WO2018212532A1 - 나사 공급 장치 - Google Patents

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WO2018212532A1
WO2018212532A1 PCT/KR2018/005504 KR2018005504W WO2018212532A1 WO 2018212532 A1 WO2018212532 A1 WO 2018212532A1 KR 2018005504 W KR2018005504 W KR 2018005504W WO 2018212532 A1 WO2018212532 A1 WO 2018212532A1
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WO
WIPO (PCT)
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screw
guide unit
insertion groove
bit
outlet
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/005504
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
임해조
박승민
Original Assignee
바이옵트로 주식회사
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/001—Article feeders for assembling machines
    • B23P19/006—Holding or positioning the article in front of the applying tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/02—Arrangements for handling screws or nuts
    • B25B23/04—Arrangements for handling screws or nuts for feeding screws or nuts

Definitions

  • the present invention relates to a screw supply device for automatically supplying a screw to a bit for fastening a screw to an object.
  • Screws are used in almost all cases when assembling products. Therefore, the rapid application of the screw to the product is obviously advantageous for mass production.
  • the present invention is to provide a screw supply device capable of supplying the screw quickly and accurately to the bit fastening the screw to the object.
  • the screw supply apparatus of the present invention is disposed in a position spaced apart from the bit portion tightening the screw to the object, the guide unit for guiding the screw to move the screw by its own weight; Reciprocating between the first position facing the exit of the guide unit and the second position on the traveling path of the bit section, receiving the screw output from the guide unit at the first position and receiving the screw received to the second position. It may include a loading unit for transporting.
  • the screw feeding device of the present invention can receive a screw at a first position and transfer it to a second position on a path through which the bit portion travels.
  • the screw supply device of the present invention can return to the first position so that the bit does not interfere with the screwing operation on the object.
  • the screw supply device of the present invention since the screws are supplied one by one to the bit part, it is possible to reliably prevent the phenomenon that a plurality of screws are entangled with each other or the screw is bitten in the wrong part while the bit part is being screwed. have.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a screw supply device of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a guide unit of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view showing an actuator of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a loading unit of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view showing the operation of the closure of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the loading unit of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a screw 10 supply apparatus of the present invention.
  • the screw 10 supply device illustrated in FIG. 1 may include a screw 10 cylinder (not shown), a guide unit 110, a loading unit 130, and an actuator 150.
  • the screw 10 may include a head portion 11 bited by the bit portion 30 and a rod-shaped body portion 13 extending from the head portion 11.
  • the diameter of the head 11 may be larger than the diameter of the body 13, the body 13 may be connected to the center of the head (11).
  • Body portion 13 may be formed in a cylindrical shape, the screw 10 may be formed on the outer peripheral surface.
  • the screw 10 may be tightened to various objects such as an electronic product by an electric screwdriver.
  • the electric driver may be provided with a bit part 30 which is rotated by a driving part 40 such as a motor.
  • the ends of the bit part 30 may be formed with protrusions or grooves having various shapes such as crosses and dates that can restrain or bite the head part 11 of the screw 10 with respect to the rotation direction of the bit part 30.
  • the longitudinal direction of the bit part 30 and the longitudinal direction of the body part 13 must be parallel, and the bit part 30 and the body part 13 must be aligned coaxially. do.
  • the screw 10 cylinder may store a plurality of screws 10.
  • the screw 10 can be formed in a cylindrical shape that can accommodate a plurality of screws (10). The user can insert the plurality of screws 10 into the screw 10 cylinder.
  • the plurality of screws 10 inserted into the screw 10 barrel may be entangled differently from each other in the longitudinal direction of the body portion 13.
  • the screw 10 can be erected with the screws 10 intertwined with each other such that the head 11 faces upward and the body 13 faces downward in the direction of gravity using the vibration of itself.
  • the time for setting up each screw 10 using self vibration or the like may be random.
  • the guide unit 110 and the loading unit ( 130 may be used.
  • the guide unit 110 may store a plurality of screws 10 output from the screw 10 cylinder in a row.
  • the guide unit 110 may be provided with an inlet 119 through which the screw 10 of the screw 10 cylinder is input and an outlet 118 through which the stored screw 10 is output.
  • the guide unit 110 in which the plurality of screws 10 are stored may be disposed at a position spaced apart from the bit part 30 that tightens the screw 10 to the object. Even if the plurality of screws 10 are output at the same time through the outlet 118 of the guide unit 110 at the same time, since there is no effect on the bit part 30 in the spaced apart position, the damage of the bit part 30 is prevented. Normal operation of the bit unit 30 may be guaranteed.
  • the guide unit 110 may be formed such that the screw 10 input to the inlet 119 is moved to the outlet 118 without using a separate power.
  • the guide unit 110 may guide the screw 10 such that the screw 10 moves sideways by its own weight.
  • the guide unit 110 may be inclined to the ground so that the screw 10 moves by the weight of the screw 10.
  • the screw 10 input to the inlet 119 of the guide unit 110 may slide toward the outlet 118 by its own weight along the guide unit 110 inclined to the ground, and may be output through the outlet 118. have.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the guide unit 110 of the present invention.
  • the guide unit 110 may be formed so that the screw 10, which is upright by the screw 10, moves sideways.
  • the movement of the screw 10 sideways does not move the screw 10 along the longitudinal direction of the body portion 13, but rather the screw 10 along the direction inclined in the longitudinal direction of the body portion 13 May be to move.
  • the guide unit 110 may include a first guide part 111, a second guide part 112, and a cover part 113 so that the screw 10 moves sideways.
  • the first guide part 111 and the second guide part 112 may be formed in a plate or rod shape extending in one direction.
  • the first guide part 111 and the second guide part 112 may be disposed to face each other with the body part 13 therebetween.
  • Both sides of the bottom of the head 11 are supported on the upper surface of the first guide portion 111 and the upper surface of the second guide portion 112 so that the screw 10 can move to the side, and the first guide portion 111. It is preferable that the body portion 13 is inserted into the gap or the groove between the second guide portion 112 and. In order to satisfy this condition, the distance between the first guide part 111 and the second guide part 112 may be larger than the diameter of the body 13 and smaller than the diameter of the head 11.
  • the second guide part 112 is detachably formed on the first guide part 111 so that the distance between the first guide part 111 and the second guide part 112 varies according to the diameter of the body part 13. Can be.
  • the guide unit 110 may smoothly store the screw 10 having the body parts 13 of various diameters and guide the outlet 118. .
  • the cover portion 113 may be used to prevent the screw 10 from jumping upward from each guide portion by an external impact.
  • the cover part 113 may be provided above the first guide part 111 and the second guide part 112.
  • the gap between the top surface of the cover portion 113 and the first guide portion 111 or the top surface of the cover portion 113 and the second guide portion 112 is greater than the thickness of the head 11 and the entire screw 10. It is better than the length of.
  • the cover part 113 may be detachably formed on the first guide part 111 to correspond to various types of screws 10. Can be. If the removable cover 113 is replaced with another type, the guide unit 110 can smoothly store the screw 10 having the head 11 of various thicknesses and guide it to the outlet 118.
  • the screw 10 output through the outlet 118 of the guide unit 110 may be output as it is moving sideways.
  • the loading unit 130 may transfer the screw 10 output from the guide unit 110 to the bit part 30 provided at a position spaced apart from the guide unit 110.
  • the loading unit 130 may be formed to reciprocate between a first position 1 facing the outlet 118 of the guide unit 110 and a second position 2 on the traveling path of the bit part 30.
  • the reciprocating movement at this time may include a linear movement or a curved movement.
  • the bit part 30 may be formed to be movable along the longitudinal direction of the bit part 30 so that the object tightens the screw 10.
  • the second position 2 may include any position on the movement path of the bit part 30 moving along the longitudinal direction.
  • the loading unit 130 may receive the screw 10 output from the guide unit 110 at the first position 1 and transfer the accommodated screw 10 to the second position 2.
  • the loading unit 130 can escape from the second position 2 and return to the first position 1 so as not to interfere with the progress of the bit part 30. have.
  • the actuator 150 may move the loading unit 130 to reciprocate the first position 1 and the second position 2.
  • the guide unit 110 may be fixedly installed with a support 50 and an actuator 150 for movably supporting the bit part 30 along the longitudinal direction of the bit part 30.
  • the second position included in the path of the loading unit 130 is fixed relative to the guide unit 110.
  • the position included in the path of the bit part 30 may be fixed with respect to the guide unit 110. Therefore, the loading unit 130 moved to the second position 2 fixed to the guide unit 110 regardless of whether the guide unit 110 is moved may be naturally aligned with the bit part 30.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an actuator 150 of the present invention. For convenience of description, FIG. 3 shows a state in which the loading unit 130 is separated from the actuator 150.
  • the actuator 150 may be operated by pneumatic pressure.
  • the actuator 150 has a pneumatic cylinder 151, a connecting means 153 connected to the piston rod 152 of the pneumatic cylinder 151, is formed on the outer surface of the pneumatic cylinder 151, the movement of the connecting means 153
  • a rail 155 may be provided to guide the rail 155.
  • the connecting means 153 may be fixed to the piston rod 152, and the other side of the connecting means 153 may be slidably supported by the rail 155.
  • the connecting means 153 takes a two-point support structure supported by the piston rod 152 and the rail 155, respectively, so that the connecting means 153 is inclined with respect to the direction of movement regardless of the movement of the piston rod 152. Tilting phenomenon can be reliably prevented.
  • the loading unit 130 may be detachably attached to the connection means 153 in which the tilting phenomenon is prevented.
  • the loading unit 130 is provided with a first detachable part 134 detachable from the connecting means 153, and the connecting means 153 is provided with a second detachable part 154 detachable from the first detachable part 134. ) May be provided.
  • the first detachable part 134 and the second detachable part 154 may include a hole in which a fastening member such as a bolt is installed.
  • the screw 10 supplying apparatus of the present invention In order for the screw 10 supplying apparatus of the present invention to operate normally, when the loading unit 130 is present in the first position, the screw 10 must be reliably output from the guide unit 110, and the guide unit 110 Even if a plurality of screws 10 are stored, only one screw 10 should be accommodated in the loading unit 130. In addition, when the loading unit 130 is escaped from the first position, it is necessary to prevent the screw 10 stored in the guide unit 110 from being output.
  • a first pin (not shown) and a second pin (not shown) disposed at positions spaced apart from each other along the longitudinal direction of the guide unit 110 may be provided.
  • the first pin and the second pin may extend in a direction perpendicular to the extending direction of the guide unit 110, and may be formed to cross the passage of the guide unit 110 in which the screw 10 moves.
  • the first pin and the second pin can be moved by separate pneumatic valves.
  • the screw 10 may move along the passage.
  • the screw 10 When the first pin and the second pin cross the passage of the guide unit 110 by the pneumatic valve, the screw 10 may be blocked by each pin to stop.
  • the first pin may be disposed upstream of the second pin in the direction in which the screw 10 flows, and between the first pin and the second pin such that one screw 10 is disposed between the first pin and the second pin.
  • the distance is preferably about the same as the diameter of the head 11 of the screw 10.
  • one screw 10 positioned between the first pin and the second pin may be output through the outlet 118 of the guide unit 110. Can be.
  • the distance between the first pin and the second pin is very important.
  • two screws 10 are disposed between the first pin and the second pin, and when the passage of the second pin is opened. Two screws 10 can be output at one time.
  • the problem is that the types of screws 10 to be fastened according to the object are different, and the diameter of the head 11 is different according to the types of screws 10. Therefore, the distance between the first pin and the second pin needs to be adjusted differently in order to adaptively correspond to the plurality of types of screws 10. Since the distance between the first pin and the second pin is difficult to adjust, a problem arises in that a plurality of guide units 110 provided with the first pin and the second pin are provided at different distances.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a loading unit 130 of the present invention.
  • the guide unit 110 may be formed such that the screw 10 is output along the first direction.
  • the first direction may be an x-axis direction on a plane.
  • the loading unit 130 may move along a second direction (y-axis in FIG. 1) perpendicular to the first direction so that the first pin and the second pin are excluded.
  • the loading unit 130 may be formed in various shapes such as a cube.
  • the loading unit 130 has an accommodating portion for reciprocating the first position 1 and the second position 2 and accommodating the screw 10, and faces the outlet 118 of the guide unit 110 when the accommodating portion escapes from the first position 1.
  • the closure 133 may be provided.
  • the screw 10 accommodated in the receiving portion to be restrained in the upright position to the bit portion 30 may be arranged such that the body portion 13 extends perpendicular to the ground. Can be.
  • the head 11 of the screw 10 accommodated in the receiving portion may be supported on the upper surface of the receiving portion, which supports the bottom of the head 11 of the screw 10 so that the body portion 13 is disposed perpendicular to the ground.
  • the upper surface of the receiving portion may be formed parallel to the ground.
  • the body portion 13 of the screw 10 that has been moved may be accommodated in the receiving portion in a state of standing perpendicular to the ground while swinging by the rotation moment.
  • An insertion groove 131 having an upper opening 201 formed on an upper surface side facing the bit portion 30 and a side opening 202 formed on a side surface facing the outlet 118 of the guide unit 110 in the receiving portion. This can be arranged.
  • the body portion 13 swinging by the screw 10, for example, a rotation moment, which is output from the guide unit 110 to move laterally exits the guide unit 110. It can be input laterally into the insertion groove 131 through the side opening 202 formed in the side of the insertion groove 131 facing the 118.
  • the insertion groove 131 may extend along the length direction of the bit portion 30 so that the body portion 13 of the screw 10 is inserted in accordance with the length direction of the bit portion 30.
  • the insertion groove 131 may have a diameter smaller than the head 11 and larger than the body 13 so that the head 11 of the screw 10 is supported on the upper surface of the receiving portion.
  • the height of the upper surface of the accommodating part may be formed to be equal to or less than the height of the outlet 118 of the guide unit 110 so that the head 11 of the screw 10 is located on the upper surface of the accommodating part.
  • the screw 10 accommodated in the receptacle may be output straight through the upper opening 201 (along the longitudinal direction of the body 13) by the bit part 30. .
  • the closure part 133 may extend along the second direction.
  • the closing part 133 may be formed to block the screw 10 to be output from the outlet 118 of the guide unit 110 while moving together with the receiving part.
  • the closure 133 may be formed at a height that contacts the head 11 of the screw 10 moving laterally.
  • the closing part 133 may be formed to be in close contact with the outlet 118 of the guide unit 110 to block the output of the screw 10 by contact with the head 11.
  • FIG. 5 is a schematic view showing the operation of the closure 133 of the present invention.
  • the closing portion 133 blocks the screw 10 of the guide unit 110 as shown in FIG. 5 (a) while the receiving portion escaped from the first position 1 returns to the first position 1, and the receiving portion first position 1 Returning to, it may be escaped from the outlet 118 of the guide unit 110 as shown in FIG.
  • the screw 10 may be input through the outlet 118 of the guide unit 110 and may be input into the receiving part returned to the first position 1.
  • the closure part 133 when the accommodating part escapes from a 1st position, it can reliably prevent that the screw 10 stored in the guide unit 110 is output.
  • the closing part 133 may take a special structure in order to ensure that the screws 10 are output one by one from the guide unit 110 together with the prevention of unnecessary output of the screws 10.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the loading unit 130 of the present invention.
  • the loading unit 130 may be provided with an alignment part for aligning the screw 10 accommodated in the accommodation portion at the setting position such that the screw 10 input to the insertion groove 131 is disposed at the setting position of the insertion groove 131. have.
  • the body portion 13 of the screw 10 output from the guide unit 110 may be received in the insertion portion while being input into the side opening 202.
  • the head 11 of the screw 10 output from the guide unit 110 may be supported on the main surface of the upper opening 201.
  • the screw 10 accommodated in the insertion part may be exposed to the outside through the side opening 202.
  • an alignment can be used to prevent the screw 10 unintentionally received in the receiving portion from leaving through the side opening 202 in an environment where the side opening 202 is exposed to the outside.
  • the alignment portion may comprise at least one of the permanent magnet 205 and the suction means 209.
  • the permanent magnet 205 may be disposed coaxially with the bit part 30 and installed below the insertion groove 131.
  • the permanent magnet 205 may be formed to pull the end of the body portion 13 input to the insertion groove 131 using a magnetic force.
  • the loading unit 130 may be provided with a magnet hole 203 formed under the insertion groove 131 and communicating with the insertion groove 131.
  • the permanent magnet 205 is installed in the magnet hole 203 and can pull the body 13 of the screw 10 using magnetic force.
  • the screw 10 may not be detached to the outside through the side opening 202 exposed to the outside by the permanent magnet 205 pulling the body portion 13.
  • the permanent magnet 205 may be arranged such that the center of magnetic force is coaxially with the bit portion 30 such that the screw 10 is aligned with the bit portion 30.
  • the magnet hole 203 provided with the permanent magnet 205 may be connected to the insertion groove 131 so that the strong magnetic force of the permanent magnet 205 is directly applied to the body portion 13.
  • the diameter of the magnet hole 203 and the diameter of the permanent magnet 205 may be larger than the diameter of the insertion groove 131 so that the magnet does not adhere to the permanent magnet 205 through the insertion groove 131.
  • the diameter of the permanent magnet 205 is larger than the insertion groove 131, the phenomenon that the permanent magnet 205 is in physical contact with the body portion 13 of the screw 10 can be reliably prevented.
  • the inlet 204 of the magnet hole 203 into which the permanent magnet 205 is input at the bottom of the loading unit 130. Can be formed.
  • a magnet fixing hole 136 communicating with the magnet hole 203 may be provided on one surface of the loading unit 130 facing the magnet hole 203.
  • the permanent magnet 205 When the permanent magnet 205 is inserted into the magnet hole 203 and the bolt is fastened through the magnet fixing hole 136, the permanent magnet 205 may be fixed to the set position of the magnet hole 203.
  • the loading unit 130 may be mounted to the connecting means 153 such that the inlet 204 of the magnet hole 203 is closed by the connecting means 153.
  • the suction means 209 sucks air through the air hole formed in the opposite surface facing the side opening 202 in the insertion groove 131, the body 13 inserted into the insertion groove 131 while sucking air through the air hole. It may include a pump (not shown).
  • the suction means 209 since the screw 10 is pulled in a direction away from the side opening 202, the phenomenon that the screw 10 is separated out through the side opening 202 can be reliably prevented. .
  • the screw 10 accommodated in the receiving portion can naturally be aligned with the bit portion 30. have.
  • the first screw 10 a In order for the alignment portion to operate normally, at least the first screw 10 a needs to be securely entered into the insertion groove 131 without the help of the alignment portion. However, according to the type of the screw 10, it may be difficult to insert the first screw 10 a into the insertion groove 131 through the side opening 202 only by the weight of the first screw 10 a.
  • the closing part 133 provided in the loading unit 130 of the present invention escapes from the first position 1, the first screw 10 a blocked by the closing part 133 is the outlet 118 of the guide unit 110. Can be output through At this time, there is no way to prevent the output of the second screw (10) b behind the first screw (10) a due to the escape of the closure 133. Accordingly, the second screw 10 b is to be output following the first screw 10 a, and at this time, the first screw 10 a is reliably pushed by the force of the second screw 10 b to be output. It may be inserted into the insertion groove 131.
  • the first screw 10 a is in the other side of the insertion groove 131. It can be inserted up to the wall.
  • the first screw 10 a inserted into the insertion groove 131 is reliably disposed at the set position by the alignment portion, and the detachment through the side opening 202 can be prevented.
  • the accommodating part may accommodate the first screw 10 a pushed out from the outlet 118 of the guide unit 110 by the second screw 10 b at the first position 1.
  • the accommodating part may transfer the accommodated first screw 10 a to the second position 2.
  • the screw 10 is reliably guided by the self-weight of the first screw 10 a and the pushing force of the second screw 10 b. It may be output from the unit 110. Now, if the number of screws 10 output from the guide unit 110 is one, the screws 10 may be normally supplied toward the bit part 30.
  • the closing part 133 may be formed behind or downstream of the receiving part with respect to the receiving part moving toward the second position.
  • the closing part 133 may be formed to be in contact with the second screw 10 b.
  • the closing part 133 may be formed in a wall or column shape in contact with the head part 11 of the second screw 10 b.
  • the closing part 133 may be formed closer to the outlet 118 of the guide unit 110 as it moves toward the second position 2.
  • one surface of the closing part 133 facing the outlet 118 of the guide unit 110 may be inclined closer to the outlet 118 of the guide unit 110 as it moves toward the second position 2.
  • the accommodating portion in which the first screw 10 a is accommodated is in the first position 1. Can be escaped from.
  • the second screw 10 b that pushes the first screw 10 a through the contact of the head portions 11 is in the first direction. Will be printed along with At this time, the closing part 133 following the receiving part enters the first position 1, and may block the second screw 10 b that is to be output from the outlet 118 of the guide unit 110.
  • the closing portion 133 that blocks the second screw 10 b moves along with the receiving portion toward the second position 2, using the inclination of the closing portion 133 to guide.
  • the second screw 10 b partially output from the unit 110 may be pushed back into the outlet 118 of the guide unit 110.
  • the closing part 133 may function as a cam having an inclination with respect to the second screw 10 b.
  • the bit part 30 may operate to restrain the first screw 10 a accommodated in the accommodating part.
  • the receiving part may be returned to the first position 1 again.
  • the second screw 10 b may be gradually output from the outlet 118 of the guide unit 110 by the closing portion 133. have. At this time, the closing part 133 may be inclined away from the outlet 118 of the guide unit 110 as the receiving part moves toward the first position 1.
  • the closing portion 133 guides the head 11 of the screw 10 to be gradually output from the outlet 118 of the guide unit 110 as the receiving portion moves toward the first position 1.
  • the body 13 of can be guided toward the side opening 202.
  • the closing part 133 may extend in a second direction on a plane and may be inclined away from the outlet 118 of the guide unit 110 as the closer to the receiving part. According to the closing part 133, when the loading unit 130 moves toward the second position 2, the second screw 10 b is returned to the guide unit 110 while preventing the output of the second screw 10 b. Can be pushed in. In addition, when the loading unit 130 moves toward the first position 1, the body portion 13 of the second screw 10 b is accommodated while gradually outputting the head 11 of the second screw 10 b. It may be induced to be inserted into the negative insertion groove 131.
  • the closing part 133 has no inclination, the body part 13 of the second screw 10 b that is blocked by the closing part 133 at the time when the closing part 133 escapes from the first position 1 is accommodated. It is difficult to guarantee that the negative insertion groove 131 is reliably inserted.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating the operation of the bit unit 30.
  • the loading unit 130 may be operated in association with the bit unit 30.
  • the bit part 30 may include a rod-shaped bit 31 that is caught by the head 11 of the screw 10 and a suction tube 33 that surrounds the bit 31.
  • the bit 31 may drive the screw 10 to the object while rotating the screw 10.
  • the loading unit 130 may move toward the second position 2.
  • the bit part 30 when the accommodating part is positioned at the second position 2 by the loading unit 130, the bit part 30 is close to the head 11 of the screw 10 accommodated in the accommodating part. Can move towards position 2. When the bit part 30 moves near the second position 2, the screw 10 can be sucked through the suction pipe 33.
  • the loading unit 130 may escape from the second position 2 and move toward the first position 1. .
  • the bit part 30 can be lowered via the second position 2 and the screw 10 can be screwed into the object.
  • the bit 31 and the suction pipe 33 may move together based on the object to the set height.
  • the suction pipe 33 stops and only the bit 31 can move.
  • the screw 10 adsorbed to the inlet of the suction pipe 33 in the stationary state may contact and restrain the bit 31 moving toward the object.
  • the bit 31 may drive the constrained screw 10 to the object while rotating by the motor.
  • the bit part 30 When the screw 10 is fastened to the object, the bit part 30 can be raised again via the second position 2.
  • the loading unit 130 escaped from the second position 2 while the bit part 30 is fastening the screw 10 to the object, receives the screw 10 again at the first position 1, and again (a) of FIG. Can be a condition. Thereafter, the plurality of screws 10 may be continuously supplied one by one to the bit part 30 through the cyclic operation of (a), (b), (c) and (d).

Abstract

본 발명의 나사 공급 장치는 나사를 대상물에 조이는 비트부로부터 이격된 위치에 배치되고, 상기 나사가 자중에 의해 움직이게 상기 나사를 가이드하는 가이드 유니트; 상기 가이드 유니트의 출구에 대면되는 제1 위치와 상기 비트부의 진행 경로 상의 제2 위치를 왕복하고, 상기 가이드 유니트로부터 출력된 상기 나사를 상기 제1 위치에서 수용하며 수용된 상기 나사를 상기 제2 위치까지 이송하는 로딩 유니트;를 포함하고, 상기 제2 위치에서 상기 나사가 상기 비트부에 물리면, 상기 로딩 유니트는 상기 비트부의 진행을 방해하지 않도록 상기 제1 위치로 복귀할 수 있다.

Description

나사 공급 장치
본 발명은 대상물에 나사를 체결하는 비트에 자동으로 나사를 공급하는 나사 공급 장치에 관한 것이다.
각종 제품의 조립시 거의 모든 경우 나사가 사용된다. 따라서, 나사를 신속하게 제품에 적용시키면 대량 생산에 유리함은 자명하다.
나사를 신속하게 제품에 적용시키기 위해 나사를 공급하는 장치의 필요성이 부각되고 있다.
본 발명은 대상물에 나사를 체결하는 비트에 신속하고 정확하게 나사를 공급할 수 있는 나사 공급 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 나사 공급 장치는 나사를 대상물에 조이는 비트부로부터 이격된 위치에 배치되고, 상기 나사가 자중에 의해 움직이게 상기 나사를 가이드하는 가이드 유니트; 상기 가이드 유니트의 출구에 대면되는 제1 위치와 상기 비트부의 진행 경로 상의 제2 위치를 왕복하고, 상기 가이드 유니트로부터 출력된 상기 나사를 상기 제1 위치에서 수용하며 수용된 상기 나사를 상기 제2 위치까지 이송하는 로딩 유니트;를 포함할 수 있다.
본 발명의 나사 공급 장치는 제1 위치에서 나사를 받아 비트부가 진행하는 경로 상의 제2 위치로 이송할 수 있다.
본 발명의 나사 공급 장치는 제2 위치에서 나사가 비트부에 물리면, 비트부가 대상물에 나사를 조이는 작업을 방해하지 않도록 제1 위치로 복귀할 수 있다.
본 발명의 나사 공급 장치에 따르면, 나사가 비트부에 한 개씩 공급되므로, 비트부가 나사를 무는 과정에서 복수의 나사가 서로 엉키거나, 나사가 잘못된 자세로 비트부에 물리는 현상을 확실하게 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 나사 공급 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 가이드 유니트를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 액추에이터를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 로딩 유니트를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 폐쇄부의 동작을 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 로딩 유니트의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 비트부의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 1은 본 발명의 나사(10) 공급 장치를 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 나사(10) 공급 장치는 나사(10)통(미도시), 가이드 유니트(110), 로딩 유니트(130), 액추에이터(150)를 포함할 수 있다.
나사(10)는 비트부(30)에 물리는 머리부(11), 머리부(11)로부터 연장된 막대 형상의 몸체부(13)를 포함할 수 있다. 머리부(11)의 직경은 몸체부(13)의 직경보다 클 수 있으며, 몸체부(13)는 머리부(11)의 가운데에 연결될 수 있다.
몸체부(13)가 머리부(11)의 일면으로부터 연장되는 경우, 머리부(11)의 타면에는 비트부(30)에 물리는 십자, 일자와 같은 다양한 형상의 홈이 형성될 수 있다.
몸체부(13)는 원기둥 형상으로 형성될 수 있으며, 외주면에는 나사(10)산이 형성될 수 있다.
나사(10)는 전동 드라이버에 의해 전자 제품 등의 각종 대상물에 조여질 수 있다.
전동 드라이버에는 모터 등의 구동부(40)에 의해 회전하는 비트부(30)가 마련될 수 있다. 비트부(30)의 단부에는 비트부(30)의 회전 방향에 대해 나사(10)의 머리부(11)를 구속하거나 물 수 있는 십자, 일자 등 각종 형상의 돌기 또는 홈이 형성될 수 있다.
대상물에 나사(10)를 정확하게 조이기 위해서, 비트부(30)의 길이 방향과 몸체부(13)의 길이 방향은 평행해야 하며, 비트부(30)와 몸체부(13)가 동축 상에 정렬되어야 한다.
나사(10)통은 복수의 나사(10)를 저장할 수 있다. 일 예로, 나사(10)통은 복수의 나사(10)를 수용할 수 있는 통 형상으로 형성될 수 있다. 사용자는 복수의 나사(10)를 나사(10)통에 집어넣을 수 있다.
나사(10)통에 집어넣어진 복수의 나사(10)는 몸체부(13)의 길이 방향이 서로 다르게 뒤엉킨 상태일 수 있다.
나사(10)통은 자체 진동 등을 이용해서 중력 방향 상으로 머리부(11)가 위를 향하고 몸체부(13)가 밑을 향하도록 서로 뒤엉켜 있는 나사(10)를 세울 수 있다.
자체 진동 등을 이용해서 각 나사(10)를 세우는 시간은 랜덤할 수 있다.
랜덤성으로 인해 나사(10)가 주기적으로 공급되지 못하는 문제를 완화하기 위해 세워진 나사(10)를 복수로 저장하고 비트부(30)를 향해 하나씩 제공하는 수단으로 가이드 유니트(110) 및 로딩 유니트(130)가 이용될 수 있다.
가이드 유니트(110)는 나사(10)통으로부터 출력된 나사(10) 복수개를 일렬로 정렬시켜서 저장할 수 있다. 가이드 유니트(110)에는 나사(10)통의 나사(10)가 입력되는 입구(119)와 저장된 나사(10)가 출력되는 출구(118)가 마련될 수 있다.
복수의 나사(10)가 저장된 가이드 유니트(110)는 나사(10)를 대상물에 조이는 비트부(30)로부터 이격된 위치에 배치될 수 있다. 의도하지 않게 가이드 유니트(110)의 출구(118)를 통해 복수의 나사(10)가 한꺼번에 출력되더라도, 이격된 위치의 비트부(30)에는 별다른 영향이 없으므로 비트부(30)의 훼손이 방지되고 비트부(30)의 정상 동작이 보장될 수 있다.
가이드 유니트(110)는 별도의 동력을 이용하지 않고 입구(119)로 입력된 나사(10)가 출구(118)로 이동되도록 형성될 수 있다.
일 예로, 가이드 유니트(110)는 나사(10)가 자중에 의해 옆으로 움직이게 나사(10)를 가이드할 수 있다. 나사(10)의 자중에 의해 나사(10)가 움직이도록, 가이드 유니트(110)는 지면에 기울어지게 형성될 수 있다. 가이드 유니트(110)의 입구(119)로 입력된 나사(10)는 지면에 기울어진 가이드 유니트(110)를 따라 자중에 의해 출구(118)를 향해 슬라이딩되고, 출구(118)를 통해 출력될 수 있다.
도 2는 본 발명의 가이드 유니트(110)를 나타낸 단면도이다.
가이드 유니트(110)는 나사(10)통에 의해 똑바로 세워진 나사(10)가 옆으로 이동하도록 형성될 수 있다. 여기서, 나사(10)가 옆으로 이동하는 것은 나사(10)가 몸체부(13)의 길이 방향을 따라 이동하는 것이 아니라, 몸체부(13)의 길이 방향에 기울어진 방향을 따라 나사(10)가 이동하는 것일 수 있다.
나사(10)가 옆으로 이동하도록, 가이드 유니트(110)는 제1 가이드부(111), 제2 가이드부(112), 덮개부(113)를 포함할 수 있다.
제1 가이드부(111)와 제2 가이드부(112)는 일방향으로 연장되는 판 또는 막대 형상으로 형성될 수 있다. 제1 가이드부(111)와 제2 가이드부(112)는 몸체부(13)를 사이에 두고 대면하게 배치될 수 있다.
나사(10)가 옆으로 이동할 수 있도록, 제1 가이드부(111)의 상면과 제2 가이드부(112)의 상면에 머리부(11)의 양측 밑면이 각각 지지되고, 제1 가이드부(111)와 제2 가이드부(112) 사이의 틈 또는 홈에 몸체부(13)가 삽입되는 것이 좋다. 이 조건을 만족시키기 위해 제1 가이드부(111)와 제2 가이드부(112) 간의 간격은 몸체부(13)의 직경보다 크고 머리부(11)의 직경보다 작을 수 있다.
몸체부(13)의 직경에 따라 제1 가이드부(111)와 제2 가이드부(112) 간의 간격이 변동되도록, 제2 가이드부(112)는 제1 가이드부(111)에 착탈 가능하게 형성될 수 있다. 착탈 가능한 제1 가이드부(111)를 다른 종류로 교체하면, 가이드 유니트(110)는 다양한 직경의 몸체부(13)를 갖는 나사(10)를 원활하게 저장하고 출구(118)로 안내할 수 있다.
외부 충격에 의해 나사(10)가 각 가이드부로부터 위로 튀어나가는 현상을 방지하기 위해 덮개부(113)가 이용될 수 있다.
덮개부(113)는 제1 가이드부(111)와 제2 가이드부(112)의 상측에 마련될 수 있다. 덮개부(113)와 제1 가이드부(111)의 상면 간의 간격 또는 덮개부(113)와 제2 가이드부(112)의 상면 간의 간격은 머리부(11)의 두께보다 크고 나사(10) 전체의 길이보다 작은 것이 좋다.
나사(10)의 종류에 따라 머리부(11)의 두께가 달라질 수 있으므로, 다양한 종류의 나사(10)에 대응하기 위해 덮개부(113)는 제1 가이드부(111)에 착탈 가능하게 형성될 수 있다. 착탈 가능한 덮개부(113)를 다른 종류로 교체하면, 가이드 유니트(110)는 다양한 두께의 머리부(11)를 갖는 나사(10)를 원활하게 저장하고 출구(118)로 안내할 수 있다.
가이드 유니트(110)의 출구(118)를 통해 출력되는 나사(10)는 옆으로 이동하는 상태 그대로 출력될 수 있다.
다시 도 1로 돌아가서, 로딩 유니트(130)는 가이드 유니트(110)로부터 출력된 나사(10)를 가이드 유니트(110)로부터 이격된 위치에 마련된 비트부(30)로 이송할 수 있다.
일 예로, 로딩 유니트(130)는 가이드 유니트(110)의 출구(118)에 대면되는 제1 위치 ①과 비트부(30)의 진행 경로 상의 제2 위치 ②를 왕복 이동하게 형성될 수 있다. 이때의 왕복 이동은 직선 이동이거나 곡선 이동을 포함할 수 있다.
대상물이 나사(10)를 조이기 위해 비트부(30)는 비트부(30)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 형성될 수 있다. 이때, 제2 위치 ②는 길이 방향을 따라 이동하는 비트부(30)의 이동 경로 상의 어느 한 위치를 포함할 수 있다.
로딩 유니트(130)는 가이드 유니트(110)로부터 출력된 나사(10)를 제1 위치 ①에서 수용하고, 수용된 나사(10)를 제2 위치 ②까지 이송할 수 있다.
제2 위치 ②에서 나사(10)가 비트부(30)에 물리면, 로딩 유니트(130)는 비트부(30)의 진행을 방해하지 않도록 제2 위치 ②로부터 도피되고 제1 위치 ①로 복귀할 수 있다.
액추에이터(150)는 제1 위치 ①과 제2 위치 ②를 왕복하도록 로딩 유니트(130)를 움직일 수 있다.
가이드 유니트(110)에는 비트부(30)의 길이 방향을 따라 비트부(30)를 이동 가능하게 지지하는 지지대(50)와 액추에이터(150)가 고정 설치될 수 있다.
가이드 유니트(110)에 고정된 지지대(50)와 가이드 유니트(110)에 고정된 액추에이터(150)에 의해, 로딩 유니트(130)의 경로에 포함된 제2 위치가 가이드 유니트(110)에 대해 고정되고, 비트부(30)의 경로에 포함된 제위치가 가이드 유니트(110)에 대해 고정될 수 있다. 따라서, 가이드 유니트(110)의 이동 여부에 상관없이 가이드 유니트(110)에 대해 고정 설정된 제2 위치 ②로 이동한 로딩 유니트(130)는 비트부(30)에 자연스럽게 정렬될 수 있다.
도 3은 본 발명의 액추에이터(150)를 나타낸 개략도이다. 설명의 편의를 위해 도 3에는 액추에이터(150)로부터 로딩 유니트(130)가 분리된 상태를 나타내었다.
주변 오염 등을 방지하기 위해 액추에이터(150)는 공압에 의해 동작하는 것이 좋다.
일 예로, 액추에이터(150)에는 공압 실린더(151), 공압 실린더(151)의 피스톤 로드(152)에 연결된 연결 수단(153), 공압 실린더(151)의 외면에 형성되고 연결 수단(153)의 움직임을 가이드하는 레일(155)이 마련될 수 있다.
연결 수단(153)의 일측은 피스톤 로드(152)에 고정되고, 연결 수단(153)의 타측은 레일(155)에 슬라이딩 가능하게 지지될 수 있다. 연결 수단(153)은 피스톤 로드(152)와 레일(155)에 각각 지지되는 2점 지지 구조를 취함으로써, 피스톤 로드(152)의 움직임 여부에 상관없이 운동 방향에 대해 기울어지려는 연결 수단(153)의 틸팅 현상이 확실하게 방지될 수 있다.
로딩 유니트(130)는 틸팅 현상이 방지된 연결 수단(153)에 착탈되게 형성될 수 있다. 일 예로, 로딩 유니트(130)에는 연결 수단(153)에 착탈되는 제1 착탈부(134)가 마련되고, 연결 수단(153)에는 제1 착탈부(134)에 착탈되는 제2 착탈부(154)가 마련될 수 있다.
제1 착탈부(134)와 제2 착탈부(154)는 볼트 등의 체결 부재가 설치되는 홀을 포함할 수 있다.
본 발명의 나사(10) 공급 장치가 정상적으로 동작하기 위해서는 로딩 유니트(130)가 제1 위치에 존재할 때, 가이드 유니트(110)로부터 확실하게 나사(10)가 출력되어야 하고, 가이드 유니트(110)에 복수의 나사(10)가 저장된 상태이더라도 1개의 나사(10)만 로딩 유니트(130)에 수용되어야 한다. 또한, 로딩 유니트(130)가 제1 위치로부터 도피된 경우 가이드 유니트(110)에 저장된 나사(10)가 출력되지 않도록 방지해야 한다.
가이드 유니트(110)의 길이 방향을 따라 서로 이격된 위치에 배치된 제1 핀(미도시)과 제2 핀(미도시)가 마련될 수 있다.
제1 핀과 제2 핀은 가이드 유니트(110)의 연장 방향에 수직한 방향을 따라 연장될 수 있으며, 나사(10)가 움직이는 가이드 유니트(110)의 통로를 가로지르게 형성될 수 있다.
제1 핀과 제2 핀은 별도의 공압 밸브에 의해 움직일 수 있다.
공압 밸브에 의해 제1 핀 및 제2 핀이 가이드 유니트(110)의 통로로부터 후퇴하면 나사(10)는 통로를 따라 이동할 수 있다.
공압 밸브에 의해 제1 핀 및 제2 핀이 가이드 유니트(110)의 통로를 가로지르면 나사(10)는 각 핀에 막혀 정지할 수 있다.
나사(10)가 흐르는 방향 상으로 제1 핀은 제2 핀의 상류에 배치될 수 있으며, 제1 핀과 제2 핀 사이에 1개의 나사(10)가 배치되도록 제1 핀과 제2 핀 간의 거리는 나사(10)의 머리부(11)의 직경과 거의 동일한 것이 좋다.
제1 핀과 제2 핀이 통로를 폐쇄하면, 복수의 나사(10)는 제1 핀에 가로막혀 제1 핀의 상류에 위치한다.
제2 핀이 통로를 폐쇄한 상태에서 제1 핀이 통로를 개방하면, 제1 핀의 상류에 위치한 복수의 나사(10)는 제2 핀에 가로막힐 때까지 통로를 따라 이동한다.
나사(10)의 머리부(11)의 직경만큼 이격된 제1 핀이 다시 통로를 폐쇄하면 제1 핀과 제2 핀 사이에 1개의 나사(10)가 위치한 상태에서 나머지 나사(10)는 제1 핀에 의해 가로막히게 된다.
제1 핀이 통로를 폐쇄한 상태에서 제2 핀이 통로를 개방하면, 제1 핀과 제2 핀 사이에 위치한 1개의 나사(10)가 가이드 유니트(110)의 출구(118)를 통해 출력될 수 있다.
이상의 단계에 따라 동작하는 제1 핀과 제2 핀에 따르면 제1 핀과 제2 핀 간의 간격이 매우 중요하다.
만약, 제1 핀과 제2 핀의 간격이 머리부(11)의 직경보다 2배 이상 크면 제1 핀과 제2 핀 사이에 2개의 나사(10)가 배치되고, 제2 핀의 통로 개방시 2개의 나사(10)가 한꺼번에 출력될 수 있다.
만약, 제1 핀과 제2 핀 간격이 머리부(11)의 직경보다 작다면, 제1 핀과 제2 핀 사이에 0개의 나사(10)가 배치되고, 제2 핀의 통로 개방시 나사(10)가 출력되지 못할 수 있다.
문제는 대상물에 따라 체결되는 나사(10)의 종류가 다르고, 나사(10)의 종류에 따라 머리부(11)의 직경이 다르다는 것이다. 따라서, 복수 종류의 나사(10)에 적응적으로 대응하기 위해 제1 핀과 제2 핀 간의 거리가 다르게 조정되어야 할 필요가 있다. 제1 핀과 제2 핀 간의 거리 조정이 어려운 관계로 서로 다른 거리로 제1 핀과 제2 핀이 설치된 가이드 유니트(110)가 복수로 마련되어야 하는 문제가 발생된다.
따라서, 제1 핀과 제2 핀이 배제된 상태에서 나사(10)를 한 개씩 출력하는 구조가 요구된다.
도 4는 본 발명의 로딩 유니트(130)를 나타낸 개략도이다.
가이드 유니트(110)는 나사(10)가 제1 방향을 따라 출력되도록 형성될 수 있다. 일 예로, 도 1에서 제1 방향은 평면상으로 x축 방향일 수 있다. 이때, 제1 핀과 제2 핀이 배제되도록, 로딩 유니트(130)는 제1 방향에 수직한 제2 방향(도 1에서 y축)을 따라 움직일 수 있다.
로딩 유니트(130)는 육면체 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
로딩 유니트(130)에는 제1 위치 ①와 제2 위치 ②를 왕복하고 나사(10)를 수용하는 수용부, 수용부가 제1 위치 ①로부터 도피되면 가이드 유니트(110)의 출구(118)에 대면되는 폐쇄부(133)가 마련될 수 있다.
비트부(30)가 지면에 수직하게 연장될 때, 비트부(30)에 똑바른 자세로 구속되기 위해 수용부에 수용된 나사(10)는 몸체부(13)가 지면에 수직하게 연장되게 배치될 수 있다.
수용부에 수용된 나사(10)의 머리부(11)는 수용부의 상면에 지지될 수 있는데, 몸체부(13)가 지면에 수직하게 배치되도록, 나사(10)의 머리부(11) 밑면을 지지하는 수용부의 상면은 지면에 평행하게 형성될 수 있다.
지면에 기울어진 가이드 유니트(110)를 따라 슬라이딩되던 나사(10)는 머리부(11)가 수용부의 상면에 물리적으로 접촉되면서, 몸체부(13)에 회전 모멘트가 인가되고, 지면에 기울어진 상태로 움직이던 나사(10)의 몸체부(13)는 회전 모멘트에 의해 스윙되면서 지면에 수직하게 세워진 상태로 수용부에 수용될 수 있다.
수용부에는 비트부(30)에 대면되는 상면 측에 상부 개구(201)가 형성되고 가이드 유니트(110)의 출구(118)에 대면되는 측면 측에 측부 개구(202)가 형성된 삽입 홈(131)이 마련될 수 있다.
수용부가 제1 위치 ①로 이동하면, 가이드 유니트(110)로부터 옆으로 움직이는 상태로 출력된 나사(10), 예를 들어 회전 모멘트에 의해 스윙되는 몸체부(13)는 가이드 유니트(110)의 출구(118)에 대면되는 삽입 홈(131)의 측부에 형성된 측부 개구(202)를 통해 삽입 홈(131)에 옆으로 입력될 수 있다.
비트부(30)의 길이 방향에 일치하게 나사(10)의 몸체부(13)가 삽입되도록, 삽입 홈(131)은 비트부(30)의 길이 방향을 따라 연장될 수 있다. 삽입 홈(131)은 수용부의 상면에 나사(10)의 머리부(11)가 지지되도록, 머리부(11)보다 작고 몸체부(13)보다 큰 직경을 형성될 수 있다.
나사(10)의 머리부(11)가 수용부의 상면에 위치하도록, 수용부 상면의 높이는 가이드 유니트(110)의 출구(118) 높이 이하로 형성될 수 있다.
수용부가 제2 위치 ②로 이동하면, 수용부에 수용된 나사(10)는 비트부(30)에 의해 상부 개구(201)를 통해 똑바로(몸체부(13)의 길이 방향을 따라) 출력될 수 있다.
가이드 유니트(110)로부터 나사(10)가 1개씩 출력되도록 하기 위해, 폐쇄부(133)는 제2 방향을 따라 연장될 수 있다. 폐쇄부(133)는 수용부와 함께 움직이면서 가이드 유니트(110)의 출구(118)로부터 출력되려는 나사(10)를 가로막게 형성될 수 있다.
폐쇄부(133)는 옆으로 움직이는 나사(10)의 머리부(11)에 접촉되는 높이에 형성될 수 있다. 폐쇄부(133)는 머리부(11)와의 접촉에 의해 나사(10)의 출력을 막도록 가이드 유니트(110)의 출구(118)에 밀착되게 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 폐쇄부(133)의 동작을 나타낸 개략도이다.
폐쇄부(133)는 제1 위치 ①로부터 도피된 수용부가 제1 위치 ①까지 되돌아올 동안 도 5의 (a)와 같이 가이드 유니트(110)의 나사(10)를 가로막고, 수용부가 제1 위치 ①로 되돌아오면 도 5의 (b)와 같이 가이드 유니트(110)의 출구(118)로부터 도피될 수 있다.
폐쇄부(133)의 도피로 인해 나사(10)는 가이드 유니트(110)의 출구(118)를 통해 출력되고 제1 위치 ①로 되돌아온 수용부로 입력될 수 있다.
이상의 폐쇄부(133)에 따르면, 수용부가 제1 위치로부터 도피된 경우 가이드 유니트(110)에 저장된 나사(10)가 출력되는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
불필요한 나사(10)의 출력 방지와 함께 가이드 유니트(110)로부터 확실하게 나사(10)가 1개씩 출력되도록 하기 위해 폐쇄부(133)는 특수한 구조를 취할 수 있다.
도 6은 본 발명의 로딩 유니트(130)의 동작을 나타낸 흐름도이다.
삽입 홈(131)에 입력된 나사(10)가 삽입 홈(131)의 설정 위치에 배치되도록, 로딩 유니트(130)에는 수용부에 수용된 나사(10)를 설정 위치에 정렬시키는 정렬부가 마련될 수 있다.
수용부가 제1 위치 ①로 되돌아오면, 가이드 유니트(110)로부터 출력된 나사(10)의 몸체부(13)는 측부 개구(202)로 입력되면서 삽입부에 수용될 수 있다. 가이드 유니트(110)로부터 출력된 나사(10)의 머리부(11)는 상부 개구(201)의 주면에 지지될 수 있다.
수용부가 제2 위치 ②로 이동하면, 삽입부에 수용된 나사(10)는 측부 개구(202)를 통해 외부에 노출될 수 있다. 따라서, 측부 개구(202)가 외부에 노출된 환경에서 의도하지 않게 수용부에 수용된 나사(10)가 측부 개구(202)를 통해 이탈하지 않도록 방지하기 위해 정렬부가 이용될 수 있다.
정렬부는 영구 자석(205), 흡인 수단(209) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
영구 자석(205)은 비트부(30)와 동축 상에 배치되고 삽입 홈(131)의 하측에 설치될 수 있다. 영구 자석(205)은 삽입 홈(131)에 입력된 몸체부(13)의 단부를 자력을 이용해서 잡아당기게 형성될 수 있다.
로딩 유니트(130)에는 삽입 홈(131)의 하측에 형성되고 삽입 홈(131)과 소통되는 자석 구멍(203)이 마련될 수 있다. 영구 자석(205)은 자석 구멍(203)에 설치되고 자력을 이용해서 나사(10)의 몸체부(13)를 잡아당길 수 있다. 몸체부(13)를 잡아당기는 영구 자석(205)에 의해 나사(10)는 외부에 노출된 측부 개구(202)를 통해 외부로 이탈되지 않을 수 있다.
또한, 나사(10)가 비트부(30)에 정렬되도록, 영구 자석(205)은 자력 중심이 비트부(30)의 동축 상에 위치하도록 배치될 수 있다.
영구 자석(205)의 강한 자력이 직접 몸체부(13)에 적용되도록, 영구 자석(205)이 설치된 자석 구멍(203)은 삽입 홈(131)에 연결될 수 있다. 이때, 자석이 삽입 홈(131)을 통해 영구 자석(205)이 붙지 않도록 자석 구멍(203)의 직경 및 영구 자석(205)의 직경은 삽입 홈(131)의 직경보다 크게 형성될 수 있다.
영구 자석(205)의 직경이 삽입 홈(131)보다 크므로, 영구 자석(205)이 물리적으로 나사(10)의 몸체부(13)의 접촉되는 현상이 확실하게 방지될 수 있다. 직경의 차이로 인해 삽입 홈(131)을 통해 설치가 불가능한 영구 자석(205)을 고려하여, 로딩 유니트(130)의 밑면에는 영구 자석(205)이 입력되는 자석 구멍(203)의 입구(204)가 형성될 수 있다.
자석 구멍(203)에 대면된 로딩 유니트(130)의 일면에는 자석 구멍(203)에 소통되는 자석 고정 홀(136)이 마련될 수 있다. 자석 구멍(203)에 영구 자석(205)을 삽입하고 자석 고정 홀(136)을 통해 볼트를 체결하면 영구 자석(205)이 자석 구멍(203)의 설정 위치에 고정될 수 있다.
로딩 유니트(130)는 연결 수단(153)에 의해 자석 구멍(203)의 입구(204)가 폐쇄되게 연결 수단(153)에 장착될 수 있다.
흡인 수단(209)은 삽입 홈(131)에서 측부 개구(202)에 대면되는 반대면에 형성된 공기 구멍, 공기 구멍을 통해 공기를 흡입하면서 삽입 홈(131)에 삽입된 몸체부(13)를 흡인하는 펌프(미도시)를 포함할 수 있다.
흡인 수단(209)에 따르면, 나사(10)는 측부 개구(202)로부터 멀어지는 방향을 향해 당겨지므로, 나사(10)가 측부 개구(202)를 통해 외부로 이탈되는 현상이 확실하게 방지될 수 있다.
또한, 흡인 수단(209)에 의해 당겨진 나사(10)의 위치가 제2 위치가 되도록 삽입 홈(131)을 형성하면, 수용부에 수용된 나사(10)는 자연스럽게 비트부(30)에 정렬될 수 있다.
가이드 유니트(110)의 출구(118)에 가까운 순서대로 제1 나사(10) a, 제2 나사(10) b가 가이드 유니트(110)에 수용된 상황을 가정한다.
정렬부가 정상 동작하기 위해서는 적어도 제1 나사(10) a가 정렬부의 도움없이 삽입 홈(131)에 확실하게 진입될 필요가 있다. 그런데, 나사(10)의 종류에 따라 제1 나사(10) a의 자중만으로는 제1 나사(10) a가 측부 개구(202)를 통해 삽입 홈(131)에 삽입되기 어려울 수 있다.
본 발명의 로딩 유니트(130)에 마련된 폐쇄부(133)가 제1 위치 ①로부터 도피되면, 폐쇄부(133)에 가로막혔던 제1 나사(10) a가 가이드 유니트(110)의 출구(118)를 통해 출력될 수 있다. 이때, 폐쇄부(133)의 도피로 인해 제1 나사(10) a의 뒤에 있던 제2 나사(10) b의 출력을 막을 방안이 없다. 따라서, 제1 나사(10) a를 뒤따라서 제2 나사(10) b가 출력되려고 하고, 이때, 출력되려하는 제2 나사(10) b의 힘에 밀려 제1 나사(10) a는 확실하게 삽입 홈(131)에 삽입될 수 있다.
또한, 제1 나사(10) a의 자중 또는 제2 나사(10) b가 제1 나사(10) a를 미는 힘이 충분하다면, 제1 나사(10) a는 삽입 홈(131)의 타측 내벽면까지 삽입될 수 있다. 삽입 홈(131)에 삽입된 제1 나사(10) a는 정렬부에 의해 확실하게 설정 위치에 배치되고, 측부 개구(202)를 통한 이탈이 방지될 수 있다.
수용부는 도 6의 (a)와 같이 제2 나사(10) b에 의해 가이드 유니트(110)의 출구(118)로부터 밀려나온 제1 나사(10) a를 제1 위치 ①에서 수용할 수 있다. 수용부는 수용된 제1 나사(10) a를 제2 위치 ②로 이송할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 제1 위치 ①로부터 도피되는 폐쇄부(133)에 따르면, 제1 나사(10) a의 자중 및 제2 나사(10) b의 미는 힘에 의해 나사(10)는 확실하게 가이드 유니트(110)로부터 출력될 수 있다. 이제 가이드 유니트(110)로부터 출력되는 나사(10)의 개수가 1개가 되도록하면 비트부(30)를 향해 정상적으로 나사(10)가 공급될 수 있다.
가이드 유니트(110)로부터 출력되는 나사(10)의 개수를 1개씩으로 제한하기 위해, 폐쇄부(133)는 제2 위치를 향해 움직이는 수용부를 기준으로 수용부의 뒤 또는 하류에 형성될 수 있다.
폐쇄부(133)는 제2 나사(10) b에 접촉 간섭되게 형성될 수 있다. 일 예로, 폐쇄부(133)는 제2 나사(10) b의 머리부(11)에 대면 접촉되는 벽 또는 기둥 형상으로 형성될 수 있다.
폐쇄부(133)는 제2 위치 ②를 향해 움직일수록 가이드 유니트(110)의 출구(118)에 가까워지게 형성될 수 있다. 다시 말해, 가이드 유니트(110)의 출구(118)에 대면되는 폐쇄부(133)의 일면은 제2 위치 ②를 향해 움직일수록 가이드 유니트(110)의 출구(118)에 가까워지게 경사질 수 있다.
도 6의 (b)와 같이 제1 나사(10) a가 수용부에 수용된 후 로딩 유니트(130)가 제2 위치 ②를 향해 움직이면, 제1 나사(10) a가 수용된 수용부는 제1 위치 ①로부터 도피될 수 있다.
수용부와 함께 제1 나사(10) a가 제1 위치 ①로부터 도피되므로, 머리부(11)끼리의 접촉을 통해 제1 나사(10) a를 밀던 제2 나사(10) b는 제1 방향을 따라 출력되려고 할 것이다. 이때, 수용부를 뒤따라오던 폐쇄부(133)가 제1 위치 ①로 진입하면서, 가이드 유니트(110)의 출구(118)로부터 출력되려던 제2 나사(10) b를 가로막을 수 있다.
수용부가 제2 위치 ②를 향해 이동하면, 제2 나사(10) b를 가로막은 폐쇄부(133)는 수용부와 함께 제2 위치 ②를 향해 이동하면서 폐쇄부(133)의 경사를 이용해서 가이드 유니트(110)로부터 일부 출력된 제2 나사(10) b를 가이드 유니트(110)의 출구(118)로 다시 밀어넣을 수 있다.
제2 나사(10) b에 대해 폐쇄부(133)는 경사를 갖는 캠(cam)으로 기능할 수 있다.
도 6의 (c)와 같이 수용부가 제2 위치 ②로 이동되면, 비트부(30)가 동작해서 수용부에 수용된 제1 나사(10) a를 구속해갈 수 있다.
도 6의 (d)와 같이 비트부(30)에 의해 제1 나사(10) a가 상부 개구(201)를 통해 출력되면, 수용부는 다시 제1 위치 ①로 되돌아올 수 있다.
도 6의 (e)와 같이 수용부가 제1 위치 ①를 향해 이동하면, 폐쇄부(133)에 의해 제2 나사(10) b는 점진적으로 가이드 유니트(110)의 출구(118)로부터 출력될 수 있다. 이때, 폐쇄부(133)는 수용부가 제1 위치 ①을 향해 이동할수록, 가이드 유니트(110)의 출구(118)로부터 멀어지게 경사질 수 있다.
폐쇄부(133)는 수용부가 제1 위치 ①을 향해 이동할수록, 나사(10)의 머리부(11)가 가이드 유니트(110)의 출구(118)로부터 점진적으로 출력되도록 가이드하면서, 나사(10)의 몸체부(13)를 측부 개구(202)를 향해 가이드할 수 있다.
폐쇄부(133)는 평면상으로 제2 방향을 따라 연장되고, 수용부에 가까워질수록 가이드 유니트(110)의 출구(118)로부터 멀어지도록 경사지게 형성될 수 있다. 해당 폐쇄부(133)에 따르면, 로딩 유니트(130)가 제2 위치 ②를 향해 움직일 때, 제2 나사(10) b의 출력을 방지하면서 제2 나사(10) b를 다시 가이드 유니트(110)로 밀어넣을 수 있다. 또한, 로딩 유니트(130)가 제1 위치 ①을 향해 움직일 때, 제2 나사(10) b의 머리부(11)를 점진적으로 출력시키면서 제2 나사(10) b의 몸체부(13)가 수용부의 삽입 홈(131)으로 삽입되도록 유도할 수 있다.
만약, 폐쇄부(133)에 경사가 없다면 폐쇄부(133)가 제1 위치 ①로부터 도피된 시점에서 폐쇄부(133)에 가로막혀 있던 제2 나사(10) b의 몸체부(13)가 수용부의 삽입 홈(131)에 확실하게 삽입된다고 보장하기 어렵다.
도 7은 비트부(30)의 동작을 나타낸 흐름도이다. 도 7에서 로딩 유니트(130)는 비트부(30)와 연관하여 동작될 수 있다.
비트부(30)는 나사(10)의 머리부(11)에 물리는 막대 형상의 비트(31), 비트(31)를 감싸는 흡입관(33)을 포함할 수 있다. 비트(31)는 나사(10)를 회전시키면서 대상물에 나사(10)를 박을 수 있다.
도 7의 (a)와 같이 비트부(30)가 위로 상승해서 제2 위치 ②로부터 도피되고 수용부에 나사(10)가 수용되면, 로딩 유니트(130)는 제2 위치 ②를 향해 이동할 수 있다.
도 7의 (b)와 같이 로딩 유니트(130)에 의해 수용부가 제2 위치 ②에 위치하면, 비트부(30)는 수용부에 수용된 나사(10)의 머리부(11)에 근접하게 제2 위치 ②를 향해 이동할 수 있다. 제2 위치 ②에 근접하게 비트부(30)가 이동하면, 흡입관(33)을 통해 나사(10)를 흡입할 수 있다.
흡입을 통해 흡입관(33)에 나사(10)가 붙으면, 비트부(30)는 도 7의 (c)와 같이 나사(10)의 몸체부(13)가 수용부로부터 완전하게 이탈될 정도로 상승할 수 있다.
도 7의 (d)와 같이, 수용부의 상부 개구(201)를 통해 나사(10)가 완전하게 이탈되면, 로딩 유니트(130)는 제2 위치 ②로부터 도피되고 제1 위치 ①을 향해 이동할 수 있다.
제2 위치 ②로부터 로딩 유니트(130)가 도피되면, 비트부(30)는 제2 위치 ②를 경유해서 하강하고 대상물에 나사(10)를 박을 수 있다.
대상물을 기준으로 설정 높이까지 비트(31)와 흡입관(33)은 함께 움직일 수 있다. 설정 높이까지 대상물에 근접하면 흡입관(33)은 정지하고, 비트(31)만 움직일 수 있다. 이때, 정지된 상태의 흡입관(33) 입구에 흡착된 나사(10)는 대상물을 향해 움직이는 비트(31)에 접촉 및 구속될 수 있다.
비트(31)는 모터에 의해 회전하면서 구속된 나사(10)를 대상물에 박을 수 있다.
대상물에 대한 나사(10) 체결 작업이 완료되면, 비트부(30)는 제2 위치 ②를 경유해서 다시 상승할 수 있다. 비트부(30)가 대상물에 나사(10)를 체결하는 도중에 제2 위치 ②로부터 도피된 로딩 유니트(130)는 제1 위치 ①에서 다시 나사(10)를 재공급받아 다시 도 7의 (a) 상태가 될 수 있다. 이후, (a), (b), (c), (d)의 순환 동작을 통해 복수의 나사(10)가 비트부(30)에 1개씩 지속적으로 공급될 수 있다.

Claims (10)

  1. 나사를 대상물에 조이는 비트부로부터 이격된 위치에 배치되고, 상기 나사가 자중에 의해 움직이게 상기 나사를 가이드하는 가이드 유니트;
    상기 가이드 유니트의 출구에 대면되는 제1 위치와 상기 비트부의 진행 경로 상의 제2 위치를 왕복하고, 상기 가이드 유니트로부터 출력된 상기 나사를 상기 제1 위치에서 수용하며 수용된 상기 나사를 상기 제2 위치까지 이송하는 로딩 유니트;를 포함하고,
    상기 제2 위치에서 상기 나사가 상기 비트부에 물리면, 상기 로딩 유니트는 상기 비트부의 진행을 방해하지 않도록 상기 제1 위치로 복귀하는 나사 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로딩 유니트를 움직이는 액추에이터;를 포함하고,
    상기 가이드 유니트에는 상기 비트부의 길이 방향을 따라 상기 비트부를 이동 가능하게 지지하는 지지대와 상기 액추에이터가 고정 설치되며,
    상기 가이드 유니트에 고정된 상기 지지대와 상기 가이드 유니트에 고정된 상기 액추에이터에 의해, 상기 제2 위치로 이동한 상기 로딩 유니트는 상기 비트부에 정렬되는 나사 공급 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 유니트는 상기 나사가 제1 방향을 따라 출력되도록 형성되고,
    상기 로딩 유니트는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 움직이며,
    상기 로딩 유니트에는 상기 제1 위치와 상기 제2 위치를 왕복하고 상기 나사를 수용하는 수용부, 상기 수용부가 상기 제1 위치로부터 도피되면 상기 가이드 유니트의 출구에 대면되는 폐쇄부가 마련되고,
    상기 폐쇄부는 상기 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 수용부와 함께 움직이면서 상기 가이드 유니트의 출구로부터 출력되려는 상기 나사를 가로막게 형성되며,
    상기 폐쇄부는 상기 제1 위치로부터 도피된 상기 수용부가 상기 제1 위치까지 되돌아올 동안 상기 나사를 가로막고, 상기 수용부가 상기 제1 위치로 되돌아오면 상기 가이드 유니트의 출구로부터 도피되는 나사 공급 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 나사는 상기 비트부에 물리는 머리부, 상기 머리부로부터 연장된 막대 형상의 몸체부를 포함하며,
    상기 가이드 유니트는 상기 나사가 자중에 의해 옆으로 움직이게 상기 나사를 가이드하고,
    상기 폐쇄부는 옆으로 움직이는 상기 나사의 상기 머리부에 접촉되는 높이에 형성되며, 상기 머리부와의 접촉에 의해 상기 나사의 출력을 막도록 상기 가이드 유니트의 출구에 밀착되게 형성된 나사 공급 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수용부에는 상기 나사의 상기 몸체부가 삽입되는 삽입 홈이 마련되고,
    상기 가이드 유니트의 출구에 대면되는 상기 삽입 홈의 측부에는 상기 몸체부가 옆으로 입력되는 측부 개구가 형성되며,
    상기 폐쇄부는 상기 수용부가 상기 제1 위치를 향해 이동할수록, 상기 가이드 유니트의 출구로부터 멀어지게 경사지고,
    상기 폐쇄부는 상기 수용부가 상기 제1 위치를 향해 이동할수록, 상기 나사의 상기 머리부가 상기 가이드 유니트의 출구로부터 점진적으로 출력되도록 가이드하면서, 상기 나사의 상기 몸체부를 상기 측부 개구를 향해 가이드하는 나사 공급 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 로딩 유니트에는 상기 제1 위치와 상기 제2 위치를 왕복하고 상기 나사를 수용하는 수용부가 마련되고,
    상기 나사는 상기 비트부에 물리는 머리부, 상기 머리부로부터 연장된 막대 형상의 몸체부를 포함하며,
    상기 가이드 유니트는 상기 나사가 옆으로 움직이게 상기 나사를 가이드하고,
    상기 수용부에는 상기 비트부에 대면되는 상면 측에 상부 개구가 형성되고 상기 가이드 유니트의 출구에 대면되는 측면 측에 측부 개구가 형성된 삽입 홈이 마련되며,
    상기 삽입 홈은 상기 머리부보다 작고 상기 몸체부보다 큰 직경으로 형성되고,
    상기 수용부가 상기 제1 위치로 이동하면, 상기 가이드 유니트로부터 옆으로 움직이는 상태로 출력된 상기 나사는 상기 측부 개구를 통해 상기 삽입 홉에 입력되고,
    상기 삽입 홈에 입력된 상기 나사의 상기 머리부는 상기 수용부의 상면에 지지되며,
    상기 수용부가 상기 제2 위치로 이동하면, 상기 수용부에 수용된 상기 나사는 상기 비트부에 의해 상기 상부 개구를 통해 출력되는 나사 공급 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 로딩 유니트에는 상기 제1 위치와 상기 제2 위치를 왕복하고 상기 나사를 수용하는 수용부, 상기 수용부에 수용된 상기 나사를 정렬하는 정렬부가 마련되고,
    상기 수용부에는 상기 나사의 상기 몸체부가 삽입되는 삽입 홈이 마련되고,
    상기 가이드 유니트의 출구에 대면되는 상기 삽입 홈의 측부에는 상기 몸체부가 옆으로 입력되는 측부 개구가 형성되며,
    상기 비트부에 대면되는 상기 삽입 홈의 상부에는 상기 몸체부가 똑바로 출력되는 상부 개구가 형성되고,
    상기 수용부가 상기 제1 위치로 되돌아오면, 상기 가이드 유니트로부터 출력된 상기 나사의 상기 몸체부는 상기 측부 개구로 입력되면서 상기 삽입부에 수용되고, 상기 가이드 유니트로부터 출력된 상기 나사의 상기 머리부는 상기 상부 개구의 주변에 지지되며,
    상기 수용부가 상기 제2 위치로 이동하면, 상기 삽입부에 수용된 상기 나사는 상기 측부 개구를 통해 외부에 노출되고,
    상기 정렬부는 영구 자석, 흡인 수단 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 영구 자석은 상기 비트부와 동축 상에 배치되고 상기 삽입 홈의 하측에 설치되며, 상기 삽입 홈에 입력된 상기 몸체부의 단부를 자력을 이용해서 잡아당기게 형성되고,
    상기 흡인 수단은 상기 삽입 홈에서 상기 측부 개구에 대면되는 반대면에 형성된 공기 구멍, 상기 공기 구멍을 통해 공기를 흡입하면서 상기 삽입 홈에 삽입된 상기 몸체부를 흡인하는 펌프를 포함하는 나사 공급 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 로딩 유니트를 움직이는 액추에이터;를 포함하고,
    상기 액추에이터에는 공압 실린더, 상기 공압 실린더의 피스톤 로드에 연결된 연결 수단, 상기 공압 실린더의 외면에 형성되고 상기 연결 수단의 움직임을 가이드하는 레일이 마련되며,
    상기 연결 수단의 일측은 상기 피스톤 로드에 고정되고, 상기 연결 수단의 타측은 상기 레일에 슬라이딩 가능하게 지지되고,
    상기 로딩 유니트는 상기 연결 수단에 착탈되게 형성된 나사 공급 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 로딩 유니트에는 상기 나사가 수용되는 삽입 홈, 상기 삽입 홈의 하측에 형성되고 상기 삽입 홈과 소통되는 자석 구멍, 상기 자석 구멍에 설치되고 자력을 이용해서 상기 나사의 몸체부를 잡아당기는 영구 자석이 마련되고,
    상기 자석 구멍의 직경 및 상기 영구 자석의 직경은 상기 삽입 홈의 직경보다 크며,
    상기 로딩 유니트의 밑면에는 상기 영구 자석이 입력되는 상기 자석 구멍의 입구가 형성되고,
    상기 로딩 유니트는 상기 연결 수단에 의해 상기 자석 구멍의 입구가 폐쇄되게 상기 연결 수단에 장착되는 나사 공급 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 로딩 유니트에는 수용부 및 폐쇄부가 마련되고,
    상기 가이드 유니트의 출구에 가까운 순서대로 제1 나사, 제2 나사가 상기 가이드 유니트에 수용될 때,
    상기 수용부는 상기 제2 나사에 의해 상기 가이드 유니트의 출구로 밀려나온 상기 제1 나사를 상기 제1 위치에서 수용하고, 수용된 상기 제1 나사를 상기 제2 위치로 이송하며,
    상기 제1 위치에서 상기 수용부에 상기 제1 나사가 수용될 때, 뒤에서 상기 제1 나사를 민 상기 제2 나사는 상기 제1 나사를 따라나오면서 상기 가이드 유니트로부터 일부 출력되고,
    상기 폐쇄부는 상기 제2 위치를 향해 움직이는 상기 수용부를 기준으로 상기 수용부의 뒤에 형성되며,
    상기 폐쇄부는 상기 제2 나사에 접촉 간섭되게 형성되며, 상기 제2 위치를 향해 움직일수록 상기 가이드 유니트의 출구에 가까워지게 형성되고,
    상기 수용부가 상기 제2 위치를 향해 이동하면, 상기 폐쇄부는 상기 수용부와 함께 상기 제2 위치를 향해 이동하면서 상기 가이드 유니트로부터 일부 출력된 상기 제2 나사를 상기 가이드 유니트의 출구로 다시 밀어넣는 나사 공급 장치.
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