KR101379435B1

KR101379435B1 - 차량용 머플러 제조장치

Info

Publication number: KR101379435B1
Application number: KR1020120040760A
Authority: KR
Inventors: 강승구
Original assignee: 강승구
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2014-03-28
Also published as: KR20130117968A

Abstract

본 발명은 차량용 머플러의 제작공정중 일부 고정을 자동화함으로써 생산성을 극대화시킨 차량용 머플러 제조장치에 관한 것이다. 그 구성은; 판재공급부(10); 공급되는 판재(M)에 프레스로써 각인하는 각인부(20); 각인된 판재(M)를 제2위치(P2)로 이송시키는 제2이송부(30); 상기 제2위치(P2)에 공급되는 판재(M)를 원통형상으로 절곡 성형한 다음 제3위치(P3)로 이송시키는 제1성형부(40); 성형된 원통체(M1)를 제3위치(P3)에서 제4위치(P4)로 이송하는 제3이송부(50); 공급되는 원통체(M1)를 재차 성형이 이루어지는 지점인 제5위치(P5)에 공급하는 제4이송부(70); 상기 제4이송부(70)에 의해 공급되는 원통체(M1)로 하여금 소정의 단면형상을 갖도록 가압 성형하여 성형통체(M2)를 성형하는 제2성형부(60); 상기 성형통체(M2)를 반출하는 반출부(80)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 머플러 제조장치{Apparatus For Manufacturing Muffler For Vehicle}

본 발명은 차량용 머플러 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 머플러의 제작공정중 일부 공정을 자동화함으로써 생산성을 극대화시킨 차량용 머플러 제조장치에 관한 것이다.

차량용 머플러는 차종이나 형식마다 다양한 형태와 크기를 갖는다. 차량용 머플러의 제작과정은 제관공정과 유사하시만 단면이 원형이 아닌 타원형, 삼각형 기타 다양한 단면 형태를 갖기 때문에 일반 제관공정과는 다른 면이 있다. 기본적으로 직사각 형태로 재단된 금속 평판을 절곡하고, 스폿용접, 시밍(seamming) 또는 스티칭(stitching)에 의해 통형상으로 한 성형한 다음, 후속공정을 위해 양단을 절곡하는 공정을 포함하고 있다. 종래에는 이러한 일련의 작업을 독립된 작업공간에서 시행해 왔다.

즉, 1차 작업이 끝난 중간재를 카트에 담아 다음 공정으로 이동시킨 후 2차 공정을 수행하고, 역시 2차 공정을 마친 중간재를 카트에 담아 3차 공정이 수행되는 장소로 옮기곤 했다는 것이다.

이러한 제조 공정은 매우 많은 작업시간을 필요로 하며 결과적으로 머플러의 단가상승의 요인이 된다.

머플러의 제조와 관련된 공개문헌으로는 특허출원 제1002007-0022032호, 제10-2008-0018151호 등이 있다. 이들은 머플러의 구조에 대한 제안 및 머플러의 전체 제조과정중 일부 공정에 대한 개선을 제안하고 있을 뿐이다. 즉 연속 공정을 통해 머플러를 제조하는 장치가 제안되지는 못하여 왔다.

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 본 발명은 차량용 머플러를 생산하는 전체 과정중 중요한 몇가지 공정을 하나의 자동화장치에서 이루어지도록 하는 차량용 머플러 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 적재된 판재를 제1위치로 공급하는 판재공급부; 상기 제1위치에 공급되는 판재에 제조사 또는 차량의 모델 등의 정보를 프레스로써 각인하는 각인부; 각인된 판재를 후속공정으로 이송시키는 제2이송부; 제2이송부에 의해 공급되는 판재를 원통형상으로 절곡한 다음 용접 또는 시밍(seaming)함으로써 원통체를 성형하는 제1성형부; 성형된 원통체를 후속공정으로 이송하는 제3이송부; 상기 제4위치에 공급되는 원통체를 재차 성형이 이루어지는 지점인 제5위치에 공급하는 제4이송부; 제4이송부에 의해 공급되는 원통체를 소정의 형상으로 가압 성형하여 성형통체를 성형하는 제2성형부; 완성된 성형통체를 반출하는 반출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러 제조장치에 의해 달성된다.

본 발명의 특징에 의하면, 상기 제1성형부는 상기 판재의 단부를 끼울 수 있는 판재끼움홈과 그루브(groove) 형태의 가이드홈이 마련된 성형롤; 상기 성형롤을 회전시킴으로써 상기 판재가 상기 성형롤의 외주면에 감기도록 하는 성형롤 회전장치; 성형롤에 감긴 판재의 단부를 용접하여 원통체로 고정시키는 용접기; 용접후 상기 원통체를 성형롤로부터 분리시키기 위한 판재분리수단으로서, 상기 가이드홈에 삽입된 상태에서 가이드홈의 연장방향을 따라 길이변환을 하게 되는 푸시실린더를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면 상기 제3이송부는; 체인컨베이어; 상기 체인컨베이어의 일지점 이상에 고정 설치됨으로써 상기 체인컨베이어와 함께 무한궤도식으로 회전이송되는 홀더를 포함하며; 상기 홀더에는 상방향을 향해 원통체를 받치기 위한 제1안착홈이 브이(V)자 형태로 마련될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제4이송부는 전후방향 및 상하방향으로 기동하는 것으로서 상면에 제2안착홈이 마련되는 받침대를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제4이송부는 전후방향 및 상하방향으로 기동하는 것으로서 상면에 제2안착홈이 마련되는 받침대를 포함하며; 상기 받침대는 전후방향 및 상하방향으로 기동하는 것으로서 상면에는 상기 받침대의 길이방향을 따라 이격된 2지점에 제2안착홈이 마련됨으로써; 상기 제4위치에서 제5위치로 원통체를 이송시키는 동작과 상기 제5위치에서 반출부로 이송시키는 동작이 동시에 이루어지도록 할 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면, 차량용 머플러 제작공정 중 중요 공정을 자동화함으로써 머플러의 생산성을 크게 향상시킬 수 있고 나아가 생산단가를 낮출 수 있게 된다. 또한 정확성을 기할 수 있어 불량률을 낮출 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 머플러 제조장치의 구성에 대한 평면 구성도이며, 도 2는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 머플러 제조장치의 구성에 대한 개략 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 제1성형부의 개략 사시도이다.
도 5는 도 4의 A-A선을 따라 취한 단면 구성도이다.
도 6(a)는 본 발명의 머플러 제조장치가 제조하고자 하는 성형통체의 사시도이고, 도 6(b)는 도 6(a)의 B-B선을 따라 취한 단면도이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 동시에 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다. 도 4 내지 도 6은 필요한 곳에서 인용하기로 한다.

판재공급부(10)는 일정한 면적으로 재단된 후 파레트 등에 적재된 판재(M)를 순차적으로 제1위치(P1)로 공급한다. 판재공급부(10)는 진공흡착판(11)을 이용하여 적재된 판재(M)를 부압(負壓)으로써 들어 올려 제1위치(P1)로 이동시킨 다음 진공을 파기하여 판재(M)를 분리시킴으로써 공급한다.

각인부(20)는 공급되는 판재(M)에 제조일자, 상호, 차량의 모델 등을 프레스로 각인한다. 각인부(20)는 제1위치(P1)에서 순차적으로 공급되는 판재(M)를 프레스(21)로 각인한다. 제1위치(P1)와 각인부(20) 사이에는 제1이송부(22)가 설치되어 양 위치 사이에서 판재(M)를 양방향으로 이송시킨다. 제1이송부(22)에 의해 제1위치(P1)에 공급된 판재(M)는 각인부(20)로 이동되어 각인된 다음 원위치로 복귀하게 된다.

각인부(20)와 제1위치(P1) 사이를 이격시켜 놓은 이유는 판재공급부(10)와 각인부(20) 간에 간섭이 일어나지 않도록 하기 위함이다.

제2이송부(30)는 각인된 판재(M)를 후속공정인 제1성형부(40)가 위치한 제2위치(P2)로 이송시킨다. 제2이송부(30)는 직선형 레일(31) 및 컨베이어가 사용된다. 여기의 컨베이어는 실린더가 이용될 수 있다. 가이드장치(32)가 이송되는 판재가 정위치에 공급되도록 안내 또는 위치보정을 할 수 있다.

제1성형부(40)는 제2위치(P2)에 공급되는 판재(M)을 원통형상으로 절곡한 다음 용접 또는 시밍(seaming)함으로써 원통체(M1)를 성형한다. 판재를 원통형으로 성형하고 접부착하는 방식은 다양하게 선택될 수 있으며, 이에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

도 4 또는 도 5를 더 참조하면, 제1성형부(40)는 판재를 고정시킨 다음 회전함으로써 판재(M)를 둥글게 말아 고정시키기 위한 성형롤(41), 성형롤(41)을 축회전시키기 위한 성형롤 회전장치 및 용접기(42)를 포함한다. 본 실시예에 의하면 판재(M)는 2회 이상 회전됨으로써 2겹의 원통체(M1)가 되도록 할 수 있다.

계속하여 도 4 또는 도 5를 더 참조하면, 성형롤(41)에 판재(M)의 일단이 고정되도록 하기 위해 성형롤(41)은 그의 길이방향을 따라 판재(M)를 파지하기 위한 판재끼움홈(43)이 마련된다. 용접기(42)는 성형롤(41)에 감긴 판재(M)의 단부를 용접하여 판재가 통형상이 되도록 한다. 용접후 판재(M)를 성형롤(41)로부터 분리시키기 위한 판재분리수단이 마련된다.

판재분리수단은 성형롤(41)의 길이방향을 따라 그루브(groove) 형태로 마련되는 가이드홈(44)과, 가이드홈(44)에 일부가 삽입된 상태에서 가이드홈(44)의 연장방향을 따라 길이변환하게 되는 푸시실린더(45)를 포함할 수 있다. 푸시실린더(45)에 의해 원통체(M1)는 성형롤(41)의 길이방향을 따라 미끄러짐으로써 제2위치(P2)에서 도면상 좌측으로 벗겨지면서 이탈하여 제3위치(P3)로 이동된다.

제3위치(P3)에는 제3이송부(50)가 설치되어 있다. 제3이송부(50)는 원통체(M1)를 제3위치(P3)에서 후속공정으로 이송시킴으로써 원통체(M1)가 제2성형부(60)에 의해 재차 성형되도록 한다. 제3이송부(50)는 원통체(M1)를 떠받친 상태에서 제2성형부(60)의 인접지점인 제4위치(P4)로 이송시킨다. 통형상의 물품을 떠받치기 위해 제3이송부(50)는 상방향을 향해 브이(V)자형 제1안착홈(51a)이 마련된 한쌍의 홀더(51)와 홀더(51)를 평면상에서 기동시키기 위한 컨베이어 수단을 포함한다. 여기서의 컨베이어 수단으로는 체인컨베이어(52)가 사용된다. 체인컨베이어(52)의 2이상의 지점에 홀더(51)가 설치됨으로써 연속작업을 가능하게 한다.

제4이송부(70)는 제4위치(P4)에서 제2성형부(60)에 의해 실질적인 성형이 이루어지는 제5위치(P5)로 판재를 운반한다. 제4이송부(70)는 도 3에서 화살표(K)로 지시된 바와 같이 전후 및 상하 방향으로 기동할 수 있는 받침대(71)와 이 받침대(71)를 기동시키기 위한 받침대 기동부(미도시됨)를 포함한다.

받침대(71)는 대칭되게 설치되는 2개의 막대형 부재로 구성되는데, 원통체(M1)를 흔들림없이 받칠 수 있도록 브이(V)자 형태의 제2안착홈(71a)이 마련된다. 받침대(71)는 제품의 표면을 손상시키지 않도록 합성수지 재질로 되어 있다.

제5위치(P5)에는 제2성형부(60)가 설치되는데, 제2성형부(60)는 상하방향으로 기동하면서 작업을 수행하는 단면성형부(61)와 좌우로 기동하면서 작업을 수행하는 단부확관부(62)를 포함한다. 단면성형부(61)가 먼저 작업을 수행한 다음 단부확관부(62)의 작업이 수행되어야 할 것이다. 단면성형부(61)는 단부확관부(62)가 작업을 수행하게 동안 원통체(M1)를 홀딩하는 역할도 한다.

단면성형부(61)는 상부금형(63), 하부금형(64) 및 이를 작동시키기 위한 금형장치로 구성된다. 도 2에 도시된 바에 의하면 상부금형(63)과 하부금형(64)은 타원형 머플러를 성형하기 위한 반타원형의 성형홈(63a, 64a)을 각각 가질 수 있다. 상부금형(63)과 하부금형(64)은 제작하고자 하는 머플러의 단면 형상에 맞는 형상을 가져야 할 것이며 본 실시예는 타원으로 되어 있다. 이는 후술되는 단부성형금형(65)도 마찬가지이다.

단부확관부(62)는 단부성형금형(65)과 단부성형금형(65)을 기동시키기 위한 기동부를 포함한다. 단부성형금형(65)에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 양단(E)이 확관되어 있는 머플러용 성형통체(M2)를 성형하게 되는 것이다.

반출부(80)는 성형통체(M2)를 반출컨베이어(81)로 공급하여 제6위치(P6)로 반출되도록 한다. 여기서 제4이송부(70)가 반출부(80)에도 사용된다. 전술한 것처럼 제4이송부(70)는 2개의 막대로 구성된 받침대(71)를 포함한다. 받침대(71)에는 받침대(71)의 길이방향을 따라 이격된 2지점에 제2안착홈(71a, 71b)이 마련되어 있는데 제2-1안착홈(71a)는 원통체(M1)를 제4위치(P4)에서 제5위치(P5)로 이동시키고 제2-2안착홈(71b)은 성형통체(M2)를 제5위치(P5)에서 반출컨베이어(81)의 인입부로 이동시키게 된다. 즉 제2안착홈(71a, 71b) 간의 거리는 제4위치(P4)와 제5위치(P5)의 거리에 해당한다.

받침대(71)에 의해 제2안착홈(71a, 71b)은 함께 기동하게 되는데 결국 제2성형부(60)에 소재를 넣고 빼는 동작이 동시에 수행되도록 하고 있다. 성형통체(M2)는 후속공정에서 내부에 부속품이 내장되기도 하는 등 마무리 공정을 거치게 된다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다.

10 : 판재공급부 11 : 진공흡착판
20 : 각인부 21 : 프레스
22 : 제1이송부 30 : 제2이송부
40 : 제1성형부 41 : 성형롤
42 : 용접기 43 : 판재끼움홈
44 : 가이드홈 50 : 제3이송부
51 : 홀더 52 : 체인컨베이어
60 : 제2성형부 61 : 단면성형부
62 : 단부확관부 63,64 : 상부, 하부금형
70 : 제4이송부 71 : 받침대
80 : 반출부 81 : 반출컨베이어
M, M1, M2 : 판재, 원통체, 성형통체

Claims

적재된 판재를 제1위치(P1)로 공급하는 판재공급부(10); 상기 제1위치(P1)에 공급되는 판재에 제조사 또는 차량의 모델 등의 정보를 프레스로써 각인하는 각인부(20); 각인된 판재를 제2위치(P2)로 이송시키는 제2이송부(30); 상기 제2이송부(30)에 의해 상기 제2위치(P2)에 공급되는 판재(M)를 원통형상으로 절곡한 다음 용접 또는 시밍(seaming)함으로써 원통체(M1)를 성형한 다음 상기 원통체(M1)를 제3위치(P3)로 이송하는 제1성형부(40); 성형된 원통체(M1)를 제3위치(P3)에서 제4위치(P4)로 이송하는 제3이송부(50); 상기 제4위치(P4)에 공급되는 원통체(M1)를 재차 성형이 이루어지는 지점인 제5위치(P5)에 공급하는 제4이송부(70); 상기 제4이송부(70)에 의해 공급되는 원통체(M1)로 하여금 사각형, 삼각형 또는 타원형 등의 단면형상을 갖도록 가압 성형하여 성형통체(M2)를 성형하는 제2성형부(60); 상기 성형통체(M2)를 반출하는 반출부(80)를 포함하되 상기 제1성형부(40)는;
상기 판재(M)의 단부를 끼울 수 있는 판재끼움홈(43)과 그루브(groove) 형태의 가이드홈(44)이 마련되는 성형롤(41);
상기 성형롤(41)을 축회전시킴으로써 상기 판재(M)가 상기 성형롤(41)의 외주면에 감기도록 하는 성형롤 회전장치;
상기 성형롤(41)에 감긴 판재(M)의 단부를 용접하여 원통체(M1)로 고정시키는 용접기(42);
용접 후 상기 원통체(M1)를 성형롤(41)로부터 분리시키기 위한 판재분리수단으로서, 상기 가이드홈(44)에 삽입된 상태에서 가이드홈(44)의 연장방향을 따라 길이변환을 하게 되는 푸시실린더(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러 제조장치.
삭제
제1항에 있어서 제3이송부(50)는;
체인컨베이어(52); 상기 체인컨베이어(52)의 일지점 이상에 고정 설치됨으로써 상기 체인컨베이어(52)와 함께 무한궤도식으로 회전이송되는 홀더(51)를 포함하며;
상기 홀더(51)에는 상기 원통체(M1)를 받치기 위한 제1안착홈(51a)이 상방향을 향해 브이(V)자 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러 제조장치.
제1항에 있어서
상기 제4이송부(70)는 전후방향 및 상하방향으로 기동하는 것으로서 상면에는 상방향을 향해 제2안착홈이 마련되는 받침대(71)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 제4이송부(70)는 전후방향 및 상하방향으로 기동하는 받침대(71)를 포함하며;
상기 받침대(71)는 전후방향 및 상하방향으로 기동하는 것으로서 상면에는 상기 받침대(71)의 길이방향을 따라 이격된 2지점에 제2안착홈(71a,71b)이 마련됨으로써;
상기 제4위치(P4)에서 제5위치(P5)로 원통체를 이송시키는 동작과 상기 제5위치(P5)에서 반출부(80)로 이송시키는 동작이 동시에 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러 제조장치.