KR102187191B1 - 자동차 내장재 성형용 원단이송장치 및 이를 이용한 원단이송방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 로봇암, 상측을 상기 로봇암에 결합하며, 로봇암의 이동에 대응되게 이동하는 흡착프레임, 흡착프레임의 일측에 연결 설치하며, 성형장치에 의한 성형 작업전의 예열된 성형원단을 진공으로 흡착 지지하는 공급흡착부, 흡착프레임의 하측에 연결 설치하며, 성형장치에서 성형 완료된 성형원단을 진공으로 흡착 지지하는 배출흡착부를 포함하는 자동차 내장재 성형용 원단이송장치를 제공한다.

Description

자동차 내장재 성형용 원단이송장치 및 이를 이용한 원단이송방법{Fabric transferring device for molding automobile interior material and fabric transferring method using the same}

본 발명은 자동차의 내부에 설치되는 자동차 내장재를 성형하는 자동차 내장재 성형장치로의 예열상태 성형원단 공급 및 성형완료된 성형품을 성형장치로부터 분리 배출되게 하는 자동차 내장재 성형용 원단이송장치 및 이를 이용한 원단이송방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 도어 트림, 헤드라이닝, 인스트루먼트 판넬, 필라, 콘솔, 플로어 카펫트, 트렁크 등에 사용되는 각종 내장재를 설치한다.

여기서, 자동차 내부의 바닥에 구비되는 플로어 카펫트는, 성형원단의 하부에 붙일 펠트(Felt)를 자동차의 내부 바닥 형상 대로 성형하고 외연을 내장재 규격에 맞추어 트리밍하게 된다. 이후, 트리밍 후에는 가장자리에 브라켓을 부착하여 내장재를 완성하게 된다.

이러한, 자동차용 플로어 카펫트 성형 작업시에는, 예열된 성형원단을 작업자가 직접 꺼어내 성형장치로 이동시켜 셋팅한 후 성형장치로 예열된 성형원단을 성형한다. 그러나, 작업자에 의한 수작업으로 예열된 성형원단을 예열기로부터 떼어낸 후 프레스 성형기로 이동시켜야 하기 때문에 생산성이 저하되고 작업자의 피로도가 증가됨으로 인해 안전사고의 발생의 문제점이 있다.

따라서, 근래에는 로봇암과 같은 장치를 이용하여, 예열된 성형원단을 성형장치로 이동시켜 셋팅한 후 성형장치로 예열된 성형원단을 성형하고 있다. 그러나, 종래의 로봇암은 성형장치로 성형완료된 성형품을 다음 공정의 위치로 완전히 이동 전달한 후, 다시 예열된 성형원단을 성형장치로 이동시켜 셋팅해야 함으로써, 성형원단의 세팅 및 성형품의 배출을 위한 작동반경 및 작동시간이 길어지게 되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다. 이러한, 성형원단의 세팅 및 성형품의 배출을 위한 작동반경 및 작동시간을 줄이기 위해 성형원단의 세팅 및 성형품의 배출을 위한 별도의 장치를 설치하는 경우도 있으나, 이러한 경우 설치비용 및 설치공간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

이러한, 각종 부품이나 자재를 이송하는 이송장치는, 대한민국등록특허 제10-1369184호(2014.02.25)에 제시된다.

본 발명은, 성형장치에 성형원단의 세팅 및 성형품의 배출을 위한 작동반경 및 작동시간을 최소화하여 생산효율을 높일 수 있게 하는 자동차 내장재 성형용 원단이송장치 및 이를 이용한 원단이송방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 로봇암, 상측을 상기 로봇암에 결합하며, 로봇암의 이동에 대응되게 이동하는 흡착프레임, 상기 흡착프레임의 일측에 연결 설치하며, 성형장치에 의한 성형 작업전의 예열된 성형원단을 진공으로 흡착 지지하는 공급흡착부, 상기 흡착프레임의 하측에 연결 설치하며, 성형장치에서 성형 완료된 성형원단을 진공으로 흡착 지지하는 배출흡착부를 포함하는 자동차 내장재 성형용 원단이송장치를 제공한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 로봇암과, 상측을 상기 로봇암에 결합하며, 로봇암의 이동에 대응되게 이동하는 흡착프레임과, 상기 흡착프레임의 일측에 연결 설치하며, 성형장치에 의한 성형 작업전의 예열된 성형원단을 진공으로 흡착 지지하는 공급흡착부, 상기 흡착프레임의 하측에 연결 설치하며, 성형장치에서 성형 완료된 성형원단을 진공으로 흡착 지지하는 배출흡착부를 포함하는 자동차 내장재 성형용 원단이송장치를 이용한 원단이송방법에 있어서, 상기 로봇암으로 흡착프레임을 예열된 성형원단이 배치된 위치로 이동시켜 예열된 제1성형원단을 공급흡착부로 흡착한 후, 다시 성형장치의 하형 상에 예열된 제1성형원단이 배치되도록 흡착프레임을 이동시키고 공급흡착부에서 예열된 제1성형원단을 이탈되게 하는 단계, 상기 로봇암으로 흡착프레임을 다시 예열된 성형원단이 배치된 위치로 이동시켜 예열된 제2성형원단을 공급흡착부에 흡착하고, 성형장치에서 성형완료된 제1성형원단을 배출흡착부에 흡착한 후, 성형장치의 하형 상에서 성형완료된 제1성형원단이 이탈되게 흡착프레임을 이동시키는 단계, 상기 로봇암으로 흡착프레임을 이동시켜, 공급흡착부에 흡착된 예열상태의 제2성형원단을 다시 성형장치의 하형 상에 배치시킨 후, 공급흡착부에서 예열상태의 제2성형원단이 하형에 안착 배치되도록 이탈시키는 단계, 상기 로봇암으로 흡착프레임이 성형완료된 제1성형원단을 위치시키고자 하는 장소로 이동시킨 후, 배출흡착부에 흡착된 성형완료된 제1성형원단을 이탈시키는 단계를 포함하는 자동차 내장재 성형용 원단이송장치를 이용한 원단이송방법을 제공한다.

본 발명에 따른 자동차 내장재 성형용 원단이송장치 및 이를 이용한 원단이송방법은, 로봇암에 연결 설치하는 흡착프레임의 일측에는 공급흡착부를 설치하고, 흡착프레임의 하측에는 배출흡착부를 설치한 바, 공급흡착부에는 예열상태의 성형원단을 흡착상태로 고정하고, 배출흡착부에는 성형장치에서 성형완료된 성형원단을 흡착상태로 고정함으로써, 성형장치를 통한 성형원단의 성형시 이송반경 및 이송시간을 최소화할 수 있게 하여 생산성을 높일 수 있게 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장재 성형용 원단이송장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장재 성형용 원단이송장치를 이용한 원단이송방법의 순서도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장재 성형용 원단이송장치의 정면도이다. 도 1을 참조하면, 일 실시예의 자동차 내장재 성형용 원단이송장치는, 로봇암(110), 흡착프레임(120), 공급흡착부(130), 배출흡착부(140)를 구비하고 있다.

상기 로봇암(110)은 이후 설명될 흡착프레임(120)을 연결 지지한 상태에서 성형 작업전의 예열된 성형원단이 배치된 위치로 이동되게 함과 더불어 상형과 하형이 마주보도록 구성된 성형장치(도면미도시)의 하형 상으로 이동되게 하며, 흡착프레임(120)을 여러 방향으로 회전되게 하면서 위치를 변경할 수 있게 함으로써, 공급흡착부(130)와 배출흡착부(140)를 통한 성형원단의 흡착 위치 또는 이탈 위치를 정확하게 조절할 수 있게 한다. 이러한, 로봇암(110)은 흡착프레임(120)의 위치 및 방향을 용이하게 변경할 수 있도록 다관절 구조를 가지는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않고 하나의 관절 구조를 가질 수도 있음은 물론이다. 여기서, 로봇암(110)은 일반적으로 공지된 구조의 로봇암 구조를 적용하는 바, 상세한 구조에 대한 설명은 생략한다.

상기 흡착프레임(120)은 이후 설명될 공급흡착부(130)와 배출흡착부(140)를 각각 로봇암(110)에 연결 배치되게 하면서, 로봇암(110)의 작동에 따라 공급흡착부(130)와 배출흡착부(140)의 위치를 변경할 수 있도록 공급흡착부(130)와 배출흡착부(140)을 지지하는 프레임이다. 이러한, 흡착프레임(120)은 성형원단의 안정적인 흡착 및 흡착시의 상호 간섭을 방지하기 위한 공급흡착부(130)와 배출흡착부(140) 사이의 공간을 제공할 수 있도록 직육면체 구조를 가지도록 형성되나 이에 한정하지 않음은 물론이다.

여기서, 상기 흡착프레임(120)의 상측에는 로봇암(110)의 단부를 연결한다. 이러한, 흡착프레임(120)의 상측에는 로봇암(110)의 단부를 연결하기 위한 장착브라켓(121)을 결합 구비한다. 여기서, 장착브라켓(121)은 로봇암(110)의 단부를 볼트와 같은 체결부재로 결합할 수 있도록 체결홈(도면미도시)이 형성된 판 구조를 가질 수 있다.

상기 공급흡착부(130)는 성형장치에 의한 성형 작업전의 예열된 성형원단을 진공으로 흡착 지지하는 부분이다. 즉, 공급흡착부(130)는 예열된 성형원단을 흡착프레임(120) 상에 배치되도록 흡착 지지하거나 흡착프레임(120)에서 이탈하도록 흡착상태를 해제할 수 있게 한다. 여기서, 공급흡착부(130)는 성형 작업전 예열된 성형원단을 흡착 지지시, 배출흡착부(140)에 의해 흡착 지지되는 성형완료상태의 성형원단과의 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 흡착프레임(120)의 좌우 양측 중 일측에 연결되게 설치한다. 이러한, 공급흡착부(130)는 측면지지대(131), 예열원단 진공흡착기(132)를 포함한다.

상기 측면지지대(131)는 예열원단 진공흡착기(132)를 흡착프레임(120)에 연결되도록 지지하는 바 형상을 가지는 부분이다. 이러한, 측면지지대(131)의 길이방향 일단은 흡착프레임(120)의 일측에 연결상태로 고정되게 결합한다. 이때, 측면지지대(131)는 흡착프레임(120)의 일측으로부터 외측 방향으로 경사지게 연장 형성되는데, 보다 상세하게는 측면지지대(131)의 길이방향 일단에서 타단으로 갈수록 상향 경사지게 배치되도록 흡착프레임(120)의 일측에 결합 설치한다. 이같이, 측면지지대(131)의 길이방향 타단은 측면지지대(131)의 길이방향 일단보다 상방에 배치됨으로써, 성형 작업전 예열된 성형원단을 예열원단 진공흡착기(132)로 흡착 지지시, 이후 설명될 배출흡착부(140)에 흡착 지지되는 성형완료된 성형원단과의 간섭발생을 방지할 수 있게 한다.

상기 예열원단 진공흡착기(132)는 성형작업전 예열된 성형원단을 진공으로 흡착하거나 진공을 해제시켜 흡착상태에서 이탈되게 한다. 이러한, 예열원단 진공흡착기(132)는 측면지지대(131)의 길이방향 타단, 즉 측면지지대(131)의 외측 끝단에 결합 설치한다. 여기서, 예열원단 진공흡착기(132)는 복수의 흡착공이 형성된 상태로 측면지지대(131)의 외측 끝단에 고정되게 결합하는 예열원단 흡착관(132a)과, 예열원단 흡착관(132a)의 흡착공으로 흡입력을 발생시키거나 흡입력을 제거할 수 있도록 별도의 흡입기와 연결된 흡입라인(도면미도시)으로 구성할 수 있다.

여기서, 상기 예열원단 진공흡착기(132)는 측면지지대(131)에 슬라이딩 이동 가능하게 설치할 수도 있다. 즉, 예열원단 진공흡착기(132)는 측면지지대(131)의 길이방향에 대응되는 방향으로 왕복 슬라이딩 이동 가능하도록 배치하며, 흡착프레임(120)의 일측에 설치된 상태로 로드 단부가 예열원단 진공흡착기(132)와 연결되어 예열원단 진공흡착기(132)의 좌우위치를 조절할 수 있게 하는 예열원단 흡착위치조절실린더(도면미도시)를 구비할 수 있다.

더불어, 상기 흡착프레임(120)의 일측에는 성형작업전 예열된 성형원단을 흡착하기 전에 예열된 성형원단을 배치하는 워크테이블(도면미도시) 상에 예열된 성형원단의 유무를 감지하는 원단유무감지부(133)를 결합 구비할 수 있다. 이러한, 원단유무감지부(133)는 길이방향 일단을 흡착프레임(120)의 일측에 수직상태로 고정 결합하는 센서지지대(133a)와, 센서지지대(133a)의 길이방향 타단에 결합상태로 예열원단의 유무를 감지하는 원단감지센서(133b)를 포함한다. 여기서, 원단감지센서(133b)는 워크테이블 상에 예열상태의 성형원단이 있을 경우에는 성형원단과 접촉되면서 성형원단이 존재함을 감지하고, 워크테이블 상에 예열상태의 성형원단이 없을 경우에는 워크테이블에 형성된 홈(도면미도시)으로 삽입되면서 예열상태의 성형원단이 없음은 감지하면서 워크테이블에 성형원단이 배치할 때까지 로봇암(110)의 동작을 제어할 수 있게 한다.

상기 배출흡착부(140)는 성형장치에 의해 성형 완료된 성형원단을 진공으로 흡착 지지하는 부분이다. 즉, 배출흡착부(140)는 성형 완료된 성형원단을 흡착프레임(120) 상에 배치되도록 흡착 지지하거나 흡착프레임(120)에서 이탈하도록 흡착상태를 해제할 수 있게 한다. 여기서, 배출흡착부(140)는 성형 완료된 성형원단을 흡착 지지시, 공급흡착부(130)에 의해 흡착 지지되는 예열상태의 성형원단과의 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 흡착프레임(120)의 하측에 연결되게 설치한다. 이러한, 배출흡착부(140)는 연결지지대(141), 완료원단 진공흡착기(142)를 포함한다.

상기 연결지지대(141)는 완료원단 진공흡착기(142)를 흡착프레임(120)에 연결되도록 지지하는 바 형상을 가지는 부분이다. 이러한, 연결지지대(141)의 길이방향 일단은 흡착프레임(120)의 하측에 연결상태로 고정되게 결합한다. 이때, 연결지지대(141)는 흡착프레임(120)의 하측으로부터 하방으로 수직하게 연장 형성되도록 흡착프레임(120)의 하측에 수직하게 결합 설치한다. 이같이, 연결지지대(141)의 길이방향 타단은 흡착프레임(120)의 하측보다 하방에 배치됨으로써, 성형 완료된 성형원단을 완료원단 진공흡착기(142)로 흡착 지지시, 공급흡착부(130)에 흡착 지지되는 예열된 성형원단과의 간섭발생을 방지할 수 있게 한다.

상기 완료원단 진공흡착기(142)는 성형 완료된 성형원단을 진공으로 흡착하거나 진공을 해제시켜 흡착상태에서 이탈되게 한다. 이러한, 완료원단 진공흡착기(142)는 연결지지대(141)의 길이방향 타단, 즉 연결지지대(141)의 하측 끝단에 결합 설치한다. 여기서, 완료원단 진공흡착기(142)는 복수의 흡착공이 형성된 상태로 연결지지대(141)의 하측 끝단에 고정되게 결합하는 완료원단 흡착관(142a)과, 완료원단 흡착관(142a)의 흡착공으로 흡입력을 발생시키거나 흡입력을 제거할 수 있도록 별도의 흡입기와 연결된 흡입라인(도면미도시)으로 구성할 수 있다.

여기서, 상기 완료원단 진공흡착기(142)는 연결지지대(141)에 슬라이딩 이동 가능하게 설치할 수도 있다. 즉, 완료원단 진공흡착기(142)는 연결지지대(141)의 길이방향에 대응되는 방향, 즉 상하방향으로 왕복 슬라이딩 이동 가능하도록 배치하며, 흡착프레임(120)의 하측에 설치된 상태로 로드 단부가 완료원단 진공흡착기(142)와 연결되어 완료원단 진공흡착기(142)의 상하방향 위치를 조절할 수 있게 하는 완료원단 흡착위치조절실린더(도면미도시)를 구비할 수 있다.

이와 같이 구성된 일 실시예에 따른 자동차 내장재 성형용 원단이송장치를 이용한 원단이송방법을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 성형전 예열된 복수개의 성형원단을 워크테이블 상에 적층 배치된 상태에서 로봇암(110)의 작동을 통해 흡착프레임(120)을 워크테이블 상으로 이동시킨 후, 흡착프레임(120)의 하측을 최상단에 적층 배치된 예열상태의 제1성형원단 상면에 대향되게 배치한 상태로 공급흡착부(130)의 예열원단 진공흡착기(132)에 예열된 제1성형원단을 흡착되게 한다. 이후, 다시 성형장치의 하형 상에 예열된 제1성형원단을 안착 배치되게 하도록 로봇암(110)으로 흡착프레임(120)을 하형과 상형 사이에 배치되게 이동시킨 후, 공급흡착부(120)의 예열원단 진공흡착기(132)에서 제1성형원단이 이탈되게 한다.

이렇게, 예열상태의 제1성형원단이 성형장치의 하형 상에 안착 배치되면, 로봇암(110)으로 흡착프레임(120)을 다시 예열된 성형원단이 배치된 워크테이블로 이동시켜 다시 최상단에 적층 배치된 예열상태의 제2성형원단을 공급흡착부(130)에 흡착되게 한다. 이후, 다시 로봇암(110)으로 흡착프레임(120)을 성형장치로 이동시켜 성형장치에서 성형완료된 제1성형원단을 배출흡착부(140)의 완료원단 진공흡착기(142)에 흡착시킨 후, 성형장치의 하형에서 이탈되게 흡착프레임(120)을 이동되게 한다.

이렇게, 성형장치에서 성형 완료된 제1성형원단이 성형장치의 하형 상에서 이탈되게 이동시킨 후에는, 로봇암(110)으로 다시 흡착프레임(120)을 성형장치의 하형 상방에 위치하도록 이동시킨 후, 공급흡착부(130)의 예열원단 진공흡착기(132)에 흡착된 예열상태의 제2성형원단을 다시 성형장치의 하형 상에 배치시킨 후 예열원단 진공흡착기(132)에서 예열된 제2성형원단이 하형에 안착 배치되도록 흡착상태를 해제시켜 이탈되게 한다.

마지막으로, 상기 로봇암(110)으로 흡착프레임(120)을 성형완료된 제1성형원단을 위치시키고자 하는 장소로 이동시킨 후, 배출흡착부(140)의 완료원단 진공흡착기(142)에 흡착된 성형완료상태의 제1성형원단에 대한 흡착상태를 해제시켜 이탈되게 한다.

이와 같이, 일 실시예의 자동차 내장재 성형용 원단이송장치 및 이를 이용한 원단이송방법은, 로봇암(110)에 연결 설치하는 흡착프레임(120)의 일측에는 공급흡착부(130)를 설치하고, 흡착프레임(120)의 하측에는 배출흡착부(140)를 설치한 바, 공급흡착부(130)에는 예열상태의 성형원단을 흡착상태로 고정하고, 배출흡착부(140)에는 성형장치에서 성형완료된 성형원단을 흡착상태로 고정함으로써, 성형장치를 통한 성형원단의 성형시 이송반경 및 이송시간을 최소화할 수 있게 하여 생산성을 높일 수 있게 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

110: 로봇암 120: 흡착프레임
130: 공급흡착부 131: 측면지지대
132: 예열원단 진공흡착기 133: 원단유무 감지부
140: 배출흡착부 141: 연결지지대
142: 완료원단 진공흡착기

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 로봇암과, 상측을 상기 로봇암에 결합하며, 로봇암의 이동에 대응되게 이동하는 흡착프레임과, 상기 흡착프레임의 일측에 연결 설치하며, 성형장치에 의한 성형 작업전의 예열된 성형원단을 진공으로 흡착 지지하는 공급흡착부, 상기 흡착프레임의 하측에 연결 설치하며, 성형장치에서 성형 완료된 성형원단을 진공으로 흡착 지지하는 배출흡착부를 포함하는 자동차 내장재 성형용 원단이송장치를 이용한 원단이송방법에 있어서,
   상기 로봇암으로 흡착프레임을 예열된 성형원단이 배치된 위치로 이동시켜 예열된 제1성형원단을 공급흡착부로 흡착한 후, 다시 성형장치의 하형 상에 예열된 제1성형원단이 배치되도록 흡착프레임을 이동시키고 공급흡착부에서 예열된 제1성형원단을 이탈되게 하는 단계와;
   상기 로봇암으로 흡착프레임을 다시 예열된 성형원단이 배치된 위치로 이동시켜 예열된 제2성형원단을 공급흡착부에 흡착하고, 성형장치에서 성형완료된 제1성형원단을 배출흡착부에 흡착한 후, 성형장치의 하형 상에서 성형완료된 제1성형원단이 이탈되게 흡착프레임을 이동시키는 단계와;
   상기 로봇암으로 흡착프레임을 이동시켜, 공급흡착부에 흡착된 예열상태의 제2성형원단을 다시 성형장치의 하형 상에 배치시킨 후, 공급흡착부에서 예열상태의 제2성형원단이 하형에 안착 배치되도록 이탈시키는 단계; 및
   상기 로봇암으로 흡착프레임이 성형완료된 제1성형원단을 위치시키고자 하는 장소로 이동시킨 후, 배출흡착부에 흡착된 성형완료된 제1성형원단을 이탈시키는 단계;를 포함하는 자동차 내장재 성형용 원단이송장치를 이용한 원단이송방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 공급흡착부는,
   상기 흡착프레임의 일측으로부터 상향 경사지게 외측 방향으로 연장 형성된 측면지지대와,
   상기 측면지지대의 외측 끝단에 결합 설치하며, 성형 작업전의 예열된 성형원단을 진공으로 흡착하거나 진공을 해제시켜 흡착상태에서 이탈되게 하는 예열원단 진공흡착기를 포함하는 자동차 내장재 성형용 원단이송장치를 이용한 원단이송방법.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 배출흡착부는,
   상기 흡착프레임의 하측으로부터 수직하게 배치하며, 흡착프레임에 상하방향으로 슬라이딩 이동가능하게 연결하는 연결지지대와,
   상기 연결지지대의 하단에 결합 설치하며, 성형 완료된 성형원단을 진공으로 흡착하거나 진공을 해제시켜 흡착상태에서 이탈되게 하는 완료원단 진공흡착기를 포함하는 자동차 내장재 성형용 원단이송장치를 이용한 원단이송방법.
   
   

Images