KR101540588B1 - Pvd 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치 - Google Patents

Pvd 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치에 관한 것으로서, 육면체 모양에서 일정한 크기의 사각형 면적이 수직 함몰되어 단차가 있는 상부 면을 가진 프레임과, 프레임의 높은 일 측의 상부 면에 전후 방향으로 설치되어서 초경인서트가 장입된 팔레트를 이송할 수 있도록 형성된 팔레트 이송부와, 팔레트 이송부와 90도 각을 이룬 프레임의 다른 높은 쪽 상부 면에 위치하며 스페이서를 공급할 수 있도록 형성된 스페이서 공급부와, 팔레트 이송부의 공중에 가로로 설치되어 초경인서트를 공급하도록 형성된 초경인서트 공급부와, 프레임의 함몰된 부분에 설치되어 초경인서트가 꽂힐 수 있는 로딩 샤프트를 가진 원통 모양의 로딩 회전체로 형성된 초경인서트 로딩부와, 팔레트 이송부와 스페이서 공급부 및 초경인서트 로딩부의 가운데 공간에 위치하며, 초경인서트와 스페이서를 번갈아 가며 수용하는 로딩 샤프트를 수직으로 세워서 파지하는 샤프트 그립부와, 샤프트 그립부의 상부에 설치되어 초경인서트 스테이와 스페이서 스테이로부터 초경인서트와 스페이서를 파지하여 로딩 샤프트에 꽂아 넣도록 형성된 로딩 작업부 및 상기 구성요소들을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치에 관한 것이다.

Description

PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치{Hard-metal inserts loading device for PVD coating}
본 발명은 초경인서트를 PVD 코팅 로에 공급하기 위하여 로딩 샤프트에 로딩 하는 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 팔레트로부터 공급 그리퍼에 의해 초경인서트 스테이에 옮겨진 초경인서트와, 파트 피더로부터 공급되는 스페이서를 로딩 작업부의 두 대의 그리퍼가 좌우 회전을 하면서 로딩 샤프트에 번갈아 꽂아 넣는 로딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 절삭공구는 주로 철계, 비 철계 금속, 비금속 재료의 절삭에 이용되는 것으로서, 통상적으로 공작 기계에 장착되어 가공물을 원하는 형상으로 가공하기 위하여 절삭을 수행하는 공구이다.
절삭공구에 사용되는 초경 인서트는 다이아몬드 분말 또는 초경합금 분말을 본드(bond)인 철(Fe), 텅스텐(W), 코발트(Co), 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 구리-주석(CuSn), 아연(Zn), 구리-아연(CuZn), 은(Ag) 등의 금속분말과 혼합하여 성형한 후에 소성한 소결 합금이다.
소성하기 전의 성형단계는 직육면체 캐비티(Cavity)에 혼합분말을 넣고 1차 가압 성형하고, 1차 가압 성형된 혼합물을 카본몰드의 캐비티에 넣고 펀처(Puncher)를 이용하여 비교적 큰 압력을 주면서 펀처의 형상에 대응하는 형상의 절삭 팁을 성형한다. 일정한 형상으로 성형된 인서트 팁을 소결 로에서 소성함으로써 다이아몬드 인서트 팁 또는 인서트 팁이 완성된다.
소성된 초경인서트는 다시 검사 단계와 PVD(Physical Vapor Deposition) 코팅 단계를 거쳐야만 완성품으로 탄생되는데, 이 때 검사단계를 마친 초경인서트는 PVD 코팅을 위하여 팔레트로부터 로딩 샤프트에 옮기는 공정을 필요로 한다.
종래에는 소성된 초경인서트를 PVD 코팅을 위해서 인력으로 로딩 샤프트에 초경 인서트와 스페이서를 번갈아 가면서 꽂아야 하였으므로, 생산성이 저하되고, 작업성이 매우 떨어졌다.
대한민국 등록특허공보 제10-1155659호 대한민국 등록특허공보 제10-1010747호
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, PVD 코팅을 위하여 소결된 초경인서트를 자동으로 신속하고 정확하게 로딩 샤프트에 로딩 하는 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 팔레트 이송부가 이송 프레임의 양 끝단에 팔레트를 적재할 수 있는 팔레트 적재함과, 팔레트를 한쪽 끝단 팔레트 적재함으로부터 공급 그리퍼의 작업위치(이하 '정위치'라고 한다) 및 다른 쪽 끝단 팔레트 적재함으로 이송하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 스페이서 공급부가 팔레트 이송부와 90도 각을 이룬 프레임의 다른 높은 쪽 상부 면에 위치하며 스페이서를 공급할 수 있도록 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 초경인서트 공급부가 팔레트 이송부의 공중에 가로로 설치되어 초경인서트를 공급하도록 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 초경인서트 로딩부가 프레임의 함몰된 부분에 설치되어 초경인서트가 삽입될 수 있는 로딩 샤프트를 거치할 수 있도록 한 원통 모양의 로딩 회전체로 형성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 샤프트 그립부가 팔레트 이송부와 스페이서 공급부 및 초경인서트 로딩부의 가운데 공간에 위치하며, 초경인서트와 스페이서를 번갈아 가며 수용할 수 있도록 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 로딩 작업부가 샤프트 그립부의 상부에 설치되어 초경인서트 스테이와 스페이서 스테이로부터 초경인서트와 스페이서를 파지하여 로딩 샤프트에 꽂아 넣도록 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치는, 육면체 모양에서 일정한 크기의 사각형 면적이 수직 함몰되어 단차가 있는 상부 면을 가진 프레임; 프레임의 높은 일 측의 상부 면에 전후 방향으로 설치되어서 초경인서트가 장입된 팔레트를 이송할 수 있도록 형성된 팔레트 이송부; 팔레트 이송부와 90도 각을 이룬 프레임의 다른 높은 쪽 상부 면에 위치하며 스페이서를 공급할 수 있도록 형성된 스페이서 공급부; 팔레트 이송부의 공중을 가로지르도록 설치되어 초경인서트를 공급하도록 형성된 초경인서트 공급부; 프레임의 함몰된 부분에 설치되어 초경인서트가 꽂힐 수 있는 로딩 샤프트를 거치할 수 있도록 한 원통 모양의 로딩 회전체로 형성된 초경인서트 로딩부; 팔레트 이송부와 스페이서 공급부 및 초경인서트 로딩부의 가운데 공간에 위치하며, 초경인서트와 스페이서를 번갈아 가며 수용하는 로딩 샤프트를 수직으로 세워서 파지하는 샤프트 그립부; 샤프트 그립부의 상부에 설치되어 초경인서트 스테이와 스페이서 스테이로부터 초경인서트와 스페이서를 파지하여 로딩 샤프트에 꽂아 넣도록 형성된 로딩 작업부; 팔레트 이송부, 스페이서 공급부, 초경인서트 공급부, 초경인서트 로딩부, 샤프트 그립부, 로딩 작업부를 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치의 다른 특징은, 팔레트 이송부에는 팔레트를 적재할 수 있는 팔레트 적재함이 이송 프레임의 양 끝단에 설치되고, 팔레트를 한쪽 끝단 팔레트 적재함으로부터 공급 그리퍼의 정위치 및 다른 쪽 끝단 팔레트 적재함으로 이송하는 무빙 플레이트를 포함하여 이루어진다.
또한 이러한 팔레트 이송부에는, 무빙 플레이트를 상하로 이동하도록 하는 피스톤과, 무빙 플레이트을 수평으로 이동 하도록 볼 스크류 장치를 가지는 이송 프레임을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치의 또 다른 특징은, 스페이서 공급부는 스페이서를 일렬 수직으로 세워서 스페이서 스테이에 공급하기 위한 나선형 홈이 형성되어 있는 파트 피더와 스페이서를 정렬시키기 위해 파트 피더에 떨림을 주는 진동 전자석을 포함하여 이루어진다.
또한 이러한, 초경인서트 공급부의 그리퍼는 3죠(jaw) 형식으로서 초경인서트의 홀에서 확장되면서 충분한 파지력이 생기는 것을 특징으로 한다.
또한 이러한, 초경인서트 공급부의 이송바디에 부착되어 있는 그리퍼는 서보모터 및 볼 스크류의 회전에 의해 수평으로 이동하며, 스테핑 모터에 의해 상하 이동을 하는 것을 특징으로 한다.
또한 이러한, 초경인서트 공급부의 위치 보정 카메라 유닛은 팔레트에서 파지한 초경인서트가 초경인서트 스테이에 정확히 안착 될 수 있도록 위치를 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치의 또 다른 특징은, 초경인서트 공급부는 두 개의 레그에 의해 지지되고, 이송 레일을 가지는 이송 바디와, 정 위치된 팔레트에서 파지한 초경인서트를 초경인서트 스테이에 공급하는 공급 그리퍼와, 공급 그리퍼와 나란히 부착되어 초경인서트의 위치를 보정하는 위치 보정 카메라 유닛을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치의 또 다른 특징은, 초경인서트 로딩부에는 아래는 크고 위는 작은 원통 모양으로 원호를 따라 등 간격으로 다수 개의 로딩 샤프트가 중심방향으로 5도 기울기로 위치할 수 있도록 한 로딩 회전체와, 초경인서트 로딩부 상면에는 샤프트의 상단에 부착되어 로딩 회전체에 로딩 준비 중인 로딩 샤프트를 샤프트 그립의 위치까지 밀어주고, 또한 로딩이 끝난 뒤 로딩 샤프트를 원 위치 시키는 샤프트 푸셔를 포함하여 이루어진다.
또한 이러한, 초경인서트 로딩부의 로딩 회전체 상부 작은 원판은 등 간격으로 고정 홈이 파여져 있고, 하부 큰 원판에는 상기 고정 홈과 동일한 수량의 고정 컵이 등 간격으로 설치되어 로딩 샤프트가 안정적으로 기댈 수 있도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 때 30~50개의 로딩 사프트가 장착되도록 고정 홈과 고정 컵을 마련할 수 있으나, 작업성을 고려할 때 40개를 설치하는 것이 바람직하다.
또한 이러한, 초경인서트 로딩부의 로딩 회전체의 상하 원판은 다수 개의 포스트에 의해 서로 고정되며, 하단부의 다이렉트 드라이빙 모터에 의해 일정 방향으로 회전하는 것을 특징으로 한다.
또한 이러한, 초경인서트 로딩부의 로딩 회전체의 일 측에는 로딩 회전체가 일정 각도 회전하면 멈추도록 하는 회전 브레이커가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치의 또 다른 특징은, 샤프트 그립부는 로딩 샤프트를 수직으로 세워서 파지하는 두 개의 상하 샤프트 그립과, 동일한 서보 모터 축에 결합되어 상하 샤프트 그립을 개폐하는 두 개의 작동 캠과 이에 연결되는 캠 샤프트 및 로드로 구성되어 있으며, 상하 샤프트 그립 하단에서 샤프트에 꽂힌 초경인서트가 자유 낙하하는 것을 방지하면서, 로딩 량에 따라 점진적으로 하강하도록 설치된 엘리베이터를 더 포함하여 이루어진다.
본 발명의 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치의 또 다른 특징은, 로딩 작업부에는 두 대의 로딩 그리퍼가 일정 각도로 좌우 회전을 하면서 초경인서트와 스페이서를 번갈아 가면서 로딩 샤프트에 꽂아 넣도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 이러한, 로딩 작업부의 로딩 그리퍼의 회전각은 회전 원통체의 중심축을 중심으로 초경인서트 스테이와 스페이서 스테이가 이루는 각도에 의해 결정되나, 바람직하게는 45도로 하는 것을 특징으로 한다. 로딩 그리퍼는 플레이트 및 플랜지에 설치된 서보모터, 감속기 및 스토퍼에 의하여 수평 회전 운동을 한다.
이상에서와 같은 본 발명의 팔레트 이송부는, 양 단에 초경인서트가 장입된 팔레트를 적재할 수 있는 팔레트 적재함과, 팔레트를 한쪽 단의 팔레트 적재함으로부터 정 위치에 가져다 놓음으로서 정확하고 신속한 이송을 할 수 있게 된다.
본 발명의 스페이서 공급부는, 진동 전자석에 의해 파트 피더의 떨림으로 스페이서가 자동으로 정렬되어 스페이서 스테이에 공급되므로 별도의 추가 공정이 필요하지 않는다.
또한, 스페이서 스테이에는 레이저 광선으로 스페이서의 누락여부를 판단하도록 되어 있어 스페이서 로딩 그리퍼의 오동작을 파악할 수 있다.
본 발명의 초경인서트 공급부의 3죠(jaw) 그리퍼는 초경인서트의 홀에서 확장되는 구조로서 파지력이 뛰어나며, 서보모터에 의한 수평이동과 스테핑 모터에 의한 상하 이동을 하므로 정확성과 신속성이 뛰어나다.
또한 위치 보정 카메라 유닛이 부착되어 팔레트에서 파지한 초경인서트가 초경인서트 스테이에 정확히 안착 되는 장점이 있다.
본 발명의 초경인서트 로딩부는 로딩 회전체를 아래는 크고 위는 작은 원통 모양으로 원호를 따라 등 간격으로 다수 개의 로딩 샤프트가 중심방향으로 5도 기울기로 위치할 수 있도록 하여 로딩 샤프트의 장착 및 탈거가 용이하여 작업효율이 매우 높다.
본 발명의 샤프트 그립부는 두 개의 작동 캠이 회전하면서 번갈아가면서 상하 샤프트 그립을 작동하는 원리로서, 각각의 그립을 작동하기 위하여 실린더를 사용하는 것에 비해 동작이 정확하여 오작동이 일어나지 않는 장점이 있다.
본 발명은 전체의 공정을 체인화 및 자동화하여 작업성을 향상시키고, 불량률을 낮추어 안정적으로 고품질의 초경인서트를 공급할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치를 보인 개략적인 사시도.
도 2는 본 발명의 팔레트 이송부를 보인 개략적인 사시도.
도 3은 본 발명의 스페이서 공급부(a) 및 초경인서트 공급부(b)를 보인 개략적인 사시도.
도 4는 본 발명의 초경인서트 로딩부를 보이는 개략적인 사시도.
도 5는 본 발명의 샤프트 그립부와 로딩 작업부가 결합되어 있는 것을 보이는 개략적인 사시도.
도 6은 본 발명의 로딩 작업부와 엘리베이터가 결합되어 있는 것을 보이는 개략적인 사시도.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.
도 1은 본 발명의 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치를 보인 개략적인 사시도이고, 도 2는 팔레트 이송부를 보인 개략적인 사시도이며, 도 3은 스페이서 공급부(a) 및 초경인서트 공급부(b)를 보인 개략적인 사시도들이다. 도 4는 초경인서트 로딩부를 보이는 개략적인 사시도이며, 도 5는 샤프트 그립부와 로딩 작업부가 결합되어 있는 것을 보이는 개략적인 사시도이며, 도 6은 본 발명의 로딩 작업부와 엘리베이터가 결합되어 있는 것을 보이는 개략적인 사시도이다.
이러한 본 발명의 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치는, 프레임(10), 팔레트 이송부(100), 스페이서 공급부(200), 초경인서트 공급부(300), 초경인서트 로딩부(400), 샤프트 그립부(500), 로딩 작업부(600), 컨트롤러(미도시)로 이루어진다.
프레임(10)의 상부 면에는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치를 이루는 상술한 각 파트별 유니트가 설치된다.
프레임(10)은, 육면체에서 일정한 크기의 사각형 면적이 수직 함몰되어 단차가 있는 모양으로, 기역자 모양의 상부 면의 일 측에는 팔레트 이송부(100)가 위치하며, 팔레트 이송부(100)의 상부에 초경인서트 공급부(300)가 가로질러 놓인다.
또 다른 일 측에는 스페이서 공급부(200)가 위치한다. 팔레트 이송부(100)와 스페이서 공급부(200)의 중간부분에 샤프트 그립부(500)가 위치하며 샤프트 그립부(500)의 상부에 로딩 작업부(600)가 위치한다.
또한 함몰된 사각형의 상부 면에는 초경인서트 로딩부(400)와 회전 브레이커(450)가 설치되어 진다.
팔레트 이송부(100)는, 상기 프레임(10)의 높은 일 측의 상부 면에 전후 방향으로 설치되어서 초경인서트(20)가 장입된 팔레트(101)를 이송한다.
이러한 팔레트 이송부(100)는, 팔레트 적재함(102)과 이송 프레임(104) 및 무빙 플레이트(103)로 이루어진다.
이러한 팔레트 이송부(100)의, 팔레트 적재함(102)은 이송 프레임(104)의 양 끝단에 설치되어 팔레트(101)를 적재할 수 있도록 가이드(107)가 형성되어 있으며, 초경인서트(20)가 장입된 팔레트(101)를 무빙 플레이트(103)가 한쪽 끝단 팔레트 적재함(102)으로부터 공급 그리퍼(301)의 정위치 및 다른 쪽 끝단 팔레트 적재함(102)으로 이송하도록 설치되어 있다.
이러한 팔레트 이송부(100)에는, 무빙 플레이트(103)를 상하로 이동하도록 하는 피스톤(106)과, 수평으로 이동 하도록 하는 이송 프레임(104)을 포함하여 이루어진다.
스페이서 공급부(200)는, 팔레트 이송부(100)와 90도 각을 이룬 프레임(10)의 다른 높은 쪽 상부 면에 위치하며 스페이서(30)을 공급한다.
이러한 스페이서 공급부(200)는, 스페이서(30)를 일렬 수직으로 세워서 스페이서 스테이(205)에 공급하기 위한 나선형 홈이 형성되어 있는 파트 피더(201)와 스페이서(30)를 정렬시키기 위해 상기 파트 피더(201)에 떨림을 주는 진동 전자석(202)를 포함하고 있다.
초경인서트 공급부(300)는, 팔레트 이송부(100))의 공중에 가로로 설치되어 초경인서트를 공급하도록 형성된다.
두 개의 레그(302)에 의해 지지되고, 이송 레일(306)을 가지는 이송 바디(303)와 정 위치된 팔레트(101)에서 파지한 초경인서트(20)를 초경인서트 스테이(305)에 공급하는 공급 그리퍼(301)와 나란히 부착되어 초경인서트(20)의 위치를 보정하는 위치 보정 카메라 유닛(304)을 포함하여 이루어진다.
이러한, 초경인서트 공급부(300)의 그리퍼(301)는 3죠(jaw) 형식으로서 초경인서트의 홀에서 확장되면서 충분한 파지력이 생긴다.
이러한, 초경인서트 공급부(300)의 이송바디(303)에 부착되어 있는 공급 그리퍼(301)는 서보모터(307)의 회전에 의해 수평 이동을 하며, 스테핑 모터(미도시)에 의해 상하 이동을 한다.
이러한, 초경인서트 공급부(300)의 위치 보정 카메라 유닛(304)은 팔레트(101)에서 파지한 초경인서트(20)가 초경인서트 스테이(305)에 정확히 안착 될 수 있도록 위치를 보정한다.
또한 초경인서트 스테이(305)는 초경인서트(20)가 수직 장입된 팔레트(101)에 대응하기 위하여 몸체가 좌우 회전이 가능한 반전기능을 가진다.
초경인서트 로딩부(400)는, 프레임(10)의 함몰된 부분에 설치되어 초경인서트(20)가 꽂힐 수 있는 로딩 샤프트(401)를 거치할 수 있도록 한 원통 모양의 로딩 회전체(402)로 형성된다.
이러한, 초경인서트 로딩부(400)는, 로딩 회전체(402)와 샤프트 푸셔(403)를 포함하여 이루어진다.
이러한, 초경인서트 로딩부(400)의 로딩 회전체(402)는 아래는 크고 위는 작은 원통 모양으로 원호를 따라 등 간격으로 다수 개의 로딩 샤프트(401)가 중심방향으로 5도 기울기로 위치할 수 있도록 형성되어 있다.
이러한, 초경인서트 로딩부(400)의 샤프트 푸셔(403)는 로딩 회전체(402)에 로딩 준비 중인 로딩 샤프트(401)를 샤프트 그립(501, 511)의 위치까지 밀어주고, 또한 로딩이 끝난 뒤 로딩 샤프트(401)를 원 위치 시킨다.
이러한, 초경인서트 로딩부(400)의 로딩 회전체(402) 상부 작은 원판은 등 간격으로 고정 홈(406)이 파여져 있고, 하부 큰 원판은 등 간격으로 고정 컵(407)이 형성되어 로딩 샤프트(401)가 안정적으로 기댈 수 있도록 형성되어 있다. 이 때 30~50개의 로딩 사프트(401)가 장착될 수 있도록 고정 홈(406)과 고정 컵(407)이 마련되나, 작업성을 고려할 때 바람직하게는 40개를 설치하는 것이 좋다.
이러한, 초경인서트 로딩부(400)의 로딩 회전체(402)의 상하 원판은 다수 개의 포스트(405)에 의해 서로 고정되며, 하단부의 다이렉트 드라이빙 모터(미도시)에 의해 회전되며, 샤프트(404)는 상단에 있는 샤프트 푸셔(403)를 샤프트 그립(501, 511) 방향으로 향하게 한다.
이러한, 초경인서트 로딩부(400)의 로딩 회전체(402)의 일 측에는 로딩 회전체(402)가 일정 각도 회전하면 멈추도록 하는 회전 브레이커(450)가 설치되어 있다.
샤프트 그립부(500)는, 팔레트 이송부(100)와 스페이서 공급부(200) 및 초경인서트 로딩부(400)의 가운데 공간에 위치하며, 초경인서트(20)와 스페이서(30)를 번갈아 가며 수용하는 로딩 샤프트(401)를 수직으로 세워서 파지한다.
이러한, 샤프트 그립부(500)는 로딩 샤프트(401)를 수직으로 세워서 파지하는 두 개의 상하 샤프트 그립(501, 511)과 동일한 서보모터 축에 결합되어 상하 샤프트 그립(501, 511)을 번갈아 가며 개폐 하도록 구성된 두 개의 작동 캠(502), 캠 샤프트(503) 및 로드(504)로 형성되어 있다.
이러한, 샤프트 그립부(500)에는, 또 상하 샤프트 그립(501, 511) 하단에서 샤프트에 꽂힌 초경인서트(20)가 낙하되는 것을 방지하면서, 로딩 량에 따라 점진적으로 하강하도록 설치된 엘리베이터(505)가 설치되어 있다.
로딩 작업부(600)는, 샤프트 그립부(500)의 상부에 설치되어 초경인서트 스테이(305)와 스페이스 스테이(205)로부터 초경인서트(20)와 스페이서(30)를 파지하여 로딩 샤프트(401)에 꽂아 넣도록 형성된다.
이러한, 로딩 작업부(600)에는 두 대의 로딩 그리퍼(601, 611)가 일정한 각도로 좌우 회전을 하면서 초경인서트(20)와 스페이서(30)를 번갈아 가면서 로딩 샤프트(401)에 꽂아 넣는다.
이러한, 로딩 작업부(600)의 로딩 그리퍼(601, 611)의 회전각은 회전 원통체(602)의 중심축을 중심으로 초경인서트 스테이(305)와 스페이서 스테이(205)가 이루는 각도에 의해 결정된다. 로딩 그리퍼(601, 611)의 가장 바람직한 회전 각도는 45도이다.
이러한, 로딩 작업부(600)의 로딩 그리퍼(601, 611)는 스테핑 모터(603)에 의해 상하 작용을 하고, 서보모터(604)에 의하여 수평 회전 운동을 한다. 공급 그리퍼(301)는 상술한 초경인서트 공급부(300)의 공급 그리퍼(301)와 동일한 3죠(jaw) 형식으로서 초경인서트(20) 및 스페이서(30)의 홀에서 충분한 파지력을 갖는다.
컨트롤러(미도시)는, 프레임(10)의 상부 또는 프레임(10)의 일 측 또는 프레임(10)의 내부 공간에 설치될 수 있으며, 이러한 컨트롤러는 팔레트 이송부(100), 스페이서 공급부(200), 초경인서트 공급부(300), 초경인서트 로딩부(400), 샤프트 그립부(500), 로딩 작업부(600)에 연결되어서 이들을 제어한다.
이와 같은 본 발명의 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치는 다음과 같은 장점이 있다.
먼저 본 발명은 초경인서트(20)가 장입된 팔레트(101)가 무빙 플레이트(103)에 의해 이송 프레임(104)의 정 위치에 이송되면 공급 그리퍼(301)는 초경인서트(20)를 파지하여 초경인서트 스테이(305)에 공급한다. 이 때, 공급 그리퍼(301)와 나란히 설치된 위치 보정 카메라 유닛(304)에 의해 초경인서트(20)의 정확한 위치가 인식되고, 초경인서트 스테이(305)의 형상에 따라 공급 그리퍼(301)은 수평 회전하여 위치시킨다.
따라서 초경인서트(20)는 공급 그리퍼(301)와 보정 카메라 유닛(304)에 의해 오동작 없이 정확하게 파지되고 안착되어, 다음 공정을 기다린다.
또한 본 발명의 초경인서트 로딩부(400)의 로딩 회전체(402)는 원통 모양의 회전체로 되어 있다. 아래 회전체는 크고 위는 작은 모양으로, 위 회전체는 로딩 샤프트(401)가 기댈 수 있도록 원호를 따라 등 간격으로 다수 개의 고정 홈(406)이 파여져 있고, 하부 큰 원판에는 상기 고정 홈(406)의 수량과 동일한 고정 컵(407)이 등 간격으로 설치되어 로딩 샤프트(401)가 미끄러짐 없이 중심방향으로 5도 기울기로 위치할 수 있도록 형성되어 있다.
따라서 별도의 부가적인 설비 없이 로딩 샤프트(401)의 장착 및 탈거가 용이하여 작업성이 뛰어남에 따라 제품 생산성을 향상 시킬 수 있다.
그리고 본 발명의 샤프트 그립부(500)는 캠 구동 방식에 의한 것으로, 초경인서트(20)와 스페이서(30)를 수용하는 로딩 샤프트(401)를 수직으로 세워서 파지하는 것을 목적으로 한다. 샤프트 그립부(500)는 로딩 샤프트(401)를 수직으로 세워서 파지하는 두 개의 상하 샤프트 그립(501, 511)과 동일한 서보모터 축에 결합되어 상하 샤프트 그립(501, 511)을 번갈아 가며 개폐하도록 두 개의 작동 캠(502)이 설치되어 있으며, 이에 연결된 각각의 캠 샤프트(503) 및 로드(504)가 있다.
따라서 일반적으로 피스톤을 이용하여 그립을 개폐하는 제품에 비해 오동작이 전혀 없으며 이에 따른 작업성과 생산성이 향상될 수 있다.
10 : 프레임 20 : 초경인서트
30 : 스페이서 100 : 팔레트 이송부
101 : 팔레트 102 : 팔레트 적재함
103 : 무빙 플레이트 104 : 이송 프레임
106 : 피스톤 107 : 가이드
200 : 스페이서 공급부 201 : 파트 피더
202 : 진동 전자석 204 : 스페이서 공급관
205 : 스페이서 스테이 300 : 초경인서트 공급부
301 : 공급 그리퍼 302 : 레그
303 : 이송 바디 304 : 위치 보정 카메라 유닛
305 : 초경인서트 스테이 306 : 볼 스크류
307 : 서보 모터 400 : 초경인서트 로딩부
401 : 로딩 샤프트 402 : 로딩 회전체
403 : 샤프트 푸셔 404 : 고정 샤프트
405 : 포스트 406 : 고정 홈
407 : 고정 컵 450 : 회전 브레이커
500 : 샤프트 그립부 501 : 샤프트 그립(상)
502 : 작동 캠 503 : 캠 샤프트
504 : 로드 505 : 엘리베이터
506 : 엘리베이터 가이드 511 : 샤프트 그립(하)
600 : 로딩 작업부 601 : 스페이서 로딩 그리퍼
602 : 회전 원통체 603 : 스테핑 모터
604 : 서보모터 611 : 초경인서트 로딩 그리퍼

Claims (8)

  1. PVD 코팅을 위한 초경인서트(20) 로딩장치에 관한 것으로서, 육면체 모양에서 일정한 크기의 사각형 면적이 수직 함몰되어 단차가 있는 상부 면을 가진 프레임(10);
    상기 프레임(10)의 높은 일 측의 상부 면에 전후 방향으로 설치되어서 초경인서트(20)가 장입된 팔레트(101)를 이송할 수 있도록 형성된 팔레트 이송부(100);
    상기 팔레트 이송부(100)와 수평으로 90도 각을 이룬 프레임(10)의 다른 높은 쪽 상부 면에 위치하며 스페이서(30)를 공급할 수 있도록 형성된 스페이서 공급부(200);
    상기 팔레트 이송부(100))의 공중에 가로로 설치되어 초경인서트(20)를 공급하도록 형성된 초경인서트 공급부(300);
    상기 프레임(10)의 함몰된 부분에 설치되어 초경인서트(20)가 꽂힐 수 있는 다수 개의 로딩 샤프트(401)를 거치할 수 있도록 한 원통 모양의 로딩 회전체(402)로 형성된 초경인서트 로딩부(400);
    상기 팔레트 이송부(100)와 스페이서 공급부(200) 및 초경인서트 로딩부(400)의 가운데 공간에 위치하며, 초경인서트(20)와 스페이서(30)를 번갈아 수용하는 로딩 샤프트(401)를 수직으로 세워서 파지하는 샤프트 그립부(500);
    상기 샤프트 그립부(500)의 상부에 설치되어 초경인서트 스테이(305)와 스페이서 스테이(205)로부터 초경인서트(20)와 스페이서(30)를 로딩 샤프트(401)에 번갈아 꽂아 넣도록 형성된 로딩 작업부(600);
    상기 팔레트 이송부(100), 스페이서 공급부(200), 초경인서트 공급부(300), 초경인서트 로딩부(400), 샤프트 그립부(500), 로딩 작업부(600)에 연결되어서 이들을 제어하는 컨트롤러(미도시);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 팔레트 이송부(100)는,
    이송 프레임(104)의 양 끝단에 설치되고 초경인서트(20)가 장입된 팔레트(101)를 적재할 수 있는 가이드(107)가 설치되어 있는 팔레트 적재함(102)과,
    초경인서트가 장입된 팔레트(101)를 한쪽 끝단 팔레트 적재함(102)으로부터 공급 그리퍼(301)의 작업위치(이하 정위치라고 한다) 및 다른 쪽 끝단 팔레트 적재함(102)으로 이송하는 무빙 플레이트(103)와,
    무빙 플레이트(103)를 수평 이동 가능하도록 설치한 볼 스크류(108)와,
    무빙 플레이트(103)를 승강이 가능하도록 설치한 피스톤(106)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 스페이서 공급부(200)는,
    스페이서(30)를 일렬 수직으로 세워서 스페이서 스테이(205)에 공급되도록 나선형의 원통에 안내 홈이 형성되어 있는 파트 피더(201)와,
    스페이서(30)를 정렬시키기 위해 상기 파트 피더(201)에 떨림을 주는 진동 전자석(202)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 초경인서트 공급부(300)는,
    정 위치된 팔레트(101)에서 파지한 초경인서트(20)를 초경인서트 스테이(305)에 공급하는 공급 그리퍼(301)와,
    두 개의 레그(302)에 의해 지지되며, 내부에 볼 스크류(306)를 가지며, 서보모터(307)에 의해, 하부에 설치된 공급 그리퍼(301)가 수평으로 초경인서트(20)를 이송 하도록 형성된 이송 바디(303)와,
    공급 그리퍼(301)와 나란히 부착되어 초경인서트(20)의 위치를 보정하는 위치 보정 카메라 유닛(304)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 초경인서트 로딩부(400)는,
    아래는 크고 위는 작은 원통 모양으로서 원호를 따라 등 간격으로 다수 개의 로딩 샤프트(401)가 중심방향으로 5도 기울기로 위치할 수 있도록 한 로딩 회전체(402)와,
    로딩 회전체(402)의 중심을 수직으로 관통하여 설치된 고정 샤프트(404)의 상단에 로딩 준비 중인 로딩 샤프트(401)를 샤프트 그립(501, 511)의 위치까지 밀어주고, 또한 로딩이 끝난 뒤에는 원 위치 시키는 샤프트 푸셔(403)로 이루어진 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 샤프트 그립부(500)는,
    로딩 샤프트(401)를 수직으로 세워서 파지하는 두 개의 상하 샤프트 그립(501, 511)과,
    동일한 서보모터 축에 결합되어 상하 샤프트 그립(501, 511)을 개폐하는 각각의 캠 샤프트(503) 및 로드(504)로 구성되어 있는 두 개의 작동 캠(502)과,
    상하 샤프트 그립(501, 511) 하단에서 샤프트에 꽂힌 초경인서트(20)가 자유 낙하하는 것을 방지하면서, 로딩 량에 따라 점진적으로 하강하도록 설치된 엘리베이터(505)로 이루어진 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 로딩 작업부(600)는,
    스페이서 스테이(205)에서 스페이서(30)를 파지하여 로딩 작업부(600)에 대기 중인 로딩샤프트(401)에 꽂아 넣도록 구성한 스페이서 로딩 그리퍼(601)와,
    초경인서트 스테이(305)에서 초경인서트(20)를 파지하여 로딩 작업부(600)에 대기 중인 로딩샤프트(401)에 꽂아 넣도록 구성한 초경인서트 로딩 그리퍼(611)와,
    상기 양 로딩 그리퍼(601, 611)가 승강 하도록 형성된 스텝 모터(603)로 이루어진 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치.
  8. 청구항 5에 있어서, 로딩 회전체(402)의 상부 작은 원판에는 등 간격으로 다수 개의 고정 홈(406)이 파여져 있고, 하부 큰 원판에는 상기 고정 홈(406)과 동일한 수량의 고정 컵(407)이 등 간격으로 설치되어 로딩 샤프트(401)가 안정적으로 기댈 수 있도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩장치.








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