KR890007757Y1 - 높이 회전감지식 나사 체결장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

높이 회전감지식 나사 체결장치

제1도는 본 고안의 나사체결장치에 대한 분해사시도.

제2도는 본 고안의 나사 체결장치의 조립상태 단면도.

제3도는 본 고안의 저면 상태로.

제4(a),제4(b),제4(c)도는 본 고안에 따른 나사체결상태에 대한 각각의 검출신호도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 드라이버 2 : 고정판

4, 18 : 광센서 6 : 드라이버의 팁

7, 8 : 링 9, 22 : 압축스프링

10 : 반월 캠 11 : 감지회로

13 : 감지봉 14 : 차단부

15 : 받침판 21 : 팁 고정부

30 : 나사체결장치

본 고안은 자동으로 나사(Screw)을 체결하는 작업에서 나사의 체결상태가 불완전하거나, 나사 헛돔 및 나사가 없는 상태를 검출하기에 적당한 구조를 이루어진 높이, 회전 감지식나사체결장치에 관한 것이다.

자동나사체결장치에 있어서는 나사의 체결상태 확인을 드라이버 기계가 자체적으로 확인하는 검사기능이 필요하고, 나사의 체결기능과 이상상태의 검지기능이 정상적으로동작할 때 나사의 자동체결공정을 원활하게 수행 할수 있었다.

종래의 나사의 이상체결상태 감지방법 중 전동드라이버의 경우에는 구동모터의 전류치를 검출기준치와 비교하여 그 비교값으로 나사체결 완료여부 및 나사헛돔을 검출하였다. 그리고 에어드라이버의 경우에는 체결완료신호가 전기적으로 검출되어 그 검출신호로써 나사의 이상체결상태를 판독 하였다.

이러한 종래의 이상체결상태 감지 방법 중 전동드라이버의 방법을 좀더 상세히 설명하면, 체결토오크이 세기와 모터 구동전류치는 비례함으로 나사체결 완료시에 드라이버의 팁은 정지한 상태에서 모터는 구동하려는 힘에 의해 토오크가 급상승하게된다.

따라서 토오크가 급상승하면 구동모터의 전류치 역시 급상승하는 것을 이용하여구동모터의 전류치가 소정의 전류치를 넘어설때 즉 소정의 체결토오크가 감지되면 나사체결이 완료되었다고 판단하고 소정 시간내에 체결초오크가 검출되지 않을 경우 나사가 없거나 나사가 헛된다고 판단하게 되었다.

이 경우에 토오크가 기준되므로 피체결물의 이상상태(체결구멍이 작거나, 이물질이 혼입된 상태등)에서 나사체결이 완료되지는 않았으나 체결완료시 발생하는 초오크 이상의 토오크가 발생할 수 있어 불완전 체결상태를 체결완료상태로 간주하는 문제점이 있었다.

종래의 불완전한 나사체결현상을 해결하면서 나서헛돔이나 나사없을 상태로 확인할 수 있도록 드라이버의 팁에 반원캡을 설치하여 광센서에서 드라이버 팁의 회전을 감지하고, 드라이버의 고정판에 수직이동되는 감지봉을 설치하여 광센서에서 체결물의높이를 검출하여 높이 감지 최대한계시간과 높이 감지후 회전감지 최대한계시간 이후의 드리이버 회전 여부로 나사의 정상체결여부를 판단케하여서 나사의 체결상태가 확실해짐에 따른 신뢰도의 향상과 나사체결기의 가동율을 향상시킬 수 있는 것으로 이를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 나사체결장치에 대한 분해사시도이고, 제2도는 조립상태 단면도인 것으로 드라이버(1)에 삽입공이 중앙으로 뚫리면서 절개되고 절개시킨 곳에서 볼트 삽입할수 있게 형성한 고정판(2)의 저면일측에 브타켓트(3)를 고정하여 이곳에 드라이버 팁 회전 검출용 광센서(4)를 볼트 및 너트(5)로 설치고정한다.

드라이버(1)에 고정하는 고정판(2)의 타측에 감지봉(13)을 설치하되 감지봉의 중간으로 압축스프링(22)을 끼우고 하단으로는 조절볼트(12)에 의해 조립걸이를 변경하여 높이 감지거리는 조절할 수 있는 감지헤드(11)를 체결하고 이러한 감지봉(13)을 고정판(2)에 설치할때, 광차단용 차단부(14)를 후술하는 광센서 위치의 감지봉(13)에 설치한 다음 감지봉(13)이 이탈하지 않도록 고정판(2) 상부로 돌출되는 부분에 괘지링을 조립한다.

상기의 조립구성에서 높이검출용 광센서(18)을 고정판(2)과 받침판(25) 사이에 설치하여 볼트 너트(16)로 고정하고 받침판(15)에는 감지봉(13)이 삽입되는 통공을 뚫어서 감지봉이 고정판과 받침판에서 상하 이동하게 하고 압축스프링(22)의 탄성력이 이곳에 작용된다.

상기 구성에서 높이 감지용 광센서(18)에서는 나사가 완전한 상태로 체결될 때까지의 높이(H)가 설정되어 최대 한계시간(T1)을 설정하고 회전감지용 광센서(4)는 반월캠(10)에 의해 펄스형 회전감지 출력을 발생하게되며 나사가 정상적으로 완전 고정되는 상태 이후의 회전감지 최대 한계 시간(T₂)를 설정한다.

이러한 구성으로 이루어진 본 고안은, 두개의 피체결물(23) (24)에 일치한 구멍으로 나사(25)가 공급된 상태에서 자동 나사체결기로 이동된다.

이동된 피세결물(23) (24)의 나사(25)에 나사체결기의 드라이버 팁(6)이 끼워지고 감지봉(13)의 헤드(11)가 제2도의 가상선과 같은 상태로 피체결물(24)과 접촉하게 된다.

상기의 상태에서 자동나사체결기에 전원을 인가하면 드라이버 팁(6)이 회전하면서 드라이버(1)가 "H"길이 로 하강하여 나사(25)는 피제결물(23) (24)을 조인다.

이 상태에서 감지봉(13)을 상기의 "H"길이로 밀려나 상단의 차단부(14)가 높이감지용광센서(18) 사이로 들어가 광센서 출력을 차단하게되고 드라이버 팁(6)이 회전할때 반월캡(10)의 반월현상이 회전감지용 광센서(4)에 들어가 출력을 차단하고 나오는 펄스형 출력을 형성하게 되며 팁이 정지할 때에는 일정한 신호를 발생시키는 작용을 하고 이작용은 나사의 체결상태를 감지하게 된다.

상기의 작용에서 나사의 체결상태가 정상적인 경우에는 제4(a)도와 같이 체결시작부터 소정시간 T₁내에 높이 감지용광센서(18)가 감지되고 곧이어 회전감지최대 한개시간(T₂)내에 펄스형 출력이 일정한 형태로 감지될때 나사는 안정하게 체결된 상태이다.

상기의 작용에서 피체결판(24)의 구멍이 작거나 이 물질이 혼입되었을 경우에는 제4(a)도와 같이 드라이버 팁(6)이 하강하지 못해 체결시작부터 높이감지 최대한계 시간(T₁)내에 높이 감지용 센서(18)가 감지되지 못하고 소정의 시간을 지연시켜 미체결로 간주하게 된다.

상기 작용에서 나사(25)가 없거나 헛돌 경우에는 제4(a)도와 같이 들라이버 팁(6)이 하강하여 높이 감지최대 한계시간(T₁) 내에 높이 감지용 광센서(18)가 감지되지만 감지된 후 소정의 회전감지 최대 한계시간(T₂)을 지난이후에도 계속적으로 드라이버 팁(6)이 회전하여 펄스형 회전 감지출력의 발생을 회전감지용 광센서(4)가 감지검출하게되어 불완전한 체결로 간주하게 된다.

이상에서와 같이본 고안은 나사의 체결 길이에 대한 시간을 설정하여 그 시간내에 센서가 감지되지 못할 때와 높이감지후 회전감지 최대 한계시간 즉 나사가 꽉조여 지는 시간을 넘은 상태에서도 펄스형 감지신호가 광센서에 감지될때를 판독하여 나사의 안정된 체결 상태와 불안정한 체결상태 및 나사의 헛들을 상태를 확인할수 있어 나사의 체결완료 감지기능에 대한 신뢰도가 좋아져 나사 체결기의 가등율을 향상은 물론 제품이 품질도 향상되고 특히 나사체결감지 기능에 대한 기술이 향상되는 이점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 자동나사 체결기의 나사 체결장치(30)를 형성함에 있어서, 드라이버(1)의 고정판(2)에 수직하게 설치한 감지봉(13)의 차단부(14)가 받침판(15)에 고정된 광센서(18)를 차단하기 까지의 이동폭을 나사(25) 체결높이(H)로 하는 높이감지 최대한계시간(T₁)과 드리어버 팁(6)의 반월캠(10)의 고정판(2)의 공센서(16)에 의한 펄스형 회전감지 출력을 포함하여 회전감지 최대한계시간(T₂)이후의 드라이버 팁(6) 회전여부로 정상체결 상태를 감지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 높이회전 감지식 나사체결장치.
2. 제1항에 있어서, 반월캠(10)을 팁(6)에 끼우는 압축스프링(9)과 링(7)의 고정으로 드라이버 팁 고정부(21)에 탄성압착시키며 차단부가 형성된 감지봉(13)에는 압축스프링(22)과 체결높이조절용 감지헤드(11)를 조립시켜 광센서(18)의 받침판(15)과 고정판(2)에서 상하 탄력이동하게 구성한 것을 특징으로 하는 높이, 회전 감지식 나사체결장치.