KR20210000078U

KR20210000078U - 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비

Info

Publication number: KR20210000078U
Application number: KR2020190002782U
Authority: KR
Inventors: 이건희; 박도연; 문형철
Original assignee: (주)단디메카
Priority date: 2019-07-03
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2021-01-13

Abstract

휴대용 생산자동화 교육 실습 장비에 관한 것으로, 상면이 개방되게 형성되고, 내부에 수납공간이 형성된 하부케이스와, 상기 하부케이스의 개방된 상면을 커버할 수 있도록 상기 하부케이스의 일측에 회전 가능하게 결합되는 상부케이스로 이루어지는 케이스부재; 가공물의 투입, 가공 및 배출이 이루어지도록 다수의 모듈이 설치되는 테이블부재; 상기 테이블부재의 일측에 설치되는 가공물 투입모듈; 상기 가공물 투입모듈의 선단에 설치되는 가공물 작업모듈; 가공물을 이송시키는 가공물 이송모듈; 상기 가공물 이송모듈에 의해 이송되는 가공물의 불량 여부를 판별하는 양품 판별모듈; 상기 양품 판별모듈에서 가공물의 불량 여부에 따라 상가 가공물을 양품 또는 불량품으로 분리 배출시키는 가공물 배출모듈; 상기 가공물 투입모듈, 가공물 작업모듈, 가공물 이송모듈, 양품 판별모듈 및 가공물 배출모듈의 동작 상태를 표시하는 디스플레이모듈;을 마련하여 교육대상자가 있는 학교 또는 강의실 등으로 실슬 장비를 자유로이 이동시킬 수 있고, 각각의 모듈을 분해하여 재조립에 의한 교육을 실시할 수 있으며, 생산자동화에 따른 로직 및 제어에 필요한 프로그램을 직접 코딩할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

휴대용 생산자동화 교육 실습 장비{Portable Production Automation Training Practice Equipment}

본 고안은 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생산자동화 또는 공장자동화의 교육에 필요한 다수의 모듈을 구비하여 생산자동화에 따른 기자재를 직접 실습에 의한 교육이 이루어지도록 함은 물론 학생 및 교육 강사가 실습 장비를 휴대하여 간편하게 이동시킬 수 있도록 하는 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비에 관한 것이다.

산업사회가 발달하면서 여가활용이나 윤택한 생활향상을 위하여 힘들고 더럽고 어려운 직종에 종사하지 않으려는 기피 현상이 늘어나면서 사람이 직접 작업하기 어려운 부분을 기계적으로 처리하는 공장 자동화가 늘어나고 있는 실정이다.

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

상기와 같이 실제 공장 자동화 라인을 보지 않고 이론적으로 교육을 이수 한 후 현장에 투입하면 실제 자동화를 위하여 가공품의 저장과, 저장된 가공품의 공급, 공급되는 가공할 가공품의 가공, 가공된 가공품의 이송, 이송되는 가공품의 검사, 검사 완료된 가공품의 분류작업과 같이 복잡한 관계를 유지하고 있는 자동화라인을 이해하지 못 할 뿐만 아니라 생산자동화 장비를 조작하지 못하는 경우가 발생하게 된다.

한편 스마트 팩토리는, 이전부터 존재한 공장자동화(factory automation)의 연장선상에 있는 개념으로서, 제품의 기획ㅇ 설계, 생산, 유통 등 전 과정을 정보통신 기술로 통합, 고객맞춤형 제품을 최소 비용 시간으로 생산하는 미래형 공장으로, 핵심기술인 사물인터넷(IoT), 사이버 물리시스템(CPS)을 기반으로, 제조의 모든 단계가 자동화, 정보화 되고, 가치사슬 전체가 하나의 공장처럼 실시간 연동되는 생산체계 지향한다.

즉, 공장 내 설비와 기계에 설치된 센서를 통해 데이터가 실시간으로 수집·분석되어 공장 내 모든 상황들이 일목 요연하게 보여지고, 이를 분석해 목적된 바에 따라 스스로 제어할 수 있어, 생산시설을 무인화하고 관리를 자동화하는 공장 자동화가 단위 공정별로만 최적화가 이루어져 전체 공정이 유기적이라고 보기 어렵던 것을 넘어, 전후 공정간 데이터를 자유롭게 연계할 수 있어 총체적인 관점에서 최적화를 이룰 수 있게 되면서, 이를 기반으로 능동적 의사결정이 실시간으로 이행되는 제조 운영 환경은 다품종 복합생산에 적합한 유연성을 갖는 제조 시스템을 구현하는 기반이 된다.

이로부터 제조업 분야에서 스마트 팩토리의 원활한 운영을 위한 교육의 필요성이 커졌지만, 이에 대응하는 장치나 시스템은 충분하지 않은 문제점이 있었다.

이는 교육현장에 자동화에 관한 실습을 수행하는 교육시스템이 개발, 보급되지 못한 것과 이러한 자동화 교육 시스템의 연구개발에 상당한 애로점이 있는 것도 하나의 원인으로 작용하고 있기 때문에 학교 교육과정을 이수한 경우에도 현장에서 새롭게 교육을 받아야 하는 문제가 발생한다.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 '스마트 팩토리 물류제어 교육시스템'이 개시되어 있다.

하기 특허문헌 1에 따른 스마트 팩토리 물류제어 교육시스템은 테이블과, 상기 테이블 상에 전체 생산 공정을 구분하여 독립적으로 각 공정을 수행하게 배치되는 각 공정별 수행 모듈, 상기 각 공정별 수행 모듈에 의해 전체적으로 생산 공정이 수행될 때, 공정 수행 경로를 따라 운행하는 AGV(Automation Guided Vehicle), 상기 각 공정별 수행 모듈(120)의 각 공정 수행을 제어하는 PLC 및 상기 AGV와 PLC를 제어하는 서버를 구비한다.

상기 각 공정별 수행 모듈은 상기 테이블 상에 다양한 형태로 공정 수행 경로를 형성하게 배치되며, 상기 서버는 상기 PLC에서 상기 각 공정별 수행 모듈의 각 공정 수행 상태 데이터를 전송받아, 상기 PLC를 제어하여 상기 각 공정별 수행 모듈을 제어하게 하면서, 상기의 공정 수행 경로를 따라 배치되는 상기 각 공정별 수행 모듈에 이송체를 이송하게 상기 AGV를 제어한다.

대한민국 특허 공개번호 제10-2019-0063841호 대한민국 특허 공개번호 제10-2018-0064153호 대한민국 특허 공개번호 제10-2016-0103264호

그러나 종래기술에 따른 생산자동화 교육 실습 장비는 그 부피나 크기가 무거워 실습 장비가 설치된 장소로 이동해야 되는 불편이 있을 뿐만 아니라 학생 및 강사가 이동하는데 따른 시간이 오래 걸리고, 실습 장비 또한 다른 모듈 또는 유닛을 교체하지 못하므로 제한된 모듈에 따른 제한적인 교육이 이루어지게 되는 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소정의 크기로 이루어진 케이스 내부에 생산자동화에 필요한 다수의 모듈이 구비되어 장소 및 시간에 구애됨이 없이 생산자동화에 따른 실습 교육이 교육 현장에서 직접적으로 이루어지도록 하는 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 생산자동화에 따른 가공물의 운송, 가공물의 가공, 가공물의 불량 등을 판별하여 분리 배출시키는 과정을 하나의 실습 장비로 교육할 수 있는 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 케이스에 설치되는 다수의 모듈을 필요에 따라 교체하여 실습 교육이 이루어지도록 하며, 생산자동화에 따른 배전 및 전장에 필요한 교육을 할 수 있는 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비는 상면이 개방되게 형성되고, 내부에 수납공간(13)이 형성된 하부케이스(11)와, 상기 하부케이스(11)의 개방된 상면을 커버할 수 있도록 상기 하부케이스(11)의 일측에 회전 가능하게 결합되는 상부케이스(12)로 이루어지는 케이스부재(10); 상기 수납공간(13)에 수납되며, 가공물의 투입, 가공 및 배출이 이루어지도록 다수의 모듈이 설치되는 테이블부재(20); 상기 가공물의 투입이 이루어지도록 상기 테이블부재(20)의 일측에 설치되는 가공물 투입모듈(30); 상기 가공물 투입모듈(30)에서 이송된 가공물의 가공이 이루어지도록 상기 가공물 투입모듈(30)의 선단에 설치되는 가공물 작업모듈(40); 상기 가공물 작업모듈(40)에서 가공이 이루어진 가공물을 이송시키는 가공물 이송모듈(50); 상기 가공물 이송모듈(50)에 의해 이송되는 가공물의 불량 여부를 판별하는 양품 판별모듈(60); 상기 양품 판별모듈(60)에서 가공물의 불량 여부에 따라 상가 가공물을 양품 또는 불량품으로 분리 배출시키는 가공물 배출모듈(70); 상기 가공물 투입모듈(30), 가공물 작업모듈(40), 가공물 이송모듈(50), 양품 판별모듈(60) 및 가공물 배출모듈(70)의 동작 상태를 표시하는 디스플레이모듈(80);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 테이블부재(20)에는 상기 가공물 투입모듈(30), 가공물 작업모듈(40), 가공물 이송모듈(50), 양품 판별모듈(70) 및 가공물 배출모듈(80)이 유기적으로 동작되도록 제어하는 제어모듈부(100); 상기 가공물 투입모듈(30), 가공물 작업모듈(40), 가공물 이송모듈(50), 양품 판별모듈(70), 가공물 배출모듈(80) 및 제어모듈부(100)의 제어에 따른 데이터를 전송할 수 있도록 구비되는 PLC모듈(110); 상기 테이블부재(20)의 일측에는 상기 제어모듈부(100)의 제어에 의해 구동되는 공압모듈이 설치되도록 구비되는 타공판부재(120); 상기 제어모듈부(100)에 의해 구동되는 상기 가공물 투입모듈(30), 가공물 작업모듈(40), 가공물 이송모듈(50), 양품 판별모듈(70) 및 가공물 배출모듈(80)의 구동이 비정상적으로 이루어지는 경우 오류 상태임을 육안으로 확인할 수 있도록 설치되는 알람용 타워램프(130);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가공물 투입모듈(30)은 상기 테이블부재(20)의 상면에 설치되는 구동실린더(31); 상기 구동실린더(31)에 공압을 공급하도록 상기 구동실린더(31)의 양측에 각각 연결되는 한 쌍의 공급노즐(32); 상기 한 쌍의 공급노즐(32)에서 공급되는 공압에 의해 상기 구동실린더(31)의 외측으로 출몰 가능하게 설치되는 피스톤로드(33); 상기 피스톤로드(33)의 선단에 결합되어 가공물을 상기 가공물 작업모듈(40)로 이송시키는 이송플레이트(34); 상기 가공물 작업모듈(40)에 가공물이 순차적으로 공급되게 상기 이송플레이트(34)의 선단에 설치되는 공급케이스(36)와 다수의 가공물이 적재되도록 상기 공급케이스(36)의 상부에 설치되는 상부케이스(37)로 이루어진 적재함(35);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가공물 작업모듈(40)은 상기 테이블부재(20)의 상면에 수직으로 설치되는 수직실린더(41); 상기 수직실린더(41)에 공압을 공급하도록 상기 수직실린더(41)의 상부와 하부에 이격되게 설치되는 한 쌍의 공급노즐(42); 상기 수직실린더(41)의 상면에 수평으로 고정되며, 상기 수직실린더(41)에 의해 상하로 승강 가능하게 설치되는 고정플레이트(43); 상기 고정플레이트(43)에 설치되는 구동모터(44); 상기 구동모터(44)에 의해 회전 가능하게 설치되며, 상기 수직실린더(41)에 의해 승강되게 설치되는 가공척(45); 상기 가공척(45)에 의해 가공이 이루어진 가공물을 상기 가공물 이송모듈(50)로 이송시키는 이송실린더(46);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가공물 이송모듈(50)은 상기 테이블부재(20)의 저면에 서로 이격되게 설치되는 제1 고정브래킷(51)과 제2 고정브래킷(52); 상기 제1 고정브래킷(51)과 제2 고정브래킷 사이에 설치되는 벨트(53); 상기 제1 고정브래킷(51)의 일측에 상기 벨트(53)가 구동되도록 설치되는 구동모터(54);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 양품 판별모듈(60)은 상기 테이블부재(20)의 상면에 설치되는 고정플레이트(61); 상기 가공물 이송모듈(50)의 따라 이송되는 가공물의 재질을 감지하도록 상기 고정플레이트(61)에 설치되는 정전용량형센서(62); 상기 가공물 이송모듈(50)을 따라 가공물의 이송을 감지하도록 상기 고정플레이트(61)에 설치되는 근접센서(63); 상기 가공물 이송모듈(60)을 따라 이송되는 가공물의 색상에 따라 가공물의 불량을 감지하는 광전형센서(64);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가공물 배출모듈(70)은 상기 테이블부재(20)의 상면에 고정되는 고정플레이트(71); 상기 고정플레이트(71)의 일면에 설치되는 수평실린더(72); 공압을 공급하도록 상기 수평실린더(72)에 연결되는 공급노즐(73); 상기 공급노즐(73)에서 공급된 공압에 의해 회전 가능하게 상기 수평실린더(72)에 설치되는 회전축(74); 상기 가공물의 불량을 판별하는 상기 양품 판별모듈(70)의 판별에 따라 상기 가공물을 양품수납함 또는 불량품수납함에 선택적으로 투입되도록 상기 회전축(74)에 결합되는 회전로드(75);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비에 의하면, 케이스부재 내부의 테이블부재에 다수의 모듈을 적절하게 배치하여 생산자동화에 따른 공정을 실습할 수 있고, 가공물을 투입, 이송 및 배출에 따른 생산자동화의 전체 공정을 실습으로 실행할 수 있으며, 생산자동화에서 이루어지는 가공물을 가공하는 작업 및 가공물을 이송시켜 배출이 이루어지는 공정을 학생이 직접 조립 및 제어할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한 본 고안에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비에 의하면, 교육대상자가 있는 학교 또는 강의실 등으로 실슬 장비를 자유로이 이동시킬 수 있고, 각각의 모듈을 분해하여 재조립에 의한 교육을 실시할 수 있으며, 생산자동화에 따른 로직 및 제어에 필요한 프로그램을 직접 코딩할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비를 도시한 입체도,
도 2는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비를 도시한 분해 입체도,
도 3은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비를 도시한 입체도,
도 4는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비를 도시한 입체도,
도 5는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비를 도시한 저면 입체도,
도 6은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비의 가공물 투입모듈을 도시한 입체도,
도 7은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비의 가공물 작업모듈을 도시한 입체도,
도 8은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비의 가공물 이송모듈을 도시한 입체도,
도 9는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비의 가공물 이송모듈을 도시한 저면 입체도,
도 10은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비의 가공물 배출모듈을 도시한 입체도,
도 11은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비의 알람용 타워램프를 도시한 입체도.

이하 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비는 상면이 개방되게 형성되고, 내부에 수납공간(13)이 형성된 하부케이스(11)와, 상기 하부케이스(11)의 개방된 상면을 커버할 수 있도록 상기 하부케이스(11)의 일측에 회전 가능하게 결합되는 상부케이스(12)로 이루어지는 케이스부재(10), 상기 수납공간(13)에 수납되며, 가공물의 투입, 가공 및 배출이 이루어지도록 다수의 모듈이 설치되는 테이블부재(20), 상기 가공물의 투입이 이루어지도록 상기 테이블부재(20)의 일측에 설치되는 가공물 투입모듈(30), 상기 가공물 투입모듈(30)에서 이송된 가공물의 가공이 이루어지도록 상기 가공물 투입모듈(30)의 선단에 설치되는 가공물 작업모듈(40), 상기 가공물 작업모듈(40)에서 가공이 이루어진 가공물을 이송시키는 가공물 이송모듈(50), 상기 가공물 이송모듈(50)에 의해 이송되는 가공물의 불량 여부를 판별하는 양품 판별모듈(60), 상기 양품 판별모듈(60)에서 가공물의 불량 여부에 따라 상가 가공물을 양품 또는 불량품으로 분리 배출시키는 가공물 배출모듈(70), 상기 가공물 투입모듈(30), 가공물 작업모듈(40), 가공물 이송모듈(50), 양품 판별모듈(60) 및 가공물 배출모듈(70)의 동작 상태를 표시하는 디스플레이모듈(80)를 포함한다.

본 고안의 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비는 케이스부재(10) 내부의 테이블부재(20)의 상면에 다수의 모듈을 적절하게 배치하여 생산자동화에 필요한 가공물을 투입하고, 투입된 가공물을 가공하는 작업 및 가공물을 이송시켜 배출이 이루어지는 공정을 학생이 직접 조립할 수 있도록 함은 물론 생산자동화에 필요한 제어 공정, 기타 생산자동화 실습에 필요한 모듈을 추가적으로 설치하여 학생이 직접 실습할 수 있도록 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비를 도시한 입체도이고, 도 2는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비를 도시한 분해 입체도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 케이스부재(10)는 하부케이스(11)와 상부케이스(12)로 이루어지며, 상기 하부케이스(11)의 내측에는 다수의 모듈이 설치되는 테이블부재(20)를 수납할 수 있도록 수납공간(13)이 형성된다.

상기 하부케이스(11)에는 케이스부재(10)를 휴대하여 이동할 수 있도록 밴드(14)가 구비되며, 상기 하부케이스(11)에는 케이스부재(10)를 휴대할 수 있도록 손잡이(15)가 설치된다.

상기 테이블부재(20)는 소정의 크기를 갖는 플레이트로 형성되며, 상기 테이블부재(20)가 안정되게 설치되도록 다수의 프레임으로 이루어진 테이블 프레임(21)이 설치되고, 상기 테이블 프레임(21)은 다수개로 이루어진다.

도 3은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비를 도시한 입체도이고, 도 4는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비를 도시한 입체도이며, 도 5는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비를 도시한 저면 입체도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 테이블부재(20)에는 상기 가공물 투입모듈(30), 가공물 작업모듈(40), 가공물 이송모듈(50), 양품 판별모듈(70) 및 가공물 배출모듈(80)이 유기적으로 동작되도록 제어하는 제어모듈부(100), 상기 가공물 투입모듈(30), 가공물 작업모듈(40), 가공물 이송모듈(50), 양품 판별모듈(70), 가공물 배출모듈(80) 및 제어모듈부(100)의 제어에 따른 데이터를 전송할 수 있도록 구비되는 PLC모듈(110), 상기 테이블부재(20)의 일측에는 상기 제어모듈부(100)의 제어에 의해 구동되는 공압모듈이 설치되도록 구비되는 타공판부재(120), 상기 제어모듈부(100)에 의해 구동되는 상기 가공물 투입모듈(30), 가공물 작업모듈(40), 가공물 이송모듈(50), 양품 판별모듈(70) 및 가공물 배출모듈(80)의 구동이 비정상적으로 이루어지는 경우 오류 상태임을 육안으로 확인할 수 있도록 설치되는 알람용 타워램프(130)를 포함한다.

상기 테이블부재(20)의 일측에는 생산자동화에 따른 일련의 공정이 이루어지도록 각각의 모듈을 제어하는 제어모듈부(100)가 설치된다. 이러한 제어모듈부(100)는 가공물의 투입에서부터 배출이 이루어지는 전체 공정을 제어하는 것으로, 각각의 모듈이 서로 연동되게 제어한다.

아울러 테이블부재(20)의 상면에는 외부의 다른 기기와 연결됨은 물론 통신이 이루어지도록 PLC모듈(110)이 설치되며, 상기 PLC모듈(110)에 의해 가공물 투입모듈(30), 가공물 작업모듈(40), 가공물 이송모듈(50), 양품 반별모듈(60)의 제어에 필요한 로직을 작성할 수 있도록 설치된다.

또한 상기 테이블부재(20)의 상면에는 투입모듈(30), 작업모듈(40), 이송모듈(50) 외에도 필요로 하는 다른 모듈을 설치할 수 있도록 타공판부재(120)가 설치된다.

이러한 타공판부재(120)는 소정의 크기로 형성되며, 상기 타공판부재(120)에는 모듈을 간편하게 설치할 수 있도록 타공구멍(121;이 형성된다.

상기 타공구멍(121)은 일정 길이를 갖는 장공으로 형성되며, 일정 높이 간격 및 길이 방향으로 이격되게 형성되어 설치하고자 하는 모듈의 크기 및 방향에 관계없이 설치할 수 있도록 한다.

도 6은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비의 가공물 투입모듈을 도시한 입체도이다.

상기 가공물 투입모듈(30)은 상기 테이블부재(20)의 상면에 설치되는 구동실린더(31), 상기 구동실린더(31)에 공압을 공급하도록 상기 구동실린더(31)의 양측에 각각 연결되는 한 쌍의 공급노즐(32), 상기 한 쌍의 공급노즐(32)에서 공급되는 공압에 의해 상기 구동실린더(31)의 외측으로 출몰 가능하게 설치되는 피스톤로드(33), 상기 피스톤로드(33)의 선단에 결합되어 가공물을 상기 가공물 작업모듈(40)로 이송시키는 이송플레이트(34), 상기 가공물 작업모듈(40)에 가공물이 순차적으로 공급되게 상기 이송플레이트(34)의 선단에 설치되는 공급케이스(36)와 다수의 가공물이 적재되도록 상기 공급케이스(36)의 상부에 설치되는 상부케이스(37)로 이루어진 적재함(35)을 포함한다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 가공물 투입모듈(30)은 생산자동화의 공정에서 연속적으로 가공물을 공급되는 공정을 실습할 수 있도록 한다.

이를 위해 상기 가공물 투입모듀듈(30)에는 가공물을 이송시키기 위한 구동실린더(31)가 설치되고, 상기 구동실린더(31)에는 공압이 공급되도록 구동실린더(31)의 양측에 공급노즐(32)이 연결된다.

아울러 상기 구동실린더(31)에는 출몰 가능하게 피스톤로드(33)가 설치되고 상기 피스톤로드(33)의 선단에는 적재함(35)에 적재되어 있는 가공물을 이송시키는 이송플레이트(34)가 설치된다.

또한 상기 구동실린더(31)의 선단에는 가공물이 연속적으로 공급되도록 가공물이 적재되는 적재함(35)이 설치된다.

상기 적재함(35)은 이송플레이트(34)에 대응되게 하부에 설치되는 공급케이스(36)와 다수의 가공물이 적재되는 상부케이스(37)로 이루어진다.

즉, 상기 상부케이스(37)에는 다수의 가공물이 수직으로 적재되고, 이송플레이트(34)에 의해 가공물이 공급케이스(36)에서 이동되어 가공물 작업모듈(40)로 공급된다.

도 7은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비의 가공물 작업모듈을 도시한 입체도이다.

도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 가공물 작업모듈(40)은 상기 테이블부재(20)의 상면에 수직으로 설치되는 수직실린더(41), 상기 수직실린더(41)에 공압을 공급하도록 상기 수직실린더(41)의 상부와 하부에 이격되게 설치되는 한 쌍의 공급노즐(42), 상기 수직실린더(41)의 상면에 수평으로 고정되며, 상기 수직실린더(41)에 의해 상하로 승강 가능하게 설치되는 고정플레이트(43), 상기 고정플레이트(43)에 설치되는 구동모터(44), 상기 구동모터(44)에 의해 회전 가능하게 설치되며, 상기 수직실린더(41)에 의해 승강되게 설치되는 가공척(45), 상기 가공척(45)에 의해 가공이 이루어진 가공물을 상기 가공물 이송모듈(50)로 이송시키는 이송실린더(46)를 포함한다.

상기 가공물 작업모듈(40)은 가공물을 가공하는 것으로, 가공물의 드릴링, 연삭 등의 공정이 이루어지도록 한다. 상기 테이블부재(20)의 상면에는 수직실린더(41)가 설치되고, 상기 수직실린더(41)에 공압이 공급되도록 공급노즐(42)이 상하로 설치된다.

또 상기 수직실린더(41)의 상부에는 수직 방향으로 이동되는 고정플레이트(43)가 설치되며, 상기 고정플레이트(44)에는 인가된 전원에 의해 회전되는 구동모터(44)가 설치되고, 상기 고정플레이트(43)의 하부에는 구동모터(44)에 의해 회전되는 가공척(45)이 설치된다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수직실린더(41)의 일측에는 가공 작업이 완료된 가공물을 이송시키는 이송실린더(46)가 설치된다.

도 8은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비의 가공물 이송모듈을 도시한 입체도이고, 도 9는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비의 가공물 이송모듈을 도시한 저면 입체도이다.

도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 가공물 이송모듈(50)은 상기 테이블부재(20)의 저면에 서로 이격되게 설치되는 제1 고정브래킷(51)과 제2 고정브래킷(52), 상기 제1 고정브래킷(51)과 제2 고정브래킷 사이에 설치되는 벨트(53), 상기 제1 고정브래킷(51)의 일측에 상기 벨트(53)가 구동되도록 설치되는 구동모터(54)를 포함한다.

상기 가공물 이송모듈(50)은 가공물 작업모듈(40)에서 가공이 이루어진 가공물을 이송시키는 것으로, 테이블부재(20)의 저면에는 소정 거리만큼 이격된 제1 고정브래킷(51)과 제2 고정브래킷(52)이 설치되고, 상기 제1 고정브래킷(51)과 제2 고정브래킷(52) 사이에는 가공물을 이송시키는 벨트(53)가 결합된다.

아울러 상기 제1 고정브래킷(51)의 일측에는 벨트(53)를 회전시키기 위한 구동모터(54)가 설치되며, 상기 구동모터(54)의 회전력은 구동풀리 및 종동풀리에 의해 제1 고정브래킷(51)에 설치된 풀리(미도시)를 회전시키게 된다.

또한 상기 벨트(53)의 일측에는 가공물의 이송 도중에 가공물의 양품과 불량품을 판별하는 양품 판별모듈(60)이 설치된다.

상기 양품 판별모듈(60)은 상기 테이블부재(20)의 상면에 설치되는 고정플레이트(61), 상기 가공물 이송모듈(50)의 따라 이송되는 가공물의 재질을 감지하도록 상기 고정플레이트(61)에 설치되는 정전용량형센서(62), 상기 가공물 이송모듈(50)을 따라 가공물의 이송을 감지하도록 상기 고정플레이트(61)에 설치되는 근접센서(63), 상기 가공물 이송모듈(60)을 따라 이송되는 가공물의 색상에 따라 가공물의 불량을 감지하는 광전형센서(64)를 포함한다.

상기 양품 판별모듈(60)의 고정플레이트(61)는 테이블부재(20)의 상면에 고정되고, 상기 고정플레이트(61)에는 정전용량센서(62), 근접센서(63) 및 광전형센서(64)가 설치된다.

상기 정전용량센서(62)는 가공물의 재질, 즉 금속 또는 플라스틱의 재질을 감지하고, 근접센서(63)는 가공물이 가공물 이송모듈(50)에 의해 정상적으로 이송되는지 여부를 감지하게 된다.

또한 광전형센서(64)는 가공물 작업모듈(40)에 의해 가공이 이루어졌는지를 판별하게 된다. 이러한 센서(62, 63, 64)에 의해 감지된 데이터는 제어모듈부(100)로 전송되고, 제어모듈부(100)에서는 가공물 투입모듈(30), 가공물 작업모듈(40), 가공물 이송모듈(50) 및 양품 판별모듈(60)의 정상 작동 상태인지를 검출하게 된다.

이에 따라 검출된 데이터에 의해 가공물의 가공 작업이 정상적으로 이루어진 경우 양품으로 판별하게 되고, 가공물의 가공 작업이 비정상저으로 이루어진 경우 불량품으로 판별하게 된다.

이러한 양품 또는 불량품으로 판별된 가공물은 가공물 배출모듈(70)에 의해 양품과 불량품으로 구분되게 배출된다.

도 10은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비의 가공물 배출모듈을 도시한 입체도이다.

도 3 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 가공물 배출모듈(70)은 상기 테이블부재(20)의 상면에 고정되는 고정플레이트(71), 상기 고정플레이트(71)의 일면에 설치되는 수평실린더(72), 공압을 공급하도록 상기 수평실린더(72)에 연결되는 공급노즐(73), 상기 공급노즐(73)에서 공급된 공압에 의해 회전 가능하게 상기 수평실린더(72)에 설치되는 회전축(74), 상기 가공물의 불량을 판별하는 상기 양품 판별모듈(70)의 판별에 따라 상기 가공물을 양품수납함 또는 불량품수납함에 선택적으로 투입되도록 상기 회전축(74)에 결합되는 회전로드(75)를 포함한다.

도 10(a)는 가공물 배출모듈(70)을 도시한 저면 입체도이고, 도 10(b)는 가공물 배출모듈(70)의 저면 분해 입체도를 도시한 것으로, 상기 테이블부재(20)의 상면에는 고정플레이트(71)가 설치된다.

상기 고정플레이트(71)의 전면에는 수평실린더(72)가 설치되고, 상기 수평실린더(72)의 양측에는 공압이 공급되도록 공급노ㅈㄹ(73)이 설치되며, 상기 수평실린더(73)의 저면에는 공급노즐(73)에서 공급된 공압에 의해 회전되는 회전축(74)이 설치된다.

아울러 상기 회전축(74)에는 가공물의 양품 또는 불량품에 따라 회전되는 회전로드(75)가 설치되며, 도 8 및 도 9에서와 같이 양품이 수납되는 수납함(76)이 구비된다.

또한 상기 테이블부재(20)의 일측에는 제어모듈부(100)에 의해 가공물의 투입, 이송 및 배출되는 공정을 실시간으로 표출하는 디스플레이모듈(80)이 설치된다.

도 11은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비의 알람용 타워램프를 도시한 입체도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 테이블부재(20)의 일측에는 필요에 따라 추가하고자 하는 모듈을 설치할 수 있도록 타공판부재(120)가 설치되며, 타공판부재(120)에는 일정 길이를 갖는 장공(121)이 일정 간격으로 배치되게 형성된다.

또한 상기 디스플레이트모듈(80)의 일측에는 각각의 모듈(30~70)이 작동되지 않는 경우 이를 육안으로 확인할 수 있도록 알람용 타워램프(130)가 설치된다.

상기 알람용 타워램프(130)는 힌지(131)에 의해 회전 가능하게 설치되며, 상부케이스(12)를 닫는 경우 알람용 타워램프(130)를 회전시켜 케이스부재(10) 내부에 수납하게 된다.

이상 본 고안자에 의해서 이루어진 고안을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 고안은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

10: 케이스부재 11: 하부케이스
12: 상부케이스
20: 테이블부재 21: 테이블 프레임
30: 가공물 투압모듈 31: 구동실린더
32: 공급노즐 33: 피스톤로드
34: 이송플레이트 35: 적재함
36: 공급케이스 37: 상부케이스
40: 가공물 작업모듈 41: 수직실린더
42: 공급노즐 43: 고정플레이트
44: 구동모터 45: 가공척
46: 이송실린더
50: 가공물 이송모듈 51: 제1 고정브래킷
52: 제2 고정브래킷 53: 벨트
54: 구동모터
60: 양품 판별모듈 61: 고정플레이트
62: 정전용량센서 63: 근접센서
64: 광전형센서
70: 가공물 배출모듈 71: 고정플레이트
72: 수평실린더 73: 공급노즐
74: 회전축 75: 회전로드
80: 디스플레이모듈 100: 제어모듈부
110: PLC모듈 120: 타공판부재
130: 알람용 타워램프

Claims

상면이 개방되게 형성되고, 내부에 수납공간(13)이 형성된 하부케이스(11)와, 상기 하부케이스(11)의 개방된 상면을 커버할 수 있도록 상기 하부케이스(11)의 일측에 회전 가능하게 결합되는 상부케이스(12)로 이루어지는 케이스부재(10);
상기 수납공간(13)에 수납되며, 가공물의 투입, 가공 및 배출이 이루어지도록 다수의 모듈이 설치되는 테이블부재(20);
상기 가공물의 투입이 이루어지도록 상기 테이블부재(20)의 일측에 설치되는 가공물 투입모듈(30);
상기 가공물 투입모듈(30)에서 이송된 가공물의 가공이 이루어지도록 상기 가공물 투입모듈(30)의 선단에 설치되는 가공물 작업모듈(40);
상기 가공물 작업모듈(40)에서 가공이 이루어진 가공물을 이송시키는 가공물 이송모듈(50);
상기 가공물 이송모듈(50)에 의해 이송되는 가공물의 불량 여부를 판별하는 양품 판별모듈(60);
상기 양품 판별모듈(60)에서 가공물의 불량 여부에 따라 상가 가공물을 양품 또는 불량품으로 분리 배출시키는 가공물 배출모듈(70);
상기 가공물 투입모듈(30), 가공물 작업모듈(40), 가공물 이송모듈(50), 양품 판별모듈(60) 및 가공물 배출모듈(70)의 동작 상태를 표시하는 디스플레이모듈(80);을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비.
제1항에 있어서,
상기 테이블부재(20)에는 상기 가공물 투입모듈(30), 가공물 작업모듈(40), 가공물 이송모듈(50), 양품 판별모듈(70) 및 가공물 배출모듈(80)이 유기적으로 동작되도록 제어하는 제어모듈부(100);
상기 가공물 투입모듈(30), 가공물 작업모듈(40), 가공물 이송모듈(50), 양품 판별모듈(70), 가공물 배출모듈(80) 및 제어모듈부(100)의 제어에 따른 데이터를 전송할 수 있도록 구비되는 PLC모듈(110);
상기 테이블부재(20)의 일측에는 상기 제어모듈부(100)의 제어에 의해 구동되는 공압모듈이 설치되도록 구비되는 타공판부재(120);
상기 제어모듈부(100)에 의해 구동되는 상기 가공물 투입모듈(30), 가공물 작업모듈(40), 가공물 이송모듈(50), 양품 판별모듈(70) 및 가공물 배출모듈(80)의 구동이 비정상적으로 이루어지는 경우 오류 상태임을 육안으로 확인할 수 있도록 설치되는 알람용 타워램프(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비.
제1항에 있어서,
상기 가공물 투입모듈(30)은 상기 테이블부재(20)의 상면에 설치되는 구동실린더(31);
상기 구동실린더(31)에 공압을 공급하도록 상기 구동실린더(31)의 양측에 각각 연결되는 한 쌍의 공급노즐(32);
상기 한 쌍의 공급노즐(32)에서 공급되는 공압에 의해 상기 구동실린더(31)의 외측으로 출몰 가능하게 설치되는 피스톤로드(33);
상기 피스톤로드(33)의 선단에 결합되어 가공물을 상기 가공물 작업모듈(40)로 이송시키는 이송플레이트(34);
상기 가공물 작업모듈(40)에 가공물이 순차적으로 공급되게 상기 이송플레이트(34)의 선단에 설치되는 공급케이스(36)와 다수의 가공물이 적재되도록 상기 공급케이스(36)의 상부에 설치되는 상부케이스(37)로 이루어진 적재함(35);을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비.
제1항에 있어서,
상기 가공물 작업모듈(40)은 상기 테이블부재(20)의 상면에 수직으로 설치되는 수직실린더(41);
상기 수직실린더(41)에 공압을 공급하도록 상기 수직실린더(41)의 상부와 하부에 이격되게 설치되는 한 쌍의 공급노즐(42);
상기 수직실린더(41)의 상면에 수평으로 고정되며, 상기 수직실린더(41)에 의해 상하로 승강 가능하게 설치되는 고정플레이트(43);
상기 고정플레이트(43)에 설치되는 구동모터(44);
상기 구동모터(44)에 의해 회전 가능하게 설치되며, 상기 수직실린더(41)에 의해 승강되게 설치되는 가공척(45);
상기 가공척(45)에 의해 가공이 이루어진 가공물을 상기 가공물 이송모듈(50)로 이송시키는 이송실린더(46);을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비.
제1항에 있어서,
상기 가공물 이송모듈(50)은 상기 테이블부재(20)의 저면에 서로 이격되게 설치되는 제1 고정브래킷(51)과 제2 고정브래킷(52);
상기 제1 고정브래킷(51)과 제2 고정브래킷 사이에 설치되는 벨트(53);
상기 제1 고정브래킷(51)의 일측에 상기 벨트(53)가 구동되도록 설치되는 구동모터(54);를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비.
제1항에 있어서,
상기 양품 판별모듈(60)은 상기 테이블부재(20)의 상면에 설치되는 고정플레이트(61);
상기 가공물 이송모듈(50)의 따라 이송되는 가공물의 재질을 감지하도록 상기 고정플레이트(61)에 설치되는 정전용량형센서(62);
상기 가공물 이송모듈(50)을 따라 가공물의 이송을 감지하도록 상기 고정플레이트(61)에 설치되는 근접센서(63);
상기 가공물 이송모듈(60)을 따라 이송되는 가공물의 색상에 따라 가공물의 불량을 감지하는 광전형센서(64);를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비.
제1항에 있어서,
상기 가공물 배출모듈(70)은 상기 테이블부재(20)의 상면에 고정되는 고정플레이트(71);
상기 고정플레이트(71)의 일면에 설치되는 수평실린더(72);
공압을 공급하도록 상기 수평실린더(72)에 연결되는 공급노즐(73);
상기 공급노즐(73)에서 공급된 공압에 의해 회전 가능하게 상기 수평실린더(72)에 설치되는 회전축(74);
상기 가공물의 불량을 판별하는 상기 양품 판별모듈(70)의 판별에 따라 상기 가공물을 양품수납함 또는 불량품수납함에 선택적으로 투입되도록 상기 회전축(74)에 결합되는 회전로드(75);를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 생산자동화 교육 실습 장비.