KR102171895B1 - 예광탄 장약 자동화 시스템 - Google Patents

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KR102171895B1
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Abstract

탄자피 안착홈이 형성된 충전 다이를 구비하는 충전모듈과, 공정 단계에 따라 상기 충전모듈을 자동 이송하는 트랙을 포함하는 이송 어셈블리; 상기 탄자피 안착홈에 탄자피를 공급하는 탄자피 정렬기; 탄자피 정렬기로부터 이송된 상기 충전모듈의 탄자피 내에 예광제 또는 점화제를 공급하는 정량공급기; 상기 정량공급기로부터 공급된 예광제 또는 점화제를 압축하는 충전기; 상기 충전모듈이 이송되어 상기 예광제 및 점화제가 충전된 깊이를 검사하는 충전약고 검사기; 및 상기 깊이 검사 후 불량 제품을 취출하거나, 상기 불량 제품의 취출 후 양품을 배출하는 탄자배출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 예광탄 장약 자동화 시스템을 제공한다.

Description

예광탄 장약 자동화 시스템{The automation system for tracer charging}
본 발명은 예광탄 장약 시스템에 대한 것으로, 2 way 형식으로 양방향에서 제조공정이 진행되며 이송 및 공정이 자동화된 시스템으로 이루어진 예광탄 장약 자동화 시스템에 관한 것이다.
예광탄은 탄자 내부에 점화제와 함께 예광제가 충전되어 발사 시 탄도를 눈으로 확인할 수 있도록 빛을 발산시키는 탄이다. 탄자 내부에 충전된 예광제는 점화될 경우 밝은 빛을 발산하므로, 지향사격 또는 야간사격 등에서 사용된다.
예광탄의 제조는 탄자피 공급부터 예광제 및 점화제를 충진하고 장약의 깊이를 검사 후 분진제거의 과정으로 이루어지는데, 작업자의 안전과 생산성 향상을 위해 각각의 제조과정을 자동화시키기 위한 기술 개발이 필요하다.
한국등록특허 제 10-1919862호(등록일: 2018. 11. 13.)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 예광탄 제조 시 장약 과정의 이송 및 공정을 자동화하고 2 way 형식의 양방향 공정을 수행함으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 예광탄 장약 자동화 시스템을 제공하는 것에 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 예광탄 장약을 위한 탄자의 공급 및 정렬이 자동으로 이루어지며 자동 이송되는 예광탄 장약 자동화 시스템을 제공하는 것에 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는. 예광제와 점화제를 정량공급 및 충전하고 자동 이송되는 예광탄 장약 자동화 시스템을 제공하는 것에 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 장약 깊이 규격 검사와 불량 및 양품의 배출이 자동으로 이루어지는 예광탄 장약 자동화 시스템을 제공하는 것에 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 탄자피 안착홈이 형성된 충전 다이를 구비하는 충전모듈과, 공정 단계에 따라 상기 충전모듈을 자동 이송하는 트랙을 포함하는 이송 어셈블리; 상기 탄자피 안착홈에 탄자피를 공급하는 탄자피 정렬기; 탄자피 정렬기로부터 이송된 상기 충전모듈의 탄자피 내에 예광제 또는 점화제를 공급하는 정량공급기; 상기 정량공급기로부터 공급된 예광제 또는 점화제를 압축하는 충전기; 상기 충전모듈이 이송되어 상기 예광제 및 점화제가 충전된 깊이를 검사하는 충전약고 검사기; 및 상기 깊이 검사 후 불량 제품을 취출하거나, 상기 불량 제품의 취출 후 양품을 배출하는 탄자배출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 예광탄 장약 자동화 시스템을 제공할 수 있다.
상기 탄자피 정렬기는, 탄자피를 저장하는 스토리지와, 상기 스토리지와 연결되어 상기 탄자피를 일렬로 정렬 공급하는 트레이서와, 상기 트레이서 하부에 위치하여 상기 탄자피를 상기 탄자피 안착홈에 제공하는 그리퍼부를 포함할 수 있다.
상기 예광탄 장약 자동화 시스템은, 상기 탄자피 정렬기와 상기 정량공급기 사이에 위치하는 탄자피 위치확인기를 포함할 수 있다.
상기 정량공급기 또는 충전기는, 1차 예광제 공급 및 충전을 위한 제 1 정량공급기 및 제 1 충전기, 2차 예광제 공급 및 충전을 위한 제 2 정량공급기 및 제 2 충전기, 점화제 공급 및 충전을 위한 제 3 정량공급기 및 제 3 충전기를 포함하고, 상기 예광제의 공급 및 압축과 상기 점화제의 공급 및 압축을 순차적으로 수행하는 것일 수 있다.
상기 정량공급기는, 기어모터와 캠을 구비하는 정량공급 구동부와, 상기 정량공급 구동부에 연결되는 슬리브 및 상기 슬리브와 힌지결합되되 하부로 이송된 상기 충전모듈의 탄자피 내에 예광제 또는 점화제를 정량 공급하는 포크를 포함하는 정량공급부와, 상기 예광제 또는 점화제를 저장하여 상기 정량공급부에 제공하는 호퍼부를 포함할 수 있다.
상기 충전기는, 충전기 구동부와, 상기 충전기 구동부에 연결된 프레스 패드와, 상기 프레스 패드의 하부에 장착되되 상기 충전모듈의 탄자피 안착홈과 대응하는 위치에 구비되는 펀치부와, 상기 충전모듈의 온도를 점검하는 온도센서를 포함할 수 있다.
상기 충전약고 검사기는, 상기 충전모듈의 탄자피 안착홈과 대응하는 위치에 구비되는 프로브와, 상기 프로브를 상하 이동시키는 프로브 구동부와, 상기 프로브 하측에 결합되며 접촉식 변위센서가 장착된 핀팁을 구비할 수 있다.
상기 탄자배출기는, 에어 실린더와, 그와 결합되어 상기 충전모듈의 탄자피 안착홈을 하부로부터 관통하는 이젝터 핀과, 상기 이젝터 핀의 구동으로 취출된 제품을 이동시키는 그리퍼부를 포함할 수 있다.
상기 예광탄 장약 자동화 시스템은, 상기 배출된 양품이 유입되어 상기 양품의 외부 분진을 제거하는 탄자 광내기 장치를 포함할 수 있다.
상기 예광탄 장약 자동화 시스템은, 상기 양품의 배출 후 이송된 충전모듈 내부의 탄자피 안착홈을 확인하고, 분진을 제거하는 분진제거기를 포함할 수 있다.
상기 이송 어셈블리는, 제 1 곡선이송부와 제 1 수평이송부를 포함하는 제 1 이송부와, 제 2 곡선이송부와 제 2 수평이송부를 포함하는 제 2 이송부롤 포함하고, 상기 제 1 이송부와 제 2 이송부는 서로 연결되어 회전하는 것일 수 있다.
상기 이송 어셈블리는, 상기 제 1 이송부와 제 2 이송부는 각각 동일한 공정 라인을 구비하되, 상기 제 1 곡선이송부와 제 2 곡선이송부에서 공정이 시작되고, 상기 제 1 수평이송부와 제 2 수평이송부는 서로 반대의 방향으로 동시에 공정이 진행되는 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템은 예광탄 제조 시 장약 과정의 이송 및 공정을 자동화하고 2 way 형식의 양방향 공정을 수행함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 예광탄 장약을 위한 탄자의 공급 및 정렬이 자동으로 이루어지며 자동 이송될 수 있으며, 예광제와 점화제를 정량공급 및 충전하고 자동 이송될 수 있다. 나아가서, 규격 검사와 불량 및 양품의 배출이 자동으로 이루어질 수 있으며, 광내기 공정까지 자동화가 이루어짐으로써 예광탄 장약 공정의 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템을 나타낸 상면도,
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 이송 어셈블리를 나타낸 상면도,
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 이송 어셈블리의 충전모듈을 나타낸 단면도,
도 2c는 도 2a의 A 영역 정면도,
도 2d는 도 2a의 B 영역 정면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 탄자피 정렬기를 나타낸 측면도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 탄자피 위치확인기를 나타낸 상면도와 정면도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 정량공급기를 나타낸 측면도,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 충전기를 나타낸 정면도와 측면도,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 충전약고 검사기를 나타낸 정면도와 측면도,
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 탄자배출기를 나타낸 정면도와 측면도,
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 탄자 광내기 장치를 나타낸 상면도 및 측면도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 분진제거기를 나타낸 측면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템을 나타낸 상면도, 도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 이송 어셈블리를 나타낸 상면도, 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 이송 어셈블리의 충전모듈을 나타낸 단면도, 도 2c는 도 2a의 A 영역 정면도, 도 2d는 도 2a의 B 영역 정면도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 탄자피 정렬기를 나타낸 측면도, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 탄자피 위치확인기를 나타낸 상면도와 정면도, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 정량공급기를 나타낸 측면도, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 충전기를 나타낸 정면도와 측면도, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 충전약고 검사기를 나타낸 정면도와 측면도, 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 탄자배출기를 나타낸 정면도와 측면도, 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 탄자 광내기 장치를 나타낸 상면도 및 측면도, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템의 분진제거기를 나타낸 측면도이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템(1)은 이송 어셈블리(50)와, 탄자피 정렬기(100)와, 정량공급기(300)와, 충전기(400)와, 충전약고 검사기(500)와, 불량 또는 양품을 취출하는 탄자배출기(600,700)를 구비할 수 있으며, 상기 탄자피 정렬기(100)와 상기 정량공급기(300) 사이에 위치하는 탄자피 위치확인기(200)와, 양품의 취출 후 양품을 세정하는 탄자 광내기 장치(800) 및 충전모듈의 클리닝을 수행하는 분진제거기(900)를 포함할 수 있다.
상기 이송 어셈블리(50)는 탄자피 안착홈(53)이 형성된 충전 다이(51)를 구비하는 충전모듈(M)과, 공정 단계에 따라 상기 충전모듈(M)을 자동 이송하는 트랙(T)을 포함할 수 있다. 공정 단계에 따라 트랙(T)을 통해 이송되는 충전모듈(M)은 탄자피 정렬기(100)로부터 탄자피(5)를 공급받고, 탄자피 위치확인기(200)로 이송되어 탄자피 안착홈(53)으로 제공된 탄자피(5)의 위치를 고정할 수 있다. 이후, 충전모듈(M)은 트랙(T)을 통해 정량공급기(300)로 이송되어 탄자피(5) 내부에 예광제 또는 점화제를 공급받고, 충전기(400)로 이송되어 예광제 또는 점화제를 압축할 수 있으며, 충전약고 검사기(500)로 이동하여 상기 예광제 및 점화제가 충전된 깊이를 검사할 수 있다. 다음으로, 검사 결과 불량 제품은 제 1 탄자배출기(600)에서 제거된 후 제 2 탄자배출기(700)로 충전모듈(M)이 이송되어 양품이 배출되거나, 하나의 탄자배출기에서 불량 제품을 제거하고 양품은 배출하여 양품은 탄자 광내기 장치(800)로 이동할 수 있다. 그리고, 제품, 즉 장약이 완료된 탄자피가 제거된 충전모듈(M)은 분진제거기(900)로 이동하여 클리닝 작업을 수행할 수 있다. 상기의 과정과 같이 본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템(1)은 예광탄의 장약 과정의 이송 및 공정의 자동화를 구현하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 상기 예광탄 장약 자동화 시스템(1)의 구성과 장약 과정에 대해 상세히 설명한다.
상기 이송 어셈블리는 충전모듈(M)과 트랙(T)을 포함할 수 있다. 충전모듈(M)은 탄자피 안착홈(53)이 형성된 충전 다이(51)를 구비할 수 있으며, 예를 들어 충전모듈(M)은 한쌍의 충전 다이(51)를 포함할 수 있다. 상기 충전 다이(51)는 탄자피 안착홈(53) 하부에 핀 이동홈(55)이 형성될 수 있으며, 핀 이동홈(55)은 탄자피 안착홈(53)과 서로 연결되어 이젝터 핀(750)이 핀 이동홈(55)의 내부를 상하이동함으로써 이후 수행될 불량 제품 배출 또는 양품 배출이 이루어질 수 있다.
충전 다이(51)는 충전모듈 플레이트(57) 상에 장착되며, 상기 충전모듈 플레이트(57)는 하부에 캐리지(59)를 구비할 수 있다. 캐리지(59)는 트랙(T)의 양측에 결합되어 트랙(T)의 이동 시 충전모듈(M)이 함께 이송될 수 있다. 또한, 이송 어셈블리(50)는 충전모듈 플레이트(57)의 일측부와 결합되는 가이드 플레이트(52)를 구비하여 트랙(T)을 통한 충전모듈(M)의 수평이동 시 상하의 변위차를 줄일 수 있다. 즉, 가이드 플레이트(52)는 충전모듈이 상부로 더 이상 올라가지 않도록 하는 스토퍼 역할을 수행할 수 있다.
상기 트랙(T)은 공정 단계에 따라 충전모듈(M)을 탄자피 정렬기(100), 탄자피 위치확인기(200), 정량공급기(300), 충전기(400), 충전약고 검사기(500), 탄자배출기(600, 700), 탄자 광내기 장치(800) 및 분진제거기(900)에 순차적으로 자동 이송할 수 있다.
나아가서, 상기 이송 어셈블리(50)는 본체의 내부, 즉 상기 가이드 플레이트(52)의 내측 하부에 로드 어댑터(54-1), 로드(54-2), 시트(58) 및 리테이너(56)가 결합하여 구성된 가이드 모듈을 구비할 수 있다. 가이드 모듈은 예광제 및 점화제의 충전을 위한 압축, 충전약고 검사, 불량 제품과 양품의 배출 공정과 같이 충전모듈(M)의 정확한 위치 설정이 중요한 공정에 있어서, 충전모듈(M)의 정위치를 설정해주는 가이드 역할을 수행할 수 있다.
상기 이송 어셈블리(50)는, 제 1 곡선이송부와 제 1 수평이송부를 포함하는 제 1 이송부(50A)와, 제 2 곡선이송부와 제 2 수평이송부를 포함하는 제 2 이송부(50B)를 포함하고, 상기 제 1 이송부(50A)와 제 2 이송부(50B)는 서로 연결되어 회전(R)하는 것일 수 있다.
이때, 상기 제 1 곡선이송부 또는 제 2 곡선이송부는 내측에 접하여 위치하는 이송 어셈블리 구동부를 구비할 수 있다. 상기 이송 어셈블리 구동부는 회전운동을 하는 어댑터(AD)와 상기 어댑터(AD)를 회전시키는 인덱스 모터(미도시)와, 상기 어댑터(AD)의 외측으로 연장된 디스크캠(D)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 인덱스 모터로 인해 어댑터(AD)가 회전하면 그와 연결된 디스크캠(D)이 회전할 수 있는데, 트랙(T)을 따라 이송되어 제 1 수평이송부 또는 제 2 수평이송부에서 직선운동을 하던 충전모듈(M)이 제 1 곡선이송부 또는 제 2 곡선이송부를 따라 반원운동을 할 때, 정위치에서 틀어지지 않도록 디스크캠이 충전모듈의 수평상태를 유지시킬 수 있다.
상기 이송 어셈블리(50)는, 상기 제 1 이송부(50A)와 제 2 이송부(50B)는 각각 동일한 공정 라인을 구비하되, 상기 제 1 곡선이송부와 제 2 곡선이송부에서 공정이 시작되고, 상기 제 1 수평이송부와 제 2 수평이송부는 서로 반대의 방향(도 1의 화살표)으로 동시에 공정이 진행되는 것일 수 있다. 즉, 상기 제 1 이송부와 제 2 이송부는 상기 예광탄 장약의 공정 단계에 따른 각각 동일한 공정라인을 구비하되, 상기 제 1 곡선이송부와 제 2 곡선이송부에서 상기 탄자피 정렬기가 위치하여 상기 예광탄 장약의 공정이 시작되고, 상기 제 1 수평이송부와 제 2 수평이송부는 서로 반대의 방향으로 동시에 상기 충전모듈을 자동이송함으로써 상기 탄자피 정렬기로부터 상기 분진제거기까지 공정이 진행되는 것일 수 있다. 따라서, 제 1 이송부(50A)와 제 2 이송부(50B)는 회전 진행방향에 따라 도 1과 같이 탄자피 정렬기(100)부터 분진제거기(900)까지 서로 반대의 방향으로 배열될 수 있으며, 2 way 형식의 양방향 공정을 동시에 각각 수행함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기 충전모듈(M)의 탄자피 안착홈(53)에 탄자피를 공급하는 탄자피 정렬기(100)는 탄자피(5)를 저장하는 스토리지(110)와, 상기 스토리지(110)와 연결되어 상기 탄자피(5)를 일렬로 정렬 공급하는 트레이서(120)와, 상기 트레이서(120) 하부에 위치하여 상기 탄자피(5)를 상기 탄자피 안착홈(53)에 제공하는 제 1 그리퍼부(140)를 포함할 수 있다.
탄자피 정렬기 본체(101)의 상측에 구비되는 정렬공급 스테이지(103)는 트레이서(120)의 하측과 결합될 수 있으며, 스토리지(110) 내부에 위치하는 탄자피(5)는 탄자피(5)의 직경과 대응하는 내경을 가지는 트레이서(120)로 이동하며, 탄자피(5)는 일렬로 하방을 향해 정렬공급 스테이지(103)로 공급될 수 있다. 이때 트레이서(120)는 소정의 높이에 감지센서(130)를 구비할 수 있으며, 감지센서(130)는 탄자피(5)가 소정의 높이까지 트레이서(120)에 위치할 경우 탄자피 정렬기(100)의 동작여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 감지센서(130)의 위치에 탄자피(5)가 감지되는 경우 스토리지(110)로부터 트레이서(120)로 탄자피 공급을 중단할 수 있으며, 감지센서(130)의 위치에 탄자피(5)가 감지되지 않는 경우 트레이서(120)로 탄자피(5)를 공급할 수 있다, 또한, 탄자피 공급 신호를 제공한 후 소정의 시간 동안, 예를 들어 5 내지 10초간 탄자피가 공급되지 않는 경우 알람을 발생하여 탄자피 정렬기(100)의 동작오류 상태를 작업자에게 알려줄 수 있다.
제 1 그리퍼부(140)는 정렬공급 스테이지(103)에 구비되며 제 1 그리퍼 조(gripper jaw; 145) 및 스토퍼(150)를 포함하여, 트레이서(120) 하부로 이동된 탄자피(5)가 충전 다이의 탄자피 안착홈(53)에 하나씩 위치할 수 있도록 조절함으로써 탄자피가 이중으로 제공되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 트레이서(120) 하부에 위치하는 정렬공급 스테이지(103)는 탄자피 안착홈(53)에 대응되는 위치에 슬라이드 홈(160)을 구비하여 탄자피(5)가 슬라이드 홈(160)을 통하여 충전모듈(M)에 제공될 수 있다. 예를 들어 탄자피(5)가 상기 트레이서(120)의 최하단에 하나가 위치하면, 그 상측의 탄자피는 그리퍼조(145)가 잡게 되고, 하나의 탄자피(5)만 정렬공급 스테이지(103)의 슬라이드 홈(160)에 삽입될 수 있다. 그리고 정렬공급 스테이지(103)가 충전모듈(M)의 상측으로 이동하고 스토퍼는 트레이서 내에 위치한 탄자피가 공급되지 않도록 하고, 슬라이드홈(160) 내부에 위치한 탄자피(5)는 충전모듈(M)의 탄자피 안착홈(53)으로 이동할 수 있다.
이송 어셈블리(50)는 탄자피를 공급받은 충전모듈(M)을 트랙(T)을 통하여 탄자피 위치확인기(200)로 이송할 수 있다. 상기 탄자피 위치확인기(200)는, 본체(201)와, 본체(201)의 전면에서 상하이동을 수행하는 슬라이드부와, 상기 슬라이드부의 하부에 위치하되 상기 충전모듈(M)의 탄자피 안착홈(53)에 대응하는 위치에 구비되는 확인핀(130)을 포함할 수 있다.
슬라이드부는 탄자피 위치확인기 본체(201)의 전면으로 돌출되는 플레이트의 형태로 하측에 확인핀(130)과 결합되어 상하 수직 이동을 수행하는 슬라이드 브라켓(110)과, 상기 슬라이드 브라켓을 구동하는 슬라이드 구동원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 슬라이드 브라켓(110)은 구동원의 양측에 위치하는 미니슬라이드(120)를 통하여 상하이동을 수행할 수 있다. 또한, 슬라이드 브라켓(110)은 충전모듈의 탄자피 안착홈(53)과 대응하는 위치에 확인핀(130)을 구비할 수 있으며, 확인핀(130)은 스프링을 통한 하방 이동으로 탄자피 안착홈(53)에 위치한 탄자피(5)에 압력을 가하여 탄자피 안착홈(53)에 탄자피(5)가 자리를 잡을 수 있다.
즉, 충전모듈(M)이 이송되어 슬라이드 브라켓(110)의 하부로 위치하면, 슬라이드 브라켓(110)이 하방으로 이동하여 소정의 높이에서 정지하고, 확인핀(130)이 스프링의 탄성으로 인한 상하 수직이동으로 충전 다이(51)의 탄자피 안착홈(53)에 위치한 탄자피(5)의 위치가 고정될 수 있다.
탄자피 위치확인기(200)에서 탄자피의 위치를 고정시킨 후, 이송 어셈블리(50)의 트랙(T)은 충전모듈(M)을 정량공급기(300)로 이송할 수 있으며, 그 다음으로 충전기(400)로 이송하여 상기 정량공급기(300)로부터 공급된 예광제 또는 점화제를 압축할 수 있다. 즉, 정량공급기(300)는 탄자피 정렬기로부터 이송된 상기 충전모듈의 탄자피 내에 예광제를 공급하거나 예광제 공급 후 탄자피 내에 점화제를 공급하고, 충전기(400)는 상기 정량공급기로부터 공급된 예광제를 압축하거나 상기 공급된 점화제를 압축할 수 있다.
상기 정량공급기(300) 또는 충전기(400)는, 1차 예광제 공급 및 충전을 위한 제 1 정량공급기(300-1) 및 제 1 충전기(400-1), 2차 예광제 공급 및 충전을 위한 제 2 정량공급기(300-2) 및 제 2 충전기(400-2), 점화제 공급 및 충전을 위한 제 3 정량공급기(300-3) 및 제 3 충전기(400-3)를 포함하고, 상기 예광제의 공급 및 압축과 상기 점화제의 공급 및 압축을 순차적으로 수행하는 것일 수 있다. 즉, 제 1 정량공급기(300-1)로 충전모듈(M)이 이송되어 1차 예광제가 정량공급될 수 있으며, 이후 제 1 충전기(400-1)로 이송되어 1차 예광제를 압축하여 충전시킬 수 있다. 다음으로 제 2 정량공급기(300-2)로 충전모듈(M)이 이송되어 2차 예광제가 정량공급될 수 있으며, 이후 제 2 충전기(400-2)로 이송되어 2차 예광제를 압축하여 충전시킬 수 있고, 마지막으로 충전모듈(M)이 제 3 정량공급기(300-3)로 이송되어 점화제가 정량공급된 후 제 3 충전기(400-3)로 이송되어 점화제를 압축함으로써 점화제가 충전될 수 있다.
상기 정량공급기(300)는 기어모터(333)와 캠(335)을 구비하는 정량공급 구동부(330)와, 상기 정량공급 구동부(330)에 연결되는 슬리브(342) 및 상기 슬리브(342)와 힌지결합되되 하부로 이송된 상기 충전모듈(M)의 탄자피 내에 예광제 또는 점화제를 정량 공급하는 포크(348)를 포함하는 정량공급부(340)와, 상기 예광제 또는 점화제를 저장하여 상기 정량공급부(340)에 제공하는 호퍼부(310)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 정량공급 구동부(330)는 기어모터(333)와 캠(335)이 결합하여 상기 슬리브(342)를 링크 구조로 동작시키는 것일 수 있다. 또한, 링크 동작을 더욱 보완하기 위하여 상기 정량공급부(340)는 링크의 절(節) 사이에 스프링(344)이 결합될 수 있다. 나아가서, 슬리브(342)가 링크 동작되는 범위가 정확히 수행되어야 충전모듈(M)에 안착된 탄자피 내에 예광제 또는 점화제가 오차를 최소화하여 정량이 투입될 수 있으므로, 슬리브(342)의 동작 및 위치를 확인하기 위해 상기 정량공급부(340)는 근접센서(346)를 구비할 수 있다. 따라서 공급되는 예광제 또는 점화제 양의 오차를 최소화하여 정량을 공급할 수 있다.
상기 호퍼부(310)는 상기 예광제 또는 점화제를 제공하는 호퍼(311)와 상기 호퍼(311)의 하부와 연결된 저장소(313)를 포함할 수 있다. 또한, 정량공급기 본체(301)는 상기 정량공급부(340)의 하부에 깔대기 형상의 불렛컵(350)이 장착된 스테이지를 구비할 수 있다. 정량공급부(340)의 슬리브(342)와 힌지결합된 포크(348)는 상기 저장소(313)의 일측 내부의 전후로 이동할 수 있으며, 호퍼(311)를 통하여 제공된 예광제 또는 점화제는 포크(348)로 인하여 정량으로 불렛컵(350)으로 공급될 수 있고, 상기 불렛컵(350) 하부로 이송된 충전모듈(M)의 탄자피 내부로 정량 투입될 수 있다.
또한, 상기 호퍼부(310)는 상기 호퍼부 상부에 위치하는 조정핸들(320)과, 그와 연결되어 상기 저장소(313) 내부에 위치하는 조정플레이트(325)를 포함할 수 있다. 조정핸들(320)로 조정 플레이트(325)를 전후 이동시키며 저장소(313) 내부의 예광제 또는 점화제를 포크(348)가 위치한 방향으로 이동시킬 수 있다. 정량공급부(340)의 공급 과정이 진행되는 동안 저장소(313) 일측 내부의 예광제 또는 점화제는 점차적으로 양이 줄어들 수 있는데, 조정핸들(320)과 조정플레이트(325)를 통하여 저장소(313) 일측 내부로 예광제 또는 점화제를 이동시켜줌으로써 포크(348)가 공급할 예광제 또는 점화제의 양을 조절시킬 수 있다.
상기 정량공급기(300)로부터 예광제 또는 점화제가 탄자피 내에 투입되면, 충전모듈(M)은 충전기(400)로 이송될 수 있다.
충전기(400)는 탄자피 내부에 위치하는 예광제 또는 점화제를 압축시키는 것으로, 상기 충전기(400)는, 충전기 구동부(410)와, 상기 충전기 구동부(410)에 연결된 프레스 패드(430)와, 상기 프레스 패드(430)의 하부에 장착되되 상기 충전모듈의 탄자피 안착홈(53)과 대응하는 위치에 구비되는 펀치부(440)와, 상기 충전모듈(M)의 온도를 점검하는 온도센서(450)를 포함할 수 있다.
충전기 본체(401)의 상부에는 충전기 구동부(410)가 위치하고, 충전기 구동부(410)와 프레스 패드(430) 사이에는 충전기 플레이트(403)가 구비됨으로써 충전기 플레이트(403)의 상측은 충전기 구동부(410)가 연결되고, 하측은 프레스 패드(430)와 연결될 수 있다. 충전기 플레이트(403)의 전면에는 가이드 샤프트(420)가 장착될 수 있으며, 가이드 샤프트(420)는 프레스 패드(430)의 하강으로 인한 예광제 또는 점화제의 압축 공정 시 프레스 패드(430)의 흔들림을 방지함으로써 압축의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
프레스 패드(430)의 하부에 장착되는 펀치부(440)는 충전모듈(M)의 탄자피 안착홈(53)과 대응하는 위치에 구비되는 펀치(445)와, 상기 펀치(445)를 프레스 패드(430)에 장착시키는 펀치홀더(443)로 구성될 수 있다. 따라서 충전기 구동부(410)로 인해 프레스 패드(430)가 하강하면 펀치부(440) 하부로 이송된 충전모듈(M)의 탄자피(5) 내의 예광제 또는 점화제는 상기 펀치(445)가 누름으로써 압착될 수 있다.
나아가서 상기 충전기 본체(401)는 상기 충전모듈(M)을 향하여 위치하되 상기 충전모듈(M)의 온도를 실시간으로 감지하는 온도센서(450)를 구비할 수 있다. 예광제 또는 점화제의 충전 시 화재 발생의 우려가 있으므로, 압착 공정 중 온도센서(450)가 충전모듈(M)의 온도를 실시간으로 감지하여, 이상 온도가 측정되는 경우 장비를 즉각적으로 정지시키고 후공정으로 이송을 방지함으로써 작업자를 보호하고 사고를 방지할 수 있다.
순차적으로 예광제 및 점화제의 투입과 충전이 완료되면 상기 충전모듈(M)은 충전약고 검사기(500)로 이송되어 상기 예광제 및 점화제가 충전된 깊이를 검사할 수 있다.
상기 충전약고 검사기(500)는, 상기 충전모듈(M)의 탄자피 안착홈(53)과 대응하는 위치에 구비되는 프로브(530)와, 상기 프로브(530)를 상하 이동시키는 프로브 구동부와, 상기 프로브(530) 하측에 결합되며 접촉식 변위센서가 장착된 핀팁(540)을 구비할 수 있다. 충전약고 검사기의 본체(501)는 정면으로 돌출된 검사스테이지(510)를 포함하는 프로브 구동부를 구비하며, 검사스테이지(510)는 충전약고 검사기 본체(501)의 양측에 마련된 미니 슬라이드(520)를 통하여 상하로 수직이동을 할 수 있다.
상기 프로브 구동부에 장착되되 상기 충전모듈(M)의 탄자피 안착홈(53)과 대응하는 위치에 구비되는 프로브(530)는 하측에 핀팁(540)이 결합되고, 상기 프로브 구동부의 하부로 충전모듈(M)은 이송되어 위치할 수 있다.
이송된 충전모듈(M)의 탄자피 내에 예광제와 점화제가 압축된 깊이를 검사하기 위해 핀팁(540)은 접촉식 변위센서가 장착될 수 있으며, 상기 압축된 깊이의 측정결과를 전기적 신호로 제공받을 수 있다.
상기 깊이 검사 후 충전모듈(M)은 제 1 탄자배출기(600)로 이송되어 불량 제품이 취출되며, 상기 불량 제품의 취출 후 상기 충전모듈(M)은 제 2 탄자배출기(700)로 이송된 후 양품을 배출할 수 있다. 다른 예시로써 상기 깊이 검사 후 충전모듈은 하나의 탄자배출기(700)에서 불량제품이 취출된 후 양품을 별도로 탄자 광내기 장치(800)로 배출할 수 있다.
상기 탄자배출기(700)는, 에어 실린더(740)와, 그와 결합되어 상기 충전모듈(M)의 탄자피 안착홈(53)을 하부로부터 관통하는 이젝터 핀(750)과, 상기 이젝터 핀(750)의 구동으로 취출된 제품을 이동시키는 제 2 그리퍼부(730)를 포함할 수 있다. 탄자배출기(700)는 탄자배출기 본체(701)와 탄자배출기 스테이지(703)를 포함할 수 있으며, 탄자배출기 본체(701)는 상부에 제 2 그리퍼부(730)가 장착되고, 탄자배출기 스테이지(703)의 하부에는 에어실린더(740)가 위치하여 그와 결합된 이젝터핀(750)은 탄자배출기 스테이지(703)를 관통하며 제 2 그리퍼부(730)와 대응하는 위치에 구비될 수 있다. 즉, 충전모듈(M)은 탄자배출기 스테이지(703) 상부로 이송되어 이젝터핀(750)과 대응되도록 탄자피 안착홈(53)이 위치할 수 있으며, 탄자피 안착홈(53)의 상부에는 그리퍼(730)가 대응하여 위치할 수 있다.
탄자배출기 본체(701) 상부에는 케이블베이어(710)가 위치할 수 있으며, 제 2 그리퍼부(730)는 상기 케이블베이어(710)의 일단부에 장착되어 전후 수평이동을 할 수 있다. 또한, 제 2 그리퍼부(730)는 상기 케이블 베이어(710) 일단부의 하방으로 결합된 미니슬라이드(720)와, 상기 미니슬라이드(720)를 통하여 상하 수직이동할 수 있는 그리퍼 패드(732)와, 상기 그리퍼 패드(732)에 장착되며 제 2 그리퍼조(736)가 단부에 형성된 그리퍼(734)를 포함할 수 있다. 충전모듈(M)의 상부에 위치한 제 2 그리퍼부(730)가 미니슬라이드(720)로 인해 수직하강함과 동시에 에어실린더(740)가 이젝터핀(750)을 상승시키면, 이젝터 핀(750)은 탄자피 안착홈(53)에 위치한 제품을 상승시키고 수직하강된 그리퍼부(730)의 그리퍼조(736)는 제품을 잡을 수 있다. 이후 케이블베이어(710)는 전방으로 이동하여 제 2 그리퍼부(730)를 전방으로 이동시킬 수 있다. 다음으로 불량 제품의 경우는 제거되며, 양품의 경우 탄자 광내기 장치(800)로 배출시킬 수 있다.
상기 배출된 양품은 탄자 광내기 장치(800)로 유입되어 상기 양품의 외부 분진을 제거할 수 있으며, 탄자배출기(700)로 제품이 모두 제거된 충전모듈(M)은 분진제거기(900)로 이송될 수 있다.
상기 탄자 광내기 장치(800)는, 세정제 및 상기 양품이 유입되는 제 1 트랙(820A)과, 상기 제 1 트랙(820A)과 일단부가 연결되어 상기 양품 및 세정제가 내부에 유입되되 회전으로 타단부로 상기 양품을 이동시키는 드럼(830)과, 상기 드럼(830)의 타단부와 연결되어 분진이 제거된 양품이 이동하는 제 2 트랙(820B)과, 상기 드럼(830)을 회전시키는 회전구동부(810)와, 상기 드럼(830)의 외측에 장착되는 후드(841, 843)를 포함할 수 있다.
탄자 광내기 장치 본체(801)의 상부에는 회전할 수 있는 드럼(830)이 위치하며, 상기 드럼(830)의 상부에는 드럼(830)을 회전시키며 모터(812)와 기어(814)로 구성된 회전구동부(810)가 프레임 상에 위치할 수 있다. 드럼(830)의 양측에는 제 1 트랙(820A)과 제 2 트랙(820B)이 연결될 수 있는데, 제 1 트랙(820A)으로 세정제 및 양품이 유입되어 드럼(830) 내부로 이동할 수 있으며, 상기 세정제는 제품 외부면을 세정할 수 있는 파우더 형태의 처리제로써 예를 들어 메이즈(Maize)일 수 있다. 드럼(830)의 회전으로 제품은 타단부로 이동하며 세정제 및 회전으로 인해 세정이 완료된 제품은 제 2트랙(820B)으로 이동될 수 있다. 이 경우 제품의 쏠림을 방지하고 고른 세정을 위해 드럼(830)의 내부에는 예를 들어 스크류 형태와 같은 격벽(833)이 위치할 수 있다.
드럼(830)의 외측면은 타공이 되어 복수개의 홀이 구비될 수 있으며, 가루형태의 세정제와 제품 외부면에 부착된 분진은 드럼 외측면의 홀을 통하여 외부로 배출될 수 있다. 이 경우 드럼(830)의 외부에는 분진 수집 프레임(850)이 위치하여 드럼(830) 외부로 배출된 파우더 타입의 세정제와 분진이 수집될 수 있으며, 드럼(830)의 외부에 장착된 후드(841, 843)를 통하여 드럼 외부로 방출된 세정제와 분진을 배출할 수 있다.
상기 양품의 배출 후 이송된 충전모듈(M)은 분진제거기(900)로 이송되어 내부의 탄자피 안착홈(53)을 확인하고, 분진을 제거할 수 있다.
상기 분진제거기(900)는, 분진제거기 본체와, 본체에 마련되며 이송된 충전모듈(M)이 안착하는 분진제거 스테이지(903)를 포함할 수 있다. 상기 분진제거 스테이지(903)의 하부에는 에어실린더(970)와 그로 인해 구동되는 노즐(980)이 위치하고, 상기 노즐(980)은 분진제거 스테이지(903)를 관통하며 에어실린더(970)로 인해 상하 수직이동할 수 있다. 즉, 노즐(980)은 분진제거 스테이지(903)에 안착된 충전모듈(M)의 탄자피 안착홈(53)에 공기를 분사하여 탄자피 안착홈(53) 내부의 이물질을 제거할 수 있다. 이 경우, 상기 노즐(980)의 상부로 석션부가 위치하고, 상기 석션부는 상기 제거된 이물질을 흡입하여 외부로 배기시킬 수 있다. 예를 들어 석션부는 상기 노즐(980) 상에 위치한 석션 파이프(940)와 상기 석션 파이프(940)의 일측에 구비되어 석션 파이프(940)와 연통되는 배기구(960)를 구비할 수 있다.
또한, 분진제거기(900)는 석션부를 상하이동 시키는 케이블베이어(910)와, 상기 케이블베이어(910)를 구동하는 구동모듈(920)을 포함하고, 상기 구동모듈(920)은 분진제거 스테이지(903) 상에 장착될 수 있다.
상기 석션부의 내부에는 탄자피 안착홈(53)과 대응하는 위치에 체크핀(950)을 구비하여 충전모듈의 탄자피 안착홈(53)에 배출되지 않은 제품이 있는지 점검할 수 있다. 제품이 완전히 배출되지 않은 것이 파악되는 경우, 체크핀(950) 상부에 결합된 탄성수단의 탄성에 의해 체크핀(950)은 상승할 수 있으며, 석션부 상측에 위치한 근접센서(930)가 상승한 체크핀(950)을 인식하여 분진제거기(900)의 작동을 중지시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 예광탄 장약 자동화 시스템(1)은 예광탄의 장약 과정의 이송 및 공정을 자동화하고 2 way 형식의 양방향 공정을 수행함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 예광탄 장약을 위한 탄자의 공급 및 정렬이 자동으로 이루어지며 자동 이송될 수 있으며, 예광제와 점화제를 정량공급 및 충진하고 자동 이송될 수 있다. 나아가서, 규격 검사와 불량 및 양품의 배출이 자동으로 이루어질 수 있으며, 광내기 공정까지 자동화가 이루어짐으로써 예광탄 장약 공정의 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 예광탄 장약 자동화 시스템
50; 이송 어셈블리
M; 충전모듈
T; 트랙
100; 탄자피 정렬기
200; 탄자피 위치확인기
300; 정량공급기
400; 충전기
500; 충전약고 검사기
600; 제 1 탄자배출기
700; 제 2 탄자배출기
800; 탄자 광내기 장치
900; 분진제거기

Claims (12)

  1. 탄자피 안착홈이 형성된 충전 다이를 구비하는 충전모듈과, 예광탄 장약의 공정 단계에 따라 상기 충전모듈을 자동 이송하는 트랙을 포함하는 이송 어셈블리;
    상기 탄자피 안착홈에 탄자피를 공급하는 탄자피 정렬기;
    탄자피 정렬기로부터 이송된 상기 충전모듈의 탄자피 내에 예광제를 공급하거나, 상기 예광제 공급 후 탄자피 내에 점화제를 공급하는 정량공급기;
    상기 정량공급기로부터 공급된 상기 예광제를 압축하거나, 상기 공급된 점화제를 압축하는 충전기;
    상기 충전모듈이 상기 충전기로부터 이송되어 상기 탄자피에 충전된 예광제 및 점화제를 포함한 깊이를 검사하는 충전약고 검사기; 및
    상기 깊이 검사 후 불량 제품을 취출하거나, 상기 불량 제품의 취출 후 양품을 배출하는 탄자배출기를 포함하고,
    상기 탄자피 정렬기와 상기 정량공급기 사이에 위치하는 탄자피 위치확인기를 포함하는 것을 특징으로 하는 예광탄 장약 자동화 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄자피 정렬기는, 탄자피를 저장하는 스토리지와, 상기 스토리지와 연결되어 상기 탄자피를 일렬로 정렬 공급하는 트레이서와, 상기 트레이서 하부에 위치하여 상기 탄자피를 상기 탄자피 안착홈에 제공하는 그리퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 예광탄 장약 자동화 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 예광탄 장약 자동화 시스템은, 상기 정량공급기와 상기 충전기에 있어서,
    상기 탄자피 내에 1차 예광제를 공급하는 제 1 정량공급기 및 상기 1차 예광제를 압축하는 제 1 충전기와, 상기 압축된 1차 예광제를 포함하는 탄자피 내에 2차 예광제를 공급하는 제 2 정량공급기 및 상기 2차 예광제를 압축하는 제 2 충전기와, 상기 압축된 2차 예광제를 포함하는 탄자피 내에 점화제를 공급하는 제 3 정량공급기 및 상기 점화제를 압축하는 제 3 충전기를 포함하고,
    상기 1차 예광제, 2차 예광제의 공급 및 압축과 상기 점화제의 공급 및 압축을 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 예광탄 장약 자동화 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 정량공급기는, 기어모터와 캠을 구비하는 정량공급 구동부와, 상기 정량공급 구동부에 연결되는 슬리브 및 상기 슬리브와 힌지결합되되 하부로 이송된 상기 충전모듈의 탄자피 내에 예광제 또는 점화제를 정량 공급하는 포크를 포함하는 정량공급부와, 상기 예광제 또는 점화제를 저장하여 상기 정량공급부에 제공하는 호퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 예광탄 장약 자동화 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전기는, 충전기 구동부와, 상기 충전기 구동부에 연결된 프레스 패드와, 상기 프레스 패드의 하부에 장착되되 상기 충전모듈의 탄자피 안착홈과 대응하는 위치에 구비되는 펀치부와, 상기 충전모듈의 온도를 점검하는 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 예광탄 장약 자동화 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전약고 검사기는, 상기 충전모듈의 탄자피 안착홈과 대응하는 위치에 구비되는 프로브와, 상기 프로브를 상하 이동시키는 프로브 구동부와, 상기 프로브 하측에 결합되며 접촉식 변위센서가 장착된 핀팁을 구비하는 것을 특징으로 하는 예광탄 장약 자동화 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄자배출기는, 에어 실린더와, 상기 에어실린더와 결합되어 상기 충전모듈의 탄자피 안착홈을 하부로부터 관통하는 이젝터 핀과, 상기 이젝터 핀의 구동으로 취출된 제품을 이동시키는 그리퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 예광탄 장약 자동화 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 예광탄 장약 자동화 시스템은, 상기 배출된 양품이 유입되어 상기 양품의 외부 분진을 제거하는 탄자 광내기 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 예광탄 장약 자동화 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 예광탄 장약 자동화 시스템은, 상기 양품의 배출 후 이송된 충전모듈 내부의 탄자피 안착홈을 확인하고, 분진을 제거하는 분진제거기를 포함하는 것을 특징으로 하는 예광탄 장약 자동화 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송 어셈블리는, 제 1 곡선이송부와 제 1 수평이송부를 포함하는 제 1 이송부와, 제 2 곡선이송부와 제 2 수평이송부를 포함하는 제 2 이송부롤 포함하고, 상기 제 1 이송부와 제 2 이송부는 서로 연결되어 회전하는 것을 특징으로 하는 예광탄 장약 자동화 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 이송 어셈블리는, 상기 제 1 이송부와 제 2 이송부는 상기 예광탄 장약의 공정 단계에 따른 각각 동일한 공정라인을 구비하되, 상기 제 1 곡선이송부와 제 2 곡선이송부에서 상기 탄자피 정렬기가 위치하여 상기 예광탄 장약의 공정이 시작되고, 상기 제 1 수평이송부와 제 2 수평이송부는 서로 반대의 방향으로 동시에 상기 충전모듈을 자동이송함으로써 상기 탄자피 정렬기로부터 분진제거기까지 공정이 진행되는 것을 특징으로 하는 예광탄 장약 자동화 시스템.
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