KR102619591B1

KR102619591B1 - 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템 및 이를 이용한 헤드라이너 가공방법

Info

Publication number: KR102619591B1
Application number: KR1020220076277A
Authority: KR
Inventors: 전병길
Original assignee: 길엔지니어링(주)
Priority date: 2022-06-22
Filing date: 2022-06-22
Publication date: 2023-12-29
Also published as: CZ2022332A3

Abstract

본 발명의 헤드라이너의 타공과 접착제의 도포가 이루어지되 도포된 접착면에 브라켓을 접착하는 작업을 종래와 대비하여 적은 작업공간에서도 용이하게 구현할 수 있는 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에 소정의 체적을 갖는 작업공간부와 연통되게 전방에 개구부가 형성되되 상부에는 승강실린더가 구비된 외측바디부와, 상기 외측바디부 내부에 설치되되 상기 승강실린더에 의해 승강은 물론, 개구부 방향으로 펼쳐질 수 있게 회전하여 브라켓이 거치되는 내측바디부와, 상기 작업공간부 하부에 위치하되 상기 외측바디부와 슬라이드 이동가능하게 설치되며, 브라켓이 장착되는 헤드라이너가 안착하는 안착부와, 상기 작업공간부 내측에 위치하도록 상기 안착부 후방에 설치되되 회전 가능한 다관절 형태로 설치되어 헤드라이너 상면을 절개하는 로봇암 및 상기 외측바디부, 상기 내측바디부, 상기 안착부, 상기 로봇암 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템 및 이를 이용한 헤드라이너 가공방법{Installation system for mounting headliner bracket and headliner processing method using the same}

본 발명의 헤드라이너의 타공과 접착제의 도포가 이루어지되 도포된 접착면에 브라켓을 접착하는 작업을 종래와 대비하여 적은 작업공간에서도 용이하게 구현할 수 있는 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량 내부의 천장에는 합성수지 재질의 헤드라이너가 구성되고, 헤드라이너의 외면에는 일예로 선루프 등과 같은 구성물의 장착을 위해 타공부를 절개 형성하되 해당 선루프가 볼트나 너트 등과 같은 체결수단에 의해 장착되기 위한 브라켓이 별도로 접착된다.

특히, 선루프는 차량의 모델에 따라 팝업방식, 슬라이딩 방식 및 파노라마 방식 등이 선택적으로 적용되어 사용되고 있으며, 체적 또한 서로 상이하여 근래에는 장착되는 선루프의 방식에 따라 다양한 체적을 갖는 타공부를 형성함과 동시에 해당 타공부 둘레에 브라켓이 필수로 장착되어야 하는 공정을 실행하게 된다.

이를 위해, 종래에는 다른 작업장소에서 헤드라이너를 타공 후, 또 다른 작업장소에서 브라켓을 장착해야 하는 번거로움이 존재하게 된다.

상기한 종래기술과 유사한 기술로 국내등록특허 제10-2373518호(공고일:2022.03.14.)가 개시되어 있으며, 그 구성을 간략히 살펴보면 기본, 싱글 및 더블 헤드라이너와 덕트 3가지 사양을 하나의 장치에서 생산함에 있어, 사양변경에 따른 지그의 세팅이 용이한 구조를 가지어, 수작업으로 지그를 교체하는 기술이 공지되어 있다.

이러한 종래기술은 헤드라이너 외면에 구비된 바코드의 스캔을 통하여 투입부에서 다수로 투입되는 헤드라이너의 종류(예를 들어 기본, 싱글 및 더블)를 파악 후, 그에 맞는 세팅으로 자동으로 변환되게 하여, 작업자가 장치를 오조작하는 것을 방지하는 장점을 구현하게 된다.

그러나, 이러한 종래기술은 투입되는 헤드라이너가 미리 타공된 상태에서 작업자에 의해 개별 투입되어야 하기에 타공에 대한 선작업이 해당종래기술의 구성돠는 별개로 존재하여야 하는 불편함이 존재한다.

또한, 종래기술은 헤드라이너의 작업에 필요한 공간이 상대적으로 넓게 적용되어야 하기 때문에 유지보수의 불편함이 존재하게 된다.

국내등록특허 제10-2373518호(공고일:2022.03.14.) 국내등록특허 제10-1051154호(공고일:2011.07.21.)

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 투입된 헤드라이너의 타공부터 해당 헤드라이너에 브라켓을 장착하기까지 적은 설치공간에서 가공이 가능하되 설정된 알고리즘에 따라 해당 타공부의 형상 및 개수를 용이하게 변경하여 실행할 수 있는 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템은 내부에 소정의 체적을 갖는 작업공간부와 연통되게 전방에 개구부가 형성되되 상부에는 승강실린더가 구비된 외측바디부와, 상기 외측바디부 내부에 설치되되 상기 승강실린더에 의해 승강은 물론, 개구부 방향으로 펼쳐질 수 있게 회전하여 브라켓이 거치되는 내측바디부와, 상기 작업공간부 하부에 위치하되 상기 외측바디부와 슬라이드 이동가능하게 설치되며, 브라켓이 장착되는 헤드라이너가 안착하는 안착부와, 상기 작업공간부 내측에 위치하도록 상기 안착부 후방에 설치되되 회전 가능한 다관절 형태로 설치되어 헤드라이너 상면을 절개하는 로봇암 및 상기 외측바디부, 상기 내측바디부, 상기 안착부, 상기 로봇암 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외측바디부는 내측에 상기 작업공간부가 형성될 수 있게 직육면체의 틀 형상을 갖는 외측프레임부재을 포함하되, 상기 승강실린더는 상기 내측바디부와 연결되게 상기 외측프레임부재 상부에 설치되어 상기 내측바디부를 승강시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 외측프레임부재는 수직 및 수평방향으로 길이를 갖되 체결수단에 의해 결합하여 각 면이 개방된 직육면체의 틀 형상을 구현하며, 상부에 상기 승강실린더가 구비되는 다수의 외측프레임과, 상기 승강실린더에 의해 승강하되 상기 내측바디부가 회전 가능하게 설치되는 승강판 및 하부가 상기 승강판과 결합하되 외면은 상기 외측프레임을 관통하여 승강하는 상기 승강판을 가이드하는 다수의 가이드관을 포함하되, 상기 승강판은 상기 내측바디부 관통할 수 있게 격자 형상으로 성형되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 내측바디부는 상기 작업공간부 상부에서 상기 외측바디부와 회전은 물론, 상기 승강실린더에 의해 승강 가능하게 결합하는 회전부재 및 상기 회전부재 하부에 형성되되 브라켓이 거치되는 거치부재를 포함하되, 상기 회전부재는 하강시에 상기 안착부와 접촉하여 상기 회전부재의 하강 여부가 상기 제어부에 의해 감지될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전부재는 외면이 상기 외측바디부와 회전가능하게 결합하되 하방으로 로드가 신장하는 회전실린더 및 상부는 상기 외측바디부 및 상기 회전실린더의 로드와 회전가능하게 결합하되 로드의 신장에 의해 개구부의 체적 내에서 펼쳐진 형상을 갖도록 회전하는 회전판을 포함하되, 상기 회전판은 상기 승강실린더 로드의 신장에 의해 상기 외측바디부에 안내되어 승강하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 내측바디부는 감지부재를 더 포함하되, 상기 감지부재는 상기 회전부재의 각 모서리부 하부에 하방으로 돌출 형성된 돌출관을 통해 상기 회전부재가 하강시, 상기 돌출관이 상기 안착부에 삽입 후, 가압에 의해 스위칭되어 감지정보가 제어부에 전송될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 거치부재는 인가된 전원에 의해 상기 거치부재에 거치된 브라켓에 소정온도의 열을 가하는 발열수단이 포함되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 안착부는 상기 외측바디부와 슬라이딩 이동가능하게 설치되는 이동프레임과, 상기 이동프레임이 이동하기 위한 동력을 제공하는 이동실린더 및 상기 이동프레임 상부에 형성되되 헤드라이너가 안착하는 안착부재를 포함하되, 상기 안착부재는 헤어라이터가 관통 삽입되어 고정되는 핀구조이거나 공기흡착에 의해 고정되는 흡착구조 중 어느 하나이며, 상기 안착부재는 상기 내측바디부의 가압에 의해 상기 내측바디부의 하강 여부를 감지하는 기둥센서가 포함되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 로봇암은 제어부와 전기적으로 연결되되 상기 외측바디부와 회전가능하게 결합하는 제어함과, 길이방향으로 다수의 관절부가 개별적으로 회전가능하게 결합하되 일측은 상기 제어함과 회전가능하게 결합하는 암과, 상기 암 타측에 형성되되 헤드라이너의 몸체 일부가 분리 가능하도록 절개하는 절개부재 및 상기 절개부재와 근접하게 구비되되 절개된 헤드라이너의 둘레면에 접착재를 도포하는 도포부재를 포함하되, 상기 절개부재 또는 상기 도포부재 중 적어도 어느 하나는 상기 제어함의 제어신호에 의해 상기 암과 회전가능하게 결합하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 종래와는 차별적으로 안착부재에 헤드라이너를 안착 후, 로봇암을 통해 적어도 하나 이상의 타공부를 형성 및 접착제의 도포가 가능함과 동시에 내측프레임에 장착된 브라켓의 하강에 의해 해당 헤드라이너의 접착제 도포면에 접착할 수 있게 적은 작업공간 내에서 모두 구형될 수 있는 효과를 갖게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템을 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템에 대한 외측바디부와 내측바디부를 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 대한 내측바디부를 나타낸 사시도면.
도 4는 도 3에 대한 저면 사시도면.
도 5는 본 발명에 따른 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템에 대한 외측바디부에 설치된 안착부 평면도.
도 6은 도 5에 대한 안착부 사시도면.
도 7은 본 발명에 따른 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템에 대한 측면도.
도 8은 본 발명에 따른 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템에 대한 로봇암을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템을 이용한 헤드라이너 가공방법.
도 10은 도 9에 대한 헤드라이너의 장착을 나타낸 도면.
도 11은 도 9에 대한 내측바디부의 회전 및 로봇암의 작동을 나타낸 도면.
도 12는 도 11에 대한 타공부와 접착제 도포면이 형성된 이후의 헤드라이너를 나타낸 평면도.
도 13은 도 9에 대한 헤드라이너에서 절개물이 분리되는 모습을 도시한 도면.
도 14는 도 9에 대한 브라켓의 가압에 의해 헤드라이너에 장착되는 모습을 도시한 도면.
도 15는 도 9에 대한 브라켓이 구비된 헤드라이너가 분리되는 모습을 도시한 도면.
도 16은 도 15에 대한 브라켓이 구비된 헤드라이너를 나타낸 평면도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템(이하, 간략하게 '설치시스템'이라 한다)에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 설치시스템(1)은 크게 외측바디부(100), 내측바디부(200), 안착부(300), 로봇암(400) 및 이들 구성 중 적어도 어느 하나의 구서을 전기적으로 제어할 수 있게 외측바디부(100)에 설치되는 제어부(500)를 포함하며, 상기 제어부(500)는 다수의 스위치와 디스플레이가 구비된 원격 제어가 가능한 통상의 컨트롤러를 의미하는 것으로, 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 상세한 설명은 생략한다.

더욱 상세하게 설명하면, 상기 외측바디부(100)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 후에 설명하는 내측바디부(200), 안착부(300) 및 로봇암(400)이 제어부(500)에 의해 제어가능하도록 설치되되 헤드라이너(10)에 장착하고자 하는 브라켓(20)의 작업공간을 형성하기 위한 구성으로 외측프레임부재(110) 및 승강실린더(120)를 포함한다.

예컨대 외측프레임부재(110)는 수틸재질을 이용하여 수직 및 수직방향으로 길이를 갖는 바(BAR) 형상을 갖는 다수의 외측프레임(111)이 볼트 등과 같은 체결수단에 의해 전체적으로 각각의 면이 개방된 직육면체 형상의 틀을 형성하여 그 내부에 작업공간부(112)가 형성될 수 있도록 한다.

아울러, 개방된 각각의 면은 메쉬 형상의 프레임 또는 강화유리로 형성된 창틀을 형성하여 작업자의 안전성을 향상시킬 수 있도록 하며, 외측프레임(111)의 어느 한 측면에는 작업자가 사다리 등을 통해 승강실린더(120)의 유지보수 등을 목적으로 상기 외측프레임(111) 상부로 올라갈 수 있는 구조를 갖도록 한다.

작업공간부(112)의 체적은 한정되어 있지 않으나, 적어도 안착부(300)의 슬라이드 이동, 로봇암(400)의 회전반경의 간섭 및 내측바디부(200)의 승강에 간섭이 일어나지 않을 정도의 체적을 갖도록 한다.

작업공간부(112)는 도시한 바와 같이, 작업자가 수동으로 안착부(300)에 헤드라이너(10)의 안착 및 내측바디부(200)에 브라켓(20)을 장착할 수 있도록 전방이 개구된 개구부(113)와 연통되게 형성된다.

본 발명에서의 외측프레임부재(110)는 승강판(115)과 가이드관(116)을 포함하며, 상기 승강판(115)은 후에 설명하는 회전실린더(211)가 관통하여 회전이 이루어질 수 있게 전체적으로 격자의 형상을 갖도록 성형된다.

승강판(115) 하부 일측은 회전판(212) 상부와 회전축 등에 의해 회전가능하게 결합하며, 상부는 승강실린더(120)의 로드(R)와 체결되어 상기 승강실린더(120) 로드(R)의 신장에 따라 승강하는 구조를 갖는다.

가이드관(116)은 도시한 바와 같이, 수직방향으로 길이를 갖는 기둥의 형상으로 이루어지되 하부는 승강판(115)의 상부 각 모서리부와 다수 결합하며, 외면은 외측프레임(111)을 관통할 수 있도록 설치되어 상기 승강판(115)이 승강시, 상기 외측프레임(111)에 지지되어 안정적으로 승강이 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 승강실린더(120)는 도시한 바와 같이, 제어부(500)에 의한 제어가 가능하도록 외측프레임(111) 상부에 설치되되 수직방향으로 신장되는 로드(R)를 통해 승강판(115)을 승강시킨다.

그리고, 상기 내측바디부(200)는 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상술한 승강판(115)과 회전 및 승강가능하게 결합하되 작업자로 하여금 브라켓(20)이 거치되어 안착부(300)에 안착된 헤드라이너(10)에 해당 브라켓(20)이 부착될 수 있도록 가압하기 위한 구성으로 회전부재(210) 및 거치부재(220)를 포함한다.

예컨대 회전부재(210)는 상술한 승강판(115)과 회전가능하게 결합하여 브라켓(20)의 장착은 물론, 상기 승강판(115)과 함께 안착부(300) 방향으로 하강하여 해당 브라켓(20)과 헤드라이너(10)가 가압에 의해 부착될 수 있도록 하기 위한 구성으로 회전실린더(211) 및 회전판(212)을 포함한다.

회전실린더(211)는 도시한 바와 같이, 양측이 외측프레임(111)과 회전가능하게 축 결합할 수 있도록 설치되되 하부에는 신장 가능한 로드(R)가 회전판(212) 상면과 회전가능하게 결합하여 해당 로드(R)의 길이변화에 의해 상기 회전판(212)이 최대 직각으로 회전할 수 있는 동력을 제공한다.

이때, 회전실린더(211)는 소정의 면적을 갖는 회전판(212)의 하면이 개구부(113)를 통해 전방으로 노출될 수 있도록 회전시켜 작업자로 하여금 브라켓(20)을 상기 회전판(212) 저면에 형성된 거치부재(220)에 장착할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 회전판(212) 상부 일측은 승강판(115) 하부와 회전가능하게 결합하는 구조를 갖는다.

하여, 거치부재(220)에 브라켓(20)을 장착하고자 하는 경우, 제어부(500)는 회전실린더(211)의 로드(R) 신장을 통해 회전판(212)의 저면 즉, 상기 거치부재(220)가 형성된 부분이 개구부(113) 측으로 노출될 수 있도록 회전할 수 있어야 한다.

아울러, 브라켓(20)이 장착된 이후에는 제어부(500)의 제어를 통해 거치부재(220)가 안착부(300) 상부와 서로 마주볼 수 있게 회전판(212)을 역방향으로 회전시킴과 동시에 승강실린더(120)에 의한 로드(R)의 길이변화를 통해 상기 회전판(212)이 안착부(300) 방향으로 하강하여 브라켓(20)의 가압을 통해 접착제가 도포된 헤드라이너(10) 외면에 부착될 수 있도록 한다.

여기서, 거치부재(220)는 브라켓(20)의 형상에 따라 서로 다른 형상을 갖도록 회전판(212) 하부에 교체 가능한 구조로 설치될 수 있으며, 바람직하게는 상기 거치부재(220) 외면에 브라켓(20) 내면이 걸쳐지는 방식은 물론, 공기흡착이나 해당 브라켓(20)이 관통하는 핀구조를 통하여 상기 거치부재(220)에 브라켓(20)의 장착이 가능하게 할 수 있다.

나아가, 본 발명에 따른 거치부재(220)는 발열수단(221)을 더 포함할 수 있으며, 발열수단(221)은 거치부재(220)에 장착된 스틸소재의 브라켓(20)에 소정온도로 열을 가하여 헤드라이너(10)에 도포된 접착제와의 정착 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.

이를 위해, 발열수단(221)은 제어부(500)를 통해 인가되는 전원에 의해 발열하는 발열선이나 히터를 사용할 수 있다.

한편, 본 발명에서의 내측바디부(200)는 감지부재(230)를 더 포함할 수 있으며, 감지부재(230)는 제어부(500)로 하여금 내측바디부(200) 전체에 대한 하강 여부를 감지할 수 있도록 하며, 상기 감지부재(230)는 돌출관(231) 및 기둥센서(232)를 포함한다.

돌출관(231)은 회전판(212) 하부에 하방으로 길이를 갖도록 기둥형상으로 돌출 형성되되 내부에는 하면에서부터 상기 돌출관(231) 길이방향으로 소정의 깊이를 갖는 홈부가 형성된다.

기둥센서(232)는 후에 설명하는 안착부재(330) 상면에 돌출관(231)과 수직방향으로 대향되는 위치에 돌출 형성되어 회전판(212)이 하강시에 상기 돌출관(231)에 형성된 홈부 내측으로 상기 기둥센서(232) 상부가 삽입되는 구조를 갖도록 한다(도 1 참조).

하여, 회전판(212)의 하강에 의해 돌출관(231) 내측으로 기둥센서(232) 상부가 형상맞춤으로 삽입되면 상기 돌출관(231)의 가압을 통해 상기 기둥센서(232)가 전기적으로 온(ON) 상태가 될 수 있도록 스위칭되며, 그 스위칭에 의한 감지정보는 제어부(500)에 전송되어 내측바디부(200)가 완전히 하강하였음을 제어부(500)에서 판단할 수 있는 데이터로 활용하게 된다.

그리고, 상기 안착부(300)는 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 브라켓(20)이 접착되기 위한 헤드라이너(10)가 안착하기 위한 구성으로 이동프레임(310), 이동실린더(320) 및 안착부재(330)를 포함한다.

예컨대 이동프레임(310)은 안착부재(330) 하부에 수직 및 수평방향으로 길이를 갖는 다수로 구성된 프레임의 결합으로 형성되되 상술한 작업공간부(112) 바닥면에 설치된 레일(114)을 따라 왕복으로 슬라이드 이동이 가능하도록 설치된다.

이를 위해, 이동프레임(310) 하부에는 레일(114)과 면접하는 롤러(미도시)가 회전가능하게 설치되며, 상기 이동프레임(310)의 이동에 필요한 동력은 이동실린더(320) 로드(R)의 신장을 통하여 제공받는다.

또한, 안착부재(330)는 도시한 바와 같이, 헤드라이너(10) 하면이 안착하는 지그(331)와 상기 지그(331)에 안착되는 헤드라이너(10)를 고정시키는 고정핀(332)을 포함한다.

지그(331) 상면은 헤드라이너(10) 하면이 형상 맞춤으로 안착할 수 있는 형상 및 구조로 이루어져 있으며, 고정핀(332)은 헤드라이너(10)에 천공 형성된 관통공에 관통 삽입되어 로봇암(400)에 의해 타공이나 내측바디부(200)의 하강에 의한 가압에 의해 유동이 방지는 물론, 형상 변화가 방지될 수 있도록 한다.

그리고, 상기 로봇암(400)은 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 안착부(300)에 안착된 헤드라이너(10)의 몸체 일부가 분리 가능하도록 절개하되 그 절개된 타공부(13) 둘레면에 브라켓(20)이 장착되기 위한 접착제를 도포하기 위한 구성으로 제어함(410), 암(420), 절개부재(430) 및 도포부재(440)를 포함한다.

제어함(410)은 제어부(500)와 전기적으로 연결될 수 있도록 작업공간부(112) 내에 회전가능하게 설치되되 그 상부에는 도시된 도면을 기준으로 암(420) 하부와 회전가능하게 결합할 수 있는 박스(BOX)의 형상으로 성형된다.

아울러, 제어함(410) 내부에는 도시하지는 않았으나, 제어부(500)의 제어신호에 의해 다관절 형태를 갖는 암(420)의 회전은 물론, 접혀지거나 펼쳐질 수 있는 제어기기(미도시)가 설치될 수 있다.

절개부재(430)는 암(420) 상부에 설치되며, 인가된 전원에 의해 동작하는 레이저, 열 및 블레이드 중 어느 하나의 구성을 통해 합성수지재를 재질로 성형된 헤드라이너(10)의 몸체 일부를 제어부(500)에 설정된 알고리즘에 따라 원하는 형상으로 절개하여 타공부(13)를 형성하게 된다.

아울러, 절개부재(430)에 의해 절개가 이루어진 헤드라이너(10)에서 분리된 절개물(11)은 별도로 수납되어 페기 또는 재활용 처리될 수 있도록 한다.

한편, 본 발명에서의 로봇암(400)은 도시한 바와 같이, 헤드라이너(10) 외면에 하나의 타공부(13)가 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 제어부(500)에 기 설정된 알고리즘에 의해 둘 이상의 타공부(13)를 형성하는 것도 가능하다는 점에 유의한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템을 이용한 브라켓 헤드라이너 가공방법(이하, 간략하게 '가공방법'이라 한다)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 가공방법은 크게 1)안착부(300)에 헤드라이너(10)를 장착하는 단계(S10), 2)로봇암(400)을 이용하여 헤드라이너(10) 상부를 절개와 동시에 접착제를 도포하는 단계(S20), 3)상기 2)단계의 실행과 함께 회전실린더(211) 로드(R)의 하강에 의해 내측바디부(200)를 회전시켜 상기 내측바디부(200) 저면이 전방으로 노출되게 개구부(113)에 배치시키는 단계(S30), 4)노출된 상기 내측바디부(200)의 거치부재(220)에 브라켓(20)을 거치시킨 후, 상기 내측바디부(200)의 저면이 상기 안착부(300)를 바라보도록 역회전시키는 단계(S40), 5)상기 4)단계의 실행과 동시에 상기 안착부(300)를 개구부(113) 방향으로 이동시켜 헤드라이너(10)에서 절개된 절개물(11)을 제거하는 단계(S50), 6)승강실린더(120) 로드의 하강에 의해 상기 내측바디부(200)를 하강시켜 가압에 의해 헤드라이너(10)에 도포된 접착제와 브라켓(20)을 가압에 의해 서로 접착시키는 단계(S60) 및 7)상기 승강실린더(120)에 의해 상기 내측바디부(200)가 상승하면 상기 안착부(300)에서 브라켓(20)이 접착된 헤드라이너(10)를 분리시키는 단계(S70)를 포함한다.

더욱 상세하게 설명하면, 작업자는 도 10에 도시한 바와 같이, 1)단계의 실행을 위해, 소정의 체적을 갖는 헤드라이너(10)를 파지하여 하면이 지그(331) 상면을 바라보도록 안착한다.

이 과정에서 작업자는 헤드라이너(10)에 천공 형성된 천공부가 고정핀(332)에 삽입되어 해당 헤드라이너(10)가 지그(331)에 안정적으로 고정될 수 있도록 하며, 제어부(500)를 동작시켜 안착부재(330)가 레일(114)을 따라 후장 즉, 로봇암(400) 방향으로 이동할 수 있도록 제어한다.

이후, 로봇암(400)은 제어부(500)에 기 설정된 알고리즘을 통해 지그(331)에 안착된 헤드라이너(10) 외면 일부를 절개부재(430)에 의해 절개함과 동시에 절개된 헤드라이너(10)의 둘레면에는 스프레이 형식의 도포부재(440)를 이용하여 접착제가 도포된 도포면(15)의 생성을 동시에 실행하여 2)단계를 마감한다(도 12 참조).

이후, 3)단계로 제어부(500)는 2)단계가 실행되는 동안 즉, 도 11에 도시한 바와 같이, 안착부재(330)의 후방 이동과 동시에 회전실린더(211)를 제어하여 최초 하면이 안착부재(330) 상부를 바라도록 배치된 회전판(212)을 회전시켜 해당 하면이 개구부(113)를 통해 작업자 방향으로 노출될 수 있도록 회전시키는 단계를 실행한다.

이때, 제어부(500)는 작업자가 용이하게 브라켓(20)을 거치부재(220)에 장착할 수 있도록 승강실린더(120)를 통해 내측바디부(200)를 하강할 수 있도록 제어하는 것이 바람직하다.

이후, 작업자는 도 13에 도시한 바와 같이, 개구부(113)를 통해 외부로 노출된 회전판(212) 저면에 구비된 거치부재(220)에 브라켓(20)을 거치시킨 후, 제어부(500)의 제어를 통해 브라켓(20)이 구비된 상기 거치부재(220)를 역방향으로 회전시켜 상기 거치부재(220)가 안착부재(330) 상면과 수직방향으로 대향될 수 있게 배치하는 4)단계를 실행한다.

이때, 제어부(500)는 4)단계가 실행되는 과정에서 거치부재(220)가 역회전하기 이전에 승강실린더(120)를 제어하여 하강 상태에 있는 내측바디부(200)를 상승시켜 상기 거치부재(220)가 역회전을 실행하는 과정에서 로봇암(400)을 통해 절개 및 도포가 실행중인 안착부재(330)와 간섭이 일어나지 않도록 하는 것이 바람직하다.

아울러, 로봇암(400)에 의한 헤드라이너(10)의 절개 및 접착제의 도포는 상술한 4)단계의 실행이 완료되는 시점에서 이미 완료되었거나 그 이전에 완료가 이루어질 수 있도록 한다.

이후, 제어부(500)는 로봇암(400)에 형성된 헤드라이너(10)의 타공부(13)와 거치부재(220)에 장착된 브라켓(20)이 수직방향으로 서로 대향되는 위치에 배치될 수 있도록 안착부재(330)를 개구부(113) 방향으로 이동시키는 5)단계를 실행하게 된다.

이 과정에서 작업자는 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 타공부(13)의 개방을 위해 안착부재(330)가 이동실린더(320)에 의해 개구부(113) 방향으로 이동하면 절개물(11)을 인위적으로 분리하는 작업을 병행하여 실행하게 되며, 해당 절개물(11)이 분리된 이후에 작업자는 제어부(500)를 제어하여 후에 설명하는 6)단계의 실행이 가능하게 한다.

이때, 제어부(500)는 5)단계가 실행되는 과정에서 브라켓(20)이 헤드라이너(10)의 접착제 도포면(15)과 용이하게 상호 접착이 이루어질 수 있도록 발열수단(221)을 동작시켜 상기 브라켓(20)이 소정온도를 가열될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 절개물(11)을 분리시킨 후, 작업자의 스위치 동작 등에 의해 제어부(500)를 제어하면 상기 제어부(500)는 승강실린더(120) 로드(R)의 하강을 통해 브라켓(20)이 장착된 내측바디부(200) 전체를 하강시켜 해당 브라켓(20) 하면이 타공부(13) 둘레면에 도포된 접착면(15)과 접착될 수 있도록 설정된 시간만큼 가압하는 6)단계를 실행하게 되는 것이다.

마지막으로, 도 15 및 도 16에 도시한 바와 같이, 제어부(500)에 설정시간동안 내측바디부(200)의 가압을 통해 브라켓(20)과 헤드라이너(10)가 서로 접착되었다고 판단되면 승강실린더(120) 로드(R)를 상승시켜 내측바디부(200)를 원위치로 복귀시키는 7)단계를 실행하여 브라켓(20)이 구비된 헤드라이너(10)를 획득하는 7)단계를 실행한다.

이때, 제어부(500)에 설정된 브라켓(20)과 헤드라이너(10) 접착제 도포면(15) 간의 가압시간은 하강하는 내측바디부(200)에 하방으로 돌출 형성된 돌출관(231)이 안착부재(330)에 상방으로 돌출 형성된 기둥센서(232)에 삽입 및 가압에 의해 전기적으로 온(ON) 상태가 될 수 있게 스위치칭되는 시간을 기준으로 하는 것이 바람직하다.

이 과정에서 작업자는 내측바디부(200)가 승강한 이후에 지그(331)에서 브라켓(20)이 접착된 헤드라이너(10)를 분리하여 따로 수납시켜 또 다른 작업장소로 완성물품이 이송될 수 있도록 하며, 상술한 단계를 반복적으로 실행하여 대량생산이 가능하게 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 종래와는 차별적으로 안착부재(330)에 헤드라이너(10)를 안착 후, 로봇암(400)을 통해 적어도 하나 이상의 타공부(13)를 형성 및 접착제의 도포가 가능함과 동시에 내측바디부(200)에 장착된 브라켓(20)의 하강에 의해 해당 헤드라이너(10)의 접착제 도포면(15)에 접착할 수 있게 적은 작업공간 내에서 모두 구형될 수 있는 효과를 갖게 된다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1: 본 발명에 따른 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템
100: 외측바디부
110: 외측프레임부재 111: 외측프레임
112: 작업공간부 113: 개구부
114: 레일 115: 승강판
116: 가이드관 120: 승강실린더
200: 내측바디부
210: 회전부재 211: 회전실린더
212: 회전판 220: 거치부재
221: 발열수단 230: 감지부재
231: 돌출관 232: 기둥센서
300: 안착부
310: 이동프레임 320: 이동실린더
330: 안착부재 331: 지그
332: 고정핀
400: 로봇암
410: 제어함 420: 암
430: 절개부재 440: 도포부재
500: 제어부
10: 헤드라이너
11: 절개물 13: 타공부
20: 브라켓

Claims

내부에 소정의 체적을 갖는 작업공간부(112)와 연통되게 전방에 개구부(113)가 형성되되 상부에는 승강실린더(120)가 구비된 외측바디부(100);
상기 외측바디부(100) 내부에 설치되되 상기 승강실린더(120)에 의해 승강은 물론, 개구부(113) 방향으로 펼쳐질 수 있게 회전하여 브라켓(20)이 거치되는 내측바디부(200);
상기 작업공간부(112) 하부에 위치하되 상기 외측바디부(100)와 슬라이드 이동가능하게 설치되며, 브라켓(20)이 장착되는 헤드라이너(10)가 안착하는 안착부(300);
상기 작업공간부(112) 내측에 위치하도록 상기 안착부(300) 후방에 설치되되 회전 가능한 다관절 형태로 설치되어 헤드라이너(10) 상면을 절개하는 로봇암(400); 및
상기 외측바디부(100), 상기 내측바디부(200), 상기 안착부(300), 상기 로봇암(400) 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템.
제1항에 있어서,
상기 외측바디부(100)는
내측에 상기 작업공간부(112)가 형성될 수 있게 직육면체의 틀 형상을 갖는 외측프레임부재(110);을 포함하되,
상기 승강실린더(120)는 상기 내측바디부(200)와 연결되게 상기 외측프레임부재(110) 상부에 설치되어 상기 내측바디부(200)를 승강시키는 것을 특징으로 하는 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템.
제2항에 있어서,
상기 외측프레임부재(110)는
수직 및 수평방향으로 길이를 갖되 체결수단에 의해 결합하여 각 면이 개방된 직육면체의 틀 형상을 구현하며, 상부에 상기 승강실린더(120)가 구비되는 다수의 외측프레임(111);
상기 승강실린더(120)에 의해 승강하되 상기 내측바디부(200)가 회전 가능하게 설치되는 승강판(115); 및
하부가 상기 승강판(115)과 결합하되 외면은 상기 외측프레임(111)을 관통하여 승강하는 상기 승강판(115)을 가이드하는 다수의 가이드관(116);을 포함하되,
상기 승강판(115)은 상기 내측바디부(200) 관통할 수 있게 격자 형상으로 성형되는 것을 특징으로 하는 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템.
제1항에 있어서,
상기 내측바디부(200)는
상기 작업공간부(112) 상부에서 상기 외측바디부(100)와 회전은 물론, 상기 승강실린더(120)에 의해 승강 가능하게 결합하는 회전부재(210); 및
상기 회전부재(210) 하부에 형성되되 브라켓(20)이 거치되는 거치부재(220);를 포함하되,
상기 회전부재(210)는 하강시에 상기 안착부(300)와 접촉하여 상기 회전부재(210)의 하강 여부가 상기 제어부(500)에 의해 감지될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템.
제4항에 있어서,
상기 회전부재(210)는
외면이 상기 외측바디부(100)와 회전가능하게 결합하되 하방으로 로드(R)가 신장하는 회전실린더(211); 및
상부는 상기 외측바디부(100) 및 상기 회전실린더(211)의 로드(R)와 회전가능하게 결합하되 로드(R)의 신장에 의해 개구부(113)의 체적 내에서 펼쳐진 형상을 갖도록 회전하는 회전판(212);을 포함하되,
상기 회전판(212)은 상기 승강실린더(120) 로드(R)의 신장에 의해 상기 외측바디부(100)에 안내되어 승강하는 것을 특징으로 하는 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템.
제4항에 있어서,
상기 내측바디부(200)는 감지부재(230);를 더 포함하되,
상기 감지부재(230)는
상기 회전부재(210)의 각 모서리부 하부에 하방으로 돌출 형성된 돌출관(231)을 통해 상기 회전부재(210)가 하강시, 상기 돌출관(231)이 상기 안착부(300)에 삽입 후, 가압에 의해 스위칭되어 감지정보가 제어부(500)에 전송될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템.
제4항에 있어서,
상기 거치부재(220)는
인가된 전원에 의해 상기 거치부재(220)에 거치된 브라켓(20)에 소정온도의 열을 가하는 발열수단(221)이 포함되는 것을 특징으로 하는 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템.
제1항에 있어서,
상기 안착부(300)는
상기 외측바디부(100)와 슬라이딩 이동가능하게 설치되는 이동프레임(310);
상기 이동프레임(310)이 이동하기 위한 동력을 제공하는 이동실린더(320); 및
상기 이동프레임(310) 상부에 형성되되 헤드라이너(10)가 안착하는 안착부재(330);를 포함하되,
상기 안착부재(330)는 헤드라이너(10)가 관통 삽입되어 고정되는 핀구조이거나 공기흡착에 의해 고정되는 흡착구조 중 어느 하나이며,
상기 안착부재(330)는 상기 내측바디부(200)의 가압에 의해 상기 내측바디부(200)의 하강 여부를 감지하는 기둥센서(232)가 포함되는 것을 특징으로 하는 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템.
제1항에 있어서,
상기 로봇암(400)은
제어부(500)와 전기적으로 연결되되 상기 외측바디부(100)와 회전가능하게 결합하는 제어함(410);
길이방향으로 다수의 관절부가 개별적으로 회전가능하게 결합하되 일측은 상기 제어함(410)과 회전가능하게 결합하는 암(420);
상기 암(420) 타측에 형성되되 헤드라이너(10)의 몸체 일부가 분리 가능하도록 절개하는 절개부재(430); 및
상기 절개부재(430)와 근접하게 구비되되 절개된 헤드라이너(10)의 둘레면에 접착재를 도포하는 도포부재(440);를 포함하되,
상기 절개부재(430) 또는 상기 도포부재(440) 중 적어도 어느 하나는 상기 제어함(410)의 제어신호에 의해 상기 암(420)과 회전가능하게 결합하는 것을 특징으로 하는 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템.
1)안착부(300)에 헤드라이너(10)를 장착하는 단계;
2)로봇암(400)을 이용하여 헤드라이너(10) 상부를 절개와 동시에 접착제를 도포하는 단계;
3)상기 2)단계의 실행과 함께 회전실린더(211) 로드(R)의 하강에 의해 내측바디부(200)를 회전시켜 상기 내측바디부(200) 저면이 전방으로 노출되게 개구부(113)에 배치시키는 단계;
4)노출된 상기 내측바디부(200)의 거치부재(220)에 브라켓(20)을 거치시킨 후, 상기 내측바디부(200)의 저면이 상기 안착부(300)를 바라보도록 역회전시키는 단계;
5)상기 4)단계의 실행과 동시에 상기 안착부(300)를 개구부(113) 방향으로 이동시켜 헤드라이너(10)에서 절개된 절개물(11)을 제거하는 단계;
6)승강실린더(120) 로드의 하강에 의해 상기 내측바디부(200)를 하강시켜 가압에 의해 헤드라이너(10)에 도포된 접착제와 브라켓(20)을 가압에 의해 서로 접착시키는 단계; 및
7)상기 승강실린더(120)에 의해 상기 내측바디부(200)가 상승하면 상기 안착부(300)에서 브라켓(20)이 접착된 헤드라이너(10)를 분리시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템을 이용한 브라켓 헤드라이너 가공방법.
제10항에 있어서,
상기 4)단계에서
상기 거치부재(220)에 장착된 브라켓(20)은 발열수단(221)에 의해 소정온도로 가열이 이루어지는 것을 특징으로 하는 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템을 이용한 브라켓 헤드라이너 가공방법.
제10항에 있어서,
상기 6)단계에서
제어부(500)는 상기 내측바디부(200)가 하강시에 상기 내측바디부(200)에 형성된 돌출관(231)이 상기 안착부(300)에 형성된 기둥센서(232)에 삽입 후, 가압하면 전기적으로 온(ON) 상태가 될 수 있게 스위치칭되어 설정시간동안 헤드라이너(10)와 브라켓(20)이 서로 접착될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 헤드라이너의 브라켓 장착용 설치시스템을 이용한 브라켓 헤드라이너 가공방법.