KR102174073B1 - 자동차 부품 조립 및 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차 부품 조립 및 검사장치에 관한 것으로서, 연료펌프용 아웃렛 부품과 부싱의 조립작업 및 검사공정이 자동으로 이루어질 수 있도록 하여 제품의 생산성 및 신뢰성을 향상시키기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 일방향으로 회전 구동이 이루어지되 상부에는 아웃렛 부품(100)의 안착이 가능한 다수의 부품 안착부(11)가 둘레를 따라 일정 간격으로 구비된 회전지그판(10)과; 상기 부품 안착부(11)에 아웃렛 부품(100)을 이송 안착시키는 아웃렛 공급로봇(20)과; 상기 아웃렛 공급로봇(20)에 의한 이송이 이루어지는 과정에서 아웃렛 부품(100)의 불량 상태를 검사하는 비전 검사부(30)와; 상기 부품 안착부(11)의 이동 경로에서 아웃렛 부품(100)의 유무를 감지하는 부품 감지센서(40)와; 상기 부품 안착부(11)에 안착된 아웃렛 부품(100)에 부싱(110)을 이동 안착시키는 부싱 공급로봇(50)과; 상기 부싱(110)이 안착된 아웃렛 부품(100)에 에어를 분사하여 통과하는 에어 양에 따라 양품 또는 불량 여부 판단이 이루어지는 에어 분사부(60)와; 상기 아웃렛 부품(100)을 부품 안착부(11)로 부터 분리시킨 후 배출구 측으로 이송 배출시키는 조립부품 배출로봇(70);을 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차 부품 조립 및 검사장치{AUTO PARTS ASSEMBLY AND INSPECTION DEVICE}
본 발명은 부품 조립 및 검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차용 연료펌프 부품의 조립 및 검사공정이 자동으로 이루어질 수 있는 부품 조립 및 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 연료탱크에는 연료펌프가 구비되는데, 차량의 연료탱크 내부에 구비되는 연료펌프는 차량의 엔진으로부터 배출되는 연료를 다시 연료탱크 내부로 유입시키는 기능을 수행한다.
또한, 차량의 엔진으로부터 배출되는 연료를 다시 연료탱크 내부로 유입시키는 압력을 이용하여 보조탱크 내부의 연료를 연료탱크 내부로 유입시키게 되는 것이다.
도 1은 일반적인 자동차용 연료펌프의 구성을 나타낸 것으로서, 본체하우징(200)의 일측에 연료 송출을 위한 송출공이 형성된 아웃렛 부품(100)이 결합되고, 상기 아웃렛 부품(100) 내부에는 송출 연료의 가이드를 위한 부싱(110)이 조립 체결된 구조를 이루게 된다.
한편, 종래 기술에서는 이러한 부품 생산공정에서 부싱(110)을 아웃렛 부품(100)에 조립하는 작업이 이루어지는데, 종래에는 이러한 부싱 조립작업 및 불량 검사 및 선별작업이 수작업으로 이루어짐으로써 생산효율이 저하되는 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록 제1007013호(2011.01.03.등록) 대한민국 실용등록 제451609호(2010.12.20.등록) 대한민국 특허공개 제2011-97127호(2011.08.31.공개)
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 부싱을 아웃렛 부품에 조립하는 공정 및 불량 유무 검사공정이 자동으로 이루어질 수 있는 조립 및 검사장치를 제공하여 자동차 부품의 생산효율을 향상시키도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 검사장치는, 일방향으로 회전 구동이 이루어지되 상부에는 아웃렛(OUTLET) 부품의 안착이 가능한 다수의 부품 안착부가 둘레를 따라 일정 간격으로 구비된 회전지그판과; 상기 부품 안착부에 아웃렛 부품을 이송 안착시키는 아웃렛 공급로봇과; 상기 아웃렛 공급로봇에 의한 이송이 이루어지는 과정에서 아웃렛 부품의 불량 상태를 검사하는 비전 검사부와; 상기 부품 안착부의 이동 경로에서 아웃렛 부품의 유무를 감지하는 부품 감지센서와; 상기 부품 안착부에 안착된 아웃렛 부품에 부싱을 이동 안착시키는 부싱 공급로봇과; 상기 부싱이 안착된 아웃렛 부품에 에어를 분사하여 통과하는 에어 양에 따라 양품 또는 불량 여부 판단이 이루어지는 에어 분사부와; 상기 아웃렛 부품을 부품 안착부로 부터 분리시킨 후 배출구 측으로 이송 배출시키는 조립부품 배출로봇;을 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조립부품 배출로봇에 의한 부품 배출은 불량품 배출구 또는 양품 배출구로 선택적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 자동차 부품 조립 및 검사장치는, 연료펌프용 아웃렛 부품과 부싱의 조립작업 및 검사공정이 자동으로 이루어질 수 있게 되어 제품의 생산성 및 신뢰성을 향상시키는 효과를 나타낸다.
특히, 회전지그판의 회전 과정에서 양불 검사가 함께 이루어지게 되어 정상제품과 불량품의 선별이 보다 효율적으로 이루어질 수 있는 이점을 나타낸다.
도 1은 일반적인 자동차용 연료펌프 측면도.
도 2는 연료펌프용 아웃렛 부품의부싱 조립 구조도.
도 3은 본 발명 조립 및 검사장치의 회전 지그판 측면 구조도.
도 4는 본 발명 장치의 주요부 평면 구조도.
도 5는 본 발명에서 아웃렛 부품 공급부 평면 구조도.
도 6은 본 발명에서 회전지그판의 부품 안착부에 아웃렛 부품이 안착되는 상태도.
도 7은 본 발명에서 감지센서 설치부 개략 단면 구조도.
도 8은 본 발명에서 부싱 공급부 개략 구조도.
도 9는 본 발명에서 에어 공급부 개략 단면 구조도.
도 10은 본 발명에서 주요부 구성 사시도.
도 11은 본 발명 장치의 블럭 구성도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차 부품 조립 및 검사장치의 구성을 도 3 내지 도 11을 통해 살펴보면 다음과 같다.
본 실시 예에서의 자동차 부품 조립 및 검사장치는, 일방향으로 스탭 방식 회전 구동이 이루어지되 상부에는 아웃렛 부품(100)의 안착이 가능한 다수의 부품 안착부(11)가 둘레를 따라 일정 간격으로 구비된 원형의 회전지그판(10)이 구성되며, 상기 회전지그판(10)을 중심으로 아웃렛 공급로봇(20)과, 비전 검사부(30), 부품 감지센서(40), 부싱 공급로봇(50), 에어 분사부(60) 및 조립부품 배출로봇(70)이 구성된다.
이때, 아웃렛 공급로봇(20)은 레일(미도시)을 따라 좌우 반복 이동하면서 회전지그판(10)의 부품 안착부(11)에 아웃렛 부품(100)을 이송 안착시키는 기능을 수행하는 것으로, 아웃렛 클램프(20')가 상하좌우 이동이 가능하게 구성되어 일측의 아웃렛 피더(21)로 부터 연속적으로 공급되는 아웃렛 부품(100)을 회전지그판(10) 측으로 반복하여 이송하게 되며, 그 이송경로상에는 아웃렛 부품(100)의 불량 상태를 영상장비로 촬영하여 별도의 모니터를 통해 검사가 이루어질 수 있는 비전 검사부(30)가 구성된다. 비전 검사부(30) 일측에는 불량품의 배출을 위한 불량배출구(31)가 구비된다. 아웃렌 피더(21) 일측에는 과부하 방지센서(22)가 구성되어 아웃렛 부품(100)이 센서 위치까지 채워지면 피딩 동작을 중단시켜서 과부하를 방지토록 한 것을 도 5를 통해 확인할 수 있다.
그리고, 상기 부품 감지센서(40)는 회전지그판(10)의 회동 경로상에 배치되어 부품 안착부(11)에 아웃렛 부품(100)의 안착 유무를 감지하는 기능을 수행하게 된다.
한편, 부싱 공급로봇(50)은 부품 안착부(11)에 안착된 아웃렛 부품(100)에 부싱을 에어흡착 방식으로 흡착하여 이동 안착시키는 기능을 수행하는 것으로, 다수의 관절링크(52)가 로봇팔 형태로 연결되어 부싱 공급로봇(50)의 3차원 유동이 이루어지는 가운데 부싱 피더(51)로 부터 연속적으로 공급되는 부싱(110)을 아웃렛 부품(100)에 정밀하게 이송 조립하게 된다. 부싱 피더(51) 일측에는 부싱(110)의 공급 제어를 위한 과부하 방지센서(53)가 구비된다.
이때, 부싱 공급로봇(50)은 부싱 위치를 자동감지하여 지정된 방향으로 자동회전하여 조립이 이루어지게 되는데, 부싱(110)을 에어 흡착하여 아웃렛 부품(100)에 조립이 이루어진 후에는 원위치로 복귀하는 과정에서 에어를 분사하여 부싱(110) 부품이 다시 딸려오는 현상을 방지할 수 있게 된다.
한편, 에어 분사부(60)는 회전지그판(10) 하부에 구성되어 일정 압력의 에어를 분사하여 통과되는 에어 양에 따라 제품의 양불상태를 판정하게 되는 것으로, 부품을 통과한 에어양의 측정을 위한 에어 측정기(61)가 상부에 구성된다. 이때 부품 안착부(11)에는 에어의 안내를 위한 에어통공(11a)이 형성된 것을 도 9를 통해 확인할 수 있다.
또한, 조립부품 배출로봇(70)은 레일(미도시)을 따라 좌우 이동하면서 부품 클램프(70')의 상하좌우 이동이 가능하게 구성되어 부싱(110)이 조립된 아웃렛 부품(100)을 부품 안착부(11)로 부터 분리시켜서 에어 분사부(60)의 양불 판정에 따라 일측에 구비된 양품 배출구와 불량 배출구로 선택적인 배출이 이루어지는 기능을 수행하게 된다. 이때, 조립부품 배출로봇(70) 일측에는 양불 확인을 위한 비젼검사부가 구성된다.
또한, 본 발명의 자동차 부품 조립 및 검사장치 일측에는 장치의 에어 사용시 실내 제습을 위한 동작이 이루어지는 에어제습기(S)가 추가적으로 별도 설치됨이 바람직하다.
도면 중 미설명 부호 12는 간격 유지부이고, 14는 감지센서이며, 80은 장치의 전체적인 동작 제어 및 양불 판정을 위한 제어부이고, 90은 펌프 부품이 안착부(11) 상에 남아있는지 여부를 감지하여 알람 기능을 갖는 충돌 감지센서를 각각 나타낸다.
이와 같은 구성을 이루는 본 발명 자동차 부품 조립 및 검사장치의 동작에 따른 작용효과를 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 조립 및 검사장치는 구동수단에 의해 회전지그판(10)이 중앙의 회동축을 중심으로 일정 각도 단위로 스탭 방식 회전 구동이 이루어지는 과정에서 각 부품의 안착, 조립 및 검사동작이 순차적으로 이루어지게 되며 이 과정에서 양품과 불량품의 선별이 이루어지게 된다.
즉, 먼저 아웃렛 피더(21)로 부터 공급되는 아웃렛 부품(100)을 아웃렛 공급로봇(20)이 픽업하여 수평 이송이 이루어지는 과정에서 비전 검사부(30)를 통해 양불 판정이 이루어지고, 불량이면 배출시키고 양호하면 회전지그판(10)으로 이송하여 부품 안착부(11)에 안착시키게 된다. 상기 비전 검사부(30)에서는 아웃렛 부품(100)에 형성된 홀 및 외관의 측정이 이루어지며, 제어부(80)의 판정에 의해 양불 판정이 이루어져서 불량 판정시는 비전 검사부(30) 옆에 별도 구비된 불량배출구(31)을 통한 배출이 이루어지게 된다.
그리고, 아웃렛 부품(100)의 안착이 이루어진 회전지그판(10)이 한칸 회전되면 부품 감지센서(40)에서는 해당 부품 안착부(11)에 정상적으로 아웃렛 부품(100)이 안착되었는지 여부를 감지하게 된다.
이후, 회전지그판(10)이 한칸 더 회전하면 부싱 피더(51)로 부터 공급되는 부싱(110)을 부싱 공급로봇(50)가 에어 흡착 방식으로 흡착하여 관절링크(52) 구동에 의해 이송시킨 후 아웃렛 부품(100)의 정 위치에 조립시키는 동작이 이루어지게 된다.
이와 같이 부싱(110)의 조립이 이루어지면 감지센서(14)를 경유하여 회전지그판(10)의 회전이 이루어지게 되고, 회전이 이루어진 후의 위치에서는 하부에서 에어 분사부(60)에 의한 에어 분사가 이루어져 아웃렛 부품(100)을 통과하는 에어양을 상부의 에어측정기(61)에서 측정이 이루어지게 되는데, 이때의 에어 측정양에 따라 부품의 양불 판정이 이루어지게 된다. 일 예로 분사되는 에어양의 30~70% 범위에서 부품 통과가 이루어졌을 때 양품 판정이 이루어지게되고, 상기 범위 이하 또는 그 이상인 경우에는 불량 판정이 이루어지게 되는 것으로 이러한 양불 판정수치는 설정에 따라 가변될 수 있게된다. 에어 측정기(61)에는 에어 압력에 의한 아웃렛 부품(100)의 이탈을 방지하기 위한 가압 스프링(62)이 승하강 가능하게 구성됨으로써, 아웃렛 부품(100)이 하부에서 공급되는 공기 압력에 의해 이탈되거나 유동되는 현상을 방지토록 함이 바람직하다.
그리고 최종적으로 조립부품 배출로봇(70)의 동작에 의해 회전지그판(10)으로 부터 아웃렛 부품(100)을 픽업하여 배출구 측으로 이송시키게 되는데, 상기에서 불량 판정이 이루어진 부품은 불량 배출구로, 양품 판정이 이루어진 부품은 별도의 양품 배출구로 배출이 이루어지게 된다.
따라서 본 발명의 자동차 부품 조립 및 검사장치는, 회전지그판(10)의 스탭방식 연속 회전 동작이 이루어지는 과정에서 연료펌프용 아웃렛 부품(100)과 부싱(110)의 조립 및 검사공정이 자동으로 이루어질 수 있게 되어 제품의 생산성 및 신뢰성을 향상시키는 효과를 나타낸다.
그리고 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 부품 조립 및 검사장치 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
예를 들면, 상기 실시 예에서는 장치의 동작에 필요한 주요 구성이 설명 및 도시되었으나, 필요에 따라서는 다양한 검사 기능을 위한 센서 등과 같은 구성이 추가로 구성될 수 있게 된다.
따라서 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
10 : 회전지그판 11 : 부품 안착부
20 : 아웃렛 공급로봇 20': 아웃렛 클램프
21 : 아웃렛 피더 22 : 과부하 방지센서
30 : 비전 검사부 40 : 부품 감지센서
50 : 부싱 공급로봇 51 : 부싱 피더
52 : 관절링크 53 : 과부하 방지센서
60 : 에어 분사부 61 : 에어 측정기
70 : 조립부품 배출로봇 70': 부품 클램프
80 : 제어부 90 : 충돌감지센서
100 : 아웃렛 부품 110 : 부싱
200 : 펌프 하우징 S : 에어 제습기

Claims (5)

  1. 일방향으로 회전 구동이 이루어지되 상부에는 아웃렛 부품(100)의 안착이 가능한 다수의 부품 안착부(11)가 둘레를 따라 일정 간격으로 구비된 회전지그판(10)과;
    상기 부품 안착부(11)에 아웃렛 부품(100)을 이송 안착시키는 아웃렛 공급로봇(20)과;
    상기 아웃렛 공급로봇(20)에 의한 이송이 이루어지는 과정에서 아웃렛 부품(100)의 불량 상태를 검사하는 비전 검사부(30)와;
    상기 부품 안착부(11)의 이동 경로에서 아웃렛 부품(100)의 유무를 감지하는 부품 감지센서(40)와;
    상기 부품 안착부(11)에 안착된 아웃렛 부품(100)에 부싱(110)을 이동 안착시키는 부싱 공급로봇(50)과;
    상기 부싱(110)이 안착된 아웃렛 부품(100)에 에어를 분사하여 통과하는 에어 양에 따라 양품 또는 불량 여부 판단이 이루어지는 에어 분사부(60)와;
    상기 아웃렛 부품(100)을 부품 안착부(11)로 부터 분리시킨 후 배출구 측으로 이송 배출시키는 조립부품 배출로봇(70);을 포함하되,
    상기 부품 안착부(11)의 상부에는 에어 측정기(61)가 구성되고,
    상기 에어 측정기(61)에는 에어 압력에 의한 아웃렛 부품(100)의 이탈을 방지하기 위한 가압 스프링(62)이 승하강 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 부품 조립 및 검사장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전지그판(10)은 일정 각도 단위로 스탭 회전이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 부품 조립 및 검사장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어 분사부(60)에서 분사되는 에어양의 30~70% 범위에서 부품 통과가 이루어졌을 때 양품 판정이 이루어지게 되며, 상기 부품 안착부(11)에는 에어의 통과를 위한 에어통공(11a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 부품 조립 및 검사장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 자동차 부품 조립 및 검사장치 일측에는 에어제습기(S)가 별도 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차 부품 조립 및 검사장치.
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