KR102136238B1 - 자동차 판넬 고정 장치 - Google Patents

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KR102136238B1 KR1020190173812A KR20190173812A KR102136238B1 KR 102136238 B1 KR102136238 B1 KR 102136238B1 KR 1020190173812 A KR1020190173812 A KR 1020190173812A KR 20190173812 A KR20190173812 A KR 20190173812A KR 102136238 B1 KR102136238 B1 KR 102136238B1
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Abstract

본 발명은 자동차용 판넬로 구비되는 대상물을 고정하는 장치로서, 대상물을 하측 방향에서 지지하는 지지부, 지지부의 상측 방향에 위치하고 대상물의 일단과 접하는 제1 고정부, 대상물의 상측 방향에 위치하고 대상물의 타측 방향으로의 길이에 대응되는 다단 형상으로 구비되어 일단의 길이가 조정되는 신장부 및 신장부의 타측 방향에 위치하는 제2 고정부; 포함하고, 제2 고정부가 힌지 운동하여 상기 대상물의 타단과 접함으로써 대상물을 고정하는 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 대상물의 배치 및 고정을 용이하게 실시할 수 있고, 크기가 상이한 복수의 대상물에 각각 대응하여 균일한 고정이 가능하기 때문에 범용성을 높일 수 있으며, 대상물에 대한 다중 인식 및 다중 고정 작업이 실시되기 때문에 공정 정확도를 현저히 높일 수 있다.

Description

자동차 판넬 고정 장치{PANNEL FIXING APPARATUS OF VEHICLE}
본 발명은 자동차 판넬 고정 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 자동차 판넬로 구비되는 대상물을 용이하게 검사 및 제조하기 위해 고정하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 차체 판넬은 각각의 부분마다 별도의 과정을 통하여 생산된 후 조립된다. 상기 자동차 판넬은 차량의 기본골격을 이루는 것으로 본네트, 프론트 도어, 프론트 범퍼, 트렁크 판넬, 백 도어 등을 포함한다. 여기서, 기본골격을 이루는 상기 자동차 판넬은 사출물 내지 합금재질로 이루어진다. 이와 같이 생산된 자동차 판넬은 그 형상이 자유 곡면으로 이루어져 각각의 자동차 판넬의 정밀도 확인을 위해 측정이 필요하다.
여기서, 상기 각각의 자동차 판넬들이 정확한 규격으로 제조되지 않는 경우, 차체 조립과정에서 대응되는 부품의 홀과 체결홀이 일치되지 않음으로 인한 조립의 지연 및 제품의 파손으로 인한 안정성 결여 등의 여러 문제점을 유발한다.
한편, 차체의 기본 프레임 등의 조립체는 작업공정의 이질성으로 인하여 서로 다른 제조업체 내지 공정에서 제조된 후 조립됨이 일반적이다. 또한, 상 기 자동차 판넬 조립체가 설계 규격에 맞추어 정확히 제작되어야 하지만, 사출 내지 주물과정에서 불가피한 설계치수대비 오차를 발생시키는 변형이 발생된다.
종래에는 차체 프레임을 먼저 설계치수대비 정확하게 수정한 다음에, 예비 조립된 자동차 판넬 조립체를 상기 차체 프레임에 임시 고정하여 치수의 정밀도를 검사한 수 오차를 수정하는 방식으로 작업이 수행되었는데, 작업이 번거롭고 불가피한 오차가 다시 발생되는 경우 해결이 곤란한 문제점이 있었다.
특히, 실제 차체 프레임에 자동차 판넬 조립체를 장착하여 검사한 후 수정하는 경우에는 차체 프레임의 정확도 수정 및 자동차 판넬 조립체의 정확도 수정의 2단계에 거친 수정작업이 진행되며 생산공정이 지연되는 심각한 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 10-0410840호 (2003.12.01) 대한민국 공개특허 10-2007-0021410호 (2007.02.23)
본 발명의 기술적 과제는 자동차 판넬에 대한 고정 정확도를 높여 검사 및 추가 가공 등이 용이한 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또다른 기술적 과제는 자동차 판넬을 다중 고정시킴으로써, 판넬의 검사 및 제조 등의 과정에서 발생하는 외력에 대한 위치 변동을 제거하는 것이다.
또한, 본 발명은 자동차 판넬의 각 부분을 순차적으로 고정시킴으로써, 보다 정확한 고정을 이루는 것을 목적으로 한다.
이를 위해 본 발명은 자동차용 판넬로 구비되는 대상물을 고정하는 장치로서, 대상물을 하측 방향에서 지지하는 지지부, 지지부의 상측 방향에 위치하고 대상물의 일단과 접하는 제1 고정부, 대상물의 상측 방향에 위치하고 대상물의 타측 방향으로의 길이에 대응되는 다단 형상으로 구비되어 일단의 길이가 조정되는 신장부 및 신장부의 타측 방향에 위치하는 제2 고정부; 포함하고, 제2 고정부가 힌지 운동하여 상기 대상물의 타단과 접함으로써 대상물을 고정하는 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 대상물의 배치 및 고정을 용이하게 실시할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 크기가 상이한 복수의 대상물에 각각 대응하여 균일한 고정이 가능하기 때문에 범용성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명을 통해 대상물에 대한 다중 인식 및 다중 고정 작업이 실시되기 때문에 공정 정확도를 현저히 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 판넬 고정 장치를 전체적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신장부가 들어올려진 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부 및 가이드부를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 고정부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 고정부의 슬라이딩 이동 및 고정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신장부 및 제2 고정부를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 신장부 내 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 공정을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 공정을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 공정 및 제4 공정을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있어, 이하에서 기재되거나 도면에 도시되는 실시예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.
본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, “대상물(m)”은 자동차 판넬로 구비되는 것으로서, 본 발명에서는 보다 용이한 설명을 위해 막대 형상인 것으로 설명한다. 즉, 도면에서의 대상물(m)은 막대 형상으로 형성되어 일측 방향 및 타측 방향으로의 양단이 구비된다. 하지만, 대상물(m)의 형상은 막대 형상에 한정되지 않고 본네트 등의 굴곡진 형상 등으로 다양하게 형성될 수 있다.
“일측 방향”은 대상물(m)의 일단이 향하는 방향으로서, 도 1의 좌하측 방향을 의미하고, “타측 방향”은 대상물(m)의 타단이 향하는 방향으로서 도 1의 우상측 방향을 뜻한다.
“전방” 및 “후방”은 본 발명에 따른 가이드부(140)로부터 체결부(152)가 향하는 방향으로서, “전방”은 도 1의 우하측 방향이고 “후방”은 도 1의 좌상측 방향을 의미한다.
상기와 같이 특정된 방향을 지칭하는 용어 이외에 개시되는 방향을 의미하는 용어는 도면을 기반으로 설명하도록 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 판넬 고정 장치를 전체적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신장부(160)가 들어올려진 것을 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 자동차 판넬 고정 장치는 대상물(m)을 하측 방향에서 지지하는 지지부(120), 상기 지지부(120)의 전방 및 후방에 각각 위치하여 지지부(120)를 직립시키는 직립부(110), 지지부(120)의 상측 방향에 위치하는 제1 고정부(130), 지지부(120)의 상측 방향에 위치하되 대상물(m)의 상측 방향에 위치하도록 구비되는 신장부(160), 신장부(160)의 타측 방향에 위치하여 힌지 연결되는 제2 고정부(170), 지지부(120)의 하측 방향에 위치하는 가이드부(140), 가이드부(140)의 전방 및 후방에 각각 구비되고 일측 방향 및 타측 방향으로 슬라이딩 이동되는 제3 고정부(150)를 포함한다. 여기서, 선술한 직립부(110)는 하측 방향이 판 형상으로 구비됨으로써, 보다 견고한 지지부(120)의 직립을 유도할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부(120) 및 가이드부(140)를 나타내는 도면이다.
지지부(120)는 대상물(m)을 지지하는 구성이다. 상세하게, 지지부(120)는 상측 방향에 위치한 대상물(m)에 대해서 하측 방향에서 상측 방향으로 지지함으로써, 대상물(m)을 추가 고정시키기 위한 공간을 제공한다. 이를 위해, 지지부(120)는 상면이 평평한 판 형상으로 형성된다. 보다 바람직한 실시예로서, 지지부(120)는 상측 방향이 하측 방향보다 타측 방향으로 돌출되는 “ㄱ”자 형태로 구비될 수 있다. 이를 통해, 후술할 가이드부(140)는 “ㄱ”자로 구비되는 지지부(120)의 하측 방향에 위치하여 타측 방향을 향해 보다 돌출되는 배치를 이룬다. 또한, 지지부(120)의 상측 방향에는 후술할 메인 흡착부(121) 및 제1 고정부(130)가 위치한다.
메인 흡착부(121)는 지지부(120) 상에 위치하는 대상물(m)을 흡착 고정시키기 위한 구성이다. 상세하게, 메인 흡착부(121)는 대상물(m)의 하면을 흡착 고정함으로써 전체적인 대상물(m)의 위치 변동을 최소화한다. 이를 위해, 메인 흡착부(121)는 복수로 구비되고 지지부(120)의 상면 상에 음각 형성된다. 또한, 복수의 메인 흡착부(121)는 펌프 등으로 구비될 수 있는 별도의 진공 형성 수단을 통해 상측 방향에 위치한 공기를 흡입한다. 따라서, 대상물(m)의 하측 방향을 용이하게 고정시킬 수 있다.
제1 고정부(130)는 대상물(m)의 일측 방향 및 타측 방향으로의 위치 가변을 방지하기 위해 구비된다. 상세하게, 제1 고정부(130)는 대상물(m)의 일단과 접하여 상기 대상물(m)의 일측 방향으로의 이동을 방지한다. 이를 위해, 제1 고정부(130)는 지지부(120)의 상측 방향에 위치한다. 또한, 제1 고정부(130)의 타측 방향에는 후술할 제1 흡착부(131)가 구비되어 대상물(m)의 일측 방향 및 타측 방향으로의 미세 이동을 억제한다. 추가적으로, 제1 고정부(130)의 타측 방향을 향하는 면에는 별도의 완충수단이 구비되지 않는다. 이는 완충수단이 대상물(m)과 접하여 완충되는 경우 대상물(m)의 일측 방향 및 타측 방향으로의 위치가 가변되는 것을 방지하기 위함이다.
제1 흡착부(131)는 대상물(m)의 일측 방향 및 타측 방향으로의 이동을 제한하는 구성으로서, 제1 고정부(130)의 타측 방향을 향하는 면에 음각 형성되는 통공 형태로 구비된다. 또한, 제1 흡착부(131)는 선술한 별도의 진공 형성 수단과 연결되어 흡착을 실시함으로써, 일단이 제1 고정부(130)와 접한 대상물(m)의 위치를 고정한다. 제1 흡착부(131)가 구비됨으로써, 선술한 메인 흡착부(121)와 더불어 대상물(m)에 대한 다중 고정 효과를 도출할 수 있다.
가이드부(140)는 도 4에서 후술할 제3 고정부(150)를 가이드 이동시키기 위한 경로를 제공한다. 상세하게, 제3 고정부(150)는 가이드부(140)를 통해 일측 방향 및 타측 방향으로 대상물(m)의 크기에 대응하여 이동하며, 이를 통해 대상물(m)의 타면과 용이하면서도 견고한 접촉 및 고정을 이룰 수 있다. 이를 위해, 가이드부(140)는 “ㄱ”자로 형성된 지지부(120)의 하측 방향에 위치한다. 상세하게, 가이드부(140)는 타측 방향으로 보다 돌출된 지지부(120)의 상측 방향으로부터 하측 방향에 위치한다. 또한, 가이드부(140)는 판 형상으로 형성되어 양단이 각각 일측 방향 및 타측 방향을 향하도록 구비된다. 여기서, 가이드부(140)의 타단은 대상물(m)의 길이보다 길도록 구비되어야 함이 바람직하다.
가이드홈(141)은 가이드부(140)에 구비되어 제3 고정부(150)를 슬라이드 이동시키기 위한 구성이다. 이를 위해, 가이드홈(141)은 가이드부(140)의 전방 및 후방에 위치하여 관통 형성되되 가이드부(140)의 길이방향(일측 방향 및 타측 방향을 의미함)을 따라 형성된다. 이와 같은 가이드홈(141)에는 도 4에서 후술할 체결부(152)가 삽입되고, 체결부(152)는 가이드부(140)의 전방 및 후방에 위치한 제3 고정부(150)를 이동시킨다. 이를 통해, 대상물(m)의 타단의 위치 고정에 관한 정확도를 현저히 높일 수 있다. 즉, 가이드부(140) 및 가이드홈(141)이 구비되지 않는 경우와 비교했을 때, 제3 고정부(150)를 비스듬히 이동시키지 않고 일측 방향 및 타측 방향으로 정확하게 이동시킬 수 있어 견고하게 대상물(m)의 타단을 고정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 고정부(150)를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 고정부(150)의 슬라이딩 이동 및 고정을 나타내는 도면으로서, 도 5a는 대상물(m)이 지지부(120) 상에 배치만 된 상태를 나타내고 도 5b는 제3 고정부(150)를 통해 대상물(m)의 위치 고정이 이루어진 상태를 나타낸다.
제3 고정부(150)는 대상물(m)의 타단과 접함으로써 대상물(m)의 이동을 제한하는 구성이다. 상세하게, 제3 고정부(150)는 대상물(m)을 일측 방향 및 타측 방향으로 고정한다. 이를 위해, 제3 고정부(150)는 한 쌍으로 구비되어 가이드부(140)의 전방 및 후방에 각각 배치된다. 또한, 제3 고정부(150)의 상단은 가이드부(140)의 상면보다 상측 방향에 위치하도록 돌출되며 서로 이어지도록 구비된다. 이에 따라, 한 쌍의 제3 고정부(150)는 일체로 이동할 수 있다. 또한, 제3 고정부(150)는 이동 및 고정이 용이하도록 관통홈(151), 체결부(152) 및 잠금부(153)를 더 포함한다.
관통홈(151)은 선술한 가이드홈(141)에 대응되도록 제3 고정부(150)의 전방 및 후방에 관통 형성된다. 이에 따라, 후술할 체결부(152)가 관통홈(151) 및 가이드홈(141)에 삽입됨으로써 제3 고정부(150)는 가이드홈(141)을 따라 용이하게 슬라이딩 이동할 수 있다.
체결부(152)는 가이드부(140) 및 제3 고정부(150)를 서로 연결하고, 제3 고정부(150)가 가이드홈(141)을 따라 슬라이딩 이동할 수 있도록 하는 구성이다. 체결부(152)는 봉 형상으로 형성되고 관통홈(151) 및 가이드홈(141)을 관통하도록 삽입된다. 이에 따라 한 쌍의 제3 고정부(150) 및 가이드부(140)는 서로 연결되고, 가이드부(140)는 고정 상태를 유지하기 때문에 한 쌍의 제3 고정부(150)만 이동될 수 있다. 보다 바람직한 실시예로서, 전방 및 후방을 향하는 체결부(152)의 양단에는 이탈방지부재가 더 구비됨으로써, 체결부(152)의 의도하지 않은 가이드홈(141) 및 관통홈(151)으로부터의 이탈을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 체결부(152)는 후술할 잠금부(153)를 나사 체결시키기 위한 나사홈이 더 구비될 수 있다.
잠금부(153)는 제3 고정부(150)의 위치를 고정하는 구성으로서, 한 쌍으로 구비되어 제3 고정부(150) 및 가이드부(140)의 사이에 위치한다. 상세하게, 잠금부(153)는 체결부(152)의 중심축을 중심으로 회전가능한 너트 등의 체결수단으로 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 잠금부(153)는 체결부(152)에 끼워져 삽입되되 제3 고정부(150) 및 가이드부(140)의 사이에 위치한다. 한 쌍의 잠금부(153)가 선술한 나사홈을 따라 체결부(152)의 양단 방향으로 이동하여 서로 멀어지는 경우, 잠금부(153) 및 가이드부(140)가 서로 이격되므로 제3 고정부(150)의 위치 고정을 해제할 수 있다. 반면, 잠금부(153)가 체결부(152)에 끼워져 구비됨과 동시에 가이드부(140)와 접하는 경우, 잠금부(153) 및 가이드부(140) 간의 마찰력에 의해 체결부(152)는 일측 방향 및 타측 방향으로의 이동이 제한되기 때문에, 제3 고정부(150)는 위치 고정된다. 잠금부(153)가 구비됨으로써, 보다 견고한 제3 고정부(150)의 위치 고정이 가능하여 궁극적인 대상물(m)의 위치 다중 고정이 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신장부(160) 및 제2 고정부(170)를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 신장부(160) 내 구성을 나타내는 도면이다.
신장부(160)는 후술할 제2 고정부(170)를 대상물(m)의 타단과 접하기 위해 접근시키는 구성이다. 이를 위해, 신장부(160)는 대상물(m) 및 지지부(120)의 상측 방향에 위치하고 별도의 힌지 수단을 통해 일단이 고정된 상태에서 타단이 힌지 운동한다. 또한, 신장부(160)는 길이 조정이 가능한 다단 형태로 구비된다. 상세하게, 신장부(160)는 대상물(m)의 타측 방향으로의 길이에 대응되도록 길이가 변하는 다단 형상으로 구비된다. 이에 따라, 타측 방향을 향하는 신장부(160)의 타단의 길이가 조정된다. 한편, 신장부(160)의 타측 방향에는 제2 고정부(170)가 구비되어 와이어 및 힌지 연결된다. 또한, 신장부(160)의 내부에는 제2 고정부(170)를 힌지 운동시키고 지지부(120) 상의 대상물(m) 배치를 인식하기 위한 아래의 구성이 개시된다.
통로부(161)는 후술할 접촉부(162) 및 자성부(163)를 상하방향으로 이동시키기 위한 공간을 제공한다. 이를 위해, 통로부(161)는 신장부(160)의 내부에 배치되어 상하방향으로 형성된 관 형태로 구비되며, 내부에 접촉부(162) 및 자성부(163)가 위치한다. 통로부(161)가 구비됨으로써, 접촉부(162)를 용이하게 상하방향으로 이동시키고, 이동 과정에서 접촉부(162)의 이탈을 방지할 수 있다.
접촉부(162)는 대상물(m)의 배치를 인식하기 위한 구성이다. 상세하게, 접촉부(162)는 신장부(160)의 내부에 위치하다가 하측 방향으로 이동하여 대상물(m)의 상면과 접한다. 이와 같은 접촉부(162) 및 대상물(m)의 접촉은 후술할 제어부(180)에 의해 대상물(m)의 배치로 간주된다. 접촉부(162)는 원통 형상으로 형성되고 금속 재질로 구비되어, 자성부(163)와의 자력에 의해 통로부(161)의 내부에 위치한다. 여기서, 하측 방향을 향하는 접촉부(162)의 일단은 통로부(161)의 내부에 위치한다. 이후 자성부(163) 및 롤러(164)에 의해 접촉부(162)는 하측 방향으로 이동하고, 대상물(m)의 상면과 접한 접촉부(162)는 하측 방향으로의 이동이 중지된다. 보다 바람직한 실시예로서, 접촉부(162)의 하측 방향에는 대상물(m)과의 접촉 및 가압을 인식하는 별도의 센서가 더 구비될 수 있다.
자성부(163)는 자력을 이용하여 접촉부(162)를 상하방향으로 이동시킨다. 상세하게, 자성부(163)는 무분별한 접촉부(162)의 하측 방향으로의 이동을 방지하고, 자력을 이용하여 접촉부(162)를 상측 방향으로 이동시킨다. 이를 위해, 자성부(163)는 원판 형상으로 구비되고 통로부(161)의 내부에 위치하며, 상측 방향에 위치한 롤러(164)와 제1 와이어(w1)를 통해 연결된다. 아울러, 자성부(163)는 별도의 전력 공급수단을 통해 전력을 공급받을 때 자력이 발생하는 전자석으로 구비된다. 또다른 실시예로서, 상기 별도의 전력 공급수단은 통로부(161)에 내설된 솔레노이드 코일로 구비됨에 따라, 자성부(163)가 선택적으로 자력을 가질 수 있으며, 상기 자성부(163)는 전력의 크기에 대응하는 자력을 가질 수 있다.
제2 고정부(170)는 대상물(m)의 타단을 고정한다. 상세하게, 제2 고정부(170)는 대상물(m)의 타측 방향을 향해 힌지 운동하여 대상물(m)의 타단과 접하고, 하측 방향에 제2 흡착부(171)를 통해 대상물(m)을 흡착 고정시킨다. 이를 위해, 제2 고정부(170)는 신장부(160)의 타측 방향에 위치하고 힌지 연결된다. 또한, 제2 흡착부(171)는 신장부(160) 및 제2 고정부(170)가 일측 방향 및 타측 방향을 향하도록 일자로 배열될 때를 기준으로 제2 고정부(170)의 하면에 위치한다. 제2 흡착부(171)의 역할은 선술한 제1 흡착부(131)와 동일하게 대상물(m)의 흡착 고정이다. 또한, 제2 고정부(170)는 후술할 롤러(164)에 권취된 제2 와이어(w2)에 연결된다. 이를 통해, 용이한 제2 고정부(170)의 힌지 운동이 가능하다.
롤러(164)는 와이어를 권취 및 권출함에 따라 접촉부(162) 및 자성부(163)를 상하방향으로 이동시킴과 동시에, 제2 고정부(170)를 힌지 운동시킨다. 이를 위해, 롤러(164)는 신장부(160)의 내부에 위치하고 통로부(161)의 상측 방향에 구비된다. 또한, 롤러(164)의 외주면에는 자성부(163)와 연결되는 제1 와이어(w1) 및 제2 고정부(170)와 연결되는 제2 와이어(w2)를 각각 권취 및 권출하기 위한 별도의 홈이 각각 구비된다. 여기서, 제1 와이어(w1) 및 제2 와이어(w2)는 서로 동일한 방향으로 권취되도록 구비된다.
롤러(164)가 제1 와이어(w1) 및 제2 와이어(w2)를 권출하도록 회전할 경우, 자성부(163)는 하측 방향으로 이동하고 제2 고정부(170)는 제2 와이어(w2)에 의해 힌지 운동을 한다. 이를 통해, 하측 방향에 위치한 제2 흡착부(171)는 대상물(m)의 타면과 접하여 흡착 고정을 실시할 수 있다. 반면, 롤러(164)가 제1 와이어(w1) 및 제2 와이어(w2)를 권취하도록 회전할 경우, 자력이 부여된 자성부(163) 및 금속 재질의 접촉부(162)는 상측 방향으로 동반 이동하고, 제2 고정부(170)는 힌지 운동하여 신장부(160)와 더불어 일자로 배열된다.
이하, 자성부(163)에 따른 접촉부(162), 제1 와이어(w1), 제2 와이어(w2) 및 제2 고정부(170)의 이동 과정을 설명한다.
자성부(163)와의 제1 자력에 의해 통로부의 내부에 배치된 접촉부(162)는 자성부(163)의 제1 자력이 해제됨에 따라 중력에 의해 하측 방향으로 이동하여 대상물(m)과 접한다.
이후 제1 자력이 부여되지 않은 자성부(163)는 롤러(164)에 권취되었던 제1 와이어(w1)의 일부 권출에 의해 하측 방향으로 이동하고, 상기 제1 와이어(w1)와 동일한 방향으로 권취된 제2 와이어(w2) 또한 일부 권출됨으로써 제2 고정부(170)는 하측 방향을 향해 일부 힌지 운동한다.
이후 자성부(163)가 상기 별도의 전력 공급수단에 의해 상기 제1 자력보다 작은 제2 자력을 갖고, 자성부(163)는 접촉부(162)를 향해 하측 방향으로 추가 이동한다. 여기서, 접촉부(162)의 질량이 자성부(163)의 질량보다 크기 때문에, 자성부(163)는 금속 재질의 접촉부(162)로 향하고, 상기 접촉부(162)는 질량 차에 의해 자성부(163)를 향해 상측 방향으로 이동하지 않는다.
자성부(163)의 하측 방향으로의 이동에 따라, 제1 와이어(w1) 및 제2 와이어(w2)가 추가로 권출되고, 제2 고정부(170)는 제2 와이어(w2)의 장력에 의해 힌지 운동하여 대상물(m)의 타측 방향에 위치한다.
이후 제1 자력을 다시 부여 받은 자성부(163)에 의해 접촉부(162)가 상측 방향으로 이동하여 통로부(161)의 내부로 이동하고, 롤러(164)가 제1 와이어(w1)를 권취함에 따라 접촉부(162) 및 자력부는 추가로 상측 방향으로 이동되어 회수된다. 아울러, 롤러(165)에 권취되는 제2 와이어(w2)의 장력에 의해, 제2 고정부(170)는 힌지 운동하여 신장부의 타측 방향에 배치된다.
도 7에서 개시된 일련의 구성 및 작용을 통해, 대상물(m)의 배치를 육안으로 확인하지 않아도 자동 인식이 가능하여, 작업자의 개입을 최소화할 수 있다. 또한, 대상물(m)의 크기에 대응하여 타측 방향으로의 길이를 자유롭게 설정 및 흡착 고정시킬 수 있어 대상물(m)의 크기에 제한되지 않아, 범용성을 극대화할 수 있다. 이와 더불어, 접촉부(162)를 통한 대상물(m)의 배치 인식 이후 상기 대상물(m)의 타단을 흡착 고정할 수 있어, 대상물(m)이 정위치에 있지 않은 경우 이를 교정하기 위해 흡착 고정을 해제해야 하는 번거로움을 덜 수 있다. 아울러, 제2 고정부(170)를 통해 대상물의 크기를 용이하게 판단할 수 있고, 제2 와이어(w1)의 장력을 통해 제2 고정부(170)가 과도하게 힌지 운동함에 따라 발생할 수 있는 상기 제2 고정부(170) 및 대상물(m)의 파손을 미연에 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부(165)를 나타내는 도면이다.
감지부(165)는 접촉부(162)의 위치를 감지하는 구성이다. 상세하게, 감지부(165)는 하측 방향으로 이동하는 감지부(165)를 인식한다. 감지부(165)는 복수 개로 구비되되 통로부(161)의 중심축을 중심으로 원형 배열을 이루도록 내설된다. 이를 통해 접촉부(162)가 대상물(m)과 접한 상태에서, 감지부(165)는 대상물(m)의 외주면과 접하였는지의 여부를 통해 대상물(m)의 위치를 감지한다.
보다 바람직한 실시예로서, 지지부(120) 상에서의 대상물(m)의 배치를 판단하는 제어부(180)를 더 포함할 수 있다. 제어부(180)는 대상물(m)의 배치 및 고정을 판단하는 구성으로서, 선술한 롤러(164)와 전기적으로 연결되고 미리 저장된 제1 기준 시간(b1)을 포함한다. 또한, 제어부(180)는 감지부(165)가 접촉부(162)를 감지하는 시간을 측정하여 제1 시간(t1)으로 산출한다. 즉, 제어부(180)는 감지부(165)가 접촉부(162)를 감지하는 제1 시간(t1)을 측정하고 제1 기준 시간(b1)과 비교한 결과에 따라 대상물(m)의 배치 여부를 판단한다.
제1 시간(t1)이 제1 기준 시간(b1)보다 큰 경우 감지부(165)가 접촉부(162)를 감지한 시간이 큰 경우로서, 접촉부(162)가 대상물(m)을 향해 하측 방향으로 이동하였고 대상물(m)과 접하여 하측 방향으로의 이동이 중지된 경우를 의미한다. 제어부(180)는 대상물(m) 및 접촉부(162)가 서로 접한 것으로 판단하고 선술한 롤러(164)를 구동시켜 제1 와이어(w1) 및 제2 와이어(w2)를 권출시킨다.
반면, 제1 시간(t1)이 제1 기준 시간(b1)보다 작은 경우 감지부(165)가 접촉부(162)를 감지한 시간이 작은 경우로서, 접촉부(162)가 대상물(m)을 향해 하측 방향으로 이동하지 않은 경우를 의미한다. 즉, 통로부(161)에 삽입되어 있는 접촉부(162)의 일단은 감지부(165)의 상측 방향에 위치하여 감지되지 않고, 이로 인해 감지부(165)가 접촉부(162)를 감지하지 못하는 경우를 의미한다. 이 경우 제어부(180)는 대상물(m) 및 접촉부(162)가 서로 접하지 않은 것으로 간주하고 롤러(164)를 구동시키지 않는다.
보다 더 바람직한 실시예로서, 제어부(180)는 미리 저장된 제2 기준 시간(b2)을 더 포함할 수 있다. 상세하게, 제어부(180)는 선술한 제1 시간(t1) 및 제1 기준 시간(b1)의 비교에 따른 롤러(164)의 구동 이후, 접촉부(162)의 하측 방향에 위치한 별도의 센서를 통해 대상물(m) 및 접촉부(162)가 접촉하는 제2 시간(t2)을 측정하고, 이를 제2 기준 시간(b2)과 비교한다.
제2 시간(t2)이 제2 기준 시간(b2)보다 작은 경우, 대상물(m) 및 접촉부(162)가 접하지 않거나 대상물(m)의 위치 변동으로 인해 접촉부(162)와의 접촉 상태가 불량한 것을 의미한다. 이에 따라, 제어부(180)는 대상물(m)이 지지부(120) 상에 정위치하지 않은 것으로 간주하고 롤러(164)를 구동시키지 않는다.
반면, 제2 시간(t2)이 제2 기준 시간(b2)보다 큰 경우 대상물(m) 및 접촉부(162)가 서로 접한 상태를 지속적으로 유지하는 것을 의미한다. 이에 제어부(180)는 대상물(m)이 정위치하고 있음을 인식하고, 롤러(164)를 구동시켜 제1 와이어(w1) 및 제2 와이어(w2)를 권취함으로써 제2 고정부(170)가 대상물(m)의 타단에서 이탈되어 상측 방향을 향해 힌지 운동하도록 제어한다.
상기와 같은 감지부(165)의 접촉부(162) 감지 및 대상물(m)과 접촉부(162)의 접촉에 기반한 제어부(180)의 롤러(164) 구동을 통해, 대상물(m)이 정위치에 있을 때에만 흡착 고정을 실시할 수 있어, 고정 공정 관련 정확도를 현저히 높일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 공정을 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 공정을 나타내는 도면이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 공정 및 제4 공정을 나타내는 도면이다. 본 발명에 따른 자동차 판넬 고정 장치는 제1 공정 내지 제4 공정에 기반하여 배치된 대상물(m)을 인식 및 고정한다.
제1 공정은 대상물(m)을 지지부(120)의 상측 방향에 위치시키는 단계로서, 별도의 운반수단이나 작업자를 이용하여 대상물(m)을 지지부(120)의 상면 상에 배치시킨다. 이후 제1 흡착부(131) 및 메인 흡착부(121)를 이용하여 대상물(m)의 일단 및 하면을 흡착 고정시킨다.
제2 공정은 대상물(m)의 타단을 고정하기 위한 제2 고정부(170)를 상기 대상물(m)의 타단으로 접근시키는 단계로서, 일단이 별도의 힌지 수단과 연결된 신장부(160)는 힌지 운동을 통해 신장부(160)의 타단을 타측 방향으로 이동시킨다. 이 과정에서 대상물(m)의 길이에 대응하여 다단 형태로 구비되는 신장부(160)의 길이 조정이 동반 실시된다.
제3 공정은 접촉부(162)를 대상물(m)에 접촉시킨 후, 제어부(180)의 통제 하에 제2 고정부(170)를 힌지 운동시켜 대상물(m)의 타단과 접촉시키는 단계이다. 여기서, 제3 공정은 도 6 내지 도 8에서 선술한 신장부(160) 내 구성들의 작용에 의해 실시된다. 제3 공정을 통해 대상물(m)의 타단의 위치를 1차 고정할 수 있다.
제4 공정은 제3 고정부(150)를 이동시켜 상단이 대상물(m)의 타단과 접하도록 접근 및 고정시키는 단계이다. 제4 공정을 통해, 대상물(m)의 타단의 위치가 최종 고정된다.
상기와 같은 제1 공정 내지 제4 공정이 구비됨으로써, 대상물(m)의 고정 정확도를 현저하게 증대시킬 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
m: 대상물 w1: 제1 와이어
w2: 제2 와이어 110: 직립부
120: 지지부 130: 제1 고정부
140: 가이드부 150: 제3 고정부
160: 신장부 170: 제2 고정부

Claims (7)

  1. 자동차용 판넬로 구비되는 대상물(m)을 고정하는 장치로서,
    상기 대상물(m)을 하측 방향에서 지지하는 지지부(120);
    상기 지지부(120)의 상측 방향에 위치하고, 상기 대상물(m)의 일단과 접하는 제1 고정부(130);
    상기 대상물(m)의 상측 방향에 위치하고, 상기 대상물(m)의 타측 방향으로의 길이에 대응되는 다단 형상으로 구비되어 타단의 길이가 조정되는 신장부(160); 및
    상기 신장부(160)의 타측 방향에 위치하는 제2 고정부(170);를 포함하고,
    상기 제2 고정부(170)가 힌지 운동하여 상기 대상물(m)의 타단과 접함으로써, 상기 대상물(m)을 고정하고,
    상기 지지부(120)의 하측 방향에 위치하고, 전방 및 후방에 가이드홈(141)이 형성되는 가이드부(140); 및
    상기 가이드부(140)의 전방 및 후방에 각각 배치되고, 상기 가이드홈(141)을 따라 이동하여 상단이 상기 대상물(m)의 타단과 접하는 제3 고정부(150);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 판넬 고정 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 고정부(150)의 전방 및 후방을 관통하도록 형성되는 관통홈(151);
    상기 관통홈(151)에 삽입되는 봉 형상의 체결부(152); 및
    상기 가이드부(140) 및 제3 고정부(150)의 사이에 위치하여 상기 체결부(152)의 이동을 제한하는 잠금부(153);를 더 포함함으로써, 상기 대상물(m)의 타측 방향으로의 길이에 대응하여 상기 제3 고정부(150)의 위치를 가변 및 고정하는 것을 특징으로 하는 자동차 판넬 고정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 고정부(130)의 타측 방향에 형성되는 제1 흡착부(131);
    상기 대상물(m)의 타단과 접하는 상기 제2 고정부(170)의 하측 방향에 구비되는 제2 흡착부(171); 및
    상기 지지부(120)의 상측 방향에 구비되는 복수의 메인 흡착부(121);를 더 포함하고,
    상기 대상물(m)은 상기 지지부(120) 상에 배치된 후 상기 제1 흡착부(131), 제2 흡착부(171) 및 메인 흡착부(121)에 의해 위치 고정되는 것을 특징으로 하는 자동차 판넬 고정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 신장부(160)의 내부에 상하방향으로 형성되는 통로부(161);
    상기 통로부(161)에 삽입되어 하측 방향의 일단이 노출되는 금속 재질의 접촉부(162);
    상기 접촉부(162)의 상측 방향에 위치하고, 전력을 공급받아 발생하는 자력을 통해 상기 접촉부(162)를 상하방향으로 이동시키는 자성부(163); 및
    제1 와이어(w1)를 통해 상기 자성부(163)와 연결되고 상기 제1 와이어(w1)를 권취 및 권출시킴으로써, 자력을 갖는 상기 자성부(163)를 상하방향으로 이동시키는 롤러(164);를 포함하고,
    상기 롤러(164)를 통해 상기 제1 와이어(w1)와 동반으로 권취 및 권출되는 제2 와이어(w2)를 통해 상기 제2 고정부(170)와 연결됨으로써, 상기 접촉부(162) 및 자성부(163)의 상하방향으로의 이동에 대응하여 상기 제2 고정부(170)가 힌지 운동하는 것을 특징으로 하는 자동차 판넬 고정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 통로부(161)의 중심축을 중심으로 원형 배열로 내설되고, 상기 접촉부(162)의 위치를 감지하는 감지부(165)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 판넬 고정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 감지부(165)가 상기 접촉부(162)를 감지하는 제1 시간(t1)을 측정하는 제어부(180)를 더 포함하고,
    상기 제어부(180)는 미리 저장된 제1 기준 시간(b1)을 더 포함하며, 상기 제1 시간(t1)이 상기 제1 기준 시간(b1)보다 큰 경우 상기 지지부(120) 상에 상기 대상물(m)이 배치 및 고정된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동차 판넬 고정 장치.
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