KR101220386B1 - 핀 클램프 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 툴링 홀의 크기가 다른 여러 종류의 차체 패널을 용이하게 클램핑할 수 있는 핀 클램프 유닛을 제공한다. 본 발명의 핀 클램프 유닛은 직경이 다른 복수의 헤드부가 다단으로 형성된 가변 헤드부를 포함하는 핀 부재와, 가변 헤드부의 둘레로 차체 패널이 안착되는 안착면을 제공하며, 안착면의 높이를 조절하여 차체 패널의 툴링 홀에 대응하는 헤드부를 안착면의 외측으로 노출시키는 헤드 전환 부재와, 핀 부재와 헤드 전환 부재를 지지하는 클램프 본체를 포함한다.

Description

핀 클램프 유닛 {PIN CLAMP UNIT}

본 발명은 핀 클램프 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각종 패널을 조립하는 과정에서 패널의 위치를 고정시키는 핀 클램프 유닛에 관한 것이다.

차체 조립 라인에 설치되는 차체 정위치 규제 지그에는 핀 클램프 유닛이 사용된다. 핀 클램프 유닛은 위치를 규제하고자 하는 차체 패널의 툴링 홀(tooling hole)에 삽입되기 위한 핀과, 공압 실린더에 의해 승하강하는 클램프로 구성된다. 핀 클램프 유닛은 클램프의 상승으로 차체 패널의 툴링 홀에 핀을 삽입함으로써 차체 패널의 위치를 규제한다.

일반적인 핀 클램프 유닛은 단일 직경의 핀을 구비한다. 따라서 차체 조립 라인에 툴링 홀의 크기가 다른 차종이 투입되면 먼저 설치된 핀 클램프 유닛을 다른 종류의 핀 클램프 유닛으로 교체해야 한다. 또는 차체 정위치 규제 지그에 여러 종류의 핀 클램프 유닛을 설치하고 이를 회전시켜 투입된 차체 패널에 맞는 핀 클램프 유닛을 선택하여 사용한다.

그런데 핀 클램프 유닛 교체의 경우 상당한 시간이 소요되고, 핀 클램프 전환 장치의 경우 설치 비용이 발생하는 문제가 있다. 한편, 차종 교환 생산시 차체 패널에 기존 공장의 핀 크기에 맞는 툴링 홀을 가공할 수 있는데, 이 경우 차체 패널 수정에 따른 신규 금형 투자비가 발생하는 문제가 있다.

본 발명은 핀 클램프 유닛을 교체하거나 핀 클램프 전환 장치를 설치하지 않고도 툴링 홀의 크기가 다른 여러 종류의 차체 패널을 용이하게 클램핑할 수 있는 핀 클램프 유닛을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 핀 클램프 유닛은, 직경이 다른 복수의 헤드부가 다단으로 형성된 가변 헤드부를 포함하는 핀 부재와, 가변 헤드부의 둘레로 차체 패널이 안착되는 안착면을 제공하며 안착면의 높이를 조절하여 차체 패널의 툴링 홀에 대응하는 헤드부를 안착면의 외측으로 노출시키는 헤드 전환 부재와, 핀 부재와 헤드 전환 부재를 지지하는 클램프 본체를 포함하고, 헤드 전환 부재는, 안착면이 형성된 상부 지지체와 결합 돌기가 형성된 하부 지지체를 포함하며 핀 부재의 일부를 둘러싸는 지지체와, 하부 지지체의 외측에 결합되고 한 쌍으로 구성되는 상기 결합 돌기와 맞물리는 복수의 체결 홈을 형성하는 높이 조절부를 포함할 수 있다.

가변 헤드부는 상부에서 하부로 갈수록 직경이 큰 헤드부를 배치할 수 있다. 헤드 전환 부재는 복수의 헤드부 중 차체 패널의 툴링 홀에 대응하는 어느 하나의 헤드부를 안착면의 바로 위로 노출시킬 수 있다.

가변 헤드부는 복수의 헤드부 사이마다 노치를 형성할 수 있다.

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복수의 체결 홈은 복수의 헤드부와 같은 수로 구비되고, 핀 부재의 길이 방향을 따라 서로간 이격 배치될 수 있다. 높이 조절부는 복수의 체결 홈과 이어지며 핀 부재의 길이 방향과 나란한 연결 홈을 형성할 수 있다.

결합 돌기는 하부 지지체의 하단에 한 쌍으로 구비되고, 연결 홈은 결합 돌기와 같은 개수로 구비될 수 있다. 상부 지지체의 외경은 하부 지지체의 외경보다 크고, 높이 조절부의 외경은 상부 지지체의 외경보다 클 수 있다.

본 실시예의 클램프 유닛은 지지체의 높이 조절을 위해 차체 조립 라인에 투입된 차체 패널의 툴링 홀 크기에 맞는 헤드부를 선택적으로 노출시킬 수 있다. 따라서 간단한 지지체의 높이 조절 작업만으로 툴링 홀의 크기가 다른 여러 종류의 차체 패널에 용이하게 대응할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핀 클램프 유닛의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 핀 클램프 유닛 중 핀 부재와 헤드 전환 부재의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 핀 클램프 유닛의 부분 단면도이다.
도 4와 도 5는 도 3에 도시한 지지체의 다른 작동 상태를 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핀 클램프 유닛의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 핀 클램프 유닛 중 핀 부재와 헤드 전환 부재의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시한 핀 클램프 유닛의 부분 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예의 핀 클램프 유닛(100)은 직경이 다른 복수의 헤드부(11, 12, 13)가 다단으로 형성된 가변 헤드부(14)를 포함하는 핀 부재(10)와, 가변 헤드부(14)의 둘레로 차체 패널이 안착되는 안착면(31)을 형성하며 차체 패널의 툴링 홀(tooling hole)에 맞는 헤드부를 안착면(31) 바로 위로 노출시키는 헤드 전환 부재(20)와, 핀 부재(10)와 헤드 전환 부재(20)를 지지하는 클램프 본체(50)를 포함한다.

핀 부재(10)는 가변 헤드부(14)의 하측에 연결된 일정 직경의 몸체부(15)를 포함한다. 가변 헤드부(14)는 제1 헤드부(11)와, 제1 헤드부(11)보다 큰 직경을 가지는 제2 헤드부(12)와, 제2 헤드부(12)보다 큰 직경을 가지는 제3 헤드부(13)를 포함한다. 제1 헤드부(11)는 가변 헤드부(14)의 최상부에 위치하고, 제3 헤드부(13)는 몸체부(15)와 연결되며, 제2 헤드부(12)는 제1 헤드부(11)와 제3 헤드부(13) 사이에 위치한다. 몸체부(15)는 제3 헤드부(13)와 같은 직경을 가질 수 있다.

이와 같이 가변 헤드부(14)는 상부에서 하부로 갈수록 직경이 큰 헤드부를 배치한 구조로 이루어진다. 각각의 헤드부(11, 12, 13)는 여러 종류의 툴링 홀에 대응하는 크기로 형성된다. 예를 들어, 제1 헤드부(11)의 직경은 20mm, 제2 헤드부(12)의 직경은 23mm, 제3 헤드부(13)의 직경은 25mm일 수 있다. 각각의 헤드부(11, 12, 13) 사이에는 콘 모양의 노치(16)가 형성되어 복수의 헤드부(11, 12, 13)를 쉽게 구별할 수 있도록 한다.

도 1 내지 도 3에서는 가변 헤드부(14)가 3개의 헤드부(11, 12, 13)로 구성된 경우를 예로 들어 도시하였으나, 헤드부(11, 12, 13)의 개수는 도시한 예에 한정되지 않는다.

헤드 전환 부재(20)는 핀 부재(10)의 둘레로 차체 패널이 안착되는 안착면(31)을 제공하며, 안착면(31)의 높이를 조절하여 안착면(31)의 바깥으로 노출되는 헤드부(11, 12, 13)의 개수를 변화시킨다. 헤드 전환 부재(20)는 안착면(31)이 형성된 상부 지지체(32) 및 결합 돌기(33)가 형성된 하부 지지체(34)를 포함하는 지지체(30)와, 하부 지지체(34)의 외측에 결합되며 결합 돌기(33)와 맞물리는 복수의 체결 홈(41)을 형성하는 높이 조절부(40)로 구성된다.

지지체(30)의 중앙에는 핀 부재(10)가 위치하는 내부 공간이 형성된다. 상부 지지체(32)의 외경은 하부 지지체(34)의 외경보다 크게 형성되어 충분한 면적의 안착면(31)을 제공한다. 한 쌍으로 구성되는 결합 돌기(33)는 하부 지지체(34)의 하단에 형성되고, 하부 지지체(34)의 원주 방향을 따라 일정 길이로 형성된다.

높이 조절부(40)의 중앙에는 하부 지지체(34)가 끼워지는 내부 공간이 형성되며, 높이 조절부(40)의 외경은 상부 지지체(32)의 외경보다 크게 형성된다. 복수의 체결 홈(41)은 하부 지지체(34)와 마주하는 높이 조절부(40)의 내면에서 높이 조절부(40)의 원주 방향을 따라 형성된다. 복수의 체결 홈(41)은 헤드부(11, 12, 13)와 같은 개수로 구비되고, 핀 부재(10)의 길이 방향(도면을 기준으로 세로 방향)을 따라 서로간 거리를 두고 분리 배치된다.

또한, 높이 조절부(40)의 내면에는 핀 부재(10)의 길이 방향과 나란하며 복수의 체결 홈(41)과 이어지는 한 쌍의 연결 홈(42)이 형성된다. 연결 홈(42)은 결합 돌기(33)와 같은 개수로 구비되고, 결합 돌기(33)에 대응하는 길이로 형성된다. 따라서 결합 돌기(33)는 어느 하나의 체결 홈(41)에서 연결 홈(42)을 거쳐 다른 체결 홈(41)으로 이동할 수 있고, 결합 돌기(33)가 끼워지는 체결 홈(41)의 위치에 따라 안착면(31)의 높이가 정해진다.

핀 부재(10)와 높이 조절부(40)는 클램프 본체(50) 위에 배치되고, 지지체(30)는 핀 부재(10)와 높이 조절부(40) 사이에서 높이 조절부(40)에 결합된다. 지지체(30)의 내경은 핀 부재(10)의 몸체부(15) 외경보다 크게 형성되어 지지체(30)가 핀 부재(10)의 외측에서 원활하게 회전 또는 이동하도록 한다.

도 4와 도 5는 도 3에 도시한 지지체의 다른 작동 상태를 나타낸 단면도이다. 도 3 내지 도 5를 참고하여 핀 클램프 유닛의 작동 과정에 대해 설명한다.

도 3을 참고하면, 복수의 헤드부(11, 12, 13) 중 직경이 가장 큰 제3 헤드부(13)가 차체 패널의 툴링 홀에 대응하는 경우, 지지체(30)의 결합 돌기(33)는 높이 조절부(40)에 형성된 복수의 체결 홈(41) 중 최하단 체결 홈(41)에 끼워진다. 이 상태에서 안착면(31)은 H1의 높이를 유지하며, 안착면(31)의 바깥, 즉 안착면(31) 위로 제1 헤드부(11)와 제2 헤드부(12) 및 제3 헤드부(13) 전체가 노출된다.

제1 헤드부(11)와 제2 헤드부(12)는 제3 헤드부(13)보다 작은 직경을 가지므로 제1 헤드부(11)와 제2 헤드부(12)는 차체 패널의 툴링 홀을 그대로 통과하고, 제3 헤드부(13)가 차체 패널의 툴링 홀에 적정하게 끼워진다. 그러면 지지체(30)의 안착면(31)에 차체 패널이 놓이고, 클램프 본체(50) 하단에 결합된 공압 실린더(도시하지 않음)의 작동에 의해 핀 클램프 유닛(100) 전체가 상승하여 차체 패널의 위치를 규제한다.

도 4를 참고하면, 복수의 헤드부(11, 12, 13) 중 제2 헤드부(12)가 차체 패널의 툴링 홀에 대응하는 경우, 지지체(30)의 결합 돌기(33)는 높이 조절부(40)에 형성된 복수의 체결 홈(41) 중 가운데 체결 홈(41)에 끼워진다. 이를 위해 지지체(30)는 90° 회전하여 연결 홈(42)(도 2 참조)에 결합 돌기(33)가 위치하도록 하고, 연결 홈(42)을 따라 수직 이동 후 다시 90° 회전함으로써 결합 돌기(33)가 가운데 체결 홈(41)에 끼워지도록 한다.

그러면 안착면(31)은 H1보다 높은 H2의 높이를 유지하며, 안착면(31) 위로 제2 헤드부(12)와 제1 헤드부(11)가 노출된다. 제1 헤드부(11)는 제2 헤드부(12)보다 작은 직경을 가지므로 제1 헤드부(11)는 차체 패널의 툴링 홀을 그대로 통과하고, 제2 헤드부(12)가 차체 패널의 툴링 홀에 적정하게 끼워진다. 그러면 지지체(30)의 안착면(31)에 차체 패널이 놓이고, 핀 클램프 유닛(100) 전체가 상승하여 차체 패널의 위치를 규제한다.

도 5를 참고하면, 복수의 헤드부(11, 12, 13) 중 제1 헤드부(11)가 차체 패널의 툴링 홀에 대응하는 경우, 지지체(30)의 결합 돌기(33)는 높이 조절부(40)에 형성된 복수의 체결 홈(41) 중 최상단 체결 홈(41)에 끼워진다. 이를 위해 지지체(30)는 90° 회전하여 연결 홈(42)(도 2 참조)에 결합 돌기(33)가 위치하도록 하고, 연결 홈(42)을 따라 수직 이동 후 다시 90° 회전함으로써 결합 돌기(33)가 최상단 체결 홈(41)에 끼워지도록 한다.

그러면 안착면(31)은 H2보다 높은 H3의 높이를 유지하며, 안착면(31) 위로 제1 헤드부(11)만 노출된다. 제1 헤드부(11)는 차체 패널의 툴링 홀에 적정하게 끼워지고, 안착면(31)에 차체 패널이 놓이며, 핀 클램프 유닛(100) 전체가 상승하여 차체 패널의 위치를 고정시킨다.

이와 같이 헤드 전환 부재(20)는 지지체(30)의 안착면(31) 높이 조절을 통해 복수의 헤드부(11, 12, 13) 중 툴링 홀의 크기에 맞는 헤드부를 안착면(31) 바로 위에 노출시킨다. 따라서 본 실시예의 핀 클램프 유닛(100)은 지지체(30)의 높이 조절 작업만으로 툴링 홀의 크기가 다른 여러 종류의 차체 패널에 용이하게 대응할 수 있으며, 핀 클램프 유닛을 교체하거나 핀 클램프 전환 장치를 설치할 필요가 없다.

한편, 핀 부재(10)는 하단이 개방되고 내부가 빈 모양으로 형성되며, 핀 부재(10)에 길이 방향을 따라 개구부(도시하지 않음)가 형성될 수 있다. 그리고 핀 부재(10)의 내부와 클램프 본체(50)의 내부에 걸쳐 걸림턱을 갖는 잠금 부재(도시하지 않음)가 설치될 수 있다. 잠금 부재는 차체 패널이 안착면(31)에 안착된 후 작동되어 걸림턱을 핀 부재(10)의 바깥으로 돌출시킴으로써 차체 패널에 핀 클램프 유닛(100)을 고정시키는 기능을 한다. 잠금 부재의 구조와 작동 방법 등은 종래의 핀 크램프 유닛과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

100: 핀 클램프 유닛 10: 핀 부재
11: 제1 헤드부 12: 제2 헤드부
13: 제3 헤드부 14: 가변 헤드부
15: 몸통부 16: 노치
20: 헤드 전환 부재 30: 지지체
31: 안착면 32: 상부 지지체
33: 결합 돌기 34: 하부 지지체
40: 높이 조절부 41: 체결 홈
42: 연결 홈 50: 클램프 본체

Claims (8)

1. 직경이 다른 복수의 헤드부가 다단으로 형성된 가변 헤드부를 포함하는 핀 부재;
   상기 가변 헤드부의 둘레로 차체 패널이 안착되는 안착면을 제공하며, 상기 안착면의 높이를 조절하여 상기 차체 패널의 툴링 홀에 대응하는 헤드부를 상기 안착면의 외측으로 노출시키는 헤드 전환 부재; 및
   상기 핀 부재와 상기 헤드 전환 부재를 지지하는 클램프 본체;를 포함하고,
   상기 헤드 전환 부재는,
   상기 안착면이 형성된 상부 지지체와 결합 돌기가 형성된 하부 지지체를 포함하며 상기 핀 부재의 일부를 둘러싸는 지지체; 및
   상기 하부 지지체의 외측에 결합되고 한 쌍으로 구성되는 상기 결합 돌기와 맞물리는 복수의 체결 홈을 형성하는 높이 조절부;
   를 포함하는 핀 클램프 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가변 헤드부는 상부에서 하부로 갈수록 직경이 큰 헤드부를 배치하고,
   상기 헤드 전환 부재는 상기 복수의 헤드부 중 상기 차체 패널의 툴링 홀에 대응하는 어느 하나의 헤드부를 상기 안착면의 바로 위로 노출시키는 핀 클램프 유닛.
3. 제2항에 있어서,
   상기 가변 헤드부는 상기 복수의 헤드부 사이마다 노치를 형성하는 핀 클램프 유닛.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 체결 홈은 상기 복수의 헤드부와 같은 수로 구비되고, 상기 핀 부재의 길이 방향을 따라 서로간 이격 배치되는 핀 클램프 유닛.
6. 제5항에 있어서,
   상기 높이 조절부는 상기 복수의 체결 홈과 이어지며 상기 핀 부재의 길이 방향과 나란한 연결 홈을 형성하는 핀 클램프 유닛.
7. 제6항에 있어서,
   상기 결합 돌기는 상기 하부 지지체의 하단에 한 쌍으로 구비되고,
   상기 연결 홈은 상기 결합 돌기와 같은 개수로 구비되는 핀 클램프 유닛.
8. 제1항에 있어서,
   상기 상부 지지체의 외경은 상기 하부 지지체의 외경보다 크고,
   상기 높이 조절부의 외경은 상기 상부 지지체의 외경보다 큰 핀 클램프 유닛.

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