KR20020095398A

KR20020095398A - 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치

Info

Publication number: KR20020095398A
Application number: KR1020010033636A
Authority: KR
Inventors: 김기완
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-06-14
Filing date: 2001-06-14
Publication date: 2002-12-26
Also published as: KR100422639B1

Abstract

차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치가 개시된다. 개시된 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치는, 베이스와, 상기 베이스상에 다수의 로드가 구비되어 차량의 패널의 형상에 따라 높이가 변화되며 상기 패널을 지지토록 다수개가 설치된 홀딩 고정장치 모듈과, 상기 베이스상에 적어도 하나 설치되어 상기 패널의 기준을 설정토록 하는 로케이팅 핀 모듈을 구비하여 된 고정치구와; 상기 로드의 변위값을 계산하는 컴퓨터와; 상기 컴퓨터와 상기 홀딩 고정장치 모듈과 연결되어 상기 컴퓨터에서 계산한 변위값을 전송 받아 상기 홀딩 고정장치 모듈을 제어하는 제어장치;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 전 차종의 전 패널에 대응이 가능한 이점이 있다.

Description

차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치{HOLDING FIXTURE FOR MEASURING PANEL FOR VEHICLES}

본 발명은 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다차종 전 패널에 대응이 가능하고 제작기간이 짧으며 보전성이 향상되도록 개선된 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치에 관한 것이다.

차량용 패널은 그 형상이 자유 곡면으로 이루어져 이 패널 성형 후, 요구되는 정도(정밀도)의 확인을 위해 측정이 필요하다.

이 측정방법으로는 하드웨어 게이지의 일종인 체크 고정장치(check fixture)에 의한 측정과, 측정기를 이용한 측정으로 대별할 수 있다. 그런데 최근에는 정확한 패널의 품질을 얻기 위하여 측정기에 의한 측정으로 전환되고 있는 실정이다.

그러나 측정기에 의한 측정을 수행하면서도 체크 고정장치가 필요하며 이를 제작함에 따른 제작비가 소요된다. 그 이유는 측정기에 의한 측정을 수행하기 위해서는 피 측정물인 패널을 안착하고 지지하기 위한 도구가 필요하며, 이러한 역할을 상기 체크 고정장치가 수행하고 있기 때문이다.

이와 같은 측정방법은 도면에는 도시하지 않았지만, 초기에는 모든 지그의 클램프가 풀려 있어서, 작업자는 패널을 체크 고정장치에 안착시킨다. 그리고 상기 패널을 고정시키기 위해 클램핑하고, 측정기 예컨대 3차원 측정기인 시엠엠(CMM; Coordinator Measuring Machine) 측정기에 의해 측정을 실시한다.

한편, 상기한 시엠엠(CMM) 측정기를 사용할 경우에 체크 고정장치는 패널의 안착, 지지, 및 클램핑 기능만을 한다.

그런데, 상기 체크 고정장치는 플라스틱 수지로 이루어져 있기 때문에 온도 변화에 민감하다. 따라서 여름이나 겨울에는 팽창이나 수축 현상에 의해 치수 변화가 발생한다. 즉, 온도 변화에 따른 측정오차가 발생한다. 그리고 체크 고정장치는 형상가공을 하므로 제작비용이 높다.

또한 각 차종 및 각 패널마다 별도의 전용 체크 고정장치가 필요하므로 제작비가 상승되고, 보관을 위한 공간이 필요하며, 전용부품으로 1회성이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 다차종, 전 패널에 적용이 가능하고, 보전성이 향상되어 원가절감이 이루어진 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치의 구성을 나타낸 도면.

도 2는 도 1에 도시된 고정치구를 나타내 보인 사시도.

도 3a 내지 도 3b는 홀딩 고정장치 모듈을 상세하게 나타내 보인 전면 및 측면도.

도 4는 홀딩 고정장치 모듈에 설치되어 리니어모터가 되는 원리를 나타내 보인 도면.

도 5는 로케이팅 핀 모듈을 상세하게 나타내 보인 전면 및 측면도.

도 6은 홀딩 고정장치 모듈에 모듈이 안착된 상태를 나타내 보인 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 고정치구10. 베이스

20. 홀딩 고정장치 모듈30. 로케이팅 핀 모듈

40. 컴퓨터50. 제어장치

100. 패널

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치는, 베이스와, 상기 베이스상에 다수의 로드가 구비되어 차량의 패널의 형상에 따라 높이가 변화되며 상기 패널을 지지토록 다수개가 설치된 홀딩 고정장치 모듈과, 상기 베이스상에 적어도 하나 설치되어 상기 패널의 기준을 설정토록 하는 로케이팅 핀 모듈을 구비하여 된 고정치구와; 상기 로드의 변위값을 계산하는 컴퓨터와; 상기 컴퓨터와 상기 홀딩 고정장치 모듈과 연결되어 상기 컴퓨터에서 계산한 변위값을 전송받아 상기 홀딩 고정장치 모듈을 제어하는 제어장치;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치를 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 고정치구의 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치는, 도 1 및 도 2에 각각 도시된 고정치구(1)와, 도 1에 도시된 시뮬레이션(simulation)용인 컴퓨터(40) 및 제어장치(50)를 포함하여 구성된다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 차량의 측정용 패널(100) 지지 고정장치는, 베이스(10)와, 상기 베이스(10)상에 다수의 로드 즉, 각 도면에 도시된 바와 같이 원통형의 수직 바(bar)로 이루어진 원형로드(21)가 구비되어 차량의 패널(100)의 형상에 따라 높이가 변화되며 패널(100)을 지지토록 다수개가 설치된 홀딩 고정장치 모듈(20)과, 상기 베이스(10)상에 적어도 하나 설치되어 패널(100)의 기준을 설정토록 하는 로케이팅 핀 모듈(30)로 이루어진 고정치구(1)와, 상기 원형로드(21)의 변위값을 계산하는 컴퓨터(40)와, 상기 컴퓨터(40)와 홀딩 고정장치 모듈(20)과 연결되어 컴퓨터(40)에서 계산한 변위값을 전송 받아 홀딩 고정장치 모듈(20)을 제어하는 제어장치(50)를 포함하여 구성된다.

그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(10)에는 홀딩 고정장치 모듈(20)과, 로케이팅 핀 모듈(30)이 설치될 수 있도록 하는 제1,2홀(11,12)이 다수개 형성되어 있다.

상기 홀딩 고정장치 모듈(20)은, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기베이스(10)상에 설치되어 다수개의 원형로드(21)가 구비되도록 형성된 케이스(22)와, 상기 원형로드(21)가 승강되도록 이 원형로드(21)의 외주면에 설치된 코일부재(23)와, 상기 원형로드(21)의 상단부에 설치되어 패널(100)의 접촉을 감지하는 터치센서(touch sensor)(24)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 원형로드(21)는 케이스(22)에 마련된 제1마그네트부재(25)에 고정되고, 상기 홀딩 고정장치 모듈(20)은 케이스(22)의 저부에 마련된 제2마그네트부재(26)에 의해 베이스(10)에 고정 설치된다. 즉, 상기 제2마그네트부재(26)가 베이스(10)상에 안착되는 동시에 이 제2마그네트부재(26)의 저부에 구비된 원통부재(27)가 제1홀(11)에 삽입됨으로서 홀딩 고정장치 모듈(20)이 고정된다.

여기서, 상기 코일부재가(23)가 도 4에 도시된 바와 같이, 1차코일이 되고, 상기 원형로드(21)는 2차도체가 되며, 이들이 동일축으로 형성하고, 여기에 전류가 공급되면 리니어모터가 이루어지게 된다.

이 리니어모터 또는 리니어 펄스 모터는 펄스 신호에 따라 소정 변위(또는 거리)를 디지털적 직선방향으로 스텝운동을 하는 모터로서, 1차측(여자측)과 2차측으로 구성된다.

상기 로케이팅 핀 모듈(30)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(10)상에 X축 및 Y축으로 설치된 X축스케일(31) 및 Y축스케일(32)과, 상기 Y축스케일(32) 상에 슬라이딩 가능하게 설치되어 패널(100)이 안착되는 툴링핀(tooling pin)(33)과, 상기 툴링핀(33)이 X축, Y축, 및 각도가 가변되도록 상기 X축스케일(31) 및 Y축스케일(32)에 설치된 다수의 블록을 포함하여 구성된다.

상기 블록은 X축스케일(31)이 승강 및 회전되도록 Y축스케일(32)에 설치된 승강블록(35)과, 회전블록(34)과, 상기 툴링핀(33)의 X축의 위치가 가변되도록 X축스케일(31)에 설치된 전후진블록(36)으로 이루어진다.

여기서, 상기 Y축스케일(32)은 상기 베이스(10)상에 마련된 취부용 마그네트 (37)에 설치된다.

상기 제어장치(50)는 피엘시(PLC; Programmable Logic Controller)가 내장되어 상기 홀딩 고정장치 모듈(20)을 제어한다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량의 측정용 패널 지지 고정장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

도면을 다시 참조하면, 우선, 상기 컴퓨터(40)에서 패널(100)의 형상에 맞게 홀딩 고정장치 모듈(20)의 각 원형로드(21)의 변위값을 계산하여 제어장치(50)에 전송한다.

한편, 상기 컴퓨터(40)에는 최적의 홀딩 고정장치 모듈(20)과, 로케이팅 핀 모듈(30)의 조립위치와, 각각의 원형로드(21)의 변위 계산과 이 값들이 저장되어 있다.

이어서, 작업작가 상기 컴퓨터(40)에 의해 계산된 위치에 홀딩 고정장치 모듈(20), 로케이팅 핀 모듈(30) 조립 및 배선작업을 실시한다. 그리고 피엘시(PLC)가 내장된 제어장치(50)에서 컴퓨터(40)에서 시뮬레이션된 변위만큼 각 원형로드(21)를 구동하는 홀딩 고정장치 모듈(20)의 리니어모터에 지령한다. 그러면 오픈 루프(open loop)제어에 따라 패널(100)의 형상에 맞추어 홀딩 고정장치 모듈(20)의 각 원형로드(21)가 상승한다.

계속해서, 도 6에 도시된 바와 같이, 작업자는 패널(100)을 로케이팅 핀 모듈(30)의 툴링핀을 기준하여 패널(100)을 안착시킨다. 이렇게 안착된 패널(100)을 기준으로 하여 각각의 원형로드(21) 단부에 설치된 터치센서(24)에 의해 패널(100)과 접촉이 되지 않은 원형로드(21)의 리니어모터에 재지령을 내려 패널(100)과 접촉되도록 클로즈 루프(closed loop)제어를 실시한다.

상기 원형로드(21)는 제1마그네트부재(25)에 의해 고정되고, 동시에 패널 (100)이 자력에 의해 흡착된다. 그러면 시엠엠(CMM)에 의한 측정을 실시한다. 이때 상기 패널(100)에서 측정 기준을 정하는 베스트 피트(best fit) 방법을 이용한다.

이와 같은 작동이 구현되도록 상기 홀딩 고정장치 모듈(20)의 작동을 보다 구체적으로 설명하면, 작업자는 컴퓨터(40)에서 계산된 베이스(10)의 제1홀(11)들에 홀딩 고정장치 모듈(20)을 취부시킨다. 그러면 제어장치(50)에서 제어한 변위(a, a')만큼 전류가 공급되면 원형로드(21)가 상승한다.

그런 후, 작업작가 측정되는 패널(100)을 안착시킨다. 그리고 터치센서(24)에 의해 패널(100)에 접촉이 되지 않은 원형로드(21)에 접촉이 될 때까지 전류를 공급한다. 이어서, 제1마그네트(25)를 이용하여 원형로드(21)를 고정시킴과 동시에 패널(100)을 원형로드(21)에 고정시킨다.

그리고 상기 로케이팅 핀 모듈(30)에 대한 작동을 보다 구체적으로 설명하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 우선, 작업자는 컴퓨터(40)에서 계산된 베이스(10)의 제2홀(12)에 취부용 마그네트(37)를 이용하여 상기 로케이팅 핀 모듈(30)들을 취부시킨다. 이어서, 컴퓨터(40)에서 계산된 X, Y, 및 회전 각도를 세팅한다. 이때의 작업은 승강블록(35), 회전블록(34), 및 전후진블록(36)을 이용하여 조정 작업을 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.

각 패널의 형상에 관계없이 대응할 수 있으므로 하나의 고정치구로도 전 차종의 전 패널의 측정이 가능하여 제작기간이 단축되고, 원가절감이 크게 이루어질 수 있다.

그리고 보관공간이 적게 소요되고, 보전성도 향상되며, 지그 숫자가 대폭 줄어들게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

베이스와, 상기 베이스상에 다수의 로드가 구비되어 차량의 패널의 형상에 따라 높이가 변화되며 상기 패널을 지지토록 다수개가 설치된 홀딩 고정장치 모듈과, 상기 베이스상에 적어도 하나 설치되어 상기 패널의 기준을 설정토록 하는 로케이팅 핀 모듈을 구비하여 된 고정치구와;

상기 로드의 변위값을 계산하는 컴퓨터와;

상기 컴퓨터와 상기 홀딩 고정장치 모듈과 연결되어 상기 컴퓨터에서 계산한 변위값을 전송 받아 상기 홀딩 고정장치 모듈을 제어하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치.
제1항에 있어서, 상기 홀딩 고정장치 모듈은,

상기 베이스상에 설치된 케이스와;

상기 케이스에 다수개 설치된 원통형의 수직 바로 형성된 원형로드와;

상기 원형로드가 승강되도록 상기 원형로드의 외주면에 설치된 코일부재와;

상기 원형로드의 상단부에 설치되어 패널의 접촉을 감지하는 터치센서;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치.
제2항에 있어서,

상기 원형로드는 상기 케이스에 마련된 제1마그네트부재에 고정되고, 상기홀딩 고정장치 모듈은 상기 케이스의 저부에 마련된 제2마그네트부재에 의해 상기 베이스에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치.
제2항에 있어서,

상기 코일부재가 1차코일이 되면, 상기 원형로드는 2차도체가 되는 것을 특징으로 하는 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치.
제1항에 있어서, 상기 로케이팅 핀 모듈은,

상기 베이스상에 X축 및 Y축으로 설치된 X축 및 Y축스케일과;

상기 Y축스케일 상에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 패널이 안착되는 툴링핀과;

상기 툴링핀이 X축, Y축, 및 각도가 가변되도록 상기 X축 및 Y축스케일에 설치된 다수의 블록;을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치.
제5항에 있어서,

상기 Y축스케일은 상기 베이스상에 마련된 취부용 마그네트에 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치.
제1항에 있어서,

상기 제어장치는 피엘시가 내장되어 상기 홀딩 고정장치 모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 패널 측정용 홀딩 고정장치.