KR100680844B1

KR100680844B1 - 클램핑 장치

Info

Publication number: KR100680844B1
Application number: KR1020050125708A
Authority: KR
Inventors: 김세훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2007-02-08

Abstract

본 발명은 2개소에서 클램핑부를 갖는 차체 패널의 그 변형특성에 의한 변형량에 따라 클램핑 순서를 결정하여 2개의 클램퍼로 클램핑 작동을 순차적으로 진행함으로써 차체 패널의 변형을 보정할 수 있도록 하는 클램핑 장치를 제공한다.

클램핑 장치, 로케이터, 클램퍼, 거리측정센서

Description

클램핑 장치{A CLAMPING APPARATUS}

도 1은 종래 기술에 의한 클램핑 장치의 측면 구성도이다.

도 2는 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 클램핑 장치의 작동 상태도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치의 측면 구성도이다.

도 4a와 도 b는 도 3의 A부분과 B부분의 확대 단면도이다.

본 발명은 클램핑 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조립을 위하여 2개소에서 클램핑부를 갖는 차체 패널의 그 변형특성에 의한 변형량에 따라 클램핑 순서를 결정하여 클램핑 작동을 순차적으로 진행함으로써 차체 패널의 변형을 보정할 수 있도록 하는 클램핑 장치에 관한 것이다.

일반적으로 클램핑 장치는 소재패널 등의 절삭, 판금, 용접 등의 가공 작업시에 소재패널이 움직이지 않도록 고정시켜주기 위한 장치로써, 검사구, 용접치구,운반장치, 로딩장치 등에 활용되며 크게 패널 밑면을 지지하는 로케이터(Locator)와 패널 윗면을 실린더 구동에 의하여 가압(5Kgf)하는 클램퍼(Clamper)로 구성된 다.

이러한 클램핑 장치는 각 가공작업마다 소재패널의 단면형상에 따라 클램핑력이나 규제 부위 등이 상이하며 클램핑 장치의 구조 또한 상이하다.

특히, 최근에는 2개소에서 클램핑부를 갖는 패널을 규제하는 경우, 1개의 힌지 포인트를 갖는 클램퍼로 2개소의 클램핑부를 동시에 규제하기 위한 클램핑 장치를 구성하여 작업시간을 단축하고, 구성부품을 축소하는 추세이다.

이러한 종래 클램핑 장치는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 하부패널(101)의 일측이 안착되는 로케이터(103)와, 상기 로케이터(103)의 일측부에 힌지부(H1)를 통하여 힌지 결합되어 상부패널(102)과 하부패널(101)의 2개소의 클램핑부(P1,P2)를 동시에 규제하는 클램퍼(105)를 포함한다.

상기 클램퍼(105)는 그 일측이 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 작동 실린더(107)의 작동로드(109)와 힌지부(H2)를 통하여 결합되며, 이 작동 실린더(107)는 그 일측이 상기 로케이터(103)의 측면부에 힌지부(H3)를 통하여 결합된다.

즉, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 작동 실린더(107)로 작동압이 공급되면, 그 작동로드(109)가 상승하면서 클램퍼(105)가 힌지 작동하여 그 각각의 규제단이 로케이터(103)에 안착된 상기 하부패널(101) 및 상부패널(102)의 2개소의 클램핑부(P1,P2)를 동시에 클램핑하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 클램핑 장치는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 1개의 작동 실린더(107)를 사용하는 장점은 있으나, 다음과 같은 문제점을 내포하고 있다.

즉, 그 첫 번째로 차체 사이드 아웃터 패널의 루프(ROOF)부는 그 단면의 제품변형 특성상 프레스 가공에 의해 스프링 백(SPRING BACK)의 발생량이 심한 부분이나, 이어한 제품 변형량을 고려하지 않고 하나의 클램퍼(105)를 이용하여 2개소의 클램핑부(P1,P2)를 동시에 클램핑하여 체결함으로써, 패널의 변형이 심하게 진행된다는 문제점을 갖는다.

또한, 두 번째로 상기한 바와 같은 단품 패널의 변형은 차체 조립 후에는 대응할 수 없으며, 이로 인하여 조립품질을 저하시키는 원인이 되는 문제점을 갖는다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 2개소에서 클램핑부를 갖는 차체 패널의 그 변형특성에 의한 변형량에 따라 클램핑 순서를 결정하여 2개의 클램퍼로 클램핑 작동을 순차적으로 진행함으로써 차체 패널의 변형을 보정할 수 있도록 하는 클램핑 장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 2개소의 클램핑부를 갖는 패널을 클램핑하기 위한 클램핑 장치에 있어서,

패널의 하부 일측이 안착되는 로케이터와; 상기 로케이터의 일측부에 힌지 결합되어 패널의 제1클램핑부를 규제하는 제1클램퍼와; 상기 로케이터의 타측부에 힌지 결합되어 패널의 제2클램핑부를 규제하는 제2클램퍼와; 상기 제1클램퍼의 일 측과 작동로드를 통하여 힌지 결합되며, 상기 로케이터의 일측면부에 일측이 힌지 결합되는 제1작동 실린더와; 상기 제2클램퍼의 일측과 작동로드를 통하여 힌지 결합되며, 상기 로케이터의 타측면부에 일측이 힌지 결합되는 제2작동 실린더와; 상기 패널의 제1클램핑부에 대응하는 로케이터의 내부에 장착되어 제1클램핑부와의 거리를 검출하여 그 신호를 출력하는 제1거리측정센서; 상기 패널의 제2클램핑부에 대응하는 로케이터의 내부에 장착되어 제2클램핑부와의 거리를 검출하여 그 신호를 출력하는 제2거리측정센서; 상기 제1,2거리측정센서로부터 인가되는 검출신호에 따라 상기 제1,2작동 실린더의 작동순서를 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1작동 실린더는 공압을 작동압으로 하는 공압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하고, 상기 제2작동 실린더는 공압을 작동압으로 하는 공압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 제1,2거리측정센서는 갭센서로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제어기는 제1,2거리측정센서로부터 인가되는 검출신호에 따라 상기 패널의 제1,2클램핑부와의 각각의 거리(갭)가 작은 쪽의 작동 실린더를 먼저 작동시킨 후, 상기 거리(갭)가 큰 쪽의 작동 실린더를 순차적으로 작동시키도록 제1,2작동 실린더에 작동압을 공급하는 공급라인 상의 솔레노이드 밸브를 순차 제어하는 제어로직을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치의 측면 구성도이고, 도 4a와 도 b는 도 3의 A부분과 B부분의 확대 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치는 2개소의 클램핑부를 갖는 패널을 클램핑하기 위한 것으로, 그 구성은 패널(1)의 하부 일측이 안착되는 로케이터(3)가 구비된다.

그리고 상기 로케이터(3)의 일측부에 제1힌지부(H1)를 통하여 힌지 결합되어 패널(1)의 제1클램핑부(P1)를 규제하는 제1클램퍼(5)가 구비되며, 상기 로케이터(3)의 타측부에는 제2힌지부(H2)를 통하여 힌지 결합되어 패널(1)의 제2클램핑부(P2)를 규제하는 제2클램퍼(7)가 구비된다.

상기 제1클램퍼(5)는 그 후단부가 공압에 의하여 작동하는 제1작동 실린더(9)의 작동로드(11)와 힌지 결합되며, 이 제1작동 실린더(9)는 그 일측이 상기 로케이터(3)의 일측면부에 힌지 브라켓(16)을 통하여 힌지 결합된다.

상기 제2클램퍼(7)는 그 후단부가 공압에 의하여 작동하는 제2작동 실린더(13)의 작동로드(15)와 힌지 결합되며, 이 제2작동 실린더(13)는 그 일측이 상기 로케이터의 타측면부에 힌지 브라켓(17)을 통하여 힌지 결합된다.

그리고 상기 패널(1)의 제1클램핑부(A)에 대응하는 로케이터(3)의 내부에는, 도 4a와 같이, 제1클램핑부(A)의 패널(1)과의 거리(혹은 갭; G1)를 검출하여 그 신호를 출력하는 제1거리측정센서(21)가 장착된다.

또한, 상기 패널(1)의 제2클램핑부(B)에 대응하는 로케이터(3)의 내부에는, 도 4b와 같이, 제2클램핑부(B)의 패널(1)과의 거리(혹은 갭; G2)를 검출하여 그 신 호를 출력하는 제2거리측정센서(23)가 장착된다.

그리고 상기 제1,2거리측정센서(21,23)로부터 인가되는 검출신호에 따라 상기 제1,2작동 실린더(9,13)의 작동순서를 제어하는 제어기(25)를 구비한다.

여기서, 상기 제1,2작동 실린더(9,13)는 공압을 작동압으로 하는 공압 실린더로 이루어지는 것이 바람직하며, 그 작동은 라인공압을 공급하는 공급라인(L) 상의 솔레노이드 밸브(SV1,SV2)가 제어기(25)의 제어신호에 따라 온 오프되면서 공압이 공급 또는 차단되면 그 작동로드(11,15)를 전후진 시키도록 구성된다.

그리고 상기에서, 제1,2거리측정센서(21,23)는 갭센서로 이루어질 수 있으며, 포지션 센시티브 디텍터(Position Sensitive Detector)로 이루어질 수도 있을 것이다.

또한, 상기 제어기(25)는 제1,2거리측정센서(21,23)로부터 인가되는 검출신호에 따라 상기 제1,2클램핑부(A,B)의 패널과의 거리(갭; G1,G2)가 작은 쪽의 작동 실린더(9 또는 13)를 먼저 작동시킨 후, 상기 거리(갭, G1,G2)가 큰 쪽의 작동 실린더(9, 또는 13)를 순차적으로 작동시키도록 제1,2작동 실린더(9,13)에 작동압을 공급하는 공급라인(L) 상의 상기 솔레노이드 밸브(SV1,SV2)를 순차 제어하는 제어로직을 포함한다.

따라서, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 클램핑 장치의 작동은, 도 3에서와 같이, 로케이터(3) 상에 패널(1)의 제1,2클램핑부(A,B)가 안착된 상태로, 도 4a와 도 4b에서와 같이, 상기 제1,2클램핑부(A,B)에서 패널(1)과 로케이터(3) 규제면 사이의 각각의 거리(갭; G1,G2)를 제1,2거리측정센서(21,23)가 검출하여 그 검출신호 를 상기 제어기(25)로 인가하게 된다.

이 때, 상기 제1클램핑부(A)에서의 패널(1)과 로케이터(3) 규제면간 거리(G1)가 상기 제2클램핑부(B)에서의 패널(1)과 로케이터(3) 규제면간 거리(G2)보다 작은 경우, 상기 제어기(25)는 상기 제1작동 실린더(9) 측의 솔레노이드 밸브(SV1)를 먼저 오픈 제어하여 제1작동 실린더(9)를 먼저 구동하여 제1클램퍼(5)의 클램핑 작동을 먼저 이루게 되고, 이어서, 상기 제2작동 실린더(13) 측의 솔레노이드 밸브(SV2)를 뒤에 오픈 제어하여 제2작동 실린더(13)를 후행하여 구동시킴으로써 제2클램퍼(7)의 클램핑 작동을 뒤에 이루게 된다.

반대로,상기 제1클램핑부(A)에서의 패널(1)과 로케이터(3) 규제면간 거리(G1)가 상기 제2클램핑부(B)에서의 패널(1)과 로케이터(3) 규제면간 거리(G2)보다 큰 경우에는 상기 제어기(25)는 동일하 방법으로 제2클램퍼(7)의 클램핑 작동 이후에 제1클램퍼(5)의 클램핑 작동을 뒤에 이루게 되는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 클램핑 장치에 의하면, 2개소에서 클램핑부를 갖는 차체 패널의 그 변형특성에 의한 변형량에 따라 클램핑 순서를 결정하여 2개의 클램퍼로 클램핑 작동을 순차적으로 진행함으로써 차체 조립단계에서 차체 패널의 변형을 보정 및 흡수할 수 있는 효과가 있다.

즉, 프레스 가공에 의해 스프링 백(SPRING BACK)의 발생량이 심한 부분을 먼저 클램핑 하지 않고, 제품 변형량을 고려하여 2개의 클램퍼를 이용하여 2개소의 클램핑부를 순차적으로 클램핑하여 체결함으로써, 패널의 변형을 최소화함과 동시 에 보정의 기능까지 수행할 수 있어 조립품질을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

2개소의 클램핑부를 갖는 패널을 클램핑하기 위한 클램핑 장치에 있어서,

패널의 하부 일측이 안착되는 로케이터와;

상기 로케이터의 일측부에 힌지 결합되어 패널의 제1클램핑부를 규제하는 제1클램퍼와,

상기 로케이터의 타측부에 힌지 결합되어 패널의 제2클램핑부를 규제하는 제2클램퍼와,

상기 제1클램퍼의 일측과 작동로드를 통하여 힌지 결합되며, 상기 로케이터의 일측면부에 일측이 힌지 결합되는 제1작동 실린더와;

상기 제2클램퍼의 일측과 작동로드를 통하여 힌지 결합되며, 상기 로케이터의 타측면부에 일측이 힌지 결합되는 제2작동 실린더와;

상기 패널의 제1클램핑부에 대응하는 로케이터의 내부에 장착되어 제1클램핑부와의 거리를 검출하여 그 신호를 출력하는 제1거리측정센서;

상기 패널의 제2클램핑부에 대응하는 로케이터의 내부에 장착되어 제2클램핑부와의 거리를 검출하여 그 신호를 출력하는 제2거리측정센서

상기 제1,2거리측정센서로부터 인가되는 검출신호에 따라 상기 제1,2작동 실린더의 작동순서를 제어하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1작동 실린더는 공압을 작동압으로 하는 공압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
제1항에 있어서,

상기 제2작동 실린더는 공압을 작동압으로 하는 공압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1,2거리측정센서는 갭센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1,2거리측정센서는 포지션 센시티브 디텍터(Position Sensitive Detector)인 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어기는 제1,2거리측정센서로부터 인가되는 검출신호에 따라 상기 패널의 제1,2클램핑부와의 각각의 거리(갭)가 작은 쪽의 작동 실린더를 먼저 작동시킨 후, 상기 거리(갭)가 큰 쪽의 작동 실린더를 순차적으로 작동시키도록 제1,2작동 실린더에 작동압을 공급하는 공급라인 상의 솔레노이드 밸브를 순차 제어하는 제어로직을 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.