KR100320510B1

KR100320510B1 - 용접 라인의 소재 이송 장치

Info

Publication number: KR100320510B1
Application number: KR1019990048806A
Authority: KR
Inventors: 이동걸; 서병두
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2002-02-01
Also published as: KR20010045497A

Abstract

본 발명은 단순한 구조의 콘베이어 수단을 도입하여 소재의 흐름이 원활하도록 하여 전체 가공시간을 단축시킴과 동시에 오동작의 발생시 문제 해결에 소요되는 시간을 줄여 전체 라인의 낭비 요인을 제거하기 위하여,

용접할 소재를 적재하고 있는 디스테커(Destacker)로부터 소재를 진공으로 흡착하여 용접기로 공급하는 로더(Loader)와; 상기 로더에 의해 공급된 소재를 용접기로 용접한 뒤 이 소재를 딤플 프레스 공정으로 이송하기 전에 무동력으로 소재를 자유낙하 이송시켜 딤플 프레스 공정 및 파일러 공정에서의 가공 및 적재속도를 조절하는 버퍼(buffer)로서 제공되는 아이들 롤러 콘베이어부와; 상기 아이들롤러 콘베이어부에서 자유낙하한 소재를 전자석에 의하여 흡착하여 일정한 속도로 딤플 프레스 공정으로 이송하는 마그네트 콘베이어부와; 상기 마그네트 콘베이어부에 의해 공급된 소재를 딤플 프레스 공정에서 가공한 뒤 이 소재를 소재 적재용 파일러(Piler)로 이송하는 런-아웃 콘베이어부;를 포함하는 용접 라인의 소재 이송 장치를 제공한다.

Description

용접 라인의 소재 이송 장치{BLANK FEEDING ASSEMBLY OF TAILORED WELDING BLANK LINE}

본 발명은 용접 라인의 소재 이송 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용접용 소재의 이송을 연속적으로 이루어질 수 있게 하여 가공시간을 단축시킬 수 있는 용접 라인의 소재 이송 장치에 관한 것이다.

예컨대, 맞춤식 용접 라인(Tailored Welding Blank Line)과 같이 자동차의 도어나 힌지부를 용접하는 라인에 있어서는 용접품질을 보다 향상시키기 위하여 종래의 스폿용접 등을 대체하여 레이저 용접방법이 널리 도입되고 있다.

이러한 레이저 용접방법을 이용하는 용접 라인의 일례를 들면 도 4에 도시한 바와 같이, 용접할 소재가 적재되는 디스테커(Destacker,102)와, 소재를 레이저 광선을 이용하여 용접하는 레이저 용접기(104)와, 용접된 소재의 적재시 한쪽으로 소재가 기우는 것을 방지하기 위하여 소재의 두께차만큼 엠보싱을 소재 표면상에 프레싱하는 딤플(Dimple) 프레스 장치(106)와, 용접이 완료된 소재를 적재하는 파일러(Piler,108) 로 구성할 수 있다.

여기서, 디스테커로부터 소재를 레이저 용접기에 로딩(Loading)하고, 용접이 완료된 소재를 다시 딤플 프레스 장치로 이송하여 딤플링 작업을 한 다음, 이를 다시 파일러로 이송하여 소재를 적재하는 과정, 즉 소재의 적재 및 이송은 갠트리 로봇(110)에 의하여 이루어져 왔다.

상기와 같은 용접 라인에 있어서 소재를 갠트리로봇으로 이송하는 경우, 갠트리로봇의 설비에 따른 초기 설치비의 증가로 이는 제조원가 상승의 요인이 되며,갠트리 로봇의 구조가 복잡하여 오동작시 이를 해결하는 데 많은 시간이 소요되어 용접 라인의 소재흐름이 지연되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 단순한 구조의 콘베이어 수단을 도입하여 소재의 흐름이 원활하도록 하여 전체 가공시간을 단축시킴과 동시에 오동작의 발생시 문제 해결에 소요되는 시간을 줄여 전체 라인의 낭비 요인을 제거하도록 함에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 소재 이송 장치를 포함한 용접 라인의 정면도.

도 2는 본 발명에 의한 소재 이송 장치를 포함한 용접 라인의 평면도.

도 3은 본 발명에 소재 이송 장치의 로더의 상세 구성도.

도 4의 종래의 갠트리로봇을 포함한 용접 라인의 정면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12 : 소재(Blank) 14 : 디스테커(Destacker) 16 : 용접기

18 : 딤플 프레스장치 20 : 파일러(Piler) 22 : 로더(Loader)

24 : 아이들롤러 콘베이어부 26 : 마그네트 콘베이어부

28 : 런-아웃 콘베이어부 30 : 지지프레임 32 : 진공홀더

34 : 소재검출센서 36 : 진공컵 38 : 승강 실린더

40 : 구름부재 42 : 롤러 콘베이어 44 : 가이드판

46 : 스토퍼 48 : 제1벨트 콘베이어 50 : 제1구동모터

52 : 제2벨트 콘베이어 54 : 제2구동모터 56 : 벨트 승강 실린더

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 3은 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 도시한 것으로서, 도 1의 부호 12는 용접을 위한 소재(Blank)를 지칭한다.

상기 소재(12)는 종래기술에서 설명한 바와 같이, 소재창고로부터 지게차 등에 의해 이송되어 디스테커(14)상에 약 500㎜정도의 높이로 적재되며, 레이저 용접기(16)에서 용접되고 딤플 프레스 장치(18)에서 딤플 가공된 후에 파일러(20)에 적재되게 된다.

상기와 같이 용접 및 프레싱되는 소재(12)를 각 장치마다 이송하는 장치로서 본 발명에 의한 소재 이송 장치는 소재를 레이저 용접기로 로딩하는 로더(22)와, 용접된 소재의 이송을 조절하는 버퍼로서의 아이들 롤러 콘베이어부(24)와, 용접된 소재를 전자석에 흡착하여 후공정, 즉 딤플 프레스 장치로 이송하는 마그네트 콘베이어부(26)와, 딤플 가공된 소재를 파일러로 이송하는 런-아웃 콘베이어부(28)로 이루어진다.

상기에서 로더(22)는 도 3에 도시한 바와 같이, 디스테커에 적재된 소재(12)를 낱장 단위로 진공에 의하여 흡착한 뒤 이를 레이저 용접기에 공급하기 위한 장치로서 지지프레임(30)과, 이 지지프레임(30)에 장착되어 디스테커에 적재된 소재를 진공으로 흡착하여 용접기(16)로 이송하는 진공홀더(32)와, 낱장 단위의 소재 클램핑 여부를 검출하는 소재검출센서(34)를 포함하여 이루어진다.

상기 지지프레임(30)은 수직프레임(30a)과 수평프레임(30b)으로 이루어지며, 상기 진공홀더(32)는 진공탱크(미도시함)와 연결되는 진공컵(36)과, 상기 수평프레임(30b)에 장착되어 상기 진공컵(36)을 상하로 승강시키는 승강 실린더(38)로 이루어져서 상기 수평프레임(30b)을 따라서 좌우로 이동하게 된다.

그리고 상기 소재검출센서(34)는 상기 진공컵(36)의 측면으로 장착되는 로드센서(load sensor)로서 2개 이상의 소재가 진공컵에 흡착된 경우 이를 감지하여 알람부저를 울리게 하여 작업자가 필요한 조치를 취하도록 한다.

한편, 상기 로더(22)에 의하여 공급된 소재가 용접기에서 용접되면 아이들 롤러 콘베이어부(24)와 마그네트 콘베이어부(26)에서 용접 완료된 소재를 후공정, 즉 딤플 프레스 장치(18)로 이송하게 된다.

상기 아이들 롤러 콘베이어부(24)는 후공정인 딤플 프레스 장치(18)와 파일러(20)의 작동속도에 따라서 소재가 공급되어지도록 하는 버퍼(buffer)역할을 하는 장치로서 용접된 소재를 롤러와 같은 구름부재(40)에 의하여 이송하는 롤러 콘베이어(42)와, 이 롤러 콘베이어(42)를 따라 이송되는 소재의 양측을 안내하는 가이드판(44)과, 이송된 소재를 정렬시키는 스토퍼(46)를 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 아이들 롤러 콘베이어부의 롤러 콘베이어(42)는 아래로 경사지게 이루어져서 소재가 구름부재(40)를 따라 자유 낙하하도록 형성되어 있고 구름부재의 표면은 우레탄으로 코팅되어 있다.

또한, 상기 가이드판(44)은 소재의 양측으로 형성되며 그 폭은 볼스크류 등에 의해 조절가능하며 표면은 크롬으로 도금되어 있으며, 상기 스토퍼(46)는 공압실린더 또는 유압실린더 등에 의하여 작동이 이루어지며 소재가 자유 낙하하는 롤러 콘베이이어상으로 승강하여 소재를 정지 또는 전진시킴으로서 후공정에의 투입속도를 조절하게 된다.

상기 마그네트 콘베이어부(26)는 상기 아이들 롤러 콘베이어부(24)를 통하여 이송된 소재를 벨트에 의하여 이송하는 제1벨트 콘베이어(48)와, 이 제1벨트 콘베이어를 구동하는 제1구동모터(50)를 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 제1벨트 콘베이어(48)의 벨트는 전자석으로 이루어져서 전류 인가시 자성을 띄게 되어 소재를 흡착하여 딤플 프레스 장치내로 매회 일정한 위치로 이송시키게 되며, 상기 제1구동모터(50)는 서보모터, 인버터 등으로 이루어져서 상기 벨트 콘베이어를 초당 2m의 일정한 속도로 구동시키게 된다.

상기와 같이 이루어지는 아이들 롤러 콘베이어부(24)와 마그네트 콘베이어부(26)에 의해 딤플 프레스 장치(18)로 이송된 소재는 여기서 엠보싱 가공이 되고, 런-아웃 콘베이어부(28)에 의해 다시 파일러(20)로 이송되어진다.

상기 런-아웃 콘베이어부(28)는 후공정, 즉 딤플 프레스 장치에서 가공된 소재를 벨트에 의하여 이송하는 제2벨트 콘베이어(52)와, 이 제2벨트 콘베이어(52)를 구동하는 제2구동모터(54)를 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 제2벨트 콘베이어(52)는 딤플 프레스 장치(18) 측의 전단부보다 파일러(20)측의 후단부가 높게 형성되도록 후단부의 하부측에 벨트 승강 실린더(56)가 설치되어 있으며, 이에 따라 상향경사진 벨트상으로 소재를 이송시키기 위하여 벨트는 전자석으로 이루어져 소재를 흡착하여 이송시킨다.

또한, 상기 제2구동모터(54)는 상기 제1구동모터(50)와 마찬가지로 서보모터, 인버터등으로 이루어져서 일정한 속도로 소재를 파일러(20)로 이송하게 된다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 소재 이송 장치를 포함한 용접라인의 가공순서는 다음과 같다.

용접 라인의 모든 가공은 용접 라인 상에 설치된 제어반등을 작업자가 조작함으로써 제어 가능하며, 먼저 소재(12)는 디스테커(14)로부터 로더(22)에 의하여 흡착되어 용접기(16)내로 이송되며, 용접기(16)에서 용접이 이루어진 소재는 롤러 콘베이어(42)를 따라 흘러내린 후 스토퍼(46)에서 정지되었다가 마크네트 콘베이어부(26)에서 일정한 속도로 딤플 프레스 장치(18)로 투입되게 되며, 딤플 프레스 장치(18)에서 엠보싱 가공된 소재는 런-아웃 콘베이어부(28)에 의하여 파일러(20)로 이송되어 용접 가공이 완료된 상태로 적재되면 본 발명에 의한 소재이송장치를 이용한 용접 라인의 가공은 종료되게 된다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 의한 용접 라인의 소재 이송 장치는 초기 설치 비용이 저렴하므로 제품의 원가를 낮출 수 있으며, 오동작시 쉽게 부품등을 교환할 수 있어 문제 발생시 신속히 대처하여 용접 라인의 소재 흐름의 지연을 방지할 수 있다.

즉, 본 발명은 단순한 구조의 콘베이어에 의하여 소재의 흐름이 보다 원활히 이루어짐으로써 전체 용접 라인의 낭비 요인을 감소시킬 수 있는 것이다.

Claims

용접할 소재를 적재하고 있는 디스테커(Destacker)로부터 소재를 진공으로 흡착하여 용접기로 공급하는 로더(Loader,22)와;

상기 로더에 의해 공급된 소재를 용접기로 용접한 뒤 이 소재를 딤플 프레스 공정으로 이송하기 전에 무동력으로 소재를 자유낙하 이송시켜 딤플 프레스 공정 및 파일러 공정에서의 가공 및 적재속도를 조절하는 버퍼(buffer)로서 제공되는 아이들 롤러 콘베이어부(24)와;

상기 아이들롤러 콘베이어부에서 자유낙하한 소재를 전자석에 의하여 흡착하여 일정한 속도로 딤플 프레스 공정으로 이송하는 마그네트 콘베이어부(26)와;

상기 마그네트 콘베이어부에 의해 공급된 소재를 딤플 프레스 공정에서 가공한 뒤 이 소재를 소재 적재용 파일러(Piler)로 이송하는 런-아웃 콘베이어부(28);

를 포함하는 용접 라인의 소재 이송 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 로더는

지지프레임과;

상기 지지프레임에 장착되어 상기 디스테커에 적재된 소재를 진공으로 흡착하여 상기 아이들 롤러 콘베이어부로 이송하는 진공홀더와;

상기 진공홀더가 소재의 클램핑시 낱장 단위의 소재 클램핑 여부를 검출하는소재검출센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 시스템의 소재 이송 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 아이들 롤러 콘베이어부는

용접된 소재를 구름부재에 의하여 이송하는 롤러 콘베이어와;

상기 롤러 콘베이어를 따라 이송되는 소재의 양측을 안내하는 가이드판과;

상기 롤러 콘베이어상으로 승강하여 상기 롤러 콘베이어를 따라 이송된 소재를 정지시켜서 정렬하는 스토퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 시스템의 소재 이송 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 마그네트 콘베이어부는

상기 아이들 롤러 콘베이어부를 통하여 이송된 소재를 전자석으로 된 벨트에 의하여 딤플 프레스 공정으로 이송하는 제1벨트 콘베이어와;

상기 제1벨트 콘베이어를 구동하는 제1구동모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 시스템의 소재 이송 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 런-아웃 콘베이어부는

소재가 배출되는 후단부가 소재가 투입되는 전단부보다 높게 배치되어 딤플프레스 공정에서 가공된 소재를 전자석으로 된 벨트에 의하여 파일러로 이송하는 제2벨트 콘베이어와;

상기 제2벨트 콘베이어를 구동하는 제2구동모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 시스템의 소재 이송 장치.