KR200319331Y1

KR200319331Y1 - 자동차용 휠 림의 리크 검사 시스템

Info

Publication number: KR200319331Y1
Application number: KR20-2003-0012336U
Authority: KR
Inventors: 황종균
Original assignee: 주식회사 대명엔지니어링
Priority date: 2003-04-22
Filing date: 2003-04-22
Publication date: 2003-07-07

Abstract

본 고안은 자동차용 휠 림의 내부 공간에 에어를 주입하여 휠 림의 외면에 도포된 도료의 기포를 통해 휠 림의 리크 유무를 검사할 수 있도록 한 자동차용 휠 림의 리크 검사 시스템에 관한 것으로, 특히 상부프레임과 하부프레임의 양측에 설치되는 측벽프레임에 휠 림의 로딩/언로딩 할 수 있는 절개부가 형성된 자동차용 휠 림의 리크 검사 시스템에 관한 것이다.

Description

자동차용 휠 림의 리크 검사 시스템{system for testing the leak of wheel rims for cars}

종래 자동차용 휠 림의 리크 검사 시스템으로서, 예컨대 본 출원인인 선출원하여 선등록된 실용신안등록 제280493호의 공보에 개시된 것이 제안되고 있다. 이 리크 검사 시스템은 도 6에 도시한 바와 같이, 상부프레임(204)과 하부프레임(202)을 연결하는 포스트(206)가 각 모서리 부분에 설치되어 있다.

이 포스트(206)로 인해, 휠 림(150)을 하부실링유닛에 대해 로딩(장착)/언로딩(탈거)하기 위한 작업공간이 전방 한 곳으로 제한되어, 로딩/언로딩이 전방의 전후방향에서만 가능하게 된다.

이러한 로딩/언로딩의 작업공간의 제한으로 인해, 작업자가 휠 림을 로딩/언로딩 할 때 포스트에 부딪치지 않도록 주의를 기울여야 하는 번거로움이 있다.

또한, 로딩 자동화라인과 언로딩 자동화라인이 서로 반대방향으로 형성됨으로써, 양호한 레이아웃의 형성이 곤란할 뿐 아니라 자동화라인과 휠 림 사이에 작업작가 위치하게 되어 작업성이 떨어지게 된다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 휠 림의 로딩/언로딩이 용이할 뿐 아니라 자동화의 구현이 가능한 구조를 갖는 자동차용 휠 림의 리크 검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 리크 검사 시스템을 도시한 정면도.

도 2는 도 1의 측면도.

도 3은 도 1의 평면도.

도 4는 도 1의 도료분사유닛을 도시한 사시도.

도 5는 본 고안의 실시예에 따른 리크 유무 검사하는 상태를 개략적으로 도시한 구성도.

도 6은 본 출원인인 선출원한 리크 검사 시스템을 도시한 정면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 리크 검사 시스템

150: 휠 림 160: 공간

200: 작업유닛 200a : 하부실링유닛

200b : 상부실링유닛 202: 하부프레임

204: 상부프레임 206: 포스트

210: 하부실링부재 210a : 회전유닛

213,223: 패킹 215: 관통공

220: 상부실링부재 230,275: 구동실린더

231,276: 피스톤 240: 에어주입유닛

241: 에어공급라인 245 : 컴프레서

250: 도료분사유닛 251: 도료공급라인

255: 도료장치 260: 승하강유닛

261: 이송블록 261a: 가이드이송블록

262: 가이드레일 263: 칼럼

264 : 베이스 265,269,279: 롤러

266: 웨이트 267: 연결부재

270: 노즐유닛 271: 노즐

273: 바 278: 가이드고정블록

280: 촬영유닛 281 : 카메라

400: 유압유닛 500: 제어유닛

600: 샤프트 700: 동력전달유닛

710: 모터 720: 구동기어

730: 피동기어 800: 지지대

850,850' : 베어링

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 상부프레임과 하부프레임 사이에 배치되는 휠 림의 리크를 검사하는 자동차용 휠 림의 리크 검사 시스템에 있어서, 상기 상부프레임과 상기 하부프레임의 양측에는 측벽프레임이 설치되고, 상기 측벽프레임 각각에는 상기 휠 림의 로딩/언로딩 가능한 절개부가 형성된 구성으로 되어 있다.

이 구성을 통하여, 휠 림의 로딩/언로딩이 용이할 뿐 아니라 자동화의 구현이 가능하게 된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 휠 림의 리크 검사 시스템을 첨부한 도면을 참조하여 설명하는데, 본 고안의 피검사체는 림과 디스크로 구성된 휠이며, 특히 "휠 림"이라는 용어는 림의 리크 유무를 검사하는 것을 강조하기 위함이다. 또한, 휠 림의 밸브 구멍이 있는 경우 임시 플러그로 막은 상태에서 리크 유무를 검사하는 것으로 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 리크 검사 시스템을 도시한 정면도이고, 도 2는 도 1의 측면도이고, 도 3은 도 1의 평면도이고, 도 4는 도 1의 도료분사유닛을 도시한 사시도이고, 도 5는 본 고안의 실시예에 따른 리크 유무 검사하는 상태를 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 자동차용 휠림의 리크 검사 시스템(100)은 크게 작업유닛(200), 에어주입유닛(240), 도료분사유닛(250)으로 구성되며, 이들을 구동 제어하는 제어유닛(500)이 더 채택될 수 있다.

작업유닛(200)은 크게 하부실링유닛(200a)과 상부실링유닛(200b)으로 구성된다.

하부실링유닛(200a)은 휠 림(150)의 하부를 실링하는 하부실링부재(210)와 이 하부실링부재(210)와 이 하부실링부재(210)를 회전시키는 회전유닛(210a)으로 구성된다.

하부실링부재(210)는 원형의 테이블로서, 그 외주면에는 패킹(213)이 장착되어 휠 림(150)의 일단부를 밀폐시키고, 중심부에는 관통공(215)이 형성되어 이를 통해 휠 림(150)의 내부로 후술된 에어를 주입시키는 통로 기능을 한다.

한편, 상부실링유닛(200b)은 휠 림(150)의 상부를 실링하는 상부실링부재(220)와 이 상부실링부재(220)를 승하강시키는 구동실린더(230)로 구성된다. 상부실링부재(220)도 하부실링부재(210)와 같이 외주면에 패킹(223)이 장착되어 휠 림(150)의 타단부(디스크가 형성된 부분)를 밀폐시킨다.

구동실린더(230)는 피스톤(231)이 상하 운동할 수 있도록 상부프레임(204)의 중앙에 설치된다. 피스톤(231)은 상부실링부재(220)의 내부에 압입 고정되어 상부실링부재(220)를 하부실링부재(210)에 대해 접근 또는 후퇴시킨다. 즉, 휠 림(150)의 리크 검사 중에는 상부실링부재(220)를 접근시켜 휠 림(150)이 움직이지 않도록(즉, 완벽한 실링을 유지하도록) 소정의 압력을 가하며, 리크 검사가 종료되면 소정의 가압력을 제거하여 후퇴시킨다. 이 가압력은 후술된 휠 림(150)의 내부에 작용하는 에어의 가압력보다 크게 작용시키는 것이 리크 검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이 구동실린더(230)의 작동은 유압유닛(400)을 통해 이루어진다.

이러한 작업유닛(200)은 하부프레임(202), 상부프레임(204), 하부프레임(202)과 상부프레임(204)을 연결하는 한 쌍의 측벽프레임(206a)(206b)을 포함한 프레임 구조물(framework)에 설치 지지되어 있다.

측벽프레임(206a)(206b) 각각에는 도 2에 도시한 바와 같이, 절개부(207a)(207b)가 형성되어 있다. 이 절개부(207a)(207b)의 구성에 의하여, 작업자는 절개부(207a)를 통해 휠 림(150)을 로딩하고 검사가 완료된 후 절개부(207b)를 통해 언로딩 할 수 있게 된다. 따라서, 휠 림(150)의 로딩/언로딩 하는 작업 공간이 넓어 작업이 편리하게 된다.

또한, 이러한 로딩/언로딩의 작업방향의 개선은 곧 컨베이어와 같은 장치의 레이아웃 설계하는데 매우 유용하게 된다. 즉, 절개부(207a)로 유입되는 컨베이어라인을 설치하고 절개부(207b)로 유출되는 컨베이어라인을 설치하면, 작업자는 중앙에서 양쪽으로 각각 작업하는 것이 용이하여 작업능률을 높이게 된다.

에어주입유닛(240)은 관통공(215)을 통해 휠 림(150)의 내부 공간(160)에 에어를 주입시키는 것으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 압축공기를 제공하는 컴프레서(245)와 이 컴프레서(245)와 휠 림(150)의 내부 공간(160)을 연결하는 에어공급라인(241)으로 구성된다. 이와 같이 주입된 에어는 휠 림(150)에 크랙이 있는 경우 외부로 누출되게 된다.

이 누출된 에어를 확인하기 위한 도료분사유닛(250)이 측벽프레임(206a)의 내측에 설치되어 있다. 도료분사유닛(250)은 도 4에 도시한 바와 같이, 크게 승하강유닛(260)과 노즐유닛(270)으로 구성된다.

승하강유닛(260)은 이송블록(261), 이송블록(261)의 안내하는 가이드레일(262), 일측에 가이드레일(262)이 고정된 칼럼(263), 칼럼(263)의 하부가 고정된 베이스(264), 칼럼(263)의 상부에 설치된 롤러(265), 칼럼(263)의 타측에 배치된 웨이트(266), 롤러(265)에 지지된 채 이송블록(261)과 웨이트(266)를 연결하는 연결부재(267)로 구성된다.

이송블록(261)의 일측은 상부실링부재(220)의 하면에 접촉된 채 배치되어 있어, 상부실링부재(220)가 하강함에 따라 동시에 하강하게 된다. 휠 림(150)의 리크 검사가 종료되며 상부실링부재(220)는 상승하게 된다. 이때 이송블록(261)도 함께 상승할 수 있도록 웨이트(266)가 그 역할을 한다. 롤러(265)는 연결부재(267)가 확실히 지지될 수 있도록 장고형(중앙 폭이 좁은 형태)이 바람직하다. 이송블록(261)에는 가이드레일(262)을 따라 이송하는 가이드이송블록(261a)이 설치될 수 있다.

이와 같이, 승하강유닛(260)은 상부실링부재(220)의 승하강에 따라 동시에 작동함으로써 별도의 승하강 동력유닛이 불필요하게 된다.

한편, 노즐유닛(270)은 도료를 분사하는 노즐(271), 노즐(271)에 설치된 바(273), 바(273)를 좌우로 이송시키는 좌우이송용 구동실린더(275), 이송블록(261)에 고정되어 바(273)를 안내하는 가이드고정블록(278)으로 구성된다.

노즐(271)은 이송블록(261)과 상부실링부재(220)간의 접촉된 부분에서 아래로 일정거리 떨어진 위치에 배치되어 있다. 따라서, 노즐(271)은 상부실링부재(220)가 휠 림(150)을 실링하게 되면, 자연적으로 휠 림(150)의 외면에 배치되어 분사위치가 자동적으로 설정되게 된다. 한편, 휠 림(150)의 외면은 평면으로만 구성되어 있지 않고 굴곡진 부분도 있어 도료의 분사가 골고루 이루어지도록 복수개가 설치되는 것이 바람직하다. 이 노즐(271)은 도료공급라인(251)을 통해 도료장치(255)에 연결되어 있다. 도료장치(255)에는 도료를 저장하는 탱크(257)로부터 일정한 압력으로 도료를 펌핑하며, 펌핑된 도료는 도료공급라인(251)을 통해 노즐(271)에 공급된다. 이 도료는 휠 림(150)에 크랙과 같은 결함이 있는 경우 이 결함을 통해 누출되는 에어로 인해 기포가 발생 형성되게 된다. 따라서, 기포가 난 자국은 육안으로도 판별이 용이할 뿐 아니라 사후 판별도 용이하여 제품 검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 노즐(271)이 설치된 부분에 스토퍼(279)를 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 노즐(271)이 휠 림(150)을 향해 이송될 때 더 이상의 진행을 방지하면서 노즐분사거리를 최소한 확보할 수 있는 기능을 하게 된다.

구동실린더(275)는 가이드고정블록(278)에 설치되고 피스톤(276)은 바(273)에 설치되어 있다. 이 구동실린더(275)는 전술한 유압유닛(400)에 의해 구동되게 된다.

이러한 승하강유닛(260)과 노즐유닛(270)을 통해 휠 림의 사이즈에 관계없이 리크 유무 검사가 행해질 수 있다.

이와 같은 구성을 통해서 휠 림의 리크 유무를 검사하는 효율을 높이기 위해서, 휠 림(150)을 회전시키는 구성이 구현될 수 있다. 이 구성을 구현하기 위한 기술적 유닛으로는 하부실링부재(210)와 상부실링부재(220)를 회전시키는 회전유닛(210a)을 부가하는 것이다. 즉, 본 실시예에서는 하부실링부재(210)를 원동회전부재로 하고 상부실링부재(220)를 피동회전부재로 작용되도록 회전유닛(210a)이 구현되어 있다. 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

하부실링부재(210)를 회전시키는 샤프트(600)의 일측이 하부실링부재(210)의 하면에 설치되고, 샤프트(600)의 타측이 회전동력전달유닛(700)에 설치되어 있다. 샤프트(600)는 중공체로 형성되는 것이 바람직하다. 그 이유는 샤프트(600)가 하부실링부재(210)의 관통공(215)과 에어주입유닛(240)과를 연결시켜 파이프 역할을 동시에 함으로써, 장치를 보다 더 콤팩트, 간소화시킬 수 있기 때문이다. 그리고, 하부프레임(202) 표면에는 중공의 지지대(800)가 설치 고정되어 있고, 이 지지대(800)에는 샤프트(600)가 회전 가능하게 지지되도록 베어링(850)이 설치되어 있다. 이 베어링(850)이 샤프트(600)의 회전과 지지를 용이하게 하기 위해, 지지대(800)는 내륜과 외륜 사이에 베어링이 설치된 베어링 하우징의 구조로 구현되는 것이 바람직하다. 따라서 내륜은 샤프트(600)를 회전 지지하고, 외륜은 하부프레임(202)에 고정되며, 내륜과 외륜은 베어링에 의해 연결되는 구조를 취하게 된다. 물론 지지대(800)가 설치된 하부프레임(202)에는 천공되어 있어, 샤프트(600)가 후술된 하부프레임(202) 내부에 설치된 동력전달유닛(700)과 연결되도록 되어 있다.

동력전달유닛(700)은 샤프트(600)에 회전력을 전달하기 위한 것으로, 기어,벨트, 체인 등과 같은 전동기계요소가 있다. 이 중에서 동력전달이 우수하고 콤팩트를 이룰 수 있는 기어전동기계요소가 사용되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 실시예에서는 회전구동을 전달하는 모터(710)에 장착된 구동기어(720)와 샤프트(600)에 장착된 피동기어(730)로 구성되어 있다. 또한, 휠 림(150)을 보다 자세히 관찰하기 위해서는 가급적 휠 림(150)을 천천히 회전시키는 것이 바람직하다. 그래서, 동력전달유닛(700)은 구동기어(720)를 피니언, 피동기어(730)를 기어로 구성되어 있다. 이 동력전달유닛(700)은 하부프레임(202)의 내부에 설치된다.

또한, 하부실링부재(210)의 회전은 휠 림(150)을 통해 상부실링부재(220)도 회전시킨다. 따라서, 상부실링부재(220)도 피스톤(231)에 대해 회전 가능하게 지지되도록 그 사이에 베어링(850')이 설치될 수 있다. 그래서, 상부실링부재(220)도 전술한 지지대(800)와 마찬가지로 베어링 하우징과 유사한 구조로 베어링(850')을 유지시키는 것이 바람직하다.

이러한 회전 구성에 따라, 전술한 이송블록(261)에는 상부실링부재(220)의 하강력이 전달되는 부분에 좌우축의 중심에 대해 회전하는 롤러(269)가 설치되고, 스토퍼는 상하축의 중심에 대해 회전하는 롤러(279)로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 롤러(269)(279)들은 탄성고무로 구현되는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 본 실시예는 에어와 도료를 이용하여 휠 림의 리크 유무를 육안으로 손쉽게 판정하기 위한 시스템이다. 그런데, 육안검사의 신뢰성을 높이기 위하여, 제어유닛(500)에 의해 제어되는 촬영유닛(280)이 측벽프레임(206a)(206b) 사이의 하부프레임(202) 상에 설치되는 것이 바람직하다.

촬영유닛(280)으로는 비전 카메라나 CCD(Charge Coupled device) 카메라(281)가 사용될 수 있다. 이러한 촬영유닛(280)은 제어유닛(500)의 모니터에 연결시켜 주의 깊게 리크 검사를 행할 수 있게 된다. 따라서, 육안으로 놓칠 수 있는 미세한 거품도 촬영을 통해 반복하여 볼 수 있으므로 검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 휠 림(150)의 리크 검사가 종료되면, 휠 림(150)의 공간(160)에 주입되는 에어를 중지하고 상부실링부재(220)를 하부실링부재(210)로부터 후퇴시키면, 이송블록(261)도 상승하게 된다. 이때, 노즐(271)이 휠 림(150)에 닿게 되는 경우 미리 좌측으로 이송시킨 후에 상부실링부재(220)를 상승시킨다. 검사가 끝난 휠 림(150)을 작업유닛(200)으로부터 꺼내어 불량품인 경우에는 폐기 처분하고 양품인 경우에는 다음 공정으로 보내어진다.

위와 같이 전술한 본 실시예의 리크 검사 시스템은 포스트 대신 절개부가 형성된 측벽프레임이 사용되는 것과, 이 측벽프레임에 도료분사유닛이 설치되는 것과, 카메라유닛이 측벽프레임 사이에 배치되는 것을 제외하고는 실용신안등록 제280493호의 리크 검사 시스템과 그 구조 및 기능은 같다.

본 고안의 자동차용 휠 림의 리크 검사 시스템은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 고안의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상의 설명으로부터 명백하듯이, 본 발명의 자동차용 휠 림의 리크 검사 시스템에 따르면, 상부실링유닛이 배치되는 상부프레임과 상기 하부실링유닛이 배치되는 하부프레임의 양측에 설치되는 측벽프레임 각각에 휠 림의 로딩/언로딩 가능한 절개부가 형성됨으로써, ①일측 절개부를 통해 로딩하고 타측 절개부를 통해 언로딩 할 수 있어, 작업공간의 범위가 넓어 휠 림의 로딩/언로딩의 취급이 용이하여 작업성을 향상시킬 수 있고 ②휠 림의 로딩/언로딩 작업이 한 방향으로 이루어져 최적의 레이아웃을 통해 컨베이어와 같은 자동화라인이 실용적으로 설치될 수 있다.

Claims

상부프레임과 하부프레임 사이에 배치되는 휠 림의 리크를 검사하는 자동차용 휠 림의 리크 검사 시스템에 있어서,

상기 상부프레임과 상기 하부프레임의 양측에는 측벽프레임이 설치되고,

상기 측벽프레임 각각에는 상기 휠 림의 로딩/언로딩 가능한 절개부가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 림의 리크 검사 시스템.