KR101134965B1 - 테일게이트용 그리퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 테일게이트의 각 규제단면의 각도 차이에 대응하도록 각 클램핑 유닛의 로케이터와 클램퍼의 각 규제면에 스위블 볼이 적용된 회전패드를 적용하고, 상기 규제단면의 높이와 폭 차이에 대응하도록 프레임 상에 이동수단을 통하여 각 클램핑 유닛이 상하방향 또는 폭방향으로 위치이동 가능하게 설치되어 다차종의 도어에 공용으로 적용 가능한 테일게이트용 그리퍼를 제공한다.

그리퍼, 스위블 볼, 클램퍼, 공용, 테일 게이트

Description

테일게이트용 그리퍼{GRIPPER FOR TAIL GATE OF VEHICLES}

본 발명은 테일게이트용 그리퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량용 도어의 각 규제단면의 각도 차이 및 규제단면의 높이와 폭 차이에 대응 가능하도록 구성하여 다차종의 테일게이트에 공용으로 적용 가능한 테일게이트용 그리퍼에 관한 것이다.

일반적으로 그리퍼는 차체 조립 라인에서 차체 부품을 선공정에서 후공정으로 이송하거나 및 상기 차체 부품을 고정한 상태로 용접장치 등에 의해 용접작업을 이루도록, 도 1에서 도시한 바와 같이, 로봇(1)의 아암(3) 선단에 상기 그리퍼(5)가 장착된 상태로 운용되며, 로봇 그리퍼라고도 한다.

상기 도 1에서 미설명 부호 "7"은 용접장치를 지칭하며, "9"는 차체 부품인 도어를 지칭한다.

도 2에서는 종래 기술에 따른 테일게이트용 그리퍼(5)를 도시하고 있는데, 상기한 종래의 테일게이트용 그리퍼(5)는 상기 로봇(1)의 아암(3) 선단에 장착되는 프레임(11) 상에 8개의 차종별 전용 클램핑 유닛(13)과 5개의 슬라이딩 실린더(15)를 적용한 가변 클램핑 유닛(17)으로 구성된다.

그런데, 상기한 종래의 테일게이트용 그리퍼(5)는 차종별 차체 부품의 규제단면의 각이나 높이가 다르거나 규제단면의 형상이 복잡하거나 기존 설비와 간섭 회피가 필요한 경우, 상기한 가변 클램핑 유닛(17)과 함께 슬라이딩 실린더(15) 등을 적용하여 다 차종에 대응하고 있으나, 상기한 가변 클램핑 유닛(17) 및 슬라이딩 실린더(15)의 추가를 통해 대응이 불가능한 경우에는 상기 그리퍼 전체를 신규 제작하여 신규 차종에 대응해야 한다.

이로 인해, 전용 그리퍼의 경우, 신규 차종 적용 시, 개조 및 신규 제작 비용의 추가 발생으로 인해 투자비가 증가하며, 그리퍼의 구조가 점점 복잡한 구조를 취하게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로써, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차량용 테일게이트의 각 규제단면의 각도 차이에 대응하도록 각 클램핑 유닛의 로케이터와 클램퍼의 각 규제면에 스위블 볼이 적용된 회전패드를 적용하고, 상기 규제단면의 높이와 폭 차이에 대응하도록 프레임 상에 이동수단을 통하여 각 클램핑 유닛이 상하방향 또는 폭방향으로 위치이동 가능하게 설치되어 다차종의 도어에 공용으로 적용 가능한 테일게이트용 그리퍼를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 테일게이트용 그리퍼는 후면 하측에 로봇의 툴 체인저를 장착하기 위한 툴 장착부가 구성되는 프레임; 상기 프레임의 상부에서 전동 실린더의 구동에 따라 슬라이딩 브라켓이 가이드레일을 따라 종방향으로 이동하는 종행 이동수단; 상기 종행 이동수단의 슬라이딩 브라켓을 통하여 상기 프레임의 상부에서 종방향으로 이동 가능하게 구성되어 제1클램핑 실린더의 구동에 따라 제1클램퍼가 제1로케이터에 대하여 테일게이트의 상부 중앙을 규제하는 제1클램핑 유닛; 상기 프레임의 하부 양측에서 각 전동 실린더의 구동에 따라 각 슬라이딩 브라켓이 각 가이드레일을 따라 횡방향으로 이동하는 양측 횡행 이동수단; 상기 양측 횡행 이동수단의 각 슬라이딩 브라켓을 통하여 상기 프레임의 하부 양측에서 횡방향으로 각각 이동 가능하게 구성되어 제2,제3클램핑 실린더의 구동에 따라 제2,제3클램퍼가 제2,제3로케이터에 대하여 상기 테일게이트의 하부 양측을 각각 규제하는 제2,재3클램핑 유닛을 포함한다.

상기 종행 이동수단은 상기 프레임의 상부에 종방향으로 설치되는 종행 가이드레일; 상기 종행 가이드레일 상에 슬라이더를 통하여 상하방향으로 슬라이드 가능하게 설치되는 종행 슬라이딩 브라켓; 상기 종행 가이드레일의 일측방에 대응하여 상기 프레임에 종방향으로 설치되며, 작동로드의 선단이 상기 종행 슬라이딩 브라켓에 연결 브라켓을 통하여 연결되는 종행 전동 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 종행 전동 실린더는 그 작동로드 선단이 상기 연결 브라켓에 플로팅 조인트를 통하여 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1클램핑 유닛은 상기 종행 슬라이딩 브라켓에 전방을 향하여 설치되는 제1로케이터; 상기 제1로케이터의 하측에 일단이 힌지 연결되는 제1클램핑 실린더; 상기 제1로케이터의 선단부에 일측이 각각 힌지 연결되고, 타측은 상기 제1클램핑 실린더의 로드 선단에 힌지 연결되는 제1클램퍼로 이루어지는 지는 것을 특징으로 한다.

상기 제1로케이터와 제1클램퍼의 각 규제면에는 일정 각도범위 내에서 회전 가능한 스위블 볼이 적용된 회전패드가 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1클램핑 실린더는 그 작동압을 공압으로 하는 공압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 양측 횡행 이동수단은 상기 프레임의 하부 양측에 각각 횡방향으로 설 치되는 양측 횡행 가이드레일; 상기 양측 횡행 가이드레일 상에 슬라이더를 통하여 횡방향으로 슬라이드 가능하게 설치되는 양측 횡행 슬라이딩 브라켓; 상기 양측 횡행 가이드레일 사이의 상기 프레임 하부의 상,하측에 횡방향으로 설치되며, 그 각각의 작동로드 선단이 상기 양측 횡행 슬라이딩 브라켓에 각각 연결 브라켓을 통하여 연결되는 양측 횡행 전동 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 양측 횡행 전동 실린더는 그 각각의 작동로드 선단이 상기 연결 브라켓에 플로팅 조인트를 통하여 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2,제3클램핑 유닛은 상기 각 횡행 슬라이딩 브라켓에 전방을 향하여 설치되는 제2,제3로케이터; 상기 제2,제3로케이터의 일측에 일단이 힌지 연결되는 제2,제3클램핑 실린더; 상기 제2,제3로케이터의 선단부에 일측이 각각 힌지 연결되고, 타측은 상기 제2,제3클램핑 실린더의 로드 선단에 힌지 연결되는 제2,제3클램퍼로 이루어지는 지는 것을 특징으로 한다.

상기 제2,제3로케이터와 제2,제3클램퍼의 각 규제면에는 일정 각도범위 내에서 회전 가능한 스위블 볼이 적용된 회전패드가 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2,제3클램핑 실린더는 그 작동압을 공압으로 하는 공압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 테일게이트용 그리퍼에 의하면, 차량용 테일게이트의 각 규제단면의 각도 차이에 대응하도록 각 클램핑 유닛의 로케이터와 클램퍼의 각 규제면에 스위블 볼이 적용된 회전패드를 적용하고, 상기 규제단면의 높이와 폭 차이에 대응하도록 프레임 상에 이동수단을 통하여 각 클램핑 유닛이 상하방향 또는 폭방향으로 위치이동 가능하게 설치되어 다차종의 도어에 공용으로 적용 가능한 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 테일게이트용 그리퍼의 클램핑 포인트를 도시한 테일게이트의 배면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 테일게이트용 그리퍼의 로봇 설치 상태도이며, 도 5와 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 테일게이트용 그리퍼의 사시도이다.

본 실시예에 따른 테일게이트용 그리퍼(20)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 테일게이트(9)의 배면에 대하여 그 인너패널(11)의 개구부(13) 상부 중앙과 개구부(13) 상의 하부 양측을 각각 상부 클램핑 포인트(P1) 및 하부 클램핑 포인트(P2)로 한다.

이러한 테일게이트용 그리퍼(20)는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 로봇(1)의 아암(3) 선단에 구성되는 툴 체인저(15)를 통하여 프레임(21)의 후방이 장착되어 운용된다.

이러한 테일게이트용 그리퍼(20)는, 도 5와 도 6에서 도시한 바와 같이, 기본적으로 프레임(21)과, 상기 상부 클램핑 포인트(P1)에 대응하는 상부의 제1클램핑 유닛(30) 및 상기 하부 클램핑 포인트(P2)에 대응하는 양측 하부의 제2,제3클램 핑 유닛(40)으로 구성된다.

그리고 상기 제1클램핑 유닛(30)은 종행 이동수단(50)을 통하여 상기 프레임(21)의 상부에 설치되고, 상기 제2,제3클램핑 유닛(40)은 각각 횡행 이동수단(60)을 통하여 상기 프레임(21)의 하부 양측에 각각 설치된다.

먼저, 상기 프레임(21)은 그 후면 하측에 상기 로봇(1)의 툴 체인저(15)를 장착하기 위한 툴 장착부(23)가 구성된다.

상기 프레임(21)의 상부에는 전동 실린더의 구동에 따라 슬라이딩 브라켓이 가이드레일을 따라 종방향으로 이동하도록 상기한 종행 이동수단(50)이 구성되는데, 상기 종행 이동수단(50)은 상기 프레임(21)의 상부에 종방향으로 종행 가이드레일(51)이 설치되고, 상기 종행 가이드레일(51) 상에는 슬라이더(S)를 통하여 상하방향으로 슬라이드 가능하게 종행 슬라이딩 브라켓(53)이 설치된다.

그리고 상기 종행 가이드레일의(51) 일측방에 대응하여 상기 프레임(21)에 종방향으로 종행 전동 실린더(55)가 설치되는데, 상기 종행 전동 실린더(55)는 그 작동로드(57)의 선단이 상기 종행 슬라이딩 브라켓(53)에 연결 브라켓(B)을 통하여 연결된다.

이때, 상기 종행 전동 실린더(55)는 그 작동로드(57) 선단이 상기 연결 브라켓(B)에 플로팅 조인트(J)를 통하여 연결되어 상기 종행 전동 실린더(55)의 작동로드(57)와 상기 종행 가이드레일(51)이 상호 일직선이 되지 않는 경우, 상기 종행 전동 실린더(55)에 가해지는 부하를 제거하게 된다.

이러한 플로팅 조인트(J)는, 7에서 도시한 바와 같이, 상기 연결 브라켓(B) 에 고정되는 회전볼(J1)이 상기 종행 전동 실린더(55)의 작동로드(57) 선단에 구성되는 조인트 하우징(J2)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 구성된다.

이러한 종행 이동수단(50)의 종행 슬라이딩 브라켓(53)에는 상기 프레임(21)의 상부에 대하여 종방향으로 이동 가능하게 상기한 제1클램핑 유닛(30)이 구성되어 제1클램핑 실린더(CY1)의 구동에 따라 제1클램퍼(C1)가 제1로케이터(L1)에 대하여 상기 테일게이트(9)의 상부 중앙의 상부 클램핑 포인트(P1)를 규제한다.

이러한 제1클램핑 유닛(30)은 상기 종행 슬라이딩 브라켓(53)에 전방을 향하여 제1로케이터(L1)가 설치되고, 상기 제1로케이터(L1)의 하측에 제1클램핑 실린더(CY1)의 일단이 힌지 연결된다.

또한, 상기 제1로케이터(L1)의 선단부에는 제1클램퍼(C1)의 일측이 힌지 연결되고, 상기 제1클램퍼(C1)의 타측은 상기 제1클램핑 실린더(CY1)의 로드(R) 선단에 힌지 연결된다.

여기서, 상기 제1로케이터(L1)와 제1클램퍼(C1)의 각 규제면에는, 상기 도 8에서 도시한 바와 같이, 일정 각도범위 내에서 회전 가능한 스위블 볼(73)이 적용된 회전패드(71)가 구성된다.

또한, 상기 제1클램핑 실린더(CY1)는 그 작동압을 공압으로 하는 공압 실린더로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 프레임(21)의 하부 양측에 구성되는 상기 양측 횡행 이동수단(60)은 전동 실린더의 구동에 따라 슬라이딩 브라켓이 가이드레일을 따라 횡방향으로 이동하도록 구성되다.

즉, 상기 양측 횡행 이동수단(60)은 상기 프레임(21)의 하부 양측에 각각 횡방향으로 양측 횡행 가이드레일(61)이 설치된다.

상기 각 횡행 가이드레일(61) 상에는 슬라이더(S)를 통하여 횡방향으로 슬라이드 가능하게 횡행 슬라이딩 브라켓(63)이 각각 설치된다.

또한, 상기 각 횡행 가이드레일(61)이 설치되는 상기 프레임(21)의 중앙부에는 그 상측과 하측에 횡방향으로 횡행 전동 실린더(65)가 각각 설치되며, 이 횡행 전동 실린더(65)의 그 각각의 작동로드(67) 선단은 상기 각 횡행 슬라이딩 브라켓(63)에 연결 브라켓(B)을 통하여 연결된다.

이때, 상기 각 횡행 전동 실린더(65)는 그 각각의 작동로드(67) 선단이 상기 연결 브라켓(B)에 상기에서와 같은 플로팅 조인트(J)를 통하여 연결되어 상기 각 횡행 전동 실린더(65)의 작동로드(67)와 상기 각 횡행 가이드레일(61)이 상호 일직선이 되지 않는 경우, 상기 각 횡행 전동 실린더(65)에 가해지는 부하를 제거하게 된다.

그리고 상기 양측 횡행 이동수단(60)의 각 횡행 슬라이딩 브라켓(63)에는 상기 제2,제3클램핑 유닛(40)이 각각 구성되어 상기 프레임(21)의 하부 양측에서 횡방향으로 각각 이동 가능하게 구성된다.

이러한 제2,제3클램핑 유닛(40)은 제2,제3클램핑 실린더(CY2,CY3)의 구동에 따라 제2,제3클램퍼(C2,C3)가 제2,제3로케이터(L2,L3)에 대하여 상기 테일게이트(9)의 하부 양측의 하부 클램핑 포인트(P2)을 각각 규제하게 된다.

상기 제2,제3클램핑 유닛(40)의 구체적인 구성은, 상기 각 횡행 슬라이딩 브 라켓(63)에 전방을 향하여 제2,제3로케이터(L2,L3)가 설치된다.

상기 제2,제3로케이터(L2,L3)의 각 일측에는 제2,제3클램핑 실린더(CY2,CY3)가 그 일단부를 통하여 각각 힌지 연결된다.

상기 제2,제3로케이터(L2,L3)의 선단부에는 제2,제3클램퍼(C2,C3)가 그 일측을 통하여 각각 힌지 연결되고, 그 타측은 상기 제2,제3클램핑 실린더(CY2,CY3)의 로드(R) 선단에 힌지 연결된다.

상기 제2,제3클램핑 실린더(CY2,CY3)는 그 작동압을 공압으로 하는 공압 실린더로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 제2,제3로케이터(L2,L3)와 제2,제3클램퍼(C2,C3)의 각 규제면에도, 상기 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 제1로케이터(L1)와 제1클램퍼(C1)의 규제면에 설치되는 회전패드(71)가 설치되어 약 12°각도범위 내에서 스위블 볼(73)이 적용되면서 규제단면의 각도 차이에 대응하게 된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 테일게이트용 그리퍼(20)는, 도 9에서 도시한 바와 같이, 제1클램핑 유닛(30)의 제1클램핑 실린더(CY1)가 구동하여 제1클램퍼(C1)와 제1로케이터(L1)로 테일게이트(9)의 인너패널(11)의 상부 클램핑 포인트(P1)를 클램핑하여 규제하고, 제2,제3클램핑 유닛(40)의 제2,제3클램핑 실린더(CY2,CY3)가 구동하여 제2,제3클램퍼(C2,C3)와 제2,제3로케이터(L2,L3)로 테일게이트(9)의 인너 패널(11)의 양측 하부 클램핑 포인트(P2)를 클램핑하여 규제하게 된다.

이러한 테일게이트용 그리퍼(20)는 테일게이트(9)의 사양이 변경되는 경우, 그 하부 클램핑 포인트(P2)의 폭에 대응하도록 양측 횡행 전동 실린더(65)를 구동하여 제2,제3클램핑 유닛(30) 사이의 거리를 조정하여 폭 차이에 대응하고, 그 상부 클램핑 포인트(P1)와 하부 클램핑 포인트(P2)의 높이에 대응하도록 종행 전동 실린더(55)를 구동하여 제2,제3클램핑 유닛(40)에 대한 제1클램핑 유닛(30)의 상하방향 위치를 조정하여 그 높이차이에 대응하게 된다.

도 1은 일반적인 테일게이트용 그리퍼가 적용된 도어 용접 공정도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 테일게이트용 그리퍼의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 테일게이트용 그리퍼의 클램핑 포인트를 도시한 테일게이트의 배면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 테일게이트용 그리퍼의 로봇 설치 상태도이다.

도 5와 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 테일게이트용 그리퍼의 사시도이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 테일게이트용 그리퍼에 적용되는 플로팅 조인트의 단면도이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 테일게이트용 그리퍼에 적용되는 회전패드의 단면도이다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 테일게이트용 그리퍼의 사용 상태도이다.

Claims (11)

1. 후면 하측에 로봇의 툴 체인저를 장착하기 위한 툴 장착부가 구성되는 프레임; 상기 프레임의 상부에서 전동 실린더의 구동에 따라 슬라이딩 브라켓이 가이드레일을 따라 종방향으로 이동하는 종행 이동수단; 상기 종행 이동수단의 슬라이딩 브라켓을 통하여 상기 프레임의 상부에서 종방향으로 이동 가능하게 구성되어 제1클램핑 실린더의 구동에 따라 제1클램퍼가 제1로케이터에 대하여 테일게이트의 상부 중앙을 규제하는 제1클램핑 유닛; 상기 프레임의 하부 양측에서 각 전동 실린더의 구동에 따라 각 슬라이딩 브라켓이 각 가이드레일을 따라 횡방향으로 이동하는 양측 횡행 이동수단; 상기 양측 횡행 이동수단의 각 슬라이딩 브라켓을 통하여 상기 프레임의 하부 양측에서 횡방향으로 각각 이동 가능하게 구성되어 제2,제3클램핑 실린더의 구동에 따라 제2,제3클램퍼가 제2,제3로케이터에 대하여 상기 테일게이트의 하부 양측을 각각 규제하는 제2,재3클램핑 유닛을 포함하는 테일게이트용 그리퍼에 있어서,

   상기 종행 이동수단은

   상기 프레임의 상부에 종방향으로 설치되는 종행 가이드레일; 상기 종행 가이드레일 상에 슬라이더를 통하여 상하방향으로 슬라이드 가능하게 설치되는 종행 슬라이딩 브라켓; 상기 종행 가이드레일의 일측방에 대응하여 상기 프레임에 종방향으로 설치되며, 작동로드의 선단이 상기 종행 슬라이딩 브라켓의 연결 브라켓에 플로팅 조인트를 통하여 연결되는 종행 전동 실린더로 구성되고,

   상기 양측 횡행 이동수단은

   상기 프레임의 하부 양측에 각각 횡방향으로 설치되는 양측 횡행 가이드레일; 상기 양측 횡행 가이드레일 상에 슬라이더를 통하여 횡방향으로 슬라이드 가능하게 설치되는 양측 횡행 슬라이딩 브라켓; 상기 양측 횡행 가이드레일이 설치되는 상기 프레임의 중앙부 상,하측에 각각 횡방향으로 설치되며, 각각의 작동로드 선단이 상기 양측 횡행 슬라이딩 브라켓의 각 연결 브라켓에 플로팅 조인트를 통하여 연결되는 양측 횡행 전동 실린더로 구성되며,

   상기 제2,제3클램핑 유닛은

   상기 각 횡행 슬라이딩 브라켓에 전방을 향하여 설치되는 제2,제3로케이터; 상기 제2,제3로케이터의 일측에 일단이 힌지 연결되는 제2,제3클램핑 실린더; 상기 제2,제3로케이터의 선단부에 일측이 각각 힌지 연결되고, 타측은 상기 제2,제3클램핑 실린더의 로드 선단에 힌지 연결되는 제2,제3클램퍼; 및 상기 제2,제3로케이터와 제2,제3클램퍼의 각 규제면에 일정 각도범위 내에서 회전 가능한 스위블 볼이 적용된 회전패드가 구성되는 것을 특징으로 하는 테일게이트용 그리퍼.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에서,

   상기 제1클램핑 유닛은

   상기 종행 슬라이딩 브라켓에 전방을 향하여 설치되는 제1로케이터;

   상기 제1로케이터의 하측에 일단이 힌지 연결되는 제1클램핑 실린더;

   상기 제1로케이터의 선단부에 일측이 각각 힌지 연결되고, 타측은 상기 제1클램핑 실린더의 로드 선단에 힌지 연결되는 제1클램퍼로 이루어지는 지는 것을 특징으로 하는 테일게이트용 그리퍼.
5. 제4항에서,

   상기 제1로케이터와 제1클램퍼의 각 규제면에는

   일정 각도범위 내에서 회전 가능한 스위블 볼이 적용된 회전패드가 구성되는 것을 특징으로 하는 테일게이트용 그리퍼.
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