KR0137285B1 - Unit for flexible manufacturing system of a vehicle - Google Patents
Unit for flexible manufacturing system of a vehicleInfo
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Abstract
본 발명은 조립생산현장의 공구장착용 차절유니트에 관한 것이다.The present invention relates to a cutting unit for mounting a tool in the assembly production site.
본 발명의 차절유니트는 복수개의 연통된 실린더를 지니는 실린더 어셈블리(1, 22)와 그 피스톤로드들이 함께 고정되고 작업공구가 장착되는 플레이트(8, 32)를 포함한다.The drive unit of the present invention comprises a cylinder assembly (1, 22) having a plurality of communicating cylinders and plates (8, 32) on which piston rods are fixed together and on which work tools are mounted.
이로써, 다양한 부품의 조립에 간편하게 변경하여 사용할 수 있으며 설비비용이 저렴한 장점이 있다.As a result, it can be easily changed and used in the assembly of various parts, there is an advantage that the equipment cost is low.
Description
제1도는 본 발명의 일실시예에 따라 차절 유니트 상단에 클램프가 장착된 것을 나타내는 개략적인 사시도.1 is a schematic perspective view showing that the clamp is mounted on the top of the cutting unit according to an embodiment of the present invention.
제2도는 제1도 실시예의 변형예의 차절 유니트의 개략적인 사시도.2 is a schematic perspective view of a cutting unit of a modification of the embodiment of FIG. 1;
제3도는 본 발명의 차절 유니트의 구조를 개략적으로 도시한 부분단면도.3 is a partial cross-sectional view schematically showing the structure of the cutting unit of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
9,11b : 브라켓 11,11a: 클램프9,11b: Bracket 11,11a: Clamp
20 : 하부기판 21 : 브라켓20: lower substrate 21: bracket
22 : 실린더 어셈블리 23 : 하부실린더22: cylinder assembly 23: lower cylinder
24 : 실린더 블럭 24a : 플랜지24: cylinder block 24a: flange
24b : 플랜지 25,26 : 보어24b: Flange 25, 26: Bore
27 : 결합구 29 : 금구27: coupler 29: bracket
33 : 실린더 커버33: cylinder cover
본 발명은 생산현장에서 사용되는 차절(車切)(혹은 차종절환)유니트에 관한 것으로, 특히 차체조립라인에서 부품들의 용접 또는 접합작업을 위하여 부품들을 파지하거나 셋팅하기 위한 클램프 또는 지그등과 같은 공구를 차종에 맞게 편리하게 교체 사용할 수 있음과 아울러, 이들의 작동을 원활하게 수행하기 위한 다차종 생산용 차절 유니트에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cutting unit (or vehicle model switching) unit used in a production site, and particularly, a tool such as a clamp or a jig for gripping or setting parts for welding or joining parts in a body assembly line. The present invention relates to a multi-vehicle production cutting unit that can be used conveniently and conveniently for a vehicle model, and to smoothly perform their operations.
일반적으로 생산현장에서는, 예를들어 차체조립라인의 경우, 부품들을 로보트등에 의해 용접하기 위하여 부품들을 클램프로 파지하여 작업을 수행하거나, 부품들을 지그에 셋팅하여 조립 또는 가공작업을 수행하게 된다. 이러한 클램프 또는 지그등의 공구는 생산라인의 작업위치에 설치된 차절유니트에 장착되어 사용되어 왔다.In general, in a production site, for example, in the case of a body assembly line, parts are clamped in order to weld the parts by a robot or the like, or assembly or processing is performed by setting the parts in a jig. Such a tool such as a clamp or a jig has been used by being mounted on a drive unit installed at a working position on a production line.
종래 생산라인에서는 부품의 이동시 접촉에 의해 온,오프되는 리미트 스위치에 의해 제어되는 서보콘트롤러로 위치조정되는 차절유니트를 사용하였다.In a conventional production line, a shift unit that is positioned by a servo controller controlled by a limit switch that is turned on and off by contact when moving parts is used.
그러나 이러한 차절유니트에 사용되는 서보콘트롤러는 가격이 매우 비싸고, 특히 조립부품 수가 매우 많은 차량의 경우 각 생산라인에 많은 수의 차절유니트가 필요함에 따라 설비투자 비용의 부담이 커지는 단점이 있었다.However, the servo controller used in such a break unit is very expensive, especially in the case of a vehicle with a large number of assembly parts, a large number of break units are required in each production line.
또한, 상기한 차절유니트는 각각의 차종에 대응하여 별도로 구비되는 바, 차종의 변경시 마다 차절유니트를 변경함과 아울러 변경된 조립작업을 수행할 수 있도록 서보콘트롤러를 다시 프로그램하여야 하는 단점이 있었다.In addition, the above-described Chau Unit is provided separately for each vehicle type, there was a disadvantage that the servo controller must be reprogrammed to change the Chau Unit and to perform the changed assembly work for each vehicle type change.
본 발명의 목적은 종래 생산현장의 차절유니트에 대한 단점을 해소하여 설비비용이 저렴하고 조작이 간편한 차절유니트를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the shortcomings of the conventional production unit in the field of the production unit to provide a low-cost installation unit and easy operation.
본 발명의 다른 목적은 차종변경에 따른 클램프등의 작업공구를 간편하게 교체하여 적용할 수 있도록 개선된 차절유니트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an improved cutting unit to easily replace and apply a work tool such as a clamp according to the change of the vehicle model.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 차절유니트는, 자동차 조립생산시 부품을 파지하는 클램프와 같은 공구를 장착하도록 된 차절유니트에 있어서, 하부기판과, 상기 하부기판의 상부 양측에 서로 이격되어 입설되는 두개의 브라켓과, 상기 하부기판 상부의 상기 브라켓들 사이에 장착되며, 서로 공압 또는 유압적으로 연통되어 동시작동하는 적어도 두개 이상의 하부실린더를 지니는 실린더 어셈블리와, 상기 실린더 어셈블리의 각각의 피스톤로드 상부를 일체로 고정함과 아울러, 이의 상단에 클램프등의 작업공구의 브라켓이 착탈가능하게 장착되는 플레이트를 갖추되, 상기 실린더 어셈블리는 상기 하부실린더들에 대응하여 이의 피스톤 로드가 슬라이드 가능하게 삽입되는 보어를 갖추어 그 상부의 외향연장된 플랜지에 의하여 상기 브라켓에 안착고정되는 실린더블럭과, 각각 상기 하부실린더의 보어상부와 이에 대응하는 상기 실린더블럭의 보어 하단부에 기밀삽입되어 실린더블럭과 하부실린더를 결합하는 결합구와, 상기 피스톤로드의 하단부에 결합되며, 상기 결합구 하단에 위치하여 하부실린더의 보어의 안내로 슬라이딩함으로써 피스톤로드의 상향이동을 제한하는 금구와, 상기 각각의 하부실린더의 하단부에 위치하여 상기 하부기판에 고정되며, 상기 하부실린더의 보어로 압축공기를 공급하기 위한 관로가 형성됨과 아울러 이웃하는 하부실린더측과 도관으로 연결된 실린더커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the chastity unit according to the present invention, in the chastity unit is to be equipped with a tool, such as a clamp for holding a part in the production of automobile assembly, the lower substrate and spaced apart from each other on the upper both sides of the lower substrate. A cylinder assembly having two brackets, and at least two lower cylinders mounted between the brackets on the lower substrate and pneumatically or hydraulically communicating with each other, and an upper portion of each piston rod of the cylinder assembly. And a plate on which the bracket of a work tool, such as a clamp, is detachably mounted on the upper end thereof, wherein the cylinder assembly is slidably inserted into the piston rod corresponding to the lower cylinders. By the outwardly extending flange of the upper part A cylinder block seated and fixed to the racket, a coupler that is airtightly inserted into the upper bore of the lower cylinder and the lower bore of the cylinder block corresponding thereto, and couples the cylinder block and the lower cylinder to the lower end of the piston rod, Located at the lower end of the coupling sphere and sliding to the guide of the bore of the lower cylinder to limit the upward movement of the piston rod, and located in the lower end of each lower cylinder is fixed to the lower substrate, the lower cylinder bore A conduit for supplying compressed air is formed, and the cylinder cover is connected to a neighboring lower cylinder side by a conduit.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참고하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명의 일실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 실린더 어셈블리(1)는 하부기판(2)과 그에 이격되어 배치된 상부판(3), 상기 하부기판(2)과 상부판(3)을 연결지지하는 로드(4) 및 상기 하부기판(2)과 상부판(3) 사이에 2개의 공압실린더(5)가 장착되어 구성된다. 상기 공압실린더(5)들은 서로 나란하게 장착되어 있으며, 각각의 실린더 커버(6)가 상부판(3)를 관통하여 외측으로 돌출되게 장착되어 있다.1 schematically shows an embodiment of the present invention. The cylinder assembly 1 includes a lower substrate 2 and an upper plate 3 spaced apart from each other, a rod 4 and a lower substrate 2 for supporting the lower substrate 2 and the upper plate 3. Two pneumatic cylinders 5 are mounted between the upper plate 3 and the upper plate 3. The pneumatic cylinders 5 are mounted side by side, and each cylinder cover 6 is mounted to protrude outward through the top plate 3.
상기 공압실린더(5)들이 갖추고 있는 2개의 피스톤로드(7)의 단부에는 플레이트(8)가 일체로 장착되어 두 피스톤로드(7)와 플레이트(8)가 동시에 작동하도록 되어 있으며, 상기 플레이트(8)에는 클램프(11)가 브라켓(9)에 의해 지지되어 조립 및 분리 가능한 통상의 체결부재(9a)로 체결된다. 이에따라, 상기 플레이트(8)에 각 차종에 맞는 클램프(11)를 교체 체결하면서 사용할 수 있다. 상기 실린더 어셈블리(1)의 공압실린더(5)들은 동시작동을 위해 공압회로가 연결되어 있으며, 공압실린더(5)의 동작시 피스톤로드(7)가 전진하여 설정된 작업위치까지 이동하면 클램프용 실린더(10)의 피스톤로드(12)가 후퇴하여 클램프(11)를 벌려 그 사이에 접합할 차체판넬등이 배치되면 피스톤로드(12)가 전진하여 클램핑하게 된다.At the ends of the two piston rods 7 provided with the pneumatic cylinders 5, the plate 8 is integrally mounted so that both the piston rod 7 and the plate 8 operate simultaneously, and the plate 8 ) Is clamped by a conventional fastening member 9a, which is supported by a bracket 9 and can be assembled and detached. Accordingly, the plate 11 can be used while replacing and fastening the clamp 11 corresponding to each vehicle model. The pneumatic cylinders 5 of the cylinder assembly 1 are connected to a pneumatic circuit for simultaneous operation, and when the piston rod 7 moves forward and moves to a set working position when the pneumatic cylinder 5 is operated, a clamp cylinder ( When the piston rod 12 of 10) is retracted to open the clamp 11 and the body panel to be joined therebetween is disposed, the piston rod 12 is advanced and clamped.
이러한 동작은 생산라인에 장착된 센서 또는 리미트 스위치에 의해 자동화되어 수행되며, 이러한 동작제어방법은 설비자동화 분야에서 잘 알려져 있다.This operation is performed automatically by a sensor or limit switch mounted on the production line, and such a motion control method is well known in the field of facility automation.
제2도는 제1도의 클램프 장착 차절유니트의 변형예이며, 제3도는 제2도 차절유니트의 부분단면도로서 좌측부분은 단면도로 표시된 우측부분과 동일구조로되어 있다.FIG. 2 is a modification of the clamp-mounted break unit of FIG. 1, and FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the FIG.
도시된 바와 같이 차절유니트는 하부기판(20)과, 이 하부기판(20)의 상부 양측에 이격되어 입설된 2개의 브라켓(21) 및 상기 브라켓(21)들 사이에 장착되는 실린더 어셈블리(22)로 구성된다.As shown in the drawing, the driving unit includes a lower substrate 20, two brackets 21 spaced apart from each other on the upper sides of the lower substrate 20, and a cylinder assembly 22 mounted between the brackets 21. It consists of.
상기 실린더 어셈블리(22)는 2개의 원통형의 하부실린더(23)들, 상기 하부실린더(23)들의 상단에 일체로 결합되어 실린더 어셈블리(22)의 상부를 형성하는 실린더블럭(24)을 포함한다. 상기 실린더블럭(24)의 상부에는 외향연장된 플랜지(24a)가 형성되어 이 플랜지(24a)가 상기 브라켓(21)의 상단에 안착되어 통상의 체결부재(24b)로 체결되어 있다. 그리고 실린더블럭(24)의 내부에는 2개의 보어(25)가 각각 대응하는 하부실린더(23)의 보어(26)와 중심이 일치하게 형성되어 있다. 상기 실린더블럭(24)과 하부실린더(23)는 결합구(27)에 의해 결합된다. 이 결합구(27)는 실린더블럭(24)의 보어(25)의 하단부와 하부실린더(23)의 보어(26) 상단부에 각각 기밀되게 결합된다.The cylinder assembly 22 includes two cylindrical lower cylinders 23 and a cylinder block 24 integrally coupled to an upper end of the lower cylinders 23 to form an upper portion of the cylinder assembly 22. An outwardly extending flange 24a is formed at the upper portion of the cylinder block 24, and the flange 24a is seated on the upper end of the bracket 21 and fastened to the normal fastening member 24b. In the interior of the cylinder block 24, two bores 25 are formed to coincide with the bores 26 of the corresponding lower cylinders 23, respectively. The cylinder block 24 and the lower cylinder 23 are coupled by a coupler 27. The coupler 27 is hermetically coupled to the lower end of the bore 25 of the cylinder block 24 and the upper end of the bore 26 of the lower cylinder 23, respectively.
또한, 상기 보어(25,26)들에 배치되는 피스톤로드(28)는 그 직경이 결합구(27)의 내경부에서 슬라이드될 수 있는 크기이다. 이러한 피스톤로드(28)의 단부에는 상기 보어(26)의 안내로 슬라이딩하는 금구(29)가 결합되며 그 외경은 피스톤로드(28)가 삽입된 결합구(27)의 내경부 보다 크게되어 결합구(27)의 하단부에 의해 형성된 턱에 걸리게 되어 피스톤로드(28)의 상향이동이 제한된다. 실린더블럭(24)의 보어(25) 상단부에 피스톤로드(28)가 관통하도록 된 실린더 커버(30)가 나사결합으로 끼워져 피스톤로드(28)의 상,하 왕복운동을 가이드한다. 상기 2개의 피스톤로드(28) 각각의 상단부에는 로드커버(31)가 나사결합되고, 이 로드커버(31)들의 상단에는 플레이트(32)가 볼트(31a)체결되어 일체로 된다. 이러한 플레이트(32)의 상단에는 제2도와 같이 클램프(11a)의 브라켓(11b)이 조립 및 분리가능한 볼트/너트등의 통상적인 체결부재(11c)로 체결된다. 이에따라 상기 체결부재(11c)를 조립 또는 해체해가면서 각 차종에 대응하여 다양한 종류의 클램프(11a)를 교체사용가능하다.In addition, the piston rod 28 disposed on the bores 25 and 26 is sized so that the diameter thereof can slide in the inner diameter of the coupler 27. The end of the piston rod 28 is coupled to the bracket (29) sliding by the guide of the bore 26, the outer diameter is larger than the inner diameter of the coupling hole 27, the piston rod 28 is inserted into the coupling sphere It is caught by the jaw formed by the lower end of the (27) is limited the upward movement of the piston rod (28). The cylinder cover 30 through which the piston rod 28 penetrates the upper end of the bore 25 of the cylinder block 24 is screwed together to guide the up and down reciprocating movement of the piston rod 28. The rod cover 31 is screwed to the upper end of each of the two piston rods 28, and the plate 32 is fastened to the upper end of the rod cover 31 by bolts 31a to be integrated. On the upper end of the plate 32, as shown in FIG. 2, the bracket 11b of the clamp 11a is fastened by a conventional fastening member 11c such as a bolt / nut which can be assembled and detached. Accordingly, while assembling or disassembling the fastening member 11c, it is possible to replace and use various types of clamps 11a corresponding to each vehicle type.
상기 하부실린더(23)의 하단부에는 실린더커버(33)가 제공되고, 실린더커버(33)는 하부기판(20)에 고정된다. 상기 결합구(27)와 실린더커버(33)는 각각의 모서리부가 4개의 로드(34)에 의해 결합되어 결합구(27)가 실린더 동작중에 하부실린더(23)로 부터 분리되지 않도록 되어 있다. 또한, 실린더커버(33)에는 도면에 도시되지 않은 압축공기탱크로 부터 연장된 관이 결합되어 하부실린더(23)의 보어(26)로 공급할 수 있도록 관로(35)가 형성됨과 함께 옆에 위치한 다른 하부실린더(23)와 연결된 도관(36)으로 연결되어 있다.The lower end of the lower cylinder 23 is provided with a cylinder cover 33, the cylinder cover 33 is fixed to the lower substrate (20). The coupler 27 and the cylinder cover 33 are each corner portion is coupled by four rods 34 so that the coupler 27 is not separated from the lower cylinder 23 during the cylinder operation. In addition, the cylinder cover 33 is connected to the pipe extending from the compressed air tank not shown in the drawing is connected to the pipe 35 to be supplied to the bore 26 of the lower cylinder 23 and the other located next It is connected by a conduit 36 which is connected to the lower cylinder 23.
제3도에서 상기 플레이트(32)에는 제2도에서 체결부재(11c)가 통과하기 위한 체결공(32a)이 구비되어 있다.In FIG. 3, the plate 32 is provided with a fastening hole 32a through which the fastening member 11c passes in FIG.
이와 같은 구성의 실린더 어셈블리(22)의 동작은 다음과 같다. 관로(35)를 통해 압축공기가 공급되면 금구(29)의 저면에 압력이 작용하여 피스톤로드(28)를 제3도에 도시된 바와 같이 금구(29)가 결합구(27)에 의해 이동이 저지될 때까지 상향이동시킨다. 이때 관로(35)는 도관(36)에 의해 옆의 하부실린더(23)에도 압축공기가 동시에 공급되므로 실린더 어셈블리(22)에 제공된 하부실린더(23)의 다른 피스톤로드(28)와 동시에 동작하게 된다. 피스톤로드(28)의 하강이동은 상기 관로(35)에 공급된 압축 공기를 제거함에 따라 하강하여 금구(29)의 저면이 실린더 커버(33)의 내측부 상면에 위치하면 정지된다.The operation of the cylinder assembly 22 having such a configuration is as follows. When compressed air is supplied through the conduit 35, pressure is applied to the bottom surface of the bracket 29 to move the piston rod 28 by the coupler 27 as shown in FIG. 3. Move up until stopped. At this time, the conduit 35 is simultaneously supplied with compressed air to the lower lower cylinder 23 by the conduit 36 so that the conduit 35 is operated simultaneously with the other piston rod 28 of the lower cylinder 23 provided to the cylinder assembly 22. . The downward movement of the piston rod 28 descends as the compressed air supplied to the conduit 35 is removed, and stops when the bottom surface of the metal fitting 29 is located on the upper surface of the inner side of the cylinder cover 33.
이러한 실린더 어셈블리(22)의 동작은 제1도에 도시된 실린더 어셈블리(1)의 동작과 같다. 다만, 제1도의 실린더 어셈블리(1)는 상대적으로 가벼운 부품을 클램핑하는 경우에 사용하고, 제2도의 실린더 어셈블리(22)는 보다 중량이 큰 부품을 클램핑하거나 제3도와 같이 공구를 사용하지 않고 큰 중량의 부품을 플레이트(32)상에 그냥 올려놓고 리프팅하는 경우에 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 본 발명은 하나의 플레이트(32)를 복수개의 피스톤로드(28)들이 지지함으로써 부품의 클램핑시 발생되는 모멘트에 의한 회전 및 굽힘등을 방지할 수 있다.The operation of this cylinder assembly 22 is the same as the operation of the cylinder assembly 1 shown in FIG. However, the cylinder assembly 1 of FIG. 1 is used when clamping a relatively light component, and the cylinder assembly 22 of FIG. 2 is large without clamping a heavier component or using a tool as shown in FIG. It is preferable to use when lifting a heavy component on the plate 32. The present invention can prevent the rotation and bending due to the moment generated during the clamping of the part by supporting a single plate 32 a plurality of piston rods (28).
도면에는 하부실린더(23)를 2개씩 결합한 상태로 도시되어 있으나 차종변경등과 같은 필요에 따라 4개 또는 6개를 같은 원리로 서로 연결하고 그 피스톤로드(28)들을 하나의 플레이트(32)에 고정하여 사용할 수도 있다.Although the lower cylinder 23 is shown in a state in which two are combined, the four or six are connected to each other in the same principle according to necessity such as changing the vehicle type, and the piston rods 28 are connected to one plate 32. It can also be fixed.
특히, 조립공정에서 차종을 변경 생산할 경우에는 상기 피스톤로드(7)(28)의 상단 플레이트(8)(32)에 차종에 따라 다양하게 준비된 여러가지의 클램프(11)(11a)를 교체해가면서 고정하면 되므로, 여러차종의 조립 생산시 장비 전체의 교체 없이 클램프(11)(11a)만 교체하면서 조립을 수행할 수 있다.In particular, when changing and producing the vehicle model in the assembling process, if the various clamps (11) (11a) prepared in various ways according to the vehicle to the upper plate (8, 32) of the piston rod (7) 28 and fixed while replacing Therefore, the assembly can be performed while replacing only the clamps (11) (11a) without replacing the entire equipment in the production of assembly of several vehicles.
도면에 도시되어 있지 않은 압축공기 공급용 펌프의 제어는 널리 공지되어 있으므로 설명의 간략화를 위해 생략하였으며, 이는 본 발명의 범위에 포함되지 않는다.The control of the pump for supplying compressed air, which is not shown in the drawings, is well known and is omitted for simplicity of description, which is not included in the scope of the present invention.
본 발명은 실시예에서 공압실린더를 사용한 것으로 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 유압실린더를 사용할 수도 있다.Although the present invention has been described as using a pneumatic cylinder in the embodiment, the present invention is not limited thereto, and a hydraulic cylinder may be used.
본 발명은 종래 차절유니트를 서보콘트롤러를 사용하여 동작시키는 것에 비하여 상대적으로 저렴한 공압실린더를 사용하고도 정확히 동작시킬 수 있으므로 설비비용의 상당한 감축효과가 있다. 또한, 차종변경시 그에 따른 클램프등의 공구교체 및 제어가 매우 간편하여 여러차종의 조립생산에 적용할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, since it can be accurately operated even with a relatively inexpensive pneumatic cylinder, compared to operating a conventional drive unit using a servo controller, there is a significant reduction in equipment cost. In addition, there is an advantage that can be applied to the assembly production of a number of vehicles, such as the tool replacement and control of clamps, etc. according to the change of the vehicle model is very simple.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |