KR200461369Y1 - 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 생산라인의 종류에 관계없이 이송대차에서 직접 절환할 수 있게 하여 절환작업을 용이하게 수행할 수 있도록 한 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치에 관한 것으로서, 자동차생산라인을 순환하는 이송대차의 전방 양측에 고정수단으로 설치되는 서포터의 상단에 핀을 가지는 핀헤드를 고정하여 항상 제 위치를 유지하는 고정마스터핀부와, 콘트롤러의 선택에 의하여 비노출 상태에서 노출상태로 전환하는 가동마스터핀부로 구성하고, 상기 가동마스터핀부는 고정마스터핀부의 전방에 내측면이 서로 연접되게 설치되는 한 쌍의 브라켓과, 상기 브라켓의 상방에 베어링으로 유지되는 회전축과, 상기 회전축에 결합 되어 이송대차의 폭 방향 내측 또는 외측으로 회동하면서 이송대차와 평행을 유지하는 비노출 상태 또는, 이송대차에 대하여 직각을 유지하는 노출 상태가 선택되는 핀바디와, 상기 핀바디의 상단에 핀을 가지고 고정되는 핀헤드와, 상기 회전축의 외측단에 고정하는 피동베벨기어와, 상기 이송대차에 설치되는 회전실린더의 출력축에 고정되어 피동베벨기어로 동력을 전달하는 구동베벨기어를 포함하는 구성이 특징이다.

Description

자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치{SWITCHING DEVICE OF MASTER PIN FOR VEHICLE MIXED FLOW OUTPUT LINE}

본 고안은 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 이동 대차를 통하여 조립하고자 하는 라인으로 공급되는 차체를 차종에 따라 정 위치를 잡아주어 차체에 내장재 등의 조립을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 마스터핀 절환장치의 제공에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 모든 양산라인 내에서 2 내지 3만여 개의 부품을 수많은 조립 및 용접공정을 통하여 조립함으로써 이루어진다.

상기와 같이 자동차를 생산하는 라인은 차체를 구성하는 차체 라인과 차체 표면의 색상을 표현하기 위한 도장 라인 및 완성된 차체 내부에 다양한 내장품을 조립 및 장착하기 위한 의장 라인으로 이루어지게 된다.

상기와 같이 의장 라인에서 내장품을 조립하기 위해서는 차체를 이송용 대차에 안치하여 공급하면, 공급라인을 따라 차체가 이송되는 과정에서 각각의 파트에 맞는 제품을 로봇 등이 내부에 장착하게 된다.

이와 같이 내장품을 차체에 조립하기 위해서는 차체를 정확하게 제 위치를 유지할 수 있도록 기준을 잡아 주어야 하는 데, 이러한 역할을 수행하는 것이 이송대차에 설치되어 차체에 형성되는 마스터홀과 치합되도록 하는 마스터핀이다.

근자에 들어서는 소량 다 차종을 하나의 라인에서 혼류생산하는 시스템을 구축하고 있으므로 인하여, 생산되는 차종에 맞는 마스터핀을 구비한 후 차종 변경시마다 차종에 맞는 마스터핀을 절환하도록 하는 절환장치가 개발되어 사용되고 있다.

본원 출원인 또한 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치라는 명칭으로 선행하여 특허(제2009-0078309호)를 출원한 바 있으며, 이러한 선행기술을 도 5를 통하여 살펴보면 다음과 같다.

상기 절환장치(1)는 이송대차에 고정되는 베이스(2)의 양측에 세워지는 서포터(3)에 회전축(4)을 설치한 절환바디(5)를 구비하고, 상기 절환바디(5)에는 서로 간섭되지 않으면서 동일하지 않은 위치에 혼류 생산되는 차종과 동일한 수로 마스터핀(6,7,8)을 구비한다.

상기 회전축(4)의 일측에 설치하여 절환 위치를 결정할 수 있도록 외부동력을 전달받아 절환바디(5)를 회전시키는 동력전달소켓(9)과, 상기 마스터핀(6,7,8)이 고정되지 않는 절환바디(5)에 형성하는 스톱홈과 협조하여 절환바디(5)의 움직임을 제한하는 스토퍼(10)로 구성한다.

상기 스토퍼(10)는 베이스(2)에 고정되는 슬라이딩블록(11)의 상면에 슬라이딩 이동 가능하게 슬라이더(12)를 결합하고, 상기 슬라이더(12)의 후미에는 스톱홈과 치합되는 스톱핀을 가지는 스톱바디(13)를 상방으로 돌출시킨다.

상기 슬라이더(12)의 선측에는 베이스(2)에 세워지는 가이드플레이트(14)를 관통하여 외부동력을 전달받아 슬라이더(12)를 후퇴시켜 절환바디(5)를 해제 상태로 전환시키기는 작동핀(15)을 포함하여 구성된다.

상기와 같은 종래 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치는 이송대차 위에 설치되는 절환바디에 구비되는 절환핀과 스토퍼의 작동을 자체적으로 수행하지 못하고 이송대차 외부에 설치되는 별도의 절환기를 통하여 동력을 전달받아 작동하여야 하는 번거로움이 따른다.

이와 같이 절환장치를 이송대차와 외부에 각각 구비하여야 하므로 설치과정에서도 정확한 위치에 설치하여야 하고, 작동 과정에서도 센서 등의 보조수단을 이용하여 정확한 위치결정이 이루어진 후 작동되기는 하나 작동관계가 복잡하여지는 단점이 있다.

특히, 작동 과정에서 절환장치와 절환장치 작동을 위한 절환기 또는 센서 등의 오작동이 있을 경우에는 마스터핀의 정확한 절환이 이루어지지 못하거나, 절환 자체가 불가능하게 되는 경우가 발생하고 이 경우에는 조립하고자 하는 차체를 정상적으로 유지하지 못하게 되는 오류를 발생시키게 된다.

대차의 이송라인이 긴 경우에는 큰 어려움이 없으나 대차가 이송되는 라인이 짧은 경우에는 신속하게 마스터핀을 절환하는 것이 어렵기 때문에 모든 라인에 적용하여 사용하지 못하는 등 여러 문제점이 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 고안에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 고안한 것으로서 자동차생산라인을 순환하는 이송대차의 전방 양측에 고정수단으로 설치되는 서포터의 상단에 핀을 가지는 핀헤드를 고정하여 항상 제 위치를 유지하는 고정마스터핀부와, 콘트롤러의 선택에 의하여 비노출 상태에서 노출상태로 전환하는 가동마스터핀부로 구성하고, 상기 가동마스터핀부는 고정마스터핀부의 전방에 내측면이 서로 연접되게 설치되는 한 쌍의 브라켓과, 상기 브라켓의 상방에 베어링으로 유지되는 회전축과, 상기 회전축에 결합 되어 이송대차의 폭 방향 내측 또는 외측으로 회동하면서 이송대차와 평행을 유지하는 비노출 상태 또는, 이송대차에 대하여 직각을 유지하는 노출 상태가 선택되는 핀바디와, 상기 핀바디의 상단에 핀을 가지고 고정되는 핀헤드와, 상기 회전축의 외측단에 고정하는 피동베벨기어와, 상기 이송대차에 설치되는 회전실린더의 출력축에 고정되어 피동베벨기어로 동력을 전달하는 구동베벨기어를 포함하여, 생산라인의 종류에 관계없이 이송대차에서 직접 절환할 수 있게 하여 절환작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 것이 특징이다.

본 고안은 이송대차에 마스터핀 절환장치를 설치함에 있어 자체적으로 절환할 수 있는 수단을 함께 강구함으로써 자동차 생산라인의 길고 짧음에 관계없이 모든 라인에 적용하여 사용할 수 있도록 하는 것은 물론, 절환작업의 용이성을 제공하여 자동차 생산의 효율성을 높일 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 고안이다.

도 1은 본 고안의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 고안의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치의 A - A선 단면도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치의 B - B선 단면도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치의 C - C선 단면도.
도 5는 종래 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치를 도시한 구성도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치를 도시한 사시도, 도 2는 본 고안의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치의 A - A선 단면도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치의 B - B선 단면도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치의 C - C선 단면도로서 함께 설명한다.

본 고안의 기술이 적용되는 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치(100)는 자동차생산라인을 순환하는 이송대차(101)의 전방 양측에 항상 제 위치를 유지하고 있는 고정마스터핀부(110)와, 콘트롤러의 선택(제어)에 의하여 비노출 또는 노출되는 가동마스터핀부(120)를 설치하여 구성한다.

예를 들어 고정마스터핀부(110)은 소형차, 가동마스터핀부(120) 중 하나는 중형차, 다른 하나는 대형차에 형성되는 마스터홀과 치합되어 정확한 제 위치를 유지할 수 있도록 하는 형태를 취하면 된다.

상기 고정마스터핀부(110)은 볼트와 같은 고정수단(111)으로 설치되는 플랜지(112)의 상방으로 돌출되는 서포터(113)의 상단에 핀(114)을 가지는 핀헤드(115)를 고정하여 구성한다.

상기 가동마스터핀부(120)은 고정마스터핀부(110)의 전방에 내측면이 서로 연접되게 한 쌍의 브라켓(121)을 설치하고, 상기 브라켓(121)의 상방에는 베어링(122)으로 유지되는 회전축(123)을 설치한다.

상기 회전축(123)에는 핀바디(125)를 결합하여 회전축(123)의 회전에 의하여 이송대차(101)의 폭 방향 내측 또는 외측으로 회동하면서 이송대차(101)와 평행을 유지하는 비노출 상태 또는, 이송대차(101)에 대하여 직각을 유지하는 노출 상태가 선택되도록 한다.

상기 핀바디(125)의 상단에는 핀(126)을 가지는 핀헤드(127)를 고정하고, 상기 핀바디(125)의 형상과 크기는 차량의 종류에 따라 회전축(123)의 축 방향 중심에 대하여 Y방향과 Z방향에 대한 거리를 달리함은 당연할 것이다.

상기 회전축(123)의 외측단에는 피동베벨기어(128)를 고정하고, 상기 피동베벨기어동(128)는 이송대차(101)에 브라켓 또는 고정수단으로 설치되는 회전실린더(129)의 출력축에 고정되는 구동베벨기어(130)와 맞물려 정,역회전에 의하여 노출 또는 비노출이 선택될 수 있도록 구성한다.

물론, 본 고안에서는 설명하고 있지 않으나 고정마스터핀부(110)을 구성하는 서포터(113), 핀헤드(115), 가동마스터핀부(120)을 구성하는 핀바디(125)와 핀헤더(127)의 형상과 모양은 생산라인에 배치되는 이송대차(101)의 종류나 규격 또는 현장 상황에 맞게 다양한 형상과 모양으로 구성될 수 있으므로 본 고안의 설명과 도면에 예시한 것에 국한되지 않음은 당연할 것이다.

상기와 같은 본 고안의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치(100)의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

차체를 생산라인으로 이송하는 이송대차(101)는 생산라인을 경유하는 과정에서 차체를 받아 핀(114,126)과 마스터홀이 치합되어 차체를 정확하게 제 위치에 유지한 상태에서 생산라인을 따라 이송되고 이 과정에서 내장품 등이 순차적으로 조립되는 과정을 반복하게 된다.

이와 같이 이송대차(101)가 최초로 차체를 인계받을 때에는 생산라인의 콘트롤러에 의하여 차종가변상태 등이 제어되고, 차종이 변경된 경우에는 이송대차(101)에 장착된 절환장치(100)를 작동시켜 변경된 차종에 맞게 핀(마스터핀, 114,126)을 해당 차종에 맞는 것으로 절환하게 된다.

상기와 같은 절환동작을 살펴보면, 차종을 인가받은 콘트롤러가 고정마스터핀부(110)의 핀(114)과 일치하는 차종일 경우에는 특별하게 절환장치(100)를 제어하지 않게 된다.

그리고, 가동마스터핀부(120)의 핀(126)과 일치하는 차종일 경우에는 콘트롤러가 절환장치(100)의 회전실린더(129)를 작동시켜 비노출 상태에 있는 핀(126)을 노출상태로 전환하여 차체의 마스터홀과 치합되도록 하고, 차체의 이송이 완료된 후에는 다시 회전실린더(129)를 작동시켜 노출되어 있던 핀(126)을 비노출상태로 전환하면 된다.

상기 핀(126)이 비노출상태에서 노출상태로 전환하는 과정을 살펴보면, 회전실린더(129)가 정회전하면 회전실린더(129)의 출력축에 고정된 구동베벨기어(130)가 회전하고, 이 회전은 구동베벨기어(130)와 맞물려 있는 피동베벨기어(128)를 통하여 회전축(123)으로 전달된다.

그러면 회전축(123)에 고정된 핀바디(125)가 회동하여 노출상태로 전환하고, 핀바디(125)의 상단(노출된 상태에서)에 고정된 핀헤드(127)에 구비되는 핀(126)과 차체의 미스트홀이 결합 되어 제 위치를 정확하게 유지할 수 있게 된다.

노출된 핀(126)을 비노출 상태로 전환하고자 할 경우에는 회전실린더(129)가 역방향으로 회전하여 회전축(123)을 회전시켜 핀바디(125)를 비노출 방향으로 전환함으로서 가능하게 된다.

이러한 본 고안은 혼류 생산되는 차종의 정보를 인가받아 이송대차에 설치된 절환장치 자체에서 핀의 절환을 용이하게 수행할 수 있어 짧은 자동화 라인 또는 구조에 적용이 적합하다.

100; 절환장치
101; 이송대차
110; 고정마스터핀부
120; 가동마스터핀부
129; 회전실린더

Claims (2)

1. 자동차생산라인을 순환하는 이송대차(101)의 전방 양측에 고정수단(111)으로 설치되는 서포터(113)의 상단에 핀(114)을 가지는 핀헤드(115)를 고정하여 항상 제 위치를 유지하는 고정마스터핀부(110)와;
   콘트롤러의 선택에 의하여 비노출 상태에서 노출상태로 전환하는 가동마스터핀부(120)로 구성되는 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치에 있어서;
   상기 가동마스터핀부(120)은 고정마스터핀부(110)의 전방에 내측면이 서로 연접되게 설치되는 한 쌍의 브라켓(121)과;
   상기 브라켓(121)에 베어링(122)으로 유지되는 회전축(123)과;
   상기 회전축(123)에 결합 되어 이송대차(101)의 폭 방향 내측 또는 외측으로 회동하면서 이송대차(101)와 평행을 유지하는 비노출 상태 또는, 이송대차(101)에 대하여 직각을 유지하는 노출 상태가 선택되는 핀바디(125)와;
   상기 핀바디(125)의 상단에 핀(126)을 가지고 고정되는 핀헤드(127)와;
   상기 회전축(123)의 외측단에 고정하는 피동베벨기어(128)와;
   상기 이송대차(101)에 설치되는 회전실린더(129)의 출력축에 고정되어 피동베벨기어(128)로 동력을 전달하는 구동베벨기어(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치.
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