KR100369171B1 - Clamping apparatus for inserting battery of vehicles - Google Patents
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Abstract
차량의 양산라인에서 엔진룸 내에 배터리의 투입시, 정확한 사양의 배터리를 견고하게 클램핑하여 엔진룸 내 배터리 트레이에 정확하게 안착시킬 수 있도록 하는 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치를 제공할 목적으로,In order to provide a clamping device for the battery input of the vehicle that can be firmly clamped to the battery tray in the engine compartment by firmly clamping the battery of the correct specification when the battery is put into the engine room in the mass production line of the vehicle,
차량의 양산라인에서 로봇 시스템을 통하여 엔진룸 내 배터리 트레이 상에 배터리를 투입하기 위하여 해당 배터리를 클램핑 또는 언클램핑하는 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치에서,In a vehicle battery clamping device for clamping or unclamping a corresponding battery in order to put the battery on the battery tray in the engine room through the robot system in the vehicle mass production line,
로봇 아암의 끝단에 플랜지를 통하여 장착되며, 하단면에는 횡방향으로 레일이 구성되는 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 레일에 각각 레일 가이드를 통하여 양측으로 서로 대칭되게 장착되며, 각각의 하단에는 그리퍼가 볼트 체결되는 좌,우측 그리퍼 핸드와; 상기 좌,우측 그리퍼 핸드를 상호 연결하고, 중앙부에는 랙이 형성되며, 일단이 상기 좌측 그리퍼 핸드에 고정되고, 타단은 우측 그리퍼 핸드를 스토퍼에 의해 지지함과 동시에, 스토퍼의 내측으로 우측 그리퍼 핸드가 슬라이드 이동 가능하도록 설치되는 제1 랙 바아와; 상기 제1 랙 바아와 동일 수평선상에서 이와 소정 간격 이격된 상태로, 중앙부에는 상기 제1랙 바아의 랙에 대응하여 랙이 형성되며, 일단은 상기 우측 그리퍼 핸드에 고정되고, 타단은 좌측 그리퍼 핸드를 스토퍼에 의해 지지함과 동시에, 스토퍼의 내측으로 좌측 그리퍼 핸드가 슬라이드 이동 가능하도록 설치되는 제2 랙 바아와; 상기 베이스 플레이트 상에 피니언 축을 통하여 회전 가능하게 설치되어 제1,제2 랙 바아의 양 랙 사이에서 치합되는 피니언과; 상기 베이스 플레이트의 하단면에 고정 브라켓을 통하여 상기 좌,우측 그리퍼 핸드 사이에 장착되며, 상기 좌,우측 그리퍼 핸드 중 하나와 피스톤 로드를 통하여 작동력을 전달받을 수 있도록 연결되는 공압 실린더와; 상기 고정 브라켓의 하단에 구성되어 배터리의 상면과 접촉하여 상기 좌,우측 그리퍼 핸드 사이에 배터리의 진입을 감지하기 위한 배터리 감지수단과; 상기 좌,우측 그리퍼 핸드의 상부 일측에는 상기 좌,우측 그리퍼 핸드 사이에 진입되는 배터리의 폭에 따른 배터리의 사양을 감지하는 배터리 사양 감지수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치를 제공한다.A base plate mounted to the end of the robot arm via a flange, and having a rail configured in a transverse direction at a lower end thereof; Left and right gripper hands which are mounted on the rails of the base plate symmetrically to both sides through rail guides, and bolts are fastened to grippers at lower ends thereof; The left and right gripper hands are interconnected, and a rack is formed in the center portion, one end of which is fixed to the left gripper hand, and the other end supports the right gripper hand by the stopper, and the right gripper hand is moved into the stopper. A first rack bar installed to be slidable; On the same horizontal line as the first rack bar and spaced apart from the predetermined interval, a rack is formed in the center corresponding to the rack of the first rack bar, one end is fixed to the right gripper hand, the other end is a left gripper hand A second rack bar which is supported by the stopper and installed so that the left gripper hand slides inwardly of the stopper; A pinion rotatably installed on the base plate via a pinion shaft and engaged between both racks of the first and second rack bars; A pneumatic cylinder mounted between the left and right gripper hands via a fixing bracket on the bottom surface of the base plate and connected to one of the left and right gripper hands so as to receive an operating force through a piston rod; A battery detecting means configured at a lower end of the fixing bracket to contact an upper surface of the battery and detect entry of the battery between the left and right gripper hands; An upper one side of the left and right gripper hands provides a battery specification clamping device for detecting the specification of the battery according to the width of the battery entered between the left and right gripper hands, characterized in that the vehicle is provided. do.
Description
본 발명은 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 양산라인에서 엔진룸 내에 배터리의 투입시, 정확한 사양의 배터리를 견고하게 클램핑하여 엔진룸내 배터리 트레이에 정확하게 안착시킬 수 있도록 하는 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a clamping device for battery input of the vehicle, and more particularly, when the battery is inserted into the engine room in the mass production line of the vehicle, to clamp the battery of the exact specifications firmly so that it can be accurately seated on the battery tray in the engine room It relates to a clamping device for battery input of the vehicle.
일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지의 모든 양산라인은 2만 여개의 부품을 수많은 조립공정을 통하여 조립함으로써 이루어진다.In general, all mass production lines from automobile makers to automobiles are made by assembling 20,000 parts through numerous assembly processes.
이러한 차량의 양산라인에서 엔진룸 내에 배터리를 투입하기 위해서는 로봇아암의 끝단에 클램핑 장치를 장착한 로봇 시스템을 이용하거나, 배터리 적재랙에서 벨트 컨베이어 상에 배터리를 로딩하는 이송기와, 이 벨트 컨베이어 상에 이송된 배터리를 엔진룸 내에 투입하는 투입기로 이루어진 전용기를 이용하게 되며, 대차를 통하여 각 공정라인을 진행하는 차량의 엔진룸 내 배터리 트레이상에 정확한 사양의 배터리를 클램핑하여 투입 및 안착시키게 되는 것이다.In order to inject the battery into the engine room in the mass production line of such a vehicle, a robot system equipped with a clamping device at the end of the robot arm is used, or a conveyor for loading the battery onto the belt conveyor in a battery loading rack, and on the belt conveyor. It uses a dedicated device made of a feeder to inject the transferred battery into the engine room, and the clamping of the battery of the exact specifications on the battery tray in the engine room of the vehicle that proceeds through each process line through the bogie is to be inserted and seated.
이때, 상기 배터리 적재랙 상의 각 사양의 배터리를 엔진룸 내의 배터리 트레이에 안착시키기 위해서는 배터리를 정확한 위치에서 클램핑 및 언클램핑하기 위한 클램핑 장치가 구비되어야 하며, 도 6은 이러한 종래 기술에 따른 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치의 작동전 정면도를 도시한 것으로, 도 1에서 도시한 바와 같이, 로봇 시스템에 적용되는 일례를 들면, 로봇 아암(1)의 끝단에 장착되는 장착 프레임(101)에 연결부재(103)를 통하여 베이스 플레이트(105)가 장착되며, 상기 베이스 플레이트(105)의 하면에는 중앙부에 고정 브라켓(107)을 통하여 2개의 컴팩트 실린더(109)가 고정되는데, 이때, 상기 컴팩트 실린더(109)의 피스톤 로드(111)는 각각 반대방향으로 외향하여 배치되며, 상기 각 피스톤 로드(111)의 선단에는 배터리(113)를 직접 클램핑 하기 위한 그리퍼(115)가 각각 설치된다.In this case, in order to seat the battery of each specification on the battery loading rack to the battery tray in the engine room, a clamping device for clamping and unclamping the battery in the correct position should be provided, and FIG. 6 shows a battery of the vehicle according to the related art. The front view of the clamping device for input is shown before operation, and as shown in FIG. 1, the connecting member 103 is attached to the mounting frame 101 mounted on the end of the robot arm 1, for example, which is applied to the robot system. The base plate 105 is mounted on the bottom surface of the base plate 105, and the two compact cylinders 109 are fixed to the center of the base plate 105 through a fixing bracket 107. The piston rods 111 are disposed outwardly in opposite directions, respectively, and the front end of each of the piston rods 111 for clamping the battery 113 directly. Converter 115 is provided.
따라서 상기 컴팩트 실린더(109)의 작동에 따라 상기 양측 그리퍼(115)는 도 7과 같이, 내측으로 이동하거나, 또는 외측으로 이동하여 배터리(113)의 양측면 걸림턱(117) 부분을 클램핑 또는 언클램핑하게 되는 것이다.Accordingly, as the compact cylinder 109 is operated, the both grippers 115 move inward or outward as shown in FIG. 7 to clamp or unclamp portions of both side locking jaws 117 of the battery 113. Will be done.
그리고 상기 베이스 플레이트(105)의 양단에는 상기 컴팩트 실린더(109)가 완전 전진한 상태에서 그리퍼(115)의 상단에 대응하여 각각 그리퍼 감지센서(119)가 장착되어 그리퍼(115)의 이동을 감지하게 되고, 상기 고정 브라켓(107)의 하단면에는 배터리(113)에 상단면에 대응하여 탄성재질의 스톱퍼(121)가 부착되어 배터리(113)를 지지하게 된다.And both ends of the base plate 105 is equipped with a gripper sensor 119 corresponding to the upper end of the gripper 115 in the state that the compact cylinder 109 is fully advanced to detect the movement of the gripper 115 The stopper 121 of an elastic material is attached to the bottom surface of the fixing bracket 107 to correspond to the top surface of the fixing bracket 107 to support the battery 113.
그러나 상기한 바와 같은 종래 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치는 상기 베이스 플레이트와 그리퍼가 분리된 상태로 구성되어 도 7에서와 같이, 배터리를 클램핑할 경우, 양측 하단이 배터리의 걸림턱에 의해 경사지게 벌어져 배터리가 이탈하는 등의 추락사고를 발생시키게 되거나, 견고하게 클램핑 되지 않음에 따라 엔진룸 내 투입시 배터리 트레이상에 정확하게 안착할 수 없는 등의 문제점을 내포하고 있다.However, the clamping device for battery input of the conventional vehicle as described above is configured in a state in which the base plate and the gripper are separated, and as shown in FIG. 7, when clamping the battery, the lower ends of both sides are inclined by the latching jaw of the battery. As a result of falling accidents, such as falling off, or not clamped firmly, there is a problem that can not be accurately seated on the battery tray when the engine room is inserted.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 양산라인에서 엔진룸 내에 배터리의 투입시, 정확한 사양의 배터리를 견고하게 클램핑 하여 엔진룸 내 배터리 트레이에 정확하게 안착시킬 수 있도록 하는 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention was created in order to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to firmly clamp the battery of the correct specifications when the battery is inserted into the engine room in the mass production line of the vehicle battery in the engine room It is to provide a clamping device for the battery input of the vehicle that can be accurately seated on the tray.
도 1은 본 발명이 적용되는 차량의 배터리 투입 시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a battery input system of a vehicle to which the present invention is applied.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치의 정면도이다.2 is a front view of a clamping device for battery input of a vehicle according to the present invention.
도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 4는 본 발명에 따른 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치의 작동전의 도 2의 B-B 선에 따른 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 2 before operation of the clamping device for battery insertion of a vehicle according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치의 작동후의 도 2의 B-B 선에 따른 단면도이다.5 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 2 after operation of the clamping device for battery insertion of a vehicle according to the present invention.
도 6은 종래 기술에 따른 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치의 작동전 정면도이다.Figure 6 is a front view before operation of the clamping device for battery charging of the vehicle according to the prior art.
도 7은 종래 기술에 따른 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치의 작동후 정면도이다.7 is a front view after the operation of the clamping device for battery charging of the vehicle according to the prior art.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차량의 양산라인에서 로봇 시스템을 통하여 엔진룸 내 배터리 트레이상에 배터리를 투입하기 위하여 해당 배터리를 클램핑 또는 언클램핑하는 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치에서,In order to achieve the above object, the present invention, in the vehicle battery clamping device for clamping or unclamping the battery in order to put the battery on the battery tray in the engine room through the robot system,
로봇 아암의 끝단에 플랜지를 통하여 장착되며, 하단면에는 횡방향으로 레일이 구성되는 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 레일에 각각 레일 가이드를 통하여 양측으로 서로 대칭되게 장착되며, 각각의 하단에는 그리퍼가 볼트 체결되는 좌,우측 그리퍼 핸드와; 상기 좌,우측 그리퍼 핸드를 상호 연결하고, 중앙부에는 랙이 형성되며, 일단이 상기 좌측 그리퍼 핸드에 고정되고, 타단은 우측 그리퍼 핸드를 스토퍼에 의해 지지함과 동시에, 스토퍼의 내측으로 우측 그리퍼 핸드가 슬라이드 이동 가능하도록 설치되는 제1 랙 바아와; 상기 제1 랙 바아와 동일 수평선상에서 이와 소정 간격 이격된 상태로, 중앙부에는 상기 제1랙 바아의 랙에 대응하여 랙이 형성되며, 일단은 상기 우측 그리퍼 핸드에 고정되고, 타단은 좌측 그리퍼 핸드를 스토퍼에 의해 지지함과 동시에, 스토퍼의 내측으로 좌측 그리퍼 핸드가 슬라이드 이동 가능하도록 설치되는 제2 랙 바아와; 상기 베이스 플레이트 상에 피니언 축을 통하여 회전 가능하게 설치되어 제1,제2 랙 바아의 양 랙 사이에서 치합되는 피니언과; 상기 베이스 플레이트의 하단면에 고정 브라켓을 통하여 상기 좌,우측 그리퍼 핸드 사이에 장착되며, 상기 좌,우측 그리퍼 핸드 중 하나와 피스톤 로드를 통하여 작동력을 전달받을 수 있도록 연결되는 공압 실린더와; 상기 고정브라켓의 하단에 구성되어 배터리의 상면과 접촉하여 상기 좌,우측 그리퍼 핸드 사이에 배터리의 진입을 감지하기 위한 배터리 감지수단과; 상기 좌,우측 그리퍼 핸드의 상부 일측에는 상기 좌,우측 그리퍼 핸드 사이에 진입되는 배터리의 폭에 따른 배터리의 사양을 감지하는 배터리 사양 감지수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하며,A base plate mounted to the end of the robot arm via a flange, and having a rail configured in a transverse direction at a lower end thereof; Left and right gripper hands which are mounted on the rails of the base plate symmetrically to both sides through rail guides, and bolts are fastened to grippers at lower ends thereof; The left and right gripper hands are interconnected, and a rack is formed in the center portion, one end of which is fixed to the left gripper hand, and the other end supports the right gripper hand by the stopper, and the right gripper hand is moved into the stopper. A first rack bar installed to be slidable; On the same horizontal line as the first rack bar and spaced apart from the predetermined interval, a rack is formed in the center corresponding to the rack of the first rack bar, one end is fixed to the right gripper hand, the other end is a left gripper hand A second rack bar which is supported by the stopper and installed so that the left gripper hand slides inwardly of the stopper; A pinion rotatably installed on the base plate via a pinion shaft and engaged between both racks of the first and second rack bars; A pneumatic cylinder mounted between the left and right gripper hands via a fixing bracket on the bottom surface of the base plate and connected to one of the left and right gripper hands so as to receive an operating force through a piston rod; A battery sensing means configured at a lower end of the fixing bracket to contact an upper surface of the battery and detect entry of the battery between the left and right gripper hands; An upper one side of the left and right gripper hands is characterized by consisting of a battery specification detecting means for detecting the specifications of the battery according to the width of the battery entered between the left and right gripper hands,
상기 배터리 감지수단은 상기 고정 브라켓의 하단에 센서 브라켓을 통하여 장착되는 포토센서와; 상기 포토센서의 일측으로 고정 브라켓에 스냅링을 통하여 상하로 슬라이드 가능하게 장착되며, 일측에는 상기 포토센서에 감지되는 센서 도그가 형성되는 센싱 슬라이더와; 상기 센싱 슬라이더의 센서 도그와 상기 스냅링 사이에 개재되어 상기 센싱 슬라이더에 하향하여 탄성력을 제공하는 코일 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하며,The battery detecting means includes a photosensor mounted to the bottom of the fixing bracket through a sensor bracket; A sensing slider mounted on one side of the photosensor slidably up and down through a snap ring on a fixing bracket, and on one side of which a sensor dog detected by the photosensor is formed; And a coil spring interposed between the sensor dog of the sensing slider and the snap ring to provide an elastic force downward to the sensing slider.
상기 배터리 사양 감지수단은 상기 좌,우측 그리퍼 핸드의 상부 일측에 상기 좌,우측 그리퍼 핸드 사이에 진입되는 배터리의 사양별 폭에 대응하는 위치에 배치되어 배터리의 상면을 감지하는 다수개의 포토센서로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The battery specification detecting means includes a plurality of photosensors disposed at positions corresponding to the widths of the specifications of the battery entering between the left and right gripper hands on one upper side of the left and right gripper hands to detect an upper surface of the battery. It is characterized by.
이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described in detail.
도 1은 본 발명이 적용되는 차량의 배터리 투입 시스템의 구성도로서, 본 발명이 적용되는 실시예로서 로봇 시스템을 이용하여 엔진룸(3) 내 배터리 트레이상에 배터리(5)를 투입하는 차량의 배터리 투입 시스템을 간단하게 살펴보면, 라인상의 일측에 배터리 적재대(7)가 배치되고, 상기 배터리 적재대(7)의 측방으로는 대차(9)를 통하여 후드(미도시) 장착전의 차량(11)이 투입된다.1 is a configuration diagram of a battery input system of a vehicle to which the present invention is applied, and according to an embodiment to which the present invention is applied, of a vehicle injecting a battery 5 onto a battery tray in an engine room 3 using a robot system. Briefly looking at the battery input system, the battery mounting table 7 is disposed on one side of the line, the vehicle 11 before mounting the hood (not shown) through the trolley 9 to the side of the battery mounting table 7 This is committed.
그리고 상기 배터리 적재대(7)와 대차(9) 사이에는 다관절 로봇(13)이 배치되며, 상기 로봇(13)의 로봇 아암(1) 끝단에는 클램핑 장치(15)가 장착되어 상기 배터리 적재대(7) 상의 배터리(5)를 클램핑 하여 상기 차량(11)의 엔진룸(3) 내 배터리 트레이(미도시)에 투입 및 안착시켜 언클램핑하는 작동을 반복하도록 이루어진다.The articulated robot 13 is disposed between the battery holder 7 and the trolley 9, and a clamping device 15 is mounted at the end of the robot arm 1 of the robot 13 to mount the battery holder. Clamping the battery 5 on (7) is made to repeat the operation of unclamping by putting in and seated in a battery tray (not shown) in the engine room 3 of the vehicle 11.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치의 정면도이고, 도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면도로서, 본 발명에 따른 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치(15)의 구성은 로봇 아암(1)의 끝단에 플랜지(21)를 통하여 베이스 플레이크(23)가 장착되며, 이 베이스 플레이트(23)의 하단면에는 횡방향으로 레일(25)이 구성된다.2 is a front view of the clamping device for battery input of the vehicle according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view taken along line AA of Figure 2, the configuration of the clamping device 15 for battery input of the vehicle according to the present invention is a robot arm The base flake 23 is mounted to the end of (1) via the flange 21, and the rail 25 is comprised by the lower end surface of this base plate 23 in the horizontal direction.
상기 베이스 플레이트(23)의 레일(25)에는 각각 레일 가이드(27)를 통하여 양측으로 서로 대칭되게 좌,우측 그리퍼 핸드(29,31)가 슬라이드 가능하게 장착되며, 상기 좌,우측 그리퍼 핸드(29,31)의 각각의 하단에는 그리퍼(33,35)가 볼트 체결되어 고정된다.The left and right gripper hands 29 and 31 are slidably mounted on the rails 25 of the base plate 23 to be symmetrical to each other through the rail guides 27, respectively. Grippers 33 and 35 are bolted and fixed to the lower ends of each of the parts 31 and 31.
그리고 상기 좌,우측 그리퍼 핸드(29,31)를 상호 연결하도록 그 사이에는 제1 랙 바아(37) 및 제2 랙 바아(39)가 구성되는데, 상기 제1 랙 바아(37)는 도 4에서 도시한 바와 같이, 그 중앙부에 소정 길이만큼 랙(41)이 형성되며, 그 일단은 상기 좌측 그리퍼 핸드(29)에 고정되고, 그 타단은 우측 그리퍼 핸드(31)와 슬라이드 가능하게 연결된다. 이때, 상기 타단은 우측 그리퍼 핸드(31)의 외측에서 이를 지지하는 스토퍼(43)가 구성되어 상기 우측 그리퍼 핸드(31)가 스토퍼(43)의 내측으로만 슬라이드 이동 가능하게 설치된다.A first rack bar 37 and a second rack bar 39 are configured therebetween to interconnect the left and right gripper hands 29 and 31, and the first rack bar 37 is illustrated in FIG. 4. As shown in the drawing, a rack 41 is formed at a central portion thereof by a predetermined length, one end of which is fixed to the left gripper hand 29, and the other end thereof is slidably connected to the right gripper hand 31. At this time, the other end is configured with a stopper 43 for supporting it on the outside of the right gripper hand 31 so that the right gripper hand 31 can be slidably moved only inside the stopper 43.
또한, 상기 제2 랙 바아(39)는 상기 제1 랙 바아(37)와 동일 수평선상에서 이와 소정 간격 이격된 상태로, 상기 좌,우측 그리퍼 핸드(29,31)를 연결하게 되는데, 이는 상기 제1 랙 바아(37)와 같이, 중앙부에 상기 제1랙 바아(37)의 랙(41)에 대응하여 소정 길이만큼 랙(45)이 형성되며, 그 일단은 상기 우측 그리퍼 핸드(31)에 고정되고, 그 타단은 상기 좌측 그리퍼 핸드(29)와 슬라이드 가능하게 연결된다. 또한, 상기 제1 랙 바아(37)와 같이, 상기 타단은 좌측 그리퍼 핸드(29)의 외측에서 이를 지지하는 스토퍼(47)가 구성되어 상기 좌측 그리퍼 핸드(29)가 스토퍼(47)의 내측으로만 슬라이드 이동 가능하도록 설치된다.In addition, the second rack bar 39 is connected to the left and right gripper hands 29 and 31 on the same horizontal line as the first rack bar 37 and spaced apart from each other by a predetermined distance. Like a rack bar 37, a rack 45 is formed at a central portion corresponding to the rack 41 of the first rack bar 37 by a predetermined length, and one end thereof is fixed to the right gripper hand 31. The other end is slidably connected to the left gripper hand 29. In addition, like the first rack bar 37, the other end is configured with a stopper 47 for supporting it from the outside of the left gripper hand 29 so that the left gripper hand 29 is inward of the stopper 47. Only slides are installed to be movable.
그리고 상기 베이스 플레이트(23) 하단면의 일측에는 이에 수직하게 피니언 축(49)이 설치되며, 상기 피니언 축(49)의 하단에는 피니언(51)이 회전 가능하게 설치되어 상기 제1 및 제2 랙 바아(37,39)의 양 랙(41,45) 사이에서 배치된 상태로 치합된다.The pinion shaft 49 is vertically installed at one side of the bottom surface of the base plate 23, and the pinion 51 is rotatably installed at the lower end of the pinion shaft 49 to allow the first and second racks to rotate. The teeth are engaged with each other between the racks 41 and 45 of the bars 37 and 39.
상기 베이스 플레이트(23) 하단면의 다른 일측에는 고정 브라켓(53)을 통하여 상기 좌,우측 그리퍼 핸드(29,31) 사이에서 제1, 제2 랙 바아(37,39)에 이웃하여 공압 실린더(55)가 장착되며, 상기 공압 실린더(55)는 좌,우측 그리퍼 핸드(29,31) 중, 좌측 그리퍼 핸드(29)와 피스톤 로드(57)를 통하여 작동력을 전달받을 수 있도록 연결된다.The other side of the bottom surface of the base plate 23 is adjacent to the first and second rack bars (37, 39) between the left and right gripper hands (29, 31) through a fixing bracket (53) pneumatic cylinder ( 55 is mounted, and the pneumatic cylinder 55 is connected to receive the operating force through the left gripper hand 29 and the piston rod 57 of the left and right gripper hands 29 and 31.
또한, 상기 고정 브라켓(53)의 하단에는 상기 좌,우측 그리퍼 핸드(29,31) 사이에 배터리(5)가 진입하면, 배터리(5)의 상면과 접촉하여 이를 감지하기 위한 수단으로, 상기 고정 브라켓(53)의 하단에 센서 브라켓(59)을 통하여 포토센서(61)가 장착되고, 상기 포토센서(61)의 일측으로 센서 브라켓(59)에 스냅링(63)을 통하여 상하로 슬라이드 가능하게 센싱 슬라이더(65)가 장착되며, 이 센싱 슬라이더(65)의 일측에는 상기 포토센서(61)에 감지되는 센서 도그(67)가 형성되어 이루어진다.In addition, when the battery 5 enters between the left and right gripper hands 29 and 31 at the lower end of the fixing bracket 53, it is a means for contacting and detecting the upper surface of the battery 5. Photosensor 61 is mounted on the lower end of the bracket (53) through the sensor bracket 59, the one side of the photosensor 61, the sensor bracket (59) through the snap ring (63) for swivel sensing up and down The slider 65 is mounted, and on one side of the sensing slider 65, a sensor dog 67 sensed by the photosensor 61 is formed.
또한, 상기 센싱 슬라이더(65)의 센서 도그(67)와 상기 스냅링(63) 사이에는 코일 스프링(69)이 개재되어 상기 센싱 슬라이더(65)가 하향하도록 탄성력을 제공하게 된다.In addition, a coil spring 69 is interposed between the sensor dog 67 and the snap ring 63 of the sensing slider 65 to provide an elastic force so that the sensing slider 65 moves downward.
그리고 상기 좌,우측 그리퍼 핸드(29,31)의 상부 일측에는 상기 좌,우측 그리퍼 핸드(29,31) 사이에 진입되는 배터리(5)의 폭에 따른 사양을 감지하기 위한 수단으로, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 좌,우측 그리퍼 핸드(29,31)의 상부에서 상기 좌,우측 그리퍼 핸드(29,31) 사이에 진입되는 배터리(5)의 사양별 폭에 대응하는 4개소의 위치 상에 배터리(5)의 상면을 감지할 수 있도록 4개의 다른 포토센서(71)를 각각 장착하게 된다.In addition, the upper one side of the left and right gripper hands 29 and 31 is a means for detecting a specification according to the width of the battery 5 that enters between the left and right gripper hands 29 and 31. As shown in the figure, four positions corresponding to the widths of the specifications of the battery 5 entering between the left and right gripper hands 29 and 31 from the top of the left and right gripper hands 29 and 31 are shown. Four different photosensors 71 are respectively mounted to detect the upper surface of the battery 5.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치(15)의 작동은, 먼저, 로봇 시스템의 로봇(13)이 배터리 적재대(7) 상에 적재된 사양별 배터리(5)를 클램핑 장치(15)를 통하여 클램핑하게 되는데, 로봇 아암(1)에 의해 클램핑 장치(15)의 좌,우측 그리퍼 핸드(29,31) 사이에 배터리(5)를 진입시키면, 도 2에서와 같이, 배터리(5)의 상면이 센싱 슬라이더(65)와 접촉하여 코일 스프링(69)의 탄성력을 극복하고 센싱 슬라이더(65)를 상승시킨다.Operation of the clamping device 15 for battery input of the vehicle having the configuration as described above, first, the clamping device for the specification-specific battery 5, the robot 13 of the robot system is mounted on the battery holder 7 Clamping is carried out through 15. When the battery 5 enters between the left and right gripper hands 29 and 31 of the clamping device 15 by the robot arm 1, as shown in FIG. The upper surface of 5) contacts the sensing slider 65 to overcome the elastic force of the coil spring 69 and raise the sensing slider 65.
그러면, 센싱 슬라이더(65) 상의 센서 도그(67)가 포토센서(61)에 의해 감지되어 로봇 컨트롤러(미도시)는 배터리(5)가 좌,우측 그리퍼 핸드(29,31) 사이에 배터리(5)의 진입됨을 판단하게 된다.Then, the sensor dog 67 on the sensing slider 65 is sensed by the photosensor 61 so that the robot controller (not shown) has a battery 5 between the left and right gripper hands 29 and 31. ) Is determined to enter.
그 다음, 도 4에서 도시한 바와 같이, 좌,우측 그리퍼 핸드(29,31) 사이에 배터리(5)가 진입한 상태에서 공압 실린더(55)에 공압이 제공되면, 도 5에서 도시한 바와 같이, 피스톤 로드(57)는 좌측 그리퍼 핸드(29)를 당기도록 작동하게 된다.Then, as shown in FIG. 4, if pneumatic pressure is provided to the pneumatic cylinder 55 while the battery 5 enters between the left and right gripper hands 29 and 31, as shown in FIG. 5. The piston rod 57 is operated to pull the left gripper hand 29.
이때, 상기 좌측 그리퍼 핸드(29)가 공압 실린더(55)에 의해 내측으로 당겨지는 것과 동시에, 우측 그리퍼 핸드(31)도 제1, 제2 랙 바아(37,39)의 랙(41,45)과 그 사이에 배치되는 피니언(51)의 작동에 의해 내측으로 당겨지게 된다.At this time, the left gripper hand 29 is pulled inward by the pneumatic cylinder 55, and the right gripper hand 31 also has racks 41 and 45 of the first and second rack bars 37 and 39. And pulled inward by the operation of the pinion 51 disposed therebetween.
즉, 상기 공압 실린더(55)가 피스톤 로드(57)를 통하여 좌측 그리퍼 핸드(29)를 당기면, 제1 랙 바아(37)가 도면에서 오른쪽으로 이동하게 되고, 제1 랙 바아(37)상의 랙(41)과 일측에서 치합되어, 중심이 고정된 피니언(51)은 시계방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 타측에서 상기 피니언(51)과 다른 랙(45)을 통하여 치합된 제2 랙 바아(39)는 도면에서 왼쪽으로 이동하여 우측 그리퍼 핸드(31)를 내측으로 이동시키게 된다.That is, when the pneumatic cylinder 55 pulls the left gripper hand 29 through the piston rod 57, the first rack bar 37 moves to the right in the drawing, the rack on the first rack bar 37 The pinion 51, which is engaged with the 41 and is fixed at one side, rotates clockwise, so that the second rack bar 39 is engaged with the pinion 51 and the other rack 45 at the other side. ) Moves to the left in the figure to move the right gripper hand 31 inward.
이때, 상기 제1 랙 바아(37)와 우측 그리퍼 핸드(31) 및 제2 랙 바아(39)와 좌측 그리퍼 핸드(29)는 상호 슬라이드 가능하게 장착된 상태로 좌,우측 그리퍼 핸드(29,31)가 내측으로 이동할 경우, 그 작동을 가능하게 한다.At this time, the first rack bar 37, the right gripper hand 31, and the second rack bar 39 and the left gripper hand 29 are slidably mounted to the left and right gripper hands 29,31. ) Moves inwards, enabling its operation.
이와 같이, 배터리 적재대(7) 상의 배터리(5)를 상기 클램핑 장치(15)를 통하여 클램핑 한 로봇(13)은 그 작동반경 내에 위치되는 차량(11)의 엔진룸(3) 내 배터리 트레이(미도시) 상에 정확하게 배터리(5)를 안착시킨 후, 상기 클램핑 작동의 역순으로 언클램핑 작동을 이루어 배터리(5)를 투입하게 된다.As such, the robot 13 which clamps the battery 5 on the battery holder 7 through the clamping device 15 is a battery tray in the engine room 3 of the vehicle 11 located within its operating radius. After the battery 5 is correctly seated on the not shown), the battery 5 is introduced by performing an unclamping operation in the reverse order of the clamping operation.
이러한 배터리 언클램핑 작동은 상기한 바와 같이, 그 작동이 클램핑 작동의 역순으로 이루어지는 바, 상세한 설명은 생략하기로 한다.As described above, the battery unclamping operation is performed in the reverse order of the clamping operation, and thus a detailed description thereof will be omitted.
또한, 상기한 바와 같이, 배터리(5)의 사양을 감지하기 위한 포토센서(71)의 작동은 배터리(5)의 클램핑과 동시에, 배터리의 사양별 폭에 대응하는 포토센서(71)로부터 감지신호를 로봇 컨트롤러(미도시)에 전달하면, 로봇 컨트롤러는 그 감지신호에 해당하는 제어신호를 상기 로봇(13)에 전달하여 로봇(13)의 작동을 제어하도록 하는 것을 그 기본 개념으로 하며, 본 실시예에서는 본 발명에 따른 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치(15)에 한정하는 의미에서 그 구체적인 작동과 구성을 생략한다.In addition, as described above, the operation of the photosensor 71 for detecting the specifications of the battery 5 is simultaneously the clamping of the battery 5, the detection signal from the photosensor 71 corresponding to the width of each specification of the battery To the robot controller (not shown), the robot controller transmits a control signal corresponding to the detection signal to the robot 13 to control the operation of the robot 13 as its basic concept, the present embodiment In the example, the specific operation and configuration thereof are omitted in the sense limited to the clamping device 15 for battery input of the vehicle according to the present invention.
따라서 상기한 바와 같은 구성 및 작동에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치(15)는 상기 좌,우측 그리퍼 핸드(29,31)가 레일 가이드(27)를 통하여 베이스 플레이트(23)의 하단면 상에 구성된 레일(25)을 따라 이동하게 됨으로, 양측 그리퍼(33,35)가 배터리95)를 견고하게 클램핑하여 원하는 위치로 이동시킬 수 있게 되는 것이다.Therefore, as can be seen in the configuration and operation as described above, the clamping device 15 for battery input of the vehicle according to the present invention, the left and right gripper hands 29, 31 through the rail guide 27 base plate ( By moving along the rail 25 configured on the lower surface of the 23, both grippers (33, 35) can be firmly clamped to the battery 95 to move to the desired position.
상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 차량의 배터리 투입용 클램핑 장치에 의하면, 배터리의 양측면을 클램핑하는 양측 그리퍼가 레일 가이드를 통하여 베이스 플레이트의 하단면 상에 구성된 레일을 따라 이동하는 좌,우측 그리퍼 핸드와 연결되어 차량의 양산라인에서 엔진룸 내에 배터리의 투입시, 정확한 사양의 배터리를 견고하게 클램핑하여 엔진룸 내 배터리 트레이에 정확하게 안착시킬 수 있는 효과가 있다.According to the clamping device for battery input of the vehicle of the present invention made as described above, the left and right gripper hands that both grippers for clamping the both sides of the battery moves along the rail configured on the bottom surface of the base plate through the rail guide; When the battery is connected to the engine room at the mass production line of the vehicle, the battery of the correct specification can be firmly clamped to be accurately seated on the battery tray in the engine room.
또한, 이로 인한 배터리 추락 사고를 예방할 수 있어, 생산라인의 가동률을 높일 수 있게 되며, 타 부품의 손상을 방지할 수 있는 효과도 있는 것이다.In addition, it is possible to prevent the battery crash caused by this, it is possible to increase the operation rate of the production line, it is also effective to prevent damage to other parts.
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