KR101117322B1 - 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내장재를 조립하기 위한 차체를 이송하는 이송대차(101)의 전방부 양측에 설치되어 변경되는 차종에 따라 위치가 절환되어 차체에 형성되는 마스터홀과 치합되어 정확한 제 위치를 결정할 수 있도록 한 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치에 관한 것으로서,

이송대차에 고정되는 베이스의 양측에 세워지는 서포터에 회전축으로 지지되도록 구비하는 절환바디와, 상기 절환바디에 서로 간섭되지 않으면서 동일하지 않은 위치에 혼류 생산되는 차종과 동일한 수로 구비하는 마스터핀과, 상기 회전축의 일측에 설치하여 절환 위치를 결정할 수 있도록 외부동력을 전달받아 절환바디를 회전시키는 동력전달소켓과, 상기 마스터핀이 고정되지 않는 절환바디에 형성하는 다수개의 스톱홈과, 상기 베이스에 설치되어 스톱홈과 협조하여 절환바디의 움직임을 제한하는 스토퍼로 구성하는 것이 특징이다.

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Description

자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치{SWITCHING DEVICE OF MASTER PIN FOR VEHICLE MIXED FLOW OUTPUT LINE}

본 발명은 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 이동 대차를 통하여 조립하고자 하는 라인으로 공급되는 차체를 차종에 따라 정 위치를 잡아주어 차체에 내장재 등의 조립을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 마스터핀 절환장치의 제공에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 모든 양산라인 내에서 2 내지 3만여 개의 부품을 수많은 조립 및 용접공정을 통하여 조립함으로써 이루어진다.

상기와 같이 자동차를 생산하는 라인은 차체를 구성하는 차체 라인과 차체 표면의 색상을 표현하기 위한 도장 라인 및 완성된 차체 내부에 다양한 내장품을 조립 및 장착하기 위한 의장 라인으로 이루어지게 된다.

상기와 같이 의장 라인에서 내장품을 조립하기 위해서는 차체를 이송용 대차에 안치하여 공급하면, 공급라인을 따라 차체가 이송되는 과정에서 각각의 파트에 맞는 제품을 로봇 등이 내부에 장착하게 된다.

이와 같이 내장품을 차체에 조립하기 위해서는 차체를 정확하게 제 위치를 유지할 수 있도록 기준을 잡아 주어야 하는 데, 이러한 역할을 수행하는 것이 이송대차에 설치되어 차체에 형성되는 마스터홀과 치합되도록 하는 마스터핀이다.

종래 기술이 적용되는 마스터핀(1)의 구성을 도 6을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

이송대차(2)에 세워지는 브라켓(3)의 상부에 실린더와 같은 작동수단(4)에 의하여 상,하 방향으로 움직이는 마스터핀(1)을 구비하고, 상기 마스터핀(1)의 측방에는 차체의 근접을 감지하기 위한 센서(5)를 함께 구비하여 구성된다.

이러한 상태에서 이송대차에 내장재를 조립하고자 하는 차체가 공급되면 마스터핀이 상승하여 차체의 마스터홀과 치합되어 정확한 위치를 결정하면 부수적인 고정수단에 의하여 차체의 움직임을 제한한 상태에서 의장 라인으로 이송대차를 이송되도록 함으로서 각각의 파트에 맞는 내장재를 유기적으로 조립, 장착할 수 있도록 하는 구성이다.

상기와 같은 종래 기술에서는 하나의 차량을 하나의 라인에서 조립, 생산할 경우에 적용되기 때문에 근자에 사용되고 있는 하나의 라인에서 여러 차종을 생산할 수 있도록 하는 혼류 생산라인에는 적용하지 못하게 된다.

즉, 다양한 차종마다 각각의 생산라인을 필요로 할 경우에는 많은 설비의 투자로 인하여 생산원가 상승의 요인이 되는 것은 물론, 생산량이 감소할 경우에는 기 구축된 생산라인을 활용하지 못하게 되는 폐단이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 근자에 들어서는 하나의 생산라인에서 여러 차종을 혼용 생산할 수 있도록 하는 혼류 생산라인을 구축하게 되는 데, 이 경우에는 시간이나 날짜에 맞추어 생산 차종이 변경되기 때문에 내장재 등을 조립하기 위한 차체를 이송하는 이송대차는 하나를 이용하게 된다.

그러나, 이송대차에는 혼류 생산되는 차종에 맞는 마스터핀을 각각 구비하여야 차종이 변경될 때마다 변경된 차종의 차체에 형성되는 마스터홀과 치합되어 정확한 제 위치를 결정할 수 있게 된다.

그리고 이송대차에 구비되는 각각의 마스터핀은 공급되는 각각의 차체와 간섭현상이 없어야 하는 조건을 만족하여야 하기 때문에 단순하게 승,하강하는 작동으로는 차체의 위치결정을 용이하게 수행하지 못하게 된다.

또한, 혼류 생산라인에서 차종이 변경될 때마다 이송대차에 마스터핀을 가지고 설치되는 브라켓 전체를 교환하는 타입으로 구성하기도 하나, 이 경우에는 신속 한 차종 변경에 상당한 지장을 초래하기 때문에 권장할만한 사항은 아니라 할 것이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 이송대차에 고정되는 베이스의 양측에 세워지는 서포터에 회전축으로 지지되도록 구비하는 절환바디와, 상기 절환바디에 서로 간섭되지 않으면서 동일하지 않은 위치에 혼류 생산되는 차종과 동일한 수로 구비하는 마스터핀과, 상기 회전축의 일측에 설치하여 절환 위치를 결정할 수 있도록 외부동력을 전달받아 절환바디를 회전시키는 동력전달소켓과, 상기 마스터핀이 고정되지 않는 절환바디에 형성하는 다수개의 스톱홈과, 상기 베이스에 설치되어 스톱홈과 협조하여 절환바디의 움직임을 제한하는 스토퍼로 구성하여, 내장재를 조립하기 위한 차체를 이송하는 이송대차(101)의 전방부 양측에 설치되어 변경되는 차종에 따라 위치가 절환되어 차체에 형성되는 마스터홀과 치합되어 정확한 제 위치를 결정할 수 있도록 하는 것이 특징이다.

본 발명은 혼류 생산라인에 적용되어 내장재를 조립하기 위한 차체를 이송하여주는 이송대차에 설치되어 차종 변경시 차종에 맞게 마스터핀의 위치를 가변시켜 변경된 차종의 마스터홀과 정확하게 치합되어 제 위치를 결정하여 내장재의 조립을 용이하게 하도록 하는 것은 물론, 차종에 따른 마스터핀 간의 간섭현상을 방지함으로서 혼류 생산라인의 완전자동화에 기여할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명 이다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치의 A - A선 단면도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치의 B - B선 단면도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치의 C - C선 단면도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치의 사용예시도로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치(100)는 내장재를 조립하기 위한 차체를 이송하는 이송대차(101)의 전방부 양측에 설치되어 변경되는 차종에 따라 위치가 절환되어 차체에 형성되는 마스터홀과 치합되어 정확한 제 위치를 결정하도록 한다.

상기 절환장치(100)는 이송대차(101)에 고정되는 베이스(102)의 양측에 서포터(103)를 세우고, 상기 서포터(103)에 회전축(104)으로 지지 되는 절환바디(105)를 구비한다.

상기 절환바디(105)는 원통형, 사각형, 오각형 등 다양한 형상으로 가능할 것이며, 상기 절환바디(105)에는 혼류 생산되는 차종과 동일한 수의 마스터핀(106,107,108)을 구비하여 내장재를 조립하고자 하는 차체에 형성되는 마스터홀과 치합되어 제 위치를 결정하도록 한다.

상기 마스터핀(106,107,108)은 절환바디(105)에 서로 간섭되지 않으면서 동일하지 않은 위치에 있음은 당연하며, 상기 절환바디(105)에 고정되는 핀블럭(109,110,111)에 각각 구비하도록 한다.

상기 회전축(104)의 일측에는 절환 위치를 결정할 수 있도록 절환바디(105)를 회전시키기 위한 동력을 외부로부터 전달받을 수 있도록 동력전달소켓(112)을 설치한다.

상기 절환바디(105) 중 마스터핀(106,107,108)이 고정되지 않는 빈 공간에는 방사상으로 다수개의 스톱홈(113)을 형성하여 베이스(102)에 설치되는 스토퍼(115)에 의하여 차종과 일치하는 마스터핀(106,107,108)을 제 위치에 정지시킬 수 있도록 한다.

상기 스토퍼(115)는 베이스(102)에 고정되는 슬라이딩블록(116)의 상면에 슬라이더(117)를 슬라이딩 이동 가능하게 결합하고, 상기 슬라이더(117)의 후미에는 상방으로 스톱바디(118)를 돌출시킨다.

상기 스톱바디(118)의 상단에는 절환바디(105)의 움직임을 제한할 수 있도록 절환바디(105)에 형성되는 스톱홈(113)과 치합 되는 형상의 스톱핀(119)을 구비한다.

상기 슬라이더(117)의 선측에는 베이스(102)에 세워지는 가이드플레이트(120)를 관통하여 외부동력을 전달받아 슬라이더(117)를 후퇴시켜 절환바디(105)를 해제상태로 전환시키기는 작동핀(121)을 연결한다.

상기 가이드플레이트(120)와 작동핀(121) 사이에는 후퇴한 슬라이더(117)를 원래의 위치로 복귀시켜 절환바디(105)를 스톱 상태로 전환시키기 위한 스프링(122)을 개재하여 구성한다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치(100)의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

차체를 생산라인으로 이송하는 이송대차(101)는 생산라인을 경유한 후에는 최초의 위치로 반송됨과 아울러 생산되는 차체에 따라 마스터핀(106,107,108)이 절환되어 이송되면서 차체를 받아 마스터홀과 치합되어 정확한 제 위치를 유지한 상태에서 생산라인을 따라 이송되고 이 과정에서 내장품 등이 순차적으로 조립되는 과정을 반복하게 된다.

이와 같이 이송대차(101)가 순환한 후 최초의 위치에 왔을 때에는 생산라인 전체를 제어하는 콘트롤러에 의하여 차종가변상태 등이 제어되고, 차종이 변경된 경우에는 이송대차(101)에 장착된 절환장치(100)를 작동시켜 변경된 차종에 맞는 마스터핀(106,107,108)으로 절환하게 된다.

상기 마스터핀(106,107,108)의 절환은 절환바디(105)를 회전시키고 스토퍼(115)를 작동시키기 위한 외부동력은 이송대차(101)가 생산라인을 순환한 후 최초의 위치에 다달았을 때 콘트롤러에 의하여 생산 차종이 정하여지면 차체를 공급받기 전 라인 천장에 설치되는 절환기(도시하지 않음)에 의하여 이루어지게 된다.

상기 절환기에는 절환바디(105)를 회전시키기 위한 회전수단과 스토퍼(115) 작동을 위한 푸셔를 구비하고 있으며, 콘트롤러에 의하여 정하여진 차종과 차종에 맞는 마스터핀(106,107,108)을 감지하기 위한 센서를 포함하고 있다.

상기 센서에 의하여 해당 마스터핀(106,107,108)이 감지되면 절환기의 동작이 정지되고 절환바디(105)의 움직임도 스토퍼(115)에 의하여 정지된 상태가 되므로 절환이 완료되는 것이다.

이와 같은 절환장치(100)의 동작을 구체적으로 살펴보면,

절환 제어명령이 있을 경우에는 절환기가 작동하여 스토퍼(115)의 작동핀(121)을 밀게 되고, 작동핀(121)과 연결된 슬라이더(117)는 슬라이딩블럭(116)을 따라 후방으로 슬라이딩 이동하게 되므로 슬라이더(117)의 후미에서 상방으로 돌출된 스톱바디(118)가 절환바디(105)를 벗어나게 된다.

그러면, 스톱바디(118)에 형성되어 절환바디(105)에 형성된 스톱홈(113)과 치합되어 있던 스톱핀(119)이 해제되어 절환바디(105)는 회전 가능한 상태에 있게 된다.

이때 절환기가 동력전달소켓(112)과 접속하여 절환바디(105)를 회전시키게 되고, 절환바디(105)의 회전으로 절환바디(105)에 고정된 마스터핀(106,107,108)이 회전하게되고, 콘트롤러의 제어를 받은 센서가 해당 절환핀(106,107,108)을 감지하면 절환기의 작동을 정지시키게 된다.

이때 선택된 마스터핀(106,107,108)은 이송대차(101)의 상방으로 향한 상태에 있고, 절환기 또한 원래의 위치로 복귀함으로서 스토퍼(115)가 복귀하여 절환바 디(105)를 정지상태로 단속하게 된다.

상기 스토퍼(115)에 의하여 절환바디(105)가 단속되는 것은, 작동핀(121)이 슬라이더(117)를 후퇴시킬 때 가이드플레이트(12)와 작동핀(121) 사이에 개재된 스프링(122)이 수축된 상태에서 팽창하면서 발생하는 복원력에 의하여 슬라이더(117)를 전진시키게 된다.

그러면, 슬라이더(117)의 후미에 형성된 스톱바디(118)의 상단에 구비되는 스톱핀(119)이 절환바디(105)에 형성되는 스톱홈(113)과 치합된 상태를 유지함으로서 가능하게 된다.

이와 같이 마스터핀(106,107,108)의 절환이 완료된 후 이송대차가 이송되면서 차체를 공급받아 차체에 형성되는 마스터홀과 치합되어 차체의 제 위치를 결정하여 내장재를 조립하는 데 기준을 제시하게 되는 것이다.

이러한 본 발명은 여러 종류의 차종을 혼류 생산하는 라인에 적용하여 차종 변경에 적극적으로 대응할 수 있으면서 간단한 구조로 작동과 설치의 용이성을 제공하고 작동과정에서 간섭이 없는 등 다양한 장점을 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치의 A - A선 단면도.

도 3은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치의 B - B선 단면도.

도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치의 C - C선 단면도.

도 5는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치의 사용예시도.

도 6은 종래 기술이 적용된 이송대차용 마스터핀을 도시한 구성도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

100; 마스터핀 절환장치

105; 절환바디

106,107,108; 마스터핀

109,110,111; 핀블럭

113; 스톱홈

115; 스토퍼

Claims (3)

1. 이송대차(101)에 고정되는 베이스(102)의 양측에 세워지는 서포터(103)에 회전축으로 지지되도록 구비하는 절환바디(105)와;

   상기 절환바디(105)에는 서로 간섭되지 않으면서 동일하지 않은 위치에 혼류 생산되는 차종과 동일한 수로 구비하는 마스터핀(106,107,108)과;

   상기 회전축(104)의 일측에 설치하여 절환 위치를 결정할 수 있도록 외부동력을 전달받아 절환바디(105)를 회전시키는 동력전달소켓(112)과;

   상기 마스터핀(106,107,108)이 고정되지 않는 절환바디(105)에 형성하는 다수개의 스톱홈(113)과;

   상기 베이스(102)에 설치되어 스톱홈(113)과 협조하여 절환바디(105)의 움직임을 제한하는 스토퍼(115)로 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치를 구성하고;

   상기 스토퍼(115)는 베이스(102)에 고정되는 슬라이딩블록(116)의 상면에 슬라이딩 이동 가능하게 결합하는 슬라이더(117)와;

   상기 슬라이더(117)의 후미에 상방으로 돌출시키는 스톱바디(118)와;

   상기 스톱바디(118)의 상단에 절환바디(105)의 움직임을 제한할 수 있도록 절환바디(105)에 형성되는 스톱홈(113)과 치합되게 구비되는 스톱핀(119)과;

   상기 슬라이더(117)의 선측에는 베이스(102)에 세워지는 가이드플레이트(120)를 관통하여 외부동력을 전달받아 슬라이더(117)를 후퇴시켜 절환바디(105)를 해제 상태로 전환시키기는 작동핀(121)을 포함하고;

   상기 가이드플레이트(120)와 작동핀(121) 사이에는 후퇴한 슬라이더(117)를 원래의 위치로 복귀시켜 절환바디(105)를 스톱 상태로 전환하도록 스프링(122)을 더 개재하는 것을 특징으로 하는 자동차 혼류 생산라인용 마스터핀 절환장치.
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