KR100873863B1 - 차량용 도어 힌지 장착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 예시적인 실시예는 도어 힌지를 차체에 선 장착하기 위한 것으로서, ⅰ)작업장 상부에 구성되는 복수의 X축 가이드 레일과, ⅱ)Y축 방향을 따라 상기 X축 가이드 레일에 연결되며, 상기 X축 가이드 레일을 따라 X축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 적어도 하나의 Y축 가이드 레일과, ⅲ)상기 Y축 가이드 레일에 Y축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 이동블록, 및 수직 레일을 가지면서 상기 이동블록에 Z축 방향으로 길게 연결되는 포스트 빔으로 이루어지는 이동유닛과, ⅳ)상기 포스트 빔의 수직 레일에 Z축 방향으로 슬라이딩 가능하게 구성되는 슬라이더와, ⅴ)상기 포스트 빔에 설치되어 상기 슬라이더를 와이어를 통해 Z축 방향으로 승강시키기 위한 승강유닛과, ⅵ)스토리지에 적재 가능한 지그 프레임을 가지면서 차체의 사이드 아웃터 패널의 각 필러에 도어 힌지를 선 장착하기 위한 차종별 장착지그와, ⅶ)상기 슬라이더 및 상기 지그 프레임에 각각 설치되어 상기 슬라이더와 상기 지그 프레임을 선택적으로 결합시키기 위한 척킹유닛을 포함하는 차량용 도어 힌지 장착장치를 제공한다.
차체, 도어, 힌지, 장착지그, 이동식

Description

차량용 도어 힌지 장착장치 {MOUNTING DEVICE FOR VEHICLE DOOR HINGE}
본 발명의 예시적인 실시예는 차량용 도어 힌지 장착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차 차체 공장의 장착 라인에서 사이드 아웃터 패널의 각 필러 상에 도어 힌지를 선 장착하기 위한 차량용 도어 힌지 장착장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 도어는 차체에 도어 힌지를 통하여 장착되어 힌지 작동할 수 있도록 구성된다.
자동차의 생산 공정에 있어, 차체 공장의 장착 라인에서는 도 1에서와 같이 도어 힌지(7)를 차체(B)의 사이드 아웃터 패널(1)의 각 필러(3, 5) 상에 선 장착하고, 그 도어 힌지(7)에 도어(D)를 체결하는 과정으로서 이루어진다.
여기서, 사이드 아웃터 패널(1)의 각 필러(3, 5)는 프론트 도어 및 리어 도어가 각각 장착되는 부분으로, 도어 힌지(7)를 장착하기 위한 도어 힌지 마운팅부(8, 9)를 상부 및 하부에 각각 형성하고 있다.
이와 같이 각 필러(3, 5) 상의 도어 힌지 마운팅부(8, 9)에 도어 힌지(7)를 선 장착하기 위해 상기 장착 라인에서는 일반적으로 도어 힌지 장착장치(200)를 사용하고 있다.
종래 기술에 따른 도어 힌지 장착장치(200)의 일 예를 도 2를 참조하여 간략하게 설명하면, 상기 도어 힌지 장착장치(200)는 차종별(도면에서는 3차종으로 도시)로 차체(B)의 이송라인 외측에 3셋트로서 각각 구성된다.
이러한 도어 힌지 장착장치(200)는 크게, 도어 힌지(7)를 셋팅하기 위한 지그유닛(110)과, 그 지그유닛(110)을 차체(B)의 사이드 아웃터 패널(1) 쪽으로 전후진 이동시키기 위한 이동유닛(130)과, 작업장 바닥면의 베이스(170)를 통해 지그유닛(110)을 차체(B)의 이송 방향으로 전후진 이송시키기 위한 이송유닛(150)으로서 구성된다.
따라서 종래 기술에 따른 도어 힌지 장착장치(200)에 의하면, 지그유닛(110)에 도어 힌지(7)를 셋팅한 상태로 그 지그유닛(110)을 차체(B)의 사이드 아웃터 패널(1)과 마주하도록 터닝시킨 다음, 이동유닛(130)을 통해 지그유닛(110)을 차체(B)의 사이드 아웃터 패널(1) 쪽으로 전진 이동시키게 되면, 지그유닛(110)에 셋팅된 도어 힌지(7)는 각 필러(3, 5)의 도어 힌지 마운팅부(8, 9)에 정착된다.
이러는 과정을 거친 후, 작업자의 수동 볼팅 또는 자동 볼팅 작업을 통해 도어 힌지(7)를 각 필러(3, 5)의 도어 힌지 마운팅부(8, 9)에 체결하게 되면, 차종별 차체(B)에 대한 도어 힌지(7)의 선 장착 작업이 완료된다.
한편, 종래 기술에 따른 도어 힌지 장착장치(200)는 이송유닛(150)을 통하여 지그유닛(110)을 차체(B)의 이송 방향으로 전후진시킴으로써 다차종의 차체 생산에 대응할 수 있게 된다.
그런데, 상기에서와 같은 종래 기술에 따른 도어 힌지 장착장치(200)는 지그 유닛(110)이 회전함에 따라, 지그유닛(110)의 작동 반경을 고려할 때 차종별 작업 공간을 별도로 확보해야 하는 어려움이 있으며, 차종별 작업 공간이 넓어져 컨베이어 장치의 스트로크가 증감함으로 사이클 타임에 대응이 어렵다는 문제점을 내포하고 있다.
또한, 종래 기술에서는 3차종을 초과하는 다차종 생산이 현실적으로 불가하기 때문에, 다차종 생산 혼류 방식에 적극적으로 대응하지 못하게 되는 문제점이 있다.
아울러, 종래 기술에서는 지그유닛(110)이 고정식으로 구성되고, 차체의 바디 기준이 아닌 도어 힌지 장착지그 기준으로 차체에 도어 힌지(7)를 선 장착함에 따라, 차체의 산포 흡수가 불가하고, 도어 힌지(7)를 차체의 도어 힌지 마운팅부(8, 9)에 정확히 장착할 수 없게 되어 완성차의 차체 및 도어의 변형을 야기시킨다는 문제점도 내포하고 있다.
그리고, 종래 기술에서는 이동유닛(130)과 이송유닛(150)이 작업대의 하부나 피트 공간에 구성되어야 하므로, 설비의 보전성이 난이하고, 작업자의 안전 확보를 위한 안전 설비 등를 구비해야 하는 관계로 공정 가동률의 저해 요소가 증가하게 되는 문제점이 있다.
또한, 종래 기술에서는 전체 설비의 제어에 필요한 센서류, 배선, 컨트롤러 등을 필요로 하므로, 구조가 복잡해지고, 초기 투자비가 상승하게 된다는 문제점도 있다.
특히, 종래에서는 지그유닛(110)이 고정 타입의 구조로서 이루어지므로, 컨 베이어 이송 생산에 따른 흐름 생산 방식의 적용이 불가하다는 문제점도 내포하고 있다.
본 발명의 예시적인 실시예는 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 다차종 생산 혼류 방식에 적극적으로 대응할 수 있으며, 도어 힌지를 장착지그 기준이 아닌 차체의 바디 기준으로 장착 가능하고, 컨베이어 시스템을 통한 차체의 흐름 생산에도 적용 가능하며, 생산성을 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 도어 힌지 장착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 장착장치는, ⅰ)작업장 상부에 구성되는 복수의 X축 가이드 레일과, ⅱ)Y축 방향을 따라 상기 X축 가이드 레일에 연결되며, 상기 X축 가이드 레일을 따라 X축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 적어도 하나의 Y축 가이드 레일과, ⅲ)상기 Y축 가이드 레일에 Y축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 이동블록, 및 수직 레일을 가지면서 상기 이동블록에 Z축 방향으로 길게 연결되는 포스트 빔으로 이루어지는 이동유닛과, ⅳ)상기 포스트 빔의 수직 레일에 Z축 방향으로 슬라이딩 가능하게 구성되는 슬라이더와, ⅴ)상기 포스트 빔에 설치되어 상기 슬라이더를 와이어를 통해 Z축 방향으로 승강시키기 위한 승강유닛과, ⅵ)스토리지에 적재 가능한 지그 프레임을 가지면서 차체의 사이드 아웃터 패널의 각 필러에 도어 힌지를 선 장착하기 위한 차종별 장착지그와, ⅶ)상기 슬라이더 및 상기 지그 프레임에 각각 설치되어 상기 슬라이더와 상기 지그 프레임을 선택적으로 결합시키기 위한 척킹유닛을 포함한다.
상기 차량용 도어 힌지 장착장치에 있어서, 상기 Y축 가이드 레일은 한 쌍으로서 구비되어 연결부재를 통해 상호 연결되며, 제1 롤러유닛을 통하여 상기 X축 가이드 레일에 연결되게 설치될 수 있다.
상기 차량용 도어 힌지 장착장치에 있어서, 상기 이동블록은 제2 롤러유닛을 통하여 상기 Y축 가이드 레일에 연결되게 설치될 수 있다.
상기 차량용 도어 힌지 장착장치에 있어서, 상기 포스트 빔은 베어링을 통하여 상기 이동블록에 회전 가능하게 설치될 수 있다.
상기 차량용 도어 힌지 장착장치에 있어서, 상기 이동유닛은 상기 포스트 빔에 설치되는 손잡이부를 더욱 포함할 수도 있다.
상기 차량용 도어 힌지 장착장치에 있어서, 상기 승강유닛은 상기 포스트 빔의 상부에 설치되어 상기 와이어를 감거나 풀어 내는 전동 호이스트와, 상기 포스트 빔의 하부에 설치되어 작업자의 스위칭 조작으로서 상기 전동 호이스트에 구동 신호를 인가하는 조작 스위치를 포함할 수 있다.
상기 차량용 도어 힌지 장착장치에 있어서, 상기 척킹유닛은 상기 슬라이더에 고정 브라켓을 통하여 고정되는 제1 어댑터와, 상기 지그 프레임에 고정되게 설치되어 에어의 흡입 압력으로서 상기 제1 어댑터와 암수 결합을 이루는 제2 어댑터를 포함할 수 있다.
상기 차량용 도어 힌지 장착장치에 있어서, 상기 지그 프레임은 상하로 나란히 배치되는 한 쌍의 수평 프레임과, 상기 한 쌍의 수평 프레임 양단을 연결하는 수직 프레임을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 차량용 도어 힌지 장착장치에 있어서, 상기 장착지그는 상기 사이드 아웃터 패널의 각 필러에 대응하여 상기 각 수직 프레임의 상부 및 하부에 상기 도어 힌지를 셋팅하기 위한 도어 힌지 셋팅부를 구성할 수 있다.
이 경우 상기 차량용 도어 힌지 장착장치에 있어서, 상기 각 도어 힌지 셋팅부에는 상기 지그 프레임을 상기 차체에 고정시키기 위한 클램핑유닛이 구비될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 장착장치에 의하면, 스토리지에 적재된 각 차종별 장착지그를 선택적으로 취출하여 그 장착지그를 통해 해당 차종의 차체에 도어 힌지를 선 장착할 수 있으므로, 다차종 생산 혼류 방식에 적극적으로 대응할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 종래 기술에서와 같은 고정식 구조와 달리, 장착지그를 척킹하여 차체의 이송라인으로 이동시킴에 따라, 장착지그의 작동 반경을 고려하지 않아도 되므로 차종별 작업 공간을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 차종별 해당 장착지그의 자유로운 이동이 가능하여 장착지그 기준이 아닌 차체의 바디 기준으로 도어 힌지를 선 장착할 수 있으므로, 차체의 산포 흡수가 가능하고, 도어 힌지를 차체의 도어 힌지 마운팅부에 정확히 장착할 수 있으며, 이로 인해 차체 및 도어의 변형을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 종래 기술에서와 같은 고정식 구조와 달리, 컨베이어 시스템을 통해 이송되는 차체에 장착지그가 클램핑된 상태로 차체와 동기화되기 때문에, 장착지그가 무부하 상태로 차체와 함께 이동함으로 컨베이어 장치를 이용한 차체의 흐름 생산에도 적용 가능하다.
또한, 본 실시예에서는 작업자에 의해 장착지그의 선택, 취출, 이동이 가능하므로, 별도의 안전 설비를 필요로 하지 않아 도어 힌지 선 장착 공정의 가동률을 극대화시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 바디 기준 장착이 가능하므로, 차체 및 도어의 품질이 향상되어 후공정에서의 리페어 작업이 줄어 들게 되고, 이로 인해 도장 공정으로의 차체 직행률을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 종래 기술에서와 같은 고정식 구조와 달리, 차체의 이송라인 주변에 별도의 작업대를 설치하거나 피트를 구성할 필요가 없으므로, 설비의 보전성이 양호하다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 장착장치의 구성을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 이동유닛 부위를 나타내 보인 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 의한 차량용 도어 힌지 장착장치(100)는 차체 공장의 장착 라인에서 사이드 아웃터 패널(1)의 각 필러(3, 5) 상에 도어 힌지(7)를 선 장착하기 위한 것이다(도 1 참조).
이하에서 언급되는 상기 사이드 아웃터 패널(1), 필러(3, 5), 그 필러(3, 5) 상에 형성되는 도어 힌지 마운팅부(8, 9), 및 도어 힌지(7)는 편의상 도 1을 참조한다.
여기서, 상기 각 필러(3, 5)는 프론트 도어 및 리어 도어가 각각 장착되는 부분으로 전술한 바 있는 도어 힌지 마운팅부(8, 9)를 상부 및 하부에 각각 형성하고 있으며, 상기 도어 힌지 마운팅부(8, 9)는 도어 힌지(7)가 장착되는 부위를 나타낸다.
본 실시예에 의한 도어 힌지 장착장치(100)는 도어 힌지 장착지그를 차종별로 선택 장착하고, 상기 도어 힌지 장착지그를 차체 측으로 이동시켜 그 차체에 클램핑시킴으로써 다차종의 혼류 생산 방식에 적극적으로 대응하며, 도어 힌지를 장착지그 기준이 아닌 차체의 바디 기준으로 장착할 수 있는 구조로서 이루어진다.
이를 위해 상기 도어 힌지 장착장치(100)는 크게 레일유닛(10)과, 이동유닛(30)과, 슬라이더(40)와, 승강유닛(50)과, 차종별 장착지그(60)와, 척킹유닛(80)을 포함하여 구성된다.
본 실시예에서, 상기 레일유닛(10)은 작업장 상부의 천정 측에 구성되는 것으로, 복수의 X축 가이드 레일들(11)과, 그 X축 가이드 레일들(11)에 연결되는 적어도 하나의 Y축 가이드 레일(21)을 구비한다.
상기 복수의 X축 가이드 레일들(11)은 이의 하면에 레일 채널(channel)이 형성된 레일 프레임으로서 구비되며, 작업장 상부의 천정 프레임(미도시)에 X축 방향을 따라 고정되게 설치되고, Y축 방향을 따라 일정 간격으로 이격되게 장착된다.
상기 Y축 가이드 레일(21)은 Y축 방향을 따라 X축 가이드 레일들(11)에 연결되게 설치되는 바, 그 X축 가이드 레일들(11)을 따라 X축 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성된다.
여기서, 상기 Y축 가이드 레일(21)은 이의 하면에 레일 채널이 형성된 레일 프레임으로서 바람직하게는 한 쌍으로 구비되며, X축 방향을 따라 일정 간격으로 이격되면서 별도의 연결부재(23)를 통해 상호 연결된다.
이 경우 상기 한 쌍의 Y축 가이드 레일(21)은 제1 롤러유닛(25)을 통하여 X축 가이드 레일들(11)에 X축 방향으로 왕복 이동 가능하게 장착된다.
상기 제1 롤러유닛(25)은 X축 방향으로 배치되면서 양단부가 한 쌍의 Y축 가이드 레일(21)의 상면에 각각 고정되는 롤러 브라켓(26)과, 이 롤러 브라켓(26)의 양단부 측에 각각 회전 가능하게 구성되면서 X축 가이드 레일(21)의 하면에 연결되는 제1 주행 롤러(27)를 포함하여 이루어진다.
본 실시예에서, 상기 이동유닛(30)은 한 쌍의 Y축 가이드 레일(21)에 연결되는 이동블록(31)과, 그 이동블록(31)에 Z축 방향을 따라 길게 연결되는 포스트 빔(32)을 구비한다.
상기 이동블록(31)은 사각형의 플레이트 형태를 취하며, 제2 롤러유닛(33)을 통하여 한 쌍의 Y축 가이드 레일(21)에 Y축 방향으로 왕복 이동 가능하게 장착된 다.
이 경우 상기 제2 롤러유닛(33)은 Y축 가이드 레일(21)의 하면에 대응하여 이동블록(31)의 각 모서리 부분에 회전 가능하게 구성되면서 Y축 가이드 레일(21)의 하면에 연결되는 복수의 제2 주행 롤러(34)를 포함한다.
상기 포스트 빔(32)은 사각형의 단면을 지닌 빔(beam) 형태로서 이루어지며, 상단 부분이 이동블록(31)의 중앙부에 연결되면서 하향하여 길게 배치된다.
그리고 상기 포스트 빔(32)의 일측면에는 Z축 방향을 따라서 수직 레일(35: 당 업계에서는 통상적으로 "엘엠(LM) 가이드" 라고도 한다)이 형성되어 있다.
이 경우 상기 포스트 빔(32)은 이동블록(31)에 대하여 회전 가능하게 구성되는 바, 이동블록(31)의 중앙 부분에 설치된 베어링(36)에 이의 상단 부분이 연결됨으로써 회전하게 된다.
이에 더하여, 상기 이동유닛(30)은 작업자의 수동 조작으로서 X축 가이드 레일(11) 및 Y축 가이드 레일(21)을 통한 포스트 빔(32)의 X, Y축 방향의 이동을 가능케 하는 손잡이부(37)를 더욱 포함하고 있다.
여기서, 상기 손잡이부(37)는 작업자의 파지 및 포스트 빔(32)의 수동 조작이 원활하게 이루어지도록 그 포스트 빔(32)의 하부에 고정되게 설치되는 것이 바람직하다.
본 실시예에서, 상기 슬라이더(40)는 포스트 빔(32)의 수직 레일(35)에 슬라이딩 가능하게 연결된다.
즉, 상기 슬라이더(40)는 뒤에서 더욱 설명하는 승강유닛(50)에 의해 수직 레일(35)을 따라 Z축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치된다.
이러한 슬라이더(40)는 포스트 빔(32)의 수직 레일(35)에 슬라이딩 결합되는 바, 무부하 상태인 경우 뒤에서 더욱 설명하는 척킹유닛(80)의 자중에 의해 수직 레일(35)을 따라 상부에서 하부로 하강된다.
본 실시예에서, 상기한 승강유닛(50)은 슬라이더(40)를 포스트 빔(32)의 수직 레일(35)을 따라 상하 방향(Z축 방향)으로 승강시키기 위한 것이다.
상기 승강유닛(50)은 포스트 빔(32)의 상부 측에 고정되게 설치되는 전동 호이스트(51: hoist)와, 포스트 빔(32)의 하부 측에 고정되게 설치되는 조작 스위치(53)를 포함하여 이루어진다.
상기에서 전동 호이스트(51)는 모터(미도시)의 구동으로서 와이어(55)를 감거나 풀어 낼 수 있는 구조로서 이루어지며, 당 업계에서는 통상적으로 "짐버만 호이스트" 라고도 불리운다.
이 경우, 상기 전동 호이스트(51)는 포스트 빔(32)의 상부 측에 고정되는 하우징(57)이 제공되는 바, 이 하우징(57)의 내부에는 모터(미도시), 및 그 모터에 의해 정역 방향으로 회전하면서 와이어(55)를 감거나 풀어 내는 권취 드럼(미도시)을 수용한다.
여기서, 상기 와이어(55)는 이의 일측 단부가 권취 드럼에 연결되면서 그 권취 드럼에 감기고, 다른 일측 단부가 하우징(57)을 통해 하방으로 인출되면서 슬라이더(40)에 연결된다.
이러한 전동 호이스트(51)는 모터의 구동력을 통하여 와이어를 감거나 풀어 주는 전동 방식으로서 중량체를 들어 올리거나 내리는 공지 기술의 호이스트 장치로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기에서, 조작 스위치(53)는 작업자에 의한 스위칭 동작으로서 전동 호이스트(51)에 구동 신호를 인가할 수 있는 구조로서 이루어진다.
즉, 상기 조작 스위치(53)는 전동 호이스트(51)의 모터(미도시)에 대하여 권취 드럼(미도시)의 정역 방향에 상응하는 구동 신호를 인가하기 위한 스위치들을 구비하고 있다.
본 실시예에서, 상기 차종별 장착지그(60)는 차종별로 구조가 서로 다른 차체(B)의 각 필러(3, 5)에 해당 차종에 상응하는 도어 힌지(7)를 선 장착하기 위한 것이다.
상기 차종별 장착지그(60: 이하에서는 편의상 "장착지그"라고 한다)는 차체(B)의 해당 차종에 대응하여 다수로서 구비되고, 작업장의 플로어에 설치된 스토리지(S)에 적재가 가능한 구조로서 이루어진다.
이러한 장착지그(60)는 지그 프레임(61)과, 지그 프레임(61)에 구성되는 복수의 도어 힌지 셋팅부(65)를 포함하고 있다.
상기 지그 프레임(61)은 상하로 나란하게 배치되는 한 쌍의 수평 프레임(62)과, 이들 수평 프레임(62)의 양단을 연결하는 한 쌍의 수직 프레임(63)으로 이루어진 사각 틀 형태로서 구성된다.
상기에서, 도어 힌지 셋팅부(65)는 차체(B)의 사이드 아웃터 패널(1)에 있어, 각 필러(3, 5)의 도어 힌지 마운팅부(8, 9)에 대응하는 각각의 도어 힌지(7)를 셋팅하고, 지그 프레임(61)을 사이드 아웃터 패널(1)에 클램핑시키기 위한 것이다.
즉, 상기 각 도어 힌지 셋팅부(65)는 도어 힌지(7)의 일측을 클램핑하고, 툴링 핀(미도시)을 통해 도어 힌지(7)의 위치를 규제하며, 클램핑유닛(71)을 통하여 지그 프레임(61)을 사이드 아웃터 패널(1)에 고정시킬 수 있는 구조로서 이루어진다.
여기서, 상기 각 도어 힌지 셋팅부(65)에 구성되는 클램핑유닛(71)은 지그 프레임(61)에 장착되는 로케이터(73)와, 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 실린더(75)와, 이 실린더(75) 내에서 작동압에 따라 왕복 운동하는 피스톤 로드(77)와, 로케이터(73)의 일측에 힌지 고정되면서 피스톤 로드(77)의 일단에 장착되고 그 피스톤 로드(77)의 왕복 운동에 따라 힌지 운동하여 사이드 아웃터 패널(1)의 일측을 클램핑 또는 언클램핑하는 클램퍼(79)로서 이루어진다.
이 경우, 상기에서와 같은 도어 힌지 셋팅부(65)는 일측 필러(3)(프론트 도어가 장착되는 부분)의 상,하부 도어 힌지 마운팅부(8)에 대응하여 지그 프레임(61)의 일측 수직 프레임(63)의 상부 및 하부에 각각 구성된다.
또한, 상기 도어 힌지 셋팅부(65)는 다른 일측 필러(5)(리어 도어가 장착되는 부분)의 상,하부 도어 힌지 마운팅부(9)에 대응하여 지그 프레임(61)의 다른 일측 수직 프레임(63)의 상부 및 하부에 각각 구성된다.
본 실시예에서, 상기 척킹유닛(80)은 해당 차종에 대응하는 장착지그(60)를 이동유닛(30)을 통해 차체(B) 측으로 이동시키기 위해 그 해당 차종의 장착지그(60)를 슬라이더(40)와 선택적으로 결합시키기 위한 것이다.
이러한 척킹유닛(80)은 당 업계에서 널리 사용되는 로봇 시스템에 채용되는 것으로서, 로봇의 아암 선단에 대하여 소정의 공정 툴을 척킹(chucking) 또는 언척킹(unchucking)시킬 수 있는 공지 기술의 자동 툴 체인저(ATC: Automatic Tool Changer)로서 이루어진다.
상기 척킹유닛(80)은 슬라이더(40)에 장착되는 제1 어댑터(81)와, 장착지그(60)의 지그 프레임(61)에 장착되는 제2 어댑터(85)를 포함한다.
상기 제1 어댑터(81)는 도 5a에서와 같이, 원형의 블록 형태로서 고정 브라켓(82: 도 3 참조)을 통하여 슬라이더(40: 도 3 참조)에 고정되게 설치되며, 이의 하면에는 돌출부(83) 및 한 쌍의 위치 결정핀(84)이 각각 돌출되게 형성되어 있다.
여기서, 상기 제1 어댑터(81)의 상면에는 고정 브라켓(82)과의 체결을 위한 마운트 볼트(89a)를 구비하고 있다.
그리고 상기 제2 어댑터(85)는 도 5b에서와 같이, 제1 어댑터(81)에 대응하여 원형의 블록 형태로서 이루어지며, 고정 브라켓(86: 도 3 참조)을 통하여 지그 프레임(61: 도 3 참조)의 상부측 수평 프레임(62: 도 3 참조)에 고정되게 설치된다.
이러한 제2 어댑터(85)는 제1 어댑터(81)와 암수식으로 결합되는 바, 이를 위해 제1 어댑터(81)의 돌출부(83)와 형태의 결합을 이루는 결합홀(87)을 형성하고 있다.
여기서, 상기 제2 어댑터(85)의 하면에는 고정 브라켓(86)과의 체결을 위한 마운트 볼트(89b)를 구비하고 있으며, 상면에는 제1 어댑터(81)의 위치 결정핀(84) 이 삽입될 수 있는 삽입홈(미도시)을 형성하고 있다.
한편 이와 같은 척킹유닛(80)에 있어, 서로 암수의 결합을 이루는 제1 어댑터(81)와 제2 어댑터(85)는 에어 흡입 압력의 유무에 따라 척킹 또는 언척킹될 수 있다.
즉, 제1 어댑터(81)와 제2 어댑터(85)가 암수의 결합을 이룬 상태에서, 에어의 흡입 압력을 제1 어댑터(81)와 제2 어댑터(85)에 제공하게 되면, 상기 제1 어댑터(81)와 제2 어댑터(85)는 상호 척킹되고, 반대로 에어의 흡입 압력을 제거하게 되면 상기 제1 어댑터(81)와 제2 어댑터(85)는 서로 언척킹 된다.
이를 위해 상기 제1 어댑터(81)와 제2 어댑터(85)에는 에어의 흡입을 위한 다수의 에어홀들을 형성하고, 그 에어홀들과 연결되는 에어 관로를 구비하고 있음은 자명한 사실이다.
상기에서와 같은 척킹유닛(80)은 당 업계에서 널리 사용되는 공지 기술의 자동 툴 체인저(ATC)로서 이루어지므로, 본 명세서에서 더욱 자세한 구성 및 작용의 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 장착장치(100)의 작용을 앞서 개시한 도면들과 도 6a 내지 도 6e를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이하에서 설명하는 본 실시예에 의한 차량용 도어 힌지 장착장치(100)의 작동 및 작용은 차체(B)가 컨베이어 시스템 등을 통해 이송되는 과정에서 이루어짐을 미리 밝혀둔다.
우선, 도 6a에서와 같이 차종별로 서로 다른 구조를 지닌 장착지그들(60)이 스토리지(S)에 적재된 상태로, 작업자는 수동 조작으로서 이동유닛(30)을 통해 스토리지(S) 측으로 이동시킨다.
즉, 작업자가 포스트 빔(32)의 손잡이부(37)를 잡고 그 포스트 빔(32)을 X,Y축으로 잡아 당기거나 밀게 되면, 상기 포스트 빔(32)은 이동블록(31)이 X축 가이드 레일들(11) 및 Y축 가이드 레일(21)을 따라 X,Y축으로 슬라이딩됨으로써 스토리지(S) 측으로 이동될 수 있다.
여기서, 작업자는 슬라이더(40)의 제1 어댑터(81)가 차종에 대응하는 장착지그(60)의 제2 어댑터(85) 상측에 정확히 위치하도록 포스트 빔(32)을 이동시킨다.
이와 같은 상태에서, 도 6b에서와 같이 작업자는 승강유닛(50)의 조작 스위치(53)를 조작하여 전동 호이스트(51)에 모터(미도시)의 정회전에 상응하는 제1 구동 신호를 인가한다.
그러면, 전동 호이스트(51)는 모터(미도시)의 정회전 구동으로서 권취 드럼(미도시)을 정방향으로 회전시킴으로써 와이어(55)를 풀어 낸다.
따라서, 슬라이더(40)는 제1 어댑터(81)의 자중에 의해 제1 어댑터(81)와 함께 포스트 빔(32)의 수직 레일(35)을 따라 하강하게 된다. 이에, 상기 제1 어댑터(81)는 각 차종별 해당 장착지그(60)의 제2 어댑터(85)와 암수의 결합을 이루게 된다.
이 후, 별도의 진공 시스템을 통해 에어의 흡입 압력을 제1 어댑터(81)와 제2 어댑터(85)에 제공하게 되면, 상기 제1 어댑터(81)와 제2 어댑터(85)는 상호 척 킹된다.
다음, 작업자는 조작 스위치(53)를 조작하여 전동 호이스트(51)에 모터(미도시)의 역회전에 상응하는 제2 구동 신호를 인가한다.
그러면, 전동 호이스트(51)는 모터(미도시)의 역회전 구동으로서 권취 드럼(미도시)을 역방향으로 회전시킴으로써 와이어(55)를 감는다.
이에, 슬라이더(40)는 포스트 빔(32)의 수직 레일(35)을 따라 상승하게 되는 바, 이로 인해 각 차종별 해당 장착지그(60)는 제1 어댑터(81)와 제2 어댑터(85)가 척킹된 상태로 슬라이더(40)와 함께 상승하면서 스토리지(S)로부터 인출된다.
이어서, 작업자는 상술한 바와 같은 작용을 하는 이동유닛(30)을 통해 장착지그(60)를 작업 테이블(미도시) 쪽으로 이동시킨다.
다음, 작업자는 도 6c에서와 같이 각 필러(3, 5)의 도어 힌지 마운팅부(8, 9)에 대응하는 각각의 도어 힌지(7)를 상기 장착지그(60)의 도어 힌지 셋팅부들(65)에 셋팅한다.
여기서, 상기 각 도어 힌지 셋팅부(65)는 도어 힌지(7)의 일측을 클램핑하고, 툴링 핀(미도시)을 통해 도어 힌지(7)의 위치를 규제하게 된다.
상기에서와 같이 장착지그(60)에 대하여 도어 힌지(7)의 셋팅 작업이 완료되면, 작업자는 도 6d에서와 같이 장착지그(60)의 도어 힌지 셋팅부들(65)이 차체(B)의 사이드 아웃터 패널(1)과 마주하도록 상기 장착지그(60)를 일측 방향으로 회전시킨다.
이 경우, 상기 장착지그(60)는 포스트 빔(32)의 상단 부분이 이동블록(31)에 설치된 베어링(36)에 연결됨으로 포스트 빔(32)과 함께 회전될 수 있다.
이어서, 도 6e에서와 같이 작업자는 위에서 언급한 바와 같은 작용을 하는 이동유닛(30)을 통해 장착지그(60)를 차체(B)의 사이드 아웃터 패널(1) 쪽으로 이동시킨다.
다음, 작업자는 이동유닛(30) 및 승강유닛(50)을 통해 장착지그(60)의 위치를 X,Y,Z축 방향으로 미세 조정하여 도어 힌지 셋팅부들(65)에 셋팅된 각각의 도어 힌지(7)를 사이드 아웃터 패널(1)의 각 필러(3, 5)의 도어 힌지 마운팅부(8, 9)에 매칭시킨다.
이 상태에서, 클램핑유닛(71)의 실린더(75)를 작동시킨다. 그러면, 실린더(75)에 의해 힌지 작동하는 클램퍼(79)가 사이드 아웃터 패널(1)에 클램핑됨으로써 장착지그(60)는 사이드 아웃터 패널(1)에 고정된다.
이러는 과정을 거친 후, 작업자의 수동 볼팅 또는 볼트 런너에 의한 자동 볼팅 작업을 통해 도어 힌지(7)를 각 필러(3, 5)의 도어 힌지 마운팅부(8, 9)에 체결한다.
그리고 상기 클램핑유닛(71)을 통해 클램퍼(79)를 사이드 아웃터 패널(1)에 대하여 언클램핑시키고, 상술한 바와 같은 반대의 작용으로서 장착지그(60)를 원래의 위치로 복귀시키게 되면, 본 실시예에 의한 각 차종별 해당 차체(B)의 도어 힌지 선 장착 공정이 모두 완료된다.
따라서 본 실시예에 의한 차량용 도어 힌지 장착장치(100)는 도어 힌지 장착지그(60)를 차종별로 선택하여 장착하고, 그 장착지그(60)를 차체 측으로 이동시켜 도어 힌지(7)를 차체에 선 장착할 수 있게 된다.
즉, 본 실시예에서는 다차종의 혼류 생산 방식에 적극적으로 대응할 수 있으며, 도어 힌지(7)를 장착지그 기준이 아닌 차체의 바디 기준으로 장착할 수 있게 된다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 일반적인 도어 조립 공정의 공정도이다.
도 2는 종래 기술의 일 예에 따른 차량용 도어 힌지 장착장치의 구성을 도시한 측면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 장착장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 장착장치에 적용되는 이동유닛 부위를 도시한 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 장착장치에 적용되는 척킹유닛 부위를 도시한 정면 구성도이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 장착장치의 작동을 설명하기 위한 이미지이다.

Claims (10)

  1. 작업장 상부에 구성되는 복수의 X축 가이드 레일;
    Y축 방향을 따라 상기 X축 가이드 레일에 연결되며, 상기 X축 가이드 레일을 따라 X축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 적어도 하나의 Y축 가이드 레일;
    상기 Y축 가이드 레일에 Y축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 이동블록, 및 수직 레일을 가지면서 상기 이동블록에 Z축 방향으로 길게 연결되는 포스트 빔으로 이루어지는 이동유닛;
    상기 포스트 빔의 수직 레일에 Z축 방향으로 슬라이딩 가능하게 구성되는 슬라이더;
    상기 포스트 빔에 설치되어 상기 슬라이더를 와이어를 통해 Z축 방향으로 승강시키기 위한 승강유닛;
    스토리지에 적재 가능한 지그 프레임을 가지면서 차체의 사이드 아웃터 패널의 각 필러에 도어 힌지를 선 장착하기 위한 차종별 장착지그; 및
    상기 슬라이더 및 상기 지그 프레임에 각각 설치되어 상기 슬라이더와 상기 지그 프레임을 선택적으로 결합시키기 위한 척킹유닛
    을 포함하는 차량용 도어 힌지 장착장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 Y축 가이드 레일은 한 쌍으로서 구비되어 연결부재를 통해 상호 연결되 며, 제1 롤러유닛을 통하여 상기 X축 가이드 레일에 연결되게 설치되는 차량용 도어 힌지 장착장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 이동블록은 제2 롤러유닛을 통하여 상기 Y축 가이드 레일에 연결되게 설치되는 차량용 도어 힌지 장착장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 포스트 빔은 베어링을 통하여 상기 이동블록에 회전 가능하게 설치되는 차량용 도어 힌지 장착장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 이동유닛은 상기 포스트 빔에 설치되는 손잡이부를 더욱 포함하는 차량용 도어 힌지 장착장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 승강유닛은,
    상기 포스트 빔의 상부에 설치되어 상기 와이어를 감거나 풀어 내는 전동 호이스트와,
    상기 포스트 빔의 하부에 설치되어 작업자의 스위칭 조작으로서 상기 전동 호이스트에 구동 신호를 인가하는 조작 스위치를 포함하는 차량용 도어 힌지 장착장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 척킹유닛은,
    상기 슬라이더에 고정 브라켓을 통하여 고정되는 제1 어댑터와,
    상기 지그 프레임에 고정되게 설치되어 에어의 흡입 압력으로서 상기 제1 어댑터와 암수 결합을 이루는 제2 어댑터를 포함하는 차량용 도어 힌지 장착장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 지그 프레임은,
    상하로 나란히 배치되는 한 쌍의 수평 프레임과,
    상기 한 쌍의 수평 프레임 양단을 연결하는 수직 프레임을 포함하여 이루어지는 차량용 도어 힌지 장착장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 장착지그는,
    상기 사이드 아웃터 패널의 각 필러에 대응하여 상기 각 수직 프레임의 상부 및 하부에 상기 도어 힌지를 셋팅하기 위한 도어 힌지 셋팅부를 구성하는 차량용 도어 힌지 장착장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 각 도어 힌지 셋팅부에는 상기 지그 프레임을 상기 차체에 고정시키기 위한 클램핑유닛이 구비되는 차량용 도어 힌지 장착장치.
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