KR100581125B1 - 휠 하우스 헤밍 장치 및 이를 이용한 헤밍 공법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 휠 하우스 부분의 조립 공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휠 하우스 헤밍 공법에 관한 것이다.
본 발명은 휠 하우스의 사이드 아우터 판넬과 쿼터 이너 판넬을 연결하기 위한 헤밍 장치에 있어서,
왕복 승하강 작동하는 유압실린더; 상기 유압실린더와 일정간격 이격되어 있는 수직 기둥; 단부에 메인 헤밍 펀치를 구비하는 메인 헤밍 몸체; 상기 수직기둥을 회전축으로 유압실린더와 메인 헤밍 몸체를 연결하는 제 1링크부재; 상기 제 1링크부재와 병렬로 수직기둥과 메인 헤밍 몸체를 연결하는 제 2링크부재; 단부에 프리 헤밍 펀치를 구비하며 바닥판에 회전 가능하게 결합하는 프리 헤밍 몸체; 및
상기 프리 헤밍 몸체와 제 2링크 부재를 연결하는 제 3링크부재;를 포함하여 이루어지고, 상기 유압실린더의 1행정으로 사이드 아우터 판넬의 플랜지를 안쪽을 꺾는 프리 헤밍과, 안쪽으로 꺾여진 플랜지를 쿼터 이너 판넬에 밀착시키는 메인 헤밍이 순차적으로 이루어지는 구조를 제공한다.

Description

휠 하우스 헤밍 장치 및 이를 이용한 헤밍 공법{Wheel house hemming device and method using it}
도 1a는 차량의 사이드 아우터 판넬을 나타낸 도면이고,
도 1b는 도 1a의 A-A선에 따른 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 휠 하우스 헤밍 장치를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 휠 하우스 헤밍 장치의 사용 상태를 나타낸 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 휠 하우스 헤밍 장치의 작동을 설명하기 위한 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 헤밍 공법으로 이루어진 휠 하우스 부분의 단면도임.
< 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명 >
Q : 쿼터 이너 판넬(Quartet inner panel)
S : 사이드 아우터 판넬(Side outer panel)
100 : 헤밍 장치 110 : 유압실린더
120 : 수직 기둥 130 : 메인 헤밍 몸체
135 : 메인 헤밍 펀치 140 : 프리 헤밍 몸체
145 : 프리 헤밍 펀치 160 : 제 1링크부재
170 : 제 2링크부재 180 : 제 3링크부재
본 발명은 차량의 휠 하우스 부분의 조립 공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휠 하우스 헤밍 공법에 관한 것이다.
도 1a는 차량의 사이드 아우터 판넬을 나타낸 도면이고, 도 1b는 A-A선에 따른 단면도이다.
도시된 바와 같이, 사이드 아우터 판넬(S)과 쿼터 이너 판넬(Q)에 각각 플랜지를 형성하여 플랜지들을 점 용접으로 연결하는 구조를 적용하고 있다.
차체 공정에서는 사이드 컴플리트 공정에서 스팟 용접건을 사용하여 점용접을 실시하고 있다. 종래에는 로보트 티칭을 통하여 휠 하우스 내측 협소 구간에 진입하여 클램프 유닛과의 간섭을 피하여 용접을 실시하게 되므로, 실제로 휠 하우스 용접은 클램프 유닛과의 간섭과 협소 구간의 자세 불량으로 인하여 설계상의 용접점과 같은 좌표에 정확한 자세로 작업하는 것이 사실상 불가능하여 설계와 다수의 차이가 발생하여 품질상의 문제를 일으키고 있는 실정이었다.
본 발명의 목적은 사이드 아우터 판넬의 플랜지는 확보하고 쿼터 이너 판넬의 플랜지는 제거하여 사이드 아우터 판넬의 플랜지가 쿼터 이너 판넬의 플랜지를 감쌀 수 있도록 접합구조를 변경하여, 휠 하우스의 외관품질을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 점용점을 위한 플랜지를 삭제하여 타이어와 상기 플랜지의 간섭을 회피함으로써 광폭타이어 적용에 지장을 주지 않는 휠 하우스 조립 공법을 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 휠 하우스의 사이드 아우터 판넬과 쿼터 이너 판넬을 연결하기 위한 헤밍 장치에 있어서,
왕복 승하강 작동하는 유압실린더; 상기 유압실린더와 일정간격 이격되어 있는 수직 기둥; 단부에 메인 헤밍 펀치를 구비하는 메인 헤밍 몸체; 상기 수직기둥을 회전축으로 유압실린더와 메인 헤밍 몸체를 연결하는 제 1링크부재; 상기 제 1링크부재와 병렬로 수직기둥과 메인 헤밍 몸체를 연결하는 제 2링크부재; 단부에 프리 헤밍 펀치를 구비하며 바닥판에 회전 가능하게 결합하는 프리 헤밍 몸체; 및
상기 프리 헤밍 몸체와 제 2링크 부재를 연결하는 제 3링크부재;를 포함하여 이루어지고, 상기 유압실린더의 1행정으로 사이드 아우터 판넬의 플랜지를 안쪽을 꺾는 프리 헤밍과, 안쪽으로 꺾여진 플랜지를 쿼터 이너 판넬에 밀착시키는 메인 헤밍이 순차적으로 이루어지는 구조를 제공한다.
아울러, 이러한 헤밍 장치를 이용하여, 상기 사이드 아우터 판넬의 플랜지가 쿼터 이너 판넬을 감싸 고정하는 것을 특징으로 하는 휠 하우스 헤밍 공법을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 휠 하우스 헤밍 장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 휠 하우스 헤밍 장치의 사용 상태를 나타낸 평면도이다.
휠 하우스 헤밍을 적용하기 위해서는 기존의 점 용접을 위한 플랜지 구조에서 사이드 아우터 판넬(S, 도 1b 참조)의 플랜지는 확보하고 쿼터 이너 판넬(Q, 도 1b 참조)의 플랜지는 제거하여 사이드 아우터 판넬(S)의 플랜지가 쿼터 이너 판넬(Q)의 플랜지를 감쌀 수 있도록 접합 구조를 변경해야 한다.
휠 하우스 헤밍 지그는 일체형 베드(B) 위에 기존의 지그와 유사한 지그부(J)와 휠 하우징 부의 헤밍을 실시하는 헤밍 장치(100)를 복합 구성하여 인 라인에서 기존 지그의 품질을 확보하면서 동시에 헤밍을 실시하는 하이브리드 시스템으로 구성된다.
휠 하우스 헤밍 장치(100)는 유압에 의하여 왕복 승하강 작동하는 유압실린더(110)와, 상기 유압실린더(110)와 일정간격 이격되어 있으며 바닥판(150)에 움직이지 않도록 고정되어 있는 수직 기둥(120)과, 일측 단부에 메인 헤밍 펀치(135)를 구비하는 메인 헤밍 몸체(130)와, 상기 수직기둥(120)을 회전축으로 유압실린더(110)와 메인 헤밍 몸체(130)를 연결하는 제 1링크부재(160)와. 상기 제 1링크부재(160)와 병렬로 수직기둥(120)과 메인 헤밍 몸체(130)를 연결하여 메인 헤밍 몸체(130)가 대각선으로 평행하게 왕복 운동할 수 있도록 하는 제 2링크부재(170)와, 일측 단부에 프리 헤밍 펀치(145)를 구비하며 바닥판(150)에 회전 가능하게 결합하는 프리 헤밍 몸체(140)와, 상기 프리 헤밍 몸체(140)와 제 2링크부재(170)를 연결하는 제 3링크부재(180)를 포함하여 이루어져, 상기 유압실린더(100)의 1행정으로 사이드 아우터 판넬(S)의 플랜지의 안쪽을 꺾는 프리 헤밍과, 안쪽으로 꺾여진 사이드 아우터 판넬(S)의 플랜지를 쿼터 이너 판넬(Q)에 밀착시키는 메인 헤밍이 순차적으로 이루어지도록 하는 구조를 제공한다.
이러한 본 발명의 헤밍 장치는 도 3에 도시된 바와 같이 베드(B) 상에 위치하게 되는데, 사이드 아우터 판넬(S)의 각 부분들을 고정하기 위한 지그(J)와 함께 베드에 일체로 부착된다.
도 4는 본 발명에 따른 휠 하우스 헤밍 장치의 작동을 설명하기 위한 측면도이다.
본 발명에 따른 휠 하우스 헤밍 장치는 힘을 공급하는 유압실린더(100)와 프리 헤밍 펀치(145)를 구비하는 프리 헤밍 몸체(140)와, 메인 헤밍 펀치(135)를 구비하는 메인 헤밍 몸체(130)와, 유압실린더(100)와 상기 헤밍 몸체들(140, 135)을 연결하는 링크부재들(160, 170, 180)으로 구성되어 있다. 사이드 휠 하우스부 헤밍은 헤밍면 상부를 휠 하우스가 감싸고 있어서 일반 방식의 헤밍 장치는 사용이 불가하다. 따라서 측면에서 진입하는 구조의 링크 헤밍 장치를 사용하며 유압실린더(100)의 1행정으로 프리 헤밍 및 메인 헤밍이 순차적으로 동시에 일어난다.
점선은 유압실린더(100)가 하강한 상태를 나타내며, 실선은 유압실린더(100)가 상승한 상태를 각각 나타낸다.
점선으로 도시한 바와 같이 유압실린더(100)가 하강한 상태에서 사이드 아우터 판넬(S)과 쿼터 이너 판넬이 로딩된 후, 유압실린더(100)가 상승하면 제 1링크 부재(160)가 수직기둥(120)을 중심으로 시계방향으로 회전하게 된다. 그런데, 메인 헤밍 몸체(130)는 수직기둥(120)과 제 1링크부재(160) 및 제 2링크부재(170)로 연결되어 4절 링크를 형성하고 있으므로, 제 1링크부재(160)의 회전에 따라 메인 헤밍 몸체(130)가 우측 하향으로 평행 이동하게 된다. 이때 제 2링크부재(170)는 수직기둥(120)을 축으로 시계 방향으로 회전하게 되는데, 제 2링크부재(170)와 제 3링크부재(180)는 서로 회동가능하게 결합하고 있으며, 상기 제 3링크부재(180)는 받침대(150)에 회동가능하게 연결되어 있는 프리 헤밍 몸체(140)와 연결되어 있으므로, 제 2링크부재(170)가 수직기둥(120)에 연결된 부분을 축으로 시계 방향으로 회전하게 되면 상기 제 3링크부재(180)가 프리 헤밍 몸체(140)를 밀어 받침대(150)를 기준으로 시계방향으로 회전시킨다. 여기서 제 2링크부재(170)의 일단은 수직기둥(120)과의 연결부를 중심으로 회전하므로, 제 3링크부재(180)와 연결된 제 2링크부재(170)의 타단은 도 4에 도시된 바와 같이 점선위치에서 실선위치를 지나 이점쇄선 위치로 회전하게 된다. 따라서 이러한 제 2링크부재(170)의 타단과 제 3링크부재(180)를 통해 연결된 프리 헤밍 몸체(140)는 점선 위치에서 실선 위치로 이동한 후 다시 점선 위치로 되돌아가게 된다.
따라서, 상기 프리 헤밍 몸쳬(140)의 선단에 위치하는 프리 헤밍 펀치(145)는 점선 위치에서 화살표(A1) 방향으로 실선 위치로 이동하여 사이드 아우터 판넬(S)의 플랜지를 우측으로 꺾고 다시 점선 위치로 복귀되며, 메인 헤밍 몸체(130)의 선단에 위치하는 메인 헤밍 펀치(135)는 화살표(A2) 방향으로 이동하여 상기 사이드 아우터 판넬(S)의 플랜지를 쿼터 이너 판넬(Q)에 밀착시켜 헤밍 공정을 마무리하게 된다.
상기 메인 헤밍 몸체(130)의 하단부와, 수직기둥(120)이 가장 근접하게 되는 부분에 각각 스토퍼(122, 132)를 설치하여, 메인 헤밍 몸체(130)가 최저점에 위치하면 상기 스토퍼들(122, 132)이 접촉하도록 하고, 상기 스토퍼(122, 132)를 조절하여 헤밍시 사이드 아우터 판넬(S)의 외관굴곡 품질을 육성할 수 있도록 함이 바람직하다.
도 5는 본 발명에 따른 헤밍 공법으로 이루어진 휠 하우스 부분의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 헤밍 공법으로 휠 하우스를 마감하면 플랜지가 노출되지 않으므로 외관 품질이 향상되고, 광폭 타이어의 적용도 가능하므로 상품성 향상의 효과도 가져오게 되며, 종래의 점 용접시에 발생하던 작업공간의 협소로 인한 품질 불량의 문제도 해결 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 휠 하우스 헤밍 공법은 휠 하우스의 마감 공정을 헤밍으로 함으로써 플랜지가 삭제되어 외관 품질이 향상된다. 또한 플랜지와 타이어 사이에서 간섭이 발생하지 않으므로 광폭 타이어를 적용할 수 있어 상품성도 향상되는 효과를 가져온다.
또한, 종래의 용접용 로보트 및 용접건이 필요치 않으므로 제작 원가가 절감되는 효과도 있다.

Claims (3)

  1. 휠 하우스의 사이드 아우터 판넬과 쿼터 이너 판넬을 연결하기 위한 헤밍 장치에 있어서,
    왕복 승하강 작동하는 유압실린더;
    상기 유압실린더와 일정간격 이격되어 있는 수직 기둥;
    단부에 메인 헤밍 펀치를 구비하는 메인 헤밍 몸체;
    상기 수직기둥을 회전축으로 유압실린더와 메인 헤밍 몸체를 연결하는 제 1링크부재;
    상기 제 1링크부재와 병렬로 수직기둥과 메인 헤밍 몸체를 연결하는 제 2링크부재;
    단부에 프리 헤밍 펀치를 구비하며 바닥판에 회전 가능하게 결합하는 프리 헤밍 몸체; 및
    상기 프리 헤밍 몸체와 제 2링크 부재를 연결하는 제 3링크부재;를 포함하여 이루어지고,
    상기 유압실린더의 1행정으로 사이드 아우터 판넬의 플랜지를 안쪽으로 꺾는 프리 헤밍과, 안쪽으로 꺾여진 플랜지를 쿼터 이너 판넬에 밀착시키는 메인 헤밍이 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 하우스 헤밍 장치.
  2. 지그를 구비하여 차체 부품을 고정하고, 생산 라인상에서 이동하는 일체형 베드의 일측에 제 1항의 휠 하우스 헤밍 장치를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 휠 하우스 헤밍 장치를 구비하는 일체형 베드.
  3. 사이드 아우터 판넬의 플랜지를 확보하고, 쿼터 이너 판넬의 플랜지를 삭제하여 휠 하우스를 마감하는 공정에 있어서,
    휠 하우스를 고정하는 단계,
    제 1항의 휠 하우스 헤밍 장치의 프리헤밍펀치로 사이드 아우터 판넬의 플랜지를 눌러주어 사이드 아우터 판넬의 플랜지가 쿼터 이너 판넬을 감싸도록 하는 단계,
    제 1항의 휠 하우스 헤밍 장치의 메인헤밍펀치가 쿼터 이너 판넬을 감싸는 사이드 아우터 판넬을 쿼터 이너 판넬에 밀착시키는 단계,
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 하우스 헤밍 공법.
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