KR20200131436A - 자동식 너트 코팅 장치 및 자동식 너트 코팅 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동으로 너트를 정렬 및 고정시킨 후 너트의 내주면에 코팅용액을 도포하여 나사풀림 등을 방지할 수 있는 기능성 너트를 생산하는 자동식 너트 코팅 장치에 관한 것으로, 너트를 정렬시키면서 이동시키는 정렬부, 상기 정렬부로부터 상기 너트를 제공받아 고정시키는 고정부, 상기 고정부를 통해 고정된 너트의 내주면에 코팅용액을 도포하는 코팅부 및 상기 고정부에서 이탈된 너트를 저장하는 저장부를 포함한다.
본 발명에서는 너트의 내주면에 고른 코팅을 보장하고 기능성 너트의 대량생산이 용이한 장점이 있다.

Description

자동식 너트 코팅 장치 및 자동식 너트 코팅 방법{AUTOMATIC COATING APPARATUS FOR NUT AND AUTOMATIC COATING METHOD THEREOF}
본 발명은 자동식 너트 코팅 장치 및 자동식 너트 코팅 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나사 풀림 방지를 위하여 너트의 내주에 코팅용액을 도포하는 장치에 있어서 나사의 정렬, 고정 및 코팅을 자동으로 수행 가능한 자동식 너트 코팅 장치 및 자동식 너트 코팅 방법에 관한 것이다.
일반적으로 코팅(coating)은 금속, 목재, 플라스틱 등의 표면에 다양한 도료를 도포하거나 박막 혹은 세라믹을 덮어씌우는 작업으로서 폭넓은 의미로 사용된다.
이러한 코팅은 미관, 내열, 내광, 내후, 내약품성, 방수, 제전, 도전, 제균, 촉감 개선 등 다양한 용도로 사용된다. 특히, 각종 배관용 파이프, 기어, 커넥터, 축 등 하나의 완제품 장치(자동차, 가전제품 등) 등의 내에 존재하는 기계부품은 각각 그 위치에서 마땅한 기능을 수행할 수 있도록 원하는 강도, 내마모성 등의 기계적 성질을 가져야 하고 이를 위하여 상기 기계부품의 표면을 코팅하여 상기 기계적 성질을 증대시키기 위하여 코팅이 이용된다.
코팅작업은 각 기계부품의 기계적 성질을 배가시키기 위한 과정이며, 코팅대상이 되는 기계부품의 특성에 따라서, 설정된 구간의 외면 또는 내면 둘레를 코팅해야할 경우가 생길 수 있다.
기계부품 중 나사산이 구비된 볼트 또는 너트의 코팅은 상기 나사산의 표면에 코팅액을 도포하여 풀림 등을 방지하기 위하여 사용되며, 종래의 코팅액 도포는 수작업에 의하거나 다량의 피도물을 한번에 코팅하기 위해 볼트나 너트를 코팅용 코팅 용액에 침지하는 방식 등의 코팅 설비가 이용되었다. 그러나 종래 방식에 의한 코팅방법은 코팅 두께의 균일성을 확보하기 어려워 제품의 품질 편차를 피하기 어렵고, 특히 볼트나 너트 등의 나사산과 같은 미세한 굴곡부가 다수 존재하는 경우, 코팅 용액의 표면 장력 등으로 인해 굴곡부의 심부까지 코팅 용액이 도포되지 않는 경우가 종종 발생하였다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제 10-1384097호에서는 워크이송장치 및 이를 포함하는 코팅머신이 개시되어 있다.
상기 발명에서는 이송디스크, 워크 분리수단, 가이드롤러, 벨트를 포함하며, 상기 이송디스크에 볼트를 자력에 의해 부착하는 방법이 개시되어 있다.
그러나, 상기 발명의 경우 내주면에 나사산이 형성되는 너트의 코팅에는 적용하기 어렵고, 균일한 코팅 두께를 보장하기 어려운 문제점이 있다.
(문헌 0001) 대한민국 등록특허 제10-1384097호(등록일:14.04.01.) (문헌 0002) 대한민국 등록특허 제10-0943265호(등록일:10.02.11.) (문헌 0003) 대한민국 등록특허 제10-1386589호(등록일:14.04.11.)
위와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은 자동으로 너트를 정렬시킨 상태로 내주에 코팅을 수행하고 코팅이 완료된 너트를 저장하는 너트 코팅 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 다양한 규격의 너트에 적용 가능하며 균일한 코팅 두께를 갖는 너트의 대량 생산이 용이한 너트 코팅 장치 및 너트 코팅 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 자동식 너트 코팅 장치는 너트를 정렬시키면서 이동시키는 정렬부, 정렬부로부터 너트를 제공받아 고정시키는 고정부, 고정부를 통해 고정된 너트의 내주면에 코팅용액을 도포하는 코팅부 및 고정부에서 이탈된 너트를 저장하는 저장부를 포함한다.
또한, 정렬부는, 진동에 의해 너트를 상기 고정부의 방향으로 이동시키는 파츠피더 및 파츠피더에서 전달된 너트가 안착되는 안착홈이 구비되며, 안착홈에 너트가 안착된 상태에서 회전하여 너트를 기립시키는 정렬홀더를 포함할 수 있다.
또한, 안착홈은 복수이고, 정렬홀더는, 제1방향으로 연장된 정렬레일에 체결되어 제1방향으로 왕복 이동 가능할 수 있다.
또한, 고정부는, 자성을 갖는 자성체가 너트 방향으로 왕복 이동하면서 너트를 고정시킬 수 있다.
또한, 고정부는, 제1고정유닛을 포함하고, 상기 제1고정유닛은, 제1방향으로 연장된 제1레일, 제1레일에 연결되며 제1방향으로 왕복 이동 가능한 제1메인몸체, 제1메인몸체에 구비되며 상기 제1방향과 수직을 이루는 제2방향으로 연장된 제2레일, 제2레일에 연결되어 제2방향으로 왕복 이동 가능한 서브몸체, 서브몸체에 구비되고, 내부가 중공되며 상기 너트와 접하는 제1고정구 및 서브몸체에 구비되며 제1고정구 내부에 구비된 자성체를 제2방향으로 왕복 이동시키는 제1이동가이드를 포함할 수 있다.
또한, 제1고정구는, 너트와 접촉되며 너트가 내부로 이동하는 것을 차단하는 제1걸림구를 포함할 수 있다.
또한, 제1고정구는 복수일 수 있다.
또한, 고정부는, 제1고정유닛으로부터 너트를 전달받아 고정시키는 제2고정유닛을 더 포함하고, 제2고정유닛은, 제2메인몸체, 제2메인몸체에 연결되며 내부가 중공되고, 너트와 접하는 제2고정구 및 제2메인몸체에 구비되며 제2고정구 내부에 구비된 자성체를 제2방향으로 왕복 이동시키는 제2이동가이드를 포함할 수 있다.
또한, 제2고정유닛은, 제2메인몸체에 구비되고 제2고정구에 너트가 고정된 상태에서 제2고정구를 회전축을 중심으로 회전시키는 회전수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 너트 코팅 방법은 진동에 의해 너트를 정렬시키면서 이동시키는 제1정렬단계, 제1정렬단계에서 이동된 너트를 기립시키는 제2정렬단계, 제2정렬단계에서 기립된 너트를 고정시키는 고정단계, 고정단계에서 고정된 너트의 내주면에 코팅용액을 도포하는 코팅단계 및 코팅단계에서 코팅된 너트를 저장하는 저장단계를 포함한다.
또한, 고정단계는, 너트의 방향으로 자성체를 이동시키면서 너트를 고정 또는 고정해제하고, 코팅단계는, 고정단계에서 너트를 고정시킨 상태에서 너트를 회전축을 중심으로 일정 속도로 회전시키면서 코팅용액을 도포할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 수작업으로 수행되는 너트의 내주면 코팅을 자동으로 생산 가능하여 인력 절감을 꾀할 수 있으며 대량 생산이 가능하다.
또한, 품질의 균일성과 우수성을 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동식 너트 코팅 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동식 너트 코팅 장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정렬홀더를 나타낸 동작 상태도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1고정유닛을 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1고정유닛을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2고정유닛을 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2고정유닛을 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부를 나타낸 동작상태도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅부를 나타낸 상세도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동식 너트 코팅 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동식 너트 코팅 장치를 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동식 너트 코팅 장치를 나타낸 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동식 너트 코팅 장치는 너트(N)를 정렬시키면서 이동시키는 정렬부(100), 상기 정렬부(100)로부터 상기 너트(N)를 제공받아 고정시키는 고정부(200), 상기 고정부(200)를 통해 고정된 너트(N)의 내주면에 코팅용액을 도포하는 코팅부(300) 및 상기 고정부(200)에서 이탈된 너트(N)를 저장하는 저장부(400)를 포함한다.
본 발명의 각 구성을 전체적으로 설명하면, 너트(N)는 정렬부(100)를 통해 정렬이 수행되면서 고정부(200)의 방향으로 이동하고, 정렬된 너트(N)가 고정부(200)를 통해 고정되며, 고정된 너트(N)의 내주면에 코팅부(300)를 통해 코팅용액을 도포한다. 코팅용액의 도포가 완료된 너트(N)는 고정부(200)에서 고정 해제되어 저장부(400)로 이동된다. 상기 정렬부(100), 고정부(200), 코팅부(300) 및/또는 저장부(400)는 작업대 등에 지지되어 지면으로부터 이격될 수 있다.
본 발명에서, 너트(N)는 수나사인 볼트에 결합 가능한 암나사의 일종으로, 외부 직경과 내부 직경을 가지며, 내주면에 나사산이 구비된 것을 의미한다.
본 발명의 정렬부(100)는 진동에 의해 너트(N)를 상기 고정부(200)의 방향으로 이동시키는 파츠피더(110)를 포함할 수 있다.
파츠피더(110)는, 볼(bowl) 형상의 제1피더(111) 및 상기 제1피더(111)와 연결되며 길이방향으로 연장된 제2피더(112)를 포함할 수 있다.
상기 제1피더(111)는 볼(bowl) 형상으로 내부에 다수의 너트(N)가 수용되며 진동에 의해 너트(N)의 방향과 위치를 조정한다. 상기 제1피더(111)는 내측 둘레에 상부로 경사진 나선형 이동경로가 형성될 수 있고 상기 나선형 이동경로를 따라 다수의 너트(N)가 줄줄이 이동되면서 점차 방향과 위치가 정렬될 수 있다. 상기 제1피더(111)는 진동을 발생시키는 진동기와 진동을 감지하는 진동감지기가 구비될 수 있고, 상기 제1피더(111)의 내측 또는 외측에는 상기 진동기의 진동을 제어하는 진동컨트롤러가 구비될 수 있다.
제1피더(111)에 수용되는 너트(N)는 진동에 따라 제2피더(112)의 방향으로 이동한다.
제2피더(112)는 정렬된 너트(N)를 상기 고정부(200)의 방향으로 이송시킨다. 상기 제2피더(112)는 길이방향으로 연장 형성되고 상기 제1피더(111)에서 정렬된 너트(N)가 안착되도록 안착레일이 구비될 수 있다. 상기 안착레일은 복수일 수 있고, 복수의 안착레일은 병렬로 배치될 수 있다.
상기 제2피더(112)는 경사각을 가지며 일측의 높이는 타측의 높이보다 높거나 낮을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정렬홀더(120)를 나타낸 동작 상태도이다. 도 3의 (a)는 정렬홀더(120)에 너트(N)가 눕혀진 상태를 나타내고, 도 3의 (b)는 정렬홀더(120)가 회전하여 너트(N)를 기립시킨 상태를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 상기 정렬부(100)는, 상기 파츠피더(110)에서 전달된 너트(N)가 안착되는 안착홈(121)이 구비되며, 상기 안착홈(121)에 너트(N)가 안착된 상태에서 회전하여 상기 너트(N)를 기립시키는 정렬홀더(120)를 더 포함할 수 있다.
정렬홀더(120)는 제2피더(112)의 단부에 위치되어 상기 제2피더(112)로부터 정렬 및 이동된 너트(N)를 제공받는다.
상기 정렬홀더(120)는 상기 너트(N)가 안착되는 안착홈(121)이 구비되는데, 상기 안착홈(121)은 정렬홀더(120) 내측으로 함입되며, 상기 너트(N)의 외측 직경보다 큰 직경을 갖는다. 상기 안착홈(121)은 복수일 수 있으며, 복수의 안착홈(121)은 함입 깊이나 직경이 서로 다를 수 있다. 예컨대, 서로 다른 규격의 제1너트 및 제2너트를 정렬시키는 경우, 복수의 안착홈(121) 중 일부는 제1너트(N)에 대응되는 제1규격의 직경을 갖고 다른 일부는 제2너트(N)에 대응되는 제2규격을 갖는다. 이 경우 다양한 규격의 너트(N)를 처리할 수 있는 장점이 있다.
정렬홀더(120)는 회전모터와 연결되며 상기 회전모터는 정렬홀더(120)를 회전시킨다. 상기 안착홈(121)에 안착되는 너트(N)는 상하로 연통되도록 눕혀진 상태이며, 상기 정렬홀더(120)의 회전에 의해 너트(N)는 수평으로 연통되도록 기립된다.
또한, 정렬홀더(120)는 제1방향으로 연장된 정렬레일(122)에 체결되어 상기 제1방향으로 왕복 이동할 수 있다. 상기 회전모터는 상기 정렬홀더(120)와 함께 제1방향으로 왕복 이동할 수 있다.
정렬홀더(120)에 구비된 복수의 안착홈(121)은 상기 정렬홀더(120)가 제1방향으로 이동함에 따라 각각 제2피더(112)의 단부에 위치될 수 있으며, 순차적으로 너트(N)가 안착된다. 복수의 안착홈(121)의 삽입 깊이나 직경이 서로 다른 경우에는 해당 규격의 너트(N)에 대응되는 안착홈(121)이 상기 제2피더(112)의 단부에 위치되도록 이동 거리가 제어될 수 있다.
상기 정렬레일(122)과 상기 정렬홀더(120)의 체결은 LM가이드나 컨베이어 구조가 적용될 수 있으며, 정렬홀더(120)에 구비된 복수의 안착홈(121) 각각에 너트(N)가 안착되는 기능을 수행할 수 있다면 종류나 구조가 제한되지 않는다.
고정부(200)는 정렬부(100)로부터 정렬된 너트(N)를 전달받아 고정하고, 후술하는 코팅부(300)의 코팅용액 도포를 용이하게 한다.
고정부(200)의 너트(N) 고정은 자성에 의해 수행될 수 있으며, 이 경우 상기 너트(N)는 금속 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 고정부(200)는 자성을 갖는 자성체(201)가 상기 너트(N) 방향으로 왕복 이동하면서 상기 너트(N)를 고정시킬 수 있다. 자성체(201)를 통한 너트(N)의 고정에 대한 설명은 후술한다.
이하, 본 발명의 고정부(200)를 제1고정유닛(210) 및 제2고정유닛(220)으로 나누어 설명한다. 다만, 상기 제1고정유닛(210) 및 제2고정유닛(220)은 하나의 개체로 통합되어 후술하는 각 기능을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1고정유닛(210)을 나타낸 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1고정유닛(210)을 나타낸 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1고정유닛(210)은 제1방향으로 연장된 제1레일(211), 제1레일(211)에 연결되며 제1방향으로 왕복 이동 가능한 제1메인몸체(213), 제1메인몸체에 구비되며 상기 제1방향과 수직을 이루는 제2방향으로 연장된 제2레일(212), 제2레일(212)에 연결되어 제2방향으로 왕복 이동 가능한 서브몸체(214), 상기 서브몸체(214)에 구비되고 내부가 중공되며 상기 너트(N)와 접하는 제1고정구(215) 및 서브몸체(214)에 구비되며 상기 제1고정구(215) 내부에 구비된 자성체(201)를 상기 제2방향으로 왕복 이동시키는 제1이동가이드(217)를 포함한다.
제1레일(211)은 상기 제1방향으로 연장되며 정렬레일(122)과 동일한 구조가 적용될 수 있다. 즉, 상기 제1레일(211)과 제1메인몸체(213)의 연결은 LM가이드나 컨베이어 등의 구조가 적용될 수 있다. 제1메인몸체(213)는 제1레일(211)을 따라 제1방향으로 왕복 이동한다.
제1메인몸체(213)에는 제2방향으로 연장된 제2레일(212)이 구비되며, 상기 제2방향은 상기 제1방향과 수직일 수 있다. 상기 제2레일(212)은 서브몸체(214)와 연결되며, 상기 서브몸체(214)와 제2레일(212)의 연결은 상술한 제1레일(211)과 제1메인몸체(213)의 연결 구조가 적용될 수 있다. 상기 서브몸체(214)는 제2레일(212)을 따라 제2방향으로 왕복 이동한다.
서브몸체(214)에는 상기 너트(N)와 접하는 제1고정구(215)가 구비되며, 상기 제1고정구(215)는 너트(N)를 고정시킨다. 또한, 상기 서브몸체(214)에는 자성체(201)를 제2방향으로 왕복 이동시키는 제1이동가이드(217)가 구비될 수 있다.
제1고정구(215)와 이동가이드를 통한 너트(N)의 고정을 구체적으로 설명하면, 제1고정구(215)는 중공 형상으로 내부에 자성체(201)가 위치되고, 제1고정구(215)의 일단은 너트(N)와 접한다. 제1고정구(215)는 서브몸체(214)에 고정되고, 상기 제1고정구(215)의 내부에 위치된 자성체(201)는 상기 제1이동가이드(217)에 연결되어 상기 제1이동가이드(217)의 이동에 따라 제2방향으로 왕복이동되면서 너트(N)와의 거리가 가변된다. 자성체(201)와 너트(N)의 거리가 가까워지는 경우 너트(N)는 제1고정구(215)에 접촉되면서 고정되고, 자성체(201)와 너트(N)의 거리가 멀어지는 경우 너트(N)가 제1고정구(215)로부터 이탈된다. 제1이동가이드(217)는 서브몸체(214)에 구비된 레일에 연결되어 상기 레일을 따라 이동할 수 있으며, 이 경우 상기 레일은 상기 제2방향으로 연장된다. 또한 상기 레일과 제1이동가이드(217)의 연결은 상술한 LM 가이드 등이 적용될 수 있다.
제1고정구(215)에는 상기 너트(N)가 제1고정구(215) 내부로 이동하는 것을 방지하기 위하여 제1걸림구(216)가 구비될 수 있다. 제1걸림구(216)는 상기 너트(N)와 접촉되며 상기 너트(N)가 내부로 이동하는 것을 차단한다. 제1걸림구(216)는 다양한 형상을 가질 수 있는데, 일 실시예에서 상기 제1고정구(215)는 너트(N)의 외측 직경보다 큰 내부 직경을 갖고, 상기 제1걸림구(216)는 상기 제1고정구(215)의 내측 둘레를 따라 상기 1걸림구(216)의 내부에 위치될 수 있다. 이 경우 자성체(201)는 상기 제1걸림구(216)의 내부에서 왕복 운동한다. 제1걸림구(216)의 내부 직경은 상기 너트(N)의 외측 직경보다 작고, 내측 직경보다 큰 것이 바람직하다.
상기 제1고정구(215)는 복수일 수 있으며, 제1고정구(215)가 복수인 경우 상기 자성체(201)나 제1걸림구(216)는 상기 제1고정구(215)의 개수에 대응하도록 복수로 구성된다. 이 경우 하나의 서브몸체(214)에 복수의 제1고정구(215)가 구비될 수 있으며, 하나의 제1이동가이드(217)를 통해 복수의 자성체(201)를 제2방향으로 왕복 이동시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2고정유닛(220)을 나타낸 평면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2고정유닛(220)을 나타낸 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제2고정유닛(220)은 제2메인몸체(221), 상기 제2메인몸체(221)에 연결되며 내부가 중공되고, 상기 너트(N)와 접하는 제2고정구(222) 및 상기 제2메인몸체(221)에 구비되며 상기 제2고정구(222) 내부에 구비된 자성체(201)를 상기 제2방향으로 왕복 이동시키는 제2이동가이드(224)를 포함한다.
제2고정유닛(220)에서 제2고정구(222)를 통한 너트(N)의 고정, 제2이동가이드(224)를 통한 자성체(201)의 이동은 상술한 제1고정유닛(210)의 제1고정구(215), 제1이동가이드(217)와 동일한 구조가 적용될 수 있다.
제2메인몸체(221)에는 제2고정구(222)가 구비되며, 상기 제2고정구(222)는 상기 너트(N)와 접하면서 너트(N)를 고정시킨다. 상기 제2고정구(222)는 중공 형상으로 내부에 자성체(201)가 위치되고, 상기 자성체(201)는 제2이동가이드(224)와 연결되어 제2방향으로 왕복 이동하면서 너트(N)와의 거리가 가변된다. 제2고정구(222)는 제2메인몸체(221)를 통해 위치가 고정될 수 있으며, 제2메인몸체(221)와 제2이동가이드(224)는 레일 등을 통해 연결될 수 있다. 이 경우 상기 레일은 제2방향으로 연장된다.
제2고정구(222)에는 상기 너트(N)가 제2고정구(222) 내부로 이동하는 것을 방지하기 위하여 제2걸림구(223)가 구비될 수 있다. 제2걸림구(223)는 상술한 제1걸림구(216)와 동일한 구조가 적용될 수 있다.
상기 제2고정구(222)는 복수일 수 있으며, 제2고정구(222)가 복수인 경우 상기 자성체(201)나 제2걸림구(223)는 상기 제2고정구(222)의 개수에 대응하도록 복수로 구성된다. 이 경우 하나의 제2메인몸체(221)에 복수의 제2고정구(222)가 구비될 수 있으며, 하나의 제2이동가이드(224)를 통해 복수의 자성체(201)를 제2방향으로 왕복 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 제2고정유닛(220)은, 상기 제2메인몸체(221)에 구비되고 상기 제2고정구(222)에 상기 너트(N)가 고정된 상태에서 상기 제2고정구(222)를 회전축을 중심으로 회전시키는 회전수단(225)을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 회전수단(225)은, 제2고정구(222)와 연결된 제1기어, 상기 제1기어에 연결되며 상기 제2고정구(222)를 회전시키는 회전모터를 포함할 수 있다. 상기 제1기어는 회전모터와 직접 연결될 수 있는데, 베벨기어나 벨트 등을 통해 간접적으로 연결되어도 무방하다.
상기 제2고정구(222)가 복수인 경우 상기 회전수단(225)은 복수의 제2고정구(222)에 각각 연결될 수 있으며, 제2고정구(222)의 개수에 대응하여 복수로 구성될 수 있다.
상기 회전수단(225)을 포함한 제2고정유닛(220)은 너트(N)를 고정시킨 상태에서 회전시켜 코팅부(300)를 통한 너트(N)의 내주면 코팅 시 균일한 두께의 코팅용액을 도포할 수 있는 장점이 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부(200)를 나타낸 동작상태도이다.
도 8을 참조하여 제1고정유닛(210)과 제2고정유닛(220)의 동작 상태를 설명하면, 제1고정유닛(210)에서 제1메인몸체(213)는 제1레일(211)을 따라 제1방향으로 이동하고 제1서브몸체(214)는 제2레일(212)을 따라 제2방향으로 이동하여 정렬홀더(120)로 제1고정구(215)를 위치시킨다. 제1이동가이드(217)는 자성체(201)를 너트(N)의 방향으로 이동시키고 제1고정구(215)의 단부와 정렬홀더(120)를 통해 기립된 너트(N)가 접촉하는 경우 자성체(201)의 자성에 의해 너트(N)는 제1고정구(215)에 고정된다. 제1서브몸체(214)는 제2레일(212)을 따라 정렬홀더(120)로부터 제1고정구(215)를 이격시키고, 제1메인몸체(213)는 제1레일(211)을 따라 제2고정유닛(220)의 방향으로 이동한다. 제1고정유닛(210)의 이동에 따라 제1고정구(215)와 제2고정구(222)가 서로 대면한다. 제1이동가이드(217)가 너트(N)로부터 멀어지도록 자성체(201)를 이동시키고, 제2이동가이드(224)가 너트(N)에 가까워지도록 자성체(201)를 이동시켜 제1고정구(215)에 고정된 너트(N)는 제2고정구(222)에 고정된다. 제1고정유닛(210)은 다시 제1메인몸체(213)와 제1서브몸체(214)의 이동으로 정렬부(100)의 방향으로 배치된다.
상술한 실시예에서 고정부(200)를 제1고정유닛(210)과 제2고정유닛(220)으로 나누어 설명하였으나, 제1고정유닛(210)의 제1메인몸체(213)와 제1서브몸체(214)의 이동과 제2고정유닛(220)은 제2고정구(222) 회전은 하나의 장치로 통합되어 적용될 수 있다. 예를 들어 제1고정유닛(210)의 제1메인몸체(213)와 제1서브몸체(214)의 이동에 따라 너트(N)를 고정시킨 상태에서 코팅부(300)의 위치로 이동하고, 코팅부(300)에서 고정된 너트(N)에 코팅용액을 도포하는 방식이 적용될 수 있다. 이 경우 제1고정유닛(210)은 상술한 회전수단(225)을 포함하여 상기 제1고정구(215)가 회전 가능한 것이 바람직하다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅부(300)를 나타낸 상세도이다.
코팅부(300)는 코팅용액이 수용된 용기(330)에서 피스톤을 통한 압력 또는 용기(330)의 내부에 공기를 주입하는 공압 방식을 통해 설정된 용량의 코팅용액을 너트(N)의 내주면에 분사하여 도포한다. 상기 코팅용액의 분사량은 너트(N)의 규격에 따라 달라질 수 있다.
일 실시예에서 상기 코팅부(300)는 상기 제2방향으로 연장된 제1코팅레일(310), 상기 제1방향 및 제2방향과 수직을 이루는 제3방향으로 연장된 제2코팅레일(320), 상기 제2코팅레일(320)에 연결되며 상기 용기(330)를 지지하는 지지프레임(340) 및 상기 용기(330)에 압력을 가하는 압력수단(350)을 포함할 수 있다. 상기 제2코팅레일(320)은 제1코팅레일(310)에 연결되어 제1코팅레일(310)을 따라 제2방향으로 왕복이동 가능하며, 상기 지지프레임(340)은 상기 제2코팅레일(320)을 따라 제3방향으로 왕복이동 될 수 있다.
상기 용기(330)는 복수일 수 있으며, 상기 복수의 제2고정구(222)의 개수에 대응되도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 압력수단(350)은 상기 제2고정구(222)의 회전과 동시에 상기 용기(330) 내부에 압력을 가할 수 있다.
코팅부(300)를 통한 너트(N)의 내주면 코팅 동작을 구체적으로 설명하면, 코팅부(300)의 지지프레임은 제1코팅레일(310)과 제2코팅레일(320)을 통해 용기(330)의 노즐을 제2고정구(222)를 통해 고정된 너트(N)의 내주면에 위치시킨다. 상기 회전수단(225)에 의해 제2고정구(222)가 회전하고 상기 압력수단(350)은 용기(330)의 내부에 압력을 가하여 설정된 용량의 코팅용액을 너트(N)의 내주면에 도포되도록 한다. 설정된 용량의 코팅용액이 도포된 후 상기 제1코팅레일(310)과 제2코팅레일(320)을 통해 용기(330)의 노즐을 너트(N)로부터 이격시킨다.
상기 정렬부(100), 고정부(200) 및 코팅부(300)는 유기적으로 연계된 동작을 통해 정렬부(100)를 통한 너트(N)의 정렬, 고정부(200)를 통한 너트(N)의 고정과 이동 및 코팅부(300)를 통한 너트(N)의 내주면 코팅이 순차적으로 하나의 주기를 이루며 수행될 수 있다. 예컨대, 파츠피더(110)를 통해 정렬된 너트(N)가 정렬홀더(120)에 안착되어 기립되는 시간 동안, 고정부(200)를 통해 고정된 너트(N)에 코팅부(300)를 통한 코팅이 진행될 수 있다.
저장부(400)는 상기 코팅부(300)를 통한 코팅이 완료된 너트(N)가 보관된다.
제2고정구(222)를 통해 고정된 너트(N)의 코팅이 완료된 후 제2이동가이드(224)는 자성체(201)를 너트(N)로부터 멀어지도록 이동시키고, 제2고정구(222)에 고정된 너트(N)는 자성이 감소됨에 따라 제2고정구(222)로부터 이탈된다. 이 경우 상기 저장부(400)는 상기 제2고정구(222)로부터 이탈되는 너트(N)가 수용되는 공간을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 저장부(400)는 상기 제2고정구(222)로부터 이탈되는 너트(N)가 슬라이딩하면서 이동되는 이동판(410)을 포함할 수 있다. 상기 이동판(410)은 폭보다 길이가 큰 판 형상으로 상기 제2고정구(222)의 하부로부터 작업대 또는 지면까지 상기 길이를 따라 일정 경사를 가질 수 있으며, 상기 이동판(410)에 위치된 너트(N)는 자중에 의해 슬라이딩하면서 이동된다. 또한, 이동판(410)은 상기 폭을 따라 일정 경사를 가질 수 있으며, 폭의 경사를 통해 제2고정구(222)에서 이탈된 너트(N)는 눕혀진 상태로 슬라이딩되면서 이동된다. 이동판(410)의 폭 일단 또는 양단에는 너트(N)의 이탈을 방지하는 방지벽(411)이 구비될 수 있다.
또한, 상기 이동판(410)에는 건조수단이 연결될 수 있으며, 상기 건조수단은 이동판(410)에서 슬라이딩 이동되는 너트(N)에 바람이나 열을 가하거나 상기 이동판(410)을 가열하여 코팅용액을 건조시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동식 너트(N) 코팅장치는 각각의 구성이 유기적으로 연계되어 수작업으로 진행하던 너트(N)의 내주면 코팅을 자동으로 생산 가능하며, 대량 생산이 용이하다. 또한, 균일하고 양질의 품질을 담보할 수 있는 장점이 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동식 너트 코팅 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동식 너트 코팅 방법은 진동에 의해 너트(N)를 정렬시키면서 이동시키는 제1정렬단계(S100), 상기 제1정렬단계(S100)에서 이동된 너트(N)를 기립시키는 제2정렬단계(S200), 상기 제2정렬단계(S200)에서 기립된 너트(N)를 고정시키는 고정단계(S300), 상기 고정단계(S300)에서 고정된 너트(N)의 내주면에 코팅용액을 도포하는 코팅단계(S400) 및 상기 코팅단계(S400)에서 코팅된 너트(N)를 저장하는 저장단계(S500)를 포함한다.
본 발명의 자동식 너트 코팅 방법은 상술한 자동식 너트 코팅 장치를 이용할 수 있다.
제1정렬단계(S100)는 상술한 파츠피더(110)를 이용하여 진동에 의해 너트(N)를 정렬시키면서 이동시키고, 제2정렬단계(S200)는 상술한 정렬홀더(120)를 통해 눕혀진 너트(N)를 회전시켜 기립시킨다. 또한, 고정단계(S300)는 기립된 너트(N)를 고정부(200)를 통해 고정시켜 코팅이 용이하도록 하며, 코팅단계(S400)는 고정단계(S300)에서 고정된 너트(N)의 내주면에 코팅부(300)를 통해 코팅을 수행한다. 저장부(400)는 코팅단계(S400)가 완료된 너트(N)를 보관 및 저장한다.
여기서 상기 고정단계(S300)는, 상기 너트(N)의 방향으로 자성체(201)를 이동시키면서 상기 너트(N)를 고정할 수 있다. 이 경우 너트(N)를 고정시키기 위하여 자성체(201)를 너트(N)의 방향으로 이동시킨다. 저장단계(S500)는 상기 너트(N)에서 멀어지는 방향으로 자성체(201)를 이동시켜 너트(N)의 고정을 해제함으로써 수행될 수 있다. 너트(N)의 고정이 해제됨에 따라 상기 너트(N)는 중력이나 컨베이어 등 별도의 이동수단을 통해 저장위치로 이동된다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 코팅단계(S400)는, 상기 고정단계(S300)에서 너트(N)를 고정시킨 상태에서 상기 너트(N)를 회전축을 중심으로 일정 속도로 회전시키면서 코팅용액을 도포할 수 있다. 너트(N)를 회전축을 중심으로 회전시킴에 따라 코팅용액의 고른 도포를 용이하게 하고 균일한 코팅 두께를 보장할 수 있다.
상술한 본 발명의 각 단계들은 시계열적으로 유기적으로 연계되어 너트(N) 정렬 및 이동, 고정, 코팅, 저장을 순차적으로 수행하고, 대량 생산이 가능한 장점이 있다.
100 : 정렬부
110 : 파츠피더 111 : 제1피더
112 : 제2피더 120 : 정렬홀더
121 : 안착홈 122 : 정렬레일
200 : 고정부 201 : 자성체
210 : 제1고정유닛 211 : 제1레일
212 : 제2레일 213 : 제1메인몸체
214 : 서브몸체 215 : 제1고정구
216 : 제1걸림구 217 : 제1이동가이드
220 : 제2고정유닛 221 : 제2메인몸체
222 : 제2고정구 223 : 제2걸림구
224 : 제2이동가이드 225 : 회전수단
300 : 코팅부
310 : 제1코팅레일 320 : 제2코팅레일
330 : 용기 340 : 압력수단
400 : 저장부
410 : 이동판 411 : 방지벽
N : 너트
S100 : 제1정렬단계 S200 : 제2정렬단계
S300 : 고정단계 S400 : 코팅단계
S500 : 저장단계

Claims (11)

  1. 너트를 정렬시키면서 이동시키는 정렬부;
    상기 정렬부로부터 상기 너트를 제공받아 고정시키는 고정부;
    상기 고정부를 통해 고정된 너트의 내주면에 코팅용액을 도포하는 코팅부; 및
    상기 고정부에서 이탈된 너트를 저장하는 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동식 너트 코팅 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 정렬부는,
    진동에 의해 너트를 상기 고정부의 방향으로 이동시키는 파츠피더; 및
    상기 파츠피더에서 전달된 너트가 안착되는 안착홈이 구비되며, 상기 안착홈에 너트가 안착된 상태에서 회전하여 상기 너트를 기립시키는 정렬홀더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동식 너트 코팅 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 안착홈은 복수이고,
    상기 정렬홀더는,
    제1방향으로 연장된 정렬레일에 체결되어 상기 제1방향으로 왕복 이동 가능한 것을 특징으로 하는 자동식 너트 코팅 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 고정부는,
    자성을 갖는 자성체가 상기 너트 방향으로 왕복 이동하면서 상기 너트를 고정시키는 것을 특징으로 하는 자동식 너트 코팅 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 고정부는,
    제1고정유닛을 포함하고,
    상기 제1고정유닛은,
    상기 제1방향으로 연장된 제1레일;
    상기 제1레일에 연결되며 상기 제1방향으로 왕복 이동 가능한 제1메인몸체;
    상기 제1메인몸체에 구비되며 상기 제1방향과 수직을 이루는 제2방향으로 연장된 제2레일;
    상기 제2레일에 연결되어 상기 제2방향으로 왕복 이동 가능한 서브몸체;
    상기 서브몸체에 구비되고, 내부가 중공되며 상기 너트와 접하는 제1고정구; 및
    상기 서브몸체에 구비되며 상기 제1고정구 내부에 구비된 자성체를 상기 제2방향으로 왕복 이동시키는 제1이동가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동식 너트 코팅 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1고정구는,
    상기 너트와 접촉되며 상기 너트가 내부로 이동하는 것을 차단하는 제1걸림구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동식 너트 코팅 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제1고정구는 복수인 것을 특징으로 하는 자동식 너트 코팅 장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 제1고정유닛으로부터 너트를 전달받아 고정시키는 제2고정유닛;을 더 포함하고,
    상기 제2고정유닛은,
    제2메인몸체;
    상기 제2메인몸체에 연결되며 내부가 중공되고, 상기 너트와 접하는 제2고정구; 및
    상기 제2메인몸체에 구비되며 상기 제2고정구 내부에 구비된 자성체를 상기 제2방향으로 왕복 이동시키는 제2이동가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동식 너트 코팅 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제2고정유닛은,
    상기 제2메인몸체에 구비되고 상기 제2고정구에 상기 너트가 고정된 상태에서 상기 제2고정구를 회전축을 중심으로 회전시키는 회전수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동식 너트 코팅 장치.
  10. 제 1항에 따른 자동식 너트 코팅 장치를 이용한 너트 코팅 방법에 있어서,
    진동에 의해 너트를 정렬시키면서 이동시키는 제1정렬단계;
    상기 제1정렬단계에서 이동된 너트를 기립시키는 제2정렬단계;
    상기 제2정렬단계에서 기립된 너트를 고정시키는 고정단계;
    상기 고정단계에서 고정된 너트의 내주면에 코팅용액을 도포하는 코팅단계; 및
    상기 코팅단계에서 코팅된 너트를 저장하는 저장단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동식 너트 코팅 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 고정단계는,
    상기 너트의 방향으로 자성체를 이동시키면서 상기 너트를 고정 또는 고정해제하고,
    상기 코팅단계는,
    상기 고정단계에서 너트를 고정시킨 상태에서 상기 너트를 회전축을 중심으로 일정 속도로 회전시키면서 코팅용액을 도포하는 것을 특징으로 하는 자동식 너트 코팅 방법.
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