KR20200023020A - Bolt supplying apparatus and control method of the same - Google Patents

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KR20200023020A KR1020180099353A KR20180099353A KR20200023020A KR 20200023020 A KR20200023020 A KR 20200023020A KR 1020180099353 A KR1020180099353 A KR 1020180099353A KR 20180099353 A KR20180099353 A KR 20180099353A KR 20200023020 A KR20200023020 A KR 20200023020A
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Abstract

Disclosed is a fastening part supply apparatus. According to an exemplary embodiment of the present invention, the fastening part supply apparatus, which is configured to supply a bolt to a fastening portion of an object to be fastened, comprises: i) a tool frame installed at a tip end of a robot arm; ii) a bolt cartridge having a bolt supply tube for stacking bolts to erect the bolts in a vertical direction and installed to be penetrated through the tool frame in a vertical direction; iii) a pair of finger members penetrated through both sides of a lower end portion of the bolt supply tube and installed in the tool frame to be movable in the direction of being closer to or away from each other; iv) a pair of grippers installed in the tool frame to be movable in the direction of being closer to or away from each other at a lower side of a lower end of the bolt supply tube; v) a sensor installed in the tool frame through a mounting bracket, sensing a right position of the bolt gripped by the grippers and outputting the sensed signal to a controller; and vi) a vibration source installed in the tool frame and applying a vibration force to the grippers.

Description

체결부품 공급장치 및 그의 제어 방법 {BOLT SUPPLYING APPARATUS AND CONTROL METHOD OF THE SAME}Fasteners supply device and control method {BOLT SUPPLYING APPARATUS AND CONTROL METHOD OF THE SAME}

본 발명의 실시 예는 엔진 및 변속기 등의 자동차 의장부품 조립 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 의장부품의 체결 공정 상에서 볼트 등과 같은 체결부품을 연속적으로 공급하는 체결부품 공급장치 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a system for assembling automotive parts such as engines and transmissions, and more particularly, to a fastening part supply device for continuously supplying a fastening part such as a bolt and the like in a fastening process of the design part. will be.

일반적으로, 두 개 이상의 부품을 결합하는 결합용 기계요소로는 볼트와 너트를 포함하는 체결부품이 대표적이다. 이와 같은 체결부품은 자동차 제조 분야를 비롯하여 여러 기계 산업 분야에 사용되고 있다.In general, a fastening part including a bolt and a nut is typical as a joining machine element for joining two or more parts. Such fasteners are used in many machine industries, including automotive manufacturing.

다종 다양한 제품의 제조공장에는 부품 조립라인이 설치되며, 그 조립라인에는 부품 조립을 위한 볼트 체결공정이 마련된다. 이러한 볼트 체결공정은 예전에는 전동 드라이버를 이용한 작업자의 수작업에 의존하는 경우가 많았으나, 최근에는 자동화 기술의 발전에 따라 자동화된 설비에 의해 수행되는 경우가 통상적이다.Parts assembly lines are installed in manufacturing plants of various products, and bolt assembly processes for assembling parts are provided in the assembly lines. In the past, the bolt fastening process often relies on the manual operation of an operator using an electric screwdriver. However, in recent years, the bolt fastening process is usually performed by an automated facility according to the development of automation technology.

예를 들면, 엔진, 변속기, 서스펜션 등의 자동차 의장부품을 조립하는 조립라인의 경우, 의장부품의 결합 대상 파트를 조립하기 위한 볼트 체결공정에는 파츠 피더(parts feeder)라고 불리우는 부품 공급기가 부품 체결용 볼트를 연속적으로 공급하여 부품의 볼트 체결공에 안착시킨 다음, 볼트 체결기에 의해 볼트를 체결하여 조립을 완성하도록 되어 있다.For example, in an assembly line for assembling automotive design parts such as engines, transmissions, and suspensions, a part feeder called a parts feeder is used to fasten parts during a bolting process for assembling parts to be assembled. The bolts are continuously supplied and seated in the bolt fastening holes of the parts, and then the bolts are fastened by the bolt fasteners to complete the assembly.

상술한 바와 같은 자동화 설비로 이루어진 볼트 공급장치는 통상적으로 공압 또는 자중에 의해 공급되는 볼트를 체결대상 부품의 체결위치(볼트 삽압부)에 안착시킬 수 있다.The bolt supply device made of the above-described automated equipment can usually mount the bolt supplied by pneumatic or self-weight at the fastening position (bolt inserting pressure part) of the fastening component.

예를 들어, 종래 기술의 볼트 공급장치는 관로형 튜브로 이루어진 볼트 이송수단에 볼트를 상하 방향(길이방향)으로 연속 정렬한 상태에서, 스토퍼의 작동으로 볼트를 하나씩 자유 낙하시키며, 체결대상 부품의 볼트 삽입부로 볼트를 삽입할 수 있다. 이와 같은 종래 기술의 볼트 공급장치는 한국등록특허공보 제1380918호(2014.03.27 등록)에 개시된 바 있다.For example, the bolt supply apparatus of the prior art freely drop the bolts one by one by the operation of the stopper in the state that the bolts are continuously aligned in the vertical direction (lengthwise) to the bolt conveying means consisting of the pipe-type tube, The bolt can be inserted into the bolt insert. Such a bolt supply apparatus of the prior art has been disclosed in Korea Patent Publication No. 1380918 (registered on March 27, 2014).

그런데, 종래 기술에서는 볼트 이송수단을 통해 볼트를 체결대상 부품의 볼트 삽입부로 낙하시킬 때, 볼트 공급장치의 위치 산포, 체결대상 부품의 위치 산포 및 볼트 이송수단의 공급자세 불량 등에 의해 볼트가 볼트 삽입부 주변에 불완전하게 안착되면서 체결대상 부품의 조립 생산성을 저하시키는 동시에 조립 품질을 저하시키는 문제점을 발생시킨다.However, in the prior art, when the bolt is dropped into the bolt insertion portion of the fastening part through the bolt conveying means, the bolt is inserted into the bolt by the position spread of the bolt supply device, the position spread of the fastening part, and the supplier tax of the bolt conveying means. Incomplete seating around the part causes a problem of lowering assembly quality of the fastening target component and lowering assembly quality.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.Matters described in this Background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention, and may include matters other than the prior art already known to those skilled in the art.

본 발명의 실시 예들은 체결 대상물의 체결 부위에 대해 체결부품이 불완전하게 안착되는 것을 간단한 구성으로 방지할 수 있도록 한 체결부품 공급장치 및 그의 제어 방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are to provide a fastening part supply device and a control method thereof to prevent the fastening part is incompletely seated to the fastening portion of the fastening object in a simple configuration.

본 발명의 실시 예에 따른 체결부품 공급장치는, 체결 대상물의 체결 부위로 볼트를 공급하기 위한 것으로서, ⅰ)로봇의 암 선단에 장착되는 툴 프레임과, ⅱ)볼트들을 상하 방향으로 세워지게 적층하는 볼트 공급관을 가지며 상기 툴 프레임을 상하 방향으로 관통하여 설치되는 볼트 카트리지와, ⅲ)상기 볼트 공급관의 하단부 양측을 관통하며 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 상기 툴 프레임에 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 핑거부재와, ⅳ)상기 볼트 공급관의 하단 하측에서 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 상기 툴 프레임에 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 그리퍼와, ⅴ)장착 브라켓을 통해 상기 툴 프레임에 설치되며, 상기 그리퍼에 그리핑 되는 볼트의 정 위치를 감지하고 그 감지신호를 제어기로 출력하는 센서와, ⅵ)상기 툴 프레임에 설치되며, 상기 그리퍼로 진동력을 인가하는 진동원을 포함할 수 있다.Fastening component supply apparatus according to an embodiment of the present invention, for supplying the bolt to the fastening portion of the fastening object, iii) a tool frame mounted on the arm tip of the robot and ii) to stack the bolts in the vertical direction A bolt cartridge having a bolt supply pipe and installed to penetrate the tool frame in an up and down direction; and iii) a pair of fingers that are movably installed in the tool frame in a direction away from or close to each other through the lower ends of the bolt supply pipe. And a pair of grippers movably installed on the tool frame in a direction away from or near each other from the lower end of the bolt supply pipe, and iii) mounted on the tool frame through a mounting bracket. A sensor that senses the exact position of the gripping bolt and outputs the detected signal to the controller; It mounted to, and may include a vibration source for applying a vibration force to said grippers.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 체결부품 공급장치에 있어서, 상기 볼트 카트리지는 상기 볼트들을 자유낙하 가능하게 수용하는 볼트 공급경로를 상기 볼트 공급관에 상하 방향으로 형성할 수 있다.In addition, in the fastening part supply apparatus according to an embodiment of the present invention, the bolt cartridge may form a bolt supply path in the vertical direction in the bolt supply pipe for receiving the bolts freely falling.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 체결부품 공급장치에 있어서, 상기 볼트 카트리지는 상기 볼트 공급관이 끼워지는 고정 브라켓을 통해 상기 툴 프레임에 고정되게 설치될 수 있다.In addition, in the fastener component supply apparatus according to an embodiment of the present invention, the bolt cartridge may be fixed to the tool frame through a fixing bracket to which the bolt supply pipe is fitted.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 체결부품 공급장치에 있어서, 상기 한 쌍의 그리퍼는 상기 볼트의 헤드부를 지지하는 제1 부분과, 상기 볼트의 나사부를 지지하는 제2 부분으로 이루어질 수 있다.In addition, in the fastener component supply apparatus according to an embodiment of the present invention, the pair of grippers may be composed of a first portion for supporting the head portion of the bolt, and a second portion for supporting the screw portion of the bolt.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 체결부품 공급장치에 있어서, 상기 센서는 상기 장착 브라켓의 설정된 위치에 고정되며, 상기 그리퍼에 형성된 관통 홀을 통해 상기 볼트의 헤드부를 감지할 수 있다.In addition, in the fastener component supply apparatus according to an embodiment of the present invention, the sensor is fixed to the set position of the mounting bracket, it is possible to detect the head portion of the bolt through the through hole formed in the gripper.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 체결부품 공급장치에 있어서, 상기 진동원은 초음파 진동자를 포함할 수 있다.In addition, in the fastener component supply apparatus according to an embodiment of the present invention, the vibration source may include an ultrasonic vibrator.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 체결부품 공급장치에 있어서, 상기 툴 프레임에는 상기 핑거부재 및 그리퍼를 작동시키기 위한 액추에이터가 설치될 수 있다.In addition, in the fastener component supply apparatus according to an embodiment of the present invention, the tool frame may be provided with an actuator for operating the finger member and the gripper.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 체결부품 공급장치의 제어 방법은, 체결 대상물의 체결 부위로 볼트를 공급하는 상술한 바와 같은 체결부품 공급장치를 제어하는 것으로서, (a) 액추에이터에 제어 신호를 인가하여 핑거부재를 통해 상기 볼트 카트리지의 볼트 공급경로를 개방하는 과정과, (b) 상기 액추에이터에 제어 신호를 인가하여 상기 볼트 공급경로를 통해 자유 낙하한 볼트를 그리퍼를 통해 그리핑 하는 과정과, (c) 센서로부터 감지신호를 획득하여 상기 볼트가 상기 그리퍼에 정 위치하고 있지 않은 것으로 판단되면, 툴 프레임을 통해 상기 그리퍼에 진동력을 인가하는 과정을 포함할 수 있다.In addition, the control method of the fastener component supply apparatus according to the embodiment of the present invention is to control the fastener component supply apparatus as described above for supplying the bolt to the fastening portion of the fastening object, (a) applying a control signal to the actuator Opening the bolt supply path of the bolt cartridge through a finger member, (b) applying a control signal to the actuator, and gripping a bolt freely falling through the bolt supply path through a gripper; c) if it is determined that the bolt is not located in the gripper by acquiring a detection signal from a sensor, applying a vibration force to the gripper through a tool frame.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 체결부품 공급장치의 제어 방법에 있어서, 상기 (c) 과정에서 상기 센서는 상기 그리퍼의 관통 홀을 통해 상기 볼트의 헤드부를 감지할 수 있다.In addition, in the control method of the fastening part supply apparatus according to an embodiment of the present invention, the sensor may detect the head of the bolt through the through hole of the gripper in the step (c).

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 체결부품 공급장치의 제어 방법에 있어서, 상기 (c) 과정에서는 상기 센서로부터 획득한 감지신호를 분석하여 감지 값이 기준 값을 만족하지 않으면, 상기 볼트가 체결 부위에 불완전하게 안착된 것으로 판단할 수 있다.In addition, in the control method of the fastener component supply apparatus according to an embodiment of the present invention, in the step (c), if the detection value does not satisfy the reference value by analyzing the detection signal obtained from the sensor, the bolt is fastened It may be determined that the site is incompletely seated.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 체결부품 공급장치의 제어 방법에 있어서, 상기 (c) 과정에서는 진동원에 제어 신호를 인가하여 상기 진동원에서 발생되는 진동력을 상기 툴 프레임을 통해 상기 그리퍼에 인가할 수 있다.In addition, in the control method of the fastener component supply apparatus according to an embodiment of the present invention, in the step (c) by applying a control signal to the vibration source to the vibration force generated in the vibration source through the gripper through the tool frame Can be applied to

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 체결부품 공급장치의 제어 방법에 있어서, 상기 (c) 과정에서는 상기 로봇 제어기로 제어신호를 인가하여 상기 로봇의 암을 반복적으로 흔들어 상기 툴 프레임을 통해 상기 그리퍼에 진동력을 인가할 수 있다.In addition, in the control method of the fastening part supply apparatus according to an embodiment of the present invention, in the step (c) by applying a control signal to the robot controller by repeatedly shaking the arm of the robot through the gripper through the tool frame Vibration force can be applied to the

본 발명의 실시 예들은 체결 대상물의 체결 부위에 대해 볼트가 불완전하게 안착되는 것을 방지할 수 있으므로, 체결 대상물의 조립 생산성을 향상시킬 수 있고, 체결 대상물의 조립 품질을 향상시킬 수 있다.Embodiments of the present invention can prevent the bolt is incompletely seated on the fastening portion of the fastening object, it is possible to improve the assembly productivity of the fastening object, it is possible to improve the assembly quality of the fastening object.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, the effects that can be obtained or predicted by the embodiments of the present invention will be disclosed directly or implicitly in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects predicted according to an embodiment of the present invention will be disclosed in the detailed description to be described later.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 체결부품 공급장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 체결부품 공급장치를 도시한 정면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 체결부품 공급장치를 도시한 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 체결부품 공급장치의 작동 및 제어 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 체결부품 공급장치의 작동 상태도이다.Since these drawings are for reference in describing exemplary embodiments of the present invention, the technical spirit of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a perspective view showing a fastener component supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a front configuration diagram showing a fastener component supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing a fastener component supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of operating and controlling a fastener component supply apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 and 6 is an operating state diagram of the fastener component supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.Since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to those illustrated in the drawings, and the thicknesses are enlarged to clearly express various parts and regions.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following detailed description, the names of the configurations are divided into first, second, and the like in order to distinguish them in the same relationship, and the description is not necessarily limited to the order in the following description.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, except to exclude other components unless specifically stated otherwise.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.In addition, the terms "... unit", "... means", "... part", "... member", etc. described in the specification refer to a unit of a comprehensive configuration that performs at least one function or operation. it means.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 체결부품 공급장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 체결부품 공급장치를 도시한 정면 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 체결부품 공급장치를 도시한 단면 구성도이다.1 is a perspective view showing a fastener component supply apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front configuration diagram showing a fastener component supply apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention Figure is a cross-sectional view showing a fastener component supply apparatus according to.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 체결부품 공급장치(100)는 자동차 조립라인에서 엔진, 변속기, 서스펜션 등과 같은 자동차 의장부품을 조립하거나 그 조립된 의장부품을 차체에 조립하는 공정에 적용될 수 있다.1 to 3, the fastening part supply device 100 according to an exemplary embodiment of the present invention assembles an automotive design part such as an engine, a transmission, a suspension, or the like in the automobile assembly line, or assembles the assembled design part into a vehicle body. It can be applied to the process.

예를 들면, 본 발명의 실시 예에 따른 체결부품 공급장치(100)는 상기에서와 같은 조립공정에서 의장부품의 조립 대상 부품 또는 차체와 의장부품을 볼트 등의 체결부품으로 체결하기 위해, 그 체결부품을 설정된 체결 부위로 공급하기 위한 것이다.For example, the fastener component supply device 100 according to the embodiment of the present invention, in order to fasten the parts to be assembled or the vehicle body and the design component of the design parts in the assembly process as described above, the fastening parts such as bolts, It is to supply the part to the set fastening site.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 체결부품 공급장치(100)는 체결부품들을 상하 방향으로 적층(정렬)하고, 자중에 의해서 체결부품들을 체결 부위로 자유 낙하시키며 공급할 수 있다.Furthermore, the fastening part supply device 100 according to the embodiment of the present invention may stack (align) the fastening parts in the vertical direction, and freely supply the fastening parts to the fastening part by self weight.

이하에서는 상기한 바와 같이 서로 체결될 의장부품의 조립 대상 부품 및 차체와 의장부품을 체결 대상물(1)이라고 하며, 그 체결 대상물(1)의 체결 부위는 볼트홀로 정의할 수 있다. 그리고, 이하에서는 상기한 체결부품으로서, 헤드부(3)와 나사부(5)를 가진 볼트(2)를 예로 하여 설명하기로 한다.Hereinafter, as described above, the parts to be assembled and the vehicle body and the design parts of the design parts to be fastened to each other are referred to as a fastening object 1, and the fastening portion of the fastening object 1 may be defined as a bolt hole. In the following description, the bolt 2 having the head portion 3 and the threaded portion 5 will be described as an example of the fastening component.

본 발명의 보호범위가 상기한 바와 같이, 의장부품의 조립 대상 부품 및 차체와 의장부품을 볼트로서 체결하는 것에 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 다양한 구조물을 볼트를 통해 체결하는 것이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.As described above, the scope of protection of the present invention is not to be understood as being limited to fastening the parts to be assembled and the vehicle body and the design parts as a bolt, and if various structures are fastened through the bolt, the technical features of the present invention. Ideas may apply.

통상적으로 자동차 조립 공정에서는 차체의 이송방향을 T 방향, 차폭 방향을 L 방향, 차체의 높이방향을 H 방향이라고 한다. 그러나 본 발명의 실시 예에서는 상기와 같은 LTH 방향을 기준으로 하지 않고, 체결부품 공급장치(100)를 상하 방향으로 세워 놓고 보았을 때를 기준으로 하여 하기의 구성요소들을 설명한다.Usually, in a vehicle assembly process, the conveyance direction of a vehicle body is called T direction, the vehicle width direction is L direction, and the height direction of a vehicle body is called H direction. However, in the embodiment of the present invention, the following components will be described on the basis of the fastening part supply device 100 standing up and down, not based on the LTH direction as described above.

이에 상측을 향하는 부분을 상단부, 상부, 상단 및 상면으로 명명하고, 하측을 향하는 부분을 하단부, 하부, 하단 및 하면으로 명명하기로 한다. 더 나아가, 하기에서의 "단(일측 단 또는 다른 일측 단)"은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(일측 단부 또는 다른 일측 단부)으로 정의될 수도 있다.The upper portion is named as the upper portion, the upper portion, the upper portion and the upper surface, and the lower portion is named as the lower portion, the lower portion, the lower portion and the lower surface. Furthermore, the following "end (one end or the other end)" may be defined as either end, and may be defined as a portion (one end or the other end) including the end.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 체결부품 공급장치(100)는 체결 대상물(1)의 체결 부위에 대해 체결부품이 불완전하게 안착되는 것을 간단한 구성으로 방지할 수 있는 구조로 이루어진다.The fastening part supply device 100 according to the embodiment of the present invention has a structure capable of preventing the fastening part from being incompletely seated with respect to the fastening part of the fastening object 1 with a simple configuration.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 체결부품 공급장치(100)는 기본적으로, 툴 프레임(10), 볼트 카트리지(20), 핑거부재(30), 그리퍼(40), 센서(60), 그리고 진동원(70)을 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.To this end, the fastener component supply apparatus 100 according to the embodiment of the present invention, basically, the tool frame 10, bolt cartridge 20, finger member 30, gripper 40, sensor 60, and It includes a vibration source 70, which will be described for each configuration as follows.

본 발명의 실시 예에서, 상기 툴 프레임(10)은 로봇(7)의 암 선단에 장착되는 프레임으로 구비된다. 상기 툴 프레임(10)은 로봇(7)의 암 선단에 구비된 툴 체인저(도면에 도시되지 않음)를 통해 그 암 선단 측에 고정되거나 그 암 선단 측으로부터 분리될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the tool frame 10 is provided as a frame mounted to the arm tip of the robot (7). The tool frame 10 may be fixed to or separated from the arm tip side through a tool changer (not shown) provided at the arm tip of the robot 7.

상기 툴 프레임(10)은 이하에서 설명될 각종 구성 요소들을 장착하기 위한 것으로서, 하나의 프레임 또는 둘 이상으로 구획 및 상호 결합된 프레임으로 구비될 수 있다.The tool frame 10 is for mounting various components to be described below, and may be provided as a frame or a frame which is partitioned and coupled to two or more.

이러한 툴 프레임(10)은 각종 브라켓, 지지블록, 플레이트, 하우징, 커버, 칼라 등과 같은 부속 요소들을 구비할 수도 있다. 상기한 부속 요소들은 이하에서 설명될 각종 구성 요소들을 툴 프레임(10)에 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시 예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 툴 프레임(10)으로 통칭한다.This tool frame 10 may be provided with accessory elements such as various brackets, support blocks, plates, housings, covers, collars and the like. Since the aforementioned accessory elements are for installing various components to be described below in the tool frame 10, the above-described accessory elements are collectively referred to as the tool frame 10 except in exceptional cases.

여기서, 상기한 바와 같은 로봇(7)은 당 업계에 널리 알려진 공지 기술의 핸들링 로봇으로 구비된다. 상기 로봇(7)은 로봇 제어기(도면에 도시되지 않음)에 의해 설정된 티칭 경로를 따라 동작하며, 로봇 제어기에 의해 설정된 토크로 로봇 동작하는 다 관절 로봇으로 구비될 수 있다.Here, the robot 7 as described above is provided as a handling robot of known art well known in the art. The robot 7 operates along a teaching path set by a robot controller (not shown in the figure), and may be provided as a multi-joint robot operating the robot at a torque set by the robot controller.

본 발명의 실시 예에서, 상기 볼트 카트리지(20)는 체결부품으로서의 볼트(2)들을 체결 대상물(1)의 체결 부위(예를 들면, 볼트 삽입 홀)로 피딩하기 위한 것이다.In the embodiment of the present invention, the bolt cartridge 20 is for feeding the bolts 2 as fastening parts to the fastening portion (for example, bolt insertion hole) of the fastening object 1.

상기 볼트 카트리지(20)는 볼트(2)들을 상하 방향으로 세워지게 적층한 상태로 공급하는 볼트 공급관(21)을 가지며, 툴 프레임(10)을 상하 방향으로 관통하여 설치된다. 상기 볼트 공급관(21)은 볼트(2)들을 자유낙하 가능하게 수용하는 볼트 공급경로(23)를 상하 방향으로 형성하고 있다.The bolt cartridge 20 has a bolt supply pipe 21 for supplying the bolts 2 in a vertically stacked state, and is installed through the tool frame 10 in the vertical direction. The bolt supply pipe 21 forms a bolt supply path 23 for accommodating the bolts 2 freely in a vertical direction.

여기서, 상기 볼트 카트리지(20)는 볼트 공급관(21)이 끼워지는 고정 브라켓(25)을 통해 툴 프레임(10)에 고정되게 설치되는 바, 그 고정 브라켓(25)은 볼트 공급관(21)이 상하 방향으로 끼워진 상태에서, 툴 프레임(10)의 상면에 공지 기술의 체결수단을 통해 고정된다.Here, the bolt cartridge 20 is installed to be fixed to the tool frame 10 through the fixing bracket 25 to which the bolt supply pipe 21 is fitted, the fixing bracket 25 is the bolt supply pipe 21 is up and down In the fitted state, it is fixed to the upper surface of the tool frame 10 through the fastening means of the known art.

본 발명의 실시 예에서, 상기 핑거부재(30)는 볼트 카트리지(20)의 볼트 공급관(21)에 상하 방향으로 세워져 적층된 볼트(2)들이 그 볼트 공급관(21)의 볼트 공급경로(23)를 통해 자유 낙하하는 것을 선택적으로 저지하기 위한 것이다.In the embodiment of the present invention, the finger member 30 is erected vertically on the bolt supply pipe 21 of the bolt cartridge 20, the stacked bolts (2) bolt supply path 23 of the bolt supply pipe 21 It is to selectively prevent free fall through.

이러한 핑거부재(30)는 볼트 공급관(21)의 볼트 공급경로(23)에 상하 방향으로 적층된 볼트(2)들 중 최 하측에 위치하는 볼트(2)의 헤드부(3)를 구속(지지)하며 그 최 하측 볼트(2)의 자유 낙하를 저지할 수 있다. 또한, 상기 핑거부재(30)는 최 하측 볼트(2)의 헤드부(3)에 대한 구속(지지)을 해제하며 그 최 하측 볼트(2)의 자유 낙하를 허용할 수 있다.The finger member 30 restrains (supports) the head part 3 of the bolt 2 located at the lowermost side of the bolts 2 stacked in the vertical direction on the bolt supply path 23 of the bolt supply pipe 21. And free fall of the lowermost bolt (2). Further, the finger member 30 may release the restraint (support) of the head portion 3 of the lowermost bolt 2 and allow the free fall of the lowermost bolt 2.

상기 핑거부재(30)는 한 쌍으로 구비되는 바, 볼트 공급관(21)의 하단부 양측을 관통하며 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 툴 프레임(10)에 이동 가능하게 설치된다.The finger member 30 is provided as a pair of bars, penetrating both sides of the lower end of the bolt supply pipe 21 and is installed to be movable in the tool frame 10 in a direction away from or close to each other.

상기 핑거부재(30)는 볼트 공급관(21)의 하단 부에 대응하여 툴 프레임(10)에 고정된 장착 블록에 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다.The finger member 30 may be installed to reciprocate in a direction away from or close to the mounting block fixed to the tool frame 10 corresponding to the lower end of the bolt supply pipe 21.

더 나아가, 상기 핑거부재(30)는 볼트 공급관(21)의 하단 부 양측에 구비된 윈도우(29)를 통해 볼트 공급경로(23)에서 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다.Furthermore, the finger member 30 may be installed to reciprocate in a direction away from or close to each other in the bolt supply path 23 through the windows 29 provided on both sides of the lower end of the bolt supply pipe 21. .

본 발명의 실시 예에서, 상기 그리퍼(40)는 볼트 공급관(21)으로부터 공급된 볼트(2) 즉, 상기한 바와 같은 최 하측의 볼트(2)가 체결 대상물(1)의 체결 부위로 자유 낙하하는 것을 선택적으로 저지하기 위한 것이다.In the embodiment of the present invention, the gripper 40 is a bolt (2) supplied from the bolt supply pipe 21, that is, the lowermost bolt (2) as described above freely falling to the fastening site of the fastening object (1) It is to selectively stop doing.

이러한 그리퍼(40)는 볼트 공급관(21)의 볼트 공급경로(23)로부터 자유 낙하하며 인출된 볼트(2)를 그리핑 하면서 체결 대상물(1)의 체결 부위 측에 위치시킬 수 있다. 그리고, 상기 그리퍼(40)는 볼트(2)의 그리핑을 해제하면서 그 볼트(2)를 체결 대상물(1)의 체결 부위로 자유 낙하시키며 삽입할 수 있다.The gripper 40 may be positioned on the side of the fastening part 1 of the fastening object 1 while gripping the bolt 2 drawn freely from the bolt supply path 23 of the bolt supply pipe 21. In addition, the gripper 40 may freely drop the bolt 2 into the fastening portion of the fastening object 1 while releasing the gripping of the bolt 2.

상기 그리퍼(40)는 한 쌍으로 구비되는 바, 볼트 공급관(21)의 하단 하측에서 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 툴 프레임(10)에 이동 가능하게 설치된다.The grippers 40 are provided in pairs, and are installed to be movable on the tool frame 10 in a direction away from or near each other from the lower end of the bolt supply pipe 21.

여기서, 상기 그리퍼(40)는 툴 프레임(10)에 고정된 장착 블록에 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다. 그리고 상기 한 쌍의 그리퍼(40)는 볼트(2)의 헤드부(3)를 지지하는 제1 부분(41)과, 제1 부분(41)과 일체로 연결되며 볼트(2)의 나사부(5)를 지지하는 제2 부분(42)으로 이루어진다.Here, the gripper 40 may be installed to reciprocate in a direction away from or close to the mounting block fixed to the tool frame 10. In addition, the pair of grippers 40 are connected to the first part 41 supporting the head part 3 of the bolt 2 and the first part 41 integrally, and the screw part 5 of the bolt 2 is connected. ) Consists of a second part 42.

한편, 상기한 바와 같은 핑거부재(30) 및 그리퍼(40)는 액추에이터(50)에 의해 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 바, 액추에이터(50)는 공압 또는 유압에 의해 전후진 작동력을 발생시키는 작동 실린더를 포함할 수 있다. 이러한 액추에이터(50)는 당 업계에 널리 알려진 공지 기술의 작동 실린더 구조로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구조의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, the finger member 30 and the gripper 40 as described above are installed so as to reciprocate in a direction away from or close to each other by the actuator 50, the actuator 50 is moved back and forth by pneumatic or hydraulic pressure It may include a working cylinder for generating a working force. Since the actuator 50 is made of a working cylinder structure known in the art well known in the art, a more detailed description of the structure will be omitted herein.

본 발명의 실시 예에서, 상기 센서(60)는 그리퍼(40)에 그리핑 되는 볼트(2)의 정 위치 즉, 체결 대상물(1)의 체결 부위 측에 대한 볼트(2)의 정 위치를 감지하고 그 감지신호를 제어기(90)로 출력한다.In an embodiment of the present invention, the sensor 60 detects the correct position of the bolt 2 gripped by the gripper 40, that is, the correct position of the bolt 2 relative to the fastening part side of the fastening object 1. And outputs the detected signal to the controller 90.

상기 센서(60)는 장착 브라켓(61)을 통해 툴 프레임(10)에 설치되는 바, 그 장착 브라켓(61)의 설정된 위치에 고정되며, 그리퍼(40)에 형성된 관통 홀(45)을 통해 볼트(2)의 헤드부(3)를 감지한다. 이러한 센서(60)는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 위치 센서 혹은 근접 센서로 구비된다.The sensor 60 is installed in the tool frame 10 through the mounting bracket 61, is fixed to the set position of the mounting bracket 61, the bolt through the through hole 45 formed in the gripper 40 The head 3 of (2) is sensed. Such a sensor 60 is provided as a position sensor or a proximity sensor of a known technique well known in the art.

본 발명의 실시 예에서, 상기 진동원(70)은 제어기(90)로부터 제어 신호를 인가받아 진동을 발생시키며 그 진동력을 툴 프레임(10)을 통해 그리퍼(40)에 인가하는 것으로서, 툴 프레임(10)에 설치된다.In an embodiment of the present invention, the vibration source 70 receives a control signal from the controller 90 to generate a vibration and applies the vibration force to the gripper 40 through the tool frame 10, the tool frame It is installed at (10).

나아가, 상기 진동원(70)은 위에서 언급한 바 있는 장착 블록에 설치될 수 있다. 이러한 진동원(70)은 당 업계에 널리 알려진 공지 기술의 초음파 진동자를 포함할 수 있다.Furthermore, the vibration source 70 may be installed in the mounting block mentioned above. Such a vibration source 70 may include an ultrasonic vibrator of a known technique well known in the art.

도면에서 미 설명된 도면 참조부호 91은 볼트 공급관(21)을 통해 핑거부재(30) 측으로 진입하는 볼트(2)를 감지하는 공지 기술의 위치 센서 혹은 근접 센서를 나타낸다.Reference numeral 91 not described in the drawings indicates a known position sensor or proximity sensor for detecting the bolt 2 entering the finger member 30 side through the bolt supply pipe 21.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 체결부품 공급장치(100)의 작동 및 제어 방법을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation and control method of the fastener component supply apparatus 100 according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the drawings and the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 체결부품 공급장치의 작동 및 제어 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 체결부품 공급장치의 작동 상태도이다.4 is a flowchart illustrating a method of operating and controlling a fastener component supply apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are operating state diagrams of a fastener component supply apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 로봇(7)의 로봇 동작으로 툴 프레임(10)을 체결 대상물(1)의 볼트 홀(1a) 측으로 이동시킨다. 이 때, 볼트 카트리지(20)의 볼트 공급관(21) 내부에는 볼트(2)들이 볼트 공급경로(23)를 따라 상하 방향으로 세워져 적층된 상태에 있다.4 and 5, in the embodiment of the present invention, the tool frame 10 is moved to the bolt hole 1a side of the fastening object 1 by the robot operation of the robot 7. At this time, in the bolt supply pipe 21 of the bolt cartridge 20, the bolts 2 are stacked in a vertical direction along the bolt supply path 23.

그리고, 그리퍼(40)는 볼트 공급관(21)의 볼트 공급경로(23)로부터 자유 낙하하며 인출된 볼트(2)를 그리핑 하고, 핑거부재(30)는 볼트 공급경로(23)에서 최 하측에 위치하는 볼트(2)의 헤드부(3)를 구속(지지)하고 있다(S11).In addition, the gripper 40 freely falls from the bolt supply path 23 of the bolt supply pipe 21 and grips the drawn bolt 2, and the finger member 30 is located at the lowermost side of the bolt supply path 23. The head part 3 of the bolt 2 located is restrained (supported) (S11).

즉, 상기 그리퍼(40)는 액추에이터(50)에 의해 서로 가까워지는 방향으로 이동되며 볼트(2)를 그리핑 하고, 핑거부재(30)는 액추에이터(50)에 의해 서로 가까워지는 방향으로 이동되며 볼트(2)의 헤드부(3)를 구속하고 있다.That is, the gripper 40 is moved in the direction close to each other by the actuator 50 and gripping the bolt 2, the finger member 30 is moved in the direction close to each other by the actuator 50 and the bolt The head part 3 of (2) is restrained.

이 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 그리퍼(40)에 그리핑 된 볼트(2)의 헤드부(3)를 센서(60)를 통해 감지하고, 그 감지신호를 제어기(90)로 출력한다(S12). 상기 제어기(90)는 센서(60)로부터 획득한 감지신호를 분석하여 감지 값이 기준 값을 만족하면, 볼트(2)의 나사부(5)가 체결 대상물(1)의 볼트 홀(1a)에 정 위치하며 안착된 것으로 판단한다(S13).In this state, in the embodiment of the present invention, the head portion 3 of the bolt 2 gripped by the gripper 40 is detected through the sensor 60, and the detection signal is output to the controller 90 ( S12). The controller 90 analyzes the detection signal obtained from the sensor 60, and when the detection value satisfies the reference value, the screw part 5 of the bolt 2 is fixed to the bolt hole 1a of the fastening object 1. It is determined that the position and seated (S13).

이에, 상기 제어기(90)는 액추에이터(50)에 제어 신호를 인가하여 그리퍼(40)를 서로 멀어지는 방향으로 이동시키며, 볼트(2)에 대한 그리핑을 해제한다(S14). 그러면, 상기 볼트(2)는 그리퍼(40)로부터 자유 낙하하며 체결 대상물(1)의 볼트 홀(1a)에 삽입된다(S15).Accordingly, the controller 90 applies a control signal to the actuator 50 to move the gripper 40 in a direction away from each other, and releases the gripping of the bolt 2 (S14). Then, the bolt 2 freely falls from the gripper 40 and is inserted into the bolt hole 1a of the fastening object 1 (S15).

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 액추에이터(50)를 통해 그리퍼(40)를 서로 가까워지는 방향으로 이동시킨다. 이와 동시에, 본 발명의 실시 예에서는 핑거부재(30)를 액추에이터(50)를 통해 서로 멀어지는 방향으로 이동시키고, 볼트 공급경로(23)를 개방하며 그 볼트 공급경로(23)에서 최 하측에 위치하는 볼트(2)를 그리퍼(40)로 자유 낙하시킨다. 그리고, 본 발명의 실시 예에서는 핑거부재(30)를 액추에이터(50)를 통해 서로 가까워지는 방향으로 이동시키며, 볼트 공급경로(23)의 최 하측에 위치하는 볼트(2)의 헤드부(3)를 구속한다.Then, in the embodiment of the present invention through the actuator 50, the gripper 40 is moved in a direction closer to each other. At the same time, in the embodiment of the present invention, the finger member 30 is moved in a direction away from each other through the actuator 50, the bolt supply path 23 is opened and located at the lowermost side of the bolt supply path 23. The bolt 2 is freely dropped to the gripper 40. In addition, in the embodiment of the present invention, the finger member 30 is moved in the direction close to each other through the actuator 50, and the head portion 3 of the bolt 2 located at the lowermost side of the bolt supply path 23. To redeem.

한편, 상기 S13 과정에서, 상기 제어기(90)는 센서(60)로부터 획득한 감지신호를 분석하여 감지 값이 기준 값을 만족하지 않으면, 도 6에 도시된 바와 같이, 볼트(2)의 나사부(5)가 체결 대상물(1)의 볼트 홀(1a)에 정 위치하지 않고, 불완전하게 안착된 것으로 판단한다.On the other hand, in the step S13, the controller 90 analyzes the detection signal obtained from the sensor 60, if the detection value does not meet the reference value, as shown in Figure 6, the screw portion of the bolt (2) ( It is determined that 5) is not properly positioned in the bolt hole 1a of the fastening object 1 and is incompletely seated.

그러면, 상기 제어기(90)는 그리퍼(40)를 통해 볼트(2)를 그리핑 하고 있는 상태에서, 진동원(70)에 제어 신호를 인가하여 그 진동원(70)을 통해 진동을 발생시키며, 그 진동력을 툴 프레임(10)을 통해 그리퍼(40)에 인가한다(S16).Then, the controller 90 generates a vibration through the vibration source 70 by applying a control signal to the vibration source 70 in the state of gripping the bolt 2 through the gripper 40, The vibration force is applied to the gripper 40 through the tool frame 10 (S16).

이에, 본 발명의 실시 예에서는 그리퍼(40)에 그리핑 된 볼트(2)를 툴 프레임(10)을 통해 그리퍼(40)에 인가되는 진동력으로 흔든다. 이로 인해 본 발명의 실시 예에서는 상기 그리퍼(40)에 그리핑 된 볼트(2)의 나사부(5)를 체결 대상물(1)의 볼트 홀(1a)에 정 위치시킬 수 있다.Thus, in the embodiment of the present invention, the bolt 2 gripped by the gripper 40 is shaken by the vibration force applied to the gripper 40 through the tool frame 10. Therefore, in the exemplary embodiment of the present invention, the threaded portion 5 of the bolt 2 gripped by the gripper 40 may be positioned in the bolt hole 1a of the fastening object 1.

다른 한편, 본 발명의 실시 예에서는 상기에서와 같이 볼트(2)의 나사부(5)가 체결 대상물(1)의 볼트 홀(1a)에 정 위치하지 않고 불완전하게 안착된 경우, 진동원(70)을 통해 진동력을 발생시키지 않고, 로봇 제어기(도면에 도시되지 않음)로 제어신호를 인가하여 로봇(7)의 암을 반복적으로 미세하게 흔들어 진동력을 툴 프레임(10)을 통해 그리퍼(40)에 인가할 수도 있다.On the other hand, in the embodiment of the present invention, as described above, when the threaded portion 5 of the bolt 2 is incompletely seated without being fixed in the bolt hole 1a of the fastening object 1, the vibration source 70 Without generating a vibration force through the control signal is applied to the robot controller (not shown in the figure) by repeatedly shaking the arm of the robot 7 finely to vibrate the gripper 40 through the tool frame 10 You can also apply to.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 체결부품 공급장치 및 그의 제어 방법에 의하면, 체결 대상물(1)의 체결 부위에 대해 볼트(2)가 불완전하게 안착되는 것을 방지할 수 있다.According to the fastening component supply apparatus and the control method thereof according to the embodiment of the present invention as described above, it is possible to prevent the bolt 2 is incompletely seated on the fastening portion of the fastening object (1).

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 체결 대상물(1)의 조립 생산성을 향상시킬 수 있으며, 체결 대상물(1)의 조립 품질을 향상시킬 수 있고, 볼트(2)의 재 삽입하는데 따른 재 작업 시간을 단축할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the assembly productivity of the fastening object 1 can be improved, the assembly quality of the fastening object 1 can be improved, and the rework time due to reinsertion of the bolt 2 can be shortened. can do.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the technical idea of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art to understand the technical idea of the present invention are within the scope of the same technical idea, Other embodiments may be easily proposed by the addition, modification, deletion, addition, etc., but this is also within the scope of the present invention.

1: 체결 대상물 1a: 볼트 홀
2: 볼트 3: 헤드부
5: 나사부 7: 로봇
10: 툴 프레임 20: 볼트 카트리지
21: 볼트 공급관 23: 볼트 공급경로
25: 고정 브라켓 29: 윈도우
30: 핑거부재 40: 그리퍼
41: 제1 부분 42: 제2 부분
45: 관통 홀 50: 액추에이터
60: 센서 61: 장착 브라켓
70: 진동원 90: 제어기1: fastening object 1a: bolt hole
2: bolt 3: head
5: thread part 7: robot
10: tool frame 20: bolt cartridge
21: Bolt supply line 23: Bolt supply path
25: fixing bracket 29: window
30: finger member 40: gripper
41: first part 42: second part
45: through hole 50: actuator
60: sensor 61: mounting bracket
70: vibration source 90: controller

Claims (12)

체결 대상물의 체결 부위로 볼트를 공급하기 위한 체결부품 공급장치로서,
로봇의 암 선단에 장착되는 툴 프레임;
볼트들을 상하 방향으로 세워지게 적층하는 볼트 공급관을 가지며 상기 툴 프레임을 상하 방향으로 관통하여 설치되는 볼트 카트리지;
상기 볼트 공급관의 하단부 양측을 관통하며 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 상기 툴 프레임에 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 핑거부재;
상기 볼트 공급관의 하단 하측에서 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 상기 툴 프레임에 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 그리퍼;
장착 브라켓을 통해 상기 툴 프레임에 설치되며, 상기 그리퍼에 그리핑 되는 볼트의 정 위치를 감지하고 그 감지신호를 제어기로 출력하는 센서; 및
상기 툴 프레임에 설치되며, 상기 그리퍼로 진동력을 인가하는 진동원;
을 포함하는 체결부품 공급장치.A fastening part supply device for supplying a bolt to the fastening site of the fastening object,
A tool frame mounted to the arm tip of the robot;
A bolt cartridge having a bolt supply pipe for vertically stacking the bolts in a vertical direction and installed through the tool frame in the vertical direction;
A pair of finger members penetrating both sides of the lower ends of the bolt supply pipes and movably installed in the tool frame in a direction away from or near each other;
A pair of grippers movably installed on the tool frame in a direction away from or near each other from a lower end of the bolt supply pipe;
A sensor installed in the tool frame through a mounting bracket and configured to detect a correct position of the bolt gripped by the gripper and output the detected signal to a controller; And
A vibration source installed in the tool frame and applying a vibration force to the gripper;
Fasteners supply device comprising a. 제1 항에 있어서,
상기 볼트 카트리지는,
상기 볼트들을 자유낙하 가능하게 수용하는 볼트 공급경로를 상기 볼트 공급관에 상하 방향으로 형성하는 것을 특징으로 하는 체결부품 공급장치.According to claim 1,
The bolt cartridge,
And a bolt supply path configured to freely drop the bolts in the bolt supply pipe in a vertical direction. 제2 항에 있어서,
상기 볼트 카트리지는,
상기 볼트 공급관이 끼워지는 고정 브라켓을 통해 상기 툴 프레임에 고정되게 설치되는 것을 특징으로 하는 체결부품 공급장치.The method of claim 2,
The bolt cartridge,
Fastening component supply apparatus characterized in that the bolt supply pipe is fixedly installed in the tool frame through a fixing bracket fitted. 제1 항에 있어서,
상기 한 쌍의 그리퍼는,
상기 볼트의 헤드부를 지지하는 제1 부분과, 상기 볼트의 나사부를 지지하는 제2 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 체결부품 공급장치.According to claim 1,
The pair of grippers,
And a first portion for supporting the head of the bolt and a second portion for supporting the screw of the bolt. 제1 항에 있어서,
상기 센서는,
상기 장착 브라켓의 설정된 위치에 고정되며, 상기 그리퍼에 형성된 관통 홀을 통해 상기 볼트의 헤드부를 감지하는 것을 특징으로 하는 체결부품 공급장치.According to claim 1,
The sensor,
Fastening part supplying device is fixed to a predetermined position of the mounting bracket, characterized in that for detecting the head portion of the bolt through the through hole formed in the gripper. 제1 항에 있어서,
상기 진동원은 초음파 진동자를 포함하는 것을 특징으로 하는 체결부품 공급장치.According to claim 1,
The vibration source is a fastening component supply apparatus characterized in that it comprises an ultrasonic vibrator. 제1 항에 있어서,
상기 툴 프레임에는,
상기 핑거부재 및 그리퍼를 작동시키기 위한 액추에이터가 설치되는 것을 특징으로 하는 체결부품 공급장치.According to claim 1,
In the tool frame,
And an actuator for operating the finger member and the gripper is installed. 체결 대상물의 체결 부위로 볼트를 공급하는 청구항 1의 체결부품 공급장치를 제어하는 체결부품 공급장치의 제어 방법으로서,
(a) 액추에이터에 제어 신호를 인가하여 핑거부재를 통해 상기 볼트 카트리지의 볼트 공급경로를 개방하는 과정;
(b) 상기 액추에이터에 제어 신호를 인가하여 상기 볼트 공급경로를 통해 자유 낙하한 볼트를 그리퍼를 통해 그리핑 하는 과정; 및
(c) 센서로부터 감지신호를 획득하여 상기 볼트가 상기 그리퍼에 정 위치하고 있지 않은 것으로 판단되면, 툴 프레임을 통해 상기 그리퍼에 진동력을 인가하는 과정;
을 포함하는 체결부품 공급장치의 제어 방법.A control method of a fastener component supply apparatus for controlling a fastener component supply apparatus of claim 1 for supplying a bolt to a fastening portion of a fastening object,
(a) applying a control signal to an actuator to open the bolt supply path of the bolt cartridge through a finger member;
(b) gripping a bolt freely falling through the bolt supply path through a gripper by applying a control signal to the actuator; And
(c) applying a vibration force to the gripper through a tool frame if it is determined that the bolt is not located in the gripper by acquiring a detection signal from a sensor;
Control method of the fastener component supply apparatus comprising a. 제8 항에 있어서,
상기 (c) 과정에서,
상기 센서는 상기 그리퍼의 관통 홀을 통해 상기 볼트의 헤드부를 감지하는 것을 특징으로 하는 체결부품 공급장치의 제어 방법.The method of claim 8,
In the step (c),
And the sensor detects the head of the bolt through the through hole of the gripper. 제9 항에 있어서,
상기 (c) 과정에서는,
상기 센서로부터 획득한 감지신호를 분석하여 감지 값이 기준 값을 만족하지 않으면, 상기 볼트가 체결 부위에 불완전하게 안착된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 체결부품 공급장치의 제어 방법.The method of claim 9,
In the step (c),
And analyzing the detection signal obtained from the sensor and determining that the bolt is incompletely seated at the fastening part when the detection value does not satisfy the reference value. 제8 항에 있어서,
상기 (c) 과정에서는,
진동원에 제어 신호를 인가하여 상기 진동원에서 발생되는 진동력을 상기 툴 프레임을 통해 상기 그리퍼에 인가하는 것을 특징으로 하는 체결부품 공급장치의 제어 방법.The method of claim 8,
In the step (c),
And applying a control signal to the vibration source to apply the vibration force generated from the vibration source to the gripper through the tool frame. 제8 항에 있어서,
상기 (c) 과정에서는,
상기 로봇 제어기로 제어신호를 인가하여 상기 로봇의 암을 반복적으로 흔들어 상기 툴 프레임을 통해 상기 그리퍼에 진동력을 인가하는 것을 특징으로 하는 체결부품 공급장치의 제어 방법.
The method of claim 8,
In the step (c),
And applying a control signal to the robot controller to repeatedly shake the arm of the robot to apply a vibration force to the gripper through the tool frame.
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