KR20190029986A

KR20190029986A - 비스 자동 체결 장치

Info

Publication number: KR20190029986A
Application number: KR1020170117149A
Authority: KR
Inventors: 최화순
Original assignee: 최화순
Priority date: 2017-09-13
Filing date: 2017-09-13
Publication date: 2019-03-21

Abstract

본 발명은 프로파일을 투입용 컨베이어 위에 올려놓으면 자동으로 비스를 체결할 수 있게 구성하므로, 작업 효율을 높이면서도 제조 비용을 낮출 수 있다. 특히, 본 발명은 그립퍼로 프로파일을 잡아서 정해진 길이만큼 잡아당기면서 비스 체결이 이루어지므로, 일정한 간격으로 비스를 체결하여 프로파일의 조립 품질을 높일 수 있다. 또한, 본 발명은 비스 체결에 사용하는 VIS 장착 툴을 1~4개로 구성하고, 특히 프로파일을 기준으로 양쪽에 VIS 장착 툴이 위치하도록 구성하므로, 때에 따라 1~4개의 프로파일을 한 번에 체결하거나, 폭이 넓은 프로파일도 한 번에 체결할 수 있고, 게다가 서로 마주하게 겹쳐놓은 프로파일도 한 번에 양쪽에서 비스 체결할 수 있게 하여 체결 작업 효율을 더욱 높일 수 있다.

Description

비스 자동 체결 장치{ATOMATIC APPARATUS FOR MOUNTING VIS INTO PROFILE}

본 발명은 비스 자동 체결 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로파일에 삽입한 보강 부재를 비스(Vis)로 고정할 때 프로파일의 공급과 체결 그리고 배출이 자동으로 이루어질 수 있게 하여 노동 집약적인 작업에 대한 작업 효율을 높일 수 있게 한 것이다.

일반적으로 창호(Windows and Doors)는 합성수지로 많이 제작하고 있으며, 합성수지 안에는 창호의 구조적 강성을 보강하려고 보강 부재를 장착한다. 이때, 보강 부재(A)는, [도 1]과 같이, 창호를 구성하는 프로파일(P)의 단면 형상에 따라 하나 또는 여러 개를 적절한 위치에 배치하여 창호의 강성을 보강하게 된다.

이때, 프로파일(P)과 보강 부재(A)는 재질이 서로 다르므로, 각각 따로 제작한 다음, [도 1]과 같이 프로파일(P) 안에 보강 부재(A)를 삽입하고, 비스(Vis)로 체결하여 고정한다. 여기서, 비스(Vis)는 쇠나 황동 그리고 스테인리스 등으로 제작하여 금속판 등에 부착하는 작은 나사못을 말한다.

한편, 창호에 사용하는 프로파일은 창호의 크기에 따라 다양한 길이로 제작하여 사용할 수 있고, 이에 프로파일의 길이에 비례하여 보강 부재의 길이도 결정된다. 이에, 보강 부재를 삽입한 하나의 프로파일에는 여러 개의 비스를 체결하여 고정하게 된다.

하지만, 이처럼 보강 부재를 프로파일에 체결 고정하는 데는 다음과 같은 문제가 발생한다.

(1) 통상적으로 보강 부재를 프로파일에 삽입한 다음, 작업자가 직접 비스를 프로파일에 체결하여 보강 부재를 고정해야 한다.

(2) 이에, 하나의 프로파일에 보강 부재를 고정하는 작업 시간이 길어지는 문제가 발생하고, 이는 조립 작업 효율이 떨어지게 된다.

(3) 작업자가 직접 수작업을 통해 비스를 프로파일에 체결하여 보강 부재를 고정해야 하므로, 길이가 긴 프로파일의 경우 이웃하게 체결한 두 개의 비스 사이의 간격이 일정하지 않은 문제가 발생한다.

(4) 이에, 프로파일과 보강 부재가 긴밀하게 결합하지 않거나 보강 부재가 들뜨는 등 프로파일의 품질 불량으로 이어질 우려가 있다. 또한, 이웃한 두 개의 비스 사이를 정확하게 재면서 체결하려면 오랜 시간이 걸려 조립 작업 효율이 떨어진다.

(5) 따라서, 조립 작업에 따른 효율을 높이려면 어느 정도 이상의 숙련된 작업자가 필요하게 되어 결국 인건비 상승과 더불어 제조비용이 늘어나게 된다.

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 보강 부재를 삽입한 프로파일을 투입용 컨베이어 위에 올려놓으면 이 프로파일이 자동으로 움직이면서 비스를 체결할 수 있게 구성하므로, 비스 체결을 자동화할 수 있게 하여 작업 효율을 높이면서도 제조 비용을 낮출 수 있게 한 비스 자동 체결 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 VIS 체결 장치에 삽입한 프로파일을 그립퍼로 잡아서 정해진 길이만큼 잡아당긴 상태에서 비스 체결이 이루어질 수 있게 구성하므로, 정해진 위치에 일정한 간격으로 비스를 체결할 수 있게 하여 프로파일의 조립 품질을 높일 수 있게 한 비스 자동 체결 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 VIS 체결 장치에 비스 체결에 사용하는 VIS 장착 툴을 1~4개로 구성하고, 특히 프로파일을 기준으로 양쪽에 VIS 장착 툴이 위치하도록 구성하므로, 때에 따라 1~4개의 프로파일을 한 번에 체결하거나, 폭이 넓은 프로파일도 한 번에 체결할 수 있고, 게다가 서로 마주하게 겹쳐놓은 프로파일도 한 번에 양쪽에서 비스 체결할 수 있게 하여 체결 작업 효율을 더욱 높일 수 있게 한 비스 자동 체결 장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 비스 자동 체결 장치는, 내부에 보강 부재(A)를 삽입한 여러 개의 프로파일(P)을 그 폭 방향으로 이송하게 하는 투입용 컨베이어(100); 상기 투입용 컨베이어(100)의 한쪽으로 이송한 프로파일(P)이 정해진 위치에 놓이도록 정렬하는 정렬 부재(200); 상기 정렬 부재(200)로 정렬한 프로파일(P)의 길이 방향의 중심선 상에 오도록 장착한 VIS 체결장치(300); 상기 VIS 체결 장치(300)를 기준으로 정렬 부재(200)와 마주하여 나란하게 설치한 배출용 컨베이어(400); 및 상기 배출용 컨베이어(400)에 길이 방향으로 움직이면서 VIS 체결장치(300)를 관통하게 끼운 프로파일(P)을 일정 간격만큼 잡아서 이송시켜주는 그립퍼(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 VIS 체결장치(300)에는, VIS 장착 툴(310)을 1~4개 갖춘 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 VIS 장착 툴(310)은, 프로파일(P)을 기준으로 양쪽에 각각 1~4개씩 배치한 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 배출용 컨베이어(400)에는, 비스를 체결한 프로파일(P')을 그 폭 방향으로 밀어서 배출할 수 있는 밀대(410)를 갖춘 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 비스 자동 체결 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 보강 부재를 고정하려고 프로파일에 체결하는 비스(Vis) 체결 작업을 자동화할 수 있으므로, 작업 효율을 높일 수 있다.

(2) 특히, 기존 작업자가 수작업으로 하던 체결 작업을 자동화할 수 있으므로, 이웃한 비스 사이의 간격을 일정하게 체결할 수 있어 균일한 품질의 프로파일을 얻을 수 있다.

(3) 실질적으로 비스를 체결하는 VIS 체결장치에 1~4개의 VIS 장착 툴을 구성하므로, 한 번에 1~4개의 프로파일에 대하여 한 번에 비스 체결을 할 수 있어 작업효율을 더욱 높일 수 있다.

(4) 특히, 작업해야 할 프로파일의 개수가 많을 때 이처럼 한 번에 여러 개의 프로파일을 한 번에 체결할 수 있어 체결 작업을 더욱 신속하고 정확하게 할 수 있다.

(5) 또한, 프로파일의 종류에 따라 이중창호와 같이 폭이 넓은 프로파일의 경우, 폭 방향으로 하나 이상, 적어도 두 개의 보강 부재를 장착하는 경우가 있는 데, 이 경우에도 두 개의 VIS 장착 툴을 이용하여 프로파일의 폭 방향을 따라 한 번에 두 개의 비스를 체결할 수 있어 작업 효율을 더욱 높일 수 있다.

(6) 마지막으로, 프로파일을 기준으로 양쪽에 VIS 장착 툴이 서로 마주하게 배치하므로, 보강 부재를 삽입한 두 개의 프로파일을 서로 겹친 상태로 본 발명에 따른 비스 자동 체결 장치에 제공함으로써, 한 번에 두 개의 프로파일도 동시에 비스 체결할 수 있다.

[도 1]은 프로파일에 보강 부재를 삽입한 상태에서 비스로 체결할 위치를 보여주는 프로파일의 단면도이다.
[도 2]는 본 발명에 따른 비스 자동 체결 장치의 전체 구성을 보여주는 평면도이다.
[도 3]은 본 발명에 따른 비스 자동 체결 장치의 전체 구성을 보여주는 측면도이다.
[도 4]는 본 발명에 따라 비스 자동 체결 장치에 장착한 VIS 체결장치의 구성을 보여주는 정면도이다.
[도 5]는 본 발명에 따라 비스 자동 체결 장치에 장착한 VIS 체결장치의 구성을 보여주는 측면도이다.
[도 6]은 본 발명에 따른 비스 자동 체결 장치로 한 번에 비스 체결하는 프로파일을 보여주는 도면으로, (a)는 창호짝 프레임 제작에 사용하는 하나의 프로파일을, (b)는 창호짝 프레임 제작에 사용하는 두 개의 프로파일을, (c)는 창호짝 프레임 제작에 사용하는 네 개의 프로파일을, (d)는 창호틀 프레임에 제작에 사용하는 프로파일을 각각 보여준다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 한가지 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(구성)

본 발명에 따른 비스 자동 체결 장치는, [도 2] 내지 [도 6]과 같이, 투입용 컨베이어(100), 정렬 부재(200), VIS 체결장치(300), 배출용 컨베이어(400), 그리고 그립퍼(500)를 포함하여 자동으로 프로파일(P)에 비스 체결할 수 있게 한 것이다.

특히, 상기 VIS 체결장치(300)에는 1~4개의 VIS 장착 툴(310)을 장착하므로, VIS 장착 툴(310)의 개수만큼 한 번에 체결하는 프로파일(P)의 개수를 달리하여 체결 작업에 따른 작업 효율을 높일 수 있게 한 것이다.

또한, 상기 VIS 장착 툴(310)은 상기 VIS 체결장치(300)를 중심으로 양쪽에 각각 1~4개를 배치하여 구성하므로, 두 개의 프로파일을 서로 반대로 겹쳐지게 놓고서 한 번에 두 개의 프로파일에 대해서도 비스를 체결할 수 있게 하여 때에 따라 적절한 방법으로 체결 작업에 따른 작업 효율을 높일 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 관해 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

투입용 컨베이어(100)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 여러 개의 프로파일(P)을 그 폭 방향으로 움직이게 하여 후술할 VIS 체결장치(300)에 공급하기 위한 컨베이어를 말한다. 여기서, 프로파일(P)은 창호 틀이나 창호 짝 등을 제조할 때 사용하는 것으로, 그 내부에는 강성 보강을 위해 보강 부재(A)를 삽입한 것을 말한다.

이러한 투입용 컨베이어(100)는 여러 개의 프로파일(P)이 그 폭 방향을 따라 일정한 속도로 공급하게 구성할 수도 있고, 특히 공급한 반대쪽까지 이동한 프로파일(P)은 더는 밀려나서 투입용 컨베이어(100) 밖으로 떨어지지 않도록 스토퍼 등을 갖추는 것이 바람직하다.

또한, 상기 투입용 컨베이어(100)는 일정한 속도로 움직이다가 다시 일정한 시간 동안 멈추게 제어하여 프로파일(P)이 후술할 정렬 부재(200)에 의해 VIS 체결장치(300)로 공급되었을 때, 이 투입용 컨베이어(100)가 움직이게 하여 그 다음 프로파일(P)이 이동할 수 있게 제어할 수도 있다.

이처럼 프로파일(P)을 공급하는 방법은 다양한 방법으로 이루어질 수 있음을 본 발명이 속한 기술 분야의 종사자라면 누구든지 쉽게 알 수 있을 것이다.

정렬 부재(200)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 상술한 투입용 컨베이어(100)의 끝에 장착하여 이 투입용 컨베이어(100)로 이송한 프로파일(P)이 VIS 체결장치(300)를 통과할 수 있는 위치에 위치를 정렬하게 한다.

이러한 정렬 부재(200)는 다양한 방법으로 구성할 수 있으며, 도면에서는 투입용 컨베이어(100) 위에 프로파일(P)과 나란하게 지지대를 장착하고, 이 지지대에 아래를 향해 움직일 수 있도록 적어도 두 개의 지지 바를 장착한다. 이때, 지지 바는 실린더나 모터 등을 이용하여 상하로 움직일 수 있게 구성하여 투입용 컨베이어(100) 위에 놓인 프로파일(P)을 VIS 체결장치(300)의 입구 부분까지 이송시켜서 위치를 정렬할 수 있게 구성한다.

또한, 상기 지지 대는 리니어 기어나, 랙-피니언 기어 등을 이용하여 모터 구동에 따라 프로파일(P)을 폭 방향으로 움직이게 하거나, 체인이나 벨트를 이용하여 폭 방향으로 요동 동작을 할 수 있도록 구성할 수도 있다.

VIS 체결장치(300)는, [도 2] 내지 [도 5]와 같이, 상술한 정렬 부재(200)로 이송한 프로파일(P)을 그 길이 방향으로 통과할 수 있게 하고, 통과하는 도중에 비스(Vis)를 프로파일(P)에 체결하여 그 안에 삽입한 보강 부재(A)를 고정하기 위한 장치를 말한다. 여기서, 비스(Vis)는 쇠나 황동 그리고 스테인리스 등으로 제작하여 금속판 등에 부착하는 작은 나사못을 말한다. 또한, 이러한 VIS 체결장치(300)는 통상의 기술로 제작한 비스를 체결하는 데 사용하는 널리 알려진 기술로 제작하여 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 VIS 체결장치(300)는, [도 4] 및 [도 5]와 같이, 관통하여 지나가는 프로파일(P)에 비스를 체결할 수 있도록 통상의 기술로 제작한 VIS 장착 툴(310)을 설치한다. 이때, VIS 장착 툴(310)은 VIS 체결장치(300)에 1~4개를 구성하여, [도 6]과 같이, 한 번에 하나나 두 개 또는 네 개의 프로파일(P)을 한 번에 비스 체결할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다. [도 6(a)] 내지 [도 6(c)]에는 창호 짝을 제작할 때 사용하는 프로파일의 예를 보여주고 있으나, 창호 틀을 제작할 때 사용하는 프로파일에 대해서도 이처럼 여러 개를 한 번에 비스 체결할 수 있음을 본 발명이 속한 기술 분야의 종사자라면 누구든지 쉽게 알 수 있을 것이다.

또한, 상기 VIS 체결장치(300)는, [도 6(d)]와 같이, 프로파일(P)을 기준으로 양쪽에서 비스 체결할 수 있도록 프로파일 양쪽에 각각 1~4개씩 VIS 장착 툴(310)을 구성할 수도 있다. 이는, 창호 틀 제작에 사용하는 프로파일과 같이 넓은 프로파일을 서로 겹쳐서 투입용 컨베이어(100)에 투입함으로써, 한 번에 두 개의 프로파일(P)에 대하여 상하에서 동시에 비스 체결을 통해 보강 부재(A)를 고정하거나, 각 프로파일(P)에 폭 방향으로 하나 이상의 비스를 체결할 수 있게 하기 위한 것이다.

이처럼, 상기 VIS 체결장치(300)는 그 설치 개수와 설치 위치에 따라 다양한 방법으로 여러 개의 프로파일에 대하여 비스 체결할 수 있게 된다.

배출용 컨베이어(400)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 상술한 VIS 체결장치(300)에서 비스 체결을 끝낸 프로파일(P')을 그 길이 방향으로 이송시켜 VIS 체결장치(300)에서 빠져나오게 하여 체결 작업을 마감하게 하는 컨베이어를 말한다.

이러한 배출용 컨베이어(400)는 상술한 투입용 컨베이어(100)와 같은 구성으로 사용할 수도 있다.

그립퍼(500)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, VIS 체결 장치(300)나 배출용 컨베이어(400)에 비스 체결한 프로파일(P')의 길이 방향으로 움직일 수 있게 장착한다.

이때, 그립퍼(500)는 VIS 체결장치(300)에 끼운 프로파일(P)을 잡아당길 수 있게 구성하며, 특히 비스 체결이 이루어질 위치, 즉 미리 정한 길이 단위로 프로파일(P)을 여러 번에 걸쳐 잡아당기게 제어함으로써, 그립퍼(500)가 동작하지 않을 때는 VIS 체결 장치(300)가 동작하여 비스 체결을 하고, 비스를 체결한 뒤에는 다시 그립퍼(500)가 프로파일(P)을 잡아당겨 그 다음 위치에서 비스 체결이 이루어질 수 있게 구성한다.

이러한 그립퍼(500)는 배출용 컨베이어(400) 위에 나란하게 설치한 지지대를 따라 움직이는 블록, 이 블록에 설치하여 프로파일을 향해 상하로 움직이는 작동 부재, 그리고 작동 부재에 서로 마주하여 움직이게 설치하여 프로파일을 잡아주는 고정 부재를 포함하여 구성한다. 이 외에도 통상적으로 대상물을 잡아서 원하는 위치로 이동할 때 사용하는 그립퍼를 그대로 사용할 수도 있다.

마지막으로, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 컨베이어(400)에는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 밀대(410)를 더 갖추는 것이 바람직하다. 밀대(410)는 VIS 체결장치(300)를 통과한 비스 체결한 프로파일(P')이 더는 배출용 컨베이어(400)를 따라 이동하지 않게 하고, 이 프로파일(P')의 폭 방향으로 밀어서 본 발명에 따른 비스 자동 체결 장치에서 바깥으로 배출할 수 있게 하기 위한 구성을 말한다.

이러한 밀대(410)의 구성은 통상의 기술로 제작한 것을 사용할 수도 있고, 상술한 정렬 부재(200)와 같은 구성을 그대로 이용할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명은 프로파일에 삽입한 보강 부재를 비스로 체결하여 고정할 때 체결 작업을 자동화할 수 있으므로, 체결 작업에 따른 작업 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 작업 환경을 개선하여 쉽고 편리하게 체결 작업을 할 수 있다.

특히, 실제 비스 체결이 이루어지는 VIS 장착 툴을 여러 개 구성하여 한 번에 여러 개의 프로파일에 비스 체결하거나, 두 개의 프로파일을 겹쳐서 한 번에 비스 체결할 수 있게 구성하므로, 체결 작업에 따른 작업 효율을 더욱 높일 수 있게 된다.

100 : 투입용 컨베이어
200 : 정렬 부재
300 : VIS 체결장치
310 : VIS 장착 툴
400 : 배출용 컨베이어
410 : 밀대
500 : 그립퍼
A : 보강 부재
P : 프로파일

Claims

내부에 보강 부재(A)를 삽입한 여러 개의 프로파일(P)을 그 폭 방향으로 이송하게 하는 투입용 컨베이어(100);
상기 투입용 컨베이어(100)의 한쪽으로 이송한 프로파일(P)이 정해진 위치에 놓이도록 정렬하는 정렬 부재(200);
상기 정렬 부재(200)로 정렬한 프로파일(P)의 길이 방향의 중심선 상에 오도록 장착한 VIS 체결장치(300);
상기 VIS 체결 장치(300)를 기준으로 정렬 부재(200)와 마주하여 나란하게 설치한 배출용 컨베이어(400); 및
상기 배출용 컨베이어(400)에 길이 방향으로 움직이면서 VIS 체결장치(300)를 관통하게 끼운 프로파일(P)을 일정 간격만큼 잡아서 이송시켜주는 그립퍼(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 비스 자동 체결 장치.
제1 항에서,
상기 VIS 체결장치(300)에는,
VIS 장착 툴(310)을 1~4개 갖춘 것을 특징으로 하는 비스 자동 체결 장치.
제2 항에서,
상기 VIS 장착 툴(310)은,
프로파일(P)을 기준으로 양쪽에 각각 1~4씩 배치한 것을 특징으로 하는 비스 자동 체결 장치.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에서,
상기 배출용 컨베이어(400)에는,
비스를 체결한 프로파일(P')을 그 폭 방향으로 밀어서 배출할 수 있는 밀대(410)를 갖춘 것을 특징으로 하는 비스 자동 체결 장치.