KR100789012B1

KR100789012B1 - 소부재 용접로봇 자가진단시스템

Info

Publication number: KR100789012B1
Application number: KR1020060040953A
Authority: KR
Inventors: 차주용; 이종건; 강성원; 김수호
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2006-05-08
Filing date: 2006-05-08
Publication date: 2007-12-26
Also published as: KR20070108648A

Abstract

본 발명은 소부재 용접로봇 자가진단시스템에 관한 것이다.

본 발명은 AC 모터, 인버터 등으로 구성된 컨베이어구동장치(11)를 통해 용접을 위한 소부재를 이송시키기 위해 설치되는 컨베이어시스템(9)과,

작업자가 개별 로봇 시스템을 수동으로 조작하는데 사용하기 위해 입출력장치(KEY, LED, LCD)와 안전장치(비상정지, 데드맨 스위치)로 구성되는 터치펜던트(7)(TP:Touch Pendant)가 연결 설치되고 용접토치가 부착된 6축 다관절 로봇과 이를 X, Y축으로 주행하는 트롤리 부가축 등의 구동장치 등으로 구성되는 용접로봇(6)과,

여러 대의 용접로봇(6) 및 부가 시스템으로 구성된 복잡한 장치를 운영할 경우 전체 시스템 상태를 여러 화면으로 구성하여 보여주고, 실시간으로 시스템 상태를 파악하여 시스템 고장, 정지, 에러 발생시 바로 원인 및 대처방안이 해당 화면으로 전환되어 작업자가 쉽게 시스템 전체를 운영을 용이하게 실시하도록 한 그래픽 패널(2)(Graphic Touch Panel)이 설치되며 작업자가 전체 시스템의 운영을 위해 용접로봇(6) 및 부가장치들을 자동, 수동모드로 조작 가능하도록 함은 물론 개별 로봇 시스템의 전원공급, 모드절환, 일시정지, 작업재시작 등의 기능을 제공하기 위해 설치되는 조작반(1)과,

상기 조작반(1)과 연결되고 쌍방향 이더넷 통신으로 상호간의 데이터를 교신하기 위해 설치되는 이더넷허브(12)(Ethernet Hub)와,

상기 이더넷허브(12)와 연결 설치되고 소부재의 형상을 인식하여 용접심(Seam) 데이터를 발췌함과 동시에 전송하여 로봇이 자동으로 용접공정을 수행할 수 있도록 하기 위해 설치되는 부재형상인식장치(13)와,

전체 시스템의 운영을 위한 제어기로써 용접로봇(6)과 관련된 통합 제어장치이며, 여러 개의 독립 시스템과 이더넷통신으로 쌍방향통신을 수행하기 위해 설치되는 산업용PC(4)와 이더넷통신으로 자동모드 및 수동모드의 작업공정이 시퀸스적으로 프로그램되어 순차적으로 수행하고, 부가장치(카메라 트롤리, 집진기, 히터, 유틸리티 라인등)들을 운영하며, 디지털 I/O 및 레지스터 데이터를 그래픽패널(2)과 이더넷통신으로 쌍방향 통신을 수행하기 위해 설치되는 로봇PLC(3) 및 이더넷허브(12)와 연결 설치되고 전원공급장치, 로봇 제어기, 구동 드라이브, 용접기 및 센서 인터페이스 회로로 구성되며 실제 자동모드의 용접작업시에는 TP를 사용하지 않고 산업용PC(4)에 의해서만 운영되며, 정상적으로 작업이 수행되지 않을 경우 즉, 아크발생 실패 등의 에러 발생시 수동작업을 수행하기 위해 설치되는 로봇제어기패널(5)과,

상기 이더넷허브(12)와 연결 설치되고 소부재를 이송하는 컨베이어구동장치(11)를 운영하는데 요구되는 기능을 수행하기 위해 설치되는 컨베이어PLC(10)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 조선소 작업공정중 소조립 용접공정을 수행하는 복잡한 여러 대의 용접로봇 및 부가장치(컨베이어, 카메라 트롤리, 집진기, 히터, 유틸리티)등로 구성된 시스템을 운영하는데 있어서, 생산공정 수행시 발생되는 시스템 고장, 정지, 알람 등의 발생을 신속하고 정확하게 작업자(Operator)에게 알려주고, 그것에 대한 원인 및 대책방안을 화면에 표시해줌으로써 복잡한 시스템을 보다 효율적으로 운영할 수 있도록 하는 한편, 생산 현장의 시스템 상태, 에러화면, 작업현황, 생산정보 그리고 각종 데이터를 사무실에서도 원격 모니터링할 수 있고, 또한 수집된 생산정보를 별도의 인터페이스 프로그램 없이 PC로 불러와서 분석 및 통계자료를 작성 가능하도록 하는 원격감시(Remote Monitoring) 및 자가진단(Self-diagnosis) 기능을 수행할 수 있게 되는 매우 유용한 발명이다.

Description

소부재 용접로봇 자가진단시스템{Welding robot remote self-diagnosis system}

도 1은 본 발명의 전체구성도

도 2는 본 발명에 의한 운전화면의 화면출력도

도 3은 본 발명에 의한 로봇상태의 화면출력도

도 4는 본 발명에 의한 1호기상태의 화면출력도

도 5는 본 발명에 의한 카메라상태의 화면출력도

도 6은 본 발명 의한 로봇I/O상태의 화면출력도

도 7은 본 발명에 의한 정반상태의 화면출력도

도 8은 본 발명에 의한 에러화면의 화면출력도

도 9는 본 발명에 의한 원격 모니터링 PC화면출력도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 조작반 2 : 그래픽패널

3 : 로봇PLC 4 : 산업용PC

5 : 로봇제어기패널 6 : 용접로봇

7 : 터치펜던트 9 : 컨베이어시스템

10 : 컨베이어PLC 11 : 컨베이어구동장치

12 : 이더넷허브 13 : 부재형상인식장치

20 : 로봇CC-LINK I/O 21 : 컨베이어 메인CC-LINK I/O

22 : 컨베이어 원격CC-LINK I/O

본 발명은 소부재 용접로봇 자가진단 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 조선소 작업공정중 소조립 용접공정을 수행하는 복잡한 여러 대의 용접로봇 및 부가장치(컨베이어, 카메라 트롤리, 집진기, 히터, 유틸리티)등로 구성된 시스템을 운영하는데 있어서, 생산공정 수행시 발생되는 시스템 고장, 정지, 알람 등의 발생을 신속하고 정확하게 작업자(Operator)에게 알려주고, 그것에 대한 원인 및 대책방안을 화면에 표시해줌으로써 복잡한 시스템을 보다 효율적으로 운영할 수 있도록 하는 한편, 생산 현장의 시스템 상태, 에러화면, 작업현황, 생산정보 그리고 각종 데이터를 사무실에서도 원격 모니터링할 수 있고, 또한 수집된 생산정보를 별도의 인터페이스 프로그램 없이 PC로 불러와서 분석 및 통계자료를 작성 가능하도록 하는 원격감시(Remote Monitoring) 및 자가진단(Self-diagnosis) 기능을 수행할 수 있도록 한 것이다.

현재 조선소에서는 1대의 용접로봇을 제어하는 소형 조작반 및 리모콘, 버턴 램프, FND 모듈로 구성된 작업자용 조작 패널, 버턴 램프, 소형 LCD로 구성된 작업자용 조작 패널, 제어실의 산업용 PC의 GUI 화면, 개별 제어기에 의해서 독립 제어 되는 용접로봇과 부가장치(갠트리 부가축, 컨베이어, 집진기등) 등을 포함하는 일련의 구성을 가지고 소부재의 자동용접을 실시하고 있다.

그러나 상기 기존의 용접작업 공정에서는 여러 대의 오토캐리지를 소수의 작업자가 운영하거나, 개별 제어시스템에 의해서 용접로봇을 소형 조작반, 리모콘으로 운영하는 조작 패널의 버턴, 램프, FND 모듈, 소형 LCD, PC의 GUI 화면을 구성하여 극히 제한된 특정 기능에 대해서만 작업자가 시스템의 상태를 볼 수 있게 되어 있다. 그러므로, 기존 시스템으로 생산 라인의 작업공정 수행시 돌발적인 시스템 고장, 정지, 알람 등의 문제가 발생하면 작업자가 그것의 원인을 신속, 정확하게 파악하고 대처하는데 과도한 시간이 소모되므로 낮은 효율에 의해 생산성의 저하가 초래되고 있는 실정이다.

본 발명은 조선소 작업공정중 소조립 용접공정을 수행하는 복잡한 여러 대의 용접로봇 및 부가장치(컨베이어, 카메라 트롤리, 집진기, 히터, 유틸리티)등로 구성된 시스템을 운영하는데 있어서, 생산공정 수행시 발생되는 시스템 고장, 정지, 알람 등의 발생을 신속하고 정확하게 작업자(Operator)에게 알려주고, 그것에 대한 원인 및 대책방안을 화면에 표시해줌으로써 복잡한 시스템을 보다 효율적으로 운영할 수 있도록 하는 한편, 생산 현장의 시스템 상태, 에러화면, 작업현황, 생산정보 그리고 각종 데이터를 사무실에서도 원격 모니터링할 수 있고, 또한 수집된 생산정보를 별도의 인터페이스 프로그램 없이 PC로 불러와서 분석 및 통계자료를 작성 가능하도록 하는 원격감시(Remote Monitoring) 및 자가진단(Self-diagnosis) 기능을 수행할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

이를 위해 본 발명은 AC 모터, 인버터 등으로 구성된 컨베이어구동장치를 통해 용접을 위한 소부재를 이송시키기 위해 설치되는 컨베이어시스템과,

작업자가 개별 로봇 시스템을 수동으로 조작하는데 사용하기 위해 입출력장치(KEY, LED, LCD)와 안전장치(비상정지, 데드맨 스위치)로 구성되는 터치펜던트(TP:Touch Pendant)가 연결 설치되고 용접토치가 부착된 6축 다관절 로봇과 이를 X, Y축으로 주행하는 트롤리 부가축 등의 구동장치 등으로 구성되는 용접로봇과,

여러 대의 용접로봇 및 부가 시스템으로 구성된 복잡한 장치를 운영할 경우 전체 시스템 상태를 여러 화면으로 구성하여 보여주고, 실시간으로 시스템 상태를 파악하여 시스템 고장, 정지, 에러 발생시 바로 원인 및 대처방안이 해당 화면으로 전환되어 작업자가 쉽게 시스템 전체를 운영을 용이하게 실시하도록 한 그래픽 패널(Graphic Touch Panel)이 설치되며 작업자가 전체 시스템의 운영을 위해 용접로봇 및 부가장치들을 자동, 수동모드로 조작 가능하도록 함은 물론 개별 로봇 시스템의 전원공급, 모드절환, 일시정지, 작업재시작 등의 기능을 제공하기 위해 설치되는 조작반(Operators Board Panel)과,

상기 조작반과 연결되고 쌍방향 이더넷 통신으로 상호간의 데이터를 교신하기 위해 설치되는 이더넷허브(Ethernet Hub)와,

상기 이더넷허브와 연결 설치되고 소부재의 형상을 인식하여 용접심(Seam) 데이터를 발췌함과 동시에 전송하여 로봇이 자동으로 용접공정을 수행할 수 있도록 하기 위해 설치되는 부재형상 인식장치와,

전체 시스템의 운영을 위한 제어기로써 용접 로봇과 관련된 통합 제어장치이며, 여러 개의 독립 시스템과 이더넷통신으로 쌍방향통신을 수행하기 위해 설치되는 산업용PC와 이더넷통신으로 자동모드 및 수동모드의 작업공정이 시퀸스적으로 프로그램되어 순차적으로 수행하고, 부가장치(카메라 트롤리, 집진기, 히터, 유틸리티 라인등)들을 운영하며, 디지털 I/O 및 레지스터 데이터를 그래픽패널과 이더넷통신으로 쌍방향 통신을 수행하기 위해 설치되는 로봇PLC 및 이더넷허브와 연결 설치되고 전원공급장치, 로봇 제어기, 구동 드라이브, 용접기 및 센서 인터페이스 회로로 구성되고 실제 자동모드의 용접작업시에는 TP를 사용하지 않고 산업용PC에 의해서만 운영되며, 정상적으로 작업이 수행되지 않을 경우 즉, 아크발생 실패 등의 에러 발생시 수동작업을 수행하기 위해 설치되는 로봇제어기패널과,

상기 이더넷허브와 연결 설치되고 소부재를 이송하는 컨베이어구동장치를 운영하는데 요구되는 기능을 수행하기 위해 설치되는 컨베이어PLC가 포함되어 구성되는 소부재 용접로봇 자가진단시스템을 제공함으로써 상기 목적을 달성하고자 한다.

전체 시스템의 운영을 위한 제어기로써 용접로봇(6)과 관련된 통합 제어장치이며, 여러 개의 독립 시스템과 이더넷통신으로 쌍방향통신을 수행하기 위해 설치되는 산업용PC(4)와 이더넷통신으로 자동모드 및 수동모드의 작업공정이 시퀸스적으로 프로그램되어 순차적으로 수행하고, 부가장치(카메라 트롤리, 집진기, 히터, 유틸리티 라인등)들을 운영하며, 디지털 I/O 및 레지스터 데이터를 그래픽패널(2) 과 이더넷통신으로 쌍방향 통신을 수행하기 위해 설치되는 로봇PLC(3) 및 이더넷허브(12)와 연결 설치되고 전원공급장치, 로봇 제어기, 구동 드라이브, 용접기 및 센서 인터페이스 회로로 구성되며 실제 자동모드의 용접작업시에는 TP를 사용하지 않고 산업용PC(4)에 의해서만 운영되며, 정상적으로 작업이 수행되지 않을 경우 즉, 아크발생 실패 등의 에러 발생시 수동작업을 수행하기 위해 설치되는 로봇제어기패널(5)과,

도면중 미설명 부호 8은 작업자, 14는 소부재를 나타낸다.

본 발명은 상기 로봇PLC(3)에 조작반(1)의 버턴, 램프 등의 I/O 접점이 로봇PLC(3)의 입출력 카드에 직접 결선되지 않고 조작반(1)에 CC-LINK I/O 모듈을 설치하여 이들과 로봇PLC(3)간에 통신 케이블 1개로 간단하게 연결하여 로컬의 I/O 접점을 제어하기 위한 로봇CC-LINK I/O(20)를 연결 설치하되, 로봇PLC(3) 상호간 I/O 접점을 제어하기 위한 컨베이어메인CC-LINK I/O(21)와, 원격PLC 상호간 I/O 접점을 제어하기 위한 컨베이어원격CC-LINK I/O(22)를 컨베이어PLC(10)에 연결 설치하고 있다.

이하 본 발명의 구성요소들에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 여러 대의 용접로봇 및 부가장치로 구성된 시스템을 작업자가 효율적으로 운영하기 위해 안출된 원격감시 및 자가진단 시스템의 구성요소들에 대하 여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명 조작반(1)(Operators Board Panel)은 작업자가 전체 시스템을 효율적으로 운영하기 위해서 구조물의 중앙에 설치하여 용접로봇(6) 및 부가 장치들을 자동, 수동모드로 조작하는데 사용되며 개별 로봇 시스템의 전원공급, 모드절환, 일시정지, 작업재시작 등의 기능을 담당하게 된다.

또한 그래픽패널(2)(Graphic Touch Panel)은 여러 대의 용접로봇(6) 및 부가 시스템으로 구성된 복잡한 장치를 운영할 경우 기존의 버턴, 램프 등으로 구성된 조작반(1)만으로 돌발적인 라인정지, 고장 등의 발생시 원인 및 대처요령 등을 작업자가 신속하고 정확하게 파악하기 어렵기 때문에 로봇PLC(3)와 쌍방향 통신을 수행함으로써 전체 시스템 상태를 여러 화면으로 구성하여 보여주고, 터칭 기능을 갖는 그래픽패널(2)을 작업자가 사용할 수 있도록 함으로써 실시간 시스템 상태를 파악할 수 있고, 시스템 고장, 정지, 에러 발생시 바로 원인 및 대처방안이 해당 화면으로 전환되어 작업자가 쉽게 시스템 전체를 효율적으로 운영하도록 해주기 위해 설치되는 것이다.

한편, 본 발명 로봇PLC(3)는 전체 시스템 운영하는데 있어서 산업용PC(4)와 이더넷통신으로 자동모드 및 수동모드의 작업공정이 시퀸스적으로 프로그램되어 순차적으로 수행하고, 부가장치(카메라 트롤리, 집진기, 히터, 유틸리티 라인등)들을 운영함과 동시에 디지털 I/O 및 레지스터 데이터를 그래픽패널(2)과 이더넷통신으로 쌍방향 통신을 수행하기 위해 설치되는 제어기이다.

그리고 제공되는 산업용PC(4)는 본 발명의 전체 시스템을 운영하는데 있어서 용접로봇(6)과 관련된 통합 제어장치로 사용되며 여러 개의 독립 시스템과 이더넷통신으로 쌍방향통신을 수행하게 된다.

또한 각 로봇제어기패널(5)은 전원공급장치, 로봇 제어기, 구동 드라이브, 용접기 및 센서 인터페이스 회로로 구성되어 있으며, 실제 자동모드의 용접작업시에는 TP를 사용하지 않고 산업용PC(4)에 의해서만 운영되며, 정상적으로 작업이 수행되지 않을 경우 즉, 아크발생 실패 등의 에러 발생시 수동작업을 수행하게 된다.

본 발명에 적용되는 용접로봇(6)은 6축 다관절 로봇과 이를 X, Y축으로 주행하는 트롤리 부가축 등의 구동장치등으로 구성되며, 용접로봇(6)의 끝부분에는 용접토치가 부착되어 있다.

또한 상기 용접로봇(6)에 연결 설치되는 터치펜던트(7)(TP:Touch Pendant)는 로봇 교시조작기로서 사용되며 작업자가 개별 로봇 시스템을 수동으로 조작하는데 사용될 뿐만 아니라 조작방식에 따라서 세부적인 모드로 구성되어 있으며, 이를 조작하기 위해서는 조작반(1)에서 PC/TP모드 절환스위치가 터치펜던트(7)(TP:Touch Pendant)로 설정되어 있어야 하며 입출력장치(KEY, LED, LCD)와 안전장치(비상정지, 데드맨 스위치)로 등으로 구성되어 있다.

작업자의 경우 여러 대의 로봇과 부가장치들을 운영하며, 로봇 또는 부가 시스템의 돌발적인 상황 발생시 TP, GP등을 이용하여 원인 및 문제점을 파악하고 작업을 정상적으로 수행하도록 하고 있다.

그리고 본 발명 컨베이어시스템(9)은 로봇 시스템의 부가 장치들 중의 하나로 소부재를 이송하기 위한 장치로서 컨베이어 양쪽 끝단에 작업자가 컨베이어를 조작할 수 있도록 구성되어 있고, 이들의 자동, 수동운전은 로봇 조작반(1)에서도 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 컨베이어PLC(10)는 소부재를 이송하는 컨베이어구동장치(11)를 운영하는데 요구되는 기능을 수행하는 PLC이며 컨베이어 구동을 위해 AC 모터, 인버터 등으로 구성되는 컨베이어구동장치(11) 등의 제어에 이용된다.

그리고 본 발명에 적용되는 주요 제어기들의 쌍방향 이더넷 통신으로 상호간의 데이터를 교신할 수 있도록 위해 이더넷허브(12)(Ethernet Hub) 및 소부재의 형상을 인식할 수 있도록 함과 아울러 용접심(Seam) 데이터를 발췌하여 로봇 제어기로 전송하므로써 로봇이 자동으로 용접공정을 수행할 수 있도록 하기 위한 부재형상인식장치(13)와 로봇PLC(3), 및 컨베어어PLC(10) 등에 각각 로봇CC-LINK I/O(20) 및 컨베이어메인CC-LINK I/O(21), 그리고 컨베이어원격CC-LINK I/O(22) 등과 같은 구성요소들이 갖추어짐에 따라 조선소의 용접로봇에 대한 원격감시 및 자가진단 기능을 용이하게 수행할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 그래픽패널(2)(Graphic Touch Panel), 이더넷허브(12)(Hub) 및 STP LAN 케이블, HMI 화면(운전화면, 시스템상태, 전력라인, 센서상태, 생산현황, 에러상태, 로봇상태, 카메라, 컨베이어, 통신상태, 작업상태), 1개의 제어시스템으로 통합 운영되는 여러 대의 용접로봇(6) 및 부가장치(컨베이어, 카메라 트롤리 부가축, 집진기, 히터등) 등으로 구성되어 여러 대의 용접로봇(6) 및 부가장치로 구성된 복잡한 시스템을 1명의 작업자가 운영할 경우 돌발적인 라인정지, 고장 등의 발생시 원인 및 대처요령 등을 작업자가 신속하고 정확하게 파악하도록 작업자용 조작패널에 HMI 기능, 터칭기능의 그래픽패널(2), 복잡한 시스템이 여러 화면으로 구성되어 있으며, 실시간 작업자가 시스템 상태를 파악할 수 있고, 시스템 고장, 정지, 에러 발생시 바로 원인 및 대처방안 화면으로 전환되어 작업자가 쉽게 시스템 전체를 효율적으로 운영하도록 구성되어 있다.

이하, 첨부도면을 참조로 본 발명 조작반(1)의 그래픽패널(2)에 디스플레이되는 상태들에 대하여 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 2는 운전 화면을 나타내고 있는 상태로서, 작업장의 조작반(1)에 부착된 그래픽패널(2)(Graphic Panel)과 원격 사무실의 PC 화면을 통해서 전체 시스템의 운전 상황을 운전화면으로 모니터링 할 수 있도록 하는 기본화면이다.

첨부도면 도 3은 로봇 상태를 디스플레이 하고 있는 상태를 나타낸 것으로서, 여러 대의 로봇을 운영할 경우 이 화면을 통해서 개별 로봇 시스템의 현재 상태(RUN, STOP, ERROR)를 모니터링 하고 있는 화면이다.

첨부도면 도 4는 용접로봇(6)의 1호기 상태를 디스플레이 하고 있는 상태를 나타낸 것으로서, 1명의 작업자가 여러 대의 로봇을 운영할 경우 문제가 발생된 로봇의 세부 상태를 이 화면을 통해서 신속하고 정확하게 파악하고 해결할 수 있도록 하고 있는 화면이다.

첨부도면 도 5는 카메라 상태를 디스플레이 하고 있는 상태를 나타내고 있는 것이며 부가장치 중에서 카메라 트롤리 구동장치의 운전상태와 여러 가지 기능(에어퍼징, 셔터동작, 히팅등)등을 모니터링하고 제어할 수 있도록 하고 있는 화면이다.

첨부도면 도 6은 로봇 I/O 상태를 디스플레이 하고 있는 상태를 나타내고 있는 것이며 개별 용접로봇(6)의 모드, JOB 번호, 리미트 스위치의 운전상태를 모니터링하기 위해서 표시해 놓은 화면이다.

첨부도면 도 7은 정반 상태를 나타내고 있는 디스플레이 하고 있는 상태를 나타내고 있는 것이며 부가장치 중에서 정반 컨베이어구동장치(11)의 운전상태와 주변장치들에 대한 기능(전진한계, 실린더, 모드 등) 등을 모니터링 하기 위한 화면이다.

첨부도면 도 8은 에러 화면으로써 상기 화면은 작업자가 전체 시스템을 운영하면서 돌발적인 라인정지, 고장 등이 발생되면 원인 및 대처요령 등이 표시된 에러 화면으로 GP화면이 전환되고 작업자는 이를 근거로 문제점을 신속하고 정확하게 파악하여 시스템 전체를 효율적으로 운영하도록 해주도록 모니터링 하기 위한 화면이다.

첨부도면 도 9는 원격 모니터링 PC 화면으로써 작업 현장에서는 작업자가 조작반(1)에 그래픽패널(2)이 부착되어 전체 시스템을 GP화면을 통해서 모니터링하고 일부 화면에서는 제어 기능도 수행하도록 되어있고, 원격 사무실에서는 이더넷 통신으로 현장의 GP화면을 그대로 PC화면을 통해서 모니터링 할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 생산 현장의 시스템 상태, 에러화면, 작업현황, 생산정보 등의 각종 데이터를 사무실에서도 원격 모니터링해서 수집된 생산정보를 별도의 인터페이스 프로그램 없이 PC로 불러와서 분석 및 통계자료를 작성할 수 있어서 원격감시(Remote Monitoring) 및 자가진단(Self-diagnosis) 시스템의 기능을 수행할 수 있도록 하게 하는 화면이다.

따라서 본 발명은 생산현장에서 운영되는 복잡한 시스템에 있어서 작업자, 보수유지 부서 당당자, 개발자등이 이더넷 통신으로 전체 시스템의 상태, 작업상황, 에러, 고장 등의 정보를 원격 모니터링할 수 있고, 시스템에 문제가 발생할 경우 해당 문제점에 대해서 원인 및 대처방안 화면이 표시되는 시스템 자가진단 기능을 갖추고 있어서 용접로봇(6)의 문제 발생시 발생원인 및 대처 요령 등을 작업자에게 직접 시스템이 알려주게 되어 기대하는 조선소의 용접로봇에 대한 원격감시 및 자가진단이 가능해지는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

Claims

조선소 작업공정중 소부재 용접공정을 수행하는 복잡한 여러 대의 용접로봇 및 부가장치로 구성된 용접로봇의 자가진단시스템에 있어서,

AC 모터, 인버터로 구성된 컨베이어구동장치(11)를 통해 용접을 위한 소부재를 이송시키기 위해 설치되는 컨베이어시스템(9);

작업자가 개별 로봇 시스템을 수동으로 조작하는데 사용하기 위해 입출력장치(KEY, LED, LCD)와 안전장치(비상정지, 데드맨 스위치)로 구성되는 터치펜던트(7)(TP)가 연결 설치되고 용접토치가 부착된 6축 다관절 로봇과 이를 X, Y축으로 주행하는 트롤리 부가축의 구동장치로 구성되는 용접로봇(6);

여러 대의 로봇 및 부가 시스템으로 구성된 복잡한 장치를 운영할 경우 로봇PLC(3)와 쌍방향 통신을 수행함으로써 전체 시스템 상태를 여러 화면으로 구성하여 보여주고, 실시간으로 시스템 상태를 파악하여 시스템 고장, 정지, 에러 발생시 바로 원인 및 대처방안이 해당 화면으로 전환되어 작업자가 쉽게 시스템 전체를 운영을 용이하게 실시하도록 한 그래픽 패널(2)이 설치되며, 작업자가 전체 시스템의 운영을 위해 용접로봇(6) 및 부가장치들을 자동, 수동모드로 조작 가능하도록 함은 물론 개별 로봇 시스템의 전원공급, 모드절환, 일시정지, 작업재시작의 기능을 제공하기 위해 설치되는 조작반(1);

상기 조작반(1)과 연결되고 쌍방향 이더넷 통신으로 상호간의 데이터를 교신하기 위해 설치되는 이더넷허브(12);

상기 이더넷허브(12)와 연결 설치되고 소부재의 형상을 인식하여 용접심 데이터를 발췌함과 동시에 전송하여 로봇이 자동으로 용접공정을 수행할 수 있도록 하기 위해 설치되는 부재형상인식장치(13);

전체 시스템의 운영을 위한 제어기로써 용접로봇(6)과 관련된 통합 제어장치이며, 여러 개의 독립 시스템과 이더넷통신으로 쌍방향통신을 수행하기 위해 설치되는 산업용PC(4)와 이더넷통신으로 자동모드 및 수동모드의 작업공정이 시퀸스적으로 프로그램되어 순차적으로 수행하고, 부가장치(카메라 트롤리, 집진기, 히터, 유틸리티 라인)들을 운영하며, 디지털 I/O 및 레지스터 데이터를 그래픽패널(2)과 이더넷통신으로 쌍방향 통신을 수행하기 위해 설치되는 로봇PLC(3) 및 이더넷허브(12)와 연결 설치되고 전원공급장치, 로봇 제어기, 구동 드라이브, 용접기 및 센서 인터페이스 회로로 구성되며 실제 자동모드의 용접작업시에는 TP를 사용하지 않고 산업용PC(4)에 의해서만 운영되며, 정상적으로 작업이 수행되지 않을 경우 즉, 아크발생 실패 등의 에러 발생시 수동작업을 수행하기 위해 설치되는 로봇제어기패널(5);

상기 이더넷허브(12)와 연결 설치되고 소부재를 이송하는 컨베이어구동장치(11)를 운영하는데 요구되는 기능을 수행하기 위해 설치되는 컨베이어PLC(10)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 소부재 용접로봇 자가진단시스템.
제1항에 있어서, 상기 로봇PLC(3)에 조작반(1)의 버턴, 램프 등의 I/O 접점이 로봇PLC(3)의 입출력 카드에 직접 결선되지 않고 조작반(1)에 CC-LINK I/O 모듈을 설치하여 이들과 로봇PLC(3)간에 통신 케이블 1개로 간단하게 연결하여 로컬의 I/O 접점을 제어하기 위한 로봇CC-LINK I/O(20)를 연결 설치하되, 로봇PLC(3) 상호간 I/O 접점을 제어하기 위한 컨베이어메인CC-LINK I/O(21)와, 원격PLC 상호간 I/O 접점을 제어하기 위한 컨베이어원격CC-LINK I/O(22)를 컨베이어PLC(10)에 연결 설치하는 것을 특징으로 하는 소부재 용접로봇 자가진단시스템.