KR102032097B1 - 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치 - Google Patents

차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치

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KR102032097B1 KR1020190089709A KR20190089709A KR102032097B1 KR 102032097 B1 KR102032097 B1 KR 102032097B1 KR 1020190089709 A KR1020190089709 A KR 1020190089709A KR 20190089709 A KR20190089709 A KR 20190089709A KR 102032097 B1 KR102032097 B1 KR 102032097B1
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Abstract

본 발명은 차량 머플러 케이스(1)의 파이프 이음부위인 연결구멍(1a)과 플랜지(1b)를 동시에 가공하는 자동화 장치에 관한 것으로, 적어도 케이스(1)를 수용하는 크기를 가지는 가공테이블(11)과, 위 가공테이블(11)의 상단에 수직하게 배치되는 가이드포스트(G)를 따라 상하 운동하는 가공프레임(15)을 구비하는 본체유닛(10); 위 가공테이블(11)의 상단에 케이스(1)를 지지하는 거치테이블(21)과, 위 거치테이블(21)의 일단에 케이스(1)의 후방이 포용되게 기립되는 거치프레임(29)을 구비하는 지지유닛(20); 위 거치프레임(29)의 전방으로 돌출되어 케이스(1)의 내부에 삽입되는 하부금형(31)과, 위 가공프레임(15)의 저면에 상하 운동에 따라 연결구멍(1a)과 플랜지(1b)를 성형하는 상부금형(35)을 구비하는 금형유닛(30); 위 하부금형(31)의 하단에 케이스(1)를 거치테이블(21)에 밀착시키는 가압부재(41)와, 위 상부금형(35)상에 연결구멍(1a)과 플랜지(1b)가 순차 가공되게 하부금형(31)과의 맞물림은 단속하는 조절부재(45)를 구비하는 보조유닛(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치{Automated machining equipment for pipe joints of vehicle muffler case}
본 발명은 차량 배기 머플러 케이스의 파이프를 이음부위를 자동으로 가공하는 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 머플러 케이스의 파이프 이음부위를 이루는 연결구멍과 플랜지를 동시에 가공해 줌으로써 전반적인 생산성과 품질을 향상할 수 있는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치에 관한 것이다.
통상, 머플러 케이스에 파이프를 연결할 경우에는 머플러의 엔드 플레이트에 파이프를 연결하여 왔다. 이러한 방식은 비포장도로를 주행하거나 도로면이 고루지 못한 도로를 주행할 때 머플러 또는 파이프가 도로면에 부딪히게 되어 파이프가 머플러의 케이스로부터 탈거되는 문제가 있었다. 그리고 파이프가 머플러에 대하여 일직선상으로 설치됨에 따라 소음 제거효과도 저하되는 문제가 있었다.
따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 파이프를 머플러 케이스의 측면으로 연결 설치하였고, 이러한 머플러 케이스에 파이프를 견고히 이음 시킬 수 있도록 연결구멍에 수직하게 연장 기립되는 플랜지를 형성하였다.
즉, 머플러 케이스를 천공기에 투입하여 측면에 구멍을 형성한 다음, 대한민국 공개실용신안공보 제20-1998-050608호 (고안의 명칭: 머플러 케이스의 파이프 연결홀 플랜지 가공치공구)와 같은 버링(Burring)기에 투입하여 구멍을 확장하며 수직하게 기립되는 플랜지를 형성하였다.
따라서 작업자는 케이스를 천공기에 투입 및 가공 한 뒤에 배출하고, 재차 버링기에 투입 및 가공하고 배출하는 과정으로 이음부위를 형성하였다. 그러나 연결구멍과 플랜지를 두차례 나누어 가공함에 따라 제작에 소요되는 전반적인 공수를 낭비하게 되는 문제가 있다. 더구나 구멍과 플랜지를 형성하는 가공기가 별도로 구성됨에 따라 가공 오차에 의한 불량을 초래하게 되는 문제가 있다.
대한민국 공개실용신안공보 제20-1998-050608호 (고안의 명칭: 머플러 케이스의 파이프 연결홀 플랜지 가공치공구)
본 발명은 위의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 단일의 장치만으로 머플러 케이스의 이음부위인 연결구멍과 플랜지를 동시에 가공할 수 있는 구조를 채택하여 전반적인 생산성 향상은 물론, 우수한 품질을 확보할 수 있는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.
위의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치의 구성은 다음과 같다.
위 자동화 장치는 적어도 케이스를 수용하는 크기를 가지는 가공테이블과, 위 가공테이블의 상단에 수직하게 배치되는 가이드포스트를 따라 상하 운동하는 가공프레임을 구비하는 본체유닛; 위 가공테이블의 상단에 케이스를 지지하는 거치테이블과, 위 거치테이블의 일단에 케이스의 후방이 포용되게 기립되는 거치프레임을 구비하는 지지유닛; 위 거치프레임의 전방으로 돌출되어 케이스의 내부에 삽입되는 하부금형과, 위 가공프레임의 저면에 상하 운동에 따라 연결구멍과 플랜지를 성형하는 상부금형을 구비하는 금형유닛; 위 하부금형의 하단에 케이스를 거치테이블에 밀착시키는 가압부재와, 위 상부금형 상에 연결구멍과 플랜지가 순차 가공되게 하부금형과의 맞물림은 단속하는 조절부재를 구비하는 보조유닛;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명에 의한 위 본체유닛의 가공테이블은 케이스의 규격에 따라 지지유닛의 슬라이드 탈·장착을 유도하는 교체레일이 구성되고, 위 가공테이블과 가공프레임은 거치테이블과 상부금형을 고정하는 복수의 고정홀더가 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 위 거치테이블은 상단에 소정 간격을 두고 이격 배치되어 스프링의 탄성에 의해 수축 이완하는 한 쌍의 완충플레이트와, 위 상부금형과 연동하여 상하 유동을 안내하는 복수의 가이드부시가 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 위 완충플레이트는 상단에 케이스의 외면을 지지하는 복수의 지그와, 상부금형의 하강 범위를 단속하는 조절부시와, 상부금형과 맞물려 상하 유동을 유도하는 연동샤프트가 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 위 완충플레이트는 상단에 케이스의 길이방향으로 리니어가이드와 지지실린더가 배치되어 복수의 지그 중 어느 하나를 케이스의 크기에 따라 이동시켜 거치범위의 조절 또는 케이스를 자동으로 진·입출 시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 위 지지유닛은 거치테이블의 전방에 배치되어 하부금형을 지지하는 거치부재를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 위 거치부재는 하부금형과 수직하는 방향으로 리니어가이드와 거치실린더가 배치되고, 위 리니어가이드와 거치실린더를 따라 이동하여 하부금형의 저부를 선택적으로 지지하는 거치롤러가 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 위 하부금형은 거치프레임의 중앙 전방에 케이스가 삽입되게 거치테이블로부터 이격된 상태로 장착되고, 케이스의 성형 위치마다 상단 중앙에서 외측으로 연통되어 스크랩 낙하를 유도하는 배출구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 위 하부금형은 상단에 스프링의 탄성에 의해 상하 유동하는 하부스트리퍼와, 위 배출구멍과 연통되게 개재되어 케이스의 연결구멍을 형성하는 펀칭다이와, 후방에 케이스의 자세와 위치를 측정하는 하나 이상의 감지기가 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 위 하부스트리퍼는 상면이 케이스의 내면 상측과 밀착되는 곡률로 형성되고, 중앙에 가압에 따라 펀칭다이를 출몰되게 수용하는 유동구멍이 형성되며, 위 펀칭다이는 중앙에 연결구멍에 대응하는 직경의 펀칭구멍이 형성되고, 외측 상단에 연결구멍을 확장시켜 원통형 플랜지를 성형하는 버링홈부가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 위 상부금형은 가공프레임의 저면에 탈·장착되는 홀더플레이트와, 위 홀더플레이트의 하단에 하나 이상 장착되는 백킹플레이트와, 위 백킹플레이트의 하단에 스프링의 탄성에 의해 상하 유동하는 상부스트리퍼와, 위 상부스트리퍼의 중앙에 상하 유동하게 개재되어 연결구멍을 형성하는 펀치와, 위 펀치의 주변으로 둘러져 플랜지를 형성하는 펀치가이드와, 위 홀더플레이트의 하단에 케이스의 가압에 의한 변형이 방지되게 지지유닛을 하강시키는 가압샤프트로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 위 상부스트리퍼는 저면이 케이스의 외면 상측과 밀착되는 곡률로 형성되고, 중앙에 가압에 따라 펀치가 출몰되게 수용하는 가공구멍이 형성되며, 위 펀치는 연결구멍에 대응하는 직경으로 형성되고, 상단에 백킹플레이트에 부착되어 가압에 따라 상부스트리퍼로부터 출몰시키는 펀치홀더가 연결되고, 위 펀치가이드는 저면이 케이스의 외면 상측과 밀착되는 곡률로 형성되고, 중앙에 펀치가 출몰되게 노출시키며 하부금형과 맞물려 플랜지를 형성하는 내경과 높이를 가진 성형구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 위 가압부재는 하부금형의 하단에 하향을 향해 수직하게 장착되는 하나 이상의 척킹실린더와, 위 척킹실린더와 연결되어 케이스의 내면 하측을 가압하여 거치테이블에 밀착 고정시키는 클램프로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 위 조절부재는 홀더플레이트의 하단에 내측을 향해 수평하게 장착되는 하나 이상의 조절실린더와, 위 조절실린더와 연결되어 백킹플레이트와 상부스트리퍼 사이로 진·입출 하여 상부스트리퍼의 상하 유동을 선택적으로 저지하는 조절스토퍼로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 위 조절부재는 조절실린더와 조절스토퍼 사이에 개재되어 스프링의 탄성에 의해 조절스토퍼의 유동을 유도하여 백킹플레이트와 상부스트리퍼 사이로의 진입을 정 위치로 안내하는 조절블록이 더 구성되고, 위 조절스토퍼의 단부는 중앙을 향해 상·하향으로 오므라지게 경사져 진입위치를 자동으로 정렬시키는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 단일의 장치만으로 머플러 케이스의 이음부위인 연결구멍과 플랜지를 동시에 가공할 수 있는 구조를 채택하여 전반적인 생산성 향상과 우수한 품질을 기대할 수 있고, 다양한 형상을 가진 머플러 케이스에 신속 간편하게 대응할 수 있는 교체구조를 적용하여 차종에 구애받지 않고 가공할 수 있는 호환성은 물론, 가공하는 과정에서 머플러 케이스의 변형을 방지할 수 있는 구조를 채택하여 일률적인 품질을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 가공장치를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 가공장치의 주요부를 분리하여 나타내는 분해도.
도 4는 본 발명에 따른 가공장치의 본체유닛을 나타내는 상세도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 가공장치의 지지유닛을 나타내는 상세도.
도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 가공장치의 금형유닛과 보조유닛을 나타내는 상세도.
도 11 내지 도 16은 본 발명에 따른 가공장치가 머플러 케이스를 가공하는 과정을 나타내는 작동상태도.
이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명은 도 1처럼 차량 머플러 케이스(1)의 파이프 이음부위인 연결구멍(1a)과 플랜지(1b)를 동시에 가공하는 자동화 장치와 관련되며, 도 1 및 도 2와 같이 본체유닛(10)과 지지유닛(20) 및 금형유닛(30)과 보조유닛(40)을 주요 구성으로 하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치이다.
본 발명의 가공장치는 단일의 장치만으로 머플러 케이스의 이음부위인 연결구멍과 플랜지를 동시에 가공할 수 있는 구조를 채택하여 전반적인 생산성 향상은 물론, 우수한 품질을 확보할 수 있는 것을 주요 요지로 한다.
본체유닛(10)은 도 1 및 도 2처럼 금형유닛(30)이 케이스(1)의 이음부위를 가공하도록 동력을 발생하는 프레스 기기이다. 이러한 본체유닛(10)은 도 3과 같이 적어도 케이스(1)를 수용하는 크기를 가지는 가공테이블(11)과, 가공테이블(11)의 상단에 수직하게 배치되는 가이드포스트(G)를 따라 상하 운동하는 가공프레임(15)을 구비한다. 즉, 유공압 또는 모터로부터 동력을 전달받아 가공프레임(15)이 가공테이블(11)로 상하로 왕복 운동한다.
여기서 가공테이블(11)은 도 4처럼 케이스(1)의 규격에 따라 후술하는 지지유닛(20)의 슬라이드 탈·장착을 유도하는 교체레일(12)이 구성된다. 그리고 가공테이블(11)과 가공프레임(15)은 지지유닛(20)의 거치테이블(21)과 금형유닛(30)의 상부금형(35)을 고정하는 복수의 고정홀더(13)(16)가 구성된다. 따라서 차종별 케이스(1)에 따라 지지유닛(20)과 금형유닛(30)을 신속 간편하게 교체할 수가 있다.
지지유닛(20)은 케이스(1)를 안정된 자세로 지지하는 치구로써, 도 1 내지 도 3처럼 거치테이블(21)과 거치프레임(29)으로 이루어진다. 이러한 거치테이블(21)은 가공테이블(11)의 상단에 장착되어 케이스(1)의 저부와 맞물려 지지한다. 그리고 거치프레임(29)은 거치테이블(21)의 후방 일단에 케이스(1)를 포용하는 높이로 수직하게 기립되어 후술하는 하부금형(31)의 장착을 유도한다.
여기서 거치테이블(21)은 도 5 및 도 6a와 같이 상단에 소정 간격을 두고 이격 배치되어 스프링(S)의 탄성에 의해 수축 이완하는 한 쌍의 완충플레이트(22)와, 상부금형(35)과 연동하여 상하 유동을 안내하는 복수의 가이드부시(20a)가 구성된다.
그리고 완충플레이트(22)의 상단에는 케이스(1)의 외면을 지지하는 복수의 지그(23)와, 상부금형(35)의 하강 범위를 단속하는 조절부시(24) 및 상부금형(35)과 맞물려 상하 유동을 유도하는 연동샤프트(25)가 구성된다.
즉, 가공프레임(15)이 하강하면, 도 6b처럼 후술하는 상부금형(35)의 가압샤프트(39)와 연동샤프트(25)가 맞물리면서 완충플레이트(22)가 수축하게 된다. 따라서 지그(23)와 함께 케이스(1)가 하강하게 되면서 상부금형(35)의 가압에 의한 케이스(1)의 형상 변형을 방지할 수 있다.
이때, 완충플레이트(22)는 상단에 복수의 지그(23) 중 어느 하나와 연결되고, 케이스(1)의 길이방향으로 리니어가이드(26)와 지지실린더(27)가 배치된다. 따라서 케이스(1)의 크기에 따라 지그(23)를 이동시켜 거치범위의 조절 또는 케이스(1)를 자동으로 진·입출 시켜준다.
이때, 지지유닛(20)은 도 5와 같이 거치테이블(21)의 전방에 배치되어 하부금형(31)을 지지하여 가압에 따른 휨을 방지하는 거치부재(28)를 더 구비할 수도 있다. 이러한 거치부재(28)는 하부금형(31)과 수직하는 방향으로 리니어가이드(28a)와 거치실린더(28b)가 배치되고, 리니어가이드(28a)와 거치실린더(28b)를 따라 이동하여 하부금형(31)의 저부를 선택적으로 지지하는 거치롤러(28c)로 구성된다.
즉, 하부금형(31)에 케이스(1)가 삽입되면, 거치실린더(28b)가 거치롤러(28c)를 전진시켜 하부금형(31)을 지지하고, 가공이 완료된 이후에는 거치실린더(28b)가 거치롤러(28c)를 후진시켜 하부금형(31)으로부터 케이스(1)가 이탈되게 개방한다.
금형유닛(30)은 가공프레임(15)의 상하 유동에 따라 케이스(1)에 연결구멍(1a)과 플랜지(1b)를 가공하는 금형으로, 도 1 및 도 2처럼 하부금형(31)과 상부금형(35)으로 이루어진다. 하부금형(31)은 거치프레임(29)의 전방으로 돌출되게 장착되어 케이스(1)의 내부에 삽입되고, 상부금형(35)은 가공프레임(15)의 저면에 장착되어 상하 운동에 따라 하부금형(31)과 맞물려 연결구멍(1a)과 플랜지(1b)를 성형한다.
여기서 하부금형(31)은 도 3과 같이 거치프레임(29)의 중앙 전방에 케이스(1)가 삽입되게 거치테이블(21)로부터 이격된 상태로 장착되고, 도 7처럼 케이스(1)의 성형 위치마다 상단 중앙에서 외측으로 연통되어 스크랩 낙하를 유도하는 배출구멍(31a)이 형성된다.
즉, 하부금형(31)은 상단에 스프링(S)의 탄성에 의해 상하 유동하는 하부스트리퍼(32)와, 배출구멍(31a)과 연통되게 개재되어 케이스(1)의 연결구멍(1a)을 형성하는 펀칭다이(33)와, 후방에 케이스(1)의 자세와 위치를 측정하는 하나 이상의 감지기(34)가 구성된다.
이러한 하부스트리퍼(32)는 도 8과 같이 상면이 케이스(1)의 내면 상측과 밀착되는 곡률로 형성되고, 중앙에 가압에 따라 펀칭다이(33)를 출몰되게 수용하는 유동구멍(32a)이 형성된다. 펀칭다이(33)는 중앙에 연결구멍(1a)에 대응하는 직경의 펀칭구멍(33a)이 형성되고, 외측 상단에 연결구멍(1a)을 확장시켜 원통형 플랜지(1b)를 성형하는 버링홈부(33b)가 형성된다.
그리고 상부금형(35)은 도 9 및 도 10a처럼 가공프레임(15)의 저면에 탈·장착되는 홀더플레이트(35a)와, 홀더플레이트(35a)의 하단에 하나 이상 장착되는 백킹플레이트(35b)와, 백킹플레이트(35b)의 하단에 스프링(S)의 탄성에 의해 상하 유동하는 상부스트리퍼(36)와, 상부스트리퍼(36)의 중앙에 상하 유동하게 개재되어 연결구멍(1a)을 형성하는 펀치(37)와, 펀치(37)의 주변으로 둘러져 플랜지(1b)를 형성하는 펀치가이드(38)와, 홀더플레이트(35a)의 하단에 케이스(1)의 가압에 의한 변형이 방지되게 지지유닛(20)을 하강시키는 가압샤프트(39)로 구성된다.
여기서 상부스트리퍼(36)는 저면이 케이스(1)의 외면 상측과 밀착되는 곡률로 형성되고, 중앙에 가압에 따라 펀치(37)가 출몰되게 수용하는 가공구멍(36a)이 형성된다. 그리고 펀치(37)는 연결구멍(1a)에 대응하는 직경으로 형성되고, 상단에 백킹플레이트(35b)에 부착되어 가압에 따라 상부스트리퍼(36)로부터 출몰시키는 펀치홀더(37a)가 연결된다.
또한, 펀치가이드(38)는 저면이 케이스(1)의 외면 상측과 밀착되는 곡률로 형성되고, 중앙에 펀치(37)가 출몰되게 노출시키며 하부금형(31)과 맞물려 플랜지(1b)를 형성하는 내경과 높이를 가진 성형구멍(38a)이 형성된다.
즉, 가공프레임(15)이 하강하면, 도 10b와 같이 펀치가이드(38)와 케이스(1) 및 하부스트리퍼(32)가 맞물리면서 상부스트리퍼(36)가 수축(상승)되어 펀치(37)가 펀치가이드(38)로부터 돌출되고, 돌출되는 펀치(37)는 펀칭다이(33)의 펀칭구멍(33a)으로 삽입되면서 케이스(1)에 연결구멍(1a)이 천공한다.
그리고 재차 가공프레임(15)이 하강하는 과정에서 후술하는 보조유닛(40)의 조절부재(45)의 작동에 따라 상부스트리퍼(36)의 수축(상승)이 차단되고, 이 상태에서 도 10c처럼 펀치가이드(38)가 하부스트리퍼(32)를 수축(하강)시키면서 상부로 돌출(노출)되는 펀칭다이(33)의 버링홈부(33b)와 맞물리게 삽입되면서 연결구멍(1b)을 확장하며 수직하게 기립되는 플랜지(1b)를 형성한다.
보조유닛(40)은 케이스(1)의 가공을 정밀하게 유도하는 것으로, 도 1 내지 도 3처럼 가압부재(41)와 조절부재(45)로 이루어진다. 이러한 가압부재(41)는 도 7과 같이 하부금형(31)의 하단에 장착되어 케이스(1)를 거치테이블(21)에 밀착시키는 역할을 하고, 조절부재(45)는 도 9처럼 상부금형(35)에 장착되어 연결구멍(1a)과 플랜지(1b)가 순차 가공되게 하부금형(31)과의 맞물림은 단속하는 역할을 수행한다.
여기서 가압부재(41)는 도 8과 같이 하부금형(31)의 하단에 하향을 향해 수직하게 장착되는 하나 이상의 척킹실린더(42)와, 척킹실린더(42)와 연결되어 케이스(1)의 내면 하측을 가압하여 거치테이블(21)에 밀착 고정시키는 클램프(43)로 구성된다.
즉, 하부금형(31)에 케이스(1)가 삽입되면, 척킹실린더(42)가 클램프(43)를 하강시켜 케이스(1)를 지그(23)와 밀착시켜 준다. 여기서 상부금형(35)의 가압에 의해 지그(23)가 하강하더라도 척킹실린더(42)가 클램프(43)를 지속적으로 하강시킴에 따라 케이스(1)는 지그(23)와 지속적으로 밀착 상태가 된다.
그리고 조절부재(45)는 도 10처럼 홀더플레이트(35a)의 하단에 내측을 향해 수평하게 장착되는 하나 이상의 조절실린더(46)와, 조절실린더(46)와 연결되어 백킹플레이트(35b)와 상부스트리퍼(36) 사이로 진·입출 하여 상부스트리퍼(36)의 상하 유동을 선택적으로 저지하는 조절스토퍼(47)로 구성된다.
즉, 케이스(1)에 연결구멍(1a)이 형성된 이후 가공프레임(15)이 상승된 상태에서 도 10c와 같이 조절실린더(46)가 조절스토퍼(47)를 백킹플레이트(35b)와 상부스트리퍼(36) 사이로 진입시킨다. 이 상태에서 가공프레임(15)이 하강하면, 펀치가이드(38)가 하부스트리퍼(32)를 수축(하강)시키면서 상부로 돌출(노출)되는 펀칭다이(33)의 버링홈부(33b)와 맞물리게 삽입시켜 플랜지(1b)가 형성되게 유도한다.
이때, 조절부재(45)는 조절실린더(46)와 조절스토퍼(47)에 사이에 개재되어 스프링(S)의 탄성에 의해 조절스토퍼(37)의 유동을 유도하여 백킹플레이트(35b)와 상부스트리퍼(36) 사이로의 진입을 정 위치로 안내하는 조절블록(48)을 더 구성할 수도 있다. 그리고 조절스토퍼(47)의 단부는 중앙을 향해 상·하향으로 오므라지게 경사지게 형성하는 것이 좋다.
따라서 조절블록(48)이 상하 유동에 의한 조절스토퍼(47)의 충격을 감쇄시키면서 휨이나 변형을 방지할 수 있고, 삼각단면의 조절스토퍼(47)의 단부로 인해 진동에 의한 유동 또는 위치가 변경되더라도 백킹플레이트(35b)와 상부스트리퍼(36) 사이로의 진입이 가능하다.
이하, 본 발명에 따른 가공장치가 케이스(1)의 파이프 이음부위인 연결구멍(1a)과 플랜지(1b)를 가공하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 작업자 또는 로봇에 의해 케이스(1)가 하부금형(31)에 삽입되면, 도 11처럼 거치실린더(28b)가 거치롤러(28c)를 전진시켜 하부금형(31)을 저부를 지지한다. 그리고 척킹실린더(42)가 클램프(43)를 하강시켜 도 12 및 도 13과 같이 케이스(1)를 지그(23)에 밀착 고정한다.
이어서 가공프레임(15)이 하강하여 펀치가이드(38)와 케이스(1) 및 하부스트리퍼(32)가 맞물리면서 도 14와 같이 상부스트리퍼(36)가 수축(상승)되어 펀치(37)가 펀치가이드(38)로부터 돌출된다. 그리고 돌출되는 펀치(37)는 펀칭다이(33)의 펀칭구멍(33a)에 삽입되면서 케이스(1)에 연결구멍(1a)이 천공된다. 여기서 연결구멍(1a)의 주변에는 플랜지(1b)의 내경에 대응하는 직경으로 소정 높이로 도드라지게 돌출된다.
이때, 연결구멍(1a)을 형성하는 과정에서 가압샤프트(39)와 연동샤프트(25)가 맞물려 완충플레이트(22)가 하강하게 된다. 즉, 지그(23)와 함께 케이스(1)가 하강하게 되면서 상부금형(35)의 가압에 의한 케이스(1)의 형상 변형을 방지한다.
이어서 재차 가공프레임(15)이 하강하는 과정에서 도 15와 같이 조절실린더(46)가 조절스토퍼(47)를 백킹플레이트(35b)와 상부스트리퍼(36) 사이로 진입시킨다. 이 상태에서 가공프레임(15)이 하강하면, 도 16처럼 펀치가이드(38)가 하부스트리퍼(32)를 하강시키면서 상부로 돌출되는 펀칭다이(33)의 버링홈부(33b)와 맞물려 연결구멍(1b)을 확장하며 수직하게 기립되는 플랜지(1b)를 형성한다.
마찬가지로 플랜지(1b)를 형성하는 과정에서 가압샤프트(39)와 연동샤프트(25)가 맞물리면서 완충플레이트(22)가 하강하게 된다. 따라서 지그(23)와 함께 케이스(1)가 하강하게 되면서 상부금형(35)의 가압에 의한 케이스(1)의 형상 변형을 방지한다.
이와 같이 본 발명은 단일의 장치만으로 머플러 케이스의 이음부위인 연결구멍과 플랜지를 동시에 가공할 수 있는 구조를 채택하여 전반적인 생산성 향상과 우수한 품질을 기대할 수 있고, 다양한 형상을 가진 머플러 케이스에 신속 간편하게 대응할 수 있는 교체구조를 적용하여 차종에 구애받지 않고 가공할 수 있는 호환성은 물론, 가공하는 과정에서 머플러 케이스의 변형을 방지할 수 있는 구조를 채택하여 일률적인 품질을 확보할 수 있다.
1: 케이스 1a: 연결구멍
1b: 플랜지 G: 가이드포스트
S: 스프링 10: 본체유닛
11: 가공테이블 12: 교체레일
13,16: 고정홀더 15: 가공프레임
20: 지지유닛 20a: 가이드부시
21: 거치테이블 22: 완충플레이트
23: 지그 24: 조절부시
25: 연동샤프트 26, 28a: 리니어가이드
27: 지지실린더 28: 거치부재
28b: 거치실린더 28c: 거치롤러
29: 거치프레임 30: 금형유닛
31: 하부금형 31a: 배출구멍
32: 하부스트리퍼 32a: 유동구멍
33: 펀칭다이 33a: 펀칭구멍
33b: 버링홈부 34: 감지기
35: 상부금형 35a: 홀더플레이트
35b: 백킹프레이트 36: 상부스트리퍼
36a: 유동구멍 37: 펀치
37a: 펀치홀더 38: 펀치가이드
38a: 성형구멍 39: 가압샤프트
40: 보조유닛 41: 가압부재
42: 척킹실린더 43: 클램프
45: 조절부재 46: 조절실린더
47: 조절스토퍼 48: 조절블록

Claims (15)

  1. 차량 머플러 케이스(1)의 파이프 이음부위인 연결구멍(1a)과 플랜지(1b)를 동시에 가공하는 자동화 장치에 있어서:
    적어도 케이스(1)를 수용하는 크기를 가지는 가공테이블(11)과, 위 가공테이블(11)의 상단에 수직하게 배치되는 가이드포스트(G)를 따라 상하 운동하는 가공프레임(15)을 구비하는 본체유닛(10);
    위 가공테이블(11)의 상단에 케이스(1)를 지지하는 거치테이블(21)과, 위 거치테이블(21)의 일단에 케이스(1)의 후방이 포용되게 기립되는 거치프레임(29)을 구비하는 지지유닛(20);
    위 거치프레임(29)의 전방으로 돌출되어 케이스(1)의 내부에 삽입되는 하부금형(31)과, 위 가공프레임(15)의 저면에 상하 운동에 따라 연결구멍(1a)과 플랜지(1b)를 성형하는 상부금형(35)을 구비하는 금형유닛(30);
    위 하부금형(31)의 하단에 케이스(1)를 거치테이블(21)에 밀착시키는 가압부재(41)와, 위 상부금형(35)상에 연결구멍(1a)과 플랜지(1b)가 순차 가공되게 하부금형(31)과의 맞물림은 단속하는 조절부재(45)를 구비하는 보조유닛(40);
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치.
  2. 제1항에 있어서,
    위 본체유닛(10)의 가공테이블(11)은 케이스(1)의 규격에 따라 지지유닛(20)의 슬라이드 탈·장착을 유도하는 교체레일(12)이 구성되고, 위 가공테이블(11)과 가공프레임(15)은 거치테이블(21)과 상부금형(35)을 고정하는 복수의 고정홀더(13)(16)가 구성된 것을 특징으로 하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치.
  3. 제1항에 있어서,
    위 거치테이블(21)은 상단에 소정 간격을 두고 이격 배치되어 스프링(S)의 탄성에 의해 수축 이완하는 한 쌍의 완충플레이트(22)와, 위 상부금형(35)과 연동하여 상하 유동을 안내하는 복수의 가이드부시(20a)가 구성된 것을 특징으로 하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치.
  4. 제3항에 있어서,
    위 완충플레이트(22)는 상단에 케이스(1)의 외면을 지지하는 복수의 지그(23)와, 상부금형(35)의 하강 범위를 단속하는 조절부시(24)와, 상부금형(35)과 맞물려 상하 유동을 유도하는 연동샤프트(25)가 구성된 것을 특징으로 하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치.
  5. 제4항에 있어서,
    위 완충플레이트(22)는 상단에 케이스(1)의 길이방향으로 리니어가이드(26)와 지지실린더(27)가 배치되어 복수의 지그(23) 중 어느 하나를 케이스(1)의 크기에 따라 이동시켜 거치범위의 조절 또는 케이스(1)를 자동으로 진·입출 시키는 것을 특징으로 하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치.
  6. 제1항에 있어서,
    위 지지유닛(20)은 거치테이블(21)의 전방에 배치되어 하부금형(31)을 지지하는 거치부재(28)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치.
  7. 제6항에 있어서,
    위 거치부재(28)는 하부금형(31)과 수직하는 방향으로 리니어가이드(28a)와 거치실린더(28b)가 배치되고, 위 리니어가이드(28a)와 거치실린더(28b)를 따라 이동하여 하부금형(31)의 저부를 선택적으로 지지하는 거치롤러(28c)가 구성된 것을 특징으로 하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치.
  8. 제1항에 있어서,
    위 하부금형(31)은 거치프레임(29)의 중앙 전방에 케이스(1)가 삽입되게 거치테이블(21)로부터 이격된 상태로 장착되고, 케이스(1)의 성형 위치마다 상단 중앙에서 외측으로 연통되어 스크랩 낙하를 유도하는 배출구멍(31a)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치.
  9. 제8항에 있어서,
    위 하부금형(31)은 상단에 스프링(S)의 탄성에 의해 상하 유동하는 하부스트리퍼(32)와, 위 배출구멍(31a)과 연통되게 개재되어 케이스(1)의 연결구멍(1a)을 형성하는 펀칭다이(33)와, 후방에 케이스(1)의 자세와 위치를 측정하는 하나 이상의 감지기(34)가 구성된 것을 특징으로 하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치.
  10. 제9항에 있어서,
    위 하부스트리퍼(32)는 상면이 케이스(1)의 내면 상측과 밀착되는 곡률로 형성되고, 중앙에 가압에 따라 펀칭다이(33)를 출몰되게 수용하는 유동구멍(32a)이 형성되며,
    위 펀칭다이(33)는 중앙에 연결구멍(1a)에 대응하는 직경의 펀칭구멍(33a)이 형성되고, 외측 상단에 연결구멍(1a)을 확장시켜 원통형 플랜지(1b)를 성형하는 버링홈부(33b)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치.
  11. 제1항에 있어서,
    위 상부금형(35)은 가공프레임(15)의 저면에 탈·장착되는 홀더플레이트(35a)와, 위 홀더플레이트(35a)의 하단에 하나 이상 장착되는 백킹플레이트(35b)와, 위 백킹플레이트(35b)의 하단에 스프링(S)의 탄성에 의해 상하 유동하는 상부스트리퍼(36)와, 위 상부스트리퍼(36)의 중앙에 상하 유동하게 개재되어 연결구멍(1a)을 형성하는 펀치(37)와, 위 펀치(37)의 주변으로 둘러져 플랜지(1b)를 형성하는 펀치가이드(38)와, 위 홀더플레이트(35a)의 하단에 케이스(1)의 가압에 의한 변형이 방지되게 지지유닛(20)을 하강시키는 가압샤프트(39)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치.
  12. 제11항에 있어서,
    위 상부스트리퍼(36)는 저면이 케이스(1)의 외면 상측과 밀착되는 곡률로 형성되고, 중앙에 가압에 따라 펀치(37)가 출몰되게 수용하는 가공구멍(36a)이 형성되며,
    위 펀치(37)는 연결구멍(1a)에 대응하는 직경으로 형성되고, 상단에 백킹플레이트(35b)에 부착되어 가압에 따라 상부스트리퍼(36)로부터 출몰시키는 펀치홀더(37a)가 연결되고,
    위 펀치가이드(38)는 저면이 케이스(1)의 외면 상측과 밀착되는 곡률로 형성되고, 중앙에 펀치(37)가 출몰되게 노출시키며 하부금형(31)과 맞물려 플랜지(1b)를 형성하는 내경과 높이를 가진 성형구멍(38a)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치.
  13. 제1항에 있어서,
    위 가압부재(41)는 하부금형(31)의 하단에 하향을 향해 수직하게 장착되는 하나 이상의 척킹실린더(42)와, 위 척킹실린더(42)와 연결되어 케이스(1)의 내면 하측을 가압하여 거치테이블(21)에 밀착 고정시키는 클램프(43)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치.
  14. 제11항에 있어서,
    위 조절부재(45)는 홀더플레이트(35a)의 하단에 내측을 향해 수평하게 장착되는 하나 이상의 조절실린더(46)와, 위 조절실린더(46)와 연결되어 백킹플레이트(35b)와 상부스트리퍼(36) 사이로 진·입출 하여 상부스트리퍼(36)의 상하 유동을 선택적으로 저지하는 조절스토퍼(47)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치.
  15. 제14항에 있어서,
    위 조절부재(45)는 조절실린더(46)와 조절스토퍼(37) 사이에 개재되어 스프링(S)의 탄성에 의해 조절스토퍼(47)의 유동을 유도하여 백킹플레이트(35b)와 상부스트리퍼(36) 사이로의 진입을 정 위치로 안내하는 조절블록(48)이 더 구성되고, 위 조절스토퍼(47)의 단부는 중앙을 향해 상·하향으로 오므라지게 경사져 진입위치를 자동으로 정렬시키는 것을 특징으로 하는 차량 머플러 케이스의 파이프 이음부위 자동화 가공장치.
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