KR20140007968A

KR20140007968A - 자동차 시트 블랭킹 방법 및 그 시스템

Info

Publication number: KR20140007968A
Application number: KR1020137034040A
Authority: KR
Inventors: 루이민 우; 웬하이 진; 치이 얀; 쳉궈 진; 사이단 양; 유밍 왕; 전리앙 치아오; 쉥보 판; 창칭 뤼
Original assignee: 바오샨 아이론 앤 스틸 유한공사
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2014-01-20
Also published as: JP5882464B2; US9566677B2; WO2013131266A1; US20150020358A1; EP2823932A1; EP2823932B1; JP2014529507A; EP2823932A4

Abstract

본 발명은 자동차 시트 블랭킹 방법 및 그 시스템을 개시하며, 상기 자동차 시트 블랭킹 방법은 우선 자동차 시트 재료를 안착시키고, 그 시트 재료를 시트의 다수 길이로 정해진 형태 및 크기를 갖는 그룹 시트들로 절단하는 단계; 다음에, 상기 그룹 시트로부터 절단될 스크랩들에 따라 백킹 다이를 디자인하고, 상기 백킹 다이의 블랭킹 개구들에 대응하는 영역에 중공을 형성하는 단계, 상기 블랭킹 개구들의 크기는 절단될 실제 스크랩들의 크기보다 크고; 다음에, 그룹 시트를 상기 백킹 다이에 배치하는 단계; 자동차 시트의 형태에 기초하여 상기 그룹 시트를 레이저 절단하는 단계, 절단 스크랩들은 상기 백킹 다이의 블랭킹 개구들을 통해 아래의 스크랩 컨베이어 벨트 상에 낙하되며; 절단 시트들을 적층하는 단계를 포함한다. 본 발명은 시트로부터 절단된 스크랩들을 효율적으로 처리할 수 있어 블랭킹 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

자동차 시트 블랭킹 방법 및 그 시스템{MOTOR VEHICLE PANEL BLANKING METHOD AND SYSTEM}

본 발명은 자동차 제조 기술 분야에 관한 것으로, 특히 자동차 시트 블랭킹(blanking) 및 그 시스템에 관한 것이다.

통상의 자동차 시트 블랭킹 방식은 다이 블랭킹(die blanking)이며, 그러한 블랭킹을 위한 장비는 전송 유닛, 프레스(press) 유닛 및 적층(stacking) 유닛을 포함한다. 일반적으로, 단순한 형태(직사각형, 사다리꼴 및 호형과 같은)의 시트가 스윙 전단기(swing shear)에 의해 절단될 수 있는 반면, 복잡한 형태(profile)를 갖는 시트는 다이 블랭킹에 의해 행해질 수 있다. 다이들을 변경함으로써 다양한 시트가 생산될 수 있도록, 다이 블랭킹 라인이 특정 자동차 시트의 크기 및 형태들에 대응하는 각기 다른 블랭킹 다이에 의해 제공될 필요가 있다.

그러한 자동차 시트에 대한 블랭킹 라인은 연간 4~6백만개의 단편을 생산하는 높은 생산 효율을 갖는다. 연간 3800시간으로 계산하면, 그 생산량은 분당 25개의 단편이다.

고출력 레이저 기술의 빠른 발전에 따라, 많은 연구 기관 및 제조자들이 광섬유 레이저에 기초한 자동차 시트에 대한 블랭킹의 연구를 시작하고 있다. 미국의 오토매틱 피드 컴패니(Automatic Feed Company) 및 프랑스의 에어 리퀴드(Air Liquide) 모두는 레이저 절단에 기초한 공개된 자동차 시트 블랭킹 기술에 대한 정보를 갖고 있다. 이전 회사의 해결책은 레이저 기술에 기초한 2개의 블랭킹 모드를 제안하고 있다. 즉, 그 중 하나는 스트립(strip) 연속-공급 블랭킹이고, 다른 하나는 스텝(step) 블랭킹이다.

1. 스트립 연속-공급 블랭킹:

시트를 안착시키고, 제공된 레이저 절단 헤드의 수(n)에 따라 각 시트의 절단 라인을 n개의 평균 세그먼트(segment)로 분할하고; 상기 시트가 제1절단 영역에 들어가면, 그 시트는 어느 한 반원 형태의 커브 또는 라인 세그먼트의 제1부분을 따라 절단되고; 상기 시트가 제2절단 영역에 들어가면, 그 시트는 또 다른 반원 형태의 커브 또는 라인 세그먼트의 제2부분을 따라 아래의 스크랩 벨트 상으로 떨어지는 원형 스크랩(scrap)들로 절단되고; 상기 시트가 제3절단 영역에 들어가면, 그 시트는 커브 또는 라인 세그먼트의 제3부분을 따라 아래의 스크랩 벨트 상으로 떨어지는 에지 스크랩들로 절단되고; 상기 시트가 제4절단 영역에 들어가면, 그 시트는 커브 또는 라인 세그먼트의 제4부분을 따라 아래의 스크랩 벨트 상으로 떨어지는 에지 스크랩들로 절단되고; 상기 시트가 핀치 롤러들을 통과한 후, 제5절단 헤드는 시트들간 마지막 연결부를 횡방향으로 절단하며; 그러한 시트는 적층 영역으로 이동하여 적층된다.

2. 스텝 블랭킹

시트를 안착시키고; 스트립을 그룹 시트들로 절단하여, 이들을 절단 위치로 전송하고; 그룹 시트가 절단 영역에 들어가 정지하고; 스크랩의 형태가 절단될 때까지 절단 위치 전후의 2개 그룹의 컨베이어 롤러들을 종방향으로 조절하고; 시트의 제1영역의 절단을 완료하면, 스크랩들이 스크랩 컨베이어 벨트 내로 떨어지고; 시트는 제2절단 영역으로 이동하여 정지하고; 스크랩의 형태가 절단될 때까지 절단 위치 전후의 2개 그룹의 전송 롤러들을 종방향으로 조절하고; 시트의 제2영역의 절단을 완료하면, 스크랩들이 스크랩 컨베이어 벨트 내로 떨어지고; 시트는 제3절단 영역으로 이동하여 정지하고; 스크랩의 형태가 절단될 때까지 절단 위치 전후의 2개 그룹의 전송 롤러들을 종방향으로 조절하고; 시트의 제3영역의 절단을 완료하면, 스크랩들이 스크랩 컨베이어 벨트 내로 떨어지고; 시트가 절단된 후, 운반 장치를 통해 적층 영역으로 전송된다. 다음의 시트들이 상기 동일한 방식으로 절단된다.

추가적으로, 에어 리퀴드는 시트에 대한 횡방향 백킹(backing) 및 조절에 의한 스크랩 블랭킹 해결책을 제안하고 있다.

에어 리퀴드와 함께 오토매틱 피드 컴패니는 일반적으로 오토매틱 피드 컴패니의 종방향 조절에 의한 스크랩 처리 및 에어 리퀴드의 레이아웃을 채용하는 스텝식(step-type) 레이저 블랭킹의 기술적 해결책을 제안하고 있다. 이러한 해결책에 있어서, 제7의 샤프트를 구비한 3개의 로봇이 그룹 시트를 전송하고 시트를 완료하여, 시트를 적층하기 위해 사용된다. 5개의 레이저 절단 유닛이 제공되며, 그 중 2개가 그룹 시트를 만들기 위해 사용되고, 또 다른 3개는 다른 영역들에서 단일의 시트를 절단하기 위해 사용된다. 그 외에, 스크랩들을 방출하기 위한 버퍼링 스테이션으로서 2개의 스테이션을 더 구비한다.

통상적인 스윙 전단기 블랭킹에 있어서, 시트의 전단부는 클램핑(clamping) 또는 픽싱(fixing)에 자유롭고, 그시트의 후단부는 스테핑 방식(stepping way)으로 핀치 롤러에 의해 전송된다. 시트의 베이스는 휠에 의해 지지되고, 블랭킹 동안 리턴 락(return lock) 장치가 사용된다.

오토매틱 피드 컴패니에 의해 제안된 연속 블랭킹에 의한 스트립 운반의 경우에는, 절단 영역의 전단부 및 후단부 모두에 핀치 롤러가 제공되며, 시트들이 미리 정해진 속도로 연속으로 공급된다. 그러한 시트들 아래에는 스크랩 컨베이어 장치가 제공되며, 그 위로 절단 스트랩들이 떨어진다. 핀치 롤러들 다음에 후단부에서 마지막 절단이 행해진다.

상기한 운송 방식의 기술적인 문제들은 이하의 양상들을 제공한다.

1. 형태 절단은 속도 제어 전략에 기초한다.

종래에는 형태의 정밀도를 보장하기 위해 크기 및 형태 오류의 높은 요구조건들에 따라 절단 동작을 위한 배치 제어 전략이 사용되었다. 그러나, 그러한 오토매틱 피드 컴패니의 연속 블랭킹에 있어서, 핀치(pinch)된 시트의 정확한 속도에 기초한 속도 제어 전략이 사용되고, 직각좌표 로봇들은 미리 정해진 노선 및 속도에 따라 절단한다. 핀치 롤러와 시트들의 그러한 속도 편차는 절단 형태의 에러를 야기하고, 이에 따라 커프(kerf)들이 함께 체결될 수 없어 스크랩들이 낙하될 수 없는 결과를 야기한다. 많은 절단기들이 동시에 작업함에 따라, 속도 측정 장치(예컨대, 레이저 속도 측정기)를 사용한다 하더라도, 커프들이 각각의 절단기들로부터 체결이 잘 이루어지는 것을 보장하기가 어렵다.

2. 3개의 장비들은 동일한 선형 속도를 갖는다. 오토매틱 피드 컴패니의 해결책은 핀치 롤러 전후의 시트를 지지하는 2개의 원형 핀-타입 컨베이어 벨트 및 핀치 롤러의 속도가 동일할 것을 요구하고 있고, 그렇지 않으면 컨베이어 벨트 상의 그러한 핀-타입 지지부는 시트를 스크랩할 것이다.

3. 핀-타입 컨베이어 벨트 상의 핀들은 절단되기 쉽고, 시트들로부터 절단된 작은 스크랩들은 그러한 컨베이어 벨트 내에 붙박힐 수 있다.

4. 절단 영역에서 그러한 시트 형태가 보장될 수 없다.

연속으로 운반되어 절단될 경우, 그 시트는 절단 영역에 제공된다. 이러한 해결책에서는 3개의 절단 영역이 있고, 게다가 핀치 롤러 뒤의 비절단 영역이 있으며, 그들 각각에서는 시트의 각기 다른 영역이 절단된다. 시트가 핀치되어 텐션(tension)된 상태라고 추정되지만, 시트의 각각의 세그먼트들에서의 횡방향 텐션들간 큰 차이가 있고, 이에 따라 그러한 절단 영역에서의 시트 형태가 보장될 수 없어, 절단 품질에 악영향을 미친다. 절단할 경우, 절단 헤드와 시트 표면간 거리는 0.5mm~1mm이다.

5. 시트를 백 핀치 롤러(back pinch roller)를 통과시키기가 어렵다.

연속으로 공급 및 절단하는 동안 시트가 백 핀치 롤러를 통과할 경우, 핀치 롤러를 뒤틀리게 하기 쉬울 뿐만 아니라, 시트를 붙박히게 하거나 심지어 깨뜨릴 수도 있다.

6. 편심 시트는 절단 형태에 악영향을 준다.

시트들이 핀치 롤러들을 거쳐 전송되고 2개의 시트들간 거리가 10m 이상인 것으로 인해, 그러한 편심 현상은 절단 동작시 폐기물 생성을 야기할 것이다. 따라서, 그러한 해결책으로서는 중심 맞춤 장치(centering device)를 필요로 한다.

7. 커프들의 체결에 대한 높은 요구조건

시트들이 각기 다른 영역에서 다수의 절단기들에 의해 절단되는 이유 때문에, 스크랩들이 낙하하는 것을 보장하기 위해, 절단되는 후자의 커프를 전자의 커프와 체결해야 한다. 시트들이 이동될 때 커프들 체결이 행해짐에 따라, 핀치 롤러들의 움직임, 로봇들의 스테핑 진행 및 시트의 형태에 대한 높은 요구조건이 필요하며, 이에 따라 그러한 기술 및 장비들에 대한 비용이 많이 든다.

8. 시트의 트레이스(trace)를 따라 절단하는 것은 상대적 움직임으로 행해진다.

절단 장치들이 3°의 자유각을 갖는 직각좌표 로봇이나, 시트들이 단일 방향으로 이동하기 때문에, 시트의 트레이스를 따라 절단하기가 어렵고 또 많은 양의 쓸데없는 스트로크를 보장해야만 한다.

9. 단일한 절단기의 고장은 전체 생산 라인을 멈추게 할 것이다.

하나의 시트가 각각의 다른 영역 상의 각기 다른 절단기에 의해 절단되기 때문에, 절단기들 중 어느 하나의 고장은 전체 생산 라인의 작동에 악영향을 미칠 것이다. 어느 한 절단기의 고장이 발생될 경우, 그러한 생산 라인의 작업을 종료하게 되면, 그러한 비정상적인 상황에서 절단을 위해 복잡한 절단 제어 전략 및 하드웨어 기술이 사용되어야만 한다.

오토매틱 피드 컴패니와 에어 리퀴드가 함께 제안하고 있는 레이저 스텝 블랭킹의 해결책은 오토매틱 피드 컴패니에 의해 제안된 연속 블랭킹 해결책보다 동작성이 우수한 반면, 스크랩 블랭킹에 어려움이 있고 전체 생산 라인의 단위 시간당 생산량이 좋지 않다.

본 발명의 목적은 그러한 블랭킹 효율을 향상시키기 위해, 효과적으로 스크랩들을 처리할 수 있는 자동차 시트 블랭킹 방법 및 시스템을 제공하는 것에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하와 같은 기술적 해결책을 제공한다:

자동차 시트 블랭킹 방법은 우선, 자동차 시트 재료를 안착시키고, 그 시트 재료를 시트의 다수 길이로 정해진 형태 및 크기를 갖는 그룹 시트들로 절단하는 단계; 다음에, 상기 그룹 시트로부터 절단될 스크랩들에 따라 백킹 다이(backing die)를 디자인하고, 상기 백킹 다이의 블랭킹 개구들에 대응하는 영역에 중공을 형성하는 단계, 상기 블랭킹 개구들의 크기는 절단될 실제 스크랩들의 크기보다 크고; 다음에, 그룹 시트를 상기 백킹 다이에 배치하는 단계; 자동차 시트의 형태에 기초하여 상기 그룹 시트를 레이저 절단하는 단계, 절단 스크랩들은 상기 백킹 다이의 블랭킹 개구들을 통해 아래의 스크랩 컨베이어 벨트 상에 낙하되며; 절단 시트들을 적층하는 단계를 포함한다.

더욱이, 그룹 시트가 형성된 후, 그 그룹 시트를 그룹 시트 컨베이어 체인으로부터 절단 유닛의 백킹 다이 상으로 전송하고; 상기 절단 유닛의 절단기들에 의해 상기 그룹 시트를 절단하며, 스크랩들이 백킹 다이의 블랭킹 개구들을 통해 스크랩 낙하 장치 상으로 낙하되어 스크랩 컨베이어 벨트 상에서 슬라이딩되고; 단일의 시트가 절단된 후, 적층 로봇들에 의해 절단 시트들을 적층한다.

추가적으로, 백킹 다이는 한 그룹에 4개 시트로 디자인되거나, 또는 전체 생란 라인의 작업 길이에 따라 한 그룹에 6개 시트로 디자인된다.

더욱이, 그룹 시트 컨베이어 체인의 2개 측의 각 측에 각각 하나의 전송 로봇을 제공하고, 각 전송 로봇의 2개 측의 각 측에 각각 2개의 절단 유닛을 제공하며, 각각의 절단 유닛 옆에 적층 로봇을 제공한다.

전송 로봇은 그룹 시트를 픽업하거나 배치하기 위해 진공 흡착기를 사용한다.

백킹 다이는 절단 유닛 상에 형성되어 곧바로 배치된다.

본 발명에 따른 자동차 시트 블랭킹 시스템은 그룹 시트 컨베이어 체인; 그룹 시트 컨베이어 체인의 한 측에 제공된 적어도 하나의 전송 로봇; 상기 전송 로봇의 한 측에 제공되고, 적어도 하나의 레이저 절단기가 제공되고, 한 측에 적층 로봇이 제공된 적어도 하나의 절단 유닛; 상기 절단 유닛에 제공된 백킹 다이; 상기 절단 유닛의 백킹 다이 아래에 배치된 스크랩 낙하 장치; 및 상기 스크랩 낙하 장치에 대응하여 제공된 스크랩 컨베이어 벨트를 포함하며, 블랭킹 개구들이 스트랩들에 대응하는 영역에 중공을 형성함으로써 형성되고, 상기 블랭킹 개구들의 크기는 절단될 실제 스크랩들의 크기보다 크다.

더욱이, 상기 그룹 시트 컨베이어 체인의 2개 측의 각 측에 하나의 전송 로봇이 제공되며, 상기 전송 로봇의 2개 측의 각 측에 2개의 절단 유닛이 제공됨으로써 4개의 절단 유닛을 형성하며, 각각의 절단 유닛은 2개의 레이저 절단기가 제공되고, 절단 유닛의 한 측에 2개의 적층 로봇이 제공된다.

상기 레이저 절단기는 종방향 및 횡방향으로 이동가능한 직각좌표 로봇이다. 그러한 2개의 레이저 절단기는 종방향의 공통 작업 영역을 갖는다.

본 발명은 이하와 같은 장점들을 갖는다:

본 발명은 스크랩들을 절단하기 위해 레이저를 사용하는데, 이는 오토매틱 피드 컴패니 및 에어 리퀴드에 의해 제안된 연속 또는 스테핑 블랭킹과는 다르며, 본 발명이 스크랩들을 시트 백킹 다이 상에서 절단하기 때문에, 스크랩들을 운반할 그룹 시트 컨베이어 벨트의 필요성이 없고 확장가능한 수용 컨베이어 벨트의 길이를 능동적으로 조절할 필요가 없다. 본 발명은 단일의 시트를 절단하기 위해 단일의 직각좌표 로봇을 사용하는데, 이는 오토매틱 피드 컴패니 및 에어 리퀴드의 해결책에서의 커프 체결 및 절단 정밀도에 의해 야기된 다양한 문제들을 피하게 한다.

본 발명은 유연성 및 독립성에 특징이 있는데, 이는 전체 생산 라인이 단일 세트의 절단 장비의 고장에 의한 영향을 받지 않는다. 고장이 날 경우, 그 고장난 절단 장비를 단지 자동 또는 수동으로 절단 영역으로부터 분리시키기만 하면 된다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차 시트 블랭킹 시스템의 실시예의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시예의 사시도이다.
도 3은 도 2 실시예의 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 백킹 다이를 나타낸 도면이다.

수반되는 도면들과 관련하여, 도 1 내지 4는 본 발명에 따른 일 실시예를 나타낸다. 이러한 실시예에 있어서, 자동차 시트 블랭킹 시스템은 그룹 시트 컨베이어 체인(1); 상기 그룹 시트 컨베이어 체인(1)의 2개 측에 각각 제공된 2개의 전송 로봇(2, 3); 상기 전송 로봇(2, 3)의 측면들에 각각 위치된 4개의 절단 유닛(5, 5', 5", 5'''); 상기 절단 유닛(5; 여기서, 절단 유닛 5를 예를 들었지만 유사한 구성을 갖는 다른 절단 유닛을 취할 수 있다)에 제공된 2개의 레이저 절단기(6, 6'); 상기 절단 유닛(5; 여기서, 절단 유닛 5를 예를 들었지만 이후 유사한 구성을 갖는 다른 절단 유닛을 취한다) 옆의 2개의 적층 로봇(7, 7'); 상기 절단 유닛(5)에 제공되고, 스크랩에 대응하는 영역들을 파냄으로써 블랭킹 개구(81)들이 형성되고, 그 블랭킹 개구들의 크기가 실제 스크랩의 크기보다 크며, 안착에 의해 형성된 그룹 시트(4)가 배치되는 백킹 다이(8); 상기 절단 유닛(5)의 백킹 다이(8) 아래에 배치된 스크랩 낙하 장치(9); 및 상기 스크랩 낙하 장치(9)에 대응하여 배치된 스크랩 컨베이어 벨트(10)를 포함한다.

상기 레이저 절단기(6, 6')들은 종방향 및 횡방향으로 이동할 수 있으면서, 종방향의 공통 작업 영역을 갖는 직각좌표 로봇(Cartesian coordinate robot)들이다.

상기 그룹 시트는 실제 안착 결과에 따라 절단된다. 본 실시예는 GM D06의 내부 후면 도어 패널의 시트에 기초하며, 여기서 상기 그룹 시트(4)는 4개의 조인트 시트(11)들로 이루어진다.

상기 백킹 다이(8)는 절단 예상되는 스크랩들과 상기 4개의 조인트 시트(11)들의 레이아웃(layout)에 기초하여 디자인되고, 블랭킹 개구(81)들은 스크랩들에 대응하는 영역에 중공을 형성함으로써 상기 백킹 다이(8)에 형성된다. 상기 백킹 다이는 상기 절단 유닛 상에 맞추어지도록 직접 절단되어, 그 절단 유닛 상에 배치될 수 있다. 상기 블랭킹 개구들은 스크랩들을 알맞게 낙하시키기 위해 더 처리되어야 하고, 그 블랭킹 개구들의 크기는 실제 절단 스크랩들의 크기보다 커야 한다.

상기 그룹 시트는 픽업하기 위해 2개의 전송 로봇(2, 3)을 위한 미리 정해진 위치로 상기 컨베이어 체인(1)에 의해 운반된다. 소정의 작업 전략에 기초하여, 상기 2개의 전송 로봇(2, 3)은 시트들을 픽업하여, 그것들을 상기 4개의 절단 유닛(5, 5', 5", 5''')들의 백킹 다이들 상에 배치한다.

상기 2개의 전송 로봇(2, 3)들이 그러한 재료들을 픽업하여 배치하는데 사용하는 것이 진공 흡착기이다.

각각의 절단 유닛(5)은 베이스 프레임(51), 블랭킹 다이(8), 직각좌표 로봇 형태의 2개의 레이저 절단기(6, 6')들을 포함한다.

상기 직각좌표 로봇 형태의 2개의 레이저 절단기의 종방향 스트로크는 2개의 시트 절단 영역들을 커버한다. 이들은 종방향의 공통 작업 영역을 갖는다.

각각의 절단 유닛은 2개의 적층 로봇, 및 2, 4 또는 6의 적층 위치를 포함하는 적층 유닛 세트로 구성된다. 상기 적층 로봇들은 시트를 픽업하기 위해 진공 흡착기 및 적층 전략을 이용하며, 그러한 적층 전략은 큰 시트들이 픽업되어 하나씩 적층되고, 작은 시트들이 픽업되어 한번에 하나 이상 적층되고, 최종적으로 시트들이 더미로 적층되는 것이며, 상기 흡착기의 위치는 능동적으로 조절가능하다. 절단하는 동안, 그러한 픽업 및 적층 동작들이 수행되는데, 즉 절단을 완료하자 마자 곧바로 상기 적층 로봇들이 픽업 및 적층할 수 있다.

그러한 레이저 블랭킹 절차는 다음과 같다:

전송 로봇(2)이 컨베이어 체인(1)으로부터 제1그룹 시트(4)를 픽업하고, 전송하여 절단 유닛(5)의 백킹 다이(8) 상에 그 제1그룹 시트를 위치시키는데, 한편 레이저 절단기(6, 6')들은 절단 베이스 프레임(51)의 2개 측에 위치한다.

상기 레이저 절단기(6, 6')들은 미리 정해진 절단 전략 및 작업 노선에 따라 그 그룹 시트를 절단하기 시작한다. 상기 레이저 절단기들은 동일 방향을 따라 이동하며, 그 중 하나는 베이스 프레임의 일단부로부터 시작하고, 다른 하나는 베이스 프레임의 중간부로부터 시작한다. 상기 레이저 절단기(6, 6')는 동일한 양의 작업을 한다. 단일의 레이저 절단기에 의해 단일의 단편이 절단되며, 한번의 통과로 맞춤식-용접 에지가 절단될 수 있다.

제2그룹 시트가 픽업 위치에 도달하면, 전송 로봇(3)이 그 제2그룹 시트를 픽업하고, 전송하여 절단 유닛(5")의 블랭킹 다이 상에 그 제2그룹 시트를 위치시킨다. 상기 절단 유닛(5")의 2개의 레이저 절단기들은 미리 정해진 절단 전략 및 작업 노선에 따라 그 그룹 시트를 절단하기 시작한다.

제3그룹 시트가 픽업 위치에 도달하면, 전송 로봇(2)이 그 제3그룹 시트를 픽업하고, 전송하여 절단 유닛(5')의 블랭킹 다이 상에 그 제3그룹 시트를 위치시킨다. 상기 절단 유닛(5')의 2개의 레이저 절단기들은 미리 정해진 절단 전략 및 작업 노선에 따라 그 그룹 시트를 절단하기 시작한다.

제4그룹 시트가 픽업 위치에 도달하면, 전송 로봇(3)이 그 제4그룹 시트를 픽업하고, 전송하여 절단 유닛(5''')의 블랭킹 다이 상에 그 제4그룹 시트를 위치시킨다. 상기 절단 유닛(5''')의 2개의 레이저 절단기들은 미리 정해진 절단 전략 및 작업 노선에 따라 그 그룹 시트를 절단하기 시작한다.

그러한 단일 또는 다수 시트의 절단을 완료한 후, 각 절단 유닛의 대응하는 적층 로봇들, 예컨대 절단 유닛(5)에 대응하는 적층 로봇(7, 7')들은 그 시트를 픽업하여 적층할 것이다.

상기 절단 유닛(5)이 절단 및 적층 동작을 완료하면, 상기 레이저 절단기(6, 6') 각각은 베이스 프레임의 2개 측으로 이동한다. 상기 전송 로봇(2)은 상기 절단 유닛(5)의 백킹 다이 상으로 제5그룹 시트를 전송하고, 상기 레이저 절단기(6, 6')는 절단을 다시 개시한다.

그러한 사이클은 반복되는데, 즉 제6그룹 시트가 절단 유닛(5") 상으로 전송되고, 제7그룹 시트가 절단 유닛(5') 상으로 전송되며, 제8그룹 시트가 절단 유닛(5''')으로 전송된다.

본 발명이 그룹 시트 체인의 2개 측에 절단 유닛들을 배열하고 전송 로봇 및 적층 로봇들과 조합됨으로써, 전체 생산 라인이 유연성과 독립성의 특징을 가지며, 단일 세트의 절단 장비의 고장에 따른 충격으로부터 자유롭다. 고장이 날 경우, 그 고장난 절단 장비를 단지 자동 또는 수동으로 절단 영역으로부터 분리시키기만 하면 된다.

Claims

우선, 자동차 시트 재료를 안착시키고, 그 시트 재료를 시트의 다수 길이로 정해진 형태 및 크기를 갖는 그룹 시트들로 절단하는 단계;
다음에, 상기 그룹 시트로부터 절단될 스크랩들에 따라 백킹 다이를 디자인하고, 상기 백킹 다이의 블랭킹 개구들에 대응하는 영역에 중공을 형성하는 단계;
다음에, 그룹 시트를 상기 백킹 다이에 배치하는 단계;
자동차 시트의 형태에 기초하여 상기 그룹 시트를 레이저 절단하는 단계;
절단 시트들을 적층하는 단계를 포함하며,
상기 블랭킹 개구들의 크기는 절단될 실제 스크랩들의 크기보다 크고, 절단되는 스크랩들은 상기 백킹 다이의 블랭킹 개구들을 통해 아래의 스크랩 컨베이어 벨트 상으로 낙하되는 자동차 시트 블랭킹 방법.
청구항 1에 있어서,
그룹 시트가 형성된 후, 그 그룹 시트를 그룹 시트 컨베이어 체인으로부터 절단 유닛의 백킹 다이 상으로 전송하고; 상기 절단 유닛의 절단기들에 의해 상기 그룹 시트를 절단하며, 스크랩들이 백킹 다이의 블랭킹 개구들을 통해 스크랩 낙하 장치 상으로 낙하되어 스크랩 컨베이어 벨트 상에서 슬라이딩되고; 단일의 시트가 절단된 후, 적층 로봇들에 의해 절단 시트들을 적층하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 블랭킹 방법.
청구항 1 또는 2에 있어서,
백킹 다이는 한 그룹에 4개 시트로 디자인되거나, 또는 전체 생란 라인의 작업 길이에 따라 한 그룹에 6개 시트로 디자인되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 블랭킹 방법.
청구항 2에 있어서,
그룹 시트 컨베이어 체인의 2개 측의 각 측에 각각 하나의 전송 로봇을 제공하고, 각 전송 로봇의 2개 측의 각 측에 각각 2개의 절단 유닛을 제공하며, 각각의 절단 유닛 옆에 적층 로봇을 제공하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 블랭킹 방법.
청구항 1, 2 및 4 중 어느 한 항에 있어서,
전송 로봇은 그룹 시트를 픽업하거나 배치하기 위해 진공 흡착기를 사용하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 블랭킹 방법.
청구항 1 또는 2에 있어서,
백킹 다이는 절단 유닛 상에 형성되어 곧바로 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 블랭킹 방법.
그룹 시트 컨베이어 체인;
그룹 시트 컨베이어 체인의 한 측에 제공된 적어도 하나의 전송 로봇;
상기 전송 로봇의 한 측에 제공되고, 적어도 하나의 레이저 절단기가 제공되고, 한 측에 적층 로봇이 제공된 적어도 하나의 절단 유닛;
상기 절단 유닛에 제공된 백킹 다이;
상기 절단 유닛의 백킹 다이 아래에 배치된 스크랩 낙하 장치; 및
상기 스크랩 낙하 장치에 대응하여 제공된 스크랩 컨베이어 벨트를 포함하며,
스트랩들에 대응하는 영역에 중공을 형성함으로써 블랭킹 개구들이 형성되고, 상기 블랭킹 개구들의 크기는 절단될 실제 스크랩들의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 자동차 시트 블랭킹 시스템.
청구항 7에 있어서,
상기 그룹 시트 컨베이어 체인의 2개 측의 각 측에 하나의 전송 로봇이 제공되며, 상기 전송 로봇의 2개 측의 각 측에 2개의 절단 유닛이 제공됨으로써 4개의 절단 유닛을 형성하고, 각각의 절단 유닛은 2개의 레이저 절단기가 제공되며, 절단 유닛의 한 측에 2개의 적층 로봇이 제공되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 블랭킹 시스템.
청구항 7 또는 8에 있어서,
레이저 절단기는 직각좌표 로봇의 형태인 것을 특징으로 하는 자동차 시트 블랭킹 시스템.
청구항 8에 있어서,
레이저 절단기는 종방향 및 횡방향으로 이동가능한 직각좌표 로봇이고, 2개의 레이 절단기는 종방향의 공통 작업 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 블랭킹 시스템.