KR20150050917A - 프레스 라인의 이송로봇 시스템 - Google Patents

프레스 라인의 이송로봇 시스템 Download PDF

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KR20150050917A
KR20150050917A KR1020130132164A KR20130132164A KR20150050917A KR 20150050917 A KR20150050917 A KR 20150050917A KR 1020130132164 A KR1020130132164 A KR 1020130132164A KR 20130132164 A KR20130132164 A KR 20130132164A KR 20150050917 A KR20150050917 A KR 20150050917A
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arm mechanism
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KR1020130132164A
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이재영
양호준
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 제1가공설비의 로딩위치에 위치된 판재를 로딩하여 상기 제1가공설비로부터 이격된 제2가공설비의 언로딩위치에 언로딩하기 위한 제1지지핸드, 및 상기 로딩위치와 상기 언로딩위치 간에 상기 제1지지핸드를 이동시키는 제1암기구를 포함하고, 상기 제1가공설비와 상기 제2가공설비 사이에 설치되는 제1이송로봇, 및 상기 로딩위치에 위치된 판재를 로딩하여 상기 언로딩위치에 언로딩하기 위한 제2지지핸드, 및 상기 로딩위치와 상기 언로딩위치 간에 상기 제2지지핸드를 이동시키는 제2암기구를 포함하고, 상기 제1이송로봇으로부터 이격되게 상기 제1가공설비와 상기 제2가공설비 사이에 설치되는 제2이송로봇을 포함하고, 상기 제1암기구는 상기 제1지지핸드 및 상기 제2지지핸드가 상기 로딩위치와 상기 언로딩위치에 번갈아서 위치되도록 상기 제1지지핸드를 이동시키며, 상기 제1이송로봇은 상기 로딩위치와 상기 언로딩위치 사이의 회피위치에서 상기 제2암기구에 대해 상기 제1암기구를 회피 이동시키는 제1회피관절부를 포함하는 프레스 라인의 이송로봇 시스템에 관한 것으로,
본 발명에 따르면, 프레스 작업에 대한 연속성을 향상시킴으로써 판재를 이송하는 속도를 고속화하며, 이에 따라 프레스 가공품에 대한 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

프레스 라인의 이송로봇 시스템{Transferring Robot System of Press Line}
본 발명은 프레스 라인에 설치되어 판재를 이송하기 위한 이송로봇 시스템에 관한 것이다.
근대 산업은 기계 작동에 대한 오차 범위를 감소시키고 기계의 성능을 향상시키기 위해 기계 작업이 더욱 정밀하게 발전되도록 요구되고 있으며, 이에 따라 기계적 장치도 더욱 정밀하게 형성된다. 이러한 기계적 장치에 있어서는, 산업용 기계에서부터 생활용 기계로까지 다양하게 발전되고 있다. 기계적 장치를 생산하는 과정에서 더욱 세부적으로 구조화되고 소형화된 다양한 부품들을 정밀하게 생산하기 위해서는 프레스 장비가 사용된다.
프레스 장비는 판재에 힘을 가하여 소성 변형시켜 굽힘, 전단, 단면 수축 등의 가공을 하는 기계로써, 특별히 판재를 가열하지 않고서도 가공할 수 있고, 짧은 시간에 정확한 치수 및 모양으로 가공할 수 있어 대량 생산에 적합하다. 이러한 프레스 장비에 판재들을 순차적으로 공급하기 위해서는 작업자에 의해 수작업으로 구현될 수 있으나 산업재해의 위험성이 매우 높고, 생산성이 저하된다. 따라서 근래에는 판재들을 공급하는 공급로봇이 투입되어 프레스 생산설비가 자동화되어 있다.
여기서, 종래 기술에 따른 프레스 생산설비는 복수의 프레스 장비들이 연속적으로 배치되고, 판재들을 이송하여 로딩 및 언로딩하는 이송로봇들이 각각의 프레스 장비들 사이마다 한 대씩 배치되어 있다. 이러한 종래 기술에 따른 프레스 생산설비는 한 대의 이송로봇이 판재를 언로딩위치로부터 로딩위치로 이송한 이후, 다시 로딩위치로부터 언로딩위치로 돌아오는 동안 작업의 연속성이 단절됨에 따라, 프레스 가공품에 대한 생산성을 향상시키는 데 제한적인 문제가 있다.
또한, 종래 기술에 따른 프레스 생산설비는 프레스 가공작업이 진행되는 도중에 어느 한 대의 이송로봇이 오작동하게 되면 생산설비 전체의 작업이 중단됨에 따라 계획된 생산량을 충당하는 데 차질을 발생시키는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 프레스 작업이 진행되는 과정에서 작업의 연속성이 단절되어 생산성이 저하되는 것을 방지하기 위한 프레스 라인의 이송로봇을 제공하기 위한 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템은 제1가공설비의 로딩위치에 위치된 판재를 로딩하여 상기 제1가공설비로부터 이격된 제2가공설비의 언로딩위치에 언로딩하기 위한 제1지지핸드, 및 상기 로딩위치와 상기 언로딩위치 간에 상기 제1지지핸드를 이동시키는 제1암기구를 포함하고, 상기 제1가공설비와 상기 제2가공설비 사이에 설치되는 제1이송로봇; 및 상기 로딩위치에 위치된 판재를 로딩하여 상기 언로딩위치에 언로딩하기 위한 제2지지핸드, 및 상기 로딩위치와 상기 언로딩위치 간에 상기 제2지지핸드를 이동시키는 제2암기구를 포함하고, 상기 제1이송로봇으로부터 이격되게 상기 제1가공설비와 상기 제2가공설비 사이에 설치되는 제2이송로봇을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템에 있어서, 상기 제1암기구는 상기 제1지지핸드 및 상기 제2지지핸드가 상기 로딩위치와 상기 언로딩위치에 번갈아서 위치되도록 상기 제1지지핸드를 이동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템에 있어서, 상기 제1이송로봇은 상기 로딩위치와 상기 언로딩위치 사이의 회피위치에서 상기 제2암기구에 대해 상기 제1암기구를 회피 이동시키는 제1회피관절부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템에 있어서, 상기 제1암기구는 상기 제1지지핸드와 상기 제1회피관절부의 일측에 각각 결합되는 제1지지암, 및 상기 제1회피관절부의 타측에 결합되는 제1연결암을 포함하고, 상기 제1회피관절부는 상기 회피위치에서 상기 제1암기구가 상기 제2암기구를 회피하도록 상기 제1지지암 및 상기 제1연결암을 서로 반대되는 방향으로 회전시킬 수 있다.
본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템에 있어서, 기 제1회피관절부는 상기 회피위치에서 상기 제1지지핸드에 지지된 판재가 수평상태로 유지되도록 상기 제1지지암 및 상기 제1연결암을 회전시킬 수 있다.
본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템에 있어서, 상기 제1암기구는 상기 제1지지핸드가 상기 제1이송로봇과 상기 제2이송로봇 사이를 통과하도록 상기 제1지지핸드를 상기 로딩위치 및 상기 언로딩위치 간에 이동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템에 있어서, 상기 제2암기구는 상기 제2지지핸드가 상기 제1이송로봇과 상기 제2이송로봇 사이를 통과하도록 상기 제2지지핸드를 상기 로딩위치 및 상기 언로딩위치 간에 이동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템에 있어서, 상기 제2이송로봇은 상기 회피위치에서 상기 제1암기구에 대해 상기 제2암기구를 회피 이동시키는 제2회피관절부를 포함할 수 있다.
본 발명은 프레스 작업에 대한 연속성을 향상시킴으로써 판재를 이송하는 속도를 고속화하며, 이에 따라 프레스 가공품에 대한 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 프레스 가공작업이 진행되는 도중 어느 한 대의 이송로봇이 오작동하더라도, 프레스 라인 전체의 작업을 연속적으로 작동시킬 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 프레스 라인을 설명하기 위한 개략적인 평면도
도2는 본 발명에 따른 제1이송로봇을 설명하기 위한 개략적인 사시도
도3은 본 발명에 따른 제1회피관절부를 설명하기 위한 개략적인 측면도
도4는 본 발명에 따른 제1회피관절부 및 제2회피관절부를 설명하기 위한 개략적인 측면도
도5 및 도6은 본 발명에 따른 제1지지핸드 및 제2지지핸드가 이동하는 경로를 설명하기 위한 제1실시예에 따른 도면
도7 및 도8은 본 발명에 따른 제1지지핸드 및 제2지지핸드가 이동하는 경로를 설명하기 위한 제2실시예에 따른 도면
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 프레스 라인을 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도2는 본 발명에 따른 제1이송로봇을 설명하기 위한 개략적인 사시도이고, 도3은 본 발명에 따른 제1회피관절부를 설명하기 위한 개략적인 측면도이고, 도4는 본 발명에 따른 제1회피관절부 및 제2회피관절부를 설명하기 위한 개략적인 측면도이고, 도5 및 도6은 본 발명에 따른 제1지지핸드 및 제2지지핸드가 이동하는 경로를 설명하기 위한 제1실시예에 따른 도면이고, 도7 및 도8은 본 발명에 따른 제1지지핸드 및 제2지지핸드가 이동하는 경로를 설명하기 위한 제2실시예에 따른 도면이다.
도1을 참고하면, 본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템(1)은 프레스 라인에 설치되어 판재(30)를 이송하기 위한 것으로, 프레스 작업이 진행되는 과정에서 작업의 연속성이 단절되어 생산성이 저하되는 것을 방지하기 위한 것이다.
프레스 라인은 판재(30)에 힘을 가하여 소성 변형시켜 굽힘, 전단, 단면 수축 등의 가공을 하는 복수의 가공설비들이 연속적으로 배치되고, 판재(30)들을 이송하여 로딩 및 언로딩하는 이송로봇들이 각각의 가공설비들 사이마다 배치되어, 프레스 가공품을 생산하는 생산 시스템을 의미한다.
설명의 편의를 위해, 본 명세서에서는 프레스 라인에 제1가공설비(10) 및 제2가공설비(20)들만이 서로 이격되게 위치되고, 상기 제1가공설비(10) 및 상기 제2가공설비(20)들 사이에 제1이송로봇(100) 및 제2이송로봇(200)들만이 배치되는 것으로 설명한다.
본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템(1)은 판재(30)를 지지하기 위한 제1지지핸드(110)와 상기 제1지지핸드(110)를 이동시키는 제1암기구(120)를 포함하는 제1이송로봇(100), 및 판재(30)를 지지하기 위한 제2지지핸드(210)와 상기 제2지지핸드(210)를 이동시키는 제2암기구(220)를 포함하는 제2이송로봇(200)을 포함하고, 상기 제1이송로봇(100)이 상기 제2암기구(220)에 대해 상기 제1암기구(120)를 회피 이동시키는 제1회피관절부(140)를 포함한다. 상기 제1지지핸드(110) 및 상기 제2지지핸드(210)는 상기 로딩위치(P₁)와 상기 언로딩위치(P₂)에서 번갈아 위치된다.
이에 따라, 본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템(1)은 가공설비들 사이에 이송로봇들이 두 대씩 배치됨에 따라 프레스 작업에 대한 연속성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템(1)은 판재(30)를 이송하는 속도를 고속화할 수 있고, 나아가 프레스 가공품에 대한 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템(1)은 프레스 라인에서 프레스 가공작업이 진행되는 도중 어느 한 대의 이송로봇이 오작동하더라도, 프레스 가공작업 전체가 중단되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 프레스 가공작업을 연속적으로 작동시킬 수 있다.
이하에서는 상기 제1이송로봇(100), 상기 제1지지핸드(110), 상기 제1암기구(120), 상기 제2이송로봇(200), 상기 제2지지핸드(210), 상기 제2암기구(220) 및 제1회피관절부(140)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도1 및 도2를 참고하면, 상기 제1이송로봇(100)은 상기 제1가공설비(10)의 로딩위치(P₁)에 위치된 판재(30)를 상기 제1가공설비(10)로부터 이격된 제2가공설비(20)의 언로딩위치(P₂)로 이송한다. 상기 로딩위치(P₁)는 판재(30)가 상기 제1이송로봇(100)에 지지되는 위치를 의미한다. 판재(30)는 상기 로딩위치(P₁)에서 상기 제1가공설비(10)로부터 상기 제1이송로봇(100)으로 위치가 변경된다. 상기 언로딩위치(P₂)는 판재(30)가 상기 제1이송로봇(100)으로부터 분리되는 위치를 의미한다. 판재(30)는 상기 언로딩위치(P₂)에서 상기 제1이송로봇(100)으로부터 상기 제2가공설비(20)로 위치가 변경된다. 판재(30)를 이송하기 위해, 상기 제1이송로봇(100)은 상기 제1가공설비(10) 및 상기 제2가공설비(20) 사이에 설치된다. 상기 제1이송로봇(100)은 판재(30)를 지지하여 로딩 및 언로딩하기 위한 제1지지핸드(110), 및 상기 제1지지핸드(110)를 이동시키는 제1암기구(120)를 포함한다.
상기 제1지지핸드(110)는 판재(30)를 흡착하는 흡착방식을 이용하여 지지할 수 있다. 이를 위해, 상기 제1지지핸드(110)에는 제1흡착부재(111)가 결합될 수 있다. 상기 제1흡착부재(111)는 판재(30)에 접촉된 부분에 진공압을 형성함으로써 판재(30)를 흡착할 수 있다. 상기 제1흡착부재(111)는 진공압을 형성하기 위한 제1진공유로를 더 포함할 수 있다. 상기 제1지지핸드(110)는 판재(30)를 지지할 수 있다면 점착방식 및 정전방식 등의 다른 방식을 이용함으로써 구현될 수도 있다.
상기 제1암기구(120)는 상기 로딩위치(P₁) 및 상기 언로딩위치(P₂) 간에 상기 제1지지핸드(110)를 이동시킨다. 상기 제1암기구(120)는 서로 간에 회전 가능하게 결합되는 복수 개의 암바디들을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제1암기구(120)는 프레스 라인 바닥에 설치된 설치베이스(130)에 수직방향의 회전축(RY)을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 제1암바디(121), 상기 제1암바디(121)에 수평방향의 회전축(RX)을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 제2암바디(122), 및 상기 제2암바디(122)에 직렬로 연장되는 직렬방향의 회전축(RZ)을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 제3암바디(123)를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 제1지지핸드(110)는 상기 제3암바디(123)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1지지핸드(110)는 상기 제1암바디(121)가 회전함에 따라 좌우방향으로 위치가 변경되도록 이동할 수 있고, 상기 제2암바디(122)가 회전함에 따라 상하방향으로 높이가 변경되도록 이동할 수 있으며, 상기 제3암바디(123)가 회전함에 따라 회전반경을 따라 공전되도록 이동할 수 있다. 이렇게 복수 개의 암바디들이 연속적으로 결합됨에 따라, 상기 제1이송로봇(100)은 판재(30)를 상기 로딩위치(P₁)로부터 상기 언로딩위치(P₂)로 이송할 수 있다. 예컨대, 상기 제1암기구(120)는 수직방향, 수평방향 및 직렬방향으로 형성되는 6개의 회전축들을 중심으로 서로 간에 회전 가능하게 결합되는 5개의 암바디들을 포함할 수 있다.
도3을 참고하면, 상기 제2이송로봇(200)은 상기 로딩위치(P₁)에 위치된 판재(30)를 상기 언로딩위치(P₂)로 이송한다. 상기 로딩위치(P₁)는 판재(30)가 상기 제2이송로봇(200)에 지지되는 위치를 의미한다. 판재(30)는 상기 로딩위치(P₁)에서 상기 제1가공설비(10)로부터 상기 제2이송로봇(200)으로 위치가 변경된다. 상기 언로딩위치(P₂)는 판재(30)가 상기 제2이송로봇(200)으로부터 분리되는 위치를 의미한다. 판재(30)는 상기 언로딩위치(P₂)에서 상기 제2이송로봇(200)으로부터 상기 제2가공설비(20)로 위치가 변경된다. 판재(30)를 이송하기 위해, 상기 제2이송로봇(200)은 상기 제1가공설비(10) 및 상기 제2가공설비(20) 사이에 설치된다. 상기 제2이송로봇(200)은 판재(30)를 지지하여 로딩 및 언로딩하기 위한 제2지지핸드(210), 및 상기 제2지지핸드(210)를 이동시키는 제2암기구(220)를 포함한다.
상기 제2지지핸드(210)는 판재(30)를 흡착하는 흡착방식을 이용하여 지지할 수 있다. 이를 위해, 상기 제2지지핸드(210)에는 제2흡착부재(211)가 결합될 수 있다. 상기 제2흡착부재(211)는 판재(30)에 접촉된 부분에 진공압을 형성함으로써 판재(30)를 흡착할 수 있다. 상기 제2흡착부재(211)는 진공압을 형성하기 위한 제2진공유로를 더 포함할 수 있다. 상기 제2지지핸드(210)는 판재(30)를 지지할 수 있다면 점착방식 및 정전방식 등의 다른 방식을 이용함으로써 구현될 수도 있다.
상기 제2암기구(220)는 상기 로딩위치(P₁) 및 상기 언로딩위치(P₂) 간에 상기 제2지지핸드(210)를 이동시킨다. 상기 제2암기구(220)는 서로 간에 회전 가능하게 결합되는 복수 개의 암바디들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2암기구(220)는 상기 제2지지핸드(210)를 좌우방향, 상하방향, 및 공전방향으로 위치를 변경시키며 이동시킬 수 있다. 이렇게 복수 개의 암바디들이 연속적으로 결합됨에 따라, 상기 제2이송로봇(200)은 판재(30)를 상기 로딩위치(P₁)로부터 상기 언로딩위치(P₂)로 이송할 수 있다. 예컨대, 상기 제2암기구(220)는 수직방향, 수평방향 및 직렬방향으로 형성되는 6개의 회전축들을 중심으로 서로 간에 회전 가능하게 결합되는 5개의 암바디들을 포함할 수 있다.
상기 제1암기구(120) 및 상기 제2암기구(220)는 상기 제1지지핸드(110) 및 상기 제2지지핸드(210)를 상기 로딩위치(P₁) 및 상기 언로딩위치(P₂)에 번갈아 위치시킨다. 예컨대, 상기 제1지지핸드(110)가 판재(30)를 로딩(픽업)하는 작업을 수행하는 동안, 상기 제2지지핸드(210)는 판재(30)를 언로딩하는 작업을 수행할 수 있다. 상기 제1지지핸드(110)가 판재(30)를 언로딩하는 작업을 수행하는 동안 제2지지핸드(210)는 판재(30)를 로딩하는 작업을 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템(1)은 한 대의 이송로봇으로만 프레스 가공품이 생산되었던 종래의 생산성에 비해 프레스 가공품에 대한 생산성을 향상시킬 수 있다.
그런데, 상기 제1이송로봇(100) 및 상기 제2이송로봇(200)은 상기 제1지지핸드(110) 및 상기 제2지지핸드(210)가 교차되는 상기 로딩위치(P₁) 및 상기 언로딩위치(P₂) 사이의 회피위치(P₃)에서 서로 충돌하지 않도록 간격이 멀어짐에 따라, 프레스 라인의 공간을 많이 차지하게 된다. 그리고, 상기 제1이송로봇(100) 및 상기 제2이송로봇(200)은 간격을 가까이 유지하면서도 상기 회피위치(P₃)에서 서로 충돌하지 않기 위해, 상기 제1지지핸드(110) 및 상기 제2지지핸드(210)를 상기 로딩위치(P₁)와 상기 언로딩위치(P₂) 간에 최단 경로로 이동시키지 못하고 우회(迂廻)시킴에 따라 이동 시간을 연장시킨다. 또한, 프레스 가공작업이 진행되는 도중 상기 제1이송로봇(100) 및 상기 제2이송로봇(200)이 서로 충돌하는 문제는 판재(30)의 크기가 증대되는 경우에 더욱 불가피하게 발생된다. 이를 해결하기 위해 상기 제1이송로봇(100)은 상기 제1회피관절부(140)를 포함한다.
도2 및 도3을 참고하면, 상기 제1회피관절부(140)는 상기 회피위치(P₃)에서 상기 제2암기구(220)에 대해 상기 제1암기구(120)를 회피 이동시킨다. 상기 제1회피관절부(140)는 암바디들을 회전시킴에 따라 상기 제1암기구(120)의 자유도를 더욱 다양하게 구현시킨다. 이에 따라 상기 제1이송로봇(100)은 상기 제1암기구(120)의 6개의 회전축들에 상기 제1회피관절부(140)가 추가됨으로써 더욱 확장된 자유도를 구현할 수 있다. 이로써, 상기 제1암기구(120)는 수직방향, 수평방향 및 직렬방향으로 형성되는 7개의 회전축들을 중심으로 서로 간에 회전 가능하게 결합되는 6개의 암바디들을 포함할 수 있다.
이를 위해, 상기 제1암기구(120)는 상기 제1지지핸드(110)와 상기 제1회피관절부(140)의 일측에 각각 결합되는 제1지지암(124), 및 상기 제1회피관절부(140)의 타측에 결합되는 제1연결암(125)을 포함할 수 있다. 상기 제1회피관절부(140)는 상기 회피위치(P₃)에서 상기 제1암기구(120)가 상기 제2암기구(220)를 회피하도록, 상기 제1지지암(124) 및 상기 제1연결암(125)을 서로 반대되는 방향으로 회전시킨다. 예컨대, 상기 제1암기구(120)가 상기 제2암기구(220)를 회피하는 경우, 상기 제1회피관절부(140)는 상기 제1지지암(124)을 시계방향으로 회전시키고, 상기 제1연결암(125)을 반시계방향으로 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제1암기구(120)는 상기 제1회피관절부(140)를 중심으로 하여 상기 제1지지암(124) 및 상기 제1연결암(125)이 각(θ)을 이루도록 함으로써, 상기 제2암기구(220)가 이동할 수 있는 여유공간(S)을 더욱 확보할 수 있다.
상기 제1암기구(120)가 상기 제2암기구(220)를 회피하는 과정에서, 상기 제1이송로봇(100)은 상기 제1회피관절부(140)를 내측방향으로 이동시킴에 따라, 상기 제1지지암(124) 및 상기 제1연결암(125) 각각의 일측을 서로 가까워지는 방향으로 회전시킨다.
따라서 본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템(1)은 상기 제1이송로봇(100) 및 상기 제2이송로봇(200)의 간격을 가까이 유지하면서도, 상기 제1지지핸드(110) 및 상기 제2지지핸드(210)를 상기 로딩위치(P₁)와 상기 언로딩위치(P₂) 간에 최단 경로인 회피위치(P₃)로 이동시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템(1)은 상기 제2암기구(220)와의 충돌을 방지하기 위해 상기 제1암기구(120)를 우회시키거나 일시적으로 정지시키지 않고도, 상기 회피위치(P₃)에서 상기 제2암기구(220)에 대해 회피 이동시킬 수 있음으로써, 프레스 작업에 대한 연속성을 향상시킬 수 있다.
상기 제1회피관절부(140)는 상기 제1지지핸드(110)가 상기 회피위치(P₃)에서 판재(30)를 이동시키는 과정에서 수평상태로 유지시킴에 따라, 판재(30)가 상기 제1지지핸드(110)로부터 이탈되거나 다른 물건에 충돌되어 손상되는 등의 문제를 방지할 수 있다.
도4를 참고하면, 상기 제2이송로봇(200)은 상기 제1암기구(120)에 대해 상기 제2암기구(220)를 회피 이동시키는 제2회피관절부(230)를 포함할 수 있다.
상기 제2회피관절부(230)는 상기 회피위치(P₃)에서 상기 제1암기구(120)에 대해 상기 제2암기구(220)를 회피 이동시킨다. 상기 제2회피관절부(230)는 암바디를 회전시킴에 따라 상기 제2암기구(220)의 자유도를 더욱 다양하게 구현시킨다. 이에 따라, 상기 제2이송로봇(200)은 상기 제2암기구(220)의 6개의 회전축들에 상기 제2회피관절부(230)가 추가됨으로써 더욱 확장된 자유도를 구현할 수 있다. 이로써, 상기 제2암기구(220)는 수직방향, 수평방향 및 직렬방향으로 형성되는 7개의 회전축들을 중심으로 서로 간에 회전 가능하게 결합되는 6개의 암바디들을 포함할 수 있다.
이를 위해, 상기 제2암기구(220)는 상기 제2지지핸드(210)와 상기 제2회피관절부(230)의 일측에 각각 결합되는 제2지지암(221), 및 상기 제2회피관절부(230)의 타측에 결합되는 제2연결암(222)을 포함할 수 있다. 상기 제2회피관절부(230)는 상기 회피위치(P₃)에서 상기 제2암기구(220)가 상기 제1암기구(120)를 회피하도록, 상기 제2지지암(221) 및 상기 제2연결암(222)을 서로 반대되는 방향으로 회전시킨다. 예컨대, 상기 제2암기구(220)가 상기 제1암기구(120)를 회피하는 경우, 상기 제2회피관절부(230)는 상기 제2지지암(221)을 반시계방향으로 회전시키고, 상기 제2연결암(222)을 시계방향으로 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제2암기구(220)는 상기 제2회피관절부(230)를 중심으로 하여 상기 제2지지암(221) 및 상기 제2연결암(222)이 각(θ)을 이루도록 함으로써, 상기 제1암기구(120)가 이동할 수 있는 여유공간(S)을 더욱 확보할 수 있다.
상기 제2암기구(220)가 상기 제1암기구(120)를 회피하는 과정에서, 상기 제2이송로봇(200)은 상기 제2회피관절부(230)를 내측방향으로 이동시킴에 따라, 상기 제2지지암(221) 및 상기 제2연결암(222) 각각의 일측을 서로 가까워지는 방향으로 회전시킨다.
따라서 본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템(1)은 상기 제1이송로봇(100) 및 상기 제2이송로봇(200)의 간격을 더욱 가까이 유지하면서도, 상기 제1지지핸드(110) 및 상기 제2지지핸드(210)를 상기 로딩위치(P₁)와 상기 언로딩위치(P₂) 간에 최단 경로인 회피위치(P₃)로 이동시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 프레스 라인의 이송로봇 시스템(1)은 상기 제1암기구(120)와의 충돌을 방지하기 위해 상기 제2암기구(220)를 우회시키거나 일시적으로 정지시키지 않고도, 상기 회피위치(P₃)에서 상기 제1암기구(120)에 대해 회피 이동시킬 수 있음으로써, 프레스 작업에 대한 연속성을 향상시킬 수 있다.
상기 제2회피관절부(230)는 상기 제2지지핸드(210)가 상기 회피위치(P₃)에서 판재(30)를 이동시키는 과정에서 수평상태로 유지시킴에 따라, 판재(30)가 상기 제2지지핸드(210)로부터 이탈되거나 다른 물건에 충돌되어 손상되는 등의 문제를 방지할 수 있다.
이하에서는 프레스 라인에서 판재(30)를 이송하는 제1이송주기를 상기 제1지지핸드(110)가 판재(30)를 상기 로딩위치(P₁)로부터 상기 언로딩위치(P₂)로 이송하는 과정, 및 상기 제2지지핸드(210)가 상기 언로딩위치(P₂)로부터 상기 로딩위치(P₁)로 이동하는 과정이 동시에 이루어지는 것으로 정의하여 설명한다. 또한, 프레스 라인에서 판재(30)를 이송하는 제2이송주기는 상기 제1지지핸드(110)가 상기 언로딩위치(P₂)에서 판재(30)를 분리한 후 다시 상기 로딩위치(P₁)로 되돌아오는 과정, 및 상기 제2지지핸드(210)가 상기 로딩위치(P₁)에서 판재(30)를 로딩한 후 다시 언로딩위치(P₂)로 되돌아오는 과정이 동시에 이루어지는 것을 의미한다.
프레스 가공작업은 상기 제1이송주기 및 상기 제2이송주기가 교대로 반복되면서 이루어진다.
제1실시예에 따르면, 상기 제1이송주기 및 상기 제2이송주기는 상기 제1지지핸드(110) 및 상기 제2지지핸드(210)가 서로 상이한 방향으로 회전되어 구현될 수 있다. 예컨대, 도5를 참고하면, 상기 제1이송주기에서, 상기 제1지지핸드(110)는 상기 로딩위치(P₁), 상기 회피위치(P₃) 및 상기 언로딩위치(P₂)를 차례로 이동하면서 판재(30)를 이송한다. 이 경우, 상기 제1지지핸드(110)는 시계방향으로 회전한다. 이와 동시에, 상기 제2지지핸드(210)는 판재(30)가 분리된 상태로 상기 회피위치(P₃)를 통과하지 않고, 상기 언로딩위치(P₂)로부터 상기 로딩위치(P₁)로 이동한다. 이 경우, 상기 제2지지핸드(210)는 반시계방향으로 회전한다.
도6을 참고하면, 상기 제2이송주기에서, 상기 제1지지핸드(110)는 판재(30)가 분리된 상태로, 상기 언로딩위치(P₂), 상기 회피위치(P₃) 및 상기 로딩위치(P₁)를 차례로 이동한다. 이 경우, 상기 제1지지핸드(110)는 반시계방향으로 회전한다. 이와 동시에, 상기 제2지지핸드(210)는 판재(30)가 지지된 상태로 상기 회피위치(P₃)를 통과하지 않고, 상기 로딩위치(P₁)로부터 상기 언로딩위치(P₂)로 이동한다. 이 경우, 상기 제2지지핸드(210)는 시계방향으로 회전한다.
제2실시예에 따르면, 상기 제1이송주기 및 상기 제2이송주기는 상기 제1지지핸드(110) 및 상기 제2지지핸드(210)가 서로 동일한 방향으로 회전되어 구현될 수 있다. 예컨대, 도7을 참고하면, 상기 제1이송주기에서, 상기 제1지지핸드(110)는 상기 로딩위치(P₁), 상기 회피위치(P₃) 및 상기 언로딩위치(P₂)를 차례로 이동하면서 판재(30)를 이송한다. 이 경우, 상기 제1지지핸드(110)구는 시계방향으로 회전한다. 이와 동시에, 상기 제2지지핸드(210)는 판재(30)가 분리된 상태로, 상기 언로딩위치(P₂), 상기 회피위치(P₃) 및 상기 로딩위치(P₁)를 차례로 이동한다. 이 경우, 상기 제2지지핸드(210)는 시계방향으로 회전한다.
도8을 참고하면, 상기 제2이송주기에서, 상기 제1지지핸드(110)는 판재(30)가 분리된 상태로, 상기 언로딩위치(P₂), 상기 회피위치(P₃) 및 상기 로딩위치(P₁)를 차례로 이동한다. 이 경우, 상기 제1지지핸드(110)는 반시계방향으로 회전한다. 이와 동시에, 상기 제2지지핸드(210)는 판재(30)가 지지된 상태로, 상기 로딩위치(P₁), 상기 회피위치(P₃) 및 상기 언로딩위치(P₂)를 차례로 이동한다. 이 경우, 상기 제2지지핸드(210)는 반시계방향으로 회전한다.
프레스 가공작업이 상기 제1실시예에 따라 이루어지면, 상기 제1지지핸드(110) 및 상기 제2지지핸드(210) 중 어느 하나의 지지핸드는 상기 회피위치(P₃)를 통과하지 않고 우회하게 되어 이동 시간이 연장된다. 그러나 프레스 가공작업이 상기 제2실시예에 따라 이루어지면, 상기 제1암기구(120) 및 상기 제2암기구(220)는 상기 제1지지핸드(110) 및 상기 제2지지핸드(210)를 상기 로딩위치(P₁) 및 상기 언로딩위치(P₂) 간에 최단 경로로 이동시킴에 따라 이동 시간을 단축시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1 : 프레스 라인의 이송로봇 시스템
10 : 제1가공설비 20 : 제2가공설비
30 : 판재 100 : 제1이송로봇
110 : 제1지지핸드 111 : 제1흡착부재
120 : 제1암기구 121 : 제1암바디
122 : 제2암바디 123 : 제3암바디
124 : 제1지지암 124 : 제1연결암
130 : 설치베이스 140 : 제1회피관절부
200 : 제2이송로봇 210 : 제2지지핸드
211 : 제2흡착부재 220 : 제2암기구
221 : 제2지지암 222 : 제2연결암
230 : 제2회피관절부

Claims (4)

  1. 제1가공설비의 로딩위치에 위치된 판재를 로딩하여 상기 제1가공설비로부터 이격된 제2가공설비의 언로딩위치에 언로딩하기 위한 제1지지핸드, 및 상기 로딩위치와 상기 언로딩위치 간에 상기 제1지지핸드를 이동시키는 제1암기구를 포함하고, 상기 제1가공설비와 상기 제2가공설비 사이에 설치되는 제1이송로봇; 및
    상기 로딩위치에 위치된 판재를 로딩하여 상기 언로딩위치에 언로딩하기 위한 제2지지핸드, 및 상기 로딩위치와 상기 언로딩위치 간에 상기 제2지지핸드를 이동시키는 제2암기구를 포함하고, 상기 제1이송로봇으로부터 이격되게 상기 제1가공설비와 상기 제2가공설비 사이에 설치되는 제2이송로봇을 포함하고,
    상기 제1암기구는 상기 제1지지핸드 및 상기 제2지지핸드가 상기 로딩위치와 상기 언로딩위치에 번갈아서 위치되도록 상기 제1지지핸드를 이동시키며,
    상기 제1이송로봇은 상기 로딩위치와 상기 언로딩위치 사이의 회피위치에서 상기 제2암기구에 대해 상기 제1암기구를 회피 이동시키는 제1회피관절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 라인의 이송로봇 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1암기구는 상기 제1지지핸드와 상기 제1회피관절부의 일측에 각각 결합되는 제1지지암, 및 상기 제1회피관절부의 타측에 결합되는 제1연결암을 포함하고,
    상기 제1회피관절부는 상기 회피위치에서 상기 제1암기구가 상기 제2암기구를 회피하도록 상기 제1지지암 및 상기 제1연결암을 서로 반대되는 방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 프레스 라인의 이송로봇 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    기 제1회피관절부는 상기 회피위치에서 상기 제1지지핸드에 지지된 판재가 수평상태로 유지되도록 상기 제1지지암 및 상기 제1연결암을 회전시키는 것을 특징으로 하는 프레스 라인의 이송로봇 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1암기구는 상기 제1지지핸드가 상기 제1이송로봇과 상기 제2이송로봇 사이를 통과하도록 상기 제1지지핸드를 상기 로딩위치 및 상기 언로딩위치 간에 이동시키고,
    상기 제2암기구는 상기 제2지지핸드가 상기 제1이송로봇과 상기 제2이송로봇 사이를 통과하도록 상기 제2지지핸드를 상기 로딩위치 및 상기 언로딩위치 간에 이동시키며,
    상기 제2이송로봇은 상기 회피위치에서 상기 제1암기구에 대해 상기 제2암기구를 회피 이동시키는 제2회피관절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 라인의 이송로봇 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101899125B1 (ko) 2017-04-11 2018-09-14 주식회사 엠에스 오토텍 핫스탬핑용 소재 이송로봇
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