KR100637575B1 - Robot system for handling of propeller shaft - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 전체 구성을 보인 개략적인 평면도1 is a schematic plan view showing the overall configuration of the present invention
도 2는 본 발명의 구성을 보인 개략적인 정면도Figure 2 is a schematic front view showing the configuration of the present invention
도 3은 본 발명의 구성을 보인 개략적인 측면도Figure 3 is a schematic side view showing the configuration of the present invention
도 4는 본 발명 로봇핸드의 정면도,4 is a front view of the robot hand of the present invention;
도 5는 본 발명 로봇핸드의 평면도,5 is a plan view of the robot hand of the present invention;
도 6은 본 발명 로봇핸드의 측면도6 is a side view of the present invention robot hand
도 7은 본 발명 기종검사장치의 정면도7 is a front view of the model inspection device of the present invention
도 8은 본 발명 기종검사장치의 측면도이다. 8 is a side view of the type inspection apparatus of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
(1) : 로봇핸드 (2) : 리프트(1): Robot hand (2): Lift
(3) : 작업대 (4) : 기종검사장치부(3): Workbench (4): Model Inspection System
(11) : 로봇핸드프레임 (12) : 파지부(11): robot hand frame (12): gripper
(13) : 덮개젖힘부재 (13): cover closing member
(14) : 덮개젖힘유무 확인용 리미트스위치(14): Limit switch for checking whether the cover is flipped
(15) : 센서 (31) : 덮개15: sensor 31: cover
(41) : 기종 검출용 리미트스위치 (121) : 핑거(41): limit switch for model detection 121: finger
본 발명은 프로펠러 샤프트 핸들링용 로봇 시스템에 관한 것으로, 자세하게는 자동차 조립라인에서 장착되는 다양한 프로펠러 샤프트를 차종에 맞게 선별하여 공급하는 로봇 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a robot system for propeller shaft handling, and more particularly, to a robot system for selectively supplying various propeller shafts mounted in a vehicle assembly line according to a vehicle model.
일반적으로 자동차 조립라인은 각 공정 단계에 따라 준비된 해당 조립 부품들을 작업자가 일정 시간안에 조립하는 시스템을 가진다. In general, an automobile assembly line has a system in which a worker assembles corresponding assembly parts prepared according to each process step within a certain time.
최근에는 이러한 자동차 조립라인 중 자동차용 철판 절단, 용접 및 도장 라인에는 산업용 로봇이 투입되어 생산성을 높임과 동시에 작업자의 안전을 도모하고 있다.In recent years, industrial robots have been put into the cutting, welding, and painting lines for automobiles in such automobile assembly lines to increase productivity and to improve worker safety.
하지만 자동차 조립라인 중 프로펠러샤프트와 같은 부품의 조립라인에서는 산업용 로봇의 투입이 어려웠다. 그 이유는 보통 자동차 조립라인은 하나의 라인에 여러종류의 차종이 섞여 조립됨으로 인해 여러 종류의 프로렐러샤프트를 각 차종에 맞게 선별하여 공급해야 하는데 이와 같은 선별작업이 산업용 로봇에게는 용이하지 않은 작업이기 때문이다. 따라서 지금까지는 작업자가 각 차종에 맞는 프로펠러사프트를 작업대에서 선별 후 자동차 스키드콘베어 위로 가지고 와 조립하는 시스템 이 대부분이다.However, it was difficult to put industrial robots at the assembly line of parts such as propeller shafts among automobile assembly lines. The reason is that auto assembly line is composed of several kinds of vehicles mixed in one line. Therefore, various kinds of proeller shafts must be sorted and supplied for each vehicle type. This sorting operation is not easy for industrial robots. Because. Thus, until now, most of the propeller shafts suitable for each type of vehicle are sorted at the workbench and brought to the vehicle skid conveyor to assemble.
이와 같은 조립시스템으로 인해 작업자가 비교적 중량물인 프로펠러샤프트를 적재된 작업대로부터 해당 스키드콘베어 위로 이동함으로써 조립공정 시간 증가와, 중량물 작업에 따른 작업자의 산업재해 및 근골격계 질병 발명과 같은 문제점이 발생하곤 했다.This assembly system used to move the relatively heavy propeller shaft from the loaded workbench to the corresponding skid conveyor to increase the assembly process time, and problems such as workers' industrial accidents and the invention of musculoskeletal diseases caused by heavy work.
하지만 종래에는 이와 같은 문제점에도 불구하고 다양한 프로펠러샤프트를 구별하여 조립할 수 있는 로봇시스템이 제공되지 못하는 실정이었다.However, in the related art, a robot system capable of assembling various propeller shafts is not provided despite such problems.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 자동차 조립공정에서 하나의 라인에 공급되는 다양한 차종에 맞게 해당 프로펠러샤프트를 적재함에서 선별 후 스키드콘베어까지 이동 공급하는 프로펠러 샤프트 핸들링용 로봇 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a propeller shaft handling robot system for moving and supplying to the skid conveyor after screening the propeller shaft in accordance with the various models supplied to one line in the automobile assembly process. have.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 선택된 프로펠러샤프트를 파지 후 스키드콘베어 위로 이송하는 산업용 다축 로봇에 결합된 프로펠러샤프트 핸들링용 로봇핸드와; 프로펠러샤프트가 조립될 차량을 양측에서 고정지지 후 조립공간으로 이송시키는 리프트와; 다양한 차종의 프로펠러샤프트가 덮개에 의해 다단으로 적층구성된 작업대와; 상기 작 업대에 놓여진 프로펠러샤프트의 종류를 검사하는 기종검사장치부로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention to achieve the object as described above and to perform the problem for eliminating the conventional defects is a propeller shaft handling robot hand coupled to the industrial multi-axis robot for transporting the selected propeller shaft to the skid conveyor after gripping; A lift for transporting the vehicle to which the propeller shaft is to be assembled to the assembly space after being fixed on both sides; A workbench in which propeller shafts of various vehicles are stacked in a plurality of stages by a cover; It characterized in that it consists of a model inspection device for inspecting the type of propeller shaft placed on the workbench.
상기 로봇핸드는 로봇본체에 결합되는 로봇핸드프레임과; 로봇핸드프레임 하부에 설치되어 프로펠러샤프트를 파지하는 핑거를 포함한 파지부와; 작업대 덮개를 걷어 올리도록 로봇핸드프레임 끝단부 양측에 설치된 덮개젖힘부재와; 로봇핸드프레임의 끝단에 설치된 덮개젖힘유무 확인용 리미트스위치와; 로봇핸드프레임의 상부에 설치된 센서로 구성된다.The robot hand and the robot hand frame coupled to the robot body; A gripping part installed under the robot hand frame and including a finger gripping the propeller shaft; A cover holding member installed at both ends of the robot hand frame end to roll up the work bench cover; Limit switch for checking whether the cover is installed on the end of the robot hand frame; It consists of a sensor installed on top of the robot hand frame.
상기 핑거를 포함한 파지부는 로봇핸드프레임의 하부에 적어도 2개가 고정식으로 설치되고, 핑거는 파지부 하나당 2개의 가변식 핑거로 구성한다.At least two gripping parts including the finger are fixedly installed at the bottom of the robot hand frame, and the finger is composed of two variable fingers per gripping part.
상기 기종검사장치부는 작업대에 놓여진 프로펠러샤프트의 길이방향과 나란히 설치되고, 적어도 2개 이상의 리미트스위치가 프레임에 설치되어 구성된다.The model inspection device is installed in parallel with the longitudinal direction of the propeller shaft placed on the workbench, and at least two or more limit switches are installed on the frame.
이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and the operation of the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 전체 구성을 보인 개략적인 평면도, 도 2는 본 발명의 구성을 보인 개략적인 정면도, 도 3은 본 발명의 구성을 보인 개략적인 측면도를 도시하고 있는데 그 구성을 살펴보면 산업용 다축 로봇에 결합된 프로펠러샤프트 핸들링용 로봇핸드(1)와; 차량을 공급하는 리프트(2)와; 다양한 프로펠러 샤프트가 놓여진 작업대(3)와; 상기 작업대에 놓여진 프로펠러샤프트의 종류를 검사하는 기종검사장치부(4)로 구성된다. 1 is a schematic plan view showing the overall configuration of the present invention, FIG. 2 is a schematic front view showing the configuration of the present invention, and FIG. 3 is a schematic side view showing the configuration of the present invention. A robot hand (1) for propeller shaft handling coupled to a robot; A
상기 로봇핸드는 로봇과 툴척(도시없음)과 같은 연결수단을 통해 결합되어 컨트롤러 또는 PC등의 제어수단에 의해 수동 또는 자동으로 제어되어 작업을 수행하게 된다. 이와 같이 제어되는 로봇핸드의 기본 동작은 작업대에 적재된 여러가지프로펠러샤프트 중 해당 차종에 적합한 하나를 선택하여 파지 후 이송하는 작업과, 보통 2내 내지 3개의 덮개로 이루어진 프로펠러샤프트가 적재된 작업대의 덮개를 열어 젖히는 작업을 수행한다. 이와 같은 작업이 가능함에 따라 상부 작업대에서의 프로펠러샤프트를 전량 인출 후 하부 작업대에 있는 새로운 프로펠러샤프트를 로봇이 다시 인출하게 된다. 따라서 다단으로 작업대를 구비하여 프로펠러샤프트의 공급을 위한 준비시간을 감축할 수 있고, 이러한 작업을 하는 작업자의 인력을 절감할 수 있게 된다. The robot hand is coupled through a connecting means such as a robot and a tool chuck (not shown) to be controlled manually or automatically by a control means such as a controller or a PC to perform a task. The basic operation of the robot hand controlled in this way is to select a suitable one of the various propeller shafts loaded on the workbench and transport it after grasping, and to cover the workbench on which a propeller shaft consisting of two to three covers is usually loaded. Do a flipping operation. As this operation is possible, the robot retracts the new propeller shaft on the lower work platform after drawing out all the propeller shafts on the upper work platform. Therefore, it is possible to reduce the preparation time for the supply of the propeller shaft by providing a workbench in multiple stages, it is possible to reduce the manpower of such work.
상기 작업대(3)는 로봇핸드의 양쪽에 위치하여 어느 일측 작업대에 적재된 여러종류의 프로펠러샤프트가 모두 사용되면 타측 작업대의 프로펠러샤프트를 로봇이 자동차 조립라인에 공급하고, 그 사이에 새로운 작업대를 공급하도록 구성하였다. 작업대는 다단으로 구성되어 각 단마다 덮개(31)로 덮힌 다층구조로 구성된다. 상기 덮개는 로봇핸드가 상부로 들어올려 새로운 프로펠러샤프트를 인출하여 조립하게 된다.The
상기 리프트는 프로펠러샤프트를 공급하는 로봇의 전방 양쪽에 위치하여 프로펠러샤프트 조립 이전 단계에서 본 발명의 조립단계로 이송되는 차체를 양쪽에서 고정지지 후 상부에서 하부로 이송 후 본 발명의 로봇이 프로펠러사프트를 작업대로부터 선별 후 차체의 조립위치로 공급하게 된다. 도면에서는 조립작업 후 전방방향으로 이송하도록 도시되어 있으나 이와 같은 방향은 본 발명에서 한정하지는 않는다. 다음 조립라인으로의 공급방향은 다양한 조립공정 라인 설계에 따라 이송방향을 정할 수 있음은 물론이다.The lift is located on both sides of the front of the robot supplying the propeller shaft, and the robot of the present invention is moved from the upper to the lower side after fixing the vehicle body transferred to the assembly step of the present invention in the step of assembling the propeller shaft from the upper side to the lower side. After sorting from the work table, it is supplied to the assembly position of the vehicle body. Although the drawings are shown to be transported in a forward direction after the assembly operation is not limited in the present invention. The supply direction to the next assembly line can of course determine the conveying direction according to various assembly process line design.
상기 기종검사장치부는 작업대에 적재된 다양한 프로펠러샤프트를 선별하는 센서로 구성된다.The model inspection device is composed of a sensor for sorting the various propeller shafts loaded on the workbench.
도 4는 본 발명 로봇핸드의 정면도, 도 5는 본 발명 로봇핸드의 평면도, 도 6은 본 발명 로봇핸드의 측면도를 도시하고 있는데, 본 발명의 로봇핸드(1)는 로봇본체와 툴척(도시없음)과 같은 연결수단을 통해 결합되어 컨트롤러(도시없음) 또는 PC(도시없음)등의 제어수단에 의해 수동 또는 자동으로 제어되어 작업을 수행하게 된다.4 is a front view of the robot hand of the present invention, FIG. 5 is a plan view of the robot hand of the present invention, and FIG. 6 is a side view of the robot hand of the present invention. None) is coupled through a connection means such as a controller (not shown) or a control means such as a PC (not shown) to control manually or automatically to perform the work.
로봇핸드의 상세한 구성은 로봇핸드프레임(11)과; 로봇핸드프레임 하부에 설치되어 프로펠러샤프트를 파지하는 핑거(121)를 포함한 파지부(12)와; 작업대 덮개를 걷어 올리도록 로봇핸드프레임 끝단부 양측에 설치된 덮개젖힘부재(13)와; 로봇핸드프레임의 끝단에 부착된 덮개젖힘유무 확인용 리미트스위치(14)와; 로봇핸드프레임의 상부에 설치되어 프로펠러샤프트의 파지 후 이동시 프로펠러샤프트의 이탈 유무를 확인하기 위한 센서(15)로 구성된다.The detailed configuration of the robot hand includes a
상기 핑거를 포함한 파지부는 프로펠러샤프트를 안정적으로 파지하기 위해 적어도 2개로 구성하여 프로펠러샤프트 인출시 양측에서 안정적으로 파지하도록 구성하며, 그 설치 위치는 로봇핸드프레임의 하부에 고정식으로 설치한다. The gripping part including the finger is configured to stably hold at least two propeller shafts to stably hold the propeller shaft, and is configured to be stably held at both sides when the propeller shaft is pulled out, and its installation position is fixedly installed at the lower part of the robot hand frame.
또한 파지부를 구성하는 핑거는 프로펠러샤프트를 단단히 고정하기 위해 파지부 하나당 2개의 가변식 핑거로 구성하는데, 가운데로 움직여 프로펠러샤프트를 양측에서 떨어지지 않을 정도로 가압하여 파지하게 된다. 이 가변식 핑거의 작동원은 공압이나 유압식 중에서 선택된 어느 하나로 구성한다. 도시된 본 발명의 실시예에서는 파지 속도를 빠르게 하기 위해 공압으로 구성하였다.In addition, the fingers constituting the gripping portion is composed of two variable fingers per gripping portion to secure the propeller shaft firmly, by moving to the center to press the propeller shaft so as not to fall from both sides to grip. The operator of the variable finger is composed of either pneumatic or hydraulic. In the illustrated embodiment of the present invention was configured by pneumatic to speed up the gripping speed.
상기 덮개젖힘부재는 상하 다단으로 적층구성되고 각 단마다 젖힘식 덮개로 구성된 작업대의 덮개를 로봇핸드로 젖히기 위한 구성으로 덮개부재의 프레임 일측을 걸어 올리도록 그 부재의 형상을 가공하였다. The cover holding member was formed by stacking the upper and lower multi-stages and processing the shape of the member to lift up one side of the frame of the cover member in a configuration for lifting the cover of the work table composed of the flip type cover at each stage with a robot hand.
상기 리미트스위치는 기종검사장치에 설치된 다수개의 리미트스위치와 연동되어 작동하도록 구성하였다.The limit switch is configured to operate in conjunction with a plurality of limit switches installed in the type inspection device.
상기 센서는 로봇핸드프레임의 상부에 설치되는데, 그 설치 목적은 로봇핸드가 프로펠러샤프트를 파지하기 전후에 프로펠러샤프트의 유무를 확인함으로써 로봇핸드의 충돌방지 및 파지 실패에 대한 에러검출을 하기 위함이다.The sensor is installed on the upper part of the robot hand frame, and the purpose of the installation is to check the presence or absence of the propeller shaft before and after the robot hand grips the propeller shaft to prevent the collision of the robot hand and the error detection for the grip failure.
도 7은 본 발명 기종검사장치의 정면도, 도 8은 본 발명 기종검사장치의 측면도를 도시하고 있는데, 기종검사장치는 작업대 하나당 1개씩 설치한다. 설치 조 건은 기종검사장치의 프레임을 작업대에 놓여진 프로펠러샤프트의 길이방향과 나란히 설치하고, 설치 높이는 다층으로 구성된 작업대에 놓여진 프로펠러샤프트가 검출될 수 있도록 설치한다. 7 is a front view of the type inspection device of the present invention, Figure 8 shows a side view of the type inspection device of the present invention, one type inspection device is installed per one work table. The installation condition is to install the frame of the type inspection system in parallel with the longitudinal direction of the propeller shaft placed on the workbench, and the installation height is installed so that the propeller shaft placed on the workbench composed of multi-layer can be detected.
도시된 본 발명의 실시예에서는 3개의 리미트스위치(41)를 설치하여 프로펠러샤프트의 길이차이에 따른 리미트스위치(41)의 ON/OFF 조합을 이용 기종식별을 하도록 구성하였다. 이와 같은 구성을 가짐으로써 작업대 위에 놓여진 다수의 서로 다른 프로펠러샤프트의 길이를 선별하여 로봇의 제어부 또는 콘트롤러에 그 정보를 출력하게 된다. In the illustrated embodiment of the present invention, three
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.
이전 조립라인에서 해당 조립이 완료되어 본 발명 장치의 조립라인으로 이송되면 본 발명의 리프트가 해당 차체를 양측에서 고정 지지하여 본 발명의 작업공간인 하부로 내리게 된다. 이후 작업공간에 내려진 차체의 종류에 따라 로봇이 본 발명의 작업대에서 해당 차체에 해당하는 프로펠러샤프트를 선별 후 파지부의 가변식 핑거로 파지고정하여 스키드콘베어까지 공급하여 프로펠러샤프트가 차체에 조립되게 된다.When the assembly is completed in the previous assembly line and transported to the assembly line of the present invention, the lift of the present invention is fixed to support the vehicle body from both sides to be lowered to the lower portion of the workspace of the present invention. After that, according to the type of car body lowered in the work space, the robot selects the propeller shaft corresponding to the car body in the workbench of the present invention and then grips and fixes it with the variable finger of the gripping part to supply the skid conveyor to the propeller shaft to be assembled to the car body. .
상기 프로펠러샤프트의 선별은 기종검사장치에서 작업대에 높여진 프로펠러샤프트의 길이를 측정하여 그 길이에 따라 차종에 따른 프로펠러샤프트를 선별하게 된다. The selection of the propeller shaft is to measure the length of the propeller shaft raised on the workbench in the model inspection device to sort the propeller shaft according to the vehicle type according to the length.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 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. The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
상기와 같은 본 발명은 자동차 조립라인에서 작업자가 일일히 수작업으로 운반하던 각종 프로펠러샤프트를 로봇을 이용하여 자동화함으로써 각각의 차종에 맞는 프로펠러샤프트의 선별이 빨라져 자동차조립에 소요되는 단축된다는 장점과, 종래와 같이 프로펠러샤프트 조립시 작업자에게 발생할 수 있는 근골격계 질병을 사전에 예방할 수 있다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다. The present invention as described above has the advantage that the selection of the propeller shaft for each vehicle is faster by shortening the time required for automobile assembly by automating various propeller shafts that were manually transported by a worker in an automobile assembly line using a robot. As such, it is a useful invention having the advantage of preventing musculoskeletal diseases that may occur in advance when assembling propeller shafts in advance, and is an invention that is highly expected to be used in industry.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050074052A KR100637575B1 (en) | 2005-08-12 | 2005-08-12 | Robot system for handling of propeller shaft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050074052A KR100637575B1 (en) | 2005-08-12 | 2005-08-12 | Robot system for handling of propeller shaft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR100637575B1 true KR100637575B1 (en) | 2006-10-20 |
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ID=37621722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020050074052A KR100637575B1 (en) | 2005-08-12 | 2005-08-12 | Robot system for handling of propeller shaft |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR100637575B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101220010B1 (en) * | 2006-11-27 | 2013-01-08 | 현대자동차주식회사 | Common loading facilities for different sized propeller in assembly lines |
-
2005
- 2005-08-12 KR KR1020050074052A patent/KR100637575B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101220010B1 (en) * | 2006-11-27 | 2013-01-08 | 현대자동차주식회사 | Common loading facilities for different sized propeller in assembly lines |
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