KR100921119B1 - 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼 - Google Patents

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KR100921119B1
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황두일
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 하나의 그리퍼를 이용하여 차종별 크기와 형상이 다른 사이드 어셈블리를 파지할 수 있는 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 내부에 상부핑거가 전후진가능하게 설치된 상부조립체; 상기 상부조립체의 상부에 설치되어 상부조립체를 전후방향으로 이동시켜주는 상부조립체 전후이동용 실린더; 내부에 하부핑거가 전후진가능하게 설치되고, 상부조립체의 하단 일측에 힌지결합되어 상부조립체의 하단부를 개폐하는 하부조립체; 및 상기 상부조립체의 일측면에 지지되고, 하단부가 상기 하부조립체의 일측면에 결합되어 하부조립체를 전후방향으로 회전시켜주는 하부조립체 전후회전용 실린더를 포함하고, 상기 상부조립체가 상부조립체 전후이동용 실린더에 의해 패널에 접근하여 상부핑거가 밀착된 후, 하부조립체가 하부조립체 전후회전용 실린더에 의해 상부조립체의 하단부를 닫아 하부핑거가 패널에 밀착됨으로써 패널을 클랭핑 하는 것을 특징으로 하는 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼를 제공한다.
사이드 어셈블리, 플로워 사이드 실, 센터 필러 플랜지, 쿼터 이너 패널, 그리퍼, 상부조립체, 하부조립체, 핑거, 브레이크 패드, 전자석, 터치센서, 회전링크부, 에어주입구

Description

다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼{Common use robot gripper for side assembly of all type of vehicles}
본 발명은 하나의 그리퍼를 이용하여 차종별 크기와 형상이 다른 사이드 어셈블리를 파지할 수 있는 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼에 관한 것이다.
사이드 어셈블리(Side assembly)라 함은 프레스 성형된 여러 가지 형태의 패널들을 접합하여 자동차 뼈대의 좌우 측면을 구성하는 매우 중요한 어셈블리 중의 하나로서 로봇 그리퍼에 의하여 후속 공정으로 이송되어진다.
종래 사이드 어셈블리 그리퍼 장치는 차종별 전용 그리퍼를 제작하고 자동 툴 체인저 (Auto tool changer)를 사용하여 그리퍼를 차종에 맞게 교환해가며 사용되고 있다.
그러나 다양한 종류의 차종을 혼류 생산하기 위해서는 그리퍼를 많은 시간동안 사용하게 되므로 높은 생산성을 요구하는 생산 라인의 특성에 맞지 않는다. 따 라서 이러한 문제를 해결하고자 차종별 사이드 어셈블리의 크기와 형상에 상관없이 사용할 수 있는 공용 그리퍼 기술 개발의 중요성이 날로 증가 되어지고 있으며, 자동차 회사별로 독특한 그리퍼 공용화 방안을 만들어 내기 위해 많은 연구가 실행되고 있다.
도 1은 차종 A와 차종 B의 사이드 어셈블리 그리퍼의 구조를 나타내는 도면으로서, 다음과 같은 단점이 있다.
1) 차종별 사이드 어셈블리 그리퍼(101,111) 구조 및 클램프(102,112)의 위치가 상이하여 그리퍼를 표준화하기가 어렵다.
2) 많은 클램프(102,112) 및 래치(103,113) 사용으로 그리퍼의 무게가 무겁고, 작업성 및 생산성이 저하된다.
3) 도시한 바와 같이 복잡한 그리퍼 구조로 인해 설계 및 제작 기간이 길다. 따라서 사이드 패널을 이송하는 설비의 준비기간이 길어진다.
4) 차종별 그리퍼 제작에 따른 비용이 발생한다. 따라서 차종별로 설비 투자비가 발생하므로 제조원가의 상승을 초래한다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 상부 및 하부조립체 내부에 다수의 상부 및 하부핑거가 스프링에 의해 별개로 탄성지지됨으로써, 사이드 어셈블리 형상의 높이에 맞게 자동으로 정렬되고, 상부핑거는 스프링 및 전자석을 이용하여 패널과의 밀착성을 유지하고 하부핑거는 공기압을 이용하여 패널과의 밀착성을 유지하도록 함으로써, 그리퍼의 파지력을 향상시킬 수 있도록 한 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 터치센서를 이용하여 사이드 어셈블리 패널과의 접촉을 감지하여 신호를 발생시키고, 이 신호를 통해 상부조립체 전후이동용 실린더의 위치를 정확하게 제어할 수 있도록 한 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼에 있어서,
내부에 상부핑거가 전후진가능하게 설치된 상부조립체; 상기 상부조립체의 상부에 설치되어 상부조립체를 전후방향으로 이동시켜주는 상부조립체 전후이동용 실린더; 내부에 하부핑거가 전후진가능하게 설치되고, 상부조립체의 하단 일측에 힌지결합되어 상부조립체의 하단부를 개폐하는 하부조립체; 및 상기 상부조립체의 일측면에 지지되고, 하단부가 상기 하부조립체의 일측면에 결합되어 하부조립체를 전후방향으로 회전시켜주는 하부조립체 전후회전용 실린더를 포함하고, 상기 상부조립체가 상부조립체 전후이동용 실린더에 의해 패널에 접근하여 상부핑거가 밀착된 후, 하부조립체가 하부조립체 전후회전용 실린더에 의해 상부조립체의 하단부를 닫아 하부핑거가 패널에 밀착됨으로써 패널을 클랭핑 하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 구현예로서, 상기 상부조립체는 폭방향으로 형성된 다수의 격벽에 의해 구획되는 다수의 상부챔버; 상기 상부챔버에 상단부가 제1스프링에 의해 길이방향으로 전후진 가능하게 탄성지지되는 상부핑거; 상기 상부핑거를 마찰에 의해 고정하기 위해 폭방향으로 이동가능하게 설치된 브레이크 패드; 상기 브레이크 패드를 탄성지지하도록 폭방향으로 설치된 제2스프링; 전원 인가시 상기 브레이크 패드를 잡아당겨 상부핑거와의 접촉을 차단하는 전자석을 포함하고, 전원 인가시 상기 전자석의 인력에 의해 브레이크 패드가 상부핑거와 분리되고, 상기 상부핑거가 제1스프링에 의해 전후방향으로 이동가능하여 패널의 형상의 높이에 맞게 정렬 및 밀착되며, 전자석의 전원 해제시 제2스프링에 의해 브레이크 패드가 상부핑거와 접촉하여 마찰력에 의해 상부핑거의 밀착상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직한 구현예로서, 상기 상부핑거는 상부조립체의 내부에 형성된 상부챔버 마다 한쌍씩 2열로 제1스프링에 의해 탄성지지되고, 상기 상부핑거 사이에 브레이크 패드가 제2스프링에 의해 탄성지지되는 것을 특징으로 한다..
또한, 상기 하부조립체는 폭방향으로 형성된 다수의 격벽에 의해 구획되는 다수의 하부챔버; 상기 하부챔버에 하단부가 제3스프링에 의해 길이방향으로 전후 진 가능하게 탄성지지되는 하부핑거; 상기 하부핑거를 공기압에 의해 전진 또는 후진시키기 위해 상기 하부챔버의 하단부와 상단부에 각각 형성된 제1 및 제2에어주입구를 포함하고, 상기 제1에어주입구에 공기가 공급되면 하부핑거가 전진하여 패널 형상의 높이에 맞게 정렬 및 밀착상태를 유지하고, 상기 제2에어주입구에 공기가 공급되면 하부핑거가 후진하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부챔버는 가로방향으로 형성된 격벽에 의해 하나씩 더 형성되고, 상기 추가된 하부챔버에 하단부가 길이방향으로 전후진 가능하게 탄성지지되는 하부핑거를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부핑거의 전후진시 공기의 리크(Leak)를 방지하기 위해 하부핑거와 하부챔버가 접하는 하부핑거의 하단부와 하부조립체의 상단에 각각 오링이 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부조립체 전후회전용 실린더의 하단에서 전후진하는 실린더로드와 힌지결합되는 제1회전링크부; 상기 하부조립체의 일측면에 수직방향으로 결합되고, 상단부가 상부조립체의 하단 일측부와 힌지결합되는 제2회전링크부를 포함하고, 상기 제1회전링크부와 제2회전링크부는 수직하게 결합되며, 상기 하부조립체 전후회전용 실린더의 실린더로드가 전진할 때 제1회전링크부와 제2회전링크부를 통해 회전력으로 변환되어 하부조립체가 상부조립체의 하부를 닫는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부조립체의 일측면에 설치되어 패널을 감지하는 터치센서; 및
상기 상부조립체 전후이동용 실린더에 의해 상부조립체가 패널에 접근하여 상부핑거가 밀착될 때 상기 터치센서를 통해 발생된 신호를 입력받아 상부조립체 전후이동용 실린더의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상부핑거의 밀착성을 유지하기 위해 상부조립체 전후이동용 실린더의 작동을 멈추고 전자석에 인가된 전원을 해제하여 브레이크 패드를 통해 상부핑거의 위치를 고정시키는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명에 따른 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼에 의하면, 상부조립체 및 하부조립체의 내부에 다수의 상부핑거 및 하부핑거가 각각 따로 탄성지지되도록 설치됨으로써, 상부핑거와 하부핑거가 패널 형상의 높이에 맞게 정렬되고, 상부핑거는 전자석과 스프링을 이용하여 그리고 하부핑거는 공기압을 이용하여 패널과의 밀착성을 높여 클램핑 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 공용 로봇 그리퍼는 이동장치에 의해 차체 길이방향으로 이동가능하게 패널 이송용 프레임에 장착가능함으로써, 차종별 사이드 어셈블리의 크기에 상관없이 특정 위치만을 파지하면 되므로 생산성이 향상되는 장점이 있다.
또한, 상부본체의 일측면에 터치 센서를 설치함으로써, 터치센서를 통해 상부조립체 전후이동용 실린더의 전후위치 고정 및 전자석의 전원인가 해제 시기를 정확하게 제어할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.
첨부한 도 2는 본 발명의 차종별 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼가 이송용 프레임(30)에 장착된 모습을 나타내는 구성도 및 사이드 어셈블리의 클램프 위치를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차종별 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3에서 상부조립체(11) 및 하부조립체(20)의 내부구성을 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 4에서 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
본 발명은 차종별 사이드 어셈블리의 크기와 형상에 관계없이 도 2에 도시한 클램프 위치 A, B, C를 클램핑한다.
제1그리퍼(31)는 3,4,5 도어 사이드 어셈블리의 프런트 플로워 사이드 실(181)을 클램핑하고, 제2그리퍼(32)는 4 또는 5 도어 사이드 어셈블리의 센터 필러 플랜지를 클램핑하며, 제3그리퍼(33)는 3 도어 사이드 어셈블리 센터 필러 플랜지(182)를 클램핑하고, 제4그리퍼(34)는 3,4,5 도어 사이드 어셈블리의 쿼터 이너 패널(183)(이하, '패널(183)'이라고 함)을 클램핑한다.
여기서, 제1 내지 제3그리퍼(31~33)는 공지된 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명을 생략하기로 하고, 제2 및 제3그리퍼(32,33)는 차종에 따라 선택적으로 적용된다.
따라서, 본 발명에 따른 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼는 제4그리퍼(34)에 대한 구성 및 작용 위주로 설명한다. 또한, 상기 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼는 제4그리퍼(34)에 해당된다.
상기 제4그리퍼(34)는 다차종 사이드 어셈블리 이송용 프레임(30)의 우측단에 좌우방향으로 슬라이드 가능하게 설치되고, 상기 다차종 사이드 어셈블리 이송용 프레임(30)의 우측단에는 좌우방향으로 평행하게 엘엠가이드가 설치되고, 엘엠가이드를 따라 좌우방향으로 이송되는 좌우이동프레임(35)에 의해 제4그리퍼(34)가 슬라이드 가능하게 지지된다.
상기 좌우이동프레임(35)의 이면에는 엘엠가이드에 결합된 엘엠베어링이 설치되고, 좌우이동프레임(35)의 좌측단에 연결된 좌우이동장치에 의해 좌우이동프레임(35)이 좌우방향으로 슬라이드 가능하게 된다. 상기 좌우이동장치는 좌우이동프레임(35)과 브라켓을 통해 연결되고, 구동실린더 및 가이드바의 조합 등과 같은 구동수단으로 구현가능하다.
상기 제4그리퍼(34)는 차종에 따른 차체 길이에 맞게 좌우이동장치의 구동력으로 엘엠가이드를 따라 좌우 이동가능하게 조절되게 된다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 제4그리퍼(34)를 첨부도면을 참조로 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기 제4그리퍼(34)는 상부조립체 전후이동용 실린더(10), 하부조립체 전후회전용 실린더(21), 상부조립체(11), 하부조립체(20), 제1 및 제2스프링(12,13), 상부핑거(14), 하부핑거(36), 제1 및 제2에어주입구(28,29) 등으로 구성된다.
먼저 하부조립체 전후회전용 실린더(21)는 공압에 의하여 하부조립체(20)를 열고 닫는 역할을 하고, 하부조립체 전후회전용 실린더(21)의 하단에 실린더로드(22)가 돌출되어 실린더 내부의 압력을 받아 전후진하며, 실린더로드(22)의 전단 부에는 제1힌지부(25)가 형성되고, 제1힌지부(25)는 하부조립체(20)의 일측면에서 좌측방향으로 돌출형성된 제1회전링크부(23)와 힌지결합되어 있다.
또한, 상부조립체(11)는 상부조립체 전후이동용 실린더(10)의 실린더 샤프트의 전단부에 의해 지지되고, 상부조립체(11)의 일측면에 상부조립체(11)와 하부조립체 전후회전용 실린더(21)를 연결하는 전후이동브라켓이 결합되어 있다.
이때, 전후이동브라켓의 상단에서 좌측 상부로 돌출 형성된 돌출부가 하부조립체 전후회전용 실린더(21)와 연결되고, 전후이동브라켓의 하단부가 하부조립체(20)의 좌측에 수직방향으로 결합된 제2회전링크부(24)와 힌지결합되어 있다.
상부조립체(11)의 좌측면이 전후이동브라켓과 결합되고, 상부조립체(11)의 내부에 다수의 상부격벽에 의해 다수의 상부챔버가 상하방향으로 구획되고, 각 챔버에는 한쌍의 상부핑거(14)가 2열로 평행하게 제1스프링(12)에 의해 탄성지지되어 상부조립체(11) 하부의 개구부를 통해 다수의 상부핑거(14)가 상하방향으로 이동가능한 구조로 설치되어 있다.
또한, 2열로 탄성지지된 상부핑거(14) 사이에 한쌍의 브레이크 패드(16)가 폭방향으로 이동가능하게 설치되고, 브레이크 패드(16) 사이에는 연결바(17)가 폭방향으로 평행하게 설치되어 두 브레이크 패드(16)가 폭방향으로 이동가능하도록 가이드하고, 브레이크 패드(16) 사이의 상단 및 하단에는 제2스프링(13)이 각각 폭방향으로 설치되어 브레이크 패드(16)의 폭방향 이동을 탄성지지한다.
그리고, 상기 브레이크 패드(16) 사이의 중앙에는 전자석(15)이 설치되어 전원이 인가되면 자화되어 주변의 브레이크 패드(16)를 잡아당기게 된다.
상기 브레이크 패드(16) 및 상부핑거(14)는 금속재질로 전자석(15)이 전원을 인가받아 자화되면 전자석(15)의 인력에 의해 브레이크 패드(16)가 안쪽으로 당겨지게 되고, 전자석(15)의 전원이 오프되면 전자석(15)에 의해 압축되었던 제2스프링(13)이 복원력에 의해 브레이크 패드(16)를 밀어내게 된다.
하부조립체(20)는 좌측면이 제2회전링크부(24)에 체결되고, 하부조립체(20)의 내부에는 다수의 폭방향 격벽과 길이방향 격벽에 의해 다수의 하부챔버가 길이방향 및 폭방향을 따라 상하방향으로 구획되고, 각 하부챔버에는 하부핑거(36)가 제3스프링(27)에 의해 상하방향으로 탄성지지되며, 하부조립체(20) 상부의 개구부를 통해 상하이동가능하게 설치되어 있다.
또한, 각 챔버의 상단과 하단에는 하부핑거(36)를 상하방향으로 전후진시키기 위하여 제1 및 제2에어주입구(28,29)가 형성되고, 제1에어주입구(28)에 공기가 공급되고 제2에어주입구(29)의 공기가 배출되면 하부핑거(36)가 상방향으로 이동하고, 제1에어주입구(28)의 공기가 배출되고 제2에어주입구(29)에 공기가 공급되면 하부핑거(36)가 하방향으로 이동하는 구조로 설치되어 있다.
그리고, 상기 각 하부챔버에서 하부핑거(36)가 상하방향으로 전후진될 때 공기의 리크를 방지하기 위해 하부핑거(36)의 하단에 제1오링이 설치되고, 하부조립체(20)의 상단에 제2오링이 설치되어 있다.
여기서, 상부핑거(14)는 제1스프링(12)에 의해 상하방향으로 전후진되고, 하부핑거(36)는 공압에 의해 상하방향으로 전후진 되게 된다. 그리고, 상기 하부조립체(20)는 하부조립체 전후회전용 실린더(21)에 의해 상하방향으로 회전되고, 상부 조립체(11)는 상부조립체 전후이동용 실린더(10)에 의해 상하방향으로 이동하게 된다.
상기 상부조립체 전후이동용 실린더(10)는 공압에 의해 상부조립체(11)를 전후진하며 실린더 샤프트의 위치를 고정할 수 있는 별도의 공압 브레이크 장치를 내장하고 있다.
또한, 본 발명은 상부조립체 전후이동용 실린더(10)의 위치를 제어하기 위해 접촉식 센서로 물체를 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 터치센서(19)와, 터치센서(19)의 신호를 입력받아 상부조립체 전후이동용 실린더(10)의 위치를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.
이때, 터치센서(19)는 상부조립체(11)의 일측면에 설치된 터치바가 수평방향을 기준으로 일정각도로 회전가능하게 결합되어, 터치바가 패널(183)에 닿아 회전하면서 사이드 어셈블리 패널(183)을 감지하여 전기신호를 발생한다.
이와 같은 구성에 의한 본 발명에 따른 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.
도 6은 도 3의 작동상태도이고, 도 7은 도 5의 작동상태도이고, 도 8은 본 발명의 상부조립체 전후이동용 실린더(10)의 제어방법을 나타내는 순서도이다.
3 도어 사이드 어셈블리인 경우 제1그리퍼(31), 제3그리퍼(33), 제4그리퍼(34)를 이용하여 프런트 플로워 사이드 실(181), 센터 필러 플랜지(182) 및 쿼터 인너 패널(183)을 각각 파지하고, 4, 5 도어 사이드 어셈블리인 경우 제1그리퍼(31), 제2그리퍼(32), 제4그리퍼(34)를 이용하여 플런트 플로워 사이드 실(181), 센터 필러 플랜지(182) 및 쿼터 이너 패널(183)을 각각 파지한다. 그리고, 제1그리퍼(31) 및 제2그리퍼(32)(또는 제3그리퍼(33))를 이용하여 플로워 사이드 실(181) 및 센터 필러 플랜지(182)를 먼저 파지한 다음, 본 발명의 공용 로봇 그리퍼(제4그리퍼(34))를 이용하여 쿼터 이너 패널(183)을 마지막으로 파지한다.
본 발명은 패널(183)을 클램핑하기 전에 하부조립체 전후회전용 실린더(21)를 후진시켜 하부조립체(20)를 열림상태로 되게 하여 클램핑 준비를 하고, 제2에어주입구(29)에 공기를 공급하여 하부핑거(36)를 후진시켜 놓고, 이동장치를 이용하여 공용 로봇 그리퍼를 사이드 어셈블리 패널(18)의 길이에 맞게 조절한다.
사이드 어셈블리 패널(18)의 클램핑 순서는 상부조립체(11)를 먼저 작동시킨 다음 하부조립체(20)를 작동시켜 클램핑한다.
전자석(15)에 전원을 인가하면 전자석(15)이 자화되어 인력이 발생하고, 이 전자석(15)의 인력으로 브레이크 패드(16)가 당겨지게 되며, 상부핑거(14)가 브레이크 패드(16)의 간섭없이 제1스프링(12)에 의해 최대로 전진하게 된다.
상부조립체 전후이동용 실린더(10)를 전진시켜 상부조립체(11)가 패널(183) 쪽으로 접근하게 되고 상부조립체(11)가 계속해서 전진하여 상부핑거(14)가 패널(183)에 밀착되며, 터치 센서가 패널(183)을 감지하여 전기신호를 발생한다.
이때, 패널(183)의 형상 및 높이에 맞게 자연스럽게 정렬되게 된다. 즉, 상부조립체(11)에서 봤을 때 패널(183)의 돌출부에서는 상부핑거(14)가 상부조립체(11) 안쪽으로 들어가서 제1스프링(12)이 압축되고, 패널(183)의 오목부에서는 상부핑거(14)가 상대적으로 상부조립체(11) 바깥쪽으로 들어가서 제1스프링(12)이 덜 압축되게 된다.
상기와 같이 상부조립체(11)의 상부핑거(14)가 패널(183) 형상의 높이에 맞게 밀착 및 정렬되면, 컨트롤러는 터치센서(19)로부터 신호를 입력받아 상부조립체 전후이동용 실린더(10)에 제어신호를 보내어 상부조립체 전후이동용 실린더(10)의 작동을 멈추고 실린더의 위치를 고정시킨다.
그리고, 전자석(15)에 인가된 전원을 해제함에 따라 브레이크 패드(16)가 압축되었던 제2스프링(13)의 복원력에 의해 상부핑거(14)를 밀어내며, 상부핑거(14)는 브레이크 패드(16)와 마찰에 의해 고정되어 상부핑거(14)의 밀착상태를 유지하게 된다.
또한, 하부조립체 전후회전용 실린더(21)를 전진시켜 제1회전링크를 통해 회전력을 전달받아 제2회전링크부(24)가 제2힌지부(26)를 중심으로 회전하여 하부조립체(20)를 닫힘상태로 되게 한 다음, 제1에어주입구(28)에 공기를 인가하여 하부핑거(36)를 전진시킴과 동시에 계속해서 하부핑거(36)를 밀고 있게 만들어 패널(183)의 위치를 고정시켜 클램핑 작업을 완료하게 된다.
이와 같은 작동상태에 의해 제4그리퍼(34)의 클램핑 작업이 완료되면, 다음공정으로 이송하면 된다.
본 발명은 종래와 달리 차종별 전용 그리퍼를 제작할 필요가 없고 자동 툴 체인저에 의해 그리퍼를 차종에 맞게 교환할 필요가 없으며, 차종별 어셈블리의 형상과 크기에 상관없이 특정한 위치인 프런트 플로워 사이드 실(181), 센터 피러 플랜지, 쿼터 이너 패널(183) 등 3군데만을 파지하면 된다.
따라서, 다양한 차종의 혼류생산하기 위해 사용되는 그리퍼에 소요되는 시간을 절감함으로써 높은 생산성을 요구하는 생산라인에 적합하고, 단순한 형태의 그리퍼(34)를 사용하여 구성부품을 간소화 하고 경량화 하여 유지 및 보수가 용이한 장점이 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
도 1은 종래의 차종별 사이드 어셈블리 및 그리퍼를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 차종별 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼가 이송용 프레임에 장착된 모습을 나타내는 구성도 및 사이드 어셈블리의 클램프 위치를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차종별 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼를 나타내는 사시도,
도 4는 도 3에서 상부조립체 및 하부조립체의 내부구성을 나타내는 단면도,
도 5는 도 4에서 A-A선을 따라 취한 단면도,
도 6은 도 3의 작동상태도,
도 7은 도 5의 작동상태도,
도 8은 본 발명의 상부조립체 전후이동용 실린더의 제어방법을 나타내는 순서도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 상부조립체 전후이동용 실린더
11 : 상부조립체 12 : 제1스프링
13 : 제2스프링 14 : 상부핑거
15 : 전자석 16 : 브레이크 패드
17 : 연결바 18 : 사이드 어셈블리 패널
19 : 터치센서 20 : 하부조립체
21 : 하부조립체 전후회전용 실린더
22 : 실린더로드 23 : 제1회전링크부
24 : 제2회전링크부 25 : 제1힌지부
26 : 제2힌지부 27 : 제3스프링
28 : 제1에어주입구 29 : 제2에어주입구
30 : 이송용 프레임 31 : 제1그리퍼
32 : 제2그리퍼 33 : 제3그리퍼
34 : 제4그리퍼 35 : 좌우이동프레임
36 : 하부핑거 181 : 프런트 플로워 사이드 실
182 : 센터 필러 플랜지 183 : 쿼터 이너 패널

Claims (8)

  1. 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼에 있어서,
    내부에 상부핑거가 전후진가능하게 설치된 상부조립체;
    상기 상부조립체의 상부에 설치되어 상부조립체를 전후방향으로 이동시켜주는 상부조립체 전후이동용 실린더;
    내부에 하부핑거가 전후진가능하게 설치되고, 상부조립체의 하단 일측에 힌지결합되어 상부조립체의 하단부를 개폐하는 하부조립체; 및
    상기 상부조립체의 일측면에 지지되고, 하단부가 상기 하부조립체의 일측면에 결합되어 하부조립체를 전후방향으로 회전시켜주는 하부조립체 전후회전용 실린더를 포함하고, 상기 상부조립체가 상부조립체 전후이동용 실린더에 의해 패널에 접근하여 상부핑거가 밀착된 후, 하부조립체가 하부조립체 전후회전용 실린더에 의해 상부조립체의 하단부를 닫아 하부핑거가 패널에 밀착됨으로써 패널을 클랭핑 하는 것을 특징으로 하는 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부조립체는 폭방향으로 형성된 다수의 격벽에 의해 구획되는 다수의 상부챔버;
    상기 상부챔버에 상단부가 제1스프링(12)에 의해 길이방향으로 전후진 가능 하게 탄성지지되는 상부핑거;
    상기 상부핑거를 마찰에 의해 고정하기 위해 폭방향으로 이동가능하게 설치된 브레이크 패드;
    상기 브레이크 패드를 탄성지지하도록 폭방향으로 설치된 제2스프링;
    전원 인가시 상기 브레이크 패드를 잡아당겨 상부핑거와의 접촉을 차단하는 전자석을 포함하고, 전원 인가시 상기 전자석의 인력에 의해 브레이크 패드가 상부핑거와 분리되고, 상기 상부핑거가 제1스프링에 의해 전후방향으로 이동가능하여 패널의 형상의 높이에 맞게 정렬 및 밀착되며, 전자석의 전원 해제시 제2스프링에 의해 브레이크 패드가 상부핑거와 접촉하여 마찰력에 의해 상부핑거의 밀착상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 상부핑거는 상부조립체의 내부에 형성된 상부챔버 마다 한쌍씩 2열로 제1스프링에 의해 탄성지지되고, 상기 상부핑거 사이에 브레이크 패드가 제2스프링에 의해 탄성지지되는 것을 특징으로 하는 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 하부조립체는 폭방향으로 형성된 다수의 격벽에 의해 구획되는 다수의 하부챔버;
    상기 하부챔버에 하단부가 제3스프링에 의해 길이방향으로 전후진 가능하게 탄성지지되는 하부핑거;
    상기 하부핑거를 공기압에 의해 전진 또는 후진시키기 위해 상기 하부챔버의 하단부와 상단부에 각각 형성된 제1 및 제2에어주입구를 포함하고, 상기 제1에어주입구에 공기가 공급되면 하부핑거가 전진하여 패널 형상의 높이에 맞게 정렬 및 밀착상태를 유지하고, 상기 제2에어주입구에 공기가 공급되면 하부핑거가 후진하는 것을 특징으로 하는 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 하부챔버는 가로방향으로 형성된 격벽에 의해 하나씩 더 형성되고, 상기 추가된 하부챔버에 하단부가 길이방향으로 전후진 가능하게 탄성지지되는 하부핑거를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 하부핑거의 전후진시 공기의 리크(Leak)를 방지하기 위해 하부핑거와 하부챔버가 접하는 하부핑거의 하단부와 하부조립체의 상단에 각각 오링이 설치된 것을 특징으로 하는 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하부조립체 전후회전용 실린더의 하단에서 전후진하는 실린더로드와 힌지결합되는 제1회전링크부; 상기 하부조립체의 일측면에 수직방향으로 결합되고, 상단부가 상부조립체의 하단 일측부와 힌지결합되는 제2회전링크부를 포함하고, 상기 제1회전링크부와 제2회전링크부는 수직하게 결합되며, 상기 하부조립체 전후회전용 실린더의 실린더로드가 전진할 때 제1회전링크부와 제2회전링크부를 통해 회전력으로 변환되어 하부조립체가 상부조립체의 하부를 닫는 것을 특징으로 하는 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 상부조립체의 일측면에 설치되어 패널을 감지하는 터치센서; 및
    상기 상부조립체 전후이동용 실린더에 의해 상부조립체가 패널에 접근하여 상부핑거가 밀착될 때 상기 터치센서를 통해 발생된 신호를 입력받아 상부조립체 전후이동용 실린더의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상부핑거의 밀착성을 유지하기 위해 상부조립체 전후이동용 실린더의 작동을 멈추고 전 자석에 인가된 전원을 해제하여 브레이크 패드를 통해 상부핑거의 위치를 고정시키는 것을 특징으로 하는 다차종 사이드 어셈블리 공용 로봇 그리퍼.
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