KR20050005842A

KR20050005842A - 패널 클램핑 장치

Info

Publication number: KR20050005842A
Application number: KR1020030045736A
Authority: KR
Inventors: 하정환
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-07-07
Filing date: 2003-07-07
Publication date: 2005-01-15
Also published as: KR100527479B1

Abstract

본 발명은 여러 개의 클램프를 구비하고 하나의 구동원으로 클램핑 동작을 하도록 제어하므로 클램핑 장치에 사용되는 부품 및 원가를 절감할 수 있는 패널 클램핑 장치에 관한 것으로, 다차종의 패널을 클램핑하도록 복수개의 클램프를 구비하며, 외력의 전달에 따른 구동시 해당 차종의 패널에 대응되는 클램프를 구동하여 클램핑 하는 클램핑부와; 단일 동력원을 이용하여 상기 클램핑부를 구성하는 복수개의 클램프 가운데 해당되는 클램프 구동을 선택적으로 단속하는 클램핑 구동부를 포함하여 구성한다.

Description

패널 클램핑 장치{PANEL CLAMPING DEVICE}

본 발명은 패널 클램핑 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 차량 생산라인에 사용되는 패널 클램핑 방식에는 클램프(Clamp) 또는 핑거(Finger)를 이용한 기계적인 클램핑 장치와, 진공을 이용한 흡착 클램핑장치 등 여러 가지가 있다.

기계적인 클램핑 장치의 경우, 도어 패널과 같이 표면이 동일 평면상에 형성되지 않는 패널은 클램핑 부위의 면적이 상대적으로 줄어들게 되므로 확실한 클램핑이 어렵고, 클램핑후 도어 패널의 자세가 변하게 되므로 정위치에 세팅하는 것이 곤란하다.

도 1과 도 3을 참조하여 종래 기술에 따른 패널 클램핑 장치의 동작 과정을 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 지그의 구성은 회전용 실린더(10), 클램프용 실린더(12), 클램프(14), 로케이터(16)등으로 구성된다.

참조번호 (18), (20)은 제1 힌지와 제2 힌지이다.

먼저, 종래 기술에 따른 패널 클램핑 장치의 초기 상태에서는 모든 지그가 클램프용 실린더(12)의 후진에 의해 클램프(14)가 풀려있고 회전용 실린더(10)의 후진에 의해 역회전되어 있다.

"가"차종의 패널(22)을 핸들링 하고자 하는 경우 "가"차종의 지그가 회전용 실린더(10)의 전진에 의해 전진한다.

이때 도 2에 도시된 바와 같이 클램프용 실린더(12)가 구동되면 클램프(14)는 패널(22)에 접근한다.

이어서, 클램프용 실린더(12)의 전진에 의해 클램프(14)가 잠기고, 클램프(14)와 로케이터(16)의 사이에 클램핑된 패널(22)을 이송한다.

상기한 바와 같이 일반적인 로봇 암(Arm)이나 오버 헤드 로더(Over HeadLoader)(운반 장치의 일종)에 부착되어 패널을 클램핑 하기 위해 사용하는 핸들링 지그의 경우 다차종 생산라인에서는 형상이 다른 여러 가지의 패널을 클램핑 하기 위해 동일한 위치에 여러 개의 지그를 설치해야 하고 패널과 지그와의 간섭을 피하기 위하여 회전 구조를 가져야 하므로 구조가 복잡해지고 중량이 증가한다.

즉, 3차종을 생산하는 도어라인의 핸들링 지그를 예로 들면 도 3에 도시된 바와 같이 각 기준위치(MCP : Master Control Point)마다 3종류의 지그가 설치되어야 한다.

위와 같은 방법을 사용할 때 종래 기술에 따른 패널 클램핑 장치는 모델의 형상이 바뀔 때마다 그에 적합한 형상을 갖는 클램프 또는 핑거를 사용하여야 하며, 각 클램프 또는 핑거를 구동하기 위한 별도의 실린더가 필요하였다.

이와 같이 실린더의 숫자가 많아져서 제작비가 높아지고 좁은 공간에 밀집하여 설치함으로써 보전성이 나쁘며, 차종 교체시 부품 교체를 위한 조업 정지(Shut Down) 기간이 필요하고 무게가 증가하여 속도가 늦어져 결과적으로 생산성이 낮아지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 여러 개의 클램프를 구비하고 하나의 구동원으로 클램핑 동작을 하도록 제어하므로 클램핑 장치에 사용되는 부품 및 원가를 절감할 수 있는 패널 클램핑 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 패널 클램핑 장치의 구성을 도시한 도면.

도 2는 도 1에 도시된 패널 클램핑 장치의 구동에 따라 패널이 클램핑 되는 상태를 도시한 도면.

도 3은 종래 기술에 따라 다양한 차종에 적용되는 패널 클램핑 위치를 도시한 도면.

도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 패널 클램핑 장치의 사시도.

도 6과 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 패널 클램핑 장치를 구성하는 클램핑부와 클램핑 구동부의 구성을 도시한 분해 사시도.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 패널 클램핑 장치가 다차종 패널 클램핑 장치에 장착된 상태를 도시한 도면.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 패널 클램핑 장치에 있어서,다차종의 패널을 클램핑 하도록 복수개의 클램프를 구비하며, 외력의 전달에 따른 구동시 해당 차종의 패널에 대응되는 클램프를 구동하여 클램핑 하는 클램핑부와; 단일 동력원을 이용하여 상기 클램핑부를 구성하는 복수개의 클램프 가운데 해당되는 클램프 구동을 선택적으로 단속하는 클램핑 구동부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 패널 클램핑 장치의 구성을 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 패널 클램핑 장치의 클램핑 동작 이전 상태를 도시한 사시도이며, 도 5는 클램핑 동작 상태를 도시한 사시도이다.

도 6과 도 7은 각각 클램핑부(400)와 클램핑 구동부(450)의 구성을 도시한 분해 사시도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예는 패널 클램핑 장치에 있어서, 클램핑부(400), 클램핑 구동부(450)를 포함하여 구성한다.

클램핑부(400)는 다차종의 패널을 클램핑 하도록 복수개의 클램프(420)를 구비하며, 외력의 전달에 따른 구동시 해당 차종의 패널에 대응되는 클램프(420)를 구동하는 기능을 한다.

도 6을 참조하면, 클램핑부(400)는 로케이터(410), 클램프(420), 클램프 푸쉬 바(430), 스프링(440)을 포함하여 구성한다.

로케이터(410)는 하부에 개구된 면(412)을 갖는다.

클램프(420)는 로케이터(410)의 일측에서 힌지 핀(424)으로 연결되어 힌지 회전하며 패널을 고정하는 기능을 한다.

클램프(420)의 하부에는 개구홈(422)이 형성되며, 개구홈(422)에는 클램프 푸쉬 바(430)의 일단에 결합되어 클램프(420)로 클램프 푸쉬 바(430)의 힘을 전달하는 구형의 푸쉬(432)가 구성된다.

푸쉬(432)는 그 외경을 푸쉬 바(430)의 직경보다 더 크게 형성하며, 클램프(420)의 개구홈(422)에 장착된 상태에서 클램프 푸쉬 바(430)와 클램프 개구홈(422)의 결합상태를 안정되게 유지하는 기능을 한다.

클램프 푸쉬 바(430)는 로케이터(410)의 개구된 면(412)을 관통하도록 장착되며, 클램핑 구동부(450)의 구동력에 따라 클램프(420)에 힘을 전달하여 클램프(420)를 힌지 회전시키는 기능을 한다.

스프링(440)은 일반적인 압축 탄성 스프링을 사용하며, 클램프 푸쉬 바(430)에 끼워져 클램핑 동작시 로케이터(410)의 개구된 면(412)에 클램핑 구동부(450)의 힘으로 압착되고, 언클램핑 동작시 복원력으로 클램프(420)의 언클램핑 동작을 보조한다.

한편, 클램프 푸쉬 바(430)에는 스프링(440)의 길이방향 이동을 제한하는 스톱링(434)이 장착된다.

그리고, 클램프 푸쉬 바(430)가 관통되는 로케이터(410)에는 클램프 푸쉬 바(430)가 결합되는 샤프트 가이드가 장착된다.

참조번호 (426)는 힌지 핀(424)과 결합되는 부시이며, (442)는 패널 가이드이다.

클램핑 구동부(450)는 단일 동력원을 이용하여 클램핑부(400)를 구성하는 복수개의 클램프 가운데 해당되는 클램프(420) 구동을 선택적으로 단속하는 기능을 한다.

도 7을 참조하면, 클램핑 구동부(450)는 마운팅 플레이트(460), 에어 실린더(470), 푸쉬 플레이트(480), 샤프트 플레이트(490), 가이드 샤프트(500)를 포함하여 구성한다.

에어 실린더(470)는 마운팅 플레이트(460)에 장착되어 클램핑부(400)의 클램핑 잠김과 풀림 구동을 로드(472)의 전진과 후진으로 제어하며, 박판형으로 형성한다.

푸쉬 플레이트(480)는 클램프 푸쉬 바(430)에 대응되는 푸쉬 홀(482)이 형성된다.

푸쉬 홀(482)에는 클램프 푸쉬 바(430)의 일단과 접하는 푸쉬 핀(484)이 결합된다.

샤프트 플레이트(490)는 에어 실린더(470)의 로드(472)에 연결되어 에어 실린더(470)의 구동에 따라 로드(472)와 연동된다.

가이드 샤프트(500)는 일단이 샤프트 플레이트(490)에 고정되며, 타단이 마운팅부에 형성되는 부싱부를 통해 푸쉬 플레이트(480)에 결합된다.

참조번호 (464)는 오일리스 부시(Oilless Bush)이다.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 패널 클램핑 장치가 다차종 패널 클램핑 장치(800)에 장착된 상태를 도시한 도면이다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예는 다차종 패널 클램핑 장치(800)에 장착하여 협소한 공간에 여러 차종의 지그(JIG)를 동시에 설치할 수 있으며 각각의 구동원이 별도로 존재하지 않고 하나의 구동원으로 전 차종의 지그를 동작시킬 수 있는 특징이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 패널 클램핑 장치를 통해 해당 차종의 패널을 고정하고자 할 때 실제 동작시는 다차종 패널 클램핑 장치(800)의 구동에 의해 클램핑부(400)를 구성하는 복수개의 클램프 가운데 해당되는 1개의 클램프(420)만 상승하고 나머지는 간섭이 없는 상황에서 대기하도록 하여 클램핑 동작을 수행할 수 있다.

클램핑 동작시에는 본 발명의 실시예에 따라 클램핑 구동부(450)의 구동에 의해 클램핑 동작되도록 한다.

클램핑 동작

다차종 패널 클램핑 장치(800)의 클램핑 동작에 따른 클램프(420) 선택 동작 완료 ⇒ 에어 실린더(470) 구동 ⇒ 에어 실린더(470)의 로드(472)와 연결된 샤프트플레이트(490) 이동(가이드 샤프트(500) 및 푸쉬 플레이트(480) 연동) ⇒ 푸쉬 핀(484)에 접하는 클램프 푸쉬 바(430) 이동 ⇒ 클램프 푸쉬 바(430)와 결합되는 푸쉬(432)가 클램프(420) 하부로 힘을 전달 ⇒ 클램프(420)가 로케이터(410)로부터 힌지 운동으로 클램핑 동작 수행 ⇒ 패널 가이드(442)에 안내되는 패널 클램핑 완료

참고적으로, 클램핑 동작시 에어 실린더(470)의 후진력으로 클램프 푸쉬 바(430)를 밀어 클램프(420)에 약 50Kg의 힘을 전달하여 패널을 고정한다.

언클램핑 동작

다차종 패널 클램핑 장치(800)의 언클램핑 동작 ⇒ 에어 실린더(470) 구동 해제 ⇒ 에어 실린더(470)의 로드(472) 원위치로 리턴 ⇒ 스프링(440) 가압력 해제 ⇒ 로드(472)와 연결된 샤프트 플레이트(490) 원위치로 이동(가이드 샤프트(500) 및 푸쉬 플레이트(480) 연동) ⇒ 푸쉬 핀(484)에 접했던 클램프 푸쉬 바(430) 원위치로 이동 ⇒ 클램프 푸쉬 바(430)와 결합되는 푸쉬(432)를 통해 클램프(420) 하부로 전달되는 힘 제거 ⇒ 클램프(420)가 로케이터(410)로부터 힌지 운동으로 언클램핑 동작 수행 ⇒ 패널 가이드(442)에 안내되는 패널 언클램핑 완료

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 패널 클램핑 장치는 개개의 구동장치를 이용한 방식에서 모든 유닛을 하나의 구동원으로 제어하므로 부품 및 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

패널 클램핑 장치에 있어서,

다차종의 패널을 클램핑 하도록 복수개의 클램프를 구비하며, 외력의 전달에 따른 구동시 해당 차종의 패널에 대응되는 클램프를 구동하여 클램핑 하는 클램핑부와;

단일 동력원을 이용하여 상기 클램핑부를 구성하는 복수개의 클램프 가운데 해당되는 클램프 구동을 선택적으로 단속하는 클램핑 구동부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 패널 클램핑 장치.
제1항에 있어서, 상기 클램핑부는

하부에 개구된 면을 갖는 로케이터와;

상기 로케이터의 일측에서 힌지 핀으로 연결되어 힌지 회전하며 상기 패널을 고정하는 클램프와;

상기 로케이터의 개구된 면을 관통하도록 장착되며, 상기 클램핑 구동부의 구동력에 따라 상기 클램프에 힘을 전달하여 상기 클램프를 힌지 회전시키는 클램프 푸쉬 바와;

상기 클램프 푸쉬 바에 끼워져 상기 로케이터의 개구된 면에 상기 클램핑 구동부의 힘으로 압착되는 스프링을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 패널 클램핑 장치.
제2항에 있어서, 상기 클램프 푸쉬 바에는 상기 스프링의 길이방향 이동을 제한하는 스톱링이 장착되는 것을 특징으로 하는 패널 클램핑 장치.
제2항에 있어서, 상기 클램프 푸쉬 바가 관통되는 상기 로케이터에는 상기 클램프 푸쉬 바가 결합되는 샤프트 가이드가 장착되는 것을 특징으로 하는 패널 클램핑 장치.
제2항에 있어서, 상기 클램프의 하부에는 개구홈이 형성되며, 상기 개구홈에는 상기 클램프 푸쉬 바의 일단에 결합되어 상기 클램프로 클램프 푸쉬 바의 힘을 전달하는 구형의 푸쉬를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 패널 클램핑 장치.
제5항에 있어서, 상기 푸쉬의 외경은 상기 푸쉬 바의 직경보다 더 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 패널 클램핑 장치.
제1항에 있어서, 상기 클램핑 구동부는

마운팅 플레이트와;

상기 마운팅 플레이트에 장착되어 상기 클램핑부의 클램핑 잠김과 풀림 구동을 로드의 전진과 후진으로 제어하는 에어 실린더와;

상기 클램프 푸쉬 바에 대응되는 푸쉬 홀이 형성되는 푸쉬 플레이트와;

상기 에어 실린더의 로드에 연결되어 상기 에어 실린더의 구동에 따라 상기 로드와 연동되는 샤프트 플레이트와;

일단이 샤프트 플레이트에 고정되며, 타단이 상기 마운팅부에 형성되는 부싱부를 통해 상기 푸쉬 플레이트에 결합되는 가이드 샤프트를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 패널 클램핑 장치.
제7항에 있어서, 상기 푸쉬 홀에는 상기 클램프 푸쉬 바의 일단과 접하는 푸쉬 핀이 결합되는 것을 특징으로 하는 패널 클램핑 장치.