KR20160063097A - 차량용 내장재의 융착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 차량용 내장재의 융착 장치는, 적어도 하나의 융착위치에서 상호간 결합되는 복수의 융착 대상물이 고정되는 적어도 하나의 이동지그, 상기 적어도 하나의 이동지그를 이동가능하게 지지하는 적어도 하나의 작업대, 및 상기 적어도 하나의 작업대에 고정되며, 상기 복수의 융착 대상물을 상호간 융착시키기 위한 융착툴을 구비한 적어도 하나의 스칼라 로봇 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 내장재의 융착 장치{WELDING APPARTUS FOR INTERIOR PARTS OF VEHICLE}

본 발명은 차량용 내장재의 융착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스칼라 로봇 유닛(SCARA ROBOT UNIT)에 의해서 융착위치의 위치설정 및 변경이 용이하게 구현되도록 함으로써 융착 대상물의 형상 및 융착위치에 무관하게 적용가능한 범용의 차량용 내장재의 융착 장치에 관한 것이다.

자동차 부품 중 수지계열의 소재로 제작되는 내장재는 소정형상의 부품들의 일부분을 상호간 겹친 상태로 접합하여 하나의 부품으로 제작하는 경우가 많은데, 이때 겹쳐진 부분에 열과 압력을 가하여 용융시켜 접합하는 장치를 융착 장치라 한다.

융착 방식과 관련하여, 접합부위에 열을 가하는 방식에 따라 크게 직접가열방식, 전기융착방식, 초음파 융착방식 및 열풍융착방식 등이 주로 적용되고 있다.

특히 열풍융착방식이 적용된 종래의 융착 장치와 관련하여, 도 1에 개시된 바와 같이 한국공개특허공보 제10-2010-0016788호에는, 실린더(1)에 열풍 융착유닛(2)을 설치한 구조로서 실린더(1)의 상하운동에 의해 열풍 융착유닛(2)이 가이드부재를 따라 일체로 하강하면 열풍 융착툴(3)에서 배출되는 열풍에 의해 수지재 부품들이 융착위치에서 부분적으로 용융되어 부품들 상호간을 융착시키는 융착 장치의 구성이 개시되어 있다.

상기 구성을 갖는 융착 장치는 열풍 융착유닛(2)에 다수의 열풍 융착툴(3)을 동시에 설치할 수 있어, 실린더(1)의 단일 하강 동작으로 융착 대상 부품들에 대해서 다수의 융착위치에서 동시 융착이 가능한 장점을 가지고 있다.

그러나 전술한 융착툴(3)의 높이 및 위치가 고정되어 있기 때문에, 융착툴(3)의 위치 수정이 상당히 번거로우며, 융착 부품에 공용사용이 불가하여 부품이 교체될 때마다 융착툴(3)을 새로이 제작 및 셋팅해야 하는 문제점이 있다.

한국공개특허공보 제10-2010-0016788호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 스칼라 로봇 유닛을 이용하여 융착 대상물의 융착위치의 설정 및 변경이 용이하게 구현되도록 함으로써, 융착 대상물의 형상 및 융착위치에 무관하게 적용가능한 범용의 차량용 내장재의 융착 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 차량용 내장재의 융착 장치는, 적어도 하나의 융착위치에서 상호간 결합되는 복수의 융착 대상물이 고정되는 적어도 하나의 이동지그, 상기 적어도 하나의 이동지그를 이동가능하게 지지하는 적어도 하나의 작업대, 및 상기 적어도 하나의 작업대에 고정되며, 상기 복수의 융착 대상물을 상호간 융착시키기 위한 융착툴을 구비한 적어도 하나의 스칼라 로봇 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 융착툴은 초음파 융착방식으로 상기 복수의 융착 대상물을 상호간 융착시킨다.

또한, 상기 적어도 하나의 작업대는 서로 연속해서 배치되는 제1 작업대 및 제2 작업대를 포함하고, 상기 적어도 하나의 스칼라 로봇 유닛은, 상기 제1 작업대에 고정되는 제1 스칼라 로봇 유닛 및 상기 제2 작업대에 고정되는 제2 스칼라 로봇 유닛을 포함한다.

또한, 상기 제1 작업대로부터 상기 제2 작업대로 상기 이동지그를 수평이동시키는 컨베이어를 더 포함한다.

또한, 상기 적어도 하나의 융착위치는 상기 제1 스칼라 로봇 유닛에 할당된 제1 융착위치와, 상기 제2 스칼라 로봇 유닛에 할당된 제2 융착위치를 포함하고, 상기 제1 융착위치와 상기 제2 융착위치는 서로 상이하다.

본 발명에 따른 차량용 내장재의 융착 장치는, 스칼라 로봇 유닛을 이용하여 융착 대상물의 융착위치의 설정 및 변경이 용이하게 구현되도록 함으로써, 융착 대상물의 형상 및 융착위치에 무관하게 적용할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 종래기술에 따른 종래기술에 따른 차량용 내장자의 열풍융착 장치의 구성을 도시한 개략도 및 부분확대도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재의 융착 장치의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 다른 차량용 내장재의 융착 장치의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 차량용 내장재의 융착 장치에 의해서 융착되는 대상물의 융착위치를 설명하기 위한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 시트 레일의 구성에 대해 상세히 설명한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.

아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재의 융착 장치의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재의 융착 장치는, 적어도 하나의 융착위치에서 상호간 결합되는 복수의 융착 대상물이 고정되는 적어도 하나의 이동지그(7), 상기 적어도 하나의 이동지그(7)를 이동가능하게 지지하는 적어도 하나의 작업대(6), 및 상기 적어도 하나의 작업대(6)에 고정되며, 상기 복수의 융착 대상물을 상호간 융착시키기 위한 융착툴(5)을 구비한 적어도 하나의 스칼라 로봇 유닛(4)을 포함하여 구성된다.

이동지그(7)는 도시되지 않은 융착 대상물을 지지 및 고정하는 역할을 하며, 이동지그(7)에는 융착 대상물을 견고하게 지지하기 위한 지지구조물이 구비된다.

작업대(6)는 상단 평판부 상에서 이동지그(7)를 이동가능하게 지지하는 역할을 하며, 작업대(6)에는 도 2에 도시된 바와 같이 적어도 전후방향(도 2의 화살표 방향)으로 이동지그(7)를 이동시키기 위한 구성이 구비된다. 또한, 도시되어 있지는 않으나 선택적으로 작업대(6)에는 이동지그(7)를 상기 상단 평판부 상에서 회전시키기 위한 구성이 구비될 수 있다.

스칼라 로봇 유닛(4)은 상기 상단 평판부에 수직한 축을 중심으로 회전가능하게 작업대(6)에 고정되며, 회전 궤적 범위 내에서 후술하는 융착툴(5)을 융착 대상물의 융착위치로 이동시키는 역할을 한다.

또한, 스칼라 로봇 유닛(4)에는 융착툴(5)을 상하이동 가능하게 지지하기 위한 수단이 구비된다.

스칼라 로봇 유닛(4)은 해당 융착툴(5)의 작업 순서 및 융착 대상물의 융착위치로의 이동을 제어하는 제어부(미도시)에 연결된다.

따라서 사용자는 스칼라 로봇 유닛(4)의 제어부에 대한 단순 수치입력만으로 회전 궤적 범위 내에서의 융착툴(5)의 작업 위치를 용이하게 설정하거나 변경할 수 있으며, 융착 대상물에 관계없이 범용으로 사용가능할 수 있게 된다.

이를 통해, 기존과 같이 융착 대상물이 변경되는 경우에 융착툴(5)을 포함하는 장치 전체를 새롭게 제작하여야 함으로써 발생하는 문제점 해소될 수 있다.

한편, 본 발명의 스칼라 로봇 유닛(4)은 이미 공지된 임의의 형태의 스칼라 로봇 유닛이 제한없이 적용가능하며, 스칼라 로봇 유닛의 상세 구성에 대한 설명은 생략하도록 한다.

융착툴(5)은 융착 대상물들에 직접 열과 압력을 가하여 융착 대상물들을 융착시키기 위한 구성에 해당한다. 융착툴(5)은 이미 공지된 임의의 방식으로 융착을 진행하는 구성이라면 본 발명에 제한 없이 적용가능하다.

다만, 기존에 비해서 소량의 융착툴(5)을 이용하여 융착 작업을 진행하여야 하기 때문에 비교적 작업시간이 짧은 것으로 알려저 있는 초음파 융착방식을 갖는 융착툴(5)이 바람직하다.

한편, 도 2에는 하나의 스칼라 로봇 유닛(4)에 하나의 융착툴(5)이 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 융착 대상물에 대한 전체 융착 작업시간 단축을 위해서, 개별 스칼라 로봇 유닛(4)에 융착툴(5)이 복수 개로 구비되는 구성도 가능하며, 이러한 구성은 본 발명의 범위에 당연히 속한다고 볼 것이다.

전술한 스칼라 로봇 유닛(4)은 개별적으로 담당할 수 있는 융착위치의 개수 및 궤적 범위가 제한되어 있다.

따라서 이러한 제한 요소를 극복하기 위해서, 적어도 하나의 스칼라 로봇 유닛(4)을 구비한 작업대(6)를 연속적으로 배치하여, 각각의 스칼라 로봇 유닛(4)이 담당하는 작업 범위를 분할하여 할당하여 작업 시간을 단축시킬 수 있다.

도 3에는 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 상기와 같이 적어도 하나의 스칼라 로봇 유닛을 구비한 작업대(61, 62)가 연속적으로 배치된 구성이 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 내장재의 융착 장치는, 서로 연속해서 배치되는 제1 작업대(61) 및 제2 작업대(61)를 포함하고, 상기 제1 작업대(61)에는 제1 스칼라 로봇 유닛(41, 43)이 고정되도록 하고, 상기 제2 작업대(61)에는 제2 스칼라 로봇 유닛이 고정되도록 구성된다.

나아가 본 발명에 따른 차량용 내장재의 융착 장치는 제1 작업대(61)에서 제1 스칼라 로봇 유닛(41, 43)에 의해서 융착 작업이 완료된 융착 대상물을 제2 작업대(61)로 수평 이송하기 위한 컨베이어(8)를 더 포함한다.

상기 컨베이어(8)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 작업대(61) 및 제2 작업대(61) 각각에 개별적으로 설치되거나, 제1 작업대(61) 및 제2 작업대(61) 전체에 걸쳐 연장되는 단일 컨베이어(8)로 구성할 수도 있다.

이러한 컨베이어(8)의 구성을 통해 제1 스칼라 로봇 유닛(41, 43)에 할당된 작업 영역에 대한 융착 작업이 완료된 융착 대상물을 제2 스칼라 로봇 유닛(42, 44)의 궤적 범위 내로 용이하게 이송할 수 있게 된다.

도 4는 도 3에 도시된 차량용 내장재의 융착 장치에 의해서 융착되는 융착 대상물(8)의 융착위치를 도시한 도면으로서, 제1 스칼라 로봇 유닛(41, 43)에 할당된 작업 영역 및 제2 스칼라 로봇 유닛(42, 44)에 할당된 작업 영역을 따라 융착 작업이 완료된 융착 대상물(8)의 상태가 도시되어 있다.

예시적으로 도 3에 도시된 구성을 기준으로 제1 작업대(61)에 두 개의 제1 스칼라 로봇 유닛(41, 43)이 구비되고, 제2 작업대(61)에 두 개의 제2 스칼라 로봇 유닛(42, 44)이 구비된 구성에 따라 제1 축(X-X') 및 제2 축(Y-Y')을 기준으로 총 4개의 작업 영역(A, B, C, D)으로 분할될 수 있다.

즉, 이동지그(71, 72)를 통해서 융착 대상물(8)이 제1 작업대(61)로 이동되면, 복수의 제1 스칼라 로봇 유닛(41, 43)은 각각 제1 작업 영역(A)에 포함된 제1 융착위치(10a) 및 제3 작업 영역(C)에 포함된 제3 융착위치(10c)에 대한 융착 작업을 개별적으로 진행하게 된다.

상기 복수의 제1 스칼라 로봇 유닛(41, 43)에 할당된 융착위치에 대한 융착작업이 완료되면, 융착 대상물(8)은 이동지그(71, 72)를 통해 컨베이어(8)를 따라 제2 작업대(61)로 이송된다.

이어서, 융착 대상물(8)이 컨베이어(8)를 통해 제2 작업대(61)의 작업 위치로 이송되면, 복수의 제2 스칼라 로봇 유닛(42, 44)은 각각 제2 작업 영역(B)에 포함된 제2 융착위치(10b) 및 제4 작업 영역(D)에 포함된 제4 융착위치(10d)에 대한 융착 작업을 개별적으로 진행하게 된다.

이와 같이 복수의 스칼라 로봇 유닛이 담당하는 작업 범위를 분할하여 할당함으로써, 하나의 융착 대상물(8)에 대한 융착 작업 시간을 효율적으로 단축시킬 수 있게 된다.

한편, 이상 2개의 작업대를 연속해서 배치한 구성을 기준으로 설명하였으나, 3개 이상의 작업대를 연속적으로 배치하는 구성도 당연히 적용 가능한 것이며, 이는 본 발명의 범위에 당연히 속한다고 볼 것이다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

1. 적어도 하나의 융착위치에서 상호간 결합되는 복수의 융착 대상물이 고정되는 적어도 하나의 이동지그;
   상기 적어도 하나의 이동지그를 이동가능하게 지지하는 적어도 하나의 작업대; 및
   상기 적어도 하나의 작업대에 고정되며, 상기 복수의 융착 대상물을 상호간 융착시키기 위한 융착툴을 구비한 적어도 하나의 스칼라 로봇 유닛;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재의 융착 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 융착툴은 초음파 융착방식으로 상기 복수의 융착 대상물을 상호간 융착시키는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재의 융착 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 작업대는 서로 연속해서 배치되는 제1 작업대 및 제2 작업대를 포함하고,
   상기 적어도 하나의 스칼라 로봇 유닛은, 상기 제1 작업대에 고정되는 제1 스칼라 로봇 유닛 및 상기 제2 작업대에 고정되는 제2 스칼라 로봇 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재의 융착 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 작업대로부터 상기 제2 작업대로 상기 이동지그를 수평이동시키는 컨베이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재의 융착 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 융착위치는 상기 제1 스칼라 로봇 유닛에 할당된 제1 융착위치와, 상기 제2 스칼라 로봇 유닛에 할당된 제2 융착위치를 포함하고,
   상기 제1 융착위치와 상기 제2 융착위치는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 차량용 내장재의 융착 장치.
   

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