자동화 구현 시 적절한 조임쇠 선택

비대칭 비대칭 조임쇠는 형상에 따라 자동화하기가 어려울 수 있습니다. 이 조임쇠에는 엔드 투 엔드(End to end) 방향 설정이 필요하기 때문에 대칭 조임쇠에 비해 더 고가의 툴링이 필요합니다.

기존의 자동화 방식을 활용하기 위해 헤드 부품을 헤드 부분으로 걸 수 있어야 합니다. 일반적으로, 부품 방향을 설정하고 부품을 걸 수 있는 충분한 구분이 가능하려면 헤드와 몸체 직경이 최소 20% 이상 차이를 보여야 합니다. 직경 차이를 20%~30% 범위에서 유지할 수 있다면 추가적인 툴링 비용을 절감할 수 있습니다. 헤드 직경이 균일하지 않거나 헤드 아래 부분이 균일하지 않은 헤드 부품은 공급 레일에서 잘 걸리게 됩니다. 또한 자동 장착을 위해서는 둥근 헤드보다는 평평한 헤드가 낫습니다. 조임쇠를 똑바르게 유지하면서 동시에 평평한 삽입 퀼을 압입하기가 둥근 표면보다는 평평한 표면에서 더 용이하기 때문입니다. 헤드 조임쇠를 공급하고 방향을 설정하며 장착하는 데 추가 비용이 들어가므로 작업 전에 해당 환경에 실제로 헤드 조임쇠가 필요한지 우선 따져볼 필요가 있습니다.

비헤드, 비대칭 조임쇠에는 또한 레일 세트에 거는 기존의 공급 방법을 이용하기 위해 어느 정도의 차이가 있어야 합니다. 이러한 차이는 몸체와 형상 직경 사이의 20% 차이이거나 조임쇠 종단부 간 10% 이상의 상당한 무게 불균형 때문에 발생할 수 있습니다. (기본적으로, 레일 세트에 놓았을 때 조임쇠는 매번 하나의 특정한 방향으로 떨어지려는 자연스러운 경향을 나타냅니다.) 만약 그렇지 않다면 더욱 복잡한 방향 설정 방법이 필요합니다. 비전, 레이저, 광학 센서 또는 게이징 부쉬 등 몇 가지 방법을 선택할 수 있습니다. 그러나, 대칭 조임쇠를 사용하면 자동화 장비 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 

대칭이며 연속적 프로파일을 가진 조임쇠는 자동화에 적합합니다. 이러한 조임쇠는 방향 설정 필요성이 매우 적기 때문에 공급하기가 매우 용이합니다. 기본적으로, 공급 관까지 직선으로 부품을 제공하는 기계만 있으면 됩니다. 이러한 부품은 방향이 설정된 후 일반적으로 일정 형태의 삽입 장비가 있는 위치까지 관을 통해 공급됩니다. 직선 (다월) 핀, 홈이 파진 핀, 널링 핀, 슬롯 스프링 핀 및 코일 스프링 핀을 몇 가지 예로 들 수 있습니다.

이러한 조임쇠에도 관련된 단점이 있습니다. 예를 들어 직선 다월 핀은 고정력을 얻기 위해 호스트 재료에 크게 의존합니다. 즉, 요구되는 정밀한 공차를 얻기 위해 리밍이 필요하기 때문에 구멍 준비 비용이 많이 들 수 있습니다. (구멍이 성형되는 플라스틱에 이러한 핀이 사용되는 경우는 예외입니다.)

직선 솔리드 다월 핀의 단점을 보완하기 위해 홈이 파진 핀 및 널링 핀이 개발되었습니다. 홈과 널을 가로지르는 직경은 구멍보다 크도록 설계됩니다. 강도를 얻기 위해 경화 처리된 홈이 파진 핀이 사용되는 경우, 호스트 재료가 변형되지만 직선 솔리드 핀의 경우만큼은 아닙니다. 널링 핀은 호스트 구성품에 길을 내면서 들어가도록 설계되었지만 널링 핀과 홈이 파진 핀은 직선 솔리드 핀과 같이 정밀한 공차를 요구하지 않습니다. 이와 관계없이 모든 유형의 솔리드 핀의 경우 삽입력이 일반적으로 훨씬 높아서 자동화 장비 비용에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 이와 함께, 솔리드 핀을 고정하기 위해 호스트 재료의 변형이 필요하기 때문에 장착 과정에서 구성품이 갈라지거나 손상될 가능성이 있습니다.

솔리드 핀의 단점을 보완하기 위해 스프링 핀이 개발되었습니다. 스프링 핀이 구멍으로 들어갈 때 핀의 스프링 작용으로 압축력이 생겨 구멍의 직경을 따르게 됩니다. 장착 후, 핀이 구멍 벽에 래디얼력을 발휘하여 자체 고정력을 유지합니다. 스프링 핀은 고정을 위해 재료를 변형시킬 필요가 없기 때문에 호스트 구성품이 손상되지 않고 장착 시 큰 힘이 필요하지 않습니다. 또한 스프링 핀은 구멍 공차를 흡수하고 미소한 구멍의 불일치를 수용할 수 있습니다. 스프링 핀에는 슬롯형과 코일형의 두 가지 유형이 있습니다.

솔리드 및 슬롯 핀의 단점을 보완하기 위해 코일 스프링 핀이 개발되었습니다. 이러한 핀은 스트립 재료로 제조되며 1~1/2 또는 2~1/4 코일의 나선 스프링으로 말려집니다. 이 핀에는 원활한 자동화에 도움을 주는 많은 특징들이 있습니다. 틈새가 없기 때문에 코일 핀은 서로 중첩되거나 물리지 않습니다. 핀의 스프링 성질 외에도 사각의 깔끔한 절삭 종단과 부드럽게 동심을 이룬 인입 챔퍼 및 혼합된 반경 등의 특징 때문에 구멍 벽을  "손상시킬 수 있는" 날카로운 가장자리나 각이 없어 삽입력이 줄어듭니다. 챔퍼의 동심성으로 인해 호스트 및 접합 구멍과의 정렬이 용이합니다. 또한 이 핀은 강도를 높이기 위해 방향을 설정할 필요가 없습니다. 이러한 중요한 속성으로 인해 생산 공정 중 운영 중단이 크게 줄고 장비 비용이 절감되며 원활한 조립이 가능합니다.