KR102480005B1 - 트랙링크 가공 자동화 시스템 - Google Patents

트랙링크 가공 자동화 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무한궤도차량에 사용되는 트랙링크 부품을 생산함에 있어서, 일차적으로 단조 성형 과정을 통해 대량 생산된 트랙링크 형태의 원소재를 최종 제품으로 가공하는 전체 사이클이 무인자동화 방식으로 이루어지는 위한 트랙링크 가공 자동화 시스템에 관한 것으로, 전체적으로 볼 때 좌, 우측 방향성을 가진 2종의 트랙링크 소재(A)를 동시에 가공하기 위해 로딩부(100), 겐트리로봇(200), 기준점세팅부(300), 절삭가공부(400), 회전이송부(600), 각삭가공부(700)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 트랙링크 가공 자동화 시스템를 이용하면 안전사고의 위험성이 전혀 으면서 전체 가공공정의 로스타임을 줄여 생산성을 비약적으로 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

트랙링크 가공 자동화 시스템 {Track link processing automation system}
본 발명은 트랙링크 가공 자동화 시스템으로서, 이를 보다 상세히 설명하면 트랙링크 소재의 기준점 세팅 단계에서부터 링크 핀홀 보링가공, 슈 체결홀 드릴가공 및 너트안착면 각삭가공을 포함하는 전체 사이클의 무인 자동화를 도모하기 위한 트랙링크 가공 자동화 시스템에 관한 것이다.
통상적으로 무한궤도 차량은 건설 중장비, 탱크, 또는 트랙터와 같은 중장비를 일컫는다. 무한궤도 차량의 주행장치인 무한궤도는 여러 개의 트랙 슈(Track shoe)들이 크롤러(Crawler)의 길이방향으로 다수개 배치되어 트랙링크 소재(Track link) 및 트랙 핀(Track pin)에 의해 서로 연속적으로 연결된 구조를 갖는다.
이러한 트랙링크 소재는 주로 완제품에 가까운 상태로 1차 성형되고, 밀링, 드릴링, 각삭가공 등의 후공정을 거쳐서 최종제품을 완성하는 단계로 이루어지므로, 가공 공정의 다분화 및 모든 작업의 수동화로 인해 제조비용이 상승되고, 생산성 향상에 한계가 따르는 실정이다.
이에 종래에 개시된 특허등록 10-1666197호에서, 제1핸드부와 제2핸드부가 상하로 적층되어 별도의 실린더로 구동되는 2중핸드로봇을 이용하여 트리밍공정과 이후 배출공정이 연속적이고 신속하게 이루어지도록 하여 생산비용을 절감하려는 기술이 선 등록된 바 있지만, 트리밍공정 이후 수행되는 밀링, 드릴링, 각삭가공 등의 후공정의 제품 로딩/언로딩이 수작업에 의존하여 이루어지므로 제조비용 절감에 한계가 따르는 실정이다.
또한, 다른 종래기술인 10-1275865호에서, 상부다이를 갖는 프레임과, 상기 프레임 한 측부에 설치되어 장치 전체를 제어할 수 있게 조작하도록 구성한 제어부와, 상기 프레임 상에 설치되며 전후 좌우로 이동 가능하게 구성한 보링장치와, 보링장치 전방에의 프레임 상부에 설치되어 가공하고자 하는 링크를 위치시키는 다이와, 다이 상부에 설치되며, 하부에 수평 가공된 기준면을 갖추고 있어, 설치되는 링크의 상면을 지지하도록 하는 상지지체와, 상기 보링장치 전방 측부에 설치되는 고정척과, 보링장치 상부에서 상부다이 상에 설치되며 전후 좌우로 이동 가능하게 구성한 드릴장치를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기한 보링장치는, 프레임 상에 설치되어 전후진을 가이드하는 레일과, 레일 상에 탑재되어 이동하는 테이블과, 레일 사이에 설치되는 나선축과, 상기 테이블의 좌우 이송을 위해 테이블에 설치하는 나선축을 갖춘 핸들을 포함하는 기술이 선 제시된 바 있지만, 이는 링크의 보링공과 드릴공을 동시에 가공하려는 것으로, 그 외 수행되는 밀링, 드릴링, 각삭가공 등의 가공공정에서 제품 로딩/언로딩이 수작업으로 이루어지고, 이로 인해 각 공정별 적어도 1인의 작업자가 항시 배치되어야 하므로 트랙링크 소재 전체 제조공정의 무인 자동화를 실현하지 못하는 폐단이 따랐다.
KR 10-1666197 B1 (2011.01.13.) KR 10-1275865 B1 (2013.06.11.)
본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 트랙링크 소재의 기준점 세팅 단계에서부터 링크 핀홀 보링가공, 슈 체결홀 드릴가공 및 너트안착면 각삭가공을 포함하는 전체 사이클이 무인 자동화로 연속 수행되고, 각 가공 단계별 사이클 타임을 기준으로 트랙링크 소재의 반송 시스템을 운용하여 전체 가공공정의 로스타임을 줄이고 생산성 향상을 도모하는 트랙링크 가공 자동화 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 트랙링크 가공 자동화 시스템을 구성하되, 상하측에 기준면(A1)이 가공된 트랙링크 소재(A)를 정렬 투입하도록 구비되는 로딩부(100); 상기 트랙링크 소재(A)를 클램핑하는 자력클램프(210)와, 자력클램프(210)의 이동을 제어하는 x, y, z축 이송모듈(220)(230)(240)이 구비되는 겐트리로봇(200); 상기 겐트리로봇(200)에 의해 로딩부(100)에서 반송되는 트랙링크 소재(A)를 가압하여 x, y축 평면상에서 운반될 정위치로 세팅되도록 구비되는 기준점세팅부(300); 상기 겐트리로봇(200)에 의해 기준점세팅부(200)에서 반송되는 트랙링크 소재(A)를 클램핑한 상태로 절삭각도 조절하는 인덱스지그(420)가 설치되고, 인덱스지그(420)와 연계되어 트랙링크 소재(A) 상에 링크 핀홀(A2) 보링가공 및 슈 체결홀(A3) 드릴가공을 수행하도록 구비되는 절삭가공부(400); 상기 겐트리로봇(200)에 의해 절삭가공부(400)에서 반송되는 트랙링크 소재(A)를 저속 이동하면서 압축공기 분사에 의해 칩, 절삭유를 포함하는 이물질을 제거하도록 구비되는 에어세척부(500); 및 세척된 트랙링크 소재(A)를 로봇팔(710)로 가공실 내부로 반송하고, 각삭 바이트(720)를 이용하여 슈 체결홀(A3)과 직교하는 내측 단부에 너트안착면(A4)을 가공하도록 구비되는 각삭가공부(700)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로딩부(100)는, 한 쌍의 체인기어(112)를 중심으로 궤도운동되는 체인벨트(110), 체인벨트(110)에 설치되어 트랙링크 소재(A)를 수용하도록 로딩홈(122)이 형성되는 복수의 로딩슬롯(120)과, 상기 기준점세팅부(300)와 인접하는 로딩슬롯(120) 상에 트랙링크 소재(A)를 감지하는 센서(130)를 포함하고, 상기 센서(130) 검출 값을 수신하여 기준점세팅부(300)와 인접하는 로딩슬롯(120) 상에 트랙링크 소재(A)가 감지되면 체인벨트(110)의 궤도운동을 off 작동하고, 트랙링크 소재(A)가 미감지되면 체인벨트(110)의 궤도운동을 on 작동하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기준점세팅부(300)는, 트랙링크 소재(A)가 안착되는 스테이지(310)와, 트랙링크 소재(A)의 일측 링크 핀홀(A1)과 대응하도록 스테이지(310)에 설치되어 y축 로딩기준점을 결정하는 제 1기준블록(320)과, 제 1기준블록(320)과 대향하도록 설치되어 트랙링크 소재(A)를 y축 방향으로 가압하는 제 1밀편(340)과, 트랙링크 소재(A)의 일측 단부와 대응하도록 스테이지(310)에 설치되어 x축 로딩기준점을 결정하는 제 3기준블록(360)과, 제 3기준블록(360)과 대향하도록 설치되어 트랙링크 소재(A)를 x축 방향으로 가압하는 제 3밀편(370)을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 인덱스지그(420)는, 구동부(421)에 의해 등각 회전되고, 트랙링크 소재(A)의 일측 기준면(A1)이 안착 로딩되는 인덱스테이블(422)과, 트랙링크 소재(A)의 양측 단부에 대응하는 인덱스테이블(422)에 설치되어 y축 로딩기준점을 결정하고, 링크 핀홀(A2)과 대응하는 위치에 고정측 공간부(423a)(424a)가 형성되는 제 1, 2영점세팅블록(423)(424)과, 제 1, 2영점세팅블록(423)(424)과 대향하게 설치되어 트랙링크 소재(A)를 y축 방향으로 가압하고, 링크 핀홀(A2)과 대응하는 위치에 유동측 공간부(425a)(426a)가 형성되는 제 1, 2영점세팅클램프(425)(426)와, 트랙링크 소재(A)의 일측 단부와 대응하는 인덱스테이블(422)에 설치되어 x축 로딩기준점을 결정하는 제 3영점세팅블록(427)과, 제 3영점세팅블록(427)과 대향하도록 설치되어 트랙링크 소재(A)를 x축 방향으로 가압하는 제 3영점세팅클램프(428), 인덱스테이블(422)에 설치되어 선회 작동 및 z축 방향으로 직선 이동되면서 트랙링크 소재(A)의 다른 일측 기준면(A1)을 가압하는 메인클램프(429)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 에어세척부(500)는, 상기 겐트리로봇(200)을 타고 트랙링크 소재(A)가 통과되도록 양측에 출, 입구 및 상부가 개방되고, 내주면에 제 1타공(512)이 형성되는 'U'형 세척실(510)과, 'U'형 세척실(510) 양측 출, 입구에 돌출되어 트랙링크 소재(A)가 저속 이동되는 중에 이물질 제거 및 출, 입구를 임시 마감하는 브러쉬(520)와, 'U'형 세척실(510)에 설치되어 트랙링크 소재(A) 양측으로 압축공기를 분사하는 복수의 에어노즐(530)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 각삭가공부(700)로 공급하기 전, 겐트리로봇(200)에 의해 이송된 소재의 방향을 미리 미리 각삭가공부(700)로 바로 투입될 수 있도록 일정 각도로 회전 배치시키는 회전이송부(600)를 더 구성함을 특징으로 한다.
상기 로봇팔(710)에 의해 각삭가공부(700)에서 반송되는 트랙링크 소재(A)가 정렬 안착되도록 구비되는 이송대차(800);를 포함하며, 상기 이송대차(800)는 로봇팔(710) 작동반경 내에 적어도 2대가 동시에 파킹되도록 복수의 언로딩실(810)이 형성되고, 상기 언로딩실(810)은 이송대차(800)의 진입을 중앙으로 안내하는 한 쌍의 사이드 바(820)와, 이송대차(800)의 진입 위치를 전방 양측에서 동시에 검출하는 한 쌍의 진입센서(830)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 본 발명은 트랙링크 소재의 기준점 세팅 단계에서부터 링크 핀홀 보링가공, 슈 체결홀 드릴가공 및 너트안착면 각삭가공을 포함하는 전체 사이클이 무인 자동화로 연속 수행될 수 있으므로, 인건비 절감은 물론 작업자의 안전사고 발생을 일소할 수 있다.
또한, 각 가공 단계별 사이클 타임을 기준으로 트랙링크 소재(A)의 반송 시스템(예컨대, 겐트리로봇(200), 회전이송부(600), 로봇팔(710))을 운용하여 전체 가공공정의 로스타임을 줄이고 생산성 향상을 도모하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에서 제공하는 트랙링크 가공 자동화 시스템의 바람직한 일 실시예를 전체적으로 나타낸 정면도.
도 2는 도 1의 평면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템의 로딩부를 정면에서 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템의 로딩부를 평면에서 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템의 로딩부를 측면에서 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템의 겐트리로봇을 측면에서 나타내는 구성도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템의 겐트리로봇을 정면에서 나타내는 구성도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템의 기준점세팅부를 나타내는 구성도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템의 인덱스지그를 나타내는 구성도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템의 에어세척부를 정면에서 나타내는 구성도.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템의 에어세척부 내부 구조를 나타내는 구성도.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템의 이송대차와 언로딩실을 나타내는 구성도.
이하 첨부된 도면의 구체적인 실시예에 따라 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 발명의 구성 실시예에 따른 하기 도면은 구성과 작용효과를 구체적으로 설명하기 위한 실시예로서, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 좁게 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템을 정면에서 전체적으로 나타내는 구성도이고, 도 2는 트랙링크 가공 자동화 시스템을 평면에서 전체적으로 나타내는 구성도로서, 본 발명에 트랙링크 가공 자동화 시스템은 무한궤도차량에 사용되는 트랙링크 부품을 생산함에 있어서, 일차적으로 단조 성형 과정을 통해 대량 생산된 트랙링크 형태의 원소재를 최종 제품으로 가공하는 전체 사이클이 무인자동화 방식으로 이루어지는 위한 트랙링크 가공 자동화 시스템에 관한 것으로, 전체적으로 볼 때 좌, 우측 방향성을 가진 2종의 트랙링크 소재(A)를 동시에 가공하기 위해 우측에서부터 로딩부(100), 겐트리로봇(200), 기준점세팅부(300), 절삭가공부(400), 회전이송부(600), 각삭가공부(700)의 구성들로 대분되어 배치됨을 특징으로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템의 로딩부를 측면에서 나타내는 구성도이고, 도 4는 로딩부를 평면도이며, 도 5는 로딩부를 정면에서 나타내는 구성도로서, 본 발명에 따른 로딩부(100)는 상하측으로 기준면(A1)이 가공된 트랙링크 소재(A)를 연속적으로 정렬 투입하도록 구비된다.
구체적으로 상기 로딩부(100)는, 한 쌍의 체인기어(112)를 중심으로 궤도운동되는 체인벨트(110), 체인벨트(110)에 설치되어 트랙링크 소재(A)를 수용하도록 로딩홈(122)이 형성되는 복수의 로딩슬롯(120)과, 상기 기준점세팅부(300)와 인접하는 로딩슬롯(120) 상에 트랙링크 소재(A)를 감지하는 센서(130)를 포함한다.
상기 센서(130) 검출 값을 수신하여 기준점세팅부(300)와 인접하는 로딩슬롯(120) 상에 트랙링크 소재(A)가 감지되면, 기준점세팅부(300)에 인접한 위치의 로딩슬롯(120) 상에 있는 트랙링크 소재(A)를 후술할 겐트리로봇(200)에 의해 기준점세팅부(300)로 이송시키기 위해 체인벨트(110)의 궤도운동이 off 작동(멈춤) 되도록 구성된다.
그리고, 상기 센서(130) 검출 값을 수신하여 기준점세팅부(300)와 인접하는 로딩슬롯(120) 상에 트랙링크 소재(A)가 미감지되면 체인벨트(110)의 궤도운동을 on 작동하도록 구비되어 트랙링크 소재(A)를 로딩위치로 연속적으로 자동 이송 공급하게 된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템의 겐트리로봇을 측면에서 나타내는 구성도이고, 도 7은 겐트리로봇을 정면에서 나타내는 구성도로서, 본 발명에 따른 겐트리로봇(200)은 상기 트랙링크 소재(A)를 클램핑하는 자력클램프(210)와, 자력클램프(210)의 이동을 제어하는 x, y, z축 이송모듈(220)(230)(240)이 구비된다. 상기 이송모듈(220)(230)(240)들은 각 축 방향으로 형성된 레일과, 이 레일을 타고 이동하는 블록 및 블록의 이동을 위한 동력을 제공하는 구동수단을 포함한다.
겐트리로봇(200)의 자력클램프(210)는 스위치 작동에 의해 자력을 생성(on) 또는 상실(off)되어서 금속재의 트랙링크 소재(A)를 탈부착 시키도록 구성된다.
그리고, 상기 겐트리로봇(200)은 x, y, z축 이송모듈(220)(230)(240)에 의해 자력클램프(210)를 x, y, z축 방향 이동시켜, 로딩부(100)에서 기준점세팅부(300) 측으로 트랙링크 소재(A) 반송, 기준점세팅부(300)에서 절삭가공부(400) 측으로 트랙링크 소재(A) 로딩, 절삭가공부(400)에서 가공공정이 완료된 트랙링크 소재(A)를 언로딩하여 에어세척부(500)로 투입, 에어세척부(500)를 통과하여 세척된 트랙링크 소재(A)를 회전이송부(600)로 반송하는 작동을 수행하고, 이때 겐트리로봇(200)은 레일 상에 적어도 2개를 설치하고 상호 연계구조로 운영하여 절삭가공부(400)에서 가공공정이 완료된 트랙링크 소재(A)를 언로딩함과 동시에 신규로 트랙링크 소재(A)를 로딩하여 로스타임을 단축하게 된다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템의 기준점세팅부를 나타내는 구성도로서, 본 발명에 따른 기준점세팅부(300)는 상기 겐트리로봇(200)에 의해 로딩부(100)에서 반송되는 트랙링크 소재(A)를 가압하여 x, y축 평면 상에서 운반될 정위치로 세팅시키며, 이렇게 로딩기준점을 세팅함으로써 이후 머시닝센터(MCT)의 절삭가공부(400)로 트랙링크 소재(A)를 정위치에 이송할 수 있게 한다.
상기 기준점세팅부(300)는, 트랙링크 소재(A)가 안착되는 스테이지(310)와, 트랙링크 소재(A)의 양측 링크 핀홀(A1)과 대응하도록 스테이지(310)에 설치되어 y축 로딩기준점을 결정하는 제 1, 2 기준블록(320)(330)과, 제 1, 2기준블록(320)(330)과 대향하도록 설치되어 트랙링크 소재(A)를 y축 방향으로 가압하는 제 1, 2밀편(340)(350)과, 트랙링크 소재(A)의 일측 단부와 대응하도록 스테이지(310)에 설치되어 x축 로딩기준점을 결정하는 제 3기준블록(360)과, 제 3기준블록(360)과 대향하도록 설치되어 트랙링크 소재(A)를 x축 방향으로 가압하는 제 3밀편(370)을 포함한다.
상기 기준점세팅부(300)의 작동상태를 살펴보면, 상기 스테이지(310) 상에 트랙링크 소재(A)가 안착되면, 제 3기준블록(360)과 인접하게 위치된 제 1밀편(340)의 전, 후 작동에 의해 트랙링크 소재(A) 일단이 제 1기준블록(320)으로 밀착된 후, 제 3밀편(370)에 의해 트랙링크 소재(A)가 제 3기준블록(360)에 밀착되어 x축 방향 세팅이 이루어진다. 이어서 제 2밀편(350)과 제 1밀편(340)의 순차적인 작동에 의해 트랙링크 소재(A)의 양단이 제 1, 2 기준블록(320)(330)에 밀착되어 y축 방향 세팅이 이루어진다.
필요한 경우, 상기 제 2기준블록(330)에도 실린더로 동작되는 밀편을 더 설치하여 소재(A)의 기준점 세팅 위치를 보다 정밀하게 구현할 수도 있다.
반대로, y축 방향의 세팅은 제 2밀편(350) 없이 제 1밀편(340)만으로도 구현할 수 있다. 이 경우에는 제 1밀편(340)의 작용으로 소재(A)가 제 1 기준블록(320)에 닿는 순간 y축 방향의 세팅이 이루어져야만 할 것이다.
상기 위치 설정된 트랙링크 소재(A)를 자력클램프(210)에 흡착될 때 위치가 변경되는 것을 방지하기 위해 흡착이 완료될 때까지 트랙링크 소재(A)는 제1 내지 제3 밀편에 의해 가압 고정된 상태를 유지하도록 한다.
상기 과정을 통해 세팅위치가 설정완료 된 트랙링크 소재(A)는 겐트리로봇에 의해 절삭가공부의 인덱스지그 안의 정확한 위치에 투입될 수 있게 된다.
본 발명에 따른 절삭가공부(400)는 트랙링크 소재(A)를 클램핑한 상태로 절삭각도를 조절하는 인덱스지그(420)가 설치되고, 인덱스지그(420)와 연계되어 트랙링크 소재(A) 상에 링크 핀홀(A2)에 보링가공을 하고, 드릴가공을 통해 슈 체결홀(A3)을 형성하게 된다. 절삭가공부(400)는 수치제어 머시닝센터를 이용하여 툴을 교체하는 방식으로 링크 핀홀(A2) 보링 및 슈 체결홀(A3) 드릴가공을 수행하게 된다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템의 인덱스지그를 나타내는 구성도로서, 상기 인덱스지그(420)는, 구동부(421)에 의해 등각 회전되고, 트랙링크 소재(A)의 일측 기준면(A1)이 안착 로딩되는 인덱스테이블(422)과, 트랙링크 소재(A)의 양측 단부에 대응하는 인덱스테이블(422)에 설치되어 y축 로딩기준점을 결정하고, 링크 핀홀(A2)과 대응하는 위치에 고정측 공간부(423a)(424a)가 형성되는 제 1, 2영점세팅블록(423)(424)과, 제 1, 2영점세팅블록(423)(424)과 대향하게 설치되어 트랙링크 소재(A)를 y축 방향으로 가압하고, 링크 핀홀(A2)과 대응하는 위치에 유동측 공간부(425a)(426a)가 형성되는 제 1, 2영점세팅클램프(425)(426)와, 트랙링크 소재(A)의 일측 단부와 대응하는 인덱스테이블(422)에 설치되어 x축 로딩기준점을 결정하는 제 3영점세팅블록(427)과, 제 3영점세팅블록(427)과 대향하도록 설치되어 트랙링크 소재(A)를 x축 방향으로 가압하는 제 3영점세팅클램프(428), 인덱스테이블(422)에 설치되어 선회 작동 및 z축 방향으로 직선 이동되면서 트랙링크 소재(A)의 다른 일측 기준면(A1)을 가압하는 메인클램프(429)를 포함한다.
상기 인덱스지그(420)의 작동상태를 살펴보면, 상기 트랙링크 소재(A)의 기준면(A1)이 수직선상에 일치되도록 인덱스테이블(422)이 각도 조절된 상태로 링크 핀홀(A2)이 보링 가공되고, 상기 트랙링크 소재(A)의 기준면(A1)이 수평선상에 일치되도록 인덱스테이블(422)이 각도 조절된 상태로 기준면(A1) 상에 슈 체결홀(A3)이 드릴 가공되도록 구비된다.
그리고, 상기 인덱스지그(420)에 트랙링크 소재(A)가 클램핑된 상태에서 고정측 공간부(423a)(424a)와 유동측 공간부(425a)(426a)에 의해 트랙링크 소재(A)의 링크 핀홀(A2)과 대응하는 영역이 개방되어 보링, 절삭 가공공정 중에 툴과의 간섭이나 충돌은 발생하지 않는다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템의 에어세척부를 정면에서 나타내는 구성도이고, 도 11은 트랙링크 가공 자동화 시스템의 에어세척부 내부 구조를 나타내는 구성도로서, 본 발명에 다른 에어세척부(500)는 상기 겐트리로봇(200)에 의해 절삭가공부(400)에서 반송되는 트랙링크 소재(A)를 저속 이동하면서 압축공기 분사에 의해 칩, 절삭유를 포함하는 이물질을 제거하도록 구비된다.
여기서, 상기 에어세척부(500)는, 상기 겐트리로봇(200)을 타고 트랙링크 소재(A)가 통과되도록 양측에 출, 입구 및 상부가 개방되고, 내주면에 제 1타공(512)이 형성되는 'U'형 세척실(510)과, 'U'형 세척실(510) 양측 출, 입구에 돌출되어 트랙링크 소재(A)가 저속 이동되는 중에 이물질 제거 및 출, 입구를 임시 마감하는 브러쉬(520)와, 'U'형 세척실(510)에 설치되어 트랙링크 소재(A) 양측으로 압축공기를 분사하는 복수의 에어노즐(530)과, 'U'형 세척실(510) 하부에 설치되어 바닥면에 제 2타공(542)이 형성되고, 제 1타공(512)을 통하여 낙하되는 칩을 포함하는 이물질을 포집하는 고형물 회수통(540)과, 고형물 회수통(540)의 제 2타공(542)을 통하여 배출되는 절삭유를 포함하는 이물질을 포집하는 유체 회수통(550)을 포함한다.
이처럼, 상기 트랙링크 소재(A)가 겐트리로봇(200)을 타고 저속 이동되는 중에 세척과정이 수행되고, 세척과정에서 이탈된 칩, 절삭유를 포함하는 이물질은 고형물 회수통(540)과 유체 회수통(550)에 의해 분리 수거되며, 절삭유는 절삭가공부(400)로 공급하여 재활용하는 순환방식으로 처리하므로 장시간 연속 운전이 가능하게 된다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 상기 에어세척부(500)를 거친 좌, 우측 방향성을 가진 2종의 트랙링크 소재(A)를 전달받아 일정 각도로 회전시켜 후술하는 각삭가공부(700) 로딩방향과 일치되도록 정렬 배치시키기 위한 회전이송부(600)가 더 구비된다.
따라서 겐트리로봇(200)에 의해 이송된 소재의 방향을 미리 각삭가공부(700)로 투입하기 위한 방향으로 무인화로 컨트롤 함으로써 로봇팔(710)에 의한 좌, 우측 트랙링크 소재(A)를 후술할 각삭가공부(700)로 연속 투입할 수 있어 생산성이 향상되고 투입공정이 간소화되는 효과가 있다.
본 발명에 따른 각삭가공부(700)는 상기 회전이송부(600)에서 방향 전환된 트랙링크 소재(A)를 로봇팔(710)로 각삭가공부(700)의 가공실 내부로 반송하고, 각삭 바이트(720)를 이용하여 슈 체결홀(A3)과 직교하는 내측 단부에 너트안착면(A4)을 가공하도록 구비된다. 상기 각삭 바이트(720)는 도 2의 확대도와 같이 직선 이동에 의해 슈 체결홀(A3) 단부와 직교하는 트랙링크 소재(A)의 내측 공간으로 진입하면서 면삭가공하게 된다.
이때, 상기 각삭 바이트(720)는 좌, 우측 트랙링크 소재(A) 각각에 형성되는 2개의 슈 체결홀(A3)과 대응하는 위치에 2개의 너트안착면(A4)을 동시에 가공하기 위해 총 4개가 이격 배치된다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 트랙링크 가공 자동화 시스템의 이송대차와 언로딩실을 나타내는 구성도이다. 본 발명에 따른 이송대차(800)는 로봇팔(710)에 의해 각삭가공부(700)에서 반송되는 트랙링크 소재(A)가 정렬 안착되도록 구비되는 것으로, 이송대차(800)의 상부에 트랙링크 소재(A)가 정렬 안착되는 적재플레이트가 설치되고, 하부에 복수의 휠이 구비된다.
그리고, 상기 이송대차(800)는 로봇팔(710) 작동반경 내에 적어도 2대가 동시에 파킹되도록 복수의 언로딩실(810)이 형성되고, 상기 언로딩실(810)은 이송대차(800)의 진입을 중앙으로 안내하는 한 쌍의 사이드 바(820)와, 이송대차(800)의 진입 위치를 전방 양측에서 동시에 검출하는 한 쌍의 진입센서(830)를 포함된다.
이에 상기 로봇팔(710)은 진입센서(830) 검출 값을 이용하여 이송대차(800) 파킹 여부를 감지하여 각삭가공부(700)에서 반송되는 트랙링크 소재(A)의 언로딩 위치를 결정하고, 어느 하나의 이송대차(800)에 트랙링크 소재(A) 적재 수량을 카운팅하여 설정된 값에 도달하면 다른 이송대차(800)에 트랙링크 소재(A)가 적재되도록 언로딩 시스템이 구축된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 트랙링크 가공 자동화 시스템은, 트랙링크 소재(A)의 기준점 세팅 단계에서부터 링크 핀홀(A1) 보링가공, 슈 체결홀(A2) 드릴가공 및 너트안착면(A3) 각삭가공을 포함하는 전체 사이클이 무인 자동화로 연속 수행되고, 각 가공 단계별 사이클 타임을 기준으로 트랙링크 소재(A)의 반송 시스템(예컨대, 겐트리로봇(200), 회전이송부(600), 로봇팔(710))을 운용하여 전체 가공공정의 로스타임을 줄이고 생산성 향상을 도모할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.
100: 로딩부 110: 체인벨트 112: 체인기어
120: 로딩슬롯 122: 로딩홈 130: 센서
200: 겐트리로봇 210: 자력클램프 220: x축 이송모듈
230: y축 이송모듈 240: z축 이송모듈
300: 기준점세팅부 310: 스테이지 320: 제 1기준블록
330: 제 2기준블록 332: 실린더 340: 제 1밀편
350: 제 2밀편 360: 제 3기준블록 370: 제 3밀편
400: 절삭가공부 420: 인덱스지그 421: 구동부
422: 인덱스테이블 423:제 1영점세팅블록 424: 제 2영점세팅블록
423a,424a: 고정측 공간부 425:제 1영점세팅클램프 426:제 2영점세팅클램프
427: 제 3영점세팅블록 428: 제 3영점세팅클램프 429: 메인클램프
500: 에어세척부 510: 'U'형 세척실 512: 제 1타공
520: 브러쉬 530: 에어노즐 540: 고형물 회수통
542: 제 2타공 550: 유체 회수통
600: 회전이송부 610: 고정슬롯 612: 고정암
614: 거치홈 620: 셔틀 622: 가이드레일
630: 멀티셔틀 640: 회전슬롯 642: 멀티거치홈
644: 직선 구동부 646: 회전 구동부
700: 각삭가공부 710: 로봇팔 720: 각삭 바이트
800: 이송대차 810: 언로딩실 820: 사이드 바
830: 진입센서
A: 트랙링크 소재 A1: 기준면 A2: 링크 핀홀
A3: 슈체결홀 A4: 너트안착면

Claims (8)

  1. 상하측에 기준면(A1)이 가공된 트랙링크 소재(A)를 정렬 투입하도록 구비되는 로딩부(100);
    스위치 작동에 의해 자력이 생성(on) 또는 상실(off)되어서 트랙링크 소재(A)를 탈부착 시키는 자력클램프(210)와, 자력클램프(210)의 이동을 제어하는 x, y, z축 이송모듈(220)(230)(240)이 구비되는 겐트리로봇(200);
    상기 겐트리로봇(200)에 의해 로딩부(100)에서 반송되는 트랙링크 소재(A)를 가압하여 x, y축 평면상에서 운반될 정위치로 세팅하여, 겐트리로봇(200)에 의해 트랙링크 소재(A)를 절삭가공부(400) 안의 정위치에 투입될 수 있도록 구비되는 기준점세팅부(300);
    상기 겐트리로봇(200)에 의해 기준점세팅부(300)에서 반송되는 트랙링크 소재(A)를 클램핑한 상태로 절삭각도 조절하는 인덱스지그(420)가 설치되고, 인덱스지그(420)와 연계되어 트랙링크 소재(A) 상에 링크 핀홀(A2) 보링가공 및 슈 체결홀(A3) 드릴가공을 수행하도록 구비되는 절삭가공부(400);
    상기 겐트리로봇(200)에 의해 절삭가공부(400)에서 반송되는 트랙링크 소재(A)를 저속 이동하면서 압축공기 분사에 의해 칩, 절삭유를 포함하는 이물질을 제거하도록 구비되는 에어세척부(500); 및
    세척된 트랙링크 소재(A)를 로봇팔(710)로 가공실 내부로 반송하고, 각삭 바이트(720)를 이용하여 슈 체결홀(A3)과 직교하는 내측 단부에 너트안착면(A4)을 가공하도록 구비되는 각삭가공부(700);를 포함하고,
    상기 겐트리로봇(200)은 로딩부(100)에서 기준점세팅부(300) 측으로 트랙링크 소재(A) 반송, 기준점세팅부(300)에서 절삭가공부(400) 측으로 트랙링크 소재(A) 로딩, 절삭가공부(400)에서 가공공정이 완료된 트랙링크 소재(A)를 언로딩하여 에어세척부(500)로 투입시키는 것을 특징으로 하는 트랙링크 가공 자동화 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 로딩부(100)는, 한 쌍의 체인기어(112)를 중심으로 궤도운동되는 체인벨트(110), 체인벨트(110)에 설치되어 트랙링크 소재(A)를 수용하도록 로딩홈(122)이 형성되는 복수의 로딩슬롯(120)과, 상기 기준점세팅부(300)와 인접하는 로딩슬롯(120) 상에 트랙링크 소재(A)를 감지하는 센서(130)를 포함하고,
    상기 센서(130) 검출 값을 수신하여 기준점세팅부(300)와 인접하는 로딩슬롯(120) 상에 트랙링크 소재(A)가 감지되면 체인벨트(110)의 궤도운동을 off 작동하고, 트랙링크 소재(A)가 미감지되면 체인벨트(110)의 궤도운동을 on 작동하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 트랙링크 가공 자동화 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기준점세팅부(300)는, 트랙링크 소재(A)가 안착되는 스테이지(310)와, 트랙링크 소재(A)의 일측 링크 핀홀(A1)과 대응하도록 스테이지(310)에 설치되어 y축 로딩기준점을 결정하는 제 1기준블록(320)과, 제 1기준블록(320)과 대향하도록 설치되어 트랙링크 소재(A)를 y축 방향으로 가압하는 제 1밀편(340)과, 트랙링크 소재(A)의 일측 단부와 대응하도록 스테이지(310)에 설치되어 x축 로딩기준점을 결정하는 제 3기준블록(360)과, 제 3기준블록(360)과 대향하도록 설치되어 트랙링크 소재(A)를 x축 방향으로 가압하는 제 3밀편(370)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 트랙링크 가공 자동화 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 스테이지(310) 상에 트랙링크 소재(A)가 안착되면, 제 3기준블록(360)과 인접하게 위치된 제 1밀편(340)의 전, 후 작동에 의해 트랙링크 소재(A) 일단이 제 1기준블록(320)으로 밀착된 후, 제 3밀편(370)에 의해 트랙링크 소재(A)가 제 3기준블록(360)에 밀착되어 x축 방향 세팅이 이루어지고,
    이어서 제 1밀편(340)의 작동에 의해 트랙링크 소재(A)의 일단이 제 1 기준블록(320)에 밀착되어 y축 방향 세팅이 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랙링크 가공 자동화 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 인덱스지그(420)는, 구동부(421)에 의해 등각 회전되고, 트랙링크 소재(A)의 일측 기준면(A1)이 안착 로딩되는 인덱스테이블(422)과, 트랙링크 소재(A)의 양측 단부에 대응하는 인덱스테이블(422)에 설치되어 y축 로딩기준점을 결정하고, 링크 핀홀(A2)과 대응하는 위치에 고정측 공간부(423a)(424a)가 형성되는 제 1, 2영점세팅블록(423)(424)과, 제 1, 2영점세팅블록(423)(424)과 대향하게 설치되어 트랙링크 소재(A)를 y축 방향으로 가압하고, 링크 핀홀(A2)과 대응하는 위치에 유동측 공간부(425a)(426a)가 형성되는 제 1, 2영점세팅클램프(425)(426)와, 트랙링크 소재(A)의 일측 단부와 대응하는 인덱스테이블(422)에 설치되어 x축 로딩기준점을 결정하는 제 3영점세팅블록(427)과, 제 3영점세팅블록(427)과 대향하도록 설치되어 트랙링크 소재(A)를 x축 방향으로 가압하는 제 3영점세팅클램프(428), 인덱스테이블(422)에 설치되어 선회 작동 및 z축 방향으로 직선 이동되면서 트랙링크 소재(A)의 다른 일측 기준면(A1)을 가압하는 메인클램프(429)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 트랙링크 가공 자동화 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 에어세척부(500)는, 상기 겐트리로봇(200)을 타고 트랙링크 소재(A)가 통과되도록 양측에 출, 입구 및 상부가 개방되고, 내주면에 제 1타공(512)이 형성되는 'U'형 세척실(510)과, 'U'형 세척실(510) 양측 출, 입구에 돌출되어 트랙링크 소재(A)가 저속 이동되는 중에 이물질 제거 및 출, 입구를 임시 마감하는 브러쉬(520)와, 'U'형 세척실(510)에 설치되어 트랙링크 소재(A) 양측으로 압축공기를 분사하는 복수의 에어노즐(530)을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙링크 가공 자동화 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 각삭가공부(700)로 공급하기 전, 겐트리로봇(200)에 의해 이송된 소재의 방향을 미리 각삭가공부(700)로 바로 투입될 수 있도록 일정 각도로 회전 배치시키는 회전이송부(600)를 더 구성함을 특징으로 하는 트랙링크 가공 자동화 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 로봇팔(710)에 의해 각삭가공부(700)에서 반송되는 트랙링크 소재(A)가 정렬 안착되도록 구비되는 이송대차(800);를 포함하며,
    상기 이송대차(800)는 로봇팔(710) 작동반경 내에 적어도 2대가 동시에 파킹되도록 복수의 언로딩실(810)이 형성되고, 상기 언로딩실(810)은 이송대차(800)의 진입을 중앙으로 안내하는 한 쌍의 사이드 바(820)와, 이송대차(800)의 진입 위치를 전방 양측에서 동시에 검출하는 한 쌍의 진입센서(830)를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙링크 가공 자동화 시스템.
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