KR100396219B1

KR100396219B1 - 실시간 차륜 언로딩/이재 로봇 시스템

Info

Publication number: KR100396219B1
Application number: KR10-1998-0026759A
Authority: KR
Inventors: 박태갑
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2003-10-17
Also published as: KR20000007421A

Abstract

본 발명은 실시간 차륜 언로딩/이재 로봇 시스템에 관한 것으로, 그 목적은 건조라인과 2차 도장라인 및 배출라인을 효율적으로 설치하고, 상기 건조라인과 2차 도장라인 및 배출라인에 작업범위가 미치도록 1대의 로봇을 설치하여 건조라인에서 2차 도장라인으로 차륜을 이송시키는 이재작업과, 건조라인에서 배출라인으로 차륜을 이송시키는 언로딩작업을 수행함과 동시에, 실시간내에 차륜을 다음 작업라인으로 자동 이송하여 작업효율 및 생산성을 향상시키는 실시간 차륜 언로딩/이재 로봇 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 1차 도장후 건조라인에서 건조된 차륜을 2차 도장라인으로 이재하거나, 배출라인으로 언로딩 하는 차륜 이재/언로딩 시스템에 있어서; 상기 차륜 이재/언로딩 시스템은 건조라인과 2차 도장라인 및 배출라인에 작업범위가 미치도록 설치된 작업로봇과; 상기 건조라인과 2차 도장라인의 일측에 각각 설치되어 하부 견인식 컨베이어에 의해 이송되는 폴의 로봇작업범위내 진입을 검출하고, 폴의 정지위치를 측정하여 작업로봇의 작업 접근 경로를 변경하며, 정지된 폴을 일정한 자세로 고정하는 폴 정지위치 검출장치로 구성되어, 작업자의 작업선택에 따라 작업로봇에 의해 건조라인의 폴에 탑재된 차륜을 2차 도장라인으로 이송하는 이재작업과, 건조라인의 폴에 탑재된 차륜을 배출라인으로 이송하는 언로딩작업을 자동 수행하도록 한 실시간 차륜 언로딩/이재 로봇 시스템을 제공함에 있다.

Description

실시간 차륜 언로딩/이재 로봇 시스템

본 발명은 실시간 차륜 언로딩/이재 로봇 시스템에 관한 것으로, 1차 도장 후 건조라인으로 이재되어 건조된 차륜을 1대의 작업로봇을 이용하여 2차 도장라인으로 이재하거나, 배출라인으로 자동 언로딩하여 배출하는 실시간 차륜 언로딩/이재 로봇 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차륜의 도장공정은 차륜을 연속적으로 유입하는 차륜 유입라인과, 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 있으며, 상기 각 라인과 라인은 작업의 연속적인 처리를 위하여 실시간내에 차륜의 이송작업이 이루어져야 한다.

그러나 상기 1차 도장후 건조된 차륜을 2차 도장라인으로 이재하거나, 배출라인으로 언로딩 하는 작업은 단순 반복 작업이므로, 종래에는 수작업에 의해 차륜을 2차 도장라인으로 이재하거나 배출라인으로 언로딩하였다. 이와 같이 수작업에 의해 차륜을 이재/언로딩하므로, 작업동선이 길어져 작업동선의 효율적 배치가 곤란하고, 이로 인하여 생산성 및 작업 능률이 저하되며, 단순 작업 피로증가로 작업기피 현상이 발생되는 문제점이 있었다. 또한, 상기 건조라인에서 배출되는 차륜은 온도가 높아(40∼60℃) 긴 냉각라인 설치공간이 필요하므로 설비비가 증가되고, 작업자가 악환경속에서 근무해야하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해소하고자 도 6 과 같이 독립된 3축 이재기(1000) 2대를 이용하여 건조라인의 차륜을 2차 도장라인 및 배출라인으로 자동 이재하는 시스템도 있으나 건조라인에서 2차 도장라인으로, 건조라인에서 배출라인으로 차륜을 각각 이재할 수 있도록 별도의 이재기가 설치되어야 하므로, 설치공간 점유율이 증가되어 단위 면적당 생산성이 저하되고, 하부 견인식 체인 컨베이어에 부착된 폴의 정치 위치 편차에 따른 이재기의 작업점 매칭문제등으로 트러블이 많아 작업 가동율이 저하되며, 장비의 지속적 유지관리에 따른 경제성이 저하되는 등 여러 가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 건조라인과 2차 도장라인 및 배출라인을 효율적으로 설치하고, 상기 건조라인과 2차 도장라인 및 배출라인에 작업범위가 미치도록 1대의 로봇을 설치하여 건조라인에서 2차 도장라인으로 차륜을 이송시키는 이재작업과, 건조라인에서 배출라인으로 차륜을 이송시키는 언로딩작업을 수행함과 동시에, 실시간내에 차륜을 다음 작업라인으로 자동 이송하여 작업효율 및 생산성을 향상시키는 실시간 차륜 언로딩/이재 로봇 시스템을 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명이 설치된 차륜 도장라인의 전체공정도

도 2 는 본 발명의 개략도

도 3 은 본 발명에 따른 폴 정지위치 검출장치의 예시도

도 4 는 건조라인에서 배출라인으로의 차륜 언로딩 작업 예시도

도 5 는 본 발명의 작동순서도

도 6 은 종래의 전용 이재기 개략도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

(100): 차륜 유입라인 (200): 전처리라인

(300): 1차 도장라인 (400): 차륜 이재장치

(500): 건조라인 (501,701): 폴

(502,702): 하부 견인식 컨베이어 (510,710): 폴 정지위치 검출장치

(511,711): 폴 위치검출부 (512,712): 슬라이드부

(513,713): 폴 고정부 (514,714): 폴 진입감지 광센서

(515,715): 스토퍼 (516,716): 실린더

(517,717): 스토퍼부 (518,718): 고정 가이드

(519,719): 기준위치 확인센서 (520,720,920): 차륜 검출센서

(600): 작업로봇 (601): 로봇 핸드

(700): 2차 도장라인 (800): 차륜

(900): 배출라인 (901): 벨트 컨베이어

도 1 은 본 발명이 설치된 차륜 도장라인의 전체공정도를 도시한 것으로, 로딩 컨베이어에 의해 차륜을 통제하며 연속적으로 유입하는 차륜 유입라인(100)과, 라인내를 반복 순환하는 행거에 차륜을 탑재하여 차륜 표면의 유지나 오물을 제거하는 전처리라인(200)과, 상기 전처리공정이 끝난 차륜을 폴의 상부에 탑재하여 1차 도장하는 1차 도장라인(300)과, 상기 1차 도장이 끝난 차륜을 차륜 이재장치(400)에 의해 이재하여 건조시키는 건조라인(500)과, 상기 건조된 차륜을 작업로봇(600)에 의해 이재하여 2차 도장하는 2차 도장라인(700) 및 1차 도장 후 건조된 차륜(800)을 로봇(600)에 의해 언로딩하여 배출하는 배출라인(900)으로 구성되어 있다.

도 2 는 본 발명의 개략도를, 도 5 는 본 발명의 작동순서도를 도시한 것으로, 본 발명은 1차 도장라인(300)에서 이재된 차륜(800)이 건조되고, 하부 견인식 체인 컨베이어에 의해 차륜(800)이 탑재된 폴(501)이 이송되는 건조라인(500)의 일측과, 하부 견인식 체인 컨베이어에 의해 차륜(800)이 탑재된 폴(701)이 이송되는 2차 도장라인(700)의 일측에 폴의 정지 위치를 검출하는 폴 정지위치 검출장치(510,710)와, 폴(501,701)의 진입을 감지하는 감지센서(514,714) 및 차륜의 존재유무를 검출하는 검출센서(520,720)를 설치하여 폴 정지위치 검출장치(510,710)의 측정값에 따라 작업로봇(600)이 건조라인(500)에서 2차 도장라인(700)으로 차륜(800)을 집어올려 폴(701)에 정확히 탑재하거나, 건조라인(500)에서 배출라인(900)으로 차륜(800)을 안전하게 언로딩하도록 구성되어 있다. 이때 상기 건조라인(500)의 차륜을 배출하는 배출라인(900)의 일측에는 로봇의 접근을 감지하는 감지센서(도시없음)이 설치되어 있다.

도 3 은 본 발명에 따른 폴 정지위치 검출장치의 예시도를 도시한 것으로, 하부 견인식 컨베이어(502,702)에 의해 피치 구동하는 건조라인(500)과 2차 도장라인(700)의 일측에 설치되어 차륜 탑재용 폴(501,701)의 진입을 검출하고, 하부 견인식 컨베이어의 피치 구동후 정지시, 기준 정지위치 대비 폴(501,701)의 편위된 정지위치를 측정하여 작업로봇(600)에 송출함과 동시에, 작업로봇(600)의 작업 접근 경로를 변경하시키며, 정지된 폴(501,701)의 간격을 폴 고정부(513,713)으로 일정하게 유지·고정하여 작업로봇(600)에 의한 차륜(800)의 이재/언로딩 작업이 정확하게 이루어지도록 되어 있다.

상기 폴 정지위치 검출장치(510,710)는 폴(501,701)의 진입 검출 및 폴의 진행경로를 스토퍼(515,715)에 의해 가로막아 슬라이드부를 타력 이송시키는 스토퍼부(517,717)와, 폴(501,701)의 정지 위치 편위량을 측정하여 로봇(600)에 송출하는 폴 위치검출부(511,711)와, 하부 견인식 컨베이어에 의해 이송되는 폴(501,701)의 이송력에 의해 폴(501,701)과 동일한 방향으로 이동되는 슬라이드부(512,712)와, 하부 견인식 컨베이어에 의해 피치 구동후 정지된 폴(501,701)의 간격을 일정하게 유지·고정하는 폴 고정부(513,713)로 구성되어 있다.

즉, 폴 정지위치 검출장치(510,710) 설치영역으로 하부 견인식 체인 컨베이어(502,702)에 의해 폴(501,701)이 진입되면, 폴 위치검출부(511,711)의 폴 진입감지 광센서(514,714)에 의해 작업범위내로의 폴 진입이 감지되고, 상기 센서(514,714)의 신호에 의해 진입되는 폴(501,701)의 하단부에 스토퍼(515,715)가 돌출되어 접촉되며, 상기 진입되는 폴(501,701)의 이송력에 의해 폴 하단부와 접촉된 스토퍼(515,715) 및 폴 위치검출부(511,711)가 부착형성된 슬라이드부(512,712)가 폴(501,701)의 진행방향으로 이송됨과 동시에, 폴(501,701)의 정지에 의해 정지된다. 이와 같이 폴(501,701)이 정지되면, 상기 폴 위치 검출부(511,711)는 폴의 정지위치를 측정하여 작업로봇(600)으로 송출하고, 이와 동시에 슬라이드부(512,712)에 설치된 폴 고정부(513,713)가 전진 작동하여 정지된 폴(501,701)을 고정 가이드(518,718) 방향으로 밀면서 폴 고정부(513,713)의 'V'형 홈내로 폴(501,701)을 삽입하여 인접한 폴(501,701)의 간격이 일정하게 유지되도록 고정하여 로봇의 작업을 용이하게 한다.

상기와 같이 폴 정지위치 검출장치(510,710)에 의해 건조라인(500)과 2차 도장라인(700)의 하부 견인식 체인 컨베이어(502,702)에 의해 이송되는 폴(501,701)이 일정간격을 유지하고 고정되면, 로봇(600)은 건조라인(500)의 폴(501)에 탑재된 차륜(800)을 로봇핸드(601)로 정확히 파지하여 2차 도장라인(700)의 폴(701) 상부로 옮기어 안착시킨다. 차륜(800)의 이송작업이 끝나면 폴 고정부(513,713)가 후진하여 폴(501,701) 고정이 해제됨과 동시에, 슬라이드부(512,712)가 실린더(516,716)에 의해 기준위치 확인 센서(519,719)가 부착된 기준 위치로 복귀되고, 폴(501,701)은 하부 견인식 체인 컨베이어(502,702)에 의해 다시 피치 구동후 상기 작업이 반복된다.

상기 폴 정지위치 검출장치(510,710)는 차륜(800)의 2차 도장을 위한 이재 작업시에는 건조라인(500)과 2차 도장라인(700)에 각각 설치된 폴 정지위치 검출장치(510,710)가 동시에 작동되고, 차륜(800)의 배출을 위한 언로딩 작업시에는 건조라인(500)에 설치된 폴 정지위치 검출장치(510)만 작동되도록 되어 있으며, 작업로봇(600)에 의한 차륜(800)의 이재/언로딩 작업 여부는 작업자가 조작반에서 제품 제작공법(도장작업지시)에 따라 수동으로 선택한다.

도 4 는 건조라인에서 배출라인으로의 차륜 언로딩 작업 예시도를 도시한 것으로, 하부 견인식 체인 컨베이어(502)에 의해 건조라인(500)의 로봇 작업영역내에서 피치 구동후 정지된 폴(501)은 폴 정지위치 검출장치(510)에 의해 정지 위치가 측정되어 측정된 편위량 값이 작업로봇(600)에 전달되고, 상기 작업로봇(600)은 최초 교시된 폴 위치 접근 경로를 편위량 만큼 이동하여 폴(501)의 정지위치로 접근경로를 수정·접근하여 로봇 핸드(601)를 이용, 폴(501)에 탑재된 차륜(800)을 정확하게 집어 올려 배출라인(900)의 벨트 컨베이어(901) 상부로 이송시킨다.

상기 차륜 검출 센서(520,720)은 작업로봇(600)이 건조라인(500) 및 2차 도장라인(700)상의 폴(501,701) 상단 차륜 유무를 확인후 대응하도록 되어 있어, 로봇핸드(601)의 차륜 파지 실패신호 발생을 방지하고, 2차 도장라인(700)의 폴(701) 상단에 차륜이 중복적재되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 1대의 작업로봇을 이용하여 1차 도장후 건조라인으로 이송된 차륜을 2차 도장라인으로 이재작업 또는, 배출라인으로 언로딩 작업을 할 수 있어 최소공간에서 공정이 서로다른 라인간의 차륜 이동이 용이하고, 설비공간을 극소화할 수 있으며, 로봇에 의해 자동으로 이재/언로딩 작업이 행하여지므로 생산성 및 경제성이 향상되는 등 많은 효과가 있다.

Claims

1차 도장후 건조라인에서 건조된 차륜을 2차 도장라인으로 이재하거나, 배출라인으로 언로딩 하는 차륜 이재/언로딩 시스템에 있어서;

상기 차륜 이재/언로딩 시스템은 건조라인과 2차 도장라인 및 배출라인에 작업범위가 미치도록 설치된 작업로봇과;

상기 건조라인과 2차 도장라인의 일측에 각각 설치되어 하부 견인식 컨베이어에 의해 로봇 작업범위내에 설치된 폴 정지위치 검출 장치 작업영역으로 이송되는 폴의 진입을 감지하고, 폴의 정지위치를 측정하여 작업로봇의 작업 접근 경로를 자동 변경시키며, 정지된 폴을 고정하는 폴 정지위치 검출장치로 구성되어,

작업자의 작업선택에 따라 작업로봇에 의해 건조라인의 폴에 탑재된 차륜을 2차 도장라인으로 이송하는 이재작업과, 건조라인의 폴에 탑재된 차륜을 배출라인으로 이송하는 언로딩작업을 선택적으로 자동 수행하도록 한 것을 특징으로 하는 실시간 차륜 언로딩/이재 로봇 시스템.

제 1 항에 있어서;

상기 폴 정지위치 검출장치는 폴의 진입검출 및 폴의 진행 경로를 가로막아 슬라이드부를 타력·이송시키는 스토퍼부와; 폴의 정지 위치 편위량을 측정하고, 이를 작업로봇에 송출하여 로봇의 작업경로를 변경시키는 폴 위치검출부와; 상기 폴 위치 검출부가 설치되고, 하부 견인식 컨베이어에 의해 이송되는 폴의 이송력에 의해 폴과 동일한 방향으로 슬라이딩되는 슬라이드부와; 하부 견인식 컨베이어에 의해 피치 구동후 정지된 폴의 간격을 일정하게 유지·고정하는 폴 고정부로 구성된 것을 특징으로 하는 실시간 차륜 언로딩/이재 로봇 시스템.