KR102286495B1

KR102286495B1 - 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치 및 이를 이용한 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조방법

Info

Publication number: KR102286495B1
Application number: KR1020200094463A
Authority: KR
Inventors: 임병훈; 소화영; 윤수현; 전갑부
Original assignee: 텔스타홈멜 주식회사
Priority date: 2020-07-29
Filing date: 2020-07-29
Publication date: 2021-08-09

Abstract

본 발명은, 벨로우즈를 맨드릴로부터 탈형시키는 탈형장치와, 탈형장치를 작동 제어하는 장치제어부;를 포함하여 구성되고, 탈형장치는, 베이스프레임과, 벨로우즈의 상단부를 말아 비드를 형성하는 비드형성수단과, 맨드릴과 벨로우즈를 서로 분리시키는 에어나이프수단과, 클램핑수단;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치를 제공할 수 있다. 상기한 바에 따르면 벨로우즈에 대한 데미지(damage)를 최소한으로 할 수 있으며, 벨로우즈의 찢김과 같은 손상을 방지함으로써 생산성 저하를 방지

Description

차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치 및 이를 이용한 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조방법 {Vehicle air suspension bellows manufacturing apparatus and method for manufacturing vehicle air suspension bellows using the same}

본 발명은 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치 및 이를 이용한 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 벨로우즈를 탈형하는 공정에서 발생될 수 있는 벨로우즈 리크발생율을 저감시킴으로써 제품의 내구성 저하를 방지하여 품질을 향상시킬 수 있으며, 벨로우즈를 설정 길이에 따라 일정하게 컷팅 함으로써, 컷팅길이 규격 불량에 따른 품질저하를 방지할 수 있으며 생산성을 향상시킬 수 있는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치 및 이를 이용한 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 현가장치에는 주행 중 노면으로부터 전달되는 각종 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키기 위해 쇽업소버와 함께 섀시 스프링이 구비되어 있다.

상기 섀시 스프링은 판 스프링과 코일 스프링 및 에어 스프링 등으로 분류할 수 있으며, 이중 에어 스프링은 차량의 높이를 일정하게 유지시킬 수 있는 장점을 가지나 공기압력을 하중에 따라 조정하는 장치와 공기압축을 위한 장치 등이 필요하여 주로 버스와 같은 대형차량에 사용되고 있다.

한편, 이러한 에어 스프링은 작동방식에 따라 신축에 의해 내부의 체적과 압력이 변화되는 벨로우즈(bellows) 형과 신축에 따라 고무락이 뒤집히는 다어어프램(diaphram) 형 및 이들의 복합형이 있다.

이에, 이러한 벨로우즈 제조방법에 대한 기술의 예로 대한민국 등록특허공보 제10-0239086호는 1차고무와 1차코드 2차코드 및 2차고무의 순으로 실린더형상의 드럼에 감겨지며 이 감겨진 재료를 일정크기로 절단하여 반제품인 그린케이스를 형성시키는 1차성형공정과, 이 그린케이스를 2차성형몰드에 넣어 압력이 2Kg/cm2인 고압 공기에 의해 완제품형상에 가깝게 성형시키며 그린케이스의 내측면으로 이형제를 도포하여 그린케이스의 가류시 가류기의 블래더와 그린케이스의 접합을 방지하는 2차성형공정 및, 이 2차성형공정에서 제조된 반제품을 고온ㆍ고압으로 가류하는 가류공정이 포함된 차량용 공기스프링에 구비되는 고무벨로즈의 제조방법이 개시된 바 있다.

그런데, 종래의 벨로우즈 제조장치 및 제조방법은, 가열처리된 벨로우즈(고무)제품을 맨드릴(철봉)로부터 탈형하는 탈형 공정 시 벨로우즈가 맨드릴로부터 완전히 분리되지 않아 탈형 시 벨로우즈의 찢김이 발생하거나, 탈형 중 벨로우즈의 일부가 맨드릴에 부착되거나 밀리면서 내구성 테스트 중 벨로우즈에 리크가 발생하여 터져버리는 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 이렇게 제조되는 벨로우즈는 공정 중 설정 규격에 따라 컷팅하는 컷팅공정을 거치게 되는데, 이러한 벨로우즈 컷팅공정은 작업자가 육안으로 벨로우즈의 컷팅위치를 확인 후 컷팅하고 있는 실정이다.

때문에, 이러한 종래의 벨로우즈 제조장치 및 제조방법은, 컷팅공정 시 작업자가 육안으로 길이를 조정하여 컷팅하는 만큼, 컷팅길이가 일정하지 않을 뿐만 아니라 컷팅된 벨로우즈 길이가 규격에서 부족하거나 과다하여 규격 불량이 빈번하에 발생하는 문제점이 있었으며, 이에 따른 생산성저하 및 품질저하를 초래하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0239086호

본 발명은, 벨로우즈를 맨드릴로부터 한 번에 효과적으로 탈형되도록 함으로써, 탈형공정 시 발생할 수 있는 벨로우즈에 대한 데미지(damage)를 최소한으로 할 수 있으며, 벨로우즈의 찢김과 같은 손상을 방지하여 생산성 저하를 방지는 물론, 벨로우즈의 불량 및 품질저하를 방지할 수 있는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치 및 이를 이용한 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 벨로우즈를 설정 길이에 따라 일정하게 컷팅 함으로써, 컷팅길이 규격 불량에 따른 품질저하를 방지할 수 있으며 생산성을 향상시킬 수 있는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치 및 이를 이용한 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은, 원통형으로 외주면에 가열처리된 벨로우즈가 결합된 맨드릴이 이송되면, 벨로우즈를 맨드릴로부터 분리하여 탈형시키는 탈형장치와; 탈형장치를 작동 제어하는 장치제어부;를 포함하여 구성되고, 탈형장치는, 지지프레임과, 지지프레임의 상부에 설치되고, 맨드릴과 착탈 가능하게 결합하는 결합프레임을 포함하여 구성되는 베이스프레임과; 벨로우즈의 상단부를 말아 비드를 형성하는 비드형성수단과; 맨드릴과 벨로우즈가 접촉하는 맨드릴의 외주측면과 벨로우즈의 내주측면 사이로 삽입되고, 에어가 공급되어 맨드릴과 벨로우즈를 서로 분리시키는 에어나이프수단과; 벨로우즈를 클램핑하여 벨로우즈를 맨드릴로부터 탈형시키는 클램핑수단;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치를 제공할 수 있다.

여기서, 비드형성수단은, 일측면이 벨로우즈의 상단부와 접촉하는 접촉유닛과, 접촉유닛과 결합되고, 장치제어부의 구동신호에 의하여 접촉유닛을 이동시켜 비드를 형성하는 접촉이동유닛을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 접촉유닛은, 일측은 접촉이동유닛과 결합하고 타측은 벨로우즈와 대면하도록 위치하는 접촉프레임과, 접촉프레임의 타측을 감싸며 접촉프레임에 결합하고, 벨로우즈와 접촉되며 이동 시 벨로우즈와의 마찰로 인해 비드가 형성되게 하는 커버부재를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 접촉유닛은, 접촉프레임과 커버부재 사이에 구비되는 쿠션부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.

커버부재는, 고무재질로 형성될 수 있다.

한편, 에어나이프수단은, 하단부가 맨드릴과 벨로우즈 사이에 삽입되어 맨드릴과 벨로우즈 사이에 틈새를 생성하는 나이프유닛과, 나이프유닛과 결합되고, 장치제어부의 구동신호에 의하여 나이프유닛을 상하방향으로 이동시키는 나이프이동유닛과, 나이프유닛에 구비되어 맨드릴과 벨로우즈 사이의 틈새로 에어를 공급하여, 벨로우즈가 맨드릴로부터 분리되게 하는 에어공급유닛을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 에어공급유닛은, 에어를 공급하는 에어공급부와, 에어공급부로부터 에어를 공급받고, 나이프유닛에 구비되어 나이프유닛의 하단부로부터 하방향을 향하여 에어를 분사하는 분사부를 포함하여 구성될 수 있다.

나이프유닛은, 하단부가 맨드릴과 상기 벨로우즈 사이에 삽입되는 나이프부재와, 나이프부재와 결합하고 나이프부재를 횡방향을 따라 탄성 지지하여 나이프부재가 맨드릴의 반경방향을 따라 탄력적으로 축소 또는 확장될 수 있도록 하는 탄성부재를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 클램핑수단은, 벨로우즈를 기준으로 벨로우즈의 내측에 위치하는 에어나이프수단과 대응되도록 벨로우즈의 외측에 위치하여 벨로우즈의 외측면을 가압하는 클램핑유닛과, 클램핑유닛과 결합되고, 장치제어부의 구동신호에 의하여 클램핑유닛을 이동시키는 클램프이동유닛을 포함하여 구성되고, 장치제어부는, 벨로우즈의 탈형 시 에어나이프수단과 클램핑유닛이 벨로우즈의 상단부 내측과 외측을 클램핑한 상태로, 나이프이동유닛과 클램프이동유닛을 동시에 상부방향으로 이동시켜, 벨로우즈가 맨드릴로부터 탈형되도록 구동 제어할 수 있다.

여기서, 탈형장치는, 맨드릴로부터 벨로우즈의 탈형여부를 감지하는 탈형감지센서를 더 포함하여 구성되고, 탈형감지센서는, 베이스프레임에 설치되어 맨드릴과 벨로우즈의 하중을 감지하는 하중감지센서로 구성될 수 있다.

또한, 탈형감지센서는, 벨로우즈의 외주측면에 설정 이격거리로 인접하게 설치되어 에어공급유닛에 의하여 벨로우즈가 맨드릴로부터 분리될 시 벨로우즈와의 접촉여부를 감지하는 접촉센서로 구성될 수 있다.

컷팅장치는, 탈형된 원통형의 벨로우즈가 이송되면, 벨로우즈를 설정 규격에 따라 컷팅하며, 이송된 벨로우즈를 지지하는 프레임부와, 벨로우즈의 측부에 위치하여, 장치제어부로부터 수신된 제어신호에 의하여 축회전하는 벨로우즈를 설정 규격에 따라 컷팅하는 컷팅수단과, 프레임부와 결합되고, 장치제어부로부터 수신된 제어신호에 의하여 프레임부를 회전시켜 벨로우즈를 축회전 시키는 회전수단과, 장치제어부로부터 수신된 제어신호에 의하여 벨로우즈를 이송하는 이송수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치를 제공할 수 있다.

이와 더불어 본 발명은 프레임부에 결합되어 벨로우즈의 내주측면으로 삽입되고, 벨로우즈의 컷팅 시 벨로우즈를 그립 고정하는 그립지지수단을 더 포함하여 구성될 수 있다.

그립지지수단은, 프레임부에 결합하고 벨로우즈의 내주측면으로 삽입되는 본체부와, 본체부에 설치되고 장치제어부에 의하여 작동 제어되는 구동실린더와, 일측이 구동실린더와 결합하여 벨로우즈의 길이방향을 따라 승하강하는 피스톤로드를 포함하는 실린더구동유닛과, 피스톤로드의 타측에 결합하여 피스톤로드와 연동하여 승하강 이동하고, 하부로 갈수록 직경이 커지도록 형성되어 외주측면이 상향 경사진 경사면이 형성된 작동부와, 내측면이 작동부의 경사면에 접촉되고, 벨로우즈의 반경방향을 따라 왕복이동 가능하도록 본체부에 설치되어 작동부의 승하강 이동에 따라 경사면에 의하여 왕복 이동하되, 작동부가 하강이동하면 내측을 향하여 이동하고, 작동부가 승강이동하면 외측을 향하여 이동하여 외측면이 벨로우즈의 내주측면을 외측 반경방향을 따라 가압하여 벨로우즈를 그립 고정하는 그립이동유닛을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 그립이동유닛은, 외주방향을 따라 설정 깊이의 컷팅홈이 형성되어, 컷팅수단이 컷팅홈으로 진입하여 벨로우즈를 컷팅하도록 구성될 수 있다.

나아가, 그립지지수단은, 벨로우즈의 내측에 위치하도록 프레임부에 결합하여 세워지고, 원통형으로 중앙부 외주방향을 따라 돌출지지부가 돌출 형성된 지지실린더와, 돌출지지부의 상측으로 지지실린더에 끼워지고, 하면이 돌출지지부의 상면에 접촉되는 상부탄성링과, 돌출지지부의 하측으로 지지실린더에 끼워지고, 상면이 돌출지지부의 하면에 접촉되는 하부탄성링과, 벨로우즈의 내측에 위치하도록 지지실린더의 상부에 상하방향 이동이 가능하도록 결합되고, 원통형으로 외주면이 벨로우즈의 내주측면과 인접하고, 하면이 상부탄성링과 접촉되어 상하방향 이동에 따라 상부탄성링을 탄성 변형시키는 상부실린더와, 벨로우즈의 내측에 위치하도록 지지실린더의 하부에 상하방향 이동이 가능하도록 결합되고, 원통형으로 외주면이 벨로우즈의 내주측면과 인접하고, 상면이 하부탄성링과 접촉되어 상하방향 이동에 따라 하부탄성링을 탄성 병형시키는 하부실린더와, 장치제어부의 제어신호에 따라 상부실린더와 하부실린더를 이동시키는 실린더구동부를 포함하여 구성되어, 상부실린더가 하부방향으로 이동하고 하부실린더가 상부방향으로 이동하여 상부탄성링과 하부탄성링을 가압하여 탄성 변형시키면, 상부탄성링과 하부탄성링의 탄성변형에 의해 벨로우즈의 내주측면을 외측 반경방향으로 가압하여 벨로우즈를 그립 고정하도록 구성될 수 있다.

컷팅수단은, 상부탄성링과 하부탄성링 사이로 벨로우즈를 컷팅하도록 구성될 수 있다.

또한, 컷팅장치는, 지지실린더 또는 상부실린더 또는 하부실린더에 구비되어 벨로우즈와 그립지지수단 사이의 압력을 측정하여 장치제어부로 압력정보를 송신하는 압력게이지를 더 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 장치제어부는, 컷팅수단에 의한 벨로우즈의 컷팅 후 압력게이지로부터 수신된 압력정보가 설정 압력 이하이면 컷팅이 완료된 것으로 판단하도록 구성될 수 있다.

그립지지수단은, 프레임부에 결합하여 벨로우즈의 내주측면으로 삽입되고, 외측면이 벨로우즈의 내측면 형상과 대응되도록 평면상으로 호형으로 형성되고, 복수개로 이루어져 벨로우즈의 중심축을 기준으로 반경방향으로 왕복 이동하며, 이동에 따라 벨로우즈의 내주측면을 외측 반경방향으로 가압하여 그립 고정하는 클램핑유닛들과, 클램핑유닛들과 결합하여, 장치제어부의 제어신호에 의하여 클램핑유닛들을 이동시키는 클램프이동부를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 컷팅수단은, 클램핑유닛의 상단부와 이송수단 사이의 이격공간으로 진입하여 벨로우즈를 컷팅하도록 구성될 수 있다.

컷팅장치는, 벨로우즈의 외측에 설치되어 벨로우즈에 표시된 마킹위치를 감지하고, 장치제어부로 마킹위치 정보를 송신하는 마킹확인유닛을 더 포함하여 구성되고, 장치제어부는, 마킹확인유닛으로부터 수신된 마킹위치 정보를 통하여 컷팅수단의 위치를 제어할 수 있다.

여기서, 마킹확인유닛은, 비전카메라를 포함하여 구성될 수 있다.

컷팅장치는, 그립지지수단의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합하고, 장치제어부의 제어신호에 의하여 그립지지수단을 따라 이동하며, 상면으로 벨로우즈가 안착되어 이동에 따라 벨로우즈를 승하강 시키는 승하강유닛을 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 컷팅장치는, 그립지지수단에 결합되고, 그립지지수단의 외주측면을 따라 에어를 분사하여 벨로우즈가 그립지지수단에 끼워져 삽입될 시 벨로우즈가 그립지지수단에 부착되는 것을 방지하는 부착방지수단을 더 포함하여 구성될 수 있다.

컷팅수단은, 벨로우즈의 외측에 위치하여 진입이동에 따라 벨로우즈를 컷팅하는 컷팅부와, 컷팅부와 결합하고, 장치제어부로부터 수신된 제어신호에 의하여 컷팅부를 이동시키는 컷팅구동부와, 컷팅부 또는 컷팅구동부에 설치되어 컷팅 시 벨로우즈에 대한 컷팅부의 반력을 감지하여 벨로우즈의 컷팅완료 여부를 감지하는 컷팅감지센서를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 장치제어부는, 클램핑유닛에 의한 벨로우즈의 형상변화에 대응하여, 벨로우즈의 동일한 두께깊이로 진입하도록 컷팅구동부를 작동 제어하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 본 발명은 전술한 탈형장치를 이용하여, 가열처리된 벨로우즈가 외주면에 결합된 맨드릴을 이송하여 베이스프레임에 안착 결합시키는 셋팅단계와; 비드형성수단이 벨로우즈의 상단부를 말아 비드를 형성하는 비드형성단계와; 에어나이프수단이 벨로우즈를 맨드릴로부터 분리되게 하는 분리단계와; 클램핑수단을 통하여 벨로우즈를 클램핑하여 맨드릴로부터 탈형시키고 이송 공급하는 탈형단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조방법을 제공할 수 있다.

여기서, 비드형성단계는, 접촉유닛을 벨로우즈를 향하여 횡방향 이동시켜 접촉유닛이 벨로우즈의 상단부 외주측면에 접촉 가압되게 하는 접촉가압단계와, 벨로우즈에 접촉된 상태에서 접촉유닛을 하방향으로 이동시켜 벨로우즈의 상단이 하방향을 따라 말리면서 비드가 형성되게 하는 비드단계와, 접촉유닛을 원위치로 이동시키는 위치이동단계를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 분리단계는, 나이프유닛을 하방향으로 이동시켜 나이프유닛의 하단부가 맨드릴과 상기 벨로우즈 사이에 삽입되어 맨드릴과 벨로우즈 사이에 틈새가 생성되게 하는 나이프삽입단계와, 에어공급유닛을 통하여 틈새로 에어를 공급하여 벨로우즈를 맨드릴로부터 분리하는 에어공급단계를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 탈형단계는, 맨드릴과 벨로우즈 사이에 삽입된 나이프유닛의 수평방향 위치에 대응하도록 클램핑유닛을 이동시킨 후 나이프유닛을 향하여 가압하여 벨로우즈가 나이프유닛과 클램핑유닛에 의해 클램핑되게 하는 클램핑단계와, 벨로우즈를 클램핑한 상태에서 나이프유닛과 클램프유닛을 상부로 이동시켜 상기 벨로우즈를 맨드릴로부터 탈형되게 하는 벨로우즈탈형단계를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치 및 이를 이용한 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조방법은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.

첫째, 벨로우즈를 맨드릴로부터 한 번에 효과적으로 탈형되도록 함으로써, 탈형공정 시 발생할 수 있는 벨로우즈에 대한 데미지(damage)를 최소한으로 할 수 있으며, 벨로우즈의 찢김과 같은 손상을 방지함으로써 생산성 저하를 방지할 수 있음은 물론, 벨로우즈의 효과적이고 신뢰성있는 탈형을 통하여 벨로우즈의 불량 및 품질저하를 방지할 수 있어 제품의 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.

둘째, 리크발생율 제로로 내구성 테스트 통과 및 실차 장착에 대한 품질을 향상시킬 수 있으며, 이에 따른 생산효율향상 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

셋째, 설정된 일정 길이로 벨로우즈를 자동으로 컷팅할 수 있도록 하여, 컷팅길이 규격 불량을 줄여 품질저하를 방지할 수 있으며, 이를 통해 생산성저하를 방지할 수 있음은 물론 제품의 신뢰성 또한 향상시킬 수 있다.

넷째, 작업자의 육안에 의존했던 기존과는 달리 비전카메라와 같은 마킹확인유닛에 의하여 마킹된 컷팅위치(컷팅부위)가 인식되면, 이에 따라 자동으로 벨로우즈를 설정 길이로 컷팅할 수 있도록 함으로써 컷팅공정의 자동화를 도모함은 물론 이를 통한 생산성향상을 가져올 수 있다.

다섯째, 컷팅 시 그립지지수단에 의하여 컷팅되는 벨로우즈 부분을 팽팽하게 늘려주고 그립 고정한 뒤 컷팅함으로써, 컷팅을 보다 용이하게 함은 물론 균일한 컷팅면을 확보하는 등 불량을 최소화할 수 있으며 벨로우즈의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에서 탈형장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에서 장치제어부의 제어흐름을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에서 탈형장치의 비드형성수단과 에어나티프수단의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에서 비드형성수단의 접촉유닛을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에 의하여 벨로우즈의 상단부에 비드가 형성된 경우를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에서 탈형장치에 의한 벨로우즈의 탈형과정을 나타내는 공정도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에서 비드형성수단에 의하여 벨로우즈에 비드가 형성되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에서 컷팅장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에서 장치제어부의 제어흐름을 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에서 컷팅장치에 의하여 벨로우즈가 컷팅되어 이송되는 과정을 나타내는 공정도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에서 그립지지수단의 제1실시예를 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에서 제1실시예의 그립지지수단의 작동을 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에서 그립지지수단의 제2실시예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에서 제2실시예에 따른 그립지지수단에서 상부탄성링과 하부탄성링의 탄성변형을 이용한 벨로우즈의 컷팅원리를 나타내는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에서 그립지지수단의 제3실시예를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에서 제3실시예의 그립지지수단에서 클램핑유닛에 의하여 변형되는 벨로우즈의 형상을 평면상으로 나타낸 평면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치에서 제3실시예의 그립지지수단을 이용하여 벨로우즈를 컷팅하는 과정을 나타내는 공정도이다.

이하, 본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈", "수단" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였으며, 본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치(이하 '벨로우즈 제조장치'라 한다)는, 탈형장치(500)와, 컷팅장치(1000)와, 장치제어부(600)를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에서는 탈형장치(500)와, 컷팅장치(1000)는 각각 벨로우즈(20) 탈형공정과 컷팅공정을 수행하는 각각의 장치들로서, 이에 대하여 탈형장치(500)와 컷팅장치(1000)에 대한 세부내용을 순차적으로 살펴보기로 한다.

먼저, 탈형장치(500)에 대하여 살펴보기로 한다.

탈형장치(500)는, 가열처리된 후 컨베이어(1)에 의하여 벨로우즈(20)와, 이러한 벨로우즈(20)가 결합된 원통형의 맨드릴(10)이 이송되면, 벨로우즈(20)를 맨드릴(10)로부터 분리하여 벨로우즈(20)를 맨드릴(10)로부터 탈형시키는 역할을 한다.

이때, 맨드릴(10) 이송 시, 벨로우즈(20)의 제품정보가 장치제어부(600)로 전송되며, 이러한 벨로우즈(20) 제품정보는 탈형공정에서 각 구성의 설정값, 가령 후술되는 접촉이동유닛(220), 나이프이동유닛(320), 에어공급유닛(330), 클램프이동유닛(420) 등의 제어값을 설정하는 기준이 된다.

탈형장치(500)는, 베이스프레임(100)과, 비드형성수단(200)과, 에어나이프수단(300)과, 클램핑수단(400)을 포함하여 구성될 수 있다.

우선, 베이스프레임(100)은, 이송된 맨드릴(10)이 안착되어 맨드릴(10)을 지지함은 물론, 맨드릴(10)의 위치가 고정되게 하여 안정적인 벨로우즈(20)의 탈형이 이루어지도록 구성될 수 있다. 베이스프레임(100)은, 도시하지 않았지만 비드형성수단(200), 에어나이프수단(300) 및 클램핑수단(400)이 결합되어 이들 구성을 지지할 수 있도록 구성될 수 있으며, 이러한 구성은 상기한 목적을 달성할 수 있다면 다양한 프레임구성이 적용될 수 있다.

한편, 베이스프레임(100)은, 맨드릴(10)과의 구성에 있어서, 지지프레임(110)과, 결합프레임(120)을 포함하여 구성될 수 있다.

지지프레임(110)은, 도시된 바와 같이 플레이트 형상으로 수평하게 위치하여 맨드릴(10)이 안착될 수 있도록 구성될 수 있다.

결합프레임(120)은, 지지프레임(110)의 상부에 설치되고, 맨드릴(10)과 착탈 가능하게 결합하도록 구성될 수 있다.

이때, 결합프레임(120)은, 맨드릴(10)을 클램프 또는 언클램프하도록 구성되며, 서보모터에 의하여 구동 제어되어 맨드릴(10)을 클램핑 또는 언클램핑하는 콜릿(collet)을 적용할 수 있지만, 맨드릴(10)이 착탈 가능하게 끼워져 그 위치가 고정될 수 있는 구성이라면 다양한 구성이 적용 가능함은 물론이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 비드형성수단(200)은, 에어나이프가 벨로우즈(20)에 진입하기 전 맨드릴(10) 상부의 불규칙한 벨로우즈(20) 상단부(입구부분)를 롤타입으로 말아 비드(21)를 형성하도록 구성될 수 있다. 이때, 비드(21)는 도 5에 도시된 바와 같이 벨로우즈(20)의 상단부를 따라 환형으로 형성된다.

한편, 이러한 비드형성수단(200)은, 비드(21)를 형성함으로써 에어나이프의 진입이 용이하도록 하며, 이와 더불어 에어공급유닛(330)에 의하여 에어가 공급(air blowing)될 시 비드(21)부분이 공기의 저항을 받으면서 벨로우즈(20)와 맨드릴(10) 사이로 에어가 용이하게 공급될 수 있도록 한다.

즉, 비드형성수단(200)은, 벨로우즈(20)의 외주측면으로 면압을 가하고 벨로우즈(20)와의 마찰을 이용하여 벨로우즈(20)에 롤타입의 비드(21)가 형성되게한다. 구체적으로, 비드형성수단(200)은, 접촉유닛(210)과, 접촉이동유닛(220)을 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 접촉유닛(210)은, 일측면이 벨로우즈(20)의 상단부와 접촉되어 벨로우즈(20)에 면압을 가하도록 구성될 수 있다.

여기서, 접촉유닛(210)은, 벨로우즈(20) 상단부 전체가 일정하게 말아져 균일한 크기의 비드(21)가 형성되도록 구성되는 것이 바람직하다.

이를 위해, 일 실시예로 접촉유닛(210)은, 복수개가 벨로우즈(20)의 상단부 외주면을 따라 설정각도로 이격되게 배치되고, 이러한 복수개의 접촉유닛(210)이 동시에 작동함에 따라 벨로우즈(20) 상단부가 한 번에 고르게 말아져 일정크기의 비드(21)가 형성되게 할 수 있다.

여기서, 접촉유닛(210)은, 벨로우즈(20)와의 접촉면적 및 형상에 따라 그 개수와 배치각도가 변경될 수 있으며, 상기한 목적을 달성할 수 있다면 다양한 실시예가 가능함은 물론이다.

도 4를 참조하면, 접촉유닛(210)은, 접촉프레임(211)과, 커버부재(212)와, 쿠션부재(213)를 포함하여 구성될 수 있다.

접촉프레임(211)은, 일측이 접촉이동유닛(220)과 결합하여 접촉이동유닛(220)에 의하여 이동하며, 타측은 벨로우즈(20)와 대면하도록 위치하여 벨로우즈(20)에 대하여 면압을 가할 수 있도록 구성될 수 있다.

한편, 접촉프레임(211)은, 도시된 바와 같이 탄성수단(214)이 구비되어, 벨로우즈(20)에 대한 커버부재(212)의 밀착력을 향상시킬 수 있으며, 나아가 벨로우즈(20)와 커버부재(212)의 접촉순간 충격을 흡수하여 벨로우즈(20)의 손상 등을 방지할 수 있도록 구성될 수 있다.

여기서, 탄성수단(214)은 도시된 바와 같이 탄성스프링을 적용할 수 있으며, 횡방향을 따라 벨로우즈(20)를 가압하는 방향으로 탄성복원력이 작용하도록 구성될 수 있다.

나아가, 접촉프레임(211)은, 벨로우즈(20)와 접촉되는 타측이 벨로우즈(20)의 라운드 형상에 대응하도록 호형상으로 형성되어 벨로우즈(20)와의 접촉면적 및 접촉력을 보다 증가시키도록 구성될 수 있다.

커버부재(212)는, 접촉프레임(211)의 타측을 감싸며 접촉프레임(211)에 결합하고, 외측면이 벨로우즈(20)와 접촉되며, 이동에 따라 벨로우즈(20)와의 마찰로 인해 비드(21)가 형성되게 한다.

이때, 커버부재(212)는, 마찰력이 큰 고무(rubber)재질로 형성될 수 있으나, 이는 일 실시예로 실리콘재질 또는 고분자재질 등 벨로우즈(20)와의 마찰력에 의하여 비드(21)를 형성할 수 있다면 다양한 재질이 적용 가능하다.

커버부재(212)는, 벨로우즈(20)와 직접적으로 접촉되는 구성으로, 비드(21)가 형성되도록 벨로우즈(20)에 대하여 일정 마찰력을 갖도록 형성됨은 물론, 접촉 시 벨로우즈(20)와의 충격을 흡수하여 벨로우즈(20)의 손상을 방지할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

쿠션부재(213)는, 접촉프레임(211)의 타측과 커버부재(212)의 내측 사이에 구비되어, 벨로우즈(20)와의 접촉 시 맨드릴(10) 형상에 따라 밀착성을 높이는 역할을 한다. 쿠션부재(213)는, 공지의 우레탄소재를 적용할 수 있지만, 이외 실리콘, 스펀지 재질을 적용하는 등 이에 한정지는 않는다.

여기서, 쿠션부재(213)는, 도시된 바와 같이 접촉프레임(211)의 타측 상부에 설치되어, 이를 감싸는 커버부재(212)의 종단면이 상부에서 하방향으로 벌어지도록 경사지게 위치할 수 있다.

이는 접촉유닛(210)이 벨로우즈(20)를 상단부에서 하방향으로 롤형식으로 말면서 비드(21)를 형성시키는 것을 감안할 때, 접촉유닛(210)의 하부와 벨로우즈(20)와의 이격거리를 보다 크게 형성함으로써 접촉유닛(210)의 하방향 이동 시 형성된 비드(21)와의 간섭을 방지하기 위함이다.

한편, 본 발명에서 쿠션부재(213)는 전술한 우레탄, 실리콘, 스펀지 소재를 적용할 수 있으나, 이와는 다른 실시예로 에어를 이용할 수 있다. 이러한 경우, 접촉유닛(210)은, 접촉프레임(211)의 타측과 커버부재(212) 사이의 이격공간에 에어를 충진 시키고, 충진된 에어가 쿠션역할을 수행할 수 있도록 구성될 수 있으며, 이러한 경우 접촉유닛(210)은 벨로우즈(20)의 형상에 보다 유연하게 대응할 수 있으며, 나아가 이격공간의 에어충진율을 달리하여 커버부재(212)와 벨로우즈(20)와의 충격흡수율 및 면압효과 등을 조절할 수도 있으며, 벨로우즈(20)의 타입 및 기종에 따라 에어충진율을 달리 조절할 수도 있다.

접촉이동유닛(220)은, 접촉유닛(210)의 접촉프레임(211)과 결합되고, 장치제어부(600)의 구동신호에 의하여 접촉프레임(211)을 이동시키는 역할을 한다.

여기서, 접촉이동유닛(220)은, 접촉유닛(210)이 비드(21)를 형성할 수 있도록 접촉프레임(211)이 벨로우즈(20)를 향하여 일 방향으로 설정 거리 수평 이동시켜 커버부재(212)와 벨로우즈(20)가 접촉되게 하고, 이 상태에서 접촉프레임(211)을 하방향으로 이동시켜 비드(21)가 형성되게 하며, 이렇게 비드(21)가 형성되고 나면 접촉프레임(211)을 벨로우즈(20)로부터 멀어지도록 타 방향으로 수평 이동시킨다.

다시 말해, 접촉이동유닛(220)은 구동신호에 의하여 벨로우즈(20)를 향하여 일방향으로 수평이동, 하방향 이동, 타방향으로 수평이동 및 상방향 이동하여 원위치에 위치하는 순으로 작동하게 된다.

한편, 접촉이동유닛(220)은, 도시하지 않았지만 구동신호에 의하여 구동되는 구동모터와, 구동모터의 회전력을 이용하여 접촉프레임(211)의 수직 및 수평이동으로 전환하는 복수개의 피니언기어들과, 랙기어를 포함하는 구성이 적용될 수 있으나, 이는 일 실시예로 모터방식이 아닌 엑추에이터를 이용한 에어 또는 유압방식 등 상기한 목적을 달성할 수 있다면 다양한 구성이 적용될 수 있다.

에어나이프수단(300)은, 맨드릴(10)과 벨로우즈(20)를 서로 분리시키는 역할을 하며, 맨드릴(10)과 벨로우즈(20)가 접촉하는 맨드릴(10)의 외주측면과 벨로우즈(20)의 내주측면 사이로 삽입되어 틈새를 만들고, 틈새로 에어를 공급하여 맨드릴(10)과 벨로우즈(20)가 서로 분리되도록 하는 역할을 한다.

구체적으로, 에어나이프수단(300)은, 나이프유닛(310)과, 나이프이동유닛(320)과, 에어공급유닛(330)을 포함하여 구성될 수 있다.

나이프유닛(310)은, 하단부가 맨드릴(10)의 외주측면과 벨로우즈(20)의 내주측면 사이로 삽입되어, 맨드릴(10)과 벨로우즈(20) 사이에 틈새를 생성하여, 에어공급 시 공급된 에어가 맨드릴(10)과 벨로우즈(20) 사이에 효과적으로 공급될 수 있도록 한다.

구체적으로, 나이프유닛(310)은, 나이프부재(311)와, 탄성부재(312)를 포함하여 구성될 수 있다.

나이프부재(311)는, 하단부가 맨드릴(10)과 벨로우즈(20) 사이에 삽입되어 틈새를 생성하는 역할을 한다. 나이프부재(311)는, 도시된 바와 같이 하단부가 폭이 좁게 형성되어 맨드릴(10)과 벨로우즈(20) 사이에 보다 효과적으로 삽입될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 나이프부재(311)는, 평면형상이 원형인 벨로우즈(20) 형상에 대응하여 하단부 평면 형상이 원형으로 형성되어 맨드릴(10)과 벨로우즈(20) 사이에 동시에 삽입되어 틈새를 형성하도록 구성될 수 있으나 이에 한정하지는 않는다.

또는, 나이프부재(311)는, 벨로우즈(20)의 기종 및 형상에 따라 그 직경이 가변되도록 복수개로 분할된 나이프들로 구성되고, 나이프들은 중심을 향하여 축소 및 확장될 수 있도록 구성될 수 있다.

탄성부재(312)는, 나이프부재(311)와 결합하여 나이프부재(311)의 위치가 플로팅(floating)되게 한다. 탄성부재(312)는, 나이프부재(311)를 횡방향에 대하여 탄성 지지하며, 나이프부재(311)가 맨드릴(10)의 반경방향을 따라 탄력적으로 축소 또는 확장될 수 있도록 구성될 수 있다. 탄성부재(312)는, 나이프부재(311)가 맨드릴(10)의 상부에 하부로 이동하여 맨드릴(10)과 벨로우즈(20) 사이에 삽입될 시 맨드릴(10)의 직경에 대응하여 유동적으로 위치변화가 이루어질 수 있도록 하고 맨드릴(10)에 보다 밀착되게 하여 벨로우즈(20)의 내주면 손상을 최소화할 수 있도록 구성될 수 있다.

나이프이동유닛(320)은, 나이프유닛(310)과 결합되고, 장치제어부(600)의 구동신호에 의하여 나이프유닛(310)을 상하방향으로 이동시키는 역할을 한다. 나이프이동유닛(320)은, 도시하지 않았지만, 모터구동방식 유압방식 등 다양한 구성을 적용할 수 있으며, 모터구동방식인 경우 공지의 서보모터와, 피니언 및 랙기어를 포함하는 구성 등을 포함할 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

에어공급유닛(330)은, 나이프유닛(310)에 의하여 틈새가 만들어지면, 이렇게 생긴 맨드릴(10)과 벨로우즈(20) 사이의 틈새로 에어를 공급하여, 벨로우즈(20)가 맨드릴(10)로부터 분리되게 하는 역할을 한다.

에어공급유닛(330)은, 에어공급부(331)와, 분사부(332)를 포함하여 구성될 수 있다. 먼저, 에어공급부(331)는, 에어를 공급하는 역할을 하며, 도시하지 않았지만 장치제어부(600)에 의하여 작동 제어되는 에어펌프와, 에어펌프와 분사부(332)에 각각 연결되어 에어펌프로부터 공급된 에어를 분사부(332)로 공급하는 에어공급라인을 포함하여 구성될 수 있다.

분사부(332)는, 나이프유닛(310)에 구비되고, 에어공급부(331,에어라인)로부터 에어를 공급받아 맨드릴(10)과 벨로우즈(20) 사이의 틈새로 에어를 공급하도록 구성될 수 있다. 도면에서, 분사부(332)는, 나이프유닛(310)의 하부에 하방향을 따라 형성된 분사구로 형성되어, 에어가 공급되면 나이프유닛(310)의 하단부로부터 하방향을 향하여 에어를 분사하도록 구성될 수 있다.

클램핑수단(400)은, 전술한 에어나이프수단(300)에 의하여 맨드릴(10)과 벨로우즈(20)가 분리되면, 벨로우즈(20)를 클램핑하여 벨로우즈(20)를 맨드릴(10)로부터 분리하여 탈형시키는 역할을 한다.

구체적으로, 클램핑수단(400)은, 클램핑유닛(410)과, 클램프이동유닛(420)을 포함하여 구성될 수 있다.

클램핑유닛(410)은, 벨로우즈(20)를 기준으로 벨로우즈(20)의 내측에 위치하는 에어나이프수단(300)과 대응되도록 벨로우즈(20)의 외측에 위치하고, 이동에 의하여 벨로우즈(20)의 외측면을 가압하도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에서 벨로우즈(20)의 클램핑 및 언클램핑은, 전술한 나이프유닛(310)과 클램핑유닛(410)을 통하여 이루어질 수 있다. 즉, 벨로우즈(20)를 기준으로 벨로우즈(20)의 내측에는 나이프유닛(310)이 벨로우즈(20)를 외측방향으로 가압하고, 벨로우즈(20)의 외측에는 클램핑유닛(410)이 벨로우즈(20) 내측방향으로 가압하여, 나이프유닛(310)과 클램핑유닛(410)에 의하여 벨로우즈(20)의 클램핑 및 언클램핑이 이루어질 수 있다.

클램프이동유닛(420)은, 클램핑유닛(410)과 결합되고, 장치제어부(600)의 구동신호에 의하여 클램핑유닛(410)을 이동시키도록 구성될 수 있다.

클램프이동유닛(420)은, 탈형공정에 따라 클램핑유닛(410)을 이동시키며, 세부적으로는 나이프유닛(310)이 하강한 후 에어공급유닛(330)으로부터 공급된 에어에 의하여 맨드릴(10)과 벨로우즈(20)가 서로 분리되면, 클램핑유닛(410)을 나이프유닛(310)과 대응되는 위치에서 벨로우즈(20) 외측면을 가압하도록 이동시킨다.

도면에서, 클램프이동유닛(420)은, 접촉유닛(210)이 하강하면 접촉유닛(210)과 간섭이 발생되지 않도록 클램핑유닛(410)을 하강이동시키고, 비드(21)형성 후 접촉유닛(210)이 이동하면 클램핑유닛(410)을 벨로우즈(20)의 상단부로 상승이동시킨 후 벨로우즈(20)를 향하여 수평이동시켜 벨로우즈(20)를 가압하도록 구성될 수 있다.

한편, 상기에서 접촉이동유닛(220)과, 나이프이동유닛(320)과, 클램프이동유닛(420)은, 설비 레이아웃에 따라 그 이동 방향 등이 변경될 수 있으며, 벨로우즈(20)의 효과적인 탈형이 이루어지고 이동 중 서로 간에 간섭이 발생되지 않도록 작동범위, 작동거리 및 작동방향 등은 다양하게 설계할 수 있음은 물론이다.

이렇게 벨로우즈(20)의 탈형이 완료되면 실제 공정에서 벨로우즈(20)가 맨들릴로부터 탈형이 완료되었는지를 감지할 필요가 있다.

이에 본 발명에 따른 벨로우즈(20) 제조장치는, 맨드릴(10)로부터 벨로우즈(20)의 탈형여부를 감지할 수 있도록 탈형감지센서(700)를 더 포함하여 구성될 수 잇다.

탈형감지센서(700)는, 일 실시예로 베이스프레임(100)에 설치되어 맨드릴(10)과 벨로우즈(20)의 하중을 감지하는 하중감지센서로 구성될 수 있다. 하중감지센서는, 벨로우즈(20)가 맨드릴(10)에 결합되었을 때와 벨로우즈(20)가 탈형되었을 때 각각의 하중을 감지하고 이러한 하중변화에 따라 벨로우즈(20)의 탈형여부를 판단할 수 있게 한다.

또한, 탈형감지센서(700)는, 다른 실시예로 벨로우즈(20)의 외주측면에 설정 이격거리로 인접하게 설치되어 에어공급유닛(330)에 의하여 맨드릴(10)과 벨로우즈(20) 사이에 에어가 공급되어 벨로우즈(20)가 팽창되면, 이렇게 팽창된 벨로우즈(20)와의 접촉여부를 감지하는 접촉센서로 구성될 수 있다.

이러한 접촉센서는, 에어공급유닛(330)에 의하여 맨들릴과 벨로우즈(20) 사이에 에어가 공급되면 벨로우즈(20)가 반경방향을 따라 일정부분 팽창하게 되는데, 이를 감지하여 벨로우즈(20)의 탈형여부를 판단하게 된다.

여기서 접촉센서는, 벨로우즈(20)의 하단부 외주면에 설치되는 것이 바람직하다. 이는, 벨로우즈(20)의 상단부에서 에어를 공급하기 때문에 벨로우즈(20)의 하단부 외주측면이 팽창되었다는 것은, 벨로우즈(20) 하부까지 에어가 공급되었다는 것을 의미하게 되고 이는 벨로우즈(20)가 상단부터 하단까지 에어에 의하여 분리되었음을 판단할 수 있기 때문이다.

장치제어부(600)는, 접촉이동유닛(220), 나이프이동유닛(320), 에어공급유닛(330), 클램프이동유닛(420) 각각의 구동을 제어하여, 벨로우즈(20)의 효과적인 탈형을 위하여 서로 유기적인 구동제어를 할 수 있도록 한다.

세부적으로, 장치제어부(600)는, 접촉이동유닛(220)을 작동 제어하여 접촉유닛(210)이 비드(21)를 형성할 수 있고 하고, 나이프이동유닛(320)을 구동제어하여 틈새를 만들게 함은 물론 에어공급유닛(330)을 제어하여 틈새가 만들어지면 이러한 틈새로 에어가 공급되게 한다.

나아가, 장치제어부(600)는, 나이프이동유닛(320)과 클램프이동유닛(420)을 작동 제어하여, 벨로우즈(20)의 탈형 시 에어나이프수단(300)과 클램핑유닛(410)이 벨로우즈(20)의 상단부 내측과 외측을 클램핑한 상태로, 나이프이동유닛(320)과 클램프이동유닛(420)을 동시에 상부방향으로 이동시켜, 벨로우즈(20)가 맨드릴(10)로부터 탈형되도록 구동 제어할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조방법(이하 '벨로우즈 제조방법'이라 한다)에 대하여 살펴보기로 한다. 우선 본 발명의 실시예에 따른 벨로우즈 제조방법은, 전술한 벨로우즈 제조장치를 이용하며, 이러한 벨로우즈 제조장치의 구성에 대한 구체적인 내용은 전술하였으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 하며, 이하에서는 벨로우즈 제조방법에 대하여 중점적으로 살펴보기로 한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 벨로우즈 제조방법은, 셋팅단계와, 비드형성단계와, 분리단계와, 탈형단계를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 셋팅단계에서는, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 이송수단(30)에 의하여 이송된 벨로우즈(20)와 맨드릴(10)을 베이스프레임(100)의 결합프레임(120)이 삽입 안착시켜 탈형을 위한 셋팅을 수행한다. 이때, 맨드릴(10)은 가열처리된 벨로우즈(20)가 외주면에 결합되어 있으며, 호이스트 등의 이송유닛(3)에 의하여 결합프레임(120)에 이송된다.

비드형성단계에서는, 맨드릴(10)의 셋팅이 완료되면 벨로우즈(20)를 맨드릴(10)로부터 탈형하기 전, 비드형성수단(200)이 벨로우즈(20)의 상단부를 말아 비드(21)를 형성한다.

상기한 절차에 따라 벨로우즈(20)의 상단부에 비드(21)가 형성되면, 벨로우즈(20)를 맨드릴(10)로부터 분리하는 분리단계를 거치며 이러한 분리단계에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

분리단계는, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 에어나이프수단(300)을 통하여 벨로우즈(20)를 맨드릴(10)로부터 분리되게 한다.

상기한 바에 따라 벨로우즈(20)가 맨드릴(10)로부터 분리가 되면, 이렇게 분리된 벨로우즈(20)를 탈형시키는 탈형단계를 거친다.

이러한 탈형단계는, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 클램핑수단(400)을 통하여 벨로우즈(20)를 클램핑하여 맨드릴(10)로부터 탈형시키고 이송 공급하여 수행될 수 있으며, 클램핑단계와, 벨로우즈탈형단계를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 클램핑단계는, 벨로우즈(20)를 클램핑하는 단계로서, 나이프유닛(310)과 클램핑수단(400)을 통하여 벨로우즈(20)를 클램핑한다. 이때, 클램핑단계에서는, 벨로우즈(20)를 클램핑하기 위하여, 벨로우즈(20)의 내측에는 나이프유닛(310)이 위치하고, 이와 대응되는 벨로우즈(20)의 외측에는 클램핑유닛(410)이 위치한 상태에서, 클램핑유닛(410)이 나이프유닛(310)을 향하여 가압 이동하여 벨로우즈(20)가 클램핑되게 한다.

즉, 클램핑단계는, 나이프유닛(310)이 맨드릴(10)과 벨로우즈(20) 사이에 삽입된 상태에서 클램핑유닛(410)을 나이프유닛(310)의 수평방향 위치에 대응하도록 이동시킨 후 나이프유닛(310)을 향하여 가압하여 벨로우즈(20)가 클램핑되게 한다.

여기서, 클램핑유닛(410)의 가압은, 장치제어부(600)의 클램프이동유닛(420)에 의하여 수행되며, 클램핑유닛(410)의 가압력조절을 위하여 클램프이동유닛(420)의 이동거리를 조절하여 이루어지고, 이러한 가압력은 벨로우즈(20)의 두께와 기종 등에 따라 조절 가능하다.

전술한 과정에 의하여 벨로우즈(20)가 맨드릴(10)로부터 분리되고, 클램핑이 이루어지면, 벨로우즈(20)를 맨드릴(10)로부터 탈형시키는 벨로우즈탈형단계를 실시한다.

벨로우즈탈형단계에서는, 벨로우즈(20)를 클램핑한 상태에서 나이프유닛(310)과 클램프유닛을 동시에 상부로 이동시켜 벨로우즈(20)를 맨드릴(10)로부터 완전히 분리 이동시킴으로써 벨로우즈(20)를 맨드릴(10)로부터 탈형 되게 하고, 이후의 컷팅장치로 이송시킨다.

이하에서는 도 7을 참조하여, 전술한 비드형성단계에서의 구체적인 비드형성과정과, 분리과정에 대하여 살펴보기로 한다.

먼저, 비드형성단계에서는, 비드형성수단(200)이 벨로우즈(20)의 상단부를 말아 비드(21)를 형성하고, 이렇게 생성된 비드(21)는 전술한 바와 같이 에어공급 시 저항을 발생시켜 맨드릴(10)과 벨로우즈(20) 사이 틈새로 에어가 보다 효과적으로 공급될 수 있도록 하여 맨드릴(10)과 벨로우즈(20)의 분리가 보다 원활하게 하는 역할을 한다.

한편, 이러한 비드형성단계는, 접촉가압단계와, 비드단계와, 위치이동단계를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 접촉가압단계는, 도 7의 (a)와 같이 초기 상태에서, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 접촉유닛(210)을 벨로우즈(20)의 상단부 외주측면에 접촉되게 위치시킨 후 설정된 힘에 따라 벨로우즈(20)를 가압하여 이루어진다.

이때, 접촉유닛(210)의 벨로우즈(20) 가압력은 벨로우즈(20)의 재질 등에 따라 다양하게 설정 가능하다. 나아가, 접촉가압단계에서는, 장치제어부(600)가 접촉이동유닛(220)을 구동 제어하여 접촉유닛(210)을 이동시키며, 이때의 접촉유닛(210)의 이동은 초기 접촉유닛(210)의 위치에 따라 달라질 수 있는데, 벨로우즈(20)의 상단부 외주면 설정 위치에 위치하도록 횡방향 및 종방향 이동의 조합 또는 어느 하나의 이동으로 이루어질 수 있다.

비드단계는, 접촉유닛(210)을 통하여 벨로우즈(20)의 상단부에 비드(21)를 형성하는 단계이다. 세부적으로, 비드단계는, 전술한 접촉가압단계에서 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 접촉유닛(210)이 벨로우즈(20)에 접촉된 상태에서 접촉유닛(210)을 하방향으로 이동시켜 벨로우즈(20)의 상단이 하방향을 따라 말리면서 비드(21)가 형성되게 한다.

이렇게 비드(21)가 형성되면, 다음으로 위치이동단계를 거친다. 도 7의 (d)를 참조하면, 이러한 위치이동단계는, 접촉유닛(210)을 원위치로 이동시켜 다음의 분리공정 및 탈형공정이 이루어질 수 있게 한다. 이때, 접촉유닛(210)의 위치이동은 전술한 바와 같이 장치제어부(600)의 구동신호에 의하여 작동제어되는 접촉이동유닛(220)에 의하여 실행된다.

이하에서는, 전술한 분리단계에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

구체적으로, 분리단계는 나이프삽입단계와, 에어공급단계를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 나이프삽입단계에서는, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 나이프유닛(310)을 하방향으로 이동시켜 나이프유닛(310)의 하단부가 맨드릴(10)과 벨로우즈(20) 사이에 삽입되어 맨드릴(10)과 벨로우즈(20) 사이에 틈새가 생성되게 한다.

이러한 틈새는 에어공급 시 에어가 틈새를 타고 보다 신속하고 효과적으로 맨드릴(10)과 벨로우즈(20) 사이에 에어가 침투 및 벨로우즈(20)를 분리할 수 있게 하기 위한 것으로, 틈새의 깊이는 벨로우즈(20)의 두께 및 기종 등에 따라 다양하게 설정 가능하다.

그런 다음, 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이 에어공급단계에서는, 에어공급유닛(330)을 통하여 나이프유닛(310)에 의하여 생긴 틈새로 에어를 공급하여 벨로우즈(20)와 맨드릴(10) 사이에 에어가 충진되게 하여, 벨로우즈(20)가 맨들릴로부터 분리시킨다.

한편, 이러한 에어공급단계에서 나이프유닛(310)은 맨드릴(10)과 벨로우즈(20) 사이에 삽입되어 틈새를 만든 상태로 그 위치가 그대로이고, 이 상태에서 에어가 공급될 수 있다. 이에, 에어공급유닛(330)은 분사부(332)가 나이프유닛(310)의 단부에 형성된 분사구로 형성되어, 나이프유닛(310)이 벨로우즈(20)와 맨드릴(10) 사이에 삽입된 상태에서 나이프유닛(310)의 삽입단부를 통하여 하방향으로 에어를 분사시키도록 구성될 수 있다.

나아가, 에어공급단계에서, 공급되는 에어량은 벨로우즈(20)의 과도한 팽창으로 벨로우즈(20)의 손상 및 변형이 발생되지 않는 범위와 벨로우즈(20)와 맨드릴(10)이 완전히 분리될 수 있는 범위 사이의 에어량을 공급하는 것이 바람직하며, 이때의 에어 투입압력은 대략 8.5bar 내지 9.5bar의 범위 바람직하게는 9bar를 유지하는 것이 바람직하다. 한편, 에어공급유닛(330)은, 증압변(air booster)과, 서브탱크(sub tank)를 포함하여 구성될 수 있으나 이에 한정하지는 않는다.

이러한 에어량은 벨로우즈(20)의 기종 등에 따라 설계변경 가능하다.

이하에서는, 컷팅장치(1000)에 대하여 살펴보기로 한다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치(이하 '벨로우즈 제조장치'라 한다)는, 탈형장치에 의하여 탈형된 원통형의 벨로우즈(20)가 이송되면, 벨로우즈(20)를 설정 규격에 따라 컷팅하는 컷팅장치(1000)와, 컷팅장치(1000)를 작동 제어하는 장치제어부(600,도 9참조)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 컷팅장치(1000)는, 프레임부(1100)와, 컷팅수단(1200)과, 회전수단(1610)과, 이송수단(1620)과, 승하강유닛(1630)과, 부착방지수단(1640)과, 마킹확인유닛(1650)과, 그립지지수단(1300)을 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 프레임부(1100)는, 컷팅장치(1000)의 전체구성을 지지하는 역할을 하며, 더불어 도 8에 도시된 바와 같이 벨로우즈(20)가 삽입되어 지지될 수 있도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 프레임부(1100)는, 베이스프레임(1110)과, 지지프레임(1120)을 포함하여 구성될 수 있다. 베이스프레임(1110)은, 컷팅수단(1200), 회전수단(1610), 승하강유닛(1630)을 포함하는 컷팅장치(1000)의 구성이 결합되어 이들 구성을 지지하며, 도면에서는 플레이트 형상으로 구성된 경우를 나타내었으나 이에 한정하지는 않는다.

지지프레임(1120)은, 베이스프레임(1110)의 상면에 세워져 결합되며, 원통형으로 이송된 벨로우즈(20)의 내주측면에 삽입되어, 컷팅 시 벨로우즈(20)를 지지하도록 구성될 수 있다.

여기서, 지지프레임(1120)은 벨로우즈(20)의 길이(높이)에 대응하는 높이로 형성되어 벨로우즈(20)의 상단부까지 삽입되어 지지될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 지지프레임(1120)은, 도면에서 상단부의 형상이 상부로 갈수록 직경이 작게 형성되어 있으나, 원통형으로 형성될 수 있는 등 이에 한정하지는 않는다.

컷팅수단(1200)은, 벨로우즈(20)의 측부에 위치하여, 장치제어부(600)로부터 수신된 제어신호에 의하여 축회전하는 벨로우즈(20)를 설정 규격에 따라 컷팅하는 역할을 한다.

구체적으로, 컷팅수단(1200)은, 컷팅부(1210)와, 컷팅구동부(1220)와, 컷팅감지센서(660)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 벨로우즈(20)는, 설정된 규격길이에 따라 반경방향(길이방향에 대하여 직각방향)을 따라 컷팅되며, 이에 컷팅부(1210)는, 수직하게 세워진 벨로우즈(20)의 외측에 위치하고, 수평방향 진입이동에 따라 벨로우즈(20)를 컷팅하도록 구성될 수 있다.

이러한 컷팅부(1210)는, 벨로우즈(20)의 재질을 고려하여, 초음파진동 컷팅장치와 같은 다양한 컷팅장치를 적용할 수 있으며, 컷팅방식으로 축회전하는 벨로우즈(20)를 컷팅하기 위한 회전컷팅방식이나, 통컷팅방식 등 다양한 구성들이 적용될 수 있다.

컷팅구동부(1220)는, 컷팅부(1210)와 결합하고, 장치제어부(600)로부터 수신된 제어신호에 의하여 컷팅부(1210)를 이동시키는 역할을 한다.

컷팅부(1210)는, 벨로우즈(20)의 두께방향으로 진입을 하면서 벨로우즈(20)를 컷팅하므로 벨로우즈(20)의 기종, 규격, 두께 등에 따라 진입이동거리가 조절되어야 한다. 이에, 컷팅구동부(1220)는, 프레임부(1100)에 결합되고 장치제어부(600)로부터 수시된 제어신호에 의하여 컷팅부(1210)의 진입이동거리를 조절할 수 있다.

이러한 컷팅부(1210)는, 모터와 기어를 이용한 구성, 리니어 이송레일(LM)과 엑추에이터를 이용한 구성 등 상기한 컷팅부(1210)의 이동을 조절할 수 있는 구성이라면 다양한 구성이 적용 가능하다.

컷팅감지센서(660,도 2참조)는, 컷팅 시 벨로우즈(20)의 컷팅완료 여부를 감지하는 역할을 한다. 이러한 컷팅감지센서(660)는, 다양한 실시예가 가능한데, 컷팅구동부(1220)에 설치되어 벨로우즈(20)에 대한 컷팅부(1210)의 반력을 감지하여 벨로우즈(20)의 컷팅완료 여부를 감지하도록 구성될 수 있다.

이는, 컷팅부(1210)가 회전하는 벨로우즈(20)와 접촉하여 컷팅되는 만큼 벨로우즈(20)의 반력에 영향을 받게 되는데, 이러한 반력을 이용하여 컷팅부(1210)의 반력이나 컷팅구동부(1220)의 토크 등의 변화가 발생되게 되기 때문이며, 이에 컷팅감지센서(660)는 이러한 변화를 감지하여 컷팅여부를 감지할 수 있도록 한다.

나아가, 컷팅감지센서(660)는, 후술되는 압력게이지(1660)를 적용할 수 있다. 압력게이지(1660)는 벨로우즈(20)의 내주측 공간의 압력을 측정하여 컷팅여부를 감지할 수 있다.

즉, 컷팅감지센서(660)는, 벨로우즈(20)의 컷팅 전의 압력값과, 벨로우즈(20)가 컷팅 된 후의 압력값이 서로 차이가 발생하는 것을 감안한 것으로서, 컷팅 전에는 후술되는 상부실린더(1440)와 하부실린더(1450)의 가압에 의하여 설정 압력값을 갖고 있는 상태에서 벨로우즈(20)가 컷팅되어 외부와 연통되면 압력값이 저하되는 원리를 이용한 것으로 이러한 압력차를 측정함으로써 컷팅여부를 감지할 수 있게 된다.

회전수단(1610)은, 벨로우즈(20)를 축회전 시키는 역할을 한다. 이렇게 벨로우즈(20)를 축회전 시키기 위하여 회전수단(1610)은 벨로우즈(20)에 삽입 지지되는 지지프레임(1120)을 벨로우즈(20)와 동축상으로 축회전시킬 수 있도록 구성될 수 있다.

즉, 회전수단(1610)은, 지지프레임(1120)과 결합되고, 장치제어부(600)로부터 수신된 제어신호에 의하여 지지프레임(1120)을 축회전시켜 벨로우즈(20)를 축회전시키도록 구성될 수 있다.

한편, 도면에서 회전수단(1610)은, 회전모터(1611)와, 회전모터(1611)의 회전력을 지지프레임(1120)으로 전달하는 전달유닛(1612)을 포함하여 구성될 수 있다.

이때의 전달유닛(1612)은, 회전모터(1611)와 축연결된 구동기어와, 구동기어와 지지프레임(1120)의 회전축과 결합된 종동기어와 연결되는 연결풀리를 포함하여 구성될 수 있으나 이에 한정하지는 않는다.

이송수단(1620)은, 컷팅된 벨로우즈(20)를 이송하는 역할을 하며, 장치제어부(600)로부터 수신된 제어신호에 의하여 벨로우즈(20)를 클램핑하여 이송하도록 구성될 수 있다.

한편, 이송수단(1620)은, 컷팅공정 이후의 공정에 따라 벨로우즈(20)를 다양한 위치로 이송이 가능하다. 가령, 벨로우즈(20)는 컷팅 후 선별 및 검사과정을 거쳐 결과에 따라 이송되며, 이에 이송수단(1620)은 벨로우즈(20)의 초기 상단부 잔재부분은 컷팅 후 잔재박스로 이송하고, 이후 선별 및 검사과정을 거칠 수 있도록 이송한 뒤, NG박스와, OK박스로 각각 선별하여 이송하도록 구성될 수 있다(도 10참조).

승하강유닛(1630)은, 지지프레임(1120)의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합하여, 장치제어부(600)의 제어신호에 의하여 지지프레임(1120)을 따라 이동할 수 있도록 구성되며, 상면으로 벨로우즈(20)가 안착되어 이동에 따라 벨로우즈(20)를 승하강 시킬 수 있도록 구성될 수 있다.

도면에서 승하강유닛(1630)은, 지지프레임(1120)이 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 상면으로 벨로우즈(20)가 안착되는 승하강프레임(1631)과, 승하강프레임(1631)을 승하강시키는 승하강모터(1632)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때 승하강유닛(1630)은, 승하강모터(1632)의 회전력을 승하강프레임(1631)의 승하강 직선운동으로 변환시키는 구성으로 공지의 볼스크류를 적용할 수 있으나 이에 한정하지는 않는다.

한편, 승하강프레임(1631)은, 후술되는 도 8의 그립지지수단(1500)의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있음은 물론이며, 벨로우즈(20)를 승하강시킬 수 있는 구성이라면 다양한 실시예가 가능하다.

부착방지수단(1640)은, 벨로우즈(20)가 지지프레임(1120)이나 그립지지수단(1300)에 끼워져 삽입될 시, 지지프레임(1120)이나 그립지지수단(1300)의 외주면에 벨로우즈(20)의 내주측면이 서로 부착되는 것을 방지하는 역할을 한다.

이러한 부착방지수단(1640)은, 길이가 긴 원통형의 벨로우즈(20)가 지지프레임(1120)이나 그립지지수단(1300)의 상단부에서 끼워져 하부로 이동하면서 삽입되는 만큼 삽입 이동 시 지지프레임(1120)이나 그립지지수단(1300)에 벨로우즈(20)가 부착되면, 벨로우즈(20)의 완전한 삽입이 어려워져 컷팅 후 규격불량이 나올 확률이 높아지고, 부착으로 인한 벨로우즈(20)의 접힘 등으로 인해 품질이 저하될 수 있기 때문에 이를 방지하는 역할을 한다.

한편, 부착방지수단(1640)은, 도시하지 않았지만 지지프레임(1120) 또는 그립지지수단(1300)에 구비되어, 지지프레임(1120)과 그립지지수단(1300)의 외주측면을 따라 에어를 분사하는 에어분사유닛을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 부착방지수단(1640)은, 후술되는 그립지지수단(300,400,500)의 실시예에 따라 본체부(1310)와, 상부실린더(1440)와 하부실린더(1450)와, 클램핑유닛(1510)에 구비될 수 있다.

에어분사유닛은, 장치제어부(600)로부터 수신되는 작동신호에 의하여 작동되는 에어공급펌프와, 에어공급펌프와 연결되어 에어를 공급하는 에어공급라인과, 에어공급라인과 연결되어 에어를 공급받고 지지프레임(1120) 또는 그립지지수단(300,400,500)의 외주측면에 형성되어 공급된 에어를 분사하는 에어분사부를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 에어분사부는, 지지프레임(1120)과 그립지지수단(300,400,500)의 외주방향을 따라 설정각도 이격되게 형성되고, 길이방향을 따라 복수개의 행으로 형성되어, 지지프레임(1120)과 그립지지수단(300,400,500)의 전체 면적에 에어가 골고루 분사되도록 구성되는 것이 바람직하지만, 이에 한정하지는 않는다.

마킹확인유닛(1650)은, 벨로우즈(20)의 외측에 설치되어 벨로우즈(20)에 표시된 마킹위치를 감지하고, 장치제어부(600)로 감지된 마킹위치 정보를 송신하도록 구성될 수 있다.

여기서, 마킹확인유닛(1650)은, 비전카메라를 적용할 수 있다. 이러한 경우 벨로우즈(20)에 마킹위치를 표시하는 방법으로는 벨로우즈(20)의 표면을 페인팅하는 방법 등이 적용될 수 이다.

이렇게 마킹확인유닛(1650)이 벨로우즈(20)의 마킹위치를 감지하여 마킹위치정보를 장치제어부(600)로 송신하면, 장치제어부(600)는, 마킹확인유닛(1650)으로부터 수신된 마킹위치 정보를 통하여 컷팅구동부(1220)를 작동 제어하여 컷팅부(1210)의 위치를 제어한다.

도 9를 참조하여 장치제어부(600)에 대하여 살펴보기로 한다. 장치제어부(600)는, 먼저 부착방지수단(1640)을 작동시킨 상태에서 이송클램프를 작동 제어하여 벨로우즈(20)를 지지프레임(1120)에 삽입시키고, 이렇게 벨로우즈(20)가 지지프레임(1120)에 삽입되면 회전모터(1611)를 제어하여 벨로우즈(20)를 축회전시킨다.

그런 다음, 장치제어부(600)는, 마킹확인유닛(1650)으로부터 벨로우즈(20)의 마킹위치 정보를 수신하여, 마킹위치 정보와, 입력된 벨로우즈(20)의 기종 등에 따라 컷팅구동부(1220)를 제어하여 벨로우즈(20)가 설정 컷팅규격으로 컷팅되도록 한다.

한편, 이때 일반적으로 이송되는 벨로우즈(20)는 형상이 고르지 못한 단부를 우선 컷팅하고, 이후 설정규격에 따라 벨로우즈(20)의 길이방향을 따라 설정 등분하여 컷팅할 수 있다. 이러한 경우 장치제어부(600)는, 승하강모터(1632)를 제어하여 컷팅수단(1200)의 위치를 기준으로 벨로우즈(20)를 승강시켜 벨로우즈(20)가 설정 규격으로 컷팅되게 한다.

나아가, 이때, 장치제어부(600)는, 컷팅감지센서(660)로부터 수신된 정보를 통하여 컷팅여부를 판단할 수도 있다.

이렇게 벨로우즈(20)의 컷팅이 완료되면 장지체어부는, 이송수단(1620)을 제어하여 컷팅된 벨로우즈(20)가 선별 및 검사 공정을 받을 수 있도록 이송한다.

한편, 본 발명은, 그립지지수단(1300)을 통하여 벨로우즈(20) 컷팅 시 벨로우즈(20)를 그립 지지하여 진동하는 컷팅수단(1200)에 의하여 벨로우즈(20)가 컷팅될 시 벨로우즈(20)를 지지하도록 구성될 수 있다.

이러한 그립지지수단(1300)은, 다양한 실시예가 가능하며, 이에 장치제어부(600)는 후술하는 그립지지수단(1300)의 3개의 실시예에 대하여 실린더구동유닛(1320)과, 실린더구동부(1460)와, 클램프이동부(1520)를 작동 제어할 수 있다. 여기서, 그립지지수단(1300)의 세부설명은 후술되는 그립지지수단(1300)의 설명에서 상세하게 살펴보기로 한다.

이하에서는 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 벨로우즈 제조장치를 이용한 벨로우즈 컷팅과정에 대하여 살펴보기로 한다.

먼저, 지지프레임(1120)에 벨로우즈(20)가 삽입 안착되면, 장치제어부(600)는 도 10의 (a)와 같이 승하강유닛(1630)을 제어하여 벨로우즈(20)를 승하강시킨다.

그러면, 마킹확인유닛(1650)은 벨로우즈(20)의 외측면에 표시된 마킹표시를 감지하고, 이렇게 감지된 마킹위치 정보를 장치제어부(600)로 송신한다. 이 후 장치제어부(600)는 마킹확인유닛(1650)으로부터 수신된 해당 벨로우즈(20)의 마킹위치 정보를 통하여 컷팅위치를 설정하게 된다.

이렇게 컷팅위치가 설정되면 장치제어부(600)는, 벨로우즈(20)를 컷팅하기 위하여, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 회전모터(1611)를 구동 제어하여 벨로우즈(20)를 축회전시키고, 이렇게 벨로우즈(20)가 축회전하면 이 상태에서 컷팅구동부(1220)를 제어하여 컷팅부(1210)가 벨로우즈(20)의 컷팅할 수 있게 한다. 이때 장치제어부(600)는 컷팅부(1210)를 컷팅위치로 이동시킨 후 벨로우즈(20)의 두께방향으로 진입시켜 벨로우즈(20)를 컷팅시킨다.

한편, 벨로우즈(20)는 설정규격에 따라 컷팅하게 되는데, 통상적으로 탈형 후 이송된 벨로우즈(20)는 설정규격보다 길이가 길어 이를 복수개의 벨로우즈(20)로 등분하여 컷팅한다.

도 10의 (c)는 이러한 벨로우즈(20)의 길이방향 등분 컷팅을 나타내고 있다. 이를 살펴보면, 장치제어부(600)는 승하강모터(1632)를 구동 제어하여 벨로우즈(20)를 승강이동시킴으로써 컷팅부(1210)의 위치에 벨로우즈(20)의 등분컷팅할 부분을 위치시킨다. 이렇게 벨로우즈(20)가 승강이동하여 설정 위치에 위치하면, 장치제어부(600)는 전술한 도 3의 (b)의 컷팅과정을 거쳐 벨로우즈(20)를 컷팅한다.

이후, 벨로우즈(20)가 설정규격에 따라 컷팅되면, 이후 선별 및 검사과정을 거친 후 적재되는데, 도 10의 (d)에 도시된 바와 같이, 장치제어부(600)는 이송수단(1620)을 제어하여 처음 벨로우즈(20)의 단부는 잔재박스에 적재하고, 이후의 컷팅된 벨로우즈(20)는 검사과정을 거친 후 OK박스와 NG박스로 각각 이송된다. 한편, 도면에서 미설명부호 1은 벨로우즈 검사장치를 나타낸다.

이하에서는, 본 발명의 벨로우즈 제조장치에서 그립지지수단(300,400,500)에 대하여 살펴보기로 한다.

그립지지수단(300,400,500)은, 전술한 바와 같이 벨로우즈(20) 컷팅 시 벨로우즈(20)를 그립 지지하여 진동하는 컷팅수단(1200)에 의하여 벨로우즈(20)가 컷팅될 시 벨로우즈(20)를 팽팽하게 지지함으로써, 컷팅부(1210)의 컷팅을 보다 용이하게 함은 물론 진동하는 컷팅부(1210)에 의한 컷팅면이 보다 균일한 면을 갖도록 하여 품질을 향상시킬 수 있게 한다.

한편, 이러한 그립지지수단(300,400,500)은 다양한 실시예가 가능하며, 본 발명에서 그립지지수단(300,400,500)은 구동실린더(1321)와 피스톤로드(1322)를 이용하는 제1실시예와, 탄성변형링을 이용한 제2실시예와, 축소 및 확장되는 클램핑유닛(1510)을 이용하는 제3실시예를 포함할 수 있다.

먼저, 도 11 및 도 12를 참조하여 구동실린더(1321)와 피스톤로드(1322)를 이용하는 그립지지수단(1300)의 제1실시예에 대하여 살펴보기로 한다.

도 11를 참조하면, 제1실시예에 대한 그립지지수단(1300)은, 프레임부(1100)에 결합하여 벨로우즈(20)의 내주측면으로 삽입되고, 벨로우즈(20)의 컷팅 시 벨로우즈(20)의 두께방향을 따라 이동하여 벨로우즈(20)를 그립 고정하도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 그립지지수단(1300)은, 본체부(1310)와, 실린더구동유닛(1320)과, 작동부(1330)와, 그립이동유닛(1340)을 포함하여 구성될 수 있다.

본체부(1310)는, 프레임부(1100)에 결합하고 벨로우즈(20)의 내주측면으로 삽입되어 구성될 수 있다. 여기서, 본체부(1310)는 지지프레임(1120)의 일부분에 구성되거나 지지프레임(1120) 전체에 구성될 수 있으며, 지지프레임(1120)의 형태와 대응되도록 원통형으로 형성되어 벨로우즈(20)의 내주면으로 삽입될 수 있다.

본체부(1310)는, 실린더구동유닛(1320)과, 작동부(1330)와, 그립이동유닛(1340)을 내부에 수용할 수 있도록 수용공간이 형성되며, 작동부(1330)와 그립이동유닛(1340)을 지지할 수 있도록 구성될 수 있다.

실린더구동유닛(1320)은, 본체부(1310)에 설치되고 내부공간(1310a)이 형성된 구동실린더(1321)와, 일측이 구동실린더(1321)와 결합하고 타측이 구동실린더(1321)로부터 노출되어, 구동실린더(1321)의 내부공간(1310a) 압력에 의하여 벨로우즈(20)의 길이방향을 따라 승하강하는 피스톤로드(1322)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 구동실린더(1321)는, 장치제어부(600)에 의하여 작동 제어될 수 있으며, 공지의 유압구동실린더를 포함하여 구성될 수 있으나 이에 한정하지는 않는다.

작동부(1330)는, 피스톤로드(1322)의 타측에 결합하여 피스톤로드(1322)와 연동하여 승하강 이동하도록 구성된다. 한편, 작동부(1330)는, 도시된 바와 같이 하부로 갈수록 직경이 커지도록 외주측면이 상향 경사진 경사면(1331)이 형성된 원통뿔 형상으로 형성될 수 있다.

도면에서 작동부(1330)는, 피스톤로드(1322)와 나사 결합하여 벨로우즈(20)의 길이방향을 따라 세워지고 피스톤로드(1322)와 연동하여 승하강 하는 작동로드와, 작동로드에 축결합하고 원통뿔형으로 외주측면으로 경사면(1331)이 형성된 작동부재를 포함하여 구성된 경우를 실시예로 나타내었으나, 이는 일 실시예로 피스톤로드(1322)에 결합하여 승하강이동하고 외주측면이 경사진 경사면(1331)을 갖는 구성이라면 다양한 구성이 적용 가능함은 물론이다.

그립이동유닛(1340)은, 본체부(1310)에 설치되고, 작동부(1330)와 연결되어 작동부(1330)의 승하강 이동에 따라 벨로우즈(20)의 반경방향으로 왕복이동하고, 이동에 따라 벨로우즈(20)의 내주측면에서 외측 반경방향을 따라 가압하여 벨로우즈(20)를 그립 고정하도록 구성될 수 있다.

도 12를 참조하면, 구체적으로 그립이동유닛(1340)은, 내측면이 작동부(1330)의 경사면(1331)에 접촉되고, 본체부(1310)의 상면에 수평방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 결합되며, 커버부재(1311)에 의하여 상부이동이 제한되도록 구성될 수 있다.

이에, 그립이동유닛(1340)은, 작동부(1330)의 승하강 이동에 따라 경사면(1331)에 의하여 벨로우즈(20)의 반경방향을 따라 왕복 이동하여, 작동부(1330)가 하강이동하면 내측을 향하여 이동하고, 작동부(1330)가 승강이동하면 외측을 향하여 이동하도록 구성될 수 있다.

그리고 그립이동유닛(1340)은, 벨로우즈(20)의 반경방향에 대하여 외측으로 이동 시 외측면이 본체부(1310)에 대하여 돌출되어 도시된 바와 같이 외측면이 벨로우즈(20)의 내주측면에서 외측 반경방향을 따라 가압하고, 이에 벨로우즈(20)를 팽팽하게 늘려 그립 고정할 수 있게 된다.

한편, 그립이동유닛(1340)은, 외주방향을 따라 설정 깊이의 컷팅홈(1341)이 형성되어, 컷팅수단(1200)이 컷팅홈(1341)으로 진입하여 벨로우즈(20)를 컷팅하도록 구성될 수 있다. 이러한 컷팅홈(1341)은 벨로우즈(20)의 두께방향으로 컷팅부(1210)가 진입할 시 컷팅부(1210)의 단부 손상을 방지함은 물론 벨로우즈(20)의 컷팅불량을 방지하기 위함으로 컷팅홈(1341)의 깊이와 형상은 설계에 따라 다양하게 형성 가능하다.

여기서, 본체부(1310)는 그립이동유닛(1340)의 컷팅홈(1341)과 연결되도록 원주방향을 따라 컷팅홈(1341)이 형성되어 본체부(1310)와 그립이동유닛(1340)의 축회전 시 컷팅홈(1341) 라인이 서로 연장되도록 하여 컷팅부(1210)의 손상이 방지되도록 구성될 수 있다.

나아가, 그립이동유닛(1340)은, 전술한 바와 같이 작동부(1330)의 승하강에 따라 벨로우즈(20)의 반경방향을 따라 왕복 이동할 수 있도록, 복수개의 그립이동부재들이 환형으로 분할 배치되어, 작동부(1330)의 승하강에 따라 벨로우즈(20)의 반경방향을 따라 축소 또는 확장되도록 구성될 수 있으며, 이때의 그립이동부재들의 개수는 설계에 따라 다양하게 설계 가능하다.

다음으로, 도 13 및 도 14를 참조하여 탄성변형링을 이용한 그립지지수단(1400)의 제2실시예에 대하여 살펴보기로 한다.

도 13을 참조하면, 제2실시예에 대한 그립지지수단(1400)은, 탄성링의 변형을 통하여 벨로우즈(20)를 내측에서 외측으로 가압하고, 이를 통해 벨로우즈(20)를 팽팽하게 늘려주어 벨로우즈(20)를 그립 고정하도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 그립지지수단(1400)은, 지지실린더(1410)와, 상부탄성링(1420)과, 하부탄성링(1430)과, 상부실린더(1440)와, 하부실린더(1450)와, 실린더구동부(1460)를 포함하여 구성될 수 있다.

지지실린더(1410)는, 벨로우즈(20)의 내측에 위치하도록 프레임부(1100)에 결합하여 세워지고, 원통형으로 외주방향을 따라 돌출지지부(1411)가 돌출 형성될 수 있다.

여기서, 돌출지지부(1411)는 환형의 플레이트 형상으로, 내주측면이 지지실린더(1410)의 외주측면에 고정결합된다.

이때, 돌출지지부(1411)는, 외주측면이 상부실린더(1440)와 하부실린더(1450)의 외측면에 대하여 수직선상으로 내측 또는 동일선상에 위치할 수 있는데, 바람직하게는 도시된 바와 같이 상부실린더(1440)와 하부실린더(1450)의 외측면으로부터 수직선상으로 내측에 위치하는 것이 바람직하다.

이는, 후술되는 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이 컷팅부(1210)가 상부탄성링(1420)과 하부탄성링(1430) 사이의 돌출지지부(1411)의 외주측면으로 진입할 시 컷팅부(1210)가 벨로우즈(20)의 두께보다 깊이 진입할 수 있도록 공간을 형성함으로써, 컷팅부(1210)의 손상 및 간섭을 방지하기 위함이다.

돌출지지부(1411)는, 상부탄성링(1420)과 하부탄성링(1430)이 접촉 안착될 수 있도록 상면과 하면이 평편한 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상부탄성링(1420)은, 환형으로 형성되어 돌출지지부(1411)의 상측으로 지지실린더(1410)에 끼워지고, 하면이 돌출지지부(1411)의 상면에 접촉 안착된다.

하부탄성링(1430)은, 상부탄성링(1420)과 동일한 환형으로 돌출지지부(1411)의 하측으로 지지실린더(1410)에 끼워지고, 상면이 돌출지지부(1411)의 하면에 접촉된다. 여기서, 상부탄성링(1420)과 하부탄성링(1430)은 공지의 고무재질의 오링을 적용할 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다.

상부실린더(1440)는, 벨로우즈(20)의 내측에 위치하도록 지지실린더(1410)의 상부에 상하방향 이동이 가능하도록 결합된다. 상부실린더(1440)는, 원통형으로 외주면이 벨로우즈(20)의 내주측면과 인접하고, 하면이 상부탄성링(1420)과 접촉되어 상하방향 이동에 따라 상부탄성링(1420)을 탄성 변형시키도록 구성될 수 있다.

하부실린더(1450)는, 벨로우즈(20)의 내측에 위치하도록 지지실린더(1410)의 하부에 상하방향 이동이 가능하도록 결합된다. 하부실린더(1450)는, 원통형으로 외주면이 벨로우즈(20)의 내주측면과 인접하고, 상면이 하부탄성링(1430)과 접촉되어 상하방향 이동에 따라 하부탄성링(1430)을 탄성 병형시키도록 구성될 수 있다.

실린더구동부(1460)는, 장치제어부(600)의 제어신호에 따라 상부실린더(1440)와 하부실린더(1450)를 이동시키는 역할을 한다.

실린더구동부(1460)는 도시하지 않았지만 상부실린더(1440)와 하부실린더(1450)와 결합되어 상부실린더(1440)와 하부실린더(1450)를 대칭이동시키는 LM가이드를 포함하는 구성, 또는 유압구동방식으로 구성되어 내부압에 따라 상부실린더(1440)와 하부실린더(1450)를 왕복이동시키는 구성, 또는 모터구동방식으로 서보모터와, 랙기어 및 피너언기어를 포함하는 구성 등 상기한 목적을 달성할 수 있다면 다양하게 구성 가능하다.

한편, 이러한 제2실시예의 경우 컷팅수단(1200)은, 상부탄성링(1420)과 하부탄성링(1430) 사이로 진입하여 벨로우즈(20)를 컷팅하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이는 상부탄성링(1420)과 하부탄성링(1430)의 변형으로 인하여 상부탄성링(1420)과 하부탄성링(1430) 사이의 벨로우즈(20)가 팽팽하게 늘려져 있기 때문에, 이 부분에 컷팅부(1210)가 진입하여 컷팅하는 것이 바람직하기 때문이다.

장치제어부(600)는, 실린더구동부(1460)를 제어하여 벨로우즈(20)의 두께와 기종 등에 따라 상부실린더(1440)와 하부실린더(1450)의 상하이동거리를 조절하고, 이를 통해 상부탄성링(1420)과 하부탄성링(1430)의 탄성변형정도를 조절하여 벨로우즈(20)의 그립정도를 조절할 수 있다.

도 14를 참조하여 그립지지수단(1400)의 작동과정에 대하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다. 먼저, 도 14의 (a)는 벨로우즈(20)가 그립되어 컷팅부(1210)가 진입하기 전의 상태를 나타낸 도면으로, 도면을 참조하면 상부실린더(1440)는 하부방향으로 하강이동하고 하부실린더(1450)는 상부방향으로 승강이동하여 상부탄성링(1420)과 하부탄성링(1430)을 가압하여 탄성변형시키면, 상부탄성링(1420)과 하부탄성링(1430)의 탄성변형에 의해 벨로우즈(20)의 내주측면을 외측 반경방향으로 가압하게 된다.

이렇게 되면 상부탄성링(1420)과 하부탄성링(1430)이 있는 부분의 벨로우즈(20)는 변형되어 그립 고정되고, 이렇게 그립 고정된 상부탄성링(1420)과 하부탄성링(1430) 사이에 컷팅부(1210)가 진입한다.

도 14의 (b)는 컷팅부(1210)에 의하여 벨로우즈(20)가 컷팅되는 과정을 나타내는 도면으로, 도면을 참조하면 상부탄성링(1420)과 하부탄성링(1430)이 그립 고정된 상태에서 컷팅부(1210)가 상부탄성링(1420)과 하부탄성링(1430) 사이로 진입하여 벨로우즈(20)를 컷팅하게 된다.

한편, 이러한 제2실시예의 그립지지수단(1400)을 포함하는 컷팅장치(1000)는, 컷팅감지센서(660)로서 압력게이지(1660)를 구비하여 벨로우즈(20)의 컷팅여부를 판단할 수 있도록 구성될 수 있다.

이에 대하여 살펴보면, 컷팅장치(1000)는, 벨로우즈(20)의 내부 압력을 측정하여 장치제어부(600)로 압력정보를 송신하는 압력게이지(1660)를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고 이러한 압력게이지(1660)는, 상부탄성링(1420)과 하부탄성링(1430)을 제외한 지지실린더(1410), 상부실런더, 하부실린더(1450) 중 어느 하나의 구성에 구비될 수 있으며, 벨로우즈(20)와 그립지지수단(1400) 사이의 압력을 측정하여 장치제어부(600)로 송신한다.

이러한 압력게이지(1660)의 압력측정에 대하여 살펴보면, 벨로우즈(20)와 그립지지수단(1400) 사이의 환경은, 상부실린더(1440)와 하부실린더(1450)가 이동하여 상부탄성링(1420)과 하부탄성링(1430)을 변형시킬 시 벨로우즈(20)와 그립지지수단(1400) 사이의 내부의 압력이 가압에 의하여 설정값 상승하게 되는데, 이 상태에서 만약 벨로우즈(20)가 컷팅 되면 외부와 연통되면서 내부의 압력이 내려가게 된다.

이에, 장치제어부(600)는, 컷팅수단(1200)에 의한 벨로우즈(20)의 컷팅 후 압력게이지(1660)로부터 수신된 압력정보가 설정 압력 이하이면 컷팅이 완료된 것으로 판단할 수 있다.

다음으로, 도 15 내지 도 16을 참조하여 클램핑유닛(1510)을 이용하는 그립지지수단(1500)의 제3실시에 대하여 살펴보기로 한다.

먼저, 도 15을 참조하면, 그립지지수단(1500)은, 클램핑유닛(1510)들과, 클램프이동부(520,도 9참조)를 포함하여 구성될 수 있다.

클램핑유닛(1510)은, 프레임부(1100)에 결합하여 벨로우즈(20)의 내주측면으로 삽입되고, 벨로우즈(20)의 반경방향으로 축소되거나 확대되도록 구성되어, 축소 시에는 벨로우즈(20)의 내주면으로 용이하게 삽입되고 확대 시에는 벨로우즈(20)를 팽팽하게 늘려 클램핑하도록 구성될 수 있다.

도 16를 참조하면, 클램핑유닛(1510)은, 외측면이 벨로우즈(20)의 내측면 형상과 대응되도록 평면상으로 호형으로 형성되고, 복수개로 이루어져 벨로우즈(20)의 중심축을 기준으로 반경방향으로 왕복 이동하며, 확대 이동 시 도시된 바와 같이 벨로우즈(20)의 내주측면을 외측 반경방향으로 가압하여 그립 고정하도록 구성될 수 있다. 도면에서 클램핑유닛(1510)은 서로 대칭이동하는 한 쌍으로 구성된 경우를 나타내고 있으나, 복수개로 벨로우즈(20)의 중심으로부터 방사상으로 축소 또는 확대되도록 구성될 수 있다.

클램프이동부(1520)는, 클램핑유닛(1510)들과 결합하여, 장치제어부(600)의 제어신호에 의하여 클램핑유닛(1510)들을 이동시키는 역할을 한다.

클램프이동부(1520)는, 도시하지 않았지만 장치제어부(600)의 제어신호에 따라 클램핑유닛(1510)들을 이동시킬 수 있는 모터와 기어를 포함하는 모터방식, 유압실린더와 피스톤로드(1322)를 포함하는 유압방식 등 다양한 실시예가 가능하며, 이는 공지의 기술로서 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도면을 참조하면 이러한 제3실시예에 따른 그립지지수단(1500)의 경우, 컷팅수단(1200)은, 벨로우즈(20)의 컷팅 시 컷팅부(1210)의 진입을 위하여 클램핑유닛(1510)의 상단부와 이송수단(1620) 사이의 이격공간(1521)을 형성하고, 이격공간(1521)으로 컷팅부(1210)가 진입하여 벨로우즈(20)를 컷팅하도록 구성될 수 있다.

즉, 그립지지수단(1500)은, 클램핑유닛(1510)의 외주면에 별도의 컷팅홈(1341)을 형성하지 않고 벨로우즈(20)의 상단부를 클램핑하는 이송수단(1620)과의 이격거리를 컷팅부(1210) 진입공간으로 적용될 수 있다. 하지만, 이는 일 실시예로 클램핑유닛(1510)의 외주면에 컷팅부(1210)의 진입이 가능하도록 컷팅홈(1341)을 형성할 수도 있음은 물론이다.

한편, 클램핑유닛(1510)이 한 쌍의 구성으로 구성된 경우 클램핑유닛(1510)이 확장되면 도 16에 도시된 바와 같이 벨로우즈(20)를 타원형상으로 그립핑하게 된다.

즉, 이 경우 벨로우즈(20)는 평단면 형상이 원형이 아닌 타원형상이 될 수 있는데, 이렇게 되면 컷팅 시 컷팅부(1210)의 위치가 고정되어 있다고 할 때, 축회전하는 벨로우즈(20)는 장축상에 컷팅부(1210)가 위치하는 경우에는 컷팅이 되나 단축상에 컷팅부(1210)가 위치하면 컷팅이 안될 수 있다.

이에, 본 발명은 벨로우즈(20)의 평단면 형상이 타원인 경우에도 신뢰성있는 벨로우즈(20)의 컷팅이 이루어지도록 컷팅부(1210)의 위치를 변화시킬 수 있다. 이를 위해, 장치제어부(600)는, 클램핑유닛(1510)에 의한 벨로우즈(20)의 형상변화에 대응하여, 벨로우즈(20)의 동일한 두께깊이로 진입하도록 컷팅구동부(1220)를 작동 제어하여, 컷팅 중 컷팅부(1210)가 벨로우즈(20)의 반경방향을 따라 왕복 이동하도록 구성될 수 있다.

이하에서는 도 17을 참조하여, 제3실시예에 따른 그립지지수단(1500)의 작동과정에 대하여 살펴보기로 한다. 도 17의 (a)를 참조하면, 먼저 이송된 벨로우즈(20)가 클램핑유닛(1510)의 외주면으로 용이하게 끼워져 삽입되도록 클램핑유닛(1510)은 축소되고, 이 상태에서 벨로우즈(20)의 하단부가 승하강프레임(1631)의 상면까지 안착되어 삽입이 완료되면 클램핑유닛(1510)은 확장되어 벨로우즈(20)를 팽팽하게 늘려 그립 고정한다.

이때, 클램핑유닛(1510)의 확장 시 벨로우즈(20)의 상단부는 도 17의 (b)에 도시된 바와 같이 클램핑유닛(1510)의 상단으로부터 이격되게 위치하도록 이송수단(1620)이 벨로우즈(20)에 삽입된다.

이렇게 벨로우즈(20)가 클램핑유닛(1510)과 이송유닛에 의하여 그립되면 회전수단(1610)은 벨로우즈(20)를 축회전 시키고, 컷팅부(1210)를 진입시켜 벨로우즈(20)를 컷팅한다.

한편, 이러한 벨로우즈(20)의 컷팅은 먼저, 도 17의 (c) 및 (d)에 도시된 바와 같이 지저분한 벨로우즈(20)의 상단부 일부는 컷팅되어 잔재박스로 이송되고, 도 17의 (e) 및 (f)에 도시된 바와 같이 승하강프레임(1631)이 승강 이동하여 벨로우즈(20)를 설정높이로 위치시키면 컷팅부(1210)가 컷팅하여 벨로우즈(20)를 이송 적재한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1 : 컨베이어
10 : 맨드릴
20 : 벨로우즈
21 : 비드
30 : 이송수단
100 : 베이스프레임
110 : 지지프레임
120 : 결합프레임
200 : 비드형성수단
210 : 접촉유닛
211 : 접촉프레임
212 : 커버부재
213 : 쿠션부재
214 : 탄성수단
220 : 접촉이동유닛
300 : 에어나이프수단
310 : 나이프유닛
311 : 나이프부재
312 : 탄성부재
320 : 나이프이동유닛
330 : 에어공급유닛
331 : 에어공급부
332 : 분사부
400 : 클램핑수단
410 : 클램핑유닛
420 : 클램프이동유닛
500 : 탈형장치
600 : 장치제어부
700 : 탈형감지센서
1000 : 컷팅장치
1100 : 프레임부
1110 : 베이스프레임
1120 : 지지프레임
1200 : 컷팅수단
1210 : 컷팅부
1220 : 컷팅구동부
1300, 1400, 1500 : 그립지지수단
1310 : 본체부
1310a : 내부공간
1311 : 커버부재
1320 : 실린더구동유닛
1321 : 구동실린더
1322 : 피스톤로드
1330 : 작동부
1331 : 경사면
1340 : 그립이동유닛
1341 : 컷팅홈
1410 : 지지실린더
1411 : 돌출지지부
1420 : 상부탄성링
1430 : 하부탄성링
1440 : 상부실린더
1450 : 하부실린더
1460 : 실린더구동부
1510 : 클램핑유닛
1520 : 클램프이동부
1521 : 이격공간
1610 : 회전수단
1611 : 회전모터
1612 : 전달유닛
1620 : 이송수단
1630 : 승하강유닛
1631 : 승하강프레임
1632 : 승하강모터
1640 : 부착방지수단
1650 : 마킹확인유닛
1660 : 압력게이지

Claims

원통형으로 외주면에 가열처리된 벨로우즈가 결합된 맨드릴이 이송되면, 상기 벨로우즈를 상기 맨드릴로부터 분리하여 탈형시키는 탈형장치와;
상기 탈형장치에 의하여 탈형된 원통형의 벨로우즈가 이송되면, 상기 벨로우즈를 설정 규격에 따라 컷팅하는 컷팅장치와;
상기 탈형장치와 상기 컷팅장치를 작동 제어하는 장치제어부;를 포함하여 구성되고,
상기 탈형장치는,
지지프레임과, 상기 지지프레임의 상부에 설치되고, 상기 맨드릴과 착탈 가능하게 결합하는 결합프레임을 포함하여 구성되는 베이스프레임과;
상기 벨로우즈의 상단부를 말아 비드를 형성하는 비드형성수단과;
상기 맨드릴과 상기 벨로우즈가 접촉하는 상기 맨드릴의 외주측면과 상기 벨로우즈의 내주측면 사이로 삽입되고, 에어가 공급되어 상기 맨드릴과 상기 벨로우즈를 서로 분리시키는 에어나이프수단과;
상기 벨로우즈를 클램핑하여 상기 벨로우즈를 상기 맨드릴로부터 탈형시키는 클램핑수단;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 비드형성수단은,
일측면이 상기 벨로우즈의 상단부와 접촉하는 접촉유닛과,
상기 접촉유닛과 결합되고, 상기 장치제어부의 구동신호에 의하여 상기 접촉유닛을 이동시켜 비드를 형성하는 접촉이동유닛을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치.
제 2 항에 있어서,
상기 접촉유닛은,
일측은 상기 접촉이동유닛과 결합하고 타측은 상기 벨로우즈와 대면하도록 위치하는 접촉프레임과,
상기 접촉프레임의 타측을 감싸며 상기 접촉프레임에 결합하고, 상기 벨로우즈와 접촉되며 이동 시 상기 벨로우즈와의 마찰로 인해 비드가 형성되게 하는 커버부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 에어나이프수단은,
하단부가 상기 맨드릴과 상기 벨로우즈 사이에 삽입되어 상기 맨드릴과 상기 벨로우즈 사이에 틈새를 생성하는 나이프유닛과,
상기 나이프유닛과 결합되고, 상기 장치제어부의 구동신호에 의하여 상기 나이프유닛을 상하방향으로 이동시키는 나이프이동유닛과,
상기 나이프유닛에 구비되어 상기 맨드릴과 상기 벨로우즈 사이의 틈새로 에어를 공급하여, 상기 벨로우즈가 상기 맨드릴로부터 분리되게 하는 에어공급유닛을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치.
제 4 항에 있어서,
상기 클램핑수단은,
상기 벨로우즈를 기준으로 상기 벨로우즈의 내측에 위치하는 상기 에어나이프수단과 대응되도록 상기 벨로우즈의 외측에 위치하고, 상기 벨로우즈의 외측면을 가압하는 클램핑유닛과,
상기 클램핑유닛과 결합되고, 상기 장치제어부의 구동신호에 의하여 상기 클램핑유닛을 이동시키는 클램프이동유닛을 포함하여 구성되고,
상기 장치제어부는,
상기 벨로우즈의 탈형 시 상기 에어나이프수단과 상기 클램핑유닛이 상기 벨로우즈의 상단부 내측과 외측을 클램핑한 상태로, 상기 나이프이동유닛과 상기 클램프이동유닛을 동시에 상부방향으로 이동시켜, 상기 벨로우즈가 상기 맨드릴로부터 탈형되도록 구동 제어함을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치.
제 4 항에 있어서,
상기 탈형장치는,
상기 맨드릴로부터 상기 벨로우즈의 탈형여부를 감지하는 탈형감지센서를 더 포함하여 구성되고,
상기 탈형감지센서는,
상기 베이스프레임에 설치되어 상기 맨드릴과 상기 벨로우즈의 하중을 감지하는 하중감지센서 또는,
상기 벨로우즈의 외주측면에 설정 이격거리로 인접하게 설치되어 상기 에어공급유닛에 의하여 상기 벨로우즈가 상기 맨드릴로부터 분리될 시 상기 벨로우즈와의 접촉여부를 감지하는 접촉센서임을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 컷팅장치는,
이송된 상기 벨로우즈를 지지하는 프레임부와,
상기 벨로우즈의 측부에 위치하여, 상기 장치제어부로부터 수신된 제어신호에 의하여 축회전하는 상기 벨로우즈를 설정 규격에 따라 컷팅하는 컷팅수단과,
상기 프레임부와 결합되고, 상기 장치제어부로부터 수신된 제어신호에 의하여 상기 프레임부를 회전시켜 상기 벨로우즈를 축회전 시키는 회전수단과,
상기 장치제어부로부터 수신된 제어신호에 의하여 상기 벨로우즈를 이송하는 이송수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치.
제 7 항에 있어서,
상기 프레임부에 결합되어 상기 벨로우즈의 내주측면으로 삽입되고, 상기 벨로우즈의 컷팅 시 상기 벨로우즈를 그립 고정하는 그립지지수단을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치.
제 8 항에 있어서,
상기 그립지지수단은,
상기 프레임부에 결합하고 상기 벨로우즈의 내주측면으로 삽입되는 본체부와,
상기 본체부에 설치되고 상기 장치제어부에 의하여 작동 제어되는 구동실린더와, 일측이 상기 구동실린더와 결합하여 상기 벨로우즈의 길이방향을 따라 승하강하는 피스톤로드를 포함하는 실린더구동유닛과,
상기 피스톤로드의 타측에 결합하여 상기 피스톤로드와 연동하여 승하강 이동하고, 하부로 갈수록 직경이 커지도록 형성되어 외주측면이 상향 경사진 경사면이 형성된 작동부와,
내측면이 상기 작동부의 경사면에 접촉되고, 상기 벨로우즈의 반경방향을 따라 왕복이동 가능하도록 상기 본체부에 설치되어 상기 작동부의 승하강 이동에 따라 상기 경사면에 의하여 왕복 이동하되, 상기 작동부가 하강이동하면 내측을 향하여 이동하고, 상기 작동부가 승강이동하면 외측을 향하여 이동하여 외측면이 상기 벨로우즈의 내주측면을 외측 반경방향을 따라 가압하여 상기 벨로우즈를 그립 고정하는 그립이동유닛을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치.
제 8 항에 있어서,
상기 그립지지수단은,
상기 벨로우즈의 내측에 위치하도록 상기 프레임부에 결합하여 세워지고, 원통형으로 중앙부 외주방향을 따라 돌출지지부가 돌출 형성된 지지실린더와,
상기 돌출지지부의 상측으로 상기 지지실린더에 끼워지고, 하면이 상기 돌출지지부의 상면에 접촉되는 상부탄성링과,
상기 돌출지지부의 하측으로 상기 지지실린더에 끼워지고, 상면이 상기 돌출지지부의 하면에 접촉되는 하부탄성링과,
상기 벨로우즈의 내측에 위치하도록 상기 지지실린더의 상부에 상하방향 이동이 가능하도록 결합되고, 원통형으로 외주면이 상기 벨로우즈의 내주측면과 인접하고, 하면이 상기 상부탄성링과 접촉되어 상하방향 이동에 따라 상기 상부탄성링을 탄성 변형시키는 상부실린더와,
상기 벨로우즈의 내측에 위치하도록 상기 지지실린더의 하부에 상하방향 이동이 가능하도록 결합되고, 원통형으로 외주면이 상기 벨로우즈의 내주측면과 인접하고, 상면이 상기 하부탄성링과 접촉되어 상하방향 이동에 따라 상기 하부탄성링을 탄성 병형시키는 하부실린더와,
상기 장치제어부의 제어신호에 따라 상기 상부실린더와 상기 하부실린더를 이동시키는 실린더구동부를 포함하여 구성되어,
상기 상부실린더가 하부방향으로 이동하고 상기 하부실린더가 상부방향으로 이동하여 상기 상부탄성링과 상기 하부탄성링을 가압하여 탄성 변형시키면, 상기 상부탄성링과 상기 하부탄성링의 탄성변형에 의해 상기 벨로우즈의 내주측면을 외측 반경방향으로 가압하여 상기 벨로우즈를 그립 고정하도록 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치.
제 8 항에 있어서,
상기 그립지지수단은,
상기 프레임부에 결합하여 상기 벨로우즈의 내주측면으로 삽입되고, 외측면이 상기 벨로우즈의 내측면 형상과 대응되도록 평면상으로 호형으로 형성되고, 복수개로 이루어져 상기 벨로우즈의 중심축을 기준으로 반경방향으로 왕복 이동하며, 이동에 따라 상기 벨로우즈의 내주측면을 외측 반경방향으로 가압하여 그립 고정하는 클램핑유닛들과,
상기 클램핑유닛들과 결합하여, 상기 장치제어부의 제어신호에 의하여 상기 클램핑유닛들을 이동시키는 클램프이동부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치.
제 8 항에 있어서,
상기 컷팅장치는,
상기 그립지지수단의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합하고, 상지 장치제어부의 제어신호에 의하여 상기 그립지지수단을 따라 이동하며, 상면으로 상기 벨로우즈가 안착되어 이동에 따라 상기 벨로우즈를 승하강 시키는 승하강유닛을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조장치.
지지프레임과, 상기 지지프레임의 상부에 설치되고, 맨드릴과 착탈 가능하게 결합하는 결합프레임을 포함하여 구성되는 베이스프레임과; 상기 맨드릴에 결합된 벨로우즈의 상단부를 말아 비드를 형성하는 비드형성수단과; 상기 맨드릴과 상기 벨로우즈가 접촉하는 상기 맨드릴의 외주측면과 상기 벨로우즈의 내주측면 사이로 삽입되고, 에어가 공급되어 상기 맨드릴과 상기 벨로우즈를 서로 분리시키는 에어나이프수단과; 상기 벨로우즈를 클램핑하여 상기 벨로우즈를 상기 맨드릴로부터 탈형시키는 클램핑수단;을 포함하여 구성되는 탈형장치를 이용하여,
가열처리된 벨로우즈가 외주면에 결합된 맨드릴을 이송하여 상기 베이스프레임에 안착 결합시키는 셋팅단계와;
상기 비드형성수단이 상기 벨로우즈의 상단부를 말아 비드를 형성하는 비드형성단계와;
상기 에어나이프수단이 상기 벨로우즈를 상기 맨드릴로부터 분리되게 하는 분리단계와;
상기 클램핑수단을 통하여 상기 벨로우즈를 클램핑하여 상기 맨드릴로부터 탈형시키고 이송 공급하는 탈형단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조방법.
제 13 항에 있어서,
상기 비드형성수단은, 일측면이 상기 벨로우즈의 상단부와 접촉하는 접촉유닛과, 상기 접촉유닛과 결합되고, 구동신호에 의하여 상기 접촉유닛을 이동시켜 비드를 형성하는 접촉이동유닛을 포함하여 구성되고,
상기 비드형성단계는,
상기 접촉유닛을 상기 벨로우즈를 향하여 횡방향 이동시켜 상기 접촉유닛이 상기 벨로우즈의 상단부 외주측면에 접촉 가압되게 하는 접촉가압단계와,
상기 벨로우즈에 접촉된 상태에서 상기 접촉유닛을 하방향으로 이동시켜 상기 벨로우즈의 상단이 하방향을 따라 말리면서 비드가 형성되게 하는 비드단계와,
상기 접촉유닛을 원위치로 이동시키는 위치이동단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조방법.
제 13 항에 있어서,
상기 에어나이프수단은, 하단부가 상기 맨드릴과 상기 벨로우즈 각각의 상단부 사이에 삽입되어 상기 맨드릴과 상기 벨로우즈 사이에 틈새를 생성하는 나이프유닛과, 상기 나이프유닛과 결합되고 구동신호에 의하여 상기 나이프유닛을 상하방향으로 이동시키는 나이프이동유닛과, 상기 나이프유닛에 구비되어 상기 나이프유닛에 의하여 상기 맨드릴과 상기 벨로우즈 사이의 틈새로 에어를 공급하여, 상기 벨로우즈가 상기 맨드릴로부터 분리되게 하는 에어공급유닛을 포함하여 구성되고,
상기 분리단계는,
상기 나이프유닛을 하방향으로 이동시켜 상기 나이프유닛의 하단부가 상기 맨드릴과 상기 벨로우즈 사이에 삽입되어 상기 맨드릴과 상기 벨로우즈 사이에 틈새가 생성되게 하는 나이프삽입단계와,
상기 에어공급유닛을 통하여 상기 틈새로 에어를 공급하여 상기 벨로우즈를 상기 맨드릴로부터 분리하는 에어공급단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조방법.
제 14 항에 있어서,
상기 클램핑수단은, 상기 벨로우즈를 기준으로 상기 벨로우즈의 내측에 위치하는 상기 에어나이프수단과 대응되도록 상기 벨로우즈의 외측에 위치하여 상기 벨로우즈의 외측면을 가압하는 클램핑유닛과, 상기 클램핑유닛과 결합되고, 장치제어부의 구동신호에 의하여 상기 클램핑유닛을 이동시키는 클램프이동유닛을 포함하여 구성되고,
상기 탈형단계는,
상기 맨드릴과 상기 벨로우즈 사이에 삽입된 나이프유닛의 수평방향 위치에 대응하도록 상기 클램핑유닛을 이동시킨 후 상기 나이프유닛을 향하여 가압하여 상기 벨로우즈가 상기 나이프유닛과 상기 클램핑유닛에 의해 클램핑되게 하는 클램핑단계와,
상기 벨로우즈를 클램핑한 상태에서 상기 나이프유닛과 상기 클램핑유닛을 상부로 이동시켜 상기 벨로우즈를 상기 맨드릴로부터 탈형되게 하는 벨로우즈탈형단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 서스펜셔 벨로우즈 제조방법.