KR100635702B1

KR100635702B1 - 실린더헤드 디버링 로봇시스템

Info

Publication number: KR100635702B1
Application number: KR1020050074874A
Authority: KR
Inventors: 박태갑; 송영수
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2005-08-16
Filing date: 2005-08-16
Publication date: 2006-10-17

Abstract

본 발명은 기 가공된 작업물의 디버링 로봇시스템에 관한 것이며, 그 목적은 작업물의 버퍼링 작업과 디버링 작업의 분리화를 이루는 동시 작업물의 이송과 디버링 작업이 상호 간섭 없이 연계 동작 제어토록 하여, 버퍼링 작업을 수행하는 이송전용로봇의 성능장애를 최소화 하는 동시 작업장 환경개선을 이루도록 하며, 또한 디버링용 복합 툴을 구비하는 디버링전용로봇을 통한 작업물의 디버링품질을 향상시킬 수 있는 디버링 로봇시스템을 제공함에 있다.

본 발명은 이송라인부를 통해 공급되는 작업물을 적재,이재 등의 이송을 담당하는 이송전용로봇과, 이 이송전용로봇을 통한 작업물의 이송과 분리된 작업영역을 구비토록 디버링테이블 및 디버링전용로봇을 설치 구성하여, 이송라인부/ 이송 및 디버링 전용로봇/디버링테이블/팔렛적재부/패드보관부/제어부를 통한 전체적인 디버링 공정의 자동화 및 전,후 공정과 원활한 공정흐름을 구현할 수 있도록 한 디버링 로봇시스템에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

버퍼링(Buffering), 디버링(Deburring), 복합 디버링 툴, 에어건유닛

Description

실린더헤드 디버링 로봇시스템 {DEBURRING ROBOT SYSTEM FOR CYLINDER HEAD}

도 1 은 본 발명에 따른 디버링 공정의 구성을 보인 예시도

도 2 는 본 발명의 디버링 공정에 설치된 로봇구동영역을 보인 예시도

도 3 은 본 발명에 따른 이송전용로봇에 의한 작업물의 이송경로를 보인 작업예시도

도 4 는 본 발명의 실시 예에 의한 실린더헤드 작업물의 구성도

도 5 는 본 발명에 따른 디버링전용로봇 및 디버링테이블에 의한 디버링 공정을 보인 예시도

도 6a 및 도 6b 는 본 발명의 실시 예에 따른 실린더헤드를 디버링 하기 위한 디버링전용로봇의 복합 디버링 툴의 측면 및 평면 구성을 보인 예시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) : 작업물 (11) : 실린더헤드

(100) : 이송라인부 (110) : IN라인부

(120) : OUT라인부 (200) : 이송전용로봇

(300) : 디버링전용로봇 (350) : 복합 디버링 툴

(360) : 에어건유닛 (370) : 절삭마감유닛

(380) : 브러쉬유닛 (400) : 디버링 테이블

(410) : 작업대 (420) : 원형테이블

(500) : 팔렛적재부 (600) : 패드보관부

(601) : 패드 (700) : 시스템제어부

(710) : 로봇제어부

본 발명은 기 가공된 작업물을 로봇을 이용한 디버링시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업물의 가공작업 중 버퍼링(Buffering)공정에서 디버링(Deburring)작업을 동시에 진행하게 되는 디버링 로봇시스템에 관한 것이다.

통상 정밀의 가공을 요하는 실린더헤드와 같은 가공물은 초기 주조법 등에 의해 가공된 이후, 디버링 공정을 거치게 되는데, 이러한 디버링(Deburring)은 기 가공된 작업물의 미세 가공된 요소부에 남게 되는 스크랩, 칩, 분진 등을 마무리 제거 및 2차적인 마무리 가공을 말한다.

종래의 디버링 작업은 작업물 파지용 로봇을 통해 로봇이 작업물을 파지한 채 정위치 고정된 디버링용 장치에 작업물의 위치를 바꾸어 가며 디버링을 수행하 는 형태를 취하고 있었으며,

이러한 종래의 디버링 작업은 소재를 들고 위치를 바꾸어 주는 로봇핸드에는 디버링용 절삭장치의 위치 및 소재의 위치를 파악하도록 하는 카메라 및 각종 센서들이 설치되어야 하며, 또한 장시간의 디버링 작업에 따른 주변에 버어(burr) 및 분진이 계속 쌓이게 되어 상기 버어에 의하여 로봇 핸드의 성능에 지장을 주거나 주위 작업환경의 오염을 가중시키는 요인이 되었다.

특히 비젼(vision)유닛을 구비하게 되는 이송용 로봇의 경우 상기 디버링 작업을 수행함에 있어 비젼기능을 상실하게 되어 전체적인 로봇 및 작업의 제어기능에 애로사항이 발생되었다.

또한, 하나의 부품을 디버링하기 위하여 소재를 각각의 디버링용 툴이 고정되어 있는 곳으로 이송용 로봇이 위치를 바꾸어가며 이동시켜야 했기 때문에 하나의 소재를 디버링함에 있어서 피작업면 조건에 따른 작업대응이 현저히 느렸으며, 이에 따른 작업의 생산성이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 그 목적은 기 가공된 작업물의 버퍼링 작업과 디버링 작업의 분리화를 이루는 동시 작업물의 이송과 디버링 작업이 상호 간섭 없이 연계 동작 제어토록 하여, 버퍼링 작업을 수행하는 이송전용로봇의 성능장애를 최소화 하는 동시 작업장 환경개선을 이루도록 하며, 또한 디버링용 복합 툴을 구비하는 디버링전용로봇을 통한 작업물 의 디버링품질을 향상시킬 수 있는 디버링 로봇시스템을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 전 공정에서 기 가공된 작업물을 로봇을 통해 디버링 완료 후, 후 공정으로 내보내는 작업물의 디버링 로봇시스템에 있어서; 상기 기 가공된 작업물을 공급 이송하는 IN라인부와, 디버링 완료된 작업물을 후 공정으로 내보내는 OUT라인부로 구성되는 이송라인부와; 상기 작업물의 이송을 담당하는 이송전용로봇과, 이 이송전용로봇에 의해 디버링 작업공간으로 이송된 작업물을 디버링하는 디버링전용로봇과; 상기 이송전용로봇과 디버링전용로봇의 동일 작업공간에 위치되어, 이송전용로봇으로부터 작업물을 상부에 안착시켜 간헐적으로 회동시키며, 디버링전용로봇에 의해 디버링이 수행되도록 하는 디버링테이블과; 상기 디버링이 완료된 작업물을 후 공정으로 내보내 전 상기 이송전용로봇을 이용해 선택적으로 임시 적재하는 팔렛적재부와; 상기 팔렛적재부에 적층되는 작업물의 사이구간에 상기 이송전용로봇에 의해 이송되는 패드를 보관하는 패드보관부와; 상기 이송전용로봇/디버링전용로봇의 구동을 제어하는 로봇제어부 및 상기 로봇의 구동과 연계되도록 이송라인부/디버링테이블/팔렛적재부/패드보관부의 상태를 확인하여 제어하는 시스템제어부;를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 작업물의 대상은 엔진을 구성하는 실린더헤드로 하며; 상기 디버링전용로봇은 바닥체에 고정된 로봇베이스로부터 연결되는 다관절구동부와, 이 다 관절구동부의 선단에 설치된 복합 디버링 툴로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디버링전용로봇의 복합 디버링 툴은 상기 다관절구동부의 선단에 회전가능하게 설치된 연결부재에 고정된 설치부재상에 설치되어, 실린더헤드의 흡기구/배기구부를 디버링하는 절삭마감유닛과, 오일홀부를 디버링하는 에어건유닛과, 외측면 및 돌기부를 디버링하는 브러쉬유닛들 중 선택된 2개 이상으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복합 디버링 툴의 에어건유닛은 설정압의 에어를 분출하며 실린더헤드 오일홀을 디버링 착공하는 파이프노즐과, 이 파이프노즐의 일측과 연결축 결합된 노즐가이드어댑터와, 이 노즐가이드어댑터의 일측에 설치되어 상기 설치부재 일측에 고정된 실린더의 내측으로 가이드되며 파이프노즐 선단의 충돌외력에 대하여 소정의 반력을 유지하며 외력 제거시 자동복귀되며 파이프노즐의 손상 없이 플로팅 작용을 수행하는 플로팅취부어댑터를 설치 구성하여; 상기 파이프노즐을 통해 일정시간 설정압의 에어를 분출하며 디버링 착공하되, 착공홀이 막혀 있을 경우 디버링전용로봇 구동에 의한 파이프노즐 선단의 충돌을 감지하고, 일정시간동안 디버링 착공이 완료되지 않을 시, 상기 시스템제어부를 통해 에어건유닛을 통한 디버링 작업이 중지되도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 디버링 공정의 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명의 디버링 공정에 설치된 로봇구동영역을 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 이송전용로봇에 의한 작업물의 이송경로를 보인 작업예시도를, 도 4 는 본 발명의 실시 예에 의한 실린더헤드 작업물의 구성도를, 도 5 는 본 발명에 따른 디버링전용로봇 및 디버링테이블에 의한 디버링 공정을 보인 예시도를, 도 6a 및 도 6b 는 본 발명의 실시 예에 따른 실린더헤드를 디버링 하기 위한 디버링전용로봇의 복합 디버링 툴의 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로,

본 발명은 전공정 단계에서 기 가공되어 공급되는 작업물(10:실린더헤드)의 디버링 공정에 관한 것으로, 이러한 디버링 작업을 수행하는 전용로봇 및 이 디버링 전용로봇을 통해 디버링 완료된 작업물을 다시 후공정 단계로 공급하되, 후공정 라인이 고장 및 타 이유로 인해 라인이 정지되는 등 타 공정흐름에 간섭되지 아니하고 연속적인 작업을 수행하기 위해 디버링 완료된 작업물을 임시로 적재하거나 이를 이재시키는 버퍼링 작업을 포함하여 구성하고 있다.

또한, 상기 디버링 작업 및 버퍼링 작업의 분리화 및 상호 연동하는 작업을 통해 작업 여건 및 생산 효율을 증대시킬 수 있는 디버링 공정의 핸들링 시스템을 제공하고 있다.

본 발명의 디버링 로봇시스템은 크게 기 가공된 작업물(10)을 공급하는 이송라인부(100)와, 디버링테이블(400)과, 팔렛 적재부(500)와, 이 팔렛적재부(500)에 작업물(10)을 적층시킬 시 필요로 되는 패드(601)를 보관하는 패드보관부(600)와, 상기 이송라인부(100)/디버링테이블(400)/팔렛적재부(500)/패드보관부(600)를 모두 작업영역(200A)에 두는 이송전용로봇(200)과, 상기 디버링테이블(400)을 작업영역 (300A)에 두는 디버링전용로봇(300)으로 구성된다.

또한, 전,후 공정흐름의 상태를 인지하고, 본 발명에 따른 상기 이송라인부(100),디버링테이블(400),팔렛적재부(500),패드보관부(600) 각각의 상태를 확인하여 제어하며, 상기 이송전용로봇(200) 및 디버링전용로봇(300)의 구동을 제어하는 로봇제어부(710)를 포함한 전 공정의 흐름의 상태를 파악하여 연동토록 제어하는 시스템제어부(700)를 구성한다.

상기 이송라인부(100)는 IN라인부(110)와, OUT라인부(120)로 구성되는데, 상기 IN라인부(110)에는 디버링 전의 작업물이 공급되는 라인이며, 상기 OUT라인부(120)는 디버링 가공이 완료된 작업물이 다시 안착되어 후 공정단계로 이동 혹은 대기하는 라인으로 구분된다.

상기 IN라인부(110)의 후단에는 이송되는 작업물을 정지시키는 스토퍼유닛/과, 작업물의 기종을 확인하는 기종검사유닛/ 작업물이 상기 이송전용로봇(200)의 제어되는 작업영역(200A)에서 안정적으로 파지하도록 하는 작업물 리프트유닛 및 센터링유닛이 라인 상에 차례로 배치되도록 하며, 또한 상기 OUT라인부(120)의 선단에는 상기 이송전용로봇(200)이 디버링 완료된 작업물을 안정적으로 안착시키도록 작업물 리프트유닛 및 센터링유닛과 기종검사유닛 등을 구비토록 함이 바람직 하겠다.

통상적으로 다기종의 작업물이 이송되는 이송라인부(100)의 기종검사유닛() 및 상기 이송전용로봇(200)을 통해 작업물의 파지를 위해 설치 구성되는 센터링유 닛,리프트유닛 등의 구성은 공지 공용된 것으로 상세설명은 생략한다.

상기 이송전용로봇(200)은 바닥체에 고정된 로봇베이스에 연결된 다관절구동부와 이 다관절구동부의 선단에 작업물을 파지하기 위한 그리퍼 및 상기 팔렛적재부(500)로의 작업물의 적층식 적재에 따른 간지용 패드(601)를 파지하기 위해서 예컨대, 진공식 흡착 툴과 같은 병행되어 그 파지대상이 되는 작업물에 따라 선택적으로 사용되는 로봇핸드를 구비하게 된다.

또한, 상기 이송전용로봇(200)은 상기 팔렛적재부(500)가 지게차 등을 통해 외부로 배출 혹은 외부에서 새로이 투입됨에 따른 작업물의 핸들링을 위한 비젼(vision)유닛을 구비하게 된다.

이러한 이송전용로봇(200)은 IN라인부(110)에서 디버링테이블(400)측으로; 이 디버링테이블(400)에서 OUT라인부(120)측으로; 혹은 디버링테이블(400)에서 팔렛적재부(500)측으로; 혹은 팔렛적재부(500)에서 OUT라인부(120)측으로; 혹은 IN라인부(110)에서 팔렛적재부(500)측으로의 작업물 이송경로를 가지게 되며, 또한 상기 패드보관부(600)로부터 타 파지물(패드)을 팔렛적재부(500)측으로; 혹은 이를 팔렛적재부(500)에서 패드보관부(600)측으로 이송토록 하는 경로를 가지게 된다.

상기 디버링테이블(400)은 본 공정에 따른 디버링 작업이 행하여지는 작업테이블대로써, 상부의 원형테이블(410)이 회전가능토록 되며, 이 원형테이블(410)의 상부에는 상기 이송전용로봇(200)에 의해 상기 IN라인부(110)로부터 이송되는 작업 물이 일대일로 안착되는 복수의 작업대(420)가 고정 설치된다.

이러한 디버링테이블(400)은 자체가 간헐적인 회전하며, 상기 이송전용로봇(200)으로부터 이송되어 작업대(420)상에 안착된 작업물에 대해 그 소정부 즉, 디버링을 요하는 각각의 요소부에 대해 상기 디버링전용로봇(300)이 원활한 디버링작업을 수행토록 한다.

이러한 디버링테이블(400) 및 이 디버링테이블(400)을 사이에 두고 양측에 배치되는 이송전용로봇(200)과 디버링전용로봇(300)을 통해 적재 및 이재동작 등 작업물을 이송하게 되는 버퍼링작업과, 상기 디버링전용로봇(300)을 통한 디버링작업을 분리하여 구성하게 된다.

이러한 버퍼링작업과 디버링작업의 분리화를 이루도록 하여, 상기 이송전용로봇(200)과 디버링전용로봇(300)은 상호 작동에 있어서 간섭되지 않게 제어되는 한편, 상호 개별적인 작업을 수행함에 있어 작업효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 이러한 분리화를 통해 디버링 전용작업 영역을 구비함으로써 디버링에 의한 분진발생 등 작업환경의 오염을 방지하여 이송전용로봇(200)의 성능장애, 특히 비젼유닛을 보호할 수 있게 되었다.

상기 디버링전용로봇(300)은 상기 이송전용로봇(200)에 의해 디버링테이블(400)로 옮겨진 작업물의 기 가공된 가공부를 디버링하기 위한 복합 디버링 툴(350)을 구비한 로봇으로써,(도 6a 및 도 6b 참조)

바닥체에 고정된 로봇베이스로부터 연결되는 다관절구동부(310)와, 이 다관 절구동부(310)의 선단에 복합 디버링 툴(350)로 구성된다.

상기 복합 디버링 툴(350)에 구비되는 다수의 디버링용 툴는 작업물의 대상에 따라 툴의 구성 및 설치 위치, 툴의 개수 등의 편차를 가지게 되며 예컨데, 본 발명의 실시예로써 제시된 작업물의 대상이 실린더헤드(11)인 것에 의하면, 일반적으로 기 기공된 실린더 헤드는 Inlet/Outlet부, 길이방향의 오일홀부 및 폭방향의 오일홀부와 같이, 상호 가공깊이를 달리하는 적어도 2개 이상의 오일홀부들을 포함한 그 전,후,좌,우측면을 따라 다양한 형상 및 깊이를 갖는 가공부를 가지게 되며 이러한 곳에 분진 및 칩등의 버(bur)가 남아 있게 된다.

도 6a 및 도 6b 에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 특정 가공부의 디버링을 요하는 실린더 헤드를 디버링 작업물로 하는 상기 복합 디버링 툴(350)의 예시도로써, 이러한 복합 디버링 툴(350)은 상기 디버링전용로봇(300) 다관절구동부(310)의 선단에 회전가능하게 설치된 연결부재(320)상에 설치된 설치부재(330)상에 설치 구성되어, 실린더헤드에 다양한 형상으로 가공된 가공요소부들을 각각 디버링 작업토록 에어건유닛(360), 절삭마감유닛(370), 브러쉬유닛(380) 등을 구비토록 하고 있다.

이때 도시된 바와 같이, 상기 에어건유닛(360)은 설치부재(330)의 양측에 그 전방으로 디버링 홀의 깊이에 대응하는 소정의 길이를 갖는 파이프노즐(363)을 구비하는 에어건유닛(360)을 양측에 각각 구비하고 있으며, 또한 상기 설치부재(330)의 전면에는 절삭마감유닛(370)을 구비하며, 또한 설치부재(330)의 일측 소정부에는 상기 에어건유닛(360) 혹은 절삭마감유닛(370)의 작업을 수행하기 위해 실린더 헤드를 향해 근접 위치할 시 실린더헤드의 상면 혹은 소정부의 버 및 분진을 제거할 수 있도록 브러쉬유닛(380)이 위치된다.

상기 에어건유닛(360)에 대해 좀더 상세히 설명하면, 상기 설치부재(330)의 일측에 설치된 실린더(360)와, 이 실린더(360) 내측으로 가이드되며 플로팅 기능을 수행하는 플로팅취부어댑터(362)와, 이 플로팅취부어댑터(362)의 일측에 설치되는 노즐가이드어댑터(363)와, 이 노즐가이드어댑터(363)에 일측이 고정된 채 외부로부터 에어를 공급받는 파이프노즐(364.364')로 구성된다.

이러한 가공된 홀을 디버링하는 에어건유닛(360)는 상기 다관절구동부(310)를 통해 디버링테이블(400) 작업대(420)에 위치된 실린더헤드(11)측으로 이동되어 디버링을 수행 할 홀에 주입됨과 동시에 레귤레이터 등을 통한 설정압으로의 에어를 분출하도록 하며, 만약 일정시간 동안 에어를 분출하며 전진하다가 소재가공불량 혹은 칩으로 인한 홀이 막힘상태가 착공되지 아니할 경우에는 에어건작업을 종료한 후, 더 이상 작업을 수행하지 않고 다관절구동부(310)의 구동을 통해 파이프노즐(364,364')을 홀로부터 이탈 시킨다.

또한, 상기와 같이 설정압으로의 에어를 실린더헤드(11)에 기 가공된 홀내로 분출시켜 남아 있는 분진 및 칩 등의 버를 제거하기 위한 상기 에어건유닛(360)을 다관절구동부(310)에 장착하여 실질적인 디버링 작업을 수행하기 위해서는 다음과 같은 장치의 몇가지 기능적인 면을 보완함이 바람직하겠다.

- 파이프노즐은 내좌굴성과 탄성복원력이 우수한 재질을 사용 할 것.

- 파이프노즐은 소모성 부품으로 장치로부터 교체가 용이토록 할 것.

- 다관절구동하는 로봇의 고속작업을 수행하기 위해 플로팅(Flouting)작용에 의한 반력강도의 조절용이 및 이에 따른 습동 유효거리를 확보할 것.

- 반복되는 디버링 작업을 수행하는 동시 파이프노즐의 수평 상태 및 처짐상태를 확인하여 교체여부를 확인할 수 있는 파이프노즐 점검유닛을 구비하여, 일정시간동안 작업을 수행한 후, 파이프노즐의 상태를 확인토록 할 것.

상기와 같이 디버링전용로봇(300)의 복합 디버링 툴(350)을 실린더헤드의 디버링을 위한 에어건유닛(360), 절삭마감유닛(370), 브러쉬유닛(380)을 실시예로 들어 설명하였으나, 이러한 디버링 복합 툴(350)은 작업대상 및 가공된 가공부의 형상에 따라 대응하는 디버링 툴을 설치 구성하게 되는 것이며, 또한 디버링 공정단계, 로봇의 구동제어방법 등의 제반인자에 따라 그 설치 구성되는 디버링 툴의 개수, 배치형태 등의 변화를 가져오게 됨은 물론이다.

도 3 및 도 4, 도 5 를 참조하여 본 발명의 실시예인 실린더 헤드를 작업물로 하며, 이에 따른 실린더헤드 디버링 로봇시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 도면상의 화살표를 칭하는 200-1, 200-2, 200-3은 전체 작업공정흐름이 정상상태에서의 작업경로로써, 상기 200-1은 정상이송 경로로써, IN라인부(110)의 실린더헤드(11)를 이송전용로봇(200)이 디버링테이블(400)에 안착시킨 후, 디버링테이블(400)의 회전을 통해 디버링전용로봇(300)의 작업영역으로 실린더헤드(11)를 회전시킨 후 디버링작업을 수행하게 되며, 이후 이송전용로봇(200)을 통해 디버링 완료 된 실린더헤드(11')를 OUT라인부(120)로 이송시키게 된다.

이때 상기 디버링테이블(400)내에서는 상기 디버링전용로봇(300)에 구비된 복합 디버링 툴(350)의 구동조건과 상응하는 위치에 실린더헤드(11)가 놓여지도록 간헐적인 양방향 회전을 통해 작업순서에 따라 복수의 포지션을 형성하게 된다.

이는 도면상에서와 같이, 디버링테이블(400)상의 복수의 작업대(420)가 적어도 제1포지션(1P), 제2포지션(2P), 제3포지션(3P)에 위치되어 이러한 포지션별로 위치된 실린더헤드(11)에 한해 상기 디버링전용로봇(300)의 복합 디버링 툴(350)을 이용해 대응되는 포지션별 디버링을 수행하게 된다.

예컨대, 도 4 에 도시된 바와 같은 구성을 한 실린더헤드(11)를 상기 이송전용로봇(200)을 통해 디버링테이블(400)의 중심을 향해 길이방향으로 작업대(420)에 초기 안착시키며, 이후 디버링테이블(400)이 구간 회동되어 하나의 실린더헤드(11)가 제1포지션(1P)상에 위치될 시 상기 복합 디버링 툴(350)의 절삭마감유닛(370)을 통해 IN/OUT let부를 디버링하며, 이후 상기 디버링테이블(400)이 회전되어 상기 실린더헤드(11)가 제2포지션(2P)상에 위치될 시는 상기 복합 디버링 툴(350)의 에어건유닛(360)을 통해 R/H측 IN/OUT let부 및 오일홀부를 디버링(착공)하게 된다. 이후, 상기 디버링테이블(400)이 회전되어 상기 실린더헤드(11)가 제3포지션(3P)상에 위치될 시 상기 복합 디버링 툴(350)의 다른 에어건유닛을 통해 L/H측 IN/OUT let부 및 오일홀부를 디버링(착공)하게 된다.

한편, 도 3 의 다른 화살표를 칭하는 200-2는 버퍼적재 경로를, 200-3은 버 퍼이재 경로를 보이는 것으로, 상기 버퍼적재 경로는 디버링테이블(400)상에서 디버링 완료된 실린더헤드(11')를 후 공정으로 투입할 수 없게 되는 경우 팔렛적재부(500)측으로 실린더헤드(11')를 적재시키는 경로이며, 상기 버퍼이재 경로은 디버링 완료되어 상기 팔렛적재부(500)에 적재된 실린더헤드(11')를 후 공정으로의 투입을 위해 OUT라인부(120)측으로 다시 이재시키는 경로를 말한다.

또한, 이러한 상기 이송전용로봇(200)을 통한 적재 및 이재작업은 지게차 등을 이용한 팔렛적재부(500)의 배출 및 투입에 따른 연속적인 실린더헤드(11')의 공급 및 배출이 상기 디버링전용로봇(300)의 구동과 분리되어 원활히 수행되는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 기 가공된 작업물의 버퍼링 작업과 디버링 작업의 분리화를 이루는 동시 작업물의 이송과 디버링 작업이 상호 간섭 없이 연계 동작 제어토록 하여, 버퍼링 작업을 수행하는 이송전용로봇의 성능장애를 최소화 하는 동시 작업장 환경개선을 가져올 수 있는 효과가 있다.

또한 디버링용 복합 툴을 구비하는 디버링전용로봇을 통한 작업물의 디버링품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 지게차를 통한 작업물의 연속공급 및 작업물의 가공불량 등을 통해 전체 공정의 자동작업이 불가할 시 메인 라인상에 간섭을 주지 않고 문제점을 해결할 수 있는 전체적인 공정시스템과의 연계동작 및 이를 통한 생산효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

전 공정에서 기 가공된 작업물을 로봇을 통해 디버링 완료 후, 후 공정으로 내보내는 작업물의 디버링 로봇시스템에 있어서,

상기 기 가공된 작업물을 공급 이송하는 IN라인부(110)와, 디버링 완료된 작업물을 후 공정으로 내보내는 OUT라인부(120)로 구성되는 이송라인부(100)와;

상기 작업물의 이송을 담당하는 이송전용로봇(200)과, 이 이송전용로봇에 의해 디버링 작업공간으로 이송된 작업물을 디버링하는 디버링전용로봇(300)과;

상기 이송전용로봇과 디버링전용로봇의 동일 작업공간에 위치되어, 이송전용로봇으로부터 작업물을 상부에 안착시켜 간헐적으로 회동시키며, 디버링전용로봇에 의해 디버링이 수행되도록 하는 디버링테이블(400)과;

상기 디버링이 완료된 작업물을 후 공정으로 내보내 전 상기 이송전용로봇을 이용해 선택적으로 임시 적재하는 팔렛적재부(500)와;

상기 팔렛적재부에 적층되는 작업물의 사이구간에 상기 이송전용로봇에 의해 이송되는 패드(601)를 보관하는 패드보관부(600)와;

상기 이송전용로봇(200)/디버링전용로봇(300)의 구동을 제어하는 로봇제어부(710) 및 상기 로봇의 구동과 연계되도록 이송라인부(100)/디버링테이블(400)/팔렛적재부(500)/패드보관부(600)의 상태를 확인하여 제어하는 시스템제어부(700);를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 실린더헤드 디버링 로봇시스템.
제1항에 있어서,

상기 작업물(10)의 대상은 엔진을 구성하는 실린더헤드(11)로 하며;

상기 디버링전용로봇(300)은 바닥체에 고정된 로봇베이스로부터 연결되는 다관절구동부(310)와, 이 다관절구동부의 선단에 설치된 복합 디버링 툴(350)로 구성된 것을 특징으로 하는 실린더헤드 디버링 로봇시스템.
제2항에 있어서,

상기 디버링전용로봇(300)의 복합 디버링 툴(350)은 상기 다관절구동부(310)의 선단에 회전가능하게 설치된 연결부재(320)에 고정된 설치부재(330)상에 설치되어, 실린더헤드(11)의 흡기구/배기구부를 디버링하는 절삭마감유닛(370)과, 오일홀부를 디버링하는 에어건유닛(360)과, 외측면 및 돌기부를 디버링하는 브러쉬유닛(380)들 중 선택된 2개 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 실린더헤드 디버링 로봇시스템.
제3항에 있어서,

상기 복합 디버링 툴(350)의 에어건유닛(360)은 설정압의 에어를 분출하며 실린더헤드 오일홀을 디버링 착공하는 파이프노즐(364,364')과, 이 파이프노즐의 일측과 연결축 결합된 노즐가이드어댑터(363)와, 이 노즐가이드어댑터의 일측에 설치되어 상기 설치부재(330) 일측에 고정된 실린더(361)의 내측으로 가이드되며 파이프노즐 선단의 충돌외력에 대하여 소정의 반력을 유지하며 외력 제거시 자동복귀되며 파이프노즐의 손상 없이 플로팅 작용을 수행하는 플로팅취부어댑터(362)를 설치 구성하여;

상기 파이프노즐을 통해 일정시간 설정압의 에어를 분출하며 디버링 착공하되, 착공홀이 막혀 있을 경우 디버링전용로봇 구동에 의한 파이프노즐 선단의 충돌을 감지하고, 일정시간동안 디버링 착공이 완료되지 않을 시, 상기 시스템제어부(700)를 통해 에어건유닛을 통한 디버링 작업이 중지되도록 한 것을 특징으로 하는 실린더헤드 디버링 로봇시스템.