KR20210117715A

KR20210117715A - 너트런너 장치

Info

Publication number: KR20210117715A
Application number: KR1020200034299A
Authority: KR
Inventors: 이상규; 이대규
Original assignee: 주식회사 한올테크; 이대규
Priority date: 2020-03-20
Filing date: 2020-03-20
Publication date: 2021-09-29

Abstract

본 발명은 너트런너 장치에 관한 것으로, 프레임(12)에 프레임(12)과의 사이에 랙 앤 피니언 엔코더(18)를 갖는 X축 이동체(20)를 연결설치하고, X축 이동체(20)에는 X축 이동체(20)와의 사이에 랙 앤 피니언 엔코더(24)를 갖는 Y축 이동체(26)를 연결설치하고, Y축 이동체(26)에는 Y축 이동체(26)와의 사이에 랙 앤 피니언 엔코더(30)를 갖는 Z축 이동체(32)를 연결설치하며, Z축 이동체(32)에는 너트런너(34)를 연결설치하여 상기 너트런너(34)가 X축 이동체(20)와 Y축 이동체(26) 및 Z축 이동체(32)를 따라 이동할 시 위치측정이 이루어지도록 구성하여 부품의 체결부에 대한 정밀감지가 가능하도록 하면서 이종볼트가 체결될 경우 곧바로 불량처리할 수 있도록 한 것이다.

Description

너트런너 장치{NUT RUNNER DEVICE}

본 발명은 자동차나 각종 기계장치의 부품조립시 이용되는 너트런너 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차나 각종 기계장치의 부품조립작업시에는 작업의 용이성을 위하여 너트런너 장치를 이용하여 볼트를 체결해주도록 하고 있고 또 부품의 종류나 체결부의 깊이 등에 따라 나선부의 길이를 달리하는 여러종류의 볼트를 필요로 할 경우 종류별 개폐수단을 갖는 별도의 볼트보관함에 보관하면서 부품의 각 체결부 인근에는 유사부품의 조립시에도 이용가능하도록 하기 위한 센서도그를 부설하여 볼트체결에 앞서 너트런너 장치를 부품의 각 체결부에 근접시켜주게 되면 해당 체결부 인근에 부설된 센서도그의 감지로 제어기가 지정된 볼트보관함을 개방하여 체결부별 지정된 볼트를 체결해주도록 하고 있다.

그러나 이러한 부품조립작업시 이용되는 너트런너 장치는 등록특허 10-0394680호 '너트 런너용 보조기구'와 등록특허 10-0471274호 '너트 런너 운용시스템' 및 등록특허 10-0750887호 '너트 런너의 부품 체결방법' 등과 같이 단순히 프레임에 각종 이동수단을 이용하여 너트런너 장치를 연결설치하여 부품이 갖는 체결부의 위치에 따라 너트런너 장치의 이동이 가능하도록 하면서 너트런너 장치의 서보모터에는 엔코더를 연결설치하여 너트런너 장치의 작동시 토크변화값과 각도변화값 측정을 통하여 볼트를 정확히 체결해주도록 하고 있다.

따라서 너트런너 장치를 이용한 부품의 조립작업시 센서도그가 갖는 특성상 부품의 각 체결부에 대한 정밀감지가 불가능하므로 볼트의 잦은 체결누락으로 인하여 작업능률저하를 가져오게 되고 또 볼트보관함별 나선부의 길이를 달리하는 이종볼트가 혼입될 경우 볼트의 체결과정에서 이종볼트에 대한 감지가 어려워 조립불량으로 이어지게 되는 등 많은 문제점들이 발생하게 된다.

등록특허 10-0394680호 '너트 런너용 보조기구' 등록특허 10-0471274호 '너트 런너 운용시스템' 등록특허 10-0750887호 '너트 런너의 부품 체결방법'

본 발명의 목적은 부품의 체결부에 대한 정밀감지가 가능하고 또 체결부별 나선부의 길이를 달리하는 이종볼트가 체결될 시 곧바로 불량처리할 수 있는 너트런너 장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적달성을 위한 본 발명 너트런너 장치는, 프레임에 프레임과의 사이에 랙 앤 피니언 엔코더를 갖는 X축 이동체를 연결설치하고, X축 이동체에는 X축 이동체와의 사이에 랙 앤 피니언 엔코더를 갖는 Y축 이동체를 연결설치하고, Y축 이동체에는 Y축 이동체와의 사이에 랙 앤 피니언 엔코더를 갖는 Z축 이동체를 연결설치하며, Z축 이동체에는 너트런너를 연결설치하여 상기 너트런너가 X축 이동체와 Y축 이동체 및 Z축 이동체를 따라 움직임이 주어질 시 위치측정이 이루어지도록 구성함을 특징으로 한다.

본 발명 너트런너 장치는 자동차나 각종 기계장치에 조립해주고자 하는 부품의 체결부에 대한 정밀감지가 가능하므로 볼트의 체결누락에 의한 작업능률저하를 방지해줄 수 있고 또 부품의 각 체결부에 이종볼트가 체결될 경우 곧바로 불량처리할 수 있게 되므로 조립불량을 방지해줄 수 있게 된다.

도 1 : 본 발명의 사시도
도 2 : 본 발명 도 1에서 X축 이동체를 보여주는 요부사시도
도 3 : 본 발명 도 1에서 Y축 이동체를 보여주는 요부사시도
도 4: 본 발명을 다른방향에서 본 사시도
도 5 : 본 발명에 이용되는 Y축 이동체와 Z축 이동체 및 너트런너를 보여주는 사시도
도 6 : 본 발명에 이용되는 Y축 이동체와 Z축 이동체 및 너트런너를 보여주는 측면구성도
도 7 : 본 발명 도 6의 요부를 확대한 측면구성도

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하기로 하며, 다만 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 동일부호로 기재하고, 관련된 공지기술이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 사시도이고, 도 4는 본 발명을 다른방향에서 본 사시도로서, 본 발명 너트런너 장치(10)는 프레임(12)의 상부양측에 갖는 엘엠가이드(14)(16) 사이에 제어기와 접속된 랙 앤 피니언 엔코더(18)에 의해 위치가 측정되는 X축 이동체(20)를 연결설치하고, 상기 X축 이동체(20)가 갖는 엘엠가이드(22)에는 이 역시 제어기와 접속된 랙 앤 피니언 엔코더(24)에 의해 위치가 측정되는 Y축 이동체(26)를 연결설치하고, 상기 Y축 이동체(26)가 갖는 엘엠가이드(28)에는 이 역시 제어기와 접속된 랙 앤 피니언 엔코더(30)에 의해 위치가 측정되는 Z축 이동체(32)를 연결설치하며, 상기 Z축 이동체(32)에는 너트런너(34)를 연결설치하여 상기 너트런너(34)의 움직임시 랙 앤 피니언 엔코더(18)(24)(30)에 의해 위치측정이 이루어지도록 구성된다.

도 2는 본 발명 도 1에서 X축 이동체를 보여주는 요부사시도로서, X축 이동체(20)는 프레임(12)의 상부양측에 나란히 고정설치된 엘엠가이드(14)(16)의 가이드블럭 사이에 연결설치하고 또 랙 앤 피니언 엔코더(18)는 프레임(12)에 연결고정된 랙기어(36)에 X축 이동체(20)에 고정설치된 몸체의 피니언기어(38)가 치합되게 하여 X축 이동체(20)가 프레임(12)으로부터 X축 방향으로 이동할 시 랙 앤 피니언 엔코더(18)가 위치를 측정해주도록 구성된다.

도 3은 본 발명 도 1에서 Y축 이동체를 보여주는 요부사시도로서, Y축 이동체(26)는 X축 이동체(20)에 고정설치된 엘엠가이드(22)의 가이드블럭에 연결설치하고 또 랙 앤 피니언 엔코더(24)는 X축 이동체(20)에 연결고정된 랙기어(40)에 Y축 이동체(26)에 고정설치된 몸체의 피니언기어(42)가 치합되게 하여 Y축 이동체(26)가 X축 이동체(20)로부터 Y축 방향으로 이동할 시 랙 앤 피니언 엔코더(24)가 위치를 측정해주도록 구성된다.

도 5는 본 발명에 이용되는 Y축 이동체와 Z축 이동체 및 너트런너를 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 발명에 이용되는 Y축 이동체와 Z축 이동체 및 너트런너를 보여주는 측면구성도이며, 도 7은 본 발명 도 6의 요부를 확대한 측면구성도로서, Z축 이동체(32)는 Z축 이동체(32)에 고정설치된 엘엠가이드(28)의 가이드블럭을 이용하여 Y축 이동체(26)에 연결설치하고 또 랙 앤 피니언 엔코더(30)는 Z축 이동체(32)에 연결고정된 랙기어(44)에 Y축 이동체(26)에 고정설치된 몸체의 피니언기어(46)가 치합되게 하여 Z축 이동체(32)가 Y축 이동체(26)로부터 Z축 방향으로 이동할 시 랙 앤 피니언 엔코더(30)가 위치를 측정해주도록 구성된다.

그리고 Z축 이동체(32)에 연결설치되는 너트런너(34)는 손잡이를 갖는 본체(48)에 모터(50)를 설치고정하고 또 상기 모터(50)에는 스핀들(52)을 연결설치하여 상기 스핀들(52)에 원하는 규격의 소켓(54)을 결합하여 사용하도록 구성된다.

본 발명은 랙 앤 피니언 엔코더(18)(24)(30)와 접속되는 제어기에 자동차나 각종 기계장치에 조립해주고자 하는 부품의 각 체결부 위치와 높낮이 및 각 체결부에 체결되는 볼트의 규격 등을 입력하고 또 볼트를 종류별 구분하여 보관하는 각 볼트보관함의 개폐수단을 제어기와 접속한 후 너트런너(34)를 부품의 체결부로 이동시켜주게 되면 해당 체결부에 체결되는 볼트가 보관된 볼트보관함이 개방되므로 작업자는 개방된 볼트보관함으로부터 볼트를 끄집어내 너트런너(34)의 소켓(54)에 결합한 후 부품의 체결부에 체결해주면 된다.

이때 작업자가 손잡이를 이용하여 너트런너(34)를 부품의 각 체결부로 이동시켜줄 시 너트런너(34)가 연결설치된 Z축 이동체(32)는 Y축 이동체(26)로부터 Z축 방향으로 이동하고, Y축 이동체(26)는 X축 이동체(20)로부터 Y축 방향으로 이동하며, X축 이동체(20)는 프레임(12)으로부터 X축 방향으로 이동하게 되므로 너트런너(34)를 부품의 각 체결부로 신속하게 이동시켜줄 수가 있게 된다.

특히 프레임(12)으로부터 엘엠가이드(14)(16)를 따라 X축 방향으로 이동하는 X축 이동체(20)는 프레임(12)과의 사이에 갖는 랙 앤 피니언 엔코더(18)에 의해 위치가 측정되고, X축 이동체(20)로부터 엘엠가이드(22)를 따라 Y축 방향으로 이동하는 Y축 이동체(26)는 X축 이동체(20)와의 사이에 갖는 랙 앤 피니언 엔코더(24)에 의해 위치가 측정되며, Y축 이동체(26)로부터 엘엠가이드(28)를 따라 Z축 방향으로 이동하는 Z축 이동체(32)는 Y축 이동체(26)와의 사이에 갖는 랙 앤 피니언 엔코더(30)에 의해 위치가 측정된다.

따라서 작업자가 너트런너(34)를 이동시켜서 스핀들(52)에 결합된 소켓(54)을 부품의 각 체결부에 접촉시켜줄 시 X축 이동체(20)가 갖는 랙 앤 피니언 엔코더(18) 및 Y축 이동체(26)가 갖는 랙 앤 피니언 엔코더(24)가 너트런너(34)의 위치, 즉 너트런너(34)가 위치한 부품의 체결부를 정확히 측정해줄 수 있게 되므로 해당 체결부에 적합한 볼트가 보관된 볼트보관함을 개방시켜서 체결부에 적합한 볼트를 체결해주도록 할 수가 있게 된다.

또한 조립해주고자 하는 부품의 종류별 체결부의 위치는 동일하나 체결깊이 차이로 인하여 이종볼트를 체결해주어야 할 경우 너트런너(34)의 소켓(54)이 부품의 체결부와 접촉할 시 Z축 이동체(32)가 갖는 랙 앤 피니언 엔코더(30)가 너트런너(34)의 높낮이를 측정하여 해당 체결부에 적합한 볼트가 보관된 볼트보관함을 개방시켜서 체결부에 적합한 볼트를 체결해주도록 할 수가 있게 된다.

더 나아가 너트런너(34)가 부품의 각 체결부에 볼트를 체결할 시 Z축 이동체(32)가 갖는 랙 앤 피니언 엔코더(30)는 볼트의 체결깊이를 측정하게 되므로 볼트의 체결과정에서 이종볼트의 체결유무를 곧바로 확인할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 그 권리범위는 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서는 자명한 것이다.

(10)--너트런너 장치 (12)--프레임
(14)(16)(22)(28)--엘엠가이드 (18)(24)(30)--랙 앤 피니언 엔코더
(20)--X축 이동체 (26)--Y축 이동체
(32)--Z축 이동체 (34)--너트런너
(36)(40)(44)--랙기어 (38)(42)(46)--피니언기어
(48)--본체 (50)--모터
(52)--스핀들 (54)--소켓

Claims

프레임;
상기 프레임 상에 X축 방향으로 이동하도록 연결설치되는 X축 이동체;
상기 X축 이동체에 Y축 방향으로 이동하도록 연결설치되는 Y축 이동체;
상기 Y축 이동체에 Z축 방향으로 이동하도록 연결설치되는 Z축 이동체; 및
상기 Z축 이동체에 연결설치되는 너트런너로 구성함을 특징으로 하는 너트런너 장치.
제1항에 있어서, 상기 X축 이동체는 프레임으로부터 엘엠가이드를 따라 X축 방향으로 이동하도록 하고, Y축 이동체는 X축 이동체로부터 엘엠가이드를 따라 Y축 방향으로 이동하도록 하며, Z축 이동체는 Y축 이동체로부터 엘엠가이드를 따라 Z축 방향으로 이동하도록 구성함을 특징으로 하는 너트런너 장치.
제1항에 있어서, 상기 프레임과 X축 이동체 사이에는 랙 앤 피니언 엔코더를 연결설치하고, X축 이동체와 Y축 이동체 사이에도 랙 앤 피니언 엔코더를 연결설치하며, Y축 이동체와 Z축 이동체 사이에도 랙 앤 피니언 엔코더를 연결설치하여 구성함을 특징으로 하는 너트런너 장치.
제3항에 있어서, 상기 프레임과 X축 이동체 사이에 갖는 랙 앤 피니언 엔코더는 프레임에 연결고정된 랙기어에 X축 이동체에 고정설치된 몸체의 피니언기어가 치합되게 하여 X축 이동체의 위치를 측정해주도록 하고, X축 이동체와 Y축 이동체 사이에 갖는 랙 앤 피니언 엔코더는 X축 이동체에 연결고정된 랙기어에 Y축 이동체에 고정설치된 몸체의 피니언기어가 치합되게 하여 Y축 이동체의 위치를 측정해주도록 하며, Y축 이동체와 Z축 이동체 사이에 갖는 랙 앤 피니언 엔코더는 Z축 이동체에 연결고정된 랙기어에 Y축 이동체에 고정설치된 몸체의 피니언기어가 치합되게 하여 Z축 이동체의 위치를 측정해주도록 구성함을 특징으로 하는 너트런너 장치.