KR102439166B1 - 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치 - Google Patents

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Abstract

드럼(Drum)의 회전운동과 선별 슈트(Chute)의 진동을 이용하여 투입된 부품을 작업에 유리한 형태로 정렬시켜 작업자 또는 후속 공정에 공급하는 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치는, 일측의 부품 투입구보다 대향부 타측의 부품 배출구가 높게 위치하는 경사진 상태로 회전운동을 하는 피딩 드럼과, 부품 투입구와 인접한 피딩 드럼 내측 주면에 균등 간격으로 부착되어 피딩 드럼과 함께 회전운동을 하는 복수의 피딩 블레이드와, 피딩 드럼 내 부품의 잔량이 충분하지 않을 때 출력되는 구동신호로 작동되어 부품 투입구를 통해 피딩 드럼 내부에 부품을 일정량씩 공급하는 부품 공급부 및 피딩 드럼의 내부에서 외부로 수평방향으로 연장되고 복수의 선별 레인을 구비하는 진동 선별 슈트를 포함하며, 피딩 블레이드들이 회전하면서 부품 투입구를 통해 피딩 드럼 내부로 투입된 부품을 피딩 드럼의 반경 방향 하부에서 상부로 퍼 올려 진동 선별 슈트 상에 공급하고, 진동 선별 슈트가 진동하면서 피딩 블레이드가 공급하는 부품을 선별 레인을 통해 정해진 방향으로 정렬 후 피딩 드럼 밖으로 이동시켜 배출하도록 구성되는 것을 요지로 한다.

Description

드럼형 부품 공급 및 정렬 장치{Drum type component feeding and align apparatus}
본 발명은 부품 공급 및 정렬 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 드럼(Drum)의 회전운동과 선별 슈트(Chute)의 진동을 이용하여 투입된 부품을 작업에 유리한 형태로 정렬시켜 작업자 또는 후속 공정에 공급하는 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치에 관한 것이다.
일반적으로 제조공장의 부품조립라인에 주로 사용되고 있는 부품 공급 장치는 조립의 자동화 및 인력 절감의 차원에서 굉장히 중요한 비중을 차지한다. 이에 해당 조립 공정에 필요한 특정 부품을 자동으로 작업자에게 공급해주는 기계인 부품 공급 장치가 공급대상 부품의 종류에 따라 다양한 형태로 제작되어 보급되고 있다.
도 1은 일반적으로 널리 사용되고 있는 종래 부품 공급 장치의 대표적인 일례를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 널리 사용되고 있는 종래 부품 공급 장치는, 부품 공급부(120)와 지지프레임(130), 부품을 수용하는 호퍼(111) 및 호퍼(111) 저부에 배치되며 회전운동을 하는 회전판(120) 등을 포함하며, 회전판(120)이 회전하면서 그 위로 공급된 부품을 바깥쪽으로 밀어내 일측의 배출부(112)을 통해 외부로 배출시키도록 구성된다.
그러나 도 1과 같이 회전판을 이용하여 부품을 정렬하고 작업자 또는 후속 공정에 공급하는 구성은, 한꺼번에 많은 양의 부품이 투입될 경우 부품 정렬 과정에서 부품끼리 서로 얽히는 것과 같은 정렬 상태 불량이 빈번하게 발생되는 문제가 있으며, 처리 속도가 느려 작업의 효율성이 떨어지고 특히 다량의 소형 부품에는 적합하지 않다는 단점이 있다.
한국공개특허 제2013-0032510호(공개일 2013. 4. 2)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 한꺼번에 많은 양의 부품을 빠르고 정확하게 정렬시켜 작업자 또는 후속 공정에 공급할 수 있으며, 이에 따라 작업의 효율성을 크게 개선할 수 있는 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치를 제공하고자 하는 것이다.
과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면,
투입된 부품을 작업에 유리한 형태로 정렬시켜 공급하는 장치로서,
일측의 부품 투입구보다 대향부 타측의 부품 배출구가 높게 위치하는 경사진 상태로 회전운동을 하는 피딩 드럼;
상기 부품 투입구와 인접한 피딩 드럼 내측 주면에 균등 간격으로 부착되어 상기 피딩 드럼과 함께 회전운동을 하는 복수의 피딩 블레이드;
상기 피딩 드럼 내 부품의 잔량이 충분하지 않을 때 출력되는 구동신호로 작동되어 상기 부품 투입구를 통해 피딩 드럼 내부에 부품을 일정량씩 공급하는 부품 공급부; 및
상기 피딩 드럼의 내부에서 외부로 수평방향으로 연장되고 복수의 선별 레인을 구비하는 진동 선별 슈트;를 포함하며,
상기 피딩 블레이드들이 회전하면서 부품 투입구를 통해 피딩 드럼 내부로 투입된 부품을 피딩 드럼의 반경 방향 하부에서 상부로 퍼 올려 상기 진동 선별 슈트 상에 공급하고,
상기 진동 선별 슈트가 진동하면서 상기 피딩 블레이드가 공급하는 부품을 상기 선별 레인을 통해 정해진 방향으로 정렬 후 피딩 드럼 밖으로 이동시켜 배출하는 것을 특징으로 하는 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치를 제공한다.
여기서, 상기 피딩 드럼은 지지 프레임을 통해 베이스로부터 부양된 상태로 경사지게 지지될 수 있다.
이때, 상기 피딩 드럼을 회전시키는 회전 구동부가 상기 지지 프레임에 장착될 수 있다.
바람직하게는, 상기 회전 구동부는, 상기 지지 프레임에 회전 가능하게 장착된 하나의 드라이브 샤프트와, 상기 지지 프레임에 회전 가능하게 장착되고 상기 드라이브 샤프트와 평행한 적어도 하나 이상의 아이들 샤프트와, 상기 드라이브 샤프트를 통해 피딩 드럼을 회전시키는 구동모터와, 상기 피딩 드럼의 회전 방향 외측 주면 일부와 맞닿도록 상기 드라이브 샤프트 및 아이들 샤프트에 일체 회전 가능하게 장착되는 복수의 고무 롤러를 포함하며, 상기 드라이브 샤프트에 의해 피딩 드럼이 회전하고 피딩 드럼의 회전으로 상기 아이들 샤프트가 회전하면서 피딩 드럼의 회전운동을 지지하는 구성일 수 있다.
그리고 본 발명에 적용된 상기 부품 공급부는, 상기 피딩 드럼 상부에 배치되며 공급대상 부품을 수용하는 호퍼와, 상기 피딩 드럼에 장착된 부품감지센서의 출력을 바탕으로 작동되어 상기 호퍼에 수용된 부품을 일정량씩 일측에서 타측으로 이동시켜 투출시키는 부품 공급 컨베이어와, 상기 피딩 드럼의 부품 투입구에 연결된 공급 슈트 및 상기 부품 공급 컨베이어에서 상기 공급 슈트로 부품이 공급될 수 있도록 연결하는 연결 슈트로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 적용된 상기 진동 선별 슈트는 진동 발생기가 발생시킨 진동에 의해 수평방향으로 빠르게 진동할 수 있다.
이때, 상기 진동 발생기가 발생시킨 진동으로 진동 발생기를 탑재한 진동 플레이트가 진동하며, 상기 진동 플레이트와 진동 선별 슈트를 연결하는 복수의 진동 탄성체를 통해 진동 플레이트의 진동이 상기 진동 선별 슈트에 전달되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 진동 플레이트는 베이스에 고정되는 슈트 지지대를 통해 상기 베이스로부터 부양되어 일부가 상기 피딩 드럼 내부에 위치하는 구조로 지지되되, 상기 슈트 지지대에 지지 플레이트가 결합되고 상기 지지 플레이트와 진동 플레이트는 복수의 진동 절연체를 통해 연결될 수 있다.
이때, 상기 진동 플레이트에는 진동의 세기 조절을 위한 웨이트가 하나 이상 장착될 수 있다.
본 발명에 따른 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치는 또한, 상기 진동 선별 슈트에 인접 설치되어 진동 선별 슈트에 의해 일측에 타측으로 이동되는 부품의 정렬 상태를 조정하는 회전 선별기;를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 회전 선별기는 바람직하게, 상기 진동 선별 슈트의 선별 레인에 제대로 안착되지 않은 부품을 상기 선별 레인에 정확하게 안착시키거나 진동 선별 슈트로부터 걷어내기 위해 작동되는 제1 회전 선별기와, 진동 선별 슈트 상의 부품 이동방향을 기준으로 상기 제1 회전 선별기 후방에 배치되어 상기 선별 레인을 따라 이동하는 부품 중 둘 이상 서로 얽혀있는 부품을 분리시키기 위해 작동되는 제2 회전 선별기로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치에 의하면, 회전하는 피딩 드럼에 의해 진동 선별 슈트에 부품이 연속적으로 공급되고, 연속적으로 공급된 부품은 진동 선별 슈트에 형성되는 복수의 선별 레인 각각에 고르게 분산되어 목적하는 정렬 방향으로 안착되며, 그 상태로 선별 레인을 따라 미끄러지듯 타측으로 이동 배출된다.
즉 본 발명의 실시 예에 따른 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치는, 부품 공급과 정렬시키는 일련의 과정이 하나의 연속된 공정처럼 연속적으로 이루어짐으로써, 한꺼번에 많은 양의 부품을 빠르고 정확하게 정렬시켜 작업자 또는 후속 공정에 공급할 수 있으며, 이에 따라 작업의 효율성을 크게 개선할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 부품 공급 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치의 사시도.
도 3은 도 2의 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치의 정면도.
도 4는 도 2의 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치를 부품 배출 측에서 바라본 측면.
도 5는 부품 공급부가 생략된 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치를 평면에서 바라본 도면.
도 6은 도 2에서 피딩 드럼을 지지하는 구성을 추출하여 도시한 사시도.
도 7은 진동 선별 슈트의 사시도.
도 8은 제1 회전 선별기의 작동 상태를 도시한 도면.
도 9는 제2 회전 선별기의 작동 상태를 도시한 도면.
도 10은 피딩 드럼의 작동 상태를 도시한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치의 사시도이며, 도 3은 도 2의 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치의 정면도이다. 그리고 도 4는 도 2의 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치를 부품 배출 측에서 바라본 측면이며, 도 5는 부품 공급부가 생략된 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치를 평면에서 바라본 도면이다.
이들 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치의 전체적인 구성부터 먼저 개략적으로 살펴보기로 한다.
이하 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어 공급대상 부품은 주로 자동차 부품에 해당될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 베어링, 사출 성형을 통해 제작된 화장품 용기나 제약(製藥) 등 다름 부품과의 조립이나 내용물 충전 등 추가적인 후속 공정을 통한 작업을 필요로 하는 모든 제품이 대상이 될 수 있음을 밝혀둔다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치는 투입된 부품을 후속 작업에 유리한 형태로 정렬시켜 공급(배출)하는 장치로서 크게, 원통 모양의 피딩 드럼(10)과, 피딩 드럼(10) 내측 주면에 설치되는 복수의 피딩 블레이드(18)를 포함한다. 또한 피딩 드럼(10)에 부품을 공급하는 부품 공급부(20) 및 진동 선별 슈트(30)를 구비한다.
피딩 드럼(10)은 원통 모양으로 형성된다. 피딩 드럼(10)은 일측이 부분적으로 개방되어 부품 투입구(12)가 형성되며, 반대편 대향부 타측의 완전히 개방된 부분이 부품 배출구(14)가 된다. 피딩 드럼(10)은 도 2 및 도 4의 예시와 같이, 일측의 부품 투입구(12)보다 대향부 타측의 부품 배출구(14)가 높게 위치하는 경사진 상태로 후술할 회전 구동부(50)에 의해 회전운동을 한다.
피딩 드럼(10)은 내부에 수용된 부품의 상태 및 잔량을 육안으로 확인 할 수 있도록 투명한 열가소성 플라스틱으로 제작될 수 있다. 투명한 열가소성 플락스틱은 예컨대, 폴리카보네이트(Polycarbonate)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 피딩 드럼(10)의 내측 주면에 상기 복수의 피딩 블레이드(18)가 설치된다.
피딩 블레이드(18)는 부품 투입구(12)와 인접한 피딩 드럼(10) 내측 주면에 균등 간격으로 부착 고정된다. 피딩 블레이드(18)는 볼트를 이용한 볼팅 고정 또는 접착제를 접착식 고정 방식으로 피딩 드럼(10) 내측 주면에 견고하게 부착 고정될 수 있으며, 피딩 드럼(10) 회전 시 이와 함께 회전운동을 하면서 진동 선별 슈트(30)에 부품을 공급하는 역할을 한다.
피딩 블레이드(18)는 바람직하게, 피딩 드럼(10)의 회전으로 부품을 퍼 올려 진동 선별 슈트(30) 상으로 공급할 때, 부품을 퍼 올리는 과정에서 부품이 중간에 떨어지지 않고 진동 선별 슈트(30) 상으로 큰 충격 없이 자연스럽게 공급될 수 있도록, 상승 위치에 있을 때를 기준으로 선단부가 일정 각도로 상향 절곡된 구성일 수 있다.
정렬 및 공급대상 부품은 상기 부품 투입구(12)를 통해 부품 공급부(20)에서 피딩 드럼(10)으로 공급된다. 그리고 피딩 드럼(10)에 공급된 부품은 피딩 드럼(10)과 함께 회전을 하는 피딩 블레이드(18)들에 의해 피딩 드럼(10)의 반경 방향 하부에서 상부로 퍼 올려져 진동 선별 슈트(30) 상으로 공급되며, 진동 선별 슈트(30)를 통해 정해진 방향으로 정렬 후 피딩 드럼(10) 밖으로 이동된다.
정렬 및 공급대상 부품은 상기 부품 투입구(12)를 통해 피딩 드럼(10)에 공급하는 부품 공급부(20)는 피딩 드럼(10) 일측의 부품 투입구(12)를 통해 피딩 드럼(10) 내부에 부품을 공급한다. 좀 더 구체적으로는, 피딩 드럼(10) 내 부품의 잔량이 충분하지 않을 때 출력되는 구동신호로 작동되어 상기 부품 투입구(12)를 통해 피딩 드럼(10) 내부에 부품을 일정량씩 공급한다.
부품 공급부(20)는 바람직하게, 피딩 드럼(10) 상부의 베이스 프레임(62)에 설치되며 공급대상 부품을 수용하는 호퍼(22)와, 호퍼(22)에 수용된 부품을 일정량씩 일측에서 타측으로 이동시켜 투출시키는 부품 공급 컨베이어(24)를 포함한다. 또한 피딩 드럼(10)의 부품 투입구(12)에 연결되는 공급 슈트(26) 및 상기 부품 공급 컨베이어(24)에서 상기 공급 슈트(26)로 부품이 공급될 수 있도록 둘(부품 공급 컨베이어(24)와 공급 슈트(26))을 연결하는 연결 슈트(25)를 구비할 수 있다.
피딩 드럼(10)의 적소에는 그 내부에 투입된 부품의 잔량을 검출하고 상응하는 신호로 변환하여 미도시된 제어기로 출력하는 부품감지센서(15)가 설치될 수 있다. 이때 부품 공급 컨베이어(24)가 상기 부품감지센서(15)의 출력을 바탕으로 한 제어기의 통제로 설정 시간 또는 스트로크만큼만 작동됨으로써 부품이 일정량씩 투출될 수 있다.
부품감지센서(15)를 이용한 피딩 드럼(10) 내 부품 잔량 검출 방식은, 피딩 드럼(10) 내 수용된 부품의 적재 높이를 공지의 광센서 방식으로 감지하여 잔량을 예측하는 방식이나, 부품 잔량에 따라 달라지는 피딩 드럼(10)의 전체 무게의 변화로부터 잔량을 예측하는 로드 셀(Load cell)과 같은 하중센서를 이용한 방식 등이 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 도 2에서 피딩 드럼을 지지하는 구성을 추출하여 도시한 사시도이다.
도 6 및 앞선 도 2 내지 도 4를 참조하면, 피딩 드럼(10)은 지지 프레임(40)을 통해 상기 베이스(60)로부터 부양된 상태로 경사지게 지지될 수 있다. 지지 프레임(40)은 도면의 예시와 같이, 대향 배치되는 한 쌍의 호형 지지대(42) 및 이들을 연결하는 하부 연결대(44)를 포함하며, 베이스(60)와 하부 연결대(44) 사이에는 구배를 형성하도록 높이가 다른 두 쌍의 구배 블록(46F, 46R)이 설치된다.
지지 프레임(40)에는 피딩 드럼(10)을 회전시키기 위해 작동되는 회전 구동부(50)가 장착된다. 회전 구동부(50)는 바람직하게, 지지 프레임(40)의 상기 한 쌍의 호형 지지대(42)에 양단이 회전 가능하게 장착되는 하나의 드라이브 샤프트(52)와, 상기 호형 지지대(42)에 양단이 회전 가능하게 장착되고 상기 드라이브 샤프트(52)와 평행한 적어도 하나 이상의 아이들 샤프트(54)를 구비한다.
또한, 회전 구동력을 발생시키는 구동모터(56) 및 피딩 드럼(10)의 회전 방향 외측 주면 일부와 맞닿도록 드라이브 샤프트(52) 및 아이들 샤프트(54)에 일체 회전 가능하게 장착되는 복수의 고무 롤러(R)를 포함한다. 구동모터(56)의 출력축에는 감속기어 박스(부호 생략)가 설치될 수 있으며, 감속기어 출력축이 상기 드라이브 샤프트(52)에 체인이나 벨트로 동력 전달 가능하게 연결될 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 구동모터(56)의 출력하는 회전력은 감속기어 및 체인 또는 벨트를 통해 드라이브 샤프트(52)에 전달되어 드라이브 샤프트(52)를 회전시키고, 드라이브 샤프트(52)의 회전력이 상기 고무 롤러(R)를 통해 피딩 드럼(10)에 전달됨으로써 피딩 드럼(10)이 회전을 하게 된다. 이때 피딩 드럼(10)의 회전으로 아이들 샤프트(54)가 회전하면서 피딩 드럼(10)의 회전운동을 지지한다.
도 7은 진동 선별 슈트의 사시도이다.
도 7 및 앞선 도 2 내지 도 5를 참조하면, 진동 선별 슈트(30)는 피딩 블레이드(18)가 공급하는 부품을 정해진 방향으로 정렬 후 피딩 드럼(10) 밖으로 이동시켜 배출시키도록 기능한다. 진동 선별 슈트(30)는 도면의 도시와 같이, 피딩 드럼(10)의 내부에서 외부로 수평방향으로 연장되되, 서로 평행하며 수평방향으로 연속되는 복수의 선별 레인(32)을 구비한다.
선별 레인(32) 각각은 소정의 폭을 갖는 가늘고 긴 슬릿 형태의 홀 또는 홈으로 구성될 수 있다. 여기서 선별 레인(32)의 폭과 슬릿의 종단면 형태는 정렬 및 공급대상 부품의 형상이나 크기, 모양에 따라 달라질 수 있으므로 슬리의 폭이 특정 폭으로 한정되는 것은 아니며, 슬릿의 종단면 형태도 특정 형태로 국한되는 것은 아니다.
진동 선별 슈트(30)는 후술하게 될 진동 발생기(33)가 발생시킨 진동으로 특정 방향에 대해 방향성을 갖는 진동을 한다. 이러한 진동 선별 슈트(30)의 진동으로 정렬 및 공급대상 부품은 복수의 선별 레인(32)에 고르게 분산되어 정해진 방향으로 정확하게 안착되며, 그 상태에서 진동의 방향성에 의해 선별 레인(32)을 따라 피딩 드럼(10) 밖으로 이동된다.
진동 선별 슈트(30)는 앞서 언급한 바와 같이 진동 발생기(33)가 발생시킨 진동으로 특정 방향에 대해 방향성을 갖는 진동을 한다. 바람직하게는, 도 3의 정면도를 기준으로 기준으로 도면의 왼쪽에서 오른쪽 수평방향으로 빠르게 진동하면서 복수의 선별 레인(32)에 부품이 고르고 정확하게 안착되도록 정렬하고, 그 상태에서 피딩 드럼(10) 밖으로 이동시킨다.
진동 발생기(33)는 외부에서 인가된 고주파 펄스 전압으로 압전소자가 빠르게 특정 방향으로 진동하면서 방향성을 갖는 진동을 발생시키는 피에조 모터일 수 있으며, 이러한 피에조 모터 방식의 진동 발생기(33)는 진동 선별 슈트(30) 하부에 배치되는 진동 플레이트(34)의 적절한 위치에 이탈 없이 안정적인 진동을 발생시킬 수 있는 구조로 탑재될 수 있다.
진동 플레이트(34)는 진동 전달 매체로서 기능하는 복수의 진동 탄성체(36)를 통해 상기 진동 선별 슈트(30)와 연결될 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 진동 발생기(33)가 발생시킨 진동으로 진동 플레이트(34)가 진동하고, 복수의 진동 탄성체(36)를 통해 진동 플레이트(34)의 진동이 상기 진동 선별 슈트(30)로 전달됨으로써 진동 선별 슈트(30)가 특정 방향 방향성을 갖는 진동을 한다.
진동 탄성체(36) 각각은 바람직하게, 도 3 및 도 7의 예시와 같이 얇은 판체를 여러 장 겹친 판 스프링 구조일 수 있으며, 진동 발생기(33) 발생시킨 진동이 전술한 특정 방향으로 증폭되어 진동 선별 슈트(30)에 전달됨으로써 부품의 이동이 특정 방향으로 원활하게 이루어질 수 있도록, 도면과 같이 일방향으로 비스듬하게 배치될 수 있다.
진동 플레이트(34)는 베이스(60)에 고정되는 슈트 지지대(37)를 통해 상기 베이스(60)로부터 부양되어 일부가 상기 피딩 드럼(10) 내부에 위치하는 구조로 지지될 수 있다. 이때 슈트 지지대(37)에 지지 플레이트(38)가 결합되고, 지지 플레이트(38) 상에 상기 진동 플레이트(34)가 복수의 진동 절연체(35)를 매개로 이격 설치됨으로써 베이스(60)에는 진동이 전달되지 않는다.
진동 선별 슈트(30)의 진동이 베이스(60)에 전달되지 않도록 방지하는 진동 절연체(35)는 축부재를 내설한 고무재질의 방진재일 수 있으며, 전술한 진동 플레이트(34) 상에는 진동 발생기(33)가 발생시키는 진동의 세기를 부품 정렬 및 이동에 적합한 세기로 조절하는 역할을 하는 웨이트(Weight, 39)가 하나 이상 장착될 수 있다.
한편, 도 7 및 앞선 도 2 내지 도 5에서 도면부호 70은 회전 선별기(70)를 가리킨다. 회전 선별기(70)는 상기 진동 선별 슈트(30)에 인접하게 설치되어 진동 선별 슈트(30)에 의해 일측에 타측으로 이동되는 부품의 정렬 상태를 조정하거나 정렬 상태가 불량한 부품을 선별하여 다시 피딩 드럼(10) 측으로 반송시키는 역할을 한다.
회전 선별기(70)는 바람직하게, 제1 회전 선별기(70-1) 및 제2 회전 선별기(70-2)로 구성될 수 있다. 제1 회전 선별기(70-1) 및 제2 회전 선별기(70-2) 각각은 전용 모터(72) 및 진동 선별 슈트(30)에 대응되는 폭으로 형성되는 장방형 판체로서 상기 전용 모터(72)의 구동에 의해 진동 선별 슈트(30)로부터 소정의 간격을 둔 채 회전 운동을 하는 회전 선별판(74)으로 구성될 수 있다.
제1 회전 선별기의 작동 상태를 도시한 도 8의 도시와 같이, 진동 선별 슈트(30)의 선별 레인(32)에 제대로 안착되지 않은 상태로 일측에서 타측으로 이동되는 부품(P)을 부품의 이동 방향을 기준으로 다시 전방으로 밀어내 상기 선별 레인(32)에 정확하게 안착시키거나, 진동 선별 슈트(30)로부터 걷어내 피딩 드럼(10) 측으로 반송시키도록 기능한다.
그리고 제2 회전 선별기의 작동 상태를 도시한 도 9의 도시와 같이, 진동 선별 슈트(30) 상의 부품 이동방향을 기준으로 상기 제1 회전 선별기(70-1) 후방에 배치되어, 제1 회전 선별기(70-1)를 통한 1차 회전 선별 후 계속해서 선별 레인(32)을 따라 이동하는 부품(P) 중 둘 이상 서로 얽혀있는 부품(P)을 분리시키기는 역할을 한다.
물론, 도면에는 두 개의 회전 선별기(70)가 부품의 이동 방향을 기준으로 소정의 간격을 두고 전후로 배치된 구성을 예를 들어 도시하였으나, 회전 선별기(70)의 개수나 배치 위치, 그리고 회전 선별기(70) 사이의 간격은 정렬 및 공급대상 부품의 형상이나 크기, 모양, 무게 등에 따라 달라질 수 있으므로 예시된 개수나 배치 형태로 국한되는 것이 아님을 밝혀둔다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치의 작동에 대해 간단히 살펴보기로 한다.
도 10은 도 2의 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치를 부품 배출 측에서 바라본 본 발명의 작동 상태도이다.
도 10 및 앞선 도 3을 참조하면, 정렬 및 공급대상 부품(P)은 피딩 드럼(10) 일측의 부품 투입구(12)를 통해 부품 공급부(20)에서 피딩 드럼(10)으로 공급된다. 피딩 드럼(10)에 공급된 부품은 피딩 드럼(10)과 함께 회전을 하는 버킷 역할을 하는 피딩 블레이드(18)들에 의해 피딩 드럼(10)의 하부에서 상부로 퍼 올려져 진동 선별 슈트(30) 상으로 공급된다.
피딩 드럼(10)의 적소에 설치된 부품감지센서(15)는 피딩 드럼(10) 내부에 투입된 부품의 잔량을 검출하고 상응하는 신호로 변환하여 미도시된 제어기로 출력하며, 상기 부품감지센서(15)의 출력을 바탕으로 한 제어기의 통제로 부품 공급 컨베이어(24)가 설정 시간 또는 스트로크만큼만 작동됨으로써 부품은 정해진 수량만큼만 피딩 드럼(10)에 공급될 수 있다.
진동 발생기(33)가 발생시킨 진동으로 진동 선별 슈트(30)가 특정 방향에 대해 방향성을 갖는 진동(도 3의 정면도를 기준으로 기준으로 도면의 왼쪽에서 오른쪽 수평방향으로 진동)을 하며, 이로 인해 진동 선별 슈트(30)에 형성된 복수의 선별 레인(32)에 부품(P)이 목적하는 정렬 방향으로 안착되며, 그 상태에서 선별 레인(32)을 따라 미끄러지듯 타측으로 이동된다.
부품(P)이 진동 선별 슈트(30)의 선별 레인(32)을 따라 미끄러지듯 이동하는 과정 중 상기 선별 레인(32)에 제대로 안착되지 않은 부품은 제1 회전 선별기(70-1)에 의해 선별 레인(32)에 정확하게 안착되거나 피딩 드럼(10) 측으로 반송되며(도 8 참조), 1차 회전 선별 후 계속해서 선별 레인(32)을 따라 이동하는 부품 중 둘 이상 서로 얽혀있는 부품은 제2 회전 선별기(70-2)에 의해 서로 분리된다(도 9 참조).
회전판을 이용하여 부품을 정렬하고 작업자 또는 후속 공정에 공급하는 종래의 구성(도 1 참조)은, 한꺼번에 많은 양의 부품이 투입될 경우 부품 정렬 과정에서 부품끼리 서로 얽히는 것과 같은 정렬 상태 불량이 빈번하게 발생되는 문제가 있으며, 처리 속도가 느려 작업의 효율성이 떨어지고 특히 다량의 소형 부품에는 적합하지 않다는 단점이 있다.
반면, 본 발명의 실시 예에 따른 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치에 의하면, 회전하는 피딩 드럼에 의해 진동 선별 슈트에 부품이 연속적으로 공급되고, 연속적으로 공급된 부품은 진동 선별 슈트에 형성되는 복수의 선별 레인 각각에 고르게 분산되어 목적하는 정렬 방향으로 안착되며, 그 상태로 선별 레인을 따라 미끄러지듯 타측으로 이동 배출된다.
즉 본 발명의 실시 예에 따른 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치는, 부품 공급과 정렬시키는 일련의 과정이 하나의 연속된 공정처럼 연속적으로 이루어짐으로써, 한꺼번에 많은 양의 부품을 빠르고 정확하게 정렬시켜 작업자 또는 후속 공정에 공급할 수 있으며, 이에 따라 작업의 효율성을 크게 개선할 수 있다.
이상 본 발명의 실시 예에 따른 부품공급 및 선별장치에 의하면, 부품 공급에 있어 경사면이 비교적 넓은 회전판을 사용하여 부품이 닿는 면적을 늘림으로써 무겁고 크기가 큰 부품의 공급에 있어 용이성을 확보할 수 있고, 회전속도를 서로 달리할 수 있는 두 개의 회전판을 사용함으로써 빠르고 정확하면서도 대량 공급이 가능하다는 장점이 있다.
더욱이, 부품공급과 동시에 불량검사(정렬 상태, 색상, 크랙 유무 등)를 수행하고, 불량으로 판별된 부품만을 선별적으로 추출하는 작업까지 동시에 수행 가능함에 따라, 부품 공급과 검사 공정의 통합으로 공정을 보다 단순화할 수 있고, 자동화된 선별 및 추출로서 자동화를 실현할 수 있는 등 공정의 보다 효율적인 운용이 가능해진다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 피딩 드럼 12 : 부품 투입구
14 : 부품 배출구 15 : 부품감지센서
18 : 피딩 블레이드 20 : 부품 공급부
22 : 호퍼 24 : 부품 공급 컨베이어
25 : 연결 슈트 26 : 공급 슈트
30 : 진동 선별 슈트 32 : 선별 레인
33 : 진동 발생기 34 : 진동 플레이트
35 : 진동 절연체 36 : 진동 탄성체
37 : 슈트 지지대 38 : 지지 플레이트
39 : 웨이트 40 : 지지 프레임
42 : 호형 지지대 44 : 하부 연결대
46F, 46R : 구배 블록 50 : 회전 구동부
52 : 드라이브 샤프트 54 : 아이들 샤프트
56 : 구동모터 60 : 베이스
62 : 베이스 프레임 70 : 회전 선별기
70-1 : 제1 회전 선별기 70-2 : 제2 회전 선별기
72 : 전동 모터 74 : 회전 선별판
R : 고무 롤러

Claims (11)

  1. 투입된 부품을 작업에 유리한 형태로 정렬시켜 공급하는 장치로서,
    일측의 부품 투입구보다 대향부 타측의 부품 배출구가 높게 위치하는 경사진 상태로 회전운동을 하는 피딩 드럼;
    상기 부품 투입구와 인접한 피딩 드럼 내측 주면에 균등 간격으로 부착되어 상기 피딩 드럼과 함께 회전운동을 하는 복수의 피딩 블레이드;
    상기 피딩 드럼 내 부품의 잔량이 충분하지 않을 때 출력되는 구동신호로 작동되어 상기 부품 투입구를 통해 피딩 드럼 내부에 부품을 일정량씩 공급하는 부품 공급부; 및
    상기 피딩 드럼의 내부에서 외부로 수평방향으로 연장되고 복수의 선별 레인을 구비하는 진동 선별 슈트;를 포함하며,
    상기 피딩 블레이드들이 회전하면서 부품 투입구를 통해 피딩 드럼 내부로 투입된 부품을 피딩 드럼의 반경 방향 하부에서 상부로 퍼 올려 상기 진동 선별 슈트 상에 공급하고,
    상기 진동 선별 슈트가 진동하면서 상기 피딩 블레이드가 공급하는 부품을 상기 선별 레인을 통해 정해진 방향으로 정렬 후 피딩 드럼 밖으로 이동시켜 배출하며,
    상기 피딩 드럼은 지지 프레임을 통해 베이스로부터 부양된 상태로 경사지게 지지되되, 상기 지지 프레임은 대향 배치되는 한 쌍의 호형 지지대 및 상기 한 쌍의 호형 지지대를 상호 연결하는 하부 연결대를 포함하며, 베이스와 상기 하부 연결대 사이에는 구배를 형성하도록 높이가 다른 두 쌍의 구배 블록이 설치되고,
    상기 진동 선별 슈트는 진동 선별 슈트 하부의 진동 플레이트에 탑재되는 진동 발생기에 의해 진동을 하되, 상기 진동 플레이트와 진동 선별 슈트 사이에는 진동 전달 매체로서 복수의 진동 탄성체가 설치되며,
    상기 진동 플레이트는 베이스에 고정되는 슈트 지지대를 통해 상기 베이스로부터 부양되어 일부가 상기 피딩 드럼 내부에 위치하는 구조로 지지되되, 슈트 지지대에 지지 플레이트가 결합되고, 상기 지지 플레이트 상에 진동 플레이트가 복수의 진동 절연체를 매개로 이격 설치되어 베이스에 진동이 전달되지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    피딩 드럼을 회전시키는 회전 구동부가 상기 지지 프레임에 장착되는 것을 특징으로 하는 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전 구동부는,
    상기 지지 프레임에 회전 가능하게 장착된 하나의 드라이브 샤프트와,
    상기 지지 프레임에 회전 가능하게 장착되고 상기 드라이브 샤프트와 평행한 적어도 하나 이상의 아이들 샤프트와,
    상기 드라이브 샤프트를 통해 피딩 드럼을 회전시키는 구동모터와,
    상기 피딩 드럼의 회전 방향 외측 주면 일부와 맞닿도록 상기 드라이브 샤프트 및 아이들 샤프트에 일체 회전 가능하게 장착되는 복수의 고무 롤러를 포함하며,
    상기 드라이브 샤프트에 의해 피딩 드럼이 회전하고 피딩 드럼의 회전으로 상기 아이들 샤프트가 회전하면서 피딩 드럼의 회전운동을 지지하는 것을 특징으로 하는 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 부품 공급부는,
    상기 피딩 드럼 상부에 배치되며 공급대상 부품을 수용하는 호퍼와,
    상기 피딩 드럼에 장착된 부품감지센서의 출력을 바탕으로 작동되어 상기 호퍼에 수용된 부품을 일정량씩 일측에서 타측으로 이동시켜 투출시키는 부품 공급 컨베이어와,
    상기 피딩 드럼의 부품 투입구에 연결된 공급 슈트 및
    상기 부품 공급 컨베이어에서 상기 공급 슈트로 부품이 공급될 수 있도록 연결하는 연결 슈트로 구성되는 것을 특징으로 하는 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 플레이트에는 진동의 세기 조절을 위한 웨이트가 하나 이상 장착되는 것을 특징으로 하는 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 선별 슈트에 인접 설치되어 진동 선별 슈트에 의해 일측에 타측으로 이동되는 부품의 정렬 상태를 조정하는 회전 선별기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼형 부품 공급 및 정렬 장치.
  11. 삭제
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