KR101328864B1 - 크랭크샤프트 위상정렬방법과 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 크랭크샤프트 위상정렬방법과 그 장치에 관한 것으로, 그 목적은 로봇에 의해 위상정렬용 거치대에 안착된 크랭크샤프트의 위상정렬을 수행하도록 하여, 신속하고 정확한 작업이 가능하고 작업능률을 향상시킬 수 있는 크랭크샤프트 위상정렬방법과 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 로봇에 의해 팔렛의 크랭크샤프트를 파지하는 파지단계; 위상정렬용 거치대의 상부 양측에 위치하는 2개의 로울러 사이에 크랭크샤프트의 중심축이 위치하도록 로봇에 의해 크랭크샤프트를 안착시키는 안착단계; 상기 위상정렬용 거치대에 안착된 크랭크샤프트의 핀부를 로봇핸드 일측에 부착된 정렬용 누름대에 의해 회전시켜 크랭크샤프트의 위상정렬을 수행하는 위상정렬단계; 상기 위상정렬에 의해 회전된 크랭크샤프트의 핀부 위치를 선별부에서 감지하여 크랭크샤프트의 종류가 확인되는 종류구분단계; 상기 위상정렬이 이루어진 크랭크샤프트가 확인된 종류에 따라 로봇에 의해 팔렛으로 이동되어 적재되는 배출단계;로 이루어져 있다.

위상정렬, 크랭크샤프트, 종류선별, 로봇, 자동정렬

Description

크랭크샤프트 위상정렬방법과 그 장치{Crankshaft orientation device by robot}

본 발명은 크랭크샤프트 위상정렬방법과 그 장치에 관한 것으로, 위상정렬용 거치대에 안착된 크랭크샤프트를 로봇 핸드 일측에 설치된 정렬용 누름대에 의해 크랭크샤프트를 회전시켜 위상을 정렬하고, 위상정렬용 거치대에 의해 크랭크샤프트의 종류를 판별하여 분리배출할 수 있는 크랭크샤프트 위상정렬방법과 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 크랭크샤프트는 핀이 저널에 대하여 편심을 구비하도록 되어 있어, 크랭크샤프트의 가공을 위해서는 각 핀(PIN)의 위치와 회전방향의 위상정렬이 필요하다. 이와 같이 크랭크샤프트의 위상기준을 잡기 위한 방법으로, 가공전에 별도의 설비내에서 위상정렬을 행하는 방법과, 가공설비에서는 클램핑과 동시에 위상정렬을 행하는 방법이 사용되고 있으며, 신속한 가공을 위해서 가공전에 미리 크랭크샤프트의 위상을 정렬한 후 이를 가공공정으로 이송시키는 방법이 널리 사용되고 있다.

종래에 사용되는 크랭크샤프트 위상정렬은 로봇에 의해 파지된 크랭크샤프트를 에어실린더에 의해 승하강 작동되는 지지대에 안착시킨 후, 이를 에어실린더에 의해 크랭크샤프트의 저널이 회전로울러에 접촉되도록 이동시킨 다음, 액츄에이터에 의해 회전로울러를 구동시켜 크랭크샤프트의 위상정렬을 수행하였다.

그러나, 상기와 같은 종래의 위상정렬은 별도의 액츄에이터 및 에어실린더를 구비해야 하고, 로봇으로부터 크랭크샤프트를 받기 위한 지지대를 별도로 설치해야 하므로, 설비설계가 매우 복잡하게 되고, 설비비용이 증대되며, 다수번의 단계에 의해 크랭크샤프트 위상정렬이 수행되므로, 작업시간이 많이 소요되는 등 여러가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 로봇에 의해 위상정렬용 거치대에 안착된 크랭크샤프트의 위상정렬을 수행하도록 하여, 신속하고 정확한 작업이 가능하고 작업능률을 향상시킬 수 있는 크랭크샤프트 위상정렬방법과 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 로봇에 의한 크랭크샤프트의 위상정렬 수행시 위상정렬용 거치대에 의해 자동으로 크랭크샤프트의 종류를 감지하도록 하여 크랭크샤프트의 종류에 관계없이 위상정렬을 수행함과 동시에 이를 배분할 수 있는 크랭크샤프트 위상정렬방법과 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 위상정렬용 거치대의 구성을 단순화할 수 있어, 종래의 위상정렬장치에 비해 유지보수를 용이하게 함과 동시에, 원가를 절감할 수 있는 크랭크샤프트 위상정렬방법과 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 로봇에 의해 팔렛의 크랭크샤프트를 파지하는 파지단계; 위상정렬용 거치대의 상부 양측에 위치하는 2개의 로울러 사이에 크랭크샤프트의 중심축이 위치하도록 로봇에 의해 크랭크샤프트를 안착시키는 안착단계; 상기 위상정렬용 거치대에 안착된 크랭크샤프트의 핀부를 로봇핸드 일측에 부착된 정렬용 누름대에 의해 회전시켜 크랭크샤프트의 위상정렬을 수행하는 위상정렬단계; 상기 위상정렬에 의해 회전된 크랭크샤프트의 핀부 위치를 선별부에서 감지하여 크랭크샤프트의 종류가 확인되는 종류구분단계; 상기 위상정렬이 이루어진 크랭크샤프트가 확인된 종류에 따라 로봇에 의해 팔렛으로 이동되어 적재되는 배출단계;로 이루어져 있다.

본 발명은 위상정렬용 거치대에 크랭크샤프트가 안착되고, 안착된 크랭크샤프트의 핀이 로봇 핸드 일측에 설치된 정렬용 누름대에 의해 회전되어 위상이 정렬되되, 상기 위상정렬용 거치대는 프레임부와, 상기 프레임부 상측에 이격되어 설치되는 2개의 지지브래킷과, 상기 지지브래킷의 상단에 설치되어 크랭크샤프트의 안착시 저널이 접촉지지되는 2개의 로울러와, 상기 지지브래킷의 일측에 고정설되어 크랭크샤프트의 안착시 중심축의 유무를 감지하는 감지부와, 상기 프레임부 상측에 위치하고 일측단이 안착되는 크랭크샤프트 일측에 접촉되는 선별부를 포함하도록 되어 있다.

이와 같이 본 발명은 크랭크샤프트의 위상정렬을 로봇에 의해 수행하도록 되어 있어, 신속하고 정확한 크랭크샤프트의 위상정렬이 가능하고, 위상정렬과 동시에 크랭크샤프트의 종류를 판별되도록 되어 있어, 서로다른 종류의 크랭크샤프트에 대한 위상정렬이 가능할 뿐 만 아니라, 분리배출이 가능하므로, 크랭크샤프트의 가공공정 또는 조립공정 전체에 대한 작업능률을 향상시킬 수 있는 등 많은 효과가 있다.

또한, 본 발명은 크랭크샤프트의 회전을 위한 별도의 엑츄에이터가 설치되지 않아 설비비를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 위상정렬용 거치대의 구성이 매우 단순화되어 있어 유지보수가 용이하고, 로봇에 설치되는 정렬용 누름대 구성 역시 단순화되어 있어, 종래의 로봇에 용이하게 적용할 수 있는 등 많은 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 위상정렬용 거치대의 정면예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 구성을 보인 위상정렬용 거치대의 일측면예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 구성을 보인 위상정렬용 거치대의 평면예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 위상정렬과정을 보인 예시도를, 도 5 는 본 발명에 따른 위상정렬방법을 보인 블록예시도를 도시한 것으로, 도 1 내지 도 3 의 (가)는 크랭크샤프트가 안착되기 전상태를, (나)는 크랭크샤프트가 안착된 상태를 나타낸다.

본 발명은 위상정렬용 거치대(10)에 안착된 크랭크샤프트(50)를 로봇 핸드 일측에 설치된 정렬용 누름대(20)에 의해 크랭크샤프트를 회전시켜 위상정렬함과 동시에, 위상정렬용 거치대(10)에 의해 크랭크샤프트의 종류가 판별되어 분리배출되도록 되어 있다.

즉, 본 발명은 크랭크샤프트가 안착되는 위상정렬용 거치대(10)에 있어서; 상기 위상정렬용 거치대(10)는 소정높이를 구비하는 프레임부(11)와, 상기 프레임부(11) 상측에 이격되어 설치되는 2개의 지지브래킷(12)과, 상기 지지브래킷(12)의 상단에 설치되어 크랭크샤프트(50)의 안착시 저널부(51)가 접촉지지되는 2개의 로울러(13)와, 상기 지지브래킷(12)의 일측에 고정설치되어 크랭크샤프트(50)의 안착시 중심축(52)을 감지하는 감지부(14)와, 상기 프레임부 상측에 위치하고 일측단이 안착되는 크랭크샤프트의 일측에 접촉되도록 설치되는 선별부(15)를 포함하도록 되어 있다.

상기 지지브래킷(12)은 프레임부 상부에 소정간격 이격되어 2개가 각각 고정설치된다.

상기 로울러(13)는 하나의 지지브래킷 상단에 서로 평행하도록 2개의 로울러가 한쌍으로 설치되며, 상기 설치되는 한쌍의 로울러는 자유회전이 가능하도록 지지브래킷에 설치된다. 즉, 지지브래킷(12) 상단에는 각각 2개씩의 로울러가 설치되 어 있다.

상기 감지부(14)는 크랭크샤프트의 끝단에 위치하는 중심축(52)에 접촉되어 수직으로 이동되는 센서도그(141)와, 상기 센서도그(141)의 위치를 감지하는 센서(142)로 이루어져 있다. 이때, 상기 센서도그(141)는 지지브래킷의 일측에 상하 이동가능하도록 스프링에 연결되어 설치되어 있으며, 센서도그의 작동범위를 고려하여 센서 역시 지지브래킷의 일측에 고정설치되어 있다. 상기 센서도그와 센서의 구성은 공지된 기술수단이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 선별부(15)는 크랭크샤프트의 핀부 위치를 감지하여 크랭크샤프트의 종류를 구분하는 것으로, 상기 선별부(15)는 프레임부의 상단에 고정되는 제 1,2 고정브래킷(151,152)과, 상기 제 1 고정브래킷(151)에 베어링 결합되어 시소작동가능하도록 설치되어 크기에 따른 종류를 선별하는 제 1 접촉대(153)와, 상기 제 1 접촉대(153)와 이격되어 평행하도록 제 2 고정브래킷(152)에 베어링 결합되고 일측단이 크랭크샤프트의 웨이트(154)에 접촉되어 형상에 따른 종류를 선별하는 제 2 접촉대(154)와, 상기 제 1,2 접촉대(153,154)의 위치를 감지하는 제 1,2 감지센서(155,156)를 포함하도록 되어 있다.

상기 제 1 접촉대(153)는 일측단이 크랭크샤프트 핀부(53)와의 접촉유무에 의해 크랭크샤프트 크기에 따른 종류를 선별하는 것으로, 핀부에 일측단이 접촉되어 하강하게 되면, 시소작동에 의해 타측단이 상승하여 제 1 감지센서(155)에 감지된다. 즉, 제 1 감지센서(155)의 제 1 접촉대(151) 끝단 감지유무에 의해 크랭크샤프트의 크기에 따른 종류가 구별된다.

또한, 상기 제 2 접촉대(153)는 크랭크샤프트의 웨이트(54)의 형상에 따른 크랭크샤프트의 종류를 선별하는 것으로, 일측단이 크랭크샤프트의 웨이트(54)에 접촉되어, 웨이트의 형상에 따른 타측단의 제 2 감지센서(156) 감지유무에 의해 종류가 선별된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 선별부에 의해 위상정렬용 거치대에 안착된 크랭크샤프트의 크기에 따른 종류, 웨이트형상에 따른 종류가 구별되게 된다.

상기 정렬용 누름대(20)는 로봇핸드(60)의 일측에 설치되는 것으로, 크랭크샤프트의 핀부(53)에 접촉되는 누름대(21)와, 상기 누름대(21)를 로봇핸드에 고정하는 고정대(22)로 이루어져 있다. 미설명부호 70 은 로봇이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 로봇에 의해 팔렛의 크랭크샤프트를 파지하는 파지단계;

위상정렬용 거치대의 상부 양측에 위치하는 2개의 로울러 사이에 크랭크샤프트의 중심축이 위치하도록 로봇에 의해 크랭크샤프트를 안착시키는 안착단계;

상기 위상정렬용 거치대에 안착된 크랭크샤프트의 핀부를 로봇핸드 일측에 부착된 정렬용 누름대에 의해 회전시켜 크랭크샤프트의 위상정렬을 수행하는 위상정렬단계;

상기 위상정렬에 의해 회전된 크랭크샤프트의 핀부 위치를 선별부에서 감지 하여 크랭크샤프트의 종류가 확인되는 종류구분단계;

상기 위상정렬이 이루어진 크랭크샤프트가 확인된 종류에 따라 로봇에 의해 팔렛으로 이동되어 적재되는 배출단계;를 통해 크랭크샤프트의 위상정렬 및 종류가 판별되어 배출되게 된다.

즉, 본 발명은 위상정렬용 거치대에 안착된 크랭크샤프트를 로봇이 정렬용 누름대에 의해 누르게 되면, 크랭크샤프트의 양측 중심축이 로울러에 지지 회전되어 크랭크샤프트가 위상정렬되고, 크랭크샤프트의 회전에 의한 핀부의 제 1 접촉대 접촉유무를 제 1 감지센서에 감지되며, 웨이트에 접촉된 제 2 접촉대의 위치가 제 2 감지센서에 감지되어 크랭크샤프트의 종류가 판별된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 위상정렬용 거치대의 정면예시도

도 2 는 본 발명에 따른 구성을 보인 위상정렬용 거치대의 일측면예시도

도 3 은 본 발명에 따른 구성을 보인 위상정렬용 거치대의 평면예시도

도 4 는 본 발명에 따른 위상정렬과정을 보인 예시도

도 5 는 본 발명에 따른 위상정렬방법을 보인 블록예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(10) : 위상정렬용 거치대 (11) : 프레임부

(12) : 지지브래킷 (13) : 로울러

(14) : 감지부 (15) : 선별부

(20) : 정렬용 누름대 (21) : 누름대

(22) : 고정대 (50) : 크랭크샤프트

(51) : 저널부 (52) : 중심축

(53) : 핀부 (54) : 웨이트

(60) : 로봇핸드

Claims (5)

1. 크랭크샤프트 위상정렬방법에 있어서;

   로봇에 의해 팔렛의 크랭크샤프트를 파지하는 파지단계;

   위상정렬용 거치대의 상부 양측에 위치하는 2개의 로울러 사이에 크랭크샤프트의 중심축이 위치하도록 로봇에 의해 크랭크샤프트를 안착시키는 안착단계;

   상기 위상정렬용 거치대에 안착된 크랭크샤프트의 핀부를 로봇핸드 일측에 부착된 정렬용 누름대에 의해 회전시켜 크랭크샤프트의 위상정렬을 수행하는 위상정렬단계;

   상기 위상정렬에 의해 회전된 크랭크샤프트의 핀부 접촉위치 및 웨이트의 형상을 선별부에서 감지하여 크랭크샤프트의 종류가 확인되는 종류구분단계;

   상기 위상정렬이 이루어진 크랭크샤프트가 확인된 종류에 따라 로봇에 의해 팔렛으로 이동되어 적재되는 배출단계;를 통해 크랭크샤프트의 위상정렬 및 종류가 판별되어 배출되는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 위상정렬방법.
2. 청구항 1 에 있어서;

   상기 종류구분단계는 위상정렬되는 크랭크샤프트의 핀부와의 제 1 접촉대 접촉유무를 제 1 감지센서가 감지하여 크랭크샤프트의 크기에 따른 종류가 구별되고,

   크랭크샤프트의 웨이트에 접촉된 제 2 접촉대의 제 2 감지센서 감지유무에 의해 웨이트의 형상에 따른 크랭크샤프트의 종류가 구별되는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 위상정렬방법.
3. 위상정렬용 거치대에 크랭크샤프트가 안착되고, 안착된 크랭크샤프트의 핀이 로봇 핸드 일측에 설치된 정렬용 누름대에 의해 회전되어 위상이 정렬되되,

   상기 위상정렬용 거치대는 프레임부와,

   상기 프레임부 상측에 이격되어 설치되는 2개의 지지브래킷과,

   상기 지지브래킷의 상단에 설치되어 크랭크샤프트의 안착시 저널이 접촉지지되는 2개의 로울러와,

   상기 지지브래킷의 일측에 고정설되어 크랭크샤프트의 안착시 중심축의 유무를 감지하는 감지부와,

   상기 프레임부 상측에 위치하고 일측단이 안착되는 크랭크샤프트 일측에 접촉되는 선별부를 포함하는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 위상정렬 장치.
4. 청구항 3 에 있어서;

   상기 선별부는 프레임부의 상단에 고정되는 제 1,2 고정브래킷과,

   상기 제 1 고정브래킷에 베어링 결합되어 시소작동가능하도록 설치되어 크기에 따른 종류를 선별하는 제 1 접촉대와,

   상기 제 1 접촉대와 이격되어 평행하도록 제 2 고정브래킷에 베어링 결합되고 일측단이 크랭크샤프트의 웨이트에 접촉되어 형상에 따른 종류를 선별하는 제 2 접촉대와,

   상기 제 1,2 접촉대의 위치를 감지하는 제 1,2 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 위상정렬 장치.
5. 청구항 3 에 있어서;

   상기 정렬용 누름대는 크랭크샤프트의 핀부에 접촉되는 누름대와, 상기 누름대를 로봇핸드에 고정하는 고정대로 이루어진 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트 위상정렬 장치.

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