KR100460778B1 - 자동차용 문짝틀 내부판넬의 용접을 위한 지그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 문짝틀의 내부판넬을 제조하는데 관한 것으로, 여러장의 판넬을 용접하여 하나의 판넬을 구성함에 있어서 여러개의 용접부위를 한번에 용접할 수 있도록 각 판넬을 효율적으로 정렬하는 지그장치에 관한 것이다.

보다 상세하게는, 자동차 문짝틀의 내부판넬을 구성하는 상부판넬(1), 하부판넬(2), 좌측판넬(3), 우측판넬(4)을 동일평면상에 안착하여 상기 각 판넬을 상측부를 다수의 실린더(16)(20')에 의해 작동하는 누름판(17)(20)으로써 각각 가압하여 상기 각 판넬을 용접할 수 있도록 고정하는 용접지그(10)를 형성함에 있어서, 상기 용접지그(10)에 상부판넬(1)과 하부판넬(2)의 용접을 필요치 않는 일측을 지지하는 고정대(11)(12) 및 상기 각 고정대(11)(12)측으로 상부판넬(1)과 하부판넬(2)을 통상의 실린더로써 가압하는 이송수단(13)(13')을 각각 형성함과 아울러, 좌측판넬(3)이 용접되는 상기 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)의 일측 용접부(1')(2')를 선택적으로 지지하도록 실린더(30)에 의해 작동하는 한 쌍의 지지돌부(14)(14') 및 상기 지지돌부(14)(14')에 상부판넬(1)과 하부판넬(2)의 일측 용접부(1')(2')가 각각 접하도록 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)의 타측 용접부(1")(2")를 각각 가압하는 한 쌍의 이송수단(15)(15')을 형성하되, 상기 각 이송수단(15)(15')은 상부판넬(1)과 하부판넬(2)의 타측 용접부(1")(2")에 선택적으로 접하도록 실린더(32)에 의해 상하 작동하는 밀편(33)과 상기 밀편(33)이 상부판넬(1)과 하부판넬(2)을 지지돌부(14)(14') 측으로 가압하도록 좌우 이송하는 또 다른 실린더(31)로 형성하는 한편, 용접지그(10)에 안착된 좌측판넬(3) 및 우측판넬(4)의 용접을 필요치 않는 일측을 지지하는 고정대(19)(19') 및 상기 고정대(19)(19') 측으로 좌측판넬(3)과 우측판넬(4)을 통상의 실린더로써 가압하는 이송수단(18)(18')을 각각 형성함과 아울러 상기 좌측판넬(3) 및 우측판넬(4)의 일측 용접부(3')(3")(4')(4")를 이미 정위치에 정렬된 상부판넬(1)과 하부판넬(2)의 각 용접부(1')(1")(2')(2")에 대응하여 접하도록 통상의 실린더로써 좌측판넬(3)과 우측판넬(4)을 각각 가압하는 이송수단(21)(21')을 형성한 것을 특징으로 하는 지그장치를 제공함으로써, 최초 각각 분할된 상부판넬(1), 하부판넬(2), 좌측판넬(3), 우측판넬(4)을 빠른 시간내에 용접이 가능하도록 정렬할 수 있을 뿐만 아니라 한 번의 용접공정으로 상기 각 판넬을 용접할 수 있어 용접작업시간 및 노동력 절감에 따른 생산성 향상의 효과를 얻을 수 있는 자동차용 문짝틀 내부판넬의 용접을 위한 지그장치에 관한 것이다.

Description

자동차용 문짝틀 내부판넬의 용접을 위한 지그장치{Welding jig for door panel of a car}

본 발명은 자동차의 문짝틀 내부에 설치되어 문짝틀의 강도를 강화하는 역할을 하는 판넬(Panel-Reinforce Side Outer)이나 또는 문짝틀 내부를 구성하는 판넬(Panel-Side Inner) 등을 제조하는데 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 두께가 다르거나 재질이 다른(혹은 두께와 재질이 동시에 다른) 여러장의 판넬을 용접하여 하나의 판넬을 구성함에 있어서 여러개의 용접부위를 한번에 용접할 수 있도록 각 판넬을 효율적으로 정렬하는 지그장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 자동차의 문짝틀 내부에 설치되어 문짝의 강도를 강화하는 보강판 등의 판넬은 통상 좌측 및 우측판넬과 상부 및 하부판넬 등 4개의 판넬을 평면상에서 용접하여 중앙부에 공간이 형성되는 하나의 판넬형태로 구성하고 있으며, 강도를 유지하면서도 무게를 줄이기 위하여 상대적으로 큰 강도를 요구하는 부위의 판넬은 두꺼운 강판으로 구성하고 그러하지 아니한 부위의 판넬은 얇은 강판을 맞대 용접(레이저 용접)하여 사용을 하는 것이다.

그런데 이러한 좌측 및 우측판넬과 상부 및 하부판넬을 용접하기 위해서는 용접지그를 구성한 후 여기에 각 판넬을 안착시킨 상태에서 용접을 하는데, 종래의 용접 공정을 간단하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저 우측판넬을 정확한 위치에 안착시켜 움직이지 않도록 고정시킨 후 상부판넬 및 하부판넬을 밀어서 각 용접면이 서로 맞닿도록 하며 맞닿은 용접면에 용접을 실시하는 것이다.

상기와 같은 상부판넬 및 하부판넬을 우측판넬 방향으로 밀어주는 과정에서 상부 및 하부판넬을 정확히 이동시켜 직선으로 가공된 우측판넬의 용접면에 상부 및 하부판넬의 용접면이 정확히 맞닿게 하는 것이 어려우므로, 상기 우측판넬과 용접을 하고난 후 반대쪽, 즉 상부 및 하부판넬의 좌측판넬이 용접될 부위의 용접면은 좌측판넬의 용접면과 동일한 직선을 이루지 못하는 것이다.

따라서 좌측판넬과 상부 및 하부판넬을 용접하는 공정에서는 용접불량이 많이 발생하는 것이다.

이러한 문제를 방지하기 위한 종래의 방법으로는 상부판넬 및 하부판넬의 좌측판넬이 용접될 부위를 필요한 치수보다 조금 크게 구성하여 우측판넬과의 용접을 먼저 실시하고, 그 후 상부판넬 및 하부판넬의 좌측판넬이 용접될 부위를 일직선으로 절단하여 좌측판넬의 용접면과 평행한 일직선이 되도록 용접면을 만든 다음 다시 좌측판넬과의 용접을 실시하였던 것이다.

이러한 방식의 문제점으로는 용접공정이 상부 및 하부판넬과 우측판넬의 용접, 상부 및 하부판넬의 다른쪽 가공, 상부 및 하부판넬과 좌측판넬의 용접 등으로 여러단계가 되므로 용접작업에 시간이 많이 소요되는 등 생산성이 매우 낮은 단점이 있으며, 우측판넬을 용접한 후 상부 및 하부판넬의 다른 쪽을 가공하는데 따른 재료의 낭비가 있어서 결국 문짝틀 내부판넬을 용접하는데 따르는 불필요한 원가의 상승이 문제가 되는 것이었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 본 발명은 문짝틀 내부판넬을 구성하는 4개의 판넬을 동시에 용접지그에 안착시킨 후 연속으로 모든 용접부를 한꺼번에 일치시켜 정렬할 수 있도록 각 판넬을 밀어주는 구성과 받침이 되는 지지구성을 유기적으로 결합한 지그장치를 제공함으로써 문짝틀 내부판넬을 제조하는 용접작업이 매우 능률적으로 이루어질 수 있도록 하려는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 용접지그의 평면도

도 2는 도 1의 정면도

도 3은 본 발명의 이송수단을 도시한 사시도

도 4는 본 발명의 고정대를 도시한 사시도

***도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명***

1: 상부판넬 1', 1": 용접부

2: 하부판넬 2', 2": 용접부

3: 좌측판넬 3', 3": 용접부

4: 우측판넬 4', 4": 용접부

10: 용접지그 11, 12: 고정대

13, 13': 이송수단 14, 14': 지지돌부

15, 15': 이송수단 16: 실린더

17: 누름판 18, 18': 이송수단

19, 19': 고정대 20: 누름판

21, 21': 이송수단 30, 31, 32: 실린더

33: 밀편 40: 실린더

본 발명에 따른 자동차용 문짝틀 내부판넬의 용접을 위한 지그장치(10, 이하 "용접지그"라 함)는, 로보트를 이용하여 상부판넬(1), 하부판넬(2), 좌측판넬(3), 우측판넬(4)을 상기 평면상의 용접지그(10) 상에 모두 일정한 간격을 두고 안착시킨 후 작동을 하는 것으로, 하기에서 본 발명에 따른 용접지그(10)의 구성 및 작용을 첨부한 도면을 참고하여 상세히 살펴본다.

본 발명에 따른 용접지그(10)의 구성에 앞서 그에 따른 상기 용접지그(10)의 개략적인 작용을 우선하여 살펴보면, 상부판넬(1)과 하부판넬(2)을 먼저 정위치시키고, 정위치의 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)을 움직이지 못하게 고정시킨 상태에서 좌측판넬(3) 및 우측판넬(4)을 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)을 향해 밀어줌으로써 용접부(1')(1")(2')(2")(3')(3")(4')(4")가 모두 정확히 맞닿도록 하는 바, 이하 본 발명에 따른 용접지그(10)의 작용을 보다 상세히 상세히 살펴본다.

상부판넬(1)과 하부판넬(2)의 각 용접부가 없는 방향의 일측에 필요한 위치 만큼으로 이동을 제한하는 고정대(11)(12)를 용접지그(10)에 각각 형성하여 상기 고정대(11)(12)를 향해 상부판넬(1)과 하부판넬(2)을 이송수단(13)(13')으로써 각각 밀어주도록 하고, 상기 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)과 좌측판넬(3)의 사이에는 필요시에만 돌출가능한 한 쌍의 지지돌부(14)(14')를 형성하여 이를 돌출시키되 상기 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)의 반대측과 우측판넬(4)의 사이에는 필요시 돌출이 됨과 아울러 돌출된 상태로 다시 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)을 좌측판넬(3)측으로 밀어줄 수 있는 한 쌍의 기계적인 이송수단(15)(15')을 형성하여 상기 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)의 일측 용접부(1')(2')를 상기 지지돌부(14)(14')에 각각 접하도록 밀어주는 것이다. 상기한 바와 같이 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)을 정위치 시킨 다음에는 상부에서 실린더(16)에 의하여 작동하는 한 쌍의 누름판(17)을 하강시켜 상부판넬(1)과 하부판넬(2)이 움직이지 않도록 눌러주는 것이다.

상기한 바와 같이 정렬된 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)에 좌측판넬(3) 및 우측판넬(4)을 정렬하는 용접지그(10)의 작용을 살펴보면, 좌측판넬(3) 및 우측판넬(4)의 용접을 필요치 않는 일측을 지지하는 고정대(19)(19')를 용접지그(10)에 각각 형성하되 상기 고정대(19)(19')는 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)의 일측단에 대하여 좌측판넬(3) 및 우측판넬(4)의 일측단이 연속할 수 있는 위치에 형성함과 아울러 상기 각 고정대(19)(19')의 타측에는 한 쌍의 기계적인 이송수단(18)(18')를 형성하여 상기 좌측판넬(3)과 우측판넬(4)을 고정대(19)(19')측으로 각각 밀어주는 한편, 상기 좌측판넬(3)의 용접부(3')(3")와 우측판넬(4)의 용접부(4')(4")가 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)의 각 용접부(1')(1")(2')(2")에 접하도록 상기 좌측판넬(3)과 우측판넬(4)을 밀어주는 기계적인 이송수단(21)(21')을 형성하여 가압함으로써 각 판넬의 용접부(1',3')(1",4')(2',3")(2",4")가 서로 밀착되도록 각 판넬이 완전하게 정렬되는 것이다.

상기한 바와 같이 상부판넬(1), 하부판넬(2), 좌측판넬(3), 우측판넬(4)이 정렬된 후에는 실린더(20')에 의하여 작동하는 다수의 누름판(20)을 완전히 하강시켜 좌측판넬(3) 및 우측판넬(4)을 위치 고정하는 바, 좌측판넬(3) 및 우측판넬(4)이 이송수단(21)(21')에 의해 움직일때에는 작동에 지장이 없도록 살짝만 눌러주고 이동이 완료된 다음에는 완전히 눌러 고정을 시키는 것이다.

상기한 바와 같이 작용하는 본 발명에 따른 용접지그의 바람직인 실시예의 구성을 하기에서 첨부된 도면을 참고하여 상세히 살펴본다.

먼저 본 발명에 따른 용접지그에 있어 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)을 정렬하기 위한 구성을 살펴보면, 일정한 간격으로 안착되는 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)의 용접을 필요치 않는 바깥부위에 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)이 밀려나오면 더 이상 움직이지 못하도록 지지하는 고정대(11)(12)를 각각 설치하고, 상부판넬(1) 및 하부판넬(2) 사이의 공간에 각 고정대(11)(12) 방향으로 밀어주는 기계적인 이송수단(13)(13')을 각각 설치하였다. 따라서 이러한 이송수단(13)(13')을 작용시키면 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)이 밀리다가 고정대(11)(12)에 걸려 더 이상 밀리지 않도록 한 것이다.

상부판넬(1) 및 하부판넬(2)의 일측 용접부(1')(2')의 위치기준이 되는 용접지그(10) 상면에는 한 쌍의 지지돌부(14)(14')를 출몰가능하게 구성하여 돌출시키되, 용접지그(10)의 하면에 한 쌍의 실린더(30)를 경사지게 구성한 후 그 선단에 지지돌부(14)(14')를 각각 설치하여 실린더(30)의 작용으로 작동되게 하였다.

이러한 지지돌부(14)(14')의 반대쪽 위치에는 승강작용으로 출몰이 가능하면서 동시에 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)을 지지돌부(14)(14') 방향으로 밀어줄 수 있는 한 쌍의 이송수단(15)(15')을 구성하였는데, 상기 각 이송수단(15)(15')은 측방향으로 이송운동을 하는 실린더(31)에 다시 승강작용을 하는 실린더(32)를 구성한 후 승강작용을 하는 실린더(32)의 선단에 밀편(33)을 설치하여 구성되는 것이다.

따라서 지지돌부(14)(14')를 돌출시킨 후 이송수단(15)(15')을 작용시킴으로써 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)이 고정대(11)(12) 및 이송수단(13)(13')에 밀착된 상태로 지지돌부(14)(14')쪽으로 밀리다가 지지돌부(14)(14')에 밀착되면서 정위치에 안착되는 것이다.

정위치를 잡고나면 용접지그(10)의 상부에 실린더(16)에 의해 작동토록 구성된 누름판(17)을 작동시킴으로써 누름판(17)이 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)을 움직이지 못하게 고정시키고 이러한 상태에서 지지돌부(14)(14')와 이송수단(15)(15')을 원복시키는 것이다.

다음으로는 상기 정위치에 고정된 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)에 좌측판넬(3)과 우측판넬(4)을 밀착하는 구성을 살펴보면, 좌측판넬(3) 및 우측판넬(4)의 용접을 필요치 않는 일측을 지지하는 고정대(19)(19')를 용접지그(10)에 각각 형성하되 상기 고정대(19)(19')는 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)의 일측단에 대하여 좌측판넬(3) 및 우측판넬(4)의 일측단이 연속할 수 있는 위치에 형성함과 아울러 상기 각 고정대(19)(19')의 타측에는 한 쌍의 기계적인 이송수단(18)(18')를 형성하여 상기 좌측판넬(3)과 우측판넬(4)을 고정대(19)(19')측으로 각각 밀어줌으로써 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)의 용접부(1')(1")(2')(2")와 좌측판넬(3)과 우측판넬(4)의 용접부(3')(3")(4')(4")가 평행하게 마주보도록 만들어주는 것이다.

그 다음으로는 좌측판넬(3)과 우측판넬(4)이 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)과 맞닿을 때 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)의 위로 좌측판넬(3) 및 우측판넬(4)이 겹쳐지는 것을 방지하기 위하여 실린더(20')에 의해 작동하는 누름판(20)을 하강시키는데, 이때는 좌측판넬(3) 및 우측판넬(4)이 용접지그(10)의 상면으로부터 들뜨지만 않을 정도로 가볍게 눌러준다.

그리고 좌측판넬(3)과 우측판넬(4)의 외부에 상기 좌측판넬(3) 및 우측판넬(4)을 상부판넬(1) 및 하부판넬(2) 방향으로 밀 수 있는 이송수단(21)(21')을 각각 구성하여 이를 작동시킴으로써 각 용접부(1')(1")(2')(2")(3')(3")(4')(4")가 정확히 맞닿을 수 있도록 구성한다.

이러한 정렬작업이 완료된 후 공지의 레이저용접기가 작용을 시작하여 맞닿아 있는 각 용접부(1')(3'), (1")(4'), (2')(3"), (2")(4")를 연속으로 용접하게 되고 따라서 용접이 완료된 문짝틀 내부판넬이 배출 되는 것이다.

상기와 같은 구성에서 고정대(11)(12)와 다른 고정대(19)(19') 및 이송수단(13)(13')(18)(18')(21)(21')의 선단부는 완만한 원호형으로 구성함으로써 각 판넬과의 접촉면적을 줄이고 차종에 따라 모양이 약간씩 다른 판넬을 용접할 때도 사용할 수 있게 한 것이다.

그리고 이송수단(13)(13')(18)(18')(21)(21')의 구체적인 구성 예로는 도면과 같이 통상적인 실린더(40)를 이용하는 것이 바람직 할 것이다.

이상과 같은 본 발명은 상세한 설명에서 자동차의 문짝틀을 구성하는 내부판넬을 예로들어 방법과 구성 및 실시예를 설명하였지만 기타 자동차의 다른 부위에도 여러장의 철판을 접합하여 판넬을 구성하는 부분이 있으며, 자동차 외에 다른 수송수단이나 기계장치에서도 그러한 구성의 판넬이 필요한 경우가 다수 있으므로 상기한 본 발명의 대상으로 설명한 것과 유사한 형태의 판넬을 구성하고자 할 때는 본 발명의 방법과 장치의 구성을 거의 그대로 구성할 수 있음은 물론이고, 이러한경우 본 발명의 권리에 포함되는 것은 당연한 것이다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 방법과 장치에 의하면, 상부판넬(1)과 하부판넬(2)을 빠른 시간내에 정확한 위치로 이동을 시킬 수 있으며, 곧이어 좌측판넬(3)과 우측판넬(4)을 정위치에 고정된 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)에 밀착을 시킨 후 4개소의 용접부를 동시에 용접할 수 있게끔 하는 것으로, 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)에 일측의 측면판넬을 용접한 후 다시 끝단을 가공한 후 다른 일측판넬을 용접하던 종래의 방법에 비하여 매우 신속하게 용접작업을 할 수 있게되는 것이고, 아울러 그에 따른 재료의 절감, 원가의 인하 및 생산성의 향상을 얻을 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 자동차 문짝틀의 내부판넬을 구성하는 상부판넬(1), 하부판넬(2), 좌측판넬(3), 우측판넬(4)을 동일평면상에 일정한 간격으로 안착하여 상기 각 판넬을 상측부를 다수의 실린더(16)(20')에 의해 작동하는 누름판(17)(20)으로써 각각 가압하여 상기 각 판넬을 용접할 수 있도록 고정하는 용접지그(10)에 있어서;

   상부판넬(1)과 하부판넬(2)의 용접을 필요치 않는 바깥측을 지지하는 고정대(11)(12)와; 상부판넬(1) 및 하부판넬(2) 사이의 공간에서 상기 각 고정대(11)(12)측으로 상부판넬(1)과 하부판넬(2)을 통상의 실린더로써 가압하는 이송수단(13)(13')과; 좌측판넬(3)이 용접되는 용접기준위치에 형성하여 상기 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)의 일측 용접부(1')(2')를 선택적으로 지지하도록 실린더(30)에 의해 작동하는 한 쌍의 지지돌부(14)(14')와; 상기 지지돌부(14)(14')에 상부판넬(1)과 하부판넬(2)의 일측 용접부(1')(2')가 각각 접하도록 상부판넬(1) 및 하부판넬(2)의 타측 용접부(1")(2")를 각각 가압하되, 상부판넬(1)과 하부판넬(2)의 타측 용접부(1")(2")에 선택적으로 접하도록 실린더(32)에 의해 상하 작동하는 밀편(33)과 상기 밀편(33)이 상부판넬(1)과 하부판넬(2)을 지지돌부(14)(14') 측으로 가압하도록 좌우 이송하는 또 다른 실린더(31)로 형성한 한 쌍의 이송수단(15)(15')과; 용접지그(10)에 안착된 좌측판넬(3) 및 우측판넬(4)의 용접을 필요치 않는 일측을 지지하는 고정대(19)(19')와; 상기 고정대(19)(19') 측으로 좌측판넬(3)과 우측판넬(4)을 통상의 실린더로써 가압하는 이송수단(18)(18')과; 상기 좌측판넬(3) 및 우측판넬(4)의 일측 용접부(3')(3")(4')(4")를 이미 정위치에 정렬된 상부판넬(1)과 하부판넬(2)의 각 용접부(1')(1")(2')(2")에 대응하여 접하도록 통상의 실린더로써 좌측판넬(3)과 우측판넬(4)을 각각 가압하는 이송수단(21)(21')을 상기 용접지그(10)에 형성하는 한편; 고정대(11)(12)와 다른 고정대(19)(19') 및 이송수단(13)(13')(18)(18')의 선단부는 완만한 원호형으로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차용 문짝틀 내부판넬의 용접을 위한 지그장치.
3. 삭제
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