KR102249823B1

KR102249823B1 - 사출제품용 디버링 장치

Info

Publication number: KR102249823B1
Application number: KR1020200186464A
Authority: KR
Inventors: 진성우
Original assignee: 진성우
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2021-05-07

Abstract

본 발명에서는 가공대상물을 연속해서 일정한 거리 이송하는 제1컨베이어, 궤도 운동으로 순환하는 벨트에 다수 개의 지그 버킷이 나란히 배열 정착되고, 상기 지그 버킷 속에 상기 가공대상물을 하나씩 담아 전동 방향으로 연속해서 일정한 거리 이송하는 제2컨베이어, 상기 제1컨베이어에 의해 이송되는 상기 가공대상물의 식별 정보를 획득하는 제1카메라 모듈, 상기 제1컨베이어에 의해 이송되는 상기 가공대상물을 하나씩 로딩하여 상기 제1카메라 모듈에서 획득한 식별 정보에 따라 상기 제2컨베이어의 지그 버킷 중 미리 정해진 위치(라인)의 지그 버킷 속에 투입하는 로봇, 상기 제2컨베이어의 지그 버킷 속에 담긴 상기 가공대상물의 버(burr)를 검출하는 제2카메라 모듈, 상기 제2컨베이어의 지그 버킷 속에 담긴 상기 가공대상물의 버를 제거하는 커팅기, 상기 제2컨베이어로부터 상기 가공대상물을 전달받아 전동 방향으로 연속해서 일정한 거리 이송하는 제3컨베이어, 상기 제3컨베이어에 의해 이송되는 상기 가공대상물 중 버가 제거되지 않은 불량품을 검출하는 제3카메라 모듈, 상기 제3컨베이어에 의해 이송되는 상기 가공대상물 중 버가 제거되지 않은 불량품을 상기 제3컨베이어에서 밀어내어 다른 곳으로 보내는 반출 액추에이터를 포함하는 사출제품용 디버링 장치를 개시한다.

Description

사출제품용 디버링 장치{APPARATUS FOR DEBURRING A INJECTION MOLDING PRODUCTS}

본 발명은 커넥터와 같은 사출제품용 디버링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사출 성형을 통해 제품을 생산하는 과정 중 금형의 맞닿는 파팅 라인(parting line) 부분에 생기는 버(burr)나 플래시(flash)를 자동으로 제거하여 품질의 균일성을 확보하는 디버링 장치에 관한 것이다.

일반적으로 열가소성 플라스틱 원료를 가열용융시켜 제품에 가까운 형태의 공간을 갖는 금형 속에 압입하고 고화 또는 경화시킨 후 탈형하여 사출 성형품을 얻는 과정에서 사출성형의 기계적 특성상 금형의 파팅면(분리면) 틈새나 탕구 등에 의해 가장자리 부분에 거스러미(burr)가 필연적으로 생기게 마련이고, 이러한 버(burr)는 제품의 품질을 조악하게 만들고 조립 시 장애 요인이 되기 때문에 별도의 후처리 공정을 통해 반드시 제거해야 한다.

그런데 작업자가 사출제품의 버(burr)를 그라인더나 커터, 끌(chisel) 등의 공구를 이용하여 일일이 수작업으로 제거할 경우 인건비 및 작업시간이 많이 소요되는 데다 자칫 안전사고 발생의 위험이 다분한 문제점이 있다.

또한, 작업자의 숙련도, 성실도, 컨디션 등과 같은 개인 특성 및 차이에 따라 생산능률이 크게 좌우되어 생산성이 떨어질 뿐만 아니라 가공품질이 달라질 수밖에 없어 균일한 품질의 확보가 어려운 한계가 있다.

여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝힌다.

KR 특허등록 제10-2176670호 B1(2020.11.03) KR 특허등록 제10-2012240호 B1(2019.08.13) KR 특허등록 제10-2110712호 B1(2020.05.07)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려함과 동시에 기존과 같이 사출제품의 버(burr)를 수작업으로 제거할 경우 기본적으로 가질 수밖에 없는 기술적 한계 및 문제점들을 해결하려는 발상에서, 사출제품의 버를 자동으로 제거함으로써 이에 소요되는 작업인력과 시간을 절감하여 작업의 효율성 및 생산성을 향상시키는 효과는 물론 가공품질의 균일성을 도모할 수 있는 새로운 구조의 사출제품용 디버링 장치를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 작업 및 가동시간을 단축하여 버의 제거 효율을 향상시키고 가공품질의 균일성을 확보할 수 있도록 하는 사출제품용 디버링 장치를 제공하는 데 있는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제 및 목적은 사출제품의 크기나 모양에 상관없이 범용적으로 사용할 수 있도록 하는 사출제품용 디버링 장치를 제공하는 데 있는 것이다.

여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위한 새로운 착상을 구체화하면서 특정의 기술적 목적을 효과적으로 달성하기 위한 본 발명의 실시 태양(aspect)에 따른 구체적인 수단은, 여러 종류의 가공대상물을 전동 방향으로 연속해서 일정한 거리 이송하는 제1컨베이어, 상기 제1컨베이어와 이웃하여 설치되고, 궤도 운동으로 순환하는 벨트에 다수 개의 지그 버킷이 나란히 배열 정착되고, 상기 지그 버킷 속에 상기 가공대상물을 하나씩 담아 전동 방향으로 연속해서 일정한 거리 이송하는 제2컨베이어, 상기 제1컨베이어의 상측에 장치되고, 상기 제1컨베이어에 의해 이송되는 상기 가공대상물의 식별 정보를 획득하는 제1카메라 모듈, 상기 제1컨베이어와 상기 제2컨베이어 사이에 장치되고, 상기 제1컨베이어에 의해 이송되는 상기 가공대상물을 하나씩 로딩하여 상기 제1카메라 모듈에서 획득한 식별 정보에 따라 상기 제2컨베이어의 지그 버킷 중 미리 정해진 위치(라인)의 지그 버킷 속에 투입하는 로봇, 상기 제2컨베이어의 상측에 장치되고, 상기 제2컨베이어의 지그 버킷 속에 담긴 상기 가공대상물의 버(burr)를 검출하는 제2카메라 모듈, 상기 제2컨베이어의 상측에 장치되고, 상기 제2컨베이어의 지그 버킷 속에 담긴 상기 가공대상물의 버를 제거하는 커팅기, 상기 제2컨베이어와 이웃하여 설치되고, 상기 제2컨베이어로부터 상기 가공대상물을 전달받아 전동 방향으로 연속해서 일정한 거리 이송하는 제3컨베이어, 상기 제3컨베이어의 상측에 장치되고, 상기 제3컨베이어에 의해 이송되는 상기 가공대상물 중 버가 제거되지 않은 불량품을 검출하는 제3카메라 모듈, 상기 제3컨베이어의 한쪽에 장치되고, 상기 제3컨베이어에 의해 이송되는 상기 가공대상물 중 버가 제거되지 않은 불량품을 상기 제3컨베이어에서 밀어내어 다른 곳으로 보내는 반출 액추에이터를 포함하여 채용하는 것을 특징으로 하는 사출제품용 디버링 장치를 제시한다.

이로써 본 발명은 사출제품을 연속적으로 투입하여 그 각각의 가장자리 부분에 생기는 버를 자동으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라 가공품질의 균일성을 확보할 수 있다.

또한, 사출제품의 크기나 모양에 상관없이 다양한 종류를 동시에 투입하여 범용적으로 사용할 수 있고, 아울러 작업 및 가동시간을 단축하여 작업의 효율성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)으로 상기 제1컨베이어는, 상기 가공대상물을 분산 및 평평하게 펼쳐서 이송하기 위해 그 운송 벨트에 일정한 방향으로 진동을 주는 바이브레이터가 내장될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)으로 상기 지그 버킷은, 상기 가공대상물의 가장자리 부분에 생기는 버를 상기 커팅기의 절삭날 위치와 맞추어 고정하기 위해 사방에서 상기 가공대상물을 잡아주는 클램핑 모듈이 내장될 수 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하고자 특유한 해결 수단이 기초하고 있는 본 발명의 기술사상 및 실시 예(embodiment)에 따르면, 사출제품의 가장자리 부분에 생기는 버를 자동으로 제거하므로 가공품질의 균일성을 확보함은 물론 작업 및 가동시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

즉, 사출제품 등 가공대상물에서 버(burr)를 제거하는 작업에 소요되는 노동력과 시간을 줄이고 수작업과 달리 안전사고의 발생을 최소화하면서 작업자의 숙련도에 상관없이 항상 균일하고 양호한 가공품질을 얻을 수 있다.

또한, 사출제품의 크기나 모양에 상관없이 다양한 종류를 동시에 투입하여 범용적으로 사용하기 때문에 단위시간당 버를 제거하는 처리량과 효율성을 향상시킬 수 있다.

그뿐만 아니라 지그 버킷에 담긴 사출제품의 버 부분이 커팅기의 절삭날 위치와 맞도록 사출제품의 크기나 모양에 따라 클램핑 모듈로 위치 조절하여 고정하기 때문에 오차로 인한 기계적인 손상을 방지하면서 버를 더욱 효과적으로 제거할 수 있다.

여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 사출제품용 디버링 장치를 구성하는 구성요소 중 제1컨베이어 등에 대한 이해를 돕기 위해 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 사출제품용 디버링 장치를 구성하는 구성요소 중 제2 및 제3컨베이어 등에 대한 이해를 돕기 위해 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 사출제품용 디버링 장치를 구성하는 구성요소 중 제1 내지 제3컨베이어 등에 대한 이해를 돕기 위해 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 사출제품용 디버링 장치를 구성하는 구성요소 중 지그 버킷과 커팅기에 대한 이해를 돕기 위해 개략적으로 나타낸 부분 횡단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과, 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.

아울러 본 명세서에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미이며, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

즉, '포함하다' 또는 '구비하다', '가지다' 등의 용어는 본 명세서에서 설시(說示)하는 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.

이외에도 "부" 및 "유닛"의 용어에 대한 의미는 시스템에서 목적하는 적어도 하나의 기능이나 어느 일정한 동작을 처리하는 단위 또는 역할을 하는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합 등을 통한 수단이나 독립적인 동작을 수행할 수 있는 디바이스 또는 어셈블리 등으로 구현할 수 있다.

그리고 상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부, 상측, 하측, 전후, 좌우 등의 용어는 각 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 편의상 사용한 것이다. 예를 들어, 도면상의 위쪽을 상부로 아래쪽을 하부로 명명하거나 지칭하고, 길이 방향을 전후 방향으로, 폭 방향을 좌우 방향으로 명명하거나 지칭할 수 있다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있다. 즉, 제1, 제2 등의 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 구성요소는 본 발명의 보호범위를 벗어나지 않는 한에서 제2 구성요소로 명명할 수 있고, 또 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명할 수도 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 사출제품용 디버링 장치를 구성하는 주요 구성요소는 제1컨베이어(10), 제2컨베이어(20), 제1카메라 모듈(30), 로봇(40), 제2카메라 모듈(50), 커팅기(60), 제3컨베이어(70), 제3카메라 모듈(80) 및 반출 액추에이터(90)를 포함하고 있다.

제1컨베이어(10)는 여러 종류의 가공대상물(C)을 받아서 전동 방향으로 연속해서 일정한 거리 사이를 이송하도록 설치되어 있다.

즉, 제1컨베이어(10)는 작업자 등으로부터 커넥터와 같은 가공대상물(C)을 받아서 궤도 운동에 의해 제2컨베이어(20) 쪽으로 일정한 거리 사이를 운반한다.

그리고 제1컨베이어(10)는 여러 종류의 가공대상물(C)을 분산 및 평평하게 펼쳐서 이송하기 위해 그 운송 벨트에 일정한 방향으로 진동을 주는 바이브레이터(11)가 내장되어 있다.

여기서 바이브레이터(11)로는 편심축 구동식, 불평형추식 등 전동기의 구동력으로 임밸런스 토크가 발생하는 진동장치를 채용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 다양한 진동장치를 채용할 수도 있음은 물론이다.

그리고 제1컨베이어(10)로는 엔들리스 벨트를 벨트 바퀴에 걸고 이를 전동기의 구동력으로 회전시킴으로써 무한궤도 운동으로 순환하는 벨트 컨베이어 구조를 채용할 수 있다.

또한, 제1컨베이어(10)는 가공대상물(C)을 한 스텝씩 순차적으로 원활하게 공급하기 위해 전동기를 일정한 각도만큼 간헐적으로 회전시킬 수도 있다.

아울러 제1컨베이어(10)의 양쪽에는 가공대상물이 이송 중 이탈되는 것을 방지하기 위한 별도의 가드가 더 구비될 수 있다.

제2컨베이어(20)는 지그 버킷(21) 속에 가공대상물(C)을 하나씩 담아 전동 방향으로 연속해서 일정한 거리 사이를 이송하도록 제1컨베이어(10)와 이웃하여 설치되어 있다.

즉, 제2컨베이어(20)는 궤도 운동으로 순환하는 벨트에 다수 개의 지그 버킷(21)이 나란히 배열 정착되어 있다.

여기서 제2컨베이어(20)로는 엔들리스 벨트를 벨트 바퀴에 걸고 이를 전동기의 구동력으로 회전시킴으로써 무한궤도 운동으로 순환하는 벨트에 지그 버킷(21)이 일렬로 장치된 컨베이어 구조를 채용할 수도 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 지그 버킷(21)에는 가공대상물(C)의 탑재 위치를 사방에서 잡아주어 이탈되지 않게 고정하는 클램핑 모듈(22)이 내장되어 있다.

즉, 클램핑 모듈(22)은 가공대상물(C)의 가장자리 부분에 생기는 버의 위치를 커팅기(60)의 절삭날(61) 위치와 맞추어 조절 및 고정하기 위해 구비되어 있다.

이러한 클램핑 모듈(22)은 제어부의 제어 신호에 따라 푸시 로드가 전후진 작동하면서 지그 버킷(21)에 투입된 가공대상물(C)을 가압하여 정렬하는 정렬 액추에이터(23)와, 그 푸시 로드의 단부에 부착되고 탄성 작용에 의해 가공대상물(C)을 탄력적으로 가압하는 탄성패드(24)로 구성되어 있다.

여기서 정렬 액추에이터(23)는 제어부가 컴프레셔 등의 구동원에 제어신호를 전달하여 유압이나 공기압으로 유압실린더의 푸시 로드를 가동시키면 전후진 또는 승강하는 통상의 액추에이터 장치를 적용할 수 있다.

아울러 클램핑 모듈(22)은 제어부가 구동원인 컴프레셔 등에 제어 신호를 전달하여 정렬 액추에이터(23)의 푸시 로드를 반복적으로 전후진 가동시킴으로써 지그 버킷(21)에 투입된 가공대상물(C)을 타격하여 위치를 조절할 수 있음은 물론이다.

제1카메라 모듈(30)은 제1컨베이어(10)에 의해 이송되는 가공대상물(C)의 식별 정보를 획득하기 위해 제1컨베이어(10)의 상측에 장치되어 있다.

여기서 제1카메라 모듈(30)은 제1컨베이어(10)에 의해 이송되는 가공대상물(C)을 촬영하여 영상을 획득하고, 이를 메모리에 저장 및 획득한 영상에서 해당 가공대상물의 식별 정보를 추출한 후, 사전에 등록된 해당 가공대상물의 기준 영상 정보를 비교하여 임계치 이내인 경우 특정 품번이나 품명의 가동대상물로 판단하여 유무선 통신을 통해 제어부로 전송하는 구조를 채용할 수 있다.

로봇(40)은 제1컨베이어(10)에 의해 이송되는 가공대상물(C)을 하나씩 집어서 제2컨베이어(20)의 지그 버킷(21)으로 옮기도록 장치되어 있다.

즉, 로봇(40)은 제1컨베이어(10)에 의해 이송되는 가공대상물(C)을 하나씩 집어서 로딩한 후, 제1카메라 모듈(30)에서 획득한 식별 정보에 따라 제2컨베이어(20)의 지그 버킷(21) 중 미리 정해진 위치(라인)의 지그 버킷(21) 속에 내려서 투입하도록 제1컨베이어(10)와 상기 제2컨베이어(20) 사이에 장치되어 있다.

여기서 로봇(40)은 제1컨베이어(10)에 의해 이송되어 오는 가공대상물(C)을 검출 및 식별하는 제1카메라 모듈(30)의 출력 신호에 따른 제어부의 제어에 의해 작된다.

예를 들면, 로봇(40)은 유압을 공급받아 작동하는 유압실린더에 의해 여러 개의 조(jaw)를 개폐하는 유압척이 제1컨베이어(10)의 가공대상물(C)이 이송되는 방향의 끝부분 상측에서 승강 액추에이터의 구동으로 하강 작동하여 제1컨베이어(10)의 끝부분 위에 놓인 가공대상물(C)을 클램핑한 후, 승강 액추에이터의 상승 작동으로 들어올린 채 회전 및 슬라이딩 이동에 따라 일정한 거리를 수평방향으로 옮기어 제2컨베이어(20)의 지그 버킷(21) 중 미리 정해진 위치(라인)의 지그 버킷(21) 속에 내려놓는 동작을 완료 후 자동적으로 원래의 위치로 복귀하는 공정을 반복할 수 있다.

즉, 유압척은 가공대상물(C)을 제어부의 제어에 따른 유압실린더의 유압작용으로 사방의 조(jaw)를 죔으로써 클램핑하거나, 이와 반대로 벌림으로써 언클램핑할 수 있다.

여기서 유압척은 유압장치 또는 공압장치나 유압 또는 공압 액추에이터에서 발생하는 압력을 동력원으로 사용하며, 드로우 바를 통해 압력을 전달하여 조(jaw)를 움직여서 소재를 파악(chucking)하는, 즉 유압 또는 공압 액추에이터의 작동 방향에 따라 소재를 클램핑 또는 언클램핑하는 구조의 파워척으로 이루어질 수 있다.

제2카메라 모듈(50)은 지그 버킷(21) 속에 담긴 채로 제2컨베이어(20)에 의해 이송되는 가공대상물(C)의 버(burr)를 검출하기 위해 제2컨베이어(20)의 상측에 장치되어 있다.

여기서 제2카메라 모듈(50)은 제2컨베이어(20)에 의해 이송되는 가공대상물(C)을 촬영하여 영상을 획득하고, 이를 메모리에 저장 및 획득한 영상에서 해당 가공대상물의 식별 정보를 추출한 후, 사전에 등록된 해당 가공대상물의 기준 영상 정보를 비교하여 임계치를 벗어나는 경우 버가 존재하는 것으로 판단하여 유무선 통신을 통해 제어부로 전송하는 구조를 채용할 수 있다.

커팅기(60)는 제2카메라 모듈(50)에서 획득한 검출 정보에 따라 제2컨베이어(20)의 지그 버킷(21) 속에 담긴 가공대상물(C)의 버를 제거하기 위해 제2컨베이어(20)의 상측에 장치되어 있다.

즉, 커팅기(60)는 제어부의 제어 신호에 따라 작동하여 가공대상물(C)의 가장자리 부분에 생기는 버를 절삭날(61)로 절단할 수 있다.

또한, 로봇(40)이 가공대상물(C)의 클램핑시 버(burr) 부분 또는 버가 위치한 부분을 파지한 상태에서 해당되는 지그 버킷(21)에 올려놓도록 함이 바람직하다. 이러한 경우 가공대상물(C)이 지그 버킷(21)에 안정되게 위치 및 고정될 수 있고 더불어 커팅기(60)의 커팅 위치에 쉽게 셋팅시킬 수 있게 할 수 있다.

지그 버킷(21)은, 가공대상물(C)의 종류에 따라 설정 즉, 가공대상물(C)의 종류가 4개 종류의 경우 이에 해당되는 지그 버킷(21)을 선택하여 4열의 제2컨베이어(20)에 각각 셋팅시키면 된다.

이때 지그 버킷(21)은, 상향 개방된 내측이 가공대상물(C)에서 버가 발생되지 않는 부분의 외형과 동일하게 각각 형성시켜 어떠한 가공대상물(C)이라도 해당되는 지그 버킷(21)에 위치하는 경우 안정된 정착이 이루어지게 된다.

다시말해, 상기 제2컨베이어(20)는 다수줄로 각기 동작되며 해당 줄에는 각각 상기 가공대상물(C)의 종류에 해당되는 지그 버킷(21)이 배열되고 배열된 지그 버킷(21)의 외측 형상이 상기 가공대상물(C)에서 버가 발생되지 않는 영역의 외형과 동일하게 형성되도록 하면 된다.

제3컨베이어(70)는 제2컨베이어(20)로부터 가공대상물(C)을 전달받아 전동 방향으로 연속해서 일정한 거리 사이를 이송하도록 제2컨베이어(20)와 이웃하여 설치되어 있다.

즉, 제3컨베이어(70)는 가공대상물(C)을 받아서 궤도 운동에 의해 제품적재함 쪽으로 일정한 거리 사이를 운반한다.

여기서 제3컨베이어(70)로는 엔들리스 벨트를 벨트 바퀴에 걸고 이를 전동기의 구동력으로 회전시킴으로써 무한궤도 운동으로 순환하는 벨트 컨베이어 구조를 채용할 수 있다.

제3카메라 모듈(80)은 제3컨베이어(70)에 의해 이송되는 가공대상물(C) 중 버가 제거되지 않은 불량품을 검출하기 위해 제3컨베이어(70)의 상측에 장치되어 있다.

여기서 제3카메라 모듈(80)은 제3컨베이어(70)에 의해 이송되는 가공대상물(C)을 촬영하여 영상을 획득하고, 이를 메모리에 저장 및 획득한 영상에서 해당 가공대상물의 식별 정보를 추출한 후, 사전에 등록된 해당 가공대상물의 기준 영상 정보를 비교하여 임계치를 벗어나는 경우 버가 남아 있는 불량품으로 판단하여 유무선 통신을 통해 제어부로 전송하는 구조를 채용할 수 있다.

반출 액추에이터(90)는 제3카메라 모듈(80)에서 획득한 식별 정보에 따라 제3컨베이어(70)에 의해 이송되는 가공대상물(C) 중 버가 제거되지 않은 불량품을 제3컨베이어(70) 위에서 밀어내어 다른 곳으로 보내기 위해 제3컨베이어(70)의 한쪽에 장치되어 있다.

여기서 반출 액추에이터(90)는 유압(공압) 펌프에서 가해진 힘으로 운동 방향을 변환하는 유압 또는 공압 솔레노이드밸브를 채택하여 적용할 수도 있다.

예를 들면, 피스톤 양쪽에 유압이 작용하여 출력이 신장 및 수축 양쪽으로 작용하는 유압실린더를 채용할 수 있다.

그밖에 제어부가 컴프레셔 등의 구동원에 제어 신호를 전달하여 유압이나 공기압으로 실린더(푸시 로더, 피스톤 또는 플런저)를 가동시키면 전후진 또는 신장 및 수축하는 구조의 통상적인 유압모터나 유압실린더, 혹은 제어부의 스위치 개폐에 따라 전동기를 가동시키면 회전운동을 직선 운동으로 변환하여 신장 및 수축 작용을 하는 전동실린더(linear actuator) 구조로 이루어질 수 있다.

이외에도 실린더 2개를 한 조로 사용하는 직선왕복동식 실린더, 선형 직선운동을 하는 리니어 전동기(linear motor), 리드 스크루 등과 같이 서보 모터와 랙 및 피니언과 같은 기어 구동방식으로 맞물려 서보 모터의 회전운동을 직선 운동으로 변환하는 구조 혹은 엔코터를 이용하여 스테핑 모터로 볼 스크루를 회전시켜 위치를 제어하는 구조 등 에너지와 제어 신호를 기계적인 일로 변환하는 장치 및 액추에이터 기구를 채택하여 적용할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 사출제품용 디버링 장치는 제1 내지 제3카메라 모듈(30)(50)(80)의 검출 신호에 따라 커팅기(60)와 반출 액추에이터(90) 등 각 구성요소의 전반적인 작동을 제어하기 위한 제어 신호를 전송하는 제어부(미도시)를 더 포함하고 있다.

즉, 제어부는 작업자의 수동 조작에 따른 스위치 개폐 신호나 센서의 검출 신호에 따라 가공대상물(C)을 미리 입력된 설정 프로그램에 의해 유기적이고 순차적으로 이동시키도록 장치의 가동을 전반적으로 제어하며, 아울러 마이크로프로세서 형태로 구비되어 작동 과정에 대한 시각적인 표시 실행을 전반적으로 제어한다.

예를 들어, 제어부는 플러그 및 전선 등을 통해 상용전원(콘센트)과 전기적으로 접속되고, 제1 내지 제3카메라 모듈(30)(50)(80)이 촬영 및 검출한 가공대상물(C)의 영상을 메모리에 저장하도록 제어하고, 제1 내지 제3컨베이어(10)(20)(70)의 구동 및 로봇(40), 커팅기(60), 반출 액추에이터(90)의 회전, 신장 및 수축 작용을 제어한다.

그리고 제어부는 전원 및 동작 제어 등을 위한 스위치 개폐 신호와, 여러 개의 센서로부터 검출 신호를 각각 수신받고, 이를 기초로 하여 미리 입력된 설정 마이크로프로세서, 즉 메모리에 저장된 기설정 값과 비교한 후, 제1 내지 제3컨베이어(10)(20)(70)의 구동 및 로봇(40), 커팅기(60), 반출 액추에이터(90)의 작동을 위한 전원을 공급 및 차단하며, 마이크로프로세서 등을 통해 작동시점, 작동시간 등의 전반적인 작동을 최적의 상태로 제어하고 오작동을 감지 및 방지한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 사출제품용 디버링 장치의 주요 작용 및 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 작업자가 제1컨베이어(10) 위에 여러 종류의 가공대상물(C)을 동시에 올려놓고, 제어부를 설정 및 조작하여 제1 내지 제3컨베이어(10)(20)(70)를 구동시키면, 가공대상물(C)이 제1컨베이어(10)에 의해 일정한 거리를 자동으로 운반되고, 이 과정에서 바이브레이터(11)의 작동으로 인해 분산 및 평평하게 펼쳐진 상태로 이송된다.

계속해서, 제1카메라 모듈(30)이 가공대상물(C) 각각의 식별 정보를 획득하여 제어부로 전송하고, 이에 따라 제어부는 로봇(40)이 제1컨베이어(10)의 끝부분 상측에서 가공대상물(C)을 하나씩 집어서 로딩한 후 위치 이동하여 제2컨베이어(20)의 지그 버킷(21) 중 미리 정해진 위치(라인)의 지그 버킷(21) 속에 내려서 투입한 후 자동적으로 원래의 위치로 복귀하도록 작동을 제어한다.

이때, 제어부는 지그 버킷(21)에 내장된 클램핑 모듈(22)이 사방에서 가공대상물(C)의 탑재 위치를 조절하여 잡아줌으로써 버를 커팅기(60)의 절삭날(61) 위치와 맞추어 고정할 수 있다.

계속해서, 지그 버킷(21) 속에 담긴 가공대상물(C)은 제2컨베이어(20)에 의해 일렬로 일정한 거리를 자동으로 운반되고, 이 과정에서 제2카메라 모듈(50)이 지그 버킷(21) 속에 담긴 가공대상물(C)의 버(burr)를 검출하여 제어부로 전송하면, 이에 따라 제어부는 커팅기(60)가 제2컨베이어(20)의 지그 버킷(21) 속에 담긴 가공대상물(C)의 버를 깔끔하게 제거한 후 자동적으로 원래의 위치로 복귀하도록 작동을 제어한다.

계속해서, 커팅기(60)에 의해 버가 제거된 상태로 지그 버킷(21) 속에 담긴 가공대상물(C)은 전동 방향으로 이송되다가 제3컨베이어(70) 위로 자유낙하되고, 이후, 제3컨베이어(70)에 의해 일정한 거리를 자동으로 운반되며, 이 과정에서 제3카메라 모듈(80)이 제3컨베이어(70)에 의해 이송되는 가공대상물(C) 중 버가 제거되지 않은 불량품을 검출하여 제어부로 전송하면, 이에 따라 제어부는 반출 액추에이터(90)가 해당 가공대상물(C)을 제3컨베이어(70) 위에서 밀어내어 다른 곳으로 보낸 후 원래의 위치로 복귀하도록 작동을 제어한다.

이처럼 가공대상물(C)의 가장자리 부분에 생기는 버를 중단 없이 연속적으로 자동 제거함으로써 시간당 제거효율과 작업성을 크게 높이고 노동력과 시간을 줄여 원가 절감할 수 있다.

더구나 로봇(40)을 이용하여 가공대상물(C)을 한 개씩 집어들어서 지그 버킷(21)으로 옮긴 후, 클램핑 모듈(22)로 가공대상물(C)의 가장자리 부분에 생기는 버를 커팅기(60)의 절삭날(61) 위치와 맞추어 위치를 조절 및 고정하는 구조여서 가공대상물(C)의 다양한 크기(규격)나 길이 등에 상관없이 범용적으로 안전하게 버를 제거할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예(embodiment) 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다.

그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.

10: 제1컨베이어 20: 제2컨베이어
30: 제1카메라 모듈 40: 로봇
50: 제2카메라 모듈 60: 커팅기
70: 제3컨베이어 80: 제3카메라 모듈
90: 반출 액추에이터

Claims

여러 종류의 가공대상물(C)을 일정한 거리 사이를 연속적으로 이송하는 제1컨베이어(10);
상기 제1컨베이어(10)와 이웃하여 설치되고, 궤도 운동으로 순환하는 벨트에 다수 개의 지그 버킷(21)이 나란히 배열 정착되고, 상기 지그 버킷(21) 속에 가공대상물(C)을 하나씩 담아 일정한 거리 사이를 연속적으로 이송하는 제2컨베이어(20);
상기 제1컨베이어(10)의 상측에 장치되고, 상기 제1컨베이어(10)에 의해 이송되는 가공대상물(C)의 식별 정보를 획득하는 제1카메라 모듈(30);
상기 제1컨베이어(10)와 상기 제2컨베이어(20) 사이에 장치되고, 상기 제1컨베이어(10)에 의해 이송되는 가공대상물(C)을 하나씩 집어서 로딩하여 상기 제1카메라 모듈(30)에서 획득한 식별 정보에 따라 상기 제2컨베이어(20)의 지그 버킷(21) 중 미리 정해진 위치(라인)의 지그 버킷(21) 속에 내려서 투입하는 로봇(40);
상기 제2컨베이어(20)의 상측에 장치되고, 상기 제2컨베이어(20)의 지그 버킷(21) 속에 담긴 가공대상물(C)의 버(burr)를 검출하는 제2카메라 모듈(50);
상기 제2컨베이어(20)의 상측에 장치되고, 상기 제2카메라 모듈(50)에서 획득한 검출 정보에 따라 상기 제2컨베이어(20)의 지그 버킷(21) 속에 담긴 가공대상물(C)의 버를 제거하는 커팅기(60);
상기 제2컨베이어(20)와 이웃하여 설치되고, 상기 제2컨베이어(20)로부터 가공대상물(C)을 전달받아 일정한 거리 사이를 연속적으로 이송하는 제3컨베이어(70);
상기 제3컨베이어(70)의 상측에 장치되고, 상기 제3컨베이어(70)에 의해 이송되는 가공대상물(C) 중 버가 제거되지 않은 불량품을 검출하는 제3카메라 모듈(80); 및
상기 제3컨베이어(70)의 한쪽에 장치되고, 상기 제3카메라 모듈(80)에서 획득한 식별 정보에 따라 상기 제3컨베이어(70)에 의해 이송되는 가공대상물(C) 중 버가 제거되지 않은 불량품을 상기 제3컨베이어(70) 위에서 일측에 위치된 반출함으로 보내는 반출 액추에이터(90);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출제품용 디버링 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1컨베이어(10)는,
여러 종류의 가공대상물(C)을 분산 및 평평하게 펼쳐서 이송하기 위해 그 운송 벨트에 일정한 방향으로 진동을 주는 바이브레이터(11)가 내장된 것을 특징으로 하는 사출제품용 디버링 장치.
제1항에 있어서,
상기 지그 버킷(21)은,
가공대상물(C)의 가장자리 부분에 생기는 버를 상기 커팅기(60)의 절삭날(61) 위치와 맞추어 고정하기 위해 사방에서 가공대상물(C)의 탑재 위치를 잡아주는 클램핑 모듈(22)이 내장된 것을 특징으로 하는 사출제품용 디버링 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 제2컨베이어(20)는 다수줄로 각기 동작되며 해당 줄에는 각각 상기 가공대상물(C)의 종류에 해당되는 지그 버킷(21)이 배열되고 배열된 지그 버킷(21)의 외측 형상이 상기 가공대상물(C)에서 버가 발생되지 않는 영역의 외형과 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 사출제품용 디버링 장치.