KR100986351B1 - 자동차 파트 자동 피더기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 파트 자동 피더기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자유낙하 원리와 체인순환형 시스템을 적용하여 차종별로 공급되는 파트를 별도로 로딩하는 자동차 파트 자동 피더기에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 각 면에 하나 이상의 로딩 로케이터가 장착되고 인덱스에 의해 회전되어 차종별로 설정되는 유닛 블록과, 승강 및 직선이동을 위한 구동원과 이동수단이 구비되는 로딩장치를 구비하여 차종별로 공급되는 파트를 로딩하는 자동차 파트 자동 피더기에 있어서,

다수의 파트 가이드가 구비되는 하나 이상의 연계체인과 상기 파트 가이드에서 제공되는 파트가 안착되는 피딩 로케이트를 포함하는 하나 이상의 컨베이어부와, 상기 연계체인과 맞물리게 설치되는 메인체인과 상기 메인체인을 구동하는 구동수단을 포함하여 구성되는 컨베이어 장치와,

상기 피딩 로케이터에 놓인 파트를 로딩하는 전자석 로더와, 상기 전자석 로더가 이송한 파트를 적재하는 파트 적재부를 포함하여 구성되는 피딩장치가 설치되 것을 특징으로 하는 자동차 파트 자동 피더기를 제공한다.

피더기, 파트, 체인, 로딩, 피딩

Description

자동차 파트 자동 피더기{Auto feeder for parts of vehicle}

본 발명은 자동차 파트 자동 피더기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자유낙하 원리와 체인순환형 시스템을 적용하여 차종별로 공급되는 파트를 별도로 로딩하는 자동차 파트 자동 피더기에 관한 것이다.

일반적으로 차체 조립 라인에서는 공정에 따른 부품을 공급하여 조립하기 위해 각 라인에서 필요로 하는 부품을 공급하여 로딩하게 된다.

첨부한 도 1은 작업자가 자동차 부품을 수동으로 로딩하는 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 종래 자동차 파트 자동 피더기를 도시한 개략도이며, 도 3은 차종 추가에 따라 피딩부가 추가된 상태를 도시한 도면이다.

작업자가 부품을 로딩하기 위해 이용하는 방법으로는 도 1에 도시된 바와 같이, 차종별 부품을 로딩지그에 직접 로딩하는 방식이 있다. 이 방법은 작업자가 3~6개 정도의 부품을 지그에 로딩한 다음 작업완료 버튼을 눌러주는 방법으로 가장 단순하고 정확하게 부품을 로딩할 수 있다.

그러나, 고정작업자 한 명이 필요하며 시간당 생산량에 따라 작업빈도가 결정되는 문제가 있다.

다른 방법은 통상적으로 사용되는 자동 피더기를 적용하여 로딩하는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 크게 로딩부(1)와 피딩부(2)로 나누어 구성된다.

상기 피딩부는 1차종에 1세트가 기본설비단위이며, 로딩부는 인덱스를 이용하여 최대 4차종까지 대응 가능하다. 이러한 종래 자동 피더기는 작업자가 부품을 피딩부에 차종별로 적재해 놓으면 적재순서에 따라 최하부의 부품부터 순차적으로 로딩부에 낙하되어 로케이터에 안착시키는 방식으로 작동된다.

그러나, 상기와 같은 종래 자동 피더기는 차종 추가시마다 피딩부를 1세트씩 추가해야 하고 로딩부를 개조해야 하는 문제가 있으며, 모터 수정 및 LM 연장 등으로 인해 투자비 및 설치시간이 크게 소모되는 문제가 있다.

또한, 피딩부 추가에 따른 설치공간 및 물류공간이 증가되는 문제도 발생하게 되며, 작동 과정에서 적재된 부품 간에 겹침 현상 및 끼임 현상이 발생하는 품질 문제로 인해 설비 안정화를 위한 시간이 과다하게 소요되는 문제도 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 자동차 파트를 공급하는데 있어서 차종 추가시 발생되는 추가 설비 및 설치공간을 절감하도록 한 자동차 파트 자동 피더기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 각 면에 하나 이상의 로딩 로케이터가 장착되고 인덱스에 의해 회전되어 차종별로 설정되는 유닛 블록과, 승강 및 직선이동을 위한 구동원과 이동수단이 구비되는 로딩장치를 구비하여 차종별로 공급되는 파트를 로딩하는 자동차 파트 자동 피더기에 있어서,

다수의 파트 가이드가 구비되는 하나 이상의 연계체인과 상기 파트 가이드에서 제공되는 파트가 안착되는 피딩 로케이트를 포함하는 하나 이상의 컨베이어부와, 상기 연계체인과 맞물리게 설치되는 메인체인과 상기 메인체인을 구동하는 구동수단을 포함하여 구성되는 컨베이어 장치와,

상기 피딩 로케이터에 놓인 파트를 로딩하는 전자석 로더와, 상기 전자석 로더가 이송한 파트를 적재하는 파트 적재부를 포함하여 구성되는 피딩장치가 설치되 것을 특징으로 하는 자동차 파트 자동 피더기를 제공한다.

그리고, 상기 로딩장치 및 피딩장치에 차종별 신호를 전송하여 상기 인덱스 또는 구동수단을 작동하게 하는 모니터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 파트 적재부는 파트를 안내하는 가이드와, 적어도 한 쌍으로 구비되는 래치 타입의 3층 플레이트와, 링크 로더를 개재하여 상기 3층 플레이트와 연결되는 실린더가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하며,

상기 인덱스에 의한 유닛 블록의 여진을 방지하여 고정하는 위치결정기가 상기 유닛 블록에 장착되어 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 전자석 로더의 이동을 안내하는 전자석 로더 가이드가 형성되는 것을 특징으로 하며,

더욱 바람직하게,, 상기 3층 플레이트는 상부 플레이트, 중부 플레이트, 하부 플레이트가 적층되어 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동차 파트 자동 피더기는 차종 추가시 발생하는 추가 설비가 절감되어 설비공간 및 추가비용이 절감되는 효과가 있다.

그리고, 파트가 한 장씩 적재되게 하여 파트 자중에 의한 끼임현상 및 겹침현상이 개선되며,

피딩장치와 로딩장치가 모니터의 차종 서열전송에 따라 독자적으로 작동하여 공정 가동율 및 효율성 측면에서 유리하다.

그리고, 자동차 파트를 수직적재함으로써 작업자의 자세가 안정되어 작업성이 향상되며 적재수량이 증가되어 작업 빈도가 감소하는 효과가 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

본 발명의 실시 예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 설명에 있어서 종래의 기술과 동일한 부분에 대하여 중복되는 설명은 생략되는 것도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 일실시 예를 상세하게 설명한다.

첨부한 도 4는 본 발명에 따라 바람직하게 구현된 자동차 파트 자동 피더기의 일실시예를 도시한 개략적인 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 로딩장치의 일실시예를 도시한 정면 구성도, 도 6은 본 발명에 따른 피딩장치의 일실시예를 도시한 구성도이며, 도 7 ~도 8은 본 발명에 따른 자동차 파트 자동 피더기의 작동상태를 도시한 상태도이다.

본 발명에 따라 바람직하게 구현된 자동차 파트 자동 피더기는 파트(parts)(140)를 적재 및 공급하는 피딩장치(200)와 이 피딩장치(200)에서 공급되는 파트(140)를 로딩하는 로딩장치(100)로 구성되고, 차종별 서열에 따라 신호를 전송하는 모니터(130)가 상기 로딩장치(100) 및 피딩장치(200)에 차종별 신호를 전송하여 차체 조립 라인에서 파트(140)를 자동으로 로딩하게 된다.

본 발명에 따른 자동차 파트 자동 피더기의 일실시예는 도 4와 같이 메인 베이스(110) 상에 로딩장치(100)와 피딩장치(200)가 구성되며, 상기 로딩장치(100)는 메인 베이스(110)에 설치된 LM 가이드를 따라 이동하는 서브 베이스(113) 상에 길이방향으로 장착되는 유닛 블록(120)을 포함하고, 상기 서브 베이스(113)의 직선이동을 위한 서보 모터(124)와 상승과 하강을 위한 에어 실린더(111)가 구비된다.

상기 유닛 블록(120)은 도 5에 도시된 바와 같이 서브 베이스(113) 상에 장착된 일정 높이의 로딩 지그(114)에 장착되며, 각 외면(4면)에 파트(140)를 안착하 는 로딩 로케이터(121)가 장착되되, 한 번에 다수의 파트를 로딩하도록 각 외면의 길이방향으로 다수의 로딩 로케이터(121)가 장착된다.

또한, 상기 유닛 블록(120)은 일측에 인덱스(122)가 장착되어 일정 각도로 회전하게 되고, 타측에는 회전된 유닛 블록(120)의 여진을 제어하여 위치를 결정하는 위치결정기(123)가 설치된다.

그리고, 상기 에어 실린더(111)는 서브 베이스(113)의 승강시 균형을 위해 복수로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 서브 베이스(113)의 승강시 에어 실린더(111)가 지탱하는 무게를 분산하기 위하여 동기바(112)를 연결한다.

한편, 상기 피딩장치(200)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 로딩장치(100)가 직선이동하여 진입하는 지그(201) 상에 다수의 컨베이어 장치와 파트 적재부 등이 구성되고, 상기 지그(201)는 로딩장치(100)의 진입을 위하여 일정 높이로 메인 베이스(110) 상에 고정된다.

상기 컨베이어 장치는 도 6에 도시된 바와 같이, 차종별 파트를 공급하는 다수의 컨베이어부와, 상기 컨베이어부의 연동을 위한 메인체인(211)과, 상기 메인체인(211)의 구동을 위한 구동모터(210)와, 이송된 파트(140)를 적재하여 로딩장치(100)로 낙하하는 파트 적재부로 구성된다.

차종별로 설치되는 상기 컨베이어부는 파트(140)가 안착되는 파트 가이드(213)를 다수로 구비하는 연계체인(212)이 설치되고, 상기 연계체인(212)은 메인체인(211)의 내측으로 연결설치되어 상기 메인체인(211)의 동작에 연동하도록 구성되며, 상기 파트 가이드(213)가 연계체인(212)을 따라 회전함에 따라 탈락되는 파 트를 로딩하는 피딩 로케이터(214)가 구비된다.

그리고, 상기 피딩 로케이터(214)에 안착된 파트(140)를 로딩하여 파트 적재부로 이송하기 위하여 전자석 로더(220)가 구비되며, 상기 전자석 로더(220)는 상기 파트 적재부로 안내하는 전자석 로더 가이드(221)를 따라 이동한다.

상기 전자석 로더(220)는 수신되는 신호에 따라 자력을 온(ON) 또는 오프(OFF)하여 상기 파트(140)를 로딩 또는 언로딩한다.

상기 파트 적재부는, 도 9와 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 전자석 로더(220)로부터 언로딩되어 하강하는 파트(140)를 안내하는 다수의 가이드(233)와, 래치(latch) 타입으로 구성되는 3층 플레이트(231)와, 상기 3층 플레이트(231)와 링크 로드(232)로 연결되는 실린더(230)를 포함하여 구성된다.

상기 3층 플레이트(231)은 상부 플레이트(231a), 중부 플레이트(231b), 하부 플레이트(231c)의 3개의 플레이트가 일정간격으로 적층 구성되고, 적재되는 파트(140)를 안정적으로 래치하도록 한 쌍 이상으로 장착되는 것이 바람직하며, 각 플레이트에 적재되는 파트를 감지하는 파트감지센서(미도시)가 장착된다.
도 9에서 미설명 부호 234는 3개의 플레이트의 회전 중심이 되는 축을 나타낸다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 일실시 예의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

상기 모니터(130)가 차종에 따른 신호를 전송하면 상기 위치결정기(123)가 하강하고 인덱스(122)가 상기 유닛 블록(120)을 90°단위로 회전시켜 차종에 알맞은 상태로 설정한다.

상기 유닛 블록(120)의 회전이 완료되면 상기 위치결정기(123)가 하강한 상 태에서 상기 유닛 블록(120)의 회전으로 인한 여진을 규제하여 정위치에 고정되게 하고, 상기 서보 모터(124)가 작동하여 상기 서브 베이스(113)가 피딩장치(200)로 전진한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 로딩장치(100)가 피딩장치의 지그(201) 아래에 진입하여 정위치에 도착하면 상기 로딩장치의 에어 실린더(111)가 작동하여 서브 베이스(113)를 일정높이로 상승시킨다.

상기 파트 적재부에 적재되어 있는 파트(140)가 낙하하게 되면 상기 파트감지센서가 이를 감지하여 모니터(130)에 신호를 전송하고, 상기 모니터(130)가 피딩장치(200)로 차종에 따른 신호를 전송하여 구동모터(210)가 회전하게 된다.

그럼 도 7a에 도시된 바와 같이, 메인체인(211)이 작동하면서 각 연계체인(212)이 연동되어 회전하게 되고, 파트 가이드(213)가 연계체인(212)을 따라 회전하다가 자세가 전환되면서 피딩 로케이트(214)를 통과하면 파트(140)가 탈락되어 피딩 로케이터(214)에 안착한다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 피딩 로케이터(214)에 안착된 파트(140)는 온(on) 상태의 전자석 로더(220)에 부착 로딩되어 상기 파트 적재부 위치로 이송되고, 상기 전자석 로더(220)가 파트 적재부 위에 도착하여 오프(off)되면 자력이 차단되어 상기 파트(140)가 탈락되면서 낙하하여 파트 적재부로 떨어져 적재된다.

도 11a 내지 11b에 도시한 바와 같이, 상기 파트 적재부의 3층 플레이트(231)에 놓인 파트는 실린더(230)의 전진 작동에 의해 가장 아래쪽에 위치한 하부 플레이트(231c)에 적재된 파트(140a)가 낙하하여 상기 로딩 로케이트(121)에 안착되고, 상부 플레이트(231a)에 있던 파트(140b)는 중부 플레이트(231b)로 이동하게 된다.
상기 실린더(230)가 후진하여 원위치하게 되면, 중부 플레이트(231b)에 있던 파트(140b)는 하부 플레이트(231c)로 이동하게 되고, 상부 플레이트(231a)에는 적층되어 있던 가장 아래쪽의 파트(140c)가 놓여지게 된다.
이를 좀더 상세히 설명하면, 도 11a와 같이 상부 플레이트(231a)와 하부 플레이트(231c)에 각각 파트(140b,140a)가 놓여져 있는 상태에서 실린더(230)의 전진 작동하면, 도 11b와 같이 상부 플레이트(231a)와 하부 플레이트(231c)가 회전하여 파트 단부로부터 벗어남과 동시에 중부 플레이트(231b)가 회전하여 파트 단부로 진입하게 된다.
이때, 하부 플레이트(231c)에 있던 파트(140a)는 아래로 낙하하게 되고, 상부 플레이트(231a)에 있던 파트(140b)는 중부 플레이트(231b)로 이동하게 된다.
그리고, 실린더(230)의 후진 작동시, 도 11c와 같이 상부 플레이트(231a)와 하부 플레이트(231c)가 회전하여 파트 단부로 진입함과 동시에 중부 플레이트(231b)가 회전하여 파트 단부로부터 벗어나게 된다.
이때, 중부 플레이트(231b)에 있던 파트(140b)는 하부 플레이트(231c)로 이동하게 되고, 상부 플레이트(231a)에는 다른 하나의 파트(140c)가 놓여지게 된다.

피딩장치(200)의 파트 공급이 완료되면 상기 로딩장치(100)가 하강한 후 후진하여 원위치로 복귀하고, 로딩장치(100)의 정위치가 확인되면 로봇(150)이 진입하여 파트(140)를 그립하여 로딩하게 된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시 예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시 예들을 모두 포함한다.

도 1은 종래 작업자가 자동차 부품을 수동 로딩하는 상태를 도시한 도면,

도 2는 종래 자동차 파트 자동 피더기를 도시한 개략도,

도 3은 차종 추가에 따라 피딩부가 추가된 상태를 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따라 바람직하게 구현된 자동차 파트 자동 피더기의 일실시예를 도시한 개략적인 구성도,

도 5는 본 발명에 따른 로딩장치의 일실시예를 도시한 정면 구성도,

도 6은 본 발명에 따른 피딩장치의 일실시예를 도시한 구성도,

도 7은 본 발명에 따른 자동차 파트 자동 피더기의 작동상태를 도시한 상태도,

도 7a은 본 발명에 따른 피딩장치의 작동상태를 개략적으로 도시한 상태도,

도 7b은 본 발명에 따른 전자석 로더의 작동상태를 개략적으로 도시한 상태도,

도 7c은 본 발명에 따른 파트 적재부의 작동상태를 개략적으로 도시한 상태도,

도 8은 본 발명에 따른 로봇이 파트를 로딩하는 상태를 도시한 상태도
도 9는 도 6의 "A" 부위 확대도
도 10은 도 9의 평면도
도 11a,11b,11c는 도 9에서 3층 플레이트의 작동상태를 나타내는 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 로딩장치 110 : 메인 베이스

111 : 에어 실린더 112 : 동기바

113 : 서브 베이스 114 : 로딩 지그

120 : 유닛 블록 121 : 로딩 로케이트

122 : 인덱스 123 : 위치결정기

124 : 서보 모터

130 : 모니터 140 : 파트

200 : 피딩장치 210 : 구동모터

211 : 메인체인 212 : 연계체인

213 : 파트 가이드 214 : 피딩 로케이트

220 : 전자석 로더 221 : 전자석 로더 가이드

230 : 실린더 231 : 3층 플레이트

232 : 링크 로드 233 : 가이드

Claims (6)

1. 각 면에 하나 이상의 로딩 로케이터가 장착되고 인덱스에 의해 회전되어 차종별로 설정되는 유닛 블록과, 승강 및 직선이동을 위한 구동원과 이동수단이 구비되는 로딩장치를 구비하여 차종별로 공급되는 파트를 로딩하는 자동차 파트 자동 피더기에 있어서,

   다수의 파트 가이드가 구비되는 하나 이상의 연계체인과 상기 파트 가이드에서 제공되는 파트가 안착되는 피딩 로케이트를 포함하는 하나 이상의 컨베이어부와, 상기 연계체인과 맞물리게 설치되는 메인체인과 상기 메인체인을 구동하는 구동수단을 포함하여 구성되는 컨베이어 장치와,

   상기 피딩 로케이터에 놓인 파트를 로딩하는 전자석 로더와, 상기 전자석 로더가 이송한 파트를 적재하는 파트 적재부를 포함하여 구성되는 피딩장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차 파트 자동 피더기.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 로딩장치 및 피딩장치에 차종별 신호를 전송하여 상기 인덱스 또는 구동수단을 작동하게 하는 모니터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 파트 자동 피더기.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 파트 적재부는 파트를 안내하는 가이드와, 적어도 한 쌍으로 구비되는 래치 타입의 3층 플레이트와, 링크 로더를 개재하여 상기 3층 플레이트와 연결되는 실린더가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 파트 자동 피더기.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 인덱스에 의한 유닛 블록의 여진을 방지하여 고정하는 위치결정기가 상기 유닛 블록에 장착되어 더 포함되는 것을 특징으로 하는 자동차 파트 자동 피더기.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 전자석 로더의 이동을 안내하는 전자석 로더 가이드가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 파트 자동 피더기.
6. 청구항 3에 있어서, 상기 3층 플레이트는 상부 플레이트, 중부 플레이트, 하부 플레이트가 적층되어 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 파트 자동 피더기.

Images