KR100428352B1

KR100428352B1 - 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템

Info

Publication number: KR100428352B1
Application number: KR10-2001-0062034A
Authority: KR
Inventors: 공유도
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2004-04-28
Also published as: KR20030030192A

Abstract

자동차 메이커의 차체 완성라인에서, 로봇을 통하여 차량용 트렁크 리드를 자동으로 투입하여 장착 시, 트렁크 리드와 차체 사이의 간극을 직접 접촉하여 감지함으로서 보정 데이터의 신뢰성을 확보하여 보다 향상된 차체품질을 확보하기 위한 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템을 제공할 목적으로,

로봇 아암 선단에 클램핑 수단을 포함하는 로봇 시스템의 상기 차체와 트렁크 리드의 간극을 검출하여 로봇을 제어함으로서, 차체와 트렁크 리드의 간극을 보정하는 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템에서,

상기 로봇 시스템의 클램핑 수단 일측으로 로봇 아암의 타측에, 상기 차체와 트렁크 리드 사이의 양측 간극 부분을 통하여 상기 차체와 트렁크 리드의 양측부를 직접 접촉하여 상기 간극을 검출하도록 구동수단과 감지수단을 갖는 검출부와; 상기 검출부로부터 검출된 간극 데이터를 수신하여 상기 로봇의 작동신호를 연산하여 출력함과 동시에, 상기 검출부의 구동수단의 작동을 제어하는 컨트롤러와; 를 포함하는 것을 특징으로 하며,

Description

차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템{GAP CORRECTION SYSTEM FOR TRINK RID OF VEHICLES}

본 발명은 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차 메이커의 차체 완성라인에서, 로봇을 통하여 차량용 트렁크 리드를 자동으로 투입하여 장착 시, 트렁크 리드와 차체 사이의 간극을 보정하기 위한 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 한 대의 완성차를 생산하기 위해서는 소재의 선택에서부터 제품양산까지 여러 가지 공정라인을 거쳐 이루어지며, 이러한 공정들은 공장 자동화의 추세에 맞추어 자동화 시스템을 도입하여 보다 짧은 시간에 보다 많은 제품을 생산하기 위한 노력이 진행되고 있는 동시에, 설비의 효율적인 사용을 위한 여러 가지 노력이 이루어지고 있다.

이러한 관점에서 상기한 여러 공정들 중, 차체 완성라인에서 차체에 장착될 트렁크 리드는 보통, 차체가 조립된 상태로 로봇을 사용하여 로봇 행거에 의해 차체에 로딩되어 장착되는 로봇 시스템을 적용한다.

이 때, 상기 로봇을 이용하여 트렁크 리드를 차체에 로딩하는 경우, 차체에 트렁크 리드를 정확하게 로딩하기 위해서는 빔 센서(BEAM SENSOR) 등을 이용하여 감지되는 차체와 트렁크 리드 사이의 간극을 일정하게 유지하여 차체의 산포와 대차의 산포을 흡수하게 되는데, 즉 컨트롤러가 상기 빔 센서부터 검출되는 좌표 데이터를 비교 분석하여 로봇에 전송하면, 로봇은 상기 좌표 데이터를 기억하여 최상의 품질조건으로 트렁크 리드를 차체에 셋팅하게 되는 것이다.

그러나 상기한 바와 같은 빔 센서(BEAM SENSOR)를 이용하여 차체와 트렁크 리드 사이의 좌표 데이터를 검출하게 되며, 종종 차체의 이물질이나 도장상태로부터 판독 오류가 발생하게 되며, 이에 의해 로봇 시스템이 재기능을 발휘할 수 없도록 하는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 공장 자동화 추세에 발맞추어 상기 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동차 메이커의 차체 완성라인에서, 로봇을 통하여 차량용 트렁크 리드를 자동으로 투입하여 장착 시, 트렁크 리드와 차체 사이의 간극을 직접 접촉하여 감지함으로서 보정 데이터의 신뢰성을 확보하여 보다 향상된 차체품질을 확보하기 위한 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템의 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템의 검출부의 블럭도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템은, 차체 완성 조립라인의 작업실 바닥면 상에서 차체를 각 조립공정으로 이송하도록 이송대차를 통하여 레일을 따라 이동시키는 차체 이송라인의 일측에 로봇이 구비되어 상기 차체에 트렁크 리드를 공급 및 장착할 수 있도록, 로봇 아암 선단에 클램핑수단을 포함하는 로봇 시스템의 상기 차체와 트렁크 리드의 간극을 검출하여 로봇을 제어함으로서, 차체와 트렁크 리드의 간극을 보정하는 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템에서,

상기 검출부의 구동수단은 상기 로봇 아암의 선단 타측에 연결 브라켓을 통하여 상,하부에 연결되는 상,하부 프레임과; 상기 상,하부 프레임의 양단을 각각 상호 연결하는 좌,우측 레일 프레임과; 상기 좌,우측 레일 프레임상에 각각 승하강 작동 가능하도록 연결되며, 일면에는 랙부가 형성되는 좌,우측 랙빔과; 상기 연결 브라켓의 중앙부 일측에 장착되며, 양측으로 회전축을 연장하여 회전축 선단에 상기 좌,우측 랙빔의 랙부에 각각 치합되는 좌,우측 피니언이 장착되며, 상기 컨트롤러의 제어신호에 따라 작동하는 스텝모터와; 상기 좌,우측 랙빔의 각 하부 일측으로 연결빔을 통하여 연결되어 상기 랙빔의 작동에 연동하며, 상단면에는 상기 감지수단의 광원신호를 반사하는 반사면을 가지며 형성되는 좌,우측 푸셔로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 검출부의 감지수단은 상기 상부 프레임의 양단에 장착되며, 내부에는 상기 푸셔의 반사면에 광원신호를 투광하는 발광부와, 상기 반사면으로부터 반사되는 발광부 광원신호의 굴절율을 검출하여 광원신호를 출력하는 수광부와, 상기 수광부로부터 출력되는 광원신호를 연산하여 변위신호로 상기 컨트롤러에 입력하는 제어소자로 이루어지는 것을 특징으로 하고,

상기 컨트롤러는 상기 검출부의 감지수단으로부터 입력되는 신호에 따라 상기 로봇을 작동을 제어함과 동시에, 상기 검출부의 구동수단을 제어하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템의 검출부의 블록도로서, 본 발명은 차체 완성 조립라인의 작업실 바닥면 상에서 차체(1)를 각 조립공정으로 이송하도록 이송대차(3)를 통하여 레일(5)을 따라 이동시키는 차체 이송라인의 일측에 로봇(7)이 구비되어 상기 차체(1)에 트렁크 리드(9)를 공급 및 장착할 수 있도록, 로봇 아암(11) 선단에 클램핑수단(13)을 포함하는 로봇 시스템에 적용된다.

즉, 상기 차체(1)와 트렁크 리드(9)의 간극(t)을 검출하여 로봇(7)을 제어함으로서, 차체(1)와 트렁크 리드(9)의 간극(t)을 보정하게 되는 것이다.

이러한 본 발명에 따른 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템의 구성은 상기 로봇 시스템의 클램핑수단(13) 일측으로 로봇 아암(11)의 타측에, 상기 차체(1)와 트렁크 리드(9) 사이의 양측 간극(t) 부분을 통하여 상기 차체(1)와 트렁크 리드(9)의 양측부를 직접 접촉하여 상기 간극(t)을 검출하도록 구동수단과 감지수단을 갖는 검출부(15)가 구성되고, 상기 검출부(15)로부터 검출된 간극 데이터를 수신하여 상기 로봇(7)의 작동신호를 연산하여 출력함과 동시에, 상기 검출부(15)의 구동수단의 작동을 제어하는 컨트롤러(17)로 이루어진다.

상기 검출부(15)의 구동수단은 상기 로봇 아암(11)의 선단 타측에 연결 브라켓(21)을 통하여 상,하부에 상,하부 프레임(23,25)이 구비되고, 상기 상,하부 프레임(23,25)의 양단을 각각 좌,우측 레일 프레임(27,29)이 연결한다.

그리고 상기 좌,우측 레일 프레임(27,29)상에는 각각 승하강 작동 가능하도록 좌,우측 랙빔(31,33)이 연결되며, 이 랙빔(31,33)의 일면에는 랙부가 각각 형성되어 이루어진다.

또한, 상기 연결 브라켓(21)의 중앙부 일측에는 스텝모터(35)가 장착되며, 이 스텝모터(35)는 양측으로 회전축(37,39)을 연장하여 회전축(37,39) 선단에, 상기 좌,우측 랙빔(31,33)의 랙부에 각각 치합되는 좌,우측 피니언(41,43)이 장착되어, 상기 컨트롤러(17)의 제어신호에 따라 작동하게 된다.

또, 상기 좌,우측 랙빔(31,33)의 각 하부 일측에는 각각 연결빔(45,47)을 통하여 좌,우측 푸셔(49,51)가 연결되어 상기 좌,우측 랙빔(31,33)의 작동에 연동하게 되며, 이 좌,우측 푸셔(49,51)의 상단면에는 광원신호를 반사할 수 있도록 반사면(53)을 가지며 형성된다.

그리고 상기 검출부(15)의 감지수단(60)은 상기 상부 프레임(23)의 양단에 각각 장착되며, 도 2에서와 같이, 내부에는 상기 좌,우측 푸셔(49,51)의 각 반사면(53)에 광원신호를 투광시키는 발광부(61)를 구비하며, 동시에 상기 반사면 (53)으로부터 반사되는 발광부 광원신호의 굴절율을 검출하여 소정의 광원신호를 출력하는 수광부(63)가 구비된다. 또한, 상기 수광부(63)로부터 출력되는 광원신호를 연산하여 변위신호로 변환 후, 상기 컨트롤러(17)에 입력하는 제어소자(65)를 구비하여 이루어진다.

또한, 상기 컨트롤러(17)는 상기 감지수단(60)의 제어소자(65)로부터 입력되는 신호에 따라 상기 로봇(7)을 작동을 제어함과 동시에, 상기 구동수단의 스텝모터(35)의 작동을 제어하게 된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템의 작동은, 먼저, 상기 컨트롤러(17)가 스텝모터(35)를 작동시켜 피니언 (41,43)을 회전시키면, 상기 피니언(41,43)에 치합된 랙빔(31,33)은 하강 작동하여 좌,우측 푸셔(49,51)를 차체(1)와 트렁크 리드(9) 사이의 간극 부분을 통하여 진입시키게 된다.

이 때, 상기 푸셔(49,51)가 상기 차체(1)와 트렁크 리드(9) 사이의 간극 부분의 각 측부에 완전히 접촉하게 되고, 이 시점에서 상기 감지수단(60)의 발광부 (61)에서는 상기 푸셔(49,51)의 반사면(53)에 광원을 투광하게 된다.

이에 따라 상기 광원은 반사면(53)을 통하여 반사되어 수광부(63)에 광원신호로 수광되며, 상기 수광부(63)에서는 상기 광원의 굴절율에 따른 광원신호를 제어소자(65)에 입력하게 된다.

그러면, 상기 제어소자(65)는 상기 입력된 광원신호를 연산하여 변위신호로 상기 컨트롤러(17)에 입력하게 되고, 상기 컨트롤러(17)는 상기 제어소자(65)로부터 입력된 변위신호를 분석하여 로봇(7)의 작동을 제어하기 위한 변위값을 산출하여 로봇 구동부(67)에 로봇 제어신호를 출력하여 상기 로봇(7)의 클램핑수단(13)에 클램핑된 트렁크 리드(9)를 차체(1)에 정확하게 장착되도록 위치를 이동시키게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템에 의하여, 트렁크 리드(9)는 차체(1)와의 간극(t)을 일정하게 유지하여 셋팅된 상태로 장착되며, 자동화 시스템의 정확성을 더욱 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템에 의하면, 자동차 메이커의 차체 완성라인에서, 로봇을 통하여 차량용 트렁크 리드를 자동으로 투입하여 장착 시, 트렁크 리드와 차체 사이의 간극을 푸셔를 통하여 직접 접촉하여 푸셔의 상하 방향 변위를 검출부에서 감지함으로서 보정 데이터의 신뢰성을 확보하여 보다 향상된 차체품질을 제공할 수 있게 되며, 자동화 시스템의정확성 및 신뢰성을 확보하며, 고품질화 및 생산성의 향상 효과를 갖는 것이다.

Claims

차체 완성 조립라인의 작업실 바닥면 상에서 차체를 각 조립공정으로 이송하도록 이송대차를 통하여 레일을 따라 이동시키는 차체 이송라인의 일측에 로봇이 구비되어 상기 차체에 트렁크 리드를 공급 및 장착할 수 있도록, 로봇 아암 선단에 클램핑수단을 포함하는 로봇 시스템에서, 상기 차체와 트렁크 리드의 간극을 검출하여 로봇을 제어함으로서, 차체와 트렁크 리드의 간극을 보정하는 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템에 있어서,

상기 로봇 시스템의 클램핑 수단 일측으로 로봇 아암의 타측에, 상기 차체와 트렁크 리드 사이의 양측 간극 부분을 통하여 상기 차체와 트렁크 리드의 양측부를 직접 접촉하여 상기 간극을 검출하도록 구동수단과 감지수단을 갖는 검출부와;

상기 검출부로부터 검출된 간극 데이터를 수신하여 상기 로봇의 작동신호를 연산하여 출력함과 동시에, 상기 검출부의 구동수단의 작동을 제어하는 컨트롤러와;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 검출부의 구동수단은

상기 로봇 아암의 선단 타측에 연결 브라켓을 통하여 상,하부에 연결되는 상,하부 프레임과;

상기 상,하부 프레임의 양단을 각각 상호 연결하는 좌,우측 레일 프레임과;

상기 좌,우측 레일 프레임상에 각각 승하강 작동 가능하도록 연결되며, 일면에는 랙부가 형성되는 좌,우측 랙빔과;

상기 연결 브라켓의 중앙부 일측에 장착되며, 양측으로 회전축을 연장하여 회전축 선단에 상기 좌,우측 랙빔의 랙부에 각각 치합되는 좌,우측 피니언이 장착되며, 상기 컨트롤러의 제어신호에 따라 작동하는 스텝모터와;

상기 좌,우측 랙빔의 각 하부 일측으로 연결빔을 통하여 연결되어 상기 랙빔의 작동에 연동하며, 상단면에는 상기 감지수단의 광원신호를 반사하는 반사면을 가지며 형성되는 좌,우측 푸셔로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 검출부의 감지수단은

상기 상부 프레임의 양단에 장착되며, 내부에는 상기 푸셔의 반사면에 광원신호를 투광하는 발광부와, 상기 반사면으로부터 반사되는 발광부 광원신호의 굴절율을 검출하여 광원신호를 출력하는 수광부와, 상기 수광부로부터 출력되는 광원신호를 연산하여 변위신호로 상기 컨트롤러에 입력하는 제어소자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 트렁크 리드 간극 보정 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는

상기 검출부의 감지수단으로부터 입력되는 신호에 따라 상기 로봇을 작동을 제어함과 동시에, 상기 검출부의 구동수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용트렁크 리드 간극 보정 시스템.