KR20100004498U - 자동차 내장트림 부품조립장치 - Google Patents

자동차 내장트림 부품조립장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 자동차 내장트림 부품조립장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차 내장트림에 부품이 결합될 관통공을 형성하고, 형성된 관통공에 가조립된 부품의 결합클립을 벤딩하여 내장트림에 부품을 결합하는 자동차 내장트림 부품조립장치에 관한 것이다.
본 고안의 자동차 내장트림 부품조립장치는 자동차 내장트림을 고정하며, 고정된 상기 자동차 내장트림을 상하로 이송하는 내장트림 고정수단과, 내장트림 고정수단의 구동시 내장트림 고정수단에 의해 고정된 자동차 내장트림을 취출하여 공정진행방향으로 자동차 내장트림을 평행하게 이송하는 내장트림 평행이송수단과, 내장트림 평행이송수단의 중앙 하부에 내장트림 평행이송수단에 의해 이송되는 자동차 내장트림에 부품조립용 관통공을 형성하는 관통공형성수단과, 내장트림 평행이송수단에 의해 이송된 자동차 내장트림을 회전시켜 이송하는 내장트림 반전이송수단과, 내장트림 반전이송수단에 이송된 자동차 내장트림의 관통공에 설치된 부품의 결합클립을 가압하는 벤딩수단을 포함한다.
Figure P2020080014092
내장트림, 고정수단, 평행이송수단, 반전이송수단, 벤딩수단, 관통공형성수단

Description

자동차 내장트림 부품조립장치{PARTS ASSEMBLY DEVICE FOR TRIM IN AUTOMOBILE}
본 고안은 자동차 내장트림 부품조립장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차 내장트림에 부품이 결합될 관통공을 형성하고, 형성된 관통공에 가조립된 부품의 결합클립을 벤딩하여 내장트림에 부품을 결합하는 자동차 내장트림 부품조립장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 부품수는 약 25,000여개에 달하며 이러한 부품은 볼트 등과 같은 별도의 고정구를 이용하거나, 용접장치, 열융착 장치등을 이용하여 각각의 구성요소에 고정시킬 수도 있으나, 고정클립이 형성된 부품의 경우 결합될 부위에 관통공을 형성한 고정클립을 관통공에 삽입한 후 고정클립을 벤딩하여 고정한다.
이러한 고정방식 중 고정클립을 벤딩하여 고정하는 방식에 있어 종래에는 별도의 설비를 이용하여 고정될 부위에 관통공을 형성하는 공정과 부품을 삽입하여 벤딩하는 공정을 각각 분리하여 진행하였다.
그러나 이러한 분리된 공정은 작업의 관통공이 형성된 공정 후의 벤딩 공정사이에 시간적, 공간적 분리를 가져오게 되어 각각의 공정을 완료한 구성품을 보관하는 장소를 필요로 하게 되었으며, 이러한 과정에서 각각의 공정을 관리하는 비용을 증대시키게 되었다.
이러한 공정과 공정사이에 별도의 이송공정이 필요하게 되었으며, 이송공정이 자동화되지 못하여 수작업이송을 하게 되는 경우 작업자의 근골격계의 상해를 입을 우려가 있었다.
또한, 컨베어벨트와 같은 별도의 자동화된 이송장치를 이용하더라도 이송중에 부품이 고정되지 않아 후속 공정이 자동화되지 못하는 단점이 있었으며, 자동화하기 위해서는 각각의 부품의 위치를 고정하는 수작업이 필요하게 되어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자동차 내장트림 고정수단, 내장트림 이송수단, 관통공형성수단 및 벤딩수단을 유기적으로 구성하여 관통공의 형성과 벤딩을 자동적으로 수행할 수 있는 자동차 내장트림 부품조립장치를 제공함에 목적이 있다.
본 고안의 상기 목적은 고정된 상기 자동차 내장트림을 상하로 이송하는 내장트림 고정수단과, 내장트림 고정수단의 구동시 내장트림 고정수단에 의해 고정된 자동차 내장트림을 취출하여 공정진행방향으로 자동차 내장트림을 평행하게 이송하는 내장트림 평행이송수단과, 내장트림 평행이송수단의 중앙 하부에 내장트림 평행이송수단에 의해 이송되는 자동차 내장트림에 부품조립용 관통공을 형성하는 관통공형성수단과, 내장트림 평행이송수단에 의해 이송된 자동차 내장트림을 회전시켜 이송하는 내장트림 반전이송수단과, 내장트림 반전이송수단에 이송된 자동차 내장트림의 관통공에 설치된 부품의 결합로드를 가압하는 벤딩수단이 포함된 자동차 내장트림 부품조립장치에 의해 달성된다.
따라서, 본 고안의 자동차 내장트림 부품조립장치는 결합클립이 형성된 부품 을 내장트림에 조립하는 공정에 있어, 내장트림에 부품조립용 관통공을 자동화된 관통공형성수단에 의해 형성하고, 관통공에 삽입된 부품의 고정클립을 자동으로 벤딩하여 내장트림에 조립하여, 자동차 내장트림에 부품을 조립하는 공정을 유기적으로 실시하여 작업의 효율성을 증대시키고, 비용을 절감하는 효과가 있다.
또한, 각각의 공정을 연결하기 위한 설비등을 제거할 수 있어 전체적인 작업공간을 출일 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 고안에 따른 자동차 내장트림 부품조립장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 고안의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 고안의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 고안의 권리범위에 포함될 수 있다.
도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예를 도시한 자동차 내장트림 부품조립장치(1)의 측면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 내장트림 평행이송수단(20)의 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 내장트림 고정수단(10)의 사시도이며, 도 4는 도 1에 도 시된 관통공형성수단(30)의 측면도 및 부분확대 사시도이고, 도 5는 도 1에 도시된 반전이송수단(40)의 사시도이며, 도 6은 도 1에 도시된 벤딩수단(50)의 측면도 및 부분확대도 사시도이다.
또한, 도 7a는 도 1에 도시된 내장트림 고정수단(10)과 내장트림 평행이송수단(20) 사이의 작동관계를 도시한 사용상태도이며, 도 7b는 도 1에 도시된 내장트림평행이송수단(20)과 관통공형성수단(30) 사이의 작동관계를 도시한 사용상태도이고, 도 7c는 도 1에 도시된 내장트림 평행이송수단(20)과 반전이송수단(40) 사이의 작동관계를 도시한 사용상태도이며, 도 7d는 도 1에 도시된 반전이송수단(40)과 벤딩수단(50) 사이의 작동관계를 도시한 사용상태도이다.
도 1을 참조하여 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 자동차 내장트림 부품조립장치(1)는 자동차 내장트림(3)을 고정하며, 고정된 상기 자동차 내장트림(3)을 상하로 이송하는 내장트림 고정수단(10)과, 내장트림 고정수단(10)의 구동시 내장트림 고정수단(10)에 의해 고정된 자동차 내장트림(3)을 취출하여 공정진행방향으로 자동차 내장트림(3)을 평행하게 이송하는 내장트림 평행이송수단(20)과, 내장트림 평행이송수단(20)의 중앙 하부에 내장트림 평행이송수단(20)에 의해 이송되는 자동차 내장트림(3)에 부품조립용 관통공을 형성하는 관통공형성수단(30)과, 내장트림 평행이송수단(20)에 의해 이송된 자동차 내장트림(3)을 회전시켜 이송하는 내장트림 반전이송수단(40)과, 내장트림 반전이송수단(40)에 이송된 자동차 내장트 림(3)의 관통공에 설치된 부품의 결합로드를 가압하는 벤딩수단(50)을 포함한다.
내장트림 평행이송수단(20)은 도 1에 도시된 바와 같이 일정한 높이를 갖고 공정진행방향으로 설치되는 한쌍의 이동레일(22)과, 이동레일(22) 상에서 수평 이동하며 자동차 내장트림(3)을 이송하는 이동블록(23)과, 이동블록(23)의 하부에 설치되어 이동블록(23)을 이동시키는 구동수단으로 이루어진다.
이동레일(22)이 설치되는 메인프레임 구조체(21)는 도 2에 도시된 바와 같이 프레임을 이용하여 공정진행방향(이하 'X축방향'이라 함)으로 길이를 갖는 직육면체 형상으로 형성되며, 프레임이 형성하는 메인프레임 구조체(21)의 각 면은 플레이트를 이용하여 감싸질 수도 있으나, 상부면의 경우 내장트림 고정수단(10) 및 관통공형성수단(30)이 설치될 수 있도록 개방된다.
이동레일(22)은 이동블록(23)의 이동시 마찰을 감소시키고, 이동방향을 안내하는 것으로 메인프레임 구조체(21)의 상부 프레임의 상면에 각각 하나씩 설치된다.
하나의 이동레일(22) 위에는 슬라이더(23a), 평행이송플레이트(23b) 및 거치대(23c)로 이루어지는 이동블록(23)이 설치된다.
슬라이더(23a)는 이동레일(22) 상에 미끄러질 수 있도록 설치되며 이동레일(22)에 구속되어 이동하는 것으로써 하나의 이동레일(22) 위에는 한쌍의 슬라이더(23a)가 이격설치된다.
이러한 한쌍의 슬라이더(23a)의 상부에는 하나의 평행이송플레이트(23b)가 설치되며, 평행이송플레이트(23b)에는 자동차 내장트림(3)이 안착될 수 있도록 거치대(23c)가 설치된다.
이때 이동레일(22)은 한쌍으로 이루어지는바 메인프레임 구조체(21)의 상부면에는 각각의 이동레일(22)을 따라 이동되는 평행이송플레이트(23b) 한쌍이 설치된다.
이동블록(23)의 하부에 설치되는 구동수단은 이동레일(22)을 따라 설치되는 볼스크류와 커플링을 이용하여 볼스크류에 연결되는 볼스크류구동모터 및 볼스크류에 나사결합하는 슬라이더로 이루어지고, 평행이송플레이트와 슬라이더가 결합되는 형태의 구동수단이 사용될 수도 있으며, 공압 또는 유압식 실린더를 이용한 구동수단이 사용될 수도 있으나 본 실시예에서는 벨트를 구동하여 이동블록(23)을 이동시키는 구동수단이 사용된다.
이동블록(23)을 이송하기 위해 설치되는 구동수단은 이동레일(22)의 타측 하부에 설치되는 벨트구동모터(25)와, 벨트구동모터(25)의 구동축에 결합되는 구동풀리(25a)와, 구동풀리(25a) 주위에 설치되고 구동풀리(25a)와 제1벨트(26)로 연결되는 제1종동풀리(도면 미도시)와, 제1종동풀리의 샤프트상에 이동블록(23)이 이동되는 공간의 하부에 회전가능하게 설치되는 제2종동풀리(27)와, 이동레일(22)이 형성하는 공간부 일측에 회전가능하게 결합되는 제3종동풀리(28a)와, 제2종동풀리(27) 와 제3종동풀리(28a) 사이에 연결된 제2벨트(28)로 이루어진다.
이때, 이동레일(22) 하부에 각각의 벨트구동모터(25)를 설치할 수도 있으나, 각각의 벨트구동모터(25)를 설치하는 경우 제2벨트(28)의 구동속도가 일정하지 않으므로 제1동종풀리가 결합되는 샤프트를 연장하여 제2동종풀리를 샤프트의 양단에 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 제2벨트(28)와 이동블록(23), 보다 구체적으로 제2벨트(28)와 평행이송플레이트(23b)의 사이에는 이동블록 연결브래킷(24)으로 연결된다.
이동블록 연결브래킷(24)은 일단은 평행이송플레이트(23b)의 하부에 고정되며, 타단은 상부지지판(24a)에 고정되며, 상부 지지판의 저면에 제2벨트(28)가 설치되고, 제2벨트(28) 저면에는 상부지지판(24a)에 고정되는 하부지지판(24b)이 설치되어 제2벨트(28)의 구동에 따라 이동블록(23)을 이동레일(22) 상에서 이동시킬 수 있다.
또한, 내장트림 평행이송수단(20)에는 이동블록(23)의 위치를 측정하는 이동블록 위치측정센서(29)와, 이동블록 위치측정센서(29)와 구동수단에 연결되어 이동블록 위치측정센서(29)를 이용하여 구동수단을 제어하는 제어기가 설치된다.
이송블록 위치측정센서는 풀리의 회전수를 측정하여 이동블록(23)이 위치를 측정할 수 있는 센서가 사용될 수 있으나, 벨트의 장력이 사용에 따라 변동하는바 이러한 이동블록 위치측정센서는 사용에 따라 오차가 누적되어 별도의 오차를 보정하는 작업이 필요하게 되므로 이동블록(23)의 위치를 직접측정할 수 있는 레이저의 반사속도이용한 거리측정센서(laser distance meter)가 사용되는 것이 바람직하다.
따라서, 본 실시예에서는 메인프레임 구조체(21)의 상부 일측 이동레일(22) 주위에 레이저 반사속도를 이용한 거리측정센서로 이루어진 이동블록 위치측정센서(29)를 설치하여 이동블록(23)의 위치를 측정한다.
이동블록 위치측정센서(29)에서 측정된 이동블록(23)의 위치는 제어기로 전달되며, 이동블록(23)의 위치에 따라 벨트구동모터(25)의 구동을 제어하게 된다.
도 3을 참조하여 내장트림 고정수단(10)을 살펴보면, 내장트림 고정수단(10)은 한쌍의 이동레일(22)이 제공하는 공간의 일측에 설치되어 상부면이 이동블록(23)의 상하로 왕복이송되는 서브프레임 구조체(11)와, 서브프레임 구조체(11)의 상부면에 회전가능하게 설치되는 지지플레이트(13)와, 지지플레이트(13) 상면에 일측에 자동차 내장트림(3)의 일측이 안착되도록 안착부가 형성되는 내장트림 고정지그(15)와, 지지플레이트(13)의 하부에 설치되어 지지플레이트(13)를 회동시키는 틸팅실린더(17)와, 서브프레임 구조체(11)의 상부면을 상하로 이동시키는 서브프레임 이동수단을 포함한다.
서브프레임 구조체(11)는 한쌍의 이동레일(22)이 제공하는 공간부의 일측, 즉 공정진행단계의 시작부에 설치되는 것으로, 상부의 모서리를 형성하는 상부프레임(11a)와 상부프레임(11a)을 지지하는 수직프레임(11b)로 이루어진다.
서브프레임 이동수단은 볼스크류, 구동모터등의 이동수단이 사용될 수도 있으나 본 실시예에서는 공압 또는 유압으로 구동되는 프레임이동실린더(11c)가 사용된다.
보다 구체적으로 프레임이동실린더(11c)의 결합관계를 살펴보면, 프레임이동실린더(11c)의 몸체는 수직프레임(11b)에 설치되고 프레임이동실린더(11c)의 로드(도면 미도시)는 상부프레임(11a)의 하부에 설치되어 수직프레임(11b)의 상부에서 상부프레임(11a)을 상하로 이동시키게 된다.
또한, 상부프레임(11a)의 상부 일측과 지지플레이트(13)의 하부일측은 힌지(13a)를 이용하여 회전가능하게 결합되며, 지지플레이트(13)의 상면 일측에는 자동차 내장트림(3)의 일측 모서리의 형상에 대응되어 형성되는 내장트림 고정지그(15)가 설치된다.
또한, 서브프레임 구조체(11)의 내부에는 유압 또는 공압에 의해 구동되는 틸팅실린더(17)가 설치되며, 틸팅실린더(17)의 로드는 지지플레이트(13)의 저면과 결합되어 틸팅실린더(17)의 구동에 의해 지지플레이트(13)를 한지축(13a)을 기준으로 회동시킨다.
고정수단에 의해 자동차 내장트림(3)을 고정하고, 내장트림 평행이송수단(20)에 의해 자동차 내장트림(3)을 이송시키는 작동순서를 도 7a를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
자동차 내장트림(3)이 고정되기 전, 즉 초기상태의 프레임이동실린더(11c)의 로드는 상부프레임(11a) 방향(이하 'Z축 방향이라 함')으로 이동하여, 지지플레이트(13)의 상부면이 거치대(23c)의 상부면 보다 높은 위치에 있도록 상승하며, 이 상태에서 틸팅실린더(17)의 로드가 지지플레이트(13) 방향으로 이동하여 지지플레이트(13)를 시계반대방향으로 회전시키게 된다.
이러한 지지플레이트(13)의 회전은 상부프레임(11a)과 지지플레이트(13) 사이의 각도가 약 30도에 도달할때 까지 이루어지며, 지지플레이트(13)와 상부프레임 사이의 각도가 약 30도가 되면 틸팅실린더(17)의 로드는 상승을 멈추게 된다.
지지플레이트(13)의 이동이 멈추면 작업자는 지지플레이트(13)의 일측에 설치된 내장트림 고정지그(15)에 자동차 내장트림(3)를 안착시킨다.
이때, 자동차 내장트림(3)은 자동차 내장트림(3)의 후면이 고정지그의 상부면을 향하도록 안착된다.
내장트림 고정지그(15)에 자동차 내장트림(3)이 안착되면 이동블록(23)이 지지플레이트(13)의 하부로 이동을 하며, 틸팅실린더(17)와 프레임이동실린더(11c)의 로드가 하부로 이동하게 된다.
틸팅실린더(17)의 로드가 하강함에 따라서 지지플레이트(13)는 반시계방향으로 회전하여 상부프레임에 평행하게 되며 또한, 프레임이동실린더(11c)의 로드가 하부로 하강함에 따라 상부프레임은 하강하게 되어 자동차 내장트림(3)은 평행이송플레이트(23b) 상부에 설치된 거치대(23c)에 안착되게 된다.
거치대(23c)에 자동차 내장트림(3)이 안착되면 구동풀리가 구동되어 제2벨 트(28)를 제1종동풀리와 제2종동풀리(27) 사이에서 회전시켜 평행이송플레이트(23b)를 이동레일(22)의 타측방향으로 이송하며, 이에따라 거치대(23c)의 상부측에 안착된 자동차 내장트림(3)은 이동레일(22)의 타측방향으로 이송되게 된다.
자동차 내장트림(3)은 내장트림 평행이송수단(20)을 이용하여 관통공형성수단(30)이 설치된 위치까지 이송되며, 이러한 내장트림 평행이송수단(20)의 동작은 위치측정센서(29)와, 제어기 및 벨트구동모터(25)에 의해 이루어진다.
도4를 참고하여 관통공형성수단(30)을 살펴보면 다음과 같다.
자동차 내장트림(3)에 관통공을 형성하는 관통공형성수단(30)은 이동레일(22)이 제공하는 공간의 중앙에 이동블록(23)보다 낮게 설치되는 설치되는 지지체(31)와, 지지체(31)의 상부에 설치되어 이동레일(22)이 형성하는 평면에 수평하게 이동하는 이동브래킷과, 이동브래킷의 일측에 설치되어 상하로 이동하며, 이동블록(23)에 의해 이송되는 자동차 내장트림(3)에 관통공을 형성하는 드릴(35)과, 지지체(31)의 상부에 설치되어 이동브래킷을 이동시키는 브래킷 이송수단과, 드릴(35)과 이동브래킷 사이에 설치되어 드릴(35)을 이동시키는 드릴이송수단을 포함한다.
지지체(31)는 드릴(35), 이동브래킷, 브래킷 이송수단 및 드릴이송수단을 지지하는 것으로써 메인프레임에 연결된 프레임 지지체 고정브래킷(31a)을 통해 고정된다.
지지체(31)의 상부에는 드릴(35)을 지지하는 드릴지지플레이트(33)가 고정되며, 드릴지지플레이트(33)의 상면에는 브래킷 이송수단이 설치된다.
브래킷 이송수단은 드릴지지플레이트(33)의 상면에 X축 방향 및 Z축 방향에 수직한 방향으로(이하 'Y축 방향' 이라 함)설치되는 한쌍의 이동레일(33a)과 이동레일(33a)의 상부에서 Y축 방향으로 미끄러지는 슬라이더와 한쌍의 이동레일(33a) 사이에 설치되는 볼스크류(33b)와, 볼스크류(33b)를 구동시키는 볼스크류구동모터(33c)와, 볼스크류(33b)에 나사결합되고 이동브래킷의 하면에 결합되는 볼스크류슬라이더(33d)로 이루어진다.
또한, 이동브래킷의 일측에는 드릴(35)이 설치되며, 드릴(35)과 이동브래킷의 사이에는 드릴(35)을 Z축 방향으로 이송하는 드릴 이송수단이 설치된다.
드릴 이송수단은 유압 또는 공압으로 이송되는 드릴이송실린더(35a)로 드릴이송실린더(35a)의 몸체는 이동브래킷의 일측에 결합되며, 드릴이송실린더(35a)의 로드는 드릴(35)의 타측에 결합되어 드릴(35)을 Z축 방향으로 이송시킨다.
또한, 관통공형성수단(30)에는 드릴(35)의 상부에 이동블록(23)보다 높게 설치되어 이송블록에 의해 이송되는 자동차 내장트림(3)을 가공하기 위해 드릴(35)이 상부로 이동시 자동차 내장트림(3)을 가압하는 홀딩플레이트(38a)와, 홀딩플레이트(38a)의 상부에 설치되어 홀딩플레이트(38a)를 상하로 구동시키는 홀딩플레이트 이송수단이 더 포함된다.
홀딩플레이트(38a)는 드릴(35)이 자동차 내장트림(3)에 관통공을 형성할 때 자동차 내장트림(3)을 가압하여 고정하는 것으로 관통공형성수단(30)이 설치된 메인프레임 구조체(21)의 중앙부로부터 양측면에 이격하여 설치된 홀딩플레이트 프레임구조체(37) 상에 상하로 이동가능하도록 설치된다.
홀딩플레이트 프레임구조체(37)는 도 4에 도시된 바와 같이 메인프레임 구조체(21)의 양측면에 이격하여 설치되는 한쌍의 수직프레임(37a)과 수직프레임(37a)과 수직프레임(37a) 사이에 연결되는 수평프레임(37b)으로 이루어지며, 수평프레임(37a)의 하부에는 홀딩플레이트(38a)가 설치된다.
홀딩플레이트(38a)의 상부에 설치되어 홀딩플레이트(38a)를 구동시키는 홀딩플레이트 이송수단은 유압 또는 공압에 의해 구동되는 홀딩플레이트 이송실린더(38)가 사용된다.
홀딩플레이트 이송실린더(38)는 홀딩플레이트 이송실린더(38)의 몸체가 홀딩플레이트 프레임구조체(37)에 결합되고, 홀딩플레이트 이송실린더(38)의 로드가 홀딩플레이트(38a)의 상부면에 고정된다.
따라서, 홀딩플레이트(38a)는 이송실린더의 구동에 의해 메인프레임 구조체(21)의 중앙 상부에서 상하로 이동하게 된다.
도 7b를 참조하여 홀딩플레이트(38a)와 드릴(35) 및 이송블록의 작동관계를 살펴보면 다음과 같다.
먼저 이송블록의 이동에 따라 거치대(23c)의 상부에 안착된 자동차 내장트 림(3)이 드릴(35)이 설치된 관통공형성수단(30)의 설치위치로 이송되어 정지하면, 홀딩플레이트 이송실린더(38)의 로드가 하강하여 홀딩플레이트 이송실린더(38)의 로드에 설치된 홀딩플레이트(38a)를 하강시켜 자동차 내장트림(3)을 가압하게 된다.
자동차 내장트림(3)이 가압되면 자동차 내장트림(3) 하부에 설치된 드릴(35)이 볼스크류구동모터(33c) 및 드릴(35)의 타측에 설치된 실린더에 의해 자동차 내장트림(3)의 관통공이 형성될 위치로 이송하여 자동차 내장트림(3)의 전면에서 후면 방향으로 관통공을 형성하게 된다.
자동차 내장트림(3)에 관통공이 형성되면 드릴(35)의 타측에 설치된 실린더 및 볼스크류구동모터(33c)는 구동되어 원래의 위치로 돌아가게 되며, 홀딩플레이트 프레임구조체(37)에 설치된 홀딩플레이트 이송실린더(38)의 로드가 상승하여 홀딩플레이트 이송실린더(38)의 로드에 결합된 홀딩플레이트(38a)를 상승시키게 되고, 자동차 내장트림(3)이 안착된 이송블록은 X축 방향으로 다시 이동한다.
도 5를 참조하여 내장트림 반전이송수단(40)을 살펴보면, 내장트림 반전이송수단(40)은 한쌍의 이동레일(22)이 제공하는 공간의 타단에 회전가능하게 설치되어 이동블록(23)에 의해 이송되는 자동차 내장트림(3)을 취출할 수 있도록 회전하는 회전프레임(43)과, 회전프레임(43)의 상부면에 설치되어 이동블록(23)에 안착된 자동차 내장트림(3)의 취출시 자동차 내장트림(3)을 회전프레임(43)의 상부면에 고정시키는 클램프(45)와, 회전프레임(43)의 타측에 설치되어 회전프레임(43)을 회전시 키는 회전수단과, 클램프(45)와 회전프레임(43) 사이에 설치되어 클램프(45)를 상하로 구동시키는 클램프 구동수단을 포함한다.
내장트림 반전이송수단(40)은 이동레일(22)이 형성하는 공간에서 X축 방향으로 이동블록(23)에 의해 이송되는 자동차 내장트림(3)을 고정하여 반전(反轉) 시키는 것으로, 회전프레임(43)과, 클램프(45), 회전프레임(43)을 회전시키는 회전수단과, 클램프(45)를 구동시키는 클램프 구동수단으로 형성된다.
회전프레임(43)은 자동차 내장트림(3)을 안착시켜 회전시키는 것으로 수직프레임(41a), 수평프레임(41b) 및 경사프레임(41c)으로 이루어지는 반전이송수단 지지프레임(41)의 상부에 설치되고, 중앙에는 Y축 방향의 회전축이 설치되며, 한 쌍의 이동레일(22)이 형성하는 공간부를 관통하여 회전할 수 있도록 이동레일(22)이 형성하는 공간부 보다 폭이 좁게 형성된다.
또한, 회전프레임(43)의 중앙에는 후술하는 벤딩수단(50)에 의해 부품의 고정클립을 벤딩할 수 있도록 개방부가 형성된다. 또한, 회전프레임(43)의 일측에는 회전프레임(43)의 회전시 중심축이 되는 회전축(47)이 설치된다.
이때, 작업의 효율을 높이기위해 회전축(47)을 중심으로 대칭되도록 회전프레임(43)을 설치할 수도 있다.
이러한 회전프레임(43)의 상면 모서리 주변에는 회전프레임(43)이 회전하여 자동차 내장트림(3)에 맞닿았을때, 자동차 내장트림(3)을 고정할 수 있는 클램프(45)가 설치되며, 클램프(45)와 회전프레임(43) 사이에는 클램프(45)를 구동시키 는 클램프 구동수단이 설치된다.
클램프 구동수단은 도 5에 도시된 바와 같이 회전프레임(43)의 맞닿는 자동차 내장트림(3) 방향으로 클램프(45)를 이동시키는 제1클램프실린더(45a)와, 제1클램프실린더(45a)의 로드에 설치되어 클램프(45)를 하강시키는 제2클램프실린더(45b)로 이루어진다.
클램프 구동수단을 보다 구체적으로 살펴보면, 제1클램프실린더(45a)의 몸체는 회전프레임(43)의 상면 모서리에 제1클램프실린더(45a)의 로드가 회전프레임(43)에 맞닿는 자동차 내장트림(3) 방향으로 향하도록 설치되며, 제1클램프실린더의 로드에는 제2클램프실린더(45b)의 몸체가 제2클램프실린더(45b)의 로드가 상부로 향하도록 고정되고, 제2클램프실린더(45b)의 로드에는 자동차 내장트림(3)을 고정시키는 클램프(45)가 고정된다.
또한, 회전프레임(43)의 회전축(47)에는 회전프레임 회전수단이 설치된다.
회전프레임 회전수단은 회전프레임(43)의 회전축(47)에 축결합되는 감속기(48)와 감속기(48)를 구동시키는 회전프레임 구동모터(49)로 이루어져, 회전프레임 구동모터(49)에 의해 감속기의 구동축이 회전하게되며, 감속기 구동축에 결합된 회전축(47)은 회전하게 되어 회전축(47)에 결합된 회전프레임(43)은 회전하게 된다.
도 7c를 참조하여 내장트림 평행이송수단(20)과 내장트림 반전이송수단(40) 사이의 작동관계를 살펴보면 다음과 같다.
먼저 이동블록(23)에 의해 자동차 내장트림(3)이 이동레일(22)의 타측으로 이송되면, 회전프레임 구동모터(49)가 구동하여 회전프레임(43)과 자동차 내장트림(3)이 맞닿도록 회전프레임(43)을 회전시킨다.
회전프레임(43)이 자동차 내장트림(3)에 맞닿게 되면 제1클램프실린더(45a)를 구동시켜 제2클램프실린더(45b)를 자동차 내장트림(3) 방향으로 이송시키고, 제2클램프실린더(45b)를 구동시켜 클램프(45)를 자동차 내장트림(3) 방향으로 이송시켜 자동차 내장트림(3)을 회전프레임(43) 상에 고정시키게 된다.
회전프레임(43) 상에 자동차 내장트림(3)이 고정되면 회전프레임 구동모터(49)를 이용하여 회전프레임(43)을 회전시켜 자동차 내장트림(3)을 반전이동시켜, 전면이 상부를 향하도록 하며, 드릴에 의하여 자동차 내장트림(3)에 형성된 관통공에 부품의 고정클립을 삽입시키고 벤딩수단(50)에 의해 고정클립을 벤딩하여 부품을 자동차 내장트림(3)에 고정시키게 된다.
도 6을 참조하여 벤딩수단(50)을 살펴보면, 벤딩수단(50)은 회전프레임(43) 하부의 경사프레임(41c)에 설치되어 X축 방향으로 이송되는 제1벤딩플레이트(51b)를 갖는 X축구동장치(51)와, 제1벤딩플레이트(51b) 상에 설치되어 Z축 방향으로 이송되는 제2벤딩플레이트(52c)를 갖는 Z축구동장치(52)와, 제2벤딩플레이트(52c) 상에 설치되어 Y축 방향으로 이송되어 자동차 내장트림(3)에 형성된 관통공에 삽입된 부품의 결합클립을 가압하는 벤딩툴(54)을 갖는 Y축구동장치(53)를 포함하며, 회전프레임(43)에 설치되어 벤딩툴(54)의 X축 방향으로의 이송에 연동되어 X축 방향으 로 이송되는 제1가압플레이트(56e)를 갖는 X축 이송장치와, 제1가압플레이트(56e) 상에 설치되어 벤딩툴의 Y축 방향으로의 이송에 연동되어 Y축 방향으로 이송되는 제2가압플레이트(57c)를 갖는 Y축 이송장치와, 제2가압플레이트(57c) 상에 설치되어 벤딩툴(54)의 Z축 방향으로의 이송에 연동되어 Z축 방향으로 이송되어 회전프레임(43)에 고정되는 자동차 내장트림(3)의 관통공에 결합된 부품을 가압하는 가압지그(58b)를 갖는 Z축 이송장치를 포함한다.
벤딩수단(50)은 크게 벤딩툴(54)을 갖는 구동장치와 가압지그(58b)를 갖는 이송장치로 이루어진다.
벤딩툴(54)을 갖는 구동장치는 회전프레임(43)이 관통되어 회전하는 경사프레임(41c)에 설치된다.
경사프레임(41c)의 상부면에는 공압 또는 유압으로 이동되는 X축구동실린더(51a)의 몸체가 결합되고, X축구동실린더(51a)의 로드(도면 미도시)에는 제1벤딩플레이트(51b)가 결합되며, 제1벤딩플레이트(51b)에는 Z축구동실린더(52a)의 몸체가 결합되며, Z축구동실린더의 로드(52b)에는 제2벤딩플레이트(52c)가 결합하며, 제2벤딩플레이트(52c)에는 Y축구동실린더(53a)의 몸체가 결합되고, Y축구동실린더의 로드(53b)에는 부품의 고정클립을 구부릴수 있는 벤딩툴(54)이 설치되며, 이때 Y축 구동실린더(53a)와 Z축구동실린더(52a)는 X축구동실린더(51a)와 동일하게 유압 또는 공압으로 구동된다.
따라서, 벤딩툴(54)을 갖는 구동장치는 경사면을 따라 X축, Y축, Z축 방향으 로 벤딩툴(54)을 이송시킬 수 있다.
또한, 가압지그(58b)를 갖는 이송장치는 X축 이송장치, Y축 이송장치 및 Z축 이송장치와 가압지그(58b)로 이루어진다.
X축 이송장치는 회전프레임(43)의 저면에 X축 방향으로 설치되는 한쌍의 선형가이드(56a)와 한쌍의 선형가이드(56a) 사이에 회전가능하게 결합되는 볼스크류(56b)와 볼스크류(56b)에 축결합되는 X축 이송장치 구동모터(56c)와, 볼스크류(56b)에 나사결합되어 볼스크류(56b)의 회전에 따라 볼스크류(56b) 상에서 이동하는 제1가압플레이트(56e), 선형가이드(56a) 상에 미끄러질 수 있도록 제1가압플레이트(56e)에 결합되는 슬라이더(56d)로 이루어진다.
따라서, 제1가압플레이트(56e)는 X축이송장치 구동모터(56c)의 회전에 따라 선형가이드(57a)를 따라 X축 방향으로 이송된다.
또한, Y축 이송장치는 제1가압플레이트(56e)의 상면에 Y축 방향으로 설치되는 한쌍의 선형가이드(57a)와, 선형가이드(57a) 사이에 회전가능하게 결합되는 볼스크류(57b)와 볼스크류(57b)에 축결합되는 Y축 이송장치 구동모터(도면 미도시)와, 볼스크류(57b)에 나사결합되어 볼스크류(57b)의 회전에 따라 볼스크류(57b) 상에서 이동하는 제2가압플레이트(57c)로 이루어지고, 제2가압플레이트(57c)에는 선형가이드(57a)에 이동가능하게 결합되는 슬라이더(57d)가 설치되어, Y축 이송장치 구동모터에 의해 제2가압플레이트(57c)를 Y축 방향으로 이송시키게 된다.
제2가압플레이트(57c)의 하면에는 공압에 의해 구동되는 Z축이송실린더의 로 드(58a)가 하부를 향하도록 Z축이송실린더(58)의 몸체가 결합되며, Z축 이송실린더의 로드(58a)에는 관통공에 설치된 부품을 가압하는 가압지그(58b)가 설치된다.
따라서, X축이송장치 구동모터(56c), Y축이송장치 구동모터 및 Z축 이송실린더(58)를 이용하여 가압지그(58b)를 자동자 내장트림(3) 방향으로 이송시킬 수 있다.
도 7d를 참조하여 내장트림 반전이송수단(40)과 벤딩수단(40) 사이의 작동관계를 살펴보면 다음과 같다.
먼저 회전프레임(43)이 회전프레임 구동모터(49)에 의해 경사프레임(41c)에 평행한 위치로 이송되면, 작업자는 자동차 내장트림(3)에 형성된 관통공에 부품의 고정클립을 삽입시키고, 가입지그(58b)를 자동차 내장트림(3)에 삽입된 부품 부위로 이동시켜 부품 및 자동차 내장트림(3)을 가압하고, 벤딩툴(54)을 부품의 고정클립 위치로 이동시켜 고정클립을 벤딩하여 자동차 내장트림(3)에 부품을 고정시키게 된다.
도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예를 도시한 자동차 내장트림 부품조립장치의 측면도.
도 2는 도 1에 도시된 내장트림 평행이송수단의 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 내장트림 고정수단의 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 관통공형성수단의 측면도 및 부분확대 사시도.
도 5는 도 1에 도시된 반전이송수단의 사시도.
도 6은 도 1에 도시된 벤딩수단의 측면도 및 부분확대도 사시도.
도 7a는 도 1에 도시된 고정수단과 평행이송수단 사이의 작동관계를 도시한 사용상태도.
도 7b는 도 1에 도시된 내장트림 평행이송수단과 관통공형성수단 사이의 작동관계를 도시한 사용상태도.
도 7c는 도 1에 도시된 내장트림 평행이송수단과 반전이송수단 사이의 작동관계를 도시한 사용상태도.
도 7d는 도 1에 도시된 반전이송수단과 벤딩수단 사이의 작동관계를 도시한 사용상태도.
<도면의 주요부분에 관한 부호의 설명>
1; 자동차 내장트림 부품조립장치 3; 자동차 내장트림
10; 내장트림 고정수단 11; 서브프레임 구조체
11a; 상부프레임 11b; 수직프레임
11c; 프레임이동실린더 13; 지지플레이트
13a; 힌지 15; 내장트림 고정지그
17; 틸팅실린더 20; 내장트림 평행이송수단
21; 메인프레임 구조체 22; 이동레일
23; 이동블록 23a; 슬라이더
23b; 평행이송플레이트 23c; 거치대
24; 이동블록 연결브래킷 24a; 상부지지판
24b; 하부지지판 25; 벨트구동모터
25a; 구동풀리 26; 제1벨트
27; 제2종동풀리 28; 제2벨트
28a; 제3종동풀리 29; 이동블록 위치측정센서
30; 관통공형성수단 31; 지지체
31a; 지지체 고정브래킷 33; 드릴지지플레이트
33a; 이동레일 33b; 볼스크류
33c; 볼스크류구동모터 33d; 볼스크류슬라이더
35; 드릴 35a; 드릴이송실린더
37; 홀딩플레이트 프레임구조체 37a; 수직프레임
37b; 수평프레임 38; 홀딩플레이트 이송실린더
38a; 홀딩플레이트 40; 내장트림 반전이송수단
41; 반전이송수단 지지프레임 41a; 수직프레임
41b; 수평프레임 41c; 경사프레임
43; 회전프레임 45; 클램프
45a; 제1클램프실린더 45b; 제2클램프실린더
47; 회전축 48; 감속기
49; 회전프레임 구동모터 50; 벤딩수단
51; X축구동장치 51a; X축구동실린더
51b; 제1벤딩플레이트 52; Z축구동장치
52a; Z축구동실린더 52b; Z축구동실린더의 로드
52c; 제2벤딩플레이트 53; Y축구동장치
53a; Y축구동실린더 53b; Y축구동실린더의 로드
54; 벤딩툴 56; X축이송장치
56a; 선형가이드 56b; 볼스크류
56c; X축이송장치 구동모터 56d; 슬라이더
56e; 제1가압플레이트 57; Y축이송장치
57a; 선형가이드 57b; 볼스크류
57c; 제2가압플레이트 58; Z축이송실린더
58a; Z축이송실린더의 로드 58b; 가압지그

Claims (9)

  1. 자동차 내장트림을 고정하며, 고정된 상기 자동차 내장트림을 상하로 이송하는 내장트림 고정수단;
    상기 내장트림 고정수단의 구동시 상기 내장트림 고정수단에 의해 고정된 상기 자동차 내장트림을 취출하여 공정진행방향으로 상기 자동차 내장트림을 평행하게 이송하는 내장트림 평행이송수단;
    상기 내장트림 평행이송수단의 중앙 하부에 상기 내장트림 평행이송수단에 의해 이송되는 상기 자동차 내장트림에 부품조립용 관통공을 형성하는 관통공형성수단;
    상기 내장트림 평행이송수단에 의해 이송된 상기 자동차 내장트림을 회전시켜 이송하는 내장트림 반전이송수단; 및
    상기 내장트림 반전이송수단에 이송된 상기 자동차 내장트림의 관통공에 설치된 부품의 결합클립을 가압하는 벤딩수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장트림 부품조립장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 평행이송수단은
    높이를 갖고 공정진행방향으로 설치되는 한쌍의 이동레일;
    상기 이동레일 상에서 수평 이동하며 상기 자동차 내장트림을 이송하는 이동블록; 및
    상기 이동블록의 하부에 설치되어 상기 이동블록을 이동시키는 구동수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장트림 부품조립장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 평행이송수단은
    상기 이동블록의 위치를 측정하는 이동블록 위치측정센서와, 상기 이동블록 위치측정센서와 상기 구동수단에 연결되어 상기 이동블록 위치측정센서를 이용하여 상기 구동수단을 제어하는 제어기를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장트림 부품조립장치.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 내장트림 고정수단은
    상기 한쌍의 이동레일이 제공하는 공간의 일측에 설치되어 상부면이 상기 이동블록의 상하로 왕복이송되는 서브프레임 구조체;
    상기 서브프레임 구조체의 상부면에 회전가능하게 설치되는 지지플레이트;
    상기 지지플레이트 상면에 일측에 상기 내장트림의 일측이 안착되도록 안착 부가 형성되는 내장트림 고정지그;
    상기 지지플레이트의 하부에 설치되어 지지플레이트를 회동시키는 틸팅실린더; 및
    상기 서브프레임 구조체의 상부면을 상하로 이동시키는 서브프레임 이동수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장트림 부품조립장치.
  5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 관통공형성수단은
    상기 한쌍의 이동레일이 제공하는 공간의 중앙에 상기 이동블록보다 낮게 설치되는 설치되는 지지체;
    상기 지지체의 상부에 설치되어 상기 이동레일이 형성하는 평면에 수평하게 이동하는 이동브래킷;
    상기 이동브래킷의 일측에 설치되어 상하로 이동하며, 상기 이동블록에 의해 이송되는 상기 자동차 내장트림에 상기 관통공을 형성하는 드릴;
    상기 지지체의 상부에 설치되어 상기 이동브래킷을 이동시키는 브래킷 이송수단; 및
    상기 드릴과 상기 이동브래킷 사이에 설치되어 상기 드릴을 이동시키는 드릴이송수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장트림 부품조립장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 관통공형성수단은
    상기 드릴의 상부에 상기 이동블록보다 높게 설치되어 상기 이송블록에 의해 이송되는 상기 자동차 내장트림을 가공하기 위해 상기 드릴이 상부로 이동시 상기 자동차 내장트림을 가압하는 홀딩플레이트; 및
    상기 홀딩플레이트의 상부에 설치되어 상기 홀딩플레이트를 상하로 구동시키는 홀딩플레이트 이송수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장트림 부품조립장치.
  7. 제 2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 반전이송수단은
    상기 한쌍의 이동레일이 제공하는 공간의 타단에 회전가능하게 설치되어 상기 이동블록에 의해 이송되는 상기 자동차 내장트림을 취출할 수 있도록 회전하는 회전프레임;
    상기 회전프레임의 상부면에 설치되어 상기 이동블록에 안착된 상기 자동차 내장트림의 취출시 상기 자동차 내장트림을 상기 회전프레임의 상부면에 고정시키는 클램프;
    상기 회전프레임의 타측에 설치되어 상기 회전프레임을 회전시키는 회전수단; 및
    상기 클램프와 상기 회전프레임 사이에 설치되어 상기 클램프를 상하로 구동시키는 클램프 구동수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장트림 부품조립장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 벤딩수단은
    상기 회전프레임 하부에 설치되어 X축 방향으로 이송되는 제1벤딩플레이트를 갖는 X축구동장치;
    상기 제1벤딩플레이트 상에 설치되어 Z축 방향으로 이송되는 제2벤딩플레이트를 갖는 Z축구동장치; 및
    상기 제2벤딩플레이트 상에 설치되어 Y축 방향으로 이송되어 상기 자동차 내장트림에 형성된 관통공에 결합된 부품의 결합클립을 가압하는 벤딩툴을 갖는 Y축구동장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장트림 부품조립장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 벤딩수단은
    상기 회전프레임에 설치되어 상기 벤딩툴의 X축 방향으로의 이송에 연동되어 X축 방향으로 이송되는 제1가압플레이트를 갖는 X축 이송장치;
    상기 제1가압플레이트 상에 설치되어 상기 벤딩툴의 Y축 방향으로의 이송에 연동되어 Y축 방향으로 이송되는 제2가압플레이트를 갖는 Y축 이송장치; 및
    상기 제2가압플레이트상에 설치되어 상기 벤딩툴의 Z축 방향으로의 이송에 연동되어 Z축 방향으로 이송되어, 상기 회전프레임에 고정되는 상기 자동차 내장트림의 관통공에 결합된 부품을 가압하는 가압지그를 갖는 Z축 이송장치를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장트림 부품조립장치.
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