KR100957003B1

KR100957003B1 - 부품 공급 장치

Info

Publication number: KR100957003B1
Application number: KR1020080029943A
Authority: KR
Inventors: 홍석중; 김금식; 박은
Original assignee: 홍석중
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2010-05-13
Also published as: KR20090104497A

Abstract

본 발명은 다량의 부품들을 하나씩 순차적으로 운반하여 정확하게 정렬 및 공급할 수 있는 부품 공급 장치를 개시한다. 본 발명은 프레임과, 프레임의 일측에 설치되어 있으며 제1 위치에서 무작위로 투입되는 다량의 부품들을 제1 위치보다 높은 제2 위치로 연속해서 운반하는 제1 컨베이어와, 제1 컨베이어의 하류에 연속하도록 프레임에 설치되어 있고 제2 위치에서 제1 컨베이어로부터 넘겨받은 부품들을 제2 위치보다 높은 제3 위치로 하나씩 연속해서 운반하는 제2 컨베이어와, 제2 컨베이어의 하류에 연속하도록 프레임에 설치되어 있으며 제2 컨베이어로부터 부품들을 순차적으로 받아들여 배출할 수 있도록 외면에 다수의 홈들이 형성되어 있는 휠을 갖는 언로딩휠장치로 구성된다. 본 발명에 의하면, 다량으로 투입되는 부품들을 제1 및 제2 컨베이어와 언로딩휠장치의 작동에 의하여 하나씩 정렬하여 정확하고 안정적으로 공급할 수 있으며, 부품들의 손상 및 파손을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 다량의 부품들을 카트리지에 정확하고 원활하게 정렬하여 수납할 수 있고, 부품들의 공급과 카트리지의 착탈을 간편하게 실시할 수 있으므로, 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

부품 공급 장치{PARTS FEEDER}

본 발명은 부품 공급 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다량의 부품들을 하나씩 연속적으로 정렬하여 공급할 수 있는 부품 공급 장치에 관한 것이다.

각종 제품의 생산라인에서 여러 가지 부품들의 공급을 자동으로 수행하기 위하여 다양한 구조와 형태의 부품 공급 장치가 적용되고 있다. 다량의 부품들이 무작위로 투입 또는 배출되는 경우, 이 부품들을 하나씩 정렬하여 공급하기 위하여 부품 공급 장치의 일례로 볼피더(Bowl Feeder)가 개발되어 있다.

한국 등록특허 제10-729120호의 부품 공급 장치는 전형적인 볼피더로 구성되어 있다. 이 특허문헌의 부품 공급 장치는 다량의 부품들을 수용하는 볼(Bowl)과, 볼의 하부에 설치되어 진동을 발생시키는 바이브레이터(Vibrator)로 구성되어 있다. 바이브레이터의 작동에 의하여 볼이 진동되면, 볼의 바닥에 수용되어 있는 부품들은 볼의 내면에 구성되어 있는 나선형 트랙(Track)을 따라 상승되어 볼로부터 배출된다. 부품들은 볼로부터 배출된 후 슈트(Chute) 등을 통하여 생산라인의 작업위치로 공급되거나 카트리지(Cartridge) 등에 수납된다.

그러나 상기한 특허문헌의 부품 공급 장치를 포함하는 종래기술의 볼피더는 볼의 진동에 의하여 부품들이 이송되기 때문에 부품들이 이송 과정에서 볼의 내면에 부딪치거나 서로 부딪쳐 손상 및 파손되는 일이 빈번하게 발생되고 있다. 특히, 내마모성 및 내충격성이 취약한 부품, 예를 들어 초경합금 환봉의 양단은 쉽게 파손되어 볼피더에 의하여 공급하기 매우 부적합한 문제가 있다. 또한, 환봉은 볼의 나선형 트랙으로부터 굴러 떨어지고, 정확한 자세를 유지하기 곤란하기 때문에 이송하여 정렬하는데 많은 난제를 수반하고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 다량으로 투입되는 부품들을 제1 및 제2 컨베이어와 언로딩휠장치의 작동에 의하여 하나씩 정렬하여 공급할 수 있는 부품 공급 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 부품들의 손상 및 파손을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 부품 공급 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다량의 부품들을 카트리지에 정확하고 원활하게 수납할 수 있는 부품 공급 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 부품들의 공급과 카트리지의 착탈을 간편하게 실시할 수 있으므로, 생산성을 향상시킬 수 있는 부품 공급 장치를 제공함에 있다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 프레임과; 프레임의 일측에 설치되어 있으며, 제1 위치에서 무작위로 투입되는 다량의 부품들을 제1 위치보다 높은 제2 위치로 연속해서 운반하는 제1 컨베이어와; 제1 컨베이어의 하류에 연속하도록 프레임에 설치되어 있고, 제2 위치에서 제1 컨베이어로부터 넘겨받은 부품들을 제2 위치보다 높은 제3 위치로 하나씩 연속해서 운반하는 제2 컨베이어와; 제2 컨베이어의 하류에 연속하도록 프레임에 설치되어 있으며, 제2 컨베이어로부터 부품들을 순차적으로 받아들여 배출할 수 있도록 외면에 다수의 홈들이 형성되어 있는 휠을 갖는 언로딩휠장치를 포함하는 부품 공급 장치에 있다.

또한, 본 발명은 언로딩휠장치의 휠로부터 언로딩되는 부품들을 수납하도록 휠의 하방에 설치되어 있는 카트리지와, 휠에 대하여 카트리지가 부품들을 수납하는 위치를 조절할 수 있도록 카트리지를 운동시키는 리니어 액츄에이터와, 휠에 대하여 카트리지가 이격되어 있는 대기위치와 근접되어 있는 수납위치 사이에서 카트리지를 틸팅하는 틸팅장치를 더 구비하는 것에 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 부품 공급 장치에 대한 바람직한 일실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 부품 공급 장치는 프레임(Frame: 10)과, 프레임(10)의 일측에 설치되어 작업자에 의하여 무작위로 투입되는 다량의 부품(2)들을 하나씩 연속해서 운반하는 제1 컨베이어(Conveyer: 20)를 구비한다. 도 1과 도 2에 부품(2)들의 일례로 초경합금을 소재로 제조되어 있는 환봉이 도시되어 있다. 초경합금 환봉은 드릴(Drill), 펀치(Punch) 등의 공구로 가공되어 사용되고 있다.

프레임(10)은 베이스프레임(Base Frame: 12)과, 베이스프레임(12)의 상면에 장착되어 있는 복수의 포스트프레임(Post Frame: 14)들로 구성되어 있다. 제1 컨베이어(20)는 작업자가 다량의 부품(2)들을 투입하는 제1 위치(P1)로부터 제1 위치(P1)보다 높은 제2 위치(P2)로 부품(2)들을 연속해서 운반하기 위하여 프레임(10)의 상류에 경사지게 설치되어 있다. 제1 컨베이어(20)는 컨베이어 프레임(22), 원동풀리(24), 종동풀리(26), 벨트(28), 모터(30)와 호퍼(Hopper: 32)로 구성되어 있다.

컨베이어 프레임(22)은 그 하류단이 상류단보다 높도록 프레임(10)의 상류에 경사지게 장착되어 있다. 원동풀리(24)는 컨베이어 프레임(22)의 하류단에 장착되어 있으며, 종동풀리(26)는 컨베이어 프레임(22)의 상류단에 장착되어 있다. 벨트(28)는 원동풀리(24)와 종동풀리(26)에 감아 걸려 있다. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 벨트(28)의 표면에 부품(2)들을 하나씩 수용할 수 있는 다수의 홈(28a)들이 길이 방향을 따라 간격을 두고 형성되어 있다. 홈(28a)들 각각은 부품(2)들을 그 이송 방향과 직교하는 방향으로 수용할 수 있도록 벨트(28)들의 폭 방향으로 형 성되어 있다. 홈(28a)들의 형상과 방향은 부품(2)들의 수용에 적합하도록 변경될 수 있다.

벨트(28)는 원동풀리(24)와 종동풀리(26) 사이의 상부에 위치되어 부품(2)들을 실어 운반하도록 이송되는 피드벨트(Feed Belt: 28b)와, 원동풀리(24)와 종동풀리(26) 사이의 하부에 위치되어 이송되는 리턴벨트(Return Belt: 28c)를 갖는다. 모터(30)는 컨베이어 프레임(22)의 하부에 장착되어 원동풀리(24)에 구동력을 제공한다. 벨트전동장치(24)는 모터(30)의 구동력을 원동풀리(24)에 전달할 수 있도록 원동풀리(24)와 모터(30)에 연결되어 있다. 모터(30)는 기어드모터(Geared Motor)로 구성되어 원동풀리(24)와 직접 연결될 수 있다.

호퍼(32)는 벨트(28) 위에 부품(2)들을 투입할 수 있도록 벨트(28)의 상방에 장착되어 있다. 호퍼(32)는 전판(32a)과 한 쌍의 측판(32b, 32c)들에 의하여 상부, 하부와 후단이 개방되도록 구성되어 있다. 호퍼(32)의 전판(32a)은 벨트(28)와 전판(32a) 사이에 형성되는 틈새로 부품(2)들이 빠져나가지 않도록 벨트(28)의 상면에 근접되어 있다. 호퍼(32)의 측판(32b, 32c)들은 벨트(28) 위에 탑재되어 운반되는 부품(2)들이 벨트(28)의 좌우 방향으로 이탈되지 않도록 벨트(28)의 양측 가장자리를 차단한다. 측판(32b, 32c)들 중 어느 하나는 부품(2)들의 크기에 맞춰 벨트(28)의 폭 방향을 따라 간격을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 부품 공급 장치는 제2 위치(P2)에서 제1 컨베이어(20)로부터 넘겨받은 부품(2)들을 제2 위치(P2)보다 높은 제3 위치(P3)로 하나씩 정렬하여 연속해서 운반하는 제2 컨베이어(40)를 구비한다. 제2 컨베이어(40)는 컨베이어 프레임(42), 원동풀리(44), 종동풀리(46), 제1 중간풀리(48), 제2 중간풀리(50), 벨트(52), 모터(54)와 펜스(Fence: 56)로 구성되어 있다.

컨베이어 프레임(42)은 제1 컨베이어(20)의 컨베이어 프레임(22)과 연속하도록 프레임(10)에 장착되어 있다. 원동풀리(44)는 컨베이어 프레임(42)의 하류단에 장착되어 있고, 종동풀리(46)는 컨베이어 프레임(42)의 상류단에 장착되어 있다. 원동풀리(44)의 높이는 제1 컨베이어(20)의 높이보다 높게 배치되어 있고, 종동풀리(46)의 높이보다 높은 위치에 배치되어 있다. 종동풀리(46)의 높이는 제1 컨베이어(20)의 하류단에 장착되어 있는 원동풀리(24)의 높이보다 낮게 배치되어 있다.

도 6과 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 및 제2 중간풀리(48, 50)는 원동풀리(44)와 종동풀리(46) 사이의 컨베이어 프레임(42)에 장착되어 있다. 원동풀리(44)와 제1 중간풀리(48)는 동일한 높이에 배치되어 있으며, 제2 중간풀리(50)는 제1 중간풀리(48)의 하방에 배치되어 있다. 벨트(52)는 제1 중간풀리(48)와 제2 중간풀리(50)를 경유하도록 원동풀리(44)와 종동풀리(46)에 감아 걸려 있다. 벨트(52)의 표면에 부품(2)들을 하나씩 수용할 수 있는 다수의 홈(52a)들이 길이 방향을 따라 간격을 두고 형성되어 있다. 홈(52a)들 각각은 부품(2)들을 그 이송 방향과 직교하는 방향으로 수용할 수 있도록 벨트(52)의 폭 방향으로 형성되어 있다.

벨트(52)는 원동풀리(44)와 종동풀리(46) 사이의 상부에 위치되어 부품(2)들을 운반하도록 이송되는 피드벨트(52b)와, 원동풀리(44)와 종동풀리(46) 사이의 하부에 위치되어 이송되는 리턴벨트(52c)를 갖는다. 벨트(52)의 피드벨트(52b)는 종 동풀리(46)와 제1 중간풀리(48) 사이에서 경사를 이루는 경사구간(S1)과, 원동풀리(44)와 제1 중간풀리(48) 사이에서 수평을 이루는 수평구간(S2)을 갖는다. 모터(54)는 컨베이어 프레임(42)의 일측에 장착되어 원동풀리(44)에 구동력을 제공한다. 벨트전동장치(58)는 모터(54)의 구동력을 원동풀리(44)에 전달할 수 있도록 원동풀리(44)와 모터(54)에 연결되어 있다. 모터(54)는 기어드모터로 구성되어 원동풀리(44)에 직접 연결될 수 있다.

펜스(56)는 제1 컨베이어(20)의 벨트(28)로부터 제2 컨베이어(40)의 벨트(52)에 인계되는 부품(2)들의 수용과 이탈을 방지할 수 있도록 벨트(52)의 상방에 장착되어 있다. 펜스(56)는 전판(56a)과 한 쌍의 측판(56b, 56c)들에 의하여 상부, 하부와 후단이 개방되도록 구성되어 있다. 펜스(56)의 전판(56a)은 벨트(52)와 전판(56a) 사이에 형성되는 틈새로 부품(2)들이 빠져나가지 않도록 벨트(52)의 상면에 근접되어 있다. 펜스(56)의 측판(56b, 56c)들은 벨트(52) 위에 탑재되어 운반되는 부품(2)들이 벨트(52)의 좌우 방향으로 이탈되지 않도록 벨트(52)의 양측 가장자리를 차단한다. 측판(56b, 56c)들 중 어느 하나는 부품(2)들의 크기에 맞춰 벨트(52)의 폭 방향을 따라 간격을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

도 1 내지 도 5와 도 7을 참조하면, 프레임(10)의 하류에 제2 컨베이어(40)로부터 부품(2)들을 하나씩 순차적으로 넘겨받아 정렬되도록 배출하는 언로딩휠장치(Unloading Wheel Device: 60)가 설치되어 있다. 언로딩휠장치(60)는 휠(Wheel: 62), 가이드커버(Guide Cover: 64)와 벨트전동장치(66)로 구성되어 있다.

휠(62)은 제2 컨베이어(40)의 하류에 근접되어 회전할 수 있도록 프레임(10) 에 장착되어 있다. 휠(62)의 상부는 제2 컨베이어(40)의 벨트(52)로부터 낙하되는 부품(2)들을 인수할 수 있도록 벨트(52)의 피드벨트(52b)의 높이보다 낮게 배치되어 있다. 휠(62)에 외면에 부품(2)들을 하나씩 수용하는 다수의 홈(62a)들이 원주 방향을 따라 간격을 두고 형성되어 있다. 홈(62a)들 각각은 부품(2)들을 그 이송 방향과 직교하는 방향으로 수용할 수 있도록 휠(62)의 폭 방향으로 형성되어 있다. 휠(62)은 부품(2)들의 손상을 방지할 수 있도록 고무, 우레탄(Urethane), 유연성을 갖는 합성수지로 구성될 수 있다.

가이드커버(64)는 휠(62)의 일측 주위를 둘러싸도록 프레임(10)에 장착되어 있다. 휠(62)의 외면과 가이드커버(64)의 내면 사이에 부품(2)들이 통과되는 통로(64a)가 형성되어 있으며, 통로(64a)의 끝이 부품(2)들이 휠(62)의 홈(62a)들로부터 이탈되어 배출되는 출구(64b)가 형성되어 있다. 벨트전동장치(66)는 휠(62)과 제2 컨베이어(40)가 연동되도록 원동기어(44)와 휠(62)에 연결되어 있다. 언로딩휠장치(60)의 휠(62)은 별도의 모터에 의하여 회전되도록 구성될 수 있다.

도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 언로딩휠장치(60)는 제2 컨베이어(40)의 벨트(52)로부터 낙하되는 부품(2)들을 휠(62)의 홈(62a)들로 유도하는 가이드슈트(Guide Chute: 68)를 더 구비한다. 가이드슈트(68)는 제2 컨베이어(68)는 제2 컨베이어(40)의 벨트(52) 하류와 휠(62) 사이에 경사지게 설치되어 있다. 가이드슈트(68)는 벨트(52)로부터 낙하되는 부품(2)들의 충격을 흡수할 수 있도록 유연성을 갖는 소재, 예를 들어 고무, 우레탄, 연질의 합성수지, 스펀지(Sponge)로 구성될 수 있다.

도 1 내지 도 5, 도 7과 도 8을 참조하면, 본 발명의 부품 공급 장치는 언로딩휠장치(60)의 휠(62)로부터 언로딩되는 부품(2)들을 수납하는 카트리지(70)를 구비한다. 카트리지(70)는 부품(2)들의 일례로 환봉을 수납하기 적합하도록 길이가 긴 채널형(Channel Type)으로 구성되어 있으며, 휠(62)의 하방에 경사지게 설치되어 있다. 본 발명의 실시예에서 카트리지(70)는 채널형으로 형성되어 있는 것이 도시되고 설명되였으나, 카트리지(70)의 구조는 부품(2)들의 형태에 따라 적절하게 변경될 수 있다. 또한, 카트리지(70)는 휠(62)의 하방에 경사지게 설치되어 있는 것이 도시되고 설명되었으나, 이는 예시적인 것으로 카트리지(70)의 구조에 따라 부품(2)들의 수납에 적합하도록 수직 또는 수평하게 설치될 수 있다. 언로딩휠장치(60)의 휠(62)로부터 언로딩되는 부품(2)들은 카트리지(70)에 수납하는 대신에 제3 컨베이어, 트랜스퍼피더(Transfer Feeder), 로봇 등에 의하여 제조라인, 포장라인 등으로 공급될 수 있다.

도 1 내지 도 4와 도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 부품 공급 장치는 부품(2)들의 수납을 위하여 휠(62)과 가이드커버(64) 사이의 출구(64b)에 대하여 카트리지(70)를 운동시킬 수 있는 리니어 액츄에이터(Linear Actuator: 80)를 구비한다. 리이어 액츄에이터(80)는 가이드레일(Guide Rail: 82), 서보모터(Servo Motor: 84), 리드스크루(Lead Screw: 86), 볼너트(Ball Nut: 88)와 캐리어(Carriage: 90)로 구성되어 있다.

가이드레일(82)은 언로딩휠장치(60)의 하방에 위치되도록 프레임(10)에 장착되어 있다. 서보모터(84)는 가이드레일(82)의 일단에 장착되어 구동력을 제공한다. 리드스크루(86)는 그 일단이 서보모터(84)와 연결되어 가이드레일(82) 내측에 내측에 회전할 수 있도록 장착되어 있다. 리드스크루(86)의 타단은 베어링(86a)에 의하여 가이드레일(82)에 지지되어 있다. 볼너트(88)는 리드스크루(86)의 회전에 의하여 리드스크루(86)를 따라 나사운동할 수 있도록 리드스크루(86)에 장착되어 있다. 캐리어(90)는 가이드레일(82)을 따라 슬라이딩(Sliding)되어 직선운동할 수 있도록 볼너트(88)와 결합되어 있다. 캐리어(90)의 상면에 카트리지(70)를 착탈할 수 있는 홀더(Holder: 92)가 장착되어 있다.

본 발명의 부품 공급 장치는 리니어 액츄에이터(80)의 홀더(92)에 카트리지(70)를 착탈할 수 있도록 카트리지(70)를 휠(62)로부터 이격되어 있는 대기위치(P4)와 수납위치(P5)와 휠(62)에 근접되어 있는 수납위치(P5) 사이에서 틸팅(Tilting)하는 틸팅장치(Tilting Device: 100)를 구비한다. 틸팅장치(100)는 힌지(Hinge: 102), 모터(104), 편심휠(Eccentric Wheel: 106)과 축(108)으로 구성되어 있다.

힌지(102)는 프레임(10)의 일측에 장착되어 있는 제1 브래킷(Bracket: 102a)과, 가이드레일(82)의 일단 하면에 제1 브래킷(102a)과 대응하도록 장착되어 있는 제2 브래킷(102b)과, 제1 브래킷(102a)에 대하여 제2 브래킷(102b)이 회전할 수 있도록 제1 브래킷(102a)과 제2 브래킷(102b)에 결합되어 있는 피봇(Pivot: 102c)으로 구성되어 있다. 모터(104)는 가이드레일(82)의 하방에 위치되도록 프레임(10)의 일측에 장착되어 있다.

편심휠(106)은 모터(104)의 구동력에 의하여 편심회전할 수 있도록 모 터(104)와 연결되어 있다. 편심휠(106)의 축(108)은 한 쌍의 베어링(108a, 108b)들에 의하여 베이스프레임(12)의 상면에 지지되어 있다. 편심휠(106)은 그 축(108)을 기준으로 최대의 편심량을 갖는 최대편심외면부(106)와 최소의 편심량을 갖는 최소편심외면부(106b)를 갖는다. 가이드레일(82)의 타단 하면이 편심휠(106)의 최대편심외면부(106a)에 지지되면, 카트리지(70)가 수납위치(P5)에 배치되어 부품(2)들을 카트리지(70)에 수납할 수 있다. 가이드레일(82)의 타단 하면이 편심휠(106)의 최소편심외면부(106b)에 지지되면, 카트리지(70)가 휠(62)로부터 이격되어 대기위치(P4)에 배치된다. 카트리지(70)는 대기위치(P4)에서 홀더(92)에 간편하게 착탈할 수 있다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 부품 공급 장치는 제1 컨베이어(20)의 모터(30), 제2 컨베이어(40)의 모터(54), 리니어 액츄에이터(80)의 서보모터(84)와 틸팅장치(100)의 모터(104)의 구동을 제어하는 제어수단으로 컨트롤러(Controller: 110), 제1 센서(112), 제2 센서(114)와 제3 센서(116)를 구비한다.

컨트롤러(110)는 프레임(10)의 일측에 설치되어 있으며, 부품 공급 장치의 모드를 설정하기 위한 복수의 버튼(110a)들을 구비한다. 제1 센서(112)는 제2 컨베이어(40)의 상류단에 근접하도록 장착되어 있으며, 제1 컨베이어(20)로부터 제2 컨베이어(40)의 상류에 인수되어 있는 부품(2)들을 검출한 신호를 출력하여 컨트롤러(110)에 입력한다. 제2 센서(114)는 카트리지(70)의 상방에 위치되도록 가이드커버(64)의 일측에 장착되어 있으며, 카트리지(70)에 수납되는 부품(2)들을 검출한 신호를 컨트롤러(110)에 입력한다. 제3 센서(116)는 제2 컨베이어(40)의 하류단에 근접하도록 장착되어 있으며, 제2 컨베이어(40)로부터 가이드슈트(68)에 불량한 자세, 즉 부품(2)들이 그 이송 방향에 대하여 직교되는 자세를 유지하지 못하고 인계되는 부품(2)들을 검출한 신호를 출력하여 컨트롤러(110)에 입력한다. 컨트롤러(110)는 제1 내지 제3 센서(112, 114, 116) 각각으로부터 입력되는 신호를 프로세싱하여 제1 컨베이어(20)의 모터(30), 제2 컨베이어(40)의 모터(54), 리니어 액츄에이터(80)의 서보모터(84)와 틸팅장치(100)의 모터(104)의 구동을 시퀀스 제어(Sequence Control)한다.

지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 부품 공급 장치에 대한 작용을 설명한다.

도 1, 도 2와 도 6을 참조하면, 다량의 부품(2)들이 호퍼(32)의 상류에 튜입되면, 호퍼(32)에 투입되는 부품(2)들은 자중에 의하여 경사져 있는 벨트(28)의 상류에 집중된다. 제1 컨베이어(20)의 모터(30)가 구동되면, 모터(30)의 구동력은 벨트전동장치(34)에 의하여 원동풀리(24)에 전달되고, 원동풀리(24)의 회전에 의하여 원동풀리(24)와 종동풀리(26)에 감아 걸려 있는 벨트(28)가 이송된다. 부품(2)들은 벨트(28)의 홈(28a)들에 하나씩 수용되어 상류의 제1 위치(P1)로부터 하류의 제2 위치(P2)로 이송된다.

도 6과 도 7을 참조하면, 벨트(28)의 홈(28a)들에 수용되어 이송되던 부품(2)들은 벨트(28)의 하류에서 홈(28a)들로부터 빠져나와 피드벨트(28b)로부터 이탈되고, 이탈되는 부품(2)들은 제2 컨베이어(40)의 벨트(52)에 인계된다. 벨트(52)의 피드벨트(52b)에 인수되는 부품(2)들은 경사구간(S1)에서 자중에 의하여 미끄러 져 피드벨트(52b)의 상류에 집중된다.

제1 센서(112)는 피드벨트(52b)의 상류에 공급되어 있는 부품(2)들을 감지한 신호를 출력하여 컨트롤러(110)에 입력한다. 컨트롤러(110)는 제1 센서(112)로부터 입력되는 신호를 프로세싱하여 피드벨트(52b)의 상류에 1로트(Lot) 이상의 부품(2)들, 즉 설정되어 있는 수량 이상으로 부품(2)들이 공급되어 있는 것으로 판단되면, 모터(30)의 구동을 정지시켜 제1 컨베이어(20)의 작동을 정지시킨다. 이와 같이 제1 컨베이어(20)의 작동에 의하여 제2 컨베이어(40)에 부품(2)들을 설정되어 있는 수량으로 공급함으로써, 제2 컨베이어(40)의 벨트(52)에 공급되는 부품(2)들의 과적으로 인한 이송 오류를 방지하여 부품(2)들을 정확하고 안정적으로 이송할 수 있다.

도 1, 도 2와 도 7을 참조하면, 제2 컨베이어(40)의 모터(54)가 구동되면, 모터(54)의 구동에 의하여 원동풀리(44)가 회전된다. 원동풀리(44)의 회전에 의하여 원동풀리(44)와 종동풀리(46)에 감아 걸려 있는 벨트(52)가 이송된다. 부품(2)들은 벨트(52)들의 홈(52a)들에 하나씩 수용되어 종동풀리(46)와 제1 중간풀리(48) 사이의 경사구간(S1)을 지나 제1 중간풀리(48)와 원동풀리(44) 사이의 수평구간(S2)로 이송된다. 벨트(52)의 홈(52a)들에 정확한 자세로 수용되지 못한 부품(2)들은 경사구간(S1)에서 자중에 의하여 피드벨트(52b)를 타고 굴러 상류에 다시 모이게 된다. 따라서 제2 컨베이어(40)의 작동에 의해서는 부품(2)들이 하나씩 정확하게 정렬되어 순차적으로 이송된다.

계속해서, 벨트(52)의 피드벨트(52b)에 실려 이송되는 부품(2)들은 수평구 간(S2)을 지나 하류의 제3 위치(P3)로 이송된다. 벨트(52)의 홈(52a)들에 수용되어 이송되던 부품(2)들은 벨트(52)의 하류단에서 홈(52a)들로부터 빠져나와 피드벨트(52b)로부터 이탈되고, 이탈되는 부품(2)들은 가이드슈트(68)를 타고 미끄러져 언로딩휠장치(60)의 휠(62)에 인계된다. 휠(62)은 제2 컨베이어(40)의 원동풀리(44)와 벨트전동장치(68)에 의하여 연결되어 있기 때문에 벨트(52)의 이송과 함께 회전된다. 부품(2)들은 가이드슈트(68)를 지나 회전되는 휠(62)의 홈(62a)들에 하나씩 순차적으로 수용되고, 홈(62a)들에 수용된 부품(2)들은 휠(62)의 회전에 따라 통로(64a)를 지나 출구(64b)를 향하여 운반된다. 부품(2)들은 홈(62a)들로부터 이탈되면서 출구(64b)를 통하여 배출되며, 출구(64b)를 통하여 배출되는 부품(2)들은 카트리지(70)의 내측에 정렬되어 수납된다.

제3 센서(116)는 벨트(52)로부터 가이드슈트(68)에 인수되는 부품(2)들이 그 이송 방향에 직교하는 방향으로 놓이지 못하고 한쪽으로 기울어지거나 이송 방향과 평행하게 놓이는 등 불량한 자세의 부품(2)들을 검출한 신호를 컨트롤러(110)에 입력한다. 컨트롤러(110)는 제3 세서(116)로부터 입력되는 신호를 프로세싱하여 부품(2)들의 자세가 불량한 것으로 판단되면, 모터(54)의 구동을 정지시켜 제2 컨베이어(40)와 언로딩휠장치(60)의 작동을 정지시킨다. 제2 컨베이어(40)와 언로딩휠장치(60)의 작동이 정지되면, 작업자는 가이드슈트(68)에 놓인 불량한 자세의 부품(2)들을 제거한 후, 컨트롤러(110)의 버튼(110a)들을 조작하여 모터(54)를 다시 구동시킨다. 따라서 부품(2)들은 휠(62)의 홈(62a)들에 정확한 자세로 수용하여 운반할 수 있다.

도 7 내지 도 10을 참조하면, 제2 센서(114)는 카트리지(70)에 수납되는 부품(2)들을 검출한 신호를 출력하여 컨트롤러(110)에 입력한다. 컨트롤러(110)는 제2 센서(114)로부터 입력되는 신호를 프로세싱하여 미리 설정되어 있는 수량의 부품(2)들이 카트리지(70)에 수납된 것으로 판단되면, 리이어 액츄에이터(80)의 서보모터(84)를 구동시킨다. 서보모터(84)의 구동에 의하여 리드스크루(86)가 회전되고, 회전되는 리드스크루(86)를 따라 볼너트(88)가 나사운동된다. 볼너트(88)와 결합되어 있는 캐리어(90)는 가이드레일(82)을 따라 직선운동되어 홀더(92)에 장착되어 있는 카트리지(70)를 이송한다. 이와 같이 카트리지(70)가 리이어 액츄에이터(80)의 작동에 의하여 휠(62)과 가이드커버(64) 사이의 출구(64b)에 대하여 직선운동되므로, 카트리지(70)의 빈 공간을 출구(64a)에 대하여 순차적으로 이송하여 카트리지(70) 전체에 부품(2)들을 정렬하여 수납할 수 있다.

도 1과 도 8 내지 도 10을 참조하면, 카트리지(70)에 대한 부품(2)들의 수납이 완료되면, 컨트롤러(110)의 제어에 의하여 제1 컨베이어(20)의 모터(30)와 제2 컨베이어(40)의 모터(54)가 정지된다. 다음으로, 컨트롤러(110)의 제어에 의하여 틸팅장치(100)의 모터(104)가 구동되면, 모터(104)의 구동에 의하여 편심휠(106)이 축(108)을 중심으로 회전된다. 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 편심휠(106)의 회전에 따라 가이드레일(82)의 타단 하면은 최대편심외면부(106a)에 지지되어 있다가 최소편심외면부(106b)에 지지된다. 가이드레일(82)의 타단 하면이 편심휠(106)의 최대편심외면부(106a)로부터 최소편심외면부(106b)로 지지되는 부분이 변경되는 과정에서 가이드레일(82)의 일단이 힌지(102)의 피봇(102c)을 중심으로 회전되고, 휠(62)로부터 카트리지(70)가 이격되어 대기위치(P4)에 배치된다. 따라서 작업자는 홀더(92)로부터 부품(2)들이 수납되어 있는 카트리지(70)를 분리한 후, 홀더(92)에 빈 카트리지를 간편하게 장착할 수 있다.

다음으로, 리이어 액츄에이터(80)의 홀더(92)에 카트리지(70)가 장착되면, 모터(104)의 구동에 의하여 편심휠(106)을 회전시켜 가이드레일(82)의 타단 하면이 최대편심외면부(106a)에 지지되도록 카트리지(70)를 틸팅시킨다. 이에 따라 카트리지(70)는 휠(62)의 하부에 근접되어 부품(2)들을 수납할 수 있는 수납위치(P5)에 배치된다. 작업자는 제1 컨베이어(20)의 호퍼(32)에 다량의 부품(2)들을 무작위로 투입한 후, 컨트롤러(110)의 설정에 의하여 부품(2)들의 정렬 및 공급을 연속적으로 실행할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 부품 공급 장치에 의하면, 다량으로 투입되는 부품들을 제1 및 제2 컨베이어와 언로딩휠장치의 작동에 의하여 하나씩 정렬하여 정확하고 안정적으로 공급할 수 있으며, 부품들의 손상 및 파손을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 다량의 부품들을 카트리지에 정확하고 원활하게 정렬하여 수납할 수 있고, 부품들의 공급과 카트리지의 착탈을 간편하게 실시할 수 있으므로, 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 부품 공급 장치의 구성을 전방에서 바라본 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 부품 공급 장치의 구성을 후방에서 바라본 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 부품 공급 장치의 구성을 좌측에서 바라본 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 부품 공급 장치의 구성을 나타낸 정면도,

도 5는 본 발명에 따른 부품 공급 장치의 구성을 나타낸 평면도,

도 6은 본 발명에 따른 부품 공급 장치에서 제1 컨베이어와 제2 컨베이어의 구성을 부분적으로 절제하여 나타낸 정면도,

도 7은 본 발명에 따른 부품 공급 장치에서 제1 컨베이어, 제2 컨베이어와 언로딩휠장치의 구성을 부분적으로 절제하여 나타낸 정면도,

도 8은 본 발명에 따른 부품 공급 장치에서 카트리지, 리니어 액츄에이터와 틸팅장치의 구성을 나타낸 사시도,

도 9는 본 발명에 따른 부품 공급 장치에서 카트리지가 수납위치에 배치되어 있는 구성을 나타낸 정면도,

도 10은 본 발명에 따른 부품 공급 장치에서 카트리지가 대기위치에 배치되어 있는 구성을 나타낸 정면도이다.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣

2: 부품 10: 프레임

20: 제1 컨베이어 28: 벨트

30: 모터 32: 호퍼

40: 제2 컨베이어 52: 벨트

54: 모터 56: 펜스

60: 언로딩휠장치 62: 휠

64: 가이드커버 66: 벨트전동장치

68: 가이드슈트 70: 카트리지

80: 리니어 액츄에이터 82: 가이드레일

84: 서보모터 90: 캐리지

92: 홀더 100: 틸팅장치

102: 힌지 104: 모터

106: 편심휠 108: 축

110: 컨트롤러 112: 제1 센서

114: 제2 센서 116: 제3 센서

Claims

프레임과;

상기 프레임의 일측에 설치되어 있으며, 제1 위치에서 무작위로 투입되는 다량의 부품들을 상기 제1 위치보다 높은 제2 위치로 연속해서 운반하는 제1 컨베이어와;

상기 제1 컨베이어의 하류에 연속하도록 상기 프레임에 설치되어 있고, 상기 제2 위치에서 상기 제1 컨베이어로부터 넘겨받은 상기 부품들을 상기 제2 위치보다 높은 제3 위치로 하나씩 연속해서 운반하는 제2 컨베이어와;

상기 제2 컨베이어의 하류에 연속하도록 상기 프레임에 설치되어 있으며, 상기 제2 컨베이어로부터 상기 부품들을 순차적으로 받아들여 배출할 수 있도록 외면에 다수의 홈들이 형성되어 있는 휠을 갖는 언로딩휠장치를 포함하는 부품 공급 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 컨베이어는,

상기 프레임에 그 하류단이 상류단보다 높도록 경사지게 장착되어 있는 컨베이어 프레임과;

상기 컨베이어 프레임의 하류단에 장착되어 있는 원동풀리와;

상기 컨베이어 프레임의 상류단에 장착되어 있는 종동풀리와;

상기 원동풀리와 상기 종동풀리에 감아 걸려 있으며, 상기 부품들을 하나씩 폭 방향으로 수용하여 운반할 수 있는 다수의 홈들이 길이 방향을 따라 형성되어 있는 벨트와;

상기 컨베이어 프레임에 장착되어 있고, 상기 원동풀리에 구동력을 제공하는 모터와;

상기 벨트의 상부에 상기 부품들을 수용하도록 장착되어 있으며, 상부, 하부와 후단이 개방되어 있는 호퍼로 구성되어 있는 부품 공급 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 컨베이어는,

상기 프레임에 상기 제1 컨베이어와 연속하도록 장착되어 있는 컨베이어 프레임과;

상기 컨베이어 프레임의 하류단에 장착되어 있으며, 상기 제1 컨베이어의 높이보다 높은 위치에 배치되어 있는 원동풀리와;

상기 컨베이어 프레임의 상류단에 장착되어 있고, 상기 제1 컨베이어의 하류단의 높이보다 낮은 위치에 배치되어 있는 종동풀리와;

상기 원동풀리와 상기 종동풀리 사이의 상기 컨베이어 프레임에 장착되어 있으며, 상기 원동풀리와 동일한 높이에 배치되어 있는 제1 중간풀리와;

상기 원동풀리와 상기 종동풀리 사이의 상기 컨베이어 프레임에 장착되어 있고, 상기 제1 중간풀리의 하방에 배치되어 있는 제2 중간풀리와;

상기 원동풀리와 상기 종동풀리에 상기 제1 중간풀리와 상기 제2 중간풀리를 경유하도록 감아 걸려 있으며, 상기 종동풀리와 상기 제1 중간풀리 사이에서 경사 를 이루는 경사구간과, 상기 원동풀리와 상기 제1 중간풀리 사이에서 수평을 이루는 수평구간을 가지고, 상기 부품들을 하나씩 폭 방향으로 수용하여 운반할 수 있는 다수의 홈들이 길이 방향을 따라 형성되어 있는 벨트와;

상기 컨베이어 프레임에 장착되어 있으며, 상기 원동풀리에 구동력을 제공하는 모터와;

상기 벨트의 상부에 상기 부품들을 수용하도록 장착되어 있고, 상부, 하부와 후단이 개방되어 있는 펜스로 구성되어 있는 부품 공급 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 컨베이어는 구동력을 제공하는 모터를 가지며, 상기 언로딩휠장치의 휠은 상기 제2 컨베이어와 연동하도록 상기 모터와 벨트전동장치에 의하여 연결되어 있는 부품 공급 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 언로딩휠장치는,

상기 휠의 주위를 둘러싸도록 상기 프레임에 장착되어 있으며, 상기 휠의 외면과 그 내면 사이에 상기 부품들이 통과되는 통로가 형성되어 있고, 상기 통로의 끝에 상기 부품들이 배출되는 출구가 형성되어 있는 가이드커버와;

상기 제2 컨베이어와 상기 휠 사이에 상기 제2 컨베이어로부터 낙하되는 상기 부품들을 상기 휠의 홈들로 유도하는 가이드슈트를 더 구비하는 부품 공급 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 언로딩휠장치의 휠로부터 언로딩되는 상기 부품들을 수납하도록 상기 휠의 하방에 설치되어 있는 카트리지를 더 구비하는 부품 공급 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 휠에 대하여 상기 카트리지가 상기 부품들을 수납하는 위치를 조절할 수 있도록 상기 카트리지를 운동시키는 리니어 액츄에이터를 더 구비하는 부품 공급 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 리니어 액츄에이터는 상기 카트리지를 착탈할 수 있는 홀더를 가지며, 상기 휠에 대하여 상기 카트리지가 이격되어 있는 대기위치와 근접되어 있는 수납위치 사이에서 상기 카트리지를 틸팅하는 틸팅장치를 더 구비하는 부품 공급 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 틸팅장치는,

상기 리니어 액츄에이터가 회전할 수 있도록 상기 프레임과 상기 리니어 액츄에이터의 일단에 장착되어 있는 힌지와;

상기 프레임에 축을 중심으로 회전할 수 있도록 장착되어 있으며, 상기 축을 기준으로 최대의 편심량을 갖는 최대편심외면부와 최소의 편심량을 갖는 최소편심외면부를 가지고, 상기 리니어 액츄에이터가 상기 최대편심외면부에 지지되면 상기 카트리지가 상기 부품들을 수납할 수 있는 수납위치에 배치되며, 상기 리니어 액츄에이터가 상기 최소편심외면부에 지지되면 상기 카트리지를 상기 리니어 액츄에이터에 착탈할 수 있는 대기위치에 배치되는 부품 공급 장치.
제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 컨베이어의 상류단에 근접하도록 장착되어 있으며 상기 제1 컨베이어로부터 상기 제2 컨베이어의 상류단에 인수되어 있는 상기 부품들을 검출한 신호를 출력하는 제1 센서와, 상기 카트리지에 수납되는 상기 부품들을 검출한 신호를 출력하는 제2 센서와, 상기 제1 센서와 상기 제2 센서로부터 입력되는 신호를 프로세싱하여 상기 제1 컨베이어, 상기 제2 컨베이어와 상기 틸팅장치의 작동을 제어하는 컨트롤러를 더 구비하는 부품 공급 장치.