KR101803563B1 - 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인 및 차체 조립 방법 - Google Patents

자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인 및 차체 조립 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 차체 조립에 이르기까지 각 단계의 효율성, 작업 편의성, 에러 발생 여부 등의 검증이 용이한 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인 및 차체 조립 방법을 제공한다. 따라서, 개시된 본 발명인 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인은, 제1 언더 보디 조립 스테이지와, 제1 메인 보디 조립 스테이지와, 중간 취출 스테이지와, 트롤리를 포함한다. 트롤리는 조립 작업 중인 차체를 상기 스테이지들 중의 일 스테이지에서 인접한 다른 일 스테이지로 이송할 때 상기 조립 작업 중인 차체를 지지한다. 또한, 상기 각 스테이지는, 상기 트롤리를 이송할 때 상기 트롤리를 굴러갈 수 있게 지지하는 이송 롤러와, 상기 각 스테이지의 바닥 상측에 설치되어서 상기 이송 롤러를 승강 가능하게 지지하는 리프트를 구비한다. 본 발명에 따르면, 차체 조립용 스테이지 간의 차체 이송을 이송 롤러와 트롤리를 이용함으로써, 이송 과정에서 차체의 변형 가능성이 최소화되고, 차체 조립 완성까지의 시간 단축이 용이하다.

Description

자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인 및 차체 조립 방법{Assembly line and method for vehicle body-in-white manufacturing}
본 발명은 자동차의 프로토 타입 차체 조립에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차체의 각 부분을 결합하여 차체를 형성하는 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인 및 차체 조립 방법에 관한 것이다.
도 1은 자동차 차체의 일 예를 도시한 사시도로서, 이를 참조하면, 자동차의 차체(BIW; body In White)(1)는 일반적으로, 엔진룸(engine room)(2), 프론트 플로어(front floor)(3), 리어 플로어(rear floor)(4), 사이드 대쉬(side dash)(5), 사이드 실(side sill)(6) 등을 포함하는 언더 보디(under body)(8)와, 사이드 보디(side body)(11), 루프 레일(roof rail)(12), 루프(roof)(13), 파셜 쉐프(partial shelf)(14), 에이프런(apron)(15), 사이드 휠(side wheel)(6) 등을 포함하는 메인 보디(main body)(19)로 이루어진다. 상기 차체(1)를 구성하는 각 부분들은 통상적으로 용접에 의해 결합 조립되며, 차체 조립용 스테이지에서 용접이 수행된다.
종래의 프로 차체 조립 라인은 통상적으로, 언더 보디 조립용 스테이지와 메인 보디 조립용 스테이지를 구비한다. 언더 보디 조립용 스테이지에서 언더 보디를 조립하고, 조립된 언더 보디를 호이스트(hoist)를 이용하여 메인 보디 조립용 스테이지로 이동하고, 여기서 언더 보디에 메인 보디를 결합 조립하는 과정으로 차체(BIW)가 제작된다.
그런데, 이러한 종래의 프로토 타입(proto type) 차체 조립 라인은 호이스트를 이용해 무거운 언더 보디를 이송하므로 이송 과정의 부주의 또는 자중(自重)으로 인한 차체의 변형이 야기될 수 있고, 차체가 완성된 이후에야 측정을 통해 치수 불량이나 하자 유무를 파악할 수 있으므로 차체 조립에 이르기까지 각 단계의 효율성, 작업 편의성, 에러 발생 여부 등의 검증이 어렵고 비용이 증대될 수 있다.
한편, 상기 차체는 랙 및 피니언 장비에 의하여 승강 된다. 상기 랙 피니언 장비를 이용하게 되면, 작업 높이가 요구된다. 이에 따라서 랙 피니언 장비를 설치하기 위하여, 바닥에 핏트(pit)를 파거나 작업대를 만들게 된다. 결과적으로, 프로토 타입 차체 제작 공정을 세분화하여서 제작할 수 없게 됨으로써, 제조 시간이 증가하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은, 차체 조립에 이르기까지 각 단계의 효율성, 작업 편의성, 에러 발생 여부 등의 검증이 용이한 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인 및 차체 조립 방법을 제공한다.
또한, 차체 조립용 스테이지 간의 차체 이송 과정에서 야기될 수 있는 차체의 변형 가능성을 최소화하는 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인 및 차체 조립 방법을 제공한다.
또한, 차체 조립 완성까지의 시간을 용이하게 단축할 수 있는 차체 조립 라인 및 차체 조립 방법을 제공한다.
본 발명은, 엔진룸, 프론트 플로어, 및 리어 플로어를 일체로 결합하여 차체의 언더 보디를 형성하는 작업이 수행되는 제1 언더 보디 조립 스테이지, 상기 언더 보디에 차체의 사이드 보디를 결합하는 작업이 수행되는 제1 메인 보디 조립 스테이지, 조립 완료된 차체를 검사하기 위하여 상기 차체를 취출하는 작업이 수행되는 최종 취출 스테이지, 상기 제1 언더 보디 조립 스테이지와 제1 메인 보디 조립 스테이지 사이에 마련되는 것으로, 상기 언더 보디를 검사하기 위하여 상기 언더 보디를 취출하는 작업이 수행되는 중간 취출 스테이지, 및 조립 작업 중인 차체를 상기 스테이지들 중의 일 스테이지에서 인접한 다른 일 스테이지로 이송할 때 상기 조립 작업 중인 차체를 지지하는 트롤리를 구비하고, 상기 각 스테이지는, 상기 트롤리를 이송할 때 상기 트롤리를 굴러갈 수 있게 지지하는 이송 롤러, 및 상기 이송 롤러를 승강 가능하게 지지하는 리프트를 구비하는 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인을 제공한다.
상기 제1 언더 보디 조립 스테이지는, 상기 리프트의 주변에 배치되는, 조립 작업 중인 차체의 언더 보디를 고정 지지하는 복수의 위치 고정 핀, 및 상기 복수의 위치 고정 핀이 지지되는 것으로, 상기 위치 고정 핀이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 핀 장착 홀(hole)을 구비한 핀 설치 프레임을 더 구비할 수 있다
상기 제1 메인 보디 조립 스테이지는, 상기 리프트의 주변에 배치되는, 조립 작업 중인 차체의 언더 보디를 고정 지지하는 복수의 위치 고정 핀, 상기 복수의 위치 고정 핀이 지지되는 것으로, 상기 위치 고정 핀이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 핀 장착 홀(hole)을 구비한 핀 설치 프레임, 상기 사이드 보디(side body)를 매달아 지지하는 복수의 암(arm), 및 상기 복수의 암이 지지되는 것으로, 상기 암이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 암 장착 홀(hole)을 구비한 벅 프레임(buck frame)을 더 구비할 수 있다.
상기 최종 취출 스테이지 및 중간 취출 스테이지는 각각, 원형 레일, 및 상기 원형 레일에 탑재되어 상기 원형 레일의 원 중심에 대해 자전 가능한 회전 다이를 더 구비하고, 상기 회전 다이에 상기 리프트가 탑재될 수 있다.
상기 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인은, 상기 제1 언더 보디 조립 스테이지와 상기 중간 취출 스테이지 사이에 마련되는 것으로, 상기 제1 언더 보디 조립 스테이지에서 이송된 언더 보디에 사이드 실(side sill)을 결합하는 작업이 수행되는 제2 언더 보디 조립 스테이지를 더 구비하고, 상기 제2 언더 보디 조립 스테이지는, 상기 트롤리를 이송할 때 상기 트롤리를 굴러갈 수 있게 지지하는 이송 롤러, 상기 이송 롤러를 승강 가능하게 지지하는 리프트, 상기 리프트의 주변에 배치되는, 조립 작업 중인 차체의 언더 보디를 고정 지지하는 복수의 위치 고정 핀; 상기 복수의 위치 고정 핀이 지지되는 것으로, 상기 위치 고정 핀이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 핀 장착 홀(hole)을 구비한 핀 설치 프레임, 및 상기 사이드 실을 지지하는 사이드 실 지그를 구비할 수 있다.
상기 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인은, 상기 제2 언더 보디 조립 스테이지와 상기 중간 취출 스테이지 사이에 마련되는 것으로, 상기 제2 언더 보디 조립 스테이지에서 이송된 언더 보디에 사이드 대쉬(side dash)를 결합하는 작업이 수행되는 제3 언더 보디 조립 스테이지를 더 구비하고, 상기 제3 언더 보디 조립 스테이지는, 상기 트롤리를 이송할 때 상기 트롤리를 굴러갈 수 있게 지지하는 이송 롤러, 상기 이송 롤러를 승강 가능하게 지지하는 리프트, 상기 리프트의 주변에 배치되는, 조립 작업 중인 차체의 언더 보디를 고정 지지하는 복수의 위치 고정 핀, 상기 복수의 위치 고정 핀이 지지되는 것으로, 상기 위치 고정 핀이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 핀 장착 홀(hole)을 구비한 핀 설치 프레임, 및 상기 사이드 대쉬를 지지하는 사이드 대쉬 지그를 구비할 수 있다.
상기 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인은, 상기 제1 메인 보디 조립 스테이지와 상기 최종 취출 스테이지 사이에 마련되는 것으로, 상기 사이드 보디에 휠 사이드(wheel side)를 헤밍(hemming) 결합하는 작업이 수행되는 제2 메인 보디 조립 스테이지를 더 구비하고, 상기 제2 메인 보디 조립 스테이지는, 상기 트롤리를 이송할 때 상기 트롤리를 굴러갈 수 있게 지지하는 이송 롤러, 상기 이송 롤러를 승강 가능하게 지지하는 리프트, 상기 리프트의 주변에 배치되는, 조립 작업 중인 차체의 언더 보디를 고정 지지하는 복수의 위치 고정 핀, 상기 복수의 위치 고정 핀이 지지되는 것으로, 상기 위치 고정 핀이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 핀 장착 홀(hole)을 구비한 핀 설치 프레임, 및 상기 휠 사이드를 상기 사이드 보디에 헤밍 결합하는 헤밍 툴(hemming tool)을 구비할 수 있다.
상기 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인은, 상기 제2 메인 보디 조립 스테이지와 상기 최종 취출 스테이지 사이에 마련되는 것으로, 상기 사이드 보디에 루프(roof)를 결합하는 작업이 수행되는 제3 메인 보디 조립 스테이지를 더 구비하고, 상기 제3 메인 보디 조립 스테이지는, 상기 트롤리를 이송할 때 상기 트롤리를 굴러갈 수 있게 지지하는 이송 롤러, 상기 이송 롤러를 승강 가능하게 지지하는 리프트, 상기 리프트의 주변에 배치되는, 조립 작업 중인 차체의 언더 보디를 고정 지지하는 복수의 위치 고정 핀, 상기 복수의 위치 고정 핀이 지지되는 것으로, 상기 위치 고정 핀이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 핀 장착 홀(hole)을 구비한 핀 설치 프레임; 상기 사이드 보디(side body)를 매달아 지지하는 복수의 암(arm), 상기 복수의 암이 지지되는 것으로, 상기 암이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 암 장착 홀(hole)을 구비한 벅 프레임(buck frame), 및, 지상에 지지되지 않은 채 상기 루프를 매달아 지지하고 상기 사이드 보디까지 수송하는 루프 호이스트 지그(roof hoist jig)를 구비할 수 있다.
상기 리프트는, 상기 이송 롤러를 지지하는 상판, 상기 상판 아래에 배치되는 하판, 상기 하판에 고정 지지되고, 코일 스프링과 판 스프링을 내부에 구비하여, 상기 판 스프링이 상기 코일 스프링의 나선 코일 사이에 개재되어 기둥을 형성하여 상기 상판을 상승시키고, 반대로 상기 판 스프링이 상기 코일 스프링의 나선 코일에서 분리되어 상기 기둥이 붕괴됨으로써 상기 상판을 하강시키도록 구성된 승강 액추에이터, 상기 하판에 고정 지지되고, 상기 승강 액추에이터를 구동하는 모터, 및 중앙이 힌지 결합된 제1 및 제2 바(bar)를 구비하고, 상기 제1 바의 일 측 단부는 상기 하판에 힌지 결합되고, 상기 제1 바의 타 측 단부는 상기 상판을 지지하고, 상기 제2 바의 일 측 단부는 상기 상판에 힌지 결합되고, 상기 제2 바의 타 측 단부는 상기 하판에 의해 지지되는 교차형 지지대를 구비할 수 있다.
또한 본 발명은, 제1 언더 보디 조립 스테이지에서 엔진룸, 프론트 플로어, 및 리어 플로어를 일체로 결합하여 차체의 언더 보디를 형성하는 제1 언더 보디 조립 단계; 상기 제1 언더 보디 조립 단계 후에 제2 언더 보디 조립 스테이지에서 상기 언더 보디에 사이드 실(side sill)을 결합하는 제2 언더 보디 조립 단계; 상기 제2 언더 보디 조립 단계 후에 제3 언더 보디 조립 스테이지에서 상기 언더 보디에 사이드 대쉬(side dash)를 결합하는 제3 언더 보디 조립 단계; 상기 제3 언더 보디 조립 단계 후에 상기 언더 보디를 검사하기 위하여 중간 취출 스테이지에서 상기 언더 보디를 취출하고, 상기 언더 보디의 검사 후 정상이면 상기 중간 취출 스테이지에 상기 언더 보디를 탑재하는 중간 검사 단계; 상기 중간 검사 단계 후에 제1 메인 보디 조립 스테이지에서 상기 언더 보디에 차체의 사이드 보디를 결합하는 제1 메인 보디 조립 단계; 상기 제1 메인 보디 조립 단계 후에 제2 메인 보디 조립 스테이지에서 상기 사이드 보디에 휠 사이드(wheel side)를 헤밍(hemming) 결합하는 제2 메인 보디 조립 단계; 상기 제2 메인 보디 조립 단계 후에 제3 메인 보디 조립 스테이지에서 상기 사이드 보디에 루프(roof)를 결합하는 제3 메인 보디 조립 단계; 및, 상기 제3 메인 보디 조립 단계 후에 조립 완료된 차체를 검사하기 위하여 최종 취출 스테이지에서 상기 차체를 취출하는 최종 취출 단계;를 구비하고, 조립 작업 중인 차체를 상기 스테이지들 중의 일 스테이지에서 인접한 다른 일 스테이지로 이송할 때에는 일 방향으로 배열된 복수의 이송 롤러에 굴러갈 수 있게 탑재된 트롤리에 상기 조립 작업 중인 차체를 탑재하고, 상기 트롤리를 상기 다른 일 스테이지를 향해 밀어 이송하는 것을 특징으로 하는 자동차의 프로토 타입 차체 조립 방법을 제공한다.
본 발명의 차체 조립 라인 및 차체 조립 방법은 언더 보디 조립 후 및 차체 조립 완성 후에 검증을 위한 측정이 수행될 수 있어, 차체 조립에 이르기까지 각 단계에서 작업 불량, 에러 발생 여부를 쉽게 파악할 수 있을 뿐 아니라, 각 단계의 효율성, 작업 편의성 등을 용이하게 파악할 수 있다. 따라서, 이를 통한 비용 절감이 가능하다.
또한, 차체 조립용 스테이지 간의 차체 이송을 호이스트(hoist)에 의존하지 않고 이송 롤러와 트롤리를 이용함으로써, 이송 과정에서 차체의 변형 가능성이 최소화되고, 차체 조립 완성까지의 시간 단축이 용이하다.
도 1은 자동차의 프로토 타입 차체의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인을 도시한 구성도이다.
도 3은 도 2의 제1 언더 보디 조립 스테이지의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2의 리프트를 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 리프트의 승강 메커니즘을 설명하는 사시도이다.
도 6은 도 2의 제2 언더 보디 조립 스테이지의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 2의 제3 언더 보디 조립 스테이지의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 2의 중간 취출 스테이지의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 2의 제1 메인 보디 조립 스테이지의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 10은 도 2의 제2 메인 보디 조립 스테이지에 구비된 헤밍 툴(hemming tool)의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 2의 제3 메인 보디 조립 스테이지에 구비된 루프 호이스트 지그의 일 예를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프로토 타입 차체 조립 라인 및 차체 조립 방법을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인을 도시한 구성도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 조립 라인(20)은 제1 내지 제3 언더 보디 조립 스테이지(30, 40, 50)와, 중간 취출 스테이지(60)와, 제1 내지 제3 메인 보디 조립 스테이지(70, 80, 90)와, 최종 취출 스테이지(100)와, 조립 작업 중인 차체를 상기 스테이지들(30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) 중의 일 스테이지에서 인접한 다른 일 스테이지로 이송할 때 상기 조립 작업 중인 차체를 지지하는 트롤리(22)를 구비한다. 상기 8개의 스테이지들(30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100)은 일렬로 배열된다.
각 스테이지들(30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100)마다 복수의 이송 롤러(24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g, 24h)를 구비하고, 상기 이송 롤러들(24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g, 24h)은 상기 스테이지들의 배열 방향과 같은 방향으로 일렬 배열되고, 일 이송 롤러의 단부는 인접한 이송 롤러의 단부와 이어질 수 있다. 상기 이송 롤러(24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g, 24h)에 상기 트롤리(22)가 굴러갈 수 있게 탑재된다. 상기 트롤리(22)를 이송 롤러(24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g, 24h)의 배열 방향과 같은 방향으로 밀면 트롤리(22)를 지지하고 있는 이송 롤러(24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g, 24h)가 일 방향으로 회전하고, 트롤리(22)는 마찰 없이 일 스테이지(30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100)에서 인접한 다른 스테이지로 이송될 수 있다. 조립 작업 중인 차체를 일 스테이지(30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100)에서 인접한 다른 일 스테이지로 이송할 때에는 상기 트롤리(22)에 조립 작업 중인 차체를 탑재하고, 트롤리(22)를 상기 다른 일 스테이지를 향해 밀어 이송할 수 있다. 각 스테이지들(30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100)에는 트롤리(22)를 정확한 위치에서 멈추도록 스토퍼(stopper)(미도시)가 구비될 수 있다.
도 1과 도 2를 함께 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 차체 조립 방법을 설명할 수 있다. 차체 조립 방법은, 제1 언더 보디 조립 스테이지(30)에서 엔진룸(2), 프론트 플로어(3), 및 리어 플로어(4)를 일체로 결합하여 차체(1)의 언더 보디(8)를 형성하는 제1 언더 보디 조립 단계와, 상기 제1 언더 보디 조립 단계 후에 제2 언더 보디 조립 스테이지(40)에서 상기 언더 보디(8)에 사이드 실(side sill)(6)을 결합하는 제2 언더 보디 조립 단계와, 상기 제2 언더 보디 조립 단계 후에 제3 언더 보디 조립 스테이지(50)에서 상기 언더 보디(8)에 사이드 대쉬(side dash)(5)를 결합하는 제3 언더 보디 조립 단계와, 상기 제3 언더 보디 조립 단계 후에 상기 언더 보디(8)를 검사하기 위하여 중간 취출 스테이지(60)에서 상기 언더 보디(8)를 취출하고, 상기 언더 보디(8)의 검사 후 정상이면 상기 중간 취출 스테이지(60)에 상기 언더 보디(8)를 탑재하는 중간 검사 단계를 구비한다.
또한, 상기 차체 조립 방법은, 상기 중간 검사 단계 후에 제1 메인 보디 조립 스테이지(70)에서 상기 언더 보디(8)에 차체(1)의 사이드 보디(11)를 결합하는 제1 메인 보디 조립 단계와, 상기 제1 메인 보디 조립 단계 후에 제2 메인 보디 조립 스테이지(80)에서 상기 사이드 보디(11)에 사이드 휠(side wheel)(16)을 헤밍(hemming) 결합하는 제2 메인 보디 조립 단계와, 상기 제2 메인 보디 조립 단계 후에 제3 메인 보디 조립 스테이지(90)에서 상기 사이드 보디(11)에 루프(roof)(13)를 결합하는 제3 메인 보디 조립 단계와, 상기 제3 메인 보디 조립 단계 후에 조립 완료된 차체(1)를 검사하기 위하여 최종 취출 스테이지(100)에서 상기 차체(1)를 취출하는 최종 취출 단계를 구비한다.
도 3은 도 2의 제1 언더 보디 조립 스테이지의 일 예를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2의 리프트를 도시한 분해 사시도이며, 도 5는 도 4의 리프트의 승강 메커니즘을 설명하는 사시도이다. 도 1과 도 3을 함께 참조하면, 제1 언더 보디 조립 스테이지(30)는 엔진룸(2), 프론트 플로어(3), 및 리어 플로어(4)를 일체로 결합하여 차체(1)의 언더 보디(8)를 형성하는 작업이 수행되는 스테이지이다. 상기 제1 언더 보디 조립 스테이지(30)는 리프트(110)와, 상기 리프트(110)의 상판(111)에 의해 지지되는 복수의 이송 롤러(24a)를 구비한다. 상기 이송 롤러(24a)는 트롤리(22)를 굴러갈 수 있게 지지하고, 상기 리프트(110)는 상기 이송 롤러(24a)를 승강 가능하게 지지한다.
제1 언더 보디 조립 스테이지(30)는 리프트(10)의 주변에 배치되는 복수의 위치 고정 핀(33)과, 상기 복수의 위치 고정 핀(33)이 지지되는 핀 설치 프레임(31)을 구비한다. 상기 복수의 위치 고정 핀(33)은 그 상단부에 차체(1)의 일부인 언더 보디(under body)(8)를 고정 지지한다. 상기 핀 설치 프레임(31)은 사각형의 창틀 형태로 형성되었으며, 위치 고정 핀(33)이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 핀 장착 홀(hole)(32)이 형성되어 있다. 조립할 차종이 변경되어 언더 보디(8)의 형태와 크기가 변경되더라도 핀 설치 프레임(31)에서 위치 고정 핀(33)의 위치를 변경하여 재설치함으로써 변경된 언더 보디(8)도 또한 동일한 제1 언더 보디 조립 스테이지(30)를 이용하여 지지할 수 있다. 상기 핀 설치 프레임(31)은 플랫폼(39)에 고정될 수 있다.
구체적으로, 복수의 위치 고정 핀(33)을 이용하여 엔진룸(2), 프론트 플로어(3), 및 리어 플로어(4)를 적절한 위치에 배치 및 고정하고, 엔진룸(2)과 프론트 플로어(3)를 서로 용접하고, 프론트 플로어(3)와 리어 플로어(4)를 서로 용접한다. 용접되어 일체가 되기 전에 엔진룸(2), 프론트 플로어(3), 및 리어 플로어(4)는 각각 4개의 위치 고정 핀(33)에 의해 고정 지지되므로 제1 언더 보디 조립 스테이지(30)는 12개의 위치 고정 핀(33)을 구비한다.
제1 언더 보디 조립 스테이지(30)에서 용접 작업이 끝나면, 리프트(110)의 상판(111)을 상승시켜 언더 보디(8)를 트롤리(22)에 탑재하고 위치 고정 핀(33)에서 분리하고 들어올리며, 언더 보디(8)가 탑재된 트롤리(22)를 복수의 이송 롤러(24a) 위에서 제2 언더 보디 조립 스테이지(40)(도 2 참조) 측으로 밀어 이송한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 리프트(110)는 서로 평행하게 배치되는 하판(113)과 상판(111), 상기 하판(113)에 고정 지지되고 상기 상판(111)을 상승 및 하강시키는 승강 액추에이터(130), 상기 하판(113)에 고정 지지되고 상기 승강 액추에이터(130)를 구동하는 모터(127), 및 상기 상판(111)이 하판(113)에 대해 안정적으로 평행 상태를 유지하도록 지지하는 교차형 지지대(115)를 구비한다.
상기 교차형 지지대(115)는 중앙이 연결 핀(118)에 의해 힌지(hinge) 결합된 제1 및 제2 바(bar)(116, 117)를 구비한다. 상기 연결 핀(118)에 의해 결합된 제1 및 제2 바(116, 117)는 모터(127)와 승강 액추에이터(130)를 사이에 두고 양 측에 하나씩 구비된다. 상기 제1 바(116)의 일 측 단부(119)는 상기 하판(113)의 길이 방향 일 측에 힌지 결합되고, 로드(rod)(123)에 의해 한 쌍의 제1 바(116)의 상기 일 측 단부(119)가 서로 연결된다. 상기 한 쌍의 제1 바(116)의 타 측 단부(122)는 다른 로드(124)에 의해 서로 연결되고, 상판(111)의 길이 방향 타 측을 지지한다. 한 쌍의 제2 바(117)의 일 측 단부(120)는 상판(111)의 길이 방향 일 측에 힌지 결합된다. 상기 한 쌍의 제2 바(117)의 타 측 단부(121)는 또 다른 로드(125)에 의해 서로 연결되고, 하판(113)의 타 측에 의해 지지된다.
상기 상판(111)이 상승하면 상기 상판(111)의 일 측에 결합된 제2 바(117)의 일 측 단부(120)가 상승하고 힌지 연결된 제1 바(116)의 타 측 단부(122)가 상기 제2 바(117)의 일 측 단부(120)와 같은 높이로 상승하여 상기 상판(111)의 타 측을 지지한다. 따라서 상판(111)의 상승 및 하강에 불구하고 상기 상판(111)은 수평을 유지할 수 있다. 상판(111)이 상승하면 제2 바(117)의 타 측 단부(121)와 제1 바(116)의 타 측 단부(122)는 각각 하판(113)과 상판(111)에 대해 미끄러지며 상기 하판(113)과 상판(111)의 상기 일 측을 향해 이동한다. 반대로, 상기 상판(111)이 하강하면 제2 바(117)의 타 측 단부(121)와 제1 바(116)의 타 측 단부(122)는 각각 하판(113)과 상판(111)에 대해 미끄러지며 상기 하판(113)과 상판(111)의 상기 타 측을 향해 이동한다.
상기 승강 액추에이터(130)의 내부에는 도 5에 나타난 바와 같이 코일 스프링(131)과 판 스프링(133)이 포함되어 있다. 초기 상태에는 나선 코일(spiral coil)이 촘촘하게 밀착되어 있는 코일 스프링(131a)과 상기 코일 스프링(131a) 주변에 고리(ring) 형태로 겹쳐진 판 스프링(133a)이 존재한다. 모터(127)의 일 방향 회전력이 승강 액추에이터(130)에 전달되면 상기 겹쳐진 판 스프링(133a)이 일 방향(UP)으로 회전하며 안쪽의 판 스프링 층(layer)부터 코일 스프링(131a)의 나선 코일 사이로 말려들어가기 시작한다. 이로 인해 나선 코일 간격이 이격된 코일 스프링(131b)과, 상기 나선 코일 사이에 개재된 판 스프링(133b)을 구비한 기둥(column)(134)이 형성된다. 상기 겹쳐진 판 스프링(131a)의 일 방향(UP) 회전이 계속되면 상기 기둥(134)이 계속 높아져 승강 액추에이터(130)의 액추에이터 커버(135)가 상판(111)을 들어올린다.
한편, 모터(127)의 반대 방향 회전력이 승강 액추에이터(130)에 전달되면 상기 겹쳐진 판 스프링(133a)이 반대 방향(DOWN)으로 회전하며 기둥(134)을 형성하는 판 스프링(133b)이 겹쳐진 판 스프링(133a)에 회수된다. 이로 인해 나선 코일 간격은 탄성 복원되어 다시 촘촘해지고, 기둥(134)은 붕괴된다. 상기 겹쳐진 판 스프링(131a)의 반대 방향(DOWN) 회전이 계속되면 상기 기둥(134)의 높이가 계속 낮아져 상기 액추에이터 커버(135)에 의해 지지되는 상판(111)이 하강한다. 예컨대, 갈라 시스템스(Gala Systems Inc.)의 Spiralift™ 가 승강 액추에이터(130)에 적용될 수 있다.
도 6은 도 2의 제2 언더 보디 조립 스테이지의 일 예를 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 6을 함께 참조하면, 제2 언더 보디 조립 스테이지(40)는 트롤리(22)에 탑재되어 제1 언더 보디 조립 스테이지(30)(도 2 참조)로부터 이송된 언더 보디(8)에 사이드 실(side sill)(6)을 결합하는 작업이 수행되는 스테이지이다. 제2 언더 보디 조립 스테이지(40)는 플랫폼(49)에 설치된다. 제2 언더 보디 조립 스테이지(40)는 트롤리(22)를 지지하는 이송 롤러(24b)와, 리프트(110)와, 위치 고정 핀(33)과, 다수의 핀 장착 홀(32)이 형성된 핀 설치 프레임(31)을 구비한다. 상기 이송 롤러(24b), 트롤리(22), 리프트(110), 위치 고정 핀(33), 핀 설치 프레임(31)은 도 2 내지 도 5를 참조하여 이미 설명한 바 있으므로 중복된 설명을 생략한다. 다만, 제2 언더 보디 조립 스테이지(40)로 이송된 언더 보디(8)는 엔진룸(2), 프론트 플로어(3), 및 리어 플로어(4)가 일체로 용접되어 있으므로 8개의 위치 고정 핀(33)만으로도 충분히 언더 보디(8)를 지지할 수 있다.
제2 언더 보디 조립 스테이지(40)는 한 쌍의 사이드 실(6)을 지지하는 한 쌍의 사이드 실 지그(side sill jig)(42)를 더 구비한다. 상기 사이드 실 지그(42)는 복수의 위치 고정 핀(33)에 지지된 언더 보디(8), 구체적으로 프론트 플로어(3)의 좌측 및 우측으로 슬라이딩(sliding) 이동하여 접근할 수 있게 구성된다.
제1 언더 보디 조립 스테이지(30)(도 3 참조)로부터 이송 롤러(24b)로 언더 보디(8)가 탑재된 트롤리(22)가 이송되면, 리프트(110)의 상판(111)을 하강시켜 언더 보디(8)를 위치 고정 핀(33)에 고정 지지되도록 하고, 트롤리(22)를 언더 보디(8)와 분리한다. 그리고, 한 쌍의 사이드 실(6)을 지지하는 한 쌍의 사이드 실 지그(42)를 언더 보디(8)의 좌측 및 우측으로 접근시키고, 상기 한 쌍의 사이드 실(6)을 언더 보디(8)의 좌측 및 우측에 결합하는 작업을 진행한다. 제2 언더 보디 조립 스테이지(40)에서 사이드 실(6) 결합 작업이 끝나면, 리프트(110)의 상판(111)을 상승시켜 언더 보디(8)를 트롤리(22)에 탑재하고 위치 고정 핀(33)에서 분리하고 들어올리며, 언더 보디(8)가 탑재된 트롤리(22)를 복수의 이송 롤러(24b) 위에서 제3 언더 보디 조립 스테이지(50)(도 2 참조) 측으로 밀어 이송한다.
도 7은 도 2의 제3 언더 보디 조립 스테이지의 일 예를 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 7을 함께 참조하면, 제3 언더 보디 조립 스테이지(50)는 트롤리(22)에 탑재되어 제2 언더 보디 조립 스테이지(40)(도 2 참조)로부터 이송된 언더 보디(8)에 사이드 대쉬(side dash)(5)를 결합하는 작업이 수행되는 스테이지이다. 제3 언더 보디 조립 스테이지(50)는 플랫폼(59)에 설치된다. 제3 언더 보디 조립 스테이지(50)는 트롤리(22)를 지지하는 이송 롤러(24c)와, 리프트(110)와, 위치 고정 핀(33)과, 다수의 핀 장착 홀(32)이 형성된 핀 설치 프레임(31)을 구비한다. 상기 이송 롤러(24c), 트롤리(22), 리프트(110), 위치 고정 핀(33), 핀 설치 프레임(31)은 도 2 내지 도 5를 참조하여 이미 설명한 바 있으므로 중복된 설명을 생략한다.
제3 언더 보디 조립 스테이지(50)는 한 쌍의 사이드 대쉬(5)를 지지하는 한 쌍의 사이드 대쉬 지그(side dash jig)(52)를 더 구비한다. 상기 사이드 대쉬 지그(52)는 복수의 위치 고정 핀(33)에 지지된 언더 보디(8), 구체적으로 엔진룸(2)의 좌측 및 우측으로 슬라이딩(sliding) 이동하여 접근할 수 있게 구성된다.
제2 언더 보디 조립 스테이지(40)(도 6 참조)로부터 이송 롤러(24c)로 언더 보디(8)가 탑재된 트롤리(22)가 이송되면, 리프트(110)의 상판(111)을 하강시켜 언더 보디(8)를 위치 고정 핀(33)에 고정 지지되도록 하고, 트롤리(22)를 언더 보디(8)와 분리한다. 그리고, 한 쌍의 사이드 대쉬(5)을 지지하는 한 쌍의 사이드 대쉬 지그(52)를 엔진룸(2)의 좌측 및 우측으로 접근시키고, 상기 한 쌍의 사이드 대쉬(5)을 엔진룸(2)의 좌측 및 우측에 결합하는 작업을 진행한다. 제3 언더 보디 조립 스테이지(50)에서 사이드 대쉬(5) 결합 작업이 끝나면, 리프트(110)의 상판(111)을 상승시켜 언더 보디(8)를 트롤리(22)에 탑재하고 위치 고정 핀(33)에서 분리하고 들어올리며, 언더 보디(8)가 탑재된 트롤리(22)를 복수의 이송 롤러(24c) 위에서 중간 취출 스테이지(60)(도 2 참조) 측으로 밀어 이송한다.
도 8은 도 2의 중간 취출 스테이지의 일 예를 도시한 사시도이다. 중간 취출 스테이지(60)는 최종 취출 스테이지(100)와 구성이 동일하다. 도 1 및 도 8을 함께 참조하면, 중간 취출 스테이지(60)는 언더 보디(8)를 검사하기 위하여 언더 보디(8)를 취출하는 작업이 수행되는 스테이지이고, 최종 취출 스테이지(100)는 조립 완료된 차체(1)를 검사하기 위하여 차체(1)를 취출하는 작업이 수행되는 스테이지이다. 중간 취출 스테이지(60) 또는 최종 취출 스테이지(100)는 트롤리(22)를 지지하는 이송 롤러(24d 또는 24h)와, 리프트(110)를 구비한다. 상기 이송 롤러(24d 또는 24h), 트롤리(22), 및 리프트(110)는 도 2 내지 도 5를 참조하여 이미 설명한 바 있으므로 중복된 설명을 생략한다.
중간 취출 스테이지(60) 또는 최종 취출 스테이지(100)는 원형 레일(61)과, 상기 원형 레일(61)에 탑재되어 상기 원형 레일(61)의 원 중심에 대해 자전(自轉) 가능한 회전 다이(63)를 구비한다. 상기 리프트(110)는 상기 회전 다이(63)에 탑재된다.
제3 언더 보디 조립 스테이지(50)(도 7 참조)로부터 중간 취출 스테이지(60)의 이송 롤러(24d)로 언더 보디(8)가 탑재된 트롤리(22)가 이송되면, 리프트(110)의 상판(111)을 하강시키고, 복수의 이송 롤러(24d)의 배치 방향이 상기 스테이지(60) 옆에 옮겨 놓은 이동 수단(미도시)을 향하도록 상기 회전 다이(63)를 90도 정도 회전시키며, 트롤리(22)를 밀어 상기 트롤리(22)와 이에 탑재된 언더 보디(8)를 상기 이동 수단으로 옮겨놓을 수 있다. 상기 이동 수단에 옮겨진 언더 보디(8)는 조립 작업의 불량 및 에러 발생 여부를 확인하기 위하여 측정 수단을 이용하여 측정될 수 있다. 측정 작업이 완료되면 다시 상기 이동 수단으로부터 중간 취출 스테이지(60)의 이송 롤러(24d) 위로 상기 트레이(22) 및 이에 탑재된 언더 보디(8)가 옮겨지고, 상기 회전 다이(63)를 반대로 회전시켜 이송 롤러(24d)의 배치 방향이 제1 메인 보디 조립 스테이지(70)(도 2 참조)를 향하도록 한다. 그리고, 리프트(110)의 상판(111)을 상승시키고 언더 보디(8)가 탑재된 트롤리(22)를 복수의 이송 롤러(24d) 위에서 제1 메인 보디 조립 스테이지(70) 측으로 밀어 이송한다.
도 9는 도 2의 제1 메인 보디 조립 스테이지의 일 예를 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 9를 함께 참조하면, 제1 메인 보디 조립 스테이지(70)는 트롤리(22)에 탑재되어 중간 취출 스테이지(60)(도 2 참조)로부터 이송된 언더 보디(8)에 한 쌍의 사이드 보디(side body)(11)를 결합하는 작업이 수행되는 스테이지이다. 제1 메인 보디 조립 스테이지(70)는 플랫폼(79)에 설치된다. 제1 메인 보디 조립 스테이지(70)는 트롤리(22)를 지지하는 이송 롤러(24e)와, 리프트(110)와, 위치 고정 핀(33)과, 다수의 핀 장착 홀(32)이 형성된 핀 설치 프레임(31)을 구비한다. 상기 이송 롤러(24c), 트롤리(22), 리프트(110), 위치 고정 핀(33), 핀 설치 프레임(31)은 도 2 내지 도 5를 참조하여 이미 설명한 바 있으므로 중복된 설명을 생략한다.
제1 메인 보디 조립 스테이지(70)는 한 쌍의 사이드 보디(11)를 매달아 지지하는 복수의 암(arm)(77)과, 상기 복수의 암(77)이 지지되는 한 쌍의 벅 프레임(buck frame)(73)을 더 구비한다. 상기 한 쌍의 벅 프레임(73)은 복수의 위치 고정 핀(33)에 고정 지지된 언더 보디(8)의 좌측 및 우측에 접근할 수 있도록 상기 플랫폼(79)에 슬라이딩 가능하게 설치된다.
벅 프레임(73)에는 암(77)이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 암 장착 홀(hole)(75)이 형성되어 있다. 조립할 차종이 변경되어 사이드 보디(11)의 형태와 크기가 변경되더라도 벅 프레임(73)에서 암(77)의 위치를 변경하여 재설치함으로써 변경된 사이드 보디(11)도 또한 동일한 제1 메인 보디 조립 스테이지(70)를 이용하여 지지할 수 있다.
중간 취출 스테이지(50)(도 8 참조)로부터 이송 롤러(24e)로 언더 보디(8)가 탑재된 트롤리(22)가 이송되면, 리프트(110)의 상판(111)을 하강시켜 언더 보디(8)를 위치 고정 핀(33)에 고정 지지되도록 하고, 트롤리(22)를 언더 보디(8)와 분리한다. 그리고, 한 쌍의 사이드 보디(11)를 지지하는 암(77)이 장착된 한 쌍의 벅 프레임(73)을 언더 보디(8)의 좌측 및 우측으로 접근시키고, 상기 한 쌍의 사이드 보디(11)를 언더 보디(8)의 좌측 및 우측에 용접 결합하는 작업을 진행한다. 사이드 보디(11) 결합 작업 이후에 추가적으로 파셜 쉐프(partial shelf)(14), 에이프런(apron)(15), 및 루프 레일(roof rail)(12)을 사이드 보디(11)에 결합하는 작업도 진행한다. 도시되진 않았으나, 제1 메인 보디 조립 스테이지(70)는 결합 작업 중에 파셜 쉐프(14), 에이프런(15), 및 루프 레일(12)을 잡아주는 파셜 쉐프 지그, 에이프런 지그, 및 루프 레일 호이스트 지그(roof rail hoist jig)를 더 구비할 수 있다.
제1 메인 보디 조립 스테이지(70)에서 작업이 끝나면, 리프트(110)의 상판(111)을 상승시켜 조립 중인 차체(1)를 트롤리(22)에 탑재하고 위치 고정 핀(33)에서 분리하고 들어올리며, 조립 중인 차체(1)가 탑재된 트롤리(22)를 복수의 이송 롤러(24e) 위에서 제2 메인 보디 조립 스테이지(80)(도 2 참조) 측으로 밀어 이송한다.
도 10은 도 2의 제2 메인 보디 조립 스테이지에 구비된 헤밍 툴(hemming tool)의 일 예를 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 10을 함께 참조하면, 제2 메인 보디 조립 스테이지(70)는 트롤리(22)에 탑재되어 제1 메인 보디 조립 스테이지(70)(도 2 참조)로부터 이송된 조립 중인 차체(1)의 사이드 보디(11)에 사이드 휠(side wheel)(16)을 헤밍(hemming) 결합하는 작업이 수행되는 스테이지이다. 사이드 휠(16)은 용접에 의해 결합되지 않고 강판이 접혀서 사이드 보디(11)에 결합되는데 이를 헤밍(hemming)이라 한다.
도 10에는 제2 메인 보디 조립 스테이지(80)의 일부분만이 확대 도시되어 있고 전체적으로는 도시되어 있지 않으나, 제2 메인 보디 조립 스테이지(80)는 도 3의 제1 언더 보디 조립 스테이지(30)와 유사하게, 트롤리(22)를 지지하는 이송 롤러(24f)와, 리프트(110)와, 위치 고정 핀(33)과, 다수의 핀 장착 홀(32)이 형성된 핀 설치 프레임(31)을 구비한다. 다만, 제1 언더 보디 조립 스테이지(30)는 12개의 위치 고정 핀(33)을 구비하나, 제2 메인 보디 조립 스테이지(80)는 8개의 위치 고정 핀(33)을 구비하면 충분하다.
제2 메인 보디 조립 스테이지(80)는 사이드 휠(16)을 사이드 보디(11)에 헤밍 결합하는 헤밍 툴(hemming tool)(83)과 상기 헤밍 툴(83)이 아크(arch) 궤도를 따라 이동하며 사이드 휠(16)을 결합할 수 있도록 안내하는 헤밍 다이(hemming die)(81)를 구비한다.
제1 메인 보디 조립 스테이지(70)(도 9 참조)로부터 이송 롤러(24f)로 조립 중인 차체(1)가 탑재된 트롤리(22)가 이송되면, 리프트(110)의 상판(111)을 하강시켜 언더 보디(8)를 위치 고정 핀(33)에 고정 지지되도록 하고, 트롤리(22)를 언더 보디(8)와 분리한다. 그리고, 헤밍 다이(81)와 헤밍 툴(83)을 사이드 보디(11)에 가까이 이동시키고, 사이드 휠(16)을 헤밍 다이(81)에 로딩(loading)하고 헤밍 툴(83)의 핸들(85)을 일 방향으로 돌리면 헤밍 툴(83)이 헤밍 다이(81)의 일 단부에서 타 단부로 이동하며 사이드 휠(16)을 사이드 보디(11)에 헤밍 결합시킨다.
제2 메인 보디 조립 스테이지(80)에서 작업이 끝나면, 리프트(110)의 상판(111)을 상승시켜 조립 중인 차체(1)를 트롤리(22)에 탑재하고 위치 고정 핀(33)에서 분리하고 들어올리며, 조립 중인 차체(1)가 탑재된 트롤리(22)를 복수의 이송 롤러(24f) 위에서 제3 메인 보디 조립 스테이지(90)(도 2 참조) 측으로 밀어 이송한다.
도 11은 도 2의 제3 메인 보디 조립 스테이지에 구비된 루프 호이스트 지그의 일 예를 도시한 사시도이다. 도 1, 도 2, 및 도 11을 함께 참조하면, 제3 메인 보디 조립 스테이지(90)는 트롤리(22)에 탑재되어 제2 메인 보디 조립 스테이지(80)로부터 이송된 조립 중인 차체(1)의 사이드 보디(11)에 루프(13)를 결합하는 작업이 수행되는 스테이지이다.
제3 메인 보디 조립 스테이지(80)는 도 9의 제1 메인 보디 조립 스테이지(70)와 마찬가지로, 트롤리(22)를 지지하는 이송 롤러(24g)와, 리프트(110)와, 위치 고정 핀(33)과, 다수의 핀 장착 홀(32)이 형성된 핀 설치 프레임(31)과, 한 쌍의 사이드 보디(11)를 지지하는 복수의 암(77)과, 암(77)이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 암 장착 홀(75)을 구비한 한 쌍의 벅 프레임(73)을 구비한다.
또한, 제3 메인 보디 조립 스테이지(90)는 루프(13)를 매달아 지지하고 사이드 보디(11)까지 수송하는 루프 호이스트 지그(roof hoist jig)(93)를 더 구비한다. 상기 루프 호이스트 지그(93)는 천정에 지지되어 이동 가능한 호이스트(91)에 체결되어 지상에 지지되지 않은 채 루프(13)를 이송할 수 있다.
제2 메인 보디 조립 스테이지(80)로부터 이송 롤러(24g)로 조립 중인 차체(1)가 탑재된 트롤리(22)가 이송되면, 리프트(110)의 상판(111)을 하강시켜 언더 보디(8)를 위치 고정 핀(33)에 고정 지지되도록 하고, 트롤리(22)를 언더 보디(8)와 분리한다. 또한, 복수의 암(77)이 장착된 한 쌍의 벅 프레임(73)을 조립 중인 차체(1)의 좌측 및 우측으로 접근시켜 한 쌍의 사이드 보디(11)를 지지한다. 그리고, 루프 호이스트 지그(93)를 이용하여 루프(13)를 픽업(pick-up)하여 사이드 보디(11)에 가까이 이동시키고 루프(13)를 사이드 보디(11)에 결합한다. 루프(13)의 결합으로 차체(1)가 완성된다. .
제3 메인 보디 조립 스테이지(90)에서 작업이 끝나면, 리프트(110)의 상판(111)을 상승시켜 완성된 차체(1)를 트롤리(22)에 탑재하고 위치 고정 핀(33)에서 분리하고 들어올리며, 완성된 차체(1)가 탑재된 트롤리(22)를 복수의 이송 롤러(24g) 위에서 최종 취출 스테이지(100) 측으로 밀어 이송한다.
도 1 및 도 8을 다시 참조하면, 제3 메인 보디 조립 스테이지(90)(도 2 참조)로부터 최종 취출 스테이지(100)의 이송 롤러(24h)로 완성된 차체(1)가 탑재된 트롤리(22)가 이송되면, 리프트(110)의 상판(111)을 하강시키고, 복수의 이송 롤러(24h)의 배치 방향이 상기 스테이지(100) 옆에 옮겨 놓은 이동 수단(미도시)을 향하도록 상기 회전 다이(63)를 90도 정도 회전시키며, 트롤리(22)를 밀어 상기 트롤리(22)와 이에 탑재된 차체(1)를 상기 이동 수단으로 옮겨놓을 수 있다. 상기 이동 수단에 옮겨진 차체(1)는 조립 작업의 불량 및 에러 발생 여부를 확인하기 위하여 측정 수단을 이용하여 측정될 수 있다. 측정 작업에서 완성된 차체(1)가 정상으로 판정되면 차체 도장 등의 이어진 작업에 차체(1)가 투입될 수 있다. 한편, 완성된 차체(1)가 언로딩(unloading)된 최종 취출 스테이지(100)는 제3 메인 보디 조립 스테이지(90)에서 이송되는 다음 차례의 차체(1)를 받을 수 있도록 초기 상태로 복귀한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
20: 차체 조립 라인 22: 트롤리
30: 제1 언더 보디 조립 스테이지 40: 제2 언더 보디 조립 스테이지
50: 제3 언더 보디 조립 스테이지 60: 중간 취출 스테이지
70: 제1 메인 보디 조립 스테이지 80: 제2 메인 보디 조립 스테이지
90: 제3 메인 보디 조립 스테이지 100: 최종 취출 스테이지

Claims (10)

  1. 엔진룸, 프론트 플로어, 및 리어 플로어를 일체로 결합하여 차체의 언더 보디를 형성하는 작업이 수행되는 제1 언더 보디 조립 스테이지; 상기 언더 보디에 차체의 사이드 보디를 결합하는 작업이 수행되는 제1 메인 보디 조립 스테이지; 상기 제1 언더 보디 조립 스테이지와 제1 메인 보디 조립 스테이지 사이에 마련되는 것으로, 상기 언더 보디를 검사하기 위하여 상기 언더 보디를 취출하는 작업이 수행되는 중간 취출 스테이지; 및, 조립 작업 중인 차체를 상기 스테이지들 중의 일 스테이지에서 인접한 다른 일 스테이지로 이송할 때 상기 조립 작업 중인 차체를 지지하는 트롤리;를 구비하고,
    상기 각 스테이지는, 상기 트롤리를 이송할 때 상기 트롤리를 굴러갈 수 있게 지지하는 이송 롤러; 및, 상기 각 스테이지의 바닥 상측에 설치되어서 상기 이송 롤러를 승강 가능하게 지지하는 리프트;를 구비하고,
    상기 중간 취출 스테이지는 각각, 원형 레일; 및, 상기 원형 레일에 탑재되어 상기 원형 레일의 원 중심에 대해 자전 가능한 회전 다이;를 더 구비하고, 상기 회전 다이에 상기 리프트가 탑재되는 것을 특징으로 하는 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 언더 보디 조립 스테이지는, 상기 리프트의 주변에 배치되며 조립 작업 중인 차체의 언더 보디를 고정 지지하는 복수의 위치 고정 핀; 및, 상기 복수의 위치 고정 핀이 지지되는 핀 장착 홀(hole)이 형성된 핀 설치 프레임;을 더 구비하며,
    상기 핀 장착 홀은 상기 위치 고정 핀이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 메인 보디 조립 스테이지는, 상기 리프트의 주변에 배치되며 조립 작업 중인 차체의 언더 보디를 고정 지지하는 복수의 위치 고정 핀; 상기 복수의 위치 고정 핀이 지지되는 것으로, 상기 위치 고정 핀이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 핀 장착 홀(hole)이 형성된 핀 설치 프레임; 상기 사이드 보디(side body)를 매달아 지지하는 복수의 암(arm); 및, 상기 복수의 암이 지지되는 것으로, 상기 암이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 암 장착 홀(hole)이 형성된 벅 프레임(buck frame);을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 언더 보디 조립 스테이지와 상기 중간 취출 스테이지 사이에 마련되는 것으로, 상기 제1 언더 보디 조립 스테이지에서 이송된 언더 보디에 사이드 실(side sill)을 결합하는 작업이 수행되는 제2 언더 보디 조립 스테이지를 더 구비하고,
    상기 제2 언더 보디 조립 스테이지는, 상기 트롤리를 이송할 때 상기 트롤리를 굴러갈 수 있게 지지하는 이송 롤러; 상기 이송 롤러를 승강 가능하게 지지하는 리프트; 상기 리프트의 주변에 배치되는, 조립 작업 중인 차체의 언더 보디를 고정 지지하는 복수의 위치 고정 핀; 상기 복수의 위치 고정 핀이 지지되는 것으로, 상기 위치 고정 핀이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 핀 장착 홀(hole)을 구비한 핀 설치 프레임; 및, 상기 사이드 실을 지지하는 사이드 실 지그;를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 언더 보디 조립 스테이지와 상기 중간 취출 스테이지 사이에 마련되는 것으로, 상기 제2 언더 보디 조립 스테이지에서 이송된 언더 보디에 사이드 대쉬(side dash)를 결합하는 작업이 수행되는 제3 언더 보디 조립 스테이지를 더 구비하고,
    상기 제3 언더 보디 조립 스테이지는, 상기 트롤리를 이송할 때 상기 트롤리를 굴러갈 수 있게 지지하는 이송 롤러; 상기 이송 롤러를 승강 가능하게 지지하도록 상기 스테이지 상측에 배치된 리프트; 상기 리프트의 주변에 배치되는, 조립 작업 중인 차체의 언더 보디를 고정 지지하는 복수의 위치 고정 핀; 상기 복수의 위치 고정 핀이 지지되는 것으로, 상기 위치 고정 핀이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 핀 장착 홀(hole)을 구비한 핀 설치 프레임; 및, 상기 사이드 대쉬를 지지하는 사이드 대쉬 지그;를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인.
  7. 제1 항에 있어서,
    조립 완료된 차체를 검사하기 위하여 상기 차체를 취출하는 작업이 수행되는 최종 취출 스테이지; 및
    상기 제1 메인 보디 조립 스테이지와 상기 최종 취출 스테이지 사이에 마련되는 것으로, 상기 사이드 보디에 사이드 휠(side wheel)를 헤밍(hemming) 결합하는 작업이 수행되는 제2 메인 보디 조립 스테이지를 더 구비하고,
    상기 제2 메인 보디 조립 스테이지는, 상기 트롤리를 이송할 때 상기 트롤리를 굴러갈 수 있게 지지하는 이송 롤러; 상기 이송 롤러를 승강 가능하게 지지하는 리프트; 상기 리프트의 주변에 배치되는, 조립 작업 중인 차체의 언더 보디를 고정 지지하는 복수의 위치 고정 핀; 상기 복수의 위치 고정 핀이 지지되는 것으로, 상기 위치 고정 핀이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 핀 장착 홀(hole)을 구비한 핀 설치 프레임; 및, 상기 사이드 휠을 상기 사이드 보디에 헤밍 결합하는 헤밍 툴(hemming tool);을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 메인 보디 조립 스테이지와 상기 최종 취출 스테이지 사이에 마련되는 것으로, 상기 사이드 보디에 루프(roof)를 결합하는 작업이 수행되는 제3 메인 보디 조립 스테이지를 더 구비하고,
    상기 제3 메인 보디 조립 스테이지는, 상기 트롤리를 이송할 때 상기 트롤리를 굴러갈 수 있게 지지하는 이송 롤러; 상기 이송 롤러를 승강 가능하게 지지하는 리프트; 상기 리프트의 주변에 배치되는, 조립 작업 중인 차체의 언더 보디를 고정 지지하는 복수의 위치 고정 핀; 상기 복수의 위치 고정 핀이 지지되는 것으로, 상기 위치 고정 핀이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 핀 장착 홀(hole)을 구비한 핀 설치 프레임; 상기 사이드 보디(side body)를 매달아 지지하는 복수의 암(arm); 상기 복수의 암이 지지되는 것으로, 상기 암이 배치되는 위치를 변경할 수 있도록 다수의 암 장착 홀(hole)을 구비한 벅 프레임(buck frame); 및, 지상에 지지되지 않은 채 상기 루프를 매달아 지지하고 상기 사이드 보디까지 수송하는 루프 호이스트 지그(roof hoist jig);를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인.
  9. 제1 항 및, 제5 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리프트는, 상기 이송 롤러를 지지하는 상판; 상기 상판 아래에 배치되는 하판; 상기 하판에 고정 지지되고, 코일 스프링과 판 스프링을 내부에 구비하여, 상기 판 스프링이 상기 코일 스프링의 나선 코일 사이에 개재되어 기둥을 형성하여 상기 상판을 상승시키고, 반대로 상기 판 스프링이 상기 코일 스프링의 나선 코일에서 분리되어 상기 기둥이 붕괴됨으로써 상기 상판을 하강시키도록 구성된 승강 액추에이터; 상기 하판에 고정 지지되고, 상기 승강 액추에이터를 구동하는 모터; 및, 중앙이 힌지 결합된 제1 및 제2 바(bar)를 구비하고, 상기 제1 바의 일 측 단부는 상기 하판에 힌지 결합되고, 상기 제1 바의 타 측 단부는 상기 상판을 지지하고, 상기 제2 바의 일 측 단부는 상기 상판에 힌지 결합되고, 상기 제2 바의 타 측 단부는 상기 하판에 의해 지지되는 교차형 지지대;를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 프로토 타입 차체 조립 라인.
  10. 제1 언더 보디 조립 스테이지에서 엔진룸, 프론트 플로어, 및 리어 플로어를 일체로 결합하여 차체의 언더 보디를 형성하는 제1 언더 보디 조립 단계; 상기 제1 언더 보디 조립 단계 후에 제2 언더 보디 조립 스테이지에서 상기 언더 보디에 사이드 실(side sill)을 결합하는 제2 언더 보디 조립 단계; 상기 제2 언더 보디 조립 단계 후에 제3 언더 보디 조립 스테이지에서 상기 언더 보디에 사이드 대쉬(side dash)를 결합하는 제3 언더 보디 조립 단계; 상기 제3 언더 보디 조립 단계 후에 상기 언더 보디를 검사하기 위하여 중간 취출 스테이지에서 상기 언더 보디를 취출하고, 상기 언더 보디의 검사 후 정상이면 상기 중간 취출 스테이지에 상기 언더 보디를 탑재하는 중간 검사 단계; 상기 중간 검사 단계 후에 제1 메인 보디 조립 스테이지에서 상기 언더 보디에 차체의 사이드 보디를 결합하는 제1 메인 보디 조립 단계; 상기 제1 메인 보디 조립 단계 후에 제2 메인 보디 조립 스테이지에서 상기 사이드 보디에 사이드 휠(side wheel)을 헤밍(hemming) 결합하는 제2 메인 보디 조립 단계; 상기 제2 메인 보디 조립 단계 후에 제3 메인 보디 조립 스테이지에서 상기 사이드 보디에 루프(roof)를 결합하는 제3 메인 보디 조립 단계; 및, 상기 제3 메인 보디 조립 단계 후에 조립 완료된 차체를 검사하기 위하여 최종 취출 스테이지에서 상기 차체를 취출하는 최종 취출 단계;를 구비하고,
    조립 작업 중인 차체를 상기 스테이지들 중의 일 스테이지에서 인접한 다른 일 스테이지로 이송할 때에는 일 방향으로 배열된 복수의 이송 롤러에 굴러갈 수 있게 탑재된 트롤리에 상기 조립 작업 중인 차체를 탑재하고, 상기 트롤리를 상기 다른 일 스테이지를 향해 밀어 이송하고,
    상기 중간 검사 단계에서, 상기 중간 스테이지의 원형 레일에 탑재되어 상기 원형 레일의 원 중심에 대해 자전 가능한 회전 다이를 회전시켜 상기 이송 롤러의 배치 방향을 변경한 후 상기 중간 취출 스테이지에서 상기 언더 보디를 취출하는 것을 특징으로 하는 자동차의 프로토 타입 차체 조립 방법.
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