KR102399233B1 - 고품질 차량부품 제조시스템 및 제조방법 - Google Patents

고품질 차량부품 제조시스템 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고품질 차량부품 제조시스템 및 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 고품질 차량부품 제조시스템은 고품질 차량부품이 안착되어 로딩되는 제1 로더(loading device); 상기 제1 로더의 주변에 배치되며, 상기 고품질 차량부품들이 서로 용접되어 형성될 용접부의 갭(gap)을 측정하는 용접부 갭 측정장치; 상기 제1 로더와 상기 용접부 갭 측정장치의 주변에 배치되며, 상기 고품질 차량부품들을 자동 용접하는 자동 용접장치; 용접이 완료되어 형성된 어셈블리 제품이 안착되되 상기 제1 로더와 위치가 다르게 마련되는 제2 로더; 상기 제2 로더에 안착된 어셈블리 제품을 레이저로 3차원 스캔하는 레이저 스캐닝장치; 및 상기 레이저 스캐닝장치가 스캔한 정보를 토대로 상기 어셈블리 제품에 대한 외관 및 용접부 품질을 확인하는 외관 및 용접부 품질 확인장치를 포함한다.

Description

고품질 차량부품 제조시스템 및 제조방법{Manufacturing System and Method For a High Quality Car parts}
본 발명은, 고품질 차량부품 제조시스템 및 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 고품질 차량부품을 제조함에 있어서 용접공정을 종래보다 원활하게 수행할 수 있음은 물론 용접부 품질을 제품의 손상 없이 확인할 수 있어서 종래보다 제품의 품질향상을 도모할 수 있는, 고품질 차량부품 제조시스템 및 제조방법에 관한 것이다.
차량 부품 중에는 고품질을 요하는 부품이 존재한다. 예컨대, 스틸 파이프(steel pipe)에 프레스(press) 공정으로 제작된 여러 부품이 용접(weld)으로 조립 및 제작되어 한 몸체를 이룬, 소위 카울크로스(Cowl Cross)도 여기에 속한다. 카울크로스는 차량의 운전석 핵심 부품을 가리킨다.
카울크로스와 같은 고품질 차량부품은 메인 파이프에 여러 개의 조각, 즉 부품들이 용접(weld)으로 결합한 형태를 취하기 때문에, 무엇보다도 용접공정이 중요하다.
한편, 카울크로스와 같은 고품질 차량부품에 관한 조립 공정이 현재 자동화되어 있기는 하지만, 부품 각각의 성형 오차, 용접에 의한 열변형 등으로 인해 품질에 영향을 미칠 수 있는 문제점이 있는 것으로 알려져 있다.
그리고, 고품질 차량부품을 완성한 이후에, 고품질 차량부품의 품질을 확인하기 위해서는 샘플 단위의 절개에 의해 확인할 수밖에 없어서 공정상 많은 로스(loss)가 발생할 수 있음은 물론, 제품 손상이 불가피한 문제점이 있다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2015-0181567호
본 발명의 목적은, 고품질 차량부품을 제조함에 있어서 용접공정을 종래보다 원활하게 수행할 수 있음은 물론 용접부 품질을 제품의 손상 없이 확인할 수 있어서 종래보다 제품의 품질향상을 도모할 수 있는, 고품질 차량부품 제조시스템 및 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 고품질 차량부품이 안착되어 로딩되는 제1 로더(loading device); 상기 제1 로더의 주변에 배치되며, 상기 고품질 차량부품들이 서로 용접되어 형성될 용접부의 갭(gap)을 측정하는 용접부 갭 측정장치; 상기 제1 로더와 상기 용접부 갭 측정장치의 주변에 배치되며, 상기 고품질 차량부품들을 자동 용접하는 자동 용접장치; 용접이 완료되어 형성된 어셈블리 제품이 안착되되 상기 제1 로더와 위치가 다르게 마련되는 제2 로더; 상기 제2 로더에 안착된 어셈블리 제품을 레이저로 3차원 스캔하는 레이저 스캐닝장치; 및 상기 레이저 스캐닝장치가 스캔한 정보를 토대로 상기 어셈블리 제품에 대한 외관 및 용접부 품질을 확인하는 외관 및 용접부 품질 확인장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 고품질 차량부품 제조시스템에 의해 달성된다.
상기 용접부 갭 측정장치, 상기 자동 용접장치, 상기 레이저 스캐닝장치 및 상기 외관 및 용접부 품질 확인장치의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하는 공용 컨트롤러를 더 포함하며, 상기 공용 컨트롤러는 상기 자동 용접장치를 이용한 용접부 자동 용접단계가 진행될 때, 용접 토치 각도, 용접 속도, 용접 전류, 용접 전압을 포함하는 복수 개의 용접 데이터(data)를 토대로 작성된 최적화된 용접 보정 조건 데이터가 사용되게 컨트롤하며, 상기 공용 컨트롤러는 상기 외관 및 용접부 품질 확인단계가 진행될 때, 용입 깊이, 기공, 강도를 포함하는 용접 외관에 따른 물성 데이터가 기준으로 사용되게 컨트롤할 수 있다.
한편, 상기 목적은, 제1 로더(loading device)에 복수 개의 고품질 차량부품을 안착해서 로딩하는 제1 로더를 이용한 고품질 차량부품 로딩단계; 용접부 갭 측정장치를 이용해서 상기 고품질 차량부품들이 서로 용접되어 형성될 용접부의 갭(gap)을 측정하는 용접부 갭 측정장치를 이용한 용접부 갭 측정단계; 상기 제1 로더와 상기 용접부 갭 측정장치의 주변에 배치되는 자동 용접장치를 이용해서 상기 용접부를 자동 용접하는 자동 용접장치를 이용한 용접부 자동 용접단계; 및 상기 자동 용접장치를 이용한 용접부 자동 용접단계가 진행되어 형성된 어셈블리 제품을 상기 제1 로더와 위치가 다르게 마련되는 제2 로더에 안착시키는 제2 로더를 이용한 어셈블리 제품 안착단계를 포함하며, 상기 자동 용접장치를 이용한 용접부 자동 용접단계가 진행될 때, 용접 토치 각도, 용접 속도, 용접 전류, 용접 전압을 포함하는 복수 개의 용접 데이터(data)를 토대로 작성된 최적화된 용접 보정 조건 데이터가 사용되는 것을 특징으로 하는 고품질 차량부품 제조방법에 의해서도 달성된다.
상기 제2 로더에 안착된 어셈블리 제품을 레이저 스캐닝장치를 이용해서 3차원 스캔하는 레이저 3D 스캔단계; 및 상기 레이저 3D 스캔단계에서 스캔한 정보를 토대로 외관 및 용접부 품질 확인장치가 상기 어셈블리 제품에 대한 외관 및 용접부 품질을 확인하는 외관 및 용접부 품질 확인단계를 더 포함할 수 있다.
상기 외관 및 용접부 품질 확인단계가 진행될 때, 용입 깊이, 기공, 강도를 포함하는 용접 외관에 따른 물성 데이터가 기준으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 고품질 차량부품을 제조함에 있어서 용접공정을 종래보다 원활하게 수행할 수 있음은 물론 용접부 품질을 제품의 손상 없이 확인할 수 있어서 종래보다 제품의 품질향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고품질 차량부품 제조시스템에서 제1 로더 영역의 구조도이다.
도 2는 고품질 차량부품이 제1 로더에 로딩된 상태의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고품질 차량부품 제조시스템에서 레이저 스캐닝장치 영역의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고품질 차량부품 제조시스템의 제어블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 고품질 차량부품 제조방법의 순서도이다.
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 고품질 차량부품 제조시스템에서 제1 로더 영역의 구조도, 도 2는 고품질 차량부품이 제1 로더에 로딩된 상태의 사시도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고품질 차량부품 제조시스템에서 레이저 스캐닝장치 영역의 구조도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고품질 차량부품 제조시스템의 제어블록도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 고품질 차량부품 제조방법의 순서도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명은 고품질 차량부품을 제조함에 있어서 용접공정을 종래보다 원활하게 수행할 수 있음은 물론 용접부 품질을 제품의 손상 없이 확인할 수 있어서 종래보다 제품의 품질향상을 도모할 수 있도록 한다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 발명은 도 1 내지 도 4와 같은 고품질 차량부품 제조시스템, 그리고, 도 5와 같은 고품질 차량부품 제조방법에 그 권리범위가 적용될 수 있다.
먼저, 도 5를 참조해서 고품질 차량부품 제조방법을 설명한다. 본 실시예에 따른 고품질 차량부품 제조방법은 고품질 차량부품 로딩단계(S10), 용접부 갭 측정단계(S20), 용접부 자동 용접단계(S30), 어셈블리 제품 안착단계(S40), 레이저 3D 스캔단계(S50) 및 외관 및 용접부 품질 확인단계(S60)를 포함할 수 있다.
고품질 차량부품 로딩단계(S10)는 도 2처럼 제1 로더(110, loading device)에 고품질 차량부품을 안착해서 로딩하는 공정이다.
용접부 갭 측정단계(S20)는 용접부 갭 측정장치(120)를 이용해서 고품질 차량부품들이 서로 용접되어 형성될 용접부의 갭(gap)을 측정하는 공정이다. 모든 용접부에 대한 갭을 측정할 수 있다.
용접부 자동 용접단계(S30)는 제1 로더(110)와 용접부 갭 측정장치(120)의 주변에 배치되는 자동 용접장치(130)를 이용해서 용접부를 자동 용접하는 공정이다.
어셈블리 제품 안착단계(S40)는 자동 용접장치(130)를 이용한 용접부 자동 용접단계가 진행되어 형성된 어셈블리 제품을 제2 로더(140)에 안착시키는 공정이다.
레이저 3D 스캔단계(S50)는 제2 로더(140)에 안착된 어셈블리 제품 즉 고품질 차량부품들이 용접에 의해 한 몸체로 만들어진 어셈블리 제품을 레이저 스캐닝장치(150)를 이용해서 3차원 스캔하는 공정이다.
외관 및 용접부 품질 확인단계(S60)는 레이저 3D 스캔단계에서 스캔한 정보를 토대로 외관 및 용접부 품질 확인장치(160)가 어셈블리 제품에 대한 외관 및 용접부 품질을 확인하는 공정이다.
이러한 단계를 진행할 수 있는 본 실시예에 따른 고품질 차량부품 제조시스템은 제1 로더(110, loading device), 용접부 갭 측정장치(120), 자동 용접장치(130), 제2 로더(140), 레이저 스캐닝장치(150), 외관 및 용접부 품질 확인장치(160), 그리고, 공용 컨트롤러(180)를 포함할 수 있다.
제1 로더(110)는 도 1 및 도 2처럼 고품질 차량부품이 안착되어 로딩되는 장소를 이룬다.
고품질 차량부품을 앞서 기술한 것처럼 카울크로스(10)로 설명하면, 도 2에 도시된 것처럼 고품질 차량부품으로서의 카울크로스(10)는 스틸(steel)로 구성되고 수십 개의 부품이 용접(welding)으로 조립된 어셈블리 유닛이다. 즉 카울크로스(10)는 복수 개의 제1 및 제2 파이프(pipe, 11,12)에 프레스(press) 공정으로 제작된 복수의 부품이 용접(weld)으로 조립되는 복합 제품이다.
이러한 카울크로스(10)의 제조를 위해 제1 로더(110), 즉 카울크로스(10)를 이루는 부품들이 로딩되어 용접으로 조립되는 장소를 이루는 제1 로더(110)가 마련된다.
제1 로더(110)는 높낮이가 서로 다른 상태로 연결되는 제1 및 제2 파이프(11,12)를 포함하는 카울크로스(10)를 이루는 부품들을 용접(weld)하기 위해 고품질 차량부품이 로딩되는 장소를 이룬다.
제1 로더(110)에 최초로 로딩되는 제1 및 제2 파이프(11,12)는 흔들리지 않게 견고하게 위치 고정되어야 하며, 그래야만 제1 및 제2 파이프(11,12)에 수많은 부품이 위치별로 정확하게 용접될 수 있다.
이를 위해, 제1 로더(110)는 로딩 베이스(111)와, 로딩 베이스(111) 상에 위치별로 마련되는 복수 개의 클램핑 유닛(113)을 포함할 수 있다.
로딩 베이스(111)는 복수 개의 클램핑 유닛(113)을 포함해서 고품질 차량부품을 지지한다.
그리고, 클램핑 유닛(113)들은 해당 위치에서 카울크로스(10)를 이루는 제1 및 제2 파이프(11,12) 혹은 이에 용접되는 부품들을 클램핑한다. 따라서, 클램핑 유닛(113)들은 여러 개로 마련되고, 크기와 방향이 다르게 로딩 베이스(111) 상에 탑재된다.
용접부 갭 측정장치(120)는 도 1에 도시된 바와 같이, 고품질 차량부품들이 서로 용접되어 형성될 용접부의 갭(gap)을 측정하는 역할을 한다.
용접부 갭 측정장치(120)는 전동식으로 전후진이 가능하게 마련되는 전동식 바아(121)와, 전동식 바아(121)의 단부에 마련되고 전동식 바아(121)의 작용으로 용접부에 접근하면서 그 갭을 측정하는 비전부재(122)를 포함할 수 있다.
카울크로스(10)처럼 긴 길이를 갖는 고품질 차량부품들 모두의 용접부에 대하여 비전 검사를 진행해야 한다는 점에서 본 실시예에서 용접부 갭 측정장치(120)는 위치 고정식이 아닌 이동식, 다시 말해 전동식으로 구현된다. 이를 위해, 아래의 구성들이 추가된다.
용접부 갭 측정장치(120)에는 용접부 갭 측정장치(120)를 이동(moving) 가능하게 지지하는 제1 무빙 모듈(125, moving module)이 연결된다.
제1 무빙 모듈(125)은 도 1의 좌표인 X축 및 Y축을 따라 이동 가능하다. 이를 위해, 제1 X축 갠트리(126)와 제1 Y축 갠트리(127)가 마련된다.
제1 X축 갠트리(126)는 제1 무빙 모듈(125)이 연결되며, 제1 무빙 모듈(125)을 소정의 X축으로 이동시키는 역할을 하고, 제1 Y축 갠트리(127)는 제1 X축 갠트리(126)와 연결되며, 제1 X축 갠트리(126)를 X축에 교차하는 Y축을 따라 이동시키는 역할을 한다.
그리고 제1 무빙 모듈(125)과 용접부 갭 측정장치(120) 사이에는 제1 업/다운 구동부(128)가 연결된다. 실린더 등으로 적용될 수 있는 제1 업/다운 구동부(128)는 용접부 갭 측정장치(120)를 상하 방향인 Z축으로 업/다운(up/down) 구동시키는 역할을 한다.
이러한 제1 업/다운 구동부(128)를 비롯해서 제1 X축 갠트리(126)와 제1 Y축 갠트리(127)가 적용되고 이에 제1 무빙 모듈(125)이 동작함에 따라 용접부 갭 측정장치(120)의 비전부재(122)가 용접부로 접근해서 해당 부위의 갭을 정확하게 촬영할 수 있게 된다.
자동 용접장치(130)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 로더(110)와 용접부 갭 측정장치(120)의 주변에 배치되며, 제1 로더(110)에 로딩된 고품질 차량부품의 용접부를 자동 용접하는 장치다. 적어도 3축 이상으로 구동하는 암(arm)을 구비하는 로봇으로 자동 용접장치(130)가 적용될 수 있다.
제2 로더(140)는 용접이 완료되어 형성된 어셈블리 제품이 안착되는 장소를 이룬다. 제2 로더(140)는 제1 로더(110)와 실질적으로 유사한 구조를 이룬다. 물론, 제2 로더(140)는 제1 로더(110)와 다른 위치에 독립적으로 마련된다.
이러한 제2 로더(140) 역시, 베이스 플레이트(141)와, 베이스 플레이트(141) 상에 위치별로 마련되는 복수 개의 홀딩 유닛(143)을 포함할 수 있다.
베이스 플레이트(141)는 복수 개의 홀딩 유닛(143)을 포함해서 고품질 차량부품이 조립된 형태의 어셈블리 제품이 안착되는 장소를 이룬다.
그리고, 홀딩 유닛(143)들은 해당 위치에서 어셈블리 제품을 파지한다. 따라서, 홀딩 유닛(143)들은 여러 개로 마련되고, 크기와 방향이 다르게 베이스 플레이트(141) 상에 탑재된다.
레이저 스캐닝장치(150)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 로더(140)에 안착된 어셈블리 제품을 레이저로 3차원 스캔하는 역할을 한다. 이러한 레이저 스캐닝장치(150)는 스캐너 지지대(151)와, 스캐너 지지대(151)의 단부에 마련되되 실질적으로 스캔 작업을 진행하는 스캐닝 모듈(152)을 포함할 수 있다.
어셈블리 제품의 길이가 길다는 점을 고려해볼 때, 제2 로더(140)에 안착된 길이가 긴 어셈블리 제품에 대하여 스캔 작업을 진행해야 한다는 점에서 본 실시예에서 레이저 스캐닝장치(150)는 위치 고정식이 아닌 이동식, 다시 말해 전동식으로 구현된다. 이를 위해, 아래의 구성들이 추가된다.
레이저 스캐닝장치(150)에는 레이저 스캐닝장치(150)를 이동(moving) 가능하게 지지하는 제2 무빙 모듈(155, moving module)이 연결된다.
제2 무빙 모듈(155)은 도 3의 좌표인 X축 및 Y축을 따라 이동 가능하다. 이를 위해, 제2 X축 갠트리(156)와 제2 Y축 갠트리(157)가 마련된다.
제2 X축 갠트리(156)는 제2 무빙 모듈(155)이 연결되며, 제2 무빙 모듈(155)을 소정의 X축으로 이동시키는 역할을 하고, 제2 Y축 갠트리(157)는 제2 X축 갠트리(156)와 연결되며, 제2 X축 갠트리(156)를 X축에 교차하는 Y축을 따라 이동시키는 역할을 한다.
그리고 제2 무빙 모듈(155)과 용접부 갭 측정장치(150) 사이에는 제2 업/다운 구동부(158)가 연결된다. 실린더 등으로 적용될 수 있는 제2 업/다운 구동부(158)는 용접부 갭 측정장치(150)를 상하 방향인 Z축으로 업/다운(up/down) 구동시키는 역할을 한다.
이러한 제2 업/다운 구동부(158)를 비롯해서 제2 X축 갠트리(156)와 제2 Y축 갠트리(157)가 적용되고 이에 제2 무빙 모듈(155)이 동작함에 따라 레이저 스캐닝장치(150)의 스캐닝 모듈(152)이 어셈블리 제품으로 접근해서 레이저로 3차원 스캔할 수 있다.
외관 및 용접부 품질 확인장치(160)는 레이저 스캐닝장치(150)가 스캔한 정보를 토대로 상기 어셈블리 제품에 대한 외관 및 용접부 품질을 확인하는 역할을 한다.
외관 및 용접부 품질 확인장치(160)는 센서나 카메라 혹은 별도 프로그램이 내장된 컴퓨터 장치일 수 있으며, 공용 컨트롤러(180)와 연계하여 동작할 수 있다. 물론, 때에 따라서는 외관 및 용접부 품질 확인장치(160)가 공용 컨트롤러(180)의 한 요소일 수도 있다.
한편, 공용 컨트롤러(180)는 용접부 갭 측정장치(120), 자동 용접장치(130), 레이저 스캐닝장치(150) 및 상기 외관 및 용접부 품질 확인장치(160)의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤한다.
즉 본 실시예에서 공용 컨트롤러(180)는 자동 용접장치(130)를 이용한 용접부 자동 용접단계가 진행될 때, 용접 토치 각도, 용접 속도, 용접 전류, 용접 전압을 포함하는 복수 개의 용접 데이터(data)를 토대로 작성된 최적화된 용접 보정 조건 데이터가 사용되게 컨트롤한다.
그뿐만 아니라 공용 컨트롤러(180)는 외관 및 용접부 품질 확인단계가 진행될 때, 용입 깊이, 기공, 강도를 포함하는 용접 외관에 따른 물성 데이터가 기준으로 사용되게 컨트롤한다.
이러한 역할을 수행하는 공용 컨트롤러(180)는 중앙처리장치(181, CPU), 메모리(182, MEMORY), 그리고 서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(181)는 본 실시예에서 용접부 갭 측정장치(120), 자동 용접장치(130), 레이저 스캐닝장치(150) 및 상기 외관 및 용접부 품질 확인장치(160)의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(182, MEMORY)는 중앙처리장치(181)와 연결된다. 메모리(182)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(183, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(181)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(183)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 공용 컨트롤러(180)는 용접부 갭 측정장치(120), 자동 용접장치(130), 레이저 스캐닝장치(150) 및 상기 외관 및 용접부 품질 확인장치(160)의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(182)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(182)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 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 고품질 차량부품을 제조하는 방법에 대해 일련적으로 설명한다.
우선, 도 2처럼 제1 로더(110, loading device)에 고품질 차량부품을 안착해서 로딩한다(S10).
다음, 용접부 갭 측정장치(120)를 이용해서 고품질 차량부품들이 서로 용접되어 형성될 용접부의 갭(gap)을 측정한다(S20). 모든 용접부에 대한 갭을 측정해야 제품의 품질을 높일 수 있다.
다음, 제1 로더(110)와 용접부 갭 측정장치(120)의 주변에 배치되는 자동 용접장치(130)를 이용해서 용접부를 자동 용접한다(S30). 정밀하게 용접해야 해서 용접 공정이 오래 걸린다.
다음, 자동 용접장치(130)를 이용한 용접부 자동 용접단계가 진행되어 형성된 어셈블리 제품을 제2 로더(140)에 안착시킨다(S40).
다음, 제2 로더(140)에 안착된 어셈블리 제품을 레이저 스캐닝장치(150)를 이용해서 3차원 스캔한다(S50).
그런 다음, 레이저 3D 스캔단계에서 스캔한 정보를 토대로 외관 및 용접부 품질 확인장치(160)가 어셈블리 제품에 대한 외관 및 용접부 품질을 확인함으로써(S60), 고품질 차량부품을 제조할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조를 기반으로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 고품질 차량부품을 제조함에 있어서 용접공정을 종래보다 원활하게 수행할 수 있음은 물론 용접부 품질을 제품의 손상 없이 확인할 수 있어서 종래보다 제품의 품질향상을 도모할 수 있게 된다.
이처럼 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 속한다고 하여야 할 것이다.
10 : 고품질 차량부품 110 : 제1 로더
111 : 로딩 베이스 113 : 클램핑 유닛
120 : 용접부 갭 측정장치 130 : 자동 용접장치
140 : 제2 로더 150 : 레이저 스캐닝장치
160 : 외관 및 용접부 품질 확인장치 170 : 공용 컨트롤러

Claims (5)

  1. 고품질 차량부품이 안착되어 로딩되는 제1 로더(loading device);
    상기 제1 로더의 주변에 배치되며, 상기 고품질 차량부품들이 서로 용접되어 형성될 용접부의 갭(gap)을 측정하는 용접부 갭 측정장치;
    상기 제1 로더와 상기 용접부 갭 측정장치의 주변에 배치되며, 상기 고품질 차량부품들을 자동 용접하는 자동 용접장치;
    용접이 완료되어 형성된 어셈블리 제품이 안착되되 상기 제1 로더와 위치가 다르게 마련되는 제2 로더;
    상기 제2 로더에 안착된 어셈블리 제품을 레이저로 3차원 스캔하는 레이저 스캐닝장치;
    상기 레이저 스캐닝장치가 스캔한 정보를 토대로 상기 어셈블리 제품에 대한 외관 및 용접부 품질을 확인하는 외관 및 용접부 품질 확인장치; 및
    상기 용접부 갭 측정장치, 상기 자동 용접장치, 상기 레이저 스캐닝장치 및 상기 외관 및 용접부 품질 확인장치의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하는 공용 컨트롤러를 포함하며,
    상기 용접부 갭 측정장치에는 상기 용접부 갭 측정장치를 이동(moving) 가능하게 지지하는 제1 무빙 모듈(moving module)이 연결되며,
    상기 레이저 스캐닝장치에는 상기 레이저 스캐닝장치를 이동(moving) 가능하게 지지하는 제2 무빙 모듈(moving module)이 연결되며,
    상기 공용 컨트롤러는 상기 자동 용접장치를 이용한 용접부 자동 용접단계가 진행될 때, 용접 토치 각도, 용접 속도, 용접 전류, 용접 전압을 포함하는 복수 개의 용접 데이터(data)를 토대로 작성된 최적화된 용접 보정 조건 데이터가 사용되게 컨트롤하며,
    상기 공용 컨트롤러는 상기 외관 및 용접부 품질 확인단계가 진행될 때, 용입 깊이, 기공, 강도를 포함하는 용접 외관에 따른 물성 데이터가 기준으로 사용되게 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 고품질 차량부품 제조시스템.
  2. 삭제
  3. 제1 로더(loading device)에 복수 개의 고품질 차량부품을 안착해서 로딩하는 제1 로더를 이용한 고품질 차량부품 로딩단계;
    용접부 갭 측정장치를 이용해서 상기 고품질 차량부품들이 서로 용접되어 형성될 용접부의 갭(gap)을 측정하는 용접부 갭 측정장치를 이용한 용접부 갭 측정단계;
    상기 제1 로더와 상기 용접부 갭 측정장치의 주변에 배치되는 자동 용접장치를 이용해서 상기 용접부를 자동 용접하는 자동 용접장치를 이용한 용접부 자동 용접단계;
    상기 자동 용접장치를 이용한 용접부 자동 용접단계가 진행되어 형성된 어셈블리 제품을 상기 제1 로더와 위치가 다르게 마련되는 제2 로더에 안착시키는 제2 로더를 이용한 어셈블리 제품 안착단계;
    상기 제2 로더에 안착된 어셈블리 제품을 레이저 스캐닝장치를 이용해서 3차원 스캔하는 레이저 3D 스캔단계; 및
    상기 레이저 3D 스캔단계에서 스캔한 정보를 토대로 외관 및 용접부 품질 확인장치가 상기 어셈블리 제품에 대한 외관 및 용접부 품질을 확인하는 외관 및 용접부 품질 확인단계를 포함하며,
    상기 자동 용접장치를 이용한 용접부 자동 용접단계가 진행될 때, 용접 토치 각도, 용접 속도, 용접 전류, 용접 전압을 포함하는 복수 개의 용접 데이터(data)를 토대로 작성된 최적화된 용접 보정 조건 데이터가 사용되며,
    상기 외관 및 용접부 품질 확인단계가 진행될 때, 용입 깊이, 기공, 강도를 포함하는 용접 외관에 따른 물성 데이터가 기준으로 사용되는 것을 특징으로 하는 고품질 차량부품 제조방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110134562A (ko) * 2010-06-09 2011-12-15 대우조선해양 주식회사 파이프 플랜지 자동 용접 방법 및 장치
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