KR20110119466A - 용접점 회피 도포를 위한 접착제 도포 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접점 회피 도포를 위한 접착제 도포 장치 및 방법에 관한 것으로서, 후속되는 스폿 용접시 용접이 이루어지는 접합부의 각 용접점 부분에 접착제가 도포되지 않도록 함으로써, 용접시 접착제 연소로 인해 작업환경이 악화되는 것을 방지할 수 있고, 접착제로 인한 용접강도의 저하를 방지할 수 있는 접착제 도포 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기한 목적을 달성하기 위하여, 접착제 도포를 위한 도포건의 이동 궤적 정보와 전체 궤적상의 도포건 이동속도 정보, 스폿 용접시 각 용접점 위치를 나타내는 궤적상의 접착제 도포 회피구간 정보가 제어장치부에 입력되고, 상기 제어장치부가 상기 이동 궤적 정보와 도포건 이동속도 정보에 따라 로봇의 작동을 제어하여 도포건의 이동을 제어하며; 상기 제어장치부가 도포건의 이동 동안 상기 이동속도 정보와 도포건 이동 후 경과시간을 기초로 하여 도포건의 현재 위치를 실시간으로 판정한 뒤, 도포건으로부터 접착제가 도포되는 동안 상기 제어장치부가 도포건의 현재 위치와 상기 접착제 도포 회피구간 정보를 기초로 하여 각 접착제 도포 회피구간에서 접착제 도포가 일시적으로 중지되도록 도포건의 작동을 제어하는 접착제 도포 장치 및 방법이 개시된다.

Description

용접점 회피 도포를 위한 접착제 도포 장치 및 방법{Apparatus and method for applying adhesive being}

본 발명은 접착제 도포 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차의 차체 조립 공정에서 스폿 용접되는 차체 패널의 접합부에 구조용 접착제를 도포하기 위한 접착제 도포 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 제조 공정 중에는 프레스에 의해 성형된 차체 패널 등의 각종 구조물 부품을 용접 등의 방식으로 접합하여 일체의 차체를 완성하고, 완성된 차체는 도장 공정에서 각 부품의 표면에 걸쳐 도장 및 방정 작업을 실시한 다음, 파워 트레인 계통의 부품과 현가, 조향 및 제동 계통 등의 부품을 조립하고, 이어 도어와 트렁크 리드, 후드 등을 조립하는 등의 의장 공정을 실시하도록 되어 있다.

또한 자동차의 차체 조립 공정에서 차체 패널들을 접합함에 있어서는 패널의 접합부에 구조용 접착제를 도포한 뒤 스폿 용접을 하여 접착강도를 유지하는 형태로 시행되고 있다.

즉 서로 접합되는 양측 패널 간의 접합강도를 향상시키기 위하여 일측 패널의 접합부에 구조용 접착제를 도포한 뒤 접착제가 도포된 접합부를 타측 패널의 접합부와 스폿 용접하여 고정하는 것이다.

통상적으로 구조용 접착제는 접착제 도포건을 장착한 로봇을 이용하여 도포하고 있는데, 로봇이 아암(arm)에 장착된 접착제 도포건을 접착제가 도포될 부위를 따라 미리 정해진 속도로 이동시키면서 도포하게 된다.

이때 종래의 접착제 도포 장치에서는 로봇에 의해 도포건이 접착제 도포 예정부위의 도포 시작점부터 도포 끝점까지 고속으로 이동되는 동안 접착제를 끊김 없이 정량 도포하도록 도포건을 제어하며, 이에 접착제가 접착부 표면에 일정량만큼 연속된 형태로 도포된다.

도포건이 도포 시작점에서 도포 끝점 사이의 정해진 궤적을 설정속도로 이동하는 동안 정량의 접착제 도포상태가 끊김 없이 유지되어 접합부 표면상에 연속된 실선(實線) 형태로 접착제가 도포되는 것이며, 여기서 다음과 같은 문제점이 있게 된다.

도 6 내지 도 8은 종래의 문제점을 설명하기 위한 도면으로서, 도 6은 차체 패널(1)의 접합부에 접착제가 도포된 상태를 나타내는 도면이고, 도 7은 차체 패널(1)의 접합부가 되는 플랜지(2)에서 접착제가 도포된 상태의 비드(3)와 용접 후 생성될 스폿 너겟(4)의 위치를 나타내는 도면이며, 도 8은 용접시 문제점을 나타내는 도면이다.

종래에는 로봇 제어부가, 미리 입력된 플랜지(2)상에서의 도포건 이동 궤적(접착제 도포 궤적) 정보와 아암에 부착된 접착제 도포건의 현재 위치 정보를 기초로 하여, 상기 플랜지(2)상에서 도포건이 도포 시작점 및 도포 끝점에 도달하였음을 신호로 전송하고, 이에 도포건 제어부가 로봇 제어부로부터 전송되는 상기 신호로부터 도포건의 도포 시작점 및 끝점의 위치를 인식하여 도포건 스위치의 온(on)/오프(off) 제어를 수행한다.

이때 도포건 스위치의 온 동작은 도포건 제어부가 도포 시작점을 인식하여 도포건에 접착제 도포 개시를 위한 제어신호를 출력함에 의해 수행되고, 도포건 스위치의 오프 동작은 도포건 제어부가 도포 끝점을 인식하여 도포건에 접착제 도포 중지를 위한 제어신호를 출력함에 의해 수행된다.

즉 도포건은 도포 시작점에서 도포건 제어부가 출력하는 제어신호에 의해 도포건 스위치가 온 되면서 접착제 도포를 개시하고, 이어 플랜지를 따라 이동하는 동안 도포건 스위치의 온이 유지된 상태에서 접착제를 연속된 형태로 도포하며, 이후 도포 끝점에 도달하면 도포건 제어부가 출력하는 제어신호에 의해 도포건 스위치가 오프되면서 접착제 도포를 중지하게 되는 것이다.

이와 같이 로봇 제어부가 로봇의 아암에 장착된 도포건을 플랜지상의 정해진 궤적을 따라 이동하도록 제어하고, 도포건 제어부가 로봇 제어부에서 전송되는 도포건의 시작점 및 끝점 도달 신호를 기초로 도포건의 동작을 제어하여 플랜지상의 도포 시작점과 끝점 사이에 접착제가 연속 도포되도록 한다.

그러나 종래에는 도포건 제어부가 로봇 제어부로부터 전송되는 신호를 기초로 도포 시작점부터 도포 끝점에 도달할 때까지 접착제 도포가 일정하게 유지되도록 도포건을 제어하는 바, 결국 도 6 내지 도 7에 나타낸 바와 같이 플랜지(2)상의 정해진 전체 궤적에서 접착제가 연속된 실선 형태로 도포되어서 접착제 비드(3)와 스폿 너겟(4)의 위치가 중첩되는 문제가 발생한다.

요컨대 스폿 용접되는 부분에도 접착제가 도포되는 것이다.

위와 같이 접착제가 스폿 용접이 이루어지는 부분을 지나 실선 형태로 도포되는 경우, 도 8에 나타낸 바와 같이 스폿 용접이 접착제가 도포된 부분에서 이루어질 수밖에 없고, 이렇게 접착제가 도포된 상태로 스폿 용접이 이루어지면 용접부위에서 접착제가 연소되면서 작업장의 공기를 오염시켜 작업환경을 크게 악화시키게 된다.

또한 접착제가 도포된 면에서 용접이 이루어지므로 용접강도가 크게 저하된다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 후속되는 스폿 용접시 용접이 이루어지는 접합부의 각 용접점 부분에 접착제가 도포되지 않도록 함으로써, 용접시 접착제 연소로 인해 작업환경이 악화되는 것을 방지할 수 있고, 접착제로 인한 용접강도의 저하를 방지할 수 있는 접착제 도포 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 패널의 접합부를 따라 이동하면서 접착제를 도포하는 도포건이 장착된 로봇과, 상기 로봇과 도포건의 작동을 제어하는 제어장치부를 포함하는 접착제 도포 장치에 있어서,

상기 제어장치부는,

미리 입력된 도포건의 이동 궤적 정보와 전체 궤적상의 도포건 이동속도 정보에 따라 상기 도포건이 이동되도록 상기 로봇을 제어하면서,

도포건의 이동 동안 상기 이동속도 정보와 도포건 이동 후 경과시간을 기초로 하여 도포건의 현재 위치를 실시간으로 판정하고,

도포건으로부터 접착제가 도포되는 동안, 상기 도포건의 현재 위치와 미리 입력된 궤적상의 접착제 도포 회피구간 정보를 기초로 하여, 스폿 용접시 용접점 부분이 되는 접합부의 각 접착제 도포 회피구간에서는 접착제의 도포를 중지하도록 도포건의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 용접점 회피 도포를 위한 접착제 도포 장치를 제공한다.

또한 본 발명은, 패널의 접합부를 따라 이동하면서 접착제를 도포하는 도포건이 장착된 로봇과, 상기 로봇과 도포건의 작동을 제어하는 제어장치부를 포함하는 접착제 도포 장치를 이용하여 패널의 접착부에 접착제를 도포하는 방법에 있어서,

접착제 도포를 위한 도포건의 이동 궤적 정보와 전체 궤적상의 도포건 이동속도 정보, 스폿 용접시 각 용접점 위치를 나타내는 궤적상의 접착제 도포 회피구간 정보가 제어장치부에 입력되는 단계와;

상기 제어장치부가 상기 이동 궤적 정보와 도포건 이동속도 정보에 따라 로봇의 작동을 제어하여 도포건의 이동을 제어하는 단계와;

상기 제어장치부가 도포건의 이동 동안 상기 이동속도 정보와 도포건 이동 후 경과시간을 기초로 하여 도포건의 현재 위치를 실시간으로 판정하는 단계와;

도포건으로부터 접착제가 도포되는 동안, 상기 제어장치부가 도포건의 현재 위치와 상기 접착제 도포 회피구간 정보를 기초로 하여, 접합부의 각 접착제 도포 회피구간에서 접착제의 도포를 일시적으로 중지하도록 도포건의 작동을 제어하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접점 회피 도포를 위한 접착제 도포 방법을 제공한다.

이에 따라 본 발명에 따른 접착제 도포 장치 및 방법에 의하면, 후속되는 스폿 용접시 용접이 이루어지는 접합부의 각 용접점 부분에 접착제가 도포되지 않게 됨으로써, 용접시 접착제 연소로 인해 작업환경이 악화되는 것을 방지할 수 있고, 접착제로 인한 용접강도의 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 접착제 도포 장치의 구성도이다.
도 2와 도 3은 본 발명에 의거 수행된 차체 패널의 접착제 도포상태를 예시하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 의거 패널의 접합부가 되는 플랜지상에 접착제가 도포되는 상태를 예시한 도면으로서, 도포건이 이동하는 동안 용접점 부분에는 접착제가 접착되지 않음을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에서 도포건의 이동 및 제어상태를 예시한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 종래의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 용접점 회피 도포를 위한 접착제 도포 장치 및 방법에 관한 것으로서, 패널 간의 접합을 위하여 스폿 용접과 더불어 구조용 접착제를 사용하는 접합 공정에서 접합부(접착제 도포와 스폿 용접이 이루어짐, 패널의 접합을 위한 플랜지)의 스폿 용접 지점, 즉 후속되는 스폿 용접의 용접점 부분에는 접착제가 도포되지 않도록 하는 접착제 도포 장치 및 방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 로봇의 아암에 장착된 접착제 도포건을 정해진 궤적(접착제 도포 궤적)을 따라 설정속도로 이동시키면서 상기 도포건으로부터 접착제가 정량 연속 도포되도록 하는 종래의 접착제 도포 방식을 개선한 것으로서, 대상 패널의 접합부에서 도포건이 용접점 위치에 도달함을 판정한 뒤 용접점 위치에서는 도포건의 접착제 도포를 순간적으로 중지시키는 것에 주안점이 있는 것이다.

이러한 본 발명은 자동차의 차체 조립을 위하여 차체 패널들을 접합하는 공정에서 유용하게 이용될 수 있다.

도면을 참조하여 설명하면, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 접착제 도포 장치의 구성도이고, 도 2와 도 3은 본 발명에 의거 수행된 차체 패널의 접착제 도포상태를 예시하는 도면이다.

또한 도 4는 본 발명에 의거 패널의 접합부가 되는 플랜지상에 접착제가 도포되는 상태를 예시한 도면으로서, 도포건이 이동하는 동안 용접점 부분에는 접착제가 접착되지 않음을 보여주는 도면이다.

또한 도 5는 본 발명에서 도포건의 이동 및 제어상태를 예시한 도면이다.

본 발명에서 접착제는 차체 패널(1)의 접합부가 되는 플랜지(2)상에 도포되며, 로봇(10)이 아암(11)에 장착된 도포건(12)을 플랜지상의 정해진 궤적을 따라 이동시키는 동안 제어장치부(30)가 도포건의 작동을 적절히 제어하여 용접점 부분에서는 접착제가 도포되지 않도록 하는 바, 상기 제어장치부(30)가 도포건 이동 궤적상의 용접점 위치를 판정한 뒤 도포건(12)이 용접점 위치에 도달하였을 때 접착제 도포를 일시적으로 중지시키게 된다.

즉 도포건(12)이 로봇(10)에 의해 소정 속도로 정해진 전체 궤적을 계속해서 이동하지만, 접착제가 도포되지 않도록 설정된 용접점 구간에서는 도포건(12)의 접착제 도포를 중지시키는 바, 도포건(12)이 접착제를 도포하는 상태로 이동하다가 용접점 구간에 진입하였을 때 접착제 도포를 중지하게 되고, 용접점 구간을 벗어나는 위치에서 접착제 도포를 개시하게 된다.

이하, 본 명세서에서는 접착제가 도포되지 않도록 미리 정한 궤적상의 용접점 구간을 접착제 도포 회피구간이라 칭하기로 하며, 이는 접착제가 도포되지 않는 구간이 되고, 접착제 비드(3)와 접착제 비드 사이의 구간이 된다.

본 발명에서 접착제 도포 회피구간은 해당 패널에 대해 설정되는 도포건 전체 이동(도포건 이동 궤적/접착제 도포 궤적) 구간 중 스폿 용접이 이루어지는 부분으로 하되, 스폿 너겟(4)이 형성되는 부위와 열 영향부(5)를 포함하는 구간으로 설정된다(도 4 참조).

실제로 대상 패널(1)의 접합부가 되는 플랜지(2)의 전체 구간을 따라서 소정 간격으로 다수의 위치에 스폿 용접이 이루어지므로, 용접점 구간이 되는 접착제 도포 회피구간을 제외하여 접착제가 도포되고 나면, 전체 접착제 비드(3)는 소정 폭을 가지는 점선(點線) 형태가 되며, 이는 실선 형태가 되는 종래와 비교할 때 접착제 도포 회피구간에서 접착제 비드(3)가 끊겨 있는 형태가 된다(도 2 ~ 도 4 참조).

접착제의 도포와 도포 중지를 위하여 제어장치부(30)가 출력하는 제어신호에 따라 도포건 스위치의 온/오프가 제어되도록 한 접착제 도포 장치의 경우, 도포건 스위치의 온/오프에 따라 도포건(12) 출구측에서의 접착제 토출이 단속되므로, 본 발명에서 제어장치부(30)는, 정해진 전체 궤적을 소정 속도로 이동하는 도포건(12)이 미리 설정된 접착제 도포 회피구간에 도달할 때 도포건 스위치를 오프시키기 위한 제어신호를 출력하여 접착제 도포를 중지하고, 도포건(12)이 접착제 도포 회피구간을 벗어날 때 도포건 스위치를 온 시키기 위한 제어신호를 출력하여 접착제 도포를 재개하도록 구비된다.

도 4를 참조하면, 접착제 비드(3)의 폭, 비드의 길이, 회피 간격을 보여주고 있으며, 또한 접착제 도포 회피구간이 후속의 스폿 용접에서 생성되는 스폿 너겟(4)과 그 주변의 열 영향부(5)를 포함함을 보여주고 있다.

상기 회피 간격이 접착제 도포 회피구간의 궤적상 길이, 즉 접착제가 도포되지 않는 구간의 길이가 되며, 또한 스폿 너겟(4)과 열 영향부(5)를 포함하는 부분의 직경, 접착제 비드(3) 간의 간격이 됨을 알 수 있다.

또한 상기 회피 간격은 접착제를 도포하지 않는 상태로 도포건(12)이 이동하는 거리가 되며, 접착제의 도포, 도포 중지를 위한 도포건 스위치의 오프 동작 시점에서 온 동작 시점까지 도포건(12)이 이동한 거리가 된다.

우선, 본 발명의 접착제 도포 장치의 구성을 살펴보면, 접착제가 도포될 작업 대상의 패널(1)이 고정되는 지그(20)와, 접착제 도포를 위한 도포건(12)이 아암(11)에 장착된 로봇(10)과, 로봇(10)과 도포건(12), 접착제 공급부(13)의 작동을 제어하는 제어장치부(30)를 주된 구성으로 한다.

여기서 상기 로봇(10)으로는 종래와 마찬가지로 아암(11)에 장착된 도포건(12)의 이동방향과 속도, 자세 및 도포방향을 다양하게 제어할 수 있는 다관절 로봇이 사용된다.

상기 도포건(12)은 접착제 공급부(13)의 구동으로 공급되는 접착제를 패널(1)의 플랜지(도 4에서 도면부호 2임)상에 도포하되, 도포건 스위치의 온 시에는 밸브수단이 개방되면서 소정 압력으로 공급되는 접착제를 출구측을 통해 토출하게 된다.

반면, 도포건 스위치의 오프시에는 출구측의 밸브수단이 닫히면서 접착제의 토출이 중지되는 바, 상기한 접착제 공급부 및 도포건 스위치의 구성, 도포건 스위치의 온/오프 동작에 의해 도포건에서 접착제가 토출되고 차단되는 구성은 종래와 차이가 없다.

다만 본 발명에서는 도포건(12)이 제어장치부(30)의 제어하에 접착제를 플랜지(2)의 표면상에 점선 형태로 도포하게 된다.

상기 제어장치부(30)는 종래와 마찬가지로 로봇(10)의 작동 및 도포건(12)의 이동을 제어하는 로봇 제어부(31)와, 도포건(12)의 접착제 도포 작동을 제어하는 도포건 제어부(32)로 구성될 수 있으며, 상기 두 제어부(31,32)는 통신이 가능하도록 연결된다.

상기 로봇 제어부(31)는 로봇(10)의 작동 전반을 제어하는 것으로서, 특히 아암(11)에 장착된 도포건(12)의 이동방향과 속도, 자세 및 도포방향을 제어하게 된다.

또한 상기 도포건 제어부(32)는 접착제 도포 및 도포 중지 등 도포건(12)의 작동 전반을 제어하는 것으로서, 도포건 스위치의 온/오프 제어를 통해 도포건(12)에서의 접착제 도포와 도포 중지가 정확한 위치에서 이루어지도록 한다.

더욱 상세히 설명하면, 본 발명의 접착제 도포 공정을 위하여 상기 로봇 제어부(31)는 구동 프로그램상에서 사용자가 도포건(12)의 이동 궤적(접착제 도포 궤적) 정보와 전체 궤적상의 도포건 이동속도 정보를 입력하도록 구비된다.

여기서 도포건의 이동 궤적 정보는 상기 궤적상의 접착제 도포 시작점 및 끝점의 정보를 포함하는 것이다.

이에 로봇 제어부(31)는 접착제 도포 공정 동안 상기의 입력된 정보를 기초로 하여 도포건(12)이 정확한 이동 궤적을 따라 설정된 이동속도로 이동되도록 로봇(10)의 작동을 제어하게 된다.

이때 도포건(12)이 전체 궤적에서 등속 이동하도록 도포건 이동속도 정보가 설정되어서 로봇 제어부(31)에 입력될 수 있다.

다만 이동 개시점(도포 시작점 이전으로 설정됨)에서 접착제 도포가 개시되는 도포 시작점까지는 도포건(12)이 등가속 이동을 하도록 하고, 이어 도포 시작점부터는 등속 이동을 하도록 하며, 이후 도포 끝점 직전의 소정 구간에서는 등감속 이동을 하도록 설정하는 것이 가능하다(도 5 참조).

상기와 같이 도포 시작점 이전에 이동 개시점을 두는 경우 도포건의 이동 궤적 정보는 도포 시작점 및 도포 끝점의 위치와 함께 이동 개시점의 위치를 포함하는 것이 된다.

또한 상기의 예에서 도포건의 이동 궤적 정보는 각 구간별 시작점과 끝점의 정보를 포함하여야 하고, 또한 각 구간별로 도포건 이동속도 정보가 설정되어야 하는데, 등가속 및 등감속 구간에서는 도포건 이동속도 정보가 해당 구간에서의 가속도 정보를 포함하는 것이 된다.

또한 도포건(12)이 전체 궤적에서 미리 정해진 각 구간별로 등속, 등가속, 등감속을 반복하면서 이동하도록 도포건 이동속도 정보가 설정되어서 상기 로봇 제어부(31)에 입력될 수 있다.

이와 같이 정해진 구간별로 도포건(12)이 등속, 등가속, 등감속 이동을 반복하도록 하는 경우라면, 상기 도포건의 이동 궤적 정보가 각 구간별 시작점과 끝점의 정보를 포함하여야 하고, 또한 상기 도포건 이동속도 정보가 각 구간별 가속도 정보와 등속 구간에서의 속도 정보를 포함하는 것이 될 수 있다.

아울러 상기 로봇 제어부(31)는 도포건의 현재 이동속도를 도포건 제어부(32)에 실시간으로 전송하는데, 이에 도포건 제어부(32)로 하여금 도포건의 현재 이동속도 데이터로부터 도포건의 현재 위치를 판정할 수 있도록 한다.

여기서 로봇 제어부(31)가 실시간으로 도포건의 현재 이동속도 데이터를 도포건 제어부(32)에 전송하도록 하는 대신, 로봇 제어부(31)에 전체 궤적상의 도포건 이동속도 정보가 입력되면 로봇 제어부(31)가 입력된 도포건 이동속도 정보를 바로 도포건 제어부(32)에 전송하도록 하는 것도 실시 가능하다.

또한 사용자가 도포건 제어부(32)의 구동 프로그램상에서 로봇 제어부(31)에서와 마찬가지로 도포건 이동속도 정보를 직접 입력하는 방식도 적용 가능하다.

또한 도포건(12)의 이동에 있어서 등속 구간과 더불어 등가속 구간 또는 등감속 구간이 포함되어 있다면, 로봇 제어부(31)는 도포건의 현재 이동속도 데이터로서 도포건의 가속도 정보를 실시간으로 전송하게 되며, 이에 도포건 제어부(32)로 하여금 현재 구간에서의 가속도 정보와 구간 초기속도, 구간 진입시점의 시간을 기초로 하여 도포건(12)의 현재 위치를 판정할 수 있도록 한다.

한편, 상기 도포건 제어부(32)는 구동 프로그램상에서 사용자가 상기 궤적상에 설정되는 용접점의 위치 정보, 즉 각 접착제 도포 회피구간의 시작점과 끝점의 정보를 입력하도록 구비된다.

또한 도포건 제어부(32)는 로봇 제어부(31)로부터 도포건의 이동 개시를 나타내는 신호를 전송받게 된다.

또한 전술한 바와 같이 도포건 제어부(32)는 접착제 도포 공정 동안 상기 로봇 제어부(31)로부터 도포건의 이동속도 데이터를 실시간으로 전송받으며, 이에 도포건의 현재 이동속도 데이터와 이동 개시 후 경과시간을 기초로 하여 도포건의 현재 위치를 실시간으로 판정한 뒤, 도포건의 현재 위치와 궤적상 각 접착제 도포 회피구간의 시작점 및 끝점의 정보를 기초로 하여 도포건(12)의 작동을 제어하게 된다.

도포건(12)의 현재 위치를 판정하는 과정에서, 상기 도포건 제어부(32)는 도포건 이동속도를 시간에 대해 적분하여 도포건이 이동한 거리를 구한 뒤 구해진 도포건의 이동거리로부터 도포건의 현재 위치를 판정하게 된다.

만약 전체 궤적이 여러 구간으로 나누어져 있는 경우, 즉 도포건의 등속 이동 외에 등가속, 등감속 이동이 추가로 있는 경우, 각 구간 내 도포건의 현재 위치는 해당 구간의 진입시점에서 계산된 도포건의 위치에 해당 구간 내에서 이동한 거리를 누적하여 도포건의 현재 위치를 판정하게 되며, 이때 해당 구간의 진입시점에서 계산된 도포건의 위치 및 속도(구간 초기속도), 해당 구간 진입시점 이후 경과시간, 해당 구간의 가속도 정보를 이용하게 된다.

상기와 같이 도포건의 현재 위치를 판정하게 되면, 도포건의 현재 위치와 함께 전체 궤적상의 접착제 도포 회피구간의 정보, 즉 접착제 도포 회피구간의 시작점과 끝점의 정보를 기초로 하여 도포건의 접착제 도포, 도포 중지를 제어하게 된다.

이때 도포건 제어부(32)는 접착제 도포 회피구간 정보로부터 도포건의 현재 위치가 각 접착제 도포 회피구간의 시작점에 도달한 경우 접착제 도포가 중지되도록 도포건(12)을 제어하고, 도포건의 현재 위치가 각 접착제 도포 회피구간의 끝점에 도달한 경우 접착제 도포가 재개되도록 도포건(12)을 제어하게 된다.

예컨대, 도포건 제어부(32)는 접착제 도포 중지를 위하여 도포건 스위치를 오프시키기 위한 제어신호를 출력하고, 접착제 도포 재개를 위하여 도포건 스위치를 온 시키기 위한 제어신호를 출력하며, 이러한 도포건 스위치의 온/오프 제어에 따라 도포건(12)으로부터의 접착제 도포, 도포 중지가 제어되게 된다.

도 5를 참조하면, 상기와 같은 본 발명에서 도포건 스위치의 온/오프 제어에 의해 접착제가 접착제 도포 회피구간에서는 도포되지 않음을 보여주고 있다.

도시된 예에서, 도포건(12)은 플랜지(2)상의 정해진 전체 궤적을 이동하는 동안 등가속, 등속, 등감속 이동을 하게 되는데, 이러한 도포건(12)의 이동 제어는 로봇 제어부(31)가 도포건(12)을 이동시키는 로봇(10)의 작동을 제어함으로써 이루어진다.

이 과정에서, 도포건(12)이 플랜지(2)상으로 이동된 초기 위치(도포건의 이동 개시점)부터 소정 구간만큼 이동한 뒤 도포 시작점부터 접착제의 도포가 개시되며, 도포건이 도포 끝점에 도달한 시점에서 접착제의 도포가 완전히 종료된다.

이때 도포건(12)의 이동 개시점부터 접착제가 도포되지 않도록 도포건 스위치의 오프 상태로 있다가, 도포건이 도포 시작점에 진입하면 도포건 제어부에 의해 도포건 스위치가 온 되면서 접착제 도포가 개시되고, 이후 진행방향을 따라 도포건이 등속 이동을 하여 플랜지(2)상에 접착체 비드(3)를 형성하게 된다.

상기와 같이 도포 시작점 전에 이동 개시점을 두는 경우 도포건 이동 후 경과시간은 상기 이동 개시점에서 도포건(12)의 이동이 개시된 후부터 경과되는 시간이 된다.

물론 별도의 이동 개시점을 두지 않는 경우 도포건(12)은 도포 시작점에서 이동을 개시하는 것이므로 도포건의 이동 후 경과시간은 도포 시작점에서 이동을 개시한 후부터 경과되는 시간이 된다.

이후 도포건(12)이 접착제 도포 회피구간의 시작점에 도달하면 도포건 제어부에 의해 도포건 스위치가 오프되면서 접착제의 도포가 중지되고, 도포건이 접착제 도포 회피구간의 끝점에 도달하면 도포건 제어부에 의해 도포건 스위치가 다시 온 되면서 접착제의 도포가 재개되는 바, 이에 용접점 부분으로 설정된 접착제 도포 회피구간에서는 접착제가 도포되지 않게 된다.

도 5에는 접착제 도포 회피구간에서의 도포건 제어상태를 명확히 설명하기 위하여 접착제 도포 회피구간을 1곳으로 예시하여 보여주고 있으나, 실제 접착제 도포 회피구간은 도포 시작점부터 도포 끝점까지 다수의 위치에서 설정되고, 또한 접착제 비드(3)는 점선 형태를 이루게 된다.

또한 도 5의 중간에는 공정을 위해 설정되는 도포건 이동속도 정보의 일 예를 보여주고 있으며, 도포 공정 동안 플랜지(2)상의 접착제 도포 궤적(도포건의 이동 궤적)을 따라 이동하는 도포건의 이동속도와, 적분을 통해 산출되는 도포건의 이동거리를 나타내고 있다.

도시된 바와 같이 도포건의 이동 개시점에서 도포 시작점까지의 초기 소정 구간 동안에는 도포건(12)이 등가속 이동 제어되고 있고, 이후 접착제 도포가 개시되는 도포 시작점을 통과하는 시점부터 도포건(12)이 등속 이동 제어된 상태로 플랜지(2)상의 궤적을 따라 이동되고 있으며, 도포 끝점 직전의 소정 구간에서는 도포건(12)이 등감속 이동 제어되고 있다.

도 5의 하측에 나타낸 도면은 신호의 순서를 나타내는 것으로, 로봇 제어부와 도포건 제어부 간의 신호 전송 및 계산 등에 따른 지연시간이 존재하고, 도포건(12)이 응답하여 실제 접착제가 도포되는 시점까지 지연시간이 존재하므로, 이러한 지연시간을 반복 수행된 선행 실험을 통하여 획득한 뒤 도포건의 이동 및 온/오프(도포/도포 중지) 제어에 반영하는 것이 바람직하다.

즉 상기의 지연시간을 고려하여, 도포건 제어부가 로봇 제어부로부터 입력되는 도포건 이동속도 정보로부터 도포건의 현재 위치를 계산하여, 도포건이 실제 도포 시작점에 도달하기 전에 도포건 스위치를 온 시키기 위한 제어신호를 출력하고, 이를 통해 도포건(12)이 정확히 도포 시작점에 도달한 상태부터 도포건 스위치의 온 동작 및 접착제 도포 개시가 이루어지도록 하는 것이다.

또한 상기의 지연시간을 고려하여, 도포건 제어부가 로봇 제어부로부터 입력되는 도포건 이동속도 정보로부터 도포건의 현재 위치를 계산하여, 도포건(12)이 실제 각 접착제 도포 회피구간의 시작점에 도달하기 전에 도포건 스위치를 오프시키기 위한 제어신호를 출력하고, 이를 통해 도포건이 정확히 접착제 도포 회피구간의 시작점에 도달한 상태에서 도포건 스위치의 오프 동작 및 접착제 도포 중지가 이루어지도록 한다.

또한 상기의 지연시간을 고려하여, 도포건 제어부가 로봇 제어부로부터 입력되는 도포건 이동속도 정보로부터 도포건의 현재 위치를 계산하여, 도포건(12)이 실제 각 접착제 도포 회피구간의 끝점에 도달하기 전에 도포건 스위치를 온 시키기 위한 제어신호를 출력하고, 이를 통해 도포건이 정확히 접착제 도포 회피구간의 끝점에 도달한 상태에서 도포건 스위치의 온 동작 및 접착제 도포 재개가 이루어지도록 한다.

또한 상기의 지연시간을 고려하여, 도포건 제어부가 로봇 제어부로부터 입력되는 도포건 이동속도 정보로부터 도포건의 현재 위치를 계산하여, 도포건(12)이 실제 도포 끝점에 도달하기 전에 도포건 스위치를 오프시키기 위한 제어신호를 출력하고, 이를 통해 도포건이 정확히 도포 끝점에 도달한 상태에서 도포건 스위치의 오프 동작 및 접착제 도포 종료가 이루어지도록 한다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 용접점 회피 도포를 위한 접착제 도포 장치 및 접착제 도포 방법에 대해 상술하였으며, 이러한 본 발명의 접착제 도포 장치 및 방법에서는 용접점 부분, 즉 접착제 도포 회피구간에서는 접착제가 도포되지 않게 되면서 이후 스폿 용접 공정에서 접착제가 용접열에 의해 연소되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이를 통해 작업장의 공기 오염 및 환경 저하를 방지할 수 있고, 접착제로 인한 용접부의 접합강도 저하를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는 바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

1 : 패널 2 : 플랜지
3 : 접착제 비드 10 : 로봇
11 : 아암 12 : 도포건
20 : 지그 30 : 제어장치부
31 : 로봇 제어부 32: 도포건 제어부

Claims (9)

1. 패널(1)의 접합부를 따라 이동하면서 접착제를 도포하는 도포건(12)이 장착된 로봇(10)과, 상기 로봇(10)과 도포건(12)의 작동을 제어하는 제어장치부(30)를 포함하는 접착제 도포 장치에 있어서,
   상기 제어장치부(30)는,
   미리 입력된 도포건의 이동 궤적 정보와 전체 궤적상의 도포건 이동속도 정보에 따라 상기 도포건(12)이 이동되도록 상기 로봇(10)을 제어하면서,
   도포건(12)의 이동 동안 상기 이동속도 정보와 도포건 이동 후 경과시간을 기초로 하여 도포건의 현재 위치를 실시간으로 판정하고,
   도포건(12)으로부터 접착제가 도포되는 동안, 상기 도포건의 현재 위치와 미리 입력된 궤적상의 접착제 도포 회피구간 정보를 기초로 하여, 스폿 용접시 용접점 부분이 되는 접합부의 각 접착제 도포 회피구간에서는 접착제의 도포를 중지하도록 도포건(12)의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 용접점 회피 도포를 위한 접착제 도포 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어장치부(30)는,
   상기 로봇(10)의 작동 및 도포건(12)의 이동을 제어하고, 상기 이동 궤적 정보와 이동속도 정보가 입력되며, 도포건(12)의 이동 개시를 나타내는 신호, 및 도포건(12)의 이동 동안 도포건의 이동속도 데이터를 실시간으로 전송하는 로봇 제어부(31)와;
   상기 궤적상의 접착제 도포 회피구간 정보가 입력되고, 로봇 제어부(31)로부터 실시간 전송되는 도포건의 이동속도 데이터와 상기 경과시간을 기초로 하여 도포건의 현재 위치를 판정한 뒤 상기 각 접착제 도포 회피구간에서 접착제의 도포를 중지하도록 도포건(12)의 작동을 제어하는 도포건 제어부(32);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접점 회피 도포를 위한 접착제 도포 장치.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 도포건의 현재 위치가 각 접착제 도포 회피구간의 시작점에 도달하는 경우 접착제 도포가 중지되도록 하고, 각 접착제 도포 회피구간의 끝점에 도달하는 경우 접착제 도포가 재개되도록 하는 것을 특징으로 하는 용접점 회피 도포를 위한 접착제 도포 장치.
   
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 도포건의 현재 위치는 도포건의 이동속도 데이터를 시간에 대해 적분하여 도포건(12)이 이동한 거리를 구한 뒤 도포건의 이동거리로부터 도포건의 현재 위치를 판정하는 것을 특징으로 하는 용접점 회피 도포를 위한 접착제 도포 장치.
   
5. 패널(1)의 접합부를 따라 이동하면서 접착제를 도포하는 도포건(12)이 장착된 로봇(10)과, 상기 로봇(10)과 도포건(12)의 작동을 제어하는 제어장치부(30)를 포함하는 접착제 도포 장치를 이용하여 패널(1)의 접착부에 접착제를 도포하는 방법에 있어서,
   접착제 도포를 위한 도포건의 이동 궤적 정보와 전체 궤적상의 도포건 이동속도 정보, 스폿 용접시 각 용접점 위치를 나타내는 궤적상의 접착제 도포 회피구간 정보가 제어장치부(30)에 입력되는 단계와;
   상기 제어장치부(30)가 상기 이동 궤적 정보와 도포건 이동속도 정보에 따라 로봇(10)의 작동을 제어하여 도포건(12)의 이동을 제어하는 단계와;
   상기 제어장치부(30)가 도포건(12)의 이동 동안 상기 이동속도 정보와 도포건 이동 후 경과시간을 기초로 하여 도포건의 현재 위치를 실시간으로 판정하는 단계와;
   도포건(12)으로부터 접착제가 도포되는 동안, 상기 제어장치부(30)가 도포건의 현재 위치와 상기 접착제 도포 회피구간 정보를 기초로 하여, 접합부의 각 접착제 도포 회피구간에서 접착제의 도포를 일시적으로 중지하도록 도포건(12)의 작동을 제어하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접점 회피 도포를 위한 접착제 도포 방법.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제어장치부(30)는,
   상기 로봇(10)의 작동 및 도포건(12)의 이동을 제어하고, 상기 이동 궤적 정보와 이동속도 정보가 입력되는 로봇 제어부(31)와;
   상기 궤적상의 접착제 도포 회피구간 정보가 입력되는 도포건 제어부(32);
   를 포함하여 구성되고, 상기 로봇 제어부(31)가 도포건(12)의 이동 개시를 나타내는 신호, 및 도포건(12)의 이동 동안 도포건의 이동속도 데이터를 실시간으로 전송하면, 상기 도포건 제어부(32)가 로봇 제어부(31)로부터 전송되는 도포건의 이동속도 데이터와 상기 경과시간을 기초로 하여 도포건의 현재 위치를 판정한 뒤 상기 각 접착제 도포 회피구간에서 접착제의 도포를 중지하도록 도포건(12)의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 용접점 회피 도포를 위한 접착제 도포 방법.
   
7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
   상기 도포건의 현재 위치가 각 접착제 도포 회피구간의 시작점에 도달하는 경우 접착제 도포가 중지되도록 하고, 각 접착제 도포 회피구간의 끝점에 도달하는 경우 접착제 도포가 재개되도록 하는 것을 특징으로 하는 용접점 회피 도포를 위한 접착제 도포 방법.
   
8. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
   상기 도포건의 현재 위치는 도포건의 이동속도 데이터를 시간에 대해 적분하여 도포건(12)이 이동한 거리를 구한 뒤 도포건의 이동거리로부터 도포건의 현재 위치를 판정하는 것을 특징으로 하는 용접점 회피 도포를 위한 접착제 도포 방법.
   
9. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
   상기 각 접착제 도포 회피구간에서 접착제의 도포가 중지되도록 하여 접합부를 따라 접착제를 점선 형태로 도포하는 것을 특징으로 하는 용접점 회피 도포를 위한 접착제 도포 방법.
   
   
   

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