KR200169403Y1 - 차량 유리의 클립 납땜장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구 범위에 기재된 고안이 속한 기술 분야

차량 후면유리의 클립 납땜장치

2. 고안이 해결하고자 하는 기술적 요지

본 고안은 굽혀진 차량 뒷 유리에 전체적인 기울기를 부여하여 클립의 납땜시 납이 유리를 타고 흘려 내리지 않도록 하며, 로보트의 핸드부에 클립그리퍼(Clip Gripper)와 직접가열방식인 전기인두를 채용하여 1회의 동작으로 유리의 납땜위치에 균일하게 클립을 납땜할 수 있도록 한 차량유리의 클립 납땜장치를 제공함에 그 목적이 있다.

3. 고안의 해결 방법의 요지

본 고안은 컨베이어 상에 위치되는 유리의 경사위치 감지신호에 따라 유리의 열선패턴의 단선여부를 감지하는 단선검사수단; 상기 단선검사수단 일측에 설치되며 유리상에 형성된 열선패턴을 덮고 있는 피막을 제거하는 피막 제거수단; 상기 단선검사수단의 일측에 위치되도록 컨베이어 하부에 설치되며, 경사진 유리의 납땜부위가 수평상태를 유지하도록 구동하는 구동수단; 상기 구동수단에 의해 수평으로 위치된 유리의 피막제거부위에 클립을 공급하여 납땜하는 납땜로보트; 및 상기 납땜로보트에 클립을 공급하는 클립공급수단을 포함하는 차량유리의 클립납땜장치를 제공한다.

4. 고안의 중요한 용도

1회의 동작으로 자동차 후면 유리에 클립을 납땜할 수 있는 것임.

Description

차량 유리의 클립 납땜장치{Apparatus for soldering clip in rear glass of the vehicles}

본 고안은 차량의 후면 유리에 형성된 열선패턴에 전력을 공급하기 위한 전기접점단자인 클립의 납땜장치에 관한 것으로, 특히 굽혀진 자동차 후면유리에 전체 기울기를 부여하여 1회의 동작으로 클립이 부착될 위치에 균일하게 납땜이 이루어지도록 한 차량 유리의 클립납땜장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 후면유리에 형성된 열선패턴은 전압 12v∼13.5v, 전류13A∼16A의 전력을 받아 55-70℃ 정도의 열을 발생시켜서 습기 또는 서리 등을 제거시키는 기능을 한다. 상기 열선패턴은 은(Silver) 소재와 특수 페이스트(Paste)를 섞은 잉크로 이루어지며, 굵기 0.6mm 정도의 선로를 10∼14줄 정도 상기 유리에 병렬로 형성하고 있다.

또한, 상기 열선패턴에는 전기공급단자인 클립이 구비되어 자동차의 발전기 또는 배터리(Battery)로부터 전력을 공급받아 작동하고 있다.

한편, 상기와 같은 열선에 클립을 납땜하는 공정에서, 종래에는 팔레트(pallet)에 적재되어 있는 유리를 작업자가 컨베이어 상에 올려놓는 제1 공정과, 두명의 작업자가 상기 컨베이어 양쪽에서 클립을 납땜하는 제2 공정과, 열선과 클립에 전류봉을 접촉시켜 전류를 측정하고 상기 열선의 단선여부를 검사하는 제3 공정으로 이루어져 있으며, 이러한 3공정은 통상 45초의 사이클타임(Cycle Time)으로 진행되고 있다.

상기와 같이 일련의 과정을 거치는 종래의 클립 납땜공정에서는 클립을 납땜하거나 단선여부를 검사하는 공정 등의 공정을 수행하기 위해서는 2인 1조의 작업인원이 항상 필요하며, 클립의 납땜 시, 전기인두를 사용하여 작업자가 직접 수작업으로 수행하기 때문에 납땜의 속도가 불균일해지는 문제점이 있다. 또한, 유리의 납땜위치에 정확히 클립이 위치하기가 어려울 뿐만 아니라, 작업자의 기술과 경험에 따라 차이가 많이 발생하여 제품이 표준사양에 맞게 균일하게 이루어지지 않는 문제점이 발생하였다.

한편, 종래의 간접가열방식의 납땜장치에서는 유리가 컨베이어 벨트위에 수평으로 얹혀져 있는 상태에서 납땜공정을 수행하며, 가열기 및 클립을 잡고있는 로봇의 궤적은 입력한 좌표에 의해서만 이루어진다. 따라서, 상기 유리의 성형상태가 개개마다 다르며, 이때 오차범위가 ±5mm이상 벌어지거나 좁아지게 되면 상기 로봇의 궤적에서 벗어나므로 클립의 부착위치 및 열전달 포인트가 상대적 각도변화에 따라 달라지게 된다.

이에 따라, 상기 유리의 위치가 경사진 상태에서, 클립이 부착될 위치에 상기 클립을 납땜하는 공정은 유리의 양측 끝단의 변형 즉, 필라(Pillar) 부분의 변형이 ±5mm 범위 내에서만 가능하였으며, 그 범위를 벗어날 경우에는 수작업을 통하여 납땜문제를 해결해야 하는 문제점을 내포하고 있다. 또한, 상기 클립이 부착될 부위가 경사진 상태이므로 납땜작업시 액상의 납물질이 유리의 경사진 면을 따라 흐르기 때문에 유리의 불량을 초래하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 굽혀진 차량 후면 유리에 전체적인 기울기를 부여하여 클립의 납땜시 납이 유리를 타고 흘려 내리지 않도록 하며, 로보트의 핸드부에 클립그립퍼(Clip Gripper)와 직접가열방식인 전기인두를 채용하여 1회의 동작으로 유리의 납땜위치에 클립을 균일하게 납땜할 수 있도록 한 차량유리의 클립 납땜장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1a 및 도1b는 본 고안에 의한 차량 유리의 클립 납땜장치의 일실시예 구성을 나타낸 평면도 및 측면도.

도2a 및 도2b는 본 고안의 요부인 피막제거 및 단선검사공정부의 구성을 나타낸 평면도 및 측면도.

도3은 본 고안의 요부인 피막제거부의 구성을 나타낸 상세도.

도4a 내지 도4c는 본 고안의 요부인 클립납땜부의 구성을 나타낸 평면도, 정면도 및 측면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 컨베이어 2 : 유리

3 : 컨베이어 롤러 4 : 스타트센서

5 : 엔코더 6 : 지지바

7 : 스토퍼 8 : 피막제거로보트

9 : 핸드부 10 : 터치바

11 : 터치패드 12 : 스폰지

13 : 스틸울 14 : 클리닝 용액주입기

15 : 승강로드 16 : 단선감지유니트

17 : 진공컵 18 : 베이스

19 : 실린더 20 : 납땜로보트

21 : 클립공급기 31 : 핸들아암

32 : 클립그립퍼 33 : 전기인두

34 : 납공급기

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 컨베이어 상에 위치되는 유리의 경사위치 감지신호에 따라 유리의 열선패턴의 단선여부를 감지하는 단선검사수단; 상기 단선검사수단 일측에 설치되며 유리상에 형성된 열선패턴을 덮고 있는 피막을 제거하는 피막 제거수단; 상기 단선검사수단의 일측에 위치되도록 컨베이어 하부에 설치되며, 경사진 유리의 납땜부위가 수평상태를 유지하도록 구동하는 구동수단; 상기 구동수단에 의해 수평으로 위치된 유리의 피막제거부위에 클립을 공급하여 납땜하는 납땜로보트; 및 상기 납땜로보트에 클립을 공급하는 클립공급수단을 포함하는 차량유리의 클립납땜장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도1이하의 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

본 고안에 의한 클립납땜장치는 유리의 피막제거부위에 클립이 정확히 위치되도록 하며 1회의 동작으로 납땜이 가능하도록 구현한 것으로, 본 고안에서는 컨베이어상에서 이동하는 열선패턴이 형성된 유리를 감지하여 소정 기울기로 위치시키는 유리위치감지부(101)와, 상기 유리위치감지부(101)를 통해 인가된 감지신호에 따라 유리가 기울어진 상태로 유지되도록 정렬한 후 상기 정렬된 유리의 피막을 제거하는 피막제거부(102)와, 상기 피막제거부(102)에 의해 정렬된 유리의 열선패턴의 단선을 검사하는 단선검사부(103)와, 단선검사 및 유리의 피막제거공정 완료 후 클립을 유리상에 제공하여 납땜하는 클립납땜부(104)로 크게 구성되며, 상기한 구성에 의한 각 공정작업은 외부의 감지신호에 따른 제어동작에 의해 이루어진다.

이에 대한 상세한 구성을 설명하면 다음과 같다.

상기 유리위치감지부(101)는 컨베이어(1)의 하단부에 설치되며 그의 상부에 유리(2)가 위치되는 것을 감지하여 컨베이어 롤러(3)를 구동시키는 스타트센서(4)와, 상기 롤러(3)의 축에 설치되어 컨베이어(1)상에 위치된 유리가 피막제거부 위치까지만 이동하도록 이동변위를 감지하는 엔코더(5)와, 상기 엔코더(5)에 의해 이동변위만큼 이동하는 유리의 뒷부분을 30°기울기로 상승시키는 지지바(6)와, 상기 엔코더(5)로부터 읽어들인 변위값만큼 이동된 유리를 차단하도록 승강동작하는 스토퍼(7)로 구성된다.

상기 피막제거부(102)는 도3에 도시한 바와 같이 상기 컨베이어(1)의 양측에 위치되며 유리의 피막위치로 이동가능하도록 신장 및 수축이 가능한 핸드부(9)가 구비된 피막제거로보트(8)와, 상기 피막제거로보트(8)의 핸드부(9) 좌우측부에 설치되어 컨베이어 상에 경사지게 위치된 유리의 양측부를 파지하여 정렬하는 터치바(10)와, 상기 터치바(10)에 내장되며 전류테스트를 위해 상기 유리의 열선패턴에 접촉하는 터치패드(11)와, 상기 터치패드(11) 일측에 설치되며, 상기 피막제거로보트(8)의 제어신호에 따라 상기 터치바(10)로부터 인출되어 상기 유리의 납땜부착부위에 묻은 먼지나 이물질을 제거하기 위해 청소하는 스폰지(12)와, 상기 핸드부(9)의 단부에 설치되어 그의 왕복이동에 따라 연동하여 유리의 납땜위치에 도포된 피막을 제거하는 스틸울(13) 및 상기 피막제거로보트(8)의 일측에 설치되어 상기 스폰지(12)에 클리닝용액을 주입하는 클리닝용액주입기(14)로 구성된다. 여기서, 상기 스틸울(13)은 핸드부(9)에 탈착가능하게 설치되어 쉽게 교환이 가능한 구조로 되어 있을 뿐만 아니라, 스틸울(13)의 마모 정도에 따라 유리와 접촉되는 부분을 조정할 수 있도록 되어 있다.

상기 단선검사부(103)는 컨베이어(1)의 하단 중심부에 설치되어 최대 스트로크까지 전진동작하는 로드(15)와, 상기 로드(15)의 선단부에 설치되어 그의 구동에 따라 상승하면서 터치바(10)에 의해 정렬된 유리의 열선패턴의 단선을 감지하는 단선감지유니트(16)로 구성되며, 상기 단선감지유니트(16)는 전압의 평형상태를 감지하여 컨트롤엠프(도시하지 않음)로 그 값을 전송한다.

상기 단선검사유니트(16)의 일측의 컨베이어 하부에는 상기 경사진 유리를 흡착하는 진공컵(17)과, 상기 진공컵(17)을 지지하는 베이스(18)와, 상기 베이스(18)에 연결되어 그에 승강력을 제공하는 실린더(19)가 구비되어 경사진 유리의 납땜부위가 수평상태를 유지하도록 구동한다.

상기 클립납땜부(104)는 수평으로 위치된 유리의 피막제거부위에 클립을 공급하여 납땜하는 납땜로보트(20)와, 상기 납땜로보트(20)에 클립을 공급하는 클립공급기(21)로 구성된다. 상기 납땜로보트(20)는 클립공급기(21)와 유리의 납땜위치로 이동하는 핸들아암(31)과, 상기 핸들아암(31)의 일측부에 설치되며 상기 클립공급기(21)로부터 클립을 파지한 후 상기 클립에 플럭스(FLUX)를 도포하여 유리(2)의 피막제거부에 밀착시키는 클립그립퍼(Clip Gripper)(32)와, 상기 핸들아암(31)의 타측에 설치되어 클립그립퍼(32)에 의해 파지된 클립을 유리에 납땜하는 전기인두(33) 및 상기 전기인두(33)에 납을 공급하는 납공급기(34)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 동작상태를 설명하면 다음과 같다.

상기 컨베이어(1) 상에 안착된 유리(2)가 스타트센서(4)에 의해 감지되면 컨베이어 롤러(3)가 구동하여 유리(2)를 이동시키게 되는데, 이때 상기 컨베이어 롤러(3)의 축에 설치된 엔코더가 이동변위를 읽어 유리의 선단부분이 스토퍼(7)의 앞에 정지한다. 그리고, 상기 지지바(6)의 상승구동에 의해 정지된 유리(2)의 뒷부분이 30˚정도의 기울기로 상승하게 되며, 기울어진 상태에서 상기 유리(2)는 스토퍼(7)로 이동하여 고정된다.

상기 유리(2)는 피막제거로보트(8)의 핸드부(9)에 장착된 좌우 터치바(10)에 의해 좌우측 정렬이 이루어진다. 그리고, 상기 피막제거로보트(8)의 제어신호에 따라 상기 터치바(10)로부터 스폰지(12)가 인출되며, 상기 스폰지(12)는 클리닝용액 주입기(14)로부터 클리닝용액을 공급받아 상기 유리의 납땜부착부위에 묻은 먼지나 이물질을 닦아 제거한다. 상기 유리의 납땜부착부위의 청소가 완료되면 상기 터치바(10)에 내장된 터치패드(11)이 인출되어 유리의 열선패턴에 접촉하므로써 전류 테스트를 실시하게 된다.

상기 터치바(10)에 의해 유리의 정렬이 완료되면 로드(15)가 컨베이어 하단 중심부에서 전진하여 최대 스트로크까지 작동한 후, 후진하게 되며, 상기 로드(15)의 단부에 장착된 단선감지유니트(16)가 열선패턴의 단선여부를 검사하게 된다, 아울러 상기 단선검사유니트(16)는 전압의 평형상태를 감지하여 미도시된 컨트롤앰프로 그 값을 전송한다. 여기서, 상기 열선패턴에 이상이 있을 경우에는 컨베이어(1) 하단에 위치한 노즐(도시하지 않음)에 의해 붉은 색의 수용성 용액을 분출하여 유리에 표시하므로써 불량유리로 판별하게 된다.

상기 유리(2)의 정렬이 완료된 후 피막제거로보트(8)의 핸드부(9)와 왕복연동하는 스틸울(13)에 의해 상기 유리(2)의 열선패턴을 덮고있는 피막을 제거하게된다. 단선검사와 피막제거 동작이 완료된 유리(2)는 컨베이어(1)를 통해 다음 공정으로 이동되며 이동된 유리는 약 17초 동안 유리표면의 온도가 20-30℃까지 상승할 수 있도록 예열공정을 거쳐서 납땜 공정으로 이동된다.

상기 유리(2)가 납땜로보트의 대응위치인 컨베이어(1)상에 위치되면, 전방 스토퍼에 의해 정지되며 후방의 스토퍼는 가이드를 통해 전방으로 진행 작동되어 유리를 정지시켜 전후방을 고정하며, 동시에 좌우측에 위치하는 스토퍼를 이용해 좌우를 정렬한다.

이때, 하부에 있는 두 개의 진공컵(17)이 유리(2)를 흡착하게 되며, 상기 진공컵(17)을 지지하는 베이스(18)가 실린더의 구동에 의해 유리의 필라(Pillar)부분 의 각도를 기울이므로써 상기 유리(2)의 납땜부위를 수평되게 위치시킨다. 상기 유리(2)가 수평으로 유지된 상태에서 상기 납땜로보트(20)의 핸들아암(31)이 클립공급기(22)로 신장하며 상기 핸들아암(31)의 일측에 설치된 클립그립퍼(32)가 클립을 파지한 후 플럭스를 도포한다. 그리고, 상기 핸들아암(31)이 다시 유리의 납땜위치로 이동함에 따라 상기 클립그립퍼(32)는 유리에 클립을 접촉시키게 되고, 이어서, 상기 핸들아암(31)에 설치된 전기인두와 납을 이용하여 유리에 접촉된 클립을 납땜한다.

납땜이 완료되면, 상기 유리(2)는 수평으로 되어 다음 공정으로 이동되어 전 공정에서 납땜하는 공정을 똑같이 반복해서 작동하여 클립납땜의 전공정을 완료한다. 한편, 상기 클립의 부착위치가 유리의 중앙부 근처 가장자리일 경우 납땜 시 유리에 경사를 주지 않고 정렬된 상태 그대로 납땜작업을 수행한다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환과 변경이 가능함이 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

전술된 바와 같이 본 고안에 따르면, 납땜로보트의 핸들아암에 클립그립퍼와 전기인두 및 납을 채용함으로써 클립에 미리 납땜하여 추가로 공급하는 과정없이 1회의 동작으로 클립을 유리에 납땜할 수 있으며, 유리의 납땜위치에 정확하고 균일하게 클립을 고정시킬 수 있어 유리의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 유리에 경사를 주어 납땜함으로써 여러 종류의 유리에도 납땜이 가능한 효과를 가진다.

Claims (5)

1. 컨베이어상에 위치되는 유리의 경사위치 감지신호에 따라 유리의 열선패턴의 단선여부를 감지하는 단선검사수단;

   상기 단선검사수단 일측에 설치되며 유리상에 형성된 열선패턴을 덮고 있는 피막을 제거하는 피막 제거수단;

   상기 단선검사수단의 일측에 위치되도록 컨베이어 하부에 설치되며, 경사진 유리의 납땜부위가 수평상태를 유지하도록 구동하는 구동수단;

   상기 구동수단에 의해 수평으로 위치된 유리의 피막제거부위에 클립을 공급하여 납땜하는 납땜로보트; 및

   상기 납땜로보트에 클립을 공급하는 클립공급수단

   을 포함하는 차량유리의 클립납땜장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 단선검사수단은

   컨베이어의 하단부에서 상부측으로 소정경사각을 가지고 설치된 승강로드; 및

   상기 승강로드의 일단부에 설치되어 그의 구동에 따라 상승하면서 경사진 유리의 열선패턴에 대한 단선을 감지하는 단선감지유니트를 포함하는 차량유리의 클립납땜장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 피막제거수단은

   상기 컨베이어의 양측에 위치되며, 유리의 피막위치로 이동가능하도록 신장 및 수축구동하는 핸드부가 구비된 피막제거로보트;

   상기 피막제거로보트의 핸드부 좌우측부에 설치되어 컨베이어상에 경사지게 위치된 유리의 양측부를 파지하는 터치바;

   상기 터치바에 내장되어 피막제거로보트의 제어신호에 따라 인출되어 상기 유리의 열선패턴에 접촉하는 터치패드;

   상기 터치패드 일측에 설치되며, 상기 피막제거로보트의 제어신호에 따라 상기 터치바로부터 인출되어 상기 유리의 납땜부착부위를 청소하는 스폰지; 및

   상기 핸드부의 선단부에 설치되어 그의 왕복이동에 따라 연동하여 유리의 납땜위치에 도포된 피막을 제거하는 스틸울을 포함하는 차량유리의 클립납땜장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동수단은

   컨베이어의 하부에 설치되어 상기 경사진 유리를 흡착하는 진공컵;

   상기 진공컵을 지지하는 베이스; 및

   상기 베이스에 연결되어 그에 승강력을 제공하는 실린더를 포함하는 차량유리의 클립납땜장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 납땜로보트는

   클립공급수단과 유리의 납땜위치로 이동하는 핸들아암;

   상기 핸들아암의 일측부에 설치되며, 상기 클립공급기로부터 클립을 파지한 후 상기 클립에 플러스를 도포하여 유리의 피막제거부에 밀착시키는 클립그립퍼;

   상기 핸들아암의 타측에 설치되어 클립그립퍼에 의해 파지된 클립을 유리에 납땜하는 전기인두를 포함하는 차량유리의 클립납땜장치.