KR20160033275A - 불량 볼트 선별 장치의 원형 인덱스 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불량 볼트 자동 선별 장치의 원형 인덱스 장치에 관한 것으로, 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 가이드판고정기둥;을 포함하는 불량 볼트 선별 장치의 원형 인덱스 장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명은 인덱스 구동장치를 상부에 설치함으로써 인덱스 하부에 여유 공간이 발생함에 따라 나사부 검사에 필요한 카메라의 설치 위치를 자유롭게 할 수 있어 나사부의 축방향을 중심으로 적어도 3 방향에 카메라의 설치가 가능하여 볼트 나사부의 전방향 검사를 위해 제자리 회전시키지 않아도 되므로, 검사시간이 단축된다.

Description

불량 볼트 선별 장치의 원형 인덱스 장치{Round index structure of the defective bolts screening device}

본 발명은 불량 볼트를 자동으로 선별하는 장치의 원형 인덱스 장치에 있어서, 불량 볼트를 검사 및 검사된 볼트의 불량품을 구분하기 위하여 공급되는 볼트를 검사부, 양품배출구, 불량배출구에 전달하는 원형 인덱스 장치에 관한 것이다.

기계요소 중 부품 결합 및 고정에 사용되는 나사는 대형 기계에서부터 소형 전자제품에 이르기까지 다양한 제품에 사용되고 있다. 일반적으로 나사는 결합물을 조일 때 모재의 암나사에 직접 고정하는 것을 스크류(Screw), 모재를 관통하여 너트로 조여지는 것을 볼트(Bolt)로 분류하고 있고, 산업 현장에선 통상 볼트로 불린다.

이러한 볼트의 생산은 특수제품에 사용되는 소량생산의 특수 볼트 외에 일반 볼트(특히 크기가 작은 경우)는 다품종 대량생산을 기본으로 하고 있다. 대량 생산은 가공 기계의 노후화, 기계의 오작동 및 누적오차, 작업자의 부주의 등으로 불량은 불가피하게 발생한다.

현재 대부분의 볼트의 불량선별검사는 작업자의 불량기준에 대한 주관적 인지 및 판단에 근거하여 판별되고 있다. 이러한 방법은 단시간의 적은 양의 부품검사에는 적합하나 장시간 많은 양의 다품종 검사에는 한계가 있다.

이와 같은 다품종의 다량부품 검사에 적용할 수 있고, 다양한 형태의 검사 항목에 유연하게 대처할 수 있는 수단은 비 접촉식이며, 실시간 검사가 가능한 컴퓨터 비전(Computer vision) 검사 시스템이 가장 효과적이다. 그 중 머신비전(Machine vision)이 검사공정의 핵심으로 떠오르면서 검사결과의 신뢰도 확보 및 고임금 대체 등 여러 가지 문제점을 해결하면서 제조공정의 중요한 포인트가 되어가고 있다.

머신비전은 전기적, 광학적, 비접촉 방식의 기술을 이용하여 영상데이터를 얻고 그 영상을 처리하여, 분석하여 최소한의 도움으로 목적하는 결론을 도출해 내는 기술이라 할 수 있으며, 최근 들어 국내에서도 부품검사 분야에 활발히 적용되고 있다.

등록특허공보 제10-1296826호(명칭: 와셔취부볼트의 양품 선별 장치)는 머신비전을 이용하여 볼트의 양품 여부를 선별하는 장치로서, 머신비전을 이용하여 와셔취부볼트의 양품 여부를 선별하는 장치에 있어서, 상기 와셔취부볼트가 양품 선별을 위한 머신비전의 카메라에 도달되면 동일한 자세를 갖도록 자세를 교정하는 자세 교정장치와; 상기 와셔취부볼트를 머신비전의 카메라에 공급하고, 머신비전의 판단에 따른 와셔취부볼트의 양품과 불량품을 분리 배출하는 선별 장치;를 포함하되, 상기 선별장치는, 공급되는 와셔취부볼트의 두부가 걸쳐지는 요홈을 등간격으로 배치한 피딩판과; 상기 피딩판의 요홈에 걸쳐져서 회전식으로 공급되는 와셔취부볼트를 가이드하고, 불량품 수거용 배출홈을 형성한 가이드판과; 상기 피딩판에 회전력을 전달하도록 피딩판과 결합되고, 둘레에는 조명투과용 조명홀을 상기 피딩판의 요홈과 동일한 등간격으로 배치한 회전프레임과; 상기 회전프레임을 회전시키는 구동장치; 및 상기 피딩판의 상측에 구비되며, 상단은 자세 교정장치가 장착되고, 하단은 상기 회전프레임에 수용되는 조명을 장착하되, 상기 조명은 카메라와 동일 선상에 위치되도록 하고, 상기 자세 교정장치는 조명과 평행한 선상인 임의의 지점에 장착한 상판;를 포함한다.

이와 같은 양품 선별 장치는 불규칙한 자세로 공급되는 와셔취부볼트의 양품 판정을 위한 머신비전의 양품 판정 알고리즘을 간단하게 할 수 있고, 양품 판정에 소요되는 시간을 줄일 수 있어 생산성이 향상된다. 또한, 회전축을 중심으로 양방향 이동이 가능한 배출가이드판에 의해 양품의 와셔취부볼트가 배출됨으로 이를 담는 박스는 와셔취부볼트를 고루 담을 수 있게 된다. 더불어 와셔취부볼트를 담는 박스가 두 개일 경우 상기와 같이 고루 담을 수 있는 효과는 없어지지만 두 개의 박스에 동시에 배출할 수 있어, 박스에 담는 시간이 늘어남에 따라 박스 제공에 따른 시간지연이 줄어들어 결국 생산성이 향상된다.

그러나 이와 같은 양품 선별 장치는 검사 대상 볼트를 수직으로 세워진 상태에서 검사 위치를 통과하도록 하기 위해 피딩판에 일정한 간격으로 홈을 가공하고 볼트의 머리부를 홈에 거치하여 피딩판을 회전시킨다. 이때 피딩판 회전에 필요한 구동장치(모터 및 피딩판 드라이브 등)는 무게 문제로 인해 보통 피딩판 아래 방향에 설치되며, 이로 인해 중심부 공간 활용이 힘들어 카메라와 양품, 불량품을 배출하는데 필요한 각종 장치들을 피딩판의 외곽에 설치해야 하고 이에 따라 수평 공간이 비교적 넓게 필요로 한다. 또한, 나사부 검사를 위한 카메라를 피딩판 외곽에만 설치 설치 가능하고 피딩판 지지대와 볼트 나사부의 시야가 겹칠 경우 나사부 형상이 나타나지 않아 홈 가공 간격 배열시 추가 고려가 필요하다.

그리고 카메라를 인덱스 외곽에만 설치 가능한데, 1개의 카메라만을 이용 할 경우 볼트 나사부의 전방향을 촬영할 수 없고, 전방향 촬영을 위해서는 볼트를 제자리에서 회전시켜야 한다. 이 경우 볼트 제자리 회전을 위한 별도의 기구 장치를 필요로 하며, 제자리 회전으로 인해 검사 시간이 지연된다.

또한 나사부 검사를 목적으로 하기 때문에 회전에 필요한 기구 장치를 볼트 머리부에 설치하여야 하며 그에 따라 머리부 검사에 추가적인 간섭(카메라 촬영 시야 방해)이 발생된다.

등록특허공보 제10-1296826호(공고일자 2013년08월14일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 볼트를 회전시키지 않고 나사부의 전방향을 여러 개의 카메라로 동시에 촬영 가능하도록 하면 회전 소요 시간 및 여러 번의 촬영에 필요한 시간이 감소되기 때문에 볼트 검사 시간이 단축되어 카메라 설치에 간섭이 되는 구동장치를 인덱스의 상부에 설치함으로써 하부에 카메라 설치 공간이 확보되는 불량 볼트 선별 장치의 원형 인덱스 장치를 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 불량 볼트 자동 선별 장치의 원형인덱스 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 수직으로세워져 가이드판을 지지함으로써 가이드판 및 원형인덱스의 하부에 공간이 확보되게 하는 가이드판고정기둥;을 포함하는 불량 볼트 선별 장치의 원형 인덱스 장치에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 불량 볼트 선별 장치의 원형 인덱스 장치에 의하면, 인덱스 구동장치를 상부에 설치함으로써 인덱스 하부에 여유 공간이 발생함에 따라 나사부 검사에 필요한 카메라의 설치 위치를 자유롭게 할 수 있어 볼트 나사부의 전방향 검사를 위해 제자리 회전시키지 않아도 되는 조건을 갖게 할 수 있다. 또한 기존의 설비와 동일한 면적 내에서 불량 판정 볼트를 양품 배출 위치 통과 후 별도 배출되도록 구성할 수 있는 공간 여유가 발생된다. 이와 같이 구성함으로서 불량 배출 장치의 부품 고장에 의한 작동 불가 발생시 불량품이 양품과 같이 배출되어 혼입될 수 있는 현상이 개선된다.

도 1은 본 발명에 따른 원형 인덱스 장치의 주요부 평면도,
도 2는 도 1의 A-A 단면을 포함한 본 발명에 따른 원형 인덱스 장치의 측면도,
도 3은 도 2의 부분 확대도.

본 발명에 따른 불량 볼트 선별 장치의 원형 인덱스 장치는 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 가이드판고정기둥;을 포함한다.

여기서, 상기 구동장치는 상기 원형인덱스의 둘레와 인접된 원형인덱스의 상단과 결합된 인덱스 드라이브와, 상기 인덱스 드라이브와 연결되어 인덱스 드라이브를 회전시키는 모터를 포함한다.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 첨부도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 불량 볼트 자동 선별 장치의 원형 인덱스 장치에 관한 것으로, 불량 볼트 자동 선별 장치는 본 출원인이 선 출원한 등록특허공보 제10-1296826호(명칭: 와셔취부볼트의 양품 선별 장치)에 개시되어 있고, 본 발명은 불량 볼트 자동 선별 장치의 원형 인덱스 장치에 관한 것이므로, 이에 대해 설명하면,

도 1은 본 발명에 따른 원형 인덱스 장치의 주요부 평면도로서, 본 발명의 주요부는 구동장치와, 원형인덱스(33)와, 가이드판(42) 등을 포함하나, 도 1의 주요부는 원형인덱스(33)와, 가이드판(42)이다.

원형인덱스(33)는 구동장치의 하부에 장착되어 구동장치에 의해 회전되며, 외주면에 복수개의 볼트안착홈(33a)을 형성한 구성이다.

가이드판(42)은 원형인덱스(33)의 외주면과 대향되는 내주면을 형성하고 있어 회전되는 원형인덱스(33)의 볼트안착홈(33a)을 가이드하고, 상기 내주면에는 상기 볼트안착홈(33a)과 연통되는 양품배출구(42a)와, 불량배출구(42b)가 형성된 구성이다.

본 발명에서는 원형인덱스(33)를 회전시키는 구동장치를 원형인덱스(33)의 상부에 설치함으로써 원형인덱스(33)의 하부에 공간(S)을 형성한 것이 주요 특징이다.

따라서, 구동장치는 수직으로 세워진 복수개의 상판고정기둥(21)의 상단에 고정되는 상판(22)의 하부에 장착된다. 구동장치는 상기 원형인덱스(33)의 둘레와 인접된 원형인덱스(33)의 상단과 결합된 인덱스 드라이브(32)와, 상기 인덱스 드라이브(32)와 연결되어 인덱스 드라이브(32)를 회전시키는 모터(31)를 포함한다. 인덱스 드라이브(32)는 가능한 넓게 원형인덱스(33)와 결합하여 진동 등을 방지한다.

그리고 가이드판(42)의 하단에는 가이드판고정기둥(41)이 장착되는데 이러한 가이드판고정기둥(41)은 가이드판(42)의 하단에 장착되고 수직으로 세워져 가이드판(42)을 지지함으로써 가이드판(42) 및 원형인덱스(33)의 하부에 공간이 확보되게 한다.

이와 같이 구성된 원형 인덱스 장치의 동작관계를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 원형인덱스(33)는 구동장치에 의해 연속적으로 설정 시간만큼 회전 및 정지를 반복한다. 이때 볼트공급장치(미도시)를 통해 볼트(200)가 원형인덱스(33)의 볼트안착홈(33a)에 위치되면 볼트(200)는 원형인덱스(33)의 회전 및 가이드판(42)의 내주면에 의해 가이드 되어 이동되다가, 검사부에 위치되면 비전시스템에 의해 검사가 이루어지고, 이 결과 값에 따라 볼트(200)는 양품인지가 결정되어 양품배출구(42a)로 배출되거나 불량배출구(42b)로 배출된다.

여기서 상기 검사부에 볼트(200)가 위치될 때에 특히 볼트(200)의 하단부를 촬영하는 비전시스템의 카메라는 볼트(200)의 축방향을 중심으로 120°로 분할된 3개의 지점에 각각 카메라를 구비하면 볼트(200)의 하단부의 모든 부위를 촬영이 가능하여 볼트(200)를 회전시키지 않고도 검사를 이룰 수 있어 볼트(200)를 회전시키는 시간이 단축되며, 결국 생산성이 향상된다.

상기에서 볼트(200)의 하부를 촬영하기 위한 3개의 카메라의 설치는 구동장치가 원형인덱스(33)의 상부에 설치됨으로써 원형인덱스(33)의 하부에 공간(S)이 확보되었기 때문에 가능하다.

이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

21: 상판고정기둥
22: 상판
31: 모터
32: 인덱스드라이브
33: 원형인덱스
33a: 볼트안착홈
41: 가이드판고정기둥
42: 가이드판
42a: 양품배출구
42b: 불량배출구

Claims (2)

1. 불량 볼트 자동 선별 장치의 원형 인덱스 장치에 있어서,
   수직으로 세워진 복수개의 상판고정기둥(21)의 상단에 고정되는 상판(22)과;
   상기 상판(22)의 하부에 장착되는 구동장치와;
   상기 구동장치의 하부에 장착되어 구동장치에 의해 회전되며, 외주면에 복수개의 볼트안착홈(33a)을 형성한 원형인덱스(33)와;
   상기 원형인덱스(33)의 외주면과 대향되는 내주면을 형성하고 있어 회전되는 원형인덱스(33)의 볼트안착홈(33a)을 가이드하고, 상기 내주면에는 상기 볼트안착홈(33a)과 연통되는 양품배출구(42a)와, 불량배출구(42b)가 형성된 가이드판(42)과;
   상기 가이드판(42)의 하단에 장착되고 수직으로 세워져 가이드판(42)을 지지함으로써 가이드판(42) 및 원형인덱스(33)의 하부에 공간이 확보되게 하는 가이드판고정기둥(41);
   을 포함하는 불량 볼트 선별 장치의 원형 인덱스 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 구동장치는
   상기 원형인덱스(33)의 둘레와 인접된 원형인덱스(33)의 상단과 결합된 인덱스 드라이브(32)와,
   상기 인덱스 드라이브(32)와 연결되어 인덱스 드라이브(32)를 회전시키는 모터(31)를 포함하는 불량 볼트 선별 장치의 원형 인덱스 장치.
   

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