KR100496504B1 - 촉매변환기의 오조립 방지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 촉매변화기의 상ㆍ하부 셀 및 촉매의 오조립을 방지함으로써 제품 불량율을 최소화할 수 있는 촉매변환기의 오조립 방지에 관한 것이다.
본 발명은, 촉매변환기의 하부 셀이 안착되는 세팅용 지그와; 세팅용 지그의 후방측에 전후이동가능하게 배치되어 하부 셀의 유입구 및 유출구 중에서 어느 일측을 홀딩시키는 홀딩부재와; 하부 셀의 유입구 및 유출구 중에서 어느 일측에 구비되어 하부 셀의 유입구 및 유출구를 감지하는 제1감지부와; 세팅용 지그의 전방측에 배치되어 하부 셀 내에 올려진 촉매성형체의 유입부 및 유출부를 감지하는 제2감지부와; 상ㆍ하부 셀 및 촉매성형체의 조립이 완료되면 이를 승하강용 실린더에 의해 배출하는 배출부와; 제1 및 제2 감지부에 의해 하부 셀 및 촉매성형체의 오조립이 감지되면 배출부의 작동을 중지시키는 제어부와; 제어부에 전기적으로 접속되어 오조립의 경보신호를 발생시키는 경보부를 포함한다.

Description

촉매변환기의 오조립 방지장치{Apparatus for preventing misassembling a catalytic converter}
본 발명은 촉매변환기의 제조설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 촉매변화기의 상ㆍ하부 셀 및 촉매의 오조립을 방지함으로써 제품 불량율을 최소화할 수 있는 촉매변환기의 오조립 방지에 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.
이와 같은 촉매변환기는 하부 셀을 세팅용 지그 상에 안착시킨 후에 지지매트에 의해 랩핑된 촉매를 정위시키고, 그 위에 상부 셀을 조립한 후에 클램핑 또는 용접 공정을 통해 그 조립을 완료하는 방식을 채택하여 왔다.
이 때, 촉매변환기의 조립공정 도중에 상ㆍ하부 셀의 유입구 및 유출구 측과 촉매의 유입부 및 유출부는 상호 대응되게 조립되어야만, 촉매변환기는 배기가스를 정화시키는 본래의 기능을 정상적으로 수행할 수 있게 된다.
하지만, 이러한 촉매변환기의 상ㆍ하부 셀은 배기가스가 유입되는 유입구 측과 배기가스가 배출되는 유출구 측의 형상이 매우 유사하므로, 조립 라인 상에서의 작업자가 상ㆍ하부 셀의 유입구 및 유출구를 육안으로 정확하게 확인한 후에 조립하는 작업이 매우 어려운 점이 있었다.
또한, 상ㆍ하부 셀의 내부에 개재되는 촉매 또한, 배기가스가 유입되는 유입부및 배기가스가 유출되는 유출부를 육안으로 확인하기 매우 어려워 잦은 오조립이 발생하였다.
이와 같이, 촉매변환기의 상ㆍ하부 셀 및 촉매는 그 유입구 및 유출구가 육안으로 정확하게 파악하기 어려운 점때문에, 실제 작업자가 촉매변환기의 상ㆍ하부 셀 및 지지매트에 의해 랩핑된 촉매를 조립하는 도중에 각 상ㆍ하부 셀 및 촉매의 유입구 및 유출구를 오조립하게 되어 제품 불량율이 매우 높아지는 단점이 있었다.
특히, 촉매의 유입구 및 유출구가 상ㆍ하부 셀의 유입구 및 유출구에 반대로 조립될 경우에는 촉매가 배기가스와 제대로 반응을 하지 못하게 되어, 배기가스의 정화효율이 매우 저하되는 치명적인 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 촉매변환기의 상ㆍ하부 셀 및 촉매의 오조립을 방지함으로써 촉매변환기의 조립을 보다 정확하게 하여 제품 불량율을 최소화할 수 있는 촉매변환기의 오조립방지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
상ㆍ하부 셀(clam shell)이 결합되어 형성된 하우징과, 이 하우징 내부에 구비되어 반응물의 산화 및 환원 반응을 일으키도록 하는 촉매 및 이 촉매를 지지하도록 촉매의 외주면에 랩핑된 지지매트(support mat)로 이루어진 촉매성형체를 포함하는 촉매변환기를 조립하는 장치에 있어서,
촉매변환기의 하부 셀이 안착되는 세팅용 지그와;
세팅용 지그의 후방측에 전후이동가능하게 배치되어 하부 셀의 유입구 및 유출구 중에서 어느 일측을 홀딩시키는 홀딩부재와;
하부 셀의 유입구 및 유출구 중에서 어느 일측에 구비되어 하부 셀의 유입구 및 유출구를 감지하는 제1감지부와;
세팅용 지그의 전방측에 배치되어 하부 셀 내에 올려진 촉매성형체의 유입부 및 유출부를 감지하는 제2감지부와;
상ㆍ하부 셀 및 촉매성형체의 조립이 완료되면 이를 승하강용 실린더에 의해 배출하는 배출부와;
제1 및 제2 감지부에 의해 하부 셀 및 촉매성형체의 오조립이 감지되면 배출부의 작동을 중지시키는 제어부와;
제어부에 전기적으로 접속되어 오조립의 경보신호를 발생시키는 경보부를 포함한다.
바람직하게는, 제1감지부는 하부 셀의 유입구 및 유출구 중에서 어느 일측에 형성된 감지용 돌기에 접촉하여 하부 셀의 유입구 및 유출구를 감지하는 접촉식 센서로 이루어지고, 이 접촉식 센서는 승하강용 실린더부재에 의해 승하강가능하게 설치된다.
바람직하게는, 제2감지부는 촉매성형체의 유입부 및 유출부 중에서 어느 일측에 표시된 마킹부에 빛을 조사 및 반사함으로써 촉매의 유입부 및 유출부를 감지하는 반사형 광센서로 이루어지고, 이 광센서는 전후진용 실린더부재에 의해 이동가능하게 설치된다.
대안적으로, 세팅용 지그 일측에는 하부 셀의 안착유무를 감지하는 셀 감지센서가 더 구비될 수도 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매변환기의 오조립 방지장치를 도시한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 촉매변환기 오조립 방지장치는 촉매변환기의 하부 셀(12)이 안착되는 세팅용 지그(10)와, 세팅용 지그(10)의 후방 측에 전후이동가능하게 배치되어 하부 셀(12)를 홀딩시키는 홀딩부재(15)와, 하부 셀(12)의 유입구 및 유출구(12a, 12b)를 감지하는 제1감지부(21)와, 세팅용 지그(11)의 전방측에 배치되어 하부 셀 내에 올려진 촉매성형체(13)의 유입부 및 유출부(13a, 13b)를 감지하는 제2감지부(25)와, 상ㆍ하부 셀(미도시, 12) 및 촉매성형체(13)의 조립이 완료되면 이를 승하강용 실린더(31)에 의해 배출하는 배출부(30)와, 제1 및 제2 감지부(21, 25)에 의해 하부 셀(12) 및 촉매성형체(13)의 오조립이 감지되면 배출부의 작동을 중지시키는 제어부(미도시)와, 제어부(미도시)에 전기적으로 접속되어 오조립의 경보신호를 발생시키는 경보부(미도시)를 포함한다.
세팅용 지그(10)는 촉매변환기의 하부 셀(12)의 가장자리부 및 바닥 일부면을 지지하는 테두리지지부(10a) 및 바닥 지지편(10b)으로 이루어지고, 바닥 지지편(10b)은 하부 셀(12)의 바닥 곡면에 대응하는 곡면을 가진다.
또한, 세팅용 지그(10)의 하부 일부면(10c)은 후술하는 배출부(30)의 승하강용 실린더(31)에 의해 승하강되도록 구성된다.
홀딩부재(15)는 세팅용 지그(10)의 후방 측에 구비되고, 전후진용 실린더부재(15a)에 의해 전후진가능하게 설치되며, 상술한 세팅용 지그(10) 상에 안착된 하부 셀(12)의 유입구 및 유출구(12a, 12b) 중에서 어느 일측에 걸려져(도 1에서는 하부 셀(12)의 유출구(12b)에 걸쳐짐) 하부 셀(12)을 견고하게 홀딩하도록 구성된다.
제1감지부(21)는 세팅용 지그(10)의 전방 및 후방 중에서 어느 일방의 상부 측에 구비되어 세팅용 지그(10)에 안착된 하부 셀(12)의 유입구 및 유출구(12a, 12b) 중에서 어느 일측을 감지하도록 구성된다.
한편, 도 1에서는 하부 셀(12)의 유입구(12a) 상부 측에 제1감지부(21)를 배치시켜 하부 셀(12)의 유입구(12a)를 감지하도록 구성되지만, 본 발명은 하부 셀(12)의 유출구(12b) 측에 제1감지부(21)를 배치하여 하부 셀(12)의 유출구(12b)를 감지하도록 구성할 수도 있을 것이다.
바람직하게는, 제1감지부(21)는 승하강용 실린더(21a)에 의해 승하강가능하게 설치된 접촉센서(21b)로 이루어지고, 이 접촉센서(21b)는 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 셀(12)의 유입구 또는 유출구(12a, 12b) 측에 형성된 감지용 돌기(12c)에 접촉됨에 따라 하부 셀(12)의 유입구 또는 유출구(12a, 12b)를 감지하도록 구성된다.
제2감지부(25)는 세팅용 지그(10)의 전방 측에 배치되어 하부 셀(12)의 내면에 안착되는 촉매성형체(13)의 배기가스가 유입되는 유입부 또는 배기가스가 유출되는 유출부(13a, 13b)가 세팅용 지그(10) 상에서 정위되었는지 여부를 감지하도록 구성된다. 여기서, 촉매성형체(13)는 촉매(13c)의 외주면 상에 지지매트(13d, support mat)가 랩핑된 조립체를 의미한다.
한편, 도 1에서는 제2감지부(25)가 촉매성형체(13)의 유입부(13a) 측에 근접배치되어 촉매성형체(13)의 유입부(13a)을 감지하도록 구성되었지만, 본 발명은 제2감지부(25)가 촉매성형체(13)의 유출부(13b) 측에 근접배치되어 촉매성형체(13)의 유출부(13b)를 감지하도록 구성될 수도 있을 것이다.
바람직하게는, 제2감지부(25)는 도 3에 도시된 바와 같이, 촉매성형체(13)의 유입부 및 유출부(13a, 13b) 중에서 어느 일측 단면에 형성된 마킹부(14) 상에 빛을 조사 및 반사함으로써 촉매성형체(13)의 유입부 및 유출부(13a, 13b)가 세팅용 지그(10) 상에서 정위되었는지 여부를 감지하는 반사형 광센서(25a)로 이루어지고, 이 반사형 광센서(25a)는 그 전면에 빛을 조사하는 투광부(25c) 및 반사되는 빛을 수광하는 수광부(25d)를 구비하며, 또한 이 반사형 광센서(25a)는 전후진용 실린더(25b)에 의해 전후진가능하게 설치된다.
여기서, 마킹부(14)는 다양한 색상 형광도료로 표시될 수 있을 것이다.
배출부(30)는 상술한 세팅용 지그(10)의 하부 일부면(10c)에 연결된 승하강용 실린더(31)로 이루어지고, 이 승하강용 실린더(31)의 피스톤로드(31a)의 단부는 다수의 가이드부재(32)를 매개로 세팅용 지그(10)의 하부 일부면(10c)에 연결된다.
이러한 배출부(30)의 승하강용 실린더(31)의 승하강 작동에 의해 세팅용 지그(10)는 그 하부 일부면(10c)이 승하강함에 따라 이 세팅용 지그(10)에 안착되어 가조립된 촉매변환기를 배출한다.
제어부(미도시)는 상술한 제1 및 제2 감지부(21, 25)에 전기적으로 접속되어, 제1 및 제2 감지부(21, 25)의 감지신호에 따라 장치의 전체작동을 제어하도록 구성된다.
이 제어부(미도시)는 상술한 제1 및 제2 감지부(21, 25)에 의해 하부 셀(12)의 유입구 및 유출구(12a, 12b) 또는 촉매성형체(13)의 유입부 및 유출부(13a, 13b)가 세팅용 지그(10) 상에서 정확하게 정위되지 않았을 경우, 상술한 배출부(30)의 작동을 중지하도록 제어하게 된다.
경보부(미도시)는 제어부(미도시)에 전기적으로 접속되어 있으며, 제1 및 제2 감지부(21, 25)에 의해 하부 셀(12) 및 촉매성형체(13)의 오조립이 감지되면 시각적 또는 청각적인 경보신호를 발생하도록 구성된다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 작동을 아래와 같이 설명한다.
먼저, 세팅용 지그(10)의 테두리지지부(10a) 및 바닥 지지편(10b) 상에 하부 셀(12)의 가장자리부 및 바닥면을 안착시킨 후에, 하부 셀(12)의 유입구(12a) 일측에 형성된 감지용 돌기(12c) 측에 제1감지부(21)의 접촉센서(21b)가 하방으로 이동하여 접촉함으로써 하부 셀(12)의 유입구(12a)를 감지하게 된다.
이렇게 하부 셀(12)의 유입구(12a)가 세팅용 지그(10) 상에 정위됨을 확인하면 다음 공정이 진행되고, 만일 하부 셀(12)의 유출구(12b)가 감지되면 제어부(미도시)에 의해 전체 장치의 작동이 중지되면서 경보부(미도시)를 통해 시각적 또는 청각적 경보신호가 발생된다.
다음, 하부 셀(12)의 내부에 촉매성형체(13)를 조립하고, 제2감지부(25)의 반사형 광센서(25a)의 투광부(25c)로부터 빛이 촉매성형체(13)의 유입부(13a)에 형성된 마킹부(14)에 조사된 후에 다시 수광부(25d)로 다시 반사됨에 따라 촉매성형체(13)의 유입부(13a)가 감지된다.
제2감지부(25)에 의해 촉매성형체(13)의 유입부(13a)가 정위됨을 확인하게 되면 다음 공정이 진행되고, 만일 촉매성형체(13)의 유출부(13b)가 감지되면 제어부(미도시)에 의해 전체 장치의 작동이 중지되면서 경보부(미도시)를 통해 시각적 또는 청각적 경보신호가 발생된다.
다음, 제1 및 제2 감지부(21, 25)를 통해 하부 셀(12) 및 촉매성형체(13)의 정위됨이 확인되면 작업자는 하부 셀(12) 위로 상부 셀(11)을 안착시킨 후에 이렇게 가조립된 촉매변환기는 배출부(30)를 통해 외부로 배출시킨다.
이렇게 배출된 촉매변환기의 상하부 셀(11, 12)은 클린칭 또는 용접 공정에 의해 결합된다.
상기와 같은 본 발명은, 촉매변환기의 상ㆍ하부 셀 및 촉매의 오조립을 방지함으로써 촉매변환기의 조립을 보다 정확하게 하여 제품 불량율을 최소화할 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매변환기의 오조립 방지장치를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 제1감지부 구성을 개념적으로 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 제3감지부 구성을 개념적으로 도시한 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
10 : 세팅용 지그 11, 12 : 상ㆍ하부 셀
15 : 홀딩부재 21 : 제1감지부
25 : 제2감지부 30 : 배출부

Claims (4)

  1. 상ㆍ하부 셀(clam shell)이 결합되어 형성된 하우징과, 이 하우징 내부에 구비되어 반응물의 산화 및 환원 반응을 일으키도록 하는 촉매 및 이 촉매를 지지하도록 촉매의 외주면에 랩핑된 지지매트(support mat)로 이루어진 촉매성형체를 포함하는 촉매변환기를 조립하는 장치에 있어서,
    상기 촉매변환기의 하부 셀이 안착되는 세팅용 지그와;
    상기 세팅용 지그의 후방측에 전후이동가능하게 배치되어 하부 셀의 유입구 및 유출구 중에서 어느 일측을 홀딩시키는 홀딩부재와;
    상기 하부 셀의 유입구 및 유출구 중에서 어느 일측에 구비되어 하부 셀의 유입구 및 유출구를 감지하는 것으로서, 하부 셀의 유입구 및 유출구 중에서 어느 일측에 형성된 감지용 돌기에 접촉하여 하부 셀의 유입구 및 유출구를 감지하는 접촉식 센서로 이루어지고, 상기 접촉식 센서는 승하강용 실린더부재에 의해 승하강가능하게 설치되는 제1감지부와;
    상기 하부 셀 내에 올려진 촉매성형체의 유입부 및 유출부를 감지하는 것으로서, 촉매성형체의 유입부 및 유출부 중에서 어느 일측에 표시된 마킹부에 빛을 조사 및 반사함으로써 촉매의 유입부 및 유출부를 감지하는 반사형 광센서로 이루어지고, 상기 광센서는 전후진용 실린더부재에 의해 이동가능하게 설치되는 제2감지부와;
    상기 상ㆍ하부 셀 및 촉매성형체의 조립이 완료되면 이를 승하강용 실린더에 의해 배출하는 배출부와;
    상기 제1 및 제2 감지부에 의해 하부 셀 및 촉매성형체의 오조립이 감지되면 배출부의 작동을 중지시키는 제어부와;
    상기 제어부에 전기적으로 접속되어 오조립의 경보신호를 발생시키는 경보부를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 오조립방지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세팅용 지그 일측에는 하부 셀의 안착유무를 감지하는 셀 감지센서가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 촉매변환기의 오조립방지장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
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