KR101371489B1 - 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템 - Google Patents

Abstract

차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템이 개시된다. 개시된 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템은, 이송유닛을 통해 이송된 차체의 필러 상,하측 마운팅부에 도어 힌지를 자동으로 장착하기 위한 것으로서, ⅰ)힌지 박스 내에 수납된 다수 개의 도어 힌지들을 진동 및 중력으로서 자동 정렬하는 제1 정렬유닛과, ⅱ)제1 핸들링 로봇의 아암에 고정된 장착 프레임의 일측에 설치되며, 제1 정렬유닛의 힌지 박스에서 도어 힌지를 취출하는 제1 그리퍼와, ⅲ)제1 그리퍼에 의해 힌지 박스에서 취출된 도어 힌지를 로딩하며, 그 도어 힌지를 기설정된 마운팅 각도로 정위치시키는 제2 정렬유닛과, ⅳ)장착 프레임의 다른 일측에 설치되며, 제2 정렬유닛에서 정렬된 도어 힌지를 언로딩하는 제2 그리퍼와, ⅴ)이송유닛의 외측에 설치되며, 제2 그리퍼에 의해 로딩된 도어 힌지를 클램핑하고, 그 도어 힌지를 차체의 마운팅부에 셋팅하는 장착 지그와, ⅵ)제2 핸들링 로봇의 아암에 고정되게 설치되며, 차체의 마운팅부에 셋팅된 도어 힌지를 볼트로 체결하는 볼트 런너를 포함할 수 있다.

Description

차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템 {AUTOMATIC SYSTEM FOR MOUNTING DOOR HINGE T0 VEHICLE}

본 발명의 실시예는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차체 조립 라인에서 사이드 아웃터 패널의 각 필러에 도어 힌지를 선 장착하기 위한 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 차체에 도어를 장착하기 위한 공정은 사이드 패널의 전,후방측 필러에 도어 힌지를 장착하고, 후 공정에서 도어 힌지에 도어를 체결하는 과정으로 이루어진다.

도어 힌지의 장착 과정은 컨베이어 시스템을 통해 차체가 작업 위치로 진입하게 되면, 도어 힌지 장착지그를 이용하여 전,후방측 필러의 상,하측 마운팅부에 도어 힌지를 밀착시키고, 각각의 도어 힌지 마운팅부에 도어 힌지를 볼트 체결한다.

상기에서 도어 힌지 장착지그는 도어 힌지가 로딩된 상태로 차체의 사이드 패널 측으로 전진하며, 툴링핀을 차체에 삽입하고, 차체를 클램핑하며 전,후방측 필러의 상,하측 도어 힌지 마운팅부에 도어를 정위치시킬 수 있다.

이와 같은 상태에서 작업자는 전동 체결 기구를 이용하여 도어 힌지를 도어 힌지 마운팅부에 수작업으로 볼트 체결한다.

그런데, 상기에서와 같은 도어 힌지의 장착 공정은 수작업으로 도어 힌지를 장착 지그에 로딩하고, 그 도어 힌지를 힌지 마운팅부에 체결하므로, 수작업에 따른 작업자의 노무 비용 증가를 야기시킬 수 있다.

또한, 이러한 도어 힌지 장착 공정에서는 수작업에 의해 도어 힌지의 체결이 이루어지므로, 작업자의 부주위로 인한 도어 힌지의 조립 산포를 야기시킬 수 있으며, 이로 인해 도어의 변형 및 외관 품질을 저하시킬 수 있다.

이는 후 공정에서 도어 힌지를 재 장착해야 하는 등 품질 유지 보수 작업에 걸리는 시간이 많이 소요되어 생산성을 저하시키는 요인으로 작용하게 된다.

본 발명의 실시예들은 도어 힌지의 정렬, 셋팅 및 차체 장착 등 일련의 공정을 자동으로 구현할 수 있도록 한 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템은, 이송유닛을 통해 이송된 차체의 필러 상,하측 마운팅부에 도어 힌지를 자동으로 장착하기 위한 것으로서, ⅰ)힌지 박스 내에 수납된 다수 개의 도어 힌지들을 진동 및 중력으로서 자동 정렬하는 제1 정렬유닛과, ⅱ)제1 핸들링 로봇의 아암에 고정된 장착 프레임의 일측에 설치되며, 상기 제1 정렬유닛의 힌지 박스에서 상기 도어 힌지를 취출하는 제1 그리퍼와, ⅲ)상기 제1 그리퍼에 의해 힌지 박스에서 취출된 도어 힌지를 로딩하며, 그 도어 힌지를 기설정된 마운팅 각도로 정위치시키는 제2 정렬유닛과, ⅳ)상기 장착 프레임의 다른 일측에 설치되며, 상기 제2 정렬유닛에서 정렬된 도어 힌지를 언로딩하는 제2 그리퍼와, ⅴ)상기 이송유닛의 외측에 설치되며, 상기 제2 그리퍼에 의해 로딩된 도어 힌지를 클램핑하고, 그 도어 힌지를 차체의 마운팅부에 셋팅하는 장착 지그와, ⅵ)제2 핸들링 로봇의 아암에 고정되게 설치되며, 차체의 마운팅부에 셋팅된 도어 힌지를 볼트로 체결하는 볼트 런너를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제1 정렬유닛은 적어도 하나의 스탠드 프레임과, 상기 스탠드 프레임에 상하 방향으로 틸팅 가능하게 결합되는 틸팅 플레이트와, 상기 틸팅 플레이트의 상면에 안착되며 그 틸팅 플레이트의 가장자리 부분으로 지지되는 진동 플레이트와, 상기 스탠드 프레임에 일측이 힌지 결합되고 상기 틸팅 플레이트에 다른 일측이 힌지 결합되며 상하 방향으로 배치되는 틸팅 실린더를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제1 정렬유닛은 상기 틸팅 플레이트의 하부면에 설치되며, 상기 진동 플레이트를 진동시키는 진동 발생부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 틸팅 플레이트의 가장자리 부분에는 상기 진동 플레이트를 지지하는 복수 개의 지지판들이 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 진동 발생부는 상기 틸팅 플레이트의 하부면에 고정되게 설치되며 그 틸팅 플레이트의 평면 방향으로 전후진 하는 작동 로드에 래크가 구비된 진동 실린더와, 상기 작동 로드에 교차하는 방향으로 배치되며 상기 틸팅 플레이트의 하부면에 회전 가능하게 설치되는 회전축과, 상기 회전축에 고정되게 설치되며 상기 작동 로드의 래크와 치합하는 피니언 기어와, 상기 회전축의 동축 상에 고정되게 설치되며 상기 틸팅 플레이트에 형성된 관통홀을 통해 상기 진동 플레이트로 진동을 가하는 적어도 하나의 타격부재을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 회전축의 양단부에는 상기 틸팅 플레이트의 하부면으로 고정된 베어링이 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 타격부재는 판 형상으로 이루어지며 상기 회전축의 중심에서 다수의 방향으로 돌출된 타격 돌기들을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제1 정렬유닛은 상기 틸팅 플레이트에 상기 힌지 박스 내부의 도어 힌지 정렬 방향으로 이동 가능하게 설치되며 상기 도어 힌지의 정렬 위치를 감지하는 복수 개의 위치 센서들을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 틸팅 플레이트에는 작동 실린더가 고정되게 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 작동 실린더에는 고정 브라켓을 통해 상기 위치 센서들이 고정되게 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 힌지 박스의 내측 바닥면에는 상기 도어 힌지들을 지지하는 힌지 가이드가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 힌지 가이드에는 상기 도어 힌지를 거치하는 다수 개의 거치 돌기들이 평행하게 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 거치 돌기들 사이에는 상기 도어 힌지를 안착하는 안착홈이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 힌지 가이드는 MC 나일론 소재로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 틸팅 플레이트의 하부면 모서리 부분에는 스토핑 홈이 형성된 스토퍼 블록이 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 스탠드 프레임에는 상기 스토퍼 블록의 스토핑 홈에 결합되는 스토퍼 돌기가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 틸팅 플레이트의 하부면에는 틸팅 중심점을 형성하는 한 쌍의 제1 힌지 블록이 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 스탠드 프레임에는 힌지핀을 통해 상기 제1 힌지 블록에 힌지 결합되는 제2 힌지 블록이 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 틸팅 플레이트의 틸팅 중심점에 대응하는 상기 스토퍼 돌기는 상기 틸팅 플레이트의 틸팅 범위를 제한하도록 경사지게 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제1 그리퍼는 상기 장착 프레임의 일측 단부에 하향 경사지게 고정되는 제1 고정 프레임과, 상기 제1 고정 프레임에 힌지 결합되는 그리퍼 실린더와, 상기 그리퍼 실린더의 작동 로드 선단에 힌지 결합되며 상기 제1 고정 프레임에 힌지 결합되고 상기 작동 로드의 전후진 이동에 의해 선회하며 상기 도어 힌지를 그리핑하는 제1 클램프와, 상기 제1 고정 프레임의 자유 단부에 고정되게 설치되며 상기 도어 힌지의 힌지 브라켓을 지지하는 제1 스토퍼를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제1 고정 프레임의 자유 단부에는 상기 도어 힌지의 도어 브라켓 한 쪽을 고정하는 제1 힌지 고정부가 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제1 클램프에는 상기 도어 브라켓의 다른 한 쪽을 고정하는 제2 힌지 고정부가 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제1 및 제2 힌지 고정부에는 상기 도어 브라켓을 지지하는 제1 및 제2 고정 패드가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제1 스토퍼는 우레탄 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제1 스토퍼에는 상기 힌지 브라켓을 지지하는 한 쌍의 지지래그가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제2 그리퍼는 상기 장착 프레임의 다른 일측 단부에 수직 방향으로 고정되는 제2 고정 프레임과, 상기 제2 고정 프레임의 자유 단부에 고정되게 설치되는 양방향 실린더와, 상기 양방향 실린더의 양측 작동 로드에 각각 고정되게 설치되며 상기 도어 힌지의 도어 브라켓을 그리핑하는 제2 클램프와, 상기 제2 고정 프레임의 자유 단부에 설치되며 상기 도어 브라켓을 지지하는 제2 스토퍼를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제2 클램프에는 상기 도어 브라켓의 양측을 고정하는 제3 힌지 고정부가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제3 힌지 고정부에는 상기 도어 브라켓의 양측을 지지하는 제3 고정 패드가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제2 스토퍼는 우레탄 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제2 스토퍼는 상기 도어 브라켓을 평면적으로 지지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제2 정렬유닛은 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 고정되게 설치되며 상기 도어 힌지의 힌지 브라켓을 지지하는 제1 지지부와, 상기 제1 지지부를 사이에 두고 이의 양측에서 상기 지지 프레임에 이동 가능하게 설치되며 상기 도어 힌지의 도어 브라켓 양측을 각각 지지하는 한 쌍의 제2 지지부와, 상기 지지 프레임에 고정되며 상기 각 제2 지지부와 연결되게 설치되는 작동 실린더와, 상기 지지 프레임에 고정되게 설치되며 클램프 실린더의 작동으로 상기 힌지 브라켓을 클램핑하는 힌지 브라켓 클램퍼를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제1 지지부에는 상기 힌지 브라켓의 양측면을 가이드하는 한 쌍의 가이드부재가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제1 지지부에는 상기 힌지 브라켓의 안착 유무를 감지하는 근접 센서가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 제2 지지부는 상기 도어 브라켓의 양측을 고정하며 도어 힌지를 기설정된 마운팅 각도로 정위치시키도록 일정 간격을 두고 서로 마주하며 상기 작동 실린더의 작동 로드에 고정되게 설치되는 한 쌍의 가이드 플레이트를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 장착 지그는 상기 이송유닛의 외측에 배치되며, 베이스 프레임 상에 작동 실린더의 작동으로서 가이드 레일을 따라 상기 차체의 필러 측으로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 있어서, 상기 장착 지그는 상기 차체를 클램핑 하는 차체 클램퍼와, 상기 도어 힌지를 클램핑하는 도어 힌지 클램퍼를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템은, 상기 제2 핸들링 로봇에 근접하게 설치되며, 볼트를 상기 볼트 런너로 공급하는 볼트 피더기를 더 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템은, 이송유닛을 통해 이송된 차체의 필러 상,하측 마운팅부에 도어 힌지를 자동으로 장착하기 위한 것으로서, 힌지 박스 내에 수납된 다수 개의 도어 힌지들을 진동 및 중력으로서 자동 정렬하고 상기 도어 힌지를 기설정된 마운팅 각도로 정위치시키기 위한 정렬유닛들과, 상기 도어 힌지를 그리핑하며 이송시키는 적어도 하나의 그리퍼와, 상기 이송유닛의 외측에 설치되며 상기 도어 힌지를 클램핑하고 그 도어 힌지를 차체의 마운팅부에 셋팅하는 장착 지그를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 차체에 도어 힌지를 자동으로 장착할 수 있으므로, 생산성을 향상시킬 수 있으며, 수작업에 따른 작업자의 노무 비용 등의 제조 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 도어 힌지의 자동 장착으로 수작업에 의한 도어 힌지의 조립 산포를 줄여 조립 품질을 더욱 향상시킬 수 있으므로, 조립 산포로 인한 도어의 변형 및 외관 품질 저하를 방지할 수 있고, 후 공정에서의 품질 유지 보수 작업 시간을 단축할 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템에 적용되는 도어 힌지의 예를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템에 적용되는 힌지 박스를 도시한 사시도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템에 적용되는 제1 정렬유닛을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템에 적용되는 제1 및 제2 그리퍼를 도시한 사시도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템에 적용되는 제1 그리퍼 부위를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템에 적용되는 제2 정렬유닛을 도시한 사시도이다.
도 12 및 도 13 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템에 적용되는 제2 그리퍼 부위를 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템에 적용되는 장착 지그를 도시한 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템(100)은 차체 조립 공장에서 차체(1)의 양측 사이드 패널(2)에 프론트 도어와 리어 도어를 장착하는 도어 장착 라인에 적용될 수 있다.

예를 들면, 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템(100)은 차체(1)의 사이드 패널(2) 전방측 필러 및 후방측 필러 상하 측에 도 2에서와 같은 도어 힌지(3)를 선 장착하기 위한 것이다.

도어 힌지(3)는 도 2의 (a)에서와 같은 어퍼 힌지와 도 2의 (b)에서와 같은 로워 힌지로 구분할 수 있다. 어퍼 힌지는 사이드 패널(2)의 전후방 측 필러 상부와, 도어의 상부에 장착될 수 있다. 로워 힌지는 사이드 패널(2)의 전후방 측 필러 하부와 도어의 하부에 장착될 수 있다.

여기서, 도어 힌지(3)는 사이드 패널(2)에 장착되는 힌지 브라켓(6)과, 도어(도면에 도시되지 않음)에 장착되는 도어 브라켓(7)과, 이들 힌지 브라켓(6)과 도어 브라켓(7)을 힌지 결합하는 힌지핀(9)을 포함한다.

그리고, 사이드 패널(2)의 전방측 필러 및 후방측 필러에는 도어 힌지(3)를 장착하기 위한 도어 힌지 마운팅부(도면에 도시되지 않음)가 상하 측에 각각 형성되어 있다. 각각의 도어 힌지 마운팅부에는 도어 힌지(3)를 볼트 체결하기 위한 볼트홀(도면에 도시되지 않음)이 형성되어 있다.

또한, 차체(1)의 사이드 패널(2)에는 본 시스템(100)의 기준 위치와 도어 힌지(3)의 기준 위치를 결정하는 위치 결정홀(도면에 도시되지 않음)이 형성되어 있다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템(100)은 이송유닛(5)에 의해 이송되는 차체(1)의 사이드 패널(2)에 도어 힌지(3)를 자동으로 장착하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템(100)은 힌지 박스(11) 내에 수납된 도어 힌지들(3)을 자동으로 1차 정렬할 수 있는 구조로 이루어진다.

상기에서 이송유닛(5)은 차체(1)를 이송시키는 것으로, 차체(1)를 고정 및 지지할 수 있는 각종 지그를 설치하고 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템(100)은 차체(1) 측의 볼팅 부위와 도어 측의 볼팅 부위 간 도어 힌지(3)의 마운팅 각도를 고정시키기 위해 도어 힌지(3)를 기설정된 마운팅 각도로 정위치시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템(100)은 힌지 박스(11)에서 도어 힌지(3)를 취출하고, 그 도어 힌지(3)를 정렬하며, 차체(1)에 장착할 때까지 도어 힌지(3)의 그리핑(로딩 및 언로딩)을 공용으로 사용할 수 있는 구조로 이루어진다.

더 나아가, 본 발명의 실시예에서는 도어 힌지(3)의 조립 산포를 줄일 수 있으며, 도어 힌지(3)의 장착에 따른 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템(100)을 제공한다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템(100)은 기본적으로, 제1 정렬유닛(110), 제1 그리퍼(210), 제2 정렬유닛(310), 제2 그리퍼(410), 장착 지그(510), 볼트 런너(610) 및 볼트 피더기(710)을 포함한다.

이하에서 언급되는 도어 힌지(3)는 도 2에 도시된 어퍼 힌지 및 로워 힌지를 모두 포함할 수 있으며, 필요에 따라서는 도어 힌지(3)를 어퍼 힌지와 로워 힌지로 구분하여 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에서, 제1 정렬유닛(110)은 도 1에서와 같이 위에서 언급한 바 있는 힌지 박스(11) 내에 수납된 다수 개의 도어 힌지들(3)을 진동 및 중력으로서 자동 정렬하기 위한 것이다.

예를 들면, 힌지 박스(11)는 도 3에서와 같이 상단이 개방되고, 하단이 폐쇄된 사각 박스 형태로 이루어지며, 다수 개의 도어 힌지들(3)이 복수 개의 열로 수납될 수 있다.

도면에서는 힌지 박스(11)에 수납되는 도어 힌지(3)로서 일반적인 어퍼 힌지를 도시하고 있으나, 본 발명의 실시예에 의한 힌지 박스(11)는 도어 힌지(3)로서 로워 힌지를 수납할 수도 있다.

본 발명의 실시예에 의한 힌지 박스(11)는 도어 힌지(3)로서 로워 힌지와 어퍼 힌지를 수납하는 기본적인 구성은 동일하므로, 이하에서는 힌지 박스(11)에 도어 힌지(3)로서 어퍼 힌지를 수납하는 예를 설명하기로 한다.

힌지 박스(11)의 내측 바닥면에는 도어 힌지들(3)을 지지하는 힌지 가이드(13)가 설치된다. 힌지 가이드(13)는 도어 힌지(3)를 거치 및 안착시키는 것으로, 무게, 비용 측면에서 유리하도록 플라스틱 소재, 예를 들면 MC 나일론 소재로 형성될 수 있다.

여기서, 힌지 가이드(13)에는 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)을 거치하는 다수 개의 거치 돌기들(15)이 서로 평행하게 형성되어 있으며, 이들 거치 돌기(15) 사이에는 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(6)을 안착하는 안착홈(17)이 형성되어 있다.

따라서, 힌지 박스(11)의 내부에 수납된 도어 힌지들(3)은 힌지 가이드(13)에 다수 열로 정렬될 수 있다.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템에 적용되는 제1 정렬유닛을 도시한 사시도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 제1 정렬유닛(110)은 스탠드 프레임(111), 틸팅 플레이트(113) 및 틸팅 실린더(115)를 포함한다.

스탠드 프레임(111)은 도 1에서와 같이 이송유닛(5)의 외측에 한 쌍으로서 서로 마주하며 설치될 수 있다.

이러한 스탠드 프레임(111)은 하기의 각종 구성 요소들을 지지하기 위한 각종 브라켓, 지지블록, 플레이트, 하우징, 커버, 칼라 등과 같은 부속 요소들을 구비하고 있다.

그러나 이와 같은 부속 요소들은 각각의 구성 요소들을 스탠드 프레임(111)에 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 스탠드 프레임(111)으로 통칭하는 것을 원칙으로 한다.

스탠드 프레임(111)은 도어 힌지(3: 이하 도 2 참조)를 수납한 힌지 박스(11: 이하 도 3 참조)를 지지함과 아울러, 힌지 박스(11)를 상하 방향으로 틸팅시키며 그 힌지 박스(11)에 진동을 가할 수 있는 하기의 구성 요소들을 지지한다.

여기서, 스탠드 프레임(111)을 서로 마주하는 한 쌍으로 구비한 이유는 하나의 스탠드 프레임(111)에는 도어 힌지(3)로서 어퍼 힌지를 수납한 힌지 박스(11)를 셋팅하기 위함이며, 다른 하나의 스탠드 프레임(111)에는 도어 힌지(3)로서 로워 힌지를 수납한 힌지 박스(11)를 셋팅하기 위함이다.

틸팅 플레이트(113)는 힌지 박스(11)를 실질적으로 지지하는 것으로, 스탠드 프레임(111)에 상하 방향으로 틸팅 가능하게 결합된다. 틸팅 플레이트(113)는 대략 사각 형상의 플레이트로서 구비되며, 한 쪽 가장자리의 모서리 부분을 힌지점으로 하여 상하 방향으로 틸팅될 수 있다.

이를 위해 틸팅 플레이트(113) 하부면의 한 쪽 가장자리 모서리 부분 측에는 스탠드 프레임(111)에 대한 틸팅 플레이트(113)의 틸팅 중심점을 형성하는 한 쌍의 제1 힌지 블록(121)이 설치되어 있다. 제1 힌지 블록(121)은 포크 형태의 브라켓으로 이루어질 수 있다.

그리고, 제1 힌지 블록(121)에 대응하여 스탠드 프레임(111)의 상면에는 힌지핀(123)을 통하여 제1 힌지 블록(121)에 힌지 결합되는 한 쌍의 제2 힌지 블록(125)이 설치되어 있다.

여기서, 틸팅 플레이트(113)의 하부면 모서리 부분과 이에 대응하는 스탠드 프레임(111)의 상부면 모서리 부분에는 틸팅 플레이트(113)의 틸팅 범위를 제한하며 그 틸팅 플레이트(113)의 수평 상태를 유지케 하기 위한 스토핑수단이 설치되어 있다.

이러한 스토핑수단은 틸팅 플레이트(113)의 하부면 모서리 부분에 설치되는 스토퍼 블록(131)과, 그 스토퍼 블록(131)에 대응하여 스탠드 프레임(111)의 상부면 모서리 부분에 설치되는 스토퍼 돌기(133)를 포함한다.

스토퍼 블록(131)은 아래를 향해 스토퍼 홈(135)이 형성되어 있으며, 스토퍼 돌기(133)는 스토퍼 블록(131)의 스토퍼 홈(135)에 결합되는 형상으로 이루어진다. 스토퍼 돌기(133)는 스탠드 프레임(111)의 상부면 모서리 부분에 구비된 장착 블록(137)에 설치될 수 있다.

이 경우, 틸팅 플레이트(113)의 틸팅 중심점에 대응하는 모서리 부분의 스토퍼 돌기(133)는 틸팅 플레이트(113)의 틸팅 범위를 제한하도록 그 틸팅 플레이트(113)의 틸팅 방향으로 경사지게 배치된다.

틸팅 실린더(115)는 틸팅 플레이트(113)를 상하 방향으로 틸팅시키는 구동력을 제공하기 위한 것으로서, 공압으로 작동하는 공압 실린더로 구비될 수 있다.

틸팅 실린더(115)는 스탠드 프레임(111)에 상하 방향으로 배치된다. 틸팅 실린더(115)의 일측은 스탠드 프레임(111)에 힌지 결합되며, 틸팅 실린더(115)의 다른 일측인 작동 로드(141)는 틸팅 플레이트(113)의 하부면에 힌지 결합된다.

즉, 틸팅 실린더(115)의 실린더 몸체는 제1 힌지부재(143)와 제1 힌지핀(144)를 통해 스탠드 프레임(111)의 제1 결합부재(145)에 힌지 결합되며, 작동 로드(141)의 선단은 제2 힌지부재(146)와 제2 힌지핀(147)을 통해 틸팅 플레이트(113) 저면의 제2 결합부재(148)에 힌지 결합될 수 있다.

상기에서와 같은 틸팅 플레이트(113)는 틸팅 실린더(115) 및 위에서 언급한 바 있는 스토핑수단에 의해 상하 방향을 따라 30도 각도로 틸팅될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 의한 제1 정렬유닛(110)은 틸팅 플레이트(113) 상의 힌지 박스(11)에 진동을 인가하기 위한 진동 발생부(150)를 더 포함하고 있다.

이러한 진동 발생부(150)와 함께 틸팅 플레이트(113)의 상부면에는 힌지 박스(11)가 얹혀지며, 진동 발생부(150)로부터 발생된 진동력에 의해 진동하는 진동 플레이트(151)가 설치된다. 진동 플레이트(151)는 단순히 틸팅 플레이트(113)의 상부면에 안착되며 그 틸팅 플레이트(113)의 가장자리 부분으로 지지된다.

이에, 틸팅 플레이트(113)의 가장자리 부분에는 진동 플레이트(151)를 지지하는 지지판들(153)이 설치되어 있다.

본 발명의 실시예에서, 진동 발생부(150)는 도 5 내지 도 7에서와 같이 진동 플레이트(151)를 진동시키기 위한 것으로, 틸팅 플레이트(113)의 하부면에 설치된다.

이러한 진동 발생부(150)는 진동 실린더(161), 회전축(171), 피니언 기어(181) 및 타격부재(191)를 포함하고 있다.

진동 실린더(161)는 진동력을 발생시키는 진동원으로서, 틸팅 플레이트(113)의 하부면에 고정되게 설치되며, 그 틸팅 플레이트(113)의 평면 방향(틸팅 플레이트를 가로지르는 방향)으로 전후진 하는 작동 로드(163)가 설치되어 있다. 작동 로드(163)에는 길이 방향을 따라 일정 부분 래크(165)가 형성되어 있다.

회전축(171)은 진동 실린더(161)의 작동 로드(163)에 교차하는 방향으로 배치되며, 틸팅 플레이트(113)의 하부면에 회전 가능하게 설치된다. 회전축(171)의 양단부에는 틸팅 플레이트(113)의 하부면으로 고정된 베어링(173)이 설치되어 있다.

피니언 기어(181)는 회전축(171)에 고정되게 설치되며, 그 회전축(171)과 함께 회전한다. 피니언 기어(181)는 작동 로드(163)의 래크(165)와 치합된다.

타격부재(191)는 회전축(171)에 의해 회전하며 진동 플레이트(151)에 진동을 가하는 것으로서, 그 회전축(171)의 동축 상에 고정되게 설치된다.

타격부재(191)는 한 쌍으로서 구비되며, 판 형상으로 이루어진다. 타격부재(191)에는 회전축(171)의 중심에서 다수의 방향으로 돌출된 타격 돌기(193)가 형성되어 있다. 예를 들면, 타격부재(191)는 별 모양 또는 불가사리 모양으로 형성될 수 있다.

여기서, 진동 플레이트(151)를 실질적으로 타격하는 타격부재(191)의 타격 돌기(193)의 끝 부분은 그 진동 플레이트(151)를 용이하게 타격할 수 있도록 라운드 형태로 이루어질 수 있다.

이 경우, 타격부재(191)는 틸팅 플레이트(113)의 하부면 측에서 그 틸팅 플레이트(113)를 관통하여 진동 플레이트(151)를 타격한다. 이를 위해 틸팅 플레이트(113)에는 타격부재(191)의 타격 돌기(193)가 관통하는 한 쌍의 관통홀(119)이 형성되어 있다.

다른 한편으로, 본 발명의 실시예에 의한 제1 정렬유닛(110)은 힌지 박스(11)에 수납된 도어 힌지들(3)의 정렬 위치를 감지하고 그 감지 신호를 제어기(도면에 도시되지 않음)로 출력하는 복수 개의 위치 센서들(195)을 포함하고 있다.

예를 들면, 위치 센서(195)는 도어 힌지들(3)의 정위치 확인을 위한 공지 기술의 포토 센서로 이루어질 수 있다.

위치 센서들(195)은 틸팅 플레이트(113)에 고정되게 설치된 작동 실린더(196)에 의해 힌지 박스(11) 내부의 도어 힌지 정렬 방향으로 이동 가능하게 설치된다.

즉, 위치 센서들(195)은 작동 실린더(196)의 작동 로드(197) 선단에 고정된 고정 브라켓(198)에 설치될 수 있다.

여기서, 위치 센서들(195)은 작동 실린더(196)에 의해 힌지 박스(11) 내부의 도어 힌지 정렬 방향으로 이동된 상태에서 힌지 박스(11)에 정렬되어 있는 도어 힌지(3)와의 거리를 측정한다.

이 경우 제어기는 위치 센서들(195)의 측정값에 따라서 도어 힌지들(3)이 오차 범위 내의 거리에 위치하는 것으로 판단되면, 도어 힌지들(3)를 취출하는 장치에 제어 신호를 인가한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템에 적용되는 제1 및 제2 그리퍼를 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 제1 그리퍼(210)는 제1 정렬유닛(110)에 의해 힌지 박스(11)의 내부에서 정렬된 도어 힌지들(3)을 하나씩 그리핑하여 취출하며, 뒤에서 더욱 설명될 제2 정렬유닛(310)에 로딩시키기 위한 것이다.

제1 그리퍼(210)는 제1 핸들링 로봇(R1: 도 1 참조)의 아암 선단에 고정된 장착 프레임(211)의 일측에 설치될 수 있다. 이 경우 장착 프레임(211)에는 제1 핸들링 로봇(R1)과 결합하는 툴 체인저(213)가 설치되어 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템에 적용되는 제1 그리퍼 부위를 도시한 사시도이다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 제1 그리퍼(210)는 제1 고정 프레임(221)과, 그리퍼 실린더(231)와, 제1 클램프(241)와, 제1 스토퍼(251)를 포함하고 있다.

제1 고정 프레임(221)은 장착 프레임(211)의 일측 단부에 하향 경사지게 고정된다. 제1 고정 프레임(221)의 일측 단부는 장착 프레임(211)에 고정되므로 고정 단부로 정의할 수 있으며, 제1 고정 프레임(221)의 다른 일측 단부는 자유 단부로 정의할 수 있다.

그리퍼 실린더(231)는 제1 고정 프레임(221)에 힌지 결합되며, 그리퍼 실린더(231)의 작동 로드(233)는 뒤에서 더욱 설명될 제1 클램프(241)에 힌지 결합된다.

제1 클램프(241)는 힌지 박스(11) 내부에서 정렬된 도어 힌지(3)를 그리핑하기 위한 것으로, 그리퍼 실린더(231)의 작동 로드(233) 선단에 힌지 결합되며, 제1 고정 프레임(221)에 힌지 결합된다.

즉, 제1 클램프(241)는 제1 힌지핀(242)을 통해 작동 로드(233)의 선단에 힌지 결합되며, 제2 힌지핀(243)을 통해 제1 고정 프레임(221)에 힌지 결합될 수 있다.

따라서, 제1 클램프(241)는 그리퍼 실린더(231)의 작동으로서 작동 로드(233)의 전후진 이동에 의해 선회하며 도어 힌지(3)를 그리핑할 수 있다.

여기서, 제1 고정 프레임(221)의 자유 단부에는 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7) 한 쪽을 고정하는 제1 힌지 고정부(225)가 구비되며, 제1 클램프(241)에는 그 도어 브라켓(7)의 다른 한 쪽을 고정하는 제2 힌지 고정부(245)가 구비된다.

제1 힌지 고정부(225)에는 도어 브라켓(7)의 한 쪽을 고정하는 제1 클램프홈(227)이 형성되어 있으며, 제1 클램프홈(227)에는 도어 브라켓(7)의 한 쪽을 지지하는 제1 고정 패드(229)가 설치되어 있다.

그리고, 제2 힌지 고정부(245)에는 도어 브라켓(7)의 다른 한 쪽을 고정하는 제2 클램프홈(247)이 형성되어 있으며, 제2 클램프홈(247)에는 도어 브라켓(7)의 다른 한 쪽을 지지하는 제2 고정 패드(249)가 설치되어 있다.

예를 들면, 제1 및 제2 힌지 고정부(225, 245)의 제1 및 제2 고정 패드(229, 249)는 우레탄 재질로 형성될 수 있다.

제1 스토퍼(251)는 제1 클램프(241)에 그리핑 된 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(5)을 지지하고, 도어 힌지(3)의 제작 공차를 흡수하며, 그 도어 힌지(3)의 회전을 방지하기 위한 것이다.

제1 스토퍼(251)는 제1 고정 프레임(221)의 자유 단부에 고정되게 설치된다. 제1 스토퍼(251)는 우레탄 제질로 형성될 수 있다.

이러한 제1 스토퍼(251)는 제1 고정 프레임(221)의 자유 단부에 고정되는 고정 부분(253)과, 그 고정 부분(253)에 일체로 연결되며 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(6)를 지지하는 한 쌍의 지지래그(255)로 이루어진다.

본 발명의 실시예에서, 제2 정렬유닛(310)은 도 1에서와 같이 제1 그리퍼(210)에 의해 힌지 박스(11)에서 취출된 도어 힌지(3)를 고정 지지하며, 그 도어 힌지(3)를 기설정된 마운팅 각도로 정위치시키기 위한 것이다.

즉, 제2 정렬유닛(310)은 차체(1) 측의 볼팅 부위와 도어 측의 볼팅 부위 간 도어 힌지(3)의 마운팅 각도를 고정시키기 위해 도어 힌지(3)를 기설정된 마운팅 각도로 정위치시킬 수 있다.

제2 정렬유닛(310)은 도 1에서와 같이, 제1 정렬유닛(110)의 한 쌍의 스탠드 프레임(111) 사이에 설치될 수 있다. 제2 정렬유닛(310)은 도어 힌지(3)로서 어퍼 힌지와 로워 힌지를 정위치시키는데, 이하에서는 편의 상 어퍼 힌지를 정위치시키는 예를 설명한다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템에 적용되는 제2 정렬유닛을 도시한 사시도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 제2 정렬유닛(310)은 지지 프레임(311)과, 제1 지지부(331)와, 제2 지지부(351)와, 작동 실린더(371)와, 힌지 브라켓 클램퍼(391)를 포함하고 있다.

지지 프레임(311)은 하기의 각종 구성 요소들을 지지하기 위한 것으로, 언급한 바 있는 한 쌍의 스탠드 프레임(111) 사이에 설치된다. 이러한 지지 프레임(311)에는 각종 브라켓, 지지블록, 플레이트, 하우징, 커버, 칼라 등과 같은 부속 요소들을 구비하고 있다.

그러나 이와 같은 부속 요소들은 각각의 구성 요소들을 지지 프레임(311)에 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 지지 프레임(311)으로 통칭하는 것을 원칙으로 한다.

제1 지지부(331)는 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(6)을 지지하는 것으로, 지지 프레임(311)에 고정되게 설치된다. 제1 지지부(331)는 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(6)이 안착되는 부분으로, 지지 프레임(311)에 설치되는 지지 브라켓(332)을 포함할 수 있다.

여기서, 제1 지지부(331)에는 힌지 브라켓(6)의 양측을 가이드하는 한 쌍의 가이드부재(335)가 설치되어 있다.

가이드부재(335)는 지지 브라켓(332)의 힌지 브라켓(6) 안착 부위 양측에 고정되게 설치된다. 가이드부재(335)는 제1 그리퍼(210)에 그리핑 된 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(6)을 제1 지지부(331)의 안착 부위로 유도할 수 있다.

또한, 제1 지지부(331)의 힌지 브라켓(6) 안착 부위에는 제1 지지부(331)에 대한 힌지 브라켓(6)의 위치를 결정하고, 그 힌지 브라켓(6)을 정렬하는 적어도 하나의 툴링핀(334)이 형성되어 있다.

툴링핀(334)은 제1 지지부(331)에 한 쌍으로 구비되며, 힌지 브라켓(6)에 형성된 볼트홀 또는 별도의 툴링홀에 끼워지며 그 힌지 브라켓(6)을 정렬할 수 있다.

그리고, 제1 지지부(331)에는 힌지 브라켓(6)의 안착 유무를 감지하는 근접 센서(337)가 설치되어 있다. 근접 센서(337)는 제1 지지부(331)의 안착 부위에 안착된 힌지 브라켓(6)의 유무를 감지하고 그 감지 신호를 제어기(도면에 도시되지 않음)로 출력한다.

이를 위해 도면에는 도시되지 않았지만, 근접 센서(337)의 센싱 신호를 통과시키기 위한 센싱홀이 제1 지지부(331)의 힌지 브라켓(6) 안착 부위에 형성되어 있음은 당연하다 할 것이다.

이러한 근접 센서(337)는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 근접 센서로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

제2 지지부(351)는 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7) 양측을 각각 지지하는 것으로, 지지 프레임(311)에 설치된다. 제2 지지부(351)는 제1 지지부(331)를 사이에 두고 이의 양측에 각각 배치되며, 지지 프레임(311)에 이동 가능하게 설치된다.

제2 지지부(351)는 제1 지지부(331)를 향해 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 왕복 이동될 수 있다.

즉, 제2 지지부(351)는 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(6)이 제1 지지부(331)의 안착 부위에 안착되기 전에 제1 지지부(331)로부터 멀어지는 방향으로 이동하며, 힌지 브라켓(6)이 제1 지지부(331)의 안착 부위에 안착된 후 제1 지지부(331)를 향해 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.

제2 지지부(351)의 구성을 설명하기에 앞서, 작동 실린더(371)는 제2 지지부(351)를 왕복 이동시키기 위한 것으로서, 각각의 제2 지지부(351)에 대응하여 지지 프레임(311)에 고정되게 설치된다.

작동 실린더(371)는 고정 브라켓(373)을 통해 지지 프레임(311)에 고정되게 설치되며, 제2 지지부(351)와 연결되게 설치될 수 있다.

상기에서 각각의 제2 지지부(351)는 장착 브라켓(353)을 통해 작동 실린더(371)의 작동 로드(375) 선단에 고정되게 설치되는 한 쌍의 가이드 플레이트(355)를 포함한다.

이들 한 쌍의 가이드 플레이트(355)는 도어 브라켓(7)의 양측을 각각 고정하며 도어 힌지(3)를 기설정된 마운팅 각도로 정위치시키기 위한 것으로서, 일정한 간격을 두고 서로 마주하며 설치될 수 있다. 가이드 플레이트들(355)의 상측부는 서로 멀어지는 방향으로 라운드지게 절곡될 수 있다.

이와 같이 가이드 플레이트들(355)의 상측부를 서로 멀어지는 방향으로 라운드지게 절곡 형성한 이유는 제1 및 제2 지지부(331, 351)에 의해 정렬된 도어 힌지(3)를 뒤에서 더욱 설명될 제2 그리퍼(410)를 통해 취출할 때, 그 도어 힌지(3)를 제2 지지부(351)로부터 용이하게 취출시키기 위함이다.

힌지 브라켓 클램퍼(391)는 제1 지지부(331)의 안착 부위에 안착된 힌지 브라켓(6)을 클램핑하기 위한 것으로서, 지지 프레임(311)에 고정되게 설치된다.

힌지 브라켓 클램퍼(391)는 클램핑 실린더(393)의 작동으로 선회하며 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(6)을 클램핑 한다. 힌지 브라켓 클램퍼(391)는 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(6)을 실질적으로 클램핑하는 클램핑부재(399)를 포함한다.

클램핑부재(399)는 한 쪽 부분이 클램핑 실린더(393)의 작동 로드(395) 선단에 힌지 결합되며, 다른 한 쪽 부분이 지지 프레임(311)에 고정된 고정 블록(396)에 힌지 결합될 수 있다.

한편, 도 8에서와 같이 본 발명의 실시예에 의한 제2 그리퍼(410)는 제2 정렬유닛(310)에서 정렬된 도어 힌지(3)를 그리핑하여 제2 정렬유닛(310)으로부터 언로딩(취출)시키고, 그 도어 힌지(3)를 뒤에서 더욱 설명될 장착 지그(510)에 로딩시키기 위한 것이다.

제2 그리퍼(410)는 제1 핸들링 로봇(R1: 도 1 참조)의 아암 선단에 고정된 장착 프레임(211)의 다른 일측에 설치될 수 있다.

도 12 및 도 13 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템에 적용되는 제2 그리퍼 부위를 도시한 사시도이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 제2 그리퍼(410)는 제2 고정 프레임(421)과, 양방향 실린더(441)와, 제2 클램프(461)와, 제2 스토퍼(481)를 포함한다.

제2 고정 프레임(421)은 도 8에서와 같이, 장착 프레임(211)의 다른 일측 단부에 수직 방향으로 고정되게 설치된다. 제2 고정 프레임(421)의 일측 단부는 장착 프레임(211)에 고정되므로 고정 단부로 정의할 수 있으며, 제2 고정 프레임(421)의 다른 일측 단부는 자유 단부로 정의할 수 있다.

양방향 실린더(441)는 제2 고정 프레임(421)의 자유 단부에 고정되게 설치된다. 이러한 양방향 실린더(441)는 양측으로 배치된 작동 로드(443)를 그 양측으로 전후진시키는 공압 실린더로서 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 양방향 실린더로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

제2 클램프(461)는 제2 정렬유닛(310)에서 정렬된 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)을 그리핑하기 위한 것으로서, 양방향 실린더(441)의 양측 작동 로드(443)에 각각 고정되게 결합된다.

따라서, 제2 클램프(461)는 양방향 실린더(441)에 의해 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7) 측으로 가까워지게 이동하며 그 도어 브라켓(7)을 그리핑할 수 있다.

여기서, 제2 클램프(461)에는 도어 브라켓(7)의 양측을 고정하는 제3 힌지 고정부(465)가 구비된다. 제3 힌지 고정부(465)에는 도어 브라켓(7)의 양측을 지지하는 제3 고정 패드(467)가 설치된다. 예를 들면, 제3 힌지 고정부(465)의 제3 고정 패드(467)는 우레탄 재질로 형성될 수 있다.

제2 스토퍼(481)는 제2 클램프(461)에 그리핑 된 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)을 지지하고, 도어 힌지(3)의 제작 공차를 흡수하며, 그 도어 힌지(3)의 회전을 방지하기 위한 것이다.

제2 스토퍼(481)는 제2 고정 프레임(421)의 자유 단부에 고정되게 설치된다. 제2 스토퍼(481)는 사각판 형태로서 우레탄 소재로 이루어지며, 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)을 평면적으로 지지한다.

본 발명의 실시예에서, 장착 지그(510)는 도 1에서와 같이 제2 그리퍼(410)에 의해 로딩된 도어 힌지(3)를 클램핑하고, 차체(1)를 클램핑 한 상태로 도어 힌지(3)를 차체(1)의 도어 힌지 마운팅부에 셋팅하기 위한 것이다. 장착 지그(510)는 이송유닛(5)의 외측에 설치될 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템에 적용되는 장착 지그를 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 장착 지그(510)는 베이스 프레임(511)에 이송유닛(5) 상의 차체(1)에 대하여 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다.

베이스 프레임(511)은 하기의 각종 구성 요소들을 지지하기 위한 각종 브라켓, 지지블록, 플레이트, 하우징, 커버, 칼라 등과 같은 부속 요소들을 구비하고 있다.

그러나 이와 같은 부속 요소들은 각각의 구성 요소들을 베이스 프레임(511)에 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 베이스 프레임(511)으로 통칭하는 것을 원칙으로 한다.

장착 지그(510)는 베이스 프레임(511)의 상면에 가이드 레일(521)을 따라 이동하는 이동 블록(531) 상에 설치될 수 있다. 이동 블록(531)은 가이드 레일(521)에 슬라이드 이동 가능하게 결합된다.

여기서, 이동 블록(531)은 베이스 프레임(511)에 고정되게 설치된 작동 실린더(541)에 의해 가이드 레일(521)을 따라 차체(1)의 필러 측으로 왕복 이동될 수 있다.

장착 지그(510)는 이동 블록(531)의 상면에 수직 방향으로 설치되는 지그 프레임(551)과, 그 지그 프레임(551)에 설치되는 한 쌍의 도어 힌지 클램퍼(561)와, 도어 힌지 클램퍼(561) 사이에서 지그 프레임(551)에 설치되는 차체 클램퍼(571)를 포함한다.

도어 힌지 클램퍼(561)는 작동 실린더의 작동으로 도어 힌지(3)를 클램핑 하기 위한 것이며, 차체 클램퍼(571)는 작동 실린더의 작동으로 차체(1)의 필러 측을 클램핑 하기 위한 것이다.

이러한 도어 힌지 클램퍼(561), 차체 클램퍼(571) 및 이들 클램퍼(561, 571)의 지그 프레임(551) 장착 구조는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술이므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에서 볼트 런너(610)는 장착 지그(510)를 통해 차체(1)의 도어 힌지 마운팅부에 셋팅된 도어 힌지(3)를 볼트로 체결하기 위한 것이다. 볼트 런너(610)는 제2 핸들링 로봇(R2)의 아암 선단에 고정되게 설치될 수 있다.

그리고 본 발명의 실시예에서, 볼트 피더기(710)는 볼트 런너(610)로 볼트를 공급하기 위한 것으로, 제2 핸들링 로봇(R2)에 근접하게 설치될 수 있다. 볼트 피더기(710)는 진동으로서 볼트들을 이동시키며 볼트 런너(610)로 공급할 수 있는 구조로 이루어진다.

상기에서와 같은 볼트 런너(610) 및 볼트 피더기(710)는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술이므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템(100)의 작동 및 작용 효과를 앞서 개시한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 본 발명의 실시예에서는 이송유닛(5)에 의해 이송되는 차체(1)가 기설정된 작업 위치에 정지한 상태에서 하기의 작동이 이루어지는 예를 설명한다.

본 발명의 실시예에서는 내부에 도어 힌지들(3)이 복수 개의 열로 수납된 힌지 박스(11)를 제1 정렬유닛(110)의 틸팅 플레이트(113) 상으로 로딩시킨다.

이러한 힌지 박스(11)는 별도의 장소에서 다수 개로 스택킹 된 상태에서 도면에 미도시된 공지 기술의 이송수단을 통해 스탠드 프레임(111) 상의 틸팅 플레이트(113)에 얹혀진다.

이 때, 틸팅 플레이트(113)는 틸팅 실린더(115)의 작동으로 수평 상태를 유지하고 있으며, 힌지 박스(11)는 틸팅 플레이트(113) 상의 진동 플레이트(151) 상으로 안착된다.

그리고, 틸팅 플레이트(113) 하부면의 스토퍼 블록(131)에 있어 이의 스토퍼 홈(135)에는 스탠드 프레임(111) 상부면의 스토퍼 돌기(133)가 결합된 상태에 있다. 이에 틸팅 플레이트(113)는 스탠드 프레임(111)의 상부면에 대해 수평 상태를 유지하고 있다.

이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 틸팅 실린더(115)을 작동시켜 작동 로드(141)를 전진 이동시킨다.

그러면, 틸팅 플레이트(113)는 힌지 결합된 제1 및 제2 힌지 블록(121, 125)의 힌지핀(123)을 틸팅 중심점으로 하여 상측 방향으로 일정 각도(예를 들면 30도) 만큼 틸팅된다.

여기서, 틸팅 플레이트(113)의 틸팅 중심점에 대응하는 모서리 부분의 스토퍼 돌기(133)는 틸팅 플레이트(113)의 틸팅 방향으로 경사지게 배치되어 있기 때문에, 스토퍼 돌기(133)가 스토퍼 블록(131)의 스토퍼 홈(135)에 결합되면서 틸팅 플레이트(113)의 틸팅 범위를 제한할 수 있게 된다.

상기와 같이 틸팅 플레이트(113)의 틸팅이 완료되면, 본 발명의 실시예에서 진동 발생부(150)의 진동 실린더(161)는 작동 로드(163)를 전후진 이동시킨다.

그러면, 틸팅 플레이트(113)의 하부면에 회전축(171)이 회전 가능하게 설치되어 있고, 회전축(171) 상에 피니언 기어(181)가 설치되어 있으며, 그 피니언 기어(181)가 작동 로드(163)의 래크(165)와 치합되어 있기 때문에, 회전축(171)은 작동 로드(163)의 전후진 작동에 의해 양방향으로 회전하게 된다.

이에, 회전축(171)에 설치된 타격부재(191)는 회전하게 된다. 타격부재(191)는 타격 돌기(193)가 틸팅 플레이트(113)의 관통홀(119)을 관통한 상태로 회전한다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 상기와 같이 진동 실린더(161)의 작동에 의해 타격부재(191)가 회전함에 따라 그 타격부재(191)의 타격 돌기(193)가 관통홀(119)을 통해 진동 플레이트(151)를 타격하게 되므로, 힌지 박스(11)가 안착되어 있는 진동 플레이트(151)를 진동시킬 수 있게 된다.

이로써, 본 발명의 실시예에서는 틸팅 플레이트(113)를 틸팅시킨 상태에서 진동 발생부(150)의 타격부재(191)에 의해 진동 플레이트(151)를 진동시키므로, 힌지 박스(11)의 내부에 수납되어 있는 도어 힌지들(3)은 진동 및 중력에 의해 힌지 가이드(13)를 따라 일렬로 정렬될 수 있다.

이러는 과정에, 제1 정렬유닛(110)의 위치 센서들(195)은 작동 실린더(196)에 의해 도어 힌지(3)의 정렬 방향으로 이동된 상태에서, 힌지 박스(11)에 정렬되어 있는 도어 힌지(3)와의 거리를 측정하고 그 측정값을 제어기(도면에 도시되지 않음)로 출력한다.

그러면, 제어기는 위치 센서들(195)의 측정값에 따라 도어 힌지들(3)이 오차 범위 내의 거리에 위치하는 것으로 판단되면, 제1 핸들링 로봇(R1) 및 제1 그리퍼(210)에 작동 신호를 인가한다.

상기와 같이 제어기를 통해 제1 핸들링 로봇(R1)에 작동 신호를 인가하게 되면, 제1 핸들링 로봇(R1)은 장착 프레임(221)에 장착된 제1 그리퍼(210)를 힌지 박스(11)의 내부 측으로 이동시킨다.

이 때, 제1 그리퍼(210)의 제1 클램프(241)는 그리퍼 실린더(231)의 후진 작동으로 제1 고정 프레임(221)의 자유 단부로부터 멀어지는 방향으로 선회된 상태에 있다.

한편, 제1 그리퍼(210)의 그리퍼 실린더(231)는 제어기로부터 작동 신호를 제공받아 작동 로드(233)를 전진 이동시킨다.

그러면, 제1 클램프(241)는 제1 힌지핀(242)을 통해 작동 로드(233)의 선단에 힌지 결합되며, 제2 힌지핀(243)을 통해 제1 고정 프레임(221)에 힌지 결합되어 있기 때문에, 그리퍼 실린더(231)의 전진 작동에 의해 선회하며 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)을 그리핑한다.

이 때, 제1 고정 프레임(221)의 제1 힌지 고정부(225)는 제1 클램프홈(227)의 제1 고정 패드(229)를 통해 도어 브라켓(7) 한 쪽을 고정할 수 있다.

또한, 제1 클램프(241)의 제2 힌지 고정부(245)는 제2 클램프홈(247)의 제2 고정 패드(249)를 통해 도어 브라켓(7)의 다른 한 쪽을 고정할 수 있다.

그리고, 제1 스토퍼(251)는 제1 클램프(241)에 그리핑 된 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)을 지지하면서 도어 힌지(3)의 제작 공차를 흡수하며, 그 도어 힌지(3)의 회전을 방지할 수 있다.

이 경우, 제1 스토퍼(251)는 한 쌍의 지지래그(255)를 통해 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(6)를 지지한다.

상기와 같이 제1 그리퍼(210)에 의해 도어 힌지(3)를 그리핑 한 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 제1 핸들링 로봇(R1)의 작동으로 그 도어 힌지(3)를 힌지 박스(11)로부터 취출하며 제2 정렬유닛(310) 측으로 이동시킨다.

이 때, 제2 정렬유닛(310)의 제2 지지부(351)는 작동 실린더(371)의 후진 작동으로 제1 지지부(331)로부터 멀어지는 방향으로 이동된 상태에 있다.

본 발명의 실시예에서는 제1 그리퍼(210)를 통해 도어 힌지(3)를 그리핑 한 상태에서, 제1 핸들링 로봇(R1)을 통해 제2 정렬유닛(310)의 제1 지지부(331) 상에 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(6)을 안착시킨다.

여기서, 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(6)은 가이드부재(335)에 가이드되면서 제1 지지부(331)의 안착 부위에 용이하게 안착될 수 있다.

그리고, 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(6)은 제1 지지부(331)의 툴링핀(334)에 끼워지며 제1 지지부(331) 상에 정위치될 수 있다.

이러는 동시에, 제1 지지부(331)의 근접 센서(337)는 제1 지지부(331)의 안착 부위에 안착된 힌지 브라켓(6)을 감지하고, 그 감지 신호를 제어기로 출력한다.

그러면, 제어기는 근접 센서(337)의 감지 신호에 따라 제1 그리퍼(210)의 그리퍼 실린더(231)에 제어 신호를 인가하여 그 그리퍼 실린더(231)의 작동 로드(233)를 후진 이동시킨다.

이에, 제1 그리퍼(210)의 제1 클램프(241)는 작동 로드(233)의 후진 이동에 의해 선회하며 도어 힌지(3)의 그리핑을 해제한다.

그리고 나서 제1 그리퍼(210)는 제1 핸들링 로봇(R1)에 의해 다시 제1 정렬유닛(110)의 힌지 박스(11) 측으로 이동한다.

상기와 같이 제1 그리퍼(210)가 아웃되고, 제1 지지부(331) 상에 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(6)이 정위치 된 상태에서, 제2 정렬유닛(310)의 힌지 브라켓 클램퍼(391)는 클램핑 실린더(393)의 작동으로 선회하며 힌지 브라켓(6)을 클램핑한다.

이 후, 본 발명의 실시예에서는 작동 실린더(371)의 작동 로드(375)를 전진 이동시키며 제2 지지부(351)의 가이드 플레이트들(355)을 제1 지지부(331)를 향해 서로 가까워지는 방향으로 이동시킨다.

이에 제2 지지부(351)의 가이드 플레이트들(355) 사이로 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7) 양측이 진입되면서 그 가이드 플레이트들(355)은 도어 브라켓(7)을 고정하게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 제2 정렬유닛(310)의 제1,2 지지부(331, 351) 및 힌지 브라켓 클램퍼(391)에 의해 도어 힌지(3)를 기설정된 마운팅 각도로 정위치시킬 수 있게 된다.

즉, 제2 정렬유닛(310)은 차체(1) 측의 볼팅 부위와 도어 측의 볼팅 부위 간 도어 힌지(3)의 마운팅 각도를 고정시키기 위해 도어 힌지(3)를 기설정된 마운팅 각도로 정위치시킬 수 있게 된다.

이와 같이 제2 정렬유닛(310)을 통해 도어 힌지(3)를 정위치시킨 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 제1 핸들링 로봇(R1)의 작동으로서 제2 그리퍼(410)를 제2 정렬유닛(310) 측으로 이동시킨다.

이 때 제2 그리퍼(410)의 제2 클램프(461)는 양방향 실린더(441)의 후진 작동으로 서로 멀어지는 방향으로 이동된 상태에 있다.

그리고 나서, 본 발명의 실시예에서는 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)을 사이에 두고 양방향 실린더(441)의 전진 작동으로서 제2 클램프(461)를 서로 가까워지는 방향으로 이동시킨다.

그러면, 제2 클램프(461)는 양방향 실린더(441)에 의해 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7) 측으로 가까워지게 이동하며 그 도어 브라켓(7)을 그리핑 할 수 있게 된다.

여기서, 제2 클램프(461)의 제3 힌지 고정부(465)는 제3 고정 패드(467)를 통해 도어 브라켓(7)의 양측을 견고하게 지지할 수 있다.

그리고 제2 스토퍼(481)는 제2 클램프(461)에 그리핑 된 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)을 평면적으로 지지하면서 도어 힌지(3)의 제작 공차를 흡수하며 그 도어 힌지(3)의 회전을 방지할 수 있다.

이와 동시에, 제2 정렬유닛(310)의 힌지 브라켓 클램퍼(391)는 클램핑 실린더(393)의 작동으로 선회하며 힌지 브라켓(6)을 언 클램핑시킨다.

그리고 나서, 본 발명의 실시예에서는 제2 그리퍼(410)에 의해 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)을 그리핑 한 상태에서, 제1 핸들링 로봇(R1)의 작동으로서 그 도어 힌지(3)를 제2 정렬유닛(310)으로부터 취출한다.

이 경우, 도어 힌지(3)는 제2 그리퍼(410)에 의해 그리핑 된 상태로, 제1 핸들링 로봇(R1)에 의해 상측 방향으로 이동하며 제2 지지부(351)의 가이드 플레이트(355) 사이로부터 취출될 수 있다.

상기한 과정에, 본 발명의 실시예에서는 가이드 플레이트들(355)의 상측부가 서로 멀어지는 방향으로 라운드지게 절곡되어 있기 때문에, 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)은 가이드 플레이트들(355)로부터 용이하게 취출될 수 있다.

이렇게 도어 힌지(3)가 제2 그리퍼(410)에 그리핑 된 상태로 제2 정렬유닛(310)의 제2 지지부(351)로부터 취출되면, 제2 지지부(351)는 작동 실린더(371)의 후진 작동으로서 원래의 위치로 리턴된다.

이 후, 제1 핸들링 로봇(R1)은 제2 그리퍼(410)에 그리핑 된 도어 힌지(3)를 장착 지그(510) 측으로 이동시킨다.

이 때, 장착 지그(510)는 작동 실린더(541)의 후진 작동에 의해 베이스 프레임(511)의 가이드 레일(521)을 따라 차체(1)로부터 멀어지는 방향으로 후진된 상태에 있다.

상기한 제1 핸들링 로봇(R1)은 제2 그리퍼(410)에 그리핑 된 도어 힌지(3)를 장착 지그(510)의 도어 힌지 클램퍼(561)에 위치시킨다.

이 상태에서 도어 힌지 클램퍼(561)는 작동 실린더의 작동으로서 도어 힌지(3)를 클램핑 한다.

이와 동시에 제2 그리퍼(410)는 양방향 실린더(441)의 후진 작동으로서 제2 클램프(461)를 후진 이동시키며 그 도어 힌지(3)의 그리핑을 해제한 상태에서, 제1 핸들링 로봇(R1)에 의해 제2 정렬유닛(310) 측으로 이동하게 된다.

상기와 같이 제2 그리퍼(410)에 의해 도어 힌지(3)를 도어 힌지 클램퍼(561)에 로딩하고, 그 도어 힌지 클램퍼(561)에 의해 도어 힌지(3)를 클램핑 한 상태에서, 장착 지그(510)는 작동 실린더(541)의 전진 작동에 의해 가이드 레일(521)을 따라 차체(1)의 필러 측으로 이동하게 된다.

그리고 나서, 장착 지그(510)의 차체 클램퍼(571)는 작동 실린더의 작동으로서 차체(1)의 필러 측을 클램핑하게 된다.

따라서, 장착 지그(510)는 도어 힌지 클램퍼(561)를 통해 도어 힌지(3)를 클램핑 한 상태로, 차체 클램퍼(571)를 통해 차체(1)를 클램핑 하며 그 도어 힌지(3)를 차체(1)의 도어 힌지 마운팅부에 정확히 셋팅할 수 있게 된다.

마지막으로, 장착 지그(510)에 의해 차체(1)에 대한 도어 힌지(3)의 셋팅이 완료되면, 본 발명의 실시예에서는 제2 핸들링 로봇(R2)의 작동으로 볼트 런너(610)를 도어 힌지(3)의 셋팅 위치로 이동시키고, 그 볼트 런너(610)를 통하여 도어 힌지(3)를 차체(1)의 도어 힌지 마운팅부에 볼트 체결한다.

이 때, 볼트 런너(610)는 볼트 피더기(710)를 통하여 볼트를 공급받을 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템(100)에 의하면, 힌지 박스(11) 내에 수납된 도어 힌지들(3)을 제1 정렬유닛(110)을 통해 자동으로 1차 정렬하고, 제1 그리퍼(210)를 통해 힌지 박스(11)에서 도어 힌지(3)를 취출하며 그 도어 힌지(3)를 제2 정렬유닛(310)에 자동으로 로딩시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 제2 정렬유닛(310)을 통해 도어 힌지(3)를 기설정된 마운팅 각도로 정위치시킴과 아울러, 제2 그리퍼(410)를 통해 제2 정렬유닛(310)으로부터 도어 힌지(3)를 취출하고 그 도어 힌지(3)를 장착 지그(510)에 자동으로 로딩시키며, 장착 지그(510)를 통해 도어 힌지(3)를 차체(1)의 도어 힌지 마운팅부에 정확히 셋팅할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 장착 지그(510)를 통해 차체(1)에 셋팅된 도어 힌지(3)를 로봇에 의해 이동하는 볼트 런너(610)로서 차체(1)에 자동으로 볼트 체결할 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시예에서는 상술한 바와 같은 각종 구성 요소 및 일련의 작동 과정을 통해 차체(1)의 사이드 패널(2)에 도어 힌지(3)를 자동으로 장착할 수 있으므로, 생산성을 향상시킬 수 있으며, 수작업에 따른 작업자의 노무 비용 등의 제조 비용을 절감할 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시예에서는 차체(1)에 대한 도어 힌지(3)의 자동 장착이 가능하므로, 수작업에 의한 도어 힌지(3)의 조립 산포를 방지하여 조립 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 도어 힌지(3)의 조립 산포로 인한 도어의 변형 및 외관 품질 저하를 방지할 수 있고, 후 공정에서의 품질 유지 보수 작업 시간을 단축할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

1... 차체 2... 사이드 패널
3... 도어 힌지 5... 이송유닛
6... 힌지 브라켓 7... 도어 브라켓
11... 힌지 박스 13... 힌지 가이드
110... 제1 정렬유닛 111... 스탠드 프레임
113... 틸팅 플레이트 115... 틸팅 실린더
150... 진동 발생부 151... 진동 플레이트
161... 진동 실린더 165... 래크
171... 회전축 181... 피니언 기어
191... 타격부재 195... 위치 센서
210... 제1 그리퍼 211... 장착 프레임
221... 제1 고정 프레임 231... 그리퍼 실린더
241... 제1 클램프 251... 제1 스토퍼
310... 제2 정렬유닛 311... 지지 프레임
331... 제1 지지부 337... 근접 센서
351... 제2 지지부 355... 가이드 플레이트
391... 힌지 브라켓 클램퍼 410... 제2 그리퍼
421... 제2 고정 프레임 441... 양방향 실린더
461... 제2 클램프 481... 제2 스토퍼
510... 장착 지그 511... 베이스 프레임
521... 가이드 레일 551... 지그 프레임
561... 도어 힌지 클램퍼 571... 차체 클램퍼
610... 볼트 런너 710... 볼트 피더기
R1.. 제1 핸들링 로봇 R2... 제2 핸들링 로봇

Claims (28)

1. 이송유닛을 통해 이송된 차체의 필러 상,하측 마운팅부에 도어 힌지를 자동으로 장착하기 위한 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템으로서,
   힌지 박스 내에 수납된 다수 개의 도어 힌지들을 진동 및 중력으로서 자동 정렬하는 제1 정렬유닛;
   제1 핸들링 로봇의 아암에 고정된 장착 프레임의 일측에 설치되며, 상기 제1 정렬유닛의 힌지 박스에서 상기 도어 힌지를 취출하는 제1 그리퍼;
   상기 제1 그리퍼에 의해 힌지 박스에서 취출된 도어 힌지를 로딩하며, 그 도어 힌지를 기설정된 마운팅 각도로 정위치시키는 제2 정렬유닛;
   상기 장착 프레임의 다른 일측에 설치되며, 상기 제2 정렬유닛에서 정렬된 도어 힌지를 언로딩하는 제2 그리퍼;
   상기 이송유닛의 외측에 설치되며, 상기 제2 그리퍼에 의해 로딩된 도어 힌지를 클램핑하고, 그 도어 힌지를 차체의 마운팅부에 셋팅하는 장착 지그; 및
   제2 핸들링 로봇의 아암에 고정되게 설치되며, 차체의 마운팅부에 셋팅된 도어 힌지를 볼트로 체결하는 볼트 런너
   를 포함하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 정렬유닛은,
   적어도 하나의 스탠드 프레임과,
   상기 스탠드 프레임에 상하 방향으로 틸팅 가능하게 결합되는 틸팅 플레이트와,
   상기 틸팅 플레이트의 상면에 안착되며, 그 틸팅 플레이트의 가장자리 부분으로 지지되는 진동 플레이트와,
   상기 스탠드 프레임에 일측이 힌지 결합되고, 상기 틸팅 플레이트에 다른 일측이 힌지 결합되며, 상하 방향으로 배치되는 틸팅 실린더
   를 포함하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 정렬유닛은,
   상기 틸팅 플레이트의 하부면에 설치되며, 상기 진동 플레이트를 진동시키는 진동 발생부를 더 포함하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 틸팅 플레이트의 가장자리 부분에는 상기 진동 플레이트를 지지하는 복수 개의 지지판들이 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 진동 발생부는,
   상기 틸팅 플레이트의 하부면에 고정되게 설치되며, 그 틸팅 플레이트의 평면 방향으로 전후진 하는 작동 로드에 래크가 구비된 진동 실린더와,
   상기 작동 로드에 교차하는 방향으로 배치되며, 상기 틸팅 플레이트의 하부면에 회전 가능하게 설치되는 회전축과,
   상기 회전축에 고정되게 설치되며, 상기 작동 로드의 래크와 치합하는 피니언 기어와,
   상기 회전축의 동축 상에 고정되게 설치되며, 상기 틸팅 플레이트에 형성된 관통홀을 통해 상기 진동 플레이트로 진동을 가하는 적어도 하나의 타격부재
   을 포함하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 타격부재는 판 형상으로 이루어지며, 상기 회전축의 중심에서 다수의 방향으로 돌출된 타격 돌기들을 포함하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
7. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 정렬유닛은,
   상기 틸팅 플레이트에 상기 힌지 박스 내부의 도어 힌지 정렬 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 도어 힌지의 정렬 위치를 감지하는 복수 개의 위치 센서들을 더 포함하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 틸팅 플레이트에는 작동 실린더가 고정되게 설치되며, 상기 작동 실린더에는 고정 브라켓을 통해 상기 위치 센서들이 고정되게 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 힌지 박스의 내측 바닥면에는 상기 도어 힌지들을 지지하는 힌지 가이드가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 힌지 가이드에는 상기 도어 힌지를 거치하는 다수 개의 거치 돌기들이 평행하게 형성되며,
    상기 거치 돌기들 사이에는 상기 도어 힌지를 안착하는 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
11. 제2 항에 있어서,
    상기 틸팅 플레이트의 하부면 모서리 부분에는 스토핑 홈이 형성된 스토퍼 블록이 설치되고,
    상기 스탠드 프레임에는 상기 스토퍼 블록의 스토핑 홈에 결합되는 스토퍼 돌기가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 틸팅 플레이트의 하부면에는 틸팅 중심점을 형성하는 한 쌍의 제1 힌지 블록이 설치되고,
    상기 스탠드 프레임에는 힌지핀을 통해 상기 제1 힌지 블록에 힌지 결합되는 제2 힌지 블록이 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 틸팅 플레이트의 틸팅 중심점에 대응하는 상기 스토퍼 돌기는 상기 틸팅 플레이트의 틸팅 범위를 제한하도록 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
14. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 그리퍼는,
    상기 장착 프레임의 일측 단부에 하향 경사지게 고정되는 제1 고정 프레임과,
    상기 제1 고정 프레임에 힌지 결합되는 그리퍼 실린더와,
    상기 그리퍼 실린더의 작동 로드 선단에 힌지 결합되며, 상기 제1 고정 프레임에 힌지 결합되고, 상기 작동 로드의 전후진 이동에 의해 선회하며 상기 도어 힌지를 그리핑하는 제1 클램프와,
    상기 제1 고정 프레임의 자유 단부에 고정되게 설치되며, 상기 도어 힌지의 힌지 브라켓을 지지하는 제1 스토퍼
    를 포함하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 고정 프레임의 자유 단부에는 상기 도어 힌지의 도어 브라켓 한 쪽을 고정하는 제1 힌지 고정부가 구비되며,
    상기 제1 클램프에는 상기 도어 브라켓의 다른 한 쪽을 고정하는 제2 힌지 고정부가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 힌지 고정부에는 상기 도어 브라켓을 지지하는 제1 및 제2 고정 패드가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
17. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 스토퍼는 우레탄 재질로 이루어지며, 상기 제1 스토퍼에는 상기 힌지 브라켓을 지지하는 한 쌍의 지지래그가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
18. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 그리퍼는,
    상기 장착 프레임의 다른 일측 단부에 수직 방향으로 고정되는 제2 고정 프레임과,
    상기 제2 고정 프레임의 자유 단부에 고정되게 설치되는 양방향 실린더와,
    상기 양방향 실린더의 양측 작동 로드에 각각 고정되게 설치되며, 상기 도어 힌지의 도어 브라켓을 그리핑하는 제2 클램프와,
    상기 제2 고정 프레임의 자유 단부에 설치되며, 상기 도어 브라켓을 지지하는 제2 스토퍼
    를 포함하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
19. 제18 항에 있어서,
    상기 제2 클램프에는 상기 도어 브라켓의 양측을 고정하는 제3 힌지 고정부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
20. 제19 항에 있어서,
    상기 제3 힌지 고정부에는 상기 도어 브라켓의 양측을 지지하는 제3 고정 패드가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
21. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 정렬유닛은,
    지지 프레임과,
    상기 지지 프레임에 고정되게 설치되며, 상기 도어 힌지의 힌지 브라켓을 지지하는 제1 지지부와,
    상기 제1 지지부를 사이에 두고 이의 양측에서 상기 지지 프레임에 이동 가능하게 설치되며, 상기 도어 힌지의 도어 브라켓 양측을 각각 지지하는 한 쌍의 제2 지지부와,
    상기 지지 프레임에 고정되며, 상기 각 제2 지지부와 연결되게 설치되는 작동 실린더와,
    상기 지지 프레임에 고정되게 설치되며, 클램프 실린더의 작동으로 상기 힌지 브라켓을 클램핑하는 힌지 브라켓 클램퍼
    를 포함하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
22. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 지지부에는 상기 힌지 브라켓의 양측면을 가이드하는 한 쌍의 가이드부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
23. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 지지부에는 상기 힌지 브라켓의 안착 유무를 감지하는 근접 센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
24. 제21 항에 있어서,
    상기 제2 지지부는,
    상기 도어 브라켓의 양측을 고정하며 도어 힌지를 기설정된 마운팅 각도로 정위치시키도록 일정 간격을 두고 서로 마주하며 상기 작동 실린더의 작동 로드에 고정되게 설치되는 한 쌍의 가이드 플레이트를 포함하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
25. 제1 항에 있어서,
    상기 장착 지그는,
    상기 이송유닛의 외측에 배치되며, 베이스 프레임 상에 작동 실린더의 작동으로서 가이드 레일을 따라 상기 차체의 필러 측으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
26. 제25 항에 있어서,
    상기 장착 지그는,
    상기 차체를 클램핑 하는 차체 클램퍼와, 상기 도어 힌지를 클램핑하는 도어 힌지 클램퍼를 포함하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
27. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 핸들링 로봇에 근접하게 설치되며, 볼트를 상기 볼트 런너로 공급하는 볼트 피더기를 더 포함하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.
28. 이송유닛을 통해 이송된 차체의 필러 상,하측 마운팅부에 도어 힌지를 자동으로 장착하기 위한 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템으로서,
    힌지 박스 내에 수납된 다수 개의 도어 힌지들을 진동 및 중력으로서 자동 정렬하고, 상기 도어 힌지를 기설정된 마운팅 각도로 정위치시키기 위한 정렬유닛들;
    상기 도어 힌지를 그리핑하며 이송시키는 적어도 하나의 그리퍼; 및
    상기 이송유닛의 외측에 설치되며, 상기 도어 힌지를 클램핑하고 그 도어 힌지를 차체의 마운팅부에 셋팅하는 장착 지그
    를 포함하는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템.

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