KR101029210B1 - 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명을 소재공급을 기계적으로 수행하여 우수한 품질의 제품을 효율적으로 생산할 수 있도록 한 것으로서, 실링캡을 만들 수 있도록 소재를 공급하기 위한 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치를 구성함에 있어서, 프레스의 전방에 고정하는 베이스와, 상기 베이스의 상방에 설치하여 하부금형으로 소재를 공급하는 소재공급레일과, 상기 소재공급레일은 하부금형의 중심에서 어느 한 방향으로 치우쳐 있는 1차공급레일과, 상기 1차공급레일의 선단에서 하부금형까지 직선으로 연결되는 2차공급레일로 구성하고, 상기 1,2차공급레일의 상면에는 공급하고자 하는 소재가 안정된 상태로 안내될 수 있도록 형성하는 안내홈과, 상기 1차공급레일의 후측에 설치하여 소재를 순차적으로 하나씩 공급하는 공급홀더와, 상기 공급홀더의 상부에 적층한 다수 개의 소재가 자연낙하할 수 있도록 결합하는 카트리지와, 상기 1차공급레일의 후방에 설치하여 낙하홀을 통하여 낙하한 소재를 2차공급레일까지 공급하는 1공급기와, 상기 2차공급레일의 후방에 설치하여 1공급기에 의하여 2차공급레일로 공급된 소재를 하부금형에 공급하는 2공급기를 포함하는 것이 특징이다.

Description

자동차 실링캡 제조용 소재공급장치{MATERIAL FEEDING DEVICE FOR SEALING CAP MANUFACTURE}

본 발명은 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 실링캡을 성형하는 프레스로 소재의 공급을 기계적으로 수행하여 생산의 자동화를 통하여 생산성과 품질 균일화를 이룰 수 있도록 한 소재공급장치의 제공에 관한 것이다.

자동차용 실링캡은 플러그 또는 코어플러그라고도 불리워지며, 밀봉 마개로서 피장착부재와 외부를 차단하여 기밀성을 유지하는 역할을 수행하게 되며, 이러한 실링캡은 그 범용성으로 인하여 자동차 이외의 다른 부재나 자동차의 여러 부품에 사용되고 있는 실정이다.

이러한 실링캡은 내연기관(자동차 엔진)의 실린더블록, 헤더, 변속기의 밸브바디, 캠샤프트, 워터펌프 등에 장착되어 내부에 흐르는 유체 또는 냉각수의 기밀유지와 누유를 방지함과 아울러 내부물질을 원활하게 하는 보조역할을 수행하는 것은 물론, 동파방지 목적의 안전플러그의 기능도 수행하게 된다.

상기와 같은 실링캡(C)은 도 5에 도시된 바와 같이 원형의 접시와 같은 형태로 상부가 개방된 캡바디(CB)의 외주면에 소정깊이(d)로 돌출되는 림(R)을 일체로 형성하여 구성하게 된다.

상기와 같은 실링캡은, 금속판재를 원형으로 블랭킹으로 취출하고, 취출된 원판은 다시 프레스로 이동시켜 상,하부 금형 사이로 공급하여 상,하부금형에 의하여 실링캡을 완성하는 형태를 취하고 있다.

상기와 같이 종래 기술에서는 블랭킹으로 취출된 원판형태의 소재를 프레싱을 통하여 실링캡으로 만들기 위하여 소재를 공급하는 작업을 수작업에 의존하기 때문에 하기와 같은 문제점들이 발생하게 된다.

실링캡을 제조하기 위하여 구비한 각각의 프레스마다 작업자를 필요로 하기 때문에 많은 인력으로 인한 인건비가 과다하게 소요되어 전체적인 생산원가 상승의 원인이 되므로 대외적인 경쟁력이 취약하게 된다.

소재의 공급을 작업자의 수작업에 의존하기 때문에 소재를 공급하고 프레스가 프레싱하는 과정에서 작업자의 신체가 손상되는 안전사고의 우려가 높은 실정이며, 각종 센서에 의하여 작업자의 손이 금형 사이에 위치하고 있을 경우 작동이 정지되도록 하는 안전수단을 강구하고 있다고 하여도 오작동 또는 오감지 등에 의하여 안전사고는 끊이지 않고 발생하고 있는 실정이다.

작업자가 프레스 앞에 앉은 상태에서 소재를 공급하기 때문에 소재 공급속도의 한계로 인하여 효율적인 생산성을 확보하는 것인 현실적으로 어렵고, 프레스가 장시간동안 생산에 필요한 작동보다는 공전(준비작동 또는 비 가동)에 많은 에너지를 소모하기 때문에 고비용의 에너지를 낭비하는 원인이 된다.

작업자가 수작업으로 소재를 공급하기 때문에 공급과정에서 정확한 위치에 소재를 안치하지 못하는 경우가 많고, 이 경우 잘못 공급된 상태를 보정하지 못하고 그대로 프레싱하기 때문에 성형 된 실링캡이 정상적으로 성형 되지 않음으로써 불량으로 처리되는 경우가 많다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 실링캡을 만들 수 있도록 소재를 공급하기 위한 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치를 구성함에 있어서, 프레스의 전방에 고정하는 베이스와, 상기 베이스의 상방에 설치하여 하부금형으로 소재를 공급하는 소재공급레일과, 상기 소재공급레일은 하부금형의 중심에서 어느 한 방향으로 치우쳐 있는 1차공급레일과, 상기 1차공급레일의 선단에서 하부금형까지 직선으로 연결되는 2차공급레일로 구성하고, 상기 1,2차공급레일의 상면에는 공급하고자 하는 소재가 안정된 상태로 안내될 수 있도록 형성하는 안내홈과, 상기 1차공급레일의 후측에 설치하여 소재를 순차적으로 하나씩 공급하는 공급홀더와, 상기 공급홀더의 상부에 적층한 다수 개의 소재가 자연낙하할 수 있도록 결합하는 카트리지와, 상기 1차공급레일의 후방에 설치하여 낙하홀을 통하여 낙하한 소재를 2차공급레일까지 공급하는 1공급기와, 상기 2차공급레일의 후방에 설치하여 1공급기에 의하여 2차공급레일로 공급된 소재를 하부금형에 공급하는 2공급기를 포함하여, 소재의 공급을 기계적으로 수행하면서 프레스의 미가동 시간을 최소화하여 효율적으로 작동과 생산성을 높이면서 균일한 품질을 지속시킬 수 있으면서 안전사고의 우려를 배제하고 최소인원으로 많은 수의 생산설비를 관리할 수 있도록 하는 목적 달성이 가능한 발명이다.

본 발명은 소재의 공급을 기계적으로 수행하여 준비 또는 비 가동시간을 최소화하여 생산성을 높이면서 제조효율을 극대화할 수 있도록 하는 것은 물론, 여러대의 프레스에 소수인원의 관리자만으로 실링캡을 제조할 수 있도록 함으로서 생산원가를 대폭 절감할 수 있고, 소재를 기계적으로 공급함으로써 야기될 수 있는 작업자의 안전사고의 우려를 배제할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치를 도시한 외관 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치를 도시한 평면 구성도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치의 A - A선 단면도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치의 B - B선 단면도.
도 5는 본 발명을 설명하기 위하여 도시한 자동차용 실링캡의 사시도 및 단면도.
도 6은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치의 1싸이클을 도시한 그래프도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치를 도시한 외관 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치를 도시한 평면 구성도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치의 A - A선 단면도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치의 B - B선 단면도, 도 6은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치의 1싸이클을 도시한 그래프도로서 함께 설명한다.

일반적인 실링캡(C)은 통상적인 프레스(100)에 구비되는 하부금형(101)에 안치된 소재(102)를 상부금형(103)이 하강하여 가압하여 제 형상을 만든 후 상승함으로써 이루어진다.

본 발명에서는 상기 하부금형(101)의 전방에 소재공급장치(105)를 설치하여 실링캡(C)을 제조하기 위한 원판형상의 소재(102)를 기계적으로 공급하여 안전사고가 없으면서 균일한 품질을 지속적으로 유지하여 효율적인 생산을 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 소재공급장치(105)는 하부금형(101)의 전방 프레스(100)에 베이스(106)를 고정하고, 상기 베이스(106)의 상방 중심에는 하부금형(101)의 중심과 일치시켜 소재(102)를 하부금형(101)으로 공급할 수 있도록 서포터로 유지되는 소재공급레일(107)을 설치한다.

상기 소재공급레일(107)은 하부금형(101)의 중심에서 어느 한 방향으로 치우쳐 있는 1차공급레일(108)과 상기 1차공급레일(108)의 선단(하부금형 방향)에서 하부금형(101)까지 직선으로 연결되는 2차공급레일(109)로 구성한다.

상기 1,2차공급레일(108,109)의 상면에는 공급하고자 하는 소재(102)가 안정된 상태로 안내될 수 있도록 소재(102)의 두께(T)와 동일한 깊이(D)를 가지는 안내홈(110)을 형성한다.

상기 1차공급레일(108)의 후측에는 소재(102)를 순차적으로 하나씩 공급하기 위한 공급홀더(111)를 설치하고, 상기 공급홀더(111)의 상부에는 다수 개의 소재(102)가 자연낙하할 수 있도록 적층한 카트리지(112)를 결합하도록 한다.

상기 공급홀더(111)의 상부에는 카트리지(112)를 착탈할 수 있도록 카트리지홈(113)을 형성하고, 상기 공급홀더(111)의 저면에는 카트리지(112)에 적층된 소재(102) 중 최하단에 위치한 소재(102)가 자연낙할 수 있도록 낙하홀(114)을 형성한다.

상기 1차공급레일(108)의 후방에는 낙하홀(114)을 통하여 낙하한 소재(102)를 2차공급레일(109)까지 공급하기 위한 1공급기(116)를 설치하고, 상기 2차공급레일(109)의 후방에는 1공급기(116)에 의하여 2차공급레일(109)로 공급된 소재(102)를 하부금형(101)에 공급하기 위한 2공급기(117)를 설치한다.

상기 1공급기(116)는 1차공급레일(108)의 저면에 볼트, 너트 등과 같은 고정수단으로 1공급실린더(118)를 장착하고, 상기 1공급실린더(118)의 로드(119)에는 1푸셔(120)를 고정한다.

상기 1푸셔(120)는 공급홀더(111)의 하방 전,후측에 개방되게 형성되는 피딩홀(121)의 전,후방으로 출입하면서 낙하된 소재(102)를 1차공급레일(108)을 통하여 2차공급레일(109)의 후미까지 공급하도록 한다.

물론, 상기 1푸셔(120)의 두께(T1)와 폭(B), 피딩홀(121)의 높이(H)와 폭(B1)은 및 안내홈(110)의 깊이(D)와 폭(B2)은 소재(102)의 두께(T)와 직경(D1)과 동일함은 당연할 것이다.

상기 2공급기(117)는, 2차공급레일(109)에 형성되는 안내홈(110)의 중심 후방으로 연장되게 푸싱홈(125)을 형성하고, 상기 푸싱홈(125)에는 2차공급레일(109)의 후미에 위치한 소재(102)를 하부금형(101) 까지 밀어주기 위한 2푸셔(126)를 결합한다.

상기 2푸셔(126)는 2차공급레일(109)의 후미 측방에 고정되는 푸싱플레이트(127)의 상면 전,후측 서포터(128) 사이에 설치되는 가이드(129)를 따라 움직이는 2공급실린더(130)와 연결하여 직선왕복 운동에 의하여 소재(102)를 공급할 수 있도록 한다.

물론, 상기 2차공급레일(109)의 선측 측방에는 제조완료된 실링캡(C)을 후방의 배출슈트로 압축공기로 불어서 배출시키기 위한 에어건(135)을 설치하고, 배출슈트에는 실링캡(C)이 배출되는지를 감지하여 콘트롤러와 연계하여 프레스(100)의 작동을 정지시키기 위한 감지센서(136)를 설치함은 당연할 것이다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치(105)의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.

원판형상의 소재(102)를 카트리지(113)에 적층한 후 1차공급레일(108)의 후미에 설치되는 공급홀더(111)의 카트리지홈(113)에 결합함으로써 준비가 완료된다.

이때 공급홀더(111)와 연결되는 1공급기(116)의 1푸셔(120)는 1공급실린더(118)의 신장에 의하여 후퇴 상태에 있으므로, 카트리지(113)에 적층된 소재(102) 중 최 하측의 소재(102)는 공급홀더(111)의 낙하홀(114)을 통하여 1차공급레일(108)의 안내홈(110)에 낙하 된 상태에 있고, 그 위에 순차적으로 소재(102)들이 적층 되어 낙하 준비상태에 있게 된다.

이러한 상태에서 프레스(100)를 작동시키면 먼저 1공급기(116)가 작동하여 소재(102)를 1차공급레일(108)을 통하여 2차공급레일(109)의 후미까지 공급하고, 1공급기(116)가 후퇴할 때 2공급기(117)가 작동하여 소재를 하부금형(101) 위에 공급하고, 2공급기(117)가 후퇴할 때 프레스(100)가 작동하여 상부금형(103)이 하강하여 소재(102)를 가압하여 실링캡(C)으로 성형하여 상승하고, 상부금형(103)이 상승할 때 에어건(135)이 작동하여 실링캡(C)을 배출슈트로 불어냄과 동시에 1공급기(116)가 작동하는 동작이 연속적으로 이루어지게 된다.

이러한 동작이 가능하게 되는 것은, 상부금형(103)과 1공급실린더(118), 2공급실린더(130) 및 에어건(135)의 작동신호를 프레스(100)의 크랭크축의 회전으로부터 인가받도록 하기 때문이다.

즉, 크랭크축의 1회전을 0시에서 12시까지로 세분화한 후, 크랭크축이 0시에서 5시까지 움직일 때에는 2공급실린더(130)가 작동하도록 하고, 5시에서 7시까지는 상부금형(103)이 작동하도록 하고, 7시에서 8시까지는 에어건(135)이 작동하도록 하고, 8시에서 12시까지는 1공급실린더(118)가 작동하도록 한다.

물론, 상기 6시에서 12시 사이에는 배출슈트에 구비되는 감지센서(136)와 연계하여 이 과정 동안 제품의 배출이 감지되지 않을 경우에는 프레스(100)의 작동이 정지될 수 있도록 제어하도록 하고 있음으로써 가능하게 된다.

물론, 배출슈트에 설치된 감지센서(136)에 의하여 실링캡(C)의 배출이 감지되지 않을 경우에는 콘트롤러에 의하여 프레스(100) 전체가 작동이 정지되어 이상상태를 해제할 수 있도록 함은 자명할 것이며, 이러한 감지센서(136)와 콘트롤러의 유기적인 연결관계는 통상적인 것이므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

상기 1차공급레일(108)에서 2차공급레일(109)까지 소재를 공급하는 1공급기(116)의 작동은, 1공급실린더(118)가 신장된 상태에서 수축작동을 수행함으로서 로드(199)와 고정된 1푸셔(120)가 공급홀더(111)의 피딩홀(121)의 후방에서 전방으로 이동하면서 1차공급레일(108)의 안내홈(110)에 낙하 되어 있는 소재(102)를 밀어서 2차공급레일(109)의 후미까지 이송한 후 후퇴하는 동작을 반복하게 된다.

상기와 같이 1푸셔(120)가 소재(102)를 2차공급레일(109)의 후미까지 이송할 때에는 카트리지(113)에 장착된 소재(102)는 판상의 1푸셔(120)에 의하여 차단된 상태에 있으므로 낙하하지 않고, 1푸셔(120)가 완전하게 후퇴하여 낙하홀(114)을 벗어날 때 자연스럽게 낙하하게 된다.

상기 2공급기(117)의 작동은, 1공급기(116)에 의하여 소재(102)가 2차공급레일(109)의 후미에 위치하게 되면, 2공급실린더(130)가 작동하여 전진하게 되므로 2공급실린더(130)와 연결된 2푸셔(126)가 2차공급레일(109)의 후방으로 연장되게 형성된 푸싱홈(125)을 따라 전진하여 2차공급레일(109)의 후미에 위치한 소재(102)를 밀어 하부금형(101) 위에 안착 되도록 공급한 후 원래의 위치로 복귀하는 동작을 반복하게 된다.

상기와 같이 1,2공급기(116,117)에 의하여 소재(102)가 하부금형(101)에 공급되어 안착됨과 동시에 상부금형(103)이 하강하여 소재(102)를 가압하여 접시형상의 실링캡(C)을 제조하게 되고, 상부금형(103)이 상승함과 동시에 에어건(135)이 작동하여 실링캡(C)을 후방의 배출슈트로 배출되도록 한다.

물론, 이 과정에서는 배출슈트에 구비되는 감지센서(136)에 의하여 감지되면 프레스(100)를 정상적인 작동을 수행하여 실링캡(C)을 제조하게 되고, 실링캡(C)의 배출이 감지되지 않을 경우에는 오류로 판정하여 프레스(100)의 작동을 정지하여 이상상태를 해제할 수 있도록 하게 된다.

상기와 같은 본 발명은, 실링캡(C)을 제조하기 위한 소재의 공급을 기계적으로 수행하면서 프레스(100)가 미가동(준비동작)하는 시간을 최소화하여 효율적으로 작동되게 함으로서 생산성을 높이면서 안정된 소재공급을 통하여 균일한 품질을 지속시킬 수 있고, 안전사고의 우려를 배제하면서 최소인원으로 많은 수의 프레스를 관리할 수 있는 등의 장점을 가진다.

100; 프레스 105; 소재공급장치
107; 소재공급레일 108; 1차공급레일
109; 2차공급레일 110; 안내홈
111; 공급홀더 112; 카트리지
116; 1공급기 117; 2공급기
120; 1푸셔 126; 2푸셔

Claims (5)

1. 프레스(100)에 구비되는 하부금형(101)과 상부금형(103) 사이에 실링캡(C)을 만들 수 있도록, 하부금형(101)의 전방 프레스(100)에 고정하는 베이스(106)와;
   상기 베이스(106)의 상방에 설치하여 하부금형(101)으로 소재(102)를 공급하는 소재공급레일(107)과;
   상기 소재공급레일(107)은 하부금형(101)의 중심에서 어느 한 방향으로 치우쳐 있는 1차공급레일(108)과;
   상기 1차공급레일(108)의 선단에서 하부금형(101)까지 직선으로 연결되는 2차공급레일(109)로 구성하고;
   상기 1,2차공급레일(108,109)의 상면에는 공급하고자 하는 소재(102)가 안정된 상태로 안내될 수 있도록 형성하는 안내홈(110)과;
   상기 1차공급레일(108)의 후측에 설치하여 소재(102)를 순차적으로 하나씩 공급하는 공급홀더(111)와;
   상기 공급홀더(111)의 상부에 적층한 다수 개의 소재(102)가 자연낙하할 수 있도록 결합하는 카트리지(112)와;
   상기 1차공급레일(108)의 후방에 설치하여 낙하홀(114)을 통하여 낙하한 소재(102)를 2차공급레일(109)까지 공급하는 1공급기(116)와;
   상기 2차공급레일(109)의 후방에 설치하여 1공급기(116)에 의하여 2차공급레일(109)로 공급된 소재(102)를 하부금형(101)에 공급하는 2공급기(117)를 포함하는 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치(105)에 있어서;
   상기 공급홀더(111)의 상부에는 카트리지(112)를 착탈할 수 있도록 형성하는 카트리지홈(113)과;
   상기 공급홀더(111)의 저면에 형성하여 카트리지(112)에 적층된 소재(102) 중 최하단에 위치한 소재(102)가 자연낙할 수 있게 하는 낙하홀(114)을 포함하고;
   상기 2차공급레일(109)의 선측 측방에 설치하여 제조완료된 실링캡(C)을 후방의 배출슈트로 압축공기로 불어서 배출시키는 에어건(135)과;
   상기 배출슈트에는 실링캡(C)이 배출되는지를 감지하여 콘트롤러와 연계하여 프레스(100)의 작동을 정지시키기 위한 감지센서(136)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서;
   상기 안내홈에 위치한 소재를 상,하부금형으로 밀어 공급하는 2공급실린더는 크랭크축의 회전을 인가받아 크랭크축이 0시에서 5시까지 움직일 때 작동하고;
   상기 하부금형에 안치된 소재를 가압하여 실링캡으로 만드는 상부금형은 크랭크축이 5시에서 7시까지 움직일 때 하강 및 상승작동하고;
   성형된 실링캡을 배출하기 위한 에어건은 크랭크축이 7시에서 8시까지 움직일 때 작동하고;
   카트리지에 적층된 소재를 안내홈으로 공급하는 1공급실린더는 크랭크축이 8시에서 12시까지 움직일 때 작동하고;
   에어건에 의하여 배출슈트로 배출되는 실링캡을 확인하는 감지센서는 크랭크축이 6시에서 12까지 움직일 때 작동하여, 비 가동시간 없이 연속적으로 동작할 수 있게 제어하는 것을 특징으로 하는 자동차 실링캡 제조용 소재공급장치.

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