KR0131936B1 - 용접구조물의 지지고정부재 - Google Patents

용접구조물의 지지고정부재

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KR0131936B1 KR1019940040599A KR19940040599A KR0131936B1 KR 0131936 B1 KR0131936 B1 KR 0131936B1 KR 1019940040599 A KR1019940040599 A KR 1019940040599A KR 19940040599 A KR19940040599 A KR 19940040599A KR 0131936 B1 KR0131936 B1 KR 0131936B1
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Abstract

본 발명은 전동차량 또는 철도차량의 트럭프레임 등의 비교적 중량체의 대형 용접구조물에 적합한 홀딩 픽스쳐(Holding Fixture)에 관한 것으로, 특히 치구팰릿에 고정된 용접물을 컨베이어 장치에 의해 홀딩픽스쳐로 이송시키고, 이를 홀딩 픽스쳐에 자동으로 고정시켜 용접물을 용접로봇이 용접할 수 있도록 하는 용접구조물의 홀딩 픽스쳐에 관한 것이다.
본 발명의 구체적인 수단은 클램핑된 치구팰릿을 홀딩 픽스쳐로 이송, 안내하는 이송용 컨베이어 조립체를 홀딩 픽스쳐에 설치하고, 이 이송용 컨베이어 조립체를 통해 안내된 치구팰릿을 홀딩 픽스쳐에 고정 및 위치결정시켜 포지셔너에 조립된 홀딩 픽스쳐가 포지셔너의 위치결정 등에 의해 용접로봇이 용접구조물의 용접을 수행하고 용접이 완료되면 치구팰릿이 홀딩 픽스쳐에서 해제되어 이송용 컨베이어 조립체의 작동에 의해 외부 이송용 컨베이어를 타고 빠져나가도록 한 것이다.

Description

용접구조물의 지지고정부재
제1도는 종래의 간이 위치지지부재의 개략구성도.
제2도는 본 발명의 지지고정부재가 연결조립되는 위치지지부재의 측면도.
제3도는 본 발명의 지지고정부재에 치구팰릿이 고정되는 상태를 예시한 부분 평단면도.
제4도는 제3도를 정면에서 본 지지고정부재의 작동예시도.
제5도는 본 발명의 치구팰릿의 이송용 컨베이어 조립체의 정면도.
제6도는 제5도의 컨베이어 조립체가 지지고정부재에 조립되어 위치지지부재에 조립된 상태를 예시한 측면도.
제7도는 본 발명의 치구팰릿의 사용예시도.
제8도는 본 발명을 이용한 시스템의 구성예시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
50 : 위치지지부재 52 : 지지고정부재
54 : 치구팰릿 56 : 컨베이어 조립체
57, 60 : 프레임 58, 106 : 브래킷
58a : 수평부 62 : 모터
64 : 샤프트 64a, 64b, 64c, 64d : 연결스프로킷
66 : 체인스프토킷 68 : 체인
70 : 장홈 72 : 장력조절볼트
74, 76 : 근접스위치 78 : 가이브부재
80 : 팰릿안내용 핀 82 : 구멍
84 : 고정용 핀 94 : 고정부시
96 : 에어실린더 98, 112a : 위치결정용 핀
100 : 블록 102 : 스톱레버
102a : 집게발 104, 108, 111 : 힌지
109 : 밸브 110 : 실린더
110a : 로드 112, 114 : 플레이트
본 발명은 전동차량 또는 철도차량의 트럭프레임 등의 비교적 중량체의 대형 용접구조물에 적합한 지지고정부재(Holding Fixture)에 관한 것으로, 특히 치구팰릿에 고정된 용접물을 컨베이어 장치에 의해 지지고정부재로 이송시키고, 이를 지지고정부재에 자동으로 고정시켜 용접물을 용접로봇이 용접할 수 있도록 하는 용접구조물의 지지고정부재에 관한 것이다.
일반적으로 전동차량 또는 철도차량의 트럭프레임 등과 같이 중량체를 용접시 별도의 고정(지지)수단없이 용접구조물을 작업장 바닥에 그대로 둔 채로 용접을 실시하면서 용접부위에 따라 지렛대를 이용하여 용접구조물을 굴려가면서 용접을 하거나 또는 크레인을 동원하여 용접구조물의 용접부위를 회전시켜 용접을 하였다. 이러한 용접방식은 넓은 작업장을 필요로 하고, 또 수작업을 통해 용접이 이루어지고, 크레인 등의 부대설비를 갖추어야 하기 때문에 생산성저하와 시설비가 많이 소요되는 문제점을 갖고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 현재는 간이 위치지지부재를 이용하여 용접구조물의 용접을 실시하고 있다. 즉 제1도에 도시된 바와 같이 용접구조물(P)을 고정프레임(10)상에 수동용 장착기구 등을 이용하여 고정시키고 고정프레임(10)의 양측을 위치지지부재(12)의 회전부(14)에 위치시켜 용접구조물(P)의 용접을 실시토록 구성된 것으로, 용접구조물(P)의 용접시 필요에 따라 회전 및 회전된 각도를 각도고정핀(16)을 출몰 고정시켜 용접구조물(P)을 용접하는 것이다. 상기와 같은 간이 위치지지부재는 고정식인 고정프레임(10)을 사용하기 있기 때문에 차종 등의 교체시 교환이 까다롭고, 그에 따른 시간이 많이 소요되며, 크기를 달리하는 용접구조물(P)의 종류만큼 고정프레임(10)을 필요로 하여 고정프레임의 제작비용이 많이 소요되는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 그 목적은 다양한 용접구조물을 자동으로 지지고정부재에 고정시킬 수 있도록 하여 다품종 소량생산 또는 다품종 대량생산방식에 대응하는 용접구조물의 지지고정부재를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 구현하기 위한 본 발명은 장착된 치구팰릿(Pallet)을 지지고정부재로 이송, 안내하는 이송용 컨베이어 조립체를 지지고정부재에 설치하고, 이 이송용 컨베이어 조립체를 통해 안내된 치구팰릿을 지지고정부재에 고정 및 위치결정시켜 위치지지부재에 조립된 지지고정부재가 위치지지부재의 위치결정 등에 의해 용접로봇이 용접구조물의 용접을 수행하고 용접이 완료되면 치구팰릿이 지지고정부재에서 해제되어 이송용 컨베이어 조립체의 작동에 의해 외부 이송용 컨베이어를 타고 빠져나가도록 한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 크게 위치지지부재(50)에 조립되는 지지고정부재(52)와, 지지고정부재(52)에 조립되어 장착한 치구팰릿(54)을 외부 이송용 컨베이어(116)로부터 지지고정부재(52)로 이송 및 안내하는 이송용 컨베이어 조립체(56)로 구성된다.
상기 이송용 컨베이어 조립체(56)는 제5도 및 제6도에 도시된 바와 같이 이송용 컨베이어 조립체(56)를 구성하는 프레임(57)의 상부 양측에 형성된 브래킷(58)이 지지고정부재(52)의 베이스 프레임(60)에 볼트 등의 고정수단으로 고정되고, 프레임(57)에는 정역회전이 가능한 모터(62)가 설치되어 이 모터(62)와 연결된 샤프트(64)를 통해 체인스프로킷(66)이 설치되고, 이 체인스프로킷(66)과 프레임(57)에 회전자재하게 설치된 다수의 연결스프로킷(64a), (64b), (64c), (64d)을 통해 체인(68)이 연결되어 모터(62)의 구동력이 체인(68)에 전달되어 체인(68)에 얹혀진 치구팰릿(54)이 전후 이송이 가능하게 된다.
상기의 연결스프로킷(64a), (64b), (64c), (64d) 중 적어도 하나의 연결스프로킷은 프레임(57)에 형성된 장홀(70)에 설치하여 연결스프로킷의 좌우로 조정가능하게 하고 장력조절볼트(72)로 고정하여서 체인(68)의 장력을 조절할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
또한 프레임(57)의 일측에는 치구팰릿(54)의 위치를 검출하고 모터(62)의 회전속도를 감속시키는 근접스위치(74)와 치구팰릿(54)의 위치를 검출하고 모터(62)를 정지시키는 근접스위치(76)가 각각 설치된다. 그리고 상기 양 브래킷(58)의 수평부(58a)에는 치구팰릿(54)의 측면을 안내하는 가이드부재(78)가 설치되어 체인(68)에 얹혀진 치구팰릿(54)이 가이드부재(78)에 의해 틀어짐 없이 전후 이송이 가능하게 구성된다.
상기 치구팰릿(54)은 제3도에 도시된 바와 같이 전방 면에는 원뿔경사는 갖는 팰릿안내용 핀(80)이 돌출 형성되고, 측방 면에는 치구팰릿(54)의 위치를 결정하는 위치결정용 구멍(82)과 고정용 핀(84)이 각각 돌출 형성된다. 또한 치구팰릿(54)에는 제7도에 도시된 바와 같이 용접구조물(P)을 고정시키기 위한 클램프 유닛(86)이 다수 설치되며 용접구조물(P)은 브래킷1(88)에 의해 상하 안내되고, 브래킷2(90)에 의해 위치결정되며, 브래킷3(92)에 의해 고정된다. 이러한 클램핑유닛(86)은 수작업에 의해 용접구조물(P)을 고정시키며 용접구조물(P)의 형태에 따라 장착 유닛(86)과 브래킷 1, 2, 3(88)(90)(92)의 위치를 다르게 설치하거나 증감 설치하여 용접구조물(P)의 기종교체(예로, 전동차량의 트럭프레임)에 대응할 수 있다.
상기 치구팰릿(54)의 고정 및 해제시키는 지지고정부재(52)는 제3도 및 제4도에 도시된 바와 같이 지지고정부재(52)를 구성하는 주 프레임(60)의 측면에 치구팰릿(54)의 팰릿안내용 핀(80)과 대응되는 고정부시(94)가 용접 등의 고정수단으로 설치되고, 또한 상기 치구팰릿(54)의 위치결정용 구멍(82)과 대응되는 위치에는 에어실린더(96)의 동작에 의해 작동되는 위치결정용 핀(98)이 베어링 블록(100)에서 출몰가능하게 설치되며, 또한 상기 치구팰릿(54)에 형성된 고정용 핀(84)과 대응되는 위치에는 집게발(102a)을 구비한 스톱레버(102)가 힌지(104)연결되고, 이 스톱레버(102)는 주 프레임(60)에 고정된 실린더 브래킷(106)에 힌지(108)연결되어 솔레노이드 밸브(109)의 동작에 따라 작동되는 실린더(110)의 로드(110a) 단부와 힌지(111) 연결된다. 그리고 상기 주 프레임(60)의 일측에는 복수의 위치결정용 핀(112a)을 구비한 페이스 플레이트(112)가 설치되며, 상기 위치결정용 핀(112a)에 의해 페이스 플레이트(112)가 제2도에 도시된 위치지지부재(50)의 전면에 조립된 페이스 플레이트(114)에 안내되어 다수의 볼트(도시생략)로 체결되어 조립 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면 용접구조물(P)을 치구팰릿(54)에 장착시킨 상태에서 치구팰릿(54)을 제8도 및 제2도 내지 제7도에 도시된 바와 같이 외부 이송용 컨베이어(116)을 통해 이송시키면 이를 지지고정부재(52)에 조립된 이송용 컨베이어 조립체(56)가 받아서 지지고정부재(52)내로 이송시키게 된다. 이때 치구팰릿(54)은 모터(62)의 구동력을 전달받은 체인(68)에 의해 이송되며, 브래킷(58)의 수평부(58a)에 설치된 가이드부재(78)가 치구팰릿(54)의 측면을 안내하여 치구팰릿(54)은 좌우 틀어짐 없이 안정된 상태를 유지하면서 이동을 하게 된다. 이와 같이 치구팰릿(54)이 지지고정부재(52)측으로 이송되면서 치구팰릿(54)의 전방부가 이송용 컨베이어 조립체(56)에 설치된 근접스위치(74) 위치에 이르게 되면 근접스위치(74)의 신호에 의해 모터(62)의 회전속도가 감속되면서 치구팰릿(54)은 체인(68)에 의해 천천히 전방으로 이송을 계속하여 또다른 근접스위치(76)에 이르게 되면 이 근접스위치(76)의 신호에 의해 모터(62)의 구동이 정지됨에 따라 치구팰릿(54)도 정지된다. 이때 치구팰릿(54)에 설치된 팰릿안내용 핀(80)이 고정부시(94)에 삽입되고, 이어서 솔레노이드 밸브(109)의 동작에 따라 작동되는 실린더(110) 로드(110a)가 전진하여 스톱레버(102)를 힌지(104)를 중심으로 회전시켜 집게발(102a)이 고정용 핀(84)을 붙들게 된다. 이와 같이 집게발(102a)이 고정용 핀(84)을 붙들게 되면 팰릿안내용 핀(80)이 고정부시(94)에 밀착되면서 치구팰릿(54)의 저면은 체인(68)으로부터 약간 들어올려져 이격된 상태를 유지하면서 치구팰릿(54)은 지지고정부재(52)의 주 프레임(60)에 고정되게 되며, 이후 치구팰릿(54)의 위치결정용 솔레노이드 밸브에 의해 작동되는 에어실린더(96)의 로드(96a)가 전진하여 로드(96a)에 연결된 위치결정용 핀(98)이 베어링 블록(100)에서 슬라이딩되면서 돌출되어 치구팰릿(54)의 위치결정용 구멍(82)에 삽입됨에 따라 치구팰릿(54)은 지지고정부재(52)의 주 프레임(60)상에 완전히 위치, 고정되게 된다. 이후 위치지지부재(50)에 조립된 지지고정부재(52)는 위치지지부재(50)의 용접위치 결정 등에 의해 용접로봇(R)이 치구팰릿(54)에 장착된 용접구조물(P)의 용접을 수행하게 되고, 이후 용접이 완료되면 상기 동작들이 역순에 의해 이루어져 치구팰릿(54)이 지지고정부재(52)에서 해제됨에 따라 치구팰릿(54)은 이송용 컨베이어 조립체(56)의 작동에 의해 밖으로 이송되며, 연속해서 외부 이송용 컨베이어(116)를 타고 빠져나가게 되고 다음 셀(cell)로 이송된다.
상기와 같이 본 발명을 이용한 시스템의 구성은 다양하게 구성할 수 있는 바, 제8도와 같이 셀1과 셀2를 연결시켜주는 컨베이어 시스템(118)을 사용하여 용접구조물을 이송시킬 수 있고, 셀3과 같이 독립된 형태를 구성할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 용접구조물의 지지고정부재는 위치지지부재에 조립된 지지고정부재가 이송용 컨베이어 조립체를 구비하여 치구팰릿의 반입, 반출과 고정 및 위치결정이 자동으로 이루어져 전체 시스템을 자동화할 수 있어 용접구조물의 시간당 용접생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 치구팰릿을 지지고정부재에 고정시켜 용접구조물의 용접을 수행하는 것에 있어서, 치구팰릿(54)의 이송 및 안내수단을 갖는 이송용컨베이어 조립체(56)를 지지고정부재(52)에 설치한 것과, 위치지지부재(50)에 설치되는 지지고정부재(52)는 치구팰릿(54)을 고정시키는 고정수단 및 위치결정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 용접구조물의 지지고정부재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 치구팰릿(54)의 이송수단은 이송용 컨베이어 조립체(56)의 프레임(57) 양측에 형성된 브래킷(58)이 지지고정부재(52)의 주 프레임(60)에 볼트 등의 고정수단으로 고정되고, 프레임(57)에는 정역회전이 가능한 모터(62)가 설치되어 이 모터(62)와 연결된 샤프트(64)를 통해 체인스프로킷(66)이 설치되고, 이 체인스프로킷(66)과 프레임(57)에 회전자재하게 설치된 다수의 연결스프로킷(64a)(64b)(64c)(64d)을 통해 체인(68)이 연결되어 모터(62)의 구동력이 체인(68)에 전달되어 체인(68)에 얹혀진 치구팰릿(54)이 전후 이송이 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 용접구조물의 지지고정부재.
  3. 제2항에 있어서, 상기 연결스프로킷(64a)(64b)(64c)(64d)중 적어도 하나의 연결스프로킷은 프레임(57)에 형성된 장홀(70)에 설치하여 연결스프로킷의 좌우로 조정가능하게 하고 장력조절볼트(72)로 고정하여서 체인(68)의 장력을 조절할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 용접구조물의 지지고정부재.
  4. 제2항에 있어서, 프레임(57)의 일측에는 치구팰릿(54)의 위치를 검출하고 모터(62)의 회전속도를 감속시키는 근접스위치(74)와 치구팰릿(54)의 위치를 검출하고 모터(62)를 정지시키는 근접스위치(76)를 각각 설치 구성한 것을 특징으로 하는 용접구조물의 지지고정부재.
  5. 제1항에 있어서, 상기 치구팰릿(54)의 안내수단은 프레임(57) 양측에 형성된 브래킷(58)의 수평부(58a)에 설치된 가이드부재(78)에 의해 치구팰릿(54)의 측면을 안내할 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 용접구조물의 지지고정부재.
  6. 제1항에 있어서, 상기 치구팰릿(54)의 고정 및 해제시키는 지지고정부재(52)의 고정 및 위치결정수단은 지지고정부재(52)를 구성하는 주 프레임(60)의 측면에 치구팰릿(54)의 팰릿안내용 핀(80)과 대응되는 고정부시(94)가 용접 등의 고정수단으로 설치되고, 치구팰릿(54)의 위치결정용 구멍(82)과 대응되는 위치에는 에어실린더(96)의 동작에 의해 작동되는 위치결정용 핀(98)이 베어링 블록(100)에서 출몰가능하게 설치되며, 치구팰릿(54)에 형성된 고정용 핀(84)과 대응되는 위치에는 집게발(102a)을 구비한 스톱레버(102)가 힌지(104)연결되고 이 스톱레버(102)는 주 프레임(60)에 고정된 실린더 브래킷(106)에 힌지(108) 연결되어 솔레노이드 밸브(109)의 동작에 따라 작동되는 실린더(110)의 로드(110a)단부와 힌지(111) 연결 구성한 것을 특징으로 하는 용접구조물의 지지고정부재.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20040013878A (ko) * 2002-08-09 2004-02-14 김이수 대형구조물의 용접용 공중 회전장치

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