相关申请的交叉引证
本申请要求于2016年6月20日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0076529号的优先权的权益，通过引证将其全部公开内容结合于此。
本公开内容涉及多轴螺母紧固器(nutrunner，螺帽扳手)装置及操作多轴螺母紧固器装置的方法，并且更具体地，涉及能够根据具有不同尺寸的物体改变固定位置的多轴螺母紧固器装置，以及操作该多轴螺母紧固器装置的方法。
背景技术：
车辆制造厂的重点是装配沿着生产线移动的车辆的部件或者功能单元，并且拧紧螺栓和螺母以完成车辆。由于工作的实例或者工作内容(包括需要扭矩的螺栓固定工作、装配工作、附接工作、管道、布线及连接工作等)，所以根据装配器的能力和测定来进行工作。
另外，作为用于通过螺拧部件(诸如螺栓、螺母或者螺丝等)而装配部件的紧固工具，螺丝起子(screwdriver)可以用于工作的零件。并且，冲击扳钳(impactwrench，套筒扳手)、螺母紧固器等用于螺栓与螺母工作，并且电伺服式螺母紧固器用于需要稳定的拧紧扭矩的部分。
这种螺母紧固器具有的问题在于其需要在模型之间能够容纳不同的发动机高度的装置构造。此外，因为需要模型之间能够容纳不同的螺栓紧固螺距(pitch)的装置构造，所以装备的形状和布置根据固定位置和模型差异而不同，在增加新模型时需要重新模制螺母紧固器，这引起难以充分保障或者执行试验操作的问题。
技术实现要素：
已经提出本公开内容以解决在现有技术中存在的上述问题，同时完整地保留由现有技术所实现的优势。
本公开内容的一方面提供了一种不管根据发动机尺寸的变化及模型之间的部件形状的差异的设备的标准化也能改变设备的柔性多轴螺母紧固器装置，及操作该多轴螺母紧固器装置的方法。
然而，本公开内容的目的不局限于上述目的，并且本领域中的技术人员从以下说明中可以清楚地理解上文未描述的其他目的。
根据本公开内容的示例性实施方式，多轴螺母紧固器装置包括：基架；安装架，安装在基架上以便能竖直移动；托架，其上设置有物体并且沿着传送轨道传送；以及可变装置，安装在安装架上并且根据待紧固的物体的尺寸分隔为多个区域。
可变装置可包括多个紧固器以便在所分隔的多个区域中紧固至物体。
多个紧固器可包括第一紧固器、第二紧固器、第三紧固器及第四紧固器，其中的每个紧固器分隔多个区域的一部分以便被紧固至相应的一部分。
多个紧固器可以包括在与物体的移动方向交叉的方向上移动的第一气缸；在与第一气缸交叉的方向上移动并且安装在第一气缸上的第二气缸；以及安装在第二气缸上并且紧固至物体的第三气缸。
第一气缸可以安装有允许第二气缸在与第一气缸交叉的方向上移动的线性轨道。
第一气缸可包括轴向地移动第一气缸的滚珠螺杆。
多轴螺母紧固器装置可以进一步包括安装在安装架上以保持可变装置与物体之间的预定间隔的柔性柱。
柔性柱可包括设置为固定物体的位置的固定销。
柔性柱可以具有形成为固定固定销的支架，并且柔性柱包括竖直移动支架的电动气缸。
其他示例性实施方式的具体事项将包括在详细说明和附图中。
附图说明
从以下结合附图进行的详细描述中，本公开内容的以上和其他目的、特征以及优点将更加显而易见。
图1是示出了根据本公开内容的实施方式的多轴螺母紧固器装置的立体图。
图2是示出了图1的可变装置的视图。
图3是沿着图2的平面a-a截取的截面图。
图4、图5a和图5b是示出了根据本公开内容的实施方式的多轴螺母紧固器装置和固定销的视图。
图6a至图6h是示出了根据本公开内容的实施方式的多轴螺母紧固器装置的操作的立体图。
图7是示出了根据本公开内容的实施方式的堆叠在托架上的具有不同尺寸的物体的平面图。
图8是示出了根据本公开内容的实施方式的操作多轴螺母紧固器装置的方法的流程图。
具体实施方式
从以下参考附图详细地描述的示例性实施方式，本公开内容的优点和特征以及获得它们的方法将变的显而易见。然而，本公开内容并不限于以下公开的示例性实施方式，而是将以多种不同的形式实现。本公开内容的示例性实施方式使得本公开内容的公开彻底，并且提供本公开内容的公开以便本领域技术人员能够容易地理解本公开内容的范围。因此，本公开内容将通过所附权利要求的范围限定。通篇说明书的相同的参考标号表示相同的元件。
在下文中，将参考用于描述根据本公开内容的示例性实施方式的多轴螺母紧固器装置的附图描述本公开内容。
图1是示出了根据本公开内容的实施方式的多轴螺母紧固器装置的立体图，图2是示出了图1的可变装置的视图，图3是沿着图2的平面a-a截取的截面图，图4、图5a和图5b是示出了根据本公开内容的实施方式的多轴螺母紧固器装置和固定销的视图，图6a至图6h是示出了根据本公开内容的实施方式的多轴螺母紧固器装置的操作的立体图，图7是示出了根据本公开内容的实施方式的堆叠在托架上的具有不同尺寸的物体的平面图，以及图8是示出了根据本公开内容的实施方式的操作多轴螺母紧固器装置的方法的流程图。
车辆的多轴螺母紧固器装置可以通过本领域中的技术人员改进，并且本示例性实施方式对应于多轴螺母紧固器装置的情况。
图1是示出了根据本公开内容的实施方式的多轴螺母紧固器装置的立体图，图2是示出了图1的可变装置的视图，图3是沿着图2的平面a-a截取的截面图，以及图4、图5a和图5b是示出了根据本公开内容的实施方式的多轴螺母紧固器装置和固定销的视图。
将参考图1至图5a和图5b描述根据本公开内容的多轴螺母紧固器装置。根据本公开内容的多轴螺母紧固器装置可包括：基架20；安装架32，安装在基架20上以能竖直地移动；托架15，具有设置于其上的物体并且沿着传送轨道5传送；以及可变装置40，安装在安装架32上并且根据待紧固的物体的尺寸分隔为多个区域。
托架15上可以设置有物体10，并且可以沿着传送轨道5传送。当托架15沿着传送轨道移动时，物体10设置为与柔性柱30重合。
柔性柱30竖直下降并且与物体10保持预定间隔。在此，柔性柱30安装在安装架32上，安装架安装在多轴螺母紧固器装置1的基架20上。安装架32可以包括从基架20竖直移动安装架的竖直控制气缸34。
柔性柱30可以包括安装在安装架32上的支架36。支架36可以包括固定销39以便保持与物体10的预定间隔。固定销39形成在支撑板30a上并且安装在支撑板30a上，该支撑板形成为垂直于支架36。另外，支架36上安装有电动气缸38，使得支撑板30a在竖直方向(z轴方向)上移动。
因此，柔性柱30的安装架32通过竖直控制气缸34的操作竖直下降并且同时柔性柱的支撑板30a通过电动气缸38的操作移动，使得固定销39与托架15接触。在该情况下，可变装置40沿着安装架32的移动与固定销39接触。因此，即使在可变装置40上升用于螺母的紧固和螺距的变化的情况下，也可以保持位置与托架15的度数。
可变装置40可以安装在安装架32上并将物体10分隔为多个区域a、b、c及d(如图7中所示)从而被紧固。可变装置40被固定至固定板40a并且安装在安装板上。
可变装置40可以包括多个紧固器42、44、46及48以便在多个区域a、b、c及d中分别固定至物体。多个紧固器可以包括第一紧固器42、第二紧固器44、第三紧固器46及第四紧固器48，每个紧固器分隔多个区域a、b、c及d的一部分从而固定至该部分。
在此，因为第一紧固器42、第二紧固器44、第三紧固器46及第四紧固器48可以具有相同的构造，所以以下将通过实例的方式描述多个紧固器之一的第一紧固器42。
第一紧固器42可以包括在与物体的移动方向交叉的方向上移动的第一气缸50，在与第一气缸50交叉的方向上移动并且安装在第一气缸50上的第二气缸60以及安装在第二气缸60上并且固定至物体的第三气缸70。
更具体地，第一气缸50可以安装在固定板40a上以在x轴方向上移动，并且第二气缸60可以安装在第一气缸50上以在y轴方向上移动。在这种情况下，第一气缸50包括使第一气缸50和第二气缸60连接至彼此的线性轨道r。另外，第一气缸50可以包括轴向移动第一气缸50的滚珠螺杆(ballscrew)s，并且第一气缸可以在x轴方向上移动。
这里，第一气缸50和第二气缸60的移动通过线性轨道r而彼此不妨碍。即，第一气缸50可以在滚珠螺杆s的轴线上在x轴方向上移动，并且第二气缸60可以在y轴方向上移动。同时，x轴方向是与物体10的移动方向垂直的方向，y轴方向是与物体10的移动方向相同的方向，并且z轴方向是与x轴方向和y轴方向垂直的竖直轴线方向。
同时，当柔性柱30在z轴方向上竖直移动时，第三气缸70安装在第二气缸60上以紧固至物体。因此，第一气缸50和第二气缸60分别在x轴方向和y轴方向上移动，并且通过操作第一气缸50和第二气缸60以便使柔性柱30在z轴方向上竖直下降，第三气缸70在紧固点的位置处紧固至物体。
同时，参考图7，物体被分隔为多个区域(即，四个区域)，并且分别地，第一紧固器42固定在第一区域a中，第二紧固器44固定在第二区域b中，第三紧固器46固定在第三区域c中以及第四紧固器48固定在第四区域d中。
将描述根据本公开内容的示例性实施方式的具有如上所述构造的多轴螺母紧固器装置的操作。
图6a至6h是示出了根据本公开内容的实施方式的多轴螺母紧固器装置的操作的立体图，图7是示出了具有不同尺寸并且堆叠在托架上的物体的平面图，以及图8是示出了操作根据本公开内容的实施方式的多轴螺母紧固器装置的方法的流程图。
将参考图6a至图8描述根据本公开内容的多轴螺母紧固器装置。物体堆叠在托架上并且托架沿着传送轨道移动至设置在可变装置下面(s10)。即，在物体10堆叠在托架15上之后，托架15设置为沿着传送轨道移动至螺母紧固器。
接着，如果物体10设置在托架15上，柔性柱30通过竖直控制气缸34的操作朝向物体10下降(s20)。即，竖直控制气缸34操作为允许柔性柱30在下部z轴方向上下降，物体10存在于下部z轴方向上。
接着，柔性柱30可以包括固定销39，使得当柔性柱30下降时固定销39与托架15接触，并且柔性柱30停止。可变装置40的下降被固定销39限制，从而在物体10与可变装置40之间存留预定间隙。即，电动气缸38与竖直控制气缸34同时操作，使得固定销39的一侧与托架接触。在这种情况下，固定销39首先与托架15接触，从而能够防止柔性柱30过度地移动物体10，并且保持可变装置40与物体10之间的间隔恒定。
此后，固定板40a与固定销39的另一侧接触。因此，可变装置40与物体10之间可以通过固定销39保持恒定的间隔。
另外，当柔性柱30停止(s30)，并且可变装置40下降时，可变装置40中包括的多个紧固器42、44、46及48紧固在物体上(s40)。第一气缸50和第二气缸60分别在x轴方向和y轴方向上执行直线运动，使得可变装置40与物体10的第一紧固点10a重合，从而允许第三气缸70设置在第一紧固点10a上面。即，当物体10定位在柔性柱30下面，并且第一气缸50和第二气缸60在x轴方向和y轴方向上移动时，第三气缸70定位在第一紧固点10a上面。然后，第三气缸70在z轴方向上竖直下降从而紧固至螺母。
接着，在可变装置40上升(s50)以返回至初始位置之后，可变装置40沿着多个紧固器42、44、46及48中包括的多个气缸的轴移动以彼此交叉(s60)。柔性柱30再次竖直上升以返回至初始位置。第一气缸50和第二气缸60在x轴方向和y轴方向上沿着第二紧固点10b移动以允许第三气缸70与第二紧固点10b重合。另外，柔性柱30在z轴方向上下降，并且第三气缸70紧固至第二紧固点10b。在这种情况下，多个紧固器42、44、46及48在分隔的区域中在多个气缸的轴上移动以便不妨碍彼此。
此后，在柔性柱30紧固至第二紧固点10b之后，柔性柱30再次竖直上升(100)以返回至初始位置。
在此，将参考图7描述根据物体的尺寸来紧固物体的情况。虽然为方便说明起见描述多个物体堆叠的情况，但是仅相应物体中的一个物体紧固至螺母紧固器装置。即，仅多个物体的其中一个设置在托架上，以通过可变装置来紧固。同时，第一物体110和第二物体210(除了在示出物体的多个物体中的示出本公开内容的物体之外)的紧固点110a、110b、210a及210b通过根据本公开内容的可变装置紧固至第一气缸、第二气缸及第三气缸。
更具体地，大于根据本公开内容的物体10的第一物体110以及大于第一物体110的第二物体210以该顺序向下堆叠。多个物体具有沿着物体的周围形成的多个紧固点。
如图7中堆叠的多个物体的上侧分隔为右侧的第一区域a和左侧的第二区域b，并且多个物体的下侧分隔为左侧的第三区域c及右侧的第四区域d。
在此，参考图1和图7，在第一区域a、第二区域b、第三区域c及第四区域d中分别控制多个紧固器。即，第一紧固器42在第一区域a中操作，使得根据物体的尺寸来紧固物体。将通过举例的方式描述第一区域中的紧固。当物体10设置在托架15上时，第一紧固器42移动以定位在相对于轴上的第一紧固点10a的竖直线上。接着，当柔性柱30下降时，第三气缸70旋转并且紧固至螺母。
此后，当通过可变装置40完成紧固时，柔性柱30上升以返回至原始状态，并且可变装置40再次在轴上移动以与第二紧固点10b重合。在这种情况下，因为可变装置40通过第一气缸50和第二气缸60在x轴方向和y轴方向上移动，所以可以不考虑物体的尺寸而实现紧固。因此，不需要根据模型添加或者改变设备。
另外，当柔性柱30再次下降时，第三气缸70旋转并且紧固至螺母，并且柔性柱30于是返回至原始状态。
因此，因为可变装置40可以根据控制器中预设的值在多个物体之间移动尺寸，所以可变装置40可以根据用户选择而紧固至具有不同尺寸的第一物体110和第二物体210中形成的相应紧固点110a、110b、210a及210b。
如上所述，根据本公开内容，多轴螺母紧固器装置及操作多轴螺母紧固器装置的方法具有以下一种或多种效果。
第一，在根据本公开内容的多轴螺母紧固器装置以及操作多轴螺母紧固器装置的方法中，因为螺母紧固器装置设置为多轴，设备的面积可以减小，并且因为即使对于新模型，螺母紧固器装置也不需要替换或者改变，所以成本可以减小。
第二，在根据本公开内容的多轴螺母紧固器装置及操作多轴螺母紧固器装置的方法中，紧固螺钉的设备的灵活性得到改善和保障，从而使设备可以对模型的变化作出响应并且实现多种模型的发动机的共享生产，即，两种至三种或更多模型的发动机的共享生产。
然而，本公开内容的效果不局限于上述效果，并且本领域中的技术人员从权利要求中可以清楚地理解上文未描述的其他效果。
在根据示例性实施方式的多轴螺母紧固器装置及操作多轴螺母紧固器装置的方法中，上述示例性实施方式的构造及方法不限制性地应用。即，各个示例性实施方式的所有或者一些可以选择性地彼此结合使得它们可以不同地修改。
在上文中，虽已参考示例性实施方式和附图来描述本公开内容，但本公开内容不限于此，在不背离在所附权利要求中要求的本公开内容的精神和范围的情况下，本公开内容所属领域的技术人员可进行不同地修改和改变。
附图中各元件的符号
1：螺母紧固器装置
5：传送轨道
10：物体
15：托架
20：基架
30：柔性柱
40：可变单元
50：第一气缸
60：第二气缸
70：第三气缸