KR100369146B1 - 차량의 캠 캡 조립 제어장치 및 방법 - Google Patents

차량의 캠 캡 조립 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실린더 헤드에 장착되는 캠 캡과 볼트를 자동으로 조립할 수 있는 차량의 캠 캡 조립 제어장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 차량의 캠 캡 조립 제어장치에 있어서, 컨베이어 벨트 상에 놓여진 실린더 헤드의 이송 상태를 검출하는 실린더 헤드 이송 감지부와, 상기 실린더 헤드에 결합되는 캠 캡을 다수개 적재한 후 경사진 이송로를 이용하여 캠 캡이 로딩 위치에 놓여지도록 형성되는 캠 캡 공급부와, 상기 캠 캡에 장착되는 볼트를 다수개 적재한 후 내장된 진동장치의 구동에 따라 볼트를 일정한 방향으로 유도하여 순차적으로 공급하는 볼트 공급부와, 상기 볼트 공급부의 출구에 연결되어 상기 볼트 공급부로부터 공급된 볼트를 정렬해주며, 상기 캠 캡에 장착되는 볼트를 동시에 장착되도록 대기시키는 볼트 정렬부와, 캠 캡을 파지하는 로봇 핸드를 가지며, 상기 캠 캡 공급부를 통해 로딩 위치에 놓여진 캠 캡과 상기 볼트 정렬부를 통해 장착 위치에 놓여진 볼트를 상기 로봇 핸드를 사용하여 실린더 헤드에 로딩해 주는 기능을 하는 이송 로봇과, 상기 캠 캡 조립 제어장치의 전반적인 동작을 제어하며, 상기 정렬된 캠 캡과 볼트를 이송된 실린더 헤드에 조립하도록 상기 이송 로봇의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성한다.

Description

차량의 캠 캡 조립 제어장치 및 방법{APPARATUS FOR CAM CAP TO PUT TOGETHER PARTS CONTROLLED OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 캠 캡에 관한 것으로서, 특히 차량의 캠 캡 조립 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량의 캠 캡 조립공정을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 차량의 캠 캡 조립 공정은 컨베이어 벨트(10) 상에서 이송되는 실린더 헤드(CYL-HEAD)(12)에 작업자(20)가 캠 캡(CAM-CAP)과 볼트를 조립한다. 이때 작업자(20)는 캠 캡 박스(16)와 볼트 박스(14)에서 해당되는 캠 캡과 볼트를 선택하여 실린더 헤드(12)의 장착 위치에 조립한다. 실린더 헤드(12)에 캠 캡과 볼트가 조립되면 컨베이어 벨트(10)의 구동에 따라 실린더 헤드(12)는 다음 공정인 너트 체결부(18)측 방향으로 이송된다.
도 1에 도시된 바와 같이 실린더 헤드의 캠축(CAM-SHAFT)이 조립되어지는 캠 캡을 조립하는 공정은 캠 캡과 볼트를 작업자가 수동으로 실린더 헤드에 조립 및 프레스한다. 따라서, 캠 캡이 조립되는 공정에는 적어도 1명 이상의 작업자가 고정으로 배치되어 있어야 하며, 생산성 저해 및 원가 상승의 문제점이 있었다.
또한 종래에는 캠 캡 조립 공정이 수동작업 공정으로 진행되므로 휴식 시간의 경우 캠 캡 조립 라인도 정지되어 생산성이 저해되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 실린더 헤드에 장착되는 캠 캡과 볼트를 자동으로 조립할 수 있는 차량의 캠 캡 조립 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 캠 캡 조립 제어장치에 있어서, 컨베이어 벨트 상에 놓여진 실린더 헤드의 이송 상태를 검출하는 실린더 헤드 이송 감지부와, 상기 실린더 헤드에 결합되는 캠 캡을 다수개 적재한 후 경사진 이송로를 이용하여 캠 캡이 로딩 위치에 놓여지도록 형성되는 캠 캡 공급부와, 상기 캠 캡에 장착되는 볼트를 다수개 적재한 후 내장된 진동장치의 구동에 따라 볼트를 일정한 방향으로 유도하여 순차적으로 공급하는 볼트 공급부와, 상기 볼트 공급부의 출구에 연결되어 상기 볼트 공급부로부터 공급된 볼트를 정렬해주며, 상기 캠 캡에 장착되는 볼트를 동시에 장착되도록 대기시키는 볼트 정렬부와, 캠 캡을 파지하는 로봇 핸드를 가지며, 상기 캠 캡 공급부를 통해 로딩 위치에 놓여진 캠 캡과 상기 볼트 정렬부를 통해 장착 위치에 놓여진 볼트를 상기 로봇 핸드를 사용하여 실린더 헤드에 로딩해 주는 기능을 하는 이송 로봇과, 상기 캠 캡 조립 제어장치의 전반적인 동작을 제어하며, 상기 정렬된 캠 캡과 볼트를 이송된 실린더 헤드에 조립하도록 상기 이송 로봇의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 캠 캡 조립 제어방법에 있어서, 컨베이어 벨트 상에서 이송중인 실린더 헤드의 움직임을 검출하는 과정과, 상기 실린더 헤드가 정지된 상태에서 실린더 헤드 고정 액츄에이터를 구동하는 과정과, 캠 캡의 정렬된 상태를 검출하는 과정과, 상기 정렬된 캠 캡이 로딩 대기 상태이면 캠 캡을 로딩하는 과정과, 로딩된 캠 캡을 볼트 정렬부로 이동하는 과정과, 볼트의 정렬된 상태를 검출하는 과정과, 상기 정렬된 볼트가 장착 대기 상태이면 로딩된 캠 캡에 볼트를 장착하는 과정과, 상기 캠 캡에 장착된 볼트가 정위치에 장착되었는가를 감지하는 과정과, 상기 볼트가 캠 캡의 정위치에 장착되면 상기 캠 캡을 실린더 헤드로 이동하는 과정과, 상기 캠 캡을 실린더 헤드의 해당 위치에 장착하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량의 캠 캡 조립공정을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캠 캡 조립 제어장치의 구성을 도시한 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캠 캡 조립 제어장치의 배치도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실린더 헤드 이송에 관련된 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 캠 캡의 정렬 상태를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 볼트의 정렬 상태를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캠 캡 조립 제어 과정을 도시한 제어 흐름도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 실린더 헤드에 캠 캡이 장착되어 압입되는 과정을 도시한 제어 흐름도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 캠 캡의 정렬 과정을 도시한 제어 흐름도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 캠 캡에 볼트가 장착되는 과정을 도시한 제어 흐름도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 캠 캡 조립 제어장치의 구성을 도시한 평면도.
도 12는 도 11에 도시된 차량의 캠 캡 조립 제어장치의 구성을 도시한 정면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캠 캡 조립 제어장치의 구성을 도시한 블록 구성도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캠 캡 조립 제어장치의 배치도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실린더 헤드(52) 이송에 관련된 구성을 도시한 평면도와 정면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 캠 캡의 정렬 상태를 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 볼트의 정렬 상태를 도시한 도면이다.
도 2내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캠 캡 조립 제어장치의 구성을 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 캠 캡 조립 제어장치는 크게 캠 캡 공급부(54), 볼트 공급부(56), 볼트 정렬부(58), 이송 로봇(42), 제어부(40)를 포함하여 구성한다. 이송 로봇(42)은 캠 캡(60)을 파지하는 로봇 핸드를 가지며, 상기 캠 캡 공급부(54)를 통해 로딩 위치에 놓여진 캠 캡(60)과 상기 볼트 정렬부(58)를 통해 장착 위치에 놓여진 볼트(62)를 상기 로봇 핸드를 사용하여 실린더 헤드(52)에 로딩해주는 기능을 한다.
제어부(40)는 상기 캠 캡 조립 제어장치의 전반적인 동작을 제어하며, 상기 정렬된 캠 캡(60)과 볼트(62)를 이송된 실린더 헤드(52)에 조립하도록 상기 이송 로봇(42)의 동작을 제어하는 기능을 하는 일종의 마이크로 프로세서로 구현할 수 있다. 상기 제어부(40)내에는 캠 캡 조립 제어에 관련된 제어 로직이 내장되어 있으며, 외부로부터 공급되는 전원을 입력받아 상기 이송 로봇(42)과 캠 캡 공급부(54), 볼트 공급부(56)를 포함한 각각의 액츄에이터로 소정의 제어신호를 공급하여 본 발명의 실시예에 따른 캠 캡 조립 제어 동작을 수행한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캠 캡 조립 제어장치는 상기 이송 로봇(42)의 동작 상태를 수동모드와 자동모드로 선택하도록 모드 선택 스위치를 더 부가하여 구성할 수 있다.
도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 실린더 헤드(52) 이송에 관련된 구성을 설명한다.
먼저, 실린더 헤드 이송 감지부(32)는 도 4에 도시된 바와 같이 컨베이어 벨트(50) 상에 놓여진 실린더 헤드(52)의 이송 상태를 검출하는 기능을 한다. 참조번호 (64)는 상기 실린더 헤드(52)의 이송되는 방향에 설치되어 상기 실린더 헤드(52)의 이송 상태를 구속하는 스토퍼이다. 참조번호 (48)는 상기 컨베이어 벨트(50) 상에서 이송되는 실린더 헤드(52)의 이송된 위치에 따라 구동되어 상기 실린더 헤드(52)의 이송 상태를 단속하는 실린더 헤드 고정 액츄에이터이다. 상기 실린더 헤드 고정 액츄에이터(48)는 상기 컨베이어 벨트(50) 하부에 장착되며, 상기 실린더 헤드 고정 액츄에이터(48)의 구동에 따라 고정 플레이트(47)가 상기 컨베이어 벨트(50)를 이송시키는 베어링 사이에 끼워져 상기 실린더 헤드(52)의 고정 상태를 유지한다. 상기 고정 플레이트(47)에는 소정의 간격을 두고 돌기(49)가 형성된다.
참조번호 (65)는 캠 캡 압입장치이다. 상기 캠 캡 압입장치(65)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 실린더 헤드(52)에 로딩된 캠 캡(60)의 위치로 이동되는 제1 구동부(66)와, 상기 제1 구동부(66)의 수직방향 움직임을 단속하여 상기 실린더 헤드(52)에 캠 캡(60)이 로딩된 상태에서 상기 캠 캡(60)을 상기 실린더 헤드(52)에 압입하기 위한 제2 구동부(68)를 포함하여 구성한다.
도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 캠 캡 공급부(54)에 관련된 구성을 설명한다.
먼저, 캠 캡 공급부(54)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 실린더 헤드(52)에 결합되는 캠 캡(61)을 다수개 적재한 후 경사진 이송로를 이용하여 캠 캡(61)이 로딩 위치에 놓여지도록 형성된다. 캠 캡 공급부(54)는 도 5에 도시된 바와 같이 소정의 각도를 갖고 기울어진 형상을 갖는다. 경사진 면에 놓여지는 캠 캡(61)은 순차적으로 정렬된 상태를 유지하며, 로딩 위치에 놓여진 캠 캡(60)이 이송 로봇(42)에 의해 로딩되면 다음 순번의 캠 캡(61)이 로딩 위치에 놓여지게 된다. 참조번호 (34)는 상기 캠 캡(60)의 정렬된 상태를 감지하여 그에 따른 캠 캡 정렬 상태 신호를 상기 제어부(40)로 출력하는 캠 캡 정렬 감지 센서이다. 상기 캠 캡 공급부(54)의 일단에는 캠 캡 로딩 액츄에이터(44)가 장착된다. 상기 캠 캡 로딩 액츄에이터(44)는 상기 캠 캡 공급부(54)의 로딩 위치에 놓여진 캠 캡(60)의 상, 하 로딩 움직임을 단속하는 공압 실린더이다.
도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 볼트 공급부(56)와 볼트 정렬부(58)에 관련된 구성을 설명한다.
먼저, 볼트 공급부(56)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 캠 캡(60)에 장착되는 볼트(63)를 다수개 적재한 후 내장된 진동장치의 구동에 따라 볼트(63)를 일정한 방향으로 유도하여 순차적으로 공급한다.
볼트 정렬부(58)는 상기 볼트 공급부(56)의 출구에 연결되어 상기 볼트 공급부(56)로부터 공급된 볼트(63)를 정렬해주며, 상기 캠 캡(60)에 장착되는 볼트(62)를 동시에 장착되도록 대기시키는 기능을 한다. 참조번호 (36)는 상기 볼트(62)의 정렬된 상태를 감지하여 그에 따른 볼트 정렬 상태 신호를 상기 제어부(40)로 출력하는 볼트 정렬 감지 센서이다. 참조번호 (70)은 스토퍼이다. 상기 스토퍼(70)는 볼트(62)의 장착 대기 위치와 볼트(62)의 정렬 위치를 구분하는 기능을 한다.
한편, 상기 캠 캡(60)에 장착된 볼트(62)의 결합 상태를 감지하여 그에 따른 볼트 결합 상태 신호를 상기 제어부(40)로 출력하는 볼트 장착 감지 센서(38)를 더 부가하여 구성할 수 있다. 상기 볼트 장착 감지 센서(38)의 장착 위치는 이송 로봇(42)의 이송 경로에 장착할 수 있으며, 볼트(62)가 결합된 캠 캡(60)이 실린더 헤드(52)에 장착되기 전 경로에 장착된다.
참조번호 (46)는 볼트 로딩 액츄에이터이다. 상기 볼트 로딩 액츄에이터(46)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 볼트 정렬부(58)의 일단에 장착되며, 상기 볼트 정렬부(58)의 장착 위치에 놓여진 볼트(62)의 상부 움직임을 단속하는 기능을 한다. 상기 볼트 로딩 액츄에이터(46)는 전진 및 후진 방향으로 움직이는 제1 구동부(45)와 상부 및 하부 방향으로 움직이는 제2 구동부(47)로 구성된다. 상기 제1 구동부(45)와 제2 구동부(47)의 움직임에 따라 볼트(62)의 하부에 위치된 캠 캡(60)이 볼트(62)의 하부로부터 상부로 위치 이동되어 상기 볼트(62)가 상기 캠 캡(60)의 구멍에 끼워지게 된다. 참조번호 (72)는 리미트 스위치이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캠 캡 조립 제어 과정을 도시한 제어 흐름도이다. 도 2내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캠 캡 조립 제어 과정을 설명한다.
먼저, 제어부(40)는 도 7의 (102)단계에서 실린더 헤드 이송 감지부(32)를 통해 컨베이어 벨트(50) 상에서 이송중인 실린더 헤드(52)의 움직임을 검출한다.제어부(40)는 (102)단계에서 실린더 헤드(52)가 정지된 상태이면 (104)단계로 진행하여 실린더 헤드 고정 액츄에이터(48)를 구동한다. 이때 실린더 헤드 고정 액츄에이터(48)의 구동에 따라 실린더 헤드(52)는 컨베이어 벨트(50) 상에서 정지된 상태를 유지하게 된다. 제어부(40)는 (106)단계로 진행하여 캠 캡 정렬 감지 센서(34)를 통해 캠 캡(60)의 정렬된 상태를 검출한다. 제어부(40)는 (108)단계에서 상기 정렬된 캠 캡(60)이 로딩 대기 상태이면 캠 캡(60)을 로딩하도록 캠 캡 로딩 액츄에이터(44)를 구동한다. 캠 캡 로딩 액츄에이터(44)의 구동에 따라 캠 캡(60)은 로딩 위치에서 상부로 돌출된다. 제어부(40)는 (110)단계로 진행하여 로딩된 캠 캡(60)을 볼트 정렬부(58)로 이동시키도록 이송 로봇(42)을 구동한다. 이송 로봇(42)의 구동에 따라 로딩 위치에 돌출된 캠 캡(60)은 이송 로봇(42)의 로봇 핸드에 파지된다. 제어부(40)는 (112)단계로 진행하여 볼트 정렬 감지 센서(36)를 통해 볼트(62)의 정렬된 상태를 검출한다. 제어부(40)는 (112)단계에서 상기 정렬된 볼트(62)가 장착 대기 상태이면 (114)단계로 진행하여 로딩된 캠 캡(60)에 볼트(62)를 장착하도록 볼트 로딩 액츄에이터(46)와 이송 로봇(42)을 구동한다. 제어부(40)는 (116)단계로 진행하여 이송 로봇(42)의 구동에 따라 이송되는 캠 캡(60)이 볼트 장착 감지 센서(38)에 위치되었다고 판단되면, 볼트 장착 감지 센서(38)를 통해 상기 캠 캡(60)에 장착된 볼트(62)가 정위치에 장착되었는가를 감지한다. 제어부(40)는 (116)단계에서 상기 볼트(62)가 캠 캡(60)의 정위치에 장착되었다고 판단되면 (118)단계로 진행하여 상기 캠 캡(60)을 실린더 헤드(52)로 이동하도록 이송 로봇(42)을 구동한다. 상기 제어부(40)는 (120)단계로 진행하여 상기 캠 캡(60)을 실린더 헤드(52)의 해당 위치에 장착되도록 이송 로봇(42)을 구동한 후 (122)단계로 진행하여 실린더 헤드(52)를 다음 공정으로 이송시키기 위한 과정을 수행한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 실린더 헤드(52)에 캠 캡(60)이 장착되어 압입되는 과정을 보다 상세하게 도시한 제어 흐름도이다. 즉, 도 8에 도시된 제어 흐름도는 도 7에서 언급된 실린더 헤드(52)의 정지된 상태에서 캠 캡(60)이 로딩된 후 압입되는 과정을 더 부가한 것이다. 도 2내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 실린더 헤드(52)에 캠 캡(60)이 장착되어 압입되는 과정을 설명한다.
먼저, 제어부(40)는 도 8의 (132)단계에서 실린더 헤드 이송 감지부(32)를 통해 실린더 헤드(52)가 컨베이어 벨트(50) 상에서 정지된 상태인가를 검출한다. 제어부(40)는 (132)단계에서 실린더 헤드(52)가 정지된 상태이면 (134)단계로 진행하여 1초를 대기한다. 즉, 제어부(40)는 실린더 헤드(52)가 정지된 상태이면 1초를 카운트하여 1초 동안 액츄에이터 구동을 위한 소정의 제어신호를 출력하지 않는다. 제어부(40)는 1초가 경과되면 (136)단계로 진행하여 실린더 헤드(52)를 고정하기 위한 실린더 헤드 고정 액츄에이터(48)를 도 4에 도시된 바와 같이 상승 구동시킨다. 제어부(40)는 (138)단계에서 실린더 헤드(52)에 캠 캡(60)을 로딩한 후 (140)단계로 진행한다. 제어부(40)는 (140)단계에서 로딩된 캠 캡(60)을 상기 실린더 헤드(52)에 압입하기 위한 캠 캡 압입장치(65)의 제2 구동부를 도 4에 도시된 바와 같이 구동하여 상기 캠 캡(60)의 상부로 위치 이동시킨다. 제어부(40)는 (144)단계로 진행하여 캠 캡(60)을 약 2초간 압입하도록 캠 캡 압입장치(65)의 제1구동부(66)를 구동시킨다. 제어부(40)는 (146)단계로 진행하여 캠 캡 압입장치(65)를 구동하여 상기 캠 캡(60)의 상부로부터 이탈되도록 위치 이동시킨다. 이때 상기 캠 캡 압입장치(65)의 제2 구동부(68)는 제1 구동부(66)측 방향으로 위치 이동된다. 제어부(40)는 (148)단계로 진행하여 상승 구동된 상기 실린더 헤드 고정 액츄에이터(48)를 하강 구동시킨다. 이때 실린더 헤드 고정 액츄에이터(48)의 하강 구동 동작에 따라 고정 플레이트(47)는 연동되어 하강되며, 상기 고정 플레이트(47)의 돌기(49)는 컨베이어 벨트(50)의 베어링 사이로부터 이격된다. 이어서 제어부(40)는 (150)단계로 진행하여 상기 컨베이어 벨트(50) 상에서 정지된 상기 실린더 헤드(52)를 다음 공정으로 이송시키는 과정을 수행한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 캠 캡의 정렬 과정을 보다 상세하게 도시한 제어 흐름도이다. 즉, 도 9에 도시된 제어 흐름도는 도 7에서 언급된 캠 캡의 로딩 과정에서 캠 캡 로딩 액츄에이터(44)의 구동에 따라 캠 캡이 정렬되는 제어 과정을 더 부가한 것이다. 도 2내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 캠 캡의 정렬 과정을 설명한다.
먼저, 제어부(40)는 도 9의 (152)단계에서 캠 캡 정렬 감지 센서(34)를 통해 캠 캡(60)이 정렬된 상태인가를 검출한다. 제어부(40)는 (152)단계에서 캠 캡(60)이 정렬된 상태이면, (154)단계로 진행하여 캠 캡 로딩 액츄에이터(44)를 제어하여 상승 구동시킨다. 제어부(40)는 (156)단계에서 이송 로봇(42)을 구동하여 상기 로딩된 캠 캡(60)을 해당 위치로 이동시킨 후 (158)단계로 진행하여 상기 캠 캡 정렬 감지 센서(34)를 통해 상기 캠 캡(60)의 이동 상태를 감지한다. 제어부(40)는(160)단계로 진행하여 상기 캠 캡(60)이 이동된 상태이면 캠 캡 로딩 액츄에이터(44)를 제어하여 하강 구동시킨다. 이와 같은 제어 동작에 따라 (162)단계에서는 이동된 캠 캡(60)의 위치에 다음 순번의 캠 캡(61)이 정렬된다. (162)단계는 제어부(40)의 제어 동작에 따라 자동으로 구현할 수 있으며, 정렬된 캠 캡(61)의 자중에 의해 정렬되도록 구현 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 캠 캡(60)에 볼트(62)가 장착되는 과정을 보다 상세하게 도시한 제어 흐름도이다. 즉, 도 10에 도시된 제어 흐름도는 도 7에서 언급된 캠 캡(60)에 볼트(62)가 장착되는 과정에서 볼트 로딩 액츄에이터(46)의 구동에 따라 볼트(62)가 장착되는 제어 과정을 더 부가한 것이다. 도 2내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 볼트(62)의 장착 과정을 설명한다.
먼저, 제어부(40)는 도 10의 (172)단계에서 볼트 정렬 감지 센서(36)를 통해 상기 볼트(62)가 장착 대기 상태이면 (174)단계로 진행하여 볼트 로딩 액츄에이터(46)의 제2 구동부(47)를 제어하여 하강 구동시킨다. 제어부(40)는 (176)단계에서 상기 볼트 로딩 액츄에이터(46)의 제1 구동부(45)를 제어하여 전진 구동시킨다. 이어서 제어부(40)는 (178)단계로 진행하여 이송 로봇(42)을 구동한다. 이때 이송 로봇(42)의 구동에 따라 이송 로봇(42)의 로봇 핸드에 파지된 캠 캡(60)은 장착 대기 상태의 볼트(62) 하부에 위치되도록 이동된다. 제어부(40)는 (180)단계로 진행하여 이송 로봇(42)을 구동하여 캠 캡(60)에 장착 대기 상태의 볼트(62)를 장착하는 과정을 수행한다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예를 들어 설명하였으나,본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 상기한 실시예에서는 실린더 헤드(52)에 조립되는 캠 캡(60)과 볼트(62)를 이송하기 위한 1개의 이송 로봇(42)을 제어하는 구성을 설명하였으나, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 캠 캡과 볼트를 구분하여 공급 정렬하는 구성을 1개 이상으로 설치하고, 그에 따른 이송 로봇의 수를 추가시키는 차량의 캠 캡 조립 제어장치를 구현할 수 있음에 유의하여야 한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 캠 캡 조립 제어장치의 구성을 도시한 평면도이다. 도 12는 도 11에 도시된 차량의 캠 캡 조립 제어장치의 구성을 도시한 정면도이다.
도 11과 도 12에 도시된 바와 같이 컨베이어 벨트(80) 상에서 이송되는 실린더 헤드(82)에 장착되는 캠 캡과 볼트가 상이할 경우 제1 이송 로봇(84), 제2 이송 로봇(86)을 구비하고, 그에 따른 제1 캠 캡 공급부(88), 제2 캠 캡 공급부(90), 제1 볼트 공급부(92), 제2 볼트 공급부(94)를 구비하여 캠 캡 조립 제어장치를 구성할 수 있다. 이러한 구성을 응용하여 1개의 조립 라인에서 서로 다른 2개 차종의 실린더 헤드를 조립할 수 있다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것임에 유의해야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 캠 캡 조립 제어장치 및 방법은 실린더 헤드에 결합되는 캠 캡과 볼트를 자동으로 조립할 수 있으며, 종래의 작업자에 의해 수동 작업으로 진행되는 과정에서 발생하였던 라인의 정지시간을 없앨 수 있고, 제품 조립 시간과, 작업 속도를 자동으로 제어할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 차량의 캠 캡 조립 제어장치에 있어서,
    컨베이어 벨트 상에 놓여진 실린더 헤드의 이송 상태를 검출하는 실린더 헤드 이송 감지부와,
    상기 실린더 헤드에 결합되는 캠 캡을 다수개 적재한 후 경사진 이송로를 이용하여 캠 캡이 로딩 위치에 놓여지도록 형성되는 캠 캡 공급부와,
    상기 캠 캡에 장착되는 볼트를 다수개 적재한 후 내장된 진동장치의 구동에 따라 볼트를 일정한 방향으로 유도하여 순차적으로 공급하는 볼트 공급부와,
    상기 볼트 공급부의 출구에 연결되어 상기 볼트 공급부로부터 공급된 볼트를 정렬해주며, 상기 캠 캡에 장착되는 볼트를 동시에 장착되도록 대기시키는 볼트 정렬부와,
    캠 캡을 파지하는 로봇 핸드를 가지며, 상기 캠 캡 공급부를 통해 로딩 위치에 놓여진 캠 캡과 상기 볼트 정렬부를 통해 장착 위치에 놓여진 볼트를 상기 로봇 핸드를 사용하여 실린더 헤드에 로딩해주는 기능을 하는 이송 로봇과,
    상기 캠 캡 조립 제어장치의 전반적인 동작을 제어하며, 상기 정렬된 캠 캡과 볼트를 이송된 실린더 헤드에 조립하도록 상기 이송 로봇의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 차량의 캠 캡 조립 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캠 캡의 정렬된 상태를 감지하여 그에 따른 캠 캡 정렬 상태 신호를 상기 제어부로 출력하는 캠 캡 정렬 감지 센서와,
    상기 볼트의 정렬된 상태를 감지하여 그에 따른 볼트 정렬 상태 신호를 상기 제어부로 출력하는 볼트 정렬 감지 센서와,
    상기 캠 캡에 장착된 볼트의 결합 상태를 감지하여 그에 따른 볼트 결합 상태 신호를 상기 제어부로 출력하는 볼트 장착 감지 센서와,
    상기 캠 캡 공급부의 일단에 장착되며, 상기 캠 캡 공급부의 로딩 위치에 놓여진 캠 캡의 로딩 움직임을 단속하는 캠 캡 로딩 액츄에이터와,
    상기 볼트 정렬부의 일단에 장착되며, 상기 볼트 정렬부의 장착 위치에 놓여진 볼트의 움직임을 단속하는 볼트 로딩 액츄에이터와,
    상기 컨베이어 벨트 상에서 이송되는 실린더 헤드의 이송된 위치에 따라 구동되어 상기 실린더 헤드의 이송 상태를 단속하는 실린더 헤드 고정 액츄에이터를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 차량의 캠 캡 조립 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 실린더 헤드에 로딩된 캠 캡의 위치로 이동되는 제1 구동부와, 상기 제1 구동부의 수직방향 움직임을 단속하여 상기 실린더 헤드에 캠 캡이 로딩된 상태에서 상기 캠 캡을 상기 실린더 헤드에 압입하기 위한 제2 구동부를 포함하여 구성하는 캠 캡 압입장치를 더 부가하여 구성함을 특징으로 하는 차량의 캠 캡 조립 제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 실린더 헤드의 이송되는 방향에 설치되어 상기 실린더 헤드의 이송 상태를 구속하는 스토퍼를 더 부가하여 구성함을 특징으로 하는 차량의 캠 캡 조립 제어장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이송 로봇의 동작 상태를 수동모드와 자동모드로 선택하도록 모드 선택 스위치를 더 부가하여 구성함을 특징으로 하는 차량의 캠 캡 조립 제어장치.
  6. 차량의 캠 캡 조립 제어방법에 있어서,
    컨베이어 벨트 상에서 이송중인 실린더 헤드의 움직임을 검출하는 과정과,
    상기 실린더 헤드가 정지된 상태에서 실린더 헤드 고정 액츄에이터를 구동하는 과정과,
    캠 캡의 정렬된 상태를 검출하는 과정과,
    상기 정렬된 캠 캡이 로딩 대기 상태이면 캠 캡을 로딩하는 과정과,
    로딩된 캠 캡을 볼트 정렬부로 이동하는 과정과,
    볼트의 정렬된 상태를 검출하는 과정과,
    상기 정렬된 볼트가 장착 대기 상태이면 로딩된 캠 캡에 볼트를 장착하는 과정과,
    상기 캠 캡에 장착된 볼트가 정위치에 장착되었는가를 감지하는 과정과,
    상기 볼트가 캠 캡의 정위치에 장착되면 상기 캠 캡을 실린더 헤드로 이동하는 과정과,
    상기 캠 캡을 실린더 헤드의 해당 위치에 장착하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 캠 캡 조립 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 실린더 헤드가 컨베이어 벨트 상에서 정지된 상태이면 미리 설정된 시간동안 대기하는 과정과,
    상기 실린더 헤드를 고정하기 위한 실린더 헤드 고정 액츄에이터를 상승 구동시키는 과정과,
    상기 실린더 헤드에 캠 캡을 로딩한 상태에서 상기 캠 캡을 상기 실린더 헤드에 압입하기 위한 캠 캡 압입장치를 상기 캠 캡의 상부로 위치 이동시키는 과정과,
    상기 캠 캡을 미리 설정된 시간동안 압입하는 과정과,
    상기 캠 캡 압입장치를 상기 캠 캡으로부터 이탈시키는 과정과,
    상기 실린더 헤드 고정 액츄에이터를 하강 구동시키는 과정과,
    상기 컨베이어 벨트 상에서 정지된 상기 실린더 헤드를 다음 공정으로 이송시키는 과정을 더 부가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 캠 캡 조립 제어방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 캠 캡이 정렬된 상태에서 캠 캡 로딩 액츄에이터를 상승 구동시키는 과정과,
    상기 로딩된 캠 캡을 해당 위치로 이동시킨 후 상기 캠 캡의 이동 상태를 감지하는 과정과,
    상기 캠 캡이 이동된 상태이면 캠 캡 로딩 액츄에이터를 하강 구동시키는 과정과,
    상기 이동된 캠 캡의 위치에 다음 순번의 캠 캡을 정렬시키는 과정을 더 부가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 캠 캡 조립 제어방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 볼트가 장착 대기 상태에서 볼트 로딩 액츄에이터를 하강 구동시키는 과정과,
    상기 볼트 로딩 액츄에이터를 전진 구동시키는 과정과,
    상기 캠 캡이 장착 대기 상태의 볼트 하부에 위치되도록 이동된 상태에서 상기 캠 캡에 장착 대기 상태의 볼트를 장착하는 과정을 더 부가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 캠 캡 조립 제어방법.
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