KR100966476B1 - 휠 하우스 롤 헤밍 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로봇과 롤 베드를 이용하여 휠 하우스에 대한 헤밍작업을 효율적으로 수행할 수 있는 휠 하우스 롤 헤밍 장치에 관한 것이다.
본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 시프트 프레임에 롤 베드를 세팅한 후에 전진시켜 롤 베드로 휠 하우스 바디를 규제한 상태에서 각 단계별 헤밍작업을 일괄적으로 수행하는 새로운 개념의 로봇을 이용한 롤 헤밍방식을 구현함으로써, 헤밍작업에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 대량생산에 적극 대응할 수 있으며, 정확한 위치 규제 및 휠 하우스 바디의 산포(변형) 반영 등 우수한 헤밍 품질을 확보할 수 있는 휠 하우스 롤 헤밍 장치를 제공한다.
헤밍, 로봇, 휠 하우스, 롤 헤드, 시프트 프레임, 롤 베드, 플로팅 장치

Description

휠 하우스 롤 헤밍 장치{Wheel house roll hemming apparatus}
본 발명은 휠 하우스 롤 헤밍 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로봇과 롤 베드를 이용하여 휠 하우스에 대한 헤밍작업을 효율적으로 수행할 수 있는 휠 하우스 롤 헤밍 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 차체의 제조공정은 여러 종류의 프레스 장비를 통해 제품 패널을 생산한 후, 차체 공장으로 옮겨와서 제품 패널의 각 부분을 조립하는 과정을 거쳐 화이트 보디(B.I.W) 형태의 차체로 제조하는 공정이다.
상기 제품 패널은 여러 종류의 프레스 장비를 통하여 일정한 형태로 가압 성형하는 공정 후, 트리밍(Trimming), 피어싱(Piercing), 플랜징(Flanging), 헤밍(Hemming) 등의 프레스 공정에서 절단, 홀 가공, 절곡, 휨 등의 가공작업을 거쳐 완성된다.
그리고, 차량의 도어, 후드, 트렁크 리드, 휠 하우스, 휀더 등의 단부는 헤밍에 의해 처리되며, 헤밍에 의한 접합강도 부족을 보완하기 위하여 국부적인 부분 에 용접면을 확보하고 페이스 용접작업으로 접합강도를 확보한다.
또한, 헤밍시 인너 패널의 가장자리를 내측으로 플랜징 및 클린칭 성형한 후, 클린칭 성형된 틈으로 헤밍 실러를 도포하여 인너 패널을 끼운 상태로 헤밍작업을 수행하며, 이때의 헤밍 실러는 도장 공정을 거치면서 가열 경화되어 접착 성능을 발휘하게 된다.
현재까지의 헤밍 방식은 프레스 타입의 전용기에 해당 패널의 금형을 장치하고, 금형 내부로 아웃터 패널과 인너 패널을 투입한 후, 프레스 금형을 하강시켜 패널 단부를 접어서 결합하는 방식이 대부분이다.
이러한 헤밍 방식의 경우 패널을 성형하는 것과 유사한 형태의 고가의 금형을 제작해야 하기 때문에 초기 설비투자가 큰 단점이 있으며, 프레스 바디의 규모가 상당하기 때문에 공장 내부에서의 레이아웃 구성에 불리한 점이 있다.
또한, 다차종 양산라인의 경우에는 금형을 변경하면서 대응해야 하는데, 금형의 교체에 따른 많은 시간과 노력이 필요하므로 생산성이 떨어진다.
이와 같은 문제들을 해소하기 위하여 최근에는 로봇을 이용한 롤 헤밍 방식을 주로 적용하고 있다.
상기 롤 헤밍 방식은 헤밍 롤을 로봇에 장착하여 로봇의 거동에 따라 롤을 굴려가면서 헤밍작업을 수행하는 방식으로서, 플랜지가 접힌 아웃터 패널의 안쪽에 인너 패널을 위치시키고, 플랜지를 45°굽힌 후에 헤밍 펀치로 눌러서 인너 패널과 아웃터 패널을 완전히 고정시키는 방식이다.
그러나, 기존의 로봇을 이용한 롤 헤밍 방식의 경우, 패널 제품, 예를 들면 휠 하우스의 규제를 위한 롤 베드의 세팅 공정, 롤 베드 세팅시 플로팅 공정, 헤밍시 각 단계별 성형 공정 등 각 공정 간의 연계성이 떨어져 전체적인 헤밍작업의 효율성이 저하되는 단점이 있고, 또 원하는 만큼의 헤밍 품질을 확보하기 어려울 뿐만 아니라, 작업시간이 과다하게 소요되는 등 대량생산에 불리한 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 시프트 프레임에 롤 베드를 세팅한 후에 전진시켜 롤 베드로 휠 하우스 바디를 규제한 상태에서 각 단계별 헤밍작업을 일괄적으로 수행하는 새로운 개념의 로봇을 이용한 롤 헤밍방식을 구현함으로써, 헤밍작업에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 대량생산에 적극 대응할 수 있으며, 정확한 위치 규제 및 휠 하우스 바디의 산포(변형) 반영 등 우수한 헤밍 품질을 확보할 수 있는 휠 하우스 롤 헤밍 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 휠 하우스 롤 헤밍 장치는 베이스상에서 프레임 실린더에 의해 전후 이동이 가능하며 롤 베드의 세팅을 위한 적어도 2곳 이상의 플로팅 장치를 가지는 시프트 프레임과, 휠 하우스 바디를 밀착 규제하는 수단으로서 휠 하우스 바디의 형상을 따라 돌출 형성되는 호 형태의 바디 밀착부를 가지고 있으며 상기 플로팅 장치에 안착되는 적어도 2곳 이상의 플로팅 브라켓을 통해 시프트 프레임상에 세팅되는 롤 베드를 포함하는 구조로 이루어져 있으며, 상기 롤 베드를 시프트 프레임임상에 세팅한 후, 롤 베드를 휠 하우스 바디측으로 전진 및 밀착시켜 규제한 상태에서 로봇에 장착되어 있는 롤 헤드를 이용하여 헤밍을 수행함으로써, 전체적인 헤밍 공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 특징이 있다.
여기서, 상기 플로팅 장치의 경우, 스프링에 의해 X축 및 Z축 방향으로 움직임이 가능하며 롤 베드의 플로팅 브라켓에 끼워지는 플로팅 핀을 가지는 플로팅 블럭 어셈블리와, 로드에 연결되어 있는 플로팅 블럭 어셈블리를 Y축 방향으로 전진시켜주는 플로팅 실린더를 포함하는 형태로 구성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 롤 베드에 의한 휠 하우스 바디 밀착 규제시 상기 프레임 실린더를 이용하여 롤 베드를 1차 전진시켜 바디와의 일정 갭을 유지시킨 후, 계속해서 상기 플로팅 실린더를 이용하여 롤 베드를 2차 전진시켜 바디를 최종적으로 밀착 규제함으로써, 휠 하우스 바디에 롤 베드가 균일하게 밀착되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 제공하는 휠 하우스 롤 헤밍 장치는 휠 하우스 바디의 규제를 위한 롤 베드를 전후진 이동이 가능한 시프트 프레임에 세팅하여 위치를 결정하는 방식을 적용함으로써, 헤밍 소요시간 단축, 대량생산에 적극 대응 등 전체적인 헤밍공정의 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, 휠 하우스 바디 규제시 롤 베드의 1차 전진 및 2차 전진을 통해 롤 베드와 휠 하우스 바디를 전체적으로 균일하게 밀착시킬 수 있으므로, 정확한 위치 규제 및 휠 하우스 바디의 산포(변형) 반영이 가능하고 따라서 우수한 헤밍 품질을 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한, 휠 하우스 바디의 규제를 위한 롤 베드 전진시, 플로팅 장치에 의한 X, Y, Z 방향의 위치 이동 및 비전을 이용한 로봇의 작업 스타트 위치 보정 등을 통해 헤밍작업을 보다 정밀하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 로봇에 장착되어 있는 롤 헤드를 이용하여 1차 45℃ 헤밍, 2차 90°헤밍, 3차 컬 헤밍을 일괄적으로 연속 처리함으로써, 헤밍 공정을 보다 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1과 도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 하우스 롤 헤밍 장치에서 시프트 프레임, 로봇, 롤 베드를 나타내는 사시도이다.
도 1과 도 2a 및 2b에 도시한 바와 같이, 상기 휠 하우스 롤 헤밍 장치는 기본적으로 로봇(17)을 이용하여 휠 하우스 바디에 대한 헤밍을 수행하는 것으로서, 로봇(17)의 움직임에 따라 롤 헤드(18)의 각 롤들이 휠 하우스 바디의 아웃터 패널을 인너 패널쪽으로 접어서 가압하는 방식으로 헤밍을 수행한다.
특히, 휠 하우스 바디를 규제하는 롤 베드(12)를 별도의 고정물, 즉 시프트 프레임(14)에 세팅하고, 롤 베드(12)를 휠 하우스 바디측으로 이동 밀착시키는 형태로 헤밍을 수행한다.
이를 위하여, 지면에 설치된 베이스(10)에는 롤 베드(12)의 세팅을 위한 시프트 프레임(14)이 마련되고, 이 시프트 프레임(14)은 베이스(10)상에서 전후 방향, 즉 X축 방향으로 위치 이동이 가능하게 설치된다.
예를 들면, 상기 베이스(10)에는 양편에 나란한 레일(30)이 설치되어, 이 레일(30)을 따라 시프트 프레임(14)은 전후 방향으로 움직일 수 있게 되고, 베이스(10)에 설치되어 있는 프레임 실린더(11)의 로드가 시프트 프레임(14)의 앞쪽 저면부에 연결됨에 따라 프레임 실린더(11)의 작동에 의해 시프트 프레임(14)은 전후 방향으로 위치를 옮길 수 있게 된다.
그리고, 상기 베이스(10)에는 시프트 프레임(14)의 위치를 고정시켜주는 역할을 하는 다수의 클램프 장치(31)이 구비되어 있어서, 시프트 프레임(14)의 전진 위치, 또는 후진 위치가 안정적으로 유지될 수 있게 된다.
상기 시프트 프레임(14)은 롤 베드(12)가 세팅되는 부분으로서, 소정의 높이를 갖는 대략 삼각형의 틀 구조물 형태로 이루어져 있으며, 실질적으로 롤 베드(12)가 세팅되는 곳인 플로팅 장치(13)가 적어도 2곳 이상 마련된다.
본 발명에서는 시프트 프레임(14)의 상단부 양쪽 2곳과 가운데 1곳에 플로팅 장치(13)가 설치되어 있는 예를 보여준다.
그리고, 상기 시프트 프레임(14)에는 소정의 위치, 예를 들면 어느 1곳의 플로팅 장치(13)와 인접한 위치에는 비전 카메라(24)가 설치되며, 이 비전 카메라(24)는 롤 베드 세팅 완료 후, 롤 베드의 위치를 감지하는 기능을 한다.
이때의 비전 카메라(24)는 롤 베드(12)에 있는 위아래 큰홀 및 작은홀로 이루어진 비전감지 홀(32)을 감지하는 방식으로 세팅 완료 후, 롤 베드(12)의 위치를 파악하고, 그 위치에 따라 로봇(17)이 헤밍 위치를 오차만큼 이동하여 헤밍할 수 있도록 해주는 감지신호를 제공한다.
예를 들면, 롤 베드(12)의 세팅이 완료되면, 비전 카메라(24)는 롤 베드(12)에 있는 홀 2개(큰홀, 작은홀)를 감지하게 되며, 이때 감지된 위치를 초기 원점으로 세팅된 위치와 비교(로봇 자체의 콘트롤러에 의해)하여, 이때의 생기는 오차만큼 로봇의 헤밍 스타트 위치를 옮겨서 헤밍을 시작하도록 되므로서, 보다 정확한 헤밍 수행이 가능하게 되는 것이다.
상기 플로팅 장치(13)는 롤 베드(12)로 휠 하우스 바디를 밀착 규제할 때, 롤 베드(12)의 최적 밀착 규제 위치를 찾아주는 수단으로서, 휠 하우스 바디의 위치나 자세에 따라 롤 베드(12)를 알맞게 밀착시켜줄 수 있고, 이에 따라 헤밍시 우수한 품질을 확보할 수 있다.
이를 위하여, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 플로팅 장치(13)는 플로팅 블럭 어셈블리(20)와 플로팅 실린더(21)를 포함하며, 상기 플로팅 블럭 어셈블리(20)에는 상부에 플로팅 핀(19)이 구비되어 있어서, 이 플로팅 핀(19)이 롤 베드(12)의 플로팅 브라켓(16)에 있는 홀 내에 끼워지게 되므로서, 롤 베드(12)의 세팅이 이루어질 수 있게 된다.
특히, 상기 플로팅 블럭 어셈블리(20)의 경우, 그 블럭 몸체에 내장되어 있는 스프링(35)에 의해 좌우 방향, 즉 X축 방향 및 상하 방향, 즉 Z축 방향으로 움직임이 가능하며, 이에 따라 플로팅 핀(19)을 통해 세팅되어 있는 롤 베드(12)가 휠 하우스 바디의 밀착 규제 위치를 찾아갈 때, 예를 들면 롤 베드(12)에 있는 위치결정용 핀(33)이 휠 하우스 바디에 있는 위치결정용 홀(미도시)을 찾아갈 때, 양 간의 센터상의 오차가 발생하는 경우에도 상기 플로팅 블럭 어셈블리(20)의 X축 및 Z축 방향의 유동에 의해 이때의 오차가 보상되면서 홀 중심에 핀이 정확히 끼워질 수 있게 된다.
물론, 헤밍 후에 위치결정용 핀(33)이 위치결정용 홀로부터 빠진 상황이라면, 플로팅 블럭 어셈블리(20)는 스프링 복원력에 의해 초기 위치로 복귀될 수 있게 된다.
예를 들면, 롤 베드에 있는 위치결정용 핀은 휠 하우스 바디의 위치결정용 홀을 따라서 움직이게 되는데, 이는 플로팅 장치를 기계적(스프링)으로 구성할 때, 힘의 원점(아무런 힘이 작용하지 않으면 스프링에 의해서 고정되는 위치)으로 구성하고, 만일 외력이 작용하면(위치결정용 핀이 바디측으로 삽입될 때 바디가 위치결정용 핀을 미는 힘) 플로팅 장치는 힘이 작용하는 방향으로 움직이게 된다.
물론, 플로팅 장치에는 LM 가이드가 있어 롤 베드 무게에 비해 적은 힘이 작용하더라도 움직이게 된다.
그리고, 상기 플로팅 블럭 어셈블리(20)의 전후 방향, 즉 Y축 방향 전후진을 위한 수단으로 플로팅 실린더(21)가 마련되고, 이 플로팅 실린더(21)는 플로팅 블럭 어셈블리(20)의 뒷쪽에서 시프트 프레임(14)상에 지지되는 구조로 설치되며, 이때의 실린더 로드는 플로팅 블럭 어셈블리(20)측에 연결된다.
이에 따라, 플로팅 실린더(21)가 전진 또는 후진하면, 플로팅 블럭 어셈블리(20) 또한 Y축 방향으로 전진 또는 후진이 이루어지게 된다.
또한, 상기 플로팅 장치(13)에는 일종의 근접 센서인 베드감지 센서(23)가 마련되고, 이 베드감지 센서(23)가 롤 베드(12)에 있는 센서도그(22)를 감지하게 되므로서, 롤 베드(12)의 세팅 완료상태를 알 수 있게 된다.
이때의 베드감지 센서(23)는 3곳의 플로팅 장치(13)에 각각 1개씩 배속되는 형태로 마련된다.
이와 같이, 롤 베드(12)로 휠 하우스 바디 밀착 규제시 플로팅 장치(13)를 이용함으로써, 롤 베드(12)와 휠 하우스 바디 간의 밀착 규제가 좀더 용이하게, 또 정확하게 진행될 수 있고, 휠 하우스 바디의 위치나 자세 등 상황에 맞게 롤 베드(12)가 휠 하우스 바디를 최적의 상태로 밀착 규제할 수 있다.
헤밍시 휠 하우스 바디를 밀착 규제하는 역할은 롤 베드(12)가 담당한다.
상기 롤 베드(12)는 롤에 의한 헤밍시 휠 하우스 바디의 휠 아치 부분 바깥쪽을 받쳐주는 기능을 한다.
이를 위하여, 상기 롤 베드(12)는 휠 하우스 바디의 형상을 따라 돌출 형성되는 호 형태의 바디 밀착부(15)를 포함하며, 이 바디 밀착부(15)를 이용하여 휠 하우스 바디의 휠 아치 부분의 테두리 경로를 따라 밀착된다.
또한, 상기 롤 베드(12)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 적어도 1개 이상의 위치결정용 핀(33)을 포함하며, 이 위치결정용 핀(33)은 휠 하우스 바디에 있는 위치결정용 홀에 끼워져 위치를 규제하는 역할을 한다.
이러한 롤 베드(12)에는 플로팅 장치(13)에 안착되기 위한 수단으로서, 도 5에 도시한 바와 같이, 홀을 가지는 적어도 2곳 이상의 플로팅 브라켓(16)이 마련된다.
본 발명의 일 예에서는 3곳의 플로팅 장치(12)에 안착되기 위한 3곳의 플로팅 브라켓(16)을 제공한다.
그리고, 미설명 부호 34는 로봇(17)으로 롤 베드(12)를 잡을 때 이용하는 부분인 핸들링부를 나타낸다.
이에 따라, 상기 롤 베드(12)는 로봇(17)에 의해 들린 상태로 시프트 프레임(14)의 전면 상부로 위치되고, 이 상태에서 롤 베드(12)에 있는 3곳의 플로팅 브라켓(16)의 홀이 2곳 플로팅 장치(13)의 각 플로팅 핀(19)에 끼워지게 되므로서, 시프트 프레임(14)상에 일체식으로 세팅이 이루어지게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 하우스 롤 헤밍 장치에서 로봇에 장착되는 롤 헤드를 나타내는 사시도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 여기서는 휠 하우스 바디에 대해 실질적으로 헤밍을 수행하는 롤 헤드(18)를 보여준다.
상기 롤 헤드(18)는 로봇(17)의 암에 설치되며, 롤 헤드부(25)에 조립되는 3개의 롤, 즉 1차 롤(27), 2차 롤(28) 및 3차 롤(29)을 포함한다.
본 발명의 일 예에서는 3개의 롤을 제시하고 있지만, 휠 하우스 바디 등 패널의 조건에 따라 4개의 롤도 추가가 가능하다.
상기 3개의 롤은 헤밍 동안에 롤 베드(12)의 바디 밀착부(15)에 받쳐지고 있는 휠 하우스 바디의 휠 하치 부분을 활주하면서 패널을 가압하게 되며, 3개의 롤은 순차적으로 45°헤밍, 90°헤밍, 컬 헤밍을 수행하게 된다.
예를 들면, 3개의 롤은 정면에서 봤을 때, 1차 롤(27), 2차 롤(28) 및 3차 롤(29)이 차례로 90°간격을 유지하면서 배치되어, 1단계 45°헤밍, 2단계 90°헤밍, 그리고 3단계 컬 헤밍을 차례로 수행할 수 있게 된다.
특히, 상기 로봇(17)은 헤밍시 롤 헤드(18)를 당기면서 헤밍을 하게 되고, 이때 힘의 불균형이 발생할 수도 있게 되는데, 이렇게 힘의 불균형이 발생하게 되면 실린더에 의해 이퀄라이징이 될 수 있게 된다.
이를 위하여, 롤을 바디면에 밀착시켜주는 역할과 헤밍시 로봇(17)의 힘을 완충하는 역할을 수행하기 위하여 롤 헤드부(25)를 움직여주는 헤드 실린더(26)가 마련된다.
그리고, 상기 롤 헤드부(25)는 헤드 실린더(26)와 함께 일체식으로 조합되고, 이때의 실린더 로드가 롤 헤드(18)의 몸체상에 연결된다.
이에 따라, 헤밍시 헤드 실린더(26)가 전진하게 되면, 롤은 휠 하우스 바디면에 밀착되고, 이때 헤밍을 시작하게 되는데, 헤밍시 로봇(17)에 의한 힘은 헤드 실린더(26)가 발휘하는 쿠션 및 압박의 역할에 의해 자연스럽게 완충되면서 원활한 헤밍이 이루어질 수 있게 된다.
따라서, 이와 같이 구성되는 휠 하우스 롤 헤밍 장치의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 하우스 롤 헤밍 장치의 사용상태를 나타내는 사시도이고, 도 8a 내지 8c는 본 발명에 일 실시예에 따른 휠 하우스 롤 헤밍 장치의 1차 내지 3차 헤밍가공을 나타내는 개략도이다.
도 7과 도 8a 내지 8c에 도시한 바와 같이, 먼저 시프트 프레임(14)이 후진 (뒷쪽) 상태일 때, 로봇이 롤 베드(12)를 들고 시프트 프레임(14)의 3곳 플로팅 장치(13)에 세팅한다.
다음, 시프트 프레임(14)은 롤 베드(12)를 감지한 후, 프레임 실린더(11)의 작동에 의해 LM 레일(30)을 따라 휠 하우스 바디(100)가 있는 쪽으로 전진한다.
즉, 로봇(17)에 의해 롤 베드(12)가 세팅되면, 플로팅 장치(13)의 3곳의 베드감지 센서(23)가 롤 베드(12)에 붙어 있는 센서도그(22)를 감지한다.
다음, 이렇게 1차 전진이 완료되면, 롤 베드(12)의 바디 밀착부(15)와 휠 하우스 바디는 15∼20mm 정도의 갭을 유지하게 되며, 이때 다시 2차 전진에 의해 바디 밀착부(15)는 휠 하우스 바디에 밀착된다.
이때의 2차 전진은 플로팅 장치(13)의 3개의 플로팅 실린더(21)에 의해 이루어진다.
이렇게 2차 전진을 개별로 실시하는 이유는 전체 전진시 Y축 방향의 바디 산포(변형)를 정확히 반영(바디에 베드를 균일하게 밀착)하기 어려워 전진을 두번에 나누어 실시하게 되는 것이다.
그리고, 2차 전진을 담당하는 플로팅 실린더(21)가 3개로 구성되어 있기 때문에 3개의 실린더를 동시에 움직이는 것은 불가능하기에 적은 량(15∼20mm)만 시프트한다.
다음, 2차 전진시 휠 하우스 바디에 따라 위치결정용 핀(33)이 삽입되고, 이때 롤 베드(12)도 플로팅 장치(13)에 의해서 X, Y, Z 방향으로 바디를 따라 움직이게 된다.
예를 들면, X, Z 방향은 스프링에 의해 플로팅되며, Y 방향 플로팅은 플로팅 실린더(21)의 전진시 이루어진다.
이때, 플로팅 실린더(21)는 베드가 바디에 밀착되면 더 이상 전진하지 못하게 되는데, 이 실린더에는 힘을 조절하기 위해 레귤레이터를 사용하여 밀착을 위해, 변형 방지를 위해 적용한다.
다음, 세팅 완료 후, 비전에 의해 휠 하우스 바디의 위치를 파악하고, 그 위치에 따라 로봇(17)은 헤밍 위치로 이동(오차만큼)하여 헤밍을 한다.
즉, 롤 베드(12)의 세팅이 완료되면, 비전 카메라(24)는 롤 베드(12)에 있는 큰홀 및 작은홀 2개의 비전감지 홀(32)을 감지하게 되며, 이때 감지된 위치를 초기 원점으로 세팅된 위치와 비교하여 생기는 오차만큼 로봇(17)의 헤밍 스타트 위치를 옮겨서 헤밍을 시작한다.
다음, 헤밍은 1차 롤러(27)로 45°절곡(도 8a), 2차 롤러(28)로 90°절곡(도 8b), 3차 롤러(29)로 컬 헤밍(도 8c)의 순서로 진행된다.
이때의 헤밍방식은 롤 베드(12)는 시프트 프레임(14)에 고정되고, 로봇(17)은 롤 헤드(18)를 이용하여 로봇(17)쪽으로 당기면서 패널을 절곡하는 방식이다.
다음, 헤밍 완료 후, 시프트 프레임(14)은 후진하고, 로봇(17)은 롤 베드(12)를 들고 외부의 정해진 위치에 놓는 것으로 휠 하우스 바디에 대한 헤밍작업이 모두 완료된다.
이때, 향후 차종이 변경되는 경우 롤 베드를 교체하여 작업을 하는 것 또한 가능한다.
즉, 상기 롤 베드의 경우, 에어 및 전기적인 장치가 없기 때문에 향후 모델 추가가 용이하다.
그리고, 상기 휠 하우스 바디의 경우에는 기 설치된 라인을 따라 이미 세팅이 완료된 상태에서 롤 베드측의 전진에 의해 상호 밀착이 이루어지게 된다.
이와 같은 본 발명의 휠 하우스 롤 헤밍 장치에 따르면 기본적으로 롤 베드를 외부의 장치(시프트 프레임)에 고정시키고, 이 장치를 전후진하여 위치를 결정하고, 또 플로팅 장치를 통해 X, Y, Z 방향 플로팅이 가능하여 헤밍 전 위치결정이 정확히 이루어질 수 있는 등 전반적인 헤밍공정의 효율성을 향상시킬 수 있으며, 또 우수한 헤밍 품질을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 하우스 롤 헤밍 장치에서 시프트 프레임과 로봇을 나타내는 사시도
도 2a.2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 하우스 롤 헤밍 장치에서 시프트 프레임, 로봇 및 롤 베드를 나타내는 사시도
도 3은 도 1의 "A" 부위 확대도
도 4는 도 2a의 "B" 부위 확대도
도 5는 도 2b의 "C" 부위 확대도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 하우스 롤 헤밍 장치에서 로봇에 장착되는 롤 헤드를 나타내는 사시도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 하우스 롤 헤밍 장치의 사용상태를 나타내는 사시도
도 8a,8b,8c는 본 발명에 일 실시예에 따른 휠 하우스 롤 헤밍 장치의 1차 내지 3차 헤밍가공을 나타내는 개략도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 베이스 11 : 프레임 실린더
12 : 롤 베드 13 : 플로팅 장치
14 : 시프트 프레임 15 : 바디 밀착부
16 : 플로팅 브라켓 17 : 로봇
18 : 롤 헤드 19 : 플로팅 핀
20 : 플로팅 블럭 어셈블리 21 : 플로팅 실린더
22 : 센서도그 23 : 베드감지 센서
24 : 비전 카메라 25 : 롤 헤드부
26 : 헤드 실린더 27 : 1차 롤
28 : 2차 롤 29 : 3차 롤
30 : 레일 31 : 클램프 장치
32 : 비전감지 홀 33 : 위치결정용 핀
34 : 핸들링부 35 : 스프링

Claims (7)

  1. 지면에 설치된 베이스(10)상에서 프레임 실린더(11)에 의해 전후 이동이 가능하며, 롤 베드(12)의 세팅을 위한 적어도 2곳 이상의 플로팅 장치(13)를 가지는 시프트 프레임(14);
    휠 하우스 바디를 밀착 규제하는 수단으로서, 휠 하우스 바디의 형상을 따라 돌출 형성되는 호 형태의 바디 밀착부(15)를 가지고 있으며, 상기 플로팅 장치(13)에 안착되는 적어도 2곳 이상의 플로팅 브라켓(16)을 통해 시프트 프레임(14)상에 세팅되는 롤 베드(12);
    를 포함하며, 상기 롤 베드(12)를 시프트 프레임(14)임상에 세팅한 후, 롤 베드(12)를 휠 하우스 바디측으로 전진 및 밀착시켜 규제한 상태에서 로봇(17)에 장착되어 있는 롤 헤드(18)를 이용하여 헤밍을 수행할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 휠 하우스 롤 헤밍 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 플로팅 장치(13)는 스프링에 의해 X축 및 Z축 방향으로 움직임이 가능하며 롤 베드(12)의 플로팅 브라켓(16)에 끼워지는 플로팅 핀(19)을 가지는 플로팅 블럭 어셈블리(20)와, 로드에 연결되어 있는 플로팅 블럭 어셈블리(20)를 Y축 방향으로 전진시켜주는 플로팅 실린더(21)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휠 하우스 롤 헤밍 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 롤 베드(12)는 휠 하우스 바디 밀착 규제시 바디에 베드를 균일하게 밀착시키기 위하여 프레임 실린더(11)에 의해 1차 전진되어 바디와 갭을 유지한 후, 플로팅 장치(13)에 있는 플로팅 실린더(21)에 의해 2차 전진되어 바디를 밀착 규제할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 휠 하우스 롤 헤밍 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 시프트 프레임(14)상의 롤 베드(12) 세팅 완료상태는 롤 베드(12)에 장착되어 있는 센서도그(22)를 플로팅 장치(13)에 있는 베드감지 센서(23)로 감지하는 방식인 것을 특징으로 하는 휠 하우스 롤 헤밍 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 시프트 프레임(14)은 롤 베드(12)의 세팅 후에 베드의 위치 감지신호를 제공하는 비전 카메라(24)를 포함하며, 상기 비전 카메라(24)에 의해 감지된 위치와 초기 원점으로 세팅된 위치를 비교하여 생기는 오차만큼 로봇(17)의 헤밍 스타트 위치를 보정할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 휠 하우스 롤 헤밍 장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 로봇(17)에 장착되어 헤밍을 수행하는 롤 헤드(18)는 롤을 바디면에 밀착시켜주는 동시에 헤밍시 로봇(17)의 힘을 완충하는 역할을 하기 위하여 롤 헤드부(25)를 움직여주는 헤드 실린더(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 하우스 롤 헤밍 장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 6에 있어서, 상기 롤 헤드(18)는 서로 간에 90°간격으로 배치되면서 휠 하우스 바디에 대한 45°헤밍을 수행하는 1차 롤(27)과, 90°헤밍을 수행하는 2차 롤(28)과, 컬 헤밍을 수행하는 3차 롤(29)을 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 하우스 롤 헤밍 장치.
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