KR102538864B1

KR102538864B1 - 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치

Info

Publication number: KR102538864B1
Application number: KR1020210018932A
Authority: KR
Inventors: 김용세
Original assignee: (주)서울정밀
Priority date: 2021-01-08
Filing date: 2021-02-10
Publication date: 2023-06-01
Anticipated expiration: 2041-02-10
Also published as: KR20220100479A

Abstract

본 발명은 다관절 로봇을 이용하여 가공물을 자동으로 로딩 및 언로딩하고, 가공물과 연삭 매개체를 함께 회전시켜 가공물을 디버링할 수 있는 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 연마 대상이 적층되는 적층부 및 적층부의 상부에서 연마 대상을 파지하여 이송하는 이송부를 포함하는 인터페이스 유닛, 제1 속도로 회전하는 공전부, 제2 속도로 회전하는 자전부 및 이송부에서 이송된 연마 대상이 착장되는 착장부를 포함하는 클램핑 유닛 및 클램핑 유닛의 하부에 설치되고, 연마재 및 연마수가 수용되는 바렐 유닛을 포함할 수 있다.

Description

로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치{DEBURRING AUTOMATION APPARATUS COMBINING LOADING AND UNLOADING INTERFACE}

본 발명은 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다관절 로봇을 이용하여 가공물을 자동으로 로딩 및 언로딩하고, 가공물과 연삭 매개체를 함께 회전시켜 가공물을 디버링할 수 있는 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 모든 기계나 기구 등은 여러 개의 부품들의 조합으로 구성되며, 이들에 사용되는 금속 또는 비금속 부품들은 각각 적합한 가공법에 의해 제작된다.

용어 "버(burr)"라 함은 금속재료를 전단 가공했을 때 가공 면에 남아 있는 작은 조각이나 거친 면과 같은 흠집을 일컫는 것으로서, 가공한 제품에 도금을 할 때 흠집이 있으면 조립 및 외관 불량이 발생하기 쉽기 때문에 미리 버를 제거해야 한다.

금속재료는 주조나 단조 등과 같은 비절삭가공에 의해 제작되어 버가 발생되지 않을 수도 있지만, 선삭이나 드릴링 등과 같은 절삭가공에 의해 제작되어 필연적으로 가공에 의한 버가 발생될 수도 있다.

이러한 버는 큰 정밀도가 요구되지 않는 장치에서는 별다른 문제가 되지 않지만, 고정밀도가 요구되는 장치에 있어서는 장치의 동작에 악영향을 미치게 되므로 확실히 제거하지 않으면 주변 부품에 손상을 주거나 전체적인 기계 시스템에 고장이 발생하도록 한다.

국내에서 생산되고 있는 디버링(deburring) 장비는 그 개발 및 보급 실정이 미미한 편이다.

해외에서 개발되어 시판중인 디버링 장비는 독일의 Webber사, Lissmac사, 일본의 Kreuz사, 덴마크의 Fladder사 제품을 들 수 있다. 다만, 유럽의 디버링 장비는 대부분 버의 제거를 위하여 제품표면 전체를 사포 등으로 연마하여 가공면 전체를 가공하는 타입으로, 표면에 연마 흔적이 남는 단점이 있기 때문에 표면 상태를 고려하지 않는 일반 가공품의 경우에는 사용 가능하지만 통상 폴리싱 상태를 요구하는 판금업체의 제품 사양에는 부적합하다. 또한, 일본의 디버링 장비는 로봇 기능에 의해 디버링하는 장치로서 일반 가공품의 대량생산에 적합하다.

이에, 해외에 의존하지 않고 다품종 소량생산에 적합하고 디버링 작업 후 가공면이 깨끗하게 유지되어 요구품질을 만족시킬 수 있는 디버링 자동화장비의 개발이 필요한 실정이다.

대한민국등록특허 제10-0391200호(2003.07.01, 등록)

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명은 다관절 로봇을 이용하여 가공물을 자동으로 로딩 및 언로딩하고, 가공물과 연삭 매개체를 함께 회전시켜 가공물을 디버링할 수 있는 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 가공물의 버를 제거하는 디버링 작업과 디버링된 가공물의 상태를 검사하는 작업을 연속적으로 진행할 수 있어 작업 시간을 단축시킬 수 있는 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치는 인터페이스 테이블, 인터페이스 테이블의 상부에 설치되고 연마 대상이 적층되는 적층부 및 인터페이스 테이블의 상부에 설치되고 적층부의 상부에서 연마 대상을 파지하여 이송하는 이송부를 포함하는 인터페이스 유닛, 제1 회전모터와 연결되어 제1 속도로 회전하는 공전부, 공전부와 기어를 통해 맞물려 제1 속도보다 빠른 제2 속도로 회전하는 자전부 및 자전부에 고정되고 이송부에서 이송된 연마 대상이 착장되는 착장부를 포함하고, 케이싱 내에 설치되는 클램핑 유닛 및 케이싱 내에서 클램핑 유닛의 하부에 설치되고, 연마재 및 연마수가 수용되는 바렐 유닛을 포함할 수 있다.

또한, 적층부는, 하부에서 제2 회전모터와 연결되는 회전 테이블, 회전 테이블의 상부에 등간격으로 설치되는 적층 테이블 및 적층 테이블의 상부에 수직 방향으로 설치되고 연마 대상이 끼워지는 적층바를 포함하는 인덱스부 및 인덱스부와 이격 설치되고 높이 방향으로 연장되는 리프팅 몸체, 승강 모터와 연결되고 리프팅 몸체를 따라 적층바에 끼워진 연마 대상을 승강시키는 리프팅바 및 리프팅 몸체의 상부에 설치되고 이송부에 의한 연마 대상의 파지를 감지하는 공급감지센서를 포함할 수 있다.

또한, 이송부는, 다관절 이송 몸체, 다관절 이송 몸체의 일단에 설치되는 그리퍼 지지판, 그리퍼 지지판의 제1 부분에 설치되고 연마 대상의 반경에 대응하도록 제1 부분의 중심으로부터 절곡된 제1 절곡 파지부를 포함하여 적층부에 적층된 연마 대상을 파지하는 공급 그리퍼 및 그리퍼 지지판의 제2 부분에 설치되고 연마 대상의 반경에 대응하도록 제2 부분의 중심으로부터 절곡된 제2 절곡 파지부를 포함하여 착장부에 착장된 연마 대상을 파지하는 배출 그리퍼를 포함할 수 있다.

또한, 공전부는, 공전 회전축과 제1 회전모터의 제1 회전축을 연결하는 회전 전달 부재를 통해 제1 회전모터와 연결되고, 자전부의 자전 회전축에 설치되는 자전 기어와 맞물리는 공전 기어를 포함할 수 있다.

또한, 자전부는, 일단이 공전부에 연결되고 타단이 착장부에 연결되는 지지로드, 일단이 공전부에 연결되고 타단이 지지로드에 연결되는 각도 조절 실린더, 지지로드에 설치되고 각도 조절 실린더에 의한 지지로드의 회전 각도를 조절하는 각도 조절 블록 및 각도 조절 블록의 하부에서 지지로드에 설치되어 에어 공급을 제어하는 에어 조절부를 포함할 수 있다.

또한, 에어 조절부는, 지지로드의 외측에서 승강하는 작동 블록, 작동 블록의 내측에 설치되는 상하 이동 커버 및 상하 이동 커버와 연결되고 상하 이동 커버의 상하 이동에 따라 에어 밸브를 개폐하는 에어 스위치를 포함할 수 있다.

또한, 착장부는, 일단이 지지로드에 연결되는 착장로드, 착장로드의 내부에 설치되는 공압 실린더, 착장로드의 타단에 설치되고 공압 실린더에 연결되어 공압 실린더에 의해 승강하는 테이퍼 블록 및 테이퍼 블록과 착장로드 사이에 설치되고 테이퍼 블록의 승강에 따라 반경이 가변되어 연마 대상을 착장하는 확장 블록을 포함할 수 있다.

또한, 케이싱에 고정되는 승강 고정부, 승강 고정부에서 작동 블록 방향으로 왕복 이동하는 슬라이딩부 및 슬라이딩부와 연결되고 작동 블록을 파지하여 작동 블록을 승강시키는 블록 승강부를 포함하는 승강 유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 케이싱의 내부에 설치되고, 이송부에서 파지된 연마 대상에 공기를 분사하는 세척 유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 인터페이스 유닛에 이격 설치되고, 연마 대상을 회전시켜 기 설정된 위치로 정렬하는 정렬 유닛을 더 포함하고, 정렬 유닛은 인터페이스 테이블에 연결되는 정렬 테이블, 정렬 테이블의 상부에 설치되고 이송부에 의해 이송된 연마 대상이 안착되는 정렬 안착부, 정렬 안착부에 설치되고 정렬 안착부에 안착된 연마 대상의 정렬 위치를 감지하는 위치감지센서, 정렬 테이블의 상부에서 정렬 안착부와 이격 설치되고 정렬 안착부에 안착된 연마 대상을 회전시키는 정렬 회전부 및 정렬 회전부에 의해 위치 정렬된 연마 대상을 파지하여 연마검사장치로 공급하는 정렬 실린더부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

본 발명은 다관절 로봇을 이용하여 가공물을 자동으로 로딩 및 언로딩하고, 가공물과 연삭 매개체를 함께 회전시켜 가공물을 디버링할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 가공물의 버를 제거하는 디버링 작업과 디버링된 가공물의 상태를 검사하는 작업을 연속적으로 진행할 수 있어 작업 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치를 도시한 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치의 적층부를 도시한 사시도 및 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치의 이송부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치의 공전부가 제1 회전모터 및 자전부와 각각 연결되는 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치의 자전부를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치의 착장부를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치의 승강 유닛을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치의 세척 유닛을 예시하는 이미지이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치의 정렬 유닛을 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치의 연마 대상을 도시한 이미지이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하 본 발명의 실시예들에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치에 대하여 도 1 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치를 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치(1000)는 인터페이스 유닛(100), 클램핑 유닛(200) 및 바렐 유닛(300)을 포함할 수 있다.

인터페이스 유닛(100)은 인터페이스 테이블(110), 적층부(120) 및 이송부(130)를 포함할 수 있다.

인터페이스 테이블(110)은 지면으로부터 일정 높이를 가지도록 형성될 수 있다. 인터페이스 테이블(110)은 일측에서 정렬 테이블(610)과 연결되고, 타측에서 케이싱(10)과 연결될 수 있다. 인터페이스 테이블(110)의 상부는 적층부(120) 및 이송부(120)가 설치될 수 있다.

적층부(120)는 인터페이스 테이블(110)의 상부에 설치되고 연마 대상(20)이 적층될 수 있다. 도 2a 및 도 2b를 참고하면, 적층부(120)는 인덱스부(120a) 및 리프팅부(120b)를 포함할 수 있다.

인덱스부(120a)는 제2 회전모터(121), 회전 테이블(122), 적층 테이블(123) 및 적층바(124)를 포함할 수 있다.

제2 회전모터(121)는 회전 테이블(122)의 하부에 설치되어 회전 테이블(122)을 회전시킬 수 있다. 제2 회전모터(121)는 회전 테이블(122)을 기 설정된 반경만큼 회전시켜 적층 테이블(123)을 리프팅부(120b)에 대응하는 위치로 이동시킬 수 있다.

즉, 제2 회전모터(121)는 제1 적층바(124)가 설치된 제1 적층 테이블(123)이 리프팅부(120b)에 대응하는 위치로 이동하도록 회전 테이블(122)을 회전시킬 수 있다. 이후, 제2 회전모터(121)는 제1 적층바(124)에 적층된 연마 대상(20)이 모두 이송부(130)에 의해 이송되면 회전 테이블(122)을 회전시킬 수 있다. 이에 따라 연마 대상(20)이 적층되어 있지 않은 제1 적층 테이블(123)의 이웃한 제2 적층 테이블(123)이 리프팅부(120b)에 대응하는 위치로 이동할 수 있다.

한편, 제2 회전모터(121)는 배터리 또는 별도의 전력선을 통해 전력을 공급받을 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.

회전 테이블(122)은 하부에서 제2 회전모터(121)와 연결되고, 제2 회전모터(121)에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 회전 테이블(122)은 상부에서 복수의 적층 테이블(123)이 등간격으로 설치될 수 있다.

적층 테이블(123)은 회전 테이블(122)의 상부에 등간격으로 설치될 수 있다. 적층 테이블(123)은 복수의 적층바(124)가 수직으로 설치되고, 복수의 적층바(124)에 끼워진 연마 대상(20)을 지지할 수 있다.

적층바(124)는 적층 테이블(123)의 상부에 수직 방향으로 설치되고, 연마 대상(20)이 끼워져 적층될 수 있다. 적층바(124)는 복수로 설치되고 연마 대상(20)이 끼워지면 연마 대상(20)의 내부면을 지지할 수 있다.

리프팅부(120b)는 리프팅 몸체(125), 승강 모터(126), 리프팅바(127) 및 공급감지센서(128)을 포함할 수 있다.

리프팅 몸체(125)는 인덱스부(120a)와 이격되도록 인터페이스 테이블(110)에 설치되고, 높이 방향으로 연장될 수 있다. 리프팅 몸체(125)는 리프팅바(127)가 승강 가능하도록 결합되고, 공급감지센서(128)가 설치될 수 있다.

승강 모터(126)는 리프팅바(127)와 연결되고 리프팅바(127)를 상하로 이동시킬 수 있다. 승강 모터(126)는 배터리 또는 별도의 전력선을 통해 전력을 공급받을 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.

리프팅바(127)는 승강 모터(126)와 연결되고, 승강 모터(126)에 의해 리프팅 몸체(125)를 따라 상하로 이동할 수 있다. 리프팅바(127)는 대략 ㄷ자로 형성되고, 적층바(124)에 끼워진 연마 대상(20)을 승강시킬 수 있다.

즉, 리프팅바(127)의 폭(L2)은 적층 테이블(123)의 폭(L1)보다 크게 형성되어 적층 테이블(123)을 통과하고, 연마 대상(20)의 반경보다 작게 형성되어 연마 대상(20)이 걸리도록 할 수 있다. 이에, 리프팅바(127)는 적층 테이블(123)과 동일한 높이 또는 적층 테이블(123)보다 낮은 높이에서 적층 테이블(123)에 적층된 연마 대상(20)의 하부를 밀어 올려 연마 대상(20)을 일정 높이만큼 상승시킬 수 있다.

리프팅바(127)는 연마 대상(20)의 높이를 조절하여 이송부(130)에서 연마 대상(20)을 파지할 때 적층바(124)에 간섭되지 않도록 할 수 있다.

공급감지센서(128)는 리프팅 몸체(125)의 상부에 설치되고 이송부(120)에 의한 연마 대상(20)의 파지를 감지할 수 있다. 공급감지센서(128)는 LED(Light Emitting Diode) 또는 알람을 통해 이송부(120)에 의한 연마 대상(20)의 파지 여부를 표시할 수 있다. 예를 들어, 공급감지센서(128)는 이송부(120)에서 연마 대상(20)을 파지하지 않은 것으로 감지하면 특정 신호를 생성할 수 있다. 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치(1000)는 공급감지센서(128)에서 특정 신호가 생성되면 모든 동작을 정지시킬 수 있다.

이송부(130)는 인터페이스 테이블(110)의 상부에 설치되고 적층부(120)의 상부에서 연마 대상(20)을 파지하여 이송할 수 있다. 도 3을 참고하면, 이송부(130)는 다관절 이송 몸체(131), 그리퍼 지지판(132), 공급 그리퍼(133) 및 배출 그리퍼(134)를 포함할 수 있다.

다관절 이송 몸체(131)는 통상의 다관절 로봇으로 제작될 수 있다. 다관절 이송 몸체(131)는 회전 및 각도 조절이 가능하도록 적어도 3개 이상의 관절을 가질 수 있다. 다관절 이송 몸체(131)의 일단은 그리퍼 지지판(132)이 설치되고, 타단은 인터페이스 테이블(110)에 결합될 수 있다.

그리퍼 지지판(132)은 다관절 이송 몸체(131)의 일단에 설치될 수 있다. 그리퍼 지지판(132)은 일정 높이를 가지는 판상형으로 형성될 수 있으며, 이에 한정하고자 하는 것은 아니다.

그리퍼 지지판(132)은 중심을 기준으로 제1 부분과 제2 부분으로 구분될 수 있고, 제1 부분에 공급 그리퍼(133)가 설치되고 제2 부분에 배출 그리퍼(134)가 설치될 수 있다.

공급 그리퍼(133)는 그리퍼 지지판(132)의 제1 부분에 설치되고, 적층부(120)에 적층된 연마 대상(20)을 파지할 수 있다. 이러한 공급 그리퍼(133)는 연마 대상(20)의 반경에 대응하도록 제1 부분의 중심으로부터 절곡된 ㄴ자 형상의 제1 절곡 파지부(1331)를 포함할 수 있다. 제1 절곡 파지부(1331)는 적어도 3개 이상일 수 있다.

공급 그리퍼(133)는 적층부(120)에 적층된 연마 대상(20)을 파지하여 착장부(240)로 이송시키고, 파지된 연마 대상(20)을 착장부(240)에 착장시킬 수 있다.

배출 그리퍼(134)는 그리퍼 지지판(132)의 제2 부분에 설치되고, 이하에서 설명할 착장부(240)에 착장된 연마 대상(20)을 파지할 수 있다. 이러한 배출 그리퍼(134)는 연마 대상(20)의 반경에 대응하도록 제2 부분의 중심으로부터 절곡된 ㄴ자 형상의 제2 절곡 파지부(1341)를 포함할 수 있다. 제2 절곡 파지부(1341)는 적어도 3개 이상일 수 있다.

배출 그리퍼(134)는 착장부(240)에 착장된 연마 대상(20)을 파지하여 이하에서 설명할 세척 유닛(500)으로 이송시키고, 세척 유닛(500)에 의해 세척된 연마 대상(20)을 정렬 유닛(600)에 안착시킬 수 있다.

배출 그리퍼(134)는 연마 대상(20)을 파지했을 때 공급 그리퍼(133)에서 파지한 연마 대상(20)과 간섭되지 않도록 공급 그리퍼(133)와 이격 설치될 수 있다.

클램핑 유닛(200)은 케이싱(10) 내에 설치될 수 있다. 케이싱(10)은 복수의 프레임과 복수의 프레임을 연결하는 복수의 판넬로 이루어질 수 있다. 이러한 케이싱(10)은 연마 대상(20)을 연마하는 과정에서 바렐 유닛(300)에 수용된 연마재와 연마수가 외부로 튀는 현상을 방지할 수 있다.

클램핑 유닛(200)은 공전부(220), 자전부(230) 및 착장부(240)를 포함할 수 있다.

공전부(220)는 제1 회전모터(210)와 연결되어 제1 속도로 회전할 수 있다. 도 4를 참고하면, 공전부(220)는 공전 회전축(221)과 제1 회전모터(210)의 제1 회전축(211)을 연결하는 회전 전달 부재(30)를 통해 제1 회전모터(210)와 연결될 수 있다. 회전 전달 부재(30)는 타이밍벨트일 수 있으며, 이에 한정하고자 하는 것은 아니다.

공전부(220)는 공전 기어(222)를 포함하고, 공전 기어(222)를 통해 자전부(230)의 자전 회전축(231)에 설치되는 자전 기어(232)와 맞물려 자전부(230)를 회전시킬 수 있다. 본 실시예에서, 공전부(220)는 하나의 공전 기어(222)와 4개의 자전 기어(232)가 맞물리도록 설계될 수 있다.

자전부(230)는 자전 기어(232)를 통해 공전부(220)의 공전 기어(222)와 맞물려 공전부(220)의 회전 속도인 제1 속도보다 빠른 제2 속도로 회전할 수 있다. 도 5를 참고하면, 자전부(230)는 지지로드(233), 각도 조절 실린더(234), 각도 조절 블록(235) 및 에어 조절부(236)를 포함할 수 있다.

지지로드(233)는 일단이 공전부(220)에 연결되고 타단이 착장부(240)에 연결될 수 있다. 이러한 지지로드(233)는 공전부(220)에 연결되는 제1 지지바(2331)와 착장부(240)에 연결되는 제2 지지바(2332)를 포함할 수 있다. 제1 지지바(2331)와 제2 지지바(2332)는 각도 조절 블록(235)의 내부에서 이격되어 배치될 수 있다.

지지로드(233)의 제1 지지바(2331)는 자전부(230)의 자전 회전축(231)이 형성되고, 자전 회전축(231)의 하부에 자전 기어(232)가 설치될 수 있다.

지지로드(233)의 제2 지지바(2332)는 에어 조절부(236)가 설치되고, 측면에서 각도 조절 실린더(234)와 연결되어 각도 조절 실린더(234)에 의해 회전할 수 있다. 제2 지지바(2332)의 회전은 이하에서 각도 조절 실린더(234)와 연관하여 설명한다.

각도 조절 실린더(234)는 지지로드(233)의 측면에 설치될 수 있다. 각도 조절 실린더(234)의 일단은 공전부(220)에 연결되고, 타단은 지지로드(233)의 제2 지지바(2332)에 연결될 수 있다.

이러한 각도 조절 실린더(234)는 각도 조절 몸체(2341) 및 각도 조절 연결바(2342)를 포함할 수 있다.

각도 조절 몸체(2341)는 기 등록된 프로그램에 의해 상하로 이동하여 각도 조절 연결바(2342)를 좌우로 푸시할 수 있다.

각도 조절 몸체(2341)는 기준 위치보다 하강하면 각도 조절 연결바(2342)를 푸시하여 제2 지지바(2332)를 회전시켜 밀어낼 수 있다. 이러한 경우는 착장부(240)에 착장된 연마 대상(20)을 연마할 때이며, 착장부(240)가 기울어지도록 제2 지지바(2332)를 회전시켜 착장부(240)에 착장된 연마 대상(20)과 바렐 유닛(300)에 수용된 연마재 및 연마수 간의 접촉 면적을 최대화시킬 수 있다.

또한, 각도 조절 몸체(2341)는 기준 위치보다 상승하면 각도 조절 연결바(2342)를 푸시하여 제2 지지바(2332)를 회전시켜 당겨낼 수 있다. 이러한 경우는 착장부(240)에 착장된 연마 대상(20)을 교체할 때이며, 착장부(240)가 수직으로 배치되도록 제2 지지바(2332)를 회전시켜 착장부(240)에 착장된 연마 대상(20)을 이송부(130)에서 쉽게 파지하고 교체하도록 할 수 있다.

각도 조절 블록(235)은 지지로드(233)에 설치되고 각도 조절 실린더(234)에 의한 지지로드(233)의 회전 각도를 조절할 수 있다. 각도 조절 블록(235)은 상부에서 제1 지지바(2331)와 연결되고, 하부에서 제2 지지바(2332)와 연결될 수 있다.

각도 조절 블록(235)은 블록 몸체(2351), 각도 눈금부(2352) 및 각도 회전부(2353)를 포함할 수 있다.

블록 몸체(2351)는 대략 장방형으로 형성되고, 각도 눈금부(2352) 및 각도 회전부(2353)가 설치될 수 있다.

각도 눈금부(2352)는 블록 몸체(2351)에 설치되고, 각도 눈금을 포함할 수 있다. 각도 눈금부(2352)는 작업자에 의해 각도 눈금이 설정될 수 있다. 이렇게 설정된 각도 눈금은 각도 회전부(2353)의 각도를 조절하는데 사용할 수 있다.

각도 회전부(2353)는 블록 몸체(2351)에 설치되고, 각도 눈금부(2352)의 설정된 각도 눈금에 대응하도록 각도가 조절될 수 있다. 각도 회전부(2353)는 조절된 각도만큼 제2 지지바(2332)가 회전하도록 할 수 있다. 즉, 각도 회전부(2353)는 제2 지지바(2332)의 회전 반경을 조절하는데 사용할 수 있다.

에어 조절부(236)는 각도 조절 블록(235)의 하부에서 지지로드(233)의 제2 지지바(2332)에 설치되어 에어 공급을 제어할 수 있다. 여기에서 에어는 연마 대상(20)을 착장부(240)에 착장시켜 고정하기 위한 압력, 즉 공압을 제공하는데 사용할 수 있다.

에어 조절부(236)는 작동 블록(2361), 상하 이동 커버(2362) 및 에어 스위치(2363)를 포함할 수 있다.

작동 블록(2361)은 지지로드(233)의 제2 지지바(2332)의 외측에 설치되고, 이하에서 설명할 승강 유닛(400)에 의해 상하로 이동할 수 있다. 작동 블록(2361)의 내측에는 상하 이동 커버(2362)가 설치되고, 작동 블록(2361)의 상하 이동에 따라 상하 이동 커버(2362)를 상승 또는 하강시킬 수 있다.

상하 이동 커버(2362)는 작동 블록(2361)의 내측에 설치되고, 작동 블록(2361)의 상하 이동에 따라 상승 또는 하강하여 에어 스위치(2363)를 온오프시킬 수 있다.

상하 이동 커버(2362)의 일단은 외측으로 절곡 형성되고, 절곡된 일단이 작동 블록(2361)에 걸리게 되어 상승 또는 하강할 수 있다.

상하 이동 커버(2362)의 타단은 에어 스위치(2363)와 연결되고, 작동 블록(2361)에 의해 상하 이동 커버(2362)가 상승하면 에어 스위치(2363)를 푸시하여 에어 공급을 차단시키고, 상하 이동 커버(2362)가 하강하면 에어 스위치(2363)를 당겨서 에어를 공급하도록 할 수 있다.

에어 스위치(2363)는 상하 이동 커버(2362)의 내측에서 상하 이동 커버(2362)의 타단과 연결될 수 있다. 에어 스위치(2363)는 상하 이동 커버(2362)의 상하 이동에 따라 에어 밸브를 개폐할 수 있다. 에어 밸브는 상하 이동 커버(2362)에 의해 개폐되어 착장부(240)로 에어를 공급하거나 또는 착장부(240)로 공급되는 에어를 차단할 수 있다.

착장부(240)는 자전부(230)에 고정되고 이송부(130)에서 이송된 연마 대상(20)이 착장될 수 있다. 도 6을 참고하면, 착장부(240)는 착장로드(241), 공압 실린더(242), 테이퍼 블록(243) 및 확장 블록(244)을 포함할 수 있다.

착장로드(241)는 일단이 지지로드(233)에 연결될 수 있다. 착장 로드(241)는 내부에 공압 실린더(242)가 설치되고, 타단에 테이퍼 블록(243) 및 확장 블록(244)이 설치될 수 있다.

공압 실린더(242)는 착장로드(241)의 내부에 설치되고, 에어 스위치(2363)의 온오프에 따라 에어를 공급받을 수 있다. 공압 실린더(242)는 테이퍼 블록(243)과 연결되고, 에어를 공급받으면 테이퍼 블록(243)을 상부 방향으로 당길 수 있다.

테이퍼 블록(243)은 착장로드(241)의 타단에 설치되고 공압 실린더(242)에 연결되어 공압 실린더(242)에 의해 승강할 수 있다. 테이퍼 블록(243)은 외측에서 확장 블록(244)과 연결되고, 공압 실린더(242)에 의해 승강하면 확장 블록(244)을 외측으로 밀어 확장시킬 수 있다. 즉, 테이퍼 블록(243)은 승강에 따라 확장 블록(244)의 반경을 가변시킬 수 있다.

확장 블록(244)은 테이퍼 블록(243)과 착장로드(241) 사이에 설치될 수 있다. 확장 블록(244)은 적어도 2개 이상으로 분할되어 형성되고, 테이퍼 블록(243)의 승강에 따라 외측으로 밀려 확장될 수 있다. 이에 따라 확장 블록(244)은 테이퍼 블록(243)에 의해 확장되면 반경이 가변되고, 연마 대상(20)의 내면에 밀착되어 연마 대상(20)을 착장할 수 있다.

바렐 유닛(300)은 케이싱(10)의 내부에 설치되고, 클램핑 유닛(200)의 하부에 배치될 수 있다. 바렐 유닛(300)은 상부면이 개방되고 내부에 연마재 및 연마수가 수용되어 착장부(240)에 착장된 연마 대상(20)을 연마할 수 있다. 연마재는 크롬강, 스테인레스강 등의 재질을 가지고 핀 또는 볼 타입일 수 있다.

연마 대상(20)은 바렐 유닛(300)에 수용된 연마재 및 연마수에 의해 연마되어 절삭 가공 과정에서 형성된 버를 제거할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치(1000)는 승강 유닛(400)을 더 포함할 수 있다.

승강 유닛(400)은 케이싱(10)의 내부에 설치되고, 착장부(240)에 착장된 연마 대상(20)을 교체할 때 동작할 수 있다. 승강 유닛(400)은 승강 고정부(410), 슬라이딩부(420) 및 블록 승강부(430)를 포함할 수 있다.

승강 고정부(410)는 케이싱(10)에 고정되고, 케이싱(10)을 형성하는 수직 프레임(11)에 상하로 이동 가능하도록 연결될 수 있다. 승강 고정부(410)는 대략 장방형으로 형성되고 슬라이딩부(420)의 일부를 내부에 수용할 수 있다. 승강 고정부(410)는 내부에 레일(미도시됨)이 형성되고, 레일을 따라 슬라이딩부(420)가 왕복 이동하도록 할 수 있다.

슬라이딩부(420)는 승강 고정부(410)에 수용되고, 승강 고정부(410)로부터 작동 블록(2361) 방향으로 왕복 이동할 수 있다.

블록 승강부(430)는 슬라이딩부(420)와 연결되고 작동 블록(2361)을 파지하여 작동 블록(2361)을 승강시킬 수 있다. 블록 승강부(430)는 슬라이딩부(420)의 이동에 따라 작동 블록(2361)의 외측에 끼워져 작동 블록(2361)을 고정할 수 있다. 이후 승강 고정부(410)가 프레임(11)에서 상승 이동하면 블록 승강부(430)는 작동 블록(2361)을 상승시킬 수 있다.

이에 따라 작동 블록(2361)이 상승하면 상하 이동 커버(2362)가 상승하게 되고 상하 이동 커버(2362)의 상승에 따라 에어 스위치(2363)를 푸시하여 에어 공급을 차단시킬 수 있다. 또한, 에어 공급이 차단되면 공압 실린더(242)에서 테이퍼 블록(243)을 하강시키고, 연마 대상(20)에 밀착된 확장 블록(244)의 반경을 가변하여 연마 대상(20)을 확장 블록(244)으로부터 분리시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치(1000)는 세척 유닛(500)을 더 포함할 수 있다.

도 8을 참고하면, 세척 유닛(500)은 케이싱(10)의 내부에 설치되고, 이송부(130)에서 파지된 연마 대상(20)에 공기를 분사할 수 있다. 세척 유닛(500)은 연마 대상(20)의 내측과 외측 각각에 에어를 분사하여 연마 대상(20)에 잔류된 연마수를 제거할 수 있다.

한편, 세척 유닛(500)은 도 8에 도시된 형상으로 한정하지 않고, 다양하게 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치(1000)는 정렬 유닛(600)을 더 포함할 수 있다.

도 9를 참고하면, 정렬 유닛(600)은 인터페이스 유닛(100)에 이격 설치되고, 연마가 완료된 연마 대상(20)을 회전시켜 기 설정된 위치로 정렬할 수 있다. 이러한 정렬 유닛(600)은 정렬 테이블(610), 정렬 안착부(620), 위치감지센서(630), 정렬 회전부(640) 및 정렬 실린더부(650)를 포함할 수 있다.

정렬 테이블(610)은 지면으로부터 일정 높이를 가지도록 형성되고, 인터페이스 테이블(110)에 연결될 수 있다. 정렬 테이블(610)은 작업의 효율성을 위해 인터페이스 테이블(110)보다 높게 형성될 수 있다.

정렬 안착부(620)는 정렬 테이블(610)의 상부에 설치되고 이송부(130)에 의해 이송된 연마 대상(20)이 안착될 수 있다. 정렬 안착부(620)는 연마 대상(20)보다 크게 형성되고, 상부에 위치감지센서(630)가 설치될 수 있다.

위치감지센서(630)는 정렬 안착부(620)에 설치되고 정렬 안착부(620)에 안착된 연마 대상(20)의 정렬 위치를 감지할 수 있다. 도 10을 참고하면, 위치감지센서(630)는 정렬 회전부(640)에 의해 연마 대상(20)이 회전하면 연마 대상(20)의 돌출부(21) 위치를 감지할 수 있다. 위치감지센서(630)는 연마 대상(20)의 돌출부(21) 위치를 감지하면 감지 신호를 생성할 수 있다. 정렬 회전부(640)는 감지 신호가 생성되면 연마 대상(20)의 회전을 정지할 수 있다.

정렬 회전부(640)는 정렬 테이블(610)의 상부에서 정렬 안착부(620)와 이격 설치될 수 있다. 정렬 회전부(640)는 연마 대상(20)을 회전시키는 회전 부재(641)를 포함할 수 있다. 회전 부재(641)는 정렬 안착부(620)에 안착된 연마 대상(20)의 외측에 맞닿아 연마 대상(20)을 회전시킬 수 있다.

정렬 실린더부(650)는 정렬 안착부(620)와 이격 설치되고, 정렬 안착부(620)에 안착된 연마 대상(20)을 파지하여 연마검사장치(700)로 공급할 수 있다. 정렬 실린더부(650)는 정렬 회전부(640)에 의해 위치 정렬된 연마 대상(20)을 정렬 안착부(620)에서 파지하여 연마검사장치(700)로 이송할 수 있다.

연마검사장치(700)는 연마 대상(20)의 연마 상태를 검사하는 장치로, 연마 대상(20)에 형성된 버의 제거 여부를 검사할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1000: 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치
100: 인터페이스 유닛 110: 인터페이스 테이블
120: 적층부 130: 이송부
200: 클램핑 유닛 210: 제1 회전모터
220: 공전부 230: 자전부
240: 착장부 300: 바렐 유닛
400: 승강 유닛 410: 승강 고정부
420: 슬라이딩부 430: 블록 승강부
500: 세척 유닛 600: 정렬 유닛
610: 정렬 테이블 620: 정렬 안착부
630: 위치감지센서 640: 정렬 회전부
650: 정렬 실린더부 700: 연마검사장치

Claims

인터페이스 테이블, 상기 인터페이스 테이블의 상부에 설치되고 연마 대상이 적층되는 적층부 및 상기 인터페이스 테이블의 상부에 설치되고 상기 적층부의 상부에서 상기 연마 대상을 파지하여 이송하는 이송부를 포함하는 인터페이스 유닛;
제1 회전모터와 연결되어 회전하는 공전부, 상기 공전부와 기어를 통해 맞물려 회전하는 자전부 및 상기 자전부에 고정되고 상기 이송부에서 이송된 연마 대상이 착장되는 착장부를 포함하고, 케이싱 내에 설치되는 클램핑 유닛; 및
상기 케이싱 내에서 상기 클램핑 유닛의 하부에 설치되고, 연마재 및 연마수가 수용되는 바렐 유닛을 포함하고,
상기 공전부는,
공전 회전축과 상기 제1 회전모터의 제1 회전축을 연결하는 회전 전달 부재를 통해 상기 제1 회전모터와 연결되고, 상기 자전부의 자전 회전축에 설치되는 자전 기어와 맞물리는 공전 기어를 포함하고,
상기 자전부는,
일단이 상기 공전부에 연결되고 타단이 상기 착장부에 연결되는 지지로드, 일단이 상기 공전부에 연결되고 타단이 상기 지지로드에 연결되는 각도 조절 실린더, 상기 지지로드에 설치되고 상기 각도 조절 실린더에 의한 상기 지지로드의 회전 각도를 조절하는 각도 조절 블록 및 상기 각도 조절 블록의 하부에서 상기 지지로드에 설치되어 에어 공급을 제어하는 에어 조절부를 포함하며,
상기 에어 조절부는,
상기 지지로드의 외측에서 승강하는 작동 블록, 상기 작동 블록의 내측에 설치되는 상하 이동 커버 및 상기 상하 이동 커버와 연결되고 상기 상하 이동 커버의 상하 이동에 따라 에어 밸브를 개폐하는 에어 스위치를 포함하는 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치.
제1항에 있어서,
상기 적층부는,
하부에서 제2 회전모터와 연결되는 회전 테이블, 상기 회전 테이블의 상부에 등간격으로 설치되는 적층 테이블 및 상기 적층 테이블의 상부에 수직 방향으로 설치되고 상기 연마 대상이 끼워지는 적층바를 포함하는 인덱스부; 및
상기 인덱스부와 이격 설치되고 높이 방향으로 연장되는 리프팅 몸체, 승강 모터와 연결되고 상기 리프팅 몸체를 따라 상기 적층바에 끼워진 상기 연마 대상을 승강시키는 리프팅바 및 상기 리프팅 몸체의 상부에 설치되고 상기 이송부에 의한 상기 연마 대상의 파지를 감지하는 공급감지센서를 포함하는 리프팅부를 포함하는 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치.
제1항에 있어서,
상기 이송부는,
다관절 이송 몸체, 상기 다관절 이송 몸체의 일단에 설치되는 그리퍼 지지판, 상기 그리퍼 지지판의 제1 부분에 설치되고 상기 연마 대상의 반경에 대응하도록 상기 제1 부분의 중심으로부터 절곡된 제1 절곡 파지부를 포함하여 상기 적층부에 적층된 연마 대상을 파지하는 공급 그리퍼 및 상기 그리퍼 지지판의 제2 부분에 설치되고 상기 연마 대상의 반경에 대응하도록 상기 제2 부분의 중심으로부터 절곡된 제2 절곡 파지부를 포함하여 상기 착장부에 착장된 연마 대상을 파지하는 배출 그리퍼를 포함하는 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치.
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제1항에 있어서,
상기 착장부는,
일단이 상기 지지로드에 연결되는 착장로드, 상기 착장로드의 내부에 설치되는 공압 실린더, 상기 착장로드의 타단에 설치되고 상기 공압 실린더에 연결되어 상기 공압 실린더에 의해 승강하는 테이퍼 블록 및 상기 테이퍼 블록과 상기 착장로드 사이에 설치되고 상기 테이퍼 블록의 승강에 따라 반경이 가변되어 상기 연마 대상을 착장하는 확장 블록을 포함하는 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치.
제7항에 있어서,
상기 케이싱에 고정되는 승강 고정부, 상기 승강 고정부에서 상기 작동 블록 방향으로 왕복 이동하는 슬라이딩부 및 상기 슬라이딩부와 연결되고 상기 작동 블록을 파지하여 상기 작동 블록을 승강시키는 블록 승강부를 포함하는 승강 유닛을 더 포함하는 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치.
제1항에 있어서,
상기 케이싱의 내부에 설치되고, 상기 이송부에서 파지된 연마 대상에 공기를 분사하는 세척 유닛을 더 포함하는 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치.
제1항에 있어서,
상기 인터페이스 유닛에 이격 설치되고, 상기 연마 대상을 회전시켜 기 설정된 위치로 정렬하는 정렬 유닛을 더 포함하고,
상기 정렬 유닛은
상기 인터페이스 테이블에 연결되는 정렬 테이블, 상기 정렬 테이블의 상부에 설치되고 상기 이송부에 의해 이송된 연마 대상이 안착되는 정렬 안착부, 상기 정렬 안착부에 설치되고 상기 정렬 안착부에 안착된 연마 대상의 정렬 위치를 감지하는 위치감지센서, 상기 정렬 테이블의 상부에서 상기 정렬 안착부와 이격 설치되고 상기 정렬 안착부에 안착된 연마 대상을 회전시키는 정렬 회전부 및 상기 정렬 회전부에 의해 위치 정렬된 연마 대상을 파지하여 연마검사장치로 공급하는 정렬 실린더부를 포함하는 로딩과 언로딩 인터페이스를 결합한 디버링 자동화 장치.