KR100851359B1 - 브레이크 패드 제조시스템용 브레이크 패드의 부품이송장치 - Google Patents

브레이크 패드 제조시스템용 브레이크 패드의 부품이송장치 Download PDF

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KR100851359B1 KR1020070029731A KR20070029731A KR100851359B1 KR 100851359 B1 KR100851359 B1 KR 100851359B1 KR 1020070029731 A KR1020070029731 A KR 1020070029731A KR 20070029731 A KR20070029731 A KR 20070029731A KR 100851359 B1 KR100851359 B1 KR 100851359B1
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Abstract

본 발명은 브레이크 패드 제조시스템용 브레이크 패드의 부품이송장치에 관한 것이다. 백플레이트부착장치(B)의 백플레이트부착기 조립체(44)상에 마찰재성형장치(A)에서 마찰재(12)가 성형된 상태에서 실려 있는 중간몰드(24)와 상부몰드(26)의 몰드조립체(20)를 이송하는 공정, 마찰재(12)가 백플레이트부착기 조립체(44)측으로 옮겨진 후 백플레이트부착기 조립체(44)상에 백플레이트 수평정렬장치(C)로부터 정렬된 백플레이트(14)를 백플레이트부착기 조립체(44)에 이송하는 공정과, 백플레이트부착장치(B)에서 백플레이트(14)와 마찰재(12)가 부착되어 브레이크 패드(10)가 최종 구성된 후에 브레이크 패드(10)를 최종처리를 위한 배출단(E)으로 이송하는 공정을 수행하기 위하여 제1암(142)과 제2암(144)으로 구성된 로봇(D)이 제공된다. 본 발명은 로봇(D)의 제2암(144)의 단부에서 양측에 각각 배치되는 몰드조립체(22)를 이송하는 그립퍼(148)와 전자석을 이용하여 백플레이트(14) 또는 브레이크 패드(10)를 이송하는 픽업조립체(150)로 구성됨을 특징으로 한다.
Figure R1020070029731
브레이크 패드, 몰드조립체, 백플레이트, 로봇, 그립퍼, 픽업조립체.

Description

브레이크 패드 제조시스템용 브레이크 패드의 부품이송장치 {BRAKE PAD COMPONENTS COVEYING APPARATUS FOR BRAKE PAD MANUFACTURING SYSTEM}
도 1은 브레이크 패드를 구성하는 마찰재와 백플레이트가 결합되기 전의 상태를 보인 분리사시도.
도 2는 마찰재와 백플레이트가 결합되어 브레이크 패드를 구성한 것을 보인 브레이크 패드의 사시도.
도 3은 마찰재의 제조에 사용되는 몰드조립체의 사시도.
도 4는 마찰재에 대하여 백플레이트의 부착을 위하여 사용되는 백플레이트부착기 조립체의 분리사시도.
도 5 내지 도 7은 마찰재 몰드조립체를 이용하여 마찰재의 성형과정을 설명하는 설명도.
도 8 내지 도 13은 마찰재 몰드조립체와 백플레이트부착기 조립체를 이용하여 마찰재에 대하여 백플레이트가 부착되는 과정을 설명하는 설명도.
도 14는 백플레이트의 수평정렬장치를 보인 측면도.
도 15는 동 정면도.
도 16은 동 평면도.
도 17은 브레이크 패드용 마찰재와 백플레이트를 부착하는 백플레이트 부착 장치의 측면도.
도 18은 동 부분확대 정면도.
도 19는 도 17에서 보인 백플레이트 부착장치에서 마찰재가 백플레이트부착기 조립체측으로 이송되는 과정을 설명하는 설명도.
도 20은 마찰재에 백플레이트가 부착된 후에 완성된 브레이크 패드가 백플레이트부착기 조립체로부터 분리되는 과정을 설명하는 설명도.
도 21은 본 발명이 구비된 로봇을 이용하여 마찰재가 제조된 상태에서 수용되어 있는 몰드조립체를 백플레이트 부착장치로 이송하는 것을 보인 설명도.
도 22은 본 발명이 구비된 로봇을 이용하여 백플레이트의 수평정렬장치로부터 정렬된 백플레이트를 백플레이트 부착장치의 백플레이트부착기 조립체 상으로 이송하는 것을 보인 설명도.
도 23은 로봇의 작동암에 결합되어 사용되는 본 발명 장치의 평면도.
도 24는 동 정면도.
도 25는 본 발명 장치의 사용상태 평면도.
도 26은 마찰재 제조장치, 백플레이트의 수평정렬장치, 백플레이트 부착장치와, 본 발명 장치가 구비된 로봇의 배치도.
본 발명은 브레이크 패드 제조시스템용 브레이크 패드의 부품이송장치에 관 한 것으로, 특히 로봇을 이용하여 브레이크 패드 제조시스템에서 각각 별도로 제작되어 합체됨으로서 브레이크 패드를 구성하는 마찰재와 백플레이트를 각각의 제조단으로부터 이송하고 완성된 브레이크 패드를 배출단으로 이송하는 브레이크 패드 제조시스템용 브레이크 패드의 부품이송장치에 관한 것이다.
통상적으로 브레이크 패드는 마찰재와 백플레이트로 구성되며 분말상 마찰재료를 마찰재 케익의 형상으로 가압성형한 다음 마찰재에 백플레이트를 가압부착하여 제조된다.
종래, 전통적으로, 이와 같이 마찰재와 백플레이트로 구성되는 브레이크 패드의 제조는 상당히 노동집약적인 것으로, 마찰재분말을 일일이 계량하여 마찰재 케익의 가압성형을 위한 몰드에 공급하여 마찰재 케익을 얻고 이를 다수 종횡으로 배열후 그 상부에 강철판재로 구성된 백플레이트를 배치한 다음 가압하여 브레이크 패드를 제조하여 왔다.
이러한 점을 개선하기 위하여 마찰재분말을 자동계량으로 공급하여 마찰재 케이크의 가압성형을 하기 위한 자동설비가 제공되었으나, 이와 같이 자동설비에 의하여 제조된 마찰재 케익을 수평정렬한 후 그 위에 마찰재 케익에 상응하는 수의 백플레이트를 수평정렬하여 가압부착함으로서 브레이크 패드를 제조완성하는 것이 자동화되지 못하여 많은 노동력이 투입될 수 밖에 없었다.
비록, 브레이크 패드를 구성하는 부품은 단순히 마찰재와 백플레이트 만을 포함하고 있으나 브레이크 패드의 대량생산시에는 이들 부품이 각 제조단 사이에 다량 이송되어야 하고 브레이크 패드를 구성하는 마찰재와 백플레이트가 정확히 정 렬된 상태가 유지되어야 하므로 정밀한 자동화설비가 요구된다.
본 발명에 있어서는 이와 같은 점을 감안하여 창안한 것으로, 마찰재성형장치로부터 성형된 다수의 마찰재가 실린 상태에서 마찰재 몰드조립체와, 이러한 마찰재 몰드조립체에 실린 마찰재에 부착될 수 있도록 다수의 마찰재에 대하여 정렬된 다수의 백플레이트를 백플레이트 부착장치에 이송하고, 이러한 백플레이트 부착장치에서 마찰재에 백플레이트가 부착되어 완성된 브레이크 패드를 배출단으로 이송하는 이송과정이 자동화설비인 로봇에 구성되어 있는 이송장치를 통하여 이루어질 수 있도록 하는 브레이크 패드 제조시스템용 브레이크 패드의 부품이송장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 사용된 "부품"이라는 용어는 이후 상세히 설명되는 바와 같이 중간몰드와 하부몰드로 이루어진 몰드조립체, 백플레이트와, 이러한 백플레이트가 부착된 마찰재로 이루어지는 브레이크 패드를 포괄적으로 정의하는 용어이다.
이를 위하여, 본 발명에 있어서는 브레이크 패드 제조시스템용 브레이크 패드의 부품이송장치를 제공한다. 이러한 이송장치는 제1암과 제2암으로 구성된 로봇에 구비되며, 이 로봇은 백플레이트부착장치의 백플레이트부착기 조립체상에 마찰재성형장치에서 마찰재가 성형된 상태에서 실려 있는 중간몰드와 상부몰드의 몰드조립체를 이송하는 공정, 마찰재가 백플레이트부착기 조립체측으로 옮겨진 후 백플레이트부착기 조립체상에 백플레이트 수평정렬장치로부터 정렬된 백플레이트를 백플레이트부착기 조립체에 이송하는 공정과, 백플레이트부착장치에서 백플레이트와 마찰재가 부착되어 브레이크 패드가 최종 구성된 후에 브레이크 패드를 최종처리를 위한 배출단으로 이송하는 공정을 수행한다. 본 발명에 따라서, 로봇의 제2암의 단부에서 양측에 각각 배치되는 몰드조립체를 이송하는 그립퍼와 전자석을 이용하여 백플레이트 또는 브레이크 패드를 이송하는 픽업조립체로 구성된다.
로봇의 제2암의 단부에 수직으로 연장된 수직지지부를 통하여 수평지지부가 배치되고. 이 수평지지부의 양측에 그립퍼와 픽업조립체가 배치되며, 그립퍼은 수평지지부의 일측단부에 외팔보형태로 고정되어 있는 고정그립와 수평지지부의 타측단부에 착설된 가동그립으로 구성되고, 가동그립은 그 단부가 수평지지부의 내부에배치된 유압실린더에 결합되며, 고정그립과 가동그립에는 상대측을 향하여 대응하는 두개의 결합공이 각각 형성되어 있고 가동그립에 센서가 배치되어 있고, 픽업조립체는 한쌍의 픽업으로 구성되는 다수의 픽업블록을 갖는다.
로봇은 병렬배치된 2조의 마찰재성형장치, 마찰재성형장치의 양측에 각각 병렬배치된 2조의 백플레이트부착장치, 마찰재성형장치에 인접하여 병렬배치된 2조의 백플레이트 수평정렬장치와, 마찰재성형장치에 대향하여 병렬배치된 2조의 배출단으로 이루어진 설비의 중앙에 배치된다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1과 도 2는 전형적인 브레이크 패드(10)를 보인 것으로, 이 브레이크 패드(10)는 마찰재분말을 가압성형한 케익 형성의 마찰재(12)와 강재로 만들어진 백플레이트(14)로 구성된다. 백플레이트(14)의 외면에는 차량의 브레이크 시스템에 결합되는데 사용되는 돌기(16)가 구성되어 있다. 이러한 돌기(16)는 대개 양측에 하나씩 한쌍이 배치되며 차량의 브레이크 시스템의 구성에 따라서 그 위치가 달라질 수 있다. 이러한 브레이크 패드(10)는 마찰재(12)에 대하여 백플레이트(14)의 내면에 도포된 접착물질을 이용하여 가열가압함으로서 백플레이트(14)가 견고히 부착된다.
도 3과 도 5 내지 도 7은 마찰재성형장치(A)(도 21 및 도 26에서 개략적으로 보임)에 사용되는 것으로, 마찰재분말을 가압성형하여 케익 형상의 마찰재(12)를 성형하는 마찰재 케이크 몰드조립체(20)와 이를 이용하여 케익 형상의 마찰재(12)가 성형되는 과정을 보인 것이다.
통상적으로, 마찰재(12)은 도 3에서 보인 바와 같은 몰드조립체(20)에서 성형된다. 이러한 몰드조립체(20)는 하부몰드(22), 중간몰드(24) 및 상부몰드(26)로 구성된다. 하부몰드(24)에는 상부면에 마찰재(12)의 저면형상에 일치하는 수개의 지지면(28)이 돌출형성되어 있다. 도 3에서 보인 바와 같이 하부몰드(22)에는 일정한 간격을 두고 3개의 지지면(28)이 4열로 배열되어 있어 전체적으로 12개의 지지면(28)이 구성되어 있는 것을 보이고 있으나, 본 발명의 기술분야에 전문가라면 필요에 따라서 이러한 하부몰드(22)에서 지지면(28)의 배열구조와 수를 달리 할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 중간몰드(24)는 이를 구성하는 프레임(30)에 마찰재(12)의 단면형성에 일치하는 단면의 캐비티(32)를 갖는 수개의 성형관(34)이 수직으로 배치되어 있다. 또한 이러한 중간몰드(24)의 프레임(30)에는 그 외면의 양측에 이후 설명되는 바와 같이 로봇에 결합되어 이에 의하여 취급될 수 있도록 하 는 결합돌기(36)가 형성되어 있다. 중간몰드(24)는 하부몰드(22)상에 배치될 때 하부몰드(22)의 지지면(28)이 중간몰드(24)에 배치된 성형관(34)의 저면측에서 캐비티(32)내에 삽입될 수 있게 되어 있다. 상부몰드(26)는 상판(38)과 그 하부에 일체로 배치된 수개의 플런저(40)로 구성된다. 상부몰드(26)의 플런저(40)는 그 수평단면형상이 중간몰드(24)의 캐비티(32)의 단면형상에 일치하며 상부몰드(26)가 중간몰드(24)에 결합될 때 각 플런저(40)가 중간몰드(24)의 캐비티(32)내에 삽입될 수 있게 되어 있다. 그리고 중간몰드(24)와 상부몰드(26) 사이에는 중간몰드(24)의 성형관(34)과 상부몰드(26)의 플런저(40)를 피하여 이들 중간몰드(24)와 상부몰드(26)를 상대측에 대하여 탄지하는 스프링(42)이 배치된다.
일반적인 마찰재(12)의 성형공정은 하부몰드(22)상에 중간몰드(24)가 결합되고 중간몰드(24)의 성형관(34)의 캐비티(32)에 정확히 계량된 마찰재 분말이 투입되며 중간몰드(24)의 캐비티(32)에 상부몰드(26)의 플런저(40)가 삽입되고 상부몰드(26)가 하부몰드(22)에 대하여 가압됨으로서 마찰재(12)가 성형되는 것으로 설명될 수 있다.
한편, 도 4는 도 3에서 보인 몰드조립체(20)와 함께 사용되는 백플레이트부착장치(B)(도 22 및 도 26에서 개략적으로 보임)의 백플레이트부착기 조립체(44)를 보인 것으로, 이러한 백플레이트부착기 조립체(44)는 몰드조립체(20)에 형성된 캐비티(32)의 형상 및 정렬상태와 동일한 다수의 마찰재삽입부(46)를 갖는 가동판(48)과, 이러한 가동판(48)의 마찰재삽입부(46)에 부분적으로 삽입되는 다수의 플런저(50)를 갖는 고정판(52)으로 구성되고 이들 가동판(48)과 고정판(52)은 가동 판(48)에 형성된 인덱스공(54)과 고정판(52)에 입설된 인덱스핀(56)에 의하여 마찰재삽입부(46)와 플런저(50) 사이의 정렬이 유지되며 가동판(48)과 고정판(52) 사이에는 마찰재삽입부(46)와 플런저(50)를 피하여 수개의 스프링(58)이 배치되어 가동판(48)과 고정판(52)이 상태측에 대하여 탄지될 수 있도록 한다.
도 5 내지 도 13은 마찰재 몰드조립체(20)를 통하여 마찰재(12)가 성형되고백플레이트부착기 조립체(44)에서 마찰재(12)에 대하여 백플레이트(14)가 부착되는 일련의 과정을 설명한다.
도 5에서, 몰드조립체(20)의 하부몰드(22)상에 중간몰드(24)가 배치된 상태에서 중간몰드(24)의 성형관(34)의 캐비티(32)내에 정량의 마찰재분말(12a)이 공급된다. 이후 상부몰드(26)가 하강하고 그 플런저(40)가 중간몰드(24)의 캐비티(32)에 삽입됨과 동시에 마찰재분말(12a)을 하부몰드(22)에 대하여 가압함으로서 케익형태의 마찰재(12)를 성형한다(도 6). 이후에 캐비티(32)내에 마찰재(12)가 성형되어 있는 상태에서 중간몰드(24)와 상부몰드(26)가 하부몰드로부터 분리된다(도 7).
이후에, 캐비티(32)내에 마찰재(12)가 실려 있는 상태에서 중간몰드(24)와 상부몰드(26)는 로봇과 같은 자동이송장치에 의하여 도 8에서 보인 바와 같이 백플레이트부착기 조립체(44)상에 이송된다. 이와 같은 경우, 중간몰드(24)의 캐비티(32)는 백플레이트부착기 조립체(44)의 가동판(48)에 형성되어 있는 마찰재삽입부(46)상에 일치되도록 정렬된다. 다음으로, 도 9에서 보인 바와 같이 중간몰드(24)에 대하여 상부몰드(24)가 하측으로 가압됨으로서 상부몰드(24)의 플런저(40)가 마찰재(12)를 가동판(48)의 마찰재삽입부(46)측으로 이동시켜 가동판(48) 의 마찰재삽입부(46)에 하측으로부터 삽입되어 있는 백플레이트부착기 조립체(44)의 고정판(52)의 플런저(50)상에 안치되도록 한다.
마찰재(12)가 백플레이트부착기 조립체(44)측으로 옮겨진 상태에서 중간몰드(24)와 이에 결합되어 있는 상부몰드(26)가 백플레이트부착기 조립체(44)로부터 분리된다(도 10). 그리고, 도 11에서 보인 바와 같이, 백플레이트부착기 조립체(44)에서 가동판(48)의 마찰재삽입부(46)에 삽입되어 있는 마찰재(12)의 상부에 백플레이트(14)가 정렬배치된다. 이후에 백플레이트(14)에 대하여 압력이 가하여져 마찰재(12)와 백플레이트(14)가 결합되고 백플레이트부착기 조립체(44)의 가동판(48)이 고정판(52)의 플런저(50)에 대하여 하강함으로서 마찰재(12)와 백플레이트(14)가 결합된 브레이크 패드(10)가 가동판(48)의 상측으로 인출되며, 로봇에 의하여 브레이크 패드(10)가 백플레이트부착기 조립체(44)로부터 분리된다(도 13).
이상으로, 도 5 내지 도 13으로 보인 바와 같은 과정을 통하여 제조된 브레이크 패드(10)는 최종적으로 마무리처리를 위한 공정을 거쳐 완성된다.
한편, 도 14 내지 도 16은 백플레이트의 수평정렬장치를 보인 것이다. 이러한 백플레이트의 수평정렬장치는 도 11에서 보인 바와 같이 백플레이트부착기 조립체(44)에서 가동판(48)의 마찰재삽입부(46)에 삽입되어 있는 마찰재(12)의 상부에 백플레이트(14)가 정렬배치될 수 있도록 하는 과정에 앞서 백플레이트(14)를 가동판(48)의 마찰재삽입부(46)에 삽입되어 있는 마찰재(12)의 배열과 동일한 배열로 수평정렬시키기 위한 것이다. 여기에서, 도 14는 백플레이트 수평정렬장치(C)의 측면도이고, 도 15는 정면도이며, 도 16은 평면도이다.
도 14 내지 도 16에서 보인 백플레이트 수평정렬장치(C)는 백플레이트 공급부(60), 백플레이트 정렬부(62)와 백플레이트 픽업부(64)로 구성된다. 이들 백플레이트 공급부(60), 백플레이트 정렬부(62)와 백플레이트 픽업부(64)는 기대(66)에 상호 유기적으로 결합되어 있다.
백플레이트 공급부(60)는 기대(64)의 전면에 배치된다. 이미 언급된 바와 같이, 백플레이트(14)의 가동판(48)에 형성된 마찰재삽입부(46)는 몰드조립체(20)의 경우와 같이 3열 4행으로 배열된 것으로 설명되고 있으므로 백플레이트의 수평정렬장치에 의하여 정렬되는 백플레이트(14)도 3열 4행의 배열로 정렬된다.
기대(66)의 정면에 배치된 백플레이트 공급부(60)는 기대(66)의 정면상측에 배치된 3개의 상부개방형 안내대(68)에 작업자에 의하여 상측으로부터 다수의 백플레이트(14)가 안치될 수 있게 되어 있다. 이러한 백플레이트(14)는 그 외면의 돌기(16)가 상측으로 향하도록 안치된다. 각 안내대(68)의 하측에는 유압실린더(70)가 각각 착설되고 각 안내대(68)의 상측부에서 최상측의 백플레이트(14)를 감지할 수 있도록 하는 센서(72)가 배치되어 이러한 센서(72)에 의하여 최상측의 백플레이트(14)가 없음이 감지될 때 유압실린더(70)가 작동하여 백플레이트(14)가 상측으로 이동될 수 있다.
백플레이트 정렬부(62)는 기대(64)의 상부면에서 백플레이트 공급부(60)의 전면측에 배치된다. 백플레이트 정렬부(62)는 기대(64)의 상부면에 수평으로 배치된 지지판(74)으로 구성된다. 이러한 지지판(74)의 상면에는 차례로 백플레이트(14)가 3열 4행으로 배열될 수 있게 되어 있으며 각 백플레이트(14)가 배치되는 위치에는 백플레이트(14)의 양측 장측변부 중앙측에 각각 한쌍의 정치돌기(76)가 배치되어 있고 각 백플레이트(14)가 배치되는 위치의 저면측에 각각 센서(78)가 배치되어 있다.
백플레이트 픽업부(64)는 백플레이트 공급부(60)로부터 백플레이트(14)를 픽업하여 백플레이트 정렬부(62)에 배열하는 기능을 갖는다. 이러한 백플레이트 픽업부(64)는 백플레이트 정렬부(62)에 구성된 지지판(74)의 양측에 수평으로 평행하게 배치된 안내레일(80)을 따라서 로봇형태의 수평이동장치(82)에 의하여 왕복이동하는 이동조립체(84)로 구성되고, 이러한 이동조립체(84)에는 유압실린더(86)에 의하여 승강작동하는 3개의 전자석형 픽업헤드조립체(88)가 착설되어 있다.
이와 같은 백플레이트 수평정렬장치는 다음과 같이 작동한다.
먼저, 백플레이트 공급부(60)에서, 기대(66)의 정면상측에 배치된 3개의 상부개방형 안내대(68)에 작업자에 의하여 상측으로부터 다수의 백플레이트(14)가 안치된다. 안내대(68)에 작업자에 의하여 상측으로부터 다수의 백플레이트(14)가 안치된 후에 안내대(68)의 하측에 배치된 유압실린더(70)가 작동하여 다수의 백플레이트(14)는 그 최상단의 백플레이트(14)가 센서(78)에 의하여 감지될 때까지 상승된다.
이후, 백플레이트 픽업부(64)가 작동한다. 픽업헤드조립체(88)가 실린 이동조립체(84)가 수평이동장치(82)에 의해 이동하여 안내대(68)의 백플레이트(14)상에 놓이고 유압실린더(86)가 작동하여 픽업헤드조립체(88)가 안내대(68)상의 최상측 플레이트(14)에 근접하며 자력에 의하여 최상측 플레이트(14)를 자력으로 흡착한 다. 그리고 백플레이트(14)를 흡착한 픽업헤드조립체(88)는 상승하고 수평이동장치(82)에 의하여 백플레이트 정렬부(62)측으로 이동한다. 픽업헤드조립체(88)에 흡착된 1열 3개의 백플레이트(14)는 백플레이트 정렬부(62)의 지지판(74)상에 3열 4행으로 정렬되어 있는 각 열의 정치돌기(76) 사이의 위치에 이르렀을 때 픽업헤드조립체(88)가 유압실린더(86)의 작동으로 하강하고 자력이 소거됨으로서 각 백플레이트(14)를 각 열의 정치돌기(76) 사이에 내려 놓게 된다. 이러한 과정은 지지판(74)상에 3열 4행으로 모든 백플레이트(14)가 배치정렬될 때까지 반복된다. 이들 정렬된 백플레이트(14)는 백플레이트 정렬부(62)의 지지판(78)상에 정렬된 상태 그대로 후속되는 이후의 공정단, 즉 이후 설명되는 백플레이트 부착장치로 이송된다.
도 17 내지 도 20은 마찰재와 백플레이트를 부착하는 백플레이트 부착장치를 보이고 있다.
백플레이트부착장치(B)는 마찰재와 백플레이트를 가압성형하는 가압성형기(90)의 가동테이블(92)의 하부양측에서 외측으로 연장된 고정대(94)에 구성된다. 이러한 백플레이트부착장치(B)는 고정대(94)의 양측에 대향되게 착설되는 한쌍의 마찰재이젝트조립체(96)와 한쌍의 패드이젝트조립체(98)로 구성된다.
양측의 고정대(94)에는 각각 수직안내봉(100)이 상하로 활동가능하게 배치되고 각 수직안내봉(100)의 상단과 하단에 각각 지지대(102)가 착설되고 이들 지지대(102)의 외측에 수직지지판(104)이 배치되어 있다.
마찰재이젝트조립체(96)는 하측단이 수직지지판(104)의 하측에 축설된 유압실린더(106)와 이 유압실린더(106)의 피스턴(108)에 일측단이 관절연결된 가압 판(110)으로 구성된다. 가압판(110)은 그 중간에서 하측으로 연장된 받침대(112)가 고정대(94)의 상부에 배치된 지지대(102)상에 착설된 지지축(116)에 축설된다.
한편, 패드이젝트조립체(98)는 하측단이 수직지지판(104)의 하측에 축설된 유압실린더(118)와 그 피스턴(120)에 일측단이 관절연결된 가압판(122)으로 구성된다. 가압판(122)은 그 중간에서 하측으로 연장된 받침대(124)가 상부 지지대(102)상에 착설된 지지축(116)에 축설된다. 마찰재이젝트조립체(96)의 가압판(110)과 패드이젝트조립체(98)의 가압판(122)은 서로 간섭하지 않게 배치된다.
양측 고정대(94)의 내측에는 수직하측으로 고정봉(126)이 연장되어 이들 고정봉(126)의 하측에 가로고정대(128)가 연결고정되어 있고 이에 인접하여 가로가동대(130)가 양측의 수직안내봉(100)의 하단에 연결고정되어 있다. 가로고정대(128)의 중앙에는 유압실린더(132)가 착설되어 있으며 이로부터 하측으로 연장된 피스턴(134)이 가로가동대(130)에 연결되어 있다. 역시 가로고정대(128)와 가로가동대(130)는 서로 간섭하지 않는 위치에 착설되어 있다.
이러한 백플레이트부착장치(B)의 작동은 다음과 같다.
도 18에서 보인 바와 같이, 가동테이블(92)의 상부에 백플레이트부착기 조립체(44)가 배치된다. 이러한 백플레이트부착기 조립체(44)상에는 마찰재(12)가 중간몰드(24)의 캐비티(32)내에 수용되어 있고 상부몰드(26)가 결합되어 있는 상태에서 몰드조립체(20)가 이송된다.
이후에, 양측 마찰재이젝트조립체(96)의 유압실린더(106)가 작동하여 가압판(110)이 내측으로 회전한다. 이들 가압판(110)의 선단부는 백플레이트부착기 조 립체(44)상에 배치된 몰드조립체(20)의 상부몰드(26)의 상판(38)의 양측변부상에 접하게 되고(도 19),
이어서, 고정대(94)의 내부양측에서 하측으로 연장된 고정봉(126)의 가로고정대(128)에 착설된 유압실린더(132)가 작동하여 가로가동대(130)가 하강하고, 수직지지판(104)의 마찰재이젝트조립체(96)와 패드이젝트조립체(98)가 하강한다. 마찰재이젝트조립체(96)의 하강으로 양측의 가압판(110)이 몰드조립체(20)의 상부몰드(26)의 상판(38)의 양측변부상에 접하여 있는 상태에서 하측으로 이동한다. 이로써, 상부몰드(26)의 상판(38)이 하강하여 그 플런저(40)가 캐비티(32)내에 수용되어 있는 예비성형의 마찰재(12)를 이러한 캐비티(32)에 정렬되어 있는 백플레이트부착기 조립체(44)의 가동판(48)에 형성된 마찰재삽입부(46)로 이송한다. 가동판(48)의 마찰재삽입부(46)에는 그 저면측으로부터 백플레이트부착기 조립체(44)의 플런저(50)가 부분적으로 삽입되어 있어 마찰재(12)는 마찰재삽입부(46)내에서 플런저(50)상에 얹히고 그 상부면은 가동판(48)의 상부면과 일치하게 된다.
다음으로, 마찰재이젝트조립체(96)와 패드이젝트조립체(98)를 하강시켰던 유압실린더(132)가 작동하여 수직지지판(104)에 실린 마찰재이젝트조립체(96)와 패드이젝트조립체(98)를 다시 상승시킴과 동시에 마찰재이젝트조립체(96)의 유압실린더(106)가 작동하여 상부몰드(26)의 상판(38)을 가압하고 있던 가압판(110)이 외측으로 회전하여 상부몰드(26)의 상판(38)으로부터 분리되도록 하며, 캐비티(32)내에 수용되어 있던 마찰재(12)가 백플레이트부착기 조립체(44)측으로 이송된 중간몰드(24)와 상부몰드(26)가 로봇(D)에 의하여 백플레이트부착기 조립체(44)으로부터 마찰재(12)의 성형장치로 옮기어진다.
이후에, 로봇(D)에 의하여 다수의 백플레이트(14)가 백플레이트부착기 조립체(44)의 가동판(48)에 형성되어 있는 마찰재삽입부(46)상에서 이에 삽입되어 있는 각 마찰재(12)상에 정렬배치된다.(도 11).
이와 같이 백플레이트부착기 조립체(44)의 가동판(48)의 마찰재삽입부(46)상에서 각 마찰재(12)상에 백플레이트(14)가 정렬배치된 후에, 백플레이트부착기 조립체(44)가 배치된 가동테이블(66)이 가압성형기(60)를 구성하고 있는 램(136)의 작동범위내로 이동된다. 여기에서 램(136)이 하강하여 백플레이트부착기 조립체(44)상의 백플레이트(14)를 열간중에 가압한다. 이때 마찰재(12)는 상측에서 백플레이트(14)를 통하여 램(136)의 압력이 가하여지고 하측에서는 백플레이트부착기 조립체(44)의 고정판(52)에 입설된 플런저(50)가 받치고 있어 백플레이트(14)에 견고한 접착으로 부착되고 최종 성형이 이루어진다.
이어서, 백플레이트부착기 조립체(44)가 배치된 가동테이블(92)이 램(136)의 작동범위로부터 벗어나 외측으로 이동하여 백플레이트부착기 조립체(44)가 마찰재이젝트조립체(96)와 패드이젝트조립체(98)의 작동영역내에 놓이게 된다. 그리고, 패드이젝트조립체(96)가 작동하여 이에 구성되어 있는 가압판(122)이 작동한다. 즉, 패드이젝트조립체(98)의 유압실린더(118)가 작동하여 가압판(122)은 그 선단부가 내측으로 회전하게 된다. 이러한 가압판(122)은 백플레이트부착기 조립체(44)의 가동판(48)의 변부에 접하게 된다(도 20). 이때에 마찰재이젝트조립체(96)는 작동하지 않는다.
이후에, 고정대(94)의 내부양측에서 하측으로 연장된 고정봉(126)의 가로고정대(128)에 착설된 유압실린더(132)가 작동하여 고정대(94)에 상하승강할 수 있도록 결합된 양측 수직안내봉(100)의 하단에 착설된 가로가동대(130)가 하강하고, 이러한 가로가동대(130)의 하강으로 수직안내봉(100)이 하강하여 수직지지판(104)의 마찰재이젝트조립체(96)와 패드이젝트조립체(98)가 하강한다. 패드이젝트조립체(98)의 하강으로 이에 구성되어 있는 양측의 가압판(122)이 백플레이트부착기 조립체(44)의 가동판(48)의 양측변부상에 접하여 있는 상태에서 하측으로 이동한다. 이로써, 백플레이트부착기 조립체(44)의 가동판(48)이 고정판(52)에 대하여 하측으로 이동되고 고정판(52)의 플런저(50)는 상대적으로 가동판(48)에 대하여 상승되는 효과를 가져오므로 가동판(48)의 마찰재삽입부(46)에 수용되어 있는 마찰재(12)가 가동판(48)의 마찰재삽입부(46)로부터 상측으로 분리된다. 따라서 이러한 마찰재(12)와 이에 열간중에 가압으로 접착된 백플레이트(14)가 부착되어 완성된 브레이크 패드(10)가 백플레이트부착기 조립체(44)로부터 분리된다. 이후에 로봇(D)에 의하여 완성된 브레이크 패드(10)가 가압성형기(90)로부터 배출단(E)으로 이송되고 후속처리를 위한 브레이크 패드 처리단계로 이송된다.
본 발명은 이와 같은 일련의 공정, 즉, 백플레이트부착장치(B)의 백플레이트부착기 조립체(44)상에 마찰재성형장치(A)에서 마찰재(12)가 성형된 상태에서 실려 있는 중간몰드(24)와 상부몰드(26)의 몰드조립체(20)를 이송하는 공정, 마찰재(12)가 백플레이트부착기 조립체(44)측으로 옮겨진 후 백플레이트부착기 조립체(44)상에 백플레이트 수평정렬장치(C)로부터 정렬된 백플레이트(14)를 백플레이트부착기 조립체(44)에 이송하는 공정과, 백플레이트부착장치(B)에서 백플레이트(14)와 마찰재(12)가 부착되어 브레이크 패드(10)가 최종 구성된 후에 브레이크 패드(10)를 최종처리를 위한 배출단(E)으로 이송하는 공정을 수행하는 로봇(D)의 이송장치를 제공한다.
본 발명의 이송장치가 구성되어 있는 로봇(D), 마찰재성형장치(A), 백플레이트부착장치(B), 백플레이트 수평정렬장치(C) 및 배출단(E)의 배치도는 도 26에서 보인 바와 같다. 즉, 브레이크 패드의 제조공정의 효율을 높이기 위하여, 2조의 마찰재성형장치(A)가 병렬배치되고, 병렬배치된 2조의 백플레이트부착장치(B)가 양측에 대향되게 배치되며, 마찰재성형장치(A)에 인접하여 2조의 백플레이트 수평정렬장치(C)가 병렬배치되고, 마찰재성형장치(A)에 대향하여 2조의 배출단(E)이 병렬배치되며, 이들 각 장치의 중앙에 로봇(D)이 배치된다.
로봇(D)은 도 21 및 도 22에서 보인 바와 같이 고정기대(138)상의 회전반(140)에 축설된 제1암(142)과 제2암(144)으로 구성되는 통상적인 것이다. 회전반(140), 제1암(142) 및 제2암(144)은 관절연결되어 있다. 본 발명에 따라서 로봇(D)의 제2암(144)의 단부에 부품이송장치(146)가 구비된다.
제2암(144)의 단부에 구비된 부품이송장치(146)는 몰드조립체(22)를 이송하는 그립퍼(gripper)(148)와 전자석을 이용한 픽업조립체(150)로 구성된다. 이들 그립퍼(148)와 픽업조립체(150)는 제2암(144)의 단부에서 수직으로 연장된 수직지지부(152)에 배치된 수평지지부(154)의 양측에 각각 배치된다. 로봇(D)의 경우, 잘 알려진 바와 같이, 회전반(140), 이러한 회전반과 제1암(142) 사이의 관절부, 제1 암(142) 및 제2암(144) 사이의 관절부, 제2암(144)과 수직지지부(152) 사이의 관절부에는 이들 각 부분을 제어구동시킬 수 있는 구동장치가 구비된다.
도 23에서 보인 바와 같이, 제2암(144)의 단부에서 수직으로 연장된 수직지지부(152)에 배치된 수평지지부(154)의 양측에는 그립퍼(148)와 픽업조립체(150)가 배치된다.
그립퍼(148)은 수평지지부(154)의 일측단부에 외팔보형태로 고정되어 있는 고정그립(156)와 수평지지부(154)의 타측단부에 착설된 가동그립(158)로 구성된다. 수평지지부(154)의 내부에는 유압실린더(160)가 배치되어 있으며 이러한 유압실린더(160)의 피스턴(162)의 단부에는 수평지지부(154)의 측부에 형성된 수평슬로트형의 개방부(164)를 통하여 연장된 가동그립(158)의 내측단부가 결합되어 있다. 따라서, 가동그립(158)은 유압실린더(160)의 작동에 따라서 고정그립(156)에 대하여 이들 사이의 거리가 좁아지거나 넓어지도록 작동할 수 있다. 이들 고정그립(156)과 가동그립(158)은 마찰재(12)가 성형된 상태에서 캐비티(32)에 실려있고 상부몰드(26)가 결합되어 있는 중간몰드(24)의 몰드조립체(20)를 중간몰드(24)의 프레임(30)의 양측에서 파지하여 옮길 수 있도록 하는데 사용된다. 이를 위하여 이미 언급된 바와 같이 프레임(30)의 외면 양측에 각각 두개의 결합돌기(36)가 형성되어 있다.
고정그립(156)과 가동그립(158)에는 상대측을 향하여 대응하는 두개의 결합공(166)이 각각 형성되어 있다. 이들 결합공(166)은 고정그립(156)과 가동그립(158)으로 몰드조립체(20)를 파지할 때 중간몰드(24)의 프레임(30)에 형성되어 있는 결합돌기(36)와 결합할 수 있게 되어 있다. 또한 가동그립(158)에는 센서(172)가 배치되어 몰드조립체(20)의 파지유무를 확인할 수 있도록 한다.
한편, 수평지지부(154)에서 그립퍼(148)의 반대측에 배치된 픽업조립체(150)는 한쌍의 픽업(168)으로 구성되는 픽업블록(170)이 3열 4행으로 배열되어 있다. 이러한 배열은 몰드조립체(20)에서 캐비티(32)의 배열과 백플레이트 수평정렬장치(C)에서의 백플레이트(14)의 배열과 일치한다. 또한 한쌍의 픽업(168)은 필요에 따라서 그 간격이 조절될 수 있다.
이와 같은 본 발명은 다음의 공정에 이용된다.
1) 도 7 및 도 8에서 보인 바와 같이, 마찰재성형장치(A)에서 마찰재(12)가 캐비티(32)내에서 성형된 상태 그대로 놓여 있는 중간몰드(24)와 상부몰드(26)로 이루어지는 몰드조립체(20)를 백플레이트부착장치(B)의 가압성형기(90)상에 배치된 백플레이트부착기 조립체(44)상에 이송하는 것.
2) 도 9 및 도 10에서 보인 바와 같이, 몰드조립체(20)로부터 마찰재(20)가 백플레이트부착기 조립체(44)측으로 옮겨진 후 몰드조립체(20)를 다시 마찰재성형장치(A)로 이송하는 것.
3) 도 11에서 보인 바와 같이, 백플레이트 수평정렬장치(C)로부터 백플레이트(14)를 백플레이트부착장치(B)의 백플레이트부착기 조립체(44)상에 이송하는 것.
4) 도 13에서 보인 바와 같이, 백플레이트부착장치(B)의 백플레이트부착기 조립체(44)에서 완성된 브레이크 패드(10)를 배출단(E)으로 이송하는 것.
도 7 및 도 8에서 보인 바와 같이, 마찰재성형장치(A)에서 마찰재(12)가 캐 비티(32)내에서 성형된 상태 그대로 놓여 있는 중간몰드(24)와 상부몰드(26)로 이루어지는 몰드조립체(20)를 백플레이트부착장치(B)의 가압성형기(90)상에 배치된 백플레이트부착기 조립체(44)상에 이송하는 경우, 로봇(D)은 그립퍼(148)가 작업위치로 배치될 수 있도록 선정되고 회전반(140), 제1암(142) 및 제2암(144)이 작동하여 그립퍼(148)가 마찰재성형장치(A)의 출구단에 배치된 몰드조립체(20)를 파지하여 들어올리게 될 것이다.
로봇(D)의 그립퍼(148)가 마찰재성형장치(A)의 출구단에 배치된 몰드조립체(20)의 상부위치에 도달하였을 때, 고정그립(156)에 대하여 가동그립(158)이 멀어지는 방향으로 이동한다. 즉, 그립퍼(148)의 수평지지부(154)내에 배치된 유압실린더(160)의 피스턴(162)이 신장되어 이러한 피스턴(162)에 일측단부가 결합되어 있는 가동그립(158)이 이동될 수 있다. 벌어져 있는 고정그립(156)과 가동그립(158)은 몰드조립체(20)의 중간몰드(24)의 프레임(30) 양측에 위치하여 먼저 고정그립(156)의 결합공(166)에 중간몰드(24)의 결합돌기(36)가 삽입되어 결합되고 이후 유압실린더(160)의 피스턴(162)이 수축되면서 가동그립(158)이 대향측의 프레임(30) 측부측으로 이동하여 가동그립(158)의 결합공(166)이 대향측의 프레임(30) 측부의 결합돌기(36)에 결합되어 몰드조립체(20)를 파지한다(도 25). 가동그립(158)에는 센서(172)가 배치되어 있어 고정그립(156)과 가동그립(158)에 의하여 몰드조립체(20)가 파지될 때 이러한 몰드조립체(20)의 존재를 확인할 수 있도록 한다.
이와 같이, 그립퍼(148)를 통하여 몰드조립체(20)를 파지한 로봇(D)은 마찰 재(12)가 캐비티(32)내에서 성형된 상태 그대로 놓여 있는 중간몰드(24)와 상부몰드(26)로 이루어지는 몰드조립체(20)를 마찰재성형장치(A)로부터 백플레이트부착장치(B)의 백플레이트부착기 조립체(44)상으로 이송한다.
이후에, 로봇(D)의 그립퍼(148)는 가동그립(158)과 고정그립(156)이 몰드조립체(20)에 대한 결합과정과 반대의 과정을 거쳐 몰드조립체(20)로부터 분리되고, 로봇(D)은 중립위치로 이동한다.
백플레이트부착장치(B)의 백플레이트부착기 조립체(44)상에 배치된 몰드조립체(20)로부터 마찰재(12)가 백플레이트부착기 조립체(44)의 마찰재삽입부(46)측으로 옮겨진 다음 마찰재삽입부(46)내의 마찰재(12)상에 백플레이트(14)가 정렬배치되는 경우, 로봇(D)은 그 픽업조립체(150)가 작업위치에 배치되고, 회전반(140), 제1암(142) 및 제2암(144)이 작동하여 픽업조립체(150)가 백플레이트 수평정렬장치(C)의 백플레이트 정렬부(62)상에 위치하게 될 것이다(도 22).
여기에서 각 픽업블록(170)의 픽업(168)은 자력이 작용하여 백플레이트 정렬부(62)상에 정렬되어 있는 모든 백플레이트(14)를 자력의 흡인력으로 들어올리게 된다. 이후에 로봇(D)은 회전하여 각 백플레이트(14)를 백플레이트부착장치(B)의 백플레이트부착기 조립체(44)의 마찰재삽입부(46)내에 옮겨진 마찰재(12)상에 이동시켜 정렬되게 한다. 이때 각 픽업(168)은 자력이 소거되고 로봇(D)은 다시 중립위치로 회전한다.
이후, 백플레이트부착장치(B)에서 백플레이트(14)가 마찰재(12)에 부착되어 브레이크 패드(10)가 완성되었을 때, 다시 로봇(D)은 그 픽업조립체(150)가 작업위 치에 배치되고, 회전반(140), 제1암(142) 및 제2암(144)이 작동하여 픽업조립체(150)가 백플레이트부착장치(B)의 백플레이트부착기 조립체(44)상에 위치하게 될 것이다. 그리고, 각 픽업블록(170)의 픽업(168)은 자력이 작용하여 백플레이트부착장치(B)의 백플레이트부착기 조립체(44)상에 놓인 브레이크 패드(10)를 자력의 흡인력으로 들어올려 배출단(E)으로 이송하고, 배출단(E)에서 로봇(D)으로부터 브레이크 패드(10)가 분리되어 다음 처리공정으로 이송될 수 있도록 한다.
이와 같이, 본 발명은 마찰재성형장치로부터 성형된 다수의 마찰재가 실린 상태에서 마찰재 몰드조립체와, 이러한 마찰재 몰드조립체에 실린 마찰재에 부착될 수 있도록 다수의 마찰재에 대하여 정렬된 다수의 백플레이트를 백플레이트 부착장치에 이송하고, 이러한 백플레이트 부착장치에서 마찰재에 백플레이트가 부착되어 완성된 브레이크 패드를 배출단으로 이송하는 이송과정이 자동화설비인 로봇에 구성되어 있는 이송장치를 통하여 이루어질 수 있도록 하는 브레이크 패드 제조시스템용 브레이크 패드의 부품이송장치를 제공한다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 백플레이트부착기 조립체(44)상에 마찰재(12)가 성형된 몰드조립체(20)를 이송하는 공정, 백플레이트부착기 조립체(44)상에 정렬된 백플레이트(14)를 이송하는 공정과, 백플레이트부착장치(B)에서 백플레이트(14)와 마찰재(12)가 부착된 브레이크 패드(10)를 최종처리를 위한 배출단(E)으로 이송하는 공정을 수행하기 위하여 제1암(142)과 제2암(144)을 갖는 로봇(D)으로 구성되고, 로봇(D)의 제2암(144)의 단부에 몰드조립체(22)를 이송하는 그립퍼(148)와 전자석을 이용하여 백플레이트(14) 또는 브레이크 패드(10)를 이송하는 픽업조립체(150)가 구성된 것에 있어서,
    로봇(D)의 제2암(144)의 단부에 수직으로 연장된 수직지지부(152)를 통하여 수평지지부(154)가 배치되고. 이 수평지지부(154)의 양측에 그립퍼(148)와 픽업조립체(150)가 배치되며, 그립퍼(148)은 수평지지부(154)의 일측단부에 외팔보형태로 고정되어 있는 고정그립(156)와 수평지지부(154)의 타측단부에 착설된 가동그립(158)으로 구성되고, 가동그립(158)은 그 단부가 수평지지부(154)의 내부에 배치된 유압실린더(160)에 결합되며, 고정그립(156)과 가동그립(158)에는 상대측을 향하여 대응하는 두개의 결합공(166)이 각각 형성되어 있고 가동그립(158)에 센서(172)가 배치되어 있고, 픽업조립체(150)는 한쌍의 픽업(168)으로 구성되는 다수의 픽업블록(170)을 가짐을 특징으로 하는 브레이크 패드 제조시스템용 브레이크 패드의 부품이송장치.
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KR20020082672A (ko) * 2001-04-25 2002-10-31 김용웅 브레이크 패드의 제조 장치 및 방법

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