KR20000015530A

KR20000015530A - 자동차 용접 라인의 패널 자동장착장치

Info

Publication number: KR20000015530A
Application number: KR1019980035531A
Authority: KR
Inventors: 박대경
Original assignee: 김태구; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2000-03-15

Abstract

본 발명은 자동차 용접 라인의 패널 자동장착장치에 관한 것으로, 용접 공정을 수행하기 위한 패널을 용접 라인으로 이송시키고 회전시키는 과정을 수동으로 하는 대신, 자동장착장치에 의해 자동으로 수행토록 함으로써, 협소한 장소일지라도 작업도중 위험한 상황을 예방할 뿐만 아니라 대량 생산을 위한 반복 작업의 시간을 단축시킬 수 있게 되어 작업성 향상의 효과를 얻을 수 있는 자동차 용접 라인의 패널 자동장착장치를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명은, 작업장 천정의 하부로 돌출 형성된 한 개조의 좌,우측 지지봉과의 사이에 양단이 결합된 수평 가이드레일과; 그 수평 가이드 레일에 끼워져 좌우 슬라이딩되도록 수평 에어실린더와 연결된 이동구와, 그 이동구의 일측면으로 고정 브라켓에 의해 고정 설치된 상부판과, 그 상부판의 사방 모서리와 수개의 연결간에 의해 결합된 하부판으로 된 몸체와; 그 몸체의 상부판과 하부판에 걸쳐 수직으로 관통되어 움직이게 된 수직 가이드봉과; 그 수직 가이드봉의 하단이 고정되어 수직 이동되게 한 승하강부재와; 그 승하강부재의 이면으로 결합되어 회전수단에 의해 180도 회전되게 한 상부 가로판과, 하부로 생산 오더판이 부착된 패널의 클램핑수단이 결합된 하부 가로판과, 그 상,하부 가로판을 수직으로 연결하게 된 연결 브라켓으로 된 회전부재를 포함함으로써 달성되는 것이다.

Description

자동차 용접 라인의 패널 자동장착장치

본 발명은 작업장 천정의 수평 가이드레일에는 몸체와 승하강부재, 회전부재로 이루어진 자동장착장치를 설치하되, 그 자동장착장치는 수평 에어실린더에 의해 수평 가이드레일에서 좌 또는 우측 방향으로 움직일 수 있게 하면서, 수직 에어실린더에 의해 승하강부재 및 회전부재가 승강 또는 하강될 수 있게 하고, 제2 에어실린더로 회전부재가 180도 회전 가능하게 하면서, 제1 에어실린더로 패널을 클램핑 또는 언클램핑할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 자동차 용접 라인의 패널 자동장착장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 용접 라인에서는 일차 제작된 패널의 일측 표면으로 생산오더판(Production order plate), 즉 차종에 따른 일련번호를 부착시켜 구분되게 한 후, 그 패널을 용접 라인 내의 지그에 안착하도록 되어 있었다.

이와 같이 생산 오더판을 패널에 부착하고, 그 패널을 용접 라인에서 작업 공정을 수행하게 된 것에 있어, 종래에는 첨부된 도면 도 1 내지 도 2에 보여주고 있다.

도 1은 종래 기술에서 생산 오더판을 부착한 패널의 정면도이고, 도 2는 종래 기술에서 생산 오더판이 부착된 패널을 용접 라인의 지그에 올려 놓는 상태의 대략 상태도이다.

이에 도시된 바와 같이 패널(A)의 표면 일측에는 생산 오더판(B)을 부착시킨 것을 도 1에서 보여주고, 도 2에서는 상기 패널(A)을 작업자가 용접 라인(C)의 지그(D)에 안착시키도록 한 것을 보여주고 있었다.

즉, 종래 기술에서는 용접 공정시 작업자는 일차적으로 패널(A)의 표면으로 차종에 따른 일련 번호인 생산 오더판(B)을 부착시킨 다음, 그 생산 오더판(B)이 부착된 패널(A)을 들어 용접 라인(C)의 지그(D)에 안착시키게 되는 구조로 되어 있었는 바, 이러한 구조에서는 대략 10㎏ 정도 무게의 패널을 시간당 기준으로 하여 대략 40여대의 차량분 생산을 위해 각 패널(A)에 생산 오더판(B)을 부착시키고 나서, 용접 라인(C) 내의 지그(D)에 안착시키도록 하게 되고, 그 안착 작업시 패널(A)이 무거워 작업상 힘이 들었고, 이러한 작업 공간이 매우 협소한 상태에서 사방 1ｍ 면적을 갖는 패널을 180도 회전시켜 안착시켜야 되기 때문에 작업성이 크게 저하되는 등의 문제점이 발생했었다. 다시말해, 패널(A)을 용접라인(C)의 지그(D)에 안착시킨 후 이를 180도 회전시켜야 되는 이유는, 생산 오더판(B)을 부착하는 방향과 라인의 진행 방향이 정반대인 관계로 180도 회전시킨 상태에서 용접 공정을 수행해야만 하므로 작업성이 떨어지게 되었었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 용접 공정을 수행하기 위한 패널을 용접 라인으로 이송시키고 회전시키는 과정을 수동으로 하는 대신, 자동장착장치에 의해 자동으로 수행토록 함으로써, 협소한 장소일지라도 작업도중 위험한 상황을 예방할 뿐만 아니라 대량 생산을 위한 반복 작업의 시간을 단축시킬 수 있게 되어 작업성 향상의 효과를 얻을 수 있는 자동차 용접 라인의 패널 자동장착장치를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명은 작업장 천정의 하부로 돌출 형성된 한 개조의 좌,우측 지지봉과의 사이에 양단이 결합된 수평 가이드레일과; 그 수평 가이드 레일에 끼워져 좌우 슬라이딩되도록 수평 에어실린더와 연결된 이동구와, 그 이동구의 일측면으로 고정 브라켓에 의해 고정 설치된 상부판과, 그 상부판의 사방 모서리와 수개의 연결간에 의해 결합된 하부판으로 된 몸체와; 그 몸체의 상부판과 하부판에 걸쳐 수직으로 관통되어 움직이게 된 수직 가이드봉과; 그 수직 가이드봉의 하단이 고정되어 수직 이동되게 한 승하강부재와; 그 승하강부재의 이면으로 결합되어 회전수단에 의해 180도 회전되게 한 상부 가로판과, 하부로 생산 오더판이 부착된 패널의 클램핑수단이 결합된 하부 가로판과, 그 상,하부 가로판을 수직으로 연결하게 된 연결 브라켓으로 된 회전부재를 포함함으로써 달성되는 것이다.

또한 본 발명의 기술적 과제는, 상기 회전수단은 승하강부재의 내면에 장착된 제1 에어실린더와, 그 제1 에어실린더로부터 전후 출몰되는 랙 기어와, 그 랙 기어와 나사 결합되어 회전 작동되도록 회전부재의 상부 가로판에 고정되어 상기 몸체의 하부판을 관통후 상부로 돌출 고정된 피니언 기어로 이루어짐으로써 달성되는 것이다.

그리고 본 발명의 기술적 과제는, 상기 클램핑수단은 상기 회전부재의 연결 브라켓 일측면에 장착된 제2 에어실린더와, 그 제2 에어실린더의 하부로 결합되어 패널을 클램핑/ 언클램핑하게 된 클램프로 이루어짐으로써 달성되는 것이다.

아울러 본 발명의 기술적 과제는, 몸체의 중앙에는 수직으로 관통되게 수직 에어실린더를 설치하고, 그 수직 에어실린더의 축봉의 끝단에는 승하강부재를 연결 설치하여 승하강 작동되게 함으로써 달성되는 것이다.

도 1은 종래 기술에서 생산 오더판을 부착한 패널의 정면도.

도 2는 종래 기술에서 생산 오더판이 부착된 패널을 용접 라인의 지그에 올려 놓는 상태의 대략 상태도.

도 3은 본 발명에서 자동차 용접 라인의 패널 자동장착장치를 보인 전체 사시도.

도 4는 도 3에서 요부를 확대한 사시도.

도 5a,b는 본 발명에서 패널 자동장착장치의 좌우 이동상태를 보인 정면도.

도 6a,b는 본 발명에서 패널 자동장착장치의 회전 동작을 보인 평면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 자동장착장치

10 : 패널 20 : 생산 오더판

30 : 수평 가이드레일 31,32 : 좌,우측 지지봉

40 : 작업장 천정 50 : 몸체

51 : 이동구 52 : 고정 브라켓

53,54 : 상,하부판 55 : 연결간

60 : 수직 가이드봉 70 : 승하강부재

71,72 : 스토퍼 80 : 회전부재

82,84 : 상,하부 가로판 86 : 연결 브라켓

90 : 회전수단 92,102 : 제1,2 에어실린더

94 ; 랙 기어 96 : 피니언 기어

100 : 클램핑수단 104 : 클램프

110,112 : 수직,수평 에어실린더 120 : 콘트롤장치

이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면 도 3 내지 도 4에 의거 자세하게 기술하고자 한다.

도 3은 본 발명에서 자동차 용접 라인의 패널 자동장착장치를 보인 전체 사시도이고, 도 4는 도 3에서 요부를 확대한 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 도면 부호 1은 본 발명의 자동장착장치이다.

그 자동장착장치(1)는 수평 가이드레일(30)과 몸체(50), 수직 가이드봉(60), 승하강부재(70) 및 콘트롤장치(120)로 이루어진다.

상기 수평 가이드레일(30)에는 작업장 천정(40)의 하부로 돌출 형성된 한 개조의 좌,우측 지지봉(31,32)과의 사이에 양단이 결합된다. 그 좌,우측 지지봉(31,32)은 서로 일정 간격으로 이격된 상태로 되고, 그 거리는 본 발명의 자동장착장치의 좌,우 이동정도가 되는 것이다.

상기 몸체(50)에는 수평 가이드레일(30)에 끼워져 좌우 슬라이딩되도록 수평 에어실린더(112)와 연결된 이동구(51)와, 그 이동구(51)의 일측면으로 고정 브라켓(52)에 의해 고정 설치된 상부판(53)과, 그 상부판(53)의 사방 모서리와 수개의 연결간(55)에 의해 결합된 하부판(54)으로 된다. 상기 수평 가이드레일(30)의 상,하부 표면에는 삼각 형상의 가이드홈이 형성되어 있고, 그 가이드홈과 상응하게 이동구에는 삼각 형상의 가이드 돌기가 형성됨으로써, 이동구(51)가 수평 가이드레일(30)을 타고 용이하게 슬라이딩될 수 있게 한다.

상기 수직 가이드봉(60)은 몸체(50)의 상부판(53)과 하부판(54)에 걸쳐 수직으로 관통되어 움직이게 된다.

상기 승하강부재(70)는 수직 가이드봉(60)의 하단이 고정되어 수직 이동되게 한다. 즉 승하강부재(70)의 승하강 작동시 수직 가이드봉(60)이 몸체(50)의 상부판(53)과 하부판(54)에 끼워진 상태로 있기 때문에 결국은 승하강부재(70)의 승하강 작동시 안내하는 역할을 수행하게 되는 것이다.

상기 회전부재(80)는 승하강부재(70)의 이면으로 결합되어 회전수단(90)에 의해 180도 회전되게 한 상부 가로판(82)과, 하부로 생산 오더판(20)이 부착된 패널(10)의 클램핑수단(100)이 결합된 하부 가로판(84)과, 그 상,하부 가로판(84)을 수직으로 연결하게 된 연결 브라켓(86)으로 된다.

상기 클램핑수단(100)은 몸체(50)와 승하강부재(70), 회전수단(90), 클램핑수단(100) 및 수직 에어실린더(110)에 접속된 후 이들을 작업 순서에 따라 제어하게 된다.

상기 회전수단(90)은 승하강부재(70)의 내면에 장착된 제1 에어실린더(92)와, 그 제1 에어실린더(92)로부터 전후 출몰되는 랙 기어(94)와, 그 랙 기어(94)와 나사 결합되어 회전 작동되도록 회전부재(80)의 상부 가로판(82)에 고정되어 상기 몸체(50)의 하부판(54)을 관통후 상부로 돌출 고정된 피니언 기어(96)로 이루어진다. 제1 에어실린더(92)의 작동에 의해 랙 기어(94)가 직진 운동하게 되면서, 그 랙 기어(94)와 나사 결합된 피니언 기어(96)가 회전 작동됨에 따라, 결과적으로 회전부재(80)가 회전 작동되는 역할을 수행한다.

상기 클램핑수단(90)은 회전부재(80)의 연결 브라켓(86) 일측면에 장착된 제2 에어실린더(102)와, 그 제2 에어실린더(102)의 하부로 결합되어 패널(10)을 클램핑/ 언클램핑하게 된 클램프(104)로 이루어진다.

상기 몸체(50)의 중앙에는 수직으로 관통되게 수직 에어실린더(110)를 설치하고, 그 수직 에어실린더(110)의 끝단에는 승하강부재(70)를 연결 설치하여 승하강 작동되게 한다. 그 승하강부재(70)는 수직 에어실린더(110)의 작동에 의해 그 선단으로 승하강 작동되게 하는 것이다.

도면 중 미설명 부호(71,72)는 상기 승하강부재(70)의 이면과, 회전부재(80)의 상부 가로판(82) 표면으로 각각 설치된 스토퍼로, 그 스토퍼(71,72)는 회전부재(80)의 회전 작동이 180도를 넘지 않도록 한다.

이와같이 구성된 본 발명은 작업자가 필요한 패널(10)의 일측면에 생산 오더판(20)을 부착한 다음, 콘트롤장치(120)의 조작에 의해 승하강부재(70)를 하강시키고, 그 하부로 연결 설치된 회전부재(80)의 클램핑수단(100)에 의해 패널(10)을 클램핑하며, 이 신호를 전달받은 콘트롤장치(120)의 조작으로 승하강부재(70)를 상승시키고 나서, 본 발명의 자동장착장치(1)는 용접라인의 안착 위치까지 이동시켜 바로 그 위치에서 회전부재(80)를 180도 회전시킨 상태에서 안착 신호를 기다리게 되며, 모든 라인의 작업 완료 신호와 다른 공정으로 이송시키는 언더 셔틀(Under shuttle)의 이송이 완료되고 난 다음, 그 신호에 의해 자동장착장치(1)를 상승시키게 되고, 그 상승 작업의 완료 이후 그 신호에 따라 용접 작업을 자동으로 수행하게 된 발명이다.

이와 같은 본 발명의 작용에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면 도 5a,b(본 발명에서 패널 자동장착장치의 좌우 이동상태를 보인 정면도)와 도 6a,b(본 발명에서 패널 자동장착장치의 회전 동작을 보인 평면도)에 의해 자세하게 기술하고자 한다.

일단, 작업자는 용접 공정을 수행하고자 할 패널(10)의 표면으로 생산 오더판(20)을 부착하게 되고, 이러한 패널(10)은 본 발명의 자동장착장치(1)에 의해 클램핑 작업을 수행하면 되는 데, 그 과정은 콘트롤장치(120)의 신호에 의해 몸체(50)에 장착된 수직 에어실린더(110)가 가동하여 승하강부재(70)를 하강시키고, 그 승하강부재(70)는 하부의 회전부재(80)와 함께 동반 하강되는 것이다.

이어, 콘트롤장치(120)의 신호에 따라 회전부재(80)의 연결 브라켓(86)에 장착된 클램핑수단(100)의 제2 에어실린더(102)의 작동에 의해 클램프(104)가 패널(10)을 클램핑하게 되는 것이다. 이러한 클램핑수단(100)은 회전부재(80)의 수개소에 걸쳐 장착하여 패널(10)의 클램핑 작업을 보다 견고히 할 수 있도록 한다. 이렇게 클램핑 작업이 완료되면 그 신호를 받아들인 콘트롤장치(120)는 다시 수직 에어실린더(110)를 작동시켜 회전부재(80)와 함께 승하강부재(70)가 상승되도록 한다. 이때, 그 승하강부재(70)에 하단이 고정된 수직 가이드봉(60)은 몸체(50)의 상부판(53)과 하부판(54)에 관통된 상태에서 승하강부재(70)가 정상적으로 상승되도록 안내하는 역할을 하는 것이다.

이처럼 승하강부재(70)의 상승 작업이 완료되면, 그 완료 신호를 접수한 콘트롤장치(120)는 작업장 천정(40)의 우측 지지봉(42) 우측면에 설치된 수평 에어실린더(112)를 작동시켜 몸체(50)의 이동구(51)가 수평 가이드레일(30)을 타고 좌 또는 우측으로 이동되게 하여, 결국은 자동장착장치(1)가 이동되는 것이다. 그 이동되는 정도는 물론 용접 라인의 안착 위치가 되는 것이다. 이와 같이 이동 작업이 완료되면, 그 신호를 받은 콘트롤장치(120)는 회전수단(90)의 제1 에어실린더(92)를 자동시키게 되고, 이에 따라 그 선단의 랙 기어(94)가 직진 운동하면서 승하강부재(70) 내로 돌출 형성된 피니언 기어(96)가 회전되게 한다. 이때 그 피니언 기어(96)의 하단은 회전부재(80)의 상부 가로판(82)과 연결된 상태로 있기 때문에 자연히 회전부재(80)가 회전하게 되는 것이다. 그 회전 정도는 180도가 되게 한다. 이는 작업상 생산 오더판(20)을 부착하는 방향과 이러한 패널(10)의 용접 라인의 방향이 정반대 방향이기에 작업 편의를 위한 조치이다. 회전부재(80)의 180도 회전은 승하강부재(70)의 이면과 상부 가로판(82)의 상면에 각각 상응한 위치로 돌출 형성된 스토퍼(71,72)에 의해 조절되는 것이다. 다시말해 회전부재(80)가 180도 회전되었을 경우 그 회전부재(80)에 형성된 스토퍼(71)는 승하강부재(70)에 형성된 스토퍼(72)에 부딪혀 회전이 저지되는 것으로 회전 정도를 세팅하게 되는 것이다.

이 상태에서, 모든 라인의 작업완료 신호와 언더 셔틀의 이송이 완료되었다는 신호를 전달받은 콘트롤장치(120)는 수직 에어실린더(110)를 작동시켜 승하강부재(70) 및 회전부재(80)를 아래 방향으로 하강시키게 되고, 그 회전부재(80)의 클램핑수단(100)에 클램핑 된 패널(10)이 용접라인의 지그에 올려지는 상태가 되고, 이 상태에서 콘트롤장치(120)는 회전부재(80)의클램핑수단(100)인 제2 에어실린더(102)에 의해 클램프(104)를 회전시켜 패널(10)의 클램핑 상태를 해제하여 패널(10)의 안착 작업을 완료하는 것이다. 이후 그 완료 신호를 전달받은 콘트롤장치(120)는 수직 에어실린더(110)를 재차 작동시켜 회전부재(80) 및 승하강부재(70)를 상승시키게 되고, 이 상태에서 앞선 과정의 새로운 작업을 하기 위해 대기 상태로 하고, 이와 같은 일련의 과정은 무수히 반복하게 되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명 자동차 용접 라인의 패널 자동장착장치에 따르면, 작업장 천정의 수평 가이드레일에는 몸체와 승하강부재, 회전부재로 이루어진 자동장착장치를 설치하되, 그 자동장착장치는 수평 에어실린더에 의해 수평 가이드레일에서 좌 또는 우측 방향으로 움직일 수 있게 하면서, 수직 에어실린더에 의해 승하강부재 및 회전부재가 승강 또는 하강될 수 있게 하고, 제2 에어실린더로 회전부재가 180도 회전 가능하게 하면서, 제1 에어실린더로 패널을 클램핑 또는 언클램핑할 수 있도록 함으로써, 용접 공정시 콘트롤장치의 통제에 따라 생산 오더판이 부착된 패널을 클램핑수단에 의해 클램핑시킨 후 필요한 용접 라인의 지그에 안착하면서, 패널을 180도 자동 회전되게 함으로써, 이에 따라 패널을 용접 라인으로 이송시키고 회전시키는 과정을 수동으로 하는 대신, 자동장착장치에 의해 자동으로 수행하여 협소한 장소일지라도 작업도중 위험한 상황을 예방할 뿐만 아니라 대량 생산을 위한 반복 작업의 시간을 단축시킬 수 있게 되어 작업성이 크게 향상되는 등의 효과를 얻을 수 있는 유용한 발명이다.

Claims

작업장 천정(40)의 하부로 돌출 형성된 한 개조의 좌,우측 지지봉(31,32)과의 사이에 양단이 결합된 수평 가이드레일(30)과;

그 수평 가이드레일(30)에 끼워져 좌우 슬라이딩되도록 수평 에어실린더(112)에 접속된 이동구(51)와, 그 이동구(51)의 일측면으로 고정 브라켓(52)에 의해 고정 설치된 상부판(53)과, 그 상부판(53)의 사방 모서리와 수개의 연결간(55)에 의해 결합된 하부판(54)으로 된 몸체(50)와;

그 몸체(50)의 상부판(53)과 하부판(54)에 걸쳐 수직으로 관통되어 움직이게 된 수직 가이드봉(60)과;

그 수직 가이드봉(60)의 하단이 고정되어 수직 이동되게 한 승하강부재(70)와;

그 승하강부재(70)의 이면으로 결합되어 회전수단(90)에 의해 180도 회전되게 한 상부 가로판(82)과, 하부로 생산 오더판(20)이 부착된 패널(10)의 클램핑수단(100)이 결합된 하부 가로판(84)과, 그 상,하부 가로판(82,84)을 수직으로 연결하게 된 연결 브라켓(86)으로 된 회전부재(80)와;

상기 몸체(50)와 승하강부재(70), 회전수단(90), 클램핑수단(100) 및 수직 에어실린더(110)에 접속된 후 이들을 작업 순서에 따라 제어하게 된 콘트롤장치(120)와;

를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 자동차 용접 라인의 패널 자동장착장치.
제 1 항에 있어서, 상기 회전수단(90)은

승하강부재(70)의 내면에 장착된 제1 에어실린더(92)와, 그 제1 에어실린더(92)로부터 전후 출몰되는 랙 기어(94)와, 그 랙 기어(94)와 나사 결합되어 회전 작동되도록 회전부재(80)의 상부 가로판(82)에 고정되어 상기 몸체(50)의 하부판(54)을 관통후 상부로 돌출 고정된 피니언 기어(96)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 용접 라인의 패널 자동장착장치.
제 1 항에 있어서, 상기 클램핑수단(100)은

상기 회전부재(80)의 연결 브라켓(86) 일측면에 장착된 제2 에어실린더(102)와, 그 제2 에어실린더(102)의 하부로 결합되어 패널(10)을 클램핑/ 언클램핑하게 된 클램프(104)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 용접 라인의 패널 자동장착장치.
제 1 항에 있어서, 상기 몸체(50)의 중앙에는 수직으로 관통되게 수직 에어실린더(110)를 설치하고, 그 수직 에어실린더(110)의 끝단에는 승하강부재(70)를 연결 설치하여 승하강 작동되게 한 것을 특징으로 하는 자동차 용접 라인의 패널 자동장착장치.