KR100397963B1 - Jig device for vehicle body-welding machine - Google Patents
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Abstract
차체 조립공정에서 각 공정을 수용하는 턴 테이블을 응용하여 작업편의 공정간 운반에 소요되는 작업시간 및 노동력을 절감하고, 이에 따른 로봇의 효율과 조립라인의 면적 효율을 극대화시킬 수 있는 차체 조립용 용접 지그장치를 제공할 목적으로,Application of turntables to accommodate each process in the body assembly process reduces work time and labor required for inter-process transportation of workpieces, and accordingly, welding for body assembly to maximize robot efficiency and assembly line area efficiency For the purpose of providing a jig device,
작업실 바닥에 고정되는 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 상부에 구성되는 회전 구동수단과; 상기 회전 구동수단의 상부에 구성되어 이로부터 회전 구동력을 전달받아 회전하는 턴 테이블과; 상기 턴 테이블과 중심축을 통하여 그 상부에 고정되는 보조 테이블과; 상기 턴 테이블과 보조 테이블에 외주 선단을 따라 각각 연결 브라켓을 통하여 수직방향으로 고정되는 다수개의 지그 프레임과; 상기 다수개의 지그 프레임의 외측 상,하부 일측에 구성되어 작업편을 고정하는 다수개의 클램퍼로 이루어지는 차체 조립용 용접 지그장치를 제공한다.A base plate fixed to the floor of the work room; Rotation drive means configured on the base plate; A turn table configured to be rotated on top of the rotation driving means to receive a rotation driving force therefrom; An auxiliary table fixed to an upper portion of the turn table and a central axis thereof; A plurality of jig frames fixed to the turn table and the auxiliary table in a vertical direction through connecting brackets along outer peripheries of the plurality of jigs; The present invention provides a welding jig device for assembling a vehicle body, comprising a plurality of clampers configured on one side of upper and lower sides of the plurality of jig frames to fix a work piece.
Description
본 발명은 차체 조립용 용접 지그장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차체 조립공정에서 작업편의 공정간 운반에 소요되는 작업시간 및 노동력을 절감하고, 이에 따른 로봇의 효율과 조립라인의 면적 효율을 극대화시킬 수 있는 차체 조립용 용접 지그장치에 관한 것이다.The present invention relates to a welding jig device for assembling a vehicle body, and more particularly, to reduce work time and labor required for interprocess transportation of a work piece in a vehicle assembly process, thereby maximizing robot efficiency and area efficiency of an assembly line. It relates to a welding jig device for vehicle body assembly that can be made.
일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 2만여개의 부품을 수많은 조립공정을 통하여 조립함으로써 이루어진다.In general, automobile manufacturers produce cars by assembling 20,000 parts through numerous assembly processes.
차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 프레서에서 차체 패널을 생산한 후, 차체 공장으로 옮겨와서 차체 각 부분이 조립되어 화이트 보디(B.I.W) 상태의 차체로 되고, 이와 같이 완성된 차체는 플로워, 도어, 트렁크 리드, 후드, 휀더의 장착 과정을 거치게 되며, 도장공정으로 이동하여 도색작업을 이룬 후, 의장공장에서 엔진, 트랜스미션, 내,외장제의 조립을 통하여 완성되는 것이다.The body is the first step in the automobile manufacturing process, after the body panel is produced by the presser, the body is moved to the body shop and the parts of the body are assembled to form a white body (BIW) body. The installation process of the door, trunk lid, hood, and fender is carried out, and the coating process is carried out to complete the painting process, and is completed by assembling the engine, transmission, internal and external materials at the design factory.
이러한 자동차의 제조 과정에서 특히, 차체 조립라인은 다수의 용접공정을 통하여 이루어지며, 상기 용접공정은, 도 4에서 도시한 바와 같은 용접 지그(51)에 작업편(53)을 장착하여 용접로봇(55)에 의해 용접작업을 이루게 된다.In the manufacturing process of such a vehicle, in particular, the body assembly line is made through a plurality of welding process, the welding process, by mounting the workpiece 53 to the welding jig 51 as shown in Figure 4 welding robot ( 55) to achieve the welding work.
그리고 상기한 용접 지그(51)는 작업실(57) 바닥에 고정되는 베이스 플레이트(59) 상에 지그 프레임(61)을 세워 클램핑 장치(63)를 통하여 작업편(53)을 고정하도록 이루어지며, 도 5에서 도시한 바와 같이, 제1공정(#1)에서 제6공정(#6)까지 6단계의 공정마다 상기한 용접 지그(51)가 하나씩 구성되어 용접작업을 이루게 된다.In addition, the welding jig 51 is configured to fix the workpiece 53 through the clamping device 63 by raising the jig frame 61 on the base plate 59 fixed to the bottom of the working chamber 57. As shown in FIG. 5, the above-described welding jig 51 is configured for each of the six steps from the first step # 1 to the sixth step # 6 to achieve a welding operation.
그러나 상기한 바와 같은 차체 조립용 용접 지그장치에 의하면, 차체 조립공정에서 각 공정마다 다음 공정으로 작업편을 작업자가 직접 운반을 하여야 하기 때문에 공정간 이동에 소요되는 작업시간 및 노동력이 과다하게 소모되며, 이에 따른 로봇의 효율과 조립라인의 면적 효율이 떨어진다는 문제점을 내포하고 있다.However, according to the welding jig device for body assembly as described above, the work time and labor required for the movement between processes are excessively consumed because the worker has to transport the work piece to the next step in each process in the body assembly process. This implies that the efficiency of the robot and the area efficiency of the assembly line fall.
따라서 본 발명은 앞에서 언급한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차체 조립공정에서 각 공정을 수용하는 턴 테이블을 응용하여 작업편의 공정간 운반에 소요되는 작업시간 및 노동력을 절감하고, 이에 따른 로봇의 효율과 조립라인의 면적 효율을 극대화시킬 수 있는 차체 조립용용접 지그장치를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention was created to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to apply the turntable for accommodating each step in the vehicle assembly process, the working time and labor required for the inter-process transport of the work piece It is to provide a body assembly welding jig device that can reduce, thereby maximizing the efficiency of the robot and the area efficiency of the assembly line.
도 1은 본 발명에 따른 차체 조립용 용접 지그장치의 개략도이다.1 is a schematic view of a welding jig device for vehicle body assembly according to the present invention.
도 2는 본 발명에 적용되는 회전 구동수단의 구성도이다.2 is a block diagram of a rotation drive means applied to the present invention.
도 3은 본 발명의 차체 조립용 용접 지그장치에 의한 전체 공정도이다.3 is an overall process diagram by the welding jig device for vehicle body assembly of the present invention.
도 4는 종래 기술에 따른 차체 조립용 용접 지그장치의 개략도이다.Figure 4 is a schematic diagram of a welding jig device for vehicle body assembly according to the prior art.
도 5는 종래 기술의 차체 조립용 용접 지그장치에 의한 전체 공정도이다.5 is an overall process diagram by the welding jig device for vehicle body assembly of the prior art.
상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 차체 조립용 용접 지그장치는 자동차의 차체 조립공정에서 작업편을 고정하여주는 차체 조립용 용접 지그장치 장치에서,작업실 바닥에 고정되는 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트 상의 일측에 고정되는 구동모터와; 상기 구동모터의 회전축 상에 구성되는 스크류와; 상기 회전축의 스크류를 중심으로 하여 양측으로 베어링을 통하여 지지하여 주는 케이스와; 상기 케이스 내부 회전축의 상부에서 상기 스크류와 회전핀을 통하여 치합되어 회전축에 연동하여 회전하는 회전판과; 상기 회전판의 상면과 상기 턴 테이블의 하면을 연결하는 수직 회전축과; 상기 수직 회전축의 상단에 장착되어 이로부터 회전 구동력을 전달받아 회전하는 원형판 형상의 턴 테이블과; 상기 턴 테이블과 중심축을 통하여 그 상부에 고정되며, 상기 턴 테이블의 직경보다 작은 원형판 형상의 보조 테이블과; 상기 턴 테이블과 보조 테이블에 외주 선단을 따라 각각 연결 브라켓을 통하여 수직방향으로 고정되는 다수개의 지그 프레임과; 상기 다수개의 지그 프레임의 외측 상,하부 일측에 구성되어 작업편을 고정하는 다수개의 클램퍼로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the welding jig device for vehicle body assembly according to the present invention comprises: a base plate fixed to a floor of a work room in a welding machine device for car body assembly fixing a work piece in a vehicle body assembly process; A driving motor fixed to one side of the base plate; A screw configured on a rotation shaft of the drive motor; A case supporting the bearing through the bearing on both sides of the screw of the rotating shaft; A rotating plate engaged with the screw and the rotating pin at an upper portion of the inner rotating shaft to rotate in conjunction with the rotating shaft; A vertical axis of rotation connecting the upper surface of the rotating plate and the lower surface of the turn table; A turntable having a circular plate shape mounted on an upper end of the vertical rotation shaft and rotating to receive a rotation driving force therefrom; An auxiliary table having a circular plate shape fixed to the upper portion through the turn table and a central axis and smaller than a diameter of the turn table; A plurality of jig frames fixed to the turn table and the auxiliary table in a vertical direction through connecting brackets along outer peripheries of the plurality of jigs; It is characterized by consisting of a plurality of clampers configured on one side of the upper, lower sides of the plurality of jig frame to fix the workpiece.
이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the preferred configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 차체 조립용 용접 지그장치의 개략도로서, 본 발명은 자동차의 차체 조립공정에서 작업편(1)을 턴 테이블(3) 상에 고정하여 다수의 공정간 이동을 턴 테이블(3)의 회전에 의해 이룰 수 있도록 하여준다.1 is a schematic view of a welding jig device for vehicle body assembly according to the present invention, the present invention is to fix the work piece 1 on the turn table (3) in the vehicle body assembly process of the automobile to turn a plurality of inter-process movements turn table ( It can be achieved by the rotation of 3).
즉, 본 발명의 구성은 작업실 바닥(5)에 베이스 플레이트(7)를 고정하고, 상기 베이스 플레이트(7)의 상부에는 회전 구동을 위한 수단들(9)을 구비하게 되는데, 이 회전 구동을 위한 수단들(9)은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(7) 상의 일측에 구동모터(11)를 고정하고, 이 구동모터(11)의 회전축(13) 상에는 스크류(15)를 형성한다.That is, according to the configuration of the present invention, the base plate 7 is fixed to the work room floor 5, and the upper part of the base plate 7 includes means 9 for rotational driving. The means 9, as shown in FIG. 2, fix the drive motor 11 to one side on the base plate 7, and attach the screw 15 on the rotation shaft 13 of the drive motor 11. Form.
이때, 상기 회전축(13)의 스크류(15)는 케이스(17) 내부에 구성되며, 상기 케이스(17)는 상기 스크류(15)를 중심으로 하여 양측으로 베어링(19,19')을 통하여 회전축(13)을 지지하여 준다.At this time, the screw 15 of the rotary shaft 13 is configured in the case 17, the case 17 is rotated through the bearing (19, 19 ') on both sides of the screw 15 as a center ( 13) to support.
또한, 상기 케이스(17) 내부에서 회전축(13)의 상부에는 상기 스크류(15)와 회전핀(21)을 통하여 치합되는 회전판(23)이 구성되고, 상기 회전판(23)은 그 상면의 중심에 수직 회전축(25)이 설치되어 회전축(13)에 연동하여 회전하도록 이루어진다.In addition, a rotating plate 23 engaged with the screw 15 and the rotating pin 21 is formed at an upper portion of the rotating shaft 13 in the case 17, and the rotating plate 23 is located at the center of the upper surface thereof. The vertical rotary shaft 25 is installed to rotate in conjunction with the rotary shaft (13).
그리고 상기 수직 회전축(25) 상단은 이로부터 회전 구동력을 전달받아 회전하는 원형판 형상의 턴 테이블(3)이 설치되고, 이 턴 테이블(3)에는 중심축(27)을 통하여 그 상부에 원형판 형상의 보조 테이블(29)이 고정 설치된다.And the top of the vertical rotary shaft 25 is provided with a circular plate-shaped turn table 3 is rotated by receiving a rotational driving force therefrom, the turn table 3 through the central axis 27 of the circular plate-shaped upper portion The auxiliary table 29 is fixedly installed.
이때, 상기 턴 테이블(3)의 직경은 보조 테이블(29)의 직경보다 크게 형성되어 이루어지고, 상기 턴 테이블(3)과 보조 테이블(29)의 외주 선단에는 이를 따라연결 브라켓(31,31')을 통하여 수직방향으로 다수개의 지그 프레임(33)이 비스듬하게 고정 설치된다.In this case, the diameter of the turn table 3 is formed to be larger than the diameter of the auxiliary table 29, the connecting brackets 31 and 31 'along the outer periphery of the turn table 3 and the auxiliary table 29 Through a plurality of jig frame 33 is installed obliquely in the vertical direction.
그리고 상기 다수개의 지그 프레임(33) 외측 상,하부 일측에는 작업편(1)을 고정할 수 있도록 클램퍼(35)들이 설치되어 이루어진다.In addition, the clampers 35 are installed on the upper and lower sides of the plurality of jig frames 33 to fix the work piece 1.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 차체 조립용 용접 지그장치의 작동을 도 3을 참조하여 설명한다.The operation of the welding jig device for vehicle body assembly having the configuration as described above will be described with reference to FIG.
먼저, 상기 클램퍼(35)를 이용하여 작업편(1)을 로딩 및 언로딩하는 제1공정(#1)에서 지그 프레임(33)에 작업편(1)을 장착하여 고정하고, 작업편(1)을 제2공정(#2)으로 이동시키기 위하여 상기 구동모터(11)를 작동시켜 스크류(15)와 회전핀(21)을 통하여 구동모터(11)의 회전축(13)과 연동하는 회전판(23)을 돌려 상기 턴 테이블(3)을 회전시킨다.First, in the first step # 1 of loading and unloading the workpiece 1 using the clamper 35, the workpiece 1 is mounted and fixed to the jig frame 33, and the workpiece 1 ) To the second process (# 2) to operate the drive motor 11 to rotate the rotary plate 23 interlocking with the rotary shaft 13 of the drive motor 11 through the screw 15 and the rotary pin 21. Rotate the turntable 3.
이때, 상기 턴 테이블(3)의 회전 각도와 이에 설치되는 지그 프레임(33)의 수는 공정수에 의하여 결정되며, 만일 공정수가 제8공정까지면, 상기 턴 테이블(3)의 1회 회전 각도는 45도가 되고, 지그 프레임(33)의 수도 8개로 셋팅된다.In this case, the rotation angle of the turn table 3 and the number of jig frames 33 installed therein are determined by the number of processes. If the process number is up to the eighth process, the rotation angle of the turn table 3 is once. Is 45 degrees, and the number of the jig frame 33 is also set to eight.
본 발명의 실시예에서는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 공정수를 제6공정으로 하여 그에 따른 턴 테이블(3)의 1회 회전 각도를 60도로 하고, 지그 프레임(33)의 수도 6개로 하여 설명한다.In the embodiment of the present invention, as shown in Fig. 3, the number of steps is the sixth step, and the one turn angle of the turntable 3 is 60 degrees accordingly, and the number of jig frames 33 is also six. Will be explained.
따라서, 턴 테이블(3)이 60도 회전된 상태에서 상기 작업편(1)은 제2공정(#2)의 위치에 설정되며, 상기 용접로봇(40)에 의해 용접작업을 이루게 된다.Accordingly, the work piece 1 is set at the position of the second process # 2 in the state in which the turn table 3 is rotated by 60 degrees, and the welding robot 40 performs the welding work.
상기 제2공정(#2)에서 용접작업이 완료되며, 작업편(1)을 제3공정(#3)으로 이동시키기 위하여 상기 구동모터(11)를 다시 작동시켜 턴 테이블(3)을 60도 회전시킨 상태에서 제3공정(#3)의 용접작업을 수행하게 된다.The welding operation is completed in the second process (# 2), and the drive motor 11 is operated again to move the work piece 1 to the third process (# 3) to turn the turntable 3 by 60 degrees. In the rotated state, the welding operation of the third process # 3 is performed.
이와 같이, 상기한 차체 조립용 용접 지그장치에 의해 작업편(1)은 상기 제1공정(#1)에서 제2공정(#2)으로 이동되는 것과 동일한 작동을 반복하며, 제6공정(#6)까지 각 공정간의 이동을 하게된다.As described above, the work piece 1 is repeatedly operated by the above described welding jig device for assembling the vehicle body from the first step # 1 to the second step # 2, and the sixth step # Up to 6) move between each process.
따라서, 본 발명에 따른 차체 조립용 용접 지그장치에 의하면, 차체 조립공정에서 각 공정마다 다음 공정으로 작업편(1)의 공정간 이동을 회전하는 턴 테이블(3)에 의해 간단하게 실현할 수 있게 된다.Therefore, according to the welding jig device for vehicle body assembly according to the present invention, it is possible to easily realize by the turn table 3 which rotates the inter-process movement of the work piece 1 to the next step for each step in the vehicle body assembly step. .
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차체 조립용 용접 지그장치에 의하면, 차체 조립공정에서 각 공정을 수용하는 턴 테이블을 응용하여 좁은 공간내에서 하나의 장치를 통하여 작업편의 공정간 이동이 가능하도록 함으로써, 작업편의 운반에 소요되는 작업시간 및 노동력을 절감할 수 있게 되며, 이에 따라 로봇의 작업 효율과 조립라인의 면적 효율을 동시에 극대화시킬 수 있게 된다.As described above, according to the welding jig device for body assembly according to the present invention, by applying a turn table for accommodating each process in the vehicle body assembly process by allowing the movement of the workpiece between the process through a single device in a narrow space In addition, the work time and labor required for transporting the work piece can be reduced, thereby maximizing the work efficiency of the robot and the area efficiency of the assembly line.
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