KR102102763B1 - 카울 크로스 부품 용접 시스템 - Google Patents

카울 크로스 부품 용접 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 카울 크로스 부품 용접 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전력선 통신(PLC, Power Line Communication) 연동을 통해 용접이 어려운 부위를 용접 로봇의 동선을 최소한으로 하면서 빠르게 용접할 수 있으며, 특히 냉각공정이 추가됨에 따라 용접공정 진행 후에 용접 열변형을 빠르게 잡을 수 있을 뿐만 아니라 용접 가능범위를 향상시켜 공정 및 용접시간을 현저하게 감소시킬 수 있는 카울 크로스 부품 용접 시스템에 관한 것이다.

Description

카울 크로스 부품 용접 시스템{Cowl cross assembly welding system}
본 발명은, 카울 크로스 부품 용접 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전력선 통신(PLC, Power Line Communication) 연동을 통해 용접이 어려운 부위를 용접 로봇의 동선을 최소한으로 하면서 빠르게 용접할 수 있으며, 특히 냉각공정이 추가됨에 따라 용접공정 진행 후에 용접 열변형을 빠르게 잡을 수 있을 뿐만 아니라 용접 가능범위를 향상시켜 공정 및 용접시간을 현저하게 감소시킬 수 있는 카울 크로스 부품 용접 시스템에 관한 것이다.
카울 크로스(Cowl Cross)는 40~50개의 프레스 부품 또는 브래킷이 위치별로 용접되어 형성되는 부품으로서 용접부도 길고 다양하게 많다.
한편, 기존 지그를 포함하는 종래기술은 용접부에 로봇이 움직일 수 있는 범위로만 제한되어 있어 순서 및 위치 등에 따라 공정이 추가될 수 있는 단점이 있다.
뿐만 아니라 종래기술의 경우, 구조적인 한계로 인해 용접 시 높은 열로 인하여 카울 크로스 부품에 변형이 발생될 수 있다는 점을 고려해볼 때, 이를 해결하기 위한 신개념의 카울 크로스 부품 용접 시스템에 대한 필요성이 대두된다.
대한민국특허청 출원번호 제10-1995-0058167호 대한민국특허청 출원번호 제10-1999-0026575호 대한민국특허청 출원번호 제10-2002-0040886호 대한민국특허청 출원번호 제20-2005-0026265호
본 발명의 목적은, 전력선 통신(PLC, Power Line Communication) 연동을 통해 용접이 어려운 부위를 용접 로봇의 동선을 최소한으로 하면서 빠르게 용접할 수 있으며, 특히 냉각공정이 추가됨에 따라 용접공정 진행 후에 용접 열변형을 빠르게 잡을 수 있을 뿐만 아니라 용접 가능범위를 향상시켜 공정 및 용접시간을 현저하게 감소시킬 수 있는 카울 크로스 부품 용접 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 다수의 부품이 용접될 카울 크로스 바아(Cowl Cross Bar)가 틸팅(tilting) 가능하게 지지되는 카울 크로스 용접용 틸팅지그; 상기 카울 크로스 용접용 틸팅지그의 주변에 배치되며, 상기 카울 크로스 용접용 틸팅지그 상의 카울 크로스 바아에 위치별로 상기 다수의 부품을 용접시키는 용접 로봇; 상기 용접 로봇에 의한 용접 작업이 완료된 지점을 공기로 냉각시키되 전동식으로 이동 가능한 전동식 냉각 유닛; 상기 전동식 냉각 유닛을 이동(moving) 가능하게 지지하는 무빙 모듈(moving module); 상기 무빙 모듈이 연결되며, 상기 무빙 모듈을 소정의 X축으로 이동시키는 X축 갠트리; 상기 X축 갠트리와 연결되며, 상기 X축 갠트리를 상기 X축에 교차되는 Y축을 따라 이동시키는 Y축 갠트리; 상기 무빙 모듈과 상기 전동식 냉각 유닛 사이에 배치되며, 상기 전동식 냉각 유닛을 상하 방향인 Z축으로 업/다운(up/down) 구동시키는 업/다운 구동부; 상기 용접 로봇에 연결되며, 상기 카울 크로스 용접용 틸팅지그의 틸팅 동작 후, 상기 용접 로봇이 소정의 용접위치로 배치되어 용접작업을 진행하도록 하는 일련의 신호를 통신하는 제1 전력선 통신부(PLC, Power Line Communication); 상기 전동식 냉각 유닛에 연결되며, 상기 용접 로봇에 의한 용접작업이 완료된 이후에 상기 전동식 냉각 유닛이 상기 용접위치에 배치되어 냉각작용을 진행하도록 하는 일련의 신호를 통신하는 제2 전력선 통신부(PLC, Power Line Communication); 및 상기 카울 크로스 용접용 틸팅지그, 상기 제1 전력선 통신부 및 상기 제2 전력선 통신부에 연결되며, 상기 카울 크로스 용접용 틸팅지그에 의한 틸팅모드이 진행된 후에 상기 제1 전력선 통신부를 통한 상기 용접 로봇의 용접모드가 진행된 다음, 곧이어 상기 제2 전력선 통신부를 통한 상기 전동식 냉각 유닛의 냉각모드가 자동 진행되게 상기 카울 크로스 용접용 틸팅지그, 상기 용접 로봇 및 상기 전동식 냉각 유닛의 동작을 자동으로 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 카울 크로스 용접용 틸팅지그는, 베이스 유닛; 상기 베이스 유닛의 일측에 결합되는 구동 서포팅 블록; 상기 베이스 유닛의 타측에 결합되되 상기 구동 서포팅 블록보다 사이즈가 작게 형성되는 종동 서포팅 블록; 상기 구동 서포팅 블록의 상면 일측에 결합되는 구동 회전체; 컨트롤이 가능한 서보모터; 상기 서보모터에 연결되되 상기 구동 서포팅 블록의 상면 타측에 결합되며, 상기 서보모터의 회전력을 감소시키면서 토크(torque)는 증가시키는 감속기; 상기 종동 서포팅 블록의 상면에 결합되는 종동 회전체; 구동 포크 플레이트와, 상기 구동 포크 플레이트에 등간격으로 결합되는 다수의 구동 포크 벽체를 구비하며, 상기 구동 회전체의 구동 샤프트에 결합되는 구동 포크; 종동 포크 플레이트와, 상기 종동 포크 플레이트에 등간격으로 결합되는 다수의 종동 포크 벽체를 구비하며, 상기 종동 회전체의 종동 샤프트에 결합되는 종동 포크; 상기 구동 포크와 상기 종동 포크가 결합되는 포크 결합 플레이트와, 상기 포크 결합 플레이트와 동일한 사이즈를 가지고 상기 포크 결합 플레이트와 나란하게 이격 배치되는 보강 플레이트와, 상기 포크 결합 플레이트와 상기 보강 플레이트 사이에 배치되되 상기 포크 결합 플레이트와 상기 보강 플레이트보다 면적은 작고 두께는 두껍게 마련되며, 상기 포크 결합 플레이트와 상기 보강 플레이트를 지지하는 지지 프레임을 구비하며, 양측이 상기 구동 포크와 상기 종동 포크에 결합되는 베드; 상기 구동 포크에 이웃되게 상기 베드에 결합되는 구동 더미 케이싱; 상기 종동 포크에 이웃되게 상기 베드에 결합되는 종동 더미 케이싱; 및 서로 다른 모양과 사이즈, 그리고 배치 구조를 가지며, 상기 베드 상에 위치별로 다수 개 배치되는 다수의 브래킷과, 상기 다수의 브래킷 중 어느 하나 또는 상기 베드 상에 결합되는 다수의 액추에이터와, 상기 베드 상에 독립적으로 마련되거나 상기 액추에이터에 연결되며, 실질적으로 상기 카울 크로스 바아를 위치별로 지지하는 다수의 바아 지지용 클램프를 구비하며, 상기 베드에 다수 개 배치되며, 상기 카울 크로스 바아를 위치별로 클램핑시키는 클램핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카울 크로스 부품 용접 시스템에 의해 달성된다.
상기 전동식 냉각 유닛은, 전동식으로 전후진이 가능하게 마련되며, 냉각을 위한 공기가 유동되는 전동식 냉각 바아; 및 상기 전동식 냉각 바아의 단부에 마련되고 공기가 분사되는 공기 분사노즐을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전력선 통신(PLC, Power Line Communication) 연동을 통해 용접이 어려운 부위를 용접 로봇의 동선을 최소한으로 하면서 빠르게 용접할 수 있으며, 특히 용접공정 진행 시 용접 열변형을 빠르게 잡을 수 있을 뿐만 아니라 용접 가능범위를 향상시켜 공정 및 용접시간을 현저하게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카울 크로스 부품 용접 시스템의 평면 이미지이다.
도 2는 카울 크로스 용접용 틸팅지그의 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 2를 다른 각도에서 도시한 사시도들이다.
도 5는 도 2의 정면도이다.
도 6은 도 5의 배면도이다.
도 7은 구동 회전체 영역의 확대도이다.
도 8은 종동 회전체 영역의 확대도이다.
도 9는 클램핑부의 일부 확대 이미지이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 카울 크로스 부품 용접 시스템의 제어블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문어구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작(작용)은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또한 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카울 크로스 부품 용접 시스템의 평면 이미지, 도 2는 카울 크로스 용접용 틸팅지그의 사시도, 도 3 및 도 4는 도 2를 다른 각도에서 도시한 사시도들, 도 5는 도 2의 정면도, 도 6은 도 5의 배면도, 도 7은 구동 회전체 영역의 확대도, 도 8은 종동 회전체 영역의 확대도, 도 9는 클램핑부의 일부 확대 이미지, 그리고 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 카울 크로스 부품 용접 시스템의 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카울 크로스 부품 용접 시스템(1)은 전력선 통신(PLC, Power Line Communication) 연동을 통해 용접이 어려운 부위를 용접 로봇(200)의 동선을 최소한으로 하면서 빠르게 용접할 수 있으며, 특히 냉각공정이 추가됨에 따라 용접공정 진행 후에 용접 열변형을 빠르게 잡을 수 있을 뿐만 아니라 용접 가능범위를 향상시켜 공정 및 용접시간을 현저하게 감소시킬 수 있도록 한 것이다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 카울 크로스 부품 용접 시스템(1)은 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100), 용접 로봇(200), 전동식 냉각 유닛(600), 그리고 컨트롤러(300)를 포함할 수 있다.
우선, 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100)는 다수의 부품이 용접될 카울 크로스 바아(C/B, Cowl Cross Bar, 도 3 및 도 9 참조)가 틸팅(tilting) 가능하게 지지되는 지그이다.
앞서 기술한 것처럼 카울 크로스 바아(C/B, Cowl Cross Bar)에 40~50개의 프레스 부품 또는 브래킷이 위치별로 용접되어 하나의 카울 크로스(Cowl Cross)라는 자동차 핵심 부품으로 탄생될 수 있는데, 이와 같은 많은 부품들을 위치별로 용접하기 위해 카울 크로스 바아(C/B, Cowl Cross Bar)를 틸팅 가능하게 지지하는 수단이 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100)이다.
이처럼 수많은 부품이 카울 크로스 바아(C/B, Cowl Cross Bar)에 위치별로 용접되어 하나의 카울 크로스를 이루기 때문에 용접 시 높은 열로 인해 카울 크로스 바아(C/B, Cowl Cross Bar)의 변형이 올 수 있다.
때문에 열 변형을 잡을 수 있는 용접 순서가 매우 중요하나 기존 지그는 용접부에 로봇이 움직일 수 있는 범위로만 제한되어 있기 때문에 순서 및 위치 등에 따라 공정이 추가될 수 있음은 물론 용접 효율이 떨어지고 용접 시간이 증가할 수밖에 없었다. 하지만, 본 실시예에 적용되는 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100)는 종래와 다른 효율적인 구조를 가지고 있기 때문에 용접 로봇(200)과의 상호작용에 의해 용접작업을 원활하고 신속하게 진행할 수 있도록 한다.
카울 크로스 용접용 틸팅지그(100)는 베이스 유닛(110)을 포함한다. 베이스 유닛(110)은 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100)의 하부 지지 구조를 이룬다.
이러한 베이스 유닛(110)은 내부가 빈 직사각 형상의 폐루프 형태로 배치되는 베이스 프레임(111)과, 베이스 프레임(111) 내에 등간격으로 배치되어 베이스 프레임(111)을 보강하는 다수의 보강 바아(112)와, 베이스 프레임(111)의 하단부에 위치별로 이격되게 배치되는 다수의 보강편(113)과, 보강편(113)에 하나씩 연결되고 지면에 대해 베이스 프레임(111)을 이격시켜 지지하는 다수의 푸트(114)를 포함한다. 푸트(114)에는 높이조절수단이 갖춰질 수 있다.
베이스 유닛(110)의 일측에는 구동 서포팅 블록(121)이 결합되고, 베이스 유닛(110)의 타측에는 구동 서포팅 블록(121)보다 사이즈가 작게 형성되는 종동 서포팅 블록(122)이 결합된다.
구동 서포팅 블록(121)의 상면 일측에는 구동 회전체(131)가 결합된다. 구동 서포팅 블록(121)의 상면 타측에는 감속기(135)가 탑재된다. 감속기(135)는 컨트롤이 가능한 서보모터(134)와 연결되되 서보모터(134)의 회전력을 감소시키면서 토크(torque)는 증가시키는 역할을 한다.
구동 서포팅 블록(121)의 반대측에 배치되는 종동 서포팅 블록(122)의 상면에는 종동 회전체(132)가 결합된다. 종동 회전체(132)는 구동 회전체(131)와 구조가 실질적으로 동일하다.
구동 회전체(131)의 구동 샤프트(131a)에는 구동 포크(141)가 결합된다. 구동 포크(141)는 구동 포크 플레이트(141a)와, 구동 포크 플레이트(141a)에 등간격으로 결합되는 다수의 구동 포크 벽체(141b)를 포함한다.
구동 포크(141)와 동일한 구조의 종동 포크(142)가 종동 회전체(132)의 종동 샤프트(132a)에 결합된다. 종동 포크(142)는 종동 포크 플레이트(142a)와, 종동 포크 플레이트(142a)에 등간격으로 결합되는 다수의 종동 포크 벽체(142b)를 포함한다.
이러한 구동 포크(141)와 종동 포크(142)는 베드(150)와 연결된다. 따라서 서보모터(134)가 동작되어 구동 회전체(131)를 통해 구동 포크(141)를 회전시키면 종동 포크(142)와의 상호작용으로 인해 베드(150)가 회전, 즉 틸팅될 수 있다. 따라서 베드(150)의 클램핑부(170)에 클램핑된 카울 크로스 바아(C/B, Cowl Cross Bar)가 원하는 방향으로 틸팅될 수 있다. 따라서 용접 로봇(200)이 과도한 동선으로 움직이지 않더라도 원하는 용접 작업을 원활하고 신속하게 진행할 수 있다.
베드(150)는 구동 포크(141)와 종동 포크(142)가 결합되는 포크 결합 플레이트(151)와, 포크 결합 플레이트(151)와 동일한 사이즈를 가지고 포크 결합 플레이트(151)와 나란하게 이격 배치되는 보강 플레이트(152)와, 포크 결합 플레이트(151)와 보강 플레이트(152) 사이에 배치되되 포크 결합 플레이트(151)와 보강 플레이트(152)보다 면적은 작고 두께는 두껍게 마련되며, 포크 결합 플레이트(151)와 보강 플레이트(152)를 지지하는 지지 프레임(153)을 포함한다.
카울 크로스 용접용 틸팅지그(100)는 구동 포크(141)에 이웃되게 베드(150)에 결합되는 구동 더미 케이싱(161)과, 종동 포크(142)에 이웃되게 베드(150)에 결합되는 종동 더미 케이싱(162)을 더 포함한다. 구동 더미 케이싱(161)과 종동 더미 케이싱(162)은 작업대의 역할 혹은 부품을 일시적으로 올리거나 수납하는 역할을 한다.
클램핑부(170)는 베드(150) 상에 마련되는 것으로서 실질적으로 카울 크로스 바아(C/B, Cowl Cross Bar)를 클램핑한다. 앞서도 기술한 것처럼 카울 크로스 바아(C/B, Cowl Cross Bar)는 단순한 파이프 구조가 아니고 또한 카울 크로스 바아(C/B, Cowl Cross Bar)에 수많은 부품이 용접되면서 지지되어야 한다는 점에서 카울 크로스 바아(C/B, Cowl Cross Bar)를 위치별로 견고하게 클램핑해야 한다. 이를 위해 클램핑부(170)가 마련되는 것이다.
클램핑부(170)는 서로 다른 모양과 사이즈, 그리고 배치 구조를 가지며, 베드(150) 상에 위치별로 다수 개 배치되는 다수의 브래킷(171)과, 다수의 브래킷(171) 중 어느 하나 또는 상기 베드(150) 상에 결합되는 다수의 액추에이터(172)와, 베드(150) 상에 독립적으로 마련되거나 액추에이터(172)에 연결되며, 실질적으로 카울 크로스 바아(C/B, Cowl Cross Bar)를 위치별로 지지하는 다수의 바아 지지용 클램프(173)를 포함한다. 도면에 도시된 것처럼 클램핑부(170)는 실질적으로 복잡한 구조를 이룰 수 있다.
다음으로, 용접 로봇(200)은 도 1에 도시된 바와 같이, 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100)의 주변에 배치되며, 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100) 상의 카울 크로스 바아(C/B, Cowl Cross Bar)에 위치별로 다수의 부품을 용접시키는 로봇이다. 적어도 3축 이상으로 구동되는 로봇이 적용될 수 있다.
다음으로, 전동식 냉각 유닛(600)은 도 1에 도시된 바와 같이, 용접 로봇(200)에 의한 용접 작업이 완료된 지점을 공기로 냉각시키되 전동식으로 이동 가능한 로봇이다.
이러한 전동식 냉각 유닛(600)은 전동식으로 전후진이 가능하게 마련되며, 냉각을 위한 공기가 유동되는 전동식 냉각 바아(610)와, 전동식 냉각 바아(610)의 단부에 마련되고 공기가 분사되는 공기 분사노즐(620)을 포함한다.
용접 로봇(200)의 용접모드가 진행된 다음, 곧이어 전동식 냉각 유닛(600)의 냉각모드가 자동 진행되기 때문에 용접 열변형을 빠르게 잡을 수 있다.
이때, 카울 크로스 바아에 용접될 부품의 용접부위는 다양하다는 점을 고려해볼 때, 본 실시예에서 전동식 냉각 유닛(600)은 고정식이 아닌 이동식, 다시 말해 전동식으로 구현된다. 이를 위해, 아래의 구성들이 추가된다.
전동식 냉각 유닛(600)에는 전동식 냉각 유닛(600)을 이동(moving) 가능하게 지지하는 무빙 모듈(540, moving module)이 연결된다. 무빙 모듈(540)은 도 1의 좌표인 X축 및 Y축을 따라 이동 가능하다. 이를 위해, X축 갠트리(510)와 Y축 갠트리(520)가 마련된다.
X축 갠트리(510)는 무빙 모듈(540)이 연결되며, 무빙 모듈(540)을 소정의 X축으로 이동시키는 역할을 하고, Y축 갠트리(520)는 X축 갠트리(510)와 연결되며, X축 갠트리(510)를 X축에 교차되는 Y축을 따라 이동시키는 역할을 한다.
그리고 무빙 모듈(540)과 전동식 냉각 유닛(600) 사이에는 업/다운 구동부(530)가 연결된다. 실린더 등으로 적용될 수 있는 업/다운 구동부(530)는 전동식 냉각 유닛(600)을 상하 방향인 Z축으로 업/다운(up/down) 구동시키는 역할을 한다. 이와 같은 업/다운 구동부(530)를 비롯해서 X축 갠트리(510)와 Y축 갠트리(520)가 적용되고 이에 무빙 모듈(540)이 동작됨에 따라 용접부위로 냉각을 위한 맞춤형 공기를 제공할 수 있다. 따라서 용접 열변형을 빠르게 잡을 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우, 자동 용접과 자동 냉각을 위해 제1 전력선 통신부(410)(PLC, Power Line Communication)와, 제2 전력선 통신부(420)(PLC, Power Line Communication)가 적용된다.
제1 전력선 통신부(410)는 용접 로봇(200)에 연결되며, 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100)의 틸팅 동작 후, 용접 로봇(200)이 소정의 용접위치로 배치되어 용접작업을 진행하도록 하는 일련의 신호를 통신한다.
그리고 제2 전력선 통신부(420)는 전동식 냉각 유닛(600)에 연결되며, 용접 로봇(200)에 의한 용접작업이 완료된 이후에 전동식 냉각 유닛(600)이 용접위치에 배치되어 냉각작용을 진행하도록 하는 일련의 신호를 통신한다.
제1 전력선 통신부(410)(PLC, Power Line Communication)와, 제2 전력선 통신부(420)(PLC, Power Line Communication)가 적용되기 때문에 제어가 간편해지는 이점이 있다.
마지막으로, 컨트롤러(300)는 도 10에 도시된 바와 같이, 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100), 제1 전력선 통신부(410) 및 제2 전력선 통신부(420)에 연결되며, 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100)에 의한 틸팅모드이 진행된 후에 제1 전력선 통신부(410)를 통한 용접 로봇(200)의 용접모드가 진행된 다음, 곧이어 제2 전력선 통신부(420)를 통한 전동식 냉각 유닛(600)의 냉각모드가 자동 진행되게 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100), 용접 로봇(200) 및 전동식 냉각 유닛(600)의 동작을 자동으로 컨트롤한다.
이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(300)는 중앙처리장치(310, CPU), 메모리(320, MEMORY), 그리고 서포트 회로(330, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(310)는 본 실시예에서 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100), 제1 전력선 통신부(410) 및 제2 전력선 통신부(420)에 연결되며, 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100)에 의한 틸팅모드이 진행된 후에 제1 전력선 통신부(410)를 통한 용접 로봇(200)의 용접모드가 진행된 다음, 곧이어 제2 전력선 통신부(420)를 통한 전동식 냉각 유닛(600)의 냉각모드가 자동 진행되게 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100), 용접 로봇(200) 및 전동식 냉각 유닛(600)의 동작을 자동으로 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(320, MEMORY)는 중앙처리장치(310)와 연결된다. 메모리(320)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(330, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(310)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(330)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(300)는 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100), 제1 전력선 통신부(410) 및 제2 전력선 통신부(420)에 연결되며, 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100)에 의한 틸팅모드이 진행된 후에 제1 전력선 통신부(410)를 통한 용접 로봇(200)의 용접모드가 진행된 다음, 곧이어 제2 전력선 통신부(420)를 통한 전동식 냉각 유닛(600)의 냉각모드가 자동 진행되게 카울 크로스 용접용 틸팅지그(100), 용접 로봇(200) 및 전동식 냉각 유닛(600)의 동작을 자동으로 컨트롤하는데, 이러한 일련의 프로세스 등은 메모리(320)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(320)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 전력선 통신(PLC, Power Line Communication) 연동을 통해 용접이 어려운 부위를 용접 로봇(200)의 동선을 최소한으로 하면서 빠르게 용접할 수 있으며, 특히 냉각공정이 추가됨에 따라 용접공정 진행 후에 용접 열변형을 빠르게 잡을 수 있을 뿐만 아니라 용접 가능범위를 향상시켜 공정 및 용접시간을 현저하게 감소시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 카울 크로스 부품 용접 시스템 100 : 카울 크로스 용접용 틸팅지그
110 : 베이스 유닛 111 : 베이스 프레임
112 : 보강 바아 113 : 보강편
114 : 푸트 121 : 구동 서포팅 블록
122 : 종동 서포팅 블록 131 : 구동 회전체
131a : 구동 샤프트 132 : 종동 회전체
132a : 종동 샤프트 134 : 서보모터
135 : 감속기 141 : 구동 포크
141a : 구동 포크 플레이트 141b : 구동 포크 벽체
142 : 종동 포크 142a : 종동 포크 플레이트
142b : 종동 포크 벽체 150 : 베드
151 : 포크 결합 플레이트 152 : 보강 플레이트
153 : 지지 프레임 161 : 구동 더미 케이싱
162 : 종동 더미 케이싱 170 : 클램핑부
171 : 브래킷 172 : 액추에이터
173 : 바아 지지용 클램프 200 : 용접 로봇
300 : 컨트롤러 410 : 제1 전력선 통신부
420 : 제2 전력선 통신부 510 : X축 갠트리
520 : Y축 갠트리 530 : Z축 갠트리
540 : 무빙 모듈 600 : 전동식 냉각 유닛
610 : 전동식 냉각 바아 620 : 냉각 노즐

Claims (2)

  1. 다수의 부품이 용접될 카울 크로스 바아(Cowl Cross Bar)가 틸팅(tilting) 가능하게 지지되는 카울 크로스 용접용 틸팅지그;
    상기 카울 크로스 용접용 틸팅지그의 주변에 배치되며, 상기 카울 크로스 용접용 틸팅지그 상의 카울 크로스 바아에 위치별로 상기 다수의 부품을 용접시키는 용접 로봇;
    상기 용접 로봇에 의한 용접 작업이 완료된 지점을 공기로 냉각시키되 전동식으로 이동 가능한 전동식 냉각 유닛;
    상기 전동식 냉각 유닛을 이동(moving) 가능하게 지지하는 무빙 모듈(moving module);
    상기 무빙 모듈이 연결되며, 상기 무빙 모듈을 소정의 X축으로 이동시키는 X축 갠트리;
    상기 X축 갠트리와 연결되며, 상기 X축 갠트리를 상기 X축에 교차되는 Y축을 따라 이동시키는 Y축 갠트리;
    상기 무빙 모듈과 상기 전동식 냉각 유닛 사이에 배치되며, 상기 전동식 냉각 유닛을 상하 방향인 Z축으로 업/다운(up/down) 구동시키는 업/다운 구동부;
    상기 용접 로봇에 연결되며, 상기 카울 크로스 용접용 틸팅지그의 틸팅 동작 후, 상기 용접 로봇이 소정의 용접위치로 배치되어 용접작업을 진행하도록 하는 일련의 신호를 통신하는 제1 전력선 통신부(PLC, Power Line Communication);
    상기 전동식 냉각 유닛에 연결되며, 상기 용접 로봇에 의한 용접작업이 완료된 이후에 상기 전동식 냉각 유닛이 상기 용접위치에 배치되어 냉각작용을 진행하도록 하는 일련의 신호를 통신하는 제2 전력선 통신부(PLC, Power Line Communication); 및
    상기 카울 크로스 용접용 틸팅지그, 상기 제1 전력선 통신부 및 상기 제2 전력선 통신부에 연결되며, 상기 카울 크로스 용접용 틸팅지그에 의한 틸팅모드이 진행된 후에 상기 제1 전력선 통신부를 통한 상기 용접 로봇의 용접모드가 진행된 다음, 곧이어 상기 제2 전력선 통신부를 통한 상기 전동식 냉각 유닛의 냉각모드가 자동 진행되게 상기 카울 크로스 용접용 틸팅지그, 상기 용접 로봇 및 상기 전동식 냉각 유닛의 동작을 자동으로 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하며,
    상기 카울 크로스 용접용 틸팅지그는,
    베이스 유닛;
    상기 베이스 유닛의 일측에 결합되는 구동 서포팅 블록;
    상기 베이스 유닛의 타측에 결합되되 상기 구동 서포팅 블록보다 사이즈가 작게 형성되는 종동 서포팅 블록;
    상기 구동 서포팅 블록의 상면 일측에 결합되는 구동 회전체;
    컨트롤이 가능한 서보모터;
    상기 서보모터에 연결되되 상기 구동 서포팅 블록의 상면 타측에 결합되며, 상기 서보모터의 회전력을 감소시키면서 토크(torque)는 증가시키는 감속기;
    상기 종동 서포팅 블록의 상면에 결합되는 종동 회전체;
    구동 포크 플레이트와, 상기 구동 포크 플레이트에 등간격으로 결합되는 다수의 구동 포크 벽체를 구비하며, 상기 구동 회전체의 구동 샤프트에 결합되는 구동 포크;
    종동 포크 플레이트와, 상기 종동 포크 플레이트에 등간격으로 결합되는 다수의 종동 포크 벽체를 구비하며, 상기 종동 회전체의 종동 샤프트에 결합되는 종동 포크;
    상기 구동 포크와 상기 종동 포크가 결합되는 포크 결합 플레이트와, 상기 포크 결합 플레이트와 동일한 사이즈를 가지고 상기 포크 결합 플레이트와 나란하게 이격 배치되는 보강 플레이트와, 상기 포크 결합 플레이트와 상기 보강 플레이트 사이에 배치되되 상기 포크 결합 플레이트와 상기 보강 플레이트보다 면적은 작고 두께는 두껍게 마련되며, 상기 포크 결합 플레이트와 상기 보강 플레이트를 지지하는 지지 프레임을 구비하며, 양측이 상기 구동 포크와 상기 종동 포크에 결합되는 베드;
    상기 구동 포크에 이웃되게 상기 베드에 결합되는 구동 더미 케이싱;
    상기 종동 포크에 이웃되게 상기 베드에 결합되는 종동 더미 케이싱; 및
    서로 다른 모양과 사이즈, 그리고 배치 구조를 가지며, 상기 베드 상에 위치별로 다수 개 배치되는 다수의 브래킷과, 상기 다수의 브래킷 중 어느 하나 또는 상기 베드 상에 결합되는 다수의 액추에이터와, 상기 베드 상에 독립적으로 마련되거나 상기 액추에이터에 연결되며, 실질적으로 상기 카울 크로스 바아를 위치별로 지지하는 다수의 바아 지지용 클램프를 구비하며, 상기 베드에 다수 개 배치되며, 상기 카울 크로스 바아를 위치별로 클램핑시키는 클램핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카울 크로스 부품 용접 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전동식 냉각 유닛은,
    전동식으로 전후진이 가능하게 마련되며, 냉각을 위한 공기가 유동되는 전동식 냉각 바아; 및
    상기 전동식 냉각 바아의 단부에 마련되고 공기가 분사되는 공기 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 카울 크로스 부품 용접 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102693621B1 (ko) * 2023-06-19 2024-08-08 박종필 자동용접장치용 지그장치

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04262873A (ja) * 1991-02-14 1992-09-18 Shin Meiwa Ind Co Ltd 自動溶接装置
KR19990026575A (ko) 1997-09-25 1999-04-15 윤종용 화소 결함 구제 구조를 갖는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터기판
JPH11114696A (ja) * 1997-10-13 1999-04-27 Sekisui Chem Co Ltd 建物ユニットのフレームの反転式溶接補助装置
KR20020040886A (ko) 2000-08-25 2002-05-30 타테이시 요시오 사진 자동 판매기
JP5348957B2 (ja) * 2007-07-10 2013-11-20 リンデ アーゲー ワークピース同士を溶接するための装置及び方法
KR101761153B1 (ko) * 2017-04-04 2017-08-04 박유진 현가장치 제조방법
KR101989556B1 (ko) * 2017-12-11 2019-06-14 주식회사 세원정공 카울 크로스 용접장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04262873A (ja) * 1991-02-14 1992-09-18 Shin Meiwa Ind Co Ltd 自動溶接装置
KR19990026575A (ko) 1997-09-25 1999-04-15 윤종용 화소 결함 구제 구조를 갖는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터기판
JPH11114696A (ja) * 1997-10-13 1999-04-27 Sekisui Chem Co Ltd 建物ユニットのフレームの反転式溶接補助装置
KR20020040886A (ko) 2000-08-25 2002-05-30 타테이시 요시오 사진 자동 판매기
JP5348957B2 (ja) * 2007-07-10 2013-11-20 リンデ アーゲー ワークピース同士を溶接するための装置及び方法
KR101761153B1 (ko) * 2017-04-04 2017-08-04 박유진 현가장치 제조방법
KR101989556B1 (ko) * 2017-12-11 2019-06-14 주식회사 세원정공 카울 크로스 용접장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102693621B1 (ko) * 2023-06-19 2024-08-08 박종필 자동용접장치용 지그장치

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