KR101645704B1

KR101645704B1 - 자동면취기

Info

Publication number: KR101645704B1
Application number: KR1020160050042A
Authority: KR
Inventors: 김을수
Original assignee: 김을수
Priority date: 2016-04-25
Filing date: 2016-04-25
Publication date: 2016-08-04

Abstract

본 발명은 자동면취기에 관한 것으로, 마운팅 볼트의 공급을 위한 호퍼와, 상기 호퍼로부터 공급된 마운팅 볼트를 수평방향으로 정렬시키는 수평정렬장치와, 상기 수평정렬장치와 연결되어 상기 마운팅 볼트를 수직방향으로 정렬시키는 수직정렬장치와, 상기 수직정렬장치로부터 이송된 마운팅 볼트를 개별적으로 고정시키는 그리퍼 및 상기 그리퍼에 고정된 마운팅 볼트를 면취 가공하는 가공수단을 포함하여 면취 공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 자동면취기를 제공한다.

Description

자동면취기{Automatic chamfering machine}

본 발명은 자동면취기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 마운팅 볼트를 자동으로 면취 가공할 수 있도록 한 자동면취기에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 서브 프레임은 엔진과 변속기의 설치를 위한 것으로 마운팅 볼트를 이용하여 차체에 용접 고정된다. 따라서 용접이 제대로 이루어지지 않으면 서브 프레임이 차체에 확실하게 고정되지 않기 때문에 추후 안전사고를 유발할 수 있는 문제점이 있다.

용접의 품질을 향상시키기 위해서는 숙련된 작업자가 적절한 용접 환경에서 양질의 용접봉을 이용하여 용접하는 것 뿐 아니라 용접 대상이 되는 모재의 모서리를 일정한 깊이로 평탄하게 면취 가공하는 것도 매우 중요하다.

이에 다양한 종류의 면취기가 개발되어 사용되고 있으나, 종래기술에 따른 면취기는 대부분 지그 위에 마운팅 볼트를 수직하게 장착하고, 클램프 등으로 마운팅 볼트를 고정한 다음 상부에 설치된 드릴을 하강시켜 면취 가공하는 방식으로 구성됨으로써 몇 가지 문제점을 가지고 있었다.

먼저, 마운팅 볼트의 장착시 작업자가 직접 마운팅 볼트를 파지하여 지그에 안착시키고, 면취 가공이 완료된 후에도 수작업에 의해 지그로부터 마운팅 볼트를 분리하기 때문에 작업 속도가 느릴 뿐 아니라 안전사고의 위험이 항상 내재되어 있다.

또한, 상술한 바와 같이 마운팅 볼트의 세팅을 위해 작업자가 면취기에 근접하게 위치해야 하기 때문에 면취 가공시 발생하는 파편이 작업자에게 비산될 가능성도 매우 높다.

즉, 종래기술에 따른 면취기의 경우 작업자의 수작업이 반드시 수반되어야 하기 때문에 생산성이 낮은 것은 물론이고 작업자의 안전도 보장할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다수의 마운팅 볼트를 연속하여 자동으로 면취 가공할 수 있는 자동면취기를 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 면취 공정을 자동화함으로써 불의의 사고를 미연에 방지하고, 인건비를 절감할 수 있는 자동면취기를 제공하는 데 있다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서,

본 발명은 마운팅 볼트의 공급을 위한 호퍼와; 상기 호퍼로부터 공급된 마운팅 볼트를 수평방향으로 정렬시키는 수평정렬장치와; 상기 수평정렬장치와 연결되어 상기 마운팅 볼트를 수직방향으로 정렬시키는 수직정렬장치와; 상기 수직정렬장치로부터 이송된 마운팅 볼트를 개별적으로 고정시키는 그리퍼; 및 상기 그리퍼에 고정된 마운팅 볼트를 면취 가공하는 가공수단;을 포함하는 자동면취기를 제공한다.

이 경우, 상기 호퍼는 수직하게 설치되는 고정판과, 상기 고정판의 일측에 상하방향으로 이동 가능하게 계단식으로 배열되는 다수의 승강판을 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 승강판의 상단부는 내측으로 하향 경사질 수 있다.

이 경우, 상기 수평정렬장치는 상기 고정판의 상부에 상기 고정판의 폭방향을 따라 설치되는 이송롤러일 수 있다.

이 경우, 상기 수직정렬장치는 상기 이송롤러의 후단에 하향 경사지게 설치되어 상기 이송롤러로부터 낙하된 마운팅 볼트를 슬라이딩시키는 이송레일과, 상기 이송레일의 후단에 구비되어 슬라이딩된 마운팅 볼트를 정렬 및 이송시키는 가이드레일을 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 가이드레일은 상기 이송레일에 대해 상방으로 이격 설치되고, 상기 이송레일과 상기 가이드레일 사이에는 상기 마운팅 볼트를 상기 이송레일로부터 상기 가이드레일로 진입시키기 위한 롤러가 구비될 수 있다.

이 경우, 상기 가이드레일은 후단으로 갈수록 하방으로 만곡된 형태를 가져 상기 그리퍼에 상기 마운팅 볼트를 수평한 상태로 공급하도록 할 수 있다.

이 경우, 상기 그리퍼는 상기 가이드레일로부터 공급된 마운팅 볼트의 삽입을 위한 요홈이 원주방향을 따라 일정한 간격으로 형성되는 회전체와, 상기 회전체의 후단에 이격 형성되어 상기 요홈에 삽입된 마운팅 볼트를 지지하는 지지판을 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 회전체의 외측에는 상기 마운팅 볼트의 이탈을 방지하기 위한 가이드판이 설치될 수 있다.

본 발명에 따르면, 호퍼, 수평 및 수직정렬장치, 그리퍼, 가공수단이 통합하여 구성됨으로써 다수의 마운팅 볼트를 자동으로 면취 가공할 수 있다.

또한, 면취 공정의 자동화로 인건비를 절감하고 불의의 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 종국적으로는 면취 가공의 품질과 생산성을 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동면취기의 측면도,
도 2는 도 1에 도시된 자동면취기의 호퍼를 나타낸 요부 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 자동면취기의 수평정렬장치와 수직정렬장치를 나타낸 요부 사시도,
도 4는 도 1에 도시된 자동면취기의 그리퍼와 가공수단을 나타낸 요부 사시도.

이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동면취기의 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 자동면취기의 호퍼를 나타낸 요부 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 자동면취기의 수평정렬장치와 수직정렬장치를 나타낸 요부 사시도이고, 도 4는 도 1에 도시된 자동면취기의 그리퍼와 가공수단을 나타낸 요부 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동면취기(100)는 호퍼(110)와, 수평정렬장치(120)와, 수직정렬장치(130)와, 그리퍼(140) 및 가공수단(150)을 포함한다.

호퍼(110)는 마운팅 볼트(10)를 대량으로 공급하기 위한 것으로 계단식 구조를 가진다.

구체적으로, 호퍼(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 수직하게 설치되는 고정판(111)과, 고정판(111)의 일측에 순차적으로 중첩하여 배열되는 제1승강판(112) 및 제2승강판(113)을 포함하며, 제2승강판(113)의 하부에는 마운팅 볼트(10)의 저장을 위한 저장통(114)(도 1 참조)이 형성된다.

이 경우, 제1승강판(112)은 고정판(111)에 대해 상승, 하강할 수 있으며, 제2승강판(113)은 제1승강판(112)에 대해 상승, 하강할 수 있다. 즉, 제1승강판(112)과 제2승강판(113)은 각각 독립적으로 상승 및 하강 가능하게 구성된다.

한편, 여기서는 설명의 편의를 위해 승강판(112)(113)이 2개인 형태만을 예로 들었으나 본 발명에서 승강판(112)(113)의 개수가 2개로 한정되는 것은 아니며, 자동면취기(100)의 크기, 가공하려는 마운팅 볼트(10)의 개수 등을 고려하여 계단식으로 추가 형성될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

호퍼(110)를 상술한 바와 같이 계단식으로 구성할 경우 제2승강판(113)이 하강한 후 상승하는 과정에서 저장통(114)의 마운팅 볼트(10)가 제2승강판(113)의 상단에 적재되고, 적재된 마운팅 볼트(10)는 동일한 방식으로 제1승강판(112)을 거쳐 최종적으로 고정판(111)의 상부에 도달하게 된다.

이 경우, 제1승강판(112)과 제2승강판(113)의 상승과 하강 과정에서 각 승강판(112)(113)의 상단에 적재된 마운팅 볼트(10)가 진동에 의해 하부로 떨어질 수 있는데, 이를 방지하기 위해 제1승강판(112)과 제2승강판(113)의 상단부는 내측으로 하향 경사지게 구성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 구성하면 마운팅 볼트(10)가 경사면에 의해 외측으로 이탈되는 것이 방지될 뿐 아니라 각 승강판(112)(113)의 내측 하방으로 가이드되기 때문에 제2승강판(113)과 제1승강판(112)이 각각 제1승강판(112)과 고정판(111)보다 높이 상승하기만 하면 마운팅 볼트(10)가 자동적으로 내측에 위치한 판으로 전달될 수 있다.

수평정렬장치(120)는 호퍼(110)로부터 공급된 마운팅 볼트(10)를 수평방향으로 정렬시키기 위한 것으로 호퍼(110), 더욱 상세하게는 고정판(111)의 상부에 구비된다. 이와 같이 구성하면 제1승강판(112)에 의해 상승된 마운팅 볼트(10)가 수평정렬장치(120)로 바로 낙하될 수 있다.

다만, 수평정렬장치(120)의 위치가 상술한 바로 한정되는 것은 아니며, 고정판(111)의 내측에 구비되는 것도 물론 가능하다. 즉, 수평정렬장치(120)가 고정판(111)의 내측에 설치되고, 고정판(111)의 상단부가 제1승강판(112)이나 제2승강판(113)과 같이 내측으로 하향 경사지게 구성되면 고정판(111)에 안착된 마운팅 볼트(10)가 고정판(111) 상단의 경사면에 의해 수평정렬장치(120)로 전달될 수 있기 때문이다.

수평정렬장치(120)의 경우 도 3에 도시된 바와 같이 병렬 설치되는 한 쌍의 이송롤러(121)로 구성될 수 있다. 이 경우, 이송롤러(121)는 고정판(111)의 폭방향을 따라 설치된다. 이송롤러(121)의 표면에는 나선형의 요홈이나 돌기(도면 미도시)가 형성됨으로써 이송롤러(121)의 회전에 따라 마운팅 볼트(10)를 수직정렬장치(130) 방향으로 이송시킬 수 있다.

수직정렬장치(130)는 수평정렬장치(120)에 의해 수평방향으로 정렬된 마운팅 볼트(10)를 수직방향으로 정렬시켜 그리퍼(140)로 공급하기 위한 것으로 도 3에 도시된 바와 같이 이송레일(131)과 가이드레일(132)을 포함한다.

이송레일(131)은 이송롤러(121)의 후단에 하향 경사지게 설치된다. 따라서 이송롤러(121)의 후단으로 이송된 마운팅 볼트(10)가 낙하하면 마운팅 볼트(10)의 플랜지부가 이송레일(131)에 거치되면서 하방으로 슬라이딩된다.

가이드레일(132)은 이송레일(131)의 후단에 설치되어 마운팅 볼트(10)를 정렬 및 이송시킨다. 가이드레일(132)의 경우 한 쌍의 가이드판으로 구성됨으로써 이송레일(131)에서와 동일하게 마운팅 볼트(10)의 플랜지부가 가이드판 사이에 거치되어 이송되도록 할 수 있다.

한편, 가이드레일(132)은 이송레일(131)에 대해 상방으로 이격하여 설치되는 것이 바람직하다. 이처럼 가이드레일(132)과 이송레일(131) 사이에 단차를 형성하면 이송레일(131)을 따라 슬라이딩되던 마운팅 볼트(10)가 가이드레일(132)과 충돌함으로써 바로 가이드레일(132)로 진입하지 못하고 정지된 상태를 유지하기 때문에 가이드레일(132) 상에서 마운팅 볼트(10)의 공급 속도를 적절하게 조절할 수 있다.

이송레일(131)의 후단에 정지된 마운팅 볼트(10)는 롤러(133)에 의해 가이드레일(132)로 진입하게 된다. 롤러(133)는 한 쌍의 원판으로 구성되어 모터(134)(도 1 참조)에 의해 회전하며, 이송레일(131)과 가이드레일(132) 사이의 상방에 설치된다.

따라서 롤러(133)가 회전하면 원판 내측에 삽입된 마운팅 볼트(10)의 상단부가 마찰에 의해 롤러(133)의 회전방향을 따라 상승하고, 이후 마운팅 볼트(10)의 상단부가 롤러(133)를 벗어나면서 마운팅 볼트(10)의 플랜지부가 가이드레일(132)에 거치되어 슬라이딩될 수 있다.

상술한 방식으로 가이드레일(132)에 진입한 마운팅 볼트(10)는 최초 수직한 상태로 정렬, 이송되다가 다시 수평한 상태로 정렬되어 그리퍼(140)로 전달된다. 이를 위해 가이드레일(132)의 후단부는 하방으로 만곡된 형태(도 1 참조)를 가진다.

그리퍼(140)는 수직정렬장치(130)로부터 공급된 마운팅 볼트(10)를 개별적으로 고정하기 위한 것으로 수직정렬장치(130)의 후단 하부에 설치된다. 이러한 그리퍼(140)는 도 4에 도시된 바와 같이 회전체(141)와 지지판(142)을 포함하여 구성된다.

회전체(141)는 원통형 구조를 가지고 회전 가능하게 설치되는데, 이러한 회전체(141)의 외주면에는 내측으로 오목하게 요입된 요홈(141a)이 원주방향을 따라 일정한 간격으로 형성된다. 요홈(141a)의 크기는 마운팅 볼트(10)가 삽입된 상태에서 유격되지 않을 정도인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 요홈(141a)의 크기가 클 경우 면취 가공의 정확도가 저하되고, 작을 경우에는 마운팅 볼트(10)의 완전한 삽입이 어렵기 때문이다.

지지판(142)은 면취 가공시 회전체(141)에 삽입된 마운팅 볼트(10)를 지지하기 위한 것으로 회전체(141)의 후단에 이격 형성된다.

그리퍼(140)를 상술한 바와 같이 구성하면 가이드레일(132)의 후단으로 이송된 마운팅 볼트(10)가 회전체(141)의 요홈(141a)과 동일선상에 위치할 경우에만 하나씩 요홈(141a)에 삽입되어 회전하기 때문에 마운팅 볼트(10)를 일정한 속도로 가공수단(150)의 전면에 위치시킬 수 있다.

이 경우, 요홈(141a)에 삽입된 마운팅 볼트(10)는 회전체(141)의 회전에 따라 자중에 의해 하부로 떨어질 수 있다. 따라서 회전체(141)의 외측에는 도 1에 도시된 바와 같이 가이드판(143)을 설치하여 마운팅 볼트(10)의 이탈을 방지하는 것이 바람직하다.

다만, 가이드판(143)은 회전체(141) 중에서 가공수단(150)이 위치하는 반분면에만 형성되어야 한다. 왜냐하면, 가이드판(143)이 회전체(141)에 전체적으로 형성되면 가공수단(150)에 의해 면취 가공이 완료된 마운팅 볼트(10a)(도 1 참조)의 이탈도 방지되어 제품의 수거가 어렵기 때문이다.

반면, 본 발명과 같이 가이드판(143)이 회전체(141)의 반분면에만 형성되면 면취 가공 완료된 마운팅 볼트(10a)가 회전체(141)의 회전에 따라 최하단에서 가이드판(143)이 없는 다른 반분면 측으로 이송될 때 자중에 의해 요홈(141a)으로부터 낙하되어 수집함에 수거될 수 있다.

가공수단(150)은 그리퍼(140)에 고정된 마운팅 볼트(10)를 면취 가공하기 위한 것으로 그리퍼(140)의 일측에 설치된다. 가공수단(150)은 면취 가공에 통상적으로 이용되는 드릴(151)을 적용할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.

한편, 가공수단(150)을 이용하여 마운팅 볼트(10)를 면취 가공할 경우 금속 파편이 비산될 수 있는데, 이와 같은 금속 파편의 비산을 방지하기 위하여 그리퍼(140)와 가공수단(150)의 설치 부위에는 보호커버(도면 미도시)가 설치될 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동면취기의 구성에 대해 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동면취기의 작용에 대해 설명한다.

먼저, 호퍼(110)의 저장통(114)에 다수의 마운팅 볼트(10)가 저장된 상태에서 호퍼(110)를 작동시키면 제1승강판(112)과 제2승강판(113)이 상호 독립적으로 상승 및 하강하면서 저장통(114)의 마운팅 볼트(10)를 순차 상승시켜 고정판(111) 또는 수평정렬장치(120)로 이송시킨다. 수평정렬장치(120)로 이송된 마운팅 볼트(10)는 이송롤러(121)의 회전에 따라 점차 후단으로 이송되어 낙하되고, 낙하된 마운팅 볼트(10)는 수직정렬장치(130)의 이송레일(131)에 걸려 하방으로 슬라이딩된다. 이송레일(131)을 타고 슬라이딩된 마운팅 볼트(10)는 가이드레일(132)의 전방에서 일시 정지하고, 면취 가공 속도에 따라 롤러(133)에 의해 가이드레일(132)로 진입하여 정렬된다. 가이드레일(132)로부터 공급된 마운팅 볼트(10)는 하나씩 그리퍼(140)에 의해 고정되어 회전하게 되고, 이 과정에서 가공수단(150)을 이용하여 면취 가공이 이루어진다. 한편, 면취 가공이 완료된 마운팅 볼트(10)는 그리퍼(140)의 회전에 따라 수집함으로 수거된다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 범위는 상술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위, 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 마운팅 볼트 100 : 자동면취기
110 : 호퍼 111 : 고정판
112 : 제1승강판 113 : 제2승강판
114 : 저장통 120 : 수평정렬장치
121 : 이송롤러 130 : 수직정렬장치
131 : 이송레일 132 : 가이드레일
133 : 롤러 134 : 모터
140 : 그리퍼 141 : 회전체
141a : 요홈 142 : 지지판
143 : 가이드판 150 : 가공수단
151 : 드릴

Claims

마운팅 볼트의 공급을 위한 호퍼와;
상기 호퍼로부터 공급된 마운팅 볼트를 수평방향으로 정렬시키는 수평정렬장치와;
상기 수평정렬장치와 연결되어 상기 마운팅 볼트를 수직방향으로 정렬시키는 수직정렬장치와;
상기 수직정렬장치로부터 이송된 마운팅 볼트를 개별적으로 고정시키는 그리퍼; 및
상기 그리퍼에 고정된 마운팅 볼트를 면취 가공하는 가공수단을 포함하며,
상기 호퍼는 수직하게 설치되는 고정판과, 상기 고정판의 일측에 상하방향으로 이동 가능하게 계단식으로 배열되는 다수의 승강판을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동면취기.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 승강판의 상단부는 내측으로 하향 경사진 것을 특징으로 하는 자동면취기.
제 1 항에 있어서,
상기 수평정렬장치는 상기 고정판의 상부에 상기 고정판의 폭방향을 따라 설치되는 이송롤러인 것을 특징으로 하는 자동면취기.
제 4 항에 있어서,
상기 수직정렬장치는 상기 이송롤러의 후단에 하향 경사지게 설치되어 상기 이송롤러로부터 낙하된 마운팅 볼트를 슬라이딩시키는 이송레일과, 상기 이송레일의 후단에 구비되어 슬라이딩된 마운팅 볼트를 정렬 및 이송시키는 가이드레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동면취기.
제 5 항에 있어서,
상기 가이드레일은 상기 이송레일에 대해 상방으로 이격 설치되고, 상기 이송레일과 상기 가이드레일 사이에는 상기 마운팅 볼트를 상기 이송레일로부터 상기 가이드레일로 진입시키기 위한 롤러가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동면취기.
제 5 항에 있어서,
상기 가이드레일은 후단으로 갈수록 하방으로 만곡된 형태를 가져 상기 그리퍼에 상기 마운팅 볼트를 수평한 상태로 공급하도록 한 것을 특징으로 하는 자동면취기.
제 7 항에 있어서,
상기 그리퍼는 상기 가이드레일로부터 공급된 마운팅 볼트의 삽입을 위한 요홈이 원주방향을 따라 일정한 간격으로 형성되는 회전체와, 상기 회전체의 후단에 이격 형성되어 상기 요홈에 삽입된 마운팅 볼트를 지지하는 지지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동면취기.
제 8 항에 있어서,
상기 회전체의 외측에는 상기 마운팅 볼트의 이탈을 방지하기 위한 가이드판이 설치되는 것을 특징으로 하는 자동면취기.