KR100559329B1 - 용접 지그용 체결장치 - Google Patents

Abstract

다수개의 로케이터와 규제핀을 통하여 용접 대상물을 로딩한 베이스 지그 상에 상기 용접 대상물을 고정하기 위한 행거 지그를 상기 베이스 지그의 다수의 개소에서 견고하게 체결하기 위하여;

상기 베이스 지그의 각 모서리 부분에 장착되며, 내부에는 곡선형상의 가이드 홈을 형성하는 록킹 하우징 유닛; 상기 록킹 하우징 유닛에 대응하여 상기 행거 지그의 각 모서리 부분에 하향하여 장착되며, 상기 가이드 홈을 따라 록킹 핀이 체결되도록 하여 상기 베이스 지그 상에 행거 지그를 고정하는 록킹 핀 유닛으로 구성되는 용접 지그용 체결장치를 제공한다.

용접 지그, 체결장치, 록킹 하우징, 록킹 핀 유닛

Description

용접 지그용 체결장치{A LOCKING DEVICE OF WELDING JIG}

도 1은 본 발명이 적용되는 도어패널용 용접 지그의 측면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용접 지그용 체결장치의 사시도이다.

도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 용접 지그용 체결장치의 록킹 하우징 내부의 가이드 홈을 도시한 단면도이다.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 용접 지그용 체결장치의 단계별 작동 상태도이다.

본 발명은 용접 지그용 체결장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수개의 로케이터와 규제핀을 통하여 용접 대상물을 로딩한 베이스 지그 상에 상기 용접 대상물을 고정하기 위한 행거 지그를 상기 베이스 지그에 체결하기 위한 용접 지그용 체결장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 2 내지 3만여개의 부품을 수차례의 조립공정을 통하여 이루어진다.

특히, 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 프레스 공정에서 차체 패널을 생산한 후, 차체 공장으로 옮겨와서 차체 각 부분이 용접 등을 통하여 조립되어 화이트 보디(B.I.W) 상태의 차체를 이루게 된다.

이와 같이 완성된 차체는 플로워, 도어, 트렁크 리드, 후드, 휀더의 장착 과정을 거치게 되고, 도장공정으로 이동하여 도색작업을 이룬 후, 의장공장에서 엔진, 트랜스미션, 내,외장재의 조립을 통하여 완성되는 것이다.

상기에서 도어의 인너패널과 같이, 많은 보강부재가 용접되는 경우에는, 다수개의 로케이터와 규제핀 및 클램핑 장치를 구성한 베이스 지그 상에 상기 도어 인너패널을 로딩한 상태로 상기 클램핑 장치를 이용하여 도어 인너패널을 고정하거나, 도 1에서 도시한 바와 같이, 다수개의 로케이터와 규제핀을 구성한 베이스 지그 상에 상기 도어 인너패널을 로딩한 상태로 행거 지그를 통하여 상기 도어 인너패널을 고정한 상태로, 상기 보강부재의 용접 작업을 이루고 있다.

그러나 상기한 바와 같은 베이스 지그 상에 다수개의 로케이터와 규제핀을 통하여 로딩된 도어 인너패널을 상기 행거 지그를 통하여 고정하는 경우, 상기 베이스 지그와 행거 지그가 서로 체결된 상태로 용접 작업이 진행되는 것이 아니기 때문에 작업장 내의 진동 등에 의해 보강부재 혹은 도어 인너패널의 용접 위치가 부정확하여 품질 확보가 어렵다는 문제점이 있어 왔다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상기 베이스 지그와 행거 지그를 상호 견고하게 체결할 수 있도록 하기 위하여 발명된 것으로 서, 본 발명의 목적은 다수개의 로케이터와 규제핀을 통하여 용접 대상물을 로딩한 베이스 지그 상에 상기 용접 대상물을 고정하기 위한 행거 지그를 상기 베이스 지그의 다수의 개소에서 견고하게 체결하기 위한 용접 지그용 체결장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 용접 지그용 체결장치는

다수개의 로케이터와 규제핀을 통하여 용접 대상물을 로딩한 베이스 지그 상에 상기 용접 대상물을 고정하기 위한 행거 지그를 상기 베이스 지그에 체결하기 위하여;

상기 베이스 지그의 각 모서리 부분에 장착되며, 내부에는 곡선형상의 가이드 홈을 형성하는 록킹 하우징 유닛; 상기 록킹 하우징 유닛에 대응하여 상기 행거 지그의 각 모서리 부분에 하향하여 장착되며, 상기 가이드 홈을 따라 록킹 핀이 체결되도록 하여 상기 베이스 지그 상에 행거 지그를 고정하는 록킹 핀 유닛으로 구성되며,

상기 록킹 하우징 유닛은 상기 베이스 지그의 각 모서리 부분에 장착되며, 내벽면에는 마주보는 양측에 각각 곡선형상의 가이드 홈을 형성하는 록킹 하우징으로 이루어지는 것을 특징으로 하고,

상기 록킹 핀 유닛은 상기 록킹 하우징 유닛에 대응하도록 상기 행거 지그의 각 모서리 부분에 하향하여 장착되는 메인 핀; 상기 메인 핀의 하단면에 외륜부를 통하여 일체로 고정되는 트러스트 베어링; 상기 트러스트 베어링의 내륜부에, 상단 을 통하여 일체로 고정되는 가이드 핀; 상기 가이드 핀에 끼워져 일단이 가이드 핀의 일측에 고정되고, 타단은 상기 트러스트 베어링의 외륜부 일측에 고정되어 상기 트러스트 베어링에 대하여 가이드 핀에 비틀림 하중을 제공하는 토오션 스프링; 상기 가이드 핀의 하부 양측으로 돌출되도록 횡방향으로 관통하여 설치되며, 상기 록킹 하우징 유닛의 양측 가이드 홈에 작용하는 록킹 핀으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 적용되는 도어패널용 용접 지그의 측면도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용접 지그용 체결장치의 사시도, 도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 용접 지그용 체결장치의 록킹 하우징 내부의 가이드 홈을 도시한 단면도로써, 본 발명의 실시예에 따른 용접 지그용 체결장치가 적용되는 용접 지그(1)는 다수개의 로케이터(3)와 규제핀(5)을 통하여 용접 대상물인 도어 인너패널(10)을 로딩하는 베이스 지그(7)와, 상기 도어 인너패널(10) 및 보강부품(11)을 고정하기 위하여 베이스 지그(7) 상에 체결되는 행거 지그(9)로 이루어진다.

이러한 베이스 지그(7)에 대하여 행거 지그(9)를 체결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 용접 지그용 체결장치(20)의 구성은 상기 베이스 지그(7)의 각 모서리 부분에 록킹 하우징 유닛(21)으로 내벽면의 마주보는 양측에 각각 곡선형상의 가이드 홈(27)을 형성하는 록킹 하우징(25)이 장착된다.

그리고 상기 록킹 하우징(25)에 대응하여 상기 행거 지그(9)의 각 모서리 부분에는 록킹 핀 유닛(23)이 하향하여 장착되는데, 이 록킹 핀 유닛(23)은 상기 록킹 하우징(25)의 가이드 홈(27)을 따라 록킹 핀(29)이 체결되도록 하여 상기 베이스 지그(7) 상에 행거 지그(9)를 고정하게 된다.

상기 록킹 핀 유닛(23)의 구성은 상기 록킹 하우징(25)에 대응하도록 상기 행거 지그(9)의 각 모서리 부분에 하향하여 원형의 단면을 갖는 메인 핀(31)이 장착된다.

상기 메인 핀(31)의 하단면에는 트러스트 베어링(33)이 고정 장착되고, 상기 트러스트 베어링(33)의 하부에는 가이드 핀(35)이 그 상단을 통하여 일체로 고정 장착된다.

여기서, 트러스트 베어링(33)은 그 외륜부(41)가 상기 메인 핀(31)에 일체로 고정되고, 그 내륜부(43)가 상기 가이드 핀(35)에 일체로 고정되며, 상기 내륜부(43)와 외륜부(41) 사이에는 베어링 볼(45)이 개재된다.

그리고 상기 가이드 핀(35)에는 토오션 스프링(37)이 끼워져 그 하단이 상기 가이드 핀(35)의 일측에 고정되고, 그 상단은 상기 트러스트 베어링(33)의 외륜부(41) 일측에 고정되어 상기 트러스트 베어링(33)의 외륜부(41)에 대하여 가이드 핀(35)에 비틀림 하중을 제공한다.

여기서 상기 토오션 스프링(37)은 코일 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가이드 핀(35)의 하부에는 양측으로 돌출되도록 횡방향으로 록킹 핀(29)이 관통하여 설치되며, 이 록킹 핀(29)은 상기 록킹 하우징(25)의 내부 양측 가이드 홈(27)에 작용하게 된다.

이 때, 상기 록킹 핀(29)은 그 양단부가 상기 가이드 홈(27)과의 마찰저항을 저감하도록 라운드 형상으로 형성된다.

그리고 상기 가이드 홈(27)의 형상을, 도 4에서 도시한 바와 같이, 록킹 하우징(25)의 일측 내벽면 상의 가이드 홈(27)을 통하여 살펴보면, 상기 록킹 핀(29)이 진입하는 진입단(P1), 상기 록킹 핀(29)의 하강 및 토오션 스프링(37)의 비틀림 하중을 발생시키도록 가이드 하는 진입 하강 가이드부(G1), 상기 진입 하강 가이드부(G1)를 따라 하강하던 록킹 핀(29)을 일시 정지시키는 정지단(P2), 상기 정지단(P2)으로부터 토오션 스프링(37)의 비틀림 하중이 일부 해제되면서 록킹 핀(29)을 체결하는 록킹단(P3), 상기 록킹단(P3) 상의 록킹 핀(29)이 외력에 의해 더 하강하여 록킹 상태가 해제되는 록킹 해제단(P4), 상기 록킹 해제단상의 록킹 핀(29)이 상기 토오션 스프링(37)의 비틀림 하중이 완전히 해제되면서 진출방향으로 수평 이동을 가이드 하는 진출 수평 가이드부(G2), 상기 토오션 스프링(37)의 비틀림 하중이 '0'이 되는 하중 해제단(P5), 상기 하중 해제단(P5)으로부터 외력에 의해 토오션 스프링(37)의 역방향 비틀림 하중을 유도하면서 상기 록킹 핀(29)의 상승을 가이드 하여 진출단(P6)을 통하여 록킹 핀(29)이 록킹 하우징(25)으로부터 완전히 분리되도록 가이드 하는 진출 상승 가이드부(G3)로 형성된다.

따라서 상기한 바와 구성을 갖는 용접 지그용 체결장치의 작동을, 도 4와 도 5 내지 도 8을 통하여 살펴보면, 먼저, 도 1에서와 같이, 작업자가 베이스 지그(7) 상에 도어 인너패널(10)과 각종 보강부품(11)들을 셋팅한 상태로 로봇에 의해 행거 지그(9)가 투입되면, 상기 베이스 지그(7)의 록킹 하우징(25)에 대하여 행거 지그(9)의 록킹 핀 유닛(23)이 체결되어 상기 베이스 지그(7)와 행거 지그(9)를 체결하여 용접 대상물인 상기 도어 인너패널(10)과 각종 보강부품(11)을 클램핑 하게 된다.

상기 록킹 하우징(25)과 록킹 핀 유닛(23)의 체결 작동을 단계별로 살펴보면, 먼저, 도 4 및 도 5에서와 같이, 상기 베이스 지그(7) 상의 록킹 하우징(25)에 대하여 상기 행거 지그(9) 상의 록킹 핀 유닛(23)이 로봇에 의해 체결 작동을 이루게 되는데, 먼저, 상기 록킹 핀(29)이 가이드 홈(27)의 진입단(P1)으로 진입하게 된다. 이 때, 상기 록킹 핀(29)은 토오션 스프링(37)의 비틀림 하중을 받지 않는 원위치 상태에서 진입하게 된다.

계속해서, 상기 록킹 핀(29)은 진입 하강 가이드부(G1)를 따라 하강하게 되며, 이 때, 상기 토오션 스프링(37)은 비틀림 하중을 발생시키게 되며, 상기 진입 하강 가이드부(G1)를 따라 하강하던 록킹 핀(29)은, 도 6에서와 같이, 정지단(P2)에서 일시 정지된 상태로 토오션 스프링(37)의 비틀림 하중이 일부 해제되면서 록킹단(P3)에 체결된다.

이와 같이, 록킹 하우징(25)과 록킹 핀 유닛(23)이 인장방향으로 체결 작동하여 상기 베이스 지그(7)와 행거 지그(9)는 체결 상태를 유지하게 된다.

그리고 상기 록킹 하우징(25)과 록킹 핀 유닛(23)의 분리 작동은 상기 록킹단(P3) 상의 록킹 핀(29)이 로봇 등의 외력에 의해 더 하강하게 되면, 록킹 해제단(P4)으로 이동하여 록킹 상태가 해제되며, 이와 동시에, 도 7에서와 같이, 상기 록킹 해제단(P4)상의 록킹 핀(29)은 상기 토오션 스프링(37)의 비틀림 하중이 완전히 해제되면서 진출방향으로 진출 수평 가이드부(G2)를 따라 수평 이동하여 상기 토오션 스프링(37)의 비틀림 하중이 '0'이 되는 하중 해제단(P5)에 위치하게 된다.

이러한 록킹 핀(29)은 상기 로봇의 외력에 의해, 도 8에서와 같이, 상기 하중 해제단(P5)으로부터 토오션 스프링(37)의 역방향 비틀림 하중을 유도하면서 진출 상승 가이드부(G3)를 따라 상승하여 진출단(P6)을 통하여 록킹 핀(29)이 록킹 하우징(25)으로부터 완전히 분리되어 상기 베이스 지그(7)에 대하여 행거 지그(9)의 체결 상태를 해제하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 용접 지그용 체결장치에 의하면, 다수개의 로케이터와 규제핀을 통하여 용접 대상물을 로딩한 베이스 지그 상에 가이드 홈을 갖는 록킹 하우징을 구성하고, 행거 지그 상에는 하단에 록킹 핀을 구비하는 록킹 핀 유닛을 구성하여 상기 록킹 핀이 가이드 홈을 따라 체결 및 분리가 가능하도록 하여 상기 베이스 지그의 다수의 개소에서 상기 행거 지그를 견고하게 체결하여 작업장 내의 진동 등에 의해 보강부재 혹은 도어 인너패널의 용접 위치가 부정확하게 되는 것을 방지하여 용접 품질을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 다수개의 로케이터와 규제핀을 통하여 용접 대상물을 로딩한 베이스 지그 상에 상기 용접 대상물을 고정하기 위한 행거 지그를 상기 베이스 지그에 체결하기 위하여, 상기 베이스 지그의 각 모서리 부분에 장착되며, 내벽면에는 마주보는 양측에 곡선형상의 가이드 홈을 형성하는 록킹 하우징 유닛과; 상기 록킹 하우징 유닛에 대응하여 상기 행거 지그의 각 모서리 부분에 하향하여 장착되며, 상기 가이드 홈을 따라 록킹 핀이 체결되도록 하여 상기 베이스 지그 상에 행거 지그를 고정하는 록킹 핀 유닛을 포함하는 용접 지그용 체결장치에 있어서,

   상기 가이드 홈은 상기 록킹 핀이 진입하는 진입단(P1);

   상기 록킹 핀의 하강 및 록킹 핀에 연결되는 토오션 스프링의 비틀림 하중을 발생시키도록 가이드 하는 진입 하강 가이드부(G1);

   상기 진입 하강 가이드부(G1)를 따라 하강하던 록킹 핀을 일시 정지시키는 정지단;

   상기 정지단(P2)으로부터 토오션 스프링의 비틀림 하중이 일부 해제되면서 록킹 핀을 체결하는 록킹단(P3);

   상기 록킹단(P3) 상의 록킹 핀이 외력에 의해 더 하강하여 록킹 상태가 해제되는 록킹 해제단(P4);

   상기 록킹 해제단(P4)상의 록킹 핀이 상기 토오션 스프링의 비틀림 하중이 완전히 해제되면서 진출방향으로 수평 이동을 가이드 하는 진출 수평 가이드부(G2);

   상기 토오션 스프링의 비틀림 하중이 '0'이 되는 하중 해제단, 상기 하중 해제단으로부터 외력에 의해 토오션 스프링의 역방향 비틀림 하중을 유도하면서 상기 록킹 핀의 상승을 가이드 하는 진출 상승 가이드부(G3); 및

   상기 진출 상승 가이드부(G3)를 따라 록킹 핀이 록킹 하우징으로부터 완전히 분리되도록 가이드 하는 진출단(P6);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접 지그용 체결장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 록킹 핀 유닛은

   상기 록킹 하우징 유닛에 대응하도록 상기 행거 지그의 각 모서리 부분에 하향하여 장착되는 메인 핀;

   상기 메인 핀의 하단면에 외륜부를 통하여 일체로 고정되는 트러스트 베어링;

   상기 트러스트 베어링의 내륜부에, 상단을 통하여 일체로 고정되는 가이드 핀;

   상기 가이드 핀에 끼워져 일단이 가이드 핀의 일측에 고정되고, 타단은 상기 트러스트 베어링의 외륜부 일측에 고정되어 상기 트러스트 베어링에 대하여 가이드 핀에 비틀림 하중을 제공하는 토오션 스프링;

   상기 가이드 핀의 하부 양측으로 돌출되도록 횡방향으로 관통하여 설치되며, 상기 록킹 하우징 유닛의 양측 가이드 홈에 작용하는 록킹 핀;

   으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접 지그용 체결장치.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 트러스트 베어링은

   상기 메인 핀에 일체로 고정되는 외륜부;

   상기 가이드 핀에 일체로 고정되는 내륜부;

   상기 내륜부와 외륜부 사이에 개재되는 베어링 볼;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 지그용 체결장치.
6. 청구항 4에 있어서, 상기 토오션 스프링은

   코일 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접 지그용 체결장치.
7. 청구항 4에 있어서, 상기 록킹 핀은

   그 양단부가 상기 가이드 홈과의 마찰저항을 저감하도록 라운드 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접 지그용 체결장치.

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