KR20170091630A - 플랩을 개방하기 위한 조종 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코팅될 구성 부품의 플랩(1)을 개방하기 위한, 상세하게는 도장 설비에서의 모터차량 차체 구성 부품의 도어(1) 또는 후드를 개방하기 위한, 그리퍼(6)를 포함하며, 로봇 아암(5)에 장착되고 개방될 플랩(1) 상의 결합 수단(7)에 결합되어 그리퍼(6)가 플랩(1) 상의 결합 수단(7)에 대하여 위치하게 하기 위해서, 핸들링 로봇(2)이 그리퍼(6), 플랩(1)에 대한 그리퍼(6)의 위치를 비접촉식으로 감지하기 위한 센서(8)에 의하여 플랩(1)을 개방할 수 있게 하는 조종 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 센서(8)는 개방될 플랩(1)의 외부까지의 거리를 측정한다.

Description

플랩을 개방하기 위한 조종 장치 및 그 방법{Manipulator device for opening a flap, and a corresponding method}

본 발명은 코팅될 구성 부품의 플랩을 개방하기 위한, 상세하게는 도장 설비에서의 모터차량 차체 구성 부품의 도어 또는 후드를 개방하기 위한 조종 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그 조종 방법을 포함한다.

모터차량 차체 구성 부품을 도장하기 위한 현대의 도장 시스템에서, 도장될 모터차량 차체의 도어 및 후드는 도장 공정 중에 개방되어 있어야 도장 로봇이 모터차량 차체 내부와 도어 및 후드의 내부를 도장할 수 있다.

도어 오프너 또는 후드 오프너라고도 하는 핸들링 로봇은 일반적으로 이러한 목적으로 사용된다. 핀을 이용하여, 이러한 핸들링 로봇은 일반적으로 개방될 도어 또는 후드의 결합 수단에 결합한 다음, 플랩(도어 또는 후드)을 개폐할 수 있다. 모터차량 차체의 도어의 경우, 핸들링 로봇의 핀의 결합 수단은 일반적으로 윈도우 갭에 의해 형성되고, 여기서 사이드 윈도우 창유리는 완전히 조립된 상태에서 대체가 가능하다.

이러한 핸들링 로봇의 문제는 결합수단에서 핸들링 로봇의 핀의 정확한 위치선정에 있다. 이는 도장될 모터차량 차체의 공지된 기하학적 데이터는, 컨베이어 상의 모터차량 차체의 위치와 결합하여, 개방될 플랩(도어 또는 후드)의 결합수단과 관련한 핸들링 로봇의 핀의 대략적인 위치만을 결정하기 때문이다.

JP 7-232110은 개방될 모터차량 차체의 도어에 대한 핸들링 로봇의 위치 결정을 용이하게 하기 위한 근접 센서를 가지는 핸들링 로봇을 개시한다. 이때, 근접 센서는 핸들링 로봇의 로봇 아암으로부터 돌출되어 있으며, 작동 중에, 모터차량 차체의 개방될 도어의 내부를 검출한다. 따라서, 핸들링 로봇은 사이드 윈도우용 도어 개구부를 통해 먼저 차체의 내부로 들어가야 한다. 다음으로 로봇 아암이 하강되고, 그 결과 로봇 아암이 근접 센서가 도어의 내부를 검출할 때까지 천천히 늘어난다. 이때, 한 쪽의 핸들링 로봇의 핀과 다른 한 쪽의 개방될 도어의 사이에서의 정확한 상대적 위치를 알게 된다. 핸들링 로봇은 핀을 들어올려, 이를 약간 측면으로 옮기고 그것을 윈도우 갭에 삽입하고, 그로 인해 문을 열 수 있다. 이와 같이 공지된 핸들링 로봇의 단점은, 핸들링 로봇이 먼저 모터차량 차체의 내부로 이동해야 하기 때문에, 그로 인해 개방될 도어의 결합 수단에 관련한 핸들링 로봇의 위치 결정이 상대적으로 복잡하다는 것이다.

EP 1 824 646 B1에는 개방될 모터차량 차체의 도어에 대한 핸들링 로봇의 위치 결정에 대한 완전히 다른 이론이 개시되어 있다. 이 경우, 센서는 개방을 위해 사용되는 핸들링 로봇의 핀에 통합되고, 센서의 측정범위는 아래를 향하며, 이는 개방될 도어의 윈도우 갭을 통과할 때 신호를 생성한다. 한편으로, 이는 개방에 사용되는 핀이 먼저 윈도우 갭을 넘어 이동해야 하므로 위치 결정이 복잡해진다. 다른 한편으로, 개방을 위해 사용되는 핀에 센서를 구조적으로 통합하는 것도 어렵다.

본 발명은 상대적으로 개선된 조종 장치 및 그 방법을 생성하는 데 있다.

상기 목적은 독립항에 따른 조종 장치 또는 그 방법에 의해 달성된다.

본 발명은 개방될 플랩(예를 들면, 모터차량 차체의 도어)에 대해 핸들링 로봇을 위치시키기 위한 목적으로 한, 개방될 플랩까지의 거리를 측정하는 일반적인 기술 교시를 포함한다. 따라서, 본 발명은 개방될 도어의 내부의 검출을 제공하는 앞서 언급된 종래기술 JP 7-232110와 상이하다. 본 발명에 따른 개방될 플랩에 대한 조종 장치의 위치 결정은 따라서 실질적으로 더 간단하다. 왜냐 하면 개방에 사용되는 그리퍼(예를 들면, 핀)가 먼저 모터차량 차체의 내부로 이동될 필요가 없기 때문이다.

또한, 본 발명은 특별히 윈도우 갭을, 예를 들면 핸들링 로봇의 그리퍼에 대한 결합 수단을, 검출하는 센서를 개시하는 전술한 종래기술 EP 1 824 646 B1과도 상이하다.

그러나, 종래기술에 따라서, 본 발명은 개방될 플랩(예를 들어, 모터차량 차체의 도어, 엔진 후드 또는 트렁크 리드)을 개폐하기 위한 핸들링 로봇을 제공한다.

핸들링 로봇은 자유롭게 프로그래밍이 가능하고 연속 운동을 하는 다축 로봇인 것이 바람직하다. 예를 들면, 소위 말하는 Scara 로봇(Scara: selective compliance assembly robot arm)이 이 목적으로 사용될 수 있다. 하지만, 핸들링 로봇은 종래의 관절식-아암 로봇이다.

핸들링 로봇은 개방될 플랩의 결합 수단(예를 들면, 도어의 윈도우 갭)에 결합하기 위한 그리퍼(예를 들면, 핀)를 안내하여, 핸들링 로봇이 그리퍼에 의해 플랩을 열 수 있게 된다. 이때, 그리퍼는 개방될 플랩의 기하학적 구조와 일치하여, 그리퍼는 개방될 플랩의 결합수단에 결합할 수 있다. 모터차량 차체의 도어를 개방하는 경우, 그리퍼는 핀의 형태인 것이 바람직하며, 이로 인해 그리퍼는 도어의 윈도우 갭에 결합할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 조종 장치는 그리퍼가 플랩의 결합 수단에 대해 위치할 수 있도록, 플랩에 대한 그리퍼의 위치를 비접촉식으로 감지하기 위한 센서를 포함한다.

JP 7-232110 및 EP 1 824 646 B1에 따른 종래기술과는 달리, 본 발명은 센서가 개방될 플랩의 외부까지의 거리를 측정한다는 점에서 구분된다. 이는 핸들링 로봇이 센서를 먼저 모터차량 차체의 내부로 이동시킬 필요 없이, 그리퍼를 외부로부터 결합수단에 배치할 수 있기 때문에 유리하다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 센서는 로봇 아암 상에 또는 로봇 아암 내에 장착된다. 따라서 본 발명은 앞서 언급된, 센서가 그리퍼와 통합된 EP 1 824 646 B1과 같은 종래 기술과 상이하다. 그러나, 기계적인 과부하의 경우 그리퍼가 분리되어 교체되어야 하므로, 그리퍼로부터 센서는 구조적으로 분리되는 것이 유리하다. 그러나, 본 발명의 범위 내에서, 그리퍼는 간단한 구성 부품으로서 설계될 수 있으므로, 그리퍼의 교체는 큰 비용을 요하지 않는다.

대조적으로, 센서가 로봇 아암에 구조적으로 통합되는 것은 센서가 덜 오염되는 점에서 이점이 있다. 또한, 센서가 로봇 아암에 구조적으로 통합되면 핸들링 로봇의 외부 윤곽선이 늘어나지 않아 충돌의 위험 또한 증가하지 않아 유리하다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 센서는 로봇 아암으로부터 전방으로 비스듬히 돌출된 측정 범위를 갖는다. 이는 그리퍼가 개방될 도어로 접근할 때, 센서의 측정 범위에 항상 개방될 도어의 외부가 포함된다는 이점을 제공한다.

그러나, 그 대신에, 센서의 측정 범위는 전방으로 바로(수평 방향으로) 돌출될 수도 있다. 이는, 특히, 센서가 로터 베이스(rotor base)에 장착된 경우 유용하다.

본 발명에 따른 조종 장치의 경우, 그리퍼는 바람직하게는 로봇 아암으로부터 가로방향으로 아래쪽으로 돌출하여, 개방될 플랩의 결합 수단에 결합될 수 있다. 이때, 그리퍼는 그 자체로 알려진 로봇 핸드 축을 통해 로봇 아암에 연결될 수 있다. 그러나, 그 대신에, 핸들링 로봇이 로봇 핸드 축을 가지지 않고 그리퍼가 말단 로봇 아암에 바로 장착된다.

또한, 언급되어야 할 것으로, 센서는 개방될 플랩(예를 들면, 모터차량 차체의 도어, 후드, 트렁크 리드)의 외부까지의 거리를, 바람직하게는 정량적으로, 측정한다. 따라서, 본 발명은 센서가 개방될 도어의 내부로의 접근만을 검출하고 특정 거리에서 정성적 신호를 출력하는 JP 7-232110에서의 종래기술과는 상이하다. 대조적으로, 개방될 플랩의 외부까지의 거리의 정량적 측정은, 개방될 플랩의 외부로 접근할 때, 즉 개방될 플랩의 외부까지의 측정된 거리의 피드백을 이용하여, 연속적인 위치 제어를 달성할 수 있게 한다.

그리퍼에 관해서, 또한 언급되어야 할 것으로, 그리퍼는 바람직하게는 미리 정해진 한계점을 가져, 기계적 과부하의 경우에 그리퍼가 분리된다. 미리 정해진 한계점의 기계적 적재 용량은 개방될 플랩 및/또는 핸들링 로봇의 기계적 적재 용량이 초과하기 전에 그리퍼가 분리되도록 설계되는 것이 바람직하다.

예를 들면, 그리퍼는 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 이는 그리퍼와 개방될 플랩 사이의 물리적 접촉이 개방될 플랩에 흠집을 남기지 않는 점에서 유리하다.

또한, 언급되어야 할 것으로, 센서는 바람직하게는 로봇 아암 내부에서, 적어도 그 길이의 일부를 따라, 이어지는 센서 라인에 연결되어 있다. 이는 핸들링 로봇의 외부 윤곽선이 늘어나지 않아 센서 라인이 보호된다는 점에서 유리하다.

상기에서 이미 언급된 바와 같이, 개방될 플랩은 모터차량 차체의 도어일 수 있다. 이때, 핸들링 로봇의 그리퍼용 결합수단은 일반적으로 도어의 윈도우 갭에 의해 형성된다.

그러나, 개방될 플랩의 결합수단은 플랩에 제거 가능하게 부착된 보조물일 가능성이 있다. 예를 들면, 그러한 보조물은 개방될 트렁크 리드 또는 후드에 부착되어, 그리퍼가 트렁크 리드 또는 후드를 파지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위 내에서, 결합수단은 반드시 개방될 플랩의 필수 구성 부품일 필요는 없지만, 개방될 플랩에 분리 가능하게 연결되었을 수 있다.

또한, 본 발명의 범위 내에서, 결합수단은 자동차 번호판용 벽감, 전조등용 개구 또는 이와 유사한 것일 수 있다.

또한, 그리퍼와 결합수단의 접촉을 검사하는 것도 가능하다. 이는 예를 들면 센서 신호의 평가에 의해 이루어질 수 있다.

센서의 설계 및 작동 모드와 관련하여, 본 발명의 범위 내에서 다양한 가능성이 존재한다. 그러나, 센서는 거리 센서, 예를 들면 초음파 센서 또는 유도 센서인 것이 바람직하다. 그러나, 다른 유형의 센서가 본 발명의 범위 내에서 사용될 수도 있다. 예를 들면, 레이더 센서가 본 발명의 범위 내에서 사용될 수 있다.

또한 언급되어야 할 것으로, 그런 이유로 센서는 바람직하게는 강철 또는 알루미늄으로 만들어진 물질을 인식한다. 이때, 신호는 적어도 100mm(예를 들어, 센서와 센서의 위치에 따라, 50 내지 500mm 이내) 이내로 접근했을 때 인식 가능해야 한다.

또한 언급되어야 할 것으로, 그리퍼가 개방될 플랩의 결합수단에 위치될 수 있도록 단 하나의 센서만이 제공되는 것이 바람직하다.

또한, 주지할 것으로, 본 발명은 전술한 본 발명에 따른 조종 장치에 대한 보호만을 주장하지 않는다. 또한, 본 발명은 적어도 한 조종 장치를 갖는 완전 코팅 설비에 대한 보호도 주장한다. 예를 들면, 이는 모터차량 차체 구성 부품을 도장하기 위한 도장 설비일 수 있다.

또한, 핸들링 로봇은 바람직하게는 가능한 충돌 제어를 제공하여, 예를 들면, 핸들링 로봇과 구성 부품(예를 들면, 모터차량 차체 구성 부품)과의 또는 도장 캐빈의 캐빈 벽과의 충돌이 인식된다.

이 충돌 제어의 일부로서, 예를 들면, 핸들링 로봇의 Z축(수직축)에 작용하는 토크가 측정될 수 있다. 따라서, 이 토크는 핸들링 로봇이 Z축(수직축)을 중심으로 회전하고 경계면(예를 들면, 모터차량 차체 구성 부품)과 충돌할 때 갑자기 증가한다.

그러나, 한편으로, 충돌 제어의 일부로서, 모든 로봇 축의 또는 적어도 복수의 로봇 축의 토크가 평가되는 것도 가능하다.

마지막으로, 본 발명은 또한 이미 전술한 설명에 의해 주어진 바와 같이, 상응하는 조종 방법을 포함하여, 조종 방법에 대한 별도의 설명은 생략될 수 있다.

그러나, 조종 방법에 대해서는, 그리퍼의 대략적인 위치 결정이 먼저 수행된 다음 그리퍼의 정밀한 위치가 결정되는 것이 바람직하다.

개방될 플랩에 대한 그리퍼의 대략적인 위치 결정은 모터차량 차체 부품의 공지된 기하학적 데이터와 미리 정해진 모터차량 차체 부품의 위치에 기초해서만 수행될 수 있다. 이는 이러한 대락적인 위치 결정에 모터차량 차체의 기하학적 데이터와 위치에 대한 상대적으로 대략적인 오차는 문제가 되지 않기 때문이다.

대조적으로, 개방될 플랩의 결합 수단에 대한 그리퍼의 정밀한 위치 결정은 센서 데이터가 고려되어 수행된다.

본 발명의 범위 내에서, 그리퍼의 굴절(변형)을 모니터링함으로써 부품 제어 및 충돌 제어를 수행할 수 있는 가능성이 있다. 따라서, 통상의 조종 작업에서, 그리퍼는 그 경우에 발생하는 기계적 부하로 인해 굴절을 겪게 되고, 그 굴절은 특정 각도 범위 내에 있다. 또한, 경계면(예를 들면, 구성 부품, 캐빈 벽)과 충돌하는 그리퍼의 경우, 기계적 부하가 그리퍼에 작용하고, 이는 그리퍼에 상응하는 굴절을 일으킨다. 그러나, 충돌의 경우, 그리퍼의 굴절은 통상의 조종 작업에서의 경우보다 크다. 대조적으로, 그리퍼와 조종되는 구성 부품 또는 경계면과의 물리적인 접촉이 없는 경우, 그리퍼는 어떤 굴절도 겪지 않는다. 이는 그리퍼의 굴절에 따라 다음 세 가지 작동 상태를 구별하는 것을 가능하게 한다:

- 그리퍼와 구성 부품 또는 경계와의 접촉이 없음

- 통상적 조종 작업 도중 그리퍼와 조종되는 구성 부품과의 물리적 접촉

- 그리퍼와 경계면(예를 들면, 구성 부품 또는 캐빈 벽)과의 충돌.

그리퍼의 굴절(변형)은, 예를 들면, 종래기술에 의해 알려져 있고 따라서 더 상세히 설명될 필요가 없는, 스트레인 게이지에 의해 결정될 수 있다.

본 발명에 따른 그리퍼는 플라스틱으로 만들어질 수 있으므로, 그리퍼와 개방될 플랩 사이의 물리적 접촉이 개방될 플랩에 흠집을 남기지 않는 점에서 유리하다.

센서는 바람직하게는 로봇 아암 내부에서, 적어도 그 길이의 일부를 따라, 이어지는 센서 라인에 연결되어 핸들링 로봇의 외부 윤곽선이 늘어나지 않아 센서 라인이 보호된다는 점에서 유리하다.

도 1a는 도어 개방을 위한 핸들링 로봇의 접근 중 모터차량 도어를 통한 단면도,
도 1b는 핸들링 로봇의 그리퍼가 개방될 도어의 윈도우 갭 위에 이미 위치된, 도 1a의 변형예,
도 1c는 핸들링 로봇의 그리퍼가 이미 도어의 윈도우 갭으로 들어간, 도 1a와 도 1b의 변형예,
도 1d는 센서가 로봇 베이스에 배치된, 도 1a 내지 도 1c의 변형예,
도 2는 흐름도 형태의, 본 발명에 따른 조종 방법,
도 3은 흐름도 형태의, 차량 도어를 여는 과정,
도 4는 부품 제어와 함께 차량 도어를 여는 과정,
도 5a는 흐름도 형태의, 차량 차체의 후드를 여는 과정, 및
도 5b는 그리퍼를 갖는, 차량 차체의 엔진 후드의 사시도.

본 발명의 다른 유리한 개선은 종속항에 개시되거나, 첨부된 도면과 관련하여 본 발명의 바람직한 실시예의 설명에서 제시된다.

도 1a 내지 도 1b는 모터차량 차체의 도어(1)를 개방하기 위한 본 발명에 따른 조종 장치의 다양한 작동 상태를 도시하여, 도시되지 않은, 도장 로봇이 모터차량 차체의 내부와 도어(1)의 내부를 도장할 수 있다.

이 목적을 위해, 본 발명에 따른 조종 장치는, 로봇 베이스(3)와 함께, 경우에 따라 고정방식으로 배치되거나 또는 모터차량 차체의 이송 방향을 따라 변위 가능하도록 배치될 수 있는 다축 핸들링 로봇(2)을 구비한다.

로봇 부재(4)는 로봇 베이스(3)에 배치되어 있으며, 로봇 부재(4)는 로봇 베이스(3)에 대해 수직인 회전축에 대해 회전이 가능하다.

로봇 아암(5)은 회전 가능한 로봇 부재(4) 상에 회전 가능하게 배치되어 있으며, 로봇 아암(5)은 로봇 부재(4)에 대해 수평인 회전축에 대해 회전이 가능하다. 도면에서, 이 회전축은 도면의 평면에 수직으로 배향되어 있다.

로봇 아암(5)의 말단 자유단부에 장착된 그리퍼(6)는 로봇 아암(5)으로부터 가로방향으로 아래쪽으로 돌출되고, 그리퍼(6)는 도 1c에 도시된 바와 같이, 도어(1)의 윈도우 갭(7)에 삽입될 수 있다.

미리 정해진 측정 범위(10)내에서 도어(1)의 외부(9)까지의 거리를 측정하는 거리 센서(8)는 로봇 아암(5)에 배치된다. 이때의 거리 센서(8)의 측정 범위(10)는 로봇 아암(5)으로부터 비스듬하게 전방으로 그리고 아래를 향해 돌출되어 있다. 결과적으로, 그리퍼(6)가 도어(1)의 윈도우 갭(7)에 접근함에 따라, 거리 센서(8)는 항상 도어(1)의 외부(9)까지의 거리를 측정할 수 있으며, 그리고 이는, 윈도우 갭(7)에 대한 그리퍼(6)의 정밀한 위치 결정에 있어서, 제어된 정밀한 위치 결정을 가능하게 한다.

도면은 추가적으로 센서 라인(11)을 도시하며, 이는 로봇 아암(5) 내에서 연결된다.

윈도우 갭(7)에 접근함에 따라, 도 1b에 나타난 바와 같이, 그리퍼(6)는 윈도우 갭(7) 위에 우선 배치된다.

다음으로, 그리퍼(6)는, 도 1c에 나타난 바와 같이, 윈도우 갭(6) 내로 내려간다.

마지막으로, 핸들링 로봇(2)이 도어(1)를 당겨 개방할 수 있게 된다.

도 1d는 도 1a 내지 도 1c의 변형을 도시하며, 반복을 피하기 위해, 상기 설명을 참조하고, 동일한 참조 번호가 상응하는 세부 설명에 사용된다.

이 일 실시예의 특징은 거리 센서(8)가 로봇 베이스(3)에 장착되어 도어(1)의 외부까지의 거리를 측정한다는 점을 포함한다.

본 발명에 따른 조종 방법을 간략한 형태로 묘사하는, 도 2에 나타낸 흐름도는, 이하에서 설명한다.

제1단계 S1에서 먼저 수행되는 것은 개방될 도어(1)에 대한 핸들링 로봇(2)의 대략적인 접근이다. 이 대략적인 접근에서, 거리 센서(8)의 센서 데이터는 아직 평가될 필요가 없다. 오히려, 대략적인 위치 결정은 모터차량 차체의 알려진 기하학적 데이터 및 컨베이어상의 모터차량 차체의 동일하게 알려진 위치에 기초하여 단독으로 이루어질 수 있다.

이 대략적인 위치 결정 중에, 단계 S2에서, 거리 센서(8)가 이미 거리 신호를 감지하고 있는지 여부가 검사된다.

만일 그렇다면, 단계 S3에서, 도어(1)에 대한 그리퍼(6)의 센서제어 접근이 수행되고, 거리 센서(8)에 의해 측정된 신호들은 위치 제어의 일부로서 고려된다.

단계 S4에서, 이 경우에 그리퍼(6)가 윈도우 갭(7) 위에 위치하는지 여부가 연속적으로 검사된다.

만일 그렇다면, 단계 S5에서, 그리퍼(6)는 윈도우 갭(7) 내로 하강한다.

그 다음, 단계 S6에서, 그리퍼(6)가 윈도우 갭(7)에 위치하는지 여부가 검사된다.

만일 그렇지 않다면, 단계 S10에서, 루프 내에서 검색 기능이 활성화된다.

그렇지 않으면, 다음 단계 S7에서, 도어(1)가 다음에 당겨 열릴 수 있다.

단계 S8에서, 도어(1)는 다시 닫힐 수 있다.

최종적으로, 초기 위치로의 복귀가 단계 S9에서 수행된다.

도 3은, 흐름도의 형태로, 본 발명에 따른 모터차량 차체의 도어를 개방하는 과정을 도시한다.

제1단계 S1에서, 핸들링 로봇은 그리퍼를 외부로부터 도어로 접근시킨다. 접근하는 동안, 모터차량 차체의 기하학적 구조를 나타내는, 모터차량 차체의 알려진 차체 데이터가 고려된다.

모터차량 차체의 도어의 외부로의 접근이 이루어지는 동안, 센서의 신호 강도가 측정되고 단계 S2에서 한계값 x와 비교된다. 만약, 도어의 외부로의 접근에도 불구하고, 신호 강도가 한계값 x를 초과하지 않으면, 이는 도어가 실제로는 추정된 위치에 있지 않음을 나타내어, 단계 S3에서, 오류가 있다고 추정한다. 예를 들면, 오류 플래그가 설정될 수 있다.

그렇지 않으면, 제어 시스템은 도어가 존재한다고 추정하여, 단계 S4에서, 그리퍼는, 도어를 개방하기 위해, 도어의 결합수단(예를 들면, 도어 갭)에 삽입될 수 있다.

이 과정에서, 수직 회전축("중심축")에서 작용하는, 토크는 단계 S5에서 모니터된다. 한편으로, 이 토크는 충돌의 경우 갑자기 증가하므로, 이는 충돌 제어를 가능하게 한다. 다른 한편으로, 그러나, 또한 이 토크 모니터링은 부품 제어, 즉 추정된 부품(예를 들면, 도어)이 실제로 존재하는지 여부에 대한 제어를 가능하게 하는데, 이는 부품이 상응하는 저항으로 핸들링 로봇에 대항하기 때문이다.

이러한 부품 제어는, 흐름도의 형태로, 도 4에 표시된다.

제1단계 S1에서, 예를 들어, 모터차량 차체의 도어가 개방된다.

이때, 단계 S2에서, 센서의 신호 강도가 측정되고 한계값 y와 비교된다.

만약 신호 강도가 한계값 y보다 작으면, 센서가 도어를 감지하지 못하기 때문에 이는 오류를 나타낸다. 이는, 예를 들면, 그리퍼와 개방될 도어 사이의 접촉이 손실되었기 때문일 수 있다. 단계 S3에서 오류가 추정되고, 그 경우, 예를 들면, 오류 플래그가 설정될 수 있다.

그렇지 않으면, 다음 단계 S4에서, 정상 공정이 계속되고, 부품(예를 들면, 도어)는 다시 닫힌다.

도 5a와 도 5b는 전술한 방식으로 핸들링 로봇에 의해 이동되는 그리퍼(13)에 의해 모터차량 차체의 엔진 후드(12)를 개방하는 과정을 도시한다.

엔진 후드(12)를 개방하기 위해, 그리퍼(13)는 엔진 후드(12)의 링(14)에 결합될 수 있다.

제1단계 S1에서, 엔진 후드(12)의 개방 시, 그리퍼(13)는 먼저 링(14)을 향해 이동된다.

다음으로, 다음 단계 S2에서, 그리퍼(13)는 링(14) 내로 이동된다.

이 경우, 단계 S3에서, 센서의 신호 강도가 측정되고 한계값 x와 비교된다.

만약 측정된 신호 강도가 한계값 x를 초과하지 않으면, 그리퍼(13)가 실제로 링(14)에 삽입되지 않았다고 추정할 수 있다. 단계 S4에서, 오류가 추정되고, 그 경우에, 예를 들면, 오류 플래그가 설정될 수 있다.

그렇지 않으면, 단계 S5에서, 정상 조종 공정이 수행되고, 예를 들면 엔진 후드(12)가 통상적인 방식으로 개방되고 다시 닫힌다.

본 발명은 전술한 바람직한 실시예에 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명의 보호범위 내에서 다수의 변형 및 수정이 가능하며, 또한, 본 발명은 첨부된 본 발명의 특허 청구범위에 포함된 특징들을 보호범위로 주장하고자 한다.

1 : 모터차량 차체의 도어 2 : 핸들링 로봇
3 : 로봇 베이스 4 : 로봇 부재
5 : 로봇 아암 6 : 그리퍼
7 : 도어의 윈도우 갭 8 : 거리 센서
9 : 도어의 외부 10 : 거리 센서의 측정 범위
11 : 센서 라인 12 : 엔진 후드
13 : 그리퍼 14 : 링

Claims (16)

1. 코팅될 구성 부품의 플랩(1)을 개방하기 위한, 특히 도장 설비에서의 모터차량 차체 구성 부품의 도어(1) 또는 후드를 개방하기 위한 조종 장치가,
   a) 로봇 아암(5), 및 로봇 아암(5)에 장착되고, 개방될 플랩(1) 상의 결합 수단(7)에 결합되어 그리퍼(6)에 의해 플랩(1)을 개방할 수 있도록 하는 그리퍼(6)를 가지는 핸들링 로봇(2), 및
   b) 플랩(1)에 대한 그리퍼(6)의 위치를 비접촉 감지하여 그리퍼(6)가 플랩(1) 상의 결합 수단(7)에 대해 위치될 수 있도록 하는 센서(8)를 포함하고,
   c) 센서(8)는 개방될 플랩(1)의 외부까지의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 플랩 개방 조종 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   a) 센서(8)는 로봇 아암(5)의 안 또는 상에 또는 로봇 베이스(3) 상에 장착되고, 그리고/또는
   b) 센서(8)는 로봇 아암(5)로부터 비스듬히 전방으로 돌출된 측정 범위(10)를 갖는 것을 특징으로 하는 플랩 개방 조종 장치.
   
3. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   그리퍼(6)는 로봇 아암(5)으로부터 가로방향으로 아래를 향해 돌출되어, 개방될 플랩(1) 상의 결합 수단에 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 플랩 개방 조종 장치.
   
4. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   센서(8)는 개방될 플랩(1)의 외부(9)까지의 거리를 정량적으로 측정하는 것을 특징으로 하는 플랩 개방 조종 장치.
   
5. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   a) 그리퍼(6)는 미리 정해진 한계점을 가지며, 여기서 미리 정해진 한계점의 기계적 적재 용량은 플랩(1) 및/또는 핸들링 로봇(2)의 기계적 적재 용량보다 적고, 그리고/또는
   b) 그리퍼(6)는 플라스틱으로 만들어진 것을 특징으로 하는 플랩 개방 조종 장치.
   
6. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   센서(8)는 센서 라인(11)에 연결되고, 센서 라인은 적어도 그 길이의 일부를 따라 로봇 아암(5)의 내부에 이어지는 것을 특징으로 하는 플랩 개방 조종 장치.
   
7. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   a) 개방될 플랩(1)은 모터차량 차체의 도어이며, 도어(1) 상의 결합 수단(7)은 도어(1)의 윈도우 갭이고, 또는
   b) 개방될 플랩(1) 상의 결합 수단(7)은 플랩(1)에 제거 가능하게 부착되는 보조물, 상세하게는 링이고, 또는
   c) 결합 수단은 플랩의 플레이트로 형성되는 것을 특징으로 하는 플랩 개방 조종 장치.
   
8. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   a) 센서(8)는 거리 센서이고, 그리고/또는
   b) 센서(8)는 초음파 센서이고, 또는
   c) 센서(8)는 유도 센서이고, 또는
   d) 센서(8)는 레이더 센서이고, 그리고/또는
   e) 센서(8)는 그리퍼, 도어 또는 플랩(6)의 위치를 결정하는 단일 센서인 것을 특징으로 하는 플랩 개방 조종 장치.
   
9. 전술한 항들 중 어느 한 항에 따른 플랩 개방 조종 장치를 갖는, 모터차량 차체 구성 부품을 도장하기 위한 코팅 장치, 상세하게는 도장 장치.
   
10. 코팅될 구성 부품의 플랩(1)을 개방하는, 상세하게는 도장 장치의 모터차량 차체 구성 부품의 도어(1) 또는 후드를 개방하는 방법이,
    a) 핸들링 로봇(2)을 이용하여 그리퍼(6)를 개방될 플랩(1) 상의 결합 수단(7)에 대해 위치시키는 단계,
    b) 위치 조정 작업중에 센서(8)를 이용하여 플랩(1)에 대한 그리퍼(6)의 위치를 측정하는 단계,
    c) 그리퍼(6)를 이용하여 플랩(1)을 파지하는 단계를 포함하고,
    d) 센서는 개방될 플랩(1)의 외부까지의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 플랩 개방 방법.
    
11. 제10항에 있어서,
    a) 모터차량 차체 구성 부품의 기하학적 데이터와 모터차량 차체 구성 부품의 기정 위치에 기초한, 바람직하게는 센서에 의해 측정된 거리와 무관하게, 개방될 모터차량 차체 구성 부품의 도어(1)에 대한 그리퍼(6)의 대략적인 위치 결정의 단계,
    b) 센서에 의한, 센서와 도어(1)의 외부 사이의 거리 측정의 단계,
    c) 그리퍼(6)가 도어(1)의 결합 수단(7) 위에 위치하도록 한, 측정된 거리에 따른 그리퍼(6)의 정밀한 위치 결정의 단계,
    d) 그리퍼(6)가 플랩(1) 상의 결합 수단(7)에 결합되도록, 그리퍼(6)를 하강시키는 단계,
    e) 그리퍼(6)를 뒤로 당김으로써 도어(1)를 개방하는 단계를 특징으로 하는 플랩 개방 방법.
    
12. 제10항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    구성 부품(1) 내의 그리퍼(6)의 결합을 식별하기 위한 자동 부품 식별을 포함하는 것을 특징으로 하는 플랩 개방 방법.
    
13. 제10항 또는 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    핸들링 로봇(2) 및/또는 그리퍼(6)의 경계면과의 충돌을 식별하기 위한, 상세하게는 캐빈 벽 또는 구성 부품(1)과의 충돌을 식별하기 위한 자동 충돌 제어를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랩 개방 방법.
    
14. 제12항 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    부품 식별 및/또는 충돌 제어의 일부로서, 상세하게는 스트레인 게이지, 거리 센서, 초음파 센서, 레이더 센서 또는 유도 센서에 의하여, 핸들링 로봇(2)의 일부, 상세하게는 그리퍼(6)의 변형이 측정되는 것을 특징으로 하는 플랩 개방 방법.
    
15. 제14항에 있어서,
    a) 핸들링 로봇은 수직 회전축을 가지며, 그리퍼(6)는 로봇 아암 상에서, 수직 회전축에 대해 회전이 가능하며,
    b) 수직 회전축 또는 복수의 로봇 축, 상세하게는 모든 로봇 축에 대해 작용하는 토크가 측정되고,
    c) 충돌은 토크가 미리 정해진 한계값을 초과하는 경우에 식별되는 것을 특징으로 하는 플랩 개방 방법.
    
16. 제14항 또는 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    측정된 변형에 따라,
    a) 그리퍼(6)와 구성 부품 또는 경계면 사이의 물리적 접촉 없음,
    b) 그리퍼(6)과 정상 조종 공정의 과정에서 취급될 구성 부품(1) 사이의 물리적 접촉,
    c) 그리퍼(6)와 경계면의, 상세하게는 구성 부품(1) 또는 캐빈 벽과의 충돌이 식별되는 것을 특징으로 하는 플랩 개방 방법.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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