KR101623455B1

KR101623455B1 - 사출 금형 취출로봇의 불량 측정 장치

Info

Publication number: KR101623455B1
Application number: KR1020140164976A
Authority: KR
Inventors: 송창동; 박정호
Original assignee: 유도스타자동화 주식회사
Priority date: 2014-11-25
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2016-05-23
Also published as: CN105628541A; US20160144545A1; MX2015005330A; EP3025843A1

Abstract

본 발명은 로봇 아암에 설치되는 흡착장치에 중량 센서를 내장하여 사출물이나 금형의 흡착시에 무게를 미리 측정하거나 또는 컨베이어 이송단계 이전에 로봇 이동장치에서 무게를 미리 측정할 수 있게 구성하여 작업 공정을 단축하고 시설비를 절감하고 생산성과 효율을 크게 향상시키도록 함에 본 발명의 목적이 있다. 또한 본 발명은 로봇암에 설치되는 흡착장치에 온도측정장치를 설치하여 사출물이나 금형의 흡착시에 표면온도를 미리 측정하여 온도측정 차이에 따른 불량을 미리 감별하여 별도의 온도측정시설이 불필요하고 작업 공정을 단축하고 생산성을 크게 향상시키도록 함에 본 발명의 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주요 구성은, 흡착구(11)를 갖추고 있어, 금형을 흡착 분리하여 무게 및 온도 측정으로 금형 사출물의 양,불량을 판단하는 사출 금형 로봇장치의 불량 측정 장치에 있어서, 로봇장치에 연결되는 프레임(41)과, 프레임(41)에 형성하는 설치판(40)과, 설치판(40)에 설치하는 로드셀(50)과, 로드셀(50)과 연결 설치하는 흡착구가로대(42)와, 흡착구가로대(42) 양단에 설치하는 지주대(14)와, 지주대(14)에 설치하는 흡착구(11)를 포함하는 무게측정장치와; 지주대(14)에 설치하는 온도센서이송장치(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하며, 상기 온도센서이송장치(13)는, 상기 지주대(14)와 연결되는 가로대(30)와, 가로대(30)와 연결되는 전후진축(18)과, 전후진축(18)과 연결되는 브라켓(17)과, 브라켓(17)과 연결되는 온도센서(2)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 흡착구(11)에는 금형 또는 성형물 중 어느 하나가 흡착되는 것을 특징으로 하며, 상기 지주대(14)는 수직으로 형성되는 수직홈(33)을 형성하여, 가로대(30)의 수직 높이를 조절하여 고정하게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기 온도센서(2)는 적외선 온도센서 또는 접촉식 온도 센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

Description

사출 금형 취출로봇의 불량 측정 장치{DEFECT MEASURING APPARATUS OF INJECTION MOLD ROBOT APPARATUS}

본 발명은 사출금형으로부터 사출물을 취출하는 취출로봇에 설치되며, 취출된 사출물의 무게 및 온도에 기초하여 사출물의 불량을 판별하게 하는 사출 금형 취출로봇의 불량 측정 장치에 관한 것이다.

[문헌1] 특허등록 10-0624119 (등록일 2006. 9. 7)

[문헌2] 특허공개번호 10-2007-0044513 (공개일 2007. 4. 30)

사출 성형 산업에서는, 사출물의 중량을 측정하여 제품의 양,불량을 선별하는 방식을 사용하는데, 이 경우, 사출성형기 주변에 전자 저울을 설치하여 사람이 손이나 기계를 이용하여 사출물을 저울에 올려놓거나 또는 로봇이 사출된 제품을 올려놓고, 전자저울에서 제품의 양,불량을 선별하는 방법을 사용해 왔으나, 이 방법은 협소한 공간에서는 사용이 불가능하여 막대한 시설투자비용이 발생한다.

따라서 로봇을 이용한 무게 측정을 하는 장치가 개발되었다.

이 경우, 사출물을 수평으로 위치시킨 후, 이송장치, 예를 들어 컨베이어로 이송시켜 컨베이어 상에서 무게를 측정하여 소정의 표준무게와 차이가 나면 불량으로 감지하는데, 이 경우, 사출물을 이동시키고 수평으로 위치시키고 그리고 컨베이어 장치에서 무게를 감지하여야 하므로 그 검사 공정상 시간이 많이 소요되어 생산 속도의 저하의 원인이 된다.

본 발명은 상기한 종래의 단점을 개선하기 위한 것으로, 로봇암에 설치되는 흡착장치에 중량 센서를 내장하여, 사출물의 흡착시 사출물의 무게를 미리 측정하거나 또는 컨베이어 이송단계 이전에 로봇 이동장치에서 사출물의 무게를 미리 측정할 수 있게 구성하여, 작업 공정을 단축하며 시설비를 절감하고 생산성과 효율을 크게 향상시키도록 함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 로봇암에 설치되는 흡착장치에 온도측정장치를 설치하여, 사출물이나 금형의 흡착시에 사출물이나 금형의 표면온도를 측정하고 측정된 데이터를 기초로 사출물이나 금형의 불량을 감별하여, 별도의 온도측정시설이 불필요하고 작업 공정을 단축할 수 있으며 생산성을 크게 향상시키도록 함에 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 사출 금형 취출로봇의 불량 측정 장치는, 흡착구(11)를 이용해 대상물을 흡착한 상태로 대상물의 무게 및 온도를 측정하고, 측정된 무게와 온도 데이터를 기초로 대상물의 불량을 판단하는 사출 금형 취출로봇의 불량 측정 장치에 있어서, 프레임(41)과, 상기 프레임(41)에 지지되는 설치판(40)과, 상기 설치판(40)에 장착되는 로드셀(50)과, 상기 로드셀(50)에 지지되는 흡착구가로대(42)와, 상기 흡착구가로대(42)의 양단에 설치되는 지주대(14)와, 상기 지주대(14)에 장착되는 흡착구(11)를 포함하는 무게측정장치와; 상기 지주대(14)에 설치되는 온도센싱부(13)를 포함하며, 상기 온도센싱부(13)는; 상기 지주대(14)에 승강 및 수평이동 가능하게 설치되며 수평으로 연장된 가로대(30)와, 상기 가로대(30)에 설치되는 전후진축(18)과, 상기 전후진축(18)과 연결되는 브라켓(17)을 갖는 온도센서이송장치와, 상기 브라켓(17)에 지지되며 대상물의 온도를 센싱하는 온도센서(2)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지주대(14)는, 상기 가로대(30)를 승강 가능하도록 지지하기 위하여, 수직으로 연장된 수직홈(33)을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 온도센서(2)는 적외선 온도센서 또는 접촉식 온도 센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 로봇암에 설치되는 흡착장치에 중량 센서를 내장하여, 사출물의 흡착시 사출물의 무게를 미리 측정하거나 또는 컨베이어 이송단계 이전에 로봇 이동장치에서 사출물의 무게를 미리 측정할 수 있게 구성하여, 작업 공정을 단축하며 시설비를 절감하고 생산성과 효율을 크게 향상시킨다.

또한 본 발명은, 로봇암에 설치되는 흡착장치에 온도측정장치를 설치하여, 사출물이나 금형의 흡착시에 사출물이나 금형의 표면온도를 측정함으로써 온도측정 차이에 따른 불량을 감별하여, 별도의 온도측정시설이 불필요하고 작업 공정을 단축할 수 있으며 생산성을 크게 향상시킨다.

또한, 본 발명에 의하면 사출물이나 금형의 무게 및 온도 차이에 따른 불량을 동시에 실시할 수 있어 불량 검출의 정확성을 더욱 크게 보장할 수 있다.

또한, 로봇장치에서 무게 및 온도차이에 따라 불량을 검출하므로 별도의 온도 및 무게 측정 시설이 불필요하여 시설 공간을 크게 줄일 수 있다.

도 1 은 본 발명을 설명하기 위한 한 예시도.
도 2 는 본 발명에 따라 사출물의 무게를 측정하는 것을 예시하는 도면.
도 3 및 도 4 는 흡착구(11)가 회전되기 전후를 나타내는 도면.
도 5 는 도 1 의 실시 예에 대한 요부 단면도.
도 6 은 온도센서(2)의 조절을 나타내는 도면.
도 7 은 접촉방식 온도센서의 설치를 예시하는 도면.

이하, 본 발명을 첨부 도면에 의거 추가로 상술한다

도 1 은 본 발명에 따른 사출 금형 취출로봇의 불량 측정 장치를 설명하기 위한 개략도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 사출 금형 취출로봇의 불량 측정 장치는, 로봇암(1)과, 상기 로봇암(1)의 하단에 고정되는 프레임(41)과, 상기 프레임(41)에 장착되는 설치판(40)을 포함한다.

또한, 상기 설치판(40)에는 흡착구가로대(42)가 설치되고, 상기 흡착구가로대(42)의 양단부에는 수직으로 연장된 지주대(14)가 구비되며, 상기 지주대(14)의 상하 단부에는 사출물을 흡착할 수 있는 흡착구(11)가 위치한다. 아울러, 상기 설치판(40)과 흡착구가로대(42)의 사이에는 상기 흡착구(11)에 흡착된 사출물의 중량을 측정할 수 있는 로드셀(도 2의 50)이 설치된다.

상기 로드셀(50)은 좌우 2 곳, 또는 3 곳 이상 여러 위치에 설치될 수 있으며, 가령, 도 1에서 "a" 및 "b"로 표시한 부분(흡착구가로대(42)의 뒤쪽에 해당하는 설치판(40))에 위치시킬 수 도 있다. 즉, 흡착구가로대(42)와 설치판(40)의 사이에 설치하되, 설치판(40)에 고정시키고 흡착구가로대(42)가 로드셀 위에 올려지도록 구성하는 것이다.

도 5 는 로드셀(50)이 설치된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 로드셀(50)이 설치판(40)에 설치되어 있고, 상기 로드셀(50)에 흡착구가로대(42)가 지지되어 있다.

한편, 로드셀(50)을 한 개소에만 설치한 경우, 측정하고자 하는 사출물의 무게 중심이 쏠리므로 정확한 측정이 어렵다. 따라서, 적어도 좌우 양측에 2 곳 또는 그 이상 개소에 설치함이 바람직하다.
상기 로드셀(50)은, 흡착가로대(42)에 걸리는 하중을 측정하는 것이므로, 흡착가로대(42)의 하중은 흡착구(11)에 부착된 성형물의 무게와 합쳐서 측정된다. 따라서, 최종 측정된 무게값에서 흡착가로대(42)의 무게를 빼어 사출물의 무게를 얻을 수 있다. 사출물의 무게가 미리 설정한 소정의 표준 무게 편차에서 벗어나면 해당 사출물을 불량으로 판단함은 당연하다.

알려진 바와같이, 대량 생산된 사출물간에 무게의 차이가 나는 것은, 사출물 내부에 동공이 존재한다거나, 기타 수지 성형물의 주입이나 흐름에 불량이 있기 때문에 나타나는 것이므로, 측정된 무게정보를 기초로 해당 사출물의 불량을 판단하는 것이다.

아울러, 상기 로드셀(50)의 설치 위치는 단지 예시적인 것으로서, 로드셀(50)을 다른 위치에 설치할 수 도 있음은 물론이다. 예를 들어, 설치판(40)과 프레임(41) 사이, 또는 프레임(41)과 로봇암(1)의 연결부 사이 등에도 설치할 수 있는 것이다.

삭제

한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 로봇이동장치(10)에는 4개의 흡착구(11)가 설치되어 사출물을 흡착할 수 있다. 또한, 특히 상기 로봇이동장치(10)에는 온도센싱부(13)가 구비된다.
상기 온도센싱부(13)는, 적외선온도센서(2)와, 상기 적외선온도센서(2)의 위치를 조절하는 온도센서이송장치를 포함한다. 상기 온도센서이송장치는, 적외선 온도센서(2)를, 이를테면, 전후 좌우 상하 방향은 물론 (한정된 각도 범위내에서의) 시계방향 및 그 반대방향의 회전을 가능케 하여, 온도 측정대상물의 표면에 대한 적외선 레이저 포인트의 촛점이 맞도록 작용한다. 이러한 온도센서이송장치는, 후술할 가로대(30)와, 전후진축(18)과, 브라켓(17)과, 조절구(15)와, 체결판(22) 등을 포함한다.

적외선온도센서(2)의 시계방향 및 그 반대방향 회전(이하, 좌우회전)은, 브라켓(17)의 하부에 고정되어 있는 조절구(15)에 의하여 가능하다. 상기 조절구(15)에는 호형상의 호형홈(10)이 형성되어 있으며, 조절구(15)의 하부에는 체결판(22)이 구비되어 있는데, 상기 조절구(15)의 상부에서 호형홈(20)을 하향 관통하여 체결판(22)에 고정되는 볼트를 적용할 경우, 체결판(22)이 호형홈(20)의 홈 범위 내에서 좌우로 회전할 수 있다. 상기 적외선온도센서(2)는 체결판(22)에 고정되어 체결판(22)과 함께 움직인다.

한편, 상기 브라켓(17)은 전후진축(18)과 연결된다. 상기 전후진축(18)은 일정 단면형상을 가지며 길이방향으로 수평 연장된 직선형 부재로서, 브라켓(17)을 전후방향으로 가이드하여, 대상물에 대한 레이저포인트의 간격을 조절할 수 있게 한다.

또한, 상기 전후진축(18)은 가로대(30)에 설치된다. 상기 가로대(30)는 수평방향으로 연장된 부재로서, 수직의 지주대(14)에 지지된 상태로 승강하거나 좌우로 이동 가능하다. 상기 가로대(30)의 좌우 상하 이동은, 가로대(30)에 형성된 가로홈(31)과, 지주대(14)에 형성된 수직홈(33)에 의해 가이드된다.
상기 지주대(14)에는 수직으로 연장된 수직홈(33)이 관통 형성되어 있고, 가로대(30)에는 수평으로 연장된 가로홈(31)이 관통 형성되어 있다. 따라서 상기 지주대(14)에 가로대(30)를 교차시킨 상태로 수직홈(33) 및 가로홈(31)을 관통하는 고정볼트 등의 체결수단으로 체결 고정하면, 가로대(30)의 좌우 상하 위치 이동 및 고정이 가능하다.

삭제

상기와 같은 구성을 갖는 온도센서이송장치를 통해, 도 6에서 보듯이, 금형(3)의 형태에 따라 온도센서(2)의 상하, 전후 및 비스듬한 경사 이동이 가능하다.

예컨대, 온도센서(2)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키고자 한다면, 도 1에 도시한 체결판(22)을, 조절구(15) 아래에서 좌우로 틀어주면 된다. 적외선온도센서(2)가 경사지게 위치될 수 있는 것이다.

상기한 설명은, 적외선을 이용한 비접촉식 온도센서(2)를 예를 들어 설명하였으나 이에 한정되지 않고 다른 온도센서에 의한 온도 측정도 가능하다. 예를 들어, 도 7에 도시한 접촉식 온도센서(2)에도 본 실시예에서의 컨셉을 적용할 수 있는 것이다.

결국, 본 발명에 따른 불량 측정 장치를 통해, 각각의 금형마다 매번 온도 센서를 내장하는 종래의 문제가 해결되므로 금형 제작비와 제작시간을 절감할 수 있다.

또한, 온도센서(2)의 위치를 전후, 좌우, 상하 및 비틀어짐 등 모든 각도로 위치 변화 시킬 수 있으므로, 어떠한 검사 대상물에 대하여도 자유롭고 편리하게 온도 측정 가능하다. 그리고 온도 측정 결과 표준편차에서 벗어나는 온도가 측정되면, 사출물의 불량으로 판단되어 로봇이송장치(10)에 의하여 불량으로 구분이송 시킨다.

도 2 는 상기 로드셀(50)의 장착구조를 간단히 나타내 보인 도면이다.

도시한 바와 같이, 사출물(3)과 결합하고 있는 흡착가로대(42)의 하중이 로드셀(50)에 미치고 있다.

삭제

도 2에서는 사출물(3)을 하방으로 위치시켜 무게를 측정하는 모습을 나타낸 것으로서, 이에 대한 설명은 도 3 및 도 4를 참고로 설명한다.

도 3 에서 보듯이, 도 1 과 같은 상태에서 흡착구(11)에 금형이나 사출물(미조시)을 흡착시킨 후, 로봇암(1) 하단에 장착된 회전장치에서 도 4 에서 보듯이 회전시킨다. 그러면 도 2 와 같이 금형(3)이 하부로 위치하게 된다. 이 상태에서 로드셀에서 로드를 측정하게 구성할 수 도 있는 것이다. 이 경우엔 로드셀(50)의 고정 구조가 도 1 과는 다소 상이하게 된다. 즉 하방에서 사출물(3)이 당기면 로드가 측정되게 로드셀(50)을 설치판(40)(도 1 및 도 5 참조)에 설치하여야 한다

도 1 의 실시예에는 흡착구(11)에 사출물을 흡착한 상태에서 바로 무게 측정을 하는 경우이고, 도 2의 예는 사출물을 로드셀의 하부로 회전시킨 상태로 무게를 측정하는 경우이다. 이 중 어떠한 방식을 택하여도 무관하나, 공정상 신속성을 감안하면 흡착구(11)에 사출물(3)이 부착되어 금형으로부터 분리되는 순간 바로 무게를 측정하는 것이 공정상 더욱 효율적이다. 도 2와 같은 사출물(3)의 회전 공정이 없기 때문이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 흡착구(11)의 흡착 공정을 통해 사출물의 무게 및 온도 측정이 가능하여, 무게 및 온도 데이터를 기초로 한 사출물의 불량 검출 공정이 더욱 신속 및 정확하여 질 수 있다. 또한 협소한 공간에서도 무게 측정이 가능하고, 무게 측정을 위한 별도의 시설이 불필요하여 시설비 절감에도 크게 기여한다

1:로봇암 2:온도센서
3:사출물 10:로봇이송장치
11:흡착구 13: 온도센싱부
14:지주대 15:조절구
17:브라켓 18:전후진축
20:호형홈 22:체결판
30:가로대 31:가로홈
33:수직홈 40:설치판
41:프레임 42:흡착구가로대
50:로드셀

Claims

흡착구(11)를 이용해 대상물을 흡착한 상태로 대상물의 무게 및 온도를 측정하고, 측정된 무게와 온도 데이터를 기초로 대상물의 불량을 판단하는 사출 금형 취출로봇의 불량 측정 장치에 있어서,
프레임(41)과, 상기 프레임(41)에 지지되는 설치판(40)과, 상기 설치판(40)에 장착되는 로드셀(50)과, 상기 로드셀(50)에 지지되는 흡착구가로대(42)와, 상기 흡착구가로대(42)의 양단에 설치되는 지주대(14)와, 상기 지주대(14)에 장착되는 흡착구(11)를 포함하는 무게측정장치와;
상기 지주대(14)에 설치되는 온도센싱부(13)를 포함하며,
상기 온도센싱부(13)는;
상기 지주대(14)에 승강 및 수평이동 가능하게 설치되며 수평으로 연장된 가로대(30)와, 상기 가로대(30)에 설치되는 전후진축(18)과, 상기 전후진축(18)과 연결되는 브라켓(17)을 갖는 온도센서이송장치와,
상기 브라켓(17)에 지지되며 대상물의 온도를 센싱하는 온도센서(2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출 금형 취출로봇의 불량 측정 장치.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 지주대(14)는, 상기 가로대(30)를 승강 가능하도록 지지하기 위하여, 수직으로 연장된 수직홈(33)을 갖는 것을 특징으로 하는 사출 금형 취출로봇의 불량 측정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 온도센서(2)는 적외선 온도센서 또는 접촉식 온도 센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 사출 금형 취출로봇의 불량 측정 장치.
삭제