KR100391461B1 - 패널 이송용 셔틀 시스템 - Google Patents

패널 이송용 셔틀 시스템 Download PDF

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KR100391461B1
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김소환
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현대자동차주식회사
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Abstract

차체라인의 각 작업 공정간 패널 이송시, 패널의 단면 형상에 맞게 가공된 로케이터를 모터와 벨트시스템에 의해 구동되는 셔틀에 장착하여 단거리 공정간 이송중, 패널의 변형없이 정확한 위치규제가 가능하게 하여 이송하는 패널 이송용 셔틀 시스템을 제공할 목적으로,
작업실 바닥면에 좌우 양측으로 상호 평행하게 배치되며, 각 상단면에는 랙이 형성되는 좌,우측 하부 랙바아와; 상기 좌,우측 하부 랙바아의 각 외측에서 상기 하부 랙바아 상의 랙에 전후측에서 각각 치합되어 후방에서 상호 벨트로 연결되는 전,후측 피니언수단을 구비하며, 각 내측 중앙부가 연결바아를 통하여 연결되는 좌,우측 제1이송바아와; 상기 좌,우측 하부 랙바아의 상부에 각각 배치되어 상기 좌,우측 제1이송바아 내측면과의 사이에 가이드수단을 통하여 길이방향으로 가이드 되며, 그 상단면에는 각각 전후측으로 이송할 패널의 단면 형상에 맞게 가공된 로케이터가 구비되는 좌,우측 제2이송바아와; 상기 좌,우측 제2이송바아의 하부에 각각 일체로 구성되어 상기 좌,우측 제1이송바아 상의 전,후측 피니언 수단과 치합되는 좌,우측 상부 랙바아와; 상기 좌,우측 제1이송바아를 상호 연결하는 연결바아와 일측에서 연결되어 모터의 회전구동력을 전후진력으로 전달하는 구동수단을 포함하는 패널 이송용 셔틀 시스템을 제공한다.

Description

패널 이송용 셔틀 시스템{SHUTTLE SYSTEM FOR PANEL-CONVEYING}
본 발명은 패널 이송용 셔틀 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차체라인의 각 작업 공정간 패널 이송시, 패널의 단면 형상에 맞게 가공된 로케이터를 모터와 벨트시스템에 의해 구동되는 셔틀에 장착하여 각 공정간 단거리 이송중, 패널의 흔들림없이 정확한 위치규제가 가능하게 하는 패널 이송용 셔틀 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차체라인의 운송 시스템은 자동차 메이커의 차체공장에서 차체를 조립하면서 각 작업공정간 차체패널을 운송시킬 때 사용되는 것으로서, 각 공정 사이에서 컨베이어 벨트 시스템이 모터에 의해 구동되어 패널을 운송하게 된다.
이와 같은 컨베이어 벨트 시스템의 구성을 도어패널을 이송하는 운송 시스템을 예로 설명하면, 도 5에서 도시한 바와 같이, 각 작업공정(미도시) 사이에서 베이스 프레임(101) 상의 전방 일측에 구동용 모터(103)가 장착되고, 상기 모터(103)의 회전축(105)에는 일측 구동 풀리(107)가 장착되며, 이 일측 구동 풀리(107)에 대하여 그 반대편에는 타측 구동 풀리(109)가 상기 회전축(105)과 유니버셜 조인트(111)를 통하여 회전력을 전달받을 수 있도록 연결된다.
그리고 상기 베이스 프레임(101)의 후방에는 상기 양측 구동 풀리(107,109)에 대한 종동 풀리(113,115)가 각각 회전 가능하게 설치되며, 각각의 구동 및 종동 풀리(107,109,113,115)는 컨베이어 벨트(117,119)로 양측에서 연결된다.
이와 같은 컨베이어 벨트 시스템은 각 작업공정간 거리에 따라 그 전,후방에 추가로 설치될 수 있으며, 이 컨베이어 벨트(117,119)는 서로 다르게 하여 구성되어 지기도 한다.
따라서, 상기와 같이 구성된 컨베이어 벨트 시스템의 작동은 상기 구동용 모터(103)가 구동하여 그 회전축(105) 및 유니버셜 조인트(105)를 통하여 양측 구동 풀리(107,109)를 회전시키게 되고, 이와 컨베이어 벨트(117,119)로 연결된 후방의 양측 종동 풀리(113,115)도 함께 회전한다.
이때, 전 공정의 작업이 완료된 도어패널(100)이 상기 양측 컨베이어벨트(117,119) 상에 공급되면, 컨베이어 벨트(117,119)는 도어패널(100)을 다음 공정으로 이송하게 되는 것이다.
그러나 상기한 바와 같은 패널 이송을 위한 컨베이어 벨트 시스템은 컨베이어 벨트 상에 패널이 단순히 안착되어 상호간의 마찰에 의해 패널이 이송되는 것으로 이송중, 컨베이어 밸트의 진동에 의한 패널의 변형 또는 덴트(DENT)가 발생할 소지가 다분하며, 진동에 의한 패널의 위치가 틀어지는 등, 위치규제가 어렵다는 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차체라인의 각 작업 공정간 패널 이송시, 패널의 단면 형상에 맞게 가공된 로케이터를 모터와 벨트시스템에 의해 구동되는 셔틀에 장착하여 단거리 공정간 이송중, 패널의 변형없이 정확한 위치규제가 가능하게 하여 이송하는 패널 이송용 셔틀 시스템을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 패널 이송용 셔틀 시스템의 전개 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 패널 이송용 셔틀 시스템의 동력전달과정을 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 패널 이송용 셔틀 시스템의 작동 전, 상태를 도시한 작동 상태도이다.
도 4는 본 발명에 따른 패널 이송용 셔틀 시스템의 제1작동 상태를 도시한 작동 상태도이다.
도 5는 종래 기술에 따른 패널 이송용 셔틀 시스템의 평면 구성도이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 패널 이송용 셔틀 시스템은 작업실 바닥면에 좌우 양측으로 상호 평행하게 배치되며, 각 상단면에는 랙이 형성되는 좌,우측 하부 랙바아와; 상기 좌,우측 하부 랙바아의 각 외측에서 상기 하부 랙바아 상의 랙에 전후측에서 각각 치합되어 후방에서 상호 벨트로 연결되는 전,후측 피니언수단을 구비하며, 각 내측 중앙부가 연결바아를 통하여 연결되는 좌,우측 제1이송바아와; 상기 좌,우측 하부 랙바아의 상부에 각각 배치되어 상기 좌,우측 제1이송바아 내측면과의 사이에 가이드수단을 통하여 길이방향으로 가이드 되며, 그 상단면에는 각각 전후측으로 이송할 패널의 단면 형상에 맞게 가공된 로케이터가 구비되는 좌,우측 제2이송바아와; 상기 좌,우측 제2이송바아의 하부에 각각 일체로 구성되어 상기 좌,우측 제1이송바아 상의 전,후측 피니언 수단과 치합되는 좌,우측 상부 랙바아와; 상기 좌,우측 제1이송바아를 상호 연결하는 연결바아와 일측에서 연결되어 모터의 회전구동력을 전후진력으로 전달하는 구동수단을 포함하며,
상기 전,후측 피니언수단은 상기 좌,우측 제1이송바아 상의 전방 및 후방 일측에 각각 전,후측 회전축이 회전 가능하게 장착되며, 상기 각 전,후측 회전축의 내측단에는 전,후측 피니언이 각각 장착되며, 상기 전,후측 회전축의 각 외측단에는 전,후측 벨트풀리가 각각 장착되며, 상기 전,후측 벨트풀리는 동력전달 벨트를 통하여 상호 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 하며,
상기 가이드수단은 상기 좌,우측 제1이송바아의 각 내측면에 그 길이방향을 따라 형성되는 슬라이드 홈과; 상기 슬라이드 홈에 삽입되어 슬라이드 가능하도록 상기 좌,우측 제2이송바아의 각 외측면에 그 길이방향을 따라 형성되는 슬라이드 돌기로 이루어지는 것을 특징으로 하며,
상기 구동수단은 작업실 바닥면에서 상기 좌,우측 하부 랙바아 사이의 후방 일측에 구성되는 구동모터와; 상기 구동모터의 회전축에 고정되는 구동풀리와; 상기 구동풀리에 대하여 상기 좌,우측 하부 랙바아 사이의 전방 일측에 장착 프레임을 통하여 회전 가능하게 장착되는 종동풀리와; 상기 구동 및 종동풀리를 상호 연결하며, 일측이 상기 좌,우측 제1이송바아를 상호 연결하는 연결바아의 일측에 연결하여 모터의 회전구동력을 좌,우측 제1이송바아에 전후진력으로 전달하는 타이밍 벨트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 패널 이송용 셔틀 시스템의 전개 사시도로서, 본 발명에 의한 패널 이송용 셔틀 시스템의 구성은 작업실 바닥면(1)에 좌우 양측으로 상호 평행하게 좌,우측 하부 랙바아(3,5)가 배치되며, 각 좌,우측 하부 랙바아(3,5)의 상단면에는 랙(7)이 형성된다.
좌,우측 하부 랙바아(3,5)의 각 외측에는 이의 랙(7)에 전후측에서 각각 치합되어 후방에서 상호 동력전달 벨트(9)로 연결되는 전,후측 피니언수단(11,13)을 구비하는 좌,우측 제1이송바아(15,17)가 배치되며, 이 좌,우측 제1이송바아(15,17)는 각 내측 중앙부가 연결바아(19)를 통하여 상호 연결된다.
여기서 상기 전,후측 피니언수단(11,13)은 좌,우측 제1이송바아(15,17) 상의 전방 및 후방 일측에 각각 전,후측 회전축(21,23)이 회전 가능하게 장착되고, 이 전,후측 회전축(21,23)의 각 내측단에는 전,후측 피니언(25,27)이 각각 장착되어 상기 좌,우측 하부 랙바아(3,5) 상의 랙(7)에 치합된다.
또, 상기 전,후측 회전축(21,23)의 각 외측단에는 전,후측 벨트풀리(29,31)가 각각 장착되며, 이 전,후측 벨트풀리(29,31)는 동력전달 벨트(9)를 통하여 상호 연결되어 동력전달이 가능하도록 이루어진다.
상기 좌,우측 하부 랙바아(3,5)의 상부에는 각각 좌,우측 제2이송바아(33,35)가 배치되며, 이 좌,우측 제2이송바아(33,35)는 상기 좌,우측 제1이송바아(15,17) 내측면과의 사이에, 도 2에서와 같이, 가이드수단(37)을 통하여 길이방향으로 슬라이드 가이드 되며, 그 상단면에는 각각 전후측으로 이송할 패널의 단면 형상에 맞게 가공된 로케이터(39)가 구비된다.
여기서, 상기 가이드수단(37)은 상기 좌,우측 제1이송바아(15,17)의 각 내측면에 그 길이방향을 따라 슬라이드 홈(41)이 형성되고, 이 슬라이드 홈(41)에는 이에 삽입되어 슬라이드 가능하도록 슬라이드 돌기(43)가 상기 좌,우측 제2이송바아(33,35)의 각 외측면에 그 길이방향을 따라 형성되어 이루어진다.
그리고 상기 좌,우측 제2이송바아(33,35)의 하부에는 각각 좌,우측 상부 랙바아(45,47)가 일체로 장착되어 상기 전,후측 피니언수단(11,13)의 피니언(25,27)과 상부에서 치합된다.
또한, 상기 좌,우측 제1이송바아(15,17)를 상호 연결하는 연결바아(19)는 일측에서 구동수단(49)과 연결되어 구동수단(49)의 회전구동력을 전후진력으로 전달받게 된다.
이때, 상기 구동수단(49)은 작업실 바닥면(1)에서 상기 좌,우측 하부 랙바아(3,5) 사이의 후방 일측에 구동모터(51)가 설치되고, 상기 구동모터(51)의 회전축(53)에는 구동풀리(55)가 장착된다.
또한, 상기 구동풀리(55)에 대하여 상기 좌,우측 하부 랙바아(3,5) 사이의 전방 일측에는 장착 프레임(57)을 통하여 종동풀리(59)가 회전 가능하게 장착되며,이 종돌풀리(59)는 상기 구동풀리(55)와 상호 타이밍 벨트(61)를 통하여 연결된다.
이때, 상기 타이밍 벨트(61)는 상기와 같이, 그 일측(P)이 상기 좌,우측 제1이송바아(15,17)를 상호 연결하는 연결바아(19)의 일측에 연결하여 상기 구동모터(51)의 회전구동력을 좌,우측 제1이송바아(15,17)에 전후진력으로 전달하게 되는 것이다.
따라서, 상기와 같이 구성된 패널 이송용 셔틀 시스템의 동력전달작동은, 상기 도 2에서 도시한 바와 같이, 먼저 상기 구동모터(51)가 시계 또는 반시계 방향으로 회전하면, 그 회전력은 회전축(53)을 통하여 구동풀리(55)에 전달되고, 이 구동풀리(55)는 종동풀리(59)와 함께, 타이밍 벨트(61)에 전후진력으로 전달하게 된다.
그러면, 상기 타이밍 벨트(61)는 연결바아(19)를 통하여 좌,우측 제1이송바아(15,17)에 전후진력을 전달하게 되고, 이에 따라 상기 좌,우측 제1이송바아(15,17)가 전후진하면서 상기 전측 또는 후측 피니언(25,27)은 좌,우측 하부 랙바아(3,5) 상에서 회전축(21,23)을 회전시키고, 이에 좌,우측 제1이송바아(15,17)의 외측에서는 전,후측 벨트풀리(29,31)가 동력전달 벨트(9)에 의하여 상호 동일하게 회전하게 된다. 동시에, 전,후측 피니언(25,27)은 그 상부에 치합되는 좌,우측 상부 랙바아(45,47)를 통하여 좌,우측 제2이송바아(33,35)를 좌,우측 제1이송바아(15,17)에 대하여 전진 또는 후진방향으로 슬라이드 이동시키게 된다.
이와 같은 본 발명의 동력전달과정을 통하여, 보다 구체적인 작동을 살펴보면, 도 3에서와 같이, 패널 이송용 셔틀 시스템의 작동 전, 상태는 상기 좌,우측 하부 랙바아(3,5)와 좌,우측 제1,2이송바아(15,17,33,35)가 각각 동일 수직선상에 배치된다.
이러한 상태에서, 도 4에서 도시한 바와 같이, 패널 이송용 셔틀 시스템의 제1작동 상태, 즉, 전 공정으로부터 다음 공정으로 이송할 패널을 로딩하기 위하여, 구동모터(51)를 반시계 방향으로 회전시키면, 그 회전력은 회전축(53)을 통하여 구동풀리(55)에 전달되고, 이 구동풀리(55)는 타이밍 벨트(61)를 통하여 종동풀리(59)에 전달하게 된다.
그러면, 상기 타이밍 벨트(61)는 일측(P)에서 연결된 연결바아(19)를 통하여 좌,우측 제1이송바아(15,17)를 후진시키고, 이에 따라 전측 피니언(25)이 상기 좌,우측 하부 랙바아(3,5) 상에서 치합된 상태로 그 회전축(21)을 회전시키고, 이에 상기 좌,우측 제1이송바아(15,17)의 외측에서는 전,후측 벨트풀리(29,31)가 동력전달 벨트(9)에 의해 회전하여 후측 피니언(27)을 반시계 방향으로 회전시키게 된다
이때, 상기 전,후측 벨트풀리(29,31)는 동력전달 벨트(9)에 의하여 상호 연결되어 상기 전측 또는 후측 피니언(25,27) 중, 적어도 하나가 상기 좌,우측 하부 랙바아(3,5) 상에 치합된 상태에서 회전하면, 상기 전측 및 후측 피니언(25,27)은 동일한 회전력을 전달받게 된다.
따라서, 상기 좌,우측 제1이송바아(15,17)가 후진함과 동시에, 후측 피니언(27)은 전측 피니언(25)과 동일한 회전력을 받으며 회전하여 그 상부에 치합되는 좌,우측 상부 랙바아(45,47)를 통하여 좌,우측 제2이송바아(33,35)를 후진방향으로 슬라이드 이동시키게 된다.
이때, 상기 좌,우측 제2이송바아(33,35)는 좌,우측 제1이송바아(15,17)의 각 내측면에 그 길이방향을 따라 형성된 슬라이드 홈(41)을 따라 이동하는 슬라이드 돌기(43)에 의해 가이드된다.
이러한 패널 이송용 셔틀 시스템의 제1작동 상태에서, 전 공정으로부터 이송할 패널(70)을 로케이터(39)를 통하여 로딩한 후, 상기 도 1에서와 같이, 패널 이송용 셔틀 시스템의 제2작동 상태를 이루어 다음 공정으로 상기 패널(70)을 이송한 후, 언로딩하게 된다.
즉, 상기한 구동모터(51)를 시계 방향으로 회전시키면, 그 회전력은 회전축(53)을 통하여 구동풀리(55)에 전달되고, 이 구동풀리(55)는 종동풀리(59)와 함께, 타이밍 벨트(61)에 전달된다.
그러면, 상기 타이밍 벨트(61)는 연결바아(19)를 통하여 좌,우측 제1이송바아(15,17)를 전진시키고, 이에 따라 후측 피니언(27)이 상기 좌,우측 하부 랙바아(3,5) 상에서 치합된 상태로 그 회전축(23)을 시계방향으로 회전시키고, 이에 상기 좌,우측 제1이송바아(15,17)의 외측에서는 전,후측 벨트풀리(29,31)가 회전하여 전측 피니언(25)을 시계 방향으로 회전시키게 된다
이때, 상기 전,후측 벨트풀리(29,31)는 동력전달 벨트(9)에 의하여 상호 연결되어 상기 전측 또는 후측 피니언(25,27) 중, 적어도 하나가 상기 좌,우측 하부 랙바아(3,5) 상에 치합된 상태에서 회전하면, 상기 전측 및 후측 피니언(25,27)은 동일한 방향으로 회전력을 전달받게 된다.
따라서, 상기 좌,우측 제1이송바아(15,17)가 전진함과 동시에, 전측 피니언(25)은 후측 피니언(27)과 동일한 방향으로 회전력을 받으며 시계방향으로 회전하여 그 상부에 치합되는 좌,우측 상부 랙바아(45,47)를 통하여 좌,우측 제2이송바아(33,35)를 전진방향으로 슬라이드 이동시키게 된다.
이때, 상기 좌,우측 제2이송바아(33,35)는 좌,우측 제1이송바아(15,17)의 각 내측면에 그 길이방향을 따라 형성된 슬라이드 홈(41)을 따라 이동하는 슬라이드 돌기(43)에 의해 가이드된다.
이에, 상기 전 공정에서 로케이터(39) 상에 로딩된 패널(70)은 다음 공정에서 언로딩하여 작업을 진행할 수 있도록 이송이 완료되는 것이다.
따라서 상기한 바와 같은 패널 이송용 셔틀 시스템은 그 전,후진 작동시, 셔틀의 전체 스트로크(RS+FS)는 패널(70)을 상기 전 공정으로 이동하기 위한 제1작동상태에서의 최대 스트로크(RS)와 다음 공정으로 이동하기 위한 제2작동 상태에서의 최대 스트로크(FS)가 공히, 상기 좌,우측 하부 랙바아(3,5)와 좌,우측 제1이송바아(15,17)가 만드는 제1스트로크(S1)와, 상기 좌,우측 제1이송바아(15,17)와 좌,우측 제2이송바아(33,35)가 만드는 제2스트로크(S2)로 배가(倍加)되는 것으로, 좁은 작업공간내에서 패널(70)의 이송을 위한 최대의 스트로크(STROKE)를 구현할 수 있도록 해준다.
또한, 본 발명에 따른 상기 패널 이송용 셔틀 시스템은 패널(70)의 단면 형상에 맞게 가공된 로케이터(39)를 통하여 패널(70)의 변형없이 정확한 위치규제가 가능하도록 할 수 있는 이점이 있는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 패널 이송용 셔틀 시스템에 의하면, 차체라인의 각 작업 공정간 패널 이송시, 패널의 단면 형상에 맞게 가공된 로케이터를 모터와 벨트시스템에 의해 구동되는 스트로크 배가형 셔틀장치에 장착하여 단거리 공정간 이송중, 패널의 변형 또는 덴트(DENT)없이, 정확한 위치규제로 전 공정에서 다음 공정으로의 이송을 가능하게 하며, 이에 따라 각 공정에서의 작업성이 향상됨과 동시에, 생산성을 높일 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 작업실 바닥면에 좌우 양측으로 상호 평행하게 배치되며, 각 상단면에는 랙이 형성되는 좌,우측 하부 랙바아와;
    상기 좌,우측 하부 랙바아의 각 외측에서 상기 하부 랙바아 상의 랙에 전후측에서 각각 치합되어 후방에서 상호 벨트로 연결되는 전,후측 피니언수단을 구비하며, 각 내측 중앙부가 연결바아를 통하여 연결되는 좌,우측 제1이송바아와;
    상기 좌,우측 하부 랙바아의 상부에 각각 배치되어 상기 좌,우측 제1이송바아 내측면과의 사이에 가이드수단을 통하여 길이방향으로 가이드 되며, 그 상단면에는 각각 전후측으로 이송할 패널의 단면 형상에 맞게 가공된 로케이터가 구비되는 좌,우측 제2이송바아와;
    상기 좌,우측 제2이송바아의 하부에 각각 일체로 구성되어 상기 좌,우측 제1이송바아 상의 전,후측 피니언 수단과 치합되는 좌,우측 상부 랙바아와;
    상기 좌,우측 제1이송바아를 상호 연결하는 연결바아와 일측에서 연결되어 모터의 회전구동력을 전후진력으로 전달하는 구동수단과;
    를 포함하는 패널 이송용 셔틀 시스템
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 전,후측 피니언수단은
    상기 좌,우측 제1이송바아 상의 전방 및 후방 일측에 각각 전,후측 회전축이회전 가능하게 장착되며, 상기 각 전,후측 회전축의 내측단에는 전,후측 피니언이 각각 장착되며, 상기 전,후측 회전축의 각 외측단에는 전,후측 벨트풀리가 각각 장착되며, 상기 전,후측 벨트풀리는 동력전달 벨트를 통하여 상호 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 패널 이송용 셔틀 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 가이드수단은
    상기 좌,우측 제1이송바아의 각 내측면에 그 길이방향을 따라 형성되는 슬라이드 홈과;
    상기 슬라이드 홈에 삽입되어 슬라이드 가능하도록 상기 좌,우측 제2이송바아의 각 외측면에 그 길이방향을 따라 형성되는 슬라이드 돌기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패널 이송용 셔틀 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 구동수단은
    작업실 바닥면에서 상기 좌,우측 하부 랙바아 사이의 후방 일측에 구성되는 구동모터와;
    상기 구동모터의 회전축에 고정되는 구동풀리와;
    상기 구동풀리에 대하여 상기 좌,우측 하부 랙바아 사이의 전방 일측에 장착 프레임을 통하여 회전 가능하게 장착되는 종동풀리와;
    상기 구동 및 종동풀리를 상호 연결하며, 일측이 상기 좌,우측 제1이송바아를 상호 연결하는 연결바아의 일측에 연결하여 모터의 회전구동력을 좌,우측 제1이송바아에 전후진력으로 전달하는 타이밍 벨트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패널 이송용 셔틀 시스템.
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