KR102468496B1 - 드라이브샤프트 자동화 시스템 - Google Patents

드라이브샤프트 자동화 시스템 Download PDF

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KR102468496B1
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KR1020220113242A
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배국진
김상영
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주식회사 디에이치테크
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Abstract

본 발명에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템은, 복수로 구획된 공간에서 하우징과 플렌지가 결합된 드라이브샤프트를 제조하기 위한 시스템으로서, 상기 하우징을 공급하는 하우징공급부; 상기 하우징공급부 일측에서, 상기 플렌지를 공급하는 플렌지공급부; 상기 플렌지공급부 일측에서, 상기 하우징공급부 및 상기 플렌지공급부로부터 상기 하우징 및 상기 플렌지를 전달받아 상기 하우징 및 상기 플렌지를 압착하는 압착부; 상기 압착부 일측에서, 압착된 상기 하우징 및 상기 플렌지를 전달받아 압착된 상기 하우징 및 상기 플렌지를 용접 결합하는 용접부; 상기 용접부 일측에서, 용접 결합된 상기 드라이브샤프트를 전달받아 상기 드라이브샤프트의 용접상태를 확인하고 상기 드라이브샤프트의 이물질을 제거하는 검사부; 및 상기 공간의 중심에 위치하여 상기 하우징, 상기 플렌지 및 상기 드라이브샤프트를 이동시키는 로봇암부를 포함한다.

Description

드라이브샤프트 자동화 시스템 {DRIVE SHAFT AUTOMATION SYSTEM}
본 발명은 드라이브샤프트 자동화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 복수로 구획된 공간에서 하우징과 플렌지가 결합된 드라이브샤프트를 제조하기 위한 공정이 포함된 시스템에서 로봇암부가 공간의 중심에 위치하여 하우징, 플렌지 및 작업중인 드라이브샤프트를 어느 한 공정에서 다른 한 공정으로 이동시킴으로써, 전체 공정에 소요되는 시간을 단축하고 이물질제거와 용접상태를 확인하는 공정에 필요한 작업자의 인원도 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 드라이브샤프트 자동화 시스템에 관한 것이다.
드라이브샤프트는 프로펠러 샤프트 또는 카단 샤프트라고도 알려진 드라이브 샤프트는 차량 엔진에서 발생한 토크를 차량을 추진하기 위해 사용 가능한 원동력으로 변환하는 기계 부품으로서, 물리적으로, 엔진 출력에 의해 제어되는 주파수에서 회전하는 내부 금속 실린더를 보호하는 외부 금속 하우징과 플렌지를 포함한다.
이러한 드라이브샤프트를 제조하기 위해 먼저 하우징과 플렌지를 프레스기기를 통해 압착한 다음, 압착된 부분에 용접을 수행하여 결합하고, 별도의 검사으로 육안 검사 또는 비전카메라를 이용한 검사가 이뤄진 다음 용접 후 드라이브샤프트의 외부에 남은 이물질을 제거하는 과정을 통해 최종적으로 완성품인 드라이브샤프트가 완성된다.
이러한 전 공정은 각각 개별적으로 이뤄지고 있으며, 각각의 공정에서 다음 공정으로 넘어가기 위해서는 작업자가 수작업으로 이송하는 과정이 필수적이다.
또한 이물질 제거와 육안 검사 등도 작업자가 필요하므로 드라이브샤프트의 시간당 생산 수량을 늘리기 위해서는 많은 작업자가 필요한 실정이다.
다시 말해 종래의 드라이브샤프트 제조과정에서는 제품의 이동이나 검사에 필요한 작업자가 필수적 요소이므로, 시간당 생산 수량의 한계 및 인건비에 대한 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수로 구획된 공간에서 하우징과 플렌지가 결합된 드라이브샤프트를 제조하기 위한 공정이 포함된 시스템에서 로봇암부가 공간의 중심에 위치하여 하우징, 플렌지 및 작업중인 드라이브샤프트를 어느 한 공정에서 다른 한 공정으로 이동시킴으로써, 전체 공정에 소요되는 시간을 단축하고 이물질제거와 용접상태를 확인하는 공정에 필요한 작업자의 인원도 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 드라이브샤프트 자동화 시스템을 제공하는 것이 과제이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템은, 복수로 구획된 공간에서 하우징과 플렌지가 결합된 드라이브샤프트를 제조하기 위한 시스템으로서, 상기 하우징을 공급하는 하우징공급부; 상기 하우징공급부 일측에서, 상기 플렌지를 공급하는 플렌지공급부; 상기 플렌지공급부 일측에서, 상기 하우징공급부 및 상기 플렌지공급부로부터 상기 하우징 및 상기 플렌지를 전달받아 상기 하우징 및 상기 플렌지를 압착하는 압착부; 상기 압착부 일측에서, 압착된 상기 하우징 및 상기 플렌지를 전달받아 압착된 상기 하우징 및 상기 플렌지를 용접 결합하는 용접부; 상기 용접부 일측에서, 용접 결합된 상기 드라이브샤프트를 전달받아 상기 드라이브샤프트의 용접상태를 확인하고 상기 드라이브샤프트의 이물질을 제거하는 검사부; 및 상기 공간의 중심에 위치하여 상기 하우징, 상기 플렌지 및 상기 드라이브샤프트를 이동시키는 로봇암부를 포함할 수 있다.
여기서 상기 로봇암부는, 상기 하우징공급부의 상기 하우징 및 상기 플렌지공급부의 상기 플렌지를 상기 압착부로 이동시키고, 상기 압착부에서 압착된 상기 하우징 및 상기 플렌지를 상기 용접부로 전달하며, 상기 용접부에서 용접 결합된 상기 드라이브샤프트를 상기 검사부로 이동시킬 수 있다.
또한 상기 하우징공급부는, 투입영역에서 공급영역 방향으로 하향 경사를 가진 경사로가 수직방향으로 배열될 수 있다.
상기 하우징공급부는, 상기 경사로의 경사 가변 및 길이 조절이 가능할 수도 있다.
또한 상기 플렌지는, 외주면을 따라 복수의 굴곡면을 가지며, 상기 플렌지공급부는, 상기 플렌지의 굴곡면을 가압하여 상기 플렌지를 고정하고, 가압방향의 반대방향으로 이격시켜 상기 플렌지의 고정을 해제할 수 있다.
구체적으로 상기 플렌지공급부는, 상기 플렌지의 제1 굴곡면을 지지하는 지지모듈; 일측이 회동가능하도록 마련되어 타측으로 상기 제1 굴곡면과는 다른 제2 굴곡면을 지지하거나 지지해제하는 회동고정모듈; 및 상기 플렌지의 상기 제1 굴곡면 및 상기 제2 굴곡면과는 다른 제3 굴곡면을 향해 슬라이딩 되도록 마련되어, 상기 제3 굴곡면을 지지하거나 지지해제하는 가압모듈을 포함할 수 있다.
상기 로봇암부는, 자력을 통해 상기 하우징, 상기 프레임 및 상기 하우징, 상기 플렌지 및 상기 드라이브샤프트를 접착하며, 상기 드라이브샤프트의 용접상태를 확인하고 상기 드라이브샤프트의 이물질을 제거하도록 마련된 그리퍼를 포함할 수 있다.
상기 그리퍼는, 상기 로봇암부에 장착되는 몸체; 상기 몸체의 하부에서 상기 하우징, 상기 플렌지 및 상기 드라이브샤프트를 접착하도록 상기 몸체의 하단에서 하부를 향해 길게 형성된 마그넷; 용접상태를 확인하도록, 상기 마그넷의 일측에서 소정의 각도 변환이 가능하도록 고정된 비전카메라; 및 상기 드라이브샤프트의 이물질을 제거하도록, 상기 마그넷의 다른 일측에 마련되며, 상기 몸체의 하단에서 하부를 향해 길게 형성된 브러쉬를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 드라이브샤프트 자동화 시스템은 상기 검사부의 일측에서, 상기 로봇암부를 통해 상기 검사부로부터 전달받은 상기 드라이브샤프트를 전달받아 적재하는 적재부를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 적재부는 충격에 의한 제품 외형 변형을 방지하도록, 상기 드라이브샤프트가 상기 로봇암부에서 낙하되어 안착되는 지면을 기준으로 높이가 항상 일정하도록 마련될 수 있다.
본 발명의 드라이브샤프트 자동화 시스템은 복수로 구획된 공간에서 하우징과 플렌지가 결합된 드라이브샤프트를 제조하기 위한 시스템에서 로봇암부가 공간의 중심에 위치하여 하우징, 플렌지 및 작업중인 드라이브샤프트를 이동시킴으로써, 하우징과 플렌지를 공급하는 공정, 이를 프레스시키는 공정, 압착된 하우징과 플렌지를 용접하여 결합하는 공정을 포함하여 이물질제거와 용접상태를 확인하는 공정에 필요한 작업자의 인원을 최소화 하고, 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 전체 모습을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 하우징공급부를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 하우징공급부의 경사로를 설명하기 위한 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 하우징공급부에서 하우징이 안착된 모습을 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 하우징을 설명하기 위한 도면;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 플렌지공급부에 플렌지가 적재된 상태를 나타낸 도면;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 플렌지공급부의 동작을 설명하기 위한 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 압착부를 설명하기 위한 도면;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 용접부를 나타낸 도면;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템에서 하우징의 상부에 플렌지가 결합되어 완성된 드라이브샤프트의 형상을 나타낸 도면;
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템에서 별도로 구비된 비전카메라로 드라이브샤프트를 확인하는 모습을 나타낸 도면;
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템에서 용접칩을 제거하는 모습을 설명하기 위한 도면;
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 그리퍼의 형태를 나타낸 도면;
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템에서 적재부의 동일한 위치에 완성된 드라이브샤프트가 낙하되는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 전체 모습을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 하우징공급부를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 하우징공급부의 경사로를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 하우징공급부에서 하우징이 안착된 모습을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 하우징을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 플렌지공급부에 플렌지가 적재된 상태를 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 플렌지공급부의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 압착부를 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 용접부를 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템에서 하우징의 상부에 플렌지가 결합되어 완성된 드라이브샤프트의 형상을 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템에서 별도로 구비된 비전카메라로 드라이브샤프트를 확인하는 모습을 나타낸 도면이며, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템에서 용접칩을 제거하는 모습을 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템의 그리퍼의 형태를 나타낸 도면이며, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템에서 적재부의 동일한 위치에 완성된 드라이브샤프트가 낙하되는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템은 크게 하우징공급부(100), 플렌지공급부(200), 압착부(300), 용접부(400), 검사부, 로봇암부(700)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브샤프트 자동화 시스템은 복수로 구획된 공간에 상술한 하우징공급부(100), 플렌지공급부(200), 압착부(300), 용접부(400), 검사부, 로봇암부(700)가 마련될 수 있다.
이때 로봇암부(700)는 복수로 구획되어 하우징공급부(100), 플렌지공급부(200), 압착부(300), 용접부(400), 검사부 각각이 배치된 공간의 중심에 위치하고, 상술한 어느 한 공정에서 다른 한 공정으로의 하우징(H), 플렌지(F) 및 작업중인 드라이브샤프트(P)의 이동을 수행할 수 있다.
구체적으로 로봇암부(700)는, 하우징공급부(100)의 하우징(H) 및 플렌지공급부(200)의 상기 플렌지(F)를 압착부(300)로 이동시키고, 압착부(300)에서 압착된 하우징(H) 및 플렌지(F)를 용접부(400)로 전달하며, 용접부(400)에서 용접 결합된 드라이브샤프트(P)를 검사부로 이동시킬 수 있다.
뿐만 아니라 로봇암부(700)는, 검사부에 검사가 완료된 드라이브샤프트(P)를 후술할 적재부(800)로 이동시켜 적재할 수도 있다.
따라서 종래에 복수로 구획된 공간에서 하우징(H)과 플렌지(F)가 결합된 드라이브샤프트(P)를 제조하기 위한 시스템에서 로봇암부(700)가 공간의 중심에 위치하여 하우징(H)과 플렌지(F)를 공급하는 공정, 이를 프레스시키는 공정, 압착된 하우징(H)과 플렌지(F)를 용접하여 결합하는 공정 사이에서 작업자가 직접 수행함으로 인해 작업시간이 길어지는 문제점을 해결할 수 있으며, 후술할 그리퍼를 통해 이물질제거와 용접상태를 확인하는 공정에 필요한 작업자의 인원을 최소화 하고, 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 하우징공급부(100)는 하우징(H)을 공급하며, 외부에서 하우징(H)이 투입되는 투입영역에서, 하우징(H)이 로봇암부(700)에 자력 또는 압력을 통해 파지되는 영역인 공급영역이 마련될 수 있다.
이때 하우징공급부(100)는, 상술한 투입영역에서 공급영역 방향으로 하향 경사를 가진 경사로(120)가 적어도 하나 마련될 수 있다.
예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 경사로(120)는 지면에 수평인 방향으로 배열될 수 있으며, 또한 수직방향(122,124,126)으로도 배열될 수 있다.
또한 공급영역에는 격벽(120a)이 마련됨으로써, 외부에서 하우징공급부(100)의 투입영역에 투입되면 별도의 동력없이 경사로를 따라 안전하게 공급영역에서 정지할 수 있다.
또한 경사로(120)가 상술한 바와 같이 수평방향으로 배열된 경우 격벽(120a)에 의해 분할된 경계를 형성하고 로봇암부(700)를 가이드함으로써 오차로 인해 로봇암부(700)가 하우징(H)을 파지하지 못하는 상황을 방지할 수 있다.
뿐만 아니라 하우징공급부(100)는, 수평지지부재(140), 수직지지부재(160)을 조절하여 작업 수량에 따라 미리 설정된 로봇암의 움직임에 따라 경사로의 경사를 가변하도록 마련될 수 있다.
뿐만 아니라 하우징공급부(100)는 상술한 수평지지부재(140), 수직지지부재(160)을 조절하여 공급되는 하우징(H)의 수량을 작업 수량에 따라 가변하기 위해 경사로의 길이가 조절될 수 있도록 마련될 수 있다.
또한 하우징공급부(100)의 도면에 도시되지 않았으나 경사로의 상부측에는 하우징(H)이 도 5에 도시된 바와 같이 수직방향으로 투입되는 경우에, 하우징(H)이 공급영역으로 이동하는 도중 이탈되거나 전복되는 경우를 방지하도록 하우징(H)의 상부면 형상에 대응하는 가이드홈이 투입영역에서 공급영역까지 길게 형성될 수 있다.
다음으로 플렌지공급부(200)는 도 6에 도시된 바와 같이 하우징공급부(100) 일측에서, 플렌지(F)를 공급하며, 역시 로봇암부(700)에 의해 후술할 압착부(300)로 이동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렌지(F)는, 도면에 도시된 바와 같이 외주면을 따라 복수의 굴곡면을 가질 수 있다.
이때 플렌지공급부(200)는, 플렌지(F)의 굴곡면을 가압하여 플렌지(F)를 고정하고, 로봇암부(700)가 자력 또는 압력으로 플렌지(F)를 파지할 수 있도록 가압방향의 반대방향으로 이격시켜 플렌지(F)의 고정을 해제할 수 있다.
예를 들어 플렌지공급부(200)는 지지모듈(220), 회동고정모듈(240), 가압모듈(260)을 포함할 수 있다.
구체적으로 지지모듈(220)은 플렌지공급부(200)는 플렌지(F)의 복수의 굴곡면 중 어느 하나인 제1 굴곡면을 지지하도록 플렌지공급부(200)에 고정형성 될 수 있으며, 지면에 수직방향으로 플렌지(F)가 적층될 수 있도록 원기둥형태로 마련됨으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.
지지모듈(220)을 중심으로, 회동고정모듈(240)이 지지모듈(220)이 일측에 배치될 수 있다.
상술한 회동고정모듈(240)은 도면에 도시된 바와 같이 일측이 회동가능하도록 마련되어 타측으로 플렌지(F)의 제1 굴곡면과는 다른 제2 굴곡면을 지지하거나 지지해제하도록 마련될 수 있다.
이때 회동고정모듈(240)의 타측은 제2 굴곡면과 동일한 굴곡을 가지도록 마련될 수 있으며, 플렌지(F)와 접촉되는 타측 내면에 고무 재질의 이탈방지부재가 마련될 수 있다.
뿐만 아니라 회동고정모듈(240)에는 안착된 플렌지(F)의 무게를 측정할 수 있도록 마련됨으로써 수량파악이 가능하도록 마련될 수도 있다.
마지막으로 가압모듈(260)은, 상술한 지지모듈(220)과 회정고정모듈의 일측에 마련될 수 있다.
가압모듈(260)은 플렌지(F)의 상기 제1 굴곡면 및 상기 제2 굴곡면과는 다른 제3 굴곡면을 향해 슬라이딩 되도록 마련되어, 상기 제3 굴곡면을 지지하거나 지지해제함으로써 플렌지(F)가 안정적으로 지지되거나 지지해제되어 로봇암부(700)에 의해 파지될 수 있다.
이때 가압모듈(260)은 도면에 도시된 바와 같이 유압 또는 공압 실린더(262)에 의해 이동될 수 있다.
한편 상술한 하우징공급부(100)와 플렌지공급부(200)에서 로봇암부(700)에 의해 파지된 하우징(H)과 플렌지(F)는 압착부(300)로 이동될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이 압착부(300)는 로봇암부(700)에 의해 하우징(H)이 안착되고 그 상부에 플렌지(F)가 안착되어 프레스모듈에 의해 하우징(H)과 플렌지(F)가 압착될 수만 있다면 그 구조 및 형상은 다양할 수 있으며 이로 인해 본 발명의 권리범위가 제한 되지 않음은 당연하다고 할 것이다.
다만 압착부(300)는 충돌로 인한 파손으로 인해 공정이 중단되는 것을 방지할 수 있는 형태로 다양하게 변경될 수 있다.
예를 들어 압착부(300)는 로봇암부(700)의 움직임에 대응하여 기준위치에서 정밀하게 이동할 수 있도록 마련될 수도 있다.
구체적으로 압착부(300)는 로봇암부(700)에 마련된 기준위치를 기준으로 현재위치를 파악하고, 로봇암부(700)와 한쌍을 이루는 센서를 구비하여 로봇암부(700)가 미리 설정된 범위를 벗어나는 경우 이에 대응하여 현재위치에서 계산된 거리만큼 이동하도록 마련될 수도 있다.
정리하자면 압착부(300)는 플렌지공급부 일측에서, 하우징공급부(100) 및 플렌지공급부로부터 하우징(H) 및 플렌지(F)를 각각 전달받아 하우징(H) 및 플렌지(F)를 압착할 수만 있다면 다양한 구조 및 형상으로 변형될 수 있으며, 충돌방지를 위해 로봇암과의 거리를 계산하고 오차범위만큼 이동할 수 있다면 모두 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이 용접부(400)는 압착부(300) 일측에서, 압착부(300)에 의해 압착된 하우징(H) 및 플렌지(F)를 전달받아 압착된 하우징(H) 및 플렌지(F)의 용접라인(W)를 용접함으로써, 서로 결합시킬 수 있다.
예를 들어 용접부(400)는 압착된 하우징(H) 및 플렌지(F)의 하부를 고정하는 하고정판 (420)을 포함할 수 있으며, 압착된 하우징(H) 및 플렌지(F)의 상부를 고정하는 상고정판(440)을 포함할 수 있다.
또한 용접부(400)는 로봇암부(700)가 파지한 압착된 하우징(H) 및 플렌지(F)가 이동되는 이송레일(460)이 마련될 수도 있다.
다음으로 검사부는 용접상태확인영역(500)에서 상술한 용접부(400)의 일측에서, 용접 결합된 드라이브샤프트(P)를 로봇암부(700)를 통해 전달받아 드라이브샤프트(P)의 용접상태를 확인할 수 있다.
구체적으로 검사부는 검사이동모듈(520), 검사확인모듈(540)을 포함하여 종래의 공정에서 작업자가 육안으로 일일이 확인해야하는 과정을 생략함으로써, 작업시간을 단축시킬 수 있다.
다음으로 검사부는 이물질제거영역(600)에서 제거이동모듈(620)과 제거모듈(640)을 포함하여 용접상태가 확인된 드라이브샤프트(P)에 존재하는 용접팁을 포함하는 이물질을 제거하도록 마련될 수 있다.
뿐만 아니라 검사부의 용접상태확인영역(500) 및 이물질제거영역(600)에서 상술한 공정이 이뤄질 수 있다면, 별도의 검사확인모듈(540)과 제거모듈(640)을 구비하지 않고 도 13에 도시된 바와 같이 로봇암부(700)에서 자력 또는 압력에 의해 하우징(H), 플렌지(F), 드라이브샤프트(P) 중 어느 하나를 파지하는 그리퍼(720)에 별도의 검사확인모듈(540)과 제거모듈(640)의 기능이 추가될 수 있다.
예를 들어 로봇암부(700)는, 자력을 통해 하우징(H), 플렌지(F) 및 하우징(H), 플렌지(F) 및 드라이브샤프트(P)를 접착하며, 드라이브샤프트(P)의 용접상태를 확인하고 드라이브샤프트(P)의 이물질을 제거하도록 마련된 그리퍼(720)를 포함할 수 있다.
더 구체적으로, 그리퍼(720)는 자력을 통해 하우징공급부(100)의 하우징(H)을 접착하고, 플렌지공급부(200)의 플렌지(F)를 접착하며, 압착부(300)에서 압착된 하우징(H) 및 플렌지(F)를 접착하고, 용접부(400)에서 용접 결합된 드라이브샤프트(P)를 접착하며, 드라이브샤프트(P)의 용접상태를 확인하고 드라이브샤프트(P)의 이물질을 제거할 수 있다.
따라서 상술한 바와 같이 로봇암부(700)는 하우징공급부(100)의 하우징(H) 및 플렌지공급부(200)의 플렌지(F)를 압착부(300)로 이동시키고, 압착부(300)에서 압착된 하우징(H) 및 플렌지(F)를 용접부(400)로 전달하며, 용접부(400)에서 용접 결합된 드라이브샤프트(P)를 검사부로 이동시킬 수 있게 된다.
구체적으로 그리퍼(720)는, 몸체, 마그넷(722), 비전카메라(724), 브러쉬(726)를 포함할 수 있다.
몸체는 로봇암부(700)에 장착될 수 있도록 마련될 수 있다면 그 형상, 구조, 재질은 다양할 수 있으며, 이로 인해 본 발명의 권리범위가 제한되지 않음은 당연하다고 할 것이다.
다만 더욱 상세한 설명을 위해 예를 들어 설명하면 몸체의 상측에는 로봇암부(700)에 장착되되, 기준축을 기준으로 회전할 수 있도록 마련된 결합구(721)가 마련될 수 있다.
나아가 결합구(721)는 중심축을 기준으로 회전가능하도록 마련될 수 있으며, 중심축에 수직인 방향으로 몸체에서 슬라이딩 되도록 마련될 수도 있다.
다음으로 몸체의 하부에는 자세하게 후술할 마그넷(722), 비전카메라(724), 브러쉬(726)가 배치될 수 있다.
마그넷(722)은 몸체의 하부에서 하우징(H), 플렌지(F) 및 드라이브샤프트(P)를 접착하도록 몸체의 하단에서 하부를 향해 길게 형성될 수 있다.
이? 비전카메라(724)는 마그넷의 일측에서 소정의 각도 변환이 가능하도록 고정됨으로써 용접 결합이 완료된 드라이브샤프트(P)의 용접상태를 확인할 수 있다.
또한 브러쉬(726)는 마그넷(722)의 다른 일측에 마련되며, 몸체의 하단에서 하부를 향해 길게 형성되어 용접 결합이 완료된 드라이브샤프트(P)의 이물질을 제거할 수 있다.
이때 마그넷(722), 비전카메라(724), 브러쉬(726)는 몸체의 하단에서 “ㄱ”자 형태로 배치됨으로써 서로간의 간섭을 최소화할 수 있다.
뿐만 아니라 검사부의 용접상태확인영역(500) 및 이물질제거영역(600)에서 상술한 공정이 이뤄질 수 있다면, 별도의 검사확인모듈(540)과 제거모듈(640)을 구비하고 도 13에 도시된 바와 같이 로봇암부(700)에서 자력 또는 압력에 의해 하우징(H), 플렌지(F), 드라이브샤프트(P) 중 어느 하나를 파지하는 그리퍼(720)에 별도의 검사확인모듈(540)과 제거모듈(640)의 기능이 추가됨으로써 이중의 공정을 수행함으로써 품질을 향상시킨다 하더라도 모두 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 드라이브샤프트(P) 자동화 시스템은 도 14에 도시된 바와 같이 적재부(800)를 더 포함할 수도 있다.
구체적으로 적재부(800)는 검사부의 일측에서, 로봇암부(700)를 통해 검사부로부터 전달받은 작업이 완료된 드라이브샤프트(P)를 전달받아 상술한 구획된 공간 중 어느 한 영역에 적재할 수 있다.
이때 적재부(800)는 제품이 로봇암부(700)에서 낙하되는 과정에서 충격에 의한 제품 외형 변형을 방지하도록 마련될 수 있다.
구체적으로 드라이브샤프트(P)가 로봇암부(700)에서 낙하되어 안착되는 지면을 기준으로 높이가 항상 일정하도록 마련될 수 있다.
예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 적재부(800)는 고정되어 드라이브샤프트(P)가 적재될 수 있는 적재모듈을 포함할 수 있으며, 추가적으로 그리퍼(720)의 마그넷(722)의 위치가 항상 지면에서 P1의 높이에 위치할 수 있도록 그리퍼(720)에서 낙하되는 드라이브샤프트(P)를 안착시킬 수 있도록 수직 및 수평방향으로 이동가능한 AGV모듈(820)이 마련될 수 있다.
또한 AGV모듈(820)에는 다수의 드라이브샤프트(P)가 안착될 수 있도록 지면에 수평방향으로 길게 형성된 지지판(840)이 형성될 수 있다.
상술한 지지판(840)에는 경사판(860)이 마련됨으로써 지지판(840)이 수직으로 하강하여 적재모듈의 하측으로 이동한 다음 경사판(860)이 기울어진 상태로 변경되고 지지모듈(220)의 스토퍼(미도시)에 의해 배열된 드라이브샤프트(P)의 일측이 지지된 상태로 AGV모듈(820)는 고정되고 지지판(840)만이 수평방향으로 이동하여 드라이브샤프트(P)가 적재모듈에 적재될 수 있도록 마련될 수도 있다.
뿐만 아니라 지지판(840)과 AGV모듈(820)은 서로 고정된 상태로 AGV모듈(820)이 직접 수평방향으로 이동하면서 드라이브샤프트(P)가 적재모듈에 적재될 수 있도록 마련될 수도 있다.
결론적으로 본 발명의 드라이브샤프트 자동화 시스템은 상술한 바와 같이 복수로 구획된 공간에서 하우징과 플렌지가 결합된 드라이브샤프트를 제조하기 위한 시스템에서 로봇암부가 공간의 중심에 위치하여 하우징, 플렌지 및 작업중인 드라이브샤프트를 이동시킴으로써, 하우징과 플렌지를 공급하는 공정, 이를 프레스시키는 공정, 압착된 하우징과 플렌지를 용접하여 결합하는 공정을 포함하여 이물질제거와 용접상태를 확인하는 공정에 필요한 작업자의 인원을 최소화 하고, 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
P: 드라이브샤프트
100: 하우징공급부
H: 하우징
200: 플렌지공급부
F: 플렌지
220: 지지모듈
240: 회동고정모듈
260: 가압모듈
300: 압착부
400: 용접부
700: 로봇암부
800: 적재부

Claims (10)

  1. 복수로 구획된 공간에서 하우징과 플렌지가 결합된 드라이브샤프트를 제조하기 위한 시스템으로서,
    상기 하우징을 공급하는 하우징공급부;
    상기 하우징공급부 일측에서, 상기 플렌지를 공급하는 플렌지공급부;
    상기 플렌지공급부 일측에서, 상기 하우징공급부 및 상기 플렌지공급부로부터 상기 하우징 및 상기 플렌지를 전달받아 상기 하우징 및 상기 플렌지를 압착하는 압착부;
    상기 압착부 일측에서, 압착된 상기 하우징 및 상기 플렌지를 전달받아 압착된 상기 하우징 및 상기 플렌지를 용접 결합하는 용접부;
    상기 용접부 일측에서, 용접 결합된 상기 드라이브샤프트를 전달받아 상기 드라이브샤프트의 용접상태를 확인하고 상기 드라이브샤프트의 이물질을 제거하는 검사부; 및
    상기 공간의 중심에 위치하여 상기 하우징, 상기 플렌지 및 상기 드라이브샤프트를 이동시키는 로봇암부를 포함하는,
    드라이브샤프트 자동화 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로봇암부는,
    상기 하우징공급부의 상기 하우징 및 상기 플렌지공급부의 상기 플렌지를 상기 압착부로 이동시키고, 상기 압착부에서 압착된 상기 하우징 및 상기 플렌지를 상기 용접부로 전달하며, 상기 용접부에서 용접 결합된 상기 드라이브샤프트를 상기 검사부로 이동시키는 것을 특징으로 하는,
    드라이브샤프트 자동화 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징공급부는,
    투입영역에서 공급영역 방향으로 하향 경사를 가진 경사로가 수직방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는,
    드라이브샤프트 자동화 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하우징공급부는,
    상기 경사로의 경사 가변 및 길이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는,
    드라이브샤프트 자동화 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플렌지는,
    외주면을 따라 복수의 굴곡면을 가지며,
    상기 플렌지공급부는,
    상기 플렌지의 굴곡면을 가압하여 상기 플렌지를 고정하고, 가압방향의 반대방향으로 이격시켜 상기 플렌지의 고정을 해제하는 것을 특징으로 하는,
    드라이브샤프트 자동화 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 플렌지공급부는,
    상기 플렌지의 제1 굴곡면을 지지하는 지지모듈;
    일측이 회동가능하도록 마련되어 타측으로 상기 제1 굴곡면과는 다른 제2 굴곡면을 지지하거나 지지해제하는 회동고정모듈; 및
    상기 플렌지의 상기 제1 굴곡면 및 상기 제2 굴곡면과는 다른 제3 굴곡면을 향해 슬라이딩 되도록 마련되어, 상기 제3 굴곡면을 지지하거나 지지해제하는 가압모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    드라이브샤프트 자동화 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 로봇암부는,
    자력을 통해 상기 하우징공급부의 상기 하우징을 접착하고, 상기 플렌지공급부의 상기 플렌지를 접착하며, 상기 압착부에서 압착된 상기 하우징 및 상기 플렌지를 접착하고, 상기 용접부에서 용접 결합된 상기 드라이브샤프트를 접착하며, 상기 드라이브샤프트의 용접상태를 확인하고 상기 드라이브샤프트의 이물질을 제거하도록 마련된 그리퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    드라이브샤프트 자동화 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 그리퍼는,
    상기 로봇암부에 장착되는 몸체;
    상기 몸체의 하부에서 상기 하우징, 상기 플렌지 및 상기 드라이브샤프트를 접착하도록 상기 몸체의 하단에서 하부를 향해 길게 형성된 마그넷;
    용접상태를 확인하도록, 상기 마그넷의 일측에서 소정의 각도 변환이 가능하도록 고정된 비전카메라; 및
    상기 드라이브샤프트의 이물질을 제거하도록, 상기 마그넷의 다른 일측에 마련되며, 상기 몸체의 하단에서 하부를 향해 길게 형성된 브러쉬를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    드라이브샤프트 자동화 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 검사부의 일측에서, 상기 로봇암부를 통해 상기 검사부로부터 전달받은 상기 드라이브샤프트를 전달받아 적재하는 적재부를 더 포함하는,
    드라이브샤프트 자동화 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 적재부는
    충격에 의한 제품 외형 변형을 방지하도록, 상기 드라이브샤프트가 상기 로봇암부에서 낙하되어 안착되는 지면을 기준으로 높이가 항상 일정하도록 마련되는 것을 특징으로 하는,
    드라이브샤프트 자동화 시스템.
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