KR20220081403A - 냉장고 도어힌지의 힌지축 조립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고 도어힌지의 힌지축 조립장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉장고에 도어를 힌지식으로 설치하는데 사용되는 도어힌지의 힌지몸체 결합체에 힌지축을 스카라로봇을 이용하여 자동으로 조립하도록 함으로써, 힌지축에 형성되는 각형홈의 설치방향을 정위치에 정확하고 빠르게 설치할 수 있게 되어 종래에 수작업에 의존하던 방식보다 생산성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 고정대(10)와 축받침대(20)를 결합 설치하여 구성되는 힌지몸체 결합체(2)의 축받침대(20)에 힌지축힌지축(30)을 결합하는 힌지축 조립장치(200)에 있어서;
상기 힌지축 조립장치(200)는 테이블의 소정위치에 힌지몸체 결합체(2)를 안착시키는 도어힌지 제2안착대(181)가 설치되고;
상기 테이블의 일측에는 도어힌지 제2안착대(181)에 안착된 힌지몸체 결합체(2)를 취출하여 도어힌지 제3안착대(226)에 안착시키는 제3스카라로봇(210)이 설치되며;
상기 제3스카라로봇(210)의 일측 테이블에는 힌지축안착기(250)로부터 공급되는 힌지축(30)과 도어힌지 제2안착대(181)에 안착된 힌지몸체 결합체(2)를 결합하는 힌지축결합기(220)가 설치되고;
상기 힌지축결합기(220) 측방의 테이블에는 힌지축안착기(250)에 안착된 힌지축(30)을 홀딩하여 도어힌지 제3안착대(226)에 안착하고 도어힌지 제3안착대(226)에서 힌지몸체 결합체(2)에 힌지축(30)이 결합된 도어힌지(1)를 취출하여 테이블의 전방측에 설치된 배출컨베어(260)에 안착시키는 시키는 제4스카라로봇(230)이 설치되며;
상기 제4스카라로봇(230)의 일측방에는 다수개의 힌지축(30)을 담은 상태에서 진동에 의해 1개씩의 힌지축(30)을 힌지축안착기(250)에 안착시키는 공지된 힌지축공급기(240)가 설치되고;
힌지축공급기(240) 전방의 테이블에는 제4스카라로봇(230)의 힌지축홀더(234)로 홀딩한 힌지축(30)을 안착하는 힌지축안착기(250)가 설치되며,
상기 테이블의 전방에는 도어힌지 제3안착대(226)에서 결합된 도어힌지(1)를 안착하여 배출측으로 수평이동하는 배출컨베어(260)가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고 도어힌지의 힌지축 조립장치{hinge shaft assembly of refrigerator door hinge}

본 발명은 냉장고 도어힌지의 힌지축 조립장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉장고에 도어를 힌지식으로 설치하는데 사용되는 도어힌지의 힌지몸체 결합체에 힌지축을 스카라로봇을 이용하여 자동으로 조립하도록 함으로써, 힌지축에 형성되는 각형홈의 설치방향을 정위치에 정확하고 빠르게 설치할 수 있게 되어 종래에 수작업에 의존하던 방식보다 생산성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

도 1 및 도 2는 일반적인 도어힌지(1)를 나타내는 것으로써, 냉장고의 벽면에 수직 설치되는 고정대(10)와, 고정대(10)에 수평 설치되며 힌지축(30)이 수직 설치되는 축받침대(20)와, 축받침대(20)에 수직 설치되어 냉장고도어가 힌지식으로 설치되게 하는 힌지축(30)을 포함하여 구성되며, 고정대(10)와 축받침대(20)가 결합된 것을 힌지몸체 결합체(2)라고 칭한다.

상기 고정대(10)는 옆으로 긴 평판 형태로 형성되는 본체(11)의 일측에 적어도 2개 이상의 나사구멍(12)이 간격을 두고 설치되며, 나사구멍(12) 반대편의 본체(11)에는 중앙의 옆으로 긴 중간지지구멍(13)과 그 양측에 조립구멍(14)이 각각 사각구멍으로 형성되어 있다.

그리고, 상기 축받침대(20)는 평판형으로 형성되는 본체(21)의 후방측 단부에 양측 조립구멍(14)과 중앙측 중간지지구멍(13)에 관통되게 끼워지는 중간돌기(22)와 양측 끼움돌기(23)가 후방으로 돌출되게 형성되되, 끼움돌기(23)의 길이가 조립구멍(14)의 깊이보다 소폭(0.5mm내외) 커서 조립구멍(14)의 후방으로 돌출되게 된다.

이렇게 조립구멍(14)을 관통한 단부를 스피닝가공으로 확장하여 그렇게 확장된 확장부(23a)에 의해 축받침대(20)가 고정대(10)에 수평방향으로 고정 설치되게 되며, 이 본체(21)의 전방측 소정위치에는 냉장고도어(미도시)가 힌지식으로 설치되는 힌지축(30)이 상하로 관통되게 설치된다.

이때, 상기 힌지축(30)의 상부에는 직사각형태의 각형홈(31a)이 형성되어 냉장고 도어에 돌출되게 형성되는 각형 힌지돌기(미도시)가 끼움 조립되는데, 상기 각형 힌지돌기는 스프링에 의해 소정의 각도(5도 내외)만큼 비틀어진 방향으로 설치되어 냉장고 도어가 덜 닫쳤을 때, 스프링의 탄력에 의해 덜 닫친 냉장고 도어가 자동으로 닫치게 한다.

이와 같이 구성되는 도어힌지(1)를 조립하는 종래방식은 프레스로 각기 가공된 고정대(10)에 축받침대(20)를 수작업으로 끼운 뒤에 고정대(10)의 조립구멍(14)을 관통하여 돌출된 끼움돌기(23)의 단부를 리베팅 하듯 수작업으로 타격으로 결합하여 힌지몸체 결합체(2)를 구성한다.

그 다음에는 힌지축(30)의 하단부에 형성된 하부축부(33)를 축받침대(20)의 사각구멍(24)에 관통하면서 하부축부(33)의 상단에 형성된 사각축부(32)가 사각구멍(24)에 끼워지게 하는데, 사각축부(32)의 높이를 사각구멍(24)의 깊이보다 소폭(1mm 내외) 길게 형성하여 사각구멍(24)을 관통하여 돌출된 부분을 리베팅 하듯 수작업으로 타격으로 고정 결합한다.

위와 같이 힌지축(30)을 사각구멍(24)에 끼우고 고정 결합하는 작업을 수작업에 의존함에 따라 생산성이 저하되는 문제가 있었다.

상기 고정대(10)에 축받침대(20)를 용접으로 결합할 수도 있는데, 이 경우는 끼움돌기(23)의 길이를 조립구멍(14)의 깊이보다 소폭(1mm내외) 짧게 형성하며, 끼움돌기(23)를 조립구멍(14)에 수작업으로 끼운 뒤에 끼움돌기(23)과 조립구멍(14)의 후방측을 수작업으로 스폿용접으로 결합하고, 힌지축(30)을 사각구멍(24)에 끼우고 고정 결합하는 작업은 위와 같이 수작업에 의존함에 따라 생산성이 저하되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 냉장고에 도어를 힌지식으로 설치하는데 사용되는 도어힌지의 힌지몸체 결합체에 힌지축을 스카라로봇을 이용하여 자동으로 조립하도록 함으로써, 힌지축에 형성되는 각형홈의 설치방향을 정위치에 정확하고 빠르게 설치할 수 있게 되어 종래에 수작업에 의존하던 방식보다 생산성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고정대와 축받침대를 결합 설치하여 구성되는 힌지몸체 결합체의 축받침대에 힌지축힌지축을 결합하는 힌지축 조립장치에 있어서;

상기 힌지축 조립장치는 테이블의 소정위치에 힌지몸체 결합체를 안착시키는 도어힌지 제2안착대가 설치되고;

상기 테이블의 일측에는 도어힌지 제2안착대에 안착된 힌지몸체 결합체를 취출하여 도어힌지 제3안착대에 안착시키는 제3스카라로봇이 설치되며;

상기 제3스카라로봇의 일측 테이블에는 힌지축안착기로부터 공급되는 힌지축과 도어힌지 제2안착대에 안착된 힌지몸체 결합체를 결합하는 힌지축결합기가 설치되고;

상기 힌지축결합기 측방의 테이블에는 힌지축안착기에 안착된 힌지축을 홀딩하여 도어힌지 제3안착대에 안착하고 도어힌지 제3안착대에서 힌지몸체 결합체에 힌지축이 결합된 도어힌지를 취출하여 테이블의 전방측에 설치된 배출컨베어에 안착시키는 시키는 제4스카라로봇이 설치되며;

상기 제4스카라로봇의 일측방에는 다수개의 힌지축을 담은 상태에서 진동에 의해 1개씩의 힌지축을 힌지축안착기에 안착시키는 공지된 힌지축공급기가 설치되고;

힌지축공급기 전방의 테이블에는 제4스카라로봇의 힌지축홀더로 홀딩한 힌지축을 안착하는 힌지축안착기가 설치되며,

상기 테이블의 전방에는 도어힌지 제3안착대에서 결합된 도어힌지를 안착하여 배출측으로 수평이동하는 배출컨베어가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 냉장고 도어 힌지축 조립장치는, 냉장고에 도어를 힌지식으로 설치하는데 사용되는 도어힌지의 힌지몸체 결합체에 힌지축을 스카라로봇을 이용하여 자동으로 조립하도록 함으로써, 힌지축에 형성되는 각형홈의 설치방향을 정위치에 정확하고 빠르게 설치할 수 있게 되어 종래에 수작업에 의존하던 방식보다 생산성을 대폭 향상시킬 수 있 효과가 있는 것이다.

도 1은 일반적인 도어힌지를 나타내는 분해사시도.
도 2는 도 1에 도시된 도어힌지의 결합상태를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명을 포함하는 도어힌지 조립장치시스템을 나타내는 사시도.
도 4는 도 3의 "A"부를 확대 도시한 사시도.
도 5는 도 3의 "A"부를 확대 도시한 정면도.
도 6은 본 발명에 따른 냉장고 도어 힌지축 조립장치를 나타내는 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 본 발명의 정면도.
도 8은 도 6에 도시된 본 발명의 평면도.
도 9는 도어힌지 제1안착대에 가조립 상태의 힌지몸체 결합체를 안착하고, 도어힌지 제1안착대에서 조립된 힌지몸체 결합체를 취출하는 작용관계를 나타내는 사시도.
도 10의 (가)(나)는 본 발명에 포함되는 힌지축결합기의 구조와 작용관계를 나타내는 측면도.
도 11은 도 6의 "B"부를 확대 도시한 사시도.
도 12의 (가)(나)는 본 발명에 포함되는 힌지축안착기의 구조와 작용관계를 나타내는 측면도와 삽입핀을 나타내는 사시도.

이하, 본 발명에 따른 냉장고 도어힌지의 힌지축 조립장치에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 12를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 냉장고 도어힌지의 힌지축 조립장치(힌지 조립장치라고 약칭함)는, 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 고정대(10)와 축받침대(20)를 결합 설치하여 구성되는 힌지몸체 결합체(2)의 축받침대(20)에 힌지축(30)을 자동으로 고정 결합하는데 사용되는 것이다.

본 발명에 의한 힌지축 조립장치(200)는 도 3 내지 도 5에서 보는 바와 같이 고정대(10)와 축받침대(20)를 결합 설치하여 힌지몸체 결합체(2)를 구성하는 도어힌지 조립장치(100)의 후방측에 설치되어 도어힌지 조립장치(100)에서 조립 설치되는 힌지몸체 결합체(2)에 힌지축(30)을 결합 설치하게 되는 것이다.

상기 도어힌지 조립장치(100)는 테이블(101)의 상부 일측에 다수개의 고정대(10)와 축받침대(20)가 나뉘어서 개별적으로 얹혀 공급되는 고정대컨베어(110)와 축받침대 컨베어(120)가 각각 설치되며, 고정대컨베어(110)의 출구측 테이블(101) 상에는 고정대컨베어(110)에 수직으로 얹힌 고정대(10) 1개를 취출하여 고정대안착대(131)에 수평으로 내려놓는 고정대안착장치(130)가 설치된다.

그리고, 축받침대 컨베어(120)의 출구측 테이블(101)에는 축받침대 컨베어(120)에 얹힌 1개의 축받침대(20)를 취출하여 가조립기(150)의 조립치구(151)에 삽입 안착시킨 뒤에, 고정대안착장치(130)의 고정대안착대(131)에 얹힌 1개의 고정대(10)를 취출하여 조립치구(151)에 얹힌 축받침대(20)의 상부에 안착시키는 제1스카라로봇(140)이 설치된다.

또한, 제1스카라로봇(140)의 후방측 테이블(101)에는 조립치구(151)에 얹힌 축받침대(20)의 끼움돌기(23)에 고정대(10)의 조립구멍(14)을 끼워서 힌지몸체 결합체(2)를 가조립하는 가조립기(150)가 설치되며, 가조립기(150) 후방측의 테이블(101) 상에는 가조립기(150)에서 가조립된 힌지몸체 결합체(2)를 취출하여 고정결합기(170)의 도어힌지 제1안착대(171)에 안착시키는 제2스카라로봇(160)이 설치된다.

그리고, 상기 제2스카라로봇(160) 후방측의 테이블(101) 상에는 가조립 상태의 힌지몸체 결합체(2)가 안착되는 도어힌지 제1안착대(171)가 구비되며, 고정대(10)의 조립구멍(14)을 관통하여 돌출된 축받침대(20)의 끼움돌기(23) 단부를 확장시켜 고정대(10)와 축받침대(20)를 고정결합하는 고정결합기(170)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 제1,2,3,4스카라로봇(140,160,210,230)은 공지된 일본 미쯔비시 일렉트릭 스카라로봇(모델명 : RH-3CH4018-1D1-S19)을 이용한 것으로, 상기 공지된 제1,2스카라로봇(140,160)의 구동축 설치헤드(141,161)에 승하강 및 회전되게 수직 설치된 볼스크류(142,162)의 하단부에 상기 고정대(10) 및 축받침대(20)와 가조립된 힌지몸체 결합체(2)를 홀딩하는 회전홀더(143,163)가 설치된다.

상기 제2스카라로봇(160)에 설치되는 회전홀더(163)는 일측단 상부가 볼스크류(162)의 하단부에 결합 설치되며, 이 회전홀더(163)의 외측 단부와 중간부분 하부에는 가조립기(150)의 조립치구(151)에서 가조립된 힌지몸체 결합체(2)를 부착하여 고정결합기(170)의 도어힌지 제1안착대(171)로 이송시키는 외측단전자석(164)과, 도어힌지 제1안착대(171)에서 조립된 힌지몸체 결합체(2)를 부착하여 도어힌지 제2안착대(181)로 이송시키는 중간전자석(165)이 각각 수직방향으로 하향 설치되어 있다.

상기 고정결합기(170)는 하부에 작업대부(173)를 수평 형성한 ㄷ형프레임(174)의 전방 상부에 스핀들모터(175)에 의해 회전하는 스핀들(176)이 수직방향으로 하향 설치되고, 이 스핀들(176)의 하부에는 고정대(10)의 조립구멍(14)을 관통하여 돌출된 축받침대(20)의 끼움돌기(23) 단부를 확장하는 스피닝툴(177)이 설치되어 있다.

상기 스피닝툴(177)이 조립구멍(14)을 관통하여 돌출된 축받침대(20)의 끼움돌기(23) 단부를 확장하여 가조립 상태의 힌지몸체 결합체(2)를 완성된 힌지몸체 결합체(2)를 형성하는 것이다.

그리고, 스피닝툴(177) 하방의 작업대부(173)에는 가조립기(150)에서 가조립된 힌지몸체 결합체(2)가 안착되는 도어힌지 제1안착대(171)를 설치하되, 이 도어힌지 제1안착대(171)는 작업대부(173)에 고정 설치되는 이송대본체(178)의 상부에 모터(179)에 의해 회전하는 스크류(180)에 나사식으로 체결되어 스크류(180)의 길이방향으로 도어힌지 제1안착대(171)가 전후방향으로 수평이동하게 설치되며, 이 도어힌지 제1안착대(171)의 상부에는 가조립된 힌지몸체 결합체(2)와, 조립상태의 힌지몸체 결합체(2)가 삽입 안착되는 도어힌지 삽입부(172)가 형성되어 있다.

위에서 설명한 도어힌지 조립장치(100)는 고정결합기(170)의 도어힌지 제1안착대(171)에서 조립구멍(14)을 관통하여 돌출된 축받침대(20)의 끼움돌기(23) 단부를 스피닝툴(177)로 확장하여 가조립 상태의 힌지몸체 결합체(2)를 형성하도록 구성된 것이나, 축받침대(20)의 끼움돌기(23) 단부를 고정대(10)에 스폿용접으로 결합하는 경우에는 그 구성이 부분적으로 달라진다.

후자의 설명에서와 같이 축받침대(20)의 끼움돌기(23) 단부를 고정대(10)에 스폿용접으로 결합하는 경우라도 도어힌지 제2안착대(181)에 힌지몸체 결합체(2)를 안착시키고, 그렇게 도어힌지 제2안착대(181)에 안착된 힌지몸체 결합체(2)에 회전축(30)을 고정 결합하도록 본 발명에 의한 힌지축 조립장치(200)를 구성하는 것이다.

본 발명에 의한 힌지축 조립장치(200)는 도 3 및 도 6 내지 도 11에서 보는 바와 같이 고정결합기(170)의 측방에 연결 설치되는 것으로, 고정결합기(170)의 전방측 테이블(101)의 소정위치에는 축받침대(20)의 끼움돌기(23) 단부를 고정대(10)에 고정 결합한 힌지몸체 결합체(2)를 안착시키는 도어힌지 제2안착대(181)가 설치된다.

상기 테이블(101)의 후방측 측방에 설치되는 테이블(102)의 일측에는 도어힌지 제2안착대(181)에 안착된 힌지몸체 결합체(2)를 취출하여 도어힌지 제3안착대(226)에 안착시키는 제3스카라로봇(210)이 설치된다. 이때, 테이블(101,102)은 일체로 제작 형성해도 무방하다.

따라서, 상기 도어힌지 제2안착대(181)를 제2,3스카라로봇(160,210)의 작업반경안에 설치하면 되는 것임에 따라 반드시 고정결합기(170)의 전방측 테이블(101)에 도어힌지 제2안착대(181)를 설치해야만 하는 것은 아니다.

그리고, 상기 제3스카라로봇(210)은 공지된 스카라로봇의 구동축설치헤드(211)에 승하강 및 회전되게 수직 설치된 볼스크류(212)의 하단부에 힌지몸체 결합체(2)를 자력으로 부착하는 회전홀더(213)가 설치되되, 이 회전홀더(213)의 하단부에는 모터(214)에 의해 수평방향을 축으로 하여 회전하는 자석설치대(215)가 설치되고, 이 자석설치대(215)에는 전자석(216)이 수직방향으로 설치되어있다.

그리고, 상기 제3스카라로봇(210)의 일측 테이블(102)에는 힌지축안착기(250)로부터 공급되는 힌지축(30)과 도어힌지 제2안착대(181)에 안착된 힌지몸체 결합체(2)를 결합하는 힌지축결합기(220)가 설치된다.

상기 힌지축결합기(220)는 도 6 및 도 10에서 보는 바와 같이 "ㄷ"형으로 형성되는 프레임(221)의 하측수평부(221a)에 도어힌지 제3안착대(226)가 전후이송실린더(228)에 의해 전후방으로 이동가능하게 설치되되, 상기 도어힌지 제3안착대(226)는 하측수평부(221a)에 전후방향으로 형성된 가이드레일(227)을 따라 전후방향으로 슬라이딩 안내된다.

그리고, 프레임(221)의 상측수평부(221b)에는 힌지축(30)과 힌지몸체 결합체(2)를 결합하는 누름구(223)와 압착구(225)를 전후로 간격을 두고 각각 수직 설치하되, 누름구(223)는 도어힌지 제3안착대(226)에 안착된 힌지축(30)을 힌지몸체 결합체(2)의 사각구멍(24)에 가압하여 가조립하도록 제1실린더(222)에 의해 승하강되게 설치되고, 압착구(225)는 제2실린더(224)에 의해 승하강하면서 사각구멍(24)의 상측으로 소정의 높이(1mm내외)만큼 돌출된 사각축부(32)의 외주면을 압착구(225)로서 타격하여 힌지축(30)을 사각구멍(24)에 고정 결합하도록 구성된다.

상기 도어힌지 제3안착대(226)는 도 10 및 도 11에서 보는 바와 같이 가이드레일(227)을 따라 전후로 전후이송실린더(228)의 실린더로드(228a)에 의해 왕복 이동하는 안착대몸체(226a)의 상면에 힌지축(30)과 힌지몸체 결합체(2)가 삽입 안착되는 안착부를 구비하되, 이 안착부는 힌지몸체 결합체(2)의 평면형상과 동일한 형상으로 축받침대삽입홈(226b)과 고정대삽입홈(22e)이 서로 통하게 형성되고, 축받침대삽입홈(226b)의 바닥면에는 사각구멍(24)과 대응하는 위치에 힌지축(30)이 삽입되는 힌지축삽입홈(226d)이 형성되며, 고정대삽입홈(22e)의 외측 소정위치에는 힌지몸체 결합체(2)의 이탈을 방지하는 걸림대(226c)가 돌출되게 형성되어 있다.

상기 힌지축결합기(220) 측방의 테이블(102)에는 힌지축안착기(250)에 안착된 힌지축(30)을 홀딩하여 도어힌지 제3안착대(226)에 안착하고 도어힌지 제3안착대(226)에서 힌지몸체 결합체(2)에 힌지축(30)이 결합된 도어힌지(1)를 취출하여 테이블(102)의 전방측에 설치된 배출컨베어(260)에 안착시키는 시키는 제4스카라로봇(230)이 설치되며, 상기 테이블(102)의 전방에는 도어힌지 제3안착대(226)에서 결합된 도어힌지(1)를 안착하여 배출측으로 수평 이동하는 배출컨베어(260)가 설치된다.

상기 제4스카라로봇(230)의 경우에도 공지된 스카라로봇의 구동축설치헤드(231)에 승하강 및 회전되게 수직 설치된 볼스크류(232)의 하단부에 회전홀더(233)가 설치되고, 이 회전홀더(233)의 양단부에는 힌지축공급기(240)의 말단부에 위치한 1개의 힌지축(30)을 홀딩하여 힌지축안착기(250)에 안착하고, 힌지축안착기(250)에 안착된 힌지축(30)을 재차 홀딩하여 도어힌지 제3안착대(226)의 힌지축삽입홈(226d)에 삽입하는 힌지축홀더(234)와, 도어힌지 제3안착대(226)에서 결합된 도어힌지(1)를 자력으로 부착하여 배출컨베어(260)에 안착하는 수직전자석(235)가 각각 설치되어 있다.

그리고, 제4스카라로봇(230)의 일측방에는 다수개의 힌지축(30)을 담은 상태에서 진동에 의해 1개씩의 힌지축(30)을 힌지축안착기(250)에 안착시키는 공지된 힌지축공급기(240)가 설치되고, 힌지축공급기(240) 전방의 테이블(102)에는 제4스카라로봇(230)의 힌지축홀더(234)로 홀딩한 힌지축(30)을 안착하는 힌지축안착기(250)가 설치된다.

상기 힌지축안착기(250)는 도 6 및 도 12에서 보는 바와 같이 테이블(102)상에 설치되는 상자형 케이스(251)의 상부에 힌지축(30)이 삽입 안착되는 안착컵(252)을 설치하되, 이 안착컵(252)은 상부가 개방되고 내측 바닥면에 사각홈(253)이 형성되며, 이 안착컵(252)의 내부에 힌지축(30)의 각형홈(31a)에 끼워지는 삽입핀(254)이 진동 가능하게 설치된다.

상기 삽입핀(254)은 하부측 양측면에 사각홈(253)으로 헐겁게 삽입되는 평면부(254a)를 구비한 몸체부(254b)의 상부에 힌지축(30)의 각형홈(31a)으로 삽입되는 사각핀부(254c)가 상향 돌출되게 형성되고, 이 사각핀부(254c)의 상단부에는 각형홈(31a)이 사각핀부(254c)에 끼워짐을 안내하는 원추부(254d)가 형성되며, 상기 몸체부(254b)의 하부에는 사각홈(253)을 하향 관통하는 나사부(254e)가 형성되어 있다.

상기 삽입핀(254)은 안착컵(252)의 내부로 삽입된 상태에서 사각홈(253)을 통하여 안착컵(252)의 하측으로 돌출되는 나사부(254e)에는 스프링(255)을 끼운 상태로 힌지축공급기(240)의 진동안내레일(241)과 연결되는 진동전달밴드(242)의 단부를 끼움 설치하되, 나사부(254e)에 끼워지는 진동전달밴드(242)의 상하부에 너트(256)가 체결 설치된다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용관계를 도 1 내지 도 12를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 공지된 전자식 콘트롤 장치, 즉 작업물체가 이동하는 것을 센서가 감지하여 모터를 포함한 구동장치부를 설정된 제어장치부에 의해 자동으로 제어되는 것임을 밝혀둔다.

도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 옆으로 긴 평판형태로 형성되는 고정대(10)와 축받침대(20)는 도어힌지 조립장치(100)에서 조립되어 힌지몸체 결합체(2)가 형성된다.

도어힌지 조립장치(100)의 선단부측에 설치된 고정대컨베어(110)와 축받침대 컨베어(120) 상에는 다수개의 고정대(10)와, 다수개의 축받침대(20)가 개별적으로 전후방향으로 밀접한 상태로 정렬되어 수직하게 세워져 있다.

이와 같은 상태에서 고정대컨베어(110) 측에 설치된 고정대안착장치(130)가 고정대컨베어(110)에 얹힌 1개의 고정대(10)를 취출하여 고정대안착대(131)에 안착시킨다.

그 다음에 제1스카라로봇(140)의 회전홀더(143) 하방에 설치된 수평전자석이 축받침대 컨베어(120)에 얹힌 축받침대(20)를 취출하여 가조립기(150)의 조립치구(151)에 수직방향으로 안착시킨다.

그 다음에는 제1스카라로봇(140)의 회전홀더(143) 타측에 설치된 수직전자석으로 고정대안착대(131)에 수평하게 안착된 고정대(10)를 취출하여 가조립기(150)의 조립치구(151)에 수직방향으로 안착된 축받침대(20)의 상측에 수평 방향으로 안착시킨다.

그 뒤에는 가조립기(150)에 승하강되게 설치된 누름구(154)를 하강시켜서 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 축받침대(20)의 중간돌기(22)와 끼움돌기(23)가 고정대(10)의 중간지지구멍(13)과 양측 조립구멍(14)에 끼워지게 한다.

이렇게 축받침대(20)와 고정대(10)가 끼워져서 가조립된 힌지몸체 결합체(2)를 제2스카라로봇(160)의 회전홀더(163) 외측 단부에 설치된 외측단전자석(164)으로 취출하여 고정결합기(170)의 도어힌지 제1안착대(171)에 안착시킨다.

위와 같이 도어힌지 제1안착대(171)에 가조립된 힌지몸체 결합체(2)를 안착시킨 뒤에는 고정결합기(170)의 스피닝툴(177)을 이용하여 고정대(10)의 조립구멍(14)을 상향 관통하여 소정의 높이(0.5mm 내외)만큼 돌출된 끼움돌기(23)를 확장시켜서 고정대(10)에 축받침대(20)가 견고하게 고정 결합되게 하여 힌지몸체 결합체(2)의 결합을 완료한다.

이렇게 도어힌지 조립장치(100)에서 고정대(10)에 축받침대(20)를 고정 결합하여 힌지몸체 결합체(2)의 결합을 완료한 뒤에는 본 발명에 의한 힌지축 조립장치(200)를 이용하여 힌지몸체 결합체(2)의 축받침대(20)에 힌지축(30)을 결합 설치하는 작업을 진행한다.

즉, 힌지축 조립장치(200)의 작용관계는 고정대(10)와 축받침대(20)를 도 3에 도시된 도어힌지 조립장치(100) 또는, 별도 구조로 구성되는 또 다른 장치나, 또는 수작업으로 조립한 힌지몸체 결합체(2)를 도어힌지 제2안착대(181)에 안착시킨다.

도 3 및 도 4에 도시된 도어힌지 조립장치(100)를 이용하는 경우에는 제2스카라로봇(160)의 중간전자석(165)으로 도어힌지 제1안착대(171)에서 조립 완료된 힌지몸체 결합체(2)를 자력으로 부착하여 도어힌지 제2안착대(181)에 안착시킨다.

이와 같은 상태에서 도 6 내지 도 8에서 보는 바와 같이 공지된 힌지축공급기(240)에는 다수개의 힌지축(30)이 담겨져 있으며, 힌지축공급기(240)가 내측에 설치된 진동장치(미도시)의 작용에 의해 힌지축(30)이 담겨진 상측 소재담김부와, 그 소재담김부의 출구측 개구부에 연결되는 미끄럼틀 형태로 형성되는 진동안내레일(241)이 진동하게 된다.

상기 힌지축공급기(240)는 일반적으로 소재담김부에 담겨진 소재를 목적하는 위치로 이동 공급시킨다고 하여 피더(Feeder)라고 칭한다.

상기와 같은 진동작용에 의해 소재담김부에 담겨진 다수개의 힌지축(30)이 소재담김부로부터 미끄럼틀 형태로 형성되는 진동안내레일(241)을 따라 1열로 줄지어 내려오게 되고, 진동안내레일(241)의 하단부는 막혀서 막힌 단부에서 힌지축(30)의 이동이 정지되고 진동만 되고 있는 상태이다.

이와 같은 상태에서 힌지축결합기(220)와 힌지축공급기(240) 사이의 테이블(102)에 설치된 제4스카라로봇(230)의 작용으로 제4스카라로봇(230)의 일측 하단부에 집게형태로 구성된 힌지축홀더(234)가 상기 진동안내레일(241)의 단부에 정지하고 있는 힌지축(30)을 홀딩하여 힌지축공급기(240) 전방에 설치된 힌지축안착기(250)에 안착시킨다.

이때, 진동안내레일(241)에 안내되고 끝단 막힘부에서 정지한 힌지축(30)은 힌지축공급기(240)에서 진동되고 있기 때문에 직사각형으로 형성되는 각형홈(31a)이 동일한 방향에 있지 않고 제각기 다른 방향을 향하고 있는 상태이다.

상기 힌지축(30)에 직사각형으로 형성되는 각형홈(31a)이 힌지몸체 결합체(2)의 사각구멍(24)에 설치되었을 때, 고정대(10)의 직각방향에서 5도정도 비틀어진 각도를 유지되게 설치되어야 추후에 냉장고 문을 설치한 상태에서 냉장고 문이 조금 열려있을 때, 내측에 설치되는 스프링에 의해 자동으로 닫히도록 되어 있다.

따라서, 진동안내레일(241)에서 제4스카라로봇(230)의 힌지축홀더(234)로서 진동안내레일(241)의 단부에 정지되어 있는 힌지축(30)을 홀딩하여 힌지축안착기(250)에 삽입 안착시킬 때, 정위치가 아닌 비틀어진 방향으로 힌지축안착기(250)에 삽입 안착되게 된다.

이때, 본 발명에서는 도 12에서 보는 바와 같이 케이스(251)의 상측에 상부가 개방되게 형성된 안착컵(252)으로 힌지축(30)의 각형홈(31a)이 삽입되는데, 안착컵(252)의 내부에 삽입핀(254)이 진동되게 삽입되어 있다.

즉, 삽입핀(254)의 하측 나사부(254e)에 진동안내레일(241)과 진동전달밴드(242)가 연결되게 설치되어서 힌지축공급기(240)의 진동이 진동전달밴드(242)를 통하여 삽입핀(254)에 전달되어 삽입핀(254)이 안착컵(252)의 내부에서 진동되고 있는 상태이다.

그리고, 상기 삽입핀(254)의 하부측 평면부(254a)는 안착컵(252)의 내측 바닥면에 형성된 사각홈(253)에 헐겁게 삽입된 상태이기 때문에 상측 사각핀부(254c)는 회전하지 않고 진동만 하고 있으며, 안착컵(252)의 하측 저면과 진동전달밴드(242)의 사이에는 스프링(255)이 탄력적으로 설치되어 삽입핀(254)이 안착컵(252)의 내부에서 계속적인 진동되고 있게 된다.

상기 사각홈(253)이 형성된 방향은 5도 만큼 비틀어진 방향으로 형성되어 삽입핀(254)의 상부측 사각핀부(254c)는 항상 5도 만큼 비틀어진 방향으로 있게 된다.

이와 같은 상태에서 안착컵(252)의 개구된 입구로 힌지축(30)의 각형홈(31a)이 얹혀질 때, 삽입핀(254)이 계속적으로 진동되면서 삽입핀(254)의 상측 선단부에 원추부(254d)가 형성되어 있어서 평단면 모양이 직사각형으로 형성된 사각핀부(254c)에 직사각형으로 형성된 각형홈(31a)이 자동적으로 끼워지게 되는 것이다.

이렇게 삽입핀(254)의 사각핀부(254c)에 각형홈(31a)이 끼워짐에 따라 상측의 하부축부(33)가 안착컵(252)의 상부로 돌출되게 힌지축(30)이 안착컵(252)에 삽입 안착되게 되는 것이다.

도 6 및 도 10, 11에서 보는 바와 같이 힌지축(30)이 힌지축안착기(250)에 안착된 상태에서 제4스카라로봇(230)의 힌지축홀더(234)가 힌지축(30)의 상측 하부축부(33)를 집게식으로 물어서 힌지축(30)을 취출한 뒤에, 제4스카라로봇(230)의 동작에 의해 힌지축홀더(234)가 홀딩하고 있던 힌지축(30)을 힌지축결합기(220)의 힌지축 삽입홈(226d)에 삽입 안착시킨다.

이렇게 힌지축 삽입홈(226d)에 힌지축(30)을 삽입 안착시킬 때는 도 10의 (가)와 같이 도어힌지 제3안착대(226)가 전후이송실린더(228)에 의해 전방측으로 나와 있는 상태이며, 상기 힌지축홀더(234)가 홀딩하고 있던 힌지축(30)을 힌지축결합기(220)의 힌지축 삽입홈(226d)에 삽입 안착시킨 뒤에는 제4스카라로봇(230)의 힌지축홀더(234)가 진동안내레일(241)의 단부에 정지해 있는 힌지축(30)을 취출하러 힌지축공급기(240) 측으로 이동한다.

상기 힌지축홀더(234)가 힌지축공급기(240) 측으로 이동하면 힌지축결합기(220)의 전방측 공간이 비게 되고 이 순간 도 6 내지 도 8 및 도 11에서와 같이 힌지축결합기(220)의 측방에 설치된 제3스카라로봇(210)의 회전홀더(213)가 도어힌지 제2안착대(181)측으로 이동하여 회전홀더(213)의 하측에 설치된 전자석(216)으로 도어힌지 제2안착대(181)에 안착된 힌지몸체 결합체(2)를 부착하여 취출한 뒤에 힌지축(30)이 삽입 안착된 축받침대 삽입홈(226b)에 안착시킨다.

이때, 축받침대 삽입홈(226b)에 형성된 힌지축 삽입홈(226d)에는 힌지축(30)이 삽입 안착된 상태에서 그 위로 힌지몸체 결합체(2)가 안착되는데, 힌지몸체 결합체(2)에 형성된 사각구멍(24)과 힌지축 삽입홈(226d)에 안착된 힌지축(30)이 서로 일치하는 위치에 있게 되어 힌지축(30)으로 사각구멍(24)이 끼워지게 안착된다.

위에서 도어힌지 제2안착대(181)에 안착되어 있는 힌지몸체 결합체(2)를 제3스카라로봇(210)의 전자석(216)으로 취출할 때, 고정대(10)가 상측에 수평하게 위치하며 그 하측에 축받침대(20)가 직작방향으로 하측을 향하는 상태임에 따라 전자석(216)의 저면이 하측을 향하는 상태로 도어힌지 제2안착대(181)에 안착된 힌지몸체 결합체(2)의 고정대(10)를 부착하여 취출한다.

그 상태로 상승하다가 힌지몸체 결합체(2)가 허공에 있을 때, 회전홀더(213)의 하측에 설치된 자석설치대(215)를 모터(214)에 의해 90도만큼 회전시켜서 하측으로 수직방향 이었던 축받침대(20)가 수평상태가 되도록 한 뒤에, 힌지축(30)이 삽입된 축받침대 삽입홈(226b)에 힌지몸체 결합체(2)를 내려놓는 것이다.

상기 축받침대 삽입홈(226b) 전방측 개구된 부분에는 걸림대(226c)가 돌출되게 설치되어 축받침대 삽입홈(226b)에 안착된 힌지몸체 결합체(2)가 전방 개구된 방향으로 이탈되는 일은 발생하지 않게 된다.

위와 같이 힌지축(30)에 힌지몸체 결합체(2)의 사각구멍(24)이 끼워지게 안착된 상태에서 힌지축결합기(220)의 전방측에 승하강되게 설치된 누름구(223)가 제1실린더(222)의 동작에 의해 "C"와 같이 하강하면서 힌지축(30)이 끼워진 사각구멍(24) 둘레를 눌러주어 사각구멍(24)에 힌지축(30)이 가조립되게 된다.

그 다음에는 도 10의 (나)에서 보는 바와 같이 전후이송실린더(228)의 동작에 의해 도어힌지 제3안착대(226)을 "D"와 같이 후퇴시키면, 힌지축(30)의 수직방향 상부에 압착구(225)가 위치하고 있는데, 이 상태에서 제2실린더(224)를 동작시켜서 압착구(225)가 "E"와 같이 하강하면, 압착구(225)가 사각축부(32)의 가장자리 특히 네 모서리부분을 코킹 하듯 면적을 확장시켜서 힌지축(30)이 힌지몸체 결합체(2)의 사각구멍(24)에 견고하게 결합이 완료되어 도어힌지(1)를 구성하게 된다.

이렇게 힌지축(30)을 힌지몸체 결합체(2)에 결합을 완료하면, 전후이송실린더(228)의 작용으로 도어힌지 제3안착대(226)가 전방으로 나가게 되며, 그 뒤에는 도 6 내지 도 8에서 보는 바와 같이 제4스카라로봇(230)의 수직전자석(235)이 도어힌지 제3안착대(226)에 조립 완료된 도어힌지(1)를 자력으로 부착하여 도어힌지 제3안착대(226)에서 취출한 뒤에 테이블(102) 전방의 배출컨베어(260)에 내려놓아 힌지축 조립장치(200)에서 힌지몸체 결합체(2)에 힌지축(30)을 결합 조립시키는 작업을 완료하게 되는 것이다.

1 : 도어힌지 2 : 힌지몸체 결합체 10 : 고정대
20 : 축받침대 30 : 힌지축 100 : 도어힌지 조립장치
101,102 : 테이블 110 : 고정대컨베어 120 : 축받침대 컨베어
130 : 고정대안착장치 131 : 고정대안착대 140 : 제1스카라로봇
150 : 가조립기 151 : 조립치구 160 : 제2스카라로봇
170 : 고정결합기 171 : 도어힌지 제1안착대
181 : 도어힌지 제1안착대 200 : 힌지축 조립장치
210 : 제3스카라로봇 211 : 구동축설치헤드 212 : 볼스크류
213,233 : 회전홀더 214 : 모터 215 : 자석설치대
216 : 전자석 220 : 힌지축결합기 221 : 프레임
222 : 제1실린더 223 : 누름구 224 : 제2실린더
225 : 압착구 226 : 도어힌지 제3안착대
227 : 가이드레일 228 : 전후이송실린더 230 : 제4스카라로봇
231 : 구동축설치헤드 232 : 볼스크류 234 : 힌지축홀더
235 : 수직전자석 240 : 힌지축공급기 241 : 진동안내레일
242 : 진동전달밴드 250 : 힌지축안착기 251 : 케이스
252 : 안착컵 253 : 사각홈 254 : 삽입핀
255 : 스프링 256 : 너트 260 : 배출컨베어

Claims (4)

1. 고정대(10)와 축받침대(20)를 결합 설치하여 구성되는 힌지몸체 결합체(2)의 축받침대(20)에 힌지축힌지축(30)을 결합하는 힌지축 조립장치(200)에 있어서;
   상기 힌지축 조립장치(200)는 테이블의 소정위치에 힌지몸체 결합체(2)를 안착시키는 도어힌지 제2안착대(181)가 설치되고;
   상기 테이블의 일측에는 도어힌지 제2안착대(181)에 안착된 힌지몸체 결합체(2)를 취출하여 도어힌지 제3안착대(226)에 안착시키는 제3스카라로봇(210)이 설치되며;
   상기 제3스카라로봇(210)의 일측 테이블에는 힌지축안착기(250)로부터 공급되는 힌지축(30)과 도어힌지 제2안착대(181)에 안착된 힌지몸체 결합체(2)를 결합하는 힌지축결합기(220)가 설치되고;
   상기 힌지축결합기(220) 측방의 테이블에는 힌지축안착기(250)에 안착된 힌지축(30)을 홀딩하여 도어힌지 제3안착대(226)에 안착하고 도어힌지 제3안착대(226)에서 힌지몸체 결합체(2)에 힌지축(30)이 결합된 도어힌지(1)를 취출하여 테이블의 전방측에 설치된 배출컨베어(260)에 안착시키는 시키는 제4스카라로봇(230)이 설치되며;
   상기 제4스카라로봇(230)의 일측방에는 다수개의 힌지축(30)을 담은 상태에서 진동에 의해 1개씩의 힌지축(30)을 힌지축안착기(250)에 안착시키는 공지된 힌지축공급기(240)가 설치되고;
   힌지축공급기(240) 전방의 테이블에는 제4스카라로봇(230)의 힌지축홀더(234)로 홀딩한 힌지축(30)을 안착하는 힌지축안착기(250)가 설치되며,
   상기 테이블의 전방에는 도어힌지 제3안착대(226)에서 결합된 도어힌지(1)를 안착하여 배출측으로 수평이동하는 배출컨베어(260)가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 냉장고 도어힌지의 힌지축 조립장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 힌지축결합기(220)는 "ㄷ"형으로 형성되는 프레임(221)의 하측수평부(221a)에 도어힌지 제3안착대(226)가 전후이송실린더(228)에 의해 전후방으로 이동가능하게 설치되되, 상기 도어힌지 제3안착대(226)는 하측수평부(221a)에 전후방향으로 형성된 가이드레일(227)을 따라 전후방향으로 슬라이딩 안내되며;
   상기 프레임(221)의 상측수평부(221b)에는 힌지축(30)과 힌지몸체 결합체(2)를 결합하는 누름구(223)와 압착구(225)를 전후로 간격을 두고 각각 수직 설치하되, 누름구(223)는 도어힌지 제3안착대(226)에 안착된 힌지축(30)을 힌지몸체 결합체(2)의 사각구멍(24)에 가압하여 가조립하도록 제1실린더(222)에 의해 승하강되게 설치되고, 압착구(225)는 제2실린더(224)에 의해 승하강하면서 사각구멍(24)의 상측으로 소정의 높이만큼 돌출된 사각축부(32)의 외주면을 압착구(225)로서 타격하여 힌지축(30)을 사각구멍(24)에 고정 결합하도록 구성되며;
   상기 도어힌지 제3안착대(226)는 가이드레일(227)을 따라 전후로 전후이송실린더(228)의 실린더로드(228a)에 의해 왕복 이동하는 안착대몸체(226a)의 상면에 힌지축(30)과 힌지몸체 결합체(2)가 삽입 안착되는 안착부를 구비하되, 이 안착부는 힌지몸체 결합체(2)의 평면형상과 동일한 형상으로 축받침대삽입홈(226b)과 고정대삽입홈(22e)이 서로 통하게 형성되고, 축받침대삽입홈(226b)의 바닥면에는 (24)과 대응하는 위치에 힌지축(30)이 삽입되는 힌지축삽입홈(226d)이 형성되며, 고정대삽입홈(22e)의 외측 소정위치에는 힌지몸체 결합체(2)의 이탈을 방지하는 걸림대(226c)가 돌출되게 형성되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 냉장고 도어힌지의 힌지축 조립장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 힌지축안착기(250)는 테이블 상에 설치되는 상자형 케이스(251)의 상부에 힌지축(30)이 삽입 안착되는 안착컵(252)을 설치하되, 이 안착컵(252)은 상부가 개방되고 내측 바닥면에 사각홈(253)이 형성되며, 이 안착컵(252)의 내부에 힌지축(30)의 각형홈(31a)에 끼워지는 삽입핀(254)이 진동 가능하게 설치되고;
   상기 삽입핀(254)은 하부측 양측면에 사각홈(253)으로 헐겁게 삽입되는 평면부(254a)를 구비한 몸체부(254b)의 상부에 힌지축(30)의 각형홈(31a)으로 삽입되는 사각핀부(254c)가 상향 돌출되게 형성되고, 이 사각핀부(254c)의 상단부에는 각형홈(31a)이 사각핀부(254c)에 끼워짐을 안내하는 원추부(254d)가 형성되며, 상기 몸체부(254b)의 하부에는 사각홈(253)을 하향 관통하는 나사부(254e)가 형성되고;
   상기 삽입핀(254)은 안착컵(252)의 내부로 삽입된 상태에서 사각홈(253)을 통하여 안착컵(252)의 하측으로 노출되는 나사부(254e)에는 스프링(255)을 끼운 상태로 힌지축공급기(240)의 진동안내레일(241)와 연결되는 진동전달밴드(242)의 단부를 끼움 설치하되, 나사부(254e)에 끼워지는 진동전달밴드(242)의 상하부에 너트(256)가 체결 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 냉장고 도어힌지의 힌지축 조립장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 제3스카라로봇(210)은 공지된 스카라로봇의 구동축설치헤드(211)에 승하강 및 회전되게 수직 설치된 볼스크류(212)의 하단부에 힌지몸체 결합체(2)를 자력으로 부착하는 회전홀더(213)가 설치되되, 이 회전홀더(213)의 하단부에 모터(214)에 의해 수평방향을 축으로 하여 회전하는 자석설치대(215)가 설치되고, 이 자석설치대(215)에는 전자석(216)이 수직방향으로 설치되며;
   상기 제4스카라로봇(230)은 공지된 스카라로봇의 구동축설치헤드(231)에 승하강 및 회전되게 수직 설치된 볼스크류(232)의 하단부에 회전홀더(233)가 설치되고, 이 회전홀더(233)의 양단부에는 힌지축공급기(240)의 말단부에 위치한 1개의 힌지축(30)을 홀딩하여 힌지축안착기(250)에 안착하고, 힌지축안착기(250)에 안착된 힌지축(30)을 재차 홀딩하여 도어힌지 제3안착대(226)의 힌지축삽입홈(226d)에 삽입하는 힌지축홀더(234)와, 도어힌지 제3안착대(226)에서 결합된 도어힌지(1)를 자력으로 부착하여 배출컨베어(260)에 안착하는 수직전자석(235)가 각각 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 냉장고 도어힌지의 힌지축 조립장치.

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