KR20170136541A - 블랭킹 전단기 또는 프레스로부터 배출된 블랭크를 적재하기 위한 적재 라인 시스템, 및 방법 - Google Patents

Abstract

적재 라인 시스템은 블랭킹 전단기 또는 프레스로부터 배출된 블랭크(100)를 수용하기 위한 이송 유닛(2), 상부에 블랭크(100)를 적재하기 위한 하나 이상의 적재 지지부(3), 이송 유닛(2)으로부터 블랭크를 픽업하고 이를 적재 지지부(3) 상에 배치하기 위한 하나 이상의 적재 로봇(5c, 5d), 및 적재 지지부(3) 상에 블랭크(100)의 배치를 돕기 위하여 2개 이상의 조절가능한 센터링 핀(6)을 배치하도록 구성된 하나 이상의 처리 로봇(5b)을 포함한다.

Description

블랭킹 전단기 또는 프레스로부터 배출된 블랭크를 적재하기 위한 적재 라인 시스템, 및 방법

본 발명은 블랭킹 전단기 또는 프레스로부터 배출된 블랭크를 수용하기 위한 이송 유닛 및 상부에 블랭크를 적재하기 위한 적재 지지부를 포함하는 적재 라인 시스템에 관한 것이다.

예를 들어 차량 부품과 같은 스탬핑되거나 또는 프레스된 금속 부품의 제조 시에 프레스는 개별 블랭킹 라인에서 금속 코일로부터 미리 절단된 금속 블랭크가 제공될 수 있다. 블랭크는 미리결정된 길이의 단순한 금속 시트이거나 또는 사다리꼴 형상(블랭킹 전 기에 의한 전단 절단)을 가질 수 있거나 또는 더욱 복잡한 외부 형상, 컷-아웃 등을 가질 수 있다(절단 다이를 이용한 블랭킹 프레스 내에서의 형상 절단). 블랭킹 라인에서 제조된 블랭크는 나중에 적재 라인으로부터 이격되는 방향으로 이동하도록 적재 팰릿, 트롤리, 카트 또는 유사 지지부 상에 순차적으로 적재되어야 하며, 추후 사용 또는 또 다른 제조 지점으로 이송을 위해 단순히 보관되거나 또는 프레스 라인에 하나씩 공급되어야 한다. 제WO2013185834 A1호는 2개의 산업용 로봇을 포함하는 블랭크를 적재하기 위한 시스템을 개시하고, 이 로봇은 각각의 로봇이 이송 유닛으로부터 블랭크를 픽업하여 이를 적재 지지부 상에 배열하는 개별 작동 모드 및 로봇의 그룹이 이송 유닛으로부터 이를 픽업하고 이를 적재 지지부 상에 배열하기 위해 하나의 동일한 블랭크 상에서 동시에 작동되는 조인트 작동 모드에서 작동하도록 배열된다.

제WO2013185834 A1호에 개시된 바와 같이 적재 로봇을 사용하여 적재 시스템의 속도가 정확도의 저하 없이 추가로 개선될 수 있는 것으로 밝혀졌다.

제1 양태에서, 본 발명은 블랭킹 전단기 또는 프레스로부터 배출된 블랭크를 적재하기 위한 적재 라인 시스템에 관한 것으로, 블랭킹 전단기 또는 프레스로부터 배출된 블랭크를 수용하기 위한 이송 유닛, 상부에 블랭크를 적재하기 위한 하나 이상의 적재 지지부, 이송 유닛으로부터 블랭크를 픽업하고 이를 적재 지지부 상에 배치하기 위한 하나 이상의 적재 로봇, 및 적재 지지부 상에 블랭크의 배치를 돕기 위하여 하나 이상의 조절가능한 센터링 핀을 배치하도록 구성된 하나 이상의 처리 로봇을 포함하는 블랭크 유도 시스템을 포함한다. 이러한 배치 보조는 적어도 이동의 최종 부분에서 또는 적재 지지부를 향하여 수직으로 각각의 블랭크를 유도하고 및/또는 지지부 상에 블랭크의 스택에 도달되면 각각의 블랭크의 위치를 조절하는 단계를 포함할 수 있고 이에 따라 스택 상의 모든 블랭크가 실질적으로 정렬되거나 또는 심지어 서로에 대해 정렬된다. 이러한 시스템의 제공은 적재 지지부 상의 배치 오차를 유발할 수 있는 에어 쿠션 효과의 문제점을 방지한다.

또한 적재 로봇은 매우 정확한 방식으로 스택 상에 블랭크를 배치할 필요가 없고, 적재 지지부 위의 이격 거리에서 낙하될 수 있고, 이에 따라 더 빠르게 작동할 수 있고 속도가 증가하여 전체 시스템의 효율성이 향상될 수 있다. 일부 예에서, 더 복잡하고 값 비싼 시스템을 도입할 필요 없이, ±0.5mm와 같은 높은 정확도가 달성될 수 있다.

일부 예시에서, 센터링 시스템의 조절가능한 센터링 핀은 적재 지지부에 부착되도록 구성된 핀이다. 이들 예시에서, 조절가능한 센터링 핀을 배치하기 위해 외부 핀 또는 처리 로봇의 필요성이 방지된다. 대신에, 처리 로봇이 적재 지지부에 핀을 부착하기 위하여 사용된다. 일부 예시에서, 본 발명은 분리가능한 방식으로 적재 지지부에 부착되도록 구성된 센터링 핀을 제공한다. 일부 구현예에서, 센터링 핀은 자성의 분리가능한 요소를 포함할 수 있고, 적재 지지부는 강자성 재료로 제조될 수 있다. 이들 예시는 블랭크의 임의의 형상 및 크기에 적합한 시스템의 능력으로 인해 더 큰 다능성을 제공한다.

제2 양태에서, 본 발명은 블랭킹 전단기 또는 프레스로부터 배출된 블랭크를 적재하기 위한 방법에 관한 것으로, 적재 지지부를 제공하는 단계, 적재되는 블랭크에 따라 소정의 위치에 처리 로봇에 의해 적재 지지부에 대해 하나 이상의 조절가능한 센터링 핀을 제공하고, 적재 지지부 상에 블랭크의 배치가 조절가능한 센터링 핀에 의해 보조되도록 적재 로봇에 의해 적재 지지부 상에 적재 블랭크를 제공하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예의 추가 목적, 이점 및 특징이 본 발명을 검토 시에 당업자에게 자명하거나 또는 본 발명의 실시에 의해 습득될 수 있다.

도 1a는 조절가능한 센터링 핀을 배치하는 처리 로봇 및 고정된 센터링 핀을 갖는, 일부 예시에 따른 적재 라인 시스템의 도식적인 평면도.
도 1b는 조절가능한 센터링 핀을 배치하는 처리 로봇 및 자성의 고정된 센터링 핀을 갖는, 또 다른 예시에 따른 적재 라인 시스템의 도식적인 평면도.
도 1c는 2개의 조절가능한 센터링 핀을 배치하는 2개의 처리 로봇을 갖는, 또 다른 예시에 따른 적재 라인 시스템의 도식적인 평면도.
도 2a 및 도 2b는 비-자성 프레임-장착 핀을 변위시키는 처리 로봇을 갖는, 본 발명의 예시에 따른 적재 라인 시스템의 도식적인 평면도.
도 3은 자성 프레임-장착 핀을 변위시키는 처리 로봇을 갖는, 추가 예시에 따른 적재 라인 시스템의 도식적인 평면도.
도 4는 로봇-장착 핀 및 프레임-장착 핀의 조합을 갖는 예시에 따른 적재 라인 시스템의 도식적인 도면.
도 5는 비-자성 프레임-장착 센터링 핀을 변위시키는 처리 로봇을 갖는, 예시에 따른 적재 라인 시스템의 사시도.
도 6은 프레임-장착 핀을 갖는, 예시에 따른 적재 라인 시스템의 사시도.
도 7은 프레임-장착 핀을 상세히 도시하는 측면도.
도 8은 적재 라인 시스템의 일 측면에 배치된 적재 지지부 및 분리된 센터링 핀을 배치하는 처리 로봇을 갖는 본 발명의 예시에 따른 적재 라인 시스템의 사시도.
도 9a 및 도 9b는 라인의 동일한 측면에서 교환되는 2개의 적재 지지부를 갖는 본 발명의 예시에 따른 적재 라인 시스템의 사시도.
도 10은 적재 라인 시스템의 양 측면에 배치된 적재 지지부를 갖는 적재 라인 시스템의 추가 예시를 도시하는 도면.
도 11은 블랭킹 전단기 또는 프레스로부터 배출될 수 있는 블랭크 기하학적 형상의 일부 예시를 도식적으로 도시하는 도면.

블랭킹 전단기 또는 프레스에서 직사각형 또는 사다리꼴 형상의 블랭크는 금속 코일로부터 전단기에 의해 절단된다. 더 복잡한 형상을 갖는 블랭크는 윤곽이 형성된 블랭킹 다이에 의해 형성될 수도 있다. 이들 블랭크는 예를 들어 프레스 라인에서 나중에 추가 작업이 수행될 수 있는 가공물이다. 이를 위해, 블랭킹 전단기 또는 프레스로부터 배출된 블랭크는 블랭킹 전단기 또는 프레스에 인접하게 배치된 적재 라인에 적재된다.

도 11은 예시로서 블랭킹 전단기 또는 프레스로부터 배출될 수 있는 블랭크(1)를 도시한다.

도 1a는 본 발명의 예시에 따른 적재 라인 시스템을 도시하는 도식적인 도면이다. 시스템은 이 상에 블랭크를 적재하기 위한 적재 지지부(3)를 포함하고 이에 따라 블랭크가 추가 처리를 위한 또 다른 제조 라인에 이송될 수 있다. 적재 지지부(3)는 임의의 공지된 유형일 수 있다. 이 예시에서, 적재 라인 시스템은 블랭크 유도 시스템을 포함할 수 있고, 2개의 고정된 센터링 핀(7)이 적재 지지부(3)의 2개의 인접한 측면과 연결되고, 상기 시스템은 전술된 인접한 측면에 실질적으로 직교하는 블랭크(100)의 측면 상에 2개의 센터링 핀(6)을 보유하는 처리 로봇(5a)을 포함한다.

처리 로봇(5a)은 2개의 조절가능한 센터링 핀(6)을 고정하기 위해 제어 수단(도시되지 않음)에 의해 제어될 수 있고 이를 적재 지지부(3) 상에 배열되는 연계된 블랭크(100)의 측면에 배치할 수 있다. 로봇은 4축 로봇일 수 있다. 2개의 조절가능한 센터링 핀(6)은 로봇의 제4 축(31) 상에 장착되는 U-형 구조물이며, 이에 따라 핀(6)이 제4 축이 이동함에 따라 회전할 수 있다. 처리 로봇(5)은 6축 로봇일 수 있고 이 경우에 구조물(32)이 제6 축 상에 장착될 수 있다.

적재 로봇(도시되지 않음), 예를 들어 적합한 산업용 로봇은 블랭킹 라인(도시되지 않음)의 이송 유닛으로부터 블랭크(100)를 픽업할 수 있고 이를 적재 지지부(3) 상에 배치할 수 있다. 이 작업 중에, 처리 로봇(5a)은 적재되는 블랭크의 형상에 따르는 적합한 위치에서 2개의 조절가능한 센터링 핀(6)을 고정한다.

"산업용 로봇"이라는 표현은 ISO 8373의 기준에 대한 국제 기구에 의해 정의된 바와 같이 산업용 자동화 응용에서 사용하기 위해 제 위치에 고정되거나 또는 이동가능한 3개 이상의 축에서 프로그래밍가능한 자동 제어식이고 재프로그래밍가능하며 다기능 매니퓰레이터를 의미한다.

블랭크(100)의 주연부 주위의 핀의 사용은 블랭크가 적재됨에 따라 블랭크의 센터링을 용이하게 하여, 이에 따라 적재가 신속하고 정확하게 수행될 수 있다. 또한, 고정 핀의 사용은 상대적으로 저렴한 비용으로 적재 로봇의 작동을 위한 충분한 공간을 남겨 두는 조절가능한 핀을 갖는 단일 처리 로봇(5a)을 사용할 수 있다. 일부 예에서, 센터링 핀은 자석이 제공될 수 있다. 이 경우, 블랭크가 핀을 향하여 끌어당길 수 있기 때문에 이는 4개가 아닌 2개의 측면 상에서 핀에 의해 안내될 수 있다.

도 1b는 이러한 예시에 따른 예시적 도면을 도시한다. 자석을 포함하는 조절가능한 센터링 핀(6, 7)은 또한 블랭크(100)의 더욱 정확한 센터링을 수행한다. 이러한 핀의 배치는 적재 지지부 주위에서 증가된 자유 공간을 통한 작동을 더욱 용이하게 할 뿐만 아니라 핀의 개수의 감소로 인한 비용의 감소를 제공할 수 있다.

고정 핀(7)은 적재 지지부에 인접한 프레임에 부착될 수 있거나 또는 적재 지지부 자체에 부착될 수 있다. 프레임은 핀의 수직 위치를 보장하도록 충분한 강성을 가져야 한다. 예를 들어, 프레임은 금속으로 기계가공될 수 있고 평평한 기저일 수 있다.

도 1c는 본 발명의 추가 예시에 따른 도식적인 도면을 도시한다. 이 예시에서 블랭크 유도 시스템은 2개의 처리 로봇(5a)을 포함한다. 각각의 로봇은 적재 작업 중에 우수한 적재 정확성 및 블랭크(100)의 가능한 형상에 대한 높은 적응성을 시스템에 제공하는, 서로에 대해 직교하는 적재 지지부(3)의 2개의 측면에 따라 조절가능한 센터링 핀(6)을 배치하도록 구성된다. 일부 예시에서 센터링 핀은 자석일 수 있다. 이러한 경우에, 특히 작은 치수의 블랭크의 경우 단지 하나의 처리 로봇만이 유도 임무에 충분할 수 있다. 이러한 경우에, 단일의 로봇이 작은 치수의 블랭크의 적재를 유도할 수 있고, 이에 따라 매우 우수한 적재 효율을 제공한다.

도 1a, 도 1b 및 도 1c에 도시된 예시에서, 유도 시스템은 하나의 처리 로봇(5a)을 포함할 수 있다. 이러한 유도 시스템 내의 처리 로봇으로 이용되기에 적합할 수 있는 산업상 로봇의 예시는 특히 ABB(www.abb.com)로부터 입수가능한 IRB 260(4 축) 또는 IRB 1600(6 축)이다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 예시에 따른 적재 라인 시스템을 도식적으로 도시하는 도면이다. 처리 로봇(5a)은 스택의 주연부 주위에 배치되는 프레임-장착 핀(7a)을 변위시키고 배치시킨다. 이 예시에서, 프레임-장착 핀(7a)은 강성 프레임, 예를 들어 U 형상의 구조물(75)에 부착된 하나 이상의 힌지(70)를 나타내는 관절연결 암에 의해 부착된다. 다른 예시에서, 이러한 암은 텔레스코픽 구조물로 인해 연장될 수 있다. 처리 로봇은 프레임-장착 핀(7a)을 원하는 위치로 끌어 당김으로써 프레임-장착 핀(7a)을 변위시킨다. 이는 예를 들어, 로봇이 핀과 결합되어 이를 목표 위치로 끌어당길 수 있도록 센터링 핀 내의 대응 개구 내에 삽입될 수 있는 처리 로봇(5a)에 부착될 수 있는 로드에 의해 수행될 수 있다. 적재 시스템은 적재 작업이 수행되기 전에 각각의 프레임-장착 핀(7a)의 위치를 일시적으로 고정하기 위하여 관절연결 암을 분리가능하게 고정하기 위한 수단을 포함한다. 예를 들어, 분리가능한 고정은 공압 실린더 메커니즘에 의해 구현될 수 있다. 관절연결 암은 지지부(3)의 하나 이상의 측면과 대응하게 위치될 수 있다.

처리 로봇(5a)에 의해 제공된 조절가능한 센터링 핀은 도 2a에서 스택(A, B)과 같은 적재 지지부(3) 상의 하나 이상의 스택과 연계될 수 있다. 이 목적으로, 루프-장착 처리 로봇(5a)은 도 2a 및 도 3에 도시된 바와 같이 적재 지지부(3)의 중심에 대해 배치될 수 있다. 이러한 경우에, 로봇은 대안으로 스택(A, B)에 대해 핀을 변위 및 배치시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 예시에 따른 적재 라인 시스템의 도식적인 도면이다. 이 예시는 자석을 포함하는 핀(7a)에 대해 도 2a 및 도 2b에 도시된 예시와 유사하다. 전술된 바와 같이, 처리 로봇(5a)은 프레임-장착 핀을 변위 및 배치한다. 그 뒤에 관절연결 암은 적재 작업이 개시되기 전에 시스템에 의해 분리가능하게 고정된다. 이 경우에 제공된 암의 개수는 예를 들어 2개 또는 3개일 수 있고, 이는 핀(7a)이 자석이고 이에 따라 블랭크(100)를 끌어당기기 때문이다. 이의 자성 속성으로 인해, 제공된 암의 개수는 전술된 비-자성 핀보다 더 적을 수 있다.

도 4는 본 발명의 추가 예시에 따른 도식적인 도면을 도시한다. 이 경우에, 처리 로봇(5a)은 적재 지지부(3)의 중심에 따라 배열되고 루프-장착식일 수 있고, 적재 지지부(3)의 2개 또는 3개의 측면 상에서 하나 이상의 스택(A, B)과 연계되도록 조절가능한 프레임-장착 핀(7a)을 변위 및 배치시키도록 구성될 수 있다. 또한, 이는 지지부의 적어도 또 다른 측면에 따라 적재 작업 중에 조절가능한 로봇-장착 핀(6)을 고정할 수 있다.

이 예시에서, 처리 로봇(5a)은 이의 원위 단부에 배치된 손목 마운트(30)를 포함할 수 있다. 블랭크(100)의 위치를 조절하기에 적합한 핀(6)이 제공된 공구, 예를 들어, 공구(tooling, 29)는 손목 마운트(30)에 부착될 수 있다. 이 공구(29)는 4개 또는 6개의 암을 포함할 수 있고, 이들 중 2개는 핀(6)을 고정하도록 구성되고 하나 또는 2개의 암은 프레임-장착 핀(7a)을 변위 및 배치하기에 적합한 로드를 고정할 수 있다. 대안으로, 하나 또는 2개의 로드는 공구(29)와 상이한 다른 수단에 의해 처리 로봇(5a)에 부착될 수 있다. 적재 작업이 개시되기 전에 처리 로봇(5a)이 원하는 위치에 상기 프레임-장착 핀(7a)을 변위시키고 배치시키면, 이는 로봇-장착 조절가능한 핀(6)을 배치하고 이를 적재 작업 중에 제 위치에 고정할 수 있다. 적재 작업 중에 핀을 고정하고 프레임-장착 핀의 위치를 설정하기 위해 처리 로봇을 사용함에 따라 프레임-장착 핀(7a)의 개수가 감소될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 실시예에서는 관절연결 암에 부착된 단지 2개의 프레임-장착 핀 만이 존재한다.

각각의 하나의 블랭크가 적재된 후에, 로봇은 블랭크의 측면에 대해 로봇-장착 핀(6)을 압축시킴으로써 프레임-장착 핀(7a)을 향하여 블랭크를 가압할 수 있다. 따라서, 스택의 나머지와 각각의 블랭크의 최대의 정확한 정렬이 구현될 수 있다.

블랭크가 지지부(3) 상의 2개의 인접한 스택 상에 배치되는 경우, 공구는 적재될 각각의 블랭크를 유도하기 위해 하나의 스택 또는 다른 스택을 향해 번갈아 이동되거나 또는 회전할 수 있다. 또 다른 예시에서, 손목 장착 공구에는 4개의 핀(6)이 제공될 수 있고, 이에 따라서 각각의 블랭크에 대한 공구의 회전이 최소화될 수 있다. 예를 들어 작은 치수의 블랭크의 경우 선호될 수 있고, 이 경우 처리 로봇에 의한 공구의 병진운동 및 회전 운동이 상당히 클 수 있다. 즉, 이는 로봇의 회전 운동을 최소화하여 적재 사이클 시간을 초과하지 않도록 할 수 있다.

도 5 및 도 6은 직사각형 프레임(75) 상에 장착된 조절가능한 프레임-장착 핀(7a)을 갖는 예시에 따른 적재 라인 시스템의 사시도를 도시한다. 이 예시에서, 루프 장착 처리 로봇(5a)은 적재 지지부(3)의 4개의 측면 주위에 위치되는 8개의 프레임-장착 핀의 위치를 설정할 수 있다. 따라서 시스템은 8개의 프레임-장착 핀이 제공되는데, 이는 2개의 작은 블랭크 스택의 경우를 위해 준비하기 위함이며, 각각의 스택에 대해 4개의 핀이 필요할 것이다. 이 경우, 블랭크가 지지부의 최대 블랭크 크기 용량보다 작기 때문에, 각각의 적재 지지부 측면의 중심에서 단지 4개의 핀(7a)만이 활성 위치에 배열된다. 도 7은 조절가능한 프레임 장착 핀(7a)을 상세히 도시한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 적재 라인 시스템의 사시도로서, 이는 블랭킹 전단기 또는 프레스의 출구에 배치되어 적재 지지부(3) 상에서 블랭킹 전단기 또는 프레스(도시되지 않음)으로부터 배출된 블랭크(100)를 적재할 수 있다. 이 경우에, 조절가능한 센터링 핀이 적재 지지부(3)의 표면에 부착되도록 구성된 분리된 핀(8)이다. 이 예시에서, 분리된 센터링 핀(8)은 분리가능한 방식으로 적재 지지부에 부착되도록 구성될 수 있다.

더욱 구체적으로, 도 8은 블랭킹 전단기 또는 프레스로부터 배출된 블랭크(100)를 수용하고, 이로부터 적재 로봇(5c, 5d)이 이들을 적재하기 위해 블랭크(100)를 픽업하는 이송 유닛(2)을 도식적으로 도시하며, 이는 후술된다.

이송 유닛(2)은 예를 들어, 모든 블랭크가 수용되고 그 뒤에 동일한 위치에서 픽업되는 고정 표면일 수 있고, 이는 블랭크가 적재 로봇(5c, 5d)에 의해 픽업되는 도 8에 도시된 바와 같이 이송 경로를 따라 블랭크(100)를 이송하도록 배치 된 선형 컨베이어일 수 있다.

적재 로봇은 적어도 4개의 축을 갖는 2개의 직렬 로봇(5c, 5d)(예를 들어, 도 8의 로봇에서와 같이 4개의 회전 축)일 수 있으며, 원위 단부에 위치한 손목 마운트(30)를 포함할 수 있다. 예를 들어 블랭크(100)를 픽업하기에 적합한 자석 또는 흡입 컵을 갖는 공구(9)가 손목 마운트(30)에 부착될 수 있다.

적재 로봇은 장애물이 더 적도록 루프에 장착될 수 있다.

도 8, 9a, 9b 및 10의 적재 라인 시스템에서 적재 로봇으로 이용될 수 있는 직렬 로봇의 예시는 ABB(www.abb.com)로부터 입수할 수 있는 로봇 IRB 460이다. 적재 로봇(5c 및 5d)은 도 8에 도시된 바와 같이 이송 유닛(2)으로부터 블랭크(100)를 각각 픽업하거나 또는 이들 사이에서 블랭크(100)를 픽업하고, 연계된 적재 지지부(3) 상에 이를 배치하기 위한 제어 수단(도시되지 않음)에 의해 제어될 수 있다.

처리 로봇(5b)은 핀의 스토어(10)로부터 분리된 센터링 핀(8)을 픽업하여 연계된 적재 지지부(3) 상에 이를 배치하기 위한 제어 수단(도시되지 않음)에 의해 제어될 수 있다. 핀의 스토어는 예를 들어 최고의 편의성(best convenience)에 따라 적재 지지부(3) 및 처리 로봇의 기저 상에 배치된 표면일 수 있다. 처리 로봇(5b)은 이의 원위 단부에 위치된 손목 마운트(30)를 포함할 수 있다. 핀(8)을 픽업하기에 적합한 공구(21)가 원위 단부에 제공된 암(20)은 손목 마운트(30)에 부착될 수 있다. 공구(21)는 예를 들어 자석 핀(8)을 픽업하고 배치하기 위한 전자기 기반 장치일 수 있다.

특히, 도 8은 강자성 재료로 제조될 수 있는 적재 지지부(3)를 도시하고, 분리된 센터링 핀(8)은 예를 들어 공압 실린더 메커니즘에 기초한 자성의 분리가능 요소를 포함할 수 있다. 도 8의 확대된 상세도는 공압 요소로 구성된 내부 분리가능 자석을 갖는 분리된 핀의 예시를 도시한다. 도면에서, 분리된 핀(8)은 공기 챔버(81), 자석(83) 및 개구(84)를 갖는 공압 실린더(82)를 포함한다. 공기 챔버가 비어 있을 때, 실린더는 최상부 위치에 있고 자석(83)은 개구(84)로부터 일정 거리에 있으므로 적재 지지부(미도시)를 향한 당김력(attracting force)을 가할 수 없다. 역으로, 공기가 챔버(81), 예를 들어 튜브(도시 않음)를 통해 유입될 때, 실린더는 하향 가압되어 핀의 기저에서 개구(84)로부터 자석(83)이 돌출되고, 이에 따라 강자성 적재 지지부(3)와 접촉할 수 있고, 핀을 이의 표면에 부착시킬 수 있다. 일부 경우, 적재 지지부는 불균일한 상부 표면(예를 들어, 기계가공되지 않은 금속 기저)을 가질 수 있고, 자석은 도 10a에 도시된 바와 같이 평평하지 않은 위치를 취할 수 있다. 레벨링 메커니즘, 이 예에서 볼 조인트(80)는 핀이 직립 위치를 취하도록 허용할 수 있다. 적재 지지부가 블랭크를 수용할 준비가 되면, 처리 로봇은 핀을 픽업하고, 이 핀을 적재 지지부의 표면 상에 대응하는 위치에 위치시킨다. 위치는 블랭크의 형상 및 크기에 따라 미리정해지고, 이에 따라 블랭크 센터링 요건에 더 적합한 임의의 구성에 적용될 수 있다. 이는 경우에 따라 만족스러운 정확도를 유지하면서 시스템에 높은 유연성을 제공한다.

특히, 도 9a 및 9b는 이송 장치(4)의 작동을 개략적으로 도시한다. 이 예시의 목적은 적재 라인 시스템이 도 8에 도시된 바와 같이 적재 지지부(3)를 배열하기 위한 하나의 작동 측면만 제공하는 경우에 해결방법을 제공하는 데 있다. 이 예시에서, 도 9a 및 9b에 도시된 바와 같이, 적어도 2 개의 적재 지지부(3.1, 3.2)는 이송 유닛에 인접한 적재 위치와 이송 유닛으로부터 더 멀리 떨어진 핀 배치 위치 사이에서 교대로 이동되도록 구성된다. 도 9a 및 9b에 도시된 예시에서와 같이, 두 개의 적재 지지부(3.1, 3.2)는 상향으로 그리고 이송 유닛에 인접한 적재 위치를 향해 이동할 수 있고, 도 9a에 도시된 바와 같이 각각 이송 유닛으로부터 더 이격된 거리로 핀-배치 위치를 향해 이동할 수 있다. 따라서, 적재 지지부(3.1) 및 적재 지지부(3.2)는 적재 로봇(5c, 5d)이 라인으로부터 배출된 블랭크를 픽업하여 이를 적재 지지부 상에 배치하는 대안의 모드로 작동할 수 있고, 처리 로봇(5b)은 센터링 핀(8)을 픽업하고 또 다른 빈 적재 지지부 상에 이들을 배치한다. 이러한 작동은 라인 속도를 증가시키고 높은 작업 효율을 허용한다.

이러한 교번 모드 작동이 하기 순서에 기재된 바와 같이 수행될 수 있다.

● 분리된 센터링 핀(8)은 이후 적재될 블랭크에 대응하는 소정 위치에서 처리 로봇(5b)에 의해 적재 지지부(3.2) 상에 분리가능하게 부착된다. 동시에, 블랭크는 블랭크는 적재 지지부(3.1) 상에 적재된다;

● 적재 지지부(3.1) 상의 적재가 완료되고 핀이 지지부(3.2) 상에 배치된 후에 이송 장치(4)는 적재 지지부(3.1, 3.2)를 적재 위치와 핀-배치 위치 사이에서 전술한 운동에 의해 이동시킨다;

● 센터링 핀(8)은 이송 유닛(2)에 대한 최저 외부 위치(또는 핀-배치 위치)에 배치되고 블랭크(100)의 스택을 수용하는 적재 지지부(3.1)로부터 처리 로봇(5b)에 의해 제거된다;

● 블랭크(100)의 스택을 포함한 적재 지지부(3.1)가 지게차에 의해 제거되고 새로운 비워진 적재 지지부(3)로 교체된다.

도 10은 적재 지지부(3)가 적재 라인 시스템의 양 측면에 위치된 적재 라인 시스템의 추가 예시를 도시한다. 이러한 예에서, 전술한 이송 장치(4)는 요구되지 않는다. 대신, 이송 유닛(2)의 각각의 측면에 하나씩 2개의 처리 로봇(5b)이 제공될 수 있다. 작동 중에, 적재 지지부(3.2)가 하나의 제1 측면에서 블랭크로 충전되는 반면 적재 지지부(3.1)는 하나의 제2 측면이 비워진다.

따라서, 블랭크가 제1 측면에서 적재 지지부 상에 적재된 후에, 이송 유닛(2)으로부터 블랭크(100)를 픽업하는 적재 로봇(5c, 5d)은 제2 측면, 즉 하기에 기재된 순서에 따라 미리 제조된 제2 적재 지지부(3) 상에서 블랭크의 적재를 개시한다.

적재 라인의 제1 측면에서,

● 블랭크의 적재가 처리 로봇(5b)에 의해 완료되는 적재 지지부(3)로부터 센터링 핀(8)이 제거되며;

● 지지부(3)는 지게차 등(도시되지 않음)에 의해 제거되고, 새로운 적재 지지부(3)가 제공되고;

● 센터링 핀(8)은 그 후에 적재될 블랭크(100)에 대응하는 소정의 위치에서 처리 로봇(5b)에 의해 새로운 적재 지지부(3) 상에 분리가능하게 부착된다.

동시에, 적재 라인의 제2 측면에서, 블랭크의 적재는 적재 지지부(3)가 제거될 준비가 될 때까지 수행된다.

모든 이들 예시에서, 처리 로봇은 SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm) 로봇일 수 있다. 이들 로봇 내에 제공된 3축은 이들 예시에서 이의 기능을 수행하기에 충분하다. SCARA는 비교 직렬 로봇 시스템보다 더 빠르고 더 청결하며, 뿐만 아니라 더 저렴하다. 따라서, 이의 구현은 비용의 감소 및 정확도의 증가를 제공할 수 있다.

단지 본 발명의 다수의 특정 예시 및 예가 본원에 개시되었지만, 당업자는 본 발명의 다른 대안적인 예시 및/또는 용도, 및 명백한 변형 및 균등물이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 또한, 본 발명은 설명된 특정 예들의 모든 가능한 조합을 포함한다. 청구항과 관련하여 도면과 관련된 도면 부호는 청구항의 명료성을 증가시키기 위한 것일 뿐이며 청구항의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 따라서, 본 발명의 범위는 특정 예에 의해 제한되어서는 안되며, 다음의 특허 청구 범위를 읽음으로써 결정되어야 한다.

Claims (22)

1. 블랭킹 전단기 또는 프레스로부터 배출된 블랭크를 적재하기 위한 적재 라인 시스템으로서,
   블랭킹 전단기 또는 프레스로부터 배출된 블랭크를 수용하기 위한 이송 유닛,
   상부에 블랭크를 적재하기 위한 하나 이상의 적재 지지부,
   이송 유닛으로부터 블랭크를 픽업하고 이를 적재 지지부 상에 배치하기 위한 하나 이상의 적재 로봇, 및
   적재 지지부 상에 블랭크의 배치를 돕기 위하여 하나 이상의 조절가능한 센터링 핀을 배치하도록 구성된 하나 이상의 처리 로봇을 포함하는 블랭크 유도 시스템을 포함하는 적재 라인 시스템.
2. 제1항에 있어서, 블랭크 유도 시스템은 적재 지지부에 대해 고정된 위치에 하나 이상의 고정된 센터링 핀을 추가로 포함하는 적재 라인 시스템.
3. 제2항에 있어서, 2개의 고정된 센터링 핀은 적재 지지부의 2개의 측면에 대해 각각 배열되고, 처리 로봇은 적재 지지부의 다른 측면에 대해 2개 이상의 조절가능한 센터링 핀을 배치하도록 구성되는 적재 라인 시스템.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 처리 로봇은 고정된 센터링 핀을 갖는 적재 지지부의 측면에 수직인 적재 지지부의 측면에 대해 하나 이상의 조절가능한 센터링 핀을 배치하도록 구성되며, 고정된 센터링 핀 및 조절가능한 센터링 핀은 자석을 포함하는 적재 라인 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 블랭크 유도 시스템은 서로 수직인 적재 지지부의 2개의 측면에 대해 조절가능한 센터링 핀을 배치하도록 각각 구성된 2개 이상의 처리 로봇을 포함하는 적재 라인 시스템.
6. 제1항에 있어서, 조절가능한 센터링 핀은 텔레스코픽 암 또는 관절연결 암을 통해 유도 시스템의 프레임에 부착된 프레임-장착 핀을 포함하고, 상기 프레임은 적재 지지부의 주변에 배열되는 적재 라인 시스템.
7. 제6항에 있어서, 각각의 프레임-장착 핀의 위치를 일시적으로 고정하기 위하여 관절연결 암을 분리가능하게 고정하기 위한 수단을 포함하는 적재 라인 시스템.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 처리 로봇은 적재되는 블랭크에 따라 소정의 위치로 각각의 프레임-장착 핀을 변위시키도록 구성되는 적재 라인 시스템.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 처리 로봇은 지지부의 하나 이상의 측면에 대해 소정의 위치에 프레임-장착 핀을 변위시키고 지지부의 또 다른 측면에 대해 또 다른 조절가능한 센터링 핀을 배치시키며 적재 중에 이를 고정하도록 구성되는 적재 라인 시스템.
10. 제1항에 있어서, 유도 시스템의 조절가능한 센터링 핀은 적재 지지부의 상부 표면에 분리가능하게 부착되도록 구성된 분리된 핀을 포함하는 적재 라인 시스템.
11. 제10항에 있어서, 각각의 분리된 핀은 분리가능 자성 요소를 포함하고 적재 지지부는 강자성 재료를 포함하는 적재 라인 시스템.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 처리 로봇은 핀 스토어로부터 분리된 핀을 픽업하고 적재 지지부의 상부 표면 상에 상기 분리된 핀을 배치하도록 구성되는 적재 라인 시스템.
13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 핀-배치 위치와 적재 위치 사이에서 각각의 적재 지지부를 이동시키도록 구성된 이송 장치 및 2개 이상의 적재 지지부를 포함하는 적재 라인 시스템.
14. 제13항에 있어서, 적재 위치는 이송 유닛에 인접하고 핀-배치 위치는 적재 위치보다 이송 유닛으로부터 더 떨어져 배치되는 적재 라인 시스템.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 처리 로봇은 SCARA 로봇인 적재 라인 시스템.
16. 블랭킹 전단기 또는 프레스로부터 배출된 블랭크를 적재하기 위한 방법으로서,
    적재 지지부를 제공하는 단계,
    적재되는 블랭크에 따라 소정의 위치에 처리 로봇에 의해 적재 지지부에 대해 하나 이상의 조절가능한 센터링 핀을 제공하고, 적재 지지부 상에 블랭크의 배치가 조절가능한 센터링 핀에 의해 보조되도록 적재 로봇에 의해 적재 지지부 상에 적재 블랭크를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
17. 제16항에 있어서, 블랭크가 적재되는 동안에 처리 로봇에 의해 하나 이상의 센터링 핀을 고정하는 단계를 포함하는 방법.
18. 제17항에 있어서, 블랭크를 조절가능한 센터링 핀을 이용하여 수평 방향으로 가압함으로써 이를 적재 지지부 상에 배치한 후에 각각의 블랭크의 위치를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
19. 제16항에 있어서, 적재 지지부 상에 적재 블랭크를 적재하기 전에 처리 로봇에 의해 적재 지지부의 상부 표면 상에 다수의 분리된 핀을 분리가능하게 부착하는 단계를 포함하는 방법.
20. 제19항에 있어서, 블랭크가 적재 지지부 상에 적재된 후에 처리 로봇에 의해 적재 지지부로부터 분리된 핀을 제거하는 단계를 포함하는 방법.
21. 제20항에 있어서,
    핀-배치 위치에 적재 지지부를 제공하는 단계,
    핀-배치 위치에 적재 지지부 상에 다수의 분리된 핀을 부착하는 단계,
    적재 위치에 적재 지지부를 이동시키는 단계,
    적재 위치에 적재 지지부 상에 블랭크를 적재하는 단계,
    핀-배치 위치에 재차 블랭크와 함께 적재 지지부를 이동시키는 단계, 및
    핀-배치 위치에서 적재 지지부로부터 분리된 핀을 제거하는 단계를 포함하는 방법.
22. 제21항에 있어서,
    2개 이상의 적재 지지부를 제공하는 단계,
    적재 위치에서 적재 지지부 상에 블랭크를 적재하면서 핀-배치 위치에서 또 다른 적재 지지부 상에 분리된 핀을 부착하는 단계, 및
    적재 지지부의 위치를 변경하는 방법.

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