KR20230153830A - 스프링 정렬 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스프링 정렬 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 낙하하는 스프링이 가지런하게 정렬되도록 함으로서 스프링 분리에 필요한 인력, 시간 및 비용 발생을 방지할 수 있는 스프링 정렬 장치에 관한 것이다.

Description

스프링 정렬 장치{ARRANGING APPARATUS FOR SPRING}
본 발명은 스프링 정렬 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 낙하하는 스프링이 가지런하게 정렬되도록 함으로서 스프링 분리에 필요한 인력, 시간 및 비용 발생을 방지할 수 있는 스프링 정렬 장치에 관한 것이다.
도 1 은 종래 기술에 의한 스프링 제조 및 운반 형태를 나타낸 도면이다.
스프링(S)이 제조되는 과정에서, 권취, 절단 등의 설비를 구비하는 제조 장치를 지나 소정의 컨베이어 벨트(K) 상에 스프링이 낙하하여 운반된다. (화살표 A)
이때, 스프링이 컨베이어 벨트 상에 낙하할 때, 스프링이 가지런하게 정렬되지 않음으로서, 스프링이 서로 엉키는 경우(T)가 발생한다.
특히, 스프링이 낙하할 때 컨베이어 벨트에 충돌함으로서 스프링이 손상되거나, 스프링의 낙하 위치 및 자세가 일정하지 않아서 스프링이 엉킬 수도 있다. 더욱이, 제조 과정의 신속을 기하기 위해서, 제조된 스프링은 소정의 운반 장치를 통해서 고속으로 컨베이어 상으로 낙하하므로, 이러한 현상은 더욱 심화될 수 있다.
또한, 컨베이어 벨트가 진행되는 과정에서(화살표 B), 스프링이 가지런히 정렬되지 않은 상태일 경우 스프링이 쉽게 엉킬 수 있다.
이와 같이 서로 엉킨 스프링을 분리하기 위해서는 많은 시간과 노력이 소모된다. 특히, 스프링은 그 구조상 서로 인접한 위치에 위치하면 쉽게 엉키며, 심한 경우에는 스프링의 손상 또는 폐기로 이어지기도 한다.
따라서, 생산 과정에서 낙하하는 스프링을 가지런하게 정렬시킬 수 있는 장치가 필요하다.
등록특허 제10-2134553호
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는, 제조 과정에서 컨베이어 벨트 상에 배출되는 스프링이 서로 가지런하게 정렬되도록 하여, 스프링 사이의 엉킴을 방지하는 스프링 정렬 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 스프링 정렬 장치는, 낙하 통로가 형성된 바디 모듈; 상기 낙하 통로를 통과하는 스프링을 감지하는 센서 모듈; 및 상기 낙하 통로를 개폐하는 개폐 모듈; 을 포함하며, 상기 센서 모듈은, 상기 스프링이 낙하하는 것을 감지할 수 있는 광 센서, 및 상기 광 센서에서 발생한 감지 신호를 이용하여 제어 신호를 출력하는 처리 장치를 포함하고, 상기 개폐 모듈은, 상기 낙하 통로에 구비되며 전후 방향으로 변위하는 개폐 도어, 및 상기 개폐 도어를 전후 방향으로 변위시켜서 상기 낙하 통로를 개폐하는 구동 툴을 포함하고, 상기 제어 신호는, 상기 스프링이 낙하하여 상기 스프링이 상기 개폐 도어 상에 놓이면 출력되며, 상기 구동 툴은 상기 제어 신호를 수신하면 상기 개폐 도어를 후퇴시키고 상기 통로를 오픈시킨다.
일 실시예에 의하면, 상기 바디 모듈은, 후방 바디와, 상기 후방 바디의 전방에 위치하는 전방 바디를 포함하며, 상기 후방 바디와 상기 전방 바디 사이에 상기 낙하 통로가 구비되고, 상기 전방 바디와 상기 후방 바디의 전후 방향 사이 간격은 가변한다.
일 실시예에 의하면, 상기 개폐 모듈은 상기 후방 바디에 결합되고, 상기 개폐 도어는, 상기 통로를 클로징하는 클로징 상태와, 상기 통로를 오픈하는 오픈 상태를 갖되, 상기 클로징 상태에서 상기 오픈 상태가 될 때, 상기 개폐 도어는 상기 후방 바디 방향으로 후퇴하여 상기 후방 바디 내부로 수납된다.
일 실시예에 의하면, 상기 후방 바디의 전면에는 상기 스프링이 낙하할 때 상기 스프링의 낙하 경로를 유도하는 낙하 유도면이 형성된다.
일 실시예에 의하면, 상기 후방 바디의 전면 하단에는, 상부분에 빗면이 형성된 하단 블록이 구비되며, 상기 하단 블록의 빗면은 상기 스프링이 낙하할 때 상기 스프링이 전방으로 미끄러지도록 유도한다.
일 실시예에 의하면, 상기 개폐 도어 상면에는, 코팅면이 구비된다.
본 발명의 실시예에 의한 스프링 정렬 장치는, 제조 과정에서 컨베이어 벨트 상에 배출되는 스프링이 서로 가지런하게 정렬되도록 할 수 있다. 따라서, 스프링 사이의 엉킴이 방지될 수 있다. 따라서, 스프링 제조 및 배출 과정에서, 서로 엉킨 스프링을 분리하기 위한 인력 발생이 방지되고, 스프링의 불량 발생률을 낮출 수 있다.
도 1 은 종래 기술에 의한 스프링 제조 및 운반 형태를 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 의한 스프링 정렬 장치가 사용되는 형태를 나타낸 것이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 의한 스프링 정렬 장치의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 4 내지 7 은 본 발명의 일 실시예에 의한 스프링 정렬 장치의 작동을 순차적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 의한 스프링 정렬 장치(1)가 사용되는 형태를 나타낸 것이다. 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 의한 스프링 정렬 장치(1)의 단면 구조를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 실시예에 의한 스프링 정렬 장치(1)는, 상부에 형성된 입구(P)와, 하부에 형성된 출구(Q)를 가지며, 컨베이어 벨트(K) 상에 위치할 수 있다. 따라서, 도 2 에 도시된 바와 같이, 컨베이어 벨트 상에 스프링 정렬 장치(1)가 놓이며, 스프링 정렬 장치(1) 상의 입구(P)에 스프링(S)이 투입되고(화살표 A), 이어서 출구(Q)를 통해 배출되며(화살표 C), 컨베이어 벨트를 통해서 스프링이 운반될 수 있다.(화살표 B)
본 발명의 실시예에 의한 스프링 정렬 장치(1)는, 바디 모듈(100), 센서 모듈(200), 및 개폐 모듈(300)을 포함한다. 이하에서는 각각에 대해서 구체적으로 설명한다.
<바디 모듈(100)>
바디 모듈(100)은 다면체 형태의 부재로서 스프링 정렬 장치(1)의 몸체를 구성할 수 있다. 바디 모듈(100)은 상하 방향으로 관통된 낙하 통로(130)를 구비한다.
구체적인 실시예에 의하면, 바디 모듈(100)은, 후방 바디(110)와, 상기 후방 바디(110)의 전방에 위치하는 전방 바디(120)를 포함한다. 이하의 설명에서, 방향을 나타내는 전방과 후방에 관한 설명은, 상기 전방 바디(120)와 후방 바디(110)의 위치를 기준으로 한다.
상기 후방 바디(110)와 상기 전방 바디(120)는 서로 소정의 거리를 갖고 이격되게 배치되며, 상기 후방 바디(110)와 전방 바디(120) 사이에 상기 낙하 통로(130)가 구비될 수 있다. 상기 전방 바디(120)의 후면 상부분에는 낙하하는 스프링을 유도하는 슬로프면(122)이 형성될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 전방 바디(120)와 상기 후방 바디(110)의 전후 방향 사이 간격은 가변할 수 있다. 이에 따라서, 상기 낙하 통로(130)의 전후 방향 폭이 가변할 수 있다. 따라서, 정렬하고자 하는 스프링의 크기에 따라서, 낙하 통로(130)의 전후 방향 폭을 적절한 간격으로 선택할 수 있다.
상기 전방 바디(120)와 후방 바디(110) 사이의 위치 가변은 임의의 수단 및 방법에 의해서 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 후방 바디(110)를 기준으로 하여, 전방 바디(120)를 전후 방향으로 위치 가변시키는 소정의 위치 가변 수단(140)이 구비될 수 있다. 상기 위치 가변 수단(140)은 예컨대 전방 바디(120)와 후방 바디(110)를 서로 연결하는 위치 가변 나사를 회전 조작함으로서 상기 전방 바디(120)가 전후 방향으로 위치 가변하는 구성을 가질 수 있다.
상기 후방 바디(110)의 전면에는 낙하 유도면(112)이 구비될 수 있다. 상기 낙하 유도면(112)은, 낙하 통로(130)를 통해서 스프링이 낙하할 때 상기 스프링의 낙하 경로를 유도하는 면일 수 있다. 상기 낙하 유도면(112)은, 직립한 수직면으로 구성되거나, 또는 소정의 경사를 갖는 면일 수 있다. 실시예에 의하면, 상기 스프링이 낙하할 때, 상기 낙하 유도면(112)에 적어도 일 부분이 닿아서 스프링의 가지런한 낙하, 및/또는 상기 스프링의 낙하 과정에서의 스프링의 회전이 유도될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
상기 후방 바디(110)의 전면 하단에는, 상부분에 빗면이 형성된 슬로프 블록(114)이 구비될 수 있다. 상기 스프링이 낙하하여 출구(Q) 근처에 도달하면, 상기 스프링은 상기 슬로프 블록(114)의 빗면 상에 위치하게 된다. 상기 슬로프 블록(114)의 빗면은 상기 스프링이 낙하할 때 상기 스프링이 전방으로 미끄러지도록 유도할 수 있다.
아울러, 실시예에 의하면, 후방 바디(110)의 전면과 전방 바디(120)의 후면 사이 간격은 스프링의 외경과 유사할 수 있다. 예컨대, 스프링의 외경이 M 일 경우, 후방 바디(110)의 전면과 전방 바디(120)의 후면 사이 간격은 약 상기 M 의 1.2 배 내지 2 배 일 수 있다. 이에 따라서, 후술하는 개폐 도어(310) 상에 스프링이 낙하했을 때, 스프링의 자세가 가지런하게 정렬될 수 있다.
<센서 모듈(200)>
상기 센서 모듈(200)은 낙하하는 스프링을 감지하여, 신호를 제공하는 모듈이다.
실시예에 의하면, 상기 센서 모듈(200)은, 상기 스프링이 낙하하는 것을 감지할 수 있는 광 센서(210)를 포함할 수 있다. 아울러, 상기 센서 모듈(200)은, 상기 광 센서(210)에서 생성되는 신호를 수신하고, 처리하여 제어 신호를 발생시키는 처리 장치(220)를 포함할 수 있다.
상기 스프링이 낙하하고, 상기 스프링이 후술하는 개폐 도어(310) 상에 놓인 것을 상기 광 센서(210)가 감지하면, 상기 처리 장치(220)는 소정의 제어 신호를 발생시킬 수 있다. 상기 제어 신호는, 후술하는 구동 툴(320)에 전달되며, 상기 제어 신호를 수신한 상기 구동 툴(320)은, 상기 개폐 도어(310)를 후퇴시켜서 상기 통로를 오픈시킬 수 있다.
<개폐 모듈(300)>
개폐 모듈(300)은 상기 낙하 통로(130)를 개폐하는 모듈이다.
상기 개폐 모듈(300)은, 개폐 도어(310), 및 구동 툴(320)을 포함한다.
개폐 도어(310)는 상기 통로에 구비된다. 실시예에 의하면, 상기 개폐 도어(310)는 누운 자세의 패널일 수 있다. 상기 개폐 도어(310)는 전후 방향으로 변위하며, 개폐 도어(310)의 위치에 따라서 통로가 오픈/클로징 될 수 있다. 따라서, 실시예에 의하면, 상기 개폐 도어(310)는, 상기 통로를 클로징하는 클로징 상태와, 상기 통로를 오픈하는 오픈 상태를 가질 수 있다. 실시예에 의하면, 상기 개폐 도어(310)는 후방 바디(110)에 연결될 수 있다. 상기 클로징 상태에서 상기 오픈 상태가 될 때, 상기 개폐 도어(310)는 상기 후방 바디(110) 방향으로 후퇴하여 상기 후방 바디(110) 내부로 수납될 수 있다. 아울러, 상기 오픈 상태에서 클로징 상태가 될 때, 상기 개폐 도어(310)는 상기 전방 바디(120) 방향으로 전진하여, 개폐 도어(310)의 전방 단부가 상기 전방 바디(120)에 맞닿거나 또는 전방 바디(120)에 인접하게 위치할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 개폐 도어(310)의 상면에는 소정의 코팅면이 구비될 수 있다. 상기 코팅면은, 우레탄, 고무, 합성 수지 등의 재질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 코팅면은 개폐 도어(310) 상에 놓인 스프링과 개폐 도어(310)의 상면 사이의 마찰력을 높일 수 있다. 이에 따라서 개폐 도어(310) 상에 스프링이 놓인 상태에서 개폐 도어(310)가 후퇴하면 상기 개폐 도어(310) 상에 놓인 스프링과 코팅면 사이의 마찰에 의해서 스프링의 회전이 유도될 수 있다.
구동 툴(320)은 상기 개폐 도어(310)를 전후 방향으로 변위시켜서 상기 통로를 개폐하는 장치이다. 예컨대, 구동 툴(320)은 소정의 서보 모터일 수 있다. 단, 이에 한정하지 않는다. 구동 툴(320)은 후방 바디(110)의 일 측에 결합될 수 있다. 예컨대, 후방 바디(110)의 후측에 지그(150)가 구비되며, 상기 지그(150) 상에 상기 구동 툴(320)이 고정될 수 있다. 상기 구동 툴(320)은 후술하는 센서 모듈(200)에서 제공되는 신호에 의해서 작동할 수 있다. 즉, 센서 모듈(200)에서 제공되는 신호에 의해서 구동 툴(320)이 개폐 도어(310)를 전후 방향으로 변위시킬 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 구동 툴(320)에 의한 상기 개폐 도어(310)의 변위 속도는 사용자에 의해서 선택적으로 조절될 수 있다.
<본 발명의 작동>
이하에서는 본 발명에 의한 스프링 정렬 장치(1)의 작동에 대해서 설명한다.
도 4 내지 7 은 본 발명의 일 실시예에 의한 스프링 정렬 장치(1)의 작동을 순차적으로 나타낸 도면이다.
먼저, 도 4 에서는 상기 개폐 모듈(300)이 클로징 상태이며, 상기 낙하 통로(130)의 입구(P) 상으로 스프링이 낙하하는 상태를 나타낸 것이다. 개폐 모듈(300)의 개폐 도어(310)의 전방 단부 부분은 전방 바디(120)에 맞닿은 것으로 도시되어 있다.
이때, 앞서 설명한 바와 같이, 후방 바디(110)의 전면과 전방 바디(120)의 후면 사이 간격은 스프링의 외경과 유사할 수 있다. 이에 따라서, 개폐 도어(310) 상에 놓인 스프링의 자세가 가지런하게 될 수 있다.
도5 는 스프링이 낙하하여 스프링이 개폐 도어(310) 상에 낙하한 상태를 나타낸 것이다. 낙하한 스프링은 개폐 도어(310) 상에 안착되어 있다. 상기 도 4 및 도 5 에 도시된 상태에 걸쳐서, 스프링이 낙하하는 과정에서, 상기 센서 모듈(200)은 스프링의 낙하를 감지하며, 개폐 모듈(300)에 제어 신호를 전달한다.
도 6은 개폐 모듈(300)이 오픈 상태로 전환하고, 스프링이 낙하 통로(130)로 낙하하는 것을 도시한 것이다. 앞서 설명한 바와 같이, 구동 툴(320)은 센서 모듈(200)에서 제공된 제어 신호를 수신함에 따라서 개폐 도어(310)를 후방 바디(110) 방향으로 변위시킨다. (화살표 B1) 이에 따라서 낙하 통로(130)가 오픈되고, 스프링이 낙하 통로(130)를 통해서 낙하한다.
스프링이 개폐 도어(310) 상에 안착되어 있는 상태에서 개폐 도어(310)가 후퇴하므로, 개폐 도어(310)가 후퇴하는 과정에서, 스프링도 후퇴한다. (화살표 B2) 스프링이 후방 바디(110)의 전면에 닿아서 멈춘 상태에서, 개폐 도어(310)가 더 후퇴하고 후방 바디(110) 내에 삽입되면, 스프링의 회전이 유도된다. (화살표 B4) 즉, 개폐 도어(310)의 후퇴는 스프링의 후퇴 및 후방 바디(110) 전방의 낙하 유도면(112) 사이의 밀착과 스프링의 회전을 함께 유도한다. 따라서, 스프링은 낙하 통로(130)를 낙하하는 과정에서 회전한다.
도 7 은 스프링이 슬로프 블록(114)을 거쳐서 출구(Q)를 통해 배출되는 것을 나타낸 것이다. 앞서 설명한 바와 같이, 스프링은 회전하고 있으며, 상기 회전 방향은 슬로프 블록(114) 상의 빗면에 닿았을 때, 빗면을 따라서 미끄러져 내려오는 방향이다. 따라서, 스프링은 슬로프 블록(114)의 빗면 상에서 구름 운동하며 자연스럽게 출구(Q)를 통해서 배출된다. 이때, 슬로프 블록(114)의 빗면을 따라서 구름 운동하는 방향(화살표 C2)은 출구(Q) 아래에 위치하는 컨베이어 벨트의 이송 방향(화살표 C3)과 같다. 따라서, 스프링이 자연스럽게 컨베이어 벨트의 이송 방향과 동일한 방향으로 구름 운동하며 배출된다. (화살표 C4) 따라서, 컨베이어 벨트와 스프링 사이의 충돌 및 마찰이 감소하며, 컨베이어 벨트 상에 스프링이 가지런하게 정렬되게 된다. 한편, 이 과정에서, 개폐 도어(310)는 클로징 상태로 복귀한다. (화살표 C1)
상기 스프링의 낙하 과정에 대한 설명에서 파악되는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 스프링 정렬 장치(1)는, 낙하하는 스프링이 가지런하게 정렬되도록 할 수 있다. 특히, 스프링의 낙하 위치, 자세를 균일하게 할 수 있다.
따라서, 낙하하는 스프링 사이의 엉킴이 방지될 수 있다. 따라서, 스프링 제조 및 배출 과정에서, 서로 엉킨 스프링을 분리하기 위한 인력 발생이 방지되고, 스프링의 불량 발생률을 낮출 수 있다.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
1: 스프링 정렬 장치
100: 바디 모듈
110: 후방 바디
112: 낙하 유도면
114: 하단 블록
120: 전방 바디
122: 슬로프면
130: 낙하 통로
140: 위치 가변 수단
150: 지그
200: 센서 모듈
210: 광 센서
220: 처리 장치
300: 개폐 모듈
310: 개폐 도어
320: 구동 툴

Claims (6)

  1. 낙하 통로가 형성된 바디 모듈;
    상기 낙하 통로를 통과하는 스프링을 감지하는 센서 모듈; 및
    상기 낙하 통로를 개폐하는 개폐 모듈; 을 포함하며,
    상기 센서 모듈은,
    상기 스프링이 낙하하는 것을 감지할 수 있는 광 센서, 및
    상기 광 센서에서 발생한 감지 신호를 이용하여 제어 신호를 출력하는 처리 장치를 포함하고,
    상기 개폐 모듈은,
    상기 낙하 통로에 구비되며 전후 방향으로 변위하는 개폐 도어, 및
    상기 개폐 도어를 전후 방향으로 변위시켜서 상기 낙하 통로를 개폐하는 구동 툴을 포함하고,
    상기 제어 신호는,
    상기 스프링이 낙하하여 상기 스프링이 상기 개폐 도어 상에 놓이면 출력되며,
    상기 구동 툴은 상기 제어 신호를 수신하면 상기 개폐 도어를 후퇴시키고 상기 통로를 오픈시키는 스프링 정렬 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바디 모듈은,
    후방 바디와, 상기 후방 바디의 전방에 위치하는 전방 바디를 포함하며,
    상기 후방 바디와 상기 전방 바디 사이에 상기 낙하 통로가 구비되고,
    상기 전방 바디와 상기 후방 바디의 전후 방향 사이 간격은 가변하는 스프링 정렬 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 개폐 모듈은 상기 후방 바디에 결합되고,
    상기 개폐 도어는,
    상기 통로를 클로징하는 클로징 상태와, 상기 통로를 오픈하는 오픈 상태를 갖되,
    상기 클로징 상태에서 상기 오픈 상태가 될 때, 상기 개폐 도어는 상기 후방 바디 방향으로 후퇴하여 상기 후방 바디 내부로 수납되는 스프링 정렬 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 후방 바디의 전면에는 상기 스프링이 낙하할 때 상기 스프링의 낙하 경로를 유도하는 낙하 유도면이 형성되는 스프링 정렬 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 후방 바디의 전면 하단에는,
    상부분에 빗면이 형성된 하단 블록이 구비되며,
    상기 하단 블록의 빗면은 상기 스프링이 낙하할 때 상기 스프링이 전방으로 미끄러지도록 유도하는 스프링 정렬 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 개폐 도어 상면에는,
    소정의 마찰력을 갖는 코팅면이 구비되는 스프링 정렬 장치.
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