KR200375423Y1 - 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템에 관한 것으로서,
하체부를 구성하는 제 1 및 제 2 베이스프레임(11, 12)과, 상기 제 1 및 제 2 베이스프레임(11, 12)의 외측 중간 상부에 설치된 용접헤드프레임(15)과, 상기 용접헤드프레임(15)을 따라서 개별적으로 이동가능하게 설치되어 판재를 용접하는 제 1 및 제 2 용접헤드(13, 14)를 구비한 용접부(10)와; 판재가 로딩되는 제 1 및 제 2 용접테이블(23, 24)과, 양단부에 설치되어 판재의 측면을 압압하는 제 1 및 제 2 실린더기구(25, 26)를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 베이스프레임(11, 12) 내에 설치되어 일단부에서 타단부로 이동하는 제 1 및 제 2 베드부(21, 22)와; 상기 용접부(10)의 전방 중간에 설치되어 판재를 제 1 및 제 2 베드부(21, 22)에 로딩하는 판재로딩부(30)와; 상기 판재로딩부(30)의 양측면에 설치되어 판재를 간이 정렬하는 제 1 및 제 2 간이 판재정렬부(41, 42)와; 상기 제 1 및 제 2 간이 판재정렬부(41, 42)의 전방에 설치되어 판재를 상기 제 1 및 제 2 간이 판재정렬부(41, 42)로 공급하는 제 1 및 제 2 판재공급부(51, 52)와; 상기 용접부(10)의 후방에 설치되어 상기 용접부(10)에서 용접된 판재를 취출하는 판재언로딩부(60)와; 상기 판재언로딩부(60)의 후방에 설치되어 용접된 판재가 적재되는 판재적재부(70)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하며,
2개의 용접라인을 하나의 시스템으로 일렬로 구성하여 대칭형태로 이루어진 복수의 판재를 일시에 용접이 가능하고, 또한 복수개의 용접선을 가진 판재의 용접이 가능하고, 용접테이블의 위치를 변경하여 다양한 형태의 용접선에 적용이 가능하며 센터링 및 용접이 용이하므로, 용접불량을 감소시키고, 설비비를 저감하고 용접시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
Description
본 고안은 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2개의 용접라인을 하나의 시스템으로 일렬로 구성하여 대칭형태로 이루어진 복수의 판재를 일시에 용접이 가능하고, 또한 복수개의 용접선을 가진 판재의 용접이 가능하고, 용접테이블의 위치를 변경하여 다양한 형태의 용접선에 적용이 가능하며 센터링 및 용접이 용이하므로, 용접불량을 감소시키고, 설비비를 저감하고 용접시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템에 관한 것이다.
최근에 자동차나 전동차 등의 차체 패널 등의 구조물의 생산시에 TWB(Tailor Welded Blank)기술의 적용이 대두되고 있어 이에 대한 연구와 개발이 활발히 진행되고 있다. 종래의 방법은 판재를 절단하여 각각 성형한 후 점용점하여 차체 부품을 제작하였고, TWB 기술이란 마치 양복을 재단하는 것과 같이 다양한 재질과 두께의 철판을 필요한 모양대로 절단하여 용접한 후 프레스 성형하여 부품을 제작하는 일련의 기술을 말한다.
따라서, 특히 자동차 산업 분야에서 효과적이고 고생산성, 저비용, 저중량 으로 차체를 개발하고자 계속해서 연구한 결과, 그 중 하나가 TWB 용접시스템을 적용하는 것이었다. TWB 용접시스템을 적용하면 자동차 차체구조 약화 없이 차체의 무게를 줄이는 경량화가 가능하며, 강도(Mild and Strength), 두께(Thickness) 및 표면처리(bare and galvanized)의 상태가 서로 다른 2장의 강판 또는 여러 장의 강판을 레이저로 용접한 후 성형해 한 부품 내에서 부위별로 요구되는 특성을 갖도록 되었다.
따라서, TWB 용접시스템에 의해 강판으로 제작된 차체는 보다 단단한 구조 및 긴 수명, 정확한 치수로 제작이 가능함에 따라 차체의 적합한 조립, 차량주행에 따른 윈드 노이지(Wind Noise), 차체의 안정성 및 외관 개선의 효과를 가져올 수 있게 되었다.
이러한 잠재적인 효과로 인해 자동차 선진국 미국, 독일, 일본 등지에서 TWB 기술을 적용한 강판을 사용하고 있으며, 국내도 현재 제작되고 있는 차량에 적용하고 있는 실정이다.
이런 TWB 용접시스템은 여러 가지의 장치가 복합적으로 구성되어 있다. 우선, 필수적인 TWB 용접기는 전단이나 블랭킹으로 재단되어진 판재를 레이저나 전기 저항과 같은 열원을 이용하여 하나의 판재로 용접하는 장비이며, 용접장치와 용접지그, On-line 품질감시장치 등으로 이루어지며, 용접중에 용접품질을 확보할 수 있는 판재의 센터링장치가 별도로 포함되기도 한다.
주변장치에는 전단이나 블랭킹으로 용접할 블랭크를 생성하는 장치, TWB 용접기에 용접할 판재(용접 블랭크)를 로딩(loading)하는 장치와 언로딩(Unloading)하는 장치, 두께차이가 나는 TWB 판재의 판재가 처짐을 방지하기 위하여 얇은 쪽의 판재에 홈을 가공하여 두께 차이를 같게 성형하여 적치할 수 있게 하는 딤플링(Dimpling)장치 등이 있다.
실제로, 독일의 노델퍼(Nothelfer)사, 스위스의 수드로닉(Sudronic)사 등에서 테일러드 블랭크를 연속적으로 생산하기 위한 TWB 용접시스템을 제작하고 있으며, 상기 노델퍼사의 시스템은 2장의 용접 판재를 체인 방식으로 앞쪽의 한방향에서 용접기로 이송한 후, 이송된 2장의 판재는 롤러에 의해 눌려지면서 맞대어진 용접선을 따라 용접이 이루어지며 이때, 레이저빔 헤드는 용접기에 고정되어 있었다.
또한, 수드로닉사의 시스템은 2장의 판재가 맞대어 장착된 대차를 이동하여 용접을 수행하도록 되어 있으며, 이때, 레이저빔 헤드는 용접기에 고정되어 있다. 상기 시스템에서는 소우카(Souka)라는 판재 간극을 없애는 방식이 채용되었는데, 두꺼운 판재를 롤 성형하여 두 판재 사이의 간극을 완전히 밀착시키는 방식이었다.
아울러, 수드로닉사의 시스템에서는 센터링 핀들을 용접선에 정확히 정렬시키기 위해서는 기계가공의 정밀도와 정밀 조립이 요구된다는 문제점이 있었고, TWB 용접시스템의 레이저 용접에서 2장의 블랭크 시트가 나란히 맞닿을 때 일반적으로 시트 사이의 간격이 0.08㎜이하가 되어야만 양질의 용접심(welding seam)을 형성할 수 있었다. 따라서 블랭크 시트를 커팅할 때 정밀하게 가공할 경우 많은 비용과 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
그래서, 시트사이의 간격을 줄이는 다양한 방법을 고안하여 사용하지만 간격을 줄이는 것 못지 않게 블랭크 시트를 용접선 위치에 놓는 센터링작업시 블랭크 시트가 유동하거나 센터링불량으로 인하여 용접불량이 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 판재의 용접선의 형상이 경사진 사선인 경우에 적용이 어렵다는 문제점이 있고, 복수의 판재를 용접하는 경우에 다수의 용접선을 구성하는 데도 어려움이 있었다.
종래의 TWB 용접시스템의 경우, 2장의 강판이 용접기의 전방과 후방에서 각각 1장씩 이송되어 맞대어진 후 레이저빔 헤드가 이동하면서 용접을 수행하는 TWB 용접시스템에서는 2장의 판재가 정확히 맞대어질 수 있도록, 2줄로 평행하게 정렬된 핀에 각각의 판재를 핀에 밀착시킨 후 두줄의 핀들에 의해 생긴 간격을 별도의 장치를 사용하여 밀착시키는 방식을 채용하고 있었다.
그러나, 상기 TWB 용접시스템은 용접된 테일러드 블랭크가 판재가 이송된 전방 및 후방중 어느 한 방향으로 되돌아서 역방향으로 이송되어 나오기 때문에 연속작업을 위한 TWB 용접시스템의 레이아웃이 제한되어 자동화가 어려운 문제점이 있었으며, 용접선에 강판을 정렬시키기 위해 2줄의 핀을 사용해야 하기 때문에 한 줄의 핀을 사용하는 것에 비해 TWB 용접시스템의 부품수 및 조립공정이 증가되어 설비비가 증가되는 문제점이 있었다.
특히, 자동차의 부품중 좌우 대칭형인 부품이 대다수이므로 자동차 부품의 경우, 좌측 부품용 TWB 용접시스템 및 우측 부품용 TWB 용접시스템을 별도로 구성하거나 각각의 부품의 구성에 적합하게 TWB 용접시스템의 구성부분을 수시로 변경해야 되므로, TWB 용접시스템의 설비비가 추가되거나 TWB 용접시스템의 변경에 과다한 준비시간이 소요되는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 2개의 용접라인을 하나의 시스템으로 일렬로 구성하여 대칭형태로 이루어진 복수의 판재를 일시에 용접이 가능하고, 또한 복수개의 용접선을 가진 판재의 용접이 가능하고, 용접테이블의 위치를 변경하여 다양한 형태의 용접선에 적용이 가능하며 센터링 및 용접이 용이하므로, 용접불량을 감소시키고, 설비비를 저감하고 용접시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 하체부를 구성하는 제 1 및 제 2 베이스프레임(11, 12)과, 상기 제 1 및 제 2 베이스프레임(11, 12)의 외측 중간 상부에 설치된 용접헤드프레임(15)과, 상기 용접헤드프레임(15)을 따라서 개별적으로 이동가능하게 설치되어 판재를 용접하는 제 1 및 제 2 용접헤드(13, 14)를 구비한 용접부(10)와; 판재가 로딩되는 제 1 및 제 2 용접테이블(23, 24)과, 양단부에 설치되어 판재의 측면을 압압하는 제 1 및 제 2 실린더기구(25, 26)를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 베이스프레임(11, 12) 내에 설치되어 일단부에서 타단부로 이동하는 제 1 및 제 2 베드부(21, 22)와; 상기 용접부(10)의 전방 중간에 설치되어 판재를 제 1 및 제 2 베드부(21, 22)에 로딩하는 판재로딩부(30)와; 상기 판재로딩부(30)의 양측면에 설치되어 판재를 간이 정렬하는 제 1 및 제 2 간이 판재정렬부(41, 42)와; 상기 제 1 및 제 2 간이 판재정렬부(41, 42)의 전방에 설치되어 판재를 상기 제 1 및 제 2 간이 판재정렬부(41, 42)로 공급하는 제 1 및 제 2 판재공급부(51, 52)와; 상기 용접부(10)의 후방에 설치되어 상기 용접부(10)에서 용접된 판재를 취출하는 판재언로딩부(60)와; 상기 판재언로딩부(60)의 후방에 설치되어 용접된 판재가 적재되는 판재적재부(70)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 본 고안은 상기 고안에 있어서, 상기 용접부(10)는 용접부(10)의 중간 상측에 설치되어 판재를 클램핑하는 제 1 및 제 2 클램핑유닛(16, 17)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 본 고안은 상기 고안에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 용접테이블(23, 24)과 제 1 및 제 2 클램핑유닛(16, 17)은 좌우측으로 회전되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 본 고안은 상기 고안에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 용접테이블(23, 24)은 상기 제 1 및 제 2 베드부(21, 22) 내에 설치되어 제 1 및 제 2 베드부(21, 22)의 일단부에서 타단부로 이동가능한 제 1 및 제 2 마그네틱테이블(27, 28)인 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 본 고안은 상기 고안에 있어서, 상기 판재언로딩부(60)와 판재적재부(70) 사이에 설치되어 용접된 판재를 검사하고, 세척, 오일도포 및 딤플링(dimpling)의 후처리를 하는 판재처리부(80)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 본 고안은 상기 고안에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 용접헤드(13, 14)는 상기 용접헤드프레임(15)을 따라서 전후, 상하, 좌우방향으로 직선이송이 가능하며, 용접헤드축이 상하, 좌우로 회전이송이 가능하고, 각각 독자적으로 이동하며 동시에 용접이 가능한 5축용 레이저빔헤드인 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 본 고안은 상기 고안에 있어서, 상기 판재로딩부(30), 제 1 및 제 2 판재공급부(51, 52)와 판재언로딩부(60)는 복수매의 판재를 일시에 이송할 수 있는 로보트인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 용접부를 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 용접부를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 베드부를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 클램핑유닛을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 판재 용접선의 일 형태를 나타내는 구성도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 판재 용접선의 다른 형태를 나타내는 구성도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 판재 용접선의 다른 형태를 나타내는 구성도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 판재 용접선의 다른 형태를 나타내는 구성도이다.
도 1에 표시된 바와 같이 본 실시예의 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템은 용접부(10), 제 1 및 제 2 베드부(21, 22), 판재로딩부(30), 제 1 및 제 2 간이 판재정렬부(41, 42), 제 1 및 제 2 판재공급부(51, 52), 판재언로딩부(60) 및 판재적재부(70)를 포함하여 이루어지고, 대칭형태의 복수의 판재를 각각 연속적으로 용접하는 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템이다.
도 2 및 도 3에 표시된 바와 같이, 용접부(10)는 하체부를 구성하며 내측의 양단부와 내측의 일단부에서 타단부로 설치된 레일부로서 LM(linear motion)가이드가 형성된 제 1 및 제 2 베이스프레임(11, 12)과, 상기 제 1 및 제 2 베이스프레임(11, 12)의 외측 중간 상부에 수직부재 및 수평부재로 형성된 용접헤드프레임(15)과, 상기 용접헤드프레임(15)을 따라서 개별적으로 이동가능하게 설치되어 판재를 용접하는 제 1 및 제 2 용접헤드(13, 14)로 이루어져 있다.
예를 들면, 상기 제 1 및 제 2 용접헤드(13, 14)로는 상기 용접헤드프레임(15)을 따라서 전후, 상하, 좌우방향으로 직선이송이 가능하며, 용접헤드축이 상하, 좌우로 회전이송이 가능하고, 각각 독자적으로 이동하며 동시에 용접이 가능하고, TWB 용접시스템의 일측부에 설치된 레이저발진부(19)에 의해 제어되는 5축용 레이저빔헤드를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서 판재의 용접선이 복수개인 경우에 상기 제 1 및 제 2 용접헤드(13, 14)에 의해서 일시에 용접이 가능하게 된다.
또한, 도 5에 표시된 바와 같이, 상기 용접부(10)는 용접부(10)의 중간 상측에 설치되어 센터링된 판재를 클램핑하여 고정시키는 제 1 및 제 2 클램핑유닛(16, 17)을 추가로 설치하는 것이 바람직하다. 따라서 용접시에 판재의 이동을 방지하여 판재의 이동에 의한 용접불량을 감소시킬 수 있게 된다.
도 4에 표시된 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 베드부(21, 22)는 판재가 로딩되어 판재의 용접부위를 고정시키는 제 1 및 제 2 용접테이블(23, 24)과, 양측 베드부의 양단부에 설치되어 판재의 측면을 압압하여 판재를 센터링하는 제 1 및 제 2 실린더기구(25, 26)를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 베이스프레임(11, 12) 내에 설치된 레일부를 따라서 일단부에서 타단부로 이동가능하게 된다.
예를 들면, 상기 제 1 및 제 2 용접테이블(23, 24)은 집진부, 센터링부, 센터링핀 보호부 등의 인덱스면을 가진 인텍스바아장치를 사용하거나 자력을 이용하여 판재를 고정시키며 상기 제 1 및 제 2 베드부(21, 22) 내에 설치되어 제 1 및 제 2 베드부(21, 22)의 일단부에서 타단부로 이동가능한 제 1 및 제 2 마그네틱테이블(27, 28)을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서 센터링시에 판재를 고정시키고 용접작업시에도 판재의 이동을 방지하여 용접불량을 감소시키게 된다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 용접테이블(23, 24)은 하부에 용접테이블 구동부(29)가 설치되고, 제 1 및 제 2 클램핑유닛(16, 17)은 양측면에 클램핑유닛 구동부(18)가 설치되어 각각 전후로 직선이동이 가능하며, 각각의 구동부(18, 29)에는 회전구동부가 설치되어 상기 제 1 및 제 2 용접테이블(23, 24)과 제 1 및 제 2 클램핑유닛(16, 17)이 좌우측으로 회전되므로 판재의 용접선이 경사진 사선인 경우에도 적용이 가능하게 된다.
상기 제 1 및 제 2 실린더기구(25, 26)로는 유압 및 공압 액츄에이터로서 유압실린더 또는 공압실린더를 사용하는 것이 바람직하며, 판재의 센터링시에 판재의 측면을 가압하여 양측 판재의 단면을 밀착시킴으로써 판재사이의 갭을 감소시켜 판재 사이의 갭에 의한 용접불량을 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 제 1 및 제 2 실린더기구(25, 26)도 양측 베드부(21, 22) 내에 설치된 레일부를 따라서 직선이동하게 되어 판재의 형태에 따라 변경되는 압압위치에 따라서 이동이 가능하게 된다.
판재로딩부(30)는 상기 용접부(10)의 전방 중간에 설치되어 상기 제 1 및 제2 간이 판재정렬부(41, 42)에서 간이 정렬된 판재를 제 1 및 제 2 베드부(21, 22)에 로딩시키게 된다. 예를 들면, 상기 판재로딩부(30)로는 복수매의 판재를 일시에 이송할 수 있는 다관절 로보트를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 판재의 간이정렬이 경사면에 의해서 행해진 경우에 판재의 반송이 가능하게 된다.
상기 다관절 로보트는 6축용 수직 다관절 로보트이며, 로보트의 아암부는 실린더기구 등에 의해 신축이 가능하고, 핑거부에는 복수개의 흡착판 등의 유지수단이 설치되어 복수매의 판재를 일시에 이동시킬 수 있게 되고, 용도에 따라서 핸들링용으로는 로딩/언로딩, 이재/적재, 취출 등에 사용되고, 용접용으로는 아아크용접, 스폿용접, 레이저용접 등에 사용되고, 도장용으로는 접착제, 충진재, 윤활제, 이형제, 도료 등의 도포에 사용된다.
제 1 및 제 2 간이 판재정렬부(41, 42)는 상기 판재로딩부(30)의 양측면에 설치되며, 상기 제 1 및 제 2 판재공급부(51, 52)에 의해서 공급된 판재가 경사진 상판에 의해 슬라이드되고 고정핀에 의해 고정되어 간이 정렬하게 된다. 따라서 양측 베드부에 로딩되기 전에 미리 복수매의 판재가 간이 정렬되므로 센터링시에 작업시간이 단축되고 센터링 작업이 용이하여 센터링불량에 의한 용접불량을 감소시킬 수 있게 된다.
제 1 및 제 2 판재공급부(51, 52)는 상기 제 1 및 제 2 간이 판재정렬부(41, 42)의 전방에 설치되며, 판재유입부(53)에 지게차 등의 운반수단에 의해 유입된 각각의 판재를 상기 제 1 및 제 2 간이 판재정렬부(41, 42)로 공급하게 된다. 또 상기 제 1 및 제 2 간이 판재정렬부(41, 42)로 공급하기 전에 TWB 용접시스템의 전방 양측면에 설치된 판재의 매수를 감지하는 제 1 및 제 2 판재감지센서(54, 55)를 통과하여 2매의 판재가 공급되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 제 1 및 제 2 판재공급부(51, 52)로는 판재로딩부(30)와 마찬가지로 다관절 로보트를 사용하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 실시예의 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템은 제 1 및 제 2 판재공급부(51, 52), 제 1 및 제 2 간이 판재정렬부(41, 42), 제 1 및 제 2 베드부(21, 22), 제 1 및 제 2 용접테이블(23, 24), 제 1 및 제 2 용접헤드(13, 14)로 이루어진 2개의 용접라인을 구성하므로, 도 6 내지 도 8에 표시된 바와 같이 서로 대칭되는 복수매의 판재(P)의 복수개의 용접선(S)을 2개의 용접라인에 의해 동시에 용접작업이 가능하고, 상기 제 1 및 제 2 용접테이블(23, 24)과 제 1 및 제 2 클램핑유닛(16, 17)이 각각의 구동부에 의해서 좌우측으로 회전되므로 도 9에 표시된 바와 같이 판재(P)의 용접선(S)이 경사진 사선인 경우에도 센터링 및 용접작업이 가능하게 된다.
즉, 제 1 베드부(21)에 센터링된 판재의 복수개의 용접선을 제 1 및 제 2 용접헤드(13, 14)에 의해 동시에 용접하는 동안 제 2 베드부(22)에 판재로딩부(30)에 의해서 판재가 로딩되어 센터링되고, 제 1 베드부(21)에서 용접작업을 완료한 제 1 및 제 2 용접헤드(13, 14)가 제 2 베드부(22)로 이동하여 센터링된 판재를 용접하는 동안 제 1 베드부(21)는 용접된 판재를 판재언로딩부(60)에 의해 취출하도록 이동하여 용접된 판재를 반송시키고 다시 원래의 로딩위치로 복귀하여 판재로딩부(30)에 의해서 판재가 로딩되어 센터링하게 된다.
따라서, 상기 제 1 및 제 2 용접헤드(13, 14)는 상기 제 1 베드부(21)와 제 2 베드부(22)를 번갈아서 가면서 동시에 용접작업을 진행하여 서로 대칭인 판재를 용접하게 되므로 1대의 용접라인으로 작업하는 경우와 비교하여 로딩/언로딩 시간을 단축할 수 있고 연속적인 용접작업이 가능하므로 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 제 1 및 제 2 용접헤드(13, 14)가 직선구동 및 회전구동이 가능한 5축용 레이저빔헤드이므로, 판재의 용접선이 직선, 사선, 곡선 또는 경사진 경우 등 다양한 형태에도 용접작업이 가능하게 된다.
판재언로딩부(60)는 상기 용접부(10)의 후방 중간부에 설치되어 상기 용접부(10)에서 용접된 판재를 양측 베드부(21, 22)에서 취출하여 완성품이 적재되는 판재적재부(70)로 이동시키게 된다. 예를 들면, 상기 판재언로딩부(60)로는 판재로딩부(30) 및 제 1 및 제 2 판재공급부(51, 52)와 마찬가지로 다관절 로보트를 사용하는 것이 바람직하다.
판재적재부(70)는 상기 판재언로딩부(60)의 후방에 설치되어 용접된 판재가 적재되며, 지게차 등의 운반수단에 의해 용접된 판재가 출하하게 된다.
또한, 상기 판재언로딩부(60)와 판재적재부(70) 사이에 판재처리부(80)를 추가로 설치하여 용접된 판재를 검사하고, 세척, 오일도포 및 딤플링(dimpling)의 후처리를 하는 것이 바람직하므로, 상기 판재처리부(80)는 판재의 용접부의 상하부를 검사하는 용접부 검사부(82), 용접된 판재에서 먼지 등의 이물질을 제거하고 판재면을 보호하기 위한 오일을 도포하는 용접부 청소 및 오일도포부(83), 판재의 적재시에 판재의 단차에 의한 처짐을 방지하기 위해 얇은 쪽의 판재에 홈을 가공하여 두께 차이를 같게 성형하여 적치할 수 있게 하는 딤플링(Dimpling)장치(84), 판재의 전후면을 반전하기 위한 판재반전부(85) 및 후처리된 판재를 판재적재부(70)로 이동시키는 판재운반부(86)로 이루어져 있고, 판재처리부(80)의 중앙부에는 판재의 후처리를 위해 각각의 구성부를 제어하는 제어반(81)이 설치되어 각각의 구성부를 제어하게 된다. 예를 들면, 상기 판재운반부(86)로는 판재로딩부(30), 제 1 및 제 2 판재공급부(51, 52) 및 판재언로딩부(60)와 마찬가지로 다관절 로보트를 사용하는 것이 바람직하며, 또 하부에 레일부가 설치되어 직선주행이 가능한 7축용 수직 다관절 로보트를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 주 조작부(20)는 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 외측 중앙부에 설치되어 전체 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 각각의 구성부를 제어하며, 각각의 구성부의 감시가 가능하도록 박스형태의 타워로 설치하는 것이 바람직하다.
본 실시예의 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템은 각각의 구성부가 일렬로 배열되어 있으므로 전방부에서 소재로서 판재가 공급되어 용접 및 후처리를 거친후 후방부로 배출되는 일관식의 구성으로 배치되므로 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 레이아웃이 자동화에 적합하게 된다.
즉, 상기 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템은 도 1에 표시된 바와 같이 전반부는 판재를 공급하는 판재공급구역(A) 및 복수매의 판재를 용접하는 용접구역(B)으로 이루어지며, 후반부는 용접된 판재를 후처리하는 후처리구역(C) 및 완성된 판재를 적재하는 판재적재구역(D)으로 이루어져 있으므로, 복수매의 판재가 일렬로 배치된 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템을 따라서 진행하여 판재의 이동경로가 중첩되거나 중복되는 일없이 용접 및 후처리를 진행하게 된다.
이상 설명한 본 고안은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
이상과 같은 본 고안은, 2개의 용접라인을 하나의 시스템으로 일렬로 구성하여 대칭형태로 이루어진 복수의 판재를 일시에 용접이 가능하고, 또한 복수개의 용접선을 가진 판재의 용접이 가능하고, 용접테이블의 위치를 변경하여 다양한 형태의 용접선에 적용이 가능하며 센터링 및 용접이 용이하므로, 용접불량을 감소시키고, 설비비를 저감하고 용접시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 용접부를 개략적으로 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 용접부를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 베드부를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 클램핑유닛을 개략적으로 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 판재 용접선의 일 형태를 나타내는 구성도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 판재 용접선의 다른 형태를 나타내는 구성도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 판재 용접선의 다른 형태를 나타내는 구성도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템의 판재 용접선의 다른 형태를 나타내는 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 용접부 11 : 제 1 베이스프레임
12 : 제 2 베이스프레임 13 : 제 1 용접헤드
14 : 제 2 용접헤드 15 : 용접헤드프레임
16 : 제 1 클램핑유닛 17 : 제 2 클램핑유닛
18 : 클램핑유닛 구동부 19 : 레이저발진부
20 : 주 조작부 21 : 제 1 베드부
22 : 제 2 베드부 23 : 제 1 용접테이블
24 : 제 2 용접테이블 25 : 제 1 실린더기구
26 : 제 2 실린더기구 27 : 제 1 마그네틱테이블
28 : 제 2 마그네틱테이블 29 : 용접테이블 구동부
30 : 판재로딩부 41 : 제 1 간이 판재정렬부
42 : 제 2 간이 판재정렬부 51 : 제 1 판재공급부
52 : 제 2 판재공급부 53 : 판재유입부
54 : 제 1 판재감지센서 55 : 제 2 판재감지센서
60 : 판재언로딩부 70 : 판재적재부
80 : 판재처리부 81 : 제어반
82 : 용접부 검사부 83 : 용접부 청소 및 오일도포부
84 : 딤플링장치 85 : 판재반전부
86 : 판재운반부 A : 판재공급구역
B : 용접구역 C : 후처리구역
D : 판재적재구역 P : 판재
S : 용접선
Claims (7)
- 하체부를 구성하는 제 1 및 제 2 베이스프레임(11, 12)과, 상기 제 1 및 제 2 베이스프레임(11, 12)의 외측 중간 상부에 설치된 용접헤드프레임(15)과, 상기 용접헤드프레임(15)을 따라서 개별적으로 이동가능하게 설치되어 판재를 용접하는 제 1 및 제 2 용접헤드(13, 14)를 구비한 용접부(10)와;판재가 로딩되는 제 1 및 제 2 용접테이블(23, 24)과, 양단부에 설치되어 판재의 측면을 압압하는 제 1 및 제 2 실린더기구(25, 26)를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 베이스프레임(11, 12) 내에 설치되어 일단부에서 타단부로 이동하는 제 1 및 제 2 베드부(21, 22)와;상기 용접부(10)의 전방 중간에 설치되어 판재를 제 1 및 제 2 베드부(21, 22)에 로딩하는 판재로딩부(30)와;상기 판재로딩부(30)의 양측면에 설치되어 판재를 간이 정렬하는 제 1 및 제 2 간이 판재정렬부(41, 42)와;상기 제 1 및 제 2 간이 판재정렬부(41, 42)의 전방에 설치되어 판재를 상기 제 1 및 제 2 간이 판재정렬부(41, 42)로 공급하는 제 1 및 제 2 판재공급부(51, 52)와;상기 용접부(10)의 후방에 설치되어 상기 용접부(10)에서 용접된 판재를 취출하는 판재언로딩부(60)와;상기 판재언로딩부(60)의 후방에 설치되어 용접된 판재가 적재되는 판재적재부(70)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 용접부(10)는 용접부(10)의 중간 상측에 설치되어 판재를 클램핑하는 제 1 및 제 2 클램핑유닛(16, 17)을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템.
- 제 2 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 용접테이블(23, 24)과 제 1 및 제 2 클램핑유닛(16, 17)은 좌우측으로 회전되는 것을 특징으로 하는 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 용접테이블(23, 24)은 상기 제 1 및 제 2 베드부(21, 22) 내에 설치되어 제 1 및 제 2 베드부(21, 22)의 일단부에서 타단부로 이동가능한 제 1 및 제 2 마그네틱테이블(27, 28)인 것을 특징으로 하는 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템.
- 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한항에 있어서,상기 판재언로딩부(60)와 판재적재부(70) 사이에 설치되어 용접된 판재를 검사하고, 세척, 오일도포 및 딤플링(dimpling)의 후처리를 하는 판재처리부(80)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템.
- 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 용접헤드(13, 14)는 상기 용접헤드프레임(15)을 따라서 전후, 상하, 좌우방향으로 직선이송이 가능하며, 용접헤드축이 상하, 좌우로 회전이송이 가능하고, 각각 독자적으로 이동하며 동시에 용접이 가능한 5축용 레이저빔헤드인 것을 특징으로 하는 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템.
- 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한항에 있어서,상기 판재로딩부(30), 제 1 및 제 2 판재공급부(51, 52)와 판재언로딩부(60)는 복수매의 판재를 일시에 이송할 수 있는 로보트인 것을 특징으로 하는 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템.
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| KR20-2004-0032387U KR200375423Y1 (ko) | 2004-11-16 | 2004-11-16 | 테일러 웰디드 블랭크 용접시스템 |
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