KR101339310B1 - 자동차의 선루프 장착 시스템 - Google Patents

자동차의 선루프 장착 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 자동차의 선루프 장착 시스템은 선루프를 차체의 바디에 자동으로 장착할 수 있기 때문에, 작업성이 향상될 수 있을 뿐만 아니라, 설치 공간 및 투자비를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
선루프, 장착, 시스템, 바디, 자동

Description

자동차의 선루프 장착 시스템{Assembling system of sunroof for automobile}
본 발명은 자동차의 선루프 장착시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선루프를 차체의 바디에 자동 장착할 수 있는 자동차의 선루프 장착 시스템에 관한 것이다.
최근에 출시되는 자동차에는 승객의 다양한 취향을 만족시키기 위한 각종 편의장치가 설치된다. 상기 편의장치 중 하나로서, 자동차의 루프 패널에 구비된 선루프가 있다. 상기 선루프는 자동차의 루프 패널에 설치되어, 차실에서 상측을 통해 하늘과 같은 실외 풍경을 볼 수 있으며, 차실 내부로 자연 채광 및 환기가 가능해질 수 있게 한다.
상기 선루프를 차체 바디에 장착하기 위해서는, 차체 바디는 컨베이어 방식에 의해 선루프 장착공정으로 이송된다. 작업자는 수동으로 파레트상의 선루프 어셈블리를 선루프 투입 로더에 안착시키고, 선루프 투입 로더를 차체 바디의 장착 위치로 이동시킨다. 작업자는 스위치 등의 조작으로 선루프 투입 로더를 작업 높이까지 상승시키고, 수동으로 셋팅하여 장착한다.
상기와 같은 종래 기술에 따른 선루프의 장착 시스템은, 대부분의 장착 작업이 작업자에 의해 수동으로 진행되기 때문에, 작업이 번거롭고 까다로운 문제점이 있다.
본 발명은 선루프의 장착을 자동화하여 작업성을 향상시킬 수 있는 자동차의 선루프 장착 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 자동차의 선루프 장착 시스템은, 선루프를 소정의 위치에 배치시키는 선루프 이퀄라이저와, 상기 선루프에 실러를 도포하는 실러 공급장치와, 상기 실러가 도포된 상기 선루프를 장착 위치로 안내하는 이송 로봇과, 상기 이송 로봇에 구비되어, 상기 선루프를 로딩하는 로봇 그리퍼와, 상기 이송 로봇을 직선 이동시키는 로봇 주행 캐리지와, 상기 선루프가 장착되는 차체 바디의 위치를 결정하는 바디 위치결정장치와, 상기 차체 바디를 운반하는 바디 셔틀 대차를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 선루프 이퀄라이저는 상기 선루프의 하부를 지지하 며 상기 선루프의 상하방향 위치를 조절하는 하측 조절부와, 상기 선루프의 전,후측 단부를 지지하며 상기 선루프의 전후방향 위치를 조절하는 전,후측 조절부를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 전,후측 조절부는 상기 선루프의 전,후측 단부를 각각 지지하는 전,후측 롤러와, 상기 전,후측 롤러를 각각 전후진시키는 전,후측 에어실린더를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 전,후측 롤러와 상기 전,후측 에어실린더는 각각 랙과 피니언 구조로 연결된다.
본 발명에 있어서, 상기 실러 공급장치는 지지용 포스트와, 상기 지지용 포스트의 상측 단부에 배치된 실러 노즐과, 상기 실러 노즐와 결합되어 상기 실러 노즐에 실러를 공급하는 실러 카트리지와, 상기 실러 카트리지를 회전시키는 모터를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 로봇 주행 캐리지는 상기 이송 로봇이 결합되는 슬라이더와, 상기 슬라이더와 결합되어 상기 슬라이더가 전후방향으로 이동가능토록 안내하는 레일과, 상기 슬라이더를 구동시키는 모터 장치를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 로봇 그리퍼는 상기 선루프에 흡착되도록 형성된 흡착부와, 상기 흡착부에 진공을 생성시키기 위한 진공발생 밸브를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 로봇 그리퍼는 상기 흡착부 주변에 배치되어, 상기 선루프의 접근을 감지하는 복수개의 센서를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 바디 위치 결정장치는 상기 바디에 대응되는 플로팅 베이스와, 상기 플로팅 베이스를 전,후진 슬라이딩시키는 슬라이딩 장치와, 상기 플로팅 베이스를 승,하강시키는 리프팅 장치와, 상기 플로팅 베이스를 밀어주어 위치를 보정하는 푸셔를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 바디의 위치 및 제작 정도를 센싱하여 외부로 나타내고, 상기 이송 로봇을 제어하기 위한 신호를 출력하는 바디 위치 센싱용 비젼 장치를 더 포함한다.
본 발명에 따른 자동차의 선루프 장착 시스템은 선루프를 차체의 바디에 자동으로 장착할 수 있기 때문에, 작업성이 향상될 수 있을 뿐만 아니라, 설치 공간 및 투자비를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 선루프 장착 시스템은, 파노라마 선루프를 장착하는 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 선루프 장착 시스템이 도시된 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 선루프 장착 시스템은, 선루프(1)를 소정의 위치에 배치시키는 선루프 이퀄라이저(10)와, 상기 선루프(1) 에 실러를 도포하는 실러 공급장치(20)와, 상기 실러가 도포된 상기 선루프(1)를 장착 위치로 안내하는 이송 로봇(30)과, 상기 이송 로봇(30)에 구비되어, 상기 선루프(1)를 로딩하는 로봇 그리퍼(40)와, 상기 이송 로봇(30)을 직선 이동시키는 로봇 주행 캐리지(50)와, 상기 선루프(1)가 장착되는 차체 바디(2)의 위치를 결정하는 바디 위치결정장치(60)와, 상기 차체 바디(2)를 운반하는 바디 셔틀 대차(70)를 포함한다.
도 2는 도 1에 도시된 선루프 이퀄라이저가 도시된 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 전측 롤러와 에어실린더의 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 하측 롤러의 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 선루프 이퀄라이저(10)는 상기 선루프(1)에 실러를 도포하기 위하여 상기 선루프(1)가 소정의 위치에 배치되도록 위치를 결정해주는 장치이다. 또한, 상기 이송 로봇(30)이 상기 소정의 위치에서 상기 선루프(1)를 흡착하여 이동시킬 수 있도록 위치를 결정해주는 장치이다.
상기 선루프 이퀄라이저(10)는, 상기 선루프(1)의 하부를 지지하며 상기 선루프(1)의 상하방향 위치를 조절하는 하측 조절부(11)와, 상기 선루프(1)의 전,후측 단부를 지지하며, 상기 선루프의 전후방향 위치를 조절하는 전,후측 조절부(12)(13)를 포함한다.
도 4를 참조하면, 상기 하측 조절부(11)는 2개가 배치되며, 하측 롤러(11a)와, 상기 하측 롤러(11a)의 위치를 조절하는 위치 조정용 핸들(11b)을 포함한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 전,후측 조절부(12)(13)는 상기 선루프(1)의 전,후측 단부를 각각 지지하는 전,후측 롤러(12a)(13a)와, 상기 전,후측 롤러(12a)(13a)를 각각 전후진시키는 전,후측 에어실린더(12b)를 포함한다. 또한, 상기 전,후측 조절부(12)(13)는 상기 전,후측 롤러(12a)에 결합되는 제 1로드(12c)와, 상기 제 1로드(12c)와 치합되는 피니언(12d)과, 상기 피니언(12d)과 결합되는 제 2로드(12e)를 포함한다. 상기 전,후측 에어 실린더(12b)는 상기 제 2로드(12e)를 이동시키게 된다.
도 5는 도 1에 도시된 실러 공급장치가 도시된 사시도이다.
상기 실러 공급장치(20)는 상기 선루프(1)에 실러를 도포하기 위해 실러를 공급하는 장치이다. 상기 실러 공급장치(20)는 지지용 포스트(21)와, 상기 지지용 포스트(21)의 상측 단부에 결합된 하우징(26)과, 상기 하우징의 하부로 노출되게 배치된 실러 노즐(22)과, 상기 실러 노즐(22)와 결합되어 상기 실러 노즐(22)에 실러를 공급하는 실러 카트리지(23)와, 상기 실러 카트리지(23)를 회전시키는 카트리지 회전용 모터(24)와, 실러를 토출하기 위해 가압하는 토출용 모터(25)를 포함한다.
또한, 상기 실러 공급장치(20)는 상기 실러 노즐(22)의 원점을 셋팅해주기 위한 원점 셋팅 장치(27)를 더 포함한다.
도 6은 도 1에 도시된 로봇 주행 캐리지가 도시된 사시도이다.
상기 로봇 주행 캐리지(50)는 상기 이송 로봇(30)이 결합되는 슬라이더(51)와, 상기 슬라이더(51)와 결합되어 상기 슬라이더(51)가 전후방향으로 이동가능토록 안내하는 레일(52)과, 상기 슬라이더(51)를 구동시키는 모터 장치(53)를 포함한 다. 상기 이송 로봇(30)은 6축 다관절 로봇이 사용될 수 있다. 상기 레일(52)은 차체의 바디(2)를 이송하는 바디 셔틀 대차(70)에 평행하게 배치된다. 상기 슬라이더(51)는 상기 레일(52)의 상측에 슬라이딩가능토록 결합된다. 상기 이송 로봇(30)은 상기 슬라이더(51)의 상부에서 상기 차체의 바디(2)를 향하도록 배치된다.
도 7은 도 6에 도시된 로봇 그리퍼가 확대도시된 사시도이다.
상기 로봇 그리퍼(40)는 상기 이송 로봇(30)의 상단에 결합되어, 상기 이송 로봇(30)의 손 역할을 하게 된다. 즉, 상기 로봇 그리퍼(40)는 상기 이송 로봇(30)이 상기 선루프(1)를 로딩할 수 있도록 한다. 상기 로봇 그리퍼(40)는 상기 선루프(1)에 흡착되도록 형성된 흡착부(41)와, 상기 흡착부(41)에 진공을 생성시키기 위한 진공발생 밸브(42)를 포함한다. 상기 흡착부(41)는 복수개가 구비되는 바, 여기서는 6개의 흡착부(41)가 구비된 것으로 설명한다.
상기 로봇 그리퍼(40)는 상기 흡착부(41) 주변에 배치되어 상기 선루프(1)의 접근을 감지하는 복수개의 센서(43)를 포함한다.
도 8은 도 1에 도시된 바디 위치 결정장치가 도시된 사시도이다.
상기 바디 위치 결정장치(60)는 상기 선루프(1)의 자동 장착을 위한 상기 바디(2)의 위치를 보정하여, 상기 바디(2)를 정위치에 위치시키기 위한 장치이다. 상기 바디 위치 결정장치(60)는 상기 바디(2)에 대응되는 플로팅 베이스(61)와, 상기 플로팅 베이스(61)를 전,후진 슬라이딩시키는 슬라이딩 장치(62)와, 상기 플로팅 베이스(61)를 승,하강시키는 리프팅 장치(63)와, 상기 플로팅 베이스(61)를 밀어주어 위치를 보정하는 푸셔(64)를 포함한다.
도 9는 도 1에 도시된 바디 위치 센싱용 비젼 장치가 도시된 사시도이다.
상기 선루프 장착 시스템은 상기 바디(2)의 위치 및 제작 정도를 센싱하고 나타내기 위한 바디 위치 센싱용 비젼 장치(80)를 더 포함한다. 상기 바디 위치 센싱용 비젼 장치(80)는 상기 바디 위치 결정장치(60)와 이송 로봇(30)을 제어하기 위한 제어부(82)와, 상기 바디 및 선루프의 상태를 외부에 표시하는 표시부(81)를 더 포함한다.
상기와 같이 구성된, 본 발명에 따른 선루프 장착 시스템의 작동을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 선루프(1)를 상기 선루프 이퀄라이저(10)에 로딩한다. 상기 선루프(1)를 상기 하측 롤러(11a)에 로딩하고, 상기 전,후측 에어실린더(12b)를 이용하여 상기 전,후측 롤러(12a)(13a)를 이동 및 가압하여 상기 선루프(1)의 위치를 잡아줄 수 있다.
이후, 상기 토출용 모터(25)를 구동하면, 볼 스크류를 통해 압력이 전달되어 상기 실러 카트리지(23)로부터 상기 실러 노즐(22)로 실러가 토출된다. 또한, 상기 선루프(1)에서 라운딩된 부분에 실러를 도포하기 위해서는, 상기 카트리지 회전용 모터(24)를 구동시켜서, 상기 실러 카트리지(23)를 회전시킨 후, 상기 선루프(1)에서 라운딩된 부분에 실러를 도포할 수 있다.
상기 선루프(1)에 실러 도포가 완료되면, 상기 이송 로봇(30)의 로봇 그리퍼(40)를 이용해 상기 선루프(1)를 흡착한다. 이 때, 상기 센서(43)로부터 상기 선 루프(1)의 접근을 감지한 후, 상기 진공발생 밸브(42)를 통해 진공을 생성한 후 상기 흡착부(41)를 통해 상기 선루프(1)를 흡착한다. 이후, 상기 로봇 주행 캐리지(50)를 이용하여 상기 이송 로봇(30)을 이동시키면서 장착위치를 조정한 후, 상기 바디(2)의 상부에 장착할 수 있다.
한편, 상기 차체의 바디(2) 위치를 맞추기 위해서는, 상기 리프팅 장치(63)를 이용해서 상기 바디(2)를 상승시키고, 상기 푸셔(64)를 이용해 상기 바디(2)의 수평 이동 및 각도 보정할 수 있다. 이 때, 상기 바디 위치 센싱용 비젼 장치(80)를 통해 바디의 위치 측정 및 보정을 확인할 수 있다.
상기 바디 위치 센시용 비젼 장치(80)에서는, 상기 바디 셔틀 대차(70)에 바디(2)가 도착하면, 상기 바디(2)의 위치 및 제작 정도를 센싱하고, 센싱 및 측정 데이터를 상기 이송 로봇(30)에 전송한다. 또한, 상기 이송 로봇(30)의 작업 결과를 수신하여 표시부를 통해 표시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 선루프 장착 시스템이 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 선루프 이퀄라이저가 도시된 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전측 롤러와 에어실린더의 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 하측 롤러의 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 실러 공급장치가 도시된 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 로봇 주행 캐리지가 도시된 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 로봇 그리퍼가 확대도시된 사시도이다.
도 8은 도 1에 도시된 바디 위치 결정장치가 도시된 사시도이다.
도 9는 도 1에 도시된 바디 위치 센싱용 비젼 장치가 도시된 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 간단한 설명>
1: 선루프 10: 선루프 이퀄라이저
20: 실러 공급장치 30: 이송 로봇
40: 로봇 그리퍼 50: 로봇 주행 캐리지
60: 바디 위치결정장치 70: 바디 셔틀대차

Claims (10)

  1. 선루프를 소정의 위치에 배치시키는 선루프 이퀄라이저와;
    상기 선루프에 실러를 도포하는 실러 공급장치와;
    상기 실러가 도포된 상기 선루프를 장착 위치로 안내하는 이송 로봇과;
    상기 이송 로봇에 구비되어, 상기 선루프를 로딩하는 로봇 그리퍼와;
    상기 이송 로봇을 직선 이동시키는 로봇 주행 캐리지와;
    상기 선루프가 장착되는 차체 바디의 위치를 결정하는 바디 위치결정장치와;
    상기 차체 바디를 운반하는 바디 셔틀 대차를 포함하는 자동차의 선루프 장착 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 선루프 이퀄라이저는 상기 선루프의 하부를 지지하며 상기 선루프의 상하방향 위치를 조절하는 하측 조절부와, 상기 선루프의 전,후측 단부를 지지하며 상기 선루프의 전후방향 위치를 조절하는 전,후측 조절부를 포함하는 자동차의 선루프 장착 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 전,후측 조절부는 상기 선루프의 전,후측 단부를 각각 지지하는 전,후측 롤러와, 상기 전,후측 롤러를 각각 전후진시키는 전,후측 에어실린더를 포함하 는 선루프 장착 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 전,후측 롤러와 상기 전,후측 에어실린더는 각각 랙과 피니언 구조로 연결된 선루프 장착 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 실러 공급장치는 지지용 포스트와, 상기 지지용 포스트의 상측 단부에 배치된 실러 노즐과, 상기 실러 노즐와 결합되어 상기 실러 노즐에 실러를 공급하는 실러 카트리지와, 상기 실러 카트리지를 회전시키는 카트리지 회전용 모터와, 실러를 토출하기 위해 가압하는 토출용 모터를 포함하는 선루프 장착 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 로봇 주행 캐리지는 상기 이송 로봇이 결합되는 슬라이더와, 상기 슬라이더와 결합되어 상기 슬라이더가 전후방향으로 이동가능토록 안내하는 레일과, 상기 슬라이더를 구동시키는 모터 장치를 포함하는 선루프 장착 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 로봇 그리퍼는 상기 선루프에 흡착되도록 형성된 흡착부와, 상기 흡착부에 진공을 생성시키기 위한 진공발생 밸브를 포함하는 선루프 장착 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 로봇 그리퍼는 상기 흡착부 주변에 배치되어, 상기 선루프의 접근을 감지하는 복수개의 센서를 포함하는 선루프 장착 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 바디 위치 결정장치는 상기 바디에 대응되는 플로팅 베이스와, 상기 플로팅 베이스를 전,후진 슬라이딩시키는 슬라이딩 장치와, 상기 플로팅 베이스를 승,하강시키는 리프팅 장치와, 상기 플로팅 베이스를 밀어주어 위치를 보정하는 푸셔를 포함하는 선루프 장착 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 바디의 위치 및 제작 정도를 센싱하여 외부로 나타내고, 상기 이송 로봇을 제어하기 위한 신호를 출력하는 바디 위치 센싱용 비젼 장치를 더 포함하는 선루프 장착 시스템.
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