KR20100036152A

KR20100036152A - 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치

Info

Publication number: KR20100036152A
Application number: KR1020080116354A
Authority: KR
Inventors: 오무열
Original assignee: (주)일지테크
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2010-04-07
Also published as: KR100991412B1

Abstract

본 발명은 자동차 차체 부품을 고정하여 용접할 수 있도록 하는 고정수단을 상·하 2단으로 분리 구성하여 용접 로보트에 의해 용접 가공될 수 있도록 형성함으로써, 용접 로보트가 불필요하게 쉬지 않으면서 계속적으로 용접작업이 가능하고, 자동차 차체의 용접 부위를 2단으로 구성하여 작업 공간이 적게 할당되어 공간 활용도가 뛰어난 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치에 관한 것이다.

본 발명은 베이스 플레이트 가장자리에 수직프레임이 수직 교차되게 형성하고, 상기 수직프레임 상측에는 수평프레임이 연결되어 형성된 본체; 상기 본체에 형성된 수직프레임의 양측에 고정 결합하되, 상·하 2단으로 분리되게 형성하여 용접 로보트에 의한 용접작업이 이루어지도록 차체 부품을 고정시키는 상·하부 부품 고정수단; 각각의 클램프 실린더의 공급관에 형성되어 제어수단의 제어신호를 인가받아 작동압을 제공하는 공압수단; 상기 상·하부 부품 고정수단에 안착되는 차체 부품의 움직임을 감지하여 제어수단으로 감지신호를 전송하는 감지수단; 상기 감지수단을 통해 상·하부 부품 고정수단에 안착되는 차체 부품의 움직임을 감지하여 각각의 클램프를 개폐시켜 차체 부품이 고정되거나 개방되게 하고, 이송 로보트에 의해 차체 부품의 투입 및 취출이 이루어지게 하고, 각각의 이송 로보트와 용접 로보트에 내장된 제어반과 상호 통신을 통해 전체적인 동작 및 작업을 제어하는 제어수단; 제어반이 내장되어 자체적인 동작 및 작업을 제어하되, 상기 제어수단으로부터 전송된 제어신호를 인가받아 차체 부품을 상기 상·하부 부품 고정수단에 투입 시키고, 상기 상·하부 부품 고정수단의 용접작업이 종료된 차체 부품을 취출시키는 이송 로보트; 제어반이 내장되어 자체적인 동작 및 작업을 제어하되, 상기 제어수단으로부터 전송된 제어신호를 인가받아 상기 상·하부 부품 고정수단에 고정된 차체 부품에 대한 용접작업을 수행하는 용접 로보트;로 이루어지는 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치에 관한 것이다.

2단, 차체, 용접장치, 부품고정수단, 로보트

Description

2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치{Welding device for car body with two-stage }

본 발명은 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 차체 부품을 고정하여 용접할 수 있도록 하는 고정수단을 상·하 2단으로 분리 구성하여 용접 로보트에 의해 용접 가공될 수 있도록 형성함으로써, 용접 로보트가 불필요하게 쉬지 않으면서 계속적으로 용접작업이 가능하고, 자동차 차체의 용접 부위를 2단으로 구성하여 작업 공간이 적게 할당되어 공간 활용도가 뛰어난 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업용 로보트는 각종 제품을 생산하는 생산현장에서 부품의 가공이나 조립 및 완성품 등을 핸들링하는 생산라인에 설치되어 무인화에 의한 제품의 로딩 및 언로딩이나 이재 및 적재 등을 필요로 하는 공정, 예를 들면 사출물의 취출공정이나 용접공정 등에 주로 응용되고 있으며, 또한 반도체 소자나 전자회로용 칩부품 등과 같은 소형의 부품을 픽업하기 위하여 로보트 팔에 진공흡착장치를 부착하여 사용하고 있다.

특히 자동차의 차체 등과 같은 부품을 용접하여 가공, 조립하기 위한 자동차 차체의 가공 조립설비의 경우를 살펴보면, 도1에 도시된 바와 같이 종래의 자동차 차체를 용접하는 가공 공정은 A01 공정부터 A11 공정까지 이루어져 로보트를 이용하여 자동차용 차체 부품을 각 공정별로 부분 용접하고, 각 공정별로 부분 용접된 자동차 차체는 로보트를 이용하여 다음 공정으로 이송하는 과정을 반복하면서 자동차용 차체를 원하는 형태로 용접하여 가공할 수 있도록 한다.

즉, 작업자 1이 용접 가공할 차체 부품을 A01 지그A에 적재하면, 상기 지그A는 로보트 1,2(R1,2) 사이로 회전하게 되고, 상기 로보트 1,2(R1,2)는 A01 공정인용접작업을 수행하고, 상기 A01 공정이 완료되면, 로보트 2(R2)는 A01 공정을 통해 용접 가공된 제품(이하 'A01 제품'이라 한다)을 아이들 지그(IDLE JIG) A에 안착시키고, 이 때 작업자 1은 다음 용접 가공할 차체 부품을 A01 지그B에 적재하고, 상기 지그B는 로보트 1,2(R1,2) 사이로 회전하게 되어 A01 용접공정을 반복적으로 수행하게 된다.

작업자 2가 용접 가공할 차체 부품을 A02 지그 A에 적재하면, 상기 지그A는 로보트 3(R3)으로 회전하게 되고, 상기 로보트 3(R3)은 아이들 지그(IDLE JIG) A에 안착된 A01 제품을 A02 지그 A로 적재하여 상기 로보트 3(F3)에 의해 A02 공정인 2개의 차체 부품간의 결합 용접작업이 이루어지고, 이 때 작업자 2는 다음 용접 가공할 차체 부품을 A02 지그 B에 적재하게 되고, 상기 지그B는 로보트 3(R3)으로 회전하게 되어 A02 용접공정을 반복적으로 수행하게 된다.

상기 A02 용접공정이 완료되면, 로보트 3(R3)은 A02 공정을 통해 용접 가공된 제품(이하 'A02 제품'이라 한다)을 이송시켜 아이들 지그(IDLE JIG) B에 안착시 키고, 로보트 4(R4)는 아이들 지그(IDLE JIG) B에 안착된 A02 제품을 이송시켜 스폿용접기 A에 의해 A03 공정인 용접작업을 수행하고, 상기 A03 공정을 통해 용접 가공된 제품(이하 'A03 제품'이라 한다)을 이송시켜 아이들 지그(IDLE JIG) C에 안착시킨다.

로보트 5(R5)는 아이들 지그(IDLE JIG) C에 안착된 A03 제품을 이송시켜 스폿용접기 B에 의해 A04 공정인 용접작업을 수행하고, 상기 A04 공정을 통해 용접 가공된 제품(이하 'A04 제품'이라 한다)을 이송시켜 아이들 지그(IDLE JIG) D에 안착시키고, 로보트 6(R6)은 아이들 지그(IDLE JIG) D에 안착된 A04 제품을 이송시켜 스폿용접기 C에 의해 A05 공정인 용접작업을 수행하고, 상기 A05 공정을 통해 용접 가공된 제품(이하 'A05 제품'이라 한다)을 이송시켜 아이들 지그(IDLE JIG) E에 안착시킨다.

로보트 7(R7)은 아이들 지그(IDLE JIG) E에 안착된 A05 제품을 이송시켜 스폿용접기 D에 의해 A06 공정인 용접작업을 수행하고, 상기 A06 공정을 통해 용접 가공된 제품(이하 'A06 제품'이라 한다)을 이송시켜 아이들 지그(IDLE JIG) F에 안착시키고, 로보트 8(R8)은 아이들 지그(IDLE JIG) F에 안착된 A06 제품을 이송시켜 소폿용접기 E에 의해 A07 공정인 용접작업을 수행하고, 상기 A07 공정을 통해 용접 가공된 제품(이하 'A07 제품'이라 한다)을 이송시켜 아이들 지그(IDLE JIG) G에 안착시킨다.

로보트 9(R9)는 아이들 지그(IDLE JIG) G에 안착된 A07 제품을 이송시켜 스폿용접기 F에 의해 A08 공정인 용접작업을 수행하고, 상기 A08 공정을 통해 용접 가공된 제품(이하 'A08 제품'이라 한다)을 이송시켜 아이들 지그(IDLE JIG) H에 안착시키고, 로보트 10(R10)은 아이들 지그(IDLE JIG) H에 안착된 A08 제품을 이송시켜 스터드 용접기(STUD WELDER)에 의해 A09 공정인 스터드 볼트 용접작업을 수행하고, 상기 A09 공정을 통해 스터드 용접 가공된 제품(이하 'A09 제품'이라 한다)을 이송시켜 A10 지그에 안착시킨다.

상기 A10 지그에 A09 제품이 안착되면, 로보트 11,12(R11,12)는 A10 공정인 스터드 볼트 용접작업을 수행하고, 로보트 13(R13)은 A10 공정을 통해 스터드 볼트 용접 가공된 제품(이하 'A10 제품'이라 한다)을 이송시켜 A11 지그에 안착시키고, 상기 A11 지그에 A10 제품이 안착되면, 로보트 14(R14)는 A11 공정인 CO₂ 용접작업을 수행하고, 로보트 13(R13)은 상기 A11 공정을 통해 CO₂ 용접 가공된 제품(이하 'A11 제품'이라 한다)을 이송시켜 F/PROOF 시스템에 안착시킨다.

상기 F/PROOF 시스템에 A11 제품이 안착되면, 상기 A11 제품이 기설정된 형태로 용접 가공되었는 지를 체크한 후, 이상이 있는 경우 로보트 13(R13)이 A11 제품을 이송시켜 파레트에 적재하고, 이상이 있는 경우 상기 F/PROOF 시스템이 슬라이드 이송되면서 하드웨어 누락 경보음을 출력하여 상기 A11 제품을 취출할 수 있도록 한다.

상기의 종래 자동차 차체를 용접하는 가공 공정은 A01 공정부터 A11 공정까지 이루어져 로보트를 이용하여 자동차용 차체 부품을 각 공정별로 이송시키면서 용접 가공하는데, 각 공정마다 로보트에 의해 용접 가공할 제품을 이송하면서 용접 작업을 수행하기 때문에 상기 로보트에 의해 부품이 이송되는 시간이 많이 소요되고, 각 공정마다 부품의 용접시간이 상이함으로 인해 로보트가 불필요하게 쉬게 되는 경우가 발생하게 되어 전체적으로 작업시간이 길어지게 되고, 이로 인해 작업능률이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 용접 가공된 자동차 부품이 다음 공정으로 이송되기 위해서는 중간 부위에 로보트와 아이들 지그(IDLE JIG)를 설치하게 되는데, 이로 인해 작업 공간이 많이 할당되어 공간 활용도가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 종래 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 자동차 차체 용접 라인상에 부품 고정수단이 상·하 2단으로 분리 형성된 차체 용접장치를 구비하여 용접 가공할 차체 부품이 용접 로보트에 의한 용접 작업이 수행할 수 있도록 구성함으로써, 작업공간이 적게 할당되어 공간 활용도가 우수하고, 용접 로보트는 불필요하게 쉬지 않고 계속적으로 용접작업이 가능하여 용접효율이 향상되도록 하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 베이스 플레이트 가장자리에 수직프레임이 수직 교차되게 형성하고, 상기 수직프레임 상측에는 수평프레임이 연결되어 형성된 본체; 상기 본체에 형성된 수직프레임의 양측에 고정 결합하되, 상·하 2단으로 분리되게 형성하여 용접 로보트에 의한 용접작업이 이루어지도록 차체 부품을 고정시키는 상·하부 부품 고정수단; 각각의 클램프 실린더의 공급관에 형성되어 제어수단의 제어신호를 인가받아 작동압을 제공하는 공압수단; 상기 상·하부 부품 고정수단에 안착되는 차체 부품의 움직임을 감지하여 제어수단으로 감지신호를 전송하는 감지수단; 상기 감지수단을 통해 상·하부 부품 고정수단에 안착되는 차체 부품의 움직임을 감지하여 각각의 클램프를 개폐시켜 차체 부품이 고정되거나 개방되게 하고, 이송 로보트에 의해 차체 부품의 투입 및 취출이 이루어지게 하고, 각각의 이송 로보트와 용접 로보트에 내장된 제어반과 상호 통신을 통해 전체적인 동작 및 작업을 제어하는 제어수단; 제어반이 내장되어 자체적인 동작 및 작업을 제어하되, 상기 제어수단으로부터 전송된 제어신호를 인가받아 차체 부품을 상기 상·하부 부품 고정수단에 투입시키고, 상기 상·하부 부품 고정수단의 용접작업이 종료된 차체 부품을 취출시키는 이송 로보트; 제어반이 내장되어 자체적인 동작 및 작업을 제어하되, 상기 제어수단으로부터 전송된 제어신호를 인가받아 상기 상·하부 부품 고정수단에 고정된 차체 부품에 대한 용접작업을 수행하는 용접 로보트;로 이루어지는 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치를 구현하고자 한 것이다.

상기 상·하부 부품 고정수단은 수직프레임에 고정되어 클램프가 결합되게 형성한 브라켓; 클램프 실린더에 작동에 의해 개폐 가능하게 형성된 클램프; 공압수단에 의해 제공되는 작동압에 의해 클램프를 개폐 작동시키는 클램프 실린더;의 구성으로 이루어진다.

상기 상·하부 부품 고정수단은 수직프레임에 고정되어 클램프가 결합되게 형성한 브라켓; 상기 브라켓에 결합되어 회전 작동되는 회전모터; 상기 회전모터에 결합되어 차체 부품이 상이한 형상 또는 크기를 수용하도록 대칭되게 형성된 클램프; 공압수단에 의해 제공되는 작동압에 의해 각각의 클램프를 개폐 작동시키는 클램프 실린더;의 구성으로 이루어진다.

본 발명은 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치를 이용하여 차체 부품의 용접작업을 수행함에 있어 용접 로보트에 의해 상·하로 계속 반복적인 용접작업이 수행될 수 있도록 함으로써, 용접 효율성을 극대화하는 효과가 있으며, 또한 2단으 로 이루어진 용접장치로 인해 작업공간이 절약되어 공간 활용도가 향상되게 하는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 적용되는 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치(1)에 대하여 상세히 설명한다.

도1은 종래의 자동차 차체 용접라인의 개략적인 평면도이고, 도2는 본 발명에 적용되는 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치(1)가 구비된 자동차 차체 용접라인의 개략적인 평면도이고, 도3은 본 발명에 적용되는 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치(1)의 정면도이고, 도4는 본 발명에 적용되는 부품 고정수단(20)의 다른 실시예를 도시한 정면도이다.

도시된 바와 같이 수직프레임(12)과 수평프레임(13)이 고정 결합되어 본체(10)를 형성하고, 상기 수직프레임(12)의 양측에 부품 고정수단을 형성하되, 상·하부 2단으로 형성하여 이송 로보트A(60)에 의해 투입된 차체 부품(2)은 상·하로 형성된 각각의 부품 고정수단(20,20')에 의해 고정된 상태에서 용접 로보트(70)가 용접작업을 수행할 수 있도록 구성하며, 제어수단(50)은 감지수단(40)에 의해 감지된 신호를 통해 상·하부 부품 고정수단(20,20')의 클램프(22,22')를 개폐시켜 차체 부품(2)이 고정되거나 개방되게 하고, 용접 로보트(70)에 제어신호를 인가하여 기설정된 프로그램에 따라 용접 작업이 수행될 수 있도록 제어한다.

상기 본체(10)는 베이스 플레이트(11) 가장자리에 수직프레임(12)이 수직 교차되게 형성하고, 상기 수직프레임(12)의 상측에는 격자 형태로 이루어진 수평프레 임(13)으로 연결되어 전체적인 형상이 구성될 수 있도록 하고, 상기 수직프레임(12)의 양측에 부품 고정수단을 형성하여 이송 로보트A(60)에 의해 투입되는 차체 부품(2)을 고정시키도록 하되, 상·하 2단으로 분리되게 형성하여 용접 로보트(70)에 의한 용접 작업이 이루어지도록 한다.

상기 상·하부 부품 고정수단(20,20')은 브라켓(21,21'), 클램프(22,22'), 클램프 실린더(23,23')로 이루어져 용접 로보트(70)에 의한 용접 작업이 이루어질 수 있도록 이송 로보트A(60)에 의해 투입된 차체 부품(2)을 고정시키는 수단으로, 상기 브라켓(21,21')은 수직프레임(12)에 일체로 고정되어 클램프(22,22')가 고정 결합되게 형성하고, 상기 클램프(22,22')는 클램프 실린더(23,23')에 의해 개폐 가능하게 형성되고, 상기 클램프 실린더(23,23')는 로드의 선단에 형성된 클램프(22,22')가 공압수단(30)에 의해 제공되는 작동압에 의해 클램프(22,22')가 개방되거나 차단될 수 있도록 하는데, 상기 클램프(22,22')는 최초 개방된 상태로 있다가 차체 부품(2)이 안착되는 경우 클램프 실린더(23,23')의 작동에 의해 클램프(22,22')가 차단되면서 차체 부품(2)이 고정되어 용접 로보트(70)에 의한 용접작업을 할 수 있게 구성한다.

또한, 상기 부품 고정수단(20)의 다른 실시예로는 차체 부품(2)의 특성상 크기나 모양이 상이한 형상을 수용하기 위해 수직프레임(12)에 고정 설치되는 브라켓(21)에 회전 작동하는 회전모터(24)를 결합하고, 상기 회전모터(24)에 차체 부품(2)의 상이한 형상 또는 크기를 수용할 수 있도록 2개의 클램프(22)가 대칭되게 결합되고, 상기 회전모터(24)의 회전 작동에 의해 차체 부품(2)에 따라 상황에 맞 는 클램프(22)를 선택한 후, 클램프 실린더(23)의 개폐작동에 의해 차체 부품(2)을 고정시켜 용접작업을 수행할 수 있도록 한다.

상기 공압수단(30)은 제어수단(50)의 제어신호를 인가받아 각각의 클램프 실린더(23,23')의 작동압을 조절하는 솔레노이드밸브로 이루어져 각 클램프 실린더(23,23')의 공급관상에 연결되어 작동압에 의해 상·하부 부품 고정수단(20,20')의 클램프(22,22')가 제어수단(50)에 따른 제어신호에 의해 작동될 수 있도록 한다.

상기 감지수단(40)은 아이들 지그(IDLE JIG)의 접근을 감지하여 이송 로보트A(60)가 차체 부품(2)을 상·하부 부품 고정수단(20,20')에 안착시키도록 제어수단(50)으로 감지신호를 전송하고, 상기 상·하부 부품 고정수단(20,20')에 차체 부품(2)이 안착되거나 용접작업이 종료한 경우 클램프(22,22')가 개폐 작동되도록 제어수단(50)으로 감지신호를 전송하는 것으로, 감지센서 또는 리미트 스위치 등을 사용하도록 한다.

상기 제어수단(50)은 감지수단(40)을 통해 차체 부품(2)이 상·하부 부품 고정수단(20,20')에 안착되는 지의 여부를 감지하게 될 때, 공압수단(30)을 통해 각 클램프 실린더(23,23')를 작동시켜 클램프(22,22')의 개폐로 인해 차체 부품(2)이 고정되거나 개방되게 제어하고, 아이들 지그(IDLE JIG)를 통해 차체 부품(2)이 제공되면, 이송 로보트A(60)에 제어신호를 인가하여 차체 부품(2)이 상·하부 부품 고정수단(20,20')으로 투입되게 제어하고, 용접작업이 완료되면, 이송 로보트B(61)에 의해 용접 가공된 차체 부품(2)의 취출이 이루어지게 제어하며, 이송 로보트 AB(60,61)와 용접 로보트(70)에 내장된 제어반과 상호 통신을 통해 전체적인 동작 및 작업을 제어할 수 있도록 해당 구성수단을 제어한다.

상기 이송 로보트A,B(60,61)는 자체적으로 제어반을 내장하여 동작 및 작업을 제어할 수 있도록 하되, 상기 이송 로보트A(60)는 제어수단(50)으로부터 전송된 제어신호를 인가받아 전 단계에서 이송된 아이들 지그(IDLE JIG)의 안착된 차체 부품을 이송하여 상·하부 부품 고정수단(20,20')으로 투입시키도록 하는 역할을 하고, 상기 이송 로보트B(61)는 용접작업이 완료된 차체 부품을 상·하부 부품 고정수단(20,20')으로부터 취출시키도록 하는 역할을 한다.

상기 용접 로보트(70)는 자체적으로 제어반을 내장하여 기 설정된 프로그램에 따라 차체 부품(2)에 대한 용접작업을 수행하도록 각각 대칭되게 형성하되, 상기 제어수단(50)으로부터 전송된 제어신호를 인가받아 각각의 부품 고정수단(20,20')에 차체 부품(2)이 안착되어 고정될 때, 용접작업을 수행할 수 있도록 한다.

이상과 같이 본 발명의 일실시예에 의해 구성된 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치(1)의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 본 발명에 의한 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치(1)를 이용한 전체적인 자동차 차체 용접공정을 살펴보면, 작업자 1이 용접 가공할 차체 부품을 A01 지그A에 적재하면, 상기 지그A는 로보트 1,2(R1,2) 사이로 회전하게 되고, 상기 로보트 1,2(R1,2)는 A01 공정인 용접작업을 수행하고, 상기 A01 공정이 완료되면, 로보트 2(R2)는 A01 공정을 통해 용접 가공된 제품(이하 'A01 제품'이라 한다) 을 아이들 지그(IDLE JIG) A에 안착시키고, 이 때 작업자1은 다음 용접 가공할 차체 부품을 A01 지그 B에 적재하게 되고, 상기 지그B는 로보트 1,2(R1,2) 사이로 회전하게 되어 A01 용접공정을 반복적으로 수행하게 된다.

작업자2가 용접 가공할 차체 부품을 A02 지그A에 적재하면, 상기 지그A는 로보트 3(R3)으로 회전하게 되고, 상기 로보트 3(R3)은 아이들 지그(IDLE JIG) A에 안착된 A01 제품을 A02 지그A로 적재하여 상기 로보트 3(R3)에 의해 A02 공정인 2개의 차체 부품간의 결합 용접작업이 이루어지고, 이 때 작업자2는 다음 용접 가공할 차체 부품을 A02 지그B에 적재하게 되고, 상기 지그B는 로보트 3(R3)으로 회전하게 되어 A02 용접공정을 반복적으로 수행하게 된다.

상기 A02 공정이 완료되면, 로보트 3(R3)은 A02 공정을 통해 용접 가공된 제품(이하 'A02 제품'이라 한다)을 이송시켜 아이들 지그(IDLE JIG) B에 안착시키면, 상기 아이들 지그(IDLE JIG) B는 P 위치에서 P' 위치로 슬라이드 이송되고, 이송 로보트A에 해당하는 로보트 4(R4)는 아이들 지그(IDLE JIG) B에 안착된 A02 제품을 이송시켜 본 발명에 의한 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치로 투입한다.

본 발명에 의한 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치로 A02 제품이 투입되는 경우 상·하로 분리 구성된 부품 고정수단에 A02 제품이 안착되어 고정되면, 용접 로보트에 해당하는 로보트 5,6(R5,6)에 의해 A03 공정인 용접작업을 수행하고, 상기 A03 공정을 통해 용접 가공된 차체 부품(이하 'A03 제품'이라 한다)은 이송 로보트B에 해당하는 로보트 7(R7)에 의해 취출되는데, 본 발명에 의한 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치의 상세한 작동관계는 아래에서 상세하게 후술하기로 한 다.

상기 이송 로보트B에 해당하는 로보트 7(R7)은 상·하부 부품 고정수단에 안착된 A03 제품을 이송시켜 스터드 용접기(STUD WELDER)에 의해 A04 공정인 스터드 볼트 용접작업을 수행하고, 상기 A04 공정을 통해 스터드 용접 가공된 차체 부품(이하 'A04 제품'이라 한다)을 이송시켜 A05 지그에 안착시킨다.

상기 A05 지그에 A05 제품이 안착되면, 로보트 8,9(R8,9)는 A05 공정인 스터드 볼트 용접작업을 수행하고, 로보트 11(R11)은 A05 공정을 통해 스터드 볼트 용접 가공된 차체 부품(이하 'A05 제품'이라 한다)을 이송시켜 A06 지그에 안착시키고, 상기 A06 지그에 A05 제품이 안착되면, 로보트 10(R10)은 A06 공정인 CO₂ 용접작업을 수행하고, 상기 로보트 11(R11)은 상기 A06 공정을 통해 CO₂ 용접 가공된 차체 부품(이하 'A06 제품'이라 한다)을 이송시켜 F/PROOF 시스템에 안착시킨다.

상기 F/PROOF 시스템에 A06 제품이 안착되면, 상기 A06 제품이 기설정된 형태로 용접 가공되었는 지를 체크한 후, 이상이 없으면, 로보트 11(R11)이 A06 제품을 이송시켜 파레트에 적재하고, 이상이 있는 경우 상기 F/PROOF 시스템이 슬라이드 이송되면서 하드웨어 누락 경보음을 출력하여 상기 A06 제품을 취출할 수 있도록 한다.

상기와 같이 자동차 차체 용접라인에 본 발명에 의한 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치(1)를 사용하는 경우 종래의 자동차 차체 용접라인에 비해 설치 공간이 적어 공간 활용도가 우수하고, 로보트에 의한 차체 부품의 이송하는 시간을 줄 일 수 있어 작업시간이 적게 소요된다는 것을 알 수 있는데, 아래에서는 이송 로보트A에 해당하는 로보트4(R4)에 의해 아이들 지그(IDLE JIG) B에 안착된 차체 부품이 본 발명에 의한 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치(1)로 투입되어 용접되는 과정을 중심으로 작동관계를 설명하기로 한다.

이 때, 상·하부 부품 고정수단(20,20')의 클램프(22,22')는 개방된 상태를 유지하면서 대기하고 있는데, 이송 로보트A(60)에 의해 아이들 지그(IDLE JIG) B에 안착된 차체 부품이 상부 부품 고정수단(20)에 안착되면, 감지수단(40)이 상기 상부 부품 고정수단(20)에 차체 부품이 안착된 것을 감지하여 제어수단(50)으로 감지신호를 전송하고, 상기 제어수단(50)은 공압수단(30)에 제어신호를 인가하여 상부 부품 고정수단(20)의 클램프 실린더(23)에 연결된 클램프(22)가 개방된 상태에서 차단되도록 제어하여 차체 부품(2)을 고정시키도록 하고, 상기 상부 부품 고정수단(20)에 차체 부품(2)이 고정되면, 상기 제어수단(50)은 용접 로보트(70)에 내장된 제어반으로 제어신호를 인가하여 기설정된 프로그램에 따라 상부 부품 고정수단(20)에 고정된 차체 부품(2)에 대한 용접작업이 수행되도록 한다.

상기 상부 부품 고정수단(2)에 고정된 차체 부품(2)의 용접작업이 완료되면, 제어수단(50)은 공압수단(30)에 제어신호를 인가하여 클램프 실린더(23)에 연결된 클램프(22)가 차단된 상태에서 개방되도록 제어하여 차체 부품(2)이 이탈 가능하게 하고, 상기 제어수단(50)은 이송 로보트B(61)에 내장된 제어반으로 제어신호를 인가하여 상부 부품 고정수단(20)으로부터 차체 부품(2)을 취출하여 다음 공정으로 이송시키도록 하고, 상기 상부 부품 고정수단(20)에는 제어수단(50)의 제어신호에 따라 이송 로보트A(60)가 아이들 지그(IDLE JIG) B에 안착된 차체 부품(2)을 이송하여 투입시키도록 한다.

상기와 같이 상부 부품 고정수단(20)에 고정된 차체 부품(2)에 대한 용접작업이 완료되면, 상기 제어수단(50)은 용접 로보트(70)에 내장된 제어반으로 제어신호를 인가하여 하부 부품 고정수단(20')에 고정된 차체 부품(2)에 대한 용접작업이 수행될 수 있도록 하는데, 이 후 진행되는 공정은 상기 상부 부품 고정수단(20)에서 이루어지는 공정과 동일하여 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

이상과 같이 상·하 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치(1)에서 용접 로보트(70)는 쉬지 않고 계속 반복적인 용접작업이 이루어질 수 있도록 하여 용접 효율성을 극대화한 것으로, 이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시례 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

도1은 종래의 자동차 차체 용접라인의 개략적인 평면도

도2는 본 발명에 적용되는 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치가 구비된 자동차 차체 용접라인의 개략적인 평면도

도3은 본 발명에 적용되는 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치의 정면도

도4는 본 발명에 적용되는 부품 고정수단의 다른 실시예를 도시한 정면도

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

1. 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치

2. 차체 부품 10. 본체

11. 베이스 플레이트 12. 수직프레임

13. 수평프레임 20,20'. 상·하부 부품 고정수단

21,21'. 브라켓 22,22'. 클램프

23,23'. 클램프 실린더 24. 회전모터

30. 공압수단 40. 감지수단

50. 제어수단 60. 이송 로보트A

61. 이송 로보트B 70. 용접 로보트

Claims

베이스 플레이트 가장자리에 수직프레임이 수직 교차되게 형성하고, 상기 수직프레임 상측에는 수평프레임이 연결되어 형성된 본체;

상기 본체에 형성된 수직프레임의 양측에 고정 결합하되, 상·하 2단으로 분리되게 형성하여 용접 로보트에 의한 용접작업이 이루어지도록 차체 부품을 고정시키는 상·하부 부품 고정수단;

각각의 클램프 실린더의 공급관에 형성되어 제어수단의 제어신호를 인가받아 작동압을 제공하는 공압수단;

상기 상·하부 부품 고정수단에 안착되는 차체 부품의 움직임을 감지하여 제어수단으로 감지신호를 전송하는 감지수단;

상기 감지수단을 통해 상·하부 부품 고정수단에 안착되는 차체 부품의 움직임을 감지하여 각각의 클램프를 개폐시켜 차체 부품이 고정되거나 개방되게 하고, 이송 로보트에 의해 차체 부품의 투입 및 취출이 이루어지게 하고, 각각의 이송 로보트와 용접 로보트에 내장된 제어반과 상호 통신을 통해 전체적인 동작 및 작업을 제어하는 제어수단;

제어반이 내장되어 자체적인 동작 및 작업을 제어하되, 상기 제어수단으로부터 전송된 제어신호를 인가받아 차체 부품을 상기 상·하부 부품 고정수단에 투입시키고, 상기 상·하부 부품 고정수단의 용접작업이 종료된 차체 부품을 취출시키는 이송 로보트;

제어반이 내장되어 자체적인 동작 및 작업을 제어하되, 상기 제어수단으로부터 전송된 제어신호를 인가받아 상기 상·하부 부품 고정수단에 고정된 차체 부품에 대한 용접작업을 수행하는 용접 로보트;로 이루어짐을 특징으로 하는 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치.
제1항에 있어서,

상기 상·하부 부품 고정수단은 수직프레임에 고정되어 클램프가 결합되게 형성한 브라켓;

클램프 실린더에 작동에 의해 개폐 가능하게 형성된 클램프;

공압수단에 의해 제공되는 작동압에 의해 클램프를 개폐 작동시키는 클램프 실린더;로 이루어짐을 특징으로 하는 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장치.
제1항에 있어서,

상기 상·하부 부품 고정수단은 수직프레임에 고정되어 클램프가 결합되게 형성한 브라켓;

상기 브라켓에 결합되어 회전 작동되는 회전모터;

상기 회전모터에 결합되어 차체 부품이 상이한 형상 또는 크기를 수용하도록 대칭되게 형성된 클램프;

공압수단에 의해 제공되는 작동압에 의해 각각의 클램프를 개폐 작동시키는 클램프 실린더;로 이루어짐을 특징으로 하는 2단으로 형성된 자동차 차체 용접장 치.