KR101939729B1 - 인서트 팁 실장장치 및 그 실장방법 - Google Patents

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송일재
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Abstract

본 발명은 인서트의 모서리에 팁(Tip)을 실장 하는 실장방법에 있어서, 인서트와 팁을 각각 준비하는 단계, 인서트를 실장작업위치로 이송하는 단계, 인서트 모서리의 팁 부착 위치에 은납 접착제를 도포하는 단계, 팁을 실장 위치로 이송하는 단계, 팁을 부착하여 실장 하는 단계, 인서트를 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트 팁 실장방법에 관한 것이며, 또한, 인서트를 공급하는 인서트 공급부, 인서트 공급부와 일정한 간격을 두고 위치되어, 팁을 공급하는 팁 공급부, 픽업한 인서트를 실장작업위치까지 이동 가능하도록 형성된 다수 개의 고정 그립퍼 이송레일을 가지는 실장 장치부, 실장이 완료된 인서트를 배출하는 실장인서트 배출부 및 장방형의 테이블 형상의 프레임을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인서트 팁 실장장치에 관한 것이다.
따라서 인서트에 팁을 실장 하는 방법을 개선하, 그 실장장치를 자동화함으로서, 은납 접착제를 도포할 때 발생하는 문제점을 해소하고, 우수한 품질의 인서트를 다량 생산할 수 있다.

Description

인서트 팁 실장장치 및 그 실장방법{Insert tip mounting apparatus and its mounting method}
본 발명은 인서트 팁 실장장치 및 그 실장방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인서트의 모서리에 일정한 깊이의 단차를 형성하고, 그 부위에 은납 접착제를 도포하고 팁을 부착하는 인서트 팁 실장장치 및 그 실장방법에 관한 것이다.
일반적으로, 절삭공구는 주로 철계, 비철계 금속, 비금속 재료의 절삭에 이용되는 것으로서, 통상적으로 공작 기계에 장착되어 가공물을 원하는 형상으로 가공하기 위하여 절삭을 수행하는 공구이다.
절삭공구에 사용되는 인서트는 다이아몬드 분말 또는 초경합금 분말을 본드(bond)인 철(Fe), 텅스텐(W), 코발트(Co), 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 구리-주석(CuSn), 아연(Zn), 구리-아연(CuZn), 은(Ag) 등의 금속분말과 혼합하여 성형한 후에 소성한 소결 합금이다.
소성하기 전의 성형단계는 직육면체 캐비티(Cavity)에 혼합분말을 넣고 1차 가압 성형하고, 1차 가압 성형된 혼합물을 카본몰드의 캐비티에 넣고 펀처(Puncher)를 이용하여 비교적 큰 압력을 주면서 펀처의 형상에 대응하는 형상의 절삭 팁을 성형한다. 일정한 형상으로 성형된 인서트 팁을 소결 로에서 소성함으로써 다이아몬드 인서트 팁 또는 인서트 팁이 완성된다.
근래에 와서 입방정 질화붕소(CBN: cubic boron nitride)공구가 널리 사용되고 있다. 상기 CBN 절삭용 인서트는 소성된 인서트의 모서리 절삭 면에 팁을 부착하는 방법으로 제조되나, 접착제를 도포하고 팁을 부착(실장)하는 과정에서 작업자가 접착제의 적정량 및 도포 두께를 육안으로 가늠하기가 어려워 과량의 접착제가 접착면을 삐져나오는 풍선현상과, 도포 시 기포발생으로 인한 접착력 약화 및 균일한 전면(바닥면 + 측면) 도포가 어렵다. 따라서 두께가 균일하지 않고, 미 도포된 부분이 발생하며, 부착된 팁이 탈락하거나, 접착 면의 확인이 불가능한 문제점이 있었다.
이에 본 출원인은 인서트에 팁을 부착함에 있어, 접착제의 도포 량과 도포 두께의 적정성, 도포 패턴 및 도포면의 균일성을 위한 인서트 팁 실장방법을 개발하고, 그 장치를 자동화하여 우수한 품질의 인서트를 생산하는 연구를 거듭하여 왔다.
대한민국 등록특허공보 제10-1061941호(2011.09.05.) 대한민국 등록특허공보 제10-1172925호(2012.08.10.)
따라서 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 절삭용 공구를 제조하기 위하여 모서리를 일정한 깊이로 단차지게 형성한 인서트에 팁(Tip)을 실장 하기 위하여 인서트 공급부, 팁 공급부, 실장 장치부, 실장인서트 배출부, 프레임 및 상기 인서트 공급부, 팁 공급부, 실장 장치부, 실장인서트 배출부를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 인서트 팁 실장장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 인서트 공급부는, 장방형 프레임의 일 측 단부에 이송 프레임, 이송 바디, 공급 그립퍼 및 위치보정 카메라로 구성되는 인서트 공급로봇이 가로질러 형성되는 인서트 팁 실장장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 팁 공급부는, 인서트 공급부와 일정한 간격을 두고 위치되어 있으며, 팁을 파지하는 공급 그립퍼, 파지되는 팁의 방향을 보정하는 방향보정카메라, 파지된 팁의 상, 하면의 위치를 확인하는 상하면 확인카메라가 탑재되는 팁 공급로봇으로 구성되는 인서트 팁 실장장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 실장 장치부는, 고정 그립퍼, 고정 그립퍼 이송레일, 플립 장치, 은납 디스펜서를 포함하여 구성되며, 팁 공급부와 직교한 곳을 실장작업위치로 정하고, 고정 그립퍼에 의해 이송된 인서트를 실장작업위치에 대기하고, 상기 팁 공급부에서 이송된 팁을 은납 접착제를 이용하여 실장(접착) 하도록 구성되는 인서트 팁 실장장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 실장 장치부의 플립 장치는, 상, 하면이 바뀌어 파지된 팁을 반전하기 위하여 반전 그립퍼를 포함하여 구성되는 인서트 팁 실장장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 실장 장치부의 은납 디스펜서는, 은납 튜브를 포함하며, 인서트의 실장부위에 은납 접착제를 도포하는 인서트 팁 실장장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 실장인서트 배출부는, 장방형 프레임의 타 측 단부에 인서트 배출로봇이 실장 장치부와 직교하여 위치하며, 실장이 완료된 인서트를 배출하도록 구성되는 인서트 팁 실장장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 프레임은, 인서트 공급부, 팁 공급부 및 실장인서트 배출부를 일정한 간격으로 나란히 탑재하고, 실장 장치부를 상기 팁 공급부와 실장인서트 배출부 사이의 일 측에 위치시켜 실장작업이 가능하도록 장방형의 테이블 형상으로 구성되는 인서트 팁 실장장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 인서트를 공급하는 인서트 공급부, 상기 인서트 공급부로부터 인서트를 픽업하여 실장작업위치로 이동하는 실장 장치부, 팁을 상기 실장 장치부에 공급하는 팁 공급부, 실장이 완료된 인서트를 배출하는 실장인서트 배출부를 포함하여 이루어지는 상기 인서트 팁 실장장치에서 인서트의 모서리에 팁(Tip)을 실장 하도록 구성되는 인서트 팁 실장방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, (a) 인서트와 팁을 각각 준비하는, 인서트 팁 준비단계, (b) 상기 인서트를 실장작업위치로 이송하는, 인서트 이송단계, (c) 상기 인서트 모서리의 팁 부착 위치에 은납 접착제를 도포하는, 은납 도포단계, (d) 상기 팁을 실장 위치로 이송하는, 팁 이송단계, (e) 상기 (d) 단계 후에, 은납 접착제가 도포된 위치에 팁을 부착하여 실장 하는, 인서트 팁 실장단계, (f) 상기 팁이 실장 된 인서트를 배출하는, 실장 인서트 배출단계를 포함하여 구성되는 인서트 팁 실장방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, (a) 인서트 팁 준비단계에서, 인서트는, 팔레트에 장입되어 인서트 공급부의 팔레트 적재함에 적재되어 준비되고, 인서트 공급로봇의 공급 그립퍼가 파지할 수 있도록 구성되는 인서트 팁 실장방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, (a) 인서트 팁 준비단계에서, 팁은 팁 공급부의 팁 정반 위에 산재되어 팁 공급로봇의 공급 그립퍼에 의해 파지될 수 있도록 상기 팁 정반은 정반 이송레일 위에서 상기 공급 그립퍼의 이동 방향과 직교되게 이동 가능하도록 구성되는 인서트 팁 실장방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, (b) 인서트 이송단계는, 팔레트에 장입되어 있는 인서트를 인서트 공급로봇의 공급 그립퍼가 파지하여, 고정 그립퍼 이송레일 위에 대기 중인 실장 장치부의 고정 그립퍼에 안착시키고, 상기 고정 그립퍼는 고정 그립퍼 이송레일 위에서 이동하여 팁 공급부 팁 공급로봇의 공급 그립퍼와 직교되는 실장작업위치까지 이동하도록 구성되는 인서트 팁 실장방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, (c) 은납 도포단계는, 팁 부착위치의 바닥면과 측면에 은납 접착제를 은납 디스펜서를 이용하여 일정한 패턴과 두께로 골고루 도포하도록 구성되는 인서트 팁 실장방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, (c) 은납 도포단계의 도포 두께는, 가장 바람직하게는 0.03 ~ 1.0mm 미만으로 형성하도록 구성한다. 또한, 도포 시, 은납 디스펜서를 이용하여, 일정한 패턴을 유지해야 하는데, 즉 측면은 '■', 바닥면은 '▲'의 형상과 동일하게 외측에서 내측으로 도포하도록 구성되는 인서트 팁 실장방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, (d) 팁 이송단계는, 팁 정반에서 파지된 팁 중에서, 상, 하면이 바뀐 팁은 반전하여 상, 하면의 위치를 바르게 하는 플립단계를 더 포함하여 구성되는 인서트 팁 실장방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (e) 인서트 팁 실장단계는, 은납 접착제가 도포된 위치에 팁을 정확하게 부착하고, 소정의 시간 동안 압축하도록 구성되는 인서트 팁 실장방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, (f) 실장 인서트 배출단계는, 실장 장치부와 직교하여 위치하는 인서트 배출로봇이 실장 완료된 인서트를 배출하도록 구성되는 인서트 팁 실장방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 특징은, 절삭용 공구를 제조하기 위하여 모서리를 일정한 깊이로 단차지게 형성한 인서트에 팁(Tip)을 실장 하는 인서트 팁 실장장치에 관한 것으로서, 인서트 공급부, 팁 공급부, 실장 장치부, 실장인서트 배출부, 프레임 및 상기 인서트 공급부, 팁 공급부, 실장 장치부, 실장인서트 배출부를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 인서트 팁 실장장치의 다른 특징은, 인서트 공급부는, 장방형 프레임의 일 측 단부에 이송 프레임, 이송 바디, 공급 그립퍼 및 위치보정 카메라로 구성되는 인서트 공급로봇이 가로질러 형성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장장치의 또 다른 특징은, 팁 공급부는, 인서트 공급부와 일정한 간격을 두고 위치되어 있으며, 팁을 파지하는 공급 그립퍼, 파지되는 팁의 방향을 보정하는 방향보정카메라, 파지된 팁의 상, 하면의 위치를 확인하는 상하면 확인카메라가 탑재되는 팁 공급로봇으로 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장장치의 또 다른 특징은, 실장 장치부는, 고정 그립퍼, 고정 그립퍼 이송레일, 플립 장치, 은납 디스펜서를 포함하여 구성되며, 팁 공급부와 직교한 곳을 실장작업위치로 정하고, 고정 그립퍼에 의해 이송된 인서트를 실장작업위치에 대기하고, 상기 팁 공급부에서 이송된 팁을 은납 접착제를 이용하여 실장(접착) 하도록 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장장치의 또 다른 특징은, 실장 장치부의 플립 장치는, 상, 하면이 바뀌어 파지된 팁을 반전하기 위하여 반전 그립퍼를 포함하여 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장장치의 또 다른 특징은, 실장 장치부의 은납 디스펜서는, 은납 튜브를 포함하며, 인서트의 실장부위에 은납 접착제를 도포한다.
본 발명의 인서트 팁 실장장치의 또 다른 특징은, 실장인서트 배출부는, 장방형 프레임의 타 측 단부에 인서트 배출로봇이 실장 장치부와 직교하여 위치하며, 실장이 완료된 인서트를 배출하도록 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장장치의 또 다른 특징은, 프레임은, 인서트 공급부, 팁 공급부 및 실장인서트 배출부를 일정한 간격으로 나란히 탑재하고, 실장 장치부를 상기 팁 공급부와 실장인서트 배출부 사이의 일 측에 위치시켜 실장작업이 가능하도록 장방형의 테이블 형상으로 구성된다.
또한, 본 발명의 인서트 팁 실장방법의 특징은, 인서트를 공급하는 인서트 공급부, 상기 인서트 공급부로부터 인서트를 픽업하여 실장작업위치로 이동하는 실장 장치부, 팁을 상기 실장 장치부에 공급하는 팁 공급부, 실장이 완료된 인서트를 배출하는 실장인서트 배출부를 포함하여 이루어지는 상기 인서트 팁 실장장치에서 인서트의 모서리에 팁(Tip)을 실장 하도록 이루어진다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법의 다른 특징은, (a) 인서트와 팁을 각각 준비하는, 인서트 팁 준비단계, (b) 상기 인서트를 실장작업위치로 이송하는, 인서트 이송단계, (c) 상기 인서트 모서리의 팁 부착 위치에 은납 접착제를 도포하는, 은납 도포단계, (d) 상기 팁을 실장 위치로 이송하는, 팁 이송단계, (e) 상기 (d) 단계 후에, 은납 접착제가 도포된 위치에 팁을 부착하여 실장 하는, 인서트 팁 실장단계, (f) 상기 팁이 실장 된 인서트를 배출하는, 실장 인서트 배출단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법의 또 다른 특징은, (a) 인서트 팁 준비단계에서, 인서트는, 팔레트에 장입되어 인서트 공급부의 팔레트 적재함에 적재되어 준비되고, 인서트 공급로봇의 공급 그립퍼가 파지할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법의 또 다른 특징은, (a) 인서트 팁 준비단계에서, 팁은 팁 공급부의 팁 정반 위에 산재되어 팁 공급로봇의 공급 그립퍼에 의해 파지될 수 있도록 상기 팁 정반은 정반 이송레일 위에서 상기 공급 그립퍼의 이동 방향과 직교되게 이동 가능하도록 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법의 또 다른 특징은, (b) 인서트 이송단계는, 팔레트에 장입되어 있는 인서트를 인서트 공급로봇의 공급 그립퍼가 파지하여, 고정 그립퍼 이송레일 위에 대기 중인 실장 장치부의 고정 그립퍼에 안착시키고, 상기 고정 그립퍼는 고정 그립퍼 이송레일 위에서 이동하여 팁 공급부 팁 공급로봇의 공급 그립퍼와 직교되는 실장작업위치까지 이동하도록 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법의 또 다른 특징은, (c) 은납 도포단계는, 팁 부착위치의 바닥면과 측면에 은납 접착제를 은납 디스펜서를 이용하여 일정한 패턴과 두께로 골고루 도포하도록 구성한다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법의 또 다른 특징은, (c) 은납 도포단계의 도포 두께는, 가장 바람직하게는 0.03 ~ 1.0mm 미만으로 형성하도록 구성한다. 또한, 도포 시, 은납 디스펜서를 이용하여, 일정한 패턴을 유지해야 하는데, 즉 측면은 '■', 바닥면은 '▲'의 형상과 동일하게 외측에서 내측으로 전면을 도포하도록 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법의 또 다른 특징은, (d) 팁 이송단계는, 팁 정반에서 파지된 팁 중에서, 상, 하면이 바뀐 팁은 반전하여 상, 하면의 위치를 바르게 하는 플립단계를 더 포함하여 구성한다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법의 또 다른 특징은, 상기 (e) 인서트 팁 실장단계는, 은납 접착제가 도포된 위치에 팁을 정확하게 부착하고, 소정의 시간 동안 압축하도록 구성한다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법의 또 다른 특징은, (f) 실장 인서트 배출단계는, 실장 장치부와 직교하여 위치하는 인서트 배출로봇이 실장 완료된 인서트를 배출하도록 구성된다.
이상에서와 같은 본 발명의 인서트 팁 실장장치는 기계적으로 접착하도록 구성된다. 일반적으로 인서트에 팁 실장작업은 인력을 이용하여 접착하게 되는데, 적정한 도포 량과 두께를 가늠할 수 없다. 도포 량이 부족하면 팁이 용이하게 탈락되므로, 완성공구 사용 시 안전사고의 위험이 있고, 도포 량이 과다하면 접착제가 삐져나오는 풍선현상이 있으며, 도포 두께에 따른 제품의 두께가 균일하지 못하다.
따라서 본 발명의 인서트 팁 실장장치는 인서트에 팁을 실장 하는 장치를 기계화함으로서, 은납 접착제의 도포 량 및 두께를 최적화함으로서 우수한 완성공구를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 인서트 팁 실장장치는 팁 부착의 핵심구성인 은납 디스펜서를 이용하여 접착제를 도포하도록 구성된다.
따라서 은납 디스펜서의 일정한 패턴에 의한 전면(바닥면 + 측면) 도포가 가능한 장점을 가지고 있다.
또한, 본 발명의 인서트 팁 실장장치는 실장 장치부의 고정 그립퍼 및 고정 그립퍼 이송레일을 하나 또는 다수 개 설치할 수 있도록 구성된다.
따라서 다량 생산이 가능하고, 공장 자동화 시스템에서 전, 후 공정의 완성장비와 결합하여 생산량을 조절할 수 있는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 인서트가 부착된 공구의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 인서트가 장입되어 있는 팔레트의 개략적인 평면도이다.
도 3은 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 개략적인 전체 및 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 인서트 공급부의 개략적인 부분 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 팁 공급부의 개략적인 부분 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 인서트 배출부의 개략적인 부분 사시도이다.
도 8은 본 발명의 인서트 팁 실장방법의 개략적인 단계별 공정도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정 하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정 하려는 의도가 아니다. 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의 할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 인서트가 부착된 공구의 개략적인 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 인서트가 장입되어 있는 팔레트의 개략적인 평면도이고, 도 3은 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 개략적인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 개략적인 전체 및 부분 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 인서트 공급부의 개략적인 부분 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 팁 공급부의 개략적인 부분 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 인서트 배출부의 개략적인 부분 사시도이고, 도 8은 본 발명의 인서트 팁 실장방법의 개략적인 단계별 공정도이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 인서트 팁 실장장치는, 절삭용 공구를 제조하기 위하여 모서리를 일정한 깊이로 단차지게 형성한 인서트에 팁(Tip)을 실장 하는 인서트 팁 실장장치에 관한 것으로서, 인서트 공급부(110), 팁 공급부(120), 실장 장치부(130), 실장인서트 배출부(140), 프레임(150) 및 상기 인서트 공급부, 팁 공급부, 실장 장치부, 실장인서트 배출부를 제어하는 컨트롤러(미도시)를 포함하여 이루어진다.
도 3 및 도 4를 살펴보면, 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 인서트 공급부(110)는, 상기 장방형 프레임(150)의 일 측 단부에 이송 프레임(114), 이송 바디(115), 공급 그립퍼(112) 및 위치보정 카메라(113)로 구성되는 인서트 공급로봇(111)이 가로질러 형성된다. 상기 이송 프레임(114)은 두 개의 수직 레그(114.1) 상부에 가로질러 형성되고, 상기 이송 프레임(114)에는 공급 그립퍼(112) 및 위치보정 카메라(113)가 수직으로 결합되어 있는 이송바디(115)가 이동하도록 구성된다. 상기 이송바디(115)는 이송프레임(114)에 내설된 볼 스크류(114.1)의 회전에 의해 이동하고, 상기 볼 스크류(114.1)는 서보모터(114.3)에 의해 구동된다.
이러한 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 인서트 공급부(110)는, 상기 인서트 공급로봇(111)의 일 측에 인서트가 장입되어 있는 팔레트(1.4)가 팔레트 이송레일(118)위의 팔레트 무빙 플레이트(117)에 적층되도록 구성된다.
이러한 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 인서트 공급부(110)는, 상기 공급 그립퍼(112)가 팔레트(1.4)에서 인서트(1.1)를 파지하여 이송 프레임을 따라 이동하여 대기 중인 실장 장치부(130)의 고정 그립퍼(131)에 내려놓는데, 이 때, 위치보정 카메라(113)에 의해 파지된 인서트(1.1)의 방향이 인식되고, 상기 공급 그립퍼(112)가 인서트를 회전하여 상기 고정 그립퍼(131)에 정확한 위치로 픽업시킨다. 상기 공급 그립퍼(112)는 스테핑 모터(미도시)에 의해 좌우 회전을 하도록 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장장치의 팁 공급부(120)는, 인서트 공급부와 일정한 간격을 두고 위치되어 있으며, 팁을 파지하는 공급 그립퍼(122), 파지되는 팁의 방향을 보정하는 방향보정카메라(123), 파지된 팁의 상, 하면의 위치를 확인하는 상하면 확인카메라(124)가 탑재되는 팁 공급로봇(121)으로 구성된다.
이러한 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 팁 공급부(120)에는, 상기 팁 공급로봇(121)의 일 측에 직교방향으로 이동하는 정반 이송레일(127) 위에 정반 받침부(125) 및 정반 무빙 플레이트(126)가 형성되고, 그 위에 팁(1.2)을 담는 팁 정반(1.5)이 탑재된다.
이 때, 정반위의 상기 팁(1.2)은, 정반에 놓일 때 상, 하면이 일정치 않으므로, 공급 그립퍼(122)로 파지하여 이송 할 때, 상하면 확인카메라(124)로 확인하여 상, 하면이 옳으면 바로 실장작업위치로 이송하고, 옳지 않으면 플립 장치(135)로 이동하여 반전공정을 거친다.
본 발명의 인서트 팁 실장장치의 실장 장치부(130)는, 고정 그립퍼(131), 고정 그립퍼 이송레일(132), 플립 장치(135), 은납 디스펜서(134)를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 실장 장치부(130)는, 상기 팁 공급부와 직교한 곳을 실장작업위치로 정하고, 고정 그립퍼(131)에 의해 이송된 인서트(1.1)를 상기 실장작업위치에 대기하고, 상기 팁 공급부(120)에서 이송된 팁을 은납 접착제(1.3)를 이용하여 실장(접착) 하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 상기 고정 그립퍼 이송레일(132)은, 다수 개 설치되어, 다수 개의 고정 그립퍼(131)가 인서트 공급부(110)로부터 픽업된 인서트를 실장작업위치에 이송하며, 실장(접착)이 완료된 실장 인서트를 실장인서트 배출부(140)까지 이송하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 실장 장치부(130)의 플립 장치(135)는, 상, 하면이 바뀌어 파지된 팁(1.2)을 반전하기 위하여 반전 그립퍼(135.1)를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 실장 장치부(130)의 은납 디스펜서(134)는, 은납 튜브(134.1)를 포함하며, 인서트(1.1)의 실장부위에 은납 접착제(1.3)를 도포한다.
이 때, 은납 접착제의 도포 두께는, 가장 바람직하게는 0.03 ~ 1.0mm 미만으로 형성하도록 구성한다. 두포 두께가 0.03mm 미만이면, 접착력이 약해서 팁이 탈락하는 문제가 발생하고, 도포 두께가 1.0mm 이상이면 잔여 접착제가 접착 면을 삐져나오는 풍선현상이 나타난다. 또한, 도포 시, 은납 디스펜서(134)를 이용하여, 일정한 패턴을 유지해야 하는데, 즉 측면은 '■', 바닥면은 '▲'의 형상과 동일하게 외측에서 내측으로 도포하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 상기 고정 그립퍼(131)는, 팁을 부착할 수 있도록 인서트를 파지하며, 접착력을 향상하기 위하여 접착 면을 향하여 압력을 주기위한 수직밀대(131.1)와 수평밀대(131.2)를 포함하여 구성된다.
이 때, 은납 접착제(1.3) 도포 후, 팁(1.2)을 부착하여 상기 수직밀대와 수평밀대를 이용하여 4 ~ 7초간 접착부위를 압착한다.
본 발명의 인서트 팁 실장장치의 실장인서트 배출부(140)는, 상기 장방형 프레임(150)의 타 측 단부에 인서트 배출로봇(141)이 상기 실장 장치부(130)와 직교하여 위치하며, 실장이 완료된 인서트를 배출하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 실장인서트 배출부(140)의 인서트 배출로봇(141)은, 두 개의 수직 레그(146.2) 상부에 가로질러 형성되는 이송 프레임(146)에는 배출 그립퍼(142) 및 위치보정 카메라(143)가 수직으로 결합되어 있는 이송바디(147)가 이동하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 실장인서트 배출부(140)는, 상기 실장 장치부(130)에서 실장을 종료한 인서트(1.1)가 상기 고정 그립퍼(131)에 의해 이송되어, 상기 인서트 공급로봇(111)의 배출 그립퍼(142)에 의해 팔레트 이송레일(148)에 결합된 팔레트 무빙 플레이트(145) 및 팔레트 적재함(144) 위의 팔레트(1.4)로 배출되도록 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장장치의 프레임(150)은, 상기 인서트 공급부(110), 팁 공급부(120) 및 실장인서트 배출부(140)를 일정한 간격으로 나란히 탑재하고, 실장 장치부(130)를 상기 팁 공급부(120)와 실장인서트 배출부(140) 사이의 일 측에 위치시켜 실장작업이 가능하도록 장방형의 테이블 형상으로 구성된다.
이어서, 도 8을 참고하여 본 발명의 인서트 팁 실장방법을 설명한다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법은, 인서트를 공급하는 인서트 공급부, 상기 인서트 공급부로부터 인서트를 픽업하여 실장작업위치로 이동하는 실장 장치부, 팁을 상기 실장 장치부에 공급하는 팁 공급부, 실장이 완료된 인서트를 배출하는 실장인서트 배출부를 포함하여 이루어지는 인서트 팁 실장장치(100)에서 인서트의 모서리에 팁(Tip)을 실장 하도록 이루어진다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법은, (a) 인서트(1.1)와 팁(1.2)을 각각 준비하는, 인서트 팁 준비단계(S100), (b) 상기 인서트를 실장작업위치로 이송하는, 인서트 이송단계(S200), (c) 상기 인서트 모서리의 팁 부착 위치에 은납 접착제(1.3)를 도포하는, 은납 도포단계(S300), (d) 상기 팁을 실장 위치로 이송하는, 팁 이송단계(S400), (e) 상기 (d) 단계 후에, 은납 접착제(1.3)가 도포된 위치에 팁을 부착하여 실장 하는, 인서트 팁 실장단계(S500), (f) 상기 팁이 실장 된 인서트를 배출하는, 실장 인서트 배출단계(S600);를 포함하여 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법의 상기 (a) 인서트 팁 준비단계(S100)에서, 인서트(1.1)는, 팔레트(1.4)에 장입되어 인서트 공급부(120)의 팔레트 적재함(115)에 적재되어 준비되고, 인서트 공급로봇(111)의 공급 그립퍼(112)가 파지할 수 있도록 구성된다.
이러한 본 발명의 인서트 팁 실장방법의 상기 (a) 인서트 팁 준비단계(S100)에서, 팔레트(1.4)는, 팔레트 이송레일(118) 위에서 상기 공급 그립퍼(112)의 이동 방향과 직교되게 이동 가능하도록 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법의 상기 (a) 인서트 팁 준비단계(S100)에서, 팁(1.2)은 팁 공급부(130)의 팁 정반(1.5) 위에 산재되어 팁 공급로봇(121)의 공급 그립퍼(122)에 의해 파지될 수 있도록 상기 팁 정반은 정반 이송레일(127) 위에서 상기 공급 그립퍼(122)의 이동 방향과 직교되게 이동 가능하도록 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법의 상기 (b) 인서트 이송단계(S200)는, 팔레트(1.4)에 장입되어 있는 인서트를 인서트 공급로봇(111)의 공급 그립퍼(112)가 파지하여, 고정 그립퍼 이송레일(132) 위에 대기 중인 실장 장치부(130)의 고정 그립퍼(131)에 안착시키고, 상기 고정 그립퍼(131)는 고정 그립퍼 이송레일(132) 위에서 이동하여 팁 공급부(130) 팁 공급로봇(121)의 공급 그립퍼(122)와 직교되는 실장작업위치까지 이동하도록 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법의 상기 (c) 은납 도포단계(S300)는, 팁 부착위치(1.1.1)의 바닥면과 측면에 은납 접착제(1.3)를 은납 디스펜서(134)를 이용하여 일정한 패턴과 두께로 골고루 도포하도록 구성한다.
이러한 본 발명의 (c) 은납 도포단계(S300)의 도포 두께는, 가장 바람직하게는 0.03 ~ 1.0mm 미만으로 형성하도록 구성한다. 도포 두께가 0.03mm 미만이면, 접착력이 약해서 팁이 탈락하는 문제가 발생하고, 도포 두께가 1.0mm 이상이면 잔여 접착제가 접착 면을 삐져나오는 풍선현상이 나타난다.
또한, 도포 시, 은납 디스펜서(134)를 이용하여, 일정한 패턴을 유지해야 하는데, 즉 측면은 '■', 바닥면은 '▲'의 형상과 동일하게 외측에서 내측으로 도포하도록 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법의 상기 (d) 팁 이송단계(S400)는, 상기 팁 정반(1.5)에서 파지된 팁 중에서, 상, 하면이 바뀐 팁은 반전하여 상, 하면의 위치를 바르게 하는 플립단계(S410)를 더 포함하여 구성한다.
이러한 본 발명의 인서트 팁 실장방법의 상기 (d) 팁 이송단계(S400)는, 팁 정반(1.5)위의 상기 팁(1.2)은, 상, 하면이 일정치 않으므로, 공급 그립퍼(122)로 파지하여 이송 할 때, 상하면 확인카메라(124)로 확인하여 상, 하면이 옳으면 바로 실장작업위치로 이송하고, 옳지 않으면 플립 장치(135)로 이동하여 반전공정을 거친다.
이러한 본 발명의 상기 플립단계(S410)는, 상, 하면이 바뀌어 파지된 팁(1.2)을 상기 플립 장치(135)의 반전 그립퍼(135.1)위에서 반전하도록 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법의 상기 (e) 인서트 팁 실장단계(S500)는, 은납 접착제가 도포된 위치에 팁을 정확하게 부착하고, 소정의 시간 동안 압축하도록 구성한다.
이러한 본 발명의 인서트 팁 실장장치의 상기 고정 그립퍼(131)는, 팁을 부착할 수 있도록 인서트를 파지하며, 접착력을 향상하기 위하여 수직밀대(131.1)와 수평밀대(131.2)를 이용하여 접착 면을 향하여 4 ~ 7초간 압착하도록 구성된다.
본 발명의 인서트 팁 실장방법의 상기 (f) 실장 인서트 배출단계(S600)는, 실장 장치부(130)와 직교하여 위치하는 인서트 배출로봇(141)이 실장 완료된 인서트를 배출하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 인서트 팁 실장방법의 상기 (f) 실장 인서트 배출단계(S600)에서, 상기 인서트 배출로봇(141)은, 배출 그립퍼(142) 및 위치보정 카메라(143)가 수직으로 결합되어 있어, 실장을 종료한 인서트(1.1)가 상기 고정 그립퍼(131)에 의해 이송되어, 팔레트(1.4)에 정확히 배출되도록 구성된다.
이러한 구성의 본 발명의 인서트 팁 실장장치 및 그 실장방법은 다음과 같은 순서로 작동된다.
A. 인서트 및 팁 준비작업
가. 인서트 준비
- 팔레트(1.4)에 인서트(1.1)를 장입한다.
- 팔레트를 인서트 공급부(110)의 팔레트 적재함(116)에 적재한다.
나. 팁 준비
- 팁(1.2)을 팁 정반(1.5)에 담는다.
- 팁 정반을 팁 공급부(120)의 정반 무빙 플레이트(128)에 올려놓는다.
B. 인서트 이송작업
- 공급 그립퍼(112)가 인서트를 파지하여 반대 측으로 이동한다.
- 실장 장치부(130)의 고정 그립퍼(131)에 상기 인서트를 픽업시킨다.
이 때, 위치보정 카메라(113)는 인서트의 안착 위치를 보정한다.
- 인서트를 픽업한 고정 그립퍼는 실장작업위치로 이동하여 대기한다.
C. 팁 이송작업
가. 팁 이송
- 팁 정반(1.5)에 담긴 팁(1.2)을 공급 그립퍼(122)가 파지한다.
이 때, 상하면 확인카메라는 팁 측면 색상으로 상, 하면을 구분(도 1).
- 팁의 상, 하면이 정상이면 실장작업위치로 이송한다.
나. 플립
- 파지한 팁의 상, 하면이 비정상이면 반전그립퍼(135.1)에 올려놓는다.
- 반전 그립퍼는 파지한 팁을 180도 회전하여 상, 하면을 정상으로 한다.
- 공급 그립퍼는 반전한 팁을 파지하여 실장작업위치로 이동한다.
D. 인서트 팁 실장 작업
가. 은납 접착제 도포
- 실장작업위치에 대기 중인 인서트 모서리의 팁 부착부위에 은납 디스펜서(134)를 이용하여 은납 접착제(1.3)를 도포한다.
- 바닥면은 삼각형이므로, 외측에서 내측으로 ① '↗', ② '↘', ③ '←' 순(패턴)으로 도포하고, 측면은 사각형이므로, 외측에서 내측으로 ① '→', ② '↓', ③ '←', ④ '↑' 순(패턴)으로 도포한다.
이 때, 은납 접착제는 0.03 ~ 1.0mm 두께로 도포한다.
나. 팁 부착(실장)
- 공급 그립퍼(122)는 인서트의 부착부위에 맞게 팁의 위치를 전환한다.
- 수직밀대와 수평밀대를 이용하여 접착한 부위를 4 ~ 7초간 압착한다.
E. 실장 인서트 배출작업
- 배출 그립퍼(142)는 실장인서트를 파지하여 반대측 팔레트에 배출한다.
이와 같은 본 발명의 인서트 팁 실장장치 및 그 실장방법은 다음과 같은 특징을 가진다.
먼저, 본 발명의 인서트 팁 실장장치는 기계적으로 접착하도록 구성된다. 일반적으로 인서트에 팁 실장작업은 인력을 이용하여 접착하게 되는데, 적정한 도포 량과 두께를 가늠할 수 없다. 도포 량이 부족하면 팁이 용이하게 탈락되므로, 완성공구 사용 시 안전사고의 위험이 있고, 도포 량이 과다하면 접착제가 삐져나오는 풍선현상이 있으며, 도포 두께에 따른 제품의 두께가 균일하지 못하다.
따라서 본 발명의 인서트 팁 실장장치는 인서트에 팁을 실장 하는 장치를 기계화함으로서, 은납 접착제의 도포 량 및 두께를 최적화함으로서 우수한 완성공구를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 인서트 팁 실장장치는 팁 부착의 핵심구성인 은납 디스펜서를 이용하여 접착제를 도포하도록 구성된다.
따라서 은납 디스펜서의 일정한 패턴에 의한 전면(바닥면 + 측면) 도포가 가능한 장점을 가지고 있다.
또한, 본 발명의 인서트 팁 실장장치는 실장 장치부의 고정 그립퍼 및 고정 그립퍼 이송레일을 하나 또는 다수 개 설치할 수 있도록 구성된다.
따라서 다량 생산이 가능하고, 공장 자동화 시스템에서 전, 후 공정의 완성장비와 결합하여 생산량을 조절할 수 있는 장점을 가진다.
1 : 절삭 공구
1.1 : 인서트
1.1.1 : 부착위치
1.2 : 팁(Tip)
1.3 : 은납 접착제(Silver Paste)
1.4 : 팔레트
1.5 : 팁 정반
100 : 인서트 팁 실장장치
110 : 인서트 공급부
111 : 인서트 공급로봇
112 : 공급 그립퍼
113 : 위치보정 카메라
114 : 이송프레임
114.1 : 볼 스크류 114.2 : 레그 114.3 : 서보모터
115 : 이송바디
116 : 팔레트 적재함
117 : 팔레트 무빙 플레이트
118 : 팔레트 이송 레일
120 : 팁 공급부
121 : 팁 공급로봇
122 : 공급 그립퍼
123 : 방향보정카메라(수직비전)
124 : 상하면 확인카메라(수평비전)
125 : 이송 프레임
125.1 : 볼 스크류 125.2 : 레그 125.3 : 서보모터
126 : 이송바디
127 : 정반 이송레일
128 : 정반 무빙 플레이트
130 : 실장 장치부
131 : 고정 그립퍼
131.1 : 수직밀대 131.2 : 수평밀대
132 : 고정 그립퍼 이송레일
134 : 은납 디스펜서
134.1 : 은납 튜브
135 : 플립(Flip)장치
135.1 : 반전 그립퍼
135.2 : 이송 프레임
140 : 실장인서트 배출부
141 : 인서트 배출로봇
142 : 배출 그립퍼
143 : 위치보정 카메라
144 : 팔레트 적재함
145 : 팔레트 무빙 플레이트
146 : 이송 프레임
146.1 : 볼 스크류 146.2 : 레그 146.3 : 서보모터
147 : 이송바디
148 : 팔레트 이송레일
150 : 프레임
151 : 콘트롤 박스

Claims (8)

  1. 인서트를 공급하는 인서트 공급부, 상기 인서트 공급부로부터 인서트를 픽업하여 실장작업위치로 이동하는 실장 장치부, 팁을 상기 실장 장치부에 공급하는 팁 공급부, 실장이 완료된 인서트를 배출하는 실장인서트 배출부를 포함하여 이루어지는 인서트 팁 실장장치에서의 인서트의 모서리에 팁(Tip)을 실장 하는 실장방법에 있어서,
    (a) 인서트(1.1)와 팁(1.2)을 각각 준비하는, 인서트 팁 준비단계(S100);
    (b) 상기 인서트를 실장작업위치로 이송하는, 인서트 이송단계(S200);
    (c) 상기 인서트 모서리의 팁 부착 위치에 은납 접착제(1.3)를 도포하는, 은납 도포단계(S300);
    (d) 팁 정반(1.5)에서 파지된 팁 중에서, 상, 하면이 바뀐 팁은 반전하여 상, 하면의 위치를 바르게 하며, 상기 팁을 실장 위치로 이송하는, 팁 이송단계(S400);
    (e) 상기 (d) 단계 후에, 은납 접착제(1.3)가 도포된 위치에 팁을 부착하여 실장 하는, 인서트 팁 실장단계(S500);
    (f) 상기 팁이 실장 된 인서트를 배출하는, 실장 인서트 배출단계(S600);를 이루어지며,
    상기 (b) 인서트 이송단계(S200)는, 팔레트(1.4)에 장입되어 있는 인서트를 인서트 공급로봇(111)의 공급 그립퍼(112)가 파지하여, 고정 그립퍼 이송레일(132) 위에 대기 중인 실장 장치부(130)의 고정 그립퍼(131)에 픽업시키고, 상기 고정 그립퍼(131)는 고정 그립퍼 이송레일(132) 위에서 이동하여 팁 공급부(130) 팁 공급로봇(121)의 공급 그립퍼(122)와 직교되는 실장작업위치까지 이동하도록 구성되며,
    상기 (c) 은납 도포단계(S300)는, 팁 부착위치(1.1.1)의 바닥면과 측면에 은납 접착제를 은납 디스펜서(134)를 이용하여 일정한 패턴으로 측면은 '■', 바닥면은 '▲'의 형상과 동일하게 외측에서 내측으로 골고루 도포하며, 도포 두께는 0.03 ~ 1.0mm 미만으로 구성하며,
    상기 (e) 인서트 팁 실장단계(S500)는, 은납 접착제가 도포된 부위에 팁을 정확하게 부착하고, 4 ~ 7초간 접착부위를 압착하는 것을 특징으로 하는 인서트 팁 실장방법.
    인서트를 공급하는 인서트 공급부, 상기 인서트 공급부로부터 인서트를 픽업하여 실장작업위치로 이동하는 실장 장치부, 팁을 상기 실장 장치부에 공급하는 팁 공급부, 실장이 완료된 인서트를 배출하는 실장인서트 배출부를 포함하여 이루어지는 인서트 팁 실장장치에서의 인서트의 모서리에 팁(Tip)을 실장 하는 실장방법에 있어서,
    (a) 인서트(1.1)와 팁(1.2)을 각각 준비하는, 인서트 팁 준비단계(S100);
    (b) 상기 인서트를 실장작업위치로 이송하는, 인서트 이송단계(S200);
    (c) 상기 인서트 모서리의 팁 부착 위치에 은납 접착제(1.3)를 도포하는, 은납 도포단계(S300);
    (d) 상기 팁을 실장 위치로 이송하는, 팁 이송단계(S400);
    (e) 상기 (d) 단계 후에, 은납 접착제(1.3)가 도포된 위치에 팁을 부착하여 실장 하는, 인서트 팁 실장단계(S500);
    (f) 상기 팁이 실장 된 인서트를 배출하는, 실장 인서트 배출단계(S600);를 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트 팁 실장방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 절삭용 공구를 제조하기 위하여 모서리를 일정한 깊이로 단차지게 형성한 인서트에 팁(Tip)을 실장 하는 인서트 팁 실장장치에 관한 것으로서,
    팔레트(1.4)로부터 인서트(1.1)를 실장 장치부(130)의 고정 그립퍼(131)에 픽업시키는 인서트 공급부(110);
    상기 인서트 공급부와 일정한 간격을 두며, 팁을 공급하는 팁 공급부(120);
    상기 고정 그립퍼(131)가 픽업한 인서트를 실장작업위치까지 이동 가능하도록 형성된 다수 개의 고정 그립퍼 이송레일(132)을 가지는 실장 장치부(130);
    실장이 완료된 인서트를 배출하는 실장인서트 배출부(140);
    상기 인서트 공급부, 팁 공급부 및 실장인서트 배출부를 일정한 간격으로 나란히 탑재하고, 실장 장치부를 상기 팁 공급부와 실장인서트 배출부 사이에서 실장작업이 가능하도록 배치하는 장방형의 테이블 형상의 프레임(150);으로 이루어지며,
    상기 팁 공급부(120)는, 팁을 파지하는 공급 그립퍼(122), 파지되는 팁의 방향을 보정하는 방향보정카메라(123), 파지된 팁의 상, 하면 위치를 확인하는 상하면 확인카메라(124)가 탑재되는 팁 공급로봇(121)과, 팁 정반(1.5)을 받치는 정반 받침부(125), 정반 무빙 플레이트(126), 팁 정반을 상기 공급 그립퍼(122)와 직교방향으로 이동하는 정반 이송레일(127)을 구성하며,
    상기 실장 장치부(130)는, 상, 하면이 바뀌어 파지된 팁을 반전하기 위하여 반전 그립퍼(135.1)로 구성된 플립 장치(135)와, 은납 튜브(134.1)의 은납 접착제(1.3)를 공급하는 은납 디스펜서(134)와, 상기 고정 그립퍼(131)에 파지된 인서트에 부착된 팁의 접착 면에 압력을 주는 수직밀대(131.1)와 수평밀대(131.2)를 더 포함하며,
    상기 은납 디스펜서(134)는, 일정한 패턴으로 측면은 '■', 바닥면은 '▲'의 형상과 동일하게 외측에서 내측으로 골고루 도포하며, 도포 두께는 0.03 ~ 1.0mm 미만으로 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인서트 팁 실장장치.
















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