KR102076418B1 - Hemming method using complex roll hemming device for small quantity batch production - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다품종 소량생산용 복합 롤 헤밍장치를 이용한 헤밍방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 간단한 구조로 이루어져 아우터패널을 견고하게 지지할 수 있도록 하고, 상부에 적층되는 인너패널을 상부에서 가압함과 동시에 양측 둘레를 따라 클램핑 하여 헤밍작업 시 불량률을 억제할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a hemming method using a complex roll hemming device for multi-quantity small quantity production, and more particularly, to a simple structure to support the outer panel firmly, and to press the inner panel laminated on the upper side at the same time The present invention relates to a technology for suppressing a defective rate during a hemming operation by clamping along both circumferences.
국내에는 아직까지 소품종 대량생산 체계를 중심으로 자동차 시장을 유지하고 있기 때문에 기존의 프레스 방식 헤밍 공법이 주를 이루고 있으며 롤 헤밍 공법을 적용하기에는 적절하기 못한 실정이다.In Korea, the press market hemming method is mainly used since it maintains the automotive market centered on mass production system of props, and it is not suitable to apply roll hemming method.
자동차 시작 역시 다품종 소량생산체계로 전환되면서 다양한 제품군에 대한 혼류생산이 매우 중요시되고 있어, 다품종 소량생산체계에 대응하고 혼류생산의 효율성을 확보하기 위해 롤 헤밍방식을 이용한 연구를 진행하고 있으나, 현재까지 그 신뢰성이 확보되지 않아 현업에 직접적으로 적용하지 못하고 있으며 일부 극소수의 부품에만 적용하고 있는 실정이다.Since the start of automobiles has also been converted to a multi-product small-scale production system, mixed-flow production for various product groups has become very important, and researches using roll hemming methods have been conducted to cope with the multi-product small-scale production system and secure the efficiency of mixed production. Since the reliability is not secured, it is not directly applied to the field of business and is applied to only a few parts.
한편, 국외의 경우 프레스방식을 이용한 헤밍 방식이 주를 이루었으나 앞서 언급한 다품종 소량생산 체계의 도입시점에 많은 완성차 관련 업계에서 롤 헤밍 체계로의 전환이 되고 있는 추세이고, 자동차 부품시장의 강세를 보이는 일본, 독일 등은 롤헤밍 체계로의 전환이 대부분 이루어졌으며, 그에 따른 기술력 축적이 되어 있는 상태이다.On the other hand, in the overseas market, the hemming method using the press method was mainly used. However, at the time of introduction of the small quantity batch production system mentioned above, many automobile related industries are shifting to the roll hemming system. In Japan and Germany, most of the transitions to the roll hemming system have been made, and technology is accumulated.
국외의 롤 헤밍 장비장비 역시 현재까지도 대부분 클램핑을 이용한 고정방식을 채택하고 있으며, 대신 기존 노하우를 바탕으로 공정 조건 최적화를 이루고 있다. 하지만 롤 헤밍 방식에 대한 공정 신뢰성은 확보되어 있으나, 현재까지도 생산성과 생산효율성은 프레스 방식에 비해 다소 떨어지고 있고 국외 관련 시장의 경우도 국내 시장과 마찬가지로 롤 헤밍의 생산성과 혼류 생산에 대응하기 위한 직접적인 연구개발은 진행되고 있지 않다.Overseas roll hemming equipment is still adopting clamping method using clamping, and instead, the process conditions are optimized based on existing know-how. However, although the process reliability of the roll hemming method is secured, the productivity and production efficiency are still somewhat lower than that of the press method, and in the case of overseas related markets, as in the domestic market, a direct study to cope with the productivity and mixed production of roll hemming Development is not ongoing.
우선 종래의 기술들을 살펴보면,Looking at the prior art first,
공개번호 제10-2012-0101729호(특) “롤러 헤밍 가공 시스템”공개번호 제10-2009-0107827호(특)“롤러 헤밍 장치”공개번호 제10-2010-0006855호(특) “차량 패널용 헤밍장치”공개번호 제10-2015-0054102호(특) “차량용 도어의 헤밍구조” 공개번호 제10-2013-0039953호(특) “차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템”등록번호 제10-0872601호(특) “차량용 패널의 헤밍장치” 공개번호 제10-2009-0064054호(특) “차체의 휠 하우스용 헤밍장치” 공개번호 제10-2015-0079299호(특) “헤밍 프레스용 가열장치”가 개시되어 있다.Publication No. 10-2012-0101729 (Special) “Roller Hemming Processing System” Publication No. 10-2009-0107827 (Special) “Roller Heming System” Publication No. 10-2010-0006855 (Special) “Vehicle Panel Heming System for Vehicles "Publication No. 10-2015-0054102 (Special)" Heming Structure of Vehicle Doors "Publication No. 10-2013-0039953 (Special)" Roller Hemming System for Vehicle Panels "Registration No. 10-0872601 (Special) "Hemming device for vehicle panel" Publication No. 10-2009-0064054 (Special) "Hemming device for wheel house of vehicle" Publication No. 10-2015-0079299 (Special) "Heating device for hemming press" Is disclosed.
상기한 종래 기술들은 프레스 방식 또는 롤 방식에만 특화된 기술들로써, 툴관련 또는 시스템관련 기술이긴 하지만, 프레스 방식의 경우 구조가 복잡하고 헤밍 작업을 아우터패널과 인너패널을 각각 고정하기 위한 상, 하부 금형이 각각 구성되어야 하기 때문에 경제적 효율성이 떨어질 수밖에 없고, 롤 헤밍의 경우 아우터패널과 인너패널을 고정하기 위해 금형 및 로터 및 롤러가 필요하며, 다품종으로 생산이 불가능한 구조로 이루어져 있는 문제점이 있다.The above-mentioned conventional technologies are technologies specific to a press method or a roll method, and although they are tool-related or system-related technologies, in the case of the press method, the upper and lower molds for fixing the outer panel and the inner panel, respectively, have a complicated structure and hemming work. Since each must be configured, the economic efficiency is inevitably deteriorated, and in the case of roll hemming, a mold, a rotor, and a roller are required to fix the outer panel and the inner panel, and there is a problem in that the production is not possible in multiple types.
즉, 프레스 방식은 상, 하부금형이 필수적으로 요구됨과 더불어, 프레스 금형의 특성상 제작비용이 상당히 고가이고 한번 제작된 금형은 수정이 어려워 모델과 1:1 전용으로 사용됨에 따라 소품종 대량생산만 가능하여 제작비용에 비효율적인 방식이고, 롤 헤밍 방식은 하부금형이 필수적이면서도 패널들을 고정하기 위한 다수의 클램핑 유닛들이 구성되어 있으나, 고정력이 저하되어 헤밍 작업 중 불량률이 높으며, 2차종 LOT 생산에 적합한 방식이다.That is, the press method requires upper and lower molds as well as the production cost is quite expensive due to the characteristics of the press mold, and once the mold is difficult to modify, it can only be used for mass production of small items as it is used for model and 1: 1. It is an inefficient way of manufacturing cost, and the roll hemming method requires a lower mold and consists of a large number of clamping units for fixing panels.However, the fixing force is lowered and the defect rate is high during hemming work. to be.
이에, 프레스 방식의 헤밍장치와 롤 헤밍장치는 다품종 소량생산이 불가능한 방식의 기술들임에 따라 다품종 소량생산이 적합한 새로운 헤밍장치의 개발이 필요한 실정이다.Accordingly, the press-type hemming device and the roll hemming device are technologies of a method in which small quantities of small quantities cannot be produced, and thus, the development of a new hemming device suitable for small quantities of various types is required.
따라서 본 발명의 목적은, 기존의 롤 헤밍장치에 프레스의 상부금형과 동일한 역할을 수행할 수 있도록 하면서도, 다품종에 대응가능 한 활용성을 유지하면서도 안정적 고정을 유도하여 프레스 방식의 헤밍 품질도 확보할 수 있도록 하는 다품종 소량생산용 복합 롤 헤밍장치를 이용한 헤밍방법을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로 완성해낸 것이다.Therefore, an object of the present invention, while maintaining the same role as the upper mold of the press to the existing roll hemming device, while maintaining the usability applicable to a variety of varieties to induce a stable fixation to secure the hemming quality of the press method The technical task was completed with the focus on providing a hemming method using a composite roll hemming device for multi-product small quantity production.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서, 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)이 적층되고, 상기 적층된 상측 둘레를 클램핑하여, 상기 아우터패널(p1)의 외측둘레를 헤밍작업을 하는 롤 헤밍장치에 있어서, 지면에 설치되되, 외부전력으로부터 전원을 공급받아 롤 헤밍 작업을 수행하는 다관절로봇(100); 중앙부에 상기 다관절로봇(100)이 배치되고, 구동수단에 의해 수평회전하며, 4방향으로 길게 금형판(301)이 각각 안착되는 안착부(210)가 구성된 턴테이블(200); 상기 안착부(210)의 상부에 안착 구성되는 금형판(301)과, 상기 금형판(301)의 내부에 실린더에 의해 승, 하강하는 유동부(310)와, 상기 유동부(310)와 일정간격 이격되게 설치되어 상기 유동부(310)에 안착된 아우터패널(p1)의 하부를 흡착하는 흡착부(320)와, 상기 금형판(301)의 외측 둘레를 따라 일정간격 이격되어 상기 아우터패널(p1)의 상부에 적층된 인너패널(p2)의 가장자리부를 고정하는 다수의 클램프(330)로 구성되는 금형부(300); 상기 금형부(300)의 일측에 구성되되, 상기 금형부(300)의 유동부(310) 상에 안착된 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)의 상부를 덮어 가압하는 어퍼패드(410)과, 상기 어퍼패드(410)의 일측과 힌지 결합되어 작동하되, 로드가 전진 시 상기 어퍼패드(410)이 금형부(300)의 상부를 덮도록 하고, 로드가 후진 시 상기 어퍼패드(410)이 금형부(300)의 상부 덮음을 해제하도록 제어하는 실린더(420)로 구성되는 가압부(400); 로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.As a technical idea for achieving the above object, an outer panel p1 and an inner panel p2 are laminated, and a roll hemming for hemming the outer circumference of the outer panel p1 by clamping the stacked upper circumference. An apparatus comprising: a multi-joint robot (100) installed on the ground and receiving power from an external power to perform a roll hemming operation; A
상기 클램프(330)는, 실린더(331a)를 구비하며 상기 금형판(301)의 측면과 결합되는 몸체부(332)와, 상기 몸체부(332)의 상측에 힌지 결합되어 실린더에 의해 힌지를 중심으로 작동하며 끝단에 고정뭉치(334)가 구성되는 작동부(333)로 구성되어 일정간격 이격되는 다수의 제1클램프(331)와, 실린더(335a)를 구비하며 상기 제1클램프(331)의 사이에 구성되되 상기 금형판(301)의 측면과 결합되는 몸체부(336)와, 상기 몸체부(336)의 상측에 힌지 결합되어 실린더에 의해 힌지를 중심으로 작동하며 끝단에 고정뭉치(338)가 구성되는 작동부(337)로 구성되어 일정간격 이격되는 다수의 제2클램프(335)로 구성되어, 상기 어퍼패드(410)가 금형부(300)의 상부를 덮을 시 제1클램프(331)가 작동하고, 금형부(300)의 상부를 덮지 않을 시, 제2클램프(335)가 작동하는 것을 기술적 특징으로 한다.The
상기 가압부(400)의 어퍼패드(410)은, 전면에 일정간격 이격되는 다수의 가압뭉치(411a)가 구성되는 제1가압부(411)와, 양측면에 일정간격 이격되는 다수의 가압뭉치(413a)가 구성되는 제2가압부(413)와, 하부 양측에 상부에 구성된 실린더(415a)와 각각 연결되어 작동하는 제3가압부(415)와, 상기 제3가압부(415)와 동일한 구조로 구성되어 상기 어퍼패드(410)의 양측면에 각각 구성되되 상기 제1,2가압부(411, 413) 사이에 배치되어, 실린더(417a)에 의해 인너패널(p2)의 상부 양측면을 가압하는 제4가압부(417)로 구성되어, 제1,2,4가압부(411, 413, 417)가 인너패널(p2)의 가장자리부를 가압하고, 제3가압부(415)가 인너패널(p2)의 중앙부분을 가압하는 것을 기술적 특징으로 한다.The
다품종 소량생산용 복합 롤 헤밍장치를 이용한 방법을 보면, 서로 동일한 구조를 이루되, 아우터패널(p1)이 인입되는 공간이 서로 다른 크기 및 형상으로 이루어진 금형부(300)를 각각 구비하는 금형부구비단계(S100); 각각의 금형부(300)를 턴테이블(200)의 안착부(210)에 각각 배치하는 금형부배치단계(S200); 상기 각각의 금형부(300)의 유동부(310) 상에 아우터패널(p1)을 안착시키고 상기 아우터패널(p1)의 상부에 인너패널(p2)을 적층시키는 패널적층단계(S300); 상기 유동부(310)를 하부로 이동시킨 후, 흡착부(320)로 아우터패널(p1)의 하측면을 흡착하는 패널흡착단계(S400); 상기 클램프(330)의 제1클램프(331)를 작동시켜 인너패널(p2)의 가장자리부를 클램핑하는 제1차클램핑단계(S500); 상기 가압부(400)의 실린더를 작동하여 어퍼패드(410)이 상기 금형부(300)의 상부를 덮어 인너패널(p2)의 중앙부 및 가장자리부를 가압하는 가압단계(S600);상기 다관절로봇 (100)을 이용하여 상기 아우터패널(p1)의 측면 둘레를 롤 헤밍하는 제1차헤밍단계(S700); 상기 가압부(400)의 실린더를 작동하여 어퍼패드(410)이 상기 금형부(300)의 상부에서 이탈시킨 후, 상기 클램프(330)의 제2클램프(335)를 작동시켜 인너패널(p2)의 가장자리부를 클램핑 하는 제2차클램핑단계(S800); 상기 다관절로봇(100)을 이용하여 상기 가압부(400)에 의해 가려진 부분 및 상기 제1클램프(331)에 의해 가려진 부분을 롤 헤밍하는 제2차헤밍단계(S900); 로 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.According to the method using the composite roll hemming device for small quantity production of various types, the mold parts having the same structure, but each having a
상기 제2차헤밍단계(S900)는, 각각의 금형부(300)에 안착된 아우터패널(p1)을 롤 헤밍하되, 상기 턴테이블(200)이 회전하여 각각의 금형부(300)가 다관절로봇(100)의 일측에 위치되어 인너패널(p2)을 순차적으로 각각 헤밍하는 것을 기술적 특징으로 한다. The second hemming step (S900), roll hemming the outer panel p1 seated on each
본 발명에 따른 다품종 소량생산용 복합 롤 헤밍장치를 이용한 헤밍방법에 의하면, 프레스 헤밍과 롤 헤밍의 장점을 융합한 구조로 구성되어 인너패널의 전 면적에 균일한 하중을 가하여 아우터패널과의 안정적 밀착을 통해 정교한 고정 및 헤밍작업 시 발생하는 진동 등에도 위치 확보와 밀착성을 유지할 수가 있어 공정간 불량률을 억제할 수 있도록 하는 한편, 턴테이블의 구성을 통해 다품종 패널들을 헤밍 작업할 수가 있어, 생산성 등 작업능률을 향상시킬 수가 있으며, 자동차 생산 기술의 경쟁력 확보가 가능한 유용한 발명이다.According to the hemming method using the composite roll hemming device for multi-quantity small quantity production according to the present invention, it is composed of a structure in which the advantages of press hemming and roll hemming are fused, so that a uniform load is applied to the entire area of the inner panel so as to be in close contact with the outer panel. Through this, it is possible to maintain position and adhesion even in the case of vibrations generated during precise fixing and hemming work, to suppress the defect rate between processes, and to hemming of various kinds of panels through the turntable configuration. It is a useful invention that can improve the competitiveness of automobile production technology.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 개념도
도 2는 본 발명의 턴테이블의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명의 턴테이블의 바람직한 실시 예를 나타내는 정면도, 평면도
도 4는 본 발명의 금형부와 가압부의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도
도 5는 본 발명의 금형부의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도
도 6은 본 발명의 금형부의 바람직한 실시 예를 나타내는 평면도
도 7은 본 발명의 가압부의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도
도 8은 본 발명의 가압부의 바람직한 실시 예를 나타내는 정면도, 평면도
도 9는 본 발명의 제1클램프의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도, 정면도, 작동상태도
도 10는 본 발명의 제1클램프의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도, 정면도, 작동상태도
도 11은 본 발명의 제2클램프의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도, 정면도, 작동상태도
도 13은 본 발명의 제3가압부의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도, 작동상태도
도 14는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도
도 15는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도
도 16은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 공정흐름 도면1 is a conceptual diagram showing a preferred embodiment of the present invention
Figure 2 is a perspective view showing a preferred embodiment of the turntable of the present invention
Figure 3 is a front view, top view showing a preferred embodiment of the turntable of the present invention
Figure 4 is a perspective view showing a preferred embodiment of the mold portion and the pressing portion of the present invention
5 is a perspective view showing a preferred embodiment of the mold unit of the present invention
Figure 6 is a plan view showing a preferred embodiment of the mold portion of the present invention
7 is a perspective view showing a preferred embodiment of the pressing unit of the present invention
8 is a front view and a plan view showing a preferred embodiment of the pressing unit of the present invention
9 is a perspective view, front view, and operating state diagram showing a preferred embodiment of the first clamp of the present invention;
10 is a perspective view, front view, and operating state diagram showing a preferred embodiment of the first clamp of the present invention;
11 is a perspective view, front view, and operating state diagram showing a preferred embodiment of the second clamp of the present invention;
13 is a perspective view showing a preferred embodiment of the third pressing unit of the present invention, an operating state diagram
14 is a perspective view showing a preferred embodiment of the present invention
15 is a perspective view showing a preferred embodiment of the present invention
16 is a process flow diagram showing a preferred embodiment of the present invention
본 발명은 간단한 구조로 이루어져 아우터패널을 견고하게 지지할 수 있도록 하고, 상부에 적층되는 인너패널을 상부에서 가압함과 동시에 양측 둘레를 따라 클램핑 하여 헤밍작업 시 불량률을 억제할 수 있도록 하는 다품종 소량생산용 복합 롤 헤밍장치를 이용한 헤밍방법을 제공한다.The present invention is made of a simple structure to support the outer panel firmly, and to press the inner panel laminated on the upper portion at the same time while clamping along both sides at the same time to reduce the defect rate during hemming work It provides a hemming method using a composite roll hemming device.
이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 도 1 내지 도 16을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the preferred configuration and operation of the present invention for achieving the above object with reference to Figures 1 to 16 as follows.
우선 본 발명을 설명하기에 앞서 도 1 내지 도 14를 참고하여 구성을 살펴보면, 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)이 적층되고, 상기 적층된 상측 둘레를 클램핑하여, 상기 아우터패널(p1)의 외측둘레를 헤밍작업을 하는 롤 헤밍장치에 있어서, 지면에 설치되되, 외부전력으로부터 전원을 공급받아 롤 헤밍 작업을 수행하는 다관절로봇(100); 중앙부에 상기 다관절로봇(100)이 배치되고, 구동수단에 의해 수평회전하며, 4방향으로 길게 금형판(301)이 각각 안착되는 안착부(210)가 구성된 턴테이블(200); 상기 안착부(210)의 상부에 안착 구성되는 금형판(301)과, 상기 금형판(301)의 내부에 실린더에 의해 승, 하강하는 유동부(310)와, 상기 유동부(310)와 일정간격 이격되게 설치되어 상기 유동부(310)에 안착된 아우터패널(p1)의 하부를 흡착하는 흡착부(320)와, 상기 금형판(301)의 외측 둘레를 따라 일정간격 이격되어 상기 아우터패널(p1)의 상부에 적층된 인너패널(p2)의 가장자리부를 고정하는 다수의 클램프(330)로 구성되는 금형부(300); 상기 금형부(300)의 일측에 구성되되, 상기 금형부(300)의 유동부(310) 상에 안착된 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)의 상부를 덮어 가압하는 어퍼패드(410)과, 상기 어퍼패드(410)의 일측과 힌지 결합되어 작동하되, 로드가 전진 시 상기 어퍼패드(410)이 금형부(300)의 상부를 덮도록 하고, 로드가 후진 시 상기 어퍼패드(410)이 금형부(300)의 상부 덮음을 해제하도록 제어하는 실린더(420)로 구성되는 가압부(400); 로 구성된다.First, prior to describing the present invention, referring to FIGS. 1 to 14, the outer panel p1 and the inner panel p2 are stacked, and the outer upper surface of the outer panel p1 is clamped by clamping the stacked upper periphery. A hemming device for hemming the outer periphery of the roll hemming device, which is installed on the ground and receives power from an external electric power to perform a roll hemming operation; A
상기 다관절로봇(100)의 경우 도 1에 도시된 바와 같이 턴테이블(200)의 중앙부에 위치되어, 하부에 구동수단에 의해 금형부(300) 및 가압부(400)에 의해 고정된 아우터패널(p2)을 롤 헤밍하도록 구성되어 있으며, 상기 구동수단의 경우 모터, 유압실린더 등 통상의 동력원으로 적용하여 구성할 수가 있으며 기타 상세한 설명은 생략하기로 한다.In the case of the articulated
상기 턴테이블(200)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 하부에 지면으로부터 안정적인 지지를 위한 하부판이 구성되어, 상기 다관절로봇(100)이 안착되며, 4면으로 길게 형성되는 각각의 안착부(210)가 형성되며 중앙부에서는 상기 다관절로봇(100)이 배치되도록 구성되며, 하부에는 별도의 구동수단(도면부호없음)이 구비되어 안착부(210)가 전체적으로 회전하도록 구성된다.As shown in FIGS. 1 to 3, the
여기서, 상기 턴테이블(200)의 회전은 동일한 작동구조를 가지되, 서로 다른 형태의 패널들을 롤 헤밍하기 위해 다품종 소량생산이 가능토록 한 구성으로써, 하나의 다관절로봇(100)과 하나의 턴테이블(200)을 이용함과 동시에 상기 턴테이블(200)에 서로 다른 크기를 갖는 금형부(300) 및 가압부(400)를 구성하여 다품종 패널을 헤밍할 수 있도록 하기 위한 것이다.Here, the rotation of the
즉, 단일 품종에 1:1맞춤형 롤 헤밍장치가 아닌, 다양한 품종의 패널들을 선택적으로 롤 헤밍할 수 있도록 하는 목적으로써, 소량생산이 가능하면서도 설비 시설 규모를 작게 하여서도, 저비용 고효율적인 측면에서 경제적 효율성이 높은 구조이다.In other words, it is not a one-to-one customized roll hemming device for a single breed, but the purpose is to selectively roll hemming panels of various varieties. Highly efficient structure.
한편, 상기 금형부(300) 및 가압부(400)는 본 발명의 핵심 구성요소로써, 먼저 상기 금형부(300)는 도 4 내지 도 6 및 도 11에 도시된 바와 같이, 금형판(301), 유동부(310), 흡착부(320), 클램프(330)로 구성된다.Meanwhile, the
상기 금형판(301)은 턴테이블(200)의 안착부(210)의 상부에 안정적으로 고정설치되는 구성으로써, 내부에는 공간이 마련되어 상기 유동부(310), 흡착부(320)가 배치되며 외측 둘레에는 상기 클램프(330)들이 연결 구성되고, 상부에 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)이 인입될 수 있는 구성이다.The
상기 유동부(310)는 상기 금형판(301)의 내부의 실린더에 의해 승, 하강하도록 구성되어 상부에 적층되는 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)의 승강 및 하강을 제어하게 된다.The
여기서, 상기 유동부(310)를 더욱 상세하게 설명하면, 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이 평면을 기준으로 일정간격 이격되게 제1,2,3유동부(311, 313, 315)가 구성되고, 그 배치는 상기 제1유동부(311)는 평면기준으로 하부에 하나가 배치되고, 상기 제2유동부(313)은 중앙부에 한 쌍으로 배치되며 상기 제3유동부(315)로 상부에 하나로 배치된다.Here, the
상기 제1,2,3유동부(311, 313, 315)의 작동을 위한 실린더(도면부호없음)는 통상의 실린더로써, 별도의 상세한 설명은 생략하기로 한다.Cylinder (not shown) for the operation of the first, second, third flow unit (311, 313, 315) is a conventional cylinder, a detailed description thereof will be omitted.
상기 흡착부(320)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상기 금형판(301)의 내부에 구성되되 가장자리에 근접하게 일정간격 이격되게 다수개로 설치되고, 상측에는 다수의 진공홀들이 형성되며 상기 유동부(310)에 안착되는 아우터패널(p1)이 견고하게 고정될 수 있도록 진공으로 흡착하는 구성으로써, 하기될 가압부(400)과 더불어 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)을 견고히 고정시킬 수 있도록 하여 롤 헤밍 시 작업 불량을 최소화할 수 있게 된다.The
또한, 상기 흡착부(320)의 배치는 수직방향 및 경사지게 배치될 수가 있으며, 본 발명에서는 도시되는 패널의 형상에 대응할 수 있도록 일부가 경사지게 배치되고, 상기 흡착부(320)의 진공흡착을 위해 별도의 진공장치가 연결 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the arrangement of the
상기 클램프(330)는 도 4 또는 도 5 및 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이 상기 금형판(301)의 외측 둘레를 따라 일정간격 이격되어 상기 아우터패널(p1)의 상부에 적층된 인너패널(p2)의 가장자리부를 고정하는 다수의 클램프(330)로 구성된다.As shown in FIG. 4 or 5 and FIGS. 9 to 11, the
한편, 상기 클램프(330)는 실린더(331a)를 구비하며 상기 금형판(301)의 측면과 결합되는 몸체부(332)와, 상기 몸체부(332)의 상측에 힌지 결합되어 실린더에 의해 힌지를 중심으로 작동하며 끝단에 고정뭉치(334)가 구성되는 작동부(333)로 구성되어 일정간격 이격되는 다수의 제1클램프(331)와, 실린더(335a)를 구비하며 상기 제1클램프(331)의 사이에 구성되되 상기 금형판(301)의 측면과 결합되는 몸체부(336)와, 상기 몸체부(336)의 상측에 힌지 결합되어 실린더에 의해 힌지를 중심으로 작동하며 끝단에 고정뭉치(338)가 구성되는 작동부(337)로 구성되어 일정간격 이격되는 다수의 제2클램프(335)로 구성되어, 상기 어퍼패드(410)이 금형판(301)의 상부를 덮을 시 제1클램프(331)가 작동하고, 금형판(301)의 상부를 덮지 않을 시, 제2클램프(335)가 작동하도록 구성된다.On the other hand, the
상기 제1클램프(331)은 도 9에 도시된 바와 같이 두 개의 고정뭉치(334)가 구성되는 구조와 도 19에 도시된 바와 같이 하나의 고정뭉치(334)가 구성되는 구조로 나뉘어, 상기 두 개의 고정뭉치(334)가 구성된 제1클램프(331)는 금형판(301)의 유동부(310)에 상이 안착된 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)의 측면을 고정하고, 하나의 고정뭉치(334)가 구성된 제1클램프(331)는 상기 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)의 상측을 눌러 고정하도록 한다.The
상기 제2클램프(335)의 경우 작동부(337)의 끝단에 구성된 고정뭉치(338)는 봉 형태로 형성되어 최대한 패널의 상측과 닺는 면적을 최소화시켜서, 원활한 헤밍작업이 가능하게 된다.In the case of the
도 13 또는 도 14에 도시된 바와 같이 상기 클램프(330)가 제1,2클램프(331, 335)로 각각 분리 구성되고, 사익 제1클램프(331)가 2개의 구조로 구성되는 이유로는, 하기될 가압부(400)가 금형부(300)의 금형판(301)의 상부를 덮을 시, 상기 제1클램프(311) 들이 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)의 측면과 상측을 고정하게 되고, 상기 제1클램프(331)와 맞닿는 부분을 제외한 다른 아우터패널(p1)을 롤 헤밍작업을 수행한 후, 상기 가압부(400)가 금형부(300)의 금형판(301)의 상부의 덮음을 해지할 경우, 상기 제1클램프(331) 또한 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)의 고정을 해지함과 아울러, 상기 제2클램프(335)가 상기 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)을 고정하게 된다.As shown in FIG. 13 or 14, the
이때, 상기 제2클램프(335)가 상기 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)을 고정하는 위치는 롤 헤밍작업이 수행된 위치에 고정함으로써, 2차롤헤밍이 가능하여 최종적으로 상기 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)의 롤 헤밍 작업이 원활하게 수행된다.At this time, the position where the
즉, 제1,2클램프(331, 335)가 서로 교차되게 작동하는 목적은 롤 헤밍의 작업의 원활성을 도모하기 위함이다.That is, the purpose of operating the first and
상기 가압부(400)는 도 4, 5 및 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이 어퍼패드(410)과 실린더(420)로 구성된다.The
먼저, 상기 어퍼패드(410)는 상기 금형부(300)의 유동부(310) 상에 안착된 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)의 상부를 덮어 가압하는 구성으로써, 그 상세 구성으로는, First, the
전면에 일정간격 이격되는 다수의 가압뭉치(411a)가 구성되는 제1가압부(411)와, 양측면에 일정간격 이격되는 다수의 가압뭉치(413a)가 구성되는 제2가압부(413)와, 하부 양측에 상부에 구성된 실린더(415a)와 각각 연결되어 작동하는 제3가압부(415)와, 상기 제3가압부(415)와 동일한 구조로 구성되어 상기 어퍼패드(410)의 양측면에 각각 구성되되 상기 제1,2가압부(411, 413) 사이에 배치되어, 실린더(417a)에 의해 인너패널(p2)의 상부 양측면을 가압하는 제4가압부(417)로 구성되어, 제1,2,4가압부(411, 413, 417)가 인너패널(p2)의 가장자리부를 가압하고, 제3가압부(415)가 인너패널(p2)의 중앙부분을 가압하도록 구성된다.A
즉, 상기 어퍼패드(410)는 상기 금형부(300)의 금형판(301) 상에 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)의 상측면을 전체적으로 균일하게 가압하도록 하여, 다관절로봇(100)으로 롤 헤밍 작업을 수행할 시 작업불량을 최소화할 수 있게 된다. 다시말해, 어퍼패드(410)의 전 면적에 걸쳐서 제1,2,3,4가압부(411, 413, 415, 417)이 장착 배치되어 제품과 접촉하며 제품의 고면, 각도 등의 형상에 1:1 대응하여 균일한 가압력을 확보할 수 있어 인너패널(p2)의 흔들림을 최소할 수 있다.That is, the
상기 가압의 균일성의 경우, 아우터패널(p2)과 인너패널(p2)의 밀착력이 높아야 만이 정교한 롤 헤밍 작업이 가능하게 됨으로써, 본 발명의 가압부(400)에 의해 밀착력을 높여 정교한 롤 헤밍 작업이 가능하게 된다.In the case of the uniformity of the pressurization, only when the outer panel p2 and the inner panel p2 have high adhesion, the precise roll hemming operation can be performed, thereby increasing the adhesion by the
한편, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제3가압부(415)와 제4가압부(417)은 동일한 구조로 구성되어, 제3가압부(415)는 수직방향으로 배치되어 수직방향으로 직선운동을 하고, 상기 제4가압부(417)는 경사지게 배치되어 경사진 방향으로 직선운동을 하도록 구성된다.Meanwhile, as shown in FIG. 7, the third
한편, 실린더(420)는 몸체가 상기 금형부(300)의 일측과 결합되어, 고정된 상태로 실린더(420)의 로드만 작동토록 구성되고, 상기 어퍼패드(420)의 일측이 상기 실린더(420)의 일측에 힌지결합되어서 상기 실린더(420)의 전, 후진에 따라서 금형부(300)의 상부를 덮음과 해제를 반복적으로 수행하게 된다.On the other hand, the
상기한 바와 같은 본 발명의 소량생산용 복합 롤 헤밍장치는 종래의 프레스 방식과 롤 헤밍방식의 장점들을 극대화시킨 구조로써, 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)을 정교히 고정함으로써, 통상의 롤 헤밍장치가 갖는 문제점을 해소할 수가 있음과 아울러, 프레스 방식과 같은 상부금형이 불필요하여 경제적 효율성이 높은 효과가 있다.The composite roll hemming device for small quantity production of the present invention as described above is a structure that maximizes the advantages of the conventional press method and the roll hemming method, and by fixing the outer panel p1 and the inner panel p2 precisely, The problem with the roll hemming device can be solved, and an upper mold such as a press method is unnecessary, so that the economic efficiency is high.
상기한 다품종 소량생산용 복합 롤 헤밍장치를 이용한 롤 헤밍방법을 보면, 도 15에 도시된 바와 같이 금형부구비단계(S100), 금형부배치단계(S200), 패널적층단계(S300), 패널흡착단계(S400), 제1차클램핑단계(S500), 가압단계(S600), 제1차헤밍단계(S700), 제2차클램핑단계(S800), 제2차헤밍단계(S900)로 이루어진다.Looking at the roll hemming method using the multiple roll hemming device for multi-quantity small quantity production, as shown in FIG. 15, the mold fitting step (S100), the mold part placing step (S200), the panel stacking step (S300), and the panel adsorption Step S400, the first clamping step (S500), the pressing step (S600), the first hemming step (S700), the second clamping step (S800), the second hemming step (S900).
먼저, 상기 금형부구비단계(S100)는 서로 동일한 구조를 이루되, 아우터패널(p1)이 인입되는 공간이 서로 다른 크기 및 형상으로 이루어진 금형부(300)를 각각 구비한다. 상기 금형부(300)가 서로 다른 공간 및 크기를 갖는 이유로는 앞서 설명한 바와 같이 다품종 소량생산을 위한 것이다.First, the mold part providing step (S100) has the same structure to each other, the space for the outer panel p1 is provided with a
상기 금형부배치단계(S200)는 상기 각각의 금형부(300)를 턴테이블(200)의 안착부(210)에 각각 배치하도록 하며, 상기 금형부(300)를 안착부(210)에 고정하기 위해서는 통상의 볼트 등과 같은 결합방법을 적용할 수가 있다.In the mold part arranging step (S200), each
상기 패널적층단계(S300)는 상기 각각의 금형부(300)의 유동부(310) 상에 아우터패널(p1)을 안착시키고 상기 아우터패널(p1)의 상부에 인너패널(p2)을 적층시키도록 한다. 이때, 상기 아우터패널(p1)과 인너패널(p2)의 경우 품종에 따라서 그 품종에 맞는 구조와 형상에 맞는 각각의 금형부(300)에 적층하도록 한다.In the panel stacking step S300, the outer panel p1 is seated on the
상기 패널흡착단계(S400)는 상기 유동부(310)를 작동시켜서 이동시킨 후, 흡착부(320)로 아우터패널(p1)의 하측면을 흡착하도록 하게 되며, 이때, 상기 흡착을 위해 상기 흡착부(320)와 별도의 연결 구성되는 진공장치를 작동시켜서 최종적으로 아우터패널(p1)의 하측면을 진공흡착하게 된다.The panel adsorption step (S400) is to operate by moving the
상기 제1차클램핑단계(S500)는 도 13에 도시된 바와 같이 상기 클램프(330)의 제1클램프(331)들을 작동시켜 인너패널(p2)의 가장자리부를 클램핑하도록 한다. As shown in FIG. 13, the first clamping step S500 operates the
상기 가압단계(S600)는 상기 가압부(400)의 실린더를 작동하여 어퍼패드(410)이 상기 금형부(300)의 상부를 덮어 인너패널(p2)의 중앙부 및 가장자리부를 가압하도록 하며, 이때, 가압부(400)의 제1,2,3,4가압부(411, 413, 415, 417)에 의해 인너패널(p2)의 상측면에 전체적으로 균일하게 가압할 수가 있게 된다.The pressing step (S600) is to operate the cylinder of the
상기 1차헤밍단계(S700)는 상기 다관절로봇(100)을 이용하여 상기 아우터패널(p1)의 측면 둘레를 롤 헤밍하도록 하고, 제2차클램핑단계(S800)는 상기 가압부(400)의 실린더를 작동하여 어퍼패드(410)이 상기 금형부(300)의 상부에서 이탈시킨 후, 상기 클램프(330)의 제2클램프(335)를 작동시켜 인너패널(p2)의 가장자리부를 클램핑 하게 된다.The first hemming step (S700) is to roll hemming around the side of the outer panel p1 by using the articulated robot (100), the second clamping step (S800) of the
상기 2차헤밍단계(S900)는 상기 다관절로봇(100)을 이용하여 상기 가압부(400)에 의해 가려진 부분 및 상기 제1클램프(331)에 의해 가려진 부분을 롤 헤밍하도록 하여 최종적으로 롤 헤밍작업을 완료하게 되고, 도 16에 도시된 바와 같이 헤밍 작업이 안정적으로 이루어지게 된다.In the second hemming step (S900), the roll hemming is performed by using the articulated
상기 제2차헤밍단계(S900)는, 각각의 금형부(300)에 안착된 아우터패널(p1)을 롤 헤밍하되, 상기 턴테이블(200)이 회전하여 각각의 금형부(300)가 다관절로봇(100)의 일측에 위치되어 인너패널(p2)을 순차적으로 각각 헤밍하도록 한다.The second hemming step (S900), roll hemming the outer panel p1 seated on each
본 발명에 따른 다품종 소량생산용 복합 롤 헤밍장치 및 그 장치를 이용한 헤밍방법에 의하면, 프레스 헤밍과 롤 헤밍의 장점을 융합한 구조로 구성되어 인너패널의 전 면적에 균일한 하중을 가하여 아우터패널과의 안정적 밀착을 통해 정교한 고정 및 헤밍작업 시 발생하는 진동 등에도 위치 확보와 밀착성을 유지할 수가 있어 공정간 불량률을 억제할 수 있도록 하는 한편, 턴테이블의 구성을 통해 다품종 패널들을 헤밍 작업할 수가 있어, 생산성 등 작업능률을 향상시킬 수가 있으며, 자동차 생산 기술의 경쟁력 확보가 가능한 유용한 발명이다.According to the present invention, the composite roll hemming device for small quantity batch production according to the present invention and the hemming method using the device have a structure in which the advantages of press hemming and roll hemming are fused, and an outer panel and Stable close contact ensures location and adhesion even under vibrations during precise fixing and hemming operations, thereby reducing defect rates between processes, and hemming of multiple panel panels through turntable construction It is a useful invention that can improve work efficiency and secure the competitiveness of automobile production technology.
100 : 다관절로봇
200 : 턴테이블 210 : 안착부
300 : 금형부 301 : 금형판
310 : 유동부 311 : 제1유동부 313 : 제2유동부 315 : 제3유동부 320 : 흡착부
330 : 클램프
331 : 제1클램프 332 : 몸체부 333 : 작동부
334 : 고정뭉치
335 : 제2클램프 336 : 몸체부 337 : 작동부
338 : 고정뭉치
400 : 가압부
410 : 어퍼패드
411 : 제1가압부 411a : 실린더
413 : 제2가압부 413a : 실린더
415 : 제3가압부 415a : 실린더
417 : 제4가압부 417a : 실린더
420 : 실린더
S100 : 금형부구비단계 S200 : 금형부배치단계 S300 : 패널적층단계
S400 : 패널흡착단계 S500 : 제1차클램핑단계 S600 : 가압단계
S700 : 제1차헤밍단계 S800 : 제2차클램핑단계 S900 :제2차헤밍단계
p1 : 아우터패널 p2 : 인너패널 100: articulated robot
200: turntable 210: seating portion
300: mold part 301: mold plate
310: flow part 311: first flow part 313: second flow part 315: third flow part 320: adsorption part
330: Clamp
331: first clamp 332: body portion 333: operating portion
334: fixed bundle
335: second clamp 336: body portion 337: operating portion
338: fixed bundle
400: pressurization
410: upper pad
411:
413:
415:
417:
420: cylinder
S100: Mold part preparation step S200: Mold part placement step S300: Panel lamination step
S400: panel adsorption step S500: first clamping step S600: pressurization step
S700: first hemming step S800: second clamping step S900: second hemming step
p1: Outer panel p2: Inner panel
Claims (5)
서로 동일한 구조를 이루되, 아우터패널(p1)이 인입되는 공간이 서로 다른 크기 및 형상으로 이루어진 금형부(300)를 각각 구비하는 금형부구비단계(S100);
각각의 금형부(300)를 턴테이블(200)의 안착부(210)에 각각 배치하는 금형부배치단계(S200);
상기 각각의 금형부(300)의 유동부(310) 상에 아우터패널(p1)을 안착시키고 상기 아우터패널(p1)의 상부에 인너패널(p2)을 적층시키는 패널적층단계(S300);
상기 유동부(310)를 하부로 이동시킨 후, 흡착부(320)로 아우터패널(p1)의 하측면을 흡착하는 패널흡착단계(S400);
상기 클램프(330)의 제1클램프(331)를 작동시켜 인너패널(p2)의 가장자리부를 클램핑하는 제1차클램핑단계(S500);
상기 가압부(400)의 실린더를 작동하여 어퍼패드(410)이 상기 금형부(300)의 상부를 덮어 인너패널(p2)의 중앙부 및 가장자리부를 가압하는 가압단계(S600);
상기 다관절로봇(100)을 이용하여 상기 아우터패널(p1)의 측면 둘레를 롤 헤밍하는 제1차헤밍단계(S700);
상기 가압부(400)의 실린더를 작동하여 어퍼패드(410)이 상기 금형부(300)의 상부에서 이탈시킨 후, 상기 클램프(330)의 제2클램프(335)를 작동시켜 인너패널(p2)의 가장자리부를 클램핑 하는 제2차클램핑단계(S800);
상기 다관절로봇(100)을 이용하여 상기 가압부(400)에 의해 가려진 부분 및 상기 제1클램프(331)에 의해 가려진 부분을 롤 헤밍하는 제2차헤밍단계(S900); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다품종 소량생산용 복합 롤 헤밍장치를 이용한 헤밍방법.
The outer panel p1 and the inner panel p2 are stacked, and the upper periphery of the outer panel p1 is clamped by clamping the stacked upper circumference, and installed on the ground, the power being supplied from external power. A multi-joint robot 100 that receives a roll hemming operation; A turntable 200 in which the articulated robot 100 is disposed at a central portion thereof, horizontally rotated by a driving means, and a seating portion 210 in which mold plates 301 are respectively mounted in four directions; A mold plate 301 configured to be seated on the seating part 210, a flow part 310 that is lifted and lowered by a cylinder in the mold plate 301, and a constant with the flow part 310. The suction panel 320 is installed to be spaced apart from each other and adsorbs the lower portion of the outer panel p1 seated on the flow part 310, and the outer panel is spaced at regular intervals along the outer circumference of the mold plate 301. a mold part 300 including a plurality of clamps 330 for fixing the edges of the inner panel p2 stacked on the p1); The upper pad 410 is configured on one side of the mold unit 300 to cover and press the upper portion of the outer panel p1 and the inner panel p2 seated on the flow part 310 of the mold unit 300. And, the hinge is coupled to one side of the upper pad 410 to operate, the upper pad 410 to cover the upper portion of the mold portion 300 when the rod is forward, the upper pad 410 when the rod is retracted A pressurizing part 400 composed of a cylinder 420 for controlling the upper covering of the mold part 300 to be released; Use a complex roll hemming device for small quantity batch production consisting of
Mold parts forming step (S100) having the same structure to each other, each having a mold portion 300 made of a different size and shape of the space in which the outer panel (p1) is drawn;
A mold part arrangement step of placing each mold part 300 on the seating part 210 of the turntable 200, respectively (S200);
A panel stacking step (S300) for seating an outer panel (p1) on the flow part (310) of each of the mold parts (300) and laminating an inner panel (p2) on an upper portion of the outer panel (p1);
A panel adsorption step (S400) of moving the flow part 310 downward, and then adsorbing the lower side of the outer panel p1 to the adsorption part 320;
A first clamping step (S500) of operating the first clamp 331 of the clamp 330 to clamp an edge of the inner panel p2;
A pressurizing step (S600) of operating the cylinder of the pressing unit 400 to press the upper pad 410 to cover the upper portion of the mold unit 300 and press the center portion and the edge portion of the inner panel p2;
A first hemming step (S700) of rolling around the side of the outer panel p1 using the articulated robot 100;
After operating the cylinder of the pressing unit 400, the upper pad 410 is separated from the upper portion of the mold 300, the second clamp 335 of the clamp 330 to operate the inner panel (p2) A second clamping step (S800) for clamping an edge portion of the second clamping portion;
A second hemming step (S900) of using the articulated robot (100) to roll hemm the portion covered by the pressing unit (400) and the portion covered by the first clamp (331); Hemming method using a composite roll hemming device for multi-quantity small quantity production, characterized by consisting of.
상기 제2차헤밍단계(S900)는,
각각의 금형부(300)에 안착된 아우터패널(p1)을 롤 헤밍하되,
상기 턴테이블(200)이 회전하여 각각의 금형부(300)가 다관절로봇(100)의 일측에 위치되어 인너패널(p2)을 순차적으로 각각 헤밍하는 것을 특징으로 하는 다품종 소량생산용 복합 롤 헤밍장치를 이용한 헤밍방법.
The method of claim 4, wherein
The second hemming step (S900),
Roll hemming of the outer panel p1 seated on each mold unit 300,
The turntable 200 is rotated so that each mold unit 300 is located on one side of the articulated robot 100 so as to hemm the inner panel p2 in sequence, respectively. Hemming method using.
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2018
- 2018-08-06 KR KR1020180091169A patent/KR102076418B1/en active IP Right Grant
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