KR100534748B1 - 차체 조립 방법 - Google Patents

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Abstract

플로워 어셈블리를 이루는 프론트 엔드(FRONT END)를 차체 빌드 업(BODY BUILD-UP) 공정 이후에 조립하여 차체 생산라인을 컴팩트하게 하며, 동시에 조립라인의 작업 소요면적을 최소화하여 작업공간의 효율성을 향상시키도록;
센터 플로워와 리어 플로워를 가 용접하여 고정하는 플로워 어셈블 키(FLOOR ASSEMBLE KEY) 용접공정(S100); 상기 가 용접된 센터 플로워 및 리어 플로워의 각 부분을 스폿용접을 통하여 완전히 고정하여 플로워 어셈블리를 구성하도록 5단계 공정으로 이루어지는 플로워 어셈블 리스폿(FLOOR ASSEMBLE RESPOT) 공정(S200); 상기 플로워 어셈블 리스폿 공정(S200)을 통하여 구성된 플로워 어셈블리에 대하여 좌우측 사이드 패널, 및 카울, 루프를 가 조립하여 일단 차체의 전체 골격을 형성하는 차체 빌드 업 키(BODY BUILD-UP KEY)용접공정(S300); 상기 차체 빌드 업 키 용접공정(S300)에서 가 조립된 좌우측 사이드 패널, 및 카울, 루프의 각 부분을 스폿용접을 통하여 완전히 고정하여 프론트 엔드 리스 차체(FRONT END LESS BODY)를 완성하도록 4단계 공정으로 이루어지는 차체 리스폿(BODY RESPOT) 공정(S400); 상기 프론트 엔드 리스 차체의 전방에 프론트 엔드를 스폿용접하여 최종 차체를 완성하는 프론트 엔드(FRONT END) 결합공정(S500);으로 이루어지는 차체 조립 방법을 제공한다.

Description

차체 조립 방법{METHOD FOR ASSEMBLING BODY PANEL}
본 발명은 차체 조립 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차체의 플로워 어셈블리를 이루는 프론트 엔드(FRONT END)를 차체 빌드 업(BODY BUILD-UP) 공정 이후에 별도로 조립하여 차체 생산라인을 컴팩트하게 하며, 동시에 조립라인의 작업공간을 최소화하여 작업공간의 효율성을 향상시키는 차체 조립 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 모든 양산라인 내에서 2 내지 3만 여개의 부품을 수많은 조립 및 용접공정을 통하여 조립함으로써 이루어진다.
특히, 승용 차체인 모노코크 타입의 차체 골조는 크게 세 부분으로 나뉘는데, 도 1에서 도시한 바와 같이, 골격하부에서 엔진과 차축 등의 구동부와 시트(SEAT) 등을 지지하도록 프론트 엔드(11; FRONT END)와 센터 플로워(12; CENTER FLOOR), 및 리어 플로워(13; REAR FLOOR)로 이루어지는 플로워 어셈블리(10; FLOOR ASSEMBLY)와, 골격의 좌우 측면을 지지하도록 좌우측 사이드 패널(21,22)로 이루어지는 사이드 어셈블리(SIDE ASSEMBLY), 및 차체의 골격 상부를 지지하도록 카울(31;COWL)과 루프(32;ROOF)로 이루어지는 카울 및 루프 어셈블리(COWL & ROOF ASSEMBLY)로 구성되어 차체(101)를 이룬다.
이와 같은 차체 구조를 조립하는 방식에는 조립사(MAKER)별로 미미한 차이는 있지만, 기본방식에서는 그 차이를 발견할 수 없다.
즉, 종래 차체 조립 방법은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 플로워 어셈블 키(FLOOR ASSEMBLE KEY) 용접공정(S10)에서 프론트 엔드(11; FRONT END)와 센터 플로워(12; CENTER FLOOR), 및 리어 플로워(13; REAR FLOOR)를 가 용접하여 일단 고정한 다음, 5단계로 이루어지는 플로워 어셈블 리스폿(FLOOR ASSEMBLE RESPOT) 공정(S20)에서, 상기 프론트 엔드(11; FRONT END)와 센터 플로워(12; CENTER FLOOR), 및 리어 플로워(13; REAR FLOOR)의 각 부분을 스폿용접을 통하여 완전히 고정하게 된다.
상기 플로워 어셈블 리스폿(FLOOR ASSEMBLE RESPOT) 공정(S20)을 구체적으로 설명하면, 먼저 제1단계(S21)에서는 프론트 엔드(11)와 센터 플로워(12) 및 리어 프로워(13)의 연결 멤버부를 수직방향으로 추가용접하는 작업공정으로 이루어지고, 제2단계(S22)에서는 프론트 엔드(11)와 센터 플로워(12) 및 리어 프로워(13)의 연결 측면부를 추가용접하는 작업공정으로 이루어지고, 제3단계(S23)에서는 프론트 엔드(11)와 센터 플로워(12) 및 리어 프로워(13)의 연결 패널부를 추가용접하는 작업공정으로 이루어지고, 제4단계(S24)에서는 프론트 엔드(11)와 센터 플로워(12) 및 리어 프로워(13)의 연결부 중앙 터널 경사부를 스페셜 용접하는 작업공정으로 이루어지고, 제5단계(S25)에서는 프론트 엔드(11)와 센터 플로워(12) 및 리어 프로워(13)의 파이널 추가용접 및 일부 특수용접하는 작업공정으로 이루어진다.
이와 같이, 상기 플로워 어셈블 리스폿(FLOOR ASSEMBLE RESPOT) 공정(S20)을 통하여 플로워 어셈블리(10; FLOOR ASSEMBLY)를 구성한 후, 차체 빌드 업 키(BODY BUILD-UP KEY)용접공정(S30)에서는 좌우측 사이드 패널(21,22), 및 카울(31;COWL), 루프(32;ROOF)를 가 조립하여 일단 차체(101)의 전체 골격을 형성한다.
이후, 차체 리스폿(BODY RESPOT) 공정(S40)에서는 5단계의 세부공정을 통하여 상기 차체 빌드 업 키(BODY BUILD-UP KEY) 용접공정(S30)에서 가 조립된 좌우측 사이드 패널(21,22), 및 카울(31;COWL), 루프(32;ROOF)의 각 부분을 스폿용접을 통하여 완전히 고정하게 된다.
상기 차체 리스폿(BODY RESPOT) 공정(S40)을 구체적으로 설명하면, 먼저 제1단계(S41)에서는 상기 플로워 어셈블리(10)와 좌우측 사이드 패널(21,22)의 측면 플랜지 마운팅부을 용접하는 작업공정으로 이루어지고, 제2단계(S42)에서는 좌우측 사이드 패널(21,22)과 루프(32)간의 마운팅부를 수직방향으로 용접하는 작업공정으로 이루어지고, 제3단계(S43)에서는 상기 플로워 어셈블리(10)와 좌우측 사이드 패널(21,22)의 마운팅부의 차체 실내를 용접하는 작업공정으로 이루어지고, 제4단계(S44)에서는 리어 휠 아치부 즉, 리어 휠 부의 좌우측 사이드 패널(21,22)과 상기 플로워 어셈블리(10)를 상호 스페셜 용접하는 작업공정으로 이루어지고, 제5단계(S45)에서는 상기 플로워 어셈블리(10)와 좌우측 사이드 패널(21,22)의 리어 램프부를 용접하고, 카울(31)과 프론트 엔드의 대쉬부 간을 용접하는 작업공정으로 이루어진다.
그러나 상기와 같은 종래 차체 조립 방법에서는 상기 플로워 어셈블 키(FLOOR ASSEMBLE KEY) 용접공정(S10)과 플로워 어셈블 리스폿(FLOOR ASSEMBLE RESPOT) 공정(S20)에서, 프론트 엔드(11; FRONT END)가 센터 플로워(12; CENTER FLOOR), 및 리어 플로워(13; REAR FLOOR)와 우선 조립되어 플로워 어셈블리(10; FLOOR ASSEMBLY)를 구성하여 차체 빌드 업(BUILD-UP)후, 조립공정 전체를 흐름으로써 각 공정의 피치(P1)가 길어져 작업 소요면적이 과도하게 발생한다.
즉, 프론트 엔드(11;FRONT END)와 연결되는 센터 플로워(12;CENTER FLOOR)간 용접 및 차체 빌드 업(BUILD-UP)시, 좌우측 사이드 패널(21,22) 및 카울(31) 매칭(MATCHING)부 용접 작업이외는 조립공정 전체를 흐르며 공정간 피치(P1)만 증대시키는 문제점을 갖고 있다.
또한, 최근 자동차 조립부품들의 모듈화에 따라 프론트 엔드(11;FRONT END)에 조립되던 라디에이터 서포터 패널(RADIATOR SUPPORT PANEL)이 의장부품들(즉, 프론트 범퍼(FRONT BUMPER), 헤드 램프(HEAD LAMP), 라디에이터 쿨링 시스템(RADIATOR COOLING SYSTEM)이 모듈화되어, 의장라인에서 조립됨으로써 프론트 엔드(11) 전방부위가 차체 골격상태에서 강성이 취약하여 품질확보에 어려움 있다.
특히, 하위공정에서 조립되어 조립라인 전체를 흐르면서 이송되는 동안, 셔틀 업 다운(SHTULLE UP/DOWN)에 의한 변형발생이 심각하여 의장모듈의 부품 결합 시, 조립 불량 및 외관 품질 저하의 요인이 되고 있다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 플로워 어셈블리를 이루는 프론트 엔드(FRONT END)를 차체 빌드 업(BODY BUILD-UP) 공정 이후에 조립하여 차체 생산라인을 컴팩트하게 하며, 동시에 조립라인의 작업 소요면적을 최소화하여 작업공간의 효율성을 향상시키는 차체 조립 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 강성이 취약한 차체 골격의 전방부위에 위치하는 프론트 엔드를 차체 빌드 업 공정 이후에 조립함으로써, 차체 품질확보를 보조할 수 있도록 하는 차체 조립 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차체 조립 방법은,
센터 플로워와 리어 플로워를 가 용접하여 고정하는 플로워 어셈블 키(FLOOR ASSEMBLE KEY) 용접공정(S100); 상기 가 용접된 센터 플로워 및 리어 플로워의 각 부분을 스폿용접을 통하여 완전히 고정하여 플로워 어셈블리를 구성하도록 5단계 공정으로 이루어지는 플로워 어셈블 리스폿(FLOOR ASSEMBLE RESPOT) 공정(S200); 상기 플로워 어셈블 리스폿 공정(S200)을 통하여 구성된 플로워 어셈블리에 대하여 좌우측 사이드 패널, 및 카울, 루프를 가 조립하여 일단 차체의 전체 골격을 형성하는 차체 빌드 업 키(BODY BUILD-UP KEY)용접공정(S300); 상기 차체 빌드 업 키 용접공정(S300)에서 가 조립된 좌우측 사이드 패널, 및 카울, 루프의 각 부분을 스폿용접을 통하여 완전히 고정하여 프론트 엔드 리스 차체(FRONT END LESS BODY)를 완성하도록 4단계 공정으로 이루어지는 차체 리스폿(BODY RESPOT) 공정(S400); 상기 프론트 엔드 리스 차체의 전방에 프론트 엔드를 스폿용접하여 최종 차체를 완성하는 프론트 엔드(FRONT END) 결합공정(S500);으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
단, 본 실시예의 구체적인 설명에 있어, 종래 기술의 구성요소와 동일한 구성요소에 대한 도면부호는 동일하게 적용하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차체 조립 방법의 공정도로써, 본 실시예에 따른 종래 차체 조립 방법은, 상기 도 3에서 도시한 바와 같이, 플로워 어셈블 키(FLOOR ASSEMBLE KEY) 용접공정(S100)에서 프론트 엔드(11; FRONT END)를 제외한 센터 플로워(12; CENTER FLOOR) 및 리어 플로워(13; REAR FLOOR)를 가 용접하여 일단 고정한 다음, 5단계로 이루어지는 플로워 어셈블 리스폿(FLOOR ASSEMBLE RESPOT) 공정(S200)에서, 상기 센터 플로워(12; CENTER FLOOR) 및 리어 플로워(13; REAR FLOOR)의 각 부분을 스폿용접을 통하여 완전히 고정하여 프론트 엔드(11)를 제외한 플로워 어셈블리를 완성한다.
상기 플로워 어셈블 리스폿(FLOOR ASSEMBLE RESPOT) 공정(S200)을 구체적으로 설명하면, 먼저 제1단계(S201)공정에서는 센터 플로워(12)와 리어 플로워(13)의 연결 마운팅부를 수직방향으로 용접하는 작업공정으로 이루어지고, 제2단계(S202)공정에서는 상기 센터 플로워(12)와 리어 플로워(13)의 연결 측면부를 추가용접하는 작업공정으로 이루어지고, 제3단계(S203)공정에서는 센터 플로워(12)와 리어 플로워(13)의 연결 패널부를 수직용접하는 작업공정으로 이루어지고, 제4단계(S204)공정에서는 센터 플로워(12)와 리어 플로워(13)의 연결부 중앙터널 경사부를 스페셜 용접하는 작업공정으로 이루어지고, 제5단계(S205)공정에서는 센터 플로워(12)와 리어 플로워(13)의 파이널 추가용접 및 일부 특수용접하는 작업공정으로 이루어진다.
이와 같이, 상기 플로워 어셈블 리스폿(FLOOR ASSEMBLE RESPOT) 공정(S200)을 통하여 플로워 어셈블리(10;FLOOR ASSEMBLY)를 구성한 후, 차체 빌드 업 키(BODY BUILD-UP KEY)용접공정(S300)에서는 좌우측 사이드 패널(21,22), 및 카울(31;COWL), 루프(32;ROOF)를 가 조립하여 일단 프론트 엔드(11)를 제외한 차체(100)의 전체 골격을 형성한다.
이후, 차체 리스폿(BODY RESPOT) 공정(S400)에서는 4단계의 세부공정을 통하여 상기 차체 빌드 업 키(BODY BUILD-UP KEY) 용접공정(S30)에서 가 조립된 좌우측 사이드 패널(21,22), 및 카울(31;COWL), 루프(32;ROOF)의 각 부분을 스폿용접을 통하여 완전히 고정하여 프론트 엔드(11)를 제외한 프론트 엔드 리스 차체(100;FRONT END LESS BODY)를 완성하게 된다.
상기 차체 리스폿(BODY RESPOT) 공정(S400)을 구체적으로 설명하면, 먼저 제1단계(S401)공정에서는 프론트 엔드(11)를 제외한 플로워 어셈블리와 좌우측 사이드 패널(21,22)의 측면 플랜지부를 용접하는 작업공정으로 이루어지고, 제2단계(S402)공정에서는 좌우측 사이드 패널(21,22)과 루프(32)간의 마운팅부를 수직방향으로 용접하는 작업공정으로 이루어지고, 제3단계(S403)공정에서는 프론트 엔드(11)를 제외한 플로워 어셈블리와 좌우측 사이드 패널(21,22)의 마운팅부에 대하여 차채 실내를 용접하는 작업공정으로 이루어지고, 제4단계(S404)공정에서는 프론트 엔드(11)를 제외한 플로워 어셈블리와 좌우측 사이드 패널(21,22)의 마운팅 리어 램프부를 용접하는 작업공정으로 이루어진다.
그 다음. 상기 차체 리스폿(BODY RESPOT) 공정(S400)에서 완성된 프론트 엔드 리스 차체(100)의 전방에 대하여 프론트 엔드(11)를 스폿용접하여 최종 차체(101)를 완성하는 프론트 엔드(11;FRONT END) 결합공정(S500)을 진행하게 된다.
따라서 본 실시예에 따른 차체 조립 방법에 의하면, 상기 프론트 엔드 결합공정(S500)을 제외한 전 공정에서, 상기 프론트 엔드(11)의 길이만큼 공정간의 피치(P2)를 단축시킬 수 있어 그 만큼 작업 소요면적을 줄일 수 있다.
또한, 상기 프론트 엔드(11;FRONT END)를 최종 공정(S500)에서 결합하게 됨으로, 강성이 취약한 프론트 엔드(11) 전방부위가 조립라인 전체를 흐르면서 이송되는 동안, 셔틀 업 다운(SHTULLE UP/DOWN)에 의한 변형발생을 배제할 수 있으며, 이에 따라 의장모듈의 부품 결합 시, 조립 불량 및 외관 품질 저하의 요인도 배제할 수 있게 되는 것이다.
또한, 원가 절감면에서 공정별 프론트 엔드(11;FRONT END)를 규제하는 지그유닛(JIG UNIT)이 최종 공정에만 설치함으로써 설비 단순화 및 투자비를 대폭적으로 축소시킬 수 있는 것이다.
상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 차체 조립 방법에 의하면, 플로워 어셈블리를 이루는 프론트 엔드를 차체 빌드 업(BODY BUILD-UP) 공정 이후에 조립하여 차체 생산라인을 컴팩트하게 하며, 동시에 조립라인의 작업 소요면적을 최소화하여 작업공간의 효율성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 강성이 취약한 차체 골격의 전방부위에 위치하는 프론트 엔드를 차체 빌드 업 공정 이후에 최종적으로 조립함으로써, 강성이 취약한 프론트 엔드 전방부위가 조립라인 전체를 흐르면서 이송되는 동안, 변형발생을 배제할 수 있어 의장모듈의 부품 결합 시, 조립 불량 및 외관 품질 저하의 원인을 제거할 수 있다.
또한, 원가 절감면에서 공정별 프론트 엔드를 규제하는 지그유닛(JIG UNIT)이 최종 공정에서만 설치되도록 하여 설비 단순화 및 투자비를 대폭적으로 축소시키는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 모노코크 타입 차체의 구조를 설명하기 위한 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 차체 조립 방법의 공정도, 및
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차체 조립 방법의 공정도이다.

Claims (3)

  1. 차체 조립 방법에 있어서,
    센터 플로워와 리어 플로워를 가 용접하여 고정하는 플로워 어셈블 키(FLOOR ASSEMBLE KEY) 용접공정(S100);
    상기 가 용접된 센터 플로워 및 리어 플로워의 각 부분을 스폿용접을 통하여 완전히 고정하여 플로워 어셈블리를 구성하도록 5단계 공정으로 이루어지는 플로워 어셈블 리스폿(FLOOR ASSEMBLE RESPOT) 공정(S200);
    상기 플로워 어셈블 리스폿 공정(S200)을 통하여 구성된 플로워 어셈블리에 대하여 좌우측 사이드 패널, 및 카울, 루프를 가 조립하여 일단 차체의 전체 골격을 형성하는 차체 빌드 업 키(BODY BUILD-UP KEY)용접공정(S300);
    상기 차체 빌드 업 키 용접공정(S300)에서 가 조립된 좌우측 사이드 패널, 및 카울, 루프의 각 부분을 스폿용접을 통하여 완전히 고정하여 프론트 엔드 리스 차체(FRONT END LESS BODY)를 완성하도록 4단계 공정으로 이루어지는 차체 리스폿(BODY RESPOT) 공정(S400);
    상기 프론트 엔드 리스 차체의 전방에 프론트 엔드를 스폿용접하여 최종 차체를 완성하는 프론트 엔드(FRONT END) 결합공정(S500);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차체 조립 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 플로워 어셈블 리스폿(FLOOR ASSEMBLE RESPOT) 공정(S200)은 센터 플로워와 리어 플로워의 연결 맴버부를 수직방향으로 추가용접하는 제1단계공정;
    센터 플로워와 리어 플로워의 연결 측면부를 추가용접하는 제2단계공정;
    센터 플로워와 리어 플로워의 연결 패널부를 수직방향으로 용접하는 제3단계공정;
    센터 플로워와 리어 플로워의 연결부 중앙터널 경사부를 스페셜 용접하는 제4단계공정;
    센터 플로워와 리어 플로워의 파이널 추가용접 및 일부 특수용접하는 제5단계공정;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차체 조립 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 차체 리스폿(BODY RESPOT) 공정(S400)은
    프론트 엔드를 제외한 플로워 어셈블리와 좌우측 사이드 패널의 측면 플랜지 마운팅부를 용접하는 제1단계공정;
    좌우측 사이드 패널과 루프 간의 마운팅부를 수직방향으로 용접하는 제2단계공정;
    프론트 엔드를 제외한 플로워 어셈블리와 좌우측 사이드 패널의 마운팅부에 대하여 차체 실내를 용접하는 제3단계공정;
    프론트 엔드를 제외한 플로워 어셈블리와 좌우측 사이드 마운팅 리어 램프부를 용접하는 제4단계공정;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차체 조립 방법.
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