KR102567131B1 - 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치 - Google Patents

와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치 Download PDF

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박경독
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경림테크 주식회사
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Abstract

본 발명에 따르면, 헤드(21)에 걸림공(22)이 형성되고 바디(24)에는 걸림공(22)에 지지되는 다수 개의 걸림턱(25)이 연이어 형성된 밴드케이블(20)을 와이어하네스(10)의 둘레에 결속시키는 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치에 있어서, 상부에 상판(111)이 수평배치된 작업테이블(110); 상기 상판(111)에 이격 배치되어 와이어하네스(10)가 길이방향(L)으로 연장되도록 지지하는 복수 개의 거치프레임(122)을 포함하는 하네스거치부(120); 상기 밴드케이블(20)이 거치되는 케이블거치부(141)와, 회동동작하면서 밴드케이블(20)의 바디(24)를 가압하여 거치된 와이어하네스(10)의 둘레를 거쳐 헤드(21)의 걸림공(22)에 삽입되도록 하는 케이블가압부(151) 및, 상기 걸림공(22)으로 노출된 바디(24)의 단부를 잡아당겨 밴드케이블(20)이 와이어하네스(10)의 둘레를 가압한 상태로 결속되도록 하는 타이건부(161)를 포함하며, 복수 개가 상기 작업테이블(110)에 길이방향(L)으로 이격되도록 장착되는 케이블결속모듈(130); 각 케이블결속모듈(130)의 케이블가압부(151)가 회동동작하는데 필요한 구동력을 제공하는 가압구동부(170); 및 조작부(181)를 통한 입력신호에 따라 상기 가압구동부(170) 및 타이건부(161)를 구동제어하는 제어모듈(180);을 포함하는 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치가 개시된다.

Description

와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치{BAND CABLE AUTOMATIC MULTI-TIGHTENING APPARATUS FOR WIRE HARNESS}
본 발명은 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 헤드에 걸림공이 형성되고 바디에는 걸림공에 지지되는 다수 개의 걸림턱이 연이어 형성된 밴드케이블을 와이어하네스의 둘레에 결속시키는 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치에 관한 것이다.
일반적으로 와이어하네스는 전기적 장치들이 밀집되어 있는 기기 특히 자동차의 전기적 배선에 주로 사용되는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이 다수 개의 와이어(11)가 일정간격으로 이격된 밴드케이블(20)에 의해 하나의 다발 형태로 결속되고 각 단부에는 커넥터(13)가 장착된다.
여기서, 도 2a에 도시된 바와 같이 상기 밴드케이블(20)은 헤드(21)에 결림공(22)이 형성되고 바디(24)에는 걸림공(22)에 지지되는 다수 개의 걸림턱(25)이 연이어 형성되며 걸림공(22)의 내부에는 걸림턱(25)이 지지될 수 있도록 돌출핀(23)이 구비된다.
따라서, 도 2b와 같이 와이어하네스(10)의 둘레를 둘러싼 상태에서 바디(24)의 단부가 걸림공(22)에 관통 삽입되면 걸림턱(25)이 돌출핀(23)에 걸림지지되고 걸림공(22)으로 노출된 바디(24)의 단부를 잡아당기면 직경이 줄어들면서 와이어하네스(10)의 둘레를 강하게 가압한 상태로 결속시킬 수 있었다.
한편, 와이어하네스(10)는 다수의 와이어(11)가 벌어지지 않도록 일정간격마다 밴드케이블(20)로 결속되는데, 종래에는 이러한 밴드케이블(20)을 와이어하네스(10)에 결속시키기 위해 작업자가 손으로 밴드케이블(20)의 바디(24)를 걸림공(22)에 삽입하고 관통된 바디(24)의 단부를 잡아당겨야 하였다.
그러나, 밴드케이블(20)의 가늘고 길이가 긴 형태로 인해 바디(24)의 단부를 협소한 걸림공(22)에 삽입하기가 까다로웠으며 견고한 체결상태를 유지하기 위해 경질의 재질로 이루어지기 때문에 손으로 바디(24)의 단부를 잡아당기는 공정을 반복하다 보면 손끝에 통증이 심화되고 작업피로도가 쉽게 누적되며 작업효율이 저하되어 생산성이 낮아지고 인건비가 증가하는 문제점이 있었다. 또한, 바디(24)의 단부를 잡아당기는 힘이 일정하지 못해 밴드케이블(20)이 약하게 결속된 불량품이 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 도 2c에 도시된 바와 같이 헤드(21)의 일측에 볼트(26)가 형성된 볼트타이 타입의 밴드케이블(20)의 경우 각 밴드케이블(20)의 볼트(26)가 일정한 방향을 지향하도록 결속되어야 하는데 수작업의 경우 눈대중으로 지향방향을 정하여 결속하기 때문에 불량품의 발생요인으로 작용하는 문제점이 있었다.
한편, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 종래에는 걸림공(22)으로 노출된 바디(24)의 단부를 기계적 견인력으로 잡아당기는 공압타이건(30)을 이용하기도 하였다. 이 경우 타이건(30)의 전단에 형성된 투입구(31)로 바디(24)의 단부를 삽입한 상태에서 트리거(32)를 누르면 내부의 그리퍼(33)에 의해 잡아당겨지게 되고 이 가압력에 의해 와이어하네스(10)의 둘레에 밴드케이블(20)을 강하게 결속시킬 수 있었다. 또한, 상기 타이건(30)의 투입구(31) 측에는 컷팅날(미도시)이 구비되어 트리거(32)의 조작 또는 설정된 장력이 작용하면 당겨진 바디(24)의 단부를 컷팅할 수 있었다.
그러나, 이러한 공압타이건(30)을 이용하는 경우에도 작업자가 손으로 밴드케이블(20)이 와이어하네스(10)의 둘레를 감싸도록 하고 바디(24)의 단부가 헤드(21)의 걸림공(22)에 삽입되도록 하여야 하기 때문에 여전히 작업속도가 늦어질 뿐만 아니라, 작업자가 밴드케이블(20)의 결속위치를 판단하여 조작해야 하기 때문에 와이어하네스(10)의 설계적 결속위치로부터 이격된 위치에 밴드케이블(20)이 결속되어 불량품이 발생하게 되는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-2378186호(2022.03.21), 와이어링 하네스용 인공지능 외관검사 시스템. 공개특허공보 제10-2022-0127105호(2022.09.19), 케이블 밴드케이블.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 결속대상인 와이어하네스와 밴드케이블을 거치하고 조작부를 조작하는 것만으로 와이어하네스의 둘레에 밴드케이블을 자동으로 결속시킬 수 있어 인건비를 대폭 절감하고 불량품을 감소시킬 수 있으며 복수 개의 밴드케이블을 동시에 결속시켜 생산성을 극대화할 수 있는 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치는, 헤드(21)에 걸림공(22)이 형성되고 바디(24)에는 걸림공(22)에 지지되는 다수 개의 걸림턱(25)이 연이어 형성된 밴드케이블(20)을 와이어하네스(10)의 둘레에 결속시키는 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치에 있어서, 상부에 상판(111)이 수평배치된 작업테이블(110); 상기 상판(111)에 이격 배치되어 와이어하네스(10)가 길이방향(L)으로 연장되도록 지지하는 복수 개의 거치프레임(122)을 포함하는 하네스거치부(120); 상기 밴드케이블(20)이 거치되는 케이블거치부(141)와, 회동동작하면서 밴드케이블(20)의 바디(24)를 가압하여 거치된 와이어하네스(10)의 둘레를 거쳐 헤드(21)의 걸림공(22)에 삽입되도록 하는 케이블가압부(151) 및, 상기 걸림공(22)으로 노출된 바디(24)의 단부를 잡아당겨 밴드케이블(20)이 와이어하네스(10)의 둘레를 가압한 상태로 결속되도록 하는 타이건부(161)를 포함하며, 복수 개가 상기 작업테이블(110)에 길이방향(L)으로 이격되도록 장착되는 케이블결속모듈(130); 각 케이블결속모듈(130)의 케이블가압부(151)가 회동동작하는데 필요한 구동력을 제공하는 가압구동부(170); 및 조작부(181)를 통한 입력신호에 따라 상기 가압구동부(170) 및 타이건부(161)를 구동제어하는 제어모듈(180);을 포함한다.
여기서, 상기 작업테이블(110)은, 일정길이로 연장되어 상판(111)의 하부 위치에 길이방향(L)으로 수평배치된 이동축(112)을 더 포함하고, 상기 케이블결속모듈(130)은, 상기 이동축(112)에 지지되어 길이방향(L)으로 슬라이딩 이동하는 이동블록(132)이 구비되어 작업테이블(110) 상에서 길이방향(L)의 배치위치가 조절될 수 있다.
또한, 상기 케이블결속모듈(130)은, 상기 이동블록(132)에 장착되고 이동축(112)을 가압하거나 이동축(112)에 걸림지지되어 이동블록(132)의 배치위치를 선택적으로 고정 및 고정해제하는 모듈록킹부(133)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가압구동부(170)는, 일정 길이로 연장되어 상기 이동축(112)과 평행하도록 작업테이블(110)에 길이방향(L)으로 수평배치된 구동축(171) 및, 상기 구동축(171)에 축결되어 제어모듈(180)의 제어신호에 따라 구동축(171)을 정역회전시키는 구동모터(172)를 포함하고, 상기 케이블결속모듈(130)은, 상기 구동축(171)의 둘레에 장착되는 볼스플라인(134)과, 상기 볼스플라인(134)의 둘레에 둘레에 장착되는 풀리(135)와, 상기 구동축(171)과 평행하도록 길이방향(L)으로 수평배치되는 피동축(152)과, 상기 구동축(171)의 회전력을 피동축(152)으로 전달하는 동력전달수단(153) 및, 호형상으로 절곡 형성되고 상기 피동축(152)에 축결되어 회동하면서 케이블거치부(141)에 거치된 밴드케이블(20)의 바디(24)가 헤드(21)의 걸림공(22)에 삽입되도록 가압하는 케이블가압부(151)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 케이블결속모듈(130)은, 상기 케이블거치부(141)에 근접배치되고 케이블거치부(141)를 향하는 측면에는 상하로 연장된 가이드홈(146)이 형성되어 상기 케이블가압부(151)에 의해 가압되면서 절곡된 밴드케이블(20)의 바디(24) 단부가 헤드(21)의 걸림공(22) 향하도록 지지하는 삽입가이드블록(145)을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 케이블거치부(141)는 밴드케이블(20)의 헤드(21)가 거치되는 케이블안착홈(142) 및 밴드케이블(20)의 바디(24)가 거치되는 바디안착홈(143)이 상부면에 형성되고, 상기 삽입가이드블록(145)은 가이드홈(146)이 케이블안착홈(142)과 상하로 정렬되도록 하네스거치부(120)의 상부에 배치되되, 수평축 회동가능하게 장착되어 하네스거치부(120)의 상부로부터 선택적으로 상향 이격되며, 상기 케이블결속모듈(130)은 상기 삽입가이드블록(145)이 수평축 회동하는데 필요한 구동력을 제공하는 회동구동부(147)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 작업테이블(110)은, 일정길이로 연장되어 상판(111)에 길이방향(L)으로 수평배치되고 상부면에는 눈금이 표시된 눈금자(113)를 더 포함하고, 상기 케이블결속모듈(130)은 눈금자(113)와 대향하는 위치에 어느 하나의 눈금을 지시하는 제1위치표식(136)이 구비되어 길이방향(L)의 배치위치를 표시할 수 있다.
한편. 상기 작업테이블(110)은, 일정길이로 연장되어 상판(111)에 길이방향(L)으로 수평배치되는 가이드축(114)을 더 포함하고, 상기 하네스거치부(120)는, 상기 가이드축(114)에 지지되어 길이방향(L)으로 슬라이딩 이동하는 복수 개의 가이드블록(121)과, 각 가이드블록(121)에 장착되고 선단에는 와이어하네스(10)가 안착되는 거치홈(123)이 형성된 복수 개의 거치프레임(122) 및, 상기 가이드블록(121)에 장착되고 가이드축(114)을 가압하거나 가이드축(114)에 걸림지지되어 가이드블록(121)의 배치 위치를 선택적으로 고정 및 고정해제하는 거치록킹부(124)를 더 포함하며, 상기 가이드블록(121)은 눈금자(113)와 대향하는 위치에 어느 하나의 눈금을 지시하는 제2위치표식(125)이 구비되어 길이방향(L)의 배치위치를 표시할 수 있다.
본 발명에 따른 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치에 의하면,
첫째, 작업테이블(110)은 상부에 상판(111)이 수평배치되고, 하네스거치부(120)는 상기 상판(111)에 이격 배치되어 와이어하네스(10)가 길이방향(L)으로 연장되도록 지지하는 복수 개의 거치프레임(122)을 포함하며, 케이블결속모듈(130)은 상기 밴드케이블(20)이 거치되는 케이블거치부(141)와, 회동동작하면서 밴드케이블(20)의 바디(24)를 가압하여 거치된 와이어하네스(10)의 둘레를 거쳐 헤드(21)의 걸림공(22)에 삽입되도록 하는 케이블가압부(151) 및, 상기 걸림공(22)으로 노출된 바디(24)의 단부를 잡아당겨 밴드케이블(20)이 와이어하네스(10)의 둘레를 가압한 상태로 결속되도록 하는 타이건부(161)를 포함하며, 복수 개가 상기 작업테이블(110)에 길이방향(L)으로 이격되도록 장착되고, 가압구동부(170)는 각 케이블결속모듈(130)의 케이블가압부(151)가 회동동작하는데 필요한 구동력을 제공하며, 제어모듈(180)은 조작부(181)를 통한 입력신호에 따라 상기 가압구동부(170) 및 타이건부(161)를 구동제어함으로써, 결속대상인 와이어하네스(10)와 밴드케이블(20)을 하네스거치부(120)에 거치하고 조작부(181)를 조작하는 것만으로 와이어하네스(10)의 둘레에 밴드케이블(20)을 자동으로 결속시킬 수 있어 인건비를 대폭 절감하고 불량품을 감소시킬 수 있으며, 복수 개의 밴드케이블(20)을 동시에 결속시킬 수 있어 생산성을 극대화할 수 있다.
둘째, 상기 작업테이블(110)은, 일정길이로 연장되어 상판(111)의 하부 위치에 길이방향(L)으로 수평배치된 이동축(112)을 더 포함하고, 상기 케이블결속모듈(130)은, 상기 이동축(112)에 지지되어 길이방향(L)으로 슬라이딩 이동하는 이동블록(132)이 구비되어 작업테이블(110) 상에서 길이방향(L)의 배치위치가 조절됨으로서, 와이어하네스(10)의 다양한 규격에 따라 각 밴드케이블(20)의 결속위치가 변동되더라도 이동축(112)에 지지된 케이블결속모듈(130)의 길이방향(L) 위치를 조절하여 밴드케이블(20)이 결속되는 위치를 용이하게 변경할 수 있다.
셋째, 상기 케이블결속모듈(130)은, 상기 이동블록(132)에 장착되고 이동축(112)을 가압하거나 이동축(112)에 걸림지지되어 이동블록(132)의 배치위치를 선택적으로 고정 및 고정해제하는 모듈록킹부(133)를 더 포함함으로써, 길이방향(L)으로 조절된 위치를 선택적으로 고정하여 결속공정 간에 외부 가압이나 진동에 의해 의도하지 않게 케이블결속모듈(130)의 위치가 변경되는 것을 방지할 수 있다.
넷째, 상기 가압구동부(170)는, 일정 길이로 연장되어 상기 이동축(112)과 평행하도록 작업테이블(110)에 길이방향(L)으로 수평배치된 구동축(171) 및, 상기 구동축(171)에 축결되어 제어모듈(180)의 제어신호에 따라 구동축(171)을 정역회전시키는 구동모터(172)를 포함하고, 상기 케이블결속모듈(130)은, 상기 구동축(171)의 둘레에 장착되는 볼스플라인(134)과, 상기 볼스플라인(134)의 둘레에 둘레에 장착되는 풀리(135)와, 상기 구동축(171)과 평행하도록 길이방향(L)으로 수평배치되는 피동축(152)과, 상기 구동축(171)의 회전력을 피동축(152)으로 전달하는 동력전달수단(153) 및, 호형상으로 절곡 형성되고 상기 피동축(152)에 축결되어 회동하면서 케이블거치부(141)에 거치된 밴드케이블(20)의 바디(24)가 헤드(21)의 걸림공(22)에 삽입되도록 가압하는 케이블가압부(151)를 더 포함하는 것과 같이, 하나의 구동모터(172)를 이용하여 각 밴드케이블(20)을 결속시키기 위한 구동력을 제공할 수 있어 장치의 제조비용을 절감하고 구조를 간소화할 수 있으며, 구동모터(172)의 구동력을 각 케이블결속모듈(130)에 제공하면서도 케이블결속모듈(130)의 위치를 용이하게 조절할 수 있다.
다섯째, 상기 케이블결속모듈(130)은, 상기 케이블거치부(141)에 근접배치되고 케이블거치부(141)를 향하는 측면에는 상하로 연장된 가이드홈(146)이 형성되어 상기 케이블가압부(151)에 의해 가압되면서 절곡된 밴드케이블(20)의 바디(24) 단부가 헤드(21)의 걸림공(22) 향하도록 지지하는 삽입가이드블록(145)을 더 포함함으로써, 케이블가압부(151)에 의해 가압되면서 절곡되는 밴드케이블(20)의 단부가 걸림공(22)을 벗어나는 것을 방지할 수 있으며, 밴드케이블(20)의 길이가 변경되더라도 걸림공(22)에 단부가 삽입되도록 가이드할 수 있는 장점이 있다.
여섯째, 상기 케이블거치부(141)는 밴드케이블(20)의 헤드(21)가 거치되는 케이블안착홈(142) 및 밴드케이블(20)의 바디(24)가 거치되는 바디안착홈(143)이 상부면에 형성되고, 상기 삽입가이드블록(145)은 가이드홈(146)이 케이블안착홈(142)과 상하로 정렬되도록 하네스거치부(120)의 상부에 배치되되, 수평축 회동가능하게 장착되어 하네스거치부(120)의 상부로부터 선택적으로 상향 이격되며, 상기 케이블결속모듈(130)은 상기 삽입가이드블록(145)이 수평축 회동하는데 필요한 구동력을 제공하는 회동구동부(147)를 더 포함함으로써, 삽입가이드블록(145)의 가이드홈(146)이 케이블안착홈(142)과 상하로 정렬하도록 하네스거치부(120)의 상부에 삽입가이드블록(145)이 근접되도록 위치시킬 수 있다.
일곱째, 상기 작업테이블(110)은, 일정길이로 연장되어 상판(111)에 길이방향(L)으로 수평배치되고 상부면에는 눈금이 표시된 눈금자(113)를 더 포함하고, 상기 케이블결속모듈(130)은 눈금자(113)와 대향하는 위치에 어느 하나의 눈금을 지시하는 제1위치표식(136)이 구비되어 길이방향(L)의 배치위치를 표시함으로써, 와이어하네스(10)의 설계된 결속 위치에 밴드케이블(20)을 결속시키기 위한 각 케이블결속모듈(130)의 배치위치를 정확하게 인지할 수 있다.
여덟째, 상기 작업테이블(110)은, 일정길이로 연장되어 상판(111)에 길이방향(L)으로 수평배치되는 가이드축(114)을 더 포함하고, 상기 하네스거치부(120)는, 상기 가이드축(114)에 지지되어 길이방향(L)으로 슬라이딩 이동하는 복수 개의 가이드블록(121)과, 각 가이드블록(121)에 장착되고 선단에는 와이어하네스(10)가 안착되는 거치홈(123)이 형성된 복수 개의 거치프레임(122) 및, 상기 가이드블록(121)에 장착되고 가이드축(114)을 가압하거나 가이드축(114)에 걸림지지되어 가이드블록(121)의 배치 위치를 선택적으로 고정 및 고정해제하는 거치록킹부(124)를 더 포함하며, 상기 가이드블록(121)은 눈금자(113)와 대향하는 위치에 어느 하나의 눈금을 지시하는 제2위치표식(125)이 구비되어 길이방향(L)의 배치위치를 표시함으로써, 길이가 다른 와이어하네스(10)를 거치할 수 있으며 와이어하네스(10)의 거치 위치를 정확하게 인지할 수 있다.
도 1은 일반적인 와이어하네스의 구성을 나타낸 사진,
도 2a 및 도 2b는 일반적인 케이블타이 타입의 밴드케이블을 나타낸 사시도 및 측면도,
도 2c는 일반적인 볼트타이 타입의 밴드케이블을 나타낸 평면도,
도 3a 및 도 3b는 일반적인 타이건의 구성을 나타낸 측면도 및 확대도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치의 구성을 나타낸 사시도 및 평면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치의 주요 구성을 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치의 배치위치 표식기능을 설명하기 위한 사시도,
도 8 및 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블결속모듈의 구성을 나타낸 정면도 및 측면도,
도 10 및 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블결속모듈의 내부 구성을 나타낸 사시도 및 측면도,
도 12 및 도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블결속모듈의 동작원리를 설명하기 위한 측면도,
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블거치부에 밴드케이블이 거치된 상태를 나타낸 사시도,
도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 삽입가이드블록이 회동하는 동작원리를 나타낸 측면도,
도 16 내지 도 21은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치의 동작원리를 설명하기 위한 사진이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치(100)는 헤드(21)에 걸림공(22)이 형성되고 바디(24)에는 걸림공(22)에 지지되는 다수 개의 걸림턱(25)이 연이어 형성된 밴드케이블(20)을 와이어하네스(10)의 둘레에 자동으로 결속시키는 밴드케이블 자동체결장치로서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 작업테이블(110), 하네스거치부(120), 케이블결속모듈(130), 가압구동부(170) 및 제어모듈(180)을 포함한다.
먼저, 상기 작업테이블(110)은 와이어하네스(10)의 둘레에 밴드케이블(20)을 결속시키기 위한 작업공간을 제공하는 구성으로서 상부에 상판(111)이 수평배치된다. 여기서, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 작업테이블(110)은 상판(111)이 일정높이에 배치될 수 있도록 복수 개의 바디프레임(115)으로 조립된 골조구조로 이루어 지고 상부에 상판(111)이 수평하도록 장착된다.
상기 하네스거치부(120)는 결속대상인 와이어하네스(10)를 거치하는 구성으로서, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 상판(111)에 이격 배치되어 와이어하네스(10)가 길이방향(L)으로 연장되도록 지지하는 복수 개의 거치프레임(122)을 포함한다. 도면에는 두 개의 거치프레임(122)이 구비된 것을 예시하였으나 와이어하네스(10)의 양측 이외에 중앙부분 또는 분기된 와이어부분을 지지하기 위해 세 개 이상의 거치프레임(122)이 구비될 수도 있다.
또한, 도시되지 않았으나 거치프레임(122)에 거치된 와이어하네스(10)가 결속공정 중에 유동하거나 와이어하네스(10)의 중앙부분이 하부로 쳐지지 않도록 양측을 견고하게 고정시키기 위한 클램프가 각 거치프레임(122)에 구비될 수 있다.
상기 케이블결속모듈(130)은 가압구동부(170)의 구동력을 이용하여 와이어하네스(10)의 둘레에 자동으로 밴드케이블(20)이 결속되도록 동작하는 구성으로서, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 상기 밴드케이블(20)이 거치되는 케이블거치부(141)와, 회동동작하면서 밴드케이블(20)의 바디(24)를 가압하여 거치된 와이어하네스(10)의 둘레를 거쳐 헤드(21)의 걸림공(22)에 삽입되도록 하는 케이블가압부(151) 및, 상기 걸림공(22)으로 노출된 바디(24)의 단부를 잡아당겨 밴드케이블(20)이 와이어하네스(10)의 둘레를 가압한 상태로 결속되도록 하는 타이건부(161)를 포함한다.
여기서, 상기 케이블결속모듈(130)은 복수 개가 상기 작업테이블(110)에 길이방향(L)으로 이격되도록 장착된다. 이와 같이, 결속대상인 와이어하네스(10)를 하네스거치부(120)에 거치하고 조작부(181)를 조작하는 것만으로 와이어하네스(10)의 둘레에 밴드케이블(20)을 자동으로 결속시킬 수 있어 인건비를 대폭 절감하고 불량품을 감소시킬 수 있으며, 복수 개의 밴드케이블(20)을 동시에 결속시킬 수 있어 생산성을 극대화할 수 있다.
또한, 상기 작업테이블(110)은, 도 4, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 일정길이로 연장되어 상판(111)의 하부 위치에 길이방향(L)으로 수평배치된 이동축(112)을 더 포함하고, 상기 케이블결속모듈(130)은, 상기 이동축(112)에 지지되어 길이방향(L)으로 슬라이딩 이동하는 이동블록(132)이 구비되어 작업테이블(110) 상에서 길이방향(L)의 배치위치가 조절될 수 있다.
따라서, 와이어하네스(10)의 다양한 규격에 따라 각 밴드케이블(20)의 결속위치가 변동되더라도 이동축(112)에 지지된 케이블결속모듈(130)의 길이방향(L) 위치를 조절하여 밴드케이블(20)이 결속되는 위치를 용이하게 변경할 수 있다.
더불어, 상기 케이블결속모듈(130)은, 상기 이동블록(132)에 장착되고 이동축(112)을 가압하거나 이동축(112)에 걸림지지되어 이동블록(132)의 배치위치를 선택적으로 고정 및 고정해제하는 모듈록킹부(133)를 더 포함함으로써, 길이방향(L)으로 조절된 위치를 선택적으로 고정하여 결속공정 간에 외부 가압이나 진동에 의해 의도하지 않게 케이블결속모듈(130)의 위치가 변경되는 것을 방지할 수 있다.
상기 모듈록킹부(133)는 회동축이 이동블록(132)의 관통공에 축결합되어 노브를 이용하여 회동축을 회동시키면 관통공에 삽입된 회동축이 나사산을 따라 더 깊이 삽입되면서 단부가 이동축(112)의 표면을 가압하는 방식으로 이동블록(132)의 배치위치를 고정시킬 수 있고 타방향으로 회동축을 회동시키면 가압된 상태가 해제되면서 고정해제되도록 할 수 있다. 또한, 상기 이동축(112)에 일정간격으로 관통된 고정공이 형성되는 경우 회동축의 하단이 각 고정공에 삽입되는 방식으로 걸림지지될 수 있다.
그리고, 상기 밴드케이블(20)은 기본적으로 케이블타이 타입 및 볼트타이 타입을 기본적으로 포함하며 이 밖에 밴드케이블과 같이 와이어하네스(10)를 결속시키기 위해 둘레에 고정 장착되는 다양한 부재가 이용될 수 있다.
한편, 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이 상기 가압구동부(170)는, 일정 길이로 연장되어 상기 이동축(112)과 평행하도록 작업테이블(110)에 길이방향(L)으로 수평배치된 구동축(171) 및, 상기 구동축(171)에 축결되어 제어모듈(180)의 제어신호에 따라 구동축(171)을 정역회전시키는 구동모터(172)를 포함하고, 상기 케이블결속모듈(130)은, 상기 구동축(171)의 둘레에 장착되는 볼스플라인(134)과, 상기 볼스플라인(134)의 둘레에 둘레에 장착되는 풀리(135)와, 상기 구동축(171)과 평행하도록 길이방향(L)으로 수평배치되는 피동축(152)과, 상기 구동축(171)의 회전력을 피동축(152)으로 전달하는 동력전달수단(153) 및, 호형상으로 절곡 형성되고 상기 피동축(152)에 축결되어 회동하면서 케이블거치부(141)에 거치된 밴드케이블(20)의 바디(24)가 헤드(21)의 걸림공(22)에 삽입되도록 가압하는 케이블가압부(151)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 케이블결속모듈(130)은 바디프레임(131)이 볼스플라인(134)에 장착되어 하중이 지지된 상태로 구동축(171)을 따라 길이방향(L)으로 슬라이딩 이동할 수 있으며, 상기 케이블거치부(141), 케이블가압부(151) 및 타이건부(161)는 바디프레임(131)의 내외부에 실장된다.
따라서, 도 12와 같이 케이블거치부(141)에 밴드케이블(20)이 거치된 상태에서 케이블가압부(151)가 회동동작하면 도 13과 같이 케이블가압부(151)에 의해 밴드케이블(20)의 바디(24)가 가압되면서 헤드(21)의 걸림공(22)으로 삽입될 수 있다.
이와 같이, 하나의 구동모터(172)를 이용하여 각 밴드케이블(20)을 결속시키기 위한 구동력을 제공할 수 있어 장치의 제조비용을 절감하고 구조를 간소화할 수 있으며, 구동모터(172)의 구동력을 각 케이블결속모듈(130)에 제공하면서도 케이블결속모듈(130)의 위치를 용이하게 조절할 수 있다. 또한, 구동축(171)의 회전에 의해 각 케이블가압부(151)가 일제히 회동동작하므로 한번에 복수 개의 밴드케이블(20)을 와이어하네스(10)에 결속시킬 수 있어 생산성을 극대화할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이 상기 케이블가압부(151)의 내측에는 밴드케이블(20)의 바디(24)를 가압하면서 가압되는 바디(24)가 외측으로 이찰되지 않도록 둘레를 따라 돌출된 이탈방지턱(141a)이 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 케이블결속모듈(130)은, 상기 케이블거치부(141)에 근접배치되고 케이블거치부(141)를 향하는 측면에는 상하로 연장된 가이드홈(146)이 형성되어 상기 케이블가압부(151)에 의해 가압되면서 절곡된 밴드케이블(20)의 바디(24) 단부가 헤드(21)의 걸림공(22) 향하도록 지지하는 삽입가이드블록(145)을 더 포함함으로써, 케이블가압부(151)에 의해 가압되면서 절곡되는 밴드케이블(20)의 단부가 걸림공(22)을 벗어나는 것을 방지할 수 있으며, 밴드케이블(20)의 길이가 변경되더라도 걸림공(22)에 단부가 삽입되도록 가이드할 수 있는 장점이 있다.
한편, 삽입가이드블록(145)의 가이드홈(146)이 케이블안착홈(142)과 상하로 정렬하기 위해서는 도 14에 도시된 바와 같이 케이블거치부(141)의 상부에 삽입가이드블록(145)이 배치되어야 하는데, 이 경우 케이블안착홈(142)에 밴드케이블(20)을 거치하거나 결속이 완료된 와이어하네스(10)를 들어 올리는 과정에서 상부의 삽입가이드블록(145)과 간섭이 발생하게 된다.
이에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밴드케이블 자동 멀티체결장치(100)에서는 삽입가이드블록(145)의 가이드홈(146)이 케이블안착홈(142)과 상하로 정렬하도록 하네스거치부(120)의 상부에 삽입가이드블록(145)이 근접되도록 위치시킬 수 있다.
이를 위해, 도 10 및 도 15에 도시된 바와 같이 상기 케이블거치부(141)는 밴드케이블(20)의 헤드(21)가 거치되는 케이블안착홈(142) 및 밴드케이블(20)의 바디(24)가 거치되는 바디안착홈(143)이 상부면에 형성되고, 상기 삽입가이드블록(145)은 가이드홈(146)이 케이블안착홈(142)과 상하로 정렬되도록 하네스거치부(120)의 상부에 배치되되, 수평축 회동가능하게 장착되어 하네스거치부(120)의 상부로부터 선택적으로 상향 이격되며, 상기 케이블결속모듈(130)은 상기 삽입가이드블록(145)이 수평축 회동하는데 필요한 구동력을 제공하는 회동구동부(147)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 삽입가이드블록(145)의 가이드홈(146)이 케이블안착홈(142)과 상하로 정렬하도록 하네스거치부(120)의 상부에 삽입가이드블록(145)이 근접되도록 위치시킬 수 있다.
한편, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 작업테이블(110)은, 일정길이로 연장되어 상판(111)에 길이방향(L)으로 수평배치되고 상부면에는 눈금이 표시된 눈금자(113)를 더 포함하고, 상기 케이블결속모듈(130)은 눈금자(113)와 대향하는 위치에 어느 하나의 눈금을 지시하는 제1위치표식(136)이 구비되어 길이방향(L)의 배치위치를 표시함으로써, 와이어하네스(10)의 설계된 결속 위치에 밴드케이블(20)을 결속시키기 위한 각 케이블결속모듈(130)의 배치위치를 정확하게 인지할 수 있다.
또한, 상기 작업테이블(110)은, 일정길이로 연장되어 상판(111)에 길이방향(L)으로 수평배치되는 가이드축(114)을 더 포함하고, 상기 하네스거치부(120)는, 상기 가이드축(114)에 지지되어 길이방향(L)으로 슬라이딩 이동하는 복수 개의 가이드블록(121)과, 각 가이드블록(121)에 장착되고 선단에는 와이어하네스(10)가 안착되는 거치홈(123)이 형성된 복수 개의 거치프레임(122) 및, 상기 가이드블록(121)에 장착되고 가이드축(114)을 가압하거나 가이드축(114)에 걸림지지되어 가이드블록(121)의 배치 위치를 선택적으로 고정 및 고정해제하는 거치록킹부(124)를 더 포함하며, 상기 가이드블록(121)은 눈금자(113)와 대향하는 위치에 어느 하나의 눈금을 지시하는 제2위치표식(125)이 구비되어 길이방향(L)의 배치위치를 표시함으로써, 길이가 다른 와이어하네스(10)를 거치할 수 있으며 와이어하네스(10)의 거치 위치를 정확하게 인지할 수 있다.
다음으로, 도 16 내지 도 21을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밴드케이블 자동 멀티체결장치(100)의 동작원리를 설명한다.
먼저, 도 16과 같이 케이블가압부(151)는 후방으로 회동하고 삽입가이드블록(145)은 하강하여 케이블거치부(141)의 상부에 배치된 상태에서, 도 17과 같이 삽입가이드블록(145)을 들어 올려 케이블거치부(141)의 케이블안착홈(142)이 상향 노출되도록 하여 작업자가 케이블안착홈(142)에 밴드케이블(20)을 거치할 수 있도록 한다.
이때 상기 삽입가이드블록(145)은 작업자가 손으로 들어 올릴 수 있고 모터나 액추에이터 등의 동력수단을 이용하여 자동으로 들어 올려지도록 제어할 수 있다. 또한, 도 18과 같이 각 하네스거치부(120)에 와이어하네스(10)를 거치하여 길이방향(L)으로 연장되도록 배치하는 것으로 결속 준비를 마칠 수 있다.
이후 작업자가 조작부(181)를 조작하면 도 19에서와 같이 제어모듈(180)의 제어에 의해 가압구동부(170)가 동작하면서 케이블가압부(151)가 회동하게 되고, 케이블가압부(151)가 회동동작하면서 밴드케이블(20)의 바디(24)를 가압하여 거치된 와이어하네스(10)의 둘레를 거쳐 헤드(21)의 걸림공(22)에 삽입되도록 한다.
이어서, 제어모듈(180)의 제어신호에 따라 도 20에서와 같이 타이건부(161)가 걸림공(22)으로 노출된 바디(24)의 단부를 답아당겨 와이어하네스(10)의 둘레를 가압한 상태로 결속되도록 한다.
이후 제어모듈(180)은 가압구동부(170)와 회동구동부(147)를 구동제어하여 도 21에서와 같이 케이블가압부(151)는 원위치로 복귀하도록 회동동작하고 삽입가이드블록(145)이 들어 올려지도록 하여 밴드케이블(20)의 결속이 완료된 와이어하네스(10)를 분리할 수 있도록 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100...와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치
110...작업테이블 111...상판
112...이동축 113...눈금자
120...하네스거치부 121...가이드블록
122...거치프레임 124...거치록킹부
125...제2위치표식 130...케이블결속모듈
132...이동블록 133...모듈록킹부
134...볼스플라인 135...풀리
136...제1위치표식 141...케이블거치부
142...케이블안착홈 143...바디안착홈
145...삽입가이드블록 146...가이드홈
147...회동구동부 151...케이블가압부
152...피동축 153...동력전달수단
161...타이건부 170...가압구동부
171...구동축 172...구동모터
180...제어모듈 10...와이어하네스
20...밴드케이블 21...헤드
22..걸림공 24...바디
25...걸림턱 L...길이방향
W...폭방향 H...상하방향

Claims (8)

  1. 헤드(21)에 걸림공(22)이 형성되고 바디(24)에는 걸림공(22)에 지지되는 다수 개의 걸림턱(25)이 연이어 형성된 밴드케이블(20)을 와이어하네스(10)의 둘레에 결속시키는 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치에 있어서,
    상부에 상판(111)이 수평배치된 작업테이블(110);
    상기 상판(111)에 이격 배치되어 와이어하네스(10)가 길이방향(L)으로 연장되도록 지지하는 복수 개의 거치프레임(122)을 포함하는 하네스거치부(120);
    상기 밴드케이블(20)이 거치되는 케이블거치부(141)와, 회동동작하면서 밴드케이블(20)의 바디(24)를 가압하여 거치된 와이어하네스(10)의 둘레를 거쳐 헤드(21)의 걸림공(22)에 삽입되도록 하는 케이블가압부(151) 및, 상기 걸림공(22)으로 노출된 바디(24)의 단부를 잡아당겨 밴드케이블(20)이 와이어하네스(10)의 둘레를 가압한 상태로 결속되도록 하는 타이건부(161)를 포함하며, 복수 개가 상기 작업테이블(110)에 길이방향(L)으로 이격되도록 장착되는 케이블결속모듈(130);
    각 케이블결속모듈(130)의 케이블가압부(151)가 회동동작하는데 필요한 구동력을 제공하는 가압구동부(170); 및
    조작부(181)를 통한 입력신호에 따라 상기 가압구동부(170) 및 타이건부(161)를 구동제어하는 제어모듈(180);을 포함하고,
    상기 작업테이블(110)은, 일정길이로 연장되어 상판(111)의 하부 위치에 길이방향(L)으로 수평배치된 이동축(112)을 더 포함하고,
    상기 가압구동부(170)는,
    일정 길이로 연장되어 상기 이동축(112)과 평행하도록 작업테이블(110)에 길이방향(L)으로 수평배치된 구동축(171) 및, 상기 구동축(171)에 축결되어 제어모듈(180)의 제어신호에 따라 구동축(171)을 정역회전시키는 구동모터(172)를 포함하고,
    상기 케이블결속모듈(130)은,
    상기 구동축(171)의 둘레에 장착되는 볼스플라인(134)과, 상기 볼스플라인(134)의 둘레에 둘레에 장착되는 풀리(135)와, 상기 구동축(171)과 평행하도록 길이방향(L)으로 수평배치되는 피동축(152)과, 상기 구동축(171)의 회전력을 피동축(152)으로 전달하는 동력전달수단(153) 및, 호형상으로 절곡 형성되고 상기 피동축(152)에 축결되어 회동하면서 케이블거치부(141)에 거치된 밴드케이블(20)의 바디(24)가 헤드(21)의 걸림공(22)에 삽입되도록 가압하는 케이블가압부(151)를 더 포함하는 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이블결속모듈(130)은,
    상기 이동축(112)에 지지되어 길이방향(L)으로 슬라이딩 이동하는 이동블록(132)이 구비되어 작업테이블(110) 상에서 길이방향(L)의 배치위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 케이블결속모듈(130)은,
    상기 이동블록(132)에 장착되고 이동축(112)을 가압하거나 이동축(112)에 걸림지지되어 이동블록(132)의 배치위치를 선택적으로 고정 및 고정해제하는 모듈록킹부(133)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이블결속모듈(130)은,
    상기 케이블거치부(141)에 근접배치되고 케이블거치부(141)를 향하는 측면에는 상하로 연장된 가이드홈(146)이 형성되어 상기 케이블가압부(151)에 의해 가압되면서 절곡된 밴드케이블(20)의 바디(24) 단부가 헤드(21)의 걸림공(22) 향하도록 지지하는 삽입가이드블록(145)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 케이블거치부(141)는 밴드케이블(20)의 헤드(21)가 거치되는 케이블안착홈(142) 및 밴드케이블(20)의 바디(24)가 거치되는 바디안착홈(143)이 상부면에 형성되고,
    상기 삽입가이드블록(145)은 가이드홈(146)이 케이블안착홈(142)과 상하로 정렬되도록 하네스거치부(120)의 상부에 배치되되, 수평축 회동가능하게 장착되어 하네스거치부(120)의 상부로부터 선택적으로 상향 이격되며,
    상기 케이블결속모듈(130)은 상기 삽입가이드블록(145)이 수평축 회동하는데 필요한 구동력을 제공하는 회동구동부(147)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 작업테이블(110)은, 일정길이로 연장되어 상판(111)에 길이방향(L)으로 수평배치되고 상부면에는 눈금이 표시된 눈금자(113)를 더 포함하고,
    상기 케이블결속모듈(130)은 눈금자(113)와 대향하는 위치에 어느 하나의 눈금을 지시하는 제1위치표식(136)이 구비되어 길이방향(L)의 배치위치를 표시하는 것을 특징으로 하는 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 작업테이블(110)은, 일정길이로 연장되어 상판(111)에 길이방향(L)으로 수평배치되는 가이드축(114)을 더 포함하고,
    상기 하네스거치부(120)는,
    상기 가이드축(114)에 지지되어 길이방향(L)으로 슬라이딩 이동하는 복수 개의 가이드블록(121)과, 각 가이드블록(121)에 장착되고 선단에는 와이어하네스(10)가 안착되는 거치홈(123)이 형성된 복수 개의 거치프레임(122) 및, 상기 가이드블록(121)에 장착되고 가이드축(114)을 가압하거나 가이드축(114)에 걸림지지되어 가이드블록(121)의 배치 위치를 선택적으로 고정 및 고정해제하는 거치록킹부(124)를 더 포함하며,
    상기 가이드블록(121)은 눈금자(113)와 대향하는 위치에 어느 하나의 눈금을 지시하는 제2위치표식(125)이 구비되어 길이방향(L)의 배치위치를 표시하는 것을 특징으로 하는 와이어하네스용 밴드케이블 자동 멀티체결장치.
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