KR100888120B1 - Contactless gun system for gun robot - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도장로보트용 비접촉식 도장시스템에 관한 것이다. 본 도장시스템은 도장기의 ON/OFF 신호를 송신하는 로보트 콘트롤러부와, 로보트 콘트롤러부에서 송신한 신호를 저전류로 변환 및 유도 기전력을 전압신호로 변환하는 제너베리어부와, 신호의 증폭 및 유도 기전력을 발생시키는 신호증폭기부와, 증폭된 유도 기전력을 전송하는 센서부와, 센서부에서 받은 신호에 기초하여 도장작업을 수행하고 피드백해주는 로보트 공압부를 포함한다. 본 발명에 따르면 도장기 ON/OFF 피드백신호를 받아서 실제로 도장기가 스프레이 하지 못하는 경우와, 정확한 스프레이 여부의 판단으로 품질 불량을 줄일 수 있으며, 또한 비접촉식 센서를 사용함으로써 도장기로 직접 들어가는 케이블이나 에어호스를 제거함으로써 케이블이나 에어호스의 뒤틀림을 없애 스프레이 불량 감소 및 도장시스템의 수명 향상에 효과가 있다.The present invention relates to a non-contact coating system for a painting robot. This coating system consists of a robot controller that transmits the ON / OFF signal of the sprayer, a Zener barrier that converts the signal transmitted from the robot controller to low current and induced electromotive force into a voltage signal, and amplifies and induces the signal. It includes a signal amplifier for generating an electromotive force, a sensor unit for transmitting the amplified induced electromotive force, and a robot pneumatic unit for performing a painting operation and feedback based on the signal received from the sensor unit. According to the present invention, when the sprayer does not actually spray by receiving the sprayer ON / OFF feedback signal, and the sprayer judges whether the sprayer is accurately sprayed, the quality defect can be reduced. This eliminates warping of cables and air hoses, reducing spray failures and improving paint system life.

비접촉식 센서, 도장기, 도장로보트 Non-contact sensor, sprayer, coating robot

Description

도장로보트용 비접촉식 도장시스템{Contactless gun system for gun robot}Non-contact coating system for painting robots {Contactless gun system for gun robot}

본 발명은 도장로보트용 비접촉식 도장시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피드백 시스템과 비접촉식 시스템을 도입하여 도장기의 스프레이 상태 파악과, 도장기로 직접 들어가는 케이블이나 에어호스를 제거함으로써 케이블이나 에어호스의 뒤틀림을 없애 스프레이 불량 감소 및 도장시스템의 수명 향상에 효과가 있다.The present invention relates to a non-contact coating system for a coating robot, and more particularly, by introducing a feedback system and a non-contact system to determine the spray state of the sprayer, and to remove the cable or the air hose directly entering the sprayer, the warping of the cable or the air hose. It is effective in reducing spray defects and improving the life of the coating system.

기존 도장로보트 도장기 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 로보트 콘트롤러부(10)에서 도장기(50) ON/OFF 신호를 송신하면 로보트 공압부(20)에서 솔레노이드 트리거(Trigger)에어 신호와, 도장기(50) ON용 에어라인의 에어 신호를 이용하여 로보트에 달려있는 솔레노이드박스(30)의 솔레노이드 밸브를 ON/OFF 하는 방식이다.As shown in FIG. 1, when the robot controller 10 transmits the sprayer 50 ON / OFF signal to the robot controller 10, the solenoid trigger air signal is transmitted from the robot pneumatic unit 20, and the painting is performed. By using the air signal of the air line for the ON (50) is a method of turning on / off the solenoid valve of the solenoid box 30 depending on the robot.

기존 시스템은 단지 도장기(50) ON/OFF 신호만 로보트 콘트롤러(10)에서 나올뿐 실제로는 도장기가 ON 되었는지 OFF 되었는지는 피드백을 받는 시스템이 없어서 도장기가 ON되지 않았을시 아무런 알람없이 운행되거나 정확히 스프레이 시점에 도포되지 못하므로 품질불량 및 가동률 저해가 발생된다.Existing system only sprays sprayer 50 ON / OFF signal from robot controller 10. In fact, there is no system to get feedback whether sprayer is ON or OFF. Since it is not applied at the point of time, poor quality and low operation rate occur.

도장기(50) 내부에 솔레노이드 밸브를 설치하지 못하는 이유는 로보트의 축회전부(40)의 과도한 움직임으로 인하여 솔레노이드 밸브를 작동하기 위해서 필요한 트리거 신호 에어 케이블이나 전기 케이블을 넣지 못하기 때문이다.The reason why the solenoid valve is not installed in the sprayer 50 is that the trigger signal air cable or electric cable necessary for operating the solenoid valve cannot be inserted due to excessive movement of the shaft rotating part 40 of the robot.

또한 축회전부(40)의 심한 회전으로 인하여 도장기(50)내부에 호스(60)를 삽입하는 기존 시스템의 경우 호스파열로 인하여 라인정지 시간이 많아지고, 이로 인하여 스프레이 도포 불량 및 재도장이 필요하거나 혹은 보정인원이 보정을 해야하는 부위가 늘어난다.In addition, the existing system for inserting the hose 60 into the sprayer 50 due to the severe rotation of the shaft rotation part 40 increases the line stop time due to the bursting of the hose, which requires poor spray coating and repainting. Or the number of areas where correction personnel must correct is increased.

따라서, 본 발명의 목적은, 피드백 시스템과 비접촉식 시스템을 도입하여 도장기의 스프레이 상태 파악과, 도장기로 직접 들어가는 케이블이나 에어호스를 제거함으로써 케이블이나 에어호스의 뒤틀림을 없애 스프레이 불량 감소 및 도장시스템의 수명 향상에 효과가 있는 도장로보트용 비접촉식 도장시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to introduce a feedback system and a non-contact system to determine spray condition of the sprayer, and to eliminate the twisting of the cable or air hose by eliminating the cable or air hose directly entering the sprayer, thereby reducing spray defects and The present invention provides a non-contact coating system for a coating robot and a control method thereof, which are effective for improving service life.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도장로보트용 비접촉식 도장시스템은, 도장기의 ON/OFF 신호를 송신하는 로보트 콘트롤러부와, ON/OFF 신호를 저전류로 변환 및 유도 기전력을 전압신호로 변환하는 제너베리어부와, 제너베리어부를 통과한 신호의 증폭 및 유도 기전력을 발생시키는 신호증폭기부와, 증폭된 유도 기전력을 전송하는 센서부와, 센서부로부터 받은 유도 기전력에 기초하여 도장작업 을 수행하는 로보트 공압부를 포함한다.The non-contact coating system for the coating robot according to the present invention for achieving the above object, the robot controller for transmitting the ON / OFF signal of the coating machine, and converts the ON / OFF signal to low current and induced electromotive force as a voltage signal Perform painting based on the Zener Barrier unit to be converted, the Signal Amplifier unit generating the amplified and induced electromotive force of the signal passing through the Zener Barrier unit, the sensor unit transmitting the amplified induced electromotive force, and the induced electromotive force received from the sensor unit. It includes a robot pneumatic part.

또한, 본 발명에 따른 도장로보트용 비접촉식 도장시스템의 제어방법은, 도장기 ON/OFF 신호를 송신하는 단계와, ON/OFF 신호를 저전류로 변환하는 단계와, 저전류를 증폭하여 유도 기전력을 발생시키는 단계와, 유도 기전력에 의한 신호를 전달하는 단계와, 유도 기전력에 의한 신호에 기초하여 솔레노이드 밸브를 ON/OFF 하는 단계와, 솔레노이드 밸브 상태의 신호를 기초로 도장기 스프레이를 ON/OFF 하는 단계를 포함한다.In addition, the control method of the non-contact coating system for the coating robot according to the present invention includes the steps of transmitting the coating machine ON / OFF signal, converting the ON / OFF signal to a low current, amplifying the low current to induce induced electromotive force Generating, transmitting a signal by induced electromotive force, turning on / off the solenoid valve based on the signal by induced electromotive force, and turning on / off the sprayer spray based on the signal of the solenoid valve state. Steps.

본 발명에 따르면, 도장로보트 도장작업시 피드백 시스템과 비접촉식 시스템을 도입하여 도장기 가동률 향상과 품질 불량을 줄여 도장공정시 원가를 낮출 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by introducing a feedback system and a non-contact system during the painting robot coating operation, it is possible to reduce the cost during the painting process by reducing the operation rate and reducing quality defects.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도장로보트용 비접촉식 도장시스템에서 사용되는 도장기 부분의 연결플랜지와 밸브블록과 건블록의 구성을 나타낸 도이다.Figure 2 is a view showing the configuration of the connection flange and the valve block and the gun block of the sprayer portion used in the non-contact coating system for the coating robot according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 연결플랜지(100)는 제 1플랜지 비접촉식센서(140a) 제 2플랜지 비접촉식센서(140b)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the connection flange 100 includes a first flange contactless sensor 140a and a second flange contactless sensor 140b.

밸브블록(110)은 제 1밸브블록 비접촉식센서(150a)와 제 2밸브블록 비접촉식센서(150b)와 솔레노이드 밸브(130)을 포함하며, 건블록(120)은 도장기 스프레이 ON/OFF 센서(160)와 도장기 스프레이(170)을 포함한다.The valve block 110 includes a first valve block non-contact sensor 150a, a second valve block non-contact sensor 150b, and a solenoid valve 130, and the gun block 120 has a sprayer spray ON / OFF sensor 160. ) And sprayer spray 170.

도 2에 도시된 바와 같이 도장기 내에 솔레노이드 밸브(130)가 있음에도 불구하고 이를 작동시키기 위한 케이블이나 에어호스는 도장기 쪽으로 직접적으로 연결되어 있지 않다.Although there is a solenoid valve 130 in the sprayer as shown in FIG. 2, the cable or air hose for operating it is not directly connected to the sprayer.

연결플랜지(100)와 밸브블록(110)의 센서부(230)에서 제 1플랜지 비접촉식센서(140a)와 제 1밸브보디 비접촉식센서(150a), 제 2플랜지 비접촉식센서(140b)와 제 2밸브보디 비접촉식센서(150b)간의 유도 기전력을 이용하여 신호를 주고 받는 비접촉식 센서를 사용함으로써 실제적으로 연결되는 케이블이나 에어호스는 없다.The first flange non-contact sensor 140a and the first valve body non-contact sensor 150a, the second flange non-contact sensor 140b and the second valve body at the sensor unit 230 of the connection flange 100 and the valve block 110. There is no cable or air hose that is actually connected by using a non-contact sensor that sends and receives signals using induced electromotive force between the non-contact sensors 150b.

유도 기전력을 이용한 신호에 의해서 밸브블록(110)의 솔레노이드 밸브(130)과 건블록(120)을 포함하는 로보트 공압부(240)내의 솔레노이드 밸브(130)가 ON/OFF 되며 도장기 스프레이 ON/OFF 센서(160)을 통해 스프레이(170)가 ON/OFF 되었는지를 피드백 받는다.The solenoid valve 130 in the robot pneumatic part 240 including the solenoid valve 130 and the gun block 120 of the valve block 110 is turned ON / OFF by the signal using the induced electromotive force and the sprayer spray ON / OFF. The sensor 160 receives feedback whether the spray 170 is turned on or off.

도 3은 본발명의 일실시예에 따른 도장로보트용 비접촉식 도장시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.3 is a block diagram showing the configuration of a non-contact coating system for a coating robot according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도장로보트용 비접촉식 도장시스템은 로보트 콘트롤러부(200), 제너베리어부(210), 신호증폭기부(220), 센서부(230), 로보트 공압부(240)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the non-contact coating system for a coating robot according to the present invention includes a robot controller 200, a zener barrier unit 210, a signal amplifier unit 220, a sensor unit 230, and a robot pneumatic unit ( 240).

로보트 콘트롤러부(200)는 도장기 ON/OFF 신호를 송신하며, 송신신호는 24V DC 신호이고, 도장기 ON/OFF 시간이 셋팅되어 있다.The robot controller 200 transmits the sprayer ON / OFF signal, the transmission signal is a 24V DC signal, and the sprayer ON / OFF time is set.

제너베리어부(210)는 24V DC를 저 전류로 변환하여 방폭안정규정을 만족시키는 제 1 제너베리어(160a)와, 제2 신호증폭기에서 증폭된 유도 기전력을 로보트 콘 트롤러부(200)로 전압신호로 변환 및 송신하는 제 2 제너베리어(160b)를 포함한다.The Zener barrier unit 210 converts 24V DC into a low current to satisfy the explosion-proof stability regulation, and transmits the induced electromotive force amplified by the second signal amplifier to the robot controller 200. The second Zener barrier 160b to convert and transmit to.

제너베리어부(210)는 최소한의 자체 전압강하, 아주 약간의 신호 감쇄회로로 구성되어 정상적인 저에너지 신호는 통과시키고 비정상적인 고에너지 레벨의 신호는 위험지역 허용치 이내로 제한하여 통과시킨다.Zener barrier unit 210 is composed of a minimum self-voltage drop, a very small signal attenuation circuit passes the normal low energy signal and passes the abnormal high energy level signal within the dangerous zone allowance.

신호증폭기부(220)에서 제 1신호증폭기(170a)는 제1 제너베리어(160a)에서 변환된 저전류의 신호를 증폭시켜 유도 기전력을 발생시키고, 제 2신호증폭기(170b)는 연결플랜지(100) 측 2 플랜지 비접촉식센서(140b)로 부터 받은 신호를 증폭하여 제 2제너배리어(160b)로 보낸다.In the signal amplifier 220, the first signal amplifier 170a amplifies the low current signal converted by the first zener barrier 160a to generate induced electromotive force, and the second signal amplifier 170b connects the connection flange 100. The signal received from the side 2 flange non-contact sensor 140b is amplified and sent to the second zener barrier 160b.

센서부(230)는 제 1플랜지 비접촉식센서(140a)와, 제 2플랜지 비접촉식센서(140b)와, 제1 밸브보디 비접촉식센서(150a)와, 제 2밸브보디 비접촉식센서(150b)를 포함한다.The sensor unit 230 includes a first flange non-contact sensor 140a, a second flange non-contact sensor 140b, a first valve body non-contact sensor 150a, and a second valve body non-contact sensor 150b.

제 1플랜지 비접촉식센서(140a)는 제 1신호증폭기(170a)로부터의 증폭된 유도 기전력을 제 1밸브보디 비접촉식 센서로 신호를 전송하며, 제 2밸브보디 비접촉식센서(150a)는 유도 기전력에 의해 전달받은 신호를 로보트 공압부(240)의 솔레노이드 밸브(130)로 전송한다.The first flange contactless sensor 140a transmits the amplified induction electromotive force from the first signal amplifier 170a to the first valve body contactless sensor, and the second valve body contactless sensor 150a is transmitted by the induction electromotive force. The received signal is transmitted to the solenoid valve 130 of the robot pneumatic part 240.

제 2밸브보디 비접촉식센서(150b)는 로보트 공압부(240)로부터 받은 신호를 연결플랜지(100)쪽의 제 2플랜지 비접촉식센서(140b)로 유도 기전력을 발생시켜 전송한다. 제 2플랜지 비접촉식센서(140b)는 전송받은 유도 기전력을 제 2신호증폭기(170b)로 전송한다.The second valve body non-contact sensor 150b generates and transmits an induced electromotive force to the second flange non-contact sensor 140b on the side of the connection flange 100 receiving the signal received from the robot pneumatic part 240. The second flange contactless sensor 140b transmits the received induced electromotive force to the second signal amplifier 170b.

센서부(230)의 센서들은 모두 비접촉식 센서를 사용하여 센서간의 유도 기전 력을 이용하여 신호를 받으므로써 실제적으로 연결된 부위는 없다.The sensors of the sensor unit 230 all use a non-contact sensor to receive a signal using an induction mechanism between the sensors, so there is no part actually connected.

로보트 공압부(240)는 제 1밸브보디 비접촉식센서(150a)로터 신호를 받아 로보트 공압부(240)내의 솔레노이드 밸브(130)를 ON/OFF 시킨다.The robot pneumatic unit 240 turns on / off the solenoid valve 130 in the robot pneumatic unit 240 in response to the rotor signal of the first valve body non-contact sensor 150a.

솔레노이드 밸브(130)의 ON/OFF 상태에 따라 도장기 스프레이 ON/OFF 센서(160)를 통해 도장기 스프레이(170)를 작동시키며, 도장기 ON/OFF 하는데 소요된 시간에 대한 신호를 제 2밸브보디 비접촉식센서(150b)로 보낸다 The sprayer spray 170 is operated through the sprayer spray ON / OFF sensor 160 according to the ON / OFF state of the solenoid valve 130, and a signal for the time required to turn the sprayer ON / OFF is supplied to the second valve. Send to body non-contact sensor 150b

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도장로보트용 비접촉식 도장시스템의 제어방법이 도시된 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a control method of a non-contact coating system for a coating robot according to an embodiment of the present invention.

도장기 ON/OFF 신호가 24V DC 신호로 송신하면(S300), 제너베리어부(210)를 통하여 24V DC를 저전류로 변환한다(S302).When the sprayer ON / OFF signal is transmitted as a 24V DC signal (S300), the 24V DC is converted into a low current through the zener barrier unit 210 (S302).

변환된 저전류는 신호증폭부(220)를 통하여 저전류를 증폭하여 유도 기전력을 발생시키고(S304), 센서부(230)내의 비접촉식센서들을 통하여 유도 기전력에 의한 신호전달을 한다(S306).The converted low current amplifies the low current through the signal amplifier 220 to generate induced electromotive force (S304), and transmits the signal by induced electromotive force through the non-contact sensors in the sensor unit 230 (S306).

유도 기전력에 의한 신호에 기초하여 솔레노이드 밸브를 ON/OFF하고(S308), 솔레노이드 밸브상태에 따라 도장기 스프레이 ON/OFF를 하며(S310), 도장기 스프레이 후 도장기 ON/OFF 하는데 소요된 시간을 피드백함으로써 본 시스템은 종료한다(S312).The solenoid valve is turned on / off based on the signal generated by the induced electromotive force (S308), the sprayer is turned on / off according to the state of the solenoid valve (S310), and the time required to turn the sprayer on / off after spraying the sprayer The system ends by feeding back (S312).

도장기 ON/OFF 하는데 소요된 시간을 피드백 하는 경로는 본 시스템 제어방법의 역순이다.The path that feeds back the time it takes to turn the sprayer on and off is the reverse of this system control method.

소요시간에 대한 신호를 비접촉식센서를 통하여 유도 기전력에 의한 신호전 달을 하고, 전달된 신호를 증폭한 후, 유도 기전력을 전압 신호로 변환한다. 변환된 전압 신호에 기초하여 초기 설정값과 비교하여 작업 수행 여부를 결정하게 된다.The signal for the required time is transmitted by the induced electromotive force through the non-contact sensor, amplified the transmitted signal, and then the induced electromotive force is converted into a voltage signal. Based on the converted voltage signal, it is determined whether to perform the operation by comparing with the initial set value.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

도 1은 종래 기술에 따른 도장로보트용 도장시스템의 구성을 도시한 블럭도,1 is a block diagram showing the configuration of a coating system for a coating robot according to the prior art;

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도장로보트용 비접촉식 도장시스템에서 사용되는 연결플랜지와 밸브블록과 건블록의 구성을 도시한 도,2 is a view showing the configuration of the connection flange and the valve block and the gun block used in the non-contact coating system for the coating robot according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도장로보트용 비접촉식 도장시스템의 구성을 도시한 블럭도, 그리고3 is a block diagram showing the configuration of a non-contact coating system for a coating robot according to an embodiment of the present invention; and

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도장로보트용 비접촉식 도장시스템의 제어 방법이 도시된 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a control method of a non-contact coating system for a coating robot according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

130: 솔레노이드 밸브 140a: 제 1플랜지 비접촉식센서 130: solenoid valve 140a: first flange non-contact sensor

140b: 제 2플랜지 비접촉식센서 150a: 제 1밸브보디 비접촉식센서140b: second flange non-contact sensor 150a: first valve body non-contact sensor

150b: 제 2밸브보디 비접촉식센서 160a: 제 1제너배리어150b: second valve body non-contact sensor 160a: first zener barrier

160b: 제 2제너배리어 170a: 제 1신호증폭기160b: second zener barrier 170a: first signal amplifier

170b: 제 2신호증폭기 180: 도장기 스프레이 ON/OFF 센서170b: second signal amplifier 180: sprayer spray ON / OFF sensor

200: 로보트 콘트롤러부 210: 제너배리어부200: robot controller 210: Zener barrier

220: 신호증폭기부 230: 센서부220: signal amplifier 230: sensor

240: 로보트 공압부240: robot pneumatic part

Claims (9)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 도장기 ON/OFF 신호를 송신하는 단계;Transmitting sprayer ON / OFF signal; 상기 신호를 저전류로 변환하는 단계;Converting the signal to a low current; 상기 저전류를 증폭하여 유도 기전력을 발생시키는 단계;Amplifying the low current to generate induced electromotive force; 상기 유도 기전력에 의한 신호를 전달하는 단계;Transmitting a signal by the induced electromotive force; 상기 유도 기전력에 의한 신호에 기초하여 솔레노이드 밸브를 ON/OFF 하는 단계; 및Turning on / off the solenoid valve based on the signal by the induced electromotive force; And 상기 솔레노이드 밸브 상태의 신호를 기초로 도장기 스프레이를 ON/OFF하는 단계;를 포함하고,And turning on / off the sprayer spray based on the signal of the solenoid valve state. 상기 도장기 스프레이를 ON/OFF하는데 소요된 시간을 피드백하는 단계;를 더 포함것을 특징으로 하는 도장로보트용 비접촉식 도장시스템 제어방법.And feeding back the time required to turn the sprayer spray on / off. 삭제delete 제 7 항에 있어서, 상기 피드백하는 단계는,The method of claim 7, wherein the feedback is: 상기 도장기 스프레이를 ON/OFF하는데 소요된 시간을 보내기 위해 유도 기전력을 발생시켜 전송하는 단계;Generating and transmitting induced electromotive force to spend the time spent on / off the sprayer spray; 상기 유도 기전력에 대한 신호를 증폭하는 단계; 및Amplifying the signal for the induced electromotive force; And 상기 유도 기전력을 전압신호로 변환하는 단계;를 포함하는것을 특징으로 하는 도장로보트용 비접촉식 도장시스템 제어방법.Converting the induced electromotive force into a voltage signal; Control method for a non-contact coating system for a coating robot comprising a.
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