KR101795780B1 - 차량용 루프바의 자동 버핑장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 루프바의 스트레치 벤딩 과정 중 발생되는 미세 균열, 긁힘, 찍힘 등을 제거하기 위해 실시하는 수차례의 버핑작업을 자동으로 수행할 수 있도록 한 차량용 루프바의 자동 버핑장치를 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 차량용 루프바(1)를 클램핑하여 이송하는 캐리어(7)와; 상기 캐리어(7)가 안치되어 수직이송하기 위한 전후방의 승강컨베이어(2,3); 상기 전후방의 승강컨베이어(2,3) 사이에서 캐리어(7)를 수평이송하기 위한 상하 이송컨베이어(4,6); 상기 하부 이송컨베이어(4) 전후로 루프바(1)의 양 단부의 상면부와 양측면부를 동시에 버핑하기 위한 다단계로 설치된 복수개 그라인딩-툴(5); 상기 그라인딩-툴(5)은 모터(14)에 의해 구동하는 리드스크류(15)에 나사결합된 슬라이더(16)와; 상기 슬라이더(16)에는 차량용 루프바(1) 양 단부의 상면부와 양측면부를 동시에 버핑하기 위해 그라인더-모터(21,22,23)에 의해 회전하는 그라인더(18,19,20)가 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 루프바의 자동 버핑장치{Automotive buffing machines for roof bars}

본 발명은 차량용 루프바의 자동 버핑장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 루프바의 스트레치 벤딩 과정 중 발생되는 미세 균열, 긁힘, 찍힘 등을 제거하기 위해 실시하는 수차례의 버핑작업을 자동으로 수행할 수 있도록 한 차량용 루프바의 자동 버핑장치를 제공코자 하는 것이다.

자동차 부품인 루프바(ROOF BAR)는 통상 알루미늄로 제작되고 있으며, 이는 재료를 압출, 스트레치 벤딩(Stretch bending), 쏘우 컷팅(Saw cutting), MCT가공, 버핑(Buffing), 아노다이징 표면처리, 표면 도장, 구성품 조립의 제조공정을 거쳐 완성품이 된다.

상기한 루프바 제조공정 중 스트레치 벤딩 공정은 압출된 제품을 스트레치 벤딩기(Stretch bending machine)의 양쪽 척(chuck)에 물려 금형의 틀에 밀착시키면서 강한 압력을 주어 원하는 굴곡의 제품을 만들어 낸다. 이 과정에서 굴곡량이 많은 양 단부는 알루미늄 재질 표면에 미세 균열이 발생하며, 이는 이후 공정인 표면처리과정을 거쳐도 외관으로 드러나 외관 품질에 불량을 초래한다.

이를 개선하기 위하여 아노다이징 표면처리 전에 버핑(Buffing) 공정을 추가한다.

버핑 공정은 샌드페이퍼나 특수 제작된 표면 사상 도구를 사용하여 제품의 미세 균열 구간 표면을 깎아 내는 것으로, 샌드페이퍼의 거칠기를 거친 것부터 단계적으로 미세한 것까지 사용하여 제품의 표면에 미세 균열 자국을 제거하여 도장 후 제품의 표면에 미세 균열자국이 발생하지 않도록 한다.

루프바 제조공정 중 버핑 공정은 제조방법의 특성상 모두 수작업으로 생산하고 있다. 제품이 3차원 굴곡 형상이며, 미세한 균열을 포함하여 표면에 산발적으로 발생하는 긁힘, 찍힘 등 육안에 의한 식별을 통해서 국소적으로 추가 작업을 해야 하므로 금형이나 전용 설비에 의지하여 작업될 수 없기 때문이다.

이 때문에 버핑 공정에 소요되는 작업시간이 매우 길어지고, 1일 생산량이 고객의 물량을 따라갈 수 없는 심각한 문제가 발생하였고, 이를 해소하기 위해 버핑 공정의 작업자를 늘리는 방법으로 대응함으로 인해, 지나치게 많은 작업인원에 의한 인건비 부담, 일률적이지 못한 버핑 작업으로 제품의 품질 편차가 심하고, 이를 검사하기 위한 검사원의 수를 추가해야 하는 등 많은 문제점을 안고 있다.

상기 루프바는 스트레치 벤딩시 발생하는 제품의 양 끝단 미세 균열을 해소하기 위해 주로 아래와 같은 4가지 방법을 사용한다.

첫째, 제품의 양 끝단을 분리하여 사출품으로 제조해서 루프바와 조립한다. 이는 미세 균열을 발생하는 구간을 사출품으로 대체함으로 인해 외관 품질에 효과를 볼 수 있으나, 알루미늄 재질의 바와 사출품의 표면간 칼라 이색현상이 발생할 수 있으며, 이는 시간이 지날수록 더욱 심해진다.

또한 바와 사출품과의 조립 미스 매치로 인해 단이 발생하거나, 양 끝단에 라인(Line)이 있을 수 밖에 없어 차량의 상품성을 현저히 저하시킨다.

둘째, 바를 일체형으로 제조하기도 하지만, 양 끝단에 발생하는 미세 균열을 해소하기 위해 불투명 도료를 사용하여 표면의 결함을 은폐시키는 방법을 사용한다. 그러나 이 방법 역시 도료의 광택이나 질감이 떨어져 자동차의 상품성을 현저히 떨어뜨린다. 상품성을 높이기 위해서는 투명 도료를 사용하면 개선되는 것을 알고 있지만 투명 도료를 사용시 미세 균열, 긁힘, 찍힘 등의 표면결함이 도장 후 제품 표면에 그대로 드러나므로 적용 할 수 없는 실정이다.

셋째, 버핑후 화학연마를 하고, 불화 암모늄 산처리를 하여 제품 표면의 불규칙적인 부분에 약품이 스며들게 하고, 표면을 코팅처리한다. 이 방법은 이후 도장 공정에서 도장 트러블을 많이 발생시키는 원인이 되어 루프바에는 사용하지 않는다.

넷째, 버핑작업에 대한 것으로써 제품의 외관 품질을 향상시키기 위해 표면을 버핑하기도 하지만, 대부분 간단한 그라인더 치구를 이용한 작업자의 손에 의해 이루어진다. 버핑 설비가 제작되어 있긴 하지만, 매우 작고 간단한 부품 또는 국소적인 부분만을 작업할 수 있도록 되어 있다. 수작업에 의한 버핑작업은 많은 작업인원이 필요하여 인건비 손실이 막대할 뿐 아니라, 제품 표면의 찍힘, 긁힘, 과버핑, 버핑자국 잔존 등 예측할 수 없는 제품의 불량 유형을 만들어 낸다.

또한 불량이 발생하여도 불량 발생 장소를 추적할 수 없어 원인 분석 및 조치가 거의 불가능한 것이 현실이다.

현재 자동차 제조 기술은 내부의 기술력 향상뿐만 아니라, 외관을 더욱 수려하게 제조되도록 요구받고 있다. 상기에서 언급한 제조방법으로는 현재 자동차 외관에 대한 고객의 요구를 만족시킬 수 없는 상황이었던 것이다.

KR 공개특허 10-2016-0015579 KR 공개특허 10-2015-0045617

이에 본 발명에서는 종래 루프바 제조에 따른 다수의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 루프바의 스트레치 벤딩 중 발생하는 미세 균열, 긁힘, 찍힘 등의 표면 결함을 제거하기 위해 버핑 방법을 수작업으로는 한계가 있음을 판단하고, 버핑 전용설비를 제작하여 작업자 수를 줄여 생산성을 향상시키고, 품질 편차를 줄여 검사원의 인원을 최소화하여 고객의 요구하는 수려한 루프바 물량을 안정적으로 공급할 수 있도록 한 차량용 루프바의 자동 버핑장치를 제공코자 하는 것이다.

본 발명은 모터에 의해 구동하는 리드스크류에 나사결합된 슬라이더;

상기 슬라이더에는 차량용 루프바 양 단부의 상면부와 양측면부를 동시에 버핑하기 위해 그라인더-모터에 의해 회전하는 그라인더가 설치된 그라인딩-툴을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 차량용 루프바를 클램핑하여 이송하는 캐리어와;

상기 캐리어가 안치되어 수직이송하기 위한 전후방의 승강컨베이어;

상기 전후방의 승강컨베이어 사이에서 캐리어를 수평이송하기 위한 상하 이송컨베이어;

상기 하부 이송컨베이어 전후로 루프바의 양 단부의 상면부와 양측면부를 동시에 버핑하기 위한 다단계로 설치된 복수개 그라인딩-툴;

상기 그라인딩-툴은 모터에 의해 구동하는 리드스크류에 나사결합된 슬라이더와;

상기 슬라이더에는 차량용 루프바 양 단부의 상면부와 양측면부를 동시에 버핑하기 위해 그라인더-모터에 의해 회전하는 그라인더가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 모터에 의해 구동하는 리드스크류에 나사결합된 슬라이더에 하나 이상의 그라인딩-툴이 상하 선택적으로 설치될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬라이더에는 밀착용 실린더에 의해 각운동 가능하게 설치된 레버와;

상기 레버에 설치된 그라인더-모터에 의해 회전하는 그라인더로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 루프바의 상면부를 버핑하기 위한 그라인더는 버핑 자국이 잔존하지 않도록 버핑 각도를 15도로 설정한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캐리어에는 상하 클램핑블록이 설치되고, 상기 상부 클램핑블록은 클램핑실린더의 피스톤로드와 연결되어 루프바를 클램핑, 언클램핑할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부 이송컨베이어로 이동되며 버핑부에 진입한 캐리어는 클램핑실린더에 의해 작동하는 캐리어 클램프에 의해 클램핑하여 버핑작업 중 유동하지 않도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치는 그라인더의 규칙적인 왕복 운동에 의한 제품의 표면을 그라인딩-툴과, 루프바의 3차원 스트레칭 벤딩 형상을 따라 움직이도록 설계된 슬라이드레일과, 루프바의 3면을 캐리어에 클램핑된 각도에 따라 최적화된 그라인더의 각도를 파악한 후 안착 브라켓을 이용하여 고정하고, 작업자 한명이 로딩(Loading)과 언로딩(Unloading)을 한 공간에서 동시에 할 수 있도록 하여, 그라인더의 규칙적인 왕복에 의하여 종래 기술에서 고질적인 품질 문제였던 버핑 자국이 표면에 불규칙적으로 잔존하는 문제를 해결할 수 있고, 작업자의 버핑 작업 숙련도에 따른 긁힘, 찍힘, 과버핑 등 예측할 수 없는 불량 현상을 완전히 제거할 수 있다.

그리고 루프바의 3차원 벤딩 형상을 따라 움직이도록 설계된 이송 레일 구조 및 그라인딩-툴을 구비하여 제품에 버핑 그라인더가 접촉되지 않는 곳이 발생하지 않도록 하여 종래 작업자의 손에 의존하여 미버핑 구간 발생 불량이 다량 발생하는 문제를 완전히 해결할 수 있다.

그리고 종래 수작업 공정에서 제품 1개를 생산하는데 버핑 작업자수가 20명 이상이 되어야 했지만, 본 발명으로 인해 작업자 1인이 제품의 투입부터 취출까지 완벽히 해낼 수 있어 원가절감의 획기적인 기술이라 할 것이다.

본 발명은 특히 규칙적이고 동일한 형상으로 루프바 생산이 가능하여 그 어떤 형상의 제품이라도 해당 제품의 조건 세팅만으로 요구 품질을 만족하는 제품을 생산할 수 있으며, 불량 발생시 원인 파악이 용이하여 즉시 개선조치를 이룰 수 있다.

또한, 본 발명은 자동차 부품인 루프바 뿐만 아니라 타 유사 부품의 버핑을 필요로 하는 모든 부품에 호환성 있게 사용할 수 있는 효과가 주어진다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치의 바람직한 일 실시예를 보인 전체 사시도
도 2는 본 발명에서 제공하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치에 있어서, 커버 일부를 제외시킨 상태의 사시도
도 3은 본 발명에서 제공하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치에 있어서, 저면부 사시도
도 4은 본 발명에서 제공하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치의 평면 구성도
도 5은 본 발명에서 제공하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치의 정면 구성도
도 6는 본 발명에서 제공하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치에 있어서, 승강컨베이어와 캐리어 부위를 발췌한 분해 사시도
도 7는 본 발명에서 제공하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치에 있어서, 버핑부를 발췌한 사시도
도 8은 버핑부의 다른 실시예를 도시한 사시도
도 9은 본 발명에 의해 가공되는 루프바와 그 단면도
도 10은 본 발명에서 제공하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치의 정단면도
도 11은 루프바의 상면을 가공하는 버핑부의 작용을 도시한 상태도
도 12은 루프바의 양측면을 가공하는 버핑부의 작용을 도시한 상태도

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본 발명에서 제공하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치는 루프바 생산시 필수적인 버핑 공정을 1인의 작업자가 루프바의 로딩, 언로딩 하는 작업만 행하도록 하고 루프바 양 단부의 다단계 버핑작업은 본 발명의 기구적인 장치에 의해 자동으로 연속 수행할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

즉, 3개의 그라인더를 구비한 그라인딩-툴이 루프바의 양 끝단부에서 왕복운동을 하는 버핑부를 형성하여 루프바의 외측 3면(상부, 좌측, 우측)을 동시에 버핑할 수 있도록 하며, 다단계를 경유토록 하여 단계적인 자동 버핑이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 루프바가 캐리어에 안치, 클램핑되어 캐리어가 승강컨베이어 및 상하 이송컨베이어에 의해 이송되면서 다단계를 거쳐 버핑이 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 그라인딩-툴의 3개의 그라인더가 각각 밀착용 실린더에 의해 각운동하면서 루프바에 밀착, 버핑작업이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치의 바람직한 일 실시예를 보인 전체 사시도이며, 도 2는 상부 커버를 제거한 상태의 사시도, 도 3은 저면 사시도를 보인 것이며, 도 4은 본 발명에서 제공하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치의 평면 구성도, 도 5는 정면 구성도이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 차량용 루프바의 자동 버핑장치는 작업자가 일측에서 루프바(1)를 전후방에 설치된 승강컨베이어(2,3) 중 일측 승강컨베이어(2)에서 로딩시키면 기체 하부에 설치된 이송컨베이어(4)에 의해 이송되면서 전후로 설치된 다단계의 그라인딩-툴(5)에 의해 루프바(1)의 양 단부가 순차적으로 버핑이 이루어진 후 타측의 승강컨베이어(3)에서 상승하여 기체 상부에 설치된 이송컨베이어(6)로 이동하여 다시 작업자가 위치한 일측으로 이송된 후 작업자가 버핑 완료된 루프바(1)를 언로딩토록 한 것이다.

이를 위해 기체의 상하로 이송컨베이어(4,6)가 설치되고, 상하 이송컨베이어(4,6) 전후방에서 캐리어(7)에 안치, 클램핑된 루프바(1)를 상하로 이송시켜 상하 이송컨베이어(4,6)로 이동시킬 수 있도록 하는 전후방 승강컨베이어(2,3)가 구비된다.

도 6는 본 발명에서 제공하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치에 있어서, 캐리어와 승강컨베이어 부위를 발췌한 분해 사시도이다.

상기 캐리어(7)는 2개의 루프바(1)를 각각 작업자가 안치 후 클램핑하여 전후방 승강컨베이어(2,3) 및 상하 이송컨베이어(4,6)를 따라 순차적으로 이동할 수 있도록 하부에 2개의 플레이트(8)가 설치되어 상하 이송컨베이어(4,6) 및 전후방 승강컨베이어(2,3)에 형성된 가이더(9)를 따라 좌우로 이탈하지 않고 캐리어(7)가 안전하게 수평이동 및 상하로 승강이 이루어질 수 있도록 한다.

상기 플레이트(8) 사이에는 C-찬넬 형상의 가이드프레임(7a)을 개구부가 마주보도록 캐리어의 이송방향으로 이격 설치하며, 이 가이드프레임(7a)은 버핑과정에서 캐리어의 유동을 방지하기 위해 설치되는 캐리어클램프(30)에 의해 압착되어 고정되는 것으로 하기에서 다시 설명하기로 한다.

상기 2개의 플레이트(8) 상부에는 루프바(1)가 각각 안치, 클램핑될 수 있도록 안치대(10)가 고정된다.

상기 안치대(10)의 상부에는 하나의 루프바(1)를 안정적으로 홀딩하기 위해 한쌍의 상하 클램핑블록(11,12)이 양측으로 이격되어 설치되는데, 하부 클램핑블록(12)은 안치대(10)에 고정되고, 상부 클램핑블록(11)은 기체의 전후방 승강컨베이어를 하부에서 지지하는 승강프레임(33)에 설치된 클램핑실린더(11a)의 피스톤로드의 작용에 의해 상하로 승강하면서 루프바(1)를 클램핑, 언클램핑 할 수 있도록 한다.

즉, 승강프레임(33)에는 캐리어(7)에 설치된 각 클램핑블록에 대응되는 위치에 클램핑실린더(11a)가 설치되어 전방 승강컨베이어(2)에 의해 캐리어(7)가 하강하면 상기 클램핑실린더(11a)의 로드가 상향돌출되면서 루프바(1)를 잡고 있는 상부 클램핑블록(11)을 상승시켜 언클램핑 작용이 이루어지게 된다.

도 7는 본 발명에서 제공하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치에 있어서, 버핑부를 발췌한 사시도이다.

본 발명의 버핑부(13)는 모터(14)의 동력에 의해 좌우(캐리어의 이송방향과 수직되는 방향)로 왕복 운동하는 슬라이더(16)에 루프바(1)의 상부면과 양측면 버핑을 위해 그라인딩-툴(5)이 부착 고정된 것으로, 루프바(1)의 양 단부에서 300mm 구간을 버핑구간으로 하여 단계별로 그라인딩-툴(5)을 사용하여 표면을 그라인딩 하고, 최종 폴리싱으로 표면에 광을 내는 작업을 수행하게 된다.

본 발명에서는 버핑부(13)의 버핑 과정이 총 5단계로 구성되는 것을 예시하고 있으나, 이러한 버핑 단계는 버핑코자 하는 제품에 따라 가감할 수 있음은 물론이다.

본 발명에서 예시한 5단계로 버핑작업을 수행 할 경우 공정 #1에는 #180으로, 공정 #2에서는 #240, 공정 #3에서는 #320, 공정 #4에서는 #800으로 샌드페이퍼와 같은 그라인더의 거칠기에 따라 순차적으로 버핑을 진행하게 되며, 마지막 공정 #5에서는 폴리싱 작업을 수행한다.

상기 공정 #1에서 공정 #4는 황삭 개념이며, 공정 #5는 고체 컴파운드를 도포 후 루프바(1) 표면을 폴리싱하여 광을 내는 작업이며, 각 단계에 맞는 그라인딩-툴(5)이 각각 설치되고, 입력조건에 따라 그라인더가 루프바(1) 표면에 밀착되어 수차례 반복동작을 통해 표면의 미세 균열, 긁힘, 찍힘 등을 제거하게 된다.

루프바(1)의 상부면과 양측면 버핑을 위해 그라인딩-툴(5)은 기체에 설치된 정역회전이 가능한 모터(14)에 의해 정역회전하는 리드스크류(15)와 나사결합된 슬라이더(16)를 슬라이드레일(17)을 따라 좌우로 슬라이드 운동할 수 있도록 설치하고, 상기 슬라이더(16)상에 루프바(1)의 상부면과 양측면을 각각 버핑하기 위한 3개의 그라인더(18,19,20)를 설치한다.

도 11은 루프바의 상면을 가공하는 버핑부의 작용을 도시한 상태도이며, 도 12은 루프바의 양측면을 가공하는 버핑부의 작용을 도시한 상태도이다.

도면을 참조하면, 상기 3개의 그라인더(18,19,20)는 각각 그라인더-모터(21,22,23)와 축연결되어 회전구동토록 하고, 버핑작업 시에는 루프바(1)에 밀착되어 그라인딩이 진행될 수 있도록 공압으로 작동하는 밀착용 실린더(24,25,26)의 피스톤로드를 각운동 가능한 레버(27,28,29)상에 연결하여 상기 레버(27,28,29)에 그라인더(18,19,20)가 설치되도록 하며, 루프바의 양 측면을 버핑하기 위한 그라인더(18)(20)가 설치되는 레버(27)(29)와 슬라이더(16) 사이에는 인장스프링을 설치하여 그라인더(18)(20)가 스프링의 인장력에 의해 루프바의 양 측면에 보다 긴밀히 압착 접촉되어 버핑효과를 높일 수 있도록 한다.

도 12를 참조하면, 상기 그라인더(18,19,20) 중 루프바(1)의 상면부를 그라인딩 하는 그라인더(19)는 상부면에 버핑자국이 잔존하지 않도록 그라인더(19)의 회전축이 이송 컨베이어의 진행방향 기준으로 약 15도로 비틀리게 설정하는 것이 바람직하다.

도 8은 버핑부의 다른 실시예를 도시한 사시도로, 도 7에 도시된 버핑부의 구성은 1개의 그리인딩-툴(5)을 1개의 모터(14)에 의해 좌우 슬라이딩하도록 구성하였으나 도 8에서는 상기 그라인더(18,19,20) 3개를 갖는 그라인딩-툴(5)은 1개의 캐리어(7)에 안치, 클램핑된 루프바(1) 2개를 버핑하기 위한 2개의 그라인딩-툴(5)을 1개의 모터(14)에 의해 동시에 루프바(1)를 향해 전후진 슬라이딩토록 하는 구성을 나타낸다.

이를 위해 모터(14)와 리드스크류(15)는 버핑부(13)의 하측에 설치하며 리드스크류의 회전에 의해 슬라이드레일(17)을 따라 좌우 슬라이딩하는 슬라이더(16) 2개를 그 하부에서 연결대(16a)로 상호 연결구성하고 있다. 이러한 구성이 부품수를 좀 더 줄이고 모터(14)를 분진이 많이 발생하는 버핑부(13)를 피해 기체의 하부에 설치하여 장치의 내구성을 높일 수 있는 것이다.

도 10은 본 발명에서 제공하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치의 정단면도이다. 상기 캐리어(7)에 안치, 클램핑된 루프바(1)가 5단계의 버핑부(13)에 진입하여 버핑작업을 수행할 시에 캐리어(7)는 하부 이송컨베이어(4)에서 이동, 정지상태를 유지하는데, 버핑작업 중 루프바(1)가 유동하지 않도록 캐리어(7)를 고정시켜 주기 위한 캐리어클램프(30)를 클램핑실린더(31)의 피스톤로드와 연결하고, 실린더 작동에 의해 캐리어클램프(30)가 하강하면 캐리어(7) 하측에 형성된 가이드프레임(7a)을 압착시켜 견고한 고정상태를 유지하게 된다.

그리고 상기 기체 전,후측에 설치되어 상하 이송컨베이어(4,6)로 승강작동이 가능한 전후방 승강컨베이어(2,3)는 도4에 도시된 바와 같이 양측에 설치된 승강실린더(32)의 피스톤로드와 연결된 승강프레임(33)에 설치하여 승강작동이 수행될 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 차량용 루프바의 자동 버핑장치를 구성하는 기체 상부에는 도시하지는 않았으나 다수의 배기관을 설치하고, 배기관에는 배기용 팬과 사이클론 집진기와 같은 포집수단을 설치해서 버핑 작업 중 발생하는 금속 분진 등을 자동으로 포집, 제거할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 차량용 루프바의 자동 버핑장치는 상하 이송컨베이어(4,6)와 승강컨베이어(2,3), 캐리어(7), 그라인딩-툴(5) 등의 장치 전반의 순차적 구동 제어 등은 다양한 감지스위치 등을 사용하여 감지하여 PLC에서 순차적으로 제어하게 되는 것이며, 이러한 일련의 제어 시퀸스는 일반적인 것이므로 본 발명의 실시예에서는 기구적인 장치 구성에 대해서만 설명하였다.

상기와 같이 다양하게 실시할 수 있는 본 발명의 차량용 루프바의 자동 버핑장치는 루프바(1) 제작과정 중 스트레치 벤딩을 마친 루프바(1)의 양 단부 300mm 이내에서 발생하는 미세 균열, 긁힘, 찍힘 등의 표면 결함을 제거하기 위해 버핑 공정을 한사람의 작업자가 자동으로 수행할 수 있는 것으로서, 이의 작용 등에 대하여 이하에 보다 상세히 설명키로 한다.

차량용 루프바의 자동 버핑장치를 구동시키고, 작업자가 도면상 도 1의 우측부에서 버핑작업코자 하는 루프바(1)를 캐리어(7)에 안치시킨다.

즉, 승강실린더(32)가 수축작동하여 전방 승강컨베이어(2)가 하강하면 하부 이송컨베이어(4)와 동일 수평선상에 승강컨베이어(2)가 위치하게 되며, 이 때 승강프레임(33)에 설치된 클램핑실린더(11a)의 피스톤로드가 신장되어 캐리어(7)에 설치된 상부 클램핑블록(11)을 상승시킴으로써 하부 클램핑블록(12)과 상하 간격이 넓어지게 되며, 상하 클램핑블록(11,12) 사이 공간을 통해 하부 클램핑블록(12)에 작업자가 루프바(1)를 안치시키면 클램핑실린더(11a)가 수축하여 상부 클램핑블록(11)이 하강하면서 하부 클램핑블록(12)과 함께 루프바(1)를 클램핑하게 된다.

하나의 캐리어(7)에 전기와 같은 동작으로 작업자가 2개의 루프바(1)를 안치시키면 승강컨베이어(2)가 구동하여 캐리어(7)를 승강컨베이어(2)에서 하부 이송컨베이어(4)로 이동시킨다.

하부 이송컨베이어(4)의 구동에 의해 캐리어(7)가 후방으로 이동하여 버핑부(13)로 진입하게 되면 5단계의 버핑 공정을 순차적으로 진행하게 된다.

1차 버핑단계에 캐리어(7)가 진입하면 루프바의 양 단부를 버핑작업할 때 루바파를 파지하고 있는 캐리어(7)가 유동하지 않도록 잡아주기 위한 클램핑실린더(31)가 작동하여 캐리어클램프(30)가 캐리어(7)를 클램핑하게 되고, 차기로 그라인딩-툴(5)이 작동하여 루프바(1)의 상면과 양측면을 동시에 버핑작업을 진행하게 된다.

그라인딩-툴(5)은 도9에 도시된 바와 같이 기체의 좌우에서 루프바(1)의 양 단부 300mm 범위내에 버핑작업을 수행하기 위해 모터(14)가 구동하여 리드스크류(15)와 나사물림된 슬라이더(16)가 루프바(1)를 향해 왕복 슬라이드 이동하면서 그라인더-모터(21,22,23)가 구동하여 그라인더(18,19,20)가 회전하게 되고, 동시에 밀착용 실린더(24,25,26)가 작동하여 각운동 레버(27,28,29)에 설치된 그라인더(18,19,20)를 루프바(1)의 3면에 각각 밀착시키게 되어 버핑작업이 수행된다.

루프바(1)의 1차 버핑단계가 완료되면 클램핑실린더(31)가 작동하여 캐리어클램프(30)가 캐리어(7)를 언클램핑하게 되고, 하부 이송컨베이어(4)가 다시 구동하여 차기 2차 버핑단계로 캐리어(7)가 이동을 하게 되고, 전기와 동일한 과정이 순차적으로 이루어지면서 버핑작업이 행해진다.

최종 5차 버핑이 이루어지면, 캐리어(7)가 후방 승강컨베이어(3)로 이동을 하게 되며, 후방 승강컨베이어(3)는 승강실린더(32)의 작동으로 상승하여 상부 이송컨베이어(6)와 동일 수평선상으로 이동하게 되고, 후방 승강컨베이어(3)와 상부 이송컨베이어(6)의 구동에 의해 작업자가 위치한 전방 승강컨베이어(2)까지 캐리어(7)는 수평이동을 하게 된다.

캐리어(7)가 전방 승강컨베이어(2)에 이동하면 기체 전방 양측의 승강실린더(32)가 작동하여 전방 승강컨베이어(2)가 하강하고, 승강프레임(33)에 설치된 클램핑실린더(11a)가 작동하여 상부 클램핑블록(11)을 상승시켜 루프바(1)는 언클램핑되며, 작업자는 버핑작업이 완료된 루프바(1)를 언로딩하고, 차기 버핑작업코자 하는 루프바(1)를 캐리어(7)에 투입하여 전기한 순차적 버핑작업을 연속적으로 수행할 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 차량용 루프바의 자동 버핑장치는 1인의 작업자가 장치 전방에서 2개의 루프바(1)를 승강컨베이어(2)로 이동된 캐리어(7)에 로딩하여 하부 이송컨베이어(4)를 따라 후측으로 이동하면서 5단계에 걸친 버핑 공정을 순차적으로 경유하면서 그라인딩-툴(5)에 의해 버핑이 이루어지도록 하고, 후방 승강컨베이어(3)에 이동된 캐리어(7)를 상승시킨 후 상부 이송컨베이어(6)를 따라 전측으로 이동시킨 후 전방 승강컨베이어(2)의 하강시 작업이 완료된 루프바(1)를 언로딩토록 하여 루프바(1)의 제조공정 중 스트레치 벤딩 작업 중 발생한 루프바(1) 양단의 미세 균열, 긁힘, 찍힘 등과 같은 표면 결함을 균일한 품질로 제거할 수 있으며, 인력절감 및 작업의 신속성과 원가절감 등의 효과를 제공받을 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명의 차량용 루프바의 자동 버핑장치는 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

1: 루프바 2,3: 승강컨베이어 4: (하부)이송컨베이어
5: 그라인딩-툴 6: (상부)이송컨베이어
7: 캐리어 7a:가이드프레임 8: 플레이트 9: 가이더 10: 안치대
11: (상부)클램핑블록 11a: 클램핑실린더 12: (하부)클램핑블록
13: 버핑부 14: 모터 15: 리드스크류 16: 슬라이더 16a:연결대
17: 슬라이드레일 18,19,20: 그라인더 21,22,23: 그라인더-모터
24,25,26: 밀착용 실린더 27,28,29: 레버
30: 캐리어 클램프 31: 클램핑실린더 32: 승강실린더 33: 승강프레임

Claims (7)

1. 삭제
2. 차량용 루프바(1)를 클램핑하여 이송하는 캐리어(7)와;
   상기 캐리어(7)가 안치되어 수직이송하기 위한 기체의 전후방에 설치된 승강컨베이어(2,3);
   상기 전후방의 승강컨베이어(2,3) 사이에서 캐리어(7)를 수평이송하기 위한 상하 이송컨베이어(4,6);
   상기 하부 이송컨베이어(4)의 양측 전후로 루프바(1)의 양 단부의 상면부와 양측면부를 동시에 버핑하기 위한 복수개의 버핑부(13);를 포함하며,
   상기 버핑부(13)는,
   루프바(1)의 양 단부의 상면부와 양측면부 버핑을 위해 그라인더-모터(21,22,23)에 의해 회전하는 그라인더(18,19,20)가 설치된 그라인딩-툴(5)과;
   상기 그라인딩-툴(5)이 부착 고정되며, 모터(14)의 동력에 의해 그라인딩-툴(5)을 캐리어의 이송방향에 수직되게 왕복 이동시키기 위한 슬라이더(16)를 구비하며,
   상기 슬라이더(16)에는 밀착용 실린더(24,25,26)에 의해 각운동 가능하게 설치된 레버(27,28,29)와; 상기 레버(27,28,29)에 설치된 그라인더-모터(21,22,23)에 의해 회전하는 그라인더(18,19,20)가 설치되며,
   상기 캐리어(7)에는 루프바(1)를 홀딩하기 위한 상부 클램핑블록(11)과 하부 클램핑블록(12)이 설치되고,
   상부 클램핑블록(11)은 전후방 승강컨베이어(2,3)를 하부에서 지지하는 승강프레임(33)에 설치된 클램핑실린더(11a)의 피스톤로드가 상향 돌출할 때 상승되어 루프바(1)를 언클램핑할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치.
   
3. 삭제
4. 제 2 항에 있어서;
   상기 버핑부(13)는,
   슬라이더(16)를 안내하기 위한 슬라이드레일(17)과;
   모터(14)에 의해 구동하는 리드스크류(15)와;
   상기 리드스크류(15)에 관통결합되며 슬라이더(16) 2개를 하부에서 연결시키는 연결대(16a)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 2 항에 있어서;
   상기 캐리어(7)의 하측에는 한 쌍의 가이드프레임(7a)을 캐리어의 이송방향으로 설치하고,
   상기 하부 이송컨베이어(4)로 이동되며 버핑부(13)에 진입한 캐리어(7)는 클램핑실린더(31)에 의해 작동하는 캐리어 클램프(30)에 의해 상기 가이드프레임(7a)을 압착하여 버핑작업 중 유동하지 않도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 루프바의 자동 버핑장치.

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