KR102496573B1

KR102496573B1 - 자동차 부품 가공용 레이저 머신

Info

Publication number: KR102496573B1
Application number: KR1020210063296A
Authority: KR
Inventors: 신인승; 박철진
Original assignee: 에스아이에스 주식회사
Priority date: 2021-05-17
Filing date: 2021-05-17
Publication date: 2023-02-07
Also published as: KR20220155725A

Abstract

2개의 로봇암이 유기적으로 작동하는 자동차 부품 가공용 레이저 머신을 개시한다.
실시예에 따른 레이저 머신은 전면에 길이 방향으로 제1 개구와 제2 개구가 형성된 부스; 상기 부스의 내부에 구비되고, 상기 부스의 길이 방향과 폭 방향으로 동작하는 제1 갠트리; 상기 부스의 내부에 구비되되 상기 제1 갠트리의 상부 배치되고, 상기 부스의 길이 방향과 폭 방향으로 동작하는 제2 갠트리; 단부에 레이저 가공툴이 구비되고, 상기 제1 갠트리에 장착되는 제1 로봇암; 단부에 레이저 가공툴이 구비되고, 상기 제2 갠트리에 장착되는 제2 로봇암; 상기 부스의 외부에서 시작하여, 상기 제1 개구를 통해 상기 부스의 내부로 이어지는 제1 레일; 상기 부스의 외부에서 시작하여, 상기 제2 개구를 통해 상기 부스의 내부로 이어지는 제2 레일; 상기 제1 레일에 주행 가능하게 설치되는 제1 지그; 및 상기 제2 레일에 주행 가능하게 설치되는 제2 지그;를 포함한다.

Description

자동차 부품 가공용 레이저 머신{LASER MACHINE FOR MACHINING VEHICLE PARTS}

본 개시(The Present Disclosure)는 사이드 아우터 등의 자동차 부품을 기계 가공(예 : 절단, 트리밍, 용접 등)할 때, 사용되는 장치와 관련된다.

한국 등록특허공보 제10-1948108호(출원인 : 에스아이에스)에는 자동차의 부품을 기계 가공할 때, 사용되는 장치의 일례가 게재되어 있다.

한편 사이드 아우터(Side-Outer : 차량의 측면을 구성하는 외판재) 등과 같은 몇몇 자동차 부품은 형상의 복잡성으로 인하여, 단일 로봇암으로 가공할 경우, 상당한 시간이 소요된다.

2개의 로봇암이 유기적으로 작동하는 자동차 부품 가공용 레이저 머신을 제공하는 것이다.

실시예에 따른 레이저 머신은 전면에 길이 방향으로 제1 개구와 제2 개구가 형성된 부스; 상기 부스의 내부에 구비되고, 상기 부스의 길이 방향과 폭 방향으로 동작하는 제1 갠트리; 상기 부스의 내부에 구비되되 상기 제1 갠트리의 상부 배치되고, 상기 부스의 길이 방향과 폭 방향으로 동작하는 제2 갠트리; 단부에 레이저 가공툴이 구비되고, 상기 제1 갠트리에 장착되는 제1 로봇암; 단부에 레이저 가공툴이 구비되고, 상기 제2 갠트리에 장착되는 제2 로봇암; 상기 부스의 외부에서 시작하여, 상기 제1 개구를 통해 상기 부스의 내부로 이어지는 제1 레일; 상기 부스의 외부에서 시작하여, 상기 제2 개구를 통해 상기 부스의 내부로 이어지는 제2 레일; 상기 제1 레일에 주행 가능하게 설치되는 제1 지그; 및 상기 제2 레일에 주행 가능하게 설치되는 제2 지그;를 포함한다.

또한 실시예에 따른 레이저 머신은 상기 부스의 바닥에 설치되어, 가공 잔여물을 상기 부스의 외부로 이송하는 컨베이어; 및 상기 부스의 인근에 배치되어, 상기 부스의 내부의 먼지를 포집하는 집진기;를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 제1 갠트리 및 상기 제2 갠트리 각각은, 상기 부스의 폭 방향으로 상호 소정 간격 이격된 제1 횡행레일, 제2 횡행레일; 일측이 상기 제1 횡행레일에 결합되고, 타측이 상기 제2 횡행레일에 결합되는 종행레일; 및 상기 종행레일을 주행하는 블럭;를 구비하고, 상기 제1 갠트리의 제1 횡행레일과 제2 횡행레일은, 상기 제2 갠트리의 제1 횡행레일과 제2 횡행레일의 내측 공간에 배치되되, 상기 제2 갠트리의 제1 횡행레일과 제2 횡행레일보다 낮은 지점에 위치될 수 있다. 이때 상기 제1 로봇암과 상기 제2 로봇암의 포지션이 스위칭되도록, 상기 제2 갠트리의 종행레일이 축회전될 수 있다.

실시예에 따른 레이저 머신은 2개의 로봇암이 2개의 지그 중 어나 하나의 지그에 고정된 피가공물을 선택적으로 가공하도록 구성된다. 그에 따라, 실시예에 따른 레이저 머신의 사용자는 사용되지 않는 다른 하나의 지그를 부스의 외부로 이동시켜, 피가공물을 용이하게 교체할 수 있다.

즉 실시예에 따른 레이저 머신을 이용하며, 대량의 피가공물을 효율적으로 가공할 수 있다.

도 1, 도 2는 실시예에 따른 레이저 머신의 사시도이다.
도 3은 부스 내부에 구비되는 구성들 간의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 4은 제1 로봇암과 제2 로봇암이 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 제2 갠트리의 변형 예이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 실시예에 따른 레이저 머신을 구체적으로 설명한다.

도 1, 도 2는 실시예에 따른 레이저 머신(100)[이하 '레이저 머신(100)'이라 함]의 사시도이고, 도 3은 부스(110) 내부에 구비되는 구성들 간의 배치 관계를 나타내는 도면이다.

(각 방향의 정의) 구성의 방향을 나타내는 표현['전면', '배면', '측면' 등]은 [도 1]의 부스(110)를 기준으로 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 머신(100)은 부스(110), 제1 갠트리(120), 제2 갠트리(130), 제1 로봇암(140), 제2 로봇암(150), 제1 레일(160), 제2 레일(170), 제1 지그(180), 제2 지그(190)를 포함한다.

또한 레이저 머신(100)은 컨베이어(210), 집진기(220)를 더 포함할 수 있다.

부스(110)는 특정 형태로 제한되지 않으며, 하나의 예로서, 도면에 도시된 바와 같이, 폭에 비하여 길이가 긴 직육면체 형태일 수 있다.

부스(110)의 전면에는 부스(110)의 길이 방향을 따라 제1 개구(111)와 제2 개구(112)가 나란하게 형성된다.

제1 갠트리(120)는 부스(110)의 내부에 구비된다. 제1 갠트리(120)는 부스(110)의 길이 방향과 폭 방향으로 2축 운동한다. 제1 갠트리(120)는 ⓐ 부스(110)의 길이 방향으로 구비되되, 부스(110)의 폭 방향으로 상호 소정거리 이격되고, 각각의 하부에 기둥(121a, 122a)이 구비된 제1 횡행레일(121)과 제2 횡행레일(122), ⓑ 일측이 제1 횡행레일(121)에 주행 가능하게 결합되고, 타측이 제2 횡행레일(122)에 주행 가능하게 결합된 종행레일(123), ⓒ 종행레일(123)의 하부에 주행 가능하게 결합된 블럭(124)으로 구성될 수 있다.

제2 갠트리(130)는 부스(110)의 내부에 구비된다. 제2 갠트리(130)는 부스(110)의 길이 방향과 폭 방향으로 2축 운동한다. 제2 갠트리(130)는 ⓐ 부스(110)의 길이 방향으로 구비되되, 부스(110)의 폭 방향으로 상호 소정거리 이격되고, 각각의 하부에 기둥(131a, 132a)이 구비된 제1 횡행레일(131)과 제2 횡행레일(132), ⓑ 일측이 제1 횡행레일(131)에 주행 가능하게 결합되고, 타측이 제2 횡행레일(132)에 주행 가능하게 결합된 종행레일(133), ⓒ 종행레일(133)의 하부에 주행 가능하게 결합된 블럭(134)으로 구성될 수 있다.

제2 갠트리(130)는 제1 갠트리(120)의 상부에 배치되는데, 하나의 예로서, 도면에 도시된 바와 같이, 제1 갠트리(120)의 제1 횡행레일(121)과 제2 횡행레일(122)은, 제2 갠트리(130)의 제1 횡행레일(131)과 제2 횡행레일(132)의 내측 공간에 배치되며, 제2 갠트리(130)의 제1 횡행레일(131)과 제2 횡행레일(132)보다 낮은 지점에 위치되는 모습일 수 있다.

도 4를 참조하면, 제1 로봇암(140)은 제1 갠트리(120)의 블럭(124)에 장착된다. 제1 로봇암(140)의 단부에는 레이저 가공툴(141)[예 : 절단기, 용접기 등]이 구비된다.

제2 로봇암(150)은 제2 갠트리(130)의 블럭(134)에 장착된다. 제2 로봇암(150)의 단부에는 레이저 가공툴(151)[예 : 절단기, 용접기 등]이 구비된다.

제1 로봇암(140)과 제2 로봇암(150)의 레이저 가공툴(141, 151)은 동일한 것일 수도 있고, 동일하지 않는 것일 수도 있다.

제1 로봇암(140)과 제2 로봇암(150)이 각기 다른 갠트리(120, 130)에 설치될 경우, 진동 간섭으로 인한 피가공물(A)의 가공 불량률을 현저히 줄일 수 있다.

도 3을 참조하면, 제1 레일(160)은 부스(110)의 외부에서 시작하여, 제1 개구(111)를 통해 부스(110)의 내부 공간으로 이어진다.

제2 레일(170)은 부스(110)의 외부에서 시작하여, 제2 개구(112)를 통해 부스(110)의 내부 공간으로 이어진다.

제1 지그(180)는 제1 레일(160)에 주행 가능하게 설치되며, 피가공물(A)을 고정하는 기능을 한다.

제2 지그(190)는 제2 레일(170)에 주행 가능하게 설치되며, 피가공물(A)을 고정하는 기능을 한다.

제 1지그(180)와 제2 지그(190)는 동일한 형태의 피가공물(A)을 고정하도록 구성될 수도 있고, 각기 다른 형태의 피가공물(A)을 고정하도록 구성될 수도 있다.

도면에는 피가공물(A)이 차량용 부품(사이드 아우터)으로 표현되어 있지만, 반드시 차량용 부품에 한정되어야만 하는 것은 아니다.

컨베이어(210)는 부스(110)의 바닥에 부스(110)의 길이 방향을 따라 설치된다. 컨베이어(210)의 길이 방향 일측은 부스(110)의 외부로 노출되며, 컨베이어(210)는 피가공물(A)이 제1 로봇암(140) 및 제2 로봇암(150)에 의해 가공될 때 발생하는 가공 잔여물을 부스(110)의 외부로 이송하는 기능을 한다. 컨베이어(210)의 일측에는 가공 잔여물을 담을 수 있는 운반상자(211)가 위치될 수 있다.

도 2를 참조하면, 집진기(220)는 부스(110)의 인근에 배치되며, 덕트(221, 221', 221"...)를 매개로, 부스(110)와 연결된다. 집진기(220)는 부스(110)의 내부에서 발생되는 먼지 및 연기 등을 포집하는 기능을 한다.

도 3을 참조하면, 앞서 설명된 레이저 머신(100)은 2개의 로봇암(140, 150)이 2개의 지그(180, 19) 중 어나 하나의 지그(190)에 고정된 피가공물(A)을 선택적으로 가공하도록 구성된다. 그에 따라, 레이저 머신(100)의 사용자는 사용되지 않는 다른 하나의 지그(180)를 레일(160)을 통해 부스(110)의 외부로 이동시켜, 피가공물(A)을 용이하게 교체할 수 있다.

즉 레이저 머신(100)을 이용하며, 대량의 피가공물(A)을 효율적으로 가공할 수 있다.

도 5는 제2 갠트리(130)의 변형 예이다.

도 5를 참조하면, 제1 로봇암(140)과 제2 로봇암(150)의 포지션이 스위칭되도록, 제2 갠트리(130)의 종행레일(133)이 축회전 가능하게 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 로봇암(140)과 제2 로봇암(150)에 각기 다른 레이저 가공툴(141, 151)이 장착되고, 제1 로봇암(140)의 작업량에 제2 로봇암(150)의 작업량보다 많더라도, 제2 로봇암(150)의 위치로 인하여, 제1 로봇암(140)의 작업이 중지되는 일이 발생하지 않는다.

본 개시의 실시예(들)를 설명할 때 사용된 각종 표현(용어, 시각화된 이미지 등)은 본 개시의 본질적 기술사상을 독자에게 이해하기 쉽게 전달하기 위한 도구적 목적으로 선택된 것에 불과하다.

또한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 본 개시의 실시예(들)를 바탕으로 전술한 실시예(들)와 본질적 기술사상은 동일하지만 외관상으로는 차이가 있는 변형 실시예들을 무수히 창안해 낼 수 있을 것이다.

따라서 본 개시의 권리범위는 '발명의 설명' 및 '도면'에 기재된 일부 표현들에 의해 제한되어선 안 되고, 본 개시의 본질적 기술사상에 의거하여 폭넓게 해석되어야 함이 마땅하다.

100... 레이저 머신
110... 부스
120... 제1 갠트리
130... 제2 갠트리
140... 제1 로봇암
150... 제2 로봇암
160... 제1 레일
170... 제2 레일
180... 제1 지그
190... 제2 지그

Claims

전면에 길이 방향으로 제1 개구와 제2 개구가 형성된 부스;
상기 부스의 내부에 구비되고, 상기 부스의 길이 방향과 폭 방향으로 동작하는 제1 갠트리;
상기 부스의 내부에 구비되되 상기 제1 갠트리의 상부 배치되고, 상기 부스의 길이 방향과 폭 방향으로 동작하는 제2 갠트리;
단부에 레이저 가공툴이 구비되고, 상기 제1 갠트리에 장착되는 제1 로봇암;
단부에 레이저 가공툴이 구비되고, 상기 제2 갠트리에 장착되는 제2 로봇암;
상기 부스의 외부에서 시작하여, 상기 제1 개구를 통해 상기 부스의 내부로 이어지는 제1 레일;
상기 부스의 외부에서 시작하여, 상기 제2 개구를 통해 상기 부스의 내부로 이어지는 제2 레일;
상기 제1 레일에 주행 가능하게 설치되는 제1 지그; 및
상기 제2 레일에 주행 가능하게 설치되는 제2 지그;를 포함하고,
상기 제1 갠트리 및 상기 제2 갠트리 각각은,
상기 부스의 폭 방향으로 상호 소정 간격 이격된 제1 횡행레일, 제2 횡행레일;
일측이 상기 제1 횡행레일에 결합되고, 타측이 상기 제2 횡행레일에 결합되는 종행레일; 및
상기 종행레일을 주행하는 블럭;를 구비하고,
상기 제1 갠트리의 제1 횡행레일과 제2 횡행레일은, 상기 제2 갠트리의 제1 횡행레일과 제2 횡행레일의 내측 공간에 배치되되, 상기 제2 갠트리의 제1 횡행레일과 제2 횡행레일보다 낮은 지점에 위치되고,
상기 제1 로봇암과 상기 제2 로봇암의 포지션이 스위칭되도록, 상기 제2 갠트리의 종행레일이 축회전되는 것을 특징으로 하는, 레이저 머신.
삭제
제1항에 있어서,
상기 부스의 바닥에 설치되어, 가공 잔여물을 상기 부스의 외부로 이송하는 컨베이어;를 더 포함하는, 레이저 머신.
제1항에 있어서,
상기 부스의 인근에 배치되어, 상기 부스의 내부의 먼지를 포집하는 집진기;를 더 포함하는, 레이저 머신.
삭제