KR940007531B1

KR940007531B1 - 자동용접장치의 이송대차 제어방법

Info

Publication number: KR940007531B1
Application number: KR1019920001348A
Authority: KR
Inventors: 김태주
Original assignee: 삼성중공업 주식회사; 김연수
Priority date: 1992-01-30
Filing date: 1992-01-30
Publication date: 1994-08-19
Also published as: KR930016845A

Abstract

내용 없음.

Description

자동용접장치의 이송대차 제어방법

제 1 도는 본 발명의 자동용접장치의 개략도.

제 2 도는 본 발명의 자동용접장치인 제어시스템의 블럭도.

제 3 도는 본 발명의 대차제어부의 전체흐름도.

제 4 도는 본 발명의 대차제어부의 상태 순서도.

제 5 도는 본 발명이 적용되는 이송대차의 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 반입 스토크(Stock) 11 : 센터링장치

20 : 이송대차 30 : 용접로보트

31 : 포지셔너(Positioner) 40 : 반출스토크

50, 51 : 컴퓨터 52 : 프린터

53 : 프로그래머블 로직제어부 54 : 스토크 제어부

55 : 지그 제어부 56 : 대차제어부

57 : 로보트 제어부 58 : 매니플레이터 제어부

59 : 반입리프터 60 : 반출리프터

본 발명은 굴삭기의 붐(BOOM)과 암(ARM)의 용접을 로보트에 의해 자동으로 처리할 수 있도록 하는 것에 관한 것으로서, 특히 무인으로 용접제품의 반입, 반출기능을 갖는 이송대차를 자동제어토록 하는 자동용접장치의 이송대차 제어방법에 관한 것이다.

종래 로보트에 의한 굴삭기의 자동용접장치의 이송대차는 용접전 또는 용접완료후 제품의 운반과정이 자동제어되지 않게 되어 용접속도가 지연될 뿐만 아니라, 센터링 및 클램프장치가 없이 제품이 여러 스토크 공정을 거치게 될 경우 약간의 진동으로 제품의 위치변동이 일어나며 적치하는 과정에서 슬립현상등이 발생함에 따라 처음공정에서 센터링한 위치결정 포인트가 변화하게 되어 정확한 위치에서 용접이 이루어지지 않게 됨으로써, 정밀제어가 어려워 제품의 대량생산에 지장을 초래하는 문제점이 야기되었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 용접대상의 제품을 반입스토크에 순차적으로 다수개 적재하고, 반입스토크에 적재된 제품을 용접로보트로 안착시켜 용접을 정확히 시행토록 하며, 또한 용접완료된 제품을 반출스토크에 순차적으로 적재하는 이송대차를 프로그래머블 콘트롤러에 의해 무인자동으로 동작되도록 함으로써, 용접속도가 신속히 이루어지도록 하여 자동용접장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 자동용접장치의 이송대차 제어방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 용접대상의 제품을 다수의 반입스토크에 순차적으로 적재하는 과정과, 반입스토크에 적재된 용접대상의 제품을 로보트 용접부에 안착시키는 과정과, 용접완료후 용접완료된 제품을 반출스토크에 순차적으로 적재하는 과정과, 상기 과정후 계속적인 용접지령이 있을 경우 다음 용접대상의 제품을 용접로보트에 안착시키는 과정을 반복하여서 되는 자동용접장치의 대차 제어방법에 있다.

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 도는 본 발명의 자동용접장치 개략도로서, 크게는 용접대상의 붐 또는 암을 다수개 대기상태에 저장토록 하는 6스텝으로 이루어진 반입스토크(10)와, 제품의 기준을 잡기 위한 센터링장치(11), 용접완료된 제품을 적재하기 위한 3스텝의 반출스토크(40)가 설치되며, 한 제품에 대하여 양면에서 동시용접을 하는 용접로보트(30)가 설치된다. 또한, 용접로보트(30)가 용접할 수 있도록 제품을 클램프하고 회전시켜 주는 포지셔너(31)가 존재하고, 반입스토크(10), 포지셔너(31) 및 반출스토크(40)간에 제품을 이동시켜 주는 자동이송대차(20)로 구성되어, 가용접에서 반입된 제품이 무인으로 용접후 반출까지 컴퓨터에 의해 자동으로 이루어진다.

제 2 도는 본 발명 제어시스템의 블럭도로서, 컴퓨터(51)는 로보트 콘트롤러(57) 및 프로그래머블 로직제어부(53)등과 연결되어 모든 상황을 직접 제어할 수 있도록 구성하여 용접로보트(30)의 움직임이나 각종 데이타를 전송받아 그래픽 또는 경보등을 화면에 표시하도록 되어 있다. 또한 로보트 제어부(57)는 용접로보트(30)의 이동위치와 각종 용접데이타 등을 컴퓨터(51)로 전송하며, 프로그래머블 로직제어부(53)는 대차제어부(56)와 스토크 제어부(54)의 센터링 및 스토크내의 제품 유무등을 제어토록 구성된다.

그리고 컴퓨터(51)와 주변장치간에는 RS-232C 통신 포트로 연결되어 각종 제어데이타를 컴퓨터(51)에서 그래픽으로 표시할 수 있을 뿐만 아니라 각 라인의 진행상태를 디스플레이 되도록 구성되어 있다.

여기에서 미설명부호 50은 생산관리를 위하여 별도로 운영되는 컴퓨터이며, 52는 프린터이다.

제 3 도는 본 발명의 대차제어부(56)에서 진행되는 흐름도로서, 크게는 용접대상의 제품을 대기장소인 반입스토크(10)에 순차적으로 적재시키는 과정(61)과, 용접대상 제품을 용접로보트(30)내의 포지셔너(31)에 안착시키는 과정(62)과, 용접완료후 용접완료된 제품을 반출스토크(40)로 이송하여 적재시키는 과정(63)과, 다음 제품의 용접지령시 반입스토크(10)에 적재된 제품을 용접로보트(30)의 포지셔너(31)에 안착시키는 과정(64)을 반복실행하는 순으로 이루어진다.

제 4 도의 a 내지 c도는 제 3 도의 각 과정을 보다 상세히 나타낸 순서도로서, a도는 이송대차(20)가 6스텝의 제1 내지 제 6 스토크(10a~10f)로 이루어진 반입스토크(10)에 제품을 순차적으로 적재시키는 과정(61)으로, 제 1 스토크(10a)에 안착된 제품을 제 6 스토크(10f)로부터 순차적으로 적재하기 위한 이송대차 제어루틴(L1)과, 제품을 클램핑하기 위한 반입리프터 제어루틴(L2)과, 제품을 순차적으로 적재하기 위한 위치를 판단하는 위치판단루틴(L3)과, 반입스토크(10)에 제품을 안착시키도록 하는 제품이송루틴(L4)과, 현재위치에서 제일 근접된 스토크에 제품의 유무를 판단하는 제품유무 판단루틴(L5)과, 적재위치 결정후 제품을 안착시키는 적재루틴(L6)으로 이루어져 있다. b도는 반입스토크(10)에 제품이 존재하는 상태에서 이송대차(20)가 용접로보트(30)의 포지셔너(31)에 안착시키는 과정(62)의 순서로도서, 제 6 스토크(10f)와 포지셔너(31)에 제품의 유무를 안식하는 제품판단루틴(L7)과, 상기 제품을 포지셔너(31)에 안착시키기 위한 클램핑루틴(L8)과, 상기 클램핑된 제품을 포지셔너(31)로 이동시키는 제품이송루틴(L9)과, 클램핑된 제품을 포지셔너(31)에 안착시키는 적치루틴(L10)과, 상기 과정후 이송대차(20)가 원래의 위치로 돌아오는 복귀루틴(L11)으로 이루어진다. 또한, c도는 용접완료후 3스텝의 제7 내지 제 9 반출스토크(40a~40c)로 이루어진 반출스토크(40)에 순차적으로 적재시키는 과정(63)의 순서도로서, 용접완료된 제품을 클램핑하기 위한 대차이동루틴(L12)과, 이동완료후 제품을 클램핑하기 위한 반출리프터 제어루틴(L13)과, 반출스토크(40)의 적재위치를 확인하는 반출위치 판단루틴(L14)과, 적재위치 판단후 반출스토크(40)에 제품을 적치하는 적재루틴(L15)과, 상기 과정완료후 이송대차(20)가 대기위치로 돌아가는 복귀루틴(L16)으로 이루어진다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 흐름을 제 4 도의 a 내지 c도에 의해 상세히 설명하기로 한다.

먼저 제 4 도의 a는 이송대차(20)가 제1 내지 제 6 스토크(10a~10f)에 제품을 순차적으로 적재하는 과정(61)으로써, 자동용접장치가 구동하면 반입스토크(10)의 제 1 스토크(10a)에 용접대상의 제품을 안착시키면 센터링 조정 및 제품확인한 후, 제 1 스토크(10a)의 위치로 이송대차(20)를 전진시키며(스텝 101), 제 1 스토크(10a)에 정확히 도달하면(스텝 102) 이송대차(20)를 정지시킨다(스텝 103). 상기 과정을 완료하면 용접제품을 클램프 하기 위해 반입리프트(59)를 하강(104)시키고, 반입리프터(59)가 최저 하강원점에 도달함이 판단(스텝 105)되면 반입리프터(59)를 중지(스텝 106)되게 한 후, 이송대차(20)를 후진시킨다(스텝 107). 이때, 이송대차(20)의 현재위치보다 한단계 적은 제 2 스토크(10b)에 위치하면(스텝 108) 이송대차(20)를 중지토록 하고(스텝 109), 제 2 스토크(10b)에 제품이 존재하는지의 여부를 판단(스텝 110)한 후, 물체가 존재할 경우 스텝 107의 동작을 반복하게 되며 물체가 없을 경우 제품이 클램핑되어 있는 반입리프터(59)를 최대로 상승하여(스텝 111), 이송대차(20)를 전진(스텝 112)시키게 된다. 이때 이송대차(20)는 전진을 수행하면서 제2 내지 제 6 스토크(10b~10f)에 물체가 존재하는지의 여부를 계속 판단하면서 물체가 없을 경우 용접로보트(30)와 가장 가까운 제 6 스토크(10f)에서 부터 순차적으로 적재시키기 위한 판단루틴(L5)을 수행하게 된다. 따라서, 제 6 스토크(10f)에 제품을 적재하기 위해 제 6 스토크(10)위치에서 이송대차를 중지(스텝 113)시킨 다음 반입리프터(59)를 하강(스텝 114)하게 되며, 하강점이 최저원점에 도달할 경우(스텝 115) 반입리프터(59)의 동작을 중지(스텝 116)시켜 제 6 스토크(10f)에 제품을 적재한 후 이송대차(20)를 원점으로 복귀(스텝 117)시키는 적재루틴(L6)을 완료함으로써, 반입스토크(10)에 용접대상의 제품을 제 6 스토크(10f)부터 차례로 적재시키게 되는 것이다.

제 4 도의 b는 반입스토크(10)의 제 6 스토크(10f)에 제품이 적재되어 있는 상태에서 이송대차(20)과 용접위치에 안착시키는 과정(62)으로써, 제 6 스토크(10f)에 제품유무를 판단(스텝 201)하여 제품이 존재할 경우 용접로보트(30)의 포지셔너(31)에도 제품이 존재여부를 판단(스텝 202)한다. 이때 포지셔너(31)에 제품이 없을 경우 제 6 스토크(10f)의 제품을 포지셔너(31)로 적치시키기 위해 반입리프터(59)를 상승(스텝 203)하게 되며, 최대상승일 경우(스텝 204) 반입리프터(59)를 중지(스텝 205)되도록 한다. 상기 과정후 제 6 스토크(10f)에 있는 제품을 클림팽(스텝 206)하고, 이송대차(20)를 전진(스텝 107)시켜 포지셔너(31)의 로딩위치에 있음을 판단(스텝 208)할 경우 이송대차(20)의 전진을 중지(스텝 209)시킨 후, 포지셔너(31) 위치로 전진하게 되며(스텝 210), 전진완료를 판단(스텝 211)하게 되면 포지셔너(31)에 제품을 적치하기 위해 반입리프터(59)를 하강하게 된다(스텝 212). 따라서 반입리프터(59)가 하강완료됨을 판단(스텝 213)할 경우 포지셔너(31)는 제품을 클램핑하게 되며 클램핑 완료신호를 전송받으면 반입리프터(59)는 상승(스텝 214)하게 되고, 상승되는 리프터의 위치가 원점위치에 있음을 판단(스텝 215)하게 되면 반입리프터(59)의 구동을 정지(스텝 216)시킨다.

상기 과정완료후 이송대차(20)는 반입스토크(10)에 적재된 로딩제품이 있는지의 여부판단(스텝 217)하여 제품이 존재할 경우 이송대차(20)를 후진(스텝 218)시켜 대기위치에 도달함이 판단(스텝 219)될때 이송대차(20)를 중지(스텝 220)시키게 됨으로써 용접대상의 제품을 포지셔너(31)에 안착시키는 과정을 완료하게 되는 것이다.

제 4 도의 c는 용접완료후 이송대차(20)가 반출스토크(40)에 제품을 옮기는 과정(63)으로써, 용접완료됨이 판단(스텝 301)될 경우 이송대차(20)가 전진하여(스텝 302) 포지셔너(31)의 언로딩위치에 도달(스텝 303)하게 되면, 용접완료된 제품을 클램핑 하기 위해 반출리프터(60)를 상승시키며(스텝 304), 상승완료될 경우(스텝 305) 용접된 제품을 클램핑(스텝 306)하고, 클램핑이 완료(스텝 307)되면 반출리프터(60)를 상승(스켑 308)시키게 된다. 이때 반출리프터(60)가 최대로 상승됨을 판단(스텝 309)하게 되면 반출리프터(60)의 동작을 중지시킨 후, 제 1 반출스토크(40a)에 제품여부를 판단(스텝 311)하여 제품이 존재할 경우 경보음을 발생(스텝 312)한 다음 다시 제 1 반출스토크(40a)에 물체유무를 판단(스텝 313)하여 제품이 없을 경우 이송대차(20)를 구동(스텝 314)한다. 상기 과정이후 제 2 반출스토크(40b)에 물체 존재여부를 판단(스텝 315)하고, 제 2 반출스토크(40b)에 제품이 없을 경우에는 제 2 반출스토크(40b)에 위치(317)케 하고, 제품이 있을때에는 제 1 반출스토크(40a)에 위치토록 한다(스텝 316). 따라서 제1 또는 제 2 반출스토크(40a) (40b)에 위치하게 되면 이송대차(20)는 구동을 중지(스텝 318)한 다음, 반출리프터(60)를 하강하고(스텝 319), 하강지점이 원점임을 판단(스텝 320)하게 되면 반출리프터(60)를 중지(스텝 321)시켜 용접완료된 제품을 적재하게 된다. 상기 과정이 완료되면 이송대차(20)는 후진 가능유무를 판단(스텝 322)하고, 후진이 가능하면 이송대차(20)를 후진하고(스텝 323), 후진이 불가능할 경우 대기상태에 있게 된다(스텝 324). 따라서 이송대차(20)가 후진하여 대기위치에 도달할 경우(스텝 325) 이송대차(20)의 구동을 중지(스텝 326)시킴으로써 용접완료된 제품을 반출스토크(40)에 적재하는 과정을 완료하게 되는 것이다.

또한, 이송대차(20)는 반입스토크(10)에 적재하는 과정은 용접로보트(30)가 용접이 행하여지는 동안 이루어지면 반입스토크(10)에 제품을 적재도중 용접이 완료되면, 용접완료된 제품을 반출스토크(40)에 먼저 적재시킨 다음, 다음 용접 대상의 제품을 포지셔너(31)에 안착시킨 후 적재과정을 반복하도록 되어 있다.

이상에서 상술한 바와 같은 본 발명의 자동용접장치의 이송대차 제어방법에 의하면 용접대상의 제품을 다수 반입스토크에 순차적으로 적재하는 과정과, 용접완료후 제품을 반출스토크에 순차적으로 적재하는 과정과, 계속적인 용접지령이 있을 경우 다음 용접대상의 제품을 용접로보트에 안착시키는 과정을 반복하여서 되는 것이므로, 이송대차를 무인자동 동작되도록 함으로써, 용접속도에 신속성을 기할 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해 대량생산의 효과를 기대할 수 있어 자동용접장치의 신뢰성 향상에 기여할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims

자동용접장치의 이송대차 제어방법에 있어서, 용접대상의 제품을 다수의 반입스토크(10)에 순차적으로 적재하는 과정과(61)과, 상기 반입스토크(10)에 적재된 용접대상의 제품을 용접로보트(30)의 포지셔너(31)에 안착시키는 과정(62)과, 용접완료후 용접완료된 제품을 반출스토크(40)에 순차적으로 적재하는 과정(63)과, 상기 과정후 계속적인 용접지령이 있을 경우 다음 용접대상의 제품을 포지셔너(31)에 안착시키는 과정(64)을 반복하여서 되는 것을 특징으로 하는 자동용접장치의 이송대차 제어방법.
제 1 항에 있어서, 용접대상의 제품을 다수의 반입스토크(10)에 순차적으로 적재하는 과정(61)은, 제 1 스토크(10a)에 안착된 제품을 제 6 스토크(10f)로부터 순차적으로 적재하기 위한 이송대차 제어루틴(L1)과, 제품을 클램핑하기 위한 반입리프터 제어부(L2)과, 제품을 순차적으로 적재하기 위한 위치를 판단하는 위치판단루틴(L3)과, 반입스토크(10)에 제품을 안착시키도록 하는 제품이송루틴(L4)과, 현재위치에서 제일 근접된 스토크에 제품의 유무를 판단하는 제품유무 판단루틴(L5)과, 적재위치 결정후 제품을 안착시키는 적재루틴(L6)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동용접장치의 이송대차 제어방법.
제 1 항에 있어서, 반입스토크(10)에 적재된 용접대상의 제품을 용접로보트(30)의 포지셔너(31)에 안착시키는 과정(62)은, 제 6 스토크(10f)와 포지셔너(31)에 제품의 유무를 안식하는 제품판단루틴(L7)과, 상기 제품을 포지셔너(31)에 안착시키기 위한 클램핑루틴(L8)과, 상기 클램핑된 제품을 포지셔너(31)로 이동시키는 제품이송루틴(L9)과, 클램핑된 제품을 포지셔너(31)에 안착시키는 적치루틴(L10)과, 상기 과정후 이송대차(20)가 원래의 위치로 돌아오는 복귀루틴(L11)으로 되는 것을 특징으로 하는 자동용접장치의 이송대차 제어방법.
제 1 항에 있어서, 용접완료된 제품을 반출스토크(40)에 순차적으로 적재하는 과정(63)은, 용접완료된 제품을 클램핑하기 위한 대차이동루틴(L12)과, 이동완료후 제품을 클램핑 하기 위한 반출리프터 제어루틴(L13)과, 반출스토크(40)의 적재위치를 확인하는 반출위치 판단루틴(L14)과, 적재위치 판단후 반출스토크(40)에 제품을 적치하는 적재루틴(L15)과, 상기 과정완료후 이송대차(20)가 대기위치로 돌아가는 복귀루틴(L16)으로 되는 것을 특징으로 하는 자동용접장치의 이송대차 제어방법.