KR100579368B1

KR100579368B1 - 서보 트랜스퍼를 이용한 다 차종 용접장치

Info

Publication number: KR100579368B1
Application number: KR1020050041773A
Authority: KR
Inventors: 강호갑
Original assignee: 신영금속 주식회사
Priority date: 2005-05-18
Filing date: 2005-05-18
Publication date: 2006-05-12

Abstract

본 발명은 서보 트랜스퍼를 이용한 다 차종 용접장치에 관한 것이다.

본 발명의 다 차종 용접장치는 클램핑장치가 상부에 형성되는 지그 베이스의 저면 네 모서리에 공정 세팅용 홀이 형성되면서 네 면의 중간에 각각 2개 1조씩 트랜스퍼용 홀이 형성된 지그와; 상기 지그가 이동할 때 지그 베이스를 지지하도록 상부 양측에 여러 개 형성된 로울러와; 상기 로울러에 지지가 되는 지그 베이스의 트랜스퍼용 홀과 결속되거나 해제되도록 서보 모터의 양측에 형성된 실린더와 결합하여 승하강하는 트랜스퍼용 핀과 상기 서보 모터의 축에 결합한 피니언기어와 랙기어가 맞물려 회전하면서 이송되는 LM가이드로 구성된 서보 트랜스퍼가 4각으로 배열되어 지그가 순환되도록 구성한 것과; 상기 서보 트랜스퍼가 4각으로 배열되면서 연결되는 각 모서리의 상부에 구모양의 지그 방향전환 하부베어링이 여러 개 결합되며, 실린더와 결합한 트랜스퍼용 플러그가 승강하여 지그 베이스의 네 모서리에 형성된 공정 세팅용 홀과 맞물린 상태에서 지그 전체를 위로 들어 로봇으로 자동용접하도록 구성한 것과; 지그에 장착되어 순환하면서 로봇으로 자동용접을 마친 차량용 부품을 교체하기 위한 서보 트랜스퍼의 LM가이드를 지그 대기공간까지 길게 연장하며, 상기 LM가이드의 직각 방향으로 또 다른 서보 트랜스퍼의 이송을 안내하는 LM가이드를 형성하여 지그 대기공간을 마련한 다음 상기 각각의 지그 대기공간에 대기중인 지그를 서보 트랜스퍼로 생산라인에 투입하거나 반출하여 로봇으로 자 동용접하는 것을 특징으로 한다.

상술한 본 발명은 클램핑 장치가 상부에 형성된 지그를 서보 트랜스퍼로 순환시키면서 로봇으로 자동 용접함과 동시에 다른 차종의 생산이 필요한 경우 지그 대기공간에 있던 지그로 교환하거나 서로 다른 차종의 지그 여러 개를 순환시키면서 생산할 수 있도록 함으로써 용접장치의 운용효율을 높이는 등 경제성을 갖는 효과가 있다.

지그, 서보 트랜스퍼, LM가이드, 트랜스퍼용 홀, 플러그, 용접

Description

서보 트랜스퍼를 이용한 다 차종 용접장치{Car of the many kind welding equipment which uses the servo transfer}

도 1은 본 발명의 다 차종 용접장치의 평면도

도 2a는 본 발명의 지그를 제어하는 서보 트랜스퍼 정면도

도 2b는 본 발명의 지그를 제어하는 서보 트랜스퍼 측면도

도 3은 본 발명의 서보 트랜스퍼로 이동하는 지그 베이스의 저면도

도 4는 본 발명의 지그 공정 세팅용 툴의 단면도

도 5는 본 발명의 차종 감지센서이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 지그 베이스 2. 2a. 3. 3a. 4. 4a. 5. 5a : 트랜스퍼용 홀

6. 6a. 6b. 6c : 공정 세팅용 홀 7. 7a. 7b. 7c. 7d : 서보 트랜스퍼

8 : 서보 모터 9. 9a. 16 : 실린더

10. 10a : 트랜스퍼용 핀 11 : 피니언기어

12 : 랙기어 13. 13a. 13b. 13c. 13d : LM가이드

14. 14a. 14b. 14c. 14d. 14e : 로울러 15 : 지그 방향전환 하부베어링

17 : 플러그 18. 19 : 지그 대기공간

22 : 차종감지용 센서

본 발명은 서보 트랜스퍼를 이용한 다 차종 용접장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 클램핑 장치가 상부에 형성된 지그를 서보 트랜스퍼로 순환시키면서 로봇으로 자동 용접함과 동시에 다른 차종의 생산이 필요한 경우 지그 대기공간에 있던 지그로 교환하거나 서로 다른 차종의 지그 여러 개를 순환시키면서 생산할 수 있도록 함으로써 용접장치의 운용효율을 높이는 등 경제성을 갖도록 한 서보 트랜스퍼를 이용한 다 차종 용접장치에 관한 것이다.

완성차를 조립하는 업체에서 차량용 부품을 생산하는 업체에 요구하는 차종별 납품 수량과 시기는 항상 일정하지 않다. 즉 어떤 차종은 납품 수량이 많고, 어떤 차종은 납품 수량이 적은 등 차종마다 차이가 있을 수밖에 없다.

따라서, 차종마다 서로 다른 용접 설비를 모두 갖출 경우 생산업체는 초기에 많은 비용을 투자하는 부담을 겪게 되면서도 주문이 없는 차종의 용접 설비는 고가임에도 불구하고 생산의 일시 중단으로 시간적, 경제적으로 큰 손실을 입게 된다.

차종마다 서로 다른 용접 설비를 모두 갖출 수 없는 여건을 갖는 생산업체에 서는 차종별 지그만을 교체하여 생산에 임하게 되는데, 이 경우 한 종류의 차종만 생산할 수 있기 때문에 작업중에 다른 차종의 생산이 급하게 요구될 경우 용접하고 있던 차종의 지그를 다른 차종의 지그로 교체하여야 하므로 번거롭고 불편하면서 용접 설비의 운용 효율이 떨어진다.

상기 문제점을 극복하기 위하여 다 차종을 동시에 생산할 수 있으며, 생산중에 필요한 지그로 쉽게 교환할 수 있는 용접 시스템이 요구되고 있다.

본 발명은 차량용 부품을 용접하기 위한 지그 여러 개를 서보 트랜스퍼로 순환시키면서 로봇으로 자동 용접하며, 용접작업을 하는 중에 다른 차종의 용접이 필요한 경우 지그 대기공간에 있던 지그를 서보 트랜스퍼로 생산라인에 투입하여 순환시키거나 교환할 수 있도록 함으로써 용접장치의 운용효율을 높이는데 그 목적이 있다.

본 발명의 서보 트랜스퍼를 이용한 다 차종 용접장치의 구성을 이하, 첨부 도면과 관련하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 차량용 부품 클램핑장치가 상부에 구비된 지그 여러 개를 서보 트 랜스퍼로 순환시키면서 로봇으로 자동용접하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 생산중에 있는 차종과 함께 지그 대기공간에 있는 다른 차종의 지그를 생산라인에 곧바로 투입하여 다 차종의 생산을 병행할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 서보 트랜스퍼(7)(7a)(7b)(7c)는 도 1에 도시된 바와 같이, 지그를 순환시킬 수 있도록 서보 모터(8)의 이동을 안내하는 LM가이드(13)(13a)(13b)(13c) 4개가 길게 사각형으로 배열된다.

생산이 완료된 차량용 부품을 배출하기 위한 지그의 이동을 안내하는 상기 LM가이드(13c)는 다른 차종의 생산에 필요한 지그 대기공간(18)까지 길게 형성되면서 상부 양측에는 지그 베이스(1)의 이동을 지지하는 여러 개의 로울러(14d)가 별도 구성된다.

또한, 상기 LM가이드(13b)의 후방으로 형성되는 지그 대기공간(19)에 LM가이드(13d)를 배열하여 서보 트랜스퍼(7d)로 다른 차종의 생산에 필요한 지그를 생산라인에 투입, 순환할 수 있도록 구성하며, 지그 대기공간(19)에 대기중인 다른 차종의 지그 베이스(1)는 상부 양측에 여러 개 형성된 로울러(14e)를 따라 이동한다.

상기 LM가이드(13)(13a)(13b)(13c)(13d)의 테이블(20) 위에는 서보 모터(8) 를 각각 결합한 다음 LM가이드(13)(13a)(13b)(13c)(13d)와 같이 길게 형성된 랙기어(12)와 맞물려 회전하면서 이송되도록 상기 서보 모터(8)의 축에 피니언기어(11)를 결합하였다.

상기 각각의 서보 모터(8)의 양측에는 실린더(9)(9a)를 결합하여 트랜스퍼용 핀(10)(10a)을 승하강시킴으로써 지그 베이스(1)의 저면에 형성된 트랜스퍼용 홀(2)(2a)(3)(3a)(4)(4a)(5)(5a)과 결속되거나 해제가 되도록 구성하였다.

상기 서보 트랜스퍼(7)(7a)(7b)(7c)(7d)에 의하여 순환되는 지그 베이스(1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 저면에 형성되는 트랜스퍼용 홀(2)(2a)(3)(3a)(4)(4a)(5)(5a)은 각 면의 중간에 2개 1조씩 모두 8개로 구성되어 있다.

또한, 상기 지그 베이스(1)의 저면 네모서리에는 공정 세팅용 홀(6)(6a)(6b)(6c)이 함께 구성되어 있다.

지그를 서보 트랜스퍼(7)(7a)(7b)(7c)(7d)로 순환시킬 때 지그 베이스(1)를 지지하도록 양측으로 여러 개 형성된 로울러(14)(14a)(14b)(14c)(14d)(14e)의 양측에는 지그 베이스(1)의 틀어짐과 LM가이드(13)(13a)(13b)(13c)(13d)로의 편하중을 방지하기 위한 측면 가이드(21)가 각각 구성된다.

상기 지그 베이스(1)의 측면에는 차종별로 서로 다른 위치에 플레이트(23)를 부착하여 2개가 나란히 설치된 차종감지용 센서(22)로 상기 플레이트(23)의 부착 위치로 차종을 감지한 다음 감지된 차종에 맞는 용접작업을 로봇이 자동으로 수행하도록 구성하였다.

도 1에 도시된 바와 같이 용접을 위한 지그를 이동시킬 때에는 서보 트랜스퍼(7)를 구성하는 서보 모터(8)의 양측에 형성된 실린더(9)(9a)에 각각 결합한 트랜스퍼용 핀(10)(10a)이 상승하여 트랜스퍼용 홀(2)(2a)에 맞물린 상태에서 서보 모터(8)가 구동하면 상기 서보 모터(8)에 결합한 피니언기어(11)와 랙기어(12)가 맞물려 회전하면서 LM가이드(13)를 따라 이동하게 되는데, 이때 지그 베이스(1)는 양측으로 여러 개 형성된 로울러(14)에 지지가 되면서 이동하여 지그 방향전환 하부베어링(15) 위에 놓인다.

그리고 상기 서보 모터(8)의 양측에 형성된 실린더(9)(9a)에 각각 결합한 트랜스퍼용 핀(10)(10a)은 하강하게 되며, 상기 트랜스퍼용 핀(10)(10a)이 하강함과 동시에 서보 트랜스퍼(7)는 복귀한다.

상기 서보 트랜스퍼(7)의 복귀가 시작됨과 동시에 지그 방향전환 하부베어링(15) 위에 놓인 지그 베이스(1)의 네모서리에 형성된 공정 세팅용 홀 (6)(6a)(6b)(6c) 각각에는 실린더(16)에 결합한 플러그(17)가 동시에 상승하여 맞물린 상태에서 상기 지그 베이스(1)를 위로 들어주면 용접을 위한 공정 세팅이 완료되고, 공정 세팅이 완료되면 로봇이 자동용접을 시작한다.

용접이 완료되면 상기 실린더(16)에 결합한 플러그(17)가 하강하면서 지그 베이스(1)를 지그 방향전환 하부베어링(15) 위에 놓음과 동시에 공정 세팅용 홀(6)(6a)(6b)(6c)에서 빠져 원래 위치로 복귀하게 된다.

상기한 바와 같이, 1차 용접이 완료되면 또 다른 서보 트랜스퍼(7a)에 형성된 트랜스퍼용 핀이 승강하여 상기 지그 베이스(1)에 형성된 트랜스퍼용 홀(3)(3a)과 맞물린 상태에서 LM가이드(13a)와 양측으로 여러 개 형성된 로울러(14a)에 지지가 된 상태에서 방향전환되어 이동한 후 공정 세팅이 이루어져 로봇으로 자동용접함과 동시에 상기 서보 트랜스퍼(7a)는 복귀하며, 용접이 완료되면 서보 트랜스퍼(7b)에 형성된 트랜스퍼용 핀이 승강하여 상기 지그 베이스(1)에 형성된 트랜스퍼용 홀(4)(4a)과 맞물린 상태에서 LM가이드(13b)와 양측으로 여러 개 형성된 로울러(14b)에 지지가 된 상태에서 방향전환되어 이동한 후 공정 세팅이 이루어져 로봇으로 자동용접함과 동시에 상기 서보 트랜스퍼(7b)는 복귀한다.

상기 용접작업이 완료되면 서보 트랜스퍼(7c)에 형성된 트랜스퍼용 핀이 승강하여 상기 지그 베이스(1)에 형성된 트랜스퍼용 홀(5)(5a)과 맞물린 상태에서 LM 가이드(13c)와 양측으로 여러 개 형성된 로울러(14c)에 지지가 된 상태에서 방향전환되어 작업자가 대기하고 있는 위치로 이동하면 작업자는 용접이 완료된 차량용 부품과 용접을 할 차량용 부품을 교체하는 공정을 되풀이한다.

또한, 상술한 바와 같은 지그 베이스(1)의 구조를 갖는 지그는 여러 개가 순환되며, 다른 차종의 용접작업이 병행되어야 할 경우 지그 대기공간(18)(19)에 있는 지그를 각각의 서보 트랜스퍼(7c)(7d)로 생산라인에 투입하여 순환시키면서 용접하게 된다.

즉, 다른 차종의 용접작업을 병행할 경우 서보 트랜스퍼(7c)를 구성하는 서보 모터(8)를 구동시키면 상기 서보 모터(8)와 결합한 피니언기어(11)와 랙기어(12)가 맞물려 회전하면서 상기 지그 대기공간(18)까지 길게 연장된 LM가이드(13c)를 따라 이동시킨 후 상기 서보 모터(8)의 양측에 형성된 실린더(9)(9a)에 각각 결합한 트랜스퍼용 핀(10)(10a)을 승강시켜 대기중인 지그 베이스(1)의 트랜스퍼용 홀(5)(5a)과 맞물리게 한 다음 상기 서보 트랜스퍼(7c)로 LM가이드(13c)와 로울러(14c)(14d)에 지지, 이동되게 반출하여 앞서 설명한 바와 같이, 순환시키면서 용접을 한다.

그리고 지그 대기공간(19)에 대기중인 지그의 추가 투입이 필요한 경우 서보 트랜스퍼(7d)를 구성하는 서보 모터(8)의 양측에 형성된 실린더(9)(9a)에 각각 결 합한 트랜스퍼용 핀(10)(10a)을 승강시켜 대기중인 지그 베이스(1)의 트랜스퍼용 홀(2)(2a)과 맞물리게 한 다음 서보 모터(8)를 구동시키면 상기 서보 모터(8)와 결합한 피니언기어(11)와 랙기어(12)가 맞물려 회전하면서 상기 지그 대기공간(19)에 형성된 LM가이드(13d)와 상부 양측에 여러 개 형성된 로울러(14e)에 지지가 되어 서보 트랜스퍼(7c)로 이동할 수 있는 LM가이드(13c)의 위치에 도달하게 한 상태에서 상기 서보 트랜스퍼(7d)를 복귀시킨다.

상기 LM가이드(13c)에 도달한 지그는 서보 트랜스퍼(7c)를 구성하는 서보 모터(8)를 구동시키면 상기 서보 모터(8)와 결합한 피니언기어(11)와 랙기어(12)가 맞물려 회전하면서 LM가이드(13c)를 따라 이동한 후 상기 서보 모터(8)의 양측에 형성된 실린더(9)(9a)에 각각 결합한 트랜스퍼용 핀(10)(10a)을 승강시켜 대기중인 지그 베이스(1)의 트랜스퍼용 홀(5)(5a)과 맞물리게 한 다음 상기 서보 트랜스퍼(7c)로 LM가이드(13c)와 로울러(14c)에 지지, 이동되게 반출하여 앞서 설명한 바와 같이, 순환시킴으로써 다 차종을 용접할 수 있다.

상술한 본 발명은 클램핑 장치가 상부에 형성된 지그를 서보 트랜스퍼로 순환시키면서 로봇으로 자동 용접함과 동시에 다른 차종의 생산이 필요한 경우 지그 대기공간에 있던 지그로 교환하거나 서로 다른 차종의 지그 여러 개를 순환시키면서 생산할 수 있으므로 용접장치의 운용효율을 높이는 등 경제성을 갖는 효과가 있 다.

Claims

차량용 부품을 로봇으로 자동 용접하는 장치를 구성함에 있어서,

클램핑장치가 상부에 형성되는 지그 베이스의 저면 네 모서리에 공정 세팅용 홀이 형성되면서 네 면의 중간에 각각 2개 1조씩 트랜스퍼용 홀이 형성된 지그와;

상기 지그가 이동할 때 지그 베이스를 지지하도록 상부 양측에 여러 개 형성된 로울러와;

상기 로울러에 지지가 되는 지그 베이스의 트랜스퍼용 홀과 결속되거나 해제되도록 서보 모터의 양측에 형성된 실린더와 결합하여 승하강하는 트랜스퍼용 핀과 상기 서보 모터의 축에 결합한 피니언기어와 랙기어가 맞물려 회전하면서 이송되는 LM가이드로 구성된 서보 트랜스퍼가 4각으로 배열되어 지그가 순환되도록 구성한 것과;

상기 서보 트랜스퍼가 4각으로 배열되면서 연결되는 각 모서리의 상부에 구모양의 지그 방향전환 하부베어링이 여러 개 결합하며, 실린더와 결합한 트랜스퍼용 플러그가 승강하여 지그 베이스의 네 모서리에 형성된 공정 세팅용 홀과 맞물린 상태에서 지그 전체를 위로 들어 로봇으로 자동용접하도록 구성한 것과;

지그에 장착되어 순환하면서 로봇으로 자동용접을 마친 차량용 부품을 교체하기 위한 서보 트랜스퍼의 LM가이드를 지그 대기공간까지 길게 연장하며, 상기 LM가이드의 직각 방향으로 또 다른 서보 트랜스퍼의 이송을 안내하는 LM가이드를 형성하여 지그 대기공간을 마련한 다음 상기 각각의 지그 대기공간에 대기중인 지그 를 서보 트랜스퍼로 생산라인에 투입하거나 반출하여 로봇으로 자동용접하는 것을 특징으로 하는 서보 트랜스퍼를 이용한 다 차종 용접장치.
제 1 항에 있어서,

상부 양측에 여러 개 형성된 로울러에 지지가 되어 서보 트랜스퍼로 순환되는 지그의 양측을 측면 가이드로 지지하는 것을 특징으로 하는 서보 트랜스퍼를 이용한 다 차종 용접장치.
제 1 항에 있어서,

지그 베이스의 측면에 부착되는 플레이트의 위치를 달리하여 차종감지용 센서로 차종을 감지한 다음 로봇으로 차종에 맞는 용접을 수행하도록 구성한 것을 특징으로 하는 서보 트랜스퍼를 이용한 다 차종 용접장치.