KR101702463B1

KR101702463B1 - 요크 로딩장치

Info

Publication number: KR101702463B1
Application number: KR1020150071228A
Authority: KR
Inventors: 오기석
Original assignee: 주식회사 한도
Priority date: 2015-05-21
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2017-02-03
Also published as: KR20160136947A

Abstract

베이스 상에 설치되며 다수의 요크를 정렬시켜서 제1로딩위치로 순차적으로 이동시키는 요크 공급호퍼부, 요크 공급호퍼부에 의해 제1로딩위치에 위치된 요크를 제2로딩위치로 이동시키도록 요크 공급호퍼부 상부에 설치되는 1차 로딩유닛과, 베이스 상에서 제2로딩위치와 제3로딩위치 사이에서 왕복 이동되어 제2로딩위치에서 1차 로딩유닛으로부터 넘겨받은 요크를 제3로딩위치로 이동시키는 2차 로딩유닛, 2차 로딩유닛에 의해 제3로딩위치로 이동된 요크를 가공할 인덱스로 이동시키도록 설치되는 3차 로딩유닛과, 제1로딩위치에 위치된 요크의 방향을 감지하는 제1센서와, 제2로딩위치에 위치된 요크의 종류를 감지하는 제2센서 및, 제1센서에서 감지된 정보에 따라 1차 로딩유닛을 구동제어하여 방향이 바뀐 상태의 요크를 정상방향으로 전환시켜서 제2로딩위치로 이동시키도록 제어하고, 제2센서에서 감지된 요크의 종류가 설정된 요크와 다른 종류로 판단된 경우 제2로딩위치의 요크가 제거될 때까지 2차 로딩유닛의 구동을 중지하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 요크 로딩장치가 개시된다.

Description

요크 로딩장치{A yoke loading apparatus}

본 발명은 요크 로딩장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 요크를 종류 및 자세를 구분하여 가공위치로 이동시키기 위한 요크 로딩장치에 관한 것이다.

자동차 전동조향시스템(MDPS)의 주요 부품 중 칼럼 및 인텀샤프트 등은 길이가 길고 복잡하며 정밀도가 높아 성형이 매우 곤란하나, 사고시 인명의 안전과 직결되는 바 제조시 정밀성과 강성이 요구된다.

이에, 상기 조향칼럼의 주요 부품 가운데 하나인 토션 조인트 요크에 대해 살펴보면 먼저, 요크는 열연 강판을 밴딩한 후 용접하여 제조하고, 상기 요크의 회전력을 샤프트에 전달하도록 내부의 형상이 사각으로 형성된 링을 요크 내부에 결합한다. 이때, 상기 요크를 밴딩하면, 정확한 진원도가 나오지 않으므로, 샤프트와 요크 사이의 공간에 레진을 채워 면압을 높여줌으로써 샤프트와 요크가 헛돌지 않도록 구성한다.

그러나 상기한 바와 같이 요크는 판재를 밴딩하여 용접하기 때문에, 한 사이클에서 한 개의 제품만을 가공할 수밖에 없어 생산성이 크게 저하되는 문제점이 있고, 또한, 요크의 비틀림 운동시 용접부가 취약하여 용접부의 결함이 발생할 소지가 큰 문제도 있다.

더욱이, 상기한 용접작업과 함께 여러 번의 부품 결합작업을 통해 제품을 생산하게 됨으로써, 생산력 저하는 물론 제품의 단가가 상승하는 문제가 있고, 또한 중량의 열연 강판을 사용하여 요크를 제조하므로, 연비 불충분으로 인해 제품의 경쟁력이 떨어지는 문제도 있다.

한편, 도 1은 상기한 문제점을 해결하기 위해 단조가공을 통해 제조되는 스티어링 요크(10;Steering Yoke)를 나타낸 것으로, 그 구성을 살펴보면 요크 몸체(11)와, 요크 몸체(11)에서 양 갈래로 분기되어 서로 대칭되게 형성되는 한 쌍의 날개부(12,13)를 가진다. 요크 몸체(11)에는 축부(23)의 세레이션부(27)에 접속하기 위한 세레이션홀(14)이 관통 형성된다. 축부(23)의 양단부에는 세레이션부(25,27)가 각각 형성된다. 상기 세레이션홀(14)에서 어느 한쪽 날개부(12) 쪽으로 절개되어 절개부(15)가 형성되고, 그 절개부(14)를 기준으로 요크 몸체(11)의 양단으로 관통되도록 볼트 결합홀(16)이 형성된다.

상기 날개부(12,13)에는 조향기어측에 연결되는 유니버셜 조인트(21)가 결합되는 것으로서, 이를 위해 날개부(12,13) 각각의 단부에는 서로 대응되는 결합홀(12a,13a)이 형성된다.

여기서, 날개부(12,13)는 세레이션홀(14)의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 동일 간격으로 형성되며, 요크 몸체(11)는 도 2에 도시된 바와 같이, 세레이션홀(14)의 중심(C)을 기준으로 제1 및 제2단폭면(s1,s2)과, 제1 및 제2장폭면(s3,s4)을 가진다. 제1 및 제2단폭면(s1,s2)을 관통하도록 볼트 결합홀(16)이 형성되고, 상기 제1장폭면(s3)에는 절개부(14)가 형성된다. 세레이션홀(14)의 중심(c)을 중심으로 하여 제1 및 제2단폭면(s1,s2)은 서로 동일한 거리를 유지하도록 형성되고, 제1 및 제2장폭면(s3,s4)은 서로 다른 거리로 형성된다. 즉, 절개부(14)가 형성된 제1장폭면(s3)이 그 반대측의 제2장폭면(s4)보다 중심(c)에서부터의 거리가 더 멀게 형성된 구조를 가진다.

상기 구성을 가지는 요크(10)를 가공하기 위해서는 단조 가공된 피 가공물(가공전의 요크구조물)을 가공시스템으로 공급하여, 여러 단계의 가공공정을 거쳐서 정밀가공해야 한다. 이를 위해 자동화를 통해 피 가공물을 자동으로 정렬 및 로딩하여 가공시스템으로 공급하여 줌으로써, 생산성을 높이고 정밀한 가공이 이루어지도록 할 필요가 있다.

한편, 요크(10)는 적용되는 차량의 종류에 따라 여러 종류의 사이즈가 적용될 수 있으며, 그 형상이 세레이션홀을 기준으로 비대칭되는 외형을 가지고 있으므로, 정확한 방향과 사이즈를 구별하여 공급할 필요가 있다.

종래에는 작업자가 피 가공물을 수작업을 통해 방향을 피가공물의 종류(사이즈)를 선별하고, 선별된 피 가공물의 자세(방향)을 결정하여 로딩위치에 거치하면, 로딩장치가 로딩위치의 피 가공물을 픽업하여 가공위치로 이동시키는 공정을 통해 요크를 공급하였다.

그런데 종래와 같이 수작업을 통해 작업자가 피 가공물의 종류를 선별하고, 방향을 결정하여 거치하게 되면, 작업자의 실수로 인하여 공급하지 말아야 할 피 가공물이 공급되거나, 방향이 잘못 놓일 경우 가공위치에서 가공툴의 고장은 물론, 오동작이 발생되어 시스템 전체의 동작을 중지시킨 후, 잘못 투입된 피 가공물을 찾아내어 제거해야 하는 등의 문제점이 있었다. 따라서, 시스템의 고장의 원인이 됨은 물론, 가동중단으로 인한 생산성의 저하는 물론, 관리자가 수작업으로 공급해야 하므로 비용이 증가하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1272252호

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 피 가공물을 자동으로 방향 및 종류를 선별하여 가공위치로 공급할 수 있도록 구조가 개선된 요크 로딩장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 요크 로딩장치는, 베이스 상에 설치되며, 다수의 요크를 정렬시켜서 제1로딩위치로 순차적으로 이동시키는 요크 공급호퍼부; 상기 요크 공급호퍼부에 의해 상기 제1로딩위치에 위치된 요크를 제2로딩위치로 이동시키도록 상기 요크 공급호퍼부 상부에 설치되는 1차 로딩유닛; 상기 베이스 상에서 상기 제2로딩위치와 제3로딩위치 사이에서 왕복 이동되어 상기 제2로딩위치에서 상기 1차 로딩유닛으로부터 넘겨받은 요크를 상기 제3로딩위치로 이동시키는 2차 로딩유닛; 상기 2차 로딩유닛에 의해 상기 제3로딩위치로 이동된 요크를 가공할 인덱스로 이동시키도록 설치되는 3차 로딩유닛; 상기 제1로딩위치에 위치된 요크의 방향을 감지하는 제1센서; 상기 제2로딩위치에 위치된 요크의 종류를 감지하는 제2센서; 및 상기 제1센서에서 감지된 정보에 따라 상기 1차 로딩유닛을 구동제어하여 방향이 바뀐 상태의 요크를 정상방향으로 전환시켜서 상기 제2로딩위치로 이동시키도록 제어하고, 상기 제2센서에서 감지된 요크의 종류가 설정된 요크와 다른 종류로 판단된 경우 상기 제2로딩위치의 요크가 제거될 때까지 상기 2차 로딩유닛의 구동을 중지하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 요크 공급호퍼부는, 상기 베이스 상에 설치되는 호퍼 본체; 상기 호퍼 본체에서 정렬된 요크를 상기 제1로딩위치로 정렬된 상태로 이동되게 안내하도록 상기 호퍼 본체의 외측에서 직선형으로 연결되는 정렬가이드;를 포함하며, 상기 정렬가이드의 단부에 상기 제1로딩위치에 상기 요크가 정지하도록 하는 걸림턱이 설치되고, 상기 걸림턱에 상기 제1센서가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 1차 로딩유닛은, 상기 베이스의 상부에 배치되는 지지프레임에 설치되는 제1가이드 프레임; 상기 제1가이드 프레임에 왕복이동 가능하게 설치되는 제1이동가이더; 상기 제1이동가이더에 수평방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 제1이동부; 상기 제1이동부에 상하 왕복이동 가능하게 설치되는 제1승강부; 상기 제1승강부에 설치되는 회전구동부; 상기 회전구동부의 하부에 연결되며, 상기 제1로딩위치에 위치된 요크를 척킹하는 제1척부;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 2차 로딩유닛은, 상기 베이스 상에 설치되는 제2이동가이더; 상기 제2이동가이더를 따라 상기 제2로딩위치 상기 제3로딩위치 사이에서 왕복 이동되는 이송블록;을 포함하며, 상기 이송블록에는 상기 요크가 안착되는 요크 안착부가 돌출되게 설치되는 것이 좋다.

또한, 상기 요크는 세레이션홀이 형성되는 요크 몸체에서 절개부가 형성되는 제1장폭면과 반대측의 제2장폭면 각각이 상기 세레이션홀의 중심으로부터의 서로 다른 거리를 갖는 형상을 가지며, 상기 제1센서는 상기 제1로딩위치에 위치된 상기 요크의 방향에 따라 상기 제1 또는 제2장폭면까지의 거리를 측정하여 상기 요크의 방향이 정상인지 아닌지 감지하는 것이 좋다.

또한, 상기 제2센서는 상기 1차 로딩유닛에 의해 방향이 정상적으로 유지되어 상기 제2로딩위치에 위치된 요크의 상기 제1 또는 제2장폭면을 접촉식으로 감지하여 상기 요크의 사이즈를 감지하는 것이 좋다.

본 발명의 요크 로딩장치에 따르면, 요크를 가공위치 즉, 인덱스로 공급할 때 요크의 방향을 감지하여 정상적인 방향으로 공급되도록 함으로써, 잘못된 방향으로 공급되어 시스템의 가공동작시 오류가 발생되는 등의 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 공급되는 요크의 종류를 자동으로 감지하여 잘못 공급된 요크를 선별할 수 있으며, 잘못 공급된 요크의 발견시 작업작가 인지할 수 있도록 함으로써, 작업자가 수작업으로 선별하지 않아도 되므로 인건비를 줄일 수 있음은 물론, 작업자가 수작업으로 확인하던 공정을 자동으로 검지함으로써 그 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있고, 잘못 투입된 요크로 인한 제조공정의 정지동작을 미연에 방지할 수 있으므로 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 요크를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 요크의 저면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 요크 로딩장치가 적용되는 요크 가공시스템을 개략적으로 나타내 보인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 요크 로딩장치를 나타내 보인 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 요크 로딩장치의 정면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 요크 로딩장치의 1차 및 2차 로딩유닛을 나타내 보인 우측면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 1차, 2차 및 3차 로딩유닛을 나타내 보인 평면도이다.
도 8은 도 5에 도시된 1차 로딩유닛을 발췌하여 보인 정면도이다.
도 9는 도 4에 도시된 3차 로딩유닛의 배면도이다.
도 10은 도 4에 도시된 3차 로딩유닛의 우측면도이다.
도 11은 도 4에 도시된 3차 로딩유닛의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 요크 로딩장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 요크 로딩장치를 자세히 설명하기로 한다.

도 3 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 요크 로딩장치(100)는, 요크 공급호퍼부(110)와, 1차 로딩유닛(120), 2차 로딩유닛(130), 3차 로딩유닛(140), 제1센서(150), 제2센서(160), 제어부(170) 및 출력부(180)를 구비한다.

상기 요크 공급호퍼부(110)는 베이스(50) 상에 설치되는 호퍼 본체(111)와, 호퍼 본체(111)에서 정렬된 요크(10)를 제1로딩위치(A)로 정렬된 상태로 이동되게 안내하도록 베이스(50) 상에 설치되는 정렬가이드(113)를 구비한다.

상기 호퍼 본체(111)는 일반적으로 널리 사용되는 호퍼통의 구조를 가지며, 내부에 투입된 요크(10)를 나선형 경로를 통해 정렬시켜서 호퍼 본체(111)의 외측에 연결되는 정렬가이드(113)로 정렬시켜 공급한다.

상기 정렬가이드(113)는 호퍼 본체(111)의 외측 테두리에 직선형으로 연결되어, 요크(10)를 일렬로 정렬시켜서 제1로딩위치(A)로 이동되도록 가이드하며, 끝단에는 걸림턱(114)이 마련되어 이송된 요크(10)가 제1로딩위치(A)에서 정지되어 대기상태를 유지할 수 있도록 한다.

상기 걸림턱(114)에는 제1센서(150)가 설치되어 제1로딩위치(A)에 위치된 요크(10)의 방향을 감지한다. 즉, 제1센서(150)는 근접센서로서, 제1로딩위치(A)에 위치된 요크(10)와의 거리를 측정하여, 요크(10)의 정렬된 방향 즉, 자세를 감지하게 된다. 예를 들어 요크(10)의 몸체(11)에 형성된 세레이션공(14)의 중심(c)을 기준으로 절개부(15)가 형성된 제1장폭면(s3)과 제2장폭면(s4) 사이의 거리가 서로 다르기 때문에, 어느 한쪽 면(s3)을 기준으로 하여 제1로딩위치(A)에서의 거리를 제1센서(150)에서 측정하게 되면, 정렬가이드(113)에 정렬되어 공급되는 요크(10)의 방향(자세)이 정해진 방향(자세)으로 공급되었는지 뒤집힌 반대 방향으로 공급되었는지 확인할 수 있게 된다.

상기 제1센서(150)에서 제1로딩위치(A)에 위치된 요크(10)와의 거리 즉, 제1장폭면(s3)과의 거리를 측정하여, 요크(10)의 방향(자세)을 측정하고, 그 결과는 상기 제어부(150)로 전달된다.

제어부(150)는 제1센서(150)에서 전달된 정보에 따라서, 상기 1차 로딩유닛(120)을 제어하여 바르게 공급된 요크(10)는 그대로 클램핑하고, 뒤집힌 자세로 공급된 요크(10')는 클램핑한 뒤 방향을 180도 회전하여 전환한 뒤 제2로딩위치(B)로 이동시킨다.

이러한 1차 로딩유닛(120)은 베이스(50)의 상부에 배치되는 지지프레임(60)에 설치되는 제1가이드 프레임(60)에 왕복이동 가능하게 설치되는 제1이동가이더(121)와, 제1이동가이더(121)에 수평방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 제1이동부(123)와, 제1이동부(123)에 상하 왕복이동 가능하게 설치되는 제1승강부(125)와, 제1승강부(125)에 설치되는 회전구동부(127)와, 회전구동부(127)의 하부에 연결되는 제1척부(129)를 구비한다.

제1이동가이더(121)는 베이스(50)에 설치되어 수평방향 즉, 제1로딩위치(A)에서 제2로딩위치(B) 사이로 제1이동부(123)를 왕복 이동 가능하게 지지하도록 설치된다.

상기 제1이동부(123)는 제1이동가이더(121)를 따라 왕복 이동되는 제1이동부재(123a)와, 제1이동 부재 (123a)의 이동을 가이드 하는 가이드 실린더(123b)를 구비한다. 제1이동부재(123a)는 미도시된 액추에이터(미도시)는 제1이동가이더(121)나 제1가이드 프레임(60)에 설치되어 제1이동부재(123a)를 왕복 이동시키도록 구동되는 에어실린더 또는 LM가이더 등을 포함할 수 있으며, 액추에이터의 구체적인 구성에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

상기 제1승강부(125)는 제1이동부재(123a)의 하부에서 상하로 왕복 이동되는 제2이동부재(125a)와, 제2이동부재(125a)의 승강이동을 가이드 하는 승강가이더(125b) 및 제2이동부재(125a)를 승강 구동시키는 제2액추에이터(125c)를 구비한다. 제2이동부재(125a)는 제2액추에이터(125c)의 피스톤부의 하단에 연결되어 지지되어 상하 이동되며, 제2액추에이터(125c)에 의해 상하로 왕복 이동된다. 제2액추에이터(125c)는 제1이동부재(123a)에 지지되어 제2이동부재(125b)를 상하로 이동시키는 에어실린더를 포함할 수 있다.

승강가이더(125b)는 한 쌍이 제2액추에이터(125c)의 양측에 나란하게 배치되며, 하단은 제2이동부재(125a)에 연결되고, 타단은 서로 연결된 상태로 제2액추에이터(125c)를 따라 상하 이동이 가이드 되도록 설치된다. 물론, 승강가이더(125b)는 제1이동부재(123a)에 상하 슬라이딩 가능하게 연결되어 지지된다.

상기 회전구동부(127)는 제2이동부재(125a)의 하부에 회전 가능하게 설치된다. 이러한 회전구동부(127)는 다양한 예가 가능하며, 일 예로서 산업 전반에서 널리 사용되는 회전모터와 회전블록을 포함하는 구성 등을 통해 당업자가 쉽게 적용할 수 있는 것이므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 회전구동부(127)의 구동에 의해 제1척부(129)를 왕복 회전 즉, 90도 각도 왕복 회전시킬 수 있게 된다.

상기 회전구동부(127)에는 제1척부(129)가 설치된다. 제1척부(129)는 그 하단에 서로 접근 및 확장구동되는 한 쌍의 척(129a)이 구비된다. 한 쌍의 척(129a)이 요크(10)의 세레이션홀(14) 내로 삽입되어 서로 이격되도록 벌어짐으로써, 요크(10)를 척킹하여 이동시킬 수 있게 된다.

상기 구성을 가지는 1차 로딩유닛(120)을 이용하여 제1로딩위치(A)에 위치된 요크(10)를 제2로딩위치(B)의 2차 로딩유닛(130)으로 이동시킬 수 있다.

상기 2차 로딩유닛(130)은 베이스(50) 상에 설치되는 제2이동가이더(131)와, 제2이동가이더(131)를 따라 제2로딩위치(B)와 제3로딩위치(C) 사이에서 왕복 이동되는 이송블록(133)을 구비한다.

제2이동가이더(131)는 1차 로딩유닛(120)의 이동방향에 대해 직교하는 방향 즉, 수직방향으로 배치되어 이송블록(133)의 왕복 이동을 가이드 한다.

상기 이송블록(133)의 상부에는 요크(10)가 안착되는 요크 안착부(133a)가 돌출되게 설치된다. 이러한 이송블록(133)은 미도시된 액추에이터의 구동에 의해 제2이동가이더(131)를 따라 왕복 이동될 수 있다. 또한, 제2이동가이더(131)에 나란하게 설치되어 이송블록(133)의 수평이동을 가이드 하는 가이드실린더(135)가 더 설치될 수 있다.

여기서, 상기 제2로딩위치(B)에 이송블록(133)이 위치되며, 1차 로딩유닛(120)에 의해 요크(10)가 제2로딩위치(B)에 위치된 요크 안착부(133a)에 이송되어 안착될 수 있다.

여기서, 상기 제2로딩위치(B)에서 요크 안착부(133a)에 안착된 요크(10)의 종류(사이즈)를 감지하기 위해 상기 제2센서(160)가 설치된다.

상기 제2센서(160)는 베이스(50)에 설치되는 센서 지지브라켓(161)에 지지되며, 제2로딩위치(B)로 로딩되어 요크 안착부(133a)에 안착된 요크(10) 측으로 접촉감지하여 요크(10)의 사이즈를 감지하는 접촉센서(163)를 구비하는 것이 바람직하다. 즉, 접촉센서(163)는 센서 지지브라켓(161)의 상단에 설치되어 요크(10) 측으로 이동되어 요크(10)에 접촉됨으로써 이동거리를 근거로 하여 요크(10)의 사이즈를 감지할 수 있는 소위 '접촉 프로브'를 포함할 수 있다. 물론 제2센서(160)는 접촉센서 이외에 비접촉 센서를 포함할 수도 있으며, 비접촉센서로는 레이저센서, 초음파센서 등이 적용될 수 있으며, 또한 비전센서(카메라 포함)를 포함하여 촬영이미지를 분석하여 요크(10)의 사이즈와 종류를 확인할 수도 있음은 당연하다.

상기 3차 로딩유닛(140)은, 제3로딩위치(C)로 이동된 요크(10)를 픽업하여 가공할 위치 즉, 인텍스(200)로 이동시키기 위한 것이다. 여기서, 3차 로딩유닛(140)은 다양한 예가 가능하며, 일 예로서, 2차 로딩유닛(130)에서 회전구동부(127)를 제외한 나머지 구성요소와 동일 내지 유사한 구성을 가질 수 있다. 즉, 3차 로딩유닛(140)은 요크(10)를 클램핑하는 클램퍼부(141)와, 클램퍼부(141)를 지지하여 상하로 승강 이동시키는 승강구동부(143)와, 승강구동부(143)를 직선 이동시키는 직선구동부(145)를 구비한다.

상기 클램퍼부(141)는 요크(10)의 외측을 감싸서 클램핑하는 클램퍼(141a)와, 클램퍼(141a)를 지지하는 클램퍼 지지부(141b)를 가진다.

클램퍼 지지부(141b)는 승강 구동부(143)에 연결 지지되어 승강구동부(143)에 의해 상하 이동된다.

상기 승강구동부(143)는 직선구동부(145)에 설치되며, 클램퍼 지지부(141b)를 상하로 구동시키기 위한 것으로서, 유압실린더나 리니어모터 등의 액추에이터를 구비할 수 있다

상기 직선구동부(145)는 베이스(50) 상에 수평으로 설치되는 지지프레임(146)에 나란하게 설치되는 직선 가이더(145a)와, 직선 가이더(145a)를 따라 직선 왕복 이동되는 직선 가동부재(145b) 및 지지프레임(146)에 설치되어 직선 가동부재(145b)를 직선 왕복시키는 구동부(145c)를 구비한다. 직선 가이더(145a)는 실린더 구조를 가지며, 직선 가동부재(145b)의 직선 왕복이동을 가이드 한다. 그리고 직선 가동부재(145b)는 클램퍼 지지부(141b)를 지지하며, 구동부(145c)에 의해 수평방향으로 왕복 구동된다. 상기 구동부(145c)는 지지프레임(146)과 직선 가동부재(145b) 사이에 설치되는 LM가이더를 포함할 수 있고, 이외에 다양한 종류의 공지의 액추에이터가 적용될 수 있다.

상기 구성을 가지는 3차 로딩유닛(140)은 2차 로딩유닛(130)에 의해 제2로딩위치(C)로 이동된 요크(10)를 클램핑하여 요크 가공을 위해 마련된 인덱스(200)의 소정의 장착위치로 이동시킬 수 있게 된다. 여기서, 상기 3차 로딩유닛(140)의 구체적인 구성은 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 다양한 변형예가 가능한 것은 당연하다.

상기 제어부(170)는 1차, 2차 및 2차 로딩유닛(120,130,140)의 구동을 제어하여 요크 호퍼부(110)로부터 인덱스(200)까지 요크(10)를 바른 자세로 공급하도록 제어한다. 즉, 제어부(170)는 제1센서(150)에서 전달된 정보를 근거로 하여, 1차 로딩유닛(120)의 구동을 제어하되, 구체적으로는 방향이 바뀐 요크(10')가 감지된 경우에는, 해당 요크(10')를 척킹한 다음에, 회전구동부(127)를 구동제어하여 90도 각도로 회전시켜서 요크(10')의 방향이 정상적인 방향이 되도록 한다. 그런 다음, 제2로딩위치(B)로 요크(10')를 이동시켜서 요크 안착부(133a)에 안착시킨다.

요크 안착부(133a)에 요크(10')가 안착되면, 제2센서(150)가 동작되어 요크(10')의 종류를 감지한다. 즉, 접촉방식에 의해 요크(10')를 감지함으로써, 요크(10')의 사이즈와 종류를 확인하고, 확인된 정보를 제어부(170)로 전달된다.

제어부(170)는 제2센서(150)에서의 감지정보를 전달받고, 요크(10')의 종류가 가공하기로 설정된 사이즈의 요크인지 확인하고, 설정된 사이즈(종류)의 요크(10')인 경우 2차 로딩유닛(130)을 구동시켜서 제2로딩위치(B)에 있던 요크(20')를 제3로딩위치(C)로 이동시킨다.

반대로, 제2센서(150)에서 전달된 정보의 판단 결과, 공급된 요크(10')가 가공을 위해 설정된 종류의 요크가 아닌 것으로 판단되면, 제어부(170)는 출력부(180)를 통해 알람신호를 출력하여 관리자나 작업자가 잘못 공급된 요크를 요크 안착부(133a)에서 분리해내도록 한다. 여기서 출력부(180)는 스피커, 경광등, 디스플레이부 중에서 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서 상기 출력부(180)를 통해 알람 신호 즉, 요크가 잘못 진입된 사실을 작업자가 인지하여 요크 안착부(133a)의 요크(10')를 분리하여 제거할 수 있게 된다. 따라서, 다른 종류의 요크가 인텍스(200)로 진입되는 것을 방지하여, 가공시스템의 오동작이나 고장 등의 발생을 근본적으로 방지할 수 있게 된다.

한편, 설정된 종류의 요크(10')가 제3로딩위치(C)로 이동되면, 제어부(170)는 3차 로딩유닛(140)을 구동제어하여 제2로딩위치(C)로 이동된 요크(10')를 클램핑하여 인텍스(200) 쪽으로 이동시킨다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 요크 로딩장치(100)에 따르면, 요크(10)를 요크 공급호퍼부(110)로부터 인덱스(200)까지 공급함에 있어서, 요크 공급호퍼부(110)에서의 요크(10)의 방향을 확인한 뒤, 방향이 바뀐 요크는 척킹 후 방향을 바꿔서 제2로딩위치(B)에 이동시켜주고, 제2로딩위치(B)에서는 제2센서(160)에 의해 요크(10)의 종류를 확인할 수 있게 되다. 따라서 설정된 종류의 요크가 아닌 다른 종류의 요크가 공급된 경우, 출력부(180)를 통해 알람신호를 출력하여 작업자가 제거하도록 하고, 작업자가 제거하기 전에는 제어부(170)는 2차 로딩유닛(130)의 구동을 정지상태로 유지함으로써, 잘못 유입된 요크(10)가 인덱스(200) 쪽으로 공급되는 것을 근본적으로 차단하여 가공시스템의 고장이나 오동작을 방지할 수 있으며, 잘못 공급된 요크로 인하여 시스템 전체의 가동을 중지하는 등의 문제를 근본적으로 해결할 수 있어 제품생산의 신뢰성은 물론, 생산성을 높일 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10,10'..요크 100..요크 로딩장치
110..요크 공급호퍼부 120..1차 로딩유닛
130..2차 로딩유닛 140..3차 로딩유닛
150..제1센서 160..제2센서
170..제어부 180..출력부

Claims

베이스 상에 설치되며, 다수의 요크를 정렬시켜서 제1로딩위치로 순차적으로 이동시키는 요크 공급호퍼부;
상기 요크 공급호퍼부에 의해 상기 제1로딩위치에 위치된 요크를 제2로딩위치로 이동시키도록 상기 요크 공급호퍼부 상부에 설치되는 1차 로딩유닛;
상기 베이스 상에서 상기 제2로딩위치와 제3로딩위치 사이에서 왕복 이동되어 상기 제2로딩위치에서 상기 1차 로딩유닛으로부터 넘겨받은 요크를 상기 제3로딩위치로 이동시키는 2차 로딩유닛;
상기 2차 로딩유닛에 의해 상기 제3로딩위치로 이동된 요크를 가공할 인덱스로 이동시키도록 설치되는 3차 로딩유닛;
상기 제1로딩위치에 위치된 요크의 방향을 감지하는 제1센서;
상기 제2로딩위치에 위치된 요크의 종류를 감지하는 제2센서; 및
상기 제1센서에서 감지된 정보에 따라 상기 1차 로딩유닛을 구동제어하여 방향이 바뀐 상태의 요크를 정상방향으로 전환시켜서 상기 제2로딩위치로 이동시키도록 제어하고, 상기 제2센서에서 감지된 요크의 종류가 설정된 요크와 다른 종류로 판단된 경우 상기 제2로딩위치의 요크가 제거될 때까지 상기 2차 로딩유닛의 구동을 중지하도록 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 요크는 세레이션홀이 형성되는 요크 몸체에서 절개부가 형성되는 제1장폭면과 반대측의 제2장폭면 각각이 상기 세레이션홀의 중심으로부터의 서로 다른 거리를 갖는 형상을 가지며,
상기 제1센서는 상기 제1로딩위치에 위치된 상기 요크의 방향에 따라 상기 제1 또는 제2장폭면까지의 거리를 측정하여 상기 요크의 방향이 정상인지 아닌지 감지하는 것을 특징으로 하는 요크 로딩장치.
제1항에 있어서, 상기 요크 공급호퍼부는,
상기 베이스 상에 설치되는 호퍼 본체;
상기 호퍼 본체에서 정렬된 요크를 상기 제1로딩위치로 정렬된 상태로 이동되게 안내하도록 상기 호퍼 본체의 외측에서 직선형으로 연결되는 정렬가이드;를 포함하며,
상기 정렬가이드의 단부에 상기 제1로딩위치에 상기 요크가 정지하도록 하는 걸림턱이 설치되고, 상기 걸림턱에 상기 제1센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 요크 로딩장치.
제1항에 있어서, 상기 1차 로딩유닛은,
상기 베이스의 상부에 배치되는 지지프레임에 설치되는 제1가이드 프레임;
상기 제1가이드 프레임에 왕복이동 가능하게 설치되는 제1이동가이더;
상기 제1이동가이더에 수평방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 제1이동부;
상기 제1이동부에 상하 왕복이동 가능하게 설치되는 제1승강부;
상기 제1승강부에 설치되는 회전구동부;
상기 회전구동부의 하부에 연결되며, 상기 제1로딩위치에 위치된 요크를 척킹하는 제1척부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 요크 로딩장치.
제3항에 있어서, 상기 2차 로딩유닛은,
상기 베이스 상에 설치되는 제2이동가이더;
상기 제2이동가이더를 따라 상기 제2로딩위치 상기 제3로딩위치 사이에서 왕복 이동되는 이송블록;을 포함하며,
상기 이송블록에는 상기 요크가 안착되는 요크 안착부가 돌출되게 설치되는 것을 특징으로 하는 요크 로딩장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제2센서는 상기 1차 로딩유닛에 의해 방향이 정상적으로 유지되어 상기 제2로딩위치에 위치된 요크의 상기 제1 또는 제2장폭면을 접촉식으로 감지하여 상기 요크의 사이즈를 감지하는 것을 특징으로 하는 요크 로딩장치.