KR200303857Y1

KR200303857Y1 - 생산자동화 트레이닝 키트

Info

Publication number: KR200303857Y1
Application number: KR20-2002-0028258U
Authority: KR
Inventors: 지상근
Original assignee: 지상근
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2003-02-12

Abstract

본 고안은 학교와 같은 교육기관에서는 생산자동화에 대한 교육을 직접 프로그래밍하면서 실시함으로서 이론과 실기를 겸한 교육의 효과를 높일 수 있게되고, 이러한 교육을 이수한 이수자를 현장에 투입시 자동화에 대한 적응력이 향상되어 별도의 교육없이 업체의 환경에 적극적으로 대응할 수 있기 때문에 대외적인 경쟁력 구축에 기여할 수 있도록 한 생산자동화 트레이닝 키트에 관한 것으로서,

산업현장에서 실시되고 있는 공장자동화에 적응할 수 있도록 교육기관에서 용이하게 실시할 수 있는 생산자동화 트레이닝 키트(10)를 구성함에 있어서;

상기 생산자동화 트레이닝 키트(10)는, 판상으로 구비되는 베이스(11)의 전방에 각각의 유니트를 조작하고 제어하기 위한 콘트롤러를 가지는 콘트롤보드(12)를 구비하고;

상기 베이스(11)의 후미 상방에는 일정간격을 유지하여 수직으로 세워지는 지지바(14)의 상면에 컨베이어프레임(15)을 설치하고;

상기 컨베이어프레임(15)의 내부에는 컨베이어(16)를 설치하여 컨베이어프레임(15)의 일측 하방에 설치되는 구동수단과 연결하여 회전할 수 있도록 구성하고;

상기 컨베이어프레임(15)의 상방이나 양측면 등에 가공 및 분류할 소재(38)를 저장하여 하나씩 공급하는 소재저장부(30)와;

상기 소재저장부(30)로부터 취출된 소재(38)를 가공하는 소재가공부(50)와;

상기 소재가공부(50)에 의하여 가공된 소재(38)를 이송할 수 있도록 컨베이어(16)로 공급하는 소재공급부(70)와;

상기 소재공급부(70)에 의하여 컨베이어(16)를 통하여 이송되는 소재(38)의 가공여부와 설정된 상태를 검사하는 소재검사부(90)와;

상기 소재검사부(90)에 의하여 검사된 양,불 판단에 의하여 양품과 불량품을 선별하는 불량취출부(110)로 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

생산자동화 트레이닝 키트{Auto production training kit}

본 고안은 생산자동화 트레이닝 키트에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 산업현장에서 실시되고 있는 공장자동화 및 생산자동화에 적응할 수 있도록 고등학교 이상의 교육기관에서 용이하게 실시할 수 있도록 한 생산자동화 트레이닝 키트의 제공에 관한 것이다.

산업사회가 발달하면서 여가활용이나 윤택한 생활향상을 위하여 힘들고 더럽고 어려운 직종에 종사하지 않으려는 기피현상이 늘어나면서 사람이 직접 작업하기 어려운 부분을 기계적으로 처리하는 생산자동화가 늘어나고 있는 실정이다.

이러한 생산자동화에 맞게 교육기관에서도 자동화에 대한 교육이 있기는 하나 대부분의 교육기관에서 교과서에 의존한 이론수업에 치중하고 있고, 생산자동화에 관련된 단편적인 지식위주로 진행되기 때문에 자동화에 관한 전체적인 원리나개념에 대한 충분한 교육이 이루어지지 않고 있다.

상기와 같이 실제 생산자동화 라인을 보지 않고 이론적으로 교육을 이수 한 후 현장에 투입하면 실제 자동화를 위하여 소재의 저장과, 저장된 소재의 공급, 공급되는 소재의 가공, 가공된 소재의 이송, 이송되는 소재의 검사, 검사완료된 소재의 분류작업과 같이 복잡한 관계를 유지하고 있는 자동화라인을 이해하지 못할뿐만 아니라 조작 또한 쉽게 할 수 없게 되는 원인을 제공하게 된다.

이는 교육현장에 자동화에 관한 실습을 수행한 교육시스템이 개발되어 보급되지 못한 것과 이러한 자동화 교육시스템의 연구개발에 상당한 애로점이 있는 것도 하나의 원인으로 작용하고 있기 때문에 학교교육과정을 이수한 경우에도 현장에서 새롭게 교육을 받아야 하는 문제가 발생한다.

상기와 같이 학교 교육과 현장교육이 이원화된 상태가 지속됨으로서 학교 교육과정을 이수한 재원을 활용하는 사용자인 현장의 측면에서 보다라도 불필요한 교육비용이 다시 소요되기 때문에 결과적으로는 상당한 생산비용의 증가를 가져오는 요인이 됨으로서 대외적인 경쟁력이 약화되는 등 상당한 문제점들이 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 고안에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 고안된 것으로서 피교육자가 교과서를 토대로 한 이론과 접목하여 흥미를 가지고 조작하고 프로그래밍할 수 있도록 피엘시(Programmable Logic Controller)를 이용하여 자유롭게 프로그래밍이 가능한 생산자동화 트레이닝 키트을 제공하여 학습교육의 기회를 부여하여 보다 창의적인 교육을 받을 수 있도록 함으로서 교육발전에 이바지 하도록 하는 것과;

생산자동화 트레이닝 키트를 통하여 교육을 이수한 자가 실제 현장에 투입되었을 때 보다 능숙하게 공장자동화라인을 제어하고 운영할 수 있는 능력을 배양하여 산업계에 투입시 별도의 교육업이 바로 업무를 수행할 수 있도록 함으로서 산업발전에 이바지할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 기술이 적용된 생산자동화 트레이닝 키트를 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 적용된 생산자동화 트레이닝 키트의 A부위인 소재저장부를 도시한 사시도.

도 3은 도 1에 적용된 생산자동화 트레이닝 키트의 B부위인 소재가공부를 도시한 사시도.

도 4는 도 1에 적용된 생산자동화 트레이닝 키트의 C부위인 소재공급부를 도시한 사시도.

도 5는 도 1에 적용된 생산자동화 트레이닝 키트의 D부위인 소재검사부를 도시한 사시도.

도 6은 도 1에 적용된 생산자동화 트레이닝 키트의 E부위인 불량취출부를 도시한 사시도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

10; 트레이닝키트

30; 소재저장부

31; 메거진

32; 취출수단

40; 고정블럭

50; 소재가공부

56; 가공수단

70; 소재공급부

90; 소재검사부

110; 불량취출부

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 실시예의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 기술이 적용된 생산자동화 트레이닝 키트를 도시한 사시도, 도 2는 도 1에 적용된 생산자동화 트레이닝 키트의 A부위인 소재저장부를 도시한 사시도, 도 3은 도 1에 적용된 생산자동화 트레이닝 키트의 B부위인 소재가공부를 도시한 사시도, 도 4는 도 1에 적용된 생산자동화 트레이닝 키트의 C부위인 소재공급부를 도시한 사시도, 도 5는 도 1에 적용된 생산자동화 트레이닝 키트의 D부위인 소재검사부를 도시한 사시도, 도 6은 도 1에 적용된 생산자동화 트레이닝 키트의 E부위인 불량취출부를 도시한 사시도로서 함께 설명한다.

본 고안의 기술이 적용되는 생산자동화 트레이닝 키트(10)는 소재저장부(30)와 소재가공부(50), 소재공급부(70), 소재검사부(90) 및 불량취출부(110)로 구성한다.

상기 트레이닝키트(10)는 판상으로 구비되는 베이스(11)의 전방에는 소재저장부(30)와 소재가공부(50), 소재공급부(70), 소재검사부(90) 및 불량취출부(110)와 같은 각각의 유니트를 조작하고 제어하기 위한 콘트롤러를 가지는 콘트롤보드(12)를 설치한다.

상기 생산자동화 트레이닝 키트(10)을 구성하는 각각의 유니트를 제어 및 조작하기 위한 콘트롤러는 사용자(피교육자)가 부품의 공급방향이나 양,불 검사를 위한 센서의 제어나 가공작업을 위한 동작상태 및 최종취출을 위한 작동상태를 직접제어를 위한 프로그래밍이 가능한 것이 바람직하다.

이러한 콘크롤러는 논리연산, 순서조작, 시한, 계수 및 산술연산등의 제어동작을 실행시키기 위하여 제어순서를 일련의 명령어 형식으로 기억하는 메모리를 가지고, 상기 메모리의 내용에 따라 기계와 프로세스제어를 디지탈 또는 아날로그 입,출력을 통하여 행하는 피엘시(Programmable Logic Controller)를 사용하거나, 개방형구조의 퍼스널컴퓨터와 마이크로소프트윈도우 오에스(OS) 및 하드 리얼타임 오에스(OS)가 결합된 컴퓨터 베이스드 콘트롤러(PC Based Controller)인 브이엘시(Visual Logic Controller)를 이용하여 자유롭게 프로그래밍과 제어가 가능하도록 하여도 된다.

상기 베이스(11)의 후미 상방에는 일정간격을 유지하여 수직으로 세워지는 지지바(14)의 상면에 컨베이어프레임(15)을 설치하고, 상기 컨베이어프레임(15)의 내부에는 속도조절이 자유로운 컨베이어(16)를 설치하여 컨베이어프레임(15)의 일측 하방에 설치되는 구동수단과 연결하여 회전할 수 있도록 한다.

상기 구동수단은 모터와 체인기어나 풀리 및 체인과 밸트조합으로 이루어지는 동력전달수단을 통하여 컨베이어(16)를 구동할 수 있도록 하고, 상기 컨베이어프레임(15)의 상방이나 양측면 등에 각각의 유니트를 설치하여 구성한다.

상기 소재저장부(30)는 컨베이어프레임(15)의 후미 상방에 분류할 물품을 저장하여 컨베이어(16)로 순차적인 공급이 가능하도록 상방으로 돌출되는 메거진(Magazine;31)을 설치한다.

상기 메거진(31)의 후방에는 메거진(31)상에 저장된 소재(38)를 가공하고 분류하기 위하여 취출하기 위한 취출수단(32)을 설치한다.

상기 취출수단(32)은 유압이나 공압으로 작동되는 실린더(33)를 메거진(31)과 연결되는 취출프레임(34)의 후방에 설치하고, 상기 실린더(33)의 로드(35)는 취출프레임(34)과 메거진(31)의 저면을 출입하는 취출핀(37)과 연결하여 메거진(31)상의 소재(38)를 취출할 수 있도록 한다.

상기 메거진(31)의 전방의 컨베이어프레임(15)상에는 고정블럭(40)을 고정하여 취출핀(37)과 함께 소재(38)를 고정하여 소재가공부(50)가 용이하게 가공할 수 있도록 한다.

상기 소재가공부(50)는 소재저장부(30)의 후측방 컨베이어프레임(15)에 세워지는 서포트(51)의 상방에 구비되는 승강플레이트(52)에는 유,공압에 의하여 작동하는 승,강실린더(53)를 구비한다.

상기 승강플레이트(52)의 전방에는 가공용 툴(55)을 하단에 교환 가능하게 구비되는 가공수단(56)를 구비하여 승,강하면서 메거진(31)으로 부터 취출된 소재(38)를 가공할 수 있도록 구성한다.

상기 소재가공부(50)의 후방에는 가공완료된 소재(38)를 이송할 수 있도록 컨베이어(16)로 공급하기 위한 소재공급부(70)는, 컨베이어프레임(15)의 후방으로 돌출되게 공급프레임(71)을 고정한다.

상기 공급프레임(71)의 후방에는 유압이나 공압에 의하여 작동하는 공급실린더(72)를 설치하고, 상기 공급실린더(72)의 로더(73)는 공급프레임(71)과 컨베이어(16)상간을 왕복하는 가이드(75)와 연결하여 구성한다.

상기 소재검사부(90)는 소재저장부(30)의 전방에 개략 ∩형상의 검사프레임(91)을 베이스(11)에 설치하고, 상기 검사프레임(91)의 상측과 측방에는 소재(38)의 가공상태와 선택된 소재인지의 여부를 확인하기 위한 센서(92,93)를 설치하여 구성한다.

상기 센서(92,93)는 다양한 종류의 것이 있을 수 있으나 상호자기유도로 작동되며 분리된 운동체에 비례하는 전기적인 신호를 발생하여 견고하고 무한대의 분해능을 가지고 높은 온도나 가혹한 환경에서도 원활한 작동이 이루어지는 접촉시변위센서(Liner Variable Differential Transformer)를 사용하는 것이 좋다.

상기 소재검사부(90)의 전방에 설치되는 불량취출부(110)는 켄베이어프레임(15)의 일측에 불량소재(38)를 컨베이어(16)로 부터 이탈시키기 위한 이탈수단(111)을 설치하고, 그 대향측에는 이탈된 불량소재를 수용하기 위한 수용탱크(112)를 설치한다.

상기 이탈수단(111)은 컨베이어프레임(15)에 설치되는 서포터(112)의 후방에 취출실린더(114)와 가이드(115)를 설치하고, 상기 취출실린더(114)의 로더(116)와가이드(115)의 단부에는 취출판(117)을 고정하여 불량으로 감지된 소재(38)를 수용탱크(112)로 이탈시키도록 구성한다.

상기 불량취출부(110)의 일측에는 센서를 통하여 양,불 선별된 소재(38)가 위치할 때 이를 시각 및 청각적으로 알려주기 위한 알림수단을 더 구비하여도 되며, 컨베이어(16)의 끝단부에는 양품을 저장할 수 있는 저장탱크(120)를 구비하여 구성한다.

물론, 상기 생산자동화 트레이닝 키트(10)를 구성하고 있는 소재저장부(30)와 소재가공부(50), 소재공급부(70), 소재검사부(90) 및 불량취출부(110)의 각각의 부품은 조립과 분해를 보다 용이하게 할 수 있도록 다양한 색상으로 구분하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 고안의 생산자동화 트레이닝 키트(10)는 소재저장부(30)의 메거진(31)에 소재(38)를 충진하고 콘트롤보드(12)를 조작하여 원하고자 하는 작동을 제어한다.

이러한 상태에서 교육시스템(10)을 작동시키면 메거진(31)상에 충진된 소재(38)는 메거진(31)의 후방에 설치되는 취출수단(32)의 실린더(33)에 의하여 작동하는 취출핀(37)에 의하여 한개씩 취출되어 진다.

상기와 같이 취출된 소재(38)는 취출수단(32)의 취출핀(37)과 고정블럭(40)에 의하여 움직이지 않은 상태로 유지되고, 이때 소재가공부(50)의 승,강실린더(53)가 하강하여 가공수단(56)에 결합된 툴(55)이 소재(38)의 상면에 위치하도록 한다.

이러한 상태에서 가공수단(56)이 작동하고 동시에 승,강실린더(53)도 계속적인 하강으로 툴(55)이 소재(38)를 가공할 수 있도록 하게되고, 가공이 완료된 후에는 승,강실린더(53)가 상승하여 초기상태로 복귀한 후 차기동작 대기상태로 들어간다.

그러면, 소재공급부(70)의 공급실린더(72)가 작동하여 가이드(75)로 하여금 가공된 소재(38)를 컨베이어(16)로 공급함으로서 소재(38)는 컨베이어(16)를 따라 이동하게 된다.

상기와 같이 이동하는 소재(38)는 소재저장부(30)의 전방에 설치되는 소재검사부(90)의 센서(92,93)에 의하여 선택된 소재(38)인지 가공이 완료된 것인지를 감지하여 이를 콘트롤러로 인가하고 콘트롤러는 불량취출부(110)를 통하여 이를 최종 선별하도록 한다.

불량취출부(110)에 도달하면 센서(92,93)와 감지를 받은 콘트롤러의 제어에 의하여 불량 소재(38)일 경우에는 취출실린더(114)가 신장하여 취출판(117)으로 하여금 불량 소재(38)를 수용탱크(112)로 분리하고 정상적인 소재(38)는 그대로 통과시켜 저장탱크(120)에 수용되도록 함으로서 하나의 사이클이 완료된다.

상기와 같은 본 고안은 소재저장부(30)와 소재가공부(50), 소재공급부(70), 소재검사부(90) 및 불량취출부(110)와 같은 각각의 유니트가 상기의 동작을 반복하여 연속적인 동작으로 제어 교육시스템(10)이 작동되는 것이다.

특히, 본 고안의 경우에는 생산자동화 트레이닝 키트(10)를 구성하고 있는 소재저장부(30)와 소재가공부(50), 소재공급부(70), 소재검사부(90) 및불량취출부(110)의 각각의 부품을 다양한 색상으로 구분하여 분해와 조립을 보다 용이하게 할 수 있어 교육의 효과를 더욱 더 높일 수 있게되는 것이다.

상기와 같은 본 고안은 공장자동화와 거의 동일한 조건에서 실습하게 되므로서 교육의 효과를 높일 수 있음은 물론, 제어 교육시스템(10) 전체 또는 제어 교육시스템(10)을 구성하고 있는 각각의 유니트를 직접동작시키고 제어하기 위한 프로그래밍을 하기 때문에 현장투입시에도 적절한 대응이 가능하게 된다.

이상과 같은 본 고안은 학교와 같은 교육기관에서는 공장자동화에 대한 교육을 직접 프로그래밍하면서 실시함으로서 이론과 실기를 겸한 교육의 효과를 높일 수 있게되고, 이러한 교육을 이수한 이수자를 현장에 투입시 자동화에 대한 적응력이 향상되어 별도의 교육없이 업체의 환경에 적극적으로 대응할 수 있기 때문에 대외적인 경쟁력 구축에 기여도가 큰 고안이다.

Claims

산업현장에서 실시되고 있는 공장자동화에 적응할 수 있도록 교육기관에서 용이하게 실시할 수 있는 생산자동화 트레이닝 키트(10)을 구성함에 있어서;

상기 생산자동화 트레이닝 키트(10)은, 판상으로 구비되는 베이스(11)의 전방에 각각의 유니트를 조작하고 제어하기 위한 콘트롤러를 가지는 콘트롤보드(12)를 구비하고;

상기 베이스(11)의 후미 상방에는 일정간격을 유지하여 수직으로 세워지는 지지바(14)의 상면에 컨베이어프레임(15)을 설치하고;

상기 컨베이어프레임(15)의 내부에는 속도조절이 자유로운 컨베이어(16)를 설치하여 컨베이어프레임(15)의 일측 하방에 설치되는 구동수단과 연결하여 회전할 수 있도록 구성하고;

상기 컨베이어프레임(15)의 상방이나 양측면 등에 가공 및 분류할 소재(38)를 저장하여 하나씩 공급하는 소재저장부(30)와;

상기 소재저장부(30)로부터 취출된 소재(38)를 가공하는 소재가공부(50)와;

상기 소재가공부(50)에 의하여 가공된 소재(38)를 이송할 수 있도록 컨베이어(16)로 공급하는 소재공급부(70)와;

상기 소재공급부(70)에 의하여 컨베이어(16)를 통하여 이송되는 소재(38)의 가공여부와 설정된 상태를 검사하는 소재검사부(90)와;

상기 소재검사부(90)에 의하여 검사된 양,불 판단에 의하여 양품과 불량품을선별하는 불량취출부(110)로 구성하는 것을 특징으로 하는 생산자동화 트레이닝 키트.
제 1 항에 있어서;

상기 소재저장부(30)는 분류할 소재를 저장하여 컨베이어(16)로 순차적으로 공급하기 위하여 설치되는 메거진(31)과;

상기 메거진(31)의 후방에 설치되는 실린더(33)에 의하여 작동하는 취출핀(37)을 가지고 설치되어 메거진(31)상의 소재(38)를 하나씩 취출하는 취출수단(32)과;

상기 메거진(31)의 전방의 컨베이어프레임(15)상에 고정되어 취출핀(37)과 함께 소재(38)를 고정하여 가공이 용이하도록 하는 고정블럭(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 생산자동화 트레이닝 키트.
제 1 항에 있어서;

상기 소재가공부(50)는 컨베이어프레임(15)에 세워지는 서포트(51)와;

상기 서포트(51)의 상방에 구비되는 승강플레이트(52)와;

상기 승강플레이트(52)에 설치되는 승,강실린더(53)와;

상기 승강플레이트(52)의 전방에 가공용 툴(55)을 교환 가능하게 구비하여 설치되는 가공수단(56)을 포함하여 승,강하면서 메거진(31)으로 부터 취출된 소재(38)를 가공하는 것을 특징으로 하는 생산자동화 트레이닝 키트.
제 1 항에 있어서;

상기 소재공급부(70)는 컨베이어프레임(15)의 후방으로 돌출되게 고정되는 공급프레임(71)과;

상기 공급프레임(71)의 후방에 설치되는 공급실린더(72)와;

상기 공급실린더(72)의 로더(73)는 공급프레임(71)과 컨베이어(16)상간을 왕복하는 가이드(75)와 연결하여 구성하는 것을 특징으로 하는 생산자동화 트레이닝 키트.
제 1 항에 있어서;

상기 소재검사부(90)는 베이스(11)상에 설치되는 검사프레임(91)과;

상기 검사프레임(91)에 설치되어 가공상태와 선택된 소재인지의 여부를 확인하는 센서(92,93)를 포함하는 것을 특징으로 하는 생산자동화 트레이닝 키트.
제 1 항에 있어서;

상기 불량취출부(110)는 켄베이어프레임(15)의 일측에 설치되는 서포터(112)와;

상기 서포터(112)의 후방에 설치되는 취출실린더(114)와 가이드(115);

상기 취출실린더(114)의 로더(116)와 가이드(115)의 단부에 결합되는 취출판(117)으로 구성되는 이탈수단(111)을 설치하여 불량 소재(38)를컨베이어(16)로 부터 이탈시킬 수 있도록 하고;

상기 이탈수단(111)의 대향측에 이탈된 불량소재를 수용할 수 있도록 설치되는 수용탱크(112)를 포함하는 것을 특징으로 하는 생산자동화 트레이닝 키트.
제 1 항에 있어서;

상기 생산자동화 트레이닝 키트(10)를 구성하고 있는 소재저장부(30)와 소재가공부(50), 소재공급부(70), 소재검사부(90) 및 불량취출부(110)의 각각의 부품은 다양한 색상으로 구분하여 조립과 분해를 용이하게 할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 생산자동화 트레이닝 키트.