KR20130120392A - 고정력이 향상된 차량부품 제조용 지그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐단면이 발생하는 차량부품과 또 다른 부품의 접합 시 차량부품이 움직이지 않도록 고정하는 고정력이 향상된 차량부품 제조용 지그장치가 개시된다. 이를 위한, 차량부품 제조용 지그장치는 폐단면을 갖는 제1 프레임과, 홀이 형성된 제2프레임을 기계적으로 접합하는 과정에서 상기 제1,2 프레임을 구간별로 고정하는 것으로, 평판의 테이블 상에 구간별로 설치되어, 제1 프레임과 제2 프레임을 고정 및 해제하는 복수의 지그와, 상기 테이블 상에 설치되고, 상기 제2 프레임의 홀에 끼워져 제2 프레임을 고정하는 고정수단을 포함한다. 이에 따라, 편방향으로 기계적 접합 시 발생하는 제1,2 프레임의 변형 및 밀림 최소화할 수 있다.

Description

고정력이 향상된 차량부품 제조용 지그장치{jig apparatus for manufacturing of vehicle part}

본 발명은 고정력이 향상된 차량부품 제조용 지그장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐단면이 발생하는 차량부품과 또 다른 부품의 접합 시 차량부품이 움직이지 않도록 고정하는 고정력이 향상된 차량부품 제조용 지그장치에 관한 것이다.

일반적으로, 복수의 차량 프레임을 연결하기 위한 방법으로 용접이 사용되고 있으며, 그 중에서도 특히 겹치기 용접의 일종인 스폿용접이 주를 이루고 있다.

상기와 같은 스폿용접의 방법을 설명하면, 겹쳐 놓은 모재의 앞쪽 끝을 적당하게 성형한 전극으로 누르고, 여기에 전류를 통하면 접촉면의 전기저항이 크므로 발열하게 되는데, 접촉면의 저항은 곧 소멸하게 되나, 이 발열에 의하여 재료의 온zz도가 상승하여 모재 자체의 저항이 커져서 온도는 더욱 상승하게 되면 강한 압력을 가하여 용접한다.

상기와 같이 복수의 차량 프레임을 스폿용접해야하는 경우, 구간별로 성형된 차량 프레임을 방향을 바꿔가면서 용접해야 하므로 고도의 정밀기술을 요한다. 따라서, 차량 프레임을 용접하는 과정에서 차량 프레임의 위치를 잡아주고 견고하게 지지해 주도록 용접용 지그가 필요하게 된다

상기한 용접지그 없이는 차량 프레임 간의 좌우 센터링 품질 확보가 불가하며, 스프링 백이 있는 성형품의 외관의 확보도 불가하다는 문제점을 내포하고 있기 때문에 스폿 용접의 경우 각 차량 프레임을 구간별로 잡고 지지해주는 용접지그의 구성이 필수적이다.

상기와 같은 용접지그의 구동과정을 설명하면, 먼저, 용접할 차량 프레임을 로딩시킨다. 그런 후, 용접지그의 클램프(clamp)로 차량 프레임이 움직이지 못하도록 클램핑한다. 이 클램프는 보통 수동이나, 에어실린더(air cylinder)에 의해 작동된다. 그리고 용접지그 주위에 고정된 차량 프레임과 차량 프레임을 용접건으로 용접하고, 용접지그의 클램프를 언클램핑(unclamping)한다.

현재 차량 경량화를 위해 경량소재의 사용량이 증가하고 있다. 특히, 대량 생산 및 형상 자유도가 높은 알루미늄 압출재의 개발이 증가하고 있다. 알루미늄 압출재의 경우 생산 공정 특성 상 폐단면이 발생하게 된다. 이러한 폐단면을 가지는 부품과의 접합을 위하여 편방향으로 접합하는 기계적 접합법이 필요하며, 이때 발생하는 충격력에 의해 기존 지그에서는 부품의 변형 및 밀림 현상이 발생하게 된다. 따라서 효과적이고 신뢰성 있는 기계적 접합법의 적용을 위해서는 높은 편방향 충격 하중을 견딜 수 있는 지그의 개발이 필요하다.

본 발명은 폐단면을 갖는 제1 프레임과, 홀이 형성된 제2프레임을 기계적으로 접합하는 과정에서, 제1 프레임 또는 제2프레임이 편방향으로 밀리거나, 변형되는 것을 방지할 수 있는 고정력이 향상된 차량부품 제조용 지그장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 고정력이 향상된 차량부품 제조용 지그장치는, 폐단면을 갖는 제1 프레임과, 홀이 형성된 제2프레임을 기계적으로 접합하는 과정에서 상기 제1,2 프레임을 구간별로 고정하는 것으로, 평판의 테이블 상에 구간별로 설치되어, 제1 프레임과 제2 프레임을 고정 및 해제하는 복수의 지그와, 상기 테이블 상에 설치되고, 상기 제2 프레임의 홀에 끼워져 제2 프레임을 고정하는 고정수단을 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 고정수단은, 상기 테이블의 상단에 고정되고, 상기 제2 프레임의 저면을 지지하는 플랜지와, 상기 제2 프레임의 홀에 끼워지며 상기 플랜지의 상단에 돌출 형성되는 체결용 돌기를 포함하는 하측부재와, 상기 체결용 돌기에 끼워지는 체결구를 형성하고, 상기 하측부재에 끼워진 제2 프레임의 상면을 지지하는 상측부재를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 지그는, 상기 제1 프레임의 하부가 안착되는 안착홈을 마련하고 상기 테이블의 상단에 고정되는 베이스와, 상기 제1 프레임의 상부를 잡아주도록 상기 베이스의 후단에 연결되어 회동하는 클램핑부와, 상기 클램핑부의 후단에 힌지부로 연결되어 상기 클램핑부가 회동하도록 신축력을 제공하는 실린더와, 상기 클램핑부의 양측면을 지지하도록 상기 베이스의 양측 상부에 형성되는 가이드를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 베이스와 클램핑부의 선단에는 상호 대응하는 위치에 상기 제2 프레임의 단부를 잡아주는 그립부가 형성된다.

본 발명에 따른 고정력이 향상된 차량부품 제조용 지그장치는 폐단면을 갖는 제1 프레임과, 홀이 형성된 제2프레임을 기계적으로 접합하는 과정에서, 제1 프레임 또는 제2프레임이 편방향으로 밀리거나, 변형되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 각각의 프레임의 고정력이 향상됨에 따라 용접을 비롯하여 접합을 위한 각종 작업속도가 향상되고, 차체 생산성이 증대되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량부품 제조용 지그를 도시한 사시도.
도 2는, 도 1에 도시된 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량부품 제조용 지그에서 고정장치를 발췌하여 도시한 측면도.
도 3은, 도 2에 도시된 고정장치를 확대하여 도시한 측면도.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

본 발명에 따른 고정력이 향상된 차량부품 제조용 지그장치는, 폐단면(11)을 갖는 제1 프레임(10)과, 홀(21)이 형성된 제2프레임(20)을 기계적으로 접합하는 과정에서 상기 제1,2 프레임(10,20)을 구간별로 고정하는 것으로, 평판의 테이블(300) 상에 구간별로 설치되어, 제1 프레임(10)과 제2 프레임(20)을 고정 및 해제하는 복수의 지그(100)와, 상기 테이블(300) 상에 설치되고, 상기 제2 프레임(20)의 홀(21)에 끼워져 제2 프레임(20)을 고정하는 고정수단(200)을 포함한다.

참고로, 본 발명에 따른 고정력이 향상된 차량부품 제조용 지그장치는 서로 상이한 소재로 이루어진 제1 프레임(10)과 제2 프레임(20)를 용접하는데 사용될 수 있다. 여기서, 제1 프레임(10)은 알루미늄 소재의 압출재일 수 있다. 제2 프레임(20)은 일예로 강철 소재의 플레이트일 수 있다. 단, 반드시 제1 프레임(10)이 알루미늄으로 이루어지고, 제2 프레임(20)이 강철인 것으로 한정하지는 않는다. 그리고, 제1 프레임(10)과 제2 프레임(20)이 접합되면 차량의 다양한 부분을 구성하는 부품이 될 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 지그장치는 지그(100)를 이용하여 제1 프레임(10) 및 제2 프레임(20)을 고정하되, 제2 프레임(20)에 형성된 홀(21)을 고정수단(200)에 끼우는 방식으로 고정시켜 편방향의 충격하중에 의해 제1,2 프레임(10,20)이 변형 되거나 밀리는 현상을 감소 시킬 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 고정수단(200)은, 상기 테이블(300)의 상단에 고정되고, 상기 제2 프레임(20)의 저면을 지지하는 플랜지(211)와, 상기 제2 프레임(20)의 홀(21)에 끼워지며 상기 플랜지(211)의 상단에 돌출 형성되는 체결용 돌기(212)를 포함하는 하측부재(210)와, 상기 체결용 돌기(212)에 끼워지는 체결구(221)를 형성하고, 상기 하측부재(210)에 끼워진 제2 프레임(20)의 상면을 지지하는 상측부재(220)를 포함한다.

즉, 상기 제2 프레임(20)의 저면은 상기 플랜지(211)의 상단에 의해 지지되고, 제2 프레임(20)의 상면은 상기 상측부재(220)에 의해 지지될 수 있다. 따라서, 상기 제2 프레임(20) 및 제2 프레임(20)과 접합된 제1 프레임(10)은 상기 고정수단(200)에 의해 보다 확실하게 고정될 수 있다. 이때, 상기 하측부재(210)와 상측부재(220)는 고정 및 해제가 용이하도록 상기 체결용 돌기(212)의 외측면과 체결구(221)의 내측면에는 상호 체결되는 나사산이 형성될 수 있다.

상기 지그(100)는 제1 프레임(10)과 제2 프레임(20)의 용접이 이루어지도록 제1,2 프레임(10,20)을 고정 및 해제하는 작용을 한다. 상기 지그(100)는 베이스(110), 클램핑부(120) 및 실린더(130)를 포함하되, 각각의 지그(100)는 평판 형상의 테이블(300)의 상단에 고정된다. 상기 지그(100)가 테이블(300)상에 배치된 형상은 제1,2 프레임(10,20)이 배치된 형상에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

상기 지그(100)는 제1 프레임(10)의 하부가 안착되고, 테이블(300)의 상단에 고정되는 베이스(110)와, 상기 제1 프레임(10)의 상부를 잡아주도록 회동하는 클램핑부(120)와, 상기 클램핑부(120)의 일측에 힌지로 연결되어 클램핑부(120)가 회동하도록 동력을 제공하는 실린더(130)로 이루어진다.

상기 베이스(110)는 제1 프레임(10)의 하단을 지지하는 수단으로 상기 베이스(110)의 배치된 형상에 따라 지그(100)의 배치 모양이 결정되므로, 베이스(110)는 초기 설치 시에 제1 프레임(10)의 배치 형상에 맞춰 배치되어야 한다.

클램핑부(120)는 제1 프레임(10)의 상단을 잡아주고, 제1 프레임(10)의 고정 및 해제를 반복하는 수단으로, 실린더(130)의 상단에 힌지로 연결되어 회동가능하며, 회동하는 과정에서 제1 프레임(10)을 고정 및 해제하게 된다.

실린더(130)는 상기 클램핑부(120)의 일측에 힌지로 연결되어 클램핑부(120)가 힌지부(150)를 중심으로 회동하도록 동력을 제공한다. 상기 실린더(130)가 하강하면서 클램핑부(120)의 일측을 잡아당기면 힌지부(150)를 중심으로 클램핑부(120)가 회동하면서 클램핑부(120)의 타측이 상승하여 제1 프레임(10)의 고정이 해제(unclamping)되고, 실린더(130)가 상승하면서 클램핑부(120)의 일측을 상측으로 밀면 힌지부(150)를 중심으로 클램핑부(120)가 회동하면서 클램핑부(120)의 타측이 하강하여 제1 프레임(10)을 고정(clamping)한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 베이스(110)와 클램핑부(120)의 선단에는 상호 대응하는 위치에 상기 제2 프레임(20)의 단부를 잡아주는 그립부(112,121)가 형성된다. 상기 그립부(112,121)는 베이스(110)와 클램핑부(120)의 선단에 형성되고, 그 사이에 제2 프레임(20)의 단부를 끼워 고정할 수 있다.

본 발명에 따른 고정력이 향상된 차량부품 제조용 지그장치는 폐단면을 갖는 제1 프레임과, 홀이 형성된 제2프레임을 기계적으로 접합하는 과정에서, 제1 프레임 또는 제2프레임이 편방향으로 밀리거나, 변형되는 것을 방지할 수 있으며, 아울러, 각각의 프레임의 고정력이 향상됨에 따라 용접을 비롯하여 접합을 위한 각종 작업속도가 향상되고, 차체 생산성이 증대될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 제1프레임
11 : 폐단면
20 : 제2프레임
21 : 홀
100 : 지그
200 : 고정수단
210 : 하측부재
211 : 플랜지
212 : 체결용돌기
220 : 상측부재
221 : 체결구
300 : 테이블

Claims (4)

1. 폐단면을 갖는 제1 프레임과, 홀이 형성된 제2프레임을 기계적으로 접합하는 과정에서 상기 제1,2 프레임을 구간별로 고정하는 것으로,
   평판의 테이블 상에 구간별로 설치되어, 제1 프레임과 제2 프레임을 고정 및 해제하는 복수의 지그;
   상기 테이블 상에 설치되고, 상기 제2 프레임의 홀에 끼워져 제2 프레임을 고정하는 고정수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 고정력이 향상된 차량부품 제조용 지그장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 고정수단은:
   상기 테이블의 상단에 고정되고, 상기 제2 프레임의 저면을 지지하는 플랜지와, 상기 제2 프레임의 홀에 끼워지며 상기 플랜지의 상단에 돌출 형성되는 체결용 돌기를 포함하는 하측부재;
   상기 체결용 돌기에 끼워지는 체결구를 형성하고, 상기 하측부재에 끼워진 제2 프레임의 상면을 지지하는 상측부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정력이 향상된 차량부품 제조용 지그장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 지그는:
   상기 제1 프레임의 하부가 안착되는 안착홈을 마련하고 상기 테이블의 상단에 고정되는 베이스;
   상기 제1 프레임의 상부를 잡아주도록 상기 베이스의 후단에 연결되어 회동하는 클램핑부;
   상기 클램핑부의 후단에 힌지부로 연결되어 상기 클램핑부가 회동하도록 신축력을 제공하는 실린더;
   상기 클램핑부의 양측면을 지지하도록 상기 베이스의 양측 상부에 형성되는 가이드;를 포함하는 고정력이 향상된 차량부품 제조용 지그장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 베이스와 클램핑부의 선단에는 상호 대응하는 위치에 상기 제2 프레임의 단부를 잡아주는 그립부가 형성된 것을 특징으로 하는 고정력이 향상된 차량부품 제조용 지그장치.

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