KR20210133460A

KR20210133460A - 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템 및 이를 이용한 소재 가공방법

Info

Publication number: KR20210133460A
Application number: KR1020200052081A
Authority: KR
Inventors: 남규동; 남정학; 한대성
Original assignee: 주식회사 디에이치지
Priority date: 2020-04-29
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2021-11-08
Also published as: KR102334217B1

Abstract

본 발명은 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템에 있어서, 가공 소재를 공급하는 공급부(10)와, 레일을 따라 주행하는 주행로봇에 의해 공급부(10)를 통해 공급되는 가공 소재가 다수의 가공 라인의 작업타이밍에 맞게 투입될 수 있도록 관리하는 제품투입부(20)와, 상기 제품투입부(20)를 통해 투입된 가공 소재를 1차로 가공하는 1차가공부와, 1차 가공된 제품이 제품투입부(20)를 통해 투입되어 2차로 가공하는 2차가공부와, 가공시 제품에 묻은 이물질을 제거하기 위한 세척부(50)와, 가공이 완료된 제품을 불량유무를 판별하는 검사부(60)와, 검사부(60)를 통해 불량이 판별된 제품을 구분하여 배출하는 배출부(70)로 구성되어, 가공하고자 하는 소재를 공급부(10)에 의해 공급한 후 주행로봇에 의해 다수의 가공장치(110)에 순차적으로 자동투입되도록 하여 제품이 가공될 수 있으며, 가공된 제품의 세척, 검사, 배출공정이 연속되게 이루어져 한 번의 제조라인에 의해 자동화되어 제품이 제조될 수 있는 효과가 있다.

Description

로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템 및 이를 이용한 소재 가공방법{PRECESSING MATERIAL TRANSFER SYSTEM USING ROBOT AND MATERIAL PROCESSING METHOD USING THAT}

본 발명은 가공 소재를 로봇에 의해 이송시켜 가공라인을 따라 자동으로 가, 세척, 검사, 배출이 이루어질 수 있도록 하는 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템 및 이를 이용한 소재 가공방법에 관한 것이다.

일반적으로 소재를 가공하는 제조라인에서는 공급된 소재를 가공기계에 투입시켜 가공을 한 후 다시 별도의 세척이나 검사라인을 통해 처리한 후 제조하게 된다.

최근 들어서는 가공공정에서 로봇을 이용하여 소재를 투입시켜 자동화라인이 구성되도록 하며, 직교로봇과 같은 로봇암을 통해 공급되는 소재를 가공라인에 투입하고 있다.

하지만, 이는 다수의 가공라인이 구성되거나 1차, 2차 가공 등과 같이 복수개의 투입공정이 필요한 경우에는 컨베이어를 통해 제품을 이송시키면서 이를 각 가공라인에 투입하여야 하는 다수의 직교로봇을 가공라인마다 설치하여야 하는 비용의 문제점이 발생한다.

또한, 가공공정을 통해 가공된 제품을 세척하고, 세척 후 불량 유무를 판단하는 배출하는 공정이 별도로 설치되어 공장 내부의 공간을 많이 차지하는 문제점 등이 있는 것이다.

등록특허공보 제10-1656675호, '로봇을 이용한 이송장치'

따라서 본 발명의 목적은 주행 로봇이 레일을 따라 이동하면서 다수의 가공부에 제품을 투입하여 가공이 이루어지도록 하면서 가공된 제품의 세척 및 검사, 배출이 하나의 제조공정으로 자동화될 수 있도록 하는 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템 및 이를 이용한 소재 가공방법을 제공하는데에 있다.

상기의 목적에 따른 본 발명은 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템에 있어서, 가공 소재를 공급하는 공급부(10)와, 레일을 따라 주행하는 주행로봇에 의해 공급부(10)를 통해 공급되는 가공 소재가 다수의 가공 라인의 작업타이밍에 맞게 투입될 수 있도록 관리하는 제품투입부(20)와, 상기 제품투입부(20)를 통해 투입된 가공 소재를 1차로 가공하는 1차가공부와, 1차 가공된 제품이 제품투입부(20)를 통해 투입되어 2차로 가공하는 2차가공부와, 가공시 제품에 묻은 이물질을 제거하기 위한 세척부(50)와, 가공이 완료된 제품을 불량유무를 판별하는 검사부(60)와, 검사부(60)를 통해 불량이 판별된 제품을 구분하여 배출하는 배출부(70)로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템을 이용한 소재 가공방법에 있어서, 가공하고자 하는 소재를 공급부(10)를 통해 공급하는 단계와, 공급되는 소재를 주행로봇에 의해 다수의 1차 가공부(30)에 투입하는 단계와, 1차 가공부(30)에 의해 1차 가공이 완료된 소재를 주행로봇에 의해 2차 가공부(40)로 투입하는 단계와. 2차 가공이 완료된 제품을 주행로봇에 의해 세척부(50)로 이송하는 단계와, 세척부(50)로 이송된 가공제품(100)을 회전시키면서 세척하는 단계와, 세척이 완료된 제품을 검사하여 배출하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명은 가공하고자 하는 소재를 공급부에 의해 공급한 후 주행로봇에 의해 다수의 가공라인에 순차적으로 자동투입되도록 하여 제품 가공될 수 있으며, 가공된 제품의 세척, 검사, 배출공정이 연속되게 이루어져 한 번의 제조라인에 의해 자동화되어 제품이 제조될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템의 전체 구성도,
도 2는 도 1의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 블록도,
도 3 내지 도 4는 본 발명의 세척부의 상세구성도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템 을이를 이용한 소재 가공방법을 설명하는 흐름도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템의 전체구성을 설명하는 도면이고, 도 2는 이를 개략적으로 설명하는 블록도이다.

본 발명의 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템은 가공 소재를 공급하는 공급부(10)와, 레일을 따라 주행하는 주행로봇에 의해 공급부(10)를 통해 공급되는 가공 소재가 다수의 가공 라인의 작업타이밍에 맞게 투입될 수 있도록 관리하는 제품투입부(20)와, 상기 제품투입부(20)를 통해 투입된 가공 소재를 1차로 가공하는 1차가공부와, 1차 가공된 제품이 제품투입부(20)를 통해 투입되어 2차로 가공하는 2차가공부와, 가공시 제품에 묻은 이물질을 제거하기 위한 세척부(50)와, 가공이 완료된 제품을 불량유무를 판별하는 검사부(60)와, 검사부(60)를 통해 불량이 판별된 제품을 구분하여 배출하는 배출부(70)로 구성된다.

상기 공급부(10)는 가공하고자 하는 소재가 순차적으로 공급되도록 하며, 공급부(10)를 통해 공급되는 가공 소재를 제품투입부(20)에 의해 가공라인으로 투입된다.

본 발명에서는 공급되는 가공 소재를 제품투입부(20)에 의해 다수의 가공부에 분배되어 투입되도록 제어하며, 이를 다시 1차, 2차 가공부(30)(40)에 의해 순차적으로 가공이 이루어지도록 가공스케줄을 관리한다.

본 발명의 일 실시 예로서 상기 제품투입부(20)는 레일 상에서 주행하면서 다수의 가공장치(110)에 가공 소재를 가공 순서에 맞게 투입하는 주행로봇일 수 있으며, 주행로봇이 미리 설정된 가공 스케줄에 맞게 가공 소재를 각각의 가공장치(110)에 투입하게 된다.

도 1에서와 같이 본 발명에는 소재를 가공하기 위해 1, 2차 가공부(30)(40)로 구성되고, 각각의 가공부(30)(40)에는 다시 다수의 가공장치(110)가 설치되며, 제품투입부(20)는 공급부(10)를 통해 공급되는 가공 소재가 다수의 가공장치(110)에 의해 가공되는 스케줄에 맞게 필요한 위치에 투입될 수 있도록 관리한다.

1차 가공부(30)는 공급부(10)를 통해 공급되는 가공 소재가 제품투입부(20)를 통해 순차적으로 투입되고, 1차 가공이 끝난 소재는 제품투입부(20)를 통해 2차 가공부(40)로 투입되며, 2차 가공이 완료된 제품은 세척을 위한 세척부(50)로 이송되는 것이다.

1차 가공이 끝난 가공장치(110)에는 제품투입부(20)를 통해 공급부(10)에 대기중인 가공 소재가 투입되며, 이와 같이 1차 가공부(30)에 의한 가공스케줄과, 2차 가공부(40)에 의한 가공스케줄을 관리하면서 소재가 투입되어야 할 타이밍을 확인한 후 제품투입부(20)가 가공 소재를 투입시키게 된다.

상기 제품투입부(20)는 미리 설정된 가공시간에 연동하여 레일을 따라 다수의 가공장치(110) 간을 이동하면서 가공순서에 맞게 가공 소재의 공급 및 투입이 이루어지면서 주행로봇에 의해 가공 소재가 공급부(10), 1차,2차 가공부(30)(40), 세척부(50)로 이송될 수 있어 자동화가공라인에 의한 작업능률이 우수하여 생산성이 높이지는 것이다.

1차 가공부(30)를 통해 1차 가공이 완료된 가공 소재는 제품투입부(20)에 의해 2차 가공부(40)로 투입되어 2차 가공이 이루어지며, 2차 가공이 완료된 제품은 세척부(50)로 이송된다.

도 3을 참조하면, 상기 세척부(50)는 가공의 완료된 제품이 묻은 이물질을 세척하는 것으로, 가공이 완료된 제품을 제품투입부(20)에 의해 이송되는 제품대기부(51)와, 제품대기부(51)에 위치한 가공제품(100)을 세척단계로 이송시키는 이송지그(52)와, 이송지그(52)에 의해 이송된 가공제품(100)을 세척수와 에어에 의해 세척하는 세척챔버(53)와, 세척수를 관리하여 사용된 세척수를 재사용하도록 하는 세척수관리부(56)로 구성된다.

상기 제품대기부(51)는 가공이 완료된 제품이 제품투입부(20)에 의해 이송되며, 1차, 2차 가공부(30)(40)에 의한 가공공정 스케줄과 세척부(50)에 의한 세척공정 스케줄이 연동되어 가공제품(100)을 이송하게 된다.

상기 이송지그(52)는 제품대기부(51)에 위치한 가공제품(100)을 세척단계로 이송하게 되며, 일 실시 예로서 이송지그(52)에 설치된 핑거에 의해 가공제품(100)을 고정시켜 세척챔버(53) 내측으로 이송하는 직교로봇이 설치될 수 있다.

상기 세척챔버(53)는 가공제품(100)에 묻은 이물질을 제거하기 위해 세척수를 분사노즐(58)에 의해 분사하는 1차 세척부(54)와, 1차 세척부(54)에서 가공제품(100)에 묻은 세척수를 제거하기 위해 에어를 분사노즐(58)에 의해 분사하는 2차 세척부(55)로 구성된다.

도 4는 1,2차 세척부(54)(55)의 상세구성을 나타내는 도면으로, 1차 세척부(54)와 2차 세척부(55)의 구성은 동일하며, 1차 세척부(54)에서는 세척수를 분사하여 이물질을 제거하고 2차 세척부(55)에서는 에어를 분사하여 이물질과 세척수를 제거하게 된다.

1차, 2차 세척부(54)(55)의 구성을 보면, 이송지그(52)에 의해 이송된 가공제품(100)을 고정시켜 회전하도록 하는 제품회전부(57)와, 상기 제품회전부(57)에 의해 가공제품(100)이 회전되고 있는 상태에서 세척수와 에어를 분사하여 이물질과 세척수를 제거하는 분사노즐(58)과, 분사된 세척수를 관리하여 세척수로 재사용이 가능하도록 수집하는 세척수배출로(59)가 구성된다.

상기 제품회전부(57)는 가공제품(100)이 고정된 상태로 회전시켜 분사노즐(58)에 의해 분사되는 세척수와 에어가 가공제품(100) 전체에 고르게 분사되도록 함으로써 이물질 제거가 완벽하게 이루어질 수 있도록 한다.

상기 분사노즐(58)은 하나 이상 설치되어 제품회전부(57)에 의해 회전하는 가공제품(100)에 세척수와 에어를 고압으로 분사하여 가공시 발생된 버와 같은 이물질을 제거하게 된다.

먼저 1차 세척부(54)에 의해 세척수를 분사하여 이물질을 제거한 후 이송지그(52)에 의해 2차 세척부(55)로 이송시켜 다시 에어를 분사하여 이물질을 제거하면서 1차 세척부(54)에 의해 가공제품(100)에 분사된 세척수도 함께 제거하는 것이다.

상기 세척수배출로(59)는 1차 세척부(54)에 의해 분사된 세척수와, 2차 세척부(55)의 에어분사에 의해 가공제품(100)에서 제거되는 세척수가 세척수관리부(56)로 수집되도록 한다.

이때, 수집되는 세척수에는 이물질이 포함되어 있어 이를 필터링하기 위한 필터가 설치되는 것이 바람직하다.

다시 도 1을 참조하면, 세척부(50)에 의해 세척이 완료된 가공제품(100)은 검사부(60)로 이송되어 불량여부를 판단한 후 양품과 불량품이 배출부(70)를 통해 분리배출되는 것이다.

이하에서는 도 5를 참조하여 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템을 이용한 소재 가공방법을 설명한다.

가공하고자 하는 소재를 공급부(10)를 통해 공급하게 되며, 공급되는 가공 소재는 제품투입부(20)를 통해 다수의 가공라인으로 투입하게 된다.

이때, 공급부(10)를 통해 공급되는 가공소재를 레일상에서 이동하는 주행로봇에 의해 다수의 1차 가공부(30)에 투입하며, 주행로봇은 다수의 1차 가공부(30)에 의한 가공스케줄에 맞게 가공소재를 투입하도록 미리 설정된다.

1차 가공부(30)에 의해 1차 가공이 완료된 소재는 다시 주행로봇에 의해 2차 가공부(40)로 투입되어 2차 가공이 이루어지도록 하며, 이때에도 1차 가공부(30)의 가공 스케줄과 2차 가공부(40)의 가공 스케줄이 연동되도록 하여 1차 가공이 완료된 가공 소재를 순차적으로 2차 가공부(40)로 투입한다.

2차 가공부(40)를 통해 가공이 완료된 가공제품(100)은 주행로봇에 의해 세척부(50)로 이송하게 되며, 1차, 2차 가공부(30)(40)에 의한 가공스케줄과 세척부(50)에 의한 세척공정의 스케줄을 확인하여 주행로봇에 의해 자동으로 가공제품(100)의 이송이 이루어질 수 있도록 제어한다.

세척부(50)로 이송된 가공제품(100)은 이송지그(52)에 의해 세척챔버(53) 내로 이송된 후 고정된 상태로 회전시키면서 분사노즐(58)에 의해 세척수를 분사하여 가공공정에서 발생한 이물질을 제거한다.

가공제품(100)을 세척하는 단계에서는 가공제품(100)이 고정된 상태로 회전시키면서 분사노즐(58)에 의해 세척수를 분사하여 이물질을 제거하는 1차 세척단계와, 1차 세척단계 이후 이송지그(52)에 의해 가공제품(100)을 이송시켜 가공제품(100)이 고정된 상태로 회전시키면서 분사노즐(58)에 의해 에어를 분사하여 세척수를 제거하는 2차 세척단계로 이루어질 수 있다.

가공제품(100)을 세척하는 단계에서는 세척수의 분사에 의한 세척과, 에어의 분사에 의한 세척이 단계적으로 이루어지며, 1차로 세척수에 의해 가공제품(100)의 이물질을 제거한 후 에어를 분사하여 가공제품(100)에 묻은 세척수를 제거하게 된다.

이 경우 세척수에 의한 세척공정과, 에어에 의한 세척공정은 별도의 챔버 내에서 이루어지며, 직교로봇과 같은 이송지그(52)에 의해 이송될 수 있다.

세척공정에서 발생하는 세척수는 이를 재사용하기 위해 별도 수집되어 관리되며, 수집된 세척수는 필터링과정을 거처 세척수로 재사용하게 된다.

세척이 완료된 가공제품(100)은 이송지그(52)에 의해 검사단계로 이송되어 제품의 불량유무를 판단한 후 배출하게 된다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

(10)-- 공급부 (20)-- 제품투입부
(30)-- 1차 가공부 (40)-- 2차 가공부
(50)-- 세척부 (51)-- 제품대기부
(52)-- 이송지그 (53)-- 세척챔버
(54)-- 1차 세척부 (55)-- 2차 세척부
(56)-- 세척수관리부 (57)-- 제품회전부
(58)-- 분사노즐 (59)-- 세척수배출로
(60)-- 검사부 (70)-- 배출부
(100)-- 가공제품 (110)-- 가공장치

Claims

로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템에 있어서,
가공 소재를 공급하는 공급부(10)와,
레일을 따라 주행하는 주행로봇에 의해 공급부(10)를 통해 공급되는 가공 소재가 다수의 가공 라인의 작업타이밍에 맞게 투입될 수 있도록 관리하는 제품투입부(20)와,
상기 제품투입부(20)를 통해 투입된 가공 소재를 1차로 가공하는 1차가공부와,
1차 가공된 제품이 제품투입부(20)를 통해 투입되어 2차로 가공하는 2차가공부와,
가공시 제품에 묻은 이물질을 제거하기 위한 세척부(50)와,
가공이 완료된 제품을 불량유무를 판별하는 검사부(60)와,
검사부(60)를 통해 불량이 판별된 제품을 구분하여 배출하는 배출부(70)로 구성됨을 특징으로 하는 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템.
제1항에 있어서,
세척부(50)는 가공이 완료된 제품을 제품투입부(20)에 의해 이송되는 제품대기부(51)와,
제품대기부(51)에 위치한 가공제품(100)을 세척단계로 이송시키는 이송지그(52)와,
이송지그(52)에 의해 이송된 가공제품(100)을 세척수와 에어에 의해 세척하는 세척챔버(53)와,
세척수를 관리하여 사용된 세척수를 재사용하도록 하는 세척수관리부(56)로 구성됨을 특징으로 하는 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템.
제2항에 있어서,
상기 세척챔버(53)는 가공제품(100)에 묻은 이물질을 제거하기 위해 세척수를 분사노즐(58)에 의해 분사하는 1차 세척부(54)와, 1차 세척부(54)에서 가공제품(100)에 묻은 세척수를 제거하기 위해 에어를 분사노즐(58)에 의해 분사하는 2차 세척부(55)로 구성됨을 특징으로 하는 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템.
로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템을 이용한 소재 가공방법에 있어서,
가공하고자 하는 소재를 공급부(10)를 통해 공급하는 단계와,
공급되는 소재를 주행로봇에 의해 다수의 1차 가공부(30)에 투입하는 단계와,
1차 가공부(30)에 의해 1차 가공이 완료된 소재를 주행로봇에 의해 2차 가공부(40)로 투입하는 단계와.
2차 가공이 완료된 제품을 주행로봇에 의해 세척부(50)로 이송하는 단계와,
세척부(50)로 이송된 가공제품(100)을 회전시키면서 세척하는 단계와,
세척이 완료된 제품을 검사하여 배출하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템을 이용한 소재 가공방법.
제4항에 있어서,
가공제품(100)을 세척하는 단계에서,
가공제품(100)이 고정된 상태로 회전시키면서 분사노즐(58)에 의해 세척수를 분사하여 이물질을 제거하는 1차 세척단계와,
1차 세척단계 이후 이송지그(52)에 의해 가공제품(100)을 이송시켜 가공제품(100)이 고정된 상태로 회전시키면서 분사노즐(58)에 의해 에어를 분사하여 세척수를 제거하는 2차 세척단계로 이루어짐을 특징으로 하는 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템을 이용한 소재 가공방법.