KR102478681B1 - Automotive roof welding seam automatic polishing system - Google Patents

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KR102478681B1
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통가오 어드밴스드 매뉴팩처링 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 자동차 지붕 용접 이음매 자동 연마시스템에 대해 공개하였으며, 산업 로봇, 연마유닛과 연마편 소모 모니터링 유닛을 포함하며, 연마유닛은 산업 로봇에 장착되고, 연마편 소모 모니터링 유닛과 산업 로봇은 전기적으로 연결되며; 산업 로봇이 연마유닛을 움직여 용접 이음매를 연마하고, 용접 이음매 연마를 완성한 후, 연마편 모니터링 유닛은 연마유닛의 연마편의 연마 소모량을 측정해 연마편의 초기화 데이터와 대조하며, 연마편 소모량이 표준의 역치를 초과하는 경우, 산업 로봇이 연마편을 자동으로 교체한다. 본 발명은 최적화로 설계된 유동모듈을 통해 일정하고 안정된 압력과 토크를 출력하고, 연마 품질을 비교적 우수하게 보장할 수 있으며; 연마편 측정장치는 그라인더의 소모량을 온라인 검출하고 연마편을 자동으로 교체할 수 있으며; 제진장치는 연마 분진을 수집해 제거함으로써, 용접 이음매가 정갈하고 미관적으로 좋도록 보장하고, 분진이 공기 중에 스필오버되어 인체에 영향을 미치는 것을 피할 수 있다.The present invention discloses an automatic polishing system for automotive roof weld seams, which includes an industrial robot, a polishing unit and a polishing piece consumption monitoring unit, the polishing unit is mounted on the industrial robot, and the polishing piece consumption monitoring unit and the industrial robot are electrically connected. connected; After the industrial robot moves the polishing unit to polish the weld seam and completes the polishing of the weld seam, the abrasive monitoring unit measures the abrasive consumption of the polishing unit of the polishing unit and compares it with the initial data of the abrasive chip, and the consumption of the polishing chip meets the standard threshold. If it exceeds , the industrial robot automatically replaces the abrasive pieces. The present invention can output a constant and stable pressure and torque through an optimally designed flow module, and ensure relatively good polishing quality; The abrasive piece measuring device can detect the consumption amount of the grinder online and automatically replace the abrasive piece; By collecting and removing abrasive dust, the dust suppression device can ensure that the welding seam is neat and aesthetically pleasing, and can avoid dust spilling over into the air and affecting the human body.

Description

자동차 지붕 용접 이음매 자동 연마시스템Automotive roof welding seam automatic polishing system

본 발명은 자동차 지붕 연마설비에 관한 것으로, 특히, 자동차 지붕 용접 이음매 자동 연마시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an automobile roof polishing facility, and more particularly, to an automatic automobile roof welding seam polishing system.

흰색 차체 자동차 지붕에서 레이저로 용접한 후, 용접과정에서 소량의 스플래쉬(splash)가 발생해 용접 이음매가 울퉁불퉁해지고, 용접후 용접 이음매가 약간 균일하지 않는 등의 현상이 발생하며, 더 나아가, 다음 단계 절차의 가공에 영향을 미쳐 용접후 용접 이음매가 미관적으로 좋지 않게 성형되므로, 용접후 용접 이음매의 연마처리는 필요한 한 단계 공정이다. 현재 종래의 연마설비와 연마시스템은 그 연마력, 연마속도 등 공정 파라미터를 제어하기 어려워 연마 품질을 보장하기 어려우며; 다음, 연마과정에서 연마위치를 실시간 보상할 수 없어 로봇의 성능시험과 공정장비 지그의 지그장착 위치고정에 대한 요구가 비교적 높다. 또한, 종래 연마시스템 중에서는, 종래 연마시스템 중 제진커버가 연마편의 소모량에 의해 Z축의 자가 적응 조정을 구현할 수 없어 연마편의 사용 빈도에 영향을 미치고 원가를 올리며, 생산효율을 낮아지게할 뿐만 아니라, 분진 확산을 제어하기 어렵고 인체에 상해를 준다.After laser welding on the roof of a white car body, a small amount of splash occurs during the welding process, resulting in uneven welding seams, uneven welding seams after welding, and so on. Polishing of the weld seam after welding is a necessary one-step process, as the process affects the processing and makes the weld seam look unattractive after welding. At present, conventional polishing equipment and polishing systems are difficult to control process parameters such as polishing force and polishing speed, making it difficult to ensure polishing quality; Next, since the polishing position cannot be compensated in real time during the polishing process, the performance test of the robot and the fixing of the jig mounting position of the process equipment jig are relatively high. In addition, among conventional polishing systems, the damping cover of the conventional polishing system cannot implement self-adaptive adjustment of the Z-axis due to the consumption of the polishing piece, which affects the frequency of use of the polishing piece, increases the cost, and lowers the production efficiency. It is difficult to control the spread of dust and causes injury to the human body.

종래기술의 상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은, 연마편 상태를 실시간 검사하고 연마편을 자동으로 교체할 수 있는 자동차 지붕 용접 이음매 자동 연마시스템을 제공하는 데 있다.In order to solve the above problems of the prior art, an object of the present invention is to provide an automatic automobile roof weld seam polishing system capable of real-time inspection of the state of the abrasive pieces and automatic replacement of the abrasive pieces.

본 발명의 기술방안은, 산업 로봇, 연마유닛과 연마편 소모 모니터링 유닛을 포함하며, 연마유닛은 산업 로봇에 장착되고, 연마편 소모 모니터링 유닛과 산업 로봇은 전기적으로 연결되며; 산업 로봇이 연마유닛을 움직여 용접 이음매를 연마하고 용접 이음매 연마를 완성한 후, 연마편 모니터링 유닛은 연마유닛의 연마편의 연마 소모량을 측정해 연마편의 초기화 데이터와 대조하며, 연마편 소모량이 표준의 역치를 초과하는 경우, 산업 로봇이 연마편을 자동으로 교체하는 것을 특징으로 하는 자동차 지붕 용접 이음매 자동 연마시스템을 제공한다.The technical solution of the present invention includes an industrial robot, a polishing unit and an abrasive consumption monitoring unit, the polishing unit is mounted on the industrial robot, and the abrasive consumption monitoring unit and the industrial robot are electrically connected; After the industrial robot moves the polishing unit to polish the weld seam and completes the polishing of the weld seam, the abrasive monitoring unit measures the abrasive consumption of the polishing unit of the polishing unit and compares it with the initial data of the abrasive chip, and the consumption of the polishing chip exceeds the standard threshold. In case of exceeding, an automatic polishing system for welding seams of automobile roofs is provided, characterized in that the industrial robot automatically replaces the polishing pieces.

더 나아가, 상기 연마편 소모 모니터링 유닛은 광전기센서를 포함하고, 해당 광전기센서와 산업 로봇은 전기적으로 연결되며; 연마유닛이 한 단계의 공정을 완성할 때마다 산업 로봇이 연마편을 광전기센서에 가까이 해 연마편의 위치를 측정하고 광전기센서는 측정 데이터를 산업 로봇으로 발송하며, 산업 로봇은 그를 연마편의 최초 위치와 대조함으로써, 연마편 위치 차이가 표준의 역치를 초과하는 경우, 산업 로봇은 연마편을 자동으로 교체한다.Furthermore, the abrasive piece consumption monitoring unit includes an optoelectric sensor, and the optoelectric sensor and the industrial robot are electrically connected; Whenever the polishing unit completes a step of processing, the industrial robot brings the polishing piece close to the photoelectric sensor to measure the position of the polishing piece, and the photoelectric sensor sends the measurement data to the industrial robot, which sends it to the initial position of the polishing piece. By contrast, when the difference in position of the abrasive pieces exceeds a standard threshold, the industrial robot automatically replaces the abrasive pieces.

더 나아가, 상기 연마유닛은 연마모듈, 유동모듈과 제진모듈을 포함하며; Furthermore, the polishing unit includes a polishing module, a flow module and a damping module;

상기 연마모듈은 서보모터, 전환기구, 자동 클램프헤드와 연마편를 포함하고, 전환기구는 서보모터와 자동 클램프헤드를 연결하며, 자동 클램프헤드는 연마편을 자동으로 잠그고, 서보모터는 연마편을 제어해 회전하도록 한다. 상기 유동모듈은 설비 케이스를 포함하고, 설비 케이스 내부에는 압력센서, 실린더I, 실린더II와 수직으로 배치된 직선 슬라이드 레일이 장착되며; 직선 슬라이드 레일에 슬라이드 블록이 설치되고, 슬라이드 블록에 하나의 연결판이 장착되며, 실린더I은 해당 연결판과 연결되고, 연결판은 연결부재를 통해 연마모듈과 고정연결되며; 연결판은 실린더I에 의해 밀려지고, 직선 가이드레일을 따라 상하 슬라이딩함으로써, 연마모듈을 움직여 상하 슬라이딩하도록 하고, 일정 하중 유동 모듈과 상대적 운동이 발생하며; 상기 실린더II는 연마모듈과 연결되는데, 실린더II는 비례밸브에 의해 에어 공급이 제어되고, 비례밸브 내부의 폐쇄 루프를 통해 조절되고, 출력 기압을 일정한 수치로 제어하며; 압력센서는 실린더II의 일측에 장착되어 연마 압력을 측정하는 데 사용한다. 상기 제진모듈은 제진 팬 커버와 제진설비를 포함하는데, 제진 팬 커버의 엔클로저(encloser) 프레임은 전체 연마편의 상방에 배치되고, 엔클로저 양측에는 제진 바람흡입구가 설치되며, 상기 제진 바람흡입구는 제진설비를 연결하고, 엔클로저 양측의 바닥부는 각각 브러쉬가 장착되며, 연마편을 연마한 후 형성된 분진은 제진 바람흡입구를 거쳐 배출된다.The polishing module includes a servo motor, a switching mechanism, an automatic clamping head and an abrasive piece, the switching mechanism connects the servomotor and an automatic clamping head, the automatic clamping head automatically locks the polishing piece, and the servomotor controls the polishing piece. let it rotate The flow module includes a facility case, and a pressure sensor, a cylinder I and a cylinder II and a straight slide rail disposed vertically are installed inside the facility case; A slide block is installed on the linear slide rail, a connecting plate is mounted on the slide block, cylinder I is connected to the corresponding connecting plate, and the connecting plate is fixedly connected to the polishing module through a connecting member; The connecting plate is pushed by the cylinder I and slides up and down along the linear guide rail, moving the abrasive module to slide up and down, and relative motion with the constant load flow module occurs; The cylinder II is connected to the polishing module, and the air supply of the cylinder II is controlled by a proportional valve, which is controlled through a closed loop inside the proportional valve, and the output air pressure is controlled to a constant value; A pressure sensor is mounted on one side of cylinder II and is used to measure the polishing pressure. The damping module includes a damping fan cover and a damping device. An enclosure frame of the damping fan cover is disposed above the entire abrasive piece, and damping wind intakes are installed on both sides of the enclosure, and the damping fan cover is provided with a damping device. The brushes are attached to the bottom of both sides of the enclosure, respectively, and the dust formed after polishing the abrasive pieces is discharged through the dust removal wind inlet.

더 나아가, 상기 제진모듈은 공기통로 전환모듈을 포함하는 데, 공기통로 전환모듈은 제진 바람흡입구와 대응되는 공기통로가 설치되고, 제진 바람흡입구는 파이프라인을 통해 공기통로 전환모듈의 공기통로와 연결하며 공기통로 전환모듈의 다른 일단은 상기 제진설비를 연결한다.Furthermore, the damping module includes an air passage switching module, in which an air passage corresponding to the damping wind intake is installed, and the damping wind intake is connected to the air passage of the air passage switching module through a pipeline. And the other end of the air passage conversion module is connected to the damping equipment.

더 나아가, 상기 제진모듈은 제진 팬 커버 상하위치를 조정하는 데 사용하는 엔클로저 조정모듈을 더 포함한다. 상세하게, 상기 엔클로저 조정모듈은 고정부재, 슬라이딩부재와 엔클로저 연결부재를 포함하는데, 고정부재는 연마유닛에 장착되고, 고정부재에는 가이드레일이 설치되며, 슬라이딩부재는 해당 고정부재와 이동가능하게 연결되어 가이드레일을 따라 상하 이동할 수 있고, 제진 팬 커버는 엔클로저 연결부재를 통해 고정부재에 장착되며, 슬라이딩부재에는 모터모듈이 장착되고, 모터모듈은 산업 로봇과 전기적으로 연결되며; 산업 로봇은 구동모터모듈을 통해 제진 팬 커버의 상하 위치를 조정한다. 바람직하게, 상기 모터모듈의 외측에는 모터의 행정을 측정하는 데 사용하는 근접스위치가 장착된다.Furthermore, the damping module further includes an enclosure adjustment module used to adjust the top and bottom positions of the damping fan cover. In detail, the enclosure adjustment module includes a fixing member, a sliding member and an enclosure connecting member. The fixing member is mounted on the polishing unit, a guide rail is installed on the fixing member, and the sliding member is movably connected to the fixing member. It can move up and down along the guide rail, the damping fan cover is mounted on the fixed member through the enclosure connecting member, the motor module is mounted on the sliding member, and the motor module is electrically connected to the industrial robot; The industrial robot adjusts the vertical position of the dust removal fan cover through the drive motor module. Preferably, a proximity switch used to measure the stroke of the motor is mounted on the outside of the motor module.

더 나아가, 상기 서보모터는 산업 로봇과 전기적으로 연결되고, 연마편 소모 모니터링 유닛은 연마편 데이터를 검사한 후, 검사값을 산업 로봇으로 피드백하며, 산업 로봇은 서보모터의 회전속도를 실시간 조정해 연마라인이 일정한 속도를 유지하도록 한다.Furthermore, the servomotor is electrically connected to the industrial robot, and the abrasive consumption monitoring unit inspects the abrasive piece data and feeds back the inspection value to the industrial robot, and the industrial robot adjusts the rotational speed of the servomotor in real time. The abrasive line maintains a constant speed.

더 나아가, 상기 유동모듈은 위치센서가 설치되고, 위치센서는 산업 로봇과 전기적으로 연결되어 연마유닛의 상하 변위가 안전 행정 범위 내에 위치하는 여부를 모니터링하는 데 사용한다.Furthermore, the flow module is equipped with a position sensor, and the position sensor is electrically connected to the industrial robot and used to monitor whether the vertical displacement of the polishing unit is within a safe stroke range.

더 나아가, 상기 설비 케이스의 측변에는 눈금자가 설치되고, 연결판의 일측에는 그와 대응되는 포인터(pointer)가 설치된다.Furthermore, a ruler is installed on the side of the equipment case, and a pointer corresponding thereto is installed on one side of the connecting plate.

종래기술에 대비해, 본 발명은 다음과 같이 현저한 장점을 갖고 있다. 최적화로 설계된 일정 하중 유동장치는 연마과정에서 변위를 보상할 수 있어 일정하고 안정적인 압력과 토크를 출력하고, 비교적 우수한 연마 품질을 보장하며 용접 이음매 궤적 이동과 연마편 소모가 미치는 영향을 해소할 있을 뿐만 아니라, 연마력이 너무 강해 그라인더 소모가 심각해지는 것을 해소할 수 있으며; 추가 설치된 연마편 측정장치는 그라인의 소모량을 온라인 측정하고, 연마편을 자동으로 교체할 수 있으며; 완벽한 서보(servo) 제진장치는 연마과정의 분진을 수집하고 제거해 공기 중에 스필오버(spillover)되거나 용접 이음매에 잔존하는 것을 피함으로써, 용접 이음매가 정갈하고 미관적으로 좋도록 보장하고 분진 흡입이 인체에 영향을 미치는 것을 피할 수 있다.Compared to the prior art, the present invention has significant advantages as follows. The optimally designed constant load flow device can compensate for displacement during the polishing process, outputs constant and stable pressure and torque, guarantees relatively excellent polishing quality, and eliminates the effects of welding seam trajectory movement and abrasive piece consumption. In addition, the abrasive force is too strong to solve the serious consumption of the grinder; The additionally installed abrasive piece measuring device can measure the consumption of the grind online and automatically replace the abrasive piece; The perfect servo dust suppression device collects and removes the dust during the polishing process to avoid spillover in the air or remaining on the weld seam, ensuring that the weld seam is clean and aesthetically pleasing, and dust inhalation is harmful to the human body. influence can be avoided.

도 1은 본 발명에 따른 자동차 지붕 용접 이음매 자동 연마시스템 구조를 도시한 것이고;
도 2는 연마설비의 구조 설명도이고;
도 3은 유동모듈의 구조 설명도이고;
도 4는 연마모듈의 구조 설명도이다.1 shows the structure of a system for automatically polishing a welded joint on a vehicle roof according to the present invention;
Figure 2 is a structural explanatory diagram of the polishing equipment;
Fig. 3 is a structural explanatory diagram of a flow module;
4 is a structural explanatory diagram of a polishing module.

이하, 도면 및 구체 실시예와 결합해 본 발명의 기술방안을 더 상세히 설명한다.Hereinafter, the technical solution of the present invention will be described in more detail in combination with drawings and specific embodiments.

도 1에서 도시하는 바와 같이, 자동차 지붕 용접 이음매 자동 연마시스템은 산업 로봇(1), 연마유닛(2)과 연마편 소모 모니터링 유닛(3)을 포함하는 데, 연마유닛(2)은 "역L"자형 정적 암(201)을 포함하고, 정적 암(201) 상단은 로봇 플랜지(101)를 통해 산업 로봇(1)과 연결되며, 연마편 소모 모니터링 유닛(3)은 산업 로봇(1) 일측의 지면에 배치되어 산업 로봇(1)과 전기적으로 연결되며; 산업 로봇(1)이 연마유닛(2)과 용접 이음매를 연마하고, 용접 이음매 연마가 완성된 후, 연마편 모니터링 유닛(3)은 연마유닛(2) 연마편의 연마 소모량을 측정하고, 연마편의 초기화 데이터를 대조함으로써, 연마편 소모량이 표준의 역치를 초과하는 경우, 산업 로봇(1)이 연마편을 자동으로 교체한다.As shown in FIG. 1, the automatic polishing system for welding seams of automobile roofs includes an industrial robot 1, a polishing unit 2, and a polishing piece consumption monitoring unit 3, wherein the polishing unit 2 is "reverse L". It includes a "shaped static arm 201, the upper end of the static arm 201 is connected to the industrial robot 1 through the robot flange 101, and the abrasive consumption monitoring unit 3 is on one side of the industrial robot 1. placed on the ground and electrically connected to the industrial robot 1; After the industrial robot 1 polishes the polishing unit 2 and the weld seam, and the polishing of the weld seam is completed, the polishing piece monitoring unit 3 measures the amount of polishing consumption of the polishing piece of the polishing unit 2, and initializes the polishing piece. By collating the data, when the consumption amount of abrasive pieces exceeds a standard threshold, the industrial robot 1 automatically replaces the abrasive pieces.

연마편 소모 모니터링 유닛(3)은 메인바디 지지프레임(301)을 포함하며, 광전기센서(302)는 메인바디 지지프레임(301) 꼭대기단에 장착되고, 바람직하게, 포크형 광전기센서를 이용하되, 광전기센서(302)는 산업 로봇과 전기적으로 연결되며; 연마 로봇은 한 단계의 공정을 완성할 때마다 연마 그라인더를 포크형 광전기센서의 중간 노치 지점에 가까이 해 연마 소모량을 측정하며, 측정된 위치를 최초 위치와 대조함으로써, 위치 차이가 표준의 역치를 초과하는 경우, 산업 로봇이 연마편을 자동으로 교체한다.The abrasive piece consumption monitoring unit 3 includes a main body support frame 301, and the photoelectric sensor 302 is mounted on the top end of the main body support frame 301, preferably using a fork-type photoelectric sensor, The photoelectric sensor 302 is electrically connected to the industrial robot; Every time a polishing robot completes a step, it measures the polishing consumption by moving the polishing grinder close to the middle notch point of the fork-type photoelectric sensor, and by comparing the measured position with the initial position, the position difference exceeds the standard threshold. In this case, the industrial robot automatically replaces the abrasive pieces.

정적 암(201) 내측에는 유동모듈(6)이 장착되고, 유동모듈(6)은 주로, 1. 연마모듈의 중력 보상과 중력 평형을 구현하며; 2. 일정한 연마 압력을 가하는 2개의 기능을 갖고 있다.A flow module 6 is mounted inside the static arm 201, and the flow module 6 mainly: 1. implements gravity compensation and gravity balance of the abrasive module; 2. It has two functions of applying constant polishing pressure.

도 2와 도 3에서 도시하는 바와 같이, 유동모듈(6)은 설비 케이스(608)를 포함하고, 설비 케이스(608)는 정적 암(201)에 고정되고 설비 케이스의 일면은 개구이며, 케이스 내부에 직선 슬라이드 레일(601), 압력센서(602), 실린더I(603), 실린더II(604)가 설치되고, 실린더I(603)은 연마유닛 중력을 평형시키는 데 사용하고 실린더II(604)는 일정한 연마 압력을 제공하는 데 사용한다. 상세하게, 2개의 직선 슬라이드 레일(601)이 대칭되게 수직으로 포설되고, 직선 슬라이드 레일(601)에 슬라이드 블록이 설치되며, 연결판(605)은 직선 슬라이드 레일(601)의 슬라이드 블록에 고정되고, 일 측면에서는 덮개판으로서 케이스 개구의 일측에 설치되고, 다른 일 측면에서는 연결판(605)의 하단으로서 연결부재(606)를 통해 연마모듈(4)과 고정연결되며, 실린더I(603)는 연결판(605)과 연결되고 연결판(605)은 실린더I(603)의 추진하에서 직선 가이드레일(601)을 따라 슬라이딩해 연마모듈(4)을 움직여 상하 이동하도록 하고 설비 케이스(608)와 상대적인 운동해 연마모듈(4)의 Z방향 직선 궤적이 정확하게 제어되도록 한다. 실린더 연결시트에 장착된 실린더II(604)는 연마모듈(4)과 연결되고 실린더II(604)는 비례밸브에 의해 공기 공급이 제어되며, 비례밸브 내부의 폐쇄 루프를 통해 조절하고 출력 기압을 일정한 수치로 제어하며, 압력센서(602)는 실린더II(604) 일측에 설치되어 연마 압력을 측정하는 데 사용한다.As shown in Fig. 2 and Fig. 3, the flow module 6 includes an equipment case 608, the equipment case 608 is fixed to the static arm 201, one side of the equipment case is an opening, and the inside of the case A linear slide rail 601, a pressure sensor 602, a cylinder I 603, and a cylinder II 604 are installed, the cylinder I 603 is used to balance the gravity of the polishing unit, and the cylinder II 604 Used to provide constant abrasive pressure. In detail, two linear slide rails 601 are installed vertically symmetrically, a slide block is installed on the linear slide rail 601, a connecting plate 605 is fixed to the slide block of the linear slide rail 601, , It is installed on one side of the case opening as a cover plate on one side, and is fixedly connected to the polishing module 4 through the connecting member 606 as the lower end of the connecting plate 605 on the other side, and the cylinder I 603 is It is connected to the connecting plate 605, and the connecting plate 605 slides along the linear guide rail 601 under the propulsion of the cylinder I 603 to move the polishing module 4 up and down, and the equipment case 608 and the relative movement to ensure that the Z-direction linear trajectory of the polishing module 4 is accurately controlled. The cylinder II (604) mounted on the cylinder connection seat is connected to the polishing module (4), and the air supply of the cylinder II (604) is controlled by the proportional valve, which is controlled through a closed loop inside the proportional valve and the output air pressure is constant. It is numerically controlled, and the pressure sensor 602 is installed on one side of the cylinder II 604 and is used to measure the polishing pressure.

더 나아가, 유동모듈(6)에는 연마모듈의 상하 변위가 안전 행정 범위 내에 위치한 것을 검사하는데 사용하는 위치센서(607)가 더 설치된다. 위치센서는 적어도 상한 위치센서와 하한 위치센서를 포함하는데, 상한 위치센서는 연마모듈의 상한 위치를 측정하는 데 사용하고, 하한 위치센서는 연마모듈의 하한 위치를 측정하는 데 사용한다. 연마모듈이 상하 변위 극한을 초과하는 경우, 즉, 상한 및 하한 위치센서가 신호를 검출한 경우에는 즉시 경보신호를 작동하고 설비작동을 정지한다. 이외에도, 상-하한 위치센서 중간에 하나의 안전위치센서를 설치해 연마모듈이 정상적인 행정 범위 내에 위치하여 있다는 것을 나타내는 데 사용한다. 상세하게, 센서는 접촉식 또는 비(非)접촉식을 이용할 수 있다. 접촉식은 설비 케이스 내부에 행정스위치를 장착하고, 그와 상대적으로 운동하는 고정 지점에 극한 위치의 차단블록을 장착하거나 또는 장착위치를 상반되게 구성한다. 행정스위치의 기계 콘텍트가 차단블록에 부딪혔을 경우에는 제어회로를 차단(또는 변경)하고 즉시 운행을 정지한다. 비(非)접촉식은 전통적인 리드스위치(ReedSwitch), 광전기식, 감응식 등을 이용할 수 있다.Furthermore, a position sensor 607 used to check whether the vertical displacement of the polishing module is within a safe stroke range is further installed in the flow module 6. The position sensor includes at least an upper limit position sensor and a lower limit position sensor, the upper limit position sensor is used to measure the upper limit position of the polishing module, and the lower limit position sensor is used to measure the lower limit position of the polishing module. When the abrasive module exceeds the upper and lower displacement limits, that is, when the upper and lower limit position sensors detect signals, an alarm signal is activated immediately and equipment operation is stopped. In addition, a safety position sensor is installed in the middle of the upper and lower limit position sensors to indicate that the polishing module is located within the normal stroke range. In detail, the sensor may use a contact type or a non-contact type. In the contact type, a stroke switch is installed inside the facility case, and a block block at an extreme position is installed at a fixed point that moves relatively with it, or the mounting position is configured in the opposite way. When the mechanical contact of the stroke switch hits the blocking block, the control circuit is blocked (or changed) and operation is stopped immediately. For the non-contact type, a traditional ReedSwitch, photoelectric type, or sensitive type may be used.

한층 더 나아가, 설비 케이스(608)의 측변에는 눈금자가 새겨지며, 연결판(605)의 일측에는 눈금자와 대응되는 포인터(pointer)가 설치되고, 눈금자의 치역(range)범위는 플러스 마이너스 10mm이며, 눈금자는 연마모듈의 상하행정을 직관적으로 구현하는 데 사용한다.Furthermore, a ruler is engraved on the side of the equipment case 608, and a pointer corresponding to the ruler is installed on one side of the connecting plate 605, and the range of the ruler is plus or minus 10 mm, The ruler is used to intuitively implement the up and down stroke of the polishing module.

연마모듈(4)은 서보모터(401), 전환기구(402), 자동 클램프헤드(403)와 연마편(404)을 포함하고, 전환기구(402)는 서보모터(401)와 자동 클램프헤드(403)를 연결하고, 자동 클램프헤드(403)는 연마편(404)을 자동으로 잠그며, 서보모터(401)는 연마편(404)을 제어해 회전하도록 한다. 서보모터(401)와 산업 로봇은 전기적으로 연결되고 연마편 소모 모니터링 유닛은 연마편 데이터를 검출한 후, 검사값을 산업 로봇으로 피드백하며, 산업 로봇은 서보모터의 회전속도를 실시간 조정하고 연마라인이 일정한 속도를 유지하도록 한다.The polishing module 4 includes a servo motor 401, a switching mechanism 402, an automatic clamp head 403 and a polishing piece 404, and the conversion mechanism 402 includes a servo motor 401 and an automatic clamp head ( 403), the automatic clamp head 403 automatically locks the abrasive piece 404, and the servo motor 401 controls the abrasive piece 404 to rotate. The servomotor 401 and the industrial robot are electrically connected, and the abrasive piece consumption monitoring unit detects the abrasive piece data and feeds back the test value to the industrial robot, and the industrial robot adjusts the rotation speed of the servomotor in real time and adjusts the grinding line speed. keep this constant speed.

제진모듈(5)은 제진 팬 커버(501), 공기통로 전환모듈(502)와 제진설비를 포함하고, 제진 팬 커버(501)의 엔클로저 프레임은 전체 연마편(404)의 상방에 배치되고 엔클로저 양측에는 제진 바람흡입구(504)가 설치되며, 엔클로저(encloser) 양측의 바닥부는 각각 브러쉬(505)가 장착되고, 공기통로 전환모듈(502)은 2개의 공기통로를 구비하며, 제진 바람흡입구(504)는 파이프라인을 통해 공기통로 전환모듈(502)과 대응되는 공기통로와 연결되고(도 2에 도시된 곡선이 가리키는 연결관계) 공기통로 전환모듈(502)은 연결부재(503)를 통해 제진설비를 연결한다. 연마편이 연마된 후 형성된 분진은 제진 바람흡입구(504)를 거쳐 배출된다. 이외에도, 그라인더가 마손된 후, 시스템의 정상 작동을 보장하기 위해, 제진 팬 커버의 높이를 적절히 조정해야 하므로, 바람직하게, 제진모듈(5)은 제진 팬 커버의 상하위치를 자동으로 조정하는 데 사용하는 엔클로저 조정모듈을 더 포함하며, 상세하게, 엔클로저 조정모듈은 고정부재(506), 슬라이딩부재(507)와 엔클로저 연결부재(508)를 포함하는 데, 고정부재는 정적 암(201)에 장착되고, 고정부재는 가이드레일이 설치되며, 슬라이딩부재는 해당 고정부재와 이동가능하게 연결되어 가이드레일을 따라 상하 이동할 수 있고, 제진 팬 커버는 엔클로저 연결부재를 통해 고정부재에 장착되며, 슬라이딩부재는 모터모듈이 장착되고 모터모듈은 산업 로봇과 전기적으로 연결되며; 산업 로봇은 모터모듈을 구동해 제진 팬 커버의 상하위치를 조정한다. 바람직하게, 모터 외측에는 모터의 행정을 측정하는 데 사용하는 근접스위치가 장착된다.The damping module 5 includes a damping fan cover 501, an air passage conversion module 502 and a damping facility, and the enclosure frame of the damping fan cover 501 is disposed above the entire abrasive piece 404, and both sides of the enclosure A damping wind intake 504 is installed, brushes 505 are mounted on the bottom of both sides of the enclosure, and the air passage switching module 502 has two air passages, and the damping wind intake 504 is connected to the air passage corresponding to the air passage conversion module 502 through a pipeline (connection relationship indicated by the curve shown in FIG. connect The dust formed after the abrasive pieces are polished is discharged through the dust removal wind inlet 504. In addition, since the height of the dust removal fan cover must be appropriately adjusted to ensure normal operation of the system after the grinder is worn out, the damping module 5 is preferably used to automatically adjust the vertical position of the dust removal fan cover. In detail, the enclosure adjustment module includes a fixing member 506, a sliding member 507 and an enclosure connecting member 508, the fixing member being mounted on the static arm 201 , The guide rail is installed as the fixed member, the sliding member is movably connected to the corresponding fixed member and can move up and down along the guide rail, the damping fan cover is mounted on the fixed member through the enclosure connecting member, and the sliding member is a motor. The module is mounted and the motor module is electrically connected with the industrial robot; The industrial robot drives the motor module to adjust the top and bottom position of the dust removal fan cover. Preferably, a proximity switch used to measure the stroke of the motor is mounted on the outside of the motor.

로봇이 연마편을 자동으로 교체하는 데 더 편리하도록 하기 위해, 시스템은 연마편거치대(7)를 더 설치해 다수 개의 연마편을 장착할 수 있도록 구성한다.In order to make it more convenient for the robot to automatically replace the abrasive pieces, the system further installs an abrasive piece holder 7 to mount a plurality of abrasive pieces.

작동원리:How it Works:

연마상태에 진입하기 전에 먼저 연마하지 않은 연마편의 위치를 표준화하고, 실린더II에 일정한 기압을 통과시켜 주입하며, 이 때 연결판의 포인터가 유동모듈 외부케이스 측면의 제로 눈금 위치를 조준하도록 하되, 즉, 표준 상태를 이루도록 하며; 이 상태에서, 로봇은 연마헤드를 유도해 포크형 광전기센서의 위치까지 이동시키되, 연마편이 광전기센서에 접촉하지 않았을 경우, 촉각 센서가 출력하는 신호는 줄곧 0이며, 그라인딩 휠(grinding wheel)이 센서에 접촉하는 경우, 출력하는 신호는 1이며, 이 때 로봇 6개 축의 좌표 위치, 즉, (x, y, z, A, B, C）를 기록하며, 산업 로봇은 연마헤드를 움직여 흰색 차체 자동차 지붕의 용접 이음매에 대한 자동화 연마 공정을 구현하고, 한 단계의 용접 이음매 연마를 완성할 때마다 해당 조작을 반복해 당시 상태의 (x',y',z', A',B',C')를 얻으며, 매번 기록하는 수치는 z수치만 차이값이 존재하고, 로봇 프로그램 중의 공식을 통해 매번 차이값 수치인 Δz=z-z'를 얻으며, 해당 차이값은 각각 제진 팬 커버를 제어하는 모터와 연마편을 제어하는 모터로 전송되는데, 제진 팬 커버를 제어하는 모터는 차이값에 근거해 제진 팬 커버가 상향이동으로 차이값 수치와 동일한 변위가 발생하도록 하며; 연마편을 제어하는 모터는 변위 차이를 통해 그 회전속도를 변경함으로써, 그 라인 속도가 변하지 않도록 제어하고 연마상태가 제어될 수 있도록 한다.Before entering the polishing state, first standardize the position of the polishing piece that has not been polished, and inject it by passing a certain air pressure through cylinder II. , to achieve a standard state; In this state, the robot guides the polishing head to move it to the position of the fork-type photoelectric sensor, but when the abrasive piece does not contact the photoelectric sensor, the signal output by the tactile sensor is always 0, and the grinding wheel moves to the sensor. , the output signal is 1, and at this time, the coordinate position of the six axes of the robot is recorded, that is, (x, y, z, A, B, C), and the industrial robot moves the polishing head to a white car. An automated polishing process for the weld seam of the roof is implemented, and the operation is repeated every time one stage of weld seam polishing is completed to obtain (x',y',z', A',B',C' ) is obtained, and only the z value is the difference value that is recorded each time, and the difference value Δz=z-z' is obtained each time through the formula in the robot program, and the difference value is the motor that controls the damping fan cover, respectively. and the motor controlling the abrasive piece, the motor controlling the dust removal fan cover causes the dust removal fan cover to move upward based on the difference value, generating a displacement equal to the value of the difference value; the motor controlling the grinding piece moves By changing the rotational speed through the difference, the line speed is controlled so as not to change and the polishing state can be controlled.

총체적으로, 연마편 소모 검사 워크스테이션은 그라인딩 휠(연마편）위치에 대한 검사 및 그와 최초로 검사한 그라인딩 휠 미사용 위치의 차이값(한번 연마하고 검사된 수치와 연마하지 않았을 때 수치의 차이값)에 대한 산업 로봇 제어센터의 피드백을 통해, 매번 연마한 후 그라인딩 휠의 사용상황을 반영하며, 검사된 수치 차이가 표준의 수치보다 큰 경우에는 그라인딩 휠을 교체한다. 본 발명의 연마과정은 일정 토크와 일정 압력에 의해 고효율로 먼지를 제거할 수 있으며, 사용 후 그라인딩 휠 소모량에 근거해 서보모터의 회전속도와 제진 팬 커버의 위치 높이를 자동으로 조정함으로써, 그라인딩 휠의 사용빈도를 증가한다. 각 유닛의 공동 작동하에서, 자동차 지붕 용접 이음매의 양방향 자동 연마와 연마편의 자동 교체를 구현할 수 있다.Overall, the abrasive piece consumption inspection workstation is the inspection of the grinding wheel (abrasive piece) position and the difference between it and the first inspection of the unused position of the grinding wheel (the difference between the value inspected once and the value when it is not polished) Through feedback from the industrial robot control center, the usage status of the grinding wheel is reflected after each polishing, and the grinding wheel is replaced if the difference between the inspected values is greater than the standard value. and dust can be removed with high efficiency by using a certain pressure, and the frequency of use of the grinding wheel is increased by automatically adjusting the rotational speed of the servomotor and the position height of the dust removal fan cover based on the consumption of the grinding wheel after use. Under the joint operation of the units, it is possible to realize bi-directional automatic polishing of automobile roof weld seams and automatic replacement of abrasive pieces.

Claims (10)

자동차 지붕 용접 이음매 자동 연마시스템에 있어서,
산업 로봇, 연마유닛과 연마편 소모 모니터링 유닛을 포함하며, 연마유닛은 산업 로봇에 장착되고, 연마편 소모 모니터링 유닛과 산업 로봇은 전기적으로 연결되며; 산업 로봇이 연마유닛을 움직여 용접 이음매를 연마하고, 용접 이음매 연마를 완성한 후, 연마편 모니터링 유닛은 연마유닛의 연마편의 연마 소모량을 측정해, 연마편의 연마하지 않았을 때 수치 데이터와 대조하며, 연마편 소모량이 표준의 역치를 초과하는 경우, 산업 로봇이 연마편을 자동으로 교체하고;
상기 연마편 소모 모니터링 유닛은 광전기센서를 포함하고, 해당 광전기센서와 산업 로봇은 전기적으로 연결되며; 연마유닛이 한 단계의 공정을 완성할 때마다 산업 로봇이 연마편을 광전기센서에 가까이 해 연마편의 위치를 측정하고, 광전기센서는 측정 데이터를 산업 로봇으로 발송하며, 산업 로봇은 한 단계의 공정이 완료된 연마편의 위치를 연마편의 최초 위치와 대조함으로써, 연마편 위치 차이가 표준(연마하지 않은 연마편의 위치)의 역치를 초과하는 경우, 산업 로봇은 연마편을 자동으로 교체하고;
상기 연마유닛은 연마모듈, 유동모듈과 제진모듈을 포함하며;
상기 연마모듈은 서보모터, 전환기구, 자동 클램프헤드와 연마편를 포함하고, 전환기구는 서보모터와 자동 클램프헤드를 연결하며, 자동 클램프헤드는 연마편을 자동으로 잠그고, 서보모터는 연마편을 제어해 회전하도록 하며;
상기 유동모듈은 설비 케이스를 포함하고, 설비 케이스 내부에는 압력센서, 실린더I, 실린더II와 수직으로 배치된 직선 슬라이드 레일이 장착되며; 직선 슬라이드 레일에 슬라이드 블록이 설치되고, 슬라이드 블록에 하나의 연결판이 장착되며, 실린더I은 연결판과 연결되고, 연결판은 연결부재를 통해 연마모듈과 고정연결되며; 연결판은 실린더I에 의해 밀려지고, 직선 가이드레일을 따라 상하 슬라이딩함으로써, 연마모듈을 움직여 상하 슬라이딩하도록 하며; 상기 실린더II는 연마모듈과 연결되고, 실린더II는 비례밸브에 의해 에어 공급이 제어되고, 비례밸브 내부의 폐쇄 루프를 통해 조절되며, 출력 기압을 일정한 수치로 제어하며; 압력센서는 실린더II의 일측에 장착되어 연마 압력을 측정하는 데 사용하며;
상기 제진모듈은 제진 팬 커버와 제진설비를 포함하고, 제진 팬 커버의 엔클로저(encloser) 프레임은 전체 연마편의 상방에 배치되고, 엔클로저 양측에는 제진 바람흡입구가 설치되며, 상기 제진 바람흡입구은 제진설비를 연결하고, 엔클로저 양측의 바닥부는 각각 브러쉬가 장착되며, 연마편을 연마한 후 형성된 분진은 제진 바람흡입구를 거쳐 배출되는 것을 특징으로 하는 자동차 지붕 용접 이음매 자동 연마시스템.In the automatic polishing system for automotive roof weld seams,
It includes an industrial robot, a polishing unit and an abrasive consumption monitoring unit, wherein the polishing unit is mounted on the industrial robot, and the abrasive consumption monitoring unit and the industrial robot are electrically connected; After the industrial robot moves the polishing unit to polish the weld seam and completes the polishing of the weld seam, the grinding piece monitoring unit measures the grinding consumption of the grinding piece of the grinding unit and compares it with the numerical data when the grinding piece is not polished. When the consumption exceeds the standard threshold, the industrial robot automatically replaces the abrasive pieces;
The abrasive consumption monitoring unit includes an optoelectric sensor, and the optoelectric sensor and the industrial robot are electrically connected; Whenever the polishing unit completes a step, the industrial robot brings the polishing piece close to the photoelectric sensor to measure the position of the polishing piece, the photoelectric sensor sends the measurement data to the industrial robot, and the industrial robot completes the step. By collating the position of the completed abrasive piece with the initial position of the abrasive piece, the industrial robot automatically replaces the abrasive piece when the difference in the position of the abrasive piece exceeds the threshold of the standard (the position of the abrasive piece that is not polished);
The polishing unit includes a polishing module, a flow module and a damping module;
The polishing module includes a servo motor, a switching mechanism, an automatic clamping head and an abrasive piece, the switching mechanism connects the servomotor and an automatic clamping head, the automatic clamping head automatically locks the polishing piece, and the servomotor controls the polishing piece. cause the sun to rotate;
The flow module includes a facility case, and a pressure sensor, a cylinder I and a cylinder II and a straight slide rail arranged vertically are installed inside the facility case; A slide block is installed on the linear slide rail, a connecting plate is mounted on the slide block, cylinder I is connected to the connecting plate, and the connecting plate is fixedly connected to the polishing module through a connecting member; The connecting plate is pushed by the cylinder I and slides up and down along the linear guide rail, thereby moving the polishing module to slide up and down; The cylinder II is connected to the polishing module, and the air supply of the cylinder II is controlled by a proportional valve, which is controlled through a closed loop inside the proportional valve, and the output air pressure is controlled to a constant value; A pressure sensor is mounted on one side of the cylinder II and is used to measure the polishing pressure;
The damping module includes a damping fan cover and damping equipment, an enclosure frame of the damping fan cover is disposed above the entire abrasive piece, and damping wind intakes are installed on both sides of the enclosure, and the damping fan cover connects the damping equipment. And, the bottom part of both sides of the enclosure is equipped with brushes, respectively, and the dust formed after polishing the abrasive pieces is discharged through the dust removal wind intake. 제1항에 있어서,
상기 제진모듈은 공기통로 전환모듈을 포함하고, 공기통로 전환모듈은 제진 바람흡입구와 대응되는 공기통로가 설치되고, 제진 바람흡입구는 파이프라인을 통해 공기통로 전환모듈의 공기통로와 연결하며, 공기통로 전환모듈의 다른 일단은 상기 제진설비를 연결하는 것을 특징으로 하는 자동차 지붕 용접 이음매 자동 연마시스템.According to claim 1,
The damping module includes an air passage conversion module, the air passage conversion module is provided with an air passage corresponding to the damping wind inlet, the damping wind inlet is connected to the air passage of the air passage conversion module through a pipeline, and the air passage The other end of the conversion module is connected to the damping equipment. 제1항에 있어서,
상기 제진모듈은 제진 팬 커버 상하위치를 조정하는 데 사용하는 엔클로저 조정모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 지붕 용접 이음매 자동 연마시스템.According to claim 1,
The vehicle roof welding seam automatic polishing system, characterized in that the damping module further comprises an enclosure adjustment module used to adjust the upper and lower positions of the damping fan cover. 제3항에 있어서,
상기 엔클로저 조정모듈은 고정부재, 슬라이딩부재와 엔클로저 연결부재를 포함하고, 고정부재는 연마유닛에 장착되고, 고정부재에는 가이드레일이 설치되며, 슬라이딩부재는 고정부재와 이동가능하게 연결되어 가이드레일을 따라 상하 이동할 수 있고, 제진 팬 커버는 엔클로저 연결부재를 통해 고정부재에 장착되며, 슬라이딩부재에는 모터모듈이 장착되고, 모터모듈은 산업 로봇과 전기적으로 연결되며; 산업 로봇은 구동모터모듈을 통해 제진 팬 커버의 상하 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 자동차 지붕 용접 이음매 자동 연마시스템.According to claim 3,
The enclosure adjustment module includes a fixing member, a sliding member and an enclosure connection member, the fixing member is mounted on the polishing unit, a guide rail is installed on the fixing member, and the sliding member is movably connected to the fixing member to form a guide rail. The damping fan cover is mounted on the fixed member through the enclosure connecting member, the motor module is mounted on the sliding member, and the motor module is electrically connected to the industrial robot; An automatic polishing system for welding seams on a vehicle roof, characterized in that the industrial robot adjusts the vertical position of the damping fan cover through the drive motor module. 제4항에 있어서,
상기 모터모듈의 외측에는 모터의 행정을 측정하는 데 사용하는 근접스위치가 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차 지붕 용접 이음매 자동 연마시스템.According to claim 4,
Automotive roof welding seam automatic polishing system, characterized in that the proximity switch used to measure the stroke of the motor is mounted on the outside of the motor module. 제1항에 있어서,
상기 서보모터는 산업 로봇과 전기적으로 연결되고, 연마편 소모 모니터링 유닛은 연마편 데이터를 검사한 후, 검사값을 산업 로봇으로 피드백하며, 산업 로봇은 서보모터의 회전속도를 실시간 조정해 연마라인이 일정한 속도를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차 지붕 용접 이음매 자동 연마시스템.According to claim 1,
The servomotor is electrically connected to the industrial robot, and the grinding piece consumption monitoring unit inspects the grinding piece data and feeds back the inspection value to the industrial robot, and the industrial robot adjusts the rotational speed of the servomotor in real time so that the grinding line is Automotive roof weld seam automatic polishing system, characterized in that to maintain a constant speed. 제1항에 있어서,
상기 유동모듈에는 연결판이 설비 케이스에 상대되게 변위된 것을 검사하는 데 사용하는 위치센서가 설치되고, 위치센서와 산업 로봇이 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차 지붕 용접 이음매 자동 연마시스템.According to claim 1,
A position sensor used to inspect the displacement of the connecting plate relative to the equipment case is installed in the flow module, and the automatic car roof welding seam polishing system, characterized in that the position sensor and the industrial robot are electrically connected. 제1항에 있어서,
상기 설비 케이스의 측변에는 눈금자가 설치되고, 연결판의 일측에는 눈금자와 대응되는 포인터(pointer)가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차 지붕 용접 이음매 자동 연마시스템.According to claim 1,
An automatic car roof welding seam polishing system, characterized in that a ruler is installed on the side of the equipment case, and a pointer corresponding to the ruler is installed on one side of the connecting plate. 삭제delete 삭제delete
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