KR100431787B1 - 스틸 차륜용 림 용접선 정렬장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스틸 차륜용 림(rim) 용접선 정렬장치에 관한 것으로, 그 목적은 행거에 탑재된 차륜의 용접선 부위가 항시 일정위치에 위치하도록 이송된 차륜을 정렬한 후 행거에 탑재되도록 하여, 차륜의 용접선부의 위치 파악을 용이하게 하고, 신속한 검사를 하여 검사불량률 및 클레임 비용을 감소시키며, 검사작업부하 감소화 및 병목현상을 해소하여 생산성 및 작업성을 향상시킬 수 있는 스틸 차륜용 림(rim) 용접선 검사장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 이송컨베이어에 의해 차륜이 공급되는 차륜유입라인에 있어서; 상기 차륜을 이송하는 이송컨베이어 하부에 설치되어 차륜을 정렬하는 차륜센터링부와, 상기 차륜센터링부에 일체형으로 연결·설치되고, 이송·정렬된 차륜을 회전시키는 회전부와, 상기 차륜센터링부가 설치된 이송컨베이어 일측에 설치되어 회전부에 의해 회전되는 차륜의 용접선을 자동검출하는 검출부를 포함하여 구성되어 차륜의 용접선의 존재방향을 항상 일정위치로 정렬시키는 스틸 차륜용 림 용접선 정렬장치를 제공함에 있다.

Description

스틸 차륜용 림 용접선 정렬장치 { Line-up unit welded line of rim }

본 발명은 스틸 차륜용 림(rim) 용접선 정렬장치에 관한 것으로, 행거에 탑재되어 이송되는 차륜의 림(rim)의 접합용접부위가 항시 일정위치에 위치하도록 행거 탑재전에 차륜의 림용접부위를 자동탐지하여 일정방향으로 정렬시켜주는 스틸 차륜용 림 용접선 정렬장치에 관한 것이다.

일반적으로 차륜의 도장공정은 차륜을 연속적으로 유입하는 차륜 유입라인과, 유입된 차륜을 행거에 탑재하는 차륜 로딩라인과, 행거에 탑재된 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 2차 도장 후 건조된 차륜을 배출하는 배출라인으로 구성되어 있으며, 상기 각 라인과 라인은 작업의 연속적인 처리를 위하여 실시간내에 차륜의 이송작업이 이루어져야 한다. 또한, 상기 건조 및 냉각과정에서 차륜의 용접선 부위에 균열이 발생될 수 있으므로, 불량제품의 출하를 방지하기 위하여 이를 미연에 검사해야 한다.

종래에는 상기와 같이 차륜 용접선에 대한 균열발생 여부를 확인하기 위하여 도장완료 후 건조 및 냉각된 차륜의 용접선을 작업자가 육안으로 찾아 확인하였다. 즉, 행거에 차륜이 탑재될 시 차륜의 용접선 위치에 관계없이 행거에 탑재되므로, 건조 및 냉각된 차륜의 용접선에 대한 균열발생 여부를 검사할 시, 작업자가 먼저 차륜의 용접선을 파악한 다음, 용접선에 대한 균열발생 여부를 육안으로 검사하였다.

이와 같이 작업자가 용접선을 찾는 작업과 용접선을 검사하는 작업을 연속적으로 진행해야하므로, 검사시간이 많이 소요되고, 이로 인해 전수검사가 곤란하여 생산시간을 늦추거나, 부분검사(샘프링검사)를 실시하는등 생산성 및 작업성이 저하되었다. 또한, 소수의 검사인원으로 검사할 경우, 용접선 균열검사를 정확하게 하지 못하는 경우가 발생되어 검사불량률이 증가되고, 그로 인해 클레임 비용이 증대되었다. 또한, 신속한 작업을 위하여 검사 인원을 증가할 경우, 관리비가 증가되고, 이로 인해 경제적인 부담이 가중되는 등 여러 가지 문제점이 있었다.

또다른 방법으로는 고가의 비젼인식 시스템을 도입한 경우도 있으나, 차륜 직경별로 차륜종류가 많아 차륜의 피 검사면과 카메라간의 일정한 이격거리 유지문제로 초점거리가 다른 다수개의 카메라를 한정된 공간에 집중 설치하던가, 초점거리를 조절가능한 렌즈를 갖춘 카메라를 설치하여야 하고, 내환경 문제등으로 신뢰성이 떨어지며 설비비가 비싸지는 등의 문제점이 있었다.

또한, 고가의 비젼인식 시스템을 도입하여 용접선을 검사·정렬하는 방법도 있으나, 차륜 직경별로 차륜 종류가 많아 차륜의 피 검사면과 카메라 간의 일정한 이격거리 유지문제로 초점거리가 다른 다수개의 카메라를 한정된 공간에 집중 설치하던가, 초점거리 조절이 가능한 렌즈를 구비하는 카메라를 설치하여야 하므로, 내환경 문제등으로 신뢰성이 떨어지고, 설비비가 상승하는 등 여러 가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 행거에 탑재된 차륜의 용접선 부위가 항시 일정위치에 위치하도록 이송된 차륜을 정렬한 후 행거에 탑재되도록 하여, 차륜의 용접선부의 위치 파악을 용이하게 하고, 신속한 검사를 하여 검사불량률 및 클레임 비용을 감소시키며, 검사작업부하 감소화 및 병목현상을 해소하여 생산성 및 작업성을 향상시킬 수 있는 스틸 차륜용 림(rim) 용접선 검사장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 차륜을 이송하는 다수개의 로울러와, 상단 양측부에 설치되어 차륜의 이탈을 방지하는 가이드 레일과, 상기 가이드 레일의 상부에 설치되어 이송되는 차륜을 감지하는 다수개의 센서와, 상기 다수개의 센서에 의해 작동되어 차륜의 간격을 일정하게 유지하고, 연속 유입되는 차륜을 통제하는 다수개의 스토퍼와, 상기 스토퍼를 작동시키는 에어실린더로 구성된 이송컨베이어에 의해 차륜이 공급되는 차륜유입라인에 있어서; 상기 차륜을 이송하는 이송컨베이어 하부에 설치되어차륜을 정렬하는 차륜센터링부와, 상기 차륜센터링부에 일체형으로 연결·설치되고, 이송·정렬된 차륜을 회전시키는 회전부와, 상기 차륜센터링부가 설치된 이송컨베이어 일측에 설치되어 회전부에 의해 회전되는 차륜의 용접선을 자동검출하는 검출부를 포함하여 구성되어 차륜의 용접선의 존재방향을 항상 일정위치로 정렬시키는 스틸 차륜용 림 용접선 정렬장치를 제공함에 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 평면 예시도

도 2 는 본 발명에 따른 구성을 보인 일측면 예시도

도 3 은 본 발명에 따른 구성을 보인 센터링부 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(1) : 차륜센터링부 (2) : 회전부

(3) : 검출부 (4) : 차륜

(5) : 이송컨베이어 (13) : 에어실린더

(14) : 센터링 로울러 (15) : 제 1 습동블록

(16) : 제 2 습동블록 (21) : 모터

(22) : 연결벨트 (23) : 연결브래킷

(31) : 지지프레임 (32) : 공압실린더

(33) : 광센서 (34) : 접촉로울러

(41) : 차륜 용접선 (51) : 로울러

(52) : 가이드레일 (53) : 센서

(54) : 스토퍼 (55) : 에어실린더

(56) : 고정스토퍼 (111): 제 1 가이드 바

(112): 제 2 래크 (113): 제 1 래크

(114): 제 2 가이드 바 (121): 제 1 가이드 풀리

(122): 피니언 (123): 제 2 가이드 풀리

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 평면 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 구성을 보인 일측면 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 구성을 보인 센터링부 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 차륜(4)을 이송하는 이송컨베이어(5) 일측에 설치되는 차륜센터링부(1)와, 상기 차륜센터링부(1)에 의해 정렬된 차륜을 회전시키는 회전부(2)와, 상기 이송컨베이어(5) 일측에 차륜 센터링 중심축선과 일치되게 설치되어 회전부(2)에 의해 회전되는 차륜의 용접선(41)을 검출하는 검출부(3)로 구성되어 있다.

상기 이송컨베이어(5)는 모터에 의해 작동되는 벨트에 의해 다수개의 로울러가 회전하여 차륜을 연속 이송시키는 것으로, 차륜(4)을 이송하는 다수개의 로울러(51)와, 상단 양측부에 설치되어 차륜의 이탈을 방지하는 가이드 레일(52)과, 상기 가이드 레일(52)의 상부에 설치되어 이송되는 차륜을 감지하는 다수개의 센서(53)와, 상기 다수개의 센서(53)에 의해 작동되어 차륜의 간격을 일정하게 유지하고, 연속 유입되는 차륜을 통제하는 다수개의 스토퍼(54)와, 상기 스토퍼(54)를 작동시키는 에어실린더(55)로 구성되어 있다.

상기 차륜센터링부(1)는 이송된 서로 다른 크기의 차륜(4)이 공통적으로 차륜중심을 기준으로 작업위치로 센터링되도록 하는 것으로, 이송컨베이어(5) 하부에 상호 대칭으로 설치되는 2쌍의 래크(112,113)와 여기에 공통으로 맞물린 피니언(122)과, 상기 각각의 래크(112,113) 끝단부에 각각 연결·고정되어 가이드 바(111,114)를 따라 습동되는 제 1,2 습동블록(15,16)과, 상기 제 1 습동블록(15) 하부에 연결·설치되는 에어실린더(13)와, 상기 제 1, 2 습동블록(15) 상부에 연결·설치되어 이송컨베이어(5)의 로울러(51)간 틈새를 통해 상부로 돌출되는 장고형상의 센터링 로울러(14)로 구성되어, 이송컨베이어(5)에 설치된 센서(53)의 차륜 진입 유무감지에 의해 작동된다.

상기 차륜센터링부(1)는 이송컨베이어(5)에 의해 차륜(4)이 이송되면, 센서(53)의 차륜감지에 의해 에어실린더(13)가 작동되고, 상기 에어실린더(13)의 작동에 의해 제 1 습동블록(15)이 가이드 바(111,114)를 따라 습동되며, 상기 제 1 습동블록(15)에 의해 제 1 습동블록(15)에 일측이 고정된 제 2 래크(112)가 작동됨과 동시에, 이에 맞물린 피니언(122)이 회전되고, 상기 피니언(122)의 또다른 일측에 치합된 제 1 래크(113)가 동시 작동된다. 이때 상기 제 1 래크(113)와 제 2 래크(112)의 일측(피니언(122)과 치합되지 않은 또다른 일측)에는 제 1 래크(113)와 제 2 래크(112)의 작동을 용이하게 함과 동시에, 이탈을 방지하는 제 1 가이드 풀리(121)와 제 2 가이드 풀리(123)가 각각 설치되어 있다.

상기 회전부(2)는 제 2 습동블록(16)과 일체형으로 작동되어차륜센터링부(1)에 의해 정렬된 차륜을 회전시키는 것으로, 제 2 습동블록(16)의 상부에 고정·설치되는 연결브래킷(23)과, 상기 연결브래킷에 의해 지지되는 모터(21)와, 상기 모터(21)의 구동력을 제 2 습동블록(16) 상부에 연결·설치된 일측 센터링 로울러에 전달하는 연결벨트(22)로 구성되어 있다.

상기 검출부(3)는 차륜 림(rim)의 용접선(41)을 검출하는 것으로, 차륜센터링부(1)가 설치된 이송컨베이어(5) 일측 프레임 고정·설치되는 지지프레임(31)과, 상기 지지프레임(31)에 고정·설치되는 공압실린더(32)와, 상기 공압실린더(32)에 의해 수평으로 습동되어 센터링 완료된 차륜의 일측면에 접촉하는 접촉로울러(34)와, 상기 접촉로울러(34)의 차륜(4) 접촉후 명암차에 의해 차륜의 용접선(41)을 검출하는 광센서(33)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 이송컨베이어(5)의 로울러(51)에 의해 차륜(4)이 작업로봇의 작업범위내로 연속 유입되면, 상기 유입되는 차륜(4)을 다수개의 센서(53)가 감지하여 차륜과 차륜 사이로 스토퍼(54)가 상승·삽입되도록 각각의 에어실린더(55)를 작동시킨다.

즉, 상기 스토퍼(54)는 다수개의 센서(53) 감지에 의해 작동되며, 상기 센서(53)가 차륜(4)을 감지하면, 로울러 일측 하부에 일정간격을 유지하고 설치된 에어실린더(55)가 작동하여 이송컨베이어(5)의 로울러(51)와 로울러(51) 사이로 스토퍼(54)가 상승, 이송되는 차륜과 차륜 사이로 삽입되어 차륜사이의 간격을 통제·조정한다.

이와 같이 유입된 차륜(4)이 스토퍼(54)에 의해 적절히 통제되면,로울러(51) 하부에 설치된 에어실린더(55)가 작동하여 제 1 습동블록(15), 제 2 래크(112), 피니언(122), 제 1 래크(113), 제 2 습동블록(16)을 습동시킴으로써, 각각의 습동블록(15,16)에 연결된 센터링 로울러(14)가 스토퍼(54,56)에 의해 진행이 통제된 차륜(4)방향으로 이동·접촉되어 중심축을 기준으로 차륜(4)이 센터링된다. 이때 상기 회전부(2)는 제 2 습동블록(16)과 일체형으로 설치되어 있으므로, 래크(112,113)에 의해 이동되는 센터링 로울러(14)와 일체형으로 이동된다.

이와 같이 한 개 이상의 차륜센터링부(1)에 의해 행거에 형성된 행거폴과 동일 간격을 유지하고 서로다른 규격의 차륜이 공통된 중앙 센터링 축선을 갖도록 차륜이 정렬되면, 차륜의 직경 편차에 관계없이 검출부(3)의 공압실린더(32)에 의해 차륜(4)의 중앙축선상의 일측면에 접촉하도록 접촉로울러(34)가 수평이동되어 차륜의 피검사면에 접촉되고, 회전부 모터(21)의 작동에 의해 일측 센터링 로울러(14)가 회전하여 차륜(4)을 일정속도로 회전시킨다. 이때, 상기 접촉로울러(34)는 공압실린더(32)에 의해 수평이동되어 차륜의 직경편차를 무시하고 차륜의 피검사면과 광센서(33)와의 간격을 일정하게 유지시키게 된다. 이와 같이 차륜과 안정된 거리를 유지하는 광센서(33)는 회전하는 차륜(4)에서 명암차에 의해 용접선(41)을 검출한 후 제어장치(도시없음)로 전송하며, 상기 제어장치는 전송된 신호를 분석하여 모터(21)를 정지하므로써, 차륜의 용접선(41)을 항상 동일한 방향의 일정위치에 정렬시킨다.

상기와 같이 차륜의 용접선(41)이 일정방향에 위치되면, 차륜센터링부(1)를 해제하고, 작업로봇에 의해 차륜을 행거에 탑재할 수 있도록 한다. 상기 작업로봇은 항시 일정한 자세로 차륜을 파지하여 행거에 탑재하므로, 용접선이 일정한 위치에 정렬된 차륜은 작업로봇에 의해 행거에 탑재된 후에도 용접선의 존재위치가 항상 일정한 위치에 존재하게 된다.

이와 같이 본 발명은 도장완료후 건조 및 냉각된 차륜의 용접선 부위 균열검사가 용이하도록 규격이 다양한 차륜을 행거에 자동탑재하기 전에 용접선이 일정위치에 있도록 차륜의 용접선을 검출하여 자세를 정렬시켜줌으로써 용접선 검사시간을 단축하고, 설비비를 절감하며, 생산성 및 품질을 향상시키는 등 많은 효과가 있다.

Claims (4)

1. 차륜을 이송하는 다수개의 로울러와, 상단 양측부에 설치되어 차륜의 이탈을 방지하는 가이드 레일과, 상기 가이드 레일의 상부에 설치되어 이송되는 차륜을 감지하는 다수개의 센서와, 상기 다수개의 센서에 의해 작동되어 차륜의 간격을 일정하게 유지하고, 연속 유입되는 차륜을 통제하는 다수개의 스토퍼와, 상기 스토퍼를 작동시키는 에어실린더로 구성된 이송컨베이어에 의해 차륜이 공급되는 차륜유입라인에 있어서;

   상기 차륜을 이송하는 이송컨베이어 하부에 설치되어 차륜을 정렬하는 차륜센터링부와,

   상기 차륜센터링부에 일체형으로 연결·설치되고, 이송·정렬된 차륜을 회전시키는 회전부와,

   상기 차륜센터링부가 설치된 이송컨베이어 일측에 설치되어 회전부에 의해 회전되는 차륜의 용접선을 자동검출하는 검출부를 포함하여 구성되어 차륜의 용접선의 존재방향을 항상 일정위치로 정렬시키는 것을 특징으로 하는 스틸 차륜용 림 용접선 정렬장치.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 차륜센터링부는 이송컨베이어 하부 중앙의 피니언에 서로 대칭되도록치합·설치되는 래크와, 상기 각각의 래크 일측단에 각각 연결·고정되는 제 1,2 습동블록과, 상기 제 1 습동블록 하부에 일측단이 연결·고정되어 가이드 바를 따라 제 1 습동블록을 습동시키는 에어실린더와, 상기 제 1,2 습동블록 상부에 각각 설치되어 이송컨베이어의 로울러간 틈새를 통해 상부로 돌출되는 장고형상의 센터링 로울러로 구성되어 이송컨베이어에 설치된 센서의 차륜 감지에 의해 센터링 로울러가 설치된 제 1,2 습동블록이 서로 반대방햐으로 동시작동되는 것을 특징으로 하는 스틸 차륜용 림 용접선 정렬장치.
3. 제 1 항에 있어서;

   상기 회전부는 제 2 습동블록의 상부에 연결·설치되는 연결브래킷과, 상기 연결브래킷에 의해 지지되는 모터와, 상기 모터의 구동력을 제 2 습동블록 상부에 연결·설치된 일측 센터링 로울러에 전달하는 연결벨트로 구성된 것을 특징으로 하는 스틸 차륜용 림 용접선 정렬장치.
4. 제 1 항에 있어서;

   상기 검출부는 차륜센터링부가 설치된 이송컨베이어 일측에 설치되는 지지프레임과, 상기 지지프레임에 고정설치되는 공압실린더와, 상기 공압실린더에 의해 차륜에 접촉되도록 수평작동되어 센터일 완료된 차륜의 일측에 접촉되는 접촉로울러와, 상기 접촉로울러의 차륜접촉후 명암차에 의해 차륜의 용접선을 검출하는 광센서로 구성된 것을 특징으로 하는 스틸 차륜용 림 용접선 정렬장치.