KR102015131B1

KR102015131B1 - 로봇을 이용한 자동 적재장치

Info

Publication number: KR102015131B1
Application number: KR1020170126736A
Authority: KR
Inventors: 홍종목; 오창진
Original assignee: 평화정공(주)
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2019-08-27
Also published as: KR20190037430A

Abstract

본 발명은 로봇을 이용한 자동 적재장치에 관한 것으로, 캠스프링이 가조립된 캠이 이동되는 이송부와, 이송부에 의해 안착된 캠을 회전시키면서, 캠과 캠스프링을 결합하는 조립부와, 조립부에 의해 결합 완료된 캠을 적재하는 적재부를 포함하여, 캠과 캠스프링이 자동화 공정에 의해 조립 및 적재될 수 있다.

Description

로봇을 이용한 자동 적재장치{AUTO LOADING DEVICE USING ROBOT}

본 발명은 로봇을 이용한 자동 적재장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도어 래치의 캠 및 캠스프링 간의 조립이 비전과 로봇을 통해 자동화가 구현되어 생산성을 향상시키고 불량률을 낮추는 로봇을 이용한 자동 적재장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 수많은 부품으로 이루어지며, 다수의 부품들이 자동화 공정에 의해 조립이 이루어지고 한다. 다수의 부품 중 자동차 도어는 차체에 회전 가능하도록 장착되며, 승객의 탑승과 하차를 위해 차체 측면을 개방하거나 폐쇄한다.

한편, 자동차 도어 중에서 도어 래치는 도어와 차체 간의 잠금 상태를 유지하거나 잠금 상태를 해제하는 부품이며, 신호 인가에 따른 모터의 구동시 기어가 회전되면, 기어와 연동되는 캠이 회전되고, 캠 회전시 록레버가 회전되어 잠금 또는 잠금해제가 될 수 있다.

그러나, 캠과 캠에 장착되는 캠스프링은 형상이 복잡하고 부피가 작아 자동화 공정이 이루어지지지 못하고 작업자에 의해 수작업으로 조립이 이루어지고 있다. 이로 인해 부품 불량률이 높고, 생산성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2011-0090288호(2011.08.10. 공개, 발명의 명칭 : 로봇을 이용한 인쇄회로기판 내지 필름 이송 및 타발 시스템 및 그 방법)에 게시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 도어 래치의 캠 및 캠스프링 간의 조립이 비전과 로봇을 통해 자동화가 구현되어 생산성을 향상시키고 불량률을 낮추는 로봇을 이용한 자동 적재장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 로봇을 이용한 자동 적재장치는: 캠스프링이 가조립된 캠이 이동되는 이송부; 상기 이송부에 의해 안착된 상기 캠을 회전시키면서, 상기 캠과 상기 캠스프링을 결합하는 조립부; 및 상기 조립부에 의해 결합 완료된 상기 캠을 적재하는 적재부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이송부는 상기 캠스프링이 가조립된 상기 캠을 이동시키는 이송벨트부; 상기 이송벨트부에 형성되어 상기 캠의 이탈을 방지하는 이송가이드부; 및 상기 이송벨트부의 단부에 도달한 상기 캠을 파지하여 상기 회전부에 안착시키는 이송파지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 조립부는 상기 이송부에 의해 안착된 상기 캠을 차례대로 회전시키는 조립회전부; 상기 캠스프링과 상기 캠을 융착하는 조립융착부; 및 상기 캠스프링과 상기 캠의 융착을 검사하는 조립융착확인부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전부는 회전모터부; 상기 회전모터부에 의해 회전되는 회전판부; 및 상기 회전판부의 가장자리에 복수개가 장착되고, 상기 캠이 안착되는 회전안착부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 조립부는 상기 캠스프링의 통전을 측정하는 조립통전검사부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 조립부는 상기 캠에 오링을 장착하는 조립오링부; 및 상기 캠에 오링의 장착 유무를 검사하는 조립오링확인부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 조립오링부는 상기 오링을 공급하는 오링공급부; 및 상기 오링공급부에서 상기 오링을 파지하여 상기 캠에 장착하는 오링장착부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 적재부는 조립 완료된 상기 캠을 색상별도 구분하여 파지하는 적재로봇부; 및 상기 적재로봇부에 의해 상기 캠이 색상별로 적재되는 적재함부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 로봇을 이용한 자동 적재장치는 가조립된 캠과 캠스프링이 조립부에서 회전되면서 결합 공정이 수행되므로, 자동화 공정에 의해 생산성이 향상되고 불량률을 저감시킬 수 있다.

본 발명에 따른 로봇을 이용한 자동 적재장치는 적재부가 캠을 색상별로 적재하므로, 작업자의 추가적인 작업을 삭제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 자동 적재장치를 통해 조립되는 캠과 캠스프링의 조립 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 자동 적재장치 중에서 캠과 캠스프링을 가조립하는 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에서 캠스프링공급부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2에서 캠공급부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에서 지그부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2에서 캠스프링감지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 2에서 이송부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 자동 적재장치 중에서 가조립된 캠과 캠스프링을 조립 완료하는 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8에서 조립부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9에서 회전부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 도 10에서 조립오링부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 도 8에서 적재부를 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 로봇을 이용한 자동 적재장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 자동 적재장치를 통해 조립되는 캠과 캠스프링의 조립 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하여 캠(3)과 캠스프링(4)의 조립 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 개별 부품인 캠(3)과 캠스프링(4)이 가조립되면, 가조립된 캠(3)과 캠스프링(4)을 냉각 융착으로 결합한다. 가조립된 캠(3)과 캠스프링(4)이 냉각 융착되면, 방수용 오링(5)을 캠(3)에 설치하여 조립을 완료한다.

이때, 캠(3)은 래치 하우징에 회전 가능하도록 장착되는 캠몸체부(3a)와, 캠몸체부(501)에서 축방향으로 돌출되는 캠축부(3b)와, 캠몸체부(3a)의 외측으로 돌출되고 이웃한 부품과 걸려 회전력을 전달하는 하나 이상의 캠돌기부(3c)와, 캠몸체부(3a)에 형성되고 캠스프링(4)이 장착되는 캠장착부(3d)를 포함할 수 있다.

캠축부(3b)에는 방수용 오링(5)이 장착되고, 캠장착부(3d)는 캠몸체부(3a)와 일체로 형성되는 장착판부(3f)와, 장착판부(3f)에서 돌출되는 2개의 장착돌기부(3g)를 포함할 수 있다.

캠스프링(4)은 장착판부(3f)에 안착되는 스프링몸체부(4a)와, 스프링몸체부(4a)에서 연장되고 터미널과 맞물려 락 또는 언락 접점을 확인하는 스프링돌기부(4b)를 포함할 수 있다. 이때, 스프링몸체부(4a)에는 스프링홀부(4c)가 형성되어 장착돌기부(3g)가 관통될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 자동 적재장치 중에서 캠과 캠스프링을 가조립하는 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 자동 적재장치에서 캠(3)과 캠스프링(4)을 가조립하는 장치(1)는 캠스프링공급부(10)와, 캠공급부(20)와, 지그부(30)와, 캠스프링감지부(40)와, 정렬로봇부(50)와, 조립로봇부(60)와, 이송부(70)를 포함한다. 이러한 구성요소는 제1베이스부(1-1)에 장착될 수 있다.

캠스프링공급부(10)는 캠스프링(4)을 공급한다. 일 예로, 캠스프링공급부(10)는 제1베이스부(1-1)에 하나 이상 설치되고, 복수개의 캠스프링(4)이 정렬되거나 비정렬된 상태로 공급될 수 있다.

캠공급부(20)는 캠(3)을 공급한다. 일 예로, 캠공급부(20)는 제1베이스부(1-1)에 캠스프링공급부(10)와 대응되는 개수로 설치될 수 있다. 캠공급부(20)는 캠(3)을 정렬된 상태로 공급할 수 있다.

지그부(30)는 캠(3)과 대응되는 형상을 갖도록 형성된다. 일 예로, 지그부(30)는 제1베이스부(1-1)에 설치되고, 캠스프링공급부(10)와 캠공급부(20) 사이에 배치될 수 있다.

캠스프링감지부(40)는 캠스프링공급부(10)를 통해 제공되는 캠스프링(4)을 감지한다. 일 예로, 캠스프링감지부(40)는 제1베이스부(1-1)에 장착되고, 각종 카메라 및 센서를 이용하여 캠스프링(4)을 감지할 수 있다.

정렬로봇부(50)는 캠스프링감지부(40)를 통해 수신된 캠스프링(4)의 정보를 이용하여 캠스프링(4)을 지그부(30)로 이동시킨다. 일 예로, 정렬로봇부(50)는 캠스프링감지부(40)를 통해 수신된 정보를 바탕으로 이동되어 목적하는 캠스프링(4)을 흡착한 후 지그부(30)에 안착시킬 수 있다. 지그부(30)에 안착된 캠스프링(4)은 특정 상태가 유지될 수 있다. 정렬로봇부(50)는 캠스프링감지부(40)의 정보 외에 자체적으로 카메라와 센서를 구비하여 캠스프링(4)을 지그부(30)로 이동시킬 수 있다.

조립로봇부(60)는 캠공급부(20)를 통해 공급되는 캠(3)과 지그부(30)에 안착된 캠스프링(4)을 가조립한다. 일 예로, 조립로봇부(60)는 캠스프링(4)을 파지한 후, 장착돌기부(3g)가 스프링홀부(4c)를 관통하도록 가조립할 수 있다. 조립로봇부(60)는 슬라이딩 방식으로 조립될 수 있으며, 각종 카메라와 센서를 포함하여 캠(3)과 캠스프링(4)의 위치를 확인하고 가조립을 실시할 수 있다.

이송부(70)는 캠스프링(4)이 장착된 캠(3)을 추후 공정으로 이동시킨다. 일 예로, 이송부(70)에 의해 가조립된 캠(3)과 캠스프링(4)은 서로 융착되어 결합 상태가 유지되는 공정으로 이동될 수 있다.

도 3은 도 2에서 캠스프링공급부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 캠스프링공급부(10)는 캠스프링공급이동부(11)와, 캠스프링공급회전부(12)와, 캠스프링공급가이드부(13)를 포함한다.

캠스프링공급이동부(11)는 캠스프핑(4)을 이동시킨다. 일 예로, 복수개의 캠스프링(4)은 캠스프링공급이동부(11)에서 컨베이어 벨트 방식으로 이동되어 캠스프링공급회전부(12)로 낙하될 수 있다.

캠스프링공급회전부(12)는 캠스프링공급이동부(11)에서 낙하되는 캠스프링(4)을 일방향으로 유도한다. 일 예로, 캠스프링공급회전부(12)는 원심력에 의해 캠스프링(4)을 가장자리로 유도할 수 있다.

캠스프링공급가이드부(13)는 캠스프링공급회전부(12)와 연결되어 캠스프링공급회전부(12)에서 배출되는 캠스프링(4)을 목적지로 안내한다. 일 예로, 캠스프링공급가이드부(13)는 캠스프링공급회전부(12)의 가장자리와 연통되고, 제1베이스부(1-1)로 캠스프링(4)을 안내할 수 있다. 그 외, 캠스프링공급가이드부(13)의 단부에서 캠스프링(4)이 노출된 상태로 일시 저장될 수 있다.

도 4는 도 2에서 캠공급부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 캠공급부(20)는 캠공급호퍼부(21)와, 캠공급회전부(22)와, 캠공급가이드부(23)를 포함한다.

캠공급호퍼부(21)는 상측과 하측이 개방된 형상을 하여 캠(3)이 투입된다. 일 예로, 캠공급호퍼부(21)는 제1베이스부(1-1)의 일단부에 고정 설치되고, 캠스프링공급이동부(11)는 제1베이스부(1-1)의 타단부에 고정 설치될 수 있다.

캠공급회전부(22)는 캠공급호퍼부(21)에서 낙하되는 캠(3)을 일방향으로 유도한다. 일 예로, 캠공급회전부(22)는 원심력에 의해 캠(3)을 가장자리로 유도할 수 있다.

캠공급가이드부(23)는 캠공급회전부(22)와 연결되어 캠공급회전부(22)에서 배출되는 캠(3)을 안내한다. 일 예로, 캠공급가이드부(23)는 캠공급회전부(22)의 가장자리와 연통되고, 캠(3)을 안내할 수 있다. 캠공급가이드부(23)를 통해 캠(3)은 일렬로 줄지어 배출될 수 있다. 캠(3)은 캠공급가이드부(23)의 단부에서 조립을 위해 대기할 수 있다.

도 5는 도 2에서 지그부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그부(30)는 지그판부(31)와, 지그돌기부(32)를 포함한다. 이러한 지그부(30)는 캠(3)과 대응되도록 형성될 수 있다.

지그판부(31)는 제1베이스부(1-1)에 장착되고, 캠스프링(4)이 안착된다. 일 예로, 지그판부(31)는 스프링몸체부(4a)와 대응되는 형상을 가질 수 있다.

지그돌기부(32)는 지그판부(31)에서 상방으로 돌출되고, 캠스프링(4)을 관통한다. 일 예로, 지그판부(31)가 스프링몸체부(4a)에 안착될 때, 한 쌍의 지그돌기부(32)는 스프링홀부(4c)를 관통할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지그부(30)는 지그패드부(33)를 더 포함할 수 있다. 지그패드부(33)는 지그판부(31)에 부착되고, 캠스프링(4)과의 접촉 충격을 완화한다. 일 예로, 지그패드부(33)는 탄성재질을 포함하여 이루어지고, 지그판부(31)의 상측면과 하측면 중 어느 하나 이상에 부착될 수 있다. 지그패드부(33)가 지그판부(31)의 상측면에 부착되는 경우, 캠스프링(4)과 지그판부(31) 간의 직접적인 접촉에 의한 손상을 방지할 수 있다. 그리고, 지그패드부(33)가 지그판부(31)의 하측면에 부착되는 경우, 양면접착제에 의해 지그패드부(33)가 제1베이스부(1-1)에 부착될 수 있으며, 지그판부(31)에 가해지는 충격을 흡수할 수 있다.

도 6은 도 2에서 캠스프링감지부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 캠스프링감지부(40)는 캠스프링공급부(10)의 단부 상방에 고정 설치되어 캠스프링(4)의 위치와 형상을 인식한다.

일 예로, 캠스프링감지부(40)는 캠스프링감지고정부(41)와 캠스프링감지비전부(42)를 포함할 수 있다. 캠스프링감지고정부(41)는 제1베이스부(1-1)에 고정 설치되고, 상단부가 캠스프링공급가이드부(13)의 상방에 배치될 수 있다. 하나 이상의 캠스프링감지비전부(42)는 하방에 배치되는 캠스프링(4)을 촬영하여 캠스프링(4)의 위치 정보를 정렬로봇부(50)에 전송할 수 있다. 이때, 캠스프링(4)의 위치 정보에는 소형 부품인 캠스프링(4)의 뒤집힘 여부, 스프링돌기부(4b)가 배치되는 방향 등이 포함될 수 있다.

도 7은 도 2에서 이송부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이송부(70)는 이송벨트부(71)와, 이송가이드부(72)와, 이송파지부(73)를 포함한다.

이송벨트부(71)는 캠스프링(4)이 가조립된 캠(3)을 이동시킨다. 일 예로, 조립로봇부(60)가 캠스프링(4)을 캠(3)에 가조립한 후, 캠(3)을 파지하여 이송벨트부(71)에 안착시킬 수 있다. 한 쌍의 이송벨트부(71)는 무한궤도 방식으로 벨트가 이동되면서 캠(3)을 목적지로 이동시킬 수 있다.

이송가이드부(72)는 이송벨트부(71)에 형성되어 캠(3)의 이탈을 방지한다. 일 예로, 이송가이드부(72)는 각각의 이송벨트부(71)의 상부에 위치되어 캠(3)을 일렬로 안내할 수 있다.

이송파지부(73)는 이송벨트부(71)의 단부에 도달한 캠(3)을 파지하여 목적지로 이동시킨다. 일 예로, 이송파지부(73)는 별도의 센서 및 카메라를 통해 각각의 이송벨트부(71)를 통해 이송되는 캠(3)을 인지하고, 이송벨트부(71)의 단부에 도달한 캠(3)을 파지하여 목적지에 안착시킬 수 있다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 자동 적재장치 중에서 캠과 캠스프링의 가조립 과정을 설명하면 다음과 같다.

캠스프링공급부(10)를 통해 캠스프링(4)이 공급되고, 캠스프링감지부(40)는 캠스프링공급부(10)를 통해 배출되는 캠스프링(4)의 위치 및 상태 정보를 정렬로봇부(50)에 전송한다.

정렬로봇부(50)는 캠스프링감지부(40)의 정보를 수신한 후, 다양한 위치에 배치되는 캠스프링(4)을 흡착하여 지그부(30)에 안착시킨다. 지그부(30)에 안착된 캠스프링(4)은 항상 동일한 상태를 유지하므로 캠스프링(4)에 대한 정렬이 가능하다.

한편, 캠공급부(20)를 통해 캠(3)이 공급되고, 조립로봇부(60)는 지그부(30)에 안착된 캠스프링(4)을 캠(3)에 가결합시킨다. 그리고, 조립로봇부(60)는 가결합된 캠스프링(4)과 캠(3)을 이송부(70)에 안착시킨다.

캠스프링(4)이 캠(3)에 가결합되어 이송부(70)에 안착되면, 이송부(70)의 작동에 의해 후공정으로 이동된다. 이러한 후공정은 가결합된 캠스프링(4)을 캡(3)에 융착하는 공정이 될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 자동 적재장치 중에서 가조립된 캠과 캠스프링을 조립 완료하는 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 자동 적재장치에서 캠(3)과 캠스프링(4)을 조립 완료하는 장치(2)는 이송부(70)와, 조립부(80)와, 적재부(90)를 포함한다. 이러한 구성요소는 제2베이스부(2-1)에 장착될 수 있다.

이송부(70)는 캠스프링(4)이 가조립된 캠(3)을 이동시킨다. 일 예로, 이송부(70)는 도 7과 같이 조립로봇부(60)를 통해 가조립된 캠(3)과 캠스프링(4)을 조립부(80)로 안내할 수 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

조립부(80)는 이송부(70)에 의해 안착된 캠(3)을 회전시키면서, 캠(3)과 캠스프링(4)을 결합한다. 일 예로, 조립부(80)는 차례대로 회전되는 캠(3)과 캠스프링(4)을 냉각 융착 방식으로 결합시킬 수 있다.

적재부(90)는 조립부(80)에 의해 결합 완료된 캠(3)을 적재한다. 일 예로, 차량용 우측도어와 좌측도어에 따라 적용되는 캠(3)의 형상이 다르고, 이를 구별하기 위해 캠(3)은 적용 대상에 따라 서로 다른 색상이 도포될 수 있다. 그리고, 적재부(90)는 우측도어용 또는 좌측도어용 캠(3)을 선별하고 서로 구분하여 적재할 수 있다.

도 9는 도 8에서 조립부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립부(80)는 조립회전부(81)와, 조립융착부(82)와, 조립융착확인부(83)를 포함한다.

조립회전부(81)는 이송부(70)에 의해 안착된 캠(3)을 차례대로 회전시킨다. 일 예로, 이송부(70)에 의해 한 쌍의 캠(3)이 동시에 조립회전부(81)에 안착되고, 일정 간격으로 안착된 캠(3)을 회전시켜 조립 공정이 순차로 실시될 수 있다.

조립융착부(82)는 캠스프링(4)과 캠(3)을 융착한다. 일 예로, 조립융착부(82)는 조립회전부(81) 또는 제2베이스부(2-1)에 장착되고, 캠(3) 상방에서 하방으로 이동되어 캠(3)과 캠스프링(4)을 가압하면서 이들을 냉각 융착 시킬 수 있다.

조립융착확인부(83)는 캠스프링(4)과 캠(3)의 융착 상태를 검사한다. 일 예로, 조립융착확인부(83)는 조립회전부(81)에 장착되고, 상하 이동되면서 조립융착부(82)에 의해 융착된 캠(3)과 캠스프링(4)의 융착 상태를 검사할 수 있다. 조립융착확인부(83)는 변위센서를 이용하여 캠(3)과 캠스프링(4)의 융착 상태를 검사할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 조립부(80)는 조립통전검사부(84)를 더 포함할 수 있다. 조립통전검사부(84)는 캠스프링(4)의 통전 여부를 측정한다. 일 예로, 조립통전검사부(84)는 조립회전부(81)에 장착되고, 상하 이동되면서 한 쌍의 스프링돌기부(4b)와 접촉되어 이들의 통전 여부를 검사할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 조립부(80)는 조립오링부(85)와, 조립오링확인부(86)를 더 포함할 수 있다.

조립오링부(85)는 캠(3)에 오링(5)을 장착한다. 일 예로, 조립오링부(85)는 오링(5)을 캠축부(3b)에 장착하여 방수를 가능케 할 수 있다.

조립오링확인부(86)는 캠(3)에 오링(5)이 설계안대로 장착되었는지 여부를 검사한다. 일 예로 조립오링확인부(86)는 조립회전부(81)에 장착되고, 상하로 이동될 수 있다. 조립오링확인부(86)는 오링(5)이 캠(3)에 안정적으로 장착되었는지 여부를 감지할 수 있다. 즉, 위치 센서 및 거리 센서를 통해 조립오링확인부(86)는 캠(3)과 오링(5) 간의 연결관계를 감지할 수 있다.

도 10은 도 9에서 회전부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립회전부(81)는 회전모터부(811)와, 회전판부(812)와, 회전안착부(813)를 포함한다.

회전모터부(811)는 전원이 인가되면 회전판부(812)를 소정각도로 회전시킨다. 회전안착부(813)는 회전판부(812)의 가장자리에 복수개가 장착되고, 캠(3)이 안착된다.

일 예로, 회전모터부(811)는 제2베이스부(2-1)에 고정 설치되고, 회전판부(812)와 축결합되거나, 기어 결합되어 회전판부(812)를 회전시킬 수 있다. 회전모터부(811)에 의해 회전판부(812)가 1회 회전되면, 회전안착부(813)에 안착된 캠(3)이 다음 공정으로 이동될 수 있다.

한편, 조립회전부(81)는 회전판부(812)를 지지하여 회전판부(812)의 회전을 유도하는 회전롤러부(815)를 더 포함할 수 있다. 이러한 회전롤러부(815)는 제2베이스부(2-1)에 형성되는 홈을 따라 이동될 수 있다.

그 외, 조립회전부(81)는 회전판부(812)의 상방에 배치되고, 캠(3)과 캠스프링(4)을 결합하기 위한 장치들이 장착되는 회전상판부(816)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 회전상판부(816)는 회전판부(812) 보다 작은 직경을 갖도록 형성되고, 회전지지부(817)에 의해 회전판부(812)의 상방에 지지될 수 있다. 회전상판부(816)의 둘레를 따라 조립융착부(82)와, 조립융착확인부(83)와, 조립통전검사부(84)와, 조립오링부(85)와, 조립오링확인부(86) 중 어느 하나 이상이 장착될 수 있다.

도 11은 도 10에서 조립오링부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립오링부(85)는 오링공급부(851)와, 오링장착부(852)를 포함한다.

오링공급부(851)는 오링(5)을 공급한다. 그리고, 오링장착부(852)는 오링공급부(851)에서 오링(5)을 파지하여 캠(3)에 장착한다.

일 예로, 오링공급부(851)는 회전되면서 저장된 오링(5)을 일렬로 목적지로 안내하고, 오링장착부(852)는 오링공급부(851)의 단부에 위치되는 오링(5)을 파지하여 캠축부(3b)에 장착할 수 있다.

도 12는 도 8에서 적재부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적재부(90)는 적재로봇부(91)와 적재함부(92)를 포함한다.

적재로봇부(91)는 조립 완료된 캠(3)을 색상별도 구분하여 파지한다. 일 예로, 적재로봇부(91)는 센서와 카메라를 이용하여 캠스프링(4)과 오링(5)이 장착된 캠(3)의 위치와 색상을 감지하고, 캠(3)을 색상별로 파지하거나, 캠(3)을 색상별로 적재할 수 있다. 적재로봇부(91)는 조립회전부(81)의 회전안착부(813)에 안착된 캠(3)을 파지하여 적재함부(92)로 이동시킬 수 있다. 그 외, 별도의 이송수단을 통해 조립 완료된 캠(3)이 회전안착부(813)에 인출되면, 적재로봇부(91)가 캠(3)을 파지하여 적재함부(92)로 이동시킬 수 있다.

적재함부(92)는 적재로봇부(91)에 의해 캠(3)이 색상별로 적재된다. 일 예로, 적재함부(92)는 적재로봇부(91)에 의해 캠(3)이 삽입되어 보관되도록 홈이 형성되는 함틀부(921)와, 함틀부(921)를 이동시키는 함이송부(922)를 포함할 수 있다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 자동 적재장치 중에서 캠과 캠스프링을 조립 완료하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

이송부(70)를 통해 가조립된 캠(3)과 캠스프링(4)이 조립회전부(81)의 회전안착부(813)에 안착되면, 회전모터부(811)의 구동으로 회전판부(812)가 소정각도 회전된다.

회전판부(812)의 회전으로 캠(3)이 1차 이동되면, 조립융착부(82)가 구동되어 캠(3)과 캠스프링(4)을 융착한다.

캠(3)과 캠스프링(4)이 융착되도록 소정시간이 경과하면, 회전모터부(811)가 구동되어 캠(3)이 2차 이동되고, 조립융착확인부(83)가 캠(3)과 캠스프링(4)의 융착 상태를 검사한다. 만일 캠(3)과 캠스프링(4)의 융착 불량이 감지되면, 적재로봇부(91)가 불량 캠(3)을 별도의 공간에 보관할 수 있다.

조립융착확인부(83)를 통해 캠(3)과 캠스프링(4)의 융착 상태가 검사된 후, 회전모터부(811)의 구동으로 캠(3)이 3차 이동되고, 조립통전검사부(84)가 캠스프링(4)의 통전을 검사한다. 만일 캠스프링(4)의 통전 불량이 감지되면, 적재로봇부(91)가 불량 캠(3)을 별도의 공간에 보관할 수 있다.

조립통전검사부(84)를 통해 캠스프링(4)의 통전 검사가 완료되면, 회전모터부(811)의 구동으로 캠(3)이 4차 이동되고, 조립오링부(85)가 오링(5)을 캠(3)에 설치한다.

조립오링부(85)를 통해 캠(3)에 오링(5)이 장착되면, 회전모터부(811)의 구동으로 캠(3)이 5차 이동되고, 조립오링확인부(86)가 캠(3)과 오링(5)의 장착 여부를 검사한다. 만일 캠(3)과 오링(5)의 조립 불량이 감지되면, 적재로봇부(91)가 불량 캠(3)을 별도의 공간에 보관할 수 있다.

조립오링확인부(86)를 통해 캠(3)과 오링(5)의 결합 상태가 검사된 후, 회전모터부(811)의 구동으로 캠(3)이 6차 이동되고, 적재로봇부(91)는 6차 이동된 캠(3)을 인출하여 적재함부(92)에 저장한다.

이때, 회전판부(812)는 균일한 시간 간격으로 설정각도 회전이 이루어지고, 이송부(70)가 지속적으로 캠(3)을 회전안착부(813)에 공급하여, 캠(3)의 연속적인 조립 공정이 실시된다. 그리고, 적재로봇부(91)는 캠(3)의 색상을 인지하여 함틀부(921)에 색상 별로 구분하여 적재한다.

한편, 적재로봇부(81)는 조립 불량이 발생한 캠(3)이 인출 가능한 위치에 도달하면 불량 캠(3)을 처리하고, 캠(3)의 조립 불량이 발생하면 추후 조립 공정은 생략될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 자동 적재장치는 가조립된 캠(3)과 캠스프링(4)이 조립부(80)에서 회전되면서 결합 공정이 수행되므로, 자동화 공정에 의해 생산성이 향상되고 불량률을 저감시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 자동 적재장치는 적재부(90)가 캠(3)을 색상별로 적재하므로, 작업자의 추가적인 작업을 삭제할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

3 : 캠 4 : 캠스프링
5 : 오링 10 : 캠스프링공급부
20 : 캠공급부 30 : 지그부
40 : 캠스프링감지부 50 : 정렬로봇부
60 : 조립로봇부 70 : 이송부
80 : 조립부 81 : 조립회전부
82 : 조립융착부 83 : 조립융착확인부
84 : 조립통전검사부 85 : 조립오링부
86 : 조립오링확인부 90 : 적재부

Claims

캠스프링이 가조립된 캠이 이동되는 이송부;
상기 이송부에 의해 안착된 상기 캠을 회전시키면서, 상기 캠과 상기 캠스프링을 결합하는 조립부; 및
상기 조립부에 의해 결합 완료된 상기 캠을 적재하는 적재부;를 포함하고,
상기 조립부는
상기 이송부에 의해 안착된 상기 캠을 차례대로 회전시키는 조립회전부;
상기 캠스프링과 상기 캠을 융착하는 조립융착부; 및
상기 캠스프링과 상기 캠의 융착을 검사하는 조립융착확인부;를 포함하며,
상기 조립회전부는
회전모터부;
상기 회전모터부에 의해 회전되는 회전판부;
상기 회전판부의 가장자리에 복수개가 장착되고, 상기 캠이 안착되는 회전안착부;
상기 회전판부를 지지하여 상기 회전판부의 회전을 유도하고, 제2베이스부에 형성되는 홈을 따라 이동되는 회전롤러부; 및
회전지지부에 의해 상기 회전판부의 상방에 배치되고, 상기 조립융착부와 상기 조립융착확인부가 장착되며, 상기 회전판부 보다 작은 직경을 갖도록 형성되는 회전상판부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 자동 적재장치.
제 1항에 있어서, 상기 이송부는
상기 캠스프링이 가조립된 상기 캠을 이동시키는 이송벨트부;
상기 이송벨트부에 형성되어 상기 캠의 이탈을 방지하는 이송가이드부; 및
상기 이송벨트부의 단부에 도달한 상기 캠을 파지하여 상기 조립부에 안착시키는 이송파지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 자동 적재장치.
삭제
삭제
제 1항에 있어서, 상기 조립부는
상기 캠스프링의 통전을 측정하는 조립통전검사부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 자동 적재장치.
제 1항에 있어서, 상기 조립부는
상기 캠에 오링을 장착하는 조립오링부; 및
상기 캠에 오링의 장착 유무를 검사하는 조립오링확인부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 자동 적재장치.
제 6항에 있어서, 상기 조립오링부는
상기 오링을 공급하는 오링공급부; 및
상기 오링공급부에서 상기 오링을 파지하여 상기 캠에 장착하는 오링장착부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 자동 적재장치.
제 1항에 있어서, 상기 적재부는
조립 완료된 상기 캠을 색상별도 구분하여 파지하는 적재로봇부; 및
상기 적재로봇부에 의해 상기 캠이 색상별로 적재되는 적재함부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 자동 적재장치.