KR102099259B1 - 제품 가공 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

제품 가공 장치 및 방법이 개시된다. 제품 가공 장치는, 제품이 고정되는 에어 척; 제품을 적재하는 적재 부재; 상기 적재 부재에 적재된 제품을 로딩하여 상기 에어 척으로 이동시키는 로봇; 상기 에어 척을 작업 위치에 위치시키고, 가공을 위해 상기 에어 척을 회전시키는 틸팅 부재; 및 상기 로봇의 끝단에 결합되며, 복수의 가공 부재를 이용하여 상기 제품에 대한 트리밍 공정 및 사상 공정을 수행하는 머시닝 툴을 포함한다.

Description

제품 가공 장치 및 방법{Product processing apparatus and method}
본 발명은 제품에 대한 트리밍 공정 및 사상 공정을 자동화할 수 있는 제품 가공 장치 및 방법에 관한 것이다.
제품 사출 성형 후 제품에 대한 후 가공이 현재는 수작업으로 진행되고 있다. 제품에 대한 사출 성형 후 수작업으로 사상 공정을 각각 수행한 후 수작업으로 트리밍 공정을 수행함으로써 많은 대기 시간이 발생하며 생산 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 제품에 대한 트리밍 공정 및 사상 공정을 자동화할 수 있는 제품 가공 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 후 가공 공정인 트리밍 공정과 사상 공정을 통합하여 자동화함으로써 생산성을 향상시키고, 인건비를 절감할 수 있는 제품 가공 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 자동으로 제품의 트리밍 공정과 사상 공정을 수행할 수 있는 제품 가공 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제품이 고정되는 에어 척; 제품을 적재하는 적재 부재; 상기 적재 부재에 적재된 제품을 로딩하여 상기 에어 척으로 이동시키는 로봇; 상기 에어 척을 작업 위치에 위치시키고, 가공을 위해 상기 에어 척을 회전시키는 틸팅 부재; 및 상기 로봇의 끝단에 결합되며, 복수의 가공 부재를 이용하여 상기 제품에 대한 트리밍 공정 및 사상 공정을 수행하는 머시닝 툴을 포함하는 제품 가공 장치가 제공될 수 있다.
상기 에어 척은, 상기 제품이 고정되는 고정 척을 포함하며, 로터리 조인트를 통한 에어 공급 여부에 따라 상기 고정 척이 잠기거나 풀릴 수 있다.
상기 로터리 조인트를 통해 에어가 공급되면 상기 고정 척이 풀리며, 상기 로터리 조인트를 통해 에어 공급이 중단되면 스프링 탄성에 의해 상기 고정 척이 잠기며 제품이 고정될 수 있다.
상기 틸팅 부재는, 작업 준비 위치, 작업 위치 및 추출 위치에 각각 위치되도록 상기 에어 척을 회전 및 틸팅할 수 있다.
상기 틸팅 부재는, 상기 에어 척을 작업 준비 위치에 위치시킨 후 상기 에어 척에 제품이 고정되면 상기 에어 척이 작업 위치에 위치되도록 제1 방향으로 제1 각도만큼 회전시키고, 가공 작업 동안 상기 에어 척을 제2 방향으로 등속 회전시키며, 가공 작업이 완료되면 상기 에어 척이 추출 위치에 위치되도록 제1 방향으로 제2 각도만큼 회전시킬 수 있다.
상기 머시닝 툴은 그립 척을 포함하되, 상기 그립 척을 통해 상기 적재 부재에 적재된 제품을 그립하되, 상기 로봇은 상기 그립 척에 제품이 그립된 상태에서 작업 준비 위치에 위치된 에어 척으로 회전 이동하여 상기 제품을 에어 척에 놓을 수 있다.
상기 복수의 가공 부재 중 어느 하나는 트리밍 공정 및 사상 공정 중 어느 하나에 이용되며, 상기 가공 부재 중 다른 하나는 상기 트리밍 공정 및 사상 공정 중 다른 하나에 이용될 수 있다.
상기 로봇은 상기 에어 척이 작업 위치에 위치되면, 상기 머시닝 툴의 가공 부재의 일단이 작업 위치에 위치되도록 회전시키되, 상기 에어 척의 회전에 의해 상기 가공 부재의 일단에 의해 트리밍 공정 및 사상 공정 중 어느 하나가 수행될 수 있다.
상기 트리밍 공정 및 사상 공정 중 어느 하나가 완료되면, 상기 로봇은 상기 머시닝 툴의 가공 부재의 타단이 상기 작업 위치에 위치되도록 회전시키며, 상기 에어 척의 회전에 의해 상기 가공 부재의 타단에 의해 트리밍 공정 및 사상 공정 중 다른 하나가 수행될 수 있다.
상기 적재 부재의 제품을 로딩 포인트로 리프팅하기 위한 리프팅 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 로봇은 상기 리프팅 부재에 의해 상측으로 리프팅된 제품을 상기 머시닝 툴을 통해 그립하여 상기 에어척으로 이동시킬 수 있다.
상기 적재 부재는 복수이되, 복수의 적재 부재 중 어느 하나의 적재 부재에 적재된 제품이 모두 출고되면 다른 적재 부재가 상기 리프팅 부재에 대면하여 위치하도록 회전시키는 틸팅 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제품은 실린더에 이용되는 실(seal)이되, 상기 실의 외부는 금속 재질이며 내부는 금속 재질일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 내부 및 외부가 서로 다른 재질로 구성된 제품에 대해 트리밍 공정과 사상 공정을 자동으로 수행할 수 있는 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 로봇이 적재 부재에 적재된 제품을 집어 에어 척에 위치시키는 단계; 상기 에어 척에 놓인 제품이 고정되면, 상기 에어 척이 작업 위치에 위치되도록 제1 방향으로 회전하고, 상기 에어 척을 제2 방향으로 회전시키는 단계; 상기 로봇이 상기 로봇의 종단에 장착된 가공 부재의 일단이 상기 작업 위치에 위치되도록 회전 이동시킴에 따라 상기 제품에 대한 트리밍 공정을 수행하는 단계; 상기 트리밍 공정이 완료된 후 상기 로봇의 종단에 장착된 가공 부재의 타단이 상기 작업 위치에 위치되도록 회전 이동시킴에 따라 상기 제품에 대한 사상 공정을 수행하는 단계; 및 상기 사상 공정이 완료되면, 상기 에어 척이 추출 위치에 위치되도록 상기 제1 방향으로 회전시키는 단계를 포함하는 제품 가공 방법이 제공될 수 있다.
상기 에어 척에 위치시키는 단계 이후에, 상기 에어 척에 제품이 위치되면, 상기 에어 척의 로터리 조인트를 통해 에어 공급을 중단하여 상기 에어 척을 잠금으로써 상기 제품을 고정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 에어 척이 추출 위치에 위치되도록 상기 제1 방향으로 회전시키는 단계 이후에, 상기 에어 척의 로터리 조인트를 통해 에어를 공급하여 상기 에어 척의 잠금을 해제함으로써 상기 제품을 분리 배출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제품 가공 장치 및 방법을 제공함으로써 제품에 대한 후 가공 공정을 통합하여 자동화함으로써 생산 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 트리밍 공정과 사상 공정을 통합하여 자동화함으로써 인건비를 절감할 수 있으며, 지그 교체로 인한 불량률을 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제품 가공 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공급 부재의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 머시닝 툴의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 머시닝 툴의 하부 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 머시닝 툴의 측면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 척의 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 척의 상면도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 척의 잠김 및 잠김 해제를 설명하기 위해 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅 부재의 사시도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 척의 작업 준비 위치, 작업 위치 및 추출 위치를 설명하기 위해 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 척이 제1 방향으로의 회전을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 척의 추출 위치로의 회전을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 14은 본 발명의 일 실시예에 따른 제품 가공 공정을 나타낸 순서도.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 로봇의 구성을 도시한 도면.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 제품 가공 공정에 따른 로봇의 자세를 설명하기 위해 도시한 도면.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제품 가공 장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공급 부재의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 머시닝 툴의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 머시닝 툴의 하부 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 머시닝 툴의 측면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 척의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 척의 상면도이고, 도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 척의 잠김 및 잠김 해제를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅 부재의 사시도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 척의 작업 준비 위치, 작업 위치 및 추출 위치를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 척이 제1 방향으로의 회전을 설명하기 위해 도시한 도면이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 척의 추출 위치로의 회전을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제품 가공 장치(100)는 공급 부재(110), 로봇(120) 및 에어 척(130)을 포함하여 구성된다.
공급 부재(110)는 제품을 적재 및 공급하기 위한 수단이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제품은 에어 실린더나 유압 실린더용 실(Seal)일 수 있다.
공급 부재(110)는 가공을 위한 제품(즉, 실(Seal))을 공급하기 위한 것으로, 복수의 제품이 적재된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공급 부재(110)의 구성을 도시한 측면도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공급 부재(110)는 복수의 적재 유닛(210), 리프팅 유닛(220) 및 회전 유닛(230)을 포함한다.
적재 유닛(210)은 각각의 제품들이 적재된다. 적재 유닛(210)에 적재된 각 제품들은 리프팅 유닛(220)에 의해 로딩 포인트로 각각 리프팅될 수 있다.
예를 들어, 적재 유닛(210)이 복수인 경우, 제품이 적재된 적재 유닛(210) 중 어느 하나는 리프팅 위치에 위치되어야 한다. 즉, 제1 적재 유닛 내지 제4 적재 유닛이 존재한다고 가정하기로 한다. 제1 적재 유닛에 적재된 제품이 모두 출고된 경우 제품이 적재된 제2 적재 유닛 내지 제4 적재 유닛 중 어느 하나의 적재 유닛이 리트팅 위치에 위치되도록 회전되어야 한다.
따라서, 회전 유닛(230)이 제1 적재 유닛 내지 제4 적재 유닛 중 어느 하나를 리프팅 위치에 위치되도록 회전시킬 수 있다.
리프팅 유닛(220)은 제품을 리프팅할 수 있다. 즉, 적재 유닛(210)에 복수의 제품이 적재된 경우, 최상단 제품부터 가공을 위해 출고될 수 있도록 제품들을 리프팅할 수 있다. 리프팅 유닛(220)가 제품 언로딩 위치로 이동되어 적재 부재에 적재된 제품이 모두 출고된 경우 회전 유닛(230)에 의해 적재 유닛(210)이 회전되어 다른 적재 유닛의 제품이 출고되는 위치로 이동될 수 있다.
로봇(120)은 360도 회전이 가능한 다관절 로봇으로, 공급 부재(110)에 적재된 제품을 그립하여 에어 척(130)으로 이동시키는 역할을 한다. 이러한 로봇(120)의 일단에는 머시닝 툴(140)이 결합된다.
도 15에는 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 로봇(120)이 도시되어 있다. 도 15를 참조하여 다관절 로봇(120)에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 다관절 로봇(120)은 베이스부(1510), 제1 관절부(1520), 제2 관절부(1530), 제3 관절부(1540), 제4 관절부(1550) 및 제5 관절부(1560)을 포함하여 구성된다.
베이스부(1510)는 제1 축을 중심으로 360도 회전할 수 있다. 베이스부(1510)의 회전에 의해 베이스부(1510)에 연결된 제1 관절부(1520) 내지 제5 관절부(1560)의 전체 방향이 바뀔 수 있다. 제1 관절부(1520)는 베이스부(1510)과 직교하도록 결합되며, 제2 축을 기준으로 360도 회전할 수 있다. 제1 관절부(1520)의 회전에 의해 제2 관절부(1530) 내지 제5 관절부(1560)의 위치가 영향을 받을 수 있다. 제1 관절부(1520)는 사람의 팔의 어깨와 같은 역할을 수행할 수 있다.
제2 관절부(1530)는 제1 관절부(1520)에 결합되며, 제2 관절부(1530)는 사람의 팔의 팔꿈치와 같은 역할을 수행할 수 있다. 이로 인해, 제2 관절부(1530)의 회전에 의해 제3 관절부(1540) 내지 제5 관절부(1560)이 영항을 받게 된다.
제3 관절부(1540)의 일단은 제2 관절부(1520)에 결합되며, 타단은 제4 관절부(1550)과 결합된다. 제4 관절부(1550)의 일단은 제3 관절부(1540)과 결합되며, 타단은 제5 관절부(1560)과 결합된다. 제3 관절부(1540) 내지 제5 관절부(1560)은 사람의 손목과 같은 역할을 한다. 제3 관절부(1540) 내지 제5 관절부(1560)은 각기 서로 다른 방향으로 회전할 수 있다. 또한, 제5 관절부(1560)은 도 3에 도시된 머시닝 툴(140)이 결합될 수 있다. 머시닝 툴(140)은 도 3에 도시된 바와 같이, 가공 부재(310)과 그립 척(320)을 포함하며, 가공 부재(310)의 일면이 제5 관절부(1560)에 결합되는 형태일 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 로봇이 다관절 형태로 구성됨에 따라 제품을 로딩한 후 원하는 위치에 용이하게 놓을 수 있을 뿐만 아니라, 로봇(120)의 종단에 구비된 머시닝 툴(140)의 가공 부재(310)를 회전하여 트리밍 공정과 사상 공정을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 머시닝 툴(140)의 사시도이며, 도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 머시닝 툴(140)의 하부 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 머시닝 툴(140)의 측면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 머시닝 툴(140)은 가공 부재(310)와 그립 척(320)을 포함한다.
그립 척(320)은 제품을 그립하는 역할을 한다.
그립 척(320)에 의해 그립된 제품은 다관절 로봇(120)의 회전에 의해 이동되어 에어 척(130)에 놓여질 수 있다.
제품을 그립한 머시닝 툴(140)이 다관절 로봇(120)에 의해 제품 준비 위치로 이동되는 경우, 그립 척(320)은 제품을 분리시켜 에어 척(130)에 위치시킬 수 있다. 이때, 에어 척(130)은 제품 준비 위치에 위치되어 있을 수 있다.
가공 부재(310)는 그립 척(320)의 일면에 부착될 수 있다. 또한, 가공 부재(310)는 도 4에서 보여지는 바와 같이, 복수의 상이한 공정을 위한 복수의 가공 도구가 장착될 수 있다.
가공 부재(310)의 양단에는 제1 가공 도구(310a)와 제2 가공 도구(310b)가 장착되기 위한 고정부(301a, 301b)가 형성될 수 있다. 이로 인해, 가공 부재(310)의 일단에는 제1 가공 도구(310a)가 장착되고, 타단에는 제2 가공 도구(310b)가 장착될 수 있다.
또한, 가공 부재(310)는 로봇(120)의 종단에 결합되기 위한 적어도 하나의 홀(302)가 형성되며, 홀(302)에 의해 로봇(120)의 종단에 결합된 후 볼트/너트 결합(303)을 통해 고정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 제품은 실일 수 있으며, 실의 외부는 금속 재질이고, 내부는 고무 재질로 형성될 수 있다. 이와 같이, 내부와 외부의 재질이 상이하므로 제품(실)의 내부 및 외부 가공을 위해 상이한 가공 도구가 구비될 수 있다.
이해와 설명의 편의를 위해 복수의 가공 도구를 제1 가공 도구와 제2 가공 도구라 칭하기로 한다. 여기서, 제1 가공 도구는 트리밍 공정 및 사상 공정 중 어느 하나에 이용될 수 있다. 또한, 제2 가공 도구는 트리밍 공정 및 사상 공정 중 다른 하나에 이용될 수 있다.
따라서, 로봇(120)은 일단에 결합된 머시닝 툴(140)을 회전시켜 제1 가공 도구 및 제2 가공 도구 중 어느 하나가 에어 척(130)에 고정된 제품의 트리밍 공정 및 사상 공정에 이용되도록 할 수 있다. 즉, 로봇(120)은 일단에 결합된 머시닝 툴(140)을 회전시켜 제1 가공 도구 및 제2 가공 도구 중 어느 하나를 작업 위치에 위치되도록 하며, 제품이 고정된 에어 척(130)이 작업 위치에서 회전됨에 따라 제1 가공 도구 및 제2 가공 도구 중 어느 하나에 의해 트리밍 공정 및 사상 공정 중 어느 하나가 수행될 수 있다.
제품에 대한 트리밍 공정 및 사상 공정 중 어느 하나가 완료되면, 로봇(120)은 머시닝 툴(140)을 회전시켜 제1 가공 도구 및 제2 가공 도구 중 다른 하나가 작업 위치에 위치되도록 회전시킬 수 있다. 이로 인해, 제품이 고정된 에어 척(130)이 작업 위치에서 회전됨에 따라 제1 가공 도구 및 제2 가공 도구 중 다른 하나에 의해 트리밍 공정 및 사상 공정 중 다른 하나가 수행될 수 있다.
보다 상세하게, 에어 척(130)에 두개의 고정 척이 구비된다고 가정하기로 한다. 제1 고정 척과 제2 고정 척에 각각 제품이 고정된 상태에서 에어 척(130)이 작업 위치로 회전 이동된 경우를 가정하기로 한다.
로봇(120)은 머시닝 툴(140)의 제1 가공 도구가 트리밍 공정을 위해 작업 위치에 위치되도록 머시닝 툴(140)을 회전시킬 수 있다. 제1 가공 도구가 작업 위치에 위치된 상태에서 에어 척(130)이 회전함에 따라 제품에 대한 트리밍 공정이 수행될 수 있다. 이때, 제1 고정 척의 제품에 대해 트리밍 공정이 완료되면, 로봇(120)은 제2 고정 척의 작업 위치로 제1 가공 도구가 위치되도록 이동시킬 수 있다. 이로 인해, 제1 가공 도구에 의해 제2 고정 척에 고정된 제품에 대한 트리밍 공정이 완료될 수 있다.
이 상태에서, 로봇(120)은 머시닝 툴(140)을 회전시켜 제2 가공 도구가 제2 고정 척에 상응하는 작업 위치에 위치시킬 수 있다. 에어 척(130)의 회전에 따라 제2 가공 도구에 의해 제2 고정 척에 고정된 제품에 대한 사상 공정이 수행될 수 있다.
이어, 로봇(120)은 머시닝 툴(140)을 이동시켜 제2 가공 도구가 제1 고정 척에 상응하는 작업 위치에 위치되도록 이동시킬 수 있다. 마찬가지로 에어 척(130)의 회전에 따라 제2 가공 도구에 의해 제1 고정 척에 고정된 제품에 대한 사상 공정이 수행될 수 있다.
이와 같이, 복수의 고정 척에 고정된 제품에 대한 트리밍 공정과 사상 공정이 완료되면, 에어 척(130)은 결합된 틸팅 부재(1010)에 의해 추출 위치로 회전 이동된 후 제품을 박스로 분리 배출할 수 있다.
에어 척(130)은 가공을 위해 제품을 고정한다. 이러한 에어 척(130)의 상부에는 고정 척이 형성된다. 고정 척은 가공을 위해 제품을 고정하는 역할을 한다.
도 6은 에어 척(130)의 측면도이며, 도 7은 에어 척(130)의 상면도이다.
도 6 및 7에서 보여지는 바와 같이, 에어 척(130)의 상부에는 고정 척(610)이 구비된다.
도 8 및 도 9는 에어 척(130)에 구비된 로터리 조인트(620)를 통한 에어 공급 여부에 따른 고정 척의 잠김 및 잠김 해제를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 8 및 도 9를 참조하여 이에 대해 설명하기로 한다.
에어 척(130)의 고정 척은 로터리 조인트(620)를 통한 에어 공급 여부에 따라 잠기고 풀릴 수 있다. 즉, 로터리 조인트(620)를 통해 에어가 공급되는 경우, 고정 척은 풀리게 된다(도 8). 또한 로터리 조인트(620)를 통해 에어 공급이 중단되면 스프링 탄성(630)에 의해 고정 척(610)이 잠기게 되며 제품을 고정하게 된다(도 9).
예를 들어, 에어 척(130)이 작업 준비 위치에 위치되는 경우 로터리 조인트를 통해 에어가 공급되며 고정 척이 풀리게 된다. 이와 같이 고정 척이 풀린 상태에서 로봇(120)에 의해 제품이 이동되어 고정 척에 놓이게 되면 로터리 조인트를 통해 공급되는 에어 공급을 중단하게 된다. 이로 인해 고정 척이 스프링 탄성으로 잠기게 되며 제품을 고정하게 된다.
에어 척(130)에 제품이 고정된 상태에서 틸팅 부재(1010)가 에어 척(130)을 회전 및 틸팅시킬 수 있다.
틸팅 부재(1010)는 적어도 하나의 지지 부재(1001)에 의해 지지될 수 있다. 틸팅 부재(1010)는 지지 부재(1001)과 제1 샤프트 부재(1002)를 통해 결합될 수 있다. 이로 인해, 틸팅 부재(1010)는 제1 축을 기준으로 에어 척(130)을 회전/틸팅시킬 수 있다. 또한, 틸팅 부재(1010)는 제2 샤프트 부재(1003)를 통해 에어 척(130)과 결합될 수 있다. 이로 인해, 틸팅 부재(1010)는 제2 축을 기준으로 가공을 위해 에어 척(130)을 360도 등속으로 회전시킬 수 있다. 여기서, 제1 축과 제2 축은 서로 직교하는 축일 수 있다.
틸팅 부재(1010)는 에어 척(130)과 연결되며 에어 척(130)이 작업 준비 위치, 작업 위치, 추출 위치에 위치되도록 에어 척(130)을 회전 및 틸팅할 수 있다.
예를 들어, 틸팅 부재(1010)는 제품 고정을 위해 에어 척(130)을 작업 준비 위치에 위치시킬 수 있다. 이어, 에어 척(130)에 제품이 고정되면, 틸팅 부재(1010)는 작업 위치에 에어 척(130)이 위치되도록 기울어지도록 할 수 있다. 에어 척(130)이 작업 위치에 위치된 상태에서, 틸팅 부재(1010)는 에어 척(130)을 360도 회전시킬 수 있다. 에어 척(130)이 회전함에 따라 작업 위치에 위치된 가공 부재(310)에 의해 제품에 대한 트리밍 공정 및 사상 공정이 수행될 수 있다.
가공이 완료되면, 틸팅 부재(1010)는 에어 척(130)이 추출 위치에 위치되도록 에어 척(130)을 회전시킬 수 있다.
도 11을 참조하여 이에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 작업 준비 위치, 작업 위치 및 추출 위치가 도 11에 도시된 바와 같다고 가정하기로 한다.
틸팅 부재(1010)는 가공할 제품을 공급받기 위해 에어 척(130)을 작업 준비 위치에 위치시킬 수 있다. 작업 준비 위치에서 로봇(120)에 의해 제품이 에어 척(130)에 놓여지게 되면, 틸팅 부재(1010)는 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 방향을 기준으로 에어 척(130)을 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 틸팅 부재(1010)는 제1 방향을 기준으로 에어 척(130)이 작업 위치에 위치되도록 90도 회전시킬 수 있다.
이로 인해, 도 12에 도시된 바와 같이, 에어 척(130)이 작업 위치에 위치될 수 있다. 이 상태에서, 제품 가공을 위해 틸팅 부재(1010)는 제2 방향을 기준으로 에어 척(130)을 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 제품 가공 동안 틸팅 부재(1010)는 제2 방향을 기준으로 등속으로 에어 척(130)이 회전되도록 할 수 있다.
제품 가공이 완료되면, 틸팅 부재(1010)는 제1 방향을 기준으로 에어 척(130)이 추출 위치에 위치되도록 회전시킬 수 있다(도 13 참조). 이 상태에서 에어 척(130)의 로터리 조인트로 에어가 공급됨에 따라 고정 척의 잠김이 풀리며 제품이 고정 척에서 분리되어 박스로 배출될 수 있다.
도 14은 본 발명의 일 실시예에 따른 제품 가공 공정을 나타낸 순서도이다.
단계 1410에서 로봇(120)은 적재 유닛(210)에 적재된 제품을 그립한 후 에어 척(130)으로 이동시킨다. 이때, 에어 척(130)의 로터리 조인트를 통해 에어가 공급되며 고정 척이 풀린 상태일 수 있다. 로봇(120)에 의해 제품이 에어 척(130)에 놓여지면(고정 척에 놓여지면), 에어 공급이 중단되며 고정 척이 잠기게 되며 제품이 에어 척(130)에 고정된다.
단계 1415에서 틸팅 부재(1010)가 제품이 고정된 에어 척(130)을 제1 방향을 기준으로 회전시켜 작업 위치에 위치시킨다. 이어, 틸팅 부재(1010)는 에어 척(130)을 제2 방향으로 회전시킨다.
단계 1420에서 로봇(120)은 머시닝 툴에 고정된 가공 부재(310)의 일단을 이용하여 제품에 대한 트리밍 공정을 수행한다.
트리밍 공정이 완료되면, 단계 1425에서 로봇(120)은 머시닝 툴에 고정된 가공 부재(310)의 타단이 작업 위치에 위치되도록 회전시킨 후 제품에 대한 사상 공정을 수행한다.
트리밍 공정과 사상 공정이 완료되면, 단계 1430에서 틸팅 부재(1010)가 에어 척(130)을 제1 방향으로 회전 시켜 에어 척(130)을 추출 위치에 위치시킨다.
단계 1435에서 에어 척(130)의 로터리 조인트를 통해 에어를 공급하여 고정 척의 잠금을 해제함으로써 고정 척에 고정된 제품을 분리 배출한다. 이에 대한 로봇의 움직임 및 자세는 도 16에 도시된 바와 같다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 제품 가공 장치
110: 공급 부재
120: 로봇
130: 에어 척
140: 머시닝 툴

Claims (18)

  1. 제품이 고정되는 에어 척;
    제품을 적재하는 적재 부재;
    상기 적재 부재에 적재된 제품을 로딩하여 상기 에어 척으로 이동시키는 로봇;
    상기 에어 척을 작업 위치에 위치시키고, 가공을 위해 상기 에어 척을 회전시키는 틸팅 부재; 및
    상기 로봇의 끝단에 결합되며, 상기 제품의 그립 이동 공정과 복수의 가공 부재를 이용한 상기 제품에 대한 트리밍 공정 및 사상 공정을 수행하는 머시닝 툴을 포함하되,
    상기 머시닝 툴은 그립척을 포함하며, 상기 그립척의 일면 양단에 각각 가공 부재가 장착되되,
    상기 머시닝 툴은 상기 그립 척을 통해 상기 적재 부재에 적재된 제품을 그립하고,
    상기 로봇 상기 그립 척에 제품이 그립된 상태에서 작업 준비 위치에 위치된 에어 척으로 회전 이동하여 상기 제품을 에어 척에 놓고, 상기 로봇은 상기 에어 척이 작업 위치에 위치되면, 상기 머시닝 툴의 가공 부재의 일단과 타단이 순차적으로 상기 작업 위치에 위치되도록 회전시키며,
    상기 복수의 가공 부재 중 어느 하나는 트리밍 공정 및 사상 공정 중 어느 하나에 이용되며, 상기 가공 부재 중 다른 하나는 상기 트리밍 공정 및 사상 공정 중 다른 하나에 이용되되,
    상기 로봇은 상기 에어 척이 작업 위치에 위치되면, 상기 머시닝 툴의 가공 부재의 일단이 작업 위치에 위치되도록 회전시키고, 상기 에어 척의 회전에 의해 상기 가공 부재의 일단에 의해 트리밍 공정 및 사상 공정 중 어느 하나가 수행되며,
    상기 트리밍 공정 및 사상 공정 중 어느 하나가 완료되면, 상기 로봇은 상기 머시닝 툴의 가공 부재의 타단이 상기 작업 위치에 위치되도록 회전시키며, 상기 에어 척의 회전에 의해 상기 가공 부재의 타단에 의해 트리밍 공정 및 사상 공정 중 다른 하나가 수행되는 것을 특징으로 하는 제품 가공 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 에어 척은,
    상기 제품이 고정되는 고정 척을 포함하며, 로터리 조인트를 통한 에어 공급 여부에 따라 상기 고정 척이 잠기거나 풀리는 것을 특징으로 하는 제품 가공 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 로터리 조인트를 통해 에어가 공급되면 상기 고정 척이 풀리며, 상기 로터리 조인트를 통해 에어 공급이 중단되면 스프링 탄성에 의해 상기 고정 척이 잠기며 제품이 고정되는 것을 특징으로 하는 제품 가공 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 틸팅 부재는,
    작업 준비 위치, 작업 위치 및 추출 위치에 각각 위치되도록 상기 에어 척을 회전 및 틸팅하는 것을 특징으로 하는 제품 가공 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 틸팅 부재는,
    상기 에어 척을 작업 준비 위치에 위치시킨 후 상기 에어 척에 제품이 고정되면 상기 에어 척이 작업 위치에 위치되도록 제1 방향으로 제1 각도만큼 회전시키고, 가공 작업 동안 상기 에어 척을 제2 방향으로 등속 회전시키며, 가공 작업이 완료되면 상기 에어 척이 추출 위치에 위치되도록 제1 방향으로 제2 각도만큼 회전시키는 것을 특징으로 하는 제품 가공 장치.
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  10. 제1 항에 있어서,
    상기 적재 부재의 제품을 로딩 포인트로 리프팅하기 위한 리프팅 부재를 더 포함하는 제품 가공 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 로봇은 상기 리프팅 부재에 의해 상측으로 리프팅된 제품을 상기 머시닝 툴을 통해 그립하여 상기 에어척으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 제품 가공 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 적재 부재는 복수이되,
    복수의 적재 부재 중 어느 하나의 적재 부재에 적재된 제품이 모두 출고되면 다른 적재 부재가 상기 리프팅 부재에 대면하여 위치하도록 회전시키는 틸팅 부재를 더 포함하는 제품 가공 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제품은 실린더에 이용되는 실(seal)이되,
    상기 실의 외부는 금속 재질이며 내부는 금속 재질인 것을 특징으로 하는 제품 가공 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 로봇은 다관절 로봇 암이되,
    각각의 관절이 각기 다른 방향으로 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 제품 가공 장치.
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