KR940010895B1 - 나사부품의 공급체결방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

나사부품의 공급체결방법 및 장치

[도면의 간단한 설명]

제 1 도는 실시예 장치의 종단면도.

제 2 도는 제 1 도의 (2)-(2)단면도.

제 3 도는 제 1 도의 (3)-(3)단면도.

제 4 도는 제 1 도에 표시되는 지지부재의 일부를 절단한 단면도.

제 5 도는 부품공급관의 끝부분의 종단면도.

제 6 도 및 제 7 도는 지지부재의 평면도.

제 8 도는 제 1 도에 표시되는 장치의 변형예를 표시하는 종단면도.

제 9 도는 제 8 도에 표시되는 지지부재의 평면도.

제 10 도는 부품공급관의 끝부분의 종단면도이다.

제 11 도는 다른 실시예 장치의 종단면도.

제 12 도는 제 11 도의 (2)-(2)단면도.

제 13 도는 제 11 도의 (3)-(3)단면도.

제 14 도는 제 11 도에 표시되는 지지부재의 일부를 절단한 평면도.

제 15 도는 부품공급관의 끝부분의 종단면도.

제 16 도, 제 17 도는 지지부재의 평면도.

제 18 도는 제 11 도에 표시되는 장치의 변형예를 표시하는 종단면도.

제 19 도는 제 18 도에 표시되는 지지부재의 평면도.

제 20 도는 부품공급관의 끝부분의 종단면도.

제 21 도는 또다른 실시예를 표시하는 종단면도.

제 22 도는 제 21 도의 (2)-(2)단면도.

제 23 도는 제 21 도에 표시되는 일시 걸림장치의 평면도.

제 24 도는 제 23 도의 (4)-(4)단면도.

제 25 도 및 제 27 도는 볼트의 평면도.

제 26 도는 제 25 도에 표시되는 볼트의 단면도.

제 28 도-제 32, 제 34 도-제 36 도는, 제 21 도에 표시되는 장치의 변형예를 표시하는 종단면도.

제 33 도는 제 32 도에 표시되는 이송척의 단면도이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 볼트 및 너트 등의 나사부품을 공급함과 동시에 체결하는 것에 관한 것으로, 일반적으로 사용되고 있는 너트런너(nut runner) 혹은 볼트런너(bolt runner)를 자동기로서 실용화하려고 하는 것이다.

[배경의 기술]

종래의 기술로서는 결합헤드가 있는 회전진퇴식(回轉進退式)의 공급로드(供給 rord)가 설치되고, 그 로드의 중심선까지 이동하여 온 나사부품을 일시적으로 걸어주는 기구를 설치하여, 이 걸림상태에 있는 부품을 향하여 공급로드를 진출시켜 결합헤드에 부품을 지지하여, 목적하는 곳, 즉 나사구멍 또는 볼트 등의 상대방에 공급하여 동시에 체결하고 있다. 상기와 같은 종래의 기술에서는, 부품을 공급로드의 중심선상의 정확한 위치에 공급하는 것과, 부품을 확실히 일시 걸어주는 것을, 단일기구로 실행하지 않으면 안되기 때문에, 그 기구 자체의 정밀도가 높은 것으로 공급해야 하며, 또 조금이라도 정도(精度)가 저하하면, 결합헤드와 부품의 결합이 정상적으로 이루어지지 않기 때문에, 부품이 탈락하거나 하는 문제가 있으며, 여기에서 가장 중시되는 것은, 이와같은 걸림기구로 인하여 좁은 장소에의 나사부품의 공급을 할 수 없다고 하는 점이다. 또, 공급로드의 중심선상에 부품을 일시 걸어두려면, 일시걸림기구의 설치장소가 크게 제약을 받기로하고, 결합헤드의 상당히 전방의 위치에 동 기구를 설치할 필요가 있기 때문에, 장치 전체의 길이가 길어지는 형태로 되어버리는 문제가 있다. 그리고, 더욱 중요한 점은, 나사부품의 본체 부분이 반구형(半球形)을 하고 있는 경우에는, 종래예와 같은 사고방식으로는 지지할 수 없다고 하는 것이다.

[발명의 개시]

본 발명은, 위에서 기술한 문제를 해결하기 위하여 제공된 것으로, 이 발명의 한가지 형태에서는, 진퇴운동을 하는 부품의 지지부재가 부품 공급통로의 끝부분에서 나사부품을 지지하고, 그 후에 부품의 중심선이 회전식 공급로드의 중심선과 일치하는 위치까지 지지부재를 후퇴시켜, 공급로드의 결합헤드가 하강하여 부품에 결합하는 것과 거의 동시에, 지지부재를 더욱 후퇴시켜, 공급로드가 진출하도록 한 것을 특징으로 하고, 부품의 지지단계, 부품의 위치결정단계, 부품에 대한 결합헤드의 결합단계, 이 단계와 거의 동시에 이루어지는 지지부재의 퇴피(退避)단계, 및 공급로드의 진출과 회전체결의 단계등의 작용이 이루어진다. 나사부품의 지지부재를 진출가능한 상태로 설치하고, 이 진퇴중심선상, 또는 그 근처에 부품공급관의 끝부분을 설치하여, 전기한 진퇴중심선과 직교하는 방향에 결합헤드가 있는 회전진퇴식의 공급로드를 설치할 수가 있다. 지지부재의 앞쪽 끝에 부품의 지지수단을 부여할 수가 있다. 이 발명의 또 한가지 형태는, 진퇴운동을 하는 부품의 지지부재가 부품공급통로의 끝부분 또는 그 근방에서 나사부품을 지지하며, 그 후에 부품의 중심선과 회전식 공급로드의 중심선이 일치하는 위치까지 지지부재를 진출시키고, 공급로드의 결합헤드가 진출하여 부품에 결합하는 것과 거의 동시에 지지부재를 후퇴시켜 공급로드가 진출하도록 한 것을 특징으로 하고, 부품의 지지단계, 지지부재 진출 후의 부품의 위치결정단계, 부품에 대한 결합헤드의 결합단계, 이 단계와 거의 동시에 이루어지는 지지부재의 진퇴단계, 및 공급로드의 진출과 회전체결의 단계등의 작용이 이루어진다.

이러한 방법은, 나사부품의 지지부재를 진퇴가능한 상태로 설치하고, 지지부재를 부품공급관의 끝부분 근처에 오도록 그 부재의 위치를 설정하여, 지지부재의 진퇴중심과 직교하는 방향에 결합헤드가 있는 회전진퇴식의 공급로드를 설치한 장치에 의해 실행할 수가 있다.

또 지지부재에 부품의 지지수단을 부여할 수가 있다.

이 발명의 다른 형태는, 아웃축(out shaft)의 앞쪽 끝부분에서 나사부품을 지지하여 목적하는 곳까지 이송하고, 그후에 아웃축내의 인너축(inner shaft)을 진출시키는 동시에 회전시켜, 상대방부재에 나사부품을 비틀어 넣는 것을 특징으로 하는 방법이고, 나사부품의 지지 및 이송을 아웃축에서 달성하며, 그후 또는 그것에 연속한 나사부품의 체결을 인너축에서 행하고 있다.

이러한 방법은 아웃축과 그 내부에 삽입한 인너축으로 공급로드를 구성하고, 아웃축의 앞쪽 끝부분에 나사부품의 지지부를 설치하여, 인너축이 아웃축내에서 축방향 및 회전방향으로 상대운동을 할 수 있도록 구성하여, 인너축의 앞쪽 끝부분에 나사부품에 대한 결합부를 설치한 장치에 의해 실행할 수가 있다. 지지부에 척(chuck)기구를 설치하여, 이것에 의하여 아웃축에서의 부품지지가 이루어지도록 할 수가 있다.

지지부에 자력(磁力)에 의한 흡착력이 부여되어 아웃축에 의한 부품지지가 자력으로 이루어지도록 할 수가 있다.

결합부가 나사부품에 설치되어 있는 구멍과 합치하는 형상으로 되어, 이것에 의하여 회전력과 추력(推力)이 전달되도록 할 수가 있다.

결합부가 나사부품을 수용하는 복스형상으로 되고, 그와 마찬가지로 회전력과 추력이 전달되도록 할 수가 있다.

[양호한 실시예의 상세한 설명]

먼저, 제 1 도-제 4 도 실시예에 대하여 설명하면, 이 실시예에서 대상으로 하고 있는 부품은 볼트(1)이고, 부호 2는 볼트머리를, 또 부호 3은 볼트몸체를 표시하고 있다.

회전진퇴식의 공급로드(4)는 결합헤드(5)가 있고, 거기에 부착되어 있는 결합구멍(6)에 볼트의 머리(2)가 정확하게 일치하여 들어갈 수 있도록 되어 있다. 예켠대, 도면에 표시한 실시예의 경우는 볼트머리(2)가 6각형이므로 결합구멍(6)도 그와 같은 모양으로 되어 있다. 또 도시의 경우에는, 결합구멍(6)이 아랫방향으로 개방되어 있기 때문에 볼트(1)의 하락방지를 위해서 결합구멍(6)의 윗면에 영구자석(7)이 부착되어 있다.

공급로드(4)는 압축공기식 회전모터(8)에 의해 회전구동이 이루어지도록 되어 있고, 회전모터(8)에 결합된 접동편(摺動片)(9)은 가이드레일(10)을 따라서 진퇴운동을 한다. 제 2 도로 알 수 있듯이, 가이드레일(10)에는 도브테일홈(dovetail groove)(11)이 형성되어 있고, 여기에 접동편(9)이 합치되어 있다.

이 가이드레일(10)은 정지부재(12)에 설치된 고정판(13)에 용접되어 있다. 부품공급통로(14)가 있는 부품공급관(15)이 공급로드(4)의 스트로크방향과 예각(θ)을 이루는 방향에 설치되어 있다. 부품공급관(15)은 도면에 표시한 바와 같이 가이드레일(10)의 하부에 용접된 것이고, 상단에는 유연한 합성수지로 만들어진 공급호스(16)가 접속되고, 하단에는 경사방향으로 절단된 공급구멍(17)이 설치되어 있다.

가이드레일(10)에는 단면자 형상(제 3 도 참조)의 브라켓(18)이 용접되고, 거기에서 아래쪽으로 뻗어있는 부착판(19)에 가이드관(20)이 용접되어 있다. 가이드관(20)에는, 막대형상으로 된 부품의 지지부재(21)가 자유롭게 움직일 수 있도록 삽입되어 있고, 이 지지부재(21)의 진퇴중심선은 공급로드(4)의 그것과 직교하고 있다.

지지부재(21)의 진퇴중심선상, 또는 그 근방에 공급구멍(17)이 배치되어 있고, 이 공급구멍(17)은 공급로드(4)의 진퇴중심선으로부터 적당한 거리를 두고 부착되어 있다.

지지부재(21)에는 부품을 지지하는 장치로 영구자석(22)이 고정되어 있다. 영구자석(22)은 제 4 도에서 보듯이, 지지부재(21)의 선단이 단면 U자 형상의 오목(凹)부(23)로 되어 있고, 그 안쪽 깊숙한 곳에 매설(埋設)된 것과 같은 상태로 고정되어 있다. 가이드관(20)에는 에어실린더(24)가 결합되고, 그 피스톤로드(25)가 지지부재(21)에 연결되어 있다. 에어실린더(24)는 지지부재(21)에 세가지의 위치를 부여하는 기능이 있으며, 그 첫째가, 오목부(23)가 공급구멍(17)이 있는 곳에서 대기하고 있는, 2점쇄선으로 표시되는 위치, 그리고 두 번째는, 볼트(1)의 중심선과 공급로드(4)의 중심선이 일치되도록 하는, 실선으로 표시되는 위치, 세 번째는, 공급로드(4)의 진퇴에 방해되지 않도록 하기 위한 퇴피위치이다.

떠 메인실린더(26)는 고정판(13)에 설치되고, 그 피스톤로드(27)가 회전모터(8)에 결합되어 있으며, 또, 도면표시의 회전모터(8)는 압축공기로 구동되는 것으로, 그때문에 공기호스(28)가 접속되어 있다. 공기호스(28)는 회전모터(8)의 진퇴에 대응할 수 있도록 길이에 여유가 있으며, 또, 유연성이 있다. 또, 도면에는 표시하지 않았지만, 영구자석(22) 대신에 전자코일을 사용하여 지지부재(21)를 자화(磁化)시키는 방법도 있다.

다음에 이 실시예의 작동을 설명하면, 지지부재(21)는 2점쇄선으로 표시되듯이 그 오목부(23)가 공급구멍(17)이 있는 곳에서 자리를 잡음으로써, 오목부(23)와 오목부(23)에 대향하고 있는 부품공급관(15)의 내면부(29)가 통로면적을 좁히고 있는 상태로 되어, 그 결과 볼트(1)의 몸체(3)는 통과할 수 있지만, 볼트머리(2)는 통과할 수 없게 되어 있다.

이와같은 대기상태인 곳으로 볼트(1)가 부품공급통로(14)를 지나서 오면, 볼트몸체(3)가 오목부(23)를 통과하려고 하지만, 이때 영구자석(22)이 우축으로 끌어 당기므로, 볼트머리(2)의 아랫면이 지지부재(21)의 윗면이 밀착하여, 제 1 도에서 2점쇄선으로 도시하는 바와 같이 지지부재(21)와 볼트(1)의 상대위치가 확정되어, 바른 지지상태로 된다.

그후, 에어실린더(24)의 작동에 의하여, 볼트(1)의 중심선과 공급로드(4)의 중심선이 같은 선상에 있게되는 실선위치까지 지지부재(21)가 후퇴하여, 공급로드(4)의 진출을 기다리는 상태가 된다.

그 다음에, 공급로드(4)가 회전하면서 진출하여 오면 결합헤드(5)의 결합구멍(6)이 볼트(1)의 볼트머리(2)와 합치하여, 이것과 거의 같은 시기에 지지부재(21)를 더욱 후퇴시키면 공급로드(4)(결합헤드(5))는 지지부재(21)를 간섭하지 않고 전진하여서, 목적하는 곳의 나사구멍(도면에 표시하지 않음)에 볼트몸체(3)를 비틀어 넣어 체결이 이루어진다.

전기한 거의 같은 시기라고 하는 것은 볼트머리(2)의 일부가 결합구멍(6)에 들어가는 위치에서 완전히 들어가 버리는 위치까지의 어떤 시간적인 간격을 의미하는 것이라도 이해되어야 할 것이다.

또 본 발명은 부품의 송출방향이 상하 좌우의 어느 방향이어도 좋지만, 공기를 이용하여 부품을 윗쪽으로 공급하는 경우에는, 제 10 도와 같은 낙하방지용 영구자석(30)을 부품공급관(15)의 끝부분에 설치해 두면, 보다 확실한 작동을 얻을 수 있다.

다음에 제 5 도-제 7 도의 실시예에 대하여 설명하면, 여기에서 지지부재(21)를 공급구멍(17)이 있는 곳에서 대기시키는 것이 아니고, 볼트(1)를 공급구멍(17)의 끝부분에 정지시켜 두고, 그것을 지지부재(21)가 집어오는 형식으로 되어 있다. 즉, 부품공급관(15)의 하단에 정지판(31)이 부착되고, 볼트(1)의 직립(直立)상태를 얻기 위한 영구자석(32)이 부품공급관(15)의 외측면에 고정되어 있다. 공급된 볼트(1)를 바르고 직립시키기 위하여, 부품공급관(15)의 내면에는 굴곡면(33)이 형성되어 있다.

지지수단(21)으로는 제 6 도에 표시되듯이, 에어실린더의 피스톤로드(25)에 붙어있는, 판스프링으로 제작한 편자형(U자형) 클램프(34)로 구성되어 있어, 제 5 도와 같은 상태로 대기하고 있는 볼트(1)의 볼트몸체(3)를 클램프(34)로 탄성적으로 잡게 되며, 그 후는 전기의 실시예와 같은 작동을 하는 것이다. 클램프(34) 대신에 제 7 도에 표시된 것과 같은 척(35)으로 할 수도 있고, 이 경우 피스톤로드(25)의 선단에 기판(36)이 고정되며, 기판(36)에 한쌍의 조(jaw)(37), (38)가 고정핀(39), (40)에 의해 부착되어, 한쌍의 조(37), (38)에 의해서 볼트몸체(3)를 잡게되어 있다.

조(37), (38)의 뒤쪽 양 끝의 사이에는 코일스프링(41)이 있어서, 볼트몸체(3)를 탄력적으로 누르면서 잡게되어 있다. 이 동작은 제 6 도의 것과 같다.

다음에 제 8 도와 제 9 도에서 플랜지(42)가 있는 너트(43)의 경우를 설명하면, 부품공급관(15)이 거의 수평방향으로 설치되어 있어서, 부품공급관(15)에서 공급된 너트(43)가 부품공급관(15) 끝부분의 근처에서 대기상태로 있는 지지부재(21)로 이송되는 형식으로 되어 있다.

지지부재(21)의 선단부는 플랜지(42)를 받아들이기 위한 단부(44)가 형성되어 있으며, 원형의 플랜지(42)의 위치결정을 정확하게 하기 위하여 원호부(45)(제 9 도 참조)가 설치되어 있다.

그리고 단부(44)에는 영구자석(46)이 부착되어 있다. 또, 결합헤드(5)가 접근할 수 있도록 또하나의 단부(47)가 설치되어 있다.

또, 부품공급관(15)은 가이드레일(10)에 브라켓(48)을 개재하여 용접되어 있다. 지지부재(21)는 실선으로 표시한 위치에서 대기하고 있으며, 그곳에서 부품공급관(15)으로부터의 너트(43)가 이송되면, 원호부(45)와 영구자석(46)에 의해 너트(43)가 자리를 잡게 되며, 그 후의 동작은 제 1 도에서의 작동과 같은 방법으로 이루어진다.

본 발명에 의하면, 공급로드(4)의 중심선으로부터 떨어진 곳에서 지지부재가 부품을 지지하게 되므로, 공급로드(4)의 중심선상에서 지지해야 할 필요가 없으며, 부품의 지지가 극히 정확하고 또한 원활히 이루어진다.

이와같이 하여 지지된 후에, 공급로드(4)의 중심선과 일치되는 위치까지 지지부재를 후퇴시키는 것이기 때문에 전기한 중심축의 일치상태를 정확히 구할 수가 있고, 결합헤드(5)와 부품과의 결합이 원활히 이루어진다. 그러므로 이 결합과 거의 같은 시기에 지지부재가 퇴피하게 되므로, 공급로드(4)는 지장없이 진출할수 있다.

위에서 기술한 것과 같은 각 동작이 일련적으로 실시됨으로서, 정도(精度)상의 문제에서 오는 부품의 탈락 등이 없고, 신뢰성이 높은 방법이 실현되는 것이다. 지지부재의 진퇴중심선상에, 또는 그 근처에서 부품공급관의 끝부분이 개방되어 있기 때문에, 공급로드의 중심선에서 벗어난 곳에서 확실하게 부품을 받을 수 있는 구조를 얻을 수 있다. 지지부재와 공급로드의 중심선이 직교관계가 되도록 설치되어 있기 때문에, 부품과 결합헤드와의 합치가 공급로드의 진출과정에서 정확하게 이루어질 수 있게 된다.

공급로드의 중심선에서 떨어진 곳에서 부품을 받는 형식이기 때문에, 지지부재의 선단에 공급되는 부품을 지지하는 수단으로는, 부품의 크기나 중량 등에 따른 여러 가지 구조를 채용할 수가 있게 되고, 양호한 작동을 실현하는 데에 가장 적합하다.

제 11 도-제 14 도의 실시예에 대하여 설명하면, 이 실시예에서 대상으로 삼고있는 부품의 볼트(1)이고, 부호(2)는 볼트머리를, 또 (3)은 볼트몸체를 표시하고 있다. 회전진퇴식의 공급로드(4)는 결합헤드(5)가 있으며, 이 결합헤드(5)에 있는 결합구멍(6)에 볼트의 볼트머리(2)가 정확하게 합치되도록 되어 있다. 예컨대, 도면에 표시한 예의 경우에는, 볼트(1)의 볼트머리(2)는 6각형이기 때문에, 결합구멍(6)도 볼트머리(2)와 같은 모양으로 되어 있다. 또, 도면에 표시한 예의 경우에는 결합구멍(6)이 하향으로 개방되어 있기 때문에, 볼트(1)의 낙하를 방지하기 위하여 결합구멍(6)의 윗면에 영구자석(7)이 부착되어 있다.

공급로드(4)는 압축공기식 회전모터(8)에 의해 회전구동이 이루어지도록 되어 있고, 회전모터(8)에 결합된 접동편(9)은 가이드레일(10)을 따라서 진퇴한다.

제 12 도로 알 수 있듯이, 가이드테일(10)에는 도브테일홈(11)이 형성되어 있고, 여기에 접동편(9)이 합치되어 있다.

이 가이드레일(10)은, 정지부재(12)에 설치된 고정판(13)에 용접되어 있다. 부품 공급통로(14)가 있는 부품공급관(15)이 공급로드(4)의 행정방향과 예각을 이루면서 설치되어 있다. 부품공급관(15)은 도면에 표시된 바와 같이, 가이드레일(10)의 하부에 용접되어 있으며, 상단에는 유연한 합성수지로 만들어진 공급호스(16)가 접속되고, 하단에는 경사방향으로 절단된 공급구멍(17)이 설치되어 있다.

가이드레일(10)에는 단면자 형상(제 13 도 참조)의 브라켓(18)이 용접되고, 거기에서 아래로 뻗어 있는 부착판(19)에 가이드관(20)이 용접되어 있다. 가이드관(20)은 에어실린더(24)가 고정되어 있고, 그 피스톤로드(25)에 지지부재(21)가 결합되어 있으며, 이 지지부재(21)의 진퇴중심선은 공급로드(4)의 중심선과 직교하고 있다.

지지부재(21)의 진퇴중심선 근방에 부품공급관(15)의 공급구멍(17)이 배치되어 있고, 이 공급구멍(17)은 공급로드(4)의 진퇴중심선으로부터 적당한 거리를 두고 설치되어 있다.

지지부재(21)에는 부품을 지지하는 수단으로서, 영구자석(22)이 고정되어 있다. 영구자석(22)은 제 14 도로 알 수 있듯이, 지지부재(21)의 선단이 단면 U자 형상의 오목부(23)로 되고, 그 안쪽 깊숙한 곳에 매설된 것과 같은 상태로 고정되어 있다.

에어실린더(24)는 지지부재(21)에 2개의 위치를 부여하는 기능이 있으며, 그 하나는, 오목부(23)가 공급구멍(17) 가까이에, 즉, 부품공급관(15)의 단부 근방에서 대기하고 있는, 실선으로 표시되는 위치, 두 번째는, 볼트(1)의 중심선과 공급로드(4)의 중심선이 일치하는 위치인, 2점쇄선으로 표시되는 위치이다. 또, 메인실린더(26)는 고정판(13)에 설치되고, 그 피스톤로드(27)가 회전모터(8)에 결합되어 있으며, 또, 도면에 표시한 회전모터(8)는 압축공기로 구동되는 것으로, 그 때문에 공기호스(28)가 접속되어 있다.

공기호스(28)는 회전모터(8)의 진퇴에 대응할 수 있도록 길이에 여유가 있으며, 또 유연성이있다.

또, 도면에는 표시하지 않았지만, 영구자석(22) 대신에 전자코일을 사용하여, 지지부재(21)를 자화시키는 방법도 있다.

다음에, 이 실시예의 작동을 설명하면, 지지부재(21)는 그 오목부(23)가 공급구멍(17)과 인접하는 실선위치에서 볼트(1)의 몸체(3)는 통과할 수 있지만, 볼트머리(2)는 통과하지 못하게 되어 있다.

이와같이 대기상태의 위치에서는, 볼트(1)가 부품 공급통로(14)를 이동해 오면 몸체(3)가 오목부(23)를 통과하려고 하지만, 이때, 영구자석(22)이 좌측으로 끌어당겨 볼트머리(2)의 아래면과 지지부재(21)의 윗면이 밀착하면서 제 11 도의 실선부분에서와 같이 지지부재(21)와 볼트의 상대위치가 확정되어, 바른 지지상태로 된다.

그후 에어실린더(24)의 작동에 의해 볼트(1)의 중심선과 공급로드(4)의 중심선이 일치하는, 2점쇄선으로 표시되는 위치까지 지지부재(21)가 진출하여, 공급로드(4)의 진출을 기다리는 상태가 된다. 그 다음에, 공급로드(4)가 회전하면서 진출해오면, 결합헤드(5)의 결합구멍(6)이 볼트(1)의 볼트머리(2)와 합치하고, 이것과 거의 같은 시기에 지지부재(21)를 후퇴시키면 공급로드(4)(결합헤드(5))는 지지부재(21)를 간섭하지 않고 진출하여 목적하는 곳의 나사구멍(도면에 표시하지 않음)에 볼트몸체(3)를 비틀어 넣어, 체결이 이루어진다. 전기한 거의 같은 시기라고 하는 것은, 볼트머리(2)의 일부가 결합구멍(6)에 들어가는 위치에서 완전히 들어가버리는 위치까지의 어떤 시간적인 간격을 갖는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또, 본 발명의 부품의 송출방향이 상하좌우의 어느 방향이라도 좋지만, 공기를 이용하여 부품을 윗쪽으로 공급하는 경우에는, 제 20 도와 같은 낙하방지용 영구자석(30)을 부품공급관(15)의 끝부분에 설치해두면, 보다 확실한 작동을 얻을 수 있다.

다음에 제 15-제 17도의 실시예에 대하여 설명하면, 여기에서는 지지부재(21)를 제 15 도와 같은 위치, 또는 제 20 도와 같은 위치에서 대기시키며, 부품공급관 끝부분의 정지판(31)에 영구자석(32)을 설치하여, 이동해온 볼트(1)를 도면에 표시한 바와 같이 영구자석(32)으로 일시 정지시키고, 그 상태에 있는 볼트(1)를, 대기하고 있던 지지부재(21)가 공급구멍(17)쪽으로 이송시킨다. 다른 지지방법(21)으로는, 제 16 도와 같이 에어실린더의 피스톤로드(25)에 판스프링으로 제작한 편자형클램프(34)로 구성되어 있어, 제 15 도와 같은 상태로 대기하고 있는 볼트(1)의 볼트몸체(3)를 동도면의 좌측으로부터 클램프(34)로 탄성적으로 잡게 되며, 그 후는 전기의 실시예와 같은 작동을 하는 것이다. 클램프(34) 대신에 제 17 도에 표시된 것과 같은 척(35)으로 할 수도 있고, 이 경우 피스톤로드(25)의 선단에 기판(36)이 고정되며, 기판(36)에 한쌍에 조(37), (38)가 고정핀(39), (40)에 의해 부착되어, 한쌍의 조(37), (38)에 의해서 볼트몸체(3)를 잡게 되어 있다.

조(37), (38)의 뒤쪽 양 끝의 사이에는 코일스프링(41)이 있어서, 볼트몸체(3)를 탄력적으로 누르면서 잡게되어 있다. 이 동작은 제 16 도의 것과 같다.

다음에, 제 18 도와 제 19 도에서 플랜지(42)가 있는 너트(43)의 경우를 설명하면, 부품공급관(15)은 수평방향에서 지지부재(21)의 이동방향과 직교하는 위치에 설치되어 있으며, 부품공급관(15)에서 공급된 너트(43)가 부품공급관(15) 끝부분의 근처에서 대기상태로 있는 지지부재(21)로 이송되는 형식으로 되어 있다. 지지부재(21)의 선단부는, 플랜지(42)를 받아들이기 위한 단부(44)가 형성되어 있으며, 원형의 플랜지(42)의 위치결정을 정확하게 하기 위하여 원호부(45)(제 19 도 참조)가 설치되어 있다.

그리고, 단부(44)에는 영구자석(46)이 부착되어 있다.

또, 결합헤드(5)가 접근할 수 있도록 또하나의 단부(47)가 설치되어 있다.

또, 부품공급관(15)은 고정부재(33)에 고정되어 있으며, 에어실린더(24)를 고정하기 위한 지지관(20)은 브라켓(48)을 개재하여 가이드레일(10)에 용접되어 있다.

지지부재(21)는 실선으로 표시한 위치에서 대기하고 있으며, 그곳에서 부품공급관(15)으로부터의 너트(43)가 이송되면, 원호부(45)와 영구자석(46)에 의해 너트(43)가 자리를 잡게 되며, 그후의 동작은 제 11 도에서의 작동과 같은 방법으로 이루어진다.

본 발명에 의하면, 공급로드의 중심선에서 떨어진 곳에서 지지부잭 부품을 지지하게 되므로, 공급로드의 중심선상에 지지해야 할 필요가 없으며, 부품의 지지가 극히 정확하고, 또한 원활히 이루어진다. 이와같이 하여 지지된 후에 공급로드의 중심선과 일치되는 위치까지 지지부재를 이동시키는 것이기 때문에, 전기한 중심축의 일치상태를 정확히 구할 수가 있고, 결합헤드와 부품과의 결합이 원활히 이루어진다. 그러므로 이 결합과 거의 같은 시기에 지지부재가 복귀하기 때문에, 공급로드는 지장없이 진출할 수 있다.

위에서 기술한 것과 같은 각 동작이 일련적으로 실시됨으로서, 정도상의 문제에서 오는 부품의 탈락 등이 없고, 신뢰성이 높은 방법이 실현되는 것이다. 지지부재가 부품공급관의 단부 근처에서 대기하도록 그 지지부재의 위치가 설정되어 있기 때문에, 공급로드의 중심선에서 벗어난 곳에서 확실하게 부품을 수취할 수 있는 구조를 얻을 수 있다.

지지부재와 공급로드와의 중심선이 직교관계가 되도록 설치되어 있기 때문에, 부품과 결합헤드와의 합치가 공급로드의 진출과정에서 정확하게 이루어질 수 있게 된다.

공급로드의 중심선에서 떨어진 곳에서 부품을 받은 형식이기 때문에, 지지부재의 선단에 공급되는 부품을 지지하는 수단으로는, 부품의 크기나 중량 등에 따른 여러 가지 구조를 채용할 수가 있게 되고, 양호한 작동을 실현하는 데에 가장 적합하다.

여기까지는 나사부품의 예로서 너트를 공급, 체결하는 경우에 대하여 설명했지만, 지금부터 설명하는 실시예에서는 나사부품으로는 머리가 달린 볼트가 해당되고, 제 25 도-제 27 도에 예시되는 것과 같은 형상이다. 즉, 볼트(1)는 볼트머리(2)와 볼트몸체(3)로 이루어져 있고, 볼트머리(2)는 반구형으로 되어 있으며, 제 25 도나 제 27 도와 같이 평면적으로 보아 원형이다.

그리고, 볼트머리(2)에는 십자형이나 정방형의 구멍(4)이 형성되어 있다.

제 25 도의 것은 일반적으로 플러스나사라고 불리어지고 있다.

제 21 도-제 24 도의 실시예에 대하여 설명하면, 공급로드(55)는 중공(中空)의 아웃축(56)과 그 내부에 삽입한 인너축으로 이루어지고, 인너축(57)은 아웃축(56)내에 있어서 축방향 및 회전방향의 상대운동이 가능하도록 구성하고 있다.

인너축(57)은 회전모터(58)의 출력축이거나, 혹은 그것과 결합된 상태로 되고, 회전모터는 슬라이더부재(59)에 고정되어 있다. 제 22 도에 알 수 있듯이, 가이드레일(60)에 도브테일홈(61)이 형성되고, 그 도브테일홈과 슬라이어부재(59)가 합치하고 있다. 또 가이드레일(60)은 브라켓(63)을 개재하여 고정부재(62)에 고정되어 있다.

고정부재(62)에 고정된 작동실린더(64)의 피스톤로드(65)가 회전모터(58)에 결합되고, 이것에 의하여 슬라이더부재(59)가 가이드레일(60)을 따라서 진퇴운동을 하고, 따라서 공급로드(55)도 진퇴운동을 한다. 또, 회전모터(58)는 합축공기를 구동원으로 하고 있기 때문에, 그것을 위한 호스(30)가 접속되어 있다.

슬라이더부재(59)의 돌기(66)와 아웃축(56)에 고정된 핀(66)이 맞닿게 되며, 아웃축(56)의 끝부분과 회전모터(58)의 사이의 코일스프링(67)의 탄력에 의하여, 전기한 맞닿은 상태가 유지되고 있다.

아웃축(56)의 선단부에는, 볼트의 볼트머리(52)에 합치하는 형상과 볼트(51)를 지지하는 기능을 갖춘 지지부재(63)가 부착되어 있다. 즉, 볼트머리(52)의 반구형과 합치하는 부분구부(部分球部)(69)가 설치되어, 도면에 표시한 바와 같이 링형상의 영구자석(70)의 아웃축(56)의 끝부분에 고정되어 있다.

인너축(57)의 선단부에는 볼트머리의 구멍(54)과 합치하는 결합부(71)가 부착되고, 여기에서는 플러스드라이버의 선단부와 같은 형상으로 되어 있다.

이 실시예는 볼트(51)을 일시 걸어두고, 그것으로 공급로드(55)를 진출시키는 형상이다. 따라서, 볼트(51)의 일시 걸림장치(72)가 설치되어 있고, 제 23 도에서는 그것을 평면적으로 표시하고 있다.

좌우 한쌍의 개폐판(開閉板)(73), (74)이 고정핀(75), (76)으로 지지되어 있으며, 이 고정핀(75), (76)은 고정부재(62)에 고정된 돌기(77), (78), (79), (80)에 지지되어 있다.

도면에 표시하지는 않았지만, 고정핀(75), (76)에는 코일 스프링을 끼워 넣어, 통상적으로는 개폐판(73), (74)이 실선으로 그려진 위치에 있고, 볼트(51)가 밀려 내려가게 되면, 제 21 도에서, 아래쪽으로 회동할 수 있도록 되어 있다.

개폐판(73), (74)에는 한쌍의 절단면(81), (82)이 형성되어 있어, 볼트몸체(53)를 받아들일 수 있도록 되어 있다.

가이드관(83)에는 슬리트(84)가 형성되고, 볼트(57)는, 제 24 도와 같이 볼트머리(52)가 슬리트(84)에 걸린 상태로 이송되어 온다.

이 슬리트(84)는, 제 23 도와 같이 절단면(81), (82)과 합치하고 있다.

볼트(51)가 꼽혀지는 상대방부재는 나사구멍(85)이 있는 기판(86)이고, 그 위에 관통공(87)이 있는 부품(88)이 올려져 있다. 또, 영구자석(70)을 전자코일(도면에 2점쇄선으로 표시)(89)로 대신할 수도 있다.

다음에 작동에 대하여 설명하면, 제 21 도에 표시되어 있는 것은, 볼트(51)가 일시 걸림장치(22)에 대기하고 있는 상태이고, 지금 작동실린더(64)의 피스톤로드(65)가 진출해오면, 슬라이더부재(59)에 고정된 회전모터(58)는 슬라이더레일(60)을 따라 직진한다. 이와 동시에 공급로드(55)도 아웃축(56)과 인너축(57)이 도면에 표시한 바와 같이 상대위치를 유지하면서 진출하고, 지지부(68)가 볼트의 볼트머리(52)와 합치하면, 도면에서 2점쇄선으로 표시한 바와 같이 볼트머리(52)가 부분구부(59)에 합치되어 영구자석(70)에 흡착되며, 다시 공급로드(55)가 볼트(51)와 함께 진출하면, 개폐판(73), (74)이 밀려 벌어지면서 일시 걸림장치(72)로부터 볼트(51)가 이탈하게 된다.

그리하여, 볼트의 몸체(53)가 부품(88)의 관통공(87)으로 들어가서, 그 선단의 테이퍼부(91)가 나사구멍(85)의 입구 끝부분에 결합되면, 아웃축(56)의 하강이 멈추게 되고, 코일스프링(67)을 압축하게 되며, 또한 돌기(66)와 핀(66')이 떨어지면서 인너축(57)만 하강한다. 이때에 인너축(57)을 회전모터(8)에 의해 회전시키면, 결합부(71)가 볼트머리(52)의 구멍(54)에 합치되어, 볼트(51)가 나사구멍(85)으로 들어가 꼽히면서 부품(88)의 부착이 완료된다.

또, 볼트(51)에 도면에 표시된 것처럼 플랜지(92)가 형성되어 있는 경우에는, 아웃축(56)의 끝면이 제 21 도와 같이 플랜지(92)와 밀착하도록 구성함으로서, 볼트(51)의 지지안전성이 보다 향상되고, 부분구부(19)를 고정할 수도 있다.

제 21 도의 실시예에서는, 아웃축(56)과 인너축(57)의 상대위치의 관계가 코일스프링(67), 핀(66'), 돌기(65)등으로 하여 소정의 상태로 결정되게 되지만, 제 28 도에 표시되는 변형에서는, 그와 같은 구조 대신에 아웃축과 인너축을 자유롭게 제어할 수 있도록 한 것이다.

즉, 아웃축(56)은 별개로 설치한 작동실린더(93)의 피스톤로드(94)에 암(arm)(95)을 개재하여 연결되어 있어, 볼트(51)를 지지한채 아웃축(56)이 먼저 진출하고, 그 다음에 피스톤로드(65)의 진출에 따라서 인너축(57)이 작동하는 것이다. 또, 아웃축(56)과 인너축(57)을 동시에 진출시켜, 아웃축(56)을 먼저 정지시킨 다음, 인너축(57)으로 나사를 체결하도록 하여도 좋다.

양 실린더(64), (93)의 작동제어는, 이미 알려진 공기제어밸브를 사용함으로서 쉽게 제어할 수가 있다.

제 29 도는, 공급로드(55)의 중심선과 직교하는 방향으로부터 볼트(51)를 송급하도록 한 변형예를 표시하고, 가이드관(96)은 제 23 도의 것과 동일하지만, 아웃축(56)의 선단은 가이드관(96)을 향해서 개방된 개방부(47)가 있어, 옆으로부터 이송되어 오는 볼트(51)는 지지부(68)의 영구자석(70)에 흡착된다.

제 30 도는, 제 21 도와 같은 공급로드(55)에 대하여, 아래쪽으로 볼트(51)를 송급하도록 한 변형예를 표시하고, 에어실린더(98)에 의해 수평방향으로 이동하는 U자관(99)이 부착되며, 되면에 표시하는 바와 같이, U자관의 끝(100)이 지지부(68)와 합치하고 있을때에 볼트(51)의 송급이 이루어진다.

또, U자관(99)에는 부품공급기(도면에 표시하지 않음)와 연결되어 있는 플렉시블호스(flexible hose)(101)가 접속되어 있다.

제 31 도는, 부품공급관(102)의 중심선과 공급로드(55)의 중심선이 예각을 이루면서 설치되어 있는 변형예를 표시하고, 볼트(51)가 정지판(103)위에서 정지하는 것과 동시에 영구자석(104)이 지지부(68)쪽으로 흡인한다.

지지부(68)에는 제 29 도의 경우와 같이 개방부(97)가 설치되어 있다.

제 32 도와 제 33 도는, 제 31 도의 장치에 이송척(105)을 사용한 변형예를 표시하며 헤드부재(106)에 오목홈(107)을 형성하여 그곳에 영구자석(58)을 끼워 넣었다.

이송척(105)은 에어실린더(도면에 표시하지 않음)의 피스톤로드(109)에 의해 이동하도록 되어 있다.

제 34 도는, 볼트(1)가 긴 경우에 지지판(110)을 설치한 변형예를 표시하고, 지지편(111)이 핀(112)을 개재하여 개폐가능하게 연결되어 있다.

지지편(111)은 핀(112)에 감겨 있는 코일스프링(도면에 표시하지 않음)에 의해 도면에 표시된 바와 같은 위치를 유지하도록 되어 있다.

이것은 지지편(111)이 아래쪽에 위치하는 것과 같은 경우에 적합하다.

제 35 도는 플랜지(113)가 있는 6각너트(114)의 경우에 알맞은 변형예를 표시하고, 인너축(57)에는 너트(114)를 수용하는 구멍(115)이 형성되어 있다.

제 36 도는, 지지부(68)에 척기구(116)를 부착한 변형예를 표시하고, 한쌍의 판스프링(117), (118)을 부착하여 볼트머리(52)를 끼워넣듯이 한 것이다.

또 본 발명에 있어서는 공급로드(55)는, 상하좌우 혹은 경사방향의 어느 방향으로 설치하여도 좋다. 본 발며에 의하면, 장치의 동작범위는, 아웃축으로 부품을 지지하여 목적하는 장소까지 이송하고, 그후 인너축으로 나사를 체결하는 것으므로, 부품의 지지, 이송과 나사의 체결을 2종류의 축부재로 분담시키는 형태가 되고, 따라서 각 동작이 순조롭게 이루어지며, 또 확실하게 이루어질 수 있다.

양 축은, 인너축이 아웃축의 중공부(中空部)에 삽입되어 있는 상태에서, 정확하게 중심선이 일치된 상태로 할 수 있다. 따라서, 아웃축에 지지되어 있는 부품은, 인너축에 대해서도 정확하게 중심이 잡혀 있는 상태가 되어, 종래의 경우에서와 정도상의 문제를 쉽게 해결할 수가 있다.

특히, 아웃축의 선단에서 부품을 지지하기 때문에, 좁은 장소에서의 나사부품의 공급이 쉽고, 자동화 등의 면에서 극히 유효하다.

아웃측의 선단에 나사부품의 지지부를 부착하고 있기 때문에, 아웃축의 중공구조를 이용하여 반구형의 볼트머리일지라도 위치의 차이가 없는 상태로 지지할 수 있다. 또, 이 지지부에는 자력의 이용이나 척기구등을 폭넓게 사용할 수 있어, 나사부품 형상의 특징에 합치시킨 최적의 지지가 가능하다.

인너축 선단의 결합부는, 예컨대, 플러스드라이버의 선단부 형상이나 복스렌치의 복스 형상과 같이 하여 실현할 수가 있으므로, 아웃축에 지지되어 있는 나사부품에 대하여 정확하게 중심을 일치시킬 수 있을 뿐만 아니라, 아웃축내에 특별히 공간을 필요로 함이 없이, 수납할 수가 있다.

Claims (12)

1. 진퇴운동을 하는 나사부품의 지지부재(21)가 부품공급통로(14)의 끝부분에서 나사부품(11)을 지지하고, 그후, 그 나사부품(1)의 중심선이 회전식 공급로드(4)의 결합헤드(5)가 진출하여 부품(1)에 결합되는 것과 거의 같은 시기에, 지지부재(21)를 더욱 후퇴시켜 공급로드(4)가 진출하도록 한 것을 특징으로 하는 나사부품의 공급체결방법.
2. 나사부품(1)의 지지부재(21)를 좌우이동 가능한 상태로 설치하고, 이 진퇴중심선상, 또는 그 부근에서 부품공급관(15)의 끝부분을 개방하고, 전기한 진퇴중심선과 직교하는 방향으로 결합헤드(5)가 있는 회전진퇴식 공급로드(4)를 설치한 것을 특징으로 하는 나사부품의 공급체결장치.
3. 나사부품의 지지부재(21)를 진퇴가능한 상태로 설치하고, 이 진퇴중심선상, 또는 그 부근에서 부품공급관(15)의 끝부분을 개방시키고, 전기한 진퇴중신선과 직교하는 방향에 결합헤드(5)가 있는 회전진퇴식 공급로드(4)를 설치하고, 전기한 지지부재(21)의 선단에는 부품(1)을 지지하는 장치가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 나사부품의 공급체결장치.
4. 진퇴운동을 하는 나사부품(1)의 지지부재(21)가 부품공급통로(15)의 끝부분, 또는 그 부근에서 나사부품(1)을 지지하고, 그후, 그 나사부품(1)의 중심선이 공급로드(4)의 중심선과 일치하는 위치까지 지지부재(21)를 이동시키고, 공급로드(4)의 결합헤드(5)가 하강하여 부품(1)에 결합하는 것과 같은 시기에 지지부재(21)를 후퇴시켜 공급로드(4)가 진출하도록 한 것을 특징으로 하는 나사부품의 공급체결방법.
5. 나사부품(1)의 지지부재(21)를 진퇴가능한 상태로 설치하고, 지지부재(21)를 부품공급관(15)의 끝부분의 부근에 대기시키도록 그 지지부재(21)의 위치를 설정하여, 지지부재(21)의 진퇴중심선과 직교하는 방향으로 결합헤드(5)가 있는 회전진퇴식의 공급로드(4)를 설치한 것을 특징으로 하는 나사부품의 공급체결장치.
6. 나사부품(1)의 지지부재(21)를 진퇴가능한 상태로 설치하고, 지지부재(21)를 부품공급관(15)의 끝부분 부근에서 대기시키도록 그 지지부재(21)의 위치를 설정하여, 지지부재(21)의 진퇴중심선과 직교하는 방향으로 결합헤드(5)가 있는 회전진퇴식의 공급로드(4)를 설치하고, 전기한 지지부재(21)에는 부품(1)을 지지하는 장치가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 나사부품의 공급체결장치.
7. 아웃축의 선단부에는 나사부품(1)을 지지하여 목적하는 곳까지 이송하고, 그후 아웃축내의 인너축을 진출시키는 동시에 회전시켜, 상대방부재에 나사부품(1)을 체결하므로써 체결작업이 완료되는 것을 특징으로 하는 나사부품의 공급체결방법.
8. 아웃축(56)과 그 내부에 삽입한 인너축(57)으로 공급로드(55)를 구성하고, 아웃축(56)의 선단부에 나사부품(51)의 지지부를 설치하여 인너축(57)이 아웃축(56)내에서 축방향 및 회전방향으로 상대운동이 가능하도록 구성하여, 인너축(57)의 선단부에 나사부품(51)에 대한 결합부(71)를 설치한 것을 특징으로 하는 나사부품의 공급체결장치.
9. 아웃축(56)과 그 내부에 삽입한 인너축(57)으로 공급로드(55)를 구성하고, 아웃축(56)의 선단부에 나사부품(51)의 지지부를 설치하며, 이 지지부에는 자력에 의한 흡착력이 부여되고, 인너축(57)이 아웃축(56)내에서 축방향 및 회전방향으로 상대운동이 가능하도록 구성하여, 인너축(57)의 선단부에 나사부품(51)에 대한 결합부(71)를 설치한 것을 특징으로 하는 나사부품의 공급체결장치.
10. 아웃축(56)과 그 내부에 삽입한 인너축(57)으로 공급로드(55)를 구성하고, 아웃축(56)의 선단부에 나사부품(51)의 지지부를 설치하며, 이 지지부에는 척기구(105)를 설치하여 인너축(57)이 아웃축(56)내에서 축방향 및 회전방향으로 상대운동이 가능하도록 구성하고, 인너축(57)의 선단부에 나사부품(51)에 대한 결합부(71)를 설치한 것을 특징으로 하는 나사부품의 공급체결장치.
11. 아웃축(56)과 그 내부에 삽입한 인너축(57)으로 공급로드(55)를 구성하고, 아웃축(56)의 선단부에 나사부품(51)의 지지부를 설치하여 인너축(57)이 아웃축(56)내에서 축방향 및 회전방향으로 상대운동이 가능하도록 구성하고, 인너축(57)의 선단에 나사부품(51)에 대한 결합부(71)를 설치하며, 이 결합부(71)가 나사부품(51)에 설치되어 있는 구멍(54)과 합치하는 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 나사부품의 공급체결장치.
12. 아웃축(56)과 그 내부에 삽입한 인너축(57)으로 공급로드(55)를 구성하고, 아웃축(56)의 선단부에 나사부품(51)의 지지부를 설치하며, 인너축(57)이 아웃축(56)내에서 축방향 및 회전방향으로 상대운동이 가능하도록 구성하고, 인너축(57) 선단부에 나사부품(51)에 대한 결합부(71)를 설치하여, 이 결합부(71)가 나사부품(51)을 수용하는 복수형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 나사부품의 공급체결장치.