KR101810554B1 - 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 프레스텐덤 공정라인에 패널이 한 장씩 투입되도록 검사하는 장치시스템에 관한 발명으로서, 규칙적으로 배열되어 있는 에어홀이 구비된 에어판, 패널의 센터링 여부를 확인하기 위한 패널센서, 다수개의 패널여부를 무게측정으로 검사하기 위해 배치된 로드셀 센서 및 다수개의 패널여부를 진동을 주어 검사하는 초음파 센서를 포함하며, 패널이 로봇암에 의해 상기 에어판에 놓여진 후 에어홀에서 나오는 공기에 의해 뜬 패널이 경사진 상기 에어판을 따라 미끄러져 지정된 위치지점에 안착하여 다수개의 패널여부를 검사 후, 로봇암에 흡착된 패널은 상기 초음파 센서를 이용하여 패널 갯수여부를 재검사하도록 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 다수개의 패널여부를 검사하는 무게측정 및 다수개의 패널여부를 검사하는 초음파 측정의 이중검사 시스템은 프레스텐덤 공정라인의 제품불량 감소 및 생산성 효율증가라는 효과를 가져다준다.

Description

프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치{The cantering for press tandem and airblowing system}

본 발명은 검사장치시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로봇암에 의해 흡착된 패널이 규칙적으로 배열되어 있는 에어홀에 놓여진 후 공기가 분사되는 에어홀이 구비된 에어판과, 경사진 에어판에 의해 일측에 센터링되는 패널을 측정하는 로드셀 센서와, 다수개의 패널여부를 재검사하기 위한 초음파 검사 순으로 이루어진 시스템을 통해 프레스텐덤 공정라인의 정확한 센터링 및 품질검사로 작업공정을 감소시키고 생산성을 향상시키는 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치에 관한 것이다.

일반적으로 프레스텐덤은 커팅, 밴딩 등 다양한 역할을 하는 여러 대의 프레스를 하나의 라인으로 묶어 놓은 설비로 자동차 제조 공장라인 등에서 주로 사용되고 있다. 이처럼 프레스텐덤 가공공정은 다수의 프레스 공정을 위해 각각의 프레스 가공장치가 설치되고 각 프레스 가공장치로 프레스 가공물인 패널을 이송시키기 위해 다수의 로봇암이 각 프레스 가공장치 사이에 배치된다.

이와 같이 프레스텐덤 가공라인은 로봇암이 첫번째의 프레스 가공장치에 패널을 이송시키기 위해, 패널이 배치된 스태커(stacker)에서 패널을 흡착하여 첫번째의 프레스 가공장치로 이송시킨다. 이때 로봇암은 첫번째의 프레스 가공장치의 정확한 이송지점에 패널을 안착시키기 위해 다양한 방식의 얼라인(Align) 공정을 수행한다.

한 예로, 상기 스태커에서 패널이 정확한 위치값으로 적재되도록 스태커에 얼라인 장치를 구비한 방법과, 다른 예로 로봇암에 다양한 구성품 및 센서를 장착하여 흡착된 패널이 위치값을 센싱하여 프레스 가공장치에 안착하여 이송되도록 로봇암의 동작을 제어하는 방법 등 다양한 방식의 얼라인 공정이 개발되고 있다.

하지만, 상기 방법들은 단순히 프레스텐덤 가공라인의 작업공정을 줄이기 위한 방법에 국한되어 있어, 제품의 품질향상 및 신속성을 위한 검사기능이 구비된 장치가 필요한 실정이다.

이와 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-1241178호에는 볼롤러유닛을 통하여 패널이 목적위치로 이송되는 '자동 프레스 가공시스템용 센터링 적재장치'가 개시되어 있다.

그러나 상기 대한민국 등록특허 제10-1241178호에 개시된 '자동 프레스 가공시스템용 센터링 적재장치'에 의하면, 단순히 볼롤러유닛을 이용하여 패널을 이송시키는 방식으로 볼롤러유닛의 정확한 센터링에 대한 불안정성이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

또한, 로봇암에 흡착된 패널이 프레스텐덤 공정라인에 투입되기 전에 이루어지는 공정으로 생산효율에 불필요한 공정으로 인식될 수 있다.

한국등록특허 제10-1241178호 한국등록특허 제10-0878652호

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 로봇암에 의해 흡착된 패널이 규칙적으로 배열되어 있는 에어홀에 놓여진 후 공기가 분사되는 에어홀이 구비된 에어판과, 경사진 에어판에 의해 일측에 센터링되는 패널을 측정하는 로드셀 센서와, 다수개의 패널여부를 판단하기 위한 초음파 검사 순으로 이루어진 시스템으로 다수개의 패널여부를 무게 및 초음파로 센싱하는 이중구조의 검사시스템 및 다양한 형상의 패널을 센터링할 수 있는 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치을 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치은 프레스텐덤 공정라인에 패널이 한 장씩 투입되도록 검사하는 장치시스템에 관한 발명으로서, 규칙적으로 배열되어 있는 에어홀이 구비된 에어판, 패널의 센터링 여부를 확인하기 위한 패널센서, 다수개의 패널여부를 무게측정으로 검사하기 위해 배치된 로드셀 센서 및 다수개의 패널여부를 진동을 주어 검사하는 초음파 센서를 포함하며, 패널이 로봇암에 의해 상기 에어판에 놓여진 후 에어홀에서 나오는 공기에 의해 뜬 패널이 경사진 상기 에어판을 따라 미끄러져 지정된 위치지점에 안착하여 다수개의 패널여부를 검사 후, 로봇암에 흡착된 패널은 상기 초음파 센서를 이용하여 패널 갯수여부를 재검사하도록 구성되어 있다.

또한, 상기 에어판은 상부판 사이의 상부 프레임과 경사진 형태로 결합되며, 에어블로워에 의해 공기가 상기 에어관을 통해 규칙적으로 배열되어 있는 상기 에어홀로 분사되는 구조를 가진다.

또한, 상기 에어판은 상기 에어홀이 사각형틀에 규칙적으로 배열되어 배치되며, 상기 에어홀에서 공기가 분사되어 상기 패널과 점접촉을 통해 공중에 뜬 패널이 경사진 상기 에어판을 미끄러져 이송되는 구를 가진다.

또한, 상기 패널센서는 상기 에어판 하단면에 배치되며, 상기 에어홀에서 분사되는 공기의 압력을 통하여 상기 패널이 지정한 위치지점의 안착여부를 확인할 수 있는 구조를 가진다.

또한, 상기 로드셀 센서는 중간 프레임을 지탱하는 중간판1과 하부 프레임 상단에 결합되어 있는 중간판2 사이 4면 가운데에 각각 배치되며, 상기 에어판의 지정한 위치지점에 위치시 무게측정을 하도록 형성된 구조를 가진다.

또한, 상기 초음파 센서는 상기 로드셀 센서로 무게측정 이후 로봇암에 의해 흡착된 패널에 진동을 주어 다수개의 패널여부를 재검사하는 구조를 가진다.

또한, 패널은 상기 로드셀 센서를 통한 무게측정 및 상기 초음파 센서를 통한 수량측정에 대해 알려주도록 하는 알람음을 포함할 수 있다.

본 발명은 에어블로워에 의해 발생된 공기가 규칙적으로 배열되어 있는 에어홀에 공급되어 다양한 형태의 패널을 정확한 위치로 센터링하여 로봇암의 작업공정을 줄이는 효과가 있다.

또한, 다수개의 패널여부를 검사하는 무게측정 및 다수개의 패널여부를 검사하는 초음파 측정의 이중검사 시스템은 프레스텐덤 공정라인의 제품불량 및 공정라인 가동시 정지되는 문제점 등을 감소시키는 효과를 준다.

또한, 에어홀에서 분사되는 공기와 패널이 점접촉을 통해 경사진 에어판을 따라 미끄러져 지정한 위치지점에 다양한 형태의 패널을 센터링할 수 있다.

이와 같이 이러한 효과를 토대로 제품의 생산성 향상 및 신뢰성을 높이는 효과를 준다.

도 1은 본 발명에 따른 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치의 전체적인 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치의 측면과 로드셀 센서 장착부분을 확대하여 나타낸 측단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 에어판과 에어관의 연결방식을 위해 에어판 밑면을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치에서 패널이 센터링되는 작동방식을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치에서 에어홀을 통해 공기가 분사되는 형태를 확대하여 나타낸 측단면도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지기능 및 구성에 대해 상세한 기술은 생략된다.

본 발명의 실시예에 따른 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치에서, "패널"이라 함은 프레스 가공물을 말한다. 패널(500)은 직사각형이나, 다양한 형태의 사각형 판자나, 둥근 형태의 판자 등 다양한 형상이 있을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치에서, "지정한 위치지점"은 로봇암이 패널(500)을 흡착하는데 최소한의 작업반경 위치로 본 발명에서는 경사진 에어판(100)의 일측 끝단을 말한다.

본 발명의 실시예에 따른 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치은, 규칙적으로 배열되어 있는 에어홀(110)이 구비된 에어판(100)과, 에어판(100)을 지탱하고 있는 상부판(200), 중간판1(300), 중간판2(310) 및 하부판(400)과, 패널(500)의 무게측정을 하는 로드셀 센서(330)와, 패널(500)의 수량측정을 하는 초음파 센서(미도시)를 포함하여 구성된다.

도 1은 본 발명에 따른 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치의 전체적인 구성을 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이 검사장치시스템(1)는 패널(500)의 센터링을 위하여 규칙적으로 배열되어 있는 에어홀(110)이 구비된 에어판(100), 에어판(100)을 지탱하고 있는 상부판(200) 및 상부 프레임(210)과, 로드셀 센서(330)가 장착된 중간판1(300) 및 중간판2(310)와, 에어블로워(140)가 설치된 하부판(400)을 포함하여 구성된다.

에어판(100)은 사각형 형태로 상부면에 규칙적으로 배열되어 있는 에어홀(110)이 배열되며, 일측면에는 패널(500)의 위치여부를 확인할 수 있는 패널센서(180)를 배치되도록 설계한다.

또한, 에어판(100)은 패널형상에 따라 에어판(100)의 밑바닥을 분리하여 패널형상에 맞게 칸막이 등으로 에어홀(110) 부분을 막아 패널센싱 유무를 제어할 수 있도록 설계할 수 있다.

에어홀(110)은 에어블로워(140)에 공급된 공기를 분사하여 패널(500)을 에어판(100)으로부터 떠 있도록 설계된다.

또한, 에어홀(110)의 간격은 패널(500)이 공기에 의해 떠 있을 정도의 간격으로 설계할 수 있다.

이처럼 균일하게 배열되어 있는 에어홀(110)은 패널(500)과의 면접촉방식이 아닌 점접촉방식을 통하여 지정한 위치지점에 도달할 수 있으며, 규칙적으로 배열된 에어홀(110)를 패널형상에 맞게 공기가 분사되어 불필요한 에너지 소모를 줄일 수 있는 효과와 더불어 다양한 형상의 패널을 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 에어판(100)에 배치된 패널센서(170)를 통하여 패널의 위치가 가로인지 세로인지 정확하게 센터링할 수 있는 장점도 있다.

가이드판(120)은 길쭉한 사각형 판자형태로 에어판(100) 측면에 가이드 고정핀(130)에 의해 고정되도록 배치되며, 로봇암에 의해 안착된 패널(500)이 지정한 위치지점에 가도록 안내한다.

또한, 가이드판(120)은 다양한 형상의 패널(500)을 위해 라운드 형태로 설계할 수 있다.

상부판(200)은 상부 프레임(210)과 결합되어 에어판(100)을 지탱하는 역할을 한다.

상부 프레임(210)은 에어판(100)에 놓인 패널이 에어홀(110)에 분사된 공기에 의해 떠서 지정한 위치지점으로 자연스럽게 미끄러져 이송될 수 있도록 경사지게 에어판(100)을 설계한다.

경사진 에어판(100)은 다양한 형상의 패널(500)무게를 고려하여 경사 기울기를 조절하도록 설계할 수 있다.

한 예로 패널이 에어홀(110)에 분사된 공기에 의해 떠서 지정한 위치지점으로 자연스럽게 미끄러져 이송될 수 있게 기울기를 2~30도 정도로 경사지게 설계할 수 있다.

중간판1(300)은 중간 프레임(320)과 결합되어 상부판(200)을 지탱하며, 중간판2(310)은 하부 프레임(410)에 결합되어 지탱되도록 설계한다.

중간판1(300)과 중간판2(310) 사이에는 다수개의 패널여부를 측정하기 위해 로드셀 센서(330)와 중간판1(300) 및 중간판2(310) 사이를 지탱해 주는 브라켓(350)이 배치된다.

브라켓(350)은 중간판1(300)과 중간판2(310) 사이 끝단에 배치되며, 연성을 가지는 재질로 중간판1(300)과 중간판2(310)를 지탱 및 로드셀 센서(330)의 센싱을 조절할 수 있도록 설계할 수 있다.

하부판(400)은 하부 프레임(410)과 결합되어 중간판2(310)을 지탱하며, 지표면에 고정되도록 고정대(420)가 배치된다.

또한, 하부판(400)에는 에어블로워(140)가 배치되도록 설계한다.

도 2는 본 발명에 따른 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치의 측면과 로드셀 센서 장착부분을 확대하여 나타낸 측단면도이다. 도시된 바와 같이 에어블로워(140)은 하부판(400)에 배치되며, 공기를 다수개의 에어관(150)을 통해 에어판(100)으로 공급되도록 설계한다.

에어블로워(140)는 규칙적으로 배열된 에어홀(110)을 균일하게 공기가 분사되도록 설계된다.

또한, 에어블로워(140)는 다양한 형상의 패널(500)에 따라 공급되는 공기의 양을 조절하도록 설계할 수 있다.

도 2와 같이 로드셀 센서(330)는 중간판1(300)과 중간판2(310) 사이의 4면 가운데에 배치되며, 다수개의 패널여부를 무게측정을 통해 통과하면 다음단계로 진행하도록 한다.

또한, 외부 이물질 등으로 인해 로드셀 센서(330)의 센싱인식을 위해 센서보호판(340)이 배치되도록 설계한다.

한편, 로드셀 센서(330) 작동인식에서 하나의 패널무게가 아닐 경우 경고음 또는 표시부를 통하여 작업자에게 패널불량 여부를 확인하도록 안내한다.

본 발명에서는 로드셀 센서(330)의 센싱 후 로봇암(미도시)에 의해 흡착된 패널(500)이 프레스텐덤 공정라인에 투입되기 전, 초음파 센서(미도시)를 이용한 재검사가 이루어진다.

초음파 센서(미도시)는 로봇암(미도시)에 흡착된 패널(500)에 진동을 주어 패널에 겹쳐있는 다수개의 패널이 떨어지는지 유무에 따라 다음단계로 진행하도록 한다.

만약 초음파 센서(미도시) 작동인식에서 패널이 떨어질 경우에는 경고음 또는 표시부를 통하여 작업자에게 패널불량 여부를 확인하도록 안내한다.

패널센서(180)는 에어판(100) 하단면에 배치되며, 에어홀(110)에서 불어주는 공기의 압력을 통하여 지정한 위치지점에서의 센터링 여부를 판단하도록 설계한다.

또한, 패널센서(180)의 센싱은 패널(500)이 지정한 위치지점에 안착할 경우 녹색 램프 등의 정상작동을 알려주며, 패널(500)이 지정한 위치지점에 벗어나거나 일정하게 공급되는 공기의 압력에 과도한 압력이 발생시 경고음 또는 표시부를 통하여 작업자에게 패널(500)의 위치여부를 확인하도록 안내한다.

도 3은 도 2에 도시된 에어판과 에어관의 연결방식을 위해 에어판 밑면을 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이 에어블로워(140)는 에어판(100)에 공기가 골고루 공급될 수 있도록, 에어판(100) 하단면에 다수개의 에어관(150)이 설치되도록 설계한다.

다수개의 에어관(150)이 에어판(100) 하단면에 잘 결합되도록 에어연결판(170)을 통해 고정한다.

도 4는 본 발명에 따른 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치에서 패널이 센터링되는 작동방식을 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이 패널(500)은 로봇암(미도시)에 의해 에어판(100) 상단면에 놓여진 후 규칙적으로 배열되어 있는 에어홀(110)에서 공기가 분사되어, 경사진 에어판(100)을 따라 미끄러져 지정한 위치지점에 안착될 수 있도록 설계한다.

도 5는 본 발명에 따른 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치에서 에어홀을 통해 공기가 분사되는 형태를 확대하여 나타낸 측단면도이다. 도시된 바와 같이 에어판(100)에 놓여진 패널(500)은 에어판(100)에 배치된 에어홀(110)을 통해 공기가 분사되며, 패널(500)형상에 맞게 균일하게 공기가 분사되도록 설계한다.

본 실시예를 통하여 구성을 갖는 본 발명에 따른 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치의 작동과정을 도 4 내지 도 5를 참조하여 자세하게 설명하기로 한다.

먼저 로봇암(미도시)에 의해 이송된 패널(500)은 에어판(100)의 어느 곳에 놓여진 후 에어블로워(140)에서 공급된 공기가 에어홀(110)을 통하여 분사되어 패널(500)을 지정한 위치지점에 가도록 제어한다. 지정한 위치지점에 안착된 패널(500)은 로드셀 센서(330)를 통해 다수개의 패널여부를 1차 측정하여 통과하면 다음단계로 진행한다. 이후 로봇암(미도시)에 흡착된 패널(500)은 프레스텐덤 공정라인에 투입되기 전 초음파 검사(미도시)를 통한 2차 검사를 실시한다. 모든 검사시스템이 끝난 후에 프레스텐덤 공정라인에 투입된다.

이상에서 설명된 본 발명의 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 검사장치시스템
100 : 에어판
110 : 에어홀
120 : 가이드판
130 : 가이드 고정핀
140 : 에어블로워
150a, 150b, 150c : 에어관
160 : 에어입구
170 : 에어연결판
180 : 패널센서
200 : 상부판
210 : 상부 프레임
300 : 중간판1
310 : 중간판2
320 : 중간 프레임
330 : 로드셀 센서
340 : 센서보호판
350 : 브라켓
400 : 하부판
410 : 하부 프레임
420 : 고정대
-- 부호의 설명 끝 --

Claims (7)

1. 프레스텐덤 공정라인에 패널이 한 장씩 투입되도록 검사하는 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치에 있어서,
   규칙적으로 배열되어 있는 에어홀이 구비된 에어판;
   패널의 센터링 여부를 확인하기 위한 패널센서; 및
   상기 에어판 상에 놓여진 패널이 한 장의 패널인지 여부를, 무게측정으로 검사하기 위해 배치된 로드셀 센서;
   를 포함하는 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치에 있어서,
   상기 로드셀 센서는,
   중간 프레임을 지탱하는 중간판1과 하부 프레임 상단에 결합되어 있는 중간판2 사이 4면 가운데에 각각 배치되며, 상기 에어판의 지정한 위치지점에 위치시 무게측정을 하도록 형성된 구조를 특징으로 하는 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 에어판은,
   상부판 사이의 상부 프레임과 경사진 형태로 결합되며, 에어블로워에 의해 공기가 에어관을 통해 규칙적으로 배열되어 있는 상기 에어홀로 분사되는 구조를 특징으로 하는 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치.
3. 제2항에 있어서
   상기 에어판은,
   상기 에어홀이 사각형틀에 규칙적으로 배열되어 배치되며, 상기 에어홀에서 공기가 분사되어 상기 패널과 점접촉을 통해 공중에 뜬 패널이 경사진 상기 에어판을 미끄러져 이송되는 구조를 특징으로 하는 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치.
4. 제1항에 있어서
   상기 패널센서는,
   상기 에어판 하단면에 배치되며, 상기 에어홀에서 분사되는 공기의 압력을 통하여 상기 패널이 지정한 위치지점의 안착여부를 확인할 수 있는 구조를 특징으로 하는 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 로드셀 센서를 통한 무게측정 결과에 대해 알려주도록 하는 알람음을 더 포함하여 특징으로 하는 프레스텐덤 센터링 및 에어블로윙 장치.
   

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