KR101609633B1 - 연속식 프레스 제품 조립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수 개의 단위부품으로 구성된 조립품을 하나의 생산라인을 통해 연속적으로 조립할 수 있게 하는 연속식 부품 조립장치에 관한 것이다. 그 구성은;부품을 제1지점에서 제2지점을 거쳐 제3지점으로 직선 이송시키기 위한 컨베이어; 제1부품을 상기 컨베이어 상의 제1지점에 공급하는 제1부품공급부; 상기 제1지점에 공급된 제1부품을 제1용접지점에 공급하고 용접이 끝난 다음 이를 수취하여 상기 컨베이어에 공급하는 제1투입부; 제2부품을 제1용접지점에 공급하는 제2부품공급부; 제1용접지점에 공급된 제1부품과 제2부품을 용접으로 접합시키는 제1용접부; 상기 컨베이어의 제1지점에서 제2지점으로 이송된 부품을 제2용접지점에 공급하고 용접이 끝난 다음 이를 수취하여 상기 컨베이어에 공급하는 제2투입부; 제3부품을 상기 제2지점에 공급하는 제3부품공급부; 상기 컨베이어를 타고 제3지점으로 이송되어 온 부품을 상기 컨베이어의 측방에 설치되는 제4지점에 옮겨놓기 위한 이송부; 제4부품을 상기 제4지점에 공급하기 위한 제4부품공급부; 제4지점에 공급된 부품을 제3용접지점에 공급하고 용접이 끝난 부품을 회수하여 제4지점에 가져오는 제3투입부; 상기 제4지점에 회수된 완성품을 외부로 반출하여 적재하기 위한 반출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연속식 프레스 제품 조립장치{Apparatus For Assembling Press Products}

본 발명은 부품 조립장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 복수 개의 단위부품으로 구성된 조립품을 하나의 생산라인을 통해 연속적으로 조립할 수 있게 하는 연속식 부품 조립장치에 관한 것이다.

운송용 차량에는 차체를 구성하거나 엔진 또는 변속기를 지지하거나 기타 다양한 목적으로 많은 새시부품이 설치된다. 새시부품은 단품인 경우도 있지만 많은 경우 여러 개의 단위 부품을 조립하여 완성된다.

즉 하나의 프레스기로 제작할 수 없는 새시부품은 대부분 여러 개의 단품을 스폿용접 등으로 조립함으로써 완성될 수 있다. 이러한 새시부품은 여러 개의 단부품을 순서대로 작업공정에 투입하고 작업이 완료된 중간품을 인출하여 다음 공정으로 인가하는 작업을 반복함으로써 완성된다.

이러한 이유로 하나의 생산라인에는 2인 이상의 작업자가 대기하고 있어야 하는 경우가 많다. 조립하고자 하는 단위부품을 계속해서 공급해주어야 하기 때문이다. 근래 용접작업은 대부분 여러 대의 로봇이 시행하고 있는데도 불구하고 필요한 작업자의 수는 여전히 2인 이상이어야 한다. 이는 여러 대의 로봇이 서로 독립적으로 동작하고 있기 때문이다.

대한민국 특허출원 제10-2008-0077979호

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은 복수 개의 단위부품을 순차적으로 용접함으로써 구성되는 조립품을 하나의 생산라인을 통해 연속적으로 조립할 수 있게 하는 연속식 부품 조립장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

좀 더 구체적으로는 1인의 작업자에 의해 운전이 가능함으로써 제반비용을 절감시키고 작업 생산성을 향상시킬 수 있는 연속운전식 부품 조립장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 위에 얹어진 부품을 제1지점에서 제2지점을 거쳐 제3지점으로 직선 이송시키기 위한 컨베이어;

제1부품적재부에 공급되어 있는 제1부품을 상기 컨베이어 상의 제1지점에 공급하는 제1부품공급부;

상기 제1지점에 공급된 제1부품을 제1용접지점에 공급하고 용접이 끝난 다음 이를 수취하여 상기 컨베이어에 공급하는 제1투입부; 제2부품적재부에 공급되어 있는 제2부품을 제1용접지점에 공급하는 제2부품공급부; 제1용접지점에 공급된 제1부품과 제2부품을 용접으로 접합시키는 제1용접부; 상기 컨베이어의 제1지점에서 제2지점으로 이송된 부품을 제2용접지점에 공급하고 용접이 끝난 다음 이를 수취하여 상기 컨베이어에 공급하는 제2투입부; 제3부품적재부에 공급되어 있는 제3부품을 상기 제2지점에 공급하는 제3부품공급부;
상기 제1,2부품 위에 상기 제3부품을 더한 상태에서 용접으로 이들을 고정하는 제2용접부;

상기 컨베이어를 타고 제3지점으로 이송되어 온 부품을 상기 컨베이어의 측방에 설치되는 제4지점에 옮겨놓기 위한 이송부;

제4부품적재부에 공급되어 있는 제4부품을 상기 제4지점에 공급하기 위한 제4부품공급부; 제4지점에 공급된 부품을 제3용접지점에 공급하고 용접이 끝난 부품을 회수하여 제4지점에 가져오는 제3투입부; 상기 제4지점에 회수된 완성품을 외부로 반출하여 적재하기 위한 반출부를 포함하는 연속식 프레스 제품 조립장치에 의해 달성될 수 있다.

상기 연속식 프레스 제품 조립장치는 1쌍이 좌우 대칭으로 설치될 수 있다. 차량에는 좌우 대칭으로 설치되는 새시 부품이 있으며, 이들은 하나의 생산라인에서 동시에 조립 생산된다.

본 발명에 따르면, 작업자는 제1,2,3,4부품적재부에 각 부품을 적재해놓기만 하면 프로그램에 따라 자동적으로 3회의 용접작업이 시계열적 순서에 입각하여 순차적으로 진행되게 된다. 완성품은 반출부를 통해 바스켓 등의 적재장소에 적재된다. 작업자가 제1,2,3,4부품적재부에 얼마나 많은 수의 부품을 적재하는가에 따라 그만큼 장치에서 멀리 있어도 된다. 그러므로 1인의 작업자에 의해서도 다소 복잡한 프레스 제품의 조립작업이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 연속식 프레스 제품 조립장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 연속식 프레스 제품 조립장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 부품공급부의 측부 구성을 도시하는 측면구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 부품공급부의 평면 구성을 도시하는 평면구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다. 우선 도 1을 위주로 참조하여 설명한다.

컨베이어(1)는 자신의 상면에 얹어진 부품을 제1지점(101)에서 제2지점(103)을 거쳐 제3지점(105)으로 직선 이송시킨다. 컨베이어(1)는 벨트식 또는 체인식이 사용될 수 있으며 일정한 구간씩 단속적으로 기동한다.

제1부품공급부(3)는 제1부품적재부(5)에 공급되어 있는 제1부품을 하나씩 취출하여 컨베이어(1) 상의 제1지점(101)에 공급한다. 부품을 파지하고 이송하는 방식은 진공 흡착식이 사용되며 이하에서도 마찬가지이다.

제1투입부(7)는 제1지점(101)에 공급된 제1부품(201)을 제1용접지점(301)에 공급하고 용접이 끝난 다음 이를 수취하여 상기 컨베이어(1) 상에 올려놓는다.

제2부품공급부(9)는 제2부품적재부(11)에 공급되어 있는 제2부품(202)을 제1용접지점(301)에 공급한다. 제2부품(202)은 너트가 될 수 있으며, 제2부품공급부(9)는 너트를 일렬로 세운 다음 차례로 공급하는 진동식 컨베이어일 수 있다.

제1용접부(13)는 제1용접지점(301)에 공급된 제1부품(201)과 제2부품(202)을 용접으로 접합시킨다. 제1용접부(13) 및 이하 기술되는 각 용접부는 로봇용접기가 사용된다.

컨베이어(1)는 제1용접부(13)에서 용접을 마치고 회수되는 중간부품을 제2지점(102)으로 이송시킨다. 제2투입부(15)는 컨베이어(1)에 의해 제1지점(101)에서 제2지점(102)으로 이송된 부품을 제2용접지점(302)에 공급하고 용접이 끝난 다음 이를 수취하여 다시금 컨베이어(1) 위에 올려놓는다.

제3부품공급부(17)는 제3부품적재부(19)에 공급되어 있는 제3부품(203)을 제2지점(102)에 공급한다. 제2용접부(20)는 제1,2부품(201,202) 위에 제3부품(203)을 더한 상태에서 용접으로 이들을 고정한다. 따라서 제1,2,3부품(201,202,203)이 서로 용접으로써 고정된 상태가 되며, 부품은 이 상태에서 컨베이어(1) 위로 회수되며 제3지점(103)으로 이송된다.

이송부(21)는 컨베이어(1)를 타고 제3지점(103)으로 이송되어 온 부품(제1,2,3부품 조립체)을 컨베이어(1)의 측방에 설치되는 제4지점(104)에 옮겨놓는다. 제4지점(104)은 컨베이어(1)와 이격된 위치에 설치될 수 있다.

제4부품공급부(23)는 제4부품적재부(25)에 공급되어 있는 제4부품(204)을 상기 제4지점(104)에 공급한다. 제3투입부(27)는 제4지점(104)에 공급된 부품을 제3용접지점(303)에 공급하고 용접이 끝난 부품을 회수하여 제4지점(104)에 위치시킨다. 제3용접부(29)는 제3투입부(27)에 의해 공급되는 부품을 용접하며, 제3투입부(27)는 용접을 마친 완성품을 제4지점(104)에 위치시킨다.

반출부(29)는 제4지점(104)으로 회수된 완성품을 외부로 반출하여 바스켓(미도시됨) 등에 적재한다.

상기 연속식 프레스 제품 조립장치는 도 2에 도시된 것처럼 일점쇄선을 기준으로 하여 좌우 대칭으로 설치될 수 있다. 차량에는 좌우 대칭으로 설치되는 새시 부품이 적지 않게 있으며, 이들은 하나의 생산라인에서 동시에 조립 생산된다. 좌우대칭으로 설치되는 경우 완성품은 설비의 양쪽 가장자리에서 취출될 수 있게 되고, 작업자는 설비의 중앙에서 양쪽을 동시에 관리할 수 있게 된다.
도 2에 도시된 바에 의하면 작업자의 동선(2)은 생산라인 앞에 일직선상으로 마련된다. 작업자는 일직선으로 된 동선(2)를 따라서만 부품들(201,202,203,204)을 공급해 넣으면 된다.

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이하에서는 도 3 내지 도 4를 참조하여 제1부품적재부(5)에 대하여 설명한다. 제1부품적재부(5)의 구성은 다른 부품적재부에도 그대로 적용될 수 있다.

베이스(51)에 직립하여 실린더기구(53)가 설치된다. 실린더기구(53)는 센터축(65)에 의해 베이스(51)에 승강 가능하게 연결되는 승강판(55)을 상하로 기동시킨다. 승강판(55)에는 부품을 안착시키기 위한 부품안착대(57)가 마련되어 있다. 승강판(55)은 일정한 길이로 단계적으로 승강될 수 있도록 되어 있다.

도 4에 도시된 바에 의하면 승강판(55)은 원판으로 되어 있으며 원주방향을 따라 4개의 부품안착대(57)가 마련되어 있다. 부품안착대(57)에는 조립하고자 하는 부품을 차곡차곡 적재시킬 수가 있다. 따라서 하나의 승강판(55)에는 여러 개의 부품(101)을 적재할 수 있게 된다.

승강판(55)은 승강판본체(59)와, 베어링(61)을 매개로 승강판본체(59)의 주연부에 연결되는 회전판(63)으로 구성된다. 부품안착대(57)는 이 회전판(63)에 설치된다. 따라서 부품안착대(57)는 센터축(65)을 중심으로 하여, 즉 수평면 상에서 회전될 수 있게 된다.

승강판본체(59)에는 모터(67)가 설치되고 이 모터(67)의 출력축에는 구동기어(69)가 설치된다. 그리고 이 구동기어(69)는 회전판(63) 저면에 고정 부착된 래크기어(7171)와 치합된다. 따라서 회전판(63)은 모터(67)의 구동에 의해 센터축(65)을 중심으로 회전될 수 있으며, 실린더기구(53)에 의해 상하로 기동하게 된다.

회전판(63)은 한번 회전시 90ㅀ의 각도만큼 회전한다. 회전판(63)이 1회전(360ㅀ)하게 되면, 카운터는 이를 카운팅하고 실린더기구(53)를 한 번 상승시킨다. 실린더기구(53)가 1번 상승하는 높이는 부품(101)의 한 개의 높이에 해당되도록 한다.

이러한 부품공급부(3)에 의하여 부품을 필요한 지점에 연속적으로 공급할 수 있게 되는 것이다. 승강회전판에는 통상 40 ~50개의 부품(101)이 적재될 수 있고 따라서 이 부품(101)이 다 소진될 때까지는 작업자는 장치로부터 떨어져 있을 수가 있게 된다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다.

1 : 컨베이어 3,9,17,23 : 제1,2,3,4부품공급부
5,11,19,25 : 제1,2,3,4부품적재부
7,15,27 : 제1투입부 13,20,29 : 제1,2,3용접부
21 : 이송부 31 : 반출부
51 : 베이스 53 : 실린더기구
55 : 승강판 57 : 부품안착대
59 : 승강판본체 61 : 베어링
63 : 회전판 65 : 센터축
67 : 모터 69 : 구동기어
71 : 래크기어
101,102,103,104 : 제1,2,3,4지점
201,202,203,304 : 제1,2,3,4부품
301,302,303 : 제1용접지점

Claims (2)

1. 부품을 제1지점(101)에서 제2지점(102)을 거쳐 제3지점(103)으로 직선 이송시키기 위한 컨베이어(1);
   제1부품적재부(5)에 공급되어 있는 제1부품(201)을 상기 컨베이어(1) 상의 제1지점(101)에 공급하는 제1부품공급부(3);
   상기 제1지점(101)에 공급된 제1부품(201)을 제1용접지점(301)에 공급하고 용접이 끝난 다음 이를 수취하여 상기 컨베이어(1)에 공급하는 제1투입부(7);
   제2부품적재부(11)에 공급되어 있는 제2부품(202)을 상기 제1용접지점(301)에 공급하는 제2부품공급부(9); 제1용접지점(301)에 공급된 제1부품(201)과 제2부품(202)을 용접으로 접합시키는 제1용접부(13);
   상기 컨베이어(1)의 제1지점(101)에서 제2지점(102)으로 이송된 부품을 제2용접지점(302)에 공급하고 용접이 끝난 다음 이를 수취하여 상기 컨베이어(1)에 공급하는 제2투입부(15);
   제3부품적재부(19)에 공급되어 있는 제3부품(203)을 상기 제2지점(102)에 공급하는 제3부품공급부(17);
   상기 제1,2부품(201,202) 위에 상기 제3부품(203)을 더한 상태에서 용접으로 이들을 고정하는 제2용접부(20);
   상기 컨베이어(1)를 타고 제3지점(103)으로 이송되어 온 부품을 상기 컨베이어(1)의 측방에 설치되는 제4지점(204)에 옮겨놓기 위한 이송부(21);
   제4부품적재부(25)에 공급되어 있는 제4부품(204)을 상기 제4지점(204)에 공급하기 위한 제4부품공급부(23);
   제4지점(204)에 공급된 부품을 제3용접지점(303)에 공급하고 용접이 끝난 부품을 회수하여 제4지점(104)에 가져오는 제3투입부(27);
   상기 제4지점(104)에 회수된 완성품을 외부로 반출하여 적재하기 위한 반출부(31)를 포함하는 연속식 프레스 제품 조립장치에 있어서;
   상기 연속식 프레스 제품 조립장치는 1쌍이 좌우 대칭으로 설치됨으로써, 완성품은 생산라인의 양쪽 가장자리에서 취출될 수 있으며;
   작업자의 동선은 생산라인 앞에 일직선상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 연속식 프레스 제품 조립장치.
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