KR101499797B1 - 자동차용 도어프레임 그라인딩장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전,후 방향과 폭 방향으로 왕복하면서 표면을 깨끗한 상태로 연마하게 되므로 안전한 상태에서 효율적으로 작업할 수 있게 되고, 그라인딩 상태를 균일한 상태로 지속시킬 수 있어 우수한 품질관리가 가능하게 되고 전체공정의 기계화 및 자동화를 가능하게 하여 생산원가를 절감하면서 작업안정성을 확보할 수 있도록 한 자동차용 도어프레임 그라인딩장치에 관한 것으로서;
프레임의 상방에 전측은 낮고 후측이 높은 형태의 경사를 가지는 형태로 구비하는 워킹테이블과, 상기 워킹테이블의 전방에 설치하여 도어프레임을 구성하는 스킨베드 상의 용접비드와 표면을 매끄럽게 처리하는 스킨베드그라인더와, 상기 워킹테이블의 후방에 설치하여 도어프레임의 슬로프 상의 용접비드와 표면을 매끄럽게 처리하는 슬로프그라인더로 구성하는 것이 특징이다.

Description

자동차용 도어프레임 그라인딩장치{GRINDING MACHINE OF DOOR FRAME FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 도어프레임 그라인딩장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 자동차의 도어프레임을 구성하였을 때 외표면 모서리부와 상단 경사면에 용접으로 발생한 비드의 제거와 비드를 제거한 상태에서 표면을 매끄럽게 처리하기 위한 그라인딩작업을 기계적으로 수행할 수 있도록 한 장치의 제공에 관한 것이다.

자동차용 도어프레임(50)은 도 6에 도시된 바와 같이 도어프레임(50)의 외관 상측형상을 유지하는 어퍼프레임(51)이 구비되고, 상기 어퍼프레임(51)의 후방에 연결되는 버티컬어셈블리(52)와 상기 어퍼프레임(51)의 전방에 퀴드런스레인포스 또는 프론트어셈블리(53)가 연결된다.

상기 버티컬어셈블리(52)와 쿼드런스레인포스(53)의 하단에는 벨트레일(54)이 연결되며, 상기 어퍼프레임(51)과 버티컬어셈블리(52) 및 쿼드런스레인포스(53)는 맞대기한 상태에서 용접에 의하여 일체화로 구성된다.

상기와 같이 도어프레임을 구성하고난 후에는 용접부에 발생한 비드를 제거하고 비드가 제거된 표면의 거친부분을 매끄럽게 정리하기 위한 그라인딩 작업을 수행하게 되며, 이러한 그라인딩 작업은 도어프레임의 외표면인 스킨베드(55)와 어퍼프레임의 상단면의 경사부위인 슬로프(56) 부위에 수행하게 된다.

종래에는 이러한 도어프레임의 스킨베드와 슬로프부위에 발생하는 용접비드와 표면처리를 위한 그라인딩 작업을 도 7에 도시된 바와 같은 핸드그라인더를 이용하여 수작업으로 수행하고 있는 실정이다.

일반적인 수작업용 은 종래기술에 따른 핸드 그라인더(20)는, 내부에 회전축(2)을 회전시키는 구동수단이 구비된 바디(6)와, 상기 바디(6)의 회전축(2)에 결합고정되어 가공 대상물을 절삭 가공하는 금속샹크(8)와, 상기 금속샹크(8)의 일측면에 접촉되어 회전축(2)이 회전됨에 따라 금속샹크(8)와 함께 회전하는 플랜지(10)와, 상기 금속샹크(8) 및 플랜지(10)가 회전축(2)에서 이탈되는 것을 방지하는 와셔(11) 및 너트(12)로 구성되어 진다.

등록 제 10 - 0736322 - 0000 호 실용신안등록 제 20 - 0412747 - 0000 호 공개특허 제 10 - 2010 - 0123073 - 0000 호

상기와 같은 종래 기술에서는 도어프레임을 구성하는 용접작업을 기계적으로 완성한 후 교정작업으로 가기 전에 용접으로 야기된 비드 등을 제거하여 표면을 매끄럽게 수행하는 작업을 수작업에 의존하기 때문에 도어프레임을 만드는 전 과정을 기계적으로 수행하는 자동화를 어렵게 하는 원인이 되고 있다.

이로 인하여 도어프레임의 생산과정인 롤포밍, 벤딩, 커팅, 용접과 교정 등의 작업은 기계적으로 수행하나, 용접과 교정작업 사이에서 사상과 오비탈을 위한 그라인딩 작업만 수작업으로 수행하므로 작업효율성이 저하되는 것은 물론 생산 물량을 맞추는 것이 어렵게 된다.

특히 이러한 그라인딩 작업의 경우 작업자가 손으로 그라인더를 잡고 비드가 있는 표면과 밀착시켜 비드를 제거하고 표면을 매끄럽게 하여야 하기 때문에 작업자의 숙력도 또는 감각에 의존하는 형태여서 그날의 컨디션 등에 따라 작업상태가 확연하게 달라지게 되므로 불량발생의 편차가 심하게 된다.

또한 작업 초급자의 경우에는 그라인더의 취급이 용이하지 못하기 때문에 비드뿐만 아니라 도어프레임까지 손상시키는 현상이 빈번하게 일어나고, 이 경우에는 도어프레임 자체를 불량의 폐기처분하여야 하므로 불필요하게 자재를 낭비하고 생산원가를 상승시키게 되는 문제를 발생시킨다.

수작업으로 비드를 제거하고 표면을 매끄럽게 하기 때문에 숙련도 또는 컨디션에 의하여 작업상태가 그대로 나타나게 되므로 균일하고 우수한 작업상태를 지속적으로 유지하는 것이 힘들어 품질관리에 많은 어려움이 발생하게 된다.

그라인더를 이용하여 작업하는 과정에서 많은 분진 등이 발생하기 때문에 작업장 주변이 쾌적하지 못하여 작업을 기피하는 현상에 의하여 인력을 지속적으로 수급하는 것이 어렵게 되고, 고속으로 회전하는 그라인더를 취급하는 과정에서 안전장구 등을 착용한 상태라 하더라도 순간의 실수로 인하여 도어프레임은 물론 작업자의 신체적인 손상을 입게 되는 안전사고가 빈번하게 발생하는 등 여러 문제점이 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 프레임의 상방에 전측은 낮고 후측이 높은 형태의 경사를 가지는 형태로 구비하는 워킹테이블과, 상기 워킹테이블의 전방에 설치하여 도어프레임을 구성하는 스킨베드 상의 용접비드와 표면을 매끄럽게 처리하는 스킨베드그라인더와, 상기 워킹테이블의 후방에 설치하여 도어프레임의 슬로프 상의 용접비드와 표면을 매끄럽게 처리하는 슬로프그라인더로 구성하여;

전,후 방향과 폭 방향으로 왕복하면서 표면을 깨끗한 상태로 연마하게 되므로 안전한 상태에서 효율적으로 작업할 수 있게 되고, 그라인딩 상태를 균일한 상태로 지속시킬 수 있어 우수한 품질관리가 가능하게 되고 전체공정의 기계화 및 자동화를 가능하게 하여 생산원가를 절감하면서 작업안정성을 확보할 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 자동차의 도어프레임 특히 리어도어프레임과 3피스 타입의 프론트도어프레임을 구성하는 스킨베드와 슬로프부위에 발생하는 용접비드의 제거와 표면을 매끄럽게 처리하기 위한 그라인딩 작업을 기계적으로 수행하도록 함으로서 작업의 효율성과 생산성을 높이면서 생산원가를 대폭 절감하여 대외적인 대외적인 경쟁력을 높일 수 있게 된다.

그라인딩 작업을 기계적으로 수행하게 되므로 안전사고의 우려를 배제할 수 있는 것은 물론 작업장 주변을 쾌적하게 유지할 수 있고 라인 전체의 기계화 및 자동화가 가능하게 되는 것은 물론, 균일한 품질을 지속적으로 유지할 수 있고 작업과정에서 발생할 수 있는 불량발생의 원인을 제거할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 도어프레임 그라인딩장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 도어프레임 그라인딩장치의 스킨베드그라인더를 발췌한 사시도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 도어프레임 그라인딩장치의 스킨베드그라인더를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 도어프레임 그라인딩장치의 슬로프그라인더를 발췌한 사시도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 도어프레임 그라인딩장치의 슬로프그러인더를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명을 설명하기 위하여 도시한 자동차용 도어프레임을 도시한 구성도.
도 7은 종래 기술이 적용된 도어프레임 그라인딩용 핸드그라이더를 도시한 구성도.

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

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 도어프레임 그라인딩장치를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 도어프레임 그라인딩장치의 스킨베드그라인더를 발췌한 사시도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 도어프레임 그라인딩장치의 스킨베드그라인더를 도시한 단면도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 도어프레임 그라인딩장치의 슬로프그라인더를 발췌한 사시도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 도어프레임 그라인딩장치의 슬로프그러인더를 도시한 단면도, 도 6은 본 발명을 설명하기 위하여 도시한 자동차용 도어프레임을 도시한 구성도로서 함께 설명한다.

자동차용 도어프레임(50)을 구성하는 스킨베드(55)와 슬로프(56)부위에 발생하는 용접비드의 제거와 표면을 매끄럽게 처리하기 위한 도어프레임 그라인딩장치(100)는, 프레임(101)의 상방에 전측은 낮고 후측이 높은 형태의 경사를 가지는 워킹테이블(102)을 구비한다.

상기 프레임(101)과 워킹테이블(102)은 도어프레임(50)의 종류에 따라 높이와 경사를 조절하여 도어프레임(50)의 공급과 배출을 용이하게 할 수 있도록 함은 당연할 것이며, 상기 도어프레임(50)의 공급과 배출은 기계적으로 수행하여도 되고 작업자에 의한 수작업으로 이루어지도록 하는 등 현장 여건에 맞게 설치하여 사용할 수 있을 것이다.

상기 워킹테이블(102)의 전방에는 도어프레임(50)의 스킨베드(55) 상의 용접비드와 표면을 매끄럽게 처리하기 위한 스킨베드그라인더(110)를 설치하고, 상기 워킹테이블(102)의 후방에는 도어프레임(50)의 슬로프(56) 상의 용접비드와 표면을 매끄럽게 처리하기 위한 슬로프그라인더(150)를 설치하여 구성한다.

상기 스킨베드그라인더(110)는, 워킹테이블(102)의 중앙에 워킹테이블(102)의 폭 방향으로 소정의 간격을 유지하여 세워지는 서포터(111)의 상부에 베이스플레이트(112)가 설치된다.

상기 베이스플레이트(112)의 상부에 고정되는 가이드레일(113)에는 레일블록(114)으로 결합되는 무빙플레이트(115)를 설치하고, 상기 무빙플레이트(115)는 베이스플레이트(112)의 저면에 설치되는 무빙실린더(116)와 연결하여 전,후진할 수 있도록 한다.

상기 무빙플레이트(115)의 상면에는 스킨베드(55)와 슬로프(56)을 그라인딩하고자 하는 도어프레임(50)을 안정되게 잡아서 유지하기 위한 프레임지그(120)를 설치한다.

상기 프레임지그(120)는 무빙플레이트(115)의 후방끝단에 고정되어 상방으로 돌출되는 지지판(121)의 중앙에 고정되어 도어프레임(50)의 슬로프(56) 중앙부위와 밀착되어 지지하는 센터리어지그(122)를 고정하고, 지지판(121)의 양측에는 도어프레임(50)의 슬로프(56) 양측부위와 밀착되어 지지하는 사이드리어지그(123)를 고정한다.

상기 무빙플레이트(115)의 전방부에는 센터실린더(124)와 사이드실린더(125)를 설치하고 상기 센터 및 사이드실린더(124,125)의 로드에는 도어프레임(50)의 슬로프(56) 내측면을 밀어서 단속하기 위한 센터프론트지그(126)와 센터사이드지그(127)를 장착한다.

상기 센터리어지그(122)와 사이드리어지그(123) 및 센터프론트지그(126)와 센터사이드지그(127)에는 도어프레임(50)의 슬로프(56)와 긴밀한 상태의 밀착을 유지할 수 있도록 슬로프(56)와 동일한 형상의 밀착홈을 형성함은 당연할 것이다.

상기 무빙플레이트(115)의 전방 양측에는 도어프레임(50)의 버티컬어셈블리(52)와 프론트어셈블리(53)가 안내될 수 있도록 버티컬가이드(129)와 프론트가이드(130)를 더 설치한다.

상기 베이스플레이트(112)의 후방부 끝단 양측에는 지지판(121)과 연접되어 불필요하게 도어프레임(50)이 후방으로 이동하는 것을 제한하기 위한 스토퍼(131)를 설치한다.

상기 베이스플레이트(112)의 후방부 양측위치의 워킹테이블(102)의 양측에는 도어프레임(50)의 스킨베드(55) 외표면을 그라인딩할 수 있도록 스킨베드모터(135)의 축에 스킨베드휠(136)을 장착하여 구성한다.

상기 슬로프그라인더(150)는, 워킹테이블(102)의 후방 양측에 세워지는 슬로핑프레임(151)의 상부에 고정되는 가이드레일(152)에 가이드블록(153)으로 결합되는 그라인딩플레이트(154)를 구비한다.

상기 그라인딩플레이트(154)의 상면에는 슬로프휠(155)을 고정한 슬로프모터(156)를 장착하고, 상기 그라인딩플레이트(154)는 슬로핑프레임(151)의 저면에 설치되는 슬로프실린더(157)와 연결하여 슬로프휠(155)을 도어프레임(50)의 슬로프(56) 방향으로 왕복할 수 있도록 구성한다.

상기 스킨베드휠(136)과 슬로프휠(155)은 용접으로 발생한 비드를 제거하고 표면을 매끄럽게 할 수 있도록 통상적으로 사용되는 연마휠을 사용할 수 있을 것이며, 안전을 위하여 실질적으로 연마가 수용되는 부위 또는 도어프레임(50)이 진입되는 부위를 제외하고 커버로 마감하여 구성하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 도어프레임 그라인딩장치(100)의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

전(前) 공정에서 도어프레임(50)이 용접되어 오면 도어프레임(50)을 스킨베드그라인더(110)를 구성하는 프레임지그(120)에 공급하여 무빙플레이트(115)의 후방 끝단에서 상향 돌출되는 지지판(121)의 중앙에 고정되는 센터리어지그(122)와 그 양측에 고정되는 사이드리어지그(123)에 도어프레임(50)의 슬로프(56)부위가 밀착되도록 한다.

물론, 그라인딩을 필요로 하는 슬로프(56)의 양단부위는 사이드리어지그(123) 외측으로 노출된 상태에 있으므로 그라인딩에 지장이 발생하는 것은 아니다.

도어프레임(50)의 슬로프(56) 부위가 센터 및 사이드리어지그(122,123)에 밀착되면 버티컬어셈블리(52)와 프론트어셈블리(52)는 무빙플레이트(115)의 전방 양측에 설치되는 버티컬가이드(129) 및 프론트가이드(130)에 유지되게 된다.

도어프레임(50)의 슬로프(56)가 안치되면 무빙플레이트(115)의 전방에 설치된 센터실린더(124)와 사이드실린더(125)가 작동하여 센터프론트지그(126)와 센터사이드지그(127)를 전진시켜 도어프레임(50)의 슬로프(56) 반대 면을 밀어서 센터리어지그(122)와 사이드리어지그(123)와 함께 도어프레임(50)을 안정된 상태로 유지하게 된다.

이와 같이 도어프레임(50)의 유지가 완료되면 무빙플레이트(115)의 저면 베이스플레트(112)에 설치되는 무빙실린더(116)가 작동하여 무빙플레이트(115)를 베이스플레이트(112)의 후방으로 이동시키게 되는 데, 베이스플레이트(112)의 상면에 고정되는 가이드레일(113)에 레일블록(114)으로 무빙플레이트(115)를 결합하고 있으므로 유동하는 현상 없이 안정되게 후방으로 이동할 수 있게 된다.

상기와 같이 무빙플레이트(115)가 워킹테이블(102)의 후방으로 이동할 때에는 무빙플레이트(115)의 양측에 노출된 도어프레임(50)의 스킨베드(55)가 베이스플레이트(112)의 양측위치 워킹테이블(102)에 장착되어 회전하고 있는 스킨베드휠(136)의 상면을 지나게 되므로 스킨베드(55)의 용접비드가 연마되는 것이다.

상기와 같이 무빙플레이트(115)가 움직이면서 스킨베드(55)가 스킨베드휠(136)에 의하여 연마되고, 베이스플레이트(112)의 후방 끝단 양측에 설치되는 스토퍼(131)에 의하여 무빙플레이트(115)의 움직임은 정지된 상태에 있게 된다.

이때 슬로프그라인더(150)가 작동하여 도어프레임(50)의 슬로프(56)부위를 연마하게 되는 데, 워킹테이블(102)의 상부에 세워지는 슬로핑프레임(151)의 상면에 고정되는 가이드레일(152)과 가이드블록(153)으로 결합된 그라인딩플레이트(154)가 슬로프실린더(157)의 작동에 의하여 워킹테이블(102)의 폭 방향으로 왕복하게 되는 것이다.

이 과정에서 슬로핑프레임(151)에 설치되는 슬로프모터(156)에 장착된 슬로프휠(155)이 고속으로 회전하면서 도어프레임(50)의 슬로프(56) 면을 매끄럽게 연마하게 되는 것이다.

상기와 같이 슬로프(56) 면의 연마가 끝나면 슬로프그라인더(150)는 원래의 위치로 복귀하게 되고, 스킨베드그라인더(110)도 원래의 위치로 복귀하게 되는 데, 이와 같이 복귀하는 과정에서도 도어프레임(50)의 스킨베드(55)는 고속으로 회전하고 있는 스킨베드휠(136)을 한번 더 경유하게 되므로 미 제거된 비드를 깨끗하게 제거함과 아울러 표면을 매끄럽게 연마할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 스킨베드그라인더(110)의 전 후진에 의하여 스킨베드(55)를 연마하고 슬로프그라인더(150)의 폭 방향으로의 왕복에 의하여 슬로프(56)의 표면을 깨끗한 상태로 연마하게 되므로 안전한 상태에서 효율적으로 작업할 수 있게 되고, 그라인딩 상태를 균일한 상태로 지속시킬 수 있어 우수한 품질관리가 가능하게 되고 전체공정의 기계화 및 자동화를 가능하게 하여 생산원가를 절감하면서 작업안정성을 확보할 수 있는 등 다양한 장점을 가진다.

100; 도어프레임 그라인딩장치 102; 워킹테이블
110; 스킨베드그라인더 112; 베이스플레이트
115; 무빙플레이트 120; 프레임지그
122; 센터리어지그 123; 사이드리어지그
126; 센터프론트지그 127; 센터사이드지그
129; 버티컬가이드 130; 프론트가이드
136; 스킨베드휠 150; 슬로프그라인더
154; 그라인딩플레이트 155; 슬로프휠
157; 슬로프실린더

Claims (6)

1. 프레임의 상방에 전측은 낮고 후측이 높은 형태의 경사를 가지는 형태로 구비하는 워킹테이블과;
   상기 워킹테이블의 전방에 설치하여 도어프레임을 구성하는 스킨베드 상의 용접비드와 표면을 매끄럽게 처리하는 스킨베드그라인더와;
   상기 워킹테이블의 후방에 설치하여 도어프레임의 슬로프 상의 용접비드와 표면을 매끄럽게 처리하는 슬로프그라인더로 구성하고;
   상기 스킨베드그라인더는, 워킹테이블의 중앙에 세워지는 서포터의 상부에 설치하는 베이스플레이트와;
   상기 베이스플레이트의 상부에 고정되는 가이드레일에 레일블록으로 결합되게 설치하는 무빙플레이트와;
   상기 베이스플레이트의 저면에 설치되어 무빙플레이트를 워킹플레이트의 전,후 방향으로 움직이는 무빙실린더와;
   상기 무빙플레이트의 상면에 설치하여 도어프레임을 안정되게 잡아서 유지하는 프레임지그를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 도어프레임 그라인딩장치
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서;
   상기 프레임지그는, 무빙플레이트의 후방끝단에 고정되어 상방으로 돌출되는 지지판과;
   상기 지지판의 중앙에 고정되어 도어프레임의 슬로프 중앙부위와 밀착되어 지지하는 센터리어지그와;
   상기 지지판의 양측에 고정되어 도어프레임의 슬로프 양측부위와 밀착되어 지지하는 사이드리어지그와;
   상기 무빙플레이트의 전방부에 설치하는 센터실린더 및 사이드실린더와;
   상기 센터 및 사이드실린더의 로드에 장착되어 도어프레임의 슬로프 내측면을 밀어서 단속하는 센터프론트지그 및 센터사이드지그와;
   상기 무빙플레이트의 전방 양측에 설치하여 도어프레임의 버티컬어셈블리와 프론트어셈블리를 안내하는 버티컬가이드 및 프론트가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 도어프레임 그라인딩장치.
5. 제 1 항에 있어서;
   상기 베이스플레이트의 후방부 끝단 양측에 설치하여 지지판과 연접되어 불필요하게 도어프레임이 후방으로 이동하는 것을 제한하는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 도어프레임 그라인딩장치.
6. 제 1 항에 있어서;
   상기 베이스플레이트의 후방부 양측위치의 워킹테이블의 양측에 설치하여 도어프레임의 스킨베드 외표면을 그라인딩할 수 있도록 스킨베드모터의 축에 스킨베드휠을 장착하여 구성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 도어프레임 그라인딩장치.

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