KR0174037B1 - 차체조립치구 조정지원장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차체 정도에 영향을 미치는 요인의 해석을 용이하게 하여 차체 정도의 향상을 위한 조립치구의 조정작업의 효율화. 유효화를 꾀할 수 있는 차체조립치구 조정지원장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해 본 발명에 따른 차체조립치구 조정지원장치는 작업물과 조립치구의 소정부위의 위치를 측정하는 측정기(1)와, 작업물의 클램프상태를 검출하는 검출스위치(2)와, 측정기(1)와 검출스위치(2)의 각 데이타를 일괄하여 통계처리하는 중앙처리부(5)와, 중앙처리부(5)의 처리 결과를 기억하는 데이타 베이스(6)와, 중앙처리부(5)의 처리 결과를 화면에 표시하는 단말장치(7)를 가지고 구성되어 있다.

Description

차체 조립치구 조정 지원장치

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 차체조립치구 조정지원장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.

제2도는 제1도의 장치를 이용한 조립치구 조정공정의 흐름도이다.

제3도는 모니터표시의 일례를 나타낸 도면이다.

제4도는 제1도의 장치를 패널자동계측 시스템에 접속한 하나의 응용예를 나타낸 도면이다.

제5도는 종래의 조립치구 조정공정의 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1a,1b,1c : 측정기 2a,2b,2c : 검출스위치

5 : 중앙처리부 6 : 데이타 베이스

7 : 단말장치

본 발명은 차체조립치구 조정지원장치에 관한 것으로, 특히 작업물(Work)이나 조립치구의 거동을 시간의 경과에 따라 판정하여 그들 상관을 일원적으로 관리,표시함으로써 차체 정도(精度)에 영향을 주는 요인의 해석을 지원하도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로, 차체를 조립함에 있어서는 각각의 패널 부품을 고정도로 위치결정하여 용접해야 하며, 이를 위해 조립치구(이하, 간단히 치구라고 한다)가 사용되고 있다. 그리고, 최근의 차체조립공정의 자동화에 따라 수작업인 경우에 비해 수배의 위치 정도(精度)가 필요하게 되어, 치구 그 자체의 정도가 엄격히 요구되므로 차체조립에 있어서 조립치구의 조정은 극히 중요한 요소로 되어 있다.

이러한 차체조립치구의 조정은 주로 시작차(試作車)등의 다중소량 생산 단계에 있어서 행해지며, 종래에는 패널이나 중간부품으로서의 서브어셈블리등의 작업물 및 치구의 거동을, 예를들어 다이얼 게이지로 측정하고 그 결과를 토대로 위치정도를 확보하기 위한 조정작업을 치구에 대해 행하고 있었다.

즉, 보다 상세하게는 제5도에 도시한 조립치구 조정공정의 흐름도에 따라, 우선 각 작업물에 대응하는 치구를 조립한 후(S1), 측정 게이지를 치구의 베이스에 부착하여(S2) 치구의 정도를 측정하고, 그에따라 소정의 요구되는 정도(精度)로 조정한다(S3). 그 후 작업물을 치구에 맞춰 위치결정하여(S4), 작업짜임새 등이 적절해지도록 치구를 조정한다(S5). 그후, 작업물을 클램프로 고정하고, 작업물끼리 예를들어 스포트용접으로 접합시켜 하나의 어셈블리를 형성하고(S6), 이를 게이지 또는 3차원측정기로 계측하여 정도를 측정하여, 해당 어셈블리의 품질을 검사한다(S7). 그리고, 품질이 불량(NG)라고 평가되면(S8), 스텝3으로 되돌아가 불량부위를 중심으로 치구의 정도나 작업물의 정도를 체크하여 정도를 향상시키기 위한 치구조정작업을 실시한다. 또한, 이상의 공정을 반복함으로써 차체(main body)가 조립된 상태의 스텝7에 있어서의 차체측정에는 3차원 측정기로서 대형의 레이아웃머신을 이용하는 일이 많다.

그러나, 이러한 종래의 차체조립치구 조정방법에 있어서는 작업물을 접합하여 얻어진 어셈블리를 측정하여 결과를 치구조정으로 피드백하거나, 혹은 치구의 정도를 무부하상태에서 측정하여 체크하는 방식이므로, 정도 불량부위의 해석에 있어서 치구의 어느 부분에 불량이 있는지, 클램프의 순번에 따른 영향은 어떤지, 작업물의 과부하에 의해 치구가 변형되어 있지 않은지등 차체조립공정에 있어서의 작업물이나 치구의 거동을 정량적으로 파악할 수 없고, 또한 각 부위의 거동의 상관을 보는 것이 곤란하여 치구의 조정을 효율적, 효과적으로 행하기가 극히 곤란하였다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로,

차체정도의 향상을 위한 조립치구의 조정작업을 효율적이면서도 효과적으로 행할 수 있도록 지원하는 차체조립치구 조정지원장치를 제공하는 것을 목적으로 한다

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 작업물의 복수 개소의 소정위치 및 작업물을 클램프하는 복수의 조립치구의 소정 부위위치를 측정하는 센서 군으로 이루어지는 위치측정수단인 위치측정기와, 조립치구의 작업물에 대한 클램프 상태를 검출하기 위한 검출수단인 복수의 검출스위치와, 상기 측정기에서 측정된 복수의 위치데이타를 입력처리하는 제1입력처리부(3)와, 상기 각 검출스위치에서 검출된 클램프신호를 입력하는 제2입력처리부(4)와, 상기 제 1 및 제2입력처리부(3,4)에서 각각 시간경과에 따라 입력되는 복수의 위치데이타와 클램프 데이타를 일괄하여 통계처리하는 통계처리수단인 중앙처리부(5)와, 상기 제1 및 제2입력처리부(3,4)로부터 독취한 데이터와 상기 중앙처리부(5)의 처리결과 데이타를 기억하는 기억수단인 데이타베이스(6)와, 그리고 상기 중앙처리부(5)를 통하여 상기 데이타베이스(6)에 기억된 과거의 데이타군과 상기 제1 및 제2입력처리부(3, 4)에서 각각 시간의 경과에 따라 입력되는 복수의 위치데이타 및 클램프데이타를 시간축에 따라 그의 추이를 표시하는 표시수단인 단말장치(7)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이렇게 구성된 본 발명에 있어서, 상기의 위치측정수단은 작업물 및 조립치구의 소정부위의 위치를 측정하고, 클램프상태 검출수단은 작업물의 클램프상태를 검출한다. 통계처리수단은 이들 위치측정수단 및 클램프상태 검출수단의 각 데이타를 일괄 통계처리하여 작업물 및 조립치구 거동의 시간적 추이 및 그들 상관을 연산한다. 기억수단은 그 결과를 기억하여 일원적으로 관리하고, 표시수단은 그 결과를 시간축을 따라 표시한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 작업물과 조립치구의 거동을 측정하여 그들 상관을 일원적으로 관리,표시하도록 하였으므로 차체 정도에 영향을 주는 조립치구나 작업물등의 요인의 특정을 용이하게 행할 수 있게 되어, 차체 정도의 향상을 위한 조립치구의 조정작업을 효율적이면서도 효과적으로 행할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

제1도는 본 발명의 한 실시예에 따른 차체조립치구 조정지원장치의 구성을 나타낸 블럭도이며, 제2도는 제1도의 장치를 이용하는 조립치구 조정공정의 흐름도, 제3도는 모니터표시의 한 예를 나타낸 도면, 제4도는 제1도의 장치의 한 응용예를 나타낸 구성도이다.

제1도에 도시한 차체조립치구 조정지원장치는, 패널이나 서브어셈블리등의 작업물 및 조립치구의 임의의 소정부위 위치를 측정하는 위치측정수단으로서의 측정기(1a, 1b,1c)와, 치구상의 작업물의 클램프상태를 검출하는 클램프상태 검출수단으로서의 검출스위치(2a,2b,2c)와, 각 측정기(1a, 1b,1c)의 측정 데이타를 입력처리하는 제1입력처리부(3)와, 각 검출스위치(2a,2b,2c)의 검출신호를 입력 처리하는 제2입력처리부(4)와, 제1 및 제2입력처리부 (3),(4)에서 각각 입력처리된 데이타를 일괄 통계처리하는 통계처리수단으로서의 중앙처리부(5)와, 제1 및 제2입력처리부 (3),(4)로부터 독취한 데이타나 중앙처리부(5)의 처리결과의 데이타를 기억하는 기억수단으로서의 데이타 베이스(6)와, 오퍼레이터의 조작 및 중앙처리부(5)의 처리 결과를 표시하는 표시수단으로서의 단말장치(7)로 구성되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 제1 입력처리부(3)와 제2 입력처리부(4)와 중앙처리부(5)와 데이타베이스(6)는 하나의 컨트롤러 (8)를 구성하고 있다. 측정기(1a,1b,1c)는 작업물이나 치구의 소정부위의 위치를 시간의 경과에 따라 측정할 수 있는 장치로, 예를들어 소용돌이전류 검출식 갭센서와 같은 비접촉식 센서를 사용한다. 본 실시예에서는 작업물 및 치구의 임의의 복수의 원하는 부위를 측정하기 위해 측정부위의 수에 대응하는 만큼의 복수의 측정기(1a,1b,1c)를 이용하고 있다. 이들 측정기(1a, 1b, 1c)는 기존의 조립설비나 치구에 간단히 설치할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 검출스위치(2a,2b,2c)는 치구에 설치된 각 클램프마다 설치되어 있다.

중앙처리부(5)는 컴퓨터로 구성되어 있으며, 제1 입력처리부(3)나, 제2 입력처리부(4)로부터의 데이타를 일괄 통계처리한다. 구체적으로는, 시간의 경과에 따라 각 측정기(1a, 1b,1c)에서 측정된 작업물이나 치구의 복수의 소정부위의 위치데이타와, 마찬가지로 시간의 경과에 따라 각 검출스위치(2a,2b,2c)에서 검출된 작업물이나 클램프상태의 데이타를 일괄 통계처리하여, 작업물 및 치구의 소정부위의 거동의 시간적 추이 및 그들의 상관을 연산한다. 이 상황은 데이타 베이스(6)에 기억됨과 동시에 외부의 단말장치(7)의 화면에 실제시간(real time)으로 표시된다. 단말장치 (7)에 표시되는 화면의 한 예를 제3도에 도시하고 있다. 이들을 통해 중앙처리부(5)의 상기 처리결과가 일원적으로 관리되고 표시된다.

본 실시예에 있어서, 단말장치(7)는 이러한 실제시간의 표시기능 이외에 그 데이타를 근거로 작업물의 각 포인트에 있어서의 차체조립시의 어긋남량과 차체 정도와의 상관정도를 분석하는 상관통계 처리기능이나, 각 클램프에 따른 차체 전체의 각 부위의 변위에의 영향 정도를 분석하는 영향정도 평가기능등을 구비하고 있다. 상관통계 처리기능에 의해 차체조립시에 발생한 각 포인트의 불균일이나 어긋남량과 차체의 정도불량과의 상관이 분석되므로 불량발생시에 그 원인 규명을 용이하게 행할 수 있다. 예를들어, 프론트필라의 오프닝리어부에서 정도 불량이 발생했을 때에는, 메인바디(본체) 조립시에 그 부위의 불균일이나 어긋남이 크게 불안정하다는 상관이 보인다. 또한, 일반적으로 치구내에 있어서의 패널부품등의 작업물의 거동은 실제로 복잡하여 어느 한곳의 클램프를 한 것만으로 차체 전체의 정도에 크게 영향을 주는 일이 있지만, 상기 영향정도 평가기능에 의해 각각 클램프를 했을 때에 어느 부위가 어느 정도 움직였는가를 모두 파악할 수 있으므로, 정도 불량이 발생했을 때 그 개선을 용이하게 행할 수 있다. 예를들어, 메인바디 조립공정에 있어서 바디사이드 루프의 리어부를 클램프하면, 프론트필라 상측부의 로케이트구멍이 크게 어긋난다는 현상을 파악하면, 프론트필라의 상측부의 정도 불량 원인은 바디사이드 루프 리어부의 치구형상에 문제가 있다고 생각된다.

이에따라, 치구상의 작업물끼리를 접합시키는 각각의 공정에 있어서, 작업물이나 치구의 거동을 그 상관과 함께 시간축을 따라 정량적으로 파악할 수 있게 되며, 조립후의 어셈블리의 정도, 즉 품질에 영향을 주는 요인의 특정을 용이하게 행할 수 있게 된다. 그 결과, 차체정도의 향상을 위한 조립치구의 조정작업이 효율적이면서도 효과적으로 행해지게 된다. 또한, 측정기(1a, 1b,1c)를 무선화하여 측정 데이타를 무선에 의해 송신하도록 해도 좋다. 이 경우에는 컨트롤러(8)에 송수신부가 설치된다.

다음, 이와같이 구성된 본 장치를 이용한 조립치구 조정공정의 순서는 제2도의 흐름도에 나타낸 바와 같다.

우선, 각 작업물에 대응하는 치구를 조립한 후(S10), 게이지를 치구의 베이스에 부착하는 한편, 측정기(1a, 1b, 1c)를 치구의 포스트등의 적당한 위치에 설치하여 작업물이나 치구의 측정하고자 하는 부위의 거동을 측정할 수 있는 상태로 세트함과 동시에, 검출스위치(2a,2b,2c)를 치구의 소정 클램프에 부착하여 작업물의 클램프상태를 검출할 수 있도록 세트한다(S11). 그후, 게이지로 치구의 정도를 측정하여 상기 치구를 요구되는 정도(精度)로 조정한다(S12). 그런후, 작업물을 치구에 맞춰 위치를 결정하고, 이를 소정 순서로 클램프해 간다(S13). 그 동안 본장치에 의해 시간의 경과에 따라 작업물이나 치구의 거동을 측정한다(S14). 즉, 측정기(1a,1b,1c)에 의해 작업물과 치구의 소정부위의 위치 변화를 측정함과 동시에, 검출스위치(2a,2b,2c)에 의해 작업물의 클램프상태를 검출하고, 이들 데이타를 각각 제1 및제2입력처리부 (3), (4)를 개재시켜 중앙처리부(5)로 취입하여 일괄통계처리를 행한다. 이 결과는 단말장치(7)의 화면에 실제시간으로 표시된다(제3도 참조). 그리고, 그 결과에 따라 필요하다면 작업물의 작업짜임새 등이 적절해지도록 치구를 조정한다(S15). 그후,작업물끼리를 예를들어 스포트용접으로 접합시켜 하나 상위의 어셈블리를 형성한다(S16). 그리고, 그동안에도 또한 본 장치에 의해 시간의 경과에 따라 작업물이나 치구의 거동을 측정한다(S17). 그후, 조립된 상기 어셈블리를 게이지 또는 3차원 측정기로 계측하여 정도를 측정하고(S18),정도평가를 행하여(S19), 불량(NG)이면 스텝12로 되돌아가 스텝17의결과를 참조하여 불량부위를 중심으로 치구의 정도나 작업물의 정도를 체크하여 정도를 향상시키기 위한 치구조정작업을 실시한다.

제4도는 한 응용예로서, 본 장치를 패널자동계측 시스템에 접속한 경우를 나타내고 있다. 패널계측에 있어서는 도어등의 패널부품(P)를 고정구에 세트하여 계측을 행하지만, 패널 계측을 자동적으로 행하는 패널자동 계측시스템에 있어서는 특히 패널(P)를 고정구에 세트하는 정도가 중요하다. 일반적으로, 패널 게이지와 같은 형상을 커버하는 고정구에 고정되는데, 패널(P)은 변형되기 쉬우므로 클램프의 방법에 의해 정도가 크게 변한다. 따라서, 본 장치를 구성하는 측정기(1a, 1b,1c)를 패널(P)의 소정부위를 측정할 수 있는 위치에 설치함과 동시에, 검출스위치(2a,2b,2c)를 각 클램프장치(10)에 내장시키고, 또한 컨트롤러(8)를 패널계측 컨트롤러(9)에 접속하여 패널(P)이 클램프 되었을 때 패널(P)의 소정부위의 위치가 크게 어긋나있지 않은지를 검출하여, 그 결과(OK.NG판단)를 패널계측 컨트롤러(9)에 출력하도록 구성되어 있다. 예를들어, 패널(P)을 클램프했을 때 허용치이상의 어긋남이 발생한 경우에는 계측준비(NG)의 신호를 패널계측 컨트를러(9)에 출력한다.

본 장치의 응용예로서는 이 이외에도 생산라인의 NC화된 차체조립장치의 컨트롤러 (예를들어 NC 로케이터의 컨트롤러등)나 차체계측시스템의 컨트롤러 등에 접속하여, 예를 들어 모델 변경시 시작차(試作車)의 조립작업에 있어서 치구의 게이지 형상, 위치,클램프순등의 차체 정도에의 영향을 해석하여 치구 조정을 효율적으로 행하기 위해 본 장치의 측정 데이타를 피드백하거나, 차체계측 데이타로부터의 정도 불량 위치를 입력하여 본 장치에서 해석을 중점적으로 행하는 부위를 측정하거나 한다.

이상, 본 실시예에 따르면 작업물과 치구의 소정부위의 위치 데이타 및 작업물의 클램프상태를 검출하여 이들 데이타를 통계처리하여 일원적으로 관리,표시하도록 하여, 작업물과 치구의 거동을 그들과의 상관과 함께 시간적 추이 형태로 정량적으로 파악할 수 있도록 되며, 조립후의 어셈블리(내지는 차체)의 정도 또는 품질에 영향을 주는 치구(클램프를 포함)나 작업물등의 특정을 용이하게 행할 수 있게 된다. 그 결과, 차체 정도의 향상을 위한 조립치구의 조정작업을 효율적이면서도 효과적으로 행할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예를 다른 시스템에 응용한 경우에는, 조립된 차체정도를 입력함으로써 조립단계에 있어서의 불량위치를 신속히 특정할 수 있으며, 조립단계에서의 상관을 데이타 베이스화 할 수 있다. 또한 해석된 치구의 위치 불량등을 NC차체 계측장치로 피드백함으로써 치구조정을 자동화할 수 있다.

Claims (1)

1. 작업물의 복수 개소의 소정부위 및 작업물을 클램프하는 복수의 조립치구의 소정 부위 위치를 측정하는 센서군으로 이루어지는 위치 측정기(1a, 1b,1c)와, 조립치구의 작업물에 대한 클램프 상태를 검출하기 위한 복수의 검출스위치 (2a,2b,2c)와, 상기 측정기에서 측정된 복수의 위치데이타를 입력처리하는 제1입력처리부(3)와, 상기 각 검출스위치에서 검출된 클램프신호를 입력하는 제2입력처리부(4)와, 상기 제1 및 제2입력처리부(3,4)에서 각각 시간경과에 따라 입력되는 복수의 위치데이타와 클램프 데이타를 일괄하여 통계처리하는 중앙처리부(5)와, 상기 제1 및 제2입력처리부(3,4)로부터 독취한 데이타와 상기 중앙처리부(5)의 처리결과 데이타를 기억하는 데이타베이스(6)와, 그리고 상기 중앙처리부(5)를 통하여 상기 데이타베이스(6)에 기억된 과거의 데이타군과 상기 제1 및 제2입력처리부(3,4)에서 각각 시간의 경과에 따라 입력되는 복수의 위치데이타 및 클램프 데이타를 시간축에 따라 그의 추이를 표시하는 단말장치(7)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차체조립치구 조정지원장치.