KR101172459B1 - 볼트선별장치 - Google Patents

Abstract

볼트전조장치(1)에 장착되도록 구성되어 볼트(B)의 양불량을 감지하여 선별하는 볼트선별장치(90)에 있어서, 상기 볼트전조장치(1)의 다이스(10)로 진입한 볼트(B)의 헤드 높이를 측정하도록 구성된 높이감지장치(100)와, 상기 높이감지장치(100)의 후방에 위치하도록 상기 볼트전조장치(1)에 장착되어 상기 다이스(10)로 진입하는 볼트(B)의 갯수를 카운터하는 카운터 센서(200)와, 상기 볼트전조장치(1)에서 볼트(B)가 배출되는 전방면에 장착되어 볼트(B)를 양품과 불량품으로 구분하는 선별기(300)를 포함하여 구성된다.
따라서, 상기 본 발명에 의하면, 비숙련자도 용이하게 상한선(m)과 하한선(n)의 셋팅을 할 수 있고, 종래처럼 와이어를 사용하는 기술이 아니므로 와이어가 마모되어 선별 기능이 상실되는 문제점을 해결할 수 있으며, 상기 선별기(300)에서 양불량을 구분하므로, 불량이 발생하더라도 상기 볼트전조장치(1)를 지속적으로 구동할 수 있는 효과가 있다.

Description

볼트선별장치{Sorting device of bolts}

본 발명은 볼트선별장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 볼트전조장치에 장착되어 진입하는 볼트를 계수하는 카운터 센서와 상기 볼트의 높이를 측정하여 양불량을 구분하는 높이감지장치 및 선별기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 볼트선별장치에 관한 것이다.

이하, 첨부되는 도면과 관련하여 배경기술을 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 종래의 기술에 의한 볼트선별장치가 볼트전조장치에 장착된 상태를 도시한 사시도, 도 2는 종래의 기술에 의한 볼트선별장치의 와이어가 볼트전조장치의 다이스의 상부에 위치한 상태를 도시한 것으로서, 볼트가 다이스에 진입하는 과정을 개략적으로 도시한 예시도, 도 3은 종래의 기술에 의한 볼트선별장치의 와이어가 볼트전조장치의 다이스의 상부에 위치한 상태를 도시한 것으로서, 볼트가 다이스를 통과한 과정을 개략적으로 도시한 예시도, 도 4는 종래의 기술에 의한 볼트선별장치의 와이어가 볼트전조장치의 다이스의 상부에 위치한 상태를 도시한 것으로서, (a)는 정상적으로 진입하는 볼트이고, (b)는 하한선 아래로 진입하는 볼트이고, (c)는 상한선 위로 진입하는 볼트이고, (d)는 기울어져서 진입하는 볼트를 개략적으로 도시한 예시도, 도 5는 도 4에서 도시한 각각의 볼트가 성형된 결과를 도시한 정면도로서 함께 설명한다.

볼트전조장치(1)는 볼트(B)의 나선(S)을 성형하는 장치로서, 그 제조과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 바(BAR) 형상의 소재를 절단하여 프레스기를 통해서 헤드(H)와 몸체부가 성형된 볼트(B)를 제작한다.

그리고, 상기 볼트(B)를 상기 볼트전조장치(1)에 진입시켜서 상기 몸체부(Y)의 표면에 나선(S)을 성형하여 너트나 탭홀에 체결될 수 있도록 성형한다.

상기 볼트전조장치(1)의 구성을 간략히 살펴보면, 프레임(20)이 구성되고, 상기 프레임(20)의 상부에 상기 볼트(B)의 몸체부(Y)에 나선(S)을 성형하는 다이스(10)가 구성된다. 상기 다이스(10)는 상기 프레임(20)의 상부에 고정되는 블록 형상의 고정 다이스(11)와, 상기 고정 다이스(11)의 맞은편에 대향하도록 구성되어 전후진 왕복하는 가동 다이스(13)가 구성된다. 상기 가동 다이스(13) 및 고정 다이스(11)는 상호 대향하는 면에 나선(S)을 성형하는 나선홈(15)이 형성된다. 상기 가동 다이스(13)는 가이드에 의해 안내되어 전후진하도록 구성됨은 물론이다. 또한, 상기 고정 다이스(11)와 가동 다이스(13)는 상기 볼트(B)의 몸체부(Y)를 압박하여 나선(S)을 성형할 수 있는 적정 거리로 이격됨은 물론이다. 상기 가동 다이스(13)는 캠축(30)에 연결되어 캠축(30)의 회전에 의해 전후진 왕복하도록 구성된다.

따라서, 도 2에서처럼, 상기 가동 다이스(13)가 후진한 상태에서 상기 헤드(H)와 몸체부(Y)가 성형된 볼트(B)가 상기 고정 다이스(11)와 가동 다이스(13) 사이로 몸체부(Y)가 진입하게 되고, 이때, 상기 가동 다이스(13)가 전진하게 되면, 상기 볼트(B)는 회전하면서 전진하여 상기 다이스(10) 전방으로 배출된다. 따라서, 상기 몸체부(Y)의 표면에는 나선(S)이 형성되어 너트나 탭홀에 체결될 수 있도록 성형된다.

이때, 볼트(B)의 나선(S)은 제품에 따라서 몸체부(Y)의 하단에서 적정 높이로 성형되고 기울기가 규정 오차 범위 내에 있어야 한다. 하지만, 상기 캠축(30)의 진동과 상기 다이스(10)의 셋팅 여부(고정 다이스와 가동 다이스의 간격 등)에 따라 볼트(B)는 진입하고 나서 상향하거나 하향 내지는 기울어지게 되어 불량이 되는 경우가 비일비재한 실정이다.

일례로 도 5의 (a)처럼 몸체부(Y)의 하단에서 적정 높이로 나선(S)이 성형된 것이 양품이라면, 도 5의 (b)처럼 전나사가 형성되거나 도 5의 (c)에서처럼 나선(S)이 규정 높이 이하에 성형되면 불량으로 처리된다. 또한, 도 5의 (d)에서처럼, 나선(S)의 기울기가 너무 완만하거나 급격하게 성형되는 경우, 체결이 불가능하므로 불량으로 처리된다.

따라서, 상기 볼트전조장치(1)에서는 볼트(B)의 헤드(H) 상면이 다이스(10)로 진입한 상태에서 적정 높이 즉, 상한선(O)과 하한선(U) 사이로 다이스(10)와 평행하게 이송되어 성형되는 것이 바람직하다. 만약, 볼트(B) 헤드(H)의 상면이 상기 상한선(O)과 하한선(U)을 벗어나거나, 기울어지면서 볼트(B) 헤드(H)의 상면이 상기 상한선(O)과 하한선(U)을 벗어난다면, 불량으로 처리된다.

이를 위하여 일반적으로 사용되고 있는 볼트선별장치(50)를 살펴보면 다음과 같다.

상기 다이스(10)의 상부에 위치하는 브래킷(51)이 상기 프레임(20)에 지지되어 구성되고, 상기 브래킷(51)에 3개의 와이어(53, 57, 56)가 하방으로 연장되고 볼트(B)의 이송 방향으로 순차적으로 배열되어 구성된다.

상기 와이어(53, 57, 56) 중 가장 후방에 위치하는 와이어(53)는 볼트(B)의 갯수를 세는 카운터 와이어(53)이고, 그 앞에는 볼트(B)의 헤드(H)가 상한선(O)을 넘었는지를 감지하는 상한 와이어(57)이며, 상기 상한 와이어(57)의 앞에는 볼트(B)의 헤드(H)가 하한선(U)을 넘었는지를 감지하는 하한 와이어(56)이다.

또한, 상기 카운터 와이어(53), 상한 와이어(57), 하한 와이어(56)에 전기적으로 연결되어 터치 여부를 감지하여 연산하는 제어부(도시하지 않음)가 구성된다.

상기 카운터 와이어(53), 상한 와이어(57), 하한 와이어(56)는 모두 전기가 인가되며 상기 다이스(10)에도 전기가 인가된다. 따라서, 상기 다이스(10)로 진입한 볼트(B)의 헤드(H)가 상기 와이어(53, 57, 56) 중 하나에 터치되면 전기가 도통되면서 상기 제어부(도시하지 않음)가 감지하게 된다.

상기 카운터 와이어(53)는 상기 다이스(10)에 근접하도록 구성되어 진입하는 볼트(B)가 모두 터치하도록 구성된다. 또한, 상기 상한 와이어(57)는 선단(55)이 상한선(O)에 위치하도록 구성되며, 상기 하한 와이어(57)는 선단(59)이 하한선(U)에 위치하도록 구성된다.

상기 제어부(도시하지 않음)는 상기 카운터 와이어(53)에 볼트(B)가 터치되면 전기가 도통되는 것을 감지하여 볼트(B)의 갯수를 합산하도록 프로그램되며, 상기 상한 와이어(57)에 볼트(B)의 상면이 터치되면 전기의 도통을 감지하여 불량을 인식하도록 프로그램되고, 상기 하한 와이어(56)는 볼트(B)의 상면이 터치되면 전기가 도통되면서 양품으로 인식하도록 프로그램된다.

종래에는 상기 제어부(도시하지 않음)가 불량을 감지하게 되면 즉시, 볼트전조장치(1)로 인가되는 전기를 단락시키도록 구성된다.

상기 구성에 의한 종래기술의 작동례를 살펴보면 다음과 같다.

일례로 상기 제어부(도시하지 않음)는 상기 카운터 와이어(53)에 볼트(B)의 헤드(H)가 터치되면 갯수를 카운터하게 되고, 상기 상한 와이어(57), 하한 와이어(56)가 볼트(B)의 헤드(H) 상면에 터치되면 전기가 도통되어 1로 감지하고, 터치되지 않아 전기가 도통되지 않으면 0으로 감지한다.

따라서, 정상적으로 볼트(B)의 헤드(H) 상면이 상한선(O)과 하한선(U) 사이에 위치하면서 다이스(10) 전방으로 이송한다면 상기 카운터 와이어(53)와 하한 와이어(56)만 터치하게 되므로 카운터와 더불어 0, 1의 값을 감지하여 양품으로 인식하게 된다.

그러나, 상기 상한 와이어(57)를 터치하고 하한 와이어(56)를 터치하게 되면, 1, 1의 값을 감지하여 불량으로 인식하고 볼트전조장치(1)에 인가되는 전기를 단락시켜 정지시킨다.

또한, 상기 상한 와이어(57)를 터치하지 않고 하한 와이어(56)를 터치하지 않게 되면, 0, 0의 값을 감지하여 불량으로 인식하고 볼트전조장치(1)에 인가되는 전기를 단락시켜 정지시킨다.

따라서, 작업자는 불량 볼트를 제거하고 다시 볼트전조장치(1)를 작동시킨다.

상기 배경기술에 의하면 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 상기 볼트선별장치의 셋팅은 고도의 숙련도를 필요로 하는 문제점이 있었다.

즉, 상기 상한 와이어의 선단 및 하한 와이어의 선단을 각각 상한선과 하한선에 일치시키는 작업이 어려워서 고도의 숙련공이 아니면 제대로 할 수 없는 문제점이 있었다.

둘째, 상기 카운터 와이어, 상한 와이어, 하한 와이어가 볼트의 터치로 인해서 신속히 마모되어 선별 기능을 할 수 없는 문제점이 있었다.

하루에도 수천 개의 볼트가 터치하므로 상기 각 와이어는 신속히 마모될 수 밖에 없고, 이로 인해서 수시로 상기 와이어를 교체하는 번거로움이 있었고, 각 와이어의 마모로 인해서 정확한 양불량의 선별이 어려운 문제점이 있었다.

세째, 불량 발생 시, 매번, 볼트전조장치를 정지시킨 후, 불량품을 작업자가 손으로 분리해야 하는 번거로움이 있었고, 이로 인해서 연속 작업이 불가능하여 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명에 의한 볼트선별장치는, 볼트전조장치에 장착되도록 구성되어 볼트의 양불량을 감지하여 선별하는 볼트선별장치에 있어서, 상기 볼트전조장치의 다이스로 진입한 볼트의 헤드 높이를 측정하도록 구성된 높이감지장치와, 상기 높이감지장치의 후방에 위치하도록 상기 볼트전조장치에 장착되어 상기 다이스로 진입하는 볼트의 갯수를 카운터하는 카운터 센서와, 상기 볼트전조장치에서 볼트가 배출되는 전방면에 장착되어 볼트를 양품과 불량품으로 구분하는 선별기를 포함하여 구성되고, 상기 높이감지장치는 상기 볼트전조장치의 상면에 고정되는 프레임과, 상기 프레임에 수직으로 장착되어 회전하도록 구성된 스크류와, 상기 스크류에 체결된 너트와, 상기 너트의 측방에 수직으로 세워지도록 상기 프레임에 고정된 안내축과, 상기 안내축에 끼워져서 이송하는 가이드블록과, 상기 너트와 상기 가이드블록을 연결하는 브래킷과, 상기 브래킷에 부착되어 레이저가 투과되는 렌즈가 하단에 장착된 레이저 높이측정기와, 상기 프레임에 장착되어 상기 스크류를 회전시키는 서보모터를 포함하여 구성되고, 상기 선별기는 상기 볼트전조장치의 전방면의 양측에 고정되는 지지판과, 상기 지지판에 회전하도록 장착된 회전축과, 상기 회전축에 고정되어 상기 볼트전조장치에서 배출되는 볼트를 받을 수 있도록 구성된 플레이트와, 상기 지지판 중 하나의 외측면에 고정되고 상기 회전축에 연결되어 회전력을 전달하는 서보모터를 포함하여 구성되고, 상기 카운터 센서를 통해서 상기 다이스로 진입하는 볼트를 감지하여 카운터 하도록 프로그램되고, 상기 레이저 높이측정기에서 볼트의 높이 데이터를 받아서 양불량을 결정하여 상기 서보모터를 구동하도록 프로그램된 제어부를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 레이저 높이측정기에 장착되어 상기 렌즈를 보호하도록 에어를 분사하는 에어노즐을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 에어노즐은 상기 레이저 높이측정기의 하단 둘레에 끼워지고 공기가 주입되는 호스가 연결되는 링형상의 파이프와, 상기 파이프의 하면에 형성되어 공기가 분사되는 에어홀을 포함하여 구성되고, 상기 에어홀은 공기의 분사각도가 서로 교차하도록 상기 파이프의 하부에 형성된다.

본 발명에 의한 볼트선별장치는, 비숙련자도 용이하게 상한선과 하한선의 셋팅을 할 수 있는 효과가 있다. 즉, 상기 제어부에 상한선의 높이와 하한선의 높이를 입력하면 셋팅 작업은 종료된다.

또한, 종래처럼 와이어를 사용하는 기술이 아니므로 와이어가 마모되어 선별 기능이 상실되는 문제점을 해결할 수 있고, 상기 와이어를 보수하는 작업이 필요 없으므로 생산성의 향상이 가능한 효과가 있다.

또한, 상기 선별기에서 양불량을 구분하므로, 불량이 발생하더라도 상기 볼트전조장치를 지속적으로 구동할 수 있다. 따라서, 생산성의 향상이 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래의 기술에 의한 볼트선별장치가 볼트전조장치에 장착된 상태를 도시한 사시도.
도 2는 종래의 기술에 의한 볼트선별장치의 와이어가 볼트전조장치의 다이스의 상부에 위치한 상태를 도시한 것으로서, 볼트가 다이스에 진입하는 과정을 개략적으로 도시한 예시도.
도 3은 종래의 기술에 의한 볼트선별장치의 와이어가 볼트전조장치의 다이스의 상부에 위치한 상태를 도시한 것으로서, 볼트가 다이스를 통과한 과정을 개략적으로 도시한 예시도.
도 4는 종래의 기술에 의한 볼트선별장치의 와이어가 볼트전조장치의 다이스의 상부에 위치한 상태를 도시한 것으로서, (a)는 정상적으로 진입하는 볼트이고, (b)는 하한선 아래로 진입하는 볼트이고, (c)는 상한선 위로 진입하는 볼트이고, (d)는 기울어져서 진입하는 볼트를 개략적으로 도시한 예시도.
도 5는 도 4에서 도시한 각각의 볼트가 성형된 결과를 도시한 정면도.
도 6은 본 발명의 기술에 의한 볼트선별장치가 볼트전조장치에 장착된 것을 도시한 사시도.
도 7은 도 6을 A 방향에서 본 것을 도시한 국부 정면도.
도 8은 본 발명의 기술에 의한 볼트선별장치를 간략하게 도시하여 다이스로 진입한 볼트를 선별하는 과정을 개략적으로 도시한 예시도.
도 9는 본 발명의 기술에 의한 볼트선별장치에 구성되는 선별기에서 일측 지지판을 생략하고 도시한 사시도.
도 10은 본 발명의 기술에 의한 볼트선별장치에 구성되는 높이감지장치의 레이저 높이측정기에 링 형상의 에어노즐이 장착된 것을 도시한 국부 사시도.
도 11은 본 발명의 기술에 의한 볼트선별장치에 구성되는 높이감지장치의 레이저 높이측정기에 장착되는 링 형상의 에어노즐을 도시한 국부 사시도.
도 12는 본 발명의 기술에 의한 볼트선별장치에 구성되는 제어과정을 도시한 블록도.

이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시구성과 작동례를 살펴보면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 기술에 의한 볼트선별장치가 볼트전조장치에 장착된 것을 도시한 사시도, 도 7은 도 6을 A 방향에서 본 것을 도시한 국부 정면도, 도 8은 본 발명의 기술에 의한 볼트선별장치를 간략하게 도시하여 다이스로 진입한 볼트를 선별하는 과정을 개략적으로 도시한 예시도, 도 9는 본 발명의 기술에 의한 볼트선별장치에 구성되는 선별기에서 일측 지지판을 생략하고 도시한 사시도, 도 10은 본 발명의 기술에 의한 볼트선별장치에 구성되는 높이감지장치의 레이저 높이측정기에 링 형상의 에어노즐이 장착된 것을 도시한 국부 사시도, 도 11은 본 발명의 기술에 의한 볼트선별장치에 구성되는 높이감지장치의 레이저 높이측정기에 장착되는 링 형상의 에어노즐을 도시한 국부 사시도, 도 12는 본 발명의 기술에 의한 볼트선별장치에 구성되는 제어과정을 도시한 블록도로서 함께 설명한다.

일반적으로 볼트(B)는 헤드(H)와, 상기 헤드(H)의 하방으로 축 형상으로 돌출된 몸체부(Y)로 성형한 상태에서, 상기 몸체부(Y)의 둘레 표면에 나선(S)을 성형하므로 완성된다.

이처럼, 상기 몸체부(Y)에 나선(S)을 성형하는 장치를 볼트전조장치(1)라고 한다.

상기 볼트전조장치(1)는 일반적으로 프레임(20)이 구성되고, 상기 프레임(20)의 상부에 상기 볼트(B)의 몸체부(Y)에 나선(S)을 성형하는 다이스(10)가 구성된다. 상기 다이스(10)는 상기 프레임(20)의 상부에 고정되는 블록 형상의 고정 다이스와, 상기 고정 다이스의 맞은편에 대향하도록 구성되어 전후진 왕복하는 가동 다이스가 구성된다. 상기 가동 다이스 및 고정 다이스는 상호 대향하는 면에 나선(S)을 성형하는 나선홈이 형성된다. 상기 가동 다이스는 가이드에 의해 안내되어 전후진하도록 구성됨은 물론이다. 또한, 상기 고정 다이스와 가동 다이스는 상기 볼트(B)의 몸체부(Y)를 압박하여 나선(S)을 성형할 수 있는 적정 거리로 이격됨은 물론이다. 상기 가동 다이스는 캠축(30)에 연결되어 캠축(30)의 회전에 의해 전후진 왕복하도록 구성된다.

따라서, 상기 가동 다이스가 후진한 상태에서 상기 헤드(H)와 몸체부(Y)가 성형된 볼트(B)가 상기 고정 다이스와 가동 다이스 사이로 몸체부(Y)가 진입하게 되고, 이때, 상기 가동 다이스가 전진하게 되면, 상기 볼트(B)는 회전하면서 전진하여 상기 다이스(10) 전방으로 배출된다. 따라서, 상기 몸체부(Y)의 표면에는 나선(S)이 형성되어 너트나 탭홀에 체결될 수 있도록 성형된다.

볼트(B)는 종류에 따라서 헤드(H)의 아래에 돌출된 몸체부(Y)의 표면에 나선(S)이 성형되는데, 상기 다이스(10)로 진입했을 때, 상기 헤드(H) 상면이 미리 규정된 상한선(m)과 하한선(n) 사이를 따라 다이스(13)의 상면과 평행하게 이송해야만 몸체부(Y)에 규정된 나선을 형성할 수 있다. 즉, 규정된 높이에 나선이 형성되고 몸체부(Y)의 축선에 대해서 오차범위 내에서 나선의 각도가 형성될 수 있다.

본 발명에서는 상기 볼트전조장치(1)에 장착되어, 상기 다이스(10)로 진입한 볼트(B)의 헤드(H)의 상면 높이를 측정하여 규정된 상한선(m)과 하한선(n) 사이에 볼트(B)의 상면이 있는지를 감지하여 양불량을 구분하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이를 위하여 본 발명에서는 다음과 같이 구성한다.

상기 볼트전조장치(1)의 다이스(10)로 진입한 볼트(B)의 헤드 높이를 측정하도록 구성된 높이감지장치(100)가 구성된다. 또한, 상기 높이감지장치(100)의 후방에 위치하도록 상기 볼트전조장치(1)에 장착되어 상기 다이스(10)로 진입하는 볼트(B)의 갯수를 카운터하는 카운터 센서(200)가 구성된다. 또한, 상기 볼트전조장치(1)에서 볼트(B)가 배출되는 전방면에 장착되어 볼트(B)를 양품과 불량품으로 구분하는 선별기(300)를 포함하여 구성된다.

상기 높이감지장치(100)는 일례로서, 상기 볼트전조장치(1)의 상면에 고정되는 프레임(110)이 구성되고, 상기 프레임(110)에 수직으로 장착되어 회전하도록 구성된 스크류(121)가 구성된다.

또한, 상기 스크류(121)에 체결되어 승강하는 너트(123)가 구성되고, 상기 너트(123)의 측방에 수직으로 세워지도록 상기 프레임(110)에 고정된 안내축(125)이 구성된다. 그리고, 상기 안내축(125)에 끼워져서 이송하는 가이드블록(127)이 구성되고, 상기 너트(123)와 상기 가이드블록(127)을 연결하여 동시에 승강하도록 구성된 브래킷을 포함한다.

그리고, 상기 브래킷에 부착되어 레이저가 투과되는 렌즈가 하단에 장착된 레이저 높이측정기(130)를 포함한다.

또한, 상기 프레임(110)에 장착되어 상기 스크류(121)를 회전시키는 서보모터(150)를 포함하여 구성된다.

상기 프레임(110)은 일례로서, 볼트전조장치(1)의 프레임(20) 상면에 부착되는 하판(111)과, 상기 하판(111)의 상면에 수직으로 고정된 수직판(113)과, 상기 수직판에 고정되어 상기 하판(111)의 상부에 위치하는 상판(115)이 구성된다.

따라서, 상기 상판(115)의 상면에 상기 서보모터(150)가 장착되고, 상기 서보모터(150)의 회전축이 상판(115)을 관통하여 하방으로 향하게 된다. 또한, 상기 스크류(121)는 상기 하판(111)에 회전하도록 지지되어 상기 서보모터(150)의 회전축에 연결되어 구성된다.

또한, 도 7에서처럼 상기 스크류(121)가 관통하고 상기 안내축(125)의 상단이 고정되는 고정판(117)이 상기 상판(115)의 하방에 위치하도록 상기 수직판(113)에 부착되어 구성될 수도 있다. 따라서, 상기 안내축(125)의 상단과 하단은 각각 고정판(117)과 하판(111)에 고정되어 상기 스크류(121)와 평행하게 구성된다.

또는 상기 고정판(117)이 구성되지 않고, 상기 안내축(125)은 상기 하판(111)과 상판(115)에 양측 종단이 지지되어 상기 스크류(121)와 평행하게 구성될 수도 있다.

상기 레이저 높이측정기(130)는 하방에 장착된 렌즈를 통해서 레이저 광선을 조사하여 높이를 측정하는 장치이다. 상기 레이저 높이측정기(130)는 하방으로 볼트(B)가 이송하면 상기 볼트(B)를 감지하여 볼트(B)의 상면에서 반사되는 레이저 광선의 시간을 측정하여 높이를 측정하는 장치이다. 상기 레이저 높이측정기(130)는 당해업자라면 누구나 알 수 있는 사항이기에 자세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 레이저 높이측정기(130)는 기름이나 분진으로부터 상기 렌즈를 보호하기 위해서 도 7에서처럼, 하방으로 공기를 분사하는 다수 개의 에어노즐(140)을 레이저 높이측정기(130)에 장착하여 구성한다. 이때, 상기 다수의 에어노즐(140)은 분사된 에어가 상호 교차하도록 도 7에서처럼, 각도가 조정되어 구성된다. 따라서, 상기 레이저 높이측정기(130)의 하방에는 공기막이 형성되어 분진이나 기름으로 렌즈가 오염되는 현상이 방지되고, 이로 인해서, 레이저 광선의 원활한 조사가 가능하여 정확한 측정이 가능하도록 구성된다. 상기 에어노즐(140)에 공기가 주입되는 에어호스(147)가 연결됨은 물론이다.

상기 에어노즐(140)의 다른 실시예로서, 도 10 및 도 11을 통해서 살펴보면, 상기 에어노즐(140)은 상기 레이저 높이측정기(130)의 하단 둘레에 끼워지고 공기가 주입되는 호스(147)가 연결되는 링형상의 파이프(145)가 구성되고, 상기 파이프(145)의 하면에 형성되어 공기가 분사되는 에어홀을 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 에어홀은 공기의 분사각도(a)가 서로 교차하도록 상기 파이프(145)의 하부에 형성된다. 상기 파이프(145)에 공기가 주입되는 에어호스(147)가 연결되어 구성됨은 물론이다. 따라서, 상기 레이저 높이측정기(130)의 하방에는 공기막이 형성되어 분진이나 기름으로 렌즈가 오염되는 현상이 방지된다.

상기 카운터 센서(200)는 이송하는 볼트(B)를 감지하여 후술하는 제어부(400)로 데이터를 전송하여 수량의 측정이 가능하도록 구성된 것으로서, 일례로서 카운터 센서(200)에서 조사되는 빛이 볼트(B)에 반사되면 이를 감지하여 볼트(B)의 유무를 인식하는 것일 수 있고, 다른 예로서는 카운트 센서(200)의 맞은편에 반사판이 구성되고, 상기 카운터 센서(200)에서 조사된 빛이 상기 반사판에 반사되어 들어오는 빛을 감지하다가 이송하는 볼트(B)에 의해서 반사되는 빛이 차단되면 이를 감지하여 수량에 가산하도록 구성된 것일 수도 있다.

상기 선별기(300)는 상기 볼트전조장치(1)의 전방면의 양측에 고정되는 지지판(310)이 구성되고, 상기 지지판(310)에 회전하도록 장착된 회전축(320)이 구성된다. 또한, 상기 회전축(320)에 고정되어 상기 볼트전조장치(1)에서 배출되는 볼트(B)를 받을 수 있도록 구성된 플레이트(340)가 구성된다. 그리고, 상기 지지판(310) 중 하나의 외측면에 고정되고 상기 회전축(320)에 연결되어 회전력을 전달하는 서보모터(330)를 포함하여 구성된다.

상기 카운터 센서(200)를 통해서 상기 다이스(10)로 진입하는 볼트(B)를 감지하여 카운터 하도록 프로그램되고, 상기 레이저 높이측정기(130)에서 볼트(B)의 높이 데이터를 받아서 양불량을 결정하여, 상기 서보모터(330)를 구동하도록 프로그램된 제어부(400)를 포함하여 구성된다. 즉, 상기 높이 데이터를 받아서 상한선(m)과 하한선(n)의 높이와 비교하여 볼트(B)의 상면 높이가 상한선(m)과 하한선(n) 사이이면 합격처리하고, 상한선(m)과 하한선(n)을 벗어나면 불합격처리하여 상기 서보모터(330)를 정 또는 역 방향으로 회동하도록 구성된다.

일례로 이송하는 볼트(B)의 높이가 합격이면 상기 제어부(400)는 서보모터(330)가 바깥으로 회동하도록 하고 합격이면 안쪽으로 회동하도록 프로그램된다.

상기 구성에 의한 본 발명의 작동례를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상한선(m)과 하한선(n)의 값을 지정하여 상기 제어부(400)에 입력시킨다.

그리고, 상기 선별기(300)의 전방에 컨베이어(500)를 배치하여 선별기(300)에서 분류되어 나오는 볼트(B)를 배출할 수 있도록 한다.

상기 플레이트(340)는 수평 상태를 유지하여 상기 다이스(10)에서 배출된 볼트(B)를 용이하게 받을 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 볼트전조장치(1)의 프레임(20) 상면에 높이감지장치(100)를 장착하여 상기 레이저 높이측정기(130)의 렌즈 중심이 다이스(10)에 진입하는 볼트(B)의 축중심을 향하도록 한다.

그리고, 상기 제어부(400)에 연계되는 상기 카운터 센서(200)를 상기 높이감지장치(100)의 후방에 위치하도록 상기 볼트전조장치(1)의 상면에 장착하되, 상기 다이스(10)에 진입하는 볼트(B)를 향하도록 한다.

아울러, 상기 높이감지장치(100)의 서보모터(150)를 구동하여 스크류(121)가 정역방향으로 회전하도록 하여 상기 레이저 높이측정기(130)가 다이스(10)로 진입한 볼트(B)의 상면에서 적정 높이에 오도록 한다. 일반적으로 대략 120mm 정도가 적합하며. 이 높이에서 가장 정확한 높이 측정을 할 수 있다. 상기 레이저 높이측정기(130)의 높이는 볼트(B)의 치수와 종류에 따라 상한선(m)과 하한선(n)의 값이 가변하므로 그때그때 변경해야할 필요성이 있다. 상기 상한선(m)과 하한선(n)의 간격은 대략 1mm 정도이다.

이 상태에서 상기 볼트전조장치(1)를 구동시킨다. 그러면, 상기 카운터 센서(200)에 의해서 다이스(10)로 진입하는 볼트(B)가 감지되고, 상기 제어부(400)는 카운터 센서(200)를 통해서 감지된 볼트(B) 정보를 인식하고 볼트(B)의 갯수를 카운트하게 된다.

물론, 이때, 상기 레이저 높이측정기(130)에서는 하방으로 레이저를 조사하여 이송되는 볼트(B)를 감지하도록 한다. 만약, 볼트(B)가 감지된다면 순간적으로 볼트(B)의 상면에서 반사된 레이저 광을 감지하여 높이를 측정한 후, 높이 데이터를 상기 제어부(400)로 전송한다. 이때, 볼트(B)의 상면에서 다수의 지점(p, q, r)의 높이를 순간적으로 감지하게 된다.

그러면, 상기 제어부(400)는 각각의 전송된 높이 데이터를 상한선(m)의 높이와 하한선(n)의 높이 사이에 오는지를 확인한 후, 상한선(m)과 하한선(n)의 높이 사이값이면 합격으로 처리하여 상기 서보모터(330)를 상기 컨베이어(500) 쪽으로 회동하도록 구동시킨다.

따라서, 플레이트(340)에 배출된 볼트(B)는 서보모터(330)에 의해 바깥쪽으로 회동하는 플레이트(340)에 의해 상기 선별기(300)의 전방에 위치한 컨베이어(500)로 배출되어 포장 공정으로 이송된다.

또한, 상기 제어부(400)는 입력된 상기 다수의 지점(p, q, r)이 상한선(m)보다 크거나, 하한선(n)의 높이보다 작게 되면, 상기 서보모터(330)를 구동하여 상기 플레이트(340)를 역방향으로 구동하여 컨베이어(500) 반대 방향으로 회동하도록 한다. 그러면, 볼트(B)는 선별기(300) 아래로 떨어지게 된다. 물론, 이때, 상기 선별기(300) 아래에 통(600)을 구비하여 추후에 불량품을 수용하도록 한다.

상기 다수의 지점(p, q, r)이 전체적으로 상한선(m)과 하한선(n)을 벗어날 수도 있고, 일부가 벗어날 수도 있다. 일부가 벗어난 경우는 볼트(B)가 기울어진 상태를 의미하므로 역시 불량으로 처리한다.

상기 구성과 작동에 의한 본 발명에 의하면, 비숙련자도 용이하게 상한선(m)과 하한선(n)의 셋팅을 할 수 있다. 즉, 상기 제어부(400)에 상한선(m)의 높이와 하한선(n)의 높이를 입력하면 셋팅 작업은 종료된다.

또한, 종래처럼 와이어를 사용하는 기술이 아니므로 와이어가 마모되어 선별 기능이 상실되는 문제점을 해결할 수 있고, 상기 와이어를 보수하는 작업이 필요 없으므로 편의성이 있는 이점이 있다.

또한, 상기 선별기(300)에서 양불량을 구분하므로, 불량이 발생하더라도 상기 볼트전조장치(1)를 지속적으로 구동할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 레이저 높이측정기(130)에 에어노즐(140)이 장착되어 있으므로 분사되는 에어에 의해 도 11에서처럼 에어 커튼막이 형성된다. 따라서, 오일이나 분진으로부터 상기 렌즈가 오염되어 레이저의 조사에 방해가 되는 문제점을 해결할 수 있다.

90: 볼트선별장치 100: 높이감지장치
110: 프레임 111: 하판
113: 수직판 113: 상판
117: 고정판 121: 스크류
123: 너트 125: 안내축
127: 가이드 블록 130: 레이저 높이 측정기 140: 에어노즐 145: 파이프 147: 에어호스 150: 서보모터 200: 카운터 센서 210: 브래킷 300: 선별기 310: 지지판 320: 회전축 330: 서보모터 340: 플레이트 400: 제어부 500: 컨베이어 600: 통

Claims (3)

1. 볼트전조장치(1)에 장착되도록 구성되어 볼트(B)의 양불량을 감지하여 선별하는 볼트선별장치(90)에 있어서,
   상기 볼트전조장치(1)의 다이스(10)로 진입한 볼트(B)의 헤드 높이를 측정하도록 구성된 높이감지장치(100)와,
   상기 높이감지장치(100)의 후방에 위치하도록 상기 볼트전조장치(1)에 장착되어 상기 다이스(10)로 진입하는 볼트(B)의 갯수를 카운터하는 카운터 센서(200)와,
   상기 볼트전조장치(1)에서 볼트(B)가 배출되는 전방면에 장착되어 볼트(B)를 양품과 불량품으로 구분하는 선별기(300)를 포함하여 구성되고,
   상기 높이감지장치(100)는 상기 볼트전조장치(1)의 상면에 고정되는 프레임(110)과,
   상기 프레임(110)에 수직으로 장착되어 회전하도록 구성된 스크류(121)와,
   상기 스크류(121)에 체결된 너트(123)와,
   상기 너트(123)의 측방에 수직으로 세워지도록 상기 프레임(110)에 고정된 안내축(125)과,
   상기 안내축(125)에 끼워져서 이송하는 가이드블록(127)과,
   상기 너트(123)와 상기 가이드블록(127)을 연결하는 브래킷(129)과,
   상기 브래킷(129)에 부착되어 레이저가 투과되는 렌즈가 하단에 장착된 레이저 높이측정기(130)와,
   상기 프레임(110)에 장착되어 상기 스크류(121)를 회전시키는 서보모터(150)를 포함하여 구성되고,
   상기 선별기(300)는 상기 볼트전조장치(1)의 전방면의 양측에 고정되는 지지판(310)과,
   상기 지지판(310)에 회전하도록 장착된 회전축(320)과,
   상기 회전축(320)에 고정되어 상기 볼트전조장치(1)에서 배출되는 볼트(B)를 받을 수 있도록 구성된 플레이트(340)와,
   상기 지지판(310) 중 하나의 외측면에 고정되고 상기 회전축(320)에 연결되어 회전력을 전달하는 서보모터(330)를 포함하여 구성되고,
   상기 카운터 센서(200)를 통해서 상기 다이스(10)로 진입하는 볼트(B)를 감지하여 카운터 하도록 프로그램되고, 상기 레이저 높이측정기(130)에서 볼트(B)의 높이 데이터를 받아서 양불량을 결정하여 상기 서보모터(330)를 구동하도록 프로그램된 제어부(400)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 볼트선별장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 레이저 높이측정기(130)에 장착되어 상기 렌즈를 보호하도록 에어를 분사하는 에어노즐(140)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 볼트선별장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 에어노즐(140)은 상기 레이저 높이측정기의 하단 둘레에 끼워지고 공기가 주입되는 호스(147)가 연결되는 링형상의 파이프(145)와,
   상기 파이프(145)의 하면에 형성되어 공기가 분사되는 에어홀을 포함하여 구성되고,
   상기 에어홀은 공기의 분사각도(a)가 서로 교차하도록 상기 파이프(145)의 하부에 형성된 것을 특징으로 하는 볼트선별장치.

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