성이 우수한 장점이 있다.

또, 본 발명은 승하강유닛, X축 이동블록, Y축 이동블록 및 W축 턴테이블을 이용한 펀치의 자유로운 위치조정으로부터 다양한 위치를 취하는 핀공과 동일 선상을 유지하게 펀치의 자세확보를 신속하고 정확하게 설정할 수 있으며, 또 작업자의 무리한 힘을 배제하고 보다 적은 인원으로도 정확한 핀 압입작업을 수행할 수 있는 장점이 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 핀 압입장치의 작동상태를 보이는 부분 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 핀 압입장치의 측면 예시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 핀 압입장치의 평면 예시도

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 핀 압입장치의 작동상태를 보이는 부분 사시도를, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 핀 압입장치의 측면 예시도를, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 핀 압입장치의 평면 예시도를 보이는 것이다.

먼저, 본 발명의 구성 및 작용 설명 시 쉬운 이해를 돕고자 기재된 'X축 방향'은 대상물에 형성된 핀공에 직교한 좌우방향을 의미하는 것이며, 'Y축 방향'은 대상물의 핀공과 동일선상을 유지하는 전후방향을 의미하는 것이고, 'Z축 방향'은 바닥면으로부터 높이방향을 의미하는 것이며, 'W축 방향'은 Z축을 중심으로 하는 회전방향을 의미한 것이다.

즉, 본 발명은 X, Y, Z, 및 W축 방향으로 펀치(17)의 타격위치를 자유롭게 조정할 수 있도록 함으로서, 대상물에 구비된 핀공과 펀치를 동일선상에 정확히 손쉽게 배치할 수 있도록 하는 것이다.

보다 구체적으로 본 발명에 의한 핀 압입장치는, 작업대(11)에 설치되는 X축 레일(12)을 따라 좌우 이동하는 X축 이동블록(13)과; 상기 X축 이동블록(13)의 상면에 회전가능하게 결합되는 W축 턴테이블(14)과; 상기 W축 턴테이블(14)의 상면에 한쪽이 결합되는 Y축 레일(15)을 따라 대상물을 향해 전후 이동하는 Y축 이동블록(16); 및 상기 Y축 이동블록(16)의 상면에 결합된 가이드부재(161)를 관통하여 대상물을 향해 전후 슬라이딩 이동하는 펀치(17)를 포함한다.

바람직하게 상기 X축 레일(12)은 작업대(11)의 설치대(121)에 설치되는 것으로, 작업대(11)에 올라선 작업자의 허리 높이를 유지하도록 한다.

또, 상기 W축 턴테이블(14)에는 회전축을 중심으로 원주방향에 대하여 다수 형성된 고정홀(141)에 선택적으로 끼워져, X축 이동블록(13)으로부터 회전된 위치를 유지시키는 위치고정구(145)를 포함할 수 있다.

또, 상기 W축 턴테이블(14)의 상면에 한쪽이 결합되는 Y축 레일(15)의 다른쪽에는 작업대(11) 상면으로부터 Y축 레일(15)을 지지하는 처짐 방지용 이동성지지대(151)를 포함할 수 있다. 이때 도시되진 않았지만, W축 턴테이블(14)을 중심으로 Y축 레일(15)과 함께 회전하는 이동성지지대(151)의 하단에는 바퀴(152)가 설치될 수 있으며, 이러한 이동성지지대(151)의 바퀴(152)가 지지되는 작업대(11)의 상면에는 반원형태의 이동반경을 갖는 바퀴(152)의 이동 동선을 안내하게 반원형태의 안내레일이 더 설치 구성될 수 있다.

또, 상기 Y축 이동블록(15)에 설치되어 펀치(17)를 슬라이드 가능하게 지지하는 가이드부재(161)에는 작업자의 작은 힘으로도 펀치(17)의 원활한 슬라이딩 이동이 구현되게 부쉬(Bush)를 구성함이 바람직하다.

또, 미설명부호 '171'은 '해머 무게추'로서, 핀을 향해 펀치(17)를 슬라이딩 이동시켜 타격 시, 작업자의 작은 힘으로도 핀을 향해 펀치(17)의 강한 타격을 수행할 수 있도록 하는 것이다.

계속해서, 이상과 같이 X, Y, 및 W축 방향으로 위치 조정이 가능한 핀 압입장치를 탑재하는 작업대(11)에는 핀 압입장치의 Z축 방향으로의 위치 조정을 위한 승하강유닛(30)을 포함한다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 작업대(11)는 바닥면에 안착되는 베이스판(110)과, 핀 압입장치를 탑재하는 작업판(11)으로 이루어지며, 이때 상기 베이스판(110)과 작업판(111) 사이에 승하강유닛(30)을 설치 구성할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 승하강유닛(30)은 유압실린더(31)에 의해 작동하는 X형 링크부재(32)를 설치 구성하고 있다.

계속해서, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 핀 압입장치는 중앙 대상물을 사이에 두고 양쪽에 마주하여 한 쌍으로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 한 쌍의 핀 압입장치(1)(1")에는 대상물을 향해 서로 가까워지거나 멀어지는 근접이동유닛(20)을 포함한다.

본 발명의 일실시예에 의한 근접이동유닛(20)은, 대상물을 가로지르게 바닥면에 구비된 전후 안내레일(22)과; 각 작업대(11)의 하단에 설치되어 안내레일(22)을 따라 이동하는 이동바퀴(21)를 포함하며, 이때, 한 쌍의 핀 압압장치(1)(1")는 외곽에 설치된 스프라켓(231)에 안내되어 대상물을 가로지르며 폐구간 회전하는 체인(24)에 구속된 상태를 이루게 된다.

즉, 구동모터(23)의 작동으로 회전하는 체인(24)과 연동하여, 상기 체인(24)에 결합된 고정블록(25)(25")에 의하여 각 작업대(11)는 대상물을 사이에 두고 서로 근접하거나 멀어지는 전후 이동을 구현하게 되며, 이러한 전후 이동은 바닥면에 구비된 안내레일(22)을 따라 각 작업대(11) 하단에 형성된 이동바퀴(21)를 통하여 견고하고 원활한 이동이 구현된다.

이상과 같이, 중앙 대상물을 사이에 두고 양쪽에 배치되는 한 쌍의 핀 압입장치(1)(1")는 동일한 구성 즉, 본 발명에 따른 X, Y, 및 W축 방향에 대한 위치 조정이 자유로운 펀치(17)를 구비하여, 대상물에 형성되는 핀공의 위치에 따라 대상물의 양쪽 중 임의의 한쪽에서 자유로운 핀 압입작업을 수행할 수 있다.

혹은, 일반적으로 핀 압입작업은, 펀치에 의해 압입되는 쪽과 반대되는 쪽에는 압입되는 핀의 과도한 압입을 방지하는 고정성 받침대가 설치되는 것이 보편적인 바, 한 쌍의 핀 압입장치(1)(1") 들 중, 어느 한쪽에는 고정성 펀치(받침대)를 구성할 수 있다. 즉, 이러한 고정성 펀치(받침대)를 위해서는 X축 레일(12), X축 이동블록(13), W축 턴테이블(14)을 동일하게 구성하되, 상기 W축 턴테이블(14)에 결합되는 Y축 레일 및 Y축 이동블록을 위치 고정된 상태로 유지하여 Y축 이동블록에 결합되는 고정성 펀치(받침대)가 대향하는 펀치(17)와 동일선상에 위치 고정된 상태를 유지할 수 있도록 할 수 있다.

이상과 같은 구성에 의한 본 발명의 핀 압입장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

서로 대향하는 한 쌍의 핀 압입장치(1)(1")의 사이에 핀공을 구비하는 대상물이 위치 고정되면, 구동모터(23)를 작동시켜 체인(24)에 결속된 양쪽 작업대(11)를 대상물의 양쪽면에 근접하게 이동시킨다.

이렇게 각 작업대(11)가 대상물에 근접 이동하는 동시, 승하강유닛(30)을 작동시켜, 베이스판(110)으로부터 핀 압입장치가 설치된 작업판(111)을 상승 혹은 하강시키며 대상물에 형성된 핀공과 핀 압입장치(1)(1")의 높이(펀치와 핀공의 Z축 높이)를 일치시킨다.

이후, 작업판(111)에 올라선 작업자는 X축 레일(12)을 따라 X축 이동블록(13)을 이동시키거나 혹은 W축 턴테이블(14)을 회전시키며, 핀공의 중심선과 동일 선상에 펀치(17)를 위치시킨다.

이렇게 핀공의 중심선과 동일 선상에 펀치(17)가 위치되게 위치 조정이 완료된 다음, 작업자는 W축 턴테이블(14)에 형성된 고정홀(141)에 위치고정구(145)를 끼워 W축 턴테이블(14)을 위치 고정시킨다.

이후, 핀공에 가 결합된 핀을 향해 Y축 레일(15)을 따라 Y축 이동블록(16)을 전진 이동시켜 펀치(17)의 선단이 핀에 근접하여 위치되도록 한다.

이후, 작업자는 Y축 이동블록(16)의 가이드부재(161)를 따라 펀치(17)를 슬라이딩시키며 핀을 압입시킨다.

이상과 같이 본 발명에 의한 핀 압입장치는, 대형 기계장비와 같이 핀공의 높이(Z축), 좌우(X축), 기울기(W축), 및 전후(Y축)방향으로의 위치변화에 대응하여, 승하강유닛(30), X축 이동블록(13), Y축 이동블록(16) 및 W축 턴테이블(14)을 이용한 펀치(17)의 자유로운 위치조정으로부터 다양한 종류의 대상물에 의한 핀공 위치변화에 유연하게 대처할 수 있는 것이며, 이렇게 펀치(17)의 정확한 자세확보로부터 핀 압입 작업 시 오차 발생을 줄어 핀이나 대상물의 손상을 예방할 수 있는 것이다. 또, 무거운 펀치의 정확한 자세확보 및 압입을 위한 핸들링 시 많은 인원과 작업자의 무리한 힘을 필요로 하지 않아 보다 적은 인원으로도 핀 압입작업을 신속하고 정확하게 수행할 수 있는 이점이 있는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(1)(1") : 핀 압압장치 (11) : 작업대
(110) : 베이스판 (111) : 작업판
(12) : X축 레일 (13) : X축 이동블록
(14) : W축 턴테이블 (145) : 위치고정구
(15) : Y축 레일 (151) : 이동성지지대
(16) : Y축 이동블록 (17) : 펀치
(20) : 근접이동유닛 (21) : 이동바퀴
(22) : 안내레일 (23) : 구동모터
(24) : 체인 (25)(25") : 고정블록
(30) : 승하강유닛 (31) : 유압실린더
(32) : X형 링크부재

Claims (7)

1. 작업대(11)와;
   상기 작업대에 설치되는 X축 레일(12)을 따라 좌우 이동하는 X축 이동블록(13)과;
   상기 X축 이동블록의 상면에 회전가능하게 결합되는 W축 턴테이블(14)과;
   상기 W축 턴테이블의 상면에 한쪽이 결합되는 Y축 레일(15)을 따라 대상물을 향해 전후 이동하는 Y축 이동블록(16); 및
   상기 Y축 이동블록의 상면에 결합된 가이드부재를 관통하여 대상물을 향해 전후 슬라이딩 이동하는 펀치(17)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 대형 기계장비의 핀 압입장치.
2. 제1항에 있어서, 핀 압입장치는,
   대상물을 사이에 두고 양쪽에 마주하여 한 쌍으로 이루어지며,
   한 쌍의 핀 압입장치(1)(1")에는 대상물을 향해 서로 가까워지거나 멀어지는 근접이동유닛(20)을 포함한 것을 특징으로 하는 대형 기계장비의 핀 압입장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 근접이동유닛(20)은,
   대상물을 가로지르며 바닥면에 설치되는 전후 안내레일(22)과;
   한 쌍의 핀 압입장치의 각 작업대(11) 하단에 설치되어 상기 전후 안내레일을 따라 이동하는 이동바퀴(21)와;
   각 작업대(11)에 형성된 고정블록(25)(25")을 소정부에 고정시킨 채, 대상물을 가로지르며 회전하는 체인(24);으로 이루어진 것을 특징으로 하는 대형 기계장비의 핀 압입장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 작업대(11)는,
   바닥면에 안착되는 베이스판(110)과, 핀 압입장치를 탑재하는 작업판(111)으로 이루어지되,
   상기 베이스판과 작업판의 사이에는, 베이스판으로부터 작업판을 승 하강 시키는 승하강유닛(30)을 포함한 것을 특징으로 하는 대형 기계장비의 핀 압입장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 승하강유닛(30)은,
   유압실린더(31)에 의해 작동하는 X형 링크부재(32)인 것을 특징으로 하는 대형 기계장비의 핀 압입장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 W축 턴테이블(14)에는,
   회전축을 중심으로 원주방향에 대하여 다수 형성된 고정홀(141)에 선택적으로 끼워져 X축 이동블록(13)으로부터 회전된 위치를 유지시키는 위치고정구(145)를 포함한 것을 특징으로 하는 대형 기계장비의 핀 압입장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 W축 턴테이블(14)의 상면에 한쪽이 결합되는 Y축 레일(15)의 다른쪽에는, 작업대(11) 상면으로부터 Y축 레일을 지지하는 처짐 방지용 이동성지지대(151)를 포함한 것을 특징으로 하는 대형 기계장비의 핀 압입장치.

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