KR20190123072A - 조립 시스템 및 조립 시스템의 제어방법 - Google Patents

조립 시스템 및 조립 시스템의 제어방법 Download PDF

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배준혁
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 조립 시스템은, 실린더 헤드 및 실린더 헤드에 조립될 부품이 수용된 키트를 포함한 제1 조립체를 이송시키는 컨베이어와, 컨베이어의 일측에 배치되되 실린더 헤드 및 부품을 조립시키는 조립공간을 제공하며, 압입부가 배치된 조립부와, 컨베이어의 타측에 배치되되, 제1 조립체를 파지하기 위한 파지부가 결합된 이송로봇과, 이송로봇이 제1 조립체를 조립부에 안착시키도록 제어하고, 조립이 완료될 시, 제1 조립체를 다시 컨베이어에 안착시키도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

조립 시스템 및 조립 시스템의 제어방법{Assembly system and assembly system control method}
본 발명은 조립 시스템 및 조립 시스템의 제어방법에 관한 것이다.
종래의 경우, 컨베이어를 따라 이송되는 실린더 헤드와, 실린더 헤드에 조립되기 위한 부품을 작업자가 컨베이어 상에서 직접 조립을 하였다.
이때, 작업자는 수동으로 실린더 헤드에 부품을 가압함으로써, 작업 소요시간이 많이 들고, 생산성 저해, 원가 상승의 문제점이 있었다.
따라서, 작업자가 직접 조립을 하지 않고, 장치가 부품을 조립할 수 있는 조립 시스템의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 작업자가 직접 조립을 하는 것이 아닌, 복수개의 이송로봇이 조립공정을 수행함으로써, 작업시간이 단축되어, 작업의 효율성, 편의성이 증대될 수 있는 조립 시스템 및 조립 시스템의 제어방법을 제공한다.
또한, 컨베이어를 따라 이송되는 조립 부품 등을 컨베이어 라인 외에서 조립이 가능해짐으로써, 컨베이어 고장 시, 조립공정이 멈추는 문제점을 극복할 수 있는 조립 시스템 및 조립 시스템의 제어방법을 제공한다.
또한, 엔진의 기종별에 따른, 부품들을 교체하여 조립할 수 있는 조립 시스템 및 조립 시스템의 제어방법을 제공한다.
일 예에서, 본 발명에 따른 조립 시스템은, 실린더 헤드 및 실린더 헤드에 조립될 부품이 수용된 키트를 포함한 제1 조립체를 이송시키는 컨베이어와, 컨베이어의 일측에 배치되되 실린더 헤드 및 부품을 조립시키는 조립공간을 제공하며, 압입부가 배치된 조립부와, 컨베이어의 타측에 배치되되, 제1 조립체를 파지하기 위한 파지부가 결합된 이송로봇과, 이송로봇이 제1 조립체를 조립부에 안착시키도록 제어하고, 조립이 완료될 시, 제1 조립체를 다시 컨베이어에 안착시키도록 제어하는 제어부를 포함한다.
다른 예에서, 조립 시스템의 제어방법은, 복수 개의 이송로봇 중의 어느 하나를 통해서, 컨베이어를 따라 이송되는 실린더 헤드 및 실린더 헤드에 조립될 부품이 수용된 키트를 포함한 제1 조립체를 컨베이어의 외측에 배치된 조립공간으로 이송시키는 단계와, 제1 조립체를 조립공간에 안착시킨 후, 실린더 헤드에 부품을 조립하여 제2 조립체를 완성하는 단계와, 제2 조립체의 품질검사를 수행하는 단계와, 제2 조립체의 품질검사가 완료되면, 제2 조립체를 컨베이어로 다시 이송시켜 반출하는 단계를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 조립 시스템을 이용하면, 작업자가 직접 조립을 하는 것이 아닌, 복수개의 이송로봇이 조립공정을 수행함으로써, 작업시간이 단축되어, 작업의 효율성이 높아짐으로써, 장치의 생산량을 증가시킬 수 있다.
또한, 컨베이어를 따라 이송되는 조립 부품 등을 컨베이어 라인 외에서 조립이 가능해짐으로써, 컨베이어 고장 시, 조립공정이 멈추는 문제점을 극복할 수 있다.
또한, 엔진의 기종별에 따른, 부품들을 교체하여 조립할 수 있게 되어, 타 엔진의 조립을 위한 조립공정의 면적 축소가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 조립 시스템의 사시도.
도 2는 도 1의 파지부가 제1 조립체를 파지한 것을 나타낸 사시도.
도 3은 도 1의 제1 조립체가 조립부에 배치된 것을 나타낸 사시도.
도 4는 도 3의 파지부가 압입부로 교체된 것을 나타낸 확대도.
도 5 내지 7은 도 4의 압입부가 실린더 헤드에 부품을 압입하는 것을 나타낸 사시도.
도 8은 파지부가 제2 조립체를 파지한 것을 나타낸 사시도.
도 9는 제2 조립체가 검사부로 이송된 것을 나타낸 사시도.
도 10는 조립 시스템의 제1 실시예를 도시한 사시도.
도 11은 조립 시스템의 제2 실시예를 도시한 사시도.
도 12는 본 발명의 일실시예에 의한 조립 시스템의 제어방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 13은 조립 시스템의 제어방법의 블록도이다.
도 14는 도 13의 협업단계를 나타낸 플로우 차트이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해서 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 조립 시스템의 사시도이며, 도 2는 도 1의 파지부가 제1 조립체를 파지한 것을 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 1의 제1 조립체가 조립부에 배치된 것을 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 3의 파지부가 압입부로 교체된 것을 나타낸 확대도이며, 도 5 내지 7은 도 4의 압입부가 실린더 헤드에 부품을 압입하는 것을 나타낸 사시도이며, 도 8은 파지부가 제2 조립체를 파지한 것을 나타낸 사시도이며, 도 9는 제2 조립체가 검사부로 이송된 것을 나타낸 사시도이다. 도 1 내지 9을 참고하여 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 조립 시스템은 컨베이어(100), 조립부(200), 이송로봇(300), 제어부(400)를 포함한다.
컨베이어(100)는 실린더 헤드(10) 및 실린더 헤드(10)에 조립될 부품이 수용된 키트(20)를 포함한 제1 조립체(30)를 이송시키도록 구성된다.
컨베이어(100)의 상면에는 플레이트(110)가 배치될 수 있으며, 플레이트(110)는 제1 조립체(30)를 지지한 채로, 컨베이어(100)를 따라 제1 조립체(30)를 이송시키도록 구성될 수 있다.
조립부(200)는 컨베이어(100)의 일측에 배치되며, 실린더 헤드(10) 및 부품을 조립시키는 조립공간(211)을 제공한다. 조립부(200)에는 압입부(320)가 배치된다.
이송로봇(300)은 컨베이어(100)의 타측에 배치된다. 이송로봇(300)은 제1 조립체(30)를 파지하기 위한 파지부(310)가 결합된다. 이송로봇은 파지부(310)를 사용하여, 제1 조립체(30)를 조립부(200)로 이송시킨다.
이송로봇(300)은 컨베이어(100)를 따라 이송되는 제1 조립체(30)가 메인스테이션에 위치할 시, 파지하도록 구성될 수 있다.
이송로봇(300)은 파지부(310)를 컨베이어(100)의 전후방향, 전후방향에 대해 좌우방향, 지면에 수직한 수직방향으로 이동 및 회전시키도록 구성될 수 있다.
이송로봇(300)은 파지부(310)와 결합되기 위한 소켓부(390)가 구비될 수 있으며, 소켓부(390)를 통하여, 다양한 조립기구들과 결합될 수 있다.
제어부(400)는, 실린더 헤드(10)와 부품을 조립시키기 위하여 시스템의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
제어부(400)는, 제1 조립체(30)가 메인스테이션에 위치할 시, 이송로봇(300)이 제1 조립체(30)를 파지하여 조립부(200)에 안착시키도록 제어하고, 조립이 완료될 시, 제1 조립체(30)를 다시 컨베이어(100)에 안착시키도록 제어한다.
일예로, 메인 스테이션은 컨베이어(100)를 따라 이동하는 제1 조립체(30)가 이송로봇(300)과 제일 근접한 위치일 수 있다.
이송로봇(300)은, 복수 개로 구성되며, 복수 개의 이송로봇(300) 중의 어느 하나를 제1 이송로봇(300a)이라 규정하고, 다른 하나를 제2 이송로봇(300b)이라 규정할 시, 제어부(400)는, 제1 및 2 이송로봇(300a,300b)을 협업시켜, 조립부(200)에서 부품 및 실린더 헤드(10)를 조립하도록 제어할 수 있다.
복수 개의 이송로봇(300a,300b)의 각각은 소켓부(390)를 통하여, 압입부(320)와, 파지부(310)가 선택적으로 탈착 가능하도록 구성될 수 있다.
도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 제어부(400)는, 이송로봇이 제1 조립체(30)를 파지하여 조립공간(211)에 안착시킨 후에, 파지부(310)를 압입부(320)로 교체시키도록 제어할 수 있다.
도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 키트(20)는 복수 개로 구성될 수 있으며, 키트(20)에 수용된 부품에는, 스텝씰(21), 밸브(22), 스프링(23), 시트(24), 리테이너(25), 코터(26) 중의 적어도 하나 이상이 포함될 수 있다.
일예로, 엔진 기종별에 따라, 실린더 헤드(10), 압입부(320), 부품(21,22,23,24,25,26)은 교체 가능하도록 구성될 수 있다.
도 4 내지 7에 도시된 바와 같이, 압입부(320a,320b)가 각각 결합된 제1 및 2 이송로봇(300a,300b)은, 실린더 헤드(10)에 부품인 스텝씰(21), 밸브(22), 스프링(23), 시트(24), 리테이너(25), 코터(26)의 순으로 실린더 헤드(10)에 압입하여 제2 조립체(40)를 완성시키도록 구성될 수 있다.
도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 조립부(200)는 제1 안착대(210), 회동부(220)를 포함할 수 있다.
제1 안착대(210)는 조립공간(211)을 형성하며, 제1 조립체(30)를 안착시키도록 구성될 수 있다.
제1 안착대(210)는 지면에 수직방향으로 투영했을 시, 내측은 조립공간(211)이 형성되며, 외곽은 직사각형 형태로 형성될 수 있다.
직사각형을 형성하는 네 변 중 상대적으로 길이가 더 긴 두 변 측에는 각각의 키트(20)가 안착될 수 있으며, 조립공간(211)에는 실린더 헤드(10)가 안착될 수 있다.
직사각형을 형성하는 네 변 중 상대적으로 길이가 더 짧은 두 변 중의 어느 하나에는 회동부(220)가 배치될 수 있다. 회동부(220)는 제1 안착대(210)에 안착된 실린더 헤드(10)를 회동시키도록 구성될 수 있다.
일예로, 회동부(220)는 모터(221), 회동축(222)을 포함할 수 있다. 모터(221)의 회전에 의하여, 회동축(222)은 회전할 수 있으며, 실린더 헤드(10)는 회동축(222)에 끼워질 수 있다.
일예로, 회동축(222)에 지그(미도시)가 구비될 수 있으며, 실린더 헤드(10)는 지그(미도시)에 안착되기 위하여 안착홈(미도시)이 형성될 수 있다.
제어부(400)는 모터(221)를 구동시켜, 회동부(220)를 회동시킬 수 있다.
제어부(400)는, 압입부(320a,320b)가 결합된 이송로봇(300)들을 실린더 헤드(10)측으로 이송시키도록 제어할 수 있다.
이송로봇(300)들은 압입부(320a,320b)의 압입을 위한 위치로 접근시키도록 구성될 수 있다. 제어부(400)는, 압입을 위한 위치로 실린더 헤드(10)를 회동시키기 위한 모터(221)의 회전을 제어할 수 있다.
제어부(400)는 실린더 헤드(10)에 각각의 부품이 삽입될 위치에 따라, 상면 지지홀(11) 혹은 하면 지지홀(12)이 제1 안착대(210)의 상측을 향하도록 회동시킬 수 있다.
도면에 모터(221)가 도시되어 있으나, 모터(221)에 한정하지 않고, 회동부(220)를 회동시키는 구조이면 모두 만족하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 실린더 헤드(10)는 제1 안착대(210)에 안착된 이후에, 제1 이송로봇(300a)의 압입부(320a)는 키트(20)에 수용된 스텝씰(21)을 고정시킨 후, 다시 실린더 헤드(10)가 배치된 위치로 이송될 수 있다. 이후에, 실린더 헤드(10)의 상면을 통해, 상면 지지홀(11)에 스텝씰(21)을 압입할 수 있다.
다음에, 도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 제어부(400)는 모터(221)를 정 회전 혹은 역회전시켜, 실린더 헤드(10)를 회동시킬 수 있다. 제2 이송로봇(300b)의 압입부(320b)는 밸브(22)를 고정시킨 후, 회동된 실린더 헤드(10)의 저면을 통해 하면 지지홀(12)에 밸브(22)를 압입할 수 있다.
이때, 제어부(400)는, 압입부(320b)의 연장된 선상으로, 하면 지지홀(12)이 배치되도록, 실린더 헤드(10)를 회동시킬 수 있다. 제2 이송로봇(300b)의 압입부(320a)는 하강하여, 하면 지지홀(12)에 밸브(22)를 압입할 수 있다.
이후에, 도 7에 도시된 바와 같이, 회동부(220)는 실린더 헤드(10)를 회동시킬 수 있다. 제1 이송로봇(300a)의 압입부(320a)는 스프링 및 시트(23,24)를 고정시킨 후, 하강하여, 실린더 헤드(10)의 상면 지지홀(11) 통해, 밸브(22)에 스프링 및 시트(23,24)를 압입할 수 있다.
이때, 제어부(400)는, 압입부(320b)의 연장된 선상으로, 상면 지지홀(11)이 배치되도록, 실린더 헤드(10)를 회동시킬 수 있다. 제2 이송로봇(300b)은 하강하여, 상면 지지홀(11)에 스프링 및 시트(23,24)를 압입할 수 있다.
이후에, 제2 이송로봇(300b)은 리테이너 및 코터(25,26)를 압입부(320)에 고정시켜, 실린더 헤드(10)의 상면 지지홀(11)을 통해 스프링(23)에 리테이너 및 코터(25,26)를 압입할 수 있다.
일예로, 압입부(320a,320b)는 지면에 수직되게 배치되지 않고, 일정각도 경사지게 배치될 수 있다. 일예로, 압입부(320a,320b)는 지면에 수직되게 배치된 구성 또한 가능하다.
회동부(220)는 압입부(320a,320b)에 연장된 선상에, 상면 지지홀(11) 혹은 하면 지지홀(12)이 배치되게, 실린더 헤드(10)를 회전시키도록 구성될 수 있다.
회동부(220)는 압입부(320a,320b) 내부에 압입된 부품의 연장된 선상에, 수직되게 실린더 헤드(10)를 배치시킬 수 있다.
이후에, 제2 이송로봇(300b)의 압입부(320b)는 하강하여, 햄머링 작업, 비젼검사를 수행할 수 있다.
일예로, 압입부(320a,320b)에 별도의 비젼카메라(미도시)가 결합되거나, 이송로봇(300a,300b)에 별도의 비젼카메라(미도시)가 결합되어, 부품의 조립상태를 촬영할 수 있다. 비젼카메라는 촬영된 조립상태와 마스터 이미지를 비교하여 조립상태가 정상인지, 비정상인지를 판별할 수 있다. 일예로, 제어부(400)는 비젼카메라에서 촬영한 조립상태와, 마스터 이미지를 비교하여, 정상, 비정상을 판별하도록 구성될 수 있다.
실린더 헤드(10)에 부품(21,22,23,24,25,26)의 조립이 모두 완료되면, 제1 및 2 이송로봇의 압입부(320a,320b)는 실린더 헤드(10)로부터 분리시켜, 후술할 제2 안착대(230)로 이동시킬 수 있다.
실린더 헤드(10)와 부품(21,22,23,24,25,26)을 압입할 시, 실린더 헤드(10)는 제 위치에 배치되되, 각각의 압입부(320a,320b)의 압입을 위한 위치로 회전되고, 실린더 헤드(10)를 기준으로 일측에서 제1 이송로봇(300a)의 압입부(320)가 스텝씰(21), 스프링 및 시트(23,24), 리테이너 및 코터(25,26)의 압입작업을 진행하고, 그 반대측에서는 제2 이송로봇(300b)의 압입부(320)가 밸브(22)의 압입작업을 진행함으로써, 보다 빠르게 압입작업을 수행할 수 있는 특징이 있다.
이는, 제1 및2 이송로봇(300a,300b)이 협업하여, 부품(21,22,23,24,25,26) 및 실린더 헤드(10)를 조립함으로써, 작업시간이 단축되어, 작업의 효율성, 편의성이 증대될 수 있다.
제어부(400)는 제1 및 2 이송로봇(300a,300b)의 조립순서를 변경시키는 구조 또한 적용가능하다.
일예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 조립부(200)는 제1 조립구역(1), 제2 조립구역(2)으로 나눠질 수 있다. 제1 조립구역(1)에는 제1 이송로봇(300a)이 작동되는 구역, 제2 조립구역(2)에는 제2 이송로봇(300b)이 작동되는 구역일 수 있다.
각각의 조립구역(1,2)에는 제1 안착대(210), 회동부(220), 후술할 제2 안착대(230)가 배치될 수 있으며, 각각의 이송로봇(300a,300b)은 근접한 조립구역(1,2)에서 조립작업을 수행할 수 있다.
일예로, 도면에 이송로봇(300)이 두 개 배치된 것을 도시 하였으나, 이에 한정하지 않고, 이송로봇(300)이 두 개 이상으로 배치되어 협업하는 구조 또한 가능하다. 이송로봇(300)의 배치 개수에 따라, 조립구역이 배치될 수 있다.
일예로, 제1 및 2 이송로봇(300a,300b)중의 어느 하나의 이송로봇이 고장 났을 경우, 다른 하나의 이송로봇이 조립작업을 수행할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 조립부(200)는, 제2 안착대(230)를 더 포함할 수 있다. 제2 안착대(230)는, 압입부(320)를 안착시키기 위하여, 제2 안착대(230)의 일단에는, 압입부(320)가 거치되는 거치부(240)가 구비될 수 있다. 거치부(240)의 상면은 개구(241)가 형성될 수 있으며, 개구(241)를 통해, 압입부(320)가 거치될 수 있다.
도 3 에 도시되 바와 같이, 파지부(310)와 압입부(320)의 교환이 이루어질 시, 파지부(310)는 거치부(240)에 임시로 거치될 수 있다.
도 1 및 9에 도시된 바와 같이, 제2 안착대(230)의 타단에는, 제2 조립체(40)의 품질검사가 수행되도록 검사 공간(251)이 형성된 검사대(250)가 구비될 수 있다. 제1 안착대(210) 및 제2 안착대(230)는 컨베이어(100)가 배치된 높이보다 더 높게 배치될 수 있다.
제어부(400)는, 이송로봇(300)이 제2 조립체(40)를 완성하게 되면, 제2 조립체(40)를 검사대(250)로 이송시키도록 제어할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제어부(400)는, 완성된 제2 조립체(40)를 검사대(250)로 이송시키기 위하여, 소켓부(390)에 장착된 압입부(320)를 파지부(310)로 교체시키도록 제어할 수 있다.
이송로봇(300)은 소켓부(390)를 통해, 파지부(310), 압입부(320)와 결합될 수 있다, 소켓부(390)를 통해, 다양한 조립기구들로 교체가 가능하도록 구성될 수 있다.
소켓부(390)는 자동공구 교환장치(Automatic Tool Changer)일 수 있으며, 소켓(390)부에 결합되는 파지부(310), 압입부(320)에도 자동공구 교환장치(Automatic Tool Changer)가 구비될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제어부(400)는 이송로봇(300a,300b)을 제2 조립체(40)를 검사대(250)로 이송시키도록 제어할 수 있다. 품질검사를 통해, 제2 조립체(40)가 분량으로 판단되면, 불량인 제2 조립체(40)는 검사대(250)에 그대로 배치시키도록 제어할 수 있으며, 정상이라 판단되면, 제2 조립체(40)는 다시 컨베이어(100)로 이송시켜 반출하도록 제어할 수 있다.
이는, 컨베이어(100) 라인 내에서 조립공정이 수행되는 것이 아닌, 컨베이어 (100)라인 외에서 조립공정이 수행됨으로써, 컨베이어(100)의 고장 시, 조립 및 품질 공정라인 전체가 멈추는 문제점을 극복할 수 있다.
도 10는 조립 시스템의 제1 실시예를 도시한 사시도이다. 제1 실시예에 따른 조립 시스템은 전술한 실시예에 따른 조립 시스템과 일부 차이가 있다. 이하에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
전술한 실시예에 따른 조립 시스템의 실린더 헤드에 한정하지 않고, 도 10에 도시된 바와 같이, 엔진(70), 변속기(80)의 조립공정에도 조립 시스템이 적용될 수 있다.
도 11은 조립 시스템의 제2 실시예를 도시한 사시도이다. 제2 실시예에 따른 조립 시스템은 전술한 실시예에 따른 조립 시스템과 이송로봇에서 차이가 있다. 이하에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
전술한 실시예에 따른 조립 시스템의 복수 개의 이송로봇에 한정하지 않고, 도 11에 도시된 바와 같이, 단일 형태의 이송로봇(300)이 조립공정을 수행하도록 구성될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 의한 조립 시스템의 제어방법을 나타낸 플로우 차트이며, 도 13은 조립 시스템의 제어방법의 블록도이며, 도 14는 도 13의 협업단계를 나타낸 플로우 차트이다.
도 12 및 13에 도시된 바와 같이, 조립 시스템의 제어방법은, 제1 조립체를 이송하는 단계(S500), 제2 조립체를 완성하는 단계(S600), 품질검사를 수행하는 단계(S700), 반출하는 단계(S800)를 포함한다.
제1 조립체를 이송하는 단계는(S500), 컨베이어의 이송에 의하여, 실린더 헤드 및 실린더 헤드에 조립될 부품이 수용된 키트를 포함한 제1 조립체가 메인스테이션에 도착할 시(520), 조립공간이 비어있는지를 판단하여, 조립공간이 비어있는 경우, 복수 개의 이송로봇 중의 어느 하나를 통하여, 제1 조립체를 컨베이어의 외측에 배치된 조립공간으로 이송시키도록 제어한다.
이때, 이송로봇에는 파지부가 결합될 수 있으며, 파지부를 통하여, 제1 조립체는 컨베이어에서, 조립공간으로 안정되게 이송될 수 있다.
제2 조립체를 완성하는 단계는(S600), 조립공간에 제1 조립체를 안착시킨 후, 복수 개의 이송로봇은 협업단계를 통하여, 실린더 헤드에 부품을 조립시킬 수 있다.
제2 조립체를 완성하는 단계는(S600), 제1 교체단계(610), 협업단계(620)를 포함할 수 있다.
제1 교체단계(610)는, 제1 조립체를 파지한 파지부를 실린더 헤드에 부품을 압입하는 압입부로 교체하도록 제어할 수 있다.
압입부로 교체된 복수 개의 이송로봇은 협업단계(620)를 수행하도록 제어할 수 있다.
협업단계(620)는, 복수 개의 이송로봇 중의 어느 하나를 제1 이송로봇이라 규정하고, 다른 하나를 제2 이송로봇이라 규정할 시, 제1 및 2 이송로봇이 협업하도록 구성될 수 있다.
부품은 스텝씰, 밸브, 스프링, 시트, 리테이너, 코터를 포함할 수 있다.
도 13 및 14에 도시된 바와 같이, 협업단계(620)는, 제1 이송로봇이 실린더 헤드에 스텝씰을 압입하도록 제어할 수 있다(S611). 이후에, 제2 이송로봇이 압입된 스텝씰에 밸브를 압입하도록 제어할 수 있다(S612). 이후에, 제1 이송로봇이 압입된 밸브에 스프링 및 시트를 압입하도록 제어할 수 있다(S613). 이후에, 제2 이송로봇은 압입된 스프링에 리테이너 및 코터를 압입하도록 제어할 수 있다(S614). 이후에, 제1 이송로봇은 햄머링 작업을 수행하도록 제어하고, 이후에, 제2 이송로봇은 비젼검사를 수행하도록 제어할 수 있다. 이를 통해, 실린더 헤드 및 부품이 조립된 제2 조립체가 완성될 수 있다(630).
품질검사를 수행하는 단계는(S700), 비젼검사를 마친 제2 조립체를 검사대로 이송시키도록 제어할 수 있다.
품질검사를 수행하는 단계(S700)는, 제2 교체단계(710)를 포함할 수 있다.
제2 교체단계(710)는, 부품을 압입하였던 압입부를 파지부로 교체시키도록 제어할 수 있다. 파지부를 결합한 이송로봇은 제2 조립체를 검사대로 이송시키도록 제어할 수 있다(720). 검사대를 통하여, 제2 조립체는 품질검사가 수행될 수 있다(730).
반출하는 단계(S800)는, 품질검사가 완료된 제2 조립체를 다시 컨베이어로 이송시켜 반출시키도록 제어할 수 있다(810).
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석 되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 컨베이어 200: 조립부
300: 이송로봇 400: 제어부

Claims (15)

  1. 실린더 헤드 및 상기 실린더 헤드에 조립될 부품이 수용된 키트를 포함한 제1 조립체를 이송시키는 컨베이어;
    상기 컨베이어의 일측에 배치되되 상기 실린더 헤드 및 부품을 조립시키는 조립공간을 제공하며, 압입부가 배치된 조립부;
    상기 컨베이어의 타측에 배치되되, 상기 제1 조립체를 파지하기 위한 파지부가 결합된 이송로봇;
    상기 이송로봇이 상기 제1 조립체를 상기 조립부에 안착시키도록 제어하고, 조립이 완료될 시, 상기 제1 조립체를 다시 상기 컨베이어에 안착시키도록 제어하는 제어부;
    을 포함하는 조립 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송로봇은, 복수 개로 구성되며, 복수 개의 이송로봇 중의 어느 하나를 제1 이송로봇이라 규정하고, 다른 하나를 제2 이송로봇이라 규정할 시, 상기 제어부는, 상기 제1 및 2 이송로봇을 협업시켜, 상기 조립부에서, 상기 부품 및 상기 실린더 헤드를 조립하도록 제어하는 조립 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수 개의 이송로봇의 각각에 상기 압입부와, 상기 파지부가 선택적으로 탈착 가능한 조립 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 키트는 복수 개로 구성되며,
    상기 부품에는, 스텝씰, 밸브, 스프링, 시트, 리테이너, 코터 중의 적어도 하나 이상이 포함된 조립 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 이송로봇이 상기 조립공간에 상기 제1 조립체를 안착시키면, 상기 파지부를 상기 압입부로 교환하도록 제어하며,
    상기 제1 및 2 이송로봇에 각각 상기 압입부가 결합될 시, 상기 제1 및 2 이송로봇은, 상기 실린더 헤드에 상기 스텝씰, 상기 밸브, 상기 스프링, 상기 시트, 상기 리테이너, 상기 코터의 순으로 상기 실린더 헤드에 압입하여 제2 조립체를 완성하는 조립 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 조립부는,
    상기 조립공간을 형성하며, 상기 제1 조립체를 안착시키는 제1 안착대;
    상기 제1 안착대에 안착된 상기 실린더 헤드를 회동시키는 회동부;
    를 포함하는 조립 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 실린더 헤드에 상기 부품이 압입되도록 상면에 상면 지지홀이 형성되고, 저면에 하면 지지홀이 형성되며,
    상기 제어부는, 상기 압입부의 연장된 선상에 상기 상면 지지홀 혹은 상기 하면 지지홀이 배치되게 상기 회동부를 회전시키는 조립 시스템.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 조립부는, 상기 압입부를 안착시키는 제2 안착대를 더 포함하며,
    상기 제2 안착대의 일단에는, 상기 압입부가 거치되는 거치부가 구비되며,
    상기 거치부에는, 상기 파지부와 상기 압입부의 교환이 이루어질 시, 상기 파지부가 임시로 거치되며,
    상기 제2 안착대의 타단에는, 상기 제2 조립체의 품질검사가 수행되도록 검사 공간이 형성된 검사대가 구비된 조립 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송로봇은 상기 파지부를 상기 컨베이어의 전후방향, 상기 전후방향에 대해 좌우방향, 지면에 수직한 수직방향으로 이동시키는 조립 시스템.
  10. 복수 개의 이송로봇 중의 어느 하나를 통해서, 컨베이어를 따라 이송되는 실린더 헤드 및 상기 실린더 헤드에 조립될 부품이 수용된 키트를 포함한 제1 조립체를 상기 컨베이어의 외측에 배치된 조립공간으로 이송시키는 단계;
    상기 제1 조립체를 상기 조립공간에 안착시킨 후, 상기 실린더 헤드에 상기 부품을 조립하여 제2 조립체를 완성하는 단계;
    상기 제2 조립체의 품질검사를 수행하는 단계;
    상기 제2 조립체의 품질검사가 완료되면, 상기 제2 조립체를 상기 컨베이어로 다시 이송시켜 반출하는 단계;
    를 포함하는 조립 시스템의 제어방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 조립체를 완성하는 단계는,
    상기 복수 개의 이송로봇 중의 어느 하나를 제1 이송로봇이라 규정하고, 다른 하나를 제2 이송로봇이라 규정할 시, 상기 제1 및 2 이송로봇이 협업하는 협업단계를 포함하는 조립 시스템의 제어방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 부품은, 스텝씰, 밸브, 스프링, 시트, 리테이너, 코터를 포함하며,
    상기 협업단계는,
    상기 제1 이송로봇이 상기 실린더 헤드에 상기 스텝씰을 압입하는 단계;
    상기 제2 이송로봇이 압입된 상기 스텝씰에 상기 밸브를 압입하는 단계;
    상기 제1 이송로봇이 압입된 상기 밸브에 상기 스프링 및 시트를 압입하는 단계;
    상기 제2 이송로봇이 압입된 상기 스프링에 상기 리테이너 및 코터를 압입하는 단계;
    를 포함하는 조립 시스템의 제어방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 협업단계는, 상기 제1 및 2 이송로봇이 협업하여, 상기 부품 및 상기 실린더 헤드를 조립하는 단계인, 조립 시스템의 제어방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 조립체를 완성하는 단계는, 상기 제1 조립체를 파지한 파지부가 상기 실린더헤드에 상기 부품을 압입하는 압입부로 교체되는 제1 교체단계를 더 포함하는 조립 시스템의 제어방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 품질검사를 수행하는 단계는, 상기 부품을 압입한 압입부가 상기 파지부로 교체되는 제2 교체단계를 더 포함하는 조립 시스템의 제어방법.
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KR102316399B1 (ko) * 2021-05-27 2021-10-22 김기영 샌드코어 조립 자동화 시스템
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