KR20020054740A

KR20020054740A - 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치

Info

Publication number: KR20020054740A
Application number: KR1020000083919A
Authority: KR
Inventors: 오응균
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-07-08

Abstract

실린더 헤드 가공공정의 메인 컨베이어 일측에 구성하여 가공공정을 거친 실린더 헤드를 로봇을 통하여 이동시켜 상기 실린더 헤드 연소실 형성면의 스크래치를 제거할 수 있도록 하는 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치를 제공할 목적으로,

실린더 헤드 가공공정의 메인 컨베이어 일측에 별도의 하우징을 통하여 장착하여 메인 컨베이어로부터 로봇에 의해 이동되어 전후진하는 실린더 헤드의 연소실면을 그라인딩 휠을 통하여 연마하는 연마수단과; 상기 연마수단의 하부에서 이를 상기 하우징에 대하여 지지하면서 상하로 승하강시키는 승하강 수단과; 상기 연마수단의 일측으로 하우징에 장착되어 상기 연마수단이 상승된 상태에서 상기 그라인딩 휠을 드레싱하는 드레싱 수단을 포함하는 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치를 제공한다.

Description

실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치{SCRATCH REMOVAL DEVICE OF CYLINDER HEAD FACE}

본 발명은 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실린더 헤드 가공공정의 일측에 구성되어 가공공정을 거친 실린더 헤드를 로봇을 통하여 이동시켜 상기 실린더 헤드 연소실 형성면의 스크래치를 제거할 수 있도록 하는 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 한 대의 완성차를 생산하기 위해서는 소재의 선택에서부터 제품 양산까지 여러 가지 공정을 거쳐 이루어지며, 특히, 실린더 헤드와 실린더 블록으로 이루어지는 엔진은 주조 공정을 통하여 그 몸체를 제작한 후, 다수의 가공공정을 거쳐 완성품으로 만들어지고 있다.

상기에서 엔진의 실린더 헤드를 주조하는 공정을 보다 구체적으로 살펴보면, 주조(CASTING)는 금속의 주조성을 이용하여 필요한 모양과 치수를 만드는 방법으로 복잡한 모양의 제품을 만드는데 편리하며, 특히 단조 방법으로는 만들기 어려운 제품을 만드는데 널리 적용되어지고 있다.

이러한 주조를 이용하여 상기와 같이, 실린더 헤드, 특히, 알루미늄 실린더 헤드를 제작하기 위해서는, 주형으로 상형과 하형으로 나누어지는 금형을 이용하게 되며, 이러한 금형을 이용하여 고온의 알루미늄 용융 합금으로 주물을 만든 후, 상기 상형과 하형을 주물로부터 취출함으로써, 실린더 헤드 소재를 만들게 된다.

그러나 상기한 바와 같이, 주조 공정을 통하여 제작되는 실린더 헤드는 컨베이어 등의 이송수단을 통하여 다수의 가공공정을 거치면서, 그 연소실 형성면이 상기 이송수단에 붙어있던 칩(chip)이나 버(burr) 등에 의해 긁힘, 즉 스크래치(scrach)가 발생하게 되며, 이는 엔진으로 조립된 상태에서 가스나 냉각수의 누수 현상을 유발시키는 요인이 된다.

이에 따라 상기 가공공정의 마지막 단계에서 작업자가 전수 숫돌을 이용하여 실린더 헤드의 연소실 형성면을 다듬어 스크래치를 제거하고는 있으나, 이러한 공정은 작업 공수를 늘려 생산성을 저하시키는 또 다른 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서,본 발명의 목적은 실린더 헤드 가공공정의 메인 컨베이어 일측에 구성하여 가공공정을 거친 실린더 헤드를 로봇을 통하여 이동시켜 상기 실린더 헤드 연소실 형성면의 스크래치를 제거할 수 있도록 하는 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치의 구성 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치의 작동 상태를 도시한 구성 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치의 드레싱 작업 상태를 도시한 구성 단면도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치는 실린더 헤드 가공공정의 메인 컨베이어 일측에 별도의 하우징을 통하여 장착하여 메인 컨베이어로부터 로봇에 의해 이동되어 전후진하는 실린더 헤드의 연소실면을 그라인딩 휠을 통하여 연마하는 연마수단과; 상기 연마수단의 하부에서 이를 상기 하우징에 대하여 지지하면서 상하로 승하강시키는 승하강 수단과; 상기 연마수단의 일측으로 하우징에 장착되어 상기 연마수단이 상승된 상태에서 상기 그라인딩 휠을 드레싱하는 드레싱 수단을 포함하며,

상기 연마수단은 상기 하우징의 중앙부에서 상기 로봇을 통하여 이동되어 전후진하는 실린더 헤드의 연소실면에 직접 회전 접촉하여 그 표면 스크래치를 제거하는 그라인딩 휠과; 상기 그라인딩 휠과 회전축을 통하여 연결되며, 하부는 상기 승하강 수단과 연결되어 승하강됨과 동시에, 상기 그라인딩 휠에 회전력을 전달하는 스텝모터로 이루어지는 것을 특징으로 하고,

상기 승하강 수단은 상기 연마수단의 스텝모터 하부를 받치는 받침대와; 상기 받침대의 하면과 하우징 베이스 상부면 사이에 좌우 양측으로 장착되어 상기 받침대의 승하강시 이를 가이드 하는 가이드 수단과; 상기 받침대 하면의 중앙부에수직으로 장착되고, 축방향으로 내부에 스크류 홀이 가공된 스크류 하우징과; 상기 하우징 베이스의 하부면에 고정되며, 상기 스크류 하우징의 스크류 홀에 치합되도록 스크류가 형성된 회전축을 갖는 제1서보모터로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 드레싱 수단은 상기 연마수단의 반대측 하우징에 수평방향으로 일단이 장착되는 가이드 빔과; 상기 가이드 빔 상에 회전 가능하도록 스크류가 형성된 회전축을 배치하여 상기 가이드 빔의 타단에 장착되는 제2서보모터와; 상기 제2서보모터의 회전축상의 스크류와 치합되어 회전축의 회전에 따라 상기 가이드 빔을 따라 전후방향으로 슬라이드 이동하는 슬라이더와; 상기 슬라이더의 상단면에 일체로 형성되어 슬라이더의 전후진 슬라이드 이동에 따라 상기 연마수단의 그라인딩 휠을 드레싱하는 드레서로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치의 구성 단면도로서, 본 발명에 따른 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치는 실린더 헤드 가공공정의 메인 컨베이어(미도시) 일측에서 별도의 하우징(1) 내에 메인 컨베이어(미도시)로부터 로봇(3)에 의해 이동되어 전후진하는 실린더 헤드(5)의 연소실면(7)을 그라인딩 휠(9)을 통하여 연마하는 연마수단이 장착되며, 이 연마수단은 하부에 이를 상기 하우징(1)에 대하여 지지하면서 상하로 승하강시키는 승하강 수단이 구성된다.

또한, 상기 연마수단의 일측으로는 드레싱 수단이 하우징(1)에 장착되어 상기 연마수단이 상승된 상태에서 그라인딩 휠(9)을 드레싱 하도록 구성된다.

먼저, 상기 연마수단은 상기 하우징(1)의 중앙부(11)에 그라인딩 휠(9)이 배치되며, 상기 그라인딩 휠(9)는 회전축(13)을 통하여 하부가 상기 승하강 수단과 연결되어 승하강 되는 스텝모터(15)와 연결되어 상기 그라인딩 휠(9)에 회전력을 전달하게 된다.

여기서, 상기 그라인딩 휠(9)은 상기 스텝모터(15)와 함께 상승한 상태에서 스텝모터(15)로부터 회전력을 전달받아 회전하면서 상기 로봇(3)을 통하여 메인 컨베이어로부터 이동되어 전후진하는 실린더 헤드(5)의 연소실면(7)에 직접 회전 접촉하여 그 표면 스크래치를 제거하도록 구성된다.

그리고 상기 승하강 수단은 상기 연마수단의 스텝모터(15) 하부를 받치도록 받침대(17)가 구비되며, 상기 받침대(17)는 그 하면과 하우징 베이스(19) 상부면 사이에 좌우 양측으로 가이드 수단이 장착되어 상기 받침대(17)의 승하강시 이를 가이드 하게 되는데, 상기 가이드 수단은 상기 받침대(17) 하부면에 장착되는 중공의 가이드 케이스(21)와 상기 가이드 케이스(21)에 끼워져 상기 하우징 베이스(19)의 상부면에 장착되는 가이드 봉(23)으로 이루어진다.

또한, 상기 받침대(17) 하면의 중앙부에는 축방향으로 내부에 스크류 홀(25)이 가공된 스크류 하우징(27)이 수직하게 장착되고, 이 스크류 하우징(27)의 상기 스크류 홀(25)에 치합되도록 스크류가 형성된 회전축(29)을 갖는 제1서보모터(31)가 상기 하우징 베이스(19)의 하부면에 고정되어 이루어진다.

그리고 상기 드레싱 수단은 상기 연마수단의 그라인딩 휠(9)이 위치하는 반대측 하우징(1)에 수평방향으로 가이드 빔(33)이 그 일단을 통하여 장착되고, 상기 가이드 빔(33) 상에 회전 가능하도록 스크류가 형성된 회전축(35)을 배치하여 상기 가이드 빔(33)의 타단에 제2서보모터(37)가 장착된다.

또한, 상기 제2서보모터(37)의 회전축(35)상의 스크류와 치합되어 회전축(35)의 회전에 따라 상기 가이드 빔(33) 상에서 전후방향으로 슬라이드 이동하도록 슬라이더(39)가 장착되고, 상기 슬라이더(39)의 상단면에는 드레서(41)가 일체로 장착되어 슬라이더(39)의 전후진 슬라이드 이동에 따라 상기 연마수단의 그라인딩 휠(9)을 드레싱 하도록 구성된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에서 상기 그라인딩 휠(9)은 그 재질이 나일론 부직포 섬유에 연마입자를 접착시켜 이루어지는 것을 사용하며, 상기 드레서(41)는 상기 그라인딩 휠(9)과 접촉되는 하단면에 다아몬드 입자(43)가 박혀서 이루어지는 것을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 이룰 수 있는 기술적 구성이 가능한 범위 내에서 그 소재의 선택이 다양하게 이루어질 수 있다.

따라서 상기한 바와 같이 구성되는 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치의 작동을 살펴보면, 먼저, 도 1에서와 같이, 실린더 헤드 가공공정의 메인 컨베이어(미도시)로부터 가공공정을 진행하는 실린더 헤드(5)를 로봇(3)을 통하여 상기 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치의 그라인딩 휠(9) 상부로 위치시키면, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 제1서보모터(31)를 작동시켜 회전축(29)과 스크류 하우징(27)에 의해 상기 스텝모터(15)와 함께 그라인딩 휠(9)이 상승 작동하여 상기 실린더 헤드(5)의 하부 연소실면에 접촉하게 되고, 이러한 상태로 상기 스텝모터(15)가 작동하여 그라인딩 휠(9)이 실린더 헤드(5)의 연소실 형성면의 표면 스크래치를 연마하여 제거하게 된다.

이때, 상기 로봇(3)은 크램퍼(45)를 통하여 클램핑된 실린더 헤드(5)를 전후진시켜 실린더 헤드(5)의 하부 연소실 형성면(7)이 전체적으로 그라인딩 휠(9)에 의해 연마되도록 한다.

이와 같이, 연소실 형성면(7)의 스크래치가 그라인딩 휠(9)에 의해 제거된 실린더 헤드(5)는 다시 상기 로봇(3)에 의해 메인 컨베이어(미도시)로 이동되어 가공공정을 진행하게 된다.

그리고 상기와 같이, 다수의 실린더 헤드(5)의 연소실면 스크래치 제거 작업을 실시한 상기 그라인딩 휠(9)에는 그 표면에 칩(chip))이나 이물질이 많이 흡착되어 이에 따른 스크래치 제거 작업시 또 다른 스크래치를 발생시킬 수 있으며, 이에 따른 작업 효율이 떨어지게 됨으로, 일정한 작업 주기마다 상기 드레싱 수단을 통하여 그라인딩 휠(9)을 드레싱 하게 된다.

이러한 그라인딩 휠(9)의 드레싱 작업은, 상기 그라인딩 휠(9)의 상승 위치에서 이루어지게 되며, 상기 제2서보모터(37)가 작동하여 스크류가 형성된 회전축(35)를 회전시키면, 상기 드레서(41)와 일체로 구성된 슬라이더(39)가 스크류 작동에 의해 전진 이동하게 된다.

그러면, 상기 드레서(41)는 회전하는 상기 그라인딩 휠(9)의 상부로 진입하면서 그라인딩 휠(9) 표면의 칩이나 이물질을 제거하면서 진행하게 된다.

이때, 상기한 바와 같이, 상기 그라인딩 휠(9)에 접촉되는 드레서(39)의 하부면에는 다이아몬드 입자(43)가 박혀 있어서, 상기 칩 또는 이물질로부터 내구성을 가지며, 상기 그라인딩 휠(9)의 표면을 고르게 되는 것이다

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치에 의하면, 실린더 헤드 가공공정의 메인 컨베이어 일측에 구성되어 가공공정을 진행하는 실린더 헤드를 로봇을 통하여 이동시켜 상기 실린더 헤드 연소실 형성면의 스크래치를 그라인딩 휠을 통하여 자동으로 연마하여 제거할 수 있도록 함으로서, 자동화를 이루어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

실린더 헤드 가공공정의 메인 컨베이어 일측에 별도의 하우징을 통하여 장착하여 메인 컨베이어로부터 로봇에 의해 이동되어 전후진하는 실린더 헤드의 연소실면을 그라인딩 휠을 통하여 연마하는 연마수단과;

상기 연마수단의 하부에서 이를 상기 하우징에 대하여 지지하면서 상하로 승하강시키는 승하강 수단과;

상기 연마수단의 일측으로 하우징에 장착되어 상기 연마수단이 상승된 상태에서 상기 그라인딩 휠을 드레싱하는 드레싱 수단과;

를 포함하는 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치.
청구항 1에 있어서, 상기 연마수단은

상기 하우징의 중앙부에서 상기 로봇을 통하여 이동되어 전후진하는 실린더 헤드의 연소실면에 직접 회전 접촉하여 그 표면 스크래치를 제거하는 그라인딩 휠과;

상기 그라인딩 휠과 회전축을 통하여 연결되며, 하부는 상기 승하강 수단과 연결되어 승하강됨과 동시에, 상기 그라인딩 휠에 회전력을 전달하는 스텝모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 그라인딩 휠은

나일론 부직포 섬유에 연마입자를 접착시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 승하강 수단은

상기 연마수단의 스텝모터 하부를 받치는 받침대와;

상기 받침대의 하면과 하우징 베이스 상부면 사이에 좌우 양측으로 장착되어 상기 받침대의 승하강시 이를 가이드 하는 가이드 수단과;

상기 받침대 하면의 중앙부에 수직으로 장착되고, 축방향으로 내부에 스크류 홀이 가공된 스크류 하우징과;

상기 하우징 베이스의 하부면에 고정되며, 상기 스크류 하우징의 스크류 홀에 치합되도록 스크류가 형성된 회전축을 갖는 제1서보모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치.
청구항 1에 있어서, 상기 드레싱 수단은

상기 연마수단의 반대측 하우징에 수평방향으로 일단이 장착되는 가이드 빔과;

상기 가이드 빔 상에 회전 가능하도록 스크류가 형성된 회전축을 배치하여 상기 가이드 빔의 타단에 장착되는 제2서보모터와;

상기 제2서보모터의 회전축상의 스크류와 치합되어 회전축의 회전에 따라 상기 가이드 빔을 따라 전후방향으로 슬라이드 이동하는 슬라이더와;

상기 슬라이더의 상단면에 일체로 형성되어 슬라이더의 전후진 슬라이드 이동에 따라 상기 연마수단의 그라인딩 휠을 드레싱하는 드레서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치.
청구항 5에 있어서, 상기 드레서는

상기 그라인딩 휠과 접촉되는 하단면에 다아몬드 입자가 박혀서 이루어지는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 연소실면 스크래치 제거장치.