KR101542999B1 - 차량용 파트의 조립 장치 - Google Patents

Abstract

차량용 파트의 조립 장치가 개시된다. 개시된 차량용 파트의 조립 장치는 아웃터 패널과 인너 패널로 이루어진 차량용 파트를 조립하기 위한 것으로서, ⅰ)제1 핸들링 로봇의 아암에 설치되며, 메리지 지그에 고정된 아웃터 패널에 실러를 도포하는 실러 도포유닛과, ⅱ)제2 핸들링 로봇의 아암에 장착되며, 실러가 도포된 아웃터 패널에 인너 패널이 셋팅된 상태에서, 인너 패널을 규제하며 아웃터 패널과 인너 패널을 키 용접하는 규제 패드와, ⅲ)제3 핸들링 로봇의 아암에 장착되고, 서로 키 용접된 아웃터 패널과 인너 패널의 앗세이를 제2 핸들링 로봇을 통해 메리지 지그로부터 언로딩 한 규제 패드와 결합되며, 앗세이의 아웃터 패널을 규제하는 헤밍 지그와, ⅳ)제4 핸들링 로봇에 설치되며, 규제 패드와 헤밍 지그 사이에 규제된 앗세이를 헤밍 가공하는 롤러 헤밍유닛을 포함할 수 있다.

Description

차량용 파트의 조립 장치 {ASSEMBLY SYSTEM FOR VEHICLE PART}

본 발명의 실시예는 차량용 파트의 조립 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 헤밍 공정을 통해 도어 어셈블리의 인너 패널과 아웃터 패널을 조립하는 차량용 파트의 조립 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 모든 양산 공정 내에서 수 만여 개의 부품을 수 차례의 조립공정을 통하여 이루어진다.

차량을 구성하는 파트 중 무빙 파트로서의 도어 어셈블리는 인너 패널과 아웃터 패널로 이루어지며, 그 인너 패널과 아웃터 패널은 헤밍(hemming) 작업에 의해 서로 조립된다.

헤밍 작업은 아웃터 패널에 헤밍 실러를 도포하며, 그 아웃터 패널과 인너 패널을 결합하고, 이들 인너 패널과 아웃터 패널의 앗세이를 헤밍 다이에 로딩한 상태에서 이루어진다.

이러한 헤밍 작업은 도어 어셈블리의 갭 단차 및 외관 품질에 영향을 미치기 때문에 소비자가 느끼는 품질 지수와 직접적으로 연결되어 철저한 품질 확보가 필요하다.

현재까지의 헤밍 방식은 프레스 타입의 전용기에 해당 패널의 금형을 장착하고, 금형 내부로 아웃터 패널과 인너 패널을 투입한 후, 프레스 금형을 하강시켜 패널 단부를 접어서 결합하는 방식이 대부분이다.

이러한 헤밍 방식의 경우는 패널을 성형하는 것과 유사한 형태의 고가의 금형을 제작해야 하므로 초기 설비 투자비가 증가하고, 프레스 바디의 크기가 상당하기 때문에 공장 내부에서의 레이아웃 구성에 불리한 점이 있다.

또한, 이 경우는 1차종의 도어 어셈블리 조립에만 대응할 수 있으며, 차종에 따라 금형을 변경하면서 다차종에 대응해야 하므로 금형의 교체에 따른 많은 시간과 노력이 필요하고 생산성이 떨어진다.

이와 같은 문제들을 해소하기 위해 최근에는 로봇을 이용한 헤밍 방식이 주로 적용되고 있는 바, 차종에 맞는 매리지 지그, 헤딩 다이, 다이 이송장치 및 도어 어셈블리 로딩용 클램핑 패드를 사용하고 있다.

따라서, 이러한 장치들을 이용하여 도어 어셈블리를 조립하는 과정을 살펴보면, 우선 차종에 맞는 헤밍 다이가 이송된 상태에서 로봇이 아웃터 패널을 취출하여 매리지 지그에 로딩하고, 로봇이 아웃터 패널에 헤밍 실러를 도포하며, 로봇을 통해 인너 패널을 로딩하고, 그 인너 패널을 아웃터 패널이 정렬된 매리지 지그에 결합시킨다.

이렇게 결합된 아웃터 패널과 인너 패널의 앗세이를 로봇이 취출하여 헤밍 다이에 로딩하면, 헤밍 로봇들이 아웃터 패널의 플랜지를 접는 헤밍 작업을 실시하며 아웃터 패널과 인너 패널을 조립한다.

그런데, 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 일반적으로 2차종의 도어 어셈블리 조립에 대응할 수 있으며, 3차종 이상이 되면 설비를 다시 제작하여 새로운 차종에 대응하고 있다.

또한, 종래 기술에서는 다이 이송장치를 이용하여 헤밍 다이를 이송하는 과정에 의해 전체 조립 공정의 싸이클 타임이 과다하게 증가하며, 로봇들이 다량으로 필요하고 차종 별로 헤밍 다이 및 지그 등을 제작해야 하기 때문에 설비 투자비가 과다하게 증가하고, 다차종의 혼류 생산에 유연하게 대응할 수 없다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 로봇을 이용한 롤러 헤밍 방식으로 차종 별로 사양이 다른 파트를 단시간에 고속으로 헤밍 가공할 수 있으며, 차종별 파트의 공용화가 가능하고 투자비를 절감할 수 있도록 한 차량용 파트의 조립 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치는, 아웃터 패널과 인너 패널로 이루어진 차량용 파트를 조립하기 위한 것으로서, ⅰ)제1 핸들링 로봇의 아암에 설치되며, 메리지 지그에 고정된 아웃터 패널에 실러를 도포하는 실러 도포유닛과, ⅱ)제2 핸들링 로봇의 아암에 장착되며, 상기 실러가 도포된 아웃터 패널에 인너 패널이 셋팅된 상태에서, 인너 패널을 규제하며 아웃터 패널과 인너 패널을 키 용접하는 규제 패드와, ⅲ)제3 핸들링 로봇의 아암에 장착되고, 서로 키 용접된 아웃터 패널과 인너 패널의 앗세이를 상기 제2 핸들링 로봇을 통해 상기 메리지 지그로부터 언로딩 한 규제 패드와 결합되며, 상기 앗세이의 아웃터 패널을 규제하는 헤밍 지그와, ⅳ)제4 핸들링 로봇에 설치되며, 상기 규제 패드와 헤밍 지그 사이에 규제된 상기 앗세이를 헤밍 가공하는 롤러 헤밍유닛을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 헤밍 지그는 상기 제3 핸들링 로봇에 의해 공중에서 상기 규제 패드와 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치는, 상기 아웃터 패널을 규제하며 그 아웃터 패널을 상기 메리지 지그에 로딩하기 위한 제1 로딩 지그가 구비된 제1 로봇 행거와, 상기 인너 패널을 규제하며 그 인너 패널을 상기 메리지 지그 상의 아웃터 패널에 로딩하기 위한 제2 로딩 지그가 구비된 제2 로봇 행거를 더 포함할 수 있다.

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또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치는, 상기 제2 로봇 행거를 상기 메리지 지그 측으로 이동시키기 위한 캐리지를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 규제 패드는 상기 제2 핸들링 로봇의 아암에 고정되는 지그 프레임과, 상기 지그 프레임에 설치되며 상기 인너 패널을 규제하는 복수 개의 클램퍼들과, 상기 지그 프레임의 일측에 설치되며 상기 인너 패널에 접촉되는 제1 프로젝션 용접전극과, 상기 지그 프레임의 다른 일측에 설치되며 상기 아웃터 패널에 접촉되는 제2 프로젝션 용접전극을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 규제 패드는 상기 지그 프레임에 설치되며 상기 인너 패널의 기준 위치를 잡아주는 툴링핀과, 상기 지그 프레임에 설치되고, 상기 헤밍 지그와 결합되며 상기 헤밍 지그의 기준 위치를 잡아주는 기준핀을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 헤밍 지그는 상기 제3 핸들링 로봇의 아암에 고정되는 지그 베이스와, 상기 지그 베이스에 일정 간격을 두고 설치되며 상기 앗세이의 아웃터 패널을 지지하는 헤밍 베드와, 상기 지그 베이스에 설치되며 상기 앗세이의 아웃터 패널을 규제하는 복수 개의 클램퍼들을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 헤밍 지그는 상기 지그 베이스에 설치되며 상기 아웃터 패널의 스킨면을 진공 흡착하는 복수 개의 진공 그리퍼들과, 상기 지그 베이스에 설치되며 상기 규제 패드와 결합되는 위치 결정부재와, 상기 지그 베이스에 설치되며 상기 앗세이의 일측을 지지하는 지지대를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 위치 결정부재에는 상기 기준핀이 결합되는 기준홀이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 헤밍 베드는 상기 앗세이의 헤밍 가공 부위에 대응하는 형상의 프레임으로서 상기 롤러 헤밍유닛을 가이드 하는 가이드 홈이 외측 면에 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 롤러 헤밍유닛은 상기 앗세이의 가장자리 단을 프리 헤밍하는 선행 롤러와, 상기 선행 롤러에 대응하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며 상기 앗세이의 가장자리단을 화이널 헤밍하는 후행 롤러를 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치는, 아웃터 패널과 인너 패널로 이루어진 차량용 파트를 조립하기 위한 것으로서, ⅰ)제1 핸들링 로봇의 아암에 설치되며, 인너 패널을 규제하는 인너 지그와, ⅱ)제2 핸들링 로봇의 아암에 장착되며, 아웃터 패널을 규제하는 아웃터 지그와, ⅲ)작업장의 바닥에 직립하게 설치된 포스트에 구비되며, 상기 아웃터 지그에 규제된 아웃터 패널에 실러를 도포하는 실러 도포유닛과, ⅳ)작업장의 바닥에 직립하게 설치된 포스트에 구비되며, 상기 아웃터 패널과 인너 패널의 앗세이를 헤밍 가공하는 롤러 헤밍유닛;을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 인너 지그와 상기 아웃터 지그는 인너 패널과 아웃터 패널을 규제한 상태로 상호 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 인너 지그는 상기 아웃터 패널과 인너 패널을 키 용접할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 키 용접된 아웃터 패널과 인너 패널의 앗세이로부터 상기 인너 지그가 분리된 상태에서, 상기 롤러 헤밍유닛은 상기 아웃터 지그에 규제된 상기 앗세이를 헤밍 가공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 인너 지그와 아웃터 지그는 인너 패널과 아웃터 패널을 규제한 상태로 상기 제1 및 제2 핸들링 로봇에 의해 공중에서 상호 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 아웃터 지그는 서로 키 용접된 아웃터 패널과 인너 패널의 앗세이를 규제한 상태로 상기 제2 핸들링 로봇을 통해 상기 롤러 헤밍유닛으로 이동될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 롤러 헤밍유닛은 상기 포스트에 고정된 상태로, 상기 제2 핸들링 로봇에 의해 회전되는 상기 앗세이를 헤밍 가공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 인너 지그는 상기 제1 핸들링 로봇의 아암에 고정되는 지그 프레임과, 상기 지그 프레임에 이동부재를 통해 이동 가능하게 설치되며 상기 인너 패널을 규제하는 복수 개의 클램퍼들과, 상기 지그 프레임에 이동부재를 통해 이동 가능하게 설치되며 상기 아웃터 패널과 인너 패널을 키 용접하는 용접기기를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 인너 지그는 상기 지그 프레임에 설치되고 상기 아웃터 지그와 결합되며 상기 아웃터 지그의 기준 위치를 잡아주는 기준핀을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 아웃터 지그는 상기 제2 핸들링 로봇의 아암에 고정되는 지그 베이스와, 상기 지그 베이스에 일정 간격을 두고 설치되며 상기 앗세이의 아웃터 패널을 지지하는 헤밍 베드와, 상기 지그 베이스에 설치되며 상기 앗세이의 아웃터 패널을 규제하는 복수 개의 클램퍼들을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 아웃터 지그는 상기 지그 베이스에 설치되며 상기 아웃터 패널의 스킨면을 진공 흡착하는 복수 개의 진공 그리퍼들과, 상기 지그 베이스에 설치되며 상기 인너 지그와 결합되는 위치 결정부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 인너 지그는 상기 아웃터 지그와 결합되며 상기 아웃터 지그의 기준 위치를 잡아주는 기준핀을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 위치 결정부재에는 상기 기준핀이 결합되는 기준홀이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 있어서, 상기 헤밍 베드는 상기 앗세이의 헤밍 가공 부위에 대응하는 형상의 프레임으로서, 상기 롤러 헤밍유닛을 가이드 하는 가이드 홈이 외측 면에 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 로봇을 통해 아웃터 패널과 인너 패널의 앗세이를 공중에서 헤밍 가공할 수 있으므로, 차종 별로 사양이 다른 파트를 단시간에 조립할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 차종 변환 시 헤밍 다이를 이송시키는 기존의 다이 이송장치를 삭제할 수 있으므로 전체 조립 공정의 싸이클 타임을 단축할 수 있고, 차종 별로 헤밍 다이와 지그를 제작하지 않아도 되므로 설비 투자비를 절감할 수 있으며, 다차종의 혼류 생산에 유연하게 대처할 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 차량용 파트의 조립 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 적용되는 실러 도포유닛을 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 적용되는 규제 패드를 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 적용되는 헤밍 지그를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 적용되는 롤러 헤밍유닛을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 적용되는 인너 지그를 도시한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 적용되는 아웃터 지그를 도시한 도면이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치를 이용한 차량용 파트의 조립 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.

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 차량용 파트의 조립 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치(100)는 차체에 조립되는 파트, 예를 들면 도어 어셈블리, 트렁크 리드 및 테일 게이트 등의 무빙 파트를 조립하는 파트 조립 공정에 적용될 수 있다.

이러한 무빙 파트는 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)로 이루어지며, 그 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)은 실러 도포 공정 및 헤밍(hemming) 공정 등을 거치며 서로 조립될 수 있다.

즉, 상기 무빙 파트는 아웃터 패널(1)에 실러를 도포하고, 그 아웃터 패널(1)에 인너 패널(3)을 셋팅한 상태에서, 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 가장자리 부분을 따라 이동하는 헤밍 롤러를 통해 아웃터 패널(1)의 플랜지 부분을 인너 패널(3)의 선단으로 접는 헤밍 가공을 통해 조립될 수 있다.

이하에서는 차량용 파트로서 도어 어셈블리를 본 발명의 실시예에 따른 조립 장치(100)를 통해 조립하는 예를 설명하는데, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 다양한 종류 및 용도의 차량용 무빙 파트라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치(100)는 로봇을 이용한 롤러 헤밍 방식으로 차종 별로 사양이 다른 파트를 단시간에 고속으로 헤밍 가공할 수 있으며, 차종별 파트의 공용화가 가능하고 투자비를 절감할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 파트의 조립 장치(100)는 기본적으로, 실러 도포유닛(10), 규제 패드(30), 헤밍 지그(60) 그리고 롤러 헤밍유닛(90)을 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 적용되는 실러 도포유닛을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 상기 실러 도포유닛(10)은 메리지 지그(20)에 고정된 아웃터 패널(1)에 실러를 도포하기 위한 것이다. 상기 실러 도포유닛(10)은 제1 핸들링 로봇(R1)의 아암 선단에 고정되게 설치된다.

상기 실러 도포유닛(10)은 제1 핸들링 로봇(R1)의 아암 선단에 설치되는 노즐 몸체(10a)와, 실러 공급유닛(도면에 도시되지 않음)을 통해 공급되는 실러를 분사할 수 있는 실러 분사노즐로서의 실러건(11)을 포함한다.

이러한 실러 도포유닛(10)은 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 실러 도포장치로서 이루어지므로 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

여기서, 상기 메리지 지그(20)는 아웃터 패널(1)을 정렬 및 고정하는 것으로, 복수 개의 클램퍼들이 설치되어 있다. 이러한 메리지 지그(20)는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 메리지 장치로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 상기한 아웃터 패널(1)은 제1 로봇 행거(RH1)에 의해 규제된 상태로 메리지 지그(20) 상에 로딩되는 바, 상기 제1 로봇 행거(RH1)는 도 1에서와 같이 파레트에 수납된 아웃터 패널(1)을 규제하고 그 아웃터 패널(1)을 메리지 지그(20) 상에 로딩하기 위한 제1 로딩 지그(21)를 구비하고 있다.

상기 제1 로딩 지그(21)는 아웃터 패널(1)을 진공 흡착하는 등의 방식으로 그 아웃터 패널(1)을 규제할 수 있는 구조로 이루어진다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 메리지 지그(20) 상의 아웃터 패널(1)에 실러 도포유닛(10)을 통해 실러를 도포한 상태에서, 도 1에서와 같이 제2 로봇 행거(RH2)를 통해 인너 패널(3)을 메리지 지그(20) 상의 아웃터 패널(1)에 셋팅(로딩)할 수 있다.

상기 제2 로봇 행거(RH2)는 파레트에 수납된 인너 패널(3)을 규제하고 그 인너 패널(3)을 메리지 지그(20) 상의 아웃터 패널(1)에 로딩하기 위한 제2 로딩 지그(23)를 구비하고 있다.

상기 제2 로딩 지그(23)는 인너 패널(3)을 클램퍼 등으로 클램핑하는 방식으로 그 인너 패널(3)을 규제할 수 있는 구조로 이루어진다.

여기서, 상기 제2 로봇 행거(RH2)는 캐리지(25)를 통해 메리지 지그(20) 측으로 이동될 수 있다. 상기 캐리지(25)는 소정의 구동원으로 제2 로봇 행거(RH2)를 직선 왕복 이동시킬 수 있으며, 그 제2 로봇 행거(RH2)를 이동시키기 위한 레일부재(27)를 구비하고 있다.

이러한 캐리지(25)는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 레일 타입 이송장치로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 적용되는 규제 패드를 도시한 도면이다.

도 1과 함께 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 상기 규제 패드(30)는 실러가 도포된 아웃터 패널(1)에 제2 로봇 행거(RH2)를 통해 인너 패널(3)을 셋팅(로딩)한 상태에서, 그 인너 패널(3)을 규제하며 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)을 키 용접하기 위한 것이다. 상기 규제 패드(30)는 제2 핸들링 로봇(R2)의 아암에 장착될 수 있다.

더 나아가, 상기 규제 패드(30)는 서로 키 용접된 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 앗세이를 제2 핸들링 로봇(R2)을 통해 메리지 지그(20)로부터 언로딩 할 수 있다.

이러한 규제 패드(30)는 기본적으로, 지그 프레임(31), 클램퍼들(33) 그리고 제1 및 제2 프로젝션 용접전극(35, 37)을 포함하고 있다.

상기 지그 프레임(31)은 이하에서 설명될 각종 구성 요소들을 지지하는 것으로서, 제2 핸들링 로봇(R2)의 아암 선단에 고정 브라켓(32)을 통해 장착되며, 하나의 프레임 또는 둘 이상으로 구획된 프레임으로 구성될 수 있다.

상기 지그 프레임(31)에는 구성 요소들을 지지하기 위한 각종 브라켓, 바아, 로드, 플레이트, 하우징, 케이스, 블록, 칼라 등과 같은 부속요소들을 포함하고 있다.

그러나, 상기한 부속 요소들은 각각의 구성 요소들을 지그 프레임(31)에 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 지그 프레임(31)으로 통칭한다.

상기 클램퍼들(33)은 인너 패널(3)을 규제(클램핑)하는 것으로, 도면을 기준할 때 지그 프레임(31)의 하측에 설치된다.

상기 제1 및 제2 프로젝션 용접전극(35, 37)은 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)을 키 용접하는 것으로, 전기적인 저항으로 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)을 프로젝션 용접할 수 있다.

여기서, 상기 제1 프로젝션 용접전극(35)은 프로젝션 용접 양극으로서 지그 프레임(31)의 일측에 설치되며, 인너 패널(3)에 접촉된다. 그리고 상기 제2 프로젝션 용접전극(37)은 프로젝션 용접 음극으로서 지그 프레임(31)의 다른 일측에 설치되며, 아웃터 패널(1)에 접촉된다.

도면에서 미 설명된 참조부호 34는 제1 및 제2 프로젝션 용접전극(35, 37)으로 용접 전류를 인가하는 트랜지스터를 나타내며, 참조부호 36은 트랜지스터(34)와 제1 및 제2 프로젝션 용접전극(35, 37)을 전기적으로 연결하는 부스 바를 나타낸다.

더 나아가, 본 발명의 실시예에 의한 상기 규제 패드(30)는 지그 프레임(31)에 각각 설치되는 툴링 핀(41)과 기준 핀(43)을 더 포함하고 있다. 상기 툴링 핀(41)은 인너 패널(3)의 기준 위치를 잡아주는 것으로, 그 인너 패널(3)에 형성된 툴링 홀(도면에 도시되지 않음)에 결합된다. 상기 기준핀(43)은 뒤에서 더욱 설명될 헤밍 지그(60)에 결합되는 것으로 한 쌍으로 구비되며, 헤밍 지그(60)의 기준 위치를 잡아주는 기능을 하게 된다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 적용되는 헤밍 지그를 도시한 도면이다.

도 1과 함께 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 상기 헤밍 지그(60)는 규제 패드(30)에 의해 키 용접된 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 앗세이를 롤러 헤밍 가공하기 위한 것이다.

상기 헤밍 지그(60)는 제3 핸들링 로봇(R3)의 아암 선단에 장착되는 바, 서로 키 용접된 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 앗세이를 제2 핸들링 로봇(R2)을 통해 메리지 지그(20)로부터 언로딩 한 규제 패드(30)와 결합되면서 앗세이의 아웃터 패널(1)을 규제할 수 있다.

여기서, 상기 헤밍 지그(60)는 제3 핸들링 로봇(R3)에 의해 공중에서 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 앗세이를 규제하고 있는 규제 패드(30)와 결합될 수 있다.

이러한 헤밍 지그(60)는 기본적으로, 지그 베이스(61), 헤밍 베드(63) 및 클램퍼들(65)을 포함하고 있다.

상기 지그 베이스(61)는 이하에서 설명될 각종 구성 요소들을 지지하는 것으로서, 제3 핸들링 로봇(R3)의 아암 선단에 고정 브라켓(62)을 통해 장착되며, 하나의 프레임 또는 둘 이상으로 구획된 프레임으로 구성될 수 있다.

상기 지그 베이스(61)에는 구성 요소들을 지지하기 위한 각종 브라켓, 바아, 로드, 플레이트, 하우징, 케이스, 블록, 칼라 등과 같은 부속요소들을 포함하고 있다.

그러나, 상기한 부속 요소들은 각각의 구성 요소들을 지그 베이스(61)에 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 지그 베이스(61)로 통칭한다.

상기 헤밍 베드(63)는 서로 키 용접된 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 앗세이를 롤러 헤밍 가공하기 위해 규제 패드(30)에 규제된 앗세이의 아웃터 패널(1)을 지지하는 것으로, 장착 브라켓(67)을 통해 지그 베이스(61)에 일정 간격을 두고 설치된다.

이러한 헤밍 베드(63)는 앗세이의 헤밍 가공 부위에 대응하는 형상의 프레임으로서, 그 헤밍 베드(63)의 외측 면에는 뒤에서 더욱 설명될 롤러 헤밍유닛(90)을 가이드 하는 가이드 홈(69)이 형성되어 있다.

상기 클램퍼들(65)은 앗세이의 아웃터 패널(1)을 규제(클램핑)하는 것으로, 지그 베이스(61)에 복수 개로 설치되며, 클램핑 실린더와 로케이터를 포함하는 통상적인 구조의 클램핑 장치로서 구비된다.

더 나아가, 본 발명의 실시예에 의한 상기 헤밍 지그(60)는 지그 베이스(61)에 설치되는 진공 그리퍼들(71), 위치 결정부재(73) 및 지지대(75)를 더 포함하고 있다.

상기 진공 그리퍼들(71)은 아웃터 패널(1)의 스킨 면을 진공압으로 흡착하는 것으로, 실린더 등에 의해 지그 베이스(61)에 이동 가능하게 설치될 수 있으며, 그 지그 베이스(61)에 고정되게 설치될 수도 있다.

상기 위치 결정부재(73)는 규제 패드(30)와 결합되는 부분으로, 지그 베이스(61)에 한 쌍으로 구비되며, 위에서 언급한 바 있는 규제 패드(30)의 기준 핀(43)이 결합되는 기준홀(77)을 형성하고 있다.

즉, 규제 패드(30)의 기준 핀(43)은 위치 결정부재(73)의 기준홀(77)에 핀 결합(체결)되며, 그 규제 패드(30)와 헤밍 지그(60)의 결합 위치를 결정하게 된다.

그리고, 상기 지지대(75)는 지그 베이스(61)에 브라켓을 통해 설치되며, 앗세이의 일측 즉, 도어 글라스 장착 부위를 지지한다. 상기 지지대(75)는 고무 소재의 패드를 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 적용되는 롤러 헤밍유닛을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 상기 롤러 헤밍유닛(90)은 상호 결합된 규제 패드(30)와 헤밍 지그(60) 사이에 위치하는 앗세이를 헤밍 가공하기 위한 것이다.

상기 롤러 헤밍유닛(90)은 제4 핸들링 로봇(R4)의 아암 선단에 설치되는 바, 트윈 롤러를 통해 앗세이의 가장자리 부분을 헤밍 가공한다.

즉, 상기 롤러 헤밍유닛(90)은 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 가장자리 부분을 따라 이동하는 트윈 헤밍 롤러를 통해 아웃터 패널(1)의 플랜지 부분을 인너 패널(3)의 선단으로 접어 앗세이를 헤밍 가공한다.

이러한 롤러 헤밍유닛(90)은 앗세이의 가장자리 단을 프리 헤밍하는 선행 롤러(91)와, 앗세이의 가장자리단을 화이널 헤밍하는 후행 롤러(93)를 포함하고 있다.

상기 선행 롤러(91) 및 후행 롤러(93)는 테이퍼 형상의 롤러로서 구비되며, 후행 롤러(93)는 선행 롤러(91)에 대응하여 한 쪽 방향으로 틀어지게 배치되어 있다.

여기서, 상기 후행 롤러(93)는 헤밍 실린더와 같은 이동부재(95)에 의하여 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다.

그리고, 상기한 선행 롤러(91) 및 후행 롤러(93)는 위에서 언급한 바 있는 헤밍 베드(63)의 가이드 홈(69)을 따라 진행하면서 앗세이의 가장자리 단을 롤러 헤밍할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 파트의 조립 장치(100)는 도 1에서와 같이, 제1 핸들링 로봇(R1)에 대응하여 작업장의 바닥에 설치되는 툴 교환유닛(80)을 더 포함하고 있다.

상기 툴 교환유닛(80)은 제1 핸들링 로봇(R1)에 의해 위에서 언급한 바 있는 실러 도포유닛(10)과, 상기한 바와 같이 제4 핸들링 로봇(R4)에 장착된 롤러 헤밍유닛(90)과 다른 롤러 헤밍유닛(90)의 툴 교환이 이루어지는 것으로, 그 실러 도포유닛(10)과 다른 롤러 헤밍유닛(90)을 보관할 수 있다.

여기서, 상기 제1 핸들링 로봇(R1)은 아웃터 패널(1)의 실러 도포 시, 실러 도포유닛(10)을 장착하며, 앗세이의 헤밍 가공 시 다른 롤러 헤밍유닛(90)을 장착하게 된다.

이 경우, 상기 제1 핸들링 로봇(R1)은 아웃터 패널(1)의 실러 도포 후, 툴 교환유닛(80)에서 실러 도포유닛(10)을 탈거하고, 다른 롤러 헤밍유닛(90)을 장착할 수 있다.

그리고, 상기 제1 핸들링 로봇(R1)은 앗세이의 헤밍 가공 후, 툴 교환유닛(80)에서 다른 롤러 헤밍유닛(90)을 탈거하고, 실러 도포유닛(10)을 재 장착할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치(100)를 이용하여 차량용 파트를 조립하는 공정을 앞서 개시한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 본 발명의 실시예에서는 제1 로봇 행거(RH1)의 제1 로딩 지그(21)를 통해 파레트에 수납된 아웃터 패널(1)을 규제하고, 그 아웃터 패널(1)을 메리지 지그(20)에 로딩한다.

그러면, 상기 메리지 지그(20)는 복수 개의 클램퍼들을 통해 아웃터 패널(1)의 위치를 정렬 및 고정하게 된다. 이 때, 제1 핸들링 로봇(R1)은 툴 교환유닛(80)에서 실러 도포유닛(10)을 아암의 선단에 장착한 상태에 있다.

이어서, 본 발명의 실시예에서는 제1 핸들링 로봇(R1)을 통해 실러 도포유닛(10)을 메리지 지그(20) 상의 아웃터 패널(1) 측으로 이동시키며, 그 실러 도포유닛(10)을 통해 아웃터 패널(1)에 실러를 도포한다.

이러는 과정에, 제2 로봇 행거(RH2)의 제2 로딩 지그(23)는 파레트에 수납된 인너 패널(3)을 규제하고, 그 인너 패널(1)을 메리지 지그(20) 상의 아웃터 패널(1)에 로딩한다.

즉, 본 발명의 실시예에서는 메리지 지그(20) 상의 아웃터 패널(1)에 실러 도포유닛(10)을 통해 실러를 도포한 상태에서, 제2 로봇 행거(RH2)를 통해 인너 패널(3)을 메리지 지그(20) 상의 아웃터 패널(1)에 셋팅(로딩)할 수 있다.

여기서, 상기 제2 로봇 행거(RH2)는 제2 로딩 지그(23)를 통해 인너 패널(3)을 규제한 상태에서, 캐리지(25)를 통해 메리지 지그(20) 측으로 이동한 후, 메리지 지그(20) 상의 아웃터 패널(1)에 인너 패널(3)을 로딩할 수 있다.

이러는 과정에 상기 제1 핸들링 로봇(R1)은 아웃터 패널(1)의 실러 도포 후, 툴 교환유닛(80)에서 실러 도포유닛(10)을 탈거하고, 아암의 선단에 다른 롤러 헤밍유닛(90)을 장착한다.

상기와 같이 메리지 지그(20) 상에서 아웃터 패널(1)에 실러를 도포하고, 그 아웃터 패널(1)에 인너 패널(3)을 로딩한 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 제2 핸들링 로봇(R2)을 통해 규제 패드(30)를 메리지 지그(20) 측으로 이동시킨다.

그리고 나서, 본 발명의 실시예에서는 메리지 지그(20) 상에서 규제 패드(30)의 툴링 핀(41)을 인너 패널(3)의 툴링 홀(도면에 도시되지 않음)에 결합하며 그 인너 패널(3)의 기준 위치를 잡아주고, 이 상태에서 클램퍼들(33)을 통해 인너 패널(3)을 규제(클램핑)한다. 여기서, 상기 규제 패드(30)의 제1 및 제2 프로젝션 용접전극(35, 37)은 인너 패널(3)과 아웃터 패널(1)에 각각 접촉된 상태에 있다.

이 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 제1 및 제2 프로젝션 용접전극(35, 37)에 용접 전류를 인가하여 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)을 프로젝션 용접으로 키 용접한다. 즉, 상기 제1 및 제2 프로젝션 용접전극(35, 37)은 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)을 프로젝션 용접으로 가 용접하며 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 앗세이를 형성한다.

이렇게 규제 패드(30)를 통해 앗세이(3)의 인너 패널(3)을 규제하며 제1 및 제2 프로젝션 용접전극(35, 37)으로서 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)을 가 용접한 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 메리지 지그(20)를 통해 앗세이의 아웃터 패널(1)의 규제를 해제하고, 제2 핸들링 로봇(R2)을 통해 규제 패드(30)를 제3 핸들링 로봇(R3) 측으로 이동시키며 상기한 앗세이를 메리지 지그(30)로부터 언로딩 한다.

그리고 나서, 본 발명의 실시예에서는 제3 핸들링 로봇(R3)을 통해 헤밍 지그(60)를 제2 핸들링 로봇(R2)의 규제 패드(30) 측으로 이동시킨다.

다음으로, 본 발명의 실시예에서는 제2 및 제3 핸들링 로봇(R2, R3)을 통해 규제 패드(30)와 헤밍 지그(60)를 결합하는데, 규제 패드(30)의 기준 핀(43)을 헤밍 지그(60)의 위치 결정부재(73)의 기준홀(77)에 결합하며 규제 패드(30)와 헤밍 지그(60)의 결합 위치를 결정한다.

여기서, 상기 헤밍 지그(60)의 헤밍 베드(63)는 규제 패드(30)에 규제된 앗세이의 아웃터 패널(1)을 지지하며, 헤밍 지그(60)의 지지대(75)는 앗세이의 일측( 도어 글라스 장착 부위)를 지지한다.

이 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 헤밍 지그(60)의 진공 그리퍼들(71)을 통해 아웃터 패널(1)의 스킨 면을 진공압으로 흡착하고, 클램퍼들(65)을 통해 앗세이의 아웃터 패널(1)을 규제(클램핑)한다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 서로 키 용접된 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 앗세이를 규제하고 있는 규제 패드(30)와 상기한 헤밍 지그(60)를 공중에서 결합함으로써 앗세이의 아웃터 패널(1)을 헤밍 베드(63) 및 지지대(75)를 통해 지지함과 동시에 진공 그리퍼들(71) 및 클램퍼들(65)을 통해 클램핑 할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 규제 패드(30)와 헤밍 지그(60)를 공중에서 결합한 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 규제 패드(30)와 헤밍 지그(60) 사이에 위치하는 앗세이를 제1 핸들링 로봇(R1) 및 제4 핸들링 로봇(R4)의 롤러 헤밍유닛(90)을 통해 헤밍 가공한다.

여기서, 상기 롤러 헤밍유닛(90)은 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 가장자리 부분을 따라 이동하며 회전하는 선행 롤러(91) 및 후행 롤러(93)를 통해 아웃터 패널(1)의 플랜지 부분을 인너 패널(3)의 선단으로 접어 헤밍 가공할 수 있다.

이 경우, 상기 롤러 헤밍유닛(90)의 선행 롤러(91) 및 후행 롤러(93)는 헤밍 베드(63)의 가이드 홈(69)을 따라 안내되며, 아웃터 패널(1)의 플랜지 부분을 양방향으로 가압하며 헤밍 가공할 수 있다.

상기와 같이 앗세이의 헤밍 가공이 완료되면, 본 발명의 실시예에서는 헤밍 가공이 완료된 앗세이를 규제하고 있는 규제 패드(30)를 제2 핸들링 로봇(R2)을 통해 소정의 파레트 측으로 이동시키며, 그 앗세이를 규제 패드(30)를 통해 파레트에 로딩한다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 이와 같은 일련의 공정을 거치며 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)을 헤밍 가공함으로써 도어 어셈블리와 같은 차량용 무빙 파트를 조립할 수 있게 된다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치(100)에 의하면, 규제 패드(30)와 헤밍 지그(60)를 로봇을 통해 공중에서 결합하며 헤밍 가공할 수 있으므로, 차종 별로 사양이 다른 파트를 단시간에 조립할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 차종 변환 시 헤밍 다이를 이송시키는 기존의 다이 이송장치를 삭제할 수 있으므로 전체 조립 공정의 싸이클 타임을 단축할 수 있으며, 차종 별로 헤밍 다이와 지그를 제작하지 않아도 되므로 설비 투자비를 절감할 수 있고, 다차종의 혼류 생산에 유연하게 대처할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 차량용 파트의 조립 장치(200)는 로봇을 이용하지 않고 정치 식으로 아웃터 패널(1)에 실러를 도포할 수 있고, 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 앗세이를 헤밍 가공할 수 있으며, 차종 별로 사양이 다른 파트를 단시간에 고속으로 헤밍 가공할 수 있고, 차종별 파트의 공용화가 가능하고 투자비를 절감할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 차량용 파트의 조립 장치(200)는 기본적으로, 인너 지그(110), 아웃터 지그(140), 실러 도포유닛(170) 및 롤러 헤밍유닛(180)을 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에서, 상기 인너 지그(110)는 인너 패널(3)을 규제하는 것으로, 제1 핸들링 로봇(R1)의 아암 선단에 설치된다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 적용되는 인너 지그를 도시한 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 상기 인너 지그(110)는 제1 핸들링 로봇(R1)의 아암 선단에 고정 브라켓(111)을 통해 고정되는 지그 프레임(113)과, 지그 프레임(113)에 설치되는 복수 개의 클램퍼들(115) 및 용접기기(117)를 포함한다.

상기에서 클램퍼들(115)은 인너 패널(3)을 규제(클램핑)하기 위한 것으로서, 제1 이동부재(121)에 의하여 지그 프레임(113)에 왕복 이동 가능하게 설치된다.

이러한 클램퍼들(115)은 클램핑 실린더와 로케이터를 포함하는 통상적인 구조의 클램핑장치로서 구비되며, 상기 제1 이동부재(121)는 서보 모터(123)의 회전력을 직선 운동으로 변환시키는 엘엠 가이드(125)를 포함할 수 있다.

상기 용접기기(117)는 인너 지그(110)에 규제된 인너 패널(3)과 뒤에서 더욱 설명될 아웃터 지그(140)에 규제된 아웃터 패널(1)을 키 용접하기 위한 것으로, 인너 지그(110)의 지그 프레임(113)에 설치된다.

즉, 상기 용접기기(117)는 인너 패널(3)을 규제하고 있는 인너 지그(110)와 아웃터 패널(1)을 규제하고 있는 뒤에서 더욱 설명될 아웃터 지그(140)가 상호 결합된 상태에서 그 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)을 키 용접하며 그 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 앗세이를 형성한다.

상기 용접기기(117)는 프로젝션 용접 양극과 프로젝션 용접 음극을 가진 것으로, 그 프로젝션 용접 양극은 인너 패널(3)에 접촉되며, 프로젝션 용접 음극은 아웃터 패널(1)에 접촉된다.

이러한 용접기기(117)의 프로젝션 용접 양극과 프로젝션 용접 음극 중 하나는 용접 실린더(131)에 의해 가동될 수 있으며, 그 용접기기(117)는 제2 이동부재(133)에 의하여 지그 프레임(113)에 왕복 이동 가능하게 설치되며, 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)에 복수 점의 용접 점을 형성한다.

상기에서 제2 이동부재(133)는 서보 모터(135)의 회전력을 직선 운동으로 변환시키는 엘엠 가이드(137)를 포함할 수 있다.

이에 더하여 본 발명의 실시예에 의한 상기 인너 지그(110)는 지그 프레임(113)에 설치되며, 뒤에서 더욱 설명될 아웃터 지그(140)와 결합되는 기준 핀(139)을 더 포함하고 있다. 상기 기준 핀(139)은 한 쌍으로 구비되며, 아웃터 지그(140)의 기준 위치를 잡아주는 기능을 하게 된다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 상기 아웃터 지그(140)는 아웃터 패널(1)을 규제하기 위한 것으로, 제2 핸들링 로봇(R2)의 아암 선단에 장착된다.

이러한 아웃터 지그(140)는 아웃터 패널(1)을 규제한 상태로, 제2 핸들링 로봇(R2)에 의해 뒤에서 더욱 설명될 실러 도포유닛(170) 측으로 이동될 수 있으며, 인너 패널(3)을 규제하고 있는 인너 지그(110)와 상호 결합될 수 있다.

그리고, 상기 아웃터 지그(140)는, 인너 지그(110)와 상호 결합되며 그 인너 지그(110)의 용접기기(117)를 통해 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)을 키 용접한 상태에서, 그 앗세이를 규제한 상태로 제2 핸들링 로봇(R2)을 통해 뒤에서 더욱 설명될 롤러 헤밍유닛(180) 측으로 이동될 수 있다.

여기서, 상기 인너 지그(110)와 아웃터 지그(140)는 인너 패널(3)과 아웃터 패널(1)을 각각 규제한 상태로 제1 및 제2 핸들링 로봇(R1, R2)에 의해 공중에서 상호 결합될 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치에 적용되는 아웃터 지그를 도시한 도면이다.

도 6과 함께 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 상기 아웃터 지그(140)는 제2 핸들링 로봇(R2)의 아암 선단에 고정 브라켓(142)을 통해 장착되는 지그 베이스(141)와, 그 지그 베이스(141)에 설치되는 헤밍 베드(143) 및 클램퍼들(145)을 포함하고 있다.

상기에서 헤밍 베드(143)는 서로 키 용접된 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 앗세이를 롤러 헤밍 가공하기 위해 그 앗세이의 아웃터 패널(1)을 지지하는 것으로, 장착 브라켓(152)을 통해 지그 베이스(141)에 일정 간격을 두고 설치된다.

이러한 헤밍 베드(143)는 앗세이의 헤밍 가공 부위에 대응하는 형상의 프레임으로서, 그 헤밍 베드(143)의 외측 면에는 뒤에서 더욱 설명될 롤러 헤밍유닛(180)을 가이드 하는 가이드 홈(147)이 형성되어 있다.

상기 클램퍼들(145)은 아웃터 패널(1) 및 그 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 앗세이를 규제(클램핑)하는 것으로, 지그 베이스(141)에 복수 개로 설치되며, 클램핑 실린더와 로케이터를 포함하는 통상적인 구조의 클램핑 장치로서 구비된다.

더 나아가, 본 발명의 실시예에 의한 상기 아웃터 지그(140)는 지그 베이스(141)에 설치되는 진공 그리퍼들(151) 및 위치 결정부재(153)를 더 포함하고 있다.

상기 진공 그리퍼들(151)은 아웃터 패널(1)의 스킨 면을 진공압으로 흡착하는 것으로, 실린더 등에 의해 지그 베이스(141)에 이동 가능하게 설치될 수 있으며, 그 지그 베이스(141)에 고정되게 설치될 수도 있다.

상기 위치 결정부재(153)는 인너 지그(110)와 결합되는 부분으로, 지그 베이스(141)에 한 쌍으로 설치되며, 위에서 언급한 바 있는 인너 지그(110)의 기준 핀(139)이 결합되는 기준홀(155)을 형성하고 있다.

즉, 상기 인너 지그(110)의 기준 핀(139)은 위치 결정부재(153)의 기준홀(155)에 핀 결합(체결)되며, 그 인너 지그(110)와 아웃터 지그(140)의 결합 위치를 결정하게 된다.

한편, 도 6을 참조하면 본 발명의 실시예에 의한 상기 실러 도포유닛(170)은 아웃터 지그(140)에 규제된 아웃터 패널(1)에 실러를 도포하기 위한 것으로, 작업장의 바닥에 직립하게 설치된 제1 포스트(171)에 정치 식으로 설치될 수 있다.

상기 실러 도포유닛(170)은 실러 공급유닛(도면에 도시되지 않음)을 통해 공급되는 실러를 분사할 수 있는 실러 분사 노즐건을 구비하는 바, 이러한 실러 도포유닛(170)의 구성은 전기 실시예와 동일하므로, 이하에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

여기서, 상기 실러 도포유닛(170)은 제1 포스트(171)에 고정된 상태로, 제2 핸들링 로봇(R2)에 의해 회전하는 아웃터 지그(140)의 아웃터 패널(1)에 실러를 도포할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 의한 상기 롤러 헤밍유닛(180)은 서로 키 용접된 상태로 아웃터 지그(140)에 규제되어 있는 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 앗세이를 헤밍 가공하기 위한 것이다.

상기 롤러 헤밍유닛(180)은 작업장의 바닥에 직립하게 설치된 제2 포스트(181)에 정치 식으로 설치될 수 있다.

상기 롤러 헤밍유닛(180)은 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 가장자리 부분을 따라 이동하는 트윈 헤밍 롤러를 통해 아웃터 패널(1)의 플랜지 부분을 인너 패널(3)의 선단으로 접어 앗세이를 헤밍 가공할 수 있다.

여기서, 상기 롤러 헤밍유닛(180)의 트윈 헤밍 롤러는 위에서 언급한 바 있는 헤밍 베드(143)의 가이드 홈(147)을 따라 회전하면서 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 앗세이를 헤밍 가공할 수 있다.

이러한 롤러 헤밍유닛(180)의 구성은 전기 실시예와 동일하므로, 이하에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 롤러 헤밍유닛(180)은 제2 포스트(181)에 고정된 상태로, 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 앗세이를 규제하고 있는 아웃터 지그(140)를 제2 핸들링 로봇(R2)을 통해 회전시킴으로써 앗세이를 헤밍 가공할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치(200)를 이용하여 차량용 파트를 조립하는 공정을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치를 이용한 차량용 파트의 조립 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.

우선, 본 발명의 실시예에서는 도 9a에서와 같이 파레트에 수납된 인너 패널(3)을 인너 지그(110)를 통해 규제하고, 그 인너 지그(110)를 제1 핸들링 로봇(R1)을 통해 제2 핸들링 로봇(R2) 측으로 이동시킨다.

여기서, 상기 인너 지그(110)는 클램퍼들(115)을 통해 인너 패널(3)을 규제하는데, 차종에 따라 제1 이동부재(121)에 의해 이동하며 그 인너 패널(3)을 규제할 수 있다.

이러는 과정을 거치는 동안, 본 발명의 실시예에서는 파레트에 수납된 아웃터 패널(1)을 아웃터 지그(140)의 클램퍼들(145)을 통해 규제하고, 그 아웃터 지그(140)를 제2 핸들링 로봇(R2)을 통해 실러 도포유닛(170) 측으로 이동시킨다.

이 경우, 아웃터 지그(140)는 헤밍 베드(143)를 통해 아웃터 패널(1)을 지지하며, 진공 그리퍼들(151)을 통해 아웃터 패널(1)의 스킨 면을 진공압으로 흡착하고, 클램퍼들(145)을 통해 아웃터 패널(1)을 규제(클램핑)한다.

상기와 같이 아웃터 지그(140)를 통해 아웃터 패널(1)을 규제하고, 그 아웃터 지그(140)를 실러 도포유닛(170) 측으로 이동시킨 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 실러 도포유닛(170)을 통해 아웃터 패널(1)에 실러를 도포한다.

이 때, 상기 실러 도포유닛(170)은 제1 포스트(171)에 고정된 상태로, 제2 핸들링 로봇(R2)에 의해 회전하는 아웃터 지그(140)의 아웃터 패널(1)에 실러를 도포할 수 있다.

한편, 상기한 바와 같이 아웃터 패널(1)에 실러를 도포한 후, 본 발명의 실시예에서는 도 9b에서와 같이 제2 핸들링 로봇(R2)을 통해 아웃터 지그(140)를 제1 핸들링 로봇(R1) 측으로 이동시킨다.

그리고 나서, 본 발명의 실시예에서는 제1 및 제2 핸들링 로봇(R1, R2)을 통해 인너 지그(110)와 아웃터 지그(140)를 상호 결합하는데, 인너 지그(110)의 기준 핀(139)을 아웃터 지그(140)의 위치 결정부재(153)의 기준홀(155)에 핀 결합하며 그 인너 지그(110)와 아웃터 지그(140)의 결합 위치를 결정하게 된다.

이렇게 인너 패널(3)을 규제하고 있는 인너 지그(110)와 아웃터 패널(1)을 규제하고 있는 아웃터 지그(140)를 상호 결합한 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 인너 지그(110)의 용접기기(117)를 통해 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)을 키 용접하며, 그 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 앗세이를 형성한다.

다음으로, 본 발명의 실시예에서는 도 9c에서와 같이 인너 패널(3)에 대한 인너 지그(110)의 규제를 해제하고, 제1 핸들링 로봇(R1)을 통해 인너 지그(110)를 앗세이로부터 분리한다. 이 때 상기 아웃터 지그(140)의 클램퍼들(145)은 앗세이를 규제하고 있다.

이어서, 본 발명의 실시예에서는 상기 앗세이를 규제하고 있는 아웃터 지그(140)를 제2 핸들링 로봇(R2)을 통해 롤러 헤밍유닛(180) 측으로 이동시킨다.

이 후, 상기 앗세이를 규제하고 있는 아웃터 지그(140)를 제2 핸들링 로봇(R2)을 통해 회전시키면서 제2 포스트(181)에 고정된 롤러 헤밍유닛(180)을 통해 그 앗세이를 헤밍 가공한다.

여기서, 상기 롤러 헤밍유닛(180)은 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 가장자리 부분을 따라 이동하며 회전하는 트윈 롤러를 통해 아웃터 패널(1)의 플랜지 부분을 인너 패널(3)의 선단으로 접어 헤밍 가공할 수 있다.

이 경우, 상기 롤러 헤밍유닛(180)의 트윈 롤러는 헤밍 베드(143)의 가이드 홈(147)을 따라 안내되며, 아웃터 패널(1)의 플랜지 부분을 양방향으로 가압하며 헤밍 가공할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 이와 같은 일련의 공정을 거치며 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)을 헤밍 가공함으로써 도어 어셈블리와 같은 차량용 무빙 파트를 조립할 수 있게 된다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파트의 조립 장치(200)에 의하면, 인너 지그(110)와 아웃터 지그(140)를 로봇을 통해 공중에서 결합하며 키 용접하고, 아웃터 패널(1)과 인너 패널(3)의 앗세이를 로봇을 통하여 헤밍 가공할 수 있으므로, 차종 별로 사양이 다른 파트를 단시간에 조립할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 차종 변환 시 헤밍 다이를 이송시키는 기존의 다이 이송장치를 삭제할 수 있으므로 전체 조립 공정의 싸이클 타임을 단축할 수 있으며, 차종 별로 헤밍 다이와 지그를 제작하지 않아도 되므로 설비 투자비를 절감할 수 있고, 다차종의 혼류 생산에 유연하게 대처할 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... 아웃터 패널 3... 인너 패널
10, 170... 실러 도포유닛 11... 실러건
20... 메리지 지그 21... 제1 로딩 지그
23... 제2 로딩 지그 25... 캐리지
27... 레일부재 30... 규제 패드
113, 31... 지그 프레임 32, 62, 111, 142... 고정 브라켓
33, 65, 115, 145... 클램퍼들 34... 트랜지스터
35... 제1 프로젝션 용접전극 36... 부스 바
37... 제2 프로젝션 용접전극 41... 툴링 핀
43, 139... 기준 핀 60... 헤밍 지그
61, 141... 지그 베이스 63, 143... 헤밍 베드
67, 152... 장착 브라켓 69, 147... 가이드 홈
71, 151... 진공 그리퍼 73, 153... 위치 결정부재
75... 지지대 77, 155... 기준홀
80... 툴 교환유닛 90, 180... 롤러 헤밍유닛
91... 선행 롤러 93... 후행 롤러
95... 이동부재 RH1, RH2... 로봇 행거
R1, R2, R3, R4... 핸들링 로봇 110... 인너 지그
117... 용접기기 121... 제1 이동부재
123, 135... 서보모터 125, 137... 엘엠 가이드
131... 용접 실린더 133... 제2 이동부재
140... 아웃터 지그 171... 제1 포스트
181... 제2 포스트

Claims (21)

1. 아웃터 패널과 인너 패널로 이루어진 차량용 파트를 조립하기 위한 조립 장치로서,
   제1 핸들링 로봇의 아암에 설치되며, 메리지 지그에 고정된 아웃터 패널에 실러를 도포하는 실러 도포유닛;
   제2 핸들링 로봇의 아암에 장착되며, 상기 실러가 도포된 아웃터 패널에 인너 패널이 셋팅된 상태에서, 인너 패널을 규제하며 아웃터 패널과 인너 패널을 키 용접하는 규제 패드;
   제3 핸들링 로봇의 아암에 장착되고, 서로 키 용접된 아웃터 패널과 인너 패널의 앗세이를 상기 제2 핸들링 로봇을 통해 상기 메리지 지그로부터 언로딩 한 규제 패드와 결합되며, 상기 앗세이의 아웃터 패널을 규제하는 헤밍 지그; 및
   제4 핸들링 로봇에 설치되며, 상기 규제 패드와 헤밍 지그 사이에 규제된 상기 앗세이를 헤밍 가공하는 롤러 헤밍유닛;
   을 포함하는 차량용 파트의 조립 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 헤밍 지그는 상기 제3 핸들링 로봇에 의해 공중에서 상기 규제 패드와 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 아웃터 패널을 규제하며 그 아웃터 패널을 상기 메리지 지그에 로딩하기 위한 제1 로딩 지그가 구비된 제1 로봇 행거와,
   상기 인너 패널을 규제하며 그 인너 패널을 상기 메리지 지그 상의 아웃터 패널에 로딩하기 위한 제2 로딩 지그가 구비된 제2 로봇 행거
   를 더 포함하는 차량용 파트의 조립 장치.
4. 삭제
5. 제3 항에 있어서,
   상기 제2 로봇 행거를 상기 메리지 지그 측으로 이동시키기 위한 캐리지를 더 포함하는 차량용 파트의 조립 장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 규제 패드는,
   상기 제2 핸들링 로봇의 아암에 고정되는 지그 프레임과,
   상기 지그 프레임에 설치되며, 상기 인너 패널을 규제하는 복수 개의 클램퍼들과,
   상기 지그 프레임의 일측에 설치되며, 상기 인너 패널에 접촉되는 제1 프로젝션 용접전극과,
   상기 지그 프레임의 다른 일측에 설치되며, 상기 아웃터 패널에 접촉되는 제2 프로젝션 용접전극
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 규제 패드는,
   상기 지그 프레임에 설치되며, 상기 인너 패널의 기준 위치를 잡아주는 툴링핀과,
   상기 지그 프레임에 설치되고, 상기 헤밍 지그와 결합되며, 상기 헤밍 지그의 기준 위치를 잡아주는 기준핀
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 헤밍 지그는,
   상기 제3 핸들링 로봇의 아암에 고정되는 지그 베이스와,
   상기 지그 베이스에 일정 간격을 두고 설치되며, 상기 앗세이의 아웃터 패널을 지지하는 헤밍 베드와,
   상기 지그 베이스에 설치되며, 상기 앗세이의 아웃터 패널을 규제하는 복수 개의 클램퍼들
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 헤밍 지그는,
   상기 지그 베이스에 설치되며, 상기 아웃터 패널의 스킨면을 진공 흡착하는 복수 개의 진공 그리퍼들과,
   상기 지그 베이스에 설치되며, 상기 규제 패드와 결합되는 위치 결정부재와,
   상기 지그 베이스에 설치되며, 상기 앗세이의 일측을 지지하는 지지대
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 규제 패드는 상기 헤밍 지그와 결합되며 상기 헤밍 지그의 기준 위치를 잡아주는 기준핀을 포함하며,
    상기 위치 결정부재에는 상기 기준핀이 결합되는 기준홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
11. 제8 항에 있어서,
    상기 헤밍 베드는,
    상기 앗세이의 헤밍 가공 부위에 대응하는 형상의 프레임으로서, 상기 롤러 헤밍유닛을 가이드 하는 가이드 홈이 외측 면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
12. 제1 항에 있어서,
    상기 롤러 헤밍유닛은,
    상기 앗세이의 가장자리 단을 프리 헤밍하는 선행 롤러와,
    상기 선행 롤러에 대응하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 앗세이의 가장자리단을 화이널 헤밍하는 후행 롤러
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
13. 아웃터 패널과 인너 패널로 이루어진 차량용 파트를 조립하기 위한 조립 장치로서,
    제1 핸들링 로봇의 아암에 설치되며, 인너 패널을 규제하는 인너 지그;
    제2 핸들링 로봇의 아암에 장착되며, 아웃터 패널을 규제하는 아웃터 지그;
    작업장의 바닥에 직립하게 설치된 포스트에 구비되며, 상기 아웃터 지그에 규제된 아웃터 패널에 실러를 도포하는 실러 도포유닛; 및
    작업장의 바닥에 직립하게 설치된 포스트에 구비되며, 상기 아웃터 패널과 인너 패널의 앗세이를 헤밍 가공하는 롤러 헤밍유닛;을 포함하며,
    상기 인너 지그와 상기 아웃터 지그는 인너 패널과 아웃터 패널을 각각 규제한 상태로 상호 결합되되, 상기 인너 지그는 상기 아웃터 패널과 인너 패널을 키 용접하며,
    상기 키 용접된 아웃터 패널과 인너 패널의 앗세이로부터 상기 인너 지그가 분리된 상태에서, 상기 롤러 헤밍유닛은 상기 아웃터 지그에 규제된 상기 앗세이를 헤밍 가공하는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 인너 지그와 아웃터 지그는 인너 패널과 아웃터 패널을 규제한 상태로 상기 제1 및 제2 핸들링 로봇에 의해 공중에서 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 아웃터 지그는 서로 키 용접된 아웃터 패널과 인너 패널의 앗세이를 규제한 상태로 상기 제2 핸들링 로봇을 통해 상기 롤러 헤밍유닛으로 이동되며,
    상기 롤러 헤밍유닛은 상기 포스트에 고정된 상태로, 상기 제2 핸들링 로봇에 의해 회전되는 상기 앗세이를 헤밍 가공하는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
16. 제13 항에 있어서,
    상기 인너 지그는,
    상기 제1 핸들링 로봇의 아암에 고정되는 지그 프레임과,
    상기 지그 프레임에 이동부재를 통해 이동 가능하게 설치되며, 상기 인너 패널을 규제하는 복수 개의 클램퍼들과,
    상기 지그 프레임에 이동부재를 통해 이동 가능하게 설치되며, 상기 아웃터 패널과 인너 패널을 키 용접하는 용접기기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
17. 제16 항에 있어서,
    상기 인너 지그는,
    상기 지그 프레임에 설치되고, 상기 아웃터 지그와 결합되며, 상기 아웃터 지그의 기준 위치를 잡아주는 기준핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
18. 제13 항에 있어서,
    상기 아웃터 지그는,
    상기 제2 핸들링 로봇의 아암에 고정되는 지그 베이스와,
    상기 지그 베이스에 일정 간격을 두고 설치되며, 상기 앗세이의 아웃터 패널을 지지하는 헤밍 베드와,
    상기 지그 베이스에 설치되며, 상기 앗세이의 아웃터 패널을 규제하는 복수 개의 클램퍼들
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
19. 제18 항에 있어서,
    상기 아웃터 지그는,
    상기 지그 베이스에 설치되며, 상기 아웃터 패널의 스킨면을 진공 흡착하는 복수 개의 진공 그리퍼들과,
    상기 지그 베이스에 설치되며, 상기 인너 지그와 결합되는 위치 결정부재
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
20. 제19 항에 있어서,
    상기 인너 지그는 상기 아웃터 지그와 결합되며 상기 아웃터 지그의 기준 위치를 잡아주는 기준핀을 포함하고,
    상기 위치 결정부재에는 상기 기준핀이 결합되는 기준홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
21. 제18 항에 있어서,
    상기 헤밍 베드는,
    상기 앗세이의 헤밍 가공 부위에 대응하는 형상의 프레임으로서, 상기 롤러 헤밍유닛을 가이드 하는 가이드 홈이 외측 면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 파트의 조립 장치.
    

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