KR102031544B1 - 발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템 - Google Patents

발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템

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KR102031544B1
KR102031544B1 KR1020190064592A KR20190064592A KR102031544B1 KR 102031544 B1 KR102031544 B1 KR 102031544B1 KR 1020190064592 A KR1020190064592 A KR 1020190064592A KR 20190064592 A KR20190064592 A KR 20190064592A KR 102031544 B1 KR102031544 B1 KR 102031544B1
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transport vehicle
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김춘식
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강운공업주식회사
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    • B64G5/00Ground equipment for vehicles, e.g. starting towers, fuelling arrangements
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    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61D3/00Wagons or vans
    • B61D3/16Wagons or vans adapted for carrying special loads

Abstract

본 발명은 발사체의 헤드와 추진체를 자동 정렬, 이동 공급, 조립 및 조립된 발사체를 포드에 장입하는 일련의 공정을 자동화된 라인에서 자동으로 수행할 수 있게 하여 공정의 간편화 및 대량생산을 이루도록 하는 발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은; 각 공정을 구획하는 격실(100)과; 하나 이상의 헤드(11) 및 추진체(12)가 각각 연속 공급되는데, 이 공급되는 헤드(11) 및 추진체(12)를 일렬로 인접하게 운반차(310)를 이용해 안착시켜 후속 공정으로 연속 투입하는 투입 공정부(200)와; 상기 투입 공정부(200)로부터 제공되는 헤드(11) 및 추진체(12)가 운반차(310)에 실려 연속적으로 인계되며, 이 인계된 운반차(310)를 각 공정 위치로 연속 이송시키는 이송 공정부(300)와; 상기 이송 공정부(300)를 통해 헤드(11) 및 추진체(12)가 운반차(310)에 실려 연속적으로 인계되는데, 이 인계된 헤드(11)와 추진체(12)를 서로 결합 후 상기 헤드(11)와 추진체(12)의 결합 측 외주에 드릴 및 리벳 작업으로 결속하면서 헤드(11)와 추진체(12)를 발사체(10)로 조립하는 조인 공정부(400)와; 상기 조인 공정부(400)의 작업을 마친 발사체(10)가 운반차(310)에 실려 이송 공정부(300)를 통해 연속적으로 인계되는데, 미리 준비된 포드(20)의 안쪽 공간으로 운반차(310)에 실린 발사체(10)를 밀어넣어 삽입하는 작업을 하면서 상기 발사체(10)를 포드(20)에 조립하는 장입 공정부(500)를 포함하여 구성된다.

Description

발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템 {Automation system for projectile assembly}
본 발명은 발사체의 헤드와 추진체를 자동 정렬, 이동 공급, 조립 및 조립된 발사체를 포드에 장입하는 일련의 공정을 자동화된 라인에서 자동으로 수행할 수 있게 하여 공정의 간편화 및 대량생산을 이루도록 하는 발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 발사체는 로켓, 제트 엔진 등을 이용해 추진하여 목표에 도달할 때까지 비행이 가능한 것으로 대기권 밖으로 인공위성 등의 탑재물을 쏘아 올리기 위한 우주 발사체가 대표적이다.
이러한 발사체는 탑재물이 실리는 헤드와, 헤드 후단부에 연결되어 추진력을 제공하는 추진체로 구성되며, 이 발사체는 헤드와 추진체가 서로 체결되어 발사체로 조립되는데 발사체는 장기간 보관 등에 따라 노후되거나, 헤드 또는 추진체 중 어느 하나가 파손되면 헤드 또는 추진체를 주기적으로 교체하여 성능을 유지하여야 하고, 발사체의 헤드와 추진체의 조립을 위한 장치의 개발이 요구되고 있다.
예를 들어. 종래 국내등록특허공보 제10-1222864호를 살펴보면, 추진기관의 동력을 유도탄에 전달하는 연결장치에 있어서, 상기 연결장치는 중공이 구비되는 원판으로 형성되는 판부재; 상기 판부재의 원주방향 또는 반경방향의 변형을 방지하기 위하여 상기 판부재의 내주면 또는 외주면의 일정부분과 각각 결합되는 제1결합부 및 제2결합부를 포함하는 추진기관 연결장치가 제시되어 있다.
그러나 종래에는 발사체의 헤드와 추진체를 체결하여 조립하는 공정을 수작업에 의존하기 때문에 헤드와 발사체의 정렬하는 공정, 헤드와 발사체를 조립하기 위해 이동하는 공정 등에서 견인 장치 등을 이용하여 견인 중 낙하, 부딪힘 등에 의해 파손을 야기할 수 있고, 헤드와 추진체의 체결을 위한 드릴 및 리벳 작업을 작업자가 수작업으로 수행하기 때문에 발사체의 조립이 매우 번거로고, 작업자의 숙련도에 따라 리벳 이음에 불량이 발생하여 이 불량에 의해 발사체의 발사 중 폭발, 발사불발 등의 사고를 야기하고, 수작업 특성상 대량화가 어려운 문제점이 있었다.
국내등록특허공보 제10-1222864호가 제시되어 있다.
본 발명은 종래 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 발사체의 헤드와 추진체의 정렬 공정, 이동 투입 공정, 조립 공정 및 포드 장입 공정을 자동화 라인에서 기계 장치의 도움으로 기계적으로 수행할 수 있게 하여 작업 중 발사체의 낙하, 부딪힘 등에 의한 파손을 방지하도록 하며, 헤드와 추진체의 체결이 자동으로 이루어져 발사체의 조립을 간편하게 하고, 자동화 라인에 의한 대량생산을 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은;
각 공정을 구획하는 격실과;
하나 이상의 헤드 및 추진체가 각각 연속 공급되는데, 이 공급되는 헤드 및 추진체를 일렬로 인접하게 운반차를 이용해 안착시켜 후속 공정으로 연속 투입하는 투입 공정부와;
상기 투입 공정부로부터 제공되는 헤드 및 추진체가 운반차에 실려 연속적으로 인계되며, 이 인계된 운반차를 각 공정 위치로 연속 이송시키는 이송 공정부와;
상기 이송 공정부를 통해 헤드 및 추진체가 운반차에 실려 연속적으로 인계되는데, 이 인계된 헤드와 추진체를 서로 결합 후 상기 헤드와 추진체의 결합 측 외주에 드릴 및 리벳 작업으로 결속하면서 헤드와 추진체를 발사체로 조립하는 조인 공정부와;
상기 조인 공정부의 작업을 마친 발사체가 운반차에 실려 이송 공정부를 통해 연속적으로 인계되는데, 미리 준비된 포드의 안쪽 공간으로 운반차에 실린 발사체를 밀어넣어 삽입하는 작업을 하면서 상기 발사체를 포드에 조립하는 장입 공정부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템을 제공한다.
이러한 본 발명에 따르면, 작업 중 발사체의 낙하, 부딪힘 등에 의한 파손을 방지하며, 헤드와 추진체의 체결이 자동으로 이루어지면서 헤드와 추진체를 발사체로 조립하는 작업이 매우 간편하고, 자동화 라인에 의한 대량생산이 가능한 효과가 있다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템의 작동 상태의 흐름도.
본 발명에 따른 발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템을 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
한편, 실시 예를 설명함에 있어 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.
이하, 본 발명의 기본 구성의 실시 예로서, 일 실시 예에 따른 발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템에 대한 각부 구성을 도 1 내지 도 5를 참고로 구체적으로 설명한다. 도 1은 자동화 공정 시스템의 평면도, 도 2는 자동화 공정 시스템 중 이송 공정부의 도면, 도 3은 자동화 공정 시스템 중 운반부의 도면, 도 4는 자동화 공정 시스템 중 조인 공정부의 도면, 도 5는 자동화 공정 시스템 중 장입 공정부의 도면이다.
이에 따른 발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템(1)을 개략적으로 살펴보면, 각 공정을 구획하는 격실(100); 헤드(11) 및 추진체(12)를 연속 공급하는 투입 공정부(200); 헤드(11) 및 추진체(12)를 운반차(310)를 이용해 각 공정 위치로 연속 이송시키는 이송 공정부(300); 헤드(11)와 추진체(12)를 발사체(10)로 조립하는 조인 공정부(400); 발사체(10)를 포드에 조립하는 장입 공정부(500);를 포함하여 구성된다.
이와 같은 구성으로 이루어진 발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템(1)의 세부 구성을 첨부된 도면을 참고로 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 격실(100)은;
각 공정을 구획하여 폭발 등 안전사고를 방지하기 위한 것이다.
예를 들면, 상기 격실(100)은; 투입 공정부(200)를 구획하는 제1실(101), 이송 공정부(300)를 구획하는 제2실(102), 조인 공정부(400)를 구획하는 제3실(103), 장입 공정부(500)를 구획하는 제4실(104) 및 예비 공정을 위해 구획된 제5실(105)을 더 포함한다.
상기 제1실(101), 제2실(102), 제3실(103), 제4실(104) 및 제5실(105)은 해당하는 각 공정 위치의 크기 및 모양에 대응하여 벽, 천장, 바닥을 철근콘크리트 타설을 하면서 공간을 구획하여 마련되는데, 상기 제2실(102)은 제1실(101), 제3실(103), 제4실(104) 및 제5실(105)을 각각 연결 가능한 위치에 마련되며, 이 제1실(101), 제2실(102), 제3실(103), 제4실(104) 및 제5실(105)의 각 구획된 공간은 공정을 수행하기 위한 작업자가 드나들기 위해 출입문을 선택적으로 마련할 수 있다.
상기 제1실(101), 제2실(102), 제3실(103), 제4실(104) 및 제5실(105)은 각 공정에서 수행되는 발사체(10)의 자동화 조립 과정에서 혹시나 발생할 수 있는 폭발에 의한 충격을 견딜 수 있는 두께로 형성됨이 바람직하다.
이때, 상기 제1실(101)은 투입 공정부(200)가 위치하고, 제2실(102)은 이송 공정부(300)가 위치하며, 제3실(103)은 조인 공정부(400)가 위치하고, 제4실(104)은 장입 공정부(500)가 위치하는 한편, 상기 제5실(105)은 조인 공정부(400)를 추가 하거나, 또는 별도 조립 검사 공정을 추가할 수 있고, 이 제5실(105)에는 발사체(10)의 헤드(11) 및 추진체(12)를 공정 위치로 운반하기 위한 운반부(350)가 구비될 수 있다.
또한, 상기 격실(100)은; 구획된 각 공정 간에 운반차(310)가 이동하여 인계되도록 통로 기능을 하는 통문(110)을 더 포함한다.
상기 통문(110)은 발사체(10)의 헤드(11) 및 추진체(12)를 운반차(310)를 이용해 공정 간 이동이 가능한 크기의 개방된 입구로 제작되는데, 이 통문(110)은 제1실(101), 제3실(103), 제4실(104) 및 제5실(105)에 각각 마련되고, 이 각각 마련된 통문(110)은 제2실(102)로 통하면서 이루어진다.
또한, 상기 격실(100)은; 통문(110)에 구비되어 운반차(310)가 인계되는 시점에만 개방되고, 각 공정의 작업 중에는 폐쇄되어 격실(100)을 밀폐하는 개폐도어(120)를 더 포함한다.
상기 개폐도어(120)는 통문(110)의 개방된 입구를 선택적으로 개폐하기 위해 상기 통문(110)의 크기에 대응한 판형 문이 마련된 형태로 제작되며, 이 개폐도어(120)는 각 공정의 작업 중에는 통문(110)을 닫고, 운반차(310)가 인계되는 시점에는 개방되는 선택적 개폐동작을 수행하기 위해 모터 또는 유압 등의 동력원을 이용해 자동으로 열고 닫을 수 있는 전동 도어를 적용할 수 있다.
이때, 상기 개폐도어(120)는 자동으로 열고 닫을 수 있도록 개폐도어(120)에 인접한 측에 근접 센서 종류를 설치하거나, 또는 각 공정에서 공정 완료 후 운반차(310)의 인계 시점에 전송되는 신호를 기반으로 개폐도어(120)를 자동으로 열고 닫을 수 있다.
그리고, 상기 투입 공정부(200)는;
하나 이상의 헤드(11) 및 추진체(12)가 각각 연속 공급되는데, 이 공급되는 헤드(11) 및 추진체(12)를 일렬로 인접하게 운반차(310)를 이용해 안착시켜 후속 공정으로 연속 투입하여 발사체(10)의 조립을 위한 헤드(11)와 추진체(12)를 자동으로 공급하기 위한 것이다.
예를 들면, 상기 투입 공정부(200)는; 추진체(12)를 하나씩 연속 투입하는 제1컨베이어(210); 및 헤드(11)를 하나씩 연속 투입하는 제2컨베이어(220)를 더 포함한다.
상기 제1컨베이어(210)는 제1실(101)의 소정 위치에서 이송 공정부(300)의 인계로(340)에 인접한 측에 설치되며, 상기 제1컨베이어(210)는 무한궤도 형태로 회전하면서 추진체(12)를 상기 이송 공정부(300)의 인계로(340)에 연속 이송시켜 공급되게 한다.
상기 제2컨베이어(220)는 상기 제1컨베이어(210)의 반대쪽으로 이송 공정부(300)의 인계로(340)에 인접한 측에서 제1컨베이어(210)로부터 공급되는 추진체(12)의 전방에 일렬로 헤드(11)를 공급 가능한 위치에 설치되며, 상기 제2컨베이어(220)는 무한궤도 형태로 회전하면서 헤드(11)를 상기 이송 공정부(300)의 인계로(340)에 연속 이송시켜 공급되게 한다.
이때, 상기 제1컨베이어(210) 및 제2컨베이어(220)는 호이스트와 같은 견인 기기를 이용해 외부에서 운반되는 헤드(11) 및 추진체(12)를 제1컨베이어(210) 및 제2컨베이어(220)에 각각 공급하고, 이 제1컨베이어(210) 및 제2컨베이어(220)는 벨트 컨베이어 또는 Free Flow Chain 컨베이어를 기본으로 적용하며, 이외에 동일 기능의 컨베이어 종류이면 적용이 가능하다.
그리고, 상기 이송 공정부(300)는;
상기 투입 공정부(200)로부터 공급되는 헤드(11) 및 추진체(12)가 운반차(310)에 실려 연속적으로 인계되며, 이 인계된 운반차(310)를 각 공정 위치로 자동으로 연속 이송시키기 위한 것이다.
예를 들면, 상기 이송 공정부(300)는; 각 공정으로 발사체(10)의 헤드(11) 및 추진체(12)를 용이하게 이동시키는 받침 기능의 운반차(310)를 더 포함한다.
상기 운반차(310)는 이송부(320), 인계로(340)를 통해 이송 가능한 크기의 프레임 상단부에 헤드(11) 및 추진체(12)를 일렬로 안착시켜 지지하는 다수의 지그(311)가 구비된 형태로 제작되며, 상기 지그(311)는 헤드(11) 및 추진체(12)를 용이하게 안착시켜 지지하기 위한 홈이 상기 헤드(11) 및 추진체(12)의 외형에 대응하여 형성되고, 다수의 지그(311)는 헤드(11) 및 추진체(12)를 각각 용이하게 지지할 수 있는 위치에 대응하여 마련된다.
또한, 상기 이송 공정부(300)는; 각 공정으로 운반차(310)를 이송시키는 공급로(321) 및, 각 공정을 완료하면서 운반차(310)에 실린 발사체(10)가 제거된 빈 운반차(310)를 복귀되게 이송시키는 복귀로(322)로 이루어진 이송부(320)를 더 포함한다.
상기 이송부(320)는 수평방향으로 대상을 연속 이송시키는 컨베이어의 일종이며, 상기 제2실(102)에 설치되면서 투입 공정부(200), 조인 공정부(400), 장입 공정부(500)의 각 공정에 인계로(340)를 이용해 연결된다.
이때, 상기 이송부(320)는 Free Flow Chain 컨베이어 또는 벨트 컨베이어를 기본으로 적용하며, 이외에 동일 기능의 컨베이어 종류이면 적용이 가능하다.
한편, 상기 이송부(320)의 공급로(321)는 제2실(102)의 수평 방향 상측에 위치하고 상기 복귀로(322)는 공급로(321)의 하측에 수평으로 위치하는데, 상기 공급로(321)와 복귀로(322)는 서로 반대 방향으로 대상물에 대한 이송 동작을 하면서 대상물인 운반차(310)를 이송시키고, 상기 공급로(321) 및 복귀로(322)는 프레임을 이용해 서로 임의 간격 이격되면서 제2실(102) 바닥에 지지되어 설치된다.
또한, 상기 이송 공정부(300)는; 공급로(321)와 복귀로(322)의 양단부를 각각 연결하여 공급로(321)를 통해 이송된 운반차(310)는 복귀로(322)에 공급되게 하고, 복귀로(322)를 통해 이송된 운반차(310)를 공급로(321)에 다시 공급시켜 운반차(310)를 순환되게 하는 리프트(330)를 더 포함한다.
상기 리프트(330)는 상하로 위치된 공급로(321) 및 복귀로(322)의 전후 양단부에 각각 결합되어 상기 공급로(321)를 통해 이송이 완료된 운반차(310)는 승강 작동을 이용해 복귀로(322)에 다시 투입시키고, 상기 복귀로(322)를 통해 이송이 완료된 운반차(310)는 승강 작동을 통해 공급로(321)에 다시 투입시켜 상기 공급로(321)와 복귀로(322)에 각각 이송되는 운반차(310)를 순환되게 한다.
여기서 상기 리프트(330)는, 공급로(321)와 복귀로(322) 사이를 승강 이동하면서 운반차(310)를 공급로(321)와 복귀로(322) 사이로 운반하는 승강플레이트(331); 상기 승강플레이트(331)에 승강 동력을 전달하는 제1액추에이터(332)로 구성된다.
상기 승강플레이트(331)는, 운반차(310)가 안착되는 공간을 갖는 컨베이어를 적용할 수 있으며, 제1액추에이터(332)에 프레임을 이용해 연결되면서 공급로(321)와 복귀로(322) 양단부에 각각 지지되어 설치되고, 이 승강플레이트(331)에 안착되는 운반차(310)를 공급로(321) 및 복귀로(322)에 무한궤도의 이송을 통해 승강 작동 중 운반한다.
상기 제1액추에이터(332)는, 공압 실린더 또는 리니어 액추에이터 등을 적용할 수 있으며, 공급로(321)와 복귀로(322) 사이에 프레임을 이용해 설치된 상태에서 상기 승강플레이트(331)가 연결되면서 이를 지지하고, 직선이동 동력을 상기 승강플레이트(331)에 전달하면서 이 승강플레이트(331)를 선택적으로 승강작동되게 한다.
또한, 상기 이송 공정부(300)는; 해당하는 각 공정의 인계 측에 각각 위치하는데, 각 공정 사이에서 운반차(310)를 선택적으로 왕복 이송되게 하며, 이 왕복 이송되는 운반차(310)를 각 공정의 작업 측으로 승강 작동을 통해 공급하는 인계로(340)를 더 포함한다.
상기 인계로(340)는 투입 공정부(200), 조인 공정부(400), 장입 공정부(500) 및 선택적으로 격실(100)의 제5실(105)과 이송 공정부(300)의 연결 측에 각각 구비되는데, 바람직하게는 상기 인계로(340)는 격실(100)의 통문(110)에 설치되는데, 이 통문(110)을 경계로 이송 공정부(300) 측에는 제1인계라인(341)이 위치하고, 투입 공정부(200), 조인 공정부(400), 장입 공정부(500) 및 제5실(105) 측에는 제2인계라인(342)이 위치하여 이루어지며, 상기 제1인계라인(341)과 제2인계라인(342)이 서로 수평 일직선 상에 각각 위치하면서 인계로(340)가 배치된다.
한편, 상기 제1인계라인(341)은, 무한궤도 형태로 벨트가 회전하면서 이 회전하는 벨트를 이용해 대상물을 직선 이송시키는데, 이 제1인계라인(341)은 이송 공정부(300)를 통해 이송되는 운반차(310)를 각 공정 위치에 구비된 제2인계라인(342)에 공급 후 각 공정을 완료한 운반차(310)가 다시 복귀하도록 전후 왕복 기능을 갖는다.
상기 제2인계라인(342)은, 무한궤도 형태로 한 쌍의 벨트가 회전하면서 이 회전하는 한 쌍의 벨트를 이용해 대상물을 직선 이송시키는데, 이 제2인계라인(342)은 상기 제1인계라인(341)으로부터 이송되는 운반차(310)를 각 공정 위치로 이송시키고, 이후 각 공정을 완료한 운반차(310)를 다시 상기 제1인계라인(341)에 복귀시켜 다음 공정으로의 이동을 수행 가능하게 하는 전후 왕복 기능을 갖는다.
이때, 상기 제1인계라인(341) 및 제2인계라인(342)은 벨트 컨베이어 또는 Free Flow Chain 컨베이어를 기본으로 적용하며, 이외에 동일 기능의 컨베이어 종류이면 적용이 가능하고, 상기 제1인계라인(341) 및 제2인계라인(342)은 통문(110)을 사이에 두고 서로 연계된 이송 작동을 수행한다.
더불어 상기 제2인계라인(342)은, 승강 동작이 가능하고, 이 승강 동작을 이용해 헤드(11) 및 추진체(12)를 각각 승강시키면서 지지하는 제2액추에이터(342a)를 더 포함한다.
상기 제2액추에이터(342a)는 공압 실린더 또는 리니어 액추에이터 등을 적용할 수 있으며, 운반차(310)가 이송 공급되는 위치로 헤드(11) 및 추진체(12)를 용이하게 받칠 수 있는 위치에 하나 이상 각각 구비되어 헤드(11) 및 추진체(12)를 승강 작동시키고, 이 제2액추에이터(342a)의 승강 작동 부분에는 헤드(11) 및 추진체(12)의 저면부를 용이하게 받쳐 지지하면서 헤드(11) 및 추진체(12)의 제자리 회전을 가이드 하는 복수의 롤러가 구비된다.
또한, 상기 이송 공정부(300)는; 2축 방향으로 직선 왕복 이동 동작을 하면서 인계된 헤드(11) 및 추진체(12)를 각 공정 작업 위치로 운반하는 운반부(350)를 더 포함한다.
여기서 상기 운반부(350)는, 직선 왕복 이동 기능을 제공하는 직교로보트(351); 및 상기 직교로보트(351)에 연결되어 직선 왕복 직동하며, 이송부(320)로부터 인계되는 헤드(11) 및 추진체(12)를 집어 운반하는 그리퍼(352);로 이루어진다.
상기 직교로보트(351)는, 해당하는 각 공정의 격실(100)에 마련된 레일프레임(353)에 설치되는데, 직선 왕복 이동을 위한 동력을 제공하는 실린더 또는 액추에이터가 적용될 수 있고, 이 직교로보트(351)를 상기 레일프레임(353)에 안내되어 왕복 이동 작동한다.
이때, 상기 레일프레임(353)은 직선 이동을 안내하기 위한 LM 가이드 등이 적용될 수 있다.
상기 그리퍼(352)는, 공압 실린더의 작동에 따라 헤드(11) 및 추진체(12)를 집게(352a)가 집어 운반 기능을 수행하는 형태로 제작되는데, 이 그리퍼(352)의 집게(352a)는 상하 한쌍으로 실린더의 작동에 따라 헤드(11) 및 추진체(12)를 사이에 두고 오므리거나 좁히는 작동을 하면서 헤드(11) 및 추진체(12)를 집어 운반한다.
이때, 상기 그리퍼(352)는 헤드(11) 및 추진체(12)를 각각 용이하게 집어 운반할 수 있도록 헤드(11) 및 추진체(12)의 위치에 하나 이상 구비될 수 있다.
그리고, 상기 조인 공정부(400)는;
상기 이송 공정부(300)를 통해 헤드(11) 및 추진체(12)가 운반차(310)에 실려 연속적으로 인계되는데, 이 인계된 헤드(11)와 추진체(12)를 서로 결합 후 상기 헤드(11)와 추진체(12)의 결합 측 외주에 드릴 및 리벳 작업으로 결속하면서 헤드(11)와 추진체(12)를 발사체(10)로 조립하기 위한 것이다.
한편, 상기 조인 공정부(400)에 인계된 헤드(11) 및 추진체(12)는 헤드(11)와 추진체(12)의 결합 측 외주에 등간격으로 드릴 및 리벳 작업을 수행가능하도록 추진체(12)와 헤드(11)를 리벳팅 위치에 대응한 분할 각도로 순차적 회전시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 조인 공정부(400)는; 헤드(11)와 추진체(12)의 결합 측 외주에 드릴 및 리벳 작업을 하는 드릴 리벳 부재(410)를 더 포함한다.
여기서 상기 드릴 리벳 부재(410)는, 드릴의 회전 및 전진 작동을 통해 헤드(11)와 추진체(12)의 결합 측 외주에 구멍을 뚫어 리벳의 체결구멍을 형성하는 드릴부(411); 외부로부터 공급되는 리벳을 상기 드릴부(411)에 의해 뚫린 체결구멍에 밀어 넣어 삽입하는 리벳공급부(412); 상기 체결구멍에 삽입된 리벳을 조여 고정 후 이 리벳의 돌출부를 제거하여 리벳팅 하는 리벳풀러부(413);를 더 포함한다.
상기 드릴부(411)는, 전동기에 의해 드릴이 회전하면서 드릴의 회전하는 힘에 의한 절삭력으로 헤드(11)와 추진체(12)의 체결 측에 구멍을 뚫어 체결구멍을 형성하는 드릴의 일종이며, 이 드릴부(411)의 드릴은 실린더, 액추에이터, 스크류 등에 의해 전후 이동이 가능하다.
이때, 상기 드릴부(411)는 이송 공정부(300)를 통해 인계된 헤드(11)와 추진체(12)의 둘레에 임의 위치로 하나 또는 그 이상 구비될 수 있고, 상기 드릴부(411)를 이용해 뚫는 체결구멍은 헤드(11)와 추진체(12)의 분할 회전에 대응하여 헤드(11)와 추진체(12)의 외주에 등간격으로 연속적으로 천공 작업을 수행하게 한다.
상기 리벳공급부(412)는, 드릴부(411)에 의해 뚫린 체결구멍에 리벳을 하나씩 밀어 삽입하기 위한 밀대가 구비될 수 있고, 이 리벳공급부(412)의 밀대는 막대 형태로 실린더에 연결되면서 전후 왕복 이동이 가능하며, 상기 리벳공급부(412)의 밀대 전방에 공급되는 리벳을 전후 이동 작동에 따라 하나씩 순차적으로 밀면서 리벳을 삽입되게 한다.
이때, 상기 리벳공급부(412)는 드릴부(411)의 후속 작업 위치로 헤드(11)와 추진체(12)의 둘레에 하나 또는 그 이상 구비될 수 있고, 이 리벳공급부(412)는 드릴부(411)를 통해 천공된 체결구멍이 헤드(11)와 추진체(12)의 분할 회전에 따라 하나씩 위치할 때마다 이 체결구멍에 리벳을 밀어 넣어 연속적으로 삽입하게 된다.
상기 리벳풀러부(413)는, 리벳공급부(412)를 통해 헤드(11)와 추진체(12)의 체결구멍에 삽입된 리벳을 체결측이 조여지도록 고정하면서 리벳의 돌출부를 절단시켜 리벳팅을 수행되게 하는 리베터가 마련되고, 상기 리벳풀러부(413)의 리베터는 전후 이동 가능하게 마련된다.
이때, 상기 리벳풀러부(413)는 리벳공급부(412)의 후속 작업 위치로 헤드(11)와 추진체(12)의 둘레에 하나 또는 그 이상 구비될 수 있고, 이 리벳풀러부(413)는 리벳공급부(412)를 통해 체결구멍에 삽입된 리벳이 헤드(11)와 추진체(12)의 분할 회전에 따라 하나씩 위치할 때마다 이 리벳을 연속적으로 리벳팅하여 고정되게 한다.
특징적으로 상기 조인 공정부(400)의 드릴 리벳 부재(410)는 인계된 헤드(11)와 추진체(12)를 자동으로 체결하여 발사체(10)로 조립하며, 이렇게 조립된 발사체(10)를 다시 운반차(310)를 이용해 이송 공정부(300)에 인계하여 후속 공정을 수행하도록 한다.
그리고, 상기 장입 공정부(500)는;
상기 조인 공정부(400)의 작업을 마친 발사체(10)가 운반차(310)에 실려 이송 공정부(300)를 통해 연속적으로 인계되는데, 미리 준비된 포드(20)의 안쪽 공간으로 운반차(310)에 실린 발사체(10)를 밀어넣어 삽입하는 작업을 하면서 상기 발사체(10)를 포드(20)에 조립하기 위한 것이다.
예를 들면, 상기 장입 공정부(500)는; 포드(20)가 상단부에 장착되는 포드 리프터 부재(510); 및 상기 포드 리프터 부재(510)의 인접한 측에서 발사체(10)가 장착되며, 이 장착된 발사체(10)를 포드(20) 안쪽 공간으로 밀어 넣어 삽입하는 작업을 하면서 발사체(10)를 포드(20)에 조립하는 발사체 로더 부재(520);를 더 포함한다.
상기 포드 리프터 부재(510)는, 포드(20)가 상단부에 고정 장착되도록 포드(20)의 크기에 대응하여 프레임으로 제작하여 마련되고, 이 포드 리프터 부재(510)에는 상단부에 장착된 포드(20)를 상하 승강시켜 발사체(10)의 삽입 위치를 조절하기 위한 실린더가 구비될 수 있다.
이때, 상기 포드 리프터 부재(510)에 장착되는 포드(20)는 발사체(10)의 보관 및 발사대 기능을 수행하는데 1단 이상 다수로 배열된 발사체 삽입 공간이 마련된다.
상기 발사체 로더 부재(520)는, 발사체(10)가 상단부에 안착되면 효율적으로 받쳐 지지하기 위한 형태의 프레임으로 제작되며, 이 발사체 로더 부재(520)의 상단에는 발사체(10)가 안착된 부분이 전후 슬라이드 이동 가능하도록 레일이 마련될 수 있으며, 이 발사체 로더 부재(520)의 레일을 통해 발사체(10)를 포드(20)에 밀어 넣어 삽입 가능하게 된다.
이때, 상기 발사체 로더 부재(520)는 발사체(10)의 후단부에 연결되면서 이 발사체(10)를 직접 밀어 포드(20)에 삽입시키는 로더부(521)가 구비될 수 있으며, 상기 로더부(521)는 발사체 로더 부재(520)의 상단 레일에 안착되면 전후 이동이 가능하고, 이 로더부(521)는 발사체(10)의 추진체(12) 후단에 연결되면 회전 동력이 제공되면서 연결된 발사체(10)를 제자리 회전시킬 수 있으며, 이와 같은 회전 기능에 의해 발사체(10)를 포드(20)에 삽입시키는 과정에서 포드(20)의 내주에 마련된 강선의 회전 방향에 따라 발사체(10)를 회전시켜 용이하게 삽입되게 한다.
또한, 상기 장입 공정부(500)는; 이송 공정부(300)로부터 발사체(10)를 운반차(310)를 통해 인계받고, 이 인계받은 발사체(10)를 하나씩 연속으로 발사체 로더 부재(520)에 공급하는 제3컨베이어(530)를 더 포함한다.
상기 제3컨베이어(530)는 제4실(104)의 소정 위치에서 이송 공정부(300)의 인계로(340)에 인접한 측에 설치되며, 상기 제3컨베이어(530)는 무한궤도 형태로 회전하면서 운반차(310)에 실린 발사체(10)를 상기 발사체 로더 부재(520)에 연속 이송시켜 공급되게 한다.
이때, 상기 제3컨베이어(530)는 벨트 컨베이어 또는 Free Flow Chain 컨베이어를 기본으로 적용하며, 이외에 동일 기능의 컨베이어 종류이면 적용이 가능하다.
이하, 본 발명의 작동 실시 예로서, 발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템의 작동 상태를 도 6을 참고로 구체적으로 설명한다. 도 6은 자동화 공정 시스템의 작동 상태 흐름도이다.
예를 들면, 전술한 구조로 이루어진 자동화 공정 시스템(1)은; 격실(100)의 제1실(101)에 마련된 투입 공정부(200)에서 헤드(11) 및 추진체(12)를 각각 제1컨베이어(210) 및 제2컨베이어(220)를 이용해 이송 공정부(300)의 인계로(340)에 연속 이송시켜 공급하는데, 상기 인계로(340)에 공급되는 헤드(11) 및 추진체(12)는 인계로(340)에 위치한 운반차(310)의 상단부에 일렬로 위치되게 공급된다.
이때, 상기 투입 공정부(200)에 위치한 인계로(340)의 운반차(310)에 각각 공급된 헤드(11) 및 추진체(12)는 통문(110)을 통과하면서 이송 공정부(300)의 공급로(321)에 이송되어 투입된다.
한편, 상기와 같이 투입 공정부(200)로부터 헤드(11) 및 추진체(12)가 투입되면, 빈 운반차(310)를 다시 상기 투입 공정부(200)로 인계하기 위해 이송부(320)의 복귀로(322)에 구비된 리프트(330)가 빈 운반차(310)를 공급로(321)의 최초 이송 측에 위치된 인계로(340)에 위치시키고, 이 인계로(340)에 위치된 빈 운반차(310)는 인계로(340)를 따라서 통문(110)을 통과하여 투입 공정부(200) 측으로 다시 인계되고, 상기와 같은 운반차(310)의 왕복 인계 작업에 따라 헤드(11) 및 추진체(12)의 투입 공정을 연속 수행되게 한다.
그리고, 상기 투입 공정부(200)에서 운반차(310)를 이용해 투입된 헤드(11) 및 추진체(12)는 공급로(321)를 따라 전진하면서 조인 공정부(400) 측으로 이송되는데, 이 이송된 운반차(310)는 인계로(340)를 통해 조인 공정부(400) 측의 통문(110)을 통과하여 인계되면서 운반부(350)를 통해 운반차(310)에 안착된 헤드(11) 및 추진체(12)가 조인 공정부(400)의 공정 작업 측으로 운반된다.
이때, 상기 조인 공정부(400) 측으로 운반된 헤드(11) 및 추진체(12)는 드릴 리벳 부재(410) 측에서 상호 체결된 후 드릴 작업 및 리벳 작업을 통해 헤드(11) 및 추진체(12)의 체결된 부분이 리벳팅 되면서 발사체(10)로 조립되고, 이렇게 조립된 발사체(10)는 다시 운반부(350)를 통해 인계로(340)의 운반차(310)에 운반되어 안착되고, 발사체(10)가 안착된 운반차(310)는 인계로(340)를 통해 이송 공정부(300) 측으로 복귀한 후 공급로(321)를 통해 장입 공정부(500) 측으로 이송되고, 이송된 즉시 후속 대기 중이던 헤드(11) 및 발사체(10)가 안착된 운반차(310)가 상기 조인 공정부(400) 측으로 다시 인계되고, 이와 같은 인계 공정을 반복하면서 조인 공정부(400)에서 헤드(11) 및 추진체(12)의 조립을 연속으로 수행하게 된다.
그리고, 상기 조인 공정부(400)를 통과한 발사체(10)가 운반차(310)에 실려 장입 공정부(500) 측으로 이송되면, 이 이송된 운반차(310)는 인계로(340)를 통해 장입 공정부(500) 측의 통문(110)을 통과하면서 제3컨베이어(530) 측으로 인계되고, 상기 제3컨베이어(530) 측으로 인계된 운반차(310)는 발사체 로더 부재(520)로 하나씩 순차적으로 연속 공급된다.
한편, 이 상태에서 상기 장입 공정부(500)의 포드 리프터 부재(510)에는 포드(20)가 장착된 상태로 대기하며, 상기 발사체 로더 부재(520)로 공급된 발사체(10)는 발사체 로더 부재(520)의 로더부(521)가 발사체(10)를 포드(20)의 안쪽 공간으로 밀어 넣어 삽입하는 작업을 수행하면서 발사체 자동화 공정을 완료하고, 상기와 같은 자동화 공정을 연속 수행하면서 대량생산을 가능하게 한다.
이상 설명한 바와 같이. 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현하였으나, 여기서 사용하는 용어들은 본 발명을 용이하게 설명하기 위함이며, 이 용어들에 대한 의미 한정이나, 특허청구범위에 기재된 범위를 제한하기 위함이 아니며,
본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1; 자동화 공정 시스템 100; 격실
110; 통문 120; 개폐도어
200; 투입 공정부 210; 제1컨베이어
220; 제2컨베이어 300; 이송 공정부
310; 운반차 320; 이송부
330; 리프트 340; 인계로
350; 운반부 400; 조인 공정부
410; 드릴 리벳 부재 500; 장입 공정부
510; 포드 리프터 부재 520; 발사체 로더 부재

Claims (4)

  1. 각 공정을 구획하는 격실(100)과;
    하나 이상의 추진체(12) 및 헤드(11)를 제1컨베이어(210) 및 제2컨베이어(220)를 이용해 각각 연속 공급되게 하는데, 상기 공급되는 헤드(11) 및 추진체(12)를 일렬로 인접하게 운반차(310)를 이용해 안착시킨 후 이송 공정부(300)로 연속 투입하는 투입 공정부(200)와;
    상기 투입 공정부(200)로부터 제공되는 헤드(11) 및 추진체(12)가 운반차(310)에 실려 연속적으로 인계되며, 이 인계된 운반차(310)를 각 공정 위치로 연속 이송시키는 이송 공정부(300)와;
    상기 이송 공정부(300)를 통해 헤드(11) 및 추진체(12)가 운반차(310)에 실려 연속적으로 인계되는데, 이 인계된 헤드(11)와 추진체(12)를 서로 결합 후 상기 헤드(11)와 추진체(12)의 결합 측 외주에 드릴 및 리벳 작업으로 결속하면서 헤드(11)와 추진체(12)를 발사체(10)로 조립하는 조인 공정부(400)와;
    상기 조인 공정부(400)의 작업을 마친 발사체(10)가 운반차(310)에 실려 이송 공정부(300)를 통해 연속적으로 인계되는데, 미리 준비된 포드(20)의 안쪽 공간으로 운반차(310)에 실린 발사체(10)를 밀어넣어 삽입하는 작업을 하면서 상기 발사체(10)를 포드(20)에 조립하는 장입 공정부(500)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 격실(100)은 구획된 각 공정 간에 운반차(310)가 이동하여 인계되도록 통로 기능을 하는 통문(110);
    상기 통문(110)에 구비되어 운반차(310)가 인계되는 시점에만 개방되고, 각 공정의 작업 중에는 폐쇄되어 격실(100)을 밀폐하는 개폐도어(120)를; 더 포함한 발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이송 공정부(300)는 각 공정으로 운반차(310)를 이송시키는 공급로(321) 및, 공정을 완료하면서 운반차(310)에 실린 발사체(10)가 제거된 빈 운반차(310)를 복귀되게 이송시키는 복귀로(322)로 이루어진 이송부(320)를 더 포함한 발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이송 공정부(300)는 공급로(321)와 복귀로(322)의 양단부를 각각 연결하여 공급로(321)를 통해 이송된 운반차(310)는 복귀로(322)에 공급되게 하고, 복귀로(322)를 통해 이송된 운반차(310)를 공급로(321)에 다시 공급시켜 운반차(310)를 순환되게 하는 리프트(330)를 더 포함한 발사체 조립을 위한 자동화 공정 시스템.
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