KR0163500B1 - 부품 자동 정렬장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트레이에 부품을 자동으로 정렬하여 부품조립 시스템에 공급하는 부품 자동 정렬장치에 관한 것으로서, 부품조립 시스템과 부품 자동 정렬장치 사이에서 트레이를 이동시키는 제1이동수단과, 부품 조립 시스템에서 공급된 트레이가 저장되는 트레이 저장대와, 상기 트레이를 진동시켜 부품을 자동으로 정렬하는 진동장치와, 상기 트레이 저장대에서 진동장치로 트레이를 이동시키는 제2이동수단과, 다수의 부품상자들이 보관 및 저장된 부품상자 저장부와, 상기 부품상자 저장부로부터 부품상자를 이동시켜 진동장치에 안착된 트레이에 부품을 공급하도록 하는 제3이동수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

부품 자동 정렬장치

제1도는 통상적인 트레이의 사시도.

제2도는 종래의 부품 자동 정렬장치의 사시도.

제3도는 종래의 부품공급부의 구성도로서 (a)는 평면도, (b)는 정면도.

제4도는 종래의 부품 자동 정렬장치에서 트레이의 이동경로를 도시한 도면.

제5도는 종래의 부품 자동 정렬장치에서 부품의 이동경로를 도시한 도면.

제6도는 본 발명에 의한 부품 자동 정렬장치의 구성도로서 (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도.

제7도는 본 발명에 의한 부품 자동 정렬장치의 사시도.

제8도는 본 발명에 의한 부품상자의 구성도로서 (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도.

제9도는 본 발명에 의한 부품상자의 사시도.

제10도는 본 발명에 의한 부품 자동 정렬장치에서 트레이의 이동경로를 도시한 도면.

제11도는 본 발명에 의한 부품 자동 정렬장치에서 부품의 이동경로를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 트레이 2 : 부품

3 : 부품상자 11 : 제1트레이 끌게

12 : 제1트레이 리프터 13 : 제2트레이 끌게

20 : 트레이 저장대 30 : 진동장치

41 : 제2트레이 리프터 42 : 제3트레이 끌게

51 : 부품상자의 저장랙 52 : 저장랙 이동실린더

61 : 부품상자 끌게 62 : 부품상자 리프터

63 : 부품상자 각도부여 실린더 64 : 부품사장 진동부여 모터

70 : 부품공급 가이드

본 발명은 부품 자동 정렬장치에 관한 것으로서, 특히 트레이에 부품을 자동으로 정렬하여 부품조립 시스템에 공급하는 부품 자동 정렬장치에 관한 것이다.

통상적으로 트레이(1)에는 제1도에 도시된 바와 같이 부품(2)의 소정 부분이 안착되는 다수의 정렬용 요철부(1')가 형성되어 있다. 부품(2)이 공급된 상태에서 상기 트레이(1)를 진동시키면 상기 부품(2)의 소정부분이 상기 트레이(1)의 요철부(1')에 삽입되고, 상기 부품(2)은 자동적으로 정렬된다.

종래의 부품 자동 정렬장치는 제2도에 도시된 바와 같이 트레이 반송용 콘베이어(101)에서 부품(2)이 정렬되지 않은 트레이(1)를 부품 자동 정렬장치까지 이동시키고 부품(2)이 정렬완료된 트레이(1)를 트레이 반송용 콘베이어(101)로 공급하는 제1트레이 끌게(102)와, 부품(2)이 정렬된 트레이(1)를 상기 제1트레이 끌게(102)까지 이동시키는 제1트레이 리프터(103)로 구성된다.

또한, 상기 트레이(1)를 저장하는 트레이 저장대(104)와, 상기 트레이 저장대(104)에서 트레이(1)를 인수받아 상승시키는 제2트랙이 리프터(105)와, 상기 트레이(1)에 진동을 부여하여 부품(2)이 자동으로 정렬되도록 하는 진동장치(106)와, 상기 제2트레이 리프터(105)에 의해 상승된 트레이(1)를 상기 진동장치(106)로 이동시키는 제2트레이 끌게(107)로 구성된다.

상기 진동장치(106)에 안착된 트레이(1)에 부품(2)을 공급하는 부품 공급부(120)와, 상기 부품공급부(120)를 회전시키는 회전모터(108)와, 부품(2) 정렬시 정렬되지 않은 잔류부품(2)이 모아지도록 가이드하는 부품회수 가이드(109)와, 상기 부품회수 가이드(109)에 의해 모아진 부품(2)이 회수되는 부품회수상자(110)로 구성된다.

상기 부품공급부(120)는 제3도 (가), (나)에 도시된 바와 같이 6개의 부품상자(121)가 방사형으로 형성되어 있고, 상기 부품상자(121)는 회전샤프트(122)에 고정볼트(123)로 고정되어 있다. 각각의 부품상자(121)에는 게이트(124)가 포함되어 있어 부품(2)의 통로가 되고, 상기 회전샤프트(122)는 회전모터(108)에 의해 회전하며 이에 따라 상기 부품상자(121)도 회전한다.

상기과 같이 구성된 종래의 부품 자동 정렬장치는 다음과 같이 동작한다. 제1트레이 끌게(102)는 트레이 반송용 콘베이어(101)에서 부품(2)이 정렬되지 않은 트레이(1)를 부품 자동 정렬장치로 이동한다. 상기 트레이(1)는 트레이 저장대(104)에서 저장된 후 제2트레이 리프터 의해 진동장치(106)가 위치한 높이로 이동된다. 상기 트레이(1)가 제2트레이 끌게(107)에 의해 진동장치(106)에 안착되면, 트레이의 종류가 판별된다.

트레이(1)의 종류가 판별되면, 회전모터(108)로 부품공급부(120)를 회전시켜 해당 부품(2)이 저장된 부품상자(121)를 진동장치(106)에 일치시킨다. 진동장치(106)에 안착된 트레이(1)에 부품상자(121)의 부품(2)이 공급되면 진동에 의해 상기 부품(2)은 트레이(1)에 자동으로 정렬된다. 이때, 정렬되지 않은 부품(2)은 부품회수 가이드(109)를 통해 부품회수상자(110)로 회수된 후 부품공급부(120)에 회수한다.

부품(2)의 정렬이 완료된 트레이(1)는 제2트레이 끌게(107)에 의해 제1트레이 리프터(103)까지 이송되고, 상기 제1트레이 리프터(103)는 제1트레이 끌게(102)의 위치까지 하강한다. 상기 제1트레이 끌게(102)는 트레이 반송용 콘베이어(101)에 부품(2)이 정렬된 트레이(1)를 공급한다. 각 부품마다 상기와 같은 동작을 반복함으로 최대 6부품가지 자동정렬이 가능하다.

상기와 같은 종래의 부품 자동 정렬장치에서의 트레이의 이동경로는 제4도에 도시된 바와 같이 트레이 반송용 콘베이어(101)에서 제1트레이 끌게(102)로 이동된 후 트레이 저장대(104)를 거쳐 제2트레이 리프터(105)에 의해 상승된다. 상승된 상기 트레이(1)는 제2트레이 끌게(107)에 의해 진동장치(106)를 거쳐 부품(2)이 정렬되고, 제1트레이 리프터(103) 및 제1트레이 끌게(102)에 의해 트레이 반송용 콘베이어(101)로 이동된다.

또한, 종래의 부품 자동 정렬장치에서의 부품의 이동경로는 제5도에 도시된 바와 같이 부품공급부(120)의 부품상자(121)에서 진동장치(106)에 안착된 트레이(1)로 공급된다. 정렬이 되지 않은 부품(2)은 부품회수 가이드(109)를 통해 부품회수상자(110)에 회수된 후 상기 부품공급부(120)의 부품상자(121)로 다시 회수된다.

그러나, 상기한 종래의 부품 자동 정렬장치는 다음과 같은 5가지 문제점이 있었다. 첫째, 부품공급부의 부품상자가 회전샤프트에 고정볼트로 고정되어 있기 때문에 부품조립 시스템의 모델 변경시 부품상자에 있는 부품을 교환하기 위해서는 시스템을 수동운전 조건으로 변경시킨 후 기존부품을 수거하고 신규부품을 부품상자에 제공하여야 한다. 따라서, 6부품 이상의 자동모델 변경은 불가능하다.

둘째, 부품조립 시스템의 모델 변경에 자동으로 대응하기 위해 부품상자를 추가로 설치하려면 전체적으로 대형화되기 때문에 설치가능한 부품상자수는 한정된다. 또한, 최대 부품상자 수가 6개로 한정되어 6부품까지만 정렬이 가능하므로 부품조립 시스템에서 그 이상의 부품이 필요하면 새로운 부품 자동 정렬장치를 추가로 설치하여야 한다.

셋째, 1종의 부품상자를 선택하기 위하여 부품공급부 전체를 회전시켜야 하므로 동력손실이 크다.

넷째, 트레이에 정렬되지 않은 부품이 부품회수 가이드와 부품회수상자를 통해 부품공급부로 회수되는데, 이때 상기 부품회수 가이드 및 부품회수상자에 잔류부품이 발생하면 상기 잔류부품은 다음번에 정렬되는 부품과 합쳐져 트레이에 정렬되고 부품조립 시스템에 공급되므로 설비상 문제점을 발생한다.

마지막으로, 부품이 정렬된 트레이는 트레이 반송용 콘베이어의 하단으로 공급되고, 상기 트레이 반송용 콘베이어의 양 끝에 설치된 리프터에 의해 상단 콘베이어에 안착된다. 따라서, 부품이 정렬된 트레이가 부품조립 시스템에 공급되는 시간이 길어진다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 부품조립 시스템의 부품 모델변경 및 부품수에 유연하게 대응하고, 부품이 정렬된 트레이를 단시간에 트레이 반송용 콘베이어에 안착시키며, 부품 정렬시 부품간의 혼류를 최소화하는 부품 자동 정렬장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부품 자동 정렬장치는 부품 조립 시스템과 부품 자동 정렬장치 사이에서 트레이를 이동시키는 제1이동수단과, 부품조립 시스템에서 공급된 트레이가 저장되는 트레이 저장대와, 상기 트레이를 진동시켜 부품을 자동으로 정렬하는 진동장치와, 상기 트레이 저장대에서 진동장치로 트레이를 이동시키는 제2이동수단과, 다수의 부품상자들이 보관 및 저장된 부품상자 저장부와, 상기 부품상자 저장부로부터 부품상자를 이동시켜 진동장치에 안착된 트레이에 부품을 공급하도록 하는 제3이동수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 부품 자동 정렬장치는 제6도 및 제7도에 도시된 바와 같이 부품조립 시스템과 부품 자동 정렬장치 사이에서 트레이(1)를 이동시키는 제1이동수단과, 부품 조립 시스템에서 공급된 트레이(1)를 저장되는 트레이 저장대(20)와, 상기 트레이(1)를 진동시켜 부품을 자동으로 정렬하는 진동장치(30)와, 상기 트레이 저장대(20)에서 진동장치(30)로 트레이(1)를 이동시키는 제2이동수단으로 구성된다.

다수의 부품상자(3)들이 보관 및 저장된 부품상자 저장부와, 상기 부품상자 저장부로부터 부품상자(3)를 이동시켜 진동장치(30)에 안착된 트레이(1)에 부품을 공급하도록 하는 제3이동수단과, 상기 부품상자(3)에서 진동장치(30)에 안착된 트레이(1)에 부품을 공급할 때 공급되는 부품을 상기 진동장치(30)로 가이드하는 부품공급 가이드(70)로 구성된다.

상기 제1이동수단을 부품조립 시스템에서 부품이 정렬되지 않은 트레이(1)를 부품 자동 정렬장치로 이동시키고 부품이 정렬된 트레이(1)를 상기 부품조립 시스템에 공급하는 제1트레이 끌게(11)와, 부품조립 시스템으로부터 이동된 트레이(1)를 트레이 저장대(20)의 위치가지 상승시키는 제1트레이 리프터(12)와,상기 제1트레이 리프터(12)에 의해 상승된 트레이(1)를 상기 트레이 저장대(20)로 이동시키는 제2트레이 끌게(13)로 구성된다.

상기 제2이동수단은 상기 트레이 저장대(20)에서 트레이(1)를 인수받아 진동장치(30)의 위치까지 하강시키는 제2트레이 리프터(41)와, 상기 제2트레이 리프터(41)에 의해 하강한 트레이(1)를 진동장치(30)에 위치시키는 제3트레이 끌게(42)로 구성된다.

상기 부품상자(3)는 제8도 및 제9도에 도시된 바와 같이 직육면체 형상이고, 일측면에 부품이 공급되는 통로인 게이트(3')가 형성된다. 상기 부품상자 저장부는 메트릭스 구조를 가지면서 부품상자(3)를 저장하는 부품상자 저장략(51)과, 상기 부품상자 저장랙(51)을 좌우로 이동시키는 저장랙 이동실린더(52)로 구성된다.

상기 제3이동수단은 부품공급시 부품상자 저장랙(51)으로부터 부품상자(3)을 이동시키고 부품회수후 상기 부품상자 저장랙(51)으로 상기 부품상자를 이동시키는 부품상자 끌게(61)과, 상기 부품상자 끌게(61)에 의해 안착된 부품상자(3)를 부품공급위치와 부품회수위치로 이동시키고 부품회수후 부품상자가 저장될 부품상자 저장랙(51)의 위치로 이동시키는 부품상자 리프터(62)로 구성된다.

상기 제3이동수단의 부품상자 리프터(62)는 부품공급시 원활한 부품공급을 위하여 부품상자(3)에 기울기를 부여하는 부품상자 각도부여 실린더(63)와, 상기 부품상자(3)에 진동을 주는 부품상자 진동부여 모터(64)로 구성된다.

상기 트레이 저장대(20)는 진동장치(30)보다 상부에 위치하여 부품조립 시스템에 트레이(1)를 공급하는 시간이 단축된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 부품 자동 정렬장치는 다음과 같이 동작한다.

트레이 반송용 콘베이어(101)에서 부품이 정렬되지 않은 트레이(1)가 제1트레이 끌게(11)에 의해 부품 자동 정렬장치로 이동되면, 제1트레이 리프터(12)는 트레이(1)를 트레이 저장대(20)의 위치까지 상승시킨다. 상승된 상기 트레이(1)는 제2트레이 끌게(13)에 의해 트레이 저장대(20)를 거쳐 제2트레이 리프터(41)의 위치로 이동되고, 상기 제2트레이 리프터(41)에 의해 하강된다. 상기 트레이(1)가 제3트레이 끌게(42)에 의해 진동장치(30)의 위치까지 이동되면, 이 위치에서 트레이(1)의 종류가 판별된다.

트레이(1)의 종류가 판별되어, 상기 부품상자 리프터(62)가 부품이 저장된 부품상자(3)가 위치한 곳으로 이동하면, 부품상자 끌게(61)는 상기 부품상자(3)를 부품상자 리프터(62)에 탑재시킨다. 부품상자(3)가 탑재된 상기 부품상자 리프터(62)는 부품공급위치까지 이동한다. 트레이(1)가 진동장치(30)에 공급되면, 부품상자(3)의 부품은 부품공급 가이드(70)에 의해 상기 트레이(1)에 공급되고, 공급된 부품은 진동에 의해 트레이(1)에 자동으로 정렬된다.

이때, 정렬되지 않은 부품은 부품공급위치에 있던 부품상자(3)가 부품상자 리프터(62)에 의해 부품회수위치에 도착하면 부품상자(3)로 회수된다.

부품의 정렬이 완료된 트레이(1)는 제3트레이 끌게(42)에 의해 제1트레이 리프터(12)의 위치까지 이동된다. 상기 제1트레이 끌게(12)가 하강하여 제1트레이 끌게(11)의 위치에 도착하면 상기 제1트레이 끌게(11)는 전진하여 부품조립 시스템에 부품이 정렬된 트레이(1)를 공급한다.

부품조립 시스템에서 모델 변경이 발생하면 부품상자 저장랙(51)은 저장랙 이동실린더(52)에 의해 이동되고, 변경된 모델의 부품이 저장된 부품상자 저장랙(51)이 자동으로 선택된다.

본 발명에 의한 부품 자동 정렬장치의 트레이의 이동경로는 제10도에 도시된 바와 같이 트레이 반송용 콘베이어에서 제1트레이 끌게, 제2트레이 리프터(12), 트레이 저장대(20), 제2트레이 리프터(41), 진동장치(30)에서 제2트레이 리프터(12), 제1트레이 끌게, 트레이 반송용 콘베이어 순이다.

본 발명에 의한 부품 자동 정렬장치의 부품의 이동경로는 제11도에 도시된 바와 같이 부품공급위치에서 부품이 공급되는 부품상자, 부품공급 가이드(70), 진동장치(30)에서 다시 부품회수위치에 위치한 부품상자 순이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 부품 자동 정렬장치는 다음과 같은 효과가 있다. 첫째, 부품상자가 고정되어 있지 않기 때문에 부품조립 시스템의 모델 변경시 부품상자의 부품을 교환하기가 용이하고, 종래의 부품상자와 비교하여 동일 부피에 더 많은 부품을 탑재할 수 있다. 또한, 부품선택시 필요한 부품상자만 개별적으로 이동시키기 때문에 동력소실이 감소되고, 동일한 부품상자로 부품의 공급과 회수를 동시에 하기 때문에 부품의 혼류를 방지할 수 있다.

그리고, 트레이 저장대가 진동장치의 상단에 위치하기 때문에 부품의 정렬이 완료된 트레이를 부품조립 시스템에 공급하는 시간을 단축시킬 수 있다. 마지막으로, 부품상자를 적재해 두는 부품상자 저장랙은 그 착탈이 용이하기 때문에, 상기 부품상자를 무인반송장치(AGV)로 부품상자 저장랙에 자동으로 공급할 수 있어 부품조립 시스템의 무인화 및 자동화가 가능해 진다.

Claims (10)

1. 부품조립 시스템과 부품 자동 정렬장치 사이에서 트레이를 이동시키는 제1이동수단과, 부품 조립 시스템에서 공급된 트레이가 저장되는 트레이 저장대와, 상기 트레이를 진동시켜 부품을 자동으로 정렬하는 진동장치와, 상기 트레이 저장대에서 진동장치로 트레이를 이동시키는 제2이동수단과, 다수의 부품상자들이 보관 및 저장된 부품상자 저장부와, 상기 부품상자 저장부로부터 부품상자를 이동시켜 진동장치에 안착된 트레이에 부품을 공급하도록 하는 제3이동수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 부품 자동 정렬장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 부품상자에서 진동장치에 안착된 트레이에 부품을 공급할 때 공급되는 부품을 상기 진동장치로 가이드하는 부품공급 가이드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 부품 자동 정렬장치.
3. 제1항에 있어서, 제1이동수단을 부품조립 시스템에서 부품이 정렬되지 않은 트레이를 부품 자동 정렬장치로 이동시키고 부품이 정렬된 트레이를 상기 부품조립 시스템에 공급하는 제1트레이 끌게와, 부품조립 시스템으로부터 이동된 트레이를 트레이 저장대의 위치까지 상승시키는 제1트레이 리프터와,상기 제1트레이 리프터에 의해 상승된 트레이를 상기 트레이 저장대로 이동시키는 제2트레이 끌게로 구성된 것을 특징으로 하는 부품 자동 정렬장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제2이동수단은 상기 트레이 저장대에서 트레이를 인수받아 진동장치의 위치까지 하강시키는 제2트레이 리프터와, 상기 제2트레이 리프터에 의해 하강한 트레이를 진동장치에 위치시키는 제3트레이 끌게로 구성된 것을 특징으로 하는 부품 자동 정렬장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 부품상자는 직육면체 형상이고, 일측면에 부품이 공급되는 통로인 게이트가 형성된 것을 특징으로 하는 부품 자동 정렬장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 부품상자 저장부는 부품상자를 저장하고 있는 부품상자 저장랙과, 상기 부품상자 저장랙을 좌우로 이동시키는 저장랙 이동실린더로 구성된 것을 특징으로 하는 부품 자동 정렬장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 부품상자 저장랙은 매트릭스 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 부품 자동 정렬장치.
8. 제2항에 있어서, 상기 제3이동수단은 부품공급시 부품상자 저장랙으로부터 부품상자를 이동시키고 그 부품회수후 상기 부품상자 저장랙으로 상기 부품상자를 이동시키는 부품상자 끌게와, 상기 부품상자 끌게에 의해 안착된 부품상자를 부품공급위치와 부품회수위치로 이동시키고 부품회수후 부품상자가 저장될 부품상자 저장랙의 위치로 이동시키는 부품상자 리프터로 구성된 것을 특징으로 하는 부품 자동 정렬장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 부품상자 리프터는 부품 공급시 원활한 부품공급을 위하여 부품상자를 기울리는 부품상자 각도부여 실린더와, 부품상자에 진동을 주는 부품상자 진동부여 모터로 구성된 것을 특징으로 하는 부품 자동 정렬장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 트레이 저장수단은 진동장치보다 상부에 위치하여 부품조립 시스템에 트레이를 공급하는 시간이 단축된 것을 특징으로 하는 부품 자동 정렬장치.