KR100814784B1 - 차체조립라인의 프레이밍 시스템 - Google Patents

차체조립라인의 프레이밍 시스템 Download PDF

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KR100814784B1
KR100814784B1 KR1020060127632A KR20060127632A KR100814784B1 KR 100814784 B1 KR100814784 B1 KR 100814784B1 KR 1020060127632 A KR1020060127632 A KR 1020060127632A KR 20060127632 A KR20060127632 A KR 20060127632A KR 100814784 B1 KR100814784 B1 KR 100814784B1
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허병하
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(주)우신시스템
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Abstract

본 발명은 차체조립라인의 메인 벅 공정에서 언더 바디 패널과 사이드 바디 어셈블리 패널을 조립하는 프레이밍 시스템이다.
본 발명은 적절한 위치에 배치되는 다수의 그립퍼 수단을 이용하여 사이드 바디 어셈블리 패널을 효과적으로 지지할 수 있는 RH 및 LH 로보트 그립퍼 프레임, RH 및 LH 로보트 그립퍼 프레임 상호 간의 고정을 위한 도킹 유니트, 언더 바디 베이스측과의 결합시 X축, Y축 및 Z축 방향으로 위치 조절이 가능한 록킹 유니트 등을 구비하여 고정도의 차체 품질을 완성하는 새로운 프레이밍 시스템을 구현함으로써, 설비의 소형화 및 단순화, 새로운 구성방법과 운영방법에 따른 차종 추가의 편리함을 도모할 수 있으며, 전체적으로 메인 벅 공정의 구성요소와 운영요소를 감소시켜 재료 절감 및 비용 절감의 효과를 기대할 수 있는 차체조립라인의 프레이밍 시스템을 제공한다.
차체조립라인, 프레이밍 시스템, 로보트 그립퍼 프레임, 도킹 유니트, 록킹 유니트

Description

차체조립라인의 프레이밍 시스템{Framing system for body shop}
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 프레이밍 시스템의 RH 로보트 그립퍼 프레임을 나타내는 사시도
도 2는 도 1의 RH 로보트 그립퍼 프레임에 사이드 바디 어셈블리 패널이 장착되어 있는 상태를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 프레이밍 시스템의 RH 로보트 그립퍼 프레임과 LH 로보트 그립퍼 프레임의 도킹 후 구조를 나타내는 사시도
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 프레이밍 시스템에서 로보트 그립퍼 프레임의 도킹 유니트를 나타내는 사시도
도 5는 도 4에서 도킹 유니트의 작동상태를 나타내는 평면도
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 프레이밍 시스템에서 로보트 그립퍼 프레임의 록킹 유니트는 나타내는 사시도
도 7은 도 6에서 록킹 유니트의 작동상태를 나타내는 측면도
도 8은 도 6에서 록킹 유니트의 위치결정블럭을 나타내는 사시도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 웰딩 픽스추어 11 : 도킹부재
12 : RH 로보트 그립퍼 프레임 13 : LH 로보트 그립퍼 프레임
14 : 도킹 유니트 15 : 록킹 유니트
16 : 가로부재 17 : 세로부재
18 : 테이퍼 돌부 19 : 테이퍼 홈부
20a,20b : 도킹용 암수 하우징 21 : 도킹용 실린더
22 : 훅 23 : 도킹용 링크장치
24 : 록킹용 프레임 25 : 록킹용 실린더
26 : 힌지부 27 : 록커
28 : 위치결정용 블럭 29 : V-블럭
30 : ㄷ-블럭 31a,31b,31c : 심(Shim)
32 : X방향조절용 볼트 33 : 급기급전 유니트
34 : 링크 지지틀 35 : 위치검출용 센서
36 : 스톱퍼 37 : 홈
38 : 센서블럭 39 : 행거 록킹 유니트
40 : Y-방향 스톱퍼
본 발명은 차체조립라인의 메인 벅 공정에서 언더 바디 패널과 사이드 바디 어셈블리 패널을 조립하는 프레이밍 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사이드 바디 어셈블리 패널의 효과적인 고정을 위한 로보트 그립퍼 프레임, 로보트 그립퍼 프레임의 원활한 정위치 유지를 위한 도킹 유니트, X축, Y축 및 Z축 조절이 가능한 록킹 유니트 등이 유기적으로 조합되는 새로운 형태의 차체 자동 용접 시스템을 구현함으로써, 설비의 전체적인 구조를 단순화 및 소형화할 수 있고 새로운 차종 투입에 적극 대처할 수 있는 차체조립라인의 프레이밍 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 생산을 위한 공정은 완성차에 탑재될 엔진 본체를 완성하는 엔진 및 트랜스미션 공정(Engine shop), 자동차의 외형을 만드는 프레스 공정((press shop), 자동차의 각 부분의 패널들을 조립, 용접하여 차의 모양을 만들어 내는 차체 공정(Body shop), 부식방지 및 외관을 목적으로 하는 도장 공정(Paint shop), 실내외 의장 부품을 장착하는 등 상품으로서 마무리를 하는 최종 공정인 조립 공정(Assembly shop) 등을 포함하는 형태로 이루어져 있다.
상기 차체 공정은 말 그대로 프레스 가공을 통하여 만들어진 자동차 각 부분의 패널들을 조립, 용접하여 차의 모양을 만들어 내는 공정이다.
차체 조립은 공정면에서 보면 자동차 조립공정에서 가장 정밀도가 요구되는 공정으로 주요설비의 대부분이 전용기이기 때문에 모델변경시에는 설비의 대부분은 새로운 설비로 바뀌게 된다.
설비로는 메인라인과 부속되는 수십개의 서브라인으로 세분화되며, 로봇자동용접, 자동실러 도포장치, 자동이송장치 등의 자동 공정을 대폭 설치하여 공장자동화율을 높이는데 주력하고 있다.
차체조립작업은 용접작업, 실러작업, 메탈휘니스작업, 납땜작업, 볼트작업, 헤밍작업 등으로 구분되어 실시된다.
용접작업에는 점용접, 탄산가스 아아크용접, 브레이징용접 등이 있는데, 이 가운데 점용접은 차체조립과정에서 가장 많이 이용되고 있다.
차체조립공정에서 하는 작업의 중요성은 차의 형상, 즉 차의 스타일을 최초로 형성하는 곳이라는 점 외에도 차체조립을 튼튼하게 함으로써 안전성을 확보한다는 점 등을 들 수 있다.
차체조립은 크게 다음과 같은 공정으로 구성된다.
① 바디를 기초로 하는 플로어 메인 공정
② 차체의 벽면 주요부품인 바디 사이드 공정
③ 기초가 되는 플로어에 벽면인 사이드, 루프, 리어 패널 등을 붙이는 메인 벅 공정
④ 메인 공정에 공급되는 중간조립품을 조립하는 메인 서브 공정
⑤ 메인 바디에 도어, 후드 등을 붙이는 메탈 라인 공정
⑥ 메탈라인에 공급하는 도어, 후드 등을 부품에 조립하는 메탈 서브 공정
여기서, 상기 메인 벅(Main buck) 공정은 매우 복잡하고 대형의 장치가 웰딩 픽스쳐(Welding fixture)를 고정하고 웰딩 픽스쳐를 스윙 또는 로테이션 및 시프트의 동작을 하여 사이드 바디 어셈블리 패널과 언더 바디 패널을 조립하는 공정으로서, 이와 같은 방식은 웰딩 픽스쳐를 스윙, 로테이션, 시프트하기 위해 스윙 또는 로테이션, 시프트 장치가 필수적으로 필요하였고, 또 대형의 장치를 구동하기 위해 대용량의 유압, 공압 또는 대용량의 모터가 이용되었으며, 이를 위해 별도의 전기제어설비가 필요하였다.
또한, 이러한 구동설비를 유지하기 위하여 주기적인 보전이 필요하고, 기존 설비를 구동하기 위해 대용량의 에너지가 소비되어 라인 유지비가 과도하게 투입되는 단점이 있다.
또한, 기존의 메인 벅 공정에 새로운 차종을 추가하기 위해서는 새로운 장비의 교체 투입 또는 장비의 개조가 필요하였으며, 이를 위해 생산을 중단하고 장기간 개조공사가 필요하여 경제적으로 많은 손실이 있었다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 적절한 위치에 배치되는 다수의 그립퍼 수단을 이용하여 사이드 바디 어셈블리 패널을 효과적으로 지지할 수 있는 RH 및 LH 로보트 그립퍼 프레임, RH 및 LH 로보트 그립퍼 프레임 상호 간의 고정을 위한 도킹 유니트, 언더 바디 베이스측과의 결합시 X축, Y축 및 Z축 방향으로 위치 조절이 가능한 록킹 유니트 등을 구비하여 고정도의 차체 품질을 완성하는 새로운 프레이밍 시스템을 구현함으로써, 설비의 소형화 및 단순화, 새로운 구성방법과 운영방법에 따른 차종 추가의 편리함을 도모할 수 있으며, 전체적으로 메인 벅 공정의 구성요소와 운영요소를 감소시켜 재료 절감 및 비용 절감의 효과를 기대할 수 있는 차체조립라인의 프레이밍 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 사이드 바디 어셈블리 패널의 고정을 위한 부분이며 다수의 웰딩 픽스추어를 가지는 동시에 서로 마주보는 방향으로 연장되어 있는 도킹부재를 이용하여 결합되면서 구조물 형태를 취하는 RH 로보트 그립퍼 프레임 및 LH 로보트 그립퍼 프레임과, 상기 RH 로보트 그립퍼 프레임과 LH 로보트 그립퍼 프레임 중 어느 한쪽에 설치되면서 서로를 도킹시켜주는 도킹 유니트와, 상기 RH 로보트 그립퍼 프레임 및 LH 로보트 그립퍼 프레임의 각 하부와 결합되어 로보트 그립퍼 프레임 전체를 고정시켜주며 언더 바디 베이스측에 지지되는 록킹 유니트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 RH 로보트 그립퍼 프레임 및 LH 로보트 그립퍼 프레임은 가로부재와 이곳에서 수직 연장되는 세로부재 및 수평 연장되는 도킹부재를 포함하는 상호 대칭형태로 이루어지고, 각각의 도킹부재를 서로 마주접하면서 결합되어 사각틀 모양의 구조물 형태를 취하는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 RH 로보트 그립퍼 프레임 및 LH 로보트 그립퍼 프레임의 도킹부재는 도킹시 서로 밀착 형합될 수 있는 테이퍼 돌부와 테이퍼 홈부를 각각 가지는 도킹용 암수 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도킹 유니트는 한쪽의 로보트 그립퍼 프레임이 가지는 도킹부재의 선단부 내측에 설치되는 도킹용 실린더와, 상기 도킹용 실린더의 로드에 연결되는 동시에 함께 접힘 및 펴짐 동작되면서 끝의 훅을 이용하여 다른 한쪽의 로보트 그립퍼 프레임이 가지는 도킹부재측에 걸려질 수 있는 한쌍의 록킹용 링크장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 록킹 유니트는 록킹용 프레임의 일측에 나란히 수직설치되는 록킹용 실린더와, 상기 록킹용 실린더의 로드에 연결되어 함께 동작되고 일측의 힌지부를 중심으로 회전하면서 로보트 그립퍼 프레임 하단측을 걸어주는 록커와, 상기 록킹용 프레임의 상부에 설치되며 로보트 그립퍼 프레임 하단측을 안착시켜주는 위치결정용 블럭을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 위치결정용 블럭은 V-홈을 가지는 V-블럭과, 상기 V-블럭의 양측을 감싸는 구조로 지지하는 2개의 ㄷ-블럭으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 위치결정용 블럭의 V-블럭이 가지는 V-홈은 블럭 폭방향으로 각도를 가지는 경사면으로 되어 있어 로보트 그립퍼 프레임 하단측 진입시 마찰을 최소화할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 위치결정용 블럭은 X, Y, Z 방향 위치조절을 위하여 V-블럭 각 3면과 접하는 X방향조절용 심, Y방향조절용 심 및 Z방향조절용 심과 ㄷ-블럭과의 체결을 위한 X방향조절용 볼트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 록킹 유니트는 록커측에 지지되며 공기와 전기를 공급할 수 있는 급기급전 유니트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 프레이밍 시스템은 크게 차체 지지 및 결합을 위한 다수의 웰딩 픽스추어를 포함하는 좌우 대칭구조의 RH 및 LH 로보트 그립퍼 프레임, 좌우측의 로보트 그립퍼 프레임을 서로 도킹시켜주는 도킹 유니트, 로보트 그립퍼 프레임을 최종적으로 언더 바디 베이스상에 고정시켜주는 록킹 유니트로 이루어져 있다.
또한, 상기 로보트 그립퍼 프레임은 급기장치와 급전장치를 탑재하여 산업용 로보트가 분리되었을 때도 로보트 그립퍼 프레임에 조립된 웰딩 픽스추어에 에어 및 전기를 공급할 수 있도록 함으로써, 설비에서 요구되는 기능을 위한 동작을 구현할 수 있으며, 로보트 그립퍼 프레임의 하부에 장착된 특수 스톱퍼를 이용하여 언더 바디 베이스에 조립된 록킹 유니트와의 결합시 위치결정을 원활하게 할 수 있다.
또한, 상기 로보트 그립퍼 프레임에 조립되어 있는 도킹 유니트는 쐐기모양과 같은 테이퍼 돌부와 홈부를 갖는 암수 하우징 및 클램프 수단으로 구성된다.
상기 암수 하우징은 양쪽의 로보트 그립퍼 프레임에 대칭으로 설치되며, 도킹시 로보트 그립퍼 프레임이 원활하게 정위치될 수 있게 되고, 수 하우징의 클랩프 수단이 암 하우징의 홀을 통해 걸려지게 되므로서 도킹 후 정위치를 계속 유지될 수 있게 된다.
또한, 상기 로보트 그립퍼 프레임의 고정을 위하여 언더 바디 베이스상에 조립되어 있는 록킹 유니트는 X,Y,Z 방향으로 로보트 그립퍼 프레임의 위치를 조절할 수 있는 심 수단을 포함하고 있어 차체 품질의 개선 및 수정시 사용이 용이하게 구성되며, 특히 로보트 그립퍼 프레임을 정위치 고정할 수 있는 특수 블럭 및 로보트 그립퍼 프레임의 위치를 검출할 수 있는 센서 등을 포함하는 형태로 구성된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 프레이밍 시스템을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 프레이밍 시스템의 RH 로보트 그립퍼 프레임을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 RH 로보트 그립퍼 프레임에 사이드 바디 어셈블리 패널이 장착되어 있는 상태를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 프레이밍 시스템의 RH 로보트 그립퍼 프레임과 LH 로보트 그립퍼 프레임의 도킹 후 구조를 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 여기서는 사이드 바디 어셈블리 패널을 지지하는 로보트 그립퍼 프레임의 구조를 보여준다.
상기 로보트 그립퍼 프레임은 기본적으로 원통형 파이프 구조물 형태로 이루어져 있으며, 하나의 가로부재(16)을 기준으로 하여 아래쪽으로 수직 연장되는 2개의 세로부재(17) 및 이 세로부재(17)와 만나는 부위에서 수평으로 길게 연장되는 2개의 도킹부재(11)를 포함하면서 서로 대칭구조로 하고 있는 2개의 로보트 그립퍼 프레임, 즉 RH 로보트 그립퍼 프레임(12)과 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)으로 구성된다.
그 밖에 가로부재(16)로부터 수직 연장되거나, 또 가로부재(16)와 나란하게 배치되면서 세로부재(17) 사이에 걸쳐지거나 하는 등의 다수의 보조적인 파이프 부재도 포함된다.
이렇게 대칭형 구조를 하고 있는 RH 로보트 그립퍼 프레임(12)과 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)은 각각이 가지고 있는 도킹부재(11)를 서로 마주 접하는 형태로 배치된 후, 도킹부재(11)에 있는 도킹 유니트(14)의 클램핑 작동에 의해 일체식으로 조립되어 도 3와 같은 하나의 사각틀 형태의 구조물을 구성할 수 있게 된다.
이때, 각 로보트 그립퍼 프레임이 가지는 도킹부재(11)의 선단부, 즉 마주 접하는 끝부분에는 서로 쐐기형태로 끼워져 결합될 수 있는 록킹용 암수 하우징(20a),(20b)이 구비되어 있어서 이곳을 통해 안정적인 도킹상태를 유지할 수 있게 된다.
이러한 일체식의 로보트 그립퍼 프레임은 세로부재(17)의 하단부를 통해 언더 바디 베이스(미도시)상의 록킹 유니트(15)에 의해 최종적으로 고정될 수 있게 된다.
상기 RH 로보트 그립퍼 프레임(12)과 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)는 실질적으로 사이드 바디 어셈블리 패널(100)을 고정시켜줄 수 있는 다수 개의 웰딩 픽스추어(10)를 포함한다.
상기 웰딩 픽스추어(10)는 실린더수단에 의해 회전 동작되는 가동형의 클램핑부재와 이것과 짝을 이루면서 그 사이의 패널면을 잡아주는 고정형의 클램핑부재로 구성되며, 로보트 그립퍼 프레임의 가로부재(16)와 보조 파이프 부재에 걸쳐 요소요소에 설치되면서 도 2와 같이 사이드 바디 어셈블리 패널(100)의 외곽 여러 부위를 안정적으로 잡아줄 수 있게 된다.
여기서, 미설명 부호 39는 행거 록킹 유니트를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 프레이밍 시스템에서 로보트 그립퍼 프레임의 도킹 유니트를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4에서 도킹 유니트의 작동상태를 나타내는 평면도이다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 도킹 유니트(14)는 RH 로보트 그립 퍼 프레임(12)과 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)을 일체식으로 조립시켜주는 부분으로서, 작동을 위한 동력을 제공하는 도킹용 실린더(21)와 클램핑 역할을 하는 한쌍의 도킹용 링크장치(23)로 크게 구성된다.
상기 도킹용 실린더(21)는 양쪽의 로보트 그립퍼 프레임 중 어느 한쪽의 로보트 그립퍼 프레임, 예를 들면 RH 로보트 그립퍼 프레임(12)의 도킹부재(11)의 선단부 내측에 원판형 브라켓 등을 통해 수평 설치되고, 상기 도킹용 링크장치(23)는 링크 지지틀(34)상에 핀으로 지지되면서 그 후단은 도킹용 실린더(21)의 로드에 역시 핀고정구조로 연결되어 도킹용 실린더(21)의 전후진 동작에 의해 접혀지거나 펴지는 동작을 수행할 수 있게 된다.
상기 도킹용 링크장치(23)는 끝에 훅(22)을 가지고 있으며, 이때의 훅(22)을 통해 맞은편에 조립되는 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)의 도킹부재(11)에 있는 도킹용 암 하우징(20b) 내에 걸려지는 형태로 도킹작용을 수행할 수 있게 된다.
예를 들면, 도 5에 도시한 바와 같이, RH 로보트 그립퍼 프레임(12)과 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)이 각각이 가지고 있는 도킹부재(11)의 도킹용 암수 하우징(20a),(20b)을 이용하여 서로 밀착 결합된 상태에서 도킹용 실린더(21)가 전진 작동하면 그 로드에 의해 한쌍의 도킹용 링크장치(23)가 그 핀결합부위를 축으로 회전하면서 바깥쪽으로 펴지게 되고, 이와 동시에 도킹용 링크장치(23)의 끝에 있는 훅(22)이 도킹용 암 하우징(20b)의 홀 가장자리 안쪽으로 걸려지게 되므로서, RH 로보트 그립퍼 프레임(12)과 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)의 도킹이 완료될 수 있게 되는 것이다.
반대로, 도킹을 해제하는 경우에는 도킹용 실린더(21)의 후진 작동에 의해 도킹용 링크장치(23)가 거의 일자 형태로 안쪽으로 접혀지면서 도킹용 암 하우징(20b)을 빠져나올 수 있는 형태가 되므로, 손쉽게 도킹을 해제할 수 있게 되는 것이다.
또한, 여기서는 RH 로보트 그립퍼 프레임(12)과 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)의 도킹시 정확한 도킹위치를 안내하거나 도킹상태를 안정적으로 유지하는 수단을 보여준다.
즉, RH 로보트 그립퍼 프레임(12)과 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)의 각각의 도킹부재(11) 선단부에는 도킹용 수 하우징(20a)과 도킹용 암 하우징(20b)이 설치되고, 각각의 도킹용 암수 하우징(20a),(20b)에는 서로 형합되면서 밀착가능한 테이퍼 돌부(18)와 테이퍼 홈부(19)가 갖추어져 있어서, 도킹시 도킹용 암수 하우징(20a),(20b)의 테이퍼 돌부(18)와 테이퍼 홈부(19)가 서로 중심을 잡으면서 꼭맞게 끼워지게 되므로서, RH 로보트 그립퍼 프레임(12)과 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)의 도킹이 보다 원활하게 정확한 위치에서 이루어질 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 프레이밍 시스템에서 로보트 그립퍼 프레임의 록킹 유니트는 나타내는 사시도이고, 도 7은 도 6에서 록킹 유니트의 작동상태를 나타내는 측면도이고, 도 8은 도 6에서 록킹 유니트의 위치결정블럭을 나타내는 사시도이다.
도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 록킹 유니트(15)는 언더 바디 베이스상에 설치되면서 RH 로보트 그립퍼 프레임(12)과 LH 로보트 그립퍼 프레임(13) 을 언더 바디 베이스상에 고정시켜주는 부분으로서, 하나의 로보트 그립퍼 프레임에 2개씩 총 4개가 제공된다.
이를 위하여, 언더 바디 베이스상에는 로보트 그립퍼 프레임의 다리 역할을 하는 록킹용 프레임(24)이 수직 설치되고, 이렇게 설치되는 록킹용 프레임(24)의 한쪽 측면에는 록킹용 실린더(25)가 나란하게 수직 설치되며, 상기 록킹용 실린더(25)의 윗쪽으로는 록커(27)가 록킹용 프레임(24)상에 힌지부(26)를 통해 회전가능하게 지지되면서 록킹용 실린더(25)의 로드에 연결되어 함께 동작되는 형태로 설치된다.
이때의 록커(27)는 그 끝을 이용하여 RH 로보트 그립퍼 프레임(12)과 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)의 세로부재(17)에 장착되어 있는 스톱퍼(36)의 홈 내에 진입한 상태에서 스톱퍼(36)를 눌러주는 형태로 RH 로보트 그립퍼 프레임(12)과 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)을 견고하게 고정시켜줄 수 있게 된다.
예를 들면, 도 7에 도시한 바와 같이, RH 로보트 그립퍼 프레임(12)과 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)의 세로부재(17)가 가지는 스톱퍼(36)가 후술하는 위치결정용 블럭(28)상에 자리를 잡은 상태에서 록킹용 실린더(25)가 전진 작동하면, 이때의 로드에 연결되어 있는 록커(27)는 힌지부(26)를 중심으로 하여 윗쪽으로 젖혀지면서 그 끝을 스톱퍼(36)에 있는 홈 내로 진입시켜 스톱퍼(36)를 눌러주게 되므로서, RH 로보트 그립퍼 프레임(12)과 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)의 고정상태가 유지될 수 있게 된다.
또한, 상기 록커(27)의 상단부에는 급기급전 유니트(33)가 브라켓 등을 통해 설치되어 있으며, 이때의 급기급전 유니트(33)는 록커(27)의 록킹완료시 RH 로보트 그립퍼 프레임(12)과 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)의 세로부재(17)의 하단쪽에 근접 위치되면서 압축 공기와 제어용 전기를 공급할 수 있게 된다.
특히, 상기 록킹 유니트(15)는 로보트 그립퍼 프레임을 정확한 위치에 안착시켜 로보트 그립퍼 프레임의 지지상태를 안정적으로 유지시켜주는 수단, 즉 위치결정용 블럭(28)을 포함한다.
상기 위치결정용 블럭(28)은 록킹용 프레임(24)의 상부에 설치되는 블럭으로서, V-홈을 가지는 1개의 V-블럭(29)과 이 V-블럭(29)의 양측을 감싸는 구조로 설치되는 2개의 ㄷ-블럭(30)으로 이루어져 있다.
또한, 상기 위치결정용 블럭(28)의 한쪽 옆에는 위치검출용 센서(35)가 센서블럭(38)을 통해 록킹용 프레임(24)상에 지지되는 구조로 설치되어 있어서 블럭 내에 로보트 그립퍼 프레임의 스톱퍼(36)가 위치되면 이를 감지하여 록킹용 실린더(25)의 작동 등을 위한 신호를 제공할 수 있도록 되어 있다.
또한, 상기 V-블럭(29)이 가지는 V-홈은 블럭 폭방향, 즉 V-홈이 관통되는 방향으로 각도를 가지는 경사면으로 되어 있어서 로보트 그립퍼 프레임의 스톱퍼 진입시 마찰을 최소화할 수 있게 된다.
즉, V-홈의 바닥면 및 양쪽 벽면은 한쪽에서 반대쪽으로 갈수록, 다시 말해 도면의 앞쪽에서 뒷쪽으로 갈수록 바닥이 높아지거나, 또 벽면 사이의 간격이 좁아지는 형태의 경사면으로 되어 있어서 스톱퍼 진입시 넓은 쪽에서 좁은쪽으로 진입이 이루어지면서 보다 수월하고, 또 용이하게 스톱퍼가 블럭 내에 안착될 수 있게 된다.
이때의 상기 스톱퍼(36)는 V-블럭(29)과 같은 단면구조로 되어 있어서 V-홈 내에 진입된 후에는 꼭맞게 합체될 있게 되며, 전면에는 홈(37)이 구비되어 있어서 이곳으로 들어오는 록커(27)의 끝부분에 의해 록커와의 고정상태가 유지될 수 있게 된다.
또한, 상기 위치결정용 블럭(28)은 차종 변경에 따른 로보트 그립퍼 프레임의 사양 변경에 적극적으로 대응할 수 있는 수단을 포함한다.
이를 위하여, 블럭의 위치를 X, Y, Z 방향, 즉 블럭의 길이방향, 폭방향, 높이방향으로 조절할 수 있는 3개의 심(Shim)이 제공된다.
각각의 심, 즉 X방향조절용 심(31a), Y방향조절용 심(31b) 및 Z방향조절용 심(31c)은 V-블럭(29)의 길이방향 측면, 폭방향 측면 및 바닥면과 접하는 형태, 즉 상대부재와의 사이에 끼워지는 형태로 설치되면서 V-블럭(29)의 위치 조절을 가능하게 해준다.
또한, 상기 어느 한쪽의 ㄷ-블럭(30)의 일측에는 X방향조절용 볼트(32)가 설치되어 있으며, 이때의 X방향조절용 볼트(32)를 조작하는 것으로 V-블럭(29)의 고정상태를 유지할 수 있게 된다.
또한, Y-방향조절 심(31b)의 경우, 센서블럭(38)에 볼트로 체결되면서 V-블럭(29)의 측면과 접하는 Y-방향 스톱퍼(40)의 내측으로 삽입 장착되는 형태로 설치된다.
이에 따라, 원하는 방향으로 또 원하는 두께의 심을 추가 또는 삭제하여 블 럭의 위치를 필요시 조절할 수 있게 되므로, 차체 품질 육성을 위한 조정을 용이하게 할 수 있게 된다.
따라서, 이와 같이 구성된 본 발명의 일 구현예에 따른 프레이밍 시스템의 전체적인 작동상태를 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.
산업용 로보트를 이용하여 사이드 바디 어셈블리 패널을 포함하는 로보트 그립퍼 프레임을 핸들링한 후, 이 전체를 언더 바디 패널이 세팅되어 있는 언더 바디 베이스측으로 이동시킨다.
언더 바디 베이스상에 정위치 설치되어 있는 록킹 유니트의 특수 가공된 위치결정용 블럭 위에 사이드 바디 어셈블리 패널이 세팅되어 있는 로보트 그립퍼 프레임을 로딩한다.
록킹 유니트는 로보트 그립퍼 프레임의 위치를 센서를 이용하여 검출한 후, 클램핑을 실시하고 위치를 고정한다.
이때, 한쪽의 로보트 그립퍼 프레임에 설치되어 있는 도킹 유니트를 이용하여 상대편의 로보트 그립퍼 프레임을 함께 묶어서 양쪽의 로보트 그립퍼 프레임이 하나의 구조물 형태를 취할 수 있도록 한다.
이후, 로보트 그립퍼 프레임을 이동시킨 산업용 로보트는 로보트 그립퍼 프레임과 분리되고, 용접작업 실시 후 다시 결합되어 로보트 그립퍼 프레임을 원위치시킨다.
이상에서와 같이 본 발명은 로보트 그립퍼 프레임과 도킹 유니트 및 록킹 유니트 등으로 구성되고 이러한 구성이 유기적으로 조합됨에 따라 메인 벅 설비를 소형화 및 단순화시킬 수 있고 새로운 차종 투입의 편리성을 향상시킬 수 있는 새로운 형태의 프레이밍 시스템을 제공함으로써, 새로운 차종의 투입을 쉽게 할 수 있는 장점이 있으며, 설비를 구성하는 부품수를 최소화하면서 전체적인 구조를 단순화할 수 있어 재료 절감 및 비용 절감의 효과를 기대할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 서술된 것은 모든 점에서 단순한 예시에 불과한 것이므로, 이를 바탕으로 본 발명을 한정적으로 해석해서는 않될 것이다.
그러므로, 본 발명의 진정한 기술적 사상 및 범위 내에 존재하는 변형예 및 균등한 실시예는 모두 본 발명의 청구범위에 속하는 것이다.

Claims (9)

  1. 사이드 바디 어셈블리 패널의 고정을 위한 부분이며 다수의 웰딩 픽스추어(10)를 가지는 동시에 서로 마주보는 방향으로 연장되어 있는 도킹부재(11)를 이용하여 결합되면서 구조물 형태를 취하는 RH 로보트 그립퍼 프레임(12) 및 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)과, 상기 RH 로보트 그립퍼 프레임(12)와 LH 로보트 그립퍼 프레임(13) 중 어느 한쪽에 설치되면서 서로를 도킹시켜주는 도킹 유니트(14)와, 상기 RH 로보트 그립퍼 프레임(12) 및 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)의 각 하부와 결합되어 로보트 그립퍼 프레임 전체를 고정시켜주며 언더 바디 베이스측에 지지되는 록킹 유니트(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차체조립라인의 프레이밍 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 RH 로보트 그립퍼 프레임(12) 및 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)은 가로부재(16)와 이곳에서 수직 연장되는 세로부재(17) 및 수평 연장되는 도킹부재(11)를 포함하는 상호 대칭형태로 이루어지고, 각각의 도킹부재(11)를 서로 마주접하면서 결합되는 구조물 형태로 형성하는 것 을 특징으로 하는 차체조립라인의 프레이밍 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 RH 로보트 그립퍼 프레임(12) 및 LH 로보트 그립퍼 프레임(13)의 도킹부재(11)는 도킹시 서로 밀착 형합될 수 있는 테이퍼 돌부(18)와 테이퍼 홈부(19)를 각각 가지는 도킹용 암수 하우징(20a),(20b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차체조립라인의 프레이밍 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 도킹 유니트(14)는 한쪽의 로보트 그립퍼 프레임(12)이 가지는 도킹부재(11)의 선단부 내측에 설치되는 도킹용 실린더(21)와, 상기 도킹용 실린더(21)의 로드에 연결되는 동시에 함께 접힘 및 펴짐 동작되면서 끝의 훅(22)을 이용하여 다른 한쪽의 로보트 그립퍼 프레임(13)이 가지는 도킹부재(11)측에 걸려질 수 있는 한쌍의 도킹용 링크장치(23)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차체조립라인의 프레이밍 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 록킹 유니트(15)는 록킹용 프레임(24)의 일측에 나란히 수직설치되는 록킹용 실린더(25)와, 상기 록킹용 실린더(25)의 로드에 연결되어 함께 동작되고 일측의 힌지부(26)를 중심으로 회전하면서 로보트 그립퍼 프레임 하단측을 걸어주는 록커(27)와, 상기 록킹용 프레임(24)의 상부에 설치되며 로보트 그립퍼 프레임 하단측을 안착시켜주는 위치결정용 블럭(28)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차체조립라인의 프레이밍 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 록킹 유니트(15)의 위치결정용 블럭(28)은 V-홈을 가지는 V-블럭(29)과, 상기 V-블럭(29)의 양측을 감싸는 구조로 지지하는 2개의 ㄷ-블럭(30)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차체조립라인의 프레이밍 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 위치결정용 블럭(28)의 V-블럭(29)이 가지는 V-홈은 블럭 폭방향으로 각도를 가지는 경사면으로 되어 있어 로보트 그립퍼 프레임 하단측 진입시 고정밀도와 마찰력을 최소화할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 차체조립라인의 프레이밍 시스템.
  8. 청구항 5 또는 청구항 7에 있어서, 상기 록킹 유니트(15)의 위치결정용 블럭(28)은 X, Y, Z 방향 위치조절을 위하여 V-블럭 각 3면과 접하는 X방향조절용 심(Shim)(31a), Y방향조절용 심(Shim)(31b) 및 Z방향조절용 심(Shim)(31c)과 ㄷ-블럭(30)과의 체결을 위한 X방향조절용 볼트(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차체조립라인의 프레이밍 시스템.
  9. 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서, 상기 록킹 유니트(15)는 록커(27)측에 지지되며 공기와 전기를 공급할 수 있는 급기급전 유니트(33)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차체조립라인의 프레이밍 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8851461B2 (en) 2011-12-06 2014-10-07 Hyundai Motor Company Side positioning device for a system for assembling vehicle body panels
CN109986589A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种兼容两种不同顶盖的机器人抓手

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05185967A (ja) * 1992-01-13 1993-07-27 Fuji Heavy Ind Ltd 自動車車体の組立方法及び自動車車体の組立装置
KR20040053274A (ko) * 2001-11-08 2004-06-23 다이하츠고교 가부시키가이샤 차체조립부착방법
KR100680393B1 (ko) 2005-12-14 2007-02-08 현대자동차주식회사 트럭 메인벅 공정의 패널 위치결정장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05185967A (ja) * 1992-01-13 1993-07-27 Fuji Heavy Ind Ltd 自動車車体の組立方法及び自動車車体の組立装置
KR20040053274A (ko) * 2001-11-08 2004-06-23 다이하츠고교 가부시키가이샤 차체조립부착방법
KR100680393B1 (ko) 2005-12-14 2007-02-08 현대자동차주식회사 트럭 메인벅 공정의 패널 위치결정장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8851461B2 (en) 2011-12-06 2014-10-07 Hyundai Motor Company Side positioning device for a system for assembling vehicle body panels
CN109986589A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种兼容两种不同顶盖的机器人抓手

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