KR101422416B1

KR101422416B1 - 부품 공급 장치

Info

Publication number: KR101422416B1
Application number: KR1020130126468A
Authority: KR
Inventors: 최현승; 송민규; 신영훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-10-23
Filing date: 2013-10-23
Publication date: 2014-07-23

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 부품 공급 장치는, 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 상면에 회전 가능하게 놓이는 턴테이블; 상기 턴테이블에 회전력을 제공하는 테이블 모터; 내부에 공급을 위한 부품이 수납되며, 상기 턴테이블의 가장자리에 배치되는 하나 또는 다수의 카트리지; 상기 부품을 밀어올리는 리프팅 어셈블리; 상기 부품을 픽업 및 이송시키는 픽업 유닛; 및 상기 픽업 유닛에 의하여 이송된 부품이 낙하하고, 낙하한 부품을 설정 위치로 이동시키는 컨베이어를 포함하고, 상기 카트리지는 상기 턴테이블에 착탈 가능하게 장착되는 것을 특징으로 한다.

Description

부품 공급 장치{Apparatus for supplying component}

본 발명은 부품 공급 장치에 관한 것이다.

최근 제품의 다양화 및 고급화 추세에 따라 제품의 조립 및 포장에 필요한 부품 수가 늘어날 뿐만 아니라, 부품의 형상이 다양해지고 있다. 이러한 변화에 대응하기 위해서 조립 및 포장 현장에서는 부품 공급 방법에 대해서 자동화를 진행하고 있으나, 부품 공급의 정확도 및 다모델 대응에 한계가 있어 완전한 자동화에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 실제 조립 및 포장 현장에서는 부품 박스를 이용하여 부품들을 한 곳에 쏟아놓고 작업자가 해당 부품을 1개씩 손으로 취출하여 조립 및 포장 공정을 진행하고 있다.

이로 인하여, 다음과 같은 문제점들이 발생하게 된다.

첫째, 다량의 부품 더미에서 부품을 눈으로 확인한 뒤 1개씩 손으로 취출하다 보니, 이종 부품이 있을 경우 이를 파악하는 것이 쉽지 않은 단점이 있다.

둘째, 이종 부품을 신속하게 확인하고 판단하지 못하면 부품이 잘못 삽입 또는 포장되는 경우가 발생할 수 있다.

셋째, 쏟아놓은 부품의 수량 파악이 쉽지 않아서 잔량에 대한 정보가 부족하게 되고, 부품이 소진되기 전에 신규 부품을 박스에 채워놓지 못하여 신규 부품 박스로 교체하여야 하는 단점이 있고, 이로 인하여 인라인(in-line) 작업 환경에서는 작업 공정이 잠시 중단되어 제품 조립 또는 포장 공정이 지연되는 문제가 발생한다.

넷째, 특정 모델에 특화된 자동화 시스템은 일부 적용되고 있으나, 다모델에 대해서는 주변 환경과의 인터페이스 문제 등으로 인하여 부품 공급의 완전 자동화가 어려운 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안되었다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 부품 공급 장치는, 메인 프레임(11); 상기 메인 프레임(11)의 상단에 놓이는 선반(15); 상기 선반(15)의 상측에 회전 가능하게 놓이는 턴테이블(16); 상기 턴테이블(16)에 회전력을 제공하는 테이블 모터(17); 내부에 공급을 위한 부품이 수납되며, 상기 턴테이블(16)의 가장자리에 배치되는 하나 또는 다수의 카트리지(19); 상기 부품을 밀어올리는 리프팅 어셈블리(12,13,14); 상기 부품을 픽업 및 이송시키는 픽업 유닛(30); 및 상기 픽업 유닛(30)에 의하여 이송된 부품이 낙하하고, 낙하한 부품을 설정 위치로 이동시키는 컨베이어(18); 상기 카트리지(19)의 바닥판 저면에 돌출되는 하나 또는 다수의 가이드 리브; 및 상기 가이드 리브의 개수에 대응하는 개수로 상기 턴테이블(16)의 상면에 함몰 형성되어, 상기 가이드 리브가 슬라이딩 삽입되는 가이드 홈(162)을 포함할 수 있다.
상기 카트리지는, 상기 바닥판의 상면에 배치되어, 내부에 상기 부품이 수납되는 공간을 형성하는 다수의 수직판을 더 포함하고, 상기 다수의 수직판 중 적어도 하나는 인접하는 다른 수직판에 회동 가능하게 연결되거나, 인접하는 다른 수직판으로부터 분리 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 가이드 리브가 상기 가이드 홈(162)을 따라 슬라이딩 이동하는 것에 의하여, 상기 카트리지(19)는 상기 턴테이블(16)에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 가이드 홈(162)은 상기 턴테이블(16)의 외측 가장자리로부터 중심부 방향으로 방사상 연장되고, 상기 가이드 홈(162)의 후단부에는 상기 카트리지(19)의 위치 설정을 위한 가이드 핀(101)이 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 부품 공급 장치는, 상기 가이드 리브가 상기 가이드 홈(162)에 완전히 삽입된 상태에서 상기 카트리지(19)가 상기 턴테이블(16)에 고정되도록, 상기 바닥판과 상기 턴테이블(16)을 관통하는 고정 부재(102)를 더 포함할 수 있다.
상기 부품 공급 장치는, 상기 턴테이블(16)의 중심부에 삽입되고, 상기 선반(15)에 고정되는 베이스 플레이트(201)와, 상기 베이스 플레이트(201)에 직립하는 센터 필러(20)를 더 포함하고, 상기 픽업 유닛(30)은 상기 센터 필러(30)에 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 부품 공급 장치는, 상기 카트리지(19)의 후방 영역에 해당하는 상기 턴테이블(16)의 어느 지점에 설치되는 인덱스(24)와, 상기 베이스 플레이트(201)에 설치되어 상기 인덱스(24)를 감지하는 인덱스 센싱 어레이(23)를 더 포함할 수 있다.
상기 인덱스(24)는, 상기 카트리지(19)에 수납되는 부품의 종류에 따라 높이가 다르게 설정되고, 상기 인덱스 세싱 어레이(23)에는, 높이가 다른 다수의 인덱스를 감지하는 다수의 인덱스 센서들(232)이 배치되며, 어느 하나의 인덱스(24)와, 상기 어느 하나의 인덱스(24)를 감지하기 위한 인덱스 센서(232)의 높이는 동일하게 설정되는 것을 특징으로 한다.
리프팅 어셈블리는, 상기 메인 프레임(11)에 장착되는 리프터 구동부(13)와, 상기 리프터 구동부(13)에 결합된 상태에서 상승하여 상기 부품을 밀어 올리는 리프터(14)를 포함할 수 있다.
상기 바닥판과, 상기 바닥판이 놓이는 영역에 해당하는 상기 턴테이블(16)의 지점에는 상기 리프터(14)가 통과하기 위한 통과홀이 각각 형성되고, 상기 리프터는 상기 통과홀을 관통하여 상기 부품을 밀어올리는 것을 특징으로 한다.
상기 리프터 구동부(13)는, 상기 리프터의 이동 변위 조절이 가능한 공압 실린더를 포함하는 제 1 수단과, 상기 리프터(14)의 일단이 연결되는 랙과, 상기 랙을 이동시키는 피니언을 포함하는 제 2 수단 및 외측면에 상기 리프터(14)가 결합되는 무한 궤도와, 상기 무한 궤도를 회전시키는 기어 어셈블리를 포함하는 제 3 수단 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 픽업 유닛(30)은, 상기 센터 필러(20)에 장착되며, 상기 부품을 수평 방향으로 이동시키는 수평 이동부(31)와, 상기 수평 이동부(31)에 연결되며, 상기 부품을 픽업하기 위하여 수직 방향으로 이동하는 수직 이동부(32) 및 상기 수직 이동부(32)의 단부에 연결되며, 상기 부품을 픽업하는 픽업 헤드부(33)를 포함할 수 있다.
상기 픽업 헤드부(33)는 상기 부품을 흡착하는 진공 패드(333)를 포함할 수 있다.
상기 부품 공급 장치는, 상기 리프팅 어셈블리에 의하여 픽업을 위한 영역에 위치한 상기 부품을 감지하는 부품 감지 센서(21)를 더 포함할 수 있다.

삭제

상기와 같은 구성을 이루는 부품 공급 장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

즉, 부품 조립 및 포장 공정에서 작업자 또는 작업 로봇이 부품을 한개씩 용이하게 파지할 수 있도록 부품을 하나씩 위로 공급함으로써, 부품의 연속 공급이 가능해지는 장점이 있다.

또한, 다양한 종류의 부품이 별도의 카트리지에 수납되도록 하고, 하나의 턴테이블에 방사상 배치되고, 턴테이블이 회전하면서 특정 부품이 작업자 또는 작업 로봇에 의하여 집어올려지는 것을 가능하게 함으로써, 다모델 부품의 공급이 가능해지는 장점이 있다.

또한, 특정 부품의 공급 과정에서 잔량을 미리 확인할 수 있으므로, 공급되는 부품이 소진되기 전에 부품을 채워넣을 수 있고, 그에 따라 부품의 연속 공급이 가능해지고, 작업 시간이 짧아지는 장점이 있다.

또한 부품 파지 위치에 부품의 존재를 감지하는 센서가 제공됨으로써, 부품의 모델별 정보를 따로 설정할 필요없이 부품이 자동으로 공급되는 것을 가능하게 한다.

또한, 부품 파지 위치에 부품이 하나씩 낱개로 존재하기 때문에, 이종 부품에 대한 식별이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부품 공급 장치의 사시도.
도 2는 상기 부품 공급 장치의 측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부품 공급 장치의 하부 구조를 보여주는 부분 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 부품 공급 장치의 상부 구조를 보여주는 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부품 공급 장치에 설치되는 픽업 유닛에 부품이 픽업된 상태를 보여주는 사시도.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 부품 공급 장치에 의하여 부품이 작업자 위치로 공급되는 과정을 순차적으로 보여주는 작동 상태도.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 부품 공급 장치에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부품 공급 장치의 사시도이고, 도 2는 상기 부품 공급 장치의 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 부품 공급 장치(10)는, 부품을 픽업(pick-up)하여 작업자에게 이송하는 부품 픽업 및 이송 메카니즘과, 상기 부품 픽업 및 이송 메카니즘이 놓이는 선반(15)과, 상기 선반(15)을 지지하는 메인 프레임(11)과, 상기 선반(15)의 하측에 해당하는 상기 메인 프레임(11)의 내부에 제공되는 공압 제어부(pnumatic pressure controller)(40)를 포함한다.

상세히, 상기 메인 프레임(11)의 하단부에는 이동 롤러(111)가 구비되어, 상기 부품 공급 장치(10)의 이동을 가능하게 한다. 구체적으로 상기 이동 롤러(111)는 상기 메인 프레임(11)의 하단부 네 모서리에 각각 장착될 수 있다. 그리고, 상기 이동 롤러(111)들 중 적어도 하나 또는 그 이상에는 스토퍼 또는 브레이크가 장착될 수 있다.

또한, 상기 부품 픽업 및 이송 메카니즘은, 상기 선반(15)의 상면에 놓이는 테이블 축(160)과, 상기 테이블 축(160)의 상면에 회전 가능하게 놓이는 턴테이블(turn table)(16)과, 상기 턴테이블(16)의 저면에 장착되어 상기 턴테이블(16)에 회전력을 제공하는 테이블 모터(17)와, 상기 턴테이블(16) 상면에 방사상 배치되고, 내부에 공급 대상 부품(191)이 적재되는 다수의 카트리지(19)와, 상기 카트리지(19)에 적재된 부품(191)을 작업자에게 이송시키는 컨베이어(18)와, 상기 카트리지(19)에 적재된 부품(191)을 픽업한 수 상기 컨베이어(18)로 이송시키는 픽업 유닛(30)과, 상기 상기 픽업 유닛(30)에 의하여 픽업 가능한 높이까지 상승하였는지 여부를 감지하는 부품 감지 센서(21)와, 상기 카트리지(19)에 적재된 부품을 한개 씩 상기 부품 감지 센서(21)의 감지 영역까지 상승시키는 리프팅 어셈블리를 포함한다.

상세히, 상기 리프팅 어셈블리는, 상기 메인 프레임(11)의 일측에 고정되고 상측으로 소정 길이 연장되는 지지대(12)와, 상기 지지대(12)의 일면에 배치되는 리프터 구동부(13) 및 상기 리프터 구동부(13)에 결합되어 상기 리프터 구동부(13)와 한 몸으로 상승하여 상기 카트리지(19) 내부에 적재된 부품을 하나씩 밀어올리는 리프터(14)를 포함한다. 여기서, 상기 리프터(14)와 상기 리프터 구동부(13) 및 상기 지지대(12)는 상기 선반(15)에 형성된 관통홀(151)을 통과하여 소정 높이까지 연장될 수 있다.

또한, 상기 리프터(14)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 리프터 구동부(13)를 따라 상승하고, 상기 턴테이블(16)을 관통하여 상기 카트리지(16)의 최하단에 적재된 부품을 밀어 올린다.

한편, 상기 지지대(12)의 상단에 상기 컨베이어(18)가 비스듬히 장착될 수 있다. 상세히, 상기 컨베이어(18)의 일단은 상기 카트리지(19)에 인접하는 위치에 놓이고, 타단은 작업자가 손으로 부품을 집어올릴 수 있는 위치와 높이에 놓일 수 있다. 그리고, 상기 컨베이어(18)의 일단이 타단보다 높게 설치됨으로써, 상기 픽업 유닛(30)에 의하여 상기 부품이 상기 컨베이어(18)의 상단 쪽에 떨어지면 상기 컨베이어(18)를 따라 흘러내려 타단까지 상기 컨베이어(18)의 타단까지 이동하게 된다.

또한, 상기 턴테이블(16)의 상면 중앙에는 센터 필러(center pillar)(20)가 수직하게 연장되고, 상기 픽업 유닛(30)은 상기 센터 필러(20)에 장착된다. 그리고, 상기 센터 필러(20)는 상기 턴테이블(16)의 회전에 영향을 받지 않고 고정 설치되며, 이에 대해서는 후술하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부품 공급 장치의 하부 구조를 보여주는 부분 사시도이다.

도 3을 참조하면, 상기 부품 공급 장치(10)는 상기 선반(15)을 기준으로 상부 영역과 하부 영역으로 나뉠 수 있고, 상기 상부 영역에는 상기 부품 픽업 및 이송 메카니즘이 놓이며, 상기 하부 영역에는 상기 메인 프레임(11)과, 상기 메인 프레임(11)에 고정 설치되는 상기 공압 제어부(40) 및 상기 리프팅 어셈블리를 포함한다.

상세히, 상기 공압 제어부(40)는, 상기 리프팅 어셈블리와 상기 픽업 유닛(30)으로 공급되는 공기의 압력을 일정하게 유지시키는 레귤레이터(41)와, 상기 픽업 유닛(30)의 진공 패드(후술함)가 부품의 상면을 흡착할 수 있도록 진공 상태를 만들어주는 이젝터(42)와, 공기 공급원으로부터 상기 리프팅 어셈블리와 상기 진공 패드 쪽으로 공기를 선택적으로 공급할 수 있도록 제어하는 솔레노이드 밸브(43)를 포함한다.

또한, 상기 리프팅 어셈블리를 구성하는 상기 리프터 구동부(13)는 공압을 이용하여 상기 리프터(14)를 설정 높이로 승강 또는 하강시키는 서보 실린더 부재를 포함할 수 있다. 상기 서보 실린더 부재의 내부에는 공압에 의하여 이동이 가능한 실린더가 구비되고, 상기 리프터(14)는 상기 실린더에 장착될 수 있다. 다른 방법으로서, 마그넷 타입 로드리스 실린더(magnet typed rodless cylinder)가 사용될 수도 있다. 상기 마그넷 타입 로드리스 실린더는 내부에 마그넷이 장착되고, 공압에 의하여 상기 마그넷이 실린더 내부에서 승강하는 구조로 이루어진다. 그리고, 상기 리프터(14)의 배면에도 상기 마그넷과 인력을 발생하는 마그넷이 장착되어, 상기 실린더 내부의 마그넷이 공압에 의하여 상승 또는 하강하면 상기 리프터(14)도 상기 실린더의 표면을 따라 상승 또는 하강하게 된다.

이외에, 상기 리프터 구동부(13)로서 다른 형태의 부재가 적용될 수 있을 것이다. 예컨대, 랙/피니언 구조도 적용 가능하다. 구체적으로, 피니언이 상기 메인 프레임(11)에 고정되고, 상기 피니언과 맞물리는 직선 형태의 랙이 수직하게 설치되고, 상기 랙의 전면에 상기 리프터(14)가 장착될 수 있다. 그리고, 상기 피니언을 구동하는 구동 모터의 회전축이 회전하면, 상기 피니언이 회전하고, 상기 피니언이 회전하면 상기 랙이 상승 또는 하강하게 된다. 그러면, 상기 랙에 고정된 상기 리프터(14)도 상승 또는 하강하게 된다.

또다른 방법으로서, 무한궤도 형태의 벨트가 수직하게 제공되고, 상기 벨트의 전면에 상기 리프터(14)가 장착되는 구조도 가능할 것이다. 예컨대, 한 쌍의 기어가 상측과 하측에 일렬로 배치되고, 무한궤도 형태의 벨트 또는 스프라켓이 상기 한 쌍의 기어를 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 그리고, 상기 벨트 또는 스프라켓의 전면에 상기 리프터(14)가 결합되는 구조가 제안 가능하다.

상술한 바와 같이, 상기 리프터(14)가 상하 방향으로 연속적 또는 단계적으로 이동 가능하게 하는 모든 형태의 리프터 구동부가 적용 가능함을 밝혀 둔다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 부품 공급 장치의 상부 구조를 보여주는 사시도이다.

도 4를 참조하면, 상기 부품 공급 장치(10)의 메인 프레임(11) 상면에는 선반(15)이 놓이고, 상기 선반(15)의 상면에는 상기 턴테이블(16)이 설치된다.

상세히, 상기 턴테이블(16)은 상기 테이블 모터(17)에 의하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하게 제공된다. 그리고, 상기 턴테이블(16)의 중심부에는 상기 센터 필러(20)의 하단부가 안착되는 원형의 베이스 플레이트(201)가 제공된다. 구체적으로, 상기 턴테이블(16)의 중심부에는 상기 베이스 플레이트(201)의 직경에 대응하는 홀이 형성되고, 상기 홀에 상기 베이스 플레이트(201)가 삽입된다. 그리고, 상기 베이스 플레이트(201)는 상기 선반(15)에 고정 장착된다. 즉, 상기 턴테이블(16)이 회전하더라도 상기 센터 필러(20)는 고정된 상태로 유지된다.

한편, 상기 턴테이블(16)에는 다수의 카트리지(19)가 착탈 가능하게 장착된다. 따라서, 상기 카트리지(19) 내부에 적재된 부품이 소진되면 상기 카트리지(19)를 상기 턴테이블(16)로부터 분리하여 새로운 부품을 적재한 뒤 상기 턴테이블(16)에 다시 결합시킬 수 있다.

상세히, 상기 카트리지(19)는 도시된 바와 같이, 바닥부를 구성하는 플레이트의 상면에 네 개의 직사각형 플레이트가 서로 연결되어, 내부가 빈 사각 기둥 형태로 조립될 수 있다. 즉, 상기 네 개의 직사각형 플레이트의 가장자리부가 서로 연결되는 형태로 조립되어, 각각 상기 카트리지(19)의 전면,후면,좌측면 및 우측면을 형성한다. 그리고, 상기 사각 기둥 형태의 카트리지(19) 내부에 부품이 적재된다. 그리고, 상기 네 개의 플레이트들 중 어느 하나는 분리 또는 회동 가능하게 조립될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이, 두 개의 플레이트가 힌지에 의하여 연결되어, 상기 힌지를 중심으로 플레이트 하나가 회전 가능하다. 그리고, 상기 힌지가 장착된 가장자리의 반대편 가장자리에는 래치 후크와 같은 걸림 수단이 제공되어, 상기 회전 가능하게 결합된 상기 플레이트가 인접하는 플레이트에 고정되도록 할 수 있다. 이러한 구조에 따르면, 상기 카트리지(19) 내부에 부품이 없는 경우, 작업자는 상기 회전 가능하게 조립된 플레이트에 구비된 래치 후크의 잠금 상태를 해제하고 상기 힌지를 중심으로 회전시켜 상기 카트리지(19) 내부를 개방시킨다. 이 상태에서 작업자는 새로운 부품을 상기 카트리지(19) 내부에 적재한 뒤 상기 플레이트를 닫을 수 있다.

한편, 상기 카트리지(19)의 결합을 위하여 상기 턴테이블(16)에는 카트리지 체결 수단이 제공된다.

상세히, 상기 카트리지(19)의 바닥부를 정의하는 플레이트의 저면에는 가이드 리브(미도시)가 돌출될 수 있다. 즉, 상기 카트리지(19)의 바닥부를 정의하는 플레이트의 저면 좌측과 우측에 전후 방향으로 상기 가이드 리브가 나란하게 연장 형성될 수 있다.

또한, 상기 턴테이블(16)의 상면에는 상기 한 쌍의 가이드 리브가 삽입될 수 있는 한 쌍의 가이드 홈(162)이 형성된다. 따라서, 상기 가이드 리브가 상기 가이드홈(162)에 삽입되도록 하면, 상기 카트리지(19)의 위치 정렬이 이루어진다. 여기서, 상기 가이드 리브는 한 쌍으로 제공될 수도 있지만, 하나만이 제공되는 것도 가능하다. 즉, 상기 카트리지(19)의 바닥부를 정의하는 플레이트의 저면 중앙에 하나의 가이드 리브가 연장 형성되는 것도 가능하다.

또한, 상기 가이드 홈(162)의 후단 쪽에는 가이드 핀(101)이 돌출 형성되어, 상기 카트리지(19)가 정위치에 고정되도록 할 수 있다. 즉, 상기 가이드 리브의 후단부가 상기 가이드 홈의 전단부에 삽입된 상태에서 상기 카트리지(19)를 상기 턴테이블(16)의 중심 방향으로 밀어넣을 때, 상기 카트리지(19)가 상기 턴테이블(16)의 장착 위치를 벗어나서 상기 턴테이블(16)의 중심 방향으로 너무 가까이 이동하는 것을 방지하기 위하여 상기 가이드 핀(101)이 제공된다.

또한, 상기 카트리지(19)가 정위치에 설치되면, 체결 부재(102)를 이용하여 상기 카트리지(19)를 턴테이블(16)에 고정시킨다. 즉, 상기 체결 부재(102)가 상기 카트리지(19)의 바닥부를 정의하는 플레이트를 관통하여 상기 턴테이블(16)에 삽입되도록 한다. 그러나, 도시된 바와 같은 스크류 형태의 체결 부재 외에도, 상기 카트리지(19)의 탈부착이 쉽게 이루어지도록 할 뿐아니라, 상기 카트리지(19)의 바닥부가 상기 턴테이블(16)에 고정된 상태를 유지하도록 하는 다양한 형태의 고정 부재가 적용 가능함을 밝혀 둔다.

한편, 상기 카트리지(19)가 상기 턴테이블(16)에 장착되었을 때, 상기 카트리지(19)의 후방에는 인덱스(24)가 설치된다.

상세히, 상기 인덱스(24)는 상기 턴테이블(16)에 고정 장착되어 상기 턴테이블(16)과 한몸으로 회전한다. 그리고, 상기 턴테이블(16)에 놓이는 카트리지(19)의 개수에 대응하여 다수개가 설치된다. 그리고, 상기 카트리지(19)에 수납되는 부품의 종류에 따라 인덱스들(24)의 높이가 다르다.

또한, 상기 센터 필러(20)가 장착되는 상기 베이스 플레이트(201)에는 상기 인덱스(24)를 감지하는 인덱스 센싱 어레이(23)가 장착된다. 상기 인덱스 센싱 어레이(23)는 상기 베이스 플레이트(201)에 수직하게 설치되는 지지 브라켓(231)과, 상기 지지 브라켓(231)에 장착되는 다수의 인덱스 센서(232)를 포함한다. 상기 다수의 인덱스 센서(232)는 상하 방향으로 소정 간격 이격되게 설치된다. 즉, 상기 다수의 인덱스 센서들(232)은 상기 다수의 인덱스들(24) 각각의 높이에 대응하는 위치에 설치된다. 따라서, 상기 턴테이블(16)이 회전하여 상기 다수의 카트리지들(19) 중 어느 하나의 카트리지가 상기 컨베이어(18)가 있는 부품 공급 영역에 위치하면, 상기 카트리지의 후방에 위치한 인덱스(24)를 상기 인덱스 센서들(232) 중 어느 하나가 인식한다. 그러면, 해당 카트리지(19)에 어떤 부품이 수납되어 있는지 상기 부품 공급 장치(10)의 주제어부(미도시)에서 인식하게 된다.

한편, 상기 턴테이블(16)에는 다수의 리프터 통과홀(161)이 형성되며, 상기 리프터 통과홀(161)은 상기 카트리지(19)가 안착되는 영역에 형성된다. 그리고, 부품 공급이 시작되면, 상기 리프터(14)가 상승하면서 상기 리프터 통과홀(161)을 통과하여 상기 카트리지(19)에 수납된 부품을 단계적으로 밀어 올린다. 도시되지는 않았으나, 상기 카트리지(19)의 바닥부를 정의하는 플레이트에도 상기 리프터 통과홀(161)과 동일한 크기와 형상의 통과홀이 형성되는 것은 당연하다고 할 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부품 공급 장치에 설치되는 픽업 유닛에 부품이 픽업된 상태를 보여주는 사시도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 부품 공급 장치에 구비되는 픽업 유닛(30)은, 상기 센터 필러(20)에 고정 장착된다.

상세히, 상기 픽업 유닛(30)은, 브라켓에 의하여 상기 센터 필러(20)의 외주면에 장착되는 수평 이동부(31)와, 상기 수평 이동부(31)의 일단에 장착되는 수직 이동부(32) 및 상기 수직 이동부(32)의 하단에 결합되는 픽업 헤드부(33)를 포함한다.

더욱 상세히, 상기 수평 이동부(31)는, 상기 센터 필러(20)에 고정되는 고정 부재(311)와, 상기 고정 부재(311)에 연결된 상태에서 수평 이동하는 이동 부재(312)를 포함한다. 그리고, 상기 수직 이동부(32)는, 상기 수평 이동부(31)의 이동 부재(312)에 연결되는 고정 부재(321)와, 상기 고정 부재(321)에 연결된 상태에서 수직 이동하는 이동 부재(322)를 포함한다.

또한, 상기 픽업 헤드부(33)는, 상기 수직 이동부(32)의 이동 부재(322) 하단에 장착되는 브라켓(331)과, 상기 브라켓(331)에 장착되는 하나 또는 그 이상의 노즐부(332) 및 상기 노즐부(332)의 단부에 구비되는 진공 패드(333)를 포함한다.

상기 수평 이동부(31)와 상기 수직 이동부(32) 및 상기 픽업 헤드부(33)는 상기 리프팅 어셈블리와 같이 공압을 이용한 이동 메카니즘이 적용된 부재일 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고 모터와 기어 등을 이용한 기구적 메카니즘이 적용된 부재도 가능함을 밝혀 둔다.

한편, 상기 센터 필러(20)의 일측에는, 상기 픽업 헤드부(33)의 진공 패드(333)에 걸리는 진공 정도를 감지하는 진공압 센서(22)와, 상기 진공압 센서(22)에 의하여 감지된 진공압을 수치로 표시하는 압력 표시부(221)가 장착될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 부품 공급 장치(20)의 부품 공급 프로세스에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 부품 공급 장치에 의하여 부품이 작업자 위치로 공급되는 과정을 순차적으로 보여주는 작동 상태도이다.

먼저 도 6을 참조하면, 카트리지(19)에 수납된 부품은 상기 리프터(14)의 상승 동작에 의하여 상기 부품 감지 센서(21) 쪽으로 상승하게 된다. 즉, 상기 리프터(14)는 상기 부품의 두께에 해당하는 거리만큼 단계적으로 상승하며, 상기 부품(191)이 상기 부품 감지 센서(21)에 의하여 감지될 때까지 연속적으로 상승한다.

도 6에서 보이는 상태는, 상기 부품(191)이 아직 상기 부품 감지 센서(21)에 의하여 인식되지 않은 상태이다. 이 상태에서, 상기 부품(191)이 더 상승하면, 상기 부품 감지 센서(21)의 송신부(211)에서 송신된 신호가 상기 수신부(212)에 도달하지 못하게 되고, 그러면, 주제어부에서는 상기 부품(191)이 설정 위치로 이동한 것으로 판단하여 상기 리프터(14)의 작동을 정지시킨다.

도 7을 참조하면, 상기 부품(191)이 설정 위치에 오면, 상기 픽업 유닛(30)이 작동한다.

상세히, 상기 픽업 유닛(30)의 수직 이동부(32)가 먼저 동작하는데, 상기 수직 이동부(32)의 이동 부재(322)가 상기 부품(191) 쪽으로 하강한다. 그리고, 상기 픽업 헤드부(33)의 진공 패드(333)가 상기 부품(191)의 상면에 접촉하면, 상기 이동 부재(322)가 정지하고, 이 상태에서 상기 진공 패드(333)에 진공압이 걸린다. 그러면, 상기 부품(191)의 상면이 상기 진공 패드(333)에 흡착된다.

도 8을 참조하면, 상기 부품(191)이 상기 진공 패드(333)에 안정적으로 흡착되면, 상기 이동 부재(322)가 상승하여 원위치로 복귀한다.

도 9를 참조하면, 상기 이동 부재(322)에 의하여 상기 부품(191)이 상기 카트리지(19)로부터 이탈한 상태에서, 상기 수평 이동부(31)의 이동 부재(312)가 상기 컨베이어(18) 쪽으로 이동한다. 그리고, 상기 부품(191)이 상기 컨베이어(18)의 상측에 위치하면, 상기 수평 이동부(31)가 정지하고, 상기 진공 패드(333)에 걸린 진공압이 해제된다. 그러면, 상기 부품(191)은 상기 컨베이어(18)로 낙하하여, 상기 컨베이어(18)를 따라 미끄러져 내려가 작업자의 손이 닿는 위치까지 이동하게 된다.

여기서, 상기 부품(191)의 크기와 종류가 다르더라도, 상기 부품 감지 센서(21)에 의하여 부품이 설정 위치에 도달하였는지 여부가 감지되기 때문에, 상기 리프터(14)의 상승 거리를 부품 별로 따로 설정하지 않아도 되는 장점이 있다.

Claims

메인 프레임(11);
상기 메인 프레임(11)의 상단에 놓이는 선반(15);
상기 선반(15)의 상측에 회전 가능하게 놓이는 턴테이블(16);
상기 턴테이블(16)에 회전력을 제공하는 테이블 모터(17);
내부에 공급을 위한 부품이 수납되며, 상기 턴테이블(16)의 가장자리에 배치되는 하나 또는 다수의 카트리지(19);
상기 부품을 밀어올리는 리프팅 어셈블리(12,13,14);
상기 부품을 픽업 및 이송시키는 픽업 유닛(30); 및
상기 픽업 유닛(30)에 의하여 이송된 부품이 낙하하고, 낙하한 부품을 설정 위치로 이동시키는 컨베이어(18);
상기 카트리지(19)의 바닥판 저면에 돌출되는 하나 또는 다수의 가이드 리브; 및
상기 가이드 리브의 개수에 대응하는 개수로 상기 턴테이블(16)의 상면에 함몰 형성되어, 상기 가이드 리브가 슬라이딩 삽입되는 가이드 홈(162)을 포함하는 부품 공급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 카트리지는,
상기 바닥판의 상면에 배치되어, 내부에 상기 부품이 수납되는 공간을 형성하는 다수의 수직판을 더 포함하고,
상기 다수의 수직판 중 적어도 하나는 인접하는 다른 수직판에 회동 가능하게 연결되거나, 인접하는 다른 수직판으로부터 분리 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가이드 리브가 상기 가이드 홈(162)을 따라 슬라이딩 이동하는 것에 의하여, 상기 카트리지(19)는 상기 턴테이블(16)에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 가이드 홈(162)은 상기 턴테이블(16)의 외측 가장자리로부터 중심부 방향으로 방사상 연장되고,
상기 가이드 홈(162)의 후단부에는 상기 카트리지(19)의 위치 설정을 위한 가이드 핀(101)이 설치되는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 가이드 리브가 상기 가이드 홈(162)에 완전히 삽입된 상태에서 상기 카트리지(19)가 상기 턴테이블(16)에 고정되도록, 상기 바닥판과 상기 턴테이블(16)을 관통하는 고정 부재(102)를 더 포함하는 부품 공급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 턴테이블(16)의 중심부에 삽입되고, 상기 선반(15)에 고정되는 베이스 플레이트(201)와,
상기 베이스 플레이트(201)에 직립하는 센터 필러(20)를 더 포함하고,
상기 픽업 유닛(30)은 상기 센터 필러(30)에 장착되는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 카트리지(19)의 후방 영역에 해당하는 상기 턴테이블(16)의 어느 지점에 설치되는 인덱스(24)와,
상기 베이스 플레이트(201)에 설치되어 상기 인덱스(24)를 감지하는 인덱스 센싱 어레이(23)를 더 포함하는 부품 공급 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 인덱스(24)는, 상기 카트리지(19)에 수납되는 부품의 종류에 따라 높이가 다르게 설정되고,
상기 인덱스 세싱 어레이(23)에는, 높이가 다른 다수의 인덱스를 감지하는 다수의 인덱스 센서들(232)이 배치되며,
어느 하나의 인덱스(24)와, 상기 어느 하나의 인덱스(24)를 감지하기 위한 인덱스 센서(232)의 높이는 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
제 1 항에 있어서,
리프팅 어셈블리는,
상기 메인 프레임(11)에 장착되는 리프터 구동부(13)와,
상기 리프터 구동부(13)에 결합된 상태에서 상승하여 상기 부품을 밀어 올리는 리프터(14)를 포함하는 부품 공급 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 바닥판과, 상기 바닥판이 놓이는 영역에 해당하는 상기 턴테이블(16)의 지점에는 상기 리프터(14)가 통과하기 위한 통과홀이 각각 형성되고,
상기 리프터는 상기 통과홀을 관통하여 상기 부품을 밀어올리는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 리프터 구동부(13)는,
상기 리프터의 이동 변위 조절이 가능한 공압 실린더를 포함하는 제 1 수단과,
상기 리프터(14)의 일단이 연결되는 랙과, 상기 랙을 이동시키는 피니언을 포함하는 제 2 수단 및
외측면에 상기 리프터(14)가 결합되는 무한 궤도와, 상기 무한 궤도를 회전시키는 기어 어셈블리를 포함하는 제 3 수단 중 어느 하나를 포함하는 부품 공급 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 픽업 유닛(30)은,
상기 센터 필러(20)에 장착되며, 상기 부품을 수평 방향으로 이동시키는 수평 이동부(31)와,
상기 수평 이동부(31)에 연결되며, 상기 부품을 픽업하기 위하여 수직 방향으로 이동하는 수직 이동부(32) 및
상기 수직 이동부(32)의 단부에 연결되며, 상기 부품을 픽업하는 픽업 헤드부(33)를 포함하는 부품 공급 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 픽업 헤드부(33)는 상기 부품을 흡착하는 진공 패드(333)를 포함하는 부품 공급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 리프팅 어셈블리에 의하여 픽업을 위한 영역에 위치한 상기 부품을 감지하는 부품 감지 센서(21)를 더 포함하는 부품 공급 장치.