KR100451828B1 - 촉매변환기의 하우징 용접장치 - Google Patents

촉매변환기의 하우징 용접장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 촉매변환기용 하우징을 구성하는 상ㆍ하부 셀의 각 가장자리를 자동으로 용접처리함으로써 그 작업효율 및 제품품질을 향상시키는 촉매변환기용 하우징 용접장치에 관한 것이다.
본 발명은 상ㆍ하부로 이동가능하게 구비되고, 회전가능하게 설치된 상부 지그와; 상부 지그의 하부측에 배치되고, 회전 가능하게 설치된 하부 지그와; 상ㆍ하부 셀을 파지하여 하부 지그로 이송시키고, 상ㆍ하부 셀의 상호 접촉된 가장자리 부분을 파지하는 한 쌍의 파지부재로 이루어진 이송기구와; 상ㆍ하부 지그의 측면에 배치되고, 상ㆍ하부 전극롤러에 의해 상ㆍ하부 지그에 고정된 상ㆍ하부 셀의 상호 접촉하는 가장자리 부분을 따라 자동으로 심용접하는 심용접기와; 하부 지그를 회전시키는 회전구동부와; 하부 지그를 탄성적으로 지지하며, 높이조절가능하게 설치된 지지부와; 지지부의 높이를 조절하는 높이 조절부를 포함한다.

Description

촉매변환기의 하우징 용접장치{Apparatus for welding the housing of a catalytic converter}
본 발명은 촉매변환기를 제조하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 촉매변환기용 하우징을 구성하는 상ㆍ하부 셀의 각 가장자리를 자동으로 심용접처리함으로써 그 작업효율 및 제품품질을 향상시키는 촉매변환기용 하우징 용접장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차 등에 적용되는 왕복형 기관의 배기시스템은 기관의 실린더헤드에 연결된 배기다기관과, 기관으로부터 토출되는 배기가스에 유동저항을 부여하여 소음을 감소시키는 소음기와, 배기가스 중의 유해물질인 탄화수소, 일산화탄소 및 질소산화물을 산화 및 환원 작용에 의해 인체에 해가 없는 이산화탄소, 물, 질소 및 산소 등으로 전환시키는 촉매변환기와, 상술한 배기다기관ㆍ소음기ㆍ촉매변환기를 연통시키는 배기파이프로 이루어진다.
이 중에서, 촉매변환기는 상ㆍ하부 셀(clam shell)이 결합되어 형성된 하우징과, 이 하우징 내부에 구비되어 반응물의 산화 및 환원 반응을 일으키도록 하는 촉매와, 이 촉매을 지지하는 지지매트(supporting mat)로 이루어지고, 하우징의 양 단부에 형성된 개구부에는 배기파이프가 용접결합된다.
이러한 상ㆍ하부 셀로 이루어진 하우징을 구비한 촉매변환기의 제조 공법은 다음과 같다.
먼저, 하부 셀의 내부에 촉매를 올려 놓는다. 그런 다음에, 하부 셀의 가장자리 부분에 상부 셀의 가장자리를 상호 접촉시키고, 이렇게 상ㆍ하부 셀의 상호 접촉된 가장자리 부분의 임의 지점(대략, 4개 지점)에 스폿용접(spot welding)을 수행한다.
다음, 상ㆍ하부 셀의 상호 접촉하는 가장자리 부분(배기파이프가 용접결합되는 개구부는 제외함)을 심용접(seam welding)함으로써, 하우징의 외형을 형성한다.
최종적으로, 하우징의 개구부를 사이징 지그를 이용하여 적절한 크기로 조절하게 된다.
한편, 종래에는, 하우징의 심용접 작업이 숙련공에 의해 수작업에 의해 이루어짐에 따라, 제조단가가 상승하게 되고, 용접대상물(상ㆍ하부 셀)의 불안정한 지지로 인해 용접의 산포가 발생되어 그 용접품질이 매우 저하되며, 안전사고의 위험이 내재되는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 하우징을 구성하는 상ㆍ하부 셀의 이동 및 심용접을 완전 자동화함으로써 그 작업성을 향상시킬 뿐만 아니라, 용접품질을 향상시킬 수 있는 촉매변환기용 하우징 용접장치를 제공하는 데 그 주 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매변환기의 하우징 용접장치를 도시한 측면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매변환기의 하우징 용접장치를 도시한 정면도.
도 3은 본 발명의 이송기구를 도시한 정면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 하우징 11, 12 : 상ㆍ하부 셀
21 : 상부 지그 22 : 하부 지그
33 : 심용접기 36 : 지지부
37 : 높이조절부 40 : 회전구동부
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상ㆍ하부로 이동가능하게 구비되고, 회전가능하게 설치된 상부 지그와; 상부 지그의 하부측에 배치되고, 회전 가능하게 설치된 하부 지그와; 상ㆍ하부 셀을 파지하여 하부 지그로 이송시키고, 상ㆍ하부 셀의 상호 접촉된 가장자리 부분을 파지하는 한 쌍의 파지부재로 이루어진 이송기구와; 상ㆍ하부 지그의 측면에 배치되고, 상ㆍ하부 전극롤러에 의해 상ㆍ하부 지그에 고정된 상ㆍ하부 셀의 상호 접촉하는 가장자리 부분을 따라 자동으로 심용접하는 심용접기와; 하부 지그를 회전시키는 회전구동부와; 하부 지그를 회전지지하며, 높이조절가능하게 설치된 지지부와; 지지부의 높이를 조절하는 높이 조절부를 포함한다.
바람직하게는, 각 상ㆍ하부 지그는 상ㆍ하부 셀의 외형에 대응하는 절곡면을 가진 다수의 지지체가 소정간격 이격되어 배치된 구조로 이루어진다.
바람직하게는, 회전구동부는 구동모터와, 이 구동모터의 구동력을 하부 지그체에 전달하는 감아걸기 전동기구로 이루어진다.
바람직하게는, 지지부는 그 하부면에 구비된 다수의 지지포스트 상에 축선방향으로 탄성력을 부여하도록 설치된 다수의 스프링부재에 의해 탄성지지되도록 구성된다.
바람직하게는, 높이 조절부는 작업자의 파지가 용이한 위치에 구비된 조절핸들과, 상단부가 상기 지지부에 고정결합된 이송스크류와, 상기 조절핸들의 회전축 및 이송스크류 사이에 연결되어 조절핸들의 회전운동을 이송스크류의 수직 직선운동으로 변환하는 변환부로 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매변환기용 하우징 용접장치를 도시한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 촉매변환기용 하우징 용접장치는 상ㆍ하부 셀(11, 12)을 상호 결합시킴으로써 하우징(10)의 외형을 형성하는 용접장치에 관한 것으로, 상부 셀(11)을 상부에서 하부로 지지하는 상부 지그(21)와, 하부 셀(12)을 하부에서 상부로 지지하는 하부 지그(22)와, 상호 접촉된 상ㆍ하부 셀(11, 12)을하부 지그(22)측으로 이송하여 안착시키는 이송기구(25)와, 상ㆍ하부 지그(21, 22)에 안착된 상ㆍ하부 셀(11, 12)의 상호 접촉된 가장자리 부분을 점용접하는 스폿용접기(31)와, 상ㆍ하부 지그(21, 22)에 안착된 상ㆍ하부 셀(11, 12)의 상호 접촉하는 가장자리 부분을 따라 자동으로 심용접하는 심용접기(33)와, 하부 지그(22)를 회전시키는 회전구동부(40)와, 하부 지그(22)가 회전가능하게 지지되는 지지부(36)와, 지지부(36)의 높이를 조절하는 높이조절부(37)를 포함한다.
상부 지그(21)는 상부 셀(11)을 상부에서 하부로 지지하도록 배치되고, 그 상부에 구비된 승하강용 실린더(23) 및 가이드부(24)에 의해 상하 방향으로 안내되면서 승하강되도록 설치된다. 또한, 상부 지그(21)는 그 축선을 기준으로 회전자재하게 된다.
하부 지그(22)는 하부 셀(12)을 하부에서 상부로 지지하도록 배치되고, 상술한 상부 지그(21)의 하부에 배치되며, 지지부(36) 상에서 후술하는 회전구동부(40)에 의해 회전가능하게 설치된다.
바람직하게는, 상ㆍ하부 지그(21, 22)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상ㆍ하부 셀(11, 12)의 외형에 대응하는 절곡면을 가진 다수의 지지체(21a, 22a)가 소정간격 이격되어 배치된 구조로 이루어진다.
이송기구(25)는 각 가장자리 부분이 상호 접촉된 상태의 상ㆍ하부 셀(11, 12)을 파지하여 상ㆍ하부 지그(21, 22) 측으로 이송하여 하부 지그(22) 위에 안착시키는 구성으로, 전ㆍ후ㆍ좌ㆍ우ㆍ상ㆍ하 방향으로 이동이 자유롭게 구비된 본체(25a) 및 본체(25a)의 좌우 양측에 구비되어 상ㆍ하부 셀(11, 12)의 상호 접촉된 가장자리 부분을 파지하는 한 쌍의 파지부재(25b)로 구성된다.
각 파지부재(25b)는 그 일측이 이송기구(25)의 본체(25a) 측에 힌지결합되고, 그 타측은 본체(25a)측에 설치된 실린더부재(25c)의 피스톤 로드측 자유단부에 힌지결합되며, 이에 따라 각 파지부재(25b)는 실린더부재(25c)의 전후진 작동에 의해 힌지작동함으로써, 상ㆍ하부 셀(11, 12)을 파지하도록 구성된다.
심용접기(33)는 상ㆍ하부 지그(21, 22)의 일측면에 배치되고, 상ㆍ하부 지그(21, 22)에 고정된 상ㆍ하부 셀(11, 12)의 상호 접촉하는 가장자리 부분을 상ㆍ하부 전극롤러(33a, 33b)에 의해 자동으로 심용접하도록 구성된다.
회전구동부(40)는 하부 지그(22)를 회전시키는 구성으로, 구동모터(41) 및 이 구동모터(41)의 구동력을 하부 지그(22)의 회전축(22b)으로 전달하는 감아걸기 전동기구(42)로 이루어진다.
도 1에 도시된 바와 같이, 감아걸기 전동기구(42)는 구동모터(41)의 출력축으로부터 하부 지그(22)의 회전축(22b)으로 배치된 다수의 풀리(42a) 및 다수의 풀리(42a) 사이에 장설된 벨트, 로프, 체인 등과 같은 감기전동절(42b)으로 이루어진다.
지지부(36)는 그 하부면에 구비된 다수의 지지포스트(35)에 의해 지지되고, 하부 지그(22)를 탄성적으로 지지하며, 후술하는 높이 조절부(37)에 의해 그 높이 조절이 용이해지도록 구성된다.
이러한 지지부(36)의 탄성지지구조는 도 2에 도시된 바와 같이, 각 지지포스트(35)의 외부면에 그 축선방향으로 탄성력을 부여하도록 설치된 스프링부재(31)및 이 스프링부재(31)를 지지하는 스프링지지구(32)로 이루어진다.
이와 같은 지지부(36)의 탄성지지구조에 의해 상ㆍ하부 지그(22)의 고정높이가 자동으로 조절됨으로써, 심용접 작업의 정확성을 향상시킬 수 있다.
높이 조절부(37)는 외부의 충격력 또는 전극롤러(33a, 33b)의 마모 등으로 인해 상ㆍ하부 지그(21, 22)의 고정높이가 변동되는 현상을 보정하기 위하여 지지부(36)의 높이를 조절하는 구성으로, 작업자의 파지가 용이한 위치에 구비된 조절핸들(37a)과, 상단부가 지지부(36)에 고정결합된 이송스크류(37c)와, 조절핸들(37a)의 회전축(37b) 및 이송스크류(37c) 사이에 연결되어 조절핸들(37a)의 회전운동을 이송스크류(37c)의 수직 직선운동으로 변환하는 변환부(37d)로 이루어진다.
이러한 구성에 의해, 조절핸들(37a)의 회전운동이 기어변환부(37d)를 통해 이송스크류(37c)의 수직 직선운동으로 변환됨에 따라, 이송스크률(37c)에 의해 지지부(36)의 높이 조절이 용이하게 이루어진다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 아래와 같이 상세히 설명한다.
먼저, 상ㆍ하부 셀(11, 12)의 각 가장자리 부분을 상호 접촉시킨 상태에서, 스폿용접기(미도시)에 의해 상ㆍ하부 셀(11, 12)의 각 가장자리 부분을 임의 지점에서 점용접을 하게 된다.
이렇게 상하부 셀(11, 12)의 가장자리 부분이 점용접에 의해 가결합된 후에, 이송기구(25)의 파지부재(25b)가 상ㆍ하부 셀(11, 12)의 가결합된 가장자리 부분을 파지한 후에, 하부 지그(22) 측으로 이송시켜 하부 지그(22) 위에 상ㆍ하부 셀(11,12)를 안착시킨다.
이렇게 상ㆍ하부 셀(11, 12)이 하부 지그(22)에 안착된 상태에서, 상부 지그(21)가 상부에서 하부로 이동되어, 상부 셀(11)의 상부면을 누름에 따라, 상ㆍ하부 셀(11, 12) 각각은 상ㆍ하부 지그(21, 22)에 의해 안정적으로 안착된다.
그런 다음에, 심용접기(33)의 상ㆍ하부 전극롤러(33a, 33b)에 의해 상호 가결합된 상ㆍ하부 셀(11, 12)의 상호 접촉된 가장자리 부분을 심용접함으로써, 상ㆍ하부 셀(11, 12)을 상호 결합시킨다.
이렇게 상ㆍ하부 셀(11, 12)의 상호 접촉된 가장자리부분이 심용접된 후에는, 하우징의 전ㆍ후단부에 구비되는 소정 직경의 개구부를 사이징 지그(미도시)를 이용하여 그 직경을 적절히 조절함으로써, 촉매변환기용 하우징의 외형을 가공한게 된다.
상기와 같은 본 발명은, 촉매변환기의 하우징을 구성하는 상ㆍ하부 셀의 이동, 스폿용접, 심용접 등의 용접 공정을 완전 자동화함으로써 그 작업성을 향상시킬 뿐만 아니라, 용접품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 상ㆍ하부로 이동가능하게 구비되고, 회전가능하게 설치된 상부 지그와;
    상부 지그의 하부측에 배치되고, 회전 가능하게 설치된 하부 지그와;
    상ㆍ하부 셀을 파지하여 하부 지그로 이송시키고, 상ㆍ하부 셀의 상호 접촉된 가장자리 부분을 파지하는 한 쌍의 파지부재로 이루어진 이송기구와;
    상ㆍ하부 지그의 측면에 배치되고, 상ㆍ하부 전극롤러에 의해 상ㆍ하부 지그에 고정된 상ㆍ하부 셀의 상호 접촉하는 가장자리 부분을 따라 자동으로 심용접하는 심용접기와;
    하부 지그를 회전시키는 회전구동부와;
    하부 지그를 탄성적으로 지지하며, 높이조절가능하게 설치된 지지부와;
    지지부의 높이를 조절하는 높이 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매변환기용 하우징의 용접장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상ㆍ하부 지그는 각 상ㆍ하부 셀의 외형에 대응하는 절곡면을 가진 다수의 지지체가 소정간격 이격되어 배치된 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 촉매변환기용 하우징의 용접장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 회전구동부는 구동모터와, 이 구동모터의 구동력을 하부 지그 측으로 전달하는 감아걸기 전동기구로 이루어지는 것을 특징으로 하는 촉매변환기용 하우징의 용접장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지지부는 그 하부면에 구비된 다수의 지지포스트 상에 축선방향으로 탄성력을 부여하도록 개별적으로 설치된 다수의 스프링부재에 의해 탄성지지되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 촉매변환기용 하우징.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 높이 조절부는 작업자의 파지가 용이한 위치에 구비된 조절핸들과, 상단부가 상기 지지부에 고정결합된 이송스크류와, 상기 조절핸들의 회전축 및 이송스크류 사이에 연결되어 조절핸들의 회전운동을 이송스크류의 수직 직선운동으로 변환하는 변환부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 촉매변환기용 하우징의 용접장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100838261B1 (ko) 2007-06-12 2008-06-17 (주)우진기계 차량의 컨버터의 심용접용 포지셔너
KR102161091B1 (ko) 2019-05-27 2020-09-29 김재현 차량 촉매기용 자동화 조립장치
CN118371833A (zh) * 2024-05-16 2024-07-23 连云港誉美电力机械有限公司 一种悬挂式长臂电焊机

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