KR102226746B1 - 썬루프 롤 헤밍장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 썬루프 롤 헤밍장치에 관한 것으로서, 특히 겹쳐진 이너 패널과 아우터 패널을 금형 다이와의 사이에서 상하방향으로 가압하는 제1롤러와 제2롤러가 설치된 상하측 롤 헤드와; 상기 상하측 롤 헤드와 로봇암 사이에 설치되어, 상기 제1롤러와 제2롤러가 상기 이너 패널과 아우터 패널을 가압할 때 발생되는 충격을 흡수하는 상하측 완충수단과; 상기 상하측 완충수단의 측면에 설치되는 브라켓과; 상기 브라켓에 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 제1롤러와 제2롤러에 의해 가압된 아우터 패널을 수평방향으로 가압하여 이너 패널을 감싸 누르게 함으로써 헤밍을 완성하는 제3롤러가 설치된 수평측 롤 헤드와; 상기 브라켓과 상기 수평측 롤 헤드 사이에 설치되어, 상기 로봇암을 수평 이동시켜 상기 제3롤러가 상기 아우터 패널을 수평방향으로 가압할 때 발생되는 충격을 흡수하는 수평측 완충수단;을 포함하여 구성되어, 로봇암을 눕힐 수 없는 좁은 작업공간에서도 품질이 향상된 헤밍작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

썬루프 롤 헤밍장치{Sun roof roll hemming apparatus}
본 발명은 롤 헤밍장치에 관한 것으로서, 특히 썬루프가 설치되는 썬루프 장착용 구멍이 형성된 썬루프 패널에 대한 헤밍 작업을 수행할 수 있는 썬루프 롤 헤밍장치에 관한 것이다.
헤밍(Hemming) 작업은 두 개의 패널(이너 패널과 아우터 패널)을 겹친 상태에서 그 끝단부를 벤딩하여 결합하는 작업을 의미한다.
이러한 헤밍작업은 자동차의 차체를 제조하는데 다양하게 적용되는 바, 주로 도어, 후드, 트렁크, 휠 아치부분 등에서 이너 패널과 아우터 패널을 결합하기 위하여 적용된다.
특히 최근에는 썬루프를 장착하기 위하여 루프 패널에 형성된 구멍에 대해 헤밍작업을 수행하는데, 서로 다른 모양을 갖는 다수의 롤러를 구비한 롤 헤드를 로봇암에 장착하여 로봇암의 거동에 따라 롤러를 굴려가면서 헤밍작업을 수행한다.
이러한 로봇암을 이용한 헤밍작업은 다수의 롤러가 순차적으로 패널을 가압하고, 패널에 가해지는 압력을 흡수하기 위하여, 로봇암이 전후/좌우/상하방향 등 다양한 방향으로 회동되어야만 한다.
특히, 수평방향으로 패널에 가해지는 압력을 흡수하기 위해서는, 로봇암을 수평방향으로 눕혀 로봇암과 롤러 사이에 설치된 스프링과 같은 완충수단도 수평방향으로 배치되도록 해야만 한다. 따라서, 종래의 방식은 로봇암을 눕힐 수 있도록 로봇암의 회동을 위한 충분한 작업공간의 확보가 필요한 문제가 있다.
등록특허 10-0645589 (발명의 명칭 ; 패널 헤밍 장치)
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 헤밍작업을 위하여 롤러가 수평방향으로 압력을 가할 때 로봇암을 눕히지 않은 상태에서 수평방향의 압력을 흡수할 수 있도록 함으로써, 로봇암을 회동시키기 위한 충분한 공간을 확보하지 않아도 제한된 작업공간에서 향상된 품질의 헤밍작업을 할 수 있는 썬루프 롤 헤밍장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 썬루프 롤 헤밍장치는 겹쳐진 이너 패널과 아우터 패널을 금형 다이와의 사이에서 상하방향으로 가압하는 제1롤러와 제2롤러가 설치된 상하측 롤 헤드와; 상기 상하측 롤 헤드와 로봇암 사이에 설치되어, 상기 제1롤러와 제2롤러가 상기 이너 패널과 아우터 패널을 가압할 때 발생되는 충격을 흡수하는 상하측 완충수단과; 상기 상하측 완충수단의 측면에 설치되는 브라켓과; 상기 브라켓에 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 제1롤러와 제2롤러에 의해 가압된 아우터 패널을 수평방향으로 가압하여 이너 패널을 감싸 누르게 함으로써 헤밍을 완성하는 제3롤러가 설치된 수평측 롤 헤드와; 상기 브라켓과 상기 수평측 롤 헤드 사이에 설치되어, 상기 로봇암을 수평 이동시켜 상기 제3롤러가 상기 아우터 패널을 수평방향으로 가압할 때 발생되는 충격을 흡수하는 수평측 완충수단;을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 수평측 롤 헤드는 상기 브라켓에 설치된 가이드를 따라 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이더와; 상기 슬라이더의 하측에 고정되는 고정블록과; 상기 고정블록의 하측에 고정되고 끝단에 상기 제3롤러가 설치된 헤드블록;을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 수평측 완충수단은 상기 브라켓의 끝단에 설치되는 연결구와; 상기 고정블록의 측면에 설치되는 체크블록과; 상기 연결구와 체크블록 사이에 설치되어, 상기 체크블록을 고정블록 쪽으로 밀어내는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링;으로 구성된다.
또한, 상기 수평측 완충수단은 상기 연결구와 체크블록을 연결하는 소켓을 더 포함하되, 상기 체크블록의 외측면에는 다수의 체크라인이 일정간격으로 형성되어, 상기 로봇암을 수평 이동시켜 상기 제3롤러가 아우터 패널을 수평방향으로 가압할 때, 상기 소켓은 상기 체크블록 쪽으로 이동하여 끝단이 상기 다수의 체크라인 중 특정 체크라인을 가리킨다.
또한, 상기 소켓은 끝단에 투시홈이 형성되어 상기 제3롤러가 일정압력 이상으로 아우터 패널을 수평 가압할 때, 상기 체크라인이 투시홈 내에 위치된다.
또한, 상기 브라켓에는 제1블록이 설치되고, 상기 수평측 롤 헤드에는 상기 제1블록에 의해 막히는 제2블록이 설치되어, 수평측 롤 헤드가 상기 상하측 완충수단 쪽으로 이동되는 것을 방지한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 썬루프 롤 헤밍장치는 제3롤러로 이너 패널과 아우터 패널에 수평방향의 압력을 가할 때, 로봇암을 눕히지 않고 상하방향으로 세운 상태로 수평방향으로 이동시키면 수평측 롤 헤드에 의해 완충이 되므로, 로봇암을 눕히기 위한 넓은 공간이 필요치 않아서 좁은 작업공간에서도 품질이 향상된 헤밍작업을 수행할 수 있는 이점이 있다.
또한, 제1롤러와 제2롤러에 의해 상하방향으로 가해지는 하중은 상하측 완충수단이 흡수하고, 제3롤러에 의해 수평방향으로 가해지는 하중은 수평측 완충수단이 흡수함으로써, 균일한 압력이 이너 패널과 아우터 패널에 작용하도록 함으로써 헤밍의 품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 체크블록의 체크라인을 소켓의 투시홈을 통하여 외부에서 확인할 수 있으므로, 제3롤러에 의한 가압의 정도를 시각적으로 확인할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 썬루프 롤 헤밍장치의 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 썬루프 롤 헤밍장치의 주요부분을 보인 도.
도 4는 본 발명에 의한 썬루프 롤 헤밍장치의 일부 단면을 보인 도.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 의한 썬루프 롤 헤밍장치를 이용하여 헤밍작업을 수행하는 모습을 보인 도.
이하, 본 발명에 의한 썬루프 롤 헤밍장치의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 썬루프 롤 헤밍장치의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 썬루프 롤 헤밍장치의 주요부분을 보인 도이며, 도 4는 본 발명에 의한 썬루프 롤 헤밍장치의 일부 단면을 보인 도이다.
그리고, 도 5 내지 도 8은 본 발명에 의한 썬루프 롤 헤밍장치를 이용하여 헤밍작업을 수행하는 모습을 보인 도이다.
본 발명에 의한 썬루프 롤 헤밍장치는 썬루프 장착용 구멍을 형성한 썬루프 패널의 중앙 부분을 헤밍하기 위하여 핸들링 로봇의 로봇암(R) 끝부분에 설치되는 것으로서, 상하측 롤 헤드(10)와, 상기 로봇암(R)과 상하측 롤 헤드(10)에 설치되는 상하측 완충수단(20)과, 상기 상하측 완충수단(20)의 측면에 설치되는 브라켓(30)과, 상기 브라켓(30)에 설치되는 수평측 롤 헤드(40)와, 상기 브라켓(30)과 수평측 롤 헤드(40) 사이에 설치되는 수평측 완충수단(50)을 포함하여 구성된다.
상기 상하측 롤 헤드(10)는 상하측 완충수단(20)의 하측에 연결되는 것으로서, 하부 양 측면에 제1롤러(11)와 제2롤러(12)가 각각 회전 가능하게 설치된다.
상기 제1롤러(11)와 제2롤러(12)는 겹쳐진 이너 패널(inner panel,P1)과 아우터 패널(outer panel,P2)을 금형 다이(D)와의 사이에서 경사방향 또는 상하방향으로 순차 가압한다.
부연하면, 제1롤러(11)는 겹쳐진 이너 패널(P1)과 아우터 패널(P2)을 경사방향과 상하방향으로 일정한 압력을 연속적으로 가하여 40도 정도 절곡시킨 후 연이어 90도 정도 절곡시킨다.
제2롤러(12)는 제1롤러(11)의 가압에 의하여 절곡된 상하방향으로 이너 패널(P1)과 아우터 패널(P2)에 일정한 압력을 가하여 135도 정도 절곡시킨다.
상기 상하측 완충수단(20)은 상측부분이 로봇암(R)의 하단에 연결되고, 하측부분이 상하측 롤 헤드(10)의 상측에 연결되어, 제1롤러(11)와 제2롤러(12)가 이너 패널(P1)과 아우터 패널(P2)을 가압할 때 발생되는 충격을 흡수한다.
부연하면, 상하측 완충수단(20)은 로봇암(R)의 하단에 설치되는 것으로서 스프링 또는 실린더가 케이스 내부에 내장되는 형태로 이루어져, 이너 패널(P1)과 아우터 패널(P2)에 수직방향에 대하여 일정각도로 기울어진 경사방향 또는 수직방향으로 압력이 작용할 때, 그때 발생되는 충격이나 압력을 스프링 또는 실린더가 흡수함으로써, 제1롤러(11)와 제2롤러(12)에 의해 균일한 가압력이 이너 패널(P1)과 아우터 패널(P2)에 작용될 수 있도록 한다.
이렇게 균일한 압력이 이너 패널(P1)과 아우터 패널(P2)에 작용되도록 함으로써 헤밍 품질의 향상을 도모할 수 있다.
상기 브라켓(30)은 일측면이 상하측 완충수단(20)의 측방에 고정되는 것으로서, 한쪽 수직변이 상하측 완충수단(20)에 부착되고, 수평변의 아래면에 가이드(31)가 길게 설치되며, 나머지 수직변에 수평측 완충수단(50)이 연결된다.
상기 수평측 롤 헤드(40)는 브라켓(30)에 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 제1롤러(11)와 제2롤러(12)에 의해 가압된 아우터 패널(P2)을 수평방향으로 가압하여 이너 패널(P1)을 감싸 누르게 함으로써 헤밍을 완성하는 제3롤러(43a)가 설치된다.
좀 더 자세히 설명하면, 수평측 롤 헤드(40)는 슬라이더(41)와, 상기 슬라이더(41)의 하측에 설치되는 고정블록(42)과, 상기 고정블록(42)의 하측에 고정되는 헤드블록(43)을 포함하여 구성된다.
상기 슬라이더(41)는 브라켓(30)에 설치된 가이드(31)를 따라 슬라이딩 가능하게 설치된다. 즉 슬라이더(41)의 내부에 가이드(31)가 슬라이딩 가능하게 삽입되어 브라켓(30)과 슬라이더(41)는 수평방향으로 상호 슬립이 가능하다.
상기 고정블록(42)은 슬라이더(41)의 저면에 고정 설치된다.
상기 헤드블록(43)은 고정블록(42)에 고정 설치됨으로써, 슬라이더(41)가 움직이면 고정블록(42)과 함께 동시에 움직인다. 이러한 헤드블록(43)의 끝단에는 제3롤러(43a)가 설치된다.
상기 제3롤러(43a)는 제1롤러(11)와 제2롤러(12)에 의해 135도 정도 절곡된 아우터 패널(P2)과 이너 패널(P1)의 끝부분을 금형 다이(D)에 지지한 후 수평방향으로 눌러서, 아우터 패널(P2)의 끝부분이 이너 패널(P1)의 끝부분을 감싸면서 누르게 하여 180도 정도 절곡시킨다.
상기 수평측 완충수단(50)은 제3롤러(43a)가 아우터 패널(P2)을 수평방향으로 가압할 때 발생되는 충격을 흡수한다.
부연하면, 수평측 완충수단(50)은 브라켓(30)과 수평측 롤 헤드(40) 사이에 설치되는 것으로서 스프링 또는 실린더로 이루어지고, 이너 패널(P1)과 아우터 패널(P2)에 수평방향으로 압력이 작용할 때 그때 발생되는 충격이나 압력을 스프링 또는 실린더가 흡수함으로써, 제3롤러(43a)에 의해 균일한 수평방향의 가압력이 이너 패널(P1)과 아우터 패널(P2)에 작용될 수 있도록 한다.
이러한 수평측 완충수단(50)은 연결구(51)와, 체크블록(52)과, 상기 연결구(51)와 체크블록(52) 사이에 설치되는 스프링(53)을 포함하고, 상기 스프링(53)을 둘러싸는 소켓(54)을 포함할 수 있다.
상기 연결구(51)는 브라켓(30)의 끝단에 설치된다.
상기 체크블록(52)은 원기둥 형태의 부재로써 일측면이 수평측 롤 헤드(40)의 고정블록(42) 측면에 밀착 설치된다. 이러한 체크블록(52)의 외측면에는 다수의 체크라인(52a)이 일정간격으로 형성된다.
상기 스프링(53)은 연결구(51)와 체크블록(52) 사이에 설치되어 체크블록(52)을 고정블록(42) 쪽으로 밀어내는 방향으로 탄성력을 제공한다. 이러한 스프링(53)은 실린더로 대체 가능하다.
상기 소켓(54)은 연결구(51)와 체크블록(52) 사이에 설치되고 스프링(53)을 둘러쌈으로써 스프링(53)을 보호한다. 로봇암(R)을 수평 이동시켜 제3롤러(43a)가 아우터 패널(P2)을 수평방향으로 가압할 때, 소켓(54)은 브라켓(30)과 함께 체크블록(52) 쪽으로 이동하여 끝단이 다수의 체크라인(52a) 중 특정 체크라인을 가리킨다.
그리고, 상기 소켓(54)은 끝단에 투시홈(54a)이 형성된다.
상기 투시홈(54a)은 제3롤러(43a)가 일정 압력 이상으로 아우터 패널(P2)을 수평 가압할 때, 체크라인(52a)이 투시홈(54a) 내에 위치하게 됨으로써 외부에서 체크라인(52a)을 확인할 수 있게 된다. 따라서 어느 정도의 압력으로 제3롤러(43a)가 아우터 패널(P2)을 가압하는지 시각적으로 확인할 수 있다.
한편, 상기 브라켓(30)의 수평변에는 제1블록(32)이 설치되고, 상기 수평측 롤 헤드(40)의 고정블록(42)에는 제1블록(32)에 의해 막히는 제2블록(44)이 설치된다. 따라서, 수평측 롤 헤드(40)가 로봇암(R)의 끝단에 설치된 상하측 완충수단(20) 쪽으로 이동되는 것이 방지된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 썬루프 롤 헤밍장치의 작동 과정을 간단히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 로봇암(R)을 수직방향에 대해 일정 각도 경사지게 하측으로 움직여서, 제1롤러(11)가 금형 다이(D)에 지지되어 있는 이너 패널(P1)과 아우터 패널(P2)을 경사지게 가압하여 아우터 패널(P2)을 40도 절곡시킨다.
바로 연이어 로봇암(R)을 수직방향으로 움직여서, 제1롤러(11)가 이너 패널(P1)과 아우터 패널(P2)을 수직으로 가압하여 아우터 패널(P2)을 90도 절곡시킨다.
다시 로봇암(R)을 수직방향으로 움직여서 90도 절곡된 이너 패널(P1)과 아우터 패널(P2)을 제2롤러(12)로 수직 가압하여 아우터 패널(P2)을 135도 절곡시킨다.
135도까지 아우터 패널(P2)이 절곡되고 나면, 로봇암(R)을 수평방향으로 이동시킨다. 로봇암(R)이 수평방향으로 이동하면 상하측 롤 헤드(10)와 상하측 완충수단(20)도 같이 수평방향으로 이동하게 되고, 동시에 브라켓(30)과 수평측 롤 헤드(40) 및 수평측 완충수단(50)도 수평방향으로 이동하게 된다.
수평측 롤 헤드(40)가 수평방향으로 이동하면 제3롤러(43a)가 135도 절곡된 아우터 패널(P2)의 끝부분을 가압하여 180도 절곡시킴으로써 이너 패널(P1)의 끝부분에 밀착시킨다.
이렇게 아우터 패널(P2)이 180도 절곡된 상황에서 제3롤러(43a)가 아우터 패널(P2)의 끝부분을 높은 압력으로 가압하면, 브라켓(30)이 정지 상태인 수평측 롤 헤드(40)의 슬라이더(41)를 따라 상하측 완충수단(20) 쪽으로 슬라이딩 이동하게 되고, 수평측 완충수단(50)의 스프링(53)이 압축되면서 소켓(54)이 체크블록(52) 쪽으로 이동을 하게 된다.
소켓(54)이 체크블록(52) 쪽으로 계속 이동하게 되면 투시홈(54a) 안쪽으로 체크라인(52a)이 들어가면서 투시홈(54a)을 통해 체크라인(52a)을 확인할 수 있다.
10: 상하측 롤 헤드 11: 제1롤러
12: 제2롤러 20: 상하측 완충수단
30: 브라켓 31: 가이드
32: 제1블록 40: 수평측 롤 헤드
41: 슬라이더 42: 고정블록
43: 헤드블록 43a: 제3롤러
44: 제2블록 50: 수평측 완충수단
51: 연결구 52: 체크블록
52a: 체크라인 53: 스프링
54: 소켓 54a: 투시홈
D: 금형 다이 P1: 이너 패널
P2: 아우터 패널 R: 로봇암

Claims (6)

  1. 겹쳐진 이너 패널(P1)과 아우터 패널(P2)을 금형 다이(D)와의 사이에서 상하방향으로 가압하는 제1롤러(11)와 제2롤러(12)가 설치된 상하측 롤 헤드(10)와;
    상기 상하측 롤 헤드(10)와 로봇암(R) 사이에 설치되어, 상기 제1롤러(11)와 제2롤러(12)가 상기 이너 패널(P1)과 아우터 패널(P2)을 가압할 때 발생되는 충격을 흡수하는 상하측 완충수단(20)과;
    상기 상하측 완충수단(20)의 측면에 설치되는 브라켓(30)과;
    상기 브라켓(30)에 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 제1롤러(11)와 제2롤러(12)에 의해 가압된 아우터 패널(P2)을 수평방향으로 가압하여 이너 패널(P1)을 감싸 누르게 함으로써 헤밍을 완성하는 제3롤러(43a)가 설치된 수평측 롤 헤드(40)와;
    상기 브라켓(30)과 상기 수평측 롤 헤드(40) 사이에 설치되어, 상기 로봇암(R)을 수평 이동시켜 상기 제3롤러(43a)가 상기 아우터 패널(P2)을 수평방향으로 가압할 때 발생되는 충격을 흡수하는 수평측 완충수단(50);을 포함하여 구성되되,
    상기 수평측 롤 헤드(40)는 상기 브라켓(30)에 설치된 가이드(31)를 따라 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이더(41)와;
    상기 슬라이더(41)의 하측에 고정되는 고정블록(42)과;
    상기 고정블록(42)의 하측에 고정되고 끝단에 상기 제3롤러(43a)가 설치된 헤드블록(43);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 썬루프 롤 헤밍장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 수평측 완충수단(50)은 상기 브라켓(30)의 끝단에 설치되는 연결구(51)와;
    상기 고정블록(42)의 측면에 설치되는 체크블록(52)과;
    상기 연결구(51)와 체크블록(52) 사이에 설치되어, 상기 체크블록(52)을 고정블록(42) 쪽으로 밀어내는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링(53);으로 구성된 것을 특징으로 하는 썬루프 롤 헤밍장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 수평측 완충수단(50)은 상기 연결구(51)와 체크블록(52)을 연결하는 소켓(54)을 더 포함하되,
    상기 체크블록(52)의 외측면에는 다수의 체크라인(52a)이 일정간격으로 형성되어,
    상기 로봇암(R)을 수평 이동시켜 상기 제3롤러(43a)가 아우터 패널(P2)을 수평방향으로 가압할 때, 상기 소켓(54)은 상기 체크블록(52) 쪽으로 이동하여 끝단이 상기 다수의 체크라인(52a) 중 특정 체크라인을 가리키는 것을 특징으로 하는 썬루프 롤 헤밍장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 소켓(54)은 끝단에 투시홈(54a)이 형성되어 상기 제3롤러(43a)가 일정압력 이상으로 아우터 패널(P2)을 수평 가압할 때, 상기 체크라인(52a)이 투시홈(54a) 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 썬루프 롤 헤밍장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 브라켓(30)에는 제1블록(32)이 설치되고, 상기 수평측 롤 헤드(40)에는 상기 제1블록(32)에 의해 막히는 제2블록(44)이 설치되어, 수평측 롤 헤드(40)가 상기 상하측 완충수단(20) 쪽으로 이동되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 썬루프 롤 헤밍장치.
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