KR20190063900A

KR20190063900A - 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템

Info

Publication number: KR20190063900A
Application number: KR1020170163027A
Authority: KR
Inventors: 허우영
Original assignee: (주)우신시스템
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2019-06-10

Abstract

본 발명은 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템에 관한 것으로서, 특히 제어부와; 상기 제어부에 의해 컨트롤되고, 원단이 인서트 사출 부착된 내장부품을 파지하는 핸들링 로봇과; 상기 핸들링 로봇에 의해 파지된 내장부품의 외관 라인을 따라 원단을 커팅하는 레이저 커팅기와; 상기 내장부품의 외관 라인과 상기 원단의 커팅 라인을 따라 접착제를 분사하는 접착제 분사기와; 접착제가 분사된 내장부품과 원단을 제공받아 이송하는 컨베이어;를 포함하여 구성되어, 작업공정을 자동화하여 작업효율을 높이고 안전사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.

Description

인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템{Laser Cutting Automatic Manufacturing System of Insert Injection}

본 발명은 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템에 관한 것으로서, 특히 자동차 내부에 장착되는 내장부품에 인서트 사출 부착되는 원단의 절단과 접착 작업을 자동화할 수 있는 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 제조업체에서 한 대의 완성차를 생산하기 위해서는 소재의 선택에서부터 제품양산까지 여러 가지 공정라인을 거쳐야 하며, 이러한 공정들은 공장 자동화의 추세에 맞추어 자동화 시스템에 의해 대체되고 있다.

자동화 시스템은 보다 짧은 시간동안에 보다 많은 제품을 생산할 수 있도록 하고 있으며, 이에 더해 설비의 효율적인 사용을 통해 더욱 생산성을 높이기 위해 노력하고 있다.

그러나, 아직까지 FRT PLR(Front Pillar), CTR PLR(Center Pillar), RR PLR(Rear Pillar)과 같은 내장부품에 인서트 사출 부착된 직물재질의 원단을 내장부품에 맞게 커팅하고 접착하는 작업은 자동화되지 않고 작업자가 일일이 수작업을 하기 때문에 작업효율이 낮을 뿐만 아니라 안전사고의 위험을 갖고 있는 문제점이 있다.

출원번호:10-2009-0055712 (공개특허:10-2010-0137598, 발명의 명칭: 자동차안전벨트 자동체결시스템)

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자동차 내부에 장착되는 FRT PLR(Front Pillar), CTR PLR(Center Pillar), RR PLR(Rear Pillar) 등과 같은 내장부품에 인서트 사출 부착된 원단의 절단과 접착 작업을 자동화할 수 있는 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템은 제어부와; 상기 제어부에 의해 컨트롤되고, 원단이 인서트 사출 부착된 내장부품을 파지하는 핸들링 로봇과; 상기 핸들링 로봇에 의해 파지된 내장부품의 외관 라인을 따라 원단을 커팅하는 레이저 커팅기와; 상기 내장부품의 외관 라인과 상기 원단의 커팅 라인을 따라 접착제를 분사하는 접착제 분사기와; 접착제가 분사된 내장부품과 원단을 제공받아 이송하는 컨베이어;를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 레이저 커팅기에는 상기 내장부품을 센싱하는 비전 카메라가 설치되어, 상기 내장부품에 대해 핸들링 로봇에 입력된 설정 좌표와 비전 카메라가 센싱한 좌표를 상기 제어부가 비교한 후 오차에 대응하여 핸들링 로봇이 움직이도록 한다.

그리고, 상기 핸들링 로봇에 의해 파지된 내장부품의 내부에 관통홀이 있는 경우, 상기 레이저 커팅기는 상기 관통홀을 따라 커팅한다.

또한, 상기 레이저 커팅기가 상기 내장부품에 부착된 원단을 절단할 때 내장부품의 외관 라인에서 바깥쪽으로 일정거리 이격된 지점을 따라 절단한다.

또한, 상기 원단이 부착된 내장부품을 거치하는 다수의 지그를 더 포함하여 구성되되, 각 지그에는 종류가 다른 내장부품이 각각 거치되고, 상기 핸들링 로봇은 상기 지그에 거치된 내장부품을 파지한다.

또한, 상기 접착제 분사기는 접착제가 저장된 접착제통과; 상기 접착제통 내부의 접착제를 흡입하는 펌프와; 상기 펌프로부터 접착제를 제공받는 호스가 설치된 지지대와; 상기 호스의 끝부분에 설치되어 접착제를 분사하는 노즐;로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템은 수작업으로 하던 내장부품의 인서트 사출 원단 커팅 및 접착 공정을 자동화시킴으로써 공정 속도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 안전사고를 예방할 수 있는 이점이 있다.

또한, 비전 카메라에 의해 측정된 데이터와 제어부에 입력된 데이터의 비교를 통하여 내장부품에 인서트 사출 부착된 원단을 커팅시 내장부품을 필요한 좌표에 정확하게 위치시킬 수 있기 때문에 커팅작업의 정밀성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템을 간단히 보인 블록도.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 의한 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템의 운용과정을 보인 도.
도 3은 본 발명에 의한 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템의 레이저 커팅기를 보인 도.
도 4는 본 발명에 의한 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템의 접착제 분사기를 보인 도.
도 5는 본 발명에 의한 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템에서 가공하는 내장부품의 일예를 보인 도.

이하, 본 발명에 의한 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템을 간단히 보인 블록도이고, 도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 의한 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템의 운용과정을 보인 도이다.

그리고, 도 3은 본 발명에 의한 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템의 레이저 커팅기를 보인 도이며, 도 4는 본 발명에 의한 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템의 접착제 분사기를 보인 도이다.

또한, 도 5는 본 발명에 의한 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템에서 가공하는 내장부품의 일예를 보인 도이다.

본 발명에 의한 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템은 FRT PLR(Front Pillar), CTR PLR(Center Pillar), RR PLR(Rear Pillar) 등과 같은 내장부품에 인서트 사출에 의해 부착된 원단(B)을 레이저로 가공하여 필요한 내장부품을 제조하기 위한 것으로서, 제어부(10)와, 원단(B)이 인서트 사출에 의해 부착된 내장부품(A)이 거치되는 다수의 지그(20)와, 상기 원단(B)이 인서트 사출 부착된 내장부품(A)을 파지하는 핸들링 로봇(30)과, 상기 원단(B)이 부착된 내장부품(A)에서 원단(B)을 커팅하는 레이저 커팅기(40)와, 상기 원단(B)이 부착된 내장부품(A)에 접착제를 분사하는 접착제 분사기(50)와, 접착제가 분사된 원단(B)이 부착된 내장부품(A)을 이송하는 컨베이어(60)를 포함하여 구성된다.

상기 제어부(10)는 본 발명에 의한 내장부품 제조시스템 전반을 컨트롤하여 자동으로 각 작업이 진행될 수 있도록 한다.

상기 지그(20)는 외측면에 원단(B)이 인서트 사출에 의해 부착된 자동차 내장부품(A)을 거치하는 것으로서, 본 발명에서는 다수의 지그(20)가 포함하여 구성된다.

이러한 다수의 지그(20)에는 종류가 다른 내장부품(A), 즉 FRT PLR(Front Pillar), CTR PLR(Center Pillar), RR PLR(Rear Pillar)과 같은 다양한 종류의 내장부품(A)을 각각의 지그(20)에 거치한다.

상기 핸들링 로봇(30)은 제어부(10)에 의해 컨트롤되어 원단(B)이 부착된 상태로 지그(20)에 거치되어 있는 내장부품(A)을 파지하는 것으로서, 핸들링 로봇(30) 주위에 다른 종류의 내장부품(A)이 각각 거치된 다수의 지그(20)가 설치되어 있다. 따라서, 핸들링 로봇(30)은 다수의 지그(20)에 각각 거치되어 있는 특정 종류의 내장부품(A)을 파지한 후 후속 작업을 위한 장치로 이송한다.

상기 레이저 커팅기(40)는 핸들링 로봇(30)에 의해 파지된 내장부품(A)의 외관 라인을 따라 원단(B)을 커팅한다.

이러한 레이저 커팅기(40)는 종래에 작업자가 일일이 커터칼로 자르던 원단(B)을 레이저로 자르는 것으로서, 여기에는 내장부품(A)을 센싱하는 비전 카메라(41)가 설치되어 있다.

좀 더 부연 설명을 하면, 핸들링 로봇(30)의 로봇팔에 의해 원단(B)이 부착된 내장부품(A)이 레이저 커팅기(40) 쪽으로 이송되면, 레이저 커팅기(40)에 설치된 비전 카메라(41)는 내장부품(A)의 형상을 파악하여 이에 관한 데이터를 제어부(10)에 전송하고, 제어부(10)는 입력되어 있던 내장부품(A)에 관한 데이터와 전송된 데이터를 비교하여 어떤 내장부품(A)인지를 파악한다.

내장부품(A)에 대한 정보파악이 완료되면 해당 내장부품(A)에 대해 핸들링 로봇(30)에 입력된 설정 좌표와 비전 카메라(41)가 센싱한 좌표를 제어부(10)가 비교한 후, 양 좌표 사이의 오차에 대응하여 핸들링 로봇(30)이 움직이도록 한다. 이러한 핸들링 로봇(30)의 움직임에 의해 내장부품(A)은 커팅을 위한 설정된 위치에 배치되고, 레이저 커팅기(40)가 내장부품(A)의 외관 라인을 따라서 원단(B)을 커팅한다.

한편, 내장부품(A)은 매끈한 평판으로 형성될 수도 있지만 내부 중간에 관통홀(A1)과 같은 구멍들이 있을 수도 있다. 이런 때는 관통홀(A1) 부분의 원단(B)에 대한 커팅도 필요하므로, 레이저 커팅기(40)로 핸들링 로봇(30)에 의해 파지된 내장부품(A)의 관통홀(A1)을 따라 원단(B)을 커팅한다.

그리고, 레이저 커팅기(40)가 내장부품(A)에 부착된 원단(B)을 절단할 때 내장부품(A)의 외관 라인에서 바깥쪽으로 일정거리 이격된 지점을 따라 절단한다. 즉, 내장부품(A)의 가장자리에 딱 맞추어 원단(B)을 절단하는 것이 아니라, 내장부품(A)의 가장자리에서 일정길이 여유를 두고 원단(B)을 절단함으로써 절단된 원단(B)을 내장부품(A)보다 더 크게 하는 것이다.

따라서, 원단(B)에 대한 커팅작업이 끝나고 나면 내장부품(A)의 바깥쪽으로 원단(B)이 돌출되는데, 이 돌출된 원단(B)은 추후에 내장부품(A) 안쪽으로 접어서 밀착시키기 때문에 내장부품(A)을 자동차 내부에 설치하면 원단(B)의 돌출된 부분은 외부에서 보이지 않는다.

상기 접착제 분사기(50)는 내장부품(A)의 외관 라인과 원단(B)의 커팅 라인을 따라 접착제(본드)를 분사한다.

이와 같은 접착제 분사기(50)는 접착제통(51)과, 상기 접착제통(51) 내부의 접착제를 흡입하는 펌프(52)와, 상기 펌프(52)로부터 접착제를 제공받는 호스(55)가 설치된 지지대(53)와, 상기 호스(55)의 끝부분에 설치되어 접착제를 분사하는 노즐(54)로 구성된다.

상기 접착제통(51)은 내부에 접착제가 저장되어 있다.

상기 펌프(52)는 제어부(10)의 신호에 의하여 접착제를 흡입하여 호스(55)로 공급한다.

상기 지지대(53)는 노즐(54)이 설치되는 부분으로서, 여기에는 펌프(52)와 연결된 호스(55)가 내장되어 펌프(52)에 의해 접착제를 공급받는다.

상기 노즐(54)은 호스(55)를 통해 공급된 접착제를 내장부품(A)과 원단(B)에 분사한다. 이렇게 노즐(54)을 통해 내장부품(A)과 원단(B)에 접착제가 분사되고 나면 원단(B)의 가장자리 여유분을 내장부품(A)의 내측면으로 말아 넣어 밀착시킴으로써 내장부품(A)의 형상에 맞게 원단(B)이 견고하게 부착되도록 한다.

한편, 도면에 도시하지는 않았으나 접착제 분사기(50)에도 비전 카메라를 설치하는 것이 가능하다. 이렇게 접착제 분사기(50)에 비전 카메라를 설치하면 핸들링 로봇(30)에 파지된 상태로 운반된 내장부품(A)이 접착제 분사위치에 제대로 배치되었는지를 파악하여, 오차가 발생될 경우 핸들링 로봇(30)의 자세를 변경시켜 원단(B)이 부착된 내장부품(A)이 제 위치에 오도록 한 후 접착제 분사기(50)로 접착제를 분사하면 접착제의 사용량을 절약할 수 있다.

상기 컨베이어(60)는 접착제가 분사된 내장부품(A)과 원단(B)을 제공받은 후 다음 작업을 위하여 이송한다. 접착제 분사기(50)에 의해 접착제가 분사된 원단(B)이 부착된 내장부품(A)은 원단(B)의 가장자리가 내장부품(A)의 안쪽으로 접혀 밀착된 후 일정 온도에서 접착제가 건조된 다음 컨베이어(60)를 통하여 이송된다.

10: 제어부 20: 지그
30: 핸들링 로봇 40: 레이저 커팅기
41: 비전 카메라 50: 접착제 분사기
51: 접착제통 52: 펌프
53: 지지대 53a: 호스
54: 노즐 60: 컨베이어
A: 내장부품 A1: 관통홀
B: 내장부품

Claims

제어부(10)와;
상기 제어부(10)에 의해 컨트롤되고, 원단(B)이 인서트 사출 부착된 내장부품(A)을 파지하는 핸들링 로봇(30)과;
상기 핸들링 로봇(30)에 의해 파지된 내장부품(A)의 외관 라인을 따라 원단(B)을 커팅하는 레이저 커팅기(40)와;
상기 내장부품(A)의 외관 라인과 상기 원단(B)의 커팅 라인을 따라 접착제를 분사하는 접착제 분사기(50)와;
접착제가 분사된 내장부품(A)과 원단(B)을 제공받아 이송하는 컨베이어(60);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 레이저 커팅기(40)에는 상기 내장부품(A)을 센싱하는 비전 카메라(41)가 설치되어, 상기 내장부품(A)에 대해 핸들링 로봇(30)에 입력된 설정 좌표와 비전 카메라(41)가 센싱한 좌표를 상기 제어부(10)가 비교한 후 오차에 대응하여 핸들링 로봇(30)이 움직이도록 하는 것을 특징으로 하는 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 핸들링 로봇(30)에 의해 파지된 내장부품(A)의 내부에 관통홀(A1)이 있는 경우, 상기 레이저 커팅기(40)는 상기 관통홀(A1)을 따라 커팅하는 것을 특징으로 하는 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 레이저 커팅기(40)가 상기 내장부품(A)에 부착된 원단(B)을 절단할 때 내장부품(A)의 외관 라인에서 바깥쪽으로 일정거리 이격된 지점을 따라 절단하는 것을 특징으로 하는 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 원단(B)이 부착된 내장부품(A)을 거치하는 다수의 지그(20)를 더 포함하여 구성되되, 각 지그(20)에는 종류가 다른 내장부품(A)이 각각 거치되고, 상기 핸들링 로봇(30)은 상기 지그(20)에 거치된 내장부품(A)을 파지하는 것을 특징으로 하는 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 접착제 분사기(50)는 접착제가 저장된 접착제통(51)과;
상기 접착제통(51) 내부의 접착제를 흡입하는 펌프(52)와;
상기 펌프(52)로부터 접착제를 제공받는 호스(55)가 설치된 지지대(53)와;
상기 호스(55)의 끝부분에 설치되어 접착제를 분사하는 노즐(54);로 구성된 것을 특징으로 하는 인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템.