KR101841397B1 - 절삭용 인서트 언로딩 장치 - Google Patents

절삭용 인서트 언로딩 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 절삭용 인서트 언로딩 장치는, 코팅가공이 완료된 다음 절삭용 인서트(insert)와 상기 인서트 사이마다 배치된 스페이서(spacer)를 포함하는 스틱(stick)을 공급하는 공급 유닛; 상기 공급 유닛에 인접되게 배치되어 상기 스틱을 부분적으로 고정하여 상기 스틱으로부터 상기 스페이서와 인서트를 분류하는 분류 유닛; 및 상기 분류 유닛의 단부 일 영역에 마련되어 상기 인서트가 팔레트에 규칙적으로 회수되도록 상기 인서트의 워터마크와 방향성 및 지오메트리(치수)를 검사하고 정렬하는 검사 및 정렬 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 절삭용 인서트 언로딩 장치는, PVD 코팅가공된 스틱으로부터 인서트를 자동화된 장치를 통해 언로딩할 수 있어 제조 비용이 감소되고 제품 수율이 향상되며 스틱으로부터 팔레트로 회수하는 과정에서 인서트의 검사 과정도 신속하게 가능하여 전체 제조 공정의 택트 타임의 감소 및 제품 생산성이 증가될 수 있다.

Description

절삭용 인서트 언로딩 장치{UNLOADING APPARATUS FOR PVD-COATED INSERTS WITH COATING STICK}
본 발명은 절삭용 인서트 언로딩 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PVD 코팅 처리된 인서트를 종래보다 효율적으로 언로딩하는 절삭용 인서트 언로딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로 절삭공구는 철계, 비철계 또는 비금속계 등의 강체 재료의 가공을 위해 사용될 수 있다. 이러한 절삭공구는 보통 다이아몬드나 초경합금 분말에 텅스텐(W), 코발트(Co), 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 구리-주석(CuSn) 등의 금속 분말을 혼합하여 소결시켜 제조될 수 있다.
이러한 절삭공구는, 내마모성을 향상시키고 공구 수명을 향상시키기 위해, 절삭공구 외표면에 적절한 코팅 처리를 수행할 수 있다. 코팅하는 방법은 크게 화학증착법(chemical vapor deposition: CVD)과 물리증착법(physical vapordeposition: PVD)으로 나누어진다.
특히, 물리증착법은 TiN 또는 Ti(C,N) 과 같은 안정한 금속 화합물의 단일 층으로부터 (Ti,Al)N 과 같은 준안정 화합물 또는 Al2O3와 같은 비금속 화합물을 포함하는 다층코팅, 다층적층 구조를 가질 수 있다. 절삭공구 중 특히 인서트의 PVD 코팅은 스틱이라 불리는 바아(bar)에 인서트를 끼워서 코팅 작업이 수행되어야 하며, 인서트간 상호 접촉을 저지하기 위해 인서트 간 사이사이에는 간격 유지부재인 스페이서를 끼워서 코팅 작업이 수행되어야 한다.
그러나, 이러한 PVD 코팅이 수행된 스틱으를 작업자가 수작업으로 개별적으로 인서트와 스페이서를 분류하여 꺼내는 작업은 제조 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 제품 수율에도 악영향을 초래하는 문제점이 있다.
특히, 스틱으로부터 팔레트로 회수하는 과정에서 인서트의 검사 과정도 부가될 수 밖에 없어 전체 제조 공정의 택트 타임(tact time)이 증가되어 제품 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, PVD 코팅가공된 인서트를 자동화된 장치를 통해 언로딩할 수 있어 제조 비용이 감소되고 제품 수율이 향상되며 스틱으로부터 팔레트로 회수하는 과정에서 인서트의 검사 과정도 신속하게 가능하여 전체 제조 공정의 택트 타임의 감소 및 제품 생산성이 증가되는 절삭용 인서트 언로딩 장치를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 절삭용 인서트 언로딩 장치는, 코팅가공이 완료된 다음 절삭용 인서트(insert)와 상기 인서트 사이마다 배치된 스페이서(spacer)를 포함하는 스틱(stick)을 공급하는 공급 유닛; 상기 공급 유닛에 인접되게 배치되어 상기 스틱을 부분적으로 고정하여 상기 스틱으로부터 상기 스페이서와 인서트를 분류하는 분류 유닛; 및 상기 분류 유닛의 단부 일 영역에 마련되어 상기 인서트가 팔레트에 규칙적으로 회수되도록 상기 인서트의 워터마크와 방향성 및 지오메트리(치수)를 검사하고 정렬하는 검사 및 정렬 유닛을 포함할 수 있다.
상기 분류 유닛은, 상기 스틱의 일단부를 고정하는 고정지그를 포함하는 거치대; 상기 거치대에 접근 및 이격되고 상기 스틱을 부분적으로 클램핑하여 슬라이딩 이동되는 이동푸셔; 상기 스틱의 타단부 측에 인접되게 배치되어 상기 스틱의 스페이서를 그립하는 스페이서 그립부; 상기 스페이서 그립부 하방에 마련되어 상기 스페이서와 상기 인서트를 상호 다른 경로로 가이드하는 가이드블록; 및 상기 가이드블록의 하방에서 상기 스페이서와 상기 인서트를 이송하는 제1 및 제2 이송컨베이어를 포함할 수 있다.
상기 가이드블록은, 상기 스틱의 타단부의 바로 하방에 배치되어 낙하하는 상기 인서트를 제1 경로를 안내하는 제1 안내블록; 및 상기 제1 경사블록 중앙에서 부분적으로 관통되게 배치되며, 상기 스페이서를 제2 경로로 안내하는 제2 안내블록을 포함할 수 있다.
상기 제1 안내블록의 일면은 기울어진 경사면이 형성되며, 상기 제2 안내블록은, 상기 경사면의 중앙 구역에 돌출되게 마련되는 호퍼; 및 상기 호퍼와 연통되게 마련되되 상기 제1 안내블록의 내부를 관통되게 마련되는 스페이서 이송라인을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 이송컨베이어는 상호 반대 방향으로 동작되게 마련될 수 있다.
상기 제1 및 제2 이송컨베이어에는 상기 이송컨베이어 상면에 마련되어 이송되는 상기 인서트를 가이드하는 가이드부재가 더 마련될 수 있다..
상기 검사 및 정렬 유닛은, 상기 인서트의 안착면이 마련되어 상기 인서트를 정렬하는 회전테이블; 상기 분류 유닛과 상기 회전테이블 사이에 배치되어 이송되는 상기 인서트를 상기 회전테이블 상에 방향성을 정렬하면서 안착시키는 제1 정렬그리핑부; 상기 회전테이블 상에 인접 배치되어 상기 인서트의 상면에 워터마크가 발견되지 않을 경우 상기 인서트를 180도 회전시켜 안착시키는 제2 정렬그리핑부; 및 상기 적재그리퍼 모듈이 상기 팔레트에 적재가 용이하도록 상기 회전테이블 상의 상기 인서트를 자기적으로 부착시켜 90도 회전시키는 플립오버부를 포함할 수 있다.
상기 플립오버부는, 상기 회전테이블로 회동하면서 접근 및 이격되는 회동바아; 및 상기 회동바아의 단부에 자기적으로 상기 인서트를 부착시키는 마그네틱부재를 포함할 수 있다.
상기 검사 및 정렬 유닛은, 상기 회전테이블 상에 인접되게 배치되어 상기 인서트의 크기나 방향을 검사하는 검사 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 검사 모듈은, 상기 인서트가 상기 제1 정렬그리핑부를 통해 이동 시 상기 인서트의 크기를 검사하는 제1 검사부; 상기 제1 정렬그리핑부와 상기 제2 정렬그리핑부 사이에 배치되어 상기 인서트의 상면에 워터마크 여부를 검사하는 제2 검사부; 및 상기 제2 정렬그리핑부와 상기 플립오버부 사이에 배치되어 상기 인서트의 위치를 검사하는 제3 검사부를 포함할 수 있다..
상기 검사 및 정렬 유닛에 인접하게 배치되어 상기 인서트를 상기 팔레트에 적재하는 적재그리퍼 모듈을 더 포함할 수 있다..
상기 적재그리퍼 모듈에 인접하게 배치되어 상기 인서트가 상기 팔레트에 적재 여부를 검사하는 제4 검사부를 포함할 수 있다.
상기 코팅가공은 PVD(Physical Vapor Deposition) 방식의 코팅 가공일 수 있다.
본 발명에 의한 절삭용 인서트 언로딩 장치는, PVD 코팅가공된 스틱으로부터 인서트를 자동화된 장치를 통해 언로딩할 수 있어 제조 비용이 감소되고 제품 수율이 향상되며 스틱으로부터 팔레트로 회수하는 과정에서 인서트의 검사 과정도 신속하게 가능하여 전체 제조 공정의 택트 타임의 감소 및 제품 생산성이 증가될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 절삭용 인서트 언로딩 장치의 전체 상면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 절삭용 인서트 언로딩 장치에서 공급 유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 절삭용 인서트 언로딩 장치에서 분류 유닛의 사시도이다.
도 4는 도 3의 부분 확대 정면도이다.
도 5는 도 3에서 가이드블록에 대한 개략적인 사시도이다.
도 6은 도 5의 가이드블록의 중심선을 따른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 절삭용 인서트 언로딩 장치에서 검사 및 정렬 유닛의 사시도이다.
도 8은 도 7의 검사 및 정렬 유닛의 상면도이다.
도 9는 도 7에서 플립오버부의 동작 과정을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 절삭용 인서트 언로딩 장치의 일 실시예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 절삭용 인서트 언로딩 장치의 언로딩 대상물은 PVD(Physical Vapor Deposition) 방식의 코팅 가공이 완료된 인서트에 한정하여 설명하나, 열처리 가공 또는 다른 방식의 코팅 가공이 완료된 인서트를 대상으로도 사용 가능할 수 있으며, 인서트 외에 다른 미세 가공품도 언로딩 대상물로 적용 가능할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 절삭용 인서트 언로딩 장치의 전체 상면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 절삭용 인서트 언로딩 장치에서 공급 유닛의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 절삭용 인서트 언로딩 장치에서 분류 유닛의 사시도이고, 도 4는 도 3의 부분 확대 정면도이고, 도 5는 도 3에서 가이드블록에 대한 개략적인 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 절삭용 인서트 언로딩 장치에서 검사 및 정렬 유닛의 사시도이고, 도 7은 도 6의 검사 및 정렬 유닛의 상면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 절삭용 인서트 언로딩 장치는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 코팅가공이 완료된 다음 절삭용 인서트(I)(insert)와 상기 인서트(I) 사이마다 배치되는 스페이서(10)(spacer)를 포함하는 스틱(S)(stick)을 공급하는 공급 유닛(100); 상기 공급 유닛(100)에 인접되게 배치되어 상기 스틱(S)을 부분적으로 고정하여 상기 스틱(S)으로부터 상기 스페이서(10)와 인서트(I)를 분류하는 분류 유닛(200); 상기 분류 유닛(200)의 단부 일 영역에 마련되어 상기 인서트(I)가 팔레트(P)에 규칙적으로 회수되도록 상기 인서트(I)의 워터마크(watermark)와 방향성 및 지오메트리(치수)를 검사하고 정렬하는 검사 및 정렬 유닛(300); 상기 검사 및 정렬 유닛(300)에 인접하게 배치되어 상기 인서트(I)를 상기 팔레트(P)에 적재하는 적재그리퍼 모듈(400)을 포함할 수 있다.
공급 유닛(100)은 코팅가공이 완료된 다음 절삭용 인서트(I)와 상기 인서트(I) 사이마다 배치되는 스페이서(10)를 포함하는 스틱(S)을 장치로 공급하는 부분이다. 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 장치 좌측에 마련된 매거진 데크(magazime deck) 상에 PVD 코팅이 완료된 컨테이너 매거진(M)이 인입될 수 있다. 여기서, 컨테이너 매거진(M)이라 함은 스틱(S)이 수용된 컨테이너가 다층으로 적층된 구조(또는 대차)를 칭한다.
공급 유닛(100)은 스틱 컨테이너(50)가 적층되어 있는 컨테이너 매거진(M)으로부터 스틱 컨테이너(50)를 인출하는 공급용 지지부(110)와, 공급용 지지부(110)를 수평 이동시키는 공급용 수평레일(120)과, 공급용 지지부(110)에 대해 슬라이딩판(140)을 상하 이동시키는 공급용 수직 승강부(130)와, 스틱 컨테이너(50)에서 스틱(S)을 적출하여 분류 유닛(200)으로 이송시키는 스틱핸들러(150)가 마련될 수 있다.
공급용 수직 승강부(130)에는 다단의 슬라이딩판(140)이 마련되어 컨테이너 매거진(M)으로부터 스틱 컨테이너(50)를 추출할 수 있다. 스틱(S)은 스틱 컨테이너(50) 상에 일렬로 나란히 수용되어 있으며, 스틱 컨테이너(50)에는 스틱(S)을 고정하기 위한 고정홈(51)이 복수개 마련되어 있다.
스틱핸들러(150)는 도 1을 주로 참조하면, 컨테이너 매거진(M)에 수용된 스틱(S)의 양단부를 그립하여 수평 이송시켜 분류 유닛(200)의 거치대(210) 상에 거치하는 부분이다.
이러한 공급 유닛(100)은 도 1 기준으로 볼 때 중앙의 분류 유닛(200)을 경계로 상부에 1개, 하부에 1개로 총 1쌍이 마련되어 인서트(I)의 장치로의 공급 효율을 높일 수 있다. 다만, 본 실시예에서의 스틱핸들러(150)의 개수는 1개로 마련되어 있으나, 필요에 따라 개수를 더 증가할 수 있을 것이다.
전술한 바와 같이 스틱(S)은 PVD 코팅 가공이 완료된 다음 절삭용 인서트(I)(insert)와 상기 인서트(I) 사이마다 배치되는 스페이서(10)(spacer)를 포함하고 있기 때문에, 인서트(I)와 스페이서(10)를 상호 분리 또는 분류하는 작업이 요구된다.
이에, 본 발명에 따른 실시예의 절삭용 인서트 언로딩 장치에는 분류 유닛(200)이 마련된다. 상기 분류 유닛(200)은 주로 도 1, 도 3 내지 도 5을 참조하면, 상기 스틱(S)의 일단부를 고정하는 고정지그(220)를 포함하는 거치대(210); 상기 거치대(210)에 접근 및 이격되고 상기 스틱(S)을 부분적으로 클램핑하여 슬라이딩 이동되는 이동푸셔(250); 상기 스틱(S)의 타단부 측에 마련되어 상기 스틱(S)의 스페이서(10)를 그리핑하는 스페이서 그립부(260); 상기 스페이서 그립부(260) 하방에 마련되어 상기 스페이서(10)와 상기 인서트(I)를 상호 다른 경로로 가이드하는 가이드블록(270); 및 상기 가이드블록(270)의 하방에서 상기 스페이서(10)와 상기 인서트(I)를 이송하는 제1 및 제2 이송컨베이어(290, 292)를 포함할 수 있다.
거치대(210)는 상면에 적어도 한 개 이상의 거치홈(221)이 마련될 수 있으며, 거치대(210)의 일측에는 스틱(S)을 고정하는 고정지그(220)가 마련될 수 있다. 고정지그(220)에는 시소운동부(230)가 연결되어 있어 스틱(S)이 거치홈(221)에 거치된 다음, 동작하여 스틱(S)의 일단부를 하방으로 가압하여 고정하는 역할을 한다. 한편, 스틱(S)의 타단부는 타단부가 배치되는 위치의 하방에서 일시적으로 승하강되는 임시거치부(240)에 걸릴 수 있다. 전술한 고정지그(220)가 동작되어 스틱(S)의 일단부를 하방으로 푸시함과 동시에 또는 순차적으로 임시거치부(240)는 하강 동작되어 분류 유닛(200)(예를 들면, 이동푸셔(250))의 동작에 간섭되지 아니한다.
거치대(210)에 인접하게 이동푸셔(250)가 마련될 수 있다. 이동푸셔(250)는 스틱(S)으로부터 스페이서(10) 및 인서트(I)를 빼내는(제거하는) 부분이다. 이를 위해, 이동푸셔(250)는 스틱(S)에 대해 접근 및 이격되고, 스틱(S)에 클램핑 시 스틱(S)과 나란한 방향으로 슬라이딩 이동되게 마련되는 푸셔지지블록(251)과, 푸셔지지블록(251)의 상단부에 마련되는 푸셔용 클램퍼(254) 및 이에 연결된 푸셔실린더(253)가 마련될 수 있다.
푸셔지지블록(251)은 제2 이송컨베이어(292)와 간섭되지 않도록 배치될 수 있다. 그리고 푸셔지지블록(251)은 도면에 도시되지 않았지만 제2 이송컨베이어(292)에 대해 좌우 이동이 가능하게 결합될 수 있다.
푸셔용 클램퍼(254)는 푸셔지지블록(251)의 상단부에서 푸셔실린더(253)에 연결되어 스틱(S)을 부분적으로 클램핑하거나 클램핑 해제하고, 클램핑 시 스틱(S)의 타단부 측으로 슬라이딩 이동될 수 있다. 이때, 푸셔용 클램퍼(254)는 스틱(S)의 인서트(I)를 제외하고 임의의 스페이서(10)를 클램핑할 수 있다. 푸셔용 클램퍼(254)에 인접하게 카메라부(201)가 마련되어 푸셔용 클램퍼(254)가 스틱(S)의 어느 지점을 클램핑하는지 정밀하게 안내할 수 있다. 카메라부(201)는 스틱(S) 상에 인서트(I)와 스페이서(10)가 남아있는지 여부도 체크할 수 있다.
스틱(S)의 타단부에는 주로 도 3 및 도 4를 참조하면, 스페이서 구동부(263)가 마련될 수 있다. 스틱(S)의 타단부는 거치대(210)의 고정지그(220)가 동작한 이후에는 개방단(즉, 어디에도 지지되지 않으며)으로 마련될 수 있다. 절곡프레임(261) 상에 스페이서 그립부(260)와 스페이서 구동부(263)가 결합될 수 있다. 스페이서 구동부(263)가 동작하면, 스페이서 그리퍼(262)가 스틱(S) 측으로 접근하면서 스페이서(10)를 그립하고 후퇴함으로써 스틱(S)으로부터 스페이서(10)를 분리해낼 수 있다. 스페이서 그리퍼(262)의 동작은, 스페이서 그리퍼(262)와 나란한 높이에 마련되는 카메라부(미도시)의 신호에 맞춰 스틱(S)의 스페이서(10)를 감지하기 때문에 가능하다.
스페이서 그립부(260)의 하부 측에는 주로 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 가이드블록(270)이 마련될 수 있다. 상기 가이드블록(270)은 상기 스틱(S)의 타단부의 바로 하방에 배치되어 낙하하는 상기 인서트(I)를 제1 경로를 안내하는 제1 안내블록(280); 및 상기 제1 안내블록(280) 중앙에서 부분적으로 관통되게 배치되되 상기 스페이서 그립부(260)의 바로 하방에 마련되어 상기 스페이서(10)를 제2 경로로 안내하는 제2 안내블록(282)을 포함할 수 있다.
상기 제1 안내블록(280)의 상면은 기울어진 경사면(281)이 형성되며, 낙하하는 인서트(I)를 제1 경로 즉, 제1 이송컨베이어(290)로 이송시키는 역할을 한다.
상기 제2 안내블록(282)은 스페이서(10)를 수집하여 제2 경로 즉, 제2 이송컨베이어(292)로 이송하는 역할을 한다. 이에 제2 안내블록(282)은, 상기 경사면(281)의 중앙 구역에 돌출되게 마련되는 호퍼(283); 및 상기 호퍼(283)와 연통되게 마련되되 상기 제1 안내블록(280)의 내부를 관통되게 마련되는 스페이서 이송라인을 포함할 수 있다. 여기서, 스페이서 이송라인은 제1 안내블록(280)과 결합되되 내부에 관통 공간이 형성되는 스페이서 이송몸체(284)와, 스페이서 이송몸체(284)와 연통되게 마련되는 스페이서 이송배관(285)을 포함할 수 있다.
이러한 구성의 가이드블록(270)을 통해, 제1 경로와 제2 경로로 낙하하는 인서트(I)와 스페이서(10)를 각각 별도로 분류해낼 수 있다.
제1 및 제2 이송컨베이어(290, 292) 상면에는 제1 및 제2 이송컨베이어(290, 292)의 동작에 간섭되지 않는 범위에서, 이송되는 상기 인서트(I)를 폭방향으로 가이드하는 가이드부재(292)가 더 마련될 수 있다. 가이드부재(292)는 제1 및 제2 이송컨베이어(290, 292)의 폭 간격을 줄여주며 이송되는 인서트(I)와 스페이서(10)를 제1 및 제2 이송컨베이어(290, 292)의 폭방향의 중앙에 배치시킬 수 있다. 이에 따라 후술할 제1 정렬그리핑부(320)가 원활히 동작할 수 있도록 보조하고, 제2 이송컨베이어(292)의 단부에 마련되는 상기 스페이서(10)를 회수하는 스페이서 회수부(293)로의 회수를 용이하게 한다.
인서트(I)가 이송되는 제1 경로를 형성하는 제1 이송컨베이어(290)의 단부에는 검사 및 정렬 유닛(300)이 배치될 수 있다. 상기 검사 및 정렬 유닛(300)은 주로 도 6 내지 7을 참조하면, 상기 인서트(I)의 안착면이 마련되어 상기 인서트(I)를 정렬하는 회전테이블(310); 상기 분류 유닛(200)과 상기 회전테이블(310) 사이에 배치되어 이송되는 상기 인서트(I)를 상기 회전테이블(310) 상에 방향성을 정렬하면서 안착시키는 제1 정렬그리핑부(320); 상기 회전테이블(310) 상에 인접 배치되어 상기 인서트(I)의 상면에 워터마크가 발견되지 않을 경우 상기 인서트(I)를 180도 회전시켜 안착시키는 제2 정렬그리핑부(330); 및 상기 적재그리퍼 모듈(400)이 상기 팔레트(P)에 적재가 용이하도록 상기 회전테이블(310) 상의 상기 인서트(I)를 자기적으로 부착시켜 90도 회전시키는 플립오버부(340); 및 상기 회전테이블(310) 상에 인접되게 배치되어 상기 인서트(I)의 크기나 방향을 검사하는 검사 모듈(350)을 포함할 수 있다.
중앙에 회전테이블(310)이 마련될 수 있다. 회전테이블(310)에는 원주방향을 따라 인서트(I)가 안착되는 안착부재(311)가 마련될 수 있다. 안착부재(311)의 상면에는 인서트(I)의 중앙 관통홀에 삽입되도록 안착돌기(312)가 마련될 수 있다. 회전테이블(310)은 단속적으로 동작하며 미리 설정된 반경만큼 회전될 수 있다.
제1 정렬그리핑부(320)는 제1 이송컨베이어(290)의 단부로 이송된 인서트(I)를 그리핑하여 검사 및 정렬 유닛(300) 측으로 이송하는 역할을 한다. 제1 정렬그리핑부(320)가 이동되는 경로 상에는 이송되는 인서트(I)의 방향을 체크하는 제1 검사부(351)가 마련될 수 있으며, 이를 기초로 제1 정렬그리핑부(320)는 축심을 기준으로 자체적으로 회전하면서 방향을 정렬하여 회전테이블(310)에 착지시킬 수 있다. 한편, 제1 검사부(351)에 바로 하부 측에는 제1 검사부(351)의 불량 판정에 기반하여 인서트(I)를 회수하는 별도의 회수부(420, 회수용 컨베이어)가 마련될 수 있다.
제2 정렬그리핑부(330)는 제2 검사부(352)의 판정을 기반으로 하여 인서트(I)를 180도 회전시켜 다시 재착지시키는 부분이다. 이를 위해, 제2 정렬그리핑부(330)는 정렬그리퍼(331)와, 그리퍼 구동부(332)를 포함할 수 있다. 제2 정렬그리핑부(330)는 인서트(I)의 워터마크 여부를 감지하여 워터마크가 없는 경우 인서트(I)를 집어올려 180도 회전시키면서 정렬한다.
플립오버부(340)는 인서트(I)를 부착하고 90도 틀어져서 실질적으로는 인서트(I)를 90도만큼 세우는 부분이다. 플립오버부(340)는 주로 도 6 및 도 7을 참조하면 회동바아(341)와, 회동바아(341) 단부에 마그네틱부재(342) 및 회동바아(341)를 회동시키는 회동 구동부(343)를 포함할 수 있다. 마그네틱부재에 인서트(I)의 상면이 자기적으로 동작하여 부착될 수 있다. 이러한 플립오버부(340)를 통해 적재그리퍼 모듈(400)이 인서트(I)를 용이하게 그리핑할 수 있다.
상기 검사 모듈(350)은, 상기 인서트(I)가 상기 제1 정렬그리핑부(320)를 통해 이동 시 상기 인서트(I)의 크기를 검사하는 제1 검사부(351); 상기 제1 정렬그리핑부(320)와 상기 제2 정렬그리핑부(330) 사이에 배치되어 상기 인서트(I)의 상면에 워터마크 여부를 검사하는 제2 검사부(352); 상기 제2 정렬그리핑부(330)와 상기 플립오버부(340) 사이에 배치되어 상기 인서트(I)의 위치를 검사하는 제3 검사부(353); 및 상기 인서트(I)가 상기 팔레트(P)에 적재 여부를 검사하는 제4 검사부(354)를 포함할 수 있다. 이러한 각 검사부는 각각의 검사카메라부와 조명부를 포함할 수 있다.
제1 검사부(351)는 전술한 바대로, 제1 정렬그리핑부(320)가 그립한 인서트(I)의 방향성을 검사하는 부분이다. 제2 검사부(352)는 인서트(I)의 상면에 워터마크 유무를 체크할 수 있다.
제3 검사부(353)는 이송되어 온 인서트(I)의 치수를 체크하여 언로딩 대상이 아닌 인서트(I)가 섞여 있는 경우 이를 제외시킬 수 있다. 제4 검사부(354, 도 1 참조)는 팔레트(P) 상부 측에 배치되어 팔레트(P)의 인서트(I) 적재 여부 및 제대로 인서트(I)가 적재되는지 여부를 검사할 수 있다.
적재그리퍼 모듈(400)은 주로 도 1을 참조하면, 인서트(I)의 양측면을 그리핑하여 이송되어 팔레트(P) 상의 원하는 위치에 적재시킨다. 이 과정에서, 팔레트(P) 상에는 제4 검사부(354)가 마련되며, 인서트(I)가 제대로 팔레트(P)에 적재되었는지 여부를 체크하며, 빈 슬롯에 대한 정보를 적재그리퍼 모듈(400)로 송출할 수 있다.
한편, 주로 도 6을 참조하면, 검사 및 정렬 유닛(300)과 적재그리퍼 모듈(400) 사이에 배치되어 각 검사 및 이송 과정에서 불량으로 분류된 인서트(I)를 회수하는 회수 컨베이어(420)가 마련될 수 있다.
이러한 구성을 통해, PVD 코팅로로부터 반출된 스틱(S)으로부터 인서트(I)를 자동화된 장치를 통해 팔레트(P) 상에 언로딩할 수 있어 제조 비용이 감소되고 제품 수율이 향상되며 스틱(S)으로부터 팔레트(P)로 회수하는 과정에서 인서트(I)의 검사 과정도 신속하게 가능하여 전체 제조 공정의 택트 타임의 감소 및 제품 생산성이 증가될 수 있다.
도 8는 플립오버부의 동작 과정을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
이하, 본 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 절삭용 인서트 언로딩 장치를 통해 스틱(S)으로부터 인서트(I)를 팔레트(P)에 적재하는 언로딩 과정을 도 1 내지 도 8를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 주로 도 1에 도시된 것처럼, 스틱 컨테이너(50)가 다층으로 적재된 매거진(M)이 장치의 왼쪽으로 인입될 수 있다. 이와 동시에 또는 순차적으로 장치가 활성화된다.
공급 유닛(100)이 동작할 수 있다. 도 2에 주로 도시된 것처럼, 공급용 지지부(110)가 공급용 수평레일(120)을 따라 좌우 이동되고 공급용 수직 승강부(130)에 따라 상하 이동될 수 있다. 이에, 슬라이딩판(140)이 진입되어 스틱 컨테이너(50)를 추출한다. 도면에는 스틱(S)이 도시되어 있지 않으며, 스틱 컨테이너(50)에는 스틱(S)을 고정하기 위한 고정홈(51)이 복수개 마련되어 있다.
도 1에 도시되어 있는 스틱핸들러(150)에 의해 스틱(S)이 분류 유닛(200)으로 이동될 수 있다. 이때, 스틱(S)의 일단은 거치대(210) 상의 거치홈(221)에 거치되고, 타단은 잠시 승강된 임시거치부(240)에 거치될 수 있다. 스틱(S)이 안착된 후 연이어 고정지그(220)가 동작한다. 도 3에 도시된 것처럼, 고정지그(220)가 시소운동부(230)에 의해 시소운동되어 스틱(S)의 일단부를 푸시한다. 이와 동시에 또는 순차적으로 임시거치부(240)가 하강하여 후술할 이동푸셔(250)의 이동에 간섭되지 아니한다. 또한, 스틱(S)은 안착홈과 고정지그(220) 사이에 끼여져 있는 상태이므로, 거치홈(221)을 중심으로 타단이 개방되어 있는(타단이 어디에도 걸려 있지 않은) 상태를 유지할 수 있다.
다음으로, 분류 유닛(200)의 이동푸셔(250)가 이동될 수 있다. 디폴트 상태에서 푸셔실린더(253)가 동작하여, 푸셔용 클램퍼(254)가 스틱(S)의 스페이서(10)를 움켜진다. 이때, 스틱(S) 및 스페이서(10)의 유무와 스틱(S) 상에 스페이서(10)의 개수 등을 감지하는 카메라부(201)를 통해 푸셔용 클램퍼(254)가 움켜지는 위치가 정해질 수 있다.
이후, 푸셔지지블록(251)이 슬라이딩 이동되어 도 3 및 도 4 기준에서 볼 때 스틱(S)의 오른쪽으로 슬라이딩 이동될 수 있다. 이러한 이동 과정은 대체적으로 단속적으로 진행될 수 있다. 즉, 스페이서 그립부(260)가 스틱(S)의 타단부에 노출되는 스페이서(10)를 개별적으로 하나하나 그립핑 및 그리핑해제할 수 있는 인터벌 여유를 가진다.
스페이서 그립부(260)는 왼쪽으로 길이 연장되어 노출된 스페이서(10)를 움켜쥐고 오른쪽으로 수축되며 완전히 수축되면 바로 하방에는 가이드블록(270)의 제2 안내블록(282)의 상부 즉, 호퍼(283)의 상부에 위치될 수 있다. 이후, 스페이서 그립부(260)는 스페이서(10)를 그립 해제한다. 스페이서(10)는 제2 경로로 진입될 수 있다.
즉, 호퍼(283)를 거쳐 스페이서 이송몸체(284)를 거치고 이송배관을 타고 제2 이송컨베이어(292)에 놓여질 수 있다. 스페이서(10)는 제2 이송컨베이어(292)를 타고 왼쪽으로 이송되고 최종적으로 스페이서 회수부(293)로 회수될 수 있다.
한편, 스페이서 그립부(260)가 동작하여 스틱(S)에서 스페이서(10)를 제거한 후, 푸셔지지블록(251)가 오른쪽으로 이동함에 따라 인서트(I)가 스틱(S)의 타단부에 노출되고 인서트(I)를 밀어 자유 낙하시킨다. 인서트(I)는 가이드블록(270)의 제1 안내블록(280)의 경사면(281)을 타고 제1 경로로 이송될 수 있다. 인서트(I)는, 호퍼(283)의 위치까지 이동되지 않기 때문에 제2 경로로 진입될 수 없다.
이후, 제1 이송컨베이어(290)로 이송되는 인서트(I)는 가이드부재(292)에 의해 제1 이송컨베이어(290)의 중앙 구역으로 가이드되면서 오른쪽으로 이송될 수 있다. 제1 이송컨베이어(290)의 단부에 인서트(I)가 위치되면 일시적으로 제1 이송컨베이어(290)가 정지된다.
다음으로, 제1 정렬그리핑부(320)가 이동되어 수평으로 놓여진 인서트(I)를 그리핑한 다음, 검사 및 정렬 유닛(300)의 초기 지점에 위치시킨다. 이송 과정에서, 검사 모듈(350)의 제1 검사부(351)가 인서트(I)의 방향성을 체크하며, 세팅된 인서트(I)의 방향과 다를 경우 제1 정렬그리핑부(320)가 축심을 따라 회전하면서 방향을 조정한다.
이후, 회전테이블(310)이 반시계 방향으로 단속적으로 회전하게 된다. 제2 검사부(352)는 검사카메라부와 조명부를 통해 인서트(I)의 상면에 워터마크 유무를 체크하고, 만약 워터마크가 없는 경우에는 다음 회전 지점에 배치된 제2 정렬그리핑부(330)가 동작할 수 있다. 제2 정렬그리핑부(330)는 인서트(I)의 측면을 그리핑하고 약간 들어올려 180도 회전하여 정위치에 놓는 작업을 수행한다.
다음 단계에서, 제3 검사부(353)를 통해 인서트(I)의 치수를 검사한다. 만약 인서트(I)의 설정된 치수 외의 인서트(I)가 감지되는 경우 도 1의 제2 배출로(421, 도 1 참조)로 인서트(I)를 배출시킨다.
다음 단계에서, 플립오버부(340)가 동작한다. 플립오버부(340)는 인서트(I)가 적재하기 용이하게 90도 틀어지게 함과 동시에, 제2 정렬그리핑부(330)가 보다 쉽게 그리핑할 수 있게 한다. 플립오버부(340)는 마그네틱부재(342)의 단부에 자기성을 띈 자기면이기 때문에 도 9의 디폴트 위치에서 90도 시계 방향으로 회전하여 인서트(I)를 부착시키고 다시 90도 반시계방향으로 회동한다. 이후, 플립오버부(340)가 하방으로 다운 동작하여 대기한다.
이후, 적재그리퍼 모듈(400)이 동작하여 인서트(I)의 양측면을 그리핑하여 이송되어 팔레트(P) 상의 원하는 위치에 적재시킨다. 이 과정에서, 팔레트(P) 상에는 제4 검사부(354)가 마련되며, 인서트(I)가 제대로 팔레트(P)에 적재되었는지 여부를 체크하며, 빈 슬롯에 대한 정보를 적재그리퍼 모듈(400)로 송출할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 것처럼, 팔레트(P)는 자체적으로 승하강 구조를 가지고, 장치 오른편 구역에서 하방에서 상방으로 이송된다. 제4 검사부(354)가 팔레트(P)에 인서트(I)가 적재가 완료됨을 체크한 다음, 장치가 임시적으로 정지하고 팔레트(P)가 상방으로 배출된다.
이러한 동작 구성을 통해, PVD 코팅로로부터 반출된 스틱(S)으로부터 인서트(I)를 자동화된 장치를 통해 팔레트(P) 상에 언로딩할 수 있어 제조 비용이 감소되고 제품 수율이 향상되며 스틱(S)으로부터 팔레트(P)로 회수하는 과정에서 인서트(I)의 검사 과정도 신속하게 가능하여 전체 제조 공정의 택트 타임의 감소 및 제품 생산성이 증가될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
M : 컨테이너 매거진 I : 인서트
S : 스틱 10 : 스페이서
50 : 스틱 컨테이너 51 : 고정홈
100 : 공급 유닛 110 : 공급용 지지부
120 : 공급용 수평레일 150 : 스틱핸들러
200 : 분류 유닛 220 : 고정지그
230 : 시소운동부 240 : 임시거치부
250 : 이동푸셔 253 : 푸셔실린더
254 : 푸셔용 클램퍼 260 : 스페이서 그립부
262 : 스페이서 그리퍼 270 : 가이드블록
280 : 제1 안내블록 281 : 경사면
282 : 제2 안내블록 283 : 호퍼
290 : 제1 이송컨베이어 291 : 제2 이송컨베이어
292 : 가이드부재 300 : 검사 및 정렬 유닛
320 : 제1 정렬그리핑부 330 : 제2 정렬그리핑부
340 : 플립오버부 350 : 검사 모듈
400 : 적재그리퍼 모듈 410 : 적재그리퍼 구동부
420 : 회수 컨베이어

Claims (13)

  1. 코팅가공이 완료된 다음 절삭용 인서트(insert)와 상기 인서트 사이마다 배치된 스페이서(spacer)를 포함하는 스틱(stick)을 공급하는 공급 유닛;
    상기 공급 유닛에 인접되게 배치되어 상기 스틱을 부분적으로 고정하여 상기 스틱으로부터 상기 스페이서와 인서트를 분류하는 분류 유닛; 및
    상기 분류 유닛의 단부 일 영역에 마련되어 상기 인서트가 팔레트에 규칙적으로 회수되도록 상기 인서트의 워터마크와 방향성 및 지오메트리(치수)를 검사하고 정렬하는 검사 및 정렬 유닛을 포함하며,
    상기 검사 및 정렬 유닛에 인접하게 배치되어 상기 인서트를 상기 팔레트에 적재하는 적재그리퍼 모듈을 더 포함하며,
    상기 분류 유닛은,
    상기 스틱의 일단부를 고정하는 고정지그를 포함하는 거치대;
    상기 거치대에 접근 및 이격되고 상기 스틱을 부분적으로 클램핑하여 슬라이딩 이동되는 이동푸셔;
    상기 스틱의 타단부 측에 인접되게 배치되어 상기 스틱의 스페이서를 그립하는 스페이서 그립부;
    상기 스페이서 그립부 하방에 마련되어 상기 스페이서와 상기 인서트를 상호 다른 경로로 가이드하는 가이드블록; 및
    상기 가이드블록의 하방에서 상기 스페이서와 상기 인서트를 이송하는 제1 및 제2 이송컨베이어를 포함하며,
    상기 가이드블록은,
    상기 스틱의 타단부의 바로 하방에 배치되어 낙하하는 상기 인서트를 제1 경로를 안내하는 제1 안내블록; 및
    상기 제1 경사블록 중앙에서 부분적으로 관통되게 배치되며, 상기 스페이서를 제2 경로로 안내하는 제2 안내블록을 포함하며,
    상기 제1 경로와 상기 제2 경로는 상호간에 교차되게 배치되는 것을 특징으로 하는 절삭용 인서트 언로딩 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안내블록의 일면은 기울어진 경사면이 형성되며,
    상기 제2 안내블록은,
    상기 경사면의 중앙 구역에 돌출되게 마련되는 호퍼; 및
    상기 호퍼와 연통되게 마련되되 상기 제1 안내블록의 내부를 관통되게 마련되는 스페이서 이송라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭용 인서트 언로딩 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이송컨베이어는 상호 반대 방향으로 동작되게 마련되는 것을 특징으로 하는 절삭용 인서트 언로딩 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이송컨베이어에는 상기 이송컨베이어 상면에 마련되어 이송되는 상기 인서트를 가이드하는 가이드부재가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 절삭용 인서트 언로딩 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 검사 및 정렬 유닛은,
    상기 인서트의 안착면이 마련되어 상기 인서트를 정렬하는 회전테이블;
    상기 분류 유닛과 상기 회전테이블 사이에 배치되어 이송되는 상기 인서트를 상기 회전테이블 상에 방향성을 정렬하면서 안착시키는 제1 정렬그리핑부;
    상기 회전테이블 상에 인접 배치되어 상기 인서트의 상면에 워터마크가 발견되지 않을 경우 상기 인서트를 180도 회전시켜 안착시키는 제2 정렬그리핑부; 및
    상기 적재그리퍼 모듈이 상기 팔레트에 적재가 용이하도록 상기 회전테이블 상의 상기 인서트를 자기적으로 부착시켜 90도 회전시키는 플립오버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭용 인서트 언로딩 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 플립오버부는,
    상기 회전테이블로 회동하면서 접근 및 이격되는 회동바아; 및
    상기 회동바아의 단부에 자기적으로 상기 인서트를 부착시키는 마그네틱부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭용 인서트 언로딩 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 검사 및 정렬 유닛은, 상기 회전테이블 상에 인접되게 배치되어 상기 인서트의 크기나 방향을 검사하는 검사 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭용 인서트 언로딩 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 검사 모듈은,
    상기 인서트가 상기 제1 정렬그리핑부를 통해 이동 시 상기 인서트의 크기를 검사하는 제1 검사부;
    상기 제1 정렬그리핑부와 상기 제2 정렬그리핑부 사이에 배치되어 상기 인서트의 상면에 워터마크 여부를 검사하는 제2 검사부; 및
    상기 제2 정렬그리핑부와 상기 플립오버부 사이에 배치되어 상기 인서트의 위치를 검사하는 제3 검사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭용 인서트 언로딩 장치.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 적재그리퍼 모듈에 인접하게 배치되어 상기 인서트가 상기 팔레트에 적재 여부를 검사하는 제4 검사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭용 인서트 언로딩 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 코팅가공은 PVD(Physical Vapor Deposition) 방식의 코팅 가공인 것을 특징으로 하는 절삭용 인서트 언로딩 장치.
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