KR102204769B1 - 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초경인서트 제품을 연삭하기 위하여 연삭장비에 초경인서트 제품을 공급하는 이송장치에 관한 것으로서, 상기 연삭장비에 초경인서트 제품을 공급하고 취출하도록 구성되는 픽업 툴부와, 연삭작업을 위하여 공급되는 상기 초경인서트 제품의 얼라인을 보정하며, 초경인서트 제품의 연삭량을 측정하도록 구성되는 연삭량 측정 및 얼라인 보정부와, 연삭작업을 위한 초경인서트 제품이 장입된 팔레트를 적재하며, 연삭작업을 마친 초경인서트 제품이 장입된 팔레트를 적재하도록 구성되는 팔레트 공급·취출부와, 상기 픽업 툴부, 연삭량 측정 및 얼라인 보정부 및 팔레트 공급·취출부가 안치되도록 천장 및 하부 프레임으로 구성되는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치에 관한 것이다.
따라서 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치는, 기존의 연삭장비에 결합되거나 근접 설치되어 협소한 연삭 공간에 초경인서트 제품을 안전하게 공급하고, 연삭이 완료된 초경인서트 제품을 안전하게 취출하며, 연삭량을 자동으로 측정함으로서 고품질의 초경인서트 제품을 다량 생산할 수 있도록 구성된다.
따라서 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치는, 기존의 연삭장비에 결합되거나 근접 설치되어 협소한 연삭 공간에 초경인서트 제품을 안전하게 공급하고, 연삭이 완료된 초경인서트 제품을 안전하게 취출하며, 연삭량을 자동으로 측정함으로서 고품질의 초경인서트 제품을 다량 생산할 수 있도록 구성된다.
Description
본 발명은 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 초경인서트를 전문적으로 연삭하는 연삭장비에 공급 및 취출 작업을 자동화 함으로서 연삭 정밀도 및 제품 생산성을 향상시킬 수 있는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치에 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 초경 인서트는 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.
소결하기 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.
소결된 초경인서트는 연삭 단계를 거쳐서 PVD(Physical Vapor Deposition) 또는 CVD(Chemical vapor Deposition) 코팅 단계를 거치는데, PVD 또는 CVD 코팅 공정을 마친 초경인서트는 최종적으로 상면, 모서리, 측면 및 하면을 검사하는 검사단계를 거치게 된다.
상기 연삭 단계는 연삭 전용장비에 투입하여 상하면을 연삭하는 공정으로서, 기존의 연삭장비 연삭공간은 매우 협소하여 공급, 취출 및 연삭량 측정 작업을 인력으로 함으로서 생산 효율 및 품질 저하의 문제점이 있었다.
본 출원인은 상술한 문제점을 개선하는 노력을 경주하여, 기존의 연삭장비에 결합되거나 근접 설치되어 연삭 공간에 초경인서트 제품을 안전하게 공급하고, 연삭이 완료된 초경인서트 제품을 안전하게 취출하며, 연삭량을 자동으로 측정함으로서 고품질의 초경인서트 제품을 다량 생산할 수 있는 핸들러 장치를 개발하였다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 픽업 툴부와, 연삭량 측정 및 얼라인 보정부와, 팔레트 공급·취출부와, 프레임 및, 상기 구성들을 제어하고 명령하는 컨트롤러를 포함하여 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 컨트롤러에 의해 기존의 연삭장비와 인터페이스를 통하여 정보를 공유하도록 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 육면체를 형성한 상기 프레임의 내측에 위치하며, 상기 픽업 툴부는 천장에 매달린 상태로 설치되며, 연삭량 측정 및 얼라인 보정부 및 팔레트 공급·취출부는 하부 프레임에 안치되거나, 상기 프레임에 고정되도록 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 픽업 툴부는, 상기 연삭장비에 초경인서트 제품을 공급하고 취출하도록 다수 개 구성되는 픽업 툴과, 팔레트 트랜스퍼와, 픽업 툴 로봇과, 플레이트를 포함하여 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 픽업 툴은, 일 측 단부에 상기 초경인서트 제품을 파지하는 그리퍼가 부착되는 소정 길이의 암과, 상기 그리퍼를 정역 회전시키는 스테핑 모터로 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 그리퍼는, 조우 및 마그네틱타입이 적용되며, 상기 스테핑 모터에서 벨트에 의해 회전하도록 구성된다. 또한, 상기 암은 연삭장비의 규격에 따라 길이가 변경되며, 다른 일 측 단부는 바디에 결합되고, 상기 바디는 상기 픽업 툴의 Z축 로봇에 결합되어 상·하 방향으로 이동하도록 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 팔레트 트랜스퍼는, 팔레트 그립으로 팔레트를 파지하여 팔레트 공급부에서 팔레트 취출부로, 필요에 따라서는 팔레트 취출부에서 팔레트 공급부로 이송하며, 구동 모터에 의해 상기 팔레트를 상·하 방향으로 이동하고, X축 로봇과 Y축 로봇에 의해 전·후, 좌·우 방향으로 이동하도록 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 픽업 툴 로봇은, 상기 다수 개의 픽업 툴을 전·후, 좌·우, 상·하로 이동하기 위하여, 차례로 X축 로봇, Y축 로봇 및 Z축 로봇으로 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 픽업 툴 로봇은, 프레임의 천장에 플레이트에 의해 매달려 체결된다. 상기 플레이트에는 상기 Y축 로봇(132)이 일정한 간격으로 두 대가 설치되어 상기 픽업 툴부를 좌·우 방향으로 이동하도록 구성되며, 상기 Y축 로봇의 하단에는 90° 직각을 이루는 X축 로봇(131)이 결합되어 상기 픽업 툴부를 전·후 방향으로 이동하도록 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 픽업 툴부에는, 상기 팔레트 내부의 제품 위치 및 상기 연삭장비의 마스크 포켓의 위치를 검출하는 위치 검출 비젼이 더 포함되어 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 위치 검출 비젼은, 공급 팔레트의 포켓에 장입되어 있는 초경인서트 제품을 그리퍼가 파지할 때와 연삭 작업위치에 진입하여 마스크의 포켓에 장입할 때의 위치를 검출하여 정위치 시키도록 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 연삭량 측정 및 얼라인 보정부는, 연삭작업을 위하여 공급되는 상기 초경인서트 제품의 얼라인을 보정하며, 초경인서트 제품의 연삭량을 측정하도록 제품 측정부와, 측정 스테이지와, 얼라인 보정 비젼으로 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 팔레트 공급·취출부는, 연삭작업을 위한 초경인서트 제품이 장입된 팔레트를 적재하며, 연삭작업을 마친 초경인서트 제품이 장입된 팔레트를 적재하도록 팔레트 공급부와 팔레트 취출부로 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 팔레트 공급부는, 연삭작업을 위하여 초경인서트 제품이 장입된 팔레트를 적층하도록 형성되는 공급팔레트 적재부, 적재된 팔레트를 상·하로 이동하도록 형성되는 공급 리프트를 포함하여 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 팔레트 취출부는, 연삭작업을 마친 초경인서트 제품이 장입된 팔레트를 적층하도록 형성되는 취출팔레트 적재부, 적재된 팔레트를 상·하로 이동하도록 형성되는 취출 리프트를 포함하여 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 팔레트 공급부 및 팔레트 취출부는, 상기 픽업 툴부의 하측의 상기 하부 프레임의 동일한 공간에 나란히 위치하며, 상기 공급팔레트 적재부 및 취출팔레트 적재부는 손잡이에 의해 적재부 레일 위에서 수평이동 하도록 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 공급 리프트와 취출 리프트는, 리프팅 로봇에 의해 상·하 이동을 하며, 상기 공급 리프트는 ‘공급 팔레트’를 받쳐서 점차적으로 상방으로 상승하며, 취출 리프트는 ‘취출 팔레트’가 적재될 수 있도록 점차적으로 하방으로 하강 하도록 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 특징은, 픽업 툴부와, 연삭량 측정 및 얼라인 보정부와, 팔레트 공급·취출부와, 프레임 및, 상기 구성들을 제어하고 명령하는 컨트롤러를 포함하여 구성된다.
본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 다른 특징은, 상기 컨트롤러에 의해 기존의 연삭장비와 인터페이스를 통하여 정보를 공유하도록 구성된다.
본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 또 다른 특징은, 육면체를 형성한 상기 프레임의 내측에 위치하며, 상기 픽업 툴부는 천장에 매달린 상태로 설치되며, 연삭량 측정 및 얼라인 보정부 및 팔레트 공급·취출부는 하부 프레임에 안치되거나, 상기 프레임에 고정되도록 구성된다.
본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 또 다른 특징은, 상기 픽업 툴부는, 상기 연삭장비에 초경인서트 제품을 공급하고 취출하도록 다수 개 구성되는 픽업 툴과, 팔레트 트랜스퍼와, 픽업 툴 로봇과, 플레이트를 포함하여 구성된다.
본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 또 다른 특징은, 상기 픽업 툴은, 일 측 단부에 상기 초경인서트 제품을 파지하는 그리퍼가 부착되는 소정 길이의 암과, 상기 그리퍼를 정역 회전시키는 스테핑 모터로 구성된다.
본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 또 다른 특징은, 상기 그리퍼는, 조우 및 마그네틱타입이 적용되며, 상기 스테핑 모터에서 벨트에 의해 회전하도록 구성된다. 또한, 상기 암은 연삭장비의 규격에 따라 길이가 변경되며, 다른 일 측 단부는 바디에 결합되고, 상기 바디는 상기 픽업 툴의 Z축 로봇에 결합되어 상·하 방향으로 이동하도록 구성된다.
본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 또 다른 특징은, 상기 팔레트 트랜스퍼는, 팔레트 그립으로 팔레트를 파지하여 팔레트 공급부에서 팔레트 취출부로, 필요에 따라서는 팔레트 취출부에서 팔레트 공급부로 이송하며, 구동 모터에 의해 상기 팔레트를 상·하 방향으로 이동하고, X축 로봇과 Y축 로봇에 의해 전·후, 좌·우 방향으로 이동하도록 구성된다.
본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 또 다른 특징은, 상기 픽업 툴 로봇은, 상기 다수 개의 픽업 툴을 전·후, 좌·우, 상·하로 이동하기 위하여, 차례로 X축 로봇, Y축 로봇 및 Z축 로봇으로 구성된다.
본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 또 다른 특징은, 상기 픽업 툴 로봇은, 프레임의 천장에 플레이트에 의해 매달려 체결된다. 상기 플레이트에는 상기 Y축 로봇(132)이 일정한 간격으로 두 대가 설치되어 상기 픽업 툴부를 좌·우 방향으로 이동하도록 구성되며, 상기 Y축 로봇의 하단에는 90° 직각을 이루는 X축 로봇(131)이 결합되어 상기 픽업 툴부를 전·후 방향으로 이동하도록 구성된다.
본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 또 다른 특징은, 상기 픽업 툴부에는, 상기 팔레트 내부의 제품 위치 및 상기 연삭장비의 마스크 포켓의 위치를 검출하는 위치 검출 비젼이 더 포함되어 구성되는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 또 다른 특징은, 상기 위치 검출 비젼은, 공급 팔레트의 포켓에 장입되어 있는 초경인서트 제품을 그리퍼가 파지할 때와 연삭 작업위치에 진입하여 마스크의 포켓에 장입할 때의 위치를 검출하여 정위치 시키도록 구성된다.
본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 또 다른 특징은, 상기 연삭량 측정 및 얼라인 보정부는, 연삭작업을 위하여 공급되는 상기 초경인서트 제품의 얼라인을 보정하며, 초경인서트 제품의 연삭량을 측정하도록 제품 측정부와, 측정 스테이지와, 얼라인 보정 비젼으로 구성된다.
본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 또 다른 특징은, 상기 팔레트 공급·취출부는, 연삭작업을 위한 초경인서트 제품이 장입된 팔레트를 적재하며, 연삭작업을 마친 초경인서트 제품이 장입된 팔레트를 적재하도록 팔레트 공급부와 팔레트 취출부로 구성된다.
본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 또 다른 특징은, 상기 팔레트 공급부는, 연삭작업을 위하여 초경인서트 제품이 장입된 팔레트를 적층하도록 형성되는 공급팔레트 적재부, 적재된 팔레트를 상·하로 이동하도록 형성되는 공급 리프트를 포함하여 구성된다.
본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 또 다른 특징은, 상기 팔레트 취출부는, 연삭작업을 마친 초경인서트 제품이 장입된 팔레트를 적층하도록 형성되는 취출팔레트 적재부, 적재된 팔레트를 상·하로 이동하도록 형성되는 취출 리프트를 포함하여 구성된다.
본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 또 다른 특징은, 상기 팔레트 공급부 및 팔레트 취출부는, 상기 픽업 툴부의 하측의 상기 하부 프레임의 동일한 공간에 나란히 위치하며, 상기 공급팔레트 적재부 및 취출팔레트 적재부는 손잡이에 의해 적재부 레일 위에서 수평이동 하도록 구성된다.
본 발명의 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 또 다른 특징은, 상기 공급 리프트와 취출 리프트는, 리프팅 로봇에 의해 상·하 이동을 하며, 상기 공급 리프트는 ‘공급 팔레트’를 받쳐서 점차적으로 상방으로 상승하며, 취출 리프트는 ‘취출 팔레트’가 적재될 수 있도록 점차적으로 하방으로 하강 하도록 구성된다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치는, 기존 연마장비에 결합 또는 근접 설치되는 초경인서트 제품 이송장치이다. 따라서 연삭 공간이 매우 좁아서 자동화하는데 어려운 기존 장비에 초경인서트 제품의 공급 및 취출을 자동화함으로서 생산 효율 및 연삭 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 픽업 툴부는, 소정 길이를 가지는 암의 일 측 단부에 상기 초경인서트 제품을 파지하는 그리퍼를 부착한 다수 개의 픽업 툴로 구성된다. 따라서 진입공간이 매우 협소한 연삭장비의 작업위치에 초경인서트 제품의 공급 및 취출이 용이하여 작업 효율을 높이는 장점을 가지고 있다.
또한, 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치는 연삭량 측정 및 얼라인 보정부를 구성하고 있다. 따라서 초경인서트 제품을 연삭 작업 완료 후 각각의 제품에 대하여 연삭량을 측정하여 제품을 규격화 할 수 있는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 개략적으로 나타내는 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 픽업 툴부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 상기 픽업 툴부의 구성을 개략적으로 나타내는 부분 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 연삭량 측정 및 얼라인 보정부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 팔레트 공급·취출부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 핸들러 장치가 연삭을 위하여 이송하는 초경인서트 제품, 팔레트 및 연삭장비의 마스크를 개략적으로 나타내는 모습이다.
도 8은 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 작업 공정을 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 픽업 툴부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 상기 픽업 툴부의 구성을 개략적으로 나타내는 부분 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 연삭량 측정 및 얼라인 보정부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 팔레트 공급·취출부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 핸들러 장치가 연삭을 위하여 이송하는 초경인서트 제품, 팔레트 및 연삭장비의 마스크를 개략적으로 나타내는 모습이다.
도 8은 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 작업 공정을 나타내는 개략적인 블록도이다.
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 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치는 기존의 연삭장비에 결합되거나 접근하여 초경인서트 제품을 공급하고 연삭이 완료된 초경인서트 제품을 취출하는 기능을 담당한다.
기존 연삭장비는 연삭공간이 매우 협소하여 공급, 취출 및 연삭량 측정 작업을 인력으로 함으로서 생산 효율 및 품질 저하의 문제점이 있었다.
본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치는, 기존의 연삭장비에 결합되거나 근접 설치되어 연삭 공간에 초경인서트 제품을 안전하게 공급하고, 연삭이 완료된 초경인서트 제품을 안전하게 취출하며, 연삭량을 자동으로 측정함으로서 고품질의 초경인서트 제품을 다량 생산할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치를 개략적으로 나타내는 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 픽업 툴부를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 상기 픽업 툴부의 구성을 개략적으로 나타내는 부분 사시도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 연삭량 측정 및 얼라인 보정부를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 팔레트 공급·취출부를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 핸들러 장치가 연삭을 위하여 이송하는 초경인서트 제품, 팔레트 및 연삭장비의 마스크를 개략적으로 나타내는 모습이고, 도 8은 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 작업 공정을 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치는, 픽업 툴부(100)와, 연삭량 측정 및 얼라인 보정부(200)와, 팔레트 공급·취출부(300)와, 프레임(400) 및, 상기 구성들을 제어하고 명령하는 컨트롤러(미도시)를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치는, 상기 컨트롤러에 의해 기존의 연삭장비와 인터페이스를 통하여 정보를 공유하도록 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치는, 육면체를 형성한 상기 프레임(400)의 내측에 위치하며, 상기 픽업 툴부(100)는 천장(410)에 매달린 상태로 설치되며, 연삭량 측정 및 얼라인 보정부(200) 및 팔레트 공급·취출부(300)는 하부 프레임(420)에 안치되거나, 상기 프레임(400)에 고정되도록 구성된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 상기 픽업 툴부(100)는, 상기 연삭장비에 초경인서트 제품(1.1)을 공급하고 취출하도록 다수 개 구성되는 픽업 툴(110)과, 팔레트 트랜스퍼(120)와, 픽업 툴 로봇(130)과, 플레이트(140)를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 픽업 툴(110)은, 일 측 단부에 상기 초경인서트 제품을 파지하는 그리퍼(111)가 부착되는 소정 길이의 암(112)과, 상기 그리퍼를 정역 회전시키는 스테핑 모터(113)로 구성된다.
이때, 본 발명에 따른 상기 그리퍼(111)는, 조우 및 마그네틱타입이 적용되며, 상기 스테핑 모터(113)에서 벨트에 의해 회전하도록 구성된다. 또한, 상기 암(112)은 연삭장비의 규격에 따라 길이가 변경되며, 다른 일 측 단부는 바디(115)에 결합되고, 상기 바디(115)는 상기 픽업 툴(110)의 Z축 로봇(133)에 결합되어 상·하 방향으로 이동하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 팔레트 트랜스퍼(120)는, 팔레트 그립(121)으로 팔레트를 파지하여 팔레트 공급부(310)에서 팔레트 취출부(320)로, 필요에 따라서는 팔레트 취출부(320)에서 팔레트 공급부(310)로 이송하며, 구동 모터(122)에 의해 상기 팔레트(1.2)를 상·하 방향으로 이동하고, X축 로봇(131)과 Y축 로봇(132)에 의해 전·후, 좌·우 방향으로 이동하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 픽업 툴 로봇(130)은, 상기 다수 개의 픽업 툴(110)을 전·후, 좌·우, 상·하로 이동하기 위하여, 차례로 X축 로봇(131), Y축 로봇(132) 및 Z축 로봇(133)으로 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 픽업 툴 로봇(130)은, 프레임(400)의 천장(410)에 플레이트(140)에 의해 매달려 체결된다. 상기 플레이트(140)에는 상기 Y축 로봇(132)이 일정한 간격으로 두 대가 설치되어 상기 픽업 툴부(100)를 좌·우 방향으로 이동하도록 구성되며, 상기 Y축 로봇(132)의 하단에는 90° 직각을 이루는 X축 로봇(131)이 결합되어 상기 픽업 툴부(100)를 전·후 방향으로 이동하도록 구성된다.
본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 상기 픽업 툴부(100)에는, 상기 팔레트 내부의 제품 위치 및 상기 연삭장비의 마스크(2.1) 포켓(2.11)의 위치를 검출하는 위치 검출 비젼(114)이 더 포함되어 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 상기 위치 검출 비젼(114)은, 공급 팔레트(1.2)의 포켓(1.21)에 장입되어 있는 초경인서트 제품을 그리퍼(111)가 파지할 때와 연삭 작업위치에 진입하여 마스크(2.1)의 포켓(2.11)에 장입할 때의 위치를 검출하여 정위치 시키도록 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 상기 위치 검출 비젼(114)은, 마스크 포켓에 대한 정보를 검출하여 컨트롤러에 제공하여 초경인서트 제품을 공급할 때 연삭량 측정 및 얼라인 보정부(200)의 얼라인 보정 비젼(230)에서 얼라인 보정 시 사용되도록 구성된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 상기 연삭량 측정 및 얼라인 보정부(200)는, 연삭작업을 위하여 공급되는 상기 초경인서트 제품의 얼라인을 보정하며, 초경인서트 제품의 연삭량을 측정하도록 제품 측정부(210)와, 측정 스테이지(220)와, 얼라인 보정 비젼(230)으로 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 제품 측정부(210)는, 연삭작업을 마친 초경인서트 제품의 높이를 측정하여 연삭량을 연산하도록 정보를 제공하는 높이 측정 센서 팁(211)과, 상기 높이 측정 센서 팁(211)이 제품의 표면을 정밀하게 측정하도록 하는 에어 실린더(215)와, 상기 높이 측정 센서 팁(211)의 센싱에 의해 높이를 측정하는 높이 측정 센서(217)와, 상기 전체 구성을 상·하 방향으로 이동하는 이동 스테이지(214)를 포함하여 구성된다.
이러한 상기 제품 측정부(210)의 이동 스테이지(214)는 회전 모터(219)에 의해 상하로 작동되며, 고정 플레이트(212)에 의해 프레임에 결합되도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 측정 스테이지(220)는, 상기 제품 측정부(210)와 대응되는 위치에 연삭량을 측정하기 위하여 상기 초경인서트 제품이 놓이는 정반(221)과, 상기 정반의 하측에 결합되어 정반과 함께 이동하는 이동 스테이지(222)와, 상기 이동 스테이지(222)를 좌우로 움직이는 회전 모터(223)와, 상기 이동 스테이지(222)를 전후로 움직이는 볼 스크류(224)와 회전 모터(225)와, 상기 이동 스테이지(222)의 전후 행정을 제어하는 두 개의 리미트 센서(226)로 구성된다.
이때, 상기 정반(221)과 이동 스테이지(222) 사이에는 필러 게이지(미도시)를 이용하여 정반의 수평을 정밀하게 조정한다.
이러한 본 발명의 상기 얼라인 보정 비젼(230)은, 연삭작업을 위하여 공급되는 상기 초경인서트 제품(1.1)의 수평 회전각을 장입될 연삭장비 마스크(2.1)의 포켓(2.11)의 수평 각도에 맞추어 보정하도록 구성된다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 상기 팔레트 공급 · 취출부(300)는, 연삭작업을 위한 초경인서트 제품이 장입된 팔레트(1.2)를 적재하며, 연삭작업을 마친 초경인서트 제품이 장입된 팔레트(1.2)를 적재하도록 팔레트 공급부(310)와 팔레트 취출부(320)로 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 팔레트 공급부(310)는, 연삭작업을 위하여 초경인서트 제품이 장입된 팔레트를 적층하도록 형성되는 공급팔레트 적재부(312), 적재된 팔레트를 상·하로 이동하도록 형성되는 공급 리프트(311)를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 팔레트 취출부(320)는, 연삭작업을 마친 초경인서트 제품이 장입된 팔레트를 적층하도록 형성되는 취출팔레트 적재부(322), 적재된 팔레트를 상·하로 이동하도록 형성되는 취출 리프트(321)를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 팔레트 공급부(310) 및 팔레트 취출부(320)는, 상기 픽업 툴부(100)의 하측의 상기 하부 프레임(420)의 동일한 공간에 나란히 위치하며, 상기 공급팔레트 적재부(312) 및 취출팔레트 적재부(322)는 손잡이(301)에 의해 적재부 레일(303) 위에서 수평이동 하도록 구성된다.
이때, 팔레트 공급부(310)의 상기 공급팔레트 적재부(312)의 손잡이(301)를 앞으로 당겨서 공급팔레트 적재부(312)에 ‘공급 팔레트’를 적재한 후, 상기 공급팔레트 적재부(312)를 밀어서 ‘공급위치’에 이동시킨다.
또한, 팔레트 취출부(320)의 취출팔레트 적재부(322)에 ‘취출 팔레트’가 만적되면, 상기 취출팔레트 적재부(322)의 손잡이(301)를 앞으로 당겨서 팔레트를 취출한 후, 상기 취출팔레트 적재부(322)를 밀어서 ‘취출위치’에 원위치 시킨다.
이러한 본 발명의 상기 공급 리프트(311)와 취출 리프트(321)는, 리프팅 로봇(304)에 의해 상·하 이동을 하며, 상기 공급 리프트(311)는 ‘공급 팔레트’를 받쳐서 점차적으로 상방으로 상승하며, 취출 리프트(321)는 ‘취출 팔레트’가 적재될 수 있도록 점차적으로 하방으로 하강 하도록 구성된다.
도 8을 참조하여 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 작동순서를 설명하면 다음과 같다.
1. 팔레트 공급
- 팔레트 공급부에서 -
가. 연삭작업을 위하여 초경인서트 제품(1.1)이 장입된 공급 팔레트(1.2)를 공급팔레트 적재부(312)에 적층한다.
나. 공급팔레트 적재부(312)를 적재부 레일(303) 위에서 수평 이동시켜 ‘공급위치’에 대기시킨다.
- 이때, 공급 리프트(311)는 ‘공급위치’의 하측에 하강한 상태로 대기하다가 상기 공급팔레트 적재부(312)가 ‘공급위치’에 도착하면 적층된 팔레트를 받쳐서 상승 준비를 한다.
2. 제품 그리핑 및 얼라인 보정
- 픽업 툴부 및 연삭량 측정 및 얼라인 보정부의 작업 -
가. 픽업 툴(110)의 다수 개의 그리퍼(111)는 공급 팔레트의 포켓에서 동시에 다수 개의 초경인서트 제품을 파지한다.
- 이때, 위치 검출 비젼(114)은 그리퍼(111)에 의해 파지된 포켓의 좌표를 검출하여 컨트롤러와 공유한다.
나. 그리퍼에 의해 파지된 다수 개의 초경인서트 제품은 연삭량 측정 및 얼라인 보정부의 얼라인 보정 비젼(230) 위를 순차적으로 통과하면서 연삭장비 마스크(2.1) 포켓(2.11)의 각도와 동일하게 수평 회전하는 얼라인 보정이 이루어진다.[도 6 참조]
- 이때, 연삭장비 마스크(2.1) 포켓(2.11)은 원판위에 위치하므로 위치 각도가 각각 다르고 이 정보는 컨트롤러가 이미 확보하고 있으며, 다른 형태의 마스크가 장착되면 상기 위치 검출 비젼(114)을 이용하여 포켓 정보를 검출하여 컨트롤러와 공유한다.
3. 연삭기에 공급 및 취출
- 연삭장비에서 -
가. 소정의 길이를 가지는 픽업 툴(110)의 암(112)은 그리퍼(111)에 파지된 다수 개의 초경인서트 제품을 마스크(2.1)의 포켓(2.11)에 정확히 장입시킨다.
- 이때, 상기 암(112)은 대상 연삭장비에 따라 그 길이를 변경할 수 있으며, 연삭공간에 상기 암이 연결된 바디(115)의 일부까지 진입할 수 있다.
나. 각 마스크의 포켓에 초경인서트 제품을 장입한다.(상기 2.가 ~ 3.가 작업 반복)
- 이때, 연삭장치는 마스크의 위치를 상기 픽업 툴(110)이 공급 작업하는 위치로 순차적으로 회전 이동시킨다.
다. 다수 개의 마스크에 장입된 초경인서트 제품을 연삭하는 작업을 실시한다.
- 이때, 초경인서트 제품은 내·외접 치차에 의해 다수 개의 마스크가 회전(자전 및 공전) 되면서, 연삭공간의 상·하에 마련된 숫돌에 의해 연삭된다.[도 6 참조]
라. 연삭이 완료되면 연삭장비의 마스크가 순차적으로 회전 이동되면서, 그리퍼(111)에 의해 초경인서트 제품이 취출된다.
- 이때, 위치 검출 비젼(114)은 공급 팔레트의 포켓의 좌표와, 연삭장비의 포켓 위치를 정확히 검출하여 장입 및 취출이 정확히 이루어지도록 한다.
4. 연삭량 측정
- 연삭량 측정 및 얼라인 보정부의 작업 -
가. 그리퍼(111)는 연삭이 끝난 초경인서트 제품을 파지하여 순차적으로 연삭량 측정 및 얼라인 보정부의 정반(221)위에 올려놓는다.
나. 제품 측정부(210)에서 초경인서트 제품의 높이를 측정하여 연삭량을 연산한다.
- 이와 같이 초경인서트 제품별로 연삭량 정보가 저장된다.
5. 팔레트에 장입
가. 상기 연삭량 측정을 마친 초경인서트 제품은 순차적으로 그리퍼에 파지되어 공급 팔레트의 최초 위치의 포켓에 장입된다.
나. 마스크 포켓 내의 초경인서트 제품을 계속해서 취출한다.(상기 3.라 ~ 5.가 작업 반복)
- 장입 및 취출작업 반복 -
다. 최상단 공급 팔레트의 초경인서트 제품을 모두 연마할 때 까지 장입 및 취출작업을 반복한다.
6. 팔레트의 이송
- 팔레트 공급부 → 팔레트 취출부 -
가. 연삭작업을 마친 초경인서트 제품(1.1)이 장입된 공급 팔레트(1.2)를 팔레트 트랜스퍼(120)가 파지하여 팔레트 취출부(320)의 ‘취출위치’로 이송한다.
나. ‘취출위치’의 취출팔레트 적재부(322)에는 취출 리프트(321)가 상승하여 이송되어 오는 팔레트(→취출 팔레트; 1.2)를 받쳐지고, 다음 팔레트가 이송되어 오면 순차적으로 하강한다.
다. 취출팔레트 적재부(322)에 취출 팔레트가 만적되면, 취출 리프트(321)는 완전히 하강되고, 취출팔레트 적재부(322)를 당겨서 팔레트를 취출한다.
이러한 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치는 다음과 같은 이점이 있다.
본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치는, 기존 연마장비에 결합 또는 근접 설치되는 초경인서트 제품 이송장치이다.
따라서 연삭 공간이 매우 좁아서 자동화하는데 어려운 기존 장비에 초경인서트 제품의 공급 및 취출을 자동화함으로서 생산 효율과 연삭 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치의 픽업 툴부는, 소정 길이를 가지는 암의 일 측 단부에 상기 초경인서트 제품을 파지하는 그리퍼를 부착한 다수 개의 픽업 툴로 구성된다.
따라서 진입공간이 매우 협소한 연삭장비의 연삭공간에 초경인서트 제품의 공급 및 취출이 용이하여 작업 효율을 높이는 장점을 가지고 있다.
또한, 본 발명에 따른 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치는 연삭량 측정 및 얼라인 보정부를 구성하고 있다.
따라서 초경인서트 제품을 연삭 작업 완료 후 각각의 제품에 대하여 연삭량을 측정하여 제품을 규격화 할 수 있는 장점을 가진다.
1.1 : 초경인서트 제품
1.2 : 팔레트
1.21 : 포켓
1.22 : 그립 홈
2.1 : 연삭장비의 마스크
2.11 : 포켓
10 : 핸들러 장치
100 : 픽업 툴부
110 : 픽업 툴
111 : 그리퍼
112 : 암
113 : 스테핑 모터
114 : 위치 검출 비젼
115 : 바디
120 : 팔레트 트랜스퍼
121 : 팔레트 그립
122 : 구동 모터
130 : 픽업 툴 로봇
131 : X축 로봇
132 : Y축 로봇
133 : Z축 로봇
140 : 플레이트
200 : 연삭량 측정 및 얼라인 보정장치
210 : 제품 측정부
211 : 높이 측정 센서 팁
212 : 고정 플레이트
214 : 이동 스테이지
215 : 에어 실린더
216 : 센서 케이블
217 : 높이 측정 센서
219 : 회전 모터
220 : 측정 스테이지
221 : 정반
222 : 이동 스테이지
223 : 회전 모터
224 : 볼 스크류
225 : 회전 모터
226 : 리미트 센서
230 : 얼라인 보정 비젼
300 : 팔레트 공급·취출부
301 : 손잡이
303 : 적재부 레일
304 : 리프팅 로봇
310 : 팔레트 공급부
311 : 공급 리프트
312 : 공급팔레트 적재부
320 : 팔레트 취출부
321 : 취출 리프트
322 : 취출팔레트 적재부
400 : 프레임
410 : 천장
420 : 하부 프레임
1.2 : 팔레트
1.21 : 포켓
1.22 : 그립 홈
2.1 : 연삭장비의 마스크
2.11 : 포켓
10 : 핸들러 장치
100 : 픽업 툴부
110 : 픽업 툴
111 : 그리퍼
112 : 암
113 : 스테핑 모터
114 : 위치 검출 비젼
115 : 바디
120 : 팔레트 트랜스퍼
121 : 팔레트 그립
122 : 구동 모터
130 : 픽업 툴 로봇
131 : X축 로봇
132 : Y축 로봇
133 : Z축 로봇
140 : 플레이트
200 : 연삭량 측정 및 얼라인 보정장치
210 : 제품 측정부
211 : 높이 측정 센서 팁
212 : 고정 플레이트
214 : 이동 스테이지
215 : 에어 실린더
216 : 센서 케이블
217 : 높이 측정 센서
219 : 회전 모터
220 : 측정 스테이지
221 : 정반
222 : 이동 스테이지
223 : 회전 모터
224 : 볼 스크류
225 : 회전 모터
226 : 리미트 센서
230 : 얼라인 보정 비젼
300 : 팔레트 공급·취출부
301 : 손잡이
303 : 적재부 레일
304 : 리프팅 로봇
310 : 팔레트 공급부
311 : 공급 리프트
312 : 공급팔레트 적재부
320 : 팔레트 취출부
321 : 취출 리프트
322 : 취출팔레트 적재부
400 : 프레임
410 : 천장
420 : 하부 프레임
Claims (6)
- 초경인서트 제품을 연삭하기 위하여 연삭장비에 초경인서트 제품을 공급하는 이송장치에 관한 것으로서,
상기 연삭장비에 초경인서트 제품(1.1)을 공급하고 취출하며, 팔레트 내부의 제품 위치 및 연삭장비의 마스크(2.1) 포켓(2.11)의 위치를 검출하도록 위치 검출 비젼(114)이 구성되는 픽업 툴부(100);
연삭작업을 위하여 공급되는 상기 초경인서트 제품의 얼라인을 보정하며, 초경인서트 제품의 연삭량을 측정하도록 구성되는 연삭량 측정 및 얼라인 보정부(200);
연삭작업을 위한 초경인서트 제품이 장입된 팔레트(1.2)를 적재하며, 연삭작업을 마친 초경인서트 제품이 장입된 팔레트(1.2)를 적재하도록 구성되는 팔레트 공급·취출부(300);
상기 픽업 툴부(100), 연삭량 측정 및 얼라인 보정부(200) 및 팔레트 공급·취출부(300)가 안치되도록 천장(410) 및 하부 프레임(420)으로 구성되는 프레임(400);을 포함하며,
상기 팔레트 공급·취출부(300)는, 연삭작업을 위하여 초경인서트 제품이 장입된 팔레트를 적층하도록 형성되는 공급팔레트 적재부(312), 적재된 팔레트를 상·하로 이동하도록 형성되는 공급 리프트(311), 상기 공급팔레트 적재부(312)를 포함하는 팔레트 공급부(310)와, 연삭작업을 마친 초경인서트 제품이 장입된 팔레트를 적층하도록 형성되는 취출팔레트 적재부(322), 적재된 팔레트를 상·하로 이동하도록 형성되는 취출 리프트(321), 상기 취출팔레트 적재부(322)를 포함하는 팔레트 취출부(320)로 구성되며,
상기 팔레트 공급부(310) 및 팔레트 취출부(320)는, 상기 픽업 툴부(100)의 하측의 상기 하부 프레임(420)의 동일한 공간에 나란히 위치하며, 상기 공급팔레트 적재부(312) 및 취출팔레트 적재부(322)는 손잡이(301)에 의해 적재부 레일(303) 위에서 수평이동 하도록 구성되며, 상기 공급 리프트(311) 및 취출 리프트(321)는 리프팅 로봇(304)에 의해 상·하로 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 픽업 툴부(100)는, 일 측 단부에 상기 초경인서트 제품을 파지하는 그리퍼(111)가 부착되는 소정 길이의 암(112), 상기 그리퍼를 정역 회전시키는 스테핑 모터(113)로 구성되는 다수 개의 픽업 툴(110)과, 팔레트를 이송하기 위하여 상기 팔레트(1.2)를 파지하는 팔레트 그립(121), 상기 팔레트 그립을 상·하로 이동하는 구동 모터(122)로 구성되는 팔레트 트랜스퍼(120)와, 상기 다수 개의 픽업 툴(110)을 전·후, 좌·우, 상·하로, 상기 팔레트 트랜스퍼(120)를 전·후, 좌·우로 이동하도록 X축 로봇(131), Y축 로봇(132) 및 Z축 로봇(133)으로 구성되는 픽업 툴 로봇(130)과, 상기 Y축 로봇(132)이 결합되어 상기 천장(410)에 체결되는 플레이트(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 연삭량 측정 및 얼라인 보정부(200)는, 연삭작업을 마친 초경인서트 제품의 연삭량을 측정하는 제품 측정부(210)와, 상기 제품 측정부와 대응되는 위치에 연삭량을 측정하기 위하여 상기 초경인서트 제품이 놓이는 측정 스테이지(220)와, 연삭작업을 위하여 공급되는 상기 초경인서트 제품의 얼라인을 보정하는 얼라인 보정 비젼(230)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러 장치. - 삭제
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