KR102353860B1 - 수소 연료탱크 앤드 플러그 조립장치 - Google Patents

수소 연료탱크 앤드 플러그 조립장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102353860B1
KR102353860B1 KR1020200075091A KR20200075091A KR102353860B1 KR 102353860 B1 KR102353860 B1 KR 102353860B1 KR 1020200075091 A KR1020200075091 A KR 1020200075091A KR 20200075091 A KR20200075091 A KR 20200075091A KR 102353860 B1 KR102353860 B1 KR 102353860B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
head
plug
jig
hydrogen fuel
fuel tank
Prior art date
Application number
KR1020200075091A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210157162A (ko
Inventor
안일규
안상규
Original Assignee
주성자동화 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주성자동화 주식회사 filed Critical 주성자동화 주식회사
Priority to KR1020200075091A priority Critical patent/KR102353860B1/ko
Publication of KR20210157162A publication Critical patent/KR20210157162A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102353860B1 publication Critical patent/KR102353860B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P21/00—Machines for assembling a multiplicity of different parts to compose units, with or without preceding or subsequent working of such parts, e.g. with programme control
    • B23P21/008—Machines for assembling a multiplicity of different parts to compose units, with or without preceding or subsequent working of such parts, e.g. with programme control the assembling machines or tools moving synchronously with the units while these are being assembled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/06—Closures, e.g. cap, breakable member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

나사 결합부의 단부에 연결되는 비원형의 플러그헤드 및 플러그헤드와 나사 결합부 사이에 설치되는 비원형의 체결용 조임헤드를 가지는 엔드 플러그를 수소 연료탱크의 플러그 결합부에 조립하기 위한 것으로서, 수소 연료탱크가 장착되는 장치 본체와, 장치 본체에 가 장착되며 플러그 결합부를 지지하는 지지블록과, 장치 본체에 설치되어 플러그 결합부에 결합되는 앤드플러그의 플러그헤드를 자세 고정하는 고정용 지그 및, 플러그헤드의 외측에서 플러그헤드 및 고정용 지그와의 간섭을 피하면서 조임헤드에 연결되는 조립용 지그를 포함하며,
조립용 지그를 회전시켜 플러그헤드의 방향성을 고정시킨 상태로 조임헤드만을 회전시켜서 나사 결합부를 플러그 결합부에 조립 가능한 것을 특징으로 하는 수소 연료탱크의 앤드 플러그 조립장치가 개시된다.

Description

수소 연료탱크 앤드 플러그 조립장치{AN END-PLUG ASSEMBLING APPARATUS FOR TANK OF HYDROGEN}
본 발명은 수소 연료탱크 앤드 플러그 조립장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량용 수소 연료탱크에 앤드 플러그를 자동으로 조립할 수 있는 수소 연료탱크 앤드 플러그 조립장치에 관한 것이다. 관한 것이다.
최근에는 화석연료의 사용으로 인한 환경오염의 심각성이 커지고, 특히 자동차의 배기가스로 인한 대기오염의 문제가 점점 심각해지고 있다.
이러한 점을 들어 각국에서는 자동차 배기가스 사용을 줄이고자 큰 노력이 진행되고 있다.
이러한 점을 들어서 천연가스를 이용한 자동차, 전기자동차, 수소연료를 이용한 자동차의 개발 및 보급이 점차 늘어나고 있다.
이 중에서 수소연료는 지구상에서 탄소와 질소 다음으로 가장 풍부한 원소일 뿐만 아니라, 연소시에 극히 미량의 질소산화물만을 생성시키고, 다른 공해물질은 전혀 배출하지 않는 깨끗한 에너지원이며, 지구사에 존재하는 거의 무한한 양의 물을 원료로 하여 만들어낼 수 있고, 사용 후에는 다시 물로 재순환되기 때문에 고갈의 우려 또한 거의 없는 최적의 에너지원이다.
이러한 수소연료를 에너지원으로 사용하기 위해서는 수소를 액화 수소 상태로 안전하게 저장하여 사용하는 것이 중요한데, 이를 위해서는 충분한 압력에도 견디면서도 저온의 액화 수소를 안전하게 보관할 수 있는 수소연료 저장탱크가 필요하다.
일반적으로 수소 연료탱크는 구조적 안정성을 확보하기 위해서 원통형상을 가지며, 내부용기와 외부 용기의 이중구조로 형성된다. 내부용기는 합성수지 재질로 형성되며, 합성수지 재질로 제작된 복수의 원통 소재를 접합하여 연결하여 이루어지며, 양단에는 수소연료의 충전과 공급 등을 위해서 금속 재질로 형성된 제1 및 제2플러그가 각각 결합된다. 그리고 외부용기는 상기 내부용기 내의 수소연료의 압력을 견딜 수 있도록 탄소섬유 재질로 와인딩하여 제조된다.
이처럼 제조되는 수소 연료탱크는 일단에 수소의 충전과 공급을 위한 밸브가 결합되고, 타단에는 앤드 플러그가 결합되어 폐쇄된다.
한편, 대형 버스에는 복수의 수소 연료탱크가 설치된다. 이처럼 복수의 수소 연료탱크를 버스에 장착하기 위해서는, 상기 밸브와 앤드 플러그가 동일한 방향과 자세를 갖도록 수소 연료탱크를 장착하기 위한 탱크 장착브라켓이 사용된다. 상기 탱크 장착브라켓에 다수의 수소 연료탱크를 동일한 자세로 장착하기 위해서는, 상기 수소 연료탱크의 밸브와, 앤드 플러그의 방향성이 일관되게 조립되어야만 한다.
따라서, 상기 밸브와 앤드 플러그를 수소 연료탱크의 양단에 방향성을 갖도록 조립할 필요가 있다.
이때, 상기 밸브를 먼저 조립한 후에, 상기 밸브가 조립된 방향성을 기준으로 하여 앤드 플러그를 수소 연료탱크에 조립하게 되는데, 기밀을 유지하면서 충분한 결합력을 갖도록 견고하게 조립하기 위해서는, 작업자의 힘으로는 부족하다. 따라서, 중량의 수소 연료탱크의 타단에 특별한 형상을 가지는 앤드 플러그를 방향성을 유지하면서 자동으로 조립하기 위한 장치가 필요하다.
대한민국 등록특허 제10-0897120호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 수소 연료탱크에 앤드 플러그를 자동으로 조립할 수 있는 수소 연료탱크의 앤드 플러그 조립장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수소 연료탱크의 앤드 플러그 조립장치는, 나사 결합부와, 상기 나사 결합부의 단부에 연결되는 비원형의 플러그헤드 및 상기 플러그헤드와 상기 나사 결합부 사이에 설치되는 비원형의 체결용 조임헤드를 가지는 앤드 플러그를 수소 연료탱크의 플러그 결합부에 조립하기 위한 것으로서,
상기 수소 연료탱크가 장착되는 장치 본체; 상기 장치 본체에 가 장착되며, 상기 플러그 결합부를 지지하는 지지블록; 상기 장치 본체에 설치되어, 상기 플러그 결합부에 결합되는 앤드플러그의 플러그헤드를 자세 고정하는 고정용 지그; 및 상기 플러그헤드의 외측에서 상기 플러그헤드 및 상기 고정용 지그와의 간섭을 피하면서 상기 조임헤드에 연결되는 조립용 지그;를 포함하며, 상기 조립용 지그를 회전시켜 상기 플러그헤드의 방향성을 고정시킨 상태로 상기 조임 헤드만을 회전시켜서 상기 나사 결합부를 상기 플러그 결합부에 조립 가능한 것을 특징으로 한다.
이로써, 엔드 플러그를 수소 연료탱크에 앤드 플러그를 방향성을 고려하면서 자동으로 조립할 수 있다.
여기서, 상기 장치 본체에 설치되어 상기 조립용 지그의 회전시 상기 지지블록이 움직이는 것을 선택적으로 차단하는 스토퍼부를 더 포함하는 것이 좋다.
이로써, 지지블록을 장치 베이스에 고정하지 않고도 앤드 플러그를 체결하는 체결력에 의해 지지블록이 움직이는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 조립용 지그는, 상기 조임헤드에 결합되는 스페너부를 가지는 조임 헤드 결합부재; 상기 조임 헤드 결합부재와 이격되어 마주하며, 상기 플러그헤드의 외측에 위치하는 이격부재; 상기 이격부재와 상기 조임 헤드 결합부재를 연결하며, 상기 플러그헤드와의 간섭을 피하도록 서로 이격되는 복수의 연결부재; 및 상기 이격부재의 외측에 설치되며, 외부의 회전력을 전달받는 비원형의 지그용 헤드부;를 포함하는 것이 좋다.
이로써, 방향성을 유지해야 하는 플러그 헤드와 고정용 지그를 간섭하지 않고, 조임 헤드만을 조작하여 앤드 플러그의 조립이 가능하게 된다.
또한, 상기 조임 헤드 결합부재는 비원형으로 형성되며, 상기 스페너부는 상기 조임 헤드 결합부재의 테두리로 개방된 것이 좋다.
이로써, 고정용 지그와의 간섭을 피하면서 조임헤드를 조립용 지그와 용이하게 결합할 수 있다.
또한, 상기 장치 본체에 설치되어, 상기 조립용 지그를 회전시켜서 상기 조임헤드에 연결되는 조립용 지그를 자동으로 회전 구동시키는 지그 회전구동부를 더 포함하고, 상기 지그 회전구동부는, 상기 장치 본체에서 2축 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 조립용 지그의 지그용 헤드에 결합되는 커플러를 가지는 전동드라이버 유닛; 및 상기 장치 본체에 2축 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치되어, 상기 전동드라이버 유닛의 커플러가 상기 조립용 지그의 헤드에 대응되도록 위치를 잡아주는 위치결정유닛;를 포함하는 것이 좋다.
이로써, 앤드 플러그를 수소 연료탱크에 자동으로 조립할 수 있다.
본 발명의 수소 연료탱크의 앤드 플러그 조립장치에 따르면, 수소 연료탱크에 앤드 플러그를 자동으로 조립할 수 있다.
특히, 앤드 플러그의 플러그 헤드의 방향성을 고정한 상태에서, 조임헤드만 회전하도록 조립용 지그를 사용하여 회전력을 전달하여 수소 연료탱크의 앤드 플러그 결합부에 앤드 플러그를 조립할 수 있다. 따라서, 조립 작업이 용이하게 되고, 자동화가 가능하여 비용을 줄이고 생산성을 높일 수 있다.
도 1은 수소 연료탱크를 나타내 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수소 연료탱크 앤드 플러그 조립장치를 나타내 보인 사시도이다.
도 3은 도 2의 요부를 발췌하여 나타내 보인 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 지지블록과 고정용, 조립용 지그 및 스토퍼부의 결합관계를 나타내 보인 사시도이다.
도 5 및 6 각각은 4의 분리사시도이다.
도 7은 도 4의 평면도이다.
도 8은 도 4의 정면도이다.
도 9는 도 4의 측면도이다.
도 10은 도 4의 평면도이다.
도 11은 도 10의 정면도이다.
도 12 및 도 13 각각은 회전 구동부를 조립용 지그에 결합하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 수소 연료탱크의 앤드 플러그 조립장치를 자세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수소 연료탱크의 앤드 플러그 조립장치는, 수소 연료탱크(10)의 앤드 플러그 결합부(15)에 앤드 플러그(30)를 자동으로 조립하기 위한 것이다.
여기서, 수소 연료탱크(10)는 탱크 본체(11)와, 탱크 본체의 일단에 마련되는 밸브 결합부(13)와, 타단의 앤드 플러그 결합부(15)를 가진다.
또한, 앤드 플러그(30)는 나사 결합부(31)와, 나사 결합부(31)의 단부에 결합되는 체결용 조임헤드(33)와, 체결용 조임헤드(33)의 외측에 설치되는 비원형의 플러그 헤드(35)를 구비한다. 즉, 플러그 헤드(35)와 나사 결합부(31) 사이에 체결용 조임헤드(33)가 위치하며, 플러그 헤드(35)는 조임헤드(33)와 나사 결합부(31)에 대해 상대적으로 자유회전 가능하게 연결된다. 체결용 조임헤드(33)는 비원형 즉, 6각 형상으로 형성되고, 플러그 헤드(35)도 비원형의 형상 즉, 6각 형상으로 형성된다. 플러그 헤드(35)의 측면에는 복수의 포트부(36)가 돌출되게 연결된다. 포트부(36)에 압력게이지 등을 연결하여 수소 연료탱크(10) 내부의 압력 등을 감지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 수소 연료탱크 앤드 플러그 조립장치는, 장치 본체(100)와, 지지블록(200), 고정용 지그(300), 조립용 지그(400), 회전구동부(500) 및 스토퍼부(600)를 구비한다.
상기 장치 본체(100)는 장치 베이스(110)와, 장치 베이스(110)의 상부에 설치되는 상부 프레임(120)을 구비한다. 장치 베이스(110)에는 수소 연료탱크(10)가 지지되는 탱크 지지부(130)가 구비된다. 탱크 지지부(130)는 장치 베이스(110)의 상부에 설치되는 복수의 지지롤러(131)를 구비한다.
상기 지지블록(200)은 장치 본체(100)에 가 장착되어 수소 연료탱크(10)의 앤드 플러그 결합부(15)를 지지한다. 구체적으로 살펴보면, 장치 베이스(110)의 탱크 지지부(130)를 기준으로 양측에는 고정 지지브라켓(140)이 설치되고, 상기 고정 지지브라켓(140)의 상부에 지지블록(200)이 가 장착된다. 고정 지지브라켓(140)의 상부판(141)에는 지지블록(200)의 가 장착위치를 잡아주기 위한 고정핀(230)이 결합되는 핀 홀(141a)이 형성된다. 지지블록(200)은 상기 상부판(141)에 안착되는 블록 몸체(210)와, 블록 몸체(210)의 하단에서 양측으로 확장되어 연장되는 한 쌍의 지지리브(220)를 구비한다.
상기 블록 몸체(210)에는 밸브 결합부(13)가 끼워져 결합되는 원형의 지지홀(211)이 형성된다. 또한, 지지홀(211)의 내부에는 앤드 플러그 결합부(15)를 지지하기 위한 지지링(250)이 설치된다. 블록 몸체(210)는 지지홀(211)을 기준으로 상하로 분리되는 하부 블록몸체(213)와, 상부 블록몸체(215)로 구분된다. 하부 블록 몸체(213)와 상부 블록몸체(215)에는 체결볼트(240)가 결합되는 체결홀(216)이 형성된다.
지지홀(211)에 지지링(250)을 넣고, 지지링(250)에 앤드 플러그 결합부(15)를 끼워져 지지한다. 그런 다음에, 상기 체결볼트(240)를 이용하여 상부 및 하부 블록몸체(213,215)를 견고하게 체결하여 고정할 수 있다.
상기 지지리브(220)에는 고정핀(230)이 통과하는 핀홀(221)이 형성된다.
상기 고정용 지그(300)는 고정 지지브라켓(140)의 상부에 설치되는 지그 지지부재(310)와, 지그 지지부재(310)에 연결되는 지그 몸체(320)를 구비한다. 지그 지지부재(310)는 고정 지지브라켓(140)의 상부에 고정 설치되는 고정 지지부(311)와, 고정 지지부(311)에서 수평으로 설치되어 상기 지그 몸체(320)를 지지하는 수평바(313)를 구비한다.
상기 수평바(313)는 일단은 고정 지지부(311)에 결합되어 고정되고, 타단에는 상기 지그 몸체(320)가 결합되어 지지된다. 수평바(313)의 타단은 앤드 플러그(30)의 플러그헤드(35)에 마주하도록 배치되고, 상기 조립용 지그(400)의 회전동작시 간섭되지 않는 두께와 폭을 가진다.
상기 지그 몸체(320)는 배면에 수평바(313)가 결합되는 수평바 결합홈(321)이 인입 형성되고, 앤드 플러그(30)와 마주하는 전면에는 플러그헤드(35)가 삽입되어 결합되는 헤드 결합홈(323)이 인입 형성된다. 상기 수평바 결합홈(321)에 수평바(313)가 안착된 상태로 체결 볼트에 의해 첼결됨으로써, 지그 몸체(320)에 회전력이 작용하더라도 수평바(313)에서 견고하기 지지할 수 있다. 상기 헤드 결합홈(323)은 비원형 형상을 가지며, 바람직하게는 앤드 플러그(30)의 플러그헤드(35)에 대응되는 형상으로 형성된다. 따라서, 플러그헤드(35)가 헤드 결합홈(323)에 삽입되도록 결합한 상태에서, 수평바(313)를 고정 지지부(311)에 결합하면, 플러그헤드(35)의 방향성이 변하지 않도록 고정할 수 있다. 이러한 구성의 고정용 지그(300)를 이용하여 앤드 플러그(30)를 수소 연료탱크(10)의 앤드 플러그 결합부(15)에 결합하는 동안, 플러그헤드(35)의 방향이 바뀌는 것을 방지하고 방향성을 유지시킬 수 있게 된다.
상기 조립용 지그(400)는 앤드 플러그(30)의 플러그헤드(35)를 고정용 지그(300)로 자세 고정한 상태에서, 앤드 플러그(30)의 조임 헤드(33) 만을 회전시켜서 결합과정이 이루어지도록 하기 위한 것이다. 이러한 조립용 지그(400)는 조임 헤드 결합부재(410)와, 이격부재(420), 연결부재(430) 및 지그용 헤드부(440)를 구비한다.
상기 조임 헤드 결합부재(410)는 판 구조를 가지며, 상기 조임헤드(33)에 결합되는 스페너부(411)를 가진다. 조임 헤드 결합부재(410)는 스페너부(411)를 중심으로 편심된 형상을 가진다. 스페너부(411)는 조임 헤드 결합부재(410)의 테두리로 개방된 구조를 가짐으로써, 개방된 쪽으로 조임헤드(33)에 끼워져 결합될 수 있다.
상기 이격부재(420)는 조임 헤드 결합부재(410)와 마주한 상태로 소정 거리 이격되게 배치되며, 회전중심을 기준으로 편심된 비원형 형상을 가진다.
상기 연결부재(430)는 복수 구비되어 조임 헤드 결합부재(410)와 이격부재(420)를 연결한다. 이격부재(430)는 바 또는 봉 형상을 가지며, 조임 헤드 결합부재(410)와 이격부재(430)의 회전중심에서 최대한 먼 위치에 연결되고, 바람직하게는 테두리에서 원주 방향으로 이격되게 연결되는 것이 좋다. 그리고 스페너부(411)의 개장된 쪽으로는 연결부재(430)가 연결되지 않아서, 스페너부(411)에 조임헤드(33)가 결합될 때 간섭되지 않고, 상기 고정용 지그(300)와도 간섭되는 것을 방지할 수 있게 된다. 즉, 조임 헤드 결합부재(410)와 이격부재(420) 사이에 상기 지그 몸체(320)가 비접촉 된 상태로 진입되도록 충분한 간격과 공간을 확보되는 것이 좋다.
상기 구성에 의하면, 조립용 지그(400)는 도 9에 도시된 바와 같이, 조임 헤드 결합부재(410)는 조임헤드(33)에 결합되며, 고정용 지그(300)와는 간섭되지 않도록 결합된다.
그리고 상기 이격부재(420)의 외측의 중앙에 지그용 헤드(440)가 돌출되게 형성된다. 이 지그용 헤드(440)는 외부의 회전력을 전달받기 위한 것으로서, 비원형 형상을 가지며, 바람직하게는 6각볼트의 헤드 모양을 갖는 것이 좋다.
상기 스토퍼부(600)는 장치 본체(100)의 장치 베이스(110)에 설치되어 조립용 지그(400)의 회전시 회전력이 지지블록(200)으로 전달되어 지지블록(200)이 움직이지 않도록 차단하기 위한 것이다. 이러한 스토퍼부(600)는 고정 지지브라켓(140)의 상부에 설치되는 스토퍼부 본체(610)와, 스토퍼부 본체(610)의 선단으로 출몰 가능하게 설치되는 스토퍼(620)와, 스토퍼부 본체(610)에 설치되어 스토퍼(620)를 왕복 구동시키는 스토퍼 구동부(630)를 구비한다. 스토퍼부 본체(610)는 고정 지지브라켓(140)의 상부에 고정 설치된다. 이 스토퍼부 본체(610)의 선단 즉, 지지블록(200)에 마주하는 일면으로 스토퍼(620)가 출몰 가능하게 설치된다. 스토퍼(620)가 스토퍼부 본체(610)에서 돌출되면, 도 ?에 가상선으로 도시한 바와 같이, 지지블록(200)의 지지리브(220)의 상부에 위치한다. 따라서, 지지블록(200)에 앤드 플러그(30)를 조이기 위한 회전력이 화살표 A 방향으로 발생할 때, 지지블록(200)이 A 방향으로 들려지는 것을 차단하여 가 장착된 지지블록(200)을 자세 고정시킬 수 있다. 상기 스토퍼 구동부(630)는 스토퍼부 본체(610)에 설치되어 스토퍼(620)를 왕복 구동시키기 위한 것으로서, 유압실린더 등을 포함할 수 있다.
상기 지그 회전구동부(500)는, x축 및 y축으로 이동 가능한 전동드라이버 유닛(510)과 위치결정유닛(520)을 구비한다.
상기 전동드라이버 유닛(510)은 장치 본체(100)의 상부 프레임(120)에 설치되며, 길이 조절 가능한 직선구동부(511)와, 상기 지그용 헤드(320)에 커플링 결합되어 회전력을 전달하는 커플러(513)를 구비한다. 직선 구동부(511)는 y 축 방향으로 이동 가능하도록 상부 프레임(120)에 설치되며, 드라이버 모터(515)에 의한 회전구동력을 상기 커플러(513)로 전달한다. 이를 위해 직선 구동부(511)의 내부에는 회전력을 전달하는 회전축이 설치되고, 회전축의 단부는 커플러(513)와 수직으로 연결되어 회전력을 전달한다. 커플러(513)는 직선 구동부(511)와 직각으로 연결되어 회전 구동되어 조립용 지그(400)의 지그용 헤드(440)에 커플링 결합되어 회전력을 전달한다. 이러한 커플러(513)는 지그용 헤드(440)의 외형에 대응되는 형상으로 형성된다.
상기 구성을 가지는 전동드라이버 유닛(510)은 x축 및 y축 각각으로 왕복 이동 가능하며, 적어도 어느 한 방향으로는 미도시된 액추에이터에 의해 왕복 이동되고, 다른 방향으로는 작업자에 의해 수동으로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 물론, 전동드라이버 유닛(510)은 2축 방향 각각으로 자동 또는 수동으로 이동되도록 구성될 수도 있다.
상기 위치 결정유닛(520)은 장치 베이스(110)의 상부에서 x축 및 y축 각각으로 왕복 이동 가능하게 설치되어, 전동드라이버유닛(510)의 커플러(513)가 지그용 헤드(320)에 대응되게 위치하도록 위치를 잡아주기 위한 것이다. 이러한 위치 결정유닛(520)은 장치 베이스(110)의 상부에 고정 설치되는 y축 가이드블록(521), y축 가이드블록(521)에 y축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 x축 가이드블록(523)과, x축 가이드블록(523)에 x축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 x축 이동블록(525)과, x축 이동블록(525)에 설치되어 전동드라이버 유닛(510)의 이동위치를 결정하는 위치 가이드프레임(527)을 구비한다.
x축 가이드블록(523)은 y축 액추에이터(522)에 의해 y축 방향으로 위치 이동 가능하게 설치되고, x축 가이드블록(523)의 상부에는 x축 이동블록(525)이 x축으로 이동 가능하게 설치된다. x축 이동블록(525)은 소위 LM가이드에 의해 왕복 이동 가능하다. 가이드 프레임(527)은 x축 이동블록(525)의 상부에 고정 설치되며, 상단에는 전동드라이버 유닛(510)의 이동위치를 가이드하는 접촉 가이드부(528)가 연결된다. 접촉가이드부(528)는 전동드라이버 유닛(510)이 끼워진 상태로 상대적으로 이동 가능하다. 이러한 구성에 의하면, 접촉 가이드부(528)의 위치를 설정하여 고정시키면, 전동드라이버 유닛(510)을 x축 및 y축 각각으로 이동시킬 때, 조립용 지그(200)의 지그용 헤드(440)의 중심에 정확하게 위치하도록 가이드하고, 지지용 헤드(440) 쪽으로 접근하여 커플링되는 위치를 가이드할 수 있게 된다.
상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 수소 연료탱크 앤드 플러그 조립장치의 작용 효과를 자세히 설명하기로 한다.
먼저, 장치 베이스(110)의 고정 지지브라켓(140)에 지지블록(200)을 가 장착한다. 그리고 상기 지지블록(200)의 지지홀(211)에 수소 연료탱크(10)의 앤드 플러그 결합부(15)가 끼워져 결합되도록 수소 연료탱크(10)를 장치 베이스(110)의 탱크 지지부(130)에 장착한다. 그리고, 지지블록(200)에 조임볼트(240)를 체결하여 지지홀(211)에 끼워진 앤드 플러그 결합부(15)를 견고하게 클램핑하여 고정한다. 여기서, 수소 연료탱크(10)는 일단의 밸브 결합부(13)에 밸브를 미리 결합한 상태에서, 타단의 앤드 플러그 결합부(15)에 앤드 플러그(30)를 조립하는 과정이 진행되는 것이 좋다. 따라서, 먼저 조립된 밸브의 방향성을 고려하여, 타단에 앤드 플러그(30)의 방향성을 설정하여 조립할 수 있다.
다음으로, 스토퍼부(600)를 구동하여 도 9에 가상선으로 도시된 바와 같이, 스토퍼(620)가 돌출되어 지지블록(200)의 지지리브(220)의 상부에 위치하여 움직이지 못하도록 간섭하도록 한다.
그리고 앤드 플러그(30)를 지지블록(200)에 결합된 앤드 플러그 결합부(15)에 끼워져 가 장착한다. 그리고, 앤드 플러그(30)의 플러그헤드(35)에 고정용 지그(300)의 지그 몸체(320)를 결합하여 방향성 즉, 자세를 고정한다.
다음으로, 조립용 지그(400)를 도 4에 도시된 바와 같이, 고정용 지그(300)와 간섭되지 않도록 조임헤드(33)에 결합한다. 즉, 고정용 지그(300)의 조임 헤드 결합부(310)를 조임헤드(33)에 결합한다.
그러면, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 수소 연료탱크(10)는 자세 고정되고, 앤드 플러그 결합부(15)에 앤드 플러그(30)가 가 조립된다. 그리고 앤드 플러그(30)의 플러그헤드(35)에는 고정용 지그(310)가 결합되어 자세 고정되고, 조임헤드(33)에는 조립용 지그(300)가 결합된 상태가 된다. 이때에는, 지그 회전구동부(500)는 조립용 지그(300)와 이격된 상태이다.
따라서, 지그 회전구동부(500)를 조립용 지그(300)에 연결해야 하는데, 전동드라이버 유닛(510)의 커플러(513)를 지그용 헤드(230)에 대응되는 위치에 정확하게 위치시킬 수 있도록 우선, 위치결정유닛(520)을 x축 및 y축으로 미리 설정된 거리만큼 구동 제어하여 위치 조정한다.
그런 다음에, 전동드라이버 유닛(510)을 y축으로 자동으로 위치 조정하면, 도 12에 도시된 바와 같이, 미리 위치 결정된 위치결정유닛(520)의 접촉가이드부(528)에 접촉되어 y축으로의 위치가 정확하게 가이드 되어 결정된다. 이 상태에서, 작업자가 전동드라이버 유닛(510)을 x축 방향으로 이동시키면, 도 13에 도시된 바와 같이, 커플러(513)가 지그용 헤드(440)에 결합되도록 이동되며, 커플링 상태는 접촉가이드부(528)에 의해 전동드라이버 유닛(510)이 간섭되어 결정된다.
이 상태에서, 전동드라이버 유닛(510)을 구동하면, 커플러(513)가 회전하여 지그용 헤드(440)를 회전시키게 되고, 지그용 헤드(440)와 조립용 지그(400)가 회전하면서, 조임헤드(33)만이 회전된다. 따라서 플러그헤드(35)의 자세 변경 없이 앤드 플러그 결합부(15)에 앤드 플러그(30)를 자동으로 결합하여 조립할 수 있다. 이때, 지지블록(200)은 스토퍼부(600)에 의해 간섭되어 자세 고정되어 있으므로, 조립용 지그(400)의 회전시 지지블록(200)이 움직이지 않도록 하여, 회전력이 앤드 플러그(30)로 온전하게 전달되도록 할 수 있다.
앤드 플러그(30)의 조립이 완료되면, 회전 구동부(500)를 조립용 지그(400)로부터 분리하고, 조립용 지그(400)를 앤드 플러그(30)와 분리한다. 그러고 나서, 수소 연료탱크(10)를 장치 베이스(110)에서 분리하여 다음 공정으로 이송한다. 이때, 지지블록(200)은 앤드 플러그 결합부(14)에 결합된 상태로 함께 이송되며, 차량에 장착시 차량의 장착브라켓에 수소 연료탱크(10)와 함께 장착된다. 이처럼 앤드 플러그(30)와 밸브(20)가 조립된 수소 연료탱크(10)는 차량에 장착시, 조립된 밸브(20)와 앤드 플러그(30)의 방향성을 고려하여 미리 정해진 위치에 정해진 자세로 정확하게 장착될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 수소 연료탱크 앤드 플러그 조립장치에 의하면, 중량의 수소 연료탱크(10)의 앤드 플러그 결합부(15)에 앤드 플러그(30)를 자동으로 용이하게 조립할 수 있다. 특히, 특별한 방향성을 갖는 플러그헤드(35)를 자세 고정한 상태에서, 조임헤드(33)로만 회전력을 전달하고 앤드 플러그(30) 전용으로 사용되는 조립용 지그(400)를 사용하게 됨으로써, 앤드 플러그(30)의 자동조립이 가능하게 되고, 회전력을 앤드 플러그(30)에 정확하게 전달하여 견고하게 조립되도록 할 수 있다. 그리고 조립하는 과정에서 수소 연료탱크(10)의 움직임을 견고하게 고정할 수 있어서 밸브 조립의 신뢰성을 높일 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10..수소 연료탱크 11..탱크 본체
13..밸브 결합부 15..앤드플러그 결합부
20..밸브 30..앤드 플러그
31..나사 결합부 33..조임헤드
35..플러그헤드 100..장치 본체
110..장치 베이스 120..상부 프레임
200..지지블록 210..블록 몸체
220..지지리브 300..고정용 지그
310..고정용 지그 320..지그 몸체
400..조립용 지그 410..조임헤드 결합부재
420..이격부재 430..연결부재
440..지그용 헤드 500..회전구동부
510..전동드라이버 유닛 520..위치결정유닛
600..스토퍼부 610..스토퍼부 본체
620..스토퍼 630..스토퍼 구동부

Claims (6)

  1. 나사 결합부와, 상기 나사 결합부의 단부에 연결되는 비원형의 플러그헤드 및 상기 플러그헤드와 상기 나사 결합부 사이에 설치되는 비원형의 체결용 조임헤드를 가지는 엔드 플러그를 수소 연료탱크의 플러그 결합부에 조립하기 위한 것으로서,
    상기 수소 연료탱크가 장착되는 장치 본체;
    상기 장치 본체에 가 장착되며, 상기 플러그 결합부를 지지하는 지지블록;
    상기 장치 본체에 설치되어, 상기 플러그 결합부에 결합되는 앤드플러그의 플러그헤드를 자세 고정하는 고정용 지그; 및
    상기 플러그헤드의 외측에서 상기 플러그헤드 및 상기 고정용 지그와의 간섭을 피하면서 상기 조임헤드에 연결되는 조립용 지그;를 포함하며,
    상기 조립용 지그를 회전시켜 상기 플러그헤드의 방향성을 고정시킨 상태로 상기 조임헤드만을 회전시켜서 상기 나사 결합부를 상기 플러그 결합부에 조립 가능한 것을 특징으로 하는 수소 연료탱크의 앤드 플러그 조립장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장치 본체에 설치되어 상기 조립용 지그의 회전시 상기 지지블록이 움직이는 것을 선택적으로 차단하는 스토퍼부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 연료탱크의 앤드 플러그 조립장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조립용 지그는,
    상기 조임헤드에 결합되는 스페너부를 가지는 조임 헤드 결합부재;
    상기 조임 헤드 결합부재와 이격되어 마주하며, 상기 플러그헤드의 외측에 위치하는 이격부재;
    상기 이격부재와 상기 조임 헤드 결합부재를 연결하며, 상기 플러그헤드와의 간섭을 피하도록 서로 이격되는 복수의 연결부재; 및
    상기 이격부재의 외측에 설치되며, 외부의 회전력을 전달받는 비원형의 지그용 헤드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 연료탱크의 앤드 플러그 조립장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 조임 헤드 결합부재는 비원형으로 형성되며, 상기 스페너부는 상기 조임 헤드 결합부재의 테두리로 개방된 것을 특징으로 하는 수소 연료탱크의 앤드 플러그 조립장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치 본체에 설치되어, 상기 조립용 지그를 회전시켜서 상기 조임헤드에 연결되는 조립용 지그를 자동으로 회전 구동시키는 지그 회전구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 연료탱크의 앤드 플러그 조립장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 지그 회전구동부는,
    상기 장치 본체에서 2축 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 조립용 지그의 지그용 헤드에 결합되는 커플러를 가지는 전동드라이버 유닛; 및
    상기 장치 본체에 2축 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치되어, 상기 전동드라이버 유닛의 커플러가 상기 조립용 지그의 헤드에 대응되도록 위치를 잡아주는 위치결정유닛;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 연료탱크 앤드 플러그 조립장치.
KR1020200075091A 2020-06-19 2020-06-19 수소 연료탱크 앤드 플러그 조립장치 KR102353860B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200075091A KR102353860B1 (ko) 2020-06-19 2020-06-19 수소 연료탱크 앤드 플러그 조립장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200075091A KR102353860B1 (ko) 2020-06-19 2020-06-19 수소 연료탱크 앤드 플러그 조립장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210157162A KR20210157162A (ko) 2021-12-28
KR102353860B1 true KR102353860B1 (ko) 2022-01-20

Family

ID=79178240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200075091A KR102353860B1 (ko) 2020-06-19 2020-06-19 수소 연료탱크 앤드 플러그 조립장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102353860B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100846670B1 (ko) 2007-06-20 2008-07-16 김대현 밀폐상태에서 가스통의 밸브를 교체하는 장치 및 방법
CN102448533A (zh) 2009-05-27 2012-05-09 亿诺医疗公司 用于使分度阀和带有轴环的增压筒组件啮合以及通过柱塞组件线性致动与用于调节药物递送的装置流体连通的装置和方法
KR102155582B1 (ko) 2019-06-28 2020-09-14 더블유아이씨 주식회사 반도체 특수 가스통 밸브 착탈장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910000518B1 (ko) * 1986-11-07 1991-01-26 대성산업 주식회사 가스용기의 밸브 탈, 장착장치
KR100897120B1 (ko) 2007-07-13 2009-05-14 현대자동차주식회사 연료전지 차량의 수소 탱크 보호장치
KR100957867B1 (ko) * 2008-05-30 2010-05-14 한밭대학교 산학협력단 유독가스의 누출을 방지하는 가스통 밸브교체장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100846670B1 (ko) 2007-06-20 2008-07-16 김대현 밀폐상태에서 가스통의 밸브를 교체하는 장치 및 방법
CN102448533A (zh) 2009-05-27 2012-05-09 亿诺医疗公司 用于使分度阀和带有轴环的增压筒组件啮合以及通过柱塞组件线性致动与用于调节药物递送的装置流体连通的装置和方法
KR102155582B1 (ko) 2019-06-28 2020-09-14 더블유아이씨 주식회사 반도체 특수 가스통 밸브 착탈장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210157162A (ko) 2021-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101590634B (zh) 用于拆卸刀具的工具
KR102354333B1 (ko) 수소 연료탱크 밸브 조립장치
US6932685B2 (en) Vertical type of double disc surface grinding machine for a brake disc
KR101405231B1 (ko) 트렁크 리드 및 테일 게이트 공용 증타 지그장치
KR20120063778A (ko) 클램핑 장치
KR100747046B1 (ko) 조향장치조립용 클램핑 회전장치
CN102338604A (zh) 车门铰链检具
KR102353860B1 (ko) 수소 연료탱크 앤드 플러그 조립장치
CN210789833U (zh) 工件夹具
CN202742238U (zh) 一种加油口盖装配工装
CN110538937B (zh) 一种自动上料机构
CN210877223U (zh) 一种自动上料机构
KR200465149Y1 (ko) 차체 용접지그의 차종 절환장치
KR970011782B1 (ko) 다종류의 작업부재 고정장치
CN108622040B (zh) 一种充气装置、自动充气系统及其控制方法
CN220636722U (zh) 调整装置及焊枪修磨设备
CN205271264U (zh) 圆孔定位夹紧机构
KR200146767Y1 (ko) 파이프 고정지그
CN218926693U (zh) 集装箱门板纵横向自动焊装置
US20090120017A1 (en) Holding device for sash member
CN214978907U (zh) 一种焊接工装
JP3201193B2 (ja) ワーク取付装置
CN219358621U (zh) 一种自动拧紧结构及发动机罩装具
CN215146173U (zh) 组对工装
CN211681074U (zh) 换向阀加工工装

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant