KR100901172B1 - 시트 형태의 소재 가공용 자동화 기계 - Google Patents

시트 형태의 소재 가공용 자동화 기계 Download PDF

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Abstract

시트 형태의 소재, 특히 유리 시트 가공용 자동화 기계는 피가공 시트(4)를 흡입 컵 부재(5, 6)로 지지하는 작업대(3)를 갖는 지지 구조체(2) 및 공구 매거진(8)을 포함한다. 가공 헤드(9)를 지지하는 프레임(10)은 지지 구조체(2)와 결합되고, 상기 헤드는 작업대(3) 상측에서 이동할 수 있다. 가공 헤드(9)에 의하여 이동할 수 있는 픽업 공구(20)가 제공되어 흡입 컵 부재(5, 6)를 매거진(15)으로부터 집어 올려 작업대(3) 상에 위치시키거나 반대로 제거한다.
흡입 컵 부재, 공구 매거진, 작업대, 지지 구조체, 가공 헤드, 프레임, 픽업 공구

Description

시트 형태의 소재 가공용 자동화 기계 {AUTOMATIC MACHINE FOR WORKING MATERIALS IN SHEET FORM}
도 1은 본 발명에 따른 자동화 기계의 개략적인 평면도이다.
도 2는 자동화 기계 일부분의 절결도이다.
도 3은 픽업 공구를 공구 홀더 매거진 내에 위치시키는 상태의 정면도이다.
도 4는 픽업 공구를 공구 매거진 내에 위치시키는 상태의 평면도이다.
도 5는 흡입 컵 부재 매거진 내에 위치된 흡입 컵 부재에 접근하고 있는 도중의 클램프형 픽업 공구의 개략사시도이다.
도 6은 공구 홀더 매거진 내의 흡입 컵 부재에 접근하고 있는 도중의 공압식 픽업 공구의 사시도이다.
도 7은 공압식 픽업 공구와 흡입 컵 부재 사이에 결합된 상태의 사시도이다.
도 8은 센터링 디바이스를 구비한 흡입 컵 부재를 집어 올리는 단계를 도시하는 도면이다.
도 9는 공압식 픽업 공구의 단면도이다.
도 10은 매거진 상에 위치된 자동 흡입 컵 부재의 도면이다.
도 11은 작업대 상에 위치된 자동 흡입 컵 부재의 도면이다.
도 12는 흡입 컵 부재가 구비된 기계의 개략도이다.
도 13은 호스 연결부의 외장이 예시된, 흡입 컵 매거진의 정면도이다.
도 14는 공기 호스의 방향을 조정할 수 있는 커넥터가 제공된, 센터링 부재를 구비한 흡입 컵의 도면이다.
본 발명은 시트 형태의 소재, 특히 유리 시트를 가공하는 자동화 기계에 관한 것이다.
시트 형태의 소재를 가공하는 자동화 기계, 특히 유리 시트의 외주 에지 및 표면을 가공하는 기계에 있어서, 시트는 작업대에 연결되고 상측 영역에 피가공 시트를 지지하는 복수의 흡입 컵을 형성하도록 구조된 흡입 컵에 의하여 기계의 작업대 상의 제 위치에 지지되는 것으로 공지되어 있다.
또한, 흡입 컵 부재가 시트를 작업대 상에 위치시키고 기계가 자동적으로 원하는 가공 단계를 실행해야 하는 경우, 흡입 컵 부재는 소정의 위치에 정확하게 위치되어야 한다.
종래의 공지된 해결 방법으로는, 작업자가 흡입 컵을 수동으로 위치시키고, 이들 흡입 컵을 형판(template)에 따라서 또는 흡입 컵이 배치될 위치를 정밀하게 나타내는 기계의 자동화 시스템을 선택적으로 사용하여 배열한다.
상기 해결 방법은 흡입 컵 부재를 에지로부터 소정의 거리에 배치하는 큰 규모인 경우 작업자가 작업대 상에 실제로 올라가야 하고, 정확한 배치는 실제로 작 업자의 세심함에 결국 의존하기 때문에 실질적이지 못하다.
다른 문제는 작업자가 가공 헤드가 위치되어 있는 영역에 실제로 기대서야 하므로 안전 사고의 위험이 따른다는 점이다.
다른 공지된 해결 방법은 가공 헤드를 사용하여 흡입 컵을 위치시키지만, 공기를 이송하는 호스는 이미 배치되어 있는 흡입 컵에 수동으로 연결시켜야 하므로 상기 흡입 컵이 움직일 수 있는 위험이 따르며 작업자에게는 전술한 안전 문제가 생길 수 있다.
또한, 센터링 부재 및 위치결정 부재를 구비한 흡입 컵을 수동으로 배치시켜야 하므로 단지 몇 개의 흡입 컵을 자동으로 배치하는 것은 그렇게 유용하지 않다.
본 발명의 목적은 흡입 컵 부재를 작업자가 수동으로 개입할 필요없이 임의로 미리 선택될 수 있는 작업대의 여러 위치에 자동으로 배치시킬 수 있는, 시트 형태의 소재, 특히 유리 시트를 가공하는 자동화 기계를 제공함으로써 전술한 단점을 해소하는 것이다.
상기 목적 내에서, 본 발명의 목적은 작업자는 항상 작업 영역 외측에 있으면서 완전 정밀하게 위치시킬 수 있는 자동화 기계를 제공하여, 상당히 안전한 작업이 가능하도록 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 여러 차례 반복해서 배치할 수 있어서 그 결과의 품질이 최적으로 될 수 있는 자동화 기계를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 일반적으로 시중에서 구입가능한 부재 및 소재로부터 용이하게 얻을 수 있고, 또한 단순히 경제성 면에서도 경쟁력을 갖춘 자동화 기계를 제공하는 것이다.
상기 목적 및 후술하는 설명에서 명백하게 이해될 수 있는 이들 목적 및 다른 목적은 피가공 시트를 흡입 컵 부재로 지지하는 작업대를 갖는 지지 구조체 및 공구 매거진을 포함하고, 상기 작업대 상측에서 이동할 수 있는 가공 헤드를 지지하는 프레임이 구조체와 결합되어 있으며, 상기 가공 헤드에 의하여 이동하여 흡입 컵 부재를 흡입 컵 부재 매거진으로부터 집어 올려 이들 부재를 상기 작업대 상에 위치시키거나 반대로 제거할 수 있는 픽업 공구를 포함하는 것을 특징으로 하는, 시트 형태의 소재, 특히 유리 시트를 가공하는 자동화 기계에 의하여 달성된다.
다른 특징 및 장점은 첨부 도면에 단지 비한정적인 예로서 예시된 시트 형태의 소재, 특히 유리 시트를 가공하는 자동화 기계의 바람직하지만 한정적이지 않은 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 명백하게 이해될 수 있을 것이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 시트 형태의 소재, 특히 유리 시트를 가공하는 자동화 기계(1)는, 공지된 방식으로, 예를 들어 에지를 가공하거나 또는 시트의 표면을 가공함으로써 외주 에지 및/또는 표면 가공을 하게 되는 시트(4), 특히 유리 시트를 위치시킬 수 있는 작업대(3)를 갖는 지지 구조체(2)를 포함한다.
시트(4)는 흡입 컵 부재(5) 및 센터링 디바이스를 구비한 흡입 컵 부재(6)에 의하여 제 위치에 유지된다. 흡입 컵 부재(5, 6)는 공지된 종류의 부재이며 시트를 지지하도록 각각 설계되고, 이 시트를 지지하여 센터링 디바이스에 의하여 피가 공 시트를 정확하게 위치시키는 로케이터를 또한 제공한다.
흡입 컵 부재(5, 6)는 라인(7)에 의하여 공지된 방식으로 진공 소스(VS)에 연결되어 흡입 컵 부재는 작업대(3)에, 그리고 시트(4)는 흡입 컵 부재에, 공지된 방식으로 고정시킨다.
라인(7)은 직선 호스를 흡입 컵 부재와 매니폴드(manifold) 사이의 거리에 따라 각각의 경우에 맞는 치수로 절단하여 진공 소스에 연결해야 하기 때문에 기계 준비 시간이 증가하는 종래 기술과는 상이한 나선형이 바람직하다.
작업대(3)의 횡방향으로 인접하여, 다양한 가공 단계를 실행하도록 가공 헤드(9)에 의하여 집어 올려지는 공구가 배열되어 있는 공구 매거진(8)이 위치되어 있다.
가공 헤드(9)는 작업대(3) 상측에 위치된 프레임(10)에 연결되어 있으므로 가공 헤드(9)가 작업대 상측에서 양방향으로 이동할 수 있다.
또한, 가공 헤드(9)는 일반적으로 C축으로 알려진 자신의 종축을 중심으로 이동한다.
이러한 종류의 기계에는 흡입 컵 부재, 특히 정밀하게 배치시키는 센터링 디바이스를 구비한 흡입 컵 부재를 위치시키는 것이 필요한데, 그 이유는 이러한 부재는 후속하여 가공될 시트를 대응 배치할 수 있기 때문이다.
본 발명의 특징은 공구 매거진(8)에 배열되고, 자동적으로 연속하여 흡입 컵 부재(5, 6)를 작업대 상으로 이송하도록 가공 헤드(9)에 의하여 집어 올릴 수 있는 픽업 공구(20)를 포함하고, 상기 흡입 컵 부재는 흡입 컵 부재가 배열되어 있는 흡입 컵 부재 매거진(15)으로부터 취출되며, 상기 흡입 컵 부재는 상기 가공 헤드로 집어 올려 작업대(3)의 원하는 지점에 정밀하게 위치시키고, 매거진 상에 제공되는 흡입 컵 부재의 개수는 기계의 생산성 요구 조건에 따라 변할 수 있다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 반경방향으로 이동할 수 있고 흡입 컵 부재(5, 6)에 형성된 센터링 구멍(23) 내에 삽입될 수 있는 핀(22)에 의하여 실질적으로 구성되는 그립 클램프(21)가 제공된 픽업 공구(20)가 도시되어 있다.
흡입 컵 부재의 상단부에 대해 중앙 위치에서 실행되는 픽업 작용으로 인하여 흡입 컵 부재의 치수에 상관없이 하나의 픽업 공구를 집어 올릴 수 있다.
픽업 부재 또는 공구(20)에는 가공 헤드에 연결하기 위하여 일반적인 원뿔형 부재(25)가 제공된다.
픽업 부재(20)의 상이한 구조에 대한 실시예 및 도 6 내지 도 9에 도시된 예에 있어서, 픽업 부재(20)는 기계에 제공된 진공 소스(vacuum source: VS)에 작업 축 상에 직접 제공될 수 있는 연결부 또는 선택적으로는 픽업 부재 몸체의 횡방향 출구에 의하여 연결될 수 있고 그렇지 않으면 폐쇄되는 공기 플레이트(30)를 가질 수 있다.
진공 플레이트는 흡입 컵 부재(5, 6)에 대하여 상측 영역에 제공된 흡입 컵(5a, 6a)과의 결합에 의하여 매우 실질적이고 신속한 방식으로 결합될 수 있으므로 흡입 컵 부재를 집어 올려 이들 부재를 위치될 때까지 이송할 수 있다.
흡입 컵 부재 매거진(15)에는 억지로 한 방향으로 배치시키는 치수가 서로 상이한 두 개의 핀 부재로 구성된 흡입 컵 부재를 방향을 다르게 위치시키는 위치결정 수단(26)이 배치되어 있고, 이로써 센터링 디바이스(6b)가 항상 동일 각위치 에 있도록 센터링 디바이스를 구비한 흡입 컵이 배치된다.
이와 같이, 가공 헤드는 픽업 공구에 의하여 흡입 컵 부재를 집어 올려 소정의 각회전을 실행할 수 있으므로 센터링 디바이스의 정밀한 각배치가 달성된다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 자동 흡입 컵 부재(50)를 사용함으로써 흡입 컵 부재가 작업대 상에 위치되는 동시에 진공 소스(VS)에 자동적으로 연결될 수 있다.
이를 위하여, 자동 흡입 컵 부재(50)의 몸체(51) 상에는 하단 흡입 덕트(54)가 안내되는 시트(53) 내에 포함된 흐름 제어 부재(52)에 의하여 구성된 제어 수단이 배치되어 있고, 흐름 제어 부재는 스프링(55)과 같은 탄성 수단에 의하여 밀어 넣어져서 그 하측 말단이 몸체(51)의 하단면으로부터 돌출한다.
흡입 컵 부재(50)를 작업대(3) 상에 위치시킴으로써, 액추에이터(52)가 상측으로 이동하며, 원뿔형 부재대 형상으로 인하여, 덕트(54)와의 연결이 해제되고, 이로써 흡입 컵 부재를 제 위치에 고정하는 진공이 자동적으로 발생된다.
흡입 컵 부재에 의하여 영향을 받는 영역의 매거진(15) 상에 리세스(57)가 제공되어 흐름 제어 부재가 결합해제되는 것을 방지하고 흡입 컵 부재를 집어 올릴 수 있다.
구체적으로, 도 12 및 도 13을 참조하면, 기계에는 적어도 하나의 작업 스테이션에 충분한 다수의 흡입 컵 부재(5, 6)를 동시에 위치시킬 수 있도록 미리 세트된 흡입 컵 매거진(60)이 제공될 수 있다.
도시된 특정의 예에서, 흡입 컵 매거진은 미리 세트되어 흡입 컵을 동일 작 업면 상에 형성되는 두 개의 각기 다른 작업 스테이션 내에 수용한다.
본 발명의 특징은 흡입 컵 부재가 대응하는 덕트, 특히 두 개의 덕트용으로 제공되고 흡입 컵(5)용으로 사용되는 가요성의 나선형 호스(61) 및 네 개의 덕트용으로 제공되고 위치결정 부재를 갖는 흡입 컵용으로 사용되는 가요성의 나선형 호스(62)에 사전에 연결되어 있다는 점이다.
연결을 위하여, 공기와 진공 매니폴드(80)를 연결하는 반강체의 호스(66)용 연결 외장(sheath)(65)이 배치되어 있다.
외장(65)은 흡입 컵 매거진(60) 상에 제공된 외장 리테이너(retainer) 또는 랙(67)에 결합될 수 있다.
이와 같이 하여 흡입 컵을 자동으로 배치할 수 있고, 이것은 기계의 셋업 시간을 상당히 감소시키는 적당한 프로그램을 사용하여 기계에 의하여 실행되므로, 작업자가 기계에 올라갔다 내려왔다 하지 않고 매우 안전하게 작업할 수 있다.
또한, 매거진이 적어도 하나의 작업 스테이션을 준비하도록 다수개의 흡입 컵을 포함함으로써 픽업 공구가 외장 리테이너(67)의 클립에 고정되어 있는 연결 호스를 제거하지 않고 연속적으로 자동으로 흡입 컵을 배치시킬 수 있다.
관리 프로그램에 의하여, 기계는 나선형 호스를 겹치지 않고 그리고 미리 배치되어 있는 흡입 컵의 방해를 받지 않고 흡입 컵을 연속적으로 배치할 수 있다.
이른바 C축 또는 수직축을 중심으로 방향이 변할 수 없는 센터링 디바이스를 구비한 흡입 컵(6)의 접속을 용이하게 하기 위하여, 도 14에 도시된 바와 같이, 네 개의 호스 입구용 배향 수단을 구비한 로터리 커넥터(70)가 제공되는 것이 바람직하고, 이로써 호스의 배향이 용이하고 겹침 또는 만곡 가능성이 감소될 수 있다.
따라서, 실질적인 작업에 있어서, 기계는 픽업 공구를 공구 매거진으로부터 자동으로 집어 올리면서 임의의 다른 공구처럼 사용하도록 프로그래밍될 수 있고, 각종의 흡입 컵 부재를 집어 올리고, 이들을 릴리스될 때 자동적으로 고정되게 함으로써 작업대 상에 매우 신속하고 안전하게 배치시킬 수 있다.
또한 픽업 공구는 상단 흡입 컵의 치수에 상관없이 흡입 컵 부재와 결합될 수 있고 항상 정밀하게 각배치될 수 있도록 구성된다는 점을 유의해야 한다.
따라서 본 발명은 특허청구범위 내에서 여러 가지로 변경 및 변형할 수 있다.
모든 상세 내역은 다른 기술적으로 균등한 부재로 또한 대체될 수 있다.
실제로, 사용된 소재는 물론 이에 따른 형상 및 크기는 요구 조건에 따라 임의의 것일 수 있다.
본 발명은 여러 차례 반복해서 배치할 수 있어서 그 결과의 품질이 최적으로 될 수 있고, 일반적으로 시중에서 구입가능한 부재 및 소재로부터 용이하게 얻을 수 있을 뿐만 아니라 또한 단순히 경제성 면에서도 경쟁력을 갖춘 자동화 기계를 제공하는 것이다.

Claims (16)

  1. 시트 형태의 소재를 가공하는 자동화 기계에 있어서,
    흡입 컵 부재(5)에 의하여 피가공 시트(4)를 지지하는 작업대(3)를 갖는 지지 구조체(2) 및 공구 매거진(8)을 포함하고,
    상기 작업대(3) 상측에서 이동가능한 가공 헤드(9)를 지지하는 프레임(10)은 상기 지지 구조체(2)와 결합되며,
    흡입 컵 부재(5, 6)를 흡입 컵 부재 매거진(15)으로부터 집어 올려 상기 흡입 컵 부재(5, 6)를 상기 작업대(3) 상에 위치시키거나 또는 제거하도록 상기 가공 헤드(9)에 의하여 이동될 수 있는 픽업 공구를 포함하는 자동화 기계.
  2. 시트 형태의 소재를 가공하는 자동화 기계에 있어서,
    흡입 컵 부재(5, 6)에 의하여 피가공 시트(4)를 지지하는 작업대(3)를 갖는 지지 구조체(2), 및
    적어도 하나의 작업 스테이션에 복수의 흡입 컵 부재(5, 6)를 위치시키기 위한 흡입 컵 매거진(60)
    을 포함하고,
    상기 흡입 컵 매거진(60) 내에 배열된 상기 흡입 컵 부재(5, 6)는 공기 호스 및 진공 호스(61, 62)에 연결되는 자동화 기계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 픽업 공구(20)는 상기 공구 매거진(8) 내에 제거가능하게 위치될 수 있는 자동화 기계.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 픽업 공구(20)는 상기 흡입 컵 부재(5, 6)의 상단부에 구비된 센터링 구멍(23) 내에 삽입되는 반경방향으로 이동가능한 핀(22)으로 구성되는 그립 클램프(21)를 갖는 자동화 기계.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 픽업 공구(20)는, 진공 소스(vacuum source: VS)에 연결가능하고 상기 흡입 컵 부재(5, 6)의 상측 말단에 배열된 흡입 컵(5a, 6a)과 결합가능한 공기 플레이트(30)를 포함하는 자동화 기계.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 흡입 컵 부재(5, 6)용의 위치결정 수단(26)을 상기 흡입 컵 부재 매거진(15) 상에 더 포함하는 자동화 기계.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 흡입 컵 부재(5, 6)용의 상기 위치결정 수단(26)은 두 개의 서로 상이한 핀 부재로 구성되는 자동화 기계.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 핀 부재(26)는 서로 상이한 크기인 자동화 기계.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 픽업 공구(20)는 상기 가공 헤드(9)를 연결하기 위한 원뿔형 부재(25)을 갖는 지동 기계.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 흡입 컵 부재(5, 6)의 나선형 호스(61, 62) 연결용 외장(65)을 지지하는 외장 고정 랙(67)을 상기 흡입 컵 매거진(60) 내에 더 포함하는 자동화 기계.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    배향 수단이 제공되어 있는 호스(66) 연결용 커넥터(70)를 적어도 센터링 부재가 구비된 상기 흡입 컵 부재(6) 상에 더 포함하는 자동화 기계.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 자동화 기계는,
    흡입 컵 몸체(51) 상에 하단 흡입 컵을 포함하며 진공 소스(VS)에 연결하기 위하여 하단 흡입 덕트(54)에 연결되는 영역의 범위를 정하는 자동 흡입 컵 부재(50), 및
    상기 흡입 컵 부재(50)가 상기 작업대(3) 상에 자동적으로 위치될 때 상기 흡입 덕트(54)에 연결되는 상기 영역에 자유롭게 연결되도록 하는, 상기 하단 흡입 덕트(54)를 제어하는 제어 수단
    을 더 포함하는 자동화 기계.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 하단 흡입 덕트(54)가 안내되는 시트(53) 내에 포함되는 흐름 제어 부재(52)를 포함하고, 상기 흐름 제어 부재(52)의 하측 말단은 상기 흡입 컵 몸체(51)의 하단면으로부터 돌출하는 자동화 기계.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 흐름 제어 부재(52)를 밀 수 있는 탄성 수단(55)을 더 포함하는 자동화 기계.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 흐름 제어 부재(52)는 원뿔대 형상인 자동화 기계.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 시트 형태의 소재는 유리 시트인 것을 특징으로 하는 자동화 기계.
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