KR100519385B1 - 벤딩로봇 - Google Patents

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KR100519385B1
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
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    • B21D43/04Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
    • B21D43/10Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work by grippers
    • B21D43/105Manipulators, i.e. mechanical arms carrying a gripper element having several degrees of freedom

Abstract

본 발명은 벤딩로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 작동바(22)와 모니터(23)와 키보드(24)가 구비된 컴퓨터부(20)가 케이블(21)로 연결되어 있는 벤딩로봇(10)에 있어서, 벤딩로봇(10)의 하단부에 장착되어 지면과 고정되는 고정대(11)와, 상기 고정대(11)의 상단에 장착되며 메인모터를 내장하고 있는 지지대(18)와, 상기 지지대(18)의 상단에 장착되며 본체(13)를 360。 수평회전시킬 수 있으며 플렌지브라켓(5)의 길이에 따라 양측의 집게부(17)의 간격을 조정할 수 있도록 지지대(18)의 상단에서 좌우로 이동가능한 이동플레이트(12)와, 상기 이동플레이트(12)의 상단에 장착되며 한쌍의 제1암(14)이 수직회전 가능하게 제1모터(141)로 연결되어 장착되고 회로부가 자체내장된 한쌍의 본체(13)와, 상기 제1암(14)과 수직회전 가능하게 제2모터(151)로 연결된 한쌍의 제2암(15)과, 상기 제2암(15)과 수직회전 가능하게 제3모터(161)로 연결되고 측면에 감지카메라(162)가 부착된 한쌍의 제3암(16)과, 상기 제3암(16)과 연결핀(171)으로 결합되며 상하단의 한쌍으로 구비된 집게부(17)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며, 벤딩할 작업부재의 폭에 맞게 상기 벤딩로봇의 집게부의 간격을 조절하여 벤딩작업을 할 수 있으므로 작업능률과 작업품질의 향상을 이룰 수 있는 효과가 있다.

Description

벤딩로봇{Bending robot}
본 발명은 벤딩로봇에 관한 것으로서, 특히 벤딩되는 플렌지부의 길이를 조절할 수 있도록 감지카메라가 장착되어 상기 감지카메라로 모니터링된 정보에 따라 컴퓨터부의 조작바를 작동시켜 벤딩작업을 하게되는 벤딩로봇에 관한 것이다.
일반적으로 벤딩프레스는 고정 에프론상에 V형 다이를 그리고 슬라이드에는 이에 대응하는 펀치를 구비하며, 피가공물은 다이상에 위치 시킨다. 가공 장치에 의해 슬라이드 및 펀치가 하강하면 펀치는 피가공물에 접촉하고 이어서 다이내로 들어가 피가공물을 구부리기 시작하며, 슬라이드가 정지점까지 하강하면 굽힘 가공이 완료되게 된다.
피가공물의 굽힘각도는 V형 다이의 홈 폭 및 펀치의 침투깊이에 의해 정해진다. 여기서, 침투깊이는 단지 슬라이드의 정지점 만에 의해 정해지는 것이 아니고 고정에프론 및 슬라이드의 진직상태, 펀치의 높이, 다이홈의 깊이, 또한 작업중에 있어서의 고정 에프론 및 슬라이드의 변형등에 영향을 받는다. 벤딩 프레스에서 슬라이드에 작용하는 가압장치의 가압력은 집중하중이며, 또 고정에프론은 양단에서 지지된다. 이에 대하여, 굽힘작업 중에 피가공물은 고정에프론 및 슬라이드에 작업 길이에 걸쳐 일정하게 분포된 반작용을 미친다. 에프론 및 슬라이드에는 탄성 변형이 발생되며, 이 변형은 굽힘 작업을 행하는데 필요한 가압력에 의해 정해진다.
즉, 일례로 종래의 벤딩머신을 개략적으로 도시한 도면인 도1a에 관한 특허출원 제10-1985-0008212호나, 도1b에 관한 특허출원 제10-1997-013541호를 살펴보면, 굽힘작업을 행할시에 단지 벤딩머신으로만 작업을 할경우에는 굽힘작업 도중에 작업부재의 흔들림등에 의하여 정확한 작업을 행하기 어려우며, 또한 벤딩머신으로 절곡하고 절곡된부위를 이차로 절곡하려고 할때에는 다시 벤딩머신을 세팅하여야 하는 번거러움이 발생하게 된다.
이에 굽힘작업시에 프레스가 작업부재의 일측을 집고있는 도중에 타측을 절곡시킬 수 있는 장치인 벤딩로봇을 개발하기에 이르렀다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 벤딩할 작업부재의 길이와 폭을 감지카메라로 모니터링한 후 컴퓨터부의 조작바로 벤딩로봇의 집게부와 암을 조작함으로써 작업품질의 향상과 아울러 기존의 장비로는 벤딩작업이 난해했던 플렌지브라켓의 벤딩작업을 효율적으로 수행할 수 있는 벤딩로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술한 목적을 달성하기 위하여, 작동바와 모니터와 키보드가 구비된 컴퓨터부가 케이블로 연결되어 있는 벤딩로봇에 있어서, 벤딩로봇의 하단부에 장착되어 지면과 고정되는 고정대와, 상기 고정대의 상단에 장착되며 메인모터를 내장하고 있는 지지대와, 상기 지지대의 상단에 장착되며 본체를 360。 수평회전시킬 수 있으며 플렌지브라켓의 길이에 따라 양측의 집게부의 간격을 조정할 수 있도록 지지대의 상단에서 좌우로 이동가능한 이동플레이트와, 상기 이동플레이트의 상단에 장착되며 한쌍의 제1암이 수직회전 가능하게 제1모터로 연결되어 장착되고 회로부가 자체내장된 한쌍의 본체와, 상기 제1암과 수직회전 가능하게 제2모터로 연결된 한쌍의 제2암과, 상기 제2암과 수직회전 가능하게 제3모터로 연결되고 측면에 감지카메라가 부착된 한쌍의 제3암과, 상기 제3암과 연결핀으로 결합되며 상하단의 한쌍으로 구비된 집게부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며, 상기 본체의 회로부는 인터페이스와 중앙처리장치와 콘트롤러시스템과 기억장치 및 클락제너레이터와 드라이버로 구성되어 상기 벤딩로봇의 본체에 부착되는 제1모터와 제2모터 및 제3모터가 드라이버에 연결되고 인터페이스가 외부의 컴퓨터부에 연결되어 작동바에 의해 조작되는 것을 특징으로 하는 벤딩로봇을 제공하고자 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 그 일실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 첨부된 도면에 대하여 설명하면 도2은 본 발명의 벤딩로봇의 전체적인 구조를 도시한 구성도이고, 도3는 본 발명의 벤딩로봇의 작업상태를 도시한 작업상태도이며, 도4a는 종래의 브라켓에 플렌지를 접합시키는 과정을 개략적으로 도시한 도면이고, 도4b는 본 발명의 벤딩로봇으로 작업부재의 귀부분인 플렌지부를 밴딩하는 공정을 개략적으로 도시한 도면이며, 도5는 압착프레스와 지지정반에 플렌지브라켓이 물린상태에서 벤딩로봇으로 벤딩한 후의 작업상태를 도시한 도면이고, 도6은 본 발명의 벤딩로봇을 상부측면에서 살펴본 구조를 도시한 도면이며, 도7는 본 발명의 벤딩로봇의 본체에 내장되어 있는 회로부를 도시한 블럭도이다.
상기 첨부된 도2과 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 벤딩로봇의 구조는 작동바(22)와 모니터(23)와 키보드(24)가 구비된 컴퓨터부(20)가 케이블(21)로 연결되어 있는 벤딩로봇(10)에 있어서, 벤딩로봇(10)의 하단부에 장착되어 지면과 고정되는 고정대(11)와, 상기 고정대(11)의 상단에 장착되며 메인모터(도면미도시)를 내장하고 있는 지지대(18)와, 상기 지지대(18)의 상단에 장착되며 본체(13)를 360。 수평회전시킬 수 있으며 플렌지브라켓(5)의 길이에 따라 양측의 집게부(17)의 간격을 조정할 수 있도록 지지대(18)의 상단에서 좌우로 이동가능한 이동플레이트(12)와, 상기 이동플레이트(12)의 상단에 장착되며 한쌍의 제1암(14)이 수직회전 가능하게 제1모터(141)로 연결되어 장착되고 회로부가 자체내장된 한쌍의 본체(13)와, 상기 제1암(14)과 수직회전 가능하게 제2모터(151)로 연결된 한쌍의 제2암(15)과, 상기 제2암(15)과 수직회전 가능하게 제3모터(161)로 연결되고 측면에 감지카메라(162)가 부착된 한쌍의 제3암(16)과, 상기 제3암(16)과 연결핀(171)으로 결합되며 상하단의 한쌍으로 구비된 집게부(17)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
즉, 첨부된 도6에 도시된 바와 같이 내부에 메인모터(도면미도시)를 내장하고 있는 상기 지지대(18)의 상단에 장착되며 상부에 각각 본체(13)를 탑재하고 있는 이동플레이트(18)이 360。 수평회전하는 작동이 가능하며, 또한 플렌지브라켓(5)의 길이에 따라 양측의 집게부(17)의 간격을 조정할 수 있도록 지지대(18)의 상단에서 상기 이동플레이트(12)가 좌우로 이동할 수 있게되는 구조이다.
또한 상기 벤딩로봇(10)의 집게부(17)는 작업부재인 플렌지브라켓(5)의 길이에 적합한 집게부(17)를 탈장착하여 교체할 수 있는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 도4a와 도4b에서 알 수 있듯이, 종래에는 도4a의 플렌지(4)를 브라켓(3)에 용접취부하는 방식으로 작업을 주로 하였으나, 본 발명 도4b와 같이 플렌지부(52)와 브라켓부(51)가 일체로 형성되어 있는 플렌지브라켓(5)의 귀부분인 플렌지부(52)가 형성된 부재를 본 발명의 벤딩로봇(10)으로 절곡시킬 수 있게 되는 것이다.
또한 본 발명의 벤딩로봇(10)으로 벤딩하기전에 플렌지브라켓(5)을 고정시켜주는 압착프레스(1)와 지지정반(2)을 도시한 도5에 도시된 바와 같이, 작업부재인 플렌지브라켓(5)의 두께에 따라 상기 압착프레스(1)와 지지정반(2)의 끝단의 이격거리(d)를 조절하여 벤딩작업을 하게 된다.
즉, 플렌지브라켓(5)의 두께가 두꺼울수록 압착프레스(1)와 지지정반(2)의 끝단의 이격거리(d)를 크게하여 벤딩작업을 하게 되는 것이다.
그리고 본 발명의 벤딩로봇의 본체에 내장되어 있는 회로부를 도시한 블록도인 도6에서 알 수 있듯이, 벤딩로봇(10)의 본체(13)에 내장된 회로부의 구성은 인터페이스(131)와 중앙처리장치(132)와 콘트롤러시스템(133)과 기억장치(134) 및 클락제너레이터(135)와 드라이버(136)로 구성되어 있으며, 상기 벤딩로봇(10)의 본체(13)에 부착되는 제1모터(141)와 제2모터(151) 및 제3모터(161)가 드라이버(136)에 연결되고 인터페이스(131)가 외부의 컴퓨터부(20)에 연결되어 감지카메라(162)에 포착된 플렌지브라켓(5)의 두께와 폭 및 벤딩부위인 플렌지부(52)의 길이가 실시간으로 모니터링되는 컴퓨터부(20)의 모니터(23)를 보면서 작동바(22)를 조작하여 벤딩작업을 수행하게 되는 것이다.
본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 벤딩로봇은 감지카메라에 포착된 플렌지브라켓의 두께와 폭 및 벤딩부위인 플렌지부의 길이가 실시간으로 모니터링되는 컴퓨터부의 모니터를 보면서 작동바를 조작하여 벤딩작업을 수행하게 할 수 있게되어 작업장내에서의 빈번한 안전사고의 예방이라는 효과가 있다.
특히, 양쪽 모두가 오픈되어 있지 않는 브라켓도 벤딩작업이 가능하여 작업능률과 작업품질의 향상을 이룰 수 있는 효과가 있다.
도1a 와 도1b는 종래의 벤딩머신을 개략적으로 도시한 도면.
도2은 본 발명의 벤딩로봇의 전체적인 구조를 도시한 구성도.
도3는 본 발명의 벤딩로봇의 작업상태를 도시한 작업상태도.
도4a는 종래의 브라켓에 플렌지를 접합시키는 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도4b는 본 발명의 벤딩로봇으로 작업부재의 귀부분인 플렌지부를 밴딩하는 공정을 개략적으로 도시한 도면.
도5는 압착프레스와 지지정반에 플렌지브라켓이 물린상태에서 벤딩로봇으로 벤딩한 후의 하는 작업상태를 도시한 도면.
도6은 본 발명의 벤딩로봇을 상부측면에서 살펴본 구조를 도시한 도면.
도7는 본 발명의 벤딩로봇의 본체에 내장되어 있는 회로부를 도시한 블럭도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 압착프레스 2 : 지지정반
3 : 브라켓 4 : 플렌지
5 : 플렌지브라켓 10 : 벤딩로봇
11 : 고정대 12 : 이동플레이트
13 : 본체 14 : 제1암
15 : 제2암 16 : 제3암
17 : 집게부 18 : 지지대
20 : 컴퓨터부 21 : 케이블
22 : 작동바 23 : 모니터
24 : 키보드 51 : 브라켓부
52 : 플렌지부 131 : 인터페이스
132 : 중앙처리장치 133 : 콘트롤러시스템
134 : 기억장치 135 : 클락제너레이터
136 : 드라이버 141 : 제1모터
151 : 제2모터 161 : 제3모터
162 : 감지카메라 171 : 연결핀
d : 이격거리

Claims (3)

  1. 작동바(22)와 모니터(23)와 키보드(24)가 구비된 컴퓨터부(20)가 케이블(21)로 연결되어 있는 벤딩로봇(10)에 있어서, 벤딩로봇(10)의 하단부에 장착되어 지면과 고정되는 고정대(11)와, 상기 고정대(11)의 상단에 장착되며 메인모터를 내장하고 있는 지지대(18)와, 상기 지지대(18)의 상단에 장착되며 본체(13)를 360。 수평회전시킬 수 있으며 플렌지브라켓(5)의 길이에 따라 양측의 집게부(17)의 간격을 조정할 수 있도록 지지대(18)의 상단에서 좌우로 이동가능한 이동플레이트(12)와, 상기 이동플레이트(12)의 상단에 장착되며 한쌍의 제1암(14)이 수직회전 가능하게 제1모터(141)로 연결되어 장착되고 회로부가 자체내장된 한쌍의 본체(13)와, 상기 제1암(14)과 수직회전 가능하게 제2모터(151)로 연결된 한쌍의 제2암(15)과, 상기 제2암(15)과 수직회전 가능하게 제3모터(161)로 연결되고 측면에 감지카메라(162)가 부착된 한쌍의 제3암(16)과, 상기 제3암(16)과 연결핀(171)으로 결합되며 상하단의 한쌍으로 구비된 집게부(17)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 벤딩로봇.
  2. 제1항에 있어서, 상기 벤딩로봇(10)의 집게부(17)는 작업부재인 플렌지브라켓(5)의 길이에 적합한 집게부(17)를 탈장착하여 교체할 수 있는 것을 특징으로 하는 벤딩로봇.
  3. 제1항에 있어서, 상기 본체(13)의 회로부는 인터페이스(131)와 중앙처리장치(132)와 콘트롤러시스템(133)과 기억장치(134) 및 클락제너레이터(135)와 드라이버(136)로 구성되어 상기 벤딩로봇(10)의 본체(13)에 부착되는 제1모터(141)와 제2모터(151) 및 제3모터(161)가 드라이버(136)에 연결되고 인터페이스(131)가 외부의 컴퓨터부(20)에 연결되어 작동바(22)에 의해 조작되는 것을 특징으로 하는 벤딩로봇.
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