KR100875877B1 - 롤러 헤밍 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다관절 로봇 상에 구성되어 지그 상의 인너 패널에 대하여 아웃터 패널의 플랜지부를 1차 예비 헤밍 성형하는 공정 중에, 예비 헤밍 성형이 진행된 아웃터 패널의 플랜지부 내측에 실러를 동시에 분사할 수 있도록 하여 헤밍 공정의 단축 및 그 작업시간을 최소화할 수 있도록 하는 롤러 헤밍 장치를 제공한다.

롤러 헤밍, 헤밍 가공, 헤밍 롤러, 실러건, 지지볼

Description

롤러 헤밍 장치{ROLLER HEMMING DEVICE}

본 발명은 롤러 헤밍 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다관절 로봇 상에 구성되어 지그 상의 인너 패널에 대하여 아웃터 패널의 플랜지부를 1차 예비 헤밍 성형하는 공정 중에, 예비 헤밍 성형이 진행된 아웃터 패널의 플랜지부 내측에 실러를 동시에 분사할 수 있도록 하는 롤러 헤밍 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 2 내지 3만 여개의 부품을 수 차례의 조립공정을 통하여 이루어진다.

특히, 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 여러 종류의 프레스 장치를 통하여 제품패널을 생산한 후, 차체공장으로 옮겨와서 제품패널의 각 부분이 조립되어 화이트 보디(B.I.W) 상태의 차체를 이루게 된다.

이와 같이 패널를 성형하기 위해서는 여러 종류의 프레스 장비를 통하여 일정한 형태로 가압 성형하는 성형공정 후, 트리밍(TRIMMING)과 피어싱(PIECING) 및 플랜징(FLANGING), 헤밍(HEMMING) 등의 프레스 공정에서 절단, 홀 가공, 절곡, 휨 등의 가공작업을 거치게 된다.

도 1 내지 도 3은 일반적인 롤러 헤밍 장치를 이용한 헤밍작업의 단계별 공 정 상태도로서, 종래 롤러 헤밍 장치(100,200)는 다관절 아암으로 이루어진 로봇(101)의 아암(103) 선단에 장착되어 상기 로봇(101)의 작동에 의해 지그(105) 상의 인너 패널(107)과 아웃터 패널(109)의 가장자리 부분을 따라 이동하면서, 아웃터 패널(109)의 플랜지(F) 부분을 인너 패널(107)의 선단으로 접어 헤밍 가공하게 된다.

상기한 롤러 헤밍 장치(100,200)는 상기 인너 패널(107) 및 아웃터 패널(109)을 지지하는 상기 지그(105)의 스타일 라인(즉, 패널의 가장자리 라인)을 따라 움직이는 다관절 로봇(101)의 아암(103) 선단에 구동모터(111)가 부착되고, 상기 구동모터(111)의 회전축에는, 도 1에서와 같은 예비 헤밍 롤러(113)가 장착되거나, 도 3에서와 같은 메인 헤밍 롤러(201)가 각각 장착되어 구성된다.

이와 같이 구성되는 롤러 헤밍 장치(100,200)를 이용하여 상기 인너 패널(107) 및 아웃터 패널(109)을 헤밍 가공하기 위해서는 먼저, 상기 지그(105) 상에 상기 인너 패널(107)과 아웃터 패널(109)을 안착한 상태로, 클램핑 유닛(미도시)을 통하여 클램핑한다.

이어서, 성형품 별로 로봇 제어반(300)에 의해 설정된 작동을 이루는 다관절 로봇(101)의 아암(103) 선단에서, 상기 예비 헤밍롤러(113)가 로봇(101)의 설정된 작동에 따라 인너 패널(107) 및 아웃터 패널(109)의 가장자리를 이동하면서 상기 아웃터 패널(109)의 플랜지(F) 부분을 약 45°각도로 예비 헤밍가공을 먼저 실시한다.

이와 같이, 예비 헤밍가공이 완료된 상기 아웃터 패널(109)에는 다음 공정에 서, 도 2에서 도시한 바와 같이, 그 플랜지(F) 내측 부분에 실러건(205)을 통하여 실러(S)를 미리 도포하게 된다.

이어서, 상기와 같이, 아웃터 패널(109)의 플랜지부(F) 내측에 실러(S)가 도포된 후에는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 다음공정인 메인 헤밍 공정으로 이동하여 성형품 별로 로봇 제어반(300)에 의해 설정된 작동을 이루는 다관절 로봇(101)의 아암(103) 선단에서, 상기 메인 헤밍롤러(201)가 로봇(101)의 설정된 작동에 따라 인너 패널(107) 및 아웃터 패널(109)의 가장자리를 이동하면서 상기 아웃터 패널(109)의 플랜지(F) 부분을 완전히 압착하여 메인 헤밍가공을 완료하게 된다.

그러나 상기한 바와 같이, 종래 롤러 헤밍 장치는 예비 헤밍 공정, 실러를 도포하는 공정 및 메인 헤밍 공정과 같이, 적어도 3단계 이상의 헤밍 공정으로 이루어지게 됨으로, 각 공정별로 지그와 로봇이 구비되어야 하고, 작업공정을 이동해야 함에 따른 작업시간이 소요되어 작업 사이클 타입이 길어지는 등의 단점를 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 앞에서 언급한 바와 같은 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 다관절 로봇 상에 구성되어 지그 상의 인너 패널에 대하여 아웃터 패널의 플랜지부를 1차 예비 헤밍 성형하는 공정 중에, 예비 헤밍 성형이 진행된 아웃터 패널의 플랜지부 내측에 실러를 분사할 수 있도록 함과 동시에, 인너 패널의 선단부를 가압하여 지지함으로써 헤밍 공정의 단축 및 그 작업시간을 최소화할 수 있도록 하는 롤러 헤밍 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 롤러 헤밍 장치는 다관절 아암으로 이루어진 로봇의 아암 선단에 장착되어 구동모터의 회전축 상에 장착되어 회전하는 헤밍 롤러를 통하여 인너 패널의 선단에 대하여 아웃터 패널의 플랜지부를 예비 헤밍 성형하도록 상기 로봇의 아암 선단부 일측에 2개의 프레임을 통하여 장착되어 상기 아웃터 패널에 대하여 인너 패널의 선단부를 구름 접촉된 상태로 가압하여 지지하는 지지수단과, 상기 지지수단의 일측에 장착된 상태로, 상기 아웃터 패널에 대하여 예비 헤밍 성형된 플랜지부의 내측에 실러를 도포하는 실러건을 포함하는 롤러 헤밍 장치에 있어서,
상기 지지수단은 상기 프레임수단에 일체로 장착되며, 내부에는 스프링이 개재되어 작동로드를 하향 탄성지지하는 스프링 실린더; 상기 스프링 실린더의 작동로드 선단에 구성되어 상기 인너 패널의 선단부에 구름 접촉하는 지지볼로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 롤러 헤밍 장치에 의하면, 다관절 로봇 상에 구성되어 지그 상의 인너 패널에 대하여 아웃터 패널의 플랜지부를 1차 예비 헤밍 성형하는 공정 중에, 예비 헤밍 성형이 진행된 아웃터 패널의 플랜지부 내측에 실러를 동시에 분사할 수 있도록 함으로서, 예비 헤밍 공정과 실로 도포 공정을 한 공정에서 진행할 수 있으며, 이로 인해 전체적인 헤밍 공정을 단축할 수 있으 며, 이로 인해 그 작업시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 공정 축소로 인한 설비비의 절감 효과도 있으며, 지지볼을 이용하여 아웃터 패널에 대하여 인너 패널을 지지하여 제품 정도를 향상시키는 효과도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면, 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 롤러 헤밍 장치의 구성도이다.

본 발명의 실시예에 따른 롤러 헤밍 장치는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 다관절 아암으로 이루어진 로봇(1)의 아암(3) 선단에 장착되어 상기 로봇(1)의 작동에 의해 지그(5) 상의 인너 패널(7)과 아웃터 패널(9)의 가장자리 부분을 따라 이동하면서, 아웃터 패널(9)의 플랜지(F) 부분을 인너 패널(7)의 선단으로 접어 예비 헤밍 공정을 진행하게 된다.

즉, 본 실시예에 따른 롤러 헤밍 장치(10)는 상기 인너 패널(7) 및 아웃터 패널(9)을 지지하는 지그(5)의 스타일 라인(즉, 패널의 가장자리 라인)을 따라 움직이는 다관절 로봇(1)의 아암(3) 선단에 구동모터(11)가 경사지게 부착 고정되고, 상기 구동모터(11)의 회전축에는 예비 헤밍 롤러(13)가 장착된다.

그리고 상기 로봇(1)의 아암(3) 선단부 일측에 프레임수단(20)을 통하여 상기 아웃터 패널(9)에 대하여 인너 패널(7)의 선단부를 구름 접촉된 상태로 가압하여 지지하는 지지수단(30)이 장착된다.

여기서, 상기 프레임수단(20)은 2개의 프레임으로 구성되는데, 상기 로봇(1) 의 아암(3) 선단부 일측에 제1프레임(21)이 일체로 장착되며, 상기 제1프레임(21)의 선단에는 연결부(23)를 형성한다. 또한, 상기 제1프레임(21)의 연결부(23)에는 제2프레임(25)이 그 일단을 통하여 체결되며, 상기 제2프레임(25)의 타단에는 상기 지지수단(30)이 일체로 장착된다.

그리고 상기 지지수단(30)은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 프레임수단(20)의 제2프레임(25)의 타단에 스프링 실린더(31)가 일체로 장착되며, 상기 스프링 실린더(31)의 내부에는 스프링(33)이 개재되어 그 작동로드(35)를 하향 탄성지지하도록 구성된다.

또한, 상기 스프링 실린더(31)의 작동로드(35) 선단에는 상기 인너 패널(7)의 선단부에 구름 접촉하여 가압하는 지지볼(37)이 구성되는데, 상기 지지볼(37)은 구형의 스틸볼로 구성되며, 상기 작동로드(35)의 선단에 볼 하우징(39)을 통하여 설치된다.

그리고 상기 스프링 실린더(31)의 작동로드(35) 일측에는 실러도포수단(40)이 장착되어 상기 아웃터 패널(9)에 대하여 예비 헤밍 성형된 플랜지부(F)의 내측에 실러(S)를 도포하도록 구성된다.

상기 실러도포수단(40)은 실러건(43)으로 이루어지며, 상기 실러건(43)은 상기 스프링 실린더(31)의 작동로드(35) 일측에 원형의 장착소켓(41)을 형성하여 상기 장착소켓(41)을 통하여 설치되는데, 상기 실러건(43)은 그 선단이 상기 아웃터 패널(9)의 플랜지부(F) 내측을 향하도록 상기 장착소켓(41)에 장착된 상태로, 미도시된 실러공급장치로부터 실러배관(45)을 통하여 실러(S)를 공급받아 상기 아웃터 패널(9)에 대하여 예비 헤밍 성형된 플랜지부(F)의 내측에 실러(S)를 분사하여 도포하도록 구성된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 롤러 헤밍 장치(10)를 이용하여 상기 인너 패널(7) 및 아웃터 패널(9)을 헤밍 가공하기 위해서는 지그(5) 상에 상기 인너 패널(7)과 아웃터 패널(9)을 로딩하여 지지되도록 설치한다.

이러한 상태에서, 도 6에서 도시한 바와 같이, 성형품 별로 로봇 제어반(50)에 의해 설정된 작동을 이루는 다관절 로봇(1)을 구동하여 45°각도롤 테이퍼진 예비 헤밍 롤러(13)가 인너 패널(7) 및 아웃터 패널(9)의 가장자리를 따라 이동하면서 가압력을 전달하여 아웃터 패널(9)의 플랜지(F) 부분을 45°각도로 예비 헤밍 가공을 실시한다.

이와 같이, 상기 테이퍼진 예비 헤밍 롤러(13)에 의한 상기 아웃터 패널(9)의 플랜지부(F)에 대한 예비 헤밍의 과정 중에, 상기 지지볼(37)은 스프링 실린더(31) 내부의 스프링의 탄성력을 이용하여 아웃터 패널(9)에 대하여 인너 패널(7)의 선단부를 가압하면서 지지하게 된다. 이에 따라 아웃터 패널(9)로부터 상기 인너 패널(7)이 들뜨거나 벌어지는 등의 현상을 방지하게 된다.

한편, 상기의 예비 헤밍 롤러(13)를 통하여 아웃터 패널(9)의 플랜지부(F)에 대한 예비 헤밍 과정 중에, 상기 실러건(43)은 실러공급장치로부터 실러(S)를 공급받아 상기 아웃터 패널(9)의 플랜지부(F) 내측에 실러(S)를 분사하여 도포하게 된다.

이와 같은 인너 패널(7)의 가압 지지 및 실러 도포의 작동은 상기 예비 헤밍 롤러(13)에 의한 상기 아웃터 패널(9)의 플랜지부(F)에 대한 예비 헤밍 과정 중에 완료하게 되며, 상기와 같이, 아웃터 패널(9)의 플랜지(F) 내측 부분에 실러(S)가 도포된 후에는, 다음 공정에서 메인 헤밍 롤러(미도시)를 통하여 메인 헤밍 가공을 완료하게 된다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 롤러 헤밍 장치(10)는 다관절 로봇(1) 상에 구성되어 지그(5) 상의 인너 패널(7)에 대하여 아웃터 패널(9)의 플랜지부(F)를 1차로 예비 헤밍 성형하는 공정 중에, 아웃터 패널(9)의 플랜지부(F) 내측에 실러(S)를 동시에 분사하면서 인너 패널(7)의 선단부를 가압하여 지지함으로써 전체적인 헤밍 공정 단축과 제품 정도를 보장할 수 있는 것이다.

도 1 내지 도 3은 일반적인 롤러 헤밍 장치를 이용한 헤밍작업의 단계별 공정 상태도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 롤러 헤밍 장치의 구성도이다.

도 5는 도 4의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 롤러 헤밍 장치의 작동 상태도이다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 다관절 아암으로 이루어진 로봇의 아암 선단에 장착되어 구동모터의 회전축 상에 장착되어 회전하는 헤밍 롤러를 통하여 인너 패널의 선단에 대하여 아웃터 패널의 플랜지부를 예비 헤밍 성형하도록 상기 로봇의 아암 선단부 일측에 2개의 프레임을 통하여 장착되어 상기 아웃터 패널에 대하여 인너 패널의 선단부를 구름 접촉된 상태로 가압하여 지지하는 지지수단과, 상기 지지수단의 일측에 장착된 상태로, 상기 아웃터 패널에 대하여 예비 헤밍 성형된 플랜지부의 내측에 실러를 도포하는 실러건을 포함하는 롤러 헤밍 장치에 있어서,

   상기 지지수단은

   상기 프레임수단에 일체로 장착되며, 내부에는 스프링이 개재되어 작동로드를 하향 탄성지지하는 스프링 실린더;

   상기 스프링 실린더의 작동로드 선단에 구성되어 상기 인너 패널의 선단부에 구름 접촉하는 지지볼로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤러 헤밍 장치.
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