KR100942371B1

KR100942371B1 - 공작물 위상 제어장치

Info

Publication number: KR100942371B1
Application number: KR1020020085882A
Authority: KR
Inventors: 오용철
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2002-12-28
Filing date: 2002-12-28
Publication date: 2010-02-12
Also published as: KR20040059287A

Abstract

본 발명은 공작기계에서 준비된 공작물을 주축에 물리기 직전에 공작물의 위상을 일정한 위치에서 잡아주기 위한 공작물 위상 제어장치에 관한 것으로, 상기 공작물이 안착되는 착지면(21)을 갖는 로케이터(20)와, 상기 로케이터(20)의 착지면(21)에 안착되는 공작물의 유무를 확인하기 위해 로케이트(20)에 가까이 배치된 공작물 감지센서(30)와, 상기 감지센서(30)에서 공작물의 없음이 확인되면 구동이 정지되고, 공작물의 있음이 확인되면 상기 로케이터(20)를 회전 구동시키도록 로케이터(20)와 출력축으로 연결된 모터(40)와, 상기 로케이터(20)의 일측에 회동 가능하게 힌지 설치되고, 힌지를 기준으로 하는 일측 단부가 상기 공작물의 밑면에 위치하여 항시 공작물을 들어올리는 방향으로 회전력을 받고 있는 어저스트 레버(50)와, 상기 어저스트 레버(50)가 모터(40)로 회전하는 공작물의 특정부위에 당접하여 회전 동작이 일어났을 때 이를 감지하여 모터(40)를 정지시키도록 상기 어저스트 레버(50)의 일측에 배치된 어저스트 레버 감지센서(60)를 포함한 것을 특징으로 한다.

공작물 위상, 로케이터, 갠트리 로더

Description

공작물 위상 제어장치{Workpiece locating control device}

도 1은 공작물 위상 제어장치의 설치 위치를 설명하기 위한 개략도.

도 2는 본 발명의 공작물 위상 제어장치의 구성을 나타낸 부분 단면된 정면도.

도 3은 도 2의 평면도.

도 4는 도 2의 일측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 로케이터

21 : 착지면

30 : 공작물 감지센서

40 : 모터

50 : 어저스트 레버

52 : 중량체

60 : 어저스트 레버 감지센서

70 : 가이드롤러

72 : 가이드블록

본 발명은 공작기계에서 준비된 공작물을 주축에 물리기 직전에 공작물의 위상을 일정한 위치에서 잡아주기 위한 공작물 위상 제어장치에 관한 것이다.

공작기계 예로, CNC 선반의 경우 주축에 공작물 척킹 회전시키고 공구대에 장착된 공구를 이용하여 공작물의 가공을 수행한다.

공작물을 척킹하는 과정은 수동 또는 자동이 이루어질 수 있다. 수동의 경우 직접 작업자가 공작물을 주축에 척킹시키는 것으로 시각적으로 척킹시 간섭이 안되도록 공작물의 위상을 잡을 수 있다.

그러나 자동의 경우 작업자가 척킹시키는 것이 아니기 때문에 기계적으로 공작물의 위상을 일정하게 잡아주어 척킹의 간섭 장애가 발생되지 않도록 하는 장치가 요구된다. 이러한 장치는 생산량과 품질을 향상시키기 위한 자동화시스템에 유용하다.

따라서 본 발명은 자동화시스템을 구현하고자 할 경우 공작기계의 주축에 간섭을 받지 않고 척킹이 이루어질 수 있도록 척킹 이전에 공작물의 위상을 일정한 위치에서 잡을 수 있도록 한 공작물 위상 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 공작기계에서 공작물 위상 제어장치의 설치 위치를 설명하기 위한 개략도이다.

본 발명은 도 1과 같이 공작기계(10)의 갠트리 로더(11) 이송구간의 시작단에 가까이 배치된다. 도 1에서 도면부호 '13'은 갠트리 로더(13)를 안내하는 갠트리 빔이고, 이 갠트리 빔(13)의 시작단 가까이 본 발명의 공작물 위상제어 장치가 위치한다.

도 1에서 공작물 위상 제어 장치가 위치되는 장소를 "A"라는 화살표로 나타냈다.

따라서 공작물 위상 제어장치는 가공 대기 중인 공작물(5)을 공작기계(10)의 주축(14A,14B)에 척킹시키기 전에 그 공작물(5)의 위상을 잡아주는 기능을 한다.

즉, 본 발명은 공작물이 임의의 위상으로 공작물 위상 제어장치에 들어오게 되더라도 공작물을 특징지을 수 있는 형태를 감지해내 일정한 위상을 잡아준다.

공작물 위상 제어장치(100)가 도 2 내지 도 4에 도시되어 있다.

도 2는 본 발명의 공작물 위상 제어장치의 구성을 나타낸 부분 단면된 정면도이고, 도 3은 도 2의 평면도이고, 도 4는 도 2의 일측면도이다.

도 2,3에서와 같이 공작물 위상 제어장치(100)는 프레임(102)의 상부 플레이트(103)에 설치된다.

상기 상부 플레이트(103)에는 대기중인 공작물이 안착되는 복수개의 착지요소(21)를 갖는 로케이터(20)가 배치되어 있다.

상기 로케이터(20)는 상부 플레이트(103)에 장착된 베어링 하우징(104)내에 회전가능하게 지지된 회전축(106)에 볼트(107)로 연결되어 있고, 상기 회전축(106)에는 모터(40)가 연결되어 있다.

따라서 모터(40)가 구동하면 회전축(106)에 연결된 로케이터(20)가 회전한다.

상기 모터(40)는 공작물 감지센서(30)와 전기적으로 연결되어 있다. 공작물 감지센서(30)는 공작물(200)의 감지가 일어나면 구동전원을 모터(40)에 보내 로케이터(20)를 회전시키게 되어 있다.

따라서 상기 로케이터(20)의 착지요소(21)에 안착되는 공작물(5)의 유무를 확인하기 위해 상기 공작물 감지센서(30)는 로케이트(20)에 가까이 배치되도록 상부 플레이트(103)에 지지되어 있다.

상기 모터(40)는 상기 베어링 하우징(104)에 장착되어 상기 로케이터(20)와 출력축으로 연결되어 있다.

상기 모터(40)는 상기 감지센서(30)에서 공작물의 없음이 확인되거나 후술할 어저스트 레버 감지센서(60)에서 감지시호가 발생되면 회전구동이 정지되고, 공작물의 있음이 확인되면 상기 로케이터(20)를 회전 구동시키는 기능을 한다.

상기 로케이터(20)의 일측에는 어저스트 레버(50)가 회동 가능하게 상부 플레이트(103)에 지지되어 힌지 설치되어 있다.

상기 어저스트 레버(50)는 힌지축(51)을 기준으로 일측이 V자 형태로 갈라져 그 끝단이 상기 공작물(5)의 밑면에 위치하여 항시 공작물(5)을 들어올리도록 회동력이 부여되어 있다.

이를 위해 어저스트 레버(50)는 힌지축(51)을 중심으로 상기 공작물측으로 회동력이 가해져 있도록 하기 위해 타측 단부에 중량체(52)가 구비된다.

따라서 어저스트 레버(50)는 중량체(52)로 인해 항시 V자 형태의 단부(53)가 상향으로 올라가 있도록 되어 있다.

상기 어저스트 레버(50)의 일측에는 어저스트 레버 감지센서(60)가 배치되어 있다.

상기 어저스트 레버 감지센서(60)는 상기 어저스트 레버(50)가 모터(40)로 회전하는 공작물(5)의 저면측 돌출부(5a)에 당접하여 회전 동작이 일어났을 때 이를 감지하여 모터(40)를 정지시키도록 한다.

또 상기 어저스트 레버 감지센서(60)는 모터(40)를 정지시키는 신호를 발생시키과 동시에 갠트리 로더(11)의 로딩 개시 신호를 발생시킨다.

여기서 갠트리 로더(11)에 로딩 개시 신호가 입력된다는 것은 갠트리 로더(11)가 공작물을 클램핑하여 도 1의 주축(14A 또는 14B)에 척킹시키는 작업을 수행한다는 것을 의미한다.

한편, 본 발명은 상기 로케이터(20)의 회전시 공작물을 안내하도록 공작물의 주변에 복수개의 회전가능한 가이드롤러(70)가 배치되고, 상기 가이드롤러(70)들은 각기 가이드블록(72)에 슬라이딩 안내되어 볼트(74)에 의해 위치 고정가능하게 설치되어 있다.

이때 가이드롤러(70)의 위치 조정방향은 공작물의 중심으로부터 반경방향으로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 도 5의 흐름도를 참고하여 설명한다.

먼저, 공작물(5)이 로케이터(20)에 올려지기 전에는 어저스트 레버(50)는 중량체(52)의 무게에 의해 힌지축(51)을 중심으로 시계방향으로 일정각도 하강 회전되어 있는 상태를 유지한다.

따라서 어저스트 레버(50)의 V자 부분의 끝단부(53)는 상향 회전되어 있는 상태를 갖는다.

이때 공작물 감지센서(30)에는 공작물의 없음이 감지되어 모터(40)는 구동하지 않고 정지해 있는다.

이 상태에서 로케이터(20)에 공작물(5)이 로딩되면, 즉 공작물이 로케이터(20)의 착지점(21)에 올려지면, 이를 공작물 감지센서(30)가 감지한다. 또한 공작물(5)은 어저스트 레버(50)의 좌측단을 눌러 우측단의 상향 회전을 유도한다.

상기 공작물 감지센서(30)에서 감지된 공작물 감지신호에 의해 모터(40)로 구동전원이 공급된다.

따라서 모터(40)는 회전 구동하고 이에 연동하여 로케이터(20)는 공작물을 회전시킨다. 여기서 모터(40)는 일반적으로 기어드모터가 많이 채용되고 있으나 작업조건에 따라 여러 가지 모터가 적용될 수 있음은 주지의 사실이다.

이때 공작물은 가이드롤러(70)에 의해 로케이터(20)의 중심을 축으로 하여 원활히 회전한다.

공작물이 회전을 개시하면, 어저스트 레버(50)의 탄지점과 접촉되는 공작물과의 접촉 위치 즉, 위상이 바뀌게 되고, 공작물의 돌출부에 어저스트 레버(50)가 접촉되면, 시계방향으로 하향회전하고, 이를 어저스트 레버 감지센서(60)가 감지한다.

어저스트 레버(50)가 공작물(5)의 특징부위인 돌출부(5a)에 접촉되면 공작물의 위상을 항시 동일하므로 위상제어가 완료된다.

어저스트 레버 감지센서(60)에 감지신호가 입력되면 모터(40)를 구동을 정지하고, 도 1의 갠트리 로더(11)가 위상이 결정된 공작물을 로딩하여 주축(14A 또는 14B)의 척에 공작물 척킹이 이루어진다.

이와같이 본 발명은 공작물의 형상에 대한 특징을 이용한다.

즉, 공작물이 특정 형상으로 일정한 위상의 위치를 갖게 될 때 이를 어저스트 레버(50)의 회동 동작으로 유도하고, 이를 감지하여 갠트리 로더(11)가 위상이 잡힌 공작물(5)을 그립하여 주축에 척킹시키는 작업을 반복하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 공작물 위상제어 장치에 따르면, 공작기계의 갠트리측에 자동으로 위상이 제어된 공작물을 로딩시킴으로서 자동화구현이 가능하여 가공시간이 단축되고 생산성을 높일 수 있다.

Claims

가공 대기 중인 공작물을 공작기계의 주축에 척킹시키기 이전에 공작물의 일정한 위상을 잡아주는 장치에 있어서,

상기 공작물이 안착되는 착지요소(21)를 갖는 로케이터(20)와;

상기 로케이터(20)의 착지요소(21)에 안착되는 공작물의 유무를 확인하기 위해 로케이트(20)에 가까이 배치된 공작물 감지센서(30)와;

상기 감지센서(30)에서 공작물의 없음이 확인되면 구동이 정지되고, 공작물의 있음이 확인되면 상기 로케이터(20)를 회전 구동시키도록 로케이터(20)와 출력축으로 연결된 모터(40)와;

상기 로케이터(20)의 일측에 회동 가능하게 힌지 설치되고, 힌지를 기준으로 하는 일측 단부가 상기 공작물의 밑면에 위치하여 항시 공작물을 들어올리는 방향으로 회전력을 받고 있는 어저스트 레버(50)와;

상기 어저스트 레버(50)가 모터(40)로 회전하는 공작물의 특정부위에 당접하여 회전 동작이 일어났을 때 이를 감지하여 모터(40)를 정지시키도록 상기 어저스트 레버(50)의 일측에 배치된 어저스트 레버 감지센서(60)를 포함한 것을 특징으로 하는 공작물 위상 제어장치.
제 1항에 있어서,

상기 어저스트 레버(50)는 힌지를 중심으로 상기 공작물측으로 회동력을 부 가하기 위해 타측 단부에 중량체(52)가 구비된 것을 특징으로 하는 공작물 위상 제어장치.
제 1항에 있어서,

상기 로케이터(20)의 회전시 공작물을 안내하도록 공작물의 주변에 복수개의 회전가능한 가이드롤러(70)가 배치되고, 상기 가이드롤러(70)들은 각기 가이드블록(72)에 슬라이딩 안내되어 위치 고정가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 공작물 위상 제어장치.