KR100966924B1

KR100966924B1 - 사다리 제조공법

Info

Publication number: KR100966924B1
Application number: KR1020100020107A
Authority: KR
Inventors: 김용중
Original assignee: 주식회사 이래에이치아이
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2010-06-30

Abstract

본 발명에 따른 사다리 제조공법은 이송테이블 상에 수직프레임이 안착되고, 모터를 포함하는 이동수단과, 수직프레임을 클램핑하는 수직프레임 클램핑부를 구비한 이송기에 의해 수직프레임을 클램핑하여 수직프레임을 길이방향으로 이송시키는 단계와, 상기 이송테이블 상에서 상기 이송기에 의해 이송된 수직프레임을 펀칭하기 위한 펀칭날이 프레스기에 의해 프레싱되어 제어부에 기입력된 위치에 따라 수직프레임을 펀칭하는 펀칭단계와, 상기 펀칭단계에서 펀칭된 수직프레임이 배출테이블로 배출되고, 모터를 포함하는 이동수단과 수직프레임을 클램핑하는 수직프레임 클램핑부를 구비한 배출기에 의해 수직프레임을 클램핑하여 수직프레임을 배출시키는 단계와, 상기 수직프레임 배출단계로부터 배출된 수직프레임이 지그상에 안착되고 사다리의 좌, 우측 수직프레임을 지그에 고정하는 단계와, 지그와 평행하게 형성된 레일상에 안착되고 이동수단을 구비한 용접로봇이 기설정된 위치로 이동하면서 지그에 안착된 사다리의 수직프레임과 결합된 스텝바의 결합부위를 용접하는 단계를 포함하여 이루어져서 일정한 위치에 펀칭된 수직프레임을 대량생산하고, 이에 의해 수직프레임과 스텝바와의 용접작업 또한 자동화함으로써 제조비용을 절감하고, 신속하면서도 고품질의 사다리를 대량으로 제작할 수 있다.

Description

사다리 제조공법{MANUFACTURING METHOD FOR LADDER}

본 발명은 사다리 제조공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속제 사다리의 제조작업을 자동화하여 제조비용을 절감하고 신속하면서도 정확한 작업이 이루어질 수 있는 사다리 제조공법에 관한 것이다.

일반적으로 선박 등에 사용되는 금속제 사다리는 도1에 도시된 바와 같이 수직으로 세워지는 수직프레임(F)(평철 또는 앵글로 이루어짐)과 발판으로 사용되는 스텝바(S)가 수직프레임의 사이에 결합되어 제조되게 된다. 또한, 이와 같이 금속제 사다리를 제조하기 위해서는 통상적으로 스텝바를 결합시키는 위치에 펀칭된 수직프레임에 스텝바를 끼워 용접하는 작업으로 이루어지게 된다.

그런데, 이와 같은 사다리 제조작업을 수행할 때 현재 작업자가 일일이 수작업으로 하고 있어 제작하는 데 많은 인력과 시간이 소요되어 제조비용이 높고, 또한 고품질의 사다리를 대량으로 생산하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 사다리를 제조함에 있어 제조공정을 자동화하여 신속하면서도 고품질의 사다리를 제작할 수 있는 사다리 제조공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 사다리 제조공법은 이송테이블 상에 수직프레임이 안착되고, 모터를 포함하는 이동수단과, 수직프레임을 클램핑하는 수직프레임 클램핑부를 구비한 이송기에 의해 수직프레임을 클램핑하여 수직프레임을 길이방향으로 이송시키는 단계와, 상기 이송테이블 상에서 상기 이송기에 의해 이송된 수직프레임을 펀칭하기 위한 펀칭날이 프레스기에 의해 프레싱되어 제어부에 기입력된 위치에 따라 수직프레임을 펀칭하는 펀칭단계와, 상기 펀칭단계에서 펀칭된 수직프레임이 배출테이블로 배출되고, 모터를 포함하는 이동수단과 수직프레임을 클램핑하는 수직프레임 클램핑부를 구비한 배출기에 의해 수직프레임을 클램핑하여 수직프레임을 배출시키는 단계와, 상기 수직프레임 배출단계로부터 배출된 수직프레임이 지그상에 안착되고 수직프레임의 펀칭된 부분에 스텝바가 결합되어 사다리의 좌, 우측 수직프레임을 지그에 고정하는 단계와, 지그와 평행하게 형성된 레일상에 안착되고 이동수단을 구비한 용접로봇이 기설정된 위치로 이동하면서 지그에 안착된 사다리의 수직프레임과 결합된 스텝바의 결합부위를 용접하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수직프레임 이송단계에서 상기 이송기의 수직프레임 클램핑부는 상기 이송기가 안착되는 이동판의 하측에 형성되어 수직프레임의 후단이 안착되는 안착부와, 상기 안착부의 상측에서 안착부에 안착된 수직프레임의 후단을 지지하는 클램핑바와, 상기 클램핑바를 인입, 인출하는 에어실린더를 포함하여 에어실린더로부터 클램핑바가 인출되어 안착부에 안착된 수직프레임을 클램핑하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수직프레임 이송단계는 상기 이송기의 모터의 회전축과 연결되어 회전하는 피니언기어가 이송테이블에 직선으로 형성되는 랙기어에 맞물려서 수직프레임을 이송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이송테이블에는 수직프레임이 펀칭될 때 수직프레임을 고정하는 수직프레임 측면지지부가 구비되어 제어부에 의해 수직프레임이 펀칭될 때 수직프레임을 지지하고, 수직프레임의 펀칭 중간에 이송시에는 수직프레임의 지지를 해제하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 펀칭단계는 수직프레임의 펀칭작업이 완료된 후 수직프레임을 일정 길이만큼 절단하기 위해 절단날이 수직프레임의 상측에서 프레스기에 의해 프레싱되어 수직프레임을 절단하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출테이블에는 수직프레임을 고정하는 수직프레임 측면지지부가 구비되어 수직프레임이 펀칭될 때 배출테이블 상의 수직프레임을 지지하고, 수직프레임의 펀칭 중간에 이송시에는 수직프레임의 지지를 해제하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수직프레임을 지그에 고정하는 단계는 지그상에 안착되는 좌, 우측 수직프레임을 각각 유압실린더로부터 인출된 실린더로드가 수직프레임을 지지하여 고정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 용접단계는 지그의 일단에 결합되어 지그를 회전시키는 지그구동회전부가 구비되어 지그를 일정 각도만큼 회전시키면서 용접작업이 이루어지고, 지그의 회전시 지그의 일단에 결합되는 구동회전축이 구동모터의 회전력을 전달받아 회전하고, 지그가 일정 각도만큼 회전되면 지그를 고정시키기 위해 구동회전축의 일측에 결합되고 가장자리에 다수의 삽입공이 형성되는 구동스토퍼의 삽입공에 실린더로부터 인출된 고정핀이 삽입되어 지그를 고정시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지그구동회전부에는 구동회전축이 일정 각도만큼 회전할 수 있도록 회전을 감지하는 센서가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 구동회전축의 후단에는 2개가 1조로 이루어지는 다수 조의 볼트가 설치되고, 1조의 볼트 중 첫 번째 볼트가 상기 센서에 감지되면 제어부에 의해 구동회전축이 저속회전되고, 두 번째 볼트가 센서에 감지되면 구동회전축이 정지되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지그구동회전부의 고정핀은 전방으로 갈수록 외경이 점차 작아지는 형상으로 이루어지고, 상기 구동스토퍼의 삽입공은 상기 고정핀과 대응되도록 전방으로 갈수록 내경이 점차 작아지는 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지그구동회전부의 고정핀이 삽입공으로 삽입되는 것을 감지하는 센서가 더 구비되어 센서에 의해 삽입이 감지되면 용접로봇에 의해 용접작업이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 용접로봇에는 지면에 설치된 다수의 도그를 감지하는 위치감지센서가 구비되어 기설정된 위치로 용접로봇이 이동하여 용접작업이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 용접로봇의 하측 지면에는 상면에 삽입홈이 형성되는 위치고정부가 설치되고, 상기 용접로봇에 설치되는 실린더로부터 인출된 고정바가 상기 위치고정부의 삽입홈에 삽입된 후 용접작업이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 사다리의 수직프레임의 펀칭작업을 자동화함으로써 일정한 위치에 펀칭된 수직프레임을 대량생산하고, 이에 의해 수직프레임과 스텝바와의 용접작업 또한 자동화함으로써 제조비용을 절감하고, 신속하면서도 고품질의 사다리를 대량으로 제작할 수 있다.

또한, 사다리의 품목별, 즉 사다리 길이별, 넓이별로 다양한 사다리를 용이하게 제작할 수 있는 장점이 있다.

도1은 사다리의 구조를 도시한 도면,
도2는 본 발명에 사용되는 수직프레임 가공장치의 평면도이고,
도3은 수직프레임 가공장치의 이송기의 평면도이며,
도4는 도3의 정면도이고,
도5는 도4의 측면도이며,
도6은 본 발명의 이송테이블의 수직프레임 측면지지부를 보여주는 도면이고,
도7은 본 발명의 수직프레임 가공장치 중 펀칭절단기의 정면도이며,
도8은 도7의 펀칭절단기의 측단면도이고,
도9는 본 발명의 수직프레임 가공장치 중 배출기의 평면도이며,
도10은 도9의 정면도이고,
도11은 본 발명의 수직프레임 가공장치 중 수직프레임 적재부의 측단면도이며,
도12는 본 발명에 따른 사다리 제조장치의 평면도이고,
도13은 본 발명에 따른 사다리 제조장치의 정면도이며,
도14는 본 발명의 지그의 평면도이고,
도15는 지그의 부분확대도이며,
도16은 지그의 측단면도이고,
도17은 본 발명의 지그구동회전부의 평면도이며,
도18은 도17의 측면도이며,
도19는 본 발명의 지그구동회전부의 일부확대도이고,
도20은 본 발명의 지그종동회전부의 평면도이며,
도21은 용접로봇의 평면도이고,
도22는 도21의 측면도이다.

이하, 본 발명에 따른 사다리 제조공법을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 사다리 제조공법은 수직프레임(F)에 스텝바(S)를 결합시키는 부분에 펀칭작업을 하는 수직프레임 가공단계와, 상기 수직프레임 배출단계로부터 배출된 수직프레임이 지그(210)상에 안착되고 사다리의 좌, 우측 수직프레임을 고정하는 단계와, 지그(210)와 평행하게 형성된 레일상에 안착되고 이동수단을 구비한 용접로봇이 기설정된 위치로 이동하면서 지그(210)에 안착된 사다리의 수직프레임과 결합된 스텝바의 결합부위를 용접하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 수직프레임 가공단계는 이송테이블(120) 상에 수직프레임(F)이 안착되고, 모터(112)를 포함하는 이동수단과, 수직프레임을 클램핑하는 수직프레임 클램핑부(114)를 구비한 이송기(110)에 의해 수직프레임을 클램핑하여 수직프레임을 길이방향으로 이송시키는 단계와, 상기 이송테이블(120) 상에서 상기 이송기(110)에 의해 이송된 수직프레임을 펀칭하기 위한 펀칭날(133)이 프레스기(136)에 의해 프레싱되어 제어부에 기입력된 위치에 따라 수직프레임을 펀칭하는 펀칭단계와, 상기 펀칭단계에서 펀칭된 수직프레임이 배출테이블(150)로 배출되고, 모터(142)를 포함하는 이동수단과 수직프레임을 클램핑하는 수직프레임 클램핑부(144)를 구비한 배출기(140)에 의해 수직프레임을 클램핑하여 수직프레임을 배출시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 수직프레임의 가공단계를 보다 상세하게 설명하기 위해 수직프레임의 가공에 사용되는 가공장치(100)를 먼저 설명한다.

도2는 본 발명에 사용되는 수직프레임 가공장치의 평면도이고, 도3은 수직프레임 가공장치의 이송기의 평면도이며, 도4는 도3의 정면도이고, 도5는 도4의 측면도이며, 도6은 이송테이블의 수직프레임 측면지지부를 보여주는 도면이고, 도7은 수직프레임 가공장치 중 펀칭절단기의 정면도이며, 도8은 도7의 펀칭절단기의 측단면도이고, 도9는 수직프레임 가공장치 중 배출기의 평면도이며, 도10은 도9의 정면도이고, 도11은 수직프레임 가공장치 중 수직프레임 적재부의 측단면도이다.

본 발명에 사용되는 사다리용 수직프레임의 가공장치(100)는 수직프레임을 이송하는 이송기(110)와, 이송기(110)가 상면에서 이동되도록 안내하는 이송테이블(120)과, 이송기(110)에 의해 이송된 수직프레임을 펀칭 및 절단하는 펀칭절단기(130)와, 펀칭 및 절단된 수직프레임을 배출하는 배출기(140)와, 배출기(140)가 상면에서 이동되도록 안내하는 배출테이블(150)을 포함하여 이루어진다.

먼저, 이송기(110)는 이송테이블(120)의 레일상에 안착되어 수직프레임을 클램핑하여 펀칭절단기(130)로 공급하기 위한 것으로, 이동판(111)과, 이동판(111)을 이동시키기 위해 이동판(111)의 일측에 장착되는 서보모터(112)를 포함하는 이동수단과, 이동판(111)의 타측에 장착되어 사다리의 수직프레임(F)의 후단을 클램핑하는 수직프레임 클램핑부(114)를 포함하여 이루어진다.

이동판(111)은 이송테이블(120)의 레일상에 안착되어 이동되고, 이동수단은 이동판(111)의 일측에 이동판(111)을 이동시키기 위해 이동판(111)의 일측에 서보모터(112)가 장착되고, 서보모터(112)가 장착되는 이동판(111)의 하측에 서보모터(112)의 회전축과 연결되는 피니언기어(113)가 이송테이블(120)에 형성되는 랙기어(123a)와 맞물려서 회전함에 따라 이동판(111)을 이동시키게 된다.

수직프레임을 클램핑하기 위한 수직프레임 클램핑부(114)는 이동판(111)의 타측에 장착되고, 이송기(110)의 이동판(111)의 하측에 형성되어 수직프레임(F)의 후단이 안착되는 안착부(114a)와, 상기 안착부(114a)의 상측에서 안착부(114a)에 안착된 수직프레임(F)의 후단을 지지하는 클램핑바(114b)와, 상기 클램핑바(114b)를 인입, 인출하는 에어실린더(114c)를 포함하여 이루어진다.

이송기(110)는 이와 같은 구성에 의해 안착부(114a)에 안착된 수직프레임의 후단을 에어실린더(114c)로부터 인출된 클램핑바(114b)가 지지하고 서보모터(112)에 의해 이동하게 된다.

상기 이송테이블(120)은 상면에 이송기(110)가 안착되어 이송을 안내하기 위한 지지대 역할을 하는 것으로, 하측에 지지다리(121)가 형성되는 지지프레임(122)이 형성되고 지지프레임(122)의 상측에, 서보모터(112)의 피니언기어(113)와 맞물리는 랙기어(123a)가 측면에 이송기(110)의 이동방향으로 연장형성되는 랙기어 브라켓(123)과, 상기 이송기(110)가 안착되는 레일(124a)이 상측에 형성되는 레일프레임(124)과, 상측에 수직프레임(F)이 안착되어 이송되도록 다수의 이송롤러(125a)가 구비된 롤러프레임(125)을 포함하여 이루어진다.

또한, 이송테이블(120)에는 수직프레임(F)이 펀칭절단기(130)에 공급될 때 수직프레임(F)을 측면에서 지지하는 수직프레임 측면지지부가 펀칭절단기(130)와 인접한 위치에 구비된다. 수직프레임 측면지지부는 수직프레임(F)이 이동되는 롤러프레임(125)의 일측에 수직프레임(F)의 일측면을 지지하는 다수의 제1지지롤러(127a)와, 수직프레임(F)의 타측면을 지지하기 위해 제1지지롤러(127a)와 마주보도록 형성되는 다수의 제2지지롤러(126a)와, 제2지지롤러(126a)가 일단에 각각 결합되는 실린더 로드(126b)와, 상기 각각의 실린더 로드(126b)를 인입,인출시키는 각각의 에어실린더(126c)를 포함하여 이루어진다. 그리고, 수직프레임(F)의 폭이 변경될 경우 제1지지롤러(127a)의 위치를 변경시킬 수 있도록 제1지지롤러(127a)에도 이에 결합되는 실린더 로드(127b)와, 실린더 로드(127b)를 인입, 인출시키는 에어실린더(127c)가 더 구비되어 있다.

이와 같은 구성을 가지는 수직프레임 측면지지부는 제1지지롤러(127a)가 항시 수직프레임(F)의 일측면을 지지하는 상태에서 제어부(도면미도시)에 의해 제어되어 수직프레임(F)이 펀칭절단기(130)에 의해 펀칭될 때 수직프레임(F)을 고정하도록 에어실린더(126c)로부터 실린더 로드(126b)가 인출되어 제2지지롤러(126a)가 수직프레임(F)의 타측면을 지지하고, 그 다음 펀칭을 위해 수직프레임(F)이 이동될 때에는 제2지지롤러(126a)의 지지를 해제하도록 에어실린더(126c)로 실린더 로드(126b)가 인입되게 된다.

상기 펀칭절단기(130)는 이송기(110)에 의해 이송되는 수직프레임(F)을 펀칭 및 절단하기 위한 것으로, 수직프레임(F)의 상, 하측에 각각 배치되는 상부금형(132)과 하부금형(131), 상부금형(132) 내에 삽입되어 수직프레임(F)을 각각 펀칭 및 절단하는 펀칭날(133)과 절단날, 프레스기(136)의 압력을 펀칭날(133)과 절단날에 전달하도록 펀칭삽입바(134)와 절단삽입바를 펀칭날(133) 및 절단날의 상부 이동통로(134a)에 각각 삽입시키는 펀칭실린더(135)와 절단실린더(137)를 포함하여 이루어진다.

보다 상세하게는 하부금형(131)은 수직프레임(F)의 하측에 배치되고 수직프레임(F)의 펀칭단면과 동일한 형상의 펀칭공(131a)과 절단공(도면미도시)이 일정간격 이격되어 형성된다. 본 발명에서 수직프레임(F)에 결합되는 스텝바(S)의 단면이 마름모로 형성되어 펀칭공(131a) 또한 마름모형상으로 형성되고, 절단공은 수직프레임(F)의 폭방향으로 절단되도록 대략 직사각형 형태에서 수직프레임(F)의 모서리 부분이 절단되도록 상하부가 중앙부보다 그 폭이 점점 커지도록 형성되어 있다.

상부금형(132) 또한 수직프레임(F)의 상측에 배치되어 하부금형(131)과 동일한 펀칭공(132a)과 절단공이 형성된다.

펀칭날(133)과 절단날은 프레스기(136)의 압력을 전달받아 수직프레임(F)을 각각 펀칭 및 절단하기 위한 것으로, 상, 하부금형(132,131)의 펀칭공(131a,132a) 및 절단공과 각각 동일한 단면을 가지고, 상부금형(132)의 펀칭공 및 절단공에 각각 수직하게 삽입되어 설치된다.

펀칭삽입바(134)와 절단삽입바는 프레스기(136)의 압력을 펀칭날과 절단날에 전달하기 위한 것으로, 각각 펀칭날 및 절단날의 상측 이동통로(134a)에 이동가능하게 장착되고, 펀칭실린더(135)와 절단실린더(137)에 의해 각각 인입, 인출되게 된다.

따라서, 펀칭시에는 펀칭삽입바(134)가 펀칭실린더(135)로부터 인출되어 펀칭날(133)의 상측에 위치하게 되고, 절단삽입바는 절단실린더(137)로 인입되어 있는 상태에 있으며, 절단시에는 반대로 펀칭삽입바(134)는 펀칭실린더(135)로 인입되고 절단삽입바가 절단실린더(137)로부터 인출되어 절단날의 상측에 위치하게 된다.(절단날이 작동되는 구조는 펀칭날의 작동구조와 유사하여 그 도면은 생략함)

상기 배출기(140)는 배출테이블(150)의 레일상에 안착되어 수직프레임(F)을 클램핑하여 펀칭절단기(130)로부터 배출시키기 위한 것으로, 이송기(110)와 동일하게 이동판(141)과, 서보모터(142)를 포함하는 이동수단과, 사다리의 수직프레임(F)의 전단을 클램핑하는 수직프레임 클램핑부(144)를 포함하여 이루어진다.

배출기(140)의 수직프레임 클램핑부(144) 또한, 이송기(110)의 수직프레임 클램핑부(114)와 동일하게 안착부(144a)와, 클램핑바(144b)와, 클램핑바(144b)를 인입, 인출하는 에어실린더(144c)를 포함하여 이루어진다. 배출기(140)의 구성은 이송기(110)의 구성과 동일하여 여기서는 상세한 설명은 생략한다.

상기 배출테이블(150)은 상면에 배출기(140)가 안착되어 이동을 안내하기 위한 지지대 역할을 하는 것으로, 이송테이블(120)과 동일하게 지지다리(151)가 형성되는 지지프레임(152)과, 서보모터(142)의 피니언기어(143)와 맞물리는 랙기어(153a)가 측면에 이송기(110)의 이동방향으로 연장형성되는 랙기어 브라켓(153)과, 레일(154a)이 상측에 형성되는 레일프레임(154)과, 상측에 수직프레임(F)이 안착되어 이동되도록 다수의 이송롤러(155a)가 구비된 롤러프레임(155)을 포함하여 이루어진다.

그리고, 배출테이블(150)에도 수직프레임(F)을 측면에서 지지하는 수직프레임 측면지지부가 펀칭절단기(130)와 인접한 위치에 구비된다. 수직프레임 측면지지부 또한, 이송테이블(120)의 수직프레임 측면지지부와 동일하게 수직프레임(F)의 일측면을 지지하는 다수의 제1지지롤러(157a)와, 수직프레임(F)의 타측면을 지지하기 위해 제1지지롤러(157a)와 마주보도록 형성되는 다수의 제2지지롤러(156a)와, 제2지지롤러(156a)가 일단에 각각 결합되는 실린더 로드(156b)와, 상기 각각의 실린더 로드(156b)를 인입,인출시키는 에어실린더(156c)를 포함하여 이루어지고, 수직프레임(F)의 폭이 변경될 경우 제1지지롤러(157a)의 위치를 변경시킬 수 있도록 제1지지롤러(157a)에도 이에 결합되는 실린더 로드(157b)와, 실린더 로드(157b)를 인입, 인출시키는 에어실린더(157c)가 더 구비되어 있다.

또한, 배출테이블(150)에는 작업이 완료된 수직프레임(F)을 적재테이블(164)에 적재하기 위한 수직프레임 적재부가 더 구비된다. 수직프레임 적재부는 일단이 이송테이블(120)의 상면 일측에 힌지 결합되는 배출바(161)와, 일단에 배출바(161)가 결합되는 실린더 로드(162)와, 상기 실린더 로드(162)를 인입, 인출시키는 에어실린더(163)를 포함하여 이루어져서 배출테이블(150) 상에서 이동되는 수직프레임(F)의 하측에서 배출바(161)가 에어실린더(163)에 의해 회동함으로써 배출테이블(150)로부터 이탈시켜 적재테이블(164)에 적재하게 된다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사다리용 수직프레임(F)의 가공장치의 작동방법을 설명한다.

먼저, 작업자에 의해 수직프레임(F)이 이송테이블(120)의 이송롤러(125a) 상에 위치되고 이송기(110)가 이송테이블(120)상에서 기설정된 위치로 전진하여 수직프레임(F)의 후단이 이송기(110)의 안착부에 안착되면 에어실린더(114c)로부터 클램핑바(114b)가 인출되어 수직프레임(F)의 후단 상면을 지지한 다음 이송기(110)가 이동수단에 의해 전진하여 수직프레임(F)의 전방부를 펀칭절단기(130)로 공급하게 된다.

그 다음, 펀칭절단기(130)에 수직프레임(F)이 공급되면 기설정된 위치에 펀칭작업을 수행하게 된다. 펀칭작업은 펀칭실린더(135)로부터 펀칭삽입바(134)가 펀칭날(133)의 상측 이동통로(134a)로 인출되어 프레스기(136)가 프레싱할 때 압력이 펀칭날로 전달됨으로써 상부금형(132)의 펀칭공(132a)에 삽입 관통된 펀칭날(133)이 하부금형(131) 위에 놓여진 수직프레임(F)을 펀칭하게 된다.

그리고, 수직프레임(F)이 펀칭절단기(130)에 의해 펀칭될 때 수직프레임(F)을 고정하기 위해 이송테이블(120)과 배출테이블(150)에 설치된 수직프레임 측면지지부의 제1지지롤러(127a)와 이에 대향되어 설치되는 제2지지롤러(126a)가 전진하여 수직프레임(F)의 측면을 지지하여 고정하고, 그 다음 펀칭작업을 위해 수직프레임(F)이 이동될 때에는 제2지지롤러(126a)가 에어실린더(126c) 쪽으로 후퇴되어 지지를 해제하게 된다.

펀칭절단기(130)에 의해 펀칭작업이 2-3회 수행된 후 수직프레임(F)의 전방부가 배출테이블(150)로 이동되면 배출기(140)가 배출테이블(150) 상에서 이동하여 수직프레임(F)의 전단을 클램핑하고, 펀칭작업 사이에 수직프레임(F)을 이동시키게 되며, 전술한 바와 같이 배출테이블(150)에 설치된 수직프레임 측면지지부가 수직프레임 지지와 해제를 반복하게 된다.

이와 같은 펀칭작업이 완료되면 절단작업을 위해 펀칭삽입바(134)는 펀칭실린더(135)로 후퇴하고, 절단삽입바가 절단실린더(137)로부터 절단날의 상측 이동통로로 인출되어 프레스기(136)가 프레싱할 때 압력이 절단날로 전달됨으로써 펀칭작업과 유사한 방식으로 수직프레임(F)을 절단하게 된다.

이와 같이 펀칭절단기(130)에 의해 펀칭 및 절단이 완료되면 배출기(140)는 수직프레임(F)을 클램핑한 상태에서 이동하고, 수직프레임(F)이 배출바(161)의 상측에 위치하게 되면 수직프레임 적재부의 에어실린더(163)로부터 실린더 로드(162)가 인출되어 배출바(161)가 회동함으로서 작업완료된 수직프레임(F)이 배출테이블(150)로부터 이탈되어 적재테이블(164)에 적재되게 된다.

상기의 작업들은 제어부(도면 미도시)에 펀칭간격 및 절단간격 등 수직프레임(F)의 가공에 필요한 정보들이 기입력되어 이송기(110), 펀칭절단기(130), 배출기(140) 등이 제어되게 된다.

다음으로 상기한 수직프레임 가공장치(100)에 의해 일정한 위치에 펀칭되고 절단된 수직프레임이 지그(210)상에 안착되고 수직프레임의 펀칭된 부분에 스텝바가 결합되어 지그(210)에 사다리의 좌, 우측 수직프레임(L,R)을 고정하는 단계와, 지그(210)와 평행하게 형성된 레일(261)상에 안착되고 이동수단을 구비한 용접로봇(260)이 기설정된 위치로 이동하면서 지그(210)에 안착된 사다리의 수직프레임과 결합된 스텝바의 결합부위를 용접하는 단계를 상세히 설명한다.

상기 수직프레임을 지그(210)에 고정하고 용접하는 단계를 보다 상세하게 설명하기 위해 이에 사용되는 사다리 제조장치(200)를 먼저 설명한다.

본 발명에서 사용되는 사다리 제조장치(200)는 사다리가 안착되는 지그(210)와, 상기 지그(210)를 회전시키는 지그구동회전부(220)와, 지그종동회전부(240)와, 용접로봇(260)과, 제어부(도면미도시)를 포함하여 이루어진다.

도12는 본 발명에서 사용되는 사다리 제조장치의 평면도이고, 도13은 사다리 제조장치의 정면도이며, 도14는 지그의 평면도이고, 도15는 지그의 부분확대도이며, 도16은 지그의 측단면도이고, 도17은 지그구동회전부의 평면도이며, 도18은 도17의 측면도이며, 도19는 지그구동회전부의 일부확대도이고, 도20은 지그종동회전부의 평면도이며, 도21은 용접로봇의 평면도이고, 도22는 도21의 측면도이다.

상기 지그(210)는 상면에 사다리가 안착되어 고정되기 위한 것으로, 사다리의 길이방향으로 수평 연장형성되어 상면에 사다리가 안착되는 지그프레임(211)과, 상기 지그프레임(211)의 상측에 사다리의 좌,우측 수직프레임(L,R)을 고정하기 위한 수직프레임고정부(212,213)를 포함하여 이루어진다.

수직프레임 고정부(212,213)는 사다리의 좌,우측 수직프레임(L,R)을 고정하기 위한 것으로, 지그프레임(211)의 길이방향으로 일정간격 이격되어 좌측 수직프레임을 고정하기 위한 다수의 좌측 수직프레임고정부(212)와, 다수의 좌측 수직프레임고정부(212)에 대향되는 위치에 설치되어 우측 수직프레임을 고정하기 위한 다수의 우측 수직프레임고정부(213)로 이루어진다.

좌측 수직프레임고정부(212)는 좌측 수직프레임(L)의 내측면을 지지하기 위해 지그프레임(211)의 상면에 수직으로 설치되는 내측지지판(212a)과, 좌측 수직프레임의 외측면을 지지하기 위해 수직으로 배치되는 외측지지판(212b)과, 외측지지판(212b)에 일단이 결합되는 실린더 로드(212c)와, 실린더 로드(212c)를 인입, 인출시키는 유압실린더(212d)를 포함하여 이루어진다.

우측 수직프레임고정부(213) 또한, 우측 수직프레임(R)의 내측면을 지지하기 위해 지그프레임(211)의 상면에 수직으로 설치되는 내측지지판(213a)과, 우측 수직프레임의 외측면을 지지하기 위해 수직으로 배치되는 외측지지판(213b)과, 외측지지판(213b)에 일단이 결합되는 실린더 로드(213c)와, 실린더 로드(213c)를 인입, 인출시키는 유압실린더(213d)를 포함하여 이루어진다.

수직프레임고정부(212,213)는 이와 같은 구성에 의해 유압실린더(212d,213d)로부터 실린더 로드(212c,213c)가 인출되고 외측지지판(212b,213c)이 수직프레임의 외측면을 지지하여 사다리를 고정하게 된다.

또한, 다수의 좌, 우측 수직프레임고정부(212, 213)의 일부에는 각 내측지지판(212a,213a)의 상측에 수직프레임에서 수평으로 연장되는 수평연장부(H)와 접촉되어 수평연장부를 지지하기 위한 수평연장부지지부(212e, 213e)가 더 구비된다.

그리고, 지그프레임(211)의 중앙 하부에는 지그프레임(211)의 중앙이 처짐을 방지하기 위해 지면과 접촉하여 지그프레임(211)을 지지하도록 롤러(214a)가 끝단에 구비된 수직지지프레임(214)이 구비되고, 지그프레임(211)이 90도 회전할 때 지면과 접촉하여 지그프레임(211)을 지지하도록 지그프레임(211)의 중앙 양측면에는 끝단에 롤러(215a, 216a)가 구비된 좌, 우측 수평지지프레임(215, 216)이 더 구비된다.

상기 지그구동회전부(220)는 지그(210)의 일단에 결합되어 지그(210)를 회전시키기 위한 것으로, 구동모터(226)에 의해 회전력을 전달받아 회전하는 구동회전축(221)과, 원판형상의 중심이 구동회전축(221)의 일측에 축결합되어 구동회전축(221)의 회전에 따라 함께 회전되고 가장자리에 일정간격으로 이격되는 다수의 삽입공(222a)이 형성되는 구동스토퍼(222)와, 구동스토퍼(222)의 다수의 삽입공(222a) 중 하나에 삽입되어 지그(210)를 고정하기 위한 고정핀(223)과, 고정핀(223)을 삽입공(222a)에 삽입 또는 이탈시키기 위해 고정핀(223)을 인입, 인출시키는 유압실린더(224)로 이루어져서 지지프레임(225)의 상측에 설치된다.

따라서, 구동회전축(221)은 구동모터(226)의 회전력을 다수의 평기어(227)에 의해 전달받아 지그(210)를 회전시키게 되고, 구동회전축(221)의 후방에는 지지프레임(225)의 상면 일측에 구동회전축(221)이 설정된 각도만큼 회전할 수 있도록 회전을 감지하는 센서(228)가 센서브라켓(228a)의 상측에 결합되어 있다. 센서(228)는 도7에 도시된 바와 같이 지그가 멈추어야 할 각도에 멈출 수 있도록 구동회전축(221)의 후단에 볼트를 2개 1조로 작업할 각도만큼 다수 개의 조를 설치하여 구동회전축(221)이 회전하면서 첫 번째 볼트 상부가 센서(228)에 감지되면 저속회전하다 두 번째 볼트 상부가 센서(228)에 감지되면 정지하게 된다.

한편, 본 실시예에서 센서(228)가 감지하는 볼트는 구동회전축(221)의 후단에 설치되었으나, 다른 실시예로서 구동스토퍼(222)의 삽입공(222a) 주변에 볼트를 설치하고 센서(228)는 구동스토퍼(222)의 후방에 설치되어 동일한 방식으로 회전을 감지할 수도 있다.

그리고, 구동회전축(221)이 일정 각도만큼 회전된 후 지그(210)를 고정하기 위해 유압실린더(224)로부터 인출되는 고정핀(223)이 구동스토퍼(222)의 삽입공(222a)에 삽입되고, 구동스토퍼(222)의 삽입공(222a)은 가장자리에 다수개 형성되어 원하는 지그(210)의 작업각도에 따라 삽입공(222a)을 선택하여 지그(210)를 고정할 수 있게 되며 본 실시예에서는 90도 간격으로 형성되어 있다. 또한, 지그구동회전부(220)의 고정핀(223)은 전방으로 갈수록 외경이 점차 작아지는 형상으로 이루어지고, 구동스토퍼(222)의 삽입공은 고정핀(223)과 대응되도록 전방으로 갈수록 내경이 점차 작아지는 형상으로 이루어져서 구동회전축(221)의 회전각도가 약간의 오차가 발생하더라도 고정핀(223)이 전진하여 삽입공에 삽입되면서 정확한 각도에서 구동회전축(221)을 고정할 수 있게 된다.

그리고, 상기 지그구동회전부(220)의 고정핀(223)이 삽입공(222a)으로 삽입되는 것을 감지하는 센서(224a)가 실린더브라켓(224b)에 설치되어 있다.

상기 지그종동회전부(240)는 지그(210)의 타단에 결합되어 상기 지그구동회전부(220)에 의해 지그(210)가 회전됨에 따라 함께 회전하는 종동회전축(241)과, 원판형상의 중심이 상기 종동회전축(241)의 일측에 결합되어 종동회전축(241)이 회전함에 따라 함께 회전하며 가장자리에 일정간격으로 이격되는 다수의 삽입공(242a)이 형성되는 종동스토퍼(242)와, 상기 종동스토퍼(242)의 다수의 삽입공(242a) 중 하나에 삽입되어 지그(210)를 고정하기 위한 고정핀(243)과, 고정핀(243)을 삽입공(242a)에 삽입 또는 이탈시키기 위해 고정핀(243)을 인입, 인출시키는 유압실린더(244)를 포함하여 이루어져서 지지프레임(245)의 상측에 형성된다.

따라서, 종동회전축(241)이 일정 각도만큼 회전된 후 지그(210)를 고정하기 위해 유압실린더(244)로부터 인출되는 고정핀(243)이 종동스토퍼(242)의 삽입공(242a)에 삽입된다. 또한, 지그구동회전부(220)와 마찬가지로 지그종동회전부의 고정핀(243)은 전방으로 갈수록 외경이 점차 작아지는 형상으로 이루어지고, 구동스토퍼(222)의 삽입공(242a)은 고정핀(243)과 대응되도록 전방으로 갈수록 내경이 점차 작아지는 형상으로 이루어진다.

상기 용접로봇(260)은 제어부에 설정된 프로그램에 따라 사다리의 수직프레임(L,R)과 스텝바(S)의 용접부위를 용접하기 위한 것으로, 지그(210)와 평행하게 형성되는 두 개의 레일(262) 상에 안착되는 이동판(265)의 상측에 설치되고, 이동수단에 의해 기설정된 위치로 이동하여 용접작업을 수행하게 된다.

용접로봇(260)의 이동수단은 지면에 설치된 랙기어 브라켓(263)의 측면에 형성되는 랙기어(262)와, 이동판(265)의 상측에 설치되는 구동모터(266)와, 구동모터(266)의 구동축에 결합되어 이동판(265)의 하측에 형성되는 피니언기어(267)로 이루어져서 피니언 기어(267)가 랙기어(262)에 맞물리면서 이동하게 된다. 또한, 용접로봇(260)에는 기설정된 위치로 정확하게 이동할 수 있도록 지면에 설치된 다수의 도그(264)를 감지하는 위치감지센서(268)가 구비된다. 또한, 용접로봇(260)이 기설정된 위치로 이동한 후 위치 확인 및 고정을 위해 상면에 삽입홈(272)이 형성되는 위치고정부(271)가 상기 용접로봇(260)의 하측 지면의 정해진 위치에 다수개 설치되고, 용접로봇(260)에는 상기 위치고정부(271)의 삽입홈(272)에 삽입되는 고정바(270)와, 고정바(270)를 인입, 인출시키는 위치실린더(269)가 더 구비된다. 이에 의해 위치실린더(269)로부터 인출된 고정바(270)가 위치고정부(271)의 삽입홈(272)에 삽입되면 용접로봇(260)이 용접작업을 수행하게 된다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명에서 사용되는 사다리 제조장치(200)를 이용하여 지그(210)에 수직프레임을 고정하고 용접하는 단계를 설명한다.

먼저, 수평으로 배치되는 지그(210)에 작업할 사다리가 안착되면 수직프레임고정부의 유압실린더(212d)에 의해 외측지지판(212b)이 수직프레임을 지지하여 고정하고, 유압실린더(224)로부터 인출되는 고정핀(223)이 구동스토퍼(222)의 삽입공(222a)에 삽입되어 지그(210)를 고정시킨다. 그러면, 용접로봇(260)이 위치감지센서(268)에 의해 기설정된 위치로 이동하게 되고, 위치실린더(269)로부터 인출된 고정바(270)가 위치고정부(271)의 삽입홈(272)에 삽입되면 수직프레임(L,R)과 스텝바(S)의 결합부분에 대해 1차 용접작업을 수행한다. 그 다음, 지그구동회전부(220)에 의해 지그(210)를 90도 시계방향 또는 시계반대방향으로 회전시킨다. 이 때 구동회전축(221)의 후방에 설치된 센서(228)에 의해 기설정된 각도만큼 지그(210)를 회전시키게 되며, 역시 고정핀(223)이 구동스토퍼(222)의 삽입공(222a)에 삽입되어 지그(210)를 고정시키고 이를 센서(224a)가 감지하면 용접로봇(260)이 2차 용접작업을 수행하게 된다.

이와 같은 과정을 통해 지그(210)를 90도 또는 180도 정, 역방향으로 회전시키고 용접로봇(260)이 설정된 위치로 이동하면서 용접부위를 용접하여 용접작업이 이루어지게 되고, 이러한 작업들은 제어부(도면 미도시)에 용접 및 제작가공에 필요한 정보들이 기입력되어 주요 부품들을 제어부가 제어하면서 이루어지게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 사다리 제조공법은 먼저 수직프레임의 펀칭 및 절단을 자동화함으로써 신속하면서도 정확하게 펀칭 및 절단하여 일정한 위치에 펀칭된 수직프레임을 대량생산할 수 있고, 따라서, 이와 같이 가공된 수직프레임을 이용하여 스텝바와의 용접작업 또한 자동화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 전술한 바와 같이 본 발명에서는 일정하게 펀칭된 수직프레임을 사용하고 사다리 제작공정을 자동화함으로써 제작에 소요되는 많은 인력소모와 시간을 단축하여 제조비용을 절감하고 고품질의 사다리를 대량생산할 수 있는 장점이 있다.

이상, 본 발명의 사다리 제조장치는 바람직한 실시예를 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 이송기 120 : 이송테이블
130 : 펀칭절단기 140 : 배출기
150 : 배출테이블 160 : 수직프레임 적재부
210 : 지그 220 : 지그구동회전부
240 : 지그종동회전부 260 : 용접로봇

Claims

이송테이블 상에 수직프레임이 안착되고, 모터를 포함하는 이동수단과, 수직프레임을 클램핑하는 수직프레임 클램핑부를 구비한 이송기에 의해 수직프레임을 클램핑하여 수직프레임을 길이방향으로 이송시키는 단계와,
상기 이송테이블 상에서 상기 이송기에 의해 이송된 수직프레임을 펀칭하기 위한 펀칭날이 프레스기에 의해 프레싱되어 제어부에 기입력된 위치에 따라 수직프레임을 펀칭하는 펀칭단계와,
상기 펀칭단계에서 펀칭된 수직프레임이 배출테이블로 배출되고, 모터를 포함하는 이동수단과 수직프레임을 클램핑하는 수직프레임 클램핑부를 구비한 배출기에 의해 수직프레임을 클램핑하여 수직프레임을 배출시키는 단계와,
상기 수직프레임 배출단계로부터 배출된 수직프레임이 지그상에 안착되고 수직프레임의 펀칭된 부분에 스텝바가 결합되어 사다리의 좌, 우측 수직프레임을 지그에 고정하는 단계와,
지그와 평행하게 형성된 레일상에 안착되고 이동수단을 구비한 용접로봇이 기설정된 위치로 이동하면서 지그에 안착된 사다리의 수직프레임과 결합된 스텝바의 결합부위를 용접하는 단계를 포함하여 이루어지는 사다리 제조공법.
제1항에 있어서,
상기 수직프레임 이송단계에서 상기 이송기의 수직프레임 클램핑부는 상기 이송기가 안착되는 이동판의 하측에 형성되어 수직프레임의 후단이 안착되는 안착부와, 상기 안착부의 상측에서 안착부에 안착된 수직프레임의 후단을 지지하는 클램핑바와, 상기 클램핑바를 인입, 인출하는 에어실린더를 포함하여 에어실린더로부터 클램핑바가 인출되어 안착부에 안착된 수직프레임을 클램핑하는 사다리 제조공법.
제2항에 있어서,
상기 수직프레임 이송단계는 상기 이송기의 모터의 회전축과 연결되어 회전하는 피니언기어가 이송테이블에 직선으로 형성되는 랙기어에 맞물려서 수직프레임을 이송하는 사다리 제조공법.
제1항에 있어서,
상기 이송테이블에는 수직프레임이 펀칭될 때 수직프레임을 고정하는 수직프레임 측면지지부가 구비되어 제어부에 의해 수직프레임이 펀칭될 때 이송테이블상의 수직프레임을 지지하고, 수직프레임의 펀칭 중간에 이송시에는 수직프레임의 지지를 해제하는 사다리 제조공법.
제1항에 있어서,
상기 펀칭단계는 수직프레임의 펀칭작업이 완료된 후 수직프레임을 일정 길이만큼 절단하기 위해 절단날이 수직프레임의 상측에서 프레스기에 의해 프레싱되어 수직프레임을 절단하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 사다리 제조공법.
제1항에 있어서,
상기 배출테이블에는 수직프레임을 고정하는 수직프레임 측면지지부가 구비되어 수직프레임이 펀칭될 때 배출테이블 상의 수직프레임을 지지하고, 수직프레임의 펀칭 중간에 이송시에는 수직프레임의 지지를 해제하는 사다리 제조공법.
제1항에 있어서,
상기 수직프레임을 지그에 고정하는 단계는 지그상에 안착되는 좌, 우측 수직프레임을 각각 유압실린더로부터 인출된 실린더로드가 수직프레임을 지지하여 고정하는 사다리 제조공법.
제1항에 있어서,
상기 용접단계는 지그의 일단에 결합되어 지그를 회전시키는 지그구동회전부가 구비되어 지그를 일정 각도만큼 회전시키면서 용접작업이 이루어지고, 지그의 회전시 지그의 일단에 결합되는 구동회전축이 구동모터의 회전력을 전달받아 회전하고, 지그가 일정 각도만큼 회전되면 지그를 고정시키기 위해 구동회전축의 일측에 결합되고 가장자리에 다수의 삽입공이 형성되는 구동스토퍼의 삽입공에 실린더로부터 인출된 고정핀이 삽입되어 지그를 고정시키는 사다리 제조공법.
제8항에 있어서,
상기 지그구동회전부에는 구동회전축이 일정 각도만큼 회전할 수 있도록 회전을 감지하는 센서가 더 구비되는 사다리 제조공법.
제9항에 있어서,
구동회전축의 후단에는 2개가 1조로 이루어지는 다수 조의 볼트가 설치되고, 1조의 볼트 중 첫 번째 볼트가 상기 센서에 감지되면 제어부에 의해 구동회전축이 저속회전되고, 두 번째 볼트가 센서에 감지되면 구동회전축이 정지되도록 하는 사다리 제조공법.
제8항에 있어서,
상기 지그구동회전부의 고정핀은 전방으로 갈수록 외경이 점차 작아지는 형상으로 이루어지고, 상기 구동스토퍼의 삽입공은 상기 고정핀과 대응되도록 전방으로 갈수록 내경이 점차 작아지는 형상으로 이루어지는 사다리 제조공법.
제8항에 있어서,
상기 지그구동회전부의 고정핀이 삽입공으로 삽입되는 것을 감지하는 센서가 더 구비되어 센서에 의해 삽입이 감지되면 용접로봇에 의해 용접작업이 이루어지는 사다리 제조공법.
제1항에 있어서,
상기 용접로봇에는 지면에 설치된 다수의 도그를 감지하는 위치감지센서가 구비되어 기설정된 위치로 용접로봇이 이동하여 용접작업이 이루어지는 사다리 제조공법.
제13항에 있어서,
상기 용접로봇의 하측 지면에는 상면에 삽입홈이 형성되는 위치고정부가 설치되고, 상기 용접로봇에 설치되는 실린더로부터 인출된 고정바가 상기 위치고정부의 삽입홈에 삽입된 후 용접작업이 이루어지는 사다리 제조공법.