KR100622503B1

KR100622503B1 - 비눗물 도포장치

Info

Publication number: KR100622503B1
Application number: KR1020050037978A
Authority: KR
Inventors: 이원경
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-05-06
Filing date: 2005-05-06
Publication date: 2006-09-13

Abstract

본 발명은 비눗물 도포장치에 관한 것으로, 상부프레스(13)와 하부리프터(15)를 이용해 프레임(11)의 내측공간으로 투입된 휠(1)을 회전시켜 가면서 노즐(17)을 이용해 상기 휠(1)의 외주면으로 비눗물을 도포하는 비눗물 도포장치에 있어서, 상기 휠(1)로부터 근접한 거리로서 이격된 프레임(11)에 고정 설치되어 상기 휠(1)에 TPMS센서(31)의 장착여부를 검출하는 근접센서(41)와, 상기 근접센서(41)로부터 신호를 전달받아 상기 상부프레스(13) 및 상기 하부리프터(15)의 회전을 위해 각각 구비된 상부스텝모터(23)와 하부스텝모터(27)의 구동시기를 제어하는 콘트롤러(43)를 더 포함하도록 구성되어져, 설비 투자비의 대폭적으로 절감과 이에 따른 작업인원의 감축 및 원가절감을 이룩할 수 있도록 된 것이다.

Description

비눗물 도포장치{soapy water application device}

도 1은 본 발명에 따른 비눗물 도포장치의 측면도,

도 2는 근접센서를 이용하여 휠에 장착된 TPMS센서의 위치를 파악하는 과정을 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 비눗물 도포장치의 작동과정으로 설명하기 위한 순서도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 - 휠 11 - 프레임

13 - 상부프레스 15 - 하부리프터

17 - 노즐 23 - 상부스텝모터

27 - 하부스텝모터 31 - TPMS센서

41 - 근접센서 43 - 콘트롤러

본 발명은 휠 오리엔테이션 기능을 포함하여 구성되는 비눗물 도포장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 바퀴는 림과 디스크의 조합으로 이루어지는 휠, 상기 휠과 조립되어 일체로 회전되면서 주행중 노면으로부터 전달되어오는 충격을 흡수하는 타이어로 구성된다.

이와 같이, 휠과 타이어로 구성되는 바퀴는 허브볼트와 너트의 나사체결에 의해 휠허브에 결합되어지며, 상기 휠허브에는 허브베어링을 매개로 차축이 결합되어 진다.

상기 타이어는 휠의 림부에 끼워짐으로써 서로간에 조립이 이루어지게 된다.

한편, 휠과 타이어가 서로 조립되기 전 상기 휠에는 TPMS센서(tire pressure monitoring system sensor)가 장착된다.

TPMS는 주행중 타이어의 펑크에 의한 사고를 미연에 방지하기 위해 미국 고속도로 교통안전국(NHTSA)의 요청으로 모든 차량에 탑재할 것을 의무화하고 있는 시스템으로서, 상기 TPMS센서는 각 타이어의 공기압을 모니터링하기 위한 센서이다.

이와 같이, TPMS센서를 장착한 휠은 타이어와의 조립공정시 TPMS센서의 파손을 예방할 수 있어야 하는 바, 이를 위해 TPMS센서를 장착한 휠은 먼저 휠 오리엔테이션 머신(wheel orientation machine)으로 투입되어 진다.

상기 휠 오리엔테이션 머신은 휠을 일방향으로 강제 회전시키면서 휠에 장착된 TPMS센서의 위치를 파악한 후, 상기 TPMS센서가 일정한 방향으로 배치될 수 있게 회전하는 휠을 고정시킨 다음, 다음공정으로 휠을 배출시키는 장치이다.

그리고, 휠 오리엔테이션 머신으로부터 배출된 휠은 비눗물 도포장치로 투입 되어 그 외주면에 비눗물이 도포되는 작업을 경유하게 된다.

즉, 휠에 타이어가 조립될 때 상기 휠의 림부에 상기 타이어의 비드면이 접촉을 하게 된다.

이때, 휠의 림부에 접촉하는 비드면의 파손을 예방하기 위해 휠과 타이어의 조립 전 비눗물 도포장치에서 휠의 외주면으로 비눗물을 도포시키는 것이다.

물론, 타이어도 비눗물 도포장치로 투입되어 그 안쪽면에 비눗물이 도포되어짐은 물론이다.

따라서, 비눗물이 도포된 휠과 타이어의 조립작업을 행하게 되면 비눗물의 미끄러운 특성에 의해 TPMS센서의 파손 및 타이어의 파손됨이 없이 상기 휠과 수월하게 조립이 이루어지게 되는 것이다.

그러나, 전술한 바와 같이 TPMS센서를 장착한 휠은 타이어와의 조립공정 전에 휠 오리엔테이션 머신으로 투입되는 공정이 반드시 필요하게 되는데, 상기 휠 오리엔테이션 머신은 고가의 장치이면서도 별도의 설치공간을 필요로 하기 때문에 설비 투자비가 많이 소요되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 휠 오리엔테이션 기능을 겸비한 비눗물 도포장치를 제공함으로써, 설비 투자비를 대폭적으로 절감시킬 수 있도록 하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 작업인원의 감축을 통해 원가절감을 이룩할 수 있도록 하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상부프레스와 하부리프터를 이용해 프레임의 내측공간으로 투입된 휠을 회전시켜 가면서 노즐을 이용해 상기 휠의 외주면으로 비눗물을 도포하는 비눗물 도포장치에 있어서, 상기 휠로부터 근접한 거리로서 이격된 프레임에 고정 설치되어 상기 휠에 TPMS센서의 장착여부를 검출하는 근접센서와, 상기 근접센서로부터 신호를 전달받아 상기 상부프레스 및 상기 하부리프터의 회전을 위해 각각 구비된 상부스텝모터와 하부스텝모터의 구동시기를 제어하는 콘트롤러를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 비눗물 도포장치의 측면도이다.

본 발명은 휠 오리엔테이션 기능을 겸비한 비눗물 도포장치에 관한 기술이다.

휠 오리엔테이션 기능이란 휠에 장착된 TPMS센서가 일정한 방향으로 배치될 수 있도록 휠을 강제 회전시키는 것으로서, 휠과 타이어의 조립시 타이어에 의한 TPMS센서의 파손을 예방할 수 있도록 하는 기능이다.

이와 같이, 휠 오리엔테이션 기능을 겸비한 본 발명에 따른 비눗물 도포장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 투입되는 휠(1)을 내부의 공간에 수용할 수 있도록 설치된 프레임(11)과, 상기 프레임(11)으로 투입된 휠(1)의 상측에 위치할 수 있도록 상기 프레임(11)에 설치되는 상부프레스(13)와, 상기 휠(1)의 하측에 위치할 수 있도록 상기 프레임(11)에 설치되는 하부리프터(15)와, 상기 휠(1)의 외주면으로 비눗물을 도포시킬 수 있도록 상기 프레임(11)에 고정 설치되는 노즐(17)을 갖추고서 구성된다.

여기서, 상기 휠(1)은 롤러수단 또는 컨베어어 등을 통해 순차적으로 투입되어 진다.

그리고, 상기 상부프레스(13)는 공압으로 작동하는 상부에어실린더(21)에 의해 하강 및 승강이동이 가능하도록 설치되는 구조이면서, 상부스텝모터(23)의 구동력에 의해 회전이 가능하도록 설치된 구조이다.

또한, 상기 하부리프터(15)도 공압으로 작동하는 하부에어실린더(25)에 의해 승강 및 하강이동이 가능하도록 설치되는 구조이면서, 하부스텝모터(27)의 구동력을 전달받아 회전 가능하도록 설치된 구조이다.

그리고, 상기 노즐(17)은 휠(1)의 외주면에 대해 측방으로 위치하는 상기 프레임(11)에 고정 설치되며, 동시에 노즐관을 통해 펌프 및 비눗물 탱크와 연결되는 구조로서 설치된다.

한편, 본 발명에 따른 비눗물 도포장치는 휠 오리엔테이션 기능을 함께 포함하는 것으로서, 이를 위해 상기 휠(1)로부터 근접한 거리로서 이격된 프레임(11)에 고정 설치되어 상기 휠(1)에 TPMS센서(31)의 장착여부를 검출하는 근접센서(41)와, 상기 근접센서(41)로부터 신호를 전달받아 상기 상부프레스(13) 및 상기 하부리프터(15)의 회전을 위해 각각 구비된 상부스텝모터(23)와 하부스텝모터(27)의 구동시기를 제어하는 콘트롤러(43)를 더 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 근접센서(41)는 포토센서를 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명에 따른 비눗물 도포장치의 작용 및 효과에 대해 도 1 내지 도 3을 참조로 자세히 설명하기로 한다.

비눗물 도포장치를 구성하는 프레임(11)의 내측공간으로 휠(1)이 투입되면(단계 S1), 먼저 상부에어실린더(21)의 작동에 의해 상부프레스(13)가 하강하여 휠(1)의 상부측과 결합되고(단계 S2), 순차적으로 하부에어실린더(25)의 작동에 의해 하부리프터(15)가 상승하여 휠(1)의 하부측과 임시적으로 결합된다.(단계 S3)

이와 같이, 상부프레스(13)와 하부리프터(15)에 의해 휠(1)의 움직임이 구속되고 나면, 상부스텝모터(23) 및 하부스텝모터(27)가 구동하게 되고, 이의 동력을 전달받는 상부프레스(13) 및 하부리프터(15)는 동일한 방향으로 동시에 회전을 하게 되어 휠(1)은 회전시키게 된다.

그리고, 휠(1)의 회전과 동시에 노즐(17)을 통해 비눗물이 분사되어짐으로써, 상기 휠(1)의 외주면으로는 일정량의 비눗물이 도포되어지게 된다.(단계 S4)

한편, 휠(1)이 회전을 할 때 프레임(11)에 장착된 근접센서(41)는 휠(1)에 TPMS센서(31)가 장착되었는지를 확인하게 된다.(단계 S5)

근접센서(41)에 의한 TPMS센서(31)의 장착여부 확인방법은 도 2에 도시된 바와 같다.

즉, 상기 근접센서(41)는 프레임(11)의 어느 한 위치에 고정 장착되어 있는 것으로서, 근접센서(41)로부터 휠(1)의 외주면(바깥면)까지의 거리(L)는 항상 일정한 간격을 유지하게 된다.

따라서, TPMS센서(31)가 장착되지 않은 휠(1)은 상부프레스(13) 및 하부리프터(15)에 의해 일방으로 회전되더라도 근접센서(41)로부터 측정된 거리(L)가 항상 일정하기 때문에 콘트롤러(43)는 TPMS센서(31)가 장착되지 않은 휠(1)로 판별하게 된다.

그러나, TPMS센서(31)가 장착된 휠(1)일 경우 TPMS센서(31)는 휠(1)의 외주면으로부터 일정량 돌출된 상태로서 장착되기 때문에, 휠(1)의 회전시 근접센서(41)가 TPMS센서(31)를 측정하게 되는 경우 이때의 거리(L-t)는 TPMS센서(31)의 돌출량만큼 줄어든 거리로서 측정하게 된다.

이와 같이, 근접센서(41)에 의해 측정된 거리가 (L)에서 (L-t)로 바뀌게 되면, 상기 콘트롤러(43)는 TPMS센서(31)가 장착된 휠(1)로서 판별하게 된다.

상기 콘트롤러(43)에 의해 회전하고 있는 휠(1)이 TPMS센서(31)가 장착된 휠(1)이라고 판별되면, 상기 콘트롤러(43)는 근접센서(41)가 TPMS센서(31)를 측정하는 순간, 즉 근접센서(41)에 의해 측정된 거리가 (L)에서 (L-t)로 바뀌는 순간을 기준으로 하여, 휠(1)이 360°나 또는 720°회전된 후 회전이 종료되도록 상기 상부스텝모터(23) 및 하부스텝모터(27)의 구동을 제어하게 된다.(단계 S6)

그러나, 상기 콘트롤러(43)에 의해 TPMS센서(31)가 장착되지 않은 휠(1)이라고 판별되면, 상기 콘트롤러(43)는 휠(1)의 2∼3회 회전후 회전이 종료되도록 상기 상부스텝모터(23) 및 하부스텝모터(27)의 구동을 제어하게 된다.

이와 같이, TPMS센서(31)가 장착된 휠(1)이 어느 한 시점을 기준으로 동일한 회전각도 만큼만 회전을 하게 되면, 회전종료 후 휠(1)에 장착된 TPMS센서(31)의 위치는 항상 동일한 방향으로 배치될 수 있게 된다.(휠 오리엔테이션 기능)

그리고, 휠(1)의 회전이 종료되면 동시에 비눗물의 분사도 콘트롤러(43)의 제어에 의해 같이 종료되어지며(단계 S7), 비눗물이 충분히 도포된 휠(1)은 다음 공정인 타이어와의 조립공정으로 배출되어지게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 비눗물 도포장치는 TPMS센서(31)가 장착된 휠(1)일 경우 TPMS센서(31)의 위치를 항상 동일한 방향으로 배치시킬 수 있는 휠 오리엔테이션 기능을 함께 포함하는 것으로써, 휠 오리엔테이션 머신을 별도 설치하던 종래에 비해 설비 투자비를 대폭적으로 절감시킬 수 있게 되고, 이에 따라 작업인원 감축 및 원가를 절감할 수 있는 잇점이 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기존의 비눗물 도포장치에 휠 오리엔테이션 기능을 함께 포함하여 구성함으로써, 설비 투자비의 대폭적으로 절감과 이에 따른 작업인원의 감축 및 원가절감을 이룩할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

상부프레스(13)와 하부리프터(15)를 이용해 프레임(11)의 내측공간으로 투입된 휠(1)을 회전시켜 가면서 노즐(17)을 이용해 상기 휠(1)의 외주면으로 비눗물을 도포하는 비눗물 도포장치에 있어서,

상기 휠(1)로부터 근접한 거리로서 이격된 프레임(11)에 고정 설치되어 상기 휠(1)에 TPMS센서(31)의 장착여부를 검출하는 근접센서(41)와,

상기 근접센서(41)로부터 신호를 전달받아 상기 상부프레스(13) 및 상기 하부리프터(15)의 회전을 위해 각각 구비된 상부스텝모터(23)와 하부스텝모터(27)의 구동시기를 제어하는 콘트롤러(43)

를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비눗물 도포장치.