KR20010058900A - 자동차용 플로팅 툴 체인저 - Google Patents

자동차용 플로팅 툴 체인저 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 플로팅 툴 체인저에 관한 것으로서, 그립수단 등을 통해 2종류의 플로팅 툴을 지지할 수 있는 동시에 소정의 상승수단을 구비하여 서로 나란하게 배치되는 다른 종류의 플로팅 툴을 용이하게 교환할 수 있도록 함으로써, 다양한 차종의 조립라인에 일괄적으로 적용할 수 있고, 이에 따라 플로팅 툴 사용과 관련한 작업의 효율화를 도모할 수 있으며, 궁극적으로 생산성 향상 및 작업성 향상의 효과를 도모할 수 있도록 한 자동차용 플로팅 툴 체인저를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 플로팅 툴 체인저{Floating tool changer for automobile}
본 발명은 자동차용 플로팅 툴 체인저에 관한 것으로서, 특히 적어도 2종류의 플로팅 툴을 동시에 세팅할 수 있고 소정의 그립수단을 이용하여 플로팅 툴의 소켓 부분을 자동적으로 교환할 수 있도록 함으로써, 다양한 차종의 조립라인에 일괄적으로 적용할 수 있으며, 이에 따라 생산성 향상 및 작업성 향상의 효과를 도모할 수 있도록 한 자동차용 플로팅 툴 체인저에 관한 것이다.
일반적으로 플로팅 툴(Floating tool)은 차량 조립라인에서 프론트 서스펜션, 크로스 멤버, 센터 멤버 등의 보울트 및 너트 체결시 사용하는 공구이다.
이러한 풀로팅 툴(10)은 첨부한 도 1에 도시한 바와 같이 하단의 스프링(11)을 이용하여 상하 플로팅이 가능한 소켓(12)과, 상기 스프링(11) 및 소켓(12)을 지지하는 하우징(13)과, 툴 전체를 로봇 등에 고정시킬 수 있는 마운팅 브라켓(14)과, 적정한 토오크로 보울트 및 너트를 체결하는 너트 런너(15)로 구성된다.
이와 같은 플로팅 툴(10)은 첨부한 도 2에 도시한 바와 같이 6축 다관절 로봇(16)에 장착한 후, 차량 조립라인에서 사용하게 된다.
이러한 플로팅 툴은 한가지 차종에 적합하도록 규격화 되어 있기 때문에 다른 차종에 적용하기 위해서는 그 차종에 적합한 플로팅 툴을 교체한 후 사용해야 하는 비효율적인 면이 있었으며, 이로 인해 차량 조립라인에서의 작업성 및 생산성이 저하를 초래하게 되는 단점이 있었다.
위와 같은 단점을 어느 정도 해소하기 위해 6축 다관절 로봇에 2종류의 차량에 적합한 플로팅 툴을 각각 장착하여 사용하는 경우도 생각할 수 있으나, 이 경우에는 무게가 상승하여 로봇의 가반 중량을 초과하게 되고, 또 간섭으로 인한 작업상의 어려움이 있는 등 큰 효과는 기대하기 어렵다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 그립수단 등을 통해 2종류의 플로팅 툴을 지지할 수 있는 동시에 소정의 상승수단을 구비하여 서로 나란하게 배치되는 다른 종류의 플로팅 툴을 용이하게 교환할 수 있도록 함으로써, 다양한 차종의 조립라인에 일괄적으로 적용할 수 있고, 이에 따라 플로팅 툴 사용과 관련한 작업의 효율화를 도모할 수 있으며, 궁극적으로 생산성 향상 및 작업성 향상의 효과를 도모할 수 있도록 한 자동차용 플로팅 툴 체인저를 제공하는데 그 안출의 목적이 있는 것이다.
도 1은 일반적인 플로팅 툴을 나타내는 단면도
도 2는 일반적인 플로팅 툴의 사용상태를 나타내는 개략도
도 3은 본 발명에 따른 플로팅 툴 체인저의 정면도
도 4는 도 3의 측면도
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 플로팅 툴 11 : 스프링
12 : 소켓 13 : 하우징
14 : 마운팅 브라켓 15 : 너트 런너
16 : 6축 다관절 로봇
20 : 상부 에어척 실린더 21 : 상부 그립
22 : 하부 에어척 실린더 23 : 하부 그립
24 : 실린더형 로봇 25 : 제1근접 센서
26 : 제2근접 센서 27 : 브라켓 수단
28 : 프레임 수단 29 : 스톱퍼
30 : 가이드 바
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 플로팅 툴 하우징을 클램핑 할 수 있는 상부 에어척 실린더(20) 및 상부 그립(21)과 플로팅 툴 몸체를 클램핑 할 수 있는 하부 에어척 실린더(22) 및 하부 그립(23)의 2쌍으로 구성되며, 상기 상부 에어척 실린더(20) 및 상부 그립(21)은 실린더형 로봇(24)에 의해 상하 이동가능하고, 플로팅 툴 하우징의 상승위치를 감지하는 제1근접 센서(25)와, 안전장치로서 플로팅 툴 소켓 및 하우징의 위치 여부를 감지하여 상기 상부 에어척 실린더(20) 및 상부 그립(21)의 언클램핑 동작을 구속하는 제2근접 센서(26)와, 상기 각각의 부재들을 지지하는 브라켓 수단(27) 및 프레임 수단(28)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 로봇(24)에는 플로팅 툴 소켓 및 하우징 분리시 이것의 일정한 위치를 잡아주는 스톱퍼(29)가 갖추어져 있는 특징으로 한다.
이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 플로팅 툴 체인저의 구조를 보여주는 정면도 및 측면도이다.
본 발명의 플로팅 툴 체인저는 상부 에어척 실린더(20) 및 상부 그립(21), 하부 에어척 실린더(22) 및 하부 그립(23), 실린더형 로봇(24)을 하나의 유니트로 구성하고, 이러한 유니트를 좌우 나란하게 배치하여 전체적인 하나의 플로팅 툴 체인저를 구성한다.
상부 에어척 실린더(20) 및 상부 그립(21)과 하부 에어척 실린더(22) 및 하부 그립(23)은 적절한 간격을 두고 상하 배치하고, 각각 그립을 이용하여 플로팅 툴(10) 몸체와 하우징(13)을 각각 잡아줄 수 있도록 한다.
특히, 상부 에어척 실린더(20) 및 상부 그립(21)은 실린더형 로봇(24)의 하단에 일체 결합하여 로봇 작동과 동시에 상하 이동가능하게 한다.
이때의 실린더형 로봇(24)에는 양쪽의 가이드 바(30)를 채용하여 상부 에어척 실린더(20), 상부 그립(21) 및 스톱퍼(29)의 상하 이동을 안내할 수 있도록 한다.
또한, 상부 에어척 실린더(20)의 상부에 이것과 일체로 스톱퍼(29)를 설치하고, 이 스톱퍼(29)로 하여금 플로팅 툴 하우징(13)과 소켓(12) 간의 단차진 부위를 위에서 걸어줄 수 있도록 함으로써, 플로팅 툴 하우징(13) 및 소켓(12)의 분리 후 그 위치가 유동되지 않도록 한다.
프레임 수단(28)의 상부에는 앞쪽으로 연장되는 브라켓 수단(27)을 이용하여 제1근접 센서(25)를 설치하여 분리된 플로팅 툴 하우징(13) 및 소켓(12)의 상승된 위치를 감지할 수 있도록 한다.
이때의 제1근접 센서(25)는 상하부 그립(21),(23)의 클램핑 중심선상에 놓여질 수 있도록 한다.
또한, 프레임 수단(28)의 상부 양쪽 측면부에는 제2근접 센서(26)를 설치하여 플로팅 툴 하우징(13) 및 소켓(12)의 존재여부를 감지할 수 있도록 함으로써, 플로팅 툴 하우징(13) 및 소켓(12)이 떨어지는 등의 안전사고를 방지할 수 있도록 한다.
즉, 작업자의 부주위 등으로 플로팅 툴 하우징(13) 및 소켓(12)을 잡고 있는 상부 에어척 실린더(20) 및 상부 그립(21)으로 언클램핑 신호를 잘못 줬을 때, 상기 제2근접 센서(26)의 감지신호에 의해 상부 에어척 실린더(20) 및 상부 그립(21)의 언클램핑 작동이 이루어지지 않도록 함으로써, 플로팅 툴 하우징(13) 및 소켓(12)이 떨어져 작업자가 다치는 일이 없도록 한다.
따라서, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 플로팅 툴 체인저를 사용하여 플로팅 툴을 교체하는 방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.
차량 조립라인에서 6축 다관절 로봇 및 플로팅 툴을 사용하여 한 종류의 차종에 대해 작업을 한 후 차종이 변경되는 경우, 먼저 6축 다관절 로봇에 의해 플로팅 툴이 우측에 있는 상부 에어척 실린더(20)의 상부 그립(21)과 하부 에어척 실린더(22)의 하부 그립(23) 내에 진입되어 각각 플로팅 툴의 하우징 부위와 몸체 부위가 클램핑된다.
계속해서, 실린더형 로봇(24)이 작동되어 상부 에어척 실린더(20) 및 하부 그립(21)이 상부로 이동되고, 이에 따라 플로팅 툴 몸체로부터 소켓 및 하우징이 분리된다.
플로팅 툴 몸체를 잡고 있던 하부 에어척 실린더(22)의 하부 그립(23)이 언클램핑됨과 동시에 6축 다관절 로봇에 의해 플로팅 툴 몸체가 좌측으로 이동되어 좌측의 상부 에어척 실린더(20) 및 상부 그립(21)에 클램핑되어 있는 변경된 차종의 사양에 맞는 소켓 및 하우징의 하부로 진입된다.
자리 맞춤을 한 후, 6축 다관절 로봇에 의해 플로팅 툴 몸체가 상승되면서 소켓의 원활한 결착을 위해 하우징이 삽입 결합되는 부위인 원통형의 케이싱을 회전시키게 되고, 상승이 진행되면서 플로팅 툴 몸체의 케이싱 내에 소켓 및 하우징이 결합된다.
이렇게 플로팅 툴 몸체에 변경된 차종의 사양에 맞는 소켓 및 하우징이 결합되면, 상부 에어척 실린더(20) 및 상부 그립(21)의 언클램핑과 동시에 6축 다관절 로봇의 이동으로 플로팅 툴의 교환이 완료된다.
이상에서와 같이 본 발명은 차량 조립라인에서 손쉽게 플로팅 툴을 교환할 수 있는 수단을 제공하여 다양한 차종의 조립라인에 일괄적으로 적용할 수 있도록 함으로써, 플로팅 툴 사용과 관련한 작업의 효율화를 도모할 수 있으며, 더 나아가 생산성 향상 및 작업성 향상의 효과를 도모할 수 있는 장점이 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 플로팅 툴 하우징을 클램핑 할 수 있는 상부 에어척 실린더(20) 및 상부 그립(21)과 플로팅 툴 몸체를 클램핑 할 수 있는 하부 에어척 실린더(22) 및 하부 그립(23)의 2쌍으로 구성되며, 상기 상부 에어척 실린더(20) 및 상부 그립(21)은 실린더형 로봇(24)에 의해 상하 이동가능하고, 플로팅 툴 하우징의 상승위치를 감지하는 제1근접 센서(25)와, 안전장치로서 플로팅 툴 소켓 및 하우징의 위치 여부를 감지하여 상기 상부 에어척 실린더(20) 및 상부 그립(21)의 언클램핑 동작을 구속하는 제2근접 센서(26)와, 상기 각각의 부재들을 지지하는 브라켓 수단(27) 및 프레임 수단(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 플로팅 툴 체인저.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 로봇(24)에는 플로팅 툴 소켓 및 하우징 분리시 이것의 일정한 위치를 잡아주는 스톱퍼(29)가 갖추어져 있는 특징으로 하는 자동차용 플로팅 툴 체인저.
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