KR101183873B1 - 부품회전장치 및 이것을 포함하는 비전검사기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 서로 간에 끝이 마주하는 것과 동시에 각각 좌우이동 가능하게 장착된 두 회전축, 두 회전축을 회전시키는 축 회전수단 및 두 회전축이 서로에 대하여 이격되거나 접근되도록 이동시키는 축 이동수단, 두 회전축의 서로 마주하는 끝 부분에 각각 장착되어 두 회전축이 서로에 대하여 접근됨에 따라 막대형 부품의 양단을 지지하고 두 회전축이 회전됨에 따라 지지된 막대형 부품을 회전시키는 한 쌍의 클램프를 포함하고, 막대형 부품은 양단에 둘레가 입구 측으로 갈수록 확장되는 구조를 가지는 원형 홈이 각각 형성되며, 클램프는 막대형 부품의 원형 홈에 삽입되어 이 원형 홈과 선 접촉되면서 상기 막대형 부품을 지지하는 구면부를 각각 가지는 부품회전장치를 제공한다.
Description
본 발명은 리드스크루(lead screw)와 같은 막대형 부품을 회전시키는 부품회전장치 및 이 장치를 포함하는 비전검사기에 관한 것이다.
리드스크루(도 1 참조)와 같이 기다란 막대형으로 형성된 부품에 대한 가공, 불량 평가 등을 행하는 경우, 자동화나 작업성 개선을 위해서는 부품을 회전시키는 전용의 회전장치가 필요한데, 이 회전장치는 부품의 양단을 지지하는 한 쌍을 클램프 및 이 한 쌍의 클램프를 회전시키는 구동수단을 포함한다.
여기에서, 클램프는 서로에 대하여 이격되었다 접근되었다 하면서 부품을 지지하거나 이 지지를 해제하고, 구동수단은 모터를 포함한다. 모터는 클램프와 직결될 수도 있고, 기어나 풀리와 벨트를 매개로 하여 클램프에 그 회전력을 전달할 수도 있다.
그러나 이와 같은 부품회전장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.
클램프에 의한 부품의 지지는 한 쌍의 클램프 사이에 부품이 위치되면 한 쌍의 클램프가 부품 측으로 이동, 압박하는 식으로 이루어지는바, 지지 및 그 해제를 반복함에 있어 한 쌍의 클램프 사이에 위치되는 부품의 세팅 오차에 탄력적인 대응이 곤란하였다.
부품의 회전은 부품의 지지 후 모터에 의하여 이루어지고, 부품은 작동된 모터가 일정한 시간 경과하여 정상적인 회전력을 발생하는 때 비로소 원하는 속도로 회전되므로, 이에 따른 작업능률 저하가 있었다.
본 발명은 부품을 안정감 있게 지지할 수 있고 부품을 순간적으로 고속 회전시킬 수 있는 부품회전장치 및 이 부품회전장치를 포함하는 비전검사기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기대의 좌우에 서로 간에 끝이 마주하는 것과 동시에, 각각 좌우이동 가능하도록 장착된 두 회전축과; 상기 두 회전축을 회전시키는 축 회전수단 및 상기 두 회전축이 서로에 대하여 이격되거나 접근되도록 이동시키는 축 이동수단과; 상기 두 회전축의 서로 마주하는 끝 부분에 각각 장착되어 상기 두 회전축이 서로에 대하여 접근됨에 따라 막대형 부품의 양단을 지지하고 상기 두 회전축이 회전됨에 따라 상기 지지된 막대형 부품을 회전시키는 한 쌍의 클램프를 포함하고, 상기 막대형 부품은 양단에 둘레가 입구 측으로 갈수록 확장되는 구조를 가지는 원형 홈이 각각 형성되며, 상기 클램프는 상기 막대형 부품의 원형 홈에 삽입되어 이 원형 홈과 선 접촉되면서 상기 막대형 부품을 지지하는 볼을 각각 가지는 부품회전장치가 제공된다.
상기 축 회전수단은 상기 두 회전축을 회전시키기 위한 동력을 제공하는 동력원과; 상기 동력원으로부터의 동력을 상기 두 회전축에 전달하는 전동기구와; 상기 동력원에서 상기 전동기구를 통한 상기 두 회전축으로의 동력전달을 단속하는 동력단속기구를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 전동기구는 상기 기대에 상기 두 회전축으로부터 상측으로 일정한 거리 이격된 것과 동시에, 이 두 회전축과 나란하도록 장착되며 상기 동력원으로부터의 동력으로 회전되는 구동축과; 이 구동축과 두 회전축 사이에 이 구동축 및 회전축과 나란한 것과 동시에 상하이동 가능하게 구비되고 상기 구동축과 접촉되어 회전하는 마찰전동축과; 이 마찰전동축의 회전력을 상기 두 회전축에 전하는 축 연동유닛을 포함하고, 상기 동력단속기구는 상기 마찰전동축을 승강시켜 상기 구동축과 접촉시키거나 접촉을 해제시킬 수 있다.
또한, 상기 구동축과 상기 마찰전동축은 서로 접촉되는 부분에 마찰력을 증대시키는 미끄럼 방지재가 피복될 수 있다. 상기 동력단속기구는 상기 기대에 상하이동 가능하도록 장착되고 상기 두 회전축이 좌우이동 가능하도록 장착되는 것과 동시에, 상기 마찰전동축이 장착된 승강부재와; 상기 승강부재를 승강시키기 위한 동력을 제공하는 동력원을 포함할 수 있다.
아울러, 상기 축 연동유닛은 상기 두 회전축에 각각 장착된 제1벨트풀리 및 상기 마찰전동축에 장착되며 이 제1벨트풀리와 짝을 이루는 제2벨트풀리와; 상기 제1벨트풀리와 제2벨트풀리에 감긴 벨트를 포함할 수 있다.
상기 클램프는 탄성부재에 의하여 상기 회전축에 각각 탄력적으로 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기대의 좌우에 서로 간에 끝이 마주하는 것과 동시에, 각각 좌우이동 가능하도록 장착된 두 회전축과; 상기 두 회전축이 서로에 대하여 이격되거나 접근되도록 이동시키는 축 이동수단과; 상기 두 회전축의 서로 마주하는 끝 부분에 각각 장착되어 상기 두 회전축이 서로에 대하여 접근됨에 따라 막대형 부품의 양단을 지지하고 상기 두 회전축이 회전됨에 따라 상기 지지된 막대형 부품을 회전시키는 한 쌍의 클램프와; 상기 기대에 상기 두 회전축으로부터 상측으로 일정한 거리 이격된 것과 동시에, 이 두 회전축과 나란하도록 장착된 구동축과; 상기 구동축을 회전시키기 위한 동력을 제공하는 동력원과; 상기 구동축과 두 회전축 사이에 상기 구동축과 나란한 것과 동시에, 상하이동 가능하도록 구비되어 상기 구동축과 접촉하면 회전되는 마찰전동축과; 상기 마찰전동축을 승강시켜 상기 구동축과 접촉시키거나 접촉을 해제시키는 동력단속기구와; 상기 마찰전동축의 회전력을 상기 두 회전축에 전하는 축 연동유닛을 포함하는 부품회전장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 한 쌍의 클램프에 의하여 막대형 부품의 양단을 지지하고 회전시키는 것으로서 상기와 같은 부품회전장치와; 상기 클램프에 의하여 지지된 상태로 회전되는 막대형 부품을 촬영하는 촬영기구와; 상기 촬영기구로부터 입력되는 영상신호를 분석하여 상기 촬영기구에 의하여 촬영된 막대형 부품의 불량 여부를 판단하는 비전 컴퓨터를 포함하는 비전검사기가 제공된다.
도 1은 일반적인 리드스크루가 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 비전검사기가 도시된 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 부품공급장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다.
도 5는 도 4의 B-B선 단면도이다.
도 6은 도 3, 4에 도시된 반송핸드의 사시도이다.
도 7은 도 5와 관련하여 너비조절기구의 작동을 나타낸다.
도 8, 9는 도 4와 관련하여 개폐기구, 부품압박기구 및 부품반송기구의 작동을 나타낸다.
도 10은 도 2에 도시된 부품회전장치의 정면도이다.
도 11은 도 10의 C 부분을 확대하여 보인 단면도이다.
도 12는 도 11의 D-D선 단면도이다.
도 13은 도 11의 E 부분을 확대하여 보인 단면도이다.
도 14는 도 11과 관련하여 클램프의 작동을 나타낸다.
도 15는 도 10의 F 부분을 보인 사시도이다.
도 16, 17은 도 10과 관련하여 부품회전장치의 전체적인 작동을 나타낸다.
도 18은 도 2에 도시된 제1검사장치의 구성도이다.
도 19, 20은 도 18에 도시된 촬영기구에 의하여 촬영된 영상을 나타낸다.
도 21은 도 19, 20에 도시된 흑백의 줄무늬가 규칙성을 갖추지 못한 예를 나타낸다.
도 22는 도 2에 도시된 부품이송장치 및 제2검사장치의 사시도이다.
도 23은 도 22에 도시된 제1이송유닛의 사시도이다.
도 24는 도 22에 도시된 제2이송유닛의 사시도이다.
도 25a 내지 25e는 도 22 내지 24에 도시된 제1, 제2이송유닛의 작동을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 26a 내지 26c는 도 22에 도시된 이탈방지수단의 구성 및 작용을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 비전검사기가 도시된 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 부품공급장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다.
도 5는 도 4의 B-B선 단면도이다.
도 6은 도 3, 4에 도시된 반송핸드의 사시도이다.
도 7은 도 5와 관련하여 너비조절기구의 작동을 나타낸다.
도 8, 9는 도 4와 관련하여 개폐기구, 부품압박기구 및 부품반송기구의 작동을 나타낸다.
도 10은 도 2에 도시된 부품회전장치의 정면도이다.
도 11은 도 10의 C 부분을 확대하여 보인 단면도이다.
도 12는 도 11의 D-D선 단면도이다.
도 13은 도 11의 E 부분을 확대하여 보인 단면도이다.
도 14는 도 11과 관련하여 클램프의 작동을 나타낸다.
도 15는 도 10의 F 부분을 보인 사시도이다.
도 16, 17은 도 10과 관련하여 부품회전장치의 전체적인 작동을 나타낸다.
도 18은 도 2에 도시된 제1검사장치의 구성도이다.
도 19, 20은 도 18에 도시된 촬영기구에 의하여 촬영된 영상을 나타낸다.
도 21은 도 19, 20에 도시된 흑백의 줄무늬가 규칙성을 갖추지 못한 예를 나타낸다.
도 22는 도 2에 도시된 부품이송장치 및 제2검사장치의 사시도이다.
도 23은 도 22에 도시된 제1이송유닛의 사시도이다.
도 24는 도 22에 도시된 제2이송유닛의 사시도이다.
도 25a 내지 25e는 도 22 내지 24에 도시된 제1, 제2이송유닛의 작동을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 26a 내지 26c는 도 22에 도시된 이탈방지수단의 구성 및 작용을 나타내는 평면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명함에 있어서, 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의를 위하여 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자의 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 이러한 용어에 대한 정의는 이 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
도 2는 본 발명에 따른 부품회전장치가 적용된 비전검사기의 구성도이다. 본 발명에 따른 비전검사기에 의하여 검사할 수 있는 대상은 비교적 규칙적인 형상 및 빛에 대한 반사율이 높은 부품이라면 특별히 제한이 없으나, 주된 대상은 이 같은 부품의 일종으로서 금속으로 이루어진 리드스크루이다. 이에, 여기에서는 이 금속 리드스크루를 예로 들어 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴보기로 하되, 설명의 편의상 금속 리드스크루를 부품이라 칭하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비전검사기는 부품(도 4의 도면부호 5 참조)(이하, 도면부호 병기 생략)을 하나씩 일정한 속도로 공급하는 부품공급장치(100), 이 부품공급장치(100)로부터 공급되는 부품을 회전시키는 부품회전장치(200), 이 부품회전장치(200)에 의하여 회전되는 부품에 대한 외관검사를 실시하여 불량품을 색출하는 제1검사장치(300), 부품회전장치(200)로부터의 부품을 수취하여 배출위치(부품을 배출하고자 하는 위치)(도 22의 도면부호 P2 참조)로 이송하는 부품이송장치(400), 이 부품이송장치(400)에 의하여 이송되는 부품에 대한 치수검사를 실시하여 불량품을 색출하는 제2검사장치(500), 부품이송장치(400)에 의하여 배출위치로 이송된 부품을 양품과 불량품으로 나누는 부품선별장치(600)를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 비전검사기를 구성별로 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
[부품공급장치(100)]
부품공급장치(100)는 부품을 손상 없이 한 개씩 정확히 공급하는 것이다. 그러므로 부품공급장치(100)는 비전검사기 이외의 다른 장비에도 얼마든지 적용될 수 있어, 다른 장비에 적용되는 때에는 부품으로는 횡단면이 다각형이나 원형, 또는 일정하지 않거나 빛에 대한 반사율이 낮은 것일지라도 상관없이 대상으로 할 수 있다.
도 3은 부품공급장치(100)가 도시된 사시도이고, 도 4는 이 도 3의 A-A선 단면도이며, 도 5는 이 도 4의 B-B선 단면도로, 이 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 부품공급장치(100)는 그 기대(機臺)(110) 및 이 기대(110) 위에 설치된 부품저장탱크(120)를 포함한다.
기대(110)는 평편한 직사각형의 받침판(111) 및 이 받침판(111)을 떠받쳐 설치바닥으로부터 일정한 높이 이격시키는 복수의 지지다리(112)를 포함한다. 도시된 바는 없으나, 지지다리(112)의 하단 부분에는 이동성을 부여하는 바퀴가 설치될 수 있고, 이 바퀴는 로크수단에 의하여 회전운동이 구속되거나 해제될 수 있다.
부품저장탱크(120)는 받침판(111) 위에 놓인다. 부품저장탱크(120)는 내부를 다량의 부품이 저장되는 부품저장공간(121)으로 한다. 부품저장탱크(120)의 하측에는 부품저장공간(121)에 저장된 부품이 일렬로 들어와서 하나씩 순서대로 배출되는 배출통로(122)가 마련되고, 이 배출통로(122)는 그 끝을 배출구(123)로 한다. 이러한 부품저장탱크(120)는 부품저장공간(121)의 둘레를 구성하는 벽체(124~127)와 부품저장공간(121)의 바닥을 구성하는 바닥판(128)을 포함한다.
벽체(124~127)는 수평인 받침판(111)의 상면에 서로 정면으로 마주하도록 세워진 앞판(127)과 뒤판(126) 및 이 앞판(127)과 뒤판(126)의 좌우 단부를 연결하는 좌측판(125)과 우측판(124)으로 구성되는바, 부품저장공간(121)을 위쪽에서 보았을 때 대략 전후(Z축방향 참조)로 기다란 직사각형으로 한정한다. 이 때, 앞판(127)은 받침판(111)과의 사이에 이동통로(T1)가 마련되는 구조를 가진다.
바닥판(128)은 앞쪽과 뒤쪽의 높이(Y축방향 참조)가 상이한 경사면(128a) 및 앞판(127)과 대향하는 수직면(128b)으로 구성된다. 경사면(128a)은 뒤판(126)에 뒤쪽이 연결된다. 이 뒤판(126)에 연결된 경사면(128a)의 뒤쪽은 그 높이가 앞쪽보다 높아, 경사면(128a)은 뒤쪽에서 앞쪽으로 내리막 경사진다. 수직면(128b)은 경사면(128a)의 하단(즉, 앞쪽)에서 끝이 하측으로 연장된 구조를 가져 앞판(127)과의 사이에 상하방향(Y축방향 참조)의 배출통로(122)를 형성한다. 이 때, 수직면(128b)은 받침판(111)과의 사이에 이동통로(T2)가 마련되는 구조를 가지는데, T2의 이동통로는 크기가 T1의 이동통로와 동일하다.
부품은 부품저장공간(121)에 양단이 각각 좌측판(125)과 우측판(124)을 향하도록 눕혀진 상태로 저장된다. 배출통로(122)는 이렇게 저장되어 서로 나란한 부품이 경사면(128a)에 의하여 그 내부로 들어와서 이 내부의 상하 길이를 따라 일렬로 정렬될 수 있는 크기로 형성되고, 이에 따라 부품은 배출구(123)를 통하여 한 개씩 순서대로 배출된다.
부품공급장치(100)는 부품저장공간(121)의 너비(좌우의 폭)(X축방향 참조)를 부품의 길이에 맞게 조절하는 데 사용되는 너비조절기구(130) 및 배출구(123)를 열고 닫는 개폐기구(140)를 더 포함한다.
너비조절기구(130)는 경사면(128a) 상에 부품저장공간(121)을 좌우로 구획하도록 수직으로 배치된 너비조절벽(131)을 포함하는데, 이 너비조절벽(131)은 좌우가동수단(132)에 의하여 좌우방향으로 이동 가능하게 설치되어, 부품저장공간(121)의 너비는 너비조절벽(131)을 이동시키면 변경된다. 좌우가동수단(132)은 사용자의 조작에 따라 너비조절벽(131)을 좌우로 이동시키는 조작로드(133) 및 이 조작로드(133)에 의하여 너비조절벽(131)이 정확하게 이동하도록 너비조절벽(131)의 운동을 안내하는 복수 개의 안내로드(134)를 포함한다.
조작로드(133)는 좌측판(125)에 관통된다. 이러한 조작로드(133)의 양단 중 너비조절벽(131)을 향하는 끝 부분은 베어링, 볼조인트 따위에 의하여 이 너비조절벽(131)에 회전 가능하도록 결합되고, 조작로드(133)의 양단 중 부품저장탱크(120)의 외부에 위치하는 끝 부분에는 사용자가 직접 잡고 조작하는 손잡이가 결합된다. 조작로드(133)의 둘레에는 수나사가 형성되고, 좌측판(125)의 조작로드(133) 관통 부분에는 이 조작로드(133)의 수나사와 나사 결합되는 암나사가 마련된다. 이에 따라, 손잡이를 잡고 조작로드(133)를 회전시키면, 조작로드(133)는 회전방향에 따라 좌우로 이동하고, 이에 따라 너비조절벽(131) 또한 조작로드(133)와 동일한 방향으로 이동되어, 부품저장공간(121)은 그 너비가 조절된다. 도 7은 이러한 조작과정에 의하여 부품저장공간(121)의 너비가 도 5의 상태에 비하여 작아지도록 조절한 상태가 도시된 단면도이다.
안내로드(134)는, 한쪽 끝 부분은 너비조절벽(131)에 결합되고, 반대쪽은 부싱 따위에 의하여 좌측판(125)에 슬라이드 이동 가능하게 관통된다.
개폐기구(140)는 배출구(123)를 여닫는 개폐부재(141)와 이 개폐부재(141)를 작동시키는 개폐부재 구동수단(143)을 포함한다.
개폐부재(141)는 가이드 등에 의하여 받침판(111)과 부품저장탱크(120) 사이에 전후 슬라이드 이동 가능하도록 설치되는 것으로, 개폐부재(141)의 전후 이동은 이동통로(T1,T2)에 삽입된 상태로 이루어진다. 개폐부재(141)의 앞부분에는 개폐부재(141)를 상하방향으로 관통하는 수취구(142)가 마련되는데, 이 수취구(142)는 배출구(123)와 일치하도록 위치된 때 이 배출구(123)로부터 배출되는 부품을 한 개만 수취할 수 있는 크기(바람직하게는, 배출구(123)에 비하여 약간 큰 크기)로 형성된다. 개폐부재(141)는 전후로 기다란 평판 형상으로 형성되어 수취구(142)가 배출구(123)와 불일치하는 때에는 그 상면에 의하여 배출구(123)를 폐쇄한다. 즉, 개폐부재(141)의 상면은 배출구(123)를 폐쇄하는 폐쇄면으로서 기능하는 것이다.
살펴본 개폐부재(141)는 개폐부재 구동수단(143)에 의하여 그 수취구(142)가 배출구(123)의 직하에서 이 배출구(123)와 대향하거나 받침판(111)의 직상으로부터 벗어나도록 위치된다. 이것에 따르면, 수취구(142)가 받침판(111) 상에 위치하도록 개폐부재(141)가 이동된 경우에는 수취구(142)의 하측개구가 받침판(111)에 의하여 폐쇄되나, 이와 반대로 수취구(142)가 받침판(111) 상으로부터 벗어난 경우에는 수취구(142)의 하측개구가 개방된다.
개폐부재 구동수단(143)은 공압이나 유압을 이용하는 실린더를 포함한다. 여기에서의 실린더는 받침판(111) 상에 그 실린더 하우징이 장착된다. 그리고 개폐부재(141)에는 실린더의 피스톤 로드가 연결된다.
부품공급장치(100)는 배출구(123)가 개폐부재(121)에 의하여 폐쇄된 때 부품저장공간(121)의 저장 부품을 부품저장탱크(120)의 내벽에 가볍게 밀착시키는 부품압박기구(150)를 더 포함한다. 이 부품압박기구(150)는 바닥판(128)의 하측에서 바닥판(128)의 경사면(128a)을 통과하여 부품저장공간(121)으로 들어갔다 나왔다 하는 압박부재를 포함하고, 경사면(128a)에는 이 압박부재가 이렇게 들어갔다 나왔다 할 수 있게 출입구멍(129)이 형성된다. 이 출입구멍(129)은 경사면(128a)의 경사방향인 전후로 길게 형성된다.
압박부재는 개폐부재(121)에 세워져 있도록 장착되어 이 개폐부재(141)와 마찬가지로 개폐부재 구동수단(143)에 의하여 전후방향으로 이동하고, 수취구(142)가 받침판(111) 상으로부터 벗어나 있도록 개폐부재(121)를 앞쪽으로 이동시키면 출입구멍(129)을 통하여 부품저장공간(121)으로 진입한다. 이렇게 진입되는 압박부재는 부품저장공간(121)에 저장된 부품을 밀어서 앞판(127)에 밀착시킨다. 부품압박기구(150)는 앞판(127)에 대한 부품의 밀착 정도가 부품이 손상되지 않는 수준으로 이루어지도록 설계된다.
이 같은 부품압박기구(150)를 구비하는 이유는 배출통로(122)의 최하측에 위치한 부품이 그 위쪽에 위치하는 다른 부품들의 자중에 의하여 배출구(123)를 폐쇄하는 개폐부재(141)와 강하게 접촉됨에 따라 발생될 수 있는 손상을 방지하기 위함이다. 즉, 배출통로(122)의 최하측에 위치한 부품에 다른 부품들이 가하게 되는 하중을 감소시켜 배출통로(122)의 최하측에 위치한 부품이 개폐부재(141)와 접촉됨에 따른 손상을 방지하는 것이다.
부품공급장치(100)는 개폐부재(141)의 수취구(142)가 받침판(111) 상에서 벗어나 수취구(142)의 하측개구가 개방됨으로써 이 수취구(142)로부터 낙하되는 부품을 수취하여 공급위치(부품을 공급하고자 하는 위치)(도 8, 9의 도면부호 P1 참조)로 운반하는 부품반송기구(160)를 더 포함한다.
이와 같은 부품반송기구(160)는 가이드 따위에 의하여 받침판(111)의 하측에 수취구(142)로부터 부품이 낙하되는 낙하위치(도 8, 9의 도면부호 F1 참조)와 공급위치 사이를 왕복 이동하는 것이 가능하도록 설치된 반송핸드(161) 및 이 반송핸드(161)를 이동시키는 핸드구동수단(169)을 포함한다. 참고로, 반송핸드(161)의 이동방향은 공급위치에 따라 결정되는 것인데, 여기에서는 공급위치가 낙하위치에서 앞쪽으로 일정한 거리 이격되어, 반송핸드(161)는 받침판(111)의 하측에 전후로 이동 가능하게 설치된다.
도 6은 반송핸드(161)가 도시된 사시도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 반송핸드(161)는 수취구(142)로부터 낙하되는 부품을 수취할 수 있는 수취홈(162)을 가지는바, 핸드구동수단(169)에 의하여 이 수취홈(162)이 낙하위치와 대향하거나 공급위치에 있도록 위치된다. 이러한 반송핸드(161)는 선단 부분이 두 갈래로 갈라진 구조를 가지도록 형성되어 선단에 포크(fork)(164)가 마련되고, 이 포크(164)를 구성하는 두 단위포크의 상부에는 각각 수취홈(162)이 형성된다.
핸드구동수단(169)으로는 개폐부재 구동수단(143)과 마찬가지로 공압이나 유압을 이용하는 실린더를 포함하는 타입을 적용하였다. 핸드구동수단(169)을 구성하는 실린더는 그 실린더 하우징이 받침판(111)의 하측에 설치되고 그 피스톤 로드가 반송핸드(161)에 연결된다.
다음에서는 도 8, 도 9를 참조, 설명한 바와 같은 부품공급장치(100)의 작동을 살펴본다.
개폐부재(141)는 개폐부재 구동수단(143)에 의하여 그 수취구(142)가 배출구(123)와 일치하여 이 배출구(123)와 수취구(142)가 정면으로 마주하도록 위치되고, 이에 따라 부품압박기구(150)는 압박부재가 부품저장공간(121)으로부터 빠져나와서 바닥판(128)의 하측에 위치된다. 반송핸드(161)는 핸드구동수단(169)에 의하여 그 수취홈(162)이 부품 낙하위치(F1)의 하측에 이 낙하위치(F1)와 대향하도록 위치된다.(도 4 참조) 이 상태에서는 배출구(123)와 수취구(142)가 일치하여 배출구(123)가 개방된 상태이므로, 부품저장공간(121)에 저장된 부품은 이 개방된 배출구(123)를 통하여 배출되고, 이렇게 배출된 부품은 받침판(111)이 수취구(142)의 하측개구를 차폐하고 있으므로 이 하측개구가 폐쇄된 수취구(142)에 수용된다. 이 때, 수취구(142)는 부품이 하나만 수취되는 크기를 가지므로, 배출통로(122)에 위치한 부품은 배출구(123)로부터 더 이상 배출되지 못한다.
다음, 개폐부재 구동수단(143)을 작동시키면, 개폐부재(141)는 앞쪽으로 이동, 수취구(412)가 받침판(111) 상으로부터 벗어나서 낙하위치(F1) 상에 위치되고, 이와 동시에, 부품압박기구(150)의 압박부재는 출입구멍(129)을 통하여 부품저장공간(121)에 진입, 이 부품저장공간(121)에 저장된 부품에 일정한 압박을 가한다.(도 8 참조)
여기에서, 개폐부재(141)와 관련 있는 작동부터 보면, 배출구(123)는 개폐부재(141)의 상면인 폐쇄면에 의하여 폐쇄되고, 수취구(142)에 수용된 부품은 개폐부재(141)를 따라 이동되며, 받침판(111)에 의하여 폐쇄되었던 수취구(142)의 하측개구는 수취구(142)가 받침판(111) 상으로부터 벗어남에 따라 개방되고, 수취구(142)에 수용되었던 부품은 수취구(142)에서 낙하된다. 이 때, 반송핸드(161)는 이 낙하된 부품을 그 수취홈(162)에 의하여 수취하는바, 수취홈(162)이 포크(164)의 두 단위포크에 마련되기 때문에 부품의 양단 부분을 지지하여 이 수취홈(162)에 의한 부품 수취과정에서 부품의 손상이 최소화된다. 즉, 부품에서, 주요 부분은 대개 가운데 부분에 위치하는바, 이 주요부를 보호하기 위한 구조인 것이다.
다음, 압박부재와 관련하여 살펴보면, 부품저장공간(121)에 진입된 압박부재는 이 부품저장공간(121)에 저장된 부품을 앞판(127)에 밀착시켜 위쪽에 위치한 부품들이 상대적으로 아래쪽에 위치한 부품에 가하는 하중을 감소시킴으로써, 배출통로(122)의 최하측에 위치한 부품이 개폐부재(141)와 접촉됨에 따라 손상되는 것을 방지한다.
수취구(142)에 수용되었던 부품이 수취홈(162)에 의하여 수취되면 개폐부재 구동수단(143)을 작동시킴으로써 수취구(142)가 배출구(123)와 일치되는 것과 동시에, 압박부재가 부품저장공간(121)으로부터 빠져나와 이 부품저장공간(121)에 저장된 부품에 대한 압박이 해제되도록 개폐부재(141)를 뒤쪽으로 이동시킨다.
한편, 핸드구동수단(169)을 작동시키면, 반송핸드(161)는 공급위치(P1)를 향하여 앞쪽으로 이동, 공급위치(P1)에 부품을 공급한다.(도 9 참조) 공급위치(P1)에 공급된 부품이 부품회전장치(200)에 인계되면 핸드구동수단(169)을 작동시킴으로써 반송핸드(161)를 뒤쪽으로 이동시켜 수취홈(162)을 낙하위치(F1)에 위치시킨다.
이와 같은 부품공급장치(100)의 작동과정은 센서와 제어수단 등에 의하여 자동으로 이루어지도록 구성될 수도 있다.
이상에서 설명하지도 않고 도시하지도 않았으나, 수취구(142)와 수취홈(162)은 수취된 부품과의 간섭 발생에 따라 수취된 부품이 손상되는 것을 방지하기 위하여 부품과 간섭되는 부분에 얇은 완충패드가 부착될 수도 있다. 그리고 부품공급장치(100)는 부품저장탱크(120)에, 특히 그 중에서도 바닥판(128)에 미세진동을 가하여 부품의 배출을 보조하는 바이브레이터(vibrator)가 장착될 수도 있다.
또한, 반송핸드(161)는 부품의 길이에 맞게 두 수취홈(162)의 좌우간격을 조절하는 것이 가능하게 구성될 수도 있다. 즉, 반송핸드(161)의 두 포크(164) 중 적어도 하나의 단위포크는 핸드 본체(163)에 좌우방향으로 이동 가능하도록 결합되어 이동방향에 따라 서로에 대하여 또는 나머지 하나의 단위포크에 대하여 이격되거나 접근된다. 이를 위하여, 핸드 본체(163)와 해당 단위포크에는 슬라이드 결합 홈 및 이 결합 홈에 결합되는 슬라이드 결합돌기가 각각 마련될 수 있다.
[부품회전장치(200)]
부품회전장치(200)는 부품을 안정감 있게 지지하는 한편, 이렇게 지지된 부품을 순간적으로 고속 회전시키는 것이다. 이에, 부품회전장치(200)도 부품공급장치(100)와 마찬가지로 다른 장비에 적용할 수 있는 것이고, 다른 장비에 적용 시에는 부품으로는 그 횡단면이 일정하지 않거나 빛에 대한 반사율이 낮은 것일지라도 상관없이 대상으로 할 수 있다.
도 10은 부품회전장치(200)의 구성을 나타내는 정면도이다. 이 도 10에 도시된 바와 같이, 부품회전장치(200)는 기대(210)를 포함하는데, 이 기대(210)는 공급위치(P1)의 좌우(도 3의 X축방향 참조)에 각각 세워져 서로 대향하는 좌측 및 우측 세로프레임(211L,211R), 이 두 세로프레임(211L,211R)의 상단 부분에 각각 양단 부분이 연결된 가로프레임(212)을 포함한다. 이 같은 부품회전장치(200)의 기대(210)는 부품공급장치(100)의 기대(110)와 결합되도록 설치될 수도 있고, 또는 설치바닥에 별도로 설치될 수도 있다.
부품회전장치(200)는 기대(210)에 승강 가능하게 장착된 승강부재를 더 포함한다. 이 승강부재는 두 세로프레임(211L,211R)에 각각 상하이동 안내수단(221)에 의하여 상하방향(도 3의 Y축방향 참조)으로 이동 가능하게 결합된 좌측 및 우측 상하가동부재(224L,224R), 이 좌우방향으로 배치된 두 상하가동부재(224L,224R)가 동시에 운동하도록 이 두 상하가동부재(224L,224R)를 연결하는 연결부재(225)를 포함한다. 상하이동 안내수단(221)은 두 세로프레임(211L,211R)의 앞부분에 각각 이 두 세로프레임(211L,211R)의 길이방향인 상하로 길게 마련된 직선형의 안내레일(222), 두 상하가동부재(224L,224R)의 뒷부분인 두 세로프레임(211L,211R)과 각각 마주 보는 부분에 각각 상하방향을 따라 마련되어 이 안내레일(222)과 각각 미끄럼짝을 이루는 상하이동 안내홈(223)을 포함한다.
부품회전장치(200)는 공급위치(P1)의 좌우에 서로 간에 끝이 정면으로 대향하도록 수평으로 배치된 두 회전축(230L,230R)을 더 포함한다. 도 11은 도 10의 C 부분을 확대하여 보인 단면도이다. 이 도 11을 참조하면, 이렇게 배치된 두 회전축(230L,230R)은 두 좌우가동부재(234L,234R)에 의하여 두 상하가동부재(224L,224R)의 앞쪽에 각각 좌우이동 가능하도록 장착되는 한편, 두 축 이동수단(235L,235R)에 의하여 서로에 대하여 이격되거나 접근되도록 각각 좌우로 이동된다.
도 12는 도 11의 D-D선 단면도이다. 이 도 12를 참조하면, 두 좌우가동부재(234L,234R)는 각각 좌우이동 안내수단(231)에 의하여 두 상하가동부재(224L,224R)의 앞쪽 하부에 좌우이동 가능하게 장착되고, 두 회전축(230L,230R)은 각각 베어링 등에 의하여 두 좌우가동부재(234L,234R)에 회전 가능하게 장착된다. 좌우이동 안내수단(231)은 두 상하가동부재(224L,224R)의 앞부분에 각각 좌우방향으로 마련된 직선형의 안내레일(232), 두 좌우가동부재(234L,234R)의 뒷부분인 두 상하가동부재(224L,224R)와 각각 마주하는 부분에 각각 좌우방향을 따라 마련되어 이 안내레일(232)과 각각 미끄럼짝을 이루는 좌우이동 안내홈(233)을 포함한다.
두 축 이동수단(235L,235R)은 각각 공압이나 유압을 이용하는 실린더를 포함하는데, 여기에서의 실린더는 각각 두 상하가동부재(224L,224R)에 실린더 하우징이 장착되고, 피스톤 로드는 각각 두 좌우가동부재(234L,234R)에 연결된다. 앞서 언급한 것처럼, 두 축 이동수단(235L,235R)을 작동시키면, 두 좌우가동부재(234L,234R)는 좌우이동 안내수단(231)의 안내레일(232)을 따라 이동되어 서로에 대하여 이격되거나 접근되고, 이에 따라 두 회전축(230L,230R) 또한 서로에 대하여 이격되거나 접근된다. 도 14는 이러한 작동에 의하여 회전축(230L,230R)이 서로에 대하여 접근되도록 이동된 상태가 도시된 단면도이다.
두 회전축(220L,220R)에는 이 두 회전축(220L,220R)이 두 축 이동수단(235L,235R)에 의하여 서로에 대하여 접근됨에 따라 서로 짝을 이루어 공급위치(P1)에 공급된 부품의 양단을 지지하는 클램프(240L,240R)가 각각 장착되는데, 이 서로 짝을 이루는 한 쌍의 클램프(240L,240R)는 탄성부여수단(241)에 의하여 두 회전축(220L,220R)의 서로 마주하는 끝 부분에 각각 탄력적으로 결합된다.
도 13은 도 11의 E 부분을 확대하여 보인 단면도이다. 이 도 13에 도시된 바와 같이, 각 탄성부여수단(241)은 회전축(220L,220R)의 끝에 이 회전축(220L,220R)의 길이방향에 대하여 수직으로 마련된 마운팅 플레이트(242), 이 마운팅 플레이트(242)에 클램프(240L,240R)를 좌우방향으로 이동 가능하게 체결하는 클램프 체결기구(243), 마운팅 플레이트(242)와 클램프(240L,240R) 사이에 개재된 탄성부재(244)를 포함한다. 클램프 체결기구(243)는 복수 개의 볼트와 너트를 포함하는데, 이 클램프 체결기구(243)의 볼트들은, 클램프(240L,240R)에 마련된 플랜지에는 나사결합이 되고, 마운팅 플레이트(242)에는 관통되어, 클램프(240L,240R)는 마운팅 플레이트(242)에 대하여 이격 및 접근이 가능하다. 탄성부재(244)는 클램프(240L,240R)를 마운팅 플레이트(242)로부터 이격시키려는 작용을 하는 코일스프링으로, 마운팅 플레이트(242)와 클램프(240L,240R)의 서로 대향하는 부분에는 각각 스프링 지지돌기(245a)와 스프링 지지홈(245b)이 마련되어, 탄성부재(244)인 코일스프링은 이 스프링 지지돌기(245a)와 스프링 지지홈(245b)에 양쪽이 각각 지지된다.
한 쌍의 클램프(240L,240R)에 의하여 지지되는 부품의 양단에는 둘레가 입구 측으로 갈수록 확장되는 구조(예를 들어, 원뿔형)의 원형 홈(5a)이 각각 형성되고, 부품을 지지함에 따라 부품과 접촉되는 부분인 클램프(240L,240R)의 선단에는 이러한 부품의 원형 홈(5a)에 삽입되어 이 원형 홈(5a)과 선 접촉하면서 부품을 지지할 수 있게 하는 볼(246)이 각각 마련된다.
도 15는 도 10의 F 부분을 보인 사시도이다. 승강부재를 구성하는 두 상하가동부재(224L,224R)는 승강구동수단(250)에 의하여 상하이동 안내수단(221)의 안내레일(222)을 따라 승강된다. 도 15를 참조하면, 이 승강구동수단(250)은 두 상하가동부재(224L,224R)의 운동방향과 나란하도록 상하방향으로 배치된 스크루 축(251), 이 스크루 축(251)과 나사결합 된 너트부재(252), 스크루 축(251)을 정/역회전시키기 위한 동력원으로서 승강모터(253)를 포함한다. 스크루 축(251)은 외주에 수나사가 형성되고, 너트부재(252)는 나사구멍을 가진다. 너트부재(252)는 연결부재(225)의 뒷부분에 장착되며, 승강모터(253)는 가로프레임(212)의 뒷부분에 장착된다. 이러한 승강구동수단(250)은 승강모터(253)를 작동시키면 스크루 축(251)이 회전되어 이 스크루 축(251)의 회전방향에 따라 너트부재(252)가 상승되거나 하강되고, 이와 동시에, 두 상하가동부재(224L,224R)가 너트부재(252)와 동일방향으로 운동한다.
가로프레임(212)의 앞쪽에는 구동축(261)이 회전 가능하도록 설치되는데, 이 구동축(261)은 회전력을 제공하는 동력원인 회전모터(262)에 의하여 고속으로 회전된다. 승강구동수단(250)에 의하여 승강되는 승강부재에는 마찰전동축(263)이 회전 가능하도록 설치된다. 구동축(261)은 수평으로 배치된 회전축(230L,230R)과 평행하도록 좌우방향으로 배치된다. 마찰전동축(263)은 두 상하가동부재(224L,224R)의 앞쪽 상부에 각각 장착된 베어링 등의 축 지지수단에 의하여 양쪽이 회전 가능하도록 지지되는 것과 동시에, 구동축(261)과 서로 평행을 이루도록 배치되어 두 상하가동부재(224L,224R)와 함께 승강되는바, 상승 시에는 구동축(261)과 서로 간에 둘레가 접촉되어 회전하고, 하강 시에는 구동축(261)과의 접촉이 해제되어 정지된다.
구동축(261)과 마찰전동축(263)은 서로 접촉되는 부분에 마찰력을 증대시키기 위한 미끄럼 방지재(264)로서 우레탄이 각각 피복된다.
부품회전장치(200)는 구동축(261)과 접촉 시 회전되는 마찰전동축(263)의 회전력을 두 회전축(230L,230R)에 각각 전달하여 이 두 회전축(230L,230R)을 마찰전동축(263)과 함께 회전시키거나 정지시키는 축 연동유닛(265)을 더 포함하는데, 이 축 연동유닛(265)으로는 벨트와 풀리를 가지는 벨트전동기구를 적용하였다. 구동풀리(266)는 마찰전동축(263)의 양단부에 각각 장착되고, 종동풀리(267)는 서로 대향하지 않는 두 회전축(230L,230R)의 끝 부분에 각각 장착되며, 벨트(268)는 두 구동풀리(266)와 종동풀리(267)에 각각 감긴다.
다음에서는 도 16, 도 17을 참조, 설명한 바와 같은 부품회전장치(100)의 작동을 살펴본다.
두 상하가동부재(224L,224R)는 하강되어, 마찰전동축(263)은 구동축(261)과 접촉하지 않고, 한 쌍의 클램프(240L,240R)는 공급위치(P1)의 좌우에 위치된다. 그리고 한 쌍의 클램프(240L,240R)는 사이의 간격이 부품의 길이에 비하여 넓도록 서로 이격된다. 한편, 구동축(261)은 회전모터(262)에 의하여 회전된다.
이 상태에서, 공급위치(P1)에 부품이 공급되면 두 축 이동수단(235L,235R)을 작동시켜 한 쌍의 클램프(240L,240R)를 서로에 대하여 접근시킨다. 그러면, 클램프(240L,240R)의 볼(246)은 부품의 원형 홈(5a)에 각각 삽입되고, 이에 따라 부품은 양단이 클램프(240L,240R)에 의하여 지지된다.(도 16 참조) 이 때, 공급위치(P1)에 공급된 부품 및 이 부품의 좌우에 위치된 클램프(240L,240R)가 정위치에서 다소 벗어나더라도 원형 홈(5a)에 볼(246)이 삽입되어, 부품은 클램프(240L,240R)에 의하여 확실히 지지된다. 그리고 탄성부재(244)에 의하여 클램프(240L,240R)에 의한 부품의 과도한 압박이 방지된다.
다음, 두 상하가동부재(224L,224R)가 상승되도록 승강모터(253)를 작동시켜 회전모터(262)에 의하여 회전하고 있는 구동축(261)에 마찰전동축(263)을 접촉시킨다. 그러면, 마찰전동축(263)이 회전되고, 이 마찰전동축(263)의 회전력이 구동풀리(266), 벨트(268) 및 종동풀리(267)에 의하여 두 회전축(230L,230R)에 전달되어 이 두 회전축(230L,230R)이 회전되며, 이에 따라 클램프(240L,240R)에 의하여 지지된 부품이 회전된다.(도 17 참조) 이 때, 부품은 회전하고 있는 구동축(261)에 마찰전동축(263)이 접촉됨에 따라 회전되므로 목표하는 속도로 즉각 회전한다. 즉, 부품의 회전속도가 목표하는 속도에 도달하기까지의 소요시간을 단축할 수 있는 것이고, 이에 따라 전체적으로 볼 때 작업속도를 개선할 수 있는 것이다.
그 다음, 회전되는 부품에 대한 제1검사장치(300)의 외관검사가 종료되면 승강모터(253)를 작동시킴으로써 두 상하가동부재(224L,224R)를 하강시켜 회전하고 있는 구동축(261)과 마찰전동축(263)의 접촉을 해제, 부품의 회전을 정지시키는 한편, 공급위치(P1)에 부품을 위치시킨다. 그리고 부품이송장치(400)에 의하여, 공급위치(P1)에 위치된 부품에 대한 인계가 준비되면 두 축 이동수단(235L,235R)을 작동시킴으로써 한 쌍의 클램프(240L,240R)를 서로에 대하여 이격시켜 부품의 지지를 해제한다.
이와 같은 부품회전장치(200)의 작동과정은 센서와 제어수단 등에 의하여 부품공급장치(100)와 함께, 또는 별도로 자동화될 수도 있다.
[제1검사장치(300)]
도 18은 제1검사장치(300)가 도시된 구성도이다. 이 도 18에 도시된 바와 같이, 제1검사장치(300)는 부품회전장치(200)에 의하여 공급위치(P1)에서 상측으로 일정한 높이 상승된 상태로 회전되는 부품을 촬영하는 촬영기구(도면부호 320, 330 및 340 참조), 이 촬영기구에 의하여 촬영된 영상을 처리하는 영상처리수단을 포함한다.
촬영기구는 카메라(320), 이 카메라(320)에 의한 부품의 촬영 시 각각 순광과 역광을 제공하는 순광조명(330) 및 역광조명(340)을 포함한다. 구체적인 도시는 없으나, 이 카메라(320)나 순광조명(330)이나 역광조명(340)의 설치에는 별도의 프레임이 이용될 수 있음을 미리 밝혀 둔다.
카메라(320)는 부품회전장치(200)에 의하여 회전되는 부품으로부터 상측으로 일정한 높이 이격된 위치에서 부품회전장치(200)에 의하여 회전되는 부품을 촬영하되, 카메라(320)의 렌즈가 클램프(240L,240R)에 의하여 지지된 부품의 중심선과 수직을 이루도록 배치되어 이 부품의 정면도에 해당하는 영상을 획득한다. 이 때, 부품회전장치(200)에 의하여 회전되는 부품으로부터의 이격높이라 함은 부품 전체를 촬영할 수 있는 위치를 말한다. 참고로, 카메라(320)로는 흑백 CCD(charge coupled device) 카메라로서 고속으로 연속하여 촬영할 수 있는 타입을 적용하였다.
순광조명(330)은 LED(light emitted diode) 광원을 구비하는 복수 개의 단위 조명(332)을 포함하여 카메라(320)에 의한 부품의 촬영 시 카메라(320) 측에서 복수의 순광을 제공한다.
구체적으로, 복수의 단위 조명(332)은 부품회전장치(200)에 의하여 회전되는 부품의 둘레 측에 구비되는바, 이 부품의 둘레방향을 따라 서로 이격(바람직하게는, 등간격으로 이격)되는 것과 동시에, 이 부품의 회전중심을 기준으로 동일 반경 상에 위치하도록 배치된다. 이렇게 배치된 단위 조명(332)은 부품회전장치(200)에 의하여 회전되는 부품의 길이방향인 좌우방향(도 3의 X축방향 참조)으로 길게 형성된다. 단위 조명(332)의 각 광원은 직선형으로 마련되고 회전되는 부품에 이 부품의 길이를 따라 순광을 제공하도록 일정한 길이를 가진다. 이를 위하여, 단위 조명(332)은 광원을 각각 복수 개씩 구비할 수 있고, 단위 조명(332)마다의 광원은 일렬로 연속하도록 배치될 수 있다.
또한, 단위 조명(332) 모두는 부품회전장치(200)에 의하여 회전되는 부품과 정면으로 대향하여, 각 단위 조명(332)에서 조사되는 빛은 회전되는 부품에 입사된 후 반사되고, 이 부품에서 반사되는 각 단위 조명(332)으로부터의 빛은 그 일부가 카메라(320)의 렌즈로 입사된다. 물론, 이렇게 부품에서 반사되는 빛의 일부를 카메라(320)의 렌즈로 입사시키기 위한 제반 조건(예 : 회전되는 부품과 카메라(320)의 거리, 회전되는 부품과 단위 조명(332)의 거리 등)은 적절히 조정될 수 있다.
한편, 단위 조명(332)을 배치함에 있어, 배치된 각 단위 조명(332)이 부품의 촬영을 위한 카메라(320)의 시야를 가리는 일은 마땅히 없어야 하겠다.
설명한 바와 같은 순광조명(330)에 의하면, 카메라(320)에 의한 촬영 영상으로는 부품에 무늬가 나타난 영상이 획득된다. 이 때, 무늬 형상은 단위 조명(332)의 배치 및 단위 조명(332)의 광원 형상에 따라 결정되는 것으로, 여기에서는 단위 조명(332)이 부품회전장치(200)에 의하여 회전되는 부품의 둘레방향을 따라 서로 이격되도록 배치되는 한편, 단위 조명(332)의 광원이 회전되는 부품의 길이방향으로 긴 직선형이므로, 무늬는 부품의 둘레방향을 따라 서로 이격되고 각각 부품의 길이방향으로 각각 폭이 일정한 직선형 백색 줄이 나타난다. 즉, 부품에 흑백 줄이 규칙적으로 교호하는 줄무늬(백색 줄 사이는 흑색 줄이 된다)가 나타난 영상이 획득되는 것이다.(도 19, 20 참조)
역광조명(340)은 부품회전장치(200)에 의하여 회전되는 부품을 사이에 두고 카메라(320)와 대칭을 이루는 대칭선 상에 배치됨으로써, 이 카메라(320)와 정면으로 대향하여 카메라(320)에 의한 부품의 촬영 시 역광을 제공한다. 역광조명(340)으로도 순광조명(330)과 마찬가지로 LED 광원을 구비하는 타입을 적용하였다.
이러한 역광조명(330)에 따르면, 카메라(320)에 의하여 촬영된 부품에 대한 영상은 부품의 윤곽을 나타낸다.
영상처리수단은 디스플레이(도 19, 20 참조)를 포함하는데, 이 디스플레이에는 카메라(320)로부터의 신호가 영상으로 표시된다.
이에 따라, 사용자는 디스플레이에 표시되는 영상, 즉 카메라(320)에 의하여 촬영된 부품에 대한 영상을 통하여 부품의 외관을 검사할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이에 표시된 부품의 윤곽을 통해서는 부품의 형상적 결함(리드스크루의 경우에는 나사산의 각도 불량, 부분적 손상 등)이 있는지를 확인할 수 있다. 또, 순광조명(330)에 의한 흑백의 줄무늬를 통해서는 버나 스크래치와 같은 표면적 결함이 있는지를 확인할 수 있는바, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
부품에 생긴 버나 스크래치의 경우, 백색 줄 상에서는 흑색으로, 그리고 흑색 줄 상에서는 백색으로 각각 나타난다. 이 때, 백색 줄 상에서 버나 스크래치가 흑색으로 나타나는 이유는, 부품에서 반사되는 각 단위 조명(332)으로부터의 일부 빛은 카메라(320)의 렌즈로 입사되어 백색 줄이 나타나게 하나, 이 백색 줄이 나타나게 하는 일부 빛 중 리드스크루에 생긴 버나 스크래치에서 반사되는 빛은 카메라(320)의 렌즈로 입사되지 않기 때문이다. 물론, 흑색 줄 상에서는 이와 반대되는 빛의 작용으로 버나 스크래치가 백색으로 나타난다.
촬영 각도 등에 따라서는 버나 스크래치가 백색이나 흑색 줄 상에서 동일한 색상으로 나타날 수도 있으나, 이는 회전되는 부품을 여러 회 촬영(연속촬영)하여 색출해낼 수 있다. 즉, 부품이 회전되면 이 부품의 버나 스크래치의 위치가 이동되므로, 결국에는 백색이나 흑색 줄 상에서 이 버나 스크래치가 상반된 색상으로 나타난 영상을 획득할 수 있는 것이다.
부품의 외관 검사는 위 같이 사용자가 직접 하지 않고 영상처리수단에 의하여 이룰 수 있다. 이를 위하여, 영상처리수단은 다음과 같이 구성될 수 있다.
부품의 윤곽과 관련해서는, 카메라(320)로부터의 촬영 영상을 미리 저장하여 둔 기준영상과 비교하여, 일치할 시에는 양품으로 판단하고, 불일치할 시에는 불량품으로 판단하도록 구성될 수 있다.
순광조명(330)에 의한 흑백의 줄무늬와 관련해서는, 줄무늬의 규칙성을 분석하고 이 분석 결과에 근거하여 불량 여부를 판단하도록 구성될 수 있다. 이 때, 줄무늬의 규칙성이라 함은 백색이나 흑색의 줄이 버나 스크래치에 의하여 끊어지거나(도 21의 (A) 참조) 줄의 폭이 일정하지 않거나(도 21의 (B) 참조) 줄 안의 일부 색상이 상반된 것 등을 의미한다.
도 19, 20은 제1검사장치(300)의 촬영기구에 의하여 촬영된 영상으로, 도 19는 순광조명 온(on)과 역광조명 오프(off) 시 촬영 영상을 나타내고, 도 20은 순광조명과 역광조명 모두 온 시의 촬영 영상을 나타낸다.
순광조명(330)에 의한 무늬로서 줄의 개수와 폭은 단위 조명(332)의 개수 및 지지된 부품과 단위 조명(332) 간의 이격거리 등에 따라 결정되나, 도 19, 도 20에서는 지름이 2.5mm인 리드스크루의 둘레 측에 약 5klux의 단위 조명(332)을 9개를 배치함으로써, 폭이 약 0.2mm인 백색 줄이 9개 나타나게 한 것이다.
[부품이송장치(400)]
부품이송장치(400)는 부품을 손상 없이 정확히 이송하는 것이다. 이에, 부품이송장치(400)도 부품공급장치(100)나 부품회전장치(200)와 마찬가지로 다른 장비에 적용할 수 있는 것이고, 다른 장비에 적용 시에는 부품으로는 그 횡단면이 일정하지 않거나 빛에 대한 반사율이 낮은 것일지라도 상관없이 대상으로 할 수 있다.
도 22는 부품이송장치(400) 및 제2검사장치(500)가 도시된 사시도로, 이 도 22에 도시된 바와 같이, 배출위치(P2)는 공급위치(P1)에서 횡방향(도 3의 Z축방향 참조)으로 위치되고, 부품이송장치(400)는 이러한 공급위치(P1)와 배출위치(P2) 사이에 설치된다.
부품이송장치(400)는 기대(410) 및 제1, 2이송유닛(420,430)을 포함한다. 제1이송유닛(420)은 기대(410)에 공급과 배출위치(P1,P2) 사이를 왕복할 수 있게 설치되고, 제2이송유닛(430)은 기대(410)에 상하이동(도 3의 Y축방향 참조) 가능하게 설치된다. 이에, 부품이송장치(400)는 제1이송유닛(420)을 횡방향(이하, 횡방향이라 함은 제1이송유닛(420)의 횡 이동방향을 말한다)으로 이동시키는 제1구동수단(440) 및 제2이송유닛(430)을 승강시키는 제2구동수단(도 24의 도면부호 450 참조)을 더 포함한다.
기대(410)는 베이스 프레임(412)을 포함하고, 제1, 2이송유닛(420,430)은 이 베이스 프레임(412) 상에 놓인다.
도 23은 제1이송유닛(420)이 도시된 사시도이다. 도 23에 도시된 바와 같이, 제1이송유닛(420)은 횡이동 안내수단(421)에 의하여 베이스 프레임(412)에 횡방향으로 이동 가능하게 장착된 슬라이더(424), 이 슬라이더(424)의 좌우(도 1의 X축방향 참조)에 각각 장착된 좌측 및 우측 횡이송대(425L,425R)를 포함한다.
횡이동 안내수단(421)은 베이스 프레임(412)의 상부에 횡방향으로 마련된 직선형의 안내레일(422), 슬라이더(424)의 하부에 마련되고 이 안내레일(422)과 미끄럼짝을 이루는 이동안내 홈(423)을 포함한다. 횡 이동부재인 슬라이더(424)는 그 좌우가 상측으로 돌출된 구조를 가지도록 가운데 부분이 오목하고, 좌측 및 우측 횡이송대(425L,425R)는 이 슬라이더(424)의 좌우 돌출부 상에 각각 장착된다.
좌측 및 우측 횡이송대(425L,425R)는 서로 나란하도록 평행으로 배치되는 한편, 횡방향으로 길게 형성되며 서로 짝을 이루어 부품의 양단 부분을 지지한다. 두 횡이송대(425L,425R)의 상부에는 부품공급장치로부터의 부품을 안정감 있게 지지하기 위한 수단으로서 서로 짝을 이루어 부품의 양단 부분을 떠받치는 좌측 및 우측 횡이송 홈(426L,426R)이 다수 개씩 형성된다.
좌측 횡이송대(425L)에 형성되는 다수 개의 좌측 횡이송 홈(426L)은 좌측 횡이송대(425L)의 길이방향인 횡방향으로 서로 이격되도록 등간격(D1)으로 배치된다. 그리고 우측 횡이송대(425R)에 형성되는 다수 개의 우측 횡이송 홈(426R)은 횡방향으로 좌측 횡이송 홈(426L)과 동일 등간격(D1)으로 서로 이격되는 것과 동시에, 짝을 이루는 좌측 횡이송 홈(426L)과 좌우방향으로 동일선상에 위치하도록 배치된다.
각 횡이송 홈(426L,426R)은 바닥면 및 이 바닥면의 전후에 위치하는 두 벽면으로 구성되어 전체적으로 보았을 때 그 좌우가 터진 구조를 가진다. 각 횡이송 홈(426L,426R)의 상측인 입구(여기로 부품의 양단 부분이 삽입된다)의 크기는 횡이송 홈(426L,426R)의 바닥면과 동일하도록 형성되어, 횡이송 홈(426L,426R)은 직사각형의 구조를 가진다. 또는, 각 횡이송 홈(426L,426R)은 바닥면에서 입구 측으로 갈수록 축소되도록 형성된 사각형의 구조를 가질 수도 있다.
두 횡이송대(425L,425R)의 상부에는 또, 경사면(427)이 각각 마련되는데, 이 경사면(427)은 공급위치(P1)에 가장 멀리 위치한 횡이송 홈(426L,426R)으로부터 배출위치(P2) 측으로 횡이송 홈(426L,426R) 간 횡방향 이격거리(도면부호 D1 참조)만큼 이격된 위치에 이 이격된 위치에서 배출위치(P2) 측으로 일정한 각도 내리막 경사지도록 형성된다.
이렇게 구성되는 제1이송유닛(420)을 이동시키는 제1구동수단(440)은 횡이송 홈(426L,426R) 간 횡방향 이격거리(도면부호 D1 참조)를 제1이송유닛(420)의 횡 이동거리로 하여 이 횡 이동거리의 한쪽 끝이나 다른 쪽 끝에 제1이송유닛(420)이 위치되도록 슬라이더(424)를 왕복시킨다. 이 같은 제1구동수단(440)은 공기압이나 유압을 이용하는 실린더를 포함하는데, 이 실린더는 제1이송유닛(420)의 횡 이동거리(도면부호 D1 참조)를 스트로크(stroke)로 한다.
이하, 설명의 편의를 위하여, 횡 이동거리(도면부호 D1 참조)의 한 끝은 제1이동위치, 다른 끝은 제2이동위치라 각각 칭하고, 제1이송유닛(420)이 제1구동수단(440)에 의하여 제1이동위치(도면부호 Z1 참조)로부터 제2이동위치(도면부호 Z2 참조)로 이동된 것은 제1이송유닛(420)이 공급위치(P1) 측에서 배출위치(P2) 측으로 이동된 것으로 한다.
도 24는 제2이송유닛(430)이 도시된 사시도이다. 도 24에 도시된 바와 같이, 제2이송유닛(430)은 승강 안내수단(431)에 의하여 베이스 프레임(412)에 상하방향으로 이동 가능하도록 장착된 승강부재(434) 및 이 승강부재(434)의 좌우에 각각 장착된 좌측 및 우측 상하이송대(435L,435R)를 포함한다.
승강 안내수단(431)은 횡이동 안내수단(421)에 비하여 배출위치(P2) 측에 배치된다. 이 승강 안내수단(431)은 승강부재(434)의 하부에 상하방향으로 마련된 승강로드(432), 베이스 프레임(412)에 상하방향으로 마련되며 이 승강로드(432)가 승강 가능하게 삽입되는 승강안내 홈(433)을 포함한다.
승강부재(434)는 두 횡이송대(425L,425R) 사이에 위치되고 좌우길이가 이 두 횡이송대(425L,425R)의 좌우간격에 비하여 작도록 형성된다.
좌측 및 우측 상하이송대(435L,435R)는 두 횡이송대(425L,425R)와 동일한 길이로 형성되는바, 이 두 횡이송대(425L,425R) 사이에 횡방향으로 위치하는 것과 동시에, 두 횡이송대(425L,425R)와 평행하여 서로 나란하도록 배치된다. 제2구동수단(450)에 의하면, 이러한 두 상하이송대(435L,435R)는 두 횡이송대(425L,425R)에 비하여 상측이나 하측에 위치하도록 승강되는바, 상승된 때에는 서로 짝을 이루어 두 횡이송대(425L,425R)가 지지하는 부품을 이 두 횡이송대(425L,425R)로부터 들어올리고, 하강된 때에는 이 들어올린 부품을 두 횡이송대(425L,425R)에 지지되도록 내려놓는다.
두 상하이송대(435L,435R)의 상부에는 두 횡이송대(425L,425R)로부터 들어올린 부품을 안정적으로 지지하기 위한 수단으로서 서로 짝을 이루어 부품의 양단 부분을 받치는 좌측 및 우측 상하이송 홈(436L,436R)이 다수 개씩 형성된다.
좌측 상하이송대(435L)의 좌측 상하이송 홈(436L)은 횡방향으로 서로 이격되도록 등간격으로 배치되고, 우측 상하이송대(435R)의 우측 상하이송 홈(436R)은 횡방향으로 좌측 상하이송 홈(436L)과 동일한 등간격으로 서로 이격되도록 배치된다. 이 같은 상하이송 홈(436L,436R)은 횡이송 홈(426L,426R)과 동일한 개수의 짝이 구비되는 한편, 서로 짝을 이루는 좌측 및 우측 상하이송 홈(436L,436R)은 제1이송유닛(420)이 제1이동위치(도면부호 Z1 참조)에 위치된 때 서로 짝을 이루는 좌측 및 우측 횡이송 홈(426L,426R)과 좌우방향으로 동일선상에 각각 배치되어 횡방향으로 이 횡이송 홈(426L,426R)과 동일한 등간격(도면부호 D1 참조)으로 서로 이격된다.
각 상하이송 홈(436L,436R)은 횡이송 홈(426L,426R)과 동일한 크기와 형상을 가지도록 형성된다.
두 상하이송대(435L,435R)의 상부에는 또, 최종상하이송 홈(437)이 각각 마련되는데, 이 최종상하이송 홈(437)은 공급위치(P1)에 가장 멀리 위치한 상하이송 홈(436L,436R)으로부터 배출위치(P2) 측으로 상하이송 홈(436L,436R) 간 횡방향 이격거리(도면부호 D1 참조)만큼 이격된 위치에 상하이송 홈(436L,436R)과 동일한 크기와 형상을 가지도록 형성된다.
이렇게 구성되는 제2이송유닛(430)을 이동시키는 제2구동수단(450)은, 제1이송유닛(420)이 제1이동위치(도면부호 Z1 참조)에 위치한 때에는 두 상하이송대(435L,435R)가 두 횡이송대(425L,425R)보다 하측에 위치되고, 이와 반대로 제1이송유닛(420)이 제2이동위치(도면부호 Z2 참조)에 위치한 때에는 두 상하이송대(435L,435R)가 두 횡이송대(425L,425R)보다 상측에 위치되도록 승강부재(434)를 승강시킨다. 이 같은 제2구동수단(450)은 공기압이나 유압을 이용하는 실린더를 포함하는데, 이 실린더는 제2이송유닛(420)의 승강거리를 스트로크(stroke)로 한다.
이상과 같은 구성의 부품이송장치(400)는 다음과 같이 작동하여 부품을 이송하는바, 제1 및 제2이송유닛(420,430)의 작동이 도시된 도 25a 내지 도 25e를 참조하여 살펴보기로 한다.
부품이송장치는, 제1이송유닛(420)은 제1이동위치(도면부호 Z1 참조)에 위치되고, 제2이송유닛(430)은 상하이송대(435L,435R)가 횡이송대(425L,425R)보다 하측에 위치된 상태(도 25a 참조)에서 부품회전장치(200)로부터 클램프(240L,240R)에 의한 지지가 해제된 부품을 제공받는다.
서로 짝을 이루는 좌측 및 우측 횡이송 홈(426L,426R)들 중 공급위치(P1)에서 가장 가까이 위치한 것은 클램프(240L,240R)에 의하여 지지된 부품의 하측에 위치되어, 클램프(240L,240R)에 의한 지지가 해제된 부품은 이 서로 짝을 이루는 좌측 및 우측 횡이송 홈(426L,426R)들 중 공급위치(P1)에서 가장 가까이 위치한 것에 양단 부분이 삽입된다. 이 때, 부품은 그 양단 부분을 해당 횡이송 홈(426L,426R)이 받치는 것에 의하여 지지된다.
다음, 제1구동수단(440)을 작동시켜 제1이송유닛(420)을 제2이동위치(도면부호 Z2참조)에 위치시킨다.(도 25b 참조) 이 때, 두 횡이송대(425L,425R)가 지지하는 부품은 제1이송유닛(420)의 횡 이동거리인 횡이송 홈(426L,426R) 간 횡방향 이격거리(도면부호 D1 참조)만큼 배출위치(P2) 측으로 이동된다.
이 과정에서, 횡이송 홈(426L,426R)이 받치는 부품은 횡이송 홈(426L,426R)이 직사각형으로 형성된 점(또는, 바닥면에서 입구 측으로 갈수록 축소된 사각형으로 형성된 점) 때문에, 두 횡이송대(425L,425R)의 이동 시 관성으로 인하여 횡이송 홈(426L,426R)으로부터 횡 이동방향으로 튀어나가는 것이 방지된다.
그 다음, 제2이송유닛(430)이 상승되도록 제2구동수단(450)을 작동시켜 상하이송대(435L,435R)를 횡이송대(425L,425R)보다 상측에 위치시킨다.(도 25c 참조) 이 때, 두 상하이송대(435L,435R)는 두 횡이송대(425L,425R)가 지지하는 부품을 이 횡이송대(425L,425R)로부터 들어올리며, 이렇게 들어올려진 부품은 공급위치(P1)에서 가장 가까운 횡이송 홈(426L,426R)과 공급위치(P1)에서 두 번째로 가까운 상하이송 홈(436L)이 좌우방향으로 동일선상에 위치하므로 공급위치(P1)에서 두 번째로 가까운 상하이송 홈(436L)에 양단 부분이 삽입된다.
다음, 제1구동수단(440)을 작동시켜 제1이송유닛(420)을 제1이동위치(도면부호 Z1참조)에 위치시킨다.(도 25d 참조) 그리고 제2이송유닛(430)이 하강되도록 제2구동수단(450)을 작동시켜 상하이송대(435L,435R)를 횡이송대(425L,425R)보다 하측에 위치시킨다.(도 25e 참조) 이 때, 두 상하이송대(435L,435R)는 지지하고 있던 부품을 두 횡이송대(425L,425R)에 내려놓으며, 이 내려놓아진 부품은 공급위치(P1)에서 각각 두 번째로 가까이 위치한 횡이송 홈(426L,426R)과 상하이송 홈(436L)이 좌우방향으로 동일선상에 위치하므로 공급위치(P1)에서 두 번째로 가까운 횡이송 홈(426L,426R)에 양단 부분이 삽입된다.
이에 따르면, 공급위치(P1)에서 가장 가까이 위치한 횡이송 홈(426L,426R)의 지지를 받던 부품은 공급위치(P1)에서 두 번째로 가까운 횡이송 홈(426L,426R)으로 이송되어, 공급위치(P1)에서 가장 가까운 횡이송 홈(426L,426R)은 비게 되고, 이렇게 빈 횡이송 홈(426L,426R)에는 부품공급장치로부터 부품이 또 공급된다.
부품공급장치로부터의 부품은 설명한 바와 같은 과정을 반복하면서 공급위치(P1)에서 배출위치(P2)로 등간격(도면부호 D1 참조) 이송되고, 이런 식으로 이송되어 최종상하이송 홈(437)의 지지를 받게 되는 부품은 경사면(427)에 내려놓아져 이 경사면(427)을 따라 배출위치(P2)로 배출된다.(도 25c 내지 도 25e 참조)
참고로, 부품 이송과정은 센서와 제어수단 등에 의하여 자동으로 진행되도록 구성할 수도 있다.
살펴본 바와 같은 이송과정에서, 부품을 지지하는 두 횡이송대(425L,425R)와 두 상하이송대(435L,435R)는 부품의 양단 부분을 받치므로 부품의 주요부가 손상되는 문제를 최소화할 수 있다. 즉, 막대형 부품의 경우에는 주요부가 가운데 부분에 집중되어 있는 것이 일반적인바, 이 주요부를 보호할 수 있는 것이다.
도 22에서 도면부호 460은 이탈방지수단이다. 부품이송장치(400)는 두 횡이송대(425L,425R)에 지지된 부품이 이송과정 중 횡이송 홈(426L,426R)에서 좌우방향으로 움직여 이탈되는 것을 방지하는 것으로서 이 이탈방지수단(460)을 더 포함한다.
도 26a 내지 도 26c는 이탈방지수단(460)의 구성 및 작용을 나타내는 평면도이다. 이탈방지수단(460)은 두 횡이송대(425L,425R)의 좌우 외측(마주하는 내측의 반대쪽)에 각각 복수 개씩 위치하도록 베이스 프레임(412)에 장착된 좌측 및 우측 가이드부재(461L,461R)를 포함한다.
좌측 및 우측 가이드부재(461L,461R)는 서로 짝을 이루는 좌측 및 우측 상하이송 홈(436L,436R)과 횡방향으로 서로 이격된 다른 서로 짝을 이루는 좌측 및 우측 상하이송 홈(436L,436R) 사이에서 좌우방향으로 연장한 가상선(도 26의 도면부호 L1 참조)상에 각각 위치하여 서로 마주 보는 한편, 횡이송대(425L,425R)에 의하여 이송되는 부품이 횡이송 홈(426L,426R)에서 좌우로 움직여 정위치 범위에서 벗어난 때에만 이 부품과 접촉하여 두 횡이송대(425L,425R)의 마주하는 내측으로 안내하도록 배치된다.
각 좌측 및 우측 가이드부재(461L,461R)의 공급위치(P1)를 향하는 부분은 횡이송대(425L,425R)의 좌우 외측으로 만곡하게 구부러진 구조를 가지거나 일정한 각도 경사지도록 형성된다.
도 26a는 두 횡이송대(425L,425R)에 지지된 부품이 횡이송 홈(426L,426R)에서 좌측으로 움직여 정위치 범위에서 벗어난 상태를 나타내고, 도 26b는 이 도 26a와 같이 정위치 범위에서 벗어난 부품이 좌측 가이드부재(461L)의 만곡부(공급위치(P1)를 향하는 부분)와 접촉됨에 따라 두 횡이송대(425L,425R)의 마주하는 내측으로 안내되는 상태를 나타내며, 도 26c는 이 도 26b와 같은 안내작용에 따라 부품이 정위치 범위에 위치되도록 정렬된 상태를 나타낸다.
도 26a에 이점쇄선으로 도시된 도면부호 462는 제1이송유닛(420)이 제1구동수단(440)에 의하여 제1이동위치(도면부호 Z1 참조)에 위치된 때 제1이송유닛(420)의 서로 짝을 이루는 좌측 및 우측 횡이송 홈(426L,426R)들 중 공급위치(P1)에서 가장 가까이 위치한 것에 양단 부분이 삽입된 부품공급장치로부터의 부품을 정위치에 정렬시키는 센터정렬기구인데, 이탈방지수단(460)은 이 센터정렬기구(462)를 더 포함할 수 있다.
센터정렬기구(462)는 두 횡이송대(425L,425R)의 좌우 외측에 각각 하나씩 위치하도록 베이스 프레임(412)에 장착된 센터정렬 실린더를 포함하는데, 이 두 센터정렬 실린더는 그 피스톤 로드의 끝이 제1이동위치(도면부호 Z1 참조)에 위치된 제1이송유닛(420)의 서로 짝을 이루는 좌측 및 우측 횡이송 홈(426L,426R)들 중 공급위치(P1)에서 가장 가까이 위치한 것을 향하도록 각각 배치되고, 그 피스톤 로드의 끝에는 각각 정렬판이 마련될 수 있다.
두 센터정렬 실린더의 피스톤 로드는 서로에 대하여 접근되도록 동시에 작동되어 서로 짝을 이루는 좌측 및 우측 횡이송 홈(426L,426R)들 중 공급위치(P1)에서 가장 가까이 위치한 것에 양단 부분이 삽입된 부품공급장치로부터의 부품을 정위치에 정렬한 후, 원위치로 복귀된다.
[제2검사장치(500)]
제2검사장치(500)는 두 상하이송대(435L,435R)가 두 횡이송대(425L,425R)로부터 들어올린 부품을 이송순서에 따라 한 개씩 집어 들었다가 원위치에 내려놓는 핸드 어셈블리(510), 이 핸드 어셈블리(510)가 집어 든 부품을 촬영하는 촬영기구(520,530), 이 촬영기구(520,530)로부터 입력되는 영상신호를 분석하여 촬영된 부품의 치수불량 여부를 판단하는 비전 컴퓨터(도시되지 않음)를 포함한다.
핸드 어셈블리(510)는 제2이송유닛(430)의 상측에 이 제2이송유닛(430)의 상하이송대(435L,435R)에 대하여 승강(이격, 접근) 가능하도록 설치된다. 이 핸드 어셈블리(510)는 서로 짝을 이루어 부품을 집는 두 단위 핸드(511)를 포함하는데, 이 두 단위 핸드(511)는 핸드 홀더(512)의 하부에 횡방향으로 서로에 대하여 이격되었다 접근되었다 할 수 있게 장착된다. 핸드 홀더(512)는 기대(410)를 구성하는 마운팅 프레임(414)에 장착되는바, 가이드에 의하여 상하이송대(435L,435R)의 상측에서 승강운동 할 수 있게 결합된다. 도시하지 않았으나, 두 단위 핸드(511) 및 핸드 홀더(512)는 각각 구동수단에 의하여 작동된다.
상하이송대(435L,435R)가 상승되어 횡이송대(425L,425R)에 비하여 상측에 위치한 때,(도 25c 참조) 핸드 어셈블리(510) 전용 구동수단을 작동시키면, 핸드 어셈블리(510)는 이격된 두 단위 핸드(511) 사이에 상하이송대(435L,435R)에 의하여 들어올려진 부품이 위치하도록 하강되고, 이후 단위 핸드(511)가 접근되어 부품을 파지한 뒤, 상승된다. 촬영기구(520,530)에 의한 촬영 후에는, 핸드 어셈블리(510)는 하강되어 파지한 부품을 원위치에 내려놓은 뒤, 상승된다.
제2검사장치(500)의 촬영기구(520,530)는 조명(520) 및 카메라(530)를 포함한다. 조명(520)과 카메라(530)는 두 단위 핸드(511)를 사이에 두고 횡방향 양쪽에 각각 배치되어, 카메라(530)는 두 단위 핸드(511)에 의하여 파지된 부품을 촬영하고, 조명(520)은 역광을 제공하여 카메라(530)에 의한 촬영 시 부품의 윤곽이 나타난 영상을 취득하도록 한다.
비전 컴퓨터에 의한 영상신호 분석은 미리 저장하여 둔 것과 비교하는 식으로 이루어질 수도 있다.
참고로, 부품 검사과정은 센서, 제어수단 등에 의하여 부품 이송과정과 함께 자동으로 진행되도록 구성할 수도 있다.
100 : 부품공급장치 200 : 부품회전장치
221 : 상하이동 안내수단 224L, 224R : 상하가동부재
225 : 연결부재 230L, 230R : 회전축
235L, 235R : 축 이동수단 240L, 240R : 클램프
244 : 탄성부재 246 : 볼
250 : 승강구동수단 261 : 구동축
262 : 회전모터 263 : 마찰전동축
264 : 미끄럼 방지재 265 : 축 연동유닛
300 : 제1검사장치 400 : 부품이송장치
500 : 제2검사장치
221 : 상하이동 안내수단 224L, 224R : 상하가동부재
225 : 연결부재 230L, 230R : 회전축
235L, 235R : 축 이동수단 240L, 240R : 클램프
244 : 탄성부재 246 : 볼
250 : 승강구동수단 261 : 구동축
262 : 회전모터 263 : 마찰전동축
264 : 미끄럼 방지재 265 : 축 연동유닛
300 : 제1검사장치 400 : 부품이송장치
500 : 제2검사장치
Claims (9)
- 삭제
- 삭제
- 기대의 좌우에 서로 간에 끝이 마주하는 것과 동시에, 각각 좌우이동 가능하도록 장착된 두 회전축과;
상기 두 회전축을 회전시키는 축 회전수단 및 상기 두 회전축이 서로에 대하여 이격되거나 접근되도록 이동시키는 축 이동수단과;
상기 두 회전축의 서로 마주하는 끝 부분에 각각 장착되어 상기 두 회전축이 서로에 대하여 접근됨에 따라 막대형 부품의 양단을 지지하고 상기 두 회전축이 회전됨에 따라 상기 지지된 막대형 부품을 회전시키는 한 쌍의 클램프를 포함하고,
상기 막대형 부품의 양단에는 둘레가 입구 측으로 갈수록 확장되는 경사구조를 가지는 원형 홈이 각각 형성되고, 상기 클램프는 상기 원형 홈의 경사구조를 가지는 둘레면의 안내에 따라 상기 원형 홈에 삽입, 수용되어 상기 원형 홈과 선 접촉되면서 상기 막대형 부품을 지지하는 볼을 각각 가지며,
상기 축 회전수단은, 상기 두 회전축을 회전시키기 위한 동력을 제공하는 동력원과; 상기 동력원으로부터의 동력을 상기 두 회전축에 전달하는 전동기구와; 상기 동력원에서 상기 전동기구를 통한 상기 두 회전축으로의 동력전달을 단속하는 동력단속기구를 포함하고,
상기 전동기구는, 상기 기대에 상기 두 회전축으로부터 상측으로 일정한 거리 이격된 것과 동시에, 이 두 회전축과 나란하도록 장착되며 상기 동력원으로부터의 동력으로 회전되는 구동축과; 이 구동축과 두 회전축 사이에 이 구동축 및 회전축과 나란한 것과 동시에 상하이동 가능하게 구비되고 상기 구동축과 접촉되어 회전하는 마찰전동축과; 이 마찰전동축의 회전력을 상기 두 회전축에 전하는 축 연동유닛을 포함하고,
상기 동력단속기구는, 상기 마찰전동축을 승강시켜 상기 구동축과 접촉시키거나 접촉을 해제시키는 부품회전장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 구동축과 상기 마찰전동축은, 서로 접촉되는 부분에 마찰력을 증대시키는 미끄럼 방지재가 피복된 부품회전장치. - 청구항 3에 있어서, 상기 동력단속기구는,
상기 기대에 상하이동 가능하도록 장착되고 상기 두 회전축이 좌우이동 가능하도록 장착되는 것과 동시에, 상기 마찰전동축이 장착된 승강부재와;
상기 승강부재를 승강시키기 위한 동력을 제공하는 동력원을 포함하는 부품회전장치. - 청구항 5에 있어서, 상기 축 연동유닛은,
상기 두 회전축에 각각 장착된 제1벨트풀리 및 상기 마찰전동축에 장착되며 이 제1벨트풀리와 짝을 이루는 제2벨트풀리와;
상기 제1벨트풀리와 제2벨트풀리에 감긴 벨트를 포함하는 부품회전장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 클램프는 탄성부재에 의하여 상기 회전축에 각각 탄력적으로 결합된 부품회전장치. - 삭제
- 한 쌍의 클램프에 의하여 막대형 부품의 양단을 지지하고 회전시키는 것으로서 청구항 3에 기재된 부품회전장치와;
상기 클램프에 의하여 지지된 상태로 회전되는 막대형 부품을 촬영하는 촬영기구와;
상기 촬영기구로부터 입력되는 영상신호를 분석하여 상기 촬영기구에 의하여 촬영된 막대형 부품의 불량 여부를 판단하는 비전 컴퓨터를 포함하는 비전검사기.
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KR1020100018358A KR101183873B1 (ko) | 2010-03-02 | 2010-03-02 | 부품회전장치 및 이것을 포함하는 비전검사기 |
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KR20110099382A KR20110099382A (ko) | 2011-09-08 |
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