KR20230072822A

KR20230072822A - 차량 헤드라이너 조립시스템 및 그 조립방법

Info

Publication number: KR20230072822A
Application number: KR1020210159438A
Authority: KR
Inventors: 모영균
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2021-11-18
Filing date: 2021-11-18
Publication date: 2023-05-25
Also published as: CN116135678A; US20230150596A1; JP2023075019A; DE102022120350A1; US11794833B2

Abstract

이미지 촬영을 통한 위치보정 및 공정 전 과정의 자동화를 통해, 차량의 헤드라이너를 다양한 차종마다 개별적으로 작업자가 수동으로 장착, 조립하는 경우 발생할 수 있는 조립 품질의 불 균일을 해소함과 아울러, 공정에 투입되는 인력을 절감하여 생산성을 향상시키는 차량 헤드라이너 조립시스템 및 그 조립방법이 소개된다.

Description

차량 헤드라이너 조립시스템 및 그 조립방법 {HEADLINER ASSEMBLING SYSTEM AND METHOD FOR VEHICLE}

본 발명은 이미지 촬영을 통한 위치보정 및 공정 전 과정의 자동화를 통해, 차량의 헤드라이너를 다양한 차종마다 개별적으로 작업자가 수동으로 장착, 조립하는 경우 발생할 수 있는 조립 품질의 불 균일을 해소함과 아울러, 공정에 투입되는 인력을 절감하여 생산성을 향상시키는 차량 헤드라이너 조립시스템 및 그 조립방법에 관한 것이다.

클립, 볼트, 및 너트와 같은 하드웨어는 둘 이상의 부품을 결합하기 위하여 널리 사용되는 기계요소이다. 일반적으로, 차량의 헤드라이너는 작업자가 수동으로 헤드라이너에 구비된 클립을 차체의 결합부에 일치시킨 후, 클립 부위를 가압하여 장착 작업을 실시한다.

즉, 종래에는 헤드라이너 장착 작업을 작업자가 수동으로 실시하여 작업 중 헤드라이너의 오염 및 꺾임 등의 품질 문제가 발생하고 있다. 또한, 헤드라이너는 부피가 큰 부품이기 때문에 수동 핸들링시 2인 이상의 작업자를 필요로 하여 공정에 투입되는 인원 절감 및 생산성 향상에 한계가 있다.

이는, 로봇 등을 활용하여 헤드라이너 장착 작업 전 과정을 자동화함으로써 해결될 수 있다. 다만, 이러한 자동화 공정은 헤드라이너에 구비된 클립을 차체의 결합부와 정위치에 일치시키는 것부터 쉽지 않으므로, 이미지 촬영 등을 통한 위치보정을 할 수 있는 제어시스템을 구비한 조립공정의 자동화 시스템을 확보하는 것이 시급하다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR

10-2017-0030392

A

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 이미지 촬영을 통한 위치보정 및 공정 전 과정의 자동화를 통해, 차량의 헤드라이너를 다양한 차종마다 개별적으로 작업자가 수동으로 장착, 조립하는 경우 발생할 수 있는 조립 품질의 불 균일을 해소함과 아울러, 공정에 투입되는 인력을 절감하여 생산성을 향상시키는 차량 헤드라이너 조립시스템 및 그 조립방법을 제공하고자 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템은, 다자유도를 갖는 다관절의 장착로봇, 장착로봇의 단부에 체결되며, 차량의 헤드라이너가 결합되는 조립지그, 조립지그에 마련되며, 헤드라이너의 어시스트 핸들을 그리핑하는 그리퍼, 조립지그에 마련되며, 헤드라이너를 가압하여 헤드라이너의 차체와의 결합을 위한 클립을 체결하는 가압유닛 및 장착로봇을 제어하여 헤드라이너가 장착된 조립지그를 이동시키고, 그리퍼를 제어하여 조립지그와 헤드라이너를 탈부착하며, 가압유닛을 제어하여 헤드라이너를 차체에 결합시키는 제어부를 포함한다.

본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템은, 조립지그에 마련되고, 헤드라이너에 형성된 차량의 썬바이저 홀에 삽입되어 헤드라이너가 정상 위치에 고정되어 조립지그 상에서 유동하지 않도록 하는 유동방지유닛을 더 포함할 수 있다.

그리퍼는, 헤드라이너에 접혀 있는 어시스트 핸들을 개방하는 핸들개방부, 어시스트 핸들의 정상 개방 여부를 확인하는 개방확인센서, 개방된 어시스트 핸들을 클램핑하는 핸들클램핑부 및 어시스트 핸들의 정상 클램핑 여부를 확인하는 클램핑확인센서로 구성될 수 있다.

핸들개방부는, 차체의 좌우방향 중 어느 한 방향으로 단방향 슬라이딩되는 개방실린더 및 개방실린더의 슬라이딩에 따라 헤드라이너의 어시스트 핸들을 개방시키는 핸들개방어태치로 구성될 수 있다.

핸들개방어태치는 복수개로 구비되어 조립지그의 좌우로 대칭되어 형성되며, 핸들개방부는, 개방실린더의 단방향 슬라이딩에 따른 직선운동을 회전운동으로 전환하고, 회전운동을 개방실린더의 슬라이딩 방향과 반대 방향의 직선운동으로 전환하는 이퀄라이저 및 이퀄라이저에 의해 좌우방향으로 슬라이딩됨으로써, 조립지그의 좌우로 대칭되어 형성된 복수의 핸들개방어태치를 함께 슬라이딩시키는 제1샤프트를 더 포함할 수 있다.

개방확인센서는 제1샤프트의 측면에 일정거리 이격 설치되어, 제1샤프트의 좌우방향 슬라이딩시 상사점과 하사점 위치를 감지함으로써, 헤드라이너의 어시스트 핸들 정상 개방 여부를 판단할 수 있다.

핸들클램핑부는, 헤드라이너의 어시스트 핸들이 일정 각도 이상 개방되지 않도록 제한하는 각도제한부 및 핸들개방부에 구비된 핸들개방어태치를 상하로 이동시킴으로써 헤드라이너의 어시스트 핸들을 클램핑하거나 클램핑을 해제하는 클램핑실린더로 구성될 수 있다.

클램핑확인센서는 핸들개방어태치의 일측에 일정거리 이격 설치되어, 핸들개방어태치의 상하방향 슬라이딩시 상사점과 하사점 위치를 감지함으로써, 헤드라이너의 어시스트 핸들의 정상 클램핑 여부를 판단할 수 있다.

가압유닛은 헤드라이너가 차체에 장착되도록 클립을 가압하는 클립가압어태치, 클립가압어태치를 상하로 이동시킴으로써 헤드라이너의 클립이 차체와 체결되도록 하는 가압실린더 및 클립의 정상 가압 여부를 확인하는 가압확인센서로 구성될 수 있다.

가압확인센서는 클립가압어태치의 일측에 일정거리 이격 설치되어, 클립가압어태치의 상하방향 슬라이딩시 가압실린더의 피스톤 로드의 상사점과 하사점 위치를 감지함으로써, 헤드라이너의 클립의 정상 가압 여부를 판단할 수 있다.

본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템의 조립지그에는, 일측이 조립지그에 결합되어 고정되고, 고정된 일측을 기준으로 일정각도 내에서 회동될 수 있도록 형성되며, 타측의 끝에는 헤드라이너의 하측과 접합되는 롤러가 형성된 제2샤프트 및 제2샤프트의 고정된 일측의 측면에 설치되어 제2샤프트의 각도 변화를 감지하는 장착확인센서를 더 포함할 수 있다.

가압유닛과 그리퍼는 복수개로 구비되어, 가압유닛이 조립지그의 테두리를 따라 조립지그의 전방, 중앙부 및 후방에 좌우로 대칭되어 형성되고, 그리퍼는 조립지그의 전방에 형성된 가압유닛을 제외한 가압유닛들의 사이에 위치하여, 2개의 가압유닛이 각각의 그리퍼의 양 측면에 일정거리를 두고 이격되어 한 쌍을 이루도록 배치될 수 있다.

헤드라이너의 클립이 체결되는 차체의 체결부 및 그리퍼에 의해 그리핑되는 헤드라이너의 어시스트 핸들 각각의 위치를 촬영하는 촬영부를 더 포함하고, 제어부는 촬영된 정보를 기반으로 보정값을 산출하여, 보정값을 토대로 장착로봇을 이동시킬 수 있다.

본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템을 이용하는 차량 헤드라이너 조립방법은, 제어부가 조립지그에 마련된 그리퍼를 제어하여 헤드라이너의 어시스트 핸들을 그리핑하는 단계, 제어부가 다자유도를 갖는 다관절의 장착로봇을 제어하여 헤드라이너가 장착된 조립지그를 이동시키는 단계 및 제어부가 조립지그에 마련된 가압유닛을 제어하여 헤드라이너의 차체와의 결합을 위한 클립을 체결하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템을 이용하는 차량 헤드라이너 조립방법의 클립을 체결하는 단계는, 헤드라이너의 전방에 위치한 클립을 체결하는 단계, 헤드라이너의 중앙부에 위치한 클립을 체결하는 단계 및 헤드라이너의 후방에 위치한 클립을 체결하는 단계로 이루어질 수 있다.

본 발명의 차량 헤드라이너 조립시스템 및 그 조립방법에 따르면, 이미지 촬영을 통한 위치보정 및 공정 전 과정의 자동화를 통해, 차량의 헤드라이너를 다양한 차종마다 개별적으로 작업자가 수동으로 장착, 조립하는 경우 발생할 수 있는 조립 품질의 불 균일을 해소함과 아울러, 공정에 투입되는 인력을 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립지그를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립지그의 그리퍼를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립지그의 가압유닛을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2샤프트 및 장착확인센서의 확대도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영부를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템을 이용하는 차량 헤드라이너 조립방법의 순서도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템을 이용하는 차량 헤드라이너 조립방법의 클립을 체결하는 단계의 순서도.

이 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 여러 실시형태에 대한 구성 및 작용원리를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템은, 다자유도를 갖는 다관절의 장착로봇(1000), 장착로봇(1000)의 단부에 체결되며, 차량의 헤드라이너(200)가 결합되는 조립지그(2000), 조립지그(2000)에 마련되며, 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220)을 그리핑하는 그리퍼(2200), 조립지그(2000)에 마련되며, 헤드라이너(200)를 가압하여 헤드라이너(200)의 차체와의 결합을 위한 클립을 체결하는 가압유닛(2300) 및 장착로봇(1000)을 제어하여 헤드라이너(200)가 장착된 조립지그(2000)를 이동시키고, 그리퍼(2200)를 제어하여 조립지그(2000)와 헤드라이너(200)를 탈부착하며, 가압유닛(2300)을 제어하여 헤드라이너(200)를 차체(100)에 결합시키는 제어부(미도시)를 포함한다.

장착로봇(1000)은 단부에 조립지그(2000)를 체결할 수 있으며, 다자유도를 갖는 다관절로 구성되어, 조립지그(2000)를 차량의 헤드라이너(200)와 결합하거나 조립지그(2000)와 결합된 헤드라이너(200)를 차체(100)의 헤드라이너(200) 장착 위치에 원활하게 이동시킬 수 있다.

조립지그(2000)는 차량의 헤드라이너(200)와 결합하여 장착로봇(1000)에 의해 이동됨으로써, 조립지그(2000)와 차량의 헤드라이너(200)가 결합된 상태에서 차량의 헤드라이너(200)가 차체(100)의 헤드라이너(200) 장착 위치로 정확하게 이동될 수 있게 한다.

일반적으로 차량의 헤드라이너(200)에는 어시스트 핸들(220)이 구비되며, 이러한 어시스트 핸들(220)을 조립지그(2000)에 마련된 그리퍼(2200)로 그리핑함으로써, 차량의 헤드라이너(200)와 조립지그(2000)가 결합되는 것이다.

조립지그(2000)와 결합된 헤드라이너(200)가 장착로봇(1000)에 의해 차체(100)의 헤드라이너(200) 장착 위치에 이동된 경우, 조립지그(2000)에 마련된 가압유닛(2300)은 헤드라이너(200)의 차체(100)와의 결합을 위한 클립을 가압하여 체결한다. 이로써, 헤드라이너(200)가 차체(100)와 안정적으로 결합될 수 있다.

제어부(미도시)는 장착로봇(1000)을 제어하여 조립지그(2000)를 이동시킴으로써, 헤드라이너(200)와 조립지그(2000)를 결합하거나 조립지그(2000)와 결합된 헤드라이너(200)를 차체(100)의 헤드라이너(200) 장착 위치에 이동시킬 수 있다. 또한, 제어부(미도시)는 그리퍼(2200)를 제어하여 조립지그(2000)와 헤드라이너(200)를 탈부착할 수 있고, 가압유닛(2300)을 제어하여 헤드라이너(200)를 차체(100)에 결합시킬 수 있다.

즉, 이와 같이 제어부(미도시)에 의해 차량의 헤드라이너(200) 조립공정이 전 과정 자동화됨으로써, 차량의 헤드라이너(200)를 작업자가 수동으로 장착, 조립하는 경우 발생할 수 있는 조립 품질의 불 균일을 해소할 수 있게 되는 것이다. 나아가, 공정에 투입되는 인력이 절감되어 생산성이 향상되는 효과도 있다.

참고로, 도 1은 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템을 구동하기 전 상태를 나타내고 있으며, 조립지그(2000)가 장착로봇(1000)의 단부 및 차량의 헤드라이너(200)와 결합되지 않은 상태로, 별도의 조립지그 거치대(2000')에 보관되어 있다.

즉, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템의 구동 전에는 조립지그(2000)가 별도의 조립지그 거치대(2000')에 보관되며, 구동시 장착로봇(1000)의 단부에 체결되어 차량의 헤드라이너(200)를 결합시키고, 최종적으로 헤드라이너(200)가 차체(100)와 결합된 후에는 장착로봇(1000)과의 체결이 해제되어 다시 조립지그 거치대(2000')에 보관되게 되는 것이다.

또한, 도 1에는 장착로봇(1000)의 위치보정을 수행할 수 있도록 이미지를 촬영하는 비전카메라(3200)가 마련된 별도의 촬영로봇(3100)이 함께 도시되어 있으며, 이에 대해서는 이하, 개시된 발명의 각 구성 및 작용원리를 구체적으로 살펴보면서 추가적으로 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립지그를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템은, 조립지그(2000)에 마련되고, 헤드라이너(200)에 형성된 차량의 썬바이저 홀(210)에 삽입되어 헤드라이너(200)가 정상 위치에 고정되어 조립지그(2000) 상에서 유동하지 않도록 하는 유동방지유닛(2100)을 더 포함할 수 있다.

일반적으로 차량의 헤드라이너(200)에는 썬바이저 홀(210)이 구비되며, 썬바이저 홀(210)에 썬바이저의 연결부가 삽입되어 장착된다. 썬바이저는 운전석 및 조수석 전방 상단에 마련되어, 주행 중 전방으로부터의 과도한 햇빛을 일정수준 차단하는 기능을 하는 것으로서, 일반적인 차량에 필수로 탑재되는 구성이다.

즉, 본 발명은 썬바이저의 장착을 위해 헤드라이너에 필수적으로 구비되는 썬바이저 홀(210)에 유동방지유닛(2100)을 삽입함으로써, 헤드라이너(200)에 별도의 추가적인 구성을 부가하지 않고도 헤드라이너(200)가 조립지그(2000) 상에서 유동하는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립지그의 그리퍼를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템의 그리퍼(2200)는, 헤드라이너(200)에 접혀 있는 어시스트 핸들(220)을 개방하는 핸들개방부(2210), 어시스트 핸들(220)의 정상 개방 여부를 확인하는 개방확인센서(2220), 개방된 어시스트 핸들(220)을 클램핑하는 핸들클램핑부(2230) 및 어시스트 핸들(220)의 정상 클램핑 여부를 확인하는 클램핑확인센서(2240)로 구성될 수 있다.

일반적으로 어시스트 핸들(220)은, 차량의 헤드라이너(200)에 접혀 있는 상태로 구비된다. 따라서, 어시스트 핸들(220)을 그리퍼(2200)로 그리핑하기 위해서는 접혀 있는 어시스트 핸들(220)을 개방시킬 필요가 있다. 이에, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템의 그리퍼(2200)는, 핸들개방부(2210)를 통해 헤드라이너(200)에 접혀 있는 어시스트 핸들(220)을 개방하고, 개방확인센서(2220)를 통해 어시스트 핸들(220)의 정상 개방 여부를 확인하는 것이다.

어시스트 핸들(220)이 정상 개방된 경우, 핸들클램핑부(2230)는 개방된 어시스트 핸들(220)을 클램핑하고, 클램핑확인센서(2240)는 어시스트 핸들(220)이 정상적으로 클램핑되었는지 감지하여 확인한다.

이와 같이 각각의 확인센서를 구비하여 각 센서에 대응하는 구성요소의 정상 수행 여부를 판단함으로써, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

한편, 핸들개방부(2210)는, 차체의 좌우방향 중 어느 한 방향으로 단방향 슬라이딩되는 개방실린더(2211) 및 개방실린더(2211)의 슬라이딩에 따라 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220)을 개방시키는 핸들개방어태치(2213)로 구성될 수 있다.

개방실린더(2211)가 차체의 좌우방향 중 어느 한 방향으로 단방향 슬라이딩되면, 이에 따라 핸들개방어태치(2213)가 함께 슬라이딩되며, 핸들개방어태치(2213)의 슬라이딩에 의해 핸들개방어태치(2213)가 헤드라이너(200)에 접혀 있는 어시스트 핸들(220)과 부딪히면서 어시스트 핸들(220)이 개방된다.

일반적으로 어시스트 핸들(220)은, 차량의 헤드라이너(200)에 힌지결합 등 일정각도 회동할 수 있는 결합장치를 통해 구비된다. 따라서 핸들개방어태치(2213)가 어시스트 핸들(220)과 부딪히면서 슬라이딩되는 경우, 어시스트 핸들(220)이 힌지결합부를 중심축으로 하여 회동되면서 개방되는 것이다.

여기서 힌지결합 또는 힌지결합부는 발명의 이해를 돕기 위해 서술한 것에 불과할 뿐, 이로 인해 본 발명의 구성이 제한되는 것으로 보아서는 아니된다.

이때, 핸들개방어태치(2213)는 복수개로 구비되어 조립지그(2000)의 좌우로 대칭되어 형성되며, 핸들개방부(2210)는, 개방실린더(2211)의 단방향 슬라이딩에 따른 직선운동을 회전운동으로 전환하고, 회전운동을 개방실린더(2211)의 슬라이딩 방향과 반대 방향의 직선운동으로 전환하는 이퀄라이저(2212) 및 이퀄라이저(2212)에 의해 좌우방향으로 슬라이딩됨으로써, 조립지그(2000)의 좌우로 대칭되어 형성된 복수의 핸들개방어태치(2213)를 함께 슬라이딩시키는 제1샤프트(2214)를 더 포함할 수 있다.

차량의 헤드라이너(200)에 구비된 어시스트 핸들(220)은, 복수의 어시스트 핸들(220)이 차량의 좌우로 대칭되어 형성되므로, 각각의 어시스트 핸들(220)을 개방하기 위한 핸들개방어태치(2213) 또한 조립지그(2000)의 좌우로 대칭되어 형성됨이 바람직하다. 또한, 핸들개방어태치(2213)를 좌우로 대칭되게 형성하는 경우, 어시스트 핸들(220)의 개방시 헤드라이너(200)의 좌우에 형성된 어시스트 핸들(220)을 동시에 개방할 수 있어, 핸들개방어태치(2213)의 슬라이딩에 따라 헤드라이너(200)가 슬라이딩 방향과 동일한 방향으로 밀리는 현상을 방지할 수도 있게 된다.

또한, 핸들개방부(2210)에 개방실린더(2211)의 단방향 슬라이딩에 따른 직선운동을 회전운동으로 전환하고, 회전운동을 개방실린더의 슬라이딩 방향과 반대 방향의 직선운동으로 전환하는 이퀄라이저(2212)를 구비함으로써, 별도의 실린더를 추가적으로 구비하지 않고도, 하나의 실린더를 활용하여, 헤드라이너(200)의 좌우에 형성된 어시스트 핸들(220)의 동시 개방이 가능하게 된다. 여기서 이퀄라이저(2212)는 랙과 피니언 등 직선운동을 회전운동으로 전환시키는 장치가 예시로서 활용될 수 있으며, 이러한 예시는 발명의 이해를 돕기 위해 서술한 것에 불과할 뿐, 이로 인해 본 발명의 구성이 제한되는 것으로 보아서는 아니된다.

나아가, 위와 같은 이퀄라이저(2212)에 의해 좌우방향으로 슬라이딩됨으로써, 조립지그(2000)의 좌우로 대칭되어 형성된 복수의 핸들개방어태치(2213)를 함께 슬라이딩시키는 제1샤프트(2214)를 구비하여, 하나의 실린더로도 복수의 핸들개방어태치(2213)를 슬라이딩시킬 수 있게 된다.

참고로, 도 3에서는 제1샤프트(2214)와 핸들개방어태치(2213)가 일정거리 이격되어 설치된 것으로 도시하고 있다. 즉, 제1샤프트(2214)의 슬라이딩에 의해 핸들개방어태치(2213)가 밀리면서 함께 슬라이딩되는 것이다. 다만, 이는 발명의 이해를 돕기 위해 각 구성요소를 구분하여 나타낸 것에 불과할 뿐, 이로 인해 본 발명의 구성이 제한되는 것으로 보아서는 아니된다.

즉, 도 3과는 달리 제1샤프트(2214)와 핸들개방어태치(2213)가 일체로서 결합되어 형성될 수도 있다. 이 경우, 제1샤프트(2214)의 슬라이딩이 시작됨과 동시에 핸들개방어태치(2213)가 함께 슬라이딩되는 것으로 이해될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템의 그리퍼(2200)에 마련된 개방확인센서(2220)는, 제1샤프트(2214)의 측면에 일정거리 이격 설치되어, 제1샤프트(2214)의 좌우방향 슬라이딩시 상사점과 하사점 위치를 감지함으로써, 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220)의 정상 개방 여부를 판단할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 개방확인센서(2220)는 제1샤프트(2214)의 이동을 감지하기 위해, 제1샤프트(2214)의 측면에 일정거리 이격 설치된다. 구체적으로, 이퀄라이저(2212)에 의해 제1샤프트(2214)가 좌우방향 슬라이딩되는 경우, 개방확인센서(2220)는 제1샤프트(2214)의 상사점과 하사점 위치를 감지하여, 제1샤프트(2214)가 하사점에 위치하는 경우 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220)이 정상 개방된 것으로 판단하고, 제1샤프트(2214)가 하사점에 위치하지 않는 경우 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220)이 정상 개방되지 않은 것으로 판단한다.

여기서 상사점은, 제1샤프트(2214)가 이퀄라이저(2212)에 의해 슬라이딩되기 전 상태에서 개방확인센서(2220)에 의해 감지되는 지점을 의미하며, 하사점은, 제1샤프트(2214)가 이퀄라이저(2212)에 의해 슬라이딩이 완료된 상태에서 개방확인센서(2220)에 의해 감지되는 지점을 의미한다.

이러한 상사점 및 하사점은 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 개념에 따른 권리범위로부터 이탈되지 않은 채, 상사점은 하사점으로 명명될 수 있고, 유사하게 하사점은 상사점으로 명명될 수 있다. 따라서, 이와 같은 용어에 의해 본 발명의 구성이 제한된다고 보아서는 아니된다.

한편, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템의 그리퍼(2200)에 마련된 핸들클램핑부(2230)는, 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220)이 일정 각도 이상 개방되지 않도록 제한하는 각도제한부(2231) 및 핸들개방부(2210)에 구비된 핸들개방어태치(2213)를 상하로 이동시킴으로써 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220)을 클램핑하거나 클램핑을 해제하는 클램핑실린더(2232)로 구성될 수 있다.

앞서 본 바와 같이, 개방실린더(2211)의 단방향 슬라이딩에 따라 핸들개방어태치(2213)가 함께 슬라이딩되며, 핸들개방어태치(2213)의 슬라이딩에 따라, 차량의 헤드라이너(200)에 구비된 어시스트 핸들(220)이 개방된다. 따라서, 만약 핸들개방어태치(2213)가 아무런 제한 없이 슬라이딩되는 경우, 차량의 헤드라이너(200)에 구비된 어시스트 핸들(220)이 개방되는 것을 넘어, 헤드라이너(200)와 분리되어 파손될 우려가 있다.

즉, 본 발명에 따른 헤드라이너 조립시스템의 그리퍼(2200)에 마련된 핸들클램핑부(2230)는, 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220)이 일정 각도 이상 개방되지 않도록 제한하는 각도제한부(2231)를 구비함으로써, 핸들개방어태치(2213)의 슬라이딩 거리에 제한을 설정하고, 어시스트 핸들(220)이 헤드라이너(200)와 분리되어 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 각도제한부(2231)는, 핸들클램핑부(2230)와 함께 어시스트 핸들(220)을 감싸는 형태로 핸들클램핑부(2230)와 접촉할 수 있다. 즉, 각도제한부(2231)와 핸들클램핑부(2230)의 사이에 어시스트 핸들(220)의 손잡이부가 위치함으로써, 클램핑실린더(2232)에 의한 핸들클램핑부(2230)의 상하 이동에 따라, 어시스트 핸들(220)을 클램핑하거나 클램핑을 해제할 수 있게 된다.

이때, 클램핑확인센서(2240)는 핸들개방어태치(2213)의 일측에 일정거리 이격 설치되어, 핸들개방어태치(2213)의 상하방향 슬라이딩시 상사점과 하사점 위치를 감지함으로써, 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220)의 정상 클램핑 여부를 판단할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 클램핑확인센서(2240)는 핸들개방어태치(2213)의 이동을 감지하기 위해, 핸들개방어태치(2213)의 측면에 일정거리 이격 설치된다. 구체적으로, 클램핑실린더(2232)에 의해 핸들개방어태치(2213)가 상하로 이동되는 경우, 클램핑확인센서(2240)는 핸들개방어태치(2213)의 상사점과 하사점 위치를 감지하여, 핸들개방어태치(2213)가 상사점에 위치하는 경우 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220)이 정상 클램핑된 것으로 판단하고, 핸들개방어태치(2213)가 상사점에 위치하지 않는 경우 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220)이 정상 클램핑되지 않은 것으로 판단한다.

여기서 하사점은, 핸들개방어태치(2213)가 클램핑실린더(2232)에 의해 이동되기 전 상태에서 클램핑확인센서(2240)에 의해 감지되는 지점을 의미하며, 상사점은, 핸들개방어태치(2213)가 클램핑실린더(2232)에 의해 이동이 완료된 상태에서 클램핑확인센서(2240)에 의해 감지되는 지점을 의미한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립지그의 가압유닛을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템의 가압유닛(2300)은 헤드라이너(200)가 차체(100)에 장착되도록 클립을 가압하는 클립가압어태치(2310), 클립가압어태치(2310)를 상하로 이동시킴으로써 헤드라이너(200)의 클립이 차체(100)와 체결되도록 하는 가압실린더(2320) 및 클립의 정상 가압 여부를 확인하는 가압확인센서(2330)로 구성될 수 있다.

일반적으로 헤드라이너(200)를 차체(100)에 장착하는 경우, 헤드라이너(200)에 마련된 클립을 차체(100)에 마련된 클립삽입홀에 삽입하여 끼우는 방식으로 클립을 체결한다. 즉, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템의 클립가압어태치(2310)는 클립을 클립삽입홀에 삽입하여 체결하기 위한 구성으로 이해될 수 있다.

구체적으로, 클립가압어태치(2310)는 가압실린더(2320)에 의해 상하 방향으로 이동될 수 있다. 가압실린더(2320)의 피스톤이 전진하면 클립가압어태치(2310)는 상향으로 이동되며, 가압실린더(2320)의 피스톤이 후진하면 클립가압어태치(2310)는 하향으로 이동된다.

결국, 가압확인센서(2330)는 가압실린더(2320)의 피스톤의 전진 및 후진을 감지함으로써, 피스톤의 전후진에 따라 상하로 이동되는 클립가압어태치(2310)가 정상적으로 클립을 가압하였는지 확인할 수 있게 되는 것이다.

이때, 가압확인센서(2330)는 클립가압어태치(2310)의 일측에 일정거리 이격 설치되어, 클립가압어태치(2310)의 상하방향 슬라이딩시 가압실린더(2320)의 피스톤 로드의 상사점과 하사점 위치를 감지함으로써, 헤드라이너(200)의 클립의 정상 가압 여부를 판단할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 가압확인센서(2330)는 클립가압어태치(2310)의 이동을 감지하기 위해, 클립가압어태치(2310)의 측면에 일정거리 이격 설치된다. 구체적으로, 가압실린더(2320)에 의해 클립가압어태치(2310)가 상하로 이동되는 경우, 가압확인센서(2330)는 가압실린더(2320)의 피스톤 로드의 상사점과 하사점 위치를 감지하여, 피스톤 로드가 하사점에 위치하는 경우 헤드라이너(200)의 클립이 정상 가압된 것으로 판단하고, 피스톤 로드가 하사점에 위치하지 않는 경우 헤드라이너(200)의 클립이 정상 가압되지 않은 것으로 판단한다.

여기서 상사점은, 클립가압어태치(2310)가 가압실린더(2320)에 의해 이동되기 전 상태에서 가압확인센서(2330)에 의해 감지되는 지점을 의미하며, 하사점은, 클립가압어태치(2310)가 가압실린더(2320)에 의해 이동이 완료된 상태에서 가압확인센서(2330)에 의해 감지되는 지점을 의미한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2샤프트 및 장착확인센서의 확대도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템의 조립지그(2000)에는, 일측이 조립지그(2000)에 결합되어 고정되고, 고정된 일측을 기준으로 일정각도 내에서 회동할 수 있도록 형성되며, 타측의 끝에는 헤드라이너(200)의 하측과 접합되는 롤러(2410)가 형성된 제2샤프트(2400) 및 제2샤프트(2400)의 고정된 일측의 측면에 설치되어 제2샤프트(2400)의 각도 변화를 감지하는 장착확인센서(2500)를 더 포함할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제2샤프트(2400)는 일측이 조립지그(2000)에 결합되어 고정되고, 고정된 일측을 기준으로 일정각도 내에서 회동할 수 있다. 구체적으로, 타측의 끝에 형성된 롤러(2410)에 상방에서 하방으로 외력이 가해지는 경우, 외력에 의해 제2샤프트(2400)가 고정된 일측을 기준으로 하여, 하방으로 회동하게 된다.

이때, 제2샤프트(2400)는 외력에 의해 회동하기 전에는 미리 설정된 각도를 유지하고, 회동시 미리 설정된 각도에서 벗어나며, 외력이 제거되면 다시 미리 설정된 각도로 복귀하게 된다.

조립지그(2000)의 그리퍼(2200)가 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220)을 그리핑하여 조립지그(2000)와 헤드라이너(200)가 결합된 경우, 제2샤프트(2400)의 타측 끝에 형성된 롤러(2410)가 헤드라이너(200)의 하측에 접합된다. 이 경우, 헤드라이너(200)의 자체 하중에 의한 외력이 롤러(2410)에 가해짐으로써, 제2샤프트(2400)는 하방으로 회동하여 미리 설정된 각도에서 벗어나게 된다.

한편, 클립가압어태치(2310)에 의해 헤드라이너(200)의 클립 가압이 완료되면, 제어부(미도시)는 조립지그(2000)의 그리퍼가 어시스트 핸들(220)의 그리핑을 해제하도록 하여 조립지그(2000)와 헤드라이너(200)를 분리하며, 분리된 조립지그(2000)의 하강을 실시한다.

이때, 헤드라이너(200)의 클립이 차체(100)의 클립삽입홀에 정상적으로 체결된 경우 헤드라이너(200)는 차체(100)에 결합되어 고정되므로, 조립지그(2000)의 하강에 따라 제2샤프트(2400)의 타측 끝에 형성된 롤러(2410)가 헤드라이너(200)의 하측으로부터 떨어지게 된다. 이에 따라, 제2샤프트(2400)는 다시 미리 설정된 각도로 복귀하게 된다.

이와 달리, 클립이 정상적으로 체결되지 않은 경우에는 헤드라이너(200)가 차체(100)에 결합되어 고정되지 않으므로, 조립지그(2000)의 하강시 헤드라이너(200)가 조립지그(2000)와 함께 하강하게 된다. 따라서, 제2샤프트(2400)의 타측 끝에 형성된 롤러(2410)는 헤드라이너(200)의 하측에 접합된 상태를 유지하게 된다. 이에 따라, 제2샤프트(2400)는 미리 설정된 각도에서 벗어난 상태를 유지한다.

위와 같은 제2샤프트(2400)의 각도 변화는 제2샤프트(2400)의 고정된 일측의 측면에 설치된 장착확인센서(2500)에 의해 감지된다. 구체적으로, 장착확인센서(2500)는 제2샤프트(2400)가 미리 설정된 각도와 일치하는 경우 헤드라이너(200)가 차체(100)에 정상 장착된 것으로 판단하며, 미리 설정된 각도와 불일치하는 경우 헤드라이너(200)가 차체(100)에 정상 장착되지 않은 것으로 판단한다.

참고로, 이러한 제2샤프트(2400) 및 장착확인센서(2500)는 도 2에 도시된 바와 같이, 조립지그(2000)의 전후방에 각각 1개씩 대각으로 설치됨이 바람직하다. 대각으로 설치됨으로써, 전후좌우 모든 영역에서 헤드라이너(200)의 정상 장착 여부를 판단할 수 있으며, 최소한의 부품을 사용하여 제조단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

이때, 제2샤프트(2400) 및 장착확인센서(2500)는, 도 2에 도시된 바와 같이 전방 우측 및 후방 좌측에 각각 1개씩 형성될 수도 있고, 이와 달리 전방 좌측 및 후방 우측에 각각 1개씩 설치될 수도 있음은 물론이다.

한편, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템의 가압유닛(2300)과 그리퍼(2200)는 복수개로 구비되어, 가압유닛(2300)이 조립지그(2000)의 테두리를 따라 조립지그(2000)의 전방, 중앙부 및 후방에 좌우로 대칭되어 형성되고, 그리퍼(2200)는 조립지그(2000)의 전방에 형성된 가압유닛(2300)을 제외한 가압유닛(2300)들의 사이에 위치하여, 2개의 가압유닛(2300)이 각각의 그리퍼(2200)의 양 측면에 일정거리를 두고 이격되어 한 쌍을 이루도록 배치될 수 있다.

일반적으로 헤드라이너(200)의 클립 및 차체(100)의 클립삽입홀은, 헤드라이너(200)와 차체(100)의 안정적인 결합을 위해, 각각 헤드라이너(200)와 차체(100)의 전방, 중앙부 및 후방에 좌우로 대칭되어 형성된다. 따라서 클립을 가압하는 가압유닛(2300)은 각 클립의 위치에 대응하여 형성될 필요가 있다.

한편, 그리퍼(2200)는 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220)을 그리핑하므로, 어시스트 핸들(220)의 위치에 대응하여 형성될 필요가 있다.

그리퍼(2200)와 가압유닛(2300)은 서로 다른 기능을 수행하므로, 각각의 구성을 조립지그(2000)에 설치하는 조립과정이 개별적으로 수행됨이 일반적이다. 다만, 그리퍼(2200)를 가압유닛(2300)과 한 쌍을 이루도록 배치하여 하나의 부품모듈로서 제작할 경우, 그리퍼(2200)와 가압유닛(2300)이 배치된 하나의 부품모듈을 결합하는 것만으로 조립지그(2000)에 설치할 수 있어, 조립공정이 단순화되고 생산성이 향상된다.

이에, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템의 그리퍼(2200)와 가압유닛(2300)은, 2개의 가압유닛(2300)이 각각의 그리퍼(2200)의 양 측면에 일정거리를 두고 이격되어 한 쌍을 이루도록 배치되는 것이다.

이때, 가압유닛(2300)이 배치되는 조립지그(2000)의 중앙부 및 후방은 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220)의 위치와 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 즉, 조립지그(2000)의 전방에는 어시스트 핸들(220)이 대응되지 않으므로, 그리퍼(2200)가 위치할 필요가 없다.

결국, 조립지그(2000)의 전방에는 가압유닛(2300)만 배치되며, 조립지그(2000)의 전방에 형성된 가압유닛(2300)을 제외한 가압유닛(2300)들 사이에만 그리퍼(2200)가 위치하여, 2개의 가압유닛(2300)과 1개의 그리퍼(2200)가 한 쌍을 이루어 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영부를 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템은, 헤드라이너(200)의 클립이 체결되는 차체(100)의 체결부 및 그리퍼(2200)에 의해 그리핑되는 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220) 각각의 위치를 촬영하는 촬영부(3000)를 더 포함하고, 제어부(미도시)는 촬영된 정보를 기반으로 보정값을 산출하여, 보정값을 토대로 장착로봇(1000)을 이동시킬 수 있다.

촬영부(3000)는 조립지그(2000)와는 별도로 마련된 촬영로봇(3100)과 촬영로봇(3100)에 구비된 비전카메라(3200)로 구성될 수 있다. 이때, 비전카메라(3200)는 조립지그(2000)에 구비될 수도 있다. 다만, 비전카메라(3200)가 조립지그(2000)에 구비될 경우, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템을 다양한 차종에 적용시 조립지그(2000)의 개조가 필요한 단점이 있다.

반면, 비전카메라(3200)가 촬영로봇(3100)에 구비될 경우, 적용 차종에 따라 촬영로봇(3100)을 제어하여 촬영지점을 변경함으로써 별도의 개조 없이도 적용이 가능한 장점이 있다.

일반적으로, 로봇의 이동을 제어하는 경우, 로봇의 정지 과정에서 관성력 등에 의한 정지 오차가 필수적으로 발생한다. 따라서 이와 같은 오차를 보정하기 위한 방법이 필요하다.

이에, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템의 촬영부(3000)는, 헤드라이너(200)의 클립이 체결되는 차체(100)의 체결부 및 그리퍼(2200)에 의해 그리핑되는 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220) 각각의 위치를 촬영한다. 여기서, 촬영부(3000)에 의해 촬영되는 차체(100)의 체결부는 클립이 삽입되는 클립삽입홀을 의미한다.

제어부(미도시)는 촬영된 정보를 기반으로 보정값을 산출하여, 보정값을 토대로 장착로봇(1000)을 이동시킨다. 구체적으로, 제어부(미도시)는 비전카메라(3200)에서 촬영된 정보를 좌표값으로 인식하고, 미리 설정된 목표 좌표값과 비교하여, 그 오차에 따른 보정값을 산출한다. 산출된 보정값은 장착로봇(1000)의 제어장치로 전송되며, 전송받은 보정값에 따라 장착로봇(1000)이 이동함으로써, 정지 오차가 보정된다.

이러한 위치 보정 과정은 헤드라이너(200)의 어시스트 핸들(220)을 그리핑하기 위해 조립지그(2000)를 장착로봇(1000)의 단부에 체결하여 이동시키는 경우 또는 헤드라이너(200)를 차체(100)와 결합하기 위해 헤드라이너(200)가 장착된 조립지그(2000)를 이동시키는 경우에 이루어질 수 있고, 이에 따라 정확한 위치에 장착로봇(1000) 및 조립지그(2000)를 위치시킬 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템을 이용하는 차량 헤드라이너 조립방법의 순서도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립방법은, 제어부가 조립지그에 마련된 그리퍼를 제어하여 헤드라이너의 어시스트 핸들을 그리핑하는 단계(S100), 제어부가 다자유도를 갖는 다관절의 장착로봇을 제어하여 헤드라이너가 장착된 조립지그를 이동시키는 단계(S200) 및 제어부가 조립지그에 마련된 가압유닛을 제어하여 헤드라이너의 차체와의 결합을 위한 클립을 체결하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너의 제어부(미도시)는, 촬영부(3000)를 제어하여 위치를 보정하는 것뿐만 아니라, 그리퍼를 제어하여 조립지그와 헤드라이너를 탈부착할 수 있고(S100), 장착로봇을 제어하여 조립지그와 결합된 헤드라이너를 차체의 헤드라이너 장착 위치에 이동시킬 수 있으며(S200), 가압유닛을 제어하여 헤드라이너를 차체에 결합시킬 수 있다(S300). 각 단계의 수행 전에는 촬영부(3000)의 촬영 정보에 따른 위치 보정이 이루어질 수 있다.

결국, 하나의 제어부(미도시)에 의해 차량의 헤드라이너(200) 조립공정이 전 과정 자동화될 수 있으며, 이에 따라 조립 품질의 불 균일을 해소하고, 공정에 투입되는 인력을 절감할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 헤드라이너 조립시스템을 이용하는 차량 헤드라이너 조립방법의 클립을 체결하는 단계의 순서도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립방법의 클립을 체결하는 단계는, 헤드라이너의 전방에 위치한 클립을 체결하는 단계(S310), 헤드라이너의 중앙부에 위치한 클립을 체결하는 단계(S320) 및 헤드라이너의 후방에 위치한 클립을 체결하는 단계(S330)로 이루어질 수 있다.

차체(100)에 헤드라이너(200)를 무리하게 장착하는 경우, 클립 또는 클립삽입홀이 비틀리거나 클립이 차량의 좌우방향 중 어느 한 쪽으로 치우치는 현상이 발생할 수 있다. 이는, 클립과 클립삽입홈의 크기를 조절하여 클립의 체결시 여유공간을 확보함으로써 개선될 수 있으며, 여유공간의 확보 조건에 따라, 조립작업 중 발생할 수 있는 조립산포 흡수에 유리한 조립 순서가 도출된다.

따라서, 본 발명에 따른 차량 헤드라이너 조립방법의 클립을 체결하는 단계는, 위와 같은 순서로 클립을 체결함으로써, 조립산포를 흡수하고 조립과정이 안정적으로 수행될 수 있도록 하는 것이다.

발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였으나, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 : 차체
200 : 헤드라이너
210 : 썬바이저 홀
220 : 어시스트 핸들
1000 : 장착로봇
2000 : 조립지그
2000' : 조립지그 거치대
2100 : 유동방지유닛
2200 : 그리퍼
2210 : 핸들개방부
2211 : 개방실린더
2212 : 이퀄라이저
2213 : 핸들개방어태치
2214 : 제1샤프트
2220 : 개방확인센서
2230 : 핸들클램핑부
2231 : 각도제한부
2232 : 클램핑실린더
2240 : 클램핑확인센서
2300 : 가압유닛
2310 : 클립가압어태치
2320 : 가압실린더
2330 : 가압확인센서
2400 : 제2샤프트
2410 : 롤러
2500 : 장착확인센서
3000 : 촬영부
3100 : 촬영로봇
3200 : 비전카메라
S100 : 어시스트 핸들을 그리핑하는 단계
S200 : 헤드라이너가 장착된 조립지그를 이동시키는 단계
S300 : 클립을 체결하는 단계
S310 : 클립을 가압하는 단계
S311 : 조립지그의 전방에 위치한 클립을 가압하는 단계
S312 : 조립지그의 중앙부에 위치한 클립을 가압하는 단계
S313 : 조립지그의 후방에 위치한 클립을 가압하는 단계
S320 : 클립의 정상 가압 여부를 확인하는 단계
S330 : 헤드라이너의 정상 장착 여부를 확인하는 단계

Claims

다자유도를 갖는 다관절의 장착로봇;
장착로봇의 단부에 체결되며, 차량의 헤드라이너가 결합되는 조립지그;
조립지그에 마련되며, 헤드라이너의 어시스트 핸들을 그리핑하는 그리퍼;
조립지그에 마련되며, 헤드라이너를 가압하여 헤드라이너의 차체와의 결합을 위한 클립을 체결하는 가압유닛; 및
장착로봇을 제어하여 헤드라이너가 장착된 조립지그를 이동시키고, 그리퍼를 제어하여 조립지그와 헤드라이너를 탈부착하며, 가압유닛을 제어하여 헤드라이너를 차체에 결합시키는 제어부;를 포함하는 차량 헤드라이너 조립시스템.
청구항 1에 있어서,
조립지그에 마련되고, 헤드라이너에 형성된 차량의 썬바이저 홀에 삽입되어 헤드라이너가 정상 위치에 고정되어 조립지그 상에서 유동하지 않도록 하는 유동방지유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이너 조립시스템.
청구항 1에 있어서,
그리퍼는,
헤드라이너에 접혀 있는 어시스트 핸들을 개방하는 핸들개방부;
어시스트 핸들의 정상 개방 여부를 확인하는 개방확인센서;
개방된 어시스트 핸들을 클램핑하는 핸들클램핑부; 및
어시스트 핸들의 정상 클램핑 여부를 확인하는 클램핑확인센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이너 조립시스템.
청구항 3에 있어서,
핸들개방부는,
차체의 좌우방향 중 어느 한 방향으로 단방향 슬라이딩되는 개방실린더; 및 개방실린더의 슬라이딩에 따라 헤드라이너의 어시스트 핸들을 개방시키는 핸들개방어태치로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이너 조립시스템.
청구항 4에 있어서,
핸들개방어태치는 복수개로 구비되어 조립지그의 좌우로 대칭되어 형성되며,
핸들개방부는,
개방실린더의 단방향 슬라이딩에 따른 직선운동을 회전운동으로 전환하고, 회전운동을 개방실린더의 슬라이딩 방향과 반대 방향의 직선운동으로 전환하는 이퀄라이저; 및
이퀄라이저에 의해 좌우방향으로 슬라이딩됨으로써, 조립지그의 좌우로 대칭되어 형성된 복수의 핸들개방어태치를 함께 슬라이딩시키는 제1샤프트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이너 조립시스템.
청구항 5에 있어서,
개방확인센서는 제1샤프트의 측면에 일정거리 이격 설치되어,
제1샤프트의 좌우방향 슬라이딩시 상사점과 하사점 위치를 감지함으로써, 헤드라이너의 어시스트 핸들의 정상 개방 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이너 조립시스템.
청구항 4에 있어서,
핸들클램핑부는,
헤드라이너의 어시스트 핸들이 일정 각도 이상 개방되지 않도록 제한하는 각도제한부; 및 핸들개방부에 구비된 핸들개방어태치를 상하로 이동시킴으로써 헤드라이너의 어시스트 핸들을 클램핑하거나 클램핑을 해제하는 클램핑실린더로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이너 조립시스템.
청구항 4에 있어서,
클램핑확인센서는 핸들개방어태치의 일측에 일정거리 이격 설치되어,
핸들개방어태치의 상하방향 슬라이딩시 상사점과 하사점 위치를 감지함으로써, 헤드라이너의 어시스트 핸들의 정상 클램핑 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이너 조립시스템.
청구항 1에 있어서,
가압유닛은 헤드라이너가 차체에 장착되도록 클립을 가압하는 클립가압어태치;
클립가압어태치를 상하로 이동시킴으로써 헤드라이너의 클립이 차체와 체결되도록 하는 가압실린더; 및
클립의 정상 가압 여부를 확인하는 가압확인센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이너 조립시스템.
청구항 9에 있어서,
가압확인센서는 클립가압어태치의 일측에 일정거리 이격 설치되어,
클립가압어태치의 상하방향 슬라이딩시 가압실린더의 피스톤 로드의 상사점과 하사점 위치를 감지함으로써, 헤드라이너의 클립의 정상 가압 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이너 조립시스템.
청구항 1에 있어서,
조립지그에는,
일측이 조립지그에 결합되어 고정되고, 고정된 일측을 기준으로 일정각도 내에서 회동될 수 있도록 형성되며, 타측의 끝에는 헤드라이너의 하측과 접합되는 롤러가 형성된 제2샤프트; 및
제2샤프트의 고정된 일측의 측면에 설치되어 제2샤프트의 각도 변화를 감지하는 장착확인센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이너 조립시스템.
청구항 1에 있어서,
가압유닛과 그리퍼는 복수개로 구비되어, 가압유닛이 조립지그의 테두리를 따라 조립지그의 전방, 중앙부 및 후방에 좌우로 대칭되어 형성되고, 그리퍼는 조립지그의 전방에 형성된 가압유닛을 제외한 가압유닛들의 사이에 위치하여, 2개의 가압유닛이 각각의 그리퍼의 양 측면에 일정거리를 두고 이격되어 한 쌍을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이너 조립시스템.
청구항 1에 있어서,
헤드라이너의 클립이 체결되는 차체의 체결부 및 그리퍼에 의해 그리핑되는 헤드라이너의 어시스트 핸들 각각의 위치를 촬영하는 촬영부;를 더 포함하고,
제어부는 촬영된 정보를 기반으로 보정값을 산출하여, 보정값을 토대로 장착로봇을 이동시키는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이너 조립시스템.
청구항 1의 차량 헤드라이너 조립시스템을 이용하는 차량 헤드라이너 조립방법으로서,
제어부가 조립지그에 마련된 그리퍼를 제어하여 헤드라이너의 어시스트 핸들을 그리핑하는 단계;
제어부가 다자유도를 갖는 다관절의 장착로봇을 제어하여 헤드라이너가 장착된 조립지그를 이동시키는 단계; 및
제어부가 조립지그에 마련된 가압유닛을 제어하여 헤드라이너의 차체와의 결합을 위한 클립을 체결하는 단계;를 포함하는 차량 헤드라이너 조립방법.
청구항 14에 있어서,
클립을 체결하는 단계는,
조립지그의 전방에 위치한 클립을 체결하는 단계;
조립지그의 중앙부에 위치한 클립을 체결하는 단계; 및
조립지그의 후방에 위치한 클립을 체결하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이너 조립방법.