KR20140141809A - 스크류 체결장치 및 체결방법 - Google Patents

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KR20140141809A
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driver device
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김규화
김학래
오찬섭
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 스크류를 작업위치에 정확한 방향으로 공급하여　체결하는 스크류 체결장치 및 체결방법에 관한 것이다. 스크류 체결장치는 일정량의 스크류들을 정렬하여 공급하는 피드장치, 피드장치의 스크류를 하나씩 분리하여 공급하는 슈터, 단면이 스크류의 형태로 마련되고, 슈터와 연결되어 스크류가 이동하는 호스, 호스로 이동한 스크류를 체결부위에 체결하는 드라이버 장치를 포함한다. 스크류의 형태에 맞춘 단면을 가진 호스를 이용하여 스크류를 이동하여, 스크류를 원하는 방향으로 체결위치에 공급할 수 있다. 또한, 드라이버의 측면에서 자동으로 스크류를 공급하여 체결효율을 높이고 작업시간을 줄일 수 있다.

Description

스크류 체결장치 및 체결방법{SCREW CONNECTING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 스크류 체결장치 및 체결방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스크류를 작업위치에 정확한 방향으로 공급하여　체결하는 스크류 체결장치 및 체결방법에 관한 것이다.
스크류 체결장치는 스크류를 매개로 조립되는 체결대상물을 체결하는 장치를 말한다. 이러한 스크류 체결장치를 이용한 종래의 스크류 체결은 드라이버나 전동스크류와 같은 공구를 이용하여 작업자가 수작업하는 방법이 대세를 이루었다. 하지만 수작업으로 이루어지는 스크류의 체결은 다수의 숙련된 작업자를 필요로 하므로 제조 원가가 상승되는 요인으로 작용한다.
이를 방지하기 위해 스크류를 공급하는 피더장치를 통해 공급된 스크류를 공압실린더나 서버모터에 의해 자동으로 부품의 체결부위로 이동하는 스크류 체결장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이렇게 체결부위로 이동한 스크류를 전동 드라이버를 이용하여 체결시키는 스크류 체결장치가 현재 사용되고 있다.
그러나 최근 제품의 소형화, 슬림화에 따라 이를 체결하는 스크류의 크기도 소형화되고 있다. 특히 스크류 헤드의 직경이 나선의 길이보다 큰 경우, 호스를 따라 이동하는 스크류가 호스 내부에서 회전할 수 있다. 따라서 드라이버에 도착한 스크류는 정확한 체결방향으로 공급되지 못하여 수작업으로 스크류를 다시 정렬해야 하는 문제가 있다. 이에 따라 작업효율이 떨어지고 작업시간이 증가하게 된다.
또한, 이러한 문제로 인해 스크류를 자동으로 공급하여 체결하는 장치의 이용이 제한적이었다.
본 발명의 일 측면은 스크류를 체결위치에 정확한 방향으로 자동으로 공급하여 작업효율을 높인다.
또한 자동으로 스크류를 공급하는 장치의 사용범위를 확대할 수 있다.
본 발명의 스크류 체결장치는 일정량의 스크류들을 정렬하여 공급하는 피드장치, 상기 피드장치의 스크류를 하나씩 분리하여 공급하는 슈터, 단면이 스크류의 형태로 마련되고, 상기 슈터와 연결되어 스크류가 이동하는 호스, 상기 호스로 이동한 스크류를 체결부위에 체결하는 드라이버 장치를 포함한다.
상기 호스는 상기 드라이버 장치의 측면에 연결될 수 있다.
상기 호스를 빠져나온 스크류가 상기 드라이버 장치의 하면으로 이동하여, 상기 드라이버 장치 내부에 위치한 드라이버가 스크류를 체결부위에 체결할 수 있도록 스크류가 정렬될 수 있다.
상기 드라이버 장치는 상기 드라이버 장치의 측면에서 하부까지 스크류의 머리를 걸어 이동가능한 이동레일을 포함할 수 있다.
스크류가 상기 호스를 이동하며 회전하는 것을 방지하도록, 상기 호스의 단면은 스크류의 형태에 맞추어 마련될 수 있다.
상기 슈터는 상기 피드장치에서 정렬된 스크류를 압축공기를 이용하여 상기 호스로 하나씩 공급할 수 있다.
상기 드라이버 장치는 내부에 상하로 이동가능한 드라이버를 포함할 수 있다.
상기 호스는 투명재질로 마련되어 스크류의 이동을 확인할 수 있다.
본 발명의 스크류 체결방법은 피드장치는 가이드 레일에 스크류를 정렬된 상태로 공급하고, 슈터는 정렬된 스크류를 압축공기를 이용하여 하나씩 호스로 보내고, 스크류는 스크류의 형태에 맞추어 마련된 단면을 갖는 호스를 따라 이동하여, 드라이버 장치에 위치한 드라이버로 스크류를 체결부위에 체결하는 것을 포함한다.
스크류는 상기 호스를 따라 비(非)회전하며 이동할 수 있다.
상기 호스는 상기 드라이버 장치의 측면과 연결되어, 상기 호스를 통과한 스크류는 상기 드라이버 장치의 측면을 따라 이동하여, 상기 드라이버 장치의 하부에 체결가능하도록 위치할 수 있다.
스크류의 형태로 마련된 단면을 포함하는 호스를 통해 스크류를 이동하여, 스크류를 원하는 방향으로 체결위치에 공급할 수 있다.
드라이버의 측면으로 자동으로 스크류를 공급하여, 체결효율을 높이고 작업시간을 줄일 수 있다.
도 1은　본 발명의 일 실시 예에 따른 스크류 체결장치를 도시한 도면이다.
도 2은　본 발명의 일 실시 예에 따른 스크류 체결장치의 피드장치를 도시한 도면이다.
도 3은　본 발명의 일 실시 예에 따른 스크류 체결장치의 슈터를 도시한 도면이다.
도 4은　본 발명의 일 실시 예에 따른 스크류 체결장치의 호스와 드라이버를 도시한 도면이다.
도 5은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크류 체결장치의 드라이버를 도시한 도면이다.
도 6은　본 발명의 일 실시 예에 따른 스크류 체결방법을 도시한 흐름도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은　본 발명의 일 실시 예에 따른 스크류 체결장치(1)를 도시한 도면이다.
스크류 체결장치(1)는 스크류(100)를 정렬하는 피드장치(10), 스크류(100)를 하나씩 분리하는 슈터(20), 스크류(100)가 이동하는 호스(30)와 스크류(100)를 체결하는 드라이버 장치(40)를 포함한다.
스크류(100)는 피드장치(10) 내부에 일정량을 쌓아둘 수 있다. 쌍여있는 스크류(100)들은 피드장치(10) 내부에 위치한 거름판(14)에 의해 정렬될 수 있다. 정렬된 스크류(100)들은 일렬로 피드장치(10)와 결합된 슈터(20)로 이동할 수 있다.
슈터(20)는 스크류(100)들이 일렬로 정렬되어 이동가능한 가이드 레일(22)을 포함한다. 가이드 레일(22)의 끝부분은 호스(30)와 연결될 수 있다. 가이드레일(22)을 따라 이동하던 스크류(100)들은 하나씩 분리되어 호스(30)로 투입될 수 있다. 슈터(20)가 압축공기를 호스(30)로 공급하여, 호스(30) 내부에 투입된 스크류(100)는 호스(30)를 따라 이동할 수 있다.
호스(30)는 일 측이 슈터(20)와 연결되고, 다른 일 측이 드라이버 장치(40)와 연결될 수 있다. 길게 이어져 스크류(100) 하나가 통과할 수 있는 공간을 포함할 수 있다. 호스(30)의 단면은 스크류(100)의 형태와 동일하게 마련될 수 있다. 즉, 스크류(100)의 머리와 나사선이 형성된 몸통부분으로 이루어진 'T'자 형태로 마련될 수 있다. 따라서 스크류(100)는 호스(30)를 따라 이동하며, 회전할 수 없어 원하는 방향으로 스크류(100)를 공급할 수 있다. 호스(30)는 투명한 재질로 마련되어 스크류(100)의 이동을 확인할 수 있다. 호스(30)는 투명 폴리우레탄을 사용할 수 있다.
드라이버 장치(40)는 호스(30)와 연결되어 스크류(100)를 공급받을 수 있다. 드라이버 장치(40)는 공급받은 스크류(100)를 체결부위에 체결할 수 있는 드라이버를 포함할 수 있다. 드라이버 장치(40)는 사용자가 원하는 체결부위로 이동가능하게 마련될 수 있다.
피드장치(10)의 하부에는 제어부(50)가 위치할 수 있다. 제어부(50)가 스크류(100)의 정렬과 압축공기의 공급 등을 제어할 수 있고, 드라이버 장치(40)로 스크류(100)가 자동으로 공급될 수 있다. 바닥에 풋(foot)스위치(55)가 설치되어, 사용자가 원하는 시점에 풋스위치(55)를 눌러 압축공기를 공급할 수 있다. 사용자가 드라이버 장치(40)를 손에 들고 이동하며 체결부위에 체결하며, 발로 풋스위치(55)를 밞아 스크류(100)를 공급할 수 있어 작업의 효율을 높일 수 있다.
도 2은　본 발명의 일 실시 예에 따른 스크류 체결장치(1)의 피드장치(10)를 도시한 도면이고, 도 3은　본 발명의 일 실시 예에 따른 스크류 체결장치(1)의 슈터(20)를 도시한 도면이다.
피드장치(10)는 바닥판(18)에 고정되어 설치될 수 있다. 피드장치(10)의 내부에는 스크류(100)가 쌓여있는 내부공간(12)이 마련될 수 있다. 내부공간(12)은 스크류(100)의 투입을 용이하게 하기 위하여 윗면이 개방될 수 있다. 개방된 윗면으로 스크류 체결장치(1)가 작동하며 이동한 스크류(100)를 다시 채울 수 있다.
내부공간(12)의 중앙에는 좌우로 이동가능하게 거름판(14)이 마련될 수 있다. 거름판(14)은 좌우로 이동하며 내부공간(12)을 통과할 수 있다. 거름판(14)에는 스크류(100)의 머리부분이 걸릴 수 있는 부분이 마련될 수 있다. 스크류(100)가 쌓여있는 내부공간(12)을 거름판(14)이 이동하며 스크류(100)를 모을 수 있다. 거름판(14)은 좌우로 몇 번 이동하다 내부공간(12)의 중앙에 정지할 수 있다.
피드장치(10)의 일 측에 슈터(20)의 가이드레일(22)이 결합될 수 있다. 가이드레일(22)은 피드장치(10)의 내부를 관통하여 내부공간(12)과 이어지도록 마련될 수 있다. 몇 차례 내부공간(12)을 좌우로 이동하며 스크류(100)를 모은 거름판(14)이 정지하여, 거름판(14)에 모인 스크류(100)를 가이드레일(22)로 보낼 수 있다.
피드장치(10)의 일 측에는 가이드레일(22)에 스크류(100)가 채워졌는지 여부를 판단하는 센서(16)가 설치될 수 있다. 센서(16)는 바닥판(18)에 고정될 수 있다.센서(16)가 가이드레일(22)의 스크류(100)를 감지하여 제어부(50)로 보내어, 제어부(50)는 거름판(14)을 이용한 스크류(100)의 수집여부를 판단할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 스크류(100)는 일렬로 가이드레일(22)을 따라 정렬될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 가이드레일(22)은 피드장치(10)의 전면에 사선으로 기울어져 설치될 수 있다. 정렬된 스크류(100)는 중력이나 동력에 의해 가이드레일(22)을 따라 이동할 수 있다. 스크류(100)는 가이드레일(22)을 따라 이동하여, 슈터(20)와 연결된 호스(30)에 하나씩 떨어질 수 있다. 이때, 가이드레일(22)에 스크류(100)를 고정하는 부분이 마련되어 스크류(100)는 하나씩 호스(30)로 공급될 수 있다.
슈터(20)에는 호스고정부(24)가 마련되어 호스(30)가 끼워질 수 있다. 가이드레일(22)의 끝부분에 닿아 떨어진 스크류(100)는 아래로 떨어져 호스고정부(24)에 끼일 수 있다. 스크류(100)는 벽면과 마찰력에 의해 호스고정부(24)에 끼이거나 호스(30) 내부로 떨어질 수 있다. 호스(30)의 반대편 끝은 드라이버 장치(40)와 연결될 수 있다.
호스고정부(24)가 위치한 반대편에 공기투입구(26)가 존재하여 압축공기를 호스(30) 내부로 투입할 수 있다. 압축공기로 인해 호스(30) 내부에 위치하던 스크류(100)는 드라이버 장치(40)까지 이동할 수 있다.
도 4은　본 발명의 일 실시 예에 따른 스크류 체결장치(1)의 호스(30)와 드라이버 장치(40)를 도시한 도면이고, 도 5은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크류 체결장치(1)의 드라이버 장치(40)를 도시한 도면이다.
드라이버 장치(40)는 사용자가 손으로 잡을 수 있는 손잡이(42)와 내부에 위치하는 드라이버, 드라이버 캡(41)을 포함할 수 있다.
손잡이(42)는 사용자가 잡기 좋은 형태로 마련될 수 있다. 손잡이(42)의 앞 부분에는 드라이버 캡(41)이 결합될 수 있다. 드라이버 캡(41)은 호스(30)에서 이동한 스크류(100)를 드라이버의 앞부분으로 보내어 체결할 수 있게 도울 수 있다.
드라이버 캡(41)은 손잡이(42)와 연결되는 연결부(43)와, 스크류(100)를 잡거나 놓을 수 있는 조(jaw, 45)를 포함한다. 드라이버 캡(41)의 조(45)가 벌어지는 방향에 수직한 일 측면에 호스(30)가 연결될 수 있다.
도 4에서 도시된 바와 같이 호스(30)의 단면은 기존의 원형이 아닌 스크류(100)의 형태와 맞추어 마련될 수 있다. 스크류(100)와 같이 'T'자 형태로 마련된 호스(30)가 결합부(31)에 연결될 수 있다. 결합부(31)는 이동레일(32)을 통해 드라이버 장치(40)와 결합된다. 스크류(100)는 호스(30)를 나와 결합부(31)를 통과하여 이동레일(32)을 따라 드라이버 장치(40)의 일 측면으로 투입될 수 있다.
도 5에서 도시된 바와 같이 이동레일(32)은 스크류(100)의 머리부분이 걸려서 이동할 수 있도록 마련되어 있다. 도 4의 드라이버 캡(41)을 사용하는 경우 스크류(100)는 이동레일(32)을 따라 드라이버 장치(40)의 하면에 위치한 조(45)로 이동할 수 있다. 스크류(100)의 머리부분을 잡으며 닫혀있는 조(45)가 양 방향으로 열리면서, 스크류(100)가 분리되어 체결장소에 떨어질 수 있다. 드라이버 장치(40) 내부에 위치한 드라이버에 스크류(100)의 머리부분이 끼워져 체결장소에서 바로 체결할 수 있다.
스크류(100)의 형태에 맞춘 단면을 포함하는 호스(30)로 인하여 스크류(100)는 머리부분이 상부로 가는 방향으로 위치할 수 있다. 머리부분이 드라이버 장치(40) 내부에 위치한 드라이버에 바로 연결할 수 있게 마련되어 체결작업이 용이할 수 있다.
도 5에서 도시된 드라이버 캡(41a)은 이동레일(32)에 연결되는 실린더(48)를 포함할 수 있다. 스크류(100)는 이동레일(32)을 따라 드라이버 장치(40)의 하면에 위치한 조(45a)로 이동하고, 조(45a) 내부에 위치한 드라이버에 스크류(100)의 머리부분이 끼워질 수 있다. 실린더(48)가 수축하며 조(45a)가 열리고, 이동레일(32)을 포함한 드라이버 캡(41a)의 앞부분이 상승할 수 있다. 드라이버가 마련된 통로(46)가 외부로 노출되고, 스크류(100)는 드라이버에 끼워져 통로(46)의 끝부분에 위치할 수 있다. 사용자가 드라이버 장치(40)를 이용하여 스크류(100)를 장착할 때, 스크류(100)가 밖으로 노출됨으로 정확한 위치에 작업할 수 있다.
도 6은　본 발명의 일 실시 예에 따른 스크류 체결방법을 도시한 흐름도이다.
시작신호에 따라 피드장치(10)가 작동하며 거름판(14)이 이동할 수 있다.(200) 거름판(14)이 이동하며 내부공간(12)에 쌓여있는 스크류(100)를 정렬할 수 있다. 거름판(14)에 의해 모여진 스크류(100)는 가이드레일(22)로 이동하여 일렬로 정렬할 수 있다. 거름판(14)이 이동하며 스크류(100)를 모으고, 정지하여 모여진 스크류(100)를 가이드레일(22)로 보내는 작업을 계속 수행할 수 있다. 가이드레일(22)에 스크류(100)가 가득차면 피드장치(10)의 일 측에 위치한 센서(16)가 감지하여 피드장치(10)의 작동을 멈출 수 있다. 결과적으로 가이드레일(22)에는 스크류(100)가 일렬로 축척될 수 있다.(202)
가이드레일(22) 끝부분에 스크류(100)가 하나씩 분리될 수 있다. 호스(30) 내부로 압축공기를 삽입하여 스크류(100)가 호스(30)를 따라 이동할 수 있다. 가이드레일(22)이 이동하며 일렬로 정렬된 스크류(100)를 끝부분으로 이동하고, 스크류(100)가 하나씩 분리되어 호스(30)로 이동할 수 있다. 압축공기를 통해 스크류(100)는 하나씩 호스(30)를 따라 드라이버 장치(40)로 보내질 수 있다.(203)
슈터(20)의 압축공기를 통해 호스(30)를 따라 이동한 스크류(100)는 드라이버 장치(40)에 도달할 수 있다.(204) 스크류(100)는 호스(30)에서 빠져나와 이동레일(32)을 따라 드라이버 장치(40)의 하면에 위치할 수 있다. 드라이버 장치(40)의 하면에 마련된 조(45)가 스크류(100)를 잡고 있을 수 있다. 사용자가 원하는 체결부위로 드라이버 장치(40)를 이동하여 드라이버를 작동할 수 있다. 스크류(100)를 잡고 있는 조(45)가 열리며 스크류(100)가 체결부위에 위치할 수 있다. 드라이버 장치(40) 내부에 위치한 드라이버를 이용하여 스크류(100)를 원하는 체결부위에 체결할 수 있다.(205)
체결 후 사용자가 다시 풋스위치(55)를 눌러 신호를 보내면 슈터(20)가 작동할 수 있다. 가이드레일(22)에 정렬된 스크류(100) 하나가 압축공기에 밀려 호스를 이동하고, 드라이버 장치(40)로 이동한 스크류(100)를 다른 체결부위에 체결할 수 있다. 이를 반복하여 복수의 체결부위에 빠르게 스크류(100)를 체결할 수 있다.
설명함에 있어 특정 형상을 위주로 설명하였으나, 이는 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 스크류 체결장치　　　　　　　　　10 : 피드장치
20 : 슈터　　　　　　　　　　　　　　　　　　　22 : 가이드레일
30 : 호스　　　　　　　　　　　　　　　　　　　40 : 드라이버 장치
50 : 제어부　　　　　　　　　　　　　　　　　55 : 풋스위치
100 : 스크류

Claims (11)

  1. 스크류들을 정렬하여 공급하는 피드장치;
    상기 피드장치의 스크류를 하나씩 분리하여 공급하는 슈터;
    단면이 스크류의 형태로 마련되고, 상기 슈터와 연결되어 스크류가 이동하는 호스;
    상기 호스로 이동한 스크류를 체결부위에 체결하는 드라이버 장치;
    를 포함하는 스크류 체결장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 호스는 상기 드라이버 장치의 측면에 연결되는 것을 특징으로 하는 스크류 체결장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 호스를 빠져나온 스크류가 상기 드라이버 장치의 하면으로 이동하여,
    상기 드라이버 장치 내부에 위치한 드라이버가 스크류를 체결부위에 체결할 수 있도록 스크류가 정렬되는 것을 특징으로 하는 스크류 체결장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 드라이버 장치는 상기 드라이버 장치의 측면에서 하부까지 스크류의 머리를 걸어 이동가능한 이동레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크류 체결장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    스크류가 상기 호스를 이동하며 회전하는 것을 방지하도록,
    상기 호스의 단면은 스크류의 형태에 맞추어 마련되는 것을 특징으로 하는 스크류 체결장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 슈터는 상기 피드장치에서 정렬된 스크류를 압축공기를 이용하여 상기 호스로 하나씩 공급하는 것을 특징으로 하는 스크류 체결장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 드라이버 장치는 내부에 상하로 이동가능한 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크류 체결장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 호스는 투명재질로 마련되어 스크류의 이동을 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 스크류 체결장치.
  9. 가이드 레일에 스크류를 정렬된 상태로 공급하고,
    정렬된 스크류를 압축공기를 이용하여 하나씩 호스로 보내고,
    스크류의 형태에 맞추어 마련된 단면을 갖는 호스를 따라 스크류가 이동하고,
    드라이버 장치에 위치한 드라이버로 스크류를 체결부위에 체결하는 것을 포함하는 스크류 체결방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    스크류는 상기 호스를 따라 비(非)회전하며 이동하는 것을 특징으로 하는 스크류 체결방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 호스는 상기 드라이버 장치의 측면과 연결되어,
    상기 호스를 통과한 스크류는 상기 드라이버 장치의 측면을 따라 이동하여,
    상기 드라이버 장치의 하부에 체결가능하도록 위치하는 것을 특징으로 하는스크류 체결방법.
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