KR101572064B1 - 금속가공물 표면검사용 비전검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속가공물 표면검사용 비전검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가공된 금속가공물을 자동 공급받아, 이 금속가공물의 수치와 표면을 비전검사장치로 비교 검사하여 합격품과 불량품을 자동으로 선별해 배출되게 함으로써, 금속가공물의 전수조사가 가능해 제품의 만족도를 향상시킬 수 있게 한 것이다.
본 발명의 구성은, 프레임(10) 외부에서 가공된 금속가공물(B)을 전달받아 로딩존(110)으로 이송하는 공급부(100)와;
모터(M) 동력으로 샤프트(211)에 구비된 캠(212a)(212b)이 회전하면서, 상기 캠(212a)(212b)에 접촉된 동력전달바(220a)(220b)가 연동되어 집게이동부재(230)를 좌,우 및 전,후 로 이동시키고, 상기 집게이동부재(230)에 결합된 집게판구동부(240)가 한쌍의 집게판(250a)(250b)을 대향(對向)되게 이동시켜 금속가공물(B)을 잡고 이동한 다음에 상기 이동한 위치에 금속가공물(B)을 놓고 집게판(250a)(250b)이 초기위치로 복귀하는 반복 동작으로 금속가공물(B)을 1피치 씩 이동시키는 피치 이송부(200)와;
상기 공급부(100)의 로딩존(110)에 위치한 금속가공물(B)이 피치 이송부(200)의 동작으로 제1회전판(320)에 이동되고, 상기 금속가공물(B)이 놓여진 제1회전판(320)을 1회전 하면서 제1카메라(330)로 소폭과 내경을 촬영하는 제1검사부(300)와;
상기 제1검사부(300)의 제1회전판(320)에 놓여진 금속가공물(B)을 피치 이송부(200)의 동작으로 핑거판(411)에 사이에 이동시켜, 상기 핑거판(411)이 금속가공물(B)을 구속하고 180도 회전시킨 다음에 핑거판(411)이 초기상태로 복귀되며 금속가공물(B)을 해제하는 반전부(400)와;
상기 반전부(400)의 핑거판(411)에 위치한 금속가공물(B)이 피치 이송부(200)의 동작으로 제2회전판(520)에 이동되고, 상기 금속가공물(B)이 놓여진 제2 회전판(520)을 1회전 하면서 제2,제3 카메라(530)(540)로 대폭과 외경을 촬영하는 제2검사부(500)와;
상기 제1검사부(300)와 제2검사부(500)에서 촬영된 영상의 패턴 비교 및 좌표값 등의 측정 데이터와 저장 데이터를 디스플레이(810)에 표시,비교하여 금속가공물(B)의 결함여부를 판단하고, 상기 저장 데이터의 허용오차수치를 조정가능하고, 구동부와 센서의 동작을 단속하는 제어부(800)와;
상기 제2검사부(500)의 회전판(520)에 위치한 금속가공물(B)이 피치 이송부(200)의 동작으로 승하강판(611)에 이동되고, 상기 제어부(800)의 판단신호에 따라서 승하강판(611)을 이동시키면서 1차 불량배출구(631)와 2차 불량배출구(632)로 선별 배출하는 불량배출부(600)와;
상기 불량배출부(600)의 승하강판(611)에 위치한 금속가공물(B)이 피치 이송부(200)의 동작으로 가공물고정판(710)에 이동되어, 상기 가공물고정판(710)이 회전하면서 금속가공물(B) 표면에 각인작업을 수행하는 각인부(700)와;
상기 각인부(700)의 가공물고정판(710)에 놓여진 금속가공물(B)이 피치 이송부(200)의 동작으로 합격존(910)에 이동되어 프레임(10)외부로 배출하는 합격배출부(900)로 구성되어 달성한다.

Description

금속가공물 표면검사용 비전검사장치{Vision inspection device for metal work surface inspection}
본 발명은 금속가공물 표면검사용 비전검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가공된 금속가공물을 자동 공급받아, 이 금속가공물의 수치와 표면을 비전검사장치로 비교 검사하여 합격품과 불량품을 자동으로 선별해 배출되게 함으로써, 금속가공물의 전수조사가 가능해 제품의 만족도를 향상시킬 수 있게 한 것이다.
일반적으로 베어링(bearing)은 크게 내륜(inner ring)과 외륜(outer ring)으로 구분하고, 이 내륜과 외륜 사이에 롤러(roller) 또는 볼(ball)이 내장된 리테이너(retainer)가 끼워져 기계의 회전축을 지지하면서 회전 시 마찰을 경감시키는데 사용되는 것으로, 하중방향에 따라 축의 직각방향의 하중을 받는 레이디얼(radial) 베어링과, 축방향으로 하중을 받는 스러스트(trust) 베어링과, 축방향과 축의 직각방향에 대한 하중을 모두 받는 테이퍼 롤러(taper roller) 베어링으로 다시 분류되는데, 상기 테이퍼 롤러 베어링은 하중을 경사지게 받기 때문에 롤러를 사용하게 된다.
상기의 베어링 생산공정에서 베어링의 내륜 및 외륜의 내경과 외경의 치수와 표면처리 상태는 제품의 품질을 좌우하는 중요한 요인으로, 내륜과 외륜을 금속가공하고 조립하는 공정이전에 상기의 내경과 외경의 치수를 측정하고, 그 측정 결과에 따라 양품만을 선별해 조립공정으로 보내주는 검사장치가 요구되고 있다.
상기 검사장치는 대한민국 등록특허 제10-0845516호에는 다수의 실린더를 이용하여 프로브의 위치를 이동시키면서 베어링의 내경과 외경을 측정하는 장치가 게시되어 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 베어링의 내,외경 측정장치를 도시한 도면으로, 이를 간략하게 설명하면, 상, 하방향으로 슬라이딩이 이동하는 이동판(1a)이 설치된 몸체(1)와, 몸체(1)의 이동판(1a)에 상하방향으로 슬라이딩 이동가능하게 설치되는 받침대(2)에 수직방향으로 구비되어 베어링의 상부 내경 및 하부 내경을 측정하는 프로브(3)와, 상기 프로브(3)가 베어링의 상부 내경을 측정하도록 상,하 방향으로 슬라이딩 이동시키는 제1 실린더(5)와 상기 프로브(3)가 하부 내경을 측정하도록 상,하 방향으로 슬라이딩 이동시키는 제2 실린더(7)를 포함하고 받침대(2)에 베어링 외경을 측정하는 프로브를 선택적으로 장착하여 구성된다.
따라서, 상기 프로브를 상,하 또는 전,후로 이동시키면서 프로브에 의해 감지되는 정보를 기준값과 비교하여 불량여부를 판단하도록 구성되어 있었다.
하지만, 상기의 선행 기술은 프로브(prove)의 위치를 이동시키기 위한 복수의 과정이 요구되면서, 프로브가 베어링의 일부분에만 접촉하여 측정하게 되므로 진원도에 따른 신뢰도가 저하될 수밖에 없는 문제점이 있었다.
또, 상기 선행 기술은 다수개의 실린더를 이용해 프로브를 이동시키면서 베어링을 검사하기 때문에 검사시간이 오래 걸려 전체 베어링에 대해서 샘플링 검사가 이루어지기 때문에 상기 샘플링되지 않은 제품에 대해서는 불량 여부를 알 수 없는 폐단이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-0845516호-베어링의 내외경측정장치 (등록일자 2008년 07월 04일)
상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 금속가공물의 소폭과 내경, 대폭과 외경의 표면과 치수 등을 비전검사하여 합격품과 불량품을 간단하게 분류할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또, 본 발명은 금속가공물이 이동되면서 가공 수치와 표면처리상태를 카메라에 의해 촬영되고, 촬영된 영상의 패턴 비교 및 좌표값 등을 측정하여 금속가공물의 결함여부를 판단해 자동으로 합격품만을 선별함으로써, 금속가공물의 전수조사가 가능하고 제품의 만족도를 향상시킬 수 있게 하는데 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 해결하기 위한 본 발명은,
프레임(10) 외부에서 가공된 금속가공물(B)을 전달받아 로딩존(110)으로 이송하는 공급부(100)와;
모터(M) 동력으로 샤프트(211)에 구비된 캠(212a)(212b)이 회전하면서, 상기 캠(212a)(212b)에 접촉된 동력전달바(220a)(220b)가 연동되어 집게이동부재(230)를 좌,우 및 전,후 로 이동시키고, 상기 집게이동부재(230)에 결합된 집게판구동부(240)가 한쌍의 집게판(250a)(250b)을 대향(對向)되게 이동시켜 금속가공물(B)을 잡고 이동한 다음에 상기 이동한 위치에 금속가공물(B)을 놓고 집게판(250a)(250b)이 초기위치로 복귀하는 반복 동작으로 금속가공물(B)을 1피치 씩 이동시키는 피치 이송부(200)와;
상기 공급부(100)의 로딩존(110)에 위치한 금속가공물(B)이 피치 이송부(200)의 동작으로 제1회전판(320)에 이동되고, 상기 금속가공물(B)이 놓여진 제1회전판(320)을 1회전 하면서 제1카메라(330)로 소폭과 내경을 촬영하는 제1검사부(300)와;
상기 제1검사부(300)의 제1회전판(320)에 놓여진 금속가공물(B)을 피치 이송부(200)의 동작으로 핑거판(411)에 사이에 이동시켜, 상기 핑거판(411)이 금속가공물(B)을 구속하고 180도 회전시킨 다음에 핑거판(411)이 초기상태로 복귀되며 금속가공물(B)을 해제하는 반전부(400)와;
상기 반전부(400)의 핑거판(411)에 위치한 금속가공물(B)이 피치 이송부(200)의 동작으로 제2회전판(520)에 이동되고, 상기 금속가공물(B)이 놓여진 제2 회전판(520)을 1회전 하면서 제2,제3 카메라(530)(540)로 대폭과 외경을 촬영하는 제2검사부(500)와;
상기 제1검사부(300)와 제2검사부(500)에서 촬영된 영상의 패턴 비교 및 좌표값 등의 측정 데이터와 저장 데이터를 디스플레이(810)에 표시,비교하여 금속가공물(B)의 결함여부를 판단하고, 상기 저장 데이터의 허용오차수치를 조정가능하고, 구동부와 센서의 동작을 단속하는 제어부(800)와;
상기 제2검사부(500)의 회전판(520)에 위치한 금속가공물(B)이 피치 이송부(200)의 동작으로 승하강판(611)에 이동되고, 상기 제어부(800)의 판단신호에 따라서 승하강판(611)을 이동시키면서 1차 불량배출구(631)와 2차 불량배출구(632)로 선별 배출하는 불량배출부(600)와;
상기 불량배출부(600)의 승하강판(611)에 위치한 금속가공물(B)이 피치 이송부(200)의 동작으로 가공물고정판(710)에 이동되어, 상기 가공물고정판(710)이 회전하면서 금속가공물(B) 표면에 각인작업을 수행하는 각인부(700)와;
상기 각인부(700)의 가공물고정판(710)에 놓여진 금속가공물(B)이 피치 이송부(200)의 동작으로 합격존(910)에 이동되어 프레임(10)외부로 배출하는 합격배출부(900)로 구성되어 달성한다.
이러한 본 발명에 의하면, 금속가공물의 내경과 외경 및 소폭과 대폭의 표면 및 치수를 카메라가 촬영하고, 상기 촬영된 영상의 데이터와 저장된 데이터를 비교 판단하여 합격품과 불량품을 자동으로 선별함으로써, 상기 금속가공물을 사용하는 제품의 상품성을 증대시킬 수 있다.
또, 금속가공물을 측정하고 비교판단하는 시간이 현저히 단축됨과 아울러 상기 금속가공물의 전수조사가 가능해 경제성 및 만족도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 금속가공물의 촬영 영상과 저장 데이터를 비교 표시하는 디스플레이부에 상기 불량 및 합격여부를 표시하고, 상기 데이터의 허용 및 오차 수치를 조정해 금속가공물을 선별되게 하여 작업효율을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 종래 베어링의 내,외경 측정장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명인 금속가공물 표면검사용 비전검사장치의 전체 사시도.
도 3은 본 발명인 비전검사장치의 내부 구성을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명인 비전검사장치의 내부 구성을 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 구성인 피치 이송부의 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 동력발생부를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 제1,제2 검사부를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 반전부를 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 불량배출부를 도시한 사시도.
도 10a 및 도 10b는 캠 회전으로 집게이동부재를 배출방향과 전방으로 이동시킨 상태의 정면도와 측면도.
도 11은 피치 이송부가 배출방향에 이동되고 금속가공물을 해제한 상태에서 전방으로 이동된 상태를 도시한 평면도.
도 12a 및 도 12b는 캠 회전으로 집게이동부재를 공급방향과 후방으로 이동시킨 상태의 정면도와 측면도.
도 13은 집게판구동부의 기어박스를 도시한 평면도.
도 14는 피치 이송부가 공급방향으로 이동되고, 후방으로 이동되어 금속가공물을 구속하는 상태를 도시한 평면도.
도 15는 금속가공물의 촬영된 영상을 표시한 제어부의 디스플레이를 나타낸 이미지.
본 발명인 금속가공물 표면검사용 비전검사장치는, 가공된 금속가공물을 자동 공급받아, 이 금속가공물의 수치와 표면을 비전검사장치로 비교 검사하여 합격품과 불량품을 자동으로 선별해 배출되게 함으로써, 금속가공물의 전수조사가 가능해 제품의 만족도를 향상시킬 수 있게 한 것이다.
먼저, 각 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.
이하, 본 발명인 금속가공물 표면검사용 비전검사장치를 첨부된 도면과 대비하여 구성과 작동 예를 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 2 내지 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명은 크게 외부에서 가공된 금속가공물(일 예로 테이퍼 롤러 베어링)을 공급부(100)에서 공급받아 피치 이송부(200)가 자동 이송시키면서, 제1검사부(300)는 소폭, 내경을 촬영하고, 이 금속가공물(B)을 반전부(400)가 180도 회전시켜 다시 제2검사부(500)가 대폭과 외경을 촬영해 제어부(800)에서 비교검사해 불량배출부(600)로 불량품을 배출하고, 합격품은 각인부(700)에서 레이저 각인 후 합격배출부(900)로 자동 배출되게 구성한다.
상기 공급부(100)는 회전 이동하는 컨베이어 벨트(120)를 통해 금속가공물(B)을 연속적으로 전달받아 검사장치의 로딩존(110)에 정확히 위치되게 이송하여 피치 이송부(200)가 로딩존(110)에 위치한 금속가공물(B)을 잡고 이동되게 함과 아울러, 컨베이어 벨트(120) 상부에 금속가공물(B)의 이동을 감지하는 근접 센서(S)를 더 구비되게 한다.
상기 피치 이송부(200)는, 도 5에서와 같이 모터(M) 동력으로 샤프트(211)에 구비된 캠(212a)(212b)이 회전하면서, 상기 캠(212a)(212b)에 접촉된 동력전달바(220a)(220b)가 연동되어 집게이동부재(230)를 좌,우 및 전,후 로 이동시키고, 상기 집게이동부재(230)에 결합된 집게판구동부(240)가 한쌍의 집게판(250a)(250b)을 대향(對向)되게 이동시켜 금속가공물(B)을 잡고 이동한 다음에 상기 이동한 위치에 금속가공물(B)을 놓고 집게판(250a)(250b)이 초기위치로 복귀하는 반복 동작으로 금속가공물(B)을 1피치 씩 이동시키게 구성된다.
이를 상세히 설명하면, 상기 피치 이송부(200)는 크게 동력을 발생시키는 동력발생부(210)와, 상기 동력발생부(210)의 동력을 전달하는 동력전달바(220a)(220b)와, 상기 동력전달바(220a)(220b)의 이동에 따라 좌,우 및 전,후 이동하는 집게이동부재(230)와, 상기 집게이동부재(230) 상부에 결합되어 좌,우 대향되게 이동하는 집게판구동부(240)와, 상기 집게판구동부(240)에 각각 결합되어 대향되게 이동하면서 금속가공물(B)을 구속하거나 해제하는 집게판(250a)(250b)으로 구성된다.
상기 동력발생부(210)는, 도 6에서와 같이 프레임(10)의 바닥플레이트(11)에 좌,우 방향과 전,후 방향으로 교차하며 베벨기어로 치합 연결된 샤프트(211)가 설치되어, 전원 인가시 상기 샤프트(211)를 연동 회전시키는 모터(M)가 포함된다.
또, 동력전달바(220a)(220b)는, 상기 바닥플레이트(11)에 일단이 회전가능하게 지지되며, 타단은 프레임(10)의 받침플레이트(12) 관통구멍에 위치하면서, 프레임(10)과 탄성스프링으로 탄력지지되고, 상기 샤프트(211)에 더 장착된 캠(212a)(212b) 면을 따라서 타단이 전,후 방향과 좌,우 방향으로 이동되게 한다.
또한, 집게이동부재(230)는, 상기 받침플레이트(12) 상부에 좌,우 이동레일(231)이 설치되어, 일측에 좌,우 동력전달바(220a)와 연결된 하판(233)이 상기 좌,우 이동레일(231)을 따라 슬라이드 이동하고, 상기 하판(233) 상부에 전,후 이동레일(234)이 더 형성되어, 전,후 동력전달바(220b)와 일측이 연결된 중판(236)이 상기 전,후 이동레일을 따라 슬라이드 이동하게 구성된다.
그리고, 집게판구동부(240)는, 상기 중판(236) 상부에 고정된 기어박스(241)는 내부 중앙에 피니언(242)이 정위치 회전하, 기어박스(241)내부에 위치하는 판고정대(244a)(244b)의 래크기어(243)가 상기 피니언(242)의 양단부에 치합되며, 상기 중판(236)에 고정된 집게조정실린더(246)의 로드가 어느 하나의 판고정대(244a)에 결합되어, 상기 로드 인출에 따라 상기 판고정대(244a)(244b)가 좌,우 대향 이동되게 한다.
여기에, 집게판(250a)(250b)은, 상기 집게판구동부(240)의 기어박스(241) 상부에서 판고정대(244a)(244b)에 중앙부가 각각 고정되며, 중판(236) 양측에 더 형성된 레일(237)을 따라 좌,우 방향으로 대향되게 이동하는 슬라이더(238)에 양측부가 각각 고정되어 구성한다.
상기와 같이 구성된 피치 이송부(200)의 동작에 따라서, 상기 공급부(100)의 로딩존(110)에 위치한 금속가공물(B)이 제1회전판(320)에 이동되게 하고, 상기 금속가공물(B)이 놓여진 제1회전판(320)을 1회전 하면서 제1카메라(330)로 소폭과 내경을 제1검사부(300)가 촬영하게 된다.
도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1검사부(30)는, 받침플레이트(12)에 결합된 부싱(310) 상부에 제1회전판(320)이 회전가능하게 설치되고, 상기 부싱(310)을 관통해 장착되는 구동샤프트의 일단은 제1회전판(320)에 결합되고, 타단은 모터(M)와 벨트연결되어 회전하되, 회전 감지센서(S)가 구동샤프트에 더 장착되어 상기 제1회전판(320)을 1회전 단속하면서 제1카메라(330)로 금속가공물(B)의 소폭과 내경을 동시에 촬영하는 것을 포함해 구성된다.
그리고, 상기 제1검사부(300)의 제1회전판(320)에 놓여져 촬영을 마친 금속가공물(B)을 피치 이송부(200)의 동작으로 다음 공정인 반전부(400)의 핑거판(411)에 사이에 이동시켜, 상기 핑거판(411)이 금속가공물(B)을 구속하고 180도 회전시킨 다음에 핑거판(411)이 초기상태로 복귀되며 금속가공물(B)을 해제되게 한다.
상기 반전부(400)는, 도 8에 도시한 바와 같이 한 쌍의 핑거판(411) 사이에 위치한 금속가공물(B)을 구속하기 위해 상기 핑거판(411)을 승하강시키는 구속아암(410)과, 받침플레이트(12)에 고정되면서 일측에 연결된 상기 구속아암(410)을 180도 회전시키는 회전아암(420)과, 상기 구속아암(410)의 180도 회전을 감지해 회전아암(420)의 동작을 단속하는 감지센서(S)를 포함해 구성된다.
즉, 핑거판(411) 사이에 초기 위치한 금속가공물(B)을 구속아암(410)이 핑거판(411)을 승하강시켜 구속한 다음 회전아암(420)이 180도 회전한 다음에 다시 구속아암(410)이 핑거판(411)을 반대로 승하강시켜 금속가공물(B)을 해제한 것으로, 초기 이동된 금속가공물(B)의 상부와 하부가 뒤집혀진 상태로 피치 이송부(200)를 통해 다시 이송되어 진다.
상기의 반전부(400)에서 핑거판(411)에 뒤집혀져 위치한 금속가공물(B)은 피치 이송부(200)의 동작으로 제2검사부(500)의 제2회전판(520)에 이동되고, 상기 금속가공물(B)이 놓여진 제2 회전판(520)을 1회전 하면서 제2,제3 카메라(530)(540)로 대폭과 외경을 촬영한다.
상기 제2검사부(500)는, 받침플레이트(12)에 결합된 부싱(510) 상부에 제2회전판(520)이 회전가능하게 설치되고, 상기 제2회전판의 구동샤프트를 모터(M)와 벨트연결시켜 회전시키되, 감지센서(S)가 구동샤프트에 더 장착되어 상기 제2회전판(520)을 1회전 단속하면서 제2카메라(530)로 금속가공물(B)의 대폭과 제3카메라(540)로 외경을 각각 촬영하는 것을 포함해 구성된다.
이때, 상기 제1검사부(30)와 제2검사부(500)에는 제1,제2,제3 카메라(330)(530)(540)에 촬영되는 금속가공물(B)의 촬영영상을 일정하게 비교할 수 있도록 사이드조명(R)을 더 구비하는 것도 본 발명에 포함된다.
상기와 같이 제1검사부(300)와 제2검사부(500)에서 촬영된 영상은 제어부(800)를 패턴 비교 및 좌표값 등의 측정 데이터와 저장 데이터를 비교하면서 프레임(10) 상단에 설치한 디스플레이(810)에 표시함과 아울러, 상기 제어부(800) 금속가공물(B)의 결함여부를 판단하고, 별도의 입력장치를 통해 상기 저장 데이터의 허용오차수치를 조정가능하게 하며, 구동부와 센서의 동작을 단속한다.
그리고, 상기 제어부(800)와 전기적으로 연결되면서, 프레임(10) 상단에 장착된 스위치(미부호)를 통해 각 공정을 개별 동작시키는 것도 가능하며, 오동작에 따른 점등과 오동작 공정의 에러번호를 표시하여 사용자가 신속하게 오동작 부분을 수리 또는 교체할 수 있도록 할 수 있다.
불량배출부(600)는 상기 제2검사부(500)의 회전판(520)에 위치한 금속가공물(B)이 피치 이송부(200)의 동작으로 승하강판(611)에 이동되고, 상기 제어부(800)의 판단신호에 따라서 승하강판(611)을 이동시키면서 1차 불량배출구(631)와 2차 불량배출구(632)로 선별 배출하게 된다.
이를 위해, 상기 불량배출부(600)는, 도 9에 도시된 바와 같이 승하강판(611)에 위치된 금속가공물(B)이 제1검사부(30)와 제2검사부(500)에서 촬영된 영상의 패턴 비교 및 좌표값등을 제어부(800)에서 비교판단하여 1차 및 2차 상승시키는 승하강부재(610)와, 상기 승하강판(611)이 1차 또는 2차 상승 이동된 상태에서, 상기 승하강판(611)에 놓여진 금속가공물(B)을 일측으로 밀어내는 푸쉬부재(620)로 구성되어 상기 승하강판(611)이 1차 또는 2차 상승 이동된 상태에서, 푸쉬부재(620)에 의해 승하강판(611) 외부로 이동된 금속가공물(B)을 1차 불량배출구(631) 또는 2차 불량배출구(632)로 선별 배출한다.
상기 금속가공물(B)이 제어부(800)의 판단으로 합격되면 불량배출부(600)의 승하강판(611)에 위치되어, 피치 이송부(200)의 동작으로 각인부(700)의 가공물고정판(710)에 이동되며, 상기 가공물고정판(710)이 회전하면서 금속가공물(B) 표면에 각인작업을 수행하게 된다.
상기 제어부(800)의 판단여부는 도 15에서와 같이 디스플레이(810)로 표시되게 하며, 도면상 좌측상단은 제1카메라(330)가 소폭과 내경을 동시촬영한 화면을 저장데이타와 비교하는 장면이고, 우측상단은 제2카메라(530)가 대폭을 촬영한 화면을 저장데이타와 비교하는 장면이고, 좌측하단은 제3카메라(540)가 외경을 촬영한 화면을 저장데이타와 비교하는 장면이며, 우측하단은 상기 촬영데이터와 저장데이터의 비교값 등을 나타내는 장면이다.
상기 각인부(700)는, 가공물고정판(710)에 위치한 금속가공물(B)을 가이드 아암(미도시)을 이동시켜 고정판 중심에 위치 고정시키고, 상기 가공물고정판(710) 상부에 이격되게 설치된 레이저부재(720)가 금속가공물(B)의 제품외관에 치수,모델넘버 등을 각인되게 한다.
그리고, 상기 각인부(700)의 가공물고정판(710)에 놓여져 각인 작업이 완료된 금속가공물(B)은 피치 이송부(200)의 동작으로 합격배출부(900)의 합격존(910)에 이동되면서 프레임(10)외부로 배출되는 구성이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세힐 설명하면 다음과 같다.
우선 도 10a는 캠(212a)의 회전으로 캠 노우즈(nose)가 동력전달바(220a)를 도면상 좌측으로 밀어 상기 동력전달바(220a)의 상부에 연결된 집게이동부재(230)가 좌우이동레일(231)을 따라 좌측으로 슬라이드 이동된 상태이다.
그리고, 도 10b는 상기 도 10a에서와 같이 좌측으로 이동된 집게부재(230)를 도면상 전방으로 이동시키는 상태를 도시한 것으로, 캠(212b)이 회전하면서 동력전달바(220b)가 캠 노우즈(nose)를 지나면 탄성스프링의 복원력에 따라 상부가 도면상 좌측으로 이동하면서 상기 동력전달바(220b)와 연결된 집게이동부재(230)가 전후이동레일(234)을 따라 전방으로 슬라이드 이동된다.
여기에서 상기 집게이동부재(230)는 도 10a에서는 하판(233)의 슬라이더(미부호)가 좌우이동레일(231)에 결합되어 슬라이더 이동되고, 도 10b에서는 중판(236)의 슬라이더(미부호)가 하판(233) 상부에 구비된 전후이동레일(234)에 결합되어 슬라이더 이동되어진다.
이때, 도 11에서와 같이 상기 집게이동부재(230)의 중판(236)상부에 더 장착된 집게판구동부(240)는 집게판(250a)(250b)이 좌,우 방향으로 대향되게 이동되어 벌어진 상태를 갖고 있어, 금속가공물(B)의 단속이 해제된 상태에서 전방으로 슬라이드 이동되게 한다.
그리고, 도 12a는 캠(212a)의 회전으로 캠 노우즈(nose)를 지나면 탄성스프링의 복원력에 따라 동력전달바(220a)가 도면상 우측으로 이동되면서, 상부에 연결된 집게이동부재(230)가 좌우이동레일(231)을 따라 우측으로 슬라이드 이동된다.
또, 도 12b는 상기 도 12a에서와 같이 우측으로 이동된 집게부재(230)를 도면상 후방인 우측으로 이동시키는 상태를 도시한 것으로, 캠(212b)이 회전하면서 캠 노우즈가 동력전달바(220b)를 도면상 우측으로 밀면서 상기 동력전달바(220b)의 상부에 연결된 집게이동부재(230)가 전후이동레일(234)을 따라 우측으로 슬라이드 이동된 상태이다.
여기에서, 상기 집게이동부재(230)의 중판(236)상부에 더 장착된 집게판구동부(240)는, 도 13에서와 같이 집게조정실린더(246)의 로드가 배출되면서 이 로드와 연결된 하나의 판고정대(244a)를 배출방향으로 이동시키면, 상기 판고정대(244a) 내측의 래크기어(243)가 피니언(242)을 회전시키면서, 상기 피니언(242)의 타측에 치합된 다른 판고정대(244b)의 래크기어(243)를 로드 인출방향과 반대방향으로 이동시키게 된다.
따라서, 도 12b에서 금속가공물(B)과 간격을 두고 위치한 집게판(250a)(250b)은, 집게조정실린더(246)의 작동에 따라 도 14에서와 같이 상기 집게판(250a)(250b)이 오므려지면서 금속가공물(B)을 구속하게 된다.
이후에, 상기 금속가공물(B)을 구속한 집게판(250a)(250b)을 포함한 집게이동부재(230)는 도 10a의 동작에 따라 도면상 좌측으로 1피치 이동된 상태에서, 집게조정실린더(246)의 로드를 인입해 집게판(250a)(250b)이 금속가공물(B)의 구속을 해제하고, 도 10b의 동작에 따라 집게이동부재(230)가 도면상 전방으로 이동된다.
상기와 같이 본 발명의 피치 이송부(200)는 도 10 내지 도 14에서와 같은 연속동작으로 금속가공물(B)을 공급부(100)의 로딩존(110)에서 제1검사부(30), 반전부(400), 제2검사부(500), 불량배출부(600), 각인부(700), 합격배출부(900)의 합격존(910)까지 1피치씩 이동시키면서, 상기한 제1검사부(30)에서는 소폭과 내경을 촬영하고, 반전부(400)에서는 금속가공물(B)을 뒤집고, 제2검사부(500)에서는 대폭과 외경을 촬영하고, 불량배출부(600)에서는 상기 제1,제2검사부에서 촬영된 영상을 제어부(800)에서 비교해 불량품을 배출하고, 각인부(700)는 합격품에 레이저각인하고, 합격존(910)에 이동시키고, 다음 피치 이송시 집게판이 상기 합격존(910)에 위치한 금속가공물(B)을 합격배출부(900)로 배출되게 한다.
이상에서와 같이 상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
10. 프레임 100. 공급부
200. 피치 이송부 210. 동력발생부
220a,220b. 동력전달바 230. 집게이동부재
240. 집게판구동부 241. 기어박스
244a,244b. 판고정대 246. 집게조정실린더
250a,250b. 집게판 300. 제1검사부
320. 제1회전판 330. 제1카메라
400. 반전부 410. 핑거판
500. 제2검사부 520. 제2회전판
530. 제2카메라 540. 제3카메라
600. 불량배출부 611. 승하강판
631. 1차 불량배출구 632. 2차 불량배출구
700. 각인부 800. 제어부
810. 디스플레이 900. 합격배출부

Claims (8)

  1. 프레임(10) 외부에서 가공된 금속가공물(B)을 전달받아 로딩존(110)으로 이송하는 공급부(100)와;
    모터(M) 동력으로 샤프트(211)에 구비된 캠(212a)(212b)이 회전하면서, 상기 캠(212a)(212b)에 접촉된 동력전달바(220a)(220b)가 연동되어 집게이동부재(230)를 좌,우 및 전,후 로 이동시키고, 상기 집게이동부재(230)에 결합된 집게판구동부(240)가 한쌍의 집게판(250a)(250b)을 대향(對向)되게 이동시켜 금속가공물(B)을 잡고 이동한 다음에 상기 이동한 위치에 금속가공물(B)을 놓고 집게판(250a)(250b)이 초기위치로 복귀하는 반복 동작으로 금속가공물(B)을 1피치 씩 이동시키는 피치 이송부(200)와;
    상기 공급부(100)의 로딩존(110)에 위치한 금속가공물(B)이 피치 이송부(200)의 동작으로 제1회전판(320)에 이동되고, 상기 금속가공물(B)이 놓여진 제1회전판(320)을 1회전 하면서 제1카메라(330)로 소폭과 내경을 촬영하는 제1검사부(300)와;
    상기 제1검사부(300)의 제1회전판(320)에 놓여진 금속가공물(B)을 피치 이송부(200)의 동작으로 핑거판(411)에 사이에 이동시켜, 상기 핑거판(411)이 금속가공물(B)을 구속하고 180도 회전시킨 다음에 핑거판(411)이 초기상태로 복귀되며 금속가공물(B)을 해제하는 반전부(400)와;
    상기 반전부(400)의 핑거판(411)에 위치한 금속가공물(B)이 피치 이송부(200)의 동작으로 제2회전판(520)에 이동되고, 상기 금속가공물(B)이 놓여진 제2 회전판(520)을 1회전 하면서 제2,제3 카메라(530)(540)로 대폭과 외경을 촬영하는 제2검사부(500)와;
    상기 제1검사부(300)와 제2검사부(500)에서 촬영된 영상의 패턴 비교 및 좌표값의 측정 데이터와 저장 데이터를 디스플레이(810)에 표시,비교하여 금속가공물(B)의 결함여부를 판단하고, 상기 저장 데이터의 허용오차수치를 조정가능하고, 구동부와 센서의 동작을 단속하는 제어부(800)와;
    상기 제2검사부(500)의 회전판(520)에 위치한 금속가공물(B)이 피치 이송부(200)의 동작으로 승하강판(611)에 이동되고, 상기 제어부(800)의 판단신호에 따라서 승하강판(611)을 이동시키면서 1차 불량배출구(631)와 2차 불량배출구(632)로 선별 배출하는 불량배출부(600)와;
    상기 불량배출부(600)의 승하강판(611)에 위치한 금속가공물(B)이 피치 이송부(200)의 동작으로 가공물고정판(710)에 이동되어, 상기 가공물고정판(710)이 회전하면서 금속가공물(B) 표면에 각인작업을 수행하는 각인부(700)와;
    상기 각인부(700)의 가공물고정판(710)에 놓여진 금속가공물(B)이 피치 이송부(200)의 동작으로 합격존(910)에 이동되어 프레임(10)외부로 배출하는 합격배출부(900)로 구성됨을 특징으로 한 금속가공물 표면검사용 비전검사장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 피치 이송부(200)는,
    프레임(10)의 바닥플레이트(11)에 좌,우 방향과 전,후 방향으로 교차하며 기어 연결된 샤프트(211)가 설치되어, 전원 인가시 상기 샤프트(211)를 연동 회전시키는 모터(M)가 포함된 동력발생부(210)와;
    상기 바닥플레이트(11)에 일단이 회전가능하게 지지되며, 타단은 프레임(10)의 받침플레이트(12) 관통구멍에 위치하면서, 프레임(10)과 탄성스프링(미부호)으로 탄력지지되고, 상기 샤프트(211)에 더 장착된 캠(212a)(212b) 면을 따라서 타단이 전,후 방향과 좌,우 방향으로 이동되는 동력전달바(220a)(220b)와;
    상기 받침플레이트(12) 상부에 좌,우 이동레일(231)이 설치되어, 일측에 좌,우 동력전달바(220a)와 연결된 하판(233)이 상기 좌,우 이동레일(231)을 따라 슬라이드 이동하고, 상기 하판(233) 상부에 전,후 이동레일(234)이 더 형성되어, 전,후 동력전달바(220b)와 일측이 연결된 중판(236)이 상기 전,후 이동레일(234)을 따라 슬라이드 이동하게 구성된 집게이동부재(230)와;
    상기 중판(236) 상부에 고정된 기어박스(241)는 내부 중앙에 피니언(242)이 정위치 회전하고, 기어박스(241)내부에 위치하는 판고정대(244a)(244b)의 래크기어(243)가 상기 피니언(242)의 양단부에 치합되며, 상기 중판(236)에 고정된 집게조정 실린더(246)의 로드가 어느 하나의 판고정대(244a)에 결합되어, 상기 로드 인출에 따라 상기 판고정대(244a)(244b)가 대향되게 좌,우 이동되는 집게판구동부(240)와;
    상기 집게판구동부(240)의 기어박스(241) 상부에서 판고정대(244a)(244b)에 중앙부가 각각 고정되며, 중판(236) 양측에 더 형성된 레일(237)을 따라 좌,우 방향으로 대향되게 이동하는 슬라이더(238)에 양측부가 각각 고정되는 집게판(250a)(250b)으로 구성됨을 특징으로 한 금속가공물 표면검사용 비전검사장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1검사부(300)는, 받침플레이트(12)에 설치되는 부싱(310)에 제1회전판(320)이 회전가능하게 설치되며, 상기 제1회전판의 구동샤프트를 모터(M)와 벨트연결시켜 회전시키되, 감지센서(S)가 구동샤프트에 더 장착되어 상기 제1회전판(320)을 1회전 단속하면서 제1카메라(330)로 금속가공물(B)의 소폭과 내경을 동시에 촬영하는 것을 포함해 구성됨을 특징으로 한 금속가공물 표면검사용 비전검사장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 반전부(400)는, 한 쌍의 핑거판(411) 사이에 위치한 금속가공물(B)을 구속하기 위해 상기 핑거판(411)을 승하강시키는 구속아암(410)과;
    받침플레이트(12)에 고정되면서, 일측에 연결된 상기 구속아암(410)을 180도 회전시키는 회전아암(420)과;
    상기 구속아암(410)의 180도 회전을 감지해 회전아암(420)의 동작을 단속하는 감지센서(S)를 포함해 구성됨을 특징으로 한 금속가공물 표면검사용 비전검사장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 제2검사부(500)는, 받침플레이트(12)에 결합된 부싱(510) 상부에 제2회전판(520)이 회전가능하게 설치되고, 상기 제2회전판의 구동샤프트를 모터(M)와 벨트연결시켜 회전시키되, 감지센서(S)가 구동샤프트에 더 장착되어 상기 제2회전판(520)을 1회전 단속하면서 제2카메라(530)로 금속가공물(B)의 대폭과 제3카메라(540)로 외경을 각각 촬영하는 것을 포함해 구성됨을 특징으로 한 금속가공물 표면검사용 비전검사장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 불량배출부(600)는, 승하강판(611)에 위치된 금속가공물(B)을 제1검사부(300)와 제2검사부(500)에서 촬영된 영상의 패턴 비교 및 좌표값을 제어부(800)에서 비교판단하고, 그 판단신호에 따라 1차 및 2차 상승시키는 승하강부재(610)와;
    상기 승하강판(611)이 1차 또는 2차 상승 이동된 상태에서, 상기 승하강판(611)에 놓여진 금속가공물(B)을 일측으로 밀어내는 푸쉬부재(620)와;
    상기 승하강판(611)이 1차 또는 2차 상승 이동된 상태에서, 푸쉬부재(620)의 전진이동으로 금속가공물(B)이 1차 불량배출구(631) 또는 2차 불량배출구(632)로 선별 배출되는 것을 포함해 구성됨을 특징으로 한 금속가공물 표면검사용 비전검사장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 각인부(700)는, 가공물고정판(710)에 위치한 금속가공물(B)을 가이드 아암을 이동시켜 가공물고정판(710) 중심에 위치 고정시키고, 상기 가공물고정판(710) 상부에서 이격되게 설치된 레이저부재(720)가 금속가공물(B)의 외부표면을 각인하는 것을 포함해 구성됨을 특징으로 한 금속가공물 표면검사용 비전검사장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 제1검사부(300)와 제2검사부(500)에는 제1,제2,제3 카메라(330)(530)(540)에 촬영되는 금속가공물(B)의 촬영영상을 일정하게 비교할 수 있도록 사이드조명(R)이 더 포함됨을 특징으로 한 금속가공물 표면검사용 비전검사장치.

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