에너지의 절약과 설치공간의 감소를 위한 고정밀 자동 나사 분배장치 개발

• 영문명: Development of High-Precision Automatic Screw Distribution Device for Saving Energy and Reducing Installation Space
• 발행기관: 한국산업기술융합학회(구. 산업기술교육훈련학회)
• 저자명: 이성원 김응식
• 간행물 정보: 『산업기술연구논문지』제28권 1호, 53~62쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 산업공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2023.03.30

국문 초록

나사 체결 공정의 앞 단계에는 나사 분배 공정이 있다. 나사 분배 공정에 대한 작업의 정확성 향상과 불량률 저감을 위해 나사 분배 장치의 자동화가 필요하다. 본 연구에서는 기존의 수입된 자동 나사 분배장치를 분석하였다. 분할의 수량을 축소하는 설계 기술을 적용하여 공기압 소모량은 약 67% 절감할 수 있었다. 또한 나사 공급을 중력에 의한 자유낙하 원리를 이용하므로 1개의 부품으로 분배와 공급이 가능하도록 제작하였다. 또한 1개의 나사분배 유닛(Unit)으로 12개의 나사를 체결장치에 분배할 수 있으므로 작업시간은 절반 이상 단축시켰다. 메거진 유닛의 문제점을 개선하기 위해 나사를 볼트 나이프(Bolt Knife)에 안착 후 즉시 낙하되도록 하였다. 그 결과 구동부분 높이를 약 1/3 축소시킬 수 있었다. 최종적으로 본 연구의 설계에 대한 적합성을 검증하기 정적해석과 동적 해석을 수행하였다. 해석한 결과 응력 값이 항복강도 범위 내에 있고, 탄성 영역 범위 내에 있으므로 안전하다고 판단되었다. 이와 동시에 하중조건에 대한 최대 변형이 탄성구간에 있으므로 본 설계는 안전한 것으로 검증 할 수 있었다.

영문 초록

To improve the accuracy of the screw distribution process, which precedes the screw-fastening process, and reduce the defect rate, the screw distribution device must be automated. In this study, an existing imported automatic screw dispensing device was analyzed. Air pressure consumption could be reduced by ~67% by applying design technology that decreases the number of divisions. Further, because the screw supply uses the principle of free fall by gravity, it is designed to be distributed and supplied as one part. Moreover, the working time is reduced by more than half because 12 screws can be distributed to the fastening device with one screw distribution unit. To alleviate the problem of the magazine unit, the screw is dropped immediately after being seated on the bolt knife. Consequently, the height of the driving part could be reduced by approximately one-third. Finally, static and dynamic analyses were performed to verify the suitability of the design—based on the results of analyses, the design was determined safe because the stress value was within both the yield strength range and elastic range. Furthermore, because the maximum deformation for the load condition was in the elastic section, this design could be verified as safe.

목차

Ⅰ. Introduction

Ⅱ. Main subject

Ⅲ. Consideration of actual object fabrication and commissioning

Ⅳ. Conclusion

References

키워드

나사 분배 공정 자동화 자유낙하 원리 정적 해석과 동적 해석 응력값 Screw Distribution Process Automation Principle of Free Fall Static and Dynamic Analysis Stress Value