KR20100093970A

KR20100093970A - 차량용 패널 헤밍장치

Info

Publication number: KR20100093970A
Application number: KR1020090013146A
Authority: KR
Inventors: 허병하
Original assignee: (주)우신시스템
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2010-08-26

Abstract

본 발명은 다기능 툴헤드를 구비한 로봇암을 이용하여 인너 패널과 아웃터 패널에 대한 헤밍작업을 효율적으로 수행할 수 있는 차량용 패널 헤밍장치에 관한 것이다.

본 발명은 다관절 로봇에 장착되어 단계별 헤밍작업을 동시에 또는 연속적으로 수행하는 다기능 툴헤드를 이용한 새로운 형태의 롤러 헤밍 시스템을 구현함으로써, 인너 패널과 아웃터 패널에 대한 헤밍작업을 한번에 수행할 수 있는 등 작업시간을 단축할 수 있고, 결국 다차종에 대응이 가능하며 대량생산에 적극 대응할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 또 인너 패널과 아웃터 패널에 대한 헤밍작업이 한 공정에서 일괄적으로 수행되므로서, 우수한 헤밍 품질을 확보할 수 있는 차량용 패널 헤밍장치를 제공한다.

차체 패널, 헤밍, 다관절 로봇, 롤러 헤밍방식, 다기능 툴헤드

Description

차량용 패널 헤밍장치{Hemming equipment for vehicle panel}

본 발명은 차량용 패널 헤밍장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다기능 툴헤드를 구비한 로봇암을 이용하여 인너 패널과 아웃터 패널에 대한 헤밍작업을 효율적으로 수행할 수 있는 차량용 패널 헤밍장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 2∼3만 개의 부품을 수차례에 걸쳐 조립하는 공정이 소요된다.

특히, 차체는 자동차 제조공정의 첫 단계로서, 여러 종류의 프레스 장비를 통해 제품 패널을 생산한 후, 차체 공장으로 옮겨와서 제품 패널의 각 부분을 조립하는 과정을 거쳐 화이트 보디(B.I.W) 형태의 차체를 이루게 된다.

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

그리고, 차량의 도어, 후드, 트렁크 리드, 휠 아치, 휀더 등의 단부는 헤밍 공정에 의해 처리되며, 헤밍에 의한 접합강도 부족을 보완하기 위하여 국부적인 부분에 용접면을 확보하고 페이스 용접작업으로 접합강도를 확보한다.

또한, 헤밍작업시 인너 패널의 가장자리를 내측으로 플랜징 및 클린칭 성형한 후, 클린칭 성형된 틈으로 헤밍 실러를 도포하여 인너 패널을 끼운 상태로 헤밍작업을 수행하며, 이때의 헤밍 실러는 도장 공정을 거치면서 가열 경화되어 접착 성능을 발휘하게 된다.

현재까지의 헤밍 방식은 프레스 타입의 전용기에 해당 패널의 금형을 장치하고, 금형 내부로 아웃터 패널과 인너 패널을 투입한 후, 프레스 금형을 하강시켜 패널 단부를 접어서 결합하는 방식이 대부분이다.

이러한 헤밍 방식의 경우 패널을 성형하는 것과 유사한 형태의 고가의 금형을 제작해야 하므로 초기 설비투자가 큰 단점이 있고, 프레스 바디의 크기가 상당하기 때문에 공장 내부에서의 레이아웃 구성에 불리한 점이 있다.

또한, 다차종 양산라인의 경우에는 금형을 변경하면서 대응해야 하는데, 금형의 교체에 따른 많은 시간과 노력이 필요하므로 생산성이 떨어진다.

이와 같은 문제들을 해소하기 위하여 최근에는 로봇을 이용한 롤러 헤밍방식이 주로 적용되고 있다.

이 방식은 헤밍 롤러를 로봇에 장착하여 로봇의 거동에 따라 롤러를 굴려가면서 헤밍작업을 수행하는 방식으로서, 플랜지가 접힌 아웃터 패널의 안쪽에 인너 패널을 위치시키고, 플랜지를 45°굽힌 후, 헤밍 펀치로 눌러 인너 패널과 아웃터 패널을 완전히 고정되게 소성 변형시키는 과정에 의해 헤밍작업이 수행된다.

그러나, 기존의 로봇을 이용한 롤러 헤밍방식은 하나의 로봇에 적용할 수 있는 성형 단계에 한계가 있어 별도의 후(後) 공정을 통해 최종적으로 헤밍작업을 마무리해야 하는 등 작업시간이 과다하게 소요되고, 대량생산에 부적합한 단점이 있다.

또한, 각 성형 단계별 작업 간의 연계성이 떨어지기 때문에 원하는 만큼의 헤밍 품질을 확보하기 어려운 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 다관절 로봇에 장착되어 단계별 헤밍작업을 동시에 또는 연속적으로 수행하는 다기능 툴헤드를 이용한 새로운 형태의 롤러 헤밍 시스템을 구현함으로써, 인너 패널과 아웃터 패널에 대한 헤밍작업을 한번에 수행할 수 있는 등 작업시간을 단축할 수 있고, 결국 다차종에 대응이 가능하며 대량생산에 적극 대응할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 또 인너 패널과 아웃터 패널에 대한 헤밍작업이 한 공정에서 일괄적으로 수행되므로서, 우수한 헤밍 품질을 확보할 수 있는 차량용 패널 헤밍장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 차량용 패널 헤밍장치는 로봇을 이용하여 인너 패널 및 아웃터 패널에 대한 헤밍가공을 수행하는 방식을 적용하는 한편, 패널의 세팅을 위한 금형 다이와, 상기 금형 다이의 둘레를 따라 배치되어 패널을 잡아주며 클램프와 실린더의 조합 형태로 이루어진 다수의 패널 규제장치와, 서로의 반대쪽에 상이한 기능을 발휘하는 2개 이상의 롤러를 갖는 다수의 다기능 툴헤드, 상기 다기능 툴헤드의 가동을 위한 로봇 등을 포함하는 형태로 이루어져 있으며, 상기 다기능 툴헤드를 구비한 로봇을 이용하여 헤밍가공을 수행하되, 로봇이 다기능 툴헤드에 있는 상이한 기능의 각 롤러를 번갈아 사용하면서 패널 전체의 헤밍가공을 동시에 또는 연속적으로 수행할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 로봇은 2대가 구비되고 상기 다기능 툴헤드는 2개가 구비되어서, 각 로봇이 하나씩의 다기능 툴헤드를 장착하여 전체 패널이 갖는 헤밍가공 부위를 분담하는 형태로 헤밍가공을 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 헤밍장치는 2대의 로봇과 3개의 다기능 툴헤드를 구비하여서, 각 로봇이 하나씩의 다기능 툴헤드를 장착하여 전체 패널이 갖는 헤밍가공 부위를 분담하여 헤밍가공을 수행하되, 적어도 1대의 로봇은 두개의 다기능 툴헤드를 교체해가는 형태로 헤밍가공을 수행할 수도 있다.

본 발명에서 제공하는 헤밍장치는 서로 다른 기능을 갖는 2개의 롤러를 하나의 툴헤드에 구비한 다기능 툴헤드를 이용하여 다양한 각도의 헤밍가공을 일괄공정으로 연속 처리함으로써, 헤밍작업에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 등 대량생산에 적합한 라인을 구축할 수 있어 생산성을 높일 수 있다.

또한, 하나의 패널에 대한 각 단계별, 부위별 헤밍작업이 동시에 또는 연속적으로 수행되므로 우수한 헤밍 품질을 얻을 수 있다.

또한, 다기능 툴헤드를 적용함에 따라 소형화가 가능하고, 이에 따라 설비 투자비를 최소화할 수 있고, 공장 내부에서의 레이아웃 설계에 유리한 점이 있다.

또한, 다차종 대응이 가능하여 신차종 투입시 최소의 생산 준비기간으로 양 산에 대응이 가능하므로 역시 비용 절감이 가능한 장점이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 헤밍장치에 대한 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 헤밍장치는 기본적으로 로봇, 특히 다관절 로봇을 이용하여 프론트 도어, 리어 도어, 데크리드(Deck led) 등의 인너 패널과 아웃터 패널에 대한 헤밍가공을 수행하며, 로봇의 움직임을 따라 각 롤러들이 동작하면서 아웃터 패널의 테두리를 인너 패널의 안쪽으로 접어서 금형 다이측에 대해 가압하는 헤밍가공을 수행한다.

특히, 헤밍가공을 수행하는 툴헤드에는 서로 다른 기능을 발휘할 수 있는 2개 이상의 롤러들이 하나의 툴헤드상에 소정의 배치 형태로 조합되어 있어서 전체 패널에 대한 헤밍가공을 하나의 툴헤드로서 일괄적으로 수행할 수 있고, 결국 별도의 후가공없이 각 단계별 헤밍가공이 한 공정 내에서 효율적으로 이루어질 수 있다.

즉, 3종류의 다기능 툴헤드를 구비한 로봇암을 이용하여 예를 들면, 도어 프레임 전체의 롤헤밍을 1대 또는 여러 대의 로봇이 동시에 또는 연속적으로 수행함으로써, 도어 프레임에 대한 헤밍가공을 한 공정에서 모두 완료할 수 있다.

이를 위하여, 본 발명의 헤밍장치는 작업 대상물인 패널을 세팅할 수 있는 금형 다이, 이 금형 다이에 세팅되어 있는 패널을 고정시킬 수 있는 패널 규제장 치, 서로 상이한 기능을 발휘하는 2개 이상의 롤러를 갖는 다수의 다기능 툴헤드 및 이것을 움직여줄 수 있는 로봇 등을 포함하는 형태로 이루어진다.

도 1a 내지 도 1c에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤밍장치에서 다기능 툴헤드의 한 형태인 제1툴헤드를 보여준다.

상기 다기능 툴헤드(15)의 제1툴헤드(15a)는 다관절 로봇의 로봇암(21)에 착탈가능한 구조로 장착되고, 그 선단부에는 서로 다른 기능을 갖는 3개의 롤러(14), 즉 제1롤러(14a), 제2롤러(14b), 제3롤러(14c)가 구비된다.

예를 들면, 상기 제1롤러(14a)와 제2롤러(14b)는 툴헤드의 축선방향에 대해 90°꺽인 양쪽으로 각각 서로 반대쪽에 배치되고, 상기 제3롤러(14c)는 툴헤드의 축선방향을 따라 앞족으로 나란하게 배치된다.

이렇게 배치되는 각각의 롤러들은 금형 다이와의 사이에 위치하는 패널을 가압하는 방식으로 헤밍가공을 수행하게 되며, 교대로 그 역할을 바꾸어가면서 패널 일 구간에 대한 헤밍가공을 순차적으로 진행할 수 있게 된다.

예를 들면, 데크리드의 한쪽 측단부 구간에 대한 롤헤밍을 수행하는 경우, 제1툴헤드(15a)의 제2롤러(14b)가 1회 왕복하면서 1차 헤밍가공을 수행하고, 이렇게 1차 헤밍가공이 수행된 부분을 계속해서 제1롤러(14a)가 1회 이동하면서 마무리 헤밍가공을 수행하는 방법으로 패널 일 작업구간에 대한 헤밍가공을 수행할 수 있다.

즉, 로봇암에 장착되어 있는 하나의 툴헤드가 서로 기능이 상이한 2개의 롤러를 번갈아 사용하면서 패널 일 작업구간에 대한 헤밍가공을 시작부터 마무리까지 모두 완료할 수 있으므로, 별도의 후속 공정업이도 한 공정에서 모든 롤헤밍을 마칠 수 있다.

도 2a 내지 도 2c에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤밍장치에서 다기능 툴헤드의 다른 형태인 제2툴헤드를 보여주고, 도 3a 내지 3c에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤밍장치에서 다기능 툴헤드의 또 다른 형태인 제3툴헤드를 보여준다.

상기 제2툴헤드(15b)와 제3툴헤드(15c)는 제1툴헤드(15a)와 마찬가지로 다관절 로봇의 로봇암(21)에 착탈가능한 구조로 장착되며, 각각의 선단부에는 서로 다른 기능을 갖는 3개의 롤러(14)와 2개의 롤러(14)가 구비된다.

예를 들면, 상기 제2툴헤드(15b)의 경우에는 툴헤드의 축선방향에 대해 90°꺽인 양쪽으로 각각 서로 반대쪽에 배치되는 제4롤러(14d)와 제5롤러(14e)가 구비되는 동시에 툴헤드의 축선방향을 따라 앞족으로 나란하게 배치되는 제6롤러(14f)가 구비되고, 상기 제3툴헤드(15c)의 경우에는 패널을 가압하는 역할을 하는 원통형의 제7롤러(14g)와 패널을 받쳐주는 역할을 하는 원추형의 제8롤러(14h)가 구비된다.

특히, 이때의 제3툴헤드(15c)는 다이없이도 롤헤밍을 수행할 수 있으며, 이에 따라 도어의 윈도우를 지지하는 프레임 부분, 예를 들면 도어 패널을 금형 다이 위에 세팅했을 때, 지지되는 부분없이 공중에 떠있는 상태에서 헤밍가공이 수행되는 부분에 적합한 용도로 활용될 수 있다.

상기 제2툴헤드(15b)의 경우에도 서로 기능을 달리하는 각각의 롤러들을 이 용하여 헤밍가공을 수행할 수 있으며, 각 롤러를 교대로 바꾸어가면서 패널 일 구간에 대한 헤밍가공을 순차적으로 진행할 수 있게 된다.

예를 들면, 데크리드의 하단부 구간에 대한 롤헤밍을 수행하는 경우, 제2툴헤드(15b)의 제5롤러(14e)가 1회 왕복하면서 1차 헤밍가공을 수행하고, 이렇게 1차 헤밍가공이 수행된 부분을 계속해서 제4롤러(14d)가 1회 이동하면서 마무리 헤밍가공을 수행하는 방법으로 패널 일 작업구간에 대한 헤밍가공을 수행할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 헤밍장치는 패널 전체의 롤헤밍 작업을 1대의 로봇이 여러 개의 툴헤드를 교체해가면서 헤밍가공을 수행하는 방식, 여러 대의 로봇이 여려 개의 툴헤드를 각각 장착하여 헤밍가공을 수행하는 방식, 2대의 로봇이 하나씩의 툴헤드를 장착하여 각각 헤밍가공을 수행하는 한편, 그 중에서 1대의 로봇이 두 개의 툴헤드를 교체해가면서 헤밍가공을 수행하는 방식 등을 제공한다.

예를 들면, 하나의 데크리드 패널에 대한 헤밍가공을 수행하는 경우, 2대의 로봇(16)과 2개의 다기능 툴헤드(15), 즉 제1툴헤드(15a)와 제2툴헤드(15b)가 구비되고, 각 로봇이 하나씩의 다기능 툴헤드를 장착하여 전체 패널이 갖는 헤밍가공 부위를 분담하여 헤밍가공을 수행할 수 있다.

또한, 하나의 도어 패널에 대한 헤밍가공을 수행하는 경우, 2대의 로봇(16)과 3개의 다기능 툴헤드(15), 즉 제1툴헤드(15a), 제2툴헤드(15b) 및 제3툴헤드(15c)가 구비되고, 각 로봇이 하나씩의 다기능 툴헤드를 장착하여 전체 패널이 갖는 헤밍가공 부위를 분담하여 헤밍가공을 수행할 수 있고, 이와 함께 1대의 로봇이 두개의 다기능 툴헤드(15), 즉 제1툴헤드(15a)와 제3툴헤드(15c)를 교체해가면 서 헤밍가공을 수행할 수 있다.

도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤밍장치의 패널 규제장치 및 금형 다이를 나타내는 사시도로서, 도 4에서는 도어 패널의 헤밍가공을 위한 패널 규제장치 및 금형 다이를 보여주고, 도 5에서는 데크리드 패널의 헤밍가공을 위한 패널 규제장치 및 금형 다이를 보여준다.

도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 베이스(17)의 중앙에는 패널을 세팅하기 위한 금형 다이(10)가 배치되고, 이렇게 배치되는 금형 다이(10)의 둘레를 따라가면서 패널을 클램핑하기 위한 다수의 패널 규제장치(13)가 배치된다.

상기 금형 다이(10)는 작업 대상물의 형상에 상응하는 안착면을 이용하여 패널을 안정적으로 받쳐줄 수 있도록 되어 있고, 상기 패널 규제장치(13)는 대부분 패널의 가장자리를 부분을 클램핑하는 기능을 가질 수 있으며, 적어도 두개 정도는 패널의 안쪽 부분을 클램핑하는 기능을 가질 수 있다.

여기서, 상기 패널 규제장치(13)는 패널을 직접 눌러서 잡아주는 클램프(11)와 이 클램프(11)를 동작시켜주는 실린더(12)로 구성되고, 상기 클램프(11)와 실린더(12)는 베이스(17)에 수직 설치되는 포스트(18)에 지지되는 구조로 설치된다.

특히, 상기 클램프(11)는 후단이 실린더(12)의 로드에 연결되는 동시에 길이 중간이 핀(20)으로 포스트(18)상에 지지되어 회전가능하게 지지되는 구조 설치되어 있으며, 이에 따라 실린더 구동시 핀 지지부위를 중심으로 위로 젖혀지거나 아래로 내려지는 동작을 통해 그 선단부의 클램핑 블럭(19)으로 패널을 눌러 잡아줄 수 있게 된다.

이러한 패널 규제장치(13)들은 로봇(16)의 헤밍가공 위치에 따라 연계되면서 선택적으로 오픈(언클램핑) 또는 클로즈(클램핑) 상태를 유지할 수 있도록 되어 있다.

예를 들면, 패널 전체 구간 중 다기능 툴헤드(15)의 헤밍가공 구간이 정해지면, 이때의 구간에 속하는 패널 규제장치(13)들은 미리 오픈 상태로 전환되고, 나머지 구간에 속하는 패널 규제장치(13)들은 클로즈 상태를 유지하게 된다.

이와 마찬가지로 다기능 툴헤드(15)가 한 구간에 대한 헤밍가공을 마치고 다른 구간으로 이동되면, 헤밍가공이 완료된 구간의 패널 규제장치(15)들은 재차 클로즈 상태로 전환되고, 다기능 툴헤드(15)가 위치됨에 따라 새롭게 헤밍가공이 시작될 구간에 속하는 패널 규제장치(13)들은 미리 오픈 상태로 전환된다.

이와 같이, 패널 규제장치(13)들은 로봇(16)의 거동에 의해 구간을 옮겨가면서 헤밍가공을 수행하는 다기능 툴헤드(15)의 위치와 연계적으로 동작되면서 오픈 또는 클로즈 상태를 유지할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤밍장치의 배치관계를 보여주는 개략도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 금형 다이(10)의 주변으로 다수의 패널 규제장치(13)가 배치되고, 이렇게 배치되는 금형 다이(10) 및 패널 규제장치(13)의 일측으로 로봇(16)이 배치된다.

상기 로봇(16)의 로봇암(21)에는 다기능 툴헤드(15)가 장착되며, 이에 따라 롤헤밍 작업시 다기능 툴헤드(15)는 상부로부터 아래로 진입하여 패널에 대한 헤밍 가공을 수행하거나, 헤밍가공 후 재차 윗쪽으로 빠져나가는 등의 거동을 이용하여 간섭없이 롤헤밍 작업을 수행할 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 구성된 헤밍장치의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤밍장치를 이용하여 도어 패널에 대한 헤밍작업을 수행하는 일 예를 보여주는 개략도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 먼저 1대의 로봇의 로봇암은 제7롤러(14g)와 제8롤러(14h)를 갖는 제3툴헤드(15c)를 장착하여 금형 다이(10)에 의해 지지되어 있지 않은 도어 패널의 상단 프레임(100)에 대한 헤밍가공을 수행한다.

다음, 로봇암은 제3툴헤드(15a)를 탈거한 후, 제1롤러(14a), 제2롤러(14b) 및 제3롤러(14c)를 갖는 제1툴헤드(15a)를 교체 장착하여 도어 패널의 상단부(110)에 대한 헤밍가공을 수행한다.

이때의 헤밍가공은 1차 헤밍 및 2차 헤밍의 왕복 진행으로 이루어지고, 1차 헤밍 및 2차 헤밍 모두 제2롤러(14b)에 의해 수행된다.

물론, 이때의 툴헤드 교체는 로봇이 작업영역으로부터 뒷쪽으로 빠진 위치에서 별도로 이루어질 수 있다.

한편, 다른 1대의 로봇의 로봇암은 제4롤러(14d), 제5롤러(14e) 및 제6롤러(14f)를 갖는 제2툴헤드(15b)를 장착하여 도어 패널의 양측단부(120) 및 하단부(130)에 대한 헤밍가공을 수행한다.

이때의 헤밍가공의 경우 1차 헤밍 및 2차 헤밍은 제5롤러(14e)에 의해 수행되고, 3차 헤밍은 제4롤러(14d)에 의해 수행된다.

여기서, 제1툴헤드(15a)에 의한 도어 패널 상단부의 헤밍가공과 제2툴헤드(15b)에 의한 도어 패널 양측단부 및 하단부의 헤밍가공은 각각의 로봇에 의해 동시에 수행될 수 있으며, 제2툴헤드(15b)에 의한 도어 패널 양측단부 및 하단부의 헤밍가공의 경우에도 한쪽 측단부→하단부→다른 한쪽 측단부의 순서로 1차 헤밍, 2차 헤밍 및 3차 헤밍을 차례로 수행할 수 있거나, 또는 한쪽 측단부의 1차 헤밍, 2차 헤밍 및 3차 헤밍을 완료한 후에 다른 한쪽 측단부로 옮겨 헤밍을 수행할 수도 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤밍장치를 이용하여 데크리드 패널에 대한 헤밍작업을 수행하는 일 예를 보여주는 개략도이다.

도 8에 도시한 바와 같이, 먼저 1대의 로봇의 로봇암은 제1롤러(14a), 제2롤러(14b) 및 제3롤러(14c)를 갖는 제1툴헤드(15a)를 장착하여 데크리드 패널의 상단부(210)에 대한 헤밍가공을 수행한다.

이때의 헤밍가공은 1차 헤밍, 2차 헤밍 및 3차 헤밍의 순서로 진행되고, 1차 헤밍, 2차 헤밍 및 3차 헤밍 모두 제1롤러(14a)에 의해 수행된다.

한편, 다른 1대의 로봇의 로봇암은 제4롤러(14d), 제5롤러(14e) 및 제6롤러(14f)를 갖는 제2툴헤드(15b)를 장착하여 데크리드 패널의 하단부(230)에 대한 헤밍가공을 수행한다.

데크리드 패널의 측단부(220)에 대한 헤밍가공은 제1툴헤드(15a)와 제2툴헤 드(15b)가 구간을 1/2씩 나누어 수행한다.

예를 들면, 제1툴헤드(15a)의 경우 1차 헤밍과 2차 헤밍은 제2롤러(14b)를 이용하여 수행하고 3차 헤밍은 제1롤러(14a)를 이용하여 수행한다.

또한, 제2툴헤드(15b)의 경우 1차 헤밍과 2차 헤밍은 제5롤러(14e)를 이용하여 수행하고 3차 헤밍은 제4롤러(14d)를 이용하여 수행한다.

여기서, 데크리드 패널의 상단부의 헤밍가공과 하단부의 헤밍가공은 각 로봇에 의해 동시에 수행될 수 있고, 데크리드 패널의 양측단부와 하단부의 헤밍가공은 하나의 로봇에 의해 순차적으로 수행될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 헤밍장치에 따르면 기본적으로 다른 기능을 갖는 2개 이상의 롤러를 구비한 다기능 툴헤드를 이용한 롤헤밍이 가능하고, 또 하나의 툴헤드상에서 롤러의 기능을 바꾸어가면서 롤헤밍을 수행함으로써, 한 공정 내에서 전체 패널에 대한 롤헤밍을 완료할 수 있으므로, 헤밍작업에 소요되는 시간을 대폭 단축할 수 있음은 물론, 우수한 헤밍 품질의 확보가 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1a,1b,1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤밍장치의 제1툴헤드를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도

도 2a,2b,2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤밍장치의 제2툴헤드를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도

도 3a,3b,3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤밍장치의 제3툴헤드를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤밍장치의 패널 규제장치 및 금형 다이를 나타내는 사시도

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤밍장치의 패널 규제장치 및 금형 다이를 나타내는 사시도

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤밍장치의 배치관계를 보여주는 개략도

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤밍장치를 이용하여 도어 패널에 대한 헤밍작업을 수행하는 일 예를 보여주는 개략도

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤밍장치를 이용하여 데크리드 패널에 대한 헤밍작업을 수행하는 일 예를 보여주는 개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 금형 다이 11 : 클램프

12 : 실린더 13 : 패널 규제장치

14 : 롤러 14a : 제1롤러

14b : 제2롤러 14c : 제3롤러

14d : 제4롤러 14e : 제5롤러

14f : 제6롤러 14g : 제7롤러

14h : 제8롤러 15 : 다기능 툴헤드

15a : 제1툴헤드 15b : 제2툴헤드

15c : 제3툴헤드 16 : 로봇

17 : 베이스 18 : 포스트

19 : 클램핑 블럭 20 : 핀

21 : 로봇암

Claims

로봇을 이용하여 인너 패널 및 아웃터 패널에 대한 헤밍가공을 수행하는 헤밍장치에 있어서,

패널의 세팅을 위한 금형 다이(10)와, 상기 금형 다이(10)의 둘레를 따라 배치되어 패널을 잡아주며 클램프(11)와 실린더(12)의 조합 형태로 이루어진 다수의 패널 규제장치(13)와, 서로의 반대쪽에 상이한 기능을 발휘하는 2개 이상의 롤러(14)를 갖는 다수의 다기능 툴헤드(15)와, 상기 다기능 툴헤드(15)의 가동을 위한 로봇(16)을 포함하며, 상기 다기능 툴헤드를 구비한 로봇을 이용하여 헤밍가공을 수행하되, 로봇이 다기능 툴헤드에 있는 상이한 기능의 각 롤러를 번갈아 사용하면서 패널 전체의 헤밍가공을 동시에 또는 연속적으로 수행할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 패널 헤밍장치.
청구항 1에 있어서, 상기 다기능 툴헤드(15)는 각 3개씩의 롤러(14)를 갖는 제1툴헤드(15a) 및 제2툴헤드(15b)와, 다이없이도 헤밍이 가능한 한세트의 롤러(14)를 갖는 제3툴헤드(15c)로 구성되어, 하나의 로봇이 각 툴헤드를 교체 가능하게 사용할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 패널 헤밍장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 로봇(16)은 2대가 구비되고 상기 다기능 툴헤드(15)는 2개가 구비되어서, 각 로봇이 하나씩의 다기능 툴헤드를 장착하여 전체 패널이 갖는 헤밍가공 부위를 분담하여 헤밍가공을 수행할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 패널 헤밍장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 로봇(16)은 2대가 구비되고 상기 다기능 툴헤드(15)는 3개가 구비되어서, 각 로봇이 하나씩의 다기능 툴헤드를 장착하여 전체 패널이 갖는 헤밍가공 부위를 분담하여 헤밍가공을 수행하되, 적어도 1대의 로봇은 두개의 다기능 툴헤드를 교체해가면서 헤밍가공을 수행할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 패널 헤밍장치.
청구항 1에 있어서, 상기 패널 규제장치(13)는 베이스(17)에 수직 설치되는 포스트(18)와, 선단에 클램핑 블럭(19)을 갖는 동시에 후단은 실린더 로드에 연결되고 길이 중간이 핀(20)으로 지지되어 회전가능한 클램프(11)와, 상기 포스트(18)상에 수직 설치되고 실린더 로드를 통해 클램프(11)의 후단과 연결되어 클램프(11)를 위로 젖혀주거나 아래로 내려 눌러주는 실린더(12)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 패널 헤밍장치.
청구항 1 또는 청구항 5에 있어서, 상기 패널 규제장치(13)들은 로봇(16)의 헤밍가공 위치에 따라 연계되어 선택적으로 오픈 또는 클로즈 상태를 유지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 패널 헤밍장치.