KR20160141230A - Cfrp제품유연가공시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조는 서로 연접하여 위치하는 제1로봇설치영역(30), 제1작업영역(10), 제2로봇설치영역(40), 제2작업영역(20), 제3로봇설치영역(50), 제1로봇부(31), 제2로봇부(41), 제3로봇부(51)를 주요 구성요소로 갖는다. 더욱 상세하게는 본 발명은 산업용 로봇에 의해 자동으로 수행되는 가공 및 품질검사 라인배치구조에 관한 것이다. 이들 구성요소로 구성되는 각각의 로봇부와 작업영역이 유기적으로 작용하여 작업환경에 따른 장애물에 대해 효율적인 대처가 가능하며 로봇들이 여러가지 기능을 구비함으로 작업의 효율이 올라가는 장점을 갖는 CFRP제품유연가공라인배치구조이다.

Description

CFRP제품유연가공라인배치구조{A manufacturing line lay-out for Carbon Fiber Reinforced Plasitcs Product }

발명은 CFRP가공부재에 대한 가공 및 품질 검사를 수행하기 위한 라인배치구조에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 산업용 로봇에 의해 자동으로 수행되는 가공 및 품질검사 라인배치구조에 관한 것이다.

제조 프로세스에서 공작물 (workpiece), 블랭크 (blank) 또는 반제품 부품을 처리하는 로봇의 사용이 확대되고 있다. 오늘날 제조 방식은 종종 로봇이 완성된 부품 또는 반제품 부품을 벨트 컨베이어에 배치하는 것으로 이루어지는데, 품질 검사가 사용자에 의해 후속하여 수행된다. 제조 프로세스의 예로서 프레스 공장(press-shop) 을 든다. 프레스 라인의 자동화는 일반적으로 로봇이나 매니퓰레이터 (manipulator) 가 마지막 프레스로부터 벨트 컨베이어에 제조 부품을 언로딩하여 끝난다. 프레스 공장의 자동화는 종종 차체 공장(Body-shop) 영역으로 이송되도록 지정된 랙에 스탬핑된 제조 부품을 배치하는 것으로 완료된다. 스킨 패널인 경우에, 마지막 프레스로부터 랙 안으로 자동으로 부품을 넣지 않는 이유 중 하나는 먼저 표면 품질 검사를 수행할 필요가 있기 때문이다. 따라서, 오늘날 방식은 로봇이 부품을 벨트 컨베이어에 배치하는 것으로 이루어지는데, 품질 검사는 사용자에 의해 수행된다. 부품 품질이 정확한 파라미터 내에 있는 경우에, 조작자(들)은 부품을 대응하는 랙 또는 컨테이너에 가져가 넣거나; 랙에 넣기 위해 또는 가능하다면 로봇에 의해 자동으로 랙에 넣기 위해 부품을 이동시킨다. 이 마지막 경우에, 작동을 담당하는 로봇은 먼저 정확하게 집기 위해 컨베이어에 부품을 위치시켜야 하기 때문에 작동은 실제로 복잡할 수도 있다. 부품은 불안정 할 수도 있고 부품의 유동을 방지하기 위해서 필요한 안정성을 제공하도록 중심 밴드의 높이를 조절할 수 있는 3 중 밴드 벨트 컨베이어를 가지는 복잡한 장치를 요구할 수 있다. 마지막으로, 시각 시스템, 아마도 3D 또는 기계적 중심 조정 기기가 부품을 위치시키거나 중심에 두도록 요구될 것이다. 대한민국특허 제10-0093168호 (발명의 명칭 : 제조 부품의 품질 제어 시스템 및 방법)에 제조 부품을 집어 올리기 위한 핸들링 도구를 갖춘 적어도 하나의 산업용을 가지는 생산 프로세스를 포함하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템에 있어서, 상기 로봇은 품질 검사 셀에 배치되고 로봇은 품질 검사 셀의 적어도 하나의 알려진 위치에서 제조 부품을 유지하고 품질 검사를 위해 제조 부품을 제공하도록 프로그램 된 것을 특징으로 하는 제조 부품을 생산하기 위한 시스템이 개시되어있다.

CFRP가공부재는 CFRP(탄소섬유강화플라스틱)으로 형성되고, 카본필라멘트를 와인딩 모양이나 직물모양으로 한 후 수지를 함침하여 경화시킨 것이다.

대한민국 공개특허 10-2012-0093168

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 로봇이 포함된 라인배치구조에 있어서 컨베이어가 라인배치구조에 포함되어 구성요소가 컴팩트하지 못하고 라인배치구조가 컨베이어영역과 로봇설치영역으로 구분되어 많은 영역을 할애하기 때문에 장애물에 대한 대처가 힘들다는 제1문제점과 CFRP가공부재에 대한 공정에 있어서 워터젯시스템을 이용한 고품질의 작업 수단이 없다는 제 2문제점, 소정의 작업을 수행하는 로봇들이 단순히 하나의 기능만을 구비하고 있는 제 3문제점을 해결하려 하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.

소정의 작업을 수행하는 복수개의 로봇을 포함하여 이루어지는 CFRP제품유연가공라인배치구조에 있어서, 제1로봇부(31)가 설치되는 제1로봇설치영역(30), 제1로봇설치영역(30)에 연접하여 위치하고 제1로봇부(31)에 의해 소정의 작업이 수행되는 제1작업영역(10), 제1작업영역(10)에 연접하여 위치하고, 제2로봇부(41)가 설치되는 제2로봇설치영역(40), 제2로봇설치영역(40)에 연접하여 위치하고, 제3로봇부(51)에 의해 소정의 작업이 수행되는 제2작업영역(20), 제2작업영역(20)에 연접하여 위치하고, 제3로봇부(51)가 설치되는 제3로봇설치영역(50), CFRP가공부재를 대상으로 워터젯(WaterJet)시스템을 이용한 소정의 작업을 수행하는 제1로봇부(31), 소정의 위치로부터 제1작업영역(10)상의 제1기준위치로 제1이송하고, 제1작업영역(10)에서 가공되어진 상기 CFRP가공부재를 상기 제2작업영역(20)으로 제2이송하는 제2로봇부(41) 및 제3로봇부(51)를 포함하여 이루어지는 CFRP제품유연가공라인배치구조를 제안한다.

또한, 본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조의 제2로봇부(41)는 상기 제1작업지역상에서 상기 제1로봇부(31)의 상기 소정의 작업을 위한 지그(Jig)기능을 더 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조의 제1작업영역(10)은 워터젯시스템을 이용한 소정의 작업을 위해 워터젯수조(Water Bath)(11)를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조의 CFRP가공부재가 셋팅되는 제3기준위치를 구비하는 CFRP가공부재취출영역(60)을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조의 제1로봇부(31)는 제1이송된 CFRP가공부재를 대상으로 트리밍(Trimming) 또는 피어싱(Piercing)작업을 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조의 제3로봇부(51)는 제2이송된 CFRP가공부재를 대상으로 드릴링(Drilling), 리밍(Reaming) 또는 비젼검사(Vision)를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조의 제1작업영역(10)에는 제1로봇부(31)의 소정의 작업에 의해 발생한 CFRP칩을 회수하는 CFRP칩회수장치(70)가 더 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조의 제3로봇설치영역(50)에는 제3로봇부(51)를 위한 자동툴교체장치(ATC)(80)가 더 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조의 제2작업영역(20)은 제3로봇부(51)의 소정의 작업을 위한 지그를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조의 제3로봇설치영역(50)에는 제3로봇부(51)의 소정의 작업에 의해 발생된 분진을 흡입하는 CFRP분진흡입장치(90)가 더 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조의 제1로봇부(31), 제2로봇부(41) 및 제3로봇부(51)는 각각 복수개의 로봇을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 로봇부가 여러 가지 기능을 수행하도록 함으로 사용되는 로봇의 개수 줄일 수 있고, 동시에 라인구조배치에 있어서 제1로봇부(31)의 워터젯시스템을 이용한 작업으로 워터젯수조(11)가 필수적으로 구비되어야 하는데 로봇과 수조의 유기적인 배치를 이루게 해주는 제2로봇부(41)가 존재하여 라인구조배치 전체의 컴팩트화를 이룰 수 있는 1효과, 로봇설치영역과 작업영역의 배치가 자유로워 장애물에 구애 받지 않고 설치환경에 적합 하도록 배치가 가능하다는 제2효과, CFRP부재에 대하여 워터젯시스템을 이용하기 때문에 가공에 있어서 속도와 품질의 향상이 가능한 제3효과를 제공한다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명이의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조의 일실시예를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조의 일실시예를 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조의 일실시예를 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조의 일실시예를 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조의 일실시예를 나타내는 모식도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 따른 부분과 연결(접속, 연접, 인접)되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 “간접적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 어떤 부분이 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다

본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조는 서로 연접하여 위치하는 제1로봇설치영역(30), 제1작업영역(10), 제2로봇설치영역(40), 제2작업영역(20), 제3로봇설치영역(50), 제1로봇부(31), 제2로봇부(41), 제3로봇부(51)를 주요 구성요소로 갖는다.

이하 각 주요 구성요소에 대하여 상술하기로 한다.

또한, 제1로봇설치영역(30), 제1작업영역(10), 제2로봇설치영역(40), 제2작업영역(20), 제3로봇설치영역(50)은 연접하고 있으나 배치에 있어서 여러 가지 형태를 취할 수 있음을 첨부한 도면을 참조하여 확인 할 수 있다.

본 발명의 CFRP가공부재는, 용어의 정의에 있어서 CFRP로 형성되는 것을 의미하고 있지만 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic), DFRP(Dyneema Fiber Reinforced Plastics), ZFRP(Zylon Fiber Reinforced Plastics), BFRP(Boron Fiber Reinforced Plastics), KFRP(Kevlar Fiber Reinforced Plastics), CFRM(Carbon Fiber Reinforced Metal)등의 복합재를 포함하는 것을 배제하지는 않는다.

본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조는 CFRP가공부재가 셋팅되는 제1기준위치, 제2기준위치 및 제3기준위치를 갖게 되는데 이는 CFRP가공부재가 정확한 영역에 고정되어 워터젯시스템을 이용한 작업이나 드릴링 또는 리밍작업을 하는데 있어서 가공품의 품질을 높이는데 중요한 역할을 하게 된다. 제1기준위치는 제1작업영역(10)에 포함되어 있고, 제2기준위치는 제2작업영역(20)에 포함되어 있으며, 제3기준위치는 CFRP가공부재취출영역(60)에 포함되는데 이에 관하여 후술하기로 한다.

제1로봇부(31)는 워터젯시스템을 구비하고 있으며, 워터젯시스템은 물을 초고압으로 가공하여 분류되는 물의 에너지를 이용하여 절단가공을 하는 방법으로 분사노즐, 고압펌프 및 속도조절모터를 구비하고 있다. 또한 워터젯시스템은 CFRP가공부재 외에 모든 종류의 금속류와 혼합소재를 가공 및 절단 할 수 있을 것이며, 유독가스와 분진을 발생시키지 않으면서 깨끗이 절단 할 수 있다. 이에 따라 가공 작업에 있어서 가공 면적이 넓어져 가공속도가 향상되고, 가공 홈의 깊이도 균일해짐에 따라 취약부위가 생기지 않아 품질이 극대화 될 수 있다. 또한, 워터젯 절단기의 분사노즐의 모양을 타원형으로 함에 따라 투사압력의 증압 또는 감압 등의 별도의 조치 없이 가공 홈의 깊이, 가공선의 굵기를 자유로이 조정할 수 있으나 분사노즐의 모양은 이에 한정되지는 않는다. 그리고 제1로봇부(31)에는 워터젯시스템의 상태를 표시해주는 표시부를 갖출 수 있고, 이를 통해 작업의 진행상태와 비정상적인 동작상태를 알려주어 비정상적인 동작을 할 때 시스템을 멈추게 할 수 있다. CFRP가공부재의 소정의 작업에 대하여 워터젯시스템을 이용한 가공뿐만 아니라 플라즈마 절단기나 가스절단기를 구비하여 가공을 수행하는 것을 배제하지는 않는다.

또한, 제1로봇부(31)는 워터젯시스템을 이용하여 제1이송된 CFRP가공부재에 있는 불필요한 테두리나 핀(fin)등을 잘라내거나 절단하여 제품을 깨끗이 정형하는 트리밍(Trimming)작업 또는 CFRP가공부재에 구멍을 뚫거나 구멍을 넓히는 피어싱(Piercing)작업을 수행한다. 제1로봇부(31)는 6자유도 이상을 갖게 되어 단순히 X, Y방향에 대한 절단뿐만 모든 방향으로 작업을 정밀하게 수행 할 수 있다. 자유도란 X(수평), Y(수직), Z(깊이), 피치(Pitch), 요(yaw), 롤(roll)을 말한다.

6자유도 이상을 갖게 되는 로봇은 3차원적인 움직임이 가능하여 넓은 영역에 대한 소정의 작업을 할 수 있으며, 소정의 작업에 대하여 한정적이지 않음 움직임을 보여 줄 수 있다. 또한, CFRP가공부재의 형상 및 설계변경에 대응 할 수 있다.

후술되는 제2로봇부(41)와 제3로봇부(51) 또한 6자유도이상을 가질 수 있는 로봇으로 구성될 수 있다.

또한, 제1로봇부(31)가 수행할 수 있는 소정의 작업에 대한 실시예로서, 트리밍과 피어싱을 들었지만 프레스, 용접, 금형가공 및 금속절삭 등의 다른 공정을 포함하는 것을 배제하지는 않는다.

제1작업영역(10)에는 워터젯시스템을 위한 필수적인 구성요소로서의 워터젯수조(11)가 구비되는데, 다만 원터젯수조는 제1로봇부(31)의 구성요로소서 포함될 수 있다. 제1작업영역(10)에는 제1기준위치가 설정되는데 이는 제2로봇부(41)와 연계하여 제1로봇부(31)의 워터젯시스템을 이용한 소정의 작업에 대하여 기준위치를 제공함으로써 작업의 정밀도 및 일관성을 보장하기 위한 것이다. 제1로봇부(31)의 작업에 대한 제1기준위치는 워터젯수조(11)의 상부 공간에 존재하며, 제2로봇부(41)가 지그기능으로 CFRP가공부재를 해당 제1기준위치에 고정하게 되어 제1로봇부(31)의 소정의 작업을 돕고, 이에 따른 작업에 효율증대를 얻을 수 있다. 제1기준위치는 소정의 작업에 대한 기준으로서 설정되며 CFRP가공부재의 형상 및 설계변경에 따라 수정 될 수 있다.

또한, 제1작업영역(10)에 인접한 영역에는 제1로봇부(31)의 워터젯시스템을 이용한 소정의 작업에 의해 발생한 CFRP칩을 회수하기 위해 소정의 방향으로 순환하는 컨베이어와 CFRP칩에 크기와 모양에 따라 능동적으로 대처할 수 있는 이송관, 칩 회수통, 칩 이송관을 구비하고 있는 CFRP칩회수장치(70)가 제공되어지나 컨베이어 형태로 한정되지는 않는다.

제1작업영역(10)에 인접한 영역에는 CFRP가공부재취출영역(60)이 존재할 수 있으며, 이는 CFRP가공부재가 셋팅되어 가공을 위한 취출을 기다리는 곳으로, CFRP가공부재를 셋팅하는 방법에 있어 로봇이나 기타장비 이용할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. CFRP가공부재취출영역(60)에 제3기준위치가 소정의 작업에 대한 기준으로서 설정되며 CFRP가공부재의 형상 및 설계변경에 따라 수정 될 수 있다.

제2로봇부(41)는 제1작업영역(10)에서 고정하여 작업의 품질을 올리는 지그(Jig)기능을 수행할 뿐만이 아니라, CFRP가공부재취출영역(60)의 제3기준위치에서 제1작업영역(10)에 설정된 제1기준위치로 CFRP가공부재를 이송하는 기능(제1이송), 제1작업영역(10)에 설정된 제1기준위치에서 제2작업영역(20)에 설정된 제2기준위치로 이송하는 기능(제2이송)을 함께 갖추고 있다. 제2로봇부(41)는 지그와 이송기능뿐만 아니라 비젼검사(Vision)등의 기능을 더 탑재하는 것을 배제하지는 않는다. 또한 제2로봇설치영역(40)에 제2로봇뿐만 아니라 기타 산업용로봇을 설치할 수 있음을 배제하지 않는다.

제2작업영역(20)은 제3로봇부(51)의 소정의 작업을 위해 지그기능이 요구되는데 CFRP가공부재를 제2기준위치상에 고정하는 지그기능을 하게 되는 틀 또는 고정블록 등을 구비 하여 제3로봇부(51)의 작업을 돕게 된다. 반면, 제2로봇부(41)가 구비하는 지그기능은 제3로봇부(51)의 작업에 대해서도 활용할 수 있으며, 이때 제2작업영역(20)에는 별도의 지그기능을 위한 요소가 요구되지 않을 것이다. 제2기준위치는 소정의 작업에 대한 기준으로서 설정되며 CFRP가공부재의 형상 및 설계변경에 따라 수정 될 수 있다. 제2작업영역(20)에서는 후술하는 제3로봇부(51)의 비젼검사 수행이 이루어진다.

제3로봇부(51)는 제2이송된 CFRP가공부재에 구멍을 뚫는 드릴링(Drilling)작업, 드릴링작업에 의해 뚫린 구멍을 다듬는 리밍(Reaming) 또는 제2작업영역(20)에서의 작업이 진행되고 있을 때와 작업이 끝났을 때 CFRP가공부재가 정상적으로 가공되었는지를 확인하는 비젼검사(Vision)를 수행하게 된다. 도 4에 도시된 일실시예에 따르면 제3-3로봇(54)은 제1작업영역(10) 및 제2작업영역(20)에 이송된 CFRP가공부재에 대한 공정 결과를 비젼검사한다. 드릴링 및 리밍작업을 위해 제3로봇부(51)에는 CFRP가공부재에 드릴링과 리밍을 수행할 수 있는 드릴부와 리밍부가 포함되고, 직선왕복운동을 하기 위한 실린더와 이동바를 포함할 수 있다. 또한, 제3로봇부(51)의 드릴링 및 리밍 동작 상태를 표시하기 위한 표시부를 구비할 수 있으며 사용자로 하여금 작업상태를 확인할 수 있게 해주어 제3로봇부(51)가 비정상적인 동작을 하게 되었을 때, 비정상동작상태가 표시부에 비상정지상태가 표시되며 이를 해결하기 위한 비상정지명령을 입력할 수 있는 비상정지버튼이 포함될 수 있다.

제3로봇부(51)는 소정의 작업을 위한 복합공작로봇을 포함하여 각종 공작기능을 수행할 수 있으며 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 제3로봇부(51)의 소정의 작업을 위해 공구를 필요에 따라 자동적으로 교환해주는 자동툴교체장치(ATC)(80)가 설치될 수 있다. ATC는 전송 메커니즘 조립체, 캠샤프트, 툴 교환암(arm) 및 캠샤프트와 툴 교환 암을 구동하는 구동장치를 포함할 수 있다.. 그리고, 제3로봇부(51)의 드릴링과 리밍작업에 있어 다양한 각도의 작업이 이루어질 수 있도록 툴 교환암이 캠샤프트와 상응하여 회전각도를 설정을 도울 수 있다. 또한, 제3로봇부(51)의 드릴링과 리밍작업은 소정의 작업에 대한 일실시예로서, 프레스, 용접, 금형가공 및 금속절삭 등의 공정을 배제하지는 않는다.

제3로봇부(51)는 비젼검사를 수행하는 로봇을 포함할 수 있는데, 비젼검사는 CFRP가공부재에 대하여 제2작업영역(20)에서의 가공이 끝나거나 공정 중간에 작업의 상태를 확인하기 위한 품질 검사로서, CFRP가공부재에 대한 영상을 획득하는 영상획득부, CFRP가공부재에 대한 품질 이상 유무를 판단하는 품질판단부, CFRP가공부재에 대한 작업에 의해 생기는 위치 오차를 고려하는 영상위치보정부, 획득되어진 영상을 확인할 수 있는 표시부를 포함할 수 있다. 비젼검사 로봇을 통하여 소정의 작업 중 발생하는 비정상동작 또는 기준위치의 오차를 발견 및 수정 할 수 있게 되어 전체적인 공정의 정확도가 향상하고 CFRP가공부재에 대한 공정품질이 향상 될 수 있다. 또한, 비젼검사를 하는 로봇은 제3로봇설치영역(50)뿐만 아니라 제1로봇설치영역(30) 및 제2로봇설치영역(40)에 설치되는 것을 배제하지는 않으며, 이때는 해당 검사가 제1작업영역(10)에서 이루어지게 된다.

제3로봇설치영역(50)에는 제3로봇부(51)의 드릴링 또는 리밍작업에 의해 발생된 분진을 흡입하기 위해 압축공기를 공급라인부를 통해 공급받도록 하는 흡입기, 압축공기에 의해 분진을 포집하도록 하는 포집부, 분진이 이동하도록 하는 통과공 및 압축공기를 배출하도록 하는 배기라인부를 구비하고 있는 CFRP분진흡입장치(90)가 설치될 수 있다. CFRP분진흡입장치(90)의 설치로 인하여 분진을 흡입하여 처리 할 수 있기 때문에 환경오염방지 및 작업자의 흡입방지를 구현할 수 있다.

제1로봇부(31), 제2로봇부(41) 및 제3로봇부(51)는 각각 복수개의 산업용 로봇을 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 일실시예에 따르면, 산업용 로봇들이 각각의 로봇설치영역에 복수개만큼 설치되어 작업환경에 맞춰 더욱 빠르고 많은 양의 작업이 가능하다. 제1로봇부(31), 제2로봇부(41) 및 제3로봇부(51)는 제1로봇설치영역(30), 제2로봇설치영역(40) 및 제3로봇설치영역(50)에 각각 기반 고정 및 배선작업 등을 거쳐 CFRP제품유연가공라인배치구조에 된다.

도 4에 보여지는 일실시예에 따르면 CFRP제품유연가공라인배치구조는 로봇들의 설치나 작업영역에 있어서 유연하게 배치가 가능하다는 장점을 가지고 있다.

도 5에 보여지는 일실시예에 따르면 CFRP제품유연가공라인배치구조는 작업환경에 따른 장애물이 있음에도 각각의 설치영역 및 작업영역의 배치가 유연하여 효율적인 대처가 가능하다는 장점을 가지고 있다.

도5(a)의 도시된 실시예의 경우 벽 또는 장애물이 작업환경 내에 존재하여 작업영역과 로봇설치영역의 확보가 어려울 때 벽이나 장애물을 주위로 CFRP제품유연가공라인배치구조가 효율적으로 배치되어 이루어지는 것을 보여주는 일실시예이다.

도 5(b)의 도시된 실시예의 경우 벽 또는 장애물이 작업환경의 코너부분에 존재하여 작업영역과 로봇설치영역의 확보가 어려울 때 벽이나 장애물의 안쪽으로 그 상황에 맞춰 CFRP제품유연가공라인배치구조가 효율적으로 배치되어 이루어지는 것을 보여주는 일실시예이다.

도5(c)의 도시된 실시예의 경우 벽 또는 장애물이 작업환경 내에 다단계식으로 존재하여 벽이나 장애물의 구조에 맞춰CFRP제품유연가공라인배치구조가 효율적으로 배치되어 이루어지는 것을 보여주는 일실시예이다.

본 발명의 CFRP제품유연가공라인배치구조에는 제1로봇부(31), 제2로봇부(41) 및 제3로봇부(51)는 금속절삭, 금형가공, 용접, 프레스 및 성형이 가능한 산업용로봇과 공구들을 다양하게 설치 할 수 있기 때문에 단순히 CFRP가공부재에 대한 트리밍, 피어싱, 드릴링 및 리밍외의 다른 작업들도 수행 가능하다는 것을 배제하지는 않는다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일 형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 제1작업영역
11 : 워터젯수조(Water Bath)
20 : 제2작업영역
30 : 제1로봇설치영역
31 : 제1로봇부
32 : 제1-1로봇
33 : 제1-2로봇
40 : 제2로봇설치영역
41 : 제2로봇부
42 : 제2-1로봇
43 : 제2-2로봇
50 : 제3로봇설치영역
51 : 제3로봇부
52 : 제3-1로봇
53 : 제3-2로봇
54 : 제3-3로봇
60 : CFRP가공부재취출영역
70 : CFRP칩회수장치
80 : 자동툴교체장치(ATC)
90 : CFRP분진흡입장치
100 : 장애물

Claims (11)

1. 소정의 작업을 수행하는 복수개의 로봇을 포함하여 이루어지는 CFRP제품유연가공라인배치구조에있어서,
   제1로봇부(31)가 설치되는 제1로봇설치영역(30);
   상기 제1로봇설치영역(30)에 연접하여 위치하고, 상기 제1로봇부(31)에 의해 소정의 작업이 수행되는 제1작업영역(10);
   상기 제1작업영역(10)에 연접하여 위치하고, 제2로봇부(41)가 설치되는 제2로봇설치영역(40);
   상기 제2로봇설치영역(40)에 연접하여 위치하고, 제3로봇부(51)에 의해 소정의 작업이 수행되는 제2작업영역(20);
   상기 제2작업영역(20)에 연접하여 위치하고, 상기 제3로봇부(51)가 설치되는 제3로봇설치영역(50)
   CFRP가공부재를 대상으로 워터젯(WaterJet)시스템을 이용한 소정의 작업을 수행하는 제1로봇부(31);
   소정의 위치로부터 상기 제1작업영역(10) 상의 제1기준위치로 제1이송하고, 상기 제1작업영역(10)에서 가공되어진 상기 CFRP가공부재를 상기 제2작업영역(20)으로 제2이송하는 제2로봇부(41);
   제3로봇부(51);
   를 포함하여 이루어지는 CFRP제품유연가공라인배치구조.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2로봇부(41)는 상기 제1작업영역(10) 상에서 상기 제1로봇부(31)의 상기 소정의 작업을 위한 지그(Jig)기능을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 CFRP제품유연가공라인배치구조.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1작업영역(10)은 상기 워터젯(WaterJet)시스템을 이용한 상기 소정의 작업을 위해 워터젯수조(Water Bath)(11)를 구비하는 것을 특징으로 하는 CFRP제품유연가공라인배치구조.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 CFRP가공부재가 셋팅되는 제3기준위치를 구비하는 CFRP가공부재취출영역(60)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CFRP제품유연가공라인배치구조.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1로봇부(31)는 제1이송된 상기 CFRP가공부재를 대상으로 트리밍(Trimming) 또는 피어싱(Piercing)작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 CFRP제품유연가공라인배치구조.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제3로봇부(51)는 제2이송된 상기 CFRP가공부재를 대상으로 드릴링(Drilling), 리밍(Reaming) 또는 비젼검사(Vision)를 수행하는 것을 특징으로 하는 CFRP제품유연가공라인배치구조.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1작업영역(10)에는 상기 제1로봇부(31)의 상기 소정의 작업에 의해 발생한 CFRP칩을 회수하는 CFRP칩회수장치(70)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 CFRP제품유연가공라인배치구조.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 제3로봇설치영역(50)에는 상기 제3로봇부(51)를 위한 자동툴교체장치(ATC)(80)가 더 설치되는 CFRP제품유연가공라인배치구조.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2작업영역(20)은 상기 제3로봇부(51)의 상기 소정의 작업을 위한 지그를 구비하는 것을 특징으로 하는 CFRP제품유연가공라인배치구조.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    제3로봇설치영역(50)에는 상기 제3로봇부(51)의 상기 소정의 작업에 의해 발생된 분진을 흡입하는 CFRP분진흡입장치(90)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 CFRP제품유연가공라인배치구조.
    
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1로봇부(31), 상기 제2로봇부(41) 및 상기 제3로봇부(51)는 각각 복수개의 로봇을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 CFRP제품유연가공라인배치구조.
    

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