KR20130063928A

KR20130063928A - 차체 조립 시스템

Info

Publication number: KR20130063928A
Application number: KR1020110130554A
Authority: KR
Inventors: 장윤
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2013-06-17
Also published as: CN103144697A; US9051015B2; JP6013820B2; DE102012213376A1; KR101326816B1; CN103144697B; JP2013119385A; US20130145616A1

Abstract

차체 조립 시스템이 개시된다. 개시된 차체 조립 시스템은 ⅰ)차체의 플로어 패널을 로딩하고 메인 벅 공정의 작업 위치로 이동 가능하게 설치되는 대차유닛과, ⅱ)작업 위치로 이송된 사이드 패널을 인너 방향으로 규제하고 아웃터 방향으로 반전시키는 로봇 행거와, ⅲ)작업 위치의 양측방에 승강 가능하게 구성되며, 로봇 행거에 의해 반전된 사이드 패널을 정위치로 정렬시키는 정렬 지그와, ⅳ)핸들링 로봇에 장착되며, 정렬 지그 상의 사이드 패널을 규제하고 플로어 패널의 양측 방으로 이송하는 사이드 공용 지그와, ⅴ)플로어 패널의 양측 방에 구성되며, 사이드 공용 지그를 정위치시키며 규제하고, 사이드 공용 지그를 플로어 패널의 양측으로 이동시키는 사이드 포스트유닛을 포함할 수 있다.

Description

차체 조립 시스템 {SYSTEM FOR ASSEMBLING BODY PANEL}

본 발명의 실시예는 차체 조립 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차체 조립 라인의 메인 벅 공정에서 다 차종의 차체 조립에 대응 가능한 차체 조립 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 차체는 차체 서브 공정에서 생산된 각종 제품 패널을 조립하는 과정을 거침으로써 화이트 보디(B.I.W) 형태로 이루어진다.

차체는 골격 하부에서 엔진과 차축 등의 구동부와 시트(seat) 등을 지지하는 플로어 패널과, 골격의 좌우 측면을 형성하는 양측 사이드 패널과, 골격의 상부면을 형성하는 루프 패널과, 그 외 다수개의 루프 레일, 카울 패널, 백 패널 및 패키지 트레이 등으로 구성된다.

이러한 차체 부품들의 조립은 메인 벅(main buck) 공정(당 업계에서는 차체 빌드 업(body build-up) 공정 이라고도 한다)에서 이루어진다.

상기 메인 벅 공정에서는 차체 조립 시스템을 통하여 플로어 패널에 백 패널을 접합한 후, 양측 사이드 패널, 루프 패널, 루프 레일, 카울 패널 및 패키지 트레이 등을 용접하여 조립하게 된다.

상기 차체 조립 시스템은 사이드 행거 및 사이드 게이트에 의해 사이드 패널을 규제하여 플로어 패널에 셋팅하고, 사이드 패널에 루프 패널, 루프 레일, 카울 패널 및 패키지 트레이 등을 셋팅한 후, 용접 로봇을 통해 이들의 접합부를 용접한다.

그런데, 종래 기술에서는 사이드 게이트에 사이드 패널 전체를 규제하는 유니트와, 사이드 패널의 상단부와 루프 패널 등의 접합을 위한 용접건과, 사이드 패널의 하단부와 플로어 패널의 접합을 위한 용접건을 모두 설치하여 지그 베이스가 크고 유니트의 수량이 많아 사이드 게이트가 비대해지고 중량이 많이 나갈 수 있다.

따라서, 종래 기술에서는 설비 준비 기간이 과다하게 소요되고, 설비의 거대화로 용접성이 저하되며, 초기 및 차종 추가 시 투자비가 증가할 수 있다.

또한, 종래 기술에서는 사이드 게이트의 중량이 많이 나가는 관계로 사이드 게이트가 메인 회전 벅의 4면에 고정되게 설치되므로, 5차종 이상의 차체 조립이 불가능하다.

본 발명의 실시예들은 차체 조립 라인의 메인 벅 공정에서 차종 별로 상이한 적어도 5차종 이상의 메인 벅 부품을 공용 로봇을 이용하여 조립할 수 있도록 한 차체 조립 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 차체 조립 시스템은, 본 발명의 실시예에 따른 차체 조립 시스템은, ⅰ)차체의 플로어 패널을 로딩하고 메인 벅 공정의 작업 위치로 이동 가능하게 설치되는 대차유닛과, ⅱ)상기 작업 위치로 이송된 사이드 패널을 인너 방향으로 규제하고 아웃터 방향으로 반전시키는 로봇 행거와, ⅲ)상기 작업 위치의 양측방에 승강 가능하게 구성되며, 상기 로봇 행거에 의해 반전된 상기 사이드 패널을 정위치로 정렬시키는 정렬 지그와, ⅳ)핸들링 로봇에 장착되며, 상기 정렬 지그 상의 사이드 패널을 규제하고 상기 플로어 패널의 양측 방으로 이송하는 사이드 공용 지그와, ⅴ)상기 플로어 패널의 양측 방에 구성되며, 상기 사이드 공용 지그를 정위치시키며 규제하고, 상기 사이드 공용 지그를 상기 플로어 패널의 양측으로 이동시키는 사이드 포스트유닛을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차체 조립 시스템은, 상기 사이드 패널의 리어 측에 왕복 이동 가능하게 구성되며, 상기 플로어 패널에 셋팅된 상기 사이드 패널의 리어 부분을 규제하는 사이드 리어 전용 지그를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차체 조립 시스템은, 상기 사이드 패널의 리어 측에 설치되며, 상기 사이드 리어 전용 지그를 왕복 이동시키기 위한 이동장치를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차체 조립 시스템은, 상기 이동장치에 대응하게 구성되며, 차종 별로 상이한 사이드 리어 전용 지그를 적재하는 스토리지유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차체 조립 시스템에 있어서, 상기 스토리지유닛에 적재된 상기 사이드 리어 전용 지그는 핸들링 로봇에 의해 상기 이동장치로 이송될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차체 조립 시스템은, 상기 플로어 패널의 전방 측에서 핸들링 로봇에 의해 전방 루프 레일을 규제하여 상기 사이드 패널의 전방 상부에 셋팅하는 제1 지그유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차체 조립 시스템은, 상기 플로어 패널의 후방 측에서 핸들링 로봇에 의해 후방 루프 레일 및 패키지 트레이를 동시에 규제하여 상기 사이드 패널의 후방 상부에 셋팅하는 제2 지그유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차체 조립 시스템은, 상기 작업 위치의 양측 방에 구비된 이송 레일을 따라 이동 가능하게 구성되며, 상기 사이드 패널을 상기 작업 위치로 이송하는 이송 행거를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차체 조립 시스템은, 상기 작업 위치의 양측 방을 따라 구성되며, 상기 차체의 각 접합부에 대하여 용접 작업을 수행하는 다수 개의 용접 로봇들을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차체 조립 시스템에 있어서, 상기 로봇 행거는 로봇의 아암 선단에 장착되는 행거 프레임과, 상기 행거 프레임에 설치되며, 상기 사이드 패널을 인너 방향으로 규제하는 복수 개의 클램퍼들을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차체 조립 시스템에 있어서, 상기 정렬 지그는 상기 사이드 패널의 인너 측을 규제할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차체 조립 시스템에 있어서, 상기 사이드 공용 지그는 상기 사이드 패널을 아웃터 방향으로 규제할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 차체 조립 라인의 메인 벅 공정에서 차종 별로 상이한 메인 벅 부품을 공용 로봇을 이용하여 조립할 수 있으며, 최소한 5차종 이상의 다 차종에 대응하여 차체를 조립할 수 있고, 로봇을 이용한 다 차종의 공용화가 가능하다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 다 차종의 유연 생산이 가능해 지고, 설비 준비 시간을 축소시킬 수 있으며, 전체 설비의 경량화 및 단순화를 도모할 수 있고, 초기 및 차종 추가 시의 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 실시예에 따른 차체 조립 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차체 조립 시스템에 적용되는 이송 행거 및 로봇 행거를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차체 조립 시스템에 적용되는 정렬 지그를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차체 조립 시스템에 적용되는 사이드 공용 지그를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차체 조립 시스템에 적용되는 사이드 포스트유닛을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차체 조립 시스템에 적용되는 사이드 리어 전용 지그를 도시한 도면이다.

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 실시예에 따른 차체 조립 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차체 조립 시스템(100)은 차체 서브 조립 라인에서 조립되어 운반된 메인 벅 조립 부품을 지그로 규제 및 용접함으로써 차체를 조립하는 차체 조립 라인의 메인 벅(main buck) 공정(당 업계에서는 "차체 빌드 업(body build-up) 공정" 이라고도 한다)에 적용될 수 있다.

여기서, 메인 벅 조립 부품이라 함은 플로어 패널, 양측 사이드 패널, 루프 패널, 카울 패널, 루프 레일, 및 패키지 트레이를 포함할 수 있으며, 루프 레일은 전방 루프 레일과 후방 루프 레일로 구분할 수 있다.

이 경우, 상기 플로어 패널은 소정의 이송 라인을 따라 메인 벅 공정의 작업 위치로 이송되며, 양측 사이드 패널은 플로어 패널을 사이에 두고 이의 양측에 조립되고, 나머지 부품들은 사이드 패널에 조립된다.

이하에서는 플로어 패널의 이송 방향을 차체 이송 방향으로 정의할 수 있다. 당 업계에서는 차체의 이송 방향을 T 방향, 차체의 폭 방향을 L 방향, 차체의 높이 방향을 H 방향이라고도 하는데, 본 발명의 실시예에서는 LTH 방향을 기준으로 하지 않고, 차체의 이송 방향, 폭 방향 및 높이 방향을 기준으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 상기 차체 조립 시스템(100)은 차체 조립 라인의 메인 벅 공정에서 차종 별로 상이한 적어도 5차종 이상의 메인 벅 부품을 공용 로봇을 이용하여 조립할 수 있는 구조로서 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 상기 차체 조립 시스템(100)은 기본적으로, 대차유닛(110)과, 이송 행거(130)와, 로봇 행거(150)와, 정렬 지그(170)와, 사이드 공용 지그(190)와, 사이드 포스트유닛(210)과, 사이드 리어 전용 지그(230)와, 제1 지그유닛(260)과, 제2 지그유닛(270)과, 용접 로봇들(290)을 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

상기에서와 같은 각각의 구성 요소들은 메인 벅 공정의 차체 조립 라인에서 하나의 베이스 프레임에 모두 설치될 수 있고, 분획된 각각의 베이스 프레임에 설치될 수도 있다.

이러한 베이스 프레임(도면에 도시되지 않음)은 상기 구성 요소들을 지지하기 위한 것으로서, 각종 브라켓, 지지블록, 플레이트, 하우징, 커버, 칼라 등과 같은 부속 요소들을 구비하고 있다.

그러나 상기 부속 요소들은 각각의 구성 요소들을 베이스 프레임에 설치하기 위한 것이므로, 본 실시예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 베이스 프레임으로 통칭하는 것을 원칙으로 한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 대차유닛(110)은 차체의 플로어 패널(1)을 로딩한 상태로, 그 플로어 패널(1)을 메인 벅 공정의 작업 위치로 이송시키기 위한 것이다.

이러한 대차유닛(110)은 메인 벅 공정을 따라 작업실의 베이스 프레임(도면에 도시되지 않음)에 이동 가능하게 설치되며, 차체의 플로어 패널(1)을 지지하는 다수의 지그가 일체로 구성되어 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 이송 행거(130)는 플로어 패널(1)의 양측에 조립될 사이드 패널(3)을 메인 벅 공정의 작업 위치(이하에서는 편의상 "작업 위치" 라고 한다)로 이송시키기 위한 것이다.

상기 이송 행거(130)는 작업 위치의 양측 방에 대차유닛(110)의 이송 방향을 따라 배치되는 이송 레일(131)에 이동 가능하게 설치될 수 있다.

상기한 이송 행거(130)는 도 2에서와 같이 사이드 패널(3)의 하부를 지지하는 어태치먼트(133)가 구비되어 있다.

여기서, 상기 이송 행거(130)는 사이드 패널(3)을 지지하며 이송 레일(131)을 따라 사이드 패널(3)을 메인 벅 공정의 작업 위치로 이송시키는데, 사이드 패널(3)은 아웃터 부분의 스킨면이 이송 행거(130)와 마주하고 있으며, 인너 부분의 인너면이 작업 위치를 향하고 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 로봇 행거(150)는 작업 위치로 이송된 사이드 패널(3)을 인너 방향으로 규제하고 그 사이드 패널(3)을 아웃터 방향으로 반전시키기 위한 것이다.

즉, 상기 로봇 행거(150)는, 뒤에서 더욱 설명될 사이드 공용 지그(190)가 사이드 패널(3)을 아웃터 방향에서 규제하여 플로어 패널(1)의 양측에 인너 방향으로 매칭시키기 위해, 사이드 패널(3)을 인너 방향에서 아웃터 방향으로 반전시키는 것이다.

상기 로봇 행거(150)는 도 1에서와 같이 작업 위치의 양측 방에 각각 설치될 수 있다.

이러한 로봇 행거(150)는 도 2에서와 같이, 행거 로봇(R1)의 아암 선단에 툴 체인저(152)를 통해 장착되는 행거 프레임(151)과, 행거 프레임(151)에 설치되며 사이드 패널(3)을 인너 방향으로 규제하는 복수 개의 제1 클램퍼들(153)을 포함하고 있다.

상기에서와 같은 제1 클램퍼들(153)은 소정 부품을 클램핑하며 규제하는 공지 기술의 클램핑 장치로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 정렬 지그(170)는 로봇 행거(150)에 의해 반전된 사이드 패널(3)을 정위치로 정렬시키기 위한 것이다.

상기 정렬 지그(170)는 작업 위치의 양 측방에 승강 가능하게 구성되며, 상기 로봇 행거(150)에 의해 반전되며 아웃터 부분이 위를 향하고 있는 사이드 패널(3)의 인너 측을 규제할 수 있는 구조로 이루어진다.

이러한 정렬 지그(170)는 도 3에서와 같이, 승강장치(도면에 도시되지 않음)에 의해 상하 방향으로 승강하는 베이스부재(171)와, 베이스부재(171)에 설치되는 복수 개의 제1 규제부들(173)을 포함하고 있다.

여기서, 상기 제1 규제부(173)는 장착 브라켓(174)을 통해 베이스부재(171)의 상면에 설치되며, 전동 구동체를 통해 다축 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.

상기 제1 규제부(173)는 사이드 패널(3)의 상단 부위를 지지하고, 사이드 패널(3)의 하단 부위를 클램핑 하며, 사이드 패널(3)의 전방 및 후방 측을 제1 기준 핀(175)으로서 규제할 수 있다.

이 경우, 상기 제1 규제부(173)는 로봇 행거(150)에 의해 사이드 패널(3)의 아웃터 부분이 위를 향하고 베이스부재(171)가 상측 방향으로 이동한 상태에서, 상측 방향으로 이동하며 사이드 패널(3)의 상단 부위와 하단 부위를 우선적으로 지지한다.

그리고, 상기 제1 규제부(173)는 하측 방향으로 이동하며, 사이드 패널(3)의 하단 부위를 클램핑 하고, 제1 기준 핀(175)을 통해 사이드 패널(3)의 전후방 측을 규제할 수 있다.

상기에서 정렬 지그(170)는 장착 브라켓(174)의 사이로 로봇 행거(150)의 행거 프레임(151: 도 2 참조)이 진입 가능하게 구성될 수 있다.

이 때, 상기 로봇 행거(150)는 제1 규제부(173)를 통해 사이드 패널(3)의 상단 부위와 하단 부위를 지지할 때, 사이드 패널(3)에 대한 클램핑을 해제하고, 장착 브라켓(174)의 사이를 통하여 행거 프레임(151)을 원위치시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 사이드 공용 지그(190)는 정렬 지그(170) 상에 지지된 사이드 패널(3)을 규제하고, 그 사이드 패널(3)을 플로어 패널(1)의 양측 방으로 이송시키기 위한 것이다.

상기 사이드 공용 지그(190)는 도 4에서와 같이, 작업 위치 양측의 핸들링 로봇(R2)에 장착되는 제1 지그 프레임(191)과, 제1 지그 프레임(191)에 설치되는 복수 개의 제2 규제부들(193)을 포함하고 있다.

여기서, 상기 제2 규제부들(193)은 차종 별로 상이한 사이드 패널(3)을 공용으로 규제하는 것으로서, 전동 구동체에 의해 다축 방향으로 이동하게 설치될 수 있다.

상기 제2 규제부들(193)은 사이드 패널(3)을 클램핑 하고, 사이드 패널(3)의 상단 부위와 하단 부위를 규제하며, 제2 기준 핀(195)으로서 사이드 패널(3)을 정위치시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

상기 사이드 공용 지그(190)는 정렬 지그(170) 상에 지지된 사이드 패널(3)의 아웃터 측을 규제한 상태로 사이드 패널(3)을 플로어 패널(1)의 양측 방으로 이송시킬 수 있다.

이 경우, 상기 사이드 공용 지그(190)는 핸들링 로봇(R2)에 의해 사이드 패널(3)을 반전시키며 사이드 패널(3)의 인너 측이 플로어 패널(1)의 양측 방을 향하게 한 상태로 사이드 패널(3)을 플로어 패널(1)의 양측 방으로 이송시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 사이드 포스트유닛(210)은 사이드 패널(1)을 규제하고 있는 사이드 공용 지그(190)를 메인 벅 공정의 작업 위치에 정위치시키며, 그 사이드 패널(1)을 플로어 패널(1)의 양측에 정확히 매칭시키기 위한 것이다.

이러한 사이드 포스트유닛(210)은 플로어 패널(1)의 양측 방에 구성될 수 있다.

상기 사이드 포스트유닛(210)은 도 5에서와 같이, 베이스(212)에 설치된 포스트 프레임(211)과, 포스트 프레임(211)에 플로어 패널(1)의 양측 방으로 이동 가능하게 설치되는 이동부재(213)와, 이동부재(213)에 설치되며 사이드 공용 지그(190)의 제1 지그 프레임(191)을 규제하는 제3 규제부(215)를 포함하고 있다.

상기 이동부재(213)는 사이드 공용 지그(190)의 제1 지그 프레임(191)을 지지하며, 전동 구동체(217)를 통해 플로어 패널(1)의 양측 방으로 이동 가능하게 설치된다.

상기 제3 규제부(215)는 이동부재(213)에 로딩된 사이드 공용 지그(190)의 제1 지그 프레임(191)을 클램핑 하는 제2 클램퍼(219)로 이루어진다.

즉, 상기 사이드 공용 지그(190)의 제1 지그 프레임(191)은 이동부재(213)에 로딩된 상태에서, 제2 클램퍼(219)에 의해 클램핑 되고, 이동부재(213)에 의해 플로어 패널(1)의 양측 방으로 이동되며 사이드 패널(3)을 플로어 패널(1)의 양측에 매칭시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 사이드 리어 전용 지그(230)는 사이드 포스트유닛(210)에 의해 플로어 패널(1)의 양측에 셋팅된 사이드 패널(3)의 리어 부분을 규제하기 위한 것이다.

상기 사이드 리어 전용 지그(230)는 사이드 패널(3)의 리어 측에서 이동장치(240)에 의해 왕복 이동 가능하게 구성되는 바, 도 6에서와 같이 제2 지그 프레임(231)과, 제2 지그 프레임(231)에 설치되는 제4 규제부들(233)을 포함하고 있다.

상기에서 제4 규제부(233)는 사이드 패널(3)의 리어 부분을 클램핑 하며, 그 리어 부분의 상하 측을 규제할 수 있는 구조로 이루어진다.

한편, 상기 이동장치(240)는 사이드 리어 전용 지그(230)를 사이드 패널(3)의 리어 부분에 대하여 왕복 이동시키기 위한 것으로서, 도 1에서와 같이 사이드 패널(3)의 리어 측에 구성될 수 있다.

여기서, 상기 이동장치(240)는 사이드 리어 전용 지그(230)를 지지하며 가이드 레일(241)을 따라 이동하는 슬라이더(243)를 포함하고 있다.

이러한 이동장치(240)는 모터의 회전력을 직선 운동으로 변환시키며 슬라이더(243)를 직선 이동시킬 수 있는 공지 기술의 이동 장치로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 본 발명의 실시예에서는 도 1에서와 같이 차종 별로 상이한 사이드 리어 전용 지그(230)를 적재하는 스토리지유닛(250)을 더 포함하고 있다.

상기 스토리지유닛(250)은 작업 위치의 양 측방에서 이동 장치(240)에 대응하게 구성되는 바, 사이드 리어 전용 지그(230)를 임시적으로 적재하기 위한 버퍼 지그(도면에 도시되지 않음)를 구비하고 있다.

여기서, 상기 스토리지유닛(250)에 적재된 사이드 리어 전용 지그(230)는 핸들링 로봇(R3)에 의해 언급한 바 있는 이동장치(240)로 이송될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제1 지그유닛(260)은 도 1에서와 같이, 핸들링 로봇(R4)에 의해 전방 루프 레일(5)을 규제하여 사이드 패널(3)의 전방 상부에 셋팅하기 위한 것이다.

상기 제1 지그유닛(260)은 플로어 패널(1)의 전방 측에 구성되는 바, 핸들링 로봇(R4)에 장착되며 전방 루프 레일(5)을 규제하는 제5 규제부들(261)을 포함하고 있다.

상기 제5 규제부들(261)은 전방 루프 레일(5)을 지지하고, 전방 루프 레일(5)을 클램핑 하며, 전방 루프 레일(5)을 정위치시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

그리고, 본 발명의 실시예에서, 상기 제2 지그유닛(270)은 도 1에서와 같이, 핸들링 로봇(R5)에 의해 후방 루프 레일(7)과 패키지 트레이(9)를 동시에 규제하여 사이드 패널(3)의 후방 상부에 셋팅하기 위한 것이다.

상기 제2 지그유닛(270)은 플로어 패널(1)의 후방 측에 구성되는 바, 핸들링 로봇(R5)에 장착되며 후방 루프 레일(7)과 패키지 트레이(9)를 규제하는 제6 규제부(271)를 포함하고 있다.

상기 제6 규제부들(271)은 후방 루프 레일(7)과 패키지 트레이(9)를 지지하고, 후방 루프 레일(7)과 패키지 트레이(9)를 클램핑 하며, 후방 루프 레일(7)과 패키지 트레이(9)를 정위치시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

본 발명의 실시예에서, 상기 용접 로봇들(290)은 도 1에서와 같이 대차유닛(110)의 양측 방을 따라 구성되며, 플로어 패널(1)에 셋팅된 사이드 패널(3), 사이드 패널(3)에 셋팅된 전후방 루프 레일(5, 7) 및 패키지 트레이(9) 등의 각 접합부를 용접하기 위한 것이다.

이러한 용접 로봇들(290)은 아암의 선단에 스폿 용접건을 장착하고 있는 것으로, 당 업게에서 널리 알려진 용접 로봇 장치로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차체 조립 시스템(100)의 작동을 앞서 개시한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 본 발명의 실시예에서는 서브 조립 라인에서 조립된 플로어 패널(1)을 대차유닛(110)을 통해 메인 벅 공정의 작업 위치로 이송시킨다.

이러는 과정에, 이송 행거(130)는 플로어 패널(1)의 양측에 조립될 사이드 패널(3)을 메인 벅 공정의 작업 위치로 이송시킨다.

여기서, 상기 사이드 패널(3)은 아웃터 부분의 스킨면이 이송 행거(130)와 마주하고 있으며, 인너 부분의 인너면이 작업 위치를 향하고 있다.

이와 같은 상태에서, 로봇 행거(150)는 사이드 패널(3)을 제1 클램퍼들(153)을 통해 인너 방향으로 규제하고 그 사이드 패널(3)을 아웃터 방향으로 반전시킨다.

그리고 나서, 본 발명의 실시예에서는 정렬 지그(170)를 통해 사이드 패널(3)을 정위치로 정렬시킨다.

이 때, 상기 정렬 지그(170)의 제1 규제부(173)는, 로봇 행거(150)에 의해 사이드 패널(3)의 아웃터 부분이 위를 향하고 베이스부재(171)가 상측 방향으로 이동한 상태에서, 상측 방향으로 이동하며 사이드 패널(3)의 상단 부위와 하단 부위를 우선적으로 지지한다.

그리고, 상기 제1 규제부(173)는 하측 방향으로 이동하며, 사이드 패널(3)의 하단 부위를 클램핑 하고, 제1 기준 핀(175)을 통해 사이드 패널(3)의 전후방 측을 규제한다.

이 때, 상기 로봇 행거(150)의 행거 프레임(151)은 정렬 지그(170)의 장착 브라켓(174) 사이에 위치하고 있으며, 제1 규제부(173)를 통해 사이드 패널(3)의 상단 부위와 하단 부위를 지지할 때, 사이드 패널(3)에 대한 클램핑을 해제하고, 장착 브라켓(174)의 사이를 통하여 행거 프레임(151)을 원위치될 수 있다.

이어서, 본 발명의 실시예에서는 핸들링 로봇(R2)에 의해 사이드 공용 지그(190)를 정렬 지그(170) 측으로 이송시킨다.

그러면, 상기 사이드 공용 지그(190)는 정렬 지그(170) 상에 지지된 사이드 패널(3)을 사이드 공용 지그(190)의 제2 규제부들(193)을 통해 규제하고, 핸들링 로봇(R2)을 통해 사이드 패널(3)을 플로어 패널(1)의 양측 방으로 이송시킨다.

상기와 같은 과정을 거친 후, 본 발명의 실시예에서는 핸들링 로봇(R2)을 통해 사이드 공용 지그(190)를 사이드 포스트유닛(210)의 이동부재(213)에 로딩한다.

그러면, 상기 사이드 포스트유닛(210)의 제3 규제부(215)는 사이드 공용 지그(190)를 클램핑 하게 되고, 그 사이드 공용 지그(190)는 이동부재(213)에 의해 플로어 패널(1)의 양측 방으로 이동하게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 사이드 패널(3)을 규제하고 있는 사이드 공용 지그(190)가 플로어 패널(1)의 양측 방으로 이동하면서 그 플로어 패널(1)의 양측에 정확히 매칭될 수 있다.

이러는 과정을 거치는 동안, 사이드 리어 전용 지그(230)는 이동장치(240)에 의해 사이드 패널(3)의 리어 측으로 이동하게 되고, 제4 규제부(233)를 통해 사이드 패널(3)의 리어 부분을 클램핑 하며, 그 리어 부분의 상하 측을 규제한다.

여기서, 상기한 사이드 리어 전용 지그(230)는 스토리지유닛(250)에 적재된 상태에서 차종에 따라 핸들링 로봇(R3)에 의해 이동장치(240)로 이송될 수 있다.

한편, 상기와 같이 사이드 패널(3)이 플로어 패널(3)에 셋팅된 후, 본 발명의 실시예에 의한 제1 지그유닛(260)은 핸들링 로봇(R4)에 장착된 상태로 제5 규제부(261)를 통해 전방 루프 레일(5)을 규제하고, 그 전방 루프 레일(5)을 사이드 패널(3)의 전방 상부에 셋팅한다.

그리고, 본 발명의 실시예에 의한 제2 지그유닛(270)은 핸들링 로봇(R5)에 장착된 상태로 제6 규제부(271)를 통해 후방 루프 레일(7)과 패키지 트레이(9)를 동시에 규제하여 사이드 패널(3)의 후방 상부에 셋팅한다.

상술한 바와 같이, 플로어 패널(1)에 사이드 패널(3)을 셋팅하고, 사이드 패널(3)에 전후방 루프 레일(5, 7)과 패키지 트레이(9) 등을 셋팅한 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 마지막으로 용접 로봇들(290)을 통해 이들의 각 접합부를 용접한다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차체 조립 시스템(100)에 의하면, 차체 조립 라인의 메인 벅 공정에서 차종 별로 상이한 메인 벅 부품을 공용 로봇을 이용하여 조립할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 종래 기술에서와 같은 회전 벅의 4면에서 사이드 패널을 규제하지 않고, 사이드 공용 지그(190)와 사이드 포스트유닛(210)을 통해 차종 별로 상이한 사이드 패널(3)을 공용으로 규제할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 최소한 5차종 이상의 다 차종에 대응하여 차체를 조립할 수 있고, 로봇을 이용한 다 차종의 공용화가 가능하므로, 다 차종의 유연 생산이 가능해 지고, 설비 준비 시간을 축소시킬 수 있으며, 전체 설비의 경량화 및 단순화를 도모할 수 있고, 초기 및 차종 추가 시의 투자비를 절감할 수 있다.

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.

110... 대차유닛 130... 이송 행거
131... 이송 레일 150... 로봇 행거
151... 행거 프레임 170... 정렬 지그
171... 베이스부재 173... 제1 규제부
190... 사이드 공용 지그 191... 제1 지그 프레임
193... 제2 규제부 210... 사이드 포스트 유닛
211... 포스트 프레임 213... 이동부재
215... 제3 규제부 230... 리어 전용 지그
231... 제2 지그 프레임 233... 제4 규제부
240... 이동 장치 250... 스토리지유닛
260... 제1 지그유닛 261... 제5 규제부
270... 제2 지그유닛 271... 제6 규제부
290... 용접 로봇
R1, R2, R3, R4, R5... 핸들링 로봇

Claims

차체의 플로어 패널을 로딩하고 메인 벅 공정의 작업 위치로 이동 가능하게 설치되는 대차유닛;
상기 작업 위치로 이송된 사이드 패널을 인너 방향으로 규제하고 아웃터 방향으로 반전시키는 로봇 행거;
상기 작업 위치의 양측방에 승강 가능하게 구성되며, 상기 로봇 행거에 의해 반전된 상기 사이드 패널을 정위치로 정렬시키는 정렬 지그;
핸들링 로봇에 장착되며, 상기 정렬 지그 상의 사이드 패널을 규제하고 상기 플로어 패널의 양측 방으로 이송하는 사이드 공용 지그; 및
상기 플로어 패널의 양측 방에 구성되며, 상기 사이드 공용 지그를 정위치시키며 규제하고, 상기 사이드 공용 지그를 상기 플로어 패널의 양측으로 이동시키는 사이드 포스트유닛
을 포함하는 차체 조립 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 사이드 패널의 리어 측에 왕복 이동 가능하게 구성되며, 상기 플로어 패널에 셋팅된 상기 사이드 패널의 리어 부분을 규제하는 사이드 리어 전용 지그
를 더 포함하는 차제 조립 시스템.
제2 항에 있어서,
상기 사이드 패널의 리어 측에 설치되며, 상기 사이드 리어 전용 지그를 왕복 이동시키기 위한 이동장치
를 더 포함하는 차체 조립 시스템.
제3 항에 있어서,
상기 이동장치에 대응하게 구성되며, 차종 별로 상이한 사이드 리어 전용 지그를 적재하는 스토리지유닛
을 더 포함하는 차체 조립 시스템.
제4 항에 있어서,
상기 스토리지유닛에 적재된 상기 사이드 리어 전용 지그는 핸들링 로봇에 의해 상기 이동장치로 이송되는 차체 조립 시스템.
제2 항에 있어서,
상기 플로어 패널의 전방 측에서 핸들링 로봇에 의해 전방 루프 레일을 규제하여 상기 사이드 패널의 전방 상부에 셋팅하는 제1 지그유닛
을 더 포함하는 차체 조립 시스템.
제6 항에 있어서,
상기 플로어 패널의 후방 측에서 핸들링 로봇에 의해 후방 루프 레일 및 패키지 트레이를 동시에 규제하여 상기 사이드 패널의 후방 상부에 셋팅하는 제2 지그유닛
을 더 포함하는 차체 조립 시스템.
제2 항에 있어서,
상기 작업 위치의 양측 방에 구비된 이송 레일을 따라 이동 가능하게 구성되며, 상기 사이드 패널을 상기 작업 위치로 이송하는 이송 행거
를 더 포함하는 차체 조립 시스템.
제2 항에 있어서,
상기 작업 위치의 양측 방을 따라 구성되며, 상기 차체의 각 접합부에 대하여 용접 작업을 수행하는 다수 개의 용접 로봇들
을 더 포함하는 차체 조립 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 로봇 행거는,
로봇의 아암 선단에 장착되는 행거 프레임과,
상기 행거 프레임에 설치되며, 상기 사이드 패널을 인너 방향으로 규제하는 복수 개의 클램퍼들
을 포함하는 차체 조립 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 정렬지그는 상기 사이드 패널의 인너 측을 규제하는 차체 조립 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 사이드 공용 지그는 상기 사이드 패널을 아웃터 방향으로 규제하는 차체 조립 시스템.