KR20220030358A - 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치 및 방법에 관한 발명으로, 사출기에서 탈거되는 범퍼를 투입받아 안착하고 설치 장치의 전, 후 및 상, 하 방향으로 이송하는 제1지그모듈(110)과, 제1지그모듈(110)의 상측에서 종동하여 범퍼를 가압 고정하는 제2지그모듈(120)과, 제1지그모듈(110)에 의해 이송된 범퍼의 전면부(101a) 및 측면부(101b)에 초음파 멜팅에 의해 복수의 센서홀을 형성하는 펀칭모듈(130)과, 제1지그모듈(110) 및 제2지그모듈(120)에 의해 상기 펀칭모듈(130)로부터 이송 및 고정된 범퍼의 측면부(101b)에 형성된 센서홀의 내측에 초음파 웰딩에 의해 센서브래킷을 융착하는 제1융착모듈(140)과, 제1지그모듈(110) 및 제2지그모듈(120)에 의해 상기 제1융착모듈(140)로부터 이송 및 고정된 범퍼의 전면부(101a)에 형성된 센서홀의 내측에 초음파 멜팅에 의해 센서브래킷을 융착하는 제2융착모듈(150)을 포함하여 구성함에 따라 센서브래킷을 범퍼에 설치하는 작업을 초음파 멜팅 및 웰딩 방식에 의해 자동화된 공정으로 수행하는 것이 특징이다.
Description
본 발명은 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치 및 방법에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 차량의 전, 후방 범퍼에 탑재하도록 마련되는 충돌 감지 센서를 지지하는 센서브래킷을 초음파 멜팅 및 웰딩 방식에 의해 자동으로 범퍼에 설치하도록 구성하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 차제 전, 후방을 보호하도록 장착되는 범퍼는 차량 충돌 시에 충격을 흡수하는 작용을 하여 탑승자를 보호하고 차체의 파손을 최소화하도록 구비된다.
자동차 범퍼는 초기 강철 범퍼에서 발전하여 최근에는 충격 흡수 및 복원력이 우수한 우레탄 등의 합성수지로 이루어진 범퍼가 일반화되었으며 차량의 디자인에 따라서 일체형으로 제조하여 설치한다.
자동차 범퍼의 구조를 개략적으로 살펴보면 외관을 형성하는 커버와, 커버 내측에 구비하여 1차적으로 완충 역할을 하는 흡수재와, 커버 및 흡수재를 장착하여 차체 프레임에 설치하고 스틸 재질의 충격 흡수 구조체를 형성하여 2차적으로 충격을 분산하는 범퍼빔으로 구성한다.
또한, 최근 대부분의 차량에는 전, 후방 범퍼 커버의 내측에 충돌 감지 센서를 장착하여 차량의 전, 후방에 장애물을 검지 및 경고하여 운전자가 충돌을 회피하거나 자동 회피가 이루어지도록 하는 충돌방지시스템을 탑재하고 있다.
일례로서, 한국등록특허 제 10 - 0379962 호에는 범퍼 커버, 충격 흡수재, 범퍼빔, 범퍼 스테이 및 프레임으로 구성된 범퍼 구조에 있어서, 자동차의 추돌에 의한 충격이 서로 상쇄되어 완화될 수 있도록 범퍼 커버의 이면에 충돌을 감지하는 충돌 감지 센서를 장착하는 자동차용 범퍼 구조를 구성한다.
다른 예로서, 한국등록특허 제 10 - 0959355 호에는 범퍼 레인포스(bumper reinforce)와 충격 흡수재를 포함하는 범퍼와, 범퍼에 대한 물체의 충돌을 검출하는 충돌 검출센서를 포함하고, 충돌 검출센서는 범퍼 레인포스와 충격 흡수재 사이에서 범퍼 레인포스를 따라 연장하여 제공되는 차량용 프론트 범퍼 구조를 구성한다.
한편, 상기와 같은 자동차 범퍼용 센서를 범퍼 커버의 내측에 안정적으로 장착하기 위해서는 센서브래킷이 설치되어야 하는바, 예컨대 한국등록특허 제 10 - 1943640 호에는 전방에 센서셀이 장착된 센서부와, 센서부가 장착되고 차량의 범퍼에 장착되는 홀더로 이루어지고, 홀더는, 범퍼에 결합되고 센서셀이 외부로 노출되는 관통공이 형성된 전면부와, 전면부에서 후방으로 돌출 형성되어 센서부를 수용하는 수용부와, 수용부에 결합되어 센서부를 전면부 및 수용부에 고정결합시키는 고정결합부로 이루어지는 차량 범퍼장착용 센서장치를 구성한다.
상기와 같이 자동차의 범퍼 커버의 내측에는 차량의 전, 후방에 장애물을 검지 및 경고하도록 차종에 따라 범퍼당 4 ~ 6개소에 다수의 충돌 감지 센서를 장착한다.
특히, 이와 같은 자동차 범퍼용 센서를 범퍼에 장착하기 위해서는 범퍼 커버의 내측에 센서브래킷이 설치되어야 하며, 센서브래킷에 장착된 센서가 범퍼 외부를 통해 장애물의 감지 작동이 이루어지도록 범퍼 커버에는 센서브래킷이 설치되는 위치에 상응하는 센서홀이 구비되어야 한다.
종래 기술에서는 범퍼의 내측에 센서브래킷을 공업용 3M테이프를 이용하여 수동으로 작업하는 방식으로 부착공정이 이루어지며, 센서홀 역시 유압 툴을 이용한 수동식 커팅공정에 의해 형성하고 있는 실정이다.
그러나, 종래 기술에 따른 센서브래킷 부착공정은 수동 작업 방식으로 인해 단위홀 당 약 5초 정도의 작업 시간이 소요되는 등 공정 시간 지연 및 정확도의 저하가 발생하여 생산성 및 효율성 저하의 주요 원인이 되며, 센서브래킷 전용 테이프를 전량 수입에 의존하고 있어 비용 부담을 가중하고, 테이프의 이형지 폐기에 따른 환경문제까지 내포하고 있는 문제점이 있다.
또한, 종래 기술에 따른 센서홀 커팅공정 역시 수동 작업 방식에 따른 생산성 저하는 물론 자칫 작업자의 실수 및 기계의 오작동에 의한 산업재해나 불량 발생과 같은 위험요소가 존재하며, 커팅 방식에 의해 홀 주변에 버나 백화현상이 발생하는 등 마감이 수려하지 못한 문제점이 있다.
이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,
사출기에서 탈거되는 범퍼를 투입받아 안착하고 설치 장치의 전, 후 및 상, 하 방향으로 이송하는 제1지그모듈(110)과,
상기 제1지그모듈(110)의 상측에서 종동하여 범퍼를 가압 고정하는 제2지그모듈(120)과,
상기 제1지그모듈(110)에 의해 이송된 범퍼의 전면부(101a) 및 측면부(101b)에 초음파 멜팅에 의해 복수의 센서홀을 형성하는 펀칭모듈(130)과,
상기 제1지그모듈(110) 및 제2지그모듈(120)에 의해 상기 펀칭모듈(130)로부터 이송 및 고정된 범퍼의 측면부(101b)에 형성된 센서홀의 내측에 초음파 웰딩에 의해 센서브래킷을 융착하는 제1융착모듈(140)과,
상기 제1지그모듈(110) 및 제2지그모듈(120)에 의해 상기 제1융착모듈(140)로부터 이송 및 고정된 범퍼의 전면부(101a)에 형성된 센서홀의 내측에 초음파 멜팅에 의해 센서브래킷을 융착하는 제2융착모듈(150)을 포함하여 구성함으로써 센서브래킷을 범퍼에 설치하는 작업을 초음파 멜팅 및 웰딩 방식에 의해 자동화된 공정으로 수행할 수 있는 목적 달성이 가능하다.
본 발명은 차량의 전, 후방 범퍼에 충돌 감지 센서용 센서브래킷을 설치하기 위한 자동화 장치 및 방법을 제공한다.
특히, 본 발명은 사출공정을 거쳐 탈거되는 범퍼 커버를 초음파 멜팅에 의한 펀칭공정에 연속적으로 투입하여 센서홀을 형성하도록 구성함으로써 종래의 수동식 유압 커팅공정에 비해 공정 자동화에 따라 산업재해나 불량 발생율을 현저히 저감하고 커팅면의 버, 백화현상, 찢김 현상을 최소화하며 미세 라운딩 처리가 가능한 등 외관 품질을 현저히 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 초음파 웰딩에 의한 융착공정에 의해 센서브래킷을 범퍼에 설치하도록 구성함으로써 종래의 수동식 테이프 부착공정에 비해 공정 자동화에 따라 단위 공정당 약 20 ~ 30초의 공정 시간을 단축하고 정확도를 증대하여 생산성 및 효율성을 현저히 향상하고 종래와 같은 수입산 테이프의 사용을 배제함으로써 경제적이고 친환경적인 공정 실시가 가능한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 평면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 사용 상태 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 방법의 공정 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 평면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 사용 상태 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 방법의 공정 흐름도.
이하, 본 발명의 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치 및 방법의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기의 설명에서 당해 기술분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다. 아울러, 하기의 설명은 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 들어 설명하는 것이므로 본 발명은 하기 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니며 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 제공될 수 있음은 당연하다 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 정면도, 도 3은 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 측면도, 도 4는 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 평면도, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치의 사용 상태 예시도, 도 7은 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 방법의 공정 흐름도를 도시한 것이다.
본 발명의 기술이 적용되는 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치 및 방법은 차량의 전, 후방 범퍼에 탑재하도록 마련되는 복수의 충돌 감지 센서를 지지하는 센서브래킷을 초음파 멜팅 및 웰딩 방식에 의해 자동으로 범퍼에 설치하도록 구성하는 장치 및 방법에 관한 것임을 주지한다.
이를 위한 본 발명의 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치는 도 1 및 도 6에 도시한 바와 같이 크게 범퍼를 안착 및 이송, 고정하는 제1지그모듈(110) 및 제2지그모듈(120)과, 센서홀을 형성하는 펀칭모듈(130)과, 센서브래킷을 설치하는 제1융착모듈(140) 및 제2융착모듈(150)로 구성하며 구체적으로는 하기와 같다.
본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치는 베이스 상에 일정 높이로 프레임을 구축한다. 베이스 상에는 제1지그모듈(110)과, 펀칭모듈(130)과, 제1융착모듈(140), 및 제2융착모듈(150)을 설치하며, 프레임 상에는 제2지그모듈(120)을 설치한다.
상기 제1지그모듈(110)은 사출기에서 탈거되는 범퍼를 투입받아 안착하고 설치 장치의 전, 후 및 상, 하 방향으로 이송하도록 구성한다.
상기 제1지그모듈(110)은 범퍼를 안착하여 지지하고 펀칭모듈(130)과, 제1융착모듈(140) 및 제2융착모듈(150) 각각에 범퍼를 이송하여 해당 작업에 적합한 적정 높이로 위치하기 위한 구성으로서, 안착부(111)와, 제1이송부(112)와, 제2이송부(113)를 포함한다.
상기 안착부(111)는 범퍼의 내측면 형상에 상응하도록 복수의 안착대를 상측면에 배치하여 범퍼의 전면부(101a)가 상향하여 안착하도록 구성한다.
상기 안착부(111)는 차체의 전방 전면 및 일부 측면부(101b)를 감싸도록 만곡지게 형성되는 범퍼의 내측면을 안정적으로 지지하는 구성이다.
상기 안착부(111)는 차종에 따라서 상이한 형상을 가지는 범퍼의 종류에 따라서 상측면에 배치된 복수의 안착대의 배치 상태의 조절이 가능하도록 구비한다.
상기 안착부(111)는 복수의 안착대 사이에 공극을 형성하여 제2융착모듈(150)이 안착부(111)의 하부에서 내측으로 작동 가능하도록 구비하며, 이에 관해서는 후술한다.
상기 안착부(111)의 전, 후측에는 안착부(111)에 안착된 상태의 범퍼의 전, 후측을 지지하도록 고정핸들(미부호)을 구비하여 제1지지모듈(110)에 의한 이송 시 전, 후 방향으로 범퍼가 요동하는 것을 방지하도록 구성한다.
상기 제1이송부(112)는 상기 안착부(111)를 결합하고 수직레일을 따라서 안착부(111)를 상, 하로 승강하여 상기 펀칭모듈(130)과, 제1융착모듈(140)과, 제2융착모듈(150)에 상응하는 높이로 이송하도록 구성한다.
상기 제1이송부(112)는 상기 안착부(111) 및 안착부(111)에 안착된 범퍼의 하중을 지지하면서 펀칭모듈(130), 제1융착모듈(140) 및 제2융착모듈(150)에서 해당 작업 높이에 상응하도록 범퍼를 승강하여 위치시키는 구성이다.
상기 제2이송부(113)는 제1이송부(112)를 결합하고 수평레일을 따라서 안착부(111) 및 제1이송부(112) 일체를 전, 후방 이동하여 상기 펀칭모듈(130)과, 제1융착모듈(140)과, 제2융착모듈(150)에 상응하는 위치로 이송하도록 구성한다.
상기 제2이송부(113)는 상기 제1이송부(112) 일체를 장착하고 베이스의 중심에서 전, 후 방향으로 설치하는 수평레일을 따라서 전, 후진하여 펀칭모듈(130), 제1융착모듈(140) 및 제2융착모듈(150)을 향해 범퍼를 이송하여 위치시키는 구성이다.
상기 제2지그모듈(120)은 상기 제1지그모듈(110)의 상측에서 종동하여 범퍼를 가압 고정하도록 구성한다.
상기 제2지그모듈(120)은 상기 제1지그모듈(110)에 의해 펀칭모듈(130), 제1융착모듈(140) 및 제2융착모듈(150)로 이송된 범퍼를 가압하여 해당 작업 시 범퍼의 요동을 방지하여 고정하기 위한 구성으로서, 본 발명에서는 1 실시 예에 따른 제1지그부(121) 및 제2지그부(122), 또는 2 실시 예에 따른 제3지그부(123) 및 제4지그부(124)를 적용하도록 구성한다.
본 발명의 1 실시 예에 따른 상기 제2지그모듈(120)의 제1지그부(121)는 제1지그모듈(110)의 상부에서 프레임에 설치하되 제1융착모듈(140)로 이송된 범퍼의 전면부(101a)에 대해 연직하도록 복수를 배치하여 종동하도록 구성한다.
상기 제1지그부(121)는 말단에 가압대를 결합하는 종동로드의 형태로 구비한다. 상기 제1지그부(121)는 상기 제1지그모듈(110)에 안착된 범퍼의 전면부(101a) 상에서 센서홀이 미형성된 표면에 대해 연직 하향 및 가압하도록 구비하여 제1융착모듈(140)에 의한 측면부(101b) 센서브래킷 융착 작업 시 범퍼의 전면부(101a)를 안정적으로 고정하는 구성이다.
상기 제2지그부(122)는 제1지그모듈(110)의 상부에서 프레임에 설치하되 제2융착모듈(150)로 이송된 범퍼의 전면부(101a) 및 측면부(101b) 각각에 대해 연직하도록 복수를 배치하여 종동하도록 구성한다.
상기 제2지그부(122)는 말단에 가압대를 결합하는 종동로드의 형태로 구비한다. 상기 제2지그부(122)는 상기 제1지그부(121)와는 달리 상기 제1지그모듈(110)에 안착된 범퍼의 전면부(101a) 뿐만 아니라 측면부(101b) 상에서 센서홀이 미형성된 표면을 향해 하향 및 가압하도록 구비하여 제2융착모듈(150)에 의한 전면부(101a) 센서브래킷 융착 작업 시 범퍼의 전면부(101a) 및 측면부(101b)를 안정적으로 고정하는 구성이다.
상기 제1지그부(121) 및 제2지그부(122)는 차종에 따라서 상이한 형상을 가지는 범퍼의 종류에 따라서 배치 간격 및 설치 각도의 조절이 가능하도록 구비한다.
본 발명의 2 실시 예에 따른 상기 제2지그모듈(120)의 제3지그부(123)는 도 5에 도시한 바와 같이, 제1지그모듈(110)의 상부에서 프레임에 설치하되 제1융착모듈(140) 또는 제2융착모듈(150)로 이송된 범퍼의 전면부(101a)에 대해 연직하도록 복수를 배치하여 종동하도록 구성한다.
상기 제3지그부(123)는 말단에 가압대를 결합하는 종동로드의 형태로 구비한다. 상기 제3지그부(123)는 상기 제1지그모듈(110)에 안착된 범퍼의 전면부(101a) 상에서 센서홀이 미형성된 표면에 대해 연직 하향 및 가압하도록 구비하되, 제1융착모듈(140)에 의한 측면부(101b) 센서브래킷 융착 작업, 및 제2융착모듈(150)에 의한 전면부(101a) 센서브래킷 작업 시 종동로드의 작동 각도를 가변하여 범퍼의 전면부(101a)를 안정적으로 고정하는 구성이다.
따라서, 상기 제3지그부(123)는 제1융착모듈(140) 또는 제2융착모듈(150) 각각에 상응하는 위치로 종동하도록 전, 후방 각도조절부(125)를 구비한다.
상기 제4지그부(124)는 제1지그모듈(110)의 상부에서 프레임에 설치하되 제2융착모듈(150)로 이송된 범퍼의 측면부(101b)에 대해 연직하도록 복수를 배치하여 종동하도록 구성한다.
상기 제4지그부(124)는 말단에 가압대를 결합하는 종동로드의 형태로 구비한다. 상기 제4지그부(124)는 상기 제1지그모듈(110)에 안착된 범퍼의 측면부(101b) 상에서 센서홀이 미형성된 표면을 향해 하향 및 가압하도록 구비하여 제2융착모듈(150)에 의한 전면부(101a) 센서브래킷 융착 작업 시 범퍼의 측면부(101b)를 안정적으로 고정하는 구성이다.
상기 제3지그부(123) 및 제4지그부(124)는 차종에 따라서 상이한 형상을 가지는 범퍼의 종류에 따라서 배치 간격 및 설치 각도의 조절이 가능하도록 구비한다.
상기 펀칭모듈(130)은 상기 제1지그모듈(110)에 의해 이송된 범퍼의 전면부(101a) 및 측면부(101b)에 초음파 멜팅에 의해 복수의 센서홀을 형성하도록 구성한다.
상기 펀칭모듈(130)은 범퍼의 내측에 센서브래킷을 설치하고, 센서브래킷에 장착되는 센서가 범퍼 외부에 대한 감지 동작이 가능하도록 하는 복수의 센서홀을 동시에 형성하기 위한 구성으로서, 펀칭작동부(131)와, 멜팅부(132)를 포함한다.
상기 펀칭작동부(131)는 제1지그모듈(110)의 상부에서 프레임에 설치하되 펀칭모듈(130)로 이송된 범퍼의 전면부(101a) 및 측면부(101b) 각각에 대해 연직하도록 복수를 배치하여 종동하도록 구성한다.
상기 펀칭작동부(131)는 말단에 멜팅부(132)를 구비하는 종동로드의 형태로 구비한다. 상기 펀칭작동부(131)는 상기 제1지그모듈(110)에 안착된 범퍼의 전면부(101a) 및 측면부(101b) 상에서 센서홀을 형성하고자 하는 위치에 대해 연직 하향하여 멜팅부(132)를 범퍼 표면에 위치시키는 구성이다.
상기 펀칭작동부(131)는 차종에 따라서 상이한 형상을 가지는 범퍼의 종류, 및 설치하고자 하는 센서의 수나 위치에 따라서 배치 간격 및 설치 각도의 조절이 가능하도록 구비한다.
상기 멜팅부(132)는 펀칭작동부(131)의 말단에 구비하여 범퍼 표면에 당접하고 초음파 진동을 발생하여 범퍼를 멜팅하면서 센서홀을 형성하도록 구성한다.
상기 멜팅부(132)는 주지 관용되는 전원공급부, 진동자, 메인혼을 포함하는 초음파 진동툴로 구성하며, 형성하고자 하는 센서홀의 크기 및 형상에 상응하는 공구혼을 탑재하여 구비한다.
상기 멜팅부(132)는 범퍼 소재의 물성에 따라서 초음파 진동을 해석하여 범퍼의 해당 부위를 멜팅함으로써 복수의 센서홀을 동시에 펀칭하도록 구비한다.
상기 제1융착모듈(140)은 상기 제1지그모듈(110) 및 제2지그모듈(120)에 의해 상기 펀칭모듈(130)로부터 이송 및 고정된 범퍼의 측면부(101b)에 형성된 센서홀의 내측에 초음파 웰딩에 의해 센서브래킷을 융착하도록 구성한다.
상기 제1융착모듈(140)은 범퍼의 양 측면부(101b)에 형성된 센서홀을 통해 센서브래킷을 투입하여 동시에 내측면에 설치하기 위한 구성으로서, 제1투입작동부(141)와, 제1웰딩부(142)를 포함한다.
상기 제1투입작동부(141)는 제2지그모듈(120)의 양측에서 센서브래킷 공급모듈과 연동하도록 설치하되 제1융착모듈(140)로 이송된 범퍼의 측면부(101b) 외측에 대해 연직하도록 배치하여 센서브래킷을 센서홀 내측으로 투입하도록 구성한다.
상기 제1투입작동부(141)는 말단에 제1웰딩부(142)를 구비하는 횡동로드의 형태로 구비한다. 상기 제1투입작동부(141)는 제2지그모듈(120)의 하부 양측에서 베이스 상에 설치하며, 양측 제1투입작동부(141)의 일측에는 센서브래킷 공급모듈을 설치하여 각각의 제1투입작동부(141)에 센서브래킷을 한 단위씩 공급받아 범퍼의 양 측면부(101b)에 형성된 센서홀에 동시에 투입시키도록 구성한다.
상기 제1투입작동부(141)는 차종에 따라서 상이한 측면부(101b) 형상을 가지는 범퍼의 종류에 따라서 설치 각도의 조절이 가능하도록 구비한다.
상기 제1웰딩부(142)는 제1투입작동부(141)의 말단에 구비하여 범퍼의 내측면에 당접하고 초음파 진동을 발생하여 센서브래킷을 융착하도록 구성한다.
상기 제1웰딩부(142)는 주지 관용되는 전원공급부, 진동자, 메인혼을 포함하는 초음파 진동툴로 구성하며, 설치하고자 하는 센서브래킷의 크기 및 형상에 상응하는 공구혼을 탑재하여 구비한다.
상기 제1웰딩부(142)는 범퍼 및 센서브래킷 소재의 물성에 따라서 초음파 진동을 해석하여 해당 부위를 웰딩함으로써 양 측면부(101b)에 센서브래킷을 동시에 설치하도록 구비한다.
상기 제2융착모듈(150)은 상기 제1지그모듈(110) 및 제2지그모듈(120)에 의해 상기 제1융착모듈(140)로부터 이송 및 고정된 범퍼의 전면부(101a)에 형성된 센서홀의 내측에 초음파 멜팅에 의해 센서브래킷을 융착하도록 구성한다.
상기 제2융착모듈(150)은 범퍼의 전면부(101a)에 형성된 센서홀에 센서브래킷을 투입하여 동시에 내측면에 설치하기 위한 구성으로서, 제2투입작동부(151)와, 제2웰딩부(152)를 포함한다.
상기 제2투입작동부(151)는 제2지그모듈(120)의 하측에서 센서브래킷 공급모듈과 연동하도록 설치하되 제2융착모듈(150)로 이송된 범퍼의 전면부(101a) 내측에 대해 연직하도록 복수를 배치하여 센서브래킷을 범퍼 내측으로 투입하도록 구성한다.
상기 제2투입작동부(151)는 말단에 제2웰딩부(152)를 구비하는 종동로드의 형태로 구비한다. 상기 제2투입작동부(151)는 제2지그모듈(120)의 하부에서 베이스 상에 설치하되, 상기 제2융착모듈(150)에 상응하는 위치로 이송된 상기 제1지그모듈(110)을 통과하여 범퍼의 내측면을 향해 작동하도록 구비한다.
상기 제2투입작동부(151)의 일측에는 센서브래킷 공급모듈을 설치하여 각각의 제2투입작동부(151)에 센서브래킷을 한 단위씩 공급받아 범퍼의 전면부(101a)에 형성된 복수의 센서홀에 동시에 투입시키도록 구성한다.
상기 제2투입작동부(151)는 전면부(101a)에 형성된 센서홀의 수 및 간격에 따라서 배치 상태의 조절이 가능하도록 구비한다.
상기 제2웰딩부(152)는 제2투입작동부(151)의 말단에 구비하여 범퍼의 내측면에 당접하고 초음파 진동을 발생하여 센서브래킷을 융착하도록 구성한다.
상기 제2웰딩부(152)는 주지 관용되는 전원공급부, 진동자, 메인혼을 포함하는 초음파 진동툴로 구성하며, 설치하고자 하는 센서브래킷의 크기 및 형상에 상응하는 공구혼을 탑재하여 구비한다.
상기 제2웰딩부(152)는 범퍼 및 센서브래킷 소재의 물성에 따라서 초음파 진동을 해석하여 해당 부위를 웰딩함으로써 양 측면부(101b)에 센서브래킷을 동시에 설치하도록 구비한다.
전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치를 이용한 설치 방법은 도 7에 도시한 바와 같이 제1이송단계(S10)와, 펀칭단계(S20)와, 제2이송단계(S30)와, 제1고정단계(S40)와, 제1투입단계(S50)와, 제1융착단계(S60)와, 제3이송단계(S70)와, 제2고정단계(S80)와, 제2투입단계(S90)와, 제2융착단계(S100)를 포함하는 일련의 공정을 자동으로 실시함에 따라 이루어진다. 본 발명의 실시 예에서는 범퍼의 측면부(101b) 2개소, 전면부(101a) 4개소, 총 6개소에 센서홀 및 센서브래킷을 설치하는 구성으로 이루어지는 바, 그 수 및 배치 간격은 필요에 따라서 변동 가능하다 할 것이다.
상기 제1이송단계(S10)는 사출기에서 탈거되는 범퍼를 투입받아 제1지그모듈(110)에 전면부(101a)가 상향하도록 안착하고 펀칭모듈(130)에 상응하는 위치로 이송하는 단계이다.
상기 제1이송단계(S10)에서는 제1지그모듈(110)의 안착부(111)가 제1이송부(112) 및 제2이송부(113)에 의해 펀칭모듈(130)에 의한 작업 위치로 범퍼를 이송한다.
상기 펀칭단계(S20)는 펀칭모듈(130)에 이송된 범퍼의 전면부(101a) 및 측면부(101b)에 초음파 멜팅에 의해 복수의 센서홀을 형성하는 단계이다.
상기 펀칭단계(S20)에서는 범퍼가 안착된 제1지그모듈(110)의 상측에서 형성하고자 하는 센서홀의 위치에 상응하도록 배치된 펀칭모듈(130)의 펀칭작동부(131)가 멜팅부(132)를 하강하여 범퍼의 전면부(101a) 및 측면부(101b) 6개소에 초음파 멜팅에 의해 복수의 센서홀을 동시에 펀칭한다.
상기 제2이송단계(S30)는 제1지그모듈(110)이 센서홀이 형성된 범퍼를 제1융착모듈(140)에 상응하는 위치로 이송하는 단계이다.
상기 제2이송단계(S30)에서는 제1지그모듈(110)의 안착부(111)가 제1이송부(112) 및 제2이송부(113)에 의해 펀칭모듈(130)의 작업 위치로부터 제1융착모듈(140)에 의한 작업 위치로 범퍼를 이송한다.
상기 제1고정단계(S40)는 제1지그모듈(110)의 상측에서 제2지그모듈(120)이 종동하여 범퍼의 전면부(101a)를 가압 고정하는 단계이다.
상기 제1고정단계(S40)에서는 범퍼가 안착된 제1지그모듈(110)의 상측에서 센서홀이 미형성된 위치에 상응하도록 배치된 제2지그모듈(120)의 제1지그부(121) 또는 제3지그부(123)가 하강하여 범퍼의 전면부(101a)를 가압한다.
상기 제1투입단계(S50)는 제1융착모듈(140)에 이송 및 고정된 범퍼의 측면부(101b) 외측에서 센서홀의 내측으로 센서브래킷을 투입하는 단계이다.
상기 제1투입단계(S50)에서는 양측 제1융착모듈(140)의 제1투입작동부(141)가 센서브래킷 공급모듈로부터 각각의 센서브래킷을 공급받아 양 측면부(101b) 센서홀의 외측에서 내측으로 투입하여 위치한다.
상기 제1융착단계(S60)는 측면부(101b) 센서홀의 내측에 투입된 센서브래킷을 초음파 웰딩에 의해 융착하여 설치하는 단계이다.
상기 제1융착단계(S60)에서는 양측 제1융착모듈(140)의 제1웰딩부(142)가 범퍼의 측면부(101b) 센서홀 내측 2개소에 초음파 웰딩에 의해 복수의 센서브래킷을 동시에 설치한다.
상기 제3이송단계(S70)는 제1지그모듈(110)이 측면부(101b) 센서홀의 내측에 센서브래킷이 설치된 범퍼를 제2융착모듈(150)에 상응하는 위치로 이송하는 단계이다.
상기 제3이송단계(S70)에서는 제1지그모듈(110)의 안착부(111)가 제1이송부(112) 및 제2이송부(113)에 의해 제1융착모듈(140)의 작업 위치로부터 제2융착모듈(150)에 의한 작업 위치로 범퍼를 이송한다.
상기 제2고정단계(S80)는 제1지그모듈(110)의 상측에서 제2지그모듈(120)이 종동하여 범퍼의 전면부(101a) 및 측면부(101b)를 가압 고정하는 단계이다.
상기 제2고정단계(S80)에서는 범퍼가 안착된 제1지그모듈(110)의 상측에서 센서홀이 미형성된 위치에 상응하도록 배치된 제2지그모듈(120)의 제1지그부(121) 또는 제3지그부(123)가 하강하여 범퍼의 전면부(101a)를 가압한다. 제3지그부(123)를 적용할 경우 상기 제1고정단계(S40)와 제2고정단계(S80)에서의 작동 각도가 상이하므로 각도조절부(125)를 선 작동하여 조절한다.
상기 제2투입단계(S90)는 제2융착모듈(150)에 이송 및 고정된 범퍼의 전면부(101a) 내측에서 센서홀을 향해 센서브래킷을 투입하는 단계이다.
상기 제2투입단계(S90)에서는 제2융착모듈(150)의 제2투입작동부(151)가 센서브래킷 공급모듈로부터 각각의 센서브래킷을 공급받아 제1지그모듈(110)의 하측에서 전면부(101a)의 내측으로 투입하여 위치한다.
상기 제2융착단계(S100)는 전면부(101a) 센서홀의 내측에 투입된 센서브래킷을 초음파 웰딩에 의해 융착하여 설치하는 단계이다.
상기 제2융착단계(S100)에서는 제2융착모듈(150)의 제2웰딩부(152)가 범퍼의 전면부(101a) 센서홀 내측 4개소에 초음파 웰딩에 의해 복수의 센서브래킷을 동시에 설치한다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치 및 방법은 사출공정을 거쳐 탈거되는 범퍼 커버를 펀칭공정에 연속적으로 투입하고 초음파 멜팅에 의해 복수의 센서홀을 동시에 형성하도록 구성함으로써 종래의 수동식 유압 커팅공정에 비해 품질을 현저히 향상할 수 있다.
또한, 본 발명은 초음파 웰딩에 의해 복수의 센서브래킷을 범퍼에 설치하도록 구성함으로써 종래의 수동식 테이프 부착공정에 비해 단위 공정당 약 20 ~ 30초의 공정 시간을 단축하고 정확도를 증대하여 생산성 및 효율성을 현저히 향상하는 등의 다양한 효과가 있으므로 산업상 이용 가능성이 매우 클 것으로 기대된다.
101a: 범퍼 전면부
101b: 범퍼 측면부
110: 제1지그모듈 111: 안착부
112: 제1이송부 113: 제2이송부
120: 제2지그모듈 121: 제1지그부
122: 제2지그부 123: 제3지그부
124: 제4지그부 125: 각도조절부
130: 펀칭모듈 131: 펀칭작동부
132: 멜팅부 140: 제1융착모듈
141: 제1투입작동부 142: 제1웰딩부
150: 제2융착모듈 151: 제2투입작동부
152: 제2웰딩부
110: 제1지그모듈 111: 안착부
112: 제1이송부 113: 제2이송부
120: 제2지그모듈 121: 제1지그부
122: 제2지그부 123: 제3지그부
124: 제4지그부 125: 각도조절부
130: 펀칭모듈 131: 펀칭작동부
132: 멜팅부 140: 제1융착모듈
141: 제1투입작동부 142: 제1웰딩부
150: 제2융착모듈 151: 제2투입작동부
152: 제2웰딩부
Claims (8)
- 사출기에서 탈거되는 범퍼를 투입받아 안착하고 설치 장치의 전, 후 및 상, 하 방향으로 이송하는 제1지그모듈(110)과,
상기 제1지그모듈(110)의 상측에서 종동하여 범퍼를 가압 고정하는 제2지그모듈(120)과,
상기 제1지그모듈(110)에 의해 이송된 범퍼의 전면부(101a) 및 측면부(101b)에 초음파 멜팅에 의해 복수의 센서홀을 형성하는 펀칭모듈(130)과,
상기 제1지그모듈(110) 및 제2지그모듈(120)에 의해 상기 펀칭모듈(130)로부터 이송 및 고정된 범퍼의 측면부(101b)에 형성된 센서홀의 내측에 초음파 웰딩에 의해 센서브래킷을 융착하는 제1융착모듈(140)과,
상기 제1지그모듈(110) 및 제2지그모듈(120)에 의해 상기 제1융착모듈(140)로부터 이송 및 고정된 범퍼의 전면부(101a)에 형성된 센서홀의 내측에 초음파 멜팅에 의해 센서브래킷을 융착하는 제2융착모듈(150)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1지그모듈(110)은,
범퍼의 내측면 형상에 상응하도록 복수의 안착대를 상측면에 배치하여 범퍼의 전면부(101a)가 상향하도록 안착하는 안착부(111)와,
안착부(111)를 결합하고 수직레일을 따라서 안착부(111)를 상, 하로 승강하여 상기 펀칭모듈(130)과, 제1융착모듈(140)과, 제2융착모듈(150)에 상응하는 높이로 이송하는 제1이송부(112)와,
제1이송부(112)를 결합하고 수평레일을 따라서 안착부(111) 및 제1이송부(112) 일체를 전, 후방 이동하여 상기 펀칭모듈(130)과, 제1융착모듈(140)과, 제2융착모듈(150)에 상응하는 위치로 이송하는 제2이송부(113)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2지그모듈(120)은,
제1지그모듈(110)의 상부에서 프레임에 설치하되 제1융착모듈(140)로 이송된 범퍼의 전면부(101a)에 대해 연직하도록 복수를 배치하여 종동하는 제1지그부(121)와,
제1지그모듈(110)의 상부에서 프레임에 설치하되 제2융착모듈(150)로 이송된 범퍼의 전면부(101a) 및 측면부(101b) 각각에 대해 연직하도록 복수를 배치하여 종동하는 제2지그부(122)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2지그모듈(120)은,
제1지그모듈(110)의 상부에서 프레임에 설치하되 제1융착모듈(140) 또는 제2융착모듈(150)로 이송된 범퍼의 전면부(101a)에 대해 연직하도록 복수를 배치하여 종동하는 제3지그부(123)와,
제1지그모듈(110)의 상부에서 프레임에 설치하되 제2융착모듈(150)로 이송된 범퍼의 측면부(101b)에 대해 연직하도록 복수를 배치하여 종동하는 제4지그부(124)를 포함하고,
상기 제3지그부(123)는 제1융착모듈(140) 또는 제2융착모듈(150) 각각에 상응하는 위치로 종동하도록 전, 후방 각도조절부(125)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 펀칭모듈(130)은,
제1지그모듈(110)의 상부에서 프레임에 설치하되 펀칭모듈(130)로 이송된 범퍼의 전면부(101a) 및 측면부(101b) 각각에 대해 연직하도록 복수를 배치하여 종동하는 펀칭작동부(131)와,
펀칭작동부(131)의 말단에 구비하여 범퍼 표면에 당접하고 초음파 진동을 발생하여 범퍼를 멜팅하면서 센서홀을 형성하는 멜팅부(132)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1융착모듈(140)은,
제2지그모듈(120)의 양측에서 센서브래킷 공급모듈과 연동하도록 설치하되 제1융착모듈(140)로 이송된 범퍼의 측면부(101b) 외측에 대해 연직하도록 배치하여 센서브래킷을 센서홀 내측으로 투입하는 제1투입작동부(141)와,
제1투입작동부(141)의 말단에 구비하여 범퍼의 내측면에 당접하고 초음파 진동을 발생하여 센서브래킷을 융착하는 제1웰딩부(142)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2융착모듈(150)은,
제2지그모듈(120)의 하측에서 센서브래킷 공급모듈과 연동하도록 설치하되 제2융착모듈(150)로 이송된 범퍼의 전면부(101a) 내측에 대해 연직하도록 복수를 배치하여 센서브래킷을 범퍼 내측으로 투입하는 제2투입작동부(151)와,
제2투입작동부(151)의 말단에 구비하여 범퍼의 내측면에 당접하고 초음파 진동을 발생하여 센서브래킷을 융착하는 제2웰딩부(152)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 하나의 항에 의한 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 장치를 이용한 설치 방법에 있어서,
사출기에서 탈거되는 범퍼를 투입받아 제1지그모듈(110)에 전면부(101a)가 상향하도록 안착하고 펀칭모듈(130)에 상응하는 위치로 이송하는 제1이송단계(S10)와,
펀칭모듈(130)에 이송된 범퍼의 전면부(101a) 및 측면부(101b)에 초음파 멜팅에 의해 복수의 센서홀을 형성하는 펀칭단계(S20)와,
제1지그모듈(110)이 센서홀이 형성된 범퍼를 제1융착모듈(140)에 상응하는 위치로 이송하는 제2이송단계(S30)와,
제1지그모듈(110)의 상측에서 제2지그모듈(120)이 종동하여 범퍼의 전면부(101a)를 가압 고정하는 제1고정단계(S40)와,
제1융착모듈(140)에 이송 및 고정된 범퍼의 측면부(101b) 외측에서 센서홀의 내측으로 센서브래킷을 투입하는 제1투입단계(S50)와,
측면부(101b) 센서홀의 내측에 투입된 센서브래킷을 범퍼의 내측면에 초음파 웰딩에 의해 융착하여 설치하는 제1융착단계(S60)와,
제1지그모듈(110)이 측면부(101b) 센서홀의 내측에 센서브래킷이 설치된 범퍼를 제2융착모듈(150)에 상응하는 위치로 이송하는 제3이송단계(S70)와,
제1지그모듈(110)의 상측에서 제2지그모듈(120)이 종동하여 범퍼의 전면부(101a) 및 측면부(101b)를 가압 고정하는 제2고정단계(S80)와,
제2융착모듈(150)에 이송 및 고정된 범퍼의 전면부(101a) 내측에서 센서홀을 향해 센서브래킷을 투입하는 제2투입단계(S90)와,
전면부(101a) 센서홀의 내측에 투입된 센서브래킷을 범퍼의 내측면에 초음파 웰딩에 의해 융착하여 설치하는 제2융착단계(S100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼용 센서브래킷 설치 방법.
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