KR20020058820A - 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents
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Abstract
자동차 메이커의 의장공장 내에서 로봇을 통하여 크래쉬 패드 어셈블리를 해당 차량에 자동으로 투입하여 공급하기 위한 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템과 그 제어방법을 제공할 목적으로,
작업실 바닥면 상에 구성되는 동기주행대차와; 상기 동기주행대차의 일측에 구성되는 로봇 유닛과; 상기 로봇 유닛의 그리퍼 상하 좌우측에 각각 장착되는 제1,2,3,4 위치센서와; 상기 로봇 유닛의 그리퍼 하부 좌우측에 각각 장착되는 제1,2거리센서와; 상기 오버 헤드 행거가 진입하는 일측에 장착되는 리미트 스위치와; 상기 오버 헤드 행거의 상부 일측에 장착되는 차종 감지센서와; 상기 차종 감지센서 및 제1,2,3,4위치센서로부터 출력되는 신호를 입력받는 비젼 컨트롤러와; 상기 비젼 컨트롤러의 검출 차종 신호 및 각 위치 오차 신호와, 주 컨트롤러로부터 서열 데이터에 따른 차종 신호, 리미트 스위치로부터 오버 헤드 행거 진입 신호 및 제1,2거리센서로부터의 크래쉬 패드의 장착 위치까지의 거리 오차 신호를 입력받아 상기 로봇 유닛의 위치 보정과 크래쉬 패드의 클램핑 및 언클램핑, 그리고 상기 동기 주행용 클램핑 수단을 제어하는 로봇 컨트롤러를 포함하여 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템을 이루고,
상기 로봇 컨트롤러에 의해 로봇 유닛이 기동과 동시에, 상기 로봇 컨트롤러가 서열 데이터에 따라 투입되는 공급 차종 신호와 차종 감지센서로부터 감지되는 검출 차종 신호를 입력받아 상기 공급 차종 신호와 검출 차종 신호를 비교하는제S10단계와; 상기 제S10단계에 이어, 상기 로봇 컨트롤러가 제1위치센서로부터 감지된 크래쉬 패드 공급 컨베이어 상의 크래쉬 패드의 위치 오차 신호를 비젼 컨트롤러로부터 입력받아 상기 로봇 유닛의 위치를 보정하고, 이를 판단하는 제S20단계와; 상기 제S20단계에서 로봇 유닛의 위치 보정이 완료되면, 상기 로봇 컨트롤러가 로봇 유닛을 진입시켜 그리퍼를 통하여 크래쉬 패드를 클램핑 하도록 신호를 출력하고, 다시 차체 내부로 크래쉬 패드를 투입하기 위한 차체 투입 대기 위치로 이동신호를 출력하는 제S30단계와; 상기 제S30단계에 이어, 상기 로봇 컨트롤러가 리미트 스위치로부터 오버 헤드 행거의 진입 신호가 있으면, 동기 주행용 클램핑 수단의 제1,2 공압 실린더를 작동시키기 위한 솔레노이드 밸브 제어신호를 출력하는 제S40단계와; 상기 제S40단계에 이어, 상기 로봇 컨트롤러가 제2위치센서로부터 감지된 차체 B필러 검출홀에 대한 로봇 유닛의 위치 오차 신호를 비젼 컨트롤러로부터 입력받아 상기 로봇 유닛의 위치를 보정하고, 이를 판단하는 제S50단계와; 상기 제S50단계에서 로봇 유닛의 위치 보정이 완료되면, 상기 로봇 컨트롤러가 상기 로봇 유닛의 그리퍼를 통하여 클램핑된 크래쉬 패드를 차체 내부로 진입시키고, 다시 제3,4위치센서로부터 감지된 차체 A필러 검출홀에 대한 로봇 유닛의 위치 오차 신호를 비젼 컨트롤러로부터 입력받아 상기 로봇 유닛의 위치를 보정하고, 이를 판단하는 제S60단계와; 상기 제60단계에 이어, 상기 로봇 컨트롤러가 제1,2거리센서로부터 검출되는 차체의 크래쉬 패드 장착홀까지의 거리 오차 신호에 따라 로봇 유닛이 크래쉬 패드를 장착하고, 그리퍼에 클램핑된 크래쉬 패드를 언클램핑 하도록 신호를 출력하며, 다시 로봇 유닛을 원위치시킨 상태로, 동기주행대차의 동기 주행을해제하는 제S70단계를 포함하여 한 사이클로 이루어지는 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템의 제어방법을 제공한다.
Description
본 발명은 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템과 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차 메이커의 의장공장 내에서 로봇을 통하여 크래쉬 패드 어셈블리를 해당 차량에 자동으로 투입하여 공급하기 위한 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템과 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 메이커에서 한 대의 완성차를 생산하기 위해서는 소재의선택에서부터 제품 양산까지 여러 가지 공정라인을 거쳐 이루어지며, 이러한 공정들은 공장 자동화의 추세에 맞추어 자동화 시스템을 도입하여 보다 짧은 시간에 보다 많은 제품을 생산하기 위한 노력이 진행되고 있는 반면에, 설비의 효율적인 사용을 위한 여러 가지 노력이 지원되고 있다.
이러한 관점에서 상기한 여러 공정들 중, 의장공장에서 차체에 장착될 크래쉬 패드 어셈블리는 보통, 조립된 상태로 컨베이어 장치와 전용기를 통하여 이루어지는 크래쉬 패드 투입 시스템에 의해 해당 의장공장에서 차체 내부로 투입하여 공급할 수 있도록 자동화 시스템을 구축하여 공장 자동화의 추세에 발맞추어 가고 있다.
여기서, 상기한 바와 같은 차량용 크래쉬 패드 투입 시스템은 보통 하나의 전용기에 의해 하나의 공정라인을 지원할 수 있도록 구축되며, 이에 따라 새로운 공정라인이 추가될 때마다 상기한 바와 같은 전용기를 새로이 구축해야 하며, 여전히 작업자에 의해 크래쉬 패드의 위치보정 등의 작업이 병행되어야 함으로서 경제적 손실이 뒤따르게 되는 등의 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 경제적인 공장 자동화 시스템의 구축을 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동차 메이커의 의장공장 내에서 로봇을 통하여 크래쉬 패드 어셈블리를 해당 차량에 자동으로 투입하여 공급하기 위한 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템과 그 제어방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템을 통하여 로봇의 위치 보정을 위한 차체의 센싱부를 도시한 도면이다.
도 4a 내지 도4b는 본 발명에 따른 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템의 제어방법을 나타내는 작동 순서도이다.
이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템은 작업실 바닥면 상에서 차체를 각 조립공정으로 이송하는 오버 헤드 행거와 동기 주행용 클램핑 수단을 통하여 동기하여 주행할 수 있도록 구성되는 동기주행대차와;
상기 동기주행대차의 일측에 구성되어 동기주행대차와 나란히 배치되는 크래쉬 패드 공급 컨베이어로부터 공급되는 크래쉬 패드를 그리퍼를 통하여 클램핑 하여 상기 차체에 투입 공급하는 로봇 유닛과;
상기 로봇 유닛의 그리퍼 상하 좌우측에 각각 장착되어 크래쉬 패드 및 차체의 일측을 감지하여 크래쉬 패드 및 차체의 위치 오차 신호를 출력하는 제1,2,3,4 위치센서와;
상기 로봇 유닛의 그리퍼 하부 좌우측에 각각 장착되어 크래쉬 패드의 차체 장착홀을 감지하여 크래쉬 패드의 장착 위치까지의 거리 오차 신호를 출력하는 제1,2거리센서와;
상기 오버 헤드 행거가 진입하는 일측에 장착되어 오버 헤드 행거가 작업 위치에 진입시 그 진입 신호를 출력하는 리미트 스위치;
상기 오버 헤드 행거의 상부 일측에 장착되어 차체의 크기에 따른 차종 감지 신호를 출력하는 차종 감지센서와;
상기 차종 감지센서 및 제1,2,3,4위치센서로부터 출력되는 신호를 입력받아, 검출 차종 신호 및 각 위치 오차 신호를 출력하는 비젼 컨트롤러와;
상기 비젼 컨트롤러의 검출 차종 신호 및 각 위치 오차 신호와, 주 컨트롤러로부터 서열 데이터에 따른 차종 신호, 리미트 스위치로부터 오버 헤드 행거 진입 신호 및 제1,2거리센서로부터의 크래쉬 패드의 장착 위치까지의 거리 오차 신호를 입력받아 상기 로봇 유닛의 위치 보정과 크래쉬 패드의 클램핑 및 언클램핑, 그리고 상기 동기 주행용 클램핑 수단을 제어하는 로봇 컨트롤러를 포함하여 이루어진다.
그리고 본 발명에 따른 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템의 제어방법은 로봇 컨트롤러에 의해 로봇 유닛이 기동과 동시에, 상기 로봇 컨트롤러가 서열 데이터에 따라 투입되는 공급 차종 신호와 차종 감지센서로부터 감지되는 검출 차종 신호를 입력받아 상기 공급 차종 신호와 검출 차종 신호를 비교하는 제S10단계와;
상기 제S10단계에 이어, 상기 로봇 컨트롤러가 제1위치센서로부터 감지된 크래쉬 패드 공급 컨베이어 상의 크래쉬 패드의 위치 오차 신호를 비젼 컨트롤러로부터 입력받아 상기 로봇 유닛의 위치를 보정하고, 이를 판단하는 제S20단계와;
상기 제S20단계에서 로봇 유닛의 위치 보정이 완료되면, 상기 로봇 컨트롤러가 로봇 유닛을 진입시켜 그리퍼를 통하여 크래쉬 패드를 클램핑 하도록 신호를 출력하고, 다시 차체 내부로 크래쉬 패드를 투입하기 위한 차체 투입 대기 위치로 이동신호를 출력하는 제S30단계와;
상기 제S30단계에 이어, 상기 로봇 컨트롤러가 리미트 스위치로부터 오버 헤드 행거의 진입신호가 있으면, 동기 주행용 클램핑 수단의 제1,2 공압 실린더를 작동시키기 위한 솔레노이드 밸브 제어신호를 출력하는 제S40단계와;
상기 제S40단계에 이어, 상기 로봇 컨트롤러가 제2위치센서로부터 감지된 차체 B필러 검출홀에 대한 로봇 유닛의 위치 오차 신호를 비젼 컨트롤러로부터 입력받아 상기 로봇 유닛의 위치를 보정하고, 이를 판단하는 제S50단계와;
상기 제S50단계에서 로봇 유닛의 위치 보정이 완료되면, 상기 로봇 컨트롤러가 상기 로봇 유닛의 그리퍼를 통하여 클램핑된 크래쉬 패드를 차체 내부로 진입시키고, 다시 제3,4위치센서로부터 감지된 차체 A필러 검출홀에 대한 로봇 유닛의 위치 오차 신호를 비젼 컨트롤러로부터 입력받아 상기 로봇 유닛의 위치를 보정하고, 이를 판단하는 제S60단계와;
상기 제60단계에 이어, 상기 로봇 컨트롤러가 제1,2거리센서로부터 검출되는 차체의 크래쉬 패드 장착홀까지의 거리 오차 신호에 따라 로봇 유닛이 크래쉬 패드를 장착하고, 그리퍼에 클램핑된 크래쉬 패드를 언클램핑 하도록 신호를 출력하며, 다시 로봇 유닛을 원위치시킨 상태로, 동기주행대차의 동기 주행을 해제하는 제S70단계를 포함하여 한 사이클로 이루어진다.
이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템의 블록도로서, 본 발명에 따른 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템은 작업실 바닥면(1) 상에서 차체(3)를 각 조립공정으로 이송하는 오버 헤드 행거(5)와 동기 주행용 클램핑 수단을 통하여 동기하여 주행할 수 있도록 동기주행대차(7)가 구성된다.
여기서, 상기 동기 주행용 클램핑 수단은 상기 동기주행대차(7) 상의 횡방향양측에 일체로 제1,2공압 실린더(9,11)가 장착되며, 상기 제1,2공압 실린더(9,11)는 피스톤 로드로 동기 클램프(13,15)를 구성하여 상기 공압 실린더(9,11)의 작동에 따라 전진하는 오버 헤드 행거(5)의 어태취 프레임(17)을 걸어 상기 동기주행대차(7)를 오버 헤드 행거(5)와 동기시키게 된다.
이때, 상기 제1,2공압 실린더(9,11)에 공압을 공급하는 관로(19)상의 일측에는 제어신호에 따라 상기 관로(19)를 개폐하는 솔레노이드 밸브(21)가 구성된다.
그리고 상기 동기주행대차(7)의 일측에는 상기 동기주행대차(7)와 나란히 배치되는 크래쉬 패드 공급 컨베이어(23)로부터 공급되는 크래쉬 패드(25)를 그리퍼(27)를 통하여 클램핑 하여 상기 차체(3)에 투입 공급하는 로봇 유닛(29)이 구성되고, 상기 로봇 유닛(29)의 그리퍼(27) 상하 좌우측에는 크래쉬 패드(25) 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 차체(3)의 A필러(31), B필러(33) 일측의 검출홀(35,37)을 감지하여 크래쉬 패드(25) 및 차체(3)의 위치 오차 신호를 출력하는 제1,2,3,4 위치센서(41,42,43,44)가 각각 장착된다.
또한, 상기 로봇 유닛(29)의 그리퍼(27) 하부 좌우측에는 크래쉬 패드(25)의 차체 장착홀(39)을 감지하여 크래쉬 패드(25)의 장착 위치까지의 거리 오차 신호를 출력하는 제1,2거리센서(45,46)가 각각 장착된다.
그리고 상기 오버 헤드 행거(5)가 진입하는 일측에는 오버 헤드 행거(5)가 작업 위치에 진입시 그 진입 신호를 출력하도록 리미트 스위치(LS)를 구성하고, 상기 오버 헤드 행거(5)의 상부 일측에는 차체(3)의 크기를 감지하여 그에 따른 차종 감지 신호를 출력하는 차종 감지센서(47)가 구성된다.
그리고 상기 작업실의 일측에는 상기 차종 감지센서(47) 및 제1,2,3,4위치센서(41,42,43,44)로부터 출력되는 신호를 입력받아, 검출 차종 신호 및 각 위치 오차 신호를 출력하는 비젼 컨트롤러(51)가 구성되고, 상기 동기주행대차(7)의 타측에는 상기 비젼 컨트롤러(51)의 검출 차종 신호 및 각 위치 오차 신호와, 공정라인을 주관하는 주 컨트롤러(52)로부터의 서열 데이터에 따른 차종 신호, 그리고 리미트 스위치(LS)로부터 오버 헤드 행거(5) 진입 신호 및 제1,2거리센서(45,46)로부터의 크래쉬 패드(25) 장착 위치까지의 거리 오차 신호를 입력받아 상기 로봇 유닛(29)의 위치 보정과 크래쉬 패드(25)의 클램핑 및 언클램핑, 그리고 상기 동기 주행용 클램핑 수단을 제어하는 로봇 컨트롤러(53)가 구비된다.
여기서 상기 제1,2 거리센서(45,46)는 레이저빔의 반사시간을 통하여 크래쉬 패드(25) 장착 위치까지의 거리를 감지하는 레이저 센서로 이루어질 수 있으며, 상기 차종 감지센서(47)는 포토센서로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 실현할 수 있는 여러 가지 형태의 센싱수단을 구성할 수 있다.
상기한 바와 같은 구성에 의한 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템을 제어하기 위한 제어방법은 먼저, 상기 로봇 컨트롤러(53)가 로봇 유닛(29)을 기동시키면(S11), 상기 로봇 컨트롤러(53)는 주 컨트롤러(52)로부터 서열 데이터에 따라 오버 헤드 행거(5)를 통하여 해당 작업 공정으로 투입되는 공급 차종 신호를 입력받게 된다(S12).
그리고 상기 로봇 컨트롤러(53)는 상기 차종 감지센서(47)로부터 차체(3)의크기에 따라 감지되는 검출 차종 신호를 비젼 컨트롤러(51)를 통하여 입력받게 되고(S13), 상기에서 입력되는 공급 차종 신호와 검출 차종 신호를 비교하여 동일한 차종인지를 판단하게 된다(S14).
상기 단계(S14)에서 공급 차종 신호와 검출 차종 신호에 의해 동일한 차종으로 판단되면, 상기 로봇 컨트롤러(53)는 로봇 유닛(29)의 그리퍼(27) 일측에 구성되는 제1위치센서(41)에 의해 감지된 크래쉬 패드(25)의 위치 신호를 비젼 컨트롤러(51)를 통하여 기준 좌표(X,Y,Z)에 대한 Y,Z좌표의 크래쉬 패드(25) 위치 오차 신호로 입력받게 된다(S21).
그러나, 상기 단계(S14)에서 공급 차종 신호와 검출 차종 신호에 의해 동일하지 않은 차종으로 판단되면, 상기 로봇 컨트롤러(53)는 제어신호를 출력하여 오버 헤드 행거(5) 및 크래쉬 패드 공급 컨베이어(23)를 정지시키고, 자체 경보 시스템(미도시)을 가동하게 된다.
다시, 상기 단계(S21)에 이어, 상기 로봇 컨트롤러(53)는 입력되는 크래쉬 패드 위치 오차 신호에 따라 로봇 유닛(29)의 위치를 보정하게 되고(S22), 크래쉬 패드 위치 오차 신호에 대한 로봇 유닛(29)의 위치 보정량을 비교하여 로봇 유닛(29)의 위치 보정이 완료되었는가를 판단하게 된다(S23).
이와 같이, 상기 단계(S23)에서 로봇 유닛(29)의 위치 보정이 완료되면, 상기 로봇 컨트롤러(53)는 로봇 유닛(29)을 크래쉬 패드 공급 컨베이어 (23)일측으로 진입시켜 그리퍼(27)를 통하여 크래쉬 패드(25)를 클램핑 하도록 클램핑 신호를 출력하게 되며(S31), 상기 단계(S31)에 이어, 상기 로봇 유닛(29)이 차체(3) 내부로크래쉬 패드(25)를 투입하기 위한 차체 투입 대기 위치로 이동하도록 이동신호를 출력한다(S32).
상기 단계(S32)에서 로봇 유닛(29)이 크래쉬 패드(25)를 차체(3) 투입 대기 위치로 이동하게 되면, 로봇 컨트롤러(53)는 리미트 스위치(LS)로부터 오버 헤드 행거(5)의 진입신호가 있는가는 판단하게 되고(S41), 상기 단계(S41)에서 오버 헤드 행거(5)의 진입신호가 있을 경우, 상기 로봇 컨트롤러(53)는 상기 동기 주행용 클램핑 수단의 제1,2 공압 실린더(9,11)에 공압을 제공하여 동기 클램프(13,15)를 작동시키도록 솔레노이드 밸브(21)에 전기적인 제어신호를 출력하게 된다(S42).
이와 같이, 상기 단계(S42)에서 동기 클램프(13,15)가 작동하여 오버 헤드 행거(5)의 어태취 프레임(17)을 걸어 동기주행대차(7)가 오버 헤드 행거(5)와 동기 주행을 하게 되면, 로봇 유닛(29)의 그리퍼(27) 일측에 구성되는 제2위치센서(42)에 의해 차체(3) B필러(33) 검출홀(37)을 검출하여 그 위치 신호를 비젼 컨트롤러(51)를 통하여 기준 좌표(X,Y,Z)에 대한 Y,Z좌표의 로봇 유닛(29) 위치 오차 신호를 상기 로봇 컨트롤러(53)가 입력받게 된다(S51).
상기 단계(S51)로부터 상기 로봇 컨트롤러(53)는 입력되는 로봇 유닛(29) 위치 오차 신호에 따라 로봇 유닛(29)의 위치를 보정하게 되고(S52), 이어 상기 로봇 컨트롤러(53)는 로봇 유닛(29) 위치 오차 신호에 대한 로봇 유닛(29)의 위치 보정량을 비교하여 로봇 유닛(29)의 위치 보정이 완료되었는가를 판단하게 된다(S53).
상기 단계(S53)로부터 로봇 유닛(29)의 위치 보정이 완료되면, 로봇 유닛(29)의 그리퍼(27)에 클램핑된 크래쉬 패드(25)를 차체(3) 내부로 평행 이동하여 진입시키고(S61), 상기 로봇 컨트롤러(53)가 로봇 유닛(29)의 그리퍼(27) 하부 양측에 구성되는 제3,4위치센서(43,44)에 의해 감지된 차체(3) A필러(31) 검출홀(35)의 위치 신호를 비젼 컨트롤러(51)를 통하여 기준 좌표(X,Y,Z)에 대한 X,Y좌표의 로봇 유닛(29)(29) 위치 오차 신호로 입력받게 된다(S62).
상기 단계(S62)로부터 상기 로봇 컨트롤러(53)는 입력되는 로봇 유닛(29) 위치 오차 신호에 따라 로봇 유닛(29)의 위치를 보정하게 되고(S63), 상기 로봇 컨트롤러(53)가 로봇 유닛(29) 위치 오차 신호에 대한 로봇 유닛(29)의 위치 보정량을 비교하여 로봇 유닛(29)의 위치 보정이 완료되었는가를 판단하게 된다(S64).
이와 같은 상기 단계(S64)에서 로봇 유닛(29)의 위치 보정이 완료되면, 이어, 상기 로봇 컨트롤러(53)는 제1,2거리센서(45,46)로부터 검출되는 차체(3)의 크래쉬 패드 장착홀(39)까지의 Z좌표상의 거리 오차 신호를 입력받고(S71), 상기 거리 오차 신호에 따라 로봇 유닛(29)을 크래쉬 패드 장착 위치까지 진입시켜 그리퍼(27)에 클램핑된 크래쉬 패드(25)를 언클램핑 하도록 신호를 출력하게 된다(S72).
상기 단계(S72)에 이어, 상기 로봇 유닛(29)을 원위치시킨 후, 상기 로봇 컨트롤러(53)는 동기 주행용 클램핑 수단의 제1,2 공압 실린더(9,11)에 공압을 차단하여 동기 클램프(13,15)를 작동 해제시키도록 솔레노이드 밸브(21)에 전기적인 제어신호를 출력하게 된다(S73).
따라서 상기한 바와 같이, 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템 및 그 제어방법을 통하여, 새로운 공정라인이 추가되어도 별도의 전용기를 새로이 구축할 필요가 없어지며, 로봇 유닛(29)을 통한 완전 자동화가 가능하게 되어 경제적 손실을 줄일 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템 및 그 제어방법에 의하면, 자동차 메이커의 의장공장 내에서 로봇을 통하여 크래쉬 패드 어셈블리를 해당 차량에 자동으로 투입하여 공급하게 됨으로, 새로운 공정라인이 추가되어도 별도의 전용기를 새로이 구축할 필요없이 다차종에 전용이 가능하게 되며, 로봇 유닛을 통한 완전 자동화가 가능하게 되어 작업자를 줄일 수 있는 등의 경제적 잇점을 갖는 효과가 있다.
또한, 작업자에 의해 기피되어 지는 작업을 해소할 수 있으며, 자동화 시스템을 통한 고품질화 및 생산성의 향상 효과를 동시에 갖는 것이다.
Claims (12)
- 작업실 바닥면 상에서 차체를 각 조립공정으로 이송하는 오버 헤드 행거와 동기 주행용 클램핑 수단을 통하여 동기하여 주행할 수 있도록 구성되는 동기주행대차와;상기 동기주행대차의 일측에 구성되어 동기주행대차와 나란히 배치되는 크래쉬 패드 공급 컨베이어로부터 공급되는 크래쉬 패드를 그리퍼를 통하여 클램핑 하여 상기 차체에 투입 공급하는 로봇 유닛과;상기 로봇 유닛의 그리퍼 상하 좌우측에 각각 장착되어 크래쉬 패드 및 차체의 일측을 감지하여 크래쉬 패드 및 차체의 위치 오차 신호를 출력하는 제1,2,3,4 위치센서와;상기 로봇 유닛의 그리퍼 하부 좌우측에 각각 장착되어 크래쉬 패드의 차체 장착홀을 감지하여 크래쉬 패드의 장착 위치까지의 거리 오차 신호를 출력하는 제1,2거리센서와;상기 오버 헤드 행거가 진입하는 일측에 장착되어 오버 헤드 행거가 작업 위치에 진입시 그 진입 신호를 출력하는 리미트 스위치;상기 오버 헤드 행거의 상부 일측에 장착되어 차체의 크기에 따른 차종 감지 신호를 출력하는 차종 감지센서와;상기 차종 감지센서 및 제1,2,3,4위치센서로부터 출력되는 신호를 입력받아, 검출 차종 신호 및 각 위치 오차 신호를 출력하는 비젼 컨트롤러와;상기 비젼 컨트롤러의 검출 차종 신호 및 각 위치 오차 신호와, 주 컨트롤러로부터 서열 데이터에 따른 차종 신호, 리미트 스위치로부터 오버 헤드 행거 진입 신호 및 제1,2거리센서로부터의 크래쉬 패드의 장착 위치까지의 거리 오차 신호를 입력받아 상기 로봇 유닛의 위치 보정과 크래쉬 패드의 클램핑 및 언클램핑, 그리고 상기 동기 주행용 클램핑 수단을 제어하는 로봇 컨트롤러와;를 포함하는 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템.
- 청구항 1에 있어서, 상기 동기 주행용 클램핑 수단은상기 동기주행대차 상의 횡방향 양측에 일체로 장착되어 각각 공압에 의해 작동하는 제1,2공압 실린더와;상기 제1,2공압 실린더의 피스톤 로드로 구성되어 상기 공압 실린더의 작동에 따라 전진하는 오버 헤드 행거의 어태취 프레임을 걸어 상기 동기주행대차를 오버 헤드 행거와 동기시키는 동기 클램프와;상기 제1,2공압 실린더에 공압을 공급하는 관로상의 일측에 구성되어 상기 로봇 컨트롤러로부터 제어신호를 입력받아 상기 관로를 개폐하는 솔레노이드 밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제1,2 거리센서는레이저빔의 반사거리를 통하여 크래쉬 패드 장착 위치까지의 거리를 감지하는 레이저 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 패드 자동 투입시스템.
- 청구항 1에 있어서, 상기 차종 감지센서는포토센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템.
- 로봇 컨트롤러에 의해 로봇 유닛이 기동과 동시에, 상기 로봇 컨트롤러가 서열 데이터에 따라 투입되는 공급 차종 신호와 차종 감지센서로부터 감지되는 검출 차종 신호를 입력받아 상기 공급 차종 신호와 검출 차종 신호를 비교하는 제S10단계와;상기 제S10단계에 이어, 상기 로봇 컨트롤러가 제1위치센서로부터 감지된 크래쉬 패드 공급 컨베이어 상의 크래쉬 패드의 위치 오차 신호를 비젼 컨트롤러로부터 입력받아 상기 로봇 유닛의 위치를 보정하고, 이를 판단하는 제S20단계와;상기 제S20단계에서 로봇 유닛의 위치 보정이 완료되면, 상기 로봇 컨트롤러가 로봇 유닛을 진입시켜 그리퍼를 통하여 크래쉬 패드를 클램핑 하도록 신호를 출력하고, 다시 차체 내부로 크래쉬 패드를 투입하기 위한 차체 투입 대기 위치로 이동신호를 출력하는 제S30단계와;상기 제S30단계에 이어, 상기 로봇 컨트롤러가 리미트 스위치로부터 오버 헤드 행거의 진입신호가 있으면, 동기 주행용 클램핑 수단의 제1,2 공압 실린더를 작동시키기 위한 솔레노이드 밸브 제어신호를 출력하는 제S40단계와;상기 제S40단계에 이어, 상기 로봇 컨트롤러가 제2위치센서로부터 감지된 차체 B필러 검출홀에 대한 로봇 유닛의 위치 오차 신호를 비젼 컨트롤러로부터 입력받아 상기 로봇 유닛의 위치를 보정하고, 이를 판단하는 제S50단계와;상기 제S50단계에서 로봇 유닛의 위치 보정이 완료되면, 상기 로봇 컨트롤러가 상기 로봇 유닛의 그리퍼를 통하여 클램핑된 크래쉬 패드를 차체 내부로 진입시키고, 다시 제3,4위치센서로부터 감지된 차체 A필러 검출홀에 대한 로봇 유닛의 위치 오차 신호를 비젼 컨트롤러로부터 입력받아 상기 로봇 유닛의 위치를 보정하고, 이를 판단하는 제S60단계와;상기 제60단계에 이어, 상기 로봇 컨트롤러가 제1,2거리센서로부터 검출되는 차체의 크래쉬 패드 장착홀까지의 거리 오차 신호에 따라 로봇 유닛이 크래쉬 패드를 장착하고, 그리퍼에 클램핑된 크래쉬 패드를 언클램핑 하도록 신호를 출력하며, 다시 로봇 유닛을 원위치시킨 상태로, 동기주행대차의 동기 주행을 해제하는 제S70단계와;를 포함하여 한 사이클로 이루어지는 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템 제어방법.
- 청구항 5에 있어서, 상기 제S10단계는상기 로봇 컨트롤러가 로봇 유닛을 기동시키는 단계(S11)와;상기 로봇 컨트롤러가 주 컨트롤러로부터 서열 데이터에 따라 오버 헤드 행거를 통하여 해당 작업 공정으로 투입되는 공급 차종 신호를 입력받는 단계(S12)와;상기 로봇 컨트롤러가 차종 감지센서로부터 차체의 크기에 따라 감지되는 검출 차종 신호를 비젼 컨트롤러로부터 입력받는 단계(S13)와;상기 단계(S12,S13)에서 입력되는 공급 차종 신호와 검출 차종 신호를 비교하여 동일한 차종인지를 판단하는 단계(S14)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템 제어방법.
- 청구항 5에 있어서, 상기 제S20단계는상기 로봇 컨트롤러가 로봇 유닛의 그리퍼 일측에 구성되는 제1위치센서에 의해 감지된 크래쉬 패드의 위치 신호를 비젼 컨트롤러를 통하여 기준 좌표(X,Y,Z)에 대한 Y,Z좌표의 크래쉬 패드 위치 오차 신호로 입력받는 단계(S21)와;상기 단계(S21)로부터 상기 로봇 컨트롤러에 입력되는 크래쉬 패드 위치 오차 신호에 의해 로봇 유닛의 위치를 보정하는 단계(S22)와;상기 로봇 컨트롤러가 크래쉬 패드 위치 오차 신호에 대한 로봇 유닛의 위치 보정량을 비교하여 로봇 유닛의 위치 보정이 완료되었는가를 판단하는 단계(S23)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템 제어방법.
- 청구항 5에 있어서, 상기 제S30단계는상기 제S20단계로부터 로봇 유닛의 위치 보정이 완료되면, 상기 로봇 컨트롤러는 로봇 유닛을 크래쉬 패드 공급 컨베이어 일측으로 진입시켜 그리퍼를 통하여크래쉬 패드를 클램핑 하도록 클램핑 신호를 출력하는 단계(S31)와;상기 단계(S31)에 이어, 상기 로봇 유닛이 차체 내부로 크래쉬 패드를 투입하기 위한 차체 투입 대기 위치로 이동하도록 이동신호를 출력하는 단계(S32)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템 제어방법.
- 청구항 5에 있어서, 상기 제S40단계는상기 단계(S30)에서 로봇 유닛이 크래쉬 패드를 차체 투입 대기 위치로 이동한 상태에서 로봇 컨트롤러가 리미트 스위치로부터 오버 헤드 행거의 진입신호가 있는가는 판단하는 단계(S41)와;상기 단계(S41)에서 오버 헤드 행거의 진입신호가 있으면, 상기 로봇 컨트롤러는 동기 주행용 클램핑 수단의 제1,2 공압 실린더에 공압을 제공하여 동기 클램프를 작동시키도록 솔레노이드 밸브에 전기적인 제어신호를 출력하는 단계(S42)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템 제어방법.
- 청구항 5에 있어서, 상기 제S50단계는상기 로봇 컨트롤러가 로봇 유닛의 그리퍼 일측에 구성되는 제2위치센서에 의해 감지된 차체 B필러 검출홀의 위치 신호를 비젼 컨트롤러를 통하여 기준 좌표(X,Y,Z)에 대한 Y,Z좌표의 로봇 유닛 위치 오차 신호로 입력받는 단계(S51)와;상기 단계(S51)로부터 상기 로봇 컨트롤러에 입력되는 로봇 유닛 위치 오차 신호에 의해 로봇 유닛의 위치를 보정하는 단계(S52)와;상기 로봇 컨트롤러가 로봇 유닛 위치 오차 신호에 대한 로봇 유닛의 위치 보정량을 비교하여 로봇 유닛의 위치 보정이 완료되었는가를 판단하는 단계(S53)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템 제어방법.
- 청구항 5에 있어서, 상기 제S60단계는상기 단계(S50)에서 로봇 유닛의 위치 보정이 완료되면, 상기 로봇 컨트롤러가 상기 로봇 유닛의 그리퍼에 클램핑된 크래쉬 패드를 차체 내부로 평행 이동하여 진입시키는 단계(S61)와;상기 로봇 컨트롤러가 로봇 유닛의 그리퍼 하부 양측에 구성되는 제3,4위치센서에 의해 감지된 차체 A필러 검출홀의 위치신호를 비젼 컨트롤러를 통하여 기준 좌표(X,Y,Z)에 대한 X,Y좌표의 로봇 유닛 위치 오차 신호로 입력받는 단계(S62)와;상기 단계(S62)로부터 상기 로봇 컨트롤러에 입력되는 로봇 유닛 위치 오차 신호에 의해 로봇 유닛의 위치를 보정하는 단계(S63)와;상기 로봇 컨트롤러가 로봇 유닛 위치 오차 신호에 대한 로봇 유닛의 위치 보정량을 비교하여 로봇 유닛의 위치 보정이 완료되었는가를 판단하는 단계(S64)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템 제어방법.
- 청구항 5에 있어서, 상기 제S70단계는상기 제60단계에서 로봇 유닛의 위치 보정이 완료되면, 이어, 상기 로봇 컨트롤러가 제1,2거리센서로부터 검출되는 차체의 크래쉬 패드 장착홀까지의 거리 오차 신호를 입력받는 단계(S71)와;상기 단계(S71)의 거리 오차 신호에 따라 로봇 유닛을 크래쉬 패드를 장착 위치까지 진입시켜 그리퍼에 클램핑된 크래쉬 패드를 언클램핑 하도록 신호를 출력하는 단계(S72)와;상기 단계(S72)에 이어, 상기 로봇 유닛을 원위치시킨 상태로, 상기 로봇 컨트롤러가 동기 주행용 클램핑 수단의 제1,2 공압 실린더에 공압을 해제하여 동기 클램프를 작동 해제시키도록 솔레노이드 밸브에 전기적인 제어신호를 출력하는 단계(S73)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템 제어방법.
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