KR102639389B1 - Pvd 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치 - Google Patents
Pvd 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 PVD 코팅을 위하여 초경인서트를 샤프트에 로딩하거나, PVD 코팅을 마친 초경인서트를 샤프트로부터 언로딩 하는 장비에 상기 샤프트를 공급 또는 회수하는 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치에 관한 것으로서, 상기 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치는, 상기 코팅 타워를 외주연에 나란히 탑재하여 회전하도록 구성되는 회전부와, 상기 회전부의 일 측에 위치하여 상기 코팅 타워의 샤프트를 정확히 탑재 및 분리하기 위하여 촬영하도록 구성되는 비전부와, 상기 샤프트를 상기 코팅 타워에 탑재 및 분리하는 위치에 이송하거나, 상기 작업 위치에서 본체장비에 이송하도록 구성되는 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치에 관한 것이다.
따라서 본체장비에서 초경인서트가 꽂힌 샤프트를 공급하거나, PVD 코팅이 완료된 초경인서트를 상기 본체장비에 취출하는 초경인서트 코팅 타워를 '작업 위치'에 정렬함으로써, 작업효율을 증대할 수 있으며, 가격경쟁력이 있는 제품의 생산이 가능하다.
따라서 본체장비에서 초경인서트가 꽂힌 샤프트를 공급하거나, PVD 코팅이 완료된 초경인서트를 상기 본체장비에 취출하는 초경인서트 코팅 타워를 '작업 위치'에 정렬함으로써, 작업효율을 증대할 수 있으며, 가격경쟁력이 있는 제품의 생산이 가능하다.
Description
본 발명은 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 PVD 코팅을 위하여 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비에서 초경인서트가 꽂힌 샤프트를 코팅 타워에 공급하거나, PVD 코팅이 완료된 초경인서트를 상기 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비에 취출하는 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 초경인서트는 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.
직육면체 캐비티(Cavity)에 혼합분말을 넣고 1차 가압 성형하고, 1차 가압 성형된 혼합물을 카본 몰드의 캐비티에 넣고 펀처(Puncher)를 이용하여 비교적 큰 압력을 주면서 펀처의 형상에 대응하는 형상의 절삭 팁을 성형하는 성형단계를 거쳐 일정한 형상으로 성형된 인서트 팁은 소결 로에서 소성함으로써 다이아몬드 인서트 팁 또는 인서트 팁이 완성된다.
소성된 초경인서트는 다시 검사단계와 PVD(Physical Vapor Deposition) 코팅 단계를 거쳐야만 완성품으로 탄생하는데, 이때 검사단계를 마친 초경인서트를 PVD 코팅을 위하여 팔레트로부터 샤프트에 옮기는 공정이 필요하고, PVD 코팅을 완료한 초경인서트는 샤프트에서 팔레트로 회수하는 공정이 필요하다.
본 출원인은 2016년에 발명 ‘PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장치(제10-2016-0132548호, 2016.10.13. 출원)’(본체장비)를 출원하여 특허등록 받은바 있다. 상기 발명은 PVD 코팅을 위하여 샤프트에 초경인서트를 수작업으로 적재 및 취출하던 종래의 방법을 자동화하여 이송장치의 혁신을 가져왔다.
상기 본체장비는 그립퍼를 이용하여 초경인서트를 샤프트에 끼워 코팅 로에 공급하고(로딩 작업), 코팅 로에서 코팅 완료된 초경인서트를 샤프트로부터 회수하는(언로딩 작업) 장비이다.
본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치는 상기 본체장비에 결합하여 PVD 코팅을 위하여 초경인서트를 로딩하는 작업 또는 PVD 코팅이 완료된 초경인서트를 언로딩하는 작업에 필요한 샤프트를 코팅 타워에 공급하거나 상기 코팅 타워에서 취출하는 공정을 수작업으로 수행함으로써, 작업공정이 지체되는 문제점이 있었다.
따라서 이러한 문제점을 해결하고자 본 출원인은 본체장비에 결합되어 전 공정을 자동화할 수 있는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 개발하였다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 본체장비와 결합하여 초경인서트를 로딩, 언로딩하도록 샤프트를 공급 또는 취출하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 코팅 타워, 회전부, 비전부, 이송부를 포함하여 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 코팅 타워는 초경인서트가 로딩된 다수 개의 샤프트를 탑재하며, PVD 코팅로에 공급되거나, 상기 코팅로에서 코팅공정을 마치고 회수되도록 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 코팅 타워는 보빈 형상으로서, 외주연을 따라서 상기 샤프트가 끼워져서 탑재되는 다수 개의 홀이 형성되는 상판과 상기 샤프트의 아랫단이 끼워져 놓이도록 형성되는 하판으로 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 회전부는 상기 코팅 타워를 외주연에 나란히 다수 개를 탑재하여 회전하는 회전판 회전부 및 ‘작업 위치’에 정렬된 하나의 코팅 타워를 회전시키면서 샤프트를 탑재 및 분리하는 코팅 타워 회전부로 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 회전부의 회전판 회전부(A)는 상기 코팅 타워를 탑재할 수 있는 회전판, 상기 회전판을 수평 회전할 수 있는 제1 모터를 포함해서 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 회전판에는 외주연을 따라서 다수 개의 홀이 형성되고, 상기 홀에 결합하여 상기 코팅 타워를 수직으로 탑재할 수 있도록 안착 컵이 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 회전부의 코팅 타워 회전부는 상기 ‘작업 위치’에 정렬된 코팅 타워를 회전할 수 있도록, 수직 하부에 상기 샤프트의 탑재 및 분리 작업을 위하여 제2 모터가 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 회전부의 코팅 타워 회전부는 상기 제2 모터와 결합하여 상기 안착 컵에 결합 또는 분리되는 회전 커플링과, 상기 안착 컵의 자유 회전을 방지하는 래치와, 상기 회전 커플링이 상기 안착 컵과 결합 또는 분리되도록 상하 이동하는 업다운 모터와, 상기 안착 컵의 하부에 형성되어 상기 회전 커플링의 고정핀이 삽입되도록 형성되는 고정핀 홀로 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 비전부는 상기 ‘작업 위치’에 정렬된 코팅 타워에 상기 샤프트를 정확하게 탑재 및 분리할 수 있도록 상기 코팅 타워 상판의 홀을 촬영하는 제1 카메라와, 상기 코팅 타워 하판의 홀을 촬영하는 제2 카메라를 포함하여 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 비전부는 상기 ‘작업 위치’의 정확한 촬영을 위하여 조명 및 상기 카메라 및 조명을 탑재할 수 있는 포스트를 더 포함하여 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 이송부는 상기 샤프트를 ‘작업 위치’에 이송하거나, 상기 ‘작업 위치’에서 본체장비에 이송하도록 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 이송부는 암 및 핸드로 이루어지는 다관절 로봇으로서, 상기 핸드에는 상기 샤프트를 파지할 수 있는 그리퍼가 구성되는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치는, 본체장비와 결합하여 초경인서트를 로딩, 언로딩하도록 샤프트를 공급 또는 취출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징은, 코팅 타워, 회전부, 비전부, 이송부를 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 코팅 타워는 초경인서트가 로딩된 다수 개의 샤프트를 탑재하며, PVD 코팅로에 공급되거나, 상기 코팅로에서 코팅공정을 마치고 회수되도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 코팅 타워는 보빈 형상으로서, 외주연을 따라서 상기 샤프트가 끼워져서 탑재되는 다수 개의 홀이 형성되는 상판과 상기 샤프트의 아랫단이 끼워져 놓이도록 형성되는 하판으로 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 회전부는 상기 코팅 타워를 외주연에 나란히 다수 개를 탑재하여 회전하는 회전판 회전부 및 ‘작업 위치’에 정렬된 하나의 코팅 타워를 회전시키면서 샤프트를 탑재 및 분리하는 코팅 타워 회전부로 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 회전부의 회전판 회전부(A)는 상기 코팅 타워를 탑재할 수 있는 회전판, 상기 회전판을 수평 회전할 수 있는 제1 모터를 포함해서 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 회전판에는 외주연을 따라서 다수 개의 홀이 형성되고, 상기 홀에 결합하여 상기 코팅 타워를 수직으로 탑재할 수 있도록 안착 컵이 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 회전부의 코팅 타워 회전부는 상기 ‘작업 위치’에 정렬된 코팅 타워를 회전할 수 있도록, 수직 하부에 상기 샤프트의 탑재 및 분리 작업을 위하여 제2 모터가 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 회전부의 코팅 타워 회전부는 상기 제2 모터와 결합하여 상기 안착 컵에 결합 또는 분리되는 회전 커플링과, 상기 안착 컵의 자유 회전을 방지하는 래치와, 상기 회전 커플링이 상기 안착 컵과 결합 또는 분리되도록 상하 이동하는 업다운 모터와, 상기 안착 컵의 하부에 형성되어 상기 회전 커플링의 고정핀이 삽입되도록 형성되는 고정핀 홀로 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 비전부는 상기 ‘작업 위치’에 정렬된 코팅 타워에 상기 샤프트를 정확하게 탑재 및 분리할 수 있도록 상기 코팅 타워 상판의 홀을 촬영하는 제1 카메라와, 상기 코팅 타워 하판의 홀을 촬영하는 제2 카메라를 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 비전부는 상기 ‘작업 위치’의 정확한 촬영을 위하여 조명 및 상기 카메라 및 조명을 탑재할 수 있는 포스트를 더 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 이송부는 상기 샤프트를 ‘작업 위치’에 이송하거나, 상기 ‘작업 위치’에서 본체장비에 이송하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 이송부는 암 및 핸드로 이루어지는 다관절 로봇으로서, 상기 핸드에는 상기 샤프트를 파지할 수 있는 그리퍼가 구성된다.
이상과 같이 본 발명은 먼저, 코팅 타워를 이용하여 초경인서트를 인덱스 방식으로 탑재하도록 구성하였다. 따라서 코팅을 위한 공간성이 매우 좋으며, 다량의 초경인서트의 코팅 품질을 보장할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 카메라(Vision Z Axis Unit)를 적용하여 ‘작업 위치’를 정확히 촬영할 수 있도록 구성하였다. 따라서 고객사별로 비 규격화 코팅 타워에 대한 대응력이 뛰어난 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 이송부의 그리퍼는 샤프트의 상·하 단부를 파지 하도록 구성된다. 따라서 초경인서트가 탑재된 샤프트를 안정적으로 파지하여 정확한 위치에 공급 및 취출하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치와 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비의 결합 모습을 나타내는 개략적인 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 나타내는 개략적인 전체 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치의 ‘작업 위치’를 나타내는 개략적인 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치의 회전부의 세부 구성을 나타내는 개략적인 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치의 이송부를 나타내는 개략적인 부분 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치가 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비(도 6(a))와 코팅로(도 6(c))와 작업공정을 나타내는 그림이다.
도 2는 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 나타내는 개략적인 전체 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치의 ‘작업 위치’를 나타내는 개략적인 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치의 회전부의 세부 구성을 나타내는 개략적인 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치의 이송부를 나타내는 개략적인 부분 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치가 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비(도 6(a))와 코팅로(도 6(c))와 작업공정을 나타내는 그림이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 실시 예를 가질 수 있는바, 특정한 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 최선으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙으로 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 출원인은 2016년에 발명 ‘PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장치(출원번호 제10-2016-0132548호, 출원일 2016.10.13.)’(이하 ‘본체장비’라 한다)를 출원하여 특허등록 받은 바 있다. 상기 발명은 PVD 코팅을 위하여 샤프트에 초경인서트를 수작업으로 적재 및 취출하던 종래의 방법을 자동화하여 이송장비의 혁신을 가져왔다.
본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치는 상기 본체장비에 결합하여 PVD 코팅을 위하여 초경인서트를 로딩하는 작업 또는 PVD 코팅이 완료된 초경인서트를 언로딩하는 작업에 필요한 샤프트를 코팅 타워에 공급하거나 상기 코팅 타워에서 취출하는 공정을 자동화함으로써, 작업공정이 지체되는 문제점을 해소하고자 노력하였다.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치와 본체장비의 결합 모습을 나타내는 개략적인 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치를 나타내는 개략적인 전체 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치의 ‘작업 위치’를 나타내는 개략적인 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치의 회전부의 세부 구성을 나타내는 개략적인 부분 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치의 이송부를 나타내는 개략적인 부분 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치가 PVD 코팅을 위한 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비(도 6(a))와 코팅로(도 6(c))와 작업공정을 나타내는 그림이다.
도 1을 참조하여 상기 본체장비를 개략적으로 설명하면, PVD 코팅을 위하여 초경인서트를 샤프트(1.2)에 로딩하거나, PVD 코팅을 마친 초경인서트를 샤프트(1.2)로부터 언로딩하는 장비로서, 상기 로딩이란 코팅 로에 초경인서트를 공급하기 위하여 상기 초경인서트를 샤프트(1.2)에 적재하는 작업을 말하며, 언로딩은 코팅 로에서 코팅을 완료한 후, 초경인서트가 꽂혀 있는 샤프트(1.2)에서 초경인서트를 분리하는 작업을 말한다.
상기 로딩 작업은, 초경인서트의 표면를 균일하게 코팅하기 위하여 상기 샤프트(1.2)에 초경인서트와 스페이서를 번갈아 가면서 꽂아 넣는 작업을 말하며, 언로딩 작업은 샤프트(1.2)에 끼워져서 로에서 코팅공정을 마치고 나온 초경인서트와 스페이서를 상기 샤프트에서 번갈아 가며 분리하는 작업을 말한다.
도 2 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치는, 상기 본체장비와 결합하여 초경인서트를 로딩하거나, 언로딩하도록 샤프트를 공급 또는 취출하도록 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치(10)는, 코팅 타워(11), 회전부(12), 비전부(13), 이송부(14)를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치(10)의 상기 코팅 타워(11)는, 초경인서트(1.1)가 로딩된 다수 개의 샤프트(1.2)를 탑재한 것을 말하며, PVD 코팅로에 공급되거나, 상기 PVD 코팅로에서 코팅공정을 마치고 회수되도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 코팅 타워(11)는, 보빈 형상으로서, 외주연을 따라서 상기 샤프트가 끼워져서 탑재되는 다수 개의 홀이 형성되는 상판(미부여)과 상기 샤프트의 아랫단이 끼워져 놓이도록 형성되는 하판(미부여)으로 구성된다.
이때, 본 발명의 상기 코팅 타워(11)는, 샤프트를 탑재한 채로 코팅 로에 투입되도록 제조된 기성품이 적용된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치(10)의 상기 회전부(12)는, 상기 코팅 타워(11)를 외주연에 나란히 다수 개를 탑재하여 회전하는 회전판 회전부(A) 및 ‘작업 위치’에 정렬된 하나의 코팅 타워를 회전시키면서 샤프트를 탑재 및 분리하는 코팅 타워 회전부(B)로 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 회전부(12)의 회전판 회전부(A)는, 상기 코팅 타워(11)를 탑재할 수 있는 회전판(121), 상기 회전판을 수평 회전할 수 있는 제1 모터(122)를 포함해서 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 회전판(121)에는, 외주연을 따라서 다수 개의 홀(미부호)이 형성되고, 상기 홀에 결합하여 상기 코팅 타워(11)를 수직으로 탑재할 수 있도록 안착 컵(123)이 구성된다.
이때, 상기 제1 모터(122)는 스텝 모터로 구성되어 상기 회전판에 탑재된 코팅 타워(11)가 정확히 ‘작업 위치’(상기 샤프트(1.2)를 상기 코팅 타워(11)에 탑재 및 분리하는 위치)에 정렬하도록 상기 회전판을 분각(分角) 회전 및 정지하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 회전부(12)의 코팅 타워 회전부(B)는, 상기 ‘작업 위치’에 정렬된 코팅 타워(11)를 회전할 수 있도록, 수직 하부에 상기 샤프트(1.2)의 탑재 및 분리 작업을 위하여 제2 모터(124)가 구성된다.
또한, 이러한 본 발명의 상기 회전부(12)의 코팅 타워 회전부(B)는, 상기 제2 모터(124)와 결합하여 상기 안착 컵(123)에 결합 또는 분리되는 회전 커플링(125)과, 상기 안착 컵(123)의 자유 회전을 방지하는 래치(126)와, 상기 회전 커플링(125)이 상기 안착 컵(123)과 결합 또는 분리되도록 상하 이동하는 업다운 모터(127)와, 상기 안착 컵(123)의 하부에 형성되어 상기 회전 커플링(125)의 고정핀(미도시)이 삽입되도록 형성되는 고정핀 홀(128)로 구성된다.
이때, 상기 제2 모터(124)는, 스텝 모터로서, 상기 회전판 위의 ‘작업 위치’에 정렬된 코팅 타워(11)를 분각(分角) 회전 및 정지하도록 구성된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치(10)의 상기 비전부(13)는, 상기 ‘작업 위치’에 정렬된 코팅 타워(11)에 상기 샤프트(1.2)를 정확하게 탑재 및 분리할 수 있도록 상기 코팅 타워(11) 상판(미부여)의 홀을 촬영하는 제1 카메라(131)와, 상기 코팅 타워(11) 하판(미부여)의 홀을 촬영하는 제2 카메라(132)를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 비전부(13)는, 상기 ‘작업 위치’의 정확한 촬영을 위하여 조명(131.1/132.1) 및 상기 카메라 및 조명을 탑재할 수 있는 포스트(133)를 더 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치(10)의 상기 이송부(14)는, 상기 샤프트를 ‘작업 위치’에 이송하거나, 상기 ‘작업 위치’에서 본체장비에 이송하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 이송부(14)는, 암(141) 및 핸드(142)로 이루어지는 다관절 로봇으로서, 상기 핸드(142)에는 상기 샤프트(1.2)를 파지할 수 있는 그리퍼(143)가 구성된다.
이때, 상기 그리퍼(143)는 두 개로 구성되어, 상기 본체장비가 로딩 작업을 수행할 때는, 초경인서트가 꿰어진 샤프트를 ‘작업 위치’에 이송하여 코팅 타워에 공급하고, 언로딩 작업을 수행할 때는, 상기 ‘작업 위치’에서 코팅 타워의 샤프트를 상기 본체장비에 취출한다.
이러한 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치는 본체장비와 결합하여 다음과 같이 작동한다.
A. 본체장비의 로딩 작업
1. 초경인서트 및 스페이서 공급
가. 초경인서트를 팔레트 이송부에서 그립퍼가 파지하는 소정의 위치에 이송한다.
나. 초경인서트 공급 및 회수부의 그립퍼는 초경인서트를 파지하여 이송하여 스테이에 대기시킨다.
다. 스페이서를 공급함에 적재한다.
라. 상기 스페이서를 가이드를 이용하여 스페이서 그립퍼가 파지하는 위치에 대기시킨다.
2. 로딩 작업
가. 이송부 다관절 로봇의 암(141) 및 핸드(142)의 그리퍼(143)가 빈 샤프트(1.2)를 파지하여 회전체(미부여)의 홈에 거치한다.
나. 로딩 및 언로딩부의 샤프트 푸셔가 상기 회전체의 홈에 거치된 샤프트(1.2)를 로딩 작업 위치까지 밀어서 수직 상태로 한다.
다. 로딩 및 언로딩 작업부의 초경인서트 그립퍼와 스페이서 그립퍼는 좌우 회전 운동을 하면서 대기 중인 초경인서트와 스페이서를 각각 파지하여 샤프트(1.2)에 번갈아 꽂아 넣는다.
라. 로딩이 완료된 샤프트는 상기 그리퍼(143)가 파지하여 ‘작업 위치’에 정렬된 코팅 타워에 탑재한다.
마. 상기 코팅 타워는 분각 회전을 하며 상기 샤프트(1.2)를 탑재하고, 탑재가 완료되면 회전판(121)이 분각 회전하여 다음 코팅 타워가 ‘작업 위치’에 정렬된다.
3. 언로딩 작업
가. 상기 그리퍼(143)가 코팅 타워의 샤프트(1.2)를 파지하여 회전체의 홈에 거치한다.
나. 로딩 및 언로딩부의 샤프트 푸셔가 상기 회전체의 홈에 거치된 샤프트(1.2)를 로딩 작업 위치까지 밀어서 수직 상태로 한다.
다. 로딩 및 언로딩 작업부의 초경인서트 그립퍼와 스페이서 그립퍼는 좌우 회전 운동을 하면서 샤프트의 상부에 위치되는 초경인서트와 스페이서를 각각 파지하여 회수한다.
라. 언로딩이 완료된 빈 샤프트는 상기 그리퍼(143)가 파지하여 별도 장소에 이송한다.
(이때, 상기 그리퍼는 두 개로 형성되어, 상기 본체장비의 로딩 및 언로딩 작업에 대응하여 샤프트(빈/뀀)를 동시(또는 순차) 파지하여, 1 동작 2 작업을 수행할 수 있도록 구성된다.)
이러한 본 발명에 따른 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치는 다음과 같은 이점을 가진다.
먼저, 본 발명은 코팅 타워를 이용하여 초경인서트를 인덱스 방식으로 탑재하도록 구성하였다.
따라서 코팅을 위한 공간성이 매우 좋으며, 다량의 초경인서트의 코팅 품질을 보장할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 카메라(Vision Z Axis Unit)를 적용하여 ‘작업 위치’를 정확히 촬영할 수 있도록 구성하였다.
따라서 고객사별로 비 규격화 코팅 타워에 대한 대응력이 뛰어난 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 이송부의 그리퍼는 샤프트의 상·하 단부를 파지 하도록 구성된다.
따라서 초경인서트가 탑재된 샤프트를 안정적으로 파지하여 정확한 위치에 공급 및 취출하는 장점이 있다.
1 : 초경인서트 로딩 및 언로딩 장비(본체장비)
1.1 : 초경인서트
1.2 : 샤프트
10 : PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치
11 : 코팅 타워
12 : 회전부
A : 회전판 회전부
121 : 회전판
122 : 제1 회전 모터
123 : 안착 컵
B : 코팅 타워 회전부
124 : 제2 회전 모터
125 : 회전 커플링
126 : 래치
127 : 업다운 모터
128 : 고정핀 홀
13 : 비전부
131 : 제1 카메라
131.1 : 조명
132 : 제2 카메라
132.1 : 조명
133 : 포스트
14 : 이송부(다관절 로봇)
141 : 암
142 : 핸드
143 : 그리퍼
1.1 : 초경인서트
1.2 : 샤프트
10 : PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치
11 : 코팅 타워
12 : 회전부
A : 회전판 회전부
121 : 회전판
122 : 제1 회전 모터
123 : 안착 컵
B : 코팅 타워 회전부
124 : 제2 회전 모터
125 : 회전 커플링
126 : 래치
127 : 업다운 모터
128 : 고정핀 홀
13 : 비전부
131 : 제1 카메라
131.1 : 조명
132 : 제2 카메라
132.1 : 조명
133 : 포스트
14 : 이송부(다관절 로봇)
141 : 암
142 : 핸드
143 : 그리퍼
Claims (7)
- PVD 코팅을 위하여 초경인서트를 샤프트에 로딩하거나, PVD 코팅을 마친 초경인서트를 샤프트로부터 언로딩 하는 장비(이하 '본체장비’)에 상기 샤프트를 공급 또는 회수하는 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치에 관한 것으로서,
상기 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치(10)는, 코팅 타워(11)를 외주연에 나란히 탑재하여 회전하도록 구성되는 회전부(12);
상기 회전부(12)의 일 측에 위치하여 상기 코팅 타워(11)에 초경인서트가 로딩된 샤프트(1.2)를 정확히 탑재 및 분리하기 위하여 촬영하도록 구성되는 비전부(13);
상기 샤프트(1.2)를 상기 본체장비에서 코팅 타워(11)의 탑재 및 분리하는 위치(이하 ‘작업 위치’)에 이송하거나, 상기 작업 위치에서 본체장비에 이송하도록 구성되는 이송부(14);를 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 회전부(12)는, 상기 코팅 타워(11)를 탑재할 수 있는 회전판(121), 상기 회전판을 수평 회전할 수 있는 제1 모터(122)를 포함해서 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 비전부(13)는, 상기 ‘작업 위치’에서 상기 샤프트(1.2)를 정확하게 탑재 및 분리할 수 있도록 코팅 타워(11) 상판의 홀을 촬영하는 제1 카메라(131)와, 상기 코팅 타워(11) 하판의 홀을 촬영하는 제2 카메라(132)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치.
- 청구항 3에 있어서,
상기 이송부(14)는, 암(141) 및 핸드(142)로 구성되는 다관절 로봇으로서, 상기 핸드(142)에는 상기 샤프트(1.2)를 파지할 수 있는 그리퍼(143)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치.
- 청구항 4에 있어서,
상기 회전판(121)에는, 외주연을 따라서 다수 개의 홀(미부호)이 더 형성되고, 상기 홀에 결합하여 상기 코팅 타워(11)를 수직으로 탑재할 수 있도록 구성되는 안착 컵(123)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치.
- 청구항 5에 있어서,
상기 ‘작업 위치’의 수직 하부에는, 상기 샤프트(1.2)의 탑재 및 분리 작업을 위하여 코팅 타워(11)를 회전할 수 있는 제2 모터(124)가 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치.
- 청구항 6에 있어서,
상기 제2 모터(124)는, 상기 코팅 타워(11)의 분각 회전을 위하여 작업 중에는 상기 코팅 타워에 연결되고, 작업이 완료되면 하방으로 분리되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치.
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| KR1020210187870A KR102639389B1 (ko) | 2021-12-25 | 2021-12-25 | Pvd 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치 |
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|---|---|---|---|
| KR1020210187870A KR102639389B1 (ko) | 2021-12-25 | 2021-12-25 | Pvd 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치 |
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| KR1020210187870A KR102639389B1 (ko) | 2021-12-25 | 2021-12-25 | Pvd 코팅을 위한 초경인서트 코팅 타워 공급 및 취출장치 |
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