WO2022075491A1

WO2022075491A1 - 듀얼 픽업 툴 시스템

Info

Publication number: WO2022075491A1
Application number: PCT/KR2020/013549
Authority: WO
Inventors: 송일재; 이기훈
Original assignee: 주식회사 윈텍오토메이션
Priority date: 2020-10-06
Filing date: 2020-10-06
Publication date: 2022-04-14
Also published as: CN114728423A; JP2023510138A; JP7414330B2; KR102355272B1

Abstract

본 발명은 프레임의 길이방향 일 측은 본체장비에 결합되며, 다른 일 측은 성형 프레스에서 성형된 초경인서트 제품을 취출하는 픽업 툴이 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템에 관한 것으로서, 상기 성형 프레스에서 성형된 초경인서트 제품을 픽업하여 다음 공정으로 이송하도록 구성되는 그립부와, 상기 그립부를 구동하여 성형된 초경인서트 제품을 픽업하여 취출하도록 구성되는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 픽업 툴 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템은, 성형 프레스의 생산량에 맞출 수 있도록 상기 그립부의 그리퍼를 두 개 형성하여 한 동작으로 두 개의 초경인서트 제품을 픽업할 수 있도록 구성하여 제품 생산성을 향상시키고, 에어 블로어 노즐에서 압축공기를 분사하여 그리퍼 청소 및 초경인서트 제품 상면을 디버링 함으로서 품질향상에 도움이 되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공한다.

Description

듀얼 픽업 툴 시스템

본 발명은 듀얼 픽업 툴 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 초경인서트를 전문적으로 성형하는 프레스에서 초경인서트 제품을 취출하는 픽업 툴 시스템에 2개의 그리퍼로 제품의 생산성을 향상시키도록 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 절삭공구는 주로 철계, 비철계 금속, 비금속 재료의 절삭에 이용되는 것으로서, 통상적으로 공작 기계에 장착되어 가공물을 원하는 형상으로 가공하기 위하여 절삭을 수행하는 공구이다.

절삭공구에 사용되는 초경 인서트는 다이아몬드 분말 또는 초경합금 분말을 본드(bond)인 철(Fe), 텅스텐(W), 코발트(Co), 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 구리-주석(CuSn), 아연(Zn), 구리-아연(CuZn), 은(Ag) 등의 금속분말과 혼합하여 성형한 후에 소성한 소결 합금이다.

소결하기 전의 성형단계는 직육면체 캐비티(Cavity)에 혼합분말을 넣고 1차 가압 성형하고, 1차 가압 성형된 혼합물을 카본몰드의 캐비티에 넣고 펀처(Puncher)를 이용하여 비교적 큰 압력을 주면서 펀처의 형상에 대응하는 형상의 절삭 팁을 성형한다. 일정한 형상으로 성형된 인서트 팁을 소결 로에서 소성함으로써 다이아몬드 인서트 팁 또는 인서트 팁이 완성된다.

소결된 초경인서트는 연삭 단계를 거쳐서 PVD(Physical Vapor Deposition) 또는 CVD(Chemical vapor Deposition) 코팅 단계를 거치는데, PVD 또는 CVD 코팅 공정을 마친 초경인서트는 최종적으로 상면, 모서리, 측면 및 하면을 검사하는 검사단계를 거치게 된다.

상기 성형 단계에서 성형된 초경인서트 제품을 정반 위에 원형 배열을 위하여 초경인서트 제품을 취출하는 픽업 툴 시스템을 필요로 한다. 기술적 발전에 따라 다수 개의 초경인서트가 동시에 성형되는 성형 프레스의 출현으로 종래의 싱글타입 픽업 툴 시스템으로는 생산 효율이 저하되는 문제점이 발생하였다.

본 출원인은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 상기 성형 프레스의 취출 공정에 적합하고 생산효율을 향상시킬 수 있는 듀얼 픽업 툴 시스템을 개발하였다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 프레임의 길이방향의 일 측은 본체장비에 결합되며, 다른 일 측은 성형된 초경인서트 제품을 취출하는 픽업 툴이 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 픽업 툴은, 그립부와, 구동부를 포함하여 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 그립부는, 상기 성형 프레스에서 성형된 초경인서트 제품을 픽업하여 다음 공정으로 이송하도록 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 그립부는, 그리퍼 어셈블리와, 그리퍼 헤더와, 그리퍼를 포함하여 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 그리퍼 어셈블리는, 작동 에어를 이용하여 그리퍼를 업 다운하거나, 초경인서트 제품을 픽업하도록 구성되며, 스프링, 볼 푸시, 실린더 바디, 실린더 로드, 에어 커버, 원점 센서, 회전 풀리, 에어 샤프트 및 볼을 포함하여 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 볼 푸시는, 상기 그리퍼가 업 다운할 때, 상기 실린더 바디와 상기 실린더 로드의 좌우 회전을 방지하도록 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 볼 푸시는 상부에 위치한 스프링 압력으로 하측의 볼을 가압하여, 상기 실린더 로드와 결합되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 실린더 바디는, 상부에는 상기 에어 샤프트의 원반형상의 뚜껑부가 결합되고, 하부는 회전 풀리의 상면의 홈부가 결합되어, 내장되는 상기 실린더 로드의 상하 측에서 압축할 수 있는 공간이 형성되어 상기 실린더 로드를 상하 운동 하도록 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 실린더 로드는 상기 실린더 바디의 내부와 볼 스플라인 결합구조를 가지고, 상기 볼 푸시가 제 기능을 수행할 수 있도록 상기 실린더 바디에 내장되며 하측에는 상기 그리퍼 헤드가 결합되도록 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 에어 커버는, 프레임의 그립부의 상부에 결합되어 작동 에어를 에어 샤프트를 통해 그리퍼 헤더로 주입되도록 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 에어 샤프트는, 상부는 원반 형상의 뚜껑으로 상기 실린더 바디의 상부에 결합되어 상기 실린더 바디의 내부에 작동 에어가 공급될 수 있도록 밀폐 공간을 형성되고, 중심부는 기둥 형상으로 상기 실린더 로드의 상하 운동을 가이드 하도록 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 회전 풀리는, 상기 스테핑 모터의 수평 정역 회전을 상기 그리퍼에 전달하도록 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 그리퍼 헤더는, 상기 그리퍼 어셈블리의 하측에 결합되어 초경인서트 제품을 픽업하는 그리퍼가 탈부착 되도록 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 그리퍼 헤더는, 초경인서트 제품을 픽업하기 위한 실린더로서 2 조우 실린더 및 배큠 홀더가 호환 탈부착 되도록 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 그리퍼는, 상기 그립부에 나란히 두 개가 형성되어, 한 동작으로 두 개의 초경인서트 제품을 취출하도록 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 그리퍼 어셈블리를 감싸고 있는 그립부의 외주연에는, 상기 그리퍼와 상기 그리퍼에 픽업된 초경인서트 제품의 상면에 압축 공기를 분사할 수 있도록 다수 개의 에어 블로어 노즐이 형성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 구동부는, 상기 그리퍼가 수평 정역 회전할 수 있도록 동력을 발생하는 스테핑 모터와, 상기 스테핑 모터에서 발생한 동력을 상기 그리퍼에 전달하도록 구성되는 그리퍼 회전 벨트를 포함하여 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 구동부에는, 상기 그리퍼 회전 벨트의 장력이 일정하게 유지되도록 텐션 블록이 더 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 특징은, 프레임의 길이방향의 일 측은 본체장비에 결합되며, 다른 일 측은 성형된 초경인서트 제품을 취출하는 픽업 툴이 구성된다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 다른 특징은, 상기 픽업 툴은, 그립부와, 구동부를 포함하여 구성된다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 또 다른 특징은, 상기 그립부는, 상기 성형 프레스에서 성형된 초경인서트 제품을 픽업하여 다음 공정으로 이송하도록 구성된다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 또 다른 특징은, 상기 그립부는, 그리퍼 어셈블리와, 그리퍼 헤더와, 그리퍼를 포함하여 구성된다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 또 다른 특징은, 상기 그리퍼 어셈블리는, 작동 에어를 이용하여 그리퍼를 업 다운하거나, 초경인서트 제품을 픽업하도록 구성되며, 스프링, 볼 푸시, 실린더 바디, 실린더 로드, 에어 커버, 원점 센서, 회전 풀리, 에어 샤프트 및 볼을 포함하여 구성된다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 또 다른 특징은, 상기 볼 푸시는, 상기 그리퍼가 업 다운할 때, 상기 실린더 바디와 상기 실린더 로드의 좌우 회전을 방지하도록 구성된다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 또 다른 특징은, 상기 볼 푸시는 상부에 위치한 스프링 압력으로 하측의 볼을 가압하여, 상기 실린더 로드와 결합된다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 또 다른 특징은, 상기 실린더 바디는, 상부에는 상기 에어 샤프트의 원반형상의 뚜껑부가 결합되고, 하부는 회전 풀리의 상면의 홈부가 결합되어, 내장되는 상기 실린더 로드의 상하 측에서 압축할 수 있는 공간이 형성되어 상기 실린더 로드를 상하 운동 하도록 구성된다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 또 다른 특징은, 상기 실린더 로드는 상기 실린더 바디의 내부와 볼 스플라인 결합구조를 가지고, 상기 볼 푸시가 제 기능을 수행할 수 있도록 상기 실린더 바디에 내장되며 하측에는 상기 그리퍼 헤드가 결합되도록 구성된다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 또 다른 특징은, 상기 에어 커버는, 프레임의 그립부의 상부에 결합되어 작동 에어를 에어 샤프트를 통해 그리퍼 헤더로 주입되도록 구성된다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 또 다른 특징은, 상기 에어 샤프트는, 상부는 원반 형상의 뚜껑으로 상기 실린더 바디의 상부에 결합되어 상기 실린더 바디의 내부에 작동 에어가 공급될 수 있도록 밀폐 공간을 형성되고, 중심부는 기둥 형상으로 상기 실린더 로드의 상하 운동을 가이드 하도록 구성된다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 또 다른 특징은, 상기 회전 풀리는, 상기 스테핑 모터의 수평 정역 회전을 상기 그리퍼에 전달하도록 구성된다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 또 다른 특징은, 상기 그리퍼 헤더는, 상기 그리퍼 어셈블리의 하측에 결합되어 초경인서트 제품을 픽업하는 그리퍼가 탈부착 되도록 구성된다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 또 다른 특징은, 상기 그리퍼 헤더는, 초경인서트 제품을 픽업하기 위한 실린더로서 2 조우 실린더 및 배큠 홀더가 호환 탈부착 되도록 구성된다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 또 다른 특징은, 상기 그리퍼는, 상기 그립부에 나란히 두 개가 형성되어, 한 동작으로 두 개의 초경인서트 제품을 취출하도록 구성된다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 또 다른 특징은, 상기 그리퍼 어셈블리를 감싸고 있는 그립부의 외주연에는, 상기 그리퍼와 상기 그리퍼에 픽업된 초경인서트 제품의 상면에 압축 공기를 분사할 수 있도록 다수 개의 에어 블로어 노즐이 형성다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 또 다른 특징은, 상기 구동부는, 상기 그리퍼가 수평 정역 회전할 수 있도록 동력을 발생하는 스테핑 모터와, 상기 스테핑 모터에서 발생한 동력을 상기 그리퍼에 전달하도록 구성되는 그리퍼 회전 벨트를 포함하여 구성된다.

본 발명의 듀얼 픽업 툴 시스템의 또 다른 특징은, 상기 구동부에는, 상기 그리퍼 회전 벨트의 장력이 일정하게 유지되도록 텐션 블록이 더 구성된다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템은, 초경인서트 제품을 픽업하는 그립부가 듀얼타입으로 구성된다. 따라서 성형 프레스의 생산 능력에 능동적으로 대처할 수 있어, 생산량 증대에 기여할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템은, 그리퍼가 수평 정역 회전할 수 있도록 동력을 발생하는 스테핑 모터와, 상기 그리퍼에 회전력을 전달하는 그리퍼 회전 벨트로 구성된다. 따라서 성형 및 픽업된 초경인서트 제품을 정반 위에 일정한 각도를 유지 및 원형 배열이 가능하여 다음 공정에 투입할 준비를 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템은, 그리퍼 어셈블리를 감싸고 있는 그립부의 외주연에 그리퍼와 초경인서트 제품의 상면에 압축 공기를 분사할 수 있도록 다수 개의 에어 블로어 노즐이 구성된다. 따라서 에어 블로어 노즐을 통하여 분사되는 압축 공기로 그리퍼 표면을 청소하고, 파지된 초경인서트 제품의 상면을 디버링할 수 있어, 다음 청소 공정을 간소화 할 수 있는 장점을 가진다.

도 1은 종래의 픽업 툴 시스템을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템을 개략적으로 나타내는 전체 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템 그립부의 내부 구성을 나타내는 전체 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템 그립부의 내부 구성을 나타내는 부분 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 그립부에 조우 타입 그리퍼가 장착된 내부 구성(a)과, 배큠 타입 그리퍼가 장착된 내부 구성(b)이다.

도 6은 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 그립부의 에어 블러워 노즐의 구성을 나타내는 부분 사시도이다.

도 7은 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 구동부 내, 외부의 구성을 나타내는 평면도 및 저면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 구동부 구성을 나타내는 부분 확대도이다.

도 9는 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 구동부의 작동 에어 관로를 나타내는 그림이다.

도 10(a, b)는 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 작동 에어에 의해 구동부 에어 실린더의 전진상태를 나타내는 그림이다.

도 11은 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 작동 에어에 의해 2 조우 그리퍼의 그립상태(a) 및 배큠 홀더의 그립상태(b)를 나타내는 그림이다.

도 12(a)는 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 그리퍼가 2개의 제품을 동시에 픽업하는 상태를 나타내며, 도 12(b)는 그리퍼가 2개의 제품을 각각 픽업하는 상태를 나타내는 그림이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의 할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템은, 기존의 성형 프레스장치 또는 성형 프레스를 위한 제품이송장치(이하 '본체장비'라 한다)에 결합하여 성형된 초경인서트 제품을 취출하여 디버링 공정을 거쳐서 소결 공정을 위한 소결판에 이송하는 기능을 담당한다.

이와 같은 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템은, 이송 유닛(X-축 로봇, Y-축 로봇, Z-축 로봇)에 결합되어 공압 또는 전기적 신호를 전달하는 슬레이브(12)와, 상기 본체장비의 컨트롤러(미도시)에 의해 작업명령을 수행하도록 구성된다.

기존의 본체장비에는 '싱글타입 픽업 툴'을 배치하여 사용하였으나, 기술적 발전에 따라 다수 개의 초경인서트 제품을 동시에 성형하는 성형 프레스의 출현으로 종래의 '싱글타입 픽업 툴'은 공정의 효율성이 저하되는 문제점이 발생함으로서, 성형 제품의 신속한 픽업 및 이송을 위한 새로운 픽업 툴 시스템의 필요성이 대두 되었다.

본 출원인은 상술한 문제점을 개선하기 위하여 상기 성형 프레스의 취출 공정에 적합하고 생산효율을 향상시킬 수 있는 듀얼 픽업 툴 시스템을 개발하였다.

도 1을 참조하여 종래의 픽업 툴을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

종래의 픽업 툴(1)은, 그립부(1.1)와 구동부(1.2)로 구성되고, 상기 그립부(1.1)는, 선단부에 싱글타입 그리퍼(1.11)를 이용하여 성형된 초경인서트 제품을 파지하여 취출하도록 구성된다.

이와 같은 구조로 된 종래의 픽업 툴(1)은, 기술적 발전에 따라 다수 개의 초경인서트 제품을 동시에 성형하는 성형 프레스에서 제품을 취출하는 공정에서 병목현상이 발생함으로서 전체 공정의 효율성이 저하되는 문제점을 가지고 있다.

본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.

도 1은 종래의 픽업 툴 시스템을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템을 개략적으로 나타내는 전체 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템 그립부의 내부 구성을 나타내는 전체 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템 그립부의 내부 구성을 나타내는 부분 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 그립부에 조우 타입 그리퍼가 장착된 내부 구성(a)과, 배큠 타입 그리퍼가 장착된 내부 구성(b)이고, 도 6은 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 그립부의 에어 블러워 노즐의 구성을 나타내는 부분 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 구동부 내, 외부의 구성을 나타내는 평면도 및 저면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 구동부 구성을 나타내는 부분 확대도이고, 도 9는 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 구동부의 작동 에어 관로를 나타내는 그림이고, 도 10(a, b)는 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 작동 에어에 의해 구동부 에어 실린더의 전진상태를 나타내는 그림이고, 도 11은 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 작동 에어에 의해 2 조우 그리퍼의 그립상태(a) 및 배큠 홀더의 그립상태(b)를 나타내는 그림이고, 도 12(a)는 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 그리퍼가 2개의 제품을 동시에 픽업하는 상태를 나타내며, 도 12(b)는 그리퍼가 2개의 제품을 각각 픽업하는 상태를 나타내는 그림이다.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템은, 프레임(11)의 길이방향의 일 측은 상기 본체장비에 결합되며, 다른 일 측은 성형된 초경인서트 제품을 취출하는 픽업 툴이 구성된다.

본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템(10)은, 그립부(100)와, 구동부(200)를 포함하여 구성되며, 상기 구성은 본체장비의 컨트롤러(미도시)에 의해 제어되고, 작업 명령을 수행하도록 구성된다.

본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 상기 그립부(100)는, 상기 성형 프레스에서 성형된 초경인서트 제품을 픽업하여 다음 공정으로 이송하도록 구성된다.

도 3 ~ 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 상기 그립부(100)는, 그리퍼 어셈블리(110)와, 그리퍼 헤더(120)와, 그리퍼(130)를 포함하여 구성된다.

이러한 본 발명의 상기 그리퍼 어셈블리(110)는, 작동 에어를 이용하여 그리퍼(130)를 업 다운하거나, 초경인서트 제품을 픽업하도록 구성되며, 스프링(111), 볼 푸시(112), 실린더 바디(113), 실린더 로드(114), 에어 커버(115), 원점 센서(116), 회전 풀리(117), 에어 샤프트(118) 및 볼(119)을 포함하여 구성된다.

이러한 본 발명의 상기 볼 푸시(112)는, 상기 그리퍼(130)가 업 다운할 때, 상기 실린더 바디(113)와 상기 실린더 로드(114)의 좌우 회전을 방지하도록 구성된다.

이때, 본 발명의 상기 볼 푸시(112)는 상부에 위치한 스프링(111) 압력으로 하측의 볼(119)을 가압하여, 상기 실린더 로드(114)와 결합된다.

이러한 본 발명의 상기 실린더 바디(113)는, 상부에는 상기 에어 샤프트(118)의 원반형상의 뚜껑부가 결합되고, 하부는 회전 풀리(117)의 상면의 홈부가 결합되어, 내장되는 상기 실린더 로드(114)의 상하 측에서 압축할 수 있는 공간이 형성되어 상기 실린더 로드(114)를 상하 운동 하도록 구성된다.

이러한 본 발명의 상기 실린더 로드(114)는 상기 실린더 바디(113)의 내부와 볼 스플라인 결합구조를 가지고, 상기 볼 푸시(112)가 제 기능을 수행할 수 있도록 상기 실린더 바디(113)에 내장되며 하측에는 상기 그리퍼 헤드(120)가 결합되도록 구성된다.

이러한 본 발명의 상기 에어 커버(115)는, 프레임(11)의 그립부(100)의 상부에 결합되어 작동 에어를 에어 샤프트(118)를 통해 그리퍼 헤더(120)로 주입되도록 구성된다.

이러한 본 발명의 상기 원점 센서(116)는, 에어샤프트(118)에 조립된 센서 도그(미도시)를 감지하여 그리퍼의 원점복귀를 하도록 구성되며, 상기 스테핑 모터(210) 원점에서부터 각도가 얼마만큼 회전되었는지 제어를 할 수 있도록 하는 기능을 가진다.

이러한 본 발명의 상기 에어 샤프트(118)는, 상부는 원반 형상의 뚜껑으로 상기 실린더 바디(113)의 상부에 결합되어 상기 실린더 바디의 내부에 작동 에어가 공급될 수 있도록 밀폐 공간을 형성되고, 중심부는 기둥 형상으로 상기 실린더 로드(114)의 상하 운동을 가이드 하도록 구성된다.

이러한 본 발명의 상기 회전 풀리(117)는, 상기 스테핑 모터(210)의 수평 정역 회전을 상기 그리퍼(130)에 전달하도록 구성된다.

이때, 상기 스테핑 모터의 수평 정역 회전은, 그리퍼 회전 벨트(220)에 의해 상기 회전 풀리(117)에 전달되고, 상기 회전 풀리와 볼트 결합되어 있는 실린더 바디(113), 상기 실린더 바디와 볼트 결합되어 있는 에어 샤프트(118)와 실린더 로드(114), 그리퍼 헤드(120) 및 그리퍼(130)로 전달된다.

이러한 본 발명의 상기 그리퍼 헤더(120)는, 상기 그리퍼 어셈블리(110)의 하측에 결합되어 초경인서트 제품을 픽업하는 그리퍼(130)가 탈부착 되도록 구성된다.

또한, 본 발명의 상기 그리퍼 헤더(120)는, 초경인서트 제품을 픽업하기 위한 실린더로서 2 조우 실린더(131) 및 배큠 홀더(132)가 호환 탈부착 되도록 구성된다.

이러한 본 발명의 상기 그리퍼(130)는, 2 조우 그리퍼(131)를 적용할 때 및 배큠 홀더(132)를 적용할 때, 공압에 의해 작동하도록 에어 라인이 별도로 구성된다.(도 11 참조)

이때, 본 발명의 상기 2 조우 그리퍼(131)는, 에어 라인을 통해 작동 에어를 인가하면, 그리퍼의 조우가 좌, 우측으로 열리면서 제품이 그립 되고, 에어 라인의 압력을 제거하면 조우가 닫히면서 제품이 언 그립 되도록 구성된다.

또한, 상기 배큠 홀더(132)는, 상기 홀더 단부의 흡반이 초경인서트 제품의 표면에 밀착된 상태에서 에어 라인의 작동 에어를 제거하여 음압을 형성하면 제품 그립 되고, 음압을 제거하면 제품이 언 그립 되도록 구성된다.

이러한 본 발명의 상기 그리퍼(130)는, 상기 그립부(100)에 나란히 두 개가 형성되어, 한 동작(stroke)으로 두 개의 초경인서트 제품을 취출하도록 구성된다.

이러한 본 발명의 상기 그리퍼(130)는, 성형 프레스의 성형 공간에 진입하여 제품의 간격과 그리퍼의 간격이 같으면, 그리퍼(130)만 다운하여 2개를 동시에 픽업하여 취출(Z-축 로봇 이동)하고, 제품의 간격과 그리퍼의 간격이 서로 다르면, 순차적으로 픽업하여 2개를 취출(Y&Z-축 로봇 이동)하도록 구성된다.(도 12 참조)

이러한 본 발명의 상기 그리퍼(130)는, 두 개의 그리퍼(130)가 상기 그리퍼 회전 벨트(220)에 의해 동시에 수평 정역 회전을 할 수 있도록 구성된다.

이러한 본 발명의 상기 그리퍼 어셈블리(110)를 감싸고 있는 그립부(100)의 외주연에는, 상기 그리퍼(130)와 상기 그리퍼에 픽업된 초경인서트 제품의 상면에 압축 공기를 분사할 수 있도록 다수 개의 에어 블로어 노즐(180)이 형성된다.

이때, 상기 에어 블로어 노즐(180)은, 압축 공기를 수평으로부터 60도 하향으로 분사할 수 있도록 구성되어 상기 그리퍼(130) 표면을 청소하고, 파지된 초경인서트 제품의 상면을 디버링 하도록 구성된다.

도 7 ~ 도 9를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 상기 구동부(200)는, 상기 그립부(100)를 구동하여 성형된 초경인서트 제품을 픽업하여 취출하도록 구성된다.

이러한 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 상기 구동부(200)는, 상기 그리퍼(130)가 수평 정역 회전할 수 있도록 동력을 발생하는 스테핑 모터(210)와, 상기 스테핑 모터(210)에서 발생한 동력을 상기 그리퍼에 전달하도록 구성되는 그리퍼 회전 벨트(220)를 포함하여 구성된다.

이러한 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템의 상기 구동부(200)에는, 상기 그리퍼 회전 벨트(220)의 장력이 일정하게 유지되도록 텐션 블록(222)이 더 구성된다.

도 10 및 도 11을 참조하여 설명하면, 이러한 구성의 본 발명의 상기 듀얼 픽업 툴(10)은 다음과 같이 작동한다.

1. 제품 픽업(도 12 참조)

가. 그리퍼 어셈블리의 전진 동작(도 10 참조)

- 이송 유닛(X&Y-축 로봇)을 이용하여 성형 공간에 진입

- 성형 펀처 위의 초경인서트 제품 상부에 그리퍼가 도달한다.

- 본체 장비의 에어 포트에서 작동 에어가 인입된다.

- 작동 에어는 전진 에어 라인을 통하여 에어 샤프트(118)의 상부 뚜껑과 실린더 바디(113)의 내부가 형성하는 공간에 인입된다.

- 에어 압력에 의해 실린더 로드(114)는 하강한다.

- 실린더 로드(114)에 결합된 그리퍼 헤드(120)가 하강한다.

- 그리퍼 헤드(120)에 결합된 그리퍼(130)가 다운(전진) 동작을 한다.

이때, 초경인서트 제품의 형상에 따라 2 조우 그리퍼(131)는 초경인서트 제품의 중앙홀에 진입하고, 배큠 홀더(132)는 초경인서트 제품의 표면에 일정량 압착한다.(이상 Z-축 로봇 하강 작동)

나. 제품의 픽업(도 11 참조)

** 2 조우 방식 그리퍼 **

- 에어 라인으로 작동 에어가 인입한다.

- 인입된 압축 공기는 에어 커버(115), 에어 샤프트(118), 볼 푸시(113), 그리퍼 헤드(120)를 관통한 에어 라인을 통하여 그리퍼(130)에 도착한다.

- 그리퍼(130)가 조의 확장 동작으로 초경인서트 제품이 파지된다.

** 배큠 방식 그리퍼 **

- 배큠 홀더(132)의 흡반이 초경인서트 제품의 표면에 밀착된 상태에서 에어 라인의 작동 에어를 제거하여 음압을 형성한다.

- 상기 음압은 배큠 홀더(132), 그리퍼 헤드(120), 볼 푸시(113), 에어 샤프트(118), 에어 커버(115)에 형성된다.

- 배큠 홀더(132)에 의해 초경인서트 제품이 파지된다.

이때, 상기 그리퍼(130)는 회전 운동을 하면서 에어 블로어 노즐(180)을 통하여 분사되는 압축 공기로 상기 그리퍼(130) 표면을 청소하고, 파지된 초경인서트 제품의 상면을 디버링한다.

다. 그리퍼 어셈블리의 후진 동작

- 본체 장비의 에어 포트에서 작동 에어가 인입된다.

- 작동 에어는 후진 에어 라인을 통하여 에어 커버(115)의 일 측 에어라인을 통하여 실린더 바디(113)와 회전 풀리(117)가 형성한 공간에 인입된다.

- 에어 압력에 의해 실린더 로드(114)는 상승한다.

- 실린더 로드(114)에 결합된 그리퍼 헤드(120)가 상승한다.

- 그리퍼 헤드(120)에 결합된 그리퍼(130)가 업(후진) 동작을 한다.

이때, 초경인서트 제품의 형상에 따라 2 조우 그리퍼(131)와 배큠 홀더(132)는 초경인서트 제품을 파지하여 함께 상승한다.(이상 Z-축 로봇의 상승 작동)

2. 제품의 취출 및 원형배열(도 12의 사진 참조)

- 이송 유닛(X&Y-축 로봇)을 이용하여 성형 공간에서 진출한다.

- 초경인서트 제품을 고정된 정반(소결판) 위에 원형 배열한다.

- 원형 배열을 위하여 스테핑 모터가 분각 회전하면서 그리퍼의 각도를 조절한다.

- 스테핑 모터, 그리퍼 회전 벨트에 연결된 그리퍼는 초경인서트 제품을 정반(소결판) 위의 위치에 따라 다른 각도로 배열한다.

이와 같은 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템(10)은 다음과 같은 특징을 가지고 있다.

먼저, 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템은, 초경인서트 제품을 픽업하는 그립부가 듀얼타입으로 구성된다.

따라서 성형 프레스의 생산 능력에 능동적으로 대처할 수 있어, 생산량 증대에 기여할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템은, 그리퍼가 수평 정역 회전할 수 있도록 동력을 발생하는 스테핑 모터와, 상기 그리퍼에 회전력을 전달하는 그리퍼 회전 벨트로 구성된다.

따라서 성형 및 픽업된 초경인서트 제품을 정반 위에 일정한 각도를 유지 및 원형 배열이 가능하여 다음 공정에 투입할 준비를 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 듀얼 픽업 툴 시스템은, 그리퍼 어셈블리를 감싸고 있는 그립부의 외주연에 그리퍼와 초경인서트 제품의 상면에 압축 공기를 분사할 수 있도록 다수 개의 에어 블로어 노즐이 구성된다.

따라서 에어 블로어 노즐을 통하여 분사되는 압축 공기로 그리퍼 표면을 청소하고, 파지된 초경인서트 제품의 상면을 디버링할 수 있어, 다음 청소 공정을 간소화 할 수 있는 장점을 가진다.

Claims

프레임의 길이방향 일 측은 본체장비에 결합되며, 다른 일 측은 성형 프레스에서 성형된 초경인서트 제품을 취출하는 픽업 툴이 구성되는 듀얼 픽업 툴 시스템(10)에 관한 것으로서,

상기 성형 프레스에서 성형된 초경인서트 제품을 픽업하여 다음 공정으로 이송하도록 구성되는 그립부(100);

상기 그립부(100)를 구동하여 성형된 초경인서트 제품을 픽업하여 취출하도록 구성되는 구동부(200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 픽업 툴 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 그립부(100)는, 작동 에어를 이용하여 그리퍼(130)를 업 다운하거나, 초경인서트 제품을 픽업하도록 구성되는 그리퍼 어셈블리(110)와, 상기 그리퍼 어셈블리의 하측에 결합되어 초경인서트 제품을 픽업하는 그리퍼(130)가 탈부착 되도록 구성되는 그리퍼 헤더(120)와, 상기 그리퍼 헤더(120)의 하측에 결합되어 초경인서트 제품을 픽업하여 취출하도록 구성되는 그리퍼(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 픽업 툴 시스템.
청구항 2에 있어서,

상기 그리퍼 어셈블리(110)는, 상부는 원반 형상으로 실린더 바디(113)의 상부에 결합되어 작동 에어가 공급될 수 있도록 밀폐 공간을 형성되고 중심부는 기둥 형상으로 실린더 로드(114)의 상하 운동을 가이드 하도록 구성되는 에어 샤프트(111)와, 상기 그리퍼(130)가 업 다운할 때, 상기 실린더 바디(113)와 실린더 로드(114)의 좌우 회전을 방지하도록 구성되는 볼 푸시(112)와, 상기 에어 샤프트(111)의 원반 형상 부분이 형성하는 압축 공간에서 실린더 로드(114)가 상하 운동을 하도록 구성되는 실린더 바디(113)와, 상기 실린더 바디(113)에 내장되며 하측에는 상기 그리퍼 헤드(120)가 결합되도록 구성되는 실린더 로드(114)와, 스테핑 모터(210)의 수평 정역 회전을 상기 그리퍼(130)에 전달하도록 구성되는 회전 풀리(117)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 픽업 툴 시스템.
청구항 3에 있어서,

상기 구동부(200)는, 상기 그리퍼가 수평 정역 회전할 수 있도록 동력을 발생하는 스테핑 모터(210)와, 상기 스테핑 모터(210)에서 발생한 동력을 상기 그리퍼에 전달하도록 구성되는 그리퍼 회전 벨트(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 픽업 툴 시스템.
청구항 4에 있어서,

상기 그리퍼 어셈블리(110)를 감싸고 있는 그립부(100)의 외주연에는, 그리퍼(130)와 상기 그리퍼에 픽업된 초경인서트 제품의 상면에 압축공기를 분사할 수 있도록 다수 개의 에어 블로어 노즐(180)이 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 픽업 툴 시스템.
청구항 5에 있어서,

상기 그리퍼(130)는, 상기 그립부(100)에 나란히 두 개가 형성되어, 한 동작(stroke)으로 두 개의 초경인서트 제품을 취출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 픽업 툴 시스템.
청구항 6에 있어서,

상기 두 개의 그리퍼(130)는, 상기 그리퍼 회전 벨트(220)에 의해 동시에 수평 정역 회전을 할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 픽업 툴 시스템.
청구항 7에 있어서,

상기 구동부(200)에는, 상기 그리퍼 회전 벨트(220)의 장력이 일정하게 유지되도록 텐션 블록(222)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 듀얼 픽업 툴 시스템.