KR101316832B1 - 휠 오리엔테이션 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비눗물의 영향을 받지 않는 TPMS 밸브 검사유닛을 구성하여 휠 오리엔테이션 공정과 비눗물 도포공정을 동시에 진행할 수 있도록 하여 공정의 축소 및 설비 투자비의 절감을 가능하게 하는 휠 오리엔테이션 장치를 제공한다.

타이어, 휠, TPMS, TPMS 밸브, 휠 오리엔테이션

Description

휠 오리엔테이션 장치{WHEEL ORIENTATION DEVICE}

본 발명은 휠 오리엔테이션 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비눗물의 영향을 받지 않는 TPMS 밸브 검사유닛을 구성하여 휠 오리엔테이션 공정과 비눗물 도포공정을 동시에 진행할 수 있도록 하여 공정의 축소 및 설비 투자비의 절감을 가능하게 하는 휠 오리엔테이션 장치에 관한 것이다.

일반적으로 휠 타이어 어셈블리는 휠에 타이어를 장착한 상태로 일체로 회전하면서 노면으로부터 전달되는 충격을 흡수하고, 구동력 및 제동력을 노면에 전달하며, 조향각에 상응하는 코너링 포스를 발생하여 노면에 전달하는 기능을 수행하게 된다.

최근에는 차량의 사양 고급화, 특정 국가(북미)법규 대응 등의 목적으로 TPMS(TIRE PRESSURE MONITORING SYSTEM)가 보급됨에 따라, 타이어 서브라인에 TPMS 밸브의 위치 셋팅을 위한 휠 오리엔테이션 장치가 설치된다.

상기한 휠 오리엔테이션 장치는 휠에 타이어를 끼우기 위한 휠 & 타이어 마운팅 공정에 진입되기 전에 휠과 타이어의 마운팅 작업이 용이하도록 하고, 또한, 휠에 타이어가 로딩될 때의 충격으로 TPMS가 파손되는 것을 방지하고자 휠에 조립 된 TPMS 밸브의 위치를 항상 일정한 방향으로 셋팅하기 위한 장치이다.

한편, 상기 휠 오리엔테이션 공정 후에는 상기 휠과 타이어의 장착성을 좋게 하기 위하여 휠에 비눗물을 도포하는 비눗물 도포장치가 상기 휠 오리엔테이션 장치와 동일한 작동 메카니즘으로 구성되어 운용된다.

상기와 같이, 작동 메카니즘이 동일한 2개의 공정이 이원화된 주된 이유는 TPMS 밸브 검사 카메라를 비눗물 도포공정과 함께 구성할 경우, 비눗물 도포과정에서 비산된 비눗물이 카메라 렌즈를 오염시켜 TPMS 검사 시스템의 에러를 발생시킨다는 것이며, 또한, TPMS 밸브 검사 비젼이 주위의 조도 영향으로 검사 오류의 사례가 다발하여, 비가동의 원인이 되는 등의 원인도 있었다.

그러나 상기와 같이, 휠 오리엔테이션 장치와 동일한 작동 메카니즘을 갖는 비눗물 도포장치를 라인 상에 이원화하여 구성함에 따라 공정이 늘어나며, 이에 따른 설비 투자비의 증대 등으로 생산성이 낮는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 비눗물의 영향을 받지 않는 TPMS 밸브 검사유닛을 구성하여 휠 오리엔테이션 공정과 비눗물 도포공정을 동시에 진행할 수 있도록 하여 공정의 축소 및 설비 투자비의 절감을 가능하게 하는 휠 오리엔테이션 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 휠 오리엔테이션 장치는 공정을 따라 휠을 이송하는 휠 컨베이어의 일측 하부에 상하방향으로 구성되며, 작동로드의 선단에는 휠 콘을 장착하여 전진 구동시, 상기 휠 컨베이어 상의 휠 중심홀에 상기 휠 콘을 끼운 상태로, 휠을 승하강시키는 승하강 실린더; 상기 승하강 실린더에 대응하여 상기 휠 컨베이어의 상부에 구성되는 상부 프레임의 하부 일측에 구성되어 상기 승하강 실린더에 의해 상승한 휠에 대하여 회전 베이스 상의 회전 패드가 접촉되어 휠을 회전 구동시키는 휠 터닝유닛; 상기 휠 터닝유닛의 일측방에 구성되어 상기 휠의 림부에 접촉된 상태로 회전 가이드하며, 휠에 장착된 TPMS 밸브를 검출하는 TPMS 밸브 검사유닛; 상기 상부 프레임의 하부 타측에 장착빔을 통하여 장착되어 상기 휠의 림부를 향하여 비눗물을 도포하는 비눗물 도포노즐;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 휠 터닝유닛는 상기 상부 프레임의 하부에 연결빔을 통하여 설치되는 회전 베이스; 상기 회전 베이스 상의 하부에 회전축을 통하여 회전 가능하게 설치되어 상기 휠의 상면과 접촉된 상태로 휠을 회전시키는 회전 패드; 상기 회전 베이스의 상부에서 상기 회전 패드의 회전축 상에 장착되는 피동 스프로킷; 상기 회전 베이스의 일측방에 브라켓을 통하여 장착되며, 그 회전축 선단에는 상기 피동 스프로킷과 체인으로 연결되는 구동 스프로킷을 장착하여 회전구동력을 전달하는 서보모터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 회전 패드는 우레탄 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 TPMS 밸브 검사유닛은 상기 휠 터닝유닛의 회전 베이스의 일측방에 장착 브라켓을 통하여 상기 휠을 향하여 설치되는 전후진 실린더; 상기 전후진 실린더의 작동로드 선단에 롤러 브라켓을 통하여 양측에 장착되어 상기 휠의 림부 양측을 회전방향으로 가이드하는 가이드 롤러; 상기 전후진 실린더의 작동로드 일측에 하향하여 설치되는 샤프트 가이더를 통하여 전후진 가능하게 설치되는 전후진 샤프트; 상기 전후진 샤프트의 선단에 롤러 브라켓을 통하여 회전 가능하게 장착되며, 상기 휠 상의 TPMS 밸브에 대응하는 밸브감지 롤러; 상기 샤프트 가이더와 롤러 브라켓 사이에서 전후진 샤프트에 끼워져 설치되는 스프링; 상기 전후진 샤프트의 후단에 대응하여 상기 샤프트 가이더의 후면에 설치되어 상기 밸브감지 롤러에 의해 TPMS 밸브가 감지되면, 후진하는 전후진 샤프트의 후단을 검출하여 그 신호를 출력하는 밸브감지센서로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 밸브감지센서는 근접센서로 이루어지는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 휠 오리엔테이션 장치에 의하면, 비눗물의 영향을 받지 않는 TPMS 밸브 검사유닛을 구성하여 휠 오리엔테이션 공정과 비눗물 도포공정을 동시에 진행할 수 있도록 하여 공정의 축소 및 설비 투자비의 절감을 가능하게 하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휠 오리엔테이션 장치의 측면 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휠 오리엔테이션 장치에 적용되는 TPMS 밸브 검사유닛의 확대 구성도이다.

본 실시예에 따른 휠 오리엔테이션 장치는 공정을 따라 휠(1)을 이송하는 휠 컨베이어(3)의 일측 하부에 상하방향으로 승하강 실린더(5)가 구성된다,

상기 승하강 실린더(5)는 그 작동로드(9) 선단에 휠 콘(7)을 장착하여 전진 구동시, 상기 휠 컨베이어(3) 상의 휠(1)의 중심홀(H)에 상기 휠 콘(7)을 끼운 상태로, 휠(1)을 승하강시키도록 구성된다.

그리고 상기 승하강 실린더(5)에 대응하여 상기 휠 컨베이어(3)의 상부에 구성되는 상부 프레임(10)의 하부 일측에는 휠 터닝유닛(11)이 구성되어 상기 승하강 실린더(5)에 의해 상승한 휠(1)에 대하여 회전 베이스(13) 상의 회전 패드(15)가 접촉되어 휠(1)을 회전 구동시키게 된다.

상기 휠 터닝유닛(11)의 구체적인 구성은 상기 상부 프레임(10)의 하부에 연 결빔(17)을 통하여 회전 베이스(13)가 설치된다.

상기 회전 베이스(13) 상의 하부에는 회전축(S)을 통하여 회전 패드(15)가 회전 가능하게 설치되어 상기 휠(1)의 상면과 접촉된 상태로 휠(1)을 회전시키도록 구성된다.

또한, 상기 회전 베이스(13)의 상부에는 상기 회전 패드(15)의 회전축(S) 상에 피동 스프로킷(19)이 설치되고, 상기 회전 베이스(13)의 일측방에는 브라켓(21)을 통하여 서보모터(23)가 장착된다.

상기 서보모터(23)의 회전축(S) 선단에는 상기 피동 스프로킷(19)과 체인(25)으로 연결되는 구동 스프로킷(27)을 장착하여 회전구동력을 전달하도록 구성된다.

여기서, 상기 회전 패드(15)는 우레탄 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 휠 터닝유닛(11)의 일측방에는 TPMS 밸브 검사유닛(30)이 구성되어 상기 휠(1)의 림부(L)에 접촉된 상태로 회전 가이드하며, 휠(1)에 장착된 TPMS 밸브(V)를 검출하게 된다.

상기 TPMS 밸브 검사유닛(30)의 구체적인 구성은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 휠 터닝유닛(11)의 회전 베이스(13)의 일측방에 장착 브라켓(31)을 통하여 상기 휠(1)을 향하여 전후진 실린더(33)가 설치된다.

상기 전후진 실린더(33)의 작동로드(35) 선단에는 롤러 브라켓(37)을 통하여 가이드 롤러(39)가 양측에 장착되어 상기 휠(1)의 림부(L) 양측을 회전방향으로 가이드하도록 구성된다.

또한, 상기 전후진 실린더(33)의 작동로드(35) 일측에는 하향하여 샤프트 가이더(41)가 설치되며, 상기 샤프트 가이더(41)에는 전후진 가능하게 전후진 샤프트(43)가 설치된다.

상기 전후진 샤프트(43)의 선단에는 롤러 브라켓(45)을 통하여 밸브감지 롤러(47)가 회전 가능하게 장착되며, 이 밸브감지 롤러(47)는 상기 휠(1) 상의 TPMS 밸브(V)에 대응하게 배치된다.

또한, 상기 샤프트 가이더(41)와 롤러 브라켓(45) 사이에서는 전후진 샤프트(43)에 스프링(49)이 끼워져 설치된다.

또한, 상기 전후진 샤프트(43)의 후단에 대응하여 상기 샤프트 가이더(41)의 후면에는 상기 밸브감지 롤러(47)에 의해 TPMS 밸브(V)가 감지되면, 후진하는 전후진 샤프트(43)의 후단을 검출하여 그 신호를 출력하는 밸브감지센서(51)가 설치된다.

여기서, 상기 밸브감지센서(51)는 근접센서로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 상부 프레임(10)의 하부 타측에는 장착빔(61)을 통하여 비눗물 도포노즐(63)이 장착되어 상기 휠(1)의 림부(L)를 향하여 비눗물을 도포하도록 구성된다.

따라서 상기한 바와 같이, 휠 오리엔테이션 장치의 작동은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 휠 컨베이어(3)를 통하여 휠(1)이 승하강 실린더(5)의 상부에 위치되면, 상기 휠 컨베이어(3)는 정지하게 되고, 도 3에서 도시한 바와 같이, 승하강 실린더(5)가 전진 구동하게 된다.

그러면, 상기 휠 콘(7)은 상기 휠의 중심홀(H)에 끼워진 상태로 휠(1)을 상승시켜 상기 회전 패드(15)에 접촉시키게 된다.

이러한 상태로, 상기 서보모터(23)는 회전구동하여 회전 패드(15)를 통하여 휠(1)을 회전시키게 된다.

이어서, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 전후진 실린더(33)가 전진 구동하여 가이드 롤러(39)를 휠(1)의 림부(L)에 접촉시킨 상태로 휠(1)을 회전방향으로 가이드하도록 하는데, 이때, 상기 휠(1)에 TPMS 밸브(V)가 장착된 경우에는 상기 밸브감지 롤러(47)에 TPMS 밸브(V)가 접촉되어 전후진 샤프트(43)를 일시적으로 후진시키게 된다.

그러면, 상기 밸브감지센서(51)는 전후진 샤프트(43)의 후단을 감지하여 그 신호를 출력하고, 서보모터(23)는 이때의 회전수 신호를 출력하여 TPMS 밸브(V)의 장착위치 등을 판단할 수 있도록 한다.

한편, 상기한 바와 같은 휠 오리엔테이션 공정을 진행하는 과정에 상기 비눗물 도포노즐(63)은 상기 휠(1)의 림부(L)에 대하여 비눗물을 도포하여 다음 공정에서 휠과 타이어의 장착성을 좋게 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휠 오리엔테이션 장치의 측면 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휠 오리엔테이션 장치에 적용되는 TPMS 밸브 검사유닛의 확대 구성도이다.

도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휠 오리엔테이션 장치의 단계별 작동 상태도이다.

Claims (5)

1. 공정을 따라 휠을 이송하는 휠 컨베이어의 일측에 구성되어 상기 휠 컨베이어 상의 휠 중심홀에 상기 휠 콘을 끼운 상태로, 휠을 승하강시키는 승하강 실린더; 상기 휠 컨베이어의 상부에 구성되는 상부 프레임의 일측에 구성되어 상기 상승한 휠에 대하여 회전 베이스 상의 회전 패드가 접촉되어 휠을 회전 구동시키는 휠 터닝유닛; 상기 휠 터닝유닛의 일측방에 구성되어 휠에 장착된 TPMS 밸브를 검출하는 TPMS 밸브 검사유닛; 상기 상부 프레임의 하부 타측에 장착빔을 통하여 장착되어 상기 휠의 림부를 향하여 비눗물을 도포하는 비눗물 도포노즐을 포함하는 휠 오리엔테이션 장치에 있어서,

   상기 TPMS 밸브 검사유닛은 상기 휠 터닝유닛의 회전 베이스의 일측방에 장착 브라켓을 통하여 상기 휠을 향하여 설치되는 전후진 실린더;

   상기 전후진 실린더의 작동로드 선단에 롤러 브라켓을 통하여 양측에 장착되어 상기 휠의 림부 양측을 회전방향으로 가이드하는 가이드 롤러;

   상기 전후진 실린더의 작동로드 일측에 하향하여 설치되는 샤프트 가이더를 통하여 전후진 가능하게 설치되는 전후진 샤프트;

   상기 전후진 샤프트의 선단에 롤러 브라켓을 통하여 회전 가능하게 장착되며, 상기 휠 상의 TPMS 밸브에 대응하는 밸브감지 롤러;

   상기 샤프트 가이더와 롤러 브라켓 사이에서 전후진 샤프트에 끼워져 설치되는 스프링;

   상기 전후진 샤프트의 후단에 대응하여 상기 샤프트 가이더의 후면에 설치되어 상기 밸브감지 롤러에 의해 TPMS 밸브가 감지되면, 후진하는 전후진 샤프트의 후단을 검출하여 그 신호를 출력하는 밸브감지센서;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 오리엔테이션 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 휠 터닝유닛는

   상기 상부 프레임의 하부에 연결빔을 통하여 설치되는 회전 베이스;

   상기 회전 베이스 상의 하부에 회전축을 통하여 회전 가능하게 설치되어 상기 휠의 상면과 접촉된 상태로 휠을 회전시키는 회전 패드;

   상기 회전 베이스의 상부에서 상기 회전 패드의 회전축 상에 장착되는 피동 스프로킷;

   상기 회전 베이스의 일측방에 브라켓을 통하여 장착되며, 그 회전축 선단에는 상기 피동 스프로킷과 체인으로 연결되는 구동 스프로킷을 장착하여 회전구동력을 전달하는 서보모터;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 오리엔테이션 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 회전 패드는

   우레탄 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 오리엔테이션 장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 밸브감지센서는

   근접센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 오리엔테이션 장치.

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