KR200380876Y1 - 자동차 생산라인의 부품 운반용 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 회전이동이 가능한 헤드부에 부품의 형상에 따라 교체 가능한 지그(JIG)를 설치하여 이송하고자 하는 부품을 잡아서 상부로 들어 올린 후 레일을 따라 신속히 정확한 위치로 이동하도록 한 자동차 생산라인의 부품 운반용 이송장치에 관한 것인바, 본 고안은 자동차 생산라인의 부품 운반용 이송장치에 있어서 서로 직각으로 교차되게 설치되어 조립물품(WORK) 및 가공물품의 이동을 안내하는 X축 프레임 및 Y축 프레임과; 고정판 일측에 랙기어가 설치되고 반대쪽으로는 양단부가 경사진 가이드를 형성한 제1가이드부재 및 고정판에 일체로 양단부가 경사진 가이드를 형성하는 제2가이드부재로 이루어진 수평안내가이드수단 및 수직안내가이드수단과; 상기 가이드를 따라 회전 이동하는 다수의 로울러와; 상기 로울러가 회전가능하게 설치되는 수평지지브라켓과; 상기 수평지지브라켓에 고정 설치되는 수직지지브라켓과; 상기 X축 프레임 및 Y축 프레임을 지지하는 지지프레임과; 상기 지지브라켓에 고정 설치된 X축 구동모터 및 Y축 구동모터와; 상기 구동모터의 회전축에 설치된 피니언기어와; 상기 Y축 프레임 하단에 고정 설치된 베이스와 일체로 형성된 고정브라켓에 가이드를 형성한 Z축 홀더부재와; 상기 Z축 홀더부재에 연결 설치되며 조립부품의 형상과 같은 지그를 교환할 수 있도록 구성된 헤드부로 이루어진 특징이 있다.

Description

자동차 생산라인의 부품 운반용 이송장치{Carrier for conveyance of the parts in car production line}

본 고안은 자동차 생산라인의 부품 운반용 이송장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 회전이동이 가능한 헤드부에 부품의 형상에 따라 교체가능한 지그(JIG)를 설치하여 이송하고자 하는 부품을 잡아서 상부로 들어오린 후 레일을 따라 신속히 정확한 위치로 이동하도록 한 자동차 생산라인의 부품 운반용 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 수많은 부품의 결합체로 이루어지는 바, 자동차를 조립생산할 경우에는 각각 특징이 있는 부분 예컨데 프레임부분, 바디부분, 구동부분 등을 각각 전문화된 조립공장에서 조립하게 된다.

이러한 각각의 조립공장은 통상 조립 시작단계부터 완성단계에 이르기까지 연속되는 공정라인을 순차적으로 경유하면서 조립이 완성되어지도록 되어 있는 바,

상기한 조립생산 라인의 이동방식은 크게 콘베이어 벨트를 이용하는 방식과 트렌스퍼방식 등이 있다.

상기한 일반적인 이동방식 중 전자의 콘베이어 벨트 방식은 조립물품(WORK) 및 가공물품의 이동시 긁힘, 찍힘 등에 의한 품질문제 발생의 요인이 되며 후자의 트렌스퍼방식은 장비의 고장시 보존성이 난이하며 C/TIME의 오버 및 장치류가 복잡하여 장비의 대당 원가 상승요인이 되는 등의 문제가 있다.

한편, 스테이션별로 이동되어지는 조립물품(WORK) 및 가공물품이 정확한 위치에 안착이 되지 않고 조립물품(WORK) 및 가공물품의 안착이 삐뚤어지게 되고 순간정지동작에 의한 생산성 저하를 제거 및 타 사양과의 변환이 되지 않아 범용으로 사용하지 못하는 등의 문제점 등이 있다.

이러한 문제를 해소하고자 현장에서는 첨부도면 도 11에 도시된 바와 같이 공정라인중 하나의 공정에서 다른 공정으로 부품을 운반할 시 사용되는 행거의 운반체계를 도시한 것으로서, 상기 행거(200)는 특정한 소 공정라인으로부터 이송되어 온 부품을 파지하고 들어올려 다른 소 공정라인으로 이송되는 이송장치에 내려놓는 역할을 하는 운반수단으로 많이 이용된다.

특히 도시된 예는 바디조립라인에 있어서 자동차 바디(B)가 소정의 형태가 갖추어진 후, 이 바디(B)를 도어, 트렁크리드, 후드 등을 장착하는 공정으로 운반하기 위해 사용되는 행거(200)의 일례를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 행거(200)는 통상 폐곡선상의 레일(400)상에 소정의 간격으로 다수개 설치되어, 이 레일(400)을 따라 순환하면서, 로딩부(L)의 로딩다이(600)에 도입된 바디(B)를 들어올린 후, 언로딩부(UL)의 컨베어(800) 상에 내려놓음으로써 다음공정으로 이송되게 한다.

상기 행거(200)가 언로딩부(UL)에 도달하면 공정제어부(도시생략)에서는 이를 확인하고 행거(200)를 멈춤과 동시에 컨베어(800)상의 랙(100)이 언로딩부(UL)로 진입되었는지를 확인하여, 행거(200)와 랙(100)의 진입이 모두 확인되면 행거(200)를 하강시켜 바디(B)를 상기 랙(100)상에 올려놓고, 다시 행거(200)를 상승시켜 레일(400)상으로 순환시키는 동작을 반복적으로 수행하게 된다.

그러나 상기한 종래 자동차 생산라인의 부품 운반용 이송장치의 경우에 바디조립라인에 있어서 소정의 형태가 갖추어진 고정된 지그를 사용하여 자동차의 바디를 이동시키기 때문에 다른 형태의 작업을 하고자 할 때에는 교체하고자 하는 형태를 갖는 지그로 전체를 교체하여야만 사용이 가능하고, 또한 수평이동 또는 전후 이동되어 이동범위가 한정되는 등의 문제점이 있다.

본 고안은 이와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 조립물품(WORK) 및 가공물품의 이송이 간단하고 작업시간이 적게 걸리므로 사이클 타임 오버(CYCLE TIME OVER)가 되어 생산량이 감소되는 것을 방지하며, 수평이동 또는 전후 이동 및 깊이 예컨데 X, Y, Z 방향의 이동이 가능하여 이동범위가 향상되고 헤드에 여러 형태의 지그를 장착할 수 있어 조립물품(WORK) 및 가공물품의 변경에 신속하게 대처할 수 있는 장점이 있는 자동차 생산라인의 부품 운반용 이송장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 본 고안의 목적은 서로 직각으로 교차되게 설치되어 조립물품(WORK) 및 가공물품의 이동을 안내하는 X축 프레임 및 Y축 프레임과; 고정판 일측에 랙기가 설치되고 반대쪽으로는 양단부가 경사진 가이드를 형성한 제1가이드부재 및 고정판에 일체로 양단부가 경사진 가이드를 형성하는 제2가이드부재로 이루어진 수평안내가이드수단 및 수직안내가이드수단과; 상기 가이드를 따라 회전 이동하는 다수의 로울러와; 상기 로울러가 회전가능하게 설치되는 수평지지브라켓과; 상기 수평지지브라켓에 고정 설치되는 수직지지브라켓과; 상기 X축 프레임 및 Y축 프레임을 지지하는 지지프레임과; 상기 지지브라켓에 고정 설치된 X축 구동모터 및 Y축 구동모터와; 상기 구동모터의 회전축에 설치된 피니언기어와; 상기 Y축 프레임 하단에 고정 설치된 베이스와 일체로 형성된 고정브라켓에 가이드를 형성한 Z축 홀더수단과; 상기 Z축 홀더수단에 연결 설치되는 헤드부로 이루어진 자동차 생산라인의 부품 운반용 이송장치에 의하여 달성된다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 1은 본 고안의 설치상태를 보여주는 전체 조립도이고 도 2 내지 도 4는 본 고안의 요부인 각 프레임의 설치상태를 보여주는 정면도, 측면도, 평면도로써 이에 따르면 본 고안인 자동차 생산라인의 부품 운반용 이송장치의 구조는 크게 X축이동과 Y축이동 및 Z축이동으로 대별된다.

상기 X축이동의 구조는 지지프레임(10)이 일정 높이를 갖고 설치되면 상기 지지프레임(10)의 상부에 받침브라켓을 고정 설치하여 상부의 일측단에 사각의 단면을 형성한 X축프레임(2)을 수평으로 고정 설치한다.

상기 X축프레임(2)의 상하부에는 수평안내가이드수단(20)이 설치되되 이의 구조는 첨부도면 도 4 내지 도 6에 에 도시된 바와 같이 고정판 일측에 랙키어(20a-2)가 설치되고 반대쪽으로는 양단부가 경사진 가이드(20a-1)를 형성한 제1가이드부재(20a) 및 고정판(20b-2)에 일체로 양단부가 경사진 가이드(20b-1)를 형성하는 제2가이드부재(20b)가 설치된다.

한편 첨부도면 도 2내지 도 5에 도시된 바와 같이 수평지지브라켓(3)에는 X축 구동모터(M1)를 설치하는 고정판이 설치되어 있으며 상기 X축 구동모터(M1)의 회전축에는 피니언기어(5)가 축설된다.

상기 피니언기어(5)는 제1가이드부재(20a)에 고정 설치된 랙기어(20a-2)와 치합된 상태로 설치되며 수평지지브라켓(3)에는 다수의 로울러(30,31)가 회전가능하게 설치되되 일부는 수평안내가이드수단(20)을 구성하는 제1가이드부재(20a) 제2가이드부재(20b)를 따라 이동가능하게 설치된다.

상기 수평안내가이드수단(20)을 따라 이동되는 로울러(30,31)의 반대쪽으로는 수직안내가이드수단(40)을 구성하는 제1가이드부재(40a) 제2가이드부재(40b)를 따라 이동가능하게 설치된다.

한편, 첨부도면 도 9에 도시된 바와 같이 수평지지브라켓(3)에 회전가능하게 설치된 로울러(30,31) 및 이 로울러(30,31)와 맞물리는 각 안내가이드수단(20,40)의 가이드(20a-1,20b-1,40a-1,40b-1)를 더브테일 이음방식(dovetail groove)으로 변경하여 사용 할 수도 있다.

한편 상기 Y축이동수단의 구조는 첨부도면 도 2 내지 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 X축의 구조를 90ㅀ 회전시켜 놓은 구조로 상기 Y축 프레임(4)의 상하부에는 수직안내가이드수단(40)이 설치되되 이의 구조는 첨부도면 도 4내지 도 7에 도시된 바와 같이 고정판 일측에 랙키어(40a-1)가 설치되고 반대쪽으로는 양단부가 경사진 가이드(40a-1)를 형성한 제1가이드부재(40a) 및 고정판(40b-2)에 일체로 양단부가 경사진 가이드(40b-1)를 형성하는 제2가이드부재(40b)가 설치된다.

한편 첨부도면 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 수직지지브라켓(6)에는 Y축 구동모터(M2)를 설치하는 고정판이 설치되어 있으며 상기 Y축 구동모터(M2)의 회전축에는 피니언기어(5a)가 축설되어 있다.

상기 피니언기어(5a)는 제1가이드부재(40a)에 고정 설치된 랙기어(40a-2)와 치합된 상태로 설치되며 수평지지브라켓(3)의 로울러(31)가 수직안내가이드수단(40)을 따라 이동되게 설치되어 있다.

한편, Z축이동수단의 구조는 첨부도면 도 2 및 도 8에 도시된 바와 같이 수직 프레임(4)의 끝단에 설치 고정되는 베이스(71)와 일체로 형성된 고정브라켓(70)에 가이드(72)를 형성한 Z축 홀더부재(7)에 조립물품 및 가공물품의 형상에 맞는 지그(80)를 설치할 수 있도록 지그 설치고정부를 다수로 형성한 헤드부(8)가 설치되어 이루어진 구조이며, 설명의 편의상 전원공급 방법은 생략하기로 한다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 고안의 작용 효과를 설명하는데 있어 본 고안은 X축이동, Y축이동, Z축이동을 나누어 설명하며, 먼저 X축이동의 작동을 살펴보면 구동모터(M1)에 전원을 공급하여 회전축을 회전시키면 회전축에 축설된 피니언기어(5)가 회전하게 된다.

상기 피니언기어(5)가 회전되면 피니언기어(5)와 치합되어 있는 랙기어(20a-2)가 이동되며 상기 랙기어(20a-2)는 수평안내프레임(20)에 고정 설치되어 있어 X축프레임(2)이 이동되게 된다. 이때 구동모터(M1)가 수평지지브라켓(3)에 고정 설치되어 있어 결국은 수평지지브라켓(3)이 이동되게 되는 것이며, 상기 수평지지브라켓(3)의 이동시 유동은 회전가능하게 설치된 로울러(30)에 의해 방지된다.

첨부도면 도 6에 도시된 바와 같이 수평지지브라켓(3)에 설치된 로울러(30) 는 양단부가 경사진 제1가이드부재(20a) 및 제2가이드부재(20b)의 가이드(20a-1,20b-2)와 맞물려 구동되기 때문에 용이하게 이동할 수 있게 된다.

상기 수평지지브라켓(3)이 X축프레임(2)을 따라 이동되면 Y축프레임(4)도 같이 이동하게 되는 것이다. 이는 상기 수평지지브라켓(3)에 고정 설치된 수직지지브라켓(6)이 Y축프레임(4)을 지지하고 있기 때문이다. 한편, Y축이동의 작동을 살펴보면 구동모터(M2)에 전원을 공급하여 회전축을 회전시키면 회전축에 축설된 피니언기어(5a)가 회전하게 된다.

상기 피니언기어(5a)가 회전되면 피니언기어(5a)가 수직안내프레임(40)에 고정 설치된 랙기어(40a-2)에 치합되어 있어 피니언기어(5a)의 회전에 따라 랙기어(40a-2)를 이동시키면 수직안내프레임(40)의 우너 고정체인 Y축프레임(4)이 이동되게 된다.

이때 구동모터(M2)가 수직지지브라켓(6)에 고정 설치되어 있어 결국은 Y축프레임(4)이 피니언기어(5a)의 회전방향에 따라 상하로 이동되게 되며 상기 Y축프레임(4)의 이동시 유동은 X축프레임(3)과 동일하게 회전가능케 설치된 로울러(31)와 가이드(40a-1,40b-1)에 의해 방지된다.

한편 상기 로울러(31)와 가이드(40a-1,40b-1)의 물림방식에 있어서 첨부도면 도 10와 같이 흔들림을 방지하는 효과적인 구조로 더브테일 이음방식(dovetail 0groove)을 사용할 수도 있다.

첨부도면 도 7에 도시된 바와 같이 수평지지브라켓(3)에 설치된 로울러(31)의 양단부가 경사진 제1가이드부재(40a) 및 제2가이드부재(40b)의 가이드(40a-1,40b-1))와 맞물려 구동되기 때문에 용이하게 이동할 수 있게 되며, 상기와 같이 수직지지프레임(6)이 이동되면 Y축프레임(4)에 설치되어 있는 Z축이동 즉 헤드부(8)도 같이 이동하게 된다.

한편, 상기 Z축이동의 작동을 살펴보면 첨부도면 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 Y축프레임(4) 하단에 베이스(71)가 고정 설치되어 있어 조립물품 및 가공물품을 이동시키고자 하는 위치에 따라 X축이동, Y축이동 후에 도면상 미 도시된 유압장치를 작동시키면 Z축 홀더부재(7)의 가이드(72)를 따라 헤드부(8)가 이동하게 되며 상기 헤드부(8)에 설치는 조립물품 및 가공물품과 동일한 형상을 한 지그(80)가 설치되어 있으며 지그를 이용하여 조립물품 및 가공물품을 이송하게 된다.

한편 상기 헤드부(8)에는 다수의 지그(80)가 설치되어 있으며 상기 지그(80)에는 형상이 다른 조립물품 및 가공물품의 지그가 착탈 가능하게 부착되어 있어 다양한 작업에 대처할 수 있는 능력이 향상된다.

예컨데 상기 헤드부(8)에 다수의 지그가 설치되며 분할 설치된 지그의 수에 의해 헤드부가 각도분할 되어 회전됨으로 조립물품 및 가공물품의 변경에 따라 신속히 지그를 교환할 수도 있다.

본 고안의 적용분야는 설명의 편의상 자동차분야를 일예를 들어 설명하고 있으나 선박 조선의 이송 및 이동설비와 화학분야의 이송 및 이동설비 또는 물류의 이송 및 이동설비 등 물품을 이송 및 이동하는 범용의 설비로 활용가능하다.

이상과 같은 구조로 구성되어 작동하는 본 고안의 자동차 생산라인의 부품 운반용 이송장치는 조립물품(WORK) 및 가공물품의 이송이 간단하고 작업시간이 적게 걸리므로 사이클 타임 오버(CYCLE TIME OVER)가 되어 생산량이 감소되는 것을 방지하며, 수평이동 또는 전후 이동 및 깊이 예컨데 X, Y, Z 방향의 이동이 가능하여 이동범위가 향상되고 헤드에 여러 형태의 지그를 장착할 수 있어 조립물품(WORK) 및 가공물품의 변경에 신속하게 대처할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 고안의 설치상태를 보여주는 전체 조립도.

도 2는 본 고안의 요부인 각 프레임의 설치상태를 보여주는 정면도.

도 3은 본 고안의 요부인 각 프레임의 설치상태를 보여주는 측면도.

도 4는 본 고안의 요부인 각 프레임의 설치상태를 보여주는 평면도.

도 5a 내지 도 5b는 본 고안의 요부인 수평지지브라켓의 구조를 보여주는 사시도 및 분해 사시도.

도 6은 도 2의 "A"부 확대도

도 7은 도 4의 "B"부 확대도

도 8은 본 고안의 요부인 Z축 홀더부재 및 헤드부의 결합상태를 보여주는 사시도.

도 9a 내지 도 9b는 본 고안의 요부인 Z축 홀더부재 및 헤드부의 작동상태를 보여주는 작동 전 정면도 및 작동 후 정면도이다.

도 10은 본 고안의 요부인 로울러와 안내가이드수단의 결합구조의 일예를 보여주는 단면도.

도 11은 일반적인 자동차 생산라인의 부품 운반용 이송장치의 작업방식을 보여주는 예시도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

2 : X축프레임 3 : 수평지지브라켓

4 : Y축프레임 5,5a : 피니언기어

6 : 수직지지브라켓 7 : Z축 홀더부재

8 : 헤드부 10 : 지지프레임

20 : 수평안내가이드수단 20a,40a : 제1가이드부재

20a-2,40a-2 : 랙기어 20b,40b : 제2가이드부재

30,31 : 로울러 20a-1,20b-1,40a-1,40b-1 : 가이드

40 : 수직안내가이드수단 M1,M2 : 구동모터

Claims (3)

1. 자동차 생산라인의 부품 운반용 이송장치에 있어서,

   서로 직각으로 교차되게 설치되어 조립물품(WORK) 및 가공물품의 이동을 안내하는 X축 프레임 및 Y축 프레임과;

   고정판 일측에 랙기어가 설치되고 반대쪽으로는 양단부가 경사진 가이드를 형성한 제1가이드부재 및 고정판에 일체로 양단부가 경사진 가이드를 형성하는 제2가이드부재로 이루어진 수평안내가이드수단 및 수직안내가이드수단과;

   상기 가이드를 따라 회전 이동하는 다수의 로울러와;

   상기 로울러가 회전가능하게 설치되는 수평지지브라켓과;

   상기 수평지지브라켓에 고정 설치되는 수직지지브라켓과;

   상기 X축 프레임 및 Y축 프레임을 지지하는 지지프레임과;

   상기 지지브라켓에 고정 설치된 X축 구동모터 및 Y축 구동모터와;

   상기 구동모터의 회전축에 설치된 피니언기어와;

   상기 Y축 프레임 하단에 고정 설치된 베이스와 일체로 형성된 고정브라켓에 가이드를 형성한 Z축 홀더부재와;

   상기 Z축 홀더부재에 연결 설치되며 조립부품의 형상과 같은 지그를 교환할 수 있도록 구성된 헤드부로 이루어진 자동차 생산라인의 부품 운반용 이송장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드부에 다수의 지그가 설치되며 분할 설치된 지그의 수에 의해 헤드부가 각도분할 되어 회전되는 것을 특징으로 하는 자동차 생산라인의 부품 운반용 이송장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 수평지지브라켓에 회전가능하게 설치된 로울러 및 이 로울러와 맞물리는 각 안내가이드수단의 가이드가 더브테일 이음방식(dovetail 0groove)인 것을 특징으로 하는 자동차 생산라인의 부품 운반용 이송장치.