KR100369180B1

KR100369180B1 - 휠 클램프 이송장치

Info

Publication number: KR100369180B1
Application number: KR10-2000-0078367A
Authority: KR
Inventors: 박영도
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2003-01-24
Also published as: KR20020049236A

Abstract

본 발명은 팔레트에 놓여진 다수개의 휠을 서브 컨베이어로 동시에 이송시킬 수 있는 휠 클램프 이송장치에 관한 것이다. 본 발명은 팔레트에 놓여진 휠을 서브 컨베이어로 이송하는 장치에 있어서, 상기 팔레트의 상부에 구조물로 지지 결합되어 롤러에 의한 구름운동을 안내하는 레일이 상기 팔레트의 전후 방향으로 형성되는 주행 레일과; 상기 주행 레일의 일측에 지지 결합되어 상기 주행 레일을 따라 움직이며, 롤러에 의한 구름운동을 안내하는 레일이 상기 팔레트의 좌우 방향으로 형성되는 브릿지 레일과; 상기 브릿지 레일상에 결합되어 외부 동력원을 통해 구동되는 액츄에이터와; 상기 액츄에이터의 구동에 연동되어 상기 브릿지 레일의 수직방향으로 움직이는 이송 바와; 상기 이송 바의 일단에 결합되어 일측에 소정의 간격으로 장착되는 다수개의 클램퍼를 갖는 이송 로더와; 상기 이송 로더의 타측에 장착되어 스위칭 상태에 따라 상기 이송 로더의 클램핑 동작을 단속하는 다수개의 스위치를 갖는 조작 스위치 패널부를 포함하여 구성한다.

Description

휠 클램프 이송장치{WHEEL CLAMP FEEDING DEVICE}

본 발명은 차량의 휠 이송장치에 관한 것으로서, 특히 휠 클램프 이송장치에관한 것이다.

통상적으로, 승용차에 장착되는 휠은 스페어 휠을 포함하여 5개가 필요하다.

도 1은 종래 기술에 따른 휠(12) 이송단계를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 차량 1대당 구성되는 휠(12)은 5개가 1행씩 팔레트(10)로 공급된다. 팔레트(10)로 공급된 휠(12)은 작업자의 수작업을 통해 1개씩 서브 컨베이어(20)로 이송된다.

위와 같은 방법을 사용할 때 종래 기술은 중량물인 휠을 작업자가 직접 운반함으로써 부주의시 산재발생의 위험이 있으며, 휠을 1개씩 운반함으로써 작업공수가 과다하게 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 팔레트에 놓여진 다수개의 휠을 서브 컨베이어로 동시에 이송시킬 수 있는 휠 클램프 이송장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 팔레트에 놓여진 휠을 서브 컨베이어로 이송하는 장치에 있어서, 상기 팔레트의 상부에 구조물로 지지 결합되어 롤러에 의한 구름운동을 안내하는 레일이 상기 팔레트의 전후 방향으로 형성되는 주행 레일과; 상기 주행 레일의 일측에 지지 결합되어 상기 주행 레일을 따라 움직이며, 롤러에 의한 구름운동을 안내하는 레일이 상기 팔레트의 좌우 방향으로 형성되는 브릿지 레일과; 상기 브릿지 레일상에 결합되어 외부 동력원을 통해 구동되는 액츄에이터와; 상기 액츄에이터의 구동에 연동되어 상기 브릿지 레일의 수직방향으로 움직이는 이송 바와; 상기 이송 바의 일단에 결합되어 일측에 소정의 간격으로 장착되는 다수개의 클램퍼를 갖는 이송 로더와; 상기 이송 로더의 타측에 장착되어 스위칭 상태에 따라 상기 이송 로더의 클램핑 동작을 단속하는 다수개의 스위치를 갖는 조작 스위치 패널부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량 조립라인에서 휠 이송단계를 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휠 클램프 이송장치를 이용한 휠 이송단계를 도시한 도면.

도 3은 도 2에 도시된 이송 로더의 구성을 도시한 도면.

도 4는 도 3의 선 A-A'에 따른 언클램핑 상태에서 피니언 기어와 랙 기어의 결합관계를 도시한 단면도.

도 5는 도 3의 선 A-A'에 따른 클램핑 상태에서 피니언 기어와 랙 기어의 결합관계를 도시한 단면도.

도 6은 도 3의 선 B-B'에 따른 언클램핑 상태에서 클램퍼의 동작상태를 도시한 단면도.

도 7은 도 3의 선 B-B'에 따른 클램핑 상태에서 클램퍼의 동작상태를 도시한 단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휠 클램프 이송장치를 이용한 휠 이송단계를 도시한 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 이송 로더(70)의 구성을 도시한 도면이다. 참조 번호 (100)는 손잡이를 나타낸다.

도 2내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 휠 클램프 이송장치의 구성을 설명한다.

본 발명은 팔레트(10)에 놓여진 휠(12)을 서브 컨베이어로 이송하는 장치에 있어서, 주행 레일(30), 브릿지 레일(40), 액츄에이터(50), 이송 바(60), 이송 로더(70), 조작 스위치를 포함하여 구성한다.

먼저, 주행 레일(30)은 도 2에 도시된 바와 같이 2개의 레일로 구성된다. 상기 주행 레일(30)은 상기 팔레트(10)의 상부에 구조물로 지지 결합되어 롤러에 의한 구름운동을 통해 상기 팔레트(10)의 전후 방향으로 브릿지 레일(40)이 이동되는 레일이다.

브릿지 레일(40)은 상기 2개의 주행 레일(30) 사이에 지지 결합되어 상기 주행 레일(30)을 따라 이동된다. 상기 브릿지 레일(40)은 주행 레일(30)의 구동방식과 같이 롤러에 의한 구름운동을 통해 상기 팔레트(10)의 좌우 방향으로 이송 바(60)가 이동되는 레일이다.

즉, 상기 주행 레일(30)은 롤러에 의한 구름운동을 안내하는 레일이 상기 팔레트(10)의 전후 방향으로 형성되며, 상기 브릿지 레일(40)은 롤러에 의한 구름운동을 안내하는 레일이 상기 팔레트(10)의 좌우 방향으로 형성되는 레일이다.

액츄에이터(50)는 상기 브릿지 레일(40)상에 결합되어 외부 동력원을 통해 구동되는 에어 실린더이다.

이송 바(60)는 상기 액츄에이터(50)의 구동에 연동되어 상기 브릿지 레일(40)의 수직방향으로 움직이는 기능을 한다. 상기 이송 바(60)는 상단이 상기 브릿지 레일(40)에 롤러를 매개체로 결합되어 구름운동을 한다. 따라서, 상기 이송 바(60)는 브릿지 레일(40)의 길이방향으로 움직이며, 또한 액츄에이터(50)의 구동에 따라 상기 브릿지 레일(40)의 수직방향으로도 움직인다.

이송 로더(70)는 상기 이송 바(60)의 일단에 결합되어 일측에 소정의 간격으로 장착되는 다수개의 클램퍼(90)를 갖는다.

상기 클램퍼(90)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 상기 이송 로더(70)의 길이방향 일측 상면에 장착되는 알루미늄 휠용 클램퍼와 상기 이송 로더(70)의 길이방향 일측 하면에 장착되는 스틸 휠용 클램퍼로 구성한다. 상기 클램퍼(90)는 각각 5개씩 장착되며, 알루미늄 휠과 스틸 휠의 외주 크기에 따라 등간격으로 장착된다.

상기 클램퍼(90)를 알루미늄 휠용 클램퍼와 스틸 휠용 클램퍼로 구분하는 것은 팔레트(10)에 놓여지는 알루미늄 휠과 스틸 휠의 크기가 다르기 때문이다. 또한 상기 클램퍼(90)의 개수를 5개씩으로 구분한 것은 차량 1대분에 해당되는 휠(12)의 수량이 5개이기 때문이다. 즉, 알루미늄 휠 5개와 스틸 휠 5개가 팔레트(10)에 놓여진 상태에서 서브 컨베이어로 한번에 이송시킬 수 있다. 이와 같이 10개의 휠(12)을 한번에 이송시킴에 따라 휠(12) 이송에 소요되는 작업시간을 단축시킬 수 있다.

조작 스위치 패널부(80)는 상기 이송 로더(70)의 타측에 장착되어 스위칭 상태에 따라 상기 이송 로더(70)의 클램핑 동작을 단속하는 다수개의 스위치를 갖는다. 즉, 상기 조작 스위치 패널부(80)는 상기 이송 로더(70)의 상하 움직임을 단속하는 상하 작동 스위치(82)와, 스위칭 조작에 따라 상기 이송 로더(70)의 알루미늄 휠용 클램퍼와 스틸 휠용 클램퍼의 위치를 전환시키는 클램퍼 선택 스위치(84)와, 상기 선택된 클램퍼(90)의 클램핑 상태와 언클램핑 상태를 단속하는 클램프/언클램프 스위치(86)를 포함하여 구성한다.

도 4는 도 3의 선 A-A'에 따른 언클램핑 상태에서 피니언 기어(76)와 랙 기어(74)의 결합관계를 도시한 단면도이다. 도 5는 도 3의 선 A-A'에 따른 클램핑 상태에서 피니언 기어(76)와 랙 기어(74)의 결합관계를 도시한 단면도이다. 도 6은도 3의 선 B-B'에 따른 언클램핑 상태에서 클램퍼(90)의 동작상태를 도시한 단면도이다. 도 7은 도 3의 선 B-B'에 따른 클램핑 상태에서 클램퍼(90)의 동작상태를 도시한 단면도이다.

도 4와 도 7을 참조하여 이송 로더(70)의 내부 구성을 상세히 설명한다.

상기 이송 로더(70)의 내부에는 실린더(72), 랙 기어(74), 피니언 기어(76), 캠축(78), 로드(79)등이 구성된다.

실린더(72)는 상기 이송 로더(70)의 내부에 결합되어 외부 동력원을 통해 구동된다. 상기 실린더(72)는 이송 로더(70)의 폭방향으로 장착되며, 에어 실린더를 사용한다.

랙 기어(74)는 상기 실린더(72)의 일측에 장착되어 상기 실린더(72)의 구동에 따라 상기 이송 로더(70)의 폭방향으로 구동된다.

피니언 기어(76)는 상기 랙 기어(74)와 맞물리도록 상기 이송 로더(70)의 내측에 장착되어 상기 랙 기어(74)의 구동에 따라 연동되어 회전된다.

캠축(78)은 상기 피니언 기어(76)의 중심에 축연결되어 상기 이송 로더(70)의 내부 길이방향으로 신장되며, 상기 클램퍼(90)의 수량과 장착 위치에 대응되도록 캠이 형성된다. 상기 캠은 알루미늄 휠용 5개와 스틸 휠용 5개로 구성된다.

로드(79)는 상기 캠 회전면에 접촉된 상태를 유지하며, 상기 캠축(78)의 회전 구동에 따라 상기 캠 양정에 해당되는 길이만큼 클램퍼(90) 방향으로 이동된다. 상기 로드(79)는 알루미늄 휠용 5개와 스틸 휠용 5개로 구성된다.

도 6과 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 클램퍼(90)의 구성을 상세히 설명한다.

도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 상기 클램퍼(90)는 상기 이송 로더(70)의 외부로 돌출되어 상기 로드(79)의 연장선상에 결합되며, 해당되는 휠(12)의 중심홀에 끼워진 상태에서 상기 로드(79)의 클램퍼(90) 방향 움직임에 연동되어 좌우 양측으로 벌어지는 제1 암(92)과; 일단이 상기 제1 암(92)에 링크 연결되며, 타단이 로드(79)의 연장선에 힌지 연결되어 상기 제1 암(92)의 움직임에 연동되는 제2 암(94)과; 상기 이송 로더(70)와 상기 휠(12)의 접촉면 사이에 장착되어 충격을 완충시키는 제1 스프링(96)과; 상기 로드(79)의 타단에 장착되어 상기 로드(79)의 리턴 동작을 보조하는 제2 스프링(98)을 포함하여 구성한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 팔레트(10)에 놓여진 다수개의 휠(12)을 서브 컨베이어로 투입하기 위해 실린더(72) 및 이와 연동되는 랙 기어(74)와 피니언 기어(76), 캠축(78), 로드(79)를 포함하는 이송 로더(70)와, 제1 암(92), 제2 암(94)을 포함한 클램퍼(90)를 적용하여 다수개의 휠(12)을 원하는 위치에 손쉽게 이동할 수 있는 성력화 장치이다.

도 2내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 휠 세트 이송장치의 동작을 설명한다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 작업자가 주행 레일(30)과 브릿지 레일(40)을 이용하여 이송 로더(70)를 팔레트(10) 위치로 이송한다. 이송 로더(70)의 이송 과정에서 작업자는 필요에 따라 상하 작동 스위치(82)를 스위칭 하여 이송 로더(70)의 상하 움직임을 제어한다. 이어서 작업자는 팔레트(10)에 놓여진 휠(12)의 종류에 따라 클램퍼 선택 스위치(84)를 조작하여 해당되는 클램퍼(90)를 선택한다. 클램퍼 선택 스위치(84)가 조작되면, 실린더(72) 구동에 따라 랙 기어(74)가 구동되고 상기 랙 기어(74)와 맞물리는 피니언 기어(76)가 회전되게 되어 이송 로더(70)가 180도 회전하게 된다. 이와 같은 이송 로더(70)의 회전 동작에 따라 상기 이송 로더(70)에 장착되는 클램퍼(90)를 선택하게 된다. 클램퍼(90)의 선택이 완료되면, 작업자는 클램프/언클램프 스위치(86)를 조작하여 해당되는 클램퍼(90)를 언클램핑된 상태로 휠(12)의 중심에 형성되는 구멍에 클램퍼(90)를 끼운다. 클램퍼(90)가 휠(12)의 구멍에 끼워진 상태에서 클램퍼(90)를 클램핑 상태로 전환하고, 휠(12)을 클램핑 하여 서브 컨베이어로 이송하게 된다.

클램퍼(90)가 언클램핑된 상태에서는 도 6에 도시된 바와 같이 실린더(72) 구동에 따라 랙 기어(74)가 실린더(72) 측으로 삽입되는 방향으로 구동되고, 랙 기어(74)의 구동에 따라 랙 기어(74)와 맞물리는 피니언 기어(76)는 도 4에 도시된 바와 같이 시계반대 방향으로 회전하게 된다. 피니언 기어(76)가 시계반대 방향으로 회전되면 캠축(78)이 연동되어 회전되며, 캠축(78)에 형성되는 캠의 양정부분과 접촉되는 로드(79)는 이송 로더(70)의 외부 방향으로 움직이게 된다. 상기 로드(79)의 길이방향 움직임에 따라 로드(79)의 단부에 장착되는 제2 스프링(98)은 압착된다. 이때 제1 암(92)과 제2 암(94)은 로드(79)의 움직임에 연동되어 로드(79)의 길이방향으로 펴진 상태를 유지한다. 따라서, 클램퍼(90) 부분이 휠(12)의 중심에 형성된 구멍으로 끼워진 상태에서 휠(12)의 움직임이 자유로운 상태로 된다.

이와 같은 상태에서 작업자의 스위치 조작에 따라 클램퍼(90)가 클램핑된 상태로 전환되면, 실린더(72) 구동에 따라 랙 기어(74)는 실린더(72)측으로부터 돌출되는 방향으로 구동되고, 랙 기어(74)의 구동에 따라 랙 기어(74)와 맞물리는 피니언 기어(76)는 도 5에 도시된 바와 같이 시계 방향으로 회전하게 된다. 피니언 기어(76)가 시계 방향으로 회전되면 캠축(78)이 연동되어 회전되며, 캠축(78)에 형성되는 캠의 양정부분과 접촉되는 로드(79)는 캠의 양정부분에서 기초원 부분을 따라 접촉된다. 이때 로드(79)는 캠의 양정부분만큼 이송 로더(70)의 내부 방향으로 움직이게 된다. 상기 로드(79)의 길이방향 움직임에 따라 로드(79)의 단부에 장착되는 제2 스프링(98)은 압착된 상태에서 이완된 상태로 복원된다. 이때 제1 암(92)과 제2 암(94)은 로드(79)의 움직임에 연동되어 펴진 상태에서 도 7에 도시된 바와 같은 상태를 유지한다. 따라서, 클램퍼(90) 부분이 휠(12)의 중심에 형성된 구멍으로 끼워진 상태에서 제1 암(92)과 제2 암(94)의 동작에 따라 휠(12)의 움직임이 구속된 상태로 된다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 휠 클램프 이송장치의 동작 과정을 순차적으로 설명하면, 실린더(72) 구동에 의한 이송 로더(70)의 상하 작동(높이 조정)⇒실린더(72) 구동에 의한 클램퍼(90) 선택(회전시)⇒실린더(72)와 연동되는 제1 암(92)과 제2 암(94)에 의한 휠(12) 클램핑(5개씩)⇒이송 로더(70)의 수평방향 이동⇒이송 로더(70)의 상하 작동(높이 조정)⇒실린더(72)와 연동되는 제1 암(92)과 제2 암(94)에 의한 언클램핑의 과정을 거쳐 클램핑된 휠(12)을 서브 컨베이어의 원하는 위치에 손쉽게 이송시킨다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 휠 클램프 이송장치는 팔레트에 놓여진 다수개의 휠 가운데 차량 한 대분(5개) 또는 두 대분(10개)을 동시에 서브 컨베이어로 이송시킬 수 있으며, 휠 이송에 소요되는 작업시간을 단축시킬 수 있고, 작업자의 수작업으로 인한 산재 발생을 미리 예방할 수 있는 효과가 있다.

Claims

팔레트에 놓여진 휠을 서브 컨베이어로 이송하는 장치에 있어서,

상기 팔레트의 상부에 구조물로 지지 결합되어 롤러에 의한 구름운동을 안내하는 레일이 상기 팔레트의 전후 방향으로 형성되는 주행 레일과,

상기 주행 레일의 일측에 지지 결합되어 상기 주행 레일을 따라 움직이며, 롤러에 의한 구름운동을 안내하는 레일이 상기 팔레트의 좌우 방향으로 형성되는 브릿지 레일과,

상기 브릿지 레일상에 결합되어 외부 동력원을 통해 구동되는 액츄에이터와,

상기 액츄에이터의 구동에 연동되어 상기 브릿지 레일의 수직방향으로 움직이는 이송 바와,

상기 이송 바의 일단에 결합되어 일측에 소정의 간격으로 장착되는 다수개의 클램퍼를 갖는 이송 로더와;

상기 이송 로더의 타측에 장착되어 스위칭 상태에 따라 상기 이송 로더의 클램핑 동작을 단속하는 다수개의 스위치를 갖는 조작 스위치 패널부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 휠 클램프 이송장치.
제1항에 있어서, 상기 이송 로더는

상기 이송 로더의 내부에 결합되어 외부 동력원을 통해 구동되는 실린더와;

상기 실린더의 일측에 장착되어 상기 실린더의 구동에 따라 상기 이송 로더의 폭방향으로 구동되는 랙 기어와;

상기 랙 기어와 맞물리도록 상기 이송 로더의 내측에 장착되어 상기 랙 기어의 구동에 따라 연동되어 회전되는 피니언 기어와;

상기 피니언 기어의 중심에 축연결되어 상기 이송 로더의 내부 길이방향으로 신장되며, 상기 클램퍼의 수량과 장착 위치에 대응되도록 캠이 형성되는 캠축과;

상기 캠 회전면에 접촉된 상태를 유지하며, 상기 캠축의 회전 구동에 따라 상기 캠 양정에 해당되는 길이만큼 클램퍼 방향으로 이동되는 로드를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 휠 클램프 이송장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 클램퍼는

상기 이송 로더의 외부로 돌출되어 상기 로드의 연장선상에 결합되며, 해당되는 휠의 중심홀에 끼워진 상태에서 상기 로드의 클램퍼 방향 움직임에 연동되어 좌우 양측으로 벌어지는 제1 암과;

일단이 상기 제1 암에 링크 연결되며, 타단이 로드의 연장선에 힌지 연결되어 상기 제1 암의 움직임에 연동되는 제2 암과;

상기 이송 로더와 상기 휠의 접촉면 사이에 장착되어 충격을 완충시키는 제1 스프링과;

상기 로드의 타단에 장착되어 상기 로드의 리턴 동작을 보조하는 제2 스프링을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 휠 클램프 이송장치.
제3항에 있어서, 상기 클램퍼는 상기 이송 로더의 길이방향 일측 상면에 장착되는 알루미늄 휠용 클램퍼와 상기 이송 로더의 길이방향 일측 하면에 장착되는 스틸 휠용 클램퍼로 구성하는 것을 특징으로 하는 휠 클램프 이송장치.
제4항에 있어서, 상기 클램퍼는 각각 5개씩 장착되며, 알루미늄 휠과 스틸 휠의 외주 크기에 따라 등간격으로 장착되는 것을 특징으로 하는 휠 클램프 이송장치.
제1항에 있어서, 상기 조작 스위치 패널부는

상기 이송 로더의 상하 움직임을 단속하는 상하 작동 스위치와,

스위칭 조작에 따라 상기 이송 로더의 알루미늄 휠용 클램퍼와 스틸 휠용 클램퍼의 위치를 전환시키는 클램퍼 선택 스위치와,

상기 선택된 클램퍼의 클램핑 상태와 언클램핑 상태를 단속하는 클램프/언클램프 스위치를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 휠 클램프 이송장치.