KR20130039953A

KR20130039953A - 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템

Info

Publication number: KR20130039953A
Application number: KR1020110104652A
Authority: KR
Inventors: 김기순
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2013-04-23
Also published as: CN103042121B; JP2013086181A; US20130091699A1; US9003646B2; KR101272938B1; JP5955063B2; DE102012210537A1; CN103042121A

Abstract

차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템이 개시된다.
개시된 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템은 ⅰ)아웃터 패널과 인너 패널을 셋팅한 파트를 로딩하는 메리지 지그와, ⅱ)제1 핸들링 로봇의 아암 선단에 착탈 가능하게 설치되며, 메리지 지그에 로딩된 파트를 다수 개의 클램핑수단으로 규제하는 규제 패드와, ⅲ)작업실의 바닥면에 설치되는 십자 형태의 운반 레일과, ⅳ)차종별로 사양이 다른 파트에 대응하여 운반 레일의 사방에 각각 배치되고, 운반 레일의 중앙 교차 지점을 기준으로 그 운반 레일에 왕복 이동 가능하게 장착되며, 규제 패드에 규제된 파트가 안착되는 복수 개의 헤밍 다이와, ⅴ)각각의 헤딩 다이에 대응하여 배치되고, 파트의 가장자리단을 헤밍 가공하는 헤밍 롤러유닛이 다관절의 아암에 장착되는 복수 개의 헤밍 로봇과, ⅵ)헤밍 로봇의 헤밍 롤러유닛에 의해 헤밍 가공이 완료된 파트의 로딩이 제2 핸들링 로봇에 의해 이루어지는 로딩 지그를 포함할 수 있다.

Description

차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템 {PANEL ROLLER HEMMING SYSTEM FOR VEHICLE}

본 발명의 실시예는 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 테일 게이트 및 후드와 같은 파트를 롤러 헤밍 가공하기 위한 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 차체는 자동차 제조공정의 첫 단계로서 여러 종류의 프레스 장비를 통해 제품 패널을 생산한 후, 차체 공장으로 옮겨와서 제품 패널의 각 부분을 조립하는 과정을 거쳐 화이트 보디(B.I.W) 형태의 차체를 이루게 된다.

이와 같이 차체의 패널을 성형하기 위해서는 여러 종류의 프레스 장비를 통하여 일정한 형태로 가압 성형하는 공정 후, 트리밍(Trimming), 피어싱(Piercing), 플랜징(Flanging), 헤밍(Hemming) 등의 프레스 공정에서 절단, 홀 가공, 절곡, 휨 등의 가공작업을 거치게 된다.

그리고 차량의 도어, 후드, 트렁크 리드, 휠 아치, 휀더 등의 단부는 헤밍 공정에 의해 처리되며, 헤밍에 의한 접합강도 부족을 보완하기 위하여 국부적인 부분에 용접면을 확보하고 페이스 용접작업으로 접합강도를 확보한다.

또한, 헤밍 작업시 인너 패널의 가장자리를 내측으로 플랜징 및 클린칭 성형한 후, 클린칭 성형된 틈으로 헤밍 실러를 도포하여 인너 패널을 끼운 상태로 헤밍작업을 수행하며, 이 때의 헤밍 실러는 도장 공정을 거치면서 가열 경화되어 접착 성능을 발휘하게 된다.

현재까지의 헤밍 방식은 프레스 타입의 전용기에 해당 패널의 금형을 장착하고, 금형 내부로 아웃터 패널과 인너 패널을 투입한 후, 프레스 금형을 하강시켜 패널 단부를 접어서 결합하는 방식이 대부분이다.

이러한 헤밍 방식의 경우 패널을 성형하는 것과 유사한 형태의 고가의 금형을 제작해야 하므로 초기 설비투자가 큰 단점이 있고, 프레스 바디의 크기가 상당하기 때문에 공장 내부에서의 레이아웃 구성에 불리한 점이 있다.

또한, 다차종 양산라인의 경우에는 금형을 변경하면서 대응해야 하는데, 금형의 교체에 따른 많은 시간과 노력이 필요하므로 생산성이 떨어진다.

이와 같은 문제들을 해소하기 위하여 최근에는 로봇을 이용한 롤러 헤밍 방식이 주로 적용되고 있으나, 이는 다차종의 혼류 생산에 한계가 있으며, 패널을 이송, 로딩 및 규제하는 등의 설비가 복잡하고, 작업 시간이 과다하게 소요되며, 초기 투자비가 증가하게 되고, 대량 생산에 부적합한 실정이다.

본 발명의 실시예들은 로봇을 이용한 롤러 헤밍 방식으로 다차종 별로 사양이 다른 패널(이하에서는 "파트" 라고 한다)를 단시간에 고속으로 헤밍 가공할 수 있도록 한 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템은, ⅰ)아웃터 패널과 인너 패널을 셋팅한 파트를 로딩하는 메리지 지그와, ⅱ)제1 핸들링 로봇의 아암 선단에 착탈 가능하게 설치되며, 상기 메리지 지그에 로딩된 파트를 다수 개의 클램핑수단으로 규제하는 규제 패드와, ⅲ)작업실의 바닥면에 설치되는 십자 형태의 운반 레일과, ⅳ)차종별로 사양이 다른 파트에 대응하여 상기 운반 레일의 사방에 각각 배치되고, 상기 운반 레일의 중앙 교차 지점을 기준으로 그 운반 레일에 왕복 이동 가능하게 장착되며, 상기 규제 패드에 규제된 파트가 안착되는 복수 개의 헤밍 다이와, ⅴ)상기 각각의 헤딩 다이에 대응하여 배치되고, 상기 파트의 가장자리단을 헤밍 가공하는 헤밍 롤러유닛이 다관절의 아암에 장착되는 복수 개의 헤밍 로봇과, ⅵ)상기 헤밍 로봇의 헤밍 롤러유닛에 의해 헤밍 가공이 완료된 파트의 로딩이 제2 핸들링 로봇에 의해 이루어지는 로딩 지그를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템은, 차종별 파트에 각각 대응하는 상기 규제 패드를 로딩하는 복수 개의 로딩 다이를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템은, 차종별 파트에 각각 대응하는 상기 헤밍 다이를 교환하는 교환유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 있어서, 상기 헤밍 다이는 상기 운반 레일에 이송 가능하게 장착되는 베이스부재와, 상기 베이스부재 상에 설치되는 다이 본체를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 있어서, 상기 파트가 테일 게이트인 경우, 상기 다이 본체에는 상기 규제 패드를 규제하기 위한 한 쌍의 제1 핀 클램퍼가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 있어서, 상기 파트가 후드인 경우, 상기 베이스부재에는 상기 규제 패드를 규제하기 위한 한 쌍의 제2 핀 클램퍼가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 있어서, 상기 베이스부재에는 상기 다이 본체에 로딩된 파트를 일시적으로 규제하여 그 파트를 정위치시키기 위한 다수 개의 보조 클램핑수단이 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 있어서, 상기 베이스부재에는 상기 파트의 코너 부분을 헤밍하는 다수 개의 헤밍 펀치가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 있어서, 상기 파트로서 후드의 가장자리단을 헤밍 가공하는 경우, 상기 파트를 상측에서 가압하는 가압유닛을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 있어서, 상기 가압유닛은 작업실의 바닥에 직립되게 설치되며 상기 운반 레일의 교차 지점으로 연장되는 포스트와, 상기 운반 레일의 교차 지점을 향하여 상기 포스트의 단부에 하향 설치되는 작동 실린더와, 상기 작동 실린더의 작동 로드에 설치되며 상기 파트를 가압하는 가압 패드를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 있어서, 상기 규제 패드 및 헤밍 다이에는 상기 파트를 진공압으로 흡착하는 다수 개의 흡착유닛이 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 있어서, 상기 헤밍 롤러유닛은 상기 파트의 가장자리단을 프리 헤밍하는 선행 롤러와, 상기 선행 롤러에 대응하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며 상기 파트의 가장자리단을 화이널 헤밍하는 후행 롤러를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 헤밍 로봇을 이용한 트윈 롤러 헤밍 방식으로 다차종(4차종 이상) 별로 사양이 다른 파트를 단시간에 고속으로 헤밍 가공할 수 있고, 파트의 아웃터 패널과 인너 패널에 대한 규제력을 확보할 수 있으며, 차종별 파트의 공용화가 가능하고 투자비를 절감할 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 적용되는 규제 패드를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 적용되는 헤밍 다이를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 적용되는 헤밍 펀치를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 적용되는 헤밍 롤러유닛을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 적용되는 헤밍 다이를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 적용되는 규제 패드를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 적용되는 가압유닛을 도시한 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템(100)은 차체 조립 공장에서 테일 게이트와 후드와 같은 패널(이하에서는 편의상 "파트" 라고 한다)을 성형하는 패널 성형 공정에 적용될 수 있다.

예를 들면, 상기 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템(100)은 아웃터 패널과 인너 패널이 셋팅된 파트(1)의 가장자리 단부를 롤러 헤밍 방식으로 접어서 결합하는 롤러 헤밍 공정에 적용될 수 있다.

즉, 상기 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템(100)은 파트(1)의 아웃터 패널과 인너 패널의 가장자리 부분을 따라 이동하는 헤밍 롤러를 통해 아웃터 패널의 플랜지 부분을 인너 패널의 선단으로 접어 파트(1)의 가장자리 부분을 헤밍 가공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템(100)은 로봇을 이용한 롤러 헤밍 방식으로 다차종 별로 사양이 다른 파트를 단시간에 고속으로 헤밍 가공할 수 있으며, 차종별 파트의 공용화가 가능하고 투자비를 절감할 수 있는 구조로 이루어진다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템(100)은 기본적으로, 메리지 지그(10)와, 규제 패드(20)와, 로딩 다이(30)와, 운반 레일(40)과, 헤밍 다이(50)와, 헤밍 로봇(60)과, 로딩 지그(80)와, 헤밍 다이 교환유닛(90)을 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에서, 상기 메리지 지그(10)는 작업실의 바닥에 설치되며, 아웃터 패널과 인너 패널을 셋팅한 파트(1)를 로딩하는 기능을 하게 된다.

이하에서는 상기 파트(1)로서 패널에 일정 크기의 개구를 지닌 테일 게이트를 예로 하여 설명하기로 한다.

상기 메리지 지그(10)는 차종에 따른 다양한 사양의 파트(1)를 정위치시키는 어태치먼트 장치로서 이루어진다.

이러한 메리지 지그(10)는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 메리지 지그로서 이루어지므로 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 규제 패드(20)는 메리지 지그(10)에 로딩된 파트(1)를 규제한 상태로 제1 핸들링 로봇(R1)을 통해 뒤에서 더욱 설명될 헤밍 다이(50)로 이송시키기 위한 것이다.

상기 규제 패드(20)는 차종별로 사양이 다른 파트(1)에 따라 그 파트(1)의 전면을 규제할 수 있는 구조로 이루어진다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 적용되는 규제 패드를 도시한 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 상기 규제 패드(20)는 제1 핸들링 로봇(R1)의 아암 선단에 툴 체인저(21)를 통하여 착탈 가능하게 설치된다.

그리고, 상기 규제 패드(20)에는 메리지 지그(10)에 로딩된 파트(1)를 규제하기 위한 다수 개의 클램핑수단(23)이 구비된다.

즉, 상기 규제 패드(20)는 제1 핸들링 로봇(R1)의 아암 선단에 툴 체인저(21)를 통해 결합된 상태에서, 클램핑수단(23)에 의해 파트(1)를 고정한 상태로 제1 핸들링 로봇(R1)에 의해 헤밍 다이(50)로 이송될 수 있다.

상기 규제 패드(20)는 클램핑수단(23)으로 파트(1)를 고정한 상태로 그 파트(1)가 헤밍 다이(50)에 로딩된 경우, 제1 핸들링 로봇(R1)의 아암 선단으로부터 분리될 수 있다.

여기서, 상기 클램핑수단(23)은 클램핑 실린더(도면에 도시되지 않음)에 의해 작동하며 파트(1)의 가장자리 부분을 클램핑시킬 수 있는 클램퍼(26)를 구비하고 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 로딩 다이(30)는 도 1 및 도 2에서와 같이 차종별 파트(1)에 각각 대응하는 규제 패드(20)를 로딩하기 위한 것이다.

상기 로딩 다이(30)는 규제 패드(20)를 단순히 지지하는 지지 다이로 이루어지며, 복수 개로서 작업실의 바닥에서 메리지 지그(10)에 근접하여 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 운반 레일(40)은 도 1 및 도 2에서와 같이 작업실의 바닥면에 십자 형태로 설치되며, 뒤에서 더욱 설명될 헤딩 다이(50)를 사방에서 중앙의 교차 지점으로 왕복 이동시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

상기 운반 레일(40)은 소정 폭을 가진 레일 베이스(41)가 십자 형태로 교차하는 형태로 이루어지며, 그 레일 베이스(41)에는 헤밍 다이(50)를 이동시키기 위한 레일(도면에 도시되지 않음)이 형성되어 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 헤밍 다이(50)는 도 1 및 도 2에서와 같이 규제 패드(20)에 규제된 파트(1)가 안착될 수 있는 헤밍 지그로서 이루어진다.

여기서, 상기 헤밍 다이(50)는 차종별로 사양이 다른 파트(1)에 대응하여 운반 레일(40)의 사방에 각각 배치되고, 운반 레일(40)의 중앙 교차 지점을 기준으로 그 운반 레일(40)에 왕복 이동 가능하게 장착된다.

이 경우, 상기 헤밍 다이(50)는 운반 레일(40)의 레일(도면에 도시되지 않음)에 결합되고, 통상적인 구동부(도면에 도시되지 않음)에 의해 레일을 따라 운반 레일(40)의 사방에서 중앙의 교차 지점으로 왕복 이동 가능하게 장착될 수 있다.

이러한 구동부는 모터와 가이더 등을 포함하는 공지 기술의 구동유닛으로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 적용되는 헤밍 다이를 도시한 사시도이다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 상기 헤밍 다이(50)는 운반 레일(40)에 이송 가능하게 장착되는 베이스부재(51)와, 베이스부재(51) 상에 설치되는 다이 본체(52)를 포함한다.

상기 베이스부재(51)는 운반 레일(40)의 레일 베이스(41)에 이동 가능하게 설치되며, 베이스부재(51)의 상면에는 다이 본체(52)를 지지하는 지지 블록(53)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 다이 본체(52)는 베이스부재(51)의 지지 블록(53) 상에 설치되며, 상면 가장자리에 파트(1)의 가장자리 부분이 안착될 수 있는 구조로 이루어지며, 상면 중앙에는 공간부가 형성되어 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 다이 본체(52)에는 위에서 언급한 바 있는 규제 패드(20)를 규제하며, 그 규제 패드(20)를 고정시키기 위한 로킹수단인 제1 핀 클램퍼(27)가 설치되어 있다.

상기 제1 핀 클램퍼(27)는 규제 패드(20)를 통해 파트(1)가 헤밍 다이(50)에 로딩되는 경우, 파트(1)를 로킹시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

상기 제1 핀 클램퍼(27)는 클램핑 실린더(28)에 의해 다이 본체(52)에 이동하게 설치되는 규제핀(54)이 구비되는 바, 이 규제핀(54)은 도 3의 (b)에서와 같이 규제 패드(20)에 형성된 규제홀(29)에 끼워지며 그 규제 패드(20)를 클램핑시킨다.

이러한 제1 핀 클램퍼(27)는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 핀 클램핑 장치로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 베이스부재(51)에는 다이 본체(52)에 로딩된 파트(1)를 일시적으로 규제하여 그 파트(1)를 다이 본체(52)에 정위치시키기 위한 다수 개의 보조 클램핑수단(55)이 설치된다.

상기 보조 클램핑수단(55)은 다이 본체(52)의 가장자리 외측에서 베이스부재(51)의 상면에 설치될 수 있다.

상기 보조 클램핑수단(55)은 다이 본체(52)의 외측 방을 따라 제1 장착구(56a)를 통해 설치되는 보조 실린더(56b)가 보조 클램퍼(56c)를 작동시킴으로써 다이 본체(52) 상에 로딩된 파트(1)의 가장자리 부분을 보조 클램퍼(56c)를 통해 일시적으로 규제하게 된다.

그리고, 상기 베이스부재(51)에는 다이 본체(52)에 로딩된 파트(1)의 코너 부분을 헤밍하는 다수 개의 헤밍 펀치(57)가 설치되어 있다.

상기 헤밍 펀치(57)는 도 5에서와 같이 다이 본체(52)의 외측 방을 따라 제2 장착구(58a)를 통해 설치되는 펀치 실린더(58b)가 펀치 블록(58c)을 작동시킴으로써 다이 본체(52)에 로딩된 파트(1)의 코너 부분을 펀치 블록(58c)을 통해 헤밍하게 된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 헤밍 로봇(60)은 도 1 및 도 2에서와 같이 헤밍 다이(50)에 로딩된 파트(1)의 가장자리 부분을 롤러 헤밍 방식으로 헤밍 가공하기 위한 것이다.

상기 헤밍 로봇(60)은 복수 개로서 구비되며, 운반 레일(40)의 중앙 교차 지점을 중심으로 각각의 헤밍 다이(50)에 대응하여 배치된다.

상기 헤밍 로봇(60)은 다관절 아암으로 이루어지며, 아암의 선단에는 파트(1)의 가장자리 부분을 헤밍 가공하기 위한 헤밍 롤러유닛(70)(당 업계에서는 "롤러 헤밍 툴" 이라고도 한다)이 장착된다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템에 적용되는 헤밍 롤러유닛을 도시한 사시도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 상기 헤밍 롤러유닛(70)은 트윈 롤러를 통해 파트(1)의 가장자리 부분을 헤밍 가공하는 바, 파트(1)의 가장자리단을 프리 헤밍하는 선행 롤러(71)와, 파트(1)의 가장자리단을 화이널 헤밍하는 후행 롤러(72)를 포함하고 있다.

상기에서, 선행 롤러(71)는 일정 각도로 경사지게 배치되며, 헤밍 로봇(60)의 가압력에 의해 파트(1)의 가장자리단을 가압하며 회전 가능하게 설치된다.

그리고, 상기 후행 롤러(72)는 선행 롤러(71)에 대응하여 일정 각도로 경사지게 배치되며, 헤밍 실린더(74)에 의해 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 헤밍 실린더(74)의 가압력에 의해 파트(1)의 가장자리단을 가압하며 회전 가능하게 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 로딩 지그(80)는 도 1 및 도 2에서와 같이, 헤밍 로봇(60)의 헤밍 롤러유닛(70)에 의해 헤밍 가공이 완료된 파트(1)를 로딩하기 위한 것이다.

상기 로딩 지그(80)는 차종에 따른 다양한 사양의 파트(1)를 정위치시키는 어태치먼트 장치로서 이루어진다.

이러한 로딩 지그(80)는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 로딩 지그로서 이루어지므로 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 로딩 지그(80)에 대한 파트(1)의 로딩은 제2 핸들링 로봇(R2)에 의해 이루어진다.

즉, 헤밍 다이(50)에서 파트(1)를 규제하는 규제 패드(20)가 제1 핸들링 로봇(R1)에 의해 로딩 다이(30)에 언로딩 되는 과정에, 제2 핸들링 로봇(R2)의 아암 선단에 장착된 언로딩 패드(87)로 파트(1)를 규제한 상태에서 제2 핸들링 로봇(R2)에 의해 파트(1)를 로딩 지그(80)에 로딩시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 헤밍 다이 교환유닛(90)은 도 1에서와 같이 차종별 파트(1)에 각각 대응하는 헤밍 다이(50)를 교환하기 위한 것이다.

즉, 상기 헤밍 다이 교환유닛(90)은 차종별 파트(1)가 4차종을 초과하는 경우, 4차종에 상응하는 헤밍 다이(50)를 또 다른 차종의 파트(1)에 대응하는 헤밍 다이(50)로 교체하기 위한 것이다.

이러한 헤밍 다이 교환유닛(90)은 헤밍 다이(50)를 운반 레일(40) 측으로 회전시키는 턴 테이블(91)과, 헤밍 다이(50)를 클램핑하여 턴 테이블(91)로 이송시키는 제3 핸들링 로봇(R3)을 포함하고 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템(100)의 작동을 앞서 개시한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 본 발명의 실시예에서는 아웃터 패널과 인너 패널을 셋팅한 파트(1) 즉, 차종에 따른 다양한 사양의 롤러 헤밍 대상물로서 테일 게이트가 메리지 지그(10)에 로딩된 상태에 있다.

그리고, 제1 핸들링 로봇(R1)의 아암 선단에는 툴 체인저(21)를 통해 파트(1)의 해당 차종에 대응하는 규제 패드(20)가 장착된 상태에 있다.

즉, 제1 핸들링 로봇(R1)은 로딩 다이(30)에 정위치하고 있는 규제 패드(20)를 툴 체인저(21)를 통해 아암의 선단에 결합시킬 수 있다.

이 상태에서, 제1 핸들링 로봇(R1)은 규제 패드(20)를 메리지 지그(10) 쪽으로 이동시킨다. 그러면, 상기 규제 패드(20)는 클램핑수단(23)으로 파트(1)를 고정시킨다.

이어서, 상기 제1 핸들링 로봇(R1)은 파트(1)를 규제한 규제 패드(20)를 헤밍 다이(50) 측으로 이동시킨다.

이러는 과정에, 본 발명의 실시예에서는 상기 파트(1)에 대응하는 차종의 헤밍 다이(50)를 운반 레일(40)의 한 쪽에서 그 운반 레일(40)의 중앙 교차 지점으로 이동시킨다.

상기와 같이 파트(1)에 대응하는 차종의 헤밍 다이(50)가 운반 레일(40)의 중앙 교차 지점으로 투입되면, 상기 제1 핸들링 로봇(R1)은 규제 패드(20)를 통해 파트(1)를 헤딩 다이(50)의 다이 본체(52)에 로딩시킨다.

상기 과정에서, 다이 본체(52)의 제1 핀 클램퍼(27)는 클램핑 실린더(28)를 작동시켜 규제핀(54)을 이동시키게 되며, 규제핀(54)은 파트(1)의 개구를 관통하며 규제 패드(20)의 규제홀(29)에 끼워지면서 규제 패드(20)를 규제한다.

이 후, 상기 제1 핸들링 로봇(R1)은 규제 패드(20)가 다이 본체(52)에 로킹된 상태에서, 아암의 선단으로부터 규제 패드(20)를 분리하게 된다.

그리고 나서, 본 발명의 실시예에서는 헤딩 다이(50)의 베이스부재(51)에 설치된 다수 개의 보조 클램핑수단(55)을 작동시킴으로써 다이 본체(52) 상에 로딩된 파트(1)의 가장자리 부분을 보조 클램퍼(56c)를 통해 일시적으로 규제하며 그 다이 본체(52)에 파트(1)를 정위치시킨다.

이어서, 본 발명의 실시예에서는 헤딩 다이(50)의 베이스부재(51)에 설치된 다수 개의 헤밍 펀치(57)를 작동시킴으로써 파트(1)의 코너 부분을 펀치 블록(58c)을 통해 헤밍한다.

이와 동시에, 본 발명의 실시예에서는 다관절 아암으로 이루어진 헤밍 로봇(60)을 이용하여 파트(1)의 가장자리 부분을 롤러 헤밍 방식으로 헤밍 가공하는데, 헤밍 로봇(60)의 아암 선단에 장착된 헤밍 롤러유닛(70)으로 파트(1)의 가장자리 부분을 헤밍 가공하게 된다.

여기서, 상기 헤밍 롤러유닛(70)은 선행 롤러(71)와 후행 롤러(72)로 이루어진 트윈 롤러를 이용하여 파트(1)의 가장자리 부분을 헤밍 가공한다.

즉, 이 경우는 상기 후행 롤러(72)가 상승된 상태로 선행 롤러(71)를 이용하여 파트(1)의 가장자리 부분을 프리 헤밍하고, 바로 이어서 후행 롤러(72)를 하강시켜 그 후행 롤러(72)를 이용하여 파트(1)의 가장자리 부분을 화이널 헤밍 가공하게 된다.

이 과정에서, 상기 헤밍 펀치(57)는 파트(1)의 코너 부분을 펀치 블록(58c)으로 헤밍 가공하게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 상기와 같은 헤밍 로봇(60)의 헤밍 롤러유닛(70)을 통해 아웃터 패널의 플랜지 부분을 인너 패널의 선단으로 접어 파트(1)의 가장자리 부분을 헤밍 가공할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 파트(1)의 헤밍 가공이 완료되면, 본 발명의 실시예에서는 제1 핀 클램퍼(27)의 작동으로 다이 본체(52)에 대한 규제 패드(20)의 로킹을 해제하고, 파트(1)가 규제된 상태의 규제 패드(20)를 제1 핸들링 로봇(R1)으로 로딩 다이(30)에 로딩시킨다.

그리고 나서, 상기 규제 패드(20)가 제1 핸들링 로봇(R1)에 의해 로딩 다이(30)에 언로딩 되는 과정에, 제2 핸들링 로봇(R2)의 아암 선단에 장착된 언로딩 패드(87)로 파트(1)를 규제한 상태에서 제2 핸들링 로봇(R2)에 의해 파트(1)를 로딩 지그(80)에 로딩시킨다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 상기와 같은 일련의 과정으로 해당 차종에 대응하는 파트(1)를 단시간에 고속으로 헤밍 가공할 수 있게 된다.

이 후, 다른 차종에 대응하는 파트(1)의 롤러 헤밍 과정은 그 파트(1)에 대응하는 헤밍 다이(50)를 운반 레일(40)을 통해 그 운반 레일(40)의 중앙 교차 지점으로 이송시키며 상술한 바와 같은 공정으로 4 차종의 파트(1)를 헤밍 가공할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 차종별 파트(1)가 4차종을 초과하는 경우, 헤밍 다이 교환유닛(90)을 통해 4차종에 상응하는 헤밍 다이(50)를 또 다른 차종의 파트(1)에 대응하는 헤밍 다이(50)로 교체할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에서는 제3 핸들링 로봇(R2)을 통해 헤밍 다이(50)를 이송시키며, 턴 테이블(91)을 통해 헤밍 다이(50)를 운반 레일(40)로 투입 및 인출시킬 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템(100)에 의하면, 헤밍 로봇을 이용한 트윈 롤러 헤밍 방식으로 다차종(4차종 이상) 별로 사양이 다른 파트를 단시간에 고속으로 헤밍 가공할 수 있으며, 차종별 파트의 공용화가 가능하고 투자비를 절감할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템을 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템(200)은 전기 제1 실시예의 구조를 기본으로 하면서, 후드와 같은 파트(2)를 헤밍 가공할 수 있는 구조로 이루어진다.

본 발명의 실시예에서, 상기 파트(2)가 후드인 경우, 도 7 및 도 8에서와 같이 헤밍 다이(150)의 베이스부재(151)에는 실린더에 의해 작동하는 핀을 이용하여 규제 패드(120)를 규제할 수 있는 한 쌍의 제2 핀 클램퍼(165)가 설치된다.

그리고, 본 발명의 실시예에서 상기 규제 패드(120)에는 도 9에서와 같이 규제단(128)이 일체로 돌출되게 형성되는 바, 이 규제단(128)에는 제2 핀 클램퍼(165)의 핀이 끼워지는 규제홀(129)이 형성되어 있다.

이러한 제2 핀 클램퍼(165)는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 핀 클램핑 장치로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 도 7 내지 도 9에서와 같이 헤밍 다이(150)의 보조 클램핑수단(155)으로 파트(2)를 정렬한 후, 헤밍 로봇(160)을 통해 파트(2)를 헤밍 가공하는 경우, 파트(2)의 아웃터 패널과 인너 패널의 규제력을 확보하기 위한 가압유닛(210) 및 흡착유닛(230)을 더 포함하고 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 가압유닛(210)은 헤밍 다이(150)의 다이 본체(152)에 로딩된 파트(2)의 인너 패널을 운반 레일(140)의 중앙 교차 지점 상측에서 가압하기 위한 것이다.

상기 가압유닛(210)은 도 10에서와 같이, 베이스 프레임(219)에 구성되는 바, 포스트(211)와, 작동 실린더(221)와, 가압 패드(225)를 포함하고 있다.

상기 포스트(211)는 작업실의 바닥에 직립되게 설치되는 수직 프레임(213)과, 수직 프레임(213)의 상단에 연결되며 운반 레일(140)의 중앙 교차 지점 상측으로 연장되는 수평 프레임(215)으로 이루어진다.

상기 작동 실린더(221)는 운반 레일(140)의 중앙 교차 지점을 향하여 수평 프레임(215)의 단부에 하향 설치된다.

그리고, 상기 가압 패드(225)는 다이 본체(152) 상의 파트(2)를 실질적으로 가압하는 부분으로, 작동 실린더(221)의 작동 로드(222)에 설치된다.

상기에서, 흡착유닛(230)은 도 8 및 도 9에서와 같이 헤밍 다이(150)에 로딩된 파트(2)의 인너 패널과 아웃터 패널을 진공압으로 흡착하기 위한 것이다.

이러한 흡착유닛(230)은 규제 패드(120) 및 다이 본체(152)에 구성되는 바, 진공에 의한 흡착력으로 파트(2)의 인너 패널 및 아웃터 패널을 흡착하여 그 파트(2)의 위치를 고정하는 한 쌍의 진공컵을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 흡착유닛(230)은 규제 패드(120)의 가장자리 부분에 다수 개로서 구비되며 파트(2)의 인너 패널을 진공 흡착하고, 다이 본체(152)의 내측에 다수 개로서 구비되며 파트의 아웃터 패널을 진공 흡착한다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템(200)에 의하면, 제1 핸들링 로봇(R1)의 규제 패드(120)를 이용하여 파트(2)가 헤밍 다이(150)의 다이 본체(152)에 로딩되는 때, 규제 패드(120)는 제2 핀 클램퍼(165)에 의해 다이 본체(152)에 고정될 수 있다.

이 과정에, 상기 흡착유닛(230)은 진공에 의한 흡착력으로 파트(2)의 인너 패널과 아웃터 패널을 흡착하여 그 파트(2)의 위치를 고정한다.

그리고 나서, 가압유닛(210)의 가압 패드(225)는 작동 실린더(221)의 작동으로 작동 로드(222)가 하측 방향으로 전진하면서 파트(2)의 상측에서 그 파트(2)의 인너 패널을 가압하게 된다.

이로써, 본 발명의 실시예에서는 가압유닛(210)으로 파트(2)를 가압하고, 흡착유닛(230)을 통해 파트(2)를 흡착함으로써 헤밍 로봇(160)을 통해 파트(2)를 헤밍 가공하는 경우, 파트(2)의 아웃터 패널과 인너 패널에 대한 규제력을 확보할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 상기 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템(200)의 나머지 구성 및 작용은 전기 제1 실시예에서와 같으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1,2... 파트 10... 메리지 지그
20, 120... 규제 패드 23... 클램핑수단
27... 제1 핀 클램퍼 30... 로딩 다이
40, 140... 운반 레일 50, 150... 헤밍 다이
51, 151... 베이스부재 52, 152... 다이 본체
55, 155... 보조 클램핑수단
57... 헤밍 펀치 60, 160... 헤밍 로봇
70... 헤밍 롤러유닛 71... 선행 롤러
72... 후행 롤러 80... 로딩 지그
90... 헤밍 다이 교환유닛 R1,R2,R3... 핸들링 로봇
128... 규제단 165... 제2 핀 클램퍼
210... 가압유닛 211... 포스트
221... 작동 실린더 225... 가압패드
230... 흡착유닛

Claims

아웃터 패널과 인너 패널을 셋팅한 파트를 로딩하는 메리지 지그;
제1 핸들링 로봇의 아암 선단에 착탈 가능하게 설치되며, 상기 메리지 지그에 로딩된 파트를 다수 개의 클램핑수단으로 규제하는 규제 패드;
작업실의 바닥면에 설치되는 십자 형태의 운반 레일;
차종별로 사양이 다른 파트에 대응하여 상기 운반 레일의 사방에 각각 배치되고, 상기 운반 레일의 중앙 교차 지점을 기준으로 그 운반 레일에 왕복 이동 가능하게 장착되며, 상기 규제 패드에 규제된 파트가 안착되는 복수 개의 헤밍 다이;
상기 각각의 헤딩 다이에 대응하여 배치되고, 상기 파트의 가장자리단을 헤밍 가공하는 헤밍 롤러유닛이 다관절의 아암에 장착되는 복수 개의 헤밍 로봇; 및
상기 헤밍 로봇의 헤밍 롤러유닛에 의해 헤밍 가공이 완료된 파트의 로딩이 제2 핸들링 로봇에 의해 이루어지는 로딩 지그
를 포함하는 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템.
제1 항에 있어서,
차종별 파트에 각각 대응하는 상기 규제 패드를 로딩하는 복수 개의 로딩 다이를 더 포함하는 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템.
제1 항에 있어서,
차종별 파트에 각각 대응하는 상기 헤밍 다이를 교환하는 교환유닛을 더 포함하는 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 헤밍 다이는,
상기 운반 레일에 이송 가능하게 장착되는 베이스부재와, 상기 베이스부재 상에 설치되는 다이 본체를 포함하는 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템.
제4 항에 있어서,
상기 파트가 테일 게이트인 경우,
상기 다이 본체에는 상기 규제 패드를 규제하기 위한 한 쌍의 제1 핀 클램퍼가 설치되는 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템.
제4 항에 있어서,
상기 파트가 후드인 경우,
상기 베이스부재에는 상기 규제 패드를 규제하기 위한 한 쌍의 제2 핀 클램퍼가 설치되는 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템.
제4 항에 있어서,
상기 베이스부재에는 상기 다이 본체에 로딩된 파트를 일시적으로 규제하여 그 파트를 정위치시키기 위한 다수 개의 보조 클램핑수단이 설치되는 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템.
제7 항에 있어서,
상기 베이스부재에는 상기 파트의 코너 부분을 헤밍하는 다수 개의 헤밍 펀치가 설치되는 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 파트로서 후드의 가장자리단을 헤밍 가공하는 경우,
상기 파트를 상측에서 가압하는 가압유닛을 포함하는 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템.
제9 항에 있어서,
상기 가압유닛은,
작업실의 바닥에 직립되게 설치되며, 상기 운반 레일의 교차 지점으로 연장되는 포스트와,
상기 운반 레일의 교차 지점을 향하여 상기 포스트의 단부에 하향 설치되는 작동 실린더와,
상기 작동 실린더의 작동 로드에 설치되며, 상기 파트를 가압하는 가압 패드
를 포함하는 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템.
제9 항에 있어서,
상기 규제 패드 및 상기 헤밍 다이에는 상기 파트를 진공압으로 흡착하는 다수 개의 흡착유닛이 설치되는 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 헤밍 롤러유닛은,
상기 파트의 가장자리단을 프리 헤밍하는 선행 롤러와,
상기 선행 롤러에 대응하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며 상기 파트의 가장자리단을 화이널 헤밍하는 후행 롤러를 포함하는 차량용 패널의 롤러 헤밍 시스템.