KR102220939B1 - 차량용 계기판 제작방법 및 제작장치 - Google Patents

차량용 계기판 제작방법 및 제작장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 계기판 제작방법 및 제작장치에 관한 것이다. 제작장치는, 계기판용 부품을 이송시키는 로딩부품이송부와; 로딩부품이송부에 의해 이송되는 부품을 통과시키며 부품을 공압 세척 및 가열하는 선처리부와; 선처리부를 통과한 부품을 전달받아 이송시키며, 부품 표면을 개질하고 개질된 표면에 프라이머와 무광안료를 순차 도포하는 본처리부와; 본처리부로부터, 무광안료층이 도포된 부품을 전달받아 건조시키는 컨베이어건조기와; 컨베이어건조기를 통과하며 건조된 부품을 조립한 조립체를 지지한 상태로 반복적으로 상승 및 자유낙하 시켜, 조립체의 자유 낙하 시 떨어져 나오는 이물질을 흡기하여 외부로 배출함과 동시에 조립체의 내구성을 검사하는 조립체검사장치를 구비한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 차량용 계기판 제작방법은, 부품에 대한 무광안료의 도포 전에 부품의 불량을 미리 검사함으로써, 불량 부품에 안료을 도포하는 문제를 해결할 수 있으며, 또한, 조립이 완료된 후의 조립체로부터 먼지나 이물질을 제거하고 정상 조립여부를 판단할 수 있다.

Description

차량용 계기판 제작방법 및 제작장치{Method for manufacturing vehicle instrument panel and Manufacturing device for the same}
본 발명은 차량의 운전석 전방에 설치되는 계기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고품질의 계기판을 보다 신속하고 효율적으로 연속 생산할 수 있는, 차량용 계기판 제작방법 및 제작장치에 관한 것이다.
차량의 운전석 전방에 설치되는 계기판은, 운전자에게 차량의 상태나 운행과 관련된 각종 정보를 알려주는 역할을 한다. 예를 들어, 차량의 현재속도나 엔진의 회전수 또는 주행거리나 연비는 물론, 경고등을 통해 차량 자체의 이상 유무를 알려주는 것이다.
이러한 계기판에 있어서 중요한 것 중 하나는 시인성이다. 계기판이 알려주는 내용이 잘 보이지 않을 경우 운행이 불편하고, 운전자의 성격에 따라 계기판의 내용을 들여다보기 위해 전방 주시를 제대로 하지 않을 수 있기 때문이다. 최근에는 계기판에 대한 시인성을 향상시키기 위해서, 고휘도 LED나 컬러 LCD가 적용된 이른바 슈퍼비젼 클러스터가 장착되는 추세이다. 이러한 계기판은 다수의 부품으로 조립 구성되며 차량의 모델에 따라 다양한 형상을 갖는다.
도 1은 종래 차량용 계기판의 일 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도시한 바와 같이, 차량용 계기판(11)은, 베이스패널(19a), 차광바디(19b), 투명윈도우(19c)를 포함한다. 베이스패널(19a)은 판상의 형태를 취하며 눈금이나 숫자 등을 디스플레이 한다. 차광바디(19b)는 대략 원통의 형태를 취하며 베이스패널(19a)의 전면에 고정된다. 차광바디(19b)는, 가령, 주간 주행 시, 주변의 빛을 차단하여 디스플레이 내용이 잘 보이도록 한다. 투명윈도우(19c)는 아크릴로 제작된 투명 부재로서, 차광바디(19b)에 장착되어 차광바디 내부의 구성품을 보호한다. 상기한 베이스패널(19a)과 차광바디(19b)와 투명윈도우(19c)는, 각자의 생산 라인에서 제작된 후 조립되고 후속 조립라인으로 전달된다.
그런데 상기한 베이스패널(19a)이나 차광바디(19b)는 플라스틱으로 사출 성형되므로, 자체가 광택이 있어서 무광처리를 해야 한다. 무광안료를 도포해야 하는 것이다. 그런데 종래의 계기판 제작장치에서는, 무광안료 도포 직전의 부품(피도포물)에 대한 육안 검사를 할 수 없다는 한계를 갖는다. 말하자면, 불량 피도포물에도 무광안료를 도포하는 것이다. 이는 생산단가를 상승시키는 요인으로 작용한다.
아울러, 종래 제작장치는, 계기판의 조립 후 조립체에 붙어 있는 먼지나 이물질을 털어 내거나, 조립체에 물리적인 충격을 가해 정상 조립여부를 판단하는 기능도 제공하지 못하였다.
국내 등록실용신안공보 제20-0305267호 (차량용 무기 이.엘. 계기판의 조립구조)
본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 불량 부품에 안료을 도포하는 문제를 해결할 수 있으며, 조립이 완료된 후의 조립체로부터 먼지나 이물질을 제거하고 정상 조립여부를 판단할 수 있는, 차량용 계기판 제작방법 및 제작장치를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 차량용 계기판 제작방법은, 차량 계기판용 부품을 컨베이어에 로딩하는 부품로딩단계와; 상기 컨베이어를 타고 이송하는 부품에 공기를 분사하여, 공기의 압력으로, 부품으로부터 이물질을 제거하는 에어세척단계와; 상기 에어세척단계를 마친 부품을 가열하여, 부품에 대한 안료정착성을 향상시키는 가열단계와; 상기 가열단계를 통해 가열이 완료된 부품을, 무광안료를 도포하기 위해 본처리부로 이송하는 이송단계와; 상기 본처리부로 이송된 부품을 자체 이송시키며 부품의 불량 여부를 판단하고 불량부품을 제거하는 육안검사단계와; 상기 육안검사단계를 통과한 부품의 정전기를 제거하는 제전단계와; 상기 제전단계를 마친 부품에 플라즈마 에너지를 가하여, 부품표면의 계면을 활성화하는 플라즈마처리단계와; 상기 플라즈마처리가 완료된 부품에 프라이머를 도포하는 프라이머도포단계와; 프라이머도포단계의 완료 후 프라이머층에 무광안료를 도포하는 무광안료도장단계와; 상기 무광안료가 도장된 부품을 건조시키는 안료건조단계와; 상기 안료건조단계를 마친 부품을 조립하는 조립단계와; 상기 조립단계를 통해 조립된 조립체를 반복적으로 상승 및 자유낙하시켜, 조립체에 낙하 충격에너지를 가함으로써 정상조립 여부를 판단하고, 조립체로부터 떨어져 나온 이물질을 진공압을 이용해 외부로 빼내는 조립체검사단계를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 차량용 계기판 제작장치는, 외부로부터 공급된, 차량 계기판용 부품을 받아 이송시키는 로딩부품이송부와; 상기 로딩부품이송부에 의해 이송되는 부품을 통과시키며 부품을 공압 세척 및 가열하는 것으로서, 내부공간을 제공하고 상기 부품을 통과시키는 챔버, 상기 챔버 내에 설치되며 부품을 향해 공기를 분출하여 부품에 부착되어 있는 이물질을 날려 보내는 에어세척노즐, 상기 에어세척노즐에 공기를 공급하는 공기압입펌프, 상기 세척노즐에 의한 에어세척을 마친 부품을 가열하는 히터, 상기 챔버 내부의 공기를 외부로 배출하는 배기팬을 갖는 선처리부와; 상기 선처리부를 통과한 부품을 전달받아 이송시키며, 부품 표면을 개질하고 개질된 표면에 프라이머와 무광안료를 순차 도포하는 본처리부와; 상기 본처리부로부터, 무광안료층이 도포된 부품을 전달받아 건조시키는 컨베이어건조기와; 상기 컨베이어건조기를 통과하며 건조된 부품을 조립한 조립체를 지지한 상태로 반복적으로 상승 및 자유낙하 시켜, 조립체의 자유 낙하 시 떨어져 나오는 이물질을 흡기하여 외부로 배출함과 동시에 조립체의 내구성을 검사하는 조립체검사장치를 구비한다.
아울러, 상기 본처리부는; 상부로 개방되며 폐곡선을 이루는 주행슬릿을 제공하는 케이싱, 상기 주행슬릿의 하부에 수평으로 설치된 상태로 순환운동 하는 체인, 상기 체인을 지지하며 체인의 순환운동을 가이드 하는 다수의 스프로킷, 상기 체인에 링크된 상태로 주행슬릿을 상향 통과하고 상단부에 상기 부품이 로딩되는 부품홀더를 가지는 주행지그, 상기 체인 이송경로의 일부 구간에 설치되며 이송 중의 주행지그의 부품홀더를 회전시키는 회전유도기를 구비한 이송장치와, 상기 케이싱의 상부에 설치되며, 회전하는 부품홀더에 고정되어 있는 부품에 초음파를 가하여, 부품에 내재하는 정전기를 제거하는 초음파제전기와, 상기 초음파제전기의 측부에 설치되고, 정전기가 제거된 부품에 플라즈마에너지를 가하여 부품 계면을 활성화시키는 플라즈마출력부와, 상기 플라즈마출력부를 통과한 부품의 표면에 프라이머를 도포하는 프라이머도포부와, 상기 프라이머도포부의 측부에 설치되고 프라이머층 위에 무광안료를 도포하는 무광안료도포부를 구비한다.
또한, 상기 조립체검사장치는; 박스의 형태를 취하며, 관통구를 통해 상부로 개방된 음압공간을 제공하는 음압챔버와, 상기 음압챔버의 상부에 승강 가능하도록 설치되며 조립체를 지지하고, 상기 관통구와 대응하는 배기구를 구비한 승강트레이와, 상기 승강트레이를 반복적으로 상승 및 자유낙하시키는 승강액츄에이터와, 상기 승강트레이에 지지되어 있는 조립체를 향해 열풍을 분사하여, 조립체로부터 이물질을 떼어내는 크리닝에어공급부와, 상기 음압챔버 내부의 공기를 음압챔버 외부로 배출하는 배기수단을 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 차량용 계기판 제작방법은, 부품에 대한 무광안료의 도포 전에 부품의 불량을 미리 검사함으로써, 불량 부품에 안료을 도포하는 문제를 해결할 수 있으며, 또한, 조립이 완료된 후의 조립체로부터 먼지나 이물질을 제거하고 정상 조립여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기와 같이 이루어지는 본 발명의 차량용 계기판 제작장치는, 무광안료 도포 전에 부품의 불량 여부를 판단할 수 있고, 조립이 완료된 후의 조립체에 물리적 충격을 가하여 정상조립 여부를 판단함과 아울러 조립체로부터 먼지나 이물질을 털어 낼 수 있다.
도 1은 종래 차량용 계기판의 일 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 계기판 제작방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 계기판 제작장치에서의 이송부와 선처리부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 계기판 제작장치에서의 본처리부의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시한 본처리부의 외부 형상을 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에 도시한 본처리부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6의 주행지그와 회전유도기를 별도로 도시한 사시도이다.
도 8a 및 8b는 도 7에 도시한 주행지그의 회전 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 7에 도시한 주행지그의 변형 예를 도시한 사시도이다.
도 10a,10b,10c는 도 9의 주행지그의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 계기판 제작방법에서의 부품 조립 방식을 나타내 보인도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 계기판 제작장치에서의 조립체검사장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시한 조립체검사장치의 내부 구조를 설명하기 위한 측단면도이다.
도 14a,14b는 도 12의 조립체검사장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 계기판 제작방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 계기판 제작방법은, 부품로딩단계(101), 에어세척단계(103), 가열단계(105), 이송단계(107), 육안검사단계(108), 제전단계(109), 플라즈마처리단계(111), 프라이머도포단계(113), 무광안료도장단계(115), 안료건조단계(117), 조립단계(119), 조립체검사단계(123)를 포함한다.
부품로딩단계(101)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 계기판용 부품(도 3의 19)을 로딩부품이송부(21)의 컨베이어(21a)에 올려 일정속도로 이송시키는 과정이다. 부품(19)은 계기판을 구성하는 부품을 의미하며 도 1에 도시한 베이스패널(19a)이나 차광바디(19b)도 당연히 포함된다.
에어세척단계(103)는, 컨베이어(21a)를 타고 이송하는 부품에 공기를 분사하여, 공기의 압력으로, 부품으로부터 이물질을 제거하는 과정이다. 이를테면 부품(19)에 붙어 있는 먼지나 이물질을 불어내는 것이다. 또한 가열단계(105)는 에어세척단계(103)를 마친 부품을 가열하여, 부품에 대한 안료정착성을 향상시키는 과정이다. 에어세척단계(103)와 가열단계(105)는 후술할 선처리부(25)에 의해 진행된다. 선처리부(25)에 대한 설명은 후술한다.
상기 선처리부(25)에 의해 에어세척과 가열이 완료된 부품(19)은, 이송단계(107)를 통해 본처리부(30)로 이송된다. 본처리부(30)로 이송하는 이유는 선처리가 완료된 부품에 무광안료를 도포하기 위해서이다. 이송단계(107)는 작업자에 의해 진행되는 과정으로서, 컨베이어(21a)를 통과한 부품(19)을 집어 이송장치(도 4의 31)의 부품홀더(34h)에 올리는 과정이다.
이어지는 육안검사단계(108), 제전단계(109), 플라즈마처리단계(111), 프라이머도포단계(113), 무광안료도장단계(115)는 본처리부(30)에 서 논스톱으로 진행된다.
육안검사단계(108)는, 부품홀더(34h)에 고정된 부품이 육안검사구간(30A)을 통과하는 동안, 부품의 불량 여부를 검사하는 과정이다. 가령, 성형 불량인 부품을 골라내는 것이다.(도 4에서는 부품으로서 차광바디(19b)를 예로 들었다. 계기판에 들어가는 다른 부품도 동일한 프로세스를 따른다.)
제전단계(109)는, 육안검사구간(30A)을 빠져나온 부품에 초음파에너지를 가하여 부품의 정전기를 제거하는 과정이다. 제전단계(109)를 위해 초음파제전기(41a)가 사용된다. 초음파제전기(41a)는 주행슬릿(31a)을 따라 이동하는 부품의 이송경로에 근접 위치하는 장비이다. 초음파제전기(41a)를 이용한 정전기 제거과정은 일반적인 방식을 따른다.
이어지는 플라즈마처리단계(111)는, 상기 제전단계를 마친 부품에 플라즈마 에너지를 가하여, 부품표면의 계면을 활성화하는 과정이다. 즉, 부폼 표면을 개질하여 부품에 대한 프라이머의 고착성을 향상시키는 것이다. 경우에 따라 프라이머를 굳이 사용하지 않을 때에는 부품에 대한 무광안료의 부착성을 향상시킨다. 플라즈마처리단계(111)를 위해 플라즈마출력부(41b)가 사용된다. 플라즈마출력부(41b)도 부품 이송경로에 근접 배치되며 그 앞을 지나가는 부품에 플라즈마 에너지를 가한다.
프라이머도포단계(113)는, 플라즈마처리가 완료된 부품에 프라이머를 분사하여, 부품 표면에 프라이머층을 적층하는 과정이다. 프라이머층은, 부품에 무광안료를 보다 강하게 고착시키는 역할을 한다. 프라이머도포단계(113)는 프라이머도포부(43)에서 진행된다. 프라이머도포부(43)에는, 프라이머를 분사하는 다수의 분사노즐(43a)이 포함된다.
무광안료도장단계(115)는 프라이머의 적층이 완료된 부품에 무광안료를 분사하여 무광안료층을 적층하는 과정이다. 사출 성형된 부품이 반짝거리는 성질을 가지므로 무광안료층을 적층하는 것이다. 무광안료도장단계(115)는 무광안료도포부(45)에서 진행된다. 또한, 무광안료층을 형성하기 위해, 다수의 분사노즐(45a)이 사용된다.
특히 부품은, 상기 초음파제전기(41a)에서 무광안료도포부(45)를 통과하는 동안 자전(自轉)한다. 부품이 자전하는 이유는 부품홀더(34h)가 자전하기 때문이다. 이러한 작동 원리에 대한 설명은 후술된다.
상기 무광안료도장단계(115)가 완료된 부품은, 주행슬릿(31a)을 따라 더 이동 한 후 언로딩구간(30B)에 도달한 다음, 작업자에 의해 컨베이어건조기(47)로 보내어진다.
안료건조단계(117)는, 컨베이어건조기(47)에 놓인 부품을 이송시키며 부품이 건조되게 유도하는 과정이다. 컨베이어건조기의 상부에는 건조용팬(미도시)이 설치될 수 있다.
상기 안료건조단계(117)가 완료되었다면 조립단계(119)가 이어진다. 조립단계(119)는 안료건조단계를 마친 부품들을 조립하는 과정이다. 말하자면, 도 11에 도시한 바와 같이, 베이스패널(19a)에 차광바디(19b)를 조립하는 것이다. 베이스패널(19a)이나 차광바디(19b) 모두 계기판을 구성하는 부품(19)에 포함된다.
조립단계(119)를 통해 조립된 조립체는, 일단, 도 1에 도시한 계기판(11)의 형상을 갖는다.
조립체검사단계(123)는, 조립단계(119)를 통해 조립된 조립체를 반복적으로 상승 및 자유낙하시켜, 조립체에 낙하 충격에너지를 가함으로써 정상조립 여부를 판단하고, 조립체로부터 떨어져 나온 이물질을 진공압을 이용해 외부로 빼내는 과정이다. 조립체검사단계(123)를 위해 도 12에 도시한 조립체검사장치(50)가 사용된다.
조립체검사단계(123)를 통과한 조립체는 완성된 계기판으로서 후공정을 위해 외부로 이송된다.
상기 제작방법을 구현하기 위한 본 실시예의 제작장치는, 로딩부품이송부(21), 선처리부(25), 본처리부(30), 컨베이어건조기(47), 조립체검사장치(50)를 포함한다. 각각의 구성요소들은, 계기판을 제작하기 위한 하나의 제작 라인을 구성한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 계기판 제작장치에서의 로딩부품이송부(21)와 선처리부(25)를 설명하기 위한 도면이다.
도시한 바와 같이, 로딩부품이송부(21)는 컨베이어(21a)를 포함한다. 컨베이어(21a)는 수평으로 연장되며 다수의 이송트레이(21b)를 갖는다. 이송트레이(21b)는 부품(19)을 지지한 상태로 일정속도로 이동하며 선처리부(25)의 챔버(25a)를 통과한다. 로딩부품이송부(21)는 외부로부터 투입된 부품(19)을 받아 선처리부(25)를 통과시키는 역할을 하는 것이다.
선처리부(25)는, 로딩부품이송부(21)에 의해 이송되는 부품(19)을 통과시키며 부품을 공압 세척 및 가열하는 것이다. 공압을 가해 부품을 세척하는 이유는, 부품에 붙어 있는 먼지 등의 이물질을 제거하기 위한 것이고, 가열하는 이유는, 부품에 대한 프라이머나 무광안료의 고착성을 향상시키기 위한 것이다. 고착성은 벗겨지지 않는 성질을 의미한다.
이러한 선처리부(25)는, 챔버(25a), 에어세척노즐(25c), 필터(25d), 공기압입펌프(25b), 히터(25e), 배기팬(25g)을 포함한다.
챔버(25a)는 박스의 형태를 취하며 그 내부로 컨베이어(21a)를 통과시킨다. 이송트레이(21b)에 로딩되어 있는 부품(19)이 챔버(25a)의 내부공간을 통과함은 위에 언급한 바와 같다.
에어세척노즐(25c)은 부품의 이송경로 상부에 설치되며, 공기압입펌프(25b)로부터 공급된 공기를 하향 분사한다. 에어세척노즐(25c)로부터 하향 분사된 공기는 부품(19)에 붙어 있는 먼지 등의 이물질을 떼어낸 후, 이물질과 함께 배기팬(25g)을 통해 외부로 배출된다.
필터(25d)는 공기압입펌프(25b)로 유입하는 공기를 필터링한다. 필터(25d)의 작용에 의해, 에어세척노즐(25c)로부터 분사되는 공기는 정화 처리된 상태를 유지한다.
히터(25e)는 외부로부터 인가된 전력에 의해 동작하여 부품(19)을 가열하는 것으로서, 부품이송경로의 수직 상부에 위치한다. 히터의 발열 온도는 부품의 종류에 따라 다르게 세팅된다.
한편, 본처리부(30)는, 선처리부(25)를 통과한 부품을 전달받아 이송시키며, 부품 표면을 개질하고 개질된 표면에 프라이머와 무광안료를 순차적으로 도포하는 장치이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 계기판 제작장치에서의 본처리부(30)의 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시한 본처리부의 외부 형상을 도시한 도면이다. 또한, 도 6은 본처리부의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 도 6의 주행지그와 회전유도기를 별도로 도시한 사시도이며, 도 8a 및 8b는 주행지그의 회전 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본처리부(30)는, 이송장치(31), 초음파제전기(41a), 플라즈마출력부(41b), 프라이머도포부(43), 무광안료도포부(45)를 포함한다.
이송장치(31)는, 선처리가 완료된 후 부품홀더(34h)에 올려진 부품을 일정속도로 이송시키는 것으로서, 케이싱(31e), 체인(33a), 스프로킷(33b), 주행지그(34), 회전유도기(35)를 구비한다.
먼저, 케이싱(31e)은 금속판으로 제작한 구조체로서 내부공간을 가지고 상부로 개방된 주행슬릿(31a)을 제공한다. 주행슬릿(31a)은 폐곡선을 이루는 경로로서 주행지그(34)의 순환운동을 가이드 한다. 주행지그(34)는 주행슬릿(31a)을 따라 일정속도로 회전한다. 주행지그(34)의 회전은, 케이싱(31e) 내부의 체인(33a)에 의해 이루어진다.
체인(33a)은 주행슬릿(31a)의 하부에 수평으로 설치된 상태로 순환운동 하는 것으로서, 다수의 스프로킷(33b)에 의해 지지된다. 다수의 스프로킷(33b) 중 하나의 스프로킷에는 모터(미도시)가 연결되어 체인(33a)에 구동력을 전달한다.
주행지그(34)는, 커넥터(34a)를 통해 체인(33)의 외측부에 일정간격으로 고정된 상태로 체인(33)과 함께 주행경로를 순환운동 한다. 주행지그(34)는, 커넥터(34a), 수직튜브(34b), 지지로드(34e), 마찰디스크(34g), 부품홀더(34h)를 갖는다.
커넥터(34a)는 체인(33)의 측부에 고정되는 철편으로서, 체인의 길이방향을 따라 일정간격을 이룬다. 또한, 수직튜브(34b)는 하단부가 막히고 상부가 개방된 원통형 부재로서 지지로드(34e)를 축회전 가능하게 지지한다. 지지로드(34e)는 수직튜브(34b)의 수용공간(34c)에 끼워진 상태로 주행슬릿(31a)을 상향 통과한 환봉형 부재이다. 특히 지지로드(34e)는 수직튜브(34b)에 끼워진 상태로 외력에 의해 축회전 가능하다. 부품홀더(34h)는 지지로드(34e)의 상단부에 장착되며 계기판 부품을 지지한다. 부품의 모양에 따라 부품홀더(34h)의 형상이 달라짐은 물론이다.
또한 마찰디스크(34g)는 지지로드(34e)에 고정된 원판형 부재로서, 주행 중, 회전유도기(35)의 마찰판(35g)에 접할 수 있다. 말하자면, 도 7에 도시한 바와 같이, 주행지그(34)가 화살표 a방향으로 주행하다가 회전유도기(35)를 만나면, 회전유도기의 마찰판(35g)과의 마찰에 의해 화살표 b방향으로 회전하는 것이다. 지지로드(34e)의 상단부에는 부품홀더(34h)가 장착되어 있으므로 부품홀더도 동시에 회전한다. 주행지그(34)가 회전유도기(35)를 만나지 않은 상태에서는 당연히 회전하지 않는다.
회전유도기(35)는, 그 앞을 지나는 주행지그(34)의 마찰디스크(34g)를 회전시키기 위한 것으로서, 수평의 액츄에이터(35a), 지지판(35e), 마찰판(35g)을 포함한다. 지지판(35e)은 일정두께를 갖는 판상부재로서 액츄에이터(35a)의 동작에 의해 화살표 e방향과 그 반대 방향으로 왕복운동이 가능하다. 또한 마찰판(35g)은 지지판(35e)에 고정된 고무판이며 화살표 e방향으로 이동하여 마찰디스크(34g)와 접촉한다. 마찰디스크(34g)는 화살표 a방향으로 이동하면서 마찰판(35g)을 만나 화살표 b방향으로 회전하는 것이다.
이러한 회전유도기(35)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 체인순환경로의 일부에 위치한다. 즉, 초음파제전기(41a) 에서부터 무광안료도포부(45)에 이르는 직선경로에 설치되는 것이다. 그 이유는 제전, 플라즈마처리, 프라이머도포, 무광안료도포시에만 부품을 회전시키기 위함이다. 다른 경로에서는 굳이 부품을 회전시킬 필요가 없다. 오히려, 회전 시킬 경우 부품의 마모를 야기하게 된다.
초음파제전기(41a)는, 부품 이송경로에 근접 배치되며, 부품홀더(34h)에 로딩되어 있는 부품에 초음파를 가하여, 부품에 내재하는 정전기를 제거한다. 초음파제전기 자체는 일반적인 것을 사용한다.
플라즈마출력부(41b)는, 정전기가 제거된 부품표면에 플라즈마 에너지를 가하여 부품 계면을 활성화시키는 장치이다. 플라즈마출력부(41b)도 부품 이송경로에 근접 위치한다. 플라즈마출력부(41b)도 일반적인 것을 사용할 수 있다.
플라즈마출력부의 측부에는 프라이머도포부(43)가 위치한다. 프라이머도포부(43)는 외부로부터 공급된 프라이머를 부품의 표면에 분사한다. 부품은 부품홀더(34h)에 안착되어 있는 상태로 이송과 동시에 자전(自轉)하므로, 부품 전체면에 프라이머가 고르게 도포될 수 있다. 프라이머를 분사하는 분사노즐(43a)은 세 개가 병렬로 배치된다. 부품의 형상이나 사이즈에 따라 각 분사노즐(43a)의 위치는 독립적으로 조절 가능하다.
무광안료도포부(45)는, 부품의 프라이머층 상부에 무광안료를 도포하는 것으로서 세 개의 분사노즐(45a)을 갖는다. 분사노즐(45a)을 통해 분사된 무광안료는 프라이머층에 적층된다. 상기 무광안료도포부(45)를 통과한 부품은 주행슬릿(31a)을 따라 계속 이동하여 언로딩구간(30B)에 진입하고 작업자에 의해 픽업되어 컨베이어건조기(47)로 이송된다.
도면부호 30A는 육안검사구간이다. 육안검사구간(30A)은 부품홀더(34h)에 로딩되어 있는 부품의 불량 여부를 확인하는 구역이다. 육안검사구간(30A) 내부에는 회전유도기(35)가 없으므로 부품이 회전하지 않아 육안검사가 용이하다.
컨베이어건조기(47)는 무광안료가 도포된 부품을 이송과 동시에 건조시키는 역할을 한다. 가령, 부품이 컨베이어건조기(47)를 통해 이송하는 동안 공기와 접하여 자연 건조되게 하는 것이다. 경우에 따라 컨베이어건조기(47)에 건조용 송풍기를 적용하여 건조를 보다 신속히 유도할 수 있다.
도 9는 도 7에 도시한 주행지그(34)의 변형 예를 도시한 사시도이고, 도 10a,10b,10c는 도 9의 주행지그의 동작을 설명하기 위한 평단면도이다.
상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.
도면을 참조하면, 수직튜브(34b)에 태엽케이스(34j)가 추가되어 있고, 태엽케이스(34j) 내에 태엽(34m)이 장착되어 있음을 알 수 있다. 태엽케이스(34j)는 속이 빈 원통형부분으로서 수직튜브의 수용공간(34c)과 하나의 공간을 제공한다.
또한 태엽케이스(34j)의 일측에는 슬릿(34k)이 형성되어 있다. 슬릿(34k)은 수직방향으로 길쭉한 관통형 구멍으로서, 태엽(34m)의 일단부를 수용 고정한다.
태엽(34m)은, 일정폭을 가지며 길이방향으로 연장되고 코일형으로 감긴 탄성부재로서, 태엽케이스(34j)에 수용된 상태로, 일단부는 슬릿(34k)에 고정되고, 타단부는 지지로드(34e)의 끼움홈(34f)에 끼움 결합한다. 끼움홈(34f)은 지지로드(34e)의 외주면에 형성한 홈이다. 결국 지지로드(34e)와 태엽케이스(34j)가 태엽(34m)으로 연결되는 것이다.
상기 태엽(34m)은 평상시에는 풀어진 상태로 유지되지만, 주행지그(34)가 회전유도기(35)의 앞을 지나갈 때 감기며 압축된다. 다시 말하면, 도 10a 및 10b에 도시한 바와 같이, 마찰디스크(34g)가 마찰판(35g)에 의해 화살표 b방향으로 회전할 때 감기며 압축되는 것이다.
태엽(34m)은, 도 10c에 도시한 바와 같이, 마찰디스크(34g)가 마찰판(35g)으로부터 분리되는 순간 탄성 복원되며 마찰디스크(34g)를 화살표 g방향으로 고속 회전시킨다. 즉, 마찰디스크(34g)가 회전유도기(35)를 벗어나는 순간, 태엽의 응축된 탄성복원력이 작용하여 부품이 반대방향으로 빠른 속도로 회전하는 것이다. 부품이 빠른 속도로 회전함에 따라, 부품에 붙어 있는 잉여 프라이머나 무광안료가 원심력의 영향을 받아 주변으로 비산되고, 부품에는 최적 적층두께의 프라이머층이나 무광안료층이 남게 된다.
한편, 조립체검사장치(50)는, 컨베이어건조기(47)를 통과하며 건조된 부품을 조립한 조립체(도 13의 12)를 지지한 상태로 반복적으로 상승 및 자유낙하 시켜, 조립체의 자유 낙하 시 떨어져 나오는 이물질을 흡기하여 외부로 배출함과 동시에 조립체의 내구성을 검사하는 역할을 한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 계기판 제작장치에서의 조립체검사장치(50)를 도시한 분해 사시도이고, 도 13은 조립체검사장치의 내부 구조를 설명하기 위한 측단면도이다. 또한, 도 14a,14b는 도 12의 조립체검사장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도시한 바와 같이, 조립체검사장치(50)는, 음압챔버(51), 승강트레이(54), 승강액츄에이터(56), 크리닝에어공급부(57), 배기수단을 포함한다.
음압챔버(51)는, 박스의 형태를 취하며, 관통구(51f)를 통해 상부로 개방된 음압공간(51a)을 제공한다. 음압공간(51a)은 배기수단에 의해 음압으로 유지되며, 조립체(12)의 자유 낙하 시 발생하는 먼지나 이물질을 하부로 빨아들인다. 하부로 빨아들여진 공기는 배기수단을 통해 외부로 배출된다.
음압챔버(51)의 내부에는 구획경사판(51b)이 고정된다. 구획경사판(51b)은 음압챔버(51) 내부공간을 위아래로 나누는 격판으로서 중앙부에 커플러(52a)를 갖는다. 커플러(52a)는 배기수단의 일부분이다.
또한 음압챔버(51)의 상면에는 다수의 승강구멍(54g)이 마련되어 있고, 각 승강구멍(54g)에 푸싱봉(54f)이 승강 가능하게 설치된다. 푸싱봉(54f)은 수직으로 연장된 환봉형 부재로서, 도 14a 및 14b에 도시한 바와 같이, 승강액츄에이터(56)에 받쳐진 상태로 승강 운동 한다.
특히 푸싱봉(54f)은 승강액츄에이터(56)에 의해 밀려 상승한 상태에서 자유 낙하한다. 즉, 승강액츄에이터(56)는, 푸싱봉(54f)을 상사점에 올린 다음 바로 하강하여, 푸싱봉(54f)이 자유낙하하게 한다. 말하자면 승강액츄에이터(56)의 피스톤로드(56c)의 상단부가 푸싱보(54f) 보다 빠른 속도로 하강하는 것이다. 이와 같이 푸싱봉(54f)을 자유낙하 시키는 이유는, 수승강트레이(54)에 세팅되어 있는 조립체(12)에 낙하 충격을 가하여, 조립 품질을 검증하기 위한 것이다. 일종의 충격시험인 것이다.
아울러, 음압챔버(51) 상면의 네 귀퉁이부에는 가이드로드(51g)가 고정되어 있다. 가이드로드(51g)는 승강트레이(54)의 수직슬라이더(54e)에 삽입된 상태로 승강트레이(54)의 승강운동을 가이드 한다.
이러한 가이드로드(51g)의 상단부에는 수나사부(51m)가 형성되고, 수나사부(51m)에는 고무캡(51k)이 끼워진다. 고무캡(51k)의 직경은 가이드로드(51g)의 직경보다 크다. 고무캡(51k)은 승강트레이(54)가 가이드로드(51g)로부터 이탈하는 것을 방지하는 스토퍼의 역할을 한다.
도면부호 55a는 센서이다. 센서(55a)는 승강트레이(54)에 조립체(12)가 안착되어 있는지 여부를 감지하고 감지내용을 제어기(55b)로 전달한다. 조립체(12)가 감지되지 않는 경우 제어기(55b)는 승강액츄에이터(56)를 동작시키지 않는다. 이와 반대로 조립체(12)가 감지되면 승강액츄에이터(56)를 동작시켜 승강트레이(54)가 승강운동 하게 한다.
승강트레이(54)는, 조립체(12)를 수용 지지하는 판상부재로서, 중앙에 배기구멍(54a)을 갖는다. 배기구멍(54a)은 조립체(12)의 모양에 대응하는 관통구멍이다. 말하자면, 상기 차광바디(19b)를 하부로 개방하는 구멍이다. 아울러, 배기구멍(54a)은 관통구(51f)에 일대일 대응한다. 배기구멍(54a)과 관통구(51f)가 수직의 통로를 제공하는 것이다.
또한 배기구멍(54a)의 주변에는 다수의 지지블록(54b)이 고정되어 있다. 지지블록(54b)은 승강트레이(54)에 세팅된 조립체(12)가 좌우로 흔들리는 것을 방지한다. 지지블록(54b)은 탄성을 갖는 실리콘이나 고무로 제작할 수 있다.
수직슬라이더(54e)는 대략 원통의 형상을 취하며 가이드로드(51g)를 수용한다. 수직슬라이더(54e)의 내주면은 가이드로드(51g)의 외주면에 면접하며 슬라이딩 운동한다. 음압챔버(51)의 상부에 승강트레이(54)를 세팅하는 방법은 다음과 같다. 먼저, 고무캡(51k)을 가이드로드(51g)로부터 분리한 상태로, 각각의 수직슬라이더(54e)의 하부구멍을 가이드로드(51g) 상단부에 맞춘 후 승강트레이(54)를 놓는다. 승강트레이(54)는 중력의 작용에 의해 하강하며 가이드로드(51g)의 상단부가 수직슬라이더(54e)의 상부로 돌출된다. 이 상태에서 가이드로드(51g)에 고무캡(51k)을 결합한다. 승강트레이(54)가 하강한 상태에서, 고무캡(51k)과 수직슬라이더(54e)는 5cm 이상 충분히 이격된다.
배기수단은, 커플러(52a), 배기덕트(52b), 필터(52c), 진공펌프(미도시)를 포함한다. 커플러(52a)는, 구획경사판(51b)의 중앙부에 고정된 원통형 부재로서 배기덕트(52b)의 단부와 결합한다. 배기덕트(52b)의 단부는 커플러(52a)를 통해 음압공간(51a)으로 개방되어 있다.
배기덕트(52b)는 음압공간(51a) 내부의 공기를 외부로 유도하는 역할을 하며 필터(52c)를 갖는다. 필터(52c)는 배출되는 공기 중의 이물질을 걸러내는 역할을 한다. 진공펌프는 배기덕트(52b)의 연장단부에 설치되며 음압공간(51a) 내부의 공기를 외부로 뽑아낸다.
한편, 크리닝에어공급부(57)는, 승강트레이(54)에 지지되어 있는 조립체(12)를 향해 열풍을 분사하여, 조립체(12)에 붙어 있는 이물질을 떼어내는 역할을 한다. 가령, 조립체(12)의 틈새에 박혀 있는 먼지나 플라스틱 가루를 떼어내는 것이다.
이러한 크리닝에어공급부(57)는, 수평샤프트(57a), 모터(57c), 샤프트클램프(57d), 연결판(57k), 노즐블록(58), 내장히터(58b), 콤프레셔(58m), 전원(58e)을 구비한다.
수평샤프트(57a)는 도 14에 도시한 바와 같이 외주면에 톱니가 형성되어 있는 환봉으로서, 베어링(57b)에 축회전 가능하게 지지된다. 수평샤프트(57a)는 모터(57c)에 연결되며 모터(57c)로부터 회전력을 전달 받아 양방향 회전 운동한다. 수평샤프트(57a)의 최대 회전각도는 90도 내외이다. 말하자면, 수직선(Z)을 기준으로 시계방향으로 45도 반시계 방향으로 45도 회전 가능한 것이다.
샤프트클램프(57d)는, 수평샤프트(57a)를 그 내부로 통과시키는 블록형 부재로서, 수평샤프트(57a)를 수용하는 샤프트수용홈(57e)을 갖는다. 샤프트수용홈(57e)은 하부로 개방되며 고정볼트(57g)와 너트(57h)에 의해 오므라져, 수용되어 있는 수평샤프트(57a)를 안정적으로 고정한다.
연결판(57k)은 일정폭을 갖는 띠형 부재로서 양단부가 샤프트클램프(57d)에 결합한 상태로 노즐블록(58)을 지지한다. 노즐블록(58)은 연결판(57k)에 고정되는 직사각 블록으로서 내장히터(58b)를 갖는다. 내장히터(58b)는 전력선(58f)을 통해 전원(58e)과 접속된다. 전원(58e)의 전력이 내장히터(58b)에 인가됨에 의해 내장히터(58b)가 가열됨은 물론이다.
특히 노즐블록(58)의 내부에는 공기통로(미도시)가 마련되어 있다. 공기통로는, 급기호스(58n)를 통해 콤프레셔(58m)과 연결된다. 또한 노즐블록(58)의 상측에는 다수의 상향노즐(58a)이 배치된다. 상향노즐(58a)은 공기통로와 연통한다.
따라서 콤프레셔(58m)에서 출력된 압축공기는 급기호스(58n)을 거쳐 노즐블록(58)으로 압입되고 그 후 상향노즐(58a)을 통해 도 14a의 화살표 s방향으로 분출된다. 노즐블록(58) 내부로 압입된 공기가 내장히터(58b)에 의해 가열됨은 물론이다. 결국, 상향노즐(58a)을 통해 열풍이 분출되는 것이다. 분출된 열풍은 조립체(12)에 전달되어 조립체에 부착되어 있는 이물질을 떼어낸다.
이러한 과정이 진행되는 동안, 음압공간(51a)의 내부공기는 커플러(52a)를 통해 하부로 빠져나가고, 승강트레이(54)는 상승과 자유낙하를 반복한다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
11:계기판 12:조립체 19:부품
19a:베이스패널 19b:차광바디 19c:투명윈도우
21:로딩부품이송부 21a:컨베이어 21b:이송트레이
25:선처리부 25a:챔버 25b:공기압입펌프
25c:에어세척노즐 25d:필터 25e:히터
25g:배기팬 30:본처리부 30A:육안검사구간
30B:언로딩구간 31:이송장치 31a:주행슬릿
31e:케이싱 33a:체인 33b:스프로킷
34:주행지그 34a:커넥터 34b:수직튜브
34c:수용공간 34e:지지로드 34f:끼움홈
34g:마찰디스크 34h:부품홀더 34j:태엽케이스
34k:슬릿 34m:태엽 35:회전유도기
35a:액츄에이터 35e:지지판 35g:마찰판
41a:초음파제전기 41b:플라스마출력부 43:프라이머도포부
43a:분사노즐 45:무광안료도포부 45a:분사노즐
47:컨베이어건조기 50:조립체검사장치 51:음압챔버
51a:음압공간 51b:구획경사판 51f:관통구
51g:가이드로드 51k:고무캡 51m:수나사부
52a:커플러 52b:배기덕트 52c:필터
54:승강트레이 54a:배기구멍 54b:지지블록
54e:수직슬라이더 54f:푸싱봉 54g:승강구멍
55a:센서 55b:제어기 56:승강액츄에이터
56c:피스톤로드 57:크리닝에어공급부 57a:수평샤프트
57b:베어링 57c:모터 57d:샤프트클램프
57e:샤프트수용홈 57g:고정볼트 57h:너트
57k:연결판 58:노즐블록 58a:상향노즐
58b:내장히터 58e:전원 58f:전력선
58m:콤프레셔 58n:급기호스

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 외부로부터 공급된, 차량 계기판용 부품을 받아 이송시키는 로딩부품이송부(21)와; 상기 로딩부품이송부(21)에 의해 이송되는 부품을 통과시키며 부품을 공압 세척 및 가열하는 것으로서, 내부공간을 제공하고 상기 부품을 통과시키는 챔버(25a), 상기 챔버(25a) 내에 설치되며 부품을 향해 공기를 분출하여 부품에 부착되어 있는 이물질을 날려 보내는 에어세척노즐(25c), 상기 에어세척노즐(25c)에 공기를 공급하는 공기압입펌프(25b), 상기 에어세척노즐(25c)에 의한 에어세척을 마친 부품을 가열하는 히터(25e), 상기 챔버(25a) 내부의 공기를 외부로 배출하는 배기팬(25g)을 갖는 선처리부(25)와; 상기 선처리부(25)를 통과한 부품을 전달받아 이송시키며, 부품 표면을 개질하고 개질된 표면에 프라이머와 무광안료를 순차 도포하는 본처리부(30)와; 상기 본처리부(30)로부터, 무광안료층이 도포된 부품을 전달받아 건조시키는 컨베이어건조기(47)와; 상기 컨베이어건조기(47)를 통과하며 건조된 부품을 조립한 조립체를 지지한 상태로 반복적으로 상승 및 자유낙하 시켜, 조립체의 자유 낙하 시 떨어져 나오는 이물질을 흡기하여 외부로 배출함과 동시에 조립체의 내구성을 검사하는 조립체검사장치(50)를 구비하며,
    상기 조립체검사장치(50)는; 박스의 형태를 취하며, 관통구(51f)를 통해 상부로 개방된 음압공간을 제공하는 음압챔버(51)와, 상기 음압챔버(51)의 상부에 승강 가능하도록 설치되며 조립체를 지지하고, 상기 관통구(51f)와 대응하는 배기구(54a)를 구비한 승강트레이(54)와, 상기 승강트레이(54)를 반복적으로 상승 및 자유낙하시키는 승강액츄에이터(56)와, 상기 승강트레이(54)에 지지되어 있는 조립체를 향해 열풍을 분사하여, 조립체로부터 이물질을 떼어내는 크리닝에어공급부(57)와, 상기 음압챔버(51) 내부의 공기를 음압챔버(51) 외부로 배출하는 배기수단을 포함하는,
    차량용 계기판 제작장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 본처리부(30)는;
    상부로 개방되며 폐곡선을 이루는 주행슬릿(31a)을 제공하는 케이싱(31e), 상기 주행슬릿(31a)의 하부에 수평으로 설치된 상태로 순환운동 하는 체인(33a), 상기 체인(33a)을 지지하며 체인(33a)의 순환운동을 가이드 하는 다수의 스프로킷(33b), 상기 체인(33a)에 링크된 상태로 주행슬릿(31a)을 상향 통과하고 상단부에 상기 부품이 로딩되는 부품홀더(34h)를 가지는 주행지그(34), 상기 체인 이송경로의 일부 구간에 설치되며 이송 중의 주행지그(34)의 부품홀더(34h)를 회전시키는 회전유도기(35)를 구비한 이송장치(31)와,
    상기 케이싱(31e)의 상부에 설치되며, 회전하는 부품홀더(34h)에 고정되어 있는 부품에 초음파를 가하여, 부품에 내재하는 정전기를 제거하는 초음파제전기(41a)와,
    상기 초음파제전기(41a)의 측부에 설치되고, 정전기가 제거된 부품에 플라즈마에너지를 가하여 부품 계면을 활성화시키는 플라즈마출력부(41b)와,
    상기 플라즈마출력부(41b)를 통과한 부품의 표면에 프라이머를 도포하는 프라이머도포부(43)와,
    상기 프라이머도포부(43)의 측부에 설치되고 프라이머층 위에 무광안료를 도포하는 무광안료도포부(45)를 구비하는,
    차량용 계기판 제작장치.
  4. 삭제
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