KR102419632B1

KR102419632B1 - 건설장비의 롤러 조립 시스템

Info

Publication number: KR102419632B1
Application number: KR1020210073767A
Authority: KR
Inventors: 김주호; 정창욱
Original assignee: 현대건설기계 주식회사
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2022-07-12
Also published as: CN115502716A

Abstract

본 발명은 건설장비의 롤러 조립 시스템에 관한 것으로서, 건설장비의 트랙프레임에 복수 개의 하부롤러를 조립하는 롤러 조립 시스템으로서, 제1로봇; 상기 제1로봇에 장착되는 제1설치구조물; 볼트/와셔를 공급하는 볼트/와셔공급부; 상기 하부롤러를 공급하는 롤러공급부; 상기 제1설치구조물의 좌측 전후방과 우측 전후방에 설치되며, 제1구동부에 의해 좌우 대칭으로 움직이고, 제4구동부 및 제5구동부에 의해 전후 대칭으로 움직이며, 상기 볼트/와셔공급부로부터 상기 볼트/와셔를 픽-업하여 상기 하부롤러를 상기 트랙프레임에 체결하는 볼트체결부; 상기 제1설치구조물의 전후방에 설치되며, 제2구동부에 의해 전후로 움직이며, 상기 롤러공급부로부터 상기 하부롤러를 픽-업하여 상기 트랙프레임으로 이동시키는 제1그리퍼; 및 상기 제1설치구조물의 좌측 전후방과 우측 전후방에 설치되며, 제3구동부에 의해 상하로 움직이고, 상기 제1구동부에 의해 좌우 대칭으로 움직이고, 상기 제4구동부 및 상기 제5구동부에 의해 전후 대칭으로 움직이며, 상기 하부롤러의 결합홀과 상기 트랙프레임의 너트홀을 정렬시키는 롤러정렬부를 포함할 수 있다.

Description

건설장비의 롤러 조립 시스템{Roller Assembly System for Construction Equipment}

본 발명은 건설장비의 롤러 조립 시스템에 관한 것이다.

건설장비란 일반적으로 건설 토목용 기계를 의미하며, 도로, 하천, 항만, 철도, 플랜트 등과 같은 공사별로 각각 그 특성에 적합한 기계구조 및 성능을 보유하게 된다. 즉, 건설장비는 산업 현장에서 이루어지는 작업의 다양성으로 인해, 굴삭장비, 적재장비, 운반장비, 하역장비, 다짐장비, 기초공사장비 등으로 구분될 수 있으며, 구체적으로는 불도저, 굴삭기, 로더, 덤프트럭, 롤러 등과 같이 상당히 많은 종류의 장비를 포함하는 개념이다.

산업 현장에서 가장 기본적으로 수행되는 작업은 굴삭이다. 산업 공사 시에는 지면을 일정 깊이로 굴착하여 각종 구조물을 설치하거나, 또는 지면에 파이프 등을 매설하는 작업이 주로 수행되는데, 이때 굴삭기가 가장 많이 활용된다.

굴삭기는 주행체의 주행방식에 따라 무한궤도식 크롤러 굴삭기와 타이어식 휠 굴삭기로 구분된다. 크롤러 굴삭기의 경우, 차량의 이동 및 작업 중 안정적인 지면과의 접촉 유지를 위해 무한궤도 트랙을 이용하며, 이때 건설장비의 중량을 무한궤도 트랙을 통하여 지면에 고르게 분포시키도록 트랙 프레임의 하측에 하부롤러를 복수 개 조립 장착하고 있다.

기존의 하부롤러 조립 공정은, 조립 대상인 트랙 프레임을 컨베이어에 위치시키고, 하부롤러를 호이스트와 같은 장비를 이용하여 트랙 프레임으로 이송시키고, 홀 위치 정렬 쐐기를 사용하여 하부롤러를 트랙 프레임에 정렬시키고, 볼트를 홀에 삽입시키고, 에어 임펙트 작업으로 볼트를 체결하였다.

이와 같이, 기존의 하부롤러 조립 공정은 대부분 수작업으로 이루어지고 있다. 이에 따라 조립 작업 시간이 많이 소요되어 생산성이 저하되고, 작업자의 숙련도에 의존하게 되어 품질 불량 발생 가능성이 높고, 작업자의 근골격계에 부담을 주는 등의 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 트랙 프레임의 하측에 복수 개 장착되는 하부롤러를 자동으로 조립할 수 있도록 하는 건설장비의 롤러 조립 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 건설장비의 롤러 조립 시스템은, 건설장비의 트랙프레임에 복수 개의 하부롤러를 조립하는 롤러 조립 시스템으로서, 제1로봇; 상기 제1로봇에 장착되는 제1설치구조물; 볼트/와셔를 공급하는 볼트/와셔공급부; 상기 하부롤러를 공급하는 롤러공급부; 상기 제1설치구조물의 좌측 전후방과 우측 전후방에 설치되며, 제1구동부에 의해 좌우 대칭으로 움직이고, 제4구동부 및 제5구동부에 의해 전후 대칭으로 움직이며, 상기 볼트/와셔공급부로부터 상기 볼트/와셔를 픽-업하여 상기 하부롤러를 상기 트랙프레임에 체결하는 볼트체결부; 상기 제1설치구조물의 전후방에 설치되며, 제2구동부에 의해 전후로 움직이며, 상기 롤러공급부로부터 상기 하부롤러를 픽-업하여 상기 트랙프레임으로 이동시키는 제1그리퍼; 및 상기 제1설치구조물의 좌측 전후방과 우측 전후방에 설치되며, 제3구동부에 의해 상하로 움직이고, 상기 제1구동부에 의해 좌우 대칭으로 움직이고, 상기 제4구동부 및 상기 제5구동부에 의해 전후 대칭으로 움직이며, 상기 하부롤러의 결합홀과 상기 트랙프레임의 너트홀을 정렬시키는 롤러정렬부를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1설치구조물의 전단에 설치되는 제1비전센싱부를 더 포함하고, 상기 제1비전센싱부는, 상기 제1설치구조물의 세로 중심선 상에서 배치되어 상기 트랙프레임을 촬영하여 상기 하부롤러의 조립 위치를 센싱하는 제1촬영부; 및 상기 제1촬영부의 양측에 설치되며, 상기 제1촬영부의 촬영 시에 작동되는 제1조명부를 포함하고, 상기 제1비전센싱부는, 상기 하부롤러의 상기 결합홀에 삽입된 상기 롤러정렬부의 가이드핀 단부가 상기 트랙프레임의 롤러삽입홈에 대응되어 마련된 상기 너트홀에 삽입되기 전에 상기 너트홀의 위치를 자동 인식하여 상기 롤러삽입홈 부분에 상기 하부롤러를 정렬시키도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 볼트체결부는, 상기 제1설치구조물의 좌측 전방에 마련되는 제1볼트체결부; 상기 제1설치구조물의 우측 전방에 마련되는 제2볼트체결부; 상기 제1설치구조물의 좌측 후방에 마련되는 제3볼트체결부; 및 상기 제1설치구조물의 우측 후방에 마련되는 제4볼트체결부로 이루어지며, 상기 제1,2,3,4볼트체결부 각각은, 토크툴; 상기 토크툴에 장착되며 볼트/와셔를 픽-업하는 소켓; 및 상기 토크툴이 고정 설치되는 제1플레이트를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 롤러정렬부는, 상기 제1설치구조물의 좌측 전방에 마련되는 제1롤러정렬부; 상기 제1설치구조물의 우측 전방에 마련되는 제2롤러정렬부; 상기 제1설치구조물의 좌측 후방에 마련되는 제3롤러정렬부; 및 상기 제1설치구조물의 우측 후방에 마련되는 제4롤러정렬부로 이루어지며, 상기 제1,2,3,4롤러정렬부 각각은, 상기 볼트체결부의 상기 제1플레이트에 슬라이딩 가능하게 관통하여 설치되는 가이드로드; 상기 가이드로드에 장착되며 상기 하부롤러의 상기 결합홀과 상기 트랙프레임의 상기 너트홀에 삽입되는 가이드핀; 및 상기 가이드로드가 고정 설치되는 제2플레이트를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1구동부는, 상기 제1설치구조물에 설치되는 제1모터; 상기 제1모터의 모터축에 설치되는 제1피니언기어; 상기 제1피니언기어의 일측에 기어 결합되고, 상기 제1,3롤러정렬부 각각의 상기 제2플레이트에 연결되어, 상기 제1,3롤러정렬부를 직접적으로 좌우로 움직이게 하고, 상기 제1,3볼트체결부를 간접적으로 좌우로 움직이게 하는 제1랙기어; 및 상기 제1피니언기어의 타측에 기어 결합되고, 상기 제2,4롤러정렬부 각각의 상기 제2플레이트에 연결되어, 상기 제2,4롤러정렬부를 직접적으로 좌우로 움직이게 하고, 상기 제2,4볼트체결부를 간접적으로 좌우로 움직이게 하는 제2랙기어를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제3구동부는, 상기 제1볼트체결부의 상기 제1플레이트에 고정 설치되고, 실린더로드가 직하방으로 연장되어 상기 제1롤러정렬부의 상기 제2플레이트에 연결되어 상기 제1롤러정렬부를 상하로 움직이게 하는 제3실린더; 상기 제2볼트체결부의 상기 제1플레이트에 고정 설치되고, 실린더로드가 직하방으로 연장되어 상기 제2롤러정렬부의 상기 제2플레이트에 연결되어 상기 제2롤러정렬부를 상하로 움직이게 하는 제4실린더; 상기 제3볼트체결부의 상기 제1플레이트에 고정 설치되고, 실린더로드가 직하방으로 연장되어 상기 제3롤러정렬부의 상기 제2플레이트에 연결되어 상기 제3롤러정렬부를 상하로 움직이게 하는 제5실린더; 및 상기 제4볼트체결부의 상기 제1플레이트에 고정 설치되고, 실린더로드가 직하방으로 연장되어 상기 제4롤러정렬부의 상기 제2플레이트에 연결되어 상기 제4롤러정렬부를 상하로 움직이게 하는 제6실린더를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제4구동부는, 상기 제1설치구조물에 설치되는 제2모터; 상기 제2모터의 모터축에 설치되는 제3피니언기어; 상기 제3피니언기어의 상측에 기어 결합되고, 상기 제1볼트체결부의 상기 제1플레이트에 연결되어, 상기 제1볼트체결부를 직접적으로 전후로 움직이게 하고, 상기 제1롤러정렬부를 간접적으로 전후로 움직이게 하는 제5랙기어; 및 상기 제3피니언기어의 하측에 기어 결합되고, 상기 제3볼트체결부의 상기 제1플레이트에 연결되어, 상기 제3볼트체결부를 직접적으로 전후로 움직이게 하고, 상기 제3롤러정렬부를 간접적으로 전후로 움직이게 하는 제6랙기어를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제5구동부는, 상기 제1설치구조물에 설치되는 제3모터; 상기 제3모터의 모터축에 설치되는 제4피니언기어; 상기 제4피니언기어의 상측에 기어 결합되고, 상기 제2볼트체결부의 상기 제1플레이트에 연결되어, 상기 제2볼트체결부를 직접적으로 전후로 움직이게 하고, 상기 제2롤러정렬부를 간접적으로 전후로 움직이게 하는 제7랙기어; 및 상기 제4피니언기어의 하측에 기어 결합되고, 상기 제4볼트체결부의 상기 제1플레이트에 연결되어, 상기 제4볼트체결부를 직접적으로 전후로 움직이게 하고, 상기 제4롤러정렬부를 간접적으로 전후로 움직이게 하는 제8랙기어를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제2구동부는, 상기 제1설치구조물에 설치되는 제1실린더; 상기 제1설치구조물에 설치되는 제2실린더; 상기 제1설치구조물에 회전 가능하게 설치되는 제2피니언기어; 상기 제2피니언기어의 일측에 기어 결합되고, 상기 제1그리퍼의 제1핑거와 상기 제1실린더의 실린더로드에 연결되어 상기 제1핑거를 전후로 움직이게 하는 제3랙기어; 및 상기 제2피니언기어의 타측에 기어 결합되고, 상기 제1그리퍼의 제2핑거와 상기 제2실린더의 실린더로드에 연결되어 상기 제2핑거를 전후로 움직이게 하는 제4랙기어를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 볼트/와셔공급부는, 볼트가 중력에 의해 슬라이딩 될 수 있도록 하향 기울기로 일정 길이 형성되는 볼트슬라이딩부를 가지며, 제1지지프레임 상에 설치되는 볼트공급부; 와셔가 삽입된 볼트가 중력에 의해 슬라이딩 될 수 있도록 하향 기울기로 일정 길이 형성되는 볼트/와셔슬라이딩부를 가지며, 상기 제1지지프레임 상에 설치되는 와셔공급부; 상기 볼트슬라이딩부와 상기 볼트/와셔슬라이딩부가 만나는 단부에 마련되고, 상기 볼트체결부에 의해 픽-업될 하나의 볼트를 안착시키는 볼트/와셔안착부; 및 상기 볼트/와셔안착부의 전단에 마련되고, 상기 볼트/와셔안착부에 볼트를 한 개씩 제공되도록 작동되는 제1스토퍼를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 와셔공급부는, 상기 볼트슬라이딩부의 중간 지점에서 상기 볼트슬라이딩부의 아래쪽에 적어도 볼트의 길이보다 짧은 간격으로 이격되어 설치되고, 상기 볼트슬라이딩부를 통해 슬라이딩 되는 볼트가 상기 볼트/와셔슬라이딩부에 진입될 때 볼트에 와셔가 삽입되도록 와셔를 투입하는 와셔투입부를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 롤러공급부는, 제2지지프레임 상에 설치되고, 상기 제1그리퍼에 공급될 상기 하부롤러를 복수 개 대기시키는 롤러대기부; 상기 롤러대기부에 대기된 상기 하부롤러가 중력에 의해 슬라이딩 될 수 있도록 상기 롤러대기부로부터 하향 기울기로 일정 길이 형성되는 롤러슬라이딩부; 상기 롤러슬라이딩부의 단부에 마련되고, 상기 제1그리퍼에 의해 픽-업될 하나의 하부롤러를 안착시키는 롤러안착부; 및 상기 롤러대기부와 상기 롤러슬라이딩부 사이에 마련되고, 상기 롤러대기부에 복수 개 대기된 상기 하부롤러를 한 개씩 상기 롤러안착부에 제공되도록 작동되는 제2스토퍼를 포함할 수 있다.

구체적으로, 제2로봇; 상기 제2로봇에 장착되는 제2설치구조물; 상기 제2설치구조물의 전후방에 설치되며, 제6구동부에 의해 전후로 움직이며, 롤러파렛트에 보관된 하부롤러를 픽-업하여 상기 롤러공급부로 이동시키는 제2그리퍼; 및 상기 제2설치구조물의 전단에 설치되고, 상기 롤러파렛트에 보관된 상기 하부롤러의 위치를 자동 인식하여 상기 제2그리퍼를 상기 하부롤러에 정렬시키는 제2비전센싱부를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제6구동부는, 상기 제2설치구조물에 설치되는 제7실린더; 상기 제2설치구조물에 설치되는 제8실린더; 상기 제2설치구조물에 회전 가능하게 설치되는 제5피니언기어; 상기 제5피니언기어의 일측에 기어 결합되고, 상기 제2그리퍼의 제3핑거와 상기 제7실린더의 실린더로드에 연결되어 상기 제3핑거를 전후로 움직이게 하는 제9랙기어; 및 상기 제5피니언기어의 타측에 기어 결합되고, 상기 제2그리퍼의 제4핑거와 상기 제8실린더의 실린더로드에 연결되어 상기 제4핑거를 전후로 움직이게 하는 제10랙기어를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 건설장비의 롤러 조립 시스템은, 트랙 프레임의 하측에 복수 개 장착되는 하부롤러를 자동으로 조립할 수 있도록 함으로써, 자동화에 따른 조립 공정의 표준화로 생산성을 향상시킬 수 있고, 작업자의 근골격계질환을 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설장비의 롤러 조립 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설장비의 롤러 조립 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2에서 제1로봇에 장착되는 제1어태치먼트를 설명하기 위한 외부 사시도이다.
도 4는 도 3에서 비전센싱부가 제거된 제1어태치먼트의 내부 제1사시도이다.
도 5는 도 3에서 비전센싱부가 제거된 제1어태치먼트의 내부 제2사시도이다.
도 6은 도 4의 제1어태치먼트의 정면도이다.
도 7은 도 4의 제1어태치먼트의 좌측면도이다.
도 8은 도 6의 제1어태치먼트의 평면 사시도이다.
도 9는 도 6의 제1어태치먼트의 배면 사시도이다.
도 10은 도 6의 제1어태치먼트를 절단한 수직단면도이다.
도 11은 도 2에서 볼트/와셔공급부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 12는 도 2에서 롤러공급부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 13은 도 2에서 제2로봇에 장착되는 제2어태치먼트를 설명하기 위한 제1사시도이다.
도 14는 도 2에서 제2로봇에 장착되는 제2어태치먼트를 설명하기 위한 제2사시도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설장비의 롤러 조립 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설장비의 롤러 조립 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

또한, 도 3은 도 2에서 제1로봇에 장착되는 제1어태치먼트를 설명하기 위한 외부 사시도이고, 도 4는 도 3에서 비전센싱부가 제거된 제1어태치먼트의 내부 제1사시도이고, 도 5는 도 3에서 비전센싱부가 제거된 제1어태치먼트의 내부 제2사시도이고, 도 6은 도 4의 제1어태치먼트의 정면도이고, 도 7은 도 4의 제1어태치먼트의 좌측면도이고, 도 8은 도 6의 제1어태치먼트의 평면 사시도이고, 도 9는 도 6의 제1어태치먼트의 배면 사시도이고, 도 10은 도 6의 제1어태치먼트를 절단한 수직단면도이고, 도 11은 도 2에서 볼트/와셔공급부를 설명하기 위한 사시도이고, 도 12는 도 2에서 롤러공급부를 설명하기 위한 사시도이다.

또한, 도 13은 도 2에서 제2로봇에 장착되는 제2어태치먼트를 설명하기 위한 제1사시도이고, 도 14는 도 2에서 제2로봇에 장착되는 제2어태치먼트를 설명하기 위한 제2사시도이다.

도 1 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설장비의 롤러 조립 시스템(1)은, 건설장비의 트랙프레임(2000)에 장착되는 하부롤러(3000)를 컨베이어(4000)에 투입하여 자동으로 조립할 수 있도록 구성될 수 있으며, 제1로봇(100), 제1트랙액시스(200), 제1어태치먼트(300), 볼트/와셔공급부(400), 롤러공급부(500), 제2로봇(600), 제2트랙액시스(700), 제2어태치먼트(800), 파렛트스테이션(900), 제어부(1000)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 건설장비는, 도시하지 않았지만, 건축, 건설 현장에서 땅을 파는 굴삭작업, 토사를 운반하는 적재작업, 건물을 해체하는 파쇄작업, 지면을 정리하는 정지작업 등의 작업을 수행하며, 작업장치, 선회체, 주행부, 트랙 시스템을 포함하는 크롤러 형태의 굴삭기일 수 있다.

이러한 굴삭기의 주행부는, 트랙프레임(2000)의 전방 측에는 좌우 한 벌의 아이들러가 회전 가능하게 설치되고, 후방 측에는 좌우 한 벌의 스프라켓이 회전 가능하게 설치되며, 아이들러와 스프라켓을 감싸는 무한궤도 트랙이 구비되며, 건설장비의 중량을 무한궤도 트랙을 통하여 지면에 고르게 분포시키도록 트랙프레임(2000) 하측에 하부롤러(3000)가 복수 개 장착되고, 무한궤도 트랙의 늘어짐과 회전을 원활하게 하도록 트랙 프레임 상측에 상부롤러가 장착되어 구성될 수 있다.

트랙프레임(2000)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부롤러(3000)를 삽입할 수 있는 복수 개의 롤러삽입홈(2100)과, 하부롤러(3000)를 볼트를 이용하여 트랙프레임(2000)에 고정할 수 있는 너트홀(2200)이 마련될 수 있다. 또한, 하부롤러(3000)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 무한궤도 트랙에 접촉되는 롤러(3100)와, 롤러(3100)의 중심을 관통하는 롤러축(3200)과, 롤러(3100)의 양측으로 돌출되는 롤러축(3200)을 잡아주는 한 쌍의 칼라(3300)로 구성될 수 있다. 이때 한 쌍의 칼라(3300) 각각에는 볼트를 이용하여 하부롤러(3000)를 트랙프레임(2000)에 고정시키기 위한 결합홀(3400)이 2개씩 마련되며, 이러한 결합홀(3400)은 너트홀(2200)에 대응될 수 있다.

상기한 하부롤러(3000)는, 트랙프레임(2000) 하측에 복수 개 장착되는데, 수작업으로 장착하기에는 작업 시간이 많이 소요되어 생산성이 저하되고, 작업자의 숙련도에 의존하게 되어 품질 불량 발생 가능성이 높고, 작업자의 근골격계에 부담을 주는 등의 문제가 있어, 본 실시예에서는 하부롤러(3000)를 자동으로 조립할 수 있는 건설장비의 롤러 조립 시스템(1)을 제공한다.

롤러 조립 시스템(1)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 메인제어부(1100), 제1제어부(1200), 제2제어부(1300)로 구성되는 제어부(1000)에 의해 제1로봇(100), 제1어태치먼트(300), 볼트/와셔공급부(400), 롤러공급부(500), 제2로봇(600), 제2어태치먼트(800)가 유기적으로 작동될 수 있도록 제어할 수 있는데, 도 2 내지 도 14에 도시된 각 구성 요소를 구체적으로 설명하기 전에 롤러 조립 시스템(1)의 작동 순서를 개략적으로 설명하기로 한다.

메인제어부(1100)는, 롤러 조립 시스템(1)의 작동에 필요한 모든 정보가 저장된 PLC(Programmable Logic Controller)일 수 있으며, 롤러 조립 로봇인 제1로봇(100)용 제1제어부(1200)와 롤러 공급 로봇인 제2로봇(600)용 제2제어부(1300)와 함께 롤러 조립 시스템(1)의 작동을 제어할 수 있다.

메인제어부(1100)는, 롤러 조립 로봇인 제1로봇(100)이 롤러 조립 작업을 수행하기 전에, 건설장비에 적용되는 트랙프레임(2000)의 모델을 식별한다. 트랙프레임(2000)은 모델에 따라 그에 적합한 다양한 크기의 하부롤러(3000)가 장착되어야 하므로, 메인제어부(1100)는 식별된 트랙프레임(2000)의 모델에 적합한 소켓(332) 및 토크툴(331)을 설정하고, 그리고 트랙프레임(2000)의 너트홀(2200) 및 하부롤러(3000)의 결합홀(3400)에 적합한 볼트를 공급하는 볼트/와셔공급부(400)를 선택한다.

또한, 메인제어부(1100)는, 롤러 공급 로봇인 제2로봇(600)이 롤러 공급 작업을 수행하기 전에, 상기에서 식별된 트랙프레임(2000)의 모델에 적합한 하부롤러(3000)가 보관된 롤러파렛트(910)를 선택한다. 이때 선택된 롤러파렛트(910)는, 파렛트스테이션(900)에 마련되는 복수 개 중 하나일 수 있으며, QR코드판독기(5000)를 통해 메인제어부(1100)에 정보를 제공할 수 있다.

이후, 메인제어부(1100)는, 제1,2제어부(1200, 1300)와 함께 제1로봇(100), 제1어태치먼트(300), 볼트/와셔공급부(400), 롤러공급부(500), 제2로봇(600), 제2어태치먼트(800) 각각이 유기적으로 작동하도록 제어하여 하부롤러(3000)의 조립 작업을 수행할 수 있도록 한다.

먼저, 메인제어부(1100)는, 볼트/와셔공급부(400)에 볼트/와셔를 공급하도록 하고, 제1로봇(100)을 작동시켜 제1어태치먼트(300)의 볼트체결부(330)가 볼트/와셔공급부(400)의 볼트/와셔를 픽-업(pick-up)하도록 하고, 롤러공급부(500)에 하부롤러(3000)를 공급하도록 하고, 제1로봇(100)을 작동시켜 제1어태치먼트(300)의 제1그리퍼(340)가 롤러공급부(500)의 하부롤러(3000)를 픽-업하도록 하고(이때, 제1어태치먼트(300)의 롤러정렬부(350)의 가이드핀(352)이 롤러공급부(500)의 하부롤러(3000)의 결합홀(3400)에 삽입됨), 제1로봇(100)을 작동시켜 하부롤러(3000)의 결합홀(3400)에 삽입된 가이드핀(352)의 단부가 트랙프레임(2000)의 해당 롤러삽입홈(2100)에 대응되어 마련된 너트홀(2200)에 삽입되도록 한 후, 볼트체결부(330)를 통해 볼팅 작업을 수행하도록 함으로써, 하나의 하부롤러(3000)를 하나의 롤러삽입홈(2100)에 조립할 수 있도록 한다. 이러한 조립 작업은 트랙프레임(2000)의 복수 개 롤러삽입홈(2100)에 하부롤러(3000)가 모두 조립될 때까지 반복 수행된다.

상기에서, 하부롤러(3000)는 트랙프레임(2000)에 위치가 다르게 마련되는 복수 개의 롤러삽입홈(2100)에 모두 조립되어야 하며, 이에 따라 조립 단계마다 롤러삽입홈(2100)의 위치가 달라지기 때문에 하부롤러(3000)를 해당 롤러삽입홈(2100)에 정확하게 정렬시키기 어려울 수 있다. 이에 본 실시예에서는 제1어태치먼트(300)에 제1비전센싱부(360)를 마련하여, 하부롤러(3000)의 결합홀(3400)에 삽입된 가이드핀(352)의 단부가 해당 롤러삽입홈(2100)에 대응되어 마련된 너트홀(2200)에 삽입되기 전에 너트홀(2200)의 위치를 자동 인식하도록 하여 해당 롤러삽입홈(2100) 부분에 하부롤러(3000)를 정확하게 정렬시킬 수 있도록 한다.

또한, 메인제어부(1100)는, 상기한 바와 같이, 제1로봇(100)을 작동시켜 제1어태치먼트(300)의 제1그리퍼(340)가 롤러공급부(500)의 하부롤러(3000)를 픽-업하게 되면, 롤러공급부(500)의 수량이 줄어들게 되므로, 이를 보충하기 위해, 제2로봇(600)을 작동시켜 제2어태치먼트(800)의 제2그리퍼(830)가 해당 롤러파렛트(910)에 보관된 하부롤러(3000)를 픽-업하여 제1어태치먼트(300)의 롤러공급부(500)로 공급할 수 있도록 한다.

상기에서, 롤러파렛트(910)에 보관되는 복수 개의 하부롤러(3000)는 일정 배열로 배치되지만, 제2어태치먼트(800)의 제2그리퍼(830)로 더욱 정확하게 픽-업할 수 있도록, 제2어태치먼트(800)에 제2비전센싱부(840)를 마련할 수 있다. 제2비전센싱부(840)는, 롤러파렛트(910)에 보관된 하부롤러(3000)의 위치를 자동 인식하도록하여 제2그리퍼(830)를 해당 하부롤러(3000)에 정확하게 정렬시킬 수 있도록 한다.

이하에서는, 상기와 같이 작동되는 롤러 조립 시스템(1)의 구성 요소들인 제1로봇(100), 제1트랙액시스(200), 제1어태치먼트(300), 볼트/와셔공급부(400), 롤러공급부(500), 제2로봇(600), 제2트랙액시스(700), 제2어태치먼트(800), 파렛트스테이션(900), 제어부(1000)에 대해 구체적으로 설명한다.

제1로봇(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 메인제어부(1100)와 제1제어부(1200)에 의해 작동이 제어될 수 있으며, 제1어태치먼트(300)를 장착하여 트랙프레임(2000)에 하부롤러(3000)를 조립할 수 있다.

제1로봇(100)은, 제1대차부(110), 제1회전부(120), 제1암부(130), 제1서보모터부(140)를 포함할 수 있다.

제1대차부(110)는, 제1어태치먼트(300)가 트랙프레임(2000)에 하부롤러(3000)를 용이하게 조립할 수 있도록, 제1트랙액시스(200) 상에서 전후로 이동할 수 있다.

상기에서, 제1트랙액시스(200)는, 제1대차부(110)의 폭에 대응되는 폭을 가지며 일정 길이로 연장되는 직사각형 형태의 제1이동트랙(210)과, 제1이동트랙(210)의 양측에 마련되어 제1대차부(110)의 이동을 가이드 하는 제1가이드레일(220)로 구성될 수 있다.

본 실시예에서는 제1로봇(100)이 제1트랙액시스(200)를 따라 이동되는 것으로 설명하였지만, 제1대차부(110)를 자율 주행할 수 있도록 구성할 수 있음은 물론이다.

제1회전부(120)는, 제1대차부(110) 상에 장착될 수 있으며, 제1서보모터부(140)에 의해 좌우로 회전할 수 있다.

제1암부(130)는, 제1회전부(120) 상에 장착되어 제1회전부에 의해 좌우로 회전할 수 있으며, 적어도 2개 이상이 관절 운동할 수 있도록 구성되고, 관절 부분에 설치되는 제1서보모터부(140)에 상하로 회전할 수 있다.

제1어태치먼트(300)는, 제1암부(130)의 끝단에 장착될 수 있으며, 트랙프레임(2000)에 하부롤러(3000)를 조립할 수 있다. 제1어태치먼트(300)는, 제1설치구조물(310), 구동부(320), 볼트체결부(330), 제1그리퍼(340), 롤러정렬부(350), 제1비전센싱부(360)를 포함할 수 있다.

제1설치구조물(310)은, 제1로봇(100)의 제1암부(130) 끝단에 장착될 수 있으며, 구동부(320), 볼트체결부(330), 제1그리퍼(340), 롤러정렬부(350), 제1비전센싱부(360) 각각이 설치될 수 있는 구조로 형성될 수 있다.

구동부(320)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1설치구조물(310)에 설치될 수 있으며, 동력을 발생시킬 수 있다. 구동부(320)는, 볼트체결부(330), 제1그리퍼(340), 롤러정렬부(350) 각각에 동력을 전달할 수 있으며, 제1 내지 제5구동부(321, 322, 323, 324, 325)를 포함할 수 있다.

제1구동부(321)는, 도 4, 도 6, 도 7, 도 8, 도 10에 도시된 바와 같이, 롤러정렬부(350)가 좌우 대칭으로 움직일 수 있게 동력을 전달할 수 있으며, 이때 볼트체결부(330) 역시 롤러정렬부(350)와 같이 제1구동부(321)의 동력에 의해 좌우 대칭으로 움직일 수 있다.

이러한 제1구동부(321)는, 제1모터(321a), 제1피니언기어(321b), 제1랙기어(321c), 제2랙기어(321d)를 포함할 수 있다.

제1모터(321a)는, 제1설치구조물(310)의 상단에 설치될 수 있으며, 제1피니언기어(321b), 제1랙기어(321c), 제2랙기어(321d)에 동력을 전달할 수 있다. 제1모터(321a)는, 제1설치구조물(310)의 가로 중심선과 세로 중심선 상에 배치될 수 있다. 제1모터(321a)의 모터축은 제1설치구조물(310)의 세로 중심선을 따라 직하방으로 연장될 수 있다.

제1피니언기어(321b)는, 제1모터(321a)의 모터축에 설치될 수 있으며, 제1,2랙기어(321c, 321d)와 기어 결합될 수 있다. 제1피니언기어(321b)는, 제1모터(321a)의 회전력에 의해 회전하고, 그 회전력을 제1,2랙기어(321c, 321d)에 전달할 수 있다.

제1랙기어(321c)는, 제1피니언기어(321b)의 일측에 기어 결합되고, 4개로 이루어지는 롤러정렬부(350)에서 좌측 전후방의 제1,3롤러정렬부(350a, 350c)에 연결될 수 있다. 이와 같이 구성되는 제1랙기어(321c)에 의해 제1,3롤러정렬부(350a, 350c)는 좌우로 움직일 수 있다. 이때, 4개로 이루어지는 볼트체결부(330)에서 좌측 전후방의 제1,3볼트체결부(330a, 330c)는, 제1구동부(321)의 동력에 의해 제1,3롤러정렬부(350a, 350c)와 동시에 좌우로 움직일 수 있는데, 이는 후술함에 의해 명백히 알 수 있겠지만, 제1랙기어(321c)에 직접적으로 연결되는 제1,3롤러정렬부(350a, 350c) 각각의 제2플레이트(353)가 제1,3볼트체결부(330a, 330c) 각각의 제1플레이트(333)와 서로 연결되도록 구성되기 때문이다. 즉, 제1랙기어(321c)는, 제1,3롤러정렬부(350a, 350c)를 직접적으로 좌우로 움직이게 하고, 제1,3볼트체결부(330a, 330c)를 간접적으로 좌우로 움직이게 구성될 수 있다.

제2랙기어(321d)는, 제1피니언기어(321b)의 타측에 기어 결합되고, 4개로 이루어지는 롤러정렬부(350)에서 우측 전후방의 제2,4롤러정렬부(350b, 350d)에 연결될 수 있다. 이와 같이 구성되는 제2랙기어(321d)에 의해 제2,4롤러정렬부(350b, 350d)는 좌우로 움직일 수 있다. 이때, 4개로 이루어지는 볼트체결부(330)에서 우측 전후방의 제2,4볼트체결부(330b, 330d)는, 제1구동부(321)의 동력에 의해 제2,4롤러정렬부(350b, 350d)와 동시에 좌우로 움직일 수 있는데, 이는 후술함에 의해 명백히 알 수 있겠지만, 제2랙기어(321d)에 직접적으로 연결되는 제2,4롤러정렬부(350b, 350d) 각각의 제2플레이트(353)가 제2,4볼트체결부(330b, 330d) 각각의 제1플레이트(333)와 서로 연결되도록 구성되기 때문이다. 즉, 제2랙기어(321d)는, 제2,4롤러정렬부(350b, 350d)를 직접적으로 좌우로 움직이게 하고, 제2,4볼트체결부(330b, 330d)를 간접적으로 좌우로 움직이게 구성될 수 있다.

상기한 바와 같이, 제1피니언기어(321b)의 일측 및 타측에 기어 결합되는 제1,2랙기어(321c, 321d)에 의해, 좌측 전후방의 제1,3롤러정렬부(350a, 350c)가 좌로 움직일 때 우측 전후방의 제2,4롤러정렬부(350b, 350d)는 우로 움직이고, 좌측 전후방의 제1,3롤러정렬부(350a, 350c)가 우로 움직일 때 우측 전후방의 제2,4롤러정렬부(350b, 350d)는 좌로 움직이게 된다.

즉, 좌측 전후방에 마련되는 제1,3롤러정렬부(350a, 350c)와 우측 전후방에 마련되는 제2,4롤러정렬부(350b, 350d)는, 제1구동부(321)에 의해 좌우 대칭으로 움직여 상호간의 간격을 조절할 수 있다. 이때, 좌측 전후방에 마련되는 제1,3볼트체결부(330a, 330c)와 우측 전후방에 마련되는 제2,4볼트체결부(330b, 330d) 역시 제1구동부(321)에 의해 좌우 대칭으로 움직여 상호간의 간격이 조절된다.

제2구동부(322)는, 도 4, 도 5, 도 9, 도 10에 도시된 바와 같이, 롤러공급부(500)의 하부롤러(3000)를 픽-업(pick-up) 또는 드롭-오프(drop-off)할 수 있도록 제1그리퍼(340)에 동력을 전달할 수 있으며, 제1실린더(322a), 제2실린더(322b), 제2피니언기어(322c), 제3랙기어(322d), 제4랙기어(322e)를 포함할 수 있다.

제1실린더(322a)는, 제1설치구조물(310)의 상단에 설치될 수 있으며, 제3랙기어(322d)에 동력을 전달할 수 있다. 제1실린더(322a)는, 제1설치구조물(310)의 가로 중심선과 세로 중심선 상에 배치되는 제1모터(321a)의 좌측에 설치될 수 있다.

제2실린더(322b)는, 제1설치구조물(310)의 상단에 설치될 수 있으며, 제4랙기어(322e)에 동력을 전달할 수 있다. 제2실린더(322b)는, 제1설치구조물(310)의 가로 중심선과 세로 중심선 상에 배치되는 제1모터(321a)의 우측에 설치될 수 있다.

제2피니언기어(322c)는, 제1설치구조물(310)에 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 제3랙기어(322d)와 제4랙기어(322e) 사이에서 제3,4랙기어(322d, 322e)와 기어 결합될 수 있다. 즉, 제2피니언기어(322c)와 제3,4랙기어(322d, 322e)는 시메트릭(symmetric) 구조로 결합될 수 있다.

제3랙기어(322d)는, 제2피니언기어(322c)의 일측에 기어 결합될 수 있으며, 제1그리퍼(340)의 제1핑거(341)와 연결될 수 있다. 제3랙기어(322d)는, 제1실린더(322a)의 실린더로드에 연결되어 제1핑거(341)를 전후로 움직이게 할 수 있다.

제4랙기어(322e)는, 제2피니언기어(322c)의 타측에 기어 결합될 수 있으며, 제1그리퍼(340)의 제2핑거(342)와 연결될 수 있다. 제4랙기어(322e)는, 제2실린더(322b)의 실린더로드에 연결되어 제2핑거(342)를 전후로 움직이게 할 수 있다.

상기한 바와 같이, 제2피니언기어(322c)의 일측 및 타측에 기어 결합되는 제3,4랙기어(322d, 322e)에 의해, 제1그리퍼(340)의 제1,2핑거(341, 342)가 전후로 움직이면서 하부롤러(3000)를 픽-업(pick-up) 또는 드롭-오프(drop-off)할 수 있게 한다.

제3구동부(323)는, 도 4 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 볼트체결부(330)에 고정 설치될 수 있으며, 롤러정렬부(350)가 상하로 움직일 수 있게 동력을 전달할 수 있으며, 제3실린더(323a), 제4실린더(323b), 제5실린더(323c), 제6실린더(323d)를 포함할 수 있다.

제3실린더(323a)는, 4개로 이루어지는 볼트체결부(330)에서 좌측 전방의 제1볼트체결부(330a)의 제1플레이트(333)에 고정 설치되고, 실린더로드가 직하방으로 연장되어 4개로 이루어지는 롤러정렬부(350)에서 좌측 전방의 제1롤러정렬부(350a)의 제2플레이트(353)에 연결될 수 있다. 이러한 제3실린더(323a)는, 좌측 전방의 제1롤러정렬부(350a)를 상하로 움직일 수 있게 동력을 전달할 수 있다.

제4실린더(323b)는, 4개로 이루어지는 볼트체결부(330)에서 우측 전방의 제2볼트체결부(330b)의 제1플레이트(333)에 고정 설치되고, 실린더로드가 직하방으로 연장되어 4개로 이루어지는 롤러정렬부(350)에서 우측 전방의 제2롤러정렬부(350b)의 제2플레이트(353)에 연결될 수 있다. 이러한 제4실린더(323b)는, 우측 전방의 제2롤러정렬부(350b)를 상하로 움직일 수 있게 동력을 전달할 수 있다.

제5실린더(323c)는, 4개로 이루어지는 볼트체결부(330)에서 좌측 후방의 제3볼트체결부(330c)의 제1플레이트(333)에 고정 설치되고, 실린더로드가 직하방으로 연장되어 4개로 이루어지는 롤러정렬부(350)에서 좌측 후방의 제3롤러정렬부(350c)의 제2플레이트(353)에 연결될 수 있다. 이러한 제5실린더(323c)는, 좌측 후방의 제3롤러정렬부(350c)를 상하로 움직일 수 있게 동력을 전달할 수 있다.

제6실린더(323d)는, 4개로 이루어지는 볼트체결부(330)에서 우측 후방의 제4볼트체결부(330d)의 제1플레이트(333)에 고정 설치되고, 실린더로드가 직하방으로 연장되어 4개로 이루어지는 롤러정렬부(350)에서 우측 후방의 제4롤러정렬부(350d)의 제2플레이트(353)에 연결될 수 있다. 이러한 제6실린더(323d)는, 우측 후방의 제4롤러정렬부(350d)를 상하로 움직일 수 있게 동력을 전달할 수 있다.

제4구동부(324)는, 도 6, 도 8, 도 10에 도시된 바와 같이, 4개로 이루어지는 볼트체결부(330)에서 좌측 전방의 제1볼트체결부(330a)와 좌측 후방의 제3볼트체결부(330c)가 전후 대칭으로 움직일 수 있게 동력을 전달할 수 있으며, 이때 4개로 이루어지는 롤러정렬부(350)에서 좌측 전방의 제1롤러정렬부(350a)와 좌측 후방의 제3롤러정렬부(350c)역시 제1볼트체결부(330a)와 제3볼트체결부(330c)와 같이 제4구동부(324)의 동력에 의해 전후 대칭으로 움직일 수 있다.

이러한 제4구동부(324)는, 제2모터(324a), 제3피니언기어(324b), 제5랙기어(324c), 제6랙기어(324d)를 포함할 수 있다.

제2모터(324a)는, 제1설치구조물(310)의 중간에 설치될 수 있으며, 제3피니언기어(324b), 제5랙기어(324c), 제6랙기어(324d)에 동력을 전달할 수 있다. 제2모터(324a)는, 제1설치구조물(310)의 세로 중심선을 기준으로 좌측에 배치될 수 있다. 제2모터(324a)의 모터축은 제1설치구조물(310)의 가로 중심선을 따라 제1설치구조물(310)의 내측으로 연장될 수 있다.

제3피니언기어(324b)는, 제2모터(324a)의 모터축에 설치될 수 있으며, 제5,6랙기어(324c, 324d)와 기어 결합될 수 있다. 제3피니언기어(324b)는, 제2모터(324a)의 회전력에 의해 회전하고, 그 회전력을 제5,6랙기어(324c, 324d)에 전달할 수 있다.

제5랙기어(324c)는, 제3피니언기어(324b)의 상측에 기어 결합되고, 4개로 이루어지는 볼트체결부(330)에서 좌측 전방의 제1볼트체결부(330a)와 연결될 수 있다. 이와 같이 구성되는 제5랙기어(324c)에 의해 제1볼트체결부(330a)는 전후로 움직일 수 있다. 이때, 4개로 이루어지는 롤러정렬부(350)에서 좌측 전방의 제1롤러정렬부(350a)는, 제4구동부(324)의 동력에 의해 제1볼트체결부(330a)와 동시에 전후로 움직일 수 있는데, 이는 후술함에 의해 명백히 알 수 있겠지만, 제5랙기어(324c)에 직접적으로 연결되는 제1볼트체결부(330a)의 제1플레이트(333)가 제1롤러정렬부(350a)의 제2플레이트(353)와 서로 연결되도록 구성되기 때문이다. 즉, 제5랙기어(324c)는, 제1볼트체결부(330a)를 직접적으로 전후로 움직이게 하고, 제1롤러정렬부(350a)를 간접적으로 전후로 움직이게 구성될 수 있다.

제6랙기어(324d)는, 제3피니언기어(324b)의 하측에 기어 결합되고, 4개로 이루어지는 볼트체결부(330)에서 좌측 후방의 제3볼트체결부(330c)와 연결될 수 있다. 이와 같이 구성되는 제6랙기어(324d)에 의해 제3볼트체결부(330c)는 전후로 움직일 수 있다. 이때, 4개로 이루어지는 롤러정렬부(350)에서 좌측 후방의 제3롤러정렬부(350c)는, 제4구동부(324)의 동력에 의해 제3볼트체결부(330c)와 동시에 전후로 움직일 수 있는데, 이는 후술함에 의해 명백히 알 수 있겠지만, 제6랙기어(324d)에 직접적으로 연결되는 제3볼트체결부(330c)의 제1플레이트(333)가 제3롤러정렬부(350c)의 제2플레이트(353)와 서로 연결되도록 구성되기 때문이다. 즉, 제6랙기어(324d)는, 제3볼트체결부(330c)를 직접적으로 전후로 움직이게 하고, 제3롤러정렬부(350c)를 간접적으로 전후로 움직이게 구성될 수 있다.

상기한 바와 같이, 제3피니언기어(324b)의 상측 및 하측에 기어 결합되는 제5,6랙기어(324c, 324d)에 의해, 좌측 전방의 제1볼트체결부(330a)가 전방으로 움직일 때 좌측 후방의 제3볼트체결부(330c)는 후방으로 움직이고, 좌측 전방의 제1볼트체결부(330a)가 후방으로 움직일 때 좌측 후방의 제3볼트체결부(330c)는 전방으로 움직이게 된다.

즉, 좌측 전방에 마련되는 제1볼트체결부(330a)와 좌측 후방에 마련되는 제3볼트체결부(330c)는, 제4구동부(324)에 의해 전후 대칭으로 움직여 상호간의 간격을 조절할 수 있다. 이때, 좌측 전방에 마련되는 제1롤러정렬부(350a)와 좌측 후방에 마련되는 제3롤러정렬부(350c) 역시 제4구동부(324)에 의해 전후 대칭으로 움직여 상호간의 간격이 조절된다.

제5구동부(325)는, 도 6, 도 8, 도 10에 도시된 바와 같이, 4개로 이루어지는 볼트체결부(330)에서 우측 전방의 제2볼트체결부(330b)와 우측 후방의 제4볼트체결부(330d)가 전후 대칭으로 움직일 수 있게 동력을 전달할 수 있으며, 이때 4개로 이루어지는 롤러정렬부(350)에서 우측 후방의 제2롤러정렬부(350b)와 우측 후방의 제4롤러정렬부(350d)역시 제2볼트체결부(330b)와 제4볼트체결부(330d)와 같이 제5구동부(325)의 동력에 의해 전후 대칭으로 움직일 수 있다.

이러한 제5구동부(325)는, 제3모터(325a), 제4피니언기어(325b), 제7랙기어(325c), 제8랙기어(325d)를 포함할 수 있다.

제3모터(325a)는, 제1설치구조물(310)의 중간에 설치될 수 있으며, 제4피니언기어(325b), 제7랙기어(325c), 제8랙기어(325d)에 동력을 전달할 수 있다. 제3모터(325a)는, 제1설치구조물(310)의 세로 중심선을 기준으로 우측에 배치될 수 있다. 제3모터(325a)의 모터축은 제1설치구조물(310)의 가로 중심선을 따라 제1설치구조물(310)의 내측으로 연장될 수 있다.

제4피니언기어(325b)는, 제3모터(325a)의 모터축에 설치될 수 있으며, 제7,8랙기어(325c, 325d)와 기어 결합될 수 있다. 제4피니언기어(325b)는, 제3모터(325a)의 회전력에 의해 회전하고, 그 회전력을 제7,8랙기어(325c, 325d)에 전달할 수 있다.

제7랙기어(325c)는, 제4피니언기어(325b)의 상측에 기어 결합되고, 4개로 이루어지는 볼트체결부(330)에서 우측 전방의 제2볼트체결부(330b)와 연결될 수 있다. 이와 같이 구성되는 제7랙기어(325c)에 의해 제2볼트체결부(330b)는 전후로 움직일 수 있다. 이때, 4개로 이루어지는 롤러정렬부(350)에서 우측 전방의 제2롤러정렬부(350b)는, 제5구동부(325)의 동력에 의해 제2볼트체결부(330b)와 동시에 전후로 움직일 수 있는데, 이는 후술함에 의해 명백히 알 수 있겠지만, 제7랙기어(325c)에 직접적으로 연결되는 제2볼트체결부(330b)의 제1플레이트(333)가 제2롤러정렬부(350b)의 제2플레이트(353)와 서로 연결되도록 구성되기 때문이다. 즉, 제5랙기어(324c)는, 제2볼트체결부(330b)를 직접적으로 전후로 움직이게 하고, 제2롤러정렬부(350b)를 간접적으로 전후로 움직이게 구성될 수 있다.

제8랙기어(325d)는, 제4피니언기어(325b)의 하측에 기어 결합되고, 4개로 이루어지는 볼트체결부(330)에서 우측 후방의 제4볼트체결부(330d)와 연결될 수 있다. 이와 같이 구성되는 제8랙기어(325d)에 의해 제4볼트체결부(330d)는 전후로 움직일 수 있다. 이때, 4개로 이루어지는 롤러정렬부(350)에서 우측 후방의 제4롤러정렬부(350d)는, 제5구동부(325)의 동력에 의해 제4볼트체결부(330d)와 동시에 전후로 움직일 수 있는데, 이는 후술함에 의해 명백히 알 수 있겠지만, 제8랙기어(325d)에 직접적으로 연결되는 제4볼트체결부(330d)의 제1플레이트(333)가 제4롤러정렬부(350d)의 제2플레이트(353)와 서로 연결되도록 구성되기 때문이다. 즉, 제5랙기어(324c)는, 제4볼트체결부(330d)를 직접적으로 전후로 움직이게 하고, 제4롤러정렬부(350d)를 간접적으로 전후로 움직이게 구성될 수 있다.

상기한 바와 같이, 제4피니언기어(325b)의 상측 및 하측에 기어 결합되는 제7,8랙기어(325c, 325d)에 의해, 우측 전방의 제2볼트체결부(330b)가 전방으로 움직일 때 우측 후방의 제4볼트체결부(330d)는 후방으로 움직이고, 우측 전방의 제2볼트체결부(330b)가 후방으로 움직일 때 우측 후방의 제4볼트체결부(330d)는 전방으로 움직이게 된다.

즉, 우측 전방에 마련되는 제2볼트체결부(330b)와 우측 후방에 마련되는 제4볼트체결부(330d)는, 제5구동부(325)에 의해 전후 대칭으로 움직여 상호간의 간격을 조절할 수 있다. 이때, 우측 전방에 마련되는 제2롤러정렬부(350b)와 우측 후방에 마련되는 제4롤러정렬부(350d) 역시 제5구동부(325)에 의해 전후 대칭으로 움직여 상호간의 간격이 조절된다.

상기한 제4구동부(324)와 제5구동부는, 제1설치구조물(310)의 세로 중심선을 기준으로 좌우에 대칭 구조로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

볼트체결부(330)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1설치구조물(310)의 좌측 전후방과 우측 전후방에 설치될 수 있으며, 볼트/와셔공급부(400)로부터 볼트/와셔를 픽-업하여 하부롤러(3000)를 트랙프레임(2000)에 체결할 수 있다.

이러한 볼트체결부(330)는, 도 4, 도 5, 도 7, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1설치구조물(310)의 좌측 전방에 마련되는 제1볼트체결부(330a), 제1설치구조물(310)의 우측 전방에 마련되는 제2볼트체결부(330b), 제1설치구조물(310)의 좌측 후방에 마련되는 제3볼트체결부(330c), 제1설치구조물(310)의 우측 후방에 마련되는 제4볼트체결부(330d)로 이루어질 수 있다.

볼트체결부(330)를 이루는 제1,2,3,4볼트체결부(330a, 330b, 330c, 330d) 각각은, 상호 독립적으로 설치될 수 있으며, 토크툴(331)과 토크툴(331)에 장착되며 볼트/와셔를 픽-업하는 소켓(332)과, 토크툴(331)이 고정 설치되는 제1플레이트(333)를 포함할 수 있다.

제1볼트체결부(330a)의 제1플레이트(333)는 제4구동부(324)의 제5랙기어(324c)에 연결되고, 제2볼트체결부(330b)의 제1플레이트(333)는 제5구동부(325)의 제7랙기어(325c)에 연결되고, 제3볼트체결부(330c)의 제1플레이트(333)는 제4구동부(324)의 제6랙기어(324d)에 연결되고, 제4볼트체결부(330d)의 제1플레이트(333)는 제5구동부(325)의 제8랙기어(325d)에 연결될 수 있다.

상기한 제1,2,3,4볼트체결부(330a, 330b, 330c, 330d)로 이루어지는 볼트체결부(330)는, 제1구동부(321)에 의해 좌우 대칭으로 움직일 수 있고, 제4,5구동부(324, 325)에 의해 전후 대칭으로 움직일 수 있어, 다양한 사양의 하부롤러(3000)에 마련되는 4개의 결합홀(3400)에 대응되도록 전후좌우의 폭을 조절할 수 있다. 제1,2,3,4볼트체결부(330a, 330b, 330c, 330d)의 전후 대칭 및 좌우 대칭 움직임에 대해서는 상기에서 제1구동부(321) 및 제4,5구동부(324, 325)의 설명에서 언급했는바, 여기서는 중복 설명을 회피하기 위해 설명을 생략하기로 한다.

제1그리퍼(340)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1설치구조물(310)의 전후방에 설치될 수 있으며, 롤러공급부(500)로부터 하부롤러(3000)를 픽-업하여 트랙프레임(2000)으로 이동시킬 수 있다.

이러한 제1그리퍼(340)는, 도 4, 도 5, 도 9, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1설치구조물(310)의 전방에 마련되는 제1핑거(341), 제1설치구조물(310)의 후방에 마련되는 제2핑거(342)로 이루어질 수 있다.

제1핑거(341)는, 제2구동부(322)의 제3랙기어(322d)에 연결되고, 제2핑거(342)는 제2구동부(322)의 제3랙기어(322d)에 연결될 수 있다.

제1그리퍼(340)의 제1,2핑거(341, 342)는, 제2구동부(322)에 의해 구동되는 제3,4랙기어(322d, 322e)에 의해 전후로 움직이면서 하부롤러(3000)를 픽-업(pick-up) 또는 드롭-오프(drop-off)할 수 있다.

롤러정렬부(350)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1설치구조물(310)의 좌측 전후방과 우측 전후방에 설치될 수 있으며, 하부롤러(3000)의 결합홀(3400)과 트랙프레임(2000)의 너트홀(2200)을 정렬시킬 수 있다.

이러한 롤러정렬부(350)는, 도 4, 도 6, 도 8, 도 9, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1설치구조물(310)의 좌측 전방에 마련되는 제1롤러정렬부(350a), 제1설치구조물(310)의 우측 전방에 마련되는 제2롤러정렬부(350b), 제1설치구조물(310)의 좌측 후방에 마련되는 제3롤러정렬부(350c), 제1설치구조물(310)의 우측 후방에 마련되는 제4롤러정렬부(350d)로 이루어질 수 있다.

롤러정렬부(350)를 이루는 제1,2,3,4 롤러정렬부(350a, 350b, 350c, 350d) 각각은, 상호 독립적으로 설치될 수 있으며, 볼트체결부(330)의 제1플레이트(333)에 슬라이딩 가능하게 관통하여 설치되는 가이드로드(351)와, 가이드로드(351)에 장착되며 하부롤러(3000)의 결합홀(3400)과 트랙프레임(2000)의 너트홀(2200)에 삽입되는 가이드핀(352)과, 가이드로드(351)가 고정 설치되는 제2플레이트(353)를 포함할 수 있다.

제1롤러정렬부(350a)의 제2플레이트(353)는 제1볼트체결부(330a)의 제1플레이트(333)에 고정 설치되는 제3구동부(323)의 제3실린더(323a)에 연결되고, 제2롤러정렬부(350b)의 제2플레이트(353)는 제2볼트체결부(330b)의 제1플레이트(333)에 고정 설치되는 제3구동부(323)의 제4실린더(323b)에 연결되고, 제3롤러정렬부(350c)의 제2플레이트(353)는 제3볼트체결부(330c)의 제1플레이트(333)에 고정 설치되는 제3구동부(323)의 제5실린더(323c)에 연결되고, 제4롤러정렬부(350d)의 제2플레이트(353)는 제4볼트체결부(330d)의 제1플레이트(333)에 고정 설치되는 제3구동부(323)의 제6실린더(323d)에 연결될 수 있다.

상기한 제1,2,3,4롤러정렬부(350a, 350b, 350c, 350d)로 이루어지는 롤러정렬부(350)는, 제3구동부(323)에 의해 상하로 움직일 수 있어, 제1,2,3,4볼트체결부(330a, 330b, 330c, 330d)로 이루어지는 볼트체결부(330)가 하부롤러(3000)에 볼트/와셔를 체결할 때 상향 이동시켜 가이드핀(352)이 하부롤러(3000)와 간섭되는 것을 방지할 수 있게 한다.

또한, 제1,3롤러정렬부(350a, 350c) 각각의 제2플레이트(353)는 제1구동부(321)의 제1랙기어(321c)에 연결되고, 제2,4롤러정렬부(350b, 350d) 각각의 제2플레이트(353)는 제1구동부(321)의 제2랙기어(321d)에 연결될 수 있다.

상기한 제1,2,3,4롤러정렬부(350a, 350b, 350c, 350d)로 이루어지는 롤러정렬부(350)는, 제1구동부(321)에 의해 좌우 대칭으로 움직일 수 있고, 제4,5구동부(324, 325)에 의해 전후 대칭으로 움직일 수 있어, 다양한 사양의 하부롤러(3000)에 마련되는 4개의 결합홀(3400)에 대응되도록 전후좌우의 폭을 조절할 수 있다. 제1,2,3,4롤러정렬부(350a, 350b, 350c, 350d)의 전후 대칭 및 좌우 대칭 움직임에 대해서는 상기에서 제1구동부(321) 및 제4,5구동부(324, 325)의 설명에서 언급했는바, 여기서는 중복 설명을 회피하기 위해 설명을 생략하기로 한다.

롤러정렬부(350)의 제2플레이트(353)는, 상기한 바와 같이, 제3구동부(323)의 제3 내지 제6실린더(232a, 323b, 323c, 323d) 및 가이드로드(351)가 제1플레이트(333)에 슬라이딩 가능하게 관통하여 설치되므로 인하여, 볼트체결부(330)의 제1플레이트(333)와 독립적으로 설치되지만, 제1플레이트(333)와 함께 전후좌우 이동이 동시에 이루어질 수 있다.

제1비전센싱부(360)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1설치구조물(310)의 전단에 설치될 수 있으며, 하부롤러(3000)의 결합홀(3400)에 삽입된 가이드핀(352)의 단부가 해당 롤러삽입홈(2100)에 대응되어 마련된 너트홀(2200)에 삽입되기 전에 너트홀(2200)의 위치를 자동 인식하도록 하여 해당 롤러삽입홈(2100) 부분에 하부롤러(3000)를 정확하게 정렬시킬 수 있도록 한다.

제1비전센싱부(360)는, 제1촬영부(361)와, 제1조명부(362)를 포함할 수 있다.

제1촬영부(361)는, 제1설치구조물(310)의 세로 중심선 상에서 배치될 수 있으며, 트랙프레임(2000)을 촬영하여 하부롤러(3000)의 조립 위치를 센싱할 수 있다.

제1조명부(362)는, 제1촬영부(361)의 양측에 설치될 수 있으며, 제1촬영부(361)의 촬영 시에 작동될 수 있다.

볼트/와셔공급부(400)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1로봇(100)의 근처에 배치될 수 있으며, 제1어태치먼트(300)의 볼트체결부(330)에 볼트/와셔를 공급할 수 있다.

볼트/와셔공급부(400)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1지지프레임(410), 볼트공급부(420), 와셔공급부(430), 볼트/와셔안착부(440), 제1스토퍼(450)를 포함할 수 있다.

제1지지프레임(410)은, 제1로봇(100)의 일측에 배치될 수 있으며, 볼트공급부(420), 와셔공급부(430)를 지지할 수 있다.

볼트공급부(420)는, 제1지지프레임(410) 상에 나란하게 한 쌍이 설치될 수 있으며, 하부롤러(3000)를 트랙프레임(2000)에 체결하는 볼트를 볼트체결부(330)에 공급할 수 있다.

볼트공급부(420)는, 볼트저장부(421), 볼트투입부(422), 볼트슬라이딩부(423)를 포함할 수 있다.

볼트저장부(421)는, 하부롤러(3000)를 트랙프레임(2000)에 체결하는 볼트를 저장할 수 있다.

볼트투입부(422)는, 볼트저장부(421)에 저장된 볼트를 볼트슬라이딩부(423)에 투입할 수 있으며, 도시하지 않았지만, 승강 가능하게 구동되는 실린더가 내장되고, 실린더의 승강 구동에 의해 볼트저장부(421)에 저장된 볼트를 볼트슬라이딩부(423)에 투입할 수 있도록 구성될 수 있다.

볼트슬라이딩부(423)는, 볼트가 중력에 의해 슬라이딩 될 수 있도록 볼트투입부(422)로부터 하향 기울기로 일정 길이 형성되어 볼트/와셔안착부(440)까지 연장될 수 있다.

와셔공급부(430)는, 제1지지프레임(410) 상에 나란하게 한 쌍이 설치될 수 있으며, 하부롤러(3000)를 트랙프레임(2000)에 체결하는 볼트가 볼트슬라이딩부(423)를 통해 슬라이딩될 때 볼트에 와셔가 삽입되도록 공급할 수 있다.

와셔공급부(430)는, 와셔투입부(431), 볼트/와셔슬라이딩부(432)를 포함할 수 있다.

와셔투입부(431)는, 볼트슬라이딩부(423)의 중간 지점에서 볼트슬라이딩부(423)의 아래쪽에 적어도 볼트의 길이보다 짧은 간격으로 이격되어 설치될 수 있으며, 볼트슬라이딩부(423)를 통해 슬라이딩 되는 볼트가 볼트/와셔슬라이딩부(432)에 진입될 때 볼트에 와셔가 삽입되도록 와셔를 투입할 수 있다.

볼트/와셔슬라이딩부(432), 와셔가 삽입된 볼트가 중력에 의해 슬라이딩 될 수 있도록 와셔투입부(431)로부터 하향 기울기로 일정 길이 형성되어 볼트/와셔안착부(440)까지 연장될 수 있다. 볼트/와셔슬라이딩부(432)의 기울기는 볼트슬라이딩부(423)의 기울기보다 작을 수 있다.

상기에서, 볼트슬라이딩부(423)와 볼트/와셔슬라이딩부(432)는, 시작되는 지점은 다르지만, 볼트/와셔안착부(440)에서 서로 만날 수 있다.

볼트/와셔안착부(440), 볼트슬라이딩부(423)와 볼트/와셔슬라이딩부(432)가 만나는 단부에 마련될 수 있으며, 볼트체결부(330)에 의해 픽-업될 하나의 볼트(와셔가 삽입된 볼트)를 안착시킬 수 있다.

제1스토퍼(450)는, 볼트/와셔안착부(440)의 전단에 마련될 수 있으며, 볼트(와셔가 삽입된 볼트)를 복수 개 대기시키고 한 개씩 볼트/와셔안착부(440)에 제공될 수 있도록 작동될 수 있다.

즉, 제1스토퍼(450)는, 볼트체결부(330)에 의해 볼트/와셔안착부(440)의 볼트가 픽-업되기 전에는 잠김 상태를 유지하고, 볼트체결부(330)에 의해 볼트/와셔안착부(440)의 볼트가 픽-업되면 열림 상태가 되어 대기중인 복수 개의 볼트 중 하나가 볼트/와셔안착부(440)에 공급되도록 작동될 수 있다.

롤러공급부(500)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1로봇(100)의 근처에 배치될 수 있으며, 제1어태치먼트(300)의 제1그리퍼(340)에 하부롤러(3000)를 공급할 수 있다.

롤러공급부(500)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 제2지지프레임(510), 롤러대기부(520), 롤러슬라이딩부(530), 제2스토퍼(540), 롤러안착부(550)를 포함할 수 있다.

제2지지프레임(510)은, 제1로봇(100)의 일측에 배치될 수 있으며, 롤러대기부(520), 롤러슬라이딩부(530)를 지지할 수 있다.

롤러대기부(520)는, 제2지지프레임(510) 상에 설치될 수 있으며, 제1그리퍼(340)에 공급될 하부롤러(3000)를 복수 개 대기시킬 수 있다. 롤러대기부(520)에 대기되는 하부롤러(3000)는 작업자에 의해 수작업으로 공급되거나, 후술할 제2로봇(600)에 의해 자동으로 공급될 수 있다.

롤러슬라이딩부(530)는, 롤러대기부(520)에 대기된 하부롤러(3000)가 중력에 의해 슬라이딩 될 수 있도록 롤러대기부(520)로부터 하향 기울기로 일정 길이 형성되어 롤러안착부(550)까지 연장될 수 있다.

제2스토퍼(540)는, 롤러대기부(520)와 롤러슬라이딩부(530) 사이에 마련될 수 있으며, 롤러대기부(520)에 대기된 복수 개 하부롤러(3000)를 한 개씩 롤러안착부(550)에 제공될 수 있도록 작동될 수 있다.

즉, 제2스토퍼(540)는, 제1그리퍼(340)에 의해 롤러안착부(550)의 하부롤러(3000)가 픽-업되기 전에는 잠김 상태를 유지하고, 제1그리퍼(340)에 의해 롤러안착부(550)의 하부롤러(3000)가 픽-업되면 열림 상태가 되어 대기중인 복수 개의 하부롤러(3000) 중 하나가 롤러안착부(550)에 공급되도록 작동될 수 있다.

롤러안착부(550)는, 롤러슬라이딩부(530)의 단부에 마련될 수 있으며, 제1그리퍼(340)에 의해 픽-업될 하나의 하부롤러(3000)를 안착시킬 수 있다.

제2로봇(600)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 메인제어부(1100)와 제2제어부(1300)에 의해 작동이 제어될 수 있으며, 제2어태치먼트(800)를 장착하여 롤러대기부(520)에 하부롤러(3000)를 자동으로 공급할 수 있다.

제2로봇(600)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2대차부(610), 제2회전부(620), 제2암부(630), 제2서보모터부(640)를 포함할 수 있으며, 제2트랙액시스(700)를 따라 이동될 수 있다. 제2로봇(600)은, 전술한 제1로봇(100)의 구성과 동일 또는 유사할 수 있다.

즉, 제2로봇(600)의 제2대차부(610), 제2회전부(620), 제2암부(630), 제2서보모터부(640) 각각은 제1로봇(100)의 제1대차부(110), 제1회전부(120), 제1암부(130), 제1서보모터부(140) 각각의 구성과 동일 또는 유사하며, 본 실시예에서는 제1,2로봇(100, 600)을 식별하기 위해 도면 부호만 다르게 표시하였는 바, 여기서는 제2로봇(600)의 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 제2트랙액시스(700)는, 제2이동트랙(710), 제2가이드레일(720)을 포함할 수 있는데, 전술한 제1트랙액시스(200)의 구성과 동일 또는 유사할 수 있다.

즉, 제2트랙액시스(700)의 제2이동트랙(710), 제2가이드레일(720) 각각은 제1트랙액시스(200)의 제1이동트랙(210), 제1가이드레일(220) 각각의 구성과 동일 또는 유사하며, 본 실시예에서는 제1,2트랙액시스(200, 700)을 식별하기 위해 도면 부호만 다르게 표시하였는 바, 여기서는 제2트랙액시스(700)의 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제2어태치먼트(800)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2암부(630)의 끝단에 장착될 수 있으며, 롤러공급부(500)에 하부롤러(3000)를 자동으로 공급할 수 있다.

제2어태치먼트(800)는, 도 13, 도 14에 도시된 바와 같이, 제2설치구조물(810), 제6구동부(820), 제2그리퍼(830), 제2비전센싱부(840)를 포함할 수 있으며, 전술한 제1어태치먼트(300)와 대비할 때 제1어태치먼트(300)의 구성 요소 중에서 구동부(320)의 제1구동부(321), 제3 내지 제5구동부(323, 324, 325), 볼트체결부(330), 롤러정렬부(350)가 생략된 구조일 수 있다.

제2설치구조물(810)은, 제2암부(630)의 끝단에 장착될 수 있으며, 도 13, 도 14에 도시된 바와 같이, 제6구동부(820), 제2그리퍼(830), 제2비전센싱부(840) 각각이 설치될 수 있는 구조로 형성될 수 있다.

제2설치구조물(810)은, 전술한 제1설치구조물(310)과 대비할 때, 제1설치구조물(310)에 설치되는 구성 요소 중에서 구동부(320)의 제1구동부(321), 제3 내지 제5구동부(323, 324, 325), 볼트체결부(330), 롤러정렬부(350)가 설치되지 않으므로, 크기가 작고 단순할 수 있다.

제6구동부(820), 제2그리퍼(830), 제2비전센싱부(840) 각각은, 전술한 제2구동부(322), 제1그리퍼(340), 제1비전센싱부(360)와 유사 또는 동일할 수 있으며, 이에 따라 이하에서는 제6구동부(820), 제2그리퍼(830), 제2비전센싱부(840) 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하고 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

제6구동부(820)는, 하부롤러(3000)를 픽-업(pick-up) 또는 드롭-오프(drop-off)할 수 있도록 제2그리퍼(830)에 동력을 전달할 수 있다.

제6구동부(820)는, 제2설치구조물(810)에 설치되는 제7실린더(821)와, 제2설치구조물(810)에 설치되는 제8실린더(822)와, 제2설치구조물(810)에 회전 가능하게 설치되는 제5피니언기어(823)와, 제5피니언기어(823)의 일측에 기어 결합되고, 제2그리퍼(830)의 제3핑거(831)와 제7실린더(821)의 실린더로드에 연결되어 제3핑거(831)를 전후로 움직이게 하는 제9랙기어(824)와, 제5피니언기어(823)의 타측에 기어 결합되고, 제2그리퍼(830)의 제4핑거(832)와 제8실린더(822)의 실린더로드에 연결되어 제4핑거(832)를 전후로 움직이게 하는 제10랙기어(825)를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이, 제6구동부(820)의 구성 요소인 제7실린더(821), 제8실린더(822), 제5피니언기어(823), 제9랙기어(824), 제10랙기어(825) 각각은, 전술한 제2구동부(322)의 구성 요소인 제1실린더(322a), 제2실린더(322b), 제2피니언기어(322c), 제3랙기어(322d), 제4랙기어(322e) 각각에 대응될 수 있다.

다만, 제6구동부(820)는 파렛트스테이션(900)의 롤러파렛트(910)에 보관된 하부롤러(3000)를 픽-업할 수 있도록 제2그리퍼(830)에 동력을 전달하는 반면, 제2구동부(322)는 롤러공급부(500)의 하부롤러(3000)를 픽-업할 수 있도록 제1그리퍼(340)에 동력을 전달하는 것이 다를 수 있다.

제2그리퍼(830)는, 도 13, 도 14에 도시된 바와 같이, 제2설치구조물(810)의 하부에 설치되어 롤러파렛트(910)로부터 하부롤러(3000)를 픽-업하여 롤러공급부(500)로 이동시킬 수 있다.

할 수 있으며, 제2설치구조물(810)의 전방에 마련되는 제3핑거(831), 제2설치구조물(810)의 후방에 마련되는 제4핑거(832)로 이루어질 수 있다.

상기에서, 제2그리퍼(830)의 구성 요소인 제3핑거(831), 제4핑거(832) 각각은, 전술한 제1그리퍼(340)의 구성 요소인 제1핑거(341), 제2핑거(342) 각각에 대응될 수 있다.

다만, 제2그리퍼(830)는 롤러파렛트(910)로부터 하부롤러(3000)를 픽-업하는 반면, 제1그리퍼(340)는 롤러공급부(500)로부터 하부롤러(3000)를 픽-업하는 것이 다를 수 있다.

제2비전센싱부(840)는, 도 13, 도 14에 도시된 바와 같이, 제2설치구조물(810)의 전단에 설치되어 롤러파렛트(910)에 보관된 하부롤러(3000)의 위치를 자동 인식하도록 하여 제2그리퍼(830)를 해당 하부롤러(3000)에 정확하게 정렬시킬 수 있도록 하며, 제2촬영부(841)와, 제2조명부(842)를 포함할 수 있다.

상기에서, 제2비전센싱부(840)의 구성 요소인 제2촬영부(841), 제2조명부(842) 각각은, 전술한 제1비전센싱부(360)의 구성 요소인 제1촬영부(361), 제1조명부(362) 각각에 대응될 수 있다.

다만, 제2비전센싱부(840)은 롤러파렛트(910)에 보관된 하부롤러(3000)의 위치를 자동 인식하는 반면, 제1비전센싱부(360)는, 하부롤러(3000)의 결합홀(3400)에 삽입된 가이드핀(352)의 단부가 해당 롤러삽입홈(2100)에 대응되어 마련된 너트홀(2200)에 삽입되기 전에 너트홀(2200)의 위치를 자동 인식하도록 하는 것이 다를 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 롤러 조립 시스템 100: 제1로봇
110: 제1대차부 120: 제1회전부
130: 제1암부 140: 제1서보모터부
200: 제1트랙액시스 210: 제1이동트랙
220: 제1가이드레일 300: 제1어태치먼트
310: 제1설치구조물 320: 구동부
321: 제1구동부 321a: 제1모터
321b: 제1피니언기어 321c: 제1랙기어
321d: 제2랙기어 322: 제2구동부
322a: 제1실린더 322b: 제2실린더
322c: 제2피니언기어 322d: 제3랙기어
322e: 제4랙기어 323: 제3구동부
323a: 제3실린더 323b: 제4실린더
323c: 제5실린더 323d: 제6실린더
324: 제4구동부 324a: 제2모터
324b: 제3피니언기어 324c: 제5랙기어
324d: 제6랙기어 325: 제5구동부
325a: 제3모터 325b: 제4피니언기어
325c: 제7랙기어 325d: 제8랙기어
330: 볼트체결부 330a: 제1볼트체결부
330b: 제2볼트체결부 330c: 제3볼트체결부
330d: 제4볼트체결부 331: 토크툴
332: 소켓 333: 제1플레이트
340: 제1그리퍼 341: 제1핑거
342: 제2핑거 350: 롤러정렬부
350a: 제1롤러정렬부 350b: 제2롤러정렬부
350c: 제3롤러정렬부 350d: 제4롤러정렬부
351: 가이드로드 352: 가이드핀
353: 제2플레이트 360: 제1비전센싱부
361: 제1촬영부 362: 제1조명부
400: 볼트/와셔공급부 410: 제1지지프레임
420: 볼트공급부 421: 볼트저장부
422: 볼트투입부 423: 볼트슬라이딩부
430: 와셔공급부 431: 와셔투입부
432: 볼트/와셔슬라이딩부 440: 볼트/와셔안착부
450: 제1스토퍼 500: 롤러공급부
510: 제2지지프레임 520: 롤러대기부
530: 롤러슬라이딩부 540: 제2스토퍼
550: 롤러안착부 600: 제2로봇
610: 제2대차부 620: 제2회전부
630: 제2암부 640: 제2서보모터부
700: 제2트랙액시스 710: 제2이동트랙
720: 제2가이드레일 800: 제2어태치먼트
810: 제2설치구조물 820: 제6구동부
821: 제7실린더 822: 제8실린더
823: 제5피니언기어 824: 제9랙기어
825: 제10랙기어 830: 제2그리퍼
831: 제3핑거 832: 제4핑거
840: 제2비전센싱부 841: 제2촬영부
842: 제2조명부 900: 파렛트스테이션
910: 롤러파렛트 1000: 제어부
1100: 메인제어부 1200: 제1제어부
1300: 제2제어부 2000: 트랙프레임
2100: 롤러삽입홈 2200: 너트홀
3000: 하부롤러 3100: 롤러
3200: 롤러축 3300: 칼라
3400: 결합홀 4000: 컨베이어
5000: QR코드판독기

Claims

건설장비의 트랙프레임에 복수 개의 하부롤러를 조립하는 롤러 조립 시스템으로서,
제1로봇;
상기 제1로봇에 장착되는 제1설치구조물;
볼트/와셔를 공급하는 볼트/와셔공급부;
상기 하부롤러를 공급하는 롤러공급부;
상기 제1설치구조물의 좌측 전후방과 우측 전후방에 설치되며, 제1구동부에 의해 좌우 대칭으로 움직이고, 제4구동부 및 제5구동부에 의해 전후 대칭으로 움직이며, 상기 볼트/와셔공급부로부터 상기 볼트/와셔를 픽-업하여 상기 하부롤러를 상기 트랙프레임에 체결하는 볼트체결부;
상기 제1설치구조물의 전후방에 설치되며, 제2구동부에 의해 전후로 움직이며, 상기 롤러공급부로부터 상기 하부롤러를 픽-업하여 상기 트랙프레임으로 이동시키는 제1그리퍼; 및
상기 제1설치구조물의 좌측 전후방과 우측 전후방에 설치되며, 제3구동부에 의해 상하로 움직이고, 상기 제1구동부에 의해 좌우 대칭으로 움직이고, 상기 제4구동부 및 상기 제5구동부에 의해 전후 대칭으로 움직이며, 상기 하부롤러의 결합홀과 상기 트랙프레임의 너트홀을 정렬시키는 롤러정렬부를 포함하는 롤러 조립 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1설치구조물의 전단에 설치되는 제1비전센싱부를 더 포함하고,
상기 제1비전센싱부는,
상기 제1설치구조물의 세로 중심선 상에서 배치되어 상기 트랙프레임을 촬영하여 상기 하부롤러의 조립 위치를 센싱하는 제1촬영부; 및
상기 제1촬영부의 양측에 설치되며, 상기 제1촬영부의 촬영 시에 작동되는 제1조명부를 포함하고,
상기 제1비전센싱부는,
상기 하부롤러의 상기 결합홀에 삽입된 상기 롤러정렬부의 가이드핀 단부가 상기 트랙프레임의 롤러삽입홈에 대응되어 마련된 상기 너트홀에 삽입되기 전에 상기 너트홀의 위치를 자동 인식하여 상기 롤러삽입홈 부분에 상기 하부롤러를 정렬시키도록 하는 롤러 조립 시스템.
제1항에 있어서, 상기 볼트체결부는,
상기 제1설치구조물의 좌측 전방에 마련되는 제1볼트체결부;
상기 제1설치구조물의 우측 전방에 마련되는 제2볼트체결부;
상기 제1설치구조물의 좌측 후방에 마련되는 제3볼트체결부; 및
상기 제1설치구조물의 우측 후방에 마련되는 제4볼트체결부로 이루어지며,
상기 제1,2,3,4볼트체결부 각각은,
토크툴;
상기 토크툴에 장착되며 볼트/와셔를 픽-업하는 소켓; 및
상기 토크툴이 고정 설치되는 제1플레이트를 포함하는 롤러 조립 시스템.
제3항에 있어서, 상기 롤러정렬부는,
상기 제1설치구조물의 좌측 전방에 마련되는 제1롤러정렬부;
상기 제1설치구조물의 우측 전방에 마련되는 제2롤러정렬부;
상기 제1설치구조물의 좌측 후방에 마련되는 제3롤러정렬부; 및
상기 제1설치구조물의 우측 후방에 마련되는 제4롤러정렬부로 이루어지며,
상기 제1,2,3,4롤러정렬부 각각은,
상기 볼트체결부의 상기 제1플레이트에 슬라이딩 가능하게 관통하여 설치되는 가이드로드;
상기 가이드로드에 장착되며 상기 하부롤러의 상기 결합홀과 상기 트랙프레임의 상기 너트홀에 삽입되는 가이드핀; 및
상기 가이드로드가 고정 설치되는 제2플레이트를 포함하는 롤러 조립 시스템.
제4항에 있어서, 상기 제1구동부는,
상기 제1설치구조물에 설치되는 제1모터;
상기 제1모터의 모터축에 설치되는 제1피니언기어;
상기 제1피니언기어의 일측에 기어 결합되고, 상기 제1,3롤러정렬부 각각의 상기 제2플레이트에 연결되어, 상기 제1,3롤러정렬부를 직접적으로 좌우로 움직이게 하고, 상기 제1,3볼트체결부를 간접적으로 좌우로 움직이게 하는 제1랙기어; 및
상기 제1피니언기어의 타측에 기어 결합되고, 상기 제2,4롤러정렬부 각각의 상기 제2플레이트에 연결되어, 상기 제2,4롤러정렬부를 직접적으로 좌우로 움직이게 하고, 상기 제2,4볼트체결부를 간접적으로 좌우로 움직이게 하는 제2랙기어를 포함하는 롤러 조립 시스템.
제4항에 있어서, 상기 제3구동부는,
상기 제1볼트체결부의 상기 제1플레이트에 고정 설치되고, 실린더로드가 직하방으로 연장되어 상기 제1롤러정렬부의 상기 제2플레이트에 연결되어 상기 제1롤러정렬부를 상하로 움직이게 하는 제3실린더;
상기 제2볼트체결부의 상기 제1플레이트에 고정 설치되고, 실린더로드가 직하방으로 연장되어 상기 제2롤러정렬부의 상기 제2플레이트에 연결되어 상기 제2롤러정렬부를 상하로 움직이게 하는 제4실린더;
상기 제3볼트체결부의 상기 제1플레이트에 고정 설치되고, 실린더로드가 직하방으로 연장되어 상기 제3롤러정렬부의 상기 제2플레이트에 연결되어 상기 제3롤러정렬부를 상하로 움직이게 하는 제5실린더; 및
상기 제4볼트체결부의 상기 제1플레이트에 고정 설치되고, 실린더로드가 직하방으로 연장되어 상기 제4롤러정렬부의 상기 제2플레이트에 연결되어 상기 제4롤러정렬부를 상하로 움직이게 하는 제6실린더를 포함하는 롤러 조립 시스템.
제4항에 있어서, 상기 제4구동부는,
상기 제1설치구조물에 설치되는 제2모터;
상기 제2모터의 모터축에 설치되는 제3피니언기어;
상기 제3피니언기어의 상측에 기어 결합되고, 상기 제1볼트체결부의 상기 제1플레이트에 연결되어, 상기 제1볼트체결부를 직접적으로 전후로 움직이게 하고, 상기 제1롤러정렬부를 간접적으로 전후로 움직이게 하는 제5랙기어; 및
상기 제3피니언기어의 하측에 기어 결합되고, 상기 제3볼트체결부의 상기 제1플레이트에 연결되어, 상기 제3볼트체결부를 직접적으로 전후로 움직이게 하고, 상기 제3롤러정렬부를 간접적으로 전후로 움직이게 하는 제6랙기어를 포함하는 롤러 조립 시스템.
제4항에 있어서, 상기 제5구동부는,
상기 제1설치구조물에 설치되는 제3모터;
상기 제3모터의 모터축에 설치되는 제4피니언기어;
상기 제4피니언기어의 상측에 기어 결합되고, 상기 제2볼트체결부의 상기 제1플레이트에 연결되어, 상기 제2볼트체결부를 직접적으로 전후로 움직이게 하고, 상기 제2롤러정렬부를 간접적으로 전후로 움직이게 하는 제7랙기어; 및
상기 제4피니언기어의 하측에 기어 결합되고, 상기 제4볼트체결부의 상기 제1플레이트에 연결되어, 상기 제4볼트체결부를 직접적으로 전후로 움직이게 하고, 상기 제4롤러정렬부를 간접적으로 전후로 움직이게 하는 제8랙기어를 포함하는 롤러 조립 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제2구동부는,
상기 제1설치구조물에 설치되는 제1실린더;
상기 제1설치구조물에 설치되는 제2실린더;
상기 제1설치구조물에 회전 가능하게 설치되는 제2피니언기어;
상기 제2피니언기어의 일측에 기어 결합되고, 상기 제1그리퍼의 제1핑거와 상기 제1실린더의 실린더로드에 연결되어 상기 제1핑거를 전후로 움직이게 하는 제3랙기어; 및
상기 제2피니언기어의 타측에 기어 결합되고, 상기 제1그리퍼의 제2핑거와 상기 제2실린더의 실린더로드에 연결되어 상기 제2핑거를 전후로 움직이게 하는 제4랙기어를 포함하는 롤러 조립 시스템.
제1항에 있어서, 상기 볼트/와셔공급부는,
볼트가 중력에 의해 슬라이딩 될 수 있도록 하향 기울기로 일정 길이 형성되는 볼트슬라이딩부를 가지며, 제1지지프레임 상에 설치되는 볼트공급부;
와셔가 삽입된 볼트가 중력에 의해 슬라이딩 될 수 있도록 하향 기울기로 일정 길이 형성되는 볼트/와셔슬라이딩부를 가지며, 상기 제1지지프레임 상에 설치되는 와셔공급부;
상기 볼트슬라이딩부와 상기 볼트/와셔슬라이딩부가 만나는 단부에 마련되고, 상기 볼트체결부에 의해 픽-업될 하나의 볼트를 안착시키는 볼트/와셔안착부; 및
상기 볼트/와셔안착부의 전단에 마련되고, 상기 볼트/와셔안착부에 볼트를 한 개씩 제공되도록 작동되는 제1스토퍼를 포함하는 롤러 조립 시스템.
제10항에 있어서, 상기 와셔공급부는,
상기 볼트슬라이딩부의 중간 지점에서 상기 볼트슬라이딩부의 아래쪽에 적어도 볼트의 길이보다 짧은 간격으로 이격되어 설치되고, 상기 볼트슬라이딩부를 통해 슬라이딩 되는 볼트가 상기 볼트/와셔슬라이딩부에 진입될 때 볼트에 와셔가 삽입되도록 와셔를 투입하는 와셔투입부를 포함하는 롤러 조립 시스템.
제1항에 있어서, 상기 롤러공급부는,
제2지지프레임 상에 설치되고, 상기 제1그리퍼에 공급될 상기 하부롤러를 복수 개 대기시키는 롤러대기부;
상기 롤러대기부에 대기된 상기 하부롤러가 중력에 의해 슬라이딩 될 수 있도록 상기 롤러대기부로부터 하향 기울기로 일정 길이 형성되는 롤러슬라이딩부;
상기 롤러슬라이딩부의 단부에 마련되고, 상기 제1그리퍼에 의해 픽-업될 하나의 하부롤러를 안착시키는 롤러안착부; 및
상기 롤러대기부와 상기 롤러슬라이딩부 사이에 마련되고, 상기 롤러대기부에 복수 개 대기된 상기 하부롤러를 한 개씩 상기 롤러안착부에 제공되도록 작동되는 제2스토퍼를 포함하는 롤러 조립 시스템.
제1항에 있어서,
제2로봇;
상기 제2로봇에 장착되는 제2설치구조물;
상기 제2설치구조물의 전후방에 설치되며, 제6구동부에 의해 전후로 움직이며, 롤러파렛트에 보관된 하부롤러를 픽-업하여 상기 롤러공급부로 이동시키는 제2그리퍼; 및
상기 제2설치구조물의 전단에 설치되고, 상기 롤러파렛트에 보관된 상기 하부롤러의 위치를 자동 인식하여 상기 제2그리퍼를 상기 하부롤러에 정렬시키는 제2비전센싱부를 더 포함하는 롤러 조립 시스템.
제13항에 있어서, 상기 제6구동부는,
상기 제2설치구조물에 설치되는 제7실린더;
상기 제2설치구조물에 설치되는 제8실린더;
상기 제2설치구조물에 회전 가능하게 설치되는 제5피니언기어;
상기 제5피니언기어의 일측에 기어 결합되고, 상기 제2그리퍼의 제3핑거와 상기 제7실린더의 실린더로드에 연결되어 상기 제3핑거를 전후로 움직이게 하는 제9랙기어; 및
상기 제5피니언기어의 타측에 기어 결합되고, 상기 제2그리퍼의 제4핑거와 상기 제8실린더의 실린더로드에 연결되어 상기 제4핑거를 전후로 움직이게 하는 제10랙기어를 포함하는 롤러 조립 시스템.