KR101405208B1 - 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치 - Google Patents

차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치 Download PDF

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hinge
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진태흔
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기아자동차 주식회사
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Abstract

차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치가 개시된다. 개시된 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치는, 이송유닛을 통해 이송된 차체의 필러 상,하측 마운팅부에 도어 힌지를 자동으로 장착하기 위한 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에서, 도어 힌지를 로딩 및 언로딩시키는 것으로서, ⅰ)핸들링 로봇의 아암에 고정되게 설치되는 장착 프레임과, ⅱ)장착 프레임의 일측에 설치되며, 힌지 박스에서 도어 힌지를 취출하고, 정렬 지그에 로딩시키는 제1 그리퍼와, ⅲ)장착 프레임의 다른 일측에 설치되며, 정렬 지그에서 정렬된 도어 힌지를 언로딩시키고, 장착 지그에 도어 힌지를 로딩시키는 제2 그리퍼를 포함할 수 있다.

Description

차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치 {DEVICE FOR GRIPPING DOOR HINGE OF AUTOMATIC SYSTEM FOR MOUNTING DOOR HINGE T0 VEHICLE}
본 발명의 실시예는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도어 힌지를 공용 및 자동으로 그리핑 할 수 있는 도어 힌지 그리핑 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차체에 도어를 장착하기 위한 공정은 사이드 패널의 전,후방측 필러에 도어 힌지를 장착하고, 후 공정에서 도어 힌지에 도어를 체결하는 과정으로 이루어진다.
도어 힌지의 장착 과정은 컨베이어 시스템을 통해 차체가 작업 위치로 진입하게 되면, 도어 힌지 장착 지그를 이용하여 전,후방측 필러의 상,하측 마운팅부에 도어 힌지를 밀착시키고, 각각의 도어 힌지 마운팅부에 도어 힌지를 볼트 체결한다.
상기에서 도어 힌지 장착 지그는 도어 힌지가 로딩된 상태로 차체의 사이드 패널 측으로 전진하며, 툴링핀을 차체에 삽입하고, 차체를 클램핑하며 전,후방측 필러의 상,하측 도어 힌지 마운팅부에 도어를 정위치시킬 수 있다.
이와 같은 상태에서 작업자는 전동 체결 기구를 이용하여 도어 힌지를 도어 힌지 마운팅부에 수작업으로 볼트 체결한다.
상기에서와 같은 도어 힌지의 장착 공정은 수작업으로 도어 힌지를 장착 지그에 로딩하고, 도어 힌지를 장착 지그에 로딩한 상태에서 그 도어 힌지를 차체의 힌지 마운팅부에 체결한다.
이는 도어 힌지의 정렬에서 차체의 장착에 이르기까지 작업자의 수작업에 의존하므로, 작업자의 노무 비용 증가를 야기시킬 수 있다.
또한, 이러한 도어 힌지 장착 공정에서는 수작업에 의해 도어 힌지의 체결이 이루어지므로, 작업자의 부주위로 인한 도어 힌지의 조립 산포를 야기시킬 수 있으며, 이로 인해 도어의 변형 및 외관 품질을 저하시킬 수 있다.
이는 후 공정에서 도어 힌지를 재 장착해야 하는 등 품질 유지 보수 작업에 걸리는 시간이 많이 소요되어 생산성을 저하시키는 요인으로 작용하게 된다.
따라서, 당 업계에서는 이와 같은 문제를 개선하기 위해 도어 힌지를 장착 지그에 로딩시키기까지 그 도어 힌지를 자동으로 로딩 및 언로딩시킬 수 있는 등의 자동화 설비를 필요로 하고 있다.
본 발명의 실시예들은 도어 힌지를 공용으로 그리핑하며 자동으로 로딩 및 언로딩시킬 수 있도록 한 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치는, 이송유닛을 통해 이송된 차체의 필러 상,하측 마운팅부에 도어 힌지를 자동으로 장착하기 위한 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에서, 상기 도어 힌지를 로딩 및 언로딩시키는 것으로서, ⅰ)핸들링 로봇의 아암에 고정되게 설치되는 장착 프레임과, ⅱ)상기 장착 프레임의 일측에 설치되며, 힌지 박스에서 상기 도어 힌지를 취출하고, 정렬 지그에 로딩시키는 제1 그리퍼와, ⅲ)상기 장착 프레임의 다른 일측에 설치되며, 상기 정렬 지그에서 정렬된 도어 힌지를 언로딩시키고, 장착 지그에 상기 도어 힌지를 로딩시키는 제2 그리퍼를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 있어서, 상기 제1 그리퍼는 상기 장착 프레임의 일측 단부에 하향 경사지게 고정되는 제1 고정 프레임과, 상기 제1 고정 프레임에 힌지 결합되는 그리퍼 실린더와, 상기 그리퍼 실린더의 작동 로드 선단에 힌지 결합되며 상기 제1 고정 프레임에 힌지 결합되고 상기 작동 로드의 전후진 이동에 의해 선회하며 상기 도어 힌지를 그리핑 하는 제1 클램프를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치는, 상기 제1 그리퍼는 상기 제1 고정 프레임의 자유 단부에 고정되게 설치되며, 상기 도어 힌지의 힌지 브라켓을 지지하는 제1 스토퍼를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 있어서, 상기 제1 고정 프레임의 자유 단부에는 상기 도어 힌지의 도어 브라켓 한 쪽을 고정하는 제1 힌지 고정부가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 있어서, 상기 제1 클램프에는 상기 도어 브라켓의 다른 한 쪽을 고정하는 제2 힌지 고정부가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 있어서, 상기 제1 및 제2 힌지 고정부에는 상기 도어 브라켓을 지지하는 제1 및 제2 고정 패드가 설치될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 있어서, 상기 제1 스토퍼는 우레탄 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 있어서, 상기 제1 스토퍼에는 상기 힌지 브라켓을 지지하는 한 쌍의 지지 래그가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 있어서, 상기 제2 그리퍼는 상기 장착 프레임의 다른 일측 단부에 수직 방향으로 고정되는 제2 고정 프레임과, 상기 제2 고정 프레임의 자유 단부에 고정되게 설치되는 양방향 실린더와, 상기 양방향 실린더의 양측 작동 로드에 각각 고정되게 설치되며 상기 도어 힌지의 도어 브라켓을 그리핑 하는 제2 클램프를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 있어서, 상기 제2 그리퍼는 상기 제2 고정 프레임의 자유 단부에 설치되며, 상기 도어 브라켓을 지지하는 제2 스토퍼를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 있어서, 상기 제2 클램프에는 상기 도어 브라켓의 양측을 고정하는 제3 힌지 고정부가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 있어서, 상기 제3 힌지 고정부에는 상기 도어 브라켓의 양측을 지지하는 제3 고정 패드가 설치될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 있어서, 상기 제2 스토퍼는 우레탄 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 있어서, 상기 제2 스토퍼는 상기 도어 브라켓을 지지할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 수작업으로 도어 힌지들을 소정의 작업 위치에 셋팅하는 종래 기술과 달리, 핸들링 로봇에 장착된 제1 및 제2 그리퍼를 통해 도어 힌지를 공용으로 그리핑하며, 작업 위치에 자동으로 로딩 및 언로딩시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 도어 힌지들을 정렬하고 차체에 장착하기까지 제1 및 제2 그리퍼를 통해 도어 힌지를 그리핑하며 작업 위치에 자동으로 로딩 및 언로딩시킬 수 있으므로, 도어 힌지의 차체 장착에 따른 생산성을 향상시킬 수 있으며, 수작업에 따른 작업자의 노무 비용 등의 제조 비용을 절감할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시예에서는 도어 힌지들의 자동 로딩 및 언로딩으로 도어 힌지의 조립 산포를 줄여 조립 품질을 더욱 향상시킬 수 있으므로, 조립 산포로 인한 도어의 변형 및 외관 품질 저하를 방지할 수 있고, 후 공정에서의 품질 유지 보수 작업 시간을 단축할 수 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도어 힌지 그리핑 장치가 적용되는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 적용되는 도어 힌지의 예를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 적용되는 힌지 박스를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치를 도시한 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 적용되는 제1 그리퍼를 도시한 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 적용되는 제2 그리퍼를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도어 힌지 그리핑 장치가 적용되는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예는 차체 조립 공장에서 차체(1)의 양측 사이드 패널(2)에 프론트 도어와 리어 도어를 장착하는 도어 장착 라인에 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도어 힌지 그리핑 장치(100)는 이송유닛(5)에 의해 이송되는 차체(1)의 사이드 패널(2)에 도어 힌지(3)를 자동으로 장착할 수 있는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템(200)에 적용될 수 있다.
예를 들면, 상기 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템(200)은 차체(1)의 사이드 패널(2) 전방측 필러 및 후방측 필러 상하 측에 도 2에서와 같은 도어 힌지(3)를 선 장착하기 위한 것이다.
상기에서 이송유닛(5)은 차체(1)를 이송시키는 것으로, 차체(1)를 고정 및 지지할 수 있는 각종 지그를 설치하고 있다.
도어 힌지(3)는 도 2의 (a)에서와 같은 어퍼 힌지와 도 2의 (b)에서와 같은 로워 힌지로 구분할 수 있다. 어퍼 힌지는 사이드 패널(2)의 전후방 측 필러 상부와, 도어의 상부에 장착될 수 있다. 로워 힌지는 사이드 패널(2)의 전후방 측 필러 하부와 도어의 하부에 장착될 수 있다.
여기서, 도어 힌지(3)는 사이드 패널(2)에 장착되는 힌지 브라켓(6)과, 도어(도면에 도시되지 않음)에 장착되는 도어 브라켓(7)과, 이들 힌지 브라켓(6)과 도어 브라켓(7)을 힌지 결합하는 힌지핀(9)을 포함한다.
그리고, 사이드 패널(2)의 전방측 필러 및 후방측 필러에는 도어 힌지(3)를 장착하기 위한 도어 힌지 마운팅부(도면에 도시되지 않음)가 상하 측에 각각 형성되어 있다. 각각의 도어 힌지 마운팅부에는 도어 힌지(3)를 볼트 체결하기 위한 볼트홀(도면에 도시되지 않음)이 형성되어 있다.
또한, 차체(1)의 사이드 패널(2)에는 본 시스템(200)의 기준 위치와 도어 힌지(3)의 기준 위치를 결정하는 위치 결정홀(도면에 도시되지 않음)이 형성되어 있다.
한편, 상기에서와 같은 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템(200)은 제1 정렬유닛(110), 본 발명의 실시예에 따른 도어 힌지 그리핑 장치(100), 정렬 지그(310: 이하에서는 편의 상 "제2 정렬유닛" 이라고 한다), 장착 지그(510), 볼트 런너(610) 및 볼트 피더기(710)를 포함하고 있다.
제1 정렬유닛(110)은 힌지 박스(11) 내에 수납된 도어 힌지들(3)을 자동으로 정렬하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 도어 힌지 그리핑 장치(100)는 힌지 박스(11)에서 도어 힌지(3)를 취출하고, 그 도어 힌지(3)를 정렬하며, 차체(1)에 장착할 때까지 도어 힌지(3)의 그리핑(로딩 및 언로딩)을 공용으로 사용할 수 있는 구조로 이루어진다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 상기 도어 힌지 그리핑 장치(100)의 구성은 뒤에서 더욱 자세하게 설명될 것이다.
제2 정렬유닛(310)은 본 장치(100)에 의해 힌지 박스(11)에서 취출된 도어 힌지(3)를 고정 지지하며, 그 도어 힌지(3)를 기설정된 마운팅 각도로 정위치시키기 위한 것이다.
장착 지그(510)는 본 장치(100)에 의해 제2 정렬유닛(310)으로부터 취출된 도어 힌지(3)를 클램핑하고, 차체(1)를 클램핑 한 상태로 도어 힌지(3)를 차체(1)의 도어 힌지 마운팅부에 셋팅하기 위한 것이다.
볼트 런너(610)는 장착 지그(510)를 통해 차체(1)의 도어 힌지 마운팅부에 셋팅된 도어 힌지(3)를 볼트로 체결하기 위한 것이며, 볼트 피더기(710)는 볼트 런너(610)로 볼트를 공급하기 위한 것이다.
여기서, 본 장치(100)는 제1 핸들링 로봇(R1)에 의해 이동될 수 있으며, 볼트 런너(610)는 제2 핸들링 로봇(R1)에 의해 이동될 수 있다.
다른 한편으로, 상기한 바와 같은 힌지 박스(11)는 도 3에서와 같이 상단이 개방되고, 하단이 폐쇄된 사각 박스 형태로 이루어지며, 다수 개의 도어 힌지들(3)이 복수 개의 열로 수납될 수 있다.
도면에서는 힌지 박스(11)에 수납되는 도어 힌지(3)로서 일반적인 어퍼 힌지를 도시하고 있으나, 본 발명의 실시예에 의한 힌지 박스(11)는 도어 힌지(3)로서 로워 힌지를 수납할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 의한 힌지 박스(11)는 도어 힌지(3)로서 로워 힌지와 어퍼 힌지를 수납하는 기본적인 구성은 동일하므로, 이하에서는 힌지 박스(11)에 도어 힌지(3)로서 어퍼 힌지를 수납하는 예를 설명하기로 한다.
힌지 박스(11)의 내측 바닥면에는 도어 힌지들(3)을 지지하는 힌지 가이드(13)가 설치된다. 힌지 가이드(13)는 도어 힌지(3)를 거치 및 안착시키는 것으로, 무게, 비용 측면에서 유리하도록 플라스틱 소재, 예를 들면 MC 나일론 소재로 형성될 수 있다.
여기서, 힌지 가이드(13)에는 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)을 거치하는 다수 개의 거치 돌기들(15)이 서로 평행하게 형성되어 있으며, 이들 거치 돌기(15) 사이에는 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(6)을 안착하는 안착홈(17)이 형성되어 있다.
따라서, 힌지 박스(11)의 내부에 수납된 도어 힌지들(3)은 힌지 가이드(13)에 다수 열로 정렬될 수 있다.
이하, 상기에서와 같은 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템(200)에 적용되는 본 발명의 실시예에 따른 도어 힌지 그리핑 장치(100)의 구성을 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 도어 힌지 그리핑 장치(100)는 위에서 언급한 바 있는 제1 정렬유닛(110)에 의해 힌지 박스(11) 내부에서 정렬된 도어 힌지(3)를 자동으로 그리핑 하여 힌지 박스(11)로부터 도어 힌지(3)를 취출하고, 그 도어 힌지(3)를 제2 정렬유닛(310)에 로딩시킬 수 있는 구조로 이루어진다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 도어 힌지 그리핑 장치(100)는 제2 정렬유닛(310)에서 정렬된 도어 힌지(3)를 그리핑하여 그 제2 정렬유닛(310)으로부터 언로딩(취출)시키고, 그 도어 힌지(3)를 장착 지그(510)에 로딩시킬 수 있는 구조로 이루어진다.
이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치(100)는 기본적으로, 제1 및 제2 그리퍼(210, 410)를 포함하고 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치를 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 제1 그리퍼(210)는 제1 정렬유닛(110)에 의해 힌지 박스(11)의 내부에서 정렬된 도어 힌지들(3)을 하나씩 그리핑하여 취출하며, 위에서 언급한 바 있는 제2 정렬유닛(310)에 로딩시키기 위한 것이다.
그리고, 본 발명의 실시예에 의한 제2 그리퍼(410)는 제2 정렬유닛(310)에서 정렬된 도어 힌지(3)를 그리핑하여 제2 정렬유닛(310)으로부터 언로딩(취출)시키고, 그 도어 힌지(3)를 뒤에서 더욱 설명될 장착 지그(510)에 로딩시키기 위한 것이다.
이와 같은 제1 및 제2 그리퍼(210, 410)는 제1 핸들링 로봇(R1)의 아암 선단에 고정된 장착 프레임(211)에 설치될 수 있다. 장착 프레임(211)에는 제1 핸들링 로봇(R1)과 결합하는 툴 체인저(21)가 설치되어 있다.
여기서, 제1 그리퍼(210)는 장착 프레임(211)의 일측 단부에 설치되며, 제2 고정부(410)는 장착 프레임(211)의 다른 일측 단부에 설치된다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 적용되는 제1 그리퍼를 도시한 사시도이다.
앞서 개시한 도면들과 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 상기 제1 그리퍼(210)는 제1 고정 프레임(221)과, 그리퍼 실린더(231)와, 제1 클램프(241)와, 제1 스토퍼(251)를 포함하고 있다.
제1 고정 프레임(221)은 장착 프레임(211)의 일측 단부에 하향 경사지게 고정된다. 제1 고정 프레임(221)의 일측 단부는 장착 프레임(211)에 고정되므로 고정 단부로 정의할 수 있으며, 제1 고정 프레임(221)의 다른 일측 단부는 자유 단부로 정의할 수 있다.
그리퍼 실린더(231)는 제1 고정 프레임(221)에 힌지 결합되며, 그리퍼 실린더(231)의 작동 로드(233)는 뒤에서 더욱 설명될 제1 클램프(241)에 힌지 결합된다.
제1 클램프(241)는 힌지 박스(11: 이하 도 3 참조) 내부에서 정렬된 도어 힌지(3)를 그리핑하기 위한 것으로, 그리퍼 실린더(231)의 작동 로드(233) 선단에 힌지 결합되며, 제1 고정 프레임(221)에 힌지 결합된다.
즉, 제1 클램프(241)는 제1 힌지핀(242)을 통해 작동 로드(233)의 선단에 힌지 결합되며, 제2 힌지핀(243)을 통해 제1 고정 프레임(221)에 힌지 결합될 수 있다.
따라서, 제1 클램프(241)는 그리퍼 실린더(231)의 작동으로서 작동 로드(233)의 전후진 이동에 의해 선회하며 도어 힌지(3)를 그리핑할 수 있다.
여기서, 제1 고정 프레임(221)의 자유 단부에는 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7) 한 쪽을 고정하는 제1 힌지 고정부(225)가 구비되며, 제1 클램프(241)에는 그 도어 브라켓(7)의 다른 한 쪽을 고정하는 제2 힌지 고정부(245)가 구비된다.
제1 힌지 고정부(225)에는 도어 브라켓(7)의 한 쪽을 고정하는 제1 클램프홈(227)이 형성되어 있으며, 제1 클램프홈(227)에는 도어 브라켓(7)의 한 쪽을 지지하는 제1 고정 패드(229)가 설치되어 있다.
그리고, 제2 힌지 고정부(245)에는 도어 브라켓(7)의 다른 한 쪽을 고정하는 제2 클램프홈(247)이 형성되어 있으며, 제2 클램프홈(247)에는 도어 브라켓(7)의 다른 한 쪽을 지지하는 제2 고정 패드(249)가 설치되어 있다.
예를 들면, 제1 및 제2 힌지 고정부(225, 245)의 제1 및 제2 고정 패드(229, 249)는 우레탄 재질로 형성될 수 있다.
제1 스토퍼(251)는 제1 클램프(241)에 그리핑 된 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(5)을 지지하고, 도어 힌지(3)의 제작 공차를 흡수하며, 그 도어 힌지(3)의 회전을 방지하기 위한 것이다.
제1 스토퍼(251)는 제1 고정 프레임(221)의 자유 단부에 고정되게 설치된다. 제1 스토퍼(251)는 우레탄 제질로 형성될 수 있다.
이러한 제1 스토퍼(251)는 제1 고정 프레임(221)의 자유 단부에 고정되는 고정 부분(253)과, 그 고정 부분(253)에 일체로 연결되며 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(6)를 지지하는 한 쌍의 지지래그(255)로 이루어진다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치에 적용되는 제2 그리퍼를 도시한 사시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 상기 제2 그리퍼(410)는 제2 고정 프레임(421)과, 양방향 실린더(441)와, 제2 클램프(461)와, 제2 스토퍼(481)를 포함한다.
제2 고정 프레임(421)은 도 4에서와 같이, 장착 프레임(211)의 다른 일측 단부에 수직 방향으로 고정되게 설치된다. 제2 고정 프레임(421)의 일측 단부는 장착 프레임(211)에 고정되므로 고정 단부로 정의할 수 있으며, 제2 고정 프레임(421)의 다른 일측 단부는 자유 단부로 정의할 수 있다.
양방향 실린더(441)는 제2 고정 프레임(421)의 자유 단부에 고정되게 설치된다. 이러한 양방향 실린더(441)는 양측으로 배치된 작동 로드(443)를 그 양측으로 전후진시키는 공압 실린더로서 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 양방향 실린더로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
제2 클램프(461)는 제2 정렬유닛(310)에서 정렬된 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)을 그리핑하기 위한 것으로서, 양방향 실린더(441)의 양측 작동 로드(443)에 각각 고정되게 결합된다.
따라서, 제2 클램프(461)는 양방향 실린더(441)에 의해 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7) 측으로 가까워지게 이동하며 그 도어 브라켓(7)을 그리핑할 수 있다.
여기서, 제2 클램프(461)에는 도어 브라켓(7)의 양측을 고정하는 제3 힌지 고정부(465)가 구비된다. 제3 힌지 고정부(465)에는 도어 브라켓(7)의 양측을 지지하는 제3 고정 패드(467)가 설치된다. 예를 들면, 제3 힌지 고정부(465)의 제3 고정 패드(467)는 우레탄 재질로 형성될 수 있다.
제2 스토퍼(481)는 제2 클램프(461)에 그리핑 된 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)을 지지하고, 도어 힌지(3)의 제작 공차를 흡수하며, 그 도어 힌지(3)의 회전을 방지하기 위한 것이다.
제2 스토퍼(481)는 제2 고정 프레임(421)의 자유 단부에 고정되게 설치된다. 제2 스토퍼(481)는 사각판 형태로서 우레탄 소재로 이루어지며, 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)을 지지한다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치(100)에 대한 작동을 앞서 개시한 도면들을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
이하에서는 본 발명의 실시예가 적용되는 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템(200)의 주요 구성 요소와 연계하여 도어 힌지 그리핑 장치(100)의 작동을 설명한다.
그리고 본 발명의 실시예에서는 이송유닛(5)에 의해 이송되는 차체(1)가 기설정된 작업 위치에 정지한 상태에서 하기의 작동이 이루어지는 예를 설명한다.
우선, 본 발명의 실시예에서 제1 정렬유닛(110)은 위에서 언급한 바 있는 힌지 박스(11) 내에 수납된 다수 개의 도어 힌지들(3)을 진동 및 중력으로서 자동 정렬할 수 있다.
이 후, 본 발명의 실시예에서 제1 핸들링 로봇(R1)은 장착 프레임(221)에 장착된 제1 그리퍼(210)를 힌지 박스(11)의 내부 측으로 이동시킨다.
이 때, 제1 그리퍼(210)의 제1 클램프(241)는 그리퍼 실린더(231)의 후진 작동으로 제1 고정 프레임(221)의 자유 단부로부터 멀어지는 방향으로 선회된 상태에 있다.
한편, 제1 그리퍼(210)의 그리퍼 실린더(231)는 제어기로부터 작동 신호를 제공받아 작동 로드(233)를 전진 이동시킨다.
그러면, 제1 클램프(241)는 제1 힌지핀(242)을 통해 작동 로드(233)의 선단에 힌지 결합되며, 제2 힌지핀(243)을 통해 제1 고정 프레임(221)에 힌지 결합되어 있기 때문에, 그리퍼 실린더(231)의 전진 작동에 의해 선회하며 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)을 그리핑한다.
이 때, 제1 고정 프레임(221)의 제1 힌지 고정부(225)는 제1 클램프홈(227)의 제1 고정 패드(229)를 통해 도어 브라켓(7) 한 쪽을 고정할 수 있다.
또한, 제1 클램프(241)의 제2 힌지 고정부(245)는 제2 클램프홈(247)의 제2 고정 패드(249)를 통해 도어 브라켓(7)의 다른 한 쪽을 고정할 수 있다.
그리고, 제1 스토퍼(251)는 제1 클램프(241)에 그리핑 된 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)을 지지하면서 도어 힌지(3)의 제작 공차를 흡수하며, 그 도어 힌지(3)의 회전을 방지할 수 있다.
이 경우, 제1 스토퍼(251)는 한 쌍의 지지래그(255)를 통해 도어 힌지(3)의 힌지 브라켓(6)를 지지한다.
상기와 같이 제1 그리퍼(210)에 의해 도어 힌지(3)를 그리핑 한 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 제1 핸들링 로봇(R1)의 작동으로 그 도어 힌지(3)를 힌지 박스(11)로부터 취출하며 제2 정렬유닛(310) 측으로 이동시킨다.
이 후, 본 발명의 실시예에서는 제1 그리퍼(210)를 통해 도어 힌지(3)를 그리핑 한 상태에서, 제1 핸들링 로봇(R1)의 작동으로 도어 힌지(3)를 제2 정렬유닛(310)에 로딩시킨다.
그리고 나서, 제1 그리퍼(210)의 그리퍼 실린더(231)는 작동 로드(233)를 후진 이동시킨다. 이에, 제1 그리퍼(210)의 제1 클램프(241)는 작동 로드(233)의 후진 이동에 의해 선회하며 도어 힌지(3)의 그리핑을 해제한다.
이어서, 제1 그리퍼(210)는 제1 핸들링 로봇(R1)에 의해 다시 제1 정렬유닛(110)의 힌지 박스(11) 측으로 이동한다.
그러면, 상기와 같이 제1 그리퍼(210)가 아웃되며, 제2 정렬유닛(310)에 도어 힌지(3)가 로딩된 상태에서, 제2 정렬유닛(310)에서는 도어 힌지(3)를 고정 지지하며 그 도어 힌지(3)를 기설정된 마운팅 각도로 정위치시킬 수 있게 된다.
한편, 제2 정렬유닛(310)을 통해 도어 힌지(3)를 정위치시킨 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 제1 핸들링 로봇(R1)의 작동으로서 제2 그리퍼(410)를 제2 정렬유닛(310) 측으로 이동시킨다.
이 때 제2 그리퍼(410)의 제2 클램프(461)는 양방향 실린더(441)의 후진 작동으로 서로 멀어지는 방향으로 이동된 상태에 있다.
그리고 나서, 본 발명의 실시예에서는 제2 정렬유닛(310)에서 정렬된 도어 힌지(3)를 사이에 두고 양방향 실린더(441)의 전진 작동으로서 제2 클램프(461)를 서로 가까워지는 방향으로 이동시킨다.
그러면, 제2 클램프(461)는 양방향 실린더(441)에 의해 도어 힌지(3) 측으로 가까워지게 이동하며 그 도어 힌지(3)를 그리핑 할 수 있게 된다.
여기서, 제2 클램프(461)의 제3 힌지 고정부(465)는 제3 고정 패드(467)를 통해 도어 브라켓(7)의 양측을 견고하게 지지할 수 있다.
그리고 제2 스토퍼(481)는 제2 클램프(461)에 그리핑 된 도어 힌지(3)의 도어 브라켓(7)을 지지하면서 도어 힌지(3)의 제작 공차를 흡수하며 그 도어 힌지(3)의 회전을 방지할 수 있다.
이 후, 본 발명의 실시예에서는 제2 그리퍼(410)에 의해 도어 힌지(3)를 그리핑 한 상태에서, 제1 핸들링 로봇(R1)의 작동으로서 그 도어 힌지(3)를 제2 정렬유닛(310)으로부터 취출한다.
그리고 나서 제1 핸들링 로봇(R1)은 제2 그리퍼(410)에 그리핑 된 도어 힌지(3)를 장착 지그(510) 측으로 이동시키고, 그 도어 힌지(3)를 장착 지그(510)에 로딩시킨다.
이렇게 장착 지그(510)에 도어 힌지(3)를 로딩시키게 되면, 제2 그리퍼(410)는 양방향 실린더(441)의 후진 작동으로서 제2 클램프(461)를 후진 이동시키며 그 도어 힌지(3)의 그리핑을 해제한 상태에서, 제1 핸들링 로봇(R1)에 의해 제2 정렬유닛(310) 측으로 이동하게 된다.
다른 한편으로, 본 발명의 실시예가 적용되는 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템(200)에서, 장착 지그(510)는 제2 그리퍼(410)에 의해 로딩된 도어 힌지(3)를 클램핑하고, 차체(1)를 클램핑 한 상태로 그 도어 힌지(3)를 차체(1)의 도어 힌지 마운팅부에 셋팅할 수 있다.
상기와 같이 차체(1)에 대한 도어 힌지(3)의 셋팅이 완료되면, 제2 핸들링 로봇(R2)에 의해 움직이는 볼트 런너(610)를 통해 도어 힌지(3)를 차체(1)에 볼트 체결할 수 있게 된다.
지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치(100)에 의하면, 수작업으로 도어 힌지들을 소정의 작업 위치에 셋팅하는 종래 기술과 달리, 핸들링 로봇(R1)에 장착된 제1 및 제2 그리퍼(210, 410)를 통해 도어 힌지(3)를 공용으로 그리핑하며, 작업 위치에 자동으로 로딩 및 언로딩시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 도어 힌지들(3)을 정렬하고 차체(1)에 장착하기까지 제1 및 제2 그리퍼(210, 410)를 통해 도어 힌지(3)를 그리핑하며 작업 위치에 자동으로 로딩 및 언로딩시킬 수 있으므로, 도어 힌지(3)의 차체(1) 장착에 따른 생산성을 향상시킬 수 있으며, 수작업에 따른 작업자의 노무 비용 등의 제조 비용을 절감할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시예에서는 도어 힌지들(3)의 자동 로딩 및 언로딩으로 도어 힌지(3)의 조립 산포를 줄여 조립 품질을 더욱 향상시킬 수 있으므로, 조립 산포로 인한 도어의 변형 및 외관 품질 저하를 방지할 수 있고, 후 공정에서의 품질 유지 보수 작업 시간을 단축할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.
1... 차체 2... 사이드 패널
3... 도어 힌지 5... 이송유닛
6... 힌지 브라켓 7... 도어 브라켓
11... 힌지 박스 13... 힌지 가이드
210... 제1 그리퍼 211... 장착 프레임
221... 제1 고정 프레임 231... 그리퍼 실린더
241... 제1 클램프 251... 제1 스토퍼
410... 제2 그리퍼 421... 제2 고정 프레임
441... 양방향 실린더 461... 제2 클램프
481... 제2 스토퍼

Claims (11)

  1. 이송유닛을 통해 이송된 차체의 필러 상,하측 마운팅부에 도어 힌지를 자동으로 장착하기 위한 차량용 도어 힌지의 자동 장착 시스템에서, 상기 도어 힌지를 로딩 및 언로딩시키는 도어 힌지 그리핑 장치로서,
    핸들링 로봇의 아암에 고정되게 설치되는 장착 프레임;
    상기 장착 프레임의 일측에 설치되며, 힌지 박스에서 상기 도어 힌지를 취출하고, 정렬 지그에 로딩시키는 제1 그리퍼; 및
    상기 장착 프레임의 다른 일측에 설치되며, 상기 정렬 지그에서 정렬된 도어 힌지를 언로딩시키고, 장착 지그에 상기 도어 힌지를 로딩시키는 제2 그리퍼;를 포함하며,
    상기 제1 그리퍼는, 상기 장착 프레임의 일측 단부에 하향 경사지게 고정되는 제1 고정 프레임과, 상기 제1 고정 프레임에 힌지 결합되는 그리퍼 실린더와, 상기 그리퍼 실린더의 작동 로드 선단에 힌지 결합되며 상기 제1 고정 프레임에 힌지 결합되고 상기 작동 로드의 전후진 이동에 의해 선회하며 상기 도어 힌지를 그리핑 하는 제1 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 그리퍼는,
    상기 제1 고정 프레임의 자유 단부에 고정되게 설치되며, 상기 도어 힌지의 힌지 브라켓을 지지하는 제1 스토퍼를 더 포함하는 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 고정 프레임의 자유 단부에는 상기 도어 힌지의 도어 브라켓 한 쪽을 고정하는 제1 힌지 고정부가 구비되며,
    상기 제1 클램프에는 상기 도어 브라켓의 다른 한 쪽을 고정하는 제2 힌지 고정부가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 힌지 고정부에는 상기 도어 브라켓을 지지하는 제1 및 제2 고정 패드가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 스토퍼는 우레탄 재질로 이루어지며,
    상기 제1 스토퍼에는 상기 힌지 브라켓을 지지하는 한 쌍의 지지 래그가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 그리퍼는,
    상기 장착 프레임의 다른 일측 단부에 수직 방향으로 고정되는 제2 고정 프레임과,
    상기 제2 고정 프레임의 자유 단부에 고정되게 설치되는 양방향 실린더와,
    상기 양방향 실린더의 양측 작동 로드에 각각 고정되게 설치되며, 상기 도어 힌지의 도어 브라켓을 그리핑 하는 제2 클램프
    를 포함하는 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 그리퍼는,
    상기 제2 고정 프레임의 자유 단부에 설치되며, 상기 도어 브라켓을 지지하는 제2 스토퍼를 더 포함하는 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 클램프에는 상기 도어 브라켓의 양측을 고정하는 제3 힌지 고정부가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제3 힌지 고정부에는 상기 도어 브라켓의 양측을 지지하는 제3 고정 패드가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 스토퍼는 우레탄 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지 자동 장착 시스템의 도어 힌지 그리핑 장치.
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