JP5923379B2 - 車両用パネルクランプ装置 - Google Patents
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Description
特に、車体は自動車製造過程における第一段階であって、プレス工程で車体パネルを生産した後、車体工場に移動して、車体パネルに車体の各部分が組み付けられてホワイトボディー(B.I.W)状態の車体となる。
このように生産された車体は、そのフロアにサイド、ループ、リアなどのパネルを装着するメインボディー工程を経て、塗装工程に移動して塗色作業を行った後、意匠工場でエンジン、トランスミッション、内外装材の組み付けを行うことによって、車両が完成する。
しかし、車種別にパネルがそれぞれ異なる形状と大きさを有することから、従来のパネルクランプ装置は、車種毎に様々な仕様を有するパネルに共通して適用することが困難であった。このため、車種毎に専用クランプ装置を製作しなければならない問題点があった(例えば、特許文献1〜3参照)。
また、車種に応じた専用クランプ装置を備える場合、新規車種への適用のために、クランプ装置の改造または新規製作のための費用が追加的に発生して、投資額が増加し、さらに、改造によってクランプ装置の構造がますます複雑な構造になる問題点も有している。
第1駆動モータの回転軸と第1ボールスクリューとの間には、第1ブレーキが設けられたことを特徴とする。
第2駆動モータの回転軸と第2ボールスクリューとの間には、第2ブレーキが設けられたことを特徴とする。
第3駆動モータの回転軸と第3ボールスクリューとの間には、第3ブレーキが設けられたことを特徴とする。
第1装着フレームの上端には、パネルの下部が装着される保持パッドが取り付けられたことを特徴とする。
第2垂直移動手段は、第2スライドプレートの上部に装着された第2支持ポストと、第2支持ポストに設けられ、第4スライドプレートがスライド可能に結合された第4レールハウジングと、第4レールハウジングの下端に取り付けられ、その回転軸に第4ボールスクリューが装着された第4駆動モータと、第4レールハウジングの内部で、第2支持ポスト上に第4プレートを介して設けられた第4ガイドレールと、その内部に第4ボールスクリューが挿入されて、第4駆動モータの作動によって第4ボールスクリューが回転するとき、第4ガイドレールに沿って往復移動可能に設けられ、第4スライドプレートと連結された第4レールブロックと、を含むことを特徴とする。
第4駆動モータの回転軸と第4ボールスクリューとの間には、第4ブレーキが設けられたことを特徴とする。
第1ロケータは、第1連結プレートに装着された第1ロケータ本体と、第1ロケータ本体の上部に装着された第1装着ブロックと、装着ブロックに回転可能に設けられた第1回転ボールと、第1回転ボールに連結された第1支持パッドと、第1支持パッドと第1回転ボールとの間に介在された第1コイルスプリングと、を含むことを特徴とする。
第1ロケータ本体の第1支持パッドに近接する位置には、第1ガイダーが装着されたことを特徴とする。
第3垂直移動手段は、ベースプレートの後方に配置された第2移動ユニットの第2スライドプレートに取り付けられた第2連結プレートの両端部に、それぞれ垂直方向に取り付けられたことを特徴とする。
第3垂直移動手段は、第2連結プレートに垂直に装着された第3支持ポストと、第3支持ポストに設けられ、第5スライドプレートがスライド可能に結合された第5レールハウジングと、第5レールハウジングの下端に取り付けられ、その回転軸に第5ボールスクリューが装着された第5駆動モータと、第5レールハウジングの内部で、第3支持ポスト上に第5プレートを介して設けられた第5ガイドレールと、その内部に第5ボールスクリューが挿入されて、第5駆動モータの作動によって第5ボールスクリューが回転するとき、第5ガイドレールに沿って往復移動可能に設けられ、第5スライドプレートと連結された第5レールブロックと、を含むことを特徴とする。
第5駆動モータの回転軸と第5ボールスクリューとの間には、第5ブレーキが設けられたことを特徴とする。
第2ロケータは、第5スライドプレートに装着された第2ロケータ本体と、第2ロケータ本体の上部に装着された第2装着ブロックと、装着ブロックに回転可能に設けられた第2回転ボールと、第2回転ボールに連結された第2支持パッドと、第2支持パッドと第2回転ボールとの間に介在された第2コイルスプリングと、を含むことを特徴とする。
第2ロケータ本体の第2支持パッドに近接する位置には、第2ガイダーが装着されたことを特徴とする。
パネルクランプ装置は、第1移動ユニットの間で、パネルの中央下部を支持するために設けられた支持ユニットをさらに含むことを特徴とする。
支持ユニットは、第1移動ユニットの間で、ベースフレーム上に設けられた第4支持ポストと、作動ロッドを含み、第4支持ポストに設けられた昇降シリンダと、昇降シリンダの作動ロッドの上端に装着され、昇降シリンダの前後進作動によりパネルの中央下部を支持する支持ブロックと、を含むことを特徴とする。
また、本発明の車両用パネルクランプ装置は、多車種のパネルに共用して適用することができるため、車種毎に専用クランプ装置を製作するか、改造する必要がなくなり、クランプ装置の改造または新規製作のための初期投資費用を節減することができる。
また、従来、新規車種への適用のためにクランプ装置を改造する必要があり、その改造によってクランプ装置の構造がますます複雑な構造になる問題点があったが、本発明はこの問題点を解消し、全体システムの構成を単純化することができる。
図1及び図2は、本発明の実施例による車両用パネルクランプ装置にパネルが保持された状態を示す図であり、図3は、本発明の実施例による車両用パネルクランプ装置の斜視図である。
なお、本発明における上下、左右、前後等の方向表現は図1乃至3に記載した方向表示に従った。
本発明の実施例による車両用パネルクランプ装置1は、プレス成形が完了したパネルPを保持して固定した状態で、溶接装置などによって溶接やシーリング作業が行われる車体組み立てラインに適用されるものである。
本発明の実施例によるパネルクランプ装置1は、図1乃至図3に示したとおり、ベースフレーム10、第1、第2移動ユニット20,30、第1、第2、第3垂直移動手段40,50,60、及び第1、第2、第3クランプユニット100,120,140を含んで構成される。
まず、ベースフレーム10は作業場の床面に設置され、その上部には第1、第2移動ユニット20,30がそれぞれ装着される。
本実施例において、第1移動ユニット20は、ベースフレーム10の上面で左右両側にそれぞれ設けられ、第1スライドプレート21をベースフレーム10の左右方向にそれぞれ往復移動させる。
第1移動ユニット20は、図3乃至図6に示したとおり、第1レールハウジング23、第1駆動モータ25、第1ガイドレール27、第1レールブロック29を含んで構成される。
まず、第1レールハウジング23は、ベースフレーム10の上部に左右方向の両側に設けられ、その上部に、第1スライドプレート21がそれぞれスライド移動可能に結合される。
第1駆動モータ25は、第1レールハウジング23の一側でベースフレーム10の上部に設けられ、その回転軸が第1ボールスクリュー26と連結される。
第1ブレーキ24は、第1移動ユニット20の作動中、電源が遮断されたり非常事態が発生した時、第1駆動モータ25の回転力が第1ボールスクリュー26に伝えられるのを遮断することによって、第1スライドプレート21がそれ以上移動することを防止する機能を果たす。
第1レールブロック29は、第1ボールスクリュー26が挿入され、第1駆動モータ25の作動によって第1ボールスクリュー26が回転するとき、第1ガイドレール27に沿って往復移動可能に設けられ、第1スライドプレート21と連結される。
つまり、第1移動ユニット20は、第1駆動モータ25が正方向または逆方向に回転すると、第1ボールスクリュー26が回転し、第1レールブロック29が第1ガイドレール27に沿って移動すると同時に、第1レールブロック29と連結された第1スライドプレート21がベースフレーム10上で左右方向に往復移動する。
第2移動ユニット30の形状、構成要素及び作動は、第1移動ユニット20の形状、構成要素及び作動と同一であるため、図3乃至図6を参照して説明する。
図示したとおり、第2移動ユニット30は、第2レールハウジング33、第2駆動モータ35、第2ガイドレール37、及び第2レールブロック39を含んで構成される。
第2駆動モータ35は、第2レールハウジング33の一側でベースフレーム10の上部に設けられ、その回転軸が第2ボールスクリュー36と連結される。
第2駆動モータ35の回転軸と第2ボールスクリュー36との間には、第2ブレーキ34が設けられる。
第2ブレーキ34は、前述した第1ブレーキ24と同様に、第2移動ユニット30の作動中、電源が遮断されたり非常事態が発生した時、第2駆動モータ35の回転力が第2ボールスクリュー36に伝えられるのを遮断することによって、第2スライドプレート31がそれ以上移動することを防止する機能を果たす。
また、第2レールブロック39は、第2ボールスクリュー36が挿入され、第2駆動モータ35の作動によって第2ボールスクリュー36が回転するとき、第2ガイドレール37に沿って往復移動可能に設けられ、第2スライドプレート31と連結される。
つまり、第2移動ユニット30は、第2駆動モータ35が正方向または逆方向に回転すると、第2レールブロック39が第2ガイドレール37に沿って第2ボールスクリュー36によって移動すると同時に、第2レールブロック39と連結された第2スライドプレート31がベースフレーム10上で前後方向に往復移動する。
この第1垂直移動手段40の形状、構成要素及び作動は、前述した第1、第2移動ユニット20,30の形状、構成要素及び作動と類似しているため、図4乃至図6を参照して説明する。
図示したとおり、本発明の実施例による第1垂直移動手段40は、第1支持ポスト42、第3レールハウジング43、第3駆動モータ45、第3ガイドレール47、及び第3レールブロック49を含んで構成される。
本実施例において、第3レールハウジング43は第1支持ポスト42の側面に設けられ、第3スライドプレート41がそれぞれスライド可能に結合される。
第3駆動モータ45は第3レールハウジング43の下端に取り付けられ、その回転軸に第3ボールスクリュー46が装着される。
第3駆動モータ45の回転軸と第3ボールスクリュー46との間には、第3ブレーキ44が設けられる。
この第3ブレーキ44は、パネルクランプ装置1の作動中、非常事態発生時や電源遮断時、第1垂直移動手段40の移動を遮断するためのものである。第3ブレーキ44の構造及び機能は、前述した第1、第2ブレーキ24,34の構造及び機能と同一であるため、詳細な説明は省略する。
また、第3レールブロック49は、第3ボールスクリュー46が挿入され、第3駆動モータ45の作動によって第3ボールスクリュー46が回転するとき、第3ガイドレール47に沿って往復移動可能に設けられ、第3スライドプレート41と連結される。
つまり、第1垂直移動手段40は、第1支持ポスト42に装着された第3駆動モータ45が正方向または逆方向に回転すると、第3レールブロック49が第3ガイドレール47に沿って第3ボールスクリュー46によって移動すると同時に、第3レールブロック49と連結された第3スライドプレート41がベースフレーム10を基準に上方または下方に往復移動する。
図示したとおり、本実施例において、第1クランプユニット100は、第1スライドプレート21によりベースフレーム10上で左右方向にそれぞれ移動可能に構成され、その上部に保持されるパネルPの左右両側をそれぞれクランプし、前述した第1垂直移動手段40により上下方向に移動可能に構成される。
この第1クランプユニット100は、図7に示したとおり、第1装着フレーム101、連結フレーム103、第1作動シリンダ105、第1クランプシリンダ107、第1クランパ109、及び第1プッシャー111を含んで構成される。
まず、第1装着フレーム101は、第1垂直移動手段40の第3スライドプレート41に取り付けられる。
ここで、第1装着フレーム101の上端には、パネルPの下部を支持する保持パッド102が取り付けられる。
第1クランパ109と第1プッシャー111がパネルPの上部に圧力を加えるとき、保持パッド102はパネルPの下部を安定して支持すると同時に、破損または損傷を防止する。
このため保持パッド102は、その材質がゴム素材からなる。
第1作動シリンダ105は作動ロッドRを含み、連結フレーム103の下部の一側に固定ブロック106によってその下端が固定装着される。
本実施例において、第1クランプシリンダ107は作動ロッドRを含み、第1作動シリンダ105の作動ロッドRの上端に第1クランプシリンダ107の下端が連結される。
この第1クランプシリンダ107の上部に装着される第1クランパ本体108の下部の一側が連結フレーム103のスロットSに連結され、第1作動シリンダ105の伸縮作動によって、第1クランパ本体108は上下方向に移動可能に連結フレーム103に装着される。
また、第1クランパ109は、第1クランパ本体108の上部にその一側がヒンジ締結され、その後端が第1クランプシリンダ107の作動ロッドRにヒンジ締結される。
この第1クランパ109は、第1クランプシリンダ107の伸縮作動によって、第1クランパ本体108を基準に上下方向に回転作動する。
本実施例において、第1プッシャー111は、パネルPの上部に圧力を加えるために第1クランパ109の先端両側にそれぞれ設けられる。
ここで、第1プッシャー111は、第1プッシャーロッド113、プッシャーエンド115、及び第1弾性部材117を含んで構成される。
プッシャーエンド115は、第1プッシャーロッド113の下端に固定装着され、パネルPの上部に接触できる。
このプッシャーエンド115は、パネルPとの接触時、パネルPの破損または損傷を防止するために、その材質がゴム素材からなる。
また、第1弾性部材117は、パネルPと接触されるプッシャーエンド115に弾性力を提供するように、第1クランパ109とプッシャーエンド115との間に設置される。
ここで、第1弾性部材117は、第1プッシャーロッド113が挿入された状態で、その一端が第1クランパ109によって支持され、その他端はプッシャーエンド115によって支持されるコイルスプリングからなる。
図8(a)に示したとおり、パネルPがロボットや作業者によって移送されて第1装着フレーム101の上部に設置されると、保持パッド102がパネルPの下部を支持して、パネルPの設置が完了する。
ここで、第1クランプシリンダ107の作動ロッドRは、パネルPの移送及び設置時に第1クランパ109が妨害しないよう、収縮作動をして、第1クランパ109を上向きに回転させる。
同時に、第1作動シリンダ105の作動ロッドRは伸張作動をして、第1クランプシリンダ107を連結フレーム103上でスロットSに沿って上方に移動させる。
すると、第1プッシャー111のプッシャーエンド115は、パネルPの上部に接触する。
プッシャーエンド115とパネルPが接触するると、第1作動シリンダ105の作動ロッドRが収縮作動をして、第1クランプシリンダ107を連結フレーム103上でスロットSに沿って下方に移動させる。
すると、第1クランパ109は、図8(c)に示したとおり、第1プッシャーロッド113に沿って下方に移動しながら、第1弾性部材117を圧縮する。
これによって、プッシャーエンド115は、パネルPの上部と接触した状態で、第1弾性部材117の弾性力によってパネルPの上部に安定した圧力を加えて固定し、パネルPのクランピングを完了する。
この第2垂直移動手段50の形状、構成要素及び作動は、前述した第1、及び第2移動ユニット20,30と第1垂直移動手段40の形状、構成要素及び作動と類似しているため、図3乃至図6を参照して説明する。
図示したとおり、本発明の実施例による第2垂直移動手段50は、第2支持ポスト52、第4レールハウジング53、第4駆動モータ55、第4ガイドレール57、及び第4レールブロック59を含んで構成される。
本実施例において、第4レールハウジング53は第2支持ポスト52の側面に設けられ、第4スライドプレート51がそれぞれスライド可能に結合される。
第4駆動モータ55は第4レールハウジング53の下端に取り付けられ、その回転軸に第4ボールスクリュー56が装着される。
第4駆動モータ55の回転軸と第4ボールスクリュー56との間には、第4ブレーキ54が設けられる。
この第4ブレーキ54は、パネルクランプ装置1の作動中、非常事態発生時や電源遮断時、第2垂直移動手段50の移動を遮断するためのものである。第4ブレーキ54の構造及び機能は、前述した第1、第2、第3ブレーキ24,34,44の構造及び機能と同一であるため、詳細な説明は省略する。
また、第4レールブロック59は、第4ボールスクリュー56が挿入され、第4駆動モータ55の作動によって第4ボールスクリュー56が回転するとき、第4ガイドレール57に沿って往復移動可能に設けられ、第4スライドプレート51と連結される。
つまり、第2垂直移動手段50は、第2支持ポスト52に装着された第4駆動モータ55が正方向または逆方向に回転すると、第4レールブロック59が第4ガイドレール57に沿って第4ボールスクリュー56によって移動すると同時に、第4レールブロック59に連結された第4スライドプレート51がベースフレーム10を基準に上方または下方に往復移動する。
以下に、第2クランプユニット120の構成についてさらに詳しく説明する。
図9は、本発明の実施例による車両用パネルクランプ装置に適用される第2、第3クランプユニットの側面図である。
図示したとおり、本実施例において、第2クランプユニット120は、第2移動ユニット30のうち、ベースフレーム10の前方に配置される第2移動ユニット30の第2スライドプレート31によりベースフレーム10上で前後方向にそれぞれ移動可能に構成され、第2垂直移動手段50により上下方向に移動可能に構成され、パネルPの前方両側をそれぞれクランプする。
この第2クランプユニット120は、図9に示したとおり、第1連結プレート121(図3を参照)、第1ロケータ123、第2クランプシリンダ129、第2クランパ131、及び第2プッシャー133を含んで構成される。
まず、第1連結プレート121は第2垂直移動手段50の第4スライドプレート51に取り付けられ、第2垂直移動手段50の作動によって、ベースフレーム10を基準に上下方向に移動する。
この第1連結プレート121の両端には、第1ロケータ123が装着される。
第1ロケータ123はパネルPの前方下部を支持するためのものであって、第1ロケータ本体124、第1装着ブロック125、第1回転ボール126、第1支持パッド127、及び第1コイルスプリング128を含んで構成される。
まず、第1ロケータ本体124は、第1連結プレート121の両端に固定装着される。
また、第1回転ボール126は第1装着ブロック125に回転可能に設けられ、第1支持パッド127は第1回転ボール126と連結される。
ここで、第1コイルスプリング128は、第1支持パッド127と第1回転ボール126との間に設置されて、第1支持パッド127に弾性力を提供する。
また、第1ロケータ本体124の第1支持パッド127に近接する位置には、第1ガイダー122が装着される。
第1ガイダー122は、パネルPの前方端部が第1ロケータ本体124に直接接触するのを防止するとともに、第1支持パッド127の上部にパネルPが安定して支持されるようにガイドする機能を果たす。
つまり、第1ロケータ123は、第1支持パッド127が第1装着ブロック125に回転可能に構成されることによって、パネルPが傾斜した部分や屈曲した部分を有していてもパネルPを安定して支持することができる。
また、パネルPが保持されない場合には、第1コイルスプリング128の弾性力によって、第1支持パッド127は元の位置に復帰する。
第2クランパ131は、第1ロケータ123の上端に一側がヒンジ連結され、後端が第2クランプシリンダ129の作動ロッドRにヒンジ連結される。
また、第2プッシャー133は第2クランパ131の先端に装着され、第2クランパ131の回転によって、第1ロケータ123の上部に支持されたパネルPの上部に圧力を加える。
ここで、第2プッシャー133は、第2プッシャーロッド134、加圧ブロック135、及び第2弾性部材136を含んで構成される。
まず、第2プッシャーロッド134は、第2クランパ131の先端を貫いた状態で、上下方向にスライド移動可能に設けられる。
また、第2弾性部材136は、第2クランパ131と加圧ブロック135との間に配置され、パネルPと接触する加圧ブロック135に弾性力を提供する。
ここで、第2弾性部材136は、第2プッシャーロッド134が挿入された状態で、その一端が第2クランパ131によって支持され、その他端は加圧ブロック135によって支持されるコイルスプリングからなる。
ここで、第3垂直移動手段60は、図3に示したとおり、ベースプレート10の後方に配置される第2移動ユニット30の第2スライドプレート31に取り付けられる第2連結プレート141の両端部に、それぞれ垂直方向に取り付けられる。
ここで、第2連結プレート141は第2スライドプレート31に固定装着されることによって、第2スライドプレート31と共に移動する。
この第3垂直移動手段60の形状、構成要素及び作動は、前述した第1、第2移動ユニット20,30と第1、第2垂直移動手段40、50の形状、構成要素及び作動と類似しているため、図4乃至図6を参照して説明する。
図面に示したとおり、本発明の実施例による第3垂直移動手段60は、第3支持ポスト62、第5レールハウジング63、第5駆動モータ65、第5ガイドレール67、及び第5レールブロック69を含んで構成される。
本実施例において、第5レールハウジング63は第3支持ポスト62の側面に設けられ、第5スライドプレート61がそれぞれスライド可能に結合される。
第5駆動モータ65は第5レールハウジング63の下端に取り付けられ、その回転軸に第5ボールスクリュー66が装着される。
ここで、第5駆動モータ65の回転軸と第5ボールスクリュー66との間には、第5ブレーキ64が設けられる。
このような第5ブレーキ64は、パネルクランプ装置1の作動中、非常事態発生時や電源遮断時、第3垂直移動手段60の移動を遮断するためのものである。第5ブレーキ64の構造及び機能は、前述した第1、第2、第3、第4ブレーキ24,34,44,54の構造及び機能と同一であるため、詳細な説明は省略する。
また、第5レールブロック59には第5ボールスクリュー66が挿入されて、第5駆動モータ65の作動によって第5ボールスクリュー66が回転するとき、第5ガイドレール67に沿って往復移動可能に設けられ、第5スライドプレート61と連結される。
つまり、第3垂直移動手段60は、第3支持ポスト62に装着された第5駆動モータ65が正方向または逆方向に回転すると、第5レールブロック69が第5ガイドレール67に沿って第5ボールスクリュー66によって移動し、同時に、第5レールブロック69と連結された第5スライドプレート61がベースフレーム10を基準に上方または下方に往復移動する。
このような第3垂直移動手段60には、第3クランプユニット140が装着される。
図面に示したとおり、本実施例において、第3クランプユニット140は、第2移動ユニット30のうち、ベースフレーム10の後方に配置される第2移動ユニット30の第2スライドプレート31によりベースフレーム10上で前後方向にそれぞれ移動可能に構成され、第3垂直移動手段60により上下方向に移動可能に構成され、パネルPの後方両側をそれぞれクランプする。
この第3クランプユニット140は、図9に示したとおり、第2ロケータ143、第3クランプシリンダ149、第3クランパ151、及び第3プッシャー153を含んで構成される。以下、各構成別にさらに詳しく説明する。
まず、第2ロケータ143はパネルPの後方下部を支持する。また、第2ロケータ143は第5スライドプレート61に装着されて、上下方向に移動可能に装着される。
この第2ロケータ143は、第2ロケータ本体144、第2装着ブロック145、第2回転ボール146、第2支持パッド147、及び第2コイルスプリング148を含んで構成される。
まず、第2ロケータ本体144は、第5スライドプレート61に固定装着される。
また、第2回転ボール146は第2装着ブロック145に回転可能に設けられ、第2支持パッド147は第2回転ボール146と連結される。
ここで、第2コイルスプリング148は、第2支持パッド147と第2回転ボール146との間に設置されて、第2支持パッド147に弾性力を提供する。
また、第2ロケータ本体144の第2支持パッド147に近接する位置には、第2ガイダー142が装着される。
第2ガイダー142は、パネルPの後方端部が第2ロケータ本体144に直接接触するのを防止するとともに、第2支持パッド147の上部にパネルPが安定して支持されるようにガイドする機能を果たす。
つまり、第2ロケータ143は、第2支持パッド147が第2装着ブロック145に回転可能に構成されることによって、パネルPが傾斜した部分や屈曲した部分を有していてもパネルPを安定して支持することができる。
また、パネルPが保持されない場合には、第2コイルスプリング148の弾性力によって第2支持パッド147は元の位置に復帰する。
第3クランパ151は、第2ロケータ143の上端に一側がヒンジ連結され、後端が第3クランプシリンダ149の作動ロッドRにヒンジ連結される。
また、第3プッシャー153は第3クランパ151の先端に装着され、第3クランパ151の回転によって、第2ロケータ143の上部に支持されたパネルPの上部に圧力を加える。
ここで、第3プッシャー153は、第3プッシャーロッド154、加圧ブロック155、及び第3弾性部材156を含んで構成される。
まず、第3プッシャーロッド154は、第3クランパ151の先端を貫いた状態で、上下方向にスライド移動可能に設けられる。
また、第3弾性部材156は、第3クランパ151と加圧ブロック155との間に配置され、パネルPと接触する加圧ブロック155に弾性力を提供する。
ここで、第3弾性部材156は、第3プッシャーロッド154が挿入された状態で、その一端が第3クランパ151によって支持され、その他端は加圧ブロック155によって支持されるコイルスプリングからなる。
図10は、本発明の実施例による車両用パネルクランプ装置に適用される第2、第3クランプユニットの作動状態図であり、(a)はパネルを設置する前、(b)はパネルを支持した後の状態である。
図面に示したとおり、本発明の実施例による第2、第3クランプユニット120,140は、図10の(a)に示したとおり、パネルPがロボットや作業者によって移送されてきたとき、第1または第2ロケータ123,143にせっちされる前に、第2、第3クランプシリンダ129,149が収縮作動をして、第2、第3クランパ131,151をそれぞれ上向きに回転させる。
この状態で、パネルPが第1、第2ロケータ123,143に設置されると、第1、第2支持パッド127,147は、パネルPの前後方下部の形状及び屈曲に対応して、第1、第2回転ボール126,146によって回転することによって、パネルPを安定して支持するようになる。
この際、第1、第2ガイダー122,142は、パネルPの前後方端部が第1、第2ロケータ本体124,144に接触して損傷するのを防止するとともに、第1、第2支持パッド127,147の上部の正しい位置に設置されるようにガイドする。
すると、第2、第3プッシャー133,153の加圧ブロック135,155はパネルPの上部と接触した状態となる。
この状態で、第2、第3クランプシリンダ129,149の作動ロッドRが続いて伸張作動をすると、図10の(b)に示したとおり、第2、第3クランパ131,151は、第2、第3プッシャーロッド134,154に沿って下方にスライド移動して、第2、第3弾性部材136,156を圧縮する。
これによって、各加圧ブロック135,155は、パネルPの上部と接触した状態で、第2、第3弾性部材136,156の弾性力によってパネルPの前後方上部に安定して圧力を加えて、パネルPのクランピングを完了する。
つまり、第2、第3クランプユニット120,140は、第1、第2ロケータ123,143の第1、第2支持パッド127,147を介してパネルPの下部を安定して支持することができる。
図11は、本発明の実施例による車両用パネルクランプ装置に適用される支持ユニットの斜視図である。
図面に示したとおり、支持ユニット160は、第4支持ポスト161、昇降シリンダ163、及び支持ブロック165を含んで構成される。各構成についてさらに詳しく説明する。
まず、第4支持ポスト161は、第1移動ユニット20の間で、ベースフレーム10上に互いに一定の間隔をおいて離隔されて設けられる。
本実施例において、昇降シリンダ163は作動ロッドRを含み、第4支持ポスト161に設けられる。
また、支持ブロック165は、昇降シリンダ163の作動ロッドRの上端に装着され、昇降シリンダ163の伸縮作動によりパネルPの中央下部の両側を支持する。
ここで、支持ブロック165は、その材質がゴム素材からなり、パネルPとの接触時、パネルPに損傷や破損が発生するのを防止する。
第1、第2、及び第3クランプユニット100,120,140がクランプ作動する時、パネルPは固定され、安定に保持された状態を維持することができる。
したがって、本発明の実施例による車両用パネルクランプ装置1を用いると、車種によって互いに異なる形状及び大きさを有するパネルPの仕様と表面の屈曲度に関係なく、パネルPを安定してクランプすることができる。
また、本発明の実施例による車両用パネルクランプ装置1は、多車種のパネルPに共用に適用することができるため、初期投資費用を節減することができ、全体システムの構成を単純化することができる。
また、第1、第2ロケータ123,143の第1、第2支持パッド127,147は、第1、第2回転ボール126,146を介して回転可能に装着されることによって、パネルPの下部が傾斜した部分や屈曲した部分を有していてもパネルPを安定して支持することができる。
一方、本発明の実施例による車両用パネルクランプ装置1を説明するにおいて、図面を基準に前、後、左、右、上、下を定義したが、これに限定されるものではない。
10 ベースフレーム
20,30 第1、第2移動ユニット
21,31,41,51,61 第1、第2、第3、第4、第5スライドプレート
23,33,43,53,63 第1、第2、第3、第4、第5レールハウジング
24,34,44,54,64 第1、第2、第3、第4、第5ブレーキ
25,35,45,55,65 第1、第2、第3、第4、第5駆動モータ
26,36,46,56,66 第1、第2、第3、第4、第5ボールスクリュー
27,37,47,57,67 第1、第2、第3、第4、第5ガイドレール
28,38,48,58,68 第1、第2、第3、第4、第5プレート
29,39,49,59,69 第1、第2、第3、第4、第5レールブロック
40,50,60 第1、第2、第3垂直移動手段
42,52,62,161 第1、第2、第3、第4支持ポスト
100,120,140 第1、第2、第3クランプユニット
101 第1装着フレーム
102 保持パッド
103 連結フレーム
104 連結ブロック
105 第1作動シリンダ
106 固定ブロック
107,129,149 第1、第2、第3クランプシリンダ
108 第1クランパ本体
109,131,151 第1、第2、第3クランパ
111,133,153 第1、第2、第3プッシャー
113,134,154 第1、第2、第3プッシャーロッド
115 プッシャーエンド
117,136,156 第1、第2、第3弾性部材
121,141 第1、第2連結プレート
122,142 第1、第2ガイダー
123,143 第1、第2ロケータ
124,144 第1、第2ロケータ本体
125,145 第1、第2装着ブロック
126,146 第1、第2回転ボール
127,147 第1、第2支持パッド
128,148 第1、第2コイルスプリング
135,155 加圧ブロック
160 支持ユニット
163 昇降シリンダ
165 支持ブロック
P (フード)パネル
S スロット
R 作動ロッド
Claims (24)
- ベースフレームと、
前記ベースフレームの左右両側にそれぞれ設けられ、第1スライドプレートを前記ベースフレームの左右方向に往復移動させる第1移動ユニットと、
前記第1移動ユニットの間で前記ベースフレームの前方と後方にそれぞれ設けられ、第2スライドプレートを前記ベースフレームの前後方向に往復移動させる第2移動ユニットと、
前記第1スライドプレートにより前記ベースフレーム上で左右方向に移動可能に構成され、第1垂直移動手段により上下方向に移動可能に構成され、その上部に保持されるパネルの左右をクランプする第1クランプユニットと、
前記第2移動ユニットのうち前方に配置された第2移動ユニットの第2スライドプレートにより前記ベースフレーム上で前後方向に移動可能に構成され、第2垂直移動手段により上下方向に移動可能に構成され、前記パネルの前方をクランプする第2クランプユニットと、
前記各第2移動ユニットのうち後方に配置する第2移動ユニットの第2スライドプレートにより前記ベースフレーム上で前後方向に移動可能に構成され、第3垂直移動手段により上下方向に移動可能に構成され、前記パネルの後方をクランプする第3クランプユニットと、
を含むことを特徴とする車両用パネルクランプ装置。 - 前記第1移動ユニットは、
前記ベースフレームの上部に左右方向に設けられ、その上部に、前記第1スライドプレートがスライド移動可能に結合された第1レールハウジングと、
前記第1レールハウジングの一側で前記ベースフレームの上部に取り付けられ、その回転軸が第1ボールスクリューと連結された第1駆動モータと、
前記第1レールハウジングの内部で、第1プレートを介して前記ベースフレーム上に設けられた第1ガイドレールと、
その内部に前記第1ボールスクリューが挿入されて、前記第1駆動モータの作動によって前記第1ボールスクリューが回転するとき、前記第1ガイドレールに沿って往復移動可能に設けられ、前記第1スライドプレートと連結された第1レールブロックと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の車両用パネルクランプ装置。 - 前記第1駆動モータの回転軸と前記第1ボールスクリューとの間には、第1ブレーキが設けられたことを特徴とする請求項2に記載の車両用パネルクランプ装置。
- 前記第2移動ユニットは、
前記ベースフレームの上部に前後方向に設けられ、その上部に、前記第2スライドプレートがスライド可能に結合された第2レールハウジングと、
前記第2レールハウジングの一側で前記ベースフレームの上部に取り付けられ、その回転軸が第2ボールスクリューと連結された第2駆動モータと、
前記第2レールハウジングの内部で、第2プレートを介して前記ベースフレーム上に設けられた第2ガイドレールと、
その内部に前記第2ボールスクリューが挿入されて、前記第2駆動モータの作動によって前記第2ボールスクリューが回転するとき、前記第2ガイドレールに沿って往復移動可能に設けられ、前記第2スライドプレートと連結された第2レールブロックと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の車両用パネルクランプ装置。 - 前記第2駆動モータの回転軸と前記第2ボールスクリューとの間には、第2ブレーキが設けられたことを特徴とする請求項4に記載の車両用パネルクランプ装置。
- 前記第1垂直移動手段は、
前記第1スライドプレートの上部に装着された第1支持ポストと、
前記第1支持ポストに設けられ、第3スライドプレートがスライド可能に結合された第3レールハウジングと、
前記第3レールハウジングの下端に取り付けられ、その回転軸に第3ボールスクリューが装着された第3駆動モータと、
前記第3レールハウジングの内部で、前記第1支持ポスト上に第3プレートを介して設けられた第3ガイドレールと、
その内部に前記第3ボールスクリューが挿入されて、前記第3駆動モータの作動によって前記第3ボールスクリューが回転するとき、前記第3ガイドレールに沿って往復移動可能に設けられ、前記第3スライドプレートと連結された第3レールブロックと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の車両用パネルクランプ装置。 - 前記第3駆動モータの回転軸と前記第3ボールスクリューとの間には、第3ブレーキが設けられたことを特徴とする請求項6に記載の車両用パネルクランプ装置。
- 前記第1クランプユニットは、
前記第1垂直移動手段の第3スライドプレートに取り付けられた第1装着フレームと、
前記第1装着フレームに連結ブロックを介して連結され、その上部に長さ方向に沿ってスロットが形成された連結フレームと、
作動ロッドを含み、前記連結フレームの下部に固定ブロックによってその下端が固定装着された第1作動シリンダと、
作動ロッドを含み、前記第1作動シリンダの前記作動ロッドの上端にその下端が連結され、その上部に装着された第1クランパ本体の下部は前記スロットに連結されて、前記第1作動シリンダの作動によって上下方向に移動可能に装着された第1クランプシリンダと、
前記第1クランパ本体の上部にその一側がヒンジ締結され、その後端が前記第1クランプシリンダの前記作動ロッドにヒンジ締結された第1クランパと、
前記パネルの上部に圧力を加えるように前記第1クランパの先端に設けられた第1プッシャーと、
を含むことを特徴とする請求項6に記載の車両用パネルクランプ装置。 - 前記第1プッシャーは、
前記第1クランパの先端に配置され、前記第1クランパを貫いた状態で、上下方向にスライド移動可能に設けられた第1プッシャーロッドと、
前記第1プッシャーロッドの下端に固定装着され、前記パネルの上部に接触されたプッシャーエンドと、
前記プッシャーエンドに弾性力を提供するように、前記第1クランパとプッシャーエンドとの間に配置された第1弾性部材と、
を含むことを特徴とする請求項8に記載の車両用パネルクランプ装置。 - 前記第1装着フレームの上端には、前記パネルの下部が装着される保持パッドが取り付けられたことを特徴とする請求項8に記載の車両用パネルクランプ装置。
- 前記第2垂直移動手段は、
前記第2スライドプレートの上部に装着された第2支持ポストと、
前記第2支持ポストに設けられ、第4スライドプレートがスライド可能に結合された第4レールハウジングと、
前記第4レールハウジングの下端に取り付けられ、その回転軸に第4ボールスクリューが装着された第4駆動モータと、
前記第4レールハウジングの内部で、前記第2支持ポスト上に第4プレートを介して設けられた第4ガイドレールと、
その内部に前記第4ボールスクリューが挿入されて、前記第4駆動モータの作動によって前記第4ボールスクリューが回転するとき、前記第4ガイドレールに沿って往復移動可能に設けられ、前記第4スライドプレートと連結された第4レールブロックと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の車両用パネルクランプ装置。 - 前記第4駆動モータの回転軸と前記第4ボールスクリューとの間には、第4ブレーキが設けられたことを特徴とする請求項11に記載の車両用パネルクランプ装置。
- 前記第2クランプユニットは、
前記第2垂直移動手段の前記第4スライドプレートに取り付けられた第1連結プレートと、
前記第1連結プレートに装着され、前記パネルの下部を支持する第1ロケータと、
作動ロッドを含み、前記第1ロケータにその後端がヒンジ連結された第2クランプシリンダと、
前記第1ロケータの上端にその一側がヒンジ連結され、その後端が前記第2クランプシリンダの作動ロッドにヒンジ連結された第2クランパと、
前記第2クランパの先端に装着され、前記第2クランパの回転によって前記第1ロケータの上部に支持された前記パネルの上部に圧力を加える第2プッシャーと、
を含むことを特徴とする請求項11に記載の車両用パネルクランプ装置。 - 前記第1ロケータは、
前記第1連結プレートに装着された第1ロケータ本体と、
前記第1ロケータ本体の上部に装着された第1装着ブロックと、
前記装着ブロックに回転可能に設けられた第1回転ボールと、
前記第1回転ボールに連結された第1支持パッドと、
前記第1支持パッドと前記第1回転ボールとの間に介在された第1コイルスプリングと、
を含むことを特徴とする請求項13に記載の車両用パネルクランプ装置。 - 前記第1ロケータ本体の前記第1支持パッドに近接する位置には、第1ガイダーが装着されたことを特徴とする請求項14に記載の車両用パネルクランプ装置。
- 前記第2プッシャーは、
前記第2クランパの先端を貫いた状態で、上下方向にスライド移動可能に設けられた第2プッシャーロッドと、
前記第2プッシャーロッドの下端に固定装着され、前記パネルの上部に接触された加圧ブロックと、
前記第2クランパと加圧ブロックとの間に配置され、前記パネルと接触された前記加圧ブロックに弾性力を提供する第2弾性部材と、
を含むことを特徴とする請求項13に記載の車両用パネルクランプ装置。 - 前記第3垂直移動手段は、前記ベースプレートの後方に配置された前記第2移動ユニットの前記第2スライドプレートに取り付けられた第2連結プレートの両端部に、それぞれ垂直方向に取り付けられたことを特徴とする請求項1に記載の車両用パネルクランプ装置。
- 前記第3垂直移動手段は、
前記第2連結プレートに垂直に装着された第3支持ポストと、
前記第3支持ポストに設けられ、第5スライドプレートがスライド可能に結合された第5レールハウジングと、
前記第5レールハウジングの下端に取り付けられ、その回転軸に第5ボールスクリューが装着された第5駆動モータと、
前記第5レールハウジングの内部で、前記第3支持ポスト上に第5プレートを介して設けられた第5ガイドレールと、
その内部に前記第5ボールスクリューが挿入されて、前記第5駆動モータの作動によって前記第5ボールスクリューが回転するとき、前記第5ガイドレールに沿って往復移動可能に設けられ、前記第5スライドプレートと連結された第5レールブロックと、
を含むことを特徴とする請求項17に記載の車両用パネルクランプ装置。 - 前記第5駆動モータの回転軸と前記第5ボールスクリューとの間には、第5ブレーキが設けられたことを特徴とする請求項18に記載の車両用パネルクランプ装置。
- 前記第3クランプユニットは、
前記パネルの後方下部を支持するように、前記第5スライドプレートに装着されて上下方向に移動可能に装着された第2ロケータと、
作動ロッドを含み、前記第2ロケータにその後端がヒンジ連結された第3クランプシリンダと、
前記第2ロケータの上端にその一側がヒンジ連結され、その後端が前記第3クランプシリンダの作動ロッドにヒンジ連結された第3クランパと、
前記第3クランパの先端に装着され、前記第3クランパの回転によって前記第2ロケータの上部に支持された前記パネルの上部に圧力を加える第3プッシャーと、
を含むことを特徴とする請求項18に記載の車両用パネルクランプ装置。 - 前記第2ロケータは、
前記第5スライドプレートに装着された第2ロケータ本体と、
前記第2ロケータ本体の上部に装着された第2装着ブロックと、
前記装着ブロックに回転可能に設けられた第2回転ボールと、
前記第2回転ボールに連結された第2支持パッドと、
前記第2支持パッドと第2回転ボールとの間に介在された第2コイルスプリングと、
を含むことを特徴とする請求項20に記載の車両用パネルクランプ装置。 - 前記第2ロケータ本体の前記第2支持パッドに近接する位置には、第2ガイダーが装着されたことを特徴とする請求項21に記載の車両用パネルクランプ装置。
- 前記第3プッシャーは、
前記第3クランパの先端を貫いた状態で、上下方向にスライド移動可能に設けられた第3プッシャーロッドと、
前記第3プッシャーロッドの下端に固定装着され、前記パネルの上部に接触された加圧ブロックと、
前記第3クランパと加圧ブロックとの間に配置され、前記パネルと接触された前記加圧ブロックに弾性力を提供する第3弾性部材と、
を含むことを特徴とする請求項20に記載の車両用パネルクランプ装置。 - 前記第1移動ユニットの間で、前記パネルの中央下部を支持するために設けられた支持ユニットをさらに含み、
前記支持ユニットは、
前記第1移動ユニットの間で、前記ベースフレーム上に設けられた第4支持ポストと、
作動ロッドを含み、前記第4支持ポストに設けられた昇降シリンダと、
前記昇降シリンダの前記作動ロッドの上端に装着され、前記昇降シリンダの前後進作動により前記パネルの中央下部を支持する支持ブロックと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の車両用パネルクランプ装置。
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