KR100390215B1 - 로드어세이삽입로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쇽업소바의 로드를 베이스 셀 내부의 튜브에 삽입하는 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전 공정에서 튜브 안에 센터링 치구가 삽입된 상태로 도착된 베이스 셀을 클램핑한 후 로봇이 로드를 튜브 안에 삽입한 후 센터링 지그를 튜브에서 빼내어 지그 이송 컨베이어에 안착시키면 공압실린더를 이용하여 로드를 베이스 셀에 삽입시킨 후, 컨베이어의 파렛에 로딩하여 다음 공정으로 이송시키는 로드 삽입 로봇에 관한 것이다.

본 발명은 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임의 상부에 설치되는 로봇 다이와, 상기 로봇 다이의 상부에 고정되고 3차원 운동이 가능하도록 다관절로 이루어진 로봇과, 상기 로봇의 전부에 설치되어 로드를 삽입하기 위한 그리퍼부와, 상기 베이스 프레임의 상부에 설치되고, 소재를 위치시키기 위한 포지션부와, 상기 포지션부의 외측에 설치되어 상기 로드가 삽입되는 소재를 잡아주기 위한 전후면 클램핑부와, 상기 클램핑부의 상부에 설치되고 상기 로드가 상기 소재에 정확하게 삽입될 수 있도록 중심을 위치시키기 위한 센터링부로 이루어져 수작업으로 삽입하던 로드를 로봇이 작업하므로서 작업시간이 단축되고, 작업효율이 증가하여 생산성이 향상되는 이점이 있다.

Description

로드 삽입 로봇

본 발명은 쇽업소바의 로드를 베이스 셀(BASE SHELL) 내부의 튜브에 삽입하는 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전 공정에서 튜브 안에 센터링 치구가 삽입된 상태로 도착된 베이스 셀을 클램핑한 후 로봇이 로드를 튜브 안에 삽입한 후 센터링 지그를 튜브에서 빼내어 지그 이송 컨베이어에 안착시키면 공압실린더를 이용하여 로드를 베이스 셀에 삽입시킨 후, 컨베이어의 파렛에 로딩하여 다음 공정으로 이송시키는 로드 삽입 로봇에 관한 것이다.

일반적으로 서스펜션은 차체와 바퀴를 연결하는 장치로서 노면에서의 충격을 흡수하는 스프링과, 스프링의 작동을 조정하는 쇽업소바와, 바퀴의 작동을 제어하는 암이나 링크로 구성되어 있다.

서스펜션을 크게 분류하면 좌우의 바퀴를 차축으로 연결한 리지드(차축) 액슬 서스펜션과, 좌우바퀴가 각각 작동하는 인디펜던트 서스펜션이 있다.

리지드 액슬 서스펜션에는 평행 리프 스프링식, 드디옹식, 링크식, 토크 튜브 드라이브식 등이 있고, 인디펜던트 서스펜션에서는 스윙 암식, 더블 위시본식, 맥퍼슨 스트럿식 등이 있고, 특수한 서스펜션으로는 유체에 의하여 힘을 전달하는 공기 스프링식이나 유체 스프링식도 있으며, 이와 같은 서스펜션은 주행중 노면에서 받은 충격이나 진동을 완화하여 승차감과 자동차의 안정성을 향상시킨다.

그 구성으로는 휠 어셈블리와 연결 설치되는 현가 멤버와, 섀시 스프링 및 섀시 스프링의 고유진동을 제어하여 승차감을 향상시키는 쇽업소버와, 자동차의 롤링을 방지하는 스테이빌라이저로 구성되어 있다.

그 중에서도 쇽업소버는 오일댐퍼라고도 불리기도 하며, 직경이 다른 2개의 원통 중 아래쪽 통의 내부에 오일이 주입되어 있고, 원통은 상호 피스톤 작용을 하고 있는 것 처럼 되어 있으나, 작고 직경이 다른 2개의 밸브가 오일의 흐름을 제어하여 피스톤의 신축을 조정하며, 차량의 바운드를 억제하도록 구성된다.

상기와 같이 2개의 원통을 사용하는 트윈 튜브형은 베이스 셀(BASE SHELL)의 내부에 내부 튜브가 삽재되고, 그 튜브 안으로 로드가 삽입된다.

그러나, 상기와 같이 튜브 안으로 로드를 삽입하기 위해서는 작업자의 수작업을 통해서 삽입하여야만 하였고 이와 같은 로드 삽입공정은 공장 자동화 생산라인을 구축하는데 큰 문제점으로 대두되었다.

또한, 로드 삽입작업을 수작업으로 진행하므로 그 시간과 노동력 등이 많이 필요하였고, 조립 정밀성이 저하되며, 로드의 삽입시 표면에 흠집이 발생하여 워크의 불량율이 증가하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 로드의 삽입공정시 로봇을 이용하므로써 작업 공정 시간을 단축시켜 생산량을 향상시키는 로드 삽입 로봇을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또 다른 본 발명의 목적은 PLC(Programmable Logic Controller)와 로봇이 신호를 주고 받고 인덱스 테이블과 인터록을 걸어서 최대한의 안정된 작업을 하기 위한 것을 로드 삽입 로봇을 제공한다.

도 1 은 본 발명의 로드 삽입 로봇의 구조를 보여주는 정면도

도 2 는 본 발명의 로드 삽입 로봇의 구조를 보여주는 평면도

도 3 은 본 발명의 로드 삽입 로봇의 구조를 보여주는 측면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 가로 베이스 프레임 11 세로 베이스 프레임

12 베이스 프레임 14 레벨 블록

16 파운데이션 브라켓 18 포지션부

20 클램핑부 22,23 소재 클램핑 실린더

24,25 브이블록 27 실린더 로드

26 락 실린더 28 센터링부

30 그리퍼부 32 베이스 셀

34 로봇 36 그리퍼

38 로봇 다이 40 센터링 그리퍼

42 클램핑부 바디 44 파레트 고정부

100 로드

본 발명의 로드 삽입 로봇의 구조는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임의 상부에 설치되는 로봇 다이와, 상기 로봇 다이의 상부에 고정되고 3차원 운동이 가능하도록 다관절로 이루어진 로봇과, 상기 로봇의 전부에 설치되어 로드를 삽입하기 위한 그리퍼부와, 상기 베이스 프레임의 상부에 설치되고, 소재를 위치시키기 위한 포지션부와, 상기 포지션부의 외측에 설치되어 상기 로드가 삽입되는 베이스 셀을 잡아주기 위한 클램핑부와, 상기 클램핑부의 상부에 설치되고 상기 로드가 상기 베이스 셀에 정확하게 삽입될 수 있도록 중심을 위치시키기 위한 센터링부로 이루어진다.

상기 로봇이 로드를 공급시 로드 공급 인덱스 테이블과 센터링 치구 머신쪽 컨베어의 정위치 신호에 의해 상호 인터록을 번갈아 수행한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 로드 삽입 로봇의 구조를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 로드 삽입 로봇의 구조는 베이스 프레임(12)과, 상기 베이스 프레임(12)의 상부에 설치되는 로봇 다이(38)와, 상기 로봇 다이(38)의 상부에 고정되고 3차원 운동이 가능하도록 다관절로 이루어진 로봇(34)과, 상기 로봇(34)의 전부에 설치되어 로드(100)를 삽입하기 위한 그리퍼부(30)와, 상기 베이스 프레임(12)의 상부에 설치되고, 베이스 셀(32)을 위치시키기 위한 포지션부(18)와, 상기 포지션부(18)의 외측에 설치되어 상기 로드(100)가 삽입되는 베이스 셀(32)을 잡아주기 위한 클램핑부(20)와, 상기 클램핑부(20)의 상부에 설치되고 상기 로드(100)가 상기 베이스 셀(32)에 정확하게 삽입될 수 있도록 중심을 위치시키기 위한 센터링부(28)로 이루어진다.

상기 로봇(34)의 로드(100)가 공급시 로드 공급 인덱스 테이블과 센터링 치구 머신쪽 컨베어의 정위치 신호에 의해 상호 인터록을 번갈아 수행한다.

상기 그리퍼부(30)는 그 전부에 로드(100)를 잡을 수 있도록 그리퍼(36)가 구비되고, 클램핑부(20)는 베이스 프레임(12)의 상부에 설치되는 하나 이상의 클램핑부 바디(42)와, 그 상부에 락 실린더(26)와 실린더 로드(27)가 구비된 소재 클램핑 실린더(22,23)가 각각 좌우 대칭으로 설치됨과 동시에 그 전부에 브이블록(24,25)이 설치되며, 포지션부(18)는 상기 클램핑부(20)의 내측에 설치되고, 상기 소재(32)를 고정시키기 위한 고정부(44)가 구비되어 있다.

도 1 은 본 발명의 로드 삽입 로봇의 구조를 보여주는 정면도이고, 도 2 는 본 발명의 로드 삽입 로봇의 구조를 보여주는 평면도이며, 도 3 은 본 발명의 로드 삽입 로봇의 구조를 보여주는 측면도이다.

본 발명의 구성과 작동을 좀 더 구체적으로 설명하여 보면, 세로방향으로 설치된 세로 베이스 프레임(11)과, 상기 세로 베이스 프레임(11)을 각각 횡방향으로 연결하는 가로 베이스 프레임(10)으로 구성된 베이스 프레임(12)이 설치되고, 그 베이스 프레임(12)의 하부에는 레벨 블록(14)이 설치되고, 그 레벨 블록(14)은 상기 베이스 프레임(12)을 지지함과 동시에 높이를 조절하며, 이때 그 외측으로는 파운데이션 브라켓(16)이 설치되어 상기 베이스 프레임(12)을 보강하게 된다.

그리고, 로봇 다이(38)가 상기 베이스 프레임(12)의 상부에 고정되고, 3차원적 이동좌표를 따라 이동할 수 있도록 다관절로 이루어진 로봇(34)이 상기 로봇 다이(38)의 상부에 설치된다.

이때, 그리퍼부(30)가 상기 로봇(34)의 전부에 설치되고, 그리퍼(36)가 상기 그리퍼부(30)의 일단부에 설치되어 로드(100)를 잡아서 이동한다. 이때의 움직임은 상기 로봇(34)에 의해 좌우이동, 회전이동 및 상하이동의 3차원 움직임으로 삽입공정을 진행하게 된다.

또한, 베이스 프레임(12)의 상부에는 포지션부(18)가 설치되고, 베이스 셀(32)이 삽입 고정된 파레트 고정부(44)가 상기 포지션부(18)의 상단부에 고정 설치된다. 상기 베이스 셀(32)은 상기 그리퍼(36)에 의해 이동된 로드(100)가 손쉽게 삽입될 수 있도록 동일 중심선상에 위치시킨다.

한편, 클램핑부(20)가 상기 포지션부(18)의 외측에 각각 설치된다. 클램핑부(20)는 클램핑부 바디(42)와, 그 상부에 각각 설치되는 소재 클램핑 실린더(22,23)와, 그 소재 클램핑 실린더(22,23)의 전부에 각각 설치된 브이블록(24,25)과, 그 브이블록(24,25)을 전진 이동시키기 위한 각각의 락 실린더(26)와 실린더 로드(27)로 구성된다.

상기 소재 클램핑 실린더(22,23)에 구비된 각각의 락 실린더(26)와 실린더 로드(27)가 전진 이동함에 따라서 상기 브이블록(24,25)이 전진하고 상기 베이스 셀(32)이 흔들리지 않도록 좌우측에서 잡아준다.

그리고, 상기 우측에 설치된 클램핑부 바디(42)의 상부에는 로드(100)의 센터를 잡아주기 위한 센터링부(28)가 설치된다.

상기 센터링부(28)는 그 전부에 센터링 그리퍼(40)가 설치되고, 그 센터링 그리퍼(40)에 의해 상기 로드(100)가 상기 베이스 셀(32)의 중심과 동일선상으로 정확하게 위치되어 삽입이 손쉽게 이루어진다.

상기와 같이 이루어진 구성의 로드 삽입 로봇은 전공정에서 튜브안에 센터링 치구가 삽입된 상태로 도착된 베이스 셀(32)을 클램핑한 후, 로봇(34)이 상기 로드(100)를 베이스 셀(32)의 튜브 안에 1차 삽입하고, 상기 센터링 치구를 튜브에서 빼내어 지그이송 컨베이어에 안착시킨 후, 소재 클램핑 실린더(22,23)에 척킹된 베이스 셀(32)의 내부에 로드(100)를 그리퍼부(30) 및 센터링부(28)의 승강용 실린더(미지정)의 작동으로 2차 삽입한다.

이하, 본 발명의 동작을 좀 더 구체적으로 설명하여 보면, 우선 로드(100)가 도착되면 감지센서가 감지하여 로봇(34)이 로드(100)를 파지하기 위하여 파지위치로 이동하고, 로봇(34)의 그리퍼(36)가 로드(100)를 척킹하여 베이스셀(32)의 상부 위치로 이동시킨다.

이때, 그 우측에서는 작업 파레트(미도시됨)가 도착하고 감지센서에 의해 감지되면 파레트가 상승하며 전면의 워크를 고정하는 브이블록(24)의 소재 클램핑 실린더(22,23)의 1차 및 2차 전진이 이루어지고, 파레트가 위치된다.

상기와 같이 우측에서 파레트가 위치되면 상기 로봇(34)이 로드(100)를 베이스 셀(32)에 1차 삽입한다.

이어서, 센터링부(28)의 소재 클램핑 실린더(22,23)가 전진하면서 브이블록(24,25)이 베이스 셀(32)을 척킹하게 되면, 상기 로봇(34)은 베이스셀(32)을 언척킹하게 된다.

이후, 로봇(34)이 센터링부(28)로 위치이동하고 상기 로봇(34)이 센터링 치구를 척킹한다.

이때, 센터링 치구의 머신쪽 컨베이어에 정위치 신호가 흐르고 릴레이 인터록이 걸린다. 이는 로드(100)를 가지고 올 경우 로봇(34)과의 충돌을 피하기 위해서이다.

그리고, 센터링 치구 머신쪽의 치구감지센서 1,2,3 중 치구 없음 신호가 발생하면 로봇(100)이 센터링 치구를 언로딩하고 상기 로드(100)의 삽입 위치로 이동하여 1차적으로 로드(100)의 삽입이 이루어진다.

이때, 1차적으로 로드(100)의 삽입이 이루어진 후 신호를 받으면 스토퍼 실린더(28)가 하강하고 로드(100)의 2차 삽입이 이루어지고 상기 로봇(34)은 초기 위치로 이동한다.

이때, 상기 센터링 치구는, 공지되어 통상적으로 사용되고 있는 바와 같이, 일측부가 개구되고, 그 개구된 개구부의 일측면을 통하여 다수의 영구자석을 삽입하여 설치한다.

그래서, 상기 센터링 치구는 영구자석의 자석력 단속에 의해 로드(100)에 부착되거나 뽑혀지게 된다.

상기와 같이 로봇(34)이 초기위치로 이동하면, 그리퍼부(30)의 그리퍼(36)가 실린더에 의해 언척킹되고, 센터링부(28)의 소재 클램핑 실린더(22,23)가 후진하며, 스토퍼 실린더(도시하지 않음)가 상승동작한다.

계속해서, 스토퍼 실린더가 상승함과 동시에 후면의 워크 고정용 브이블록(24)가 후진하고, 전면의 워크 고정용 브이블록(25)이 후진하며, 상기 파레트 상승 실린더의 하강이 이루어지고, 작업 파레트의 스토퍼 실린더(28)의 스토퍼가 하강하여 일련의 동작을 마치게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 로드 삽입 로봇의 구조는 수작업으로 삽입하던 로드를 로봇이 작업하므로서 작업시간이 단축되고, 작업효율이 증가하여 생산성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 베이스 프레임과,

   상기 베이스 프레임의 상부에 설치되는 로봇 다이와,

   상기 로봇 다이의 상부에 고정되고 3차원 운동이 가능하도록 다관절로 이루어진 로봇과,

   상기 로봇의 전부에 설치되어 로드 공급 인덱스 테이블과 센터링 치구 머신쪽 컨베이어의 정위치 신호에 의해 상호 인터록을 번갈아 수행하면서 로드를 삽입하기 위한 그리퍼부와,

   상기 베이스 프레임의 상부에 설치되고, 베이스 셀을 위치시키기 위한 포지션부와,

   상기 포지션부의 외측에 설치되어 상기 로드가 삽입되는 베이스 셀을 잡아주기 위한 전후면 클램핑부와,

   상기 클램핑부의 상부에 설치되고 상기 로드가 상기 베이스 셀에 정확하게 삽입될 수 있도록 중심을 위치시키기 위한 센터링부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로드 삽입 로봇.