WO2021112281A1 - 락볼트 체결 시스템 및 락볼트 체결 장치 - Google Patents

락볼트 체결 시스템 및 락볼트 체결 장치 Download PDF

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WO2021112281A1
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WO
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lock bolt
bolt fastening
housing
jaw
fastening device
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PCT/KR2019/017038
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김보경
남근호
강태선
Original Assignee
김보경
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    • B21J15/32—Devices for inserting or holding rivets in position with or without feeding arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a lock bolt fastening system and a lock bolt fastening device.
  • the lock bolt fastening device contracts and deforms the collar on the outer surface of the lock bolt, and fastens the collar to the lock bolt in a form that prevents the collar from being arbitrarily rotated or separated by being coupled to the lock bolt.
  • the rock bolt is provided in a structure in which one point in the longitudinal direction is cut. Accordingly, while the collar is contracted and fastened, a region protruding from the lock bolt in the rear end direction of the collar is cut and removed. In the process of cutting the rock bolt, metal powder is generated in the cutting area. Such metal powder remains inside the lock bolt fastening device, causing malfunction and damage of the device. Accordingly, in order to prevent malfunction and damage, the lock bolt fastening device needs cleaning to remove metal powder.
  • Another object of the present invention is to provide a rock bolt fastening system and a rock bolt fastening device in which metal powder generated during the cutting process of the rock bolt is effectively removed.
  • a driving housing provided with a pipe structure having an inner side penetrated in the front-rear direction; a jaw housing located in an inner front region of the driving housing and provided with a pipe structure in which a hole is formed in the front and rear directions; a jaw located at the inner front end of the jaw housing; and an adapter positioned at the inner rear end of the driving housing and provided in a pipe structure with an inner side open in the front-rear direction may be provided.
  • an air hole may be formed in a side surface of the front end of the jaw housing.
  • it may further include an elastic member positioned between the adapter and the jaw.
  • the lock bolt fastener includes: a main body; and a lock bolt fastening device positioned in the front region of the main body, wherein the lock bolt fastening device includes: a driving housing provided with a pipe structure having an inner side penetrated in a front-rear direction; a jaw housing located in an inner front region of the driving housing and provided with a pipe structure in which a hole is formed in the front and rear directions; a jaw located at the inner front end of the jaw housing; and an adapter positioned at the inner rear end of the driving housing and provided in a pipe structure with an inner side open in the front-rear direction may be provided.
  • a lock bolt fastening system and a lock bolt fastening device for effectively fastening the rock bolt can be provided.
  • a rock bolt fastening system and a rock bolt fastening device can be provided in which metal powder generated during the cutting process of the rock bolt is effectively removed.
  • FIG. 1 is a view showing a lock bolt fastening system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a lock bolt fastening device provided to the lock bolt fastening gun of FIG. 1 .
  • FIG 3 is a cutaway perspective view of the lock bolt fastening device excluding the driving housing.
  • FIG. 1 is a view showing a lock bolt fastening system according to an embodiment of the present invention.
  • the lock bolt fastening gun 2 fastens the collar (C in FIG. 3) to the lock bolt, and cuts the bolt tip (BT in FIG. 3) at the end of the lock bolt.
  • the lock bolt fastening gun 2 includes a main body 2a and a lock bolt fastening device 2b.
  • the lock bolt fastening device 2b is located in the front region of the main body 2a of the lock bolt fastening gun 2 .
  • the rock bolt fastening gun 2 is connected to the cylinder drive module 4, and includes a hydro cylinder (202 in FIG. 2) that operates the rock bolt fastening device 2b by the air supplied by the cylinder drive module 4 do.
  • the cylinder driving module 4 is connected to the lock bolt fastening gun 2 through a flow path through which air flows.
  • the cylinder drive module 4 provides pneumatic pressure at which the lock bolt fastening gun 2 is operated.
  • the cylinder driving module 4 may flow air at a set pressure with the lock bolt fastening gun 2 .
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the lock bolt fastening device provided in the lock bolt fastening gun of FIG. 1
  • FIG. 3 is a cutaway perspective view of the lock bolt fastening device except for the driving housing.
  • FIG. 4 to 6 are views showing a state in which the lock bolt fastening device is operated.
  • 4 is a view showing a state in which the lock bolt fastening device is inserted into the lock bolt
  • FIG. 5 is a view showing a state in which the bolt tip is cut while the lock bolt is fastened
  • FIG. 6 is a view showing a state in which the bolt tip is recovered to be.
  • the lock bolt fastening device 2b is inserted into the lock bolt. Accordingly, the lock bolt may be screwed to the jaw 220 . At this time, the jaw housing 210 may be in a state in which the front end is located in the work hole 201 .
  • the tip recovery device 3 is driven, and the suction pressure BP acts on the inside of the jaw housing 210 .
  • This suction pressure BP moves the bolt tip BT to the rear of the adapter 230 and then is recovered by the tip recovery device 3 .
  • air is generated from the outside of the jaw housing 210 by the suction pressure BP formed in the inner space of the jaw housing 210 by the tip recovery device 3 .
  • the flow of air toward the inner rear of the jaw housing 210 through the hole 211 is additionally formed.
  • the metal powder generated inside the jaw housing 210 in the process of cutting the bolt tip BT by the flow of air may be removed.
  • metal powder generated during the cutting process of the bolt tip BT may be removed. Accordingly, the metal powder generated during the cutting process of the bolt tip BT remains in the lock bolt fastening device 2b, thereby preventing the lock bolt fastening device 2b from malfunctioning or being damaged. In addition, the time required for cleaning for removing metal powder may be reduced, and process efficiency may be improved.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

본 발명은 락볼트 체결 시스템 및 락볼트 체결 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 락볼트 체결 장치는 내측이 전후 방향으로 관통된 배관 구조로 제공되는 구동 하우징; 상기 구동 하우징의 내측 전방 영역에 위치되고, 내측에 전후 방향으로 홀이 형성된 배관 구조로 제공되는 조 하우징; 상기 조 하우징의 내측 전단부에 위치되는 조; 및 상기 구동 하우징의 내측 후단부에 위치되고, 내측이 전후 방향으로 뚤려 있는 배관 구조로 제공되는 어댑터를 포함한다.

Description

락볼트 체결 시스템 및 락볼트 체결 장치
본 발명은 락볼트 체결 시스템 및 락볼트 체결 장치에 관한 것이다.
락볼트 체결 장치는 락볼트의 외면에 칼라를 수축 변형시켜, 칼라가 락볼트에 결합되어 임의로 회전, 분리되는 것이 방지되는 형태로, 칼라를 락볼트에 체결시킨다.
락볼트는 길이 방향의 일지점이 절단되는 구조로 제공된다. 이에 따라, 칼라가 수축 변형되어 체결되는 과정에서, 락볼트에서 칼라의 후단방향으로 돌출되는 영역은 절단 제거된다. 락볼트가 절단되는 과정에서, 절단영역에서 금속 가루가 발생된다. 이와 같은 금속 가루는 락볼트 체결 장치의 내부에 잔류하여, 장치의 오작동, 파손을 야기한다. 이에 따라, 오작동, 파손 방지를 위해 락볼트 체결 장치는 금속 가루 제거를 위한 세정이 필요하다.
본 발명은 효과적을 락볼트의 체결을 수행하는 락볼트 체결 시스템 및 락볼트 체결 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 락볼트의 절단 과정에서 발생된 금속 가루가 효과적으로 제거되는 락볼트 체결 시스템 및 락볼트 체결 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내측이 전후 방향으로 관통된 배관 구조로 제공되는 구동 하우징; 상기 구동 하우징의 내측 전방 영역에 위치되고, 내측에 전후 방향으로 홀이 형성된 배관 구조로 제공되는 조 하우징; 상기 조 하우징의 내측 전단부에 위치되는 조; 및 상기 구동 하우징의 내측 후단부에 위치되고, 내측이 전후 방향으로 뚤려 있는 배관 구조로 제공되는 어댑터를 포함하는 락볼트 체결 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 조 하우징의 전단부의 측면에는 에어 홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 에어 홀은 원주 방향을 따라 복수 제공될 수 있다.
또한, 상기 어댑터와 상기 조 사이에 위치되는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 락볼트 체결건; 에어가 유동하는 유로를 통해 상기 락볼트 체결건에 연결되는 팁 회수 장치; 및 상기 락볼트 체결건에 연결되어, 상기 락볼트 체결건이 동작되는 공압을 제공하는 실린더 구동 모듈을 포함하되, 상기 락볼트 체결건은, 본체; 및 상기 본체의 전방 영역에 위치되는 락볼트 체결 장치를 포함하고, 상기 락볼트 체결 장치는, 내측이 전후 방향으로 관통된 배관 구조로 제공되는 구동 하우징; 상기 구동 하우징의 내측 전방 영역에 위치되고, 내측에 전후 방향으로 홀이 형성된 배관 구조로 제공되는 조 하우징; 상기 조 하우징의 내측 전단부에 위치되는 조; 및 상기 구동 하우징의 내측 후단부에 위치되고, 내측이 전후 방향으로 뚤려 있는 배관 구조로 제공되는 어댑터를 포함하는 락볼트 체결 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 효과적을 락볼트의 체결을 수행하는 락볼트 체결 시스템 및 락볼트 체결 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 락볼트의 절단 과정에서 발생된 금속 가루가 효과적으로 제거되는 락볼트 체결 시스템 및 락볼트 체결 장치가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 락볼트 체결 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 락볼트 체결건에 제공되는 락볼트 체결 장치의 단면도이다.
도 3은 구동 하우징을 제외한 락볼트 체결 장치의 절개 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 락볼트 체결 장치가 동작되는 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 락볼트 체결 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 락볼트 체결 시스템(1)은 락볼트 체결건(2), 팁 회수 장치(3) 및 실린더 구동 모듈(4)을 포함한다.
락볼트 체결건(2)은 칼라(collar, 도 3의 C)를 락볼트(lock bolt)에 체결하고, 락볼트의 단부에서 볼트 팁(도 3의 BT)을 절단한다. 락볼트 체결건(2)은 본체(2a) 및 락볼트 체결 장치(2b)를 포함한다. 락볼트 체결 장치(2b)는 락볼트 체결건(2)의 본체(2a)의 전방 영역에 위치된다. 락볼트 체결건(2)은 실린더 구동 모듈(4)에 연결되어, 실린더 구동 모듈(4)이 공급하는 에어에 의해 락볼트 체결 장치(2b)를 동작 시키는 하이드로 실린더(도 2의 202)를 포함한다.
팁 회수 장치(3)는 에어가 유동하는 유로를 통해 락볼트 체결건(2)에 연결된다. 팁 회수 장치(3)는 락볼트 체결건(2)에 의해 절단된 볼트 팁(BT)을 회수한다.
실린더 구동 모듈(4)은 에어가 유동하는 유로를 통해 락볼트 체결건(2)에 연결된다. 실린더 구동 모듈(4)은 락볼트 체결건(2)이 동작되는 공압을 제공한다. 실린더 구동 모듈(4)은 락볼트 체결건(2)으로 설정 압력으로 에어를 유동시킬 수 있다.
도 2는 도 1의 락볼트 체결건에 제공되는 락볼트 체결 장치의 단면도이고, 도 3은 구동 하우징을 제외한 락볼트 체결 장치의 절개 사시도이다.
도 2 도 3을 참조하면, 락볼트 체결 장치(2b)는 구동 하우징(200), 조 하우징(210), 조(220, jaw) 및 어댑터(230)를 포함한다. 락볼트 체결 장치(2b)는 팁 회수 장치(3) 및 실린더 구동 모듈(4)이 제공하는 압력에 위해 동작하면서, 락볼트를 체결하고, 체결 과정에서 락볼트 팁(BT)을 절단 및 회수한다.
이하, 조(220) 및 어댑터(230)가 위치되는 방향을 기준으로, 조(220)가 향하게 위치되고 락볼트의 체결이 이루어 지는 방향을 전방이라 하고, 어댑터(230)가 위치되는 방향을 후방이라 한다.
구동 하우징(200)은 내측이 전후 방향으로 관통된 배관 구조로 제공된다. 구동 하우징(200)의 전단에 형성된 작업 홀(201)의 면적은 구동 하우징(200)의 내측에 형성된 공간의 면적보다 작게 형성될 수 있다. 구동 하우징(200)의 내측에 형성된 공간의 면적은 전방 영역보다 후방 영역이 크게 형성될 수 있다. 구동 하우징(200)은 실린더 구동 모듈(4)에 연결된 실린더 구조로 제공되어, 실린더 구동 모듈(4)이 공급하는 에어에 의해 전후 방향으로 이동 가능하게 제공된다. 구체적으로, 구동 하우징(200)은 하이드로 실린더(202)에 의해 전후 방향으로 이동 가능하게 연결된다. 구동 하우징(200)의 내측 공간의 후단부는 팁 회수 장치(3)에 연결되어, 구동 하우징(200)의 내측 공간은 전방에서 후방을 향하는 음압이 형성되게 제공된다. 구동 하우징(200)은 전단부 측면은 세정 라인(203)에 의해 하이드로 실린더(202)에 연결된다. 구동 하우징(200)이 후방으로 이동되도록 하이드로 실린더(202)가 동작될 때, 하이드로 실린더(202)의 내측에 수용된 에어는 세정 라인(203)으로 배출되어, 구동 하우징(200)의 전방 내측 공간으로 공급된다.
조 하우징(210)은 구동 하우징(200)의 내측 전방 영역에 위치된다. 조 하우징(210)은 내측에 전후 방향으로 홀이 형성된 배관 구조로 제공된다. 조 하우징(210)의 전단부의 외면은 구동 하우징(200)의 전단의 작업 홀(201)에 대응되는 면적을 가지도록 제공되어, 구동 하우징(200)의 전단 내측에 위치될 수 있게 제공된다. 조 하우징(210)의 전단부의 측면에는 에어 홀(211)이 형성된다. 에어 홀(211)은 원주 방향을 따라 복수 형성될 수 있다. 조 하우징(210)의 전단의 외면은 구동 하우징(200)의 내면과 설정 거리 이격되게 제공될 수 있다.
조(220)는 조 하우징(210)의 내측 전단부에 위치된다. 조(220)의 외면은 조 하우징(210)의 내면에 대응되는 형상으로 제공될 수 있다. 조(220)의 내측에는 전후 방향으로 체결홀이 형성된다. 체결홀에는 락볼트에 대응하는 나사산이 형성된다. 조(220)의 전단부는 전후 방향으로 절개되어, 조(220)의 전단부는 외측으로 탄성 변형 가능하게 제공될 수 있다.
어댑터(230)는 구동 하우징(200)의 내측 후단부에 위치된다. 어댑터(230)의 전단은 조 하우징(210)의 후단부의 내측으로 삽입 가능하게 제공된다. 어댑터(230)의 외측면에는 전단에서 후방으로 설정 거리 이격된 지점에 걸림턱이 형성될 수 있다. 이에 따라, 조 하우징(210)의 후단에 걸림턱에 위치되면, 조 하우징(210)은 후방으로 이동이 차단된다. 어탭터(230)는 내측이 전후 방향으로 뚤려 있는 배관 구조로 제공된다.
어댑터(230)와 조(220) 사이에는 탄성 부재(240)가 위치된다. 조(220)의 후단부는 탄성 부재(240)의 전단부에 삽입되게 제공될 수 있다. 어댑터(230)의 전단부는 탄성 부재(240)의 후단부에 삽입되게 제공될 수 있다.
도 4 내지 도 6은 락볼트 체결 장치가 동작되는 상태를 나타내는 도면이다. 도 4는 락볼트 체결 장치가 락볼트에 끼워진 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 락볼트가 체결되면서, 볼트 팁이 절단되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 볼트 팁이 회수되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 락볼트가 체결을 위한 홀에 삽입되고 칼라(C)가 락볼트에 끼워지면, 락볼트 체결 장치(2b)는 락볼트에 끼워진다. 이에 따라, 락볼트는 조(220)에 나사 결합될 수 있다. 이때, 조 하우징(210)은 그 전단부가 작업 홀(201)에 위치된 상태일 수 있다.
이 후, 실린더 구동 모듈(4)이 동작되어, 구동 하우징(200)을 전방으로 이동시킨다. 칼라(C)는 작업 홀(201)의 내측으로 들어가면서 수축 변형되어, 락볼트에 단단히 체결된다. 작업 홀(201)의 내측으로 들어간 칼라(C)는 조 하우징(210)을 후방으로 밀게 되에, 탄성 부재(240)가 수축시키면서 후방으로 이동하는 조 하우징(210) 및 조(220)에 의해 볼트 팁(BT)이 절단된다.
이후, 락 볼트의 체결이 이루어 질 때와 반대 방향으로 에어가 흐르도록 실린더 구동 모듈(4)이 동작되어, 하이드로 실린더(202)는 구동 하우징(200)을 후방으로 이동시킨다. 구동 하우징(200)이 후방으로 이동되도록 하이드로 실린더(202)가 동작됨에 따라, 하이드로 실린더(202)의 내측 공간의 일측에 수용된 에어는 외부로 배출된다. 이 때, 하이드로 실린더(202)의 외부로 배출되는 에어는 세정 라인(203)을 통해 구동 하우징(200)의 전방 영역 내측으로 유입된다. 이에 따라, 에어 홀(211)에는 조 하우징(210)의 외측에서 내측으로 에어의 흐름이 발생한다. 이와 같은 에어의 흐름은 볼트 팁(BT)이 절단되는 과정에서 조 하우징(210)의 내측에 발생된 금속 가루를 크리닝하여, 조 하우징(210)의 내측에서 후방으로 이동시킨다.
또한, 구동 하우징(200)을 전방으로 이동을 개시하고 설정 시간이 경과한 시점에서 팁 회수 장치(3)가 구동되어, 조 하우징(210)의 내측에 흡입 압력(BP)이 작용한다. 이와 같은 흡입 압력(BP)은 볼트 팁(BT)을 어댑터(230)의 후방으로 이동시킨 후, 팁 회수 장치(3)로 회수되게 한다. 또한, 볼트 팁(BT)이 조(220)에서 분리되면, 팁 회수 장치(3)에 의해 조 하우징(210)의 내측 공간에 형성된 흡입 압력(BP)에 의해 조 하우징(210)의 외측에서 에어 홀(211)을 지나 조 하우징(210)의 내측 후방을 향하는 에어의 흐름이 추가적으로 형성된다. 이와 같은 에어의 흐름에 의해 볼트 팁(BT)이 절단되는 과정에서 조 하우징(210)의 내측에 발생된 금속 가루가 제거될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 락볼트 체결 장치(2b)는 볼트 팁(BT)의 절단 과정에서 발생된 금속 가루가 제거될 수 있다. 이에 따라, 볼트 팁(BT)의 절단 과정에서 발생된 금속 가루가 락볼트 체결 장치(2b)에 잔류하여, 락볼트 체결 장치(2b)가 오작동 또는 파손되는 것이 방지된다. 또한, 금속 가루 제거를 위한 세정에 소요되는 시간이 줄어들어, 공정 효율이 향상될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 내측이 전후 방향으로 관통된 배관 구조로 제공되는 구동 하우징;
    상기 구동 하우징의 내측 전방 영역에 위치되고, 내측에 전후 방향으로 홀이 형성된 배관 구조로 제공되는 조 하우징;
    상기 조 하우징의 내측 전단부에 위치되는 조; 및
    상기 구동 하우징의 내측 후단부에 위치되고, 내측이 전후 방향으로 뚤려 있는 배관 구조로 제공되는 어댑터를 포함하는 락볼트 체결 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조 하우징의 전단부의 측면에는 에어 홀이 형성되는 락볼트 체결 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 에어 홀은 원주 방향을 따라 복수 제공되는 락볼트 체결 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 어댑터와 상기 조 사이에 위치되는 탄성 부재를 더 포함하는 락볼트 체결 장치.
  5. 락볼트 체결건;
    에어가 유동하는 유로를 통해 상기 락볼트 체결건에 연결되는 팁 회수 장치; 및
    상기 락볼트 체결건에 연결되어, 상기 락볼트 체결건이 동작되는 공압을 제공하는 실린더 구동 모듈을 포함하되,
    상기 락볼트 체결건은,
    본체; 및
    상기 본체의 전방 영역에 위치되는 락볼트 체결 장치를 포함하고,
    상기 락볼트 체결 장치는,
    내측이 전후 방향으로 관통된 배관 구조로 제공되는 구동 하우징;
    상기 구동 하우징의 내측 전방 영역에 위치되고, 내측에 전후 방향으로 홀이 형성된 배관 구조로 제공되는 조 하우징;
    상기 조 하우징의 내측 전단부에 위치되는 조; 및
    상기 구동 하우징의 내측 후단부에 위치되고, 내측이 전후 방향으로 뚤려 있는 배관 구조로 제공되는 어댑터를 포함하는 락볼트 체결 시스템.
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