WO2022107948A1 - Pvd 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템 - Google Patents

Pvd 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템 Download PDF

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WO2022107948A1
WO2022107948A1 PCT/KR2020/016580 KR2020016580W WO2022107948A1 WO 2022107948 A1 WO2022107948 A1 WO 2022107948A1 KR 2020016580 W KR2020016580 W KR 2020016580W WO 2022107948 A1 WO2022107948 A1 WO 2022107948A1
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carbide insert
cemented carbide
wave
recovery
plate
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PCT/KR2020/016580
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English (en)
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송일재
안진혁
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주식회사 윈텍오토메이션
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50—Substrate holders

Definitions

  • the present invention relates to a wave-shaped cemented carbide insert recovery system, and more particularly, in the main body equipment for unloading a cemented carbide insert from a coating rod after PVD coating is completed, when recovering a wave-shaped cemented carbide insert product, the forward direction It relates to a wave-shaped cemented carbide insert recovery system in an unloading equipment after PVD coating for accurate and safe recovery by recovering the cemented carbide inserts in the reverse direction and reversing the carbide inserts in the reverse direction.
  • a cutting tool is mainly used for cutting ferrous, non-ferrous metals, and non-metallic materials, and is typically mounted on a machine tool to perform cutting in order to process a workpiece into a desired shape.
  • Cemented carbide inserts used in cutting tools are made by bonding diamond powder or cemented carbide powder to iron (Fe), tungsten (W), cobalt (Co), copper (Cu), nickel (Ni), tin (Sn), copper.
  • -It is a sintered alloy that is mixed with metal powders such as tin (CuSn), zinc (Zn), copper-zinc (CuZn), silver (Ag), molded, and then fired.
  • the mixed powder is put in a rectangular parallelepiped cavity and first press-molded, and the first-pressed-molded mixture is put into the cavity of the carbon mold and the shape of the puncher while applying a relatively large pressure using a puncher
  • the cutting tip of the corresponding shape is molded.
  • a diamond insert tip or an insert tip is completed by sintering an insert tip formed into a certain shape in a sintering furnace.
  • the fired cemented carbide insert needs to be recovered through an inspection step and a PVD (Physical Vapor Deposition) coating step again.
  • the recovery process has a difficulty in recovering the special shape cemented carbide inserts loaded in the forward and reverse directions on the coating rod.
  • the present applicant has applied for a wave-shaped cemented carbide insert recovery system in unloading equipment after PVD coating in 2016 (No. 10-2016-0132548).
  • the invention completes the preparation of supplying the carbide inserts loaded on the pallets to the coating rods with a gripper to the coating furnace (loading operation), and also completing the coating in the coating furnace and recovering the cemented carbide inserts from the coating rods in the reverse order from the coating bars (un loading operation) device.
  • the inversion process was not required by loading (basic loading) the carbide inserts having the same top and bottom shapes in the forward direction.
  • basic loading the carbide inserts having the same top and bottom shapes in the forward direction.
  • reverse loading the reverse direction
  • mixing in the forward and reverse directions mixed loading
  • the present applicant has invented a wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention coupled to the main body equipment of the applicant.
  • An object of the present invention to solve the above problems is, after PVD coating, which is coupled to the unloading equipment after PVD coating, and is configured to recover after recovery and inversion according to the forward and reverse loading of the cemented carbide insert during the unloading operation. It is to provide a system for recovering wave-shaped cemented carbide inserts from equipment.
  • Another object of the present invention is to provide a wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating, which is configured including a recovery part, an inversion part, and a rotation and vertical movement part.
  • Another object of the present invention is to provide a system for recovering a wave-shaped cemented carbide insert in the unloading equipment after PVD coating, wherein the recovery unit includes a recovery plate, a centering pin, a pin bushing, a spring and a body.
  • the recovery plate is configured such that a wave-shaped cemented carbide insert that is coupled to the upper portion of the body in which the space portion is formed and is recovered from the coated bar by a cemented carbide insert recovery gripper is placed, and the wave shape of the An object of the present invention is to provide a wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating in which a centering pin partially protruding from the bottom is coupled so that the cemented carbide insert is inserted.
  • Another object of the present invention is to provide a system for recovering a wave-shaped cemented carbide insert in an unloading equipment after PVD coating in which the centering pin is vertically positioned in the body space below the center of the recovery plate and formed to protrude from the inside. .
  • Another object of the present invention is that the pin bushing is vertically embedded from the bottom surface of the recovery plate to the top and bolted, and the centering pin is embedded in the through center hole PVD coating configured to perform vertical vertical movement. It is to provide a system for recovering wave-shaped cemented carbide inserts from post-unloading equipment.
  • Another object of the present invention is to provide a wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating, wherein the reversing unit includes a reversing plate, a reversing gripper, a guide shaft, a spring and a bottom plate.
  • Another object of the present invention is to provide a system for recovering a wave-shaped cemented carbide insert in an unloading equipment after PVD coating, in which the reversing plate is configured so that the wave-shaped cemented carbide insert located on the recovery plate can be moved in reverse. .
  • the reversing gripper is located in the space below the central portion of the reversing plate, and includes a jaw protruding and entering the surface of the reversing plate in a vertical direction, and a gripping operation by expanding the jaw with operating air. It is to provide a system for recovering wave-shaped cemented carbide inserts from unloading equipment after PVD coating, which consists of a chuck cylinder that allows
  • Another object of the present invention is to provide a wave-shaped cemented carbide insert recovery system in an unloading equipment after PVD coating in which the guide shaft is vertically coupled to the bottom plate and the corner of the inversion plate on the outer periphery of the inversion gripper. have.
  • Another object of the present invention is to provide a system for recovering a wave-shaped cemented carbide insert in the unloading equipment after PVD coating, wherein the rotating and vertical moving unit includes a rotating shaft, a rotating frame, a rack and a pinion.
  • Another object of the present invention is to provide a system for recovering a wave-shaped cemented carbide insert in an unloading equipment after PVD coating, wherein the rotating shaft is configured to transmit an axial rotational driving force of a step motor.
  • Another object of the present invention is that the rotating frame, the upper part is coupled to the rotating shaft, and the lower square bottom surface is wave-shaped carbide in the unloading equipment after PVD coating, which is configured to be located between the inversion plate and the bottom plate To provide an insert recovery system.
  • the rack and pinion, PVD coating is configured to raise and lower the inverting part in the vertical direction to compensate for the height difference for each product of the cemented carbide insert for reversing the rotating shaft and the rotating frame Unloading It is to provide a system for recovering wave-shaped cemented carbide inserts from equipment.
  • the characteristics of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention for achieving this purpose is coupled to the unloading equipment after PVD coating, and the forward and reverse directions of the cemented carbide inserts during unloading operation It is configured to recover after loading and reversing according to loading.
  • Another feature of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention is configured to include a recovery part, an inversion part, and a rotation and vertical movement part.
  • the recovery part is configured to include a recovery plate, a centering pin, a pin bushing, a spring and a body.
  • the recovery plate is coupled to the upper portion of the body in which the space is formed and the wave recovered from the coating rod by the cemented carbide insert recovery gripper
  • a carbide-shaped insert is configured to be placed, and a centering pin partially protruding from the bottom is coupled so that the wave-shaped carbide insert is inserted into the center.
  • Another feature of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention is that the centering pin is positioned vertically in the body space below the center of the recovery plate and protrudes from the inside.
  • wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention is that the pin bushing is vertically embedded and bolted from the bottom surface of the recovery plate to the top, and the hole in the center hole through A centering pin is embedded so that it can perform vertical vertical movement.
  • the reversing part includes a reversing plate, a reversing gripper, a guide shaft, a spring and a bottom plate.
  • the reversing plate is configured such that the wave-shaped cemented carbide insert located in the recovery plate can be placed in reverse movement.
  • the reversing gripper is located in the space below the center of the reversing plate, and vertically on the surface of the reversing plate. It is composed of a jaw protruding and entering the jaw, and a chuck cylinder that expands the jaw with operating air to perform a gripping operation.
  • wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention is that the guide shaft is vertically coupled to the bottom plate and the corner of the inversion plate on the outer periphery of the inversion gripper.
  • the rotating and vertical moving part is configured to include a rotating shaft, a rotating frame, a rack and a pinion.
  • Another feature of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention is that the rotating shaft is configured to transmit the axial rotational driving force of the stepper motor.
  • wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention is that the rotating frame, the upper part is coupled to the rotating shaft, and the lower square bottom surface is between the inversion plate and the bottom plate is configured to be located in
  • Another feature of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention is that the rack and pinion compensate the height difference for each product of the cemented carbide insert for reversing the rotating shaft and rotating frame.
  • the inversion part is configured to rise and fall in the vertical direction.
  • the wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention as described above has a simple configuration. Therefore, it is easy to combine with the existing main body equipment, and it is possible to safely and accurately reverse and retrieve the special shaped carbide insert.
  • the centering pin of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention is composed of a buffer structure using a spring. Therefore, it is possible to prevent damage when the jaw of the reverse gripper enters the central hole to grip the cemented carbide insert.
  • the inversion part of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention is configured to protrude and embed the jaws of the inverted gripper holding the cemented carbide insert using a spring pressing structure. Therefore, it is easy to grip and recover the cemented carbide insert on the inversion plate using the transfer gripper.
  • the rotation and vertical movement part of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention is configured to vertically move the inverted part up and down using a rack and a pinion. Therefore, it is possible to accurately compensate for the height difference for each cemented carbide insert, thereby preventing product damage due to reversal.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a wave-shaped cemented carbide insert recovery system in a main body equipment to which the present invention is applied and an unloading equipment after PVD coating according to the present invention.
  • FIG. 2 is a photograph showing a wave-shaped cemented carbide insert product (a) and a coated rod (b) after PVD coating in the main body equipment to which the present invention is applied.
  • FIG. 3 shows a pattern in which a wave-shaped cemented carbide insert product finished with PVD coating is loaded on a coating bar, and the 'basic loading' in the forward direction (a) and the 'reverse loading' in the reverse direction ( b) and a photograph showing the 'mixed loading' state (C) plugged together in the forward and reverse directions.
  • Figure 4 is a schematic three-dimensional perspective view showing a wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic front view and a side view showing the wave-shaped cemented carbide insert recovery system of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the wave-shaped cemented carbide insert recovery system of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the recovery part (A) and the inversion part (B) of the present invention pick up a wave-shaped cemented carbide insert.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing a state in which the reversing unit of the present invention reverses the wave-shaped cemented carbide insert.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the inversion operation of FIG. 8 in detail and step by step.
  • FIG. 10 is a diagram showing the state of 'recovery' and 'recovery after inversion' of the 'mixed loading' wave-shaped cemented carbide inserts in the wave-shaped cemented carbide insert recovery system of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram schematically showing an unloading unit of the main body equipment.
  • FIG. 12 is a step-by-step diagram illustrating the unloading (recovery and recovery after inversion) of the wave-shaped cemented carbide insert 'mixed loading' in the main body equipment.
  • 13 is a diagram showing a state in which the spacer is recovered from the main body equipment.
  • the wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention is a special-shaped cemented carbide insert with a wave curve on the upper surface and a flat lower surface in the PVD coating furnace. Depending on the position, it is a device to recover immediately if it is in the forward direction, and reversely if it is in the reverse direction to recover it.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a wave-shaped cemented carbide insert recovery system in a main body equipment to which the present invention is applied and an unloading equipment after PVD coating according to the present invention
  • FIG. 2 is a PVD coating in the main body equipment to which the present invention is applied. It is a photograph showing the finished wave-shaped cemented carbide insert product (a) and the coated rod (b), and FIG. 3 shows the pattern in which the PVD coated wave-shaped cemented carbide insert product is loaded on the coated rod, which is inserted in the forward direction.
  • FIG. 1 It is a photograph showing the appearance of 'basic loading' (a), the appearance of 'reverse loading' inserted in the reverse direction (b), and the appearance of 'mixed loading' inserted together in the forward and reverse directions (C), and FIG. It is a schematic three-dimensional perspective view showing a wave-shaped cemented carbide insert recovery system in an unloading equipment after PVD coating according to the invention, Figure 5 is a schematic front view and a side view showing the wave-shaped cemented carbide insert recovery system of the present invention, Figure 6 is a schematic front cross-sectional view showing the wave-shaped cemented carbide insert recovery system of the present invention, and FIG.
  • FIG. 7 is a schematic view of the recovery part (A) and the inversion part (B) of the present invention picking up the wave-shaped cemented carbide insert
  • 8 is a diagram schematically showing a state in which the reversing part of the present invention reverses the wave-shaped cemented carbide insert
  • FIG. 9 is a diagram showing the reversal operation of FIG. It is a figure showing the state of 'recovery' and 'reverse recovery' of the wave-shaped cemented carbide inserts 'mixed loaded' in the wave-shaped cemented carbide insert recovery system of the present invention
  • FIG. 11 is a diagram schematically showing the unloading part of the main body equipment 12 is a diagram showing step by step unloading (recovery and recovery after inversion) of the wave-shaped cemented carbide insert 'mixed loading' in the main body equipment, and FIG. It's a picture.
  • the PVD coating and unloading equipment (hereinafter referred to as 'body equipment') to which the wave-shaped cemented carbide insert recovery system 100 of the present invention is applied is a wave-shaped This is equipment that removes (unloading) the cemented carbide inserts from the coating rods (1-5) and collects them on the pallet.
  • the main body equipment in addition to the configuration of the present invention described below, a gripper and pallet for transporting cemented carbide inserts and spacers, a pallet transfer unit 20, an unloading unit 30, and a frame 10 for mounting each configuration and a controller (not shown) for controlling each configuration of the main body equipment.
  • the general working process of the main body equipment proceeds in the order of the unloading unit 30 ⁇ the transfer unit 20 according to the flow of the cemented carbide insert, and schematically described as follows.
  • the unloading unit 30 is, after the coating process is finished, the coating rod (1-5) mounted on the cylindrical rotating body coming out of the furnace is vertical by the coating rod vertical gripper (not shown) of the unloading unit.
  • the cemented carbide insert and the spacer are sequentially positioned on the top of the coated bar by an unloading elevator (not shown).
  • the cemented carbide inserts gripped by the cemented carbide insert recovery grippers 1-3 of the unloading unit 30 are transferred to the recovery plate, and collected on the pallet 21 by the transport grippers 22 of the conveying unit 20 do.
  • the spacers 1-2 discharged together with the cemented carbide inserts are alternately gripped by two spacer recovery grippers 1-4 and accurately and safely recovered through the spacer recovery pipe 31 .
  • the wave-shaped cemented carbide insert recovery system 100 in the unloading equipment after PVD coating of the present invention includes a recovery unit 110, an inversion unit 120, and a rotation and vertical movement unit ( 130) is included.
  • the recovery unit 110 of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system 100 in the unloading equipment after PVD coating of the present invention is a wave-shaped cemented carbide insert 1 recovered from the coating rod -1) is configured to be recovered.
  • the recovery unit 110 of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system 100 in the unloading equipment after PVD coating of the present invention is a recovery plate 111, a centering pin 112, a pin bushing 113, a spring ( 114) and a body 115 is configured.
  • the recovery plate 111 of the present invention has a generally rectangular shape and is coupled to the upper portion of the body 115 in which the space is formed, and the wave recovered from the coating rod by the cemented carbide insert recovery gripper 1-3.
  • a carbide-shaped insert 1-1 is configured to be placed, and a centering pin 112 partially protruding from the lower portion is coupled to the center so that the wave-shaped cemented carbide insert 1-1 is inserted.
  • the wave-shaped cemented carbide insert 1-1 is inserted into the centering pin 112 in the forward direction, it is directly recovered to the pallet 21 by the transfer gripper 22, and the wave-shaped cemented carbide insert inserted in the reverse direction (1-1) is configured to be recovered by being reversely transferred to the inversion plate 121 by the inversion unit 120 to be described below.
  • the centering pin 112 of the present invention has both ends in the shape of a nail having a head and an attachment, and is perpendicular to the space portion of the body 115 below the center of the recovery plate 111 . Positioned so that the attachment is formed to protrude from the inside, and the wave-shaped cemented carbide insert (1-1) is inserted.
  • the centering pin 112 of the present invention is configured to vertically descend in the downward direction by pressing the jaws 122.3 of the inverting gripper 122 to be described below. (See FIG. 7 )
  • the pin bushing 113 of the present invention is vertically embedded from the bottom surface of the recovery plate 111 to the upper side and is bolted, and the centering pin 112 is embedded in the through center hole to perform vertical vertical movement. is configured to
  • the spring 114 of the present invention is embedded in the lowest surface of the space portion of the body 115 under the centering pin 112, and is configured to push up the centering pin 112 upward.
  • the body 115 of the present invention forms the body of the recovery unit 110, is flat so that the recovery plate 111 is coupled thereto, and has a different configuration (centering pin, A space is formed so that a pin bushing, a spring, etc.) can be embedded.
  • the inversion part 120 of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system 100 in the unloading equipment after PVD coating of the present invention is a wave shape located in the recovery part 110 It is configured to change the vertical position of the cemented carbide insert (1-1).
  • the reversal part 120 of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system 100 in the unloading equipment after PVD coating of the present invention is a reversing plate 121, a reversing gripper 122, a guide shaft 123, a spring ( 124 ) and a bottom plate 125 .
  • the reversal plate 121 of the present invention is configured such that the wave-shaped cemented carbide insert 1-1 located on the recovery plate 111 can be moved in reverse.
  • the reversing gripper 122 of the present invention is located in the space below the central portion of the reversing plate 121, and includes jaws 122.3 protruding and entering the surface of the reversing plate 121 in the vertical direction; It consists of a chuck cylinder 122.1 that expands the jaw with air (compressed air) to perform a gripping operation.
  • the working air (compressed air) is configured to be transmitted through the inner pipe formed in the rotation shaft 131 and the rotation frame 132 of the rotation and vertical movement unit 130 to be described below.
  • the guide shaft 123 of the present invention is configured in plurality so as to be vertically coupled to the bottom plate 125 and the corner portion of the inversion plate 121 on the outer periphery of the inversion gripper 122 .
  • the spring 124 of the present invention is coupled to the guide shaft 123 penetrating the square bottom surface of the rotation frame 132 to expand the gap between the rotation frame 132 and the bottom plate 125 . is composed
  • the bottom plate 125 of the present invention is fastened to an end of the guide shaft 123 to which the spring 124 is coupled.
  • the rotation and vertical movement part 130 of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system 100 in the unloading equipment after PVD coating of the present invention is the recovery part 110 and half It is located in the center of the front part 120 and is configured to reciprocate to the upper part of the recovery part 110 by rotating the inversion part 120 .
  • the rotation and vertical movement unit 130 of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system 100 in the unloading equipment after PVD coating of the present invention is, the rotation shaft 131, the rotation frame 132, the rack 134 and It is configured to include a pinion (135).
  • the rotation shaft 131 of the present invention is configured to transmit the axial rotation driving force of the step motor 139 by having a coupling 133 coupled to one end thereof.
  • the rotation frame 132 of the present invention has a cross-sectional shape of an 'L' shape, the upper portion is coupled to the rotation shaft 131, the lower portion has a square bottom surface, and the square bottom surface is the inversion plate It is configured to be positioned between the 121 and the bottom plate 125 .
  • the inverting gripper 122 of the inverting part 120 is mounted, and by the rack 134 and the pinion 135 described below, the When the rotation and vertical movement unit 130 elevates, the reversing plate 121 is lowered by the action of the spring 124 between the square bottom surface and the bottom plate 125, and the reversing gripper 122 encounters ( 122.3) is configured to protrude above the surface of the inversion plate 121 .
  • the wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention operates as follows.
  • a plurality of coating rods 1-5 into which a wave-shaped cemented carbide insert 1-1 is inserted are mounted on the rotating body of the unloading unit 30 .
  • the coating rod pusher (not shown) vertically pushes the coating rod 1-5 mounted in the groove of the rotating body to the unloading operation position.
  • a coating bar vertical gripper (not shown) grips the coating bar 1-5 to hold the coating bar 1-5 vertically.
  • two unloading elevators (not shown) of the unloading coating rod grip part alternately grip the spacer part up and down, and rise so that the cemented carbide insert recovery gripper (1-3) and the spacer recovery gripper (1-4) can grip it. make it
  • the lower unloading elevator gradually raises the entire cemented carbide insert and spacer.
  • the cemented carbide insert recovery gripper 1-3 of the unloading operation unit 30 rotates left and right while gripping the carbide insert waiting at the cutting edge of the coating bar in step 'C', and the centering pin of the recovery plate 111 . Plug in (112).
  • the spacer recovery grippers 1-4 composed of two on the left and right sides of the unloading operation unit 30 alternately advance forward while gripping the spacer waiting at the leading edge of the coating rod in step 'c' to lift and lower it. And it is accurately and safely dropped on the spacer recovery pipe 31 as a rearward process. (See FIG. 13)
  • the inverting part 120 is raised to compensate for the height difference for each product of the cemented carbide insert.
  • the step motor 139 drives the rotation shaft 131 to rotate the inversion part 120 180 degrees to position it on the recovery plate 111 (see Fig. 7(a)).
  • the protruding jaws 122.3 and the centering pin 112 of the inversion part 120 are positioned on a vertical line.
  • the inversion part 120 is lowered by the operation of the rack 134 and the pinion 135 .
  • the jaw 122.3 located on the vertical line presses (presses) the centering pin 112 to push it into the recovery plate 111, and expands the jaw to grip the cemented carbide insert. (See Fig. 7(b)) )
  • the inversion part 120 is raised by the operation of the rack 134 and the pinion 135 .
  • the rotating shaft 131 is driven to rotate the inversion part 120 180 degrees to return it to its original position.
  • the inversion part 120 is lowered by the operation of the rack 134 and the pinion 135 .
  • the wave-shaped cemented carbide insert inverted in the positive direction on the reversing plate 121 is recovered to the pallet 21 by the transfer gripper 22 (see Fig. 10(b)).
  • the wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention has the following characteristics.
  • the wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention is simple in configuration.
  • the centering pin of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention is composed of a buffer structure using a spring.
  • the inversion part of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention is configured to protrude and embed the jaws of the inverted gripper holding the cemented carbide insert using a spring pressing structure.
  • the rotation and vertical movement part of the wave-shaped cemented carbide insert recovery system in the unloading equipment after PVD coating according to the present invention is configured to vertically move the inverted part up and down using a rack and a pinion.

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Abstract

본 발명은 PVD 코팅을 마친 초경인서트를 코팅 막대로부터 언로딩 하는 본체장비에서, 웨이브 형상을 가지는 초경인서트를 회수하는 시스템에 관한 것으로서, 상기 코팅 막대로부터 회수되는 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)이 회수되도록 구성되는 회수부(110)와, 상기 회수부(110)에 위치한 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)의 상하 위치를 변경하도록 구성되는 반전부(120)와, 상기 회수부(110)와 반전부(120)의 중앙에 위치하여, 상기 반전부(120)를 회전시켜 상기 회수부(110)의 상부까지 왕복하도록 구성되는 회전 및 수직 이동부(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템에 관한 것이다. 따라서 본 발명은, 웨이브 형상의 초경인서트를 코팅 막대로부터 언로딩할 때, 정·역 방향에 따라 적재된 특수한 모양의 초경인서트를 안전하고 정확하게 반전 및 회수할 수 있어 장비의 안전성과 작업효율을 증대할 수 있는 이점이 있다.

Description

PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템
본 발명은 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 PVD 코팅을 완료한 후 초경인서트를 코팅 막대로부터 언로딩 하는 본체장비에서, 웨이브 형상을 가지는 초경인서트 제품을 회수할 때, 정 방향의 초경인서트는 회수하고, 역 방향의 초경인서트는 반전하여 회수함으로서 정확하고 안전하게 회수하기 위한 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 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 초경인서트는 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.
소성하기 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.
소성된 초경인서트는 다시 검사 단계와 PVD(Physical Vapor Deposition) 코팅 단계를 거쳐 회수되는 공정이 필요하다. 상기 회수 공정은 코팅 막대에 정 방향 및 역 방향으로 적재된 특수한 형상의 초경인서트를 회수해야 하는 어려움이 있다.
본 출원인은 2016년에 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템(제10-2016-0132548호)을 출원한 바 있다. 상기 발명은 팔레트에 장입된 초경인서트를 그리퍼로 코팅 막대에 끼워 코팅 로에 공급할 준비를 마치며(로딩 작업), 또한 코팅 로에서 코팅을 완료하고 나온 초경인서트를 코팅 막대에서 역순으로 팔레트에 회수하는(언로딩 작업) 장치에 관한 발명이다.
상기 발명에서는 상하가 동일한 형상의 초경인서트를 정 방향으로 적재(기본 적재)함으로서 반전 공정을 필요로 하지 않았으나, 근래에 와서 상하가 비대칭이고 형상도 다른 특수한 초경인서트가 생산되고, 코팅 효율의 제고 및 품질향상을 위하여 역 방향으로 적재(반전 적재)하거나, 정·역 방향으로 혼합하여 적재(혼합 적재)하는 경우가 많아서 이에 대응하는 장치가 요구된다.
따라서 이러한 요구사항을 해결하고자 본 출원인은 상기 출원인 본체장비에 결합되는 본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 발명하였다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, PVD 코팅 후 언로딩 장비에 결합되어, 언로딩 작업 시 초경인서트의 정·역 방향 적재에 따라 회수 및 반전 후 회수하도록 구성되는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 회수부와, 반전부 및 회전 및 수직 이동부를 포함하여 구성되는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 회수부는, 회수 플레이트, 센터링 핀, 핀 부싱, 스프링 및 바디를 포함하여 구성되는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 회수 플레이트는, 공간부가 형성된 바디의 상부에 결합되어 초경인서트 회수 그리퍼에 의해 코팅 막대로부터 회수되는 웨이브 형상의 초경인서트가 놓이도록 구성되며, 중심부에 상기 웨이브 형상의 초경인서트가 꽂히도록 하부로부터 일부 돌출되는 센터링 핀이 결합되는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 센터링 핀은, 회수 플레이트 중심부 하측의 상기 바디 공간부에 수직으로 위치하여 내측으로부터 돌출 형성되는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 핀 부싱은, 상기 회수 플레이트의 저면에서 상부로 수직 매립되어 볼트 체결되고, 관통된 중심 홀에 상기 센터링 핀이 내재되어 수직 상하 운동을 할 수 있도록 구성되는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 반전부는, 반전 플레이트, 반전 그리퍼, 가이드 샤프트, 스프링 및 바텀 플레이트를 포함하여 구성되는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 반전 플레이트는, 회수 플레이트에 위치된 웨이브 형상의 초경인서트가 반전 이동되어 놓일 수 있도록 구성되는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 반전 그리퍼는, 상기 반전 플레이트 중심부 하측의 공간부에 위치하며, 수직방향으로 상기 반전 플레이트의 표면에 돌출 및 내입되는 조우와, 작동 에어로 상기 조우를 확장하여 파지동작을 하도록 하는 척 실린더로 구성되는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 가이드 샤프트는, 상기 반전 그리퍼의 외주연에 상기 반전 플레이트의 모서리부와 바텀 플레이트에 수직으로 결합되는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 회전 및 수직 이동부는, 회전 샤프트, 회전 프레임, 랙 및 피니언을 포함하여 구성되는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 회전 샤프트는, 스텝 모터의 축 회전 구동력을 전달하도록 구성되는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 회전 프레임은, 상부는 상기 회전 샤프트에 결합되고, 하부 사각 바닥면은 상기 반전 플레이트와 바텀 플레이트 사이에 위치하도록 구성되는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 랙 및 피니언은, 상기 회전 샤프트 및 회전 프레임을 반전을 위한 초경인서트의 제품별 높이 차이를 보상하도록 반전부를 수직방향으로 상승 및 하강하도록 구성되는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 특징은, PVD 코팅 후 언로딩 장비에 결합되어, 언로딩 작업 시 초경인서트의 정·역 방향 적재에 따라 회수 및 반전 후 회수하도록 구성된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 다른 특징은, 회수부와, 반전부 및 회전 및 수직 이동부를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 또 다른 특징은, 상기 회수부는, 회수 플레이트, 센터링 핀, 핀 부싱, 스프링 및 바디를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 또 다른 특징은, 상기 회수 플레이트는, 공간부가 형성된 바디의 상부에 결합되어 초경인서트 회수 그리퍼에 의해 코팅 막대로부터 회수되는 웨이브 형상의 초경인서트가 놓이도록 구성되며, 중심부에 상기 웨이브 형상의 초경인서트가 꽂히도록 하부로부터 일부 돌출되는 센터링 핀이 결합된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 또 다른 특징은, 상기 센터링 핀은, 회수 플레이트 중심부 하측의 상기 바디 공간부에 수직으로 위치하여 내측으로부터 돌출 형성된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 또 다른 특징은, 상기 핀 부싱은, 상기 회수 플레이트의 저면에서 상부로 수직 매립되어 볼트 체결되고, 관통된 중심 홀에 상기 센터링 핀이 내재되어 수직 상하 운동을 할 수 있도록 구성된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 또 다른 특징은, 상기 반전부는, 반전 플레이트, 반전 그리퍼, 가이드 샤프트, 스프링 및 바텀 플레이트를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 또 다른 특징은, 상기 반전 플레이트는, 회수 플레이트에 위치된 웨이브 형상의 초경인서트가 반전 이동되어 놓일 수 있도록 구성된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 또 다른 특징은, 상기 반전 그리퍼는, 상기 반전 플레이트 중심부 하측의 공간부에 위치하며, 수직방향으로 상기 반전 플레이트의 표면에 돌출 및 내입되는 조우와, 작동 에어로 상기 조우를 확장하여 파지동작을 하도록 하는 척 실린더로 구성된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 또 다른 특징은, 가이드 샤프트는, 상기 반전 그리퍼의 외주연에 상기 반전 플레이트의 모서리부와 바텀 플레이트에 수직으로 결합된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 또 다른 특징은, 상기 회전 및 수직 이동부는, 회전 샤프트, 회전 프레임, 랙 및 피니언을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 또 다른 특징은, 상기 회전 샤프트는, 스텝 모터의 축 회전 구동력을 전달하도록 구성된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 또 다른 특징은, 상기 회전 프레임은, 상부는 상기 회전 샤프트에 결합되고, 하부 사각 바닥면은 상기 반전 플레이트와 바텀 플레이트 사이에 위치하도록 구성된다.
본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 또 다른 특징은, 상기 랙 및 피니언은, 상기 회전 샤프트 및 회전 프레임을 반전을 위한 초경인서트의 제품별 높이 차이를 보상하도록 반전부를 수직방향으로 상승 및 하강하도록 구성된다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템은, 구성이 간단하다. 따라서 기존의 본체장비에 결합이 용이하고, 특수한 형상의 초경인서트를 안전하고 정확하게 반전 및 회수할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 센터링 핀은, 스프링을 이용한 완충구조로 구성된다. 따라서 반전 그리퍼의 조우가 초경인서트를 파지하기 위하여 중앙 홀에 진입할 때 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 반전부는, 스프링 눌림 구조를 이용하여 초경인서트를 파지한 반전 그리퍼의 조우를 돌출 및 내장하도록 구성된다. 따라서 이송 그리퍼를 이용하여 반전 플레이트위의 초경인서트를 파지하여 회수하는 작업이 용이하다.
또한, 본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 회전 및 수직 이동부는, 랙과 피니언을 이용하여 상기 반전부를 수직방향으로 상·하 이동할 수 있게 구성한다. 따라서 초경인서트별 높이 차이를 정확하게 보상할 수 있어 반전에 따른 제품 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 본체장비 및 본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 본체장비에서 PVD 코팅이 끝난 웨이브 형상의 초경인서트 제품(a) 및 코팅 막대(b)를 나타내는 사진이다.
도 3은 PVD 코팅이 끝난 웨이브 형상의 초경인서트 제품이 코팅 막대에 적재된 패턴을 나타낸 것으로서, 정 방향으로 꽂혀 있는 '기본 적재' 모습(a)과, 역 방향으로 꽂혀 있는 '반전 적재' 모습(b) 및 정 방향과 역 방향으로 함께 꽂혀 있는 '혼합 적재' 모습(C)을 나타내는 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 나타내는 개략적인 입체 사시도이다.
도 5는 상기 본 발명의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 나타내는 개략적인 정면도 및 측면도이다.
도 6은 상기 본 발명의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 나타내는 개략적인 정 단면도이다.
도 7은 상기 본 발명의 회수부(A)와 반전부(B)가 웨이브 형상의 초경인서트를 픽업하는 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은 상기 본 발명의 반전부가 웨이브 형상의 초경인서트를 반전하는 모습을 개략적으로 나타내는 그림이다.
도 9는 상기 도 8의 반전 동작을 세부적이고 단계적으로 나타내는 그림이다.
도 10은 상기 본 발명의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템에서 '혼합 적재'된 웨이브 형상의 초경인서트를 '회수' 및 '반전 후 회수'하는 모습을 나타내는 그림이다.
도 11은 본체장비의 언로딩부를 개략적으로 나타내는 그림이다.
도 12는 본체장비에서 '혼합 적재'된 웨이브 형상의 초경인서트를 언로딩(회수 및 반전 후 회수)하는 모습을 단계적으로 나타내는 그림이다.
도 13은 본체장비에서 스페이서를 회수하는 모습을 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 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템은, 윗면에는 웨이브 굴곡이 있고, 아랫면은 편평한 특수 형상의 초경인서트를 PVD 코팅 로에서 코팅한 후 팔레트에 회수하기 위하여, 놓인 위치에 따라 정 방향이면 바로 회수하고, 역 방향이면 반전을 하여 회수하기 위한 장치이다.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 본체장비 및 본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 나타내는 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 발명이 적용되는 본체장비에서 PVD 코팅이 끝난 웨이브 형상의 초경인서트 제품(a) 및 코팅 막대(b)를 나타내는 사진이고, 도 3은 PVD 코팅이 끝난 웨이브 형상의 초경인서트 제품이 코팅 막대에 적재된 패턴을 나타낸 것으로서, 정 방향으로 꽂혀 있는 ‘기본 적재’ 모습(a)과, 역 방향으로 꽂혀 있는 ‘반전 적재’ 모습(b) 및 정 방향과 역 방향으로 함께 꽂혀 있는 ‘혼합 적재’ 모습(C)을 나타내는 사진이고, 도 4는 본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 나타내는 개략적인 입체 사시도이고, 도 5는 상기 본 발명의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 나타내는 개략적인 정면도 및 측면도이고, 도 6은 상기 본 발명의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템을 나타내는 개략적인 정 단면도이고, 도 7은 상기 본 발명의 회수부(A)와 반전부(B)가 웨이브 형상의 초경인서트를 픽업하는 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 8은 상기 본 발명의 반전부가 웨이브 형상의 초경인서트를 반전하는 모습을 개략적으로 나타내는 그림이고, 도 9는 상기 도 8의 반전 동작을 세부적이고 단계적으로 나타내는 그림이고, 도 10은 상기 본 발명의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템에서 ‘혼합 적재’ 된 웨이브 형상의 초경인서트를 ‘회수’ 및 ‘반전 회수’하는 모습을 나타내는 그림이고, 도 11은 본체장비의 언로딩부를 개략적으로 나타내는 그림이고, 도 12는 본체장비에서 ‘혼합 적재’ 된 웨이브 형상의 초경인서트를 언로딩(회수 및 반전 후 회수)하는 모습을 단계적으로 나타내는 그림이고, 도 13은 본체장비에서 스페이서를 회수하는 모습을 나타내는 그림이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템 (100)이 적용되는 PVD 코팅 후 언로딩 장비(이하 ‘본체장비’라 한다)는, PVD 코팅 로에서 코팅이 완료된 웨이브 형상의 초경인서트를 코팅 막대(1-5)에서 탈거(언로딩 작업)해서 팔레트에 회수하는 장비이다.
상기 본체장비는, 아래에서 설명되는 본 발명의 구성 이외에도 초경인서트 및 스페이서를 운반하는 그리퍼 및 팔레트, 팔레트 이송부(20)와, 언로딩부(30)와, 상기 각 구성을 탑재하는 프레임(10) 및 상기 본체장비의 각 구성을 제어하는 컨트롤러(미도시)를 포함하여 이루어진다.
이러한 상기 본체장비의 일반적인 작업 공정은 초경인서트의 흐름에 따라 언로딩부(30) → 이송부(20)의 순으로 진행되며, 개략적으로 설명하면 아래와 같다.
우선, 상기 언로딩부(30)는, 코팅공정이 끝나고, 로에서 나와 원통 모양의 회전체에 거치되어 있는 코팅 막대(1-5)를 언로딩부의 코팅 막대 수직 그리퍼(미도시)에 의해 수직으로 세워지고, 언로딩 엘리베이터(미도시)에 의해 코팅 막대의 최상부에 초경인서트와 스페이서가 순차적으로 위치하게 된다.
다음 단계로 언로딩부(30)의 초경인서트 회수 그리퍼(1-3)에 의해 파지된 초경인서트는 회수 플레이트에 옮겨지고, 이송부(20)의 이송 그리퍼(22)에 의해 팔레트(21)에 회수된다.
이때, 초경인서트와 함께 배출되는 스페이서(1-2)는 두 대의 스페이서 회수 그리퍼(1-4)에 의해 번갈아 파지되어 스페이서 회수관(31)을 통해서 정확하고 안전하게 회수된다.
도 4 이하를 참조하여 설명하면, 본 발명의 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템(100)은, 회수부(110)와, 반전부(120) 및 회전 및 수직 이동부(130)를 포함하여 구성된다.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템(100)의 상기 회수부(110)는, 상기 코팅 막대로부터 회수되는 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)가 회수되도록 구성된다.
이러한 본 발명의 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템(100)의 상기 회수부(110)는, 회수 플레이트(111), 센터링 핀(112), 핀 부싱(113), 스프링(114) 및 바디(115)를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 회수 플레이트(111)는, 대체적으로 사각형의 면을 가지는 형상으로 공간부가 형성된 바디(115)의 상부에 결합되어 초경인서트 회수 그리퍼(1-3)에 의해 코팅 막대로부터 회수되는 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)가 놓이도록 구성되며, 중심부에 상기 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)가 꽂히도록 하부로부터 일부 돌출되는 센터링 핀(112)이 결합된다.
이때, 상기 센터링 핀(112)에 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)가 정 방향으로 꽂히면 이송 그리퍼(22)에 의해 팔레트(21)에 바로 회수되고, 역 방향으로 꽂힌 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)는 아래에 설명되는 반전부(120)에 의해 반전 플레이트(121)에 반전 이송되어 회수되도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 센터링 핀(112)은, 양단이 두부(頭部)와 첨부(尖部)로 이루어진 못 형상으로서, 상기 회수 플레이트(111) 중심부 하측의 상기 바디(115) 공간부에 수직으로 위치하여 내측으로부터 상기 첨부가 돌출 형성되어 상기 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)가 꽂히도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 센터링 핀(112)은, 아래에서 설명되는 반전 그리퍼(122)의 조우(122.3)의 누름에 의해 아래 방향으로 수직 하강하도록 구성된다.(도 7 참조)
이러한 본 발명의 상기 핀 부싱(113)은, 상기 회수 플레이트(111)의 저면에서 상부로 수직 매립되어 볼트 체결되고, 관통된 중심 홀에 상기 센터링 핀(112)이 내재되어 수직 상하 운동을 할 수 있도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 스프링(114)은, 상기 센터링 핀(112) 하부의 상기 바디(115) 공간부의 최저 면에 내재되어, 상기 센터링 핀(112)을 상향으로 밀어 올리도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 바디(115)는, 회수부(110)의 몸체를 이루고 있으며, 상부에 회수 플레이트(111)가 결합되도록 편평하고, 상기 회수 플레이트(111)의 저면에 다른 구성(센터링 핀, 핀 부싱, 스프링 등)이 내장될 수 있도록 공간부가 형성된다.
도 5를 참조하여 계속해서 설명하면, 본 발명의 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템(100)의 상기 반전부(120)는, 상기 회수부(110)에 위치한 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)의 상하 위치를 변경하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템(100)의 상기 반전부(120)는, 반전 플레이트(121), 반전 그리퍼(122), 가이드 샤프트(123), 스프링(124) 및 바텀 플레이트(125)를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 반전 플레이트(121)는, 회수 플레이트(111)에 위치된 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)가 반전 이동되어 놓일 수 있도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 반전 그리퍼(122)는, 상기 반전 플레이트(121) 중심부 하측의 공간부에 위치하며, 수직방향으로 상기 반전 플레이트(121)의 표면에 돌출 및 내입되는 조우(122.3)와, 작동 에어(압축공기)로 상기 조우를 확장하여 파지동작을 하도록 하는 척 실린더(122.1)로 구성된다.
이때, 상기 작동 에어(압축공기)는 아래에 설명되는 회전 및 수직 이동부(130)의 회전 샤프트(131) 및 회전 프레임(132)에 형성되는 내측 관로를 통해서 전달되도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 가이드 샤프트(123)는, 상기 반전 그리퍼(122)의 외주연에 상기 반전 플레이트(121)의 모서리부와 바텀 플레이트(125)에 수직으로 결합되도록 다수 개 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 스프링(124)은, 상기 회전 프레임(132)의 사각 바닥면을 관통하는 가이드 샤프트(123)에 결합되어 상기 회전 프레임(132)과 바텀 플레이트(125) 사이의 간격을 확장하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 바텀 플레이트(125)는, 상기 스프링(124)이 결합된 상기 가이드 샤프트(123)의 단부에 체결된다.
도 5를 참조하여 계속해서 설명하면, 본 발명의 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템(100)의 상기 회전 및 수직 이동부(130)는, 상기 회수부(110)와 반전부(120)의 중앙에 위치하여, 상기 반전부(120)를 회전시켜 상기 회수부(110)의 상부까지 왕복하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템(100)의 상기 회전 및 수직 이동부(130)는, 회전 샤프트(131), 회전 프레임(132), 랙(134) 및 피니언(135)을 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 회전 샤프트(131)는, 일단에는 커플링(133)이 결합되어 스텝 모터(139)의 축 회전 구동력을 전달하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 회전 프레임(132)은, 단면형상이 ‘ㄴ’ 자 모양으로 상부는 상기 회전 샤프트(131)에 결합되고, 하부는 사각 바닥면이 이루고, 상기 사각 바닥면은, 상기 반전 플레이트(121)와 바텀 플레이트(125) 사이에 위치하도록 구성된다.
또한, 이러한 본 발명의 상기 회전 프레임(132)의 사각 바닥면에는, 상기 반전부(120)의 반전 그리퍼(122)가 탑재되어, 아래에 설명되는 랙(134) 및 피니언(135)에 의해 상기 회전 및 수직 이동부(130)가 승강하면, 상기 사각 바닥면과 바텀 플레이트(125) 사이의 스프링(124) 작용에 의해 상기 반전 플레이트(121)가 하강하면서, 상기 반전 그리퍼(122)의 조우(122.3)가 상기 반전 플레이트(121)의 표면 위에 돌출되도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 랙(134) 및 피니언(135)은, 상기 회전 샤프트(131) 및 회전 프레임(132)을 반전을 위한 초경인서트의 제품별 높이 차이를 보상하도록 반전부(120)를 수직방향으로 상승 및 하강하도록 구성된다.
도 8 내지 도 13을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템은 다음과 같이 작동한다.
A. 회수 작업
가. 언로딩부(30)의 회전체에는 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)가 꽂힌 다수 개의 코팅 막대(1-5)가 거치된다.
나. 코팅 막대 푸셔(미도시)는 상기 회전체의 홈에 거치되어 있는 코팅 막대(1-5)를 언로딩 작업위치까지 수직으로 밀어준다.
이때, 코팅 막대(1-5)의 하단에는 코팅 막대 수직 그리퍼(미도시)가 상기 코팅 막대(1-5)를 수직으로 유지되도록 파지한다.
다. 이어서 언로딩 코팅 막대 그립부의 두 대의 언로딩 엘리베이터(미도시)가 상하로 번갈아가며 스페이서 부분을 파지하여 초경인서트 회수 그리퍼(1-3)와 스페이서 회수 그리퍼(1-4)가 파지할 수 있도록 상승시킨다.
이때, 하방의 언로딩 엘리베이터는 전체의 초경인서트 및 스페이서를 점진적으로 상승시킨다.
라. 언로딩 작업부(30)의 초경인서트 회수 그리퍼(1-3)는 좌우 회전 운동을 하면서 상기 ‘다’ 단계에서 코팅 막대의 최첨단부에 대기 중인 초경인서트를 파지하여 회수 플레이트(111)의 센터링 핀(112)에 꽂는다.
이때, 언로딩 작업부(30)의 좌, 우에 두 대로 구성된 스페이서 회수 그리퍼(1-4)는 번갈아 가면서 전진행정을 하면서 상기 ‘다’ 단계에 코팅 막대의 최첨단부에 대기 중인 스페이서를 파지하여 승강 및 후진행정으로 스페이서 회수관(31)에 정확하고 안전하게 떨어뜨린다.(도 13 참조)
마. 상기 센터링 핀(112)에 꽂힌 웨이브 형상 초경인서트가 정 방향의 기본 적재 상태이면 이송 그리퍼(22)에 의해 팔레트(21)에 회수된다.(도 10(a) 참조)
B. 반전 작업 및 회수 작업(이하 도 9 참조)
- 센터링 핀에 꽂힌 초경인서트가 역 방향의 ‘반전 적재’ 상태일 때 -
가. 서보 모터(138)로 랙(134) 및 피니언(135)을 구동하여 초경인서트의 제품별 높이 차이를 보상하도록 상기 반전부(120)를 상승시킨다.
이때, 회전 프레임(132)의 바닥면과 바텀 플레이트(125) 사이의 스프링(124) 작용에 의해 상기 반전 플레이트(121)가 하강하면서, 상기 반전 그리퍼(122)의 조우(122.3)가 상기 반전 플레이트(121)의 표면 위에 돌출된다.
나. 스텝 모터(139)로 회전 샤프트(131)를 구동하여 상기 반전부(120)를 180도 회전시켜 회수 플레이트(111) 상부에 위치시킨다.(도 7(a) 참조)
이때, 반전부(120)의 돌출된 상기 조우(122.3)와 상기 센터링 핀(112)은 수직선상에 위치된다.
다. 랙(134) 및 피니언(135)의 동작으로 상기 반전부(120)를 하강시킨다.
라. 수직선상에 위치한 상기 조우(122.3)는 센터링 핀(112)을 압박(누름)하여 회수 플레이트(111)의 내측으로 밀어 넣고, 상기 조우를 확장하여 초경인서트를 파지한다.(도 7(b) 참조)
마. 랙(134) 및 피니언(135)의 동작으로 상기 반전부(120)를 상승시킨다.
바. 회전 샤프트(131)를 구동하여 상기 반전부(120)를 180도 회전시켜 원위치 시킨다.
사. 랙(134) 및 피니언(135)의 동작으로 상기 반전부(120)를 하강시킨다.
이때, 바텀 플레이트(125)가 바닥에 닿은 상태로 더 하강하면 상기 반전 플레이트(121)와 바텀 플레이트(125) 사이의 회전 프레임(132)의 바닥면은 계속 하강한다.
아. 반전 플레이트(121) 표면 위에 돌출되어 초경인서트를 파지하고 있는 반전 그리퍼의 조우(122.3)는 작동에어가 제거 되면서 초경인서트를 반전 플레이트(121) 위에 남기고 내측으로 숨게 된다.
자. 상기 반전 플레이트(121) 위의 정 방향으로 반전된 웨이브 형상의 초경인서트는 이송 그리퍼(22)에 의해 팔레트(21)에 회수된다.(도 10(b) 참조)
- 센터링 핀에 꽂힌 초경인서트가 정·역 방향의 ‘혼합 적재’ 상태일 때 -
가. 상술한 순서로 2개의 초경인서트가 센터링 핀(112)에 혼합 적재되고, 상부의 정 방향 초경인서트는 이송 그리퍼(22)에 의해 회수되고, 역 방향 초경인서트는 상술한 순서로 반전하여 반전 플레이트(121)에서 회수된다.(도 12 참조)
이러한 본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템은 다음과 같은 특징을 가진다.
먼저, 본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템은, 구성이 간단하다.
따라서 기존의 본체장비에 결합이 용이하고, 특수한 형상의 초경인서트를 안전하고 정확하게 반전 및 회수할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 센터링 핀은, 스프링을 이용한 완충구조로 구성된다.
따라서 반전 그리퍼의 조우가 초경인서트를 파지하기 위하여 중앙 홀에 진입할 때 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 반전부는, 스프링 눌림 구조를 이용하여 초경인서트를 파지한 반전 그리퍼의 조우를 돌출 및 내장하도록 구성된다.
따라서 이송 그리퍼를 이용하여 반전 플레이트위의 초경인서트를 파지하여 회수하는 작업이 용이하다.
또한, 본 발명에 따른 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템의 회전 및 수직 이동부는, 랙과 피니언을 이용하여 상기 반전부를 수직방향으로 상·하 이동할 수 있게 구성한다.
따라서 초경인서트별 높이 차이를 정확하게 보상할 수 있어 반전에 따른 제품 손상을 방지할 수 있다.

Claims (9)

  1. PVD 코팅을 마친 초경인서트를 코팅 막대로부터 언로딩 하는 본체장비에서, 웨이브 형상을 가지는 초경인서트를 회수하는 시스템에 관한 것으로서,
    상기 코팅 막대로부터 회수되는 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)가 회수되도록 구성되는 회수부(110);
    상기 회수부(110)에 위치한 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)의 상하 위치를 변경하도록 구성되는 반전부(120);
    상기 회수부(110)와 반전부(120)의 중앙에 위치하여, 상기 반전부(120)를 회전시켜 상기 회수부(110)의 상부까지 왕복하도록 구성되는 회전 및 수직 이동부(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회수부(110)는,
    공간부가 형성된 바디(115)의 상부에 결합되어 초경인서트 회수 그리퍼(1-3)에 의해 코팅 막대로부터 회수되는 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)가 놓이도록 구성되는 회수 플레이트(111)와,
    상기 회수 플레이트(111)의 중심부 하측의 상기 바디(115) 공간부에 수직으로 위치하여 내측으로부터 일부 돌출 형성되어 상기 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)가 꽂히도록 구성되는 센터링 핀(112)과,
    상기 회수 플레이트(111)의 저면에서 상부로 수직 매립되고, 중심 홀이 관통된 형상으로 상기 센터링 핀(112)이 중심 홀에 내재되어 수직 상하 운동을 할 수 있도록 구성되는 핀 부싱(113)과,
    상기 센터링 핀(112) 하부의 상기 바디(115) 공간부의 최저 면에 내재되어, 상기 센터링 핀(112)을 상향으로 밀착하도록 구성되는 스프링(114)을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 반전부(120)는,
    상기 회수 플레이트(111)에 위치된 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)가 반전되어 놓일 수 있도록 구성되는 반전 플레이트(121)와,
    상기 반전 플레이트(121) 중심부 하측의 공간부에 위치하며, 수직방향으로 돌출 및 내입되는 조우(122.3)와, 상기 조우를 확장 작동하는 척 실린더(122.1)로 구성되는 반전 그리퍼(122)와,
    상기 반전 그리퍼(122)의 외주연에 상기 반전 플레이트(121)의 모서리부와 바텀 플레이트(125)에 수직으로 결합되도록 구성되는 다수 개의 가이드 샤프트(123)를 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 회전 및 수직 이동부(130)는,
    일단에는 커플링(133)이 결합되어 스텝 모터(139)의 축 회전 구동력을 전달하는 회전 샤프트(131)와,
    단면형상이 ‘ㄴ’ 자 모양으로 상부는 상기 회전 샤프트(131)에 결합되고, 하부는 사각 바닥면을 이루도록 구성되는 회전 프레임(132)과,
    상기 회전 샤프트(131) 및 회전 프레임(132)을 수직방향으로 상승 및 하강하도록 구성되는 랙(134) 및 피니언(135)을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 회전 프레임(132)의 사각 바닥면은, 상기 반전 플레이트(121)와 바텀 플레이트(125) 사이에 위치하여 상기 가이드 샤프트(123)에 의해 슬라이딩 결합되는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 회전 프레임(132)의 사각 바닥면에는, 상기 반전부(120)의 반전 그리퍼(122)가 탑재되고, 바닥면을 관통하는 상기 가이드 샤프트(123)에는 스프링(124)이 결합되어 바텀 플레이트(125)와의 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 센터링 핀(112)은, 반전 그리퍼의 조우(122.3)의 누름에 의해 수직 하강하는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 랙(134) 및 피니언(135)은, 상기 반전부(120)를 수직방향으로 상승 및 하강하여 제품별 높이 차이를 보상하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 회수 플레이트(111)의 센터링 핀(112)에 꽂힌 웨이브 형상의 초경인서트(1-1)가 정 방향이면 바로 회수되고, 역 방향이면 반전 이송되어 반전 플레이트(121)에서 회수되는 것을 특징으로 하는 PVD 코팅 후 언로딩 장비에서의 웨이브 형상 초경인서트 회수 시스템.
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