KR20000073586A

KR20000073586A - 엔진블럭 재생용 자동 용접 시스템

Info

Publication number: KR20000073586A
Application number: KR1019990016982A
Authority: KR
Inventors: 한금태
Original assignee: 이경자; 삼영기계 주식회사
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2000-12-05
Also published as: KR100312846B1; US6380514B1

Abstract

본 발명은 중대형 엔진블럭을 재생시키기 위하여 자동용접하여 재생시키도록 하는 엔진블럭 재생용 자동용접 시스템에 관한 것이다.

엔진블럭 재생용접 작업은 수작업에 의할 경우 정밀도 및 품질이 떨어지는 문제가 있어 용접로보트에 의한 자동용접이 가능하도록 한 것이다.

이러한 본 발명은 수직,수평방향의 용접과 수평상태의 360°회전용접이 가능한 용접로보트와, 용접로보트를 수평이동시키는 수평이송수단과, 수평이송수단에 의한 용접로보트의 위치이동을 검출하는 로보트위치 검출수단과, 상기 용접로보트의 이송궤적에 수평으로 설치되고 엔진블럭을 정해진 각도에 맞추어 회전시키는 엔진블럭 회전수단과, 상기 엔진블럭 회전수단의 구동과 용접로보트의 이동 및 용접작업을 콘트롤하는 콘트롤수단을 구비시킴으로써 이루어진다.

Description

엔진블럭 재생용 자동 용접 시스템{Auto welding system for recycling engine block}

중,대형 엔진블럭은 장기간 사용시 실린더라이너 상부안착부위와 실린더라이너 하부조립부위 및 메인베어링 조립부위가 마모되므로 상기된 3곳을 용접한 후 재가공하여 재생시키고 있다.

중,대형 엔진블럭을 재생시키기 위한 기존의 용접방법은 숙련된 작업자에 의한 수작업에 의존하고 있어 정밀도 및 품질의 변화가 높아 고품질의 재생엔진블럭을 제공하기 어려운 것이었다.

특히 실린더라이더 상부안착부위와 하부조립부위는 여러개의 동심원을 균일한 두께로 용접하여야 하므로 숙련된 용접기술자라 하여도 균일한 품질의 용접이 어려운 것이다.

또한 중,대형 엔진블럭의 용접작업은 밖으로 드러난 부위가 아니고 실린더라이너가 안착되는 내부에서 이루어지게 되므로 작업성이 떨어지고, 무게가 많이나가 엔진블럭을 회전시켜가며 용접하기가 어려우며, 특히 용접작업은 작업환경이 열악하여 숙련된 기술자도 기피하고 있는 실정이라 용접인력의 수급이 어려운 한편 작업시간과 비용이 많이드는 것이었다.

본 발명은 중,대형의 엔진블럭의 재생용접을 용접로보트로 행하여 용접작업성을 향상시키고 품질을 극대화시켰으며, 엔진블럭을 자동회전시켜 용접부위를 자동으로 세팅시킴으로써 엔진블럭의 회전과정에서 발생될 수 있는 안전사고를 방지하는 것이다.

여기서 엔진블럭 회전수단은 베이스기판과, 베이스기판 상부에 고정되고 회전동력을 발생시키는 모터와, 모터의 회전동력에 의해 회전되고 일측에 엔진블럭의 측면이 결합 고정되는 회전로울러와, 엔진블럭의 타측면에 결합 고정되는 또다른 회전로울러와, 상기 회전로울러의 저면에 위치되고 베이스기판 상부에 고정되는 받침로울러와, 상기 회전로울러의 회전각도를 검출하는 회전각도 검출수단을 구비시킴으로써 이루어진다.

도 1 은 본 발명 시스템의 측면도

도 2 는 본 발명 시스템의 정면도

도 3 은 본 발명 시스템의 실린더라이너 상부안착부위 용접상태도

도 4 는 본 발명 시스템의 실린더라이너 하부조립부위 용접상태도

도 5 는 본 발명 시스템의 메인베어링 조립부위 용접상태도

도 6 은 본 발명 시스템의 실린더라이너 하부조립부위 용접상태도

도 7 은 본 발명 시스템의 메인베어링 조립부위 용접상태도

도 8 은 본 발명 시스템의 실린더라이너 상부안착부위 용접상태도

도 9 는 본 발명 시스템의 리미트스위칭 설치상태도

도 10 은 본 발명 시스템의 고정핀 단면도

도 11 은 본 발명 시스템의 회전로울러 장착전의 감속기 측면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

10 : 용접로보트 11 : 로울러 12 : 고정레일

13 : 위치검출센서 14 : 리미트스위치 20 : 베이스기판

21 : 모터 22 : 감속기 23 : 근접센서

30,31 : 회전로울러 32,33 : 받침로울러 36 : 고정홀

37 : 고정핀 40 : 엔진블럭 50 : 콘트롤러

본 발명은 용접로보트(10)를 좌,우이송시키는 수평이송수단과, 상기 용접로보트(10)의 이송궤적에 수평되게 놓여진 엔진블럭(40)을 원하는 각도로 회전시키는 엔진블럭 회전수단과, 상기 수평이송수단과 엔진블럭 회전수단의 구동 및 용접작업을 콘트롤하는 콘트롤수단으로 구성된다.

용접로보트(10)는 수직,수평방향으로 이동하거나 수평상태에서 360°회전되며 용접이 가능한 것으로 상기 용접로보트(10)는 공지의 기술이다.

기존에는 용접로보트(10)를 바닥에 고정시켜 사용하는 관계로 피용접물이 용접로보트 전방까지 위치 이동하여야 하나 본 발명에서는 용접로보트(10)에 수평이송수단을 구비시켜 용접로보트(10)가 수평방향으로 위치 이동되게 한다.

용접로보트(10)의 저면에는 고정레일(12)을 타고 수평이동되게 하는 로울러(11)를 설치하여 상기 로울러(11)를 회전시킴에 따라 용접로보트(10)가 고정레일(12)을 타고 수평이동되게 된다.

이때 용접로보트(10)의 초기위치는 리미트스위치(14)를 이용하여 검출하게 하고, 용접로보트(10)의 이동위치는 위치검출센서(13)의 센서출력을 이용하여 검출하도록 한다.

즉 리미트스위치(14)를 이용하여 용접로보트(10)의 이동에 따른 초기위치값을 세팅시켜 움직임에 따른 오차를 최소화시키도록 하고, 용접로보트(10)의 이동위치는 위치검출센서(13)를 이용하여 확인하며 원하는 위치로 이동시키거나 정지시키도록 한다.

상기 용접로보트(10)의 위치이동과 용접작업에 대한 명령은 콘트롤러(50)에 의해 제어되게 되며 상기 콘트롤러(50)는 미리 프로그램되어진 대로 용접로보트(10)를 이동시키게 된다.

본 발명은 엔진블럭 회전수단은 용접로브트(10)의 이송궤적과 수평되게 놓여진 베이스기판(20)과, 상기 베이스기판(20)의 일측에 고정되는 모터(21)와, 모터(21)의 회전동력을 감속시키는 감속기(22)와, 감속기(22)의 회전동력을 전달받게 고정되는 회전로울러(30)와, 상기 회전로울러(30)를 하부에서 양측으로 지지하고 베이스기판(20)에 고정되는 받침로울러(32)와, 상기 회전로울러(30)의 일측에 결합되는 엔진블럭(40)의 타측에 결합 고정되는 회전로울러(31)와, 상기 회전로울러(31)를 하부에서 양측으로 지지하고 베이스기판(20)에 고정되는 받침로울러(33)와, 상기 회전로울러(30)의 회전각도를 검출하는 근접센서(23)로 구성된다.

여기서 회전로울러(30)(31)의 내측에는 고정치구(34)(35)를 고정시켜 엔진블럭(40)과 고정치구(34)(35)사이를 볼트로 고정시키도록 한다.

그리고 회전로울러(30)에는 고정홀(36)을 뚫어주고 베이스기판(20)에는 상기 고정홀(36)에 끼워지는 고정핀(37)을 설치하여 회전로울러(30)의 초기위치를 잡아주도록 한다.

또한 베이스기판(20)상부에는 일정간격을 두고 받침로울러(33)는 다단설치하여 엔진블럭(40)의 크기에 따라 선택적으로 사용될 수 있도록 한다.

이러한 본 발명에서 엔진블럭(40)이 놓여진 상태에서 먼저 회전로울러(31)를 엔진블럭(40)의 일측에 고정시킨다.

여기서 엔진블럭(40)은 호이스트등으로 들어주게 되고 회전로울러(31)에는 미리 엔진블럭(40)의 측면볼트구멍과 동일한 볼트구멍이 형성되어 있어 볼트고정이 가능하고 고정치구(35)로도 엔진블럭(40)을 고정시킨다.

일측에 회전로울러(31)를 고정시킨 후에는 엔진블럭(40)을 호이스트로 들어 베이스기판(20)위로 이동시킨다.

이때 회전로울러(30)는 초기위치에 놓이게 되나 보다 분명한 초기위치 설정을 위하여 고정핀(37)이 고정홀(36)에 박히도록 한다.

즉 콘트롤러(50)의 제어에 의해 회전로울러(30)가 초기위치를 잡게되나 오차보정을 위하여 고정핀(37)을 고정홀(36)에 끼워 넣어 정확한 초기위치가 되게 한다.

이같이 초기위치가 잡힌 회전로울러(30)의 일측에 엔진블럭(40)을 위치시킨 후 볼트를 이용하여 회전로울러(30)와 엔진블럭(40)을 고정시키는 한편 고정치구(34)와도 고정시킨다.

엔진블럭(40)에 고정된 회전로울러(30)(31)는 정확히 받침로울러(32)(33)위에 안착되며 이는 미리 베이스기판(20)위에 엔진블럭(40)의 크기에 따라 다단의 받침로울러(33)를 설치하였기 때문에 가능하다.

엔진블럭(40)의 조립이 완료되면 고정핀(37)을 고정홀(36)에서 빼낸 후 모터(21)를 이용하여 엔진블럭(40)을 회전시킬 수 있게 되고 상기 엔진블럭(40)의 회전각도는 근접센서(23)에 의해 검출되어진다.

상기된 모터(21)의 구동제어는 근접센서(23)의 센서출력을 인식하는 콘트롤러(50)에 의해 이루어지며 콘트롤러(50)에서는 미리 프로그램되어진 대로 엔진블럭(40)을 회전시키거나 정지시키게 된다.

이러한 본 발명은 엔진블럭(40)을 회전시켜 실린더상부안착부위(A)와 실린더하부조립부위(B)를 찾아 용접로보트(10)가 동심원을 그리며 용접되게 하고 또한 메인베어링조립부위(C)로 용접로보트(10)에 의해 용접되게 한다.

여기서 실린더상부안착부위(A) 및 하부조립부위(B)와 메인베어링 조립부위(C)를 용접로보트(10) 하부에 위치시키는 것은 콘트롤러(50)에서 모터(21)를 회전시켜 가며 근접센서(23)의 센서출력을 이용하여 제어하게 된다.

각 부위에 대한 용접로보트(10)의 용접작업은 미리 프로그램되어진 대로 행해진다.

한쪽에 대한 용접작업이 완료되면 용접로보트(10)를 일정위치만큼 이동시킨 후 엔진블럭(40)을 회전시켜 가며 동일한 작업이 이루어지도록 한다.

이상의 과정을 반복하면 엔진블럭(40)에 대한 재생용접 작업이 완료되며, 엔진블럭(40)을 호이스트로 잡아준 후 회전로울러(30)에서 엔진블럭(40)을 분리시킨다.

그리고 엔진블럭(40)을 호이스트로 들어 다른장소로 옮긴 후 나머지 회전로울러(31)를 분리시키면 용접작업이 완료되며 다음 작업공정인 가공공정을 거쳐 엔진블럭(40)을 재생시키게 된다.

본 발명은 엔진블럭의 1회장착과 엔진블럭의 회전 및 용접로보트의 이동으로 재생용접작업이 완료되므로 숙련된 용접기술자가 필요없고 빠른시간에 용접작업을 마칠 수 있으며, 특히 균일한 품질의 재생용접이 가능하다.

Claims

수직,수평방향의 용접과 수평상태의 360°회전용접이 가능한 용접로보트(10)와, 용접로보트(10)를 수평이동시키는 수평이송수단과, 수평이송수단에 의한 용접로보트(10)의 위치이동을 검출하는 로보트위치 검출수단과, 상기 용접로보트(10)의 이송궤적에 수평으로 설치되고 엔진블럭(40)을 정해진 각도에 맞추어 회전시키는 엔진블럭 회전수단과, 상기 엔진블럭 회전수단의 구동과 용접로보트(10)의 이동 및 용접작업을 콘트롤하는 콘트롤수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 엔진블럭 재생용 자동 용접 시스템.
제 1 항에서, 수평이송수단은 용접로브트(10)의 하측에 설치된 로울러(11)와, 상기 로울러(11)하측을 받쳐주는 고정레일(12)로 이루어지고 콘트롤러(50)의 명령에 따라 로울러(11)를 회전시켜 용접로보트(10)를 수평 이동시키는 엔진블럭 재생용 자동 용접 시스템.
제 1 항에서, 엔진블럭 회전수단은 베이스기판(20)과, 베이스기판(20) 상부에 고정되고 회전동력을 발생시키는 모터(21)와, 모터(21)의 회전동력에 의해 회전되고 일측에 엔진블럭(40)의 측면이 결합 고정되는 회전로울러(30)와, 엔진블럭(40)의 타측면에 결합 고정되는 또다른 회전로울러(31)와, 상기 회전로울러(30)(31)의 저면에 위치되고 베이스기판(20) 상부에 고정되는 받침로울러(32)(33)와, 상기 회전로울러(30)(31)의 회전각도를 검출하는 회전각도 검출수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진블럭 재생용 자동 용접 시스템.
제 3 항에서, 모터(21)의 동력을 전달받는 회전로울러(30)에는 고정홀(36)를 뚫어주고 베이스기판(20)에는 고정핀(37)을 설치하여 회전로울러(30)의 초기위치값을 잡아주도록 하는 것을 특징으로 하는 엔진블럭 재생용 자동 용접 시스템.
제 3 항에서, 엔진블럭(40)에 결합된 회전로울러(31)를 베이스기판(20)상부에서 잡아주는 받침로울러(33)는 엔진블럭(40)의 길이에 맞추어 다단으로 설치 구성된 것을 특징으로 하는 엔진블럭 재생용 자동 용접 시스템.