KR100941719B1

KR100941719B1 - 파레트 위치결정장치

Info

Publication number: KR100941719B1
Application number: KR1020080020096A
Authority: KR
Inventors: 김용명
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2008-03-04
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2010-02-12
Also published as: KR20090095033A

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 파레트 위치결정장치는, 차종에 따라 서로 다른 크기를 지닌 바닥 프레임이 구비되고 그 바닥 프레임의 하부면 모서리 부분에 플러그 컵이 각각 설치된 파레트의 작업 위치를 결정하기 위한 것으로서, ⅰ)작업실 바닥면 상의 파레트 작업 위치에 설치되는 베이스 플레이트와, ⅱ)상기 플러그 컵에 결합되는 제1 플러그를 지니며 상기 베이스 플레이트의 일측 모서리 부분에 설치되어 상기 바닥 프레임의 기준 위치를 셋팅하는 기준위치 셋팅유닛과, ⅲ)상기 플러그 컵에 결합되는 제2 플러그를 구비하며, 상기 베이스 플레이트 상의 제1 구동유닛에 의해 상기 기준위치 셋팅유닛을 기준으로 X축 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 구성되는 X축 이동블록과, ⅳ)상기 플러그 컵에 결합되는 제3 플러그를 구비하며, 상기 베이스 플레이트 상의 제2 구동유닛에 의해 상기 기준위치 셋팅유닛을 기준으로 Y축 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 구성되는 Y축 이동블록과, ⅴ)상기 기준위치 셋팅유닛의 대각선 방향에 따른 상기 베이스 플레이트의 다른 일측 모서리 부분에 구성되어 그 모서리 부분에 대응하는 바닥 프레임의 모서리 부분을 지지하는 서포터를 포함한다.

파레트, 위치, 결정, 플러그, 플러그 컵, 조정

Description

파레트 위치결정장치{PALLET SETTING DEVICE}

본 발명의 예시적인 실시예는 파레트 위치결정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프레스 공장의 패널 자동 적재 스테이션에서 로봇을 통해 패널을 파레트에 정확하게 적재할 수 있도록 파레트의 정확한 작업 위치를 결정할 수 있도록 하는 파레트 위치결정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 바디는 여러 장의 패널을 프레스 작업을 통하여 그 형상을 만들어 조립하게 되는데, 이러한 자동차의 바디를 이루는 차체 패널들은 각 부분 별로 라인에서 한번에 대량 생산을 통하여 그 수량을 확보하게 된다.

이와 같이 차체 패널들을 대량 생산하게 됨에 따라 프레스 공장의 패널 자동 적재 스테이션에서는 적재용 파레트를 이용하여 일시적으로 차체 패널들을 적재 보관 또는 이송하게 된다.

상기한 파레트(P)는 도 4에서와 같이, 차종에 따라 서로 다른 크기를 지닌 바닥 프레임(111)과, 바닥 프레임(111)의 상부면 모서리 부분에 각각 설치되는 지지 기둥(113)과, 그 바닥 프레임(111)의 하부면 모서리 부분에 각각 설치되는 플러그 컵(115: 당 업계에서는 통상 "네스트 컵"이라고도 함)을 구비하고 있다.

따라서 이러한 구성을 갖는 파레트(P)는 패널을 로딩한 상태로 각 작업공정에 패널과 함께 투입되어 로봇장치(미도시) 등에 의해 패널을 공정 내에 투입이 되도록 한다.

여기서 상기 파레트(P)는 각 작업공정에서 로봇장치 등이 부품을 정확하게 취출할 수 있도록 패널 자동 적재 스테이션의 작업장에 구성되는 파레트 위치결정장치를 통해 정확한 위치에서 위치 결정이 이루어지게 된다.

이와 같은 종래 기술에 따른 파레트 위치결정장치는 일 예로서 도 5a에서와 같이, 플러그(116: 당 업계에서는 통상 "네스트 핀"이라고도 함)가 바닥 프레임(111)의 플러그 컵(115)에 대응하는 형상으로서 베이스 프레임(BF)의 각 모서리 부분에 배치되며, 바닥 프레임(111)의 사이즈에 대응하여 구동수단을 통해 각각의 플러그(116)를 도면에서의 X축 및 Y축 방향으로 왕복 이동시킬 수 있는 구조로서 이루어진다.

여기서, 상기한 구동수단은 단일의 플러그(116)에 대응하여 각각 구비되는 바, 하나의 서보 모터(SM1)를 통하여 플러그(116)를 X축 방향으로 왕복 이동시키고, 다른 하나의 서보 모터(SM2)를 통하여 플러그(116)를 Y축 방향으로 왕복 이동시키도록 구성된다.

따라서 종래 기술의 일 예에 따른 파레트 위치결정장치는 파레트(P)의 사이즈에 대응하여 각각의 플러그(116)를 구동수단을 통해 X축 및 Y축 방향으로 왕복 이동시키고, 그 플러그(116)의 위치에 대응하는 바닥 프레임(111)의 각 플러그 컵(115)을 플러그(116)에 정확하게 안착시킴으로써 파레트(P)의 위치 결정이 이루 어지게 된다.

그런데, 이와 같은 종래 기술의 일 예에 따른 파레트 위치결정장치는 바닥 프레임(111)의 각 플러그 컵(115)에 대응하여 4 개소의 플러그(116)를 구비하고, 각각의 플러그(116)에 대응하여 2 개소의 서보 모터(SM1, SM2)를 구비하므로, 총 8 개소의 서보 모터를 필요로 하게 되어 전체 장치의 제작에 따른 원가가 상승하게 된다는 문제점을 내포하고 있다.

한편, 종래 기술의 다른 예에 따른 파레트 위치결정장치는 도 5b에서와 같이, 플러그(116)가 베이스 프레임(BF)의 대각선 방향에 따른 양측 모서리 부분에 각각 배치되며, 구동수단을 통해 각각의 플러그(116)를 바닥 프레임(111)의 사이즈에 대응하여 X축 및 Y축 방향으로 왕복 이동시킬 수 있는 구조로서 이루어진다.

또한, 상기 파레트 위치결정장치는 베이스 프레임(BF)의 대각선 방향에 따른 나머지의 양측 모서리 부분에 고정 블록(119)을 구성하여, 이에 대응하는 바닥 프레임(111)의 양측 모서리 부분을 단순 지지하게 된다.

마찬가지로, 상기한 구동수단은 단일의 플러그(116)에 대응하여 각각 구비되는 바, 하나의 서보 모터(SM1)를 통하여 플러그(116)를 X축 방향으로 왕복 이동시키고, 다른 하나의 서보 모터(SM2)를 통하여 플러그(116)를 Y축 방향으로 왕복 이동시키도록 구성된다.

따라서 종래 기술의 다른 예에 따른 파레트 위치결정장치는 파레트(P)의 사이즈에 대응하여 한 쌍의 플러그(116)를 구동수단을 통해 X축 및 Y축 방향으로 왕복 이동시키고, 그 플러그(116)의 위치에 대응하는 바닥 프레임(111)의 대각선 방 향에 따른 양측 모서리 부분의 각 플러그 컵(115)을 상기 플러그(116)에 정확하게 안착시킴과 동시에, 바닥 프레임(111)의 나머지 양측 모서리 부분을 고정 블록(119)에 안착시킴으로써 파레트(P)의 위치 결정이 이루어지게 된다.

그런데, 이와 같은 종래 기술의 다른 예에 따른 파레트 위치결정장치는 바닥 프레임(111)의 각 플러그 컵(115)에 대응하여 2 개소의 플러그(116)를 구비하고, 각각의 플러그(116)에 대응하여 2 개소의 서보 모터(SM1, SM2)를 구비하므로, 총 4 개소의 서보 모터를 필요로 하게 되어 전체 장치의 제작에 따른 원가가 상승하게 된다는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 상기 파레트 위치결정장치는 2 개소의 플러그(116)와 2 개소의 고정 블록(119)을 통해 파레트(P)의 위치를 고정시키게 되는 바, 단순히 바닥 프레임(111)의 모서리 부분을 받쳐 주는 고정 블록(119)에 의해서 파레트(P)의 위치 산포가 발생하게 되고, 특히 바닥 프레임(111)이 외력에 의해 틀어지는 등의 변형이 가해진 경우 고정 블록(119)을 통해서는 파레트(P)의 정확한 위치 결정이 어렵다는 문제점도 내포하고 있다.

본 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 차종별로 서로 다른 사이즈를 지닌 파레트의 정도 확보는 물론, 서보 모터의 수량을 줄임으로 전체 장치의 제작에 따른 원가를 절감할 수 있는 파레트 위치결정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 파레트 위치결정장치는, 차종에 따라 서로 다른 크기를 지닌 바닥 프레임이 구비되고 그 바닥 프레임의 하부면 모서리 부분에 플러그 컵이 각각 설치된 파레트의 작업 위치를 결정하기 위한 것으로서, ⅰ)작업실 바닥면 상의 파레트 작업 위치에 설치되는 베이스 플레이트와, ⅱ)상기 플러그 컵에 결합되는 제1 플러그를 지니며 상기 베이스 플레이트의 일측 모서리 부분에 설치되어 상기 바닥 프레임의 기준 위치를 셋팅하는 기준위치 셋팅유닛과, ⅲ)상기 플러그 컵에 결합되는 제2 플러그를 구비하며, 상기 베이스 플레이트 상의 제1 구동유닛에 의해 상기 기준위치 셋팅유닛을 기준으로 X축 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 구성되는 X축 이동블록과, ⅳ)상기 플러그 컵에 결합되는 제3 플러그를 구비하며, 상기 베이스 플레이트 상의 제2 구동유닛에 의해 상기 기준위치 셋팅유닛을 기준으로 Y축 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 구성되는 Y축 이동블록과, ⅴ)상기 기준위치 셋팅유닛의 대각선 방향에 따른 상기 베이스 플레이트의 다른 일측 모서리 부분에 구성되어 그 모서리 부분에 대응하는 바닥 프레임의 모서리 부분을 지지하는 서포터를 포함한다.

상기 파레트 위치결정장치에 있어서, 상기 기준위치 셋팅유닛은 상기 베이스 플레이트에 고정되게 장착되며, 상기 제1 플러그가 상부면에 돌출되게 설치된 고정블록으로서 이루어질 수 있다.

상기 파레트 위치결정장치에 있어서, 상기 제1 구동유닛은 상기 베이스 플레이트에 X축 방향을 따라 정역 방향으로 회전 가능하게 장착되며, 상기 X축 이동블록이 스크류 결합되는 X축 리드스크류와, 상기 X축 리드스크류와 연결되게 설치되어 상기 X축 리드스크류에 회전력을 제공하는 제1 서보 모터를 포함할 수 있다.

상기 파레트 위치결정장치에 있어서, 상기 제1 서보 모터는 상기 베이스 플레이트 상의 제1 지지부재에 고정되게 설치되고, 상기 X축 리드스크류는 일측 단부가 상기 제1 서보 모터의 구동축에 연결되며, 다른 일측 단부가 베어링을 통해 상기 베이스 플레이트 상의 제2 지지부재에 연결되게 설치될 수 있다.

상기 파레트 위치결정장치에 있어서, 상기 제2 구동유닛은 상기 베이스 플레이트에 Y축 방향을 따라 정역 방향으로 회전 가능하게 장착되며, 상기 Y축 이동블록이 스크류 결합되는 Y축 리드스크류와, 상기 Y축 리드스크류에 연결되게 설치되어 상기 Y축 리드스크류에 회전력을 제공하는 제2 서보 모터를 포함할 수 있다.

상기 파레트 위치결정장치에 있어서, 상기 제2 서보 모터는 상기 베이스 플레이트 상의 제3 지지부재에 고정되게 설치되고, 상기 Y축 리드스크류는 일측 단부가 상기 제2 서보 모터의 구동축에 연결되며, 다른 일측 단부가 베어링을 통해 상 기 베이스 플레이트 상의 제4 지지부재에 연결되게 설치될 수 있다.

상기 파레트 위치결정장치에 있어서, 상기 서포터는 상기 베이스 플레이트 상의 제3 구동유닛을 통해 상기 바닥 프레임의 모서리 부분에 대응하여 Z축 방향으로 승강 가능하게 설치되는 테이블부재와, 상기 테이블부재의 각 모서리 부분에 대응하여 상기 베이스 플레이트 상에 장착되어 상기 테이블부재의 승강 속도를 감속시키는 감속유닛들을 포함할 수 있다.

상기 파레트 위치결정장치에 있어서, 상기 제3 구동유닛은 작동 로드가 상기 테이블부재의 하부면과 연결되는 작동 실린더로서 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 파레트 위치결정장치에 있어서, 상기 각 감속유닛은 상기 베이스 플레이트 상에 고정되게 설치되는 잭 케이스와, 상기 테이블부재의 하부면과 연결되면서 상기 잭 케이스를 통하여 상기 베이스 플레이트로 관통되는 스크류 샤프트와, 상기 스크류 샤프트와 맞물리는 웜휠과, 상기 웜휠과 맞물리는 웜 샤프트를 포함할 수 있다.

상기 파레트 위치결정장치에 있어서, 상기 웜휠과 웜 샤프트는 상기 스크류 샤프트에 대하여 각각 한 쌍으로서 구비되며, 상기 감속유닛 각각에 대하여 상기 웜 샤프트는 연결 샤프트를 통하여 연결될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 파레트 위치결정장치에 의하면, 파레트의 위치 산포 없이 정확한 위치에서 파레트의 위치 결정이 이루어지도록 하고, 4 개소 또는 8 개소의 서보 모터를 필요로 하는 종래 기술과 달리 2 개소의 서보 모터 만을 필요로 하므로 서보 모터의 수량 절감에 따른 전체 장치의 제작 원가를 줄일 수 있다는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 파레트 위치결정장치의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 평면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 파레트 위치결정장치(100)는 프레스 장비에 의해 성형된 완성 패널을 셔틀 또는 컨베이어로 이송하여 로봇을 통해 파레트(P)에 자동 적재할 수 있는 프레스 공장의 패널 자동 적재 스테이션에 적용된다.

이러한 파레트 위치결정장치(100)는 로봇을 통해 패널을 정확하게 적재할 수 있도록 정확한 위치에서 파레트(P)의 작업 위치를 결정하기 위한 것이다.

여기서, 상기 파레트(P)는 기본적으로 차종에 따라 서로 다른 크기를 지닌 바닥 프레임(111)과, 바닥 프레임(111)의 상부면 모서리 부분에 각각 설치되는 지지 기둥(113)과, 그 바닥 프레임(111)의 하부면 모서리 부분에 각각 설치되는 플러그 컵(115: 당 업계에서는 통상적으로 "네스트 컵"이라고도 한다)을 구비하고 있다.

본 실시예에 의한 상기 파레트 위치결정장치(100)는 다차종 생산에 대응하여 차종별로 서로 다른 사이즈를 가진 파레트(P)의 정도 확보를 간단한 구조로서 구현할 수 있다.

이를 위해 상기 파레트 위치결정장치(100)는 크게 베이스 플레이트(10)와, 기준위치 셋팅유닛(20)과, X축 이동블록(40)과, Y축 이동블록(60)과, 서포터(80)를 포함하여 구성된다.

본 실시예에서, 상기 베이스 플레이트(10)는 이하에서 설명하는 구성 요소들을 지지하기 위한 것으로서, 당 업계에서는 통상적으로 파레트 다이라고 칭하며, 다수개의 지지빔(미도시)를 통하여 작업실의 바닥면 상에 고정되게 설치된다.

본 실시예에서, 상기 기준위치 셋팅유닛(20)은 차종에 따라 서로 다른 사이즈를 지닌 파레트(P)의 바닥 프레임(111)의 기준 위치를 셋팅하기 위한 것이다.

상기 기준위치 셋팅유닛(20)은 베이스 플레이트(10)의 상부면 일측 모서리 부분에 구성된다.

이러한 기준위치 셋팅유닛(20)은 소정 높이를 지니며 베이스 플레이트(10)에 고정되게 장착되는 고정블록(21)과, 고정블록(21)의 상부면 중앙에 돌출되게 설치되는 제1 플러그(23: 당 업계에서는 통상적으로 "네스트 핀"이라고도 한다)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 제1 플러그(23)는 바닥 프레임(111)의 일측 모서리 부분에 설치된 플러그 컵(115)에 결합되며, 그 플러그 컵(115)의 내주면에 밀착되면서 슬라이딩되는 핀 형태를 취한다.

본 실시예에서, 상기 X축 이동블록(40)은 파레트(P)의 차종별 사이즈에 대응하여 기준위치 셋팅유닛(20)의 고정블록(21)을 기준으로 도면에서의 X축 방향을 따라 그 위치가 가변되면서 바닥 프레임(111)의 상기 일측 모서리 부분에 대응하는 X축 가장자리측 모서리 부분의 위치를 결정하기 위한 것이다.

상기 X축 이동블록(40)은 베이스 플레이트(10) 상의 제1 구동유닛(50)에 의해 기준위치 셋팅유닛(20)의 고정블록(21)을 기준으로 X축 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 설치된다.

즉, 상기 X축 이동블록(40)은 기준위치 셋팅유닛(20)의 제1 플러그(23)를 통하여 기준 위치가 셋팅된 바닥 프레임(111)의 X축 가장자리를 따라 왕복 이동 가능하게 구성된다.

여기서, 상기 X축 이동블록(40)은 베이스 플레이트(10)에 설치된 X축 가이드레일(미도시)을 통해 가이드되면서 X축 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 구성될 수 있다.

이러한 X축 이동블록(40)은 이의 상부면에 제2 플러그(43)를 구비하는 바, 상기 제2 플러그(43)는 X축 이동블록(40)의 상부면에 돌출되게 설치된다.

상기 제2 플러그(43)는 바닥 프레임(111)의 X축 가장자리측 모서리 부분 즉, 상기 바닥 프레임(111)의 일측 모서리 부분과 X축 방향으로 연결되는 모서리 부분의 플러그 컵(115)에 결합되며, 그 플러그 컵(115)의 내주면에 밀착되면서 슬라이딩되는 핀 형태로 이루어진다.

상기에서, 제1 구동유닛(50)은 X축 이동블록(40)을 X축 방향으로 왕복 이동 시키기 위한 것이다.

상기 제1 구동유닛(50)은 X축 이동블록(40)이 스크류 결합되는 X축 리드스크류(51)와, X축 리드스크류(51)에 회전력을 제공하는 제1 서보 모터(53)를 포함하여 이루어진다.

상기 X축 리드스크류(51)는 기준위치 셋팅유닛(20)의 고정블록(21)을 기준으로 X축 방향을 따라 정역 방향으로 회전 가능하게 장착되며, 제1 서보 모터(53)는 X축 리드스크류(51)와 연결되게 설치된다.

여기서, 상기 제1 서보 모터(53)는 베이스 플레이트(10) 상의 제1 지지부재(55)에 고정되게 설치된다. 이러한 제1 서보 모터(53)는 컨트롤유닛(미도시)에 의해 그 회전 방향 및 회전 속도가 제어된다.

그리고, 상기 X축 리드스크류(51)는 이의 일측 단부가 제1 서보 모터(53)의 구동축(54)에 연결되며, 다른 일측 단부가 베어링(B)을 통해 베이스 플레이트(10) 상의 제2 지지부재(57)에 연결된다.

따라서, 상기 X축 이동블록(40)은 제1 서보 모터(53)의 회전수 및 회전 방향에 따라 X축 방향에서의 이동 속도 및 이동 방향이 결정된다. 이러한 X축 이동블록(40)의 이동 속도 및 이동 방향은 결국 파레트(P)의 위치 결정 속도와 방향을 결정하는 요인이 된다.

이 경우 상기 X축 이동블록(40)의 이동 속도 및 이동 방향은 파레트 감지센서(미도시)를 통해 파레트(P)의 위치를 감지하고 그 감지 신호를 컨트롤유닛(미도시)으로 출력함과 동시에, 그 컨트롤유닛이 상기 감지 신호에 상응하는 제어 신호 를 제1 서보 모터(53)로 인가함으로써 결정될 수 있다.

즉, 상기 X축 이동블록(40)은 바닥 프레임(111)의 X축 가장자리측 모서리 부분의 플러그 컵(115)을 감지하는 파레트 감지센서(미도시)를 통하여 컨트롤유닛(미도시)에 의해 제1 서보 모터(53)의 회전수 및 회전 방향이 결정됨에 따라 소정의 이동 속도로서 X축 방향을 따라 왕복 이동하게 된다.

상기에서와 같은 제1 서보 모터(53)는 컨트롤유닛(미도시)에 의해 제어되어 소정 회전수로 정역 회전이 가능한 통상적인 구조의 서보 모터로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에서, 상기 Y축 이동블록(60)은 파레트(P)의 차종별 사이즈에 대응하여 기준위치 셋팅유닛(20)의 고정블록(21)을 기준으로 도면에서의 Y축 방향을 따라 그 위치가 가변되면서 바닥 프레임(111)의 상기 일측 모서리 부분에 대응하는 Y축 가장자리측 모서리 부분의 위치를 결정하기 위한 것이다.

상기 Y축 이동블록(60)은 베이스 플레이트(10) 상의 제2 구동유닛(70)에 의해 기준위치 셋팅유닛(20)의 고정블록(21)을 기준으로 Y축 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 설치된다.

즉, 상기 Y축 이동블록(60)은 기준위치 셋팅유닛(20)의 제1 플러그(23)를 통하여 기준 위치가 셋팅된 바닥 프레임(111)의 Y축 가장자리를 따라 왕복 이동 가능하게 구성된다.

여기서, 상기 Y축 이동블록(60)은 베이스 플레이트(10)에 설치된 Y축 가이드레일(미도시)을 통해 가이드되면서 Y축 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 구성될 수 있다.

상기 Y축 이동블록(60)은 이의 상부면에 제3 플러그(63)를 구비하는 바, 상기 제3 플러그(63)는 Y축 이동블록(60)의 상부면에 돌출되게 설치된다.

상기 제3 플러그(63)는 바닥 프레임(111)의 Y축 가장자리측 모서리 부분 즉, 상기 바닥 프레임(111)의 일측 모서리 부분과 Y축 방향으로 연결되는 모서리 부분의 플러그 컵(115)에 결합되며, 그 플러그 컵(115)의 내주면에 밀착되면서 슬라이딩되는 핀 형태로 이루어진다.

상기에서, 제2 구동유닛(70)은 Y축 이동블록(60)을 Y축 방향으로 왕복 이동시키기 위한 것이다.

이러한 제2 구동유닛(70)은 Y축 이동블록(60)이 스크류 결합되는 Y축 리드스크류(71)와, Y축 리드스크류(71)에 회전력을 제공하는 제2 서보 모터(73)를 포함하여 이루어진다.

상기 Y축 리드스크류(71)는 기준위치 셋팅유닛(20)의 고정블록(21)을 기준으로 Y축 방향을 따라 정역 방향으로 회전 가능하게 장착되며, 제2 서보 모터(73)는 Y축 리드스크류(71)와 연결되게 설치된다.

여기서, 상기 제2 서보 모터(73)는 베이스 플레이트(10) 상의 제3 지지부재(75)에 고정되게 설치된다. 이러한 제2 서보 모터(73)는 컨트롤유닛(미도시)에 의해 그 회전 방향 및 회전 속도가 제어된다.

그리고, 상기 Y축 리드스크류(71)는 이의 일측 단부가 제2 서보 모터(73)의 구동축(74)에 연결되며, 다른 일측 단부가 베어링(B)을 통해 베이스 플레이트(10) 상의 제4 지지부재(77)에 연결된다.

따라서, 상기 Y축 이동블록(60)은 제2 서보 모터(73)의 회전수 및 회전 방향에 따라 Y축 방향에서의 이동 속도 및 이동 방향이 결정된다. 이러한 Y축 이동블록(60)의 이동 속도 및 이동 방향은 결국 파레트(P)의 위치 결정 속도와 방향을 결정하는 요인이 된다.

이 경우 상기 Y축 이동블록(60)의 이동 속도 및 이동 방향은 파레트 감지센서(미도시)를 통해 파레트(P)의 위치를 감지하고 그 감지 신호를 컨트롤유닛(미도시)으로 출력함과 동시에, 그 컨트롤유닛이 상기 감지 신호에 상응하는 제어 신호를 제2 서보 모터(73)로 인가함으로써 결정될 수 있다.

즉, 상기 Y축 이동블록(60)은 바닥 프레임(111)의 Y축 가장자리측 모서리 부분의 플러그 컵(115)을 감지하는 파레트 감지센서(미도시)를 통하여 컨트롤유닛(미도시)에 의해 제2 서보 모터(73)의 회전수 및 회전 방향이 결정됨에 따라 소정의 이동 속도로서 Y축 방향을 따라 왕복 이동하게 된다.

상기에서와 같은 제2 서보 모터(73)는 컨트롤유닛(미도시)에 의해 제어되어 소정 회전수로 정역 회전이 가능한 통상적인 구조의 서보 모터로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에서, 상기 서포터(80)는 기준위치 셋팅유닛(20)의 대각선 방향에 따른 베이스 플레이트(10)의 다른 일측 모서리 부분에 구성된다.

이러한 서포터(80)는 상기 베이스 플레이트(10)의 다른 일측 모서리 부분에 대응하는 바닥 프레임(111)의 다른 일측 모서리 부분을 지지하는 기능을 하게 된 다.

구체적으로, 상기 서포터(80)는 바닥 프레임(111)의 다른 일측 모서리 부분에 대응하여 Z축 방향으로 승강 가능하게 구성되는 테이블부재(81)와, 그 테이블부재(81)의 승강 속도를 감속시키는 감속유닛(82)을 포함하여 이루어진다.

상기 테이블부재(81)는 소정 두께를 지닌 사각형의 플레이트로서 구비되며, 베이스 플레이트(10) 상의 제3 구동유닛(90)에 의해 바닥 프레임(111)의 다른 일측 모서리 부분에 대응하여 Z축 방향으로 승강 가능하게 설치된다.

여기서, 상기 제3 구동유닛(90)은 테이블부재(81)의 하부면 중앙에 대응하여 베이스 플레이트(10) 상에 고정되게 장착되는 작동 실린더(91)로서 이루어진다.

이 경우, 상기 작동 실린더(91)는 공압에 의해 작동하는 공압 실린더로서 구비되는 것이 바람직하며, 그 작동 실린더(91)의 작동 로드(93)는 테이블부재(81)의 하부면 중앙에 연결된다.

본 실시예에서, 상기 감속유닛(82)은 테이블부재(81)의 하부면 모서리 부분에 대응하여 베이스 플레이트(10) 상에 각각 장착되며, 그 테이블부재(81)의 하부면 모서리 부분과 연결되게 구성된다.

상기 각각의 감속유닛(82)은 작동 실린더(91)의 작동에 의해 상하 방향으로 승강되는 테이블부재(81)의 승강 속도를 실질적으로 감속시키는 감속장치로서 구성되는 바, 바람직하게는 스크류 잭(SCREW JACK)으로서 이루어진다.

구체적으로, 상기 각 감속유닛(82)은 도 3에서와 같이 베이스 플레이트(10) 상에 고정되게 설치되는 잭 케이스(83)와, 테이블부재(81)의 하부면과 연결되면서 잭 케이스(83)를 통하여 베이스 플레이트(10)로 관통되는 스크류 샤프트(84)와, 스크류 샤프트(84)와 치합되는 웜휠(85)과, 그 웜휠(85)과 치합되는 웜 샤프트(86)를 포함하여 구성된다.

따라서, 상기 작동 실린더(91)의 작동 로드(93)가 전후진 함으로 테이블부재(81)가 상하 방향으로 승강하게 되면, 스크류 샤프트(84)로 작동 로드(93)의 전후진력이 입력되고, 이에 웜휠(85)이 회전하게 되며, 그 웜횔(85)과 맞물리는 웜 샤프트(86)가 회전됨으로써 테이블부재(81)의 승강 속도는 감속하게 된다.

이러한 감속유닛(82)의 구성은 당 업계에서 널리 사용되는 통상적인 구조의 스크류 잭(제조사: 삼양 감속기)으로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

여기서, 상기 각 스크류 샤프트(84)는 수직 방향으로 길게 배치되며, 스크류 너트(87)를 통하여 테이블부재(81)의 하부면 모서리 부분과 연결된다(도 3 참조).

이 경우 상기한 웜휠(85)과 웜 셔프트(86)는 단일의 스크류 샤프트(84)에 대하여 각각 한 쌍으로서 구비되며, 상기 웜 셔프트(86)는 감속유닛(82) 각각에 대하여 연결 샤프트(88)를 통해 연결된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 파레트 위치결정장치(100)의 작동을 상세하게 설명하기로 한다.

우선, 프레스 공장의 패널 자동 적재 스테이션에서 지게차 또는 리프터(미도시) 등을 통해 파레트(P)를 들어 올려 그 파레트(P)를 베이스 플레이트(10) 상에 위치시킨다.

이 경우 상기 파레트(P)는 이의 바닥 프레임(111)이 생산 차종에 따라 서로 다른 사이즈를 지니고 있다. 그리고 서포터(80)의 테이블부재(81)는 제3 구동유닛(90)의 작동 실린더(91)에 의해 하강된 상태에 있다.

이와 같은 상태에서, 바닥 프레임(111)의 일측 모서리 부분에 설치된 플러그 컵(115)과 기준위치 셋팅유닛(20)의 제1 플러그(23)의 위치가 일치하도록 지게차 또는 리프터를 통해 파레트(P)의 기준 위치를 셋팅시킨다.

상기와 같은 과정을 거친 후, X축 이동블록(40)은 바닥 프레임(111)의 사이즈에 대응하여 제1 구동유닛(50)을 통해 X축 방향으로 왕복 이동하면서 바닥 프레임(111)의 상기 일측 모서리 부분에 대응하는 X축 가장자리측 모서리 부분의 위치를 결정하게 된다.

이 과정을 더욱 구체적으로 설명하면, 제1 구동유닛(50)의 제1 서보 모터(53)는 바닥 프레임(111)의 X축 가장자리측 모서리 부분의 플러그 컵(115)을 감지하는 파레트 감지센서(미도시)를 통하여 그 감지 신호에 상응하는 제어 신호를 컨트롤유닛(미도시)으로부터 제공받아 정역 방향으로 회전하게 된다.

그러면, X축 리드스크류(51)가 제1 서보 모터(53)에 의해 정역 방향으로 회전됨에 따라, X축 이동블록(40)은 X축 방향을 따라 왕복 이동하면서 상기한 플러그 컵(115)에 대응하는 위치에서 정지하게 되고, 그 X축 이동블록(40)의 제2 플러그(43)는 상기 플러그 컵(115)의 위치와 상호 일치하게 된다.

이와 동시에, Y축 이동블록(60)은 바닥 프레임(111)의 사이즈에 대응하여 제2 구동유닛(70)을 통해 Y축 방향으로 왕복 이동하면서 바닥 프레임(111)의 상기 일 측 모서리 부분에 대응하는 Y축 가장자리측 모서리 부분의 위치를 결정하게 된다.

이 과정을 더욱 구체적으로 설명하면, 제2 구동유닛(70)의 제2 서보 모터(73)는 바닥 프레임(111)의 Y축 가장자리측 모서리 부분의 플러그 컵(115)을 감지하는 파레트 감지센서(미도시)를 통하여 그 감지 신호에 상응하는 제어 신호를 컨트롤유닛(미도시)으로부터 제공받아 정역 방향으로 회전하게 된다.

그러면, Y축 리드스크류(71)가 제2 서보 모터(73)에 의해 정역 방향으로 회전됨에 따라, Y축 이동블록(60)은 Y축 방향을 따라 왕복 이동하면서 상기한 플러그 컵(115)에 대응하는 위치에서 정지하게 되고, 그 Y축 이동블록(60)의 제3 플러그(63)는 상기 플러그 컵(115)의 위치와 상호 일치하게 된다.

이 상태에서, 파레트(P)를 하강시키게 되면, X축 이동블록(40)의 제2 플러그(43) 및 Y축 이동블록(60)의 제3 플러그(63)와 그 위치가 상호 일치하는 각각의 플러그 컵(115)는 상기한 제2 플러그(43) 및 제3 플러그(63)에 결합된다.

이러한 과정을 거친 후, 제3 구동유닛(90)의 작동 실린더(91)를 작동시켜 기준위치 셋팅유닛(20)의 대각선 방향에 따른 바닥 프레임(111)의 다른 일측 모서리 부분에 대응하여 테이블부재(81)를 상측 방향으로 상승시킨다.

그러면, 상기 테이블부재(81)는 바닥 프레임(111)의 다른 일측 모서리 부분을 지지하면서 파레트(P)의 바닥 프레임(111)을 기준위치 셋팅유닛(20)의 제1 플러그(23), X축 이동블록(40)의 제2 플러그(43) 및 Y축 이동블록(60)의 제3 플러그(63) 쪽으로 밀어주게 된다.

이와 같이 테이블부재(81)가 제3 구동유닛(90)에 의해 파레트(P)의 바닥 프레임(111)을 세 개의 플러그(23, 43, 63) 쪽으로 밀어주게 됨으로, 바닥 프레임(111)이 외력에 의해 틀어지는 등의 변형이 가해진 경우에도 상기 각 플러그(23, 43, 63)에 대응하는 바닥 프레임(111)의 플러그 컵(115)은 각각의 플러그(23, 43, 63)에 정확한 위치로서 안착될 수 있다.

따라서 상기 파레트(P)는 상술한 바와 같은 과정을 거침으로 정확한 위치에서 위치 결정이 이루어지게 된다.

한편, 상기 과정에서와 같이 테이블부재(81)가 제3 구동유닛(90)에 의해 상측 방향으로 상승하는 과정에서, 그 테이블부재(81)의 상승 속도는 감속유닛(82)에 의해 감속된다.

부연 설명하면, 작동 실린더(91)의 작동 로드(93)가 전진 함으로 테이블부재(81)가 상측 방향으로 상승하는 과정에서, 감속유닛(82)의 스크류 샤프트(84)로 작동 로드(93)의 전진 압력이 입력되고, 이에 웜휠(85)이 일측 방향으로 회전하게 되며, 그 웜횔(85)과 맞물리는 웜 샤프트(86)가 일측 방향으로 회전됨으로써 테이블부재(81)의 상승 속도는 감속하게 된다.

이로써 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 파레트 위치결정장치(100)는 다차종 생산에 대응하여 차종별로 서로 다른 사이즈를 가진 파레트(P)의 작업 위치를 간단한 구조로서 정확한 위치에 고정시킬 수 있게 되는 것이다.

즉, 본 실시예에 의한 파레트 위치결정장치(100)는 파레트(P)의 정도 확보는 물론, 4 개소 또는 8 개소의 서보 모터를 필요로 하는 종래 기술과 달리, 2 개소의 서보 모터(53, 73)를 필요로 하므로 전체 장치의 제작에 따른 원가를 절감할 수 있게 된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 파레트 위치결정장치의 구성을 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 평면 구성도이다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 파레트 위치결정장치에 적용되는 감속유닛 부위를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4는 종래 기술에 따른 파레트의 일례를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 5a 및 5b는 종래 기술에 따른 파레트 위치결정장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

Claims

차종에 따라 서로 다른 크기를 지닌 바닥 프레임이 구비되고 그 바닥 프레임의 하부면 모서리 부분에 플러그 컵이 각각 설치된 파레트의 작업 위치를 결정하기 위한 것으로서,

작업실 바닥면 상의 파레트 작업 위치에 설치되는 베이스 플레이트;

상기 플러그 컵에 결합되는 제1 플러그를 지니며 상기 베이스 플레이트의 일측 모서리 부분에 설치되어 상기 바닥 프레임의 기준 위치를 셋팅하는 기준위치 셋팅유닛;

상기 플러그 컵에 결합되는 제2 플러그를 구비하며, 상기 베이스 플레이트 상의 제1 구동유닛에 의해 상기 기준위치 셋팅유닛을 기준으로 X축 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 구성되는 X축 이동블록;

상기 플러그 컵에 결합되는 제3 플러그를 구비하며, 상기 베이스 플레이트 상의 제2 구동유닛에 의해 상기 기준위치 셋팅유닛을 기준으로 Y축 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 구성되는 Y축 이동블록; 및

상기 기준위치 셋팅유닛의 대각선 방향에 따른 상기 베이스 플레이트의 다른 일측 모서리 부분에 구성되어 그 모서리 부분에 대응하는 바닥 프레임의 모서리 부분을 지지하는 서포터

를 포함하여 이루어지는 파레트 위치결정장치.
제1 항에 있어서,

상기 기준위치 셋팅유닛은,

상기 베이스 플레이트에 고정되게 장착되며, 상기 제1 플러그가 상부면에 돌출되게 설치된 고정블록으로서 이루어지는 파레트 위치결정장치.
제1 항에 있어서,

상기 제1 구동유닛은,

상기 베이스 플레이트에 X축 방향을 따라 정역 방향으로 회전 가능하게 장착되며, 상기 X축 이동블록이 스크류 결합되는 X축 리드스크류와,

상기 X축 리드스크류와 연결되게 설치되어 상기 X축 리드스크류에 회전력을 제공하는 제1 서보 모터

를 포함하여 이루어지는 파레트 위치결정장치.
제3 항에 있어서,

상기 제1 서보 모터는 상기 베이스 플레이트 상의 제1 지지부재에 고정되게 설치되고,

상기 X축 리드스크류는 일측 단부가 상기 제1 서보 모터의 구동축에 연결되며, 다른 일측 단부가 베어링을 통해 상기 베이스 플레이트 상의 제2 지지부재에 연결되게 설치되는 파레트 위치결정장치.
제1 항에 있어서,

상기 제2 구동유닛은,

상기 베이스 플레이트에 Y축 방향을 따라 정역 방향으로 회전 가능하게 장착되며, 상기 Y축 이동블록이 스크류 결합되는 Y축 리드스크류와,

상기 Y축 리드스크류에 연결되게 설치되어 상기 Y축 리드스크류에 회전력을 제공하는 제2 서보 모터

를 포함하여 이루어지는 파레트 위치결정장치.
제5 항에 있어서,

상기 제2 서보 모터는 상기 베이스 플레이트 상의 제3 지지부재에 고정되게 설치되고,

상기 Y축 리드스크류는 일측 단부가 상기 제2 서보 모터의 구동축에 연결되며, 다른 일측 단부가 베어링을 통해 상기 베이스 플레이트 상의 제4 지지부재에 연결되게 설치되는 파레트 위치결정장치.
제1 항에 있어서,

상기 서포터는,

상기 베이스 플레이트 상의 제3 구동유닛을 통해 상기 바닥 프레임의 모서리 부분에 대응하여 Z축 방향으로 승강 가능하게 설치되는 테이블부재와,

상기 테이블부재의 각 모서리 부분에 대응하여 상기 베이스 플레이트 상에 장착되어 상기 테이블부재의 승강 속도를 감속시키는 감속유닛들

을 포함하여 이루어지는 파레트 위치결정장치.
제7 항에 있어서,

상기 제3 구동유닛은 작동 로드가 상기 테이블부재의 하부면과 연결되는 작동 실린더로서 이루어지는 파레트 위치결정장치.
제7 항에 있어서,

상기 각 감속유닛은,

상기 베이스 플레이트 상에 고정되게 설치되는 잭 케이스와,

상기 테이블부재의 하부면과 연결되면서 상기 잭 케이스를 통하여 상기 베이스 플레이트로 관통되는 스크류 샤프트와,

상기 스크류 샤프트와 맞물리는 웜휠과,

상기 웜휠과 맞물리는 웜 샤프트

를 포함하여 이루어지는 파레트 위치결정장치.
제9 항에 있어서,

상기 웜휠과 웜 샤프트는 상기 스크류 샤프트에 대하여 각각 한 쌍으로서 구비되며,

상기 감속유닛 각각에 대하여 상기 웜 샤프트는 연결 샤프트를 통하여 연결 되는 파레트 위치결정장치.