KR20090116904A - 씨엔씨선반제품의 자동계측 및 포장시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CNC선반 제품(드라이브 샤프트)의 자동 측정 및 검사와 자동포장방법에 관한 것으로, 포장공정에서 제품부위별 마킹(marking)과 수(手) 포장에 따른 단순 반복작업으로 인한 작업자의 직무기피를 해소하고 근로여건 개선을 통한 생산성 향상을 기득하기 위하여, cnc 자동선반 가공작업에 의해 가공된 제품의 포장을 위한 자동 포장공정 즉, 제품공급 단계(S1)와; 제품측정 및 검사 단계(S2)와; 제품포장 및 적재 파트(S3); 로 대별되는 공정과정에 있어서, 먼저 제품공급 단계(S1)에 서는 완제품이 단위별 공급 스토커에 적재되어 제품 로드 장치로 슬라이딩 된 후 로딩 장치에 의해 제품측정 및 검사 단계(S2)의 원형회전판 가장자리의 제품고정 지그에 고정되어 시계방향으로 회전되면서 제품상.하 반전장치 지점에서 180°상.하 반전 고정되어 회전이송되면서 제품 내경 깊이측정장치 지점에서 제품 헤드의 내경 깊이가 측정 및 검사되고 제품 홈 깊이 측정장치에서는 제품 발목 부의 홈 깊이가 측정 및 검사되고 제품 내경 측정장치에서는 헤드의 내경이 측정 및 검사 된 후 다시 대향의 상.하 반전 장치에서 제품이 180°반전 원위치 되어 제품 언로드 장치에서 픽업되어 불량은 가려지고 완제품은 컨베이어 벨트에 언로딩 되어 제품포장 및 적재 파트(S3)로 이송된 다음 자동포장 및 자동적재시스템에 의한 자동 박스포장과 이송 및 적재가 완료됨으로써 CNC선반 제품(드라이브 샤프트)의 자동 측정 및 검사와 자동포장방법이 완료되는 방식에 관한 것이다.
Figure P1020080042709
cnc선반, 공급 스토커, 제품 로드 장치, 상.하 반전장치, 제품 내경 깊이 측정 장치, 제품 홈 깊이 측정장치, 제품 내경 측정 장치.

Description

씨엔씨선반제품의 자동계측 및 포장시스템{A PROCESS OF AUTOMATIC MEASUREMENT AND PACKING FOR CNCTURNERY}
본 발명은 CNC선반 제품(드라이브 샤프트)의 자동측정 및 검사와 자동포장 방법에 관한 것으로, CNC선반에 의해 가공된 제품(드라이브 샤프트)을 포장공정을 거쳐 출고를 실행하기까지의 과정에 있어서 기존의 제품(드라이브 샤프트)부위별 마킹(marking)작업과 포장을 수(手)작업으로 실시함에 따른 비 생산효율적인 부분을 해소하기 위하여 공급 단계와 측정 및 검사 단계 및 포장 및 적재 단계로 대별되는 자동계측 시스템 및 자동포장 시스템을 개발함으로써 기술적 측면과 경제 및 산업적 측면에서 안정성과 생산성 향상으로 생산효율의 극대화를 가져올 수 있는 자동화 포장 공정기술 분야에 관한 것이다.
본 발명은 CNC선반 제품(드라이브 샤프트)의 자동측정 및 검사와 자동포장 방법에 관한 것으로, 종래에 있어서 CNC선반 작업에 의하여 가공이 완료된 제품(드라이브 샤프트)의 포장공정에 있어서 일일이 수(手)작업을 통하여 제품(드라이브 샤프트) 부위별 내경과 깊이 및 홈의 크기를 조사하여 마킹(marking)을 실시하여 불량품을 선별한 후 완제품을 또한 수(手) 포장작업 실시를 통하여 적재함으로 인하여 작업속도의 지연과 불필요한 소요 인력의 낭비 및 작업자의 누적외상성 질환증가와 안전사고의 위험증가 등으로 인하여 생산효율 체증의 문제점을 해결하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 CNC선반 작업으로 가공된 제품(드라이브 샤프트)을 포장하기 위한 공정에 있어서, 제품 공급 단계(S1)와;제품 측정 및 검사 단계(S2)와;제품(드라이브 샤프트) 포장 및 적재 단계(S3);로 대별하고 상기 (S1)단계에서는 제품(드라이브 샤프트)이 공급 스토커에 장착된 라인 피더와 에어 실린더에 의해 측정 및 검사 단계 방향으로 자동공급이 진행되고 동시에 그 사이에 위치한 제품(드라이브 샤프트) 로드 장치에 의해 (S2)단계로 픽업 이송되어 회전판 상의 고정 지그에 고정되어 시계방향으로 이동되면서 자동 측정 및 검사가 진행된 다음 자동 언 로드 장치에 의해 불량이 가려진 후 완제품이 컨베이 어 벨트로 언 로딩되어 (S3)단계로 이송된 다음 X축과 Y축 프레임에 견련되어 설치된 자동적재 시스템의 적재장치 및 대차장치에 의해 제품(드라이브 샤프트)이 포장된 박스가 자동이송 및 자동적재가 이루어지는 시스템 방식에 의하여 상기의 문제점을 해결할 수 있는 CNC선반 제품(드라이브 샤프트)의 자동측정 및 검사와 자동포장 방법에 관한 것이다.
본 발명은 상기의 CNC선반 제품(드라브 샤프트)의 자동측정 및 검사와 자동포장 방법에 관한 방식을 실제 산업 생산현장에서 적용하여 실행함으로써 얻어지는 효과에 있어서, 먼저 기술적 측면의 효과로는 제품의 포장 공정에서 이송 자동제어 시스템 구축으로 시설장비의 효율적 운용이 가능하며, 시설장비의 안정성 증대와 시설에 대한 관리의 최적화 달성으로 전체설비 운영의 편리성이 강화되었으며, 시설관련 자료의 저장 및 보고서 작성의 용이성 확보와 자동제어를 통한 산업재해 발생 방지기능의 확보 등으로 완벽한 자동화 시스템 구축이 공고하게 되었고, 다음으로 경제 및 산업적 측면에서는 작업 환경개선으로 근로자의 근로 만족도가 증가 되며, 일일 생산량을 9.600ea에서 1200ea까지 증가시킬 수 있고 3인 1조의 소요인력을 1인 1조로도 가능하게 되어 인력감축 및 작업안전도의 향상으로 인한 작업환경의 질적 개선이 이루어져 신규인력 유입 증가와 노동의 질적 향상에 의한 제품의 불량률 감소효과를 가져와 생산효율성의 극대화를 기득 시켜 줄 수 있는 CNC선반 제품(드라이브 샤프트(15b))의 자동측정 및 검사와 자동포장 방법에 관한 것이다.
본 발명은 CNC선반 가공법으로 제조된 제품의 자동 측정 및 검사와 자동포장 방법에 관한 것으로, 이하 본 기술의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다,
도 1은 CNC선반 가공 제품의 공급 장치와 자동측정 및 검사 장치 및 자동포장 장치의 상측 평면 개략도를 나타낸다.
도 2는 CNC선반 가공 제품의 자동측정 및 검사 장치와 자동포장 장치의 전방 측 단면 개략도를 나타낸다.
도 3은 제품(드라이브 샤프트(15b)의 측 단면도를 나타낸다.
도 1과 도 2및 도 3을 다함께 참조하면 먼저, 도 1에서 제품공급 단계(S1);에서는 제품 로딩 장치(11)방향으로 10°정도 기울어 있는 공급 스토커(10)가 구비되고 상기 공급 스토커(10)의 내부에는 여러 개의 스토커 라인(10a)이 마련되고 상기 스토커 라인 (10a)상에는 CNC선반 가공 제품(여기서는 드라이브 샤프트를 예시하는바 유사 선반 가공 제품들을 모두 포함할 수 있음)이 가공 완료되어 배열된 상태에서 로케이션 에어 실린더(10b)의 작동에 의해서 우측으로 순차적으로 이동되고 맨 우측 스토커 라인(10a) 상의 제품들은 센서(10c)의 감지에 의한 라인 피더(10d)의 진동작동에 의해 경사진 스토커 라인(10a)을 미끄러져 내려와 라인 피더(10d)의 이송라인을 통과한 후에는 제품 로딩 장치(11)의 두 기의 에어 핑거(11a)에 교차로 픽업되면서 로딩 장치 (11)의 180°교차회전작동에 의하여 측정 및 검사 단계(S2) 로 로딩이 되는 것이다.
상기의 측정 및 검사 단계(S2)에서의 각 측정 장치 즉,내경 깊이 측정장치 (12c) 및 홈 깊이 측정 장치(12d) 및 내경 측정 장치(12e)에는 디지털 게이지(12h)와 인디게이터(12i)가 내장되어 중앙 C.P.U에서 명령받은 표준 내경 깊이(32)와 홈 깊이(33) 및 내경(31)을 적용하여 인디게이터(12i)로 측정을 실행하고 표준 명령 치수에 어긋나는 제품의 경우에는 디지털게이지(12h)에서 중앙 C.P.U로 불량정보를 전송하고 중앙 C.P.U는 다시 불량정보를 제품 언 로딩 장치(14)로 전송하면 언로딩 장치(14)는 전송받은 불량정보에 따라 불량품을 측면으로 언 로딩하는 방식으로써 자동 측정 및 검사의 공정이 진행되는 것이다.
제품 로딩 장치(11)의 작동으로 상기와 같은 자동 측정 및 검사가 진행되는측정 및 검사 단계(S2);로 이송된 제품(드라이브 샤프트(15b))은 원형 회전판(13)의 가장자리 상의 환형 라인에 일정 간격을 유지하면서 다수 개 구비되어 고정되어 있는 제품고정 지그(13a)에 제품 머리 부분이 안착 되어 장치대(20)위의 회전모터 (22)의 작동에 의해 시계방향으로 이동되면서 상.하 반전 장치 (12a)의 기계가 고정된 지점에서 상.하 반전장치(12a)의 반전에어 핑거(12b)와 원형 회 전판(13) 하부의 에어 실린더(21)와 에어 실리더 봉(21a)의 위치기준 고정작동에 의해 제품(드라이브 샤프트(15b))의 머리와 발 부분이 180°반전 교차회전되어(머리 부분이 하늘을 향함) 다시 제품 고정 지그(13a)에 고정되어 시계방향으로 이동되면서 내경 깊이 측정장치(12c) 지점에서 제품(드라이브 샤프트(15b))의 내경 깊이(32)가 측정 및 검사되고 또한 이동되면서 홈 깊이 측정장치(12d)의 지점에서는 홈 깊이 (33)가 측정 및 검사 되고 또한 이동되면서 내경 측정장치(12e)의 지점에서는 내경(31)이 측정 및 검사 되고 또한 이동되면서 원위치 반전장치(12f)의 지점에서 제품(드라이브 샤프트(15b))의 머리 부분이 지면으로 향하도록 원위치하여 고정 지그(13a)에 고정하여 시계방향으로 이동되면서 언 로딩 장치(14)의 에어 핑거 (12b) 에 픽업되어 불량품은 선별되고 완제품은 언 로딩 장치(14)의 180°교차회전 작동에 의해 컨베이어 벨트(15) 위로 로딩 되어 포장 및 적재 단계(S3)로 이송되는 것이다.
상기의 컨베이어 벨트(15)에 의하여 이송되어 온 완제품인 드라이브 샤프트 (15b)를 한 사람의 수 작업으로(기존에는 세 사람의 노동력이 소요되었음) 컨베이어 벨트(15)의 우측 단에서 포장 및 적재 단계(S3)의 첫 번째 작업과정으로써 포장박스(16)에 70여개 단위로 적재를 한 후 컨베이어 벨트(15a)에 의하여 후방의 박스이송 대차(16a)의 지점까지 이동된 후 장치 프레임(17)에 장치된 박스이송 대차 이송장치(16d)상의 박스이송 대차(16a) 위에 견인되고 박스이송 대차(16a)는 박스이송 대차 이송장치(16d)에 의하여 상.하 이송 써보 모터(24)의 작동으로 상.하 이송레일(23a)을 따라 프레임 상부의 좌.우 이송 에어 실린더(17a)까지 이동한 후 다시 좌.우 에어 실린더 (17a)의 작동에 의해 좌.우 이송레일(23b)을 따라 우측의 전.후 이송레일(17b)까지 이동하여 박스이송 대차(16a) 위의 포장박스(16)를 레일 위에 내린 후 박스이송 대차 이송장치(16d)는 다시 좌 방향 및 하 방향으로 제 위치로 돌아가고 내려진 포장박스(16)는 박스 전.후 이송 대차(16b)에 적재되어 이송 대차 전.후 써보 모터(18)의 작동으로 전.후 이송레일 (17b)을 따라 전면 방향으로 이동되어 박스이송 대차 운반장치(16c) 위에 적재된 다음 일정 적재량이 적재되면 보관 창고로 운반하여 보관 및 출하의 공정 과정을 거침으로써 CNC선반 가공 제품의 포장 및 적재 단계(S3)가 완료되는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 자동화된 측정검사 및 포장공정 과정을 통하여 기존의 (S1)단계에서 (S3)단계까지 3인 1조의 작업 인력을 투입하고도 작업자의 특정 작업부위의 고통누적 등으로 인한 노동 생산성 악화를 초래하였던 문제점을 해소하여 개선된 후에는 1인 1조의 단순 작업으로도 노동생산성을 극대화시킨 CNC선반 제품의 자동 측정 및 검사와 자동포장 방법에 관한 것이다.
도 1은 CNC선반 가공 제품의 공급 장치와 자동측정 및 검사 장치 및 자동포장 장치의 상측 평면 개략도,
도 2는 CNC선반 가공 제품의 자동측정 및 검사 장치와 자동포장 장치의 전방 측 단면 개략도,
도 3은 제품(드라이브 샤프트(15b)의 측 단면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
(S1)--제품 공급단계 (S2)--제품 자동 측정 및 검사 단계
(S3)--제품 자동포장 및 적재 단계
(10)--공급 스토커 (10a)--스토커 라인
(10b)--로케이션 에어 실린더 (10c)--센서
(10d)--라인 피더 (11)--제품 로딩 장치
(12a)--제품의 상.하 반전장치 (12b)--반전 에어 핑거
(12c)--내경 깊이측정장치 (12d)--홈 깊이측정장치
(12e)--내경 측정장치 (12f)--원위치 반전장치
(12h)--디지털 게이지 (12i)--인디게이터
(13)--원형 회전판 (13a)--제품고정 지그
(14)--언로딩 장치 (15)--컨베이어 벨트
(15b)--제품(드라이브 샤프트) (16)--포장박스
(16a)--박스이송 대차 (16b)--박스 전.후 이송 대차
(16c)--박스이송 대차 운반장치 (16d)--박스이송 대차 이송장치
(17)--장치 프레임 (17a)--좌.우 이송 에어실린더
(17b)--전.후 이송레일 (18)--대차 전.후진 써보모터
(20)--장치대 (21)--에어 실린더
(21a)--에어 실린더 봉 (22)--회전모터
(23a)--상.하 이송레일 (23b)--좌.우 이송레일
(24)--박스 상.하 이송써보모터 (31)--내경
(32)--내경 깊이 (33)--홈 깊이

Claims (3)

  1. 본 발명은 CNC선반 제품의 자동 측정 및 검사와 자동포장 방법에 관한 것으로, 제품 공급 단계(S1)와;제품의 자동 측정 및 검사의 단계(S2)와;제품의 자동포장 및 적재의 단계(S3)로;대별되는 공정과정에 있어서, (S1)단계에서 공급 스토커 (10)의 스토커 라인(10a) 위의 제품(15b)이 로케이션 에어 실린더(15a)와 라인 피더(10d)의 작동에 의해 라인 피더(10d) 선단 부로 이동되고 제품 로딩 장치(11)의 에어 핑거(11a)의 180°픽업 교차회전 작동에 의해 측정 부분으로 로딩 되고, (S2) 단계에서는 원형 회전판(13)의 고정 지그(13a)에 고정된 제품(드라이브 샤프트 (15b))이 시계방향으로 회전 이동되면서 제품의 상.하 반전장치(12a)와 제품 내경 깊이 측정장치(12c)와 제품 홈 깊이 측정장치(12d)와 제품 내경 측정장치(12e)를 각각 거치면서 자체 내장 디지털 게이지(12h)와 인디게이터(12i)에 의해서 제품(드라이브 샤프트(15b))의 반전과 내경 깊이(32) 및 홈 깊이 (33)와 내경(31)의 측정 및 검사가 완료된 제품(드라이브 샤프트(15a))이 언로딩 장치(14)와 컨베이어 벨트 (15) 및 1인 수작업에 의해 포장 단계로 이송되고,(S3)단계에서는 포장박스 (16)와 박스이송 대차(16a) 및 박스이송 대차 이송장치(16d) 및 박스 전.후 이송 대차 (16b) 및 박스이송 대차 운반장치(16c)에 의하여 자동 포장 및 적재가 완료되는 CNC선반 제품의 자동측정 및 검사와 자동포장 방법에 관한 것이다.
  2. 청구항 1에 있어서 포장 및 적재의 단계(S3)에 있어서 포장박스(16a)에 제품 (드라이브 샤프트(15b))을 70개 정도 내적 하여 포장을 실시하여 컨베이어 벨트 (15a)에 의해 후방으로 이송된 후 장치 프레임(17)에 장치된 박스이송 대차(16a)에 픽업되어 박스이송 대차 이송장치(16d)가 박스 상.하 이송 써보모터(24)의 작동으로 상.하 이송 레일(23a)을 따라 일정 높이의 상부로 이동된 후 좌.우 에어실린더 (17a)의 작동으로 우측 전.후 이송레일(17b)의 후방 지점에 포장박스(16)가 로딩 된 후 박스 전.후 이송 대차(16b)에 픽업되어 대차 전.후 써보모터(18)의 작동에 의해 전.후 이송레일(17b)을 따라 우측 전방 부의 박스이송 대차 운반장치(16c)에 2열 7단 정도로 적재되어 창고 보관 후 출고를 하는 방식의 CNC선반 제품의 자동측정 및 검사와 자동포장 방법
  3. 청구항 1에 있어서 측정 및 검사 단계(S2)에서의 각 측정 장치 즉,내경 깊이 측정장치 (12c) 및 홈 깊이 측정 장치(12d) 및 내경 측정 장치(12e)에는 디지털 게이지(12h)와 인디게이터(12i)가 내장되어 중앙 C.P.U에서 명령받은 표준 내경 깊이 (32)와 홈 깊이(33) 및 내경(31)을 적용하여 인디게이터(12i)로 측정을 실행하고 표준 명령 치수에 어긋나는 제품의 경우에는 디지털게이지에서 중앙 C.P.U로 불량정보를 전송하고 중앙 C.P.U는 다시 불량정보를 제품 언 로딩 장치(14)로 전송하면 언로딩 장치(14)는 전송받은 불량정보에 따라 불량품을 측면으로 언 로딩하는 방식으로써 자동 측정 및 검사의 공정이 진행되는 CNC선반 제품의 자동측정 및 검사와 자동포장 방법.
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