KR100215196B1 - 중량물 위치 자동 조정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중량물 위치 자동 조정장치에 관한 것으로 더 상세하게는 굴삭기의 작업장치인 붐(BOOM)을 자동으로 셋업하기 위한 것이며 즉, 로봇을 이용한 자동 용접라인에서 굴삭기의 붐등 중량물을 용접할 경우, 제품의 반입에서부터 셋업, 로봇으로 이송, 용접하기 위하여 제푼의 위치를 용접 로봇의 요구위치와 일치시킴에 있어서 무인화, 자동화한 위치 조정 장치이다.
예열테이블(42)과 로봇시스템(44) 및 반출테이블(45)로 제품을 반출하는 이송대차(40)와, 위치 자동조정장치(43)의 좌, 우측 구름판(31,32)과 이위에 이송되는 제품의 유, 무 검출 센서(18)와, 조정작동용Y축 좌, 우측 클램핑 실린더(22,23)와 이에 연결된 링크(24) 및 Y축 센터링 검출 센서(25)와 이에 연결된 Y축 좌, 우측 클램프(20,21)와, 상기 작동을 위한 X축 좌측 클램핑 실린더(12)동작용 제품 검출 좌측센서(14)와 X축 우측 클램핑 실린더(13)동작용 제품검출 우측 센서(15) 및 이를 제어하는 좌, 우측 엔코더(16,17)와, 본체와 접촉하는 캠 플로어(33) 및 구름판 원위치 복귀장치(34)로서 인장스프링을 좌, 우에 각각 4개씩 설치한 인장드프링과, 센터링 완료된 붐을 이송대차(40)가 들어 올리면 X축 좌, 우측 클램프(10,11)가 클램프 실린더(12,13)에 의해 또한 좌우측 구름판 원위치 복귀장치에 의해 초기 원위치상태로 복귀하도록 설치한 일연의 조정장치로서 된 것을 특징으로 한다.

Description

중량물 위치 자동 조정장치
본 발명은 중량물 위치 자동 조정장치에 관한 것으로 더 상세하게는 굴삭기의 작업장치인 붐(BOOM)을 자동으로 셋업하기 위한 것이며 즉, 로봇을 이용한 자동 용접 라인에서 굴삭기의 붐등 중량물을 용접할 경우, 제품의 반입에서부터 셋업, 로봇으로 이송, 용접하기 위하여 제푼의 위치를 용접 로봇의 요구위치와 일치시킴에 있어서 무인화, 자동화한 위치 조정 장치이다.
최근 제조원가 절감 및 품질향상, 산업재해 예방 등을 이유로 용접자동화가 활발히 이루어지고 있다.
그 핵심 장치로서 로봇의 사용이 대중화되었으나 로봇의 효율을 극대화하기 위한 로봇 주변 물류장치의 경우 소형 경량품의 자동셋업장치는 다수 개발되었으나 수천 킬로그램이상의 고 중량물의 자동 셋업장치의 개발은 극히 적었으며, 이 또한 순수한 의미의 자동화가 아닌 사람과 설비가 조합된 반자동(SEMI-AUTOMATION)장치였다.
이는 천정 크레인등의 사용을 최소화하였으나 작업자에 의한 기초자료 입력등을 필요로 하고 있으며, 이로 인한 산업재해 및 설비효율저하등의 요인이 상존하고 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제들을 완전히 해결할 수 있는 무인화된 자동위치 조정기능을 갖도록 하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 위치 조정이 필요한 각 부위에 제품을 검출하는 센서를 각각 설치하고 이를 독립적으로 운용하는 것으로 개시된다.
본 발명장치의 개요는 작업자가 붐을 자동 스토크장치의 임의의 위치해 놓으면 자동 스토크 장치는 붐을 예열 대기위치로 이송하고 이송대차가 이를 예열 테이블로 옮기게 하고 예열테이블상의 붐의 예열이 완료되면 다시 이송대차로 붐을 자동위치 조정장치 위로 이송하고 여기서 센터링후 로봇시스템으로 이송, 용접을 하고 반출테이블로 반출하는 것을 한 사이클로 하는 자동 용접라인을 구비하고 붐이 위치자동 조정장치의 좌, 우측 구름판위에 로딩되면 제품 유, 무 검출 센서로 이를 확인하면서부터 자동 위치조정이 시작되게 하며 붐이 검출되면 Y축 좌, 우측 클램핑 실린더가 전진하고 여기에 연결된 링크에 의하여 Y축 좌, 우측 클램프가 내측으로 인입되면서 붐의 Y축방향에 대하여 센터링을 하게하고 Y축 센터링 검출 센서에 의해 Y축 센터링 완료가 확인되면 Y축 좌, 우측 클램프가 후진하며 이어서 X축 좌측 클램프핑 실린더가 제품 검출 좌측센서가 동작될때까지 전진하고 동시에 X축 우측 클램핑 실린더도 제품검출 우측 센서가 동작될때까지 전진을 하게 하고 이때 X축 좌, 우측 클램핑 실린더가 전진한 거리에 비례하여 좌, 우측 엔코더에서는 각각 이동한 거리 만큼 펄스를 PLC에 송출하고, PLC에서 이를 계산하여 붐의 크기를 측정하여 기종을 판독하면 X축 좌, 우측 클램프가 원위치까지 후진하게하며 이 상태에서 붐을 정위치 조정하기 위하여 각 기종별 셋팅된 좌, 우측 엔코더의 펄스가 출력될때까지 X 축, 우측클램프를 동시에 각각 전진 구동시키게하고 이때 붐이 이동되면서 본 장치에 손상을 입히는 것을 방지하기 위하여 붐이 이동될 때 붐이 얹혀있는 구름판은 X축 양방향으로 자유로이 이동될 수 있도록 본체와 분리하고 본체와 접촉하는 부분은 캠 플로어를 설치하였으며, 위치조정 후 구름판 원위치 복귀장치로 인장스프링을 좌, 우에 각각 4개씩 설치하여 방향성을 제거하게하며 센터링 완료된 붐을 이송대차가 들어 올리면 X축 좌, 우측 클램프는 클램핑 실린더에 의해, 그리고 좌우측 구름판은 구름판 원위치 복귀장치에 의해 초기 원위치 상태로 복귀하여 다음 제품의 센터링을 위하여 대기하게 하는 것으로 완성되어 있다.
도 1은 본 발명이 적용된 로봇 용접라인의 평면도
도 2는 본 발명의 개략도
도 3은 본 발명의 일부를 절개한 측면도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
(10) : X축 좌측 클램프 (11) : X축 우측 클램프
(12) : X축 좌측 클램핑실린더 (13) : X축 우측 클램핑실린더
(14) : 제품검출 좌측 센서 (15) : 제품검출 우측 센서
(16) : 좌측 엔코더 (17) : 우측 엔코더
(18) : 제품유, 무 검출 센서 (20) : Y축 좌측 클램프
(21) : Y축 우측 클램프 (22) : Y측 좌측 클램핑실린더
(23) : Y축 우측 클램핑실린더 (24) : 링크
(25) : Y축 센터링 검출 센서 (31) : 좌측 구름판
(32) : 우측 구름판 (33) : 캠 플로어
(34) : 구름판 원위치 복귀장 (40) : 이송대차
(41) : 자동 스토크 장치 (42) : 예열테이블
(43) : 위치 자동 조정장치 (44) : 로봇 시스템
(45) : 반출 테이블 (46) : 반출 이송대차
제 1 도는 본 발명이 적용된 굴삭기 붐 자동 용접 라인의 개략 평면도로서, 작업자가 붐을 자동 스토크장치(41)의 임의의 위치에 놓으면 자동 스토크 장치(41)는 붐을 예열 대기위치로 이송하고 이송대차(40)가 이를 예열 테이블로 옮긴다.
예열테이블(42)상의 붐의 예열이 완료되면 다시 이송대차(40)로 붐을 자동 위치조정장치위로 이송하고 여기서 센터링후 로봇시스템(44)으로 이송, 용접을 하고 반출테이블(45)로 반출하는 것을 한 사이클로 하는 자동 용접라인이다.
제 2 도 및 제 3 도는 본 발명의 정면도, 평면도 및 측면도로서, 붐이 위치 자동조정장치(43)의 좌, 우측 구름판(31,32)위에 로딩되면 제품 유, 무 검출 센서(18)로 이를 확인하면서부터 자동 위치조정이 시작된다.
본 장치에 붐이 검출되면 Y축 좌, 우측 클램핑 실린더(22,23)가 전진하고 여기에 연결된 링크(24)에 의하여 Y축 좌, 우측 클램프가 내측으로 인입되면서 붐의 Y축 방향에 대하여 센터링을 한다.
Y축 센터링 검출 센서(25)에 의해 Y축 센터링 완료가 확인되면 Y축 좌, 우측 클램프(20,21)가 후진한다.
이어서 X축 좌측 클램핑 실린더(12)가 제품 검출 좌측 센서(14)가 동작될때까지 전진하고 동시에 X축 우측 클램핑 실린더(13)도 제품검출 우측 센서(15)가 동작될 때까지 전진을 한다.
이때 X축 좌, 우측 클램핑 실린더(14,15)가 전진한 거리에 비례하여 좌, 우측 엔코더(16,17)의 펄스가 출력될때까지 X축 좌, 우측클램프가 동시에 각각 전진 구동시킨다.
이때 붐이 이동되면서 본 장치에 손상을 입히는 것을 방지하기 위하여 붐이 이동될때 붐이 얹혀있는 구름판(31,32)는 X축 양방향으로 자유로이 이동될 수 있도록 본체와 분리하고 본체와 접촉하는 부분은 캠 플로어(33)를 설치하였으며, 위치조정 후 구름판 원위치 복귀장치(34)로 인장스프링을 좌, 우에 각각 4개씩 설치하여 방향성을 제거하였다.
센터링 완료된 붐을 이송대차(40)가 들어 올리면 X축 좌, 우측 클램프(10,11)는 클램프 실린더(12,13)에 의해, 그리고 좌우측 구름판(31,32)는 구름판 원위치 복귀장치에 의해 초기 원위치상태로 복귀하여 다음 제품의 센터링을 위하여 대기하는 것으로 종료되는 것이다.
이와같이된 본 발명은 용접라인에서 굴삭기의 붐등 중량물을 용접할 경우, 제품의 반입에서부터 셋업, 로봇으로 이송, 용접하기 위하여 제품의 위치를 용접 로봇의 요구위치와 일치시킴에 있어서 무인화, 자동화한 위치 조정 장치로서 실용화 시킬 수 있으므로 최근 제조원가 절감 및 품질향상, 산업재해 예방 등을 이유로 활발히 진행되고 있는 용접자동화에 더욱 박차를 가할 수 있고 특히 천정 크레인등의 사용을 최소화하고 작업자에 의한 기초자료 입력등이 필요없으며 이로 인한 산업재해 예방 및 설비효율상승등의 효과가 있는 유용한 고안이다.

Claims (1)

  1. 예열테이블(42)과 로봇시스템(44) 및 반출테이블(45)로 제품을 반출하는 이송대차(40)와, 위치 자동조정장치(43)의 좌, 우측 구름판(31,32)과 이위에 이송되는 제품의 유, 무 검출 센서(18)와, 조정작동용Y축 좌, 우측 클램핑 실린더(22,23)와 이에 연결된 링크(24) 및 Y축 센터링 검출 센서(25)와 이에 연결된 Y축 좌, 우측 클램프(20,21)와, 상기 작동을 위한 X축 좌측 클램핑 실린더(12)동작용 제품 검출 좌측센서(14)와 X축 우측 클램핑 실린더(13)동작용 제품검출 우측 센서(15) 및 이를 제어하는 좌, 우측 엔코더(16,17)와, 본체와 접촉하는 캠 플로어(33) 및 구름판 원위치 복귀장치(34)로서 인장스프링을 좌, 우에 각각 4개씩 설치한 인장드프링과, 센터링 완료된 붐을 이송대치(40)가 들어 올리면 X축 좌, 우측 클램프(10,11)가 클램프 실린더(12,13)에 의해 또한 좌우측 구름판 원위치 복귀장치에 의해 초기 원위치상태로 복귀하도록 설치한 일연의 조정장치로서 된 것을 특징으로 하는 것을 중량물 자동 조정장치.
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