KR100782744B1 - 자동차 패널 헤밍장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 패널 헤밍장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차 의 내부패널과 외부패널의 헤밍가공을 위한 헤밍장치를 구성함에 있어서, 상기 외부패널을 상기 내부패널의 안쪽으로 접히도록 위에서 아래방향로 가압하는 클램프; 상기 클램프의 상면에 일단이 접합고정되는 클램프암; 저부의 전단에는 상기 클램프암의 타단과 힌지결합을 하며, 저부의 전면 측단에는 클램프의 작업방향을 안내하는 로케이터가 결합하는 헤밍몸체; 상기 헤밍몸체의 측부을 관통하여, 전면부는 상기 클램프암과 힌지결합하여 전진 및 후진운동을 하는 구동축을 포함하여 구성되되, 상기 구동축은, 그 작동압은 유압으로 하며, 제어기에 의해 제어되는 유압에 따라 작동하는 유압실린더에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 자동차 패널 헤밍장치에 관한 것이다.

본 발명의 실시로 별도의 프레스장치 없이도 한번의 헤밍작업에 의해 헤밍 성형할 패널제품의 성형작동을 한번에 이룰 수 있도록 함으로써, 성형성 향상 및 작업시간 단축에 의해 제품의 원가를 절감할 수 있도록 하는 자동차 패널 헤밍장치를 제공한다.

클램프, 클램프암, 구동축, 유압실린더.

Description

자동차 패널 헤밍장치{hemming device for automobile panel}

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 구체예의 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 구체예의 평면도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 구체예의 측면도.

도 4는 본 발명인 자동차 패널 헤밍장치의 작동상태도.

도 5는본 발명의 일실시예에 사용하는 클램프의 구체예의 사시도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 구체예의 사용상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:자동차 패널 헤밍장치 20:내부패널

30:외부패널 40:휠하우스

100:헤밍부

120:클램프 122:클램프상면

124:클램프하면 126:클램프전면부

128:클램프후면부 129a:1차 클램퍼

129b:2차 클램퍼

140:클램프암 142:클램프암 상부

144:클램프암 상부의 하면 146:클램프암 측부

147:클램프암 측부의 중단 ` 148:클램프암 측부의 하단

200:헤밍몸체 220:헤밍몸체 측부

240:헤밍몸체 저부

250:플레이트 252:플레이트 하면

255:플레이트돌기

260:로케이터 262:로케이터 측부

264:로케이터 저부

300:구동축 320:구동축 전단

340:구동축 후단

400:헤밍대 420:헤밍받침

422:헤밍받침 상면 424:헤밍받침 하면

426:가이드홈 440:헤밍가이드

500:유압실린더

600:탄성부재

700:스위치 720:핸드스위치

740:풋스위치

800:손잡이

본 발명은 자동차 패널 헤밍장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 자동차의 생산과정에 있어 자동차의 내부패널과 외부패널의 헤밍작업을 위한 자동차 패널 헤밍장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 수많은 부품을 차례로 조립하여 완성한다. 특히, 조립과정 중에서 차체의 조립은 첫 단계로서 여러 종류의 프레스장치를 통하여 제품패널을 생산한 후, 차체공장으로 옮겨와서 제품패널의 각 부분이 조립되어 화이트 바디(B.I.W)상태의 차체를 이루게 된다.

이와 같이 자동차의 패널을 성형하기 위해서는 여러 종류의 프레스 장치를 통하여 일정한 형태로 가압성형하는 성형공정 후, 트리밍(TRIMMING)과 피어싱(PIECING)및 플랜징(FLANGING), 헤밍(HEMMING) 등의 프레스 공정에서 절단, 홀 가공, 절곡, 휨 등의 가공작업을 거치게 된다.

그러나, 종래의 경우 자동차의 내부패널과 외부패널을 접합하는 방식은 사이트 컴플릿 공정에서 스팟 용접건을 이용하여 점(스팟, spot)용접을 실시하고 있다. 종래에는 특히 휠하우스의 경우, 로보트 티칭을 통하여 휠하우스 내측 협소 구간에 진입하여 클램프 유닛과의 간섭을 피하여 용접을 하게 되므로, 실제로 휠하우스 용접은 클램프 유닛과의 간섭과 협소 구간의 자세 불량으로 인하여 설계상의 용접점 과 같은 좌표에 정확한 자세로 작업하는 것이 사실상 불가능하여 설계와 다수의 차이가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 별도의 프레스장치 없이도 한번의 헤밍작업에 의해 헤밍 성형할 패널제품의 성형작동을 한번에 이룰 수 있도록 함으로써, 성형성 향상을 향상시키는 동시에 작업시간 을 단축하여 제품의 원가를 절감할 수 있도록 하는 자동차 패널 헤밍장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자동차 내부패널과 외부패널의 헤밍가공을 위한 헤밍장치를 구성함에 있어서, 상기 외부패널을 상기 내부패널의 안쪽으로 접히도록 위에서 아래향로 가압하는 클램프; 상기 클램프의 상면에 일단이 접합고정되는 클램프암; 저부의 전단에는 상기 클램프암의 타단과 힌지결합을 하며, 저부의 전면 측단에는 클램프의 작업방향을 안내하는 로케이터가 결합하는 헤밍몸체; 상기 헤밍몸체의 측부을 관통하여, 전면부는 상기 클램프암과 힌지결합하여 전진 및 후진운동을 하는 구동축을 포함하여 구성되되, 상기 구동축은,그 작동압은 유압으로 하며, 제어기에 의해 제어되는 유압에 따라 작동하는 유압실린더에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 상면에는 상기 내부패널과 외부패널이 안착되어 상기 클램프에 의한 헤밍작업이 이루어지는 헤밍대를 더 포함하여 구성되되, 하면에는 요철형태의 가이드홈이 형성되어 상기 로케이터의 돌기가 상기 가이드홈에 삽입되어 미끄러지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 헤밍몸체의 저부 하면에는 판형태의 플레이트가 더 포함되되, 상기 플레이트의 하면에는 상기 자동차 패널 헤밍장치의 이동을 원활하게 하는 플레이트돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 클램프암의 상면 및 상기 헤밍몸체의 측부의 상면에 각각 연결되어, 상기 클램프암을 뒤로 젖히게 하는 탄성부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 구동축의 작동을 조절하는 스위치를 더 포함하여 구성되되, 상기 스위치는, 작업자의 손에 의해 작동하는 핸드스위치 또는 작업자의 발에 의해 작동되는 풋스위치로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면의 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 구체예의 사시도, 도 2는 본 발명의 일실 시예에 의한 구체예의 평면도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 구체예의 측면도, 도 4는 본 발명인 자동차 패널 헤밍장치의 작동상태도, 도 5는본 발명의 일실시예에 사용하는 클램프의 구체예의 사시도, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 구체예의 사용상태도,

여기에서, 헤밍가공이란 내부패널(20)과 외부패널(30)의 안쪽으로 포개지도록 가압하여 연결하는 작업을 말한다. 첨부된 도 6에서의 실시예는 자동차 휠하우스(40)의 헤밍작업을 나타내고 있지만, 본 발명의 실시영역은 이에 그치지 않고 자동차 후드, 도어, 텔게이트, 드렁크리더 등 폭 넓게 적용할 수 있음은 당연하다.

먼저 본 발명인 자동차 내부패널(20)과 외부패널(30)의 헤밍가공을 위한 자동차 패널 헤밍장치(10)를 구성함에 있어서, 상기 외부패널(30)을 상기 내부패널(20)의 안쪽으로 접히도록 위에서 아래방향로 가압하는 클램프(120)와 상기 클램프의 상면(122)에 일단이 접합고정되는 클램프암(140)으로 구성하였다.

즉, 본 발명은 헤밍작업의 대상이 되는 내부패널(20)과 외부패널(30)의 헤밍가공에 있어서, 유압실린더(500)를 통해 전달되는 유압에 의해 구동축(300)이 전진 및 후진운동을 하고 상기 구동축(300)과 힌지결합되어 있는 ㄱ자형태의 클램프암(140)이 상하운동을 하게 하게 됨으로써, 상기 클램프암의 하면(124)에 결합되어 있는 클램프(120)가 작업대상인 겹쳐진 내부패널(20)과 외부패널(30)에 헤밍작업을 수행하도록 구성하였다.

그리고 헤밍작업을 하는데 있어, 헤밍작업을 하는 작업자가 작업방향을 잃지 않고 안정되게 작업방향을 일정하게 유지할 수 있도록, 첨부된 도면과 같이 측면에서 보았을 때 L(엘)자 모양을 하는 로케이터(260)를 후술하는 헤밍몸체 저부(240)의 전면부에 구비하여 실시할 수 있도록 하였다. 이때 로케이터(260)와 헤밍몸체(200)와의 결합은 용접에 의한 결합 또는 볼트결합 등 자유로이 구성하여 결정할 수 있다.

상기 클램프(120)는 강성이 큰 금속(바람직하게는 Fe재질 45C, 아연도금)을 사용하되, 계속되는 헤밍작업으로 마모가 심한 경우에는 교체가 가능하도록 클램프(120)와 클램프암(140)을 첨부된 도면의 실시예와 같이 볼트를 이용하여 결합하였다.

보다 바람직하게는 첨부된 도 5와 같이, 클램프전면부(126)의 상단에서 곡선의 형태로 클램프하면(124)으로 이어지되 곡선형태를 취하는 1차 클램퍼(129a) 및 상기 곡선 형태의 1차 클램퍼(129b)가 끝나는 클램프하면(124)의 위치에서 상기 클램프후면부(128)와 만나는 모서리까지 편평하게 형성된 2차 클램퍼(129b)를 구성하여 본 발명을 실시할 수 있다.

즉 1차 클램퍼(129a)가 작업의 대상이 되는 패널을 1차로 45°정도 접어주고, 이후 2차 클램퍼(129b)에 의해 내부패널(20) 및 외부패널(30)을 완전히 편평하 게 겹쳐지도록 가압하는 헤밍작업이 이루어진다.

이러한 구성을 취한 이유는 클램프하면(124)을 단순히 편평하게 하는 경우에는 헤밍작업의 대상이 되는 패널에 굴곡이 생기게 되어 헤밍작업이 끝난이후 마무리면이 일정하지 않게 되는 하자가 발생할 수 있기 때문이다.

단, 첨부한 도 5의 경우는 자동차의 라이트휠(Right wheel) 헤밍작업에서 사용하는 경우의 클램프(120)의 사이도이다. 즉, 라이트휠에서의 작업방향은 왼쪽에서 오른쪽으로 진행하므로 1차 클램퍼(129a)는 전면에서 보았을 때 2차 클램퍼(129b)의 오른쪽에 위치하게 된다.

또한, 레프트휠(Left wheel)에서 작업하는 경우는 이러한 클램프(120)의 모양을 달리하여 실시할 수 있다. 즉 전면에서 보았을 때 1차클램퍼(129a)가 2차 클램퍼(129b)의 왼쪽에 위치한 클램프를 사용할 수도 있다.

상기 클램프암(140)은 클램프암 상부(142)의 하면(144)에는 상기 클램프(120)가 볼트결합을 하고, 클램프암의 측부(146)에는 구동축(300)의 전단(320)을 집게 형태로 구성하여 클램프암의 측부(146)를 감싸는 형태로 연결핀을 이용하여 힌지결합을 하도록 하여 구성하였다. 즉, 클램프암의 측부의 하단(148)은 헤밍몸체(200)와 힌지결합을 하여 클램프암(140)이 전면으로 상하운동을 할 수 있도록 하되, 또한 구동축의 전단(320)과도 힌지결합을 하도록 구성한 것이다.

그리고 헤밍몸체(200)의 저부(240)는 상기 클램프암의 측부(220)와 힌지결합을 하며 클램프암의 저부(220)의 하면에는 판형태의 플레이트(250)가 결합하고, 측부(220)에는 구동축(300) 및 유압실린더(500)와 결합하는 것을 특징으로 한다.

즉 본 발명의 실시에서 헤밍몸체(200)는 유압실린더(500) 및 구동축(300)이 측부에 구비되고, 저부에는 클램프암(140)이 힌지결합되어 구비되는 몸체역할을 하도록 구성하였다. 그리고 유압실린더(500)의 뒷부분에는 본 발명인 자동차 패널 헤밍장치의 방향을 결정할 수 있는 손잡이를 더 포함하여 실시할 수 있도록 구성하였다.

그리고 헤밍몸체의 저부(240)의 하면에는 판형태의 플레이트(250)를 구비하여 실시하는 것이 바람직하다. 상기 플레이트(250)는 본 발명의 실시에 있어서 작업자의 편의를 위해서 제공되는 것으로서, 헤밍가이드(440)위에 놓여 작업자가 본 발명인 자동차 패널 헤밍장치(10)를 들고서서 작업하지 않도록 하여 헤밍작업을 보다 수월하게 실시할 수 있도록 구성하였다.

보다 바람직하게는 상기 플레이트의 하면에는 상기 자동차 패널 헤밍장치의 이동을 원활하게 하는 플레이트돌기를 형성하여 실시할 수 있다. 즉 상기 플레이트의 하면에 둥근 반원형의 돌기를 형성하여 상기 헤밍대에 형성된 헤밍가이드(440)를 미끄러져 이동할 수 있도록 구성하였다.

본 발명의 실시에 사용하는 구동축(300)은 상기 헤밍몸체(200)의 측부를 관통하여, 구동축 전단(320)은 상기 클램프암(140)과 힌지결합하고, 구동축 후 단(340)은 전진 및 후진운동을 하도록 구성하였다.

즉 상기한 바와 같이 구동축 전단(320)은 집개형태를 하고 있어 상기 클램프암 측부(146)를 감싸면서 회전가능하도록 연결핀을 이용하여 힌지결합을 하도록 하고, 구동축 후단(340)은 후술하는 유압실린더(500)에 의하여 전진 및 후진운동을 하도록 구성하였다.

본 발명을 실시함에 있어, 구동축(300)의 형상은 바람직하게는 구동축 전단(320)은 집게모양을 하도록 하여 상기한 클램프암(140)과 힌지결합을 하도록 구성할 수 있다. 물론 구동축(300)의 형상은 첨부된 도면에 한정하지 않고 실시조건에 따라 자유로이 변형하여 구성할 수 있다.

그리고 헤밍받침 상면(422)에서는 내부패널(20)과 외부패널(30)이 안착되어 상기 클램프(120)에 의한 헤밍작업이 이루어지고, 헤밍받침 하면(424)에는 작업의 진로를 안내하는 상기 로케이터(260)와 결합하는 헤밍받침(420)을 구비하여 실시할 수 있도록 구성하였다.

헤밍받침 하면(424)과 접하는 로케이터의 저부(264)의 상면에는 로케이터 돌기(266)를 형성하고, 상기 로케이터의 저부(264)와 대응하는 헤밍받침의 하면(424)에는 상기 로케이터 돌기(266)와 대응하는 요철의 가이드홈(426)을 형성하여, 상기 로케이터 돌기(266)가 상기 가이드홈(426)에 삽입되어 미끄러지면서 상기 자동차 패널 헤밍장치(10)가 좌우방향으로 이동할 수 있도록 하여, 헤밍작업을 하는 작업 자의 진로를 보다 확실하게 안내하고 동시에 작업진로를 이탈하지 않도록 구성하였다.

그리고 본 발명의 실시에 있어, 상기 구동축(300)은 그 작동압은 유압으로 하며, 제어기( 유압기 3HP, 탱크용량 30L)에 의해 제어되는 유압에 따라 작동하는 유압실린더(500)에 의해 전진 및 후진운동을 하도록 구성하였다.

즉 본 발명의 실시목적이 되는 자동차 패널의 헤밍작업은 순간적으로 매우 큰 힘이 필요한바, 전력 또는 공기압에 의한 힘과 비교할 때 순간적으로 매우 큰 힘을 전달할 수 있는 유압실린더(500)를 이용하여 헤밍작업을 실시할 수 있도록 구성하였다.

본 발명의 실시예에서는 사용하는 유압실린더(500)는 동종분야에서 널리 사용되는 것으로 구성하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 작동압력은 10~ 25 Kgf/m³, 사용온도범위는 -10 ~ 60 ℃로 구성하여 실시할 수 있다.

그리고, 상기 구동축(300)이 전진하여 상기 클램프암(140)을 회전시켜 상기 클램프(120)가 내부패널(20)과 외부패널(30)에 대해 헤밍작업을 한 후, 상기 구동축(300)이 다시 제자리로 후진하는 것을 원활하게 할 수 있도록, 클램프암 상부(142)의 상면과 상기 헤밍몸체(200)의 측부(220)의 상면에 각각 연결되어, 상기 클램프암을 뒤로 젖히게 하는 탄성부재(600)를 더 포함하여 실시할 수 있다.

이는 유압실린더(500)에 의한 헤밍장치를 구성함에 있어서, 구동축(300)의 전진시, 즉, 헤밍시에는 많은 힘이 필요하지만 이후 구동축(300)이 뒤로 후퇴하는 경우에는 많은 힘이 필요치 않으므로 이때에는 상기한 탄성부재(600)에 의해 구동축(300)이 후퇴를 탄성부재(600)의 복원력에 의해 할 수 있도록 구성하였다. 상기 탄성부재(600)는 바람직하게는 복원력이 좋은 스프링을 사용하는 것이 바람직하고 기타 실시조건에 따라 다른 복원력 값을 가지는 탄성부재를 이용하여 실시할 수 있다.

그리고 바람직하게는 상기 구동축 후단(340)에 결합하여 자동차 패널 헤밍장치(10)의 작동을 제어하는 스위치를 더 부가하여 실시할 수 있다.

이때, 상기 스위치는 상기 손잡이부에 구비되는 핸드스위치 또는 상기 손잡이부의 하단에 구비되어 작업자의 발에 의해 작동되는 풋스위치로 구성하여 실시할 수 있다.

다만, 보다 바람직하게는 풋스위치를 구비하여 작업시에 작업자의 발로 본 발명인 자동차 패널 헤밍장치를 작동시키도록 구성하는 것이 바람직하다.

그리고 필요에 따라서는 손잡이부에 핸드스위치를 구비하여 실시할 수 있도록 구성하였다. 이와 같은 풋스위치 및 핸드스위치는 널리 사용되는 것으로서 본 실시예에서는 설명을 생략한다.

도 5는 본 발명인 자동차 패널 헤밍장치의 실시예를 나타내는 작동도이다,

즉, 실선은 구동축이 전진하면서 클램프가 작업대상인 패널의 작업면에 가압하는 경우를 나타내는 경우이고, 파선은 상기 클램프의 가압이 있은 후, 구동축이 뒤로 후퇴하면서 상기 클램프암이 뒤로 젖히는 작동상태를 나타내는 것이다.

도 6은 본 발명을 자동차 패널 헤밍작업에서 사용하는 구체적인 사용상태도이다. 본 실시예에서는 자동차의 휠하우스의 헤밍작업을 예로 하였다.

즉, 작업대상인 자동차 휠하우스를 내부패널과 외부패널을 겹치게 하여 내부패널이 위쪽으로 오게 한 다음 헤밍받침대 위에 거치시킨다. 이후에 유압실린더를 통해 유압을 이용하여 구동축을 전진시키면서 상기 클램프를 이용하여 헤밍작업을 실시한다. 먼저, 1차 클램퍼가 작업대상인 패널을 약 45도 정도로 굽히게 하고, 이후 연속으로 2차 클램퍼기 마무리로서 굽혀진 패널을 편평하게 될 수 있게 가압하도록 구성한 것이다.

상기한 구성에 의한 실시로 발생하는 이질적 효과 내지는 현저한 효과는 다음과 같다.

본 발명인 자동차 패널 헤밍장치를 실시함으로써 별도의 프레스장치 없이도 한번의 헤밍작업에 의해 성형할 패널제품의 성형작동을 한번에 이룰 수 있다.

또한 이로 인하여 성형성 향상 및 작업시간 단축에 의해 제품의 원가를 절감할 수 있도록 하는 자동차 패널 헤밍장치를 제공할 수 있다.

Claims (6)

1. 자동차 내부패널과 외부패널의 헤밍가공을 위한 헤밍장치에 있어서,

   상기 외부패널을 상기 내부패널의 안쪽으로 접히도록 위에서 아래방향로 가압하는 클램프;

   상기 클램프의 상면에 일단이 접합고정되는 클램프암;

   저부의 전단에는 상기 클램프암의 타단과 힌지결합을 하며, 저부의 전면 측단에는 클램프의 작업방향을 안내하는 로케이터가 결합하는 헤밍몸체;

   상기 헤밍몸체의 측부을 관통하여, 전면부는 상기 클램프암과 힌지결합하여 전진 및 후진운동을 하는 구동축;

   상기 클램프에 의한 헤밍작업이 이루어지는 헤밍받침을 포함하여 구성되되,

   상기 구동축은 그 작동압은 유압으로 하며, 제어기에 의해 제어되는 유압에 따라 작동하는 유압실린더에 의해 구동되며,

   상기 클램프의 전면은,

   클램프 전면의 상단에서 곡선의 형태로 클램프 하면으로 이어지며, 작업대상인 패널을 구부리는 1차 클램퍼, 및

   상기 곡선 형태의 1차 클램퍼가 끝나는 클램프 하면의 위치에서 상기 클램프의 후면까지 편평하게 형성되어 상기 1차 클램퍼에 의해 구부러진 패널을 편평하게 압착하는 2차 클램퍼로 구성되며,

   상기 헤밍받침의 상면에는 상기 내부패널과 외부패널이 안착되어 상기 클램프에 의한 헤밍작업이 이루어지고, 헤밍받침의 하면에는 요철형태의 가이드홈이 형성되어 상기 로케이터의 상면에 형성된 돌기가 상기 가이드홈에 삽입되어 미끄러지는 것을 특징으로 하는 자동차 패널 헤밍장치.
2. 제 1항에서,

   상기 헤밍몸체의 저부 하면에는 판형태의 플레이트가 더 포함되되,

   상기 플레이트의 하면에는 상기 자동차 패널 헤밍장치의 이동을 원활하게 하는 플레이트돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 패널 헤밍장치.
3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 클램프암의 상면 및 상기 헤밍몸체의 측부의 상면에 각각 연결되어,

   상기 클램프암을 뒤로 젖히게 하는 탄성부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 패널 헤밍장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 구동축의 작동을 조절하는 스위치를 더 포함하여 구성되되,

   상기 스위치는,

   작업자의 손에 의해 작동하는 핸드스위치 또는 작업자의 발에 의해 작동되는 풋스위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 패널 헤밍장치.
5. 삭제
6. 삭제

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