KR19990027951A

KR19990027951A - 다차종 혼용 생산을 위한 지그 교환장치

Info

Publication number: KR19990027951A
Application number: KR1019970050482A
Authority: KR
Inventors: 조영권
Original assignee: 양재신; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-15

Abstract

본 발명은 서로 상이한 다양한 종류의 자동차 차체의 구조물의 조립을 위한 생산라인의 스테이션에 다양한 차종의 전용 지그(JIG)장치를 설치함으로써, 다양한 차종의 혼용 생산을 위해 전용 지그장치를 교체할 시에 단시간에 해당 차종의 전용 지그장치를 교체할 수 있을 뿐만 아니라, 차체 조립 라인의 대차 공간을 줄일 수 있는 다차종 혼용 생산을 위한 지그 교환장치에 관한 것으로서, 규격이 상이한 차체(2)의 구조물을 지지하기 위하여 규격이 상이한 다종의 전용지그가 장착된 사이드 게이트(A)가 상하이동될 수 있는 업/다운 엘리베이터 유닛과, 상기 다종의 전용 지그가 장착된 사이드 게이트(B,C,D,E)가 수평으로 이동될 수 있는 피딩 스프로킷 유닛으로 이루어진 대기 스테이션과; 상기 대기 스테이션에 있는 전용 지그가 장착된 사이드 게이트를 피딩 스프로킷 유닛에 의해 이동시켜 가공대차에 전용 지그를 공급할 수 있는 업/다운 엘리베이터 유닛으로 이루어진 가공 스테이션으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

다차종 혼용생산을 위한 지그 교환장치

본 발명은 자동차 차체의 조립라인상에 장착되는 지그 교환장치에 관한 것으로서, 특히 서로 상이한 다양한 종류의 자동차 차체의 구조물의 조립을 위한 생산라인의 스테이션에 다양한 차종의 전용 지그(JIG)장치를 설치함으로써, 다양한 차종의 혼용 생산을 위해 전용 지그장치를 교체할 시에 단시간에 해당 차종의 전용 지그장치를 교체할 수 있을 뿐만 아니라, 차체 조립 라인의 대차 공간을 줄일 수 있는 다차종 혼용 생산을 위한 지그 교환장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 차체의 조립라인에서 차체를 조립하는 때에는 보조 조립라인에서 주바닥패널과 전면차체와 후면 바닥판을 포함하는 후면 차체와 측면 내부패널과 측면 외부패널을 포함하는 차체측면패널과 루프패널과 측면문, 본네트 및 트렁크 뚜껑과 같은 뚜껑물체 부재 등을 각각 보조조립해서 이들을 차체조립라인에 공급한다.

그 다음 단계인 차체조립라인에 있어서는 하부차체 조립 스테이션(STATION)에서 복수의 위치 결정부재나 고정부재를 구비한 대차상에 바닥패널과 전면차체와 후면차체를 위치결정 고정시켜 임시용접과 고정용접을 시행해서 하부차체를 조립한다.

그 다음 단계로서 대차에 탑재되어 있는 하부차체를 대차와 함께 상부차체의 조립단계로 이송하고, 상부차체의 조립단계에서는 하부차체에 차체 측면패널과 루프패널 등을 조립하고, 각 스테이션마다 설치한 전용의 위치결정지그를 사용해서 그들의 외부 패널의 기준면을 기준으로 해서 위치결정 고정시키고, 거기에 임시용접, 고정용접을 시행해서 상부차체를 조립한다.

상기 상부 차체조립단계에서는 전면펜더 및 후면펜더도 조립 결합된다.

이와 같이 자동차의 차체 조립라인에서 각 부품을 해당부분에 고정시키는데 사용되는 지그장치는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 대차(1)상의 차체(20) 양측면부에 사이드 게이트(SIDE GATE)가 부설되는데, 상기 사이드 게이트는 저부에 롤러(3)가 착설되는 가동판(4)상에 지지판(5)이 부설되고, 상기 지지판(5)상에 다종의 지그(6)가 착설되는 지그 베이스용 수직기둥(7)이 종설되고, 상기 가동판(4) 하부에 설치되는 지지대(8)상에는 상기 롤러(3)를 가이드하기 위한 레일(9)이 부설되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 종래의 자동차 차체 조립용 사이드 게이트는 차체의 사이드 패널들을 고정하거나 조립하기 위해 자동차 차체 조립 생산라인에 부설되는 것으로서, 상기 사이드 게이트에 설치되는 지그(6)장치는 상기 차체의 사이드 패널 또는 차체를 고정시키는데 사용된다. 상기 지그(6)장치를 이용하여 차체의 사이드 패널 또는 차체를 고정시킨 다음에, 해당 부품을 로봇 용접 건으로 용접하거나 조립하게 된다.

다시 말해서, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 대차(1)의 양 측면에 부설되어 있는 가동판(4)상에 설치되는 사이드 게이트는 가동판(4)의 저부에 착설된 롤러(3)가 지지대(8)상의 레일(9)에 의해 가이드되면서 도면상의 좌우방향으로 이동될 수 있다. 작업 전에는 상기 사이드 게이트가 대차로부터 떨어져 있다가 차체의 조립을 위해 차체가 탑재되어 있는 대차가 상기 양측의 사이드 게이트 사이로 이송되어 멈추면, 대차의 양측에 설치되어 있는 복수의 사이드 게이트가 대차를 향해 이동된다. 그 다음에, 상기 사이드 게이트에 착설되는 지그(6)장치가 일정 부위의 차체를 고정시킨 후, 로봇 용접 건(도면상에는 도시되어 있지 않음)이 차체의 해당 부분을 용접하게 된다. 상기 용접이 완료된 다음에는 사이드 게이트의 지그(6)장치가 차체의 고정부위로부터 탈거되고, 사이드 게이트는 대차로부터 좌우방향으로 후퇴하게 되면, 당해 대차는 또 다른 공정 스테이션을 향해 이송된다. 이로써 해당 공정 스테이션에서의 작업이 완료되게 된다.

그러나, 종래의 사이드 게이트에 부설되는 지그(6)장치는 해당 차종의 전용 지그로서, 차종을 변경하여 차체를 조립 생산할 경우에는 기존의 지그장치를 탈거한 후에 변경된 차종에 맞는 지그장치를 장착하여야 하기 때문에, 탈거 및 장착을 위해 많은 시간이 필요하고 작업의 연속성을 저해시키는 문제가 발생할 뿐만 아니라, 지그장치의 부대설비 비용이 과다하게 요구되고 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해서 차종에 따라 자동차 차체의 조립 라인을 다수개 부설하여 유행하는 차종의 생산을 위해 대비하고 있는데, 이러한 방지책은 차체의 조립 라인을 위해 과다한 공간을 요구하기 때문에 근본적인 해결책이 되지 못하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 자동차 차체의 조립라인의 개별 스테이션에 다양한 차종의 전용 지그장치를 설치함으로써, 다양한 차종의 혼용 생산을 위해 전용 지그장치를 교체할 시에 단시간에 해당 차종의 전용 지그장치를 교체할 수 있을 뿐만 아니라, 차체 조립 라인의 대차 공간을 줄일 수 있는 다차종 혼용 생산을 위한 지그 교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다차종 혼용 생산을 위한 지그 교환장치는 규격이 상이한 차체의 구조물을 지지하기 위하여 규격이 상이한 다종의 전용지그가 장착된 사이드 게이트가 상하이동될 수 있는 업/다운 엘리베이터 유닛과, 다종의 전용 지그가 장착된 사이드 게이트가 수평으로 이동될 수 있는 피딩 스프로킷 유닛으로 이루어진 대기 스테이션과;

상기 대기 스테이션에 있는 전용 지그가 장착된 사이드 게이트를 피딩 스프로킷 유닛에 의해 이동시켜 가공대차에 전용 지그를 공급할 수 있는 업/다운 엘리베이터 유닛으로 이루어진 가공 스테이션으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 대기 스테이션상의 다종의 전용지그가 장착된 사이드 게이트가 상하이동될 수 있는 업/다운 엘리베이터 유닛은 서로 이격되어 모터에 의해 구동되는 상하 복수의 스프로킷상에 소정 길이의 체인이 취부되고, 다수의 돌기부가 형성되어 있는 캐리지가 좌우 승강내벽에 의해 가이드되면서 상기 체인에 의해 상하운동 가능하며, 상기 캐리지상에는 전용 지그가 착설된 사이드 게이트를 매달기 위한 후크가 착설되어 구성된다.

상기 다종의 전용 지그가 장착된 사이드 게이트가 수평으로 이동될 수 있는 피딩 스프로킷 유닛으로 이루어진 대기 스테이션은 복수의 층으로 이루어진 것으로서 각각의 상부에 캐리지가 수평으로 부설되며, 다수의 캐리지 바퀴에 의해 슬라이딩되는 상기 캐리지에 형성된 돌기부와 맞물려 회전될 수 있는 스프로킷이 설치되고, 상기 스프로킷을 구동시키기 위한 모터가 부설되며, 상기 캐리지상에는 다종의 사이드 게이트를 각각 매달기 위한 다수의 후크가 착설되어 구성된다.

업/다운 엘리베이터 유닛으로 이루어진 상기 가공 스테이션은 좌우 승강 내벽 사이에 엘리베이터가 승강되는 승강로의 상하부 각각에 모터에 의해 구동되는 복수의 스프로킷이 설치되고, 상기 스프로킷에 취부되는 체인에 의해 상하운동가능한 캐리지가 설치되며, 돌기부가 형성되어 있는 상기 캐리지상에는 사이드 게이트를 매달기 위한 후크가 착설되며, 대차에 공급하기 위해 후크로부터 해체된 사이드 게이트를 지지하기 위한 브래킷 및 지지판이 부설되며, 상기 브래킷상에는 사이드 게이트를 록킹하기 위한 록킹 유닛이 형성되고, 상기 사이드 게이트를 좌우 이동가능하게 하기 위하여 리니어 모터에 회전되는 랙 피니언이 상기 지지판의 저부에 형성되어 있는 지지대에 착설되어 구성된다.

도 1은 종래의 사이드 게이트의 단면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 대한 설치 상태도.

도 3은 본 발명의 사이드 게이트 대기 스테이션에 대한 부분 확대 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 가공 스테이션에 대한 부분 확대 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 대차 2 : 차체 3 : 롤러

4 : 가동판 5 : 지지판 6 : 지그

7 : 수직 기둥 8 : 지지대 9 : 레일

10: 캐리지 11 : 후크 13 : 돌기부

14 : 캐리지 바퀴 20 : 브래킷 30 : 지지판

31 : 지지대 40 : 랙 피니언 A∼F : 사이드 게이트

C1,C2 : 체인 M1,M2 : 모터 S1,S2,S3 : 스프로킷

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 관련하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 지그 교환장치의 착설 상태도이며, 도 3은 상기 복수의 층으로 이루어진 대기 스테이션에 착설된 지그 교환장치의 측단면도이고, 도 4는 상기 가공 스테이션에 착설된 지그 교환장치의 측단면도이다.

종래의 구성도인 도 1과 동일 또는 동등 부분은 편의상 동일부호를 사용하여 설명할 것이다.

도 2에 도시되어 있는 본 발명의 지그 교환장치는 차체(2)의 좌측에 설치되는 지그 교환장치이며, 도 2상에는 도시되어 있지 않지만 상기 차체(2)의 좌측에 설치되는 지그 교환장치와 동일한 장치가 차체(2)를 중심으로 우측에 설치될 것이다. 도 3 및 도 4는 차체(2)의 우측에 설치된 지그 교환장치의 부분 단면도이다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 지그 교환장치의 대기 스테이션에는 차체에 조립될 구조물에 따라 서로 상이한 지그(6)장치가 장착되어 있는 다수의 사이드 게이트(A,B,C,D,E)가 복수 층의 캐리지(10)의 다수의 후크(11)에 각각 매달려 있다.

또한, 지그 교환장치의 가공 스테이션에는 대차상의 차종의 구조물에 적합한 지그(6)가 장착되어 있는 사이드 게이트(F)가 브래킷(20)에 의해 지지되어 있다. 이 때, 사이드 게이트(F)는 그 상부에 부설되어 있는 캐리지(10)의 후크(11)로부터 분리되어 있다.

차체 구조물을 대차상의 차체에 조립하기 위하여 상기 가공 스테이션에 있는 (대차를 중심으로) 좌우 사이드 게이트(F)는 상기 브래킷(20)의 지지판(30)의 저부에 설치되어 있는 랙 피니언(40)에 의해 대차상으로 각각 접근한다.상기 랙 피니언(40)은 지지대(31)에 의해 지지되며, 리니어(LINEAR) 모터에 의해 구동된다. 차체의 조립을 위해 지그(6)장치가 그 작업을 완료한 다음에는 상기 사이드 게이트(F)는 랙 피니언(40)에 의해 처음의 위치로 복귀 될 것이다(도 4 참조).

상술한 사이드 게이트(F)의 작동은 도면상에 도시되어 있는 대차상의 차종에 적합하지만, 대차상에 상기의 차종과 다른 종류의 차종이 있을 경우에는 그 차종에 맞는 구조물의 조립을 위해서는 그 차종에 해당되는 사이드 게이트, 즉 지그장치를 사용하여야 할 것이다. 이를 위해서 종래에는 사이드 게이트상의 지그장치를 탈거한 후에 새로운 차종을 위한 지그장치를 장착시켜 교체했지만 본 발명에서는 하기와 같이 간편한 교체를 할 수 있다.

예를 들어, 사이드 게이트(C)에 맞는 차종의 구조물을 차체에 조립하기 위해서는 사이드 게이트(C)를 가공 스테이션에 공급하여야 하는데 먼저,제어 시스템(도면상에 도시되어 있지 않음)에 의해 브래킷(20)상에 로킹되어 있는 사이드 게이트(F)를 브래킷(20)으로부터 분리한 다음에 모터(M1)를 구동하면 가공 스테이션의 상부에 설치된 스프로킷(S1)이 구동되면서 체인(C1)에 의해 캐리지(10)가 상승하게 된다. 이에 따라 캐리지(10)가 승강로의 좌우 승강내벽을 따라 상승하면 캐리지(10) 하부에 착설된 후크(11)에 사이드 게이트(C)가 매달리면서 캐리지(10)와 함께 상승된다. 이 캐리지(10)는 가공 스테이션의 측부에 있는 상하 복수의 대기 스테이션의 하층까지 상승하게 되고, 이와 동시에 대기 스테이션이 가동된다.

대기 스테이션의 가동에 있어서, 승강되는 엘리베이트 유닛을 이루고 있는 승강가능한 캐리지(10)의 후크(11)에 사이드 게이트(A)가 매달려 있는데, 이 캐리지(10)는 대기 스테이션의 승강로의 상단에 이동되어 있다. 도면상에 도시되어 있지 않은 모터에 의하여 피딩 스프로킷(S2)이 구동되면, 캐리지(10)에 일정한 간격으로 형성되어 있는 다수의 돌기부(13)에 피딩 스프로킷(S2)의 톱니가 걸리고 캐리지 바퀴(14)에 의해 슬라이딩되면서 캐리지(10)가 수평으로 이송된다. 상기와 같이 이송되는 캐리지(10)는 먼저 그것의 후크(11)에 걸려있는 사이드 게이트(C)와 함께 가공 스테이션, 좀더 정확하게 표현하면 가공 스테이션의 상단으로 수평 이송되고, 사이드 게이트(B)가 걸려 있는 캐리지(10)는 사이드 게이트(C)가 있었던 장소로 수평 이송되며, 사이드 게이트(A)가 걸려 있는 캐리지(10)는 사이드 게이트(B)가 걸려 있었던 장소로 수평 이송된다.

한편, 대기 스테이션의 하부층에 있는 사이드 게이트(D)가 걸려 있는 캐리지(10)는 대기 스테이션의 승강로로 수평 이송되고, 사이드 게이트(E)가 걸려 있는 캐리지(10)는 사이드 게이트(D)가 걸려 있었던 장소로 수평 이송된다. 이상의 캐리지(10)들은 수평 이송 시에 서로 맞물려 이송되는데, 가공 스테이션의 승강로상에 있는 (사이드 게이트(F)가 걸려 있는) 캐리지(10)는 대기 스테이션의 하층의 (사이드 게이트(E)가 걸려 있는) 캐리지(10)와 서로 맞물리면서 사이드 게이트(E)가 걸려 있었던 장소로 수평 이송된다.

그 다음 단계로서, 가공 스테이션의 승강로의 상단으로 수평 이송된 사이드 게이트(C)가 걸려 있는 캐리지(10)는 승강로상에 종설되어 있는 체인(C1)에 의해 하강되면서 승강로의 하단에 있는 브래킷(20)에 로킹된다. 브래킷(20)에 로킹되어 지지되고 지지판(30)상에 있는 사이드 게이트(C)는 리니어 모터의 구동과 지지대(31)상의 랙 피니언(40)에 의해 수평 이송되어 차체의 구조물의 조립을 위해 지그장치가 작동된다.

한편, 대기 스테이션의 승강로 하단으로 수평 이송된 사이드 게이트(D)가 걸려 있는 캐리지(10)는 모터(M2)의 구동과 스프로킷(S3)에 착설된 체인(C2)에 의해 승강로의 상단으로 상승된다(도 3 참조).

상기의 실시예는 사이드 게이트(F)와 사이드 게이트(C)를 서로 교체하는데 본 발명을 적용하였지만 서로 상이한 다른 사이드 게이트의 교체를 위해서도 충분히 적용할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다차종 혼용 생산을 위한 지그 교환장치는 엘리베이트식 승강장치를 이용하여, 차종에 따라 서로 다른 지그장치가 장착되어 있는 다종의 사이드 게이트를 설치함으로써, 차종이 서로 다른 사이드 게이트의 교체가 필요할 때에는 대차 부근에 대기하고 있는 해당 사이드 게이트를 단시간 내에 이송시켜 교체할 수가 있다.

이에 따라, 차종에 맞는 사이드 게이트 교체 시에 사이드 게이트 전체를 탈거한 후 해당 사이드 게이트를 장착할 필요가 없기 때문에, 사이드 게이트의 교체 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 작업의 연속성을 확보하여 작업 능률을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 다차종의 사이드 게이트를 일정한 장소에 집결시킬 수 있기 때문에 그 만큼 차체 조립을 위한 생산 작업공간을 축소시킬 수 있게 될 것이다. 그러나, 무엇 보다도 소비자가 요구하는 현재 유행하는 차종의 차체 조립을 위해 본 발명은 언제라도 적응시킬 수 있기 때문에 그 만큼 차량 생산의 경쟁력을 향산시킬 수 있게 될 것이다.

뿐만 아니라, 본 발명은 차체 구조물의 다종의 생산 조립 스테이션에 다양하게 적용시킬 수 있을 것이다.

Claims

다양한 차종을 혼용 생산하기 위한 지그 교환장치에 있어서, 규격이 상이한 차체(2)의 구조물을 지지하기 위하여 규격이 상이한 다종의 전용지그가 장착된 사이드 게이트(A)가 상하이동될 수 있는 업/다운 엘리베이터 유닛과, 상기 다종의 전용 지그가 장착된 사이드 게이트(B,C,D,E)가 수평으로 이동될 수 있는 피딩 스프로킷 유닛으로 이루어진 대기 스테이션과;

상기 대기 스테이션에 있는 전용 지그가 장착된 사이드 게이트를 피딩 스프로킷 유닛에 의해 이동시켜 가공대차에 전용 지그를 공급할 수 있는 업/다운 엘리베이터 유닛으로 이루어진 가공 스테이션으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다차종 혼용 생산을 위한 지그 교환장치.
제 1항에 있어서, 상기 대기 스테이션상의 다종의 전용지그가 장착된 사이드 게이트(A)가 상하이동될 수 있는 업/다운 엘리베이터 유닛은 서로 이격되어 모터(M2)에 의해 구동되는 상하 복수의 스프로킷(S3)상에 소정 길이의 체인(C2)이 취부되고, 다수의 돌기부(13)가 형성되어 있는 캐리지(10)가 좌우 승강내벽에 의해 가이드되면서 상기 체인(C2)에 의해 상하운동 가능하며, 상기 캐리지(10)상에는 전용 지그가 착설된 사이드 게이트(A)를 매달기 위한 후크(11)가 착설되어 구성되는 것을 특징으로 하는 다차종 혼용 생산을 위한 지그 교환장치.
제 1항에 있어서, 상기 다종의 전용 지그가 장착된 사이드 게이트(B,C,D,E)가 수평으로 이동될 수 있는 피딩 스프로킷 유닛으로 이루어진 대기 스테이션은 복수의 층으로 이루어진 것으로서 각각의 상부에 캐리지(10)가 수평으로 부설되며, 다수의 캐리지 바퀴(14)에 의해 슬라이딩되는 상기 캐리지(10)에 형성된 돌기부(13)와 맞물려 회전될 수 있는 스프로킷(S2)이 설치되고, 상기 스프로킷(S2)을 구동시키기 위한 모터가 부설되며, 상기 캐리지(10)상에는 다종의 사이드 게이트(B,C,D,E)를 각각 매달기 위한 다수의 후크가 착설되어 구성되는 것을 특징으로 하는 다차종 혼용 생산을 위한 지그 교환장치.
제 1항에 있어서, 업/다운 엘리베이터 유닛으로 이루어진 상기 가공 스테이션은 좌우 승강 내벽 사이에 엘리베이터가 승강되는 승강로의 상하부 각각에 모터(M1)에 의해 구동되는 복수의 스프로킷(S1)이 설치되고, 상기 스프로킷(S1)에 취부되는 체인(C1)에 의해 상하운동가능한 캐리지(10)가 설치되며, 돌기부(13)가 형성되어 있는 상기 캐리지(10)상에는 사이드 게이트(F)를 매달기 위한 후크(13)가 착설되며, 대차에 공급하기 위해 후크(13)로부터 해체된 사이드 게이트(F)를 지지하기 위한 브래킷(20) 및 지지판(30)이 부설되며, 상기 브래킷(20)상에는 사이드 게이트(F)를 록킹하기 위한 록킹 유닛이 형성되고, 상기 사이드 게이트(F)를 좌우 이동가능하게 하기 위하여 리니어 모터에 회전되는 랙 피니언(40)이 상기 지지판(30)의 저부에 형성되어 있는 지지대(31)에 착설되어 구성되는 것을 특징으로 하는 다차종 혼용 생산을 위한 지그 교환장치.