KR950013812B1 - 피가공물의 반전장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

피가공물의 반전장치

제 1 도는 본 발명에 따른 피가공물의 반전장치를 나타낸 평면도.

제 2 도는 본 발명에 따른 피가공물의 반전장치를 나타낸 정면도.

제3a도는 본 발명에 따른 피가공물의 반전장치에서 클램핑부재의 일실시예로 실린더형 척을 나타낸 사시도.

제3b도는 본 발명에 따른 피가공물의 반전장치에서 클램핑부재의 다른 실시예로 핑거형 척을 나타낸 사시도.

제 4 도는 본 발명에 따른 피가공물의 반전장치에서 선회수단의 다른 실시예를 보여주는 구조도.

제 5 도는 본 발명에 따른 피가공물의 반전장치의 동작상태를 설명하기 위해 본 장치를 부분절취한 설명도.

제 6 도는 본 발명에 따른 피가공물의 반전장치의 작동과정을 나타낸 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 회전형실린더 11 : 지지구

20 : 좌우이송실린더 30 : 리프트

31 : 수납편 32 : 상하실린더

33 : 정지위치검출용센서 40 : 지지틀

41 : 레일 42 : 통공

50 : 척 51 : 척고정용플레이트

60 : 실린더형척 61 : 실린더

62 : 죠오 70 : 핑거형척

71 : 큰부재 72 : 핑거

80 : 축 81 : 피니언기어

90 : 래크기어 91 : 로드

92 : 실린더

본 발명은 산업용로보트나 이와 동일한 기능을 갖는 전용장치등을 이용한 자동화공정에 있어서, 공작기계에서 피가공물의 양단가공이 가능하도록 피가공물의 방향을 바꾸어서 산업용로보트의 피가공물 장악위치에 공급하는 피가공물의 반전장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공작기계에서 피가공물의 가공시 피가공물의 양단가공이 필요한 경우가 있다. 이러한 경우 피가공물의 가공은 한대의 공작기계에서 행할 수도 있고, 두개의 공작기계에서 행할 수도 있다. 이때, 피가공물은 한 끝을 먼저 가공하고 방향을 바꾸어서 다른 한 끝을 가공하게 되는데, 이러한 경우 사람이 아닌 산업용로보트나 기타 유사한 전용장치등을 이용하여 작업을 할 때에는 피가공물의 방향을 바꾸어주는 장치가 필요하게 된다. 이에 대한 일예로 국내 공개실용신안공보 제92-2242호의 "공작물의 반전장치"가 공개되어 있다.

이 "공작물의 반전장치"는 피가공물을 반전시키기 위하여 피가공물을 클램핑하는 부재 및 클램핑부재를 지지하고 이송시키기 위한 구성요소에 많은 부수적인 부품들을 부가적으로 사용하여 구조가 복잡하고 조립이 난해하며, 특히 플레이트 및, 이 플레이트에 고정된 다수의 부품들로 구성되어 수직승하강하는 클램핑블록이 자체하중에의해 아래로 내려갈 위험을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 위와 같은 문제점들을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 구조를 단순화시켜 조립성을 개선하고, 클램핑블록을 수평으로 이동하도록 구성하여 안정성을 높이는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 피가공물의 반전장치는 상기 지지틀에 이동가능케 설치된 지지구내에 회전되게 설치되어, 상기 클램핑부재를 소정각도로 선회하는 래크피니언기어를 구비하고 있다. 상기 지지구를 로드단부에 고정하고, 소정경로를 따라 상기 지지구 및 클램핑부재를 수평왕복 이동시키는 좌우이송실린더를 구비하고 있다. 상기 클램핑부재에 의해 반전된 피가공물을 적재하는 수납편과, 상기 수납편을 상기 클램핑부재의 이동선상과 대략 직교되는 수직방향으로 왕복이동시키는 상하실린더를 구비하고, 상기 지지틀내에 내재되어 상부를 관통하여 피가공물을 이송하는 리프트를 구비하고 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제 1 도와 제 2 도는 본 발명에 따른 피가공물의 반전장치를 나타낸 것으로서, 제 1 도는 평면도를 나타낸 것이고, 제 2 도는 정면도를 나타낸 것이다. 이제, 이 두 도면들을 병행하여 본 장치의 메카니즘에 대해 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 피가공물의 반전장치는 피가공물의 방향을 전화시켜 주기 위해 클램핑부재를 선회시키는 선회수단인 회전형실린더(10와, 이 회전형실린더(10)가 고정되어 좌우이송을 가능하게 하는 좌우이송실린더(20)와, 반전된 피가공물을 받아서 산업용로보트핸드(도시되지 않음)가 피가공물을 잡을 수 있는 위치까지 올려주는 리프트 (30) 및, 좌우이송실린더(20) 및 리프트(30)가 지지고정되는 지지틀(40)로 구성되어 있다.

본 장치는 산업용로보트핸드로부터 피가공물을 클램핑하는 부재인 척(50)과, 이 척(50)을 선회시키는 회전형실린더(10)를 구비하고 있다. 본 실시에서는 클램핑부재로 척(50)을 사용하고 있으나, 기존에 개발되어 이와 동일유사한 기능을 갖는 다른 기구를 대체 사용해도 된다. 척(50)은 척고정용 플래이트(51)에 고정되며, 척고정용플래이트(51)는 회전형실린더(10)와 연결되어 있다. 회전형실린더(10)는 지지구(11)에 고정되며, 이 지지구(11)는 좌우이송실린더(20)의 로드단부에 고정되어 있다. 특히, 지지구(11)는 레일(41)에 안착되는 밑판을 구비하고 좌우이송실린더(20)의 작동에 따라서 레일(41)상에서 좌우로 가이드이동된다. 지지구(11)는 밑판과 더불어 밑판상부에 고착된 다수의 측판들을 갖고 있으며, 이 밑판 및 측판에 회전형실린더 (10)가 고정되어 그 로드가 회동되도록 지지된다. 물론, 지지구(1)와 연결된 좌우이송실린더(20)는 척(50)을 좌우로 이동시켜 리프트(30)에 위치시키거나 리프트(30)로부터 멀어지게 한다.

리프트(30)는 척(50)에 클램핑된 피가공물이 반전되어 적재되는 수납편(31)과, 이 수납편(31)을 상하로 이동시키는 상하실린더(32)로 구성된다. 이 상하실린더(32)에는 반전되는 척(50)의 작동논리에 따라 실린더를 상단, 중단, 하단정지위치에서 정지가능케 하는 정지위치검출용센서(33)가 부착되어 있다. 이 리프트(30)는 지지틀(40)의 내부에 수납되어 있으며, 대략 수직하게 직립되어 고정된 상하실린더(32)의 로드단부에 취부된 수납편(31)이 지지틀(40)의 상부를 관통하여 출입되도록 구동된다.

지지틀(40)의 상부에는 회전형실린더(10)와 좌우이송실린더(20)가 고정되어 있으며, 한쌍의 레일(41)이 설치되어 척(50)이 회동가능케 지지된 지지구(11)의 좌우이동을 가이드한다. 지지틀(40)은 또한 내부에 수납된 리프트(30)의 수납편(31)이 상부로 출입하도록 상부에 통공(42)을 구비하고 있다. 이곳을 통하여 리프트(30)의 수납편(31)이 상승하여 척(50)으로부터 피가공물을 받거나 로보트핸드에 반전된 피가공물을 공급하게 된다.

제3a도와 제3b도는 본 발명에 따른 피가공물의 반전장치에서 피가공물을 클램핑하는 척을 나타낸 것으로서, 제3a도는 실린더형 척을 나타낸 것이고, 제3b도는 핑거형 척을 나타낸 것이다.

제3a도에 도시한 실린더형 척(60)은 원통형의 실린더(61) 위에 중심을 정점으로 세개의 죠오(62)가 신축가능케 배설되며, 이 죠오(62)가 안쪽으로 조여들어 피가공물을 클램핑하게 된다. 또한, 제3b도에 도시한 핑거형 척(70)은 육면체의 큰부재(71)위에 작은 육면체의 핑거(72)가 두개 고정되어, 이 핑거(72)가 안쪽으로 조여듦으로서 피가공물을 잡게 된다.

제 4 도는 본 발명중 피가공물을 반전하기 위해 척을 선회시키는 선회수단의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 척(50)이 고정된 척고정용플레이트(51)는 축(80)을 구비하고 피니언기어(81)와 결착되어 있다. 이 피니언기어(81)는 래크기어(90)와 치합되어 있으며, 래크기어(90)는 수축팽창하는 로드(91)를 갖는 실린더(92)에 연착되어 있다. 따라서, 실린더(92)의 로드(91)가 수축팽창하면, 그와 연설된 래크기어(9)는 직선왕복 운동한다. 이 래크기어(90)의 직선왕복운동으로 인해 그와 치합된 피니언기어(81)가 소정각도 선회하여 척(50)을 반전시키게 된다. 따라서, 척(50)에 클램핑된 피가공물도 반전된다. 물론, 이상 설명한 척(50)을 선회시키기 위한 피니언기어(81)와 래크기어(90) 및 실린더(92)등은 전술한 지지구(미도시)에 고정설치된다. 즉, 실린더(92)는 밑판에 고정되며, 래크기어(90) 및 피니언기어(81)는 밑판상에 고정된 측판들에 직진 및 회전가능케 지지고정된다.

제 5 도는 본 발명에 따른 피가공물의 반전장치의 정면도에서 부분절개하여 정위치를 기준으로 한 동작상태를 설명하기 위한 도면이고, 제 6 도는 본 장치의 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다. 이제, 제 5 도 및 제 6 도를 참조하면서 본 발명에 따른 피가공물의 반전장치의 동작을 상세히 설명한다.

본 장치의 작동과정을 크게 분류하면, 피가공물을 클램핑한 척을 반전시켜 피가공물의 방향을 바꿔주는 반전단계와, 이 반전단계후 피가공물을 산업용로보트핸드의 피가공물 장착위치까지 상승시켜 주는 리프트단계 및, 리프트단계 후 산업용로보트핸드에 피가공물을 넘겨주고 정위치로 복귀하는 귀환단계로 구성된다. 이하, 이 대분된 단계들을 세분하여 상세히 설명한다.

척(50)에 피가공물이 놓여 있지 않은 반전정위치상태에서 피가공물(소재)이 놓여지면 척(50)은 죠오를 닫아 피가공물을 클램핑한다.(단계 101, 102) 회전형실린더 (10)는 피가공물을 클램핑한 척(50)을 180° 선회시켜 피가공물을 반전시킨 후, 이때 상승하여 중간정지위치에서 대기하고 있던 리프트(30)의 수납편(31)에 척(50)을 열어 피가공물을 언클램핑한다. (단계 103, 104, 105) 그러면, 리프트(30)는 다시 하강하고, 이와 동시에 좌우이송실린더(20)가 후퇴하여 척(50)이 좌우이송실린더(20) 쪽으로 이동한다.(단계106, 107) 척(50)의 이동시 척(50)은 -180°선회하여 정위치로 복귀한다.(단계108) 그런다음, 리프트(30)는 다시 상승하여 로보트핸드장악위치까지 상승한후 피가공물을 로보트핸드가 클램핑하게 한다. (단계109, 110) 로보트핸드에 소재를 넘겨준 리프트(30)는 하강하여 정위치로 돌아가며, 좌우이송실린더(20)도 전진하여 지지구(11)를 레일(41)상에서 이송시켜 척(50)을 정위치로 귀환시킨다.(단계 111, 112)

이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 따른 피가공물의 반전장치는 산업용로보트를 이용한 자동화작업에 있어서, 공작기계에 피가공물을 방향을 바꾸어 줌으로써 피가공물의 양단가공을 가능하게 한다. 특히, 본 장치는 구조가 간단하여 조립 및 제작이 용이한 장점을 가지고 있다. 이에 따라 조립시간이 단축되고, 제작비가 절감되는 효과를 갖는다.

Claims (4)

1. 지지틀에 이동가능케 지지고정되어 피가공물을 클램핑하기 위한 클램핑부재를 구비하고, 상기 클램핑부재를 소정각도로 선회시켜 피가공물을 반전하는 장치에 있어서, 상기 지지틀에 이동가능케 설치된 지지구내에 회전되게 설치되어, 상기 클램핑부재를 소정각도로 선회하는 래크피니언기어; 상기 지지구를 로드단부에 고정하고, 소정경로를 따라 상기 지지구 및 클램핑부재를 수평왕복 이동시키는 좌우이송실린더; 및 상기 클램핑부재에 의해 반전된 피가공물을 적재하는 수납편과, 상기 수납편을 상기 클램핑부재의 이동선상과 대략 직교되는 수직방향으로 왕복이동시키는 상하실린더를 구비하고, 상기 지지틀내에 내재되어 상부를 관통하여 피가공물을 이송하는 리프트를 포함하는 피가공물이 반전장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 지지구는 상기 지지틀상부에 안착되어 이동하는 밑판 및, 상기 밑판의 상부에 취부되어 상기 래크기어를 직진가능케 고정하고, 상기 래크기어와 치합된 상기 피니언기어를 회동가능케 고정지지하는 다수의 측판들로 이루어진 것을 특징으로 하는 피가공물의 반전장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 리프트의 상하실린더는 반전되는 상기 클램핑부재의 작동논리에 따라 상기 수납편이 상단, 중단, 하단에서 정지가능하도록 정지위치를 검출하는 정지위치검출용센서를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 피가공물의 반전장치.
4. 제 1 항 및 제 3 항 중 어느 한항에 있어서, 상기 지지구의 좌우이동을 안내하기 위해 상기 지지틀의 상부에는 상기 지지구의 밑판이 안착이동되는 적어도 하나이상의 레일을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 피가공물의 반전장치.