KR20090053078A

KR20090053078A - 도어 패널 이송 그립퍼

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Publication number: KR20090053078A
Application number: KR1020070119733A
Authority: KR
Inventors: 염중환; 황두일
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-11-22
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2009-05-27

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예는, 자동 로봇을 이용하여 도어 패널을 소정 위치로 이송시키기 위한 것으로서, ⅰ)수평 프레임 및 상기 수평 프레임의 중앙부에 하향하여 연결되는 수직 프레임으로서 이루어지며, 상기 자동 로봇의 아암 선단에 연결되게 설치되는 지지 프레임과, ⅱ)상기 도어 패널의 인너 패널에 형성된 제1 툴링홀에 끼워지는 제1 핀부재를 가지면서 상기 수평 프레임의 일측에 배치되며, 상기 수평 프레임의 중앙부에 대하여 좌우 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 제1 핀유닛과, ⅲ)상기 인너 패널에 형성된 제2 툴링홀에 끼워지는 제2 핀부재를 가지면서 상기 수평 프레임의 다른 일측에 배치되며, 상기 수평 프레임의 중앙부에 대하여 좌우 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 제2 핀유닛과, ⅳ)상기 인너 패널에 형성된 제3 툴링홀에 끼워지는 제3 핀부재를 가지면서 상기 수직 프레임에 배치되며, 상기 수평 프레임의 중앙부에 대하여 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 제3 핀유닛과, ⅴ)상기 수평 프레임의 일측에 설치되어 상기 제1 핀유닛을 좌우 방향으로 왕복 이동시키기 위한 제1 이송유닛과, ⅵ)상기 수평 프레임의 다른 일측에 설치되어 상기 제2 핀유닛을 좌우 방향으로 왕복 이동시키기 위한 제2 이송유닛과, ⅶ)상기 수직 프레임에 설치되어 상기 제3 핀유닛을 상하 방향으로 왕복 이동시키기 위한 제3 이송유닛을 포함하여, 차종 변동에 따라 크기 및 형상이 다른 도어 패널을 하나의 장비를 통해 이송시킴으로써 투자비 및 생산 원가의 절감이 가능하도록 하는 도어 패널 이송 그립퍼를 제공한다.

도어 패널, 이송, 그립퍼, 핀

Description

도어 패널 이송 그립퍼 {GRIPPER FOR TRANSFERING DOOR PANEL}

본 발명의 예시적인 실시예는 도어 패널 이송 그립퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차종 변동에 따라 크기 및 형상이 다른 도어 패널을 하나의 장비를 통해 이송시킴으로써 투자비 및 생산 원가의 절감이 가능하도록 하는 도어 패널 이송 그립퍼에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 모든 양산 공정 내에서 2만 내지 3만 여개의 파트 부품을 수많은 조립 및 용접 공정을 통하여 조립함으로써 이루어진다.

이러한 자동차 제조 과정에 있어 특히, 차체 조립 과정에서는 도어 패널을 규제하여 소정의 위치로 이송시키기 위한 도어 패널의 그립퍼(gripper)가 제공되는 바, 상기 도어 패널의 그립퍼는 도어의 인너 패널과 아웃터 패널이 클린칭을 위해 겹쳐진 후, 클린칭 공정(헤밍 프레스) 안으로 투입 및 취출하여 타공정으로 이동시키도록 한다.

이러한 도어 패널의 그립퍼를 통해 이송되는 도어 패널은 차량의 종류에 따라 그 크기 및 형상이 각각 달라지게 된다. 특히, 리어 도어 패널의 경우는 차종에 따른 사양의 변화가 더욱 심하다.

이에 따라 종래 도어 패널의 그립퍼는 차종의 변동이 발생되면, 차종별로 클램핑유닛를 추가로 설치 또는 지그 조건 및 패널의 조건에 따라 적절한 대응이 불가능한 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 예시적인 실시예는 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 차종 변동에 따라 크기 및 형상이 다른 도어 패널을 하나의 장비를 통해 이송시킴으로써 투자비 및 생산 원가의 절감이 가능하도록 하는 도어 패널 이송 그립퍼를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 도어 패널 이송 그립퍼는, 자동 로봇을 이용하여 도어 패널을 소정 위치로 이송시키기 위한 것으로서, ⅰ)수평 프레임 및 상기 수평 프레임의 중앙부에 하향하여 연결되는 수직 프레임으로서 이루어지며, 상기 자동 로봇의 아암 선단에 연결되게 설치되는 지지 프레임과, ⅱ)상기 도어 패널의 인너 패널에 형성된 제1 툴링홀에 끼워지는 제1 핀부재를 가지면서 상기 수평 프레임의 일측에 배치되며, 상기 수평 프레임의 중앙부에 대하여 좌우 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 제1 핀유닛과, ⅲ)상기 인너 패널에 형성된 제2 툴링홀에 끼워지는 제2 핀부재를 가지면서 상기 수평 프레임의 다른 일측에 배치되며, 상기 수평 프레임의 중앙부에 대하여 좌우 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 제2 핀유닛과, ⅳ)상기 인너 패널에 형성된 제3 툴링홀에 끼워지는 제3 핀부재를 가지면서 상기 수직 프레임에 배치되며, 상기 수평 프레임의 중앙부에 대하여 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 제3 핀유닛과, ⅴ)상기 수평 프레임의 일측에 설치되어 상기 제1 핀유닛을 좌우 방향으 로 왕복 이동시키기 위한 제1 이송유닛과, ⅵ)상기 수평 프레임의 다른 일측에 설치되어 상기 제2 핀유닛을 좌우 방향으로 왕복 이동시키기 위한 제2 이송유닛과, ⅶ)상기 수직 프레임에 설치되어 상기 제3 핀유닛을 상하 방향으로 왕복 이동시키기 위한 제3 이송유닛을 포함하여 이루어진다.

상기 도어 패널 이송 그립퍼에 있어서, 상기 각 핀유닛은 상기 각 핀부재가 고정되게 설치되는 몸체를 포함할 수 있다.

상기 도어 패널 이송 그립퍼에 있어서, 상기 각 이송유닛은 상기 각 몸체가 슬라이딩 가능하게 결합되는 가이드 레일과, 상기 각 몸체에 작동 로드가 연결되게 설치되는 작동 실린더를 포함할 수 있다.

상기 도어 패널 이송 그립퍼에 있어서, 상기 지지 프레임의 수직 프레임에는 상기 로봇의 아암 선단이 장착되는 장착부가 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 도어 패널 이송 그립퍼에 의하면, 차종별 도어 패널의 툴링홀에 대응하여 이송유닛을 통해 핀유닛을 이동시킴으로써 차종 변동에 따라 크기 및 형상이 다른 도어 패널을 하나의 장비로서 이송시킬 수 있으므로, 투자비 및 생산 원가를 절감할 수 있다.

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.

도 1 및 도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 도어 패널 이송 그립퍼의 구성을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 도어 패널 이송 그립퍼에 적용되는 도어 패널을 도시한 정면 구성도다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 의한 도어 패널 이송 그립퍼(100)는 차종 변동에 따라 그 크기 및 형상이 다른 도어 패널을 하나의 장비로서 이송시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

이러한 도어 패널 이송 그립퍼(100)는 기본적으로 지지 프레임(10)과, 지지 프레임(10)에 설치되는 제1-3 핀유닛(20, 30, 40) 및 제1-3 이송유닛(50, 60, 70)을 포함하여 구성된다.

본 실시예에서, 상기 지지 프레임(10)은 로봇의 아암 선단에 연결되게 설치되는 것으로, 수평 방향으로 배치되는 수평 프레임(11)과, 그 수평 프레임(11)의 중앙부에 수직 방향으로 하향하여 연결되는 수직 프레임(12)으로서 이루어진다.

이 경우 상기 수직 프레임(12)에는 로봇의 아암 선단에 설치되는 고정 브라켓(5)을 장착하기 위한 장착부(15)를 형성하고 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 핀유닛(20)은 도어 패널(D)의 일측 부분을 규제하기 위한 것으로서, 도어 패널(D)의 인너 패널(1)에 대응하여 수평 프레임(11)의 일측 단부 쪽에 설치되며, 수평 프레임(11)에 수직하는 방향을 따라 배치되고, 그 수평 프레임(11)의 중앙부에 대하여 왕복 이동 가능하게 설치된다.

이러한 제1 핀유닛(20)은 도어 패널(D)의 인너 패널(1)에 형성된 제1 툴링 홀(H1)에 끼워지는 제1 핀부재(21)와, 제1 핀부재(21)가 고정되게 설치되는 제1 몸체(23)를 포함하여 이루어진다(도 3 참조).

여기서, 상기 도어 패널(D)은 도 3에서와 같이, 차종에 따라 일 예로서 D1, D2, D3로 구분할 수 있으며, 각각의 도어 패널(D1, D2, D3)에는 인너 패널(1) 상부의 일측에 제1 툴링홀(H1)이 형성되며, 제1 툴링홀(H1)에 대응하여 상부의 다른 일측에 제2 툴링홀(H2)이 형성되고, 인너 패널(1) 하부의 대략 중앙 부분에 제3 툴링홀(H3)이 형성된다.

본 실시예에서, 상기 제2 핀유닛(30)은 도어 패널(D)의 다른 일측 부분을 규제하기 위한 것으로서, 도어 패널(D)의 인너 패널(1)에 대응하여 수평 프레임(11)의 다른 일측 단부 쪽에 설치되며, 수평 프레임(11)에 수직하는 방향을 따라 배치되고, 그 수평 프레임(11)의 중앙부에 대하여 왕복 이동 가능하게 설치된다.

이러한 제2 핀유닛(30)은 도어 패널(D)의 인너 패널(1)에 형성된 제2 툴링홀(H2)에 끼워지는 제2 핀부재(31)와, 제2 핀부재(31)가 고정되게 설치되는 제2 몸체(33)를 포함하여 이루어진다(도 3 참조).

본 실시예에서, 상기 제3 핀유닛(40)은 도어 패널(D)의 또 다른 일측 부분을 규제하기 위한 것으로서, 도어 패널(D)의 인너 패널(1)에 대응하여 수직 프레임(12)에 설치되며, 그 수직 프레임(12)에 수직하는 방향을 따라 배치되고, 수평 프레임(11)의 중앙부에 대하여 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치된다.

이러한 제3 핀유닛(40)은 도어 패널(D)의 인너 패널(1)에 형성된 제3 툴링홀(H3)에 끼워지는 제3 핀부재(41)와, 제3 핀부재(41)가 고정되게 설치되는 제3 몸 체(43)를 포함하여 이루어진다(도 3 참조).

본 실시예에서, 상기 제1 이송유닛(50)은 제1 핀유닛(20)을 수평 프레임(11)의 중앙부에 대하여 좌우 방향으로 왕복 이동시키기 위한 것이다.

상기 제1 이송유닛(50)은 제1 핀유닛(20)에 대응하여 수평 프레임(11)의 일측에 설치되는 제1 가이드 레일(51) 및 제1 작동 실린더(53)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1 가이드 레일(51)은 수평 프레임(11)의 중앙부를 기준할 때, 수평 프레임(11)의 길이 방향을 따라 그 수평 프레임(11)의 일측 상면에 고정되게 설치되며, 제1 핀유닛(20)의 제1 몸체(23)가 슬라이딩 결합된다.

그리고 상기 제1 작동 실린더(53)는 제1 핀유닛(20)의 제1 몸체(23)를 제1 가이드 레일(51)을 따라 좌우 방향으로 왕복 이동시키기 위한 동력을 제공하기 위한 것으로, 통상적인 구조의 공압 실린더로서 이루어진다.

상기 제1 작동 실린더(53)는 수평 프레임(11)의 중앙부를 기준할 때, 수평 프레임(11)의 길이 방향을 따라 그 수평 프레임(11)의 일측에 설치되며, 도어 패널(D)에 대응하는 수평 프레임(11)의 대향면에 고정되게 설치된다.

이 경우 상기 제1 작동 실린더(53)의 제1 작동 로드(55)의 선단은 제1 핀유닛(20)의 제1 몸체(23)와 연결되는 바, 상기 제1 몸체(23)에 설치된 제1 연결 브라켓(25)과 연결된다.

본 실시예에서, 상기 제2 이송유닛(60)은 제2 핀유닛(30)을 수평 프레임(11)의 중앙부에 대하여 좌우 방향으로 왕복 이동시키기 위한 것이다.

상기 제2 이송유닛(60)은 제2 핀유닛(30)에 대응하여 수평 프레임(11)의 다른 일측에 설치되는 제2 가이드 레일(61) 및 제2 작동 실린더(63)를 포함하여 이루어진다.

상기 제2 가이드 레일(61)은 수평 프레임(11)의 중앙부를 기준할 때, 수평 프레임(11)의 길이 방향을 따라 그 수평 프레임(11)의 다른 일측 상면에 고정되게 설치되며, 제2 핀유닛(30)의 제2 몸체(33)가 슬라이딩 결합된다.

그리고 상기 제2 작동 실린더(63)는 제2 핀유닛(30)의 제2 몸체(33)를 제2 가이드 레일(61)을 따라 좌우 방향으로 왕복 이동시키기 위한 동력을 제공하기 위한 것으로, 통상적인 구조의 공압 실린더로서 이루어진다.

상기 제2 작동 실린더(63)는 수평 프레임(11)의 중앙부를 기준할 때, 수평 프레임(11)의 길이 방향을 따라 그 수평 프레임(11)의 다른 일측에 설치되며, 도어 패널(D)에 대응하는 수평 프레임(11)의 대향면에 고정되게 설치된다.

이 경우 상기 제2 작동 실린더(63)의 제2 작동 로드(65)의 선단은 제2 핀유닛(30)의 제2 몸체(33)와 연결되는 바, 상기 제2 몸체(33)에 설치된 제2 연결 브라켓(35)과 연결된다.

본 실시예에서, 상기 제3 이송유닛(70)은 제3 핀유닛(40)을 수평 프레임(11)의 중앙부에 대하여 상하 방향으로 왕복 이동시키기 위한 것이다.

상기 제3 이송유닛(70)은 제3 핀유닛(40)에 대응하여 수직 프레임(12)에 설치되는 제3 가이드 레일(71) 및 제3 작동 실린더(73)를 포함하여 이루어진다.

상기 제3 가이드 레일(71)은 도어 패널(D)에 대응하는 수직 프레임(12)의 대 향면에 그 수직 프레임(12)의 길이 방향을 따라 고정되게 설치되며, 제3 핀유닛(40)의 제3 몸체(43)가 슬라이딩 결합된다.

그리고 상기 제3 작동 실린더(73)는 제3 핀유닛(40)의 제3 몸체(43)를 제3 가이드 레일(71)을 따라 상하 방향으로 왕복 이동시키기 위한 동력을 제공하기 위한 것으로, 통상적인 구조의 공압 실린더로서 이루어진다.

상기 제3 작동 실린더(73)는 도어 패널(D)에 대응하는 수직 프레임(12)의 대향면에 그 수직 프레임(12)의 길이 방향을 따라 고정되게 설치된다.

이 경우 상기 제3 작동 실린더(73)의 제3 작동 로드(75)의 선단은 제3 핀유닛(40)의 제3 몸체(43)와 직접적으로 연결된다.

따라서 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 도어 패널 이송 그립퍼(100)의 작동을 살펴 보면, 우선 도 3에서와 같은 차종별 도어 패널(D1, D2, D3)의 제1 툴링홀(H1) 및 제2 툴링홀(H2) 사이의 기설정된 거리에 대응하여 제1 핀유닛(20)의 제1 몸체(23)와 제2 핀유닛(30)의 제2 몸체(33)를 좌우 방향으로 각각 이동시킨다.

즉, 제1 이송유닛(50)의 제1 작동 실린더(53)를 작동시켜 제1 작동 로드(55)를 전후진시키게 되면, 상기 제1 몸체(23)는 제1 가이드 레일(51)을 따라 좌우 방향으로 이동하게 된다.

또한 제2 이송유닛(60)의 제2 작동 실린더(63)를 작동시켜 제2 작동 로드(65)를 전후진시키게 되면, 상기 제2 몸체(33)는 제2 가이드 레일(61)을 따라 좌우 방향으로 이동하게 된다.

이러는 과정을 거치는 동안, 도어 패널(D1, D2, D3)의 제1 툴링홀(H1) 및 제2 툴링홀(H2)을 잇는 가상의 연결선과 제3 툴링홀(H3) 사이의 기설정된 거리에 대응하여 제3 핀유닛(40)의 제3 몸체(43)를 상하 방향으로 이동시킨다.

즉, 제3 이송유닛(70)의 제3 작동 실린더(73)를 작동시켜 제3 작동 로드(75)를 전후진시키게 되면, 상기 제3 몸체(43)는 제3 가이드 레일(71)을 따라 상하 방향으로 이동하게 된다.

이와 같이 도어 패널(D1, D2, D3)의 제1 툴링홀(H1), 제2 툴링홀(H2) 및 제3 툴링홀(H3)의 위치에 대응하여 각 핀유닛(20, 30, 40)의 몸체(23, 33, 43)의 위치 조정이 완료되면, 로봇을 통해 지지 프레임(10)을 도어 패널(D1, D2, D3) 쪽으로 이동시킨다.

그러면, 각 몸체(23, 33, 43)의 핀부재(21, 31, 41)가 도어 패널(D1, D2, D3)의 제1 툴링홀(H1), 제2 툴링홀(H2) 및 제3 툴링홀(H3)에 각각 끼워지면서 상기 도어 패널(D1, D2, D3)은 각각의 핀부재(21, 31, 41)에 규제된 상태로 로봇의 작동에 의해 소정의 위치로 이송된다.

따라서 본 실시예에서는 차종 변동에 따라 크기 및 형상이 다른 도어 패널을 하나의 장비로서 이송시킬 수 있으므로, 투자비 및 생산 원가를 절감할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 도어 패널 이송 그립퍼의 구성을 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 도어 패널 이송 그립퍼에 적용되는 도어 패널을 도시한 정면 구성도다.

Claims

자동 로봇을 이용하여 도어 패널을 소정 위치로 이송시키기 위한 도어 패널 이송 그립퍼에 있어서,

수평 프레임 및 상기 수평 프레임의 중앙부에 하향하여 연결되는 수직 프레임으로서 이루어지며, 상기 자동 로봇의 아암 선단에 연결되게 설치되는 지지 프레임;

상기 도어 패널의 인너 패널에 형성된 제1 툴링홀에 끼워지는 제1 핀부재를 가지면서 상기 수평 프레임의 일측에 배치되며, 상기 수평 프레임의 중앙부에 대하여 좌우 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 제1 핀유닛;

상기 인너 패널에 형성된 제2 툴링홀에 끼워지는 제2 핀부재를 가지면서 상기 수평 프레임의 다른 일측에 배치되며, 상기 수평 프레임의 중앙부에 대하여 좌우 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 제2 핀유닛;

상기 인너 패널에 형성된 제3 툴링홀에 끼워지는 제3 핀부재를 가지면서 상기 수직 프레임에 배치되며, 상기 수평 프레임의 중앙부에 대하여 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 제3 핀유닛;

상기 수평 프레임의 일측에 설치되어 상기 제1 핀유닛을 좌우 방향으로 왕복 이동시키기 위한 제1 이송유닛;

상기 수평 프레임의 다른 일측에 설치되어 상기 제2 핀유닛을 좌우 방향으로 왕복 이동시키기 위한 제2 이송유닛; 및

상기 수직 프레임에 설치되어 상기 제3 핀유닛을 상하 방향으로 왕복 이동시키기 위한 제3 이송유닛

을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도어 패널 이송 그립퍼.
제1 항에 있어서,

상기 각 핀유닛은 상기 각 핀부재가 고정되게 설치되는 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어 패널 이송 그립퍼.
제2 항에 있어서,

상기 각 이송유닛은,

상기 각 몸체가 슬라이딩 가능하게 결합되는 가이드 레일과, 상기 각 몸체에 작동 로드가 연결되게 설치되는 작동 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어 패널 이송 그립퍼.
제1 항에 있어서,

상기 지지 프레임의 수직 프레임에는 상기 로봇의 아암 선단이 장착되는 장착부가 형성되는 것을 특징으로 하는 도어 패널 이송 그립퍼.