KR20140077010A - 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치 - Google Patents

테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치 Download PDF

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KR20140077010A
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Abstract

본 발명은 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치에 관한 것으로, 작업대 상부면에는 제 1~2서보모터, 의해 회전되며, 홀더를 형성한 인덱스 테이블이 구비되고, 상기 인덱스 테이블에 배출구가 구비되는 이송부와; 상기 인덱스 테이블의 홀더로 테이퍼롤러가 투입되도록 투입슈트가 구비되며, 상기 지지대에 고정되도록 투입슈트 일측에 브라켓이 구비되는 투입부와; 상기 인덱스 테이블의 홀더에 삽입된 테이퍼롤러의 대경과 기준경 및 소경을 각각 측정하는 제 1~3측정센서가 구비되며, 제 1~3측정센서를 조절하는 조절장치가 상단에 구비되는 측정부와; 인덱스 테이블 상단부에 위치하며, 괘도검사센서와 단면검사센서가 구비되는 비젼부와; 상기 작업대 측면에 위치하며, 테이퍼롤러를 삽입하는 롤러투입구와 롤러배출구가 구비되는 피더부와; 상기 측정부와 상기 비젼부에서 측정된 테이퍼롤러가 이송부의 배출구를 통해 분류박스로 분류되는 등급분류부와; 상기 측정부에서의 테이퍼롤러 측정상태를 표시하는 측정앰프와; 상기 측정부의 작업조건을 설정하는 조작판넬로 구성된다. 따라서, 본 발명은 가공된 테이퍼롤러를 피더부를 통해 삽입되어 에어 압력으로 인덱스 테이블 홀더로 투입 후, 3개의 측정센서로 상기 테이퍼롤러의 외경 3곳인 대경과 기준경 및 소경을 0.5초마다 1개씩 자동 측정하고, 괘도검사센서와 단면검사센서가 테이퍼롤러의 흠집이나 결점을 자동 측정하여 합격품과 불량품 및 합격품에 대한 등급을 저장한 다음 등급분류박스로 배출할 수 있어, 가공된 테이퍼롤러의 측정값을 데이터화하여 관리할 수 있는 효과가 있다.

Description

테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치 {Classification Apparatus for Auto Instrumentation of Taper Roller}
본 발명은 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치에 관한 것으로, 더욱 세부적으로는 테이퍼롤러 제품의 외경, 흠집을 자동으로 측정하여 불량품과 양품을 자동으로 구분하여 분류하는 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치에 관한 것이다.
일반적으로 테이퍼롤러 베어링(taper roller bearing)은 테이퍼가 붙은 롤러 베어링으로, 자동차의 각부, 공작기계 등의 베어링에 널리 사용되고 있다.
그러나, 상기 테이퍼롤러와 같이 2~3㎛이하의 초정밀부품은 현재 수작업에 의해 샘플링 검사가 이루어지기 때문에 작업시간이 오래 걸리며, 샘플링되지 않은 제품에 대해서는 불량 여부를 알 수 없는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제0893762호(2009.04.09)
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 가공된 다량의 테이퍼롤러를 피더부에 투입 후 에어압력에 의해 인덱스 테이블 홀더로 투입 후, 3개의 측정센서로 상기 테이퍼롤러의 외경 3곳인 대경과 기준경 및 소경을 0.5초마다 1개씩 자동 측정하고, 홀더에 투입된 테이퍼롤러가 회전하면서 감지센서에 의해 표면에 흠집이나 결점을 측정하여 합격품과 불량품 및 합격품에 대한 등급을 저장한 다음 등급분류박스로 배출할 수 있어, 가공된 테이퍼롤러의 측정값을 데이터화하여 관리할 수 있는 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치를 제공하는데 목적이 있다.
목적을 달성하기 위한 구성으로는, 작업테이블 상부 모서리에 프레임이 구비되며, 일측 프레임 소정 거리에는 중앙에 가이드홈이 형성되는 지지대가 구비되는 작업대와; 상기 작업대 상부면에는 제 1서보모터, 제 2서보모터에 의해 회전되며, 홀더를 형성한 인덱스 테이블이 구비되고, 상기 인덱스 테이블에 배출구가 구비되는 이송부와; 상기 인덱스 테이블의 홀더로 테이퍼롤러가 투입되도록 투입슈트가 구비되며, 상기 지지대에 고정되도록 투입슈트 일측에 브라켓이 구비되는 투입부와; 상기 인덱스 테이블의 홀더에 삽입된 테이퍼롤러의 대경과 기준경 및 소경을 각각 측정하는 제 1~3측정센서가 구비되며, 상기 제 1~3측정센서를 조절하는 조절장치가 상단에 구비되는 측정부와; 상기 인덱스 테이블 상단부에 위치하며, 괘도검사센서와 단면검사센서가 구비되는 비젼부와; 상기 작업대 측면에 위치하며, 테이퍼롤러를 삽입하는 롤러투입구와 롤러배출구가 구비되는 피더부와; 상기 측정부와 상기 비젼부에서 측정된 테이퍼롤러가 이송부의 배출구를 통해 분류박스로 분류되는 등급분류부와; 상기 측정부에서의 테이퍼롤러 측정상태를 표시하는 측정앰프와; 상기 측정부의 작업조건을 설정하는 조작판넬로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징으로는 상기 비젼부는 일측에 테이퍼롤러의 투입을 감지하는 제품감지센서가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징으로는 상기 투입부는 회전되는 인덱스 테이블의 홀더에 테이퍼롤러가 정확히 투입되도록 투입슈트의 끝단부에 투입구가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징으로는 상기 피더부는 상기 롤러투입구에 다수 개의 테이퍼롤러 삽입시, 내부에 위치하는 고정롤러가 차례대로 상기 롤러배출구로 배출시켜주는 역할을 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징으로는 상기 피더부는 테이퍼롤러의 투입이 원활하게 하기 위하여 각도조절이 가능한 각도조절장치가 구비된 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 가공된 다수 개의 테이퍼롤러를 피더부의 에어압력에 의해 인덱스 테이블 홀더로 투입 후, 3개의 측정센서로 상기 테이퍼롤러의 외경 3곳인 대경과 기준경 및 소경을 0.5초마다 1개씩 자동측정하고, 감지센서로 테이퍼롤러의 흠집이나 결점을 자동 측정하여 합격품과 불량품 및 합격품에 대한 등급을 저장한 다음 등급분류박스로 배출할 수 있어, 가공된 테이퍼롤러의 측정값을 데이터화하여 관리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치의 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치의 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치의 부분 확대도.
도 4는 본 발명에 따른 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치 피더부의 단면도이다.
도 1은 본 발명에 따른 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치의 측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치의 부분 확대도이고, 도 4는 본 발명에 따른 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치 피더부의 단면도이다.
이하, 도면을 참고로 본 발명에 따른 구성요소를 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 분류장를 나타낸 정면도, 측면도 및 피더부 단면도로서, 작업대(10), 이송부(20), 투입부(30), 측정부(40), 비젼부(50), 피더부(60), 등급분류부(70), 측정앰프(80), 조작판넬(90)로 구성된다.
상기 작업대(10)는 작업테이블(11) 상부 모서리에 프레임(12)이 구비되며, 일측 프레임(12) 소정 거리에는 중앙에 가이드홈(14)이 형성되는 지지대(14)가 구비된다.
상기 이송부(20)는 상기 작업대(10) 상부면에는 제 1서보모터(21), 제 2서보모터(22)에 의해 회전되며, 홀더(23)를 형성한 인덱스 테이블(24)이 구비되고, 상기 인덱스 테이블(24) 하부에는 배출구(24)가 구비된다.
상기 이송부(20)의 홀더(23)는 후술하는 투입슈트(31)로부터 투입되는 테이퍼롤러(W)의 외경 3곳인 대경과 기준경 및 소경을 측정할 수 있도록 측정부(40)로의 이송과 배출구(25)로의 반송을 위한 구성으로 16개의 홀더(23)로 구성되며, 진위치와 각도공차(±0.02˚)가 정밀하게 구비되어야 한다.
상기 투입부(30)는 상기 인덱스 테이블(24)의 홀더(23)로 테이퍼롤러(W)가 투입되도록 상기 투입슈트(31)가 구비되며, 상기 지지대(14)에 고정되도록 투입슈트(31) 일측에 브라켓(32)이 구비된다.
상기 투입부(30)는 회전되는 인덱스 테이블(24)의 홀더(23)에 테이퍼롤러(W)가 정확히 투입되도록상기 투입슈트(31)의 끝단부에 상기 투입구(33)가 구비된다.
상기 측정부(40)는 상기 인덱스 테이블(24)의 홀더(23)에 삽입된 테이퍼롤러(W)의 대경과 기준경 및 소경을 각각 측정하는 제 1~3측정센서(41,42,43)를 조절하는 조절장치(44)가 상단에 구비된다.
상기 비젼부(50)는 상기 인덱스 테이블(24)상단부에 위치하며, 괘도검사센서(51)와 단면검사센서(52) 및 테이퍼롤러(W)의 투입을 감지하는 제품감지센서(53)가 구비된다.
상기 피더부(60)는 상기 작업대(10) 측면에 위치하며, 테이퍼롤러(W)를 삽입하는 롤러투입구(61)와 롤러배출구(62)가 구비되고, 상기 피더부(60) 내부에 고정롤러(63)가 위치하며, 하단부에 각도조절장치(64)가 구비된다.
상기 측정부(40), 비젼부(50)에서 측정되는 외경 3곳 즉, 대경과 기준경 및 소경과 테이퍼롤러(W)의 흠집과 기스의 측정값을 사전에 CPU에 입력된 기준값과 비교하여 일정범위 수치를 벗어나게 되면 불량판정을 내리고, 일정범위 수치 내에 들어가더라도 각 등급별 세분화된 기준값과 비교하여 등급분류별 합격판정을 내리게 된다.
또한, 상기 조절장치(44)는 필요시 제 1~3측정셍서(41,42,43)의 상하좌우로의 미세조절이 가능한 구성이다.
상기 등급분류부(70)는 상기 측정부(40)와 상기 비젼부(50)에서 측정된 테이퍼롤러(W)가 상기 이송부(20)의 배출구(25)를 통해 분류박스(71)로 분류된다.
상기 등급분류부(70)의 분류박스(71)는 다수 개의 구획으로 구획되되, 상기 구획은 불량품을 저장하기 위한 불량품 저장구획과 및 합격품 중 등급별로 세분화하여 동일한 데이터수치를 갖는 테이퍼롤러(W)를 각각 분류하여 저장하는 구획으로 구성된다.
상기 측정앰프(80)는 상기 측정부(40)와 상기 비젼부(50)에서의 테이퍼롤러(W) 측정상태를 실시간으로 표사하게 되며, 측정된 테이퍼롤러(W)의 불량판정 및 합격판정과 합격판정에 대한 등급을 표시한다.
상기 조작판넬(90)은 상기 이송부(20)와 측정부(40) 및 비젼부(50)의 작업조건을 설정하게 되는데, 상기 제 1,2서보모터(21,22)를 이용한 인덱스 테이블(24)의 회전속도 제어와 제 1~3측정센서(41,42,43)와 상기 괘도검사센서(51) 및 단면검사센서(52)의 측정속도를 측정할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 작동방법을 설명하면 다음과 같다.
상기 피더부(60)의 롤러투입구(61)로 투입되는 가공된 테이퍼롤러(W)가 상기 롤러배출구(62)를 통과하여 상기 투입슈트(31)로 투입되어 에어 압력에 의해 인덱스 테이블(24)의 홀더(23)에 장착되며, 상기 제 1,2서보모터(21,22)에 의해 인덱스 드라이브 방식으로 구동되는 인덱스 테이블(24)이 회전되면서 홀더(23)에 장착되어 회전하고 있는 테이퍼롤러(W)가 제 1~3측정센서(41,42,43)에 의해 외경이 측정되고, 상기 괘도검사센서(51), 단면검사센서(52)에 의해 상기 홀더(23)에서 회전하고 있는 테이퍼롤러(W)의 흠집, 기스를 측정하며, 상기 제 1~3측정센서(41,42,43)와 괘도검사센서(51) 및 단면검사센서(52)에서 측정된 테이퍼롤러(W)의 합격과 불량 및 합격에 대한 등급 정보가 측정부(40)와 비젼부(50) 내부의 CPU에 저장되고, 상기 인덱스 테이블(24)의 회전에 의해 배출구(25)로 이송된 테이퍼롤러(W)는 각 등급에 따라 분류박스(71)로 에어 압력에 의해 배출된다.
그리고, 상기 제 1~3측정센서(41,42,43)에 위치되는 테이퍼롤러(W)가 0.5초마다 1개씩 측정되도록 인덱스 테이블(24)이 회전되며, 상기 제 1~3측정센서(41,42,43)는 테이퍼롤러(W)의 대경, 기준경, 소경 3점을 각각 직접 접촉하여 외경을 측정한다.
또한, 상기 괘도검사센서(51)와 단면검사센서(52)는 상기 인덱스 테이블(24)의 홀더(23)에 장착되어 회전하고 있는 테이퍼롤러(W)의 기스, 흠집을 측정한다.
상기 테이퍼롤러(W)의 측정방식은 상기 제 1~3측정센서(41,42,43)에 의해 3점 직접 접촉식으로 측정되고, 상기 괘도검사센서(51)와 단면검사센서(52)에 의해 측정되고, 상기 측정된 데이터는 측정부(40)와 비젼부(50) 내부에 구비되는 CPU에 합격과 불량 및 합격시 각 테이퍼롤러(W)의 등급분류가 저장되어, 자동으로 추적관리되며, 측정부(40)와 비젼부(50)에서 측정된 각 테이퍼롤러(W)의 분석자료는 이송부(20)의 배출구(25)에서 테이퍼롤러(W) 배출시 상기 CPU에 등급분류부(70)의 제 1,2서보모터(21,22)를 제어하여 해당 테이퍼롤러(W)가 불량일 경우 불량 분류박스(71)가 배출구(25)에 위치되며, 합격품일 경우 측정된 등급분류에 맞는 분류박스(71)가 배출구(25)에 위치되어 해당 테이퍼롤러(W)를 저장하게 된다.
그리고, 상기 제품감지센서(53)는 상기 투입구(33)로부터 투입된 테이퍼롤러(W)가 상기 인덱스 테이블(24)의 홀더(23)에 안착되면 상기 제품감지센서(53)가 상기 테이퍼롤러(W)의 역투입감지, 테이퍼롤러(W)를 홀더(23)에 고정되게 눌러주는 제품감지 역할을 한다.
따라서, 본 발명은 가공된 테이퍼롤러(W)를 에어 압력에 의해 인덱스 테이블(24)의 홀더(23)로 투입 후, 회전하는 테이퍼롤러(W)를 제 1~3측정센서(41,42,43)로 상기 테이퍼롤러(W)의 외경 3곳인 대경과 기준경 및 소경을 0.5초마다 1개씩 자동으로 측정하고, 괘도검사센서(51)와 단면검사센서(52)를 통해 기스나 흠집 등을 측정하여 합격품과 불량품 및 합격품에 대한 등급을 저장한 다음 등급 분류박스(71)로 배출할 수 있어, 가공된 테이퍼롤러(W)의 측정값을 데이터화하여 관리할 수 있다.
본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
10 : 작업대 11 : 작업테이블
12 : 프레임 13 : 가이드홈
14 : 지지대 20 : 이송부
21 : 제 1서보모터 22 : 제 2서보모터
23 : 홀더 24 : 인덱스 테이블
25 : 배출구 30 : 투입부
31 : 투입슈트 32 : 브라켓
33 : 투입구 40 : 측정부
41 : 제 1측정센서 42 : 제 2측정센서
43 : 제 3측정센서 44 : 조절장치
50 : 비젼부 51 : 괘도검사센서
52 : 단면검사센서 53 : 제품감지센서
60 : 피더부 61 : 롤러투입구
62 : 롤러배출구 63 : 고정롤러
64 : 각도조절장치 70 : 등급분류부
71 : 분류박스 80 : 측정앰프
90 : 조작판넬

Claims (5)

  1. 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치에 있어서,
    작업테이블(11) 상부 모서리에 프레임(12)이 구비되며, 일측 프레임(12) 소정 거리에는 중앙에 가이드홈(13)이 형성되는 지지대(14)가 구비되는 작업대(10)와;
    상기 작업대(10) 상부면에는 제 1서보모터(21), 제 2서보모터(22)에 의해 회전되며, 홀더(23)를 형성한 인덱스 테이블(24)이 구비되고, 상기 인덱스 테이블(24)에 배출구(25)가 구비되는 이송부(20)와;
    상기 인덱스 테이블(24)의 홀더(23)로 테이퍼롤러(W)가 투입되도록 투입슈트(31)가 구비되며, 상기 지지대(14)에 고정되도록 투입슈트(31) 일측에 브라켓(32)이 구비되는 투입부(30)와;
    상기 인덱스 테이블(24)의 홀더(23)에 삽입된 테이퍼롤러(W)의 대경과 기준경 및 소경을 각각 측정하는 제 1~3측정센서(41,42,43)가 구비되며, 상기 제 1~3측정센서(41,42,43)를 조절하는 조절장치(44)가 상단에 구비되는 측정부(40)와;
    상기 인덱스 테이블(24) 상단부에 위치하며, 괘도검사센서(51)와 단면검사센서(52)가 구비되는 비젼부(50)와;
    상기 작업대(10) 측면에 위치하며, 테이퍼롤러(W)를 삽입하는 롤러투입구(61)와 롤러배출구(62)가 구비되는 피더부(60)와;
    상기 측정부(40)와 상기 비젼부(50)에서 측정된 테이퍼롤러(W)가 이송부(20)의 배출구(25)를 통해 분류박스(71)로 분류되는 등급분류부(70)와;
    상기 측정부(40)에서의 테이퍼롤러(W) 측정상태를 표시하는 측정앰프(80)와;
    상기 측정부(40)의 작업조건을 설정하는 조작판넬(90)로 구성되는 것을 특징으로 하는 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 비젼부(50)는 일측에 테이퍼롤러(W)의 투입을 감지하는 제품감지센서(53)가 구비된 것을 특징으로 하는 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 투입부(30)는 회전되는 인덱스 테이블(24)의 홀더(23)에 테이퍼롤러(W)가 정확히 투입되도록 투입슈트(31)의 끝단부에 투입구(33)가 구비된 것을 특징으로 하는 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 피더부(60)는 상기 롤러투입구(61)에 다수 개의 테이퍼롤러(W) 삽입시, 내부에 위치하는 고정롤러(63)가 차례대로 상기 롤러배출구(62)로 배출시켜주는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 피더부(60)는 테이퍼롤러(W)의 투입이 원활하게 하기 위하여 각도조절이 가능한 각도조절장치(64)가 구비된 것을 특징으로 하는 테이퍼베어링용 테이퍼롤러의 자동계측 비젼 분류장치.
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