(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개실용신안공보(U)
(11) 공개번호 20-2012-0004056
(43) 공개일자 2012년06월08일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B21D 19/04 (2006.01)
(21) 출원번호 20-2010-0012386
(22) 출원일자 2010년11월30일
심사청구일자 2010년11월30일
(71) 출원인
주식회사 솔로몬메카닉스
경상남도 창원시 의창구 차룡단지로 194 (
팔용동)
(72) 고안자
정수용
경상남도 창원시 용호동 63 롯데아파트 9-304
조현주
경상남도 창원시 의창구 차룡단지로 194 (
팔용동)
(뒷면에 계속)
(74) 대리인
특허법인남촌
전체 청구항 수 : 총 3 항
(54) 고안의 명칭 서보모터를 이용한 코킹머신
(57) 요 약
본 고안은 서보모터(servo motor)를 이용하여 캡(cap)누른 상태에서 케이스의 일부를 코킹(caulking)하는 서보
모터를 이용한 코킹머신에 관한 것이다.
본 고안에 의한 서보모터를 이용한 코킹머신은, 공작물(M)의 코킹단(22)을 점차적으로 가압하여 코킹
(caulking)하는 롤러어셈블리(100)와, 롤러어셈블리(100)가 회전하도록 하는 회전 동력을 생성하는 회전모터
(110)와, 상기 회전모터(110)의 동력을 상기 롤러어셈블리(100)에 전달하는 스핀들어셈블리(120)와, 공작물
(M)의 캡(30)을 누르는 압입어셈블리(130)와, 서보모터(servo motor)에서 생성되는 회전동력으로 상기 압입어
셈블리(130)가 상하로 유동하도록 하는 모터어셈블리(140)와, 공작물(M)의 고정과 공급 및 취출이 이루어지도
록 하는 장착수단(170)과, 공작물(M)에 가해지는 압력하중을 측정하는 압력로드셀(190)과, 상기 압입어셈블리
(130)의 하강 위치를 감지하는 센서수단(240) 등으로 이루어진다. 이와 같은 본 고안에 의하면, 간단한 구성으
로 코킹(caulking)작업이 가능한 이점이 있다.
대 표 도 - 도2
공개실용신안 20-2012-0004056
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(72) 고안자
김남두
경상남도 창원시 의창구 차룡단지로 194 (팔용동)
김동옥
경상남도 창원시 의창구 차룡단지로 194 (팔용동)
박천진
경상남도 창원시 의창구 차룡단지로 194 (팔용동)
신오철
경상남도 창원시 의창구 팔용로443번길 11 (팔용
동)
공개실용신안 20-2012-0004056
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실용신안 등록청구의 범위
청구항 1
공작물(M)의 코킹단(22)을 점차적으로 가압하여 코킹(caulking)하는 롤러어셈블리(100)와;
상기 롤러어셈블리(100)의 일측에 구비되어, 롤러어셈블리(100)가 회전하도록 하는 회전 동력을 생성하는 회
전모터(110)와;
상기 롤러어셈블리(100)의 상측에 구비되어, 상기 회전모터(110)의 동력을 상기 롤러어셈블리(100)에 전달하
여 롤러어셈블리(100)가 회전하도록 하는 스핀들어셈블리(120)와;
상기 스핀들어셈블리(120)의 일측에 구비되며, 공작물(M)의 캡(30)을 누르는 압입어셈블리(130)와;
상기 압입어셈블리(130)의 일측에 구비되며, 서보모터(servo motor)에서 생성되는 회전동력으로 상기 압입어
셈블리(130)가 상하로 유동하도록 하는 모터어셈블리(140)와;
상하로 형성되어, 상기 롤러어셈블리(100)와 스핀들어셈블리(120)가 상하로 유동하도록 안내하는 상하안내수
단(150)과;
상기 상하안내수단(150)의 일측에 구비되어, 상기 상하안내수단(150)이 상하로 유동하도록 강제하는 업다운모
터(160)와;
상기 상하안내수단(150)의 일측에 구비되어, 공작물(M)의 고정과 공급 및 취출이 이루어지도록 하는 장착수단
(170)과;
상기 장착수단(170)의 일측에 구비되어, 공작물(M)에 가해지는 압력하중을 측정하는 압력로드셀(190)과;
상기 모터어셈블리(140)의 일측에 구비되어, 상기 압입어셈블리(130)의 하강 위치를 감지하는 센서수단(24
0);을 포함하는 것을 특징으로 하는 서보모터를 이용한 코킹머신.
청구항 2
제 1 항에 있어서, 상기 모터어셈블리(140)는,
회전 동력을 발생하는 서보모터(servo motor, 142)와, 상기 서보모터(142)의 회전 동력을 직선운동으로 변경
하는 볼스크류(144)와, 상기 볼스크류(144)의 하단을 지지하는 지지프레임(146)과, 상기 볼스크류(144)에 의
해 변경된 직선운동을 상기 압입어셈블리(130)에 전달하는 전달샤프트(148)를 포함하는 것을 특징으로 하는
서보모터를 이용한 코킹머신.
청구항 3
제 2 항에 있어서, 상기 센서수단(240)은,
상기 지지프레임(146)에 설치되는 센서브라켓(242)과, 상기 센서브라켓(242)에 장착되는 다수의 센서(244)와,
상기 다수의 센서(244)에 근접하여 압입어셈블리(130)의 상하 위치가 센서(244)에 의해 감지되도록 하는 센서
도그(246)를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보모터를 이용한 코킹머신.
명 세 서
기 술 분 야
본 고안은 코킹머신에 관한 것으로서, 차량용 볼 조인트(Ball Joint)를 제조시, 서보모터(servo motor)를 이[0001]
용하여 캡(cap)누른 상태에서 케이스의 일부를 코킹(caulking)하는 서보모터를 이용한 코킹머신에 관한 것이
다.
배 경 기 술
도 1에는 차량에 사용되는 일반적인 볼 조인트(Ball Joint)의 일례가 단면도로 도시되어 있다.[0002]
이에 도시된 바와 같이, 볼 조인트(Ball Joint)는, 구(球) 형상의 볼(10)과, 상기 볼(10)에 일체로 형성되는[0003]
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연결부(12) 그리고, 상기 볼(10)을 감싸는 케이스(20) 등으로 이루어진다.
그리고, 상기 볼(10)이 케이스(20)에 삽입되고 나면, 상방의 개구부는 캡(30)에 의해 차폐되며, 이러한 캡[0004]
(30)은 케이스(20)의 개구부 테두리에 형성되는 코킹단(22)에 의해 고정된다. 즉, 개구부의 테두리에는 코킹
단(22)이 상측으로 돌출되는데, 이러한 코킹단(22)을 프레스(press)로 상방으로부터 압력을 가함으로써 내측
으로 코킹(caulking)되도록 한다.
이와 같은 종래의 볼 조인트(Ball Joint) 제조에 있어서는, 케이스(20)의 테두리 즉, 상기 코킹단(22)의 프레[0005]
스(press)를 이용하여 코킹하게 되므로, 프레스(press) 압력이 조절되지 않아 제품 불량이 발생하는 문제점이
있다.
예를 들어, 프레스(press)의 압력이 너무 강한 경우에는, 상기 캡(30)이 볼(10)을 너무 강하게 누르기[0006]
때문에, 볼(10)이 케이스(20) 내부에서 회전하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 프레스(press)의 압력이 너무 약한 경우에는, 상기 볼(10)을 케이스(20) 내부에서 너무 자유롭게 회전[0007]
하는 문제점이 있다.
그리고, 프레스(press)를 이용하여 상방으로부터 가압하기 때문에, 테두리 즉, 코킹단(22)의 벤딩(bending)이[0008]
골고루 이루어지지 않는 문제점도 있다.
고안의 내용
해결하려는 과제
따라서, 본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량용 볼 조인트[0009]
(Ball Joint)의 코킹단 코킹(caulking)시 서보모터(servo motor)에 의해 캡(cap)이 눌러지도록 하는 서보모터
를 이용한 코킹머신을 제공하는 것이다.
본 고안의 다른 목적은, 회전하는 한 쌍의 롤러에 의해 가압되어 볼 조인트(Ball Joint)의 코킹단이 첨차적으[0010]
로 벤딩(bending)되는 서보모터를 이용한 코킹머신을 제공하는 것이다.
과제의 해결 수단
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 따르면, 본 고안에 의한 서보모터를 이용한 코킹머[0011]
신은, 공작물의 코킹단을 점차적으로 가압하여 코킹(caulking)하는 롤러어셈블리와; 상기 롤러어셈블리의 일
측에 구비되어, 롤러어셈블리가 회전하도록 하는 회전 동력을 생성하는 회전모터와; 상기 롤러어셈블리의 상
측에 구비되어, 상기 회전모터의 동력을 상기 롤러어셈블리에 전달하여 롤러어셈블리가 회전하도록 하는 스핀
들어셈블리와; 상기 스핀들어셈블리의 일측에 구비되며, 공작물의 캡을 누르는 압입어셈블리와; 상기 압입어
셈블리의 일측에 구비되며, 서보모터(servo motor)에서 생성되는 회전동력으로 상기 압입어셈블리가 상하로
유동하도록 하는 모터어셈블리와; 상하로 형성되어, 상기 롤러어셈블리와 스핀들어셈블리가 상하로 유동하도
록 안내하는 상하안내수단과; 상기 상하안내수단의 일측에 구비되어, 상기 상하안내수단이 상하로 유동하도록
강제하는 업다운모터와; 상기 상하안내수단의 일측에 구비되어, 공작물의 고정과 공급 및 취출이 이루어지도
록 하는 장착수단과; 상기 장착수단의 일측에 구비되어, 공작물에 가해지는 압력하중을 측정하는 압력로드셀
과; 상기 모터어셈블리의 일측에 구비되어, 상기 압입어셈블리의 하강 위치를 감지하는 센서수단;을 포함하는
것을 특징으로 한다.
고안의 효과
본 고안에 의한 서보모터를 이용한 코킹머신은 다음과 같은 효과가 있다.[0012]
본 고안에서는, 서보모터(servo motor)에 의해 캡(cap)이 눌러지고, 캡(cap)을 가압하는 압력을 측정하는 가[0013]
압로드셀이 더 구비된다. 따라서, 정확한 위치까지 압입어셈블리가 내려와 캡(cap)을 누르게 되므로, 종래와
같이 프레스의 압력이 지나치게 크거나 작아서 발생되는 불량이 줄어드는 장점이 있다.
또한, 본 고안에서는 한 쌍의 롤러에 의해 볼 조인트(Ball Joint)의 코킹 작업이 이루어진다. 따라서, 골고루[0014]
코킹(caulking)이 이루어지므로, 제품 불량이 방지되는 이점이 있다.
그리고, 본 고안의 장착수단에는 한 쌍의 이송실린더 및 고정지그가 구비된다. 따라서, 하나의 고정지그에 장[0015]
착된 공작물에 코킹(caulking) 작업이 이루어지는 경우에, 다른 고정지그에는 새로운 공작물의 셋팅이 이루어
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진다. 따라서, 작업능률이 향상되는 장점이 있다.
뿐만 아니라, 본 고안에서는 서보모터(servo motor)에 의해 압입어셈블리의 상하 이동거리가 제어되므로, 장[0016]
치의 부피를 절감하는 효과가 있으며, 간단한 구성으로 캡(cab)을 가압하는 장점이 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 차량에 사용되는 일반적인 볼 조인트(Ball Joint)의 일례를 보인 단면도.[0017]
도 2는 본 고안에 의한 서보모터를 이용한 코킹머신의 바람직한 실시예의 구성을 보인 정면도.
도 3은 본 고안 실시예의 구성을 보인 우측면도.
도 4는 본 고안 실시예의 구성을 보인 평면도.
도 5는 본 고안 실시예를 구성하는 롤러어셈블리의 구성을 보인 단면도.
도 6은 본 고안 실시예를 구성하는 스핀들어셈블리 및 롤러어셈블리의 구성을 보인 단면도.
도 7은 본 고안 실시예를 구성하는 압입어셈블리와 모터어셈블리의 구성을 보인 부분 정단면도.
도 8은 본 고안 실시예를 구성하는 장착수단의 구성을 보인 우측면도.
도 9는 본 고안 실시예에 의해 코킹(caulking) 작업이 수행되는 상태를 보인 작업 전후의 공작물 단면도.
고안을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하 본 고안에 의한 서보모터를 이용한 코킹머신의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설[0018]
명한다.
이하에서는 상기 [배경기술]에서 설명한 볼 조인트(Ball Joint) 제조의 경우를 예로 들어 살펴본다. 따라서,[0019]
상기에서 설명한 볼 조인트(Ball Joint)의 구성 설명은 생략하고, 동일 부호를 사용하여 설명한다.
도 2 내지 도 4에는 본 고안에 의한 서보모터를 이용한 코킹머신의 전체 구성이 도시되어 있다. 즉, 도 2에는[0020]
본 고안에 의한 서보모터를 이용한 코킹머신의 정면도가 도시되어 있으며, 도 3 및 도 4에는 도 2의 우측면도
와 평면도가 각각 도시되어 있다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 서보모터를 이용한 코킹머신은, 공작물(M)의 코킹단(22)을 점[0021]
차적으로 가압하여 코킹(caulking)하는 롤러어셈블리(100)와, 상기 롤러어셈블리(100)가 회전하도록 하는 회
전 동력을 생성하는 회전모터(110)와, 상기 회전모터(110)의 동력을 상기 롤러어셈블리(100)에 전달하여 롤러
어셈블리(100)가 회전하도록 하는 스핀들어셈블리(120)와, 공작물(M)의 캡(30)을 누르는
압입어셈블리(130)와, 유압에 의해 상기 압입어셈블리(130)가 상하로 유동하도록 압력을 가하는 모터어셈블리
(140)와, 상기 롤러어셈블리(100)와 스핀들어셈블리(120)가 상하로 유동하도록 안내하는
상하안내수단(150)과, 상기 상하안내수단(150)이 상하로 유동하도록 강제하는 업다운모터(160)와, 공작물(M)
의 고정과 공급 및 취출이 이루어지도록 하는 장착수단(170)과, 공작물(M)에 가해지는 압력하중을 측정하는
압력로드셀(190) 등으로 이루어진다.
보다 상세하게 살펴보면, 도시된 바와 같이, 소정 높이의 지지다이(200)가 구비되고, 이러한 지지다이(200)의[0022]
상측에 상기 다수의 각 부품들이 위치된다.
상기 지지다이(200)의 상측에는 상기 장착수단(170)이 구비된다. 상기 장착수단(170)은, 공작물(M)이 안착되[0023]
도록 하는 지그 역할을 함과 동시에 지그가 전후로 이동하도록 함으로써 공작물(M)의 공급과 취출이 원활하게
이루어지도록 한다.
상기와 같은 장착수단(170)의 전방에는 작동버튼부(210)가 더 구비된다. 즉, 본 고안에 의한 서보모터를 이용[0024]
한 코킹머신이 작동되어 코킹(caulking) 작업이 이루어지도록 하는 한 쌍의 버튼(button)이 설치되는 작동버
튼부(210)가 전방으로 돌출되게 형성된다.
상기 지지다이(200)의 상측에는 메인프레임(202)이 구비된다. 상기 메인프레임(202)은, 전체적으로 'ㄱ'자 형[0025]
상(우측에서 볼 경우)으로 이루어져, 상기 다수의 부품들이 정위치에 위치되도록 지지하는 역할을 한다.
상기 지지다이(200)의 상측 즉, 상기 메인프레임(202)의 전방에는 상하로 길게 상하안내수단(150)이[0026]
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구비된다.
상기 상하안내수단(150)은, 상기 롤러어셈블리(100)와 스핀들어셈블리(120)가 상하로 유동하도록 안내하는 것[0027]
으로, 이는 엘엠(LM)가이드 등으로 이루어짐이 바람직하다.
상기 상하안내수단(150)의 전방에는 스핀들어셈블리(120)가 구비된다. 그리고, 이러한 스핀들어셈블리(120)의[0028]
우측상부에는 회전모터(110)가 구비된다. 상기 회전모터(110)는 상기 스핀들어셈블리(120)에 회전 동력을 공
급하는 모터(Motor)이다. 따라서, 상기 회전모터(110)의 하단과 스핀들어셈블리(120)의 상단부 사이에는 연결
벨트(112)가 좌우로 구비되어, 상기 회전모터(110)의 회전 동력을 상기 스핀들어셈블리(120)에 전달하게
된다.
상기 스핀들어셈블리(120)의 하측에는 상기 롤러어셈블리(100)가 결합 설치된다. 따라서, 상기 스핀들어셈블[0029]
리(120)가 회전하게 되면, 상기 롤러어셈블리(100)가 회전한다.
상기 상하안내수단(150)의 상단부 전방에는, 상기 모터어셈블리(140)가 구비된다. 상기 모터어셈블리(140)는,[0030]
외부로부터 공급되는 유압에 의해 상기 압입어셈블리(130)가 상하로 유동하도록 강제하는 유압실린더 등으로
이루어진다.
상기 모터어셈블리(140)의 하측에는 상기 압입어셈블리(130)가 설치된다. 상기 압입어셈블리(130)는, 상기 장[0031]
착수단(170)에 장착된 공작물(M)의 캡(30)을 누르는 역할을 하는 것으로, 상기 스핀들어셈블리(120)의 중앙을
상하로 관통하도록 설치된다.
상기 상하안내수단(150)의 상단부 후측에는 업다운모터(160)가 더 설치된다. 상기 업다운모터(160)는, 상기[0032]
상하안내수단(150)의 상단 후측에 구비되며, 서보모터(Servo Motor)로 이루어진다.
그리고, 상기 업다운모터(160)와 상하안내수단(150) 사이에는 타이밍벨트(162)가 더 구비된다. 따라서, 상기[0033]
업다운모터(160)의 동력이 상기 상하안내수단(150)으로 전달되어, 상기 스핀들어셈블리(120)가 상하로 유동하
도록 한다.
상기 압력로드셀(190)은, 상기 장착수단(170)의 하측 부분에 설치되어, 코킹(caulking) 작업이 이루어지는 동[0034]
안에 상기 장착수단(170)에 설치된 공작물(M)에 가해지는 전체 하중을 측정하게 된다. 로드셀(load cell)은
하중계(荷重計)의 일종으로, 외부로부터 가해지는 힘(하중)에 비례한 전압이나 압력에 의해 변환하는 변환기
를 통칭하는 의미로 사용되는 것으로, 여기서는 상세한 구성 설명은 생략한다.
상기 상하안내수단(150)의 우측으로는, 상기 압력로드셀(190) 등에서 측정되는 수치값이나 현재의 작동 상태[0035]
등을 외부로 디스플레이(display)하는 디스플레이부(220)가 구비된다. 그리고, 상기 상하안내수단(150)의 우
측으로는 본 고안에 의한 코킹머신의 전체적인 동작을 제어하는 제어판넬(230)이 더 설치된다.
도 5에는 상기 롤러어셈블리(100)의 구성이 단면도로 도시되어 있다.[0036]
이에 도시된 바와 같이, 상기 롤러어셈블리(100)는, 상기 스핀들어셈블리(120)의 하단에 회전 가능하게 결합[0037]
되는 회전프레임(102)과, 공작물(M)의 일단에 직접적으로 접촉하는 롤러(104)와, 상기 롤러(104)의 회전 중심
이 되는 롤러축(106) 등으로 구성된다.
상기 회전프레임(102)은, 도시된 바와 같이, '∩'형상의 단면을 가지도록 형성되어 외관을 형성하며, 상기 스[0038]
핀들어셈블리(120)의 하단에 장착된다.
상기 회전프레임(102)의 내측 공간에는 한 쌍의 롤러(104)가 서로 마주보게 설치된다. 상기 롤러(104)는, 회[0039]
전 가능하게 설치되어, 상기 공작물(M)의 코킹단(22)과 직접 접하는 부분이다.
따라서, 이러한 롤러(104)의 외주면에는 내측으로 함몰된 코킹면(104')이 형성된다. 상기 코킹면(104')은 도[0040]
시된 바와 같이, 라운드진 곡률을 가지도록 형성된다. 상기 코킹면(104')은, 상기 공작물(M)의 코킹단(22)이
벤딩(bending)되는 형상과 대응되는 형상을 가진다.
상기 롤러축(106)은, 상기 회전프레임(102)의 하단부를 좌우로 관통하도록 설치되어, 상기 롤러(104)가 상기[0041]
회전프레임(102)에 회전 가능하게 장착되도록 지지하게 된다. 따라서, 상기 롤러(104)는 롤러축(106)을 중심
으로 회전하게 된다. 그리고, 상기 롤러(104)와 롤러축(106) 사이에는 롤러(104)의 회전을 원활하게 하기 위
한 롤러베어링(108)이 더 구비된다.
상기와 같은 구성을 가지는 회전프레임(102)이 상기 스핀들어셈블리(120)와 동시에 회전하면서 하측으로 내려[0042]
오게 되면, 상기 회전프레임(102)에 설치된 롤러(104)가 회전프레임(102)을 따라 회전하면서 점차 공작물(M)
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의 코킹단(22)에 접하게 된다.
따라서, 상기 롤러(104)의 코킹면(104')이 공작물(M)의 코킹단(22)에 구름운동을 하면서 따라 돌면서 하측으[0043]
로 압력을 가한다. 이렇게 되면, 코킹단(22)이 상기 코킹면(104')에 안내되어 내측으로 벤딩되어 굽어지게 되
는 것이다.
도 6에는 상기 스핀들어셈블리(120)의 상세 구성이 단면도로 도시되어 있다.[0044]
이에 도시된 바와 같이, 상기 스핀들어셈블리(120)는, 외관을 형성하는 하우징(122)과, 상기 롤러어셈블리[0045]
(100)의 회전을 안내하는 스핀들축(124)과, 상기 하우징(122)의 상단부와 하단부에 각각 구비되는 다수의 베
어링(126a,126b,126c) 등으로 이루어진다.
상기 하우징(122)은, 도시된 바와 같이, 원통 형상으로 이루어져 외관을 형성하는 것으로, 이러한 하우징[0046]
(122)의 내측에 상기 스핀들축(124)과 베어링(126a,126b,126c)이 구비된다.
상기 스핀들축(124)은, 도시된 바와 같이, 상기 하우징(122)보다 작은 직경을 가지는 원통 형상을 가진다. 따[0047]
라서, 상기 하우징(122)의 내측에 회전 가능하게 삽입 설치된다.
상기 하우징(122)의 상단부와 스핀들축(124) 사이에 구비되는 앵귤러베어링(126a)이 설치된다. 그리고, 상기[0048]
하우징(122)의 하단부에는 트러스트스페리컬롤러베어링(126b)이 설치된다. 즉, 상기 롤러어셈블리(100)와 스
핀들축(124) 사이에는 트러스트스페리컬롤러베어링(126b)이 설치된다. 이러한 스페리컬롤러베어링(spherical
roller bearing)은 고하중용으로 적합하며, 많이 사용되는 것이므로 여기서는 기본 구성과 기능에 대한 더 이
상의 상세한 설명은 생략한다.
상기 스핀들축(124)의 하단부 내측에 구비되는 볼베어링(126c)이 더 구비된다.[0049]
상기와 같은 다수의 베어링(126a,126b,126c)은 상기 스핀들축(124)에 전달된 회전동력이 하측의 롤러어셈블리[0050]
(100)에 원활하게 전달되로록 하기 위한 것들이다.
도 7에는 상기 압입어셈블리(130) 및 모터어셈블리(140)의 구성이 부분 정단면도로 도시되어 있다.[0051]
이에 도시된 바와 같이, 상기 압입어셈블리(130)는, 공작물(M)의 캡(30) 상면에 접촉하여 직접 누르는 접촉부[0052]
재(132)와, 접촉부재(132)을 지지하는 연결부재(134)와, 상기 접촉부재(132)에 의해 공작물(M)의 캡(30)에 가
해지는 압력을 측정하는 가압로드셀(136)과, 상기 가압로드셀(136)을 지지하는 로드셀시트(138) 등으로 구성
된다.
상기 접촉부재(132)는 도시된 바와 같이, 가는 환봉 형상으로 이루어지고, 소정의 크기를 가지도록 상하로 길[0053]
게 형성된다.
상기 접촉부재(132)의 하단은 상기 공작물(M)의 캡(30) 상면에 직접 접촉하게 된다. 따라서, 이러한 접촉부재[0054]
(132)의 하면은 상기 캡(30)의 상면 형상과 대응되도록 상측으로 오목하게 형성됨이 바람직하다.
상기 접촉부재(132)의 상측에는 연결부재(134)가 더 형성된다. 상기 연결부재(134)는 도시된 바와 같이, 상기[0055]
접촉부재(132)의 외경보다 더 큰 크기의 외경을 가지도록 형성된다. 상기 연결부재(134)는, 상기 접촉부재
(132)의 상측에 상하로 형성된다. 따라서,상기 접촉부재(132)와 연결부재(134) 사이에는 세트스크류(132')가
구비되고, 상기 연결부재(134)의 상단부에는 로타리조인트(134')가 구비된다.
상기 연결부재(134)의 상측에는 가압로드셀(136)이 더 구비된다. 상기 가압로드셀(136)은, 상기 접촉부재[0056]
(132)에 의해 공작물(M)의 캡(30)에 가해지는 압력을 측정하는 로드셀(load cell)이다. 따라서, 이러한 가압
로드셀(136)에서 측정되는 압력의 크기가 일정하도록 제어부(도시되지 않음)에서 제어를 하게 되므로, 지나친
압력에 의해 제품 불량이 발생하는 것이 방지된다.
상기 가압로드셀(136)의 상측에는 로드셀시트(138)가 더 구비된다. 상기 로드셀시트(138)는 상기 가압로드셀[0057]
(136) 및 연결부재(134) 등을 지지한다. 따라서, 상기 로드셀시트(138)는 상기 모터어셈블리(140)의 하단에
장착된다.
상기 모터어셈블리(140)는 상기 압입어셈블리(130)의 상측에 구비되어, 상기 압입어셈블리(130)의 상하 유동[0058]
을 제어하게 된다.
상기 모터어셈블리(140)는, 도시된 바와 같이, 회전 동력을 발생하는 서보모터(servo motor, 142)와, 상기 서[0059]
보모터(142)의 회전 동력을 직선운동으로 변경하는 볼스크류(144)와, 상기 볼스크류(144)의 하단을 지지하는
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지지프레임(146)과, 상기 볼스크류(144)에 의해 변경된 직선운동을 상기 압입어셈블리(130)에 전달하는 전달
샤프트(148) 등으로 이루어진다.
보다 구체적으로 살펴보면, 상기 메인프레임(202)에 고정되는 지지프레임(146)이 구비되고, 이러한 지지프레[0060]
임(146)의 중앙 상측에는 상기 볼스크류(144)가 설치된다.
그리고, 상기 지지프레임(146)을 상하로 관통하는 전달샤프트(148)가 상하로 길게 형성되며, 이러한 전달샤프[0061]
트(148)의 하단에는 상기 압입어셈블리(130)가 연결된다.
상기 전달샤프트(148)의 상단에는 스크류시트(144')가 구비되고, 이러한 스크류시트(144')에 상기 볼스크류[0062]
(144)가 장착된다.
상기 볼스크류(144)의 상측에는 상기 서보모터(142)가 구비되며, 상기 서보모터(142)의 하측에는 서보모터[0063]
(142)를 지지하는 모터베이스(146')가 구비된다. 또한, 상기 서보모터(142)와 볼스크류(144) 사이에는 기어커
플링(143)이 더 구비된다.
한편, 상기 모터어셈블리(140)의 일측에는, 상기 압입어셈블리(130)의 하강 위치를 감지하는 센서수단(240)이[0064]
더 구비된다.
상기 센서수단(240)은, 도시된 바와 같이, 상기 지지프레임(146)에 설치되는 센서브라켓(242)과, 상기 센서브[0065]
라켓(242)에 장착되는 다수의 센서(244)와, 상기 다수의 센서(244)에 근접하여 압입어셈블리(130)의 상하 위
치가 센서(244)에 의해 감지되도록 하는 센서도그(246) 등으로 구성된다.
상기 센서수단(240)은, 상기 모터어셈블리(140)에 의해 상하로 유동하는 압입어셈블리(130)의 위치를 감지하[0066]
는 것으로, 이러한 센서수단(240)에 의해 감지된 위치 정보에 따라 상기 모터어셈블리(140)의 작동이 제어된
다.
상기 센서브라켓(242)은, 하단이 상기 지지프레임(146)에 고정 체결되고, 여기에는 다수의 센서(244)가 임의[0067]
의 간격으로 설치된다. 따라서, 각각의 센서(244)가 상기 압입어셈블리(130)의 하한과 상한 등의 위치를 감지
하게 된다.
상기 센서도그(246)는, 도시된 바와 같이, 상하로 길게 '┗'형태로 이루어져, 하단의 돌출부가 상기 다수의[0068]
센서(244)에 접촉함으로써 압입어셈블리(130)의 위치가 감지되도록 구성된다.
도 8에는 상기 장착수단(170)의 구성이 우측면도로 도시되어 있다.[0069]
이에 도시된 바와 같이, 상기 장착수단(170)은, 공작물(M)이 놓여져 고정되는 고정지그(172)와, 상기 고정지[0070]
그(172)가 유동되도록 하는 이송실린더(174)와, 상기 이송실린더(174)를 지지하는 실린더브라켓(176) 등으로
이루어진다.
상기 고정지그(172)는 도시된 바와 같이, 상기 공작물(M)이 상측에 놓여져 고정되도록 지지하는 것이다. 그리[0071]
고, 이러한 고정지그(172)의 전방(도 8에서는 좌측)으로는 공작물(M)의 케이스(20)를 지지하는 워크가이드
(172')가 더 구비된다.
상기 고정지그(172)는 좌우에 쌍으로 구비된다. 이처럼 상기 고정지그(172)가 좌우로 쌍으로 구비되도록 하는[0072]
이유는, 좌측의 고정지그(172)에 놓여진 공작물(M)에 코킹(caulking) 후진하여 작업이 이루어지는 경우에는,
전방으로 나온 우측의 고정지그(172)에 작업자가 공작물(M)을 셋팅(setting)할 수 있게 하여 작업능률이 향상
되도록 하기 위함이다.
상기 고정지그(172)는, 상기 이송실린더(174)에 장착되어 전후로 이동하게 된다. 상기 이송실린더(174)는 상[0073]
기 지지다이(200)의 상측 설치되어 상기 고정지그(172)가 전후로 이동하면서 공작물(M)을 공급하거나 취출되
도록 강제하는 것으로, 좌우로 한 쌍이 구비된다. 즉, 상기 이송실린더(174)는, 쌍으로 이루어지며, 후측으로
갈수록 점차 간격이 좁아지도록 '∧'형상(상방에서 볼 경우)으로 설치된다.
따라서, 한 쌍의 이송실린더(174)에 설치된 각각의 고정지그(172)에 모두 공작물(M)의 셋팅이 가능하여, 번갈[0074]
아 가며 좌우의 고정지그(172)에 놓인 공작물(M)의 코킹(caulking) 작업이 순차적으로 가능하게 된다. 즉, 상
기 이송실린더(174)가 '∧'형상(상방에서 볼 경우)으로 설치되어 있으므로, 좌우의 고정지그(172)가 후진하여
후측으로 이동하면, 상기 압입어셈블리(130) 하측에 놓여 코킹(caulking) 작업이 가능하며, 전방으로 전진하
게 되면 장착수단(170)의 선단부로 인출되어 공작물(M)의 취출이나 셋팅(setting)이 가능하게 된다.
한편, 상기 이송실린더(174)의 선단 하측에는 상기 고정지그(172)와 이송실린더(174)를 지지하는 서포터(18[0075]
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0)가 더 구비되고, 상기 이송실린더(174)는 실린더브라켓(176)에 의해 고정 지지된다.
그리고, 상기 이송실린더(174)의 후단 하측에는 상기 압력로드셀(190)이 구비된다. 상기 압력로드셀(190)은,[0076]
상기 롤러어셈블리(100)에 의해 코킹(caulking) 작업이 수행되는 공작물(M)이 받는 전체 하중 부하량을 측정
하고, 과다한 하중이 작용하는 경우에는 이러한 상태를 제어부(도시되지 않음)로 알려주는 역할을 하게 된다.
이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 고안의 서보모터를 이용한 코킹머신의 작용에 대해 살펴본다.[0077]
먼저 상기 장착수단(170)의 좌측 고정지그(172)가 전방으로 인출된 상태에서 도 1과 같은 공작물(M)을 좌측[0078]
고정지그(172)에 장착한다. 그런 다음, 상기 작동버튼부(210)의 버튼(button)을 작동시키면, 본 고안에 의한
코킹머신이 작동한다.
코킹머신이 작동하면, 상기 이송실린더(174)에 의해 좌측의 고정지그(172)는 후진하여 상기 압입어셈블리[0079]
(130)의 하측에 위치하게 되고, 우측의 고정지그(172)는 전방으로 인출된다. 따라서, 작업자는 상기 우측의
고정지그(172)에 다른 공작물(M)을 셋팅한다.
한편, 상기 모터어셈블리(140)에 미리 설정된 값만큼 상기 압입어셈블리(130)가 하강하여 공작물(M)의 캡(3[0080]
0)을 누르게 된다. 그리고, 이때 상기 가압로드셀(136)은, 상기 압입어셈블리(130)의 접촉부재(132)에 가해지
는 하중을 감지한다.
그리고, 상기 업다운모터(160)에 의해 상기 스핀들어셈블리(120)가 상하안내수단(150)에 의해 안내되어 하측[0081]
으로 이동하며, 동시에 상기 회전모터(110)의 회전 동력에 의해 스핀들어셈블리(120)가 회전한다.
따라서, 상기 스핀들어셈블리(120) 하측에 결합되어 있는 롤러어셈블리(100)도 하측으로 이동하면서 회전하게[0082]
되고, 결국에는 상기 고정지그(172)에 놓여진 공작물(M)에 접하게 된다.
구체적으로는, 도 9의 (a)와 같이 상기 고정지그(172)에 놓여진 공작물(M)은 개구부에 캡(30)이 씌워져 있으[0083]
며, 캡(30)의 외측에는 케이스(20)로부터 코킹단(22)이 상측으로 돌출된 상태이다.
이와 같은 상태에서 상기 한 쌍의 롤러(104)가 점차 하측으로 내려오면서 코킹면(104')에 접하여 구름운동을[0084]
하면서 하측으로 압력을 가하게 된다. 따라서, 상기 코킹단(22)은 상기 롤러(104)에 눌려, 점차 코킹면(10
4')과 대응되도록 내측으로 벤딩(bending)이 일어나게 된다. 즉, 상기 롤러어셈블리(100)의 코킹면(104')에
눌려, 점차 코킹단(22)이 캡(30)의 테두리를 덮게 된다.
도 9의 (b)에는 이와 같이, 상기 롤러(104)에 의해 눌려 코킹단(22)에 코킹(caulking) 작업이 이루어진 상태[0085]
가 도시되어 있다.
이와 같이 공작물(M)의 코킹(caulking) 작업이 완료되면, 좌측의 고정지그(172)는 전방으로 인출되고, 동시에[0086]
우측의 고정지그(172)는 후진하여 압입어셈블리(130) 하측에 놓이게 된다. 이렇게 되면, 작업자는 좌측 고정
지그(172)의 공작물(M)을 취출하고, 다시 새로운 공작물(M)을 셋팅한다. 이와 동시에 우측의 고정지그(172)에
고정된 공작물(M)에는 상기와 같은 코킹(caulking) 작업이 수행된다.
이러한 본 고안의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의[0087]
통상의 기술자에게 있어서는 본 고안을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
부호의 설명
10. 볼 20. 케이스[0088]
22. 코킹단 30. 캡
100. 롤러어셈블리 110. 회전모터
120. 스핀들어셈블리 130. 압입어셈블리
140. 모터어셈블리 150. 상하안내수단
160. 업다운모터 170. 장착수단
190. 압력로드셀 240. 센서수단
M. 공작물
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