KR102573374B1 - 위치 정렬이 가능한 파이프 볼트의 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 위치 정렬이 가능한 파이프 볼트의 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 가공된 파이프 볼트를 연속적으로 공급하면서 검사 시, 파이프 볼트의 검사가 원활히 진행될 수 있도록 위치를 정렬시켜서 공급되도록 하여 다수의 광학카메라로 파이프 볼트의 나사부는 물론, 전단부와 후단부의 가공된 모든 부분을 순차적으로 촬영한 이미지를 통하여 정상 또는 불량제품 여부를 판별함에 따라 정확하고 효율적인 검사가 이루어질 수 있다.

Description

위치 정렬이 가능한 파이프 볼트의 검사장치{Pipe bolt inspection device with position alignment}
본 발명은 위치 정렬이 가능한 파이프 볼트의 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차의 부품 등을 체결되도록 사용되는 파이프 볼트가 설계대로 정확하게 가공되었는지를 검사할 때, 파이프 볼트의 검사 위치를 명확히 정렬시킬 수 있도록 하여, 작업시간을 단축시키며 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 기술이다.
통상적으로 볼트는 물체를 결합하도록 널리 사용되는 체결수단으로, 결합되는 물체의 형상이나 하중 및 결합위치에 따라 형상이 다양한데, 그 중 파이프 볼트는 도 15에 도시된 바와 같이 파이프 몸체의 후방에는 방사방향으로 돌출된 플랜지(11), 플랜지(11)의 전방에는 나사산이 형성되는 나사부(12), 상기 나사부(12)로부터 전방을 향하여 외경이 감소하도록 단턱지게 형성되는 구간과 이로부터 끝단을 향하여 테이퍼지게 형성되는 전단부(13), 플랜지(11)의 후방에는 외경이 작아지도록 단턱지게 형성되는 후단부(14)로 형성되어 차량의 부품들을 결합하는데 많이 사용되고 있다
우선 종래의 기술들을 살펴보면,
등록번호 10-1083293호(특) 바디부에 지지되어 나사가 투입되는 투입부와, 이 투입부에서 떨어진 나사를 보울 피더에 공급하는 나사 공급부와, 나사 공급부에 진동을 제공하여 나사들을 공급할 수 있도록 하는 바이브레이터를 포함한 호퍼와; 상기 호퍼의 나사 공급부에서 공급된 나사들이 수용되고 나사 이송을 위해 진동이 제공되는 보울 바디와, 이 보울 바디의 바닥면으로부터 나선형 구조로 점차 높아지도록 배치되어 보울 바디 내에 투입된 나사들이 상측으로 이송되는 제1트랙부와, 상기 보울 바디의 상측에 구비되어 제1트랙부를 통해 공급된 나사들 중 일부는 제거하고 나머지는 정렬하여 공급하는 제2트랙부를 포함하는 보울 피더와; 상기 보울 피더의 제2트랙부에 연결되어 보울 피더에서 정렬된 나사를 일렬로 이송하면서 순차적으로 공급하는 리니어 피더와; 회전형 디스크 구조로 형성되어 상기 리니어 피더로부터 나사를 수취하여 배출 위치로 이송하는 나사 이송 장치와, 이 나사 이송 장치에 의하여 배출 위치 측으로 이송되는 나사를 촬영하는 촬영 장치와, 이 촬영 장치로부터의 영상신호를 분석하여 촬영된 나사의 불량 여부를 판단하는 영상 분석 장치와, 상기 배출 위치 측에서 이 영상 분석 장치의 판단에 따라 나사를 양품과 불량품으로 나누어 회수하는 나사 회수 장치를 포함하는 나사 선별기로 구성되고, 상기 보울 피더의 제2트랙부는, 나사의 이동 경로를 따라, 나사가 이동되는 트랙의 바닥판의 폭을 조절하여 이동 나사 중 일부를 1차 탈락시키는 제1탈락부와, 제1탈락부의 후방 경로 상에 구비되어 트랙의 측판의 높이를 일정 구간 삭제함과 아울러 바닥판의 폭을 바로 전방의 바닥판의 폭보다 좁게 형성하여 이동 나사 중 일부를 2차 탈락시키는 제2탈락부와, 제2탈락부의 후방에 배치되어 바닥판의 폭을 바로 전방의 바닥판의 폭보다 좁게 형성하여 이동 나사 중 일부를 3차 탈락시키는 제3탈락부와, 제3탈락부가 구성되는 트랙의 바닥판과 측판 사이에 형성되는 슬릿으로 나사들이 삽입된 상태에서 이동될 있도록 이루어진 슬릿 경로와, 슬릿 경로의 중간에 구비되어 트랙의 바닥판을 구성하는 부분을 끝냄으로써 상기 슬릿에 삽입되지 않은 나사를 탈락시키는 제4탈락부와, 제4탈락부의 후방에 배치되어 슬릿 경로 상에 공기를 분사하여 슬릿에 불안정하게 삽입된 나사를 탈락시키는 제5탈락부가 구비된 나사 선별 장비에 관한 기술이다.
등록번호 10-0899361호(특) 피더로부터 연속적으로 공급되는 나사를 이송하면서 광학 카메라로 촬영을 한 후 광학 카메라로 촬영된 이미지를 미리 저장된 이미지와 비교하여 나사의 정상 또는 불량 상태의 여부를 판단한 후 각기 다른 수납통으로 수납하도록 이루어진 나사검사선별장치에 있어서, 상기 피더에 연계되어 피더로부터 공급되는 나사를 이동시키는 원통형태로 형성되고, 끝단부에 나사를 고정하는 고정홈이 등간격으로 형성되고, 수평축을 중심으로 회전하도록 링(Ring) 형태로 형성되어 일측에 등간격으로 고정홈이 형성된 플레이트와, 상기 플레이트가 고정설치하고, 수평축을 중심으로 회전하는 회전축에 설치되는 인덱스 하우징으로 구성된 인덱스와; 상기 인덱스의 고정홈에 고정되어 이동되는 나사를 광학 카메라로 촬영하고, 상기 광학 카메라로 촬영된 이미지를 컨트롤러부로 저장되어 있는 이미지와 비교하여 정상/불량을 판독하고, 상기 컨트롤러부로 판독된 불량나사를 고정홈으로부터 분리하는 불량나사 분리장치로 분리하여 불량수납통으로 수납하고, 정상인 나사는 정상수납통으로 수납되도록 이루어진 나사검사선별장치에 관한 기술이다.
등록번호 20-0424801호(특) 몸체 상측에 구동모터의 구동기어와 맞물린 상태로 회전하는 연동기어를 형성시키되, 상기 연동기어는 기어박스에 형성된 샤프트와 일체로 고정된 회전 플레이트를 작동하고, 상기 회전 플레이트의 표면 외주연은 검사물인 나사를 수용할 수 있는 고정홈을 다수 형성하며, 상기 나사를 공급기로부터 이동시킬 수 있는 좌우 및 상하 이송대를 몸체 일측에 형성하고, 상기이송대의 측면에는 고정홈에 고정된 나사의 측면을 확대할 수 있는 카메라를 구성하고, 상기 측면 검사가 이루어진 나사는 회전 플레이트에 의해 회전하면서 나사의 평면을 검사하는 카메라의 위치로 이동함과 아울러 제어부를 통하여 선별된 상기 나사는 선별 이송대 및 그립퍼 실린더에 의해 이송될 수 있도록 구성된 정밀나사 검사 및 선별장치에 관한 기술이다.
등록번호 10-1613443호(특) 불량 볼트 자동 선별 장치의 볼트 나사부 전방향 동시 검사 장치에 있어서, 수직으로 세워진 복수개의 상판고정기둥의 상단에 고정되는 상판과, 상기 상판의 하부에 장착되는 구동장치와, 상기 구동장치의 하부에 장착되어 구동장치에 의해 회전되며, 외주면에 복수개의 볼트안착홈을 형성한 원형인덱스와, 상기 원형인덱스의 외주면과 대향되는 내주면을 형성하고 있어 회전되는 원형인덱스의 볼트안착홈을 가이드하고, 상기 내주면에는 상기 볼트안착홈과 연통되는 양품배출구와, 불량배출구가 형성된 가이드판과, 상기 가이드판의 하단에 장착되고 수직으로 세워져 가이드판을 지지함으로써 가이드판 및 원형인덱스의 하부에 공간이 확보되게 하는 가이드판고정기둥을 포함하는 원형 인덱스 장치와; 상기 볼트안착홈에 안착되어 연직방향으로 배치된 볼트의 나사부가 구동장치에 의해 정해진 위치에 도달하면 상기 볼트의 나사부의 전방향을 촬영하도록 볼트의 축방향 중심을 기준으로 3분할되는 상기 가이드판 및 원형인덱스의 하측의 각각의 지점에 배치되는 카메라; 및 상기 가이드판 및 원형인덱스의 하부에 구비되어 상기 볼트의 나사부를 향하여 빛을 조사하는 조명장치; 를 포함하는 불량 볼트 자동 선별 장치의 볼트 나사부 전방향 동시 검사 장치에 관한 기술이다.
상기한 종래기술들은 나사 또는 기타 가공품이 원하는 방식대로 정확히 가공되었는지를 검사하는 것을 중심적으로 기재하고 있다.
그러나, 앞서 설명한 바와 같이, 파이프 볼트 등과 같은 가공품을 최종적으로 검사함에 있어, 상기 파이프 볼트를 검사하려는 위치에 정확히 정렬시킬 수 있도록 하는 별도의 기술적 구성이 포함되어 있지 않아, 연속적으로 이동되는 파이프 볼트가 외부 촬영을 위해 위치될 때, 정확한 위치정렬이 불가함에 따라 정확한 검사가 이루어지지 못함에 따라, 신뢰도가 떨어질 수밖에 없으며, 나아가, 작업시간이 많이 소요되어 생산성 저하라는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출해낸 것으로, 일반 나사와 비교하여 보다 복잡한 형상을 가지는 파이프 볼트가 설계대로 가공되었는지 정확하게 검사 및 선별할 수 있도록 함과 아울러, 검사파트로 투입되기 전 투입불량을 억제하는 한편, 상기 파이프 볼트를 검사하는 과정에서, 가장 최적화된 위치정렬을 통해 신속한 검사가 이루어져, 정상인지 불량인지를 판단할 수 있도록 하여, 작업시간 단축을 통한 생산성을 높일 수 있도록 하고, 그에 따른 신뢰도 향상을 시킬 수 있도록 하는 위치 정렬이 가능한 파이프 볼트의 검사장치를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로 완성해낸 것이다.
이에 본 발명은, 가공된 파이프 볼트를 정렬하여 연속적으로 공급하는 파이프 볼트 공급부(100); 상기 파이프 볼트 공급부(100)로부터 전달되는 각각의 파이프 볼트를 일측이 개방되며 내측으로 오목하게 외경을 따라 등 간격으로 복수 개 형성되는 거치홈(200a)에 거치하여 단속적으로 회전하는 회전 거치부(200); 상기 회전 거치부(200)의 회전 경로 전방에 설치되어 회전 거치부(200)의 정지 시 파이프 볼트를 촬영하는 다수의 광학 카메라(300); 촬영된 파이프 볼트의 이미지와 파이프 볼트 정상제품 이미지를 비교하여 촬영된 파이프 볼트가 설계대로 가공된 정상제품인지를 판단하는 영상 판단부(400); 및, 정상제품 여부로 판단된 파이프 볼트를 선별하여 상기 회전 거치부(200)로부터 이탈 배출시키는 선별 배출부(500);를 포함하는 나사부와 전단부와 후단부로 가공되는 파이프 볼트를 검사하는 장치에 있어서, 상기 파이프 볼트 공급부(100)는, 파이프 볼트를 공급하는 호퍼(110)와, 재자리 회전하며, 상기 호퍼(110)로부터 공급된 파이프 볼트를 간격을 두고 개별적으로 안내레일(130)측으로 공급되도록 하는 회전드럼(120)과, 상기 회전드럼(120)의 외측끝단에 연결되어, 상기 회전드럼(120)으로부터 공급되는 파이프 볼트를 이송하는 안내레일(130)과, 상기 안내레일(130)의 끝단에 구성되어, 이송되는 파이프 볼트를 수직방향으로 위치 정렬시켜 진동에 의해 회전 거치부(200)로 이동시키는 기립안내부(140)로 구성되고, 상기 회전드럼(120)의 외측에는, 상부에 제1감지센서가 구성되고 내부에 실린더가 구성되며 하단부가 상기 실린더의 작동으로 왕복운동을 하는 제1,2지연부재(123, 125)가 상호 이격되게 수직방향으로 배치되어 개별적으로 각각 작동하되, 상기 제1감지센서는 파이프 볼트가 설정된 거리에 도달할 시, 이를 감지한 후, 일정시간이 지나면 감지를 해지하도록 구성되고, 상기 하단부는 상기 제1감지센서가 이동하는 파이프 볼트를 감지할 시 실린더에 의해 하부방향으로 이동되어 파이프 볼트의 일측을 눌러 이동을 제한하며, 상기 제1감지센서가 일정시간이 지난 후 감지를 해제하면 원래의 상태로 복원되어 파이프 볼트가 이동될 수 있도록 작동하도록 구성되어, 상기 제1지연부재(123)가 상기 제2지연부재(125)를 거친 파이프 볼트의 이동을 감지하여 일측을 눌러 이동을 제한할 때, 상기 제2지연부재(125)는 이동하는 다른 하나의 파이프 볼트의 이동을 제한하며, 이때 상기 제1지연부재(123)는 일정시간이 지나면 이동을 제한한 파이프 볼트의 눌름을 해제하여 이동되도록 하는 작업을 상기 제1,2지연부재(123, 125)가 연속적으로 수행하여, 상기 안내레일(130)로 파이프 볼트가 일정간격을 두며 이송되도록 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
삭제
상기 기립안내부(140)는, 중앙부가 길이방향으로 절개되어 파이프 볼트가 기립되어 이동될 수 있는 홀이 형성되는 본체(141)와, 상기 본체(141)의 상부에 구성되어, 안내레일(130)로부터 이송된 파이프 볼트의 방향이 전단부(13)일 경우 가격하지 않고, 후단부(15)일 경우 전단부(13)를 가격하여 상기 파이프 볼트의 후단부(15)가 상부방향으로 위치되도록 가변시키는 수직방향으로 설치된 가변실린더(143)와, 상기 본체(141)의 측면에 구성되되 상기 가변실린더(143)의 후방에 이격되게 위치되며 수평방향으로 설치되어, 가변실린더(143)에 의해 파이프 볼트의 위치가 가변될 시, 상기 파이프 볼트의 하부 일측을 지지하여 상기 파이프 볼트가 수직으로 기립될 수 있도록 하는 고정실린더(145)와, 상기 고정실린더(145)의 후방에 상호 이격되게 각각 위치되어 파이프 볼트의 방향이 전단부인지 후단부인지에 감지하며, 상기 파이프 볼트가 기립되었는지 기립되지 않았는지를 감지하는 각각의 제2감지센서(147)를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 기립안내부(140)에는, 상기 고정실린더(145)가 구성된 본체(141)의 타측에 구성되어, 상기 가변실린더(143)에 의해 기립되지 않은 파이프 볼트를 회전드럼(120)으로 재이송하는 리턴부(149)가 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 다수의 광학 카메라(300)는, 상기 회전 거치부(200)의 회전경로 일측 전방에 거치홈(200a)을 중심으로 사선방향을 따라 등 간격으로 이격되게 설치되어 상기 파이프 볼트의 나사부 이미지를 촬영하는 한 쌍의 제1,2카메라(310, 320); 및, 상기 회전 거치부(2000의 회전경로 타측 전방에 거치홈(200a)에 직선상에 정렬되어 전단부와 후단부를 포함한 파이프 볼트의 전체 이미지를 촬영하는 제3카메라(330);를 구비하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 제1,2카메라(310, 320)에 의해 촬영되는 파이프 볼트가 거치된 거치홈(200a)의 대향되는 전, 후방의 직선상에 한 쌍으로 설치되어 직선 이동에 의하여 촬영되는 파이프 볼트를 고정하는 고정 실린더(610, 620);를 더 구비하는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명의 위치 정렬이 가능한 파이프 볼트의 검사장치에 의하면, 가공된 파이프 볼트를 연속적으로 공급하면서 위치 정렬을 통해 정확한 검사를 유도할 수 있는 한편, 다수의 광학카메라로 파이프 볼트의 나사부는 물론, 전단부와 후단부의 가공된 모든 부분을 순차적으로 촬영한 이미지를 통하여 정상 또는 불량제품 여부를 판별함에 따라 정확하고 효율적인 검사가 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 평면도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 측면도
도 3은 본 발명의 파이프 볼트 공급부에 대한 바람직한 실시 예를 나타내는 평면도
도 4ㄴ 본 발명의 파이프 볼트 공급부에 대한 바람직한 실시 예를 나타내는 평면도
도 5는 본 발명의 파이프 볼트 공급부에 대한 바람직한 실시 예를 나타내는 측면도
도 6은 본 발명의 제1,2지연부재의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 7은 본 발명의 기립안내부의 바람직한 실시 예를 나타내는 도면
도 8은 본 발명의 기립안내부의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 9는 본 발명의 회전거치부의 바람직한 실시 예를 나타내는 평면도
도 10은 본 발명의 파이프 볼트의 이동방향 및 리턴 방향을 나타내는 도면
도 11은 본 발명의 제1,2카메라에 의하여 촬영되는 파이프 볼트를 도시한 도면
도 12는 본 발명의 제1,2카메라에 촬영된 파이프 볼트의 정상품 및 불량품 이미지를 예시한 도면
도 13은 본 발명의 제3카메라에 의하여 촬영되는 파이프 볼트를 도시한 도면
도 14는 본 발명의 제3카메라에 촬영된 파이프 볼트의 정상품 및 불량품 이미지를 예시한 도면
도 15는 본 발명에 따라 검사되는 파이프 볼트의 사시도
본 발명은 자동차의 부품 등을 체결되도록 사용되는 파이프 볼트가 설계대로 정확하게 가공되었는지를 검사할 때, 파이프 볼트의 검사 위치를 명확히 정렬시킬 수 있도록 하여, 작업시간을 단축시키며 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 위치 정렬이 가능한 파이프 볼트의 검사장치를 제공한다.
이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 도 1 내지 도 15를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 파이프 볼트 검사장치의 구성을 도 1 또는 도 2를 참고하여 보면, 가공된 파이프 볼트를 정렬하여 연속적으로 공급하는 파이프 볼트 공급부(100), 파이프 볼트 공급부(100)로부터 전달되는 각각의 파이프 볼트를 거치하여 단속적으로 회전하는 회전 거치부(200), 회전 이송되는 파이프 볼트를 촬영하는 다수의 광학 카메라(310,320,330), 촬영된 파이프 볼트의 이미지로부터 설계대로 가공된 정상제품인지 불량제품인지를 판단하는 영상 판단부(400), 및 정상 또는 불량제품을 선별하여 배출하는 선별 배출부(500)로 이루어진다.
이때, 상기 파이프 볼트 공급부(100)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 파이프 볼트를 공급하는 호퍼(110)와, 재자리 회전하며, 상기 호퍼(110)로부터 공급된 파이프 볼트를 간격을 두고 개별적으로 안내레일(130)측으로 공급되도록 하는 회전드럼(120)과, 상기 회전드럼(120)의 외측끝단에 연결되어, 상기 회전드럼(120)으로부터 공급되는 파이프 볼트를 이송하는 안내레일(130)과, 상기 안내레일(130)의 끝단에 구성되어, 이송되는 파이프 볼트를 수직방향으로 위치 정렬시켜 진동에 의해 회전 거치부(200)로 이동시키는 기립안내부(140)로 구성된다.
상기 호퍼(110)는 가공된 파이프 볼트가 투입되하는 구성으로써, 통상적으로 금형 또는 기타 가공장치들로 가공된 파이프 볼트를 회전드럼(120)으로 공급하도록 하는 구성임으로써 별도의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 회전드럼(120)은 상기 호퍼(110)로부터 파이프 볼트를 공급받아 회전하도록 구성되는데, 이때, 상기 회전은 통상의 모터를 구성하여 회전될 수가 있다.
또한, 상기 회전드럼(120)에는, 도 6에 도시된 바와 같이,
상기 회전드럼(120)의 외측에는,
상부에 제1감지센서가 구성되고 내부에 실린더가 구성되며 하단부가 상기 실린더의 작동으로 왕복운동을 하는 제1,2지연부재(123, 125)가 상호 이격되게 수직방향으로 배치되어 개별적으로 각각 작동하되, 상기 제1감지센서는 파이프 볼트가 설정된 거리에 도달할 시, 이를 감지한 후, 일정시간이 지나면 감지를 해지하도록 구성되고, 상기 하단부는 상기 제1감지센서가 이동하는 파이프 볼트를 감지할 시 실린더에 의해 하부방향으로 이동되어 파이프 볼트의 일측을 눌러 이동을 제한하며, 상기 제1감지센서가 일정시간이 지난 후 감지를 해제하면 원래의 상태로 복원되어 파이프 볼트가 이동될 수 있도록 작동하도록 구성되어, 상기 제1지연부재(123)가 상기 제2지연부재(125)를 거친 파이프 볼트의 이동을 감지하여 일측을 눌러 이동을 제한할 때, 상기 제2지연부재(125)는 이동하는 다른 하나의 파이프 볼트의 이동을 제한하며, 이때 상기 제1지연부재(123)는 일정시간이 지나면 이동을 제한한 파이프 볼트의 눌름을 해제하여 이동되도록 하는 작업을 상기 제1,2지연부재(123, 125)가 연속적으로 수행하여, 상기 안내레일(130)로 파이프 볼트가 일정간격을 두며 이송되도록 구성된다.
즉, 상기 회전드럼(120)에 구성되는 제1,2지연부재(123, 125)는 다수의 파이프 볼트들이 호퍼(110)로부터 회전드럼(120)의 내부로 공급되게 되면, 각각의 파이프 볼트들이 서로 겹겹이 쌓여져 있거나, 완전히 맞닿아 있기 마련인데, 이러한 파이프 볼트를 일정간격 이격된 상태로 공급되도록 하기 위한 구성이고, 상기 제1,2지연부재(123, 125)의 제1감지센서는 통상의 물체를 감지하는 센서로 구성될 수가 있고, 상기 실린더의 경우 유압 또는 공압을 적용할 수가 있다.
삭제
이러한 목적은, 상기 호퍼(110)로부터 공급받은 파이프 볼트를 후공정인 검사공정에서 안정적이면서도 정확한 검사를 위해 일정간격 이격된 상태로 연속적으로 공급될 수 있도록 함과 아울러, 기립안내부(140)에서 파이프 볼트를 기립시킬 시 오작동 없이 작업이 수행되도록 도모한다.
또한, 본 발명에서 도시하진 않았지만, 회전드럼(120)의 외측 상부에 상기 제1,2지연부재(123, 125)과 이격된 위치에 상기 제1,2지연부재(123, 125)처럼 실린더에 의해 작동하는 구성이 아닌, 회전드럼의 회전에 의해 이동되는 파이프 볼트와 지속적으로 마찰이 일어날 수 있도록 하며, 파이프 볼트가 상기 회전드럼(120)의 바닥부의 가장자리로 위치되는 것을 유도할 수 있는 하나 이상의 가이드부재를 구성할 수가 있다.
이렇게 되면, 상기 가이드부재의 구성을 통해, 제1,2지연부재(123, 125)로의 근접을 유도가이드 하게 됨으로써 원활한 작업을 수행할 수가 있다.
상기 안내레일(130)은 도 4 또는 도 9에 도시된 바와 같이, 회전드럼(130)의 외측에 연결 구성되어, 상기 회전드럼(120)의 회전의 의해 이동하는 파이프 볼트가 원활히 인입될 수 있는 개방홀(131)이 형성되고, 상기 안내레일(130) 상기 개방홀(131)로 인입된 파이프 볼트가 기립안내부(140)측으로 이동될 수 있도록 모터에 의해 로터리 회전하도록 구성된다.
한편, 상기 안내레일(130)은 상기 파이프 볼트가 안착되어 이동하는 레일의 양측에 상부방향으로 일정간격 돌출된 돌출바들이 형성되어 상기 파이프 볼트가 이송되는 구간에서 이탈을 방지할 수가 있다.
상기 기립안내부(140)는 도 5에 도시된 바와 같이, 안내레일(130)의 끝단에 근접하게 배치되어 파이프 볼트의 나사부가 바닥을 향하도록 직립시켜 회전 거치부(200)로 공급하도록 구성되며, 이때, 상기 기립안내부(140)는 회전 거치부(200)를 향해 경사지게 형성되는 한 쌍의 판이 소정간격으로 이격되게 형성되어, 한 쌍의 판 사이에 파이프 볼트의 플랜지가 걸림 정렬되어 연속적으로 회전 거치부(200)로 공급된다.
한편, 상기 기립안내부(140)는, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본체(141), 가변실린더(143), 고정실린더(145), 제2감지센서(147) 및 리턴부(149)를 포함하여 구성된다.
상기 본체(141)는 중앙부가 길이방향으로 절개되어 파이프 볼트가 기립되어 이동될 수 있는 홀(141a)이 형성되어 기립된 파이프 볼트가 상기 홀(141a)에 하부가 끼워져 자연스레 회전 거치부(200)측 방향으로 이동될 수가 있으며, 상기 본체(141)는 상기한 바와 같이 회전 거치부(200)측 방향으로 경사지게 배치됨과 아울러, 진동을 가짐으로써 자연스레 회전 거치부(200)측 방향으로 이동을 유도하게 되며, 통상의 진동피더와 유사한 구성이다.
한편, 상기 가변실린더(143)는 도 7 또는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 본체(141)의 상부에 구성되어, 안내레일(130)로부터 이송된 파이프 볼트의 방향이 전단부(13)일 경우 가격하지 않고, 후단부(15)일 경우 전단부(13)의 일측을 가격하여 상기 파이프 볼트의 후단부(15)가 상부방향으로 위치되도록 가변시키는 수직방향으로 설치되어 구성된다.
다시 말해 상기 가변실린더(143)는 이송되는 파이프 볼트가 본체(141)의 홀(141a)에 하부가 끼워진 상태로 회전 거치부(200)측 방향으로 이동될 수 있도록 하게 된다. 이러한 목적으로는 상기 회전 거치부(200)에 형성된 파이프 볼트를 걸림 수용하는 거치홈(200a)에 상기 파이프 볼트가 안정적으로 걸림되도록 하기 위함이다
여기서, 상기 고정실린더(145)는 도 7 또는 도 8에 상기 본체(141)의 측면에 구성되되 상기 가변실린더(143)의 후방에 이격되게 위치되며 수직방향으로 설치되어, 가변실린더(143)에 의해 파이프 볼트의 위치가 가변될 시, 상기 파이프 볼트의 하부를 지지하여 상기 파이프 볼트가 수직으로 기립될 수 있도록 하는 구성으로, 상기 가변실린더(143)에 의해 파이프 볼트의 전단부(13)를 가격할 시, 그 가격되는 힘에 의해 파이프 볼트가 기립되지 않고 튕겨져 나가는 등의 작업불량을 방지할 수 있도록 상기 파이프 볼트의 전단부(13)가 이동하는 방향을 고정시킴으로써, 상기 파이프 볼트의 전단부(13)가 고정실린더(145)에 의해 고정되어 최종적으로 기립된 상태에서 원활하게 이동될 수가 있게 된다.
상기 제2감지센서(147)는 상기 고정실린더(145)의 후방에 위치되어 파이프 볼트의 방향이 전단부(13)인지 후단부(15)인지에 감지하는 구성으로, 바람직하게는 상호 이격된 위치에 한 쌍의 제2감지센서(147)들이 각각 구성된다. 가변실린더(143)와 근접하게 배치되는 제2감지센서(147)는 안내레일(130)로부터 이송되는 파이프 볼트의 방향이 전단부(13)인지 후단부(15)인지를 감지하도록 하고, 상기 가변실린더(143)와 근접하지 않게 배치되는 제2감지센서(147)는 파이프 볼트가 기립되었는지 기립되지 않았는지를 감지하도록 하며, 기립되지 않을 경우 그 볼트가 리턴부(149)로 이동될 수 있도록 하게 된다.
상기 리턴부(149)는 상기 고정실린더(145)가 구성된 본체(141)의 타측에 구성되어, 상기 가변실린더(143)에 의해 기립되지 않은 파이프 볼트를 회전드럼(120)으로 재이송하도록 하며, 상기 리턴부(149)는 기립되지 않은 파이프 볼트가 이동되면 로터리방식의 레일에 의해 재차 회전드럼(120)으로 재공급하게 됨으로써, 추후, 회전거치부(200)에서 검사의 원활함을 유도할 수가 있다.
상기 회전 거치부(200)는 기립 안내부(140)로 공급되는 파이프 볼트를 걸림 수용하는 거치홈(200a)이 형성되어 회전하는 링 형태의 판재이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 거치홈(200a)은 공급되는 파이프 볼트가 걸림 수용하도록 일측이 개방되며 내측으로 오목하게 외경을 따라 등 간격으로 복수 개 형성된다. 회전 거치부(200)는 외측에 다수의 파이프 볼트를 거치하여 시계방향 또는 반시계방향을 따라 거치홈(200a)의 이격거리 단위로 단속적으로 회전한다.
상기 광학 카메라(310,320,330)는 단속적으로 회전하는 회전 거치부(200)의 정지 시 파이프 볼트의 이미지를 촬영하도록 회전 거치부(200)의 회전경로 전방에 다수 개로 설치되는데, 회전경로의 일측 전방에 설치되어 기립된 파이프 볼트 하부의 나사부를 촬영하는 제1,2카메라(310,320), 회전경로의 타측 전방에 설치되어 파이프 볼트의 전체 이미지를 촬영하는 제3카메라(330)로 이루어진다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제1,2카메라(310,320)는 회전 거치부(200)의 정지 시 거치홈(200a)을 중심으로 전방 사선방향을 따라 등 간격으로 이격되게 설치되는데, 파이프 볼트 나사부(12)의 주위를 보다 넓은 화각으로 촬영할 수 있다. 제1,2카메라(310,320)는 파이프 볼트 후방의 회전 거치부(200)를 고려하여, 거치홈(200a)을 중심으로 좌우 각각 45°각도로 이격되는 것이 바람직하다.
도 12는에 도시된 바와 같이, 제1,2카메라(310,320)가 거치홈(200a)을 중심으로 좌우 등 간격으로 이격되게 파이프 볼트 나사부의 주위를 촬영함에 따라 나사산 개수의 차이가 발생하는 나사산의 시작점과 끝점을 정확하게 촬영할 수 있어 촬영 위치에 따른 나사산 개수의 오류를 방지할 수 있음은 물론, 조밀하게 형성된 나사산의 개수나 나사산의 리드각도도 보다 정확하게 촬영할 수 있다.
그리고, 제1,2카메라(310,320)의 촬영 시 파이프 볼트가 유동되지 않고 기립상태를 고정하도록 고정 실린더(610,620)가 거치홈(200a)의 대향되는 전, 후방의 직선상에 한 쌍으로 구비된다. 고정 실린더(610,620)는 직선 방향으로 왕복하는 로드 끝단에는 실리콘이나 고무와 같은 연질 탄성재가 내측으로 반원 형태로 오목하게 나사를 지지하도록 형성된다. 이때, 거치홈(200a) 전방의 고정 실린더(610)는 제1,2카메라(310,320) 사이를 등 각도로 분할하는 중심선 상에 위치하고, 후방의 고정 실린더(620)는 후술하는 내부 고정판(700)에 구비된다.
이와 같은 고정 실린더(610,620)는 제1,2카메라(310,320)의 촬영 시 파이프 볼트를 향하여 전진하여 끝단의 연질 탄성재가 파이프 볼트의 상부를 양측에서 지지함에 따라 외부 충격에도 유동없이 안전한 기립상태로 고정할 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제3카메라(330)는 제1,2카메라(310,320)로부터 이격되어 회전 거치부(200)의 정지 시 거치홈(200a)에 직선상에 정렬되게 설치되며, 파이프 볼트의 전단부(13)와 후단부(14)가 설계대로 가공되었는지 여부 등을 검사하기 위하여 파이프 볼트의 전체 길이를 촬영한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 불량제품으로 파이프 볼트의 후단부(14)가 제대로 가공되지 않은 예가 도시되어 있다.
한편 도 11 및 도 13에 도시되는 바와 같이, 제1~3카메라(310,320,330) 촬영 시 보다 선명한 이미지를 획득하도록 카메라(310,320,330)와 일직선 상에 마주보도록 평면 조명기구(700)가 파이프 볼트의 후방에 설치된다. 평면 조명기구(700)는 링 형태의 회전 거치부(200)의 내부에 설치되는 내부 고정판(700) 상에 제1~3카메라(310,320,330)와 대응되는 위치에 다수 개가 설치된다.
이와 같은 평면 조명기구(700)는 내부에 광원이 설치되어 전면 발광면을 통하여 빛이 조사되는 조명기구로, 전면 발광면은 파이프 볼트에 근접하여 볼트의 전체를 수용할 수 있는 평면으로 형성된다. 따라서, 제1~3카메라(310,320,330)의 촬영 시 파이프 볼트 주위를 밝은 조도로 형성함은 물론, 파이프 볼트 후방에 배치된 전면 발광면이 배경으로 작용하여 보다 선명하고 뚜렷한 경계선을 가지는 파이프 볼트 이미지를 획득할 수 있다.
영상 판단부(400)는 제1~3카메라(310,320,330)로부터 촬영된 파이프 볼트의 이미지로부터 파이프 볼트와 주위 간 픽셀 밝기차에 따른 파이프 볼트 경계선을 추출한다. 이때, 상술한 바와 같이 전면 발광면을 배경으로 획득된 이미지로 인하여 보다 정확하게 경계선이 추출될 수 있다. 이와 같이 경계선 이미지가 추출되면 저장된 정상제품의 경계선 이미지와 비교하여 차이 여부를 판단하여 정상제품과 불량제품을 판별한다.
선별 배출부(500)는 카메라 촬영이 이루어진 파이프 볼트를 정상제품과 불량제품으로 선별하여 배출하도록 구비되는데, 이를 위하여 내부 고정판(700)의 원주 상에 이격되어 거치홈(200a) 후방에 설치되는 제거 실린더(510)와 제거 실린더(510)와 마주보며 거치홈(200a) 전방에 설치되는 배출 슈트(520)를 구비한다. 제거 실린더(510)는 직선 왕복 운동하는 로드가 거치홈(200a)으로부터 파이프 볼트를 탈락시켜 전방의 배출 슈트(520)로 투입한다. 이때, 제거 실린더(510)와 배출 슈트(520)는 복수 위치에 한 쌍으로 설치되는데, 도 4에는 양품과 불량으로 선별하되, 불량을 다시 나사부 불량과 양단 가공 불량으로 선별하여 배출하도록 제거 실린더(510)와 배출 슈트(520)가 세쌍으로 도시되어 있다.
이와 같이 이루어진 본 발명의 파이프 볼트의 검사장치는 호퍼(110)로 파이프 볼트가 공급되면 드럼(120)과 기립 안내부(140)를 거쳐 회전 거치부(200)로 연속적으로 공급된다. 이때, 공급되는 파이프 볼트는 회전 거치부(200)의 거치홈(200a)에 플랜지(11)가 걸림되어 나사부(12)가 하부를 향하도록 기립하여 회전 거치부(200)에 의해 단속적으로 회전된다.
파이프 볼트가 회전하여 나사부(12)의 검사 위치에 이르면, 파이프 볼트의 전, 후방에 설치되는 한 쌍의 고정 실린더(610,620)에 의하여 기립상태가 고정된 상태에서 제1,2카메라(310,320)에 의하여 나사부(12)가 촬영된다. 그리고, 회전 거치부(200)가 회전하여 나사부(12)가 촬영된 파이프 볼트가 양단 검사 위치로 이동하면, 제3카메라(330)가 전단부(13)와 후단부(14)를 포함한 전체 파이프 볼트의 이미지를 촬영된다.
이와 같이 촬영된 파이프 볼트의 이미지는 영상 판단부(400)에 의해 경계선이 추출되어 저장된 정상제품 경계선 이미지와 비교하여 정상제품과 불량제품을 판단한다. 이때, 카메라(310,320,330)는 파이프 볼트 후방의 평면 조명기구(700)를 배경으로 촬영함에 따라 보다 선명하고 뚜렷한 경계선을 가지는 파이프 볼트 이미지가 획득된다. 촬영된 이미지가 비교 판단된 파이프 볼트는 회전 거치부(200)의 회전에 의해 정상제품 선별위치와 불량제품 선별위치로 이동하면, 제거 실린더(510)에 의해 회전 거치부(200)로부터 제거되어 각각의 배출 슈트(520)로 선별된다.
이와 같이 본 발명은 가공된 파이프 볼트를 연속적으로 공급하면서 다수의 광학카메라로 파이프 볼트의 나사부는 물론, 전단부와 후단부의 가공된 모든 부분을 순차적으로 촬영한 이미지를 통하여 정상 또는 불량제품 여부를 판별함에 따라 정확하고 효율적인 검사가 이루어질 수 있다.
100 : 파이프 볼트 공급부 110 : 호퍼
120 : 회전 드럼
123 : 제1지연부재 125 : 제2지연부재
130 : 안내레일 131 : 개방홀
140 : 기립 안내부
141 : 본체 141a : 홀
143 : 가변실린더 145 : 고정실린더
147 : 제1감지센서 149 : 리턴부
200 : 회전 거치부 200a : 거치홈
310 : 제1카메라 320 : 제2카메라
330 : 제3카메라 400 : 영상 판단부
500 : 선별 배출부 510 : 제거 실린더
520 : 배출 슈트 610 : 전방 고정 실린더
620 : 후방 고정 실린더 700 : 평면 조명기구

Claims (6)

  1. 가공된 파이프 볼트를 정렬하여 연속적으로 공급하는 파이프 볼트 공급부(100); 상기 파이프 볼트 공급부(100)로부터 전달되는 각각의 파이프 볼트를 일측이 개방되며 내측으로 오목하게 외경을 따라 등 간격으로 복수 개 형성되는 거치홈(200a)에 거치하여 단속적으로 회전하는 회전 거치부(200); 상기 회전 거치부(200)의 회전 경로 전방에 설치되어 회전 거치부(200)의 정지 시 파이프 볼트를 촬영하는 다수의 광학 카메라(300); 촬영된 파이프 볼트의 이미지와 파이프 볼트 정상제품 이미지를 비교하여 촬영된 파이프 볼트가 설계대로 가공된 정상제품인지를 판단하는 영상 판단부(400); 및, 정상제품 여부로 판단된 파이프 볼트를 선별하여 상기 회전 거치부(200)로부터 이탈 배출시키는 선별 배출부(500);를 포함하는 나사부와 전단부와 후단부로 가공되는 파이프 볼트를 검사하는 장치에 있어서,
    상기 파이프 볼트 공급부(100)는, 파이프 볼트를 공급하는 호퍼(110)와, 재자리 회전하며, 상기 호퍼(110)로부터 공급된 파이프 볼트를 간격을 두고 개별적으로 안내레일(130)측으로 공급되도록 하는 회전드럼(120)과, 상기 회전드럼(120)의 외측끝단에 연결되어, 상기 회전드럼(120)으로부터 공급되는 파이프 볼트를 이송하는 안내레일(130)과, 상기 안내레일(130)의 끝단에 구성되어, 이송되는 파이프 볼트를 수직방향으로 위치 정렬시켜 진동에 의해 회전 거치부(200)로 이동시키는 기립안내부(140)로 구성되고,
    상기 회전드럼(120)의 외측에는,
    상부에 제1감지센서가 구성되고 내부에 실린더가 구성되며 하단부가 상기 실린더의 작동으로 왕복운동을 하는 제1,2지연부재(123, 125)가 상호 이격되게 수직방향으로 배치되어 개별적으로 각각 작동하되,
    상기 제1감지센서는 파이프 볼트가 설정된 거리에 도달할 시, 이를 감지한 후, 일정시간이 지나면 감지를 해지하도록 구성되고,
    상기 하단부는 상기 제1감지센서가 이동하는 파이프 볼트를 감지할 시 실린더에 의해 하부방향으로 이동되어 파이프 볼트의 일측을 눌러 이동을 제한하며, 상기 제1감지센서가 일정시간이 지난 후 감지를 해제하면 원래의 상태로 복원되어 파이프 볼트가 이동될 수 있도록 작동하도록 구성되어,
    상기 제1지연부재(123)가 상기 제2지연부재(125)를 거친 파이프 볼트의 이동을 감지하여 일측을 눌러 이동을 제한할 때, 상기 제2지연부재(125)는 이동하는 다른 하나의 파이프 볼트의 이동을 제한하며, 이때 상기 제1지연부재(123)는 일정시간이 지나면 이동을 제한한 파이프 볼트의 눌름을 해제하여 이동되도록 하는 작업을 상기 제1,2지연부재(123, 125)가 연속적으로 수행하여,
    상기 안내레일(130)로 파이프 볼트가 일정간격을 두며 이송되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 위치 정렬이 가능한 파이프 볼트의 검사장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기립안내부(140)는,
    중앙부가 길이방향으로 절개되어 파이프 볼트가 기립되어 이동될 수 있는 홀이 형성되는 본체(141)와,
    상기 본체(141)의 상부에 구성되어, 안내레일(130)로부터 이송된 파이프 볼트의 방향이 전단부(13)일 경우 가격하지 않고, 후단부(15)일 경우 전단부(13)를 가격하여 상기 파이프 볼트의 후단부(15)가 상부방향으로 위치되도록 가변시키는 수직방향으로 설치된 가변실린더(143)와,
    상기 본체(141)의 측면에 구성되되 상기 가변실린더(143)의 후방에 이격되게 위치되며 수평방향으로 설치되어, 가변실린더(143)에 의해 파이프 볼트의 위치가 가변될 시, 상기 파이프 볼트의 하부 일측을 지지하여 상기 파이프 볼트가 수직으로 기립될 수 있도록 하는 고정실린더(145)와,
    상기 고정실린더(145)의 후방에 상호 이격되게 각각 위치되어 파이프 볼트의 방향이 전단부인지 후단부인지에 감지하며, 상기 파이프 볼트가 기립되었는지 기립되지 않았는지를 감지하는 각각의 제2감지센서(147)를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 정렬이 가능한 파이프 볼트의 검사장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 기립안내부(140)에는,
    상기 고정실린더(145)가 구성된 본체(141)의 타측에 구성되어, 상기 가변실린더(143)에 의해 기립되지 않은 파이프 볼트를 회전드럼(120)으로 재이송하는 리턴부(149)가 구성되는 것을 특징으로 하는 위치 정렬이 가능한 파이프 볼트의 검사장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 광학 카메라(300)는,
    상기 회전 거치부(200)의 회전경로 일측 전방에 거치홈(200a)을 중심으로 사선방향을 따라 등 간격으로 이격되게 설치되어 상기 파이프 볼트의 나사부 이미지를 촬영하는 한 쌍의 제1,2카메라(310, 320); 및,
    상기 회전 거치부(200)의 회전경로 타측 전방에 거치홈(200a)에 직선상에 정렬되어 전단부와 후단부를 포함한 파이프 볼트의 전체 이미지를 촬영하는 제3카메라(330);를 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 정렬이 가능한 파이프 볼트의 검사장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1,2카메라(310, 320)에 의해 촬영되는 파이프 볼트가 거치된 거치홈(200a)의 대향되는 전, 후방의 직선상에 한 쌍으로 설치되어 직선 이동에 의하여 촬영되는 파이프 볼트를 고정하는 고정 실린더(610, 620);를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 정렬이 가능한 파이프 볼트의 검사장치.

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