KR102049788B1 - 자동차 카울파이프용 홀가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카울파이프에 홀을 동시에 가공하여 형성하면서 버(Burr) 발생의 우려를 배제하면서 싸이클타임을 줄여 전체적인 생산효율성을 높이면서 완성된 품질을 높여 실차 장착 후 발생할 수 있는 문제점을 원천적으로 해소할 수 있도록 한 것으로서;
육면체 형상으로 양측에 구비하는 레프트박스와 라이트박스로 구성하는 사이드박스와, 상기 사이드박스의 전,후방에 사이드박스보다 낮은 높이로 프론트박스와 리어박스로 구성하는 미들박스로 이루어지는 프레임과; 상기 사이드박스에 설치하여 홀을 형성하고자 하는 카울파이프를 안정되게 잡아주기 위한 클램퍼와; 상기 미들박스에 설치하여 클램퍼에 유지된 카울파이프의 표면 목적한 위치에 홀을 형성하는 홀형성기를 포함하는 것이 특징이다.

Description

자동차 카울파이프용 홀가공장치{BURROWING DEVICE OF COWL PIPE FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차 카울파이프용 홀가공장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 자동차의 각종 부품이나 장치들을 장착할 수 있도록 카울파이프에 구멍을 용이하게 형성하여 전체적인 생산효율성을 높이면서 홀가공품질을 높일 수 있도록 개선한 홀가공장치의 제공에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 카울 판넬 내에는 자동자의 각종 부품들, 예를 들면 조향장치, 오디오 장치 및 냉 난방장치 등을 장착하기 위한 카울파이프(일명 카울크로스바)가 횡방향으로 가로질러 설치되어 있으며, 이러한 카울파이프는 봉형의 구조이면서 다수의 굴곡부를 가지는 형상으로 되어 있다.

상기와 같은 카울파이프에는 앞서 언급한 부품과 장치들을 장착하기 위한 홀이 형성되는 데, 이는 장착되는 부품이나 장치의 위치에 맞게 카울파이프의 축방향에 대하여 다양한 방향성을 가지는 형태이다.

이러한 카울파이프에 부품과 장치들을 장착하기 위한 홀의 가공을 효율적으로 수행하기 위하여 다양한 장치들이 개발되어 사용되고 있는 실정이며, 이를 문헌을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

문헌 1은, 3차원 운동을 하는 다관절 로봇(1)의 아암(3)에 설치되어 패널(5)을 레이저 가공하여 홀을 가공하는 장치에 있어서, 상기 아암(3)의 선단부에 설치되어 있고, 조립 차체의 홀 가공대상부위의 중심부에 용접된 스터드보울트(7)를 파지하는 클램프(9)와, 상기 클램프(9)의 지지축(11)을 중심으로 회전되는 회전판(13), 상기 회전판(13)의 가장자리에 설치되어 상기 지지축(11)을 중심으로 하여 상기 회전판(13)과 함께 회전하면서, 소정의 직경을 가지는 홀을 레이저 가공하는 레이저토치(15)로 이루어진 구성이다.

문헌 2는, 작업 공간의 지면에 고정되는 마운트 프레임에 슬라이딩 가능하게 설치되는 바디 프레임과, 바디 프레임에 설치되는 구동모터의 구동축에 연결되어 회전되며 바디 프레임 내부에 설치되는 회전 스크류와, 회전 스크류의 회전력을 전달받아 회전되며 회전 스크류의 회전 구동에 의해 바디 프레임의 외측으로 돌출된 길이의 가변이 가능하게 설치되는 회전체와, 회전체의 외측으로 돌출되어 작업 대상물에 삽입되며 회전체의 회전력을 선택적으로 전달받아 회전되고 회전체의 내부로 승강 가능하게 설치되는 취출 스크류와, 회전체의 회전력을 취출 스크류에 선택적으로 전달하도록 회전체의 내부에 설치되는 동력 전달부와, 회전체에서 취출 스크류를 중심으로 외측에 복수개로 돌출되어 작업 대상물에 관통홀을 가공하는 커터부를 포함하는 구성이다.

문헌 3은, 사각의 단면을 가지며, 중앙부에는 관통홀이 형성되는 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 일측에 수직으로 세워져 하단이 장착되는 수직 프레임과; 상기 베이스 플레이트의 상부에서 이에 대응하여 수직 프레임의 상단과 연결되는 상부 플레이트와; 상기 상부 플레이트 상에 하향하여 장착되며, 공압에 의해 작동하는 작동 실린더와; 상기 작동 실린더에 공압을 공급하는 공압관로 상에 장착되어 라인공압의 유로를 전환하는 전환밸브와; 상기 베이스 플레이트 상부에 슬라이드 가능하게 장착되며, 상부다이와 하부다이가 일정간격 이격된 상태로 일측면에서 일체로 형성되어 상기 일측면 상에 랙을 형성하고, 상기 상부다이 및 하부다이 상에는 상호 대응하여 직경이 서로 다른 다수개의 펀칭홀이 형성되는 다이수단과; 상기 수직 프레임의 일측에, 상기 다이수단의 랙에 피니언을 통하여 치합시켜 다이수단을 이동시키는 이동수단과; 상기 작동 실린더의 작동 로드 선단에 장착되어 상기 다이수단의 각 펀칭홀에 작용하여 소재에 홀을 가공하는 직경이 서로 다른 다수개의 펀치를 포함하는 구성으로 되어 있다.

(문헌 1) 실용신안출원 제 20 - 1997 - 0038613 호 (문헌 2) 실용신안등록 제 20 - 0470338 - 0000 호 (문헌 3) 특허 제 10 - 0457310 - 0000 호

상기와 같은 종래 기술에서는 로봇을 이용한 레이저 가공을 통하여 홀을 형성하는 타입과, 드릴을 이용하여 홀을 형성하는 타입 및 펀치를 이용하여 홀을 형성하는 타입으로 크게 구분된다.

레이저를 이용하는 경우에는, 홀을 가공하였을 때 버(Burr) 발생이나 불필요한 칩이 잔존하지 않아 홀 완성 후의 품질은 높으나, 초기에 투자되는 장비 비용이 높은데 반하여 홀을 가공하는 효율성(과다한 작업시간이 필요)이 떨어지는 단점이 발생한다.

드릴을 이용하는 경우에는, 초기 투자비용에 대한 부담은 없으나 드릴링으로 홀을 형성하였을 때 홀에 칩과 버(Burr)가 잔존하기 때문에 이를 처리하기 위한 후공정이 필요하게 되므로 전체적인 작업 효율성이 저하되는 것은 물론, 미처 칩과 버를 제거하지 못한 경우에는 실차 장착된 후 미세한 이음을 발생시키게 되는 원인이 되고 있고, 펀치를 이용하는 경우에도 드릴과 같이 초기 투자비용에 대한 부담은 없으나 홀을 형성한 후 미세한 버(Burr) 등이 잔존할 우려가 있다.

드릴과 펀치의 경우에는 카울파이프의 특성상 일정한 위치에 홀이 형성되지 않고 다양한 곳에 형성되어야 하므로 한번에 카울파이프에 홀을 형성하지 못하고 동일한 위치에 홀을 형성한 후에는 다시 카울파이프의 위치를 가변하여 다음 위치에 홀을 형성하는 동작을 취하여야 하므로 전체적으로 홀을 형성하는 데 많은 시간이 소요되어 생산 효율성이 높지 못하게 된다.

드릴링과 펀칭 속도를 높이지 못하기 때문에 홀이 형성되는 과정에서 앞서 언급한 바와 같이 필연적으로 버(Burr)와 칩이 형성되므로 이를 제거하기 위한 후 공정이 존재하여야 하므로 홀 형성에 따른 시간과 비용이 과다하게 소요되고, 품질관리의 어려움이 따르고, 미처 제거하지 못한 칩과 버가 있는 상태에서 부품이나 장치들을 결합 및 장착하는 과정에서 체결이 정확하게 이루어지지 않아 실차 운행 과정에서 이음발생의 원인과 더불어 부품과 장치들이 탈락하게 되는 원인이 되므로 자동차의 전체적인 품질안정에 도움을 주지 못하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 육면체 형상으로 양측에 구비하는 레프트박스와 라이트박스로 구성하는 사이드박스와, 상기 사이드박스의 전,후방에 사이드박스보다 낮은 높이로 프론트박스와 리어박스로 구성하는 미들박스로 이루어지는 프레임과; 상기 사이드박스에 설치하여 홀을 형성하고자 하는 카울파이프를 안정되게 잡아주기 위한 클램퍼와; 상기 미들박스에 설치하여 클램퍼에 유지된 카울파이프의 표면 목적한 위치에 홀을 형성하는 홀형성기를 포함하여;

카울파이프에 홀을 동시에 가공하여 형성하면서 버(Burr) 발생의 우려를 배제하면서 싸이클타임을 줄여 전체적인 생산효율성을 높이면서 완성된 품질을 높여 실차 장착 후 발생할 수 있는 문제점을 원천적으로 해소할 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 카울파이프를 클램핑한 상태에서 카울파이프의 축중심의 길이방향과 방사상 방향에 관계없이 일시에 카울파이프 전체 홀을 가공할 수 있도록 함으로서 홀가공시간을 대폭 단축할 수 있고, 카울파이프의 공급과 배출을 로봇과 같이 기계적인 수단을 이용할 경우 전체 과정을 자동화할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 카울파이프 전체에 동시에 홀을 가공하는 과정에서 엔드밀(Endmill)을 이용하여 고알피엠(RPM)에서 수행하여 가공완료된 홀과 홀의 주변에 버(Burr) 발생과 칩 발생이 없도록 하여 후가공을 생략하여 전체적인 가공효율성을 극대화할 수 있고, 홀 가공에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치의 정면을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치의 배면을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치를 도시한 정면도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치를 도시한 배면도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치를 도시한 측면도.
도 6은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치를 도시한 평면도.
도 7은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치의 사이드클램퍼를 발췌한 구성도.
도 8은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치의 미들클램퍼를 발췌한 구성도.
도 9는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치의 홀성형기를 발췌한 구성도.
도 10은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치에 적용되는 홀성형기의 슬라이드와 성형기를 발췌한 구성도.

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

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치의 정면을 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치의 배면을 도시한 사시도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치를 도시한 정면도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치를 도시한 배면도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치를 도시한 측면도, 도 6은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치를 도시한 평면도, 도 7은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치의 사이드클램퍼를 발췌한 구성도, 도 8은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치의 미들클램퍼를 발췌한 구성도, 도 9는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치의 홀성형기를 발췌한 구성도, 도 10은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치에 적용되는 홀성형기의 슬라이드와 성형기를 발췌한 구성도로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 자동차 카울파이프용 홀가공장치(100)는, 육면체 형상으로 양측에 구비하는 레프트박스(101)와 라이트박스(102)로 구성하는 사이드박스(103)와, 상기 사이드박스(103)의 전,후방에 사이드박스(103)보다 낮은 높이로 구비하는 프론트박스(104)와 리어박스(105)로 구성하는 미들박스(106)로 프레임(107)을 구비한다.

상기 사이드박스(103)에는 홀을 형성하고자 하는 카울파이프(108)를 안정되게 잡아주기 위한 클램퍼(110)를 설치하고, 상기 미들박스(106)에는 클램퍼(110)에 유지된 카울파이프(108)의 표면 목적한 위치에 홀을 형성하는 홀형성기(150)를 설치하여 공급된 카울파이프(108) 전체에 홀을 동시에 가공하여 형성하도록 한다.

상기 클램퍼(110)는, 공급되는 카울파이프(108)의 양단부를 잡아서 유지하는 사이드클램퍼(111)와, 홀이 형성되지 않는 위치의 카울파이프(108)의 중앙부를 잡아서 유지하기 위한 미들클램퍼(112)로 구성한다.

상기 사이드클램퍼(111)는, 레프트 및 라이트박스(101,102)의 상면에 고정클램퍼테이블(FT)을 고정하고, 상기 고정클램퍼테이블(FT)의 상면 전,후측에 소정의 간격을 유지시켜 가로방향으로 한 쌍의 X축레일(113)을 설치한다.

상기 X축레일(113)의 상측에는 X축레일블록(114)을 저면에 고정하여 X축레일(113)과 결합되는 가동클램퍼테이블(115)을 구비하고, 상기 가동클램퍼테이블(115)은 고정클램퍼테이블(FT)의 중앙에 설치되는 X축실린더(116)의 로드(117)와 연결하여 X축실린더(116)의 신장과 수축 작동에 의하여 가동클램퍼테이블(115)이 레프트 및 라이트박스(101,102)의 양측으로 움직일 수 있도록 한다.

상기 가동클램퍼테이블(115)의 상면에는 상방으로 사이드서포터(118)를 돌출시키고, 상기 사이드서포터(118)의 내측위치에는 홀을 형성하고자 하는 카울파이프(108)의 양단부를 수용할 수 있는 파이프수용구(119)를 구비한다.

상기 파이프수용구(119)에는 수용된 카울파이프(108)의 양측부를 잡아서 움직이지 않도록 단속할 수 있도록 유압 또는 공압에 의하여 작동하는 실린더와 로더 및 로더의 단부에 구비되는 유지핀 등으로 구성되는 사이드척(120)을 설치하여 구성한다.

상기 미들클램퍼(112)는, 레프트 및 라이트박스(101,102)의 후방에 세워지는 미들서포터(121)의 상부에 전방으로 상향경사지게 슬로프바(122)를 고정하고, 상기 슬로프바(122)의 끝단에는 횡바(123)를 고정하여 미들클램퍼프레임(124)을 구비한다.

상기 미들클램퍼프레임(124)을 구성하는 횡바(123)의 중앙 카울파이프(108) 방향에 고정되는 베이스(125)의 양측에는 브라켓(126)을 돌출시키고, 상기 브라켓(126)에는 클램퍼바디(127)를 고정한다.

상기 클램퍼바디(127)의 하측에는 카울파이프(108)의 아래부분을 받쳐주기 위한 로어핑거(128)를 일체로 형성 또는 고정하고, 클램퍼바디(127)의 상측에는 실린더브라켓(129)를 고정하여 클램핑실린더(130)의 로드(131)와 연결하여 로드(131)는 움직이지 않고 클램핑실린더(130)가 상,하 방향으로 움직이도록 한다.

상기 클램핑실린더(130)의 하측에는 카울파이프(108)의 상측부를 잡아주기 위한 어퍼핑거(132)를 고정하여 로어핑거(128)와 함께 카울파이프(108)의 중간부위를 잡아주어 홀을 형성하는 과정에서 카울파이프(108)의 유동과 변형을 방지할 수 있도록 한다.

상기 홀형성기(150)는, 프론트박스(104)와 리어박스(105)의 상면에 고정테이블(151)을 고정하고, 상기 고정테이블(151)의 상면의 양측에는 소정의 간격을 유지시켜 가이드레일(152)을 Y축방향으로 고정한다.

상기 고정테이블(151)의 상부에는 가이드레일(152)과 결합되는 가이드블록(153)을 저면에 고정한 가동테이블(154)을 설치하고, 상기 고정테이블(151)의 중앙에는 가동실린더(155)를 설치하여 로드(156)를 가동테이블(154)과 연결하여 가동실린더(155)에 의하여 가동테이블(154)이 카울파이프(108) 방향으로 전,후진할 수 있도록 한다.

상기 가동테이블(154)의 상면에는 카울파이프(108)에 형성하고자 하는 홀의 수만큼 홀포스트(P)를 고정하고, 상기 홀포스트(P)의 상측에는 브라켓(157)을 이용하여 카울파이프(108)에 형성하고자 하는 홀의 방향과 일직선이 유지되어 카울파이프(108)로 근접이동하는 슬라이더(160)를 설치하고, 상기 슬라이더(160)에는 카울파이프(108)에 실질적으로 홀을 형성하는 성형기(161)를 설치하여 구성한다.

상기 홀포스트(P)는 서로 간섭되지 않으면서 카울파이프(108)에 형성하고자 하는 위치에 배치됨은 당연할 것이며, 브라켓(157)의 형상과 모양 또는 각도를 달리하여 서로 간섭되지 않도록 할 수 있을 것이다.

상기 슬라이더(160)는, 브라켓(157)의 상면에 고정되는 개략 ㄴ형상의 고정베이스(162)를 연결하고, 상기 고정베이스(162)의 전방(카울파이프 방향)에는 가이드블록(162)을 고정하여 가이드레일(163)을 결합한다.

상기 가이드레일(163)은 후방에 직립된 브라켓(164)을 가지는 가동베이스(165)의 저면에 고정하고, 상기 브라켓(164)은 고정베이스(162)의 후방(카울파이프와 반대방향)에 장착되는 슬라이딩실린더(166)와 연결하여 고정베이스(162)에 대하여 가동베이스(165)를 전,후진시킬 수 있도록 한다.

상기 성형기(161)는, 가동베이스(165)의 상면 중앙에 고정되는 툴베이스(167)의 상면에 구동수단(168)을 가지는 툴바디(169)를 장착하고, 상기 툴바디(169)의 선단에는 실질적으로 카울파이프(108)에 홀을 형성하는 2날엔드밀, 4날엔드밀, 볼엔드밀과 같은 가공툴(170)을 결합한다.

상기 툴베이스(167)의 중앙에는 가이드터널(171)을 형성하여 가동베이스(165)의 후미와 연결되어 스프링(172)을 가지고 수축과 신장(복원)이 가능하며 가이드터널(171)을 경유하면서 가동베이스(165)와 고정되지 않은 가이드바(173)를 가공툴(170)의 전방까지 돌출시키고, 상기 가공툴(170) 위치의 가이드바(173)에는 카울파이프(108)와 연접되고 가동툴(170)이 정위치에서 홀을 형성할 수 있도록 툴홀(175)을 가지도록 구성한다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 카울파이프용 홀가공장치(100)를 이용하여 카울파이프(108)에 홀을 형성하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 카울파이프(108)를 작업자 또는 로봇과 같은 기계적인 공급수단을 이용하여 클램퍼(110)로 공급하면, 클램퍼(110)는 카울파이프(108)에 홀을 형성할 수 있도록 안정된 상태로 잡게 되고, 클램퍼(110)에 의하여 카울파이프(108)가 유지되면 홀성형기(150)가 작동하여 카울파이프(108)의 목적한 위치에 동시에 홀을 가공하여 형성하고, 홀의 형성이 완료되면 카울파이프(108)는 배출하는 동작을 반복하게 된다.

상기 클램퍼(110)에 의하여 카울파이프(108)가 유지되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

초기에는 레프트 및 라이트박스(101,102) 위에 있는 가동클램프테이블(115)이 양측으로 이동된 상태에 있다가 카울파이프(108)가 진입하면, X축실린더(116)가 작동하여 가동클램프테이블(115)을 내측으로 전진시켜 가동클램프테이블(115)에 세워진 사이드서포터(118)에 구비되는 파이프수용구(119)가 카울파이프(108)의 양단부를 수용하도록 하고, 동시에 파이프수용구(119)에 설치된 사이드척(120)이 작동하여 카울파이프(108)의 양단부를 움직이지 않도록 잡아주게 된다.

이러한 동작과 동시 또는 카울파이프(108)의 양단부를 잡는 동작이 완료된 후, 미들클램퍼(112)가 작동하여 홀이 형성되지 않은 위치의 카울파이프(108) 중간위치를 잡아 홀을 형성하는 과정에서 카울파이프(108)가 움직이거나 변형되는 현상이 없도록 하게 된다.

즉, 미들클램프프레임(124)에 유지되는 미들클램프(112)가 초기에는 어퍼핑거(132)가 상승한 상태에서 로어핑커(128) 사이로 카울파이프(108)가 진입하면 로어핑커(128)에 카울파이프(108)의 아래측이 위치하게 되고, 동시에 클램핑실린더(130)가 작동하여 클램핑실린더(130)의 하단에 고정된 어퍼핑거(132)를 하강시켜 로어핑거(128)와 함께 카울파이프(108)를 감싸는 형태로 잡아주게 된다.

상기와 같은 동작으로 카울파이프(108)가 안정되게 유지되면 홀성형기(150)가 작동하여 카울파이프(108)의 표면에 목적하는 위치에 홀을 가공하여 형성하게 되는데 이를 살펴보면 다음과 같다.

전방과 후방으로 이격되어 있던 가동테이블(154)이 가동실린더(155)의 작동에 의하여 카울파이프(108) 방향으로 전진하게 되는 데, 이 과정에서는 고정테이블(151)의 양측에 Y축방향으로 고정된 가이드레일(152)에 가동테이블(154)저면에 고정된 가이드블록(153)이 결합되어 있고, 고정테이블(151)과 가동테이블(154)을 가동실린더(155)로 연결하고 있으므로 가능하다.

상기 가동테이블(154)의 상면에는 홀을 형성하고자 하는 수 만큼 홀포스트(P)가 고정되고, 홀포스트(P)의 상부에는 브라켓(157)을 이용하여 홀을 형성하고자 하는 위치로 슬라이더(160)를 설치하고, 상기 슬라이더(160)에는 실질적으로 홀을 가공하는 성형기(161)를 장착하고 있으므로, 가동테이블(154)의 움직임이 정지된 후에는 슬라이더(160)가 작동하여 성형기(161)를 카울파이프(108)로 이동시켜 홀을 성형가공할 수 있게 되는 것이다.

이러한 동작을 구체적으로 살펴보면, 브라켓(157)에 고정된 고정베이스(162)에 장착된 슬라이딩실린더(166)가 신장 또는 수축 작동하여 고정베이스(162)에 대하여 가동베이스(165)를 전, 후진시키게 된다.

물론 이 과정에서는 고정베이스(162)에는 가이드블록(162)이 고정되어 있고 가동베이스(165)에는 가이드레일(163)이 고정되어 가이드블록(162)과 가이드레일(163)이 결합되어 있으므로 안정된 상태의 작동이 보장된다.

상기 가동베이스(162)가 전진하면 가동베이스(162)의 상면 중앙에 위치한 가이드바(173)도 함께 전진하고, 구동수단(168)을 가지고 가동베이스(162)의 중앙에 고정된 툴베이스(167)에 장착된 툴바디(169)도 함께 카울파이프(108) 방향으로 전진하게 된다.

이 과정에서 가이드바(173)의 선단부가 카울파이프(108)에 먼저 접촉하게 되면, 가이드바(173)는 툴베이스(167)에 관통되게 형성된 가이드터널(171)을 통하여 가동베이스(162)와는 고정되지 않은 상태에서 가동베이스(162)의 후미와 스프링(172)을 가지고 연결되어 있으므로 가이드바(173)는 가동베이스(162)와 고정되지 않고 얹혀진 상태에서 움직이게 되는 것이다.

상기 가이드바(173)의 선단이 카울파이프(108)와 연접되면 구동수단(168)이 작동하여 툴바디(169) 선단에 장착된 가공툴(170)이 회전하게 되고, 가동베이스(162)가 계속하여 전진하므로 카울파이프(108)에 홀을 형성할 수 있게 된다.

이 과정에서 가이드바(173)의 선측에는 가공툴(170)이 통과할 수 있도록 툴홀(175)이 형성되어 있으므로 홀을 가공하는 데 지장이 없게 되며, 가동베이스(162)가 계속하여 전진하면 툴바디(169)는 전진하지만 가이드바(173)는 가이드터널(171)을 따라 후퇴하는 형태가 되며, 이러한 가이드바(173)의 후퇴는 서로 연결되고 이탈방지수단을 강구한 이중관체 형상으로 구성함으로서 가능하게 된다.

물론, 홀의 형성이 완료된 후 가동베이스(162)가 후퇴할 때에는 수축된 스프링(172)이 신장하면서 가이드바(173)를 원래의 위치로 복귀시키는 것은 당연할 것이다.

상기 가공툴(170)을 회전시켜 카울파이프(108)에 홀을 형성할 때에는, 구동수단(168)의 회전속도를 1,500 ∼ 2,500rpm사이를 유지하는 것이 바람직한데 이는 1,500rpm 이하의 속도로 가공툴(170)을 회전시키면 버(Burr) 발생의 우려가 있으며 2,500rpm 이상의 속도로 가공툴(170)을 회전시키면 소음과 스파크 발생으로 인한 쾌적한 작업환경의 유지가 어렵고 안전사고의 우려가 높기 때문에 바람직하지 않다.

상기와 같이 클램퍼(110)와 홀성형기(150)의 작동제어는 도시하지 않는 콘트롤러에 의하여 이루어지는 것은 당연할 것이며, 카울파이프(108)의 형상이나 모양 또는 종류에 대응하여 움직이는 범위의 가변, 위치의 가변을 통하여 카울파이프(108)에 여러개의 홀을 동시에 가공하여 성형할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은 카울파이프에 홀을 동시에 가공하여 형성하면서 버(Burr) 발생의 우려를 배제하면서 싸이클타임을 줄여 전체적인 생산효율성을 높이면서 완성된 품질을 높여 실차 장착 후 발생할 수 있는 문제점을 해소할 수 있는 등의 장점을 가진다.

100; 홀가공장치 107; 프레임 108; 카울파이프
110; 클램퍼 111; 사이드클램퍼 112; 미들클램퍼
112; 고정클램퍼테이블 113; X축레일 114; X축레일블록
115; 가동클램퍼테이블 116; X축실린더 118; 사이드서포터
120; 사이드척 124; 미들클램퍼테이블
127; 클램프바디 128; 로어핑거 130; 클램핑실린더
132; 어퍼핑거 150; 홀형성기 151; 고정테이블
152; 가이드레일 154; 가동테이블 155; 가동실린더
156; 로드 160; 슬라이드 161; 성형기
162; 고정베이스 162; 가이드블록 163; 가이드레일
165; 가동베이스 166; 슬라이딩실린더 167; 툴베이스
168; 구동수단 169; 툴바디 170; 가공툴
173; 가이드바 175; 툴홀

Claims (6)

1. 양측에 구비하는 레프트박스(101)와 라이트박스(102)로 구성하는 사이드박스(103)와, 상기 사이드박스(103)의 전,후방에 사이드박스(103)보다 낮은 높이로 프론트박스(104)와 리어박스(105)로 구성하는 미들박스(106)로 이루어지는 프레임(107)과; 상기 사이드박스(103)에 설치하여 홀을 형성하고자 하는 카울파이프(108)를 안정되게 잡아주기 위한 클램퍼(110)와; 상기 미들박스(106)에 설치하여 클램퍼(110)에 유지된 카울파이프(108)의 표면 목적한 위치에 홀을 형성하는 홀형성기(150)를 포함하고;
   상기 클램퍼(110)는, 공급되는 카울파이프(108)의 양단부를 잡아서 유지하는 사이드클램퍼(111)와;
   홀이 형성되지 않는 위치의 카울파이프(108) 중앙부를 잡아서 유지하기 위한 미들클램퍼(112)로 구성하고;
   상기 사이드클램퍼(111)는, 레프트 및 라이트박스(101,102)의 상면에 고정하는 고정클램퍼테이블(FT)와; 상기 고정클램퍼테이블(FT)의 상면 전,후측에 소정의 간격을 유지시켜 설치하는 X축레일(113)과; 상기 X축레일(113)과 결합되는 X축레일블록(114)과; 상기 X축레일블록(114)을 저면에 고정하여 고정클램퍼테이블(FT)의 상측에 구비하는 가동클램퍼테이블(115)과; 상기 고정클램퍼테이블(FT)의 중앙에 설치하여 가동클램프테이블(115)과 연결하여 가동클램퍼테이블(115)을 레프트 및 라이트박스(101,102)의 양측으로 움직이는 X축실린더(116)와; 상기 가동클램퍼테이블(115)의 상면에서 상방으로 돌출시키는 사이드서포터(118)와; 상기 사이드서포터(118)의 내측위치에 구비하여 홀을 형성하고자 하는 카울파이프(108)의 양단부를 수용하는 파이프수용구(119)와; 상기 파이프수용구(119)에 설치하여 수용된 카울파이프(108)의 양측부를 잡아서 움직이지 않도록 단속하는 사이드척(120)을 포함하고;
   상기 미들클램퍼(112)는, 레프트 및 라이트박스(101,102)의 후방에 세워지는 미들서포터(121)와, 상기 미들서포터(121)의 상부에 전방으로 상향경사지게 고정하는 슬로프바(122)와, 상기 슬로프바(122)의 끝단에 횡바(123)를 고정하여 구성하는 미들클램퍼프레임(124)과; 상기 횡바(123)의 중앙 카울파이프(108) 방향에 고정되는 베이스(125)와; 상기 베이스(125)의 양측에 돌출시키는 브라켓(126)과; 상기 브라켓(126)에 고정하는 클램퍼바디(127)와; 상기 클램퍼바디(127)의 하측에 카울파이프(108)의 아래부분을 받쳐주도록 구비하는 로어핑거(128)와; 상기 클램퍼바디(127)의 상측에 고정하는 실린더브라켓(129)에 로드(131)를 연결하여 로드(131)는 움직이지 않고 로드(131)를 따라 상,하방향으로 움직이도록 설치하는 클램핑실린더(130)와; 상기 클램핑실린더(130)의 하측에 고정하여 로어핑거(128)와 함께 카울파이프(108)의 상측부를 잡아주는 어퍼핑거(132)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 카울파이프용 홀가공장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서;
   상기 홀형성기(150)는, 프론트박스(104)와 리어박스(105)의 상면에 고정하는 고정테이블(151)과;
   상기 고정테이블(151)의 상면 양측에 소정의 간격을 유지시켜 Y축방향으로 고정하는 가이드레일(152)과;
   상기 가이드레일(152)과 결합되는 가이드블록(153)과;
   상기 가이드블록(153)을 저면에 고정하여 고정테이블(151)의 상부에 설치되는 가동테이블(154)과;
   상기 고정테이블(151)의 중앙에 설치하여 가동테이블(154)과 연결하여 가동테이블(154)을 카울파이프(108) 방향으로 전,후진시키는 가동실린더(155)와;
   상기 가동테이블(154)의 상면에 카울파이프(108)에 형성하고자 하는 홀의 수만큼 고정하는 홀포스트(P)와;
   상기 홀포스트(P)의 상측에 브라켓(157)을 이용하여 카울파이프(108)에 형성하고자 하는 홀의 방향과 일직선이 유지되어 카울파이프(108)로 근접이동하게 설치하는 슬라이더(160)와;
   상기 슬라이더(160)에 설치하여 카울파이프(108)에 실질적으로 홀을 형성하는 성형기(161)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 카울파이프용 홀가공장치.
4. 삭제
5. 제 3 항에 있어서;
   상기 슬라이더(160)는, 브라켓(157)의 상면에 고정되는 고정베이스(162)와; 상기 고정베이스(162)의 전방에 고정하는 가이드블록(162)과; 상기 가이드블록(162)과 결합되는 가이드레일(163)과; 상기 가이드레일(163)을 저면에 고정하여 고정베이스(162)의 상측에 설치되는 가동베이스(165)와; 상기 고정베이스(162)의 후방에 장착되어 가동베이스(165) 후방에 직립된 브라켓(164)과 연결하여 고정베이스(162)에 대하여 가동베이스(165)를 전,후진시키는 슬라이딩실린더(166)를 포함하고;
   상기 성형기(161)는, 가동베이스(165)의 상면 중앙에 고정되는 툴베이스(167)와; 상기 툴베이스(167) 상면에 구동수단(168)을 가지고 장착되는 툴바디(169)와; 상기 툴바디(169)의 선단에 결합하여 카울파이프(108)에 홀을 형성하는 가공툴(170)과; 상기 툴베이스(167)의 중앙에 형성하는 가이드터널(171)과; 상기 가동베이스(165)의 후미와 연결되어 스프링(172)을 가지고 수축과 신장가능하며 가이드터널(171)을 경유하여 가동베이스(165)와 고정되지 않으면서 가공툴(170)의 전방까지 돌출시키는 가이드바(173)와; 상기 가공툴(170) 위치의 가이드바(173)에 형성하여 카울파이프(108)와 연접되고 가동툴(170)이 정위치에서 홀을 형성할 수 있게하는 툴홀(175)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 카울파이프용 홀가공장치.
6. 삭제

Images