현대자동차의 특허의 자동차 스마트 팩토리 시스템 특허의 공개전문을 통해 공부한 내용을 정리하였습니다. 자동차 스마트 팩토리 시스템은 전기자동차용 파워트레인을 생산하기 위한 자동차 스마트 팩토리 시스템으로서, 자율주행로봇(AMR: Autonomous Mobile Robot)을 기반으로 이동되며, 상기 자율주행로봇의 상부에, 모터와, 상기 모터에 조립되는 감속기를 이루는 감속기 부품들이 원키트 모듈로 공급되는 자재 공급영역, 상기 모터에 조립되는 스테이터가 공급되는 스테이터 조립영역, 상기 감속기부품들이 상기 모터에 순차적으로 조립되는 감속기 조립영역, 상기 모터, 스테이터, 및 감속기부품들이 전기적으로 연결되는 서브 조립영역, 및 상기 모터, 스테이터, 및 감속기부품들의 조립품질을 확인하는 테스트 영역을 포함한다.
현대자동차 자동차 스마트 팩토리 특허와 관련된 기술분야
본 발명은 자동차 스마트 팩토리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기자동차용 파워트레인을 생산하기 위해 하나의 공장에서 부품제조 및 조립을 동시에 할 수 있는 자동차 스마트 팩토리 시스템에 관한 것이다.
현대자동차 자동차 스마트 팩토리 특허에 대한 배경기술
일반적으로 자동차 전동화 부품이라 함은 내연기관 대신 전기모터를 사용하는 전기차(EV), 하이브리드(HEV), 플러그인 하이브리드(PHEV), 수소전기차(FHEV) 등에 적용되는 부품을 말한다. 이러한 전동화 부품은 배터리의 전기에너지를 기계에너지로 변환하여 친환경 차량에 동력을 전달한다.
예를 들어, 상기 전동화 부품은 구동모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등이 있으며, 이를 조립하여 하나의 구동시스템인 파워트레인을 제조할 수 있다. 상기 파워트레인은 부품을 생산하는 각 생산공장을 거치면서, 하나의 부품으로 완성된다.
즉, 상기 파워트레인에 적용되는 모터, 감속기 및 PE모듈들이 각기 다른 공장에서 생성되며, 기본이 되는 모터를 각 공장으로 이동시키면서, 각각의 부품을 조립함으로써, 파워트레인이 완성된다. 이에 따라, 종래 기술에서는 생산 및 조립 공장의 구분으로 물류비용이 과다하게 발생한다. 더불어, 종래 기술에서는 상기 모터가 반조립 상태로 각 공장을 이동하는 시스템으로 이루어져 제품의 청정도 또는 품질관리가 부족한 단점이 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.
현대자동차 자동차 스마트 팩토리 특허 자동차 스마트 팩토리 발명 내용
해결하려는 과제
본 발명의 실시 예는 전기자동차용 파워트레인의 제조 시, 하나의 공장에서 조립가능한 스마트 물류시스템을 구축함으로써, 비용을 절감하고, 공장부지를 축소할 수 있는 자동차 스마트 팩토리 시스템을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시 예는 하나의 공장에서 파워트레인의 조립이 이루어짐으로써, 품질문제, 또는 설계변경 등 에 대하여 영역별 피드백 및 대응속도가 빠른 자동차 스마트 팩토리 시스템을 제공하고자 한다.
과제의 해결수단
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 전기자동차용 파워트레인을 생산하기 위한 자동차 스마트 팩토리 시스템으로서, 자율주행로봇(AMR: Autonomous Mobile Robot)을 기반으로 이동되며, 상기 자율주행로봇의 상부에, 모터와, 상기 모터에 조립되는 감속기를 이루는 감속기부품들이 원키트 모듈로 공급되는 자재 공급영역, 상기 모터에 조립되는 스테이터가 공급되는 스테이터 조립영역, 상기 감속기부품들이 상기 모터에 순차적으로 조립되는 감속기 조립영역, 상기 모터, 스테이터, 및 감속기부품들이 전기적으로 연결되는 서브 조립영역, 및 상기 모터, 스테이터, 및 감속기부품들의 조립품질을 확인하는 테스트 영역을 포함하는 자동차 스마트 팩토리 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 자율주행로봇은 라이다(lidar) 센서가 부착된 바디, 상기 바디의 상부에 구성되고, 상기 모터가 연결되는 모터지그, 상기 바디의 상부에 구성되고, 상기 원키트 모듈이 안착되고, 상기 감속기부품들의 누락을 확인하는 비전 센서가 장착되는 안착부, 및 상기 바디의 상부에 구성되고, 조립 진행 상황을 확인하는 모니터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 자재 공급영역에서는 상기 자율주행로봇이 상기 모터와 원키트 모듈이 각각 저장된 자재 팔레트에대응하여 배치되면, 상기 모터를 상기 모터지그에 연결하고, 상기 원키트 모듈을 상기 안착부에 안착시킬 수 있다.
또한, 상기 스테이터 조립영역은 성형된 헤어핀을 더미지그에 정렬하는 제1 스테이터 조립영역, 상기 헤어핀에화학적으로 코팅하는 제2 스테이터 조립영역, 상기 더미지그에 정렬된 상기 헤어핀을 상기 스테이터에 인서팅하는 제3 스테이터 조립영역, 및 상기 스테이터에 인서팅된 헤어핀을 커팅 및 용접하는 제4 스테이터 조립영역을포함할 수 있다.
또한, 상기 스테이터 조립영역은 상기 헤어핀이 인서트되어 완성된 상기 스테이터가 저장되는 스테이터 팔레트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 감속기 조립영역에는 상기 원키트 모듈 중에서, 리어커버와 레졸버를 조립하는 체결기, 상기 모터에실러를 도포하는 도포기, 상기 자율주행로봇에 안착되어 조립된 모터와 스테이터를 워크 이재기에 의해 고정지그에 이송하고, 상기 모터와 스테이터의 상태를 측정하는 측정기, 및 상기 고정지그에 장착된 모터와 스테이터에 압력을 가하는 압입기가 설정 위치에 각각 적어도 하나씩 배치될 수 있다.
상기 감속기 조립영역은 상기 감속기부품들의 조립된 상태를 확인하는 테스트로봇을 포함할 수 있다.
상기 서브 조립영역에서는 상기 모터, 및 스테이터에 인버터, 정션블록, 케이블, 및 호스류를 조립할 수 있다.
상기 테스트 영역은 상기 모터, 및 스테이터에 테스트 케이블을 연결하고, 리크(leak) 테스트를 진행하는 제1 테스트 영역, 및 상기 테스트 케이블을 분해하고, 브라켓, 및 오일 플러그를 조립하는 제2 테스트 영역을 포함할 수 있다.
또한, 상기 자율주행로봇이 상기 품질검사영역을 거쳐 완성된 부품이 저장되는 완성품 팔레트를 더 포함할 수 있다.
발명의 효과
본 발명의 실시 예에 따른 자동차 스마트 팩토리 시스템은 전기자동차용 파워트레인의 제조 시, 각 조립지에서 생산되던 것을 하나의 공장에서 조립가능한 스마트 물류시스템을 구축함으로써, 비용을 절감하고, 공장부지를 축소할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차 스마트 팩토리 시스템은 하나의 공장에서 파워트레인의 조립이 이루어짐으로써, 품질문제, 또는 설계변경 등에 대하여 영역별 피드백 및 대응속도가 빠른 장점이 있다.
결과적으로 상기 자동차 스마트 팩토리 시스템은 전체적인 사이클타임이 줄여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 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.
현대자동차 자동차 스마트 팩토리 시스템에 대한 설명
전기자동차용 파워트레인을 생산하기 위한 자동차 스마트 팩토리 시스템으로서, 자율주행로봇(AMR: Autonomous Mobile Robot)을 기반으로 이동되며, 상기 자율주행로봇의 상부에, 모터와, 상기모터에 조립되는 감속기를 이루는 감속기부품들이 원키트 모듈로 공급되는 자재 공급영역, 상기 모터에 조립되는 스테이터가 공급되는 스테이터 조립영역, 상기 감속기부품들이 상기 모터에 순차적으로 조립되는 감속기 조립영역, 상기 모터, 스테이터, 및 감속기부품들이 전기적으로 연결되는 서브 조립영역, 및 상기 모터, 스테이터, 및 감속기부품들의 조립품질을 확인하는 테스트 영역을 포함하는 자동차 스마트 팩토리 시스템에 있어서 상기 자율주행로봇은 라이다(lidar) 센서가 부착된 바디, 바디의 상부에 구성되고, 상기 모터가 연결되는 모터지그, 바디의 상부에 구성되고, 상기 원키트 모듈이 안착되고, 상기 감속기부품들의 누락을 확인하는 비전 센서가 장착되는 안착부 및 상기 바디의 상부에 구성되고, 조립 진행 상황을 확인하는 모니터를 포함하는 자동차 스마트 팩토리 시스템.
자재 공급영역에서는 자율주행로봇이 상기 모터와 원키트 모듈이 각각 저장된 자재 팔레트에 대응하여 배치되면, 모터를 모터지그에 연결하고, 상기 원키트 모듈을 상기 안착부에 안착시키는 자동차 스마트 팩토리 시스템에 있어서 스테이터 조립영역은 성형된 헤어핀을 더미지그에 정렬하는 제1 스테이터 조립영역, 헤어핀에 화학적으로 코팅하는 제2 스테이터 조립영역, 더미지그에 정렬된 상기 헤어핀을 상기 스테이터에 인서팅하는 제3 스테이터 조립영역, 스테이터에 인서팅된 헤어핀을 커팅 및 용접하는 제4 스테이터 조립영역을 포함하는 자동차 스마트 팩토리 시스템.
현대자동차의 특허의 자동차 스마트 팩토리 시스템 특허의 공개전문을 통해 공부한 내용을 정리하였습니다.
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