KR101416371B1

KR101416371B1 - 차량용 갭, 단차 측정 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101416371B1
Application number: KR1020130066639A
Authority: KR
Inventors: 박상규
Original assignee: 현대자동차 주식회사
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2014-07-08
Anticipated expiration: 2033-06-11
Also published as: US20140359994A1; US10259515B2; US9676432B2; US20170267300A1

Abstract

차량용 갭, 단차 측정 시스템 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템은 후드, 도어, 및 트렁크 리드의 조립이 완료된 차체가 이송라인을 따라 이동되는 대차에 안착되며, 상기 이송라인 상에 설치되어 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차를 측정하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템에 있어서, 상기 차체에 자유 회전 가능한 상태로 장착된 도어를 기준위치로 정위치시키며, 도어의 기 설정된 부위에 대한 단차를 제로화시키도록 상기 차체와 도어 사이 및 전, 후방 도어의 사이에 부착되는 적어도 하나 이상의 도어 규제유닛; 상기 이송라인에 대응하여 작업장의 상부에 양측에 각각 설치되는 상부 레일; 상기 각 상부 레일의 하부에서 이동 가능하게 구성되는 이동 프레임; 상기 이동 프레임의 상부에 장착되며, 상기 이동 프레임을 상기 상부 레일 상에서 전, 후방으로 이동시키는 전후방 이동유닛; 상기 이동 프레임의 길이방향으로 양측 단부에 각각 수직하게 구성되는 장착 프레임을 상기 이동 프레임 상에서 상기 차체의 폭 방향 좌, 우측으로 각각 이동시키는 좌우 이동유닛; 상기 장착 프레임에 장착되며, 슬라이딩 플레이트를 상기 차체의 높이방향 상, 하부로 각각 왕복 이동시키는 상하 이동유닛; 상기 상하 이동유닛의 슬라이딩 플레이트를 통해 상기 차체의 높이방향 상, 하부로 각각 이동 가능하게 장착되며, 상기 차체의 전후방향, 좌우방향, 상하방향을 기준으로 각각 회전 가능하게 구성되어 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차를 측정하는 측정모듈; 및 상기 차체의 루프 측에 내장되는 전자태그를 포함한다.

Description

차량용 갭, 단차 측정 시스템 및 그 제어방법{GAP AND DIFFER HIGHT INSPECTION SYSTEM FOR VEHICLE AND CONTROL METHOD IN THE SAME}

본 발명은 차량용 갭, 단차 측정 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차체의 이송라인에서 후드, 도어, 및 트렁크 리드의 조립이 완료된 차체의 도어를 규제하여 도어 특정부위의 단차를 제로화시키고, 차체와 각 패널의 갭, 단차를 정확하게 측정하도록 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 차체에는 루프, 후드, 도어, 및 트렁크 리드와 같은 각종 패널들이 장착되어 차체의 외관을 이루게 된다.

예를 들면, 도어 장착 공정에서는 도어를 차체에 대하여 스트라이커를 통해 고정시키지 않고 도어가 도어 힌지에 의해 차체에 자유롭게 회전 가능한 상태로 장착이 완료된 차체를 후 공정으로 이송시키게 된다.

특히, 도어 장착 공정의 후 공정에서는 차체의 도어를 기준으로 그 도어와 상관된 차체 부위와의 사이에서 발생하는 갭과 단차를 측정하기 위해 도어와 상관되는 차체 부위와의 갭, 단차를 측정하기에 앞서 도어의 기준 위치를 설정하기 위해 도어의 단차를 제로화 시키게 된다.

이는 도어 장착 공정에서 도어를 차체에 대하여 스트라이커를 통해 고정시키지 않고, 도어 힌지를 통해 차체에 자유 회전 가능한 상태로 조립하기 때문에, 갭, 단차 측정 공정에서는 도어 특정 부위의 단차를 제로화시키는 것이 필수적으로 요구된다.

이와 같이, 도어의 단차를 제로화 시킨 후, 차체에 부착되는 각 패널은 이웃하는 패널, 또는 차체와 갭이나 단차가 발생하지 않도록 장착되어야 하며, 종래에는 각종 패널의 장착상태의 검사를 작업자가 게이지를 통해 확인하거나, 또는 육안 확인으로만 이루어졌다.

그러나 이와 같은 게이지를 통한 수작업 검사와 육안 검사 방식은 작업자의 품질 능력 판단기준과 작업방식에 의존하는 관계로 각종 패널의 장착이 정확하게 이루어졌는지 아니면 오류인지를 정확하게 검사할 수 없어 신뢰성이 저하되며, 차체에 대한 일률적인 품질관리가 어려운 단점이 있었다.

이를 방지하기 위해, 최근에는 카메라나 센서 등이 장착된 로봇을 이용해 차체와 각종 패널 사이의 갭, 단차를 측정하는 방법을 통해 자동화된 차량용 갭, 단차 측정 시스템을 적용하고 있다.

그러나, 상기와 같은 로봇이 적용되어 자동화된 갭, 단차 측정 시스템은 패널의 조립이 완료된 차체의 갭, 단차 측정 시, 로봇의 거동 범위 내에서 측정이 이루어짐에 따라, 차체의 크기가 커지거나 로봇의 거동 범위 내에 위치되지 않는 갭, 단차 측정을 위해서는 별도의 로봇을 설치해야만 하여 제작원가 및 설치비용 등이 증가되는 문제점이 있다.

또한, 차종에 따라 상이한 크기와 형상을 갖는 차체에 대응하기 위한 로봇의 제어가 개별적으로 이루어져야만 하며, 로봇의 위치 보정 한계가 발생하여 측정 신뢰도가 저하되는 문제점도 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차체의 이송라인에서 후드, 도어, 및 트렁크 리드의 조립이 완료된 차체의 도어를 규제하여 도어 특정부위의 단차를 제로화시키고, 차체의 전후방, 상하부, 및 차체 폭 방향으로 이동 가능하게 구성하여 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차를 정확하게 측정함으로써, 측정 신뢰도 및 생산성을 향상시키도록 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 차체의 루프에 전자태그를 설치하고, 시스템에 구비된 입/출력 무선 단말기를 통해 차체의 차종정보와 작업내용을 실시간으로 입력 및 출력하도록 하여 공정의 전체적인 사이클 타임을 줄이도록 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템은 후드, 도어, 및 트렁크 리드의 조립이 완료된 차체가 이송라인을 따라 이동되는 대차에 안착되며, 상기 이송라인 상에 설치되어 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차를 측정하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템에 있어서, 상기 차체에 자유 회전 가능한 상태로 장착된 도어를 기준위치로 정위치시키며, 도어의 기 설정된 부위에 대한 단차를 제로화시키도록 상기 차체와 도어 사이 및 전, 후방 도어의 사이에 부착되는 적어도 하나 이상의 도어 규제유닛; 상기 이송라인에 대응하여 작업장의 상부에 양측에 각각 설치되는 상부 레일; 상기 각 상부 레일의 하부에서 이동 가능하게 구성되는 이동 프레임; 상기 이동 프레임의 상부에 장착되며, 상기 이동 프레임을 상기 상부 레일 상에서 전, 후방으로 이동시키는 전후방 이동유닛; 상기 이동 프레임의 길이방향으로 양측 단부에 각각 수직하게 구성되는 장착 프레임을 상기 이동 프레임 상에서 상기 차체의 폭 방향 좌, 우측으로 각각 이동시키는 좌우 이동유닛; 상기 장착 프레임에 장착되며, 슬라이딩 플레이트를 상기 차체의 높이방향 상, 하부로 각각 왕복 이동시키는 상하 이동유닛; 상기 상하 이동유닛의 슬라이딩 플레이트를 통해 상기 차체의 높이방향 상, 하부로 각각 이동 가능하게 장착되며, 상기 차체의 전후방향, 좌우방향, 상하방향을 기준으로 각각 회전 가능하게 구성되어 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차를 측정하는 측정모듈; 및 상기 차체의 루프 측에 내장되는 전자태그를 포함한다.

상기 전자태그는 작업자가 입/출력 무선 단말기를 통하여 작업 내용을 실시간으로 입력 및 출력하여 차종 및 작업정보를 확인할 수 있다.

상기 입/출력 무선 단말기는 상기 이동 프레임의 일측에 구비되는 거치대를 통하여 작업자에 의해 선택적으로 거치 및 이탈될 수 있다.

상기 도어 규제유닛은 내부에 일정간격 이격된 위치에서 상기 도어에 대응하는 일면이 개구된 슬라이딩 홈이 각각 형성되는 하우징; 상기 슬라이딩 홈에 삽입되어 슬라이드 이동 가능하게 장착되는 슬라이더; 상기 슬라이더의 선단에 장착되며, 상기 슬라이더가 상기 차체와 도어에 부착된 상태를 유지하도록 자력을 발생시키는 자력부재; 상기 슬라이딩 홈의 내부에서 길이방향을 따라 등간격으로 이격되게 형성되며, 선택적으로 자력을 발생시켜 상기 슬라이더의 위치를 조절하는 적어도 하나 이상의 전자석 부재; 상기 슬라이딩 홈의 내부에 위치되는 상기 슬라이더의 후단에 장착되며, 상기 슬라이더의 위치를 제어기로 출력하는 센서; 상기 슬라이딩 홈의 내부에서 상기 슬라이더와의 사이에 개재되며, 상기 슬라이더에 탄성력을 제공하는 탄성부재; 및 상기 하우징의 타면에 장착되며, 작동블록의 홀딩 여부에 따라 상기 전자석 부재에 전원을 공급하는 전원부를 작동시키는 작동부를 포함할 수 있다.

상기 하우징은 상기 각 슬라이딩 홈의 개구된 일면에 걸림턱이 일체로 형성되며, 상기 걸림턱에 대응하여 슬라이더의 후단에는 걸림단이 일체로 형성될 수 있다.

상기 각 전자석 부재는 상기 하우징의 길이방향으로 양단이 같은 극성을 띄도록 구성되고, 그 사이에는 양단과는 다른 극성을 갖도록 구성될 수 있다.

상기 전원부는 상기 제어기와 연결되며, 상기 작동부의 작동여부에 따라 상기 제어기의 제어신호에 의해 상기 각 전자석 부재에 선택적으로 전원을 공급하여 상기 슬라이더의 위치를 조절할 수 있다.

상기 측정모듈은 상기 슬라이딩 플레이트에 연결 프레임을 통하여 회전축이 하부를 향하여 하향 장착되며, 상기 차체의 상, 하방향을 기준으로 회전되는 제1 회전모터; 상기 제1 회전모터의 회전축에 장착되는 장착 브라켓; 상기 장착 브라켓의 일측에 장착되며, 회전축이 상기 장착 브라켓을 관통하여 상기 차체의 전후방향을 기준으로 회전되는 제2 회전모터; 상기 장착 브라켓의 내부에서 상기 제2 회전모터의 회전축과 연결되며, 회전축이 상기 차체의 폭 방향인 좌우방향을 기준으로 회전되는 제3 회전모터; 및 상기 제3 회전모터의 회전축에 연결되며, 상기 차체와 상기 후드, 도어, 트렁크 리드 사이의 갭, 단차를 측정하는 센서를 포함할 수 있다.

상기 센서는 비전센서로 이루어지며, 감지된 측정값을 제어기로 출력할 수 있다.

상기 제1, 제2, 제3 회전모터는 제어기와 전기적으로 연결되며, 그 회전수와 회전방향의 조절이 가능한 서보모터로 이루어질 수 있다.

상기 전후방 이동유닛은 상기 상부 레일에 대응하는 상기 이동 프레임의 상부에 장착되는 연결 플레이트; 상기 상부 레일의 내측 상, 하면에 각각 구름 접촉되게 상기 연결 플레이트의 일면에 장착되는 적어도 하나 이상의 롤러; 및 상기 각 롤러 중, 상기 상부 레일의 내측 상면에 접촉되는 롤러에 회전축이 연결된 상태로, 상기 연결 플레이트의 타면에 장착되며, 상기 롤러에 구동력을 전달하는 제1 구동모터를 포함할 수 있다.

상기 좌우 이동유닛은 상기 각 장착 프레임의 상단이 연결되며, 상기 이동 프레임의 양측단 상부에 장착되는 연결 하우징; 상기 이동 프레임의 양측단에서 각각 길이방향을 따라 상부 양측에 각각 장착되는 랙 기어; 상기 연결 하우징의 내부에서 상기 각 랙 기어와 치합되는 피니언 기어; 상기 각 피니언 기어의 회전 중심에 연결되는 회전 샤프트; 및 상기 회전 샤프트와 회전축이 연결되며, 상기 연결 하우징에 장착되어 상기 회전 샤프트에 회전력을 전달하는 제2 구동모터를 포함할 수 있다.

상기 상하 이동유닛은 상기 차체의 상하방향으로 상기 장착 프레임에 장착되며, 상기 차체의 전방을 향하는 일면에 상기 슬라이딩 플레이트가 각각 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 레일 하우징; 상기 레일 하우징의 내부에 장착되며, 회전축이 볼 스크류와 연결되는 제3 구동모터; 상기 레일 하우징의 내부에서 플레이트 상에 장착되는 가이드 레일; 및 상기 볼 스크류에 삽입되어 상기 제3 구동모터의 작동에 의해 상기 볼 스크류 상에서 상기 가이드 레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 슬라이딩 플레이트와 연결되는 레일블록을 포함할 수 있다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템 제어방법은 후드, 도어, 및 트렁크 리드의 조립이 완료된 차체가 이송라인을 따라 이동되는 대차에 안착되며, 상기 이송라인에 설치되어 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차를 측정하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템에 있어서, (a) 조립이 완료된 상기 차체가 상기 대차에 안착된 상태로 상기 이송라인을 따라 진입되면, 제어기로 송신되는 정보와 전자태그로부터 입/출력 무선단말기로 송출되는 정보에 상기 차체의 차종을 인식하고, 도어 규제유닛을 통해 도어의 기 설정된 부위에 대한 단차를 제로화시키는 과정; (b) 전후방 이동유닛, 좌우 이동유닛, 및 상하 이동유닛과, 측정모듈의 대기상태에서 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차 측정위치가 확인되었는지를 판단하는 과정; (c) 상기 과정에서 판단된 상기 차체의 갭, 단차 측정위치 확인 상태에 따라 상기 각 이동유닛과 상기 측정모듈의 가동을 준비하고, 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차를 측정한 후, 측정값이 제어기에 입력된 설정값과 동일한가를 판단하는 과정; 및 (d) 상기 과정에서 판단된 상기 차체의 갭, 단차 측정값을 작업자가 입/출력 무선 단말기를 통하여 상기 차체에 부착된 전자태그에 입력하고, 측정값에 따라 상기 차체를 선별하여 이송하고 제어를 종료하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 (a) 과정은 상기 이송라인을 따라 상기 대차에 안착된 차체가 진입되는 단계; 상기 제어기로 수신된 정보를 통해 상기 차체의 차종을 인식하는 단계; 및 상기 도어 규제유닛을 부착하여 상기 차체에 자유 회전 가능한 상태로 장착된 도어를 기준위치로 정위치시키며, 도어의 기 설정된 부위에 대한 단차를 제로화시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 (b) 과정은 상기 각 이동유닛과 측정모듈을 대기 상태로 세팅하는 단계; 상기 제어기에서 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차 측정위치가 확인되었는지를 판단하는 단계; 및 상기 단계에서 상기 차체의 갭, 단차 측정위치가 확인되지 않았을 경우, 다시 상기 각 이동유닛과 측정모듈을 대기 상태로 세팅하는 단계로 리턴하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 (c) 과정은 상기 차체의 갭, 단차 측정위치가 확인이 완료된 경우, 상기 각 이동유닛과 상기 측정모듈의 가동을 준비하는 단계; 상기 각 이동유닛이 상기 차체의 갭, 단차 측정위치에 맞게 상기 차체를 따라 이동하면서 상기 측정모듈을 이동시키고, 상기 측정모듈에 구성되는 각 회전모터와 센서의 작동을 통해 상기 차체의 갭, 단차를 측정하는 단계; 및 상기 측정모듈을 통해 측정된 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차 측정값을 상기 제어기에 입력된 기 설정값과 비교하여 정상인지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 센서는 비전센서로 이루어지며, 감지된 측정값을 상기 제어기로 출력할 수 있다.

상기 (d) 과정은 상기 측정모듈을 통해 측정된 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차 측정값이 설정값과 동일하지 않다고 판단될 경우, 상기 차체를 불량으로 판정하고, 작업자가 측정값을 입/출력 무선 단말기를 통해 상기 전자태그에 입력한 후, 불합격품으로 이송하여 제어를 종료하는 단계; 및 상기 측정모듈을 통해 측정된 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차 측정값이 설정값과 동일하다고 판단될 경우, 상기 차체를 합격으로 판정하고, 작업자가 측정값을 입/출력 무선 단말기를 통해 상기 전자태그에 입력한 후, 합격품으로 이송하여 제어를 종료하는 단계를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템 및 그 제어방법에 의하면, 차체의 전후방, 상하부, 및 차체 폭 방향으로 이동 가능하게 구성하여 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차를 정확하게 측정함으로써, 자동으로 차체와의 사이 갭, 단차 측정을 통해 측정 신뢰도를 향상시키고, 다수의 측정로봇 설치를 배제하여 제작원가 및 설치비용을 절감하는 효과가 있다.

또한, 차체에 자유 회전 가능한 상태로 장착된 도어를 기준위치로 정위치시키는 도어 규제유닛을 통하여 도어 특정부위의 단차를 제로화시킴으로써, 종래 도어의 위치를 규제하기 위해 공정라인에 별도로 설치되던 규제장치를 제거할 수 있어 비용절감을 도모하는 동시에, 도어 단차 제로의 정확도를 향상을 통해 갭, 단차 측정 정확도와 처리 속도를 향상시키는 효과도 있다.

또한, 차체의 루프에 전자태그를 설치하여 시스템에 구비된 입/출력 무선 단말기를 통해 차체의 차종정보와 작업내용을 실시간으로 입력 및 출력하도록 하여 공정의 전체적인 사이클 타임을 줄이는 효과도 있다.

또한, 차종에 관계없이 다차종에 공용으로 적용할 수 있으며, 차종에 따라 갭, 단차 측정을 자동으로 수행함으로써, 갭, 단차 측정시간을 단축하여 생산성을 향상시키는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A 부분에 대한 확대 사시도이다.
도 3은 도 1의 B 부분에 대한 확대 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템에 적용되는 상하 이동유닛의 사시도이다.
도 6은 도 5의 B-B 선에 따른 단면도이다.
도 7은 도 1의 C 부분에 대한 확대 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템에 적용되는 도어 규제유닛의 단면 구성도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템 제어방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A 부분에 대한 확대 사시도이며, 도 3은 도 1의 B 부분에 대한 확대 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A 선에 따른 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템에 적용되는 상하 이동유닛의 사시도이고, 도 6은 도 5의 B-B 선에 따른 단면도이며, 도 7은 도 1의 C 부분에 대한 확대 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템에 적용되는 도어 규제유닛의 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템(1)은 차체의 이송라인(5)에서 후드(11), 도어(13), 및 트렁크 리드(15)의 조립이 완료된 차체(10)의 도어(13)를 규제하여 도어(15) 특정부위의 단차를 제로화시키고, 차체(10)의 전후방, 상하부, 및 차체 폭 방향으로 이동 가능하게 구성하여 차체(10)와 후드(11), 도어(13), 및 트렁크 리드(15) 사이의 갭, 단차를 정확하게 측정함으로써, 자동으로 차체(10)와의 사이 갭, 단차 측정을 통해 측정 신뢰도 및 생산성을 향상시키고, 다차종에 공용으로 적용할 수 있도록 한다.

또한, 본 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템(1)은 차체의 이송라인(5)에서 이송되는 차체(10)의 루프에 전자태그(7)를 설치하여 입/출력 무선 단말기(9)를 통해 차체(10)의 차종정보와 작업내용을 실시간으로 입력 및 출력하도록 하여 공정의 전체적인 사이클 타임을 줄일 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템(1)은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 후드(11), 도어(13), 및 트렁크 리드(15)의 조립이 완료된 차체(10)가 이송라인(5)을 따라 이동되는 대차(3)에 안착되며, 상기 차체(10)의 이송라인(5) 상에 설치된다.

이러한 갭, 단차 측정 시스템(1)은 상기 차체(10)의 이동 또는 정지 시에 상기 차체(10)에 자유회전 가능한 상태로 장착된 도어(13)를 기준위치로 정위치시키는 동시에 도어 특정부위의 단차를 제로화시킨 상태로, 차체(10)의 갭, 단차를 측정하도록 상부레일(20), 이동 프레임(30), 전후방 이동유닛(40), 좌우 이동유닛(50), 상하 이동유닛(60), 측정모듈(70), 및 도어 규제유닛(90)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 차체(10)는 작업자가 입/출력 무선 단말기(9)를 통하여 작업 내용을 실시간으로 입력 및 출력하여 차종 및 작업정보를 확인하도록 루프에 상기 입/출력 무선 단말기(9)와 통신되는 전자태그(7)가 장착될 수 있다.

상기 입/출력 무선 단말기(9)는 이동 프레임(30)의 일측에 구비되는 거치대를 통하여 작업자에 의해 선택적으로 거치 또는 이탈될 수 있도록 구성된다.

먼저, 상기 상부 레일(20)은 상기 이송라인(5)에 대응하여 작업자의 상부 양측에 각각 설치된다.

본 실시예에서, 상기 이동 프레임(30)은 각 상부 레일(20)의 하부에서 이동 가능하게 구성된다.

그리고 상기 전후방 이동유닛(40)은 상기 이동 프레임(30)의 상부에 장착되며, 상기 이동 프레임(30)을 상기 상부 레일(20) 상에서 전, 후방으로 이동시키게 된다.

여기서, 상기 전후방 이동유닛(40)은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 연결 플레이트(41), 다수개의 롤러(43), 및 제1 구동모터(45)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 연결 플레이트(41)는 상기 상부 레일(20)에 대응하는 상기 이동 프레임(30)의 상부에 장착된다.

상기 롤러(43)는 3 개로 구성되며, 상기 상부 레일(20)의 내측 상, 하면에 각각 구름 접촉되게 상기 연결 플레이트(41)의 일면 상부에 하나, 하부 양측에 각각 장착된다.

그리고 상기 제1 구동모터(45)는 상기 각 롤러(43) 중, 상기 상부 레일(20)의 내측 상면에 접촉되는 롤러(43)에 회전축이 연결된 상태로, 상기 연결 플레이트(41)의 타면에 장착되며, 상기 롤러(43)에 구동력을 전달하여 상기 각 이동 프레임(30)을 상부 레일(20) 상에서 이동시키게 된다.

여기서, 상기 제1 구동모터(45)는 그 회전수 및 회전방향의 조절이 가능한 서보모터로 이루어질 수 있다.

본 실시예에서, 상기 좌우 이동유닛(50)은, 도 3과 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 각 이동 프레임(30)의 길이방향으로 양측 단부에 각각 수직하게 구성되는 장착 프레임(51)을 상기 이동 프레임(30) 상에서 상기 차체(10)의 폭 방향 좌, 우측으로 각각 이동시키게 된다.

이러한 좌우 이동유닛(50)은 연결 하우징(53), 랙 기어(55), 피니언 기어(57), 회전 샤프트(58), 및 제2 구동모터(59)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 연결 하우징(53)은 상기 각 장착 프레임(51)의 상단이 연결되며, 상기 이동 프레임(30)의 양측단 상부에 슬라이드 이동 가능하게 장착된다.

본 실시예에서, 상기 랙 기어(55)는 상기 이동 프레임(30)의 양측단에서 각각 길이방향을 따라 상부 양측에 각각 장착된다.

상기 피니언 기어(57)는 상기 연결 하우징(53)의 내부에서 상기 각 랙 기어(55)와 치합되고, 상기 회전 샤프트(58)는 상기 각 피니언 기어(57)의 회전 중심에 연결된다.

그리고 상기 제2 구동모터(59)는 상기 회전 샤프트(58)와 회전축이 연결되며, 상기 연결 하우징(53)에 장착되어 상기 회전 샤프트(58)에 회전력을 전달하게 된다.

여기서, 상기 제2 구동모터(59)는 그 회전수 및 회전방향의 조절이 가능한 서보모터로 이루어질 수 있다.

상기와 같이 구성되는 좌우 이동유닛(50)은 상기 차체(10)의 차종별로 상이한 폭 길이에 대응하여 상기 차체(10)의 폭 방향 좌측 또는 우측으로 장착 프레임(51)을 이동시키게 된다.

즉, 상기 좌우 이동유닛(50)은 상기 제2 구동모터(59)가 정, 역방향으로 회전될 경우, 상기 각 피니언 기어(57)가 상기 회전 샤프트(58)를 통해 제2 구동모터(59)의 회전력을 전달받아 상기 랙 기어(55)에 치합된 상태로 회전됨으로써, 상기 연결 하우징(53)과 연결된 장착 프레임(51)을 상기 이동 프레임(30)의 양측단에서 좌측 또는 우측으로 이동시키게 된다.

본 실시예에서, 상기 상하 이동유닛(60)은 상기 장착 프레임(51)을 통해 장착되며, 슬라이딩 플레이트(61)를 상기 차체(10)의 높이방향 상, 하부로 각각 왕복 이동시키게 된다.

이러한, 상하 이동유닛(60)은, 도 5와 도 6에서 도시한 바와 같이, 레일 하우징(63), 제3 구동모터(65), 가이드 레일(67), 및 레일블록(69)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 레일 하우징(63)은 상기 차체(10)의 상하방향으로 상기 장착 프레임(51)에 장착되며, 상기 차체(10)의 전방을 향하는 일면에 상기 슬라이딩 플레이트(61)가 각각 슬라이딩 이동 가능하게 결합된다.

상기 제3 구동모터(65)는 상기 레일 하우징(63)의 내부에 장착되며, 회전축이 볼 스크류(66)와 연결된다.

이러한 제3 구동모터(65)는 그 회전수 및 회전방향의 조절이 가능한 서보모터로 이루어질 수 있다.

본 실시예에서, 상기 가이드 레일(67)은 상기 레일 하우징(63)의 내부에서 플레이트(68) 상에 장착된다.

그리고 상기 레일블록(69)은 상기 볼 스크류(66)에 삽입되어 상기 제3 구동모터(65)의 작동에 의해 상기 볼 스크류(66) 상에서 상기 가이드 레일(67)을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 슬라이딩 플레이트(61)와 연결된다.

즉, 상기와 같이 구성되는 각 상하 이동유닛(60)은 상기 제3 구동모터(65)가 정방향 또는 역방향으로 회전되면, 상기 레일블록(69)이 가이드 레일(67)을 따라 볼 스크류(66) 상에서 이동된다.

그러면, 상기 레일블록(69)과 연결된 상기 슬라이딩 플레이트(61)는 상기 레일 하우징(63)의 내부에서 상기 차체(10)의 높이방향을 기준으로 상기 레일 하우징(63)의 길이방향 상, 하부로 왕복 슬라이드 이동된다.

한편, 본 실시예에서, 상기 전후방 이동유닛(40), 좌우 이동유닛(50), 및 상하 이동유닛(60)에 구성되는 제1, 제2, 제3 구동모터(45, 59, 65)는 제어기(80)와 전기적으로 연결되며, 상기 제어기(80)의 제어신호에 따라 각각 정, 역방향으로 회전될 수 있다.

그리고 본 실시예에서, 상기 측정모듈(70)은 상기 상하 이동유닛(60)의 슬라이딩 플레이트(61)를 통해 상기 차체(10)의 높이방향 상, 하부로 각각 이동 가능하게 장착되며, 상기 차체(10)의 전후방향, 좌우방향, 상하방향을 기준으로 각각 회전 가능하게 구성되어 상기 차체(10)와 후드(11), 도어(13), 및 트렁크 리드(15) 사이의 갭, 단차를 측정하게 된다.

이러한 측정모듈(70)은, 도 7에서 도시한 바와 같이, 제1 회전모터(73), 장착 브라켓(74), 제2, 제3 회전모터(75, 77), 및 센서(79)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 제1 회전모터(73)는 상기 슬라이딩 플레이트(61)에 연결 프레임(71)을 통하여 회전축이 하부를 향하여 하향 장착되며, 상기 차체(10)의 상, 하방향을 기준으로 회전된다.

상기 장착 브라켓(74)은 상기 제1 회전모터(73)의 회전축에 장착되어 상기 제1 회전모터(73)의 작동에 따라, 상기 차체(10)의 상, 하방향을 기준으로 상기 제1 회전모터(73)의 회전축과 함께 회전된다.

본 실시예에서, 상기 제2 회전모터(75)는 상기 장착 브라켓(74)의 일측에 장착되며, 회전축이 상기 장착 브라켓(74)을 관통하여 상기 차체(10)의 전후방향을 기준으로 회전된다.

상기 제3 회전모터(77)는 상기 장착 브라켓(74)의 내부에서 상기 제2 회전모터(75)의 회전축과 연결되며, 회전축이 상기 차체(10)의 폭 방향인 좌우방향을 기준으로 회전된다.

여기서, 상기 제1, 제2, 제3 회전모터(73, 75, 77)는 제어기(80)와 전기적으로 연결되며, 그 회전수와 회전방향의 조절이 가능한 서보모터로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 센서(79)는 상기 제3 회전모터(77)의 회전축에 연결되며, 상기 차체(10)와 상기 후드(11), 도어(13), 트렁크 리드(15) 사이의 갭, 단차를 측정하게 된다.

여기서, 상기 센서(79)는 비전센서로 이루어지며, 감지된 측정값을 제어기(80)로 출력하게 된다.

이와 같이 구성되는 상기 측정모듈(70)은 상기 차체(10)와 후드(11), 도어(13), 및 트렁크 리드(15) 사이의 갭, 단차 측정 시에 상기 제어기(80)의 제어신호에 따라 작동하는 제1, 제2, 제3 회전모터(73, 75, 77)를 통하여 차체(10)의 굴곡진 부분이나 경사진 부분에서도 정확하게 갭, 단차를 측정할 수 있어 측정신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있다.

그리고, 상기 도어 규제유닛(90)은, 도 8에서 도시한 바와 같이, 적어도 하나 이상이 구비될 수 있으며, 상기 차체(10)에 자유 회전 가능한 상태로 장착된 도어(13)를 기준위치로 정위치시키게 된다.

동시에, 상기 도어 규제유닛(90)은 도어(13)의 기 설정된 부위에 대한 단차를 제로화 시키도록 상기 차체(10)와 도어(13) 사이 및 전, 후방 도어(13)의 사이에 부착된다.

이러한 도어 규제 유닛(90)은 하우징(91), 슬라이더(93), 자력부재(94), 전자석 부재(95), 센서(96), 탄성부재(97), 및 작동부(99)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 하우징(91)은 내부에 일정간격 이격된 위치에서 상기 도어(10)에 대응하는 일면이 개구된 슬라이딩 홈(92)이 각각 형성된다.

상기 슬라이더(93)는 상기 슬라이딩 홈(92)에 삽입되어 슬라이드 이동 가능하게 장착된다.

여기서, 상기 하우징(91)은 상기 각 슬라이딩 홈(92)의 개구된 일면에 걸림턱(91a)이 일체로 형성되며, 상기 걸림턱(91a)에 대응하여 슬라이더(92)의 후단에는 걸림단(93a)이 일체로 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 자력부재(94)는 상기 슬라이더(93)의 선단에 장착되며, 상기 슬라이더(93)가 상기 차체(10)와 도어(13)에 부착된 상태를 유지하도록 자력을 발생시키게 된다.

상기 전자석 부재(95)는 다수개로 구성되어 상기 슬라이딩 홈(92)의 내부에서 길이방향을 따라 등간격으로 이격되게 형성되며, 전원인가 여부에 따라 선택적으로 자력을 발생시켜 상기 슬라이더(95)의 위치를 조절하게 된다.

여기서, 상기 각 전자석 부재(95)는 상기 하우징(91)의 길이방향으로 양단이 같은 극성을 띄도록 구성되고, 그 사이에는 양단과는 다른 극성을 갖도록 구성될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 센서(96)는 상기 슬라이딩 홈(92)의 내부에 위치되는 상기 슬라이더(93)의 후단에 장착되며, 상기 슬라이더(93)의 위치를 제어기(80)로 출력하게 된다.

상기 탄성부재(97)는 상기 슬라이딩 홈(92)의 내부에서 상기 슬라이더(93)와의 사이에 개재되며, 상기 슬라이더(93)에 탄성력을 제공한다.

즉, 상기 탄성부재(97)는 상기 전자석 부재(95)로부터 발생되는 전자기력에 의해 상기 슬라이더(93)가 슬라이딩 홈(92)의 내부에서 전진 또는 후진될 경우, 탄성력을 제공하여 상기 도어(13)의 기 설정된 부위에 대한 단차를 제로화 시키게 된다.

또한, 상기 탄성부재(97)는 상기 도어 규제유닛(90)의 부착 해제 시에 전자기력 발생이 중지될 경우, 상기 슬라이더(93)를 초기 위치로 복원시키게 된다.

그리고, 상기 작동부(99)는 상기 하우징(91)의 타면에 장착되며, 작동블록(99a)의 홀딩 여부에 따라 상기 전자석 부재에 전원을 공급하는 전원부(98)를 작동시키게 된다.

여기서, 상기 전원부(98)는 상기 제어기(80)와 연결되며, 상기 작동부(99)의 작동여부에 따라 상기 제어기(80)의 제어신호에 의해 상기 각 전자석 부재(95)에 선택적으로 전원을 공급하여 상기 슬라이더(93)의 위치를 조절할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템의 작동 및 제어방법을 설명한다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템 제어방법은 전술한 전후방 이동유닛(40), 좌우 이동유닛(50), 상하 이동유닛(60), 측정모듈(70), 및 도어 규제유닛(90)이 이동 프레임(30)과 장착 프레임(51)을 통해 상기 이송라인(5) 상에 설치되어 상기 차체(10)와 후드(11), 도어(13), 및 트렁크 리드(15) 사이의 갭, 단차를 측정하기 위해 적용된다.

이러한 차량용 갭, 단차 측정 시스템 제어방법은 (a) 조립이 완료된 상기 차체(10)가 상기 대차(3)에 안착된 상태로 상기 이송라인(5)을 따라 진입되면, 제어기(80)로 송신되는 정보와 전자태그(7)로부터 입/출력 무선단말기(9)로 송출되는 정보에 상기 차체(10)의 차종을 인식하고, 도어 규제유닛(90)을 통해 도어(13)의 기 설정된 부위에 대한 단차를 제로화시키는 과정과, (b) 전후방 이동유닛(40), 좌우 이동유닛(50), 및 상하 이동유닛(60)과, 측정모듈(70)의 대기상태에서 상기 차체(10)와 후드(11), 도어(13), 및 트렁크 리드(15) 사이의 갭, 단차 측정위치가 확인되었는지를 판단하는 과정을 포함한다.

또한, 갭, 단차 측정 시스템 제어방법은 (c) 상기 (b)과정에서 판단된 상기 차체(10)의 갭, 단차 측정위치 확인 상태에 따라 상기 각 이동유닛(40, 50, 60)과 상기 측정모듈(70)의 가동을 준비하고, 상기 차체(10)와 후드(11), 도어(13), 및 트렁크 리드(15) 사이의 갭, 단차를 측정한 후, 측정값이 제어기(80)에 입력된 설정값과 동일한가를 판단하는 과정과, (d) 상기 과정에서 판단된 상기 차체(10)의 갭, 단차 측정값을 작업자가 입/출력 무선 단말기(9)를 통하여 차체(10)에 부착된 전자태그(7)에 입력하고, 측정값에 따라 상기 차체(10)를 선별하여 이송하고 제어를 종료하는 과정을 포함한다.

먼저, 상기 차체(10)가 후드(11), 도어(13), 트렁크 리드(15)가 조립된 상태로, 상기 대차(3)에 안착되어 이송라인(5)을 따라 진입하면(S1), 상기 전자태그(7)에 의해 제어기(80)와 입/출력 무선 단말기(9)로 수신된 정보를 통해 상기 차체(10)의 차종을 인식하고(S2), 상기 도어 규제유닛(90)을 부착하여 상기 차체(10)에 자유 회전 가능한 상태로 장착된 도어(13)를 기준위치로 정위치시키며, 도어(13)의 기 설정된 부위에 대한 단차를 제로화시킨다(S3).

여기서, 상기 도어 규제유닛(90)은 각 슬라이더(93)가 각 도어(13)의 사이 또는 차체(10)와 도어(13) 사이에 부착된 상태로, 작동블록(99a)이 작동부(99)에 홀딩되어 작동되면, 제어기(80)로부터 제어되는 전원부(98)에서 각 전자석 부재(95)에 전원을 인가하여 전자기력을 발생시킴으로써, 상기 슬라이더(93)를 전진 또는 후진시키게 된다.

이 때, 상기 센서(96)는 상기 각 슬라이더(92)의 위치를 제어기(80)로 출력하고, 제어기(80)는 상기 센서(96)로부터 출력되는 신호에 따라 상기 전자석 부재(95)에 전원인가를 컨트롤 하게된다.

그리고 상기 탄성부재(97)는 상기 슬라이더(92)에 탄성력을 제공하여 도어(10)의 단차를 제로화시키게 된다.

그런 후, 상기 각 이동유닛(40, 50, 60)과 측정모듈(70)을 대기 상태로 세팅하고(S4), 상기 제어기(80)는 상기 차체(10)와 후드(11), 도어(13), 및 트렁크 리드(15) 사이의 갭, 단차 측정위치가 확인되었는지를 판단한다(S5).

상기 제어기(80)에서 갭, 단차 측정위치가 확인되지 않았다고 판단되면(즉, 조건을 만족하지 않으면, 다시 상기 각 이동유닛(40, 50, 60)과 측정모듈(70)을 대기 상태로 세팅하는 단계(S4)로 리턴하여 전술한 과정은 반복하면서, 갭, 단차 측정위치가 확인되었는지를 판단하게 된다.

반면, 상기 제어기(80)는 상기 차체(10)의 갭, 단차 측정위치가 확인이 완료되었다고 판단되면(즉, 조건을 만족하면), 상기 각 이동유닛(40, 50, 60)과 상기 측정모듈(70)의 가동을 준비한다(S6).

그런 후, 상기 제어기(80)는 제어신호를 출력하여, 상기 전후방 이동유닛(40), 좌우 이동유닛(50), 및 상하 이동유닛(60)의 제1, 제2, 제3 구동모터(45, 59, 65)를 제어하여 상기 각 이동유닛(40, 50, 60)이 상기 차체(10)의 갭, 단차 측정위치에 맞게 상기 차체(10)의 갭, 단차 측정부위로 상기 측정모듈(70)을 이동시키고, 상기 측정모듈(70)에 구성되는 각 회전모터(73, 75, 77)와 센서(79)의 작동을 통해 상기 차체의 갭, 단차를 측정한다(S7).

여기서, 상기 측정모듈(70)에 구비된 각 회전모터(73, 75, 77)는 갭, 단차 측정위치가 굴곡지거나 경사지더라도 정확하게 측정하도록 상기 차체를 기준으로 전후방향, 좌우방향, 상하방향으로 센서(79)를 회전시켜 그 위치를 이동시킨다.

상기 센서(79)는 비전센서로 이루어져 감지된 측정값을 상기 제어기(80)로 출력한다.

그리고 상기 제어기(80)는 상기 측정모듈(70)을 통해 측정된 상기 차체(10)와 후드(11), 도어(13), 및 트렁크 리드(15) 사이의 갭, 단차 측정값을 상기 센서(79)로부터 출력 받아 상기 제어기(80)에 입력된 기 설정값과 비교하여 정상인지를 판단한다(S8).

상기 제어기(80)는 상기 측정모듈(70)을 통해 측정된 상기 차체(10)와 후드(11), 도어(13), 및 트렁크 리드(15) 사이의 갭, 단차 측정값이 설정값과 동일하지 않다고 판단될 경우, 상기 차체(10)를 불량으로 판정한다.

이 경우, 작업자는 거치대(8)에 거치된 입/출력 무선 단말기(9)를 취출한 후, 상기 입/출력 무선 단말기(9)를 이용하여 상기 측정모듈(70)을 통해 측정된 갭, 단차 측정값을 상기 전자태그(7)에 입력한다.

전자태그(7)에 입력이 완료되면, 상기 제어기(80)는 차체(10)를 불합격품으로 이송하여 제어를 종료하고(S9), 전술한 단계들을 반복 수행하여 측정이 요구되는 차체(10)의 갭, 단차를 계속해서 측정하게 된다.

반면, 상기 제어기(10)는 상기 측정모듈(70)을 통해 측정된 상기 차체(10)와 후드(11), 도어(13), 및 트렁크 리드(15) 사이의 갭, 단차 측정값이 설정값과 동일하다고 판단될 경우, 상기 차체(10)를 합격으로 판정한다.

이 경우, 전술한 바와 같이, 작업자는 거치대(8)에 거치된 입/출력 무선 단말기(9)를 취출한 후, 상기 입/출력 무선 단말기(9)를 이용하여 상기 측정모듈(70)을 통해 측정된 갭, 단차 측정값을 상기 전자태그(7)에 입력한다.

그런 후, 상기 제어기(80)는 차체(10)를 합격품으로 이송하여 제어를 종료한다(S10).

즉, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템 제어방법은 전술한 바와 같은 과정 및 단계를 반복 수행하여 조립이 완료되어 상기 대차(3)에 안착된 상기 차체(10)의 갭, 단차를 측정하게 된다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 갭, 단차 측정 시스템(1) 및 그 제어방법을 적용하면, 차체(10)의 전후방, 상하부, 및 차체 폭 방향으로 이동 가능하게 구성하여 차체(10)와 후드(11), 도어(13), 및 트렁크 리드(15) 사이의 갭, 단차를 정확하게 측정함으로써, 자동으로 차체(10)와의 사이 갭, 단차 측정을 통해 측정 신뢰도를 향상시키고, 다수의 측정로봇 설치를 배제하여 제작원가 및 설치비용을 절감할 수 있다.

또한, 차체(10)에 자유 회전 가능한 상태로 장착된 도어(13)를 기준위치로 정위치시키는 도어 규제유닛(90)을 통하여 도어 특정부위의 단차를 제로화시킴으로써, 종래 도어의 위치를 규제하기 위해 공정라인에 별도로 설치되던 규제장치를 제거할 수 있어 비용절감을 도모하는 동시에, 도어 단차 제로의 정확도를 향상을 통해 갭, 단차 측정 정확도와 처리 속도를 향상시킬 수 있다.

또한, 차체(10)의 루프에 전자태그(7)를 설치하여 시스템에 구비된 입/출력 무선 단말기(9)를 통해 차체(10)의 차종정보와 작업내용을 실시간으로 입력 및 출력하도록 하여 공정의 전체적인 사이클 타임을 줄일 수 있다.

또한, 차종에 관계없이 다차종에 공용으로 적용할 수 있으며, 이송되는 차체(10)의 정지 없이 갭, 단차 측정을 자동으로 수행 및 함으로써, 측정 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 갭, 단차 측정 시스템 3 : 대차
5 : 이송라인 8 : 거치대
9 : 입/출력 무선 단말기 10 : 차체
11 : 루프 13 : 후드
15 : 도어 20 ; 상부 레일
30 : 이동 프레임 40 : 전후방 이동유닛
41 : 연결 플레이트 43 : 롤러
45 : 제1 구동모터 50 : 좌우 이동유닛
51 : 장착 프레임 53 : 연결 하우징
55 : 랙 기어 57 : 피니언 기어
58 : 회전 샤프트 59 : 제2 구동모터
60 : 상하 이동유닛 61 : 슬라이딩 플레이트
63 : 레일 하우징 65 : 제3 구동모터
67 : 가이드 레일 69 : 레일블록
70 : 측정모듈 71 : 연결 프레임
73 : 제1 회전모터 74 : 장착 브라켓
75 : 제2 회전모터 77 : 제3 회전모터
79 : 센서 80 : 제어기
90 : 도어 규제유닛 91 : 하우징
91a : 걸림턱 92 : 슬라이딩 홈
93 : 슬라이더 93a : 걸림단
94 : 자석부재 95 : 전자석 부재
96 : 센서 97 : 탄성부재
98 : 전원부 99 : 작동부
99a : 작동블록

Claims

후드, 도어, 및 트렁크 리드의 조립이 완료된 차체가 이송라인을 따라 이동되는 대차에 안착되며, 상기 이송라인 상에 설치되어 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차를 측정하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템에 있어서,
상기 차체에 자유 회전 가능한 상태로 장착된 도어를 기준위치로 정위치시키며, 도어의 기 설정된 부위에 대한 단차를 제로화시키도록 상기 차체와 도어 사이 및 전, 후방 도어의 사이에 부착되는 적어도 하나 이상의 도어 규제유닛;
상기 이송라인에 대응하여 작업장의 상부에 양측에 각각 설치되는 상부 레일;
상기 각 상부 레일의 하부에서 이동 가능하게 구성되는 이동 프레임;
상기 이동 프레임의 상부에 장착되며, 상기 이동 프레임을 상기 상부 레일 상에서 전, 후방으로 이동시키는 전후방 이동유닛;
상기 이동 프레임의 길이방향으로 양측 단부에 각각 수직하게 구성되는 장착 프레임을 상기 이동 프레임 상에서 상기 차체의 폭 방향 좌, 우측으로 각각 이동시키는 좌우 이동유닛;
상기 장착 프레임에 장착되며, 슬라이딩 플레이트를 상기 차체의 높이방향 상, 하부로 각각 왕복 이동시키는 상하 이동유닛;
상기 상하 이동유닛의 슬라이딩 플레이트를 통해 상기 차체의 높이방향 상, 하부로 각각 이동 가능하게 장착되며, 상기 차체의 전후방향, 좌우방향, 상하방향을 기준으로 각각 회전 가능하게 구성되어 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차를 측정하는 측정모듈; 및
상기 차체의 루프 측에 내장되는 전자태그;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전자태그는
작업자가 입/출력 무선 단말기를 통하여 작업 내용을 실시간으로 입력 및 출력하여 차종 및 작업정보를 확인하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템.
제2항에 있어서,
상기 입/출력 무선 단말기는
상기 이동 프레임의 일측에 구비되는 거치대를 통하여 작업자에 의해 선택적으로 거치 및 이탈되는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템.
제1항에 있어서,
상기 도어 규제유닛은
내부에 일정간격 이격된 위치에서 상기 도어에 대응하는 일면이 개구된 슬라이딩 홈이 각각 형성되는 하우징;
상기 슬라이딩 홈에 삽입되어 슬라이드 이동 가능하게 장착되는 슬라이더;
상기 슬라이더의 선단에 장착되며, 상기 슬라이더가 상기 차체와 도어에 부착된 상태를 유지하도록 자력을 발생시키는 자력부재;
상기 슬라이딩 홈의 내부에서 길이방향을 따라 등간격으로 이격되게 형성되며, 선택적으로 자력을 발생시켜 상기 슬라이더의 위치를 조절하는 적어도 하나 이상의 전자석 부재;
상기 슬라이딩 홈의 내부에 위치되는 상기 슬라이더의 후단에 장착되며, 상기 슬라이더의 위치를 제어기로 출력하는 센서;
상기 슬라이딩 홈의 내부에서 상기 슬라이더와의 사이에 개재되며, 상기 슬라이더에 탄성력을 제공하는 탄성부재; 및
상기 하우징의 타면에 장착되며, 작동블록의 홀딩 여부에 따라 상기 전자석 부재에 전원을 공급하는 전원부를 작동시키는 작동부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템.
제4항에 있어서,
상기 하우징은
상기 각 슬라이딩 홈의 개구된 일면에 걸림턱이 일체로 형성되며, 상기 걸림턱에 대응하여 슬라이더의 후단에는 걸림단이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템.
제4항에 있어서,
상기 각 전자석 부재는
상기 하우징의 길이방향으로 양단이 같은 극성을 띄도록 구성되고, 그 사이에는 양단과는 다른 극성을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템.
제4항에 있어서,
상기 전원부는
상기 제어기와 연결되며, 상기 작동부의 작동여부에 따라 상기 제어기의 제어신호에 의해 상기 각 전자석 부재에 선택적으로 전원을 공급하여 상기 슬라이더의 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템.
제1항에 있어서,
상기 측정모듈은
상기 슬라이딩 플레이트에 연결 프레임을 통하여 회전축이 하부를 향하여 하향 장착되며, 상기 차체의 상, 하방향을 기준으로 회전되는 제1 회전모터;
상기 제1 회전모터의 회전축에 장착되는 장착 브라켓;
상기 장착 브라켓의 일측에 장착되며, 회전축이 상기 장착 브라켓을 관통하여 상기 차체의 전후방향을 기준으로 회전되는 제2 회전모터;
상기 장착 브라켓의 내부에서 상기 제2 회전모터의 회전축과 연결되며, 회전축이 상기 차체의 폭 방향인 좌우방향을 기준으로 회전되는 제3 회전모터; 및
상기 제3 회전모터의 회전축에 연결되며, 상기 차체와 상기 후드, 도어, 트렁크 리드 사이의 갭, 단차를 측정하는 센서;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템.
제8항에 있어서,
상기 센서는
비전센서로 이루어지며, 감지된 측정값을 제어기로 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템.
제8항에 있어서,
상기 제1, 제2, 제3 회전모터는
제어기와 전기적으로 연결되며, 그 회전수와 회전방향의 조절이 가능한 서보모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전후방 이동유닛은
상기 상부 레일에 대응하는 상기 이동 프레임의 상부에 장착되는 연결 플레이트;
상기 상부 레일의 내측 상, 하면에 각각 구름 접촉되게 상기 연결 플레이트의 일면에 장착되는 적어도 하나 이상의 롤러; 및
상기 각 롤러 중, 상기 상부 레일의 내측 상면에 접촉되는 롤러에 회전축이 연결된 상태로, 상기 연결 플레이트의 타면에 장착되며, 상기 롤러에 구동력을 전달하는 제1 구동모터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템.
제1항에 있어서,
상기 좌우 이동유닛은
상기 각 장착 프레임의 상단이 연결되며, 상기 이동 프레임의 양측단 상부에 장착되는 연결 하우징;
상기 이동 프레임의 양측단에서 각각 길이방향을 따라 상부 양측에 각각 장착되는 랙 기어;
상기 연결 하우징의 내부에서 상기 각 랙 기어와 치합되는 피니언 기어;
상기 각 피니언 기어의 회전 중심에 연결되는 회전 샤프트; 및
상기 회전 샤프트와 회전축이 연결되며, 상기 연결 하우징에 장착되어 상기 회전 샤프트에 회전력을 전달하는 제2 구동모터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템.
제1항에 있어서,
상기 상하 이동유닛은
상기 차체의 상하방향으로 상기 장착 프레임에 장착되며, 상기 차체의 전방을 향하는 일면에 상기 슬라이딩 플레이트가 각각 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 레일 하우징;
상기 레일 하우징의 내부에 장착되며, 회전축이 볼 스크류와 연결되는 제3 구동모터;
상기 레일 하우징의 내부에서 플레이트 상에 장착되는 가이드 레일; 및
상기 볼 스크류에 삽입되어 상기 제3 구동모터의 작동에 의해 상기 볼 스크류 상에서 상기 가이드 레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 슬라이딩 플레이트와 연결되는 레일블록;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템.
후드, 도어, 및 트렁크 리드의 조립이 완료된 차체가 이송라인을 따라 이동되는 대차에 안착되며, 상기 이송라인에 설치되어 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차를 측정하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템에 있어서,
(a) 조립이 완료된 상기 차체가 상기 대차에 안착된 상태로 상기 이송라인을 따라 진입되면, 제어기로 송신되는 정보와 전자태그로부터 입/출력 무선단말기로 송출되는 정보에 상기 차체의 차종을 인식하고, 도어 규제유닛을 통해 도어의 기 설정된 부위에 대한 단차를 제로화시키는 과정;
(b) 전후방 이동유닛, 좌우 이동유닛, 및 상하 이동유닛과, 측정모듈의 대기상태에서 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차 측정위치가 확인되었는지를 판단하는 과정;
(c) 상기 과정에서 판단된 상기 차체의 갭, 단차 측정위치 확인 상태에 따라 상기 각 이동유닛과 상기 측정모듈의 가동을 준비하고, 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차를 측정한 후, 측정값이 제어기에 입력된 설정값과 동일한가를 판단하는 과정; 및
(d) 상기 과정에서 판단된 상기 차체의 갭, 단차 측정값을 작업자가 입/출력 무선 단말기를 통하여 상기 차체에 부착된 전자태그에 입력하고, 측정값에 따라 상기 차체를 선별하여 이송하고 제어를 종료하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템 제어방법.
제14항에 있어서,
상기 (a) 과정은
상기 이송라인을 따라 상기 대차에 안착된 차체가 진입되는 단계;
상기 제어기로 수신된 정보를 통해 상기 차체의 차종을 인식하는 단계; 및
상기 도어 규제유닛을 부착하여 상기 차체에 자유 회전 가능한 상태로 장착된 도어를 기준위치로 정위치시키며, 도어의 기 설정된 부위에 대한 단차를 제로화시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템 제어방법.
제14항에 있어서,
상기 (b) 과정은
상기 각 이동유닛과 측정모듈을 대기 상태로 세팅하는 단계;
상기 제어기에서 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차 측정위치가 확인되었는지를 판단하는 단계; 및
상기 단계에서 상기 차체의 갭, 단차 측정위치가 확인되지 않았을 경우, 다시 상기 각 이동유닛과 측정모듈을 대기 상태로 세팅하는 단계로 리턴하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템 제어방법.
제14항에 있어서,
상기 (c) 과정은
상기 차체의 갭, 단차 측정위치가 확인이 완료된 경우, 상기 각 이동유닛과 상기 측정모듈의 가동을 준비하는 단계;
상기 각 이동유닛이 상기 차체의 갭, 단차 측정위치에 맞게 상기 차체를 따라 이동하면서 상기 측정모듈을 이동시키고, 상기 측정모듈에 구성되는 각 회전모터와 센서의 작동을 통해 상기 차체의 갭, 단차를 측정하는 단계;
상기 측정모듈을 통해 측정된 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차 측정값을 상기 제어기에 입력된 기 설정값과 비교하여 정상인지를 판단하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템 제어방법.
제17항에 있어서,
상기 센서는
비전센서로 이루어지며, 감지된 측정값을 상기 제어기로 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템 제어방법.
제14항에 있어서,
상기 (d) 과정은
상기 측정모듈을 통해 측정된 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차 측정값이 설정값과 동일하지 않다고 판단될 경우, 상기 차체를 불량으로 판정하고, 작업자가 측정값을 입/출력 무선 단말기를 통해 상기 전자태그에 입력한 후, 불합격품으로 이송하여 제어를 종료하는 단계; 및
상기 측정모듈을 통해 측정된 상기 차체와 후드, 도어, 및 트렁크 리드 사이의 갭, 단차 측정값이 설정값과 동일하다고 판단될 경우, 상기 차체를 합격으로 판정하고, 작업자가 측정값을 입/출력 무선 단말기를 통해 상기 전자태그에 입력한 후, 합격품으로 이송하여 제어를 종료하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 갭, 단차 측정 시스템 제어방법.