KR100838626B1 - 볼베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼 베어링의 리테이너용 성형품(1041)의 리벳공(1047)에 리벳(1048)을 삽입 결합시키는 볼 베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치(100)로서, 소정의 각도씩 분할되어 회전 가능하게 설치되는 턴테이블(101)과; 상기 턴테이블(101)에 고정 설치되어 턴테이블(101)과 일체로 회전하는 복수의 안착부(103)와; 상기 안착부(103)에 차례로 성형품(1041)을 공급하여 안착시키는 성형품 공급수단(110)과; 안착부(103)에 안착 되어 턴테이블(101)의 회전과 함께 회전하여 온 성형품(1041)의 리벳공(1047)으로 리벳(1048)을 공급하는 리벳공급수단(140)과; 안착부(103)에 안착 된 상태로 리벳(1048)이 공급된 후 턴테이블(101)의 회전과 함께 계속 회전하여 온 성형품(1041)의 리벳공(1047)으로 리벳(1048)을 소정의 압력으로 가압하는 리벳예비가압수단(160)과; 상기 리벳(1048)이 예비 가압된 상태로 안착부(103)에 안착 되어 턴테이블(101)의 회전과 함께 회전하여 온 성형품(1041)의 예비 가압된 리벳(1048) 높이를 검출하는 리벳높이검출수단(170)과; 안착부(103)에 안착 되어 턴테이블(101)과 함께 회전하여 온 성형품(1041)에 예비 가압된 리벳(1048)을 리벳공(1047)에 삽입하는 리벳가압수단(180)과; 리벳(1048)이 삽입 상태로 안착부(103)에 안착 되어 턴테이블(101)과 함께 회전하여온 성형품(1041)을 안착부(103)로부터 배출하여 이송하는 배출수단(190)으로 이루어지며,

소음을 최소화하면서 리벳(1048)을 성형품(1041) 리벳공(1047)에 삽입 결합시킬 수 있으며, 리벳(1048) 사이의 마찰을 최소화하여 리벳(1048)의 자화 현상을 방지할 수 있으며, 리벳예비가압수단(160)을 구비함으로써 리벳 공급이나 결합 불량의 경우에도 성형품(1041)을 재사용하는 것이 가능하며, 예비 가압된 리벳(1048)의 높이를 정확한 범위 내에서 검출하는 것이 가능하고, 배출수단(190)에서 리벳(1048)의 결합 여부를 검출하는 것이 가능하고 배출 중에 리벳(1048)의 결합 여부를 한번 더 확인할 수 있으므로 리벳 결합 불량 성형품이 후공정에 투입되는 것을 차단할 수 있으며, 리벳 결합 불량 여부를 신속하게 검출할 수 있으며, 성형품(1041)의 공급에 있어서 성형품(1041)에 외력이 전혀 작용하지 않으므로 성형품 공급 중에 성형품(1041)에 변형이나 손상 등이 발생하지 않으며, 복수의 적재봉(223)을 구비하는 적재수단(220)을 구비함으로써 작업의 중단 없이 리벳(1048)이 결합된 성형품을 다음 공정으로 공급할 수 있는 효과가 있다.

볼 베어링, 리테이너, 성형품, 리벳, 결합

Description

볼베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치{Rivet Inserting Device Inserting into Formed Products for Retainer of Ball Bearing}

도 1은 볼 베어링을 도시한 측면도이다.

도 2는 볼과 볼 베어링용 리테이너를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 3은 볼 베어링용 리테이너를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 4는 볼 베어링용 리테이너를 도시한 분해 사시도이다.

도 5는 볼 발명에 따르는 리벳결합장치의 리벳 결합 단계를 도식적으로 도시한 것이다.

도 6은 본 발명에 따르는 리벳결합장치를 도시한 평면도이다.

도 7은 본 발명에 따르는 리벳결합장치의 성형품 안착부의 예를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 8은 본 발명에 따르는 리벳결합장치에서 성형품 공급수단을 도시한 개략적인 일부 측면 단면도이다.

도 9는 도 8의 A-A선에 따르는 개략적인 단면도이다.

도 10은 본 발명에 따르는 성형품 공급수단에서 리테이너 성형품과 지지핀의 동작을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 것이다.

도 11은 본 발명에 따르는 리벳결합장치에서 성형품 감지수단을 개략적으로 도시한 것이다.

도 12는 본 발명에 따르는 리벳결합장치에서 리벳공급수단을 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 13은 본 발명에 따르는 리벳공급수단에서 가이드부를 확대 도시한 개략적인 사시도이다.

도 14는 도 13의 가이드부에서 제1 가이드홈과 제2 가이드홈을 개략적으로 도시한 정면도이다.

도 15는 도 13의 가이드부에서 제1 가이드홈과 제2 가이드홈을 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 16은 가이드부의 작동을 설명하기 위하여 확대 도시한 평면도이다.

도 17은 도 13의 리벳공급수단에 연결되어 성형품으로 리벳을 안내하는 리벳 안내부를 확대 도시한 사시도이다.

도 18은 도 17의 A-A선에 따른 개략적인 일부 단면도이다.

도 19는 본 발명에 따르는 리벳결합장치에서 리벳예비가압수단을 개략적으로 도시한 일부 단면도이다.

도 20은 도 19에 도시한 리벳예비가압수단에 의하여 리벳이 예비 가압된 상태를 도시한 일부 단면도이다.

도 21은 본 발명에 따르는 리벳결합장치에서 리벳높이검출수단을 개략적으로 도시한 일부 단면도이다.

도 22는 리벳이 결합된 상태를 도시한 개략적인 일부 단면도이다.

도 23은 본 발명에 따르는 리벳결합장치에서 성형품 배출수단을 개략적으로 도시한 것이다.

도 24는 본 발명에 따르는 리벳결합장치에서 리벳검출수단을 도시한 개략적인 측면도 및 평면도이다.

도 25는 도 24에 도시한 리벳검출수단을 도시한 개략적인 사시도이다.

도 26은 본 발명에 따르는 리벳결합장치에서 성형품 적재수단을 도시한 개략적인 사시도이다.

도 27은 도 26에 도시한 성형품 적재수단을 도시한 개략적인 평면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 리벳결합장치 101 : 턴테이블

103 : 안착부 110 : 성형품 공급수단

130 : 성형품 감지수단 140 : 리벳공급수단

160 : 리벳예비가압수단 170 : 리벳높이검출수단

180 : 가압수단 190 : 배출수단

200 : 리벳검출수단 220 : 적재수단

본 발명은 볼 베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소음이 감소하고, 리벳의 자화 현상을 방지하고, 불량이 발생하여도 성형품을 재사용하는 것이 가능하며, 불량 발생이 거의 발생하지 않으며, 성형품에 변형이나 손상이 발생하지 않는 볼 베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 볼 베어링을 도시한 개략적인 측면도이며, 도 2는 도 1과 같은 볼 베어링에 조립되어 사용되는 리테이너와 볼을 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2에서 리테이너를 도시한 개략적인 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시한 리테이너의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 일반적으로 사용되는 볼 베어링(1000)은 내측으로 궤도(도시하지 않음)가 형성된 외륜(1010)과, 외측으로 궤도(도시하지 않음)가 형성된 내륜(1020)과, 상기 외륜(1010)과 내륜(1020)의 궤도 사이 위치하여 내륜(1020)에 대하여 외륜(1010)(또는, 외륜(1010)에 대하여 내륜(1020))을 회전 가능하게 지지하는 전동체인 볼(1030)과, 상기 볼(1030) 사이의 간격을 일정하게 유지시켜 주는 리테이너(1040)를 포함하여 구성된다. 도시하지는 않았지만, 상기 외륜(1010)과 내륜(1020) 사이로 이물질이 침입하는 것을 방지하거나, 외륜(1010)과 내륜(1020) 사이에 투입되는 윤활제가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위하여 씰(Seal, 도시하지 않음)이나 쉴드(Shield, 도시하지 않음)를 양 측면에 결합시킨 다.

상기 리테이너(1040)는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 전동체인 볼이 안착하여 회전하도록 형성된 포켓부(1045)를 구비하며, 상기 포켓부(1045) 사이에 리벳공(1047)이 형성되는 한 쌍의 성형품(1041, 1042)을 리벳팅(Riveting)하여 제조한다. 리벳팅에 있어서 한 쌍의 성형품(1041, 1042) 중 어느 한 성형품(1041 또는 1042)의 리벳공(1047)에 리벳(1048)을 삽입하고, 삽입된 리벳(1048)의 노출 부분을 다른 성형품(1042 또는 1041)의 리벳공(1047)에 삽입한 후, 두 성형품(1041, 1042)의 리벳공(1047)을 통과하여 노출된 리벳(1048) 부분을 소성 가공하여 두 성형품(1041, 1042)을 결합시킨다.

그러므로 성형품 중 어느 한 성형품(1041 또는 1042)에 형성된 리벳공(1047)에 미리 리벳(1048)을 결합시켜야 하며, 미리 리벳(1048)을 결합시킴으로써 리테이너 제조 시간이나 공정을 단축할 수 있게 된다.

그러나 종래에는 성형품(1041 또는 1042)에 형성된 리벳공(1047)에 리벳(1048)을 결합시키는 자동화 장치가 개발되어 있지 않아 수동으로 리벳(1048)을 결합시키거나, 특허등록 제10-0433154에 기재된 자동화 장치는 소음의 크고, 리벳 사이에 큰 마찰이 발생하여 리벳이 자화되는 문제가 있었으며, 리벳을 리벳공에 완전히 가압하고 난 후에 리벳의 결합 여부를 확인하므로 불량이 발생하는 경우 성형품을 재사용하기 어려운 문제가 있었으며, 압력에 의하여 리벳 결합의 불량 여부를 확인하므로 잘못 결합된 리벳을 검출할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명한 것으로서, 소음 발생을 최소화할 수 있으며, 리벳 공급 과정에서 리벳 사이의 마찰을 최소화하여 리벳이 자화되는 것을 방지할 수 있으며, 리벳예비가압 후 리벳 결합 여부를 확인하므로 리벳 결합 불량의 경우에도 성형품을 재사용할 수 있으며, 리벳이 정상적으로 결합되었는지 여부를 정확하게 검출할 수 있는 볼 베어링 리테이너용 성형품 리벳결합장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따르는 볼 베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치는 소정의 각도씩 분할되어 회전 가능하게 설치되는 턴테이블과; 상기 턴테이블에 고정 설치되어 턴테이블과 일체로 회전하는 복수의 안착부와; 상기 안착부에 차례로 성형품을 공급하여 안착시키는 성형품 공급수단과; 안착부에 안착되어 턴테이블의 회전과 함께 회전하여 온 성형품의 리벳공으로 리벳을 공급하는 리벳공급수단과; 안착부에 안착된 상태로 리벳이 공급된 후 턴테이블의 회전과 함께 계속 회전하여 온 성형품의 리벳공으로 리벳을 소정의 압력으로 가압하는 리벳예비가압수단과; 상기 리벳이 예비 가압된 상태로 안착부에 안착 되어 턴테이블의 회전과 함께 회전하여 온 성형품의 예비 가압된 리벳 높이를 검출하는 리벳높이검출수단과; 안착부에 안착되어 턴테이블과 함께 회전하여 온 성형품에 예비 가압된 리벳을 리벳공에 삽입하는 리벳가압수단과; 리벳이 삽입 상태로 안착부에 안착 되어 턴테이블과 함께 회전하여온 성형품을 안착부로부터 배출하여 이송하는 배출수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기에서 배출수단은 지지대에 고정 설치되며 하나 이상의 안내봉을 구비하는 가로부와, 상기 안내봉을 따라서 좌우로 운동하는 좌우실린더와, 상기 좌우실린더에 상하로 운동하도록 설치되는 상하실린더와, 상기 상하실린더의 양단으로 소정 간격 이격하여 설치되며 흡착부를 구비하는 제1 배출부 및 흡착부를 구비하는 제2 배출부로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 배출수단의 제1 배출부에 의하여 흡착 이송되는 성형품에 삽입된 리벳을 감지하는 리벳검출수단과, 상기 리벳검출수단에 의하여 리벳이 검출된 후 상기 배출수단의 제2 배출부에 의하여 흡착 이송되는 성형품을 적재하는 적재수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 성형품 공급수단은 고정 설치되는 하판에 세로 방향으로 고정 설치되는 복수의 안내봉과; 상기 안내봉의 타단에 고정 설치되는 상판과; 상기 안내봉을 따라 상하로 운동하며 지지공이 형성된 지지판과; 상기 지지판을 상하로 운동하도록 하는 제1 실린더와; 상기 지지공에 결합수단에 의하여 고정 설치되며 상하로 소정 간격 이격하여 각각 복수의 안내요홈과 안내요홈과 단차지게 안내공이 형성되는 안내부와; 상기 안내부의 외측으로 안내부에 대하여 회전 가능하게 설치되고 내경부에 복수의 요홈부가 형성되며 연결핀으로 제2 실린더에 연결되는 배출캠과; 상기 배출캠에 연결되어 배출캠을 회전시키는 제2 실린더와; 복수의 지지봉을 구비하며 상기 안내부에 연결 설치되는 설치부와; 상기 안내요홈에 설치되며 플랜지와, 상기 플랜지로부터 연장되는 지지핀과, 상기 플랜지와 안내공의 단차 사이에 설치되는 스프링과, 상기 지지핀에 회전 가능하게 설치되며 배출캠의 내경부와 접하는 롤러로 이루어지는 핀 어셈블리로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 리벳공급수단은 투입공이 형성되며, 양단이 밀폐되어 리벳이 수용되고, 길이 방향으로 소정 간격 이격하여 복수의 배출공이 형성되며, 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 원통부와; 모터의 회전축에 연결되는 제1 크랭크와; 상기 회전축에 연결 설치되는 제2 크랭크와; 상기 제1 크랭크와 제2 크랭크에 연결 설치되는 로드와; 상기 배출공을 통하여 배출되는 리벳을 안내하는 가이드부와; 상기 가이드부에 연결되어 가이드부에 의하여 안내되는 리벳들을 안착부에 안착된 성형품에 공급하는 안내관과; 상기 안내관이 연결 고정되는 공급판으로 이루어지며; 상기 가이드부는 원통부의 배출공으로부터 배출되는 리벳이 낙하하는 V자형으로 형성되는 제1 가이드홈과; 상기 제1 가이드홈의 끝단으로부터 연장되며 리벳의 머리부가 걸리도록 턱부가 형성되고 상기 턱부 하부로 협소홈이 형성된 제2 가이드홈과; 상기 제1 가이드홈과 제2 가이드홈에 진동을 발생시키는 진동발생장치와; 상기 제2 가이드홈의 말단에 제2 가이드홈의 가로방향으로 운동하며 제2 가이드홈을 따라 이송되어 온 리벳을 가로 방향으로 이송하도록 형성된 이송홈을 구비하는 이송판과; 상기 이송판을 왕복 운동시키는 실린더와; 상기 제2 가이드홈 사이에 형성되는 배출공으로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 리벳예비가압수단은 개구부가 형성되며 상하로 운동하는 예비가압부와; 상기 예비가압부의 개구부에 설치되며 플랜지부를 가지는 예비가압핀과; 상기 예비 가압핀의 플랜지부와 개구부 사이에 설치되는 스프링과; 상기 개구부로부터 예비가압핀이 이탈하는 것을 방지하는 커버로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 리벳높이검출수단은 상하로 운동하며 개구홈부가 형성된 높이검출부와; 상기 개구홈부에 설치되며 플랜지부를 구비하는 높이검출핀과; 상기 높이검출핀의 플랜지부와 개구홈부 사이에 설치되는 스프링과; 상기 높이검출부의 상부에 높이검출핀과 접촉 가능하도록 설치되는 제1 센서와; 상기 높이검출부의 하부에 높이검출핀과 접촉 가능하도록 설치되는 제2 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 리벳검출수단은 반지름 방향으로 돌출 형성되어 성형품의 포켓부가 안착하도록 구비되는 복수의 거치돌기를 구비하는 회전판과; 상기 회전판의 거치돌기 하부로 설치되는 리벳감지센서와; 상기 회전판으로부터 연장되어 커플링을 통하여 모터에 연결되는 회전축과; 상기 회전축과 모터를 연결하는 커플링과; 상기 회전축을 통하여 회전판을 회전시키는 모터와; 상기 회전축을 축방향으로 지지하며 고정판에 고정되는 하우징으로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 턴테이블에 고정 설치되는 안착부는 고정홈이 형성되는 기부와; 상기 기부로부터 소정 높이 돌출 형성되며 복수의 리벳안내공에 형성되는 돌출판과; 상기 돌출판으로부터 돌출 형성되어 성형품의 포켓을 지지하는 복수의 돌기로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 적재수단은 회전 가능하게 설치되는 회전하판과; 상기 회전하판에 고정 설치되며 지지링을 구비하는 복수의 적재봉과; 상기 적재봉에 적재되는 성형품을 감지하도록 설치되는 센서부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 볼 베어링 리테이너용 성형품 리벳결합장치를 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하며, 상세한 설명에 있어서 종래 기술과 동등한 내용에 대한 설명은 생략하며, 종래 기술과 동등한 작용을 하는 구성에 대해서는 동일한 명칭을 사용한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 볼 베어링 리테이너용 성형품 리벳결합장치(이하에서 '리벳결합장치'라고 한다.)의 리벳 결합 단계를 도식적으로 도시한 것이며, 도 6은 본 발명에 따르는 리벳결합장치를 도시한 개략적인 평면도이며, 도 7은 안착부의 예를 도시한 개략적인 사시도이며, 도 8은 도 6에서 성형품 공급수단을 개략적으로 도시한 일부 단면 측면도이며, 도 9는 도 8의 A-A선에 따르는 단면도이며, 도 10은 성형품 공급수단에서 지지핀과 성형품의 위치를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 것이며, 도 11은 도 6에서 성형품 감지수단의 예를 개략적으로 도시한 것이며, 도 12는 도 6에서 리벳공급수단을 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 13은 도 12에서 가이드부를 도시한 사시도이며, 도 14는 제1 가이드홈과 제2 가이드홈의 관계를 나타내기 위하여 도시한 정면도이며, 도 15는 제1 가이드홈과 제2 가이드홈의 일부를 도시한 평면도이며, 도 16은 도 12에서 가이드부의 작동을 설명하기 위하여 도시한 평면도이며, 도 17은 안내관과 공급판을 도시한 개략적인 사시도이며, 도 18은 도 17의 A-A선에 따르는 안내관과 공급판을 도시한 일부 단면도이며, 도 19는 리벳예비가압수단을 개략적으로 도시한 일부 단면도이며, 도 20은 리벳이 예비 가압된 상태를 도시한 일부 단면도이며, 도 21은 리벳높이검출수단을 도시한 개략적인 일부 단면도이며, 도 22는 리벳공이 리벳이 가압된 상태 를 도시한 개략적인 단면도이며, 도 23은 도 6에서 배출수단을 도시한 정면도이며, 도 24는 리벳검출수단을 도시한 평면도 및 정면도이며, 도 25는 리벳검출수단을 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 26은 도 6에서 적재수단을 도시한 개략적인 사시도이며, 도 27은 도 26의 적재수단을 도시한 개략적인 평면도이다.

도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 본 발명에 따르는 리벳결합장치(100)는 턴테이블(101)을 포함하며, 상기 턴테이블(101)은 소정의 각도씩 분할되어 회전하도록 설치된다. 상기 턴테이블(101)의 하부에 스텝모터(도시하지 않음)를 설치하여 소정의 각도씩 분할되어 회전하도록 하는 것이 가능하다. 그리고 상기 턴테이블(101)에는 소정의 각도 범위로 원주 방향으로 복수의 안착부(103)가 고정 설치되며, 상기 안착부(103)는 리테이너용 성형품(1041)이 안착 되는 구성으로서 볼트 등으로 턴테이블(101)에 고정 설치하기 위하여 복수의 고정홈(104)이 형성되는 기부(105)와, 상기 기부(105)로부터 소정 높이 상방향으로 돌출 형성되며 복수의 리벳안내공(108)이 형성되는 돌출판(107)과, 상기 돌출판(107)으로부터 돌출 형성되어 성형품(1041)의 포켓(1045)을 지지하는 복수의 돌기(109)로 이루어진다. 상기 리벳안내공(108)은 성형품(1041)의 포켓(1045)이 돌기(109)에 안착하게 공급된 후, 성형품(1041)의 리벳공(1047)로 리벳(1048)이 공급될 때 리벳공(1047) 하부로 돌출되는 리벳(1048) 부분을 수용하기 위한 것이다.

상기 돌기(109)는 성형품(1041)의 포켓(1045)과 같은 개수로 형성하는 것도 가능하며, 포켓(1045) 개수의 반이나 1/3의 개수로 형성하는 것도 가능하다. 즉, 포켓(1045)의 개수가 8개인 경우 도 7에 도시한 바와 같이 4개를 가지도록 하는 것 도 가능하고, 포켓(1045)의 개수가 9개인 경우 3개나 5개를 가지도록 하는 것도 가능하다.

상기 안착부(103)는 턴테이블(101)에 고정되어 턴테이블(101)과 함께 일체로 소정 각도씩 회전한다. 본 발명에 있어서, 성형품(1041)에 리벳(1048)을 결합하고, 리벳(1048)의 결합 여부를 검사하고, 리벳(1048)이 결합된 성형품(1041)을 배출 적재하는 공정을 가지며, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 8단계로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 그러나 본 발명의 공정을 8단계로 한정하는 것은 아니다.

도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 리벳결합장치(100)는 성형품 공급수단(110)으로 턴테이블(101)에 고정 설치되어 턴테이블(101)과 함께 소정 각도씩 회전하는 안착부(103)에 성형품을 공급하는 단계(ST-10)와, 성형품(1041)이 공급되어 회전하여 온 안착부(103)에 성형품이 공급되어 있는지 확인하는 단계(ST-20)와, 리벳공급수단(140)으로 안착부(103)에 안착 되어 회전하여 온 성형품(1041)의 리벳공(1047)에 리벳(1048)을 공급하는 단계(ST-30)와, 리벳(1048)이 공급된 상태로 안착부(103)에 안착 되어 회전하여 온 성형품(1041)의 리벳공(1047)으로 리벳(1048)을 예비 가압하는 단계(ST-40)와, 리벳(1048)이 예비 가압된 상태로 안착부(103)에 안착 되어 회전하여 온 성형품(1041)으로부터 예비 가압된 리벳(1048)의 높이를 검출하는 단계(S-50)와, 높이 검출 후 안착부(103)에 안착된 상태로 회전하여 온 성형품(1041)의 리벳공(1047)에 예비 가압된 리벳(1048)을 압입하여 리벳공(1047)에 완전히 압입시키는 리벳가압단 계(ST-60)와, 리벳(1048)이 가압된 상태로 안착부(103)에 안착 되어 회전하여 온 성형품(1041)을 안착부(103)로부터 배출하여 적재수단(220)으로 이송하는 단계(ST-70)와, 배출 도중에 성형품(1041)의 모든 리벳공(1047)에 리벳(1048)이 삽입되어 있는지 확인하는 단계(ST-80)로 이루어지며, 성형품(1041)이 배출된 후 성형품 공급단계(ST-10) 사이에서 성형품(1041)이 안착부(103)로부터 배출되어 있는지 확인하는 배출확인단계(ST-110)를 더 포함한다.

본 발명에 따르는 리벳결합장치(100)에서는 턴테이블(101)에 8개의 안착부(103)가 원주 방향으로 소정의 각도로 이격하여 설치되어 상기의 단계들은 각 안착부(103)에서 동시에 진행된다. 그리고 도 6에 도시한 바와 같이 본 발명에 따르는 리벳결합장치(100)는 턴테이블(101)을 중심으로 원주 방향으로 설치된 성형품 공급수단(110), 성형품 확인수단(130), 리벳공급수단(140), 리벳예비가압수단(160), 리벳높이검출수단(170), 리벳가압수단(180), 성형품 배출수단(190)을 차례로 포함하며, 배출수단(190)의 이송 경로 상에 리벳검출수단(200)을 더 포함하며, 배출된 성형품(1041)이 적재되는 적재수단(220)을 구비한다.

상기 성형품 공급수단(110)은 도 6 및 도 8에 도시한 바와 같이, 턴테이블(101)의 일측에 설치되어 턴테이블(101)에 고정되어 턴테이블(101)과 함께 소정의 각도씩 회전하여 온 안착부(103)에 성형품을 공급하여 안착시키는 작용을 한다.

상기 성형품 공급수단(110)은 고정 설치된 하판(115)에 세로 방향으로 구비되는 복수의 안내봉(117)과; 상기 안내봉(117)의 타단에 고정 설치되는 상판(113)과, 상기 안내봉(117)을 따라 상하로 운동하며 지지공(112a)이 형성된 지지판(112) 과; 상기 지지판(112)을 상하로 운동하도록 하는 제1 실린더(111)와; 상기 지지공(112a)에 결합수단(123)에 의하여 고정 설치되는 안내부(120)와; 상기 안내부(120) 외측으로 안내부(120)에 대하여 회전 가능하게 설치되는 배출캠(124)과; 상기 배출캠(124)에 연결되어 배출캠(124)을 회전시키도록 작용하는 제2 실린더(114)와; 복수의 지지봉(122)을 구비하며 상기 안내부(120)에 연결 설치되는 설치부(121)로 이루어진다.

상기 결합수단(123)의 내측으로 암나사부를 형성하고, 안내부(120)의 외측으로 수나사부를 형성하여 지지판(112)를 통하여 노출되는 안내부(120)의 수나사부에 결합수단(123)을 나사 결합하여 안내부(120)을 설치하는 것이 가능하다. 상기 설치부(121)도 결합수단(123)에 나사 결합 또는 끼워맞춤 결합하는 것이 가능하다.

상기 안내부(120)의 외측으로는 상하로 소정 간격 이격하여 각각 복수의 안내요홈(120a)이 형성되고, 상기 안내요홈(120a)과 단차를 가지며 내측으로 관통된 안내공(120b)이 형성된다. 그리고 상기 성형품 공급수단(110)은 상기 안내요홈(120a)에 설치되는 핀 어셈블리(126)를 더 포함한다.

상기 핀 어셈블리(126)는 플랜지(128)와, 플랜지(128)로부터 연장 형성되는 지지핀(127)과, 상기 플랜지(128)와 안내공(120b)의 단차 사이에 설치되는 스프링(129)과, 상기 지지핀(127)에 회전 가능하게 설치되는 롤러(121)로 이루어진다.

상기 배출캠(124)은 내경부에 복수의 요홈부(124a)가 형성되며, 상기 롤러(121)는 배출캠(124)의 내경부 또는 요홈부(124a)에 접촉한다.

상기 제1 실린더(111)는 상판(113)에 고정 설치되며, 제1 실린더(111)의 실 린더 로드가 지지판(112)과 연결되어 제1 실린더(111)의 작동에 의하여 지지판(112)은 상하로 운동하게 된다. 상기 제2 실린더(114)는 상기 지지판(112)의 일측에 회전 가능하게 연결 설치되고, 상기 제2 실린더(114)의 실린더 로드(116)는 핀(118)에 의하여 배출캠(124)의 일측에 연결되며, 제2 실린더(114)의 작동에 의하여 실린더 로드(116)가 도 9에 화살표로 도시한 바와 같이 왕복 운동을 하면, 배출캠(124)은 도 9에 화살표로 도시한 바와 같이 소정 각도로 왕복 회전하게 된다.

상기 성형품 공급수단(110)의 작동을 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은 성형품(1041)을 지지하는 지지핀(127)의 작용을 명확하게 설명하기 위하여 도시한 것으로 도 9에 도시된 바와 같이 6개의 핀 어셈블리(126)를 구비하는 경우 3점에서 성형품(1041)을 지지할 것이며, 8개의 핀 어셈블리(126)를 구비하는 경우 4점에서 성형품(1041)을 지지할 것이다.

안내부(120)로부터 지지봉(122) 사이에 성형품(1041)을 적치하고, 제2 실린더(114)가 왕복 운동을 하면 배출캠(124)은 왕복 회전 운동을 하게 되어 요홈부(124a)에 접하고 있는 핀 어셈블리(126)는 내경부와 접하면서 안내부(120) 내측으로 지지핀(127a)이 돌출하고, 내경부와 접하고 있어 안내부(120) 내측으로 지지핀(127a)이 돌출되어 있는 핀 어셈블리(126)는 요홈부(124a)와 접하면서 지지핀(127a)은 후퇴하게 된다.

도 9에서 요홈부(124a)와 접하고 있는 3개의 핀 어셈블리(126)와, 내경부와 접하고 있는 3개의 핀 어셈블리(126)는 상하로 서로 이격하여 설치되어 있고, 하부로 설치되어 내경부와 접하는 핀 어셈블리(126)의 지지핀(127a)은 돌출되어 도 10에 도시한 바와 같이 안내부(120) 내로 적치된 성형품(1041) 중 ①번 성형품(1041)의 하단을 지지한다고 할 때, 배출캠(124)이 예를 들어 도 9에서 시계 방향으로 회전하여 내경부와 접하는 핀 어셈블리(126)가 요홈부(124a)에 접하게 되면 지지핀(127)은 후퇴하면서 ①번 성형품(1041)이 낙하하여 안착부(103)에 안착하는 한편, 상부에 위치하면서 요홈부(124a)에 접하는 핀 어셈블리(126)는 내경부에 접하게 되면서 지지핀(127)이 안내부(120)의 내경부로 돌출되면서 ②번 성형품을 지지하게 된다. 이와 같은 상태에서 다시 반시계 방향으로 배출캠(124)을 회전시키면 요홈부(124a)에 접하면서 후퇴하였던 하부에 설치된 핀 어셈블리(126)는 다시 안내부(120)의 내경부와 접하면서 안내부(120) 내경부로 돌출되면서 ②번 성형품을 지지하게 된다. 상기와 같은 배출캠(124)의 왕복 회전 운동과 안내부(120)에 상하로 이격되어 설치되는 핀 어셈블리(126)에 의하여 안착부(103)로 성형품(1041)을 1개씩 공급할 수 있게 된다.

상기에서 안착부(103)로 성형품(1041)을 공급할 때, 성형품(1041)과 안착부(103) 사이의 접촉에 의하여 성형품(1041)에 발생하는 손상을 방지하기 위하여 제1 실린더(111)로 지지판(112)을 하향 운동시킨 후 성형품(1041)을 공급하는 것이 바람직하다.

성형품 공급수단(110)에 의하여 안착부(103)에 성형품이 공급된 후, 턴테이블(101)이 회전하면서 안착부(103)가 소정 각도 회전하여 도 11에 도시한 바와 같은 성형품 감지수단(130)에 이르게 되면, 성형품 감지수단(130)의 비접촉 센서(131)나 접촉 센서(132)로 성형품이 안착부(103)로 공급되었는지 감지하여, 성형 품(1041)이 공급되었으면, 턴테이블(101)이 회전하여 다음 공정으로 안착부(103)가 회전하고, 성형품(1041)이 공급되지 않은 것으로 감지되는 경우 도시하지 않은 제어부로 신호가 전달되어 공정이 중단된다. 도 11에서 비접촉 센서(131)는 자기력의 크기로 성형품(1041)의 공급 유무를 판단할 수 있으며, 접촉 센서(131)는 예를 들어 분리된 두 개의 전극으로 이루어져 두 개의 전극이 성형품(1041)과 접촉하여 통전 되는 것과 같이 전기의 통전 여부로 성형품(1041)의 공급 여부를 판단할 수 있다.

도 5에 도시한 성형품 배출 확인단계(ST-110)에서의 배출 확인 과정은 성형품 감지단계(S-20)와 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 리벳공급수단(140)은 도 12에 도시한 바와 같이 안착부(103)에 안착 되어 회전하여 온 성형품(1041)의 리벳공(1047)으로 리벳(1048)을 공급하는 수단으로서, 양단이 밀폐된 원통형으로 형성되고, 일측으로 리벳(1048)이 배출되도록 복수의 배출공(도시하지 않음)이 형성되며, 회전축(148)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 원통부(141)와; 상기 원통부(141)의 회전축(148)에 연결되는 제2 크랭크(147)와; 모터(143)의 회전축에 연결되는 제1 크랭크(145)와; 상기 제1 크랭크(145)와 제2 크랭크(147)에 연결되는 로드(149)와; 상기 배출공을 통하여 원통부(141)로부터 배출된 리벳(1048)을 안내하는 가이드부(150)로 이루어지며, 상기 가이드부(150)에는 가이드부(150)에 진동을 발생시켜 리벳(1048)이 이송되도록 하는 진동발생장치(144)가 설치된다.

상기 가이드부(150)는 도 13 내지 도 16에 도시한 바와 같이 원통부(141)의 배출공으로부터 배출되는 리벳(1048)이 낙하하는 제1 가이드홈(151)과, 상기 제1 가이드홈(151)의 끝단으로부터 연장 형성되는 제2 가이드홈(153)으로 이루어진다. 상기 제1 가이드홈(151)은 V자형으로 형성되고, 제2 가이드홈(153)은 리벳(1048)의 머리가 걸리도록 형성된 턱부(153a)와, 상기 턱부(153a)로부터 하향 형성된 협소홈(153b)으로 이루어지며, 제2 가이홈(153)에 안착한 리벳(1048)은 상기 턱부(153a)에 머리가 걸리면서 이송된다. 상기 가이드부(150)의 제2 가이드홈(153)의 말단 일측으로는 리벳배출공(152)이 형성된다.

상기 제2 가이드홈(153b)의 말단에는 제2 가이드홈(153b)의 가로 방향으로 운동하는 이송판(156)이 설치되며, 상기 이송판(156)에는 제2 가이드홈(153)을 따리 이송되어 제2 가이드홈(153)의 말단에 이른 리벳(1048)이 안착하는 이송홈(157)이 형성된다. 제2 가이드홈(153)을 따라 연속 이송되는 리벳(1048)이 제2 가이드홈(153)의 말단에 이르면서 이송홈(157)에 안착하면, 이송판(156)이 실린더(156)에 의하여 가로 방향으로 운동하며 이송홈(157)에 안착하고 있는 리벳(1048)은 가로 방향으로 이송되고, 제2 가이드홈(153)의 말단 일측으로 형성된 리벳배출공(152)에 이르러 리벳배출공(152)을 통하여 배출되며, 일단이 리벳배출공(152)에 연결되고, 타단은 공급판(158)에 연결되는 안내관(154)을 따라서 이송된다.

도 17에 도시한 바와 같이 상기 안내관(154)은 리벳(1048)을 공급하려는 성형품(1041)에 형성된 리벳공(1047)과 같은 개수로 구비되며, 제1 가이드홈(151), 제2 가이드홈(153), 리벳배출공(152) 및 배출공은 리벳공(1047)의 개수와 같거나, 리벳공(1047)의 개수보다 많은 수로 형성된다. 그리고 상기 배출공은 제1 가이드 홈(151)의 간격과 동일한 간격으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 제1 가이드홈(151)과 제2 가이드홈(153)에 있어서 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이 제1 가이드홈(151)의 하부가 제2 가이드홈(153)의 턱부(153a)보다 높도록 형성하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 높이로 제1 가이드홈(151)과 제2 가이드홈(153)을 형성함으로써 제1 가이드홈(151)을 따라 이송되는 리벳(1048)이 도 15에 도시된 바와 같이 제2 가이드홈(153)으로 낙하하면서 리벳(1048)의 머리가 턱부(153a)에 걸리게 되어, 리벳(1048)은 제2 가이드홈(153)에서 똑바로 선 채로 이송된다.

안내관(154)을 따라 이송되는 리벳(1048)은 공급판(158)에 형성된 구멍에 의하여 성형품(1041)에 형성된 리벳공(1047)로 각각 공급된다. 도 12에서 미설명 부호 142는 커버를 도시한 것이며, 146은 원통부(141)에서 배출공을 통하여 배출되는 리벳 중 가이드부(150)를 따라 이송되지 못하고 가이드부(150)의 제2 가이드홈(153) 사이에 형성되는 구멍으로 낙하하는 리벳을 회수하기 위한 회수관을, 149는 커버(142)에 설치되어 리벳(148)이 리벳배출공(152)으로 확실하게 배출되도록 하기 위한 공기가압관을 도시한 것이다.

도 12 내지 도 18에 도시한 리벳공급수단(140)의 작동을 설명하면, 모터(143)의 작동에 의하여 원통부(141)는 좌우로 회전 운동을 하며, 원통부(141)의 회전 운동에 의하여 원통부(141)에 투입된 리벳(1048)은 배출공을 통하여 배출되어 가이드부(150)의 제1 가이드홈(151)으로 낙하한다. 제1 가이드홈(151)에 낙하한 리벳(1048)은 진동발생장치(144)의 진동에 의하여 제1 가이드홈(151)을 따라 이송 되며 제2 가이드홈(153)으로 안내되면서 머리가 제2 가이드홈(153)에 걸리게 되고 도 15에 도시된 바와 같이 똑바로 선 채로 제2 가이드홈(153)을 따라 이송된다. 도 15에 도시한 바와 같이 연속 이송되는 리벳(1048)이 제2 가이드홈(153)의 말단에 이르면, 이송판(156)의 이송홈(157)에 안착하고, 이때 실린더(155)가 작동하여 이송판(156)이 도 16의 오른쪽 방향으로 운동하면 이송홈(157)에 안착된 리벳(1048)만 이송판(156)에 의하여 도 16의 오른쪽 방향으로 운동하며, 제2 가이드홈(153)의 측방향으로 형성된 리벳배출공(152)으로 안내되어, 일단이 리벳배출공(152)에 연결되고 타단은 공급판(158)에 연결된 안내관(154)을 따라 이동하며 공급판(158)을 통하여 안착부(103)에 안착 되어 있는 성형품(1041)의 리벳공(1047)로 공급된다.

그리고 상기 이송판(156)은 도 16에 도시된 바와 같은 상태로 되돌아 오며, 이와 같은 이송판(156)의 왕복 운동에 의하여 각 성형품마다 리벳공(1047)에 리벳(1048)을 하나씩 공급할 수 있다.

상기에서 리벳(1048)이 리벳배출공(152)으로 용이하게 배출되도록 하기 위하여 가이드부(150)에 커버(142)를 씌우고, 공기가압관(149)을 통하여 공기를 공급하는 것이 바람직하며, 상기 리벳배출공(152)의 측면으로 각 리벳배출공(152)으로 연결되는 공기 공급공(도시하지 않음)을 형성하여 더욱 용이하게 리벳(1048)을 배출할 수 있게 된다.

도 18은 도 17의 A-A선에 따르는 단면을 도시한 것으로, 상기 공급판(158)은 상하로 운동하도록 설치하는 것이 바람직하며, 도 18에 도시한 바와 같이 리 벳(1048)이 공급되는 시점에서 공급판(158)이 하강하여 각 리벳공(1047)으로 정확하게 리벳(1048)을 공급할 수 있으며, 리벳(1048) 공급이 완료된 후 상승하고, 턴테이블(101)이 회전하면서, 리벳(1048)이 공급된 성형품(1041)이 안착한 안착부(103)는 다음 공정으로 회전하게 된다. 상기 공급판(158)도 성형품 공급수단(110)에서와 같이 실린더를 사용하여 상하 운동하도록 하는 것이 가능하다.

상기 리벳예비가압수단(160)은 도 6에 도시한 바와 같이 턴테이블(101)의 원주 방향 일측으로 설치되어, 리벳(1048)이 공급되어 안착부(103)에 안착한 상태로 안착부(103)와 함께 회전하여 온 성형품(1041)의 리벳공(1047)에 리벳(1048)을 소정 압력을 가압하여 예비 압입 시키는 작용을 하는 구성이다.

도 19는 도 18에 대응하는 단면도로서, 상기 리벳예비가압수단(160)은 개구부(163)가 형성되며 상하로 운동하는 예비가압부(161)와, 상기 예비가압부(161)의 개구부(163)에 구비되며 플랜지부(166)를 가지는 예비가압핀(167)과, 상기 예비가압핀(167)의 플랜지부(166)와 개구부(162) 사이에 설치되는 스프링(165)과, 상기 개구부(163)로부터 예비가압핀(167)이 이탈하는 것을 방지하는 커버(162)를 포함하여 구성된다. 도 19에서 미설명 부호 164는 상기 커버(162)를 예비가압부(161)에 고정하는 수단으로서 나사를 도시한 것이다. 상기에서 개구부(163)는 리벳공(1047)과 같은 개수 및 같은 피치로 형성되며, 상기 개구부(163)에 설치되는 예비가압핀(167)도 리벳공(1047)과 동수로 설치된다.

도 19에서 예비가압부(161)가 하강하면, 스프링(165)의 탄성력에 의하여 예비가압핀(167)을 통하여 리벳(1048)이 소정의 압력으로 가압 되어, 도 20에 도시된 바와 같은 상태로 리벳(1048)의 단착턱부(1048a) 일부가 리벳공(1047)에 삽입된다. 그리고 예비가압부(161)가 상승하면, 제어부(도시하지 않음)의 제어에 의하여 턴테이블(101)이 회전하여 예비 가압된 리벳(1048)을 가지는 성형품(1041)이 안착부(103)와 함께 소정의 각도 회전하게 된다.

상기 리벳높이검출수단(170)은 도 6에 도시된 바와 같이 턴테이블(101)의 원주 방향으로 일측에 설치되며, 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이 리벳(1048)이 예비 가압된 성형품(1041)이 안착부(103)와 함께 회전하여 오면, 성형품(1041)에 예비 가압된 리벳(1048)의 높이를 측정하는 작용을 하는 구성이다.

도 21은 도 18에 대응하는 단면도로서, 도 21에 도시한 바와 같이 상기 리벳높이검출수단(170)은 상하로 운동하며 개구홈부(172)가 형성된 높이검출부(171)와, 상기 개구홈부(172)에 설치되며 플랜지부(176)를 구비하는 높이검출핀(177)과, 상기 높이검출핀(177)의 플랜지부(176)와 개구홈부(172) 사이에 설치되는 스프링(175)으로 이루어진다. 그리고 상기 높이검출부(171)의 상부에 개구홈부(172) 내로 노출되어 높이검출핀(177)의 상부와 접촉 가능하도록 설치되는 제1 센서(178)와, 상기 높이검출부(171)의 하부로 높이검출핀(177)의 하부 또는 플랜지부(176)와 접촉 가능하도록 설치되는 제2 센서(179)를 더 포함하여 구성된다. 상기 제1 센서(178)와 제2 센서(179)는 압력 센서로 구성하는 것도 가능하며, 높이검출핀(177)과 접촉할 때 통전되도록 하는 전기적 전극으로 형성하는 것도 바람직하다.

상기에서 개구홈부(172)는 리벳공(1047)과 같은 개수 및 같은 피치로 형성되며, 상기 개구홈부(172)에 설치되는 높이검출핀(177)도 리벳공(1047)과 동수로 설 치된다.

도 21에 도시된 리베높이검출수단(170)의 작용에 대하여 설명한다.

상기 리벳예비가압수단(160)에 의하여 예비 가압 되어 소정 깊이 리벳공(1047)에 삽입된 상태로 안착부(103)에 안착 되어 안착부(103)와 함께 성형품(1041)이 회전하여 오면, 높이검출수단(170)의 높이검출부(171)가 소정 높이 하강하고, 개구홈부(172)에 설치된 높이검출핀(177)도 같이 하강하면서 리벳(1048)의 머리와 접촉하게 되고, 머리와의 접촉에 의하여 높이검출핀(177)은 상승하게 되고 제2 센서(179)와 접촉이 해제된다. 따라서 모든 리벳공(1047)에 리벳(1048)이 공급 되지 않았거나, 어느 하나 이상의 리벳공(1047)에 공급된 리벳(1048)이 리벳공(1047)에 제대로 삽입되지 못하고 눕혀져 있거나 하는 경우에는 높이검출핀(177)이 상승하지 못하여 제2 센서(179)와 접촉에 유지되면서, 리벳(1048) 공급 불량으로 판정되어 공정이 중단된다.

한편, 리벳(1048)의 길이가 다른 리벳(1048)보다 길거나, 예비 가압이 제대로 이루어지지 않아 리벳공(1047)에 공급된 하나 이상의 리벳(1048)의 머리 높이가 높은 경우에는 높이검출핀(177)의 상승 높이가 커지게 되어 높이검출핀(177)이 제1 센서(178)에 접하게 된다. 높이검출핀(177)이 제1 센서(178)에 접하면 제1 센서(178)로부터 접촉 신호가 제어부(도시하지 않음)로 전달되어 불량으로 판정되면서 역시 공정이 중단되도록 되어 있다. 따라서 리벳(1048)이 리벳공(1047) 중 어느 하나 이상에 공급되지 않았거나, 도 21에 도시한 바와 같이 똑바로 선 채로 공급되지 않고 누운 상태로 리벳공(1047)에 위치하고 있거나, 어느 하나 이상의 리 벳(1048)의 크기가 다른 리벳(1048)의 크기보다 크거나 또는 작은 경우에는 불량으로 판정되어 공정이 중단되므로 리벳(1048) 공급에서 발생할 수 있는 모든 불량 문제를 검출할 수 있게 된다.

그리고 상기와 같은 불량의 경우에 성형품(1041)을 안착부(103)로부터 인출하고, 성형품(1041)에 예비 가압된 리벳(1048)을 제거하여, 다시 성형품(1041)을 성형품 공급수단(110)에 공급하여 재사용하는 것이 가능해지는 효과도 있다(리벳(1048)이 완전히 리벳공(1047)에 삽입된 상태에서는 리벳(1048)을 리벳공(1047)로부터 용이하게 분리할 수 없어 완전 삽입 후에 불량이 발견되더라도 성형품(1041)으로부터 리벳(1048)을 분리하여 재사용할 수 없거나 재사용하기가 매우 어려우나, 예비 가압된 상태에서는 리벳(1048)을 용이하게 분리할 수 있으므로 불량 발생시 성형품(1041)을 재사용하는 것이 가능하게 된다).

도 22는 상기 리벳가압수단(180)에 의하여 리벳(1048)이 리벳공(1047)에 가압 삽입된 상태를 도시한 것으로, 도 18에 대응하는 단면도이다. 상기 리벳가압수단(180)은 상하로 운동하는 가압부(도시하지 않음)로 이루어지며, 상기 가압부는 하부에 성형품(1041)의 리벳공(1047)의 개수와 같은 수 및 같은 피치를 가지는 가압돌출부(도시하지 않음)를 포함하며, 상기 가압부가 소정 높이 하강하면서 가압돌출부가 리벳의 머리를 가압하여 예비 가압된 리벳(1048)을 리벳공(1047)에 가압 삽압하게 된다.

상기 리벳가압수단(180)은 도 19에서 도시한 리벳예비가압수단(160)과 유사한 구조이나 스프링(165)이나 개구부(163)와 같은 구성 없는 예비가압부(161)와 같 은 구조의 가압부 하부에 바로 플랜지부와 같은 구조를 가지지 않은 예비가압핀(167)보다 짧은 길이를 가지는 가압돌출부를 부착한(또는 일체로 형성한) 구조로 하는 것이 가능하다.

도 23은 상기 배출수단(190)을 도시한 개략적으로 도시한 정면도로서, 배출수단(190)은 도 6에 도시한 바와 같이 턴테이블(101)의 외측으로 설치되며, 리벳가압수단(180)에 의하여 리벳공(1047)에 가압 삽입된 리벳(1048)을 가지는 성형품(1041)이 안착부(103)에 안착 되어 안착부(103)와 함께 회전하여 오면, 안착부(103)로부터 성형품(1041)을 인출하여 적재수단(220)까지 이송하는 구성으로서, 안착부(103)로부터 바로 적재수단(220)까지 이송하는 구조로 할 수도 있으나, 불량 발생을 최소화하기 위하여 도 23에 도시한 바와 같이 리벳검출수단(200)으로 중간 이송하여 모든 리벳공(1047)에 리벳(1048)이 공급 삽입되었는지 검출한 후 적재수단(220)으로 이송하는 구조로 하는 것이 바람직하다.

도 23에 도시한 바와 같이 상기 배출수단(190)은 지지대(191)에 고정 설치되며 하나 이상의 안내봉(193)을 구비하는 가로부(192)와, 상기 안내봉(193)을 따라 좌우로 왕복 운동하는 좌우실린더(195)와, 상기 좌우실린더(195)에 설치되어 좌우 실린더(195)에 대하여 상하로 왕복 운동하는 상하실린더(196)로 이루어지며, 상기 상하실린더(196)의 양측으로 소정 간격 이격하여 제1 배출부(198)와 제2 배출부(197)가 설치된다.

상기 제1 배출부(198)는 흡입관(198b)이 연결된 복수의 흡착부(198a)를 구비하고, 제2 배출부(197)는 흡입관(197b)이 연결된 복수의 흡착부(197a)를 구비한다. 상기 흡입관(197b, 198b)을 통하여 공기가 흡입되면 흡착부(197a, 198a)에 흡착력이 발생하여 성형품(1041)을 흡착하여 이송할 수 있게 된다. 물론 상기 흡착 수단으로서 자기력을 이용하는 것도 가능하다.

도 23을 참조하여 본 발명에 따르는 리벳결합장치(100)에서 배출수단(190)의 작용에 대하여 설명한다.

도 23에 도시한 바와 같이 리벳(1048)이 리벳공(1047)에 가압 삽입된 성형품(1041)이 안착부(103)에 안착 되어 안착부(103)와 함께 회전하여 오면, 좌우실린더(195)가 도 23에서 좌측으로 이동된 상태에서, 상하실린더(196)가 하강하여 흡착부(198a)가 성형품(1041)에 접촉하며 성형품(1041)을 흡착하고, 성형품(1041)을 흡착한 상태에서 상하실린더(196)는 상승하고, 제1 배출부(198)가 리벳검출수단(200) 상부에 위치할 때까지 제1 실린더(195)가 우측으로 이동한다. 제1 배출부(198)가 리벳검출수단(200) 상부에 위치하면 상하실린더(196)가 하강하고 흡착이 해제되어 성형품(1041)은 리벳검출수단(200)에 안착하게 된다.

상기에서 상하실린더(196)가 하강할 때 흡착부(197a)는 리벳검출이 완료된 상태로 리벳검출수단(200)에 안착하고 있는 성형품(1041)에 접촉하여 성형품(1041)을 흡착하고, 제1 실린더(195)가 우측으로 이동할 때 흡착된 성형품(1041)을 후술할 적재수단(220) 상부로 제2 배출부(197)가 이동하고, 상하실린더(196)가 하강하고 흡착에 해제되어 성형품(1041)은 적재수단(220)에 적재된다. 따라서 턴테이블(101)의 안착부(103)에서 리벳검출수단(200)으로의 이송과, 리벳검출수단(200)에서 적재수단(220)으로의 이송은 동시에 이루어진다.

도 24 및 도 25는 상기 배출수단(190)의 하부로 설치되는 리벳검출수단(200)을 도시한 것으로, 상기 리벳검출수단(200)은 리벳가압수단(180)에 의하여 성형품(1041)의 리벳공(1047)에 가압 삽입된 리벳(1048)을 검출하여, 성형품(1041)의 모든 리벳공(1047)에 리벳(1048)이 삽입되어 있는지를 확인하는 수단으로서, 성형품(1041)에 형성되는 복수의 리벳공(1047) 중 어느 하나의 리벳공(1047)이라도 리벳(1048)이 삽입되어 있지 않거나, 리벳(1048)이 예비 가압된 상태 등의 경우에는 도시되지 않은 제어부로 불량 신호를 전달하여 공정이 중단되도록 한다.

상기 리벳검출수단(200)은 회전축(205)이 연장 형성되는 회전판(201)과, 상기 회전판(201)으로부터 반지름 방향으로 연장되어 성형품(1041)의 포켓부(1045)를 지지하는 복수의 거치돌기(203)와, 상기 거치돌기(203) 하부로 위치하는 리벳감지센서(211, 212)와, 상기 회전판(201)으로부터 연장되는 회전축(205)을 회전 가능하게 지지하는 하우징(204)과, 하우징(204)을 지나 하부로 돌출된 회전축(205)이 상부에 삽입되고 모터(209)의 축이 하부로부터 삽입되는 커플링(207)과, 상기 커플링(207)에 축이 삽입되어 회전축(205)을 회전시키는 모터(209)로 이루어진다.

상기 거치돌기(203)는 성형품(1041)의 포켓부(1045)가 안착 되도록 하기 위하여 상부가 원호 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 리벳감지센서(211, 212)는 자기 센서 등으로 형성하는 것도 가능하며, 어느 일측을 발광부(211 또는 212)로 하고, 다른 일측을 발광부에서 발광하는 빛을 감지하는 수광부(212 또는 211)로 하여 수광부에서 수광되는 빛으로 리벳(1048)을 감지하도록 하는 것도 바람직하다.

도 24 및 도 25를 참조하여 상기 리벳검출수단(200)의 작동에 대하여 설명한다. 성형품(1041)이 안착부(103)로부터 상기 배출수단(190)의 제1 배출부(198)에 흡착되어 이송되어 회전판(201)의 거치돌기(203)에 안착하면, 성형품(1041)의 리벳공(1047)에 삽입된 리벳(1048)은 하부로 돌출된다. 상기와 같은 상태에서 회전판(201)이 모터(209)에 의하여 회전하면, 거치돌기(203)에 안착한 성형품(1041)이 회전하면서 리벳(1048)도 리벳감지센서(211, 212) 사이를 통하여 회전하게 되고, 리벳(1048)에 의하여 리벳감지센서(211, 212) 사이에서 발광 되는 빛이 소정 시간 간격 동안 차단된다. 따라서 빛이 수광되는 시간과 차단되는 시간이 반복되면서 리벳(1048)의 존재를 검출할 수 있게 된다.

예를 들면 소정 주기를 가지는 반복 파장을 획득할 수 있으며, 상기 주기가 달라지는 경우에는 하나 이상의 리벳공(1047)에 리벳(1048)이 삽입되지 않은 상태이므로 불량으로 판정되어, 제어부를 통하여 공정을 중단시키게 된다.

도 25에서 미설명 부호 206은 회전축(205)과 하우징(204) 사이에 설치되어 하우징(204)에 대하여 회전축(205)을 회전 가능하게 지지하는 베어링을 도시한 것이며, 202는 상기 하우징(204)이 고정 설치되는 고정판을 도시한 것이다.

도 26 및 도 27은 본 발명에 따르는 리벳결합장치(100)에서 리벳(1048)이 결합된 성형품(1041)이 적재되는 적재수단(220)을 도시한 것으로, 상기 적재수단(220)은 배출수단(190)의 일측에 설치되어 배출수단(190)을 통하여 인출 이송되는 성형품(1041)이 적재되도록 하는 구성이다.

도 26 및 도 27에 도시한 바와 같이, 상기 적재수단(220)은 도시하지 않은 스텝 모터에 의하여 소정의 각도씩 회전하도록 설치되는 회전하판(221)과, 상기 회전하판(221)의 회전 중심에 대하여 동일한 반경 위치에 원주 방향으로 설치되는 복수의 적재봉(223)과, 상기 적재봉(223)에 상하 이동가능하게 삽입되는 지지링(225)과, 상기 적재봉(223)에 적재되는 성형품(1041)을 감지하기 위한 센서부(227, 229)로 이루어진다.

상기 지지링(225)은 적재수단(220)의 일측에 설치되는 실린더(도시하지 않음)에 의하여 소정의 간격으로 상승 또는 하강할 수 있다.

회전하판(221)이 소정 각도 회전하여 성형품(1041)이 적재되지 않은 적재봉(223)이 적재 위치로 회전하면, 적재봉(223)에 삽입된 지지링(225)이 상승한다. 상기와 같은 상태에서 배출수단(190)의 제2 배출부(197)는 성형품(1041)을 흡착하고 상기 적재 위치로 회전한 적재봉(223)의 상부로 이송하여 흡착을 해제한다. 흡착 해제된 성형품(1041)은 자유 낙하하면서 적재봉(223)에 삽입되며, 적재봉(223)에 삽입되어 상승한 상태로 있는 지지링(225)은 소정 높이 하강한다. 상기와 같은 동작이 반복되면서 적재봉(223)에 복수의 성형품(1041)이 적재된다.

그리고 지지링(225)이 적재봉(223) 하단까지 하강한 상태에서 성형품(1041)이 소정의 높이까지 적재되면, 도 27에 도시된 센서부(227, 229) 사이의 빛이 차단되고, 차단 신호가 도시하지 않은 제어부로 전달되어 회전하판(221)이 회전하면서 다음의 적재봉이 적재 위치로 회전하게 된다.

따라서 본 발명에 따르는 리벳결합장치(100)에서 적재수단(220)은 지지링(225)을 구비하므로 적재 과정 중에 성형품(1041)에 발생할 수 있는 손상을 최소 화할 수 있으며, 다수의 적재봉(223)을 구비함으로써 적재 진행 중에 적재가 완료된 적재봉으로부터 성형품(1041)을 인출하여 다음 공정을 진행할 수 있으므로, 공정을 중단하여야 하는 문제가 발생하지 않게 된다.

상기에서 상하로 이동하는 구성 중 이동 수단이 기재되지 않은 구성은 예를 들면 실린더를 설치하고 연결하여 이동하는 것이 가능할 것이다.

이상에서는 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 특허청구범위에 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 설계변경 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상과 같은 본 발명에 따른 볼 베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치(100)는 소음을 최소화하면서 리벳(1048)을 성형품(1041) 리벳공(1047)에 삽입 결합시킬 수 있으며, 리벳(1048) 사이의 마찰을 최소화하여 마찰에 의하여 리벳(1048)에 발생하는 자기화 현상을 방지할 수 있으며, 리벳(1048)을 예비 가압하는 리벳예비가압수단(160)과 예비가입된 리벳(1048)의 높이를 검출하는 리벳높이검출수단(170)을 구비함으로써 리벳 공급이나 결합 불량을 예비 가압된 상태에서 검출함으로써 성형품(1041)을 재사용하는 것이 가능하며, 예비 가압된 리벳(1048)의 높이를 정확한 범위 내에서 검출하는 것이 가능하고, 배출수단(190)에서 리벳(1048)의 결합 여부를 검출하는 것이 가능하고 배출 중에 리벳(1048)의 결합 여 부를 한번 더 확인할 수 있으므로 리벳 결합 불량 성형품이 후공정에 투입되는 것을 차단할 수 있으며, 리벳 결합 불량 여부를 신속하게 검출할 수 있으며, 성형품(1041)의 공급에 있어서 성형품(1041)에 외력이 전혀 작용하지 않으므로 성형품 공급 중에 성형품(1041)에 변형이나 손상 등이 발생하지 않으며, 복수의 적재봉(223)을 구비하는 적재수단(220)을 구비함으로써 작업의 중단 없이 리벳(1048)이 결합된 성형품을 다음 공정으로 공급할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 볼 베어링의 리테이너용 성형품(1041)의 리벳공(1047)에 리벳(1048)을 삽입 결합시키는 성형품 리벳결합장치(100)에 있어서, 소정의 각도씩 분할되어 회전 가능하게 설치되는 턴테이블(101)과; 상기 턴테이블(101)에 고정 설치되어 턴테이블(101)과 일체로 회전하는 복수의 안착부(103)와; 상기 안착부(103)에 차례로 성형품(1041)을 공급하여 안착시키는 성형품 공급수단(110)과; 안착부(103)에 안착 되어 턴테이블(101)의 회전과 함께 회전하여 온 성형품(1041)의 리벳공(1047)으로 리벳(1048)을 공급하는 리벳공급수단(140)과; 안착부(103)에 안착된 상태로 리벳(1048)이 공급된 후 턴테이블(101)의 회전과 함께 계속 회전하여 온 성형품(1041)의 리벳공(1047)으로 리벳(1048)을 소정의 압력으로 가압하는 리벳예비가압수단(160)과; 상기 리벳(1048)이 예비 가압된 상태로 안착부(103)에 안착 되어 턴테이블(101)의 회전과 함께 회전하여 온 성형품(1041)의 예비 가압된 리벳(1048) 높이를 검출하는 리벳높이검출수단(170)과; 안착부(103)에 안착 되어 턴테이블(101)과 함께 회전하여 온 성형품(1041)에 예비 가압된 리벳(1048)을 리벳공(1047)에 삽입하는 리벳가압수단(180)과; 리벳(1048)이 삽입 상태로 안착부(103)에 안착 되어 턴테이블(101)과 함께 회전하여온 성형품(1041)을 안착부(103)로부터 배출하여 이송하는 배출수단(190)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼 베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치(100).
2. 제1 항에 있어서, 상기 배출수단(190)은 지지대(191)에 고정 설치되며 하나 이상의 안내봉(193)을 구비하는 가로부(192)와, 상기 안내봉(193)을 따라서 좌우로 운동하는 좌우실린더(195)와, 상기 좌우실린더(195)에 상하로 운동하도록 설치되는 상하실린더(196)와, 상기 상하실린더(196)의 양단으로 소정 간격 이격하여 설치되며 흡착부(198a)를 구비하는 제1 배출부(198) 및 흡착부(197a)를 구비하는 제2 배출부(197)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼 베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치(100).
3. 제2 항에 있어서, 상기 배출수단(190)의 제1 배출부(198)에 의하여 흡착 이송되는 성형품(1041)에 삽입된 리벳(1048)을 감지하는 리벳검출수단(200)과, 상기 리벳검출수단(200)에 의하여 리벳(1048)이 검출된 후 상기 배출수단(190)의 제2 배출부(197)에 의하여 흡착 이송되는 성형품(1041)을 적재하는 적재수단(220)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 볼 베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치(100).
4. 제1 항에 있어서, 상기 성형품 공급수단(110)은 고정 설치되는 하판(115)에 세로 방향으로 고정 설치되는 복수의 안내봉(117)과; 상기 안내봉(117)의 타단에 고정 설치되는 상판(113)과; 상기 안내봉(117)을 따라 상하로 운동하며 지지공(112a)이 형성된 지지판(112)과; 상기 지지판(112)을 상하로 운동하도록 하는 제1 실린더(111)와; 상기 지지공(112a)에 결합수단(123)에 의하여 고정 설치되며 상 하로 소정 간격 이격하여 각각 복수의 안내요홈(120a)과 안내요홈(120a)과 단차지게 안내공(120b)이 형성되는 안내부(120)와; 상기 안내부(120)의 외측으로 안내부(120)에 대하여 회전 가능하게 설치되고 내경부에 복수의 요홈부(124a)가 형성되며 연결핀(118)으로 제2 실린더(114)에 연결되는 배출캠(124)과; 상기 배출캠(124)에 연결되어 배출캠(124)을 회전시키는 제2 실린더(114)와; 복수의 지지봉(122)을 구비하며 상기 안내부(120)에 연결 설치되는 설치부(121)와; 상기 안내요홈(120a)에 설치되며 플랜지(128)와, 상기 플랜지(128)로부터 연장되는 지지핀(127)과, 상기 플랜지(128)와 안내공(120b)의 단차 사이에 설치되는 스프링(129)과, 상기 지지핀(127)에 회전 가능하게 설치되며 배출캠(124)의 내경부와 접하는 롤러(121)로 이루어지는 핀 어셈블리(126)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼 베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치(100).
5. 제1 항에 있어서, 상기 리벳공급수단(140)은 투입공(141a)이 형성되며, 양단이 밀폐되어 리벳이 수용되고, 길이 방향으로 소정 간격 이격하여 복수의 배출공이 형성되며, 회전축(148)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 원통부(141)와; 모터(143)의 회전축에 연결되는 제1 크랭크(145)와; 상기 회전축(148)에 연결 설치되는 제2 크랭크(147)와; 상기 제1 크랭크(145)와 제2 크랭크(147)에 연결 설치되는 로드(149)와; 상기 배출공을 통하여 배출되는 리벳을 안내하는 가이드부(150)와; 상기 가이드부(150)에 연결되어 가이드부(150)에 의하여 안내되는 리벳(1048)들을 안착부(103)에 안착된 성형품(1041)에 공급하는 안내관(154)과; 상기 안내관(154) 이 연결 고정되는 공급판(158)으로 이루어지며; 상기 가이드부(150)는 원통부(141)의 배출공으로부터 배출되는 리벳(1048)이 낙하하는 V자형으로 형성되는 제1 가이드홈(151)과; 상기 제1 가이드홈(151)의 끝단으로부터 연장되며 리벳(1048)의 머리부가 걸리도록 턱부(153a)가 형성되고 상기 턱부(153a) 하부로 협소홈(153b)이 형성된 제2 가이드홈(153)과; 상기 제1 가이드홈(151)과 제2 가이드홈(153)에 진동을 발생시키는 진동발생장치(144)와; 상기 제2 가이드홈(153)의 말단에 제2 가이드홈(153)의 가로방향으로 운동하며 제2 가이드홈(153)을 따라 이송되어 온 리벳(1048)을 가로 방향으로 이송하도록 형성된 이송홈(157)을 구비하는 이송판(156)과; 상기 이송판(156)을 왕복 운동시키는 실린더(155)와; 상기 제2 가이드홈(153) 사이에 형성되는 배출공(152)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼 베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치(100).
6. 제1 항에 있어서, 상기 리벳예비가압수단(160)은 개구부(163)가 형성되며 상하로 운동하는 예비가압부(161)와; 상기 예비가압부(161)의 개구부(163)에 설치되며 플랜지부(166)를 가지는 예비가압핀(167)과; 상기 예비가압핀(167)의 플랜지부(166)와 개구부(163) 사이에 설치되는 스프링(165)과; 상기 개구부(163)로부터 예비가압핀(167)이 이탈하는 것을 방지하는 커버(162)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼 베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치(100).
7. 제1 항에 있어서, 상기 리벳높이검출수단(170)은 상하로 운동하며 개구홈 부(172)가 형성된 높이검출부(171)와; 상기 개구홈부(172)에 설치되며 플랜지부(176)를 구비하는 높이검출핀(177)과; 상기 높이검출핀(177)의 플랜지부(176)와 개구홈부(172) 사이에 설치되는 스프링(175)과; 상기 높이검출부(171)의 상부에 높이검출핀(177)과 접촉 가능하도록 설치되는 제1 센서(178)와; 상기 높이검출부(171)의 하부에 높이검출핀(177)과 접촉 가능하도록 설치되는 제2 센서(179)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼 베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치(100).
8. 제3 항에 있어서, 상기 리벳검출수단(200)은 반지름 방향으로 돌출 형성되어 성형품(1041)의 포켓부(1045)가 안착하도록 구비되는 복수의 거치돌기(203)를 구비하는 회전판(201)과; 상기 회전판의 거치돌기(203) 하부로 설치되는 리벳감지센서(211, 212)와; 상기 회전판(201)으로부터 연장되어 커플링(207)을 통하여 모터(209)에 연결되는 회전축(205)과; 상기 회전축(205)과 모터(209)를 연결하는 커플링(207)과; 상기 회전축(205)을 통하여 회전판(201)을 회전시키는 모터(209)와; 상기 회전축(205)을 축방향으로 지지하며 고정판(202)에 고정되는 하우징(204)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼 베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치(100).
9. 제1 항에 있어서, 상기 턴테이블(101)에 고정 설치되는 안착부(103)는 고정홈(104)이 형성되는 기부(105)와; 상기 기부(105)로부터 소정 높이 돌출 형성되며 복수의 리벳안내공(108)에 형성되는 돌출판(107)과; 상기 돌출판(107)으로부터 돌출 형성되어 성형품(1041)의 포켓(1045)을 지지하는 복수의 돌기(109)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼 베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치(100).
10. 제1 항에 있어서, 상기 적재수단(220)은 회전 가능하게 설치되는 회전하판(221)과; 상기 회전하판(221)에 고정 설치되며 지지링(225)을 구비하는 복수의 적재봉(223)과; 상기 적재봉(223)에 적재되는 성형품을 감지하도록 설치되는 센서부(227, 229)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼 베어링의 리테이너용 성형품 리벳결합장치(100).

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