KR20110040283A - 강구 비전 검사기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 강구 비전 검사기에 관한 것으로서, 검사 대상의 강구를 공급하는 강구 공급유닛; 상기 강구 공급유닛과 연결되며, 상기 강구 공급유닛으로부터 공급된 상기 강구에 대한 검사 진행을 위해 상기 강구가 회전 가능하게 로딩되는 강구 로딩유닛; 상기 강구 로딩유닛에 인접하게 배치되어 상기 강구 로딩유닛 상에서 회전되는 상기 강구에 대한 불량 여부를 검사하되 상기 강구를 촬영하는 적어도 하나의 비전(vision)을 갖는 강구 검사유닛; 및 상기 강구 로딩유닛과 연결되며, 상기 강구 검사유닛으로부터의 검사결과에 따라 상기 강구를 정상라인과 불량라인으로 분류하는 강구 분류유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 간단하고 단순한 구조를 가지기에 제조비용을 감소시킬 수 있음은 물론 쉽게 고장나거나 오동작을 유발시키지 않으며, 특히 단순한 단계로 강구를 검사하기 때문에 신속한 검사가 진행될 수 있어 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있다.
강구, 검사, 비전, 검사

Description

강구 비전 검사기{Ball bearing vision tester}
본 발명은, 강구 비전 검사기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 간단하고 단순한 구조를 가지기에 제조비용을 감소시킬 수 있음은 물론 쉽게 고장나거나 오동작을 유발시키지 않으며, 특히 단순한 단계로 강구를 검사하기 때문에 신속한 검사가 진행될 수 있어 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있는 강구 비전 검사기에 관한 것이다.
강구는 금속 재질로 이루어진 볼(ball)로서 모든 기계장치에 기본적으로 사용된다. 이러한 강구의 내부가 비어있거나, 강구의 내부 또는 외부에 균열 및 스크래치가 있거나, 강구의 외형이 일그러져 있게 되면 기계장치의 오동작을 유발시킬 수 있다.
따라서 강구가 제작되고 나면 강구가 정상적으로 제작되었는지의 여부를 자세하게 검사할 필요가 있는데, 이때 사용되는 장치가 강구 검사기이다.
강구 검사기는 강구 내부의 흠결 등을 검사하는 내부 검사용과 강구 외부의 균열, 스크래치 및 외형 성형 정도 등을 두루 검사하는 외부 검사용과 크게 나뉜다.
내부를 검사하는 검사기는 다소 복잡한 구조를 갖는 것이 보통이지만, 외부를 검사하는 검사기는 상대적으로 심플한 구조를 가질 수 있다. 이는 내부 특성까지 정밀하게 검사할 필요가 없기 때문이다.
그런데, 현재까지 알려진 종래의 외부 검사용 강구 검사기는 상대적으로 복잡한 구조를 가지고 있기 때문에 장치의 제조비용이 증가함은 물론 쉽게 고장나거나 오동작을 유발시킬 우려가 높으며, 특히 복잡한 구조에 따른 복잡한 단계를 거치기 때문에 신속한 검사가 진행되기 어려워 전반적으로 택트 타임(tact time) 증가에 따른 생산성 감소로 이어지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 간단하고 단순한 구조를 가지기에 제조비용을 감소시킬 수 있음은 물론 쉽게 고장나거나 오동작을 유발시키지 않으며, 특히 단순한 단계로 강구를 검사하기 때문에 신속한 검사가 진행될 수 있어 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있는 강구 비전 검사기를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 검사 대상의 강구를 공급하는 강구 공급유닛; 상기 강구 공급유닛과 연결되며, 상기 강구 공급유닛으로부터 공급된 상기 강구에 대한 검사 진행을 위해 상기 강구가 회전 가능하게 로딩되는 강구 로딩유닛; 상기 강구 로딩유닛에 인접하게 배치되어 상기 강구 로딩유닛 상에서 회전되는 상기 강구에 대한 불량 여부를 검사하되 상기 강구를 촬영하는 적어도 하나의 비전(vision)을 갖는 강구 검사유닛; 및 상기 강구 로딩유닛과 연결되며, 상기 강구 검사유닛으로부터의 검사결과에 따라 상기 강구를 정상라인과 불량라인으로 분류하는 강구 분류유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 강구 비전 검사기에 의해 달성된다.
여기서, 상기 강구 공급유닛은, 다수의 강구가 수용되는 호퍼와, 상기 호퍼 내에 마련되어 상기 강구를 하나씩 이송시키는 이송임펠러를 구비하는 강구 공급부; 상기 강구 공급부와 연결되며, 상기 이송임펠러에 의해 하나씩 이송되는 상기 강구를 전달하는 강구 전달부; 및 상기 이송임펠러를 회전구동시키는 임펠러 회전구동부를 포함할 수 있다.
상기 강구 전달부 영역에는 상기 강구 전달부의 경로를 따라 이송되는 상기 강구의 이송 여부를 감지하는 적어도 하나의 감지센서가 더 마련될 수 있다.
상기 강구 로딩유닛은, 상기 강구의 로딩위치를 형성하는 회전롤러; 상기 회전롤러에 결합되어 상기 회전롤러를 회전구동시키는 롤러 회전구동부; 및 상기 회전롤러의 주변에 배치되어 상기 회전롤러 상에서 회전되는 상기 강구가 임의로 이송되는 것을 저지시키는 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 액추에이터의 로드 단부에는 상기 강구의 외면에 접촉되어 상대 회전되는 자유회전형 롤러가 더 결합될 수 있다.
상기 회전롤러를 사이에 두고 상기 회전롤러의 양측에 배치되어 상기 강구의 이송을 안내하되 상기 강구 전달부의 후단부보다 높은 위치에 배치되는 제1 및 제2 안내부; 상기 강구 전달부와 상기 제1 안내부 사이에 배치되어 상기 강구 전달부 상의 강구를 상기 제1 안내부로 전달하는 업/다운(up/down) 전달블록; 및 상기 업/ 다운 전달블록을 업/다운(up/down) 구동시키는 업/다운 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 업/다운 구동부는 실린더일 수 있다.
상기 강구 전달부의 일부 영역, 상기 회전롤러, 상기 제1 및 제2 안내부, 상기 업/다운 전달블록의 상부에서 이들을 부분적으로 덮도록 배치되며, 표면에 적어도 하나의 내부 관찰창이 형성되는 커버부재를 더 포함할 수 있다.
상기 강구 검사유닛은, 상기 커버부재의 주변에 배치되며, 상기 비전이 상기 내부 관찰창을 통해 상기 회전롤러 상의 로딩위치에서 회전되는 상기 강구를 촬영하기 전에 상기 강구를 향해 빛을 조사하는 다수의 조명부재; 상기 다수의 조명부재를 지지하는 지지브래킷; 및 상기 비전에 의해 촬영된 영상에 기초하여 상기 강구에 대한 불량 여부를 판독하는 판독부를 더 포함할 수 있다.
상기 다수의 조명부재는 상호간 등각도 간격을 가지고 상기 지지브래킷에 결합될 수 있다.
상기 강구 분류유닛은, 상기 강구 검사유닛과 연결되어 검사가 완료된 상기 강구에 대한 이동 경로를 형성하되 상기 정상라인을 형성하는 강구 이동 파이프; 상기 강구 이동 파이프로부터 분기되어 상기 불량라인을 형성하는 강구 분기 파이프; 상기 강구 이동 파이프와 상기 강구 분기 파이프의 교차 지점에 배치되어 상기 강구의 이동 방향을 선택적으로 결정하는 선택레버; 및 상기 강구 검사유닛으로부터의 검사결과에 기초하여 상기 선택레버를 동작시키는 레버 동작부를 포함할 수 있다.
상기 레버 동작부는 솔레노이드 밸브일 수 있다.
강구 검사용 유체를 공급하는 유체 공급 탱크; 상기 유체 공급 탱크와 연결되며, 상기 강구 공급유닛으로 상기 강구 검사용 유체를 공급하는 다수의 유체 공급 파이프; 공급된 유체가 배출되는 다수의 유체 배출 파이프; 및 상기 유체 배출 파이프와 연결되어 배출되는 상기 유체가 저장되는 유체 저장 탱크를 더 포함할 수 있다.
장치의 외관을 형성하는 외관 캐비닛을 더 포함할 수 있으며, 상기 강구 공급유닛, 상기 강구 로딩유닛, 상기 강구 검사유닛 및 상기 강구 분류유닛은 연속되는 가상의 작업라인을 형성하되 다수 개로 병렬 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 간단하고 단순한 구조를 가지기에 제조비용을 감소시킬 수 있음은 물론 쉽게 고장나거나 오동작을 유발시키지 않으며, 특히 단순한 단계로 강구를 검사하기 때문에 신속한 검사가 진행될 수 있어 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강구 비전 검사기의 전체 사시도, 도 2 및 도 3은 각각 도 1의 외관 캐비닛을 제거한 상태를 다른 각도에서 도시한 사시도, 도 4는 도 3의 요부 확대도, 도 5 및 도 6은 강구 공급유닛을 설명하기 위한 도면들, 도 7 내지 도 9는 강구 로딩유닛의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면들, 도 10은 강구 검사유닛을 설명하기 위한 도면, 그리고 도 11 내지 도 14는 강구 분류유닛의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 강구 비전 검사기는, 외관 캐비닛(100), 강구 공급유닛(200), 강구 로딩유닛(300), 강구 검사유닛(400) 및 강구 분류유닛(500)을 포함한다. 각 구성에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 외관 캐비닛(100)은 장치의 외관을 형성하는 부분으로서 강구 공급유닛(200), 강구 로딩유닛(300), 강구 검사유닛(400) 및 강구 분류유닛(500)이 직접 혹은 간접적으로 결합되는 부분이다.
외관 캐비닛(100)은 강성을 보유한 금속 파이프를 가로/세로로 용접함으로써 제작된다. 따라서 외관 캐비닛(100)은 도 1처럼 측면과 상면이 개방된 구조를 갖는데, 도 1의 상태로 사용될 수도 있고, 혹은 외관 캐비닛(100)에 별도의 커버(미도시)가 더 결합되어 사용될 수도 있다. 외관 캐비닛(100)에 별도의 커버가 더 마련되는 경우, 커버는 내부 투시가 가능하도록 투명 또는 반투명 재질로 제작되는 것 이 바람직하다.
외관 캐비닛(100)의 하단부에는 지면에 대해 외관 캐비닛(100)을 지지하는 다수의 푸트(110)가 구비된다. 푸트(110)는 높낮이 조절이 가능한 구조로 적용되는 것이 유리할 수 있다. 그리고 외관 캐비닛(100)의 전면 상부 양측에는 모니터를 포함하는 콘트롤 패널(미도시)이 결합되는 패널 결합부(120)가 더 구비된다.
본 실시예의 경우, 외관 캐비닛(100) 내에 2개씩의 강구 공급유닛(200), 강구 로딩유닛(300), 강구 검사유닛(400) 및 강구 분류유닛(500)이 결합된다. 따라서 강구의 검사 작업은 병렬적으로 진행된다.
하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한될 필요는 없다. 따라서 강구 공급유닛(200), 강구 로딩유닛(300), 강구 검사유닛(400) 및 강구 분류유닛(500)이 반드시 2개씩 마련될 필요는 없지만, 이 유닛(200~500)들이 한 개씩 마련되는 것에 비해서는 생산량이 높아지는 장점이 있다.
다음으로, 강구 공급유닛(200)은 검사 대상의 강구를 공급하는 부분이다. 이러한 강구 공급유닛(200)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 강구 공급부(210), 강구 전달부(220) 및 임펠러 회전구동부(230)를 포함한다.
강구 공급부(210)는 다수의 강구가 수용되는 호퍼(211)와, 호퍼(211) 내에 마련되어 강구를 하나씩 강구 전달부(230)로 이송시키는 이송임펠러(212)를 구비한다.
호퍼(211)는 일측이 절취된 통 형상을 가지므로 한번에 많은 양의 강구를 저장할 수 있으나, 이송임펠러(212)가 회전됨에 따라 강구는 하나씩 강구 전달 부(230)로 이송된다. 호퍼(211)와 강구 전달부(230) 사이에는 강구 공급유닛용 브래킷(240)이 더 마련된다. 호퍼(211)의 일측 절취된 부분에는 후술할 유체 공급 파이프(620)가 배치된다.
강구 전달부(220)는 이송임펠러(212)에 의해 이송되는 강구를 하나씩 강구 검사유닛(400)으로 전달하는 역할을 한다. 본 실시예에서 강구 전달부(220)는 대략 막대 구조를 갖는데, 그 표면에는 대략 V자 형 홈(221)이 형성되어 강구의 이동 경로를 형성한다. 이러한 강구 전달부(220)는 후단부가 하향되도록 경사지게 마련된다. 따라서 강구는 후공정으로 용이하게 이송될 수 있다.
강구 전달부(220)의 일측에도 해당 경로를 따라 이동하는 강구의 이송 여부를 감지하는 감지센서(222)가 마련된다. 감지센서(222)는 강구의 이송 여부 외에도 개수를 체크하는 기능을 가질 수 있다.
임펠러 회전구동부(230)는 전술한 이송임펠러(212)를 회전구동시키는 동력원이다. 이송임펠러(212)에 직접 연결되는 모터로 구현될 수도 있으나, 본 실시예에서 임펠러 회전구동부(230)는 모터(231)와, 모터(231)의 회전축에 연결되는 구동풀리(232)와, 이송임펠러(212)의 회전축에 연결되는 피동풀리(233)와, 구동 및 피동풀리(232,233)를 연결하는 벨트(234)를 구비한다. 벨트(234)의 폐루프 내에는 벨트(234)의 처짐을 방지하고 벨트(234)에 일정한 장력을 부여하는 장력롤러(235)가 더 마련된다.
이에, 모터(231)에 전원이 인가되어 구동풀리(232)가 회전하게 되면, 이 회전력은 벨트(234)를 통해 피동풀리(233)로 전달되어 이송임펠러(212)를 회전시키게 되며, 이에 따라 호퍼(211) 내에 마련된 강구들은 이송임펠러(212)에 의해 하나씩 강구 전달부(230)로 이송될 수 있다.
다음으로, 강구 로딩유닛(300)은 강구 공급유닛(200)과 연결되며, 강구 공급유닛(200) 특히 강구 전달부(220)에서 공급된 강구에 대한 검사 진행을 위해 강구가 회전 가능하게 로딩되는 부분이다. 강구에 대한 검사는 강구가 로딩위치에 배치되고 로딩위치에서 회전되는 가운데 진행된다.
이러한 강구 로딩유닛(300)은, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 강구의 로딩위치를 형성하는 회전롤러(310)와, 회전롤러(310)에 결합되어 회전롤러(310)를 회전구동시키는 롤러 회전구동부(320)와, 회전롤러(310)의 주변에 배치되어 회전롤러(310) 상에서 회전되는 강구가 임의로 이송되는 것을 저지시키는 액추에이터(330)를 포함한다.
회전롤러(310)는 실질적으로 로딩위치가 되는 부분이다. 강구는 회전롤러(310) 상에 위치되어 그 자리에서 회전되면서 검사를 받게 된다. 회전롤러(310)는 강구가 자리를 잡을 수 있도록 그 내부가 반경 방향 내측으로 일정 깊이 절취된 형상을 갖는다.
이러한 회전롤러(310)의 양측에는 회전롤러(310)를 사이에 두고 회전롤러(310)의 양측에 배치되어 강구의 이송을 안내하는 제1 및 제2 안내부(340,350)가 마련된다. 제1 및 제2 안내부(340,350)는 강구 전달부(220)와 대략 유사한 구조로 마련되는데, 이러한 제1 및 제2 안내부(340,350)는 강구 전달부(220)의 후단부보다 높은 위치에 배치된다.
회전롤러(310)의 회전은 롤러 회전구동부(320)가 담당한다. 롤러 회전구동부(320)의 구조는 모터와 벨트 등을 포함하는 전술한 임펠러 회전구동부(230)와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
회전롤러(310) 상에 강구가 위치되어 회전하는 경우, 강구를 별도로 지지하는 수단이 없다면 회전되는 강구는 회전롤러(310) 상의 로딩위치를 벗어날 수 있다. 즉 후공정으로 이송될 수 있다. 이러한 현상을 저지하기 위해 액추에이터(330)가 마련된다.
액추에이터(330)의 로드 단부에는 강구의 외면에 접촉되어 상대 회전되는 자유회전형 롤러(331)가 더 마련되는데, 도 9와 같이 액추에이터(330)가 동작되어 자유회전형 롤러(331)가 회전롤러(310) 상에서 회전되는 강구의 외면을 지지하기 때문에 강구는 회전롤러(310) 상의 로딩위치를 임의로 벗어나지 않고 검사될 수 있다.
검사가 완료되면 도 7과 같이 길이 연장되었던 액추에이터(330)가 원상태로 복귀되고 강구는 후공정인 강구 분류유닛(500)으로 향하게 된다. 액추에이터(330)는 액추에이터 브래킷(332)에 의해 해당 위치에서 경사지게 배치된다.
한편, 전술한 바와 같이, 강구 전달부(220)는 후단부가 하향되도록 경사지게 마련된다. 이 때문에, 강구 전달부(220)의 후단부에 낮게 위치된 강구를 강구 전달부(220)의 후단부보다 높은 위치의 제1 안내부(340)를 통해 회전롤러(310) 상의 로딩위치로 이송시키려면 낮은 위치의 강구를 올려 전달하는 매개체가 필요하다. 이는 업/다운(up/down) 전달블록(360) 및 업/다운 구동부(370)가 담당한다.
업/다운 전달블록(360)은 강구 전달부(220)와 제1 안내부(340) 사이에 배치되어 강구 전달부(220) 상의 강구를 높은 위치의 제1 안내부(340)를 통해 회전롤러(310) 상의 로딩위치로 전달하는 역할을 한다. 업/다운 전달블록(360)이 업/다운 구동되기 위해 업/다운 전달블록(360)은 실린더로 마련될 수 있는 업/다운 구동부(370)와 연결된다. 업/다운 구동부(370)은 실린더 외에도 리니어 모터 등으로 변경 적용될 수 있다.
이에, 강구가 도 7과 같이 강구 전달부(220)는 후단부를 통해 업/다운 전달블록(360) 상에 배치되면, 도 8과 같이 업/다운 구동부(370)가 구동되어 업/다운 전달블록(360)을 업(up)시킨다. 그러면 도 9와 같이 강구가 제1 안내부(340)를 통해 회전롤러(310) 상의 로딩위치로 이송되는데, 이때 회전롤러(310)가 회전됨과 동시에 액추에이터(330)가 동작되어 자유회전형 롤러(331)가 회전롤러(310) 상에서 회전되는 강구의 외면을 지지한다. 따라서 강구는 회전롤러(310) 상의 로딩위치를 임의로 벗어나지 않고 그 위치에서 회전될 수 있으며, 이 상태로 검사가 진행된다.
강구 전달부(220)의 일부 영역, 회전롤러(310), 제1 및 제2 안내부(340,350), 그리고 업/다운 전달블록(360)의 상부에는 이들을 부분적으로 덮도록 배치되는 커버부재(380)가 마련된다. 대략 아크(arc) 형상을 가질 수 있는 커버부재(380)의 표면에는 내부 관찰창(381)이 형성된다. 내부 관찰창(381)은 비전(410)의 촬영을 위한 통로로 활용될 수 있다.
다음으로, 강구 검사유닛(400)은 강구 로딩유닛(300)에 인접하게 배치되어 강구 로딩유닛(300)의 회전롤러(310) 상에서 회전되는 강구에 대한 불량 여부를 검 사하는 역할을 한다.
이러한 강구 검사유닛(400)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 강구를 커버부재(380)의 표면에 형성된 내부 관찰창(381)을 통해 회전롤러(310) 상의 로딩위치에서 회전 중인 강구를 촬영하여 검사하는 비전(410, vision)과, 커버부재(380)의 주변에 배치되며 비전(410)이 내부 관찰창(381)을 통해 회전롤러(310) 상의 로딩위치에서 회전되는 강구를 촬영하기 전에 강구를 향해 빛을 조사하는 다수의 조명부재(420)와, 다수의 조명부재(420)를 지지하는 지지브래킷(430)과, 비전(410)에 의해 촬영된 영상에 기초하여 강구에 대한 불량 여부를 판독하는 판독부(미도시)를 구비한다. 판독부에 대한 판독 결과는 외관 캐비닛(100)에 결합되는 모니터에 정상 또는 불량의 형태로 출력된다.
비전(410)은 별도의 비전 브래킷(411)에 의해 연결된다. 비전 브래킷(411)은 비전(410)의 탈부착이 손쉬운 구조로 마련된다.
본 실시예에서 조명부재(420)는 3개 마련되는데, 3개의 조명부재(420)는 상호간 등각도 간격을 가지고 지지브래킷(430)에 결합된다.
마지막으로, 강구 분류유닛(500)은 강구 로딩유닛(300)과 연결되며, 강구 검사유닛(400)으로부터의 검사결과에 따라 강구를 정상라인과 불량라인으로 분류하는 부분이다.
이러한 강구 분류유닛(500)은, 도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 강구 검사유닛(400)과 연결되어 검사가 완료된 강구에 대한 이동 경로를 형성하되 정상라인(도 12의 점선 경로 참조)을 형성하는 강구 이동 파이프(510)와, 강구 이동 파 이프(510)로부터 분기되어 불량라인(도 14의 점선 경로 참조)을 형성하는 강구 분기 파이프(520)와, 강구 이동 파이프(510)와 강구 분기 파이프(520)의 교차 지점에 배치되어 강구의 이동 방향을 선택적으로 결정하는 선택레버(530)와, 강구 검사유닛(400)으로부터의 검사결과에 기초하여 선택레버(530)를 동작시키는 레버 동작부(540)를 포함한다. 이때, 레버 동작부(540)는 솔레노이드 밸브일 수 있으나 반드시 솔레노이드 밸브가 사용될 필요는 없다. 강구 분류유닛(500)의 동작은 후술한다.
한편, 위의 구성들 외에도 본 실시예의 강구 비전 검사기에는, 강구 검사용 유체를 공급하는 유체 공급 탱크(610)와, 유체 공급 탱크(610)와 연결되며 강구 공급유닛(200)의 호퍼(211)로 강구 검사용 유체를 공급하는 다수의 유체 공급 파이프(620)와, 공급된 유체가 배출되는 다수의 유체 배출 파이프(630)와, 유체 배출 파이프(630)와 연결되어 배출되는 유체가 저장되는 유체 저장 탱크(640)를 더 포함한다. 강구의 검사를 위해서는 강구의 표면에 유체가 적셔져야 하기 때문에 이들의 구성들이 요구된다.
이러한 구성을 갖는 강구 비전 검사기의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
우선, 검사 대상의 다량의 강구가 강구 공급유닛(200)의 호퍼(211) 내로 투입된다. 이때, 유체 공급 탱크(610)로부터 유체 공급 파이프(620)를 통해 강구 검사용 유체가 호퍼(211) 내로 분사되어 강구를 적신다.
이와 동시에, 모터(231)에 전원이 인가되면 구동풀리(232)가 회전하게 되고, 이러한 회전력은 벨트(234)를 통해 피동풀리(233)로 전달됨으로써 이송임펠러(212) 를 회전시키게 된다. 이에 따라 호퍼(211) 내에 마련된 강구들은 이송임펠러(212)에 의해 하나씩 강구 전달부(230)로 이송될 수 있다.
다음, 강구가 도 7과 같이 강구 전달부(220)는 후단부를 통해 업/다운 전달블록(360) 상에 배치되면, 도 8과 같이 업/다운 구동부(370)가 구동되어 업/다운 전달블록(360)을 업(up)시킨다.
그러면 도 9와 같이 강구가 제1 안내부(340)를 통해 회전롤러(310) 상의 로딩위치로 이송되는데, 이때 회전롤러(310)가 회전됨과 동시에 액추에이터(330)가 동작되어 자유회전형 롤러(331)가 회전롤러(310) 상에서 회전되는 강구의 외면을 지지한다. 따라서 강구는 회전롤러(310) 상의 로딩위치를 임의로 벗어나지 않고 그 위치에서 회전된다.
이러한 상태에서 강구에 대한 검사가 진행된다. 즉 상호간 등각도 간격을 가지고 배치된 3개의 조명부재(420)가 강구를 향해 빛을 조사함과 동시에 비전(410)이 회전되는 강구를 촬영한다. 촬영된 영상은 판독부로 전송되어 불량 여부가 그 즉시 판독되고, 판독 결과는 외관 캐비닛(100)에 결합되는 모니터에 출력된다.
한편, 판단 결과에 따라, 강구 분류유닛(500)은 양품의 강구와 불량의 강구로 분류되며, 이때의 제어신호는 솔레노이드 밸브로 전달되어 선택레버(530)를 도 11 및 도 12, 또는 도 13 또는 도 14처럼 동작시킨다.
선택레버(530)가 도 11 및 도 12처럼 동작되면 정상라인(도 12의 점선 경로 참조)을 형성하는 강구 이동 파이프(510)를 통해 강구가 취출된다. 이때의 강구는 외부의 균열, 스크래치 및 외형 성형 정도 등에 이상이 없는 경우이다.
하지만, 선택레버(530)가 도 13 또는 도 14처럼 동작되면 불량라인(도 14의 점선 경로 참조)을 형성하는 강구 분기 파이프(520)를 통해 강구가 취출된다. 이때의 강구는 외부의 균열, 스크래치 및 외형 성형 정도 중에서 적어도 어느 한 부분에 이상이 있는 것이므로 폐기된다.
이러한 구성 및 동작을 갖는 본 실시예에 따르면, 간단하고 단순한 구조를 가지기에 제조비용을 감소시킬 수 있음은 물론 쉽게 고장나거나 오동작을 유발시키지 않으며, 특히 단순한 단계로 강구를 검사하기 때문에 신속한 검사가 진행될 수 있어 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있게 된다. 실제로 하나의 강구에 대한 검사는 수초 이내이기 때문에 대량 생산에 유리하다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 강구 비전 검사기에서 강구 검사유닛의 조명부재에 대한 사시도이다.
전술한 실시예의 경우에는 3개의 조명부재(420)가 강구를 향해 빛을 조사하였으나, 도 15처럼 4개의 조명부재(420a)가 사용되어도 무방하다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강구 비전 검사기의 전체 사시도,
도 2 및 도 3은 각각 도 1의 외관 캐비닛을 제거한 상태를 다른 각도에서 도시한 사시도,
도 4는 도 3의 요부 확대도,
도 5 및 도 6은 강구 공급유닛을 설명하기 위한 도면들,
도 7 내지 도 9는 강구 로딩유닛의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면들,
도 10은 강구 검사유닛을 설명하기 위한 도면,
도 11 내지 도 14는 강구 분류유닛의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면들,
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 강구 비전 검사기에서 강구 검사유닛의 조명부재에 대한 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 외관 캐비닛 200 : 강구 공급유닛
300 : 강구 로딩유닛 400 : 강구 검사유닛
500 : 강구 분류유닛

Claims (14)

  1. 검사 대상의 강구를 공급하는 강구 공급유닛;
    상기 강구 공급유닛과 연결되며, 상기 강구 공급유닛으로부터 공급된 상기 강구에 대한 검사 진행을 위해 상기 강구가 회전 가능하게 로딩되는 강구 로딩유닛;
    상기 강구 로딩유닛에 인접하게 배치되어 상기 강구 로딩유닛 상에서 회전되는 상기 강구에 대한 불량 여부를 검사하되 상기 강구를 촬영하는 적어도 하나의 비전(vision)을 갖는 강구 검사유닛; 및
    상기 강구 로딩유닛과 연결되며, 상기 강구 검사유닛으로부터의 검사결과에 따라 상기 강구를 정상라인과 불량라인으로 분류하는 강구 분류유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 강구 비전 검사기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강구 공급유닛은,
    다수의 강구가 수용되는 호퍼와, 상기 호퍼 내에 마련되어 상기 강구를 하나씩 이송시키는 이송임펠러를 구비하는 강구 공급부;
    상기 강구 공급부와 연결되며, 상기 이송임펠러에 의해 하나씩 이송되는 상기 강구를 전달하는 강구 전달부; 및
    상기 이송임펠러를 회전구동시키는 임펠러 회전구동부를 포함하는 것을 특징 으로 하는 강구 비전 검사기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 강구 전달부 영역에는 상기 강구 전달부의 경로를 따라 이송되는 상기 강구의 이송 여부를 감지하는 적어도 하나의 감지센서가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 강구 비전 검사기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 강구 로딩유닛은,
    상기 강구의 로딩위치를 형성하는 회전롤러;
    상기 회전롤러에 결합되어 상기 회전롤러를 회전구동시키는 롤러 회전구동부; 및
    상기 회전롤러의 주변에 배치되어 상기 회전롤러 상에서 회전되는 상기 강구가 임의로 이송되는 것을 저지시키는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 강구 비전 검사기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 액추에이터의 로드 단부에는 상기 강구의 외면에 접촉되어 상대 회전되는 자유회전형 롤러가 더 결합되는 것을 특징으로 하는 강구 비전 검사기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 회전롤러를 사이에 두고 상기 회전롤러의 양측에 배치되어 상기 강구의 이송을 안내하되 상기 강구 전달부의 후단부보다 높은 위치에 배치되는 제1 및 제2 안내부;
    상기 강구 전달부와 상기 제1 안내부 사이에 배치되어 상기 강구 전달부 상의 강구를 상기 제1 안내부로 전달하는 업/다운(up/down) 전달블록; 및
    상기 업/다운 전달블록을 업/다운(up/down) 구동시키는 업/다운 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강구 비전 검사기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 업/다운 구동부는 실린더인 것을 특징으로 하는 강구 비전 검사기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 강구 전달부의 일부 영역, 상기 회전롤러, 상기 제1 및 제2 안내부, 상기 업/다운 전달블록의 상부에서 이들을 부분적으로 덮도록 배치되며, 표면에 적어도 하나의 내부 관찰창이 형성되는 커버부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강구 비전 검사기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 강구 검사유닛은,
    상기 커버부재의 주변에 배치되며, 상기 비전이 상기 내부 관찰창을 통해 상기 회전롤러 상의 로딩위치에서 회전되는 상기 강구를 촬영하기 전에 상기 강구를 향해 빛을 조사하는 다수의 조명부재;
    상기 다수의 조명부재를 지지하는 지지브래킷; 및
    상기 비전에 의해 촬영된 영상에 기초하여 상기 강구에 대한 불량 여부를 판독하는 판독부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강구 비전 검사기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 다수의 조명부재는 상호간 등각도 간격을 가지고 상기 지지브래킷에 결합되는 것을 특징으로 하는 강구 비전 검사기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 강구 분류유닛은,
    상기 강구 검사유닛과 연결되어 검사가 완료된 상기 강구에 대한 이동 경로를 형성하되 상기 정상라인을 형성하는 강구 이동 파이프;
    상기 강구 이동 파이프로부터 분기되어 상기 불량라인을 형성하는 강구 분기 파이프;
    상기 강구 이동 파이프와 상기 강구 분기 파이프의 교차 지점에 배치되어 상기 강구의 이동 방향을 선택적으로 결정하는 선택레버; 및
    상기 강구 검사유닛으로부터의 검사결과에 기초하여 상기 선택레버를 동작시 키는 레버 동작부를 포함하는 것을 특징으로 하는 강구 비전 검사기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 레버 동작부는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 강구 비전 검사기.
  13. 제1항에 있어서,
    강구 검사용 유체를 공급하는 유체 공급 탱크;
    상기 유체 공급 탱크와 연결되며, 상기 강구 공급유닛으로 상기 강구 검사용 유체를 공급하는 다수의 유체 공급 파이프;
    공급된 유체가 배출되는 다수의 유체 배출 파이프; 및
    상기 유체 배출 파이프와 연결되어 배출되는 상기 유체가 저장되는 유체 저장 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강구 비전 검사기.
  14. 제1항에 있어서,
    장치의 외관을 형성하는 외관 캐비닛을 더 포함하며,
    상기 강구 공급유닛, 상기 강구 로딩유닛, 상기 강구 검사유닛 및 상기 강구 분류유닛은 연속되는 가상의 작업라인을 형성하되 다수 개로 병렬 배치되는 것을 특징으로 하는 강구 비전 검사기.
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