KR100765648B1 - 동기주행기능을 갖춘 도어 장착 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도어를 차체에 조립하는 공정에서 컨베이어를 타고 이동하는 차체의 이동 속도와 도어를 장착하여 이송하는 도어 장착기의 이송 속도를 동기시킬 수 있도록 함으로써, 도어의 조립 공정이 보다 편리하게 수행될 수 있도록 하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 차체의 조립 라인의 바닥면에 설치된 컨베이어를 타고 이동하는 차체에 도어 장착기를 매개로 도어를 이송시켜 조립하는 도어 장착 시스템에 있어서, 상기 컨베이어의 상측 공간에 컨베이어와 동일한 방향을 따라 고정 설치된 주행 레일과; 상기 주행 레일을 따라 이동 가능하게 설치된 프레임부재; 상기 주행 레일에 대한 상기 프레임부재의 이동 속도를 상기 컨베이어의 이동 속도와 일치시키도록 상기 프레임부재에 설치된 동기 구동부; 상기 프레임부재에 설치되어 도어를 차체의 조립 위치로 이송시키는 도어 장착기 및; 상기 동기 구동부의 작동을 작업자의 선택에 따라 수행되도록 하는 제어반을 구비하고; 상기 동기 구동부는 상기 프레임부재에 설치되어 상기 주행 레일과 선택적으로 접촉하는 구동 롤러와, 상기 구동 롤러를 상기 주행 레일에 대해 선택적으로 접촉시켜 주는 선회 이송부 및, 상기 구동 롤러를 상기 주행 레일을 따라 이동시키는 직선 이송부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도어, 차체, 조립, 이동 속도, 동기, 실린더, 랙기어, 피니언, 구동 롤러

Description

동기주행기능을 갖춘 도어 장착 시스템{door installation system with synchronization moving function}

도 1은 본 발명에 따른 동기주행기능을 갖춘 도어 장착 시스템의 구성을 도시한 도면.

도 2는 도 1에 도시된 도어 장착기에 도어가 설치된 상태를 도시한 도면.

도 3은 도 2에 도시된 도어가 차체의 어퍼/로어 힌지부에 면착된 상태를 도시한 도면.

도 4는 도 1에 도시된 도어 장착기의 하측 부위에 대한 상세 구성도.

도 5는 도 1에 도시된 도어 장착기의 상측 부위에 대한 상세 구성도.

도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 도어 장착 시스템의 동작 과정을 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-주행 레일 12-아이들 롤러

14-프레임부재 16-도어

18-구동 롤러 20-지지로드

22-공기주머니 24-실린더

26-피스톤 로드 28-피니언

본 발명은 동기주행기능을 갖춘 도어 장착 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도어를 차체에 조립하는 공정에서 컨베이어를 타고 이동하는 차체의 이동 속도와 도어를 장착하여 이송하는 도어 장착기의 이송 속도를 동기시킬 수 있도록 하는 동기주행기능을 갖춘 도어 장착 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 도어의 차체에 조립하는 의장 라인에서 도어의 조립은 컨베이어를 타고 이동하는 차체의 이동 속도에 맞춰 도어를 운반하고, 운반된 도어를 차체의 조립 정위치에 맞춘 다음, 차체에 고정된 도어 힌지를 도어측에 나사체결시켜 차체에 대한 도어의 조립을 수행하도록 되어 있다.

이 경우, 컨베이어를 타고 이동하는 차체의 이동 속도에 맞춰 도어를 운반함은 물론, 차체에 대한 도어의 정위치 셋팅을 동시에 수행해야 한다.

따라서, 자동차의 조립 라인에서 차체에 대한 도어의 조립 공정은 용이하지 않음과 더불어, 컨베이어를 타고 끊임없이 이동하는 차체에 맞춰 도어를 정위치로 셋팅하고, 이에 볼트 체결을 수행하는 작업은 고도의 작업 숙련도를 요구하는 실정 이다.

또한, 도어는 한 명의 작업자가 운반하는 데에 있어 중량적 부담이 과도하기 때문에, 도어 장착기라는 별도의 운반 장비를 이용해야 한다.

그런데, 종래 도어 장착기는 컨베이어를 타고 이동하는 차체의 이동 속도에 맞춰 이동하는 기능을 구비하고 있지 않기 때문에, 작업자는 이동하는 차체에 대해 도어 장착기를 이용하여 도어를 운반한 다음, 차체에 고정된 도어 힌지를 도어의 정위치에 맞춰 나사 체결해야만 하는 데, 이 과정중에도 차체는 컨베이어를 타고 지속적으로 이동하기 때문에 나사 체결의 과정이 용이하게 수행되지 못하는 문제가 있어 왔다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 도어를 차체에 조립하는 공정에서 컨베이어를 타고 이동하는 차체의 이동 속도와 도어를 장착하여 이송하는 도어 장착기의 이송 속도를 동기시킬 수 있도록 함으로써, 도어의 조립 공정이 보다 편리하게 수행될 수 있도록 하는 동기주행기능을 갖춘 도어 장착 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체의 조립 라인의 바닥면에 설치된 컨베이어를 타고 이동하는 차체에 도어 장착기를 매개로 도어를 이송시켜 조립하는 도어 장착 시스템에 있어서, 상기 컨베이어의 상측 공간에 컨베이어와 동일한 방향을 따라 고정 설치된 주행 레일과, 상기 주행 레일을 따라 이동 가능하게 설치된 프레임부재, 상기 주행 레일에 대한 상기 프레임부재의 이동 속도를 상기 컨베이어의 이동 속도와 일치시키도록 상기 프레임부재에 설치된 동기 구동부, 상기 프레임부재에 설치되어 도어를 차체의 조립 위치로 이송시키는 도어 장착기 및, 상기 동기 구동부의 작동을 작업자의 선택에 따라 수행되도록 하는 제어반을 포함하고;
상기 동기 구동부는 상기 프레임부재에 설치되어 상기 주행 레일과 선택적으로 접촉하는 구동 롤러와, 상기 구동 롤러를 상기 주행 레일에 대해 선택적으로 접촉시켜 주는 선회 이송부 및, 상기 구동 롤러를 상기 주행 레일을 따라 이동시키는 직선 이송부로 이루어지고;
상기 선회 이송부는 상기 프레임부재에 힌지 결합되고 일측 선회단부에 상기 구동 롤러를 장착하는 지지로드와, 상기 지지로드의 타측 선회단부에 설치되어 외부로부터 제공되는 공압에 의해 신축되는 공기주머니로 이루어지고;
상기 직선 이송부는 상기 프레임부재에 설치되어 외부로부터 제공되는 공압에 의해 상기 주행 레일을 따라 직선 방향으로 신축되는 피스톤 로드를 갖춘 실린더와, 상기 피스톤 로드에 결합된 랙기어 및, 상기 랙기어와 치합되어 회전하면서 상기 구동 롤러와 동축상으로 설치되는 피니언으로 이루어지고;

상기 도어 장착기는 상기 프레임부재의 하부에 설치되어 승/하강을 조절하는 승/하강 실린더와, 상기 승/하강 실린더에 대해 회동이 가능하게 설치된 회동축, 상기 회동축에 설치되고 상기 도어의 상측을 지지하는 상단 클램프부, 상기 회동축에 설치되고 상기 도어의 하측을 지지하는 하단 어태치부 및, 상기 하단 어태치부에 설치되어 차체의 로어 힌지부에 면착되는 동기아암으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

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이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 동기주행기능을 갖춘 도어 장착 시스템은 자동차의 조립 공정중에서, 도장이 완료된 차체에 대해 도어 장착기를 이용하여 도어를 조립하는 의장 라인에 적용되는 것이다.

즉, 도 1 내지 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 의장 라인에는 차체의 이동을 위해 바닥면에 컨베이어(도시안됨)가 설치되고, 상기 컨베이어의 상측 공간에는 천정에 매달린 형태이면서 상기 컨베이어와 동일한 방향을 따라 한 쌍의 주행 레일(10)이 설치되며, 상기 주행 레일(10)에는 다수개의 아이들 롤러(12)를 매개로 프레임부재(14)가 지지되어 상기 주행 레일(10)을 따라 이동 가능하게 설치된다.

그리고, 상기 프레임부재(14)에는 상기 주행 레일(10)에 대한 프레임부재(14)의 이동 속도를 상기 컨베이어의 이동 속도와 일치시켜 주는 동기 구동부가 설치되고, 상기 프레임부재(14)에는 도어(16)를 차체의 조립 위치로 이송시켜 주는 도어 장착기가 설치되며, 상기 동기 구동부의 작동이 작업자의 선택에 따라 수행되도록 하는 제어반(CP;control panel)이 별도로 구비된다.

이를 위해, 상기 공기주머니(22)와 상기 실린더(24)는 각각 공압원과 공압관로(도 1에서 점선으로 도시됨)를 매개로 연결되고, 이들 공압관로를 통한 공압의 제공과 해제는 상기 제어반의 제어에 의해 이루어지며, 상기 제어반의 제어는 작업자에 의한 조작 스위치의 작동을 매개로 수행된다.

또한, 상기 동기 구동부는 상기 프레임부재(14)에 설치되어 상기 주행 레일(10)과 선택적으로 접촉하는 구동 롤러(18)와, 상기 구동 롤러(18)를 상기 주행 레일(10)에 대해 선택적으로 접촉시켜 주는 선회 이송부 및, 상기 구동 롤러(18)를 상기 주행 레일(10)을 따라 이동시켜 상기 프레임부재(14)의 이동 속도와 상기 컨베이어의 이동 속도를 일치시키는 직선 이송부를 갖추고 있다.

여기서, 상기 선회 이송부는 상기 프레임부재(14)에 힌지 결합되고 일측 선회단부에 상기 구동 롤러(18)를 장착하는 지지로드(20)와, 상기 지지로드(20)의 타 측 선회단부에 설치되어 외부로부터 제공되는 공압에 의해 신축되는 공기주머니(22)로 이루어진다.

또한, 상기 직선 이송부는 상기 프레임부재(14)에 설치되어 외부로부터 제공되는 공압에 의해 상기 주행 레일(10)을 따라 직선 방향으로 신축되는 피스톤 로드(26)를 갖춘 실린더(24)와, 상기 피스톤 로드(26)에 결합된 랙기어(26a) 및, 상기 랙기어(26a)와 치합되어 회전하면서 상기 구동 롤러(18)와 동축상으로 설치되는 피니언(28)으로 이루어진다.

한편, 상기 도어 장착기는 상기 프레임부재(14)의 하부에 설치되어 승/하강의 높이를 자유롭게 조절하는 승/하강 실린더(30)와, 상기 승/하강 실린더(30)에 대해 회동이 가능하게 설치된 회동축(32), 상기 회동축(32)에 설치되고 상기 도어(16)의 상측을 지지하는 상단 클램프부(34), 상기 회동축(32)에 설치되고 상기 도어(16)의 하측을 지지하는 하단 어태치부(36) 및, 상기 하단 어태치부(36)에 설치되어 차체의 로어 힌지부(LH)에 면착되는 동기아암(38)으로 이루어진다.

또한, 상기 도어 장착기에는 상기 상단 클램프부(34)와 상기 하단 어태치부(36) 및 상기 동기아암(38)의 작동을 위한 다수개의 실린더(C)가 구비되어 있다.

이 경우, 상기 동기아암(38)은 의장 라인에서 차체에 대한 도어(16)의 조립 공정중 컨베이어를 타고 이동하는 차체의 이동 속도와 주행 레일(10)을 타고 이동하는 프레임부재(14)의 이동 속도가 상기 동기 구동부의 작동에 의해 일치될 때, 차체의 로어 힌지부(LH)에 면착되어 차체에 고정된 어퍼 힌지부(UH) 내지 로어 힌지부(LH)와 도어(16) 사이의 나사체결의 위치를 정위치로 유지시켜, 나사체결의 작 업이 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 해 준다.

따라서, 의장 라인에서 컨베이어를 타고 이동하는 차체에 대해 도어(16)를 조립할 때에는 도어 장착기의 상단 클램프부(34)와 하단 어태치부(36)를 매개로 도어(16)를 견고하게 고정 지지한 다음, 지지된 도어(16)를 도어 장착기의 회동축(32)을 매개로 선회시켜 차체의 어퍼 힌지부(UH)와 로어 힌지부(LH)에 대해 도어(16)를 정위치시키게 되면, 상기 동기아암(38)이 차체의 로어 힌지부(LH)에 면착된다.

이어, 작업자가 조작 스위치를 조작하게 되면, 제어반은 공압원으로부터 제공되는 공압을 공기주머니(22)와 실린더(24)에 각각 인가하게 되는 바, 먼저 상기 공기주머니(22)에 공압이 인가되면 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 지지로드(20)의 자유단부는 선회하여 상측으로 이동하게 되어 구동 롤러(18)가 주행 레일(10)의 저면부에 면착된다.

또한, 상기 실린더(24)에 공압이 인가되면 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤 로드(26)가 신장되면서 피스톤 로드(26)에 결합된 랙기어(26a)가 피니언(28)을 회전시키게 되고, 상기 피니언(28)의 회전에 따라 이에 동축상으로 설치된 상기 구동 롤러(18)는 상기 주행 레일(10)에 대해 면착된 상태로 회전하게 되어 프레임부재(14)가 주행 레일(10)을 따라 이동하게 된다.

이에 따라, 상기 프레임부재(14)의 하측에 설치된 도어 장착기는 컨베이어를 타고 이동하는 차체와 동일한 이동 속도로 이동할 수 있게 된다.

이때, 작업자는 차체의 어퍼 힌지부(UH) 내지 로어 힌지부(LH)중 어느 한 군데를 도어(16)에 대해 나사체결시켜 도어(16)를 차체에 대해 가체결시켜 고정시키 고, 이후 상단 클램프부(34)와 하단 어태치부(36)를 각각 도어(16)로부터 해체시켜 도어(16)를 도어 장착기로부터 이탈시키게 된다.

이후, 작업자는 조작 스위치를 해제시키면, 상기 공기주머니(22)에 제공된 공압이 해제되어 구동 롤러(18)는 자중에 의해 하강하여 주행 레일(10)로부터 이격되고, 상기 실린더(24)는 복원이동하여 상기 주행 레일(10)에 대한 프레임부재(14)의 위치를 원래의 위치로 복귀시켜 컨베이어를 통해 이송되는 다음번 차체에 대한 도어(16)의 설치 작업을 준비할 수 있도록 해 준다.

이어, 작업자는 상기 어퍼 힌지부(UH)와 로어 힌지부(LH)에 대한 나사체결 작업을 완료함으로써, 차체에 가체결된 도어(16)를 완전하게 조립할 수 있게 된다.

이 경우, 상기 실린더(24)에 제공되는 공압에 의해 직선 방향으로 이동하는 피스톤 로드(26)의 출몰 속도는 차체를 이송시켜 주는 컨베이어의 이동 속도와 동일하게 셋팅됨은 물론이다.

아울러, 상기와 같은 일련의 과정에서 도어 장착기가 컨베이어를 타고 이동하는 차체와 동일한 속도로 이동될 때, 도어 장착기의 동기아암(38)은 차체의 로어 힌지부(LH)를 가압하는 형태가 되므로, 차체에 도어(16)를 조립하는 의장 라인에서 컨베이어를 타고 이동하는 차체의 이동 속도와 주행 레일(10)을 타고 이동하는 도어 장착기의 이동 속도를 각각 일치될 수 있게 해 줌으로써, 차체의 어퍼 힌지부(UH) 내지 로어 힌지부(LH)에 대한 도어(16)의 나사체결 작업이 보다 용이하게 수행될 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 동기주행기능을 갖춘 도어 장착 시스템에 의하면, 의장 라인에서 컨베이어를 타고 이동하는 차체에 도어를 이송시켜 조립하는 도어의 조립 공정에 있어, 차체의 이동 속도와 도어를 장착하여 이송하는 도어 장착기의 이송 속도를 동기시킬 수 있게 됨으로써, 도어의 조립 공정에서 작업자가 보다 편리하게 도어를 차체에 조립할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 차체의 조립 라인의 바닥면에 설치된 컨베이어를 타고 이동하는 차체에 도어 장착기를 매개로 도어를 이송시켜 조립하는 도어 장착 시스템에 있어서,

   상기 컨베이어의 상측 공간에 컨베이어와 동일한 방향을 따라 고정 설치된 주행 레일과, 상기 주행 레일을 따라 이동 가능하게 설치된 프레임부재, 상기 주행 레일에 대한 상기 프레임부재의 이동 속도를 상기 컨베이어의 이동 속도와 일치시키도록 상기 프레임부재에 설치된 동기 구동부, 상기 프레임부재에 설치되어 도어를 차체의 조립 위치로 이송시키는 도어 장착기 및, 상기 동기 구동부의 작동을 작업자의 선택에 따라 수행되도록 하는 제어반을 포함하고;

   상기 동기 구동부는 상기 프레임부재에 설치되어 상기 주행 레일과 선택적으로 접촉하는 구동 롤러와, 상기 구동 롤러를 상기 주행 레일에 대해 선택적으로 접촉시켜 주는 선회 이송부 및, 상기 구동 롤러를 상기 주행 레일을 따라 이동시키는 직선 이송부로 이루어지고;

   상기 선회 이송부는 상기 프레임부재에 힌지 결합되고 일측 선회단부에 상기 구동 롤러를 장착하는 지지로드와, 상기 지지로드의 타측 선회단부에 설치되어 외부로부터 제공되는 공압에 의해 신축되는 공기주머니로 이루어지고;

   상기 직선 이송부는 상기 프레임부재에 설치되어 외부로부터 제공되는 공압에 의해 상기 주행 레일을 따라 직선 방향으로 신축되는 피스톤 로드를 갖춘 실린더와, 상기 피스톤 로드에 결합된 랙기어 및, 상기 랙기어와 치합되어 회전하면서 상기 구동 롤러와 동축상으로 설치되는 피니언으로 이루어지고;

   상기 도어 장착기는 상기 프레임부재의 하부에 설치되어 승/하강을 조절하는 승/하강 실린더와, 상기 승/하강 실린더에 대해 회동이 가능하게 설치된 회동축, 상기 회동축에 설치되고 상기 도어의 상측을 지지하는 상단 클램프부, 상기 회동축에 설치되고 상기 도어의 하측을 지지하는 하단 어태치부 및, 상기 하단 어태치부에 설치되어 차체의 로어 힌지부에 면착되는 동기아암으로 이루어진 것을 특징으로 하는 동기주행기능을 갖춘 도어 장착 시스템.
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