KR101500385B1 - 무빙파트 핸들링 장치 - Google Patents

무빙파트 핸들링 장치 Download PDF

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electromagnet
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박상규
황두일
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현대자동차 주식회사
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Abstract

무빙파트 핸들링 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 무빙파트 핸들링 장치는 별도의 이송장치와 연결되는 프레임; 상기 프레임의 전방에 설치되고, 무빙파트와 접촉하는 전자석 유닛; 및 상기 프레임과 상기 전자석 유닛 사이에 설치되고, 상기 무빙파트와 접촉 시, 발생되는 충격을 흡수하는 댐핑 유닛을 포함한다.

Description

무빙파트 핸들링 장치{HANDLING APPARATUS FOR MOVING PART}
본 발명은 무빙파트 핸들링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 도어, 후드, 트렁크와 같은 무방파트의 갭/단차를 핸들링하는 무빙파트 핸들링 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 도어, 후드, 및 트렁크와 같은 무빙파트가 차체에 장착되며, 이러한 무빙파트에는 필수적으로 갭/단차가 발생된다.
이러한 갭/단차는 특히, 프론트 도어와 리어 도어 사이에 많이 발생이 되며, 이는 차량의 외관 품질에 직접적인 영향을 준다. 이에 따라서, 차체라인에서부터 갭/단차를 측정하고 관리할 필요가 있다.
그러나 차체라인에서는 스트라이커 및 래치가 없기 때문에 완성차와는 달리 무빙파트의 닫힌 조건이 다르다. 이에 따라서, 진공컵과 마그네틱 등을 사용한 핸들링 장치가 개발되었다.
그러나 이러한 핸들링 장치 중, 진공컵을 사용하는 핸들링 장치는 공압시스템을 이용하는 것으로, 구조가 복잡하고, 유지보수가 어려운 단점이 있다.
또한, 상기 마그네틱을 사용하는 핸들링 장치는 자화문제 및 외관 덴트를 발생시키는 단점이 있다.
아울러, 핸들링 장치를 통한 핸들링 후, 별도의 갭/단차 측정공정을 거쳐야 함에 따라, 공정 사이클 타임 축소가 어려웠다.
본 발명의 실시 예는 무빙파트의 핸들링 시, 전자석을 통해 갭/단차를 핸들링하고, 댐핑 유닛을 통해 상호 간에 발생되는 충격을 흡수하도록 된 무빙파트 핸들링 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시 예는 무빙파트의 핸들링 작업을 통해, 별도의 갭/단차 측정공정을 삭제하도록 된 무빙파트 핸들링 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 별도의 이송장치와 연결되는 프레임; 상기 프레임의 전방에 설치되고, 무빙파트와 접촉하는 전자석 유닛; 및 상기 프레임과 상기 전자석 유닛 사이에 설치되고, 상기 무빙파트와 접촉 시, 발생되는 충격을 흡수하는 댐핑 유닛; 을 포함하되, 상기 프레임과 상기 전자석 유닛 사이에는 상기 전자석 유닛을 전,후방향으로 슬라이드 시키는 슬라이드 유닛이 설치되고, 상기 슬라이드 유닛 상에는 상기 댐핑 유닛이 설치되며, 상기 전자석 유닛은, 전자석이 구비되는 마운팅 브라켓; 상기 마운팅 브라켓이 설치되고, 상기 슬라이드 유닛과 연결되는 베이스; 및 상기 베이스의 양측에 설치되고, 상기 마운팅 브라켓이 회전 가능하도록 상기 베이스와 연결하는 회전유닛; 이 포함되는 것을 특징으로 하는 무빙파트 핸들링 장치가 제공될 수 있다.
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또한, 상기 전자석은 외측면 둘레에 완충재가 구비될 수 있다.
또한, 상기 회전유닛은, 상기 베이스의 양측에 각각 설치되고, 내부에 베어링이 장착되는 하우징; 및 상기 마운팅 브라켓과 일측이 연결되고, 상기 하우징의 베어링에 타측이 결합되는 회전 마운터; 가 포함될 수 있다.
또한, 상기 슬라이드 유닛은, 상기 프레임에 일측이 끼워지고, 타측이 상기 베이스에 형성되는 제1 결합부에 결합되는 제1 샤프트; 및 상기 제1 샤프트와 이격되게 설치되고, 상기 프레임에 일측이 끼워지며, 타측이 상기 베이스에 형성되는 제2 결합부에 결합되는 제2 샤프트; 가 포함될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 샤프트는 상기 프레임에 리니어 볼 베어링을 통해 끼워질 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 샤프트는 상기 베이스에 형성되는 제1 및 제2 결합부와 회전 가능하게 힌지 결합될 수 있다.
또한, 상기 제2 결합부는 상기 베이스의 중심부에 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 샤프트는 상기 제2 결합부와 결합되는 선단부에 슬롯이 형성되고, 상기 슬롯을 통하여 상기 제2 결합부와 힌지 결합될 수 있다.
또한, 상기 댐핑 유닛은, 상기 슬라이드 유닛의 제1 샤프트 상에 구비되는 제1 스프링; 및 상기 슬라이드 유닛의 제2 샤프트 상에 구비되는 제2 스프링; 이 포함될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 스프링은 상기 제1 및 제2 샤프트 상에서 어퍼 및 로어 스프링 시트를 통해 구비될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 스프링은 서로 다른 스프링 상수로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 전자석 유닛은 상기 제1 샤프트 측으로 하향 경사지게 설치될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 무빙파트의 핸들링 시, 전자석을 통해 갭/단차를 핸들링하고, 전자석과 무빙파트 간에 발생되는 충격을 댐핑 유닛을 통해 흡수하여, 작업 시, 덴트발생을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 전자석을 이용함에 따라, 종래 기술에서 사용되는 공압시스템을 이용할 때 보다, 구조가 단순하고, 제작이 쉬우며, 유지보수가 간편하게 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 무빙파트의 핸들링 작업을 통해, 제로단차가 형성되어 별도의 갭/단차 측정공정을 삭제할 수 있고, 공정 사이클 타임을 축소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무빙파트 핸들링 장치의 구성을 보이는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무빙파트 핸들링 장치의 제1 및 제2 샤프트의 사시도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무빙파트 핸들링 장치의 작동도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 도면에 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.
또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 본 발명의 실시 예에 따른 무빙파트 핸들링 장치는 차량의 무빙파트의 핸들링 시, 전자석을 통해 갭/단차를 핸들링하고, 이때, 무빙파트와 발생되는 충격을 댐핑 유닛을 통해 흡수하도록 된 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 무빙파트는 트렁크, 후드, 도어 등 무빙되는 부품을 칭하는 것이며, 이하에서는 설명의 이해를 돕기 위해 무빙파트를 차량에 장착되는 프론트 도어와 리어 도어로 하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무빙파트 핸들링 장치의 구성을 보이는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무빙파트 핸들링 장치(1)는 프레임(3), 전자석 유닛(5), 슬라이드 유닛(7), 및 댐핑 유닛(9)을 포함한다.
상기 프레임(3)은 본 발명의 실시 예에 따른 핸들링 장치(1)를 프론트 도어(11)와 리어 도어(13) 측으로 이송시키는 별도의 이송장치(미도시)와 연결된다.
이때, 상기 이송장치는 산업용 로봇, 다축 이송장치 등이며, 이는 일반적인 구성이므로 이에 대한 상세한 설명 및 도면은 생략하기로 한다.
상기 전자석 유닛(5)은 상기 프레임(3)의 전방에 설치되고, 프론트 및 리어 도어(11,13)와 직접적으로 접촉한다.
상기 슬라이드 유닛(7)은 상기 프레임(3)과 상기 전자석 유닛(5) 사이에 설치되고, 상기 전자석 유닛(5)을 전,후 방향으로 안내하면서 슬라이드 시킨다.
상기 댐핑 유닛(9)은 상기 슬라이드 유닛(7) 상에 설치되어 상기 전자석 유닛(5)이 프론트 및 리어 도어(11,13)와 접촉 시, 발생되는 충격을 흡수한다.
이하, 상기 전자석 유닛(5), 슬라이드 유닛(7), 및 댐핑 유닛(9)의 보다 구체적인 구성을 설명한다.
먼저, 상기 전자석 유닛(5)은 마운팅 브라켓(15), 베이스(17), 및 회전유닛(19)을 포함한다.
상기 마운팅 브라켓(15)은 전자석(21)이 안착되는 안착면(23)과, 상기 안착면(23)의 양단부가 일측으로 연장되어 상기 전자석(21)의 양 측면을 지지하는 지지단(25)으로 구성된다.
이때, 상기 전자석(21)은 외측면 둘레에 완충재(B)가 구비되고, 상기 프론트 및 리어 도어(11,13)와 전자석(21)이 직접적으로 접촉되는 것이 차단될 수 있다.
상기 베이스(17)는 상기 마운팅 브라켓(15)의 안착면(23)과 일정 거리의 갭(G)을 이루며, 상기 회전유닛(19)이 양측에 구비되고, 회전유닛(19)을 통해, 상기 마운팅 브라켓(15)의 지지단(25)과 연결된다.
상기 회전유닛(19)은 상기 베이스(17)에 설치되어 마운팅 브라켓(15)을 회전 가능하도록 구비되는 것으로, 하우징(27) 및 회전 마운터(29)를 포함한다.
상기 하우징(27)은 상기 베이스(17)의 양측에 각각 설치되고, 상기 지지단(25)과 대응하며, 베어링(31)이 장착된다.
상기 회전 마운터(29)는 상기 지지단(25)과 하우징(27) 사이에 구비된다. 즉, 일측이 상기 지지단(25)에 고정되고, 타측에 형성되는 회전축(33)으로 통해 상기 베어링(31)과 결합된다.
이에 따라서, 상기 전자석 유닛(5)은 상기 회전유닛(19)을 통해, 전자석(21)이 상기 프론트 및 리어 도어(11,13)와 접촉 시, 상기 안착면(23)과 베이스(17) 사이에 형성되는 갭(G)의 거리만큼 회전하면서 프론트 및 리어 도어(11,13)의 굴곡면에 대응할 수 있다.
한편, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무빙파트 핸들링 장치의 제1 및 제2 샤프트의 사시도이다.
도 1과 함께, 도 2를 참조하면, 상기 슬라이드 유닛(7)은 제1 샤프트(35) 및 제2 샤프트(37)를 포함한다.
상기 제1 샤프트(35)는 상기 프레임(3)에 일측이 끼워지고, 타측이 상기 베이스(17) 상에서 상기 프레임(3) 측으로 돌출 형성되는 제1 결합부(39)에 결합된다.
상기 제2 샤프트(37)는 상기 제1 샤프트(35)와 이격된 위치에서 일측이 상기 프레임(3)에 끼워지고, 타측이 상기 베이스 상에서 상기 프레임(3) 측으로 돌출 형성되는 제2 결합부(41)에 결합된다.
이때, 상기 제1 및 제2 샤프트(35,37)는 상기 제1 및 제2 결합부(39,41)와 회전 가능하도록 힌지(43) 결합될 수 있고, 제2 샤프트(37)는 상기 제2 결합부(41)와 결합되는 선단부에 길이방향으로 슬롯(45)이 형성되어 제2 결합부(41)와 힌지(43) 결합될 수 있다.
그리고 상기 제1 및 제2 샤프트(35,37)는 각각 상기 프레임(3) 상에 장착되는 리니어 볼 베어링(47)을 통해 끼워진다.
이에 따라서, 상기 제1 및 제2 샤프트(35,37)는 상,하측으로 각각 직선운동을 할 수 있고, 상기 힌지(43) 결합된 제1 및 제2 결합부(39,41)를 통해 일정 각도로 각각 회전될 수 있다.
특히, 상기 제2 샤프트(37)는 상기 슬롯(45)을 통해 용이하게 회전될 수 있고, 이때, 상기 슬롯(45)은 곡선으로 이루어질 수도 있다.
여기서, 상기 리니어 볼 베어링(linear motion bearing:47)은 당업계에서 널리 알려진 공지기술의 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 제2 결합부(41)는 상기 전자석 유닛(5)의 베이스(17) 중심부에 형성될 수 있다. 이에 따라서, 상기 제1 결합부(39)는 상기 베이스(17)에 설치되는 일 측의 회전유닛(19)과 이웃하게 형성된다.
즉, 상기 제2 샤프트(37)는 베이스(17)의 중심부와 연결되고, 상기 제1 샤프트(35)는 베이스(17)의 일 측부와 연결될 수 있다. 이에 의해, 상기 회전 유닛(19)은 상기 제1 결합부(39)가 형성된 반대편이 회전될 수 있다.
한편, 상기 댐핑 유닛(9)은 제1 스프링(49) 및 제2 스프링(51)을 포함한다.
상기 제1 스프링(49)은 상기 슬라이드 유닛(7)의 제1 샤프트(35) 상에 구비되고, 상기 제2 스프링(51)은 슬라이드 유닛(7)의 제2 샤프트(37) 상에 구비된다.
이때, 상기 제1 및 제2 스프링(49,51)은 상기 제1 및 제2 샤프트(35,37) 상에 설치되는 어퍼 및 로어 스프링 시트(53,55)를 통해 제1 및 제2 샤프트(35,37) 상에 구비되고, 이때, 제1 및 제2 스프링(49,51)은 서로 다른 스프링 상수로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 제1 스프링(49)은 제2 스프링(51) 보다 스프링 상수가 클 수 있다. 이에 따라서, 상기 제2 샤프트(37)가 제2 결합부(41)를 통해 연결된 베이스(17)의 중심이 상기 제1 샤프트(35) 측보다 높게 구성될 수 있다.
결과적으로, 상기 전자석 유닛(5)은 제1 샤프트(35) 측으로 하향 경사지게 설치될 수 있고, 상기 전자석 유닛(5)이 프론트 및 리어 도어(11,13)와 접촉 시, 항상 제2 스프링(51)이 먼저 가압될 수 있다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 무빙파트 핸들링 장치(1)의 작동을 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무빙파트 핸들링 장치의 작동도이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 도어의 갭/단차를 핸들링 하기 위해 무빙파트 핸들링 장치(1)는 이송장치의 작동에 따라, 갭/단차가 형성된 프론트 및 리어 도어(11,13) 측으로 진입하고, 전자석 유닛(19)의 전자석(21) 일측이 돌출 된 리어 도어(13)와 먼저 접한다.
이후, 도 4를 참조하면, 무빙파트 핸들링 장치(1)의 진입에 의해, 상기 댐핑 유닛(9)의 제2 스프링(51)이 압축되고, 상기 제2 샤프트(37)는 무빙파트 핸들링 장치(1)의 진입방향과 반대방향으로 밀리게 된다.
이때, 상기 제1 및 제2 스프링(49,51)에 의해 전자석(21)과 리어 도어(13)가 접촉되면서 발생되는 충격이 흡수 및 완화될 수 있고, 리어 도어(13)에 덴트가 발생되는 것이 방지될 수 있다.
이와 동시에, 상기 제1 및 제2 샤프트(35,37)가 결합된 힌지(43)를 중심으로 상기 전자석 유닛(19)이 회전되면서 전체적으로 수평을 이룬다.
이어서, 도 5와 도 6을 참조하면, 상기 전자석(21)이 가동되면 자력이 화살표 방향으로 작용하면서 갭/단차가 형성된 프론트 도어(11)를 도 6에서와 같이 끌어당긴다.
이에 의해서, 상기 프론트 및 리어 도어(11,13) 사이에 형성된 갭/단차는 제로가 될 수 있고, 이때, 발생되는 충격력도 상기 댐핑 유닛을 통해 흡수 및 완화될 수 있고, 상기 리어 도어(13)와 마찬가지로 프론트 도어(11)에 덴트가 발생되는 것이 방지될 수 있다.
이러한 작동을 통해 본 발명의 실시 예는 종래 기술에서의 별도의 갭/단차 측정공정을 삭제할 수 있다.
이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
1: 무빙파트 핸들링 장치 3: 프레임
5: 전자석 유닛 7: 슬라이드 유닛
9: 댐핑 유닛 11: 프론트 도어
13: 리어 도어 15: 마운팅 브라켓
17: 베이스 19: 회전유닛
21: 전자석 23: 안착면
25: 지지단 27: 하우징
29: 회전 마운터 31: 베어링
33: 회전축 35: 제1 샤프트
37: 제2 샤프트 39: 제1 결합부
41: 제2 결합부 43: 힌지
45: 슬롯 47: 리니어 볼 베어링
49: 제1 스프링 51: 제2 스프링
53: 어퍼 스프링 시트 55: 로어 스프링 시트
G: 갭 B: 완충재

Claims (20)

  1. 별도의 이송장치와 연결되는 프레임;
    상기 프레임의 전방에 설치되고, 무빙파트와 접촉하는 전자석 유닛; 및
    상기 프레임과 상기 전자석 유닛 사이에 설치되고, 상기 무빙파트와 접촉 시, 발생되는 충격을 흡수하는 댐핑 유닛;을 포함하되,
    상기 프레임과 상기 전자석 유닛 사이에는 상기 전자석 유닛을 전,후방향으로 슬라이드 시키는 슬라이드 유닛이 설치되고,
    상기 슬라이드 유닛 상에는 상기 댐핑 유닛이 설치되며,
    상기 전자석 유닛은,
    전자석이 구비되는 마운팅 브라켓;
    상기 마운팅 브라켓이 설치되고, 상기 슬라이드 유닛과 연결되는 베이스; 및
    상기 베이스의 양측에 설치되고, 상기 마운팅 브라켓이 회전 가능하도록 상기 베이스와 연결하는 회전유닛;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙파트 핸들링 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전자석은
    외측면 둘레에 완충재가 구비되는 것을 특징으로 하는 무빙파트 핸들링 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회전유닛은,
    상기 베이스의 양측에 각각 설치되고, 내부에 베어링이 장착되는 하우징; 및
    상기 마운팅 브라켓과 일측이 연결되고, 상기 하우징의 베어링에 타측이 결합되는 회전 마운터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙파트 핸들링 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 슬라이드 유닛은,
    상기 프레임에 일측이 끼워지고, 타측이 상기 베이스에 형성되는 제1 결합부에 결합되는 제1 샤프트; 및
    상기 제1 샤프트와 이격되게 설치되고, 상기 프레임에 일측이 끼워지며, 타측이 상기 베이스에 형성되는 제2 결합부에 결합되는 제2 샤프트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙파트 핸들링 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 샤프트는
    상기 프레임에 리니어 볼 베어링을 통해 끼워지는 것을 특징으로 하는 무빙파트 핸들링 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 샤프트는
    상기 베이스에 형성되는 제1 및 제2 결합부와 회전 가능하게 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 무빙파트 핸들링 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 결합부는
    상기 베이스의 중심부에 형성되는 것을 특징으로 하는 무빙파트 핸들링 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제2 샤프트는
    상기 제2 결합부와 결합되는 선단부에 슬롯이 형성되고, 상기 슬롯을 통하여 상기 제2 결합부와 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 무빙파트 핸들링 장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 댐핑 유닛은,
    상기 슬라이드 유닛의 제1 샤프트 상에 구비되는 제1 스프링; 및
    상기 슬라이드 유닛의 제2 샤프트 상에 구비되는 제2 스프링;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙파트 핸들링 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스프링은
    상기 제1 및 제2 샤프트 상에서 어퍼 및 로어 스프링 시트를 통해 구비되는 것을 특징으로 하는 무빙파트 핸들링 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스프링은
    서로 다른 스프링 상수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무빙파트 핸들링 장치.
  14. 제6항 내지 제13항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 전자석 유닛은
    상기 제1 샤프트 측으로 하향 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 무빙파트 핸들링 장치.
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