KR101180725B1

KR101180725B1 - 창틀 제조 자동화 시스템 및 그 시스템을 이용한 창틀 제조 방법

Info

Publication number: KR101180725B1
Application number: KR1020110141969A
Authority: KR
Inventors: 이광재
Original assignee: 이광재
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2012-09-10

Abstract

본 발명은 창틀 제조 자동화 시스템 및 그 시스템을 이용한 창틀 제조 방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 창틀 제조 시스템에 있어서, 다수의 격벽된 저장공간을 갖고, 원자재 정보바코드가 인쇄된 창틀 원자재가 저장공간에 적재되는 창틀 원자재적재부; 원자재 정보가 저장되고, 창틀 원자재적재부에 저장된 창틀원자재의 위치정보가 저장되며 창틀을 완성하기 위해 필요 원자재 정보를 저장하는 제어부; 제어부에 저장된 필요 원자재 정보를 전송받아 창틀 원자재적재부에서 창틀원자재를 꺼내는 이동로봇;이동로봇에 의해 이동된 창틀원자재가 정렬되는 절단대기 컨베어벨트; 절단대기 컨베어벨트에 연결되고, 제어부로부터 절단정보를 전송받아 이동된 창틀원자재를 절단정보에 기반하여 절단하고, 절단정보 바코드를 인쇄하고, 창틀 배수구를 가공하여 창틀부재를 제조하는 절단장치; 창틀부재가 이송되어 이송된 창틀부재에 마무리 공정을 수행하는 공정테이블; 공정테이블에서 마무리 공정이 완료된 창틀부재를 격벽이 형성된 다수의 저장공간을 갖는 창틀부재적재부에 삽입시키고, 창틀부재적재부에 적재된 창틀부재의 위치정보를 제어부에 전송하는 이송로봇; 제어부에서 완성 창틀부재 정보를 전송받아 필요한 창틀을 완성시키기 위한 4개의 창틀부재를 창틀부재적재부에서 꺼내어 하나의 창틀세트들로써 용접대기 컨베어벨트로 정렬시키는 스택로봇; 창틀완성에 필요한 4개의 창틀부재를 하나의 세트로 정의하여 한 세트씩 연속적으로 이송되어 용접기에 의해 창틀부재를 서로 용접하는 용접장치; 용접장치에서 용접된 창틀부재에 유리를 조립하여 창틀을 완성하는 유리조립부를 포함하는 것을 특징으로 하는 창틀 제조 자동화 시스템.

Description

창틀 제조 자동화 시스템 및 그 시스템을 이용한 창틀 제조 방법{Automation system for manufacture window and method for manufacture window using the automation system}

본 발명은 창틀 제조 자동화 시스템 및 그 시스템을 이용한 창틀 제조 방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 창틀원자재를 시스템에 투입하여 창틀을 완성할 때까지 자동화를 실현하여 필요한 창틀을 신속하고 정확하게 제조할 수 있는 창틀 제조 자동화 시스템 및 그 시스템을 이용한 창틀 제조 방법에 관한 것이다.

종래 창틀을 제조하는 방법은 각종 제조회사에서 규격화된 창틀레일을 갖는 창틀원자재를 필요에 따라 구입하고, 창틀을 제조하기 위한 규격에 맞춰 수동으로 원하는 길이가 되도록 창틀원자재를 절단하고, 창틀부재에 창틀 배수구를 가공하고, 창틀부재 4개를 수동으로 용접장치에 투입하여 용접하고, 용접된 창틀부재에 유리를 조립하여 창틀을 제조하였다.

현재, 대한민국의 건물에 조립되는 창틀의 규격은 정규화되어 있지 않고, 건물의 크기와 설계에 따라 각각 다르게 제조되어야만 한다. 따라서 창틀원자재를 제조하는 업체에서 건물에 조립되는 완전한 창틀을 대규모, 자동화하여 제조할 수 없는 문제가 존재하였다.

따라서 창틀원자재에서 필요한 창틀을 완전히 제조하는 과정을 자동화하여 보다 신속하고 정확하게 창틀을 제조할 수 있는 창틀 제조 자동화 시스템이 요구되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제어부는 원자재적재부에 적재된 창틀원자재의 정보를 저장하고 있어 필요한 창틀원자재를 자동으로 선택하여 최적화하여 창틀부재를 생산할 수 있고, 절단가공 후에 남는 끝단부를 최소화할 수 있으면서 동시에 끝단부의 길이가 특정길이 이상이 되는 경우 이를 다시 원자재적재부에 적재하게 됨으로써 원자재의 낭비를 막고 재활용할 수 있는 창틀 제조 자동화 시스템 및 제조방법을 제공하게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 창틀부재에 절단정보 바코드를 인쇄하게 됨으로써 가공을 필요에 따라 선택적으로 실행할 수 있어 추가공정이 자동화 가능한 창틀 제조 자동화 시스템 및 제조방법을 제공하게 된다.

또한, 제어부에 의해 제1스택로봇와 제2스택로봇을 제어하고, 창틀부재 적재부에 적재된 창틀부재의 위치정보를 저장하게 됨으로써 원하는 창틀을 제조하기 위한 창틀세트를 일체로 용접장치에 투입하게 됨으로써 용접장치에 투입하는 시간을 최소화하고 절단, 추가공정, 용접 및 유리 조립까지 완전 자동화가 가능한 창틀 제조 자동화 시스템 및 제조방법을 제공하게 된다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 용접장치는 대기공간과 용접공간을 구비하여 용접 중에 대기공간으로 창틀세트가 투입되게 됨으로써 연속적인 용접이 가능하여 용접시간을 최소화할 수 있어 생산성을 증대시킨 창틀 제조 자동화 시스템 및 제조방법을 제공하게 된다.

본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.

본 발명의 목적은, 창틀 제조 시스템에 있어서, 다수의 격벽 형성된 저장공간을 갖고, 원자재 정보바코드가 인쇄된 창틀원자재가 저장공간에 적재되는 창틀 원자재적재부; 원자재 정보가 저장되고, 창틀 원자재적재부에 적재된 창틀원자재의 위치정보가 저장되며 창틀을 완성하기 위해 필요 원자재 정보를 저장하는 제어부; 제어부에 저장된 필요 원자재 정보를 전송받아 창틀 원자재적재부에서 창틀원자재를 꺼내는 이동로봇; 이동로봇에 의해 이동된 창틀원자재가 정렬되는 절단대기 컨베어벨트; 절단대기 컨베어벨트에 연결되고, 제어부로부터 절단정보를 전송받아 이동된 창틀원자재를 절단정보에 기반하여 절단하고, 절단정보 바코드를 인쇄하고, 창틀 배수구를 가공하여 창틀부재를 제조하는 절단장치; 창틀부재가 이송되어 이송된 창틀부재에 마무리 공정을 수행하는 공정테이블; 공정테이블에서 마무리 공정이 완료된 창틀부재를 격벽이 형성된 다수의 저장공간을 갖는 창틀부재적재부에 적재시키고, 창틀부재적재부에 적재된 창틀부재의 위치정보를 제어부에 전송하는 이송로봇; 제어부에서 완성 창틀부재 정보를 전송받아 필요한 창틀을 완성시키기 위한 창틀부재들을 창틀세트로 정의하여 창틀세트를 창틀부재적재부에서 꺼내어 용접대기 컨베어벨트로 정렬시키는 스택로봇; 용접대기 컨베어벨트에 정렬된 창틀세트가 이송되어 내부에 구비된 용접기에 의해 창틀부재를 서로 용접하는 용접장치; 및 용접장치에서 용접된 창틀부재에 유리를 조립하여 창틀을 완성하는 유리조립부를 포함하는 것을 특징으로 하는 창틀 제조 자동화 시스템으로서 달성될 수 있다.

원자재 정보바코드에는 원자재 규격정보 및 원자재 길이정보가 저장되는 것을 특징으로 할 수 있다.

절단정보바코드에는 창틀부재의 길이정보 및 추가공정정보가 저장되는 것을 특징으로 할 수 있다.

절단장치의 후단에 구비되어 절단장치에 의해 절단이 완료되고 남은 창틀 원자재 끝단부의 길이를 측정하고, 끝단부의 길이가 미리 설정된 특정길이 이상이 되는 경우 끝단부를 이동로봇 측으로 이송시키는 리턴부를 더 포함하고, 이동로봇은 리턴부에 의해 이송된 끝단부를 원자재적재부의 저장공간에 적재하고, 제어부는 적재된 끝단부의 위치 정보를 저장하는 것을 특징으로 할 수 있다.

공정테이블에는 창틀부재에 모헤어를 설치하는 모헤어삽입기, 창틀부재에 보강재를 삽입하는 보강재삽입부 및 창틀부재에 피스를 체결하는 피스체결기 및 창틀부재에 스토퍼를 조립하는 스토퍼조립부 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

공정테이블은 제1공정을 수행하는 제1공정테이블과 제1공정테이블과 연결되어 제1공정에 추가하여 제2공정을 수행하는 제2공정테이블을 포함하고, 이송로봇은 제1공정테이블의 공정 후단에 대향되게 설치된 제1이송로봇과 제2공정테이블의 공정 후단에 대향되게 설치된 제2이송로봇을 포함하며, 절단정보 바코드에 저장된 추가공정정보를 기반으로 제1공정만이 필요한 창틀부재는 제1공정이 완료된 후에 제1이송로봇이 창틀부재를 이송시켜 제1창틀부재 적재부에 적재시키고, 절단정보 바코드에 저장된 추가공정정보를 기반으로 제1공정 및 제2공정이 필요한 창틀부재는 제1공정과 제2공정이 완료된 후에 제2이송로봇이 창틀부재를 이송시켜 제2창틀부재 적재부에 적재시키게 되는 것을 특징으로 할 수 있다.

스택로봇은 제1창틀부재적재부에서 창틀부재를 용접대기 컨베어벨트로 이송시키는 제1스택로봇과 제2창틀부재적재부에서 창틀부재를 용접대기 컨베어벨트로 이송시키는 제2스택로봇을 포함하여 제1스택로봇과 제2스택로봇은 제어부로부터 전송받은 완성 창틀부재 정보를 기반으로 창틀을 완성시키기 위한 창틀부재들을 창틀세트로써 정의하여 창틀세트 별로 용접대기 컨베어벨트로 정렬시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

용접장치는 창틀세트가 투입되는 대기공간과 창틀세트를 구성하는 창틀부재를 용접하기 위한 용접공간과 용접공간에 구비되어 창틀부재들을 용접하는 용접기 및 창틀부재를 대기공간에 투입하고, 대기공간에 위치된 창틀부재를 용접공간에 투입시키는 이동수단을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또 다른 카테고리로서 본 발명의 목적은, 앞서 언급한 창틀 제조 자동화 시스템을 이용한 창틀 제조방법에 있어서, 창틀원자재 적재부의 저장공간 각각에 창틀원자재를 적재하고, 창틀원자재의 원자재 정보와 적재된 창틀원자재의 위치정보를 제어부에서 저장하는 단계; 이동로봇이 제어부로부터 필요원자재정보를 전송받아 필요원자재정보에 기반하여 원자재적재부에서 창틀원자재를 꺼내어 절단대기 컨베어벨트로 창틀원자재를 이동시키는 단계; 절단대기 컨베어벨트에 연결된 절단장치가 제어부로부터 절단정보를 전송받아 이동된 창틀원자재를 절단정보에 기반하여 절단하고, 절단정보 바코드를 인쇄하고, 창틀 배수구를 가공하여 창틀부재를 제조하는 단계; 창틀부재가 공정테이블로 투입되어 투입된 창틀부재에 마무리 공정을 수행하는 단계; 이송로봇이 공정테이블에서 마무리 공정이 완료된 창틀부재를 격벽이 형성된 다수의 저장공간을 갖는 창틀부재적재부에 적재시키고, 창틀부재적재부에 적재된 창틀부재의 위치정보를 제어부에서 저장하는 단계; 스택로봇이 제어부에서 완성 창틀부재 정보와 창틀부재의 위치정보를 전송받아 필요한 창틀을 완성시키기 위한 창틀부재들을 창틀부재적재부에서 꺼내어 창틀세트로써 용접대기 컨베어벨트로 정렬시키는 단계; 창틀 완성에 필요한 다수의 창틀부재들로 구성된 창틀세트글 정의하여 용접장치에 투입시켜 용접장치에 구비된 용접기에 의해 창틀부재를 서로 용접시키는 단계; 및 용접장치에서 용접된 창틀부재가 유리조립부에 투입되어 용접된 창틀부재에 유리를 조립하여 창틀을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 창틀 제조 자동화 시스템을 이용한 창틀 제조방법으로서 달성될 수 있다.

창틀부재를 제조하는 단계 후에 절단장치 후단에 구비된 리턴부가 절단장치에 의해 절단이 완료되고 남은 창틀원자재 끝단부의 길이를 측정하고, 끝단부의 길이가 미리 설정된 특정길이 이상이 되는 경우 끝단부를 이동로봇 측으로 이송시키는 단계; 및 리턴부에 의해 이송된 끝단부를 이동로봇이 원자재적재부에 다시 적재시키고, 제어부가 원자재적재부에 적재된 끝단부의 위치정보를 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

창틀원자재에는 원자재 규격정보, 원자재 길이정보가 저장된 원자재 정보바코드가 인쇄되고, 절단정보바코드는 창틀부재 길이정보 및 추가 공정정보가 저장되어 있고, 창틀부재에 마무리 공정을 수행하는 단계는, 제1공정테이블에 의해 제1공정을 수행하는 단계와 제1공정테이블과 연결된 제2공정테이블에서 제1공정에 추가하여 제2공정을 수행하는 단계를 더 포함하고, 창틀부재의 위치정보를 제어부에서 저장하는 단계는, 제1이송로봇이 절단정보 바코드에 저장된 추가공정정보를 기반으로 제1공정만이 필요한 창틀부재를 제1공정이 완료된 후에 제1창틀부재 적재부에 적재시키는 단계 및 제2이송로봇이 절단정보 바코드에 저장된 추가공정정보를 기반으로 제1공정 및 제2공정이 필요한 창틀부재를 제1공정과 제2공정이 완료된 후에 제2창틀부재 적재부에 적재시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

용접대기 컨베어벨트로 정렬시키는 단계는, 제1스택로봇이 제1창틀부재적재부에서 창틀부재를 꺼내어 용접대기 컨베어벨트로 이송시키는 단계와 제2스택로봇이 제2창틀부재적재부에서 창틀부재를 꺼내어 용접대기 컨베어벨트로 이송시키는 단계를 포함하여 제어부로부터 전송받은 완성 창틀부재 정보를 기반으로 창틀을 완성시키기 위한 창틀세트 별로 용접대기 컨베어벨트에 정렬시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

창틀부재를 서로 용접시키는 단계는, 이동수단에 의해 용접대기 컨베어벨트에 위치된 창틀세트를 용접장치의 대기공간으로 투입시키는 단계; 이동수단에 의해 대기공간에 투입된 창틀세트가 용접공간으로 투입되고, 용접공간에 구비된 용접기가 창틀세트를 구성하는 창틀부재를 용접하고, 이동수단에 의해 또 다른 창틀세트가 대기공간으로 투입되는 단계; 및 용접된 창틀부재가 유리조립부로 이동되고, 이동수단에 의해 대기공간에 투입된 창틀세트가 용접공간으로 투입되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

따라서, 설명한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의하면, 제어부는 원자재적재부에 적재된 창틀원자재의 정보를 저장하고 있어 필요한 창틀원자재를 자동으로 선택하여 최적화하여 창틀부재를 생산할 수 있고, 절단가공 후에 남는 끝단부를 최소화할 수 있으면서 동시에 끝단부의 길이가 특정길이 이상이 되는 경우 이를 다시 원자재적재부에 적재하게 됨으로써 원자재의 낭비를 막고 재활용할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 창틀부재에 절단정보 바코드를 인쇄하게 됨으로써 가공을 필요에 따라 선택적으로 실행할 수 있어 추가공정이 자동화 가능한 효과를 갖는다.

또한, 제어부에 의해 제1스택로봇와 제2스택로봇을 제어하고, 창틀부재 적재부에 적재된 창틀부재의 위치정보를 저장하게 됨으로써 원하는 창틀을 제조하기 위한 창틀세트를 일체로 용접장치에 투입하게 됨으로써 용접장치에 투입하는 시간을 최소화하고 절단, 추가공정, 용접 및 유리 조립까지 완전 자동화가 가능하다는 장점을 갖는다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 용접장치는 대기공간과 용접공간을 구비하여 용접 중에 대기공간으로 창틀세트가 투입되게 됨으로써 연속적인 용접이 가능하여 용접시간을 최소화할 수 있어 생산성을 증대시킬 수 있는 효과를 갖는다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 창틀 제조 자동화 시스템의 전체 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 창틀 제조 자동화 시스템을 이용한 창틀 제조방법의 흐름도,
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 원자재적재부의 사시도,
도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 창틀원자재의 사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 절단대기 컨베어벨트와 절단장치 및 리턴부가 위치한 부분의 부분 구성도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제어부에 의한 신호흐름을 나타낸 블록도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 리턴부에 의해 끝단부가 다시 원자재적재부에 적재되는 방법의 흐름도,
도 7a는 본 발명의 일실시예에 따른 이송로봇, 창틀부재적재부 및 스택로봇이 위치한 부분의 부분 구성도,
도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 창틀부재 적재부의 단면도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 창틀부재가 창틀세트 별로 용접대기 컨베어벨트에 정렬되는 방법의 흐름도,
도 9a는 본 발명의 일실시예에 따른 대기공간에 창틀부재가 투입된 상태에서 용접장치의 단면도,
도 9b는 본 발명의 일실시예에 따른 지지대가 개방된 상태에서 용접장치의 단면도,
도 9c는 본 발명의 일실시예에 따른 창틀부재가 용접공간에 투입된 상태에서 용접장치의 단면도,
도 9d는 본 발명의 일실시예에 따른 창틀부재가 용접공간에서 용접기에 의해 용접이 시작되고, 이동수단이 대기공간으로 상응된 상태에서의 용접장치의 단면도,
도 9e는 본 발명의 일실시예에 따른 창틀부재가 용접공간에서 용접기에 의해 용접이 진행되고, 창틀부재가 대기공간에 투입된 상태에서 용접장치의 단면도를 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 창틀 제조 자동화 시스템(100)의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 창틀 제조 자동화 시스템(100)을 이용한 창틀 제조방법에 대해서도 함께 설명하도록 한다. 먼저, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 창틀 제조 자동화 시스템(100)의 전체 구성도를 도시한 것이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 창틀 제조 자동화 시스템(100)을 이용한 창틀 제조방법의 흐름도를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 창틀 제조 자동화 시스템(100)은 창틀원자재 적재부(10), 이동로봇(20), 절단대기 컨베어벨트(30), 절단장치(40), 리턴부(50), 공정테이블(60), 이송로봇(70), 창틀부재적재부(80), 스택로봇(90), 용접장치(120) 및 유리조립부(130) 등을 포함하고 있음을 알 수 있다.

도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 원자재적재부(10)의 사시도를 도시한 것이고, 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 창틀원자재(1)의 사시도를 도시한 것이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 창틀원자재 적재부(10)는 내부공간에 격벽이 형성되어 다수의 저장공간을 구비하고 있다. 따라서 이러한 저장공간 각각에 창틀원자재(1)가 적재되게 된다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 창틀원자재(1)는 창틀레일을 형성한 것으로 전제 폭과 규격이 구비된 것임을 알 수 있다. 또한, 창틀원자재(1)의 전단에는 원자재의 규격에 대한 창틀 규격정보와 원자재 길이에 대한 길이정보를 리딩(reding)할 수 있는 원자재 정보바코드가 인쇄되어 있을 수 있다.

원자재적재부(10)에 창틀원자재(1)가 적재되면, 제어부(140)는 적재된 창틀원자재(1)의 위치정보를 저장하게 된다(S10). 그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 이동로봇(20)은 제어부(140)로부터 창틀을 제조하기 위해 필요한 원자재 정보를 전송받아 창틀 제조에 필요한 창틀원자재(1)를 원자재적재부(10)에서 꺼내게 된다. 그리고, 원자재적재부(10)에서 꺼낸 창틀원자재(1)를 절단대기 컨베어벨트(110)로 이동시키게 된다(S20).

그리고, 절단대기 컨베어벨트(30)로 이동된 창틀원자재(1)는 절단대기 컨베어벨트(30)에 의해 절단장치(40) 측으로 이송되게 된다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 절단대기 컨베어벨트(30)와 절단장치(40) 및 리턴부(50)가 위치한 부분의 부분 구성도를 도시한 것이다. 절단장치(40)는 제어부(140)로부터 절단정보를 입력받게 되고, 이러한 절단정보는 제조될 창틀부재(2)의 길이정보를 의미한다.

절단장치(40)는 전송받은 절단정보를 기반으로 하여 이송된 창틀원자재(1)를 절단하여 다수의 창틀부재(2)를 제조하고, 절단과 동시에 창틀부재(2) 전단에 절단정보를 리딩할 수 있는 절단정보바코드를 인쇄하고, 창틀부재(2)의 창틀 레일에 배수구 가공장치에 의해 창틀 배수구를 가공하여 창틀부재(2)를 제조하게 된다(S30). 또한, 이러한 절단정보 바코드에는 제조된 창틀부재(2)에 필요한 추가공정이 무엇인지에 대한 추가공정정보를 더 포함하게 된다.

그리고, 리턴부(50)가 창틀원자재(1)에서 절단공정을 완료한 후 남는 창틀원자재(1)의 끝단부(4)를 다시 원자재적재부(10)로 이동시킬지를 판단하게 된다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제어부(140)에 의한 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 리턴부(50)에 의해 끝단부(4)가 다시 원자재적재부(10)에 적재되는 방법의 흐름도를 도시한 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 원자재적재부(10)에 적재된 창틀원자재(1)의 원자재 정보와 위치정보를 전송받고, 후에 설명되는 바와 같이 창틀부재적재부(80)에 적재된 창틀부재(2)의 창틀부재정보와 위치정보 전송받게 된다. 또한, 제어부(140)는 본 발명의 일실시예에 따른 창틀 제조 자동화 시스템(100)을 구성하는 이동로봇(20), 절단장치(40), 리턴부(50), 이송로봇(70), 스택로봇(90), 용접장치(120)의 전체적 구동을 제어하게 된다. 구체적인 데이터의 흐름은 각 구성에 대한 설명 부분에서 자세히 설명하도록 한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 리턴부(50)는 절단장치(40)에 의해 절단이 완료되고, 남은 원자재 끝단부(4)의 길이를 측정하게 됨을 알 수 있다(S31). 그리고, 측정된 끝단부(4)의 길이가 미리 설정된 특정길이 미만이 되는 경우에는 끝단부(4)를 버리게 되고, 끝단부(4)의 길이가 특정길이 이상이 되는 경우는 끝단부(4)를 다시 절단대기 컨베어벨트(30) 측으로 이동시키고, 이동로봇(20)이 끝단부(4)를 다시 원자재적재부(10)로 보내게 된다(S32, S33).

그리고, 원자재적재부(10)에 다시 적재된 끝단부(4)의 길이정보와 위치정보를 제어부(140)에서 저장하게 된다(S34). 따라서, 다시 적재된 끝단부(4) 다른 창틀의 제조를 위해 필요하다고 판단되는 경우, 그 끝단부(4)를 시스템(100)에 투입시켜 재활용할 수 있게 된다.

예를 들어, 원자재적재부(10)에 적재된 창틀원자재(1)가 10m이고, 필요한 창틀부재(2)의 길이가 60cm인 경우 절단장치(40)에 의해 60cm의 길이를 갖는 창틀부재(2)를 16개 생산하게 되고, 남는 끝단부(4)의 길이는 40cm가 되게 된다. 설정된 특정길이가 30cm라면 끝단부(4)는 리턴부(50)에 의해 다시 절단대기 컨베어벨트(30)와 이동로봇(20)을 거쳐 다시 원자재적재부(10)에 적재되게 되고, 40cm인 창틀부재(2)가 필요한 경우, 이동로봇(20)이 다시 그것을 꺼내어 재활용할 수 있게 된다.

그리고, 절단장치(40)에 의해 절단이 완료된 창틀부재(2)들은 공정테이블(60)로 이동되게 된다. 공정테이블(60)에는 창틀부재(2)에 다양한 추가공정을 수행하기 위한 장비들이 구비되어 있다. 또한, 이러한 공정테이블(60)은 창틀부재(2)의 절단정보바코드를 리딩하면서 어떠한 추가 공정이 필요한지를 판단하게 되고, 창틀부재(2)마다 필요한 추가공정만을 실행하게 된다(S40).

도 1에 도시된 바와 같이, 공정테이블(60)에는 창틀부재(2)에 모헤어를 삽입설치하는 모헤어 삽입기(61), 창틀부재(2)에 보강재를 삽입하는 보강재삽입부(62), 창틀부재(2)에 피스를 체결하는 피스체결기(63) 등을 포함하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 공정테이블(60)은 제1공정 테이블(64)과 제1공정테이블(64)과 연속적으로 연결된 제2공정테이블(65)을 구별하여 구비될 수 있다. 제1공정테이블(64)을 거치면서 창틀부재(2)에 제1공정이 수행되게 되고, 창틀부재(2)에 제2공정까지 필요한 경우, 제1공정테이블(64)을 거친 창틀부재(2)는 연속적으로 제2공정테이블(65)로 이송되어 제2공정까지 완료시키게 된다.

도 7a는 본 발명의 일실시예에 따른 이송로봇(70), 창틀부재적재부(80) 및 스택로봇(90)이 위치한 부분의 부분 구성도를 도시한 것이다. 그리고, 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 창틀부재 적재부(80)의 단면도를 도시한 것이다.

도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 이송로봇(70)이 공정테이블(60)에서 추가공정이 완료된 창틀부재(2)를 꺼내어 창틀부재적재부(80)에 적재하게 됨을 알 수 있다(S50). 창틀부재(2)가 창틀부재적재부(80)에 적재되면 창틀부재(2)가 창틀부재적재부(80)에 적재된 위치정보를 제어부(140)에서 저장하게 된다.

그리고, 스택로봇(90)은 제어부(140)로부터 창틀부재적재부(80)에 적재된 창틀부재(2)의 위치정보와 완성창틀부재정보를 전송받아 창틀부재적재부(80)에서 창틀을 완성하기 위한 4개의 창틀부재(2)를 창틀세트(3)로 정의하여 창틀세트(3)별로 창틀부재(2)를 꺼내어 용접대기 컨베어벨트(110)에 정렬하게 된다.

이하에서는 창틀부재(2)가 창틀세트(3) 별로 용접대기 컨베어벨트(110)에 정렬되는 방법에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 먼저, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 창틀부재(2)가 창틀세트(3) 별로 용접대기 컨베어벨트에 정렬되는 방법의 흐름도를 도시한 것이다. 도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1공정테이블(64)을 거치면서 창틀부재(2)에 제1공정이 진행되게 됨을 알 수 있다(S51). 그리고, 제1공정이 완료된 경우, 제1이송로봇(71)은 창틀부재(2)에 인쇄된 절단정보바코드를 읽어 창틀부재(2)가 제2공정이 필요한 것인지 아닌지를 판별하게 된다(S52).

제2공정이 필요하지 않은 창틀부재(2)로 판단되는 경우, 제1이송로봇(71)은 제1공정만이 완료된 창틀부재(2)를 이송시켜 제1창틀부재적재부(81)에 적재하게 된다(S53). 그리고, 제1창틀부재적재부(81)에 적재된 창틀부재(2)의 위치정보를 제어부(140)에서 저장하게 된다(S54).

그리고, 제2공정이 필요하다고 판단된 창틀부재(2)는 제1이송로봇(71)에 의해 제1창틀부재적재부(81)에 적재되지 않고, 제2공정테이블(65)로 이송되어 제2공정테이블(65)을 거치면서 제2공정이 진행되게 된다(S56). 그리고, 제2이송로봇(72)이 제2공정이 완료된 창틀부재(2)를 이송시켜 제2창틀부재적재부(82)에 적재하게 된다(S57). 그리고, 제어부(140)가 제2창틀부재적재부(82)에 적재된 창틀부재(2)의 위치정보를 저장하게 된다(S58).

그리고, 제1스택로봇(91)과 제2스택로봇(92) 각각은 제어부(140)로부터 창틀부재(2)의 위치정보와 완성 창틀부재(2) 정보를 전송받게 되고, 제1스택로봇(91)은 제1창틀부재적재부(81)에 위치한 창틀부재(2)를 꺼내게 되고, 제1스택로봇(91)은 제1창틀부재적재부(81)에 위치한 창틀부재(2)를 꺼내게 된다(S55, S59). 이때, 창틀을 완성하기 위한 4개의 창틀부재(2)를 하나의 창틀세트(3)로 하여 창틀세트(3)마다 용접대기 컨베어벨트(110)에 정렬하게 된다(S60).

그리고, 용접대기 컨베어벨트(110)에 정렬된 창틀세트(3)(4개의 창틀부재(2))가 용접장치(120)에 투입되게 된다(S70). 이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 용접장치(120)에 의해 창틀부재(2)가 용접되는 과정에 대해 설명하도록 한다. 도 9a 내지 도 9e는 본 발명의 일실시예에 따른 용접과정을 나타낸 용접장치(120)의 단면도를 도시한 것이다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 창틀 제조 자동화 시스템(100)에는 2개의 용접장치(120)가 구비됨이 바람직하다.

먼저, 도 9a는 본 발명의 일실시예에 따른 대기공간(121)에 창틀부재(2)가 투입된 상태에서 용접장치(120)의 단면도를 도시한 것이다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 4개의 창틀부재(2)로 구성된 창틀세트(3)가 일체로 용접장치(120)의 대기공간(121)으로 투입되게 됨을 알 수 있다.

그리고, 도 9b는 본 발명의 일실시예에 따른 지지대(123)가 개방된 상태에서 용접장치(120)의 단면도를 도시한 것이다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 대기공간(121)으로 투입된 창틀세트(3)를 용접공간(122)으로 이동시키기 위해 용접장치(120)의 지지대(123)가 양쪽 바깥쪽으로 각각 이동하게 된다.

다음으로, 도 9c는 본 발명의 일실시예에 따른 창틀부재(2)가 용접공간(122)에 투입된 상태에서 용접장치(120)의 단면도를 도시한 것이다. 도 9c에 도시된 바와 같이, 창틀부재(2)를 지지하고 있는 이동수단(124)이 하부로 이동되면서 창틀부재(2)가 용접공간(122)으로 이동되게 된다.

그리고, 도 9d는 본 발명의 일실시예에 따른 창틀부재(2)가 용접공간(122)에서 용접기(125)에 의해 용접이 시작되고, 이동수단(124)이 대기공간(121)으로 상응된 상태에서의 용접장치(120)의 단면도를 도시한 것이다. 도 9d에 도시된 바와 같이, 지지대(123)가 다시 안쪽으로 이송되어 창틀부재(2)를 고정시키고, 용접공간(122) 하단에 설치된 용접기(125)에 의해 창틀세트(3)를 구성하는 4개의 창틀부재(2)를 서로 용접하게 된다(S80).

그리고, 도 9e는 본 발명의 일실시예에 따른 창틀부재(2)가 용접공간(122)에서 용접기(125)에 의해 용접이 진행되고, 창틀부재(2)가 대기공간(121)에 투입된 상태에서 용접장치(120)의 단면도를 도시한 것이다. 도 9d에 도시된 바와 같이, 용접중 대기공간(121)으로 또 다른 창틀세트(3)가 투입되게 된다.

따라서 용접 중에 대기공간(121)으로 창틀세트(3)가 투입되고, 용접이 완료된 후, 도 9a 내지 도 9e의 과정을 반복하게 됨으로써 용접 대기시간을 최소화하여 보다 효율적이고 신속하게 창틀에 용접을 수행할 수 있게 된다. 구체적 실시예에서 하나의 창틀세트(3)를 용접하는 시간은 총 38초 정도가 소요되었다.

그리고, 용접된 창틀부재(2)는 유리조립부(130)로 이동되어 유리조립부(130)가 용접된 창틀부재(2)에 유리를 조립하고 본딩하여 창틀을 완성하게 된다(S90).

1:창틀원자재
2:창틀부재
3:창틀세트
4:끝단부
10:원자재적재부
20:이동로봇
30:절단대기 컨베어벨트
40:절단장치
50:리턴부
60:공정테이블
61:모헤어삽입기
62:보강재삽입부
63:피스체결기
64:제1공정테이블
65:제2공정테이블
70:이송로봇
71:제1이송로봇
72:제2이송로봇
80:창틀부재적재부
81:제1창틀부재적재부
82:제2창틀부재적재부
90:스택로봇
91:제1스택로봇
92:제2스택로봇
100:자동화 시스템
110:용접대기 컨베어벨트
120:용접장치
121:대기공간
122:용접공간
123:지지대
124:이동수단
125:용접기
130:유리조립부
140:제어부

Claims

창틀 제조 시스템에 있어서,
다수의 격벽 형성된 저장공간을 갖고, 원자재 정보바코드가 인쇄된 창틀원자재가 상기 저장공간에 적재되는 창틀 원자재적재부;
원자재 정보가 저장되고, 상기 창틀 원자재적재부에 적재된 상기 창틀원자재의 위치정보가 저장되며 창틀을 완성하기 위해 필요 원자재 정보를 저장하는 제어부;
상기 제어부에 저장된 필요 원자재 정보를 전송받아 상기 창틀 원자재적재부에서 창틀원자재를 꺼내는 이동로봇;
상기 이동로봇에 의해 이동된 창틀원자재가 정렬되는 절단대기 컨베어벨트;
상기 절단대기 컨베어벨트에 연결되고, 상기 제어부로부터 절단정보를 전송받아 이동된 상기 창틀원자재를 상기 절단정보에 기반하여 절단하고, 절단정보 바코드를 인쇄하고, 창틀 배수구를 가공하여 창틀부재를 제조하는 절단장치;
상기 창틀부재가 이송되어 이송된 상기 창틀부재에 마무리 공정을 수행하는 공정테이블;
상기 공정테이블에서 마무리 공정이 완료된 창틀부재를 격벽이 형성된 다수의 저장공간을 갖는 창틀부재적재부에 적재시키고, 상기 창틀부재적재부에 적재된 상기 창틀부재의 위치정보를 상기 제어부에 전송하는 이송로봇;
상기 제어부에서 완성 창틀부재 정보를 전송받아 필요한 창틀을 완성시키기 위한 창틀부재들을 창틀세트로 정의하여 상기 창틀세트를 상기 창틀부재적재부에서 꺼내어 용접대기 컨베어벨트로 정렬시키는 스택로봇;
용접대기 컨베어벨트에 정렬된 창틀세트가 이송되어 내부에 구비된 용접기에 의해 상기 창틀부재를 서로 용접하는 용접장치; 및
상기 용접장치에서 용접된 창틀부재에 유리를 조립하여 창틀을 완성하는 유리조립부를 포함하며,
상기 절단장치의 후단에 구비되어 상기 절단장치에 의해 절단이 완료되고 남은 창틀 원자재 끝단부의 길이를 측정하고, 상기 끝단부의 길이가 미리 설정된 특정길이 이상이 되는 경우 상기 끝단부를 상기 이동로봇 측으로 이송시키는 리턴부를 더 포함하고, 상기 이동로봇은 상기 리턴부에 의해 이송된 상기 끝단부를 상기 원자재적재부의 저장공간에 적재하고, 제어부는 적재된 끝단부의 위치 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 창틀 제조 자동화 시스템.
제 1항에 있어서,
원자재 정보바코드에는 원자재 규격정보 및 원자재 길이정보가 저장되는 것을 특징으로 하는 창틀 제조 자동화 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 절단정보바코드에는 창틀부재의 길이정보 및 추가공정정보가 저장되는 것을 특징으로 하는 창틀 제조 자동화 시스템.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 공정테이블에는 상기 창틀부재에 모헤어를 설치하는 모헤어삽입기, 상기 창틀부재에 보강재를 삽입하는 보강재삽입부 및 상기 창틀부재에 피스를 체결하는 피스체결기 및 상기 창틀부재에 스토퍼를 조립하는 스토퍼조립부 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 창틀 제조 자동화 시스템.
제 3항에 있어서,
상기 공정테이블은 제1공정을 수행하는 제1공정테이블과 상기 제1공정테이블과 연결되어 제1공정에 추가하여 제2공정을 수행하는 제2공정테이블을 포함하고,
상기 이송로봇은 상기 제1공정테이블의 공정 후단에 대향되게 설치된 제1이송로봇과 상기 제2공정테이블의 공정 후단에 대향되게 설치된 제2이송로봇을 포함하며,
상기 절단정보 바코드에 저장된 추가공정정보를 기반으로 제1공정만이 필요한 창틀부재는 상기 제1공정이 완료된 후에 상기 제1이송로봇이 창틀부재를 이송시켜 제1창틀부재 적재부에 적재시키고,
상기 절단정보 바코드에 저장된 추가공정정보를 기반으로 제1공정 및 제2공정이 필요한 창틀부재는 상기 제1공정과 상기 제2공정이 완료된 후에 상기 제2이송로봇이 창틀부재를 이송시켜 제2창틀부재 적재부에 적재시키게 되는 것을 특징으로 하는 창틀 제조 자동화 시스템.
제 6항에 있어서,
상기 스택로봇은 상기 제1창틀부재적재부에서 상기 창틀부재를 상기 용접대기 컨베어벨트로 이송시키는 제1스택로봇과 상기 제2창틀부재적재부에서 상기 창틀부재를 상기 용접대기 컨베어벨트로 이송시키는 제2스택로봇을 포함하여
상기 제1스택로봇과 상기 제2스택로봇은 상기 제어부로부터 전송받은 완성 창틀부재 정보를 기반으로 창틀을 완성시키기 위한 창틀부재들을 창틀세트로써 정의하여 상기 창틀세트 별로 용접대기 컨베어벨트로 정렬시키는 것을 특징으로 하는 창틀 제조 자동화 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 용접장치는
상기 창틀세트가 투입되는 대기공간과 상기 창틀세트를 구성하는 상기 창틀부재를 용접하기 위한 용접공간과 상기 용접공간에 구비되어 상기 창틀부재들을 용접하는 용접기 및 상기 창틀부재를 대기공간에 투입하고, 상기 대기공간에 위치된 상기 창틀부재를 상기 용접공간에 투입시키는 이동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 창틀 제조 자동화 시스템.
제 1항의 창틀 제조 자동화 시스템을 이용한 창틀 제조방법에 있어서,
창틀원자재 적재부의 저장공간 각각에 창틀원자재를 적재하고, 상기 창틀원자재의 원자재 정보와 적재된 상기 창틀원자재의 위치정보를 제어부에서 저장하는 단계;
이동로봇이 상기 제어부로부터 필요원자재정보를 전송받아 상기 필요원자재정보에 기반하여 상기 원자재적재부에서 창틀원자재를 꺼내어 절단대기 컨베어벨트로 상기 창틀원자재를 이동시키는 단계;
상기 절단대기 컨베어벨트에 연결된 절단장치가 상기 제어부로부터 절단정보를 전송받아 이동된 상기 창틀원자재를 상기 절단정보에 기반하여 절단하고, 절단정보 바코드를 인쇄하고, 창틀 배수구를 가공하여 창틀부재를 제조하는 단계;
상기 창틀부재가 공정테이블로 투입되어 투입된 상기 창틀부재에 마무리 공정을 수행하는 단계;
이송로봇이 상기 공정테이블에서 마무리 공정이 완료된 창틀부재를 격벽이 형성된 다수의 저장공간을 갖는 창틀부재적재부에 적재시키고, 상기 창틀부재적재부에 적재된 상기 창틀부재의 위치정보를 상기 제어부에서 저장하는 단계;
스택로봇이 상기 제어부에서 완성 창틀부재 정보와 상기 창틀부재의 위치정보를 전송받아 필요한 창틀을 완성시키기 위한 창틀부재들을 상기 창틀부재적재부에서 꺼내어 창틀세트로써 용접대기 컨베어벨트로 정렬시키는 단계;
창틀 완성에 필요한 다수의 창틀부재들로 구성된 창틀세트글 정의하여 용접장치에 투입시켜 상기 용접장치에 구비된 용접기에 의해 상기 창틀부재를 서로 용접시키는 단계; 및
상기 용접장치에서 용접된 창틀부재가 유리조립부에 투입되어 상기 용접된 창틀부재에 유리를 조립하여 창틀을 제조하는 단계를 포함하며,
상기 창틀부재를 제조하는 단계 후에
상기 절단장치 후단에 구비된 리턴부가 상기 절단장치에 의해 절단이 완료되고 남은 창틀원자재 끝단부의 길이를 측정하고, 상기 끝단부의 길이가 미리 설정된 특정길이 이상이 되는 경우 상기 끝단부를 상기 이동로봇 측으로 이송시키는 단계; 및 상기 리턴부에 의해 이송된 상기 끝단부를 상기 이동로봇이 상기 원자재적재부에 다시 적재시키고, 상기 제어부가 상기 원자재적재부에 적재된 상기 끝단부의 위치정보를 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 창틀 제조 자동화 시스템을 이용한 창틀 제조방법.
삭제
제 9항에 있어서,
상기 창틀원자재에는 원자재 규격정보, 원자재 길이정보가 저장된 원자재 정보바코드가 인쇄되고, 상기 절단정보바코드는 창틀부재 길이정보 및 추가 공정정보가 저장되어 있고,
상기 창틀부재에 마무리 공정을 수행하는 단계는,
상기 제1공정테이블에 의해 제1공정을 수행하는 단계와 제1공정테이블과 연결된 제2공정테이블에서 제1공정에 추가하여 제2공정을 수행하는 단계를 더 포함하고,
상기 창틀부재의 위치정보를 상기 제어부에서 저장하는 단계는,
상기 제1이송로봇이 상기 절단정보 바코드에 저장된 추가공정정보를 기반으로 제1공정만이 필요한 창틀부재를 상기 제1공정이 완료된 후에 제1창틀부재 적재부에 적재시키는 단계 및
상기 제2이송로봇이 상기 절단정보 바코드에 저장된 추가공정정보를 기반으로 제1공정 및 제2공정이 필요한 창틀부재를 상기 제1공정과 상기 제2공정이 완료된 후에 제2창틀부재 적재부에 적재시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 창틀 제조 자동화 시스템을 이용한 창틀 제조방법.
제 11항에 있어서,
상기 용접대기 컨베어벨트로 정렬시키는 단계는,
상기 제1스택로봇이 상기 제1창틀부재적재부에서 상기 창틀부재를 꺼내어 상기 용접대기 컨베어벨트로 이송시키는 단계와 상기 제2스택로봇이 상기 제2창틀부재적재부에서 상기 창틀부재를 꺼내어 상기 용접대기 컨베어벨트로 이송시키는 단계를 포함하여 상기 제어부로부터 전송받은 완성 창틀부재 정보를 기반으로 창틀을 완성시키기 위한 창틀세트 별로 용접대기 컨베어벨트에 정렬시키는 것을 특징으로 하는 창틀 제조 자동화 시스템을 이용한 창틀 제조방법.
제 12항에 있어서,
상기 창틀부재를 서로 용접시키는 단계는,
이동수단에 의해 상기 용접대기 컨베어벨트에 위치된 상기 창틀세트를 상기 용접장치의 대기공간으로 투입시키는 단계;
상기 이동수단에 의해 상기 대기공간에 투입된 상기 창틀세트가 용접공간으로 투입되고, 상기 용접공간에 구비된 용접기가 상기 창틀세트를 구성하는 상기 창틀부재를 용접하고, 상기 이동수단에 의해 또 다른 창틀세트가 상기 대기공간으로 투입되는 단계; 및
용접된 창틀부재가 상기 유리조립부로 이동되고, 상기 이동수단에 의해 상기 대기공간에 투입된 상기 창틀세트가 용접공간으로 투입되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 창틀 제조 자동화 시스템을 이용한 창틀 제조방법.