KR101613070B1 - 모터 액추에이터 조립 장치를 위한 부품 이송 모듈 - Google Patents

모터 액추에이터 조립 장치를 위한 부품 이송 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모터 액추에이터 조립 장치를 위한 부품 이송 모듈에 관한 것이고, 구체적으로 모터와 이에 결합되는 부품을 피더로부터 지그로 이송시키기 위한 모터 액추에이터 조립 장치를 위한 부품 이송 모듈에 관한 것이다. 부품 이송 모듈(10)은 다수 개의 부품(E1)을 이송 경로(112)를 통하여 차례대로 이송시키는 부품 피더(11); 다수 개의 부품(E1) 중 하나의 부품(E1)을 픽업하는 로봇 암(12)을 포함하고, 상기 로봇 암(12)은 수평 이동 실린더(121), 수평 이동 실린더(121)에 결합된 수직 배치 실린더(123) 및 수직 배치 실린더(123)에 결합되어 부품(E1)을 픽업하는 픽업 유닛(122)으로 이루어진다.

Description

모터 액추에이터 조립 장치를 위한 부품 이송 모듈{Transferring Module for Assembling Apparatus of Motor Actuator}
본 발명은 모터 액추에이터 조립 장치를 위한 부품 이송 모듈에 관한 것이고, 구체적으로 모터와 이에 결합되는 부품을 피더로부터 지그로 이송시키기 위한 모터 액추에이터 조립 장치를 위한 부품 이송 모듈에 관한 것이다.
모터 액추에이터(motor actuator)는 모터의 구동에 의하여 기계적 구조 또는 시스템을 작동시키거나 또는 제어하기 위한 디바이스를 말한다. 모터 액추에이터는 모터, 모터에 연결되는 전기 배선을 포함하는 커넥터 및 기어와 같은 부품을 포함할 수 있고 각각의 부품은 서로 연결되어 케이싱 내부에 배치될 수 있다. 모터 액추에이터는 전력 공급에 의하여 자동으로 작동되는 대부분의 기계 장치에 사용되는 주요 디바이스에 해당한다.
모터 액추에이터는 모터를 포함하는 다수 개의 부품이 서로 연결되어 작동되도록 형성되어야 하고 각각의 부품은 서로 다른 구조를 가지고 있으므로 자동 공정으로 조립되기 어렵다는 문제점을 가진다.
모터의 조립과 관련된 선행기술로 등록특허번호 제1092035호 모터 조립 장치가 있다. 상기 선행기술은 중앙 부분에 개구부를 갖는 하부 플레이트; 지지 플레이트에 의하여 상기 하부 플레이트와 결합 고정되어 있는 상부 플레이트; 모터 샤프트의 하단부에 삽입되는 하측 고정부가 형성된 하측부, 상기 모터 샤프트의 상단부에 삽입되는 상측 고정부가 형성된 상측부 및 상기 하측부와 상측부를 연결하는 지지부로 이루어지는 상하 이동 유닛; 및 상기 상하 이동 유닛의 상측부에 형성된 스핀들 삽입 홀을 관통하여 삽입되는 스핀들로 이루어지고, 상기 스핀들은 상기 상측부와 나사 결합의 형태로 삽입되어 있어 스핀들의 회전에 의하여 상기 상하 이동 유닛이 수직 방향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 모터 조립 장치에 대하여 개시한다.
모터의 조립과 관련된 다른 선행기술로 공개특허번호 제2013-0013641호 선형 진동모터의 동심조립장치 및 방법이 있다. 상기 선행기술은 요크를 포함하는 웨이트 어셈블리가 안착되는 트레이 지그; 상기 웨이트 어셈블리에 조립되는 전기자를 진공 픽업한 후 웨이트 어셈블리의 상부로 이송하는 픽업 장치; 및 상기 트레이 지그의 상부에 배치되며, 하단이 요크의 안쪽에 삽입되고 내부에 테이퍼 홀이 형성되어 픽업 장치를 통한 전기자의 공급시 상기 전기자를 웨이트 어셈블리에 동심 조립하는 가이드 부시를 포함하는 워크 가이드를 포함하는 선형 진동 모터의 동심 조립 장치에 대하여 개시한다.
제시된 선행기술은 모터 액추에이터 전체의 자동 조립이 가능한 장치에 대하여 개시하지 않는다. 모터 액추에이터 전체 또는 일부의 자동 조립을 위하여 부품이 피더로부터 자동으로 연속적으로 이송될 필요가 있다. 상기 선행기술은 이와 같은 모터 액추에이터의 조립을 위한 부품의 자동 이송 장치에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 모터 액추에이터 전체 또는 일부의 조립 과정에서 전체 또는 일부 부품이 연속적으로 자동으로 정해진 위치로 이송될 수 있도록 하는 장치를 제공하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행문헌1: 등록특허번호 제1092035호(뉴모텍(주), 2011년12월12일 공개) 모터 조립 장치 선행문헌2: 공개특허번호 제2013-0013641호(삼성전기 주식회사, 2013년02월06일 공개) 선형진동모터의 동심조립장치 및 방법
본 발명의 목적은 모터 액추에이터의 조립 공정에서 필요한 부품의 전부 또는 일부가 피더로부터 조립 지그로 자동으로 공급될 수 있도록 하는 모터 액추에이터 조립 장치를 위한 부품 이송 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 모터 액추에이터 조립 장치를 위한 부품 이송 모듈은 다수 개의 부품을 이송 경로를 통하여 차례대로 이송시키는 부품 피더; 다수 개의 부품 중 하나의 부품을 픽업하는 로봇 암을 포함하고, 상기 로봇 암은 수평 이동 실린더, 수평 이동 실린더에 결합된 수직 배치 실린더 및 수직 배치 실린더에 결합되어 부품을 픽업하는 픽업 유닛으로 이루어진다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 수직 배치 실린더의 상하 이동을 위한 테이블 실린더를 더 포함하고, 상기 테이블 실린더에 픽업 유닛의 이동 거리를 결정하기 위한 위치 센서가 배치된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 픽업 유닛은 수직 배치 실린더의 내부에 배치되는 상하 이동 실린더 및 상하 이동 실린더에 의하여 가이드 유닛을 따라 상하 이동하는 이동 플레이트에 의하여 작동된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 픽업 유닛의 작동을 위하여 수직 배치 실린더의 측면에 결합된 작동 실린더를 더 포함하고, 수직 배치 실린더에 픽업 유닛의 부품에 따른 충격을 흡수하기 위한 충격 흡수 유닛이 배치된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 픽업 유닛은 서로 마주 보는 방향으로 이동 가능한 한 쌍의 핑거 또는 끝 부분이 원뿔 형상이 되는 한 쌍의 삽입 뿔을 포함한다.
본 발명에 따른 부품 이송 모듈은 모터 액추에이터 조립 공정의 전부 또는 일부가 자동으로 진행되도록 하는 것에 의하여 생산성이 향상되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 부품 이송 모듈은 조립 과정에서 제품의 불량이 감지되도록 하는 것에 의하여 불량률이 감소되도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 부품 이송 모듈은 적절한 설계 변경을 통하여 다양한 조립 공정에서 부품 이송이 가능하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 부품 이송 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 부품 이송 모듈에 적용되는 로봇 암의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 부품 이송 모듈이 적용되는 모터 액추에이터 조립 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 부품 이송 모듈에 의하여 부품이 고정되는 조립 지그의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5 및 도 6는 본 발명에 부품 이송 모듈에서 적용되는 로봇 암의 다른 실시 예를 각각 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 부품 이송 모듈(10)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 부품 이송 모듈(10)은 다수 개의 부품(E1)을 이송 경로(112)를 통하여 차례대로 이송시키는 부품 피더(11); 다수 개의 부품(E1) 중 하나의 부품(E1)을 픽업하는 로봇 암(12)을 포함하고, 상기 로봇 암(12)은 수평 이동 실린더(121), 수평 이동 실린더(121)에 결합된 수직 배치 실린더(123) 및 수직 배치 실린더(123)에 결합되어 부품(E1)을 픽업하는 픽업 유닛(122)으로 이루어진다.
본 발명에 따른 부품 이송 모듈(10)은 모터 액추에이터(actuator)의 조립을 위한 것으로 모터를 포함하는 액추에이터의 조립에 적용될 수 있다. 액추에이터는 케이싱, 모터 및 기어와 같은 장치 또는 부품을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 부품 이송 모듈(10)은 상부 및 하부 케이싱을 비롯한 각각의 부품의 적어도 일부를 자동화 공정으로 공급하면서 예를 들어 로봇과 같은 장치에 의하여 자동으로 조립되도록 한다. 전체 조립 공정은 제어 유닛에 의하여 제어될 수 있다. 모터 액추에이터는 예를 들어 자동차, 가전제품 또는 로봇과 같은 장치에 적용될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 부품 이송 모듈(10)은 적절한 설계 변경을 통하여 임의의 모터 액추에이터의 조립에 적용될 수 있다.
부품 피더(11)는 다수 개의 부품을 수용하는 볼 피더와 같은 공급 용기(111) 및 공급 용기(111)에 형성된 경로와 연결되어 각각의 부품(E1)을 차례대로 이송시키는 이송 경로(112)로 이루어질 수 있다. 공급 용기(111) 내에 컨베이어 구조를 가지는 경로가 형성될 수 있고 경로를 따라 각각의 부품(E1)이 이송될 수 있다. 공급 용기(111)와 연결된 이송 경로(112)는 각각의 부품(E1)을 차례대로 일렬로 이송시킬 수 있고 필요에 따라 부품 정렬 유닛(112a)이 설치될 수 있다. 부품 정렬 유닛(112a)에서 부품(E1)은 정해진 방향을 가지도록 정렬되어 대기 유닛(114)으로 이동될 수 있다. 대기 유닛(114)에 부품 센서(13)가 설치되어 부품(E1)의 존재 여부가 탐지될 수 있고 만약 대기 유닛(114)에 부품(E1)이 탐지되면 이송 경로(112)에서 부품(E1)의 공급은 중단될 수 있다. 이에 비하여 대기 유닛(114)에 부품(E1)이 탐지되지 않는다면 이송 경로(112)가 작동되어 대기 유닛(114)에 부품(E1)을 위치시킬 수 있다. 이와 같은 부품 센서(13)에 의한 부품(E1)의 탐지 및 이송 경로(112)의 작동은 제어 유닛에 의하여 제어될 수 있다.
대기 유닛(114)에 위치하는 부품(E1)은 로봇 암(12)에 의하여 조립 지그(15)로 이동될 수 있다. 조립 지그(15)는 회전 테이블 구조를 가지는 색인 테이블(16)에 배치될 수 있고 색인 테이블(16)은 미리 결정된 회전각으로 회전 가능한 구조를 가질 수 있다. 색인 테이블(16)은 원형 테이블 구조를 가질 수 있고 둘레 면을 따라 다수 개의 조립 지그(15)가 배치될 수 있다. 그리고 색인 테이블(16)이 미리 결정된 각으로 회전되면서 색인 테이블(16)의 외부에 배치된 부품 피더(11)로부터 각각의 조립 공정을 위하여 요구되는 부품(E1)이 공급될 수 있다. 예를 들어 하부 케이스(C)와 같은 부품이 적절한 공급 유닛에 의하여 공급되어 조립 지그(15)에 배치될 수 있고 그리고 색인 테이블(16)이 회전되면서 각각의 부품(E1)이 서로 다른 부품 피더(11)에 의하여 각각의 공정 과정에서 이송되어 조립 지그(15)에 미리 배치된 하부 케이스(C)에 고정될 수 있다.
로봇 암(12)은 수직 배치 실린더(123)를 제1 방향으로 이동시키는 수평 이동 실린더(121), 수직 배치 실린더(123)의 상하 이동을 위한 테이블 실린더(124) 및 수직 배치 실린더(123)에 결합된 픽업 유닛(122)으로 이루어질 수 있다.
수평 이동 실린더(121)는 예를 들어 유압 실린더, 공기압 실린더 또는 기계식 실린더와 같은 이 분야에서 공지된 임의의 형태의 실린더가 될 수 있고 수직 배치 실린더(123) 및 픽업 유닛(122)을 대기 유닛(114) 및 조립 지그(15) 사이로 이동시키는 기능을 가진다. 그리고 수직 배치 실린더(123)는 테이블 실린더(124)에 의하여 상하로 이동될 수 있다. 테이블 실린더(124)는 수직 배치 실린더(123)를 상하로 이동시키거나 또는 픽업 유닛(122)을 상하로 이동시킬 수 있다. 그리고 수직 배치 실린더(123) 또는 픽업 유닛(122)의 상하 이동에 의하여 픽업 유닛(122)이 부품(E1)의 위치로 접근 및 이격될 수 있고 부품(E1)의 이송이 가능하게 된다. 대기 유닛(114) 또는 조립 지그(15)와 픽업 유닛(122) 사이의 거리가 측정될 필요가 있고 그에 의하여 테이블 실린더(124)의 작동 거리가 결정될 수 있다. 이를 위하여 위치 센서가 배치될 수 있다. 또한 부품(E1)이 조립 지그(15) 또는 조립 지그(15)에 미리 공급되어 배치된 하부 케이스(C)의 정해진 위치에 고정되었는지 여부가 확인될 수 있다. 이를 위하여 카메라와 같은 비전 센서(18)가 설치될 수 있다. 또한 조립 지그(15)에 배치된 하부 케이스(C)를 조립 지그(15)에 고정하기 위한 고정 실린더(19)가 배치될 수 있다. 고정 실린더(19)는 로봇 암(12)에 의하여 이송된 부품(E1)이 하부 케이스(C)에 고정되는 과정에서 하부 케이스(C)가 정해진 위치에 고정되도록 하는 기능을 가질 수 있다.
픽업 유닛(122)은 부품(E1)의 형상에 따라 부품(E1)을 잡고 이동시킬 수 있는 적절한 구조를 가질 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 부품 이송 모듈에 적용되는 로봇 암(12)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 수직 배치 실린더(123)는 실린더 유닛(211) 및 실린더 유닛(211)의 아래쪽에 배치된 밀폐 캡(212)으로 이루어질 수 있다. 그리고 픽업 유닛(122)은 실린더 유닛(211)의 내부에 배치되는 작동 부재(23), 작동 부재(23)의 아래쪽 끝에 결합되는 커넥터(231), 커넥터(231)에 결합되는 예를 들어 에어 척과 같은 척 유닛(232), 척 유닛(232)에 연결되는 조임 유닛(233) 및 조임 유닛(233)의 한쪽 끝에 결합되어 부품(E1)을 조이거나 조임 해제가 가능한 핑거(234)로 이루어질 수 있다.
핑거(234)의 조임 및 조임 해제는 예를 들어 에어 실린더와 같은 작동 실린더(28)에 의하여 이루어질 수 있다. 구체적으로 작동 실린더(28)에 의하여 공기가 유입되거나 배출되면서 작동 부재(23)가 상하로 이동될 수 있다. 그에 따라 커넥터(231)에 연결된 척 유닛(232)이 작동하여 조임 유닛(233)을 작동시켜 핑거(234)를 형성하는 한 쌍의 클립 암(234a)이 서로 마주보는 방향으로 이동될 수 있다.
핑거(234)는 부품(E1)을 파지하는 클립 암(234a), 클립 암(234a)의 이동을 유도하는 유도 가이드(234b) 및 유도 가이드(234b)를 조임 유닛(233)에 연결시키는 고정 브래킷(234c)으로 이루어질 수 있다. 추가로 작동 부재(23)의 상하 이동에 따른 충격을 흡수하기 위한 스프링과 같은 충격 흡수 수단(24)이 실린더 유닛(211)의 내부에 배치될 수 있다.
수직 배치 실린더(123)는 테이블 실린더(124)의 실린더 유닛(241)에 의하여 상하로 이동될 수 있고 테이블 실린더(124)에 위치 센서(242)가 배치되어 수직 배치 실린더(123)이 이동 거리가 결정될 수 있다. 또한 부품(E1)이 정해진 위치에 배치되었는지 여부를 탐지하기 위하여 비전 센서(18)가 설치될 수 있고 비전 센서(18)는 경사 유닛(181)에 의하여 탐지 각도가 조절될 수 있고 고정 부재(182)에 의하여 예를 들어 수평 이동 실린더(121)와 같은 장치에 고정될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 충격 흡수 수단(24)의 위쪽에 쿠션 유닛(25)이 설치될 수 있고 그리고 부품(E1)의 고정 여부를 확인하기 위한 배치 센서(26)가 배치될 수 있다. 배치 센서(26)에 의하여 부품(E1)이 조립 지그의 정해진 위치 또는 하부 케이스의 정해진 위치에 배치되었는지 여부가 확인될 수 있고 그리고 탐지된 정보는 전송 유닛(261)을 통하여 제어 유닛으로 전달될 수 있다. 충격 흡수 수단(24) 및 쿠션 유닛(25)은 부품(E1)의 고정 과정에서 발생되는 충격을 흡수하면서 이와 동시에 배치 센서(26)에 부품(E1)의 배치 여부를 탐지할 수 있는 압력을 전달하는 기능을 가질 수 있다.
다양한 부품 배치 구조가 본 발명에 따른 부품 이송 모듈에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 부품 이송 모듈은 다양한 모터 액추에이터 조립 장치에 적용될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 부품 이송 모듈이 적용되는 모터 액추에이터 조립 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 조립 장치(30)는 중심 포스트(35)를 기준으로 회전하는 색인 테이블(33), 색인 테이블(33)에 배치된 다수 개의 조립 지그(34), 색인 테이블(33)의 둘레 면에 배치된 다수 개의 부품 피더(11a 내지 11m), 베이스 케이스 공급 유닛(31a) 및 케이스 덮개 공급 유닛(31b)을 포함할 수 있다.
다수 개의 베이스 케이스(311a)가 케이스 공급 유닛(31a)의 공급 매거진(312a)에 적층될 수 있고 공급 매거진(312a)은 구동 장치(313a)에 의하여 회전 가능한 구조를 가질 수 있다. 공급 매거진(312a)에 적재된 베이스 케이스(311a)는 차례대로 그립 구조의 로봇 암(12)에 의하여 색인 테이블(33)에 배치된 조립 지그(34)에 고정될 수 있다. 로봇 암(12a)은 2개가 될 수 있고 하나의 로봇 암(12a)에 의하여 공급 매거진(312a)으로 베이스 케이스(311a)가 대기 위치로 이동될 수 있다. 베이스 케이스(311a)는 탐지 센서(314a)에 의하여 탐지될 수 있고 만약 가장 위쪽에 베이스 케이스(311a)가 대기 위치로 이동되었다면 공급 매거진(312a)은 다시 하나의 베이스 케이스(311a)를 위쪽으로 이동시킬 수 있다. 대기 위치로 이동이 된 베이스 케이스(311a)는 다른 로봇 암(12a)에 의하여 케이스 지그(34)로 이동되어 고정될 수 있다.
색인 테이블(33)의 위쪽에 로봇 암(12a 내지 12n)의 배치를 위한 배치 테이블(33b)이 설치될 수 있고 색인 테이블(33)의 아래쪽에 색인 테이블(33)이 균형 상태를 유지할 수 있도록 하는 기준이 되는 기준 테이블(33a)이 배치될 수 있다. 조립 공정 과정에서 각각의 부품의 배치 및 결합이 정확하기 이루어질 수 있도록 색인 테이블(33)은 수평 상태로 유지될 필요가 있다. 기준 테이블(33a)은 색인 테이블(33)이 수평 상태를 판단하기 위한 기준이 될 수 있다.
색인 테이블(33)이 회전이 되면서 각각의 부품 피더(11a 내지 11m)로부터 베이스 케이스(311a)에 배치되어야 할 부품이 공급되어 각각의 부품 공급 위치에 배치된 로봇 암(12a 내지 12n)에 의하여 픽업 앤 플레이스의 방식으로 베이스 케이스(311a)에 배치될 수 있다. 이와 같은 과정에서 만약 부품이 정확하게 배치되지 않는 상태에서 고정을 위하여 압력이 가해지는 경우 부품 또는 베이스 케이스(311a)가 손상될 수 있다. 이와 같은 부품 또는 베이스 케이스(311a)의 손상을 방지하기 위하여 적어도 하나의 부품을 고정하는 과정에서 부품을 베이스 케이스(311a)에 배치하고 그리고 탐지 센서에 의하여 부품이 정해진 위치에 배치되었는지 여부가 탐지될 수 있다. 그리고 만약 부품이 정해진 위치에 배치되었다면 부품에 압력을 가하여 고정시킬 수 있다.
각각의 부품을 픽업 및 고정하기 위한 로봇 암(12a 내지 12n)이 배치될 수 있고, 로봇 암(12a 내지 12n)은 위에서 설명된 것과 같이 공기 흡입 방식의 핑거 또는 그립(gripping) 구조를 가질 수 있다.
부품의 구조에 따라 부품 공급을 위한 별도의 공급 장치가 설치될 수 있다. 예를 들어 구동 모터와 같은 모터(M)의 경우 모터(M)의 배치에 적합한 피더(10k)에 배치되어 적절한 공급 경로 또는 로봇 암을 이용하여 베이스 케이스에 배치될 수 있다.
부품의 배치 공정은 예를 들어 아이들 공정, 베이스 케이스의 공급 및 베이스 지그 고정 공정, 핀 공급 및 고정 공정, 피니언 기어 공급 및 고정 공정, 이아들 공정, 헬리컬 기어 공급 및 고정 공정, 웜 기어 공급 및 고정 공정, 모터에 대한 웜 기어 결합 공정, 부품 누락 검사 공정 및 그리스(grease) 도포 공정을 포함할 수 있다. 제시된 공정에서 웜 기어는 모터에 미리 결합되어 모터 어셈블리로 만들어질 수 있다.
베이스 케이스(311a)에 대한 부품의 공급 및 고정이 완료되면 부품 누락 검사가 행해지고, 그리고 누락된 부품이 없다면 그리스 도포 공정이 진행될 수 있다. 만약 누락된 부품이 있는 경우 베이스 케이스의 고유 식별 번호가 제어 유닛에 저장되고 색인 테이블의 회전에 따라 베이스 케이스(311a)는 누락된 부품의 공급 및 고정 위치로 이동될 수 있다. 그리고 누락 된 부품이 베이스 케이스(311a)에 공급 및 고정될 수 있다.
누락된 부품이 없다면 그리스 도포 공정이 진행될 수 있고 케이스 덮개(311b)가 덮개 공급 유닛(31b)로부터 공급되어 베이스 케이스(311a)에 결합될 수 있다. 덮개 공급 유닛(31b)은 베이스 케이스 공급 유닛(31a)과 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 덮개 공급 유닛(31b)은 구동 장치(313b)에 의하여 작동되는 공급 매거진(312b)을 가질 수 있고 로봇 암(12n)에 의하여 케이스 덮개(311b)를 조립 지그(34)로 이동시킬 수 있다. 공급 매거진(312b)의 가장 위쪽에 위치하는 케이스 덮개(311b)를 탐지하기 위한 탐지 센서(314b)가 배치될 수 있다.
케이스 덮개(311b)가 베이스 케이스(311a)에 결합되면 모터 액추에이터의 조립이 완성되고 배출 유닛(39)을 통하여 배출될 수 있다.
장치 전체의 작동은 제어 유닛에 의하여 작동될 수 있고 제어 유닛에 대한 명령은 제어 패널(CP)을 통하여 입력될 수 있다.
본 발명에 따른 부품 이송 모듈의 로봇 암에 의하여 이송된 부품은 조립 지그에 배치 및 고정될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 부품 이송 모듈에 의하여 부품이 고정되는 조립 지그(45)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 조립 지그(45)는 베이스 케이스(411a)가 고정되는 제1 블록(41) 및 다른 방향성을 가지는 부품의 결합을 위한 제2 블록(42)으로 이루어질 수 있다.
제1 블록(41)은 베이스 플레이트(411) 및 베이스 플레이트(411)에 배치된 고정 부재(413)로 이루어질 수 있다. 고정 부재(413)에 베이스 케이스(411a)에 형성된 예를 들어 핀 홀이 고정될 수 있고 필요에 따라 고정 부재(413)에 스프링과 같은 탄성 수단이 배치될 수 있다. 탄성 수단은 부품의 고정을 위하여 압력이 가해지는 경우 베이스 케이스(411a)에 가해지는 충격이 흡수될 수 있도록 한다. 다양한 충격 흡수 수단이 제1 블록(41)에 배치될 수 있고 예를 들어 베이스 플레이트(411)의 바닥면에 탄성 부재가 배치될 수 있다.
제2 블록(42)은 베이스 플레이트(411)에 배치될 수 있고 하나의 부품이 고정되기에 적합한 구조를 가진 결합 몸체(421)를 가질 수 있다. 예를 들어 구동 모터와 같은 제1 부품(DM)이 결합 몸체(421)에 고정될 수 있고 그리고 웜 기어와 같은 제2 부품(WG)이 수평 방향으로 제1 부품(DM)에 결합될 수 있다. 이후 제2 부품(WG)이 결합된 제1 부품(DM)이 공기 흡입 방식으로 작동하는 클립 암(434a)에 의하여 제1 블록(41)으로부터 제2 블록(42)으로 이동될 수 있다. 결합 부품(DM+WG)을 제2 블록(42)으로부터 분리시키기 위하여 클립 암(434a)의 작동시키는 유도 가이드(434b)는 힌지 부재(45)에 결합될 수 있다. 클립 암(44)에 의하여 분리된 결합 부품(DM+WG)은 경사진 형태로 분리되어 경사진 방법으로 제1 블록(41)에 결합될 수 있다. 이와 같이 다른 부품과 고정 방향이 다른 부품은 미리 다른 부품에 결합되어 베이스 케이스에 고정될 수 있다.
다양한 구조를 가지는 로봇 암이 본 발명에 따른 부품 이송 모듈에 적용될 수 있다.
도 5 및 도 6는 본 발명에 부품 이송 모듈에서 적용되는 로봇 암의 다른 실시 예를 각각 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 부품 피더(51)는 도 1에 도시된 부품 피더와 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있고 다수 개의 부품을 수용하는 볼 피더와 같은 공급 용기(511) 및 공급 용기(511)에 형성된 경로와 연결되어 각각의 부품을 차례대로 이송시키는 이송 경로(512)로 이루어질 수 있다. 공급 용기(511) 내에 컨베이어 구조를 가지는 경로가 형성될 수 있고 경로를 따라 각각의 부품이 이송될 수 있고 필요에 따라 부품 정렬 유닛(512a)이 설치될 수 있다.
이송 경로(512)를 따라 이송된 부품은 차례대로 로봇 암(52)에 의하여 색인 테이블(16)에 배치된 조립 지그(15)로 이송되어 배치될 수 있다.
로봇 암(52)은 수직 배치 실린더(523)를 이동시키는 제1 실린더(521) 및 픽업 유닛(122)의 작동을 위하여 수직 배치 실린더(523)의 내부에 배치되는 상하 이동 실린더(523c)로 이루어질 수 있다. 도 5에 제시된 실시 예에서 픽업 유닛(122)은 수직 배치 실린더(523)의 내부에 배치되는 상하 이동 실린더(523c) 및 상하 이동 실린더(523c)에 의하여 가이드 유닛(523a)을 따라 상하 이동하는 이동 플레이트(523b)에 의하여 작동될 수 있다.
픽업 유닛(122)은 부품 이송 암(524a) 및 부품 가압 암(524b)로 이루어질 수 있고 부품 이송 암(524a)에 의하여 예를 들어 핀과 같은 부품이 대기 위치로부터 이송되어 조립 지그의 하부 케이스에 배치될 수 있고 부품 가압 암(524b)에 의하여 부품이 하부 케이스에 고정될 수 있다. 부품 이송 암(524a)의 중앙에 부품의 일부가 삽입될 수 있는 홀이 형성될 수 있고 그리고 부품 가압 암(524b)의 중앙에 부품에 압력을 가할 수 있는 돌출 부재가 형성될 수 있다. 부품 이송 암(524a) 및 부품 가압 암(524b)은 각각 연장 로드(525a, 525b)에 의하여 이동 플레이트(523b)에 연결될 수 있다. 부품 이송 암(524a) 또는 부품 가압 암(524b)은 실린더 형상이 될 수 있고 내부에 접촉 또는 가압 과정에서 발생되는 충격을 흡수하기 위한 스프링과 같은 충격 흡수 수단이 배치될 수 있다. 부품의 형상에 따라 부품 이송 암(524a)과 부품 가압 암(524b)은 독립적인 작동 유닛에 의하여 작동되도록 만들어질 수 있다.
핀과 같은 부품의 고정을 위하여 부품 가압 암(524b)에 의하여 핀에 가해지는 압력을 지지하기 위한 받침 유닛(57)이 조립 지그(15)의 아래쪽에 배치될 수 있다. 추가로 핀과 같은 부품이 조립 지그(15)의 정해진 위치에 고정될 수 있도록 하는 위치 설정 유닛(56)이 조립 지그(15)의 측면에 배치될 수 있다. 위치 설정 유닛(56)의 끝 부분에 자석(magnet)이 배치될 수 있고 위치 설정 유닛(56)은 부품의 위치를 탐지하여 제어 유닛에 전송하는 위치 센서의 기능을 가질 수 있다.
수평 이동 실린더(521)는 수평 테이블(527)에 배치될 수 있고 실린더 조인트(521a)에 의하여 수직 배치 실린더(523)에 연결될 수 있다. 수평 이동 실린더(521)에 의하여 수직 배치 실린더(523)를 이동시키는 것에 의하여 픽업 유닛(122)이 부품의 픽업 위치로 이동되어 부품을 픽업하고 그리고 조립 지그(15)로 이동되어 픽업된 부품을 하부 케이스의 정해진 위치에 고정시킬 수 있다.
픽업 유닛(122)은 부품의 형상에 따라 다양한 구조를 가질 수 있다.
도 6은 참조하면, 로봇 암(62)의 수직 배치 실린더는 실린더 유닛(611) 및 실린더 유닛(611)의 아래쪽 끝 부분에 배치된 밀폐 캡(612)으로 이루어질 수 있다. 그리고 픽업 유닛(122)은 실린더 유닛(611)의 내부에 배치되는 작동 부재(63), 작동 부재(63)의 아래쪽 끝에 결합되는 커넥터(631), 커넥터(631)에 결합되는 한 쌍의 삽입 뿔(633)로 이루어질 수 있다. 한 쌍의 삽입 뿔(633)은 끝 부분이 원뿔 또는 원뿔 유사 형상으로 만들어질 수 있고 예를 들어 에어 실린더와 같은 작동 실린더(68)에 의하여 작동될 수 있다. 구체적으로 작동 실린더(68)에 의하여 공기가 유입되거나 배출되면서 작동 부재(63)가 상하로 이동될 수 있다. 그에 따라 커넥터(631)에 연결된 삽입 뿔(633)이 상하로 이동될 수 있다. 필요에 따라 한 쌍의 삽입 뿔(633)이 서로 마주보는 방향으로 이동되도록 커넥터(631)의 내부에 적절한 가이드 유닛이 설치될 수 있다. 삽입 뿔(633)은 예를 들어 헬리컬 기어와 같은 부품의 이송 및 배치를 위하여 적용될 수 있다.
작동 부재(63)의 상하 이동에 따른 충격을 흡수하기 위한 스프링과 같은 충격 흡수 수단(64)이 실린더 유닛(611)의 내부에 배치될 수 있고, 충격 흡수 수단(24)의 위쪽에 쿠션 유닛(65)이 설치될 수 있다. 그리고 부품의 고정 여부를 확인하기 위한 배치 센서(66)가 배치될 수 있다. 배치 센서(66)에 의하여 부품이 조립 지그의 정해진 위치 또는 하부 케이스의 정해진 위치에 배치되었는지 여부가 확인될 수 있고 그리고 탐지된 정보는 전송 유닛(661)을 통하여 제어 유닛으로 전달될 수 있다. 충격 흡수 수단(64) 및 쿠션 유닛(65)은 부품의 고정 과정에서 발생되는 충격을 흡수하면서 이와 동시에 배치 센서(66)에 부품의 배치 여부를 탐지할 수 있는 압력을 전달하는 기능을 가질 수 있다.
로봇 암 또는 핑거 유닛(122)은 다양한 실린더 작동 유닛과 결합될 수 있고 그리고 부품의 형상에 따라 다양한 구조로 만들어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 부품 이송 모듈은 모터 액추에이터 조립 공정의 전부 또는 일부가 자동으로 진행되도록 하는 것에 의하여 생산성이 향상되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 부품 이송 모듈은 조립 과정에서 제품의 불량이 감지되도록 하는 것에 의하여 불량률이 감소되도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 부품 이송 모듈은 적절한 설계 변경을 통하여 다양한 조립 공정에서 부품 이송이 가능하도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 부품 이송 모듈 11: 부품 피더
12: 로봇 암 13: 부품 센서
15:조립 지그 16: 색인 테이블
18: 비전 센서 23: 작동 부재
24: 충격 흡수 유닛 25: 쿠션 유닛
26: 배치 센서 28: 작동 실린더
30: 조립 장치 33: 색인 테이블
34: 조립 지그 41: 제1 블록
42: 제2 블록 51: 부품 피더
52, 62: 로봇 암 56: 위치 설정 유닛
57: 받침 유닛 63: 작동 부재
64: 충격 흡수 수단 66: 배치 센서
68: 작동 실린더 111: 공급 용기
112: 이송 경로 114: 대기 유닛
121: 수평 이동 실린더 122: 픽업 유닛
123: 수직 배치 실린더 124: 테이블 실린더
181: 경사 유닛 182: 고정 부재
211: 실린더 유닛 212: 밀폐 캡
214: 위치 센서 231: 커넥터
232: 척 유닛 233: 조임 유닛
234: 핑거 241: 실린더 유닛
242: 위치 센서 261: 전송 유닛
633: 삽입 뿔

Claims (5)

  1. 다수 개의 부품(E1)을 이송 경로(112)를 통하여 차례대로 이송시키는 부품 피더(11);
    다수 개의 부품(E1) 중 하나의 부품(E1)을 픽업하는 로봇 암(12)을 포함하고,
    상기 로봇 암(12)은 수평 이동 실린더(121), 수평 이동 실린더(121)에 결합된 수직 배치 실린더(123) 및 수직 배치 실린더(123)에 결합되어 부품(E1)을 픽업하는 픽업 유닛(122)으로 이루어지고,
    상기 픽업 유닛(122)의 작동을 위하여 수직 배치 실린더(123)의 측면에 결합된 작동 실린더(28)를 더 포함하고, 수직 배치 실린더(123)에 픽업 유닛(122)의 부품(E1)에 따른 충격을 흡수하는 충격 흡수 유닛(24), 부품(E)의 고정 여부를 탐지하는 배치 센서(26) 및 충격 흡수 유닛(24)의 위쪽에 배치되어 충격을 흡수하면서 배치 센서(26)로 압력을 전달하는 쿠션 유닛(25)이 배치되는 것을 특징으로 하는 모터 액추에이터 조립 장치를 위한 부품 이송 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 수직 배치 실린더(123)의 상하 이동을 위한 테이블 실린더(124)를 더 포함하고, 상기 테이블 실린더(124)에 픽업 유닛(122)의 이동 거리를 결정하기 위한 위치 센서(214)가 배치되는 것을 특징으로 하는 모터 액추에이터 조립 장치를 위한 부품 이송 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 픽업 유닛(122)은 수직 배치 실린더(523)의 내부에 배치되는 상하 이동 실린더(523c) 및 상하 이동 실린더(523c)에 의하여 가이드 유닛(523a)을 따라 상하 이동하는 이동 플레이트(523b)에 의하여 작동되는 것을 특징으로 하는 부품 이송 모듈.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 픽업 유닛(122)은 실린더 유닛(211)의 내부에 배치되는 작동 부재(23); 작동 부재(23)의 아래쪽 끝에 결합되는 커넥터(231); 커넥터(231)에 결합되는 척 유닛(232); 척 유닛(232)에 연결되는 조임 유닛(233) 및 조임 유닛(233)의 한쪽 끝에 결합되어 부품(E1)을 조이거나 조임 해제가 가능한 핑거(234);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터 액추에이터 조립 장치를 위한 부품 이송 모듈.
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