KR101188244B1

KR101188244B1 - 워크이재장치

Info

Publication number: KR101188244B1
Application number: KR1020107018522A
Authority: KR
Inventors: 나오유키 도쿠나가; 요시아키 아라키; 히토시 츠가와
Original assignee: 히라따기꼬오 가부시키가이샤
Priority date: 2008-03-05
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2012-10-05
Also published as: KR20100105891A; JPWO2009110072A1; JP5259693B2; CN101959643A; US8430226B2; WO2009110072A1; CN101959643B; US20110024264A1

Abstract

본 발명의 워크이재장치는, 간헐적으로 반송구동되는 반송기구로서의 회전테이블(20)과 일체적으로 회전할 수 있음과 함께 워크를 보지할 수 있는 보지유닛(100), 보지유닛에 보지된 워크를 처리테이블(30) 상으로 이재하도록 보지유닛을 하강구동하고 또한 처리테이블 상에 보지된 워크를 보지유닛 상으로 이재하도록 보지유닛을 상승구동하는 승강구동유닛(200), 보지유닛 상에 보지된 워크를 고정하고 또한 처리테이블 상으로 이재할 때에 그 고정을 해제할 수 있는 고정유닛(300)을 포함한다. 이것에 따르면, 보지유닛의 승강동작 및 고정유닛의 고정 및 해제동작만으로 워크를 보지유닛으로부터 처리테이블 상으로 이재하고, 또한, 처리를 마친 워크를 처리테이블 상으로부터 들어올려서 보지유닛 상으로 이재할 수 있기 때문에, 구조의 간소화, 장치의 소형화, 이재에 필요한 시간의 단축화 등을 달성할 수 있다.

Description

워크이재장치 {WORK TRANSFER APPARATUS}

본 발명은 기계부품 혹은 전자부품 등의 워크를 승강시켜서 이재(移載)하는 워크이재장치에 관한 것이며, 특히, 회전테이블 등의 반송기구에 의해 스탭적으로 반송되는 워크를 소정의 처리에리어에 배치된 처리테이블 상으로 이재할 수 있는 워크이재장치에 관한 것이다.

종래의 워크이재장치로서는 워크(칩부품)를 수용하는 복수의 오목부를 원주테두리영역에 가지고 소정의 각도 단위로 회전구동되는 회전테이블, 회전테이블에 인접하여 배치되는 캐리어 테이프, 캐리어 테이프 및 회전테이블의 상방에 캔티레버형으로 배치되어 흡착헤드를 상하방향으로 이동시키는 액츄에이터 등을 구비하여, 액추에이터에 의해 흡착헤드를 이동시키면서 흡착헤드로 워크를 흡착하여, 회전테이블로부터 캐리어 테이프 상으로 워크를 이재하는 것이 알려져 있다 (예를 들면, 특허문헌 1 참조).

또한, 다른 워크이재장치로서는 워크(칩)를 흡착하여 보지(保持)하는 복수의 흡착홀더를 원주 테두리영역에 가지고 소정의 각도 단위로 회전구동되는 회전테이블, 회전테이블이 소정의 각도 위치에 정지한 상태에서, 흡착홀더에 대향하도록 배치된 칩 받침대, 칩 받침대를 승강구동시키는 승강장치 등을 구비하여, 승강장치에 의해 칩 받침대를 승강구동함과 함께 회전테이블을 적절히 회전구동하는 것에 의해 칩 받침대 상의 워크를 흡착홀더로 흡착보지하여, 소정의 에리어로 이재하는 것이 알려져 있다 (예를 들면, 특허문헌 2 참조).

그러나, 이들의 장치에서는 워크를 흡착하여 들어올리면서 이재하기 때문에, 워크가 전자부품(칩)과 같이 작은 물건이고 또한 경량물의 경우는 문제가 없지만, 기계부품과 같이 큰 물건이고 또한 중량물의 워크를 이재하는 경우에는 흡착하여 소정위치에 보지하는 것이 곤란하게 된다.

한편, 종래의 인덱스식의 생산장치로서는 워크를 담지할 수 있음과 함께 소정의 각도 단위로 회전구동되는 복수의 회전테이블(인덱스 테이블), 복수의 회전테이블에 각각 인접하여 배치되어 소정의 작업을 시행하는 작업유닛, 인접하는 회전테이블의 사이에 배치되어 워크를 파지하는 잭을 가지는 복수의 회전아암 등을 구비하고, 소정의 작업을 마친 워크를 파지하여 회전테이블로부터 회전테이블로 순차적으로 이재하는 것이 알려져 있다 (예를 들면, 특허문헌 3 참조).

그러나, 이 장치에서는 각각 작업유닛에 의해 작업이 회전테이블 상에서 행해지기 때문에, 하중을 가하는 것과 같은 작업(가압, 압입 등)을 행하는 경우는 그 하중에 견디어낼 수 있도록 회전테이블을 튼튼하게 형성할 필요가 있다. 또한, 워크의 이재동작은 승강→회전→승강이라는 동작을 필요로 하는 회전아암에 의해 행해지기 때문에 원활하게 행할 수 없고, 또한, 워크가 중량물의 경우에는 아암을 튼튼하게 형성할 필요가 있어서, 장치의 대형화, 고코스트화 등을 초래하게 된다.

일본 특허 공개 2004 - 18054 호 공보 일본 특허 공개 평10 - 4132 호 공보 일본 특허 공개 2006 - 347717 호 공보

본 발명은 상기 종래기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 구조의 간소화, 장치의 소형화, 저코스트화, 이재에 필요한 시간의 단축화 등을 도모하면서, 기계부품 혹은 전자부품 등의 워크를 승강시켜서 이재하는 워크이재장치에 관한 것이며, 특히, 회전테이블에 의해 소정의 각도단위로 반송되는 워크를 소정의 처리에리어에 배치된 처리테이블 상으로 이재 또는 처리를 마친 워크를 처리테이블로부터 회전테이블 측으로 이재할 수 있는 워크이재장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 워크이재장치는 반송기구에 의해 소정의 반송방향으로 간헐적으로 반송되는 워크를 반송방향을 따라서 배치된 처리테이블 상으로 이재할 수 있는 워크이재장치에 있어서, 반송기구에 장착됨과 함께 워크를 보지할 수 있는 보지유닛, 보지유닛에 보지된 워크를 처리테이블 상으로 이재하도록 보지유닛을 하강구동하고 또한 처리테이블 상에 보지된 워크를 보지유닛 상으로 이재하도록 보지유닛을 상승구동하는 승강구동유닛, 보지유닛 상에 보지된 워크를 고정하고 또한 처리테이블 상으로 이재할 때에 그 고정을 해제할 수 있는 고정유닛을 포함한다.

이 구성에 따르면, 워크가 보지유닛에 보지된 상태로, 워크는 고정유닛에 의해 고정되어 보지유닛 상의 소정의 보지위치에 고정(이동하지 않도록 보지)되어 있다. 그리고, 반송기구가 간헐적으로 반송동작을 행하고 소정위치에 정지하면, 승강구동유닛에 의해 보지유닛이 하강구동되고, 워크는 고정유닛에 따른 고정이 해제되어 처리테이블 상으로 이재되고, 또한, 처리가 종료하면 보지유닛이 상승구동되어 워크는 처리테이블로부터 들어올려져서 보지유닛 상에 보지됨과 함께 고정유닛에 의해 소정의 보지위치에 고정(이동하지 않도록 보지)된다.

이와 같이, 보지유닛의 승강동작 및 고정유닛의 고정 및 해제동작만으로, 워크를 보지유닛으로부터 처리테이블 상으로 이재하고, 또한, 처리를 마친 워크를 처리테이블 상으로부터 들어올려서 보지유닛 상으로 이재할 수 있기 때문에, 구조의 간소화, 장치의 소형화, 이재에 필요한 시간의 단축화 등을 달성할 수 있다. 또한, 반송기구와는 별개로 설치된 처리테이블 상에서 워크에 소정의 처리를 시행할 수 있기 때문에, 반송기구 상에서 처리를 시행하는 경우에 비하여 반송기구를 간소화할 수 있다.

상기 구성에서, 반송기구는 간헐적으로 회전구동되는 회전테이블을 포함하고, 처리테이블은 회전테이블의 주위에 배치되고, 보지유닛은 회전테이블의 원주방향에 배열되어 설치된 복수의 보지유닛으로 이루어지고, 승강구동유닛 및 고정유닛은 복수의 보지유닛에 각각 대응하여 설치되어 있는 구성을 채용할 수 있다.

이 구성에 따르면, 회전테이블의 주위에 복수의 처리테이블이 배치되는 상태로, 회전테이블을 소정의 각도 단위로 회전구동하고, 또한, 보지유닛을 승강구동함과 함께 고정유닛에 따른 워크를 고정동작 및 그 해제동작을 행하는 것으로, 복수의 워크에 대하여 복수의 처리를 시행할 수 있다.

상기 구성에서, 반송기구는 소정의 궤도를 따라서 간헐적으로 반송구동되는 컨베이어유닛을 포함하고, 처리테이블은 컨베이어유닛의 일측부를 따라 배치되고, 보지유닛은 컨베이어유닛의 일측부를 따라 배열하여 설치된 복수의 보지유닛으로 이루어지고, 승강구동유닛 및 고정유닛은 복수의 보지유닛에 각각 대응하여 설치되어 있는 구성을 채용할 수 있다.

이 구성에 따르면, 컨베이어유닛을 따라서 복수의 처리테이블이 배치되는 상태로, 컨베이어유닛을 소정의 반송량으로 구동하고, 또한, 보지유닛을 승강구동함과 함께 고정유닛에 따른 워크의 고정동작 및 그 해제동작을 행하는 것으로 복수의 워크에 대하여 복수의 처리를 시행할 수 있다.

상기 구성에서, 보지유닛은 반송기구에 대하여 승강이 자유롭게 지지된 승강프레임과, 워크를 보지할 수 있는 보지부 및 처리테이블의 통과를 허용하는 개구부를 가지도록 형성된 보지프레임을 포함하는 구성을 채용할 수 있다.

이 구성에 따르면, 반송기구에 인접하여 배치된 처리테이블에 대하여, 보지유닛과의 사이에서 워크의 주고받기 및 받기를 행할 수 있고, 또한, 반송기구에 대하여 승강프레임이 하강하면, 보지프레임의 보지부에 보지된 워크가 처리테이블의 상면에 접촉하고, 더욱이 승강프레임이 하강하면, 처리테이블이 보지프레임의 개구부를 통하여 워크를 보지부로부터 이탈시키도록 들어올려서, 처리테이블 상으로의 이재가 완료된다. 이와 같이, 보지프레임과 처리테이블과의 상대적인 이동만에 의해 워크를 이재할 수 있기 때문에, 구조를 보다 일층 간소화할 수가 있고, 또한, 이재에 필요한 시간을 보다 일층 단축화할 수 있다.

상기 구성에서, 보지프레임은 승강프레임에 대하여 착탈이 자유롭게 형성되어 있는 구성을 채용할 수 있다.

이 구성에 따르면, 워크의 종류(크기, 윤곽 등이 상이한 워크)에 따른 보지프레임과 교환하는 것으로, 다양한 워크를 취급할 수 있고, 또한, 승강프레임을 겸용하여 보지프레임만 교환하면 되기 때문에, 교환작업도 간단하게 행할 수 있다.

상기 구성에서 승강구동유닛은 반송기구에 고정되어 승강프레임을 승강이 자유롭게 가이드하는 가이드레일과, 반송기구 내에 배치되어 승강프레임을 승강시키는 구동력을 미치는 구동기구를 포함하는 구성을 채용할 수 있다.

이 구성에 따르면, 보지유닛(의 승강프레임)이 가이드레일을 따라서 승강이 자유롭게 가이드될 때에, 구동력을 미치는 구동기구가 반송기구의 내부에 배치되어 있기 때문에, 보지유닛(승강프레임 및 보지프레임)의 승강동작에 대하여 장해가 되는 것을 승강영역으로부터 배제할 수 있고, 그 때문에, 구동기구 등과의 간섭을 확실하게 방지하여, 원활한 승강동작을 보증할 수 있다.

상기 구성에서, 고정유닛은 워크에 대하여 당접 및 이탈할 수 있도록 이동이 자유롭게 지지된 당접부재와, 보지유닛의 상승동작에 연동하여 당접부재를 워크에 누르고 또한 보지유닛의 하강동작에 연동하여 당접부재의 누름을 해제하는 연동기구를 포함하는 구성을 채용할 수 있다.

이 구성에 따르면, 보지유닛의 승강동작에 연동하는 연동기구에 의해 당접부재에 따른 워크의 누름과 그 해제가 행해지기 때문에, 특별한 검출수단을 채용하지 않고도, 구조의 간소화를 달성하면서 워크의 누름과 해제의 타이밍을 소정의 타이밍으로 고정밀도로 설정할 수 있다.

상기 구성에서, 연동기구는 당접부재를 워크로부터 이탈시키는 방향으로 부세하는 부세부재, 당접부재를 워크에 누르는 누름방향 및 그 누름을 해제하는 해제방향으로 이동이 자유롭게 지지된 누름부재, 반송기구에 고정됨과 함께 보지유닛의 상승동작에 연동하여 누름부재를 누름방향으로 이동시키고 또한 보지유닛의 하강동작에 연동하여 누름부재를 해제방향으로 이동시키는 캠작용을 미치는 캠부재를 포함하는 구성을 채용할 수 있다.

이 구성에 따르면, 보지유닛의 승강동작에 의해, 캠부재가 누름부재에 캠작용을 미치는 것으로, 누름부재가 당접부재를 눌러서 워크를 고정하고 또한 누름부재가 당접부재의 누름을 해제하여 워크를 해방할 수 있어서, 특별한 검출수단을 채용하지 않고도, 구조의 간소화를 달성하면서, 워크의 누름과 해제의 타이밍을 소정의 타이밍으로 고정밀도로 설정할 수 있다.

상기 구성에서 당접부재 및 부세부재는 보지프레임에 지지되고, 누름부재는 승강프레임에 지지되어 있는 구성을 채용할 수 있다.

이 구성에 따르면, 당접부재 및 부세부재가 보지프레임에 지지되기 때문에, 워크의 종류에 따라서 보지프레임을 준비하는 경우에 워크에 따른 최적인 형상의 당접부재를 채용할 수 있다.

상기 구성을 이루는 워크이재장치에 따르면, 구조의 간소화, 장치의 소형화, 저코스트화, 이재에 필요한 시간의 단축화 등을 달성하면서, 기계부품 혹은 전자부품 등의 워크를 승강시켜서 이재할 수 있고, 특히, 반송기구에 의해 간헐적으로 반송되는 워크를 반송방향을 따라서 배치된 처리테이블 상으로 이재하여 소정의 처리를 시행한 후, 다시 처리테이블로부터 보지유닛 상으로 이재하여, 다음의 처리에리어(처리테이블)로 반송할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 워크이재장치를 구비한 처리시스템의 일 실시형태를 도시하는 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 워크이재장치를 구비한 처리시스템의 일 실시형태를 도시하는 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 워크이재장치의 일 실시형태를 도시하는 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 워크이재장치의 일 실시형태를 도시하는 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 워크이재장치의 일 실시형태를 도시하는 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 워크이재장치의 일 실시형태를 도시하는 분해사시도이다.
도 7은 워크이재장치의 일부를 이루는 승강프레임 및 보지프레임을 도시하는 부분평면도이다.
도 8a는 워크이재장치의 일부를 이루는 승강프레임 및 보지프레임을 도시하는 부분측면도이다.
도 8b는 워크이재장치의 일부를 이루는 승강프레임 및 보지프레임을 도시하는 부분단면도이다.
도 9a는 워크이재장치의 보지유닛이 워크를 보지한 상태를 도시하는 측면도이다.
도 9b는 워크이재장치의 보지유닛이 워크를 처리테이블로 이재한 상태를 도시하는 측면도이다.
도 10a는 본 발명에 따른 워크이재장치를 구비한 처리시스템의 다른 실시형태를 도시하는 모식도이다.
도 10b는 본 발명에 따른 워크이재장치를 구비한 처리시스템의 또 다른 실시형태를 도시하는 모식도이다.

이하, 본 발명의 최적의 실시형태에 대하여 첨부도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이 실시형태에서는 본 발명의 워크이재장치가 회전테이블을 포함하는 처리시스템에 적용된 경우에 대하여 설명한다.

이 처리시스템은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 약 사각형을 이루는 베이스(10), 베이스(10) 상에 배치된 약 육각기둥의 형상을 이루는 반송기구로서의 회전테이블(20), 회전테이블(20)의 원주방향에 등간격으로 배치되어 회전테이블(20)에 설치된 6개의 워크이재장치(M), 6개의 워크이재장치(M)에 대응하도록 회전테이블(20)의 주위에 환형으로 배열된 6개소의 처리에리어(A1 ~ A6), 각각의 처리에리어(A1 ~ A6) 내에 배치된 복수의 처리유닛(도시하지 않음), 모든 처리를 마친 워크(W)를 반출하는 반출라인(40) 등을 구비하고 있다.

회전테이블(20)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상하방향(Z)으로 신장하는 축선(L)을 가지는 회전축(21), 회전축(21)을 소정의 각도 단위로 회전구동하는 모터(22), 회전축(21)과 일체적으로 회전하도록 형성된 상반(上盤, 23) 및 측벽(24) 등을 구비하고 있다. 상반(23) 및 측벽(24)은 전체로서 약 육각기둥의 외륜곽(外輪郭)을 획정하도록 형성되어 있다.

그리고, 측벽(24)에는 회전테이블(20)의 원주방향에 등간격으로 배치되도록 6개의 워크이재장치(M)가 설치되어 있다.

즉, 회전테이블(20)은, 6개의 워크이재장치(M)를 일체적으로 구비하여, 축선(L) 주위에 소정의 각도(여기서는 약 60 도) 단위로 회전구동되도록 되어 있다.

처리테이블(30)은, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 소정의 외경을 이루는 원기둥 형상으로 형성되어 워크(W)를 이재할 수 있는 재치부(31), 재치부(31)를 소정의 높이 위치에 보지하는 다리부(32), 다리부(32)를 지지하는 베이스부(33)를 구비하고 있다.

재치부(31)는 후술하는 보지프레임(120)의 개구부(122)를 통과할 수 있는 형상으로 형성되어 있다. 여기서 재치부(31)는 원형 단면을 이루도록 형성되어 있지만, 워크(W)의 윤곽이 사각형이면, 그것에 맞추어 사각형 단면을 이루도록 형성된다.

또한, 처리테이블(30)은 필요에 따라서 수평방향으로 이동가능하고 또한 재치부(31)가 회전가능하게 형성되어 있어도 된다.

워크이재장치(M)는, 도 3 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 회전테이블(20)의 측벽(23)에 설치되어 워크(W)를 보지할 수 있는 보지유닛(100), 보지유닛(100)을 승강구동하는 승강구동유닛(200), 보지유닛(100) 상에 보지된 워크(W)를 고정하고 또한 처리테이블(30)(의 재치부(31)) 상으로 이재할 때에 그 고정을 해제할 수 있는 고정유닛(300) 등을 구비하고 있다.

보지유닛(100)은, 도 3 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 회전테이블(20)의 측벽(24)에 대하여 승강이 자유롭게 지지된 승강프레임(110), 승강프레임(110)에 대하여 착탈이 자유롭게 형성된 보지프레임(120) 등을 구비하고 있다.

승강프레임(110)은, 도 3 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 단면이 약 L자형으로 굴곡하도록 형성되어 있고, 후술하는 가이드레일(210)에 가이드되는 슬라이더부(111), 슬라이더부(111)의 상단으로부터 수평방향으로 굴곡하여 형성됨과 함께 보지프레임(120)을 연결하여 보지하는 평판형의 홀더부(112), 홀더부(112)에 설치된 2개의 연결기구(113) 등을 구비하고 있다.

슬라이더부(111)는, 도 3 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 후술하는 가이드레일(210)에 대하여 이동이 자유롭게 감합되는 2개의 피가이드부(111a), 2개의 피가이드부(111a)에 끼워지는 영역에 형성된 약 사각형의 개구부(111b) 등을 가진다.

홀더부(112)는, 도 3 내지 도 7에 도시하는 바와 같이, 후술하는 캠부재(340)를 통과하는 약 사각형의 개구부(112a), 후술하는 누름부재(330)의 누름핀(331)을 통과하는 장공(112b), 연결기구(113)의 후술하는 로드(113a)를 통과하는 2 개의 슬릿(112c), 보지프레임(120)을 위치결정하는 2 개의 위치결정핀(112d), 후술하는 누름부재(330)를 보지하는 보지부(112e) 등을 가진다.

연결기구(113)는, 도 3 내지 도 7, 도 8에 도시하는 바와 같이, 슬릿(112c) 내에 인입하도록 요동이 자유롭게 지지된 로드(113a), 로드(113a)에 대하여 이동이 자유롭게 감합된 부세부(113b), 로드(113a)의 상단에서 회동이 자유롭게 연결되어 부세부(113b)를 캠작용에 의해 압압할 수 있는 캠부(113c')를 가지는 아암부(113c)를 구비하고 있다.

부세부(113b)는, 도 8a 및 도 8b에 도시하는 바와 같이, 로드(113a)의 요동지점측으로부터 차례로 로드(113a)의 외주에 조립된 스프링(S1), 스프링(S1)의 부세력에 저항하면서 보지프레임(120)에 당접할 수 있는 링부재(R1), 스프링(S2), 스프링(S2)에 의해 부세되어 아암부(113c)의 캠부(113c')에 당접하는 링부재(R2) 중, 링부재(R1), 스프링(S2), 링부재(R2)에 의해 구성된다.

보지프레임(120)은, 도 3, 도 5 내지 도 7에 도시하는 바와 같이, 워크(W)를 보지할 수 있는 환형의 보지부(121), 보지부(121)의 내측에 형성되어 처리테이블(30)의 재치부(31)가 통과하는 것을 허용하는 원형의 개구부(122), 로드(113a)가 인입을 허용하는 2개의 슬릿(123), 누름부재(330)의 누름핀(331)을 통과하는 장공(124), 위치결정핀(112d)을 감합시키는 2개의 감합공(125) 등을 가진다.

또한, 보지프레임(120)에는 후술하는 고정유닛(300)의 당접부재(310) 및 부세부재(320)가 설치되어 있다.

여기서, 보지프레임(120)을 승강프레임(110)에 연결하는 수순에 대하여 설명하면, 도 6에 도시하는 바와 같이, 워크(W)에 따른 보지프레임(120)을 준비하고, 도 8b의 2점 쇄선으로 도시하는 바와 같이, 연결기구(113)의 로드(113a)를 슬릿(112c)의 외측으로 제거한 상태로, 누름부재(330)의 누름핀(331)을 장공(124)에 통과함과 함께 위치결정핀(112d)를 감합공(125)에 감입하도록 하여, 보지프레임(120)을 승강프레임(110)의 홀더부(112)에 접합한다.

그 후, 도 8a 및 도 8b의 실선으로 도시하는 바와 같이, 로드(113a)를 슬릿(112c, 123)에 감입하도록 상향으로 이동시킨 후, 아암부(113c)를 소정의 각도위치까지 회전시켜서, 아암부(113c)(의 캠부(113c')의 캠작용에 의해 부세부(113b)(링부재(R1, R2))를 각각 하측으로 압압한다. 이것에 의해, 보지프레임(10)은 승강프레임(110)에 연결되어 견고하게 고정된다.

이와 같이, 보지프레임(120)은 승강프레임(110)에 대하여 착탈이 자유롭게 형성되어 있기 때문에, 워크(W)의 종류(크기, 윤곽 등이 상이한 워크)에 따른 보지프레임(120)과 교환하는 것으로, 다양한 워크(W)를 취급할 수 있고, 또한, 승강프레임(110)을 겸용하여 보지프레임(120)만 교환하면 되기 때문에, 교환작업도 간단히 행할 수 있다.

승강구동유닛(200)은, 도 3, 도 5, 도 6에 도시하는 바와 같이, 회전테이블(20)의 측벽(24)에 고정되어 상하방향(Z)으로 신장하는 2개의 가이드레일(210), 회전테이블(20)의 내부에 배치되어 상하방향(Z)으로 신장하는 볼나사(220), 볼나사(220)를 회전구동하는 모터(230), 볼나사(220)에 나합됨과 함께 측벽(24)의 슬릿(24a)(도 6 참조)을 통하여 보지유닛(100)의 승강프레임(110)에 연결된 너트부재(240) 등을 구비하고 있다. 여기서는 볼나사(220), 모터(230), 및 너트부재(240)에 의해 승강프레임(110)을 승강시키는 구동력을 미치는 구동기구가 구성되어 있다. 또한, 구동기구로서는 공기압 또는 유압실린더, 그 외의 기구를 채용할 수 있다.

즉, 모터(230)의 회전구동력에 의해, 볼나사(220)가 일방향으로 회전하면, 너트부재(240)을 거쳐서 승강프레임(110)(즉 보지유닛(100))이 하강되고, 한편, 볼나사(220)가 타방향으로 회전하면, 너트부재(240)를 거쳐서 승강프레임(110)(즉 보지유닛(100))이 상승되도록 되어 있다.

이와 같이, 구동기구(볼나사(220), 모터(230), 너트부재(240)의 일부)가 회전테이블(20)의 내부에 배치되어 있기 때문에, 보지유닛(100)(의 승강프레임(110))이 가이드레일(210)을 따라서 승강이 자유롭게 가이드될 때에, 보지유닛(100)(승강프레임(110) 및 보지프레임(120))의 승강동작에 대하여 장해로 되는 것을 승강영역으로부터 배제할 수 있고, 그 때문에 보지유닛(100)이 구동기구 등과 간섭하는 것을 확실히 방지하여 원활한 승강동작을 보증할 수 있다.

고정유닛(300)은, 도 3 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 워크(W)에 대하여 당접 및 이탈할 수 있도록 이동이 자유롭게 지지된 당접부재(310), 당접부재(310)를 워크(W)로부터 이탈시키는 방향으로 부세력(여기서는 인장력)을 미치는 부세부재(320), 당접부재(310)를 워크(W)에 누르는 누름방향 및 그 누름을 해제하는 해제방향으로 이동이 자유롭게 지지된 누름부재(330), 회전테이블(20)의 측벽(24)에 고정됨과 함께 보지유닛(100)의 상승동작에 연동하여 누름부재(330)를 누름방향으로 이동시키고 또한 보지유닛(100)의 하강동작에 연동하여 누름부재(330)를 해제방향으로 이동시키는 캠작용을 미치는 캠부재(340) 등을 구비하고 있다.

당접부재(320)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 보지프레임(120)에 설치되어 있고, 보지부(121)에 보지된 워크(W)에 대하여 당접 및 이탈할 수 있도록, 개구부(122)의 중심을 통하는 직선방향으로 이동이 자유롭게 지지되어 있다.

부세부재(320)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 보지프레임(120)에 설치되어 있고, 보지부(121)에 보지된 워크(W)로부터 당접부재(125)를 이탈시키는 방향으로 부세력(인장력)을 미치도록 형성되어 있다.

누름부재(330)는, 도 3, 도 4, 도 6에 도시하는 바와 같이, 승강프레임(110)의 하면에서 보지부(112e)에 의해 이동이 자유롭게 보지되고, 그 일단측에서 상방으로 신장하여 장공(112b)을 관통하는 누름핀(331), 그 타단측에서 수평방향으로 신장하여 후술하는 캠부재(340)의 캠홈(343)에 삽입되는 팔로워핀(332) 등을 가진다.

캠부재(340)는, 도 3 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 하단부(341)가 승강프레임(110)(의 슬라이더부(111))에 형성된 개구부(111b)를 빠져나와 회전테이블(20)의 측벽(24)에 고정되고, 상단부(342)가 승강프레임(110)(의 홀더부(112))에 형성된 개구부(112a)를 빠져나올 수 있도록 자유단부로서 형성되고, 하방으로부터 경사상방으로 신장하는 캠홈(343)을 획정하고 있다.

캠홈(343)은, 누름부재(330)의 팔로워핀(332)을 받아들이고, 보지유닛(100)의 상승동작에 연동하여 누름부재(330)를 누름방향(당접부재(310)를 워크(W)에 누르는 방향)으로 이동시키고, 또한, 보지유닛(100)의 하강동작에 연동하여 누름부재(330)를 해제방향(당접부재(310)를 워크(W)에 누르는 것을 해제하는 방향)으로 이동시키는 캠작용을 미치도록 형성되어 있다.

상기 구성에서는, 부세부재(320), 누름부재(330), 및 캠부재(340)에 의해 보지유닛(100)의 상승동작에 연동하여 당접부재(310)를 워크(W)에 누르고 또한 보지유닛(100)의 하강동작에 연동하여 당접부재(310)에 따른 워크(W)의 누름을 해제하는 연동기구가 구성되어 있다.

이와 같이, 보지유닛(100)의 승강동작에 의해, 캠부재(340)가 누름부재(330)에 캠작용을 미치는 것으로, 누름부재(330)가 당접부재(310)를 눌러서 워크(W)를 고정하고 또한 누름부재(330)가 당접부재(310)의 누름을 해제하여 워크(W)를 해방할 수 있다. 따라서, 특별한 검출수단을 채용하지 않고도, 구조의 간소화를 달성하면서 워크(W)의 누름과 해제의 타이밍을 소정의 타이밍으로 고정밀도로 설정할 수 있다. 또한, 당접부재(310) 및 부세부재(320)가 보지프레임(120)에 지지되기 때문에, 워크(W)의 종류에 따라서 보지프레임(120)을 준비하는 경우에, 워크(W)에 따른 최적인 형상의 당접부재(310)를 채용할 수 있다.

상기 구성을 이루는 워크이재장치(M)의 동작에 대해서, 도 9a 및 도 9b를 참조하여, 설명한다.

먼저, 보지유닛(100)이 상승한 소정 높이 위치에 있을 때, 도 9a에 도시하는 바와 같이, 워크(W)는 보지유닛(100)의 보지부(121)에 보지되고, 또한, 고정유닛(300)의 당접부재(310)에 의해 눌러져서 소정의 보지위치에 고정(이동하지 않도록 보지)되어 있다.

이어서, 승강구동유닛(200)의 하강구동에 의해 보지유닛(100)이 하강을 시작하면, 그 하강동작에 연동하여, 고정유닛(300)(의 당접부재(310))에 따른 고정이 해제된다.

그리고, 보지유닛(100)이 더욱더 하강하여 소정 높이 위치에 이르면, 도 9b에 도시하는 바와 같이, 워크(W)는 처리테이블(30)의 재치부(31)에 보지되고, 보지프레임(100)(의 보지부(121))은 워크(W)로부터 이탈하여 더욱더 하강한 정지위치에 정지한다. 이것에 의해, 워크(W)는 보지유닛(100)으로부터 이탈하여 처리테이블(30) 상으로 이재된다.

그 후, 처리테이블(30) 상에서, 워크(W)에 대하여 소정의 처리가 시행된다.

한편, 소정의 처리가 종료된 워크(W)는 처리테이블(30)로부터 보지유닛(100)으로 이재된다. 즉, 승강구동유닛(200)의 상승구동에 의해, 보지유닛(100)이 상승하기 시작하여 소정 높이위치에 이르면, 보지유닛(100)(의 보지부(121))이 워크(W)를 보지하여 처리테이블(30)(의 재치부(31))로부터 들어올리고, 그 후, 그 상승동작에 연동하여 고정유닛(300)(의 당접부재(310))이 보지부(121) 상에 보지된 워크(W)를 눌러서 고정한다.

그리고, 보지유닛(100)은, 도 9a에 도시하는 바와 같이, 더욱더 상승하여 원래의 높이 위치에 정지한다.

이와 같이, 보지유닛(100)의 승강동작 및 고정유닛(300)의 고정 및 해제동작만으로 워크(W)를 보지유닛(100)으로부터 처리테이블(30) 상으로 이재하고, 또한, 처리를 마친 워크(W)를 처리테이블(30) 상으로부터 들어올려서 보지유닛(100) 상으로 이재할 수 있기 때문에, 구조의 간소화, 장치의 소형화, 이재에 필요한 시간의 단축화 등을 달성할 수 있다.

또한, 회전테이블(20)과는 별개로 설치된 처리테이블(30) 상에서 워크(W)에 소정의 처리를 시행할 수 있기 때문에, 회전테이블(20) 상에서 처리를 시행하는 경우에 비하여 회전테이블(20)을 간소화할 수 있다.

이어서, 상기 워크이재장치(M)를 채용한 처리시스템의 처리동작에 대하여, 도 1, 도 9a 및 도 9b를 참조하여 설명한다.

먼저, 처리에리어(A1)에서, 보지유닛(100)이 소정 높이위치까지 하강한 상태에서, 작업자에 의해, 도 9b에 도시하는 바와 같이, 워크(W)가 처리테이블(30)(의 재치부(31)) 상에 세트된다.

그 후, 보지유닛(100)이 소정 높이위치까지 상승하면, 도 9a에 도시하는 바와 같이, 워크(W)는 처리테이블(30)로부터 들어올려져서 보지유닛(100)(의 보지부(121))에 보지됨과 함께 그 상승동작에 연동하여, 고정유닛(300)이 고정동작을 행하고, 워크(W)가 그 보지위치에 고정된다.

그 후, 회전테이블(20)이 소정의 각도(약 60 도)만큼 회전하면, 워크(W)는 다음의 처리에리어(A2)로 반송된다.

이어서, 처리에리어(A2)에서, 보지유닛(100)이 소정 높이위치까지 하강하면, 그 하강동작에 연동하여, 고정유닛(300)이 고정의 해제동작을 행하여, 도 9b에 도시하는 바와 같이, 워크(W)는 처리테이블(30)(의 재치부(31)) 상으로 이재된다.

그리고, 처리에리어(A2)에 배치된 소정의 처리유닛(도시하지 않음)에 의해, 워크(W)에 대하여 소정의 처리가 시행된다.

처리가 종료하면, 보지유닛(100)이 소정 높이위치까지 상승하고, 도 9a에 도시하는 바와 같이, 워크(W)는 처리테이블(30)로부터 들어올려져서 보지유닛(100)(의 보지부(121))에 보지됨과 함께, 그 상승동작에 연동하여, 고정유닛(300)이 고정동작을 행하고, 워크(W)가 그 보지위치에 고정된다.

그 후, 회전테이블(20)이 소정의 각도(약 60 도)만큼 회전하면, 워크(W)는 다음의 처리에리어(A3)로 반송된다.

그리고, 처리에리어(A3) ~ 처리에리어(A6)에서는 상술한 바와 같이, 보지유닛(100)의 승강동작에 의해, 보지유닛(100)으로부터 처리테이블(30) 상으로의 워크(W)의 이재, 처리테이블(30) 상으로 이재된 워크(W)에 대한 소정의 처리, 처리테이블(30)로부터 보지유닛(100)으로의 처리종료의 워크(W)의 이재, 회전테이블(20)의 회전에 의해 워크(W)의 반송이 순차로 행해져서, 모든 처리가 종료된 워크(W)는 합격품(OK품)과 불합격품(NG품)으로 분별되어 반송라인(40)으로부터 반출된다.

여기서, 처리대상으로 되는 워크(W)가 상이한 종류여도 대응할 수 있도록, 워크(W)의 종류(사이즈, 형상 등)에 따른 보지프레임(120) 및 재치부(31)를 미리 준비하여 두고, 처리대상으로 되는 워크(W)를 변경하는 경우는 보지프레임(120) 및 재치부(31)도, 그 워크(W)에 대응한 것으로 교환된다.

상기의 처리시스템에 따르면, 회전테이블(20)에는 원주방향에 배열하여 설치된 복수(6개)의 보지유닛(100), 각각의 보지유닛(100)에 대응하여 승강구동유닛(200) 및 고정유닛(300)이 설치되어 있기 때문에, 회전테이블(20)의 주위에 복수의 처리테이블(30)이 배치되는 상태로, 회전테이블(20)을 소정의 각도단위로 회전구동하고, 또한, 보지유닛(100)을 승강구동함과 함께 고정유닛(300)에 따른 워크(W)의 고정동작 및 그 해제동작을 행하는 것으로, 복수의 워크(W)에 대하여 동시에 복수의 처리를 시행할 수 있다.

또한, 보지유닛(100)의 승강동작 및 고정유닛(300)의 고정 및 해제동작만으로 워크(W)를 보지유닛(100)으로부터 처리테이블(30) 상으로 이재하고, 또한, 처리를 마친 워크(W)를 처리테이블(30) 상으로부터 들어올려서 보지유닛(100) 상으로 이재할 수 있기 때문에, 구조의 간소화, 장치의 소형화, 이재에 필요로하는 시간의 단축화 등을 달성할 수 있고, 더욱이 회전테이블(20) 상으로부터 벗어난 처리테이블(30) 상에서 워크(W)에 소정의 처리를 시행할 수 있기 때문에, 회전테이블(20) 상에서 처리를 시행하는 경우에 비하여 회전테이블(20)을 간소화할 수 있다.

상기 실시형태에서는 회전테이블(20)에 대하여 6 개의 워크이재장치(M)를 설치하고, 그 개수에 대응하여 6개의 처리테이블(30)(및 처리에리어(A1 ~ A6))을 배치한 경우를 도시했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 5 개 이하 혹은 7 개 이상의 워크이재장치(M) 및 처리테이블(30)을 배치해도 된다.

도 10a는 본 발명에 따른 워크이재장치를 구비한 처리시스템의 다른 실시형태를 도시하는 것이다. 이 실시형태에서는, 도 10a에 도시하는 바와 같이, 반송기구로서 천정으로부터 매달린 궤도를 따라서 간헐적으로 반송구동되는 컨베이어유닛(400)을 채용한 것이다.

컨베이어유닛(400)은, 도 10a에 도시하는 바와 같이, 처리에리어의 상방영역에 배설된 궤도(401), 궤도(401)를 따라서 이동하는 가동컨베이어(402), 가동컨베이어(402)에 대하여 소정 간격을 두고 매달리도록 연결된 서스펜션 프레임(403) 등을 구비하고 있다.

서스펜션 프레임(403)에는 각각 보지유닛(100)이 장착되어 있다. 그리고, 각각의 보지유닛(100)에 대응하여, 승강구동유닛(200) 및 고정유닛(300)이 설치되어 있다.

승강구동유닛(200)은 서스펜션 프레임(403)에 대하여 설치되어 있다.

즉, 복수의 보지유닛(100)이 컨베이어유닛(400)의 일측부를 따라 배치되고, 또한, 복수의 처리테이블(30)이 컨베이어유닛(400)의 일측부를 따라 배치되어 있다.

여기서, 궤도(401)로서는, 도 10a에 도시하는 바와 같은 직선궤도 외에, 곡선궤도, 타원궤도 등을 채용할 수 있다.

이 실시형태에서도, 상술한 바와 같이, 보지유닛(100)의 승강동작 및 고정유닛(300)의 고정 및 해제동작만으로, 워크(W)를 보지유닛(100)으로부터 처리테이블(30) 상으로 이재하고, 또한, 처리를 마친 워크(W)를 처리테이블(30) 상으로부터 들어올려서 보지유닛(200) 상으로 이재할 수 있기 때문에, 구조의 간소화, 장치의 소형화, 이재에 필요한 시간의 단축화 등을 달성할 수 있고, 또한, 컨베이어유닛(400)과는 별개로 설치된 처리테이블(30) 상에서 워크(W)에 소정의 처리를 시행할 수 있기 때문에, 컨베이어유닛(400) 상에서 처리를 시행하는 경우에 비하여 컨베이어유닛(400)을 간소화할 수 있다.

도 10b는 본 발명에 따른 워크이재장치를 구비한 처리시스템의 또 다른 실시형태를 도시하는 것이다. 이 실시형태에서는, 도 10b에 도시하는 바와 같이, 반송기구로서 바닥면에 설치된 궤도를 따라서 간헐적으로 반송구동되는 컨베이어유닛(400')을 채용한 것이다.

컨베이어유닛(400')은, 도 10b에 도시하는 바와 같이, 처리에리어의 바닥면에 배설된 궤도(401'), 궤도(401')를 따라서 이동하는 가동컨베이어(402') 등을 구비하고 있다.

가동컨베이어(402')의 측벽에는, 소정의 간격을 두고서 복수의 보지유닛(100)이 설치되어 있다. 또한, 각각의 보지유닛(100)에 대응하여 승강구동유닛(200) 및 고정유닛(300)이 설치되어 있다.

승강구동유닛(200)은 가동컨베이어(402')의 측벽에 설치되어 있다.

즉, 복수의 보지유닛(100)이 컨베이어유닛(400')의 일측부를 따르도록 배치되고, 또한, 복수의 처리테이블(30)이 컨베이어유닛(400')의 일측부를 따르도록 배치되어 있다.

여기서, 궤도(401')로서는, 도 10b에 도시하는 바와 같은 직선궤도 외에, 곡선궤도, 타원궤도 등을 채용할 수 있다.

이 실시형태에서도, 상술한 바와 같이, 보지유닛(100)의 승강동작 및 고정유닛(300)의 고정 및 해제동작만으로, 워크(W)를 보지유닛(100)으로부터 처리테이블(30) 상으로 이재하고, 또한, 처리를 마친 워크(W)를 처리테이블(30) 상으로부터 들어올려서 보지유닛(200) 상으로 이재할 수 있기 때문에, 구조의 간소화, 장치의 소형화, 이재에 필요한 시간의 단축화 등을 달성할 수 있고, 또한, 컨베이어유닛(400')과는 별개로 설치된 처리테이블(30) 상에서 워크(W)에 소정의 처리를 시행할 수 있기 때문에, 컨베이어유닛(400') 상에서 처리를 시행하는 경우에 비하여 컨베이어유닛(400)을 간소화할 수 있다.

상기 실시형태에서는, 워크(W)를 보지하는 보지유닛으로서, 승강프레임(110)에 대하여 보지프레임(120)이 착탈될 수 있는 보지유닛(100)을 도시했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 승강프레임(110)에 대하여 보지프레임(120)이 일체적으로 형성되어도 된다.

상기 실시형태에서는, 고정유닛으로서 보지유닛(100)의 승강동작에 연동하여 워크(W)의 고정동작 및 해제동작을 행하는 것을 도시했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 보지유닛(100) 이외의 동작에 연동하도록 구성해도 된다.

(산업상의 이용가능성)

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 워크이재장치는 구조의 간소화, 장치의 소형화, 저코스트화, 이재에 필요한 시간의 단축화 등을 달성하면서, 반송기구에 의해 간헐적으로 반송되는 워크를 반송방향을 따라서 배치된 처리테이블과의 사이에서 주고받기 및 받기를 행할 수 있기 때문에, 워크로서 비교적 중량물을 취급하는 기계분야에서 적용할 수 있는 것은 물론이며, 워크로서 비교적 경량물을 취급하는 전자기기 분야에서도 유용하며, 그 외의 워크를 취급하는 분야에서도 유용하다.

W 워크
A1, A2, A3, A4, A5, A6 처리에리어
10 베이스
20 회전테이블(반송기구)
21 회전축
22 모터
23 상반
24 측벽
24a 슬릿
30 처리테이블
31 재치부
32 다리부
33 베이스부
40 반출라인
M 워크이재장치
100 보지유닛
110 승강프레임
111 슬라이더부
111a 피가이드부
111b 개구부
112 홀더부
112a 개구부
112b 장공
112c 슬릿
112d 위치결정핀
112e 보지부
113 연결기구
113a 로드
113b 부세부
R1, R2 링부재
S1, S2 스프링
113c 아암부
120 보지프레임
121 보지부
122 개구부
123 슬릿
124 장공
125 감합공
200 승강구동유닛
210 가이드레일
220 볼나사(구동기구)
230 모터(구동기구)
240 너트부재(구동기구)
300 고정유닛
310 당접부재
320 부세부재(연동기구)
330 누름부재(연동기구)
331 누름핀
332 팔로워핀
340 캠부재(연동기구)
341 하단부
342 상단부
343 캠홈
400, 400' 컨베이어유닛(반송기구)
401, 401' 궤도
402, 402' 가동컨베이어
403 서스펜션 프레임

Claims

반송기구에 의해 소정의 반송방향으로 반송되는 워크를 상기 반송방향을 따라서 배치된 처리테이블 상으로 이재할 수 있는 워크이재장치에 있어서,
상기 반송기구에 장착됨과 함께 워크를 보지할 수 있는 보지유닛과,
상기 보지유닛에 보지된 워크를 상기 처리테이블 상으로 이재하도록 상기 보지유닛을 하강구동하고 또한 상기 처리테이블 상에 보지된 워크를 상기 보지유닛 상으로 이재하도록 상기 보지유닛을 상승구동하는 승강구동유닛과,
상기 보지유닛 상에 보지된 워크를 고정하고 또한 상기 처리테이블 상으로 워크를 이재할 때에 워크의 고정을 해제할 수 있는 고정유닛을 포함하며,
상기 고정유닛은 워크에 대하여 당접 및 이탈할 수 있도록 이동이 자유롭게 지지된 당접부재와, 상기 보지유닛의 상승동작에 연동하여 상기 당접부재를 워크에 누르고 또한 상기 보지유닛의 하강동작에 연동하여 상기 당접부재의 누름을 해제하는 연동기구를 포함하고,
상기 연동기구는 상기 당접부재를 워크로부터 이탈시키는 방향으로 부세하는 부세부재, 상기 당접부재를 워크에 누르는 누름방향 및 그 누름을 해제하는 해제방향으로 이동이 자유롭게 지지된 누름부재, 상기 반송기구에 고정됨과 함께 상기 보지유닛의 상승동작에 연동하여 상기 누름부재를 상기 누름방향으로 이동시키고 또한 상기 보지유닛의 하강동작에 연동하여 상기 누름부재를 상기 해제방향으로 이동시키는 캠작용을 미치는 캠부재를 포함하는 워크이재장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 보지유닛은 상기 반송기구에 대하여 승강이 자유롭게 지지된 승강프레임과, 워크를 보지할 수 있는 보지부 및 상기 처리테이블의 통과를 허용하는 개구부를 가지도록 형성된 보지프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 워크이재장치.
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청구항 4에 있어서,
상기 당접부재 및 부세부재는 상기 보지프레임에 지지되고,
상기 누름부재는 상기 승강프레임에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 워크이재장치.