KR102370306B1 - 인덱스 드릴링 자동화 시스템 및 그를 이용한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인덱스 드릴링 자동화 시스템 및 그를 이용한 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전하는 로봇암 및 이송 장치들에 의해 용이하고 효율적으로 제품의 가공이 이루어지는 인덱스 드릴링 자동화 시스템 및 그를 이용한 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 가공을 위해 공급된 제품을 집고 x축 및 z축 방향으로 이동되는 제1 그리퍼를 포함하는 공급부; 직각 방향으로 각각 형성되어 제품을 집는 제2 및 제3 그리퍼를 구비하는 로봇암을 포함하고, y축 방향으로 이동되며, 로봇암이 x축을 중심으로 90도 회전되는 로봇암부; 제품을 가공하는 드릴부와, 가공할 제품이 고정되고 설정된 값만큼 인덱스되는 인덱스척을 포함하고, 로봇암부로부터 이송된 제품을 가공하는 가공부; 및 가공 완료된 제품이 로봇암부에 의해 안착되는 안착부와, 안착된 제품을 이송시키는 푸시부를 포함하는 취출부;를 포함하고, 제품을 제1 그리퍼가 집어 x축 방향으로 이동한 뒤 제2 그리퍼에 안착시키고, 제1 그리퍼는 원 위치로 복귀하여 다음 제품을 집고, 로봇암이 y축 방향으로 이동한 뒤 90도 회전하여 인덱스척에 상기 제품을 안착시키고, 원 위치로 복귀한 뒤 로봇암이 90도 역회전하며, 가공부에서 제품의 가공이 진행되고, 제1 그리퍼로부터 제2 그리퍼에 다음 제품이 안착되며, 가공 완료 후, 로봇암이 y축 방향으로 이동하여, 제3 그리퍼로 가공 완료된 제품을 집은 뒤 90도 회전하고, 제2 그리퍼의 다음 제품을 인덱스척에 안착시킨 뒤 로봇암이 원 위치로 복귀하고, 안착부가 z축 방향으로 이동하면 제3 그리퍼가 안착부에 가공 완료된 제품을 안착시키고, 푸시부가 가공 완료된 제품을 푸시하여 가공 완료된 제품이 취출되는 것을 특징으로 한다.

Description

인덱스 드릴링 자동화 시스템 및 그를 이용한 방법{INDEX DRILLING AUTOMATIC SYSTEM AND METHOD THEREOF}

본 발명은 인덱스 드릴링 자동화 시스템 및 그를 이용한 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전하는 로봇암 및 이송 장치들에 의해 용이하고 효율적으로 제품의 가공이 이루어지는 인덱스 드릴링 자동화 시스템 및 그를 이용한 방법에 관한 것이다.

일반적으로 원통 형태의 제품 측면에 구멍을 가공할 경우, 머시닝 센터(machining center)와 전자 인덱서가 필요하고, 머시닝 센터를 운용할 수 있는 기능공이 필요하다. 하지만, 규모가 작은 소규모 공장에서 드릴링 가공을 위해 고가의 머시닝 센터를 구입하는 것은 현실적으로 어려울 뿐만 아니라, 가공비가 비싸서 불가능하다.

현재 생산공장에서는 드릴링 머신을 이용하여 수작업으로 가공을 하고 있는 실정으로, 제품의 공급과 고정, 회수 등의 많은 공정을 사람이 일일이 수작업으로 행하고 있다. 따라서, 작업 속도가 현저히 저하되어 생산성이 떨어지고, 작업자의 피로 누적으로 인한 작업 능률이 저하되는 등의 문제점이 있다.

또한, 제품의 정렬과 고정이 사람의 인력으로 이루어지므로, 견고히 고정되지 않을 경우에는 드릴 및 탭 가공 시 정밀하게 가공할 수 없어 불량률이 증가하고, 이로 인한 제작 비용과 불량에 따른 손실도 빈번하게 발생되고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0676423호(등록일자: 2007.01.24.) 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0141172호(공개일자: 2013.12.26)

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 가공을 위한 제품의 공급, 이송, 가공, 취출 등이 모두 자동으로 이루어질 수 있는 인덱스 드릴링 자동화 시스템 및 그를 이용한 방법을 제공하는데 있다.

그리고 가공의 효율성이 향상될 수 있는 인덱스 드릴링 자동화 시스템 및 그를 이용한 방법을 제공하는데 있다.

또한, 정밀하고 정확하게 제품의 가공이 이루어질 수 있는 인덱스 드릴링 자동화 시스템 및 그를 이용한 방법을 제공하는데 있다.

그리고 설치 공간을 최소화하면서도 모든 공정을 자동으로 연속적으로 진행할 수 있는 인덱스 드릴링 자동화 시스템 및 그를 이용한 방법을 제공하는데 있다.

또한, 다양한 크기의 제품에 적용될 수 있고, 원하는 간격으로 연속 가공, 예컨대 드릴링할 수 있는 인덱스 드릴링 자동화 시스템 및 그를 이용한 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템은, 가공을 위해 공급된 제품을 집고 x축 및 z축 방향으로 이동되는 제1 그리퍼(gripper)를 포함하는 공급부; 직각 방향으로 각각 형성되어 제품을 집는 제2 및 제3 그리퍼를 구비하는 로봇암(robot arm)을 포함하고, y축 방향으로 이동되며, 상기 로봇암이 90도 회전되는 로봇암부; 제품을 가공하는 드릴부와, 가공할 제품이 고정되고 설정된 값만큼 인덱스되는 인덱스척(index chuck)을 포함하고, 상기 로봇암부로부터 이송된 제품을 가공하는 가공부; 및 가공 완료된 제품이 상기 로봇암부에 의해 안착되는 안착부와, 안착된 제품을 이송시키는 푸시(push)부를 포함하는 취출부;를 포함하고, 제품을 상기 제1 그리퍼가 집어 x축 방향으로 이동한 뒤 상기 제2 그리퍼에 안착시키고, 상기 제1 그리퍼는 원 위치로 복귀하여 다음 제품을 집고, 상기 로봇암이 y축 방향으로 이동한 뒤 90도 회전하여 상기 인덱스척에 상기 제품을 안착시키고, 원 위치로 복귀한 뒤 상기 로봇암이 90도 역회전하며, 상기 가공부에서 제품의 가공이 진행되고, 상기 제1 그리퍼로부터 제2 그리퍼에 다음 제품이 안착되고, 가공 완료 후, 상기 로봇암이 y축 방향으로 이동하여, 상기 제3 그리퍼로 가공 완료된 제품을 집은 뒤 90도 회전하고, 상기 제2 그리퍼의 다음 제품을 상기 인덱스척에 안착시킨 뒤 상기 로봇암이 원 위치로 복귀하고, 상기 안착부가 z축 방향으로 이동하면 상기 제3 그리퍼가 상기 안착부에 가공 완료된 제품을 안착시키고, 상기 푸시부가 상기 가공 완료된 제품을 푸시하여 상기 가공 완료된 제품이 취출되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 로봇암은, 상기 제2 그리퍼는 상면을 향하고, 상기 제3 그리퍼는 상기 가공부를 향하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 공급부는 가공을 위한 제품이 공급되는 제1 컨베이어를 더 포함하고, 상기 취출부는 가공이 완료된 제품이 취출되는 제2 컨베이어를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제1 컨베이어와 상기 제2 컨베이어는 x축과 z축 상에서 각각 위치에 차이가 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 로봇암부는, 상기 로봇암의 전진과 후진되도록 하는 공압 실린더와, 상기 제2 및 제3 그리퍼의 90도 회전 및 90도 역회전 되도록 하는 공압 회전 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 로봇암부는, 공압 실린더, 상기 공압 실린더에 연결되어 공압에 의해 전진 및 후진되는 샤프트, 일면이 상기 샤프트 전면에 구비되고, 타면이 상기 일면과 직각 방향으로 구비되는 연결부재, 3면이 모두 각각 직각으로 연결되어 형성되고, 제1 면은 상기 연결부재의 타면과 연결되되, 회전 가능하도록 구비되는 브라켓, 상기 브라켓의 제2 면에 구비되는 상기 제2 그리퍼, 상기 브라켓의 제3 면에 구비되는 상기 제3 그리퍼, 및 상기 브라켓의 제1 면이 연결된 상기 연결부재의 타면과 연결되고, 공압에 의해 상기 브라켓이 90도 회전 및 90도 역회전 되도록 하는 공압 회전 실린더,를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따르면, 전술한 인덱스 드릴링 자동화 시스템에 따른 인덱스 드릴링 공정 방법에 있어서, 상기 제1 그리퍼가 제품을 집어서 x축 방향으로 이동한 뒤 상기 제2 그리퍼에 안착시키는 제1 공정; 상기 제1 그리퍼는 원 위치로 복귀하여 다음 제품을 집는 제2 공정; 상기 로봇암이 y축 방향으로 이동한 뒤 90도 회전하여 상기 인덱스척에 상기 제품을 안착시키는 제3 공정; 상기 로봇암이 원 위치로 복귀한 뒤 90도 역회전하는 제4 공정; 상기 가공부에서 제품의 가공을 진행하는 제5 공정; 상기 제1 그리퍼가 상기 제2 그리퍼에 다음 제품을 안착시키는 제6 공정; 가공 완료 후, 상기 로봇암이 y축 방향으로 이동하여, 상기 제3 그리퍼로 가공 완료된 제품을 집은 뒤 90도 회전하는 제7 공정; 상기 제2 그리퍼의 다음 제품을 상기 인덱스척에 안착시킨 뒤 상기 로봇암이 원 위치로 복귀하는 제8 공정; 상기 안착부가 z축 방향으로 이동하면 상기 제3 그리퍼가 상기 안착부에 가공 완료된 제품을 안착시키는 제9 공정; 및 상기 푸시부가 상기 가공 완료된 제품을 푸시하여 상기 가공 완료된 제품을 취출하는 제10 공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 의한 본 발명은 아래와 같은 효과를 기대할 수 있다.

가공을 위한 제품의 공급, 이송, 가공, 취출 등이 모두 자동으로 이루어질 수 있어, 작업 효율성이 향상될 수 있는 효과가 있다. 여기서, 설치 공간도 최소화되어 공간적인 제약도 줄어들 수 있는 효과도 있다.

그리고 수작업으로 인한 문제가 해결되어, 정밀하고 정확하게 제품의 가공이 이루어질 수 있는 효과도 있다.

또한, 다양한 크기의 제품에 적용될 수 있고, 원하는 간격으로 연속 가공, 예컨대 드릴링할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 2a와 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템에서 로봇암부의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템에서 공급부에서 로봇암부로 제품이 이송된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템에서 공급부가 새로운 제품을 집고, 로봇암부가 전진된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5a와 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템에서 로봇암부가 제품을 가공부에 안착시킨 뒤 원 위치로 후진된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6a와 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템에서 로봇암부가 가공된 제품을 회수하고, 새 제품을 가공부에 안착시키는 상태를 나타낸 도면이다.
도 7a와 도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템에서 취출부에 의해 가공된 제품이 취출되는 상태를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 설명에 앞서 본 발명의 이점 및 특징 및 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니며, 이러한 용어 중 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하는 것이고, 설명 상에 방향을 지칭하는 단어는 설명의 이해를 돕기 위한 것으로 시점에 따라 변경 가능함을 주지하는 바이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템을 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템(100)은 공급부(10), 로봇암(robot arm)부(20), 가공부(30), 및 취출부(40)로 구성된다.

공급부(10)는 가공을 위한 제품(50)을 공급하는 부분이다. 공급부(10)는 제1 그리퍼(11)와 제1 컨베이어(conveyor; 15)를 포함한다. 제1 컨베이어(15)는 가공을 위한 제품(50)을 제1 그리퍼(gripper; 11)까지 이송한다. 제1 컨베이어(15)는 컨베이어 밸트로 구성되고, 가공을 위한 제품들은 자동 또는 수동으로 제공될 수 있다. 제1 컨베이어(15)는 하기되는 제2 컨베이어(45)와 x축과 z축 상에서 각각 위치에 차이가 있다. 즉, 제1 컨베이어(15)는 제2 컨베이어(45)보다 z축 상에서 높이 구비되고, x축 상에서 왼쪽에 구비된다. 이로 인해, 제품(50)의 공급 및 취출이 겹치지 않고 용이하게 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 컨베이어(15)와 제2 컨베이어(45)의 위치는 이러한 형태에 한정되는 것은 아니고, 제품(50)의 공급 및 취출이 겹치지 않고 용이하게 이루어질 수 있는 구조이면 된다.

제1 그리퍼(11)는 가공을 위한 제품(50)을 집는다. 제1 그리퍼(11)는 x축 방향 및 z축 방향으로 이동된다. 즉, 제1 그리퍼(11)는 제1 컨베이어(15)를 통해 제품(50)이 이송되면, z축 방향, 예컨대 아래로 이동하여 제품(50)을 집어 올린다. 그리고 제1 그리퍼(11)는 x축 방향으로 이동하여, 하기되는 로봇암부(20)로 이동한다.

로봇암부(20)는 제2 및 제3 그리퍼(21, 23)로 구성되는 로봇암(25), 공압 실린더(22), 샤프트(shaft; 24), 연결부재(26), 공압 회전 실린더(27), 및 브라켓(bracket; 28)을 포함한다. 도 2a와 도 2b를 참조하여 로봇암부(20)를 좀 더 상세히 설명한다. 도 2a와 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템에서 로봇암부의 분해 사시도이다.

도 2a와 도 2b를 참조하면, 공압 실린더(22)는 공기가 유입되면 피스톤 운동을 한다. 즉, 공압 실린더(22)의 피스톤 운동으로, 공압 실린더(22)의 전단에 연결된 로봇암(25)이 전진 및 후진된다.

공압 실린더(22)는 샤프트(24)와 연결되고, 공기가 유입되면 샤프트(24)는 공압에 의해 전진 및 후진된다. 샤프트(24)의 전진과 후진으로, 로봇암(25)은 y축 방향으로 이동이 가능하다.

샤프트(24) 전면에는 연결부재(26)가 구비된다. 연결부재(26)는 일면과 타면이 직각 방향으로 구비된다. 즉, 연결부재(26)는 'ㄴ' 형상이다. 연결부재(26)의 일면은 샤프트(24) 전면에 구비되고, 타면은 하기되는 공압 회전 실린더(27)와 브라켓(28)이 앞, 뒤로 연결된다.

브라켓(28)은 3 면으로 형성된다. 브라켓(28)의 3 면은 모두 각각 직각으로 연결되어 형성된다. 즉, 브라켓(28)의 제1 면은 제2 및 제3 면과 직각 방향으로 구비되고, 제2 면은 제1 및 제3 면과 직각 방향으로 구비된다. 브라켓(28)의 제1 면은 연결부재(26)의 타면과 연결되는데, 이 때, 브라켓(28)은 회전 가능하도록 연결된다. 즉, 브라켓(28)의 제1 면과 연결부재(26)의 타면에는 개구부가 형성되고, 이 개구부를 통해 공압 회전 실린더(27)로부터 유입되는 공기로 브라켓(28)이 회전된다.

브라켓(28)의 제2 면에는 제2 그리퍼(21)가 연결되고, 브라켓(28)의 제3 면에는 제3 그리퍼(23)가 연결된다. 브라켓(28)의 회전으로 제2 및 제3 그리퍼(21, 23)는 회전된다. 제2 그리퍼(21)는 상면을 향하게 구비되고, 제3 그리퍼(23)는 정면, 예컨대 하기되는 가공부(30)를 향하도록 구비된다.

공압 회전 실린더(27)는 브라켓(28)의 제1 면에서 연결부재(26)가 연결된 반대면에 구비된다. 공압 회전 실린더(27)는 공압에 의해 브라켓(28)이 회전하도록 하는데, 예컨대 90도 회전 및 90도 역회전 되도록 한다. 이로 인해, 브라켓(28)에 구비되는 제2 및 제3 그리퍼(21, 23)가 회전되고, 로봇암(25)이 90도 회전 및 90도 역회전 된다.

전술한 제1 내지 제3 그리퍼(11, 21, 23)는 다양한 크기의 제품에 적용될 수 있도록 반경 등을 다양하게 변경할 수 있다.

가공부(30)는 드릴부(31)와 인덱스척(index chuck; 33)을 포함한다. 드릴부(31)는 제품(50)을 가공하는 부분이다. 드릴부(31)는 전후진 이동이 가능하고, 인덱스척(33)에 제품(50)이 안착되면 전진하여 드릴링하고, 드릴링이 끝나면 후진한다. 본 실시예에서는 제품의 가공이 드릴링인 것을 예로 들어 설명하지만, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니고, 다른 가공을 위한 기구를 설치하여 가공할 수도 있다.

인덱스척(33)은 가공을 위한 제품(50)이 안착되면, 회전 분할시켜, 설정된 값만큼 인덱스된다. 즉, 인덱스척(33)은 설정된 각도와 시간에 따라 인덱스된다. 인덱스척(33)과 드릴부(31)는 직교되는 방향으로 구비될 수 있다.

본 실시예에 따른 가공부(30)는 파이프 형태의 제품(50) 측면에 여러 개의 구멍(51)을 원하는 각도로 분할하여 가공한다. 여기서, 가공하고자 하는 구멍의 수, 각도, 깊이, 가공 속도 등은 제어할 수 있다.

취출부(40)는 안착부(41), 푸시(push)부(43), 및 제2 컨베이어(45)를 포함한다. 안착부(41)는 가공부(30)에서 가공 완료된 제품(50)이 로봇암부(20)에 의해 안착되는 부분이다. 안착부(41)는 가공부(30) 전면에 구비된다. 안착부(41)는 z축 방향으로 이동된다. 안착부(41)는 로봇암(25)이 가공이 완료된 제품(50)을 집어 90도 회전하여 후진하면 상승하고, 로봇암(25)으로부터 제품(50)이 안착되면, 제2 컨베이어(45)와 동일한 높이로 하강한다.

푸시부(43)는 안착부(41)에 안착된 제품(50)을 이송시킨다. 푸시부(43)는 안착부(41)에 안착된 제품(50)을 제2 컨베이어(45)로 이송시킨다. 푸시부(43)는 안착부(41)에 제품(50)이 안착된 후 하강하면, 전진하여 제2 컨베이어(45)로 제품(50)이 이송되도록 한다.

제2 컨베이어(45)는 가공이 완료된 제품(50)을 취출한다. 제2 컨베이어(45)는 가공이 완료된 제품(50)이 안착부(41) 및 푸시부(43)에 의해 제공되면, 컨베이어 벨트를 통해 취출하여, 자동 또는 수동으로 저장될 수 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템(100)의 공정 방법을 좀 더 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템에서 공급부에서 로봇암부로 제품이 이송된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 4a와 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템에서 공급부가 새로운 제품을 집고, 로봇암부가 전진된 상태를 나타낸 도면이며, 도 5a와 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템에서 로봇암부가 제품을 가공부에 안착시킨 뒤 원 위치로 후진된 상태를 나타낸 도면이고, 도 6a와 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템에서 로봇암부가 가공된 제품을 회수하고, 새 제품을 가공부에 안착시키는 상태를 나타낸 도면이며, 도 7a와 도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인덱스 드릴링 자동화 시스템에서 취출부에 의해 가공된 제품이 취출되는 상태를 나타낸 도면이다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 가공을 위한 제품(50)이 공급부(10), 예컨대 제1 컨베이어(15)를 통해 공급된다. 그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 그리퍼(11)가 제품(50)을 집어서 x 축 방향으로 이동한 뒤, 제2 그리퍼(21)에 안착시키는 제1 공정이 진행된다. 여기서, 제1 그리퍼(11)는 제1 컨베이어(15)로 공급되는 제품(50)이 하부로 이송되면, 제1 그리퍼(11)가 z 축 방향, 즉 하방향으로 이동하여 제품(50)을 집어 z 축 방향, 즉 상방향으로 이동하고, x 축 방향으로 이동하여 제2 그리퍼(21) 상부로 이동한다. 그 뒤, 제1 그리퍼(11)는 제2 그리퍼(21) 상부로 이동 시, z 축 방향, 즉 하방향으로 이동하여 제품(50)을 제2 그리퍼(21) 상에 안착시키고, 제2 그리퍼(21)는 제품(50)을 집는다.

다음으로, 도 4a에 도시된 바와 같이, 제1 그리퍼(11)는 원 위치로 복귀하여 다음 제품(50')을 집는 제2 공정을 진행한다. 즉, 제2 그리퍼(21)에 제품(50)이 안착되면, 제1 그리퍼(11)는 x 축 방향으로 이동하여 원 위치로 복귀하고, 제1 컨베이어(15)를 통해 이송된 다음 제품(50')을 집는다.

이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이 로봇암(25)이 y축 방향으로 이동한 뒤, 90도 회전하여 인덱스척(33)에 제품(50)을 안착시키는 제3 공정을 진행한다. 제2 그리퍼(21) 상에 제품(50)이 안착되면, 도 4a에 도시된 화살표와 같이 로봇암(25)이 y축 방향, 즉 전진한다. 로봇암(25)의 전단에는 가공부(30)가 구비된다. 전진한 로봇암(25)은 도 5a에 도시된 화살표와 같이 90도 회전하고, 제2 그리퍼(21)에 있는 제품(50)을 도 5b에 도시된 바와 같이 가공부(30)의 인덱스척(33)에 안착시킨다. 로봇암(25)의 전진 공정은 전술한 공압 실린더(22) 및 샤프트(24)에 의해 진행된다. 로봇암(25)의 회전, 예컨대 상면을 향하던 제2 그리퍼(21)가 전면을 향하도록 90도 회전하는 공정은 전술한 공압 회전 실린더(27)에 의해 회전되는 브라켓(28)에 의해 진행된다. 이로 인해, 전면을 향하던 제3 그리퍼(23)는 하면을 향하게 된다.

다음으로, 로봇암(25)은 원 위치로 복귀하고, 90도 역회전하는 제4 공정이 진행된다. 로봇암(25)은 제2 그리퍼(21)에 있던 제품(50)을 인덱스척(22)으로 안착시킨 뒤, 도 5b에 도시된 바와 같이 후진하여 원래 위치로 복귀한다. 그리고 로봇암(25)은 90도 역회전하여, 제2 그리퍼(21)가 상면을 향하고, 제3 그리퍼(23)가 전면을 향하도록 한다.

이어서, 가공부(30)에서 제품(50)의 가공을 진행하는 제5 공정이 진행된다. 인덱스척(33)에 안착된 제품(50)의 가공, 예컨대 드릴부(31)에 의한 드릴링 공정이 진행된다. 여기서, 가공은 드릴링이 아닌 다른 공정도 가능하고, 가공하고자 하는 구멍의 수, 각도, 깊이, 가공 속도 등도 제어할 수 있다.

다음으로, 제1 그리퍼(11)가 제2 그리퍼(21)에 다음 제품(50')을 안착시키는 제6 공정이 진행된다. 제1 그리퍼(11)는 제1 컨비에어(15)로 제공되는 다음 제품(50')을 z 축 방향으로 이동하여 집어, x 축 방향으로 이동하여 제2 그리퍼(21)로 이송시킨다.

이어서, 가공부(30)가 제품(50)의 가공을 완료하면, 로봇암(25)이 y축 방향으로 이동하여, 제3 그리퍼(23)로 가공 완료된 제품(50)을 집은 뒤 90도 회전하는 제7 공정이 진행된다. 즉, 도 6a에 도시된 바와 같이, 제2 그리퍼(21)에 다음 제품(50')이 안착된 상태로 로봇암(25)이 전진하고, 전면을 향하고 있는 제3 그리퍼(23)가 가공이 완료된 제품(50)을 집는다. 가공이 완료된 제품(50)에는 드릴부(31)에 의한 구멍(51)이 형성되어 있다. 그리고 도 6b에 도시된 바와 같이, 로봇암(25)은 도시된 화살표 방향으로 90도 회전한다. 이로 인해, 제2 그리퍼(21)는 전면을 향하게 되고, 제3 그리퍼(23)는 하면을 향하게 된다. 즉, 제2 그리퍼(21)의 새 제품(50')은 인덱스척(33)을 향하게 되고, 제3 그리퍼(23)의 가공된 제품(50)은 하면을 향하게 된다.

다음으로, 제2 그리퍼(21)의 다음 제품(50')을 인덱스척(33)에 안착시킨 뒤 로봇암(25)이 원 위치로 복귀하는 제8 공정이 진행된다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 제2 그리퍼(21)는 다음으로 공정을 진행할 제품(50')을 인덱스척(33)에 안착시킨다. 그리고 로봇암(25)은 제3 그리퍼(23)에 가공된 제품(50)을 집은 상태에서 후진하여 원래 위치로 복귀한다.

이어서, 안착부(41)가 z축 방향으로 이동하면, 제3 그리퍼(23)가 안착부(41)에 가공 완료된 제품(50)을 안착시키는 제9 공정이 진행된다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 제3 그리퍼(23)에 가공된 제품(50)이 있는 상태에서 로봇암(25)이 원 위치로 후진하여 돌아오면, 안착부(41)가 z 축 방향으로 이동, 즉 상승한다. 로봇암(25)에 의해 가공된 제품(50)이 회수되면 안착부(41)는 원래 위치에서 수직이동하고, 제품(50)이 안착부(41)에 안착되면, 제2 컨베이어(45)와 동일한 높이까지 수직이동한다.

다음으로, 푸시부(43)가 가공 완료된 제품(50)을 푸시하여 가공 완료된 제품(50)을 취출하는 제10 공정이 진행된다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 푸시부(43)는 안착부(41)에 안착된 제품(50)을 푸시하고, 가공이 완료된 제품(50)은 제2 컨베이어(45)로 취출된다.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.

100; 인덱스 드릴링 자동화 시스템
10; 공급부
11, 21, 23; 그리퍼
15, 45; 컨베이어
20; 로봇암부
22; 공압 실린더
24; 샤프트
25; 로봇암
26; 연결부재
27; 공압 회전 실린더
28; 브라켓
30; 가공부
31; 드릴부
33; 인덱스척
40; 취출부
41; 안착부
43; 푸시부
50; 제품
51; 구멍

Claims (7)

1. 가공을 위해 공급된 제품을 집고 x축 및 z축 방향으로 이동되는 제1 그리퍼(gripper)를 포함하는 공급부;
   직각 방향으로 각각 형성되어 제품을 집는 제2 및 제3 그리퍼를 구비하는 로봇암(robot arm)을 포함하고, y축 방향으로 이동되며, 상기 로봇암이 x축을 중심으로 90도 회전되는 로봇암부;
   제품을 가공하는 드릴부와, 가공할 제품이 고정되고 설정된 값만큼 인덱스되는 인덱스척(index chuck)을 포함하고, 상기 인덱스척은 설정된 각도와 시간에 따라 회전 분할되어 설정된 값만큼 인덱스되며, 상기 로봇암부로부터 이송된 제품을 가공하는 가공부; 및
   가공 완료된 제품이 상기 로봇암부에 의해 안착되는 안착부와, 안착된 제품을 이송시키는 푸시(push)부를 포함하는 취출부;를 포함하고,
   제품을 상기 제1 그리퍼가 집어 x축 방향으로 이동한 뒤 상기 제2 그리퍼에 안착시키고, 상기 제1 그리퍼는 원 위치로 복귀하여 다음 제품을 집고,
   상기 로봇암이 y축 방향으로 이동한 뒤 90도 회전하여 상기 인덱스척에 상기 제품을 안착시키고, 원 위치로 복귀한 뒤 상기 로봇암이 90도 역회전하며,
   상기 가공부에서 제품의 가공이 진행되고, 상기 제1 그리퍼로부터 제2 그리퍼에 다음 제품이 안착되며, 가공 완료 후, 상기 로봇암이 y축 방향으로 이동하여, 상기 제3 그리퍼로 가공 완료된 제품을 집은 뒤 90도 회전하고, 상기 제2 그리퍼의 다음 제품을 상기 인덱스척에 안착시킨 뒤 상기 로봇암이 원 위치로 복귀하고,
   상기 안착부가 z축 방향으로 이동하면 상기 제3 그리퍼가 상기 안착부에 가공 완료된 제품을 안착시키고, 상기 푸시부가 상기 가공 완료된 제품을 푸시하여 상기 가공 완료된 제품이 취출되며,
   상기 공급부는 가공을 위한 제품이 공급되는 제1 컨베이어를 더 포함하고, 상기 취출부는 가공이 완료된 제품이 취출되는 제2 컨베이어를 더 포함하며,
   상기 제1 컨베이어와 상기 제2 컨베이어는 x축과 z축 상에서 각각 위치에 차이가 있는 것으로, 상기 제1 컨베이어가 상기 제2 컨베이어보다 z축 상에서는 높이 구비되고, x축 상에서는 왼쪽에 구비되며, 상기 제1 및 제2 컨베이어가 y축 상에서는 동일선 상에 구비되어, 상기 제품의 공급 및 취출이 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 인덱스 드릴링 자동화 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 로봇암은,
   상기 제2 그리퍼는 상면을 향하고, 상기 제3 그리퍼는 상기 가공부를 향하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 인덱스 드릴링 자동화 시스템.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 로봇암부는,
   상기 로봇암의 전진과 후진되도록 하는 공압 실린더와,
   상기 제2 및 제3 그리퍼의 90도 회전 및 90도 역회전 되도록 하는 공압 회전 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인덱스 드릴링 자동화 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 로봇암부는,
   공압 실린더,
   상기 공압 실린더에 연결되어 공압에 의해 전진 및 후진되는 샤프트,
   일면이 상기 샤프트 전면에 구비되고, 타면이 상기 일면과 직각 방향으로 구비되는 연결부재,
   3 면이 모두 각각 직각으로 연결되어 형성되고, 제1 면은 상기 연결부재의 타면과 연결되되, 회전 가능하도록 구비되는 브라켓,
   상기 브라켓의 제2 면에 구비되는 상기 제2 그리퍼,
   상기 브라켓의 제3 면에 구비되는 상기 제3 그리퍼, 및
   상기 브라켓의 제1 면이 연결된 상기 연결부재의 타면과 연결되고, 공압에 의해 상기 브라켓이 90도 회전 및 90도 역회전 되도록 하는 공압 회전 실린더,를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인덱스 드릴링 자동화 시스템.
7. 삭제

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