KR100396218B1 - 실시간 차륜 로딩/언로딩 로봇 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실시간 차륜 로딩/언로딩 로봇 시스템에 관한 것으로, 그 목적은 차륜 유입라인과 전처리 라인 및 1차 도장라인의 근접부에 1대의 로봇을 설치하고, 상기 로봇과 공지된 차륜 로딩용 행거 위치 결정장치(출원번호 96-071590호) 및 차륜 핸드링 로봇 핸드(출원번호 97-000171)를 이용하여 차륜 유입라인에서 전처리라인으로 차륜을 이송시키는 로딩작업과 전처리 라인에서 1차 도장라인으로 차륜을 이송시키는 언로딩 작업을 수행함과 동시에, 실시간내에 차륜을 다음 작업라인으로 자동이송하여 작업효율 및 작업생산성을 향상시키는 실시간 차륜 로딩/언로딩 로봇 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 1대의 작업로봇을 이용하여 실시간내에 차륜의 로딩/언로딩 작업을 수행함으로써 달성되는데 즉, 컨베이어에 의해 연속 유입된 차륜은 정렬 컨베이어 하부에 설치된 각각의 센터링 유니트에 의해 로봇 작업위치로 센터링되고, 상기 로봇 작업위치로 센터링된 차륜은 전처리라인의 차륜 로딩용 행거 위치 결정장치에 설치된 차륜 및 행거진입 감지센서의 감지에 따라 작업로봇에 의해 전처리 라인으로 자동 로딩되며, 상기 전처리 라인으로 로딩되어 전처리 공정이 끝난 차륜은 차륜 로딩용 행거 위치 결정장치에 설치된 차륜 및 행거진입 감지센서의 감지에 따라 1차 도장라인을 반복 순환하는 폴의 상부로 작업로봇에 의해 자동 언로딩/이재하는 실시간 차륜 로딩/언로딩 로봇 시스템을 제공함에 있다.

Description

실시간 차륜 로딩/언로딩 로봇 시스템

본 발명은 실시간 차륜 로딩/언로딩 로봇 시스템에 관한 것으로, 차륜 도장공정중 반입되는 소재를 전처리공정으로 자동 로딩하고, 상기 전처리공정이 끝난 차륜을 1차 도장공정으로 자동 언로딩하는 실시간 차륜 로딩/언로딩 로봇 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차륜의 도장공정은 차륜을 연속적으로 유입하는 차륜 유입라인과, 차륜을 정렬시켜주는 정렬 컨베이어와 차륜 표면의 유지나 오물을 제거하는 전처리라인과, 상기 전처리공정이 끝난 차륜을 1차 도장하는 1차 도장라인과, 상기 1차 도장이 끝난 차륜을 건조하는 건조라인과, 상기 건조된 차륜을 2차 도장하는 2차 도장라인 및 1차 도장 후 건조된 차륜을 배출하는 배출라인으로 구성되어 있다.

상기 각 라인과 라인은 작업의 연속적인 처리를 위하여 실시간내에 차륜의 이송작업이 이루어져야 한다. 그러나 종래에는 차륜 유입라인에서 전처리라인으로의 이송 또는, 전처리라인에서 1차 도장라인으로의 차륜 이송작업은 단순 반복 작업으로 인력에 의한 수작업으로 이루어지도록 되어 있어 기계설비의 실시간 작업에 대하여 작업자가 대응하기 어려우며, 그로 인해 생산성이 저하되었다.

또한, 상기 차륜 유입라인 또는 정렬 컨베이어와 전처리라인 및 1차 도장라인에 자동화 설비를 설치하여 차륜 유입라인에서 전처리라인으로 차륜을 이송시키는 로딩작업과, 전처리 라인에서 1차 도장라인으로 차륜을 이송시키는 언로딩 작업을 자동화하여 실시간내에 작업이 이루어지도록 한 것도 있으나, 상기 차륜의 로딩작업과 언로딩작업을 별도의 설비로 분리 구성하므로 설치 공간 점유가 크고, 설비비가 많이 투자되어 경제성이 저하되며, 연속구동에 따른 로봇작업동기 또는 피치 구동에 따른 로봇작업동기, 언로딩 및 이재시 두 장비간의 서로 다른 특성 및 작업자세의 차이 등 작업조건차의 문제로 인하여 설비 가동률이 저하되는 등 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 차륜 유입라인과 전처리 라인 및 1차 도장라인의 근접부에 1대의 로봇을 설치하고, 상기 로봇과 공지된 차륜 로딩용 행거 위치 결정장치(출원번호 96-071590호)와 차륜 핸드링 로봇 핸드(출원번호 97-000171)를 이용하여 차륜 유입라인에서 전처리라인으로 차륜을 이송시키는 로딩작업 및 전처리 라인에서 1차 도장라인으로 차륜을 이송시키는 언로딩 작업을 수행함과 동시에, 실시간내에 차륜을 다음 작업라인으로 자동 이송하여 작업효율 및 작업생산성을 향상시키는 실시간 차륜 로딩/언로딩 로봇 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 1대의 작업로봇을 이용하여 실시간내에 차륜의 로딩/언로딩 작업을 수행함으로써 달성되는데 즉, 차륜 유입라인에 의해 연속 유입된 차륜은 정렬 컨베이어 하부에 설치된 각각의 센터링 유니트에 의해 로봇 작업위치로 센터링되고, 상기 로봇 작업위치로 센터링된 차륜은 전처리라인의 차륜 로딩용 행거 위치 결정장치에 설치된 차륜 및 행거 진입 감지센서의 감지에 따라 작업로봇에 의해 전처리 라인으로 자동 로딩되며, 상기 전처리 라인으로 로딩되어 전처리 공정이 끝난 차륜은 차륜 로딩용 행거 위치 결정장치에 설치된 차륜 및 행거 진입 감지센서의 감지에 따라 1차 도장라인을 반복 순환하는 폴의 상부로 작업로봇에 의해 자동 언로딩되는 실시간 차륜 로딩/언로딩 로봇 시스템을 제공함에 있다.

도 1 은 본 발명이 설치된 차륜 도장라인의 전체공정도

도 2 는 본 발명의 개략도

도 3 은 본 발명의 차륜 정렬 컨베이어

도 4 는 본 발명에 따른 구성을 보인 센터링 유니트

도 5 는 본 발명에 따른 구성을 보인 로봇 핸드

도 6 은 본 발명에 따른 차륜 로딩용 행거 위치 결정장치

도 7 은 본 발명에 따른 편위량 검출장치

도 8 은 본 발명에 따른 편위량 검출장치의 작동상태도

도 9 는 본 발명에 따른 차륜 센터링 순서도

도 10은 로봇에 의한 차륜 로딩/언로딩 시스템 작동 순서도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(1) : 차륜 (90): 차륜 유입라인

(100): 정렬 컨베이어 (101): 로울러

(102): 모터 (103): 벨트

(104): 가이드 레일 (105): 제 1 센서

(106): 제 2 센서 (107): 제 3 센서

(108): 제 4 센서 (109): 제 1 스토퍼

(110): 제 2 스토퍼 (111): 제 1 센터링 유니트

(112): 제 2 센터링 유니트 (113): 셋팅 브래킷

(114): 가이드 (115): 실린더 브래킷

(109`,110`,116): 에어 실린더 (117): 로드 브래킷

(118): 제 1 슬라이드 플레이트 (119): 체인도그

(120): 체인 (121): 제 2 슬라이드 플레이트

(122): 로울러바 (123): 센터링 로울러

(200): 전처리 라인 (210): 차륜 로딩용 행거위치 결정장치

(810): 차륜 언로딩용 행거위치 결정장치

(211,811): 차륜 감지센서 (212,812):클램핑 실린더

(213,813): 자세정렬 푸셔(pusher)

(214,814): 클램프 푸셔 (215,815): 행거 판별센서

(220): 행거 (221): 행거날개

(222): 걸개핀 (230): 트롤리 컨베이어

(231,831): 로봇작업준비센서 (232,832): 행거진입 감지센서

(233,833): 로봇 작업센서 (300): 1차 도장라인

(301): 폴(Pole) (310): 하부 견인식 체인 컨베이어

(314): 스토퍼부 (320): 편위량 검출장치

(321): 폴 위치검출부 (322): 슬라이더부

(323): 폴 셋팅부 (324): 체인

(326): 고정 가이드 (328): 차륜검출센서

(330): 폴 진입 감지센서 (400): 건조라인

(500): 2차 도장라인 (600): 배출라인

(700): 작업로봇 (700`): 로봇작업범위

(701): 로봇 핸드

도 1 은 본 발명이 설치된 차륜 도장라인의 전체공정도를 도시한 것으로, 차륜을 연속적으로 유입하는 차륜 유입라인(90)과, 차륜을 일정량씩 정렬시켜 주는 정렬 컨베이어(100)와, 차륜 표면의 유지나 오물을 제거하는 전처리라인(200)과, 상기 전처리공정이 끝난 차륜을 1차 도장하는 1차 도장라인(300)과, 상기 1차 도장이 끝난 차륜을 건조하는 건조라인(400)과, 상기 건조된 차륜을 2차 도장하는 2차 도장라인(500) 및 1차 도장 후 건조된 차륜을 배출하는 배출라인(600)으로 구성되어 있다.

도 2 는 본 발명의 개략도를 도시한 것으로, 로울러(101)에 의해 차륜(1)을 유입하는 차륜 유입라인(90)과, 상기 차륜 유입라인(90)에 의해 유입된 차륜을 일정량씩 정렬시켜주는 정렬 컨베이어(100)와, 차륜 로딩용 행거위치 결정장치(210) 및 차륜 언로딩용 행거 위치 결정장치(810)가 설치되고 트롤리 컨베이어(230)에 일정간격으로 부착된 행거(220)에 의해 차륜이 이송되는 전처리라인(200)과, 하부 견인식 체인 컨베이어(310)에 일정 간격으로 차륜 탑재용 폴(301)이 부착되어 이송되고, 편위량 검출장치(320)가 설치된 1차 도장라인(300)과, 상기 정렬 컨베이어(100)와 전처리라인(200) 및 1차 도장라인(300) 사이에 설치되어 로딩/언로딩 작업을 수행하는 작업로봇(700)으로 구성되어 있다.

상기 정렬 컨베이어(100)는 도 3 에 도시된 바와 같이 모터(102)에 의해 작동되는 벨트(103)에 의해 다수개의 로울러(101)가 회전하여 차륜을 연속 이송시키는 것으로, 차륜을 이송하는 로울러(101)와, 상단 양측부에 설치되어 차륜(1)의 이탈을 방지하는 가이드 레일(104)과, 상기 가이드 레일(104)의 상부에 설치되어 이송되는 차륜(1)을 감지하는 다수개의 센서(105,106,107,108)와, 상기 다수개의 센서(105,106,107,108)에 의해 작동되어 차륜(1)의 간격을 일정하게 유지하고, 연속 유입되는 차륜(1)을 통제하는 제 1,2 스토퍼(109,110)와, 상기 스토퍼(109,110)에 의해 통제된 차륜을 로봇 작업 위치로 정렬하는 제 1,2 센터링 유니트(111,112)로 구성되어 있다.

상기 다수개의 센서(105,106,107,108)는 차륜 유입라인(90)의 가이드 레일(104) 일측부 양측에 설치되는 것으로, 로울러(101)에 의해 작업로봇(700)의 작업범위(700`)내로 연속 유입되는 차륜을 감지하여 차륜과 차륜 사이로 스토퍼(109,110)가 상승·삽입되도록 에어실린더(109`,110`)를 작동시킨다.

즉, 상기 제 1,2 스토퍼(109,110)는 상기 제 1 센서(105)와 제 2 센서(106) 및 제 3 센서(107)의 감지에 의해 작동되며, 상기 제 1,2,3 센서(105,106,107)가 차륜을 감지하면, 상기 로울러(101) 일측 하부에 일정간격을 유지하고 설치된 에어실린더(109`,110`)가 작동하여 로울러(101)와 로울러(101) 사이로 스토퍼(109,110)가 상승되어 이송되는 차륜과 차륜 사이로 삽입된다.

상기 센터링 유니트(111,112)는 이송된 차륜을 로봇 작업이 용이하도록 작업위치로 센터링하는 것으로, 도 4 에 도시된 바와 같이 컨베이어 가이드 레일(104) 하부 양측에 고정·설치된 셋팅 브래킷(113)에 양단부가 삽입·고정되는 가이드(114)와, 상기 가이드(114)의 중간부에 실린더 브래킷(115)에 의해 고정·설치되는 에어실린더(116)와, 상기 에어실린더(116)의 작동력을 로드 브래킷(117)에 의해 직접 전달받아 가이드(114)를 따라 습동되는 제 1 슬라이드 플레이트(118)와, 상기 실린더 브래킷(115)을 사이에 두고 제 1 슬라이드 플레이트(118)와 대칭되는 위치에 설치되며, 에어실린더(116)의 작동력을 체인도그(119) 및 체인(120)에 의해 전달받아 제 1 슬라이드 플레이트(118)의 습동방향과 반대방향으로 가이드(114)를 따라 제 1 슬라이드 플레이트(118)와 동시에 습동되는 제 2 슬라이드 플레이트(121)와, 상기 제 1, 2 슬라이드 플레이트(118,121)의 상부면에 인접한 로울러(101)간의 틈새를 통하여 상부로 돌출되도록 고정·설치된 로울러바(122)와, 상기 로울러바(122) 끝단에 회전이 가능하도록 설치되고, 로울러(101)에 의해 이송되는 차륜(1)과 접촉하는 센터링 로울러(123)로 구성되어 제 4 센서(108)와 제 2 센서(106)의 차륜 감지에 의해 동시 작동된다.

상기 센터링 유니트(111,112)는 제 1,2 스토퍼(109,110)에 의해 차륜이 적절히 통제되면 로울러 하부에 설치된 에어실린더(116)가 작동하여 제 1 슬라이드 플레이트(118) 및 제 2 슬라이드 플레이트(121)가 가이드(114)를 따라 서로 반대 방향으로 습동되고, 제 1,2 슬라이드 플레이트(118,121)의 습동에 의해 로울러(101) 상부로 돌출되게 설치된 센터링 로울러(123)가 이송된 차륜(1)의 하단 외부면에 각각 접촉하여 작업 로봇의 작업위치로 차륜을 센터링한다. 이와 같이 두 개의 센터링 유니트(111,112)에 의해 행거(220)에 형성된 걸개핀(222)과 동일 간격을 유지하고 정렬 컨베이어(100)의 중앙 축선을 기준으로 항상 동일 위치에 정렬된 두 개의 차륜(1)은 작업로봇(700)에 부착된 로봇핸드(701)에 의해 일정한 직경 편차를 갖는 차륜(1)일지라도 동시에 2개씩 잡아 전처리 라인(200)에 형성된 행거(220)의 걸개핀(222)에 정확히 로딩된다.

즉, 상기 차륜 이송라인(90)에 의해 도장공정으로 유입되는 차륜은 모터(102)에 의해 작동되는 로울러(101)에 의해 정렬 컨베이어(100)로 연속 유입되고, 상기 연속 유입되는 차륜(1)은 센서(105,106,107,108)의 감지에 의한 스토퍼(109,110)의 작동에 의해 적절히 통제되며, 상기 스토퍼(109,110)에 의해 통제된 차륜은 센터링 유니트(111,112)에 의해 로봇 작업위치로 센터링된 다음, 로봇(700)에 의해 전처리라인(200)으로 로딩된다.

도 5 는 본 발명에 따른 구성을 보인 로봇 핸드를, 도 6 은 본 발명에 따른 차륜 로딩용 행거 위치 결정장치를 도시한 것으로, 상기 정렬된 차륜은 전처리라인(200)에 설치된 차륜 로딩용 행거 위치 결정장치(210)와 트롤리 컨베이어(230)에 설치된 로봇작업센서(233)의 작동으로 작업로봇의 핸드(701)에 의해 전처리라인(200)내에서 반복순환되는 행거(220)에 2개씩 로딩된다. 즉, 상기 전처리라인(200)내에서 행거(220)를 반복 이송시키는 트롤리 컨베이어(230)에는 로봇작업준비센서(231)와 행거 진입 감지센서(232) 및 로봇작업센서(233)가 설치되고, 상기 센서가 설치된 트롤리 컨베이어(230) 하부에는 행거의 위치를 결정하는 차륜 로딩용 행거 위치 결정장치(210)가 설치되어 있어, 차륜 로딩용 행거 위치 결정장치(210)로 유입되는 행거(220)의 차륜 유무를 차륜 감지센서(211)로 감지하고, 로봇 작업 센서(231)에 의해 작업로봇이 차륜 유입라인(90)에 정렬된 두 개의 차륜(1)을 로봇 핸드(701)로 일시에 잡아 행거(220)의 걸개핀(222)에 삽입하여 로딩한다. 이와 같이 전처리라인(200)내를 반복 순환하는 행거(220)에 로딩된 차륜이 전처리라인(200)을 경유하여 다시 차륜 언로딩용 행거 위치 결정장치(810)에 도달하면, 로봇작업준비 센서(831)에 의해 작업로봇이 작업준비(언로딩)를 하고, 행거 진입 감지 센서(832)가 행거(220)의 진입을 감지하며, 상기 차륜 언로딩용 행거 위치 결정장치(810)의 차륜감지센서(811)에 의해 행거(220)의 차륜 유무를 감지함과 동시에, 작업센서(833)에 의해 작업로봇(700)이 행거(220)의 차륜을 1차 도장라인(300)의 폴(301) 상부로 언로딩한다. 즉, 상기 작업로봇(700)은 전처리라인(200)에 설치된 차륜 로딩용 행거 위치 결정장치(210)의 행거 차륜 감지센서(211)에 차륜(1)의 존재가 검출되지 않으면 정렬 컨베이어(100)의 선단에 정렬된 차륜(1)을 잡아 차륜 로딩용 행거 위치 결정장치(210) 상단에 부착된 로봇 작업센서(233)의 신호에 의해 행거 걸개핀(222)에 차륜을 로딩하고, 이어서 차륜 언로딩용 행거 위치 결정장치(810)의 차륜 감지센서(811)에 차륜의 존재가 검출되면 행거의 걸개핀(222)에서 차륜을 빼내어 1차 도장라인(300)의 폴(301) 상부로 차륜을 탑재시키는 언로딩 작업을 행한다.

도 7 은 본 발명에 따른 편위량 검출장치를, 도 8 은 본 발명에 따른 편위량 검출장치의 작동상태도를 도시한 것으로, 상기 편위량 검출장치(320)는 상기 정렬 컨베이어(90)에서 행거(220)로 로딩되어 전처리 작업이 끝난 차륜이 작업로봇(700)에 의해 전처리라인의 행거(220)에서 1차 도장라인(300)의 폴(301) 상부로 언로딩하여 탑재될 때, 정확하게 폴(301) 상부로 탑재되어 안착되도록 가이드 하는 것으로, 하부 견인식 컨베이어(310)에 의해 작동되는 폴(301)의 진입을 감지하여 폴(301)의 진행을 가로막아 슬라이드부(322)를 타력 이송시키는 스토퍼부(314)와 폴(301)의 정지 위치를 측정하는 폴 위치검출부(321)와, 상기 폴 위치 검출부(321)와 일측이 연결된 슬라이더부(322)의 상부에 설치되어 피치 구동후 정지된 폴(301)의 간격을 일정하게 셋팅하는 폴 셋팅부(323)와, 폴(301)의 밀림을 방지하는 고정가이드(326)으로 구성되어 체인(324)의 마모, 인장 및 폴(301)의 가공/조립편차등에 의해 발생되는 폴의 위치변화를 폴 위치 검출부(321)에 의해 감지하고, 이를 작업로봇(700)에 송출하여 차륜의 언로딩시, 작업로봇(700)의 폴(301) 접근경로를 자동변경시킴으로써, 행거(220)의 차륜을 언로딩하여 정확하게 폴(301) 상부로 탑재시키도록 되어 있다.

여기서 폴 진입 감지센서(330)은 하부 견인식 체인 컨베이어(310)의 피치구동시 편위량 검출장치(320) 작업영역내로의 폴(301) 진입을 검출하기 위한 센서이고, 차륜 검출센서(328)은 진입하는 폴(301)의 상부에 차륜의 존재유무를 검출하여 로봇의 언로딩 작업 에러나, 불필요한 편위량 검출장치(320)의 작동을 방지하기 위한 것이다.

도 9 는 본 발명에 따른 차륜 센터링 순서도를 도시한 것으로, 시스템 기동이 시작되면 차륜유입라인(90)이 기동하고, 로울러(101)에 의해 차륜이 정렬 컨베이어(100)내측으로 이송되면 제 1 스토퍼(109)와 제 2 스토퍼(110)는 에어 실린더(109`,110`)에 의해 로울러(101) 상부로 상승하여 돌출되고, 제 2 센서(106)는 제 1 센터링 유니트 영역내의 차륜(1) 유무를 감지한다. 제 2 센서(106)에 차륜이 감지되지 않으면 제 1 스토퍼(109)는 하강되어 차륜을 유입하고, 제 1 센서(105)가 차륜을 감지한 후 오프되면 즉, 유입중인 차륜의 통과 완료가 검출되면, 제 1 스토퍼(109)가 다시 상승 돌출되어 차륜을 통제하며, 제 2 센서(106)는 다시 차륜을 감지한다. 제 2 센서(106)에 차륜이 감지되면 제 4 센서(108)가 차륜을 감지하고, 제 4 센서(108)에 차륜이 감지되지 않으면 제 2 스토퍼(110)가 하강하여 제 1 센터링 유니트 영역내에서 제 2 센터링 유니트(112) 영역내로 차륜을 유입하고, 제 3 센서(107)가 차륜 통과를 감지한 후 오프되면 제 2 스토퍼(110)가 다시 상승 돌출되어 차륜을 통제한다. 이때 상기 동작중 제 2 센서(106)은 차륜 배출완료를 검출하고 제 1 스토퍼(109)를 하강시켜 새 차륜을 받아들인다. 상기와 같이 제 2 스토퍼에 의해 차륜이 통제되면, 제 2 센서(106) 및 제 4 센서(108)는 다시 차륜을 감지한다. 제 2 센서(106) 및 제 4 센서(108)에 차륜이 감지되면 로울러(101) 하부에 설치된 제 1,2 센터링 유니트(111,112)가 작동하여 이송된 차륜을 로봇 작업위치로 센터링한다. 이와 같이 차륜이 로봇 작업위치로 센터링되면 로울러(101)는 정지되고, 센터링 유니트(111,112)가 열리며, 로봇의 클램핑 작업을 기다린다. 로봇(700)은 로봇 핸드(701)를 이용하여 제 1,2 센터링 유니트(111,112)에 의해 작업위치로 센터링된 두 개의 차륜을 전처리공정(200)으로 로딩한다.

도 10 은 로봇에 의한 차륜 로딩/언로딩 시스템 작동 순서도를 도시한 것으로, 작업자가 초기에 작업할 차륜(1)에 대한 기종정보를 선정한 후 시스템을 가동시키면, 로봇(700)은 사전에 교시된대로 해당 차륜(1)을 핸들링하기 위한 프로그램을 자동선정하여 작업준비를 완료하고, 언로딩 행거위치 결정장치(810)의 작업영역내로 행거(220)의 진입을 체크한 다음, 로딩 행거위치 결정장치(210)의 작업영역내로 행거(220)의 진입을 체크한다. 먼저 언로딩 행거 위치 결정장치(810)에 형성된 로봇작업 준비센서(831)가 행거(220)의 진입을 감지하면, 로봇(700)은 언로딩 작업을 준비하고, 차륜 감지센서(811)는 진입중인 행거(220)의 차륜 유무를 확인한다. 만일 차륜이 없으면 로봇(700) 및 행거 위치 결정장치(810)의 언로딩 작업준비를 해제하고, 차륜이 1개라도 걸린 행거(220)가 행거진입 감지센서(832)에 감지되면, 클램프 푸셔(814)와, 클램핑 실린더(812), 자세정렬 푸셔(813)가 순차적으로 작동하여 진입되는 행거(220) 하단부를 구속하며, 행거 판별센서(815)가 행거의 존재유무를 확인하면, 로봇(700)은 사전에 교시된 차륜 언로딩 대기 위치로 이동한다. 로봇 작업센서(833)에 행거의 진입이 감지되면, 로봇(700)은 행거(220)로부터 차륜을 일시에 빼내어 1차도장라인(300)의 사전에 교시된 기준 이재 대기 위치로 이동하며, 언로딩 행거 위치 결정장치(810)는 구속하고 있던 행거(220)의 하부를 해제하여 준다. 이어서 1차 도장라인(300)의 편위량 검출장치(320)가 폴(301)의 피치 구동후 정지된 위치의 기준위치 대비 편위량 값을 검출하여 송신하면, 로봇(700)은 해당 편위량 값 만큼 폴(301)의 진행방향 축선을 따라 이재대기 위치를 이동하고, 폴 셋팅부(323)의 셋팅완료 신호에 따라 2개의 차륜을 폴(301) 상부에 일시 탑재하여 준 후 초기의 홈 위치로 복귀한 후, 다음작업을 대기한다.

이에 따라 폴은 피치 구동하고, 행거(200)의 구속이 해제되어 전처리 라인(200)의 트롤리 컨베이어(230)에 의해 일정속도로 연속·이송되는 행거(220)는 다음단계에 설치된 로딩 행거위치 결정장치(210)의 작업영역으로 진입하고, 로봇 작업 준비센서(231)가 행거의 진입을 감지하면, 차륜 감지센서(211)는 본 공정의 작업 에러방지 및 앞 공정의 차륜(1) 언로딩 실패를 검출하기 위하여 진입되는 행거 걸개핀(222)상의 차륜 잔류유무를 검출하고, 차륜의 잔류가 검출되면 로봇(700) 및 로딩 행거위치 결정장치(210)의 로딩작업 준비를 해제, 해당 행거(220)를 그대로 이송시키며, 필요시 작업자에게 경보를 울려주도록 되어 있다. 반대로, 진입검출된 행거에 잔류 차륜이 없을 경우, 행거진입 감지센서(232)에 행거(220)의 진입이 감지되면, 클램프 푸셔(214)와 클램핑 실린더(212) 및 자세정렬 푸셔(213)가 순차적으로 작동하여 행거(220)의 하단부를 구속하고, 행거 판별센서(215)가 행거의 존재유무를 확인하여 행거가 검출되지 않으면, 로봇(700) 및 로딩 행거 위치 결정장치(210)는 로딩 작업준비를 중지하고 초기상태로 자동 복귀하여 언로딩 작업 필요여부에 대응한다.

행거판별센서(215)가 행거의 존재를 감지하면, 로봇(700)은 차륜 정렬 컨베이어(100)에 설치된 센터링 유니트(111,112)에 의해 로봇 작업위치로 센터링 된 두 개의 차륜을 일시에 잡아 사전에 교시된 차륜 로딩 대기위치로 이동하고, 로봇작업센서(233)가 행거의 진입을 감지하면, 로봇(700)은 행거의 걸개핀(222)에 차륜을 일시에 걸어준 다음 홈 위치로 복귀함과 동시에, 로딩 행거위치 결정장치(210)는 행거(220)의 하부 구속을 해제한다.

상기 차륜 언로딩 작업시, 로봇(700)이 차륜(1)을 단위 행거당 행거(220)에 형성된 차륜 걸개핀(222)의 수량 단위로 일시에 핸들링하여 1차 도장라인(300)의 폴(301) 상부로 일시 탑재(이재)하므로, 로봇(700)의 언로딩 작업 싸이클과 하부 견인식 체인 컨베이어(310)에 설치된 폴(301)의 피치 구동 싸이클이 서로 일치하지 않는다. 즉, 로봇의 1회 언로딩 작업동안 폴(301)은 단위 행거(220)에 형성된 걸개핀(222)의 수량만큼 피치 구동을 행하게 된다. 따라서 상호 두 장비간의 작업 싸이클 단위를 일치시키기 위하여 차륜검출 센서(328)를 걸개핀(222)의 수량에 해당하는 만큼의 차륜을 검출할 수 있도록 고정 가이드(326)측에 적절히 형성하여 편위량 검출장치(320)의 검출작업을 로봇(700)의 언로딩 작업 싸이클 단위와 일치시킨다. 물론, 로봇핸드(701)도 단위 행거(220)에 형성된 걸개핀(222)의 간격으로 해당 수량 만큼의 차륜 클램핑용 휭거 유니트(finger unit)를 형성한다.

이와 같이 본 발명은 차륜 유입라인을 통해 유입되는 차륜을 전처리라인의 행거로 로딩하는 작업과, 전처리공정이 끝난 행거의 차륜을 1차 도장라인의 폴 상부로 언로딩하는 작업을 1대의 로봇으로 실시간내에 자동 처리하여 최소공간에서 작업자세 및 구동(이송)방법이 서로 다른 3 라인간의 차륜이동을 용이하게 하고, 설비공간을 극소화시키며, 생산성 및 경제성을 향상시키는 등 많은 효과가 있다.

Claims (2)

1. 다수개의 로울러와 공압스토퍼 및 센터링 유니트로 구성된 정렬 컨베이어를 이용하여 차륜 유입라인으로부터 연속유입되는 차륜을 로봇 작업위치로 센터링하고,

   상기 로봇 작업위치로 센터링된 차륜을 전처리라인의 차륜 로딩용 행거 위치 결정장치에 설치된 차륜 감지센서의 감지에 따라 작업로봇에 의해 전처리 라인으로 자동 로딩하며,

   상기 전처리 라인으로 로딩되어 전처리 공정이 끝난 차륜을 또다른 차륜 로딩용 행거 위치 결정장치에 설치된 차륜 감지센서의 감지에 따라 1차 도장라인을 반복 순환하는 폴의 상부로 작업로봇에 의해 자동 언로딩 및 이재하는 것을 특징으로 하는 실시간 차륜 로딩/언로딩 로봇 시스템.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 정렬 컨베이어는 로울러 하부에 로울러와 수직을 이루고 에어실린더에 의해 로울러 상부로 상승되어 차륜과 차륜 사이로 삽입되는 스토퍼와;

   상기 로울러 상부에 설치되어 연속유입되는 차륜의 간격을 일정하게 유지하도록 통제하는 다수개의 센서와;

   상기 로울러 상부에 위치한 가이드 레일 하부 양측에 고정·설치된 셋팅 브래킷에 양단부가 삽입·고정되는 가이드와;

   상기 가이드의 중간부에 실린더 브래킷에 의해 고정·설치되는 에어실린더와;

   상기 에어실린더의 작동력을 로드 브래킷에 의해 직접 전달받아 가이드를 따라 습동되는 제 1 슬라이드 플레이트와;

   상기 실린더 브래킷을 사이에 두고 제 1 슬라이드 플레이트와 대칭되는 위치에 설치되며 에어실린더의 작동력을 체인도그 및 체인에 의해 전달받아 제 1 슬라이드 플레이트의 습동방향과 반대방향으로 가이드를 따라 제 1 슬라이드 플레이트와 동시에 습동되는 제 2 슬라이드 플레이트와;

   상기 로울러 상부로 돌출되도록 제 1, 2 슬라이드 플레이트의 상부면에 고정·설치된 로울러바와;

   상기 로울러바 끝단에 회전이 가능하도록 설치되고, 로울러에 의해 이송되는 차륜의 외부면과 접촉하여 다양한 직경의 차륜을 항상 동심축선상에 센터링하는 센터링 유니트로 구성된 것을 특징으로 하는 실시간 차륜 로딩/언로딩 로봇 시스템.