KR101286511B1 - 가공물 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가공물의 검사장치에 관한 것으로서, 표면에 위치 판별용 홈이 형성되어 공급되는 가공물을 회전지지부에 안착시키고 상기 위치 판별용 홈을 인식하여 상기 위치 판별용 홈을 원하는 방향으로 회전시키는 방향 결정 유니트와, 상기 방향결정 유니트로부터 방향이 결정된 가공물을 이송받아 상기 가공물의 방향을 다시 검사하고 상기 가공물 하단의 트리밍 상태를 검사하는 방향검사 유니트를 구비하여, 1차로 방향결정 유니트에서 가공물의 방향 및 위치를 정확하게 정렬하고 검사하며, 2차로 방향검사 유니트에 의해 가공물의 방향 및 위치를 다시 한번 정확하게 정렬 및 검사할 수 있으므로, 가공물의 이송시 흡착패드에 의한 흡착 및 분리시에 미세하게 가공물의 위치가 어긋나는 것을 방지하여 가공물의 방향 및 위치를 더욱 정교하게 정렬 및 검사할 수 있고, 가공물의 방향을 검사하면서 가공물의 트리밍 상태를 정확하게 검사하여, 향후 가공물의 용접후에야 식별이 가능한 가공물의 트리밍 불량을 미연에 검지하여 가공물의 불량을 방지하고 생산 속도 및 효율성을 개선할 수 있다.

Description

가공물 검사장치{DETECTION APPARATUS FOR WORK PIECE}
본 발명은 가공물의 검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용접 대상 가공물의 프레스 가공 단계와 연동하여 프로젝션 용접 공정에서 공정의 효율성을 개선함과 동시에 용접의 불량을 방지하기 위하여 가공물의 위치를 정확하게 검사하고, 가공물의 불량을 방지하기 위하여 가공물의 트리밍을 정확하게 검사하여 생산 속도 및 효율성을 개선할 수 있는 가공물 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고용 컴프레서(compressor)의 상부 용기(upper shell) 등 다양한 가공물의 제조공정에서 프로젝션 용접이 널리 이용되고 있다.
프로젝션 용접(projection welding)이란, 일종의 저항 용접으로서 용접 대상 금속 부재의 용접 지점에 형성된 돌기부를 접촉시켜 두 개의 전극을 통해 압력을 가하고, 저전압의 대전류 통하여 저항열을 발생시킴으로써 금속 부재를 결합하는 용접 방식을 말한다. 이러한 프로젝션 용접은 비교적 짧은 시간에 많은 지점에 용접을 수행할 있는 장점으로 인해 냉장고 컴프레서 용기 제조 등 가전 제품 제조 공정이나 자동차 제조 공정 등 다양한 분야에서 널리 활용되고 있다.
그러나, 일본 등록특허공보 제3668424호 등에 개시된 바와 같이, 기존의 기술들은 방향성을 고려할 필요없는 단순한 모재를 용접 지점에 유도하여 프로젝션 용접을 수행하기 때문에, 방향성까지 고려하여 정확한 위치에서 용접을 수행하여야 하는 경우 등에는 적용될 수 없는 문제점이 있었다.
이에 본 출원인은 한국특허 제10-1134497호에 가공물의 정위치 판별용 홈을 인식하여 이송된 가공물을 소정 방향으로 정렬하는 정위치 정렬부를 구비하는 프레스 연동 자동 프로젝션 용접 시스템을 제안한 바 있다.
그러나, 상기 프레스 연동 자동 프로젝션 용접시스템에 있어서는 정위치 정렬부에 가공물을 이송하거나 정위치로 정렬된 가공물을 후속 공정으로 이송할 때에 가공물을 공기압에 의해 흡착하는 흡착판 형태의 진공패드에 의해 흡착시켜 이동하기 때문에, 후속공정으로 이송된 후에 진공패드의 진공압을 해소하여 가공물을 분리할 때에 미세하게 위치가 어긋나거나 하여 용접위치에 불량이 발생한다고 하는 문제점이 있었다.
또한, 냉장고용 컴프레서(compressor)의 상부 용기(upper shell) 등의 경우, 하부용기와 맞댄 후 용접에 의해 일체화되는데, 상기 상부용기 또는 하부용기를 쉘 형상으로 프레스 가공할 때에 발생하는 오차로 인하여 상부 용기 또는 하부용기의 하단면이 평평하게 이루어지지 않고 미세하게 경사가 발생하는 경우가 있다.
이러한 용기 하단면의 평평한 정도, 즉 트리밍 검사를 시행하여 불량품을 제거하지 않은 상태에서 상하부 용기를 맞대어 용접할 때에 상하부 용기 사이에 간극이 발생하여 용접에 불량이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 가공물의 방향 및 위치를 정확하게 정렬하고 검사할 수 있는 가공물 검사장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 가공물의 트리밍을 정확하게 검사하여, 가공물의 불량 및 용접 불량을 방지하고 생산 속도 및 효율성을 개선할 수 있는 가공물 검사장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 가공물 검사장치는, 표면에 위치 판별용 홈이 형성되어 공급되는 가공물을 회전지지부에 안착시키고 상기 위치 판별용 홈을 인식하여 상기 위치 판별용 홈을 원하는 방향으로 회전시키는 방향 결정 유니트와, 상기 방향결정 유니트로부터 방향이 결정된 가공물을 이송받아 상기 가공물의 방향을 다시 검사하고 상기 가공물 하단의 트리밍 상태를 검사하는 방향검사 유니트를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 방향검사 유니트는 상기 가공물의 상부로부터 상기 가공물을 가압하는 가압부를 구비하며, 상기 가압부는 일측에 상기 위치 판별용 홈에 삽입되는 가압돌출패드가 마련되고 상기 가공물의 상부면을 가압하는 가압패드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 가압부는 가압구동부에 의해 상하로 구동되며 미리 정해진 거리만큼 하강하는 것을 감지하여 상기 가공물의 위치를 검사하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 방향검사 유니트는 상기 방향결정 유니트로부터 이송된 가공물을 지지하는 검사지지부를 더욱 구비하며, 상기 검사지지부는 상기 가공물의 상기 위치판별용 홈에 상응하는 오목홈이 형성되어 상기 가공물을 지지하는 상부 지지플레이트와, 상기 방향검사 유니트의 프레임에 고정되는 바닥플레이트와, 상기 상부 지지플레이트와 상기 바닥플레이트 사이에 배치되어 상기 가공물의 내측면에 맞닿아 상기 가공물을 지지하는 중간플레이트를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 중간플레이트는 직경이 서로 다른 복수의 플레이트를 적층하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 중간플레이트와 상기 바닥플레이트에는 외주면으로부터 중심을 향하여 절개되어 형성된 복수의 삽입홈과, 상기 삽입홈에 삽입되어 장착되며 상기 검사지지부에 지지되는 상기 가공물의 하부끝단의 트리밍 상태를 감지하는 복수의 트리밍 센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 복수의 트리밍 센서는 상기 중간플레이트와 상기 바닥플레이트의 외주면을 따라 일정간격 이격되어 복수 개 설치되며, 상기 트리밍 센서의 중심선은 상기 중간플레이트와 상기 바닥플레이트의 경계면 또는 상기 적층된 복수의 중간플레이트의 경계면에 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 방향결정 유니트는 상기 회전지지부의 상부에 설치되어 상기 가공물을 향하여 전후진 구동되며 상기 가공물의 위치 판별용 홈의 양끝단의 위치를 감별하도록 한 쌍의 센서로 구성된 위치 감지부를 더욱 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방향결정 유니트는 상기 회전지지부의 일측에 설치되어 상기 가공물의 존재여부를 감지하는 포토센서를 더욱 구비하는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성을 가지는 본 발명의 가공물 검사장치에 의하면, 1차로 방향결정 유니트에서 가공물의 방향 및 위치를 정확하게 정렬하고 검사하며, 2차로 방향검사 유니트에 의해 가공물의 방향 및 위치를 다시 한번 정확하게 정렬 및 검사할 수 있으므로, 가공물의 이송시 흡착패드에 의한 흡착 및 분리시에 미세하게 가공물의 위치가 어긋나는 것을 방지하여 가공물의 방향 및 위치를 더욱 정교하게 정렬 및 검사할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 방향검사유니트의 상기 검사지지부의 구성에 의하여, 가공물의 방향을 검사하면서 가공물의 트리밍 상태를 정확하게 검사하여, 향후 가공물의 용접후에야 식별이 가능한 가공물의 트리밍 불량을 미연에 검지하여 가공물의 불량을 방지하고 생산 속도 및 효율성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 가공물 검사장치가 설치된 프레스 연동 자동 프로젝션 용접 시스템을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 방향결정 유니트를 나타내는 정면단면도이다.
도 4는 본 발명의 방향결정 유니트를 나타내는 측면단면도이다.
도 5는 본 발명의 방향검사 유니트를 나타내는 정면단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 방향검사 유니트의 가압패드를 나타내는 도면으로서, 도 6a는 위치 판별용 홈의 끝단에서 잘라 본 단면도, 6b는 위치판별용 홈의 중간부분에서 잘라 본 단면도, 6c는 평면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 방향검사 유니트의 지지부를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 8은 본 발명에 의한 검사장치에 의해 검사되는 가공물의 일예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 가공물 검사장치를 실시예로써 상세하게 설명한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련 공지기술에 관한 설명이 오히려 본 발명의 요지를 불명료하게 하는 경우 그에 관한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있을 것이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에 의한 가공물 검사장치는, 프레스 연동 자동 프로젝션 용접 시스템(1)에 적용되는 것을 예로 하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고 다양한 가공시스템에 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 본 실시예에 있어서 가공물로서 냉장고용 컴프레서(compressor)의 상부 용기(upper shell)를 예로 하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고 다양한 가공물에 적용될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 가공물 검사장치가 설치된 프레스 연동 자동 프로젝션 용접 시스템(1)을 나타내는 평면도, 도 2는 도 1의 측면도이다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 가공물 검사장치가 적용된 상기 프레스 연동 자동 프로젝션 용접 시스템(1)은 가공물 검사장치(10, 20), 부품 결합부(30), 내부 부품 용접부(40), 외부 부품 용접부(50), 내부부품 공급부(60), 용접품 배출부(70), 마킹부(80)를 포함한다.
상기 가공물 검사장치(10, 20)에는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 가공물 공급부(도시하지 않음)로부터 프레스(press)에 의한 압축 가공으로 형성되는 프레스 가공물의 표면에 프로젝션 용접(projection welding)을 위한 위치 판별용 홈이 형성된 가공물(2)이 공급된다.
상기 가공물(2)의 상기 위치 판별용 홈(2a)은 상기 프레스 가공물의 형성과 동시에 형성되거나, 또는 상기 프레스 가공물의 주된 형상이 형성된 후 별도의 프레스 가공을 통해 형성될 수 있다. 상기 프레스 가공물의 재료로는 강판, 동판, 황동판, 알루미늄판 등 다양한 금속 부재가 사용될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 프로젝션 용접 시 상기 가공물의 위치 및 방향을 판별하고 조정하는데 기준이 되는 위치 판별용 홈(2a)을 상기 가공물의 외부 표면에 형성한다. 예컨대, 냉장고용 컴프레서(compressor)의 상부 용기(upper shell) 제조 공정에 있어서 상기 컴프레서 상부 용기의 표면에 원호 형태의 위치 판별용 홈(2a)을 형성할 수 있다. 상기 가공물에는, 후술하는 바와 같이, 스프링 장착이나 트레이 고정을 위한 브래킷(bracket) 부품들이 프로젝션 용접을 통해 결합된다. 이 경우, 브래킷 부품들이 일정한 방향으로 정확하게 결합되는 경우에만 제품 품질의 일정성 내지 균일성을 보장할 수 있게 된다. 따라서, 이러한 컴프레서 상부 용기에 브래킷 부품을 결합하기 위해 프로젝션 용접을 수행하는 경우에는 반드시 그 용접 위치는 물론 방향성까지 고려할 필요가 있다.
상기 가공물(2)의 표면에 위치 판별용 홈을 형성한 후, 상기 가공물을 컨베이어와 흡착패드(4) 등의 이송수단에 의해 상기 위치 검사장치로 이송한다.
상기 가공물 검사장치는, 이송된 가공물의 상기 위치 판별용 홈을 인식하여 상기 이송된 가공물을 정확한 프로젝션 용접을 위해 요구되는 소정 방향으로 정렬한다. 상기 가공물 검사장치에 대해서는, 도 3 내지 도 7b를 참조하여 후술한다.
상기 가공물 검사장치에 의해 정위치로 정렬된 상기 가공물은 상기 부품결합부에서 가공물의 내부면 및 외부면에 소정 부품을 위치시키고 프로젝션 용접을 수행하여 상기 가공물에 부품을 결합시킨다.
상기 부품 결합부(30)는 턴 테이블부(31)와, 상기 턴테이블부(31)상에 상기 턴테이블부의 둘레를 따라 일정간격 이격되어 배치된 복수의 가공지그부(32)를 구비한다.
상기 부품 결합부(30)의 주변에는 내부 부품 공급부(60)로부터 내부 부품공급로(62)를 따라 저장된 내부 부품(61)이 공급되며, 상기 부품 결합부(30)로 공급된 내부 부품은 상기 가공물의 내부측으로 배치되어 내부 부품 용접부(40)에 의해 상기 가공물의 내부면에 용접 결합된다.
상기 내부 부품 용접부와 상기 내부 부품 공급부에 대해서는, 본 출원인의 상기 특허에 기재되어 있는 부품 공급부 및 프로젝션 용접부의 구성과 대략 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 내부 부품 용접부와 상기 내부 부품 공급부에 의해 상기 가공물의 내부면에 내부 부품을 용접 결합한 후에, 상기 가공물에는 다른 가공물, 예를 들면 냉장고용 컴프레서의 하부 용기와의 용접 결합시에 용접위치와 용접 방향을 정확하게 위치시킬 수 있도록 상기 가공물의 하단부에 별도의 위치 식별표식을 마킹하는 마킹부(80)를 더욱 구비할 수 있다.
또한, 상기 가공물의 외부면에는 상기 내부 부품과는 별도로 부품이 용접 결합될 수 있다. 이를 위하여, 상기 부품 결합부의 주변에는 외부 부품 용접부(50)를 더욱 구비할 수 있다.
상기 외부 부품 용접부(50)는 외부 부품이 저장된 외부부품 저장부(51)로부터 상기 턴테이블의 회전에 따라 상기 가공지그(32)에 지지되어 회전되는 상기 가공물(2)의 외부면에 외부부품을 공급함과 동시에 원하는 위치에 상기 외부 부품을 용접 결합하는 외부부품용접기(52)를 포함한다.
상기 외부 부품 용접부(50)에 의해 외부 부품이 용접된 상기 가공물은 용접품 배출부(70)에 의해 후속공정을 위한 장치로 배출된다.
한편, 도 3 내지 도 7b를 참조하여 본 발명에 의한 가공물 검사장치(10, 20)에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 가공물 검사장치는, 방향 결정 유니트(10)와, 방향 검사 유니트(20)를 구비한다.
상기 방향 결정 유니트(10)는 상기 가공물을 회전지그에 안착시키고 상기 위치 판별용 홈을 인식하여 상기 위치 판별용 홈을 원하는 방향으로 회전시켜서 상기 가공물의 위치 및 방향을 결정한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 방향 결정 유니트(10)를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 방향결정 유니트(120)는 회전 지지부(12), 내부흡착패드(13) 및 위치 감지부(14, 15), 포토센서(16)를 포함한다.
상기 방향결정 유니트(10)의 상기 회전 지지부(12)는 상기 방향결정 유니트의 메인 프레임(11)에 설치되며 에어 실린더 등의 구동수단(12a)에 의해 상하로 승강하면서 회전구동된다. 상기 회전 지지부(12)의 상부에는 내부 흡착패드(13)가 마련되어, 상기 시스템에 마련된 컨베이어 등의 이송수단(도시하지 않음)에 마련된 이송용 흡착패드(4)에 의해 진공흡착되어 상기 회전지지부(12)의 상부에 공급되는 상기 가공물을 상기 진공흡착패드와 함께 내외부면에서 진공흡착한다. 상기 가공물(2)이 상기 이송용 흡착패드(4)에 의해 상기 회전 지지부(12)에 위치되면, 상기 회전 지지부(12)는 수직방향 회전축을 중심으로 회전을 시작한다.
상기 위치 감지부(14, 15)는 상기 회전지지부의 일측에 설치되는 브라켓 등에 고정설치되며, 예를 들면 가이드 레일을 따라 전후진 구동되는 액추에이터에 의해 상기 위치감지부가 설치된 브라켓을 수평방향으로 이동시켜 상기 위치감지부를 상기 위치 판별용 홈을 인식하기 위한 지점에 위치시킨다.
상기 위치감지부(14, 15)는 본 실시예에 있어서는 상기 가공물의 위치 판별용 홈의 양끝단의 위치를 감별하도록 한 쌍의 센서로 설치된다. 상기 위치 감지부(14, 15)는 상기 가공물(2) 표면에서 상기 위치 판별용 홈(2a)을 인식할 수 있는 센서라면 광 센서(optical sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 와전류 센서(eddy current sensor) 등 다양한 종류와 형태의 센서를 적용하여 구현될 수 있다.
또한, 상기 방향결정 유니트(10)는 포토 센서(16)를 더욱 구비할 수 있다. 상기 포토센서는 상기 이송용 흡착패드에 의해 공급된 상기 가공물의 존재여부를 감지하고 제어부에 신호를 인가하여 상기 회전지지부(12)의 상기 구동수단(12a)을 구동시킴과 동시에 상기 위치 감지부가 설치된 브라켓을 전후진 구동시키도록 구성된다.
상술한 바와 같이 구성된 상기 방향결정 유니트(10)의 작동을 설명한다.
우선, 이송용 흡착패드에 의해 상기 가공물이 상기 회전지지부 상에 공급되면, 상기 포토센서는 상기 가공물의 존재를 인식하여 제어부에 신호를 인가한다.
상기 제어부는 상기 포토센서로부터 신호를 인가받으면, 상기 회전지지부의 상기 구동수단을 구동시켜 상기 회전지지부를 상승시켜 상기 가공물을 상기 내부 흡착패드에 의해 내외부에서 진공흡착한 후, 미리 정해진 위치 및 방향으로 상기 회전지지부를 회전시킨다.
그런 다음, 상기 제어부는 상기 위치감지부가 설치된 브라켓을 전진 구동시켜 상기 위치 감지부를 상기 가공물의 상기 위치 판별용 홈(2a)을 인식하도록 제어한다.
상기 위치 감지부는 상기 위치 판별용 홈의 양측끝단의 위치를 인식하고, 상기 위치감지부로부터 소정의 감지신호가 인가되면 상기 회전지지부의 회전을 정지하고 상기 위치감지부가 설치된 브라켓을 후진 구동시킴과 동시에 상기 회전지지부를 하강 구동시킨다. 만약, 상기 위치 감지부로부터 소정의 감지신호가 인가되지 않으면 상기 제어부는 미리 정해진 프로그램에 의해 상기 가공물을 미세하게 더욱 회전시키거나 경고음을 발하도록 제어한다.
이로써, 상기 가공물을 원하는 위치 및 방향으로 안정되고 정확하게 정렬시킬 수 있다.
한편, 상기 방향결정 유니트(10)에 의해 위치 및 방향이 정렬된 상기 가공물은 상기 이송용 흡착패드에 의해 방향검사 유니트(20)로 이송된다.
상기 방향검사 유니트(20)는 상기 방향결정 유니트로부터 방향이 결정된 가공물을 이송받아 상기 가공물의 방향을 다시 검사하고 상기 가공물 하단의 트리밍 상태를 검사한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 방향검사 유니트(20)는 검사지지부(23), 가압부(24)를 포함한다.
상기 가압부(24)는 상기 가공물의 상부로부터 상기 가공물을 가압하여 상기 가공물이 정위치로 정렬되어 있는지를 검사한다.
상기 가압부(24)는 상기 메인 프레임의 상부에 설치되며 에어 실린더 등의 가압구동부(25)에 의해 상하로 승강구동되도록 구성되어 있다. 상기 가압부(24)의 하부면에는 상기 가압구동부에 의해 승강구동되어 상기 가공물의 상부면을 가압하는 가압패드(24a)가 마련되어 있다.
도 6a는 위치 판별용 홈의 끝단에서 잘라 본 단면도, 6b는 위치판별용 홈의 중간부분에서 잘라 본 단면도, 6c는 그 평면도이다.
도 6a 내지 도 6c에 나타낸 바와 같이, 상기 가압패드(24a)는 상기 가공물의 상부면을 가압하도록 일정 면적을 가지도록 형성되어 있고, 상기 가압패드(24a)의 일측에는 상기 가공물에 형성된 상기 위치 판별용 홈의 형상에 상응하는 형상으로 상기 가압패드로부터 돌출되어 형성된 가압돌출패드(24b)가 형성되어 있다.
상기 가압부는 가압구동부에 의해 상하로 구동되며 미리 정해진 거리만큼 하강하는 것을 감지하여 상기 가공물의 위치를 검사한다.
즉, 상기 가공물이 상기 방향결정 유니트에서 정확한 위치와 방향으로 정렬되었다 하더라도, 정렬 후 이송시에 진공흡착 및 분리시에 미세하게 위치가 어긋날 경우, 상기 가압부가 상기 가압구동부에 의해 하강 구동될 때에 상기 가압돌출패드(24b)는 상기 가공물의 상기 위치 판별용 홈이 형성된 부분 이외의 부분에 맞닿아 더 이상 하강할 수 없게 된다. 이럴 경우, 상기 가압부는 미리 정해진 거리만큼 하강할 수 없게 되므로, 상기 가압부에 마련된 센서(도시하지 않음)에 의해 이상신호를 인가받은 제어부는 상기 방향검사 유니트의 구동을 정지하도록 제어한다.
이 때, 상기 가압돌출패드가 상기 위치 판별용 홈으로 삽입될 수 있도록 작업자가 상기 가공물을 살짝 밀거나 하여 방향을 수정하면 상기 가압부는 미리 정해진 거리만큼 하강이 완료되어 상기 제어부는 다시 상기 방향검사 유니트의 구동을 재개한다.
이로써, 상기 방향결정 유니트에서 정해진 위치로 정렬하고, 2차로 방향검사 유니트에 의해 가공물의 방향 및 위치를 다시 한번 정확하게 정렬 및 검사할 수 있으므로, 가공물의 이송시 흡착패드에 의한 흡착 및 분리시에 미세하게 가공물의 위치가 어긋나는 것을 방지하여 가공물의 방향 및 위치를 더욱 정교하게 정렬 및 검사할 수 있다.
한편, 상기 방향검사 유니트는 상기 방향결정 유니트로부터 이송된 가공물을 지지하는 검사지지부(23)를 더욱 구비한다.
상기 검사지지부(23)는 상기 방향검사 유니트(20)의 메인 프레임(21)에 설치되며, 상기 메인 프레임(21)에 설치된 에어 실린더 등의 검사구동부(22)에 의해 승강구동된다.
도 7a 및 7b에 나타낸 바와 같이, 상기 검사지지부(23)는, 상부 지지플레이트(230), 중간 플레이트(231, 232), 바닥 플레이트(233)를 구비한다.
상기 상부 지지플레이트(230)는 돔 형상 또는 반구 형상의 상기 가공물이 상기 검사지지부에 안착될 수 있도록 작은 직경을 가지며, 상기 가공물의 하부면에 맞닿도록 일정 높이로 형성되어 있다.
또한, 상기 상부 지지플레이트(230)의 상부면에는 상기 가공물의 상기 위치판별용 홈에 상응하는 오목홈(230a)이 형성되어 상기 가공물이 안착될 때에 상기 오목홈(230a)에 하부측으로 돌출된 상기 가공물의 위치 판별용 홈이 안정되게 삽입될 수 있도록 구성된다.
상기 중간플레이트는 상기 상부 지지플레이트와 상기 바닥 플레이트 사이에 배치되며, 상기 가공물의 내측면에 맞닿아 상기 가공물을 지지하도록 구성된다.
또한, 상기 중간플레이트는 크기가 서로 다른 가공물(2, 2')에 다양하게 적용할 수 있도록 서로 다른 직경을 갖는 중간플레이트를 적증하여 구성할 수 있다. 본 실시예에 있어서 상기 중간플레이트는 두 개의 중간플레이트(231, 232)가 적층된 것을 예로 하지만 반드시 이에 한정되지는 않는다.
또한, 상기 중간플레이트와 상기 바닥플레이트에는 상기 가공물의 트리밍 상태를 검사하는 트리밍 센서(240, 241)를 구비한다.
상기 복수의 트리밍 센서는 상기 중간플레이트와 상기 바닥플레이트의 외주면을 따라 일정간격 이격되어 복수 개 설치될 수 있다.
상기 트리밍 센서는 상기 중간플레이트와 상기 바닥플레이트의 경계면 또는 상기 적층된 복수의 중간플레이트의 경계면에 설치되어, 상기 가공물의 크기에 따라 상기 중간플레이트에 안착되는 가공물이나 상기 바닥 플레이트에 안착되는 가공물의 트리밍 상태를 검사할 수 있도록 구성된다.
상기 중간플레이트와 상기 바닥플레이트에는 외주면으로부터 중심을 향하여 절개되어 형성된 복수의 삽입홈(250, 251)이 마련된다. 상기 삽입홈은 상기 중간플레이트와 상기 바닥플레이트의 경계면 또는 상기 적층된 복수의 중간플레이트의 경계면으로부터 상하로 동일한 거리만큼 절개하여 형성되고, 상기 각각의 경계면은 상기 트리밍 센서의 중심선이 되도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 삽입홈에는 상기 검사지지부에 지지되는 상기 가공물의 하부끝단의 트리밍 상태를 감지하는 복수의 트리밍 센서가 장착되고, 상기 복수의 트리밍 센서는 광 센서(optical sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor) 등으로 형성되어, 상기 검사지지부로부터 외측을 향하여 센싱한다.
이 때, 상기 가공물의 하단이 수평면을 따라 정확하게 형성되어 있는 경우에는 상기 복수의 트리밍 센서로부터 센싱한 값은 동일한 값을 가지게 되고, 상기 복수의 트리밍 센서로부터 동일한 신호값은 인가받은 제어부는 상기 가공물의 트리밍 상태를 양호한 상태로 판별하고 후속 공정으로 진행한다. 그러나, 상기 가공물의 하단이 수평면을 따라 정확하게 형성되지 않은 경우에는 상기 복수의 트리밍 센서로부터 센싱한 값의 일부는 동일하지 않은 차이값을 가지게 되고, 상기 복수의 트리밍 센서로부터 차이가 나는 신호값은 인가받은 제어부는 상기 가공물의 트리밍 상태를 불량한 상태로 판별하고, 이에 따라 작업자는 해당 가공물을 제거하고 다른 가공물에 대하여 트리밍 검사를 시행하게 된다.
이로써, 상기 검사지지부의 구성에 의하여, 가공물의 방향을 검사하면서 가공물의 트리밍 상태를 정확하게 검사하여, 향후 가공물의 용접후에야 식별이 가능한 가공물의 트리밍 불량을 미연에 검지하여 가공물의 불량을 방지하고 생산 속도 및 효율성을 개선할 수 있다.
지금까지 본 발명에 대해 실시예들을 참고하여 설명하였다. 그러나 당업자라면 본 발명의 본질적인 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위에서 본 발명이 변형된 형태로 구현될 수 있음을 자명하게 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 즉, 본 발명의 진정한 기술적 범위는 첨부된 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 프레스 연동 자동 프로젝션 용접 시스템
2 : 가공물 2a : 위치 판별용 홈
10 : 방향결정 유니트 14, 15 : 위치 감지부
16 : 포토센서
20 : 방향검사 유니트
24a : 가압패드 24b : 가압돌출패드
230 : 상부 지지플레이트
231, 232 : 중간플레이트
233 : 바닥플레이트
240, 241 : 트리밍 센서

Claims (9)

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  4. 표면에 위치 판별용 홈이 형성되어 공급되는 가공물을 회전지지부에 안착시키고 상기 위치 판별용 홈을 인식하여 상기 위치 판별용 홈을 원하는 방향으로 회전시키는 방향 결정 유니트와,
    상기 방향결정 유니트로부터 방향이 결정된 가공물을 이송받아 상기 가공물의 방향을 다시 검사하고 상기 가공물 하단의 트리밍 상태를 검사하는 방향검사 유니트를 구비하고,
    상기 방향검사 유니트는 상기 방향결정 유니트로부터 이송된 가공물을 지지하는 검사지지부를 더욱 구비하며,
    상기 검사지지부는,
    상기 가공물의 상기 위치판별용 홈에 상응하는 오목홈이 형성되어 상기 가공물을 지지하는 상부 지지플레이트와,
    상기 방향검사 유니트의 프레임에 고정되는 바닥플레이트와,
    상기 상부 지지플레이트와 상기 바닥플레이트 사이에 배치되어 상기 가공물의 내측면에 맞닿아 상기 가공물을 지지하는 중간플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 가공물 검사장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 중간플레이트는 직경이 서로 다른 복수의 플레이트를 적층하여 형성되는 것을 특징으로 하는 가공물 검사장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 중간플레이트와 상기 바닥플레이트에는 외주면으로부터 중심을 향하여 절개되어 형성된 복수의 삽입홈과,
    상기 삽입홈에 삽입되어 장착되며 상기 검사지지부에 지지되는 상기 가공물의 하부끝단의 트리밍 상태를 감지하는 복수의 트리밍 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 가공물 검사장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 트리밍 센서는 상기 중간플레이트와 상기 바닥플레이트의 외주면을 따라 일정간격 이격되어 복수 개 설치되며,
    상기 트리밍 센서의 중심선은 상기 중간플레이트와 상기 바닥플레이트의 경계면 또는 상기 적층된 복수의 중간플레이트의 경계면에 설치되는 것을 특징으로 하는 가공물 검사장치.
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