KR102167065B1

KR102167065B1 - Pvd 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치

Info

Publication number: KR102167065B1
Application number: KR1020190042848A
Authority: KR
Inventors: 송일재
Original assignee: 주식회사 윈텍오토메이션
Priority date: 2019-04-12
Filing date: 2019-04-12
Publication date: 2020-10-16
Also published as: WO2020209439A1

Abstract

본 발명은 PVD 코팅을 위하여 초경인서트를 샤프트에 로딩 하거나, PVD 코팅을 마친 초경인서트를 샤프트로부터 언로딩 하는 장비(본체장비)에 포함되는 스페이서 공급장치에 관한 것으로서, 상기 스페이서 공급장치는, 상기 본체장비에서 초경인서트를 샤프트에 로딩 할 때 상기 초경인서트와 번갈아 끼우기 위하여 스페이서를 소정의 위치(정위치)에 공급하는 스페이서 공급부 및, 상기 스페이서 공급부로부터 공급되는 스페이서가 상기 ‘정위치’에 공급되도록 스페이서를 소정의 자세로 정렬시키는 스페이서 정렬부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치에 관한 것이다.
따라서 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치는 초경인서트를 샤프트에 로딩 할 때, 종래의 구성에 비해 간단한 구성인 정렬판과 가이드를 이용하여 스페이서를 ‘정위치’에 정렬시킴으로서, 작업효율을 증대할 수 있으며, 가격경쟁력이 있는 제품(본체장비)의 생산이 가능하다.

Description

PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치{Spacer feeder for hard-metal insert loading and unloading equipment for PVD coating}

본 발명은 스페이서 공급장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 PVD 코팅을 위하여 코팅 로에 공급되는 초경인서트의 균일한 코팅을 위하여 스페이서가 함께 번갈아 가면서 샤프트에 꽂히는 공정을 필요로 한다. 이와 같이 샤프트에 초경인서트와 스페이서가 번갈아 꽂히는 로딩 공정에 공급되는 스페이서를 정확하게 공급하기 위한 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치에 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 초경인서트는 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.

소성된 초경인서트는 다시 검사 단계와 PVD(Physical Vapor Deposition) 코팅 단계를 거쳐야만 완성품으로 탄생되는데, 이 때 검사단계를 마친 초경인서트를 PVD 코팅을 위하여 팔레트로부터 샤프트에 옮기는 공정이 필요하다.

또한 PVD 코팅을 완료한 초경인서트는 샤프트에서 팔레트로 회수하는 공정을 필요로 한다.

종래에는 소성된 초경인서트를 PVD 코팅을 위해서 인력으로 샤프트에 초경 인서트와 스페이서를 번갈아 가면서 꽂고, 빼는 작업을 함으로써 생산성이 저하되고, 불량품이 발생하여, 품질이 균일하지 못하는 등 많은 문제점을 가지고 있었다.

본 출원인은 2016년에 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장치(출원번호 제10-2016-0132548호)을 출원한 바 있다. 상기 출원은 팔레트에 장입된 초경인서트 제품을 그립퍼를 이용하여 샤프트에 끼워 코팅 로에 공급할 준비(로딩 작업)를 마치며, 또한, 코팅 로에서 코팅 완료된 초경인서트를 샤프트로부터 팔레트로 회수하는(언로딩 작업) 장치에 관한 발명이다.

상기 발명에서는 초경인서트 로딩 작업에서 초경인서트 외표면의 균일한 코팅을 위하여 함께 번갈아 꽂아지는 스페이서를 공급하는 장치(스페이서 공급부)는 다수 개의 파트 피더의 진동자의 떨림을 이용하여 스페이서를 정렬하고, 나선형 안내 홈으로 다수 개의 스페이서가 공급되는 구성을 가지고 있는데, 상기 파트 피더의 진동은 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비(본체장비)의 고장을 초래하고, 공급통로인 나선형 안내 홈에 스페이서의 걸림 현상이 나타나서 정확한 공급이 불가하여 작업효율이 떨어지는 문제점이 발생한다.

따라서 이러한 문제점을 해결하고자 본 출원인은 본체장비에 결합되는 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치를 발명하였다.

대한민국 등록특허공보 제10-1690321호(2016.12.27.) 대한민국 등록특허공보 제10-1540588호(2015.07.31.)

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비에 결합되어, 로딩 작업 시 초경인서트와 함께 꽂아지는 스페이서를 정확하게 공급하도록 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 스페이서 공급부 및 스페이서 정렬부를 포함하여 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 스페이서 공급부는, 상기 본체장비에서 초경인서트를 샤프트에 로딩 할 때, 상기 초경인서트와 번갈아 끼우기 위하여, 스페이서를 소정의 위치(이하, ‘정위치’라 한다)에 공급하도록 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 스페이서 공급부는, 상기 스페이서 공급장치의 상부에 위치하여 다량의 스페이서를 적재하도록 구성되는 공급함과, 상기 공급함으로부터 이송 공급되는 스페이서를 하방으로 이송하는 공급관과, 상기 공급함으로부터 이송 공급되는 스페이서를 일정 수량을 적재하는 중간 공급함으로 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 스페이서가 산적되어 있는 상기 공급함에는 공급관의 입구까지 스페이서를 퍼 올리도록 상하작용을 하는 공급 실린더와, 상기 스페이서 공급부를 상하방향으로 회전할 수 있도록 구성되는 힌지가 형성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 스페이서 정렬부는, 상기 스페이서 공급부로부터 공급되는 스페이서가 상기 ‘정위치’에 공급되도록 스페이서를 소정의 자세로 정렬시키도록 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 스페이서 정렬부는, 상기 스페이서 공급부로부터 공급되는 스페이서를 정렬홈에 위치되도록 형성된 정렬판과, 상기 정렬홈의 상부에 위치하여 상기 스페이서를 상기 정렬홈에 삽입되도록 형성된 가이드를 포함하도록 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 정렬홈은, 원판모양의 정렬판에 원주를 따라 등 간격으로 형성되어, 공급되는 스페이서가 하나씩 장입될 수 있도록 구성되며, 상기 정렬판은, 하부에 연결된 서보 모터에 의해 정역회전이 가능하도록 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 가이드는, 좌·우측 및 중간부분에 형성되어 있는 에어 홀을 통해서 공급되는 압축공기에 의해 안내 홀에 산재된 여러 개의 스페이서가 정렬홈에 수월하게 장입되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 가이드는, 바닥이 관통된 상기 중간 공급함의 하단에 탈착 가능하도록 결합되며, 상기 정렬판의 원주를 따라 등 간격으로 형성된 정렬홈의 원주 곡선과 동일한 곡률의 안내 홀이 형성되어 공급되는 다수 개의 스페이서가 정렬홈에 각각 장입되도록 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 가이드의 안내 홀은 외측은 수직면이고, 내측은 위에는 넓고 아래로 갈수록 좁아지는 경사진 안내면을 형성하여 스페이서가 수직으로 직립하여 상기 정렬판의 정렬홈에 쉽게 장입될 수 있도록 구성되며, 좌·우측 및 중간 부분에는 에어 홀이 형성되고 결합된 에어 피팅에서 간헐적으로 압축공기가 분사되도록 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 가이드 및 정렬판은, 스페이서의 형상과 크기에 따라 수시로 교체될 수 있도록 중간 공급함을 전, 후진 가능하도록 레일이 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스페이서 공급장치는, PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비에 결합되어, 로딩 작업 시 초경인서트와 함께 꽂아지는 스페이서를 정확하게 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스페이서 공급장치는, 본체장비에 결합되어, PVD 코팅을 위한 초경인서트를 샤프트에 로딩 하는 공정에서 필요로 하는 장치로써, 상기 본체장비는 초경인서트 및 스페이서를 운반하는 시스템(그립퍼, 팔레트)과 이를 이송하는 팔레트 이송부, 초경인서트 공급 및 회수부, 로딩 및 언로딩부, 로딩 및 언로딩 샤프트 그립부, 로딩 및 언로딩 작업부, 스페이서 회수부와, 상술한 각 구성부를 탑재할 수 있는 프레임 및 상기 각 구성부를 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스페이서 공급장치는, 스페이서 공급부 및 스페이서 정렬부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스페이서 공급장치는, 상기 스페이서 공급부는, 상기 본체장비에서, 초경인서트를 샤프트에 로딩 할 때, 상기 초경인서트와 번갈아 끼우기 위하여, 스페이서를 ‘정위치’에 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스페이서 공급장치는, 상기 스페이서 공급부는, 상기 스페이서 공급장치의 상부에 위치하여 다량의 스페이서를 적재하도록 구성되는 공급함과, 상기 공급함으로부터 이송 공급되는 스페이서를 하방으로 이송하는 공급관과, 상기 공급함으로부터 이송 공급되는 스페이서를 일정 수량을 적재하는 중간 공급함으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스페이서 공급장치는, 스페이서를 산적하고 있는 상기 공급함에는, 공급관의 입구까지 퍼 올리도록 상하작용을 하는 공급 실린더와, 상기 스페이서 공급부를 상하방향으로 회전할 수 있도록 구성되는 힌지가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스페이서 공급장치는, 상기 스페이서 정렬부는, 상기 스페이서 공급부로부터 공급되는 스페이서가 상기 ‘정위치’에 공급되도록 스페이서를 소정의 자세로 정렬시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스페이서 공급장치는, 상기 스페이서 정렬부는, 상기 스페이서 공급부로부터 공급되는 스페이서를 정렬홈에 위치되도록 형성된 정렬판과, 상기 정렬홈의 상부에 위치하여 상기 스페이서를 상기 정렬홈에 삽입되도록 형성된 가이드를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스페이서 공급장치는, 상기 정렬홈은, 원판모양의 정렬판의 원주를 따라 등 간격으로 형성되어, 공급되는 스페이서가 하나씩 장입될 수 있도록 구성되며, 상기 정렬판은, 하부에 연결된 서보 모터에 의해 정역회전이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스페이서 공급장치는, 상기 가이드는, 좌·우측 및 중간 부분에 형성되어 있는 에어 홀을 통해서 공급되는 압축공기에 의해 안내 홀에 산재된 여러 개의 스페이서가 정렬홈에 수월하게 장입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스페이서 공급장치는, 상기 가이드는, 상기 중간 공급함의 하단에 탈착 가능하도록 결합되며, 상기 정렬판의 원주를 따라 등 간격으로 형성된 정렬홈의 원주 곡선과 동일한 곡률의 안내 홀이 형성되어 공급되는 다수 개의 스페이서가 정렬홈에 각각 장입되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스페이서 공급장치는, 상기 가이드의 안내 홀은 외측은 수직면이고, 내측은 위에는 넓고 아래로 갈수록 좁아지는 경사진 안내면을 형성하여 스페이서가 수직으로 직립하여 상기 정렬판의 정렬홈에 쉽게 장입될 수 있도록 구성되며, 좌·우측 및 중간 부분에는 에어 홀이 형성되고 결합된 에어 피팅에서 간헐적으로 압축공기가 분사되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스페이서 공급장치는, 상기 가이드 및 정렬판은, 스페이서의 형상과 크기에 따라 수시로 교체될 수 있도록 중간 공급함을 전, 후진 가능하도록 레일이 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치는, 종래의 스페이서 공급장치의 문제점인 공진현상 및 스페이서를 이송하는 관로가 자주 막혀 작업효율이 떨어지는 현상을 개선한 장치로서, PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 시 스페이서의 공급을 정확하게 수행할 수 있어 작업 효율성 제고는 물론 품질 면에서 우수한 제품을 만들 수 있다.

또한, 본 발명의 스페이서 공급장치는, 종래의 스페이서 공급장치에 비해 구성이 간단하다. 따라서 소형 경량화가 가능하여 기존의 본체장비의 밀집공간에 용이하게 결합될 수 있으며, 종래의 장치에 비해 가격경쟁력을 가진다.

또한, 본 발명의 스페이서 공급장치는, 스페이서에 따라 정렬하는 정렬판과 가이드를 교체 가능하도록 설계되어 있다. 따라서 스페이서의 형상 및 크기에 따른 다양한 제품을 수용할 수 있는 장점을 가진다.

또한, 본 발명의 스페이서 공급장치의 공급함은, 공급 실린더를 더 구성하고 전체를 상하방향으로 회전할 수 있도록 구성하고, 중간 공급함에는, 감지센서를 구성하였다. 따라서 스페이서의 공급이 일관적으로 적정량 이루어짐으로서 작업효율을 향상할 수 있다.

또한, 본 발명의 스페이서 정렬부의 가이드의 안내 홀의 형상을 외측은 수직면으로, 내측은 위에는 넓고 아래로 갈수록 좁아지는 경사진 안내면을 형성하였다. 따라서 스페이서가 분사되는 압축공기에 의해 라 정렬홈에 빠짐없이 공급될 수 있도록 함으로서 로딩작업을 원활하게 할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스페이서 공급장치가 장착되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비를 나타내는 개략적인 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치를 나타내는 개략적인 전체 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치의 스페이서 공급부를 나타내는 개략적인 부분 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치의 스페이서 정렬부를 나타내는 개략적인 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치의 스페이서 정렬부를 나타내는 개략적인 평면도 및 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치의 중간 공급함 및 가이드를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치의 가이드를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치의 스페이서 정렬부의 결합을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 스페이서 공급장치와 결합하여 작동되는 로딩 및 언로딩 작업부를 나타내는 개략적인 사시도이다.

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 한정하려는 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 한정하려는 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 스페이서 공급장치가 장착되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비를 나타내는 개략적인 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치를 나타내는 개략적인 전체 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치의 스페이서 공급부를 나타내는 개략적인 부분 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치의 스페이서 정렬부를 나타내는 개략적인 부분 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치의 스페이서 정렬부를 나타내는 개략적인 평면도 및 정면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치의 중간 공급함 및 가이드를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치의 가이드를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치의 스페이서 정렬부의 결합을 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 스페이서 공급장치와 결합하여 작동되는 로딩 및 언로딩 작업부를 나타내는 개략적인 사시도이다.

본 발명의 스페이서 공급장치는, 본체장비에 결합되어, PVD 코팅을 위하여 초경인서트를 샤프트에 로딩 하는 공정에서 필요로 하는 장치이다. 따라서 본 발명의 스페이서 공급장치(10)는 아래에 설명되는 구성요소 이외에도 초경인서트 및 스페이서를 운반하는 시스템(그립퍼, 팔레트)과 이를 이송하는 팔레트 이송부(1.2), 초경인서트 공급 및 회수부(1.3), 로딩 및 언로딩부(1.4), 로딩 및 언로딩 샤프트 그립부(1.5), 로딩 및 언로딩 작업부(1.6), 스페이서 회수부(1.7)와, 상술한 본체장비의 각 구성부를 탑재할 수 있는 프레임(1.1) 및 상기 본체장비의 각 구성부를 제어하는 컨트롤러(미도시)를 포함하여 이루어진다.

도 1에서 보는바와 같이, 본 발명의 PVD 코팅을 위하여 초경인서트를 샤프트에 로딩 하거나, PVD 코팅을 마친 초경인서트를 샤프트로부터 언로딩 하는 장비의 스페이서 공급장치가 결합된 본체장비의 작업공정은, 크게 나누어 코팅 로에 공급하기 위하여 초경인서트를 팔레트로부터 샤프트(1.41)에 꽂아 넣는 로딩 작업과 코팅 로에서 코팅을 완료한 후, 초경인서트가 꽂혀 있는 샤프트(1.41)에서 초경인서트를 탈거해서 팔레트에 회수하는 언로딩 작업으로 나눈다.

상기 로딩 작업은, 초경인서트의 표면에 균일한 코팅을 위하여 초경인서트 사이에 스페이서가 위치하도록, 샤프트(1.41)에 초경인서트와 스페이서를 번갈아 가면서 꽂아 넣는 작업을 말하고, 언로딩 작업은 샤프트(1.41)에 끼워져서 로에서 코팅이 끝나고 나온 초경인서트와 스페이서를 번갈아 가면서 탈거하는 작업을 말한다.

본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치가 결합된 본체장비의 로딩작업을 대체적으로 설명하면, 우선, 팔레트 이송부(1.2)에 의해 초경 인서트가 장입된 팔레트(1.21)를 팔레트 적재함(1.22)으로부터 소정의 위치(그립퍼가 초경 인서트를 파지할 수 있는 곳)에 이송한다.

다음 단계로 초경인서트 공급 및 회수부(1.3)의 그립퍼(미도시)에 의해 파지된 초경인서트를 초경인서트 스테이(미도시)에 공급되고, 다른 쪽에서는 본 발명의 스페이서 공급장치(10)에서 공급되는 스페이서(10.1)를 스페이서 스테이(미도시)에 공급된다.

다음 단계로 로딩 및 언로딩 작업부(1.6)의 초경인서트 그립퍼(1.61)와 스페이서 로딩 그립퍼(1.62)에 의해 상기 초경인서트 스테이 및 스페이서 스테이에서 각각 초경인서트와 스페이서를 파지하여 로딩 및 언로딩부(1.4)의 샤프트(1.41)에 번갈아 가면서 꽂아 넣는다. 이 때 로딩 및 언로딩부(1.4)는 원통 모양의 회전체(1.42)의 원호를 따라 거치되어 있는 샤프트(1.41)를 로딩 및 언로딩 작업을 할 수 있도록 수직상태까지 밀어준다. 또한, 로딩 및 언로딩 샤프트 그립부(1.5)는, 샤프트(1.41)를 수직으로 세워서 파지하는 상, 하부 샤프트 그립(미도시)이 동일한 구동축에 결합되어 상기 양 샤프트 그립을 개폐하여 샤프트에 꽂히는 초경인서트 및 스페이서가 자유 낙하를 방지하며, 로딩/언로딩 엘리베이터(미도시)에 의해 로딩 량에 따라 점진적으로 하강하도록 구성된다. 이와 같이 초경인서트와 스페이서가 꽂아진 샤프트(1.41)는 상기 로딩 및 언로딩부의 원통 모양의 회전체(1.42)의 원호를 따라 거치된다.

참고로 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치가 결합된 본체장비의 언로딩 작업을 대체적으로 설명하면, 우선, 코팅공정이 끝나고, 로에서 나와 원통 모양의 회전체(1.42)에 거치되어 있는 샤프트(초경인서트+스페이서+초경인서트+스페이서+...+...+)는 로딩 및 언로딩부의 수직 그립퍼(미도시)에 의해 수직으로 세워지고, 로딩/언로딩 엘리베이터(미도시)에 의해 샤프트의 최상부에 초경인서트와 스페이서가 순차적으로 위치하게 된다.

다음 단계로 상기 로딩 및 언로딩 작업부(1.6)의 초경인서트는, 초경인서트 그립퍼(601)에 의해 파지되어 초경인서트 스테이(미도시)에 옮겨지고, 초경인서트 공급 및 회수부(1.3)의 그립퍼(미도시)에 의해 팔레트에 회수되며, 상기 초경인서트와 함께 배출되는 스페이서(10.1)는 스페이서 회수부(1.7)로 회수된다.

도 1에서 보는 바와 같이, 본체장비(1)에는, 종래의 스페이서 공급장치(10')가 결합되었다. 상기 종래의 스페이서 공급장치(10')는 기성품인 파트 피더(10.1')를 이용한 공급장치로서, 스페이서를 진동자의 떨림을 이용하여 정렬하고, 형상이 각각 다른 스페이서가 관로로 이송되는 구성을 가진다.

도 2 내지 도 8을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치(10)는, 스페이서 공급부(11) 및 스페이서 정렬부(12)를 포함하여 구성된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 상기 스페이서 공급장치(10)의 스페이서 공급부(11)는, 상기 본체장비에서, 초경인서트를 샤프트(1.41)에 로딩 할 때, 상기 초경인서트와 번갈아 끼우기 위하여, 스페이서(10.1)를 소정의 위치(정위치)에 공급하도록 구성된다.

이러한 본 발명에 따른 상기 스페이서 공급장치(10)의 상기 스페이서 공급부(11)는, 상기 스페이서 공급장치(10)의 상부에 위치하여 다량의 스페이서(10.1)를 적재하도록 구성되는 공급함(11.1)과, 상기 공급함으로부터 이송 공급되는 스페이서를 하방으로 이송하는 공급관(11.11)과, 상기 공급함으로부터 이송 공급되는 스페이서를 일정 수량을 적재하도록 구성되는 중간 공급함(11.2)을 포함하도록 구성된다.

이러한 본 발명의 스페이서(10.1)가 산적되어있는 상기 공급함과, 상기 중간 공급함(11.2)은 스페이서가 이송되도록 공급관(11.11)이 형성되어져 있으며, 상기 공급관을 통해 일정량의 스페이서를 중간 공급함(11.2)으로 이송한다.

이러한 본 발명에 따른 상기 스페이서 공급부(11)에는, 상기 공급함(11.1)에 적재되어 있는 스페이서(10.1)를 상기 공급관의 입구까지 퍼 올리도록 상하작용을 하는 공급 실린더(11.3)와, 상기 스페이서 공급부(11)를 상하방향으로 회전할 수 있도록 구성되는 힌지(11.4)가 더 포함된다.

이때, 상기 중간 공급함(11.2)에는, 감지센서(11.23)가 있어 스페이서의 잔량을 체크하여 상기 공급 실린더(11.3)를 동작함으로서 일정량의 스페이서를 공급받는다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 상기 스페이서 공급장치(10)의 스페이서 정렬부(12)는, 상기 스페이서 공급부(11)로부터 공급되는 스페이서(10.1)가 상기 ‘정위치’에 공급되도록 스페이서(10.1)를 수직으로 정렬시키도록 구성된다.

이러한 본 발명에 따른 상기 스페이서 공급장치(10)의 상기 스페이서 정렬부(12)는, 상기 스페이서 공급부(11)로부터 공급되는 스페이서(10.1)를 정렬홈(12.21)에 위치되도록 형성된 정렬판(12.2)과, 상기 정렬홈의 상부에 위치하여 상기 스페이서(10.1)를 상기 정렬홈(12.21)에 삽입되도록 형성된 가이드(12.1)를 포함하도록 구성된다.

도 6를 참조하면, 이러한 본 발명에 따른 상기 스페이서 공급장치(10)의 상기 정렬홈(12.21)은, 원판모양의 정렬판(12.2)의 원주를 따라 등 간격으로 형성되어, 공급되는 스페이서가 하나씩 장입될 수 있도록 구성된다. 또한 본 발명의 상기 정렬판(12.2)은, 하부에 연결된 서보 모터(12.3)에 의해 정역회전이 가능하도록 구성된다.

이때, 정렬홈(12.21)은 정렬판(12.2)의 가장자리에, 장입되는 스페이서 및 정렬판의 사이즈에 따라 차이는 있지만, 40개 정도가 원주를 따라 일렬로 원을 형성한다. 또한 상기 정렬판은 상술한 바와 같이 서보모터에 의해 정역회전을 하면서 순차적으로 회전하여 스페이서가 장입된 정렬홈이 차례로 스페이서 그립퍼가 파지하는 위치(정위치)에 위치하도록 한다. 따라서 스페이서의 장입과 공급은, 정렬판의 정렬홈이 40개인 경우 ± 9도씩 좌·우회전(전·후진회전)하여 장입하고, + 9도씩 전진 회전하여 정위치에 공급되도록 구성된다. 또한 본 발명의 상기 회전하는 정렬판(12.2)의 정렬홈 상부에는 실린더 센서(12.4)가 부착되어 스페이서 장입 유무를 체크 하도록 구성된다.

이러한 본 발명의 가이드(12.1)는, 좌·우측 및 중간부분에 형성되어 있는 에어 홀(12.12)을 통해서 공급되는 압축공기에 의해 안내 홀(12.11)에 산재된 여러 개의 스페이서는 정렬홈(12.21)에 수월하게 장입되도록 구성된다.

도 7을 참조하면, 이러한 본 발명에 따른 상기 스페이서 공급장치(10)의 상기 가이드(12.1)는, 상기 중간 공급함(11.2)의 하단에 탈착 가능하도록 결합되며, 상기 정렬판(12.2)의 원주를 따라 등 간격으로 형성된 정렬홈(12.21)의 원주 곡선과 동일한 곡률의 안내 홀(12.11)이 형성되어 공급되는 다수 개의 스페이서가 정렬홈(12.21)에 각각 장입되도록 구성된다. 상기 가이드의 안내 홀(12.11)은 외측은 수직면이고, 내측은 위에는 넓고 아래로 갈수록 좁아지는 경사진 안내면(12.14)을 형성하여 스페이서가 수직으로 직립하여 상기 정렬판(12.2)의 정렬홈(12.21)에 쉽게 장입될 수 있도록 구성되며, 상술한 바와 같이 좌·우측 및 중간부위에는 에어 홀(12.12)이 형성되고 결합된 에어 피팅(12.13)에서 간헐적으로 압축공기가 분사되어 상기 스페이서가 직립하여 상기 정렬홈(12.21)에 쉽게 장입될 수 있도록 구성된다.

이러한 본 발명에 따른 상기 스페이서 공급장치(10)의 상기 정렬판(12.2) 및 가이드(12.1)는, 스페이서의 형상과 크기에 따라 수시로 교체되도록 구성된다. 따라서 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 중간 공급함(11.2)이 전, 후진 가능하도록 레일(11.21) 및 정렬판(12.2)의 중심부에 탈부착 볼트(12.22)가 구성된다.

이와 같이 정렬판(12.2) 및 가이드(12.1)를 교체할 때, 상기 중간 공급함(11.2)의 잔여 스페이서는 스페이서 환원부(13)의 슈트(11.1) 및 회수통(11.2)에 회수되어 다시 공급함에 옮겨지도록 구성된다.

이러한 구성의 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치가 결합되는 본체장비는 다음과 같이 작동한다. 아래에서 는 본 발명에 따른 스페이서 공급장치와 관련되는 ‘로딩작업’에 대해서만 설명한다.

A. 로딩 작업 및 스페이서 공급

1. 초경인서트 공급

가. 초경인서트를 팔레트 이송부(1.2)에서 그립퍼가 파지하는 소정의 위치에 이송한다.

나. 초경인서트 공급 및 회수부(1.3)의 그립퍼는 초경인서트를 파지하여 이송하여 초경인서트 그립퍼(1.61)가 파지하는 위치(스테이)에 대기시킨다.

2. 스페이서 공급

가. 스페이서(10.1)를 공급함(11.1)에 적재한다.

나. 상기 스페이서(10.1)를 상기 공급함(11.1)의 공급 실린더(11.3)에 의해 중간 공급함(11.2)으로 이송한다.

다. 중간 공급함(11.2)에 결합되어 있는 가이드(12.1)를 이용하여 정렬판(12.2)의 정렬홈(12.21)에 장입한다.

- 이때, 상기 가이드의 좌우측 및 중간에 형성된 에어 홀을 통하여 압축공기를 간헐적으로 주입하여 산재되어 있는 스페이서를 정렬홈(12.21)에 수직 정렬 시켜주며, 소음기(11.22)에 의해 압축공기의 분출 소음은 일정량 소거된다.

라. 상기 정렬판은 점진적으로 회전하여 스페이서 그립퍼(1.62)가 파지하는 위치(정위치)에 대기시킨다.

3. 로딩 작업 준비

가. 로딩 및 언로딩부(1.4)의 샤프트 푸셔는 회전체(1.42)의 홈에 거치되어 있는 샤프트(1.41)를 로딩 작업위치까지 수직으로 밀어준다.

나. 이어서 로딩 샤프트 그립부(1.5)의 상부 샤프트 그립은 샤프트를 수직상태로 파지하고(이 때 샤프트 푸셔는 원위치) 하부 샤프트 그립은 열림 상태로 대기한다.

4. 로딩 작업

가. 로딩 및 언로딩 작업부(1.6)의 초경인서트 그립퍼(1.61)와 스페이서 그립퍼(1.62)는 좌우 회전 운동을 하면서 대기 중인 초경인서트와 스페이서를 각각 파지하여 샤프트(1.41)에 번갈아 꽂아 넣는다.

나. 상기 본 발명에 따른 스페이서 공급장치(10)의 스페이서가 장입되어 있는 정렬판(12.2)은 점진적으로 분각 회전하여 스페이서 그립퍼가 파지하는 위치(정위치)에 스페이서를 대기시킨다.

5. 정렬판 및 가이드의 교체 작업

가. 스페이서 공급부(11)의 힌지(11.4)를 이용하여 공급관을 상측으로 회전하여 작업공간을 확보 한다.

나. 레일(11.21)을 이용하여 중간 공급함(11.2)을 후진시킨다.

다. 정렬판의 중심부에 탈부착 볼트(12.22)를 해제하고 정렬판(12.2)을 교체한다.

라. 중간 공급함(11.2)과 결합되어 있는 가이드(12.1)를 탈거하고 교체한다.

마. 다시 레일(11.21)을 이용하여 중간 공급함(11.2)을 전진시킨다.

바. 다시 힌지(11.4)를 이용하여 공급함(11.1)을 회전하여 공급관과 중간 공급함(11.2)의 위치를 맞춘다.

이러한 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치는 다음과 같은 이점을 가진다.

먼저, 종래의 스페이서 공급장치(10')는 파트 피더(10.1')를 이용하는 구성으로서 스페이서를 진동자의 떨림을 이용하여 정렬함으로서 본체장비에 공진현상의 발생하여 장비의 수명에 영향을 끼치고, 형상과 크기가 각각 다른 스페이서를 이송하는 관로가 자주 막혀 작업효율이 떨어지는 현상이 있었다. 본 발명의 스페이서 공급장치는, 상술한 문제점을 개선한 장치로서, PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 시 스페이서의 공급을 정확하게 수행할 수 있어 작업 효율성 제고는 물론 품질 면에서 우수한 제품을 만들 수 있다.

또한, 본 발명의 스페이서 공급장치는, 종래의 스페이서 공급장치(10')에 비해 구성이 간단하다.

따라서 소형 경량화가 가능하여 기존의 본체장비의 밀집공간에 용이하게 결합될 수 있으며, 종래의 장치에 비해 가격경쟁력을 가진다.

또한, 본 발명의 스페이서 공급장치는, 스페이서에 따라 정렬하는 정렬판과 가이드를 교체 가능하도록 설계되어 있다.

따라서 스페이서의 형상 및 크기에 따른 다양한 제품을 수용할 수 있는 장점을 가진다.

또한, 본 발명의 스페이서 공급장치의 공급함은, 공급 실린더를 더 구성하고 전체를 상하방향으로 회전할 수 있도록 구성하고, 중간 공급함에는, 감지센서를 구성하였다.

따라서 스페이서의 공급이 일관적으로 적정량 이루어짐으로서 작업효율을 향상할 수 있다.

또한, 본 발명의 스페이서 정렬부의 가이드의 안내 홀의 형상을 외측은 수직면으로, 내측은 위에는 넓고 아래로 갈수록 좁아지는 경사진 안내면을 형성하였다.

따라서 스페이서가 분사되는 압축공기에 의해 라 정렬홈에 빠짐없이 공급될 수 있도록 함으로서 로딩작업을 원활하게 할 수 있는 장점이 있다.

1 : PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비
1.1 : 프레임
1.2 : 팔레트 이송부
1.21 : 팔레트
1.22 : 팔레트 적재함
1.3 : 초경인서트 공급 및 회수부
1.4 : 로딩 및 언로딩부
1.41 : 샤프트
1.42 : 회전체
1.5 : 로딩 및 언로딩 샤프트 그립부
1.6 : 로딩 및 언로딩 작업부
1.61 : 초경인서트 그립퍼
1.62 : 스페이서 그립퍼
1.64 : 회전 원통체
1.65 : 서보 모터
1.7 : 스페이서 회수부
10' : 종래의 스페이서 공급장치
10.1' : 파트 피더
10 : 스페이서 공급장치
10.1 : 스페이서
10.2 : 테이블
11 : 스페이서 공급부
11.1 : 공급함(호퍼)
11.11 : 공급관
11.2 : 중간 공급함
11.21 : 레일
11.22 : 소음기
11.23 : 감지센서
11.3 : 공급 실린더
11.4 : 힌지
12 : 스페이서 정렬부
12.1 : 가이드
12.11 : 안내 홀
12.12 : 에어 홀
12.13 : 에어 피팅
12.14 : 안내면
12.2 : 정렬판(인덱스)
12.21 : 정렬홈(인덱스 포켓)
12.22 : 탈부착 볼트
12.3 : 서보 모터
12.4 : 실린더 센서
13 : 스페이서 환원부
13.1 : 슈트
13.2 : 회수통

Claims

PVD 코팅을 위하여 초경인서트를 샤프트에 로딩 하거나, PVD 코팅을 마친 초경인서트를 샤프트로부터 언로딩 하는 장비(이하 ‘본체장비’라 한다)에 포함되는 스페이서 공급장치에 관한 것으로서,
상기 스페이서 공급장치(10)는,
상기 본체장비에서, 초경인서트를 샤프트(1.41)에 로딩 할 때, 상기 초경인서트와 번갈아 끼우기 위하여, 스페이서(10.1)를 소정의 위치(이하, ‘정위치’라 한다)에 공급하는 스페이서 공급부(11); 및
상기 스페이서 공급부(11)로부터 공급되는 스페이서(10.1)가 상기 ‘정위치’에 공급되도록 스페이서(10.1)를 소정의 자세로 정렬시키는 스페이서 정렬부(12);를 포함하며,
상기 스페이서 공급부(11)는, 상기 스페이서 공급장치(10)의 상부에 위치하여 다량의 스페이서(10.1)를 적재하는 공급함(11.1), 상기 공급함으로부터 이송 공급되는 스페이서를 하방으로 이송하는 공급관(11.11), 일정 수량을 적재하는 중간 공급함(11.2), 상기 공급함(11.1)에 적재되어 있는 스페이서(10.1)를 상기 공급관의 입구까지 퍼 올리도록 상하작용을 하는 공급 실린더(11.3), 상기 스페이서 공급부(11)를 상하 방향으로 회전할 수 있도록 구성되는 힌지(11.4)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 스페이서 정렬부(12)는, 상기 스페이서 공급부(11)로부터 공급되는 스페이서(10.1)를 정렬홈(12.21)에 위치되도록 형성된 정렬판(12.2)과, 상기 정렬홈의 상부에 위치하여 상기 스페이서(10.1)를 상기 정렬홈(12.21)에 삽입되도록 형성된 가이드(12.1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치.
청구항 4에 있어서,
상기 정렬홈(12.21)은, 원판모양의 정렬판(12.2)의 원주를 따라 등 간격으로 형성되어, 공급되는 스페이서가 하나씩 장입될 수 있는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치.
청구항 5에 있어서,
상기 가이드(12.1)는, 상기 중간 공급함(11.2)의 하단에 탈착 가능하도록 결합되며, 상기 정렬판(12.2)의 원주를 따라 등 간격으로 형성된 정렬홈(12.21)의 원주 곡선과 동일한 곡률의 안내 홀(12.11)이 형성되어 공급되는 다수 개의 스페이서가 정렬홈(12.21)에 각각 장입될 수 있는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치.
청구항 6에 있어서,
상기 안내 홀(12.11)은, 외측 면은 수직으로 형성되고, 내측 면은 아래로 갈수록 좁아지는 경사진 안내면(12.14)이 형성되어, 스페이서가 상기 안내면을 타고 직립하여 상기 정렬홈(12.21)에 장입되는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 스페이서 공급장치.