KR20130002815U

KR20130002815U - 자동화조립장치

Info

Publication number: KR20130002815U
Application number: KR2020110009693U
Authority: KR
Inventors: 윤용준; 지영천; 서복동
Original assignee: 대성전기공업 주식회사
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2013-05-10
Also published as: KR200468294Y1

Abstract

본 고안은 상부에 절반의 반원형 안착홈이 형성되고 상기 안착홈에 스프링이 장착된 몸체블록과, 하부에 나머지 절반의 안착홈이 형성되고 상기 몸체블록의 상측에 결합 되어 상기 스프링을 덮는 형태로 고정하는 고정부품을 결합시키는 자동화조립장치에 있어서, 다수의 상기 고정부품을 연속적으로 공급하는 피더부; 다수의 상기 몸체블록이 상기 고정부품과 결합되는 결합위치를 통과하도록 상기 몸체블록을 연속적으로 순차 이송시키는 몸체블록이송부; 상기 피더부 상의 상기 고정부품의 소정의 대기위치와 상기 결합위치 사이를 왕복운동하며 상기 대기위치 상의 상기 고정부품을 픽업하여 상기 결합위치에 정렬시키며, 정렬된 상기 고정부품의 일단부를 상기 몸체블록에 고정된 상기 스프링의 일측부에 끼운 후 상기 고정부품의 나머지 부분이 상기 스프링에 결합 되도록 상기 고정부품을 상부에서 가압하는 고정부품결합장치; 수평이동실린더를 포함하며 상기 고정부품결합장치를 수평으로 이동시키는 수평이동장치; 수직이동실린더를 포함하며 상기 고정부품결합장치를 수직으로 이동시키는 수직이동장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화조립장치에 관한 것이다. 이에 의해, 다기능스위치에 사용되는 몸체블록과 고정부품의 결합을 자동화된 공정으로 진행할 수 있게 된다. 그리하여 작업시간, 인력의 소요를 줄이고 제품불량률을 낮추어 제품생산성 향상에 기여할 수 있다.

Description

자동화조립장치{AUTOMATIC ASSEMBLY DEVICE}

본 고안은 자동화조립장치로서, 보다 상세하게는 다기능스위치(multifunctional switch)에 사용되는 몸체블록과 이에 결합되는 고정부품을 자동화 공정에 의해 결합하는 자동화조립장치에 관한 것이다.

자동차 등의 조작장치로 사용되는 다기능스위치는 많은 부속품을 내장하고 있다. 따라서 이러한 부속품들을 조립하는 방법의 개선은 다기능스위치 제품의 생산성 향상과 직결되지만, 부속품의 복잡성, 다양성 등으로 인해 자동화된 조립기술의 개발이 필요하다. 종래 기술의 문제점을 본 고안의 실시대상을 이용하여 설명한다.

본 고안의 실시대상인 다기능스위치의 부속품인 몸체블록과 이에 결합되는 고정부품은 도 1a 및 도 2a에 도시된 바와 같이,

몸체블록(10)에는 스프링(S)이 내장되는 반원형 몸체블록안착홈(11)이 있고 여기에 스프링(S)이 안착된다. 또한, 고정부품(20)에도 스프링(S)이 내장되는 고정부품안착홈(21)이 형성된다. 따라서 몸체블록안착홈(11)과 고정부품안착홈(21) 사이에 스프링(S)이 내장되며 고정부품(20)은 몸체블록(10)의 결합엠보(12)에 끼워져 몸체블록(10)과 고정부품(20)의 결합이 완료된다.

종래에는 상기의 결합작업이 자동화되지 못하였다. 그 이유는 스프링(S)의 직경이 고정부품안착홈(21)의 직경보다 크기 때문에 자동화된 가압장치로 고정부품(20)을 눌러 억지끼움을 할 경우 스프링(S)과 고정부품(20)이 변형, 파손됨에 기인한다. 따라서, 종래에는 상기 결합작업이 작업자의 수작업으로 이루어 졌는데 자동화된 작업에 비해 시간, 인력이 많이 소요되었다. 또한, 수작업 시 스프링(S)의 장력 때문에 제대로 된 조립이 이루어지지 않아 제품불량이 발생하였다. 결국 이러한 시간과 인력의 소모, 제품불량은 생산성을 저하시키는 원인이 되었다.

본 고안의 목적은 다기능스위치에 사용되는 몸체블록과 고정부품 및 그 사이에 내장된 스프링을 포함한 결합체의 결합공정을 자동화하여 종래 작업자의 수작업에서 비롯되는 시간, 인력의 소요를 줄이고 제품불량률을 낮추어 제품생산성 향상에 기여하는 자동화조립장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 상부에 절반의 반원형 안착홈이 형성되고 상기 안착홈에 스프링이 장착된 몸체블록과, 하부에 나머지 절반의 안착홈이 형성되고 상기 몸체블록의 상측에 결합 되어 상기 스프링을 덮는 형태로 고정하는 고정부품을 결합시키는 자동화조립장치에 있어서,

다수의 상기 고정부품를 연속적으로 공급하는 피더부; 다수의 상기 몸체블록이 상기 고정부품과 결합되는 결합위치를 통과하도록 상기 몸체블록을 연속적으로 순차 이송시키는 몸체블록이송부; 상기 피더부 상의 상기 고정부품의 소정의 대기위치와 상기 결합위치 사이를 왕복운동하며 상기 대기위치 상의 상기 고정부품을 픽업하여 상기 결합위치에 정렬시키며, 정렬된 상기 고정부품의 일단부를 상기 몸체블록에 고정된 상기 스프링의 일측부에 끼운 후 상기 고정부품의 나머지 부분이 상기 스프링에 결합 되도록 상기 고정부품을 상부에서 가압하는 고정부품결합장치; 수평가이드와 수평이동실린더를 포함하며 상기 고정부품결합장치를 수평으로 이동시키는 수평이동장치; 수직가이드와 수직이동실린더를 포함하며 상기 고정부품결합장치를 수직으로 이동시키는 수직이동장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화조립장치를 제공한다.

이때, 상기 고정부품결합장치는 상기 고정부품의 상기 대기위치에서 상기 고정부품을 집어 올리며, 상기 결합위치에서 상기 수직이동장치로부터 가압력을 제공받아 상기 고정부품에 수직으로 가압하며, 상기 고정부품이 상기 몸체블록에 결합된 후 상기 고정부품에서 이탈되는 탈착클램프; 상기 고정부품 상에서 상기 탈착클램프와 대칭되는 위치에서 상기 고정부품을 수직으로 가압하는 가압핀; 상기 탈착클램프와 상기 가압핀이 설치되는 가압체부; 상기 가압핀에 가압력을 제공하는 가압핀실린더; 상기 고정부품이 상기 탈착클램프와 상기 가압핀에 의해 가압 된 후 상기 스프링 위에서 슬라이딩 되도록 상기 고정부품을 수평 가압하여 상기 몸체블록에 상기 고정부품의 결합을 완료하도록 하는 가압체부실린더를 포함한다.

또한, 상기 고정부품결합장치는 상기 고정부품의 상기 몸체블록에 결합 시 상기 가압핀이 위치하는 쪽에서 상기 몸체블록의 측면과 접촉하여 상기 몸체블록의 수평 움직임을 차단하는 차단핀을 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 피더부는 공급되는 다수의 상기 고정부품 중 결합대상인 말단의 상기 고정부품이 상기 대기위치까지 이동되도록 수평으로 소정의 각도로 왕복회전운동을 하는 회전말단부를 포함할 수도 있다.

이상의 본 고안에 따른 자동화 조립장치에 의하면 종래에 수작업으로 이루어지던 다기능스위치에 사용되는 몸체블록과 고정부품의 결합을 자동화된 공정으로 진행할 수 있게 된다. 그리하여 종래 작업자의 수작업에서 비롯되는 시간, 인력의 소요를 줄이고 제품불량률을 낮추어 제품생산성 향상에 기여할 수 있다.

도 1a는 본 고안의 실시예에 따른 자동화조립장치에 의해 조립되기 전의 몸체블록을 나타낸 평면도,
도 1b는 본 고안의 실시예에 따른 자동화조립장치에 의해 조립되기 전의 고정부품을 나타낸 사시도,
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 자동화조립장치를 나타낸 정면도,
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 자동화조립장치에 포함되는 고정부품결합장치의 일부분을 나타낸 측면도,
도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 본 고안의 실시예에 따른 자동화조립장치의 작동과정을 시계열적으로 나타낸 사진,
도 5a, 도 5b, 및 도 5c는 고안의 실시예에 따른 자동화조립장치에 의해 몸체블록과 고정부품이 결합되는 과정을 시계열적으로 나타낸 도면,
도 6a 및 6b는 본 고안의 실시예에 따른 자동화조립장치에 포함되는 피더부의 동작을 나타낸 사진이다.

본 고안의 실시예에 따른 자동화조립장치는 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이,

피더부(100), 몸체블록이송부(200), 고정부품결합장치(300), 수평이동장치(400), 수직이동장치(500)를 포함하여 구성된다.

피더부(100)는 몸체블록(10)에 결합되는 다수의 고정부품(20)을 탈착클램프(310)가 픽업하는 대기위치까지 연속적으로 공급하는 역할을 한다.

몸체블록이송부(200)는 몸체블록(10)을 고정부품(20)과 결합 되는 결합위치까지 이송한 후 정지하게 되고, 몸체블록(10)과 고정부품(20)의 결합작업이 완료된 후 완성된 조립품을 이송시킴과 동시에 새로운 작업대상인 몸체블록(10)을 상기 결합위치까지 이송시키는 역할을 연속적, 순차적으로 한다.

고정부품결합장치(300)는 피더부(100) 상의 고정부품(20)의 상기 대기위치와 상기 결합위치 사이를 왕복운동하며 상기 대기위치 상의 고정부품(20)을 픽업하여 상기 결합위치에 정렬시키며, 정렬된 고정부품(20)의 일단부를 몸체블록(10)에 고정된 스프링(S)의 일측부에 끼운 후 고정부품(20)의 나머지 부분이 스프링(S)에 결합 되도록 고정부품(20)을 상부에서 가압하는 역할을 한다.

이때, 고정부품결합장치(300)는 탈착클램프(310), 가압핀(320), 가압체부(330), 가압핀실린더(340), 가압체부실린더(350), 차단핀(360)을 포함하여 구성된다.

탈착클램프(310)는 하부는 실린더(미도시)에 의해 집게처럼 작동하여 고정부품(20)을 상기 대기위치에서 집어 올리며, 상기 결합위치에서 수직이동장치(500)로부터 가압력을 제공받아 고정부품(20)을 수직으로 가압하며, 고정부품(20)이 상기 몸체블록(10)에 결합된 후 고정부품(20)에서 이탈된다. 또한, 상부는 가압체부(330)에 고정되어 가압체부의 움직임에 따라 수평, 수직운동을 하게 된다.

가압핀(320)은 고정부품(20) 상에서 탈착클램프(310)와 대칭되는 위치에 있고, 상부는 가압핀실린더(340)와 연결되며 하부는 가압핀실린더(340)로부터 가압력을 제공받아 고정부품(20)이 몸체블록(10)에 결합되도록 수직으로 가압한다.

가압체부(330)는 상단은 수직가이드(510)의 하단에 결합하여 수평이동장치(400)와 수직이동장치(500)의 움직임에 따라 이동하게 된다. 또한, 하부에는 탈착클램프(310), 가압핀실린더(340), 가압체부실린더(350), 차단핀(360)이 결합하여 가압체부(330)의 움직임에 따라 수평 및 수직 왕복운동을 한다.

가압핀실린더(340)은 상부는 가압체부(330)에 결합하며, 하부는 가압핀(320)과 연결되어 가압핀(320)에 수직 가압력을 제공한다.

가압체부실린더(350)는 상부는 가압체부(330)에 결합하며, 실린더의 이동 축의 말단이 수평가압체(370)에 가압력을 제공한다. 따라서, 고정부품(20)이 탈착클램프(310)와 가압핀(320)에 의해 가압 된 후 스프링(S) 위에서 슬라이딩 되도록 수평가압체(370)가 고정부품(20)을 수평 가압하여 몸체블록(10)에 고정부품(20)의 결합이 완료되도록 한다.

수평이동장치(400)는 프레임(600)에 의해 지지되며, 수평가이드(410)가 고정부품결합장치(300)의 수평이동을 안내하고, 수평이동실린더(420)는 고정부품결합장치(300)가 수평왕복운동 할 수 있도록 동력을 제공한다.

수직이동장치(500)는 수평이동장치(400)에 의해 지지되며, 수직가이드(510)가 고정부품결합장치(300)의 수직이동을 안내하고, 수직이동실린더(520)는 고정부품결합장치(300)가 수직왕복운동 할 수 있도록 동력을 제공한다.

전체작업과정은 도 4a, 도 4b 및 도4c에 도시된 바와 같이,

고정부품(20)이 피더의 회전말단부(110)에서 고정부품결합장치(300)의 탈착클램프(310)에 의해 픽업되어 몸체블록이송부(200)에 고정된 몸체블록(10)에 결합되기 위해 상기 결합위치로 이동하는과정(도 4a), 다음으로 고정부품(20)이 고정부품결합장치(300)의 탈착클램프(310), 가압핀(320) 및 가압체부실린더(350)에 의해 수직 및 수평가압되어 몸체블록(10)에 결합되는 과정(도 4b), 마지막으로 몸체블록(10)과 고정부품(20)의 결합작업이 완료된 후 고정부품결합장치(300)는 다시 새로운 작업을 위해 회전말단부(110)의 상기 대기위치로 이동하는 과정(도 4c)으로 구성된다. 이러한 전체작업과정은 자동제어장치(미도시)에 의해 연속적, 순차적으로 반복된다.

결합과정은 도 5a, 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같다.

먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이, 고정부품(20)은 탈착클램프(도3 에서 310)에 의해 '↓' 위치에서 수직 가압력을 받는다. 이때, 고정부품(20)은 스프링(S)의 일측부에 끼워지게 된다. 따라서, 고정부품(20)은 스프링(S)과 최초 접촉시 경사진 상태가 된다. 이렇게 최초에 고정부품(20)을 스프링(S)의 일측부와 접촉시키는 이유는 고정부품(20)에 스프링(S)이 내장되는 자리인 고정부품안착홈(도 1b에서 21)의 직경이 스프링(S)의 직경 보다 작으므로 고정부품(20)이 스프링(S) 전체와 동시에 접촉하게 되면 고정부품(20)과 스프링(S)의 파손, 변형이 발생하기 때문이다. 최초 접촉 후 고정부품(20) 상에서 '↓'위치와 반대측의 소정의 위치에서 가압핀(도 3에서 320)에 의해 수직 가압력을 받아 고정부품(20)은 스프링(S) 전체와 접촉하게 된다. 이렇게 탈착클램프에 의한 일측부 접촉 후 가압핀에 의한 전체접촉이란 2단의 과정을 통해 충격을 분산시켜 고정부품(20)과 스프링(S)의 파손, 변형을 방지하게 된다.

다음으로, 도 5b에 도시된 바와 같이, 고정부품(20)은 수평가압체(370)에 의해 '←' 방향으로 수평 가압력을 받아 스프링(S) 위를 슬라이딩하게 된다.

마지막으로, 도 5c에 도시된 바와 같이, 스프링(S) 위를 슬라이딩 한 후 고정부품(20)의 양 끝 부분은 몸체블록(10)의 결합엠보(12)에 끼워져 몸체블록(10)과 고정부품(20)의 결합이 완료된다. 이러한 결합과정은 자동제어장치(미도시)에 의해 연속적, 순차적으로 반복된다.

피더부는 고정부품을 연속적으로 공급하고 끝단에서 고정부품은 탈착클램프에 의해 픽업된다. 단, 자동화조립장치의 구조에 따라 고정부품이 피더부에서 공급 시 방향과 픽업 시 방향이 변경될 필요가 있는바 회전말단부가 포함될 수도 있다.

상기 말단부를 포함하는 피더부의 일 실시예는 도 6a, 도 6b에 도시된 바와 같이,

회전말단부(110), 회전실린더(미도시)를 포함한다. 이때, 회전실린더는 회전말단부(110)와 하측에서 연결되어 회전말단부(110)를 회전왕복운동 하게 한다.

회전말단부(110)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 피더부(100)에 의해 이송되는 다수의 고정부품 중 작업대상인 끝단의 고정부품(20)을 고정부품가이드홈(111)에 넣어 소정의 각도로 수평회전시킨다. 단, 본 실시예에서는 90°각도로 회전하지만 자동화조립장치의 구조에 따라 각도는 조절이 가능하다.

또한, 회전 후에는 도 6b에 도시된 바와 같이, 고정부품(20)은 피더부(100)에서 공급되는 위치와 비교하여 90°각도로 수평회전된 상태로 대기위치에 정렬하게 되고, 이후에 탈착클램프(310)에 의해 픽업되어 상기에서 설명한 결합작업과정을 거치게 된다.

이상에서 설명된 자동화조립장치는 본 고안의 이해를 돕기 위한 실시예에 불과한 것으로서 본 고안의 권리범위 내지 기술적 범위가 이들에 한정되는 것으로 이해되어서는 안 된다.

본 고안의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 실용신안등록청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.

10: 몸체블록 20: 고정부품
100: 피더부 200: 몸체블록이송부
300: 고정부품결합장치 310: 탈착클램프
320: 가압핀 330: 가압체부
340: 가압핀실린더 350: 가압체부실린더
360: 차단핀 400: 수평이동장치
410: 수평가이드 420: 수평이동실린더
500: 수직이동장치 510: 수직가이드
520: 수직이동실린더 600: 프레임
S : 스프링

Claims

상부에 절반의 반원형 안착홈이 형성되고 상기 안착홈에 스프링이 장착된 몸체블록과, 하부에 나머지 절반의 안착홈이 형성되고 상기 몸체블록의 상측에 결합 되어 상기 스프링을 덮는 형태로 고정하는 고정부품을 결합시키는 자동화조립장치에 있어서,
다수의 상기 고정부품을 연속적으로 공급하는 피더부;
다수의 상기 몸체블록이 상기 고정부품과 결합되는 결합위치를 통과하도록 상기 몸체블록을 연속적으로 순차 이송시키는 몸체블록이송부;
상기 피더부 상의 상기 고정부품의 소정의 대기위치와 상기 결합위치 사이를 왕복운동하며 상기 대기위치 상의 상기 고정부품을 픽업하여 상기 결합위치에 정렬시키며, 정렬된 상기 고정부품의 일단부를 상기 몸체블록에 고정된 상기 스프링의 일측부에 끼운 후 상기 고정부품의 나머지 부분이 상기 스프링에 결합 되도록 상기 고정부품을 상부에서 가압하는 고정부품결합장치;
수평가이드와 수평이동실린더를 포함하며 상기 고정부품결합장치를 수평으로 이동시키는 수평이동장치;
수직가이드와 수직이동실린더를 포함하며 상기 고정부품결합장치를 수직으로 이동시키는 수직이동장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화조립장치.
제 1항에 있어서,
상기 고정부품결합장치는,
상기 고정부품을 상기 대기위치에서 집어 올리며, 상기 결합위치에서 상기 수직이동장치로부터 가압력을 제공받아 상기 고정부품을 수직으로 가압하며, 상기 고정부품이 상기 몸체블록에 결합된 후 상기 고정부품에서 이탈되는 탈착클램프(clamp);
상기 고정부품 상에서 상기 탈착클램프와 대칭되는 위치에서 상기 고정부품을 수직으로 가압하는 가압핀;
상기 탈착클램프와 상기 가압핀이 설치되는 가압체부;
상기 가압핀에 가압력을 제공하는 가압핀실린더;
상기 고정부품이 상기 탈착클램프와 상기 가압핀에 의해 가압 된 후 상기 스프링 위에서 슬라이딩 되도록 상기 고정부품을 수평 가압하여 상기 몸체블록에 상기 고정부품의 결합이 완료되도록 하는 가압체부실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화조립장치.
제 1항에 있어서,
상기 고정부품결합장치는 상기 가압체부에 고정되며, 상기 고정부품의 상기 몸체블록에 결합 시 상기 가압핀이 위치하는 쪽에서 상기 몸체블록의 측면과 접촉하여 상기 몸체블록의 수평 움직임을 차단하는 차단핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화조립장치.
제 1항에 있어서,
상기 피더부는,
공급되는 다수의 상기 고정부품 중 결합대상인 말단의 상기 고정부품이 상기 대기위치까지 이동되도록 수평으로 소정의 각도로 왕복회전운동을 하는 회전말단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화조립장치.