KR20130133421A - 창호용 필링피스 자동 조립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공급 이송되는 창틀프레임 제조용 프로파일에 대하여 해당 규격을 자동으로 인식하여 이에 상응하는 데이터를 생성하고, 자동제어를 통해 프로파일 일측의 장착부위에 필링피스를 조립할 수 있도록 한 창호용 필링피스 자동 조립장치에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 창틀프레임 제조용 프로파일(10)을 일측으로 이송해주는 한편 소정의 지점에 위치시켜주는 이송부(100); 및 상기 프로파일(10)의 홈부(13) 내에 복수의 필링피스(30)가 수납된 파츠피더(Parts feeder)(210)로부터 공급받은 어느 하나의 필링피스(30)를 삽입해주는 필링피스조립부(200);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 공급 이송되는 프로파일에 대하여 해당 규격을 자동으로 인식하여 이에 상응하는 가공데이터를 생성시키고, 자동제어를 통해 프로파일의 홈부 내에 필링피스를 자동으로 조립해줌에 따라 슬라이딩 창호의 생산효율을 향상시킬 수 있으며, 작업자의 실수에 의해 조립과정에서 불량률을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Description

창호용 필링피스 자동 조립장치{Automatic assembly device for filling piece in windows}

본 발명은 창호용 필링피스 자동 조립장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 슬라이딩 창호의 창틀프레임에 구비되는 필링피스(Filling piece)를 자동으로 조립해주는 창호용 필링피스 자동 조립장치에 관한 것이다.

일반적으로, 슬라이딩 창호는 건물 내부를 외부와 차단하기 위해 창이나 출입구 등의 개구부(開口部)에 설치되어 외부와의 차단 및 개방기능을 수행하게 된다.

상기 슬라이딩 창호(Double slididng window)는 창틀에 설치되는 창짝들이 좌, 우로 슬라이딩 개폐되는 구조로 이루어진다. 이러한 슬라이딩 창호는 일반적으로 창짝의 개수에 따라 2짝 또는 4짝 등으로 이루어져 창틀에 설치된다.

도 1은 일반적인 슬라이딩 창호의 구조를 보여주는 사시도이고, 도 2는 종래의 창틀프레임에 삽입되는 필링피스의 외관을 보여주는 사시도이며, 도 3은 도 1의 'A'부분 내부 상세도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 일반적인 슬라이딩 창호는 직사각형상의 창틀프레임(10)이 마련된다. 이 창틀프레임(10)은 아파트, 빌딩 등의 개구부에 설치된다. 이러한 창틀프레임(10)에는 적어도 한 쌍의 창짝(20)이 슬라이딩 가능하게 결합된다.

이와 같은 슬라이딩 창호가 개폐되는 과정을 살펴보면, 창짝(20)의 핸들을 거머쥔 상태에서 사용자가 상기 창짝을 닫히는 방향으로 슬라이딩시키면, 상기 창짝의 하단부에 장착되어 있는 롤러가 창틀프레임(10) 상의 레일을 따라서 회전되고, 이에 따라 창짝(20)이 점점 맞은편 측의 창틀프레임(10)에 근접하다가 최종적으로 창틀프레임(10)에 맞닿아 멈춰섬으로써 닫히는 동작이 종료된다.

한편, 창틀프레임(10) 내 소정부위에는 창틀프레임(10)과 창짝(20) 사이의 틈새 공간(S)을 메워주어 창호의 단열과 방음효과를 향상시켜주는 필링피스(Filling piece)(30)가 구비된다. 필링피스(30)는 풍지판이라고도 하며, 이러한 필링피스(30)의 구조 및 작용에 대해 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 필링피스(30)는 창틀프레임(10)의 상하측 내주면에 구비되는 것으로, 미닫이 창호를 완전히 닫았을 때 창짝과 창짝이 겹치는 부위의 상, 하단에 서로 대향되게 위치하게 된다. 즉 미닫이형 창호의 경우 창짝(20)이 겹치는 부위가 상호 맞물리도록 설계되어 어느 정도 방음 및 단열효과를 얻을 수 있다. 그러나 상기 겹치게 되는 창짝(20)의 상, 하단부는 창틀프레임(10)의 내향면으로부터 이격됨에 따라 그 사이에 공간이 생길 수밖에 없다. 따라서 창짝(20)이 완전히 닫혔을 때 창짝(20)이 겹치는 부위의 상,하단부에 필링피스(30)를 삽입 설치하게 된다.

이와 같은 필링피스(30)는 창틀프레임(10)의 상하 대향면에 밀착하는 몸체부(31)와, 몸체부(31)의 일면에 수직을 이루도록 복수개가 분할 형성되되 이격되게 배치되어, 창짝(20)의 닫힘 동작시 창틀프레임(10)과 창짝(20) 사이의 틈새 공간(S)을 메워주는 분할편(33)을 포함하여 구비된다. 이 경우 상기 분할편(33)은 연질의 고무 또는 실리콘 재질로 이루어져 창짝(20)의 슬라이딩 이동시 유연한 접힘 및 펼침이 이루어지게 된다.

그러나 상기와 같은 필링피스(30)를 창틀프레임(10)에 조립하는 과정은 일일이 작업자의 수작업으로 진행됨에 따라 결과적으로 슬라이딩 창호의 생산효율이 떨어지게 됨과 아울러, 작업자의 실수에 의해 조립과정에서 불량률이 증가하는 등의 문제점이 있다.

또한 상기와 같은 필링피스(30) 조립공정은 주요한 작업이 아닌 부수적인 작업임에도 불구하고 인력이 투입되어야 함에 따라 인건비가 소요되고, 이는 결국 제품 단가의 상승으로 이어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 공급 이송되는 창틀프레임 제조용 프로파일에 대하여 해당 규격을 자동으로 인식하여 이에 상응하는 데이터를 생성하고, 자동제어를 통해 프로파일 일측의 장착부위에 필링피스를 조립할 수 있도록 한 창호용 필링피스 자동 조립장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 창호용 필링피스 자동 조립장치는, 창틀프레임 제조용 프로파일을 일측으로 이송해주는 한편 소정의 지점에 위치시켜주는 이송부; 및 상기 프로파일의 홈부 내에 복수의 필링피스가 수납된 파츠피더(Parts feeder)로부터 공급받은 어느 하나의 필링피스를 삽입해주는 필링피스조립부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이 경우 상기 이송부는, 모터의 동력을 전달받아 회전하는 복수의 롤러 또는 컨베이어를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 이송부의 일측에는, 상기 이송되는 프로파일에 구비된 바코드를 스캐닝하는 스캐너를 구비하여 상기 프로파일의 규격을 자동으로 인식해줌과 아울러 인식결과에 상응하는 신호를 출력해주는 스캐닝부; 및 상기 스캐닝부에서 생성된 신호를 바탕으로 가공데이터를 출력하여 상기 제 구성요소를 제어해주는 제어부;가 구비된 것을 더 포함한다.

또한 상기 이송부는, 상기 이송되는 프로파일을 소정의 위치에 고정해주는 클램핑부를 더 포함하되, 상기 클램핑부는, 두 개의 포트를 통해 공압 또는 유압을 순차적으로 공급받아 전·후진 작동되는 로드를 구비하는 실린더; 및 상기 로드의 선단에 구비되어 상기 로드의 전진 작동시 상기 프로파일의 적어도 양측을 가압 고정해주는 가압부재;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 필링피스조립부는, 상기 파츠피더의 배출구와 인접하게 설치되는 다관절 아암; 및 상기 다관절 아암의 일측에 모터의 동력을 전달받아 회전하는 볼스크류를 매개로 승강 가능하게 설치되는 그립퍼;를 포함하여 이루어져, 상기 그립퍼가 파츠피더로부터 인출된 필링피스를 파지한 후 상기 프로파일의 홈부 내에 삽입해주는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 그립퍼는, 하나의 몸체에 오른나사와 왼나사가 양측으로 구획형성되는 리드스크류; 상기 리드스크류의 오른나사와 왼나사에 제각기 나사결합되는 한 쌍의 핑거부재; 및 상기 리드스크류를 정역회전시켜가며 상기 핑거부재를 오므리거나 양측으로 벌려주는 모터;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 공급 이송되는 프로파일에 대하여 해당 규격을 자동으로 인식하여 이에 상응하는 가공데이터를 생성시키고, 자동제어를 통해 프로파일의 홈부 내에 필링피스를 자동으로 조립해줌에 따라 슬라이딩 창호의 생산효율을 향상시킬 수 있으며, 작업자의 실수에 의해 조립과정에서 불량률을 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 슬라이딩 창호의 구조를 보여주는 사시도,
도 2는 종래의 창틀프레임에 삽입되는 필링피스의 외관을 보여주는 사시도,
도 3은 도 1의 'A'부분 내부 상세도,
도 4는 본 발명에 따른 창호용 필링피스 자동 조립장치의 전체구성도,
도 5는 본 발명에 따른 창호용 필링피스 자동 조립장치의 측면도,
도 6은 본 발명에 따른 클램핑부의 작동상태도,
도 7은 본 발명에 따른 그립퍼의 구조 및 작동상태도,
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 필링피스조립부의 작동상태도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 4는 본 발명에 따른 창호용 필링피스 자동 조립장치의 전체구성도이고, 도 5는 필링피스 자동 조립장치의 측면도이며, 도 6은 클램핑부의 작동상태도이고, 도 7은 그립퍼의 구조 및 작동상태도이며, 도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 필링피스조립부의 작동상태도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 창호용 필링피스 자동 조립장치는, 창틀프레임 제조용 프로파일(10)을 일측으로 이송해주는 한편 소정의 지점에 위치시켜주는 이송부(100)와, 상기 프로파일(10)의 홈부(13) 내에 복수의 필링피스(30)가 수납된 파츠피더(Parts feeder)(210)로부터 공급받은 어느 하나의 필링피스(30)를 삽입해주는 필링피스조립부(200);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

좀더 구체적으로 설명해보면, 이송부(100)는 장치의 주 몸체를 이루는 본체프레임(101)의 상부에 설치되는 것으로, 이러한 이송부(100)는 모터(미도시)의 동력을 전달받아 회전하는 컨베이어(103) 또는 복수의 롤러(본 발명에서는 컨베이어의 구조를 적용)를 구비하여 프로파일(10)의 저면을 지지해줌과 아울러 일측으로 이송해주는 역할을 한다.

이 경우 프로파일(10)은 사각틀 형상으로 조립되는 네 변의 프로파일 중 창짝(20)이 슬라이딩 결합되는 복수의 레일(11)이 구비됨과 아울러, 레일(11)과 레일(11) 사이에 필링피스(30)가 삽입될 수 있도록 홈부(13)가 마련된 부분이다. 이러한 프로파일(10)은 조립 공정의 편의성을 위해 필링피스(30)가 상측에서 하방으로 장착될 수 있도록 프로파일(10)의 홈부(13)가 상측을 향하도록 로딩된다.

이와 같은 이송부(100)의 일측에는, 이송되는 프로파일(10)에 구비된 바코드를 스캐닝하는 스캐너(111)를 구비하여 프로파일의 규격을 자동으로 인식해줌과 아울러 인식결과에 상응하는 신호를 출력해주는 스캐닝부(110)가 구비된다.

아울러 상기 스캐닝부에서 생성된 신호를 바탕으로 가공데이터를 출력하여 제 구성요소를 제어해주는 제어부(120)를 더 구비하여, 순차제어프로그래밍에 따라 필링피스(30)를 조립하는 과정을 자동제어할 수 있게 된다.

도 6을 참조하면, 상기와 같은 이송부(100)의 일측에는 이송되는 프로파일(10)을 소정의 위치에 고정해주는 클램핑부(130)를 더 포함할 수 있다. 클램핑부(130)는 이송되는 프로파일(10)을 필링피스(30)의 장착공정이 이루어지는 소정의 위치에 고정해주는 역할을 한다. 여기서, 바람직하게는 상기 클램핑부(130)는 두 개의 포트를 통해 공압 또는 유압을 공급받아 직선으로 전·후진 작동되는 로드(132)를 구비하는 실린더(131)와, 상기 로드(132)의 선단에 구비되어 프로파일(10)의 양측을 가압 고정해주는 가압부재(133)를 포함하여 이루어진다.

이 경우 본 발명에서는 상기 클램핑부(130)가 이송되는 프로파일(10)의 양측에 대칭되게 설치되어 프로파일(10)의 양측면을 가압고정해주는 구조의 일례를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 프로파일(10)을 소정위치에 견고하게 고정해줄 수 있는 구조라면 다양한 구조로 변경적용될 수 있음은 물론이다.

다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 필링피스조립부(200)는 클램핑부(130)에 의해 고정된 프로파일(10)의 홈부(13) 내에 복수의 필링피스(30)가 수납된 파츠피더(Parts feeder)(210)로부터 인출된 어느 하나의 필링피스(30)를 삽입해주는 역할을 한다. 여기서, 바람직하게는 상기 필링피스조립부(200)는 파츠피더(210)의 배출구(211)와 인접하게 설치되는 다관절 아암(220)과, 상기 다관절 아암(220)의 일측에 모터의 동력을 전달받아 회전하는 볼스크류(230a)를 매개로 승강 가능하게 설치되는 한편 필링피스(30)를 파지해주는 그립퍼(230)를 포함하여 이루어질 수 있다.

이 경우 상기 파츠피더(Parts Feeder)(210)는 수납된 복수의 필링피스(30) 중 적어도 어느 하나를 배출구(211)를 통해 인출해주는 역할을 한다. 좀더 구체적으로, 파츠피더(210)는 자동화 시스템에서 로봇(자동화장비)에 의한 작업을 진행할 수 있도록 일정한 방향ㆍ자세를 갖도록 부품을 정렬하여 공급하는 진동식 부품공급기이다. 이는 개별 부품을 취급하는 자동화 시스템에서 가장 많이 채용되고 있다. 진동식 파츠피더는 볼(Bowl)형과 직진형이 있으며, 볼형과 직진형의 조합으로 이루어진 것도 많이 쓰인다. 파츠피더(210)를 통해 공급되는 부품들의 방향과 자세는 이송트랙을 거치며 센서에 의해 판별되어, 일정하지 않은 상태로 이송되는 부품에 대해서는 방향과 자세를 바로잡거나 이송트랙 외부로 제거하는 등의 조치를 취하게 된다. 센서에 의해 부품의 방향과 자세를 판별하는 방법으로는 일반적으로 센서에서 투과되는 빛으로 부품의 외형을 인식하는 방법이 활용된다.

도 7을 참조하면, 상기 그립퍼(230)는 필링피스(30)의 양측을 파지한 후 프로파일(10)의 홈부(13) 내에 삽입해주는 역할을 한다. 여기서, 바람직하게는 상기 그립퍼(230)는, 하나의 몸체에 오른나사(231a)와 왼나사(231b)가 양측으로 구획형성되는 리드스크류(231)와, 상기 오른나사(231a)와 왼나사(231b)에 제각기 나사결합되는 한 쌍의 핑거부재(233)와, 상기 리드스크류(231)를 정역회전시켜가며 핑거부재(233)를 오므리거나 양측으로 벌려주는 모터(235)를 포함하여 이루어진다. 이러한 구조의 그립퍼(230)는 모터(235)의 동력을 전달받아 핑거부재(233)의 오므림 작동시 그 사이에 필링피스(30)를 파지해주게 된다.

그러면, 이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 필링피스 자동 조립장치를 이용한 필링피스(30)의 조립 과정에 대하여 설명해 보기로 한다.

먼저, 도 8a에 도시된 바와 같이, 프로파일(10)이 컨베이어(103) 상에 로딩되되, 필링피스(30)의 용이한 삽입 공정이 이루어질 수 있도록 프로파일(10)의 홈부(13)가 상측을 향하도록 로딩시켜준다.

로딩된 프로파일(10)은 모터(미도시)의 동력을 전달받아 일방향으로 회전하는 컨베이어(103)에 의해 일측으로 이송되기 시작하고, 소정의 지점을 지나는 순간 일측에 구비된 스캐너(111)가 프로파일(10)의 바코드를 스캐닝하여 해당 규격을 자동으로 인식해줌과 아울러 인식결과에 상응하는 신호를 생성해준다.

제어부(120)는 스캐닝부(110)를 통해 생성된 신호를 수신받아 해당 프로파일(10)의 규격 및 필링피스(30) 장착 위치 등의 가공데이터를 출력해준다.

그런 다음, 제어부(120)는 출력된 가공데이터를 바탕으로 클램핑부(130)를 제어하여 필링피스(30)의 삽입 공정이 이루어지게 되는 소정의 지점에 프로파일(10)의 양측을 가압 고정해준다. 이 경우 상기 이송부(100)는 클램핑부(130)의 작동과 동시에 정지된 상태이다.

프로파일(10)의 위치 고정이 완료되면, 복수의 필링피스(30)가 수납된 파츠피더(Parts feeder)(210)로부터 해당 프로파일(10)의 규격에 적합한 필링피스(30)를 배출구(211)를 통해 공급받게 되고, 도 8b에 도시된 바와 같이, 그립퍼(230)는 한 쌍의 핑거부재(233)를 이용하여 공급받은 필링피스(30)를 파지한 상태로 프로파일(10)의 홈부(13) 내에 강제로 삽입해주게 된다. 이에 따라 프로파일(10)의 홈부(13) 내에 필링피스(30)의 견고한 삽입 공정이 완료된다.

이와 같은 일련의 필링피스(30) 조립공정이 완료되고 나면, 이송부(100)가 재가동되면서 프로파일(10)을 다시 일측으로 이송해주게 되고, 이송 배출된 프로파일(10)은 소정의 후속공정을 거쳐 사각틀 형상의 창틀프레임으로 조립 제작된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.

10 : 프로파일 13 : 홈부
30 : 필링피스 100 : 이송부
101 : 본체프레임 103 : 컨베이어
110 : 스캐닝부 111 : 스캐너
120 : 제어부 130 : 클램핑부
200 : 필링피스조립부 210 : 파츠피더
211 : 배출구 220 : 다관절 아암
230 : 그립퍼 231 : 리드스크류
233 : 핑거부재 235 : 모터

Claims (6)

1. 창틀프레임 제조용 프로파일(10)을 일측으로 이송해주는 한편 소정의 지점에 위치시켜주는 이송부(100); 및
   상기 프로파일(10)의 홈부(13) 내에 복수의 필링피스(30)가 수납된 파츠피더(Parts feeder)(210)로부터 공급받은 어느 하나의 필링피스(30)를 삽입해주는 필링피스조립부(200);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 창호용 필링피스 자동 조립장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이송부(100)는,
   모터의 동력을 전달받아 회전하는 컨베이어(103) 또는 복수의 롤러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 창호용 필링피스 자동 조립장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 이송부(100)의 일측에는,
   상기 이송되는 프로파일(10)에 구비된 바코드를 스캐닝하는 스캐너(111)를 구비하여 상기 프로파일(10)의 규격을 자동으로 인식해줌과 아울러 인식결과에 상응하는 신호를 출력해주는 스캐닝부(110); 및
   상기 스캐닝부(110)에서 생성된 신호를 바탕으로 가공데이터를 출력하여 상기 제 구성요소를 제어해주는 제어부(120);가 구비된 것을 더 포함하는 창호용 필링피스 자동 조립장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 이송부(100)는,
   상기 이송되는 프로파일(10)을 소정의 위치에 고정해주는 클램핑부(130)를 더 포함하되,
   상기 클램핑부(130)는,
   두 개의 포트를 통해 공압 또는 유압을 순차적으로 공급받아 전·후진 작동되는 로드(132)를 구비하는 실린더(131); 및
   상기 로드(132)의 선단에 구비되어 상기 로드(132)의 전진 작동시 상기 프로파일(10)의 적어도 양측을 가압 고정해주는 가압부재(133);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 창호용 필링피스 자동 조립장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 필링피스조립부(200)는,
   상기 파츠피더(210)의 배출구(211)와 인접하게 설치되는 다관절 아암(220); 및
   상기 다관절 아암(220)의 일측에 모터의 동력을 전달받아 회전하는 볼스크류(230a)를 매개로 승강 가능하게 설치되는 그립퍼(230);를 포함하여 이루어져,
   상기 그립퍼(230)가 파츠피더(210)로부터 인출된 필링피스(30)를 파지한 후 상기 프로파일(10)의 홈부(13) 내에 삽입해주는 것을 특징으로 하는 창호용 필링피스 자동 조립장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 그립퍼(230)는,
   하나의 몸체에 오른나사(231a)와 왼나사(231b)가 양측으로 구획형성되는 리드스크류(231);
   상기 리드스크류(231)의 오른나사(231a)와 왼나사(231b)에 제각기 나사결합되는 한 쌍의 핑거부재(233); 및
   상기 리드스크류(231)를 정역회전시켜가며 상기 핑거부재(233)를 오므리거나 양측으로 벌려주는 모터(235);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 창호용 필링피스 자동 조립장치.

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