KR950000171B1 - 공업용로보트 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

공업용로버트

제 1 도는 본 발명에 관한 공업용로보트의 실시예를 도시하는 정면도.

제 2 도는 제 1 도의 좌측면도.

제 2 도는 b는 제 2 도 a의 흡착헤드 반전상태를 나타내는 요부측면도.

제 3 도는 반전되지 않은 흡착헤드를 나타내는 측면도.

제 4 도 a, b는 스톱퍼의 측면도 및 정면도.

제 5 도는 흡착헤드의 측면도.

제 6 도는 보전링크의 정면도.

제 7 도 및 제 8 도는 각각 제 1 도 내지 제 6 도의 공업용로보트를 적용한 프레스 장치의 실시예를 도시하는 개략평면도.

제 9 도는 제 1 도 내지 제 6 도의 공업용로보트에 의해 프레스기의 프레스재를 공급하기 위한 재료 공급장치의 실시예를 도시하는 도관계통도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 공업용로보트 2 : 기판

3 : 캐스터 14 : 스탠드

15 : 모우터 20 : 기판

22 : 가이드레일 25 : X축실린더

26 : 피스톤로드 31A, 31B : 승강판

32A, 32B : Z축실린더 33A, 33B : 피스톤로드

36A, 36B : Y축실린더 39 : 피스톤로드

40 : 흡착헤드 42 : 흡반

43 : 흡착용밸브 44 : 반전장치

45 : 스톱퍼 51 : 흡착헤드

58 : 가동로드 60A, 60B : 코일스프링

71 : 유압실린더 72 : 피스톤

72a : 피스톤로드 73 : 승강장치

76 : 적재판 77A : 제 1 센서

77B : 제 2 센서 78 : 리미트스윗치

81 : 관로 82 : 전환밸브

83A, 83B, 84A, 84B : 포트 85A, 85B : 유로

86A, 86B, 89A, 89B : 관로 91 : 개폐밸브

W : 프레스재

본 발명은 예컨대 프레스 가공용 재료를 프레스기로 공급하고, 또 프레스 가공후의 가공품을 꺼내는데 쓰이는 공업용로보트에 관한 것이다.

일반적으로, 여러대의 프레스기를 프레스 라인에 짜넣고 각 프레스기에서 다른 금형을 써서 순차로 재료의 프레스가공을 행하여, 점차로 제품을 성형하고 있는 것에 있어서는, 각 프레스 기관에서 재료의 인도를 공업용로보트로써 행하도록 되어 있다. 그런데, 하나의 프레스 라인에 설치되어 있는 여러대의 프레스기 능력이 동일한 경우에는, 각 프레스기를 관통하는 로드에 여러개의 흡착헤드를 부착한 라이베이서에 의해 각프레스 기관에서 재료의 인도를 행할 수가 있으나, 각 프레스기의 능력이 다르거나, 다이하이트 칫수가 다른 것 보다 작거나, 상형의 후방공간이 다른것 보다 작거나 하는 프레스기라면, 라인베이서를 사용할 수 없고, 또한 각 프레스기에서 분당 스트로크수가 다르면 라이베이서의 사용이 곤란해진다.

한편, 프레스기에 있어서 재료의 반입 및 반출은, 앞에서 반입된 것을 가공후 앞으로 반출하는 것이 반송 효율상 좋은 것이나, 이 전방반입, 전방반출을 공업용로보트로 행한다 해도, 1축의 공업용로보트로는 반송효율이 아무래도 나쁘고, 또 소형프레스기에 있어서는 각 기종에 대응할 수 있는 범용성을 가진 공업용로보트의 제조가 곤란하다.

본 발명은 전술한 종래의 것에 관한 문제점을 극복하고, 각종의 프레스기에 대응 가능하게, 또한 재료의 전방반입, 전방반출을 효율좋게 행할 수 있고, 게다가 프레스 라인에 짜넣어 효율좋게 작동시킬 수 있는 공업용로보트를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은, 모우터의 구동에 의해 상하운동 가능하게 된 스탠드와, 이 스탠드에 X축실린더를 개재하여 수평방향으로 움직일 수 있게 지지된 지지부재와, 이 지지부재에 개별의 Z축실린더를 개재하여 상하방향으로 상호 움직일 수 있게 기지된 1쌍의 가동부재와, 각 가동부재에 전기한 X축실린더와 직교하는 방향의 Y축실린더를 개재하여 수평방향으로 움직일 수 있게 지지되는 재료를 흡착하는 흡착헤드와, 이 흡착헤드와 연결된 전기한 Y축실린더를 구동에 따라 축적되는 스프링력에 의해서, 전기한 흡착헤드를 반전시키기 위한 반전장치와, 전기한 각 실린더를 동시에 구동할 수 있는 실린더 구동부를 갖추고, X축실린더 및 Y축실린더를 동시에 구동하여 재료의 반입 및 반출을 효율좋게 행함을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 도면에 도시한 실시예에 따라 설명한다.

제 1 도 및 제 2 도는 본 발명에 관한 공업용로보트(1)의 상세를 나타내는 것이며, 여러개의 캐스터(3)(3)에 의해 이동 가능하게 되어 있는 기판(2) 상의 전방부 및 후방부에는, 각각 좌우로 간격을 띄워서 각 1쌍의 지주(4A),(4B),(5A),(5B)가 세워져 있다.

이중에서 전방부의 양지주(4A),(4B)의 상단 사이에는, 1쌍의 앵글상 들보(6),(7)가 전후 방향으로 간격으로 띄워 가설되어 있다. 또한 상하방향 중간위치의 전기한 지주(4A),(4B) 사이에는 단면 장방형상의 들보(8)가 가설되어 있으며, 상하방향 중간위치의 전기한 지주(5A),(5B)에는 앵글상 들보(9)가 가설되어 있다. 그리고, 전후의 지주(4A),(5A) 사이와 지주(4B),(5B) 사이를 접속하도록 각각 버팀대(10)(11)가 부착되어 있다.

전기한 들보(7)에는, 좌우에 간격을 띄워 1쌍의 가이드 블록 (12A),(12B)이 지지되어 있으며, 각 가이드 블록(12A),(12B)의 내측에는, 상하방향으로 연장하는 가이드요부(13A),(13B)가 형성되고, 이들 가이드요부(13A),(13B)에 따라 상하운동가능한 스탠드(14)가 배설되어 있다.

한편, 전기한 기판(2) 위에는 역전가능한 모우터(15)가 설치되어 있으며, 이 모우터(15)의 구동에 의해 상하운동된다. 랙(도시생략)을 갖춘 로드(16)가 전기한 스탠드(14)에 수직 설치되어 있다. 따라서, 전기한 모우터(15)의 구동에 의해 전기한 스탠드(14)는 전기한 양가이드블록(12A),(12B)에 따라 상하운동 할 수가 있다. 전기한 모우터(15)의 측방에는 리미트스윗치(17)가 배설되어 있으며, 또, 전기한 로드(16)의 하단에는, 로드(16)의 상승에 따라 전기한 리미트스윗치(17)에 접착하여 리미트스윗치(17)를 온시키는 접촉부재(18)가 돌출 설치되어 있다. 이 리미트스윗치(17)는 전기한 로드(16)의 이동범위 상한을 설정하기 위한 것이며, 리미트스윗치(17)가 온되면 전기한 모우터(15)가 정지하도록 되어 있다. 또, 전기한 들보(7)에는 다른 리미트스윗치(19)가 돌출 설치되어 있으며, 이 리미트스윗치(19)에는, 전기한 로드(16)의 하강에 의해 전기한 스탠드(14)에 돌출 설치된 도시하지 않은 접촉부재가 접촉하여 전기한 모우터(15)를 정지하여, 로드(16)의 이동범위 하한을 결정하도록 되어있다.

전기한 스탠드(14)의 상부에는 수평방향으로 연장하는 가늘고 긴 형상의 기판(20)이 부착되어 있으며, 이 기판(20)의 양단부에는 쇽업소오바(21A)(21B)가 돌출 설치되어 있다. 또, 전기한 기판(20)위에는 가이드 레일(22)이 부착되어 있으며, 이 가이드레일(22)에는, 전기한 기판(2)의 일측에서 타측 방향으로 수평 연장하는 가이드로드(23)가 지지되어 있다.

그리고, 전기한 기판(20)의 하면에는, 전기한 기판(20)의 양측으로 간격을 띄워 1상의 블래키트(24A),(24B)가 수직 설치되어 있으며, 양 블래키트(24A),(24B)에는, 전기한 기판(20)의 일측에서 타측방향으로 수평연장하는 X축실린더(25)가 지지되어 있다. 이 X축실린더(25)는 공기압에 의해 구동되는 실리더이며, 이 X축실린더(25)의 피스톤로드(26) 선단부에는 상방으로 돌출하는 부착판(27)이 부착되어 있다. 또, 전기한 X축실린더(25)의 주면 양단부 및 중간부에는, X축실린더(25)의 피스톤(도시생략) 위치를 자력으로 검지하는 3개의 센서(28)(28)(28)가 부착되어 있다.

전기한 부착판(27)에는, 전기한 가이드로드(23)에 가이드된 채로 전기한 가이드레일(22)에 따라 이동 가능하게 되어 있는 지지부재의 일예로소 지지판(29)이 부착되어 있다.

이 지지판(29)위에는, 좌우로 간격을 띄워서 각각 장방 형상으로 배치된 각 4자루의 가이드로드(30A)(30A)(30B)(30B)…가 기립설치되어 있으며, 4자루의 가이드로드(30A)에는 승강부재의 일예로서 승강판(30A)이 상하 운동 가능하게 지지되고, 또 4자루의 가이드로드(30B)에는 승강판 (31A)과 간격을 띄워서 승강판 (31B)이 상하 운동가능하게 지지되어 있다.

그리고, 전기한 4자루의 가이드로드(30A)의 중심부 지지판(29)에는 수직방향으로 연장하는 Z축실린더(32A)가 수직 설치되어 있으며, 이 축실린더(32A)의 피스톤로드(33)의 선단부에는 전기한 승강판(32B)이 부착되어 있다. 또, 전기한 4자루의 가이드로드(30B) 중심부측 지지판(29)에는 수직방향으로 연장하는 Z축실린더(32A)가 수직 설치되어 있으며, 이 Z축실린더(32A)의 피스톤 로드(33B)의 선단부에는 전기한 승강판(31B)이 부착되어 있다.

전기한 양 Z축실린더(32A)(32B)는 전술한 X축실린더(25)와 동일하게 공기압으로 구동하도록 되어 있으며, 각 Z축실린더(32A)(32B)의 주면 양단부 및 중간부에는, 각 Z축실린더(32A)(32B)의 피스톤 (도시생략)의 위치를 자력으로 검지하는 가 3개의 센서(34)(34)(34)가 부착되어 있다.

각 승강판(31A),(31B) 위에는, 전기한 기판(2)의 전후 방향으로 간격을 띄워 각 1싸의 블래키드(35)(35)가 기립 설치되어 있으며, 이들 블래키드(35)(35)에는, 각각 전기한 기판(2)의 전후 방향으로 연장하는 Y축실린더(36A),(36B)가 지지되어 있다. 이들 Y축실린더(36A),(36B)는 전기한 X축실린더(25), Z축실린더(32A),(32B)와 동일하게, 공기압으로 구동하도록 되어 있으며, 이들 각 실린더(25),(32A),(32B),(36A),(36B)에 도시하지 않은 에어펌프로부터의 공기를 공급하기 위한 매니홀드(37)가 전기한 버팀대(11)에 부착되어 있다. 또 각 Y축실린더(36A),(36B)의 주면 양단부 및 중간부에는, 각 Y축실린더(36A),(36B)의 피스톤 (도시생략) 위치를 자력으로 검지하는 가 3개의 센서(38)(38)(38)가 부착되어 있다.

각 Y축실린더(36A), (36B)의 피스톤로드(39)의 선단에는, 통상은 제 3 도의 도시와 같이 재료W를 흡착하기 위한 흡착헤드(40)가 아암(41), (41)을 개재하여 직접 부착되어 있다. 이 흡착헤드(40)는, 하면에 돌설된 여러개의 흡반(42), (42)…를 갖추고, 이들 흡반(42)은, 전기한 승강판(31A), (31B), 상에 배치도어 있는 흡착용 밸브(43)와 접촉되어 있으며, 필요에 따라 각 흡반(42) 내의 공기를 흡착용 밸브(42)로 흡인하여 재료 W를 흡착헤드(40)에 흡착하도록 되어 있다.

한편, 흡착된 재료 W를 소정각도 회동하여 프레스기로 공급하는 경우에는, 제 1 도 및 제 2 도에 도시하는 반전장치(44)가 피스톤로드(39)에 부착된다. 이 반전장치(44)는, 전기한 피스톤로드(39)의 선단에 부착되어 있는 스톱퍼(45)를 보유하고 있으며, 이 스톱퍼(45)는, 제4도 A,B에 도시한 바와 같이, 전기한 피스톤로드(39)에 나사 부착하기 위한 나사공(47)을 갖춘 축부(46)의 선단에 축부(46)와 직교하는 플랜지(48)가 형성되고, 또 이 플랜지(48)의 선단에는 원형공(50)이 뚫려진 판상의 한지부(49)가 돌출설치되어 구성되어 있다.

이 스톱퍼(45)의 힌지부(49)에는 제 5 도에 도시하는 레버상 흡착헤드(51)의 기단부가 회동자유롭게 추축 연결되어 있으며, 이 흡착헤드(51)는, 전기한 스톱퍼(45)의 플랜지(48)에 맞닿을 수 있는 1쌍의 접촉면(52)(52)을 보유하고, 양 접촉면(52)(52)아 90도의 교차각도를 이루는 것에 의해 흡착헤드(51)는 90도 범위에 한하여 회동할 수 있게 되어 있다. 또 양 접촉면(52), (52)의 교차각도나 플랜지(48)의 경사각도를 변화함에 따라 흡착헤드(51)의 회동각도를 여러 가지로 선정할 수 있다. 그리고, 이 흡착헤드(51)에는, 재료 W를 흡착하기 위한 흡반(42)(42)…이 부착되어 있다.

전기한 흡착헤드(51)의 선단부에는, 이 흡착헤드(51)의 길이방향에 대하여 직교하는 방향의 로드(53)가 나사에 의해 나사부착되어 있으며, 이 로드(53)의 선단부에는 링(54)의 일단부가 회동 자유롭게 힌지되어 있다.

한편, 전기한 각 Y축실린더(36A), (36B)에는, 제 6 도의 도시와 같이, 1쌍의 분할체(56A), (56B)를 나사로 조립해체 자유롭게 결합하여 되는 현수링(55)이 끼워 붙여져 있으며, 이 현수링(55)의 분할체(56A)에는, 각 Y축실린더(36A), (36B) 바로 위에 위치하는 축수체(57)가 지지되어 있다. 또, 이 축수체(57)는, 현수링(56)의 각 Y축실린더(36A), (36B) 위에서 원주 방향의 방향을 변화함에 따라 각 Y축실린더(36A), (36B) 대하여 여러방향으로 위치 결정되고, 이 결과, 흡착헤드(51)의 반전방향을 여러방향으로 변경할 수 있다.

전기한 축수체(57)는, 각 Y축실린더(36A), (36B)의 축선과 평행방향으로 연장하는 가동로드(58)의 중간부를 지지하고 있고, 이 가동로드(58)는 각 Y축실린더(36A), (36B) 길이보다 훨씬 긴 길이를 가지고, 통상시 선단이 전기한 로드(53)의 바로 아래로 위치하고 있다. 전기한 가동로드(58)의 양단부에는, 플랜지상 스톱퍼(59A)(59B)가 나사부착되어 있고, 스톱퍼(59A) 및 축수체(57) 사이의 가동로드(58) 외주에는 코일스프링(60B)가 감겨 있고, 또 스톱퍼(59B) 및 축수체(57) 사이의 가동로드(58)의 주에는 코일스프링(60B)가 감겨져 있다. 이들의 양 코일스프링(60A)(60B)는, 전기한 가동로드(58)의 선단이 전기한 로드(53)의 바로 아래에 위치하고 있을 때 자유상태가 되도록 되어 있다. 그리고, 이 가동로드(58)의 선단에는, 전기한 링(54)의 타단부가 회동자유롭게 추축 연결되어 있다.

전기한 각 실린더(25)(32A)(32B)(36A)(36B)의 제어는 도시하지 않은 시이퀀서와 같은 실린더 구동부에 의해 미리 설정된 순서에 따라 또 필요에 맞게 여러 실린더를 동시에 구동하도록 행할 수 있게 되어 있다.

또, 전술한 공업용로보트(1)를 사용한 프레스 라인으로 되는 프레스장치는 제 7 도의 도시와 같이 구성되어 있다.

제 7 도는 여러 가지 능력을 달리하는 5대의 프레스기(61A) (61B) (61C) (61D) (64E)에 의해 재료 W를 순차 프레스 성형하는 경우를 나타내는 것이며, 프레스기(61A-61E)의 전방에는, 재료 W를 도면의 좌에서 우로 간헐적으로 주행시켜주는 벨트콘베이어(62)의 벨트(63)가 배치되어 있다. 그리고, 벨트콘베이어(62)를 개재하여 각 프레스기(61A-61E)의 전방에는, 프레스기(61A-61E)에 대향하도록 공업용로보트(1)(1)…이 배치되어 있으며, 각 공업용로보트(1)의 양흡착헤드(51)(51)는 프레스기(61A-61E) 방향으로 돌출하고 있다.

그리고, 각 공업용로보트(1)의 양흡착헤드(51)의 높이는 대응하는 프레스기(61A-61E)에 적합하도록 스탠드(14)가 모우터(15)의 구동에 따라 승강 조절되어 있다.

다음에, 전술한 실시예의 작용에 대하여 설명한다.

본 작용은 제 8 도의 도시와 같이 인접하는 2개의 프레스기(61A)(61B)에서 2공정의 프레스 가공이 행해지는 경우를 예로 들어 설명한다.

먼저, 양 프레스기(61A)(61B)의 전방에 간헐 구동되는 벨트콘베이어(62)의 벨트(63)를 양 프레스기(61A)(61B)의 인접방향에 따라 설치하고, 각 프레스기(61A)(61B)의 전방에 각각 전기한 벨트(63)를 개재하여 전기한 공업용로보트(1)(1)를 설치한다. 그리고, 각 공업용로보트(1)의 모우터(15)를 구동하여 스탠드(14)를 승강시켜서, 스탠드(14)에 간접적으로 지지되어 있는 각 흡착헤드(51)의 높이를 대응하는 프레스기(61A)(61B)의 높이에 맞춘다. 이렇게 해 놓고, 각 프레스기(61A)(61B)의 프레스간격과 벨트콘베이어(62)에 의해 재료 W의 반송속도 등을 고려하여 각 공업용로보트(1)의 각 실린더(25)(32A)(32B)(36A)(36B)의 구동타이밍을 실린더 구동부에 입력한다. 이 실린더 구동부에는 각 실린더 (25)(32A)(32B)(36A)(36B)의 각 센서(28) (34)(38)로부터의 신호가 입력되어 시이퀀스 제어가 행해진다.

그리고, 전술한 실린더 구동부에 의한 시이퀀스 제어에 따라 각 공업용로보트(1)의 X축실린더(25), Z축실린더(32A),(32B), Y축실린더(36A),(36B)는 필요에 따라 중복된 움직임을 하여 재료 W에 대응하는 프레스기(61A)(61B)에 대한 반입 또는 반출을 행한다. 즉, 먼저 도시하지 않은 근접스윗치가 벨트콘베이어(62) 위의 재료 W를 검지하면, 1차 가공측 프레스기(61A)에 대향하는 공업용로보트(1)의 X축실린더(25)의 피스톤로드(26) 및 일방의 Y축실린더(36A)를 동시에 구동하여 X축실린더(25)를 단축함과 아울러 Y축실린더(36A)의 피스톤로드(39)를 신장하고, 이 피스톤로드(39)의 선다에 부착되어 있는 흡착헤드(51)를 실질적으로 비스듬히 이동하여 단시간에 벨트콘베이어(62)의 벨트(63) 위로 향해 놓는다.

그리고, 이 공업용로보트(1)의 전기한 X축실린더(25) 및 Y축실린더(36A)를 정지하고 아울러, 일방의 Z축실린더(32A)를 구동하여 이 Z축실린더(32A)의 피스톤로드(33A)를 단축하고, 흡착용 밸브(43)으로 각 흡반(42) 내의 공기를 흡인하면서 흡착헤드(51)를 하강하여 흡착헤드(51)의 각 흡반(42)에 의해 밸트(63)상의 재료 W를 흡착한다. 다음에, 이 공업용로보트(1)의 Z축실린더(32A)의 피스톤로드(33A)를 신장하여 흡착헤드(51)를 상승하고, 흡착헤드(51)의 높이가 소정위치에 도달하면 Z축실린더(32A)를 정지함과 아울러, 전기한 X축실린더(25) 및 Y축실린더(36A)를 역방향으로 구동해서 피스톤로드(26)를 신장함과 아울러 피스톤로드(39)를 단축하여, 흡착헤드(51)를 비스듬히 이동하여 원래위치로 복귀시킨다.

그후, 재차 이공업용로보트(1)의 X축실린더(25) 및 일방의 Y축실린더(36A)를 동시에 구동하여 피스톤로드(26) 및 (39)를 동시에 신장하고, 흡착헤드(51)를 비스듬히 이동하여 1차 가공측의 프레스기(61A) 내로 재료 W를 반입한다. 또, 흡착헤드(51)의 사선전방으로 장애물 등이 있거나, 충돌의 위험성이 있는 경우에는, Y축실린더(36A)를 정지하고 X축실린더(25)만을 구동하여, X축실린더(25)의 구동이 정지된 후에 Y축실린더(36A)를 구동한다.

그런데, Y축실린더(36A)의 피스톤로드(39)가 신장하면, 이 피스톤로드(39)와 흡착헤드(51), 로드(53) 및 링(54)을 개재하여 연결되어 있는 가동로드(58)가 피스톤로드(39)에 인장되어져서 제 2 도에서 우측으로 이동하지만, 이 가동로드(58)의 우측이동에 따라 축수체(57) 및 스톱퍼(59A) 사이의 간격이 점차로 감소하고, 이 결과 축수체(57) 및 스톱퍼(59A) 사이의 가동로드(58)의 외주에 감겨져 있는 코일 스프링(60A)가 차츰 압축되어 탄성력을 비축하게 된다. 그러므로, Y축실린더(36A)의 구동에 의해 행해지는 피스톤로드(39)의 우측이동에 대하여 가동로드(58)의 우측이동은 코일스프링(60A)의 탄성력에 저항하여 행해지기 때문데 점차 지연되며, 결국은 제 2 도 B에 도시한 바와 같이 코일스프링(60A)의 탄성력에 의해 흡착헤드(51)는 반시계 방향으로 90도 회동하게 된다. 이 결과, 1차 가동측의 프레스기(61A) 내로 반입되는 재료 W는 벨트콘베이어(62)의 벨트(63)위에 대한 상태에서 90도 회동된 방향이 되는 것으로 된다.

그리고, 흡착헤드(51)가 1차 가공측의 프레스기(61A) 내의 소정위치로 도달하면, X축실린더(25) 및 Y축실린더(36A)를 정지함과 아울러, Z축실린더(32A)를 구동하여 피스톤로드(33A)를 단축하는 것으로 흡착헤드(51)를 하강하여 재료 W를 프레스기(61A)의 금형위로 안치시키고, 여기서 흡착용 밸브(43)의 구동을 정지하여 흡착헤드(51)의 흡반(42)에서 재료 W를 이간시킨다.

그 후, Z축실린더(32A)를 역방향으로 구동하여 피스톤로드(33A)를 신장하는 것으로 흡착헤드(51)를 상승한후, 전기한 X축실린더(25) 및 Y축실린더(36A)를 역방향으로 구동하여 피스톤로드(26) 및 (39)를 단축하여, 각 흡착헤드(51)를 비스듬히 이동해서 원래위치로 복귀시킨다.

또, Y축실린더(36A)의 피스톤로드(39)가 단축함에 따라 압축되어 있던 코일스프링(60A)의 복원력에 의해 각 흡착헤드(51)는 시계방향으로 90도 회동한다.

전기한 Y축실린더(36A)의 흡착헤드(51)가 프레스기(61A) 내에서 퇴피하면 재료 W를 공급한 1차 가공측의 프레스기(61A)에서 재료 W의 프레스 가공이 행해지면, 이 프레스 가공이 종료하면, 1차 가공측의 프레스기(61A)에 대향하는 공업용로보트(1)의 X축실린더(25) 및 양 Y축실린더(36A)(36B)를 동시에 구동하고, X축실린더(25)의 피스톤로드(26)를 단축함과 아울러, Y축실린더(36A)(36B)의 각 피스톤로드(39)를 신장하고, 각 피스톤로드(39)의 선단에 부착되어 있는 흡착헤드(51)를 실질적으로 비스듬히 이동하여, Y축실린더(36A)의 흡착헤드(51)를 벨트 콘베이어(62)의 벨트(63) 위로 면하게함과 아울러, Y축실린더(36B)의 흡착헤드(51)를 Y축실린더(36A)의 흡착헤드(51)가 재료 W를 반입한 1차 가공측의 프레스기(61A) 내로면하게 한다. 이 상태에서 X축실린더(25) 및 양 Y축실린더(36A)(36B)를 정지함과 동시에, Z축실린더(32A)(32B)를 구동하여 각 피스톤로드(33A)(33B)를 단축함에 따라 각 흡착헤드(51)를 하강하고, Y축실린더(36A)의 흡착헤드(51)에 벨트(63) 상의 재료 W를 흡착시킴과 아울러, Y축실린더(36B)의 흡착헤드(51)에 1차 프레스 가공이 행해진 재료를 흡착시킨다. 그 후, 양 Z축실린더(32A)(32B)를 역방향으로 구동하여 각 피스톤로드(33A)(33B)를 신장하는 것으로 각 흡착헤드(51)를 상승한 다음에, 전기한 X축실린더(25) 및 양 Y축실린더(36A)(36B)를 역방향으로 구동하여 피스톤로드(26) 및 각 피스톤로드(39)를 단축하고, 도중의 Y축실린더(36B)를 일시적으로 정지하여 Z축실린더(32B)에 의해 흡착헤드(51)를 하강해서 1차 가공측의 프레스기(61A)로써 프레스 가공이 끝난 재료 W를 벨트(63) 위로 놓은 후에 각 흡착헤드(51)를 다시 비스듬히 이동하여 원래위치로 복귀시킨다. 이 상태에서 벨트 콘베이어(62)는 간헐적으로 구동되어 1차 가공측의 프레스기(61A)의 전방에 미가공 재료 W를를 반송시킴과 동시에, 1차 가공이 끝난 재료 W를 2차 가공측의 프레스기(61B)의 전방으로 반송시킨다.

다음에, 양 고업용로보터(1)(1)의 X축실린더(25) 및 Y축실린더(36A)를 재차 동시에 구동하고, 각 X축실린더(25)의 피스톤로드(26) 및 각 Y축실린더(36A)의 피스톤로드(39)를 신장하고, 각 흡착헤드(51)를 실질적으로 비스듬히 이용하여 벨트(63)위로 면하게 되면, 각 X축실린더(25) 및 Y축실린더(36A)를 정지함과 아울러 각 Z축실린더(32A)를 구동하여 각 피스톤로드(33A)를 단축함에 따라, 각 흡착헤드(51)를 하강하여 1차가공측의 공업용로보트(1)의 흡착헤드(51)로써 벨트(63) 위의 미가공 재료 W를 흡착한다. 이어서, 각 Z축실린더(32A)를 구동하여 피스톤로드(33A)를 신장하고, 각 흡착헤드(51)를 소정의 높이로 상승한 다음에 재차 각 공옵용로보트(1)의 각 X축실린더(25)의 피스톤로드(26) 및 각 Y축실린더(36A)의 피스톤로드(39)를 동시에 신장하여, 재료 W를 흡착한 각 흡착헤드(51)를 비스듬히 이동하여 각 흡착헤드(51)를 대응하는 프레스기(61A)(61B)내로 면하게 한다. 그리고, 각 X축실린더(25) 및 Y축실린더(36A)를 정지함과 아울러, 각 Z축실린더(32A)를 구동하여 피스톤로드(33A)를 단축하고, 각 흡착헤드(51)를 하강하겨 각 재료 W를 대응하는 프레스기(61A)(61B)의 금형위로 놓는다.

그 후, 각 공업용로보트(1)의 Y축실린더(36A)를 역방향으로 구동하여 각 피스톤로드(33A)를 신장하는 것으로 각 흡착헤드(51)를 승강한 다음에 전기한 X축실린더(25) 및 Y축실린더(36A)를 역방향으로 구동하여 피스톤로드(26) 및 각 피스톤로드(39)를 단축하고, 각 흡착헤드(51)를 비스듬히 이동하여 원래위치로 복귀시킨다

전기한 각 공업용로보트(1)의 Y축실린더(36A)의 각 흡착헤드(51)가 각 프레스기(61A)(61B)에서 퇴피하면 각 프레스기(61A)(61B)에서 프레스가공이 행해지고, 프레스가공이 종료되면, 각 공업용로보트(1)의 X축실린더(25)의 피스톤로드(26)를 단축함과 아울러, 각 공업용로보트(1)의 Y축실린더(36B)의 피스톤로드(39)의 흡착헤드(51)가 재료 W를 반입한 프레스기(61A)(61B)내로 면하게 한다. 그리고 각 흡착헤드(51)로써 각 프레스기(61A)(61B)에서 프레스 가공된 재료 W를 흡착하고, 이들 재료 W를 벨트콘베이어(62)위로 배출한다. 그리고, 전술한 바와 동일한 공정으로 1차 가공된 재료 W를 2차 가공측의 프레스기(61B)로 반입함과 아울러, 2차 가공된 재료 W를 벨트콘베이어(62)로써 다음 공정으로 공급한다.

이와 같이 하여 벨트 콘베이어(62)로 공급된 재료 W를 여러번에 걸쳐 프레스 가공하여 소정의 성형을 행한 다음에 벨트 콘베이어(62)로써 다음단계의 공정으로 진행시킬 수 있다. 또, 벨트 콘베이어 위에 다음 단계의 공정으로 보재기 위하여 재료 W가 정체되어 있거나, 재료 W가 겹쳐질 가능성이 있을 때에는, 광전스윗치로써 재료 W를 검지하여 공업용로보트(1)를 일시적으로 정지한다.

전술한 실시예에 의하면, 공업용로보트(1)에 2자루의 수평방향 Y축실린더(36A)(36B)가 평행으로 설치되어 있으며, 각 Y축실린더(36A)(36B)는 Z축실린더(32A)(32B)로써 독립적으로 승강할 수 있도록 되어 있어서, 하나의 프레스기(61A) 또는 (61B)에 대한 재료 W의 반입 및 반출을 개별의 Y축실린더(36A)(36B)로서 흡착헤드(51)를 직선적으로 이동되도록 하여 효율좋게 행할 수가 있고, 또, 각 흡착헤드(51)은, 각각 X축실린더(25), Z축실린더(32A)(32B) 및 Y축실린더(36A)(36B)로써 3축방향으로 이동 가능하는 외에, 모우터(15)로써 전체의 높이를 프레스기(61A)(61B)의 높이에 맞춰 조절함이 가능한 것이므로, 여러 가지의 프레스기에 사용할 수 있다.

또, 전술한 실시예에서는, 각 Y축실린더(36A)(36B)의 피스톤로드(39)에 반전장치(44)를 부착하여, 피스톤로드(39)가 신장상태에 있을 때, 흡착헤드(51)가 90도 회전하는 것으로 설명하였으나, 재료 W를 반전시킨 다음에 프레스기내로 반입할 필요가 없으면, 전술한 제 3 도로서 설명한 바와 같이 각 피스톤로드(39)의 선단에 흡착헤드(40)를 고정적으로 설치하여도 좋다. 또, 제 7 도 및 제 8 도에 도시한 프레스라인에 배치되어 있는 프레스기(61A-61E)는 반드시 모두가 다른 종류의 것이 아니어도 좋다.

그리고 또, 전술한 실시예에서는, 벨트콘베이어(62)의 벨트(63) 위의 재료 W를 1차 가공측의 프레스기(61A)에 대향하는 공업용로보트(1)의 흡착헤드(51)가 흡착하는 것으로 설명하였으나, 재료 공급장치에 적재되어 있는 재료를 공업용로보트(1)로써 프레스기로 공급할 수도 있다.

제 9 도는 이와 같은 재료 공급장치를 도시하는 도관계통도이며, 액압실린더의 일예로서 유압실린더(71)내에는, 유압에 의해 상하 운동하는 피스톤(72)이 배치되어 있으며, 이 피스톤(72)의 동작은, 이 피스톤(72)와 일체로 되어, 유압실린더(71)의 상단에는 외부로 돌출하는 피스톤로드(72a)로 구획되어 있으며, 각각 상부실(71a), 하부실(71b) 내에는 도관을 개재하여 피스톤(72)을 동작시키기 위한 승강장치(73)으로부터의 압력유가 공급되도록 되어 있다. 또, 전기한 유압실린더(71) 위에는 재료의 일에로서 프레스재 W를 공급하기 위한 기판(74)이 고정되어 있고, 그리고 이 기판(74) 상의 주위에는 프레스재 W를 안정적으로 상승시키기 위한 가이드 프레임(75)이 배치되어 있다.

또, 기판(74)의 상방에는, 프레스재 W를 적재하기 위한 적재판(76)이 배치되어 있으며, 이 적재판(76)은, 기판(74)을 관통하고 있는 전기한 피스톤로드(72a)의 상단과 접속되어, 이 피스톤로드(72a)로써 기판(74) 위를 상하운동하도록 되어 있다.

전기 적재판(76) 상의 프레스재 W상방에는 이 프레스재 W를 이동시키기 위한 전기한 공업용로보트(1)의 아암(39)이 상상선으로 표시한 바와 같이 배치되어 있고, 이 아암(39)의 선단에는, 전술한 바와 같이 프레스재 W를 진공 작용으로 흡착하여 이동시키기 위한 여러개의 흡반(42)(42)…를 밑면에 갖춘 흡반헤드(40)가 돌출설치되어 있다.

또, 전기한 가이드프레임(75)의 상단부 우측에는, 적개판(76) 위로 적재된 프레스재 W의 적재상태를 검지하기 위한 2개의 센서(77A)(77B)가 상하방향으로 직렬상태로 배치되어 있다. 이 중에서 제 1 센서 (77A)는, 최상측의 프레스재 W가 소정의 공급위치에 있는가 없는가를 검지하기 위한 것이며, 또 제 2 센서(77B)는, 1 센서 (77A)에서 프레스재 W의 1장분 두께만큼 하측으로 배치하여, 프레스재 W가 공급 가능위치에 있는가 없는가를 검지하기 위한 것이다. 이 두 개의 센서(77A)(77B)는 항상 광선(도시생략)을 수평방향으로 발하는 것이며, 센서에서는 광선이 적재판(76) 상의 프레스재 W측면에서 반사하여 재차 센서로 입사되는 것에 의해 프레스재 W가 공급위치에 있는 검출신호를 출력하도록 되어 있다.

그리고, 전기한 가이드 프레임(75)의 상단부 좌측에는, 적재판(76) 위로 프레스재 W가 없음을 검지하기 위한 리미트스위치(78)가 배치되어 있으며, 이 리미트스윗치(78)의 바로 밑에는 전기한 적재판(76)의 좌측면에 돌출하는 아암(79)이 지지되고, 이 아암(79)의 선단부에는, 전기한 리미트스위칫(78)의 바로 아래위치로 면하는 접촉면(80)이 부착되어 있다. 그리고, 적재판(76)의 상승에 따라 이 접촉판(80)과 전기한 리미트스윗치(78)의 접점(78a)이 접촉함에 따라 리미트스윗치(78)가 동작하여, 적재판(76) 상의 프레스재 W가 없다고 하는 검지신호를 출력하도록 되어 있다.

전기한 유압실린더(71)에 접촉되어 있는 승강장치(73)에는, 에어-콤프레서(도시생략)로부터의 공기압을 공급하기 위한 관로(81)가 배치되어 있고, 이 관로(81)의 하류측에는 공기압의 유로를 전환하기 위한 전자밸브로서 전환밸브(82)가 배치되어 있다. 이 전환밸브(82)는, 전기한 리미트스위치(78)의 검지신호에 따라 작동하여 전환되도록 되어 있다. 이 전환밸브(82) 내의 공급측에는, 2개의 포트(83A)(83B)가 형성되어 있으며, 또 배출측에는 2개의 포트(83A)(83B)가 형성되어 있다. 그리고, 이들 포트(83A)(83B) 사이를 연통하는 유로(85A)와, 포트(83A)(83B) 사이를 연통하는 유로(85B)가 전기한 전환밸브(82) 내에 형성되어 있고, 이들 유로(85A)(85B)를 개재하여 전기한 관로(81)에서의 공기압이 공급되도록 되어 있다. 그리고, 이 전환밸브(82)로 통전되어 있을때는 전기한 관로(81)는 포트(83)를 개재하여 유로(85a)와 연통하고, 또 전환밸브(82)로 통전되어 있지 않을때에는 관로(81)는 포트(83B)를 개재하여 유로(85B)와 연통하도록 되어 있다.

또, 각 포트(84A)(84B)와 연통되는 관로(86A)(86B)가 형성되어 있으며, 이 각 관로(86A)(86B)의 하류측에는 각각 공기압을 유압으로 변환하기 위한 에러 하이드로 컨버이터(87A)(87B)가 배치되어 있다.

이들 에어 하이드로 컨버이터(87A)(87B)는 각각 밀폐용기(88A)(88B) 내로 오일을 충전하여 구성되어 있으며, 이 중에서 일방의 에어하이드로 컴버어터(87A)는 전기한 유압실린더(71)의 상부실(71a)로 연통되어 있고, 또 타방의 에어하이드로 커버어터(87B)를 유압실린더(71)의 하부실 (71b)로 연통되어 있다.

전기한 일방의 에어하이드로 컨버이터(87A)의 밀폐용기(88A)와 연통되는 전기한 관로(86A)가 접속되어 있으며, 그리고 이 용기(88A)의 하단부에는 전기한 관로(86A)로부터의 공기압을 변환한 유압을 전기한 유압실린더(71)의 상부실(71a)로 공급하기 위한 관로(89A)가 접속되고, 이 관로(89A)에는 유압과 아울러 배출된 여분의 공기를 빼내기 위한 에어브리더(90A)가 도중에 설치되어 있다.

또, 이 에어브리더(90A)의 하류측 관로(89A)에는, 이 관로(89A)를 개폐하기 위한 전자밸브로서의 개폐밸브(91)과, 유압실린더(71)내로 공급하는 유압의 속도를 제어하기 위한 스피드콘트롤러(92A)가 도중에 설치되어 있으며, 이 스피드콘트롤러(92A)는, 가변 유량조절밸브(93A)와, 안전밸브로서의 역지밸브(94A)가 병렬로 접속구성되어 있다. 전기한 개폐밸브(91)은, 전기한 양 센서(77A)(77B)의 검출신호에 딸 전개되도록 되어 있다. 양센서(77A)(77B)의 구체적인 동작은 후술한다.

또, 전기한 타방의 에어 하이드로 컨버어터(87B)의 밀폐용기(88B)의 상단부에는 전환밸브(82)으 포트(84B)와 연통되는 전기한 관로(86B)가 접속되어 있으며, 그리고, 이 용기(88B)의 하단부에는 전기한 관로(86B)에서의 공기압을 변환한 유압을 전기한 유압 실린더(71)의 하부실 (71b)로 공급하기 위한 관료(89B)가 접속되고, 이 관료(89B)에는 유압과 함께 배출된 여분의 공기를 빼내기 위한 에어브리더(90B)가 개재되어 있다.

또, 이 에어브리더(90B)의 하류측 관로(89B)에는, 유압실린더(71)내로 공급하는 압력유의 속도를 제어하기 위한 스피드 콘트롤러(92B)가 도중에 설치되어 있으며, 이 스피드콘트롤러(92B)는, 가변 유량조절밸브(93B)와, 안전 밸브로서의 역지밸브(94B)가 별렬로 접속구성되어 있다. 다음에, 전술한 실시예의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 재료 공급장치의 적재판(76) 위로 여러장의 프래스재 W가 적치되어 있는 상태에 대하여 설명하면, 이 상태에서, 전환밸브(82)로는 통전되어 있지 않고, 따라서 관로(81)는 전환밸브(82)의 유로(85B)를 개재하여 관로(86B)와, 연통되지만, 관로(89A)의 개폐밸브(91)가 폐쇄되어 있기 때문에, 유압실린더(71)내에 대한 압력유의 이동은 생기지 않는다.

그리고, 이 상태에서는, 적재판(76) 위로 프레스재 W가 적재되어 있으므로 , 공업용로보트(1)의 흡착헤드(40)에 의한 프레스재 W의 반송작업이 가능하게 되며, 공업용로보트(1)가 작동하여 흡착헤드(40)의 여러개의 흡반(42)(42)…에 의해 적재판(76) 위의 최상측 프래스재 W를 흡착하고, 다음 공정으로 반송한다. 그러면, 제 1 센서(77A)의 측방에 존재하고 있던 최상측 프레스재 W가 공업용로보트(1)에 의해 다음 공정으로 반송되어 버림에 따라 제 1 센서(77A)에서는 프레스재 W의 검지신호가 출력되지 않으며, 이 결과, 개폐밸브(91)가 어떤 설정시간 사이만큼 열려져서 전환밸브(82)에 의해 연통되어 있는 관로(81) 및 (86B)를 개재하여 에어하이드로컨버어어(87B) 내로 공기압이 작용하여, 관로(89B)를 개재하여 유압실린더(17)의 하부실(71B)로 압력유를 공급하고, 유압실린더(71)의 피스톤(72)을 상승시켜서, 전기한 프레스재 W를 밀어 올린다.

전술한 개폐밸브(91)가 열려져 있는 설정시간은, 제 1 센서(77A)가 프레스재 W의 검지신호를 출력할 수 있도록 프래스재 W를 밀어올리는 정도의 시간으로 되어 있다.

이와 같은 설정시간중에 피스톤(72)의 상승에 의해 적재판(76)의 상승을 개재하여 프래스재 W가 밀어올려지면, 소정의 타이밍으로 재차 공업용로보트(1)의 흡착헤드(40)에 의해 최상측의 프래스재 W를 반송이 행해진다. 이렇게 하여, 공업용로보트(1)에 의한 프래스재 W의 반송작업과, 적재판(76)의 미소상승이 교대로 행해지지만, 전술한 개폐밸브(91)를 개방하고 있는 설정시간은 엄밀하게 프래스재 W의 1장분 두께와 일치할 수 없는 것이므로, 최상측의 프래스재 W위치는 상하방향으로 차츰 어긋나게 된다.

그리고, 적재판(76)의 1회상승 거리가 프래스재 W의 1장분 두께를 상회하는 때에는 최상측의 프래스재 W높이는 점차 높아지지만, 이 경우 최상측의 프래스재 W높이가 어느정도 높게되고, 최상측의 프래스재 W를 공업용로보트(1)로써 제거하여도 다음 번 프래스재 W가 제 1 센서(77A)로 대향하여 있으면 개폐밸브(91)는 열리지 않으며, 피스톤(72) 및 적재판(76)의 상승은 1회 유지하게 되는 것이므로, 최상측의 프래스재 W높이는 시정된다. 한편, 적재판(76)의 1회 상승거리가 프래스재 W 1장분의 두께를 하회하는 때에는, 최상측 프래스재 W의 높이는 점차로 낮게되나, 이 경우, 최상측의 프래스재 W높이가 어느 정도 낮아지고, 최상측의 프래스재 W를 공업용로보트(1)로써 제거한 때에는 제 2 센서(77B)가 프래스재 W를 검지하지 못하게되고, 제 1 센서(77A)가 프래스재 W를 검지할 때까지 개폐밸브(91)의 열린상태가 유지되어 피스톤(72)에 의한 적재판(76)의 상승이 지속되는 것이므로, 이 경우에는 최상측의 프래스재 W높이는 시정된다.

전술한, 바와 같이 하여 프래스재 W의 반송이 계속되고, 적재판(76) 위의 프래스재 W가 모두 반송되면, 적재판(76)의 위치가 프래스재 W의 공급위치까지 상승하는 것이므로, 적재판(76)에 돌출 설치되어 있는 접촉편(80)이 전기한 두 개의 센서(77A)(77B)와 거의 같은 높이에 있는 리미트스윗치(78)의 접점(78A)와 접촉함에 따라 전환밸브(82)가 작동하여, 관로(81)에 접속되는 유로가 유로(85B)에서 유로(85A)로 전환되며, 관로(81)에서의 공기압이 관로(86A)를 개재하여 에러 하이드로 컨버어터(87A)로 공급됨과 아울러, 개폐밸브(91)가 열러서, 유압실린더(71)의 상부실(71A)로 압력유를 공급하여, 유압실린더(71)의 피스톤(72)을 하강함과 동시에 일정시간 부저를 울려서, 프래스재 W가 없음을 알린다.

이때 공업용로보트(1)는 리미트스윗치(78)에서의 신호에 의해 대기 상태로 된다. 그리고 최하측까지 하강한 적재판(76) 위로 양 센서(77A)(77B)가 프래스재 W를 검지할 수 있도록 여러장의 프래스재 W를 적재하면, 양 센서(77A)(77B)로부터의 검지신호에 의해 전환밸브(82)가 전환되어 재차 관로(81)에서의 공기압은 에어 하이드로 컨버어터(87B)로 공급되는 것으로 되어, 최초공정으로 복귀하여 반송 작업이 반복된다.

본 실시예에 의하면, 재료 공급장치에 2개의 센서(77A)(77B)와 리미트스윗치(78)를 설치함에 따라, 공업용로보트(1)에 의한 반송시에는 개폐밸브(91)에는 개폐를 반복하여, 유압실린더(71)의 피스톤(72)을 천천히 상승시켜 프래스재 W를 적재한 적재파(76)을 상승하여, 전기한 프래스재 W의 공급장치를 일정위치로 유지할 수가 있다.

또, 본 실시예에서는 공기압과 유압에 의해 피스톤을 상하운동 시키도록 하였으나, 유압에 대신하여 물동의 액압에 의한 작동도 가능하다.

"이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 흡착헤드를 X축, Y축, Z축의 3축 방향으로 자유롭게 이동가능하게 하기 위하여 각종의 프레스기에 대응가능하게 되어 재료의 반입,반출을 효율좋게 이루어질 수 있도록 하는 것이 가능하며, 더구나 프레스라인에 조립하여 효율좋게 작동시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 흡착헤드의 반전방향을 Y축실린더에 대하여 각각의 방향으로 변경 가능하게 하기 위하여, 재료를 반입, 반출하는 장소의 상황에 상응하여 흡착헤드의 반전방향을 폭넓게 선택할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 모터의 구동에 의해 상하운동 가능하게 된 스탠드와, 이 스탠드에 X축실린더를 개재하여 수평방향으로 움직일 수 있게 지지된 지지부재와, 이 지지부재에 개별의 Z축실린더를 개재하여 상하 방향으로 서로 움직일 수 있게 지지된 1쌍의 가동부재와, 각 가동부재에 전기한 X축실린더와 , 직교하는 방향의 Y축실린더를 개재하여 수평방향을 움직일 수 있게 지지되어 재료를 흡착하는 흡착헤드와, 이 흡착헤드와 연결된 전기한 Y축실린더의 구동에 따라 축적되는 스프링력에 의해서, 전기한 흡착헤드를 반전시키기 위한 반전장치와, 전기 각 실린더를 동시에 구동할 수 있는 실린더구동부를 보유함을 특징으로 하는 공업용로보트.

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