KR20210080053A

KR20210080053A - 지그형 헤밍 장치

Info

Publication number: KR20210080053A
Application number: KR1020190172426A
Authority: KR
Inventors: 김래형; 박상언
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2021-06-30
Also published as: KR102315564B1

Abstract

지그형 헤밍 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치는 지그 테이블 상의 중앙부에 배치되어 둘레에 헤밍 플랜지가 형성된 도어 아웃터 패널과 도어 인너 패널이 겹쳐진 상태로 안착되며, 상면으로 노출된 다수개의 진공컵에 의해 상기 도어 아웃터 패널을 흡착하여 고정하는 로케이터 유닛, 상기 지그 테이블 상의 일측면 양측에 배치되는 회전수단을 통해 회전 프레임이 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전 프레임의 중앙부 선단에 장착된 복수개의 클램퍼에 의해 상기 도어 인너 패널의 가장자리 중앙부를 도어 아웃터 패널 측으로 가압하는 클램핑 유닛, 상기 회전 프레임의 양측 단부에 각각 장착되고, 상기 도어 인너 패널과 인접한 상기 도어 아웃터 패널의 헤밍 플랜지의 내측 라인을 따라 가압하는 클램핑 다이, 및 상기 지그 테이블 상에서 상기 도어 아웃터 패널의 각 헤밍 플랜지를 따라 4개소에 설치되고, 상기 각 헤밍 플랜지의 측면에 대응하여 배치된 라인 헤밍 다이를 전, 후진 및 스윙시켜 상기 각 헤밍 플랜지의 외측을 상기 도어 인너 패널의 선단을 따라 가압하여 헤밍 성형하는 라인 헤밍 유닛을 포함한다.

Description

지그형 헤밍 장치{HEMMING DEVICE FOR JIG}

본 발명은 지그형 헤밍 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상품성을 확보하면서 생산성을 향상시킬 수 있는 지그형 헤밍 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 2만 내지 3만여개의 부품을 수 차례의 조립공정을 통하여 이루어진다.

특히, 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 여러 종류의 프레스 장치를 통하여 제품패널을 생산한 후, 차체 공장으로 옮겨와서 제품패널의 각 부분이 조립되어 화이트 보디(B.I.W) 상태의 차체를 이루게 된다.

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

이때, 상기 헤밍 공정은 프레스 헤밍 공정과, 롤러 헤밍 공정으로 나뉠 수 있다.

상기 프레스 헤밍 공정은 작업 속도는 빠른 대신, 최근 고강도 및 경량화에 맞춰 적용하는 알루미늄, 마그네슘 등의 소재를 적용하기에는 국부적으로 응력이 집중되는 문제점이 있으며, 이에 따라, 상기 롤러 헤밍 공정을 통해 차체 부품을 접합하는데, 상기 롤러 헤밍 공정은 프레스 헤밍 공정에 비하여 작업 속도가 현저히 떨어지는 문제점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 예비 헤밍 성형 공정과 최종 헤밍 성형 공정을 함께 진행할 수 있어 전체적인 공정 사이클 타임을 줄일 수 있는 지그형 헤밍 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 지그 테이블 상의 중앙부에 배치되어 둘레에 헤밍 플랜지가 형성된 도어 아웃터 패널과 도어 인너 패널이 겹쳐진 상태로 안착되며, 상면으로 노출된 다수개의 진공컵에 의해 상기 도어 아웃터 패널을 흡착하여 고정하는 로케이터 유닛, 상기 지그 테이블 상의 일측면 양측에 배치되는 회전수단을 통해 회전 프레임이 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전 프레임의 중앙부 선단에 장착된 복수개의 클램퍼에 의해 상기 도어 인너 패널의 가장자리 중앙부를 도어 아웃터 패널 측으로 가압하는 클램핑 유닛, 상기 회전 프레임의 양측 단부에 각각 장착되고, 상기 도어 인너 패널과 인접한 상기 도어 아웃터 패널의 헤밍 플랜지의 내측 라인을 따라 가압하는 클램핑 다이, 및 상기 지그 테이블 상에서 상기 도어 아웃터 패널의 각 헤밍 플랜지를 따라 4개소에 설치되고, 상기 각 헤밍 플랜지의 측면에 대응하여 배치된 라인 헤밍 다이를 전, 후진 및 스윙시켜 상기 각 헤밍 플랜지의 외측을 상기 도어 인너 패널의 선단을 따라 가압하여 헤밍 성형하는 라인 헤밍 유닛을 포함하는 지그형 헤밍 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 로케이터 유닛은 상기 도어 인너 패널과 도어 아웃터 패널이 겹쳐진 상태로 안착되도록 상면이 상기 도어 아웃터 패널의 외면에 대응하는 곡면으로 형성되고, 상기 상면 상에 복수개의 관통홀이 형성되는 로케이터, 및

상기 각 관통홀을 통해 상기 상면으로 노출되고, 상기 도어 아웃터 패널을 진동에 의해 흡착하는 다수개의 진공컵을 포함할 수 있다.

또한, 상기 클램핑 유닛은 상기 지그 테이블 상의 일단부 양측에 각각 지지 프레임을 통하여 장착된 상태로, 랙 피니언에 의해 회전용 실린더의 전후진력을 회전력으로 전환하여 회전축을 회전시키는 회전수단, 상기 지그 테이블 상의 양측 회전수단의 각 회전축에 양측 단부가 연결되어 상기 회전수단의 구동에 의해 상기 로케이터 유닛에 대응하여 일정각도 회전하는 회전 프레임, 상기 회전 프레임의 선단에 장착되고, 상기 회전 프레임과 함께 회전하여 상기 로케이터 유닛의 상부에 대응하도록 구성되는 클램핑 프레임, 및 상기 도어 아웃터 패널의 헤밍 플랜지를 따라 상기 도어 인너 패널의 중앙부 가장자리를 가압하여 고정하도록 상기 클램핑 프레임의 중앙부 선단에 장착되는 복수개의 클램퍼를 포함할 수 있다.

또한, 상기 댐핑수단은 상기 회전 프레임의 단부 양 측면에 장착되는 댐핑 브라켓, 상기 댐핑 브라켓의 일측에 장착되는 제1고무블록, 상기 제1 고무블록에 대응하여 상기 지지 프레임의 상면에 장착되는 제2고무블록, 및 상기 댐핑 브라켓의 타측에 대응하여 상기 지지 프레임의 상면에 장착되어 상기 회전 프레임의 회전 시, 상기 댐핑 브라켓에 접촉되면서 탄성력을 제공하는 댐핑 스프링을 포함할 수 있다.

또한, 상기 클램핑 프레임은 각 클램퍼를 통해 상기 도어 인너 패널을 도어 아웃터 패널 측으로 가압하도록, 상기 회전 프레임 선단의 양 측면에 장착된 클램프용 실린더와, 상기 클램프용 실린더의 작동로드에 연결된 연결판을 통하여 상기 회전 프레임에 연결될 수 있다.

또한, 상기 클램핑 다이는 상기 도어 인너 패널이 접촉되는 상기 도어 아웃터 패널의 헤밍 플랜지의 내측 라인을 따라 가압하도록, 상기 회전 프레임의 양측 단부에 플레이트 형상으로 연결될 수 있다.

또한, 상기 클램핑 다이는 상기 회전 프레임의 양측 단부에 장착되는 클래핑 다이용 실린더와, 상기 클램핑 다이용 실린더의 작동로드에 연결된 연결 브라켓을 통하여 상기 도어 아웃터 패널의 헤밍 플랜지의 내측 라인에 정위치되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 회전수단은 상기 지지 프레임 상의 양측에 베어링 유닛을 통하여 회전 가능하게 설치되어 상기 회전 프레임의 단부에 연결되며, 상기 베어링 유닛 사이의 일측에 피니언이 설치되는 회전축, 상기 지지 프레임의 외측면에 고정 브라켓을 통하여 설치되며, 작동로드를 통하여 상기 지지 프레임에 대하여 전후진 가능한 슬라이더와 연결되는 회전용 실린더, 및 상기 회전축 상의 피니언 하부에 대응하여 상기 슬라이더 상에 설치되며, 상기 피니언과 치합되는 랙바를 포함할 수 있다.

또한, 상기 슬라이더는 상기 지지 프레임에 장착되는 2개의 지지롤러에 의해 하부가 구름 지지될 수 있다.

또한, 상기 회전 프레임은양 단부에 연장되어 연장단이 형성되고, 각 연장단에 대응하여 상기 회전 프레임의 회전을 제한하도록 상기 지지 프레임 사이의 지그 테이블 상에 보조 프레임이 각각 장착될 수 있다.

또한, 상기 연장단과 보조 프레임에는 상호 대응하는 일측에 각각 댐핑 플레이트가 장착될 수 있다.

또한, 상기 라인 헤밍 유닛은 상기 지그 테이블 상의 2개의 레일을 통해 로케이터 유닛을 향하여 전후진 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 슬라이드 플레이트, 상기 슬라이드 플레이트의 상면에 장착되고, 상기 2개의 레일 사이의 지그 테이블 상에 설치되는 고정블록에 작동로드를 통하여 연결되어 상기 슬라이드 플레이트를 상기 로케이터 유닛에 대하여 전,후진으로 슬라이드 이동시키는 슬라이딩 실린더, 상기 로케이터 유닛에 대응하여 상기 슬라이드 플레이트 상의 단부에 장착되는 다이 플레이트, 상기 다이 플레이트의 상단부에 설치되어 상기 도어 아웃터 패널의 헤밍 플랜지를 가압하는 라인 헤밍 다이, 및 상기 슬라이드 플레이트와 다이 플레이트 사이의 양측에 구성되어 캠 실린더 구동에 의한 캠과 링크의 작동으로 상기 헤밍 플랜지에 대하여 상기 라인 헤밍 다이를 스윙 작동시키는 스윙수단을 포함할 수 있다.

또한, 상기 스윙수단은 상기 다이 플레이트의 후방 양측에 장착되는 링크 브라켓, 상기 링크 브라켓에 대응하여 상기 슬라이드 플레이트 상에 고정되는 가이드 브라켓, 상기 링크 브라켓과 가이드 브라켓 사이에 양단이 힌지 연결되는 제1 링크, 상기 제1 링크의 하부에서, 상기 링크 브라켓과 가이드 브라켓 사이에 양단이 힌지 연결되는 제2 링크, 상기 제1 링크의 외측 상부에 롤러 브라켓을 통하여 회전 가능하게 설치되는 롤러, 상기 가이드 브라켓에 상하방향으로 슬라이드 이동 가능하게 설치되며, 상기롤러에 대응하여 캠 작동하는 캠이 일체로 고정되는 캠 슬라이더, 및 상기 가이드 브라켓 상에 상향 설치되며, 상기 캠 슬라이더의 외측면에 작동로드가 로드 브라켓을 통하여 연결되어 캠 슬라이더를 상기 가이드 브라켓에 대하여 상하방향으로 슬라이드 구동시키는 캠 실린더를 포함할 수 있다.

또한, 상기 슬라이드 플레이트 상에는 상기 가이드 브라켓 사이의 양측에 설치 브라켓을 통하여 장착되어 상기 라인 헤밍 다이에 형성된 절개홈에 끼워진 상태로 상기 라인 헤밍 다이가 스윙 작동 시, 스윙 각도를 제한하는 스윙 스토퍼를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 예비 헤밍 성형 공정과 최종 헤밍 성형 공정을 하나의 장치에서 진행할 수 있어 전체적인 사이클 타임을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이때, 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치는 상기 헤밍 플랜지가 도어 인너 패널에 대하여 과대각인 경우, 예를 들어, 110 이상일 경우에도 적용할 수 있다.

다시 말해, 상기 지그형 헤밍 장치는 헤밍 성형 시, 상기 클램핑 다이에 의해 상기 도어 아웃터 패널의 헤밍 플랜지의 내측 라인을 가압함으로써, 과대각으로 이루어진 상기 헤밍 플랜지가 반대편으로 접히거나, 소재가 밀리는 현상을 방지할 수 있으며, 이에, 상기한 지그형 헤밍 장치는 상품성을 향상시킬 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치에 적용되는 로케이터 유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치에 적용되는 클램핑 유닛과 클램핑 다이의 일측 사이도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치에 적용되는 클램핑 유닛과 클램핑 다이의 타측 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치에 적용되는 라인 헤밍 유닛의 일측 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치에 적용되는 라인 헤밍 유닛의 타측 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치에 적용되는 클램핑 유닛과 클램핑 다이의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치에 적용되는 라인 헤밍 유닛의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 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 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치는 차량의 도어 아웃터 패널(1)과 도어 인너 패널(3)을 상호 접합하기 위하여 적용할 수 있다.

이때, 상기 도어 아웃터 패널(1)은 선단을 따라서 헤밍 플랜지(5)를 형성하고, 상기 헤밍 플랜지(5)에 대응하는 도어 인너 패널(3)의 선단에 대하여 상기 헤밍 플랜지(5)를 말아서 압착함으로써, 상기 도어 아웃터 패널(1)과 도어 인너 패널(3)의 가장자리를 접합한다.

이를 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치는 로케이터 유닛(20), 클램핑 유닛(30), 클램핑 다이(40), 라인 헤밍 유닛(70)을 포함하여 구성된다.

전체적인 지그형 헤밍 장치는 지그 테이블(10)을 통해 장착될 수 있다.

이러한 지그 테이블(10)은 하부에 바퀴 등이 부착되어 움직이도록 구성될 수 있다.

또는 상기 지그 테이블(10)은 바닥에 고정될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치에 적용되는 로케이터 유닛의 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 로케이터 유닛(20)은 상기 지그 테이블(10) 상의 중앙부에 배치된다.

상기 로케이터 유닛(20)은 상기 도어 아웃터 패널(1)의 둘레에 헤밍 플랜지(5)가 형성된 상태로, 상기 도어 아웃터 패널(1)과 도어 인너 패널(3)이 겹쳐져 안착되는 로케이터(21)를 포함한다.

이때, 상기 로케이터(21)는 상면이 상기 도어 아웃터 패널(1)의 외면과 대응하는 곡면으로 형성된다.

상기 로케이터(21)는 상면에 다수개의 관통홀(23)이 형성된다.

이러한 로케이터(21)에는 상기 다수개의 관통홀(23)을 통해 진공컵(25)이 노출되도록 설치된다.

상기 진공컵(25)은 상기 도어 아웃터 패널(1)과 접촉된 상태로, 일측에 연결된 진공라인에 의해 상기 도어 아웃터 패널(1)의 외면에 대하여 진공에 의한 흡착력을 가지도록 구성된다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치에 적용되는 클램핑 유닛과 클램핑 다이의 일측 사이도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치에 적용되는 클램핑 유닛과 클램핑 다이의 타측 사시도이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 클램핑 유닛(30)은 상기 지그 테이블(10) 상의 일측면에 배치된다.

이러한 클램핑 유닛(30)은 회전수단(31), 회전 프레임(45), 클램핑 프레임(57), 및 복수개의 클램퍼(61)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 회전수단(31)은 상기 지그 테이블(10) 상의 일단부 양측에 각각 지지 프레임(33)을 통하여 장착된다.

이러한 회전수단(31)은 상기 지지 프레임(33) 상의 양측에 베어링 유닛(37)을 통해 회전 가능하게 설치되는 회전축(35)을 포함한다.

이때, 상기 회전축(35)은 상기 회전 프레임(45)의 단부에 연결되며, 상기 베어링 유닛(37) 사이의 일측에 피니언(39)이 설치된다.

또한, 상기 회전수단(31)은 상기 지지 프레임(33)의 외측면에 고정 브라켓(B1)을 통해 설치되는 회전용 실린더(C1)에 의해 구동한다.

상기 회전용 실린더(C1)는 작동로드를 통하여 상기 지지 프레임(33)에 대하여 전후진 가능한 슬라이더(40)와 연결된다.

이때, 상기 슬라이더(40)는 상기 지지 프레임(33)에 장착되는 2개의 지지롤러(41)에 의해 하부가 구름 지지된다.

상기 슬라이더(40)의 상부에는 상기 회전축(35) 상의 피니언(39) 하부에 대응하여 상기 피니언(39)과 치합되는 랙바(43)가 설치된다.

상기와 같은 회전수단(31)은 상기 회전 프레임(45)의 양측 단부가 각각 연결된 상태로, 상기 회전축(35)의 피니언(39)과 랙바(43)에 의해 회전용 실린더(C1)의 전후진력을 회전력으로 전환하여 상기 회전축(35)과 함께 회전 프레임(45)을 회전시킨다.

즉, 상기 회전 프레임(45)은 상기 회전수단(31)의 구동에 의해 상기 로케이터 유닛(20)에 대응하여 일정각도로 회전하도록 구성된다.

이때, 상기 회전프레임의 단부 양측과 이에 대응하는 각 지지 프레임(33) 사이에는 회전 프레임(45)의 회전 작동 시, 진동을 흡수하는 댐핑수단(47)이 구성된다.

상기 댐핑수단(47)은 상기 회전 프레임(45)의 단부 양 측면에 장착되는 댐핑 브라켓(B2)을 포함한다.

또한, 상기 댐핑 브라켓(B2)의 일측에는 제1고무블록(49a)이 장착된다.

이러한 제1고무블록(49a)에 대응하여 상기 지지 프레임(33)의 상면에는 제2고무블록(49b)이 장착된다.

또한, 상기 댐핑 브라켓(B2)의 타측에 대응하여 상기 지지 프레임(33)의 상면에는 댐핑 스프링(50)이 장착되는데, 상기 댐핑 스프링(50)은 상기 회전 프레임(45)의 회전 시, 상기 댐핑 브라켓(B2)에 접촉되면서 탄성력을 제공한다.

더불어, 상기 회전 프레임(45)에는 회전 프레임(45)의 회전을 제한하도록 양 단부에 연장된 연장단(51)에 댐핑 플레이트(53)가 구성된다.

상기 댐핑 플레이트(53)는 각 연장단(51)에 대응하여 상기 지지 프레임(33) 사이의 지그 테이블(10) 상에 보조 프레임(55)이 각각 장착된다.

즉, 상기 댐핑 플레이트(53)는 상기 연장단(51)과 보조 프레임(55)의 상호 대응하는 일측에 각각 장착될 수 있다.

그리고 상기 회전 프레임(45)의 선단에는 클램핑 프레임(57)이 장착된다.

상기 클램핑 프레임(57)은 상기 회전 프레임(45)과 함께 회전하여 상기 로케이터 유닛(20)의 상부에 대응하도록 구성된다.

이러한 클램핑 프레임(57)의 중앙부 선단에는 클램퍼(61)가 복수개 장착된다.

상기 클램핑 프레임(57)은 각 클램퍼(61)를 통해 상기 도어 인너 패널(3)을 도어 아웃터 패널(1) 측으로 가압하도록 구성된다.

이를 위해, 상기 클램핑 프레임(57)은 상기 회전 프레임(45)의 선단의 양 측면에 클램프용 실린더(59)가 장착된다.

상기 클램프용 실린더(59)의 작동로드에는 연결판(60)이 연결되며, 상기 연결판(60)을 통하여 상기 클램핑 프레임(57)이 회전 프레임(45)이 연결된다.

이러한 클램핑 프레임(57)은 상기 클램프용 실린더(59)의 작동에 의해 복수개의 클램퍼(61)가 상기 도어 인너 패널(3)의 가장자리 중앙부를 상기 도어 아웃터 패널(1) 측으로 가압하는 것이다.

상기한 클램핑 프레임의 양측 단부에는 클램핑 다이(63)가 각각 장착된다.

상기 클램핑 다이(63)는 상기 도어 아웃터 패널(1)의 굴곡에 대응하는 플레이트 형상으로 형성되며, 상기 도어 아웃터 패널(1)의 헤밍 플랜지(5)의 내측 라인을 따라 가압하도록 구성된다.

여기서 상기 도어 아웃터 패널(1)의 내측 라인은 상기 도어 아웃터 패널(1)의 헤밍 플랜지(5) 상의 상기 도어 인너 패널(3)과 인접한 라인을 말한다.

상기 클램핑 다이(63)는 회전 프레임(45)의 양측 단부에 장착되는 클램핑 다이용 실린더(65)와, 상기 클램핑 다이용 실린더의 작동로드(67)에 연결된 연결 브라켓(69)을 통하여 상기 도어 아웃터 패널(1)의 헤밍 플랜지(5)의 내측 라인에 정위치되도록 작동한다.

상기 클램핑 다이(63)는 헤밍 성형 시, 상기 도어 아웃터 패널(1)의 헤밍 플랜지(5)의 내측 라인을 가압함으로써, 상기 헤밍 플랜지(5)가 과대각인 경우, 예를 들어, 110° 이상일 경우, 상기 헤밍 플랜지(5)가 반대편으로 접히거나 밀리는 현상을 방지할 수 있다.

이러한 클램핑 다이(63)는 도어 아웃터 패널(1)의 종류에 따라 교체하여 사용 가능하게 구성된다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치에 적용되는 라인 헤밍 유닛의 일측 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치에 적용되는 라인 헤밍 유닛의 타측 사시도이다.

도 5와 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 라인 헤밍 유닛(70)은 상기 지그 테이블(10) 상에서 상기 도어 아웃터 패널(1)의 각 헤밍 플랜지(5)를 따라 4개소에 설치된다.

설명의 편의상, 상기 도어 아웃터 패널(1)의 하부 측에 배치된 라인 헤밍 유닛(70)을 예로 들어 설명한다.

상기 라인 헤밍 유닛(70)은 상기 각 헤밍 프랜지의 측면에 대응하여 배치된 라인 헤밍 다이(80)를 전,후진 및 스윙시켜 상기 각 헤밍 플랜지(5)의 외측을 상기 도어 인너 패널(3)의 선단을 따라 가압하여 헤밍 성형하는 것이다.

이를 위해, 상기 라인 헤밍 유닛(70)은 슬라이드 플레이트(71), 슬라이딩 실린더(C2), 다이 플레이트(77), 라인 헤밍 다이(80), 스윙수단(81)을 포함하여 구성된다.

상기 슬라이드 플레이트(71)는 상기 지그 테이블(10) 상의 2개의 레일(73)을 통해 상기 로케이터 유닛(20)을 향하여 전후진 슬라이드 이동 가능하게 설치된다.

또한, 상기 슬라이딩 실린더(C2)는 상기 슬라이드 플레이트(71)의 상면에 장착된다.

상기 슬라이딩 실린더(C2)는 상기 2개의 레일(73) 사이의 지그 테이블(10) 상에 설치되는 고정블록(75)에 작동로드를 통하여 연결된다.

이러한 슬라이딩 실린더(C2)는 상기 슬라이드 플레이트(71)를 상기 로케이터 유닛(20)에 대하여 전,후진으로 슬라이드 이동시키기 위한 것이다.

또한, 상기 다이 플레이트(77)는 상기 로케이터 유닛(20)에 대응하여 상기 슬라이드 플레이트(71)의 상의 단부에 장착된다.

상기 다이 플레이트(77)의 상단부에는 라인 헤밍 다이(80)가 설치되는데, 상기 라인 헤밍 다이(80)는 상기 도어 아웃터 패널(1)의 헤밍 플랜지(5)를 가압하도록 배치된다.

또한, 상기 슬라이드 플레이트(71)와 다이 플레이트(77) 사이의 양측에는 스윙수단(81)이 각각 구성되어 상기 라인 헤밍 다이(80)를 스윙 작동시킨다.

이때, 상기 스윙수단(81)은 캠 실린더(C3)의 구동에 의한 캠(89)과 링크의 작동으로 상기 헤밍 플랜지(5)에 대하여 라인 헤밍 다이(80)를 스윙 작동시킬 수 있다.

이러한 스윙수단(81)은 상기 다이 플레이트(77)의 후방 양측에 장착되는 링크 브라켓(B3)을 포함한다.

또한, 상기 스윙수단(81)은 상기 슬라이드 플레이트(71)의 상부에 상기 링크 브라켓(B3)에 대응하여 장착되는 가이드 브라켓(B4)을 포함한다.

이러한 링크 브라켓(B3)과 라이드 브라켓 사이에는 양단이 힌지 연결되는 제1 링크(83a)가 설치된다.

또한, 상기 제1 링크(83a)의 하부에서, 상기 링크 브라켓(B3)과 가이드 브라켓(B4) 사이에 양단이 힌지 연결되는 제2 링크(83b)가 설치된다.

상기 제1 링크(83a)의 외측 상부에는 롤러 브라켓(B5)을 통하여 회전 가능하게 롤러(85)가 설치된다.

상기 가이드 브라켓(B4)에는 상하방향으로 슬라이드 이동 가능하게 캠 슬라이더(87)가 설치되는데, 상기 캠 슬라이더(87)는 상기 롤러(85)에 대응하여 캠 작동하는 캠(89)이 일체로 고정된다.

또한, 상기 가이드 브라켓(B4)에는 캠 실린더(C3)가 상향 설치된다.

상기 캠 실린더(C3)는 캠 슬라이더(87)의 외측면에 작동로드가 로드 브라켓(B6)을 통하여 연결된다.

상기 캠 실린더(C3)는 상기 캠 슬라이더(87)를 상기 가이드 브라켓(B4)에 대하여 상하방향으로 슬라이드 구동시키기 위함이다.

상기와 같이 구성되는 라인 헤밍 유닛(70)은 상기 슬라이드 플레이트(71) 상에 설치되는 스윙 스토퍼(90)를 통해 회전 각도가 제한된다.

여기서 상기 스윙 스토퍼(90)는 상기 가이드 브라켓(B4) 사이의 양측에 설치 브라켓(B7)을 통해 장착된다.

상기 스윙 스토퍼(90)는 상기 라인 헤밍 다이(80)에 형성된 절개홈(91)에 끼워진 상태로, 상기 라인 헤밍 다이(80)가 스윙 작동 시, 스윙 각도를 제한한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치에 적용되는 클램핑 유닛과 클램핑 다이의 작동을 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치에 적용되는 라인 헤밍 유닛의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치를 통해 상기 도어 아웃터 패널(1)과 도어 인너 패널(3)의 헤밍 플랜지(5)에 예비 헤밍 성형 공정을 진행한 후, 롤러 헤밍 장치(미도시)를 이용하여 최종 헤밍 성형 공정을 완료할 수 있다.

상기 예비 헤밍 성형 공정은 다음과 같다.

상기 도어 아웃터 패널(1)과 도어 인너 패널(3)이 겹쳐진 상태로, 상기 도어 아웃터 패널(1)의 둘레에 헤밍 플랜지(5)를 형성하여 상기 로케이터 유닛(20)에 안착된다.

이때, 상기 헤밍 플랜지(5)는 상기 도어 인너 패널(3)에 대하여 약 110° 이상의 각도인 과대각으로 이루어질 수 있다.

다음으로, 도 7을 참조하면, 상기 로케이터 유닛(20)에 대하여 회전 프레임(45)이 클램핑 프레임(57)과 함께 회전수단(31)에 의해 회전 작동한다.

이때, 상기 회전수단(31)은 피니언(39)과 랙에 의해 회전용 실린더(C1)의 전후진력을 회전력으로 전환하여 상기 회전 프레임(45)을 회전시킨다.

이어서, 상기 회전 프레임(45)과 클램핑 프레임(57) 사이에 구성되는 클램프용 실린더(59)에 의해 상기 클램핑 프레임(57)의 둘레에 구성된 복수개의 클램퍼(61)가 상기 도어 인너 패널(3)을 상기 도어 아웃터 패널(1) 측으로 가압하도록 구성된다.

더불어, 상기 클램핑 다이(63)가 상기 헤밍 플랜지(5)의 내측 라인에 위치되도록 상기 클램핑 다이용 실린더(65)에 의해 이동하면서 정위치 된다.

도 8을 참조하면, 상기 도어 아웃터 패널(1)의 각 헤밍 플랜지(5)를 따라 4개소에 설치된 각 라인 헤밍 유닛(70)의 슬라이드 플레이트(71)가 상기 로케이터 유닛(20) 측으로 슬라이드 이동하면서 상기 라인 헤밍 다이(80)가 이에 대응하는 헤밍 플랜지(5)를 일정양만큼 가압하게 된다.

이때, 상기 클램핑 다이(63)는 상기 클램핑 다이용 실린더(65)에 의해 후진하면서 상기 헤밍 플랜지(5)의 내측 라인으로부터 벗어나게 된다.,

이어서, 상기 스윙수단(81)에 의해 상기 라인 헤밍 다이(80)가 스윙하면서 상기 헤밍 플랜지(5)를 상기 도어 인너 패널(3)에 대하여 한번 더 가압하게 된다.

그리고 최종 헤밍 성형 공정을 위하여 상기 라인 헤밍 유닛(70)이 상기 로케이터 유닛(20)으로부터 멀어지도록 작동하고, 그 사이 공간에, 상기 헤밍 플랜지(5)에 대하여 상기 롤러 헤밍 장치(미도시)가 유입된다.

상기 롤러 헤밍 장치는 다관절 아암으로 이루어진 로봇의 암 선단에 장착되어 상기 로봇의 작동에 의해 로케이터 유닛(20) 상의 도어 아웃터 패널(1)과 도어 인너 패널(3)의 가장자리 부분을 따라 이동하면서, 상기 헤밍 플랜지(5)를 도어 인너 패널(3)의 선단으로 완전히 압착하여 헤밍 가공을 완료하게 된다.

이때, 상기 롤러 헤밍 장치는 상기 헤밍 플랜지(5)를 따라 움직이는 다관절 로봇의 암 선단에 구동모터가 부착될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치는 예비 헤밍 성형 공정과 최종 헤밍 성형 공정을 하나의 장치에서 진행할 수 있어 전체적인 사이클 타임을 줄일 수 있다.

즉, 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치는 도어 아웃터 패널(1)과 도어 인너 패널(3)을 로케이터 유닛(20)에 안착시킨 후, 클램핑 유닛(30)으로부터 클램핑하여 라인 헤밍 유닛(70)을 통해 헤밍 플랜지(5)를 예비 헤밍 성형 공정을 진행한 후, 롤러 헤밍 장치를 통해 최종 헤밍 공정을 진행할 수 있다.

이때, 본 발명의 실시 예에 따른 지그형 헤밍 장치는 상기 헤밍 플랜지(5)가 도어 인너 패널(3)에 대하여 과대각인 경우, 예를 들어, 110 이상일 경우에도 적용할 수 있다.

다시 말해, 상기 지그형 헤밍 장치는 헤밍 성형 시, 상기 클램핑 다이(63)에 의해 상기 도어 아웃터 패널의 헤밍 플랜지의 내측 라인을 가압함으로써, 과대각으로 이루어진 상기 헤밍 플랜지가 반대편으로 접히거나, 소재가 밀리는 현상을 방지할 수 있으며, 이에, 상기한 지그형 헤밍 장치는 상품성을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 도어 아웃터 패널 3: 도어 인너 패널
5: 헤밍 플랜지 10: 지그 테이블
20: 로케이터 유닛 21: 로케이터
23: 관통홀 25: 진공컵
30: 클램핑 유닛 31: 회전수단
33: 지지 프레임 35: 회전축
37: 베어링 유닛 39: 피니언
B1: 고정 브라켓 C1: 회전용 실린더
40: 슬라이더 41: 지지롤러
43: 랙바 45: 회전 프레임
47: 댐핑수단 B2: 댐핑 브라켓
49a: 제1고무블록 49b: 제2고무블록
50: 댐핑 스프링 51: 연장단
53: 댐핑 플레이트 55: 보조 프레임
57: 클램핑 프레임 59: 클램프용 실린더
60: 연결판 61: 클램퍼
63: 클램핑 다이 65: 클램핑 다이용 실린더
67: 클램핑 다이용 실린더의 작동로드 69: 연결 브라켓
70: 라인 헤밍 유닛 71: 슬라이드 플레이트
73: 레일 C2: 슬라이딩 실린더
75: 고정블록 77: 다이 플레이트
80: 라인 헤밍 다이 81: 스윙수단
B3: 링크 브라켓 B4: 가이드 브라켓
83a: 제1 링크 83b: 제2 링크
B5: 롤러 브라켓 85: 롤러
87: 캠 슬라이더 89: 캠
C3: 캠 실린더 B6: 로드 브라켓
90: 스윙 스토퍼 B7: 설치 브라켓
91: 절개홈

Claims

지그 테이블 상의 중앙부에 배치되어 둘레에 헤밍 플랜지가 형성된 도어 아웃터 패널과 도어 인너 패널이 겹쳐진 상태로 안착되며, 상면으로 노출된 다수개의 진공컵에 의해 상기 도어 아웃터 패널을 흡착하여 고정하는 로케이터 유닛;
상기 지그 테이블 상의 일측면 양측에 배치되는 회전수단을 통해 회전 프레임이 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전 프레임의 중앙부 선단에 장착된 복수개의 클램퍼에 의해 상기 도어 인너 패널의 가장자리 중앙부를 도어 아웃터 패널 측으로 가압하는 클램핑 유닛;
상기 회전 프레임의 양측 단부에 각각 장착되고, 상기 도어 인너 패널과 인접한 상기 도어 아웃터 패널의 헤밍 플랜지의 내측 라인을 따라 가압하는 클램핑 다이; 및
상기 지그 테이블 상에서 상기 도어 아웃터 패널의 각 헤밍 플랜지를 따라 4개소에 설치되고, 상기 각 헤밍 플랜지의 측면에 대응하여 배치된 라인 헤밍 다이를 전, 후진 및 스윙시켜 상기 각 헤밍 플랜지의 외측을 상기 도어 인너 패널의 선단을 따라 가압하여 헤밍 성형하는 라인 헤밍 유닛;
을 포함하는 지그형 헤밍 장치.
제1항에 있어서,
상기 로케이터 유닛은
상기 도어 인너 패널과 도어 아웃터 패널이 겹쳐진 상태로 안착되도록 상면이 상기 도어 아웃터 패널의 외면에 대응하는 곡면으로 형성되고, 상기 상면 상에 복수개의 관통홀이 형성되는 로케이터; 및
상기 각 관통홀을 통해 상기 상면으로 노출되고, 상기 도어 아웃터 패널을 진동에 의해 흡착하는 다수개의 진공컵;
을 포함하는 지그형 헤밍 장치.
제1항에 있어서,
상기 클램핑 유닛은
상기 지그 테이블 상의 일단부 양측에 각각 지지 프레임을 통하여 장착된 상태로, 랙 피니언에 의해 회전용 실린더의 전후진력을 회전력으로 전환하여 회전축을 회전시키는 회전수단;
상기 지그 테이블 상의 양측 회전수단의 각 회전축에 양측 단부가 연결되어 상기 회전수단의 구동에 의해 상기 로케이터 유닛에 대응하여 일정각도 회전하는 회전 프레임;
상기 회전 프레임의 선단에 장착되고, 상기 회전 프레임과 함께 회전하여 상기 로케이터 유닛의 상부에 대응하도록 구성되는 클램핑 프레임; 및
상기 도어 아웃터 패널의 헤밍 플랜지를 따라 상기 도어 인너 패널의 중앙부 가장자리를 가압하여 고정하도록 상기 클램핑 프레임의 중앙부 선단에 장착되는 복수개의 클램퍼;
를 포함하는 지그형 헤밍 장치.
제3항에 있어서,
상기 회전 프레임의 단부 양측과 이에 대응하는 각 지지 프레임 사이에는 회전 프레임의 회전 작동 시, 진동을 흡수하도록 댐핑수단이 구성되는 지그형 헤밍 장치.
제4항에 있어서,
상기 댐핑수단은
상기 회전 프레임의 단부 양 측면에 장착되는 댐핑 브라켓;
상기 댐핑 브라켓의 일측에 장착되는 제1고무블록;
상기 제1 고무블록에 대응하여 상기 지지 프레임의 상면에 장착되는 제2고무블록; 및
상기 댐핑 브라켓의 타측에 대응하여 상기 지지 프레임의 상면에 장착되어 상기 회전 프레임의 회전 시, 상기 댐핑 브라켓에 접촉되면서 탄성력을 제공하는 댐핑 스프링;
을 포함하는 지그형 헤밍 장치.
제3항에 있어서,
상기 클램핑 프레임은
각 클램퍼를 통해 상기 도어 인너 패널을 도어 아웃터 패널 측으로 가압하도록, 상기 회전 프레임 선단의 양 측면에 장착된 클램프용 실린더와, 상기 클램프용 실린더의 작동로드에 연결된 연결판을 통하여 상기 회전 프레임에 연결되는 지그형 헤밍 장치.
제1항에 있어서,
상기 클램핑 다이는
상기 도어 인너 패널이 접촉되는 상기 도어 아웃터 패널의 헤밍 플랜지의 내측 라인을 따라 가압하도록, 상기 회전 프레임의 양측 단부에 플레이트 형상으로 연결되는 지그형 헤밍 장치.
제7항에 있어서,
상기 클램핑 다이는
상기 회전 프레임의 양측 단부에 장착되는 클래핑 다이용 실린더와, 상기 클램핑 다이용 실린더의 작동로드에 연결된 연결 브라켓을 통하여 상기 도어 아웃터 패널의 헤밍 플랜지의 내측 라인에 정위치되도록 구성되는 지그형 헤밍 장치.
제3항에 있어서,
상기 회전수단은
상기 지지 프레임 상의 양측에 베어링 유닛을 통하여 회전 가능하게 설치되어 상기 회전 프레임의 단부에 연결되며, 상기 베어링 유닛 사이의 일측에 피니언이 설치되는 회전축;
상기 지지 프레임의 외측면에 고정 브라켓을 통하여 설치되며, 작동로드를 통하여 상기 지지 프레임에 대하여 전후진 가능한 슬라이더와 연결되는 회전용 실린더; 및
상기 회전축 상의 피니언 하부에 대응하여 상기 슬라이더 상에 설치되며, 상기 피니언과 치합되는 랙바;
를 포함하는 지그형 헤밍 장치.
제9항에 있어서,
상기 슬라이더는
상기 지지 프레임에 장착되는 2개의 지지롤러에 의해 하부가 구름 지지되는 지그형 헤밍 장치.
제3항에 있어서,
상기 회전 프레임은
양 단부에 연장되어 연장단이 형성되고, 각 연장단에 대응하여 상기 회전 프레임의 회전을 제한하도록 상기 지지 프레임 사이의 지그 테이블 상에 보조 프레임이 각각 장착되는 지그형 헤밍 장치.
제11항에 있어서,
상기 연장단과 보조 프레임에는
상호 대응하는 일측에 각각 댐핑 플레이트가 장착되는 지그형 헤밍 장치.
제1항에 있어서,
상기 라인 헤밍 유닛은
상기 지그 테이블 상의 2개의 레일을 통해 로케이터 유닛을 향하여 전후진 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 슬라이드 플레이트;
상기 슬라이드 플레이트의 상면에 장착되고, 상기 2개의 레일 사이의 지그 테이블 상에 설치되는 고정블록에 작동로드를 통하여 연결되어 상기 슬라이드 플레이트를 상기 로케이터 유닛에 대하여 전,후진으로 슬라이드 이동시키는 슬라이딩 실린더;
상기 로케이터 유닛에 대응하여 상기 슬라이드 플레이트 상의 단부에 장착되는 다이 플레이트;
상기 다이 플레이트의 상단부에 설치되어 상기 도어 아웃터 패널의 헤밍 플랜지를 가압하는 라인 헤밍 다이; 및
상기 슬라이드 플레이트와 다이 플레이트 사이의 양측에 구성되어 캠 실린더 구동에 의한 캠과 링크의 작동으로 상기 헤밍 플랜지에 대하여 상기 라인 헤밍 다이를 스윙 작동시키는 스윙수단;
을 포함하는 지그형 헤밍 장치.
제13항에 있어서,
상기 스윙수단은
상기 다이 플레이트의 후방 양측에 장착되는 링크 브라켓;
상기 링크 브라켓에 대응하여 상기 슬라이드 플레이트 상에 고정되는 가이드 브라켓;
상기 링크 브라켓과 가이드 브라켓 사이에 양단이 힌지 연결되는 제1 링크;
상기 제1 링크의 하부에서, 상기 링크 브라켓과 가이드 브라켓 사이에 양단이 힌지 연결되는 제2 링크;
상기 제1 링크의 외측 상부에 롤러 브라켓을 통하여 회전 가능하게 설치되는 롤러;
상기 가이드 브라켓에 상하방향으로 슬라이드 이동 가능하게 설치되며, 상기롤러에 대응하여 캠 작동하는 캠이 일체로 고정되는 캠 슬라이더; 및
상기 가이드 브라켓 상에 상향 설치되며, 상기 캠 슬라이더의 외측면에 작동로드가 로드 브라켓을 통하여 연결되어 캠 슬라이더를 상기 가이드 브라켓에 대하여 상하방향으로 슬라이드 구동시키는 캠 실린더;
를 포함하는 지그형 헤밍 장치.
제14항에 있어서,
상기 슬라이드 플레이트 상에는
상기 가이드 브라켓 사이의 양측에 설치 브라켓을 통하여 장착되어 상기 라인 헤밍 다이에 형성된 절개홈에 끼워진 상태로 상기 라인 헤밍 다이가 스윙 작동 시, 스윙 각도를 제한하는 스윙 스토퍼를 더 포함하는 지그형 헤밍 장치.