KR20060044090A

KR20060044090A - 차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20060044090A
Application number: KR1020040091888A
Authority: KR
Inventors: 김원중; 서현숙
Original assignee: 김원중; 서현숙
Priority date: 2004-11-11
Filing date: 2004-11-11
Publication date: 2006-05-16
Anticipated expiration: 2024-11-11
Also published as: KR100602175B1

Abstract

본 발명은 차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공방법 및 그 장치에 관한 것으로, 그 목적은 밸브홀 형성을 북미 TRA 규정, 유럽의 ETRTO 규정에 준하도록 밸브홀 가공을 자동화할 수 있는 차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 벨트 컨베이어 또는 로울러 컨베이어 등의 이송수단에 의해 공급된 타이어 휠을 정렬하는 타이어휠 정렬 및 용접부위 검사단계; 상기 정렬된 타이어 휠을 로봇에 의해 휠고정부재로 이송하여 이를 고정하는 타이어휠 고정단계; 상기 고정된 타이어휠을 턴테이블부재에 의해 설정각도로 회전이송하고 엠보싱부재에 의해 밸브홀 가공부위를 엠보스 가공하여 평행도를 주는 엠보스 가공단계; 상기 엠보스 가공된 타이어 휠을 턴테이블부재에 의해 설정각도로 회전이송하고 피어싱부재에 의해 엠보스 가공된 밸브홀 가공부위에 밸브홀을 형성하는 피어싱 가공단계; 상기 피어싱 가공된 타이어 휠을 턴테이블부재에 의해 설정각도로 회전이송하고 코이닝부재에 의해 밸브홀의 모서리를 코이닝 가공하여 밸브홀의 모서리에 라운드를 주는 코이닝 가공단계; 상기 코이닝 가공된 타이어 휠을 턴테이블부재에 의해 설정각도로 회전이송하고 로봇에 의해 파지하여 배출하는 배출단계를 통해, 북미 TRA 규정, 유럽의 ETRTO 규정에 준하도록 밸브홀을 자동으로 가공할 수 있도록 되어 있다.

타이어휠, 밸브홀, 북미 TRA 규정, 유럽 ETRTO 규정, 자동차

Description

차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공방법 및 그 장치 {The valve hole processing equipment with method of the rim for tire}

도 1 은 본 발명에 따른 평면구성을 보인 예시도

도 2 는 본 발명에 따른 턴테이블부재의 구성을 보인 예시도

도 3 은 본 발명에 따른 휠고정부재의 구성을 보인 예시도

도 4 는 본 발명에 따른 엠보싱부재(embossing press)의 전체구성을 보인 예시도

도 5 는 본 발명에 따른 엠보싱부재의 일부 구성을 보인 예시도

도 6 은 본 발명에 따른 피어싱부재(piercing press)의 전체구성을 보인 예시도

도 7 은 본 발명에 따른 피어싱부재의 일부 구성을 보인 예시도

도 8 은 본 발명에 따른 피어싱부재의 펀치홀더의 구성을 보인 예시도

도 9 는 본 발명에 따른 코이닝부재(coining press)의 구성을 보인 예시도

도 10 은 본 발명에 따른 밸브홀 가공순서를 보인 블록예시도

도 11 은 차량용 타이어 휠의 구성을 보인 예시도

도 12 는 북미 TRA 규정 및 유럽 ETRTO 규정에 따른 타이어 휠 밸브홀의 평편도 및 센서에 접촉되는 밸브홀 내측 모서리의 라운드처리 정도를 보인 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(100) : 턴테이블부재 (110) : 턴테이블

(111) : 삽입블록 (120) : 회전기어

(130) : 회전축 (140) : 서보모터

(150) : 지지대 (151) : 스토퍼 실린더

(152) : 스토퍼 (160) : 가이드레일

(200) : 휠고정부재 (210) : 베이스블록

(220) : 구동실린더 (230) : 이동브래킷

(240) : 고정브래킷 (250) : 가이드레일

(260) : 이동플레이트 (300) : 엠보싱부재

(310) : 엠보싱부 (311) : 메인실린더

(312) : 슬라이드 (313) : 슬라이드 프레임

(320) : 이동부 (321) : 가이드봉

(322) : 지지플레이트 (323) : 승강실린더

(324) : 사이드플레이트 (330) : 위치조절부

(331) : 엠보싱 플레이트 (332) : 조절볼트

(333) : 회전후크 (334) : 회전블록

(335) : 조절볼트 (336) : 핸들

(340) : 엠보싱지지부 (341) : 슬라이드

(342) : 너트블록 (343) : 조절핸들

(344) : 지지대 (345) : 가이드레일

(350) : 힌지축 (400) : 피어싱부재

(410) : 피어싱부 (411) : 피어싱실린더

(412) : 메인블록 (413) : 가이드로드

(414) : 펀치홀더 (415) : 펀치

(416) : 다이 (420) : 가이드부

(421) : 가이드레일 (422) : 고정블록

(423) : 스토퍼 (430) : 힌지축

(440) : 각도조절부 (441) : 피어싱플레이트

(442) : 위치결정 브래킷 (443) : 결합구

(450) : 피어싱 지지부 (451) : 슬라이드

(452) : 너트블록 (453) : 연결대

(454) : 고정스토퍼 (455) : 고정핸들

(456) : 조절핸들 (457) : 피어싱지지대

(458) : LM 가이드 (460) : 리미트 스위치

(500) : 코이닝 부재 (510) : 가공부

(511) : 구동모터 (512) : 가공구

(513) : 가공구 홀더 (514) : 회전축

(515) : 지지블록 (520) : 이동부

(521) : 보조슬라이드 (522) : 메인블록

(523) : 이동슬라이더 (524) : 가이드레일

(525) : 메인슬라이드 (526) : 너트블록

(527) : 조절핸들 (528) : 스크류

(600) : 베이스부재 (700) : 타이어 휠

(710) : 밸브홀 (800) : 공급로봇

(900) : 배출 컨베이어

(S100) : 타이어휠 정렬 및 용접부위 검사단계

(S200) : 타이어휠 고정단계 (S300) : 엠보스 가공단계

(S400) : 피어싱 가공단계 (S500) : 코이닝 가공단계

(S600) : 배출단계

본 발명은 차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공방법 및 그 장치에 관한 것으로, 타이어 압력센서의 부착이 용이하도록 규격내의 허용범위로 다양한 종류와 크기의 타이어 휠 밸브홀을 자동으로 가공할 수 있는 차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 타이어는 차량의 성능을 좌우하는 중요한 요소 중 하나로서, 보통 사람들은 자동차의 신발인 타이어에 상대적으로 무관심하지만 자동차에서 유일하게 지표면에 접촉하는 타이어는 그 어떤 첨단 차량부품보다 운전자의 안전에 핵심적인 역할을 하게 된다. 도로에서 타이어가 미끄러지거나 갑자기 펑크가 나면 제아무리 비싼 고급차라도 조종능력을 상실하고, 치명적인 대형사고의 위험에 노출된다. 이처럼 타이어는 운전자의 생명과 직결되는 핵심요소로 최근 능동적으로 위험을 감지하여 즉, 실제로 주행중인 타이어가 펑크가 나기 전에 타이어 공기압 정보를 운전자에게 알려주거나 노면조건을 감지하여 알려주는 지능형 타이어에 대한 획기적인 기술혁명이 일어나고 있다. TPMS 는 압력 모니터링 시스템(Tire Pressure Monitoring System)으로, 4개의 타이어 내부 링에 장착된 무선 송신기와 압력·온도센서모듈, 운전석에 설치된 전용수신기로 구성되며, 시동을 켤 때마다 모든 타이어의 압력상황이 체크돼 계기판으로 압력정보가 전송되고 위험징후시 운전자에게 경고알람을 보내며 디스플레이를 통해 위급상황을 무선으로 알려주고 있다.

상기와 같은 지능형 타이어는 차량 리콜(recall)의 개선, 신뢰성, 문서화의 필수조건으로 미국 국립 고속도로 교통안전 관리국(U.S. Department of Transportation National Highway Traffic Safety : NHTSA)에서는 이미 2003. 11. 이후 출고되는 모든 승용차와 경트럭에는 타이어 압력이 일정수준 이하가 됐을 때 운전자에게 경고해주는 타이어 압력 모니터링 장치의 부착을 의무화하였다.

상기와 같은 타이어 압력센서는 정확한 타이어 공기압 측정을 위하여 타이어와 밀착되어 공기압을 유지시켜 주는 타이어 휠의 림(rim)부위에 도 11 에 도시된 바와 같이 형성된 밸브 홀(공기주입구 설치홀)에 설치되고, 설치된 압력센서에 의해 타이어내의 공기압을 측정하도록 되어 있다. 이와 같이 설치되는 타이어 압력센서의 정확한 측정을 위하여, 도 12 에 도시된 바와 같이 북미 TRA(The Tire And Rim Association, Inc)규정, 유럽 ETRTO(European Tyre and Rim Technical Organisation) 규정에 의해 밸브홀의 평편도 및 센서에 접촉되는 밸브홀 내측 모서리의 라운드처리 등을 규정하고 있다.

그러나, 종래의 밸브홀 천공작업은 단순히 타이어 휠의 림부위에 홀을 천공하는 작업만을 행하는 것으로, 밸브홀 부위의 평편도 및 밸브홀 내측 모서리의 라운드처리를 고려하지 않아 북미 TRA 규정, 유럽 ETRTO 규정을 충족하지 못하였으며, 이로 인해 수출에 막대한 지장을 안고 있었다.

또한, 상기 북미 TRA 규정, ETRTO 규정을 충족하기 위하여 홀을 형성한 후 이를 수작업에 의해 밸브홀 부위의 평편도 및 밸브홀 내측 모서리의 라운드 반경을 작업하고 측정하는 방안도 있으나, 이는 매우 많은 작업인력과 검사시간을 소요되므로, 인력비의 증가와 비효율적인 작업공정으로 인하여 생산성이 저하되는 등 여러가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 밸브홀 형성을 북미 TRA 규정, 유럽 ETRTO 규정에 준하도록 밸브홀 가공을 자동화할 수 있는 차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 평면구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 턴테이블부재의 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 서보모터에 의해 설정된 일정각도로 회전하는 턴테이블부재(100)와, 상기 턴테이블부재(100) 상단에 설치되고 타이어휠(700)을 고정하는 다수개의 휠고정부재(200)와, 상기 휠고정부재(200)에 의해 고정된 타이어 휠의 밸브홀(710) 가공부위를 엠보스 가공하여 평행도를 주는 엠보싱부재(300)와, 상기 엠보스된 타이어 휠의 밸브홀 가공부위에 밸브홀을 천공하는 피어싱부재(400)와, 상기 천공된 밸브홀의 내측 모서리부분을 코이닝 가공하는 코이닝부재(500)와, 상기 턴테이블부재(100), 엠보싱부재(300), 피어싱부재(400) 및 코이닝부재(500)가 상부면에 설치되는 베이스부재(600)로 구성되어 있다.

상기 턴테이블부재(100)는 베이스부재(600) 상단 중앙에 설치되는 것으로, 다수개의 휠고정부재(200)가 등간격으로 설치되는 턴테이블(110)과, 상기 턴테이블(110) 중앙 하부에 위치하고 회전기어(120)를 구비하는 회전축(130)과, 상기 회전기어(110)와 연결되는 서보모터(140)와, 상기 서보모터(140)가 설치되고 다수개의 베어링에 의해 회전축(130)이 지지되는 지지대(150)로 구성되어 있다.

상기 지지대(150)의 상단과 턴테이블(110) 하단 사이에는 가이드레일(160)이 설치되어 있으며, 서보모터(140)의 구동시 구동력이 회전기어(110)를 통해 회전축(130)에 전달되어 턴테이블(110)로 전달되고, 이에 따라 턴테이블(110)은 가이드레일(160)을 따라 회전이동된다.

또한, 상기 턴테이블(110)의 하단면에는 삽입블록(111)이 더 설치되어 있으며, 이에 대응하는 지지대(150)의 일측에는 스토퍼 실린더(151)에 의해 작동되는 스토퍼(152)가 설치되어 있어, 턴테이블(110)의 정위치 고정을 보조하도록 되어 있다. 즉, 턴테이블(110)이 서보모터(140)에 의해 설정값으로 회전되어 정지될 경우, 스토퍼(152)가 스토퍼 실린더(151)에 의해 삽입블록(111)내로 삽입되어 엠보스와 피어싱작업시 오차없이 턴테이블(110)이 정위치에 위치하도록 되어 있다.

상기 휠고정부재(200)는 타이어휠(700)을 고정하는 것으로, 도 3 에 도시된 바와 같이, 턴테이블(110)에 고정되는 베이스블록(210)과, 상기 베이스블록(210)에 고정되는 구동실린더(220)와, 상기 구동실린더(220)와 연결되어 수평이동되어 타이어 휠의 내측면에 접촉되는 이동브래킷(230)과, 상기 이동브래킷(230)과 대칭되도록 베이스블록(210)에 고정설치되어 타이어 휠의 내측면에 접촉되는 고정브래킷(240)으로 구성되어 있으며, 상기 이동브래킷(230)은 베이스블록(210) 상단 양측에 설치되는 가이드레일(250)을 따라 수평이동된다. 이때 상기 이동브래킷(230)은 이동플레이트(260)와 일체형으로 형성되어 있으며, 구동실린더(220)의 작동력은 이동플레이트(260)에 전달되고 이를 통해 이동브래킷(230)이 수평이동되게 된다.

이와 같이 구성된 휠고정부재(200)는 구동실린더(220)에 의해 이동브래킷(230)이 가이드레일(250)을 따라 이동되어 타이어휠(700)의 내측 일측에 접촉되게 되고, 이에 따라 고정브래킷(240)에 타이어 휠의 내측 또다른 일측이 접촉되게 되므로, 타이어 휠(700)이 이동 및 고정브래킷(230,240)에 의해 고정된다.

상기 엠보싱부재(300)는 타이어 휠의 밸브홀(710) 가공부위를 엠보스 가공하 는 것으로, 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이, 타이어 휠의 밸브홀 부위를 엠보스 가공하는 엠보싱부(310)와, 상기 엠보싱부(310)를 실린더에 의해 상하 이동시키는 이동부(320)와, 상기 이동부의 일측이 힌지결합되고 이동부의 각도를 조절하는 위치조절부(330)와, 상기 엠보싱부(310), 이동부(320) 및 위치조절부(330)를 수평이동시키고 베이스부재(600)에 고정 설치되는 엠보싱 지지부(340)로 구성되어 있다.

상기 엠보싱부(310)는 메인실린더(311)에 의해 상하 작동되고 가공다이가 설치되는 슬라이드(312)와, 상기 메인실린더(311)가 상단에 설치되고 슬라이드(312)에 설치된 가공다이와 대응하는 또다른 가공다이가 설치되는 슬라이드 프레임(313)으로 구성되어 있다.

상기 이동부(320)는 엠보싱부(310)를 상하이동시키는 것으로, 슬라이드 프레임(313)을 관통하여 설치되는 가이드봉(321)과, 상기 가이드봉(321)의 양끝단이 고정설치되는 지지플레이트(322)과, 상기 지지플레이트(322)에 설치되고 슬라이드 프레임(313)에 회전가능하도록 연결되는 승강실린더(323)와, 상기 지지플레이트(322)의 양측단에 각각 고정설치되는 사이드 플레이트(324)로 구성되어 있다.

상기 위치조절부(330)는 이동부(320)의 각도를 조절하는 것으로, 사이드 플레이트(324)가 힌지축 결합되는 엠보싱 플레이트(331)과, 상기 사이드 플레이트(324)에 회전가능하도록 설치되는 조절볼트(332)와, 상기 엠보싱 플레이트(331)에 회전가능하도록 설치되는 회전후크(333)와, 상기 조절볼트(332)에 끝단부의 회전블록(334)이 나사결합되고 회전후크(333)에 중간부가 삽입되며, 상단 끝단에 핸들(336)을 구비하는 조절핸들(335)로 구성되어 있다. 즉, 상기 조절핸들(334)은 회전 후크(333)과 조절볼트(332)에 의해 각각 지지되며, 핸들(335)의 회전력에 의해 회전블록(334)이 회전되어 사이드 플레이트(324)와 연결된 조절볼트(332)의 위치를 변경시킴으로써, 힌지축(35)을 중심으로 이동부(320)의 각도를 조절한다.

상기 엠보싱 지지부(340)는 엠보싱 플레이트(331)가 고정되는 슬라이드(341)와, 상기 슬라이드(341) 하단에 설치되는 너트블록(342)와, 상기 너트블록(342)이 나사결합되는 조절핸들(343)과, 상기 조절핸들(343)의 일측을 지지하고 베이스부재(600)에 고정설치되는 지지대(344)와, 상기 슬라이드(341)와 지지대(344) 사이에 설치되는 가이드레일(345)로 구성되어 있다. 상기 엠보싱 지지부(340)는 조절핸들(343)의 작동에 의해 너트블록(342)이 이동되고, 상기 너트블록의 이동에 의해 슬라이드(341)가 가이드레일(345)을 따라 수평이동되게 된다. 즉, 상기 슬라이드(341)는 볼스크류 방식에 의해 지지대(344) 상부에서 수평이동되게 된다.

상기와 같이 구성된 엠보싱부재(300)는 엠보싱 지지부(340)에 의해 엠보싱부(310)를 수평이동시키고, 상기 위치조절부(330)에 의해 엠보싱부(310)의 각도를 조절하여 타이어 휠에 따른 엠보싱부(310)의 각도가 조절된다. 즉, 위치조절부(330)에 의해 가공다이가 설치된 슬라이드(312) 및 슬라이드 프레임(313)이 타이어 휠의 밸브홀 가공부위에 평행하도록 위치하게 되고, 엠보싱부(310)의 각도가 조절되면, 이동부의 승강실린더(323)가 작동하여 슬라이드 프레임(313)이 가이드봉(321)을 따라 상승하여 슬라이드 프레임(313)에 설치된 가공다이가 타이어 휠의 밸브홀(710) 가공부위 하단에 접촉되게 된다. 이와 같이 슬라이드 프레임(313)에 설치된 가공다이가 밸브홀 가공부위에 접촉되게 되면 승강실린더(323)의 작동은 멈추게 되고, 메 인실린더(311)의 작동에 의해 슬라이드(312)가 하강되어 슬라이드(312)에 설치된 가공다이가 타이어 휠의 밸브홀 가공부위에 접촉되므로써, 타이어 휠 밸브홀 가공부위를 엠보스 가공하게 된다. 이와 같은 엠보스 가공에 의해 타이어 휠 밸브홀 가공부위는 평행도 0.2 를 유지하게 된다.

상기 피어싱부재(400)는 엠보스 가공된 타이어 휠의 밸브홀 가공부위에 밸브홀(710)을 천공하는 것으로, 도 6 내지 도 8 에 도시된 바와 같이, 밸브홀(710)을 천공하는 피어싱부(410)와, 상기 피어싱부(410)를 지지 및 가이드하는 가이드부(420)와, 상기 가이드부(420)와 힌지축(430) 결합되고 가이드부(420)의 각도를 조절하는 각도조절부(440)와, 상기 각도조절부(440)를 수평이동시키는 피어싱 지지부(450)로 구성되어 있다.

상기 피어싱부(410)는 피어싱 실린더(411)가 지지되고 다이(416)가 설치되는 메인블록(412)과, 상기 피어싱 실린더(411)의 실린더 축에 연결설치되고 메인블록(412)에 설치된 가이드로드(413)를 따라 이동되며 펀치(415)가 설치되는 펀치홀더(414)로 구성되어 있다.

상기 가이드부(420)는 피어싱부 메인블록(412)의 양측단이 가이드레일(421)에 의해 결합되는 고정블록(422)과, 상기 펀치홀더(414) 상부에 위치하도록 고정블록(422)에 설치되어 메인블록(412)의 하강을 방지하는 스토퍼(423)로 구성되어 있다.

상기 각도조절부(440)는 고정블록(422)에 일측이 힌지축(430) 결합되는 피어싱 플레이트(441)와, 상기 고정블록(422)에 고정되는 위치결정 브래킷(442)과, 상 기 피어싱 플레이트(441)에 위치결정 브래킷(442)을 스크류 결합하는 결합구(443)로 구성되어 있다. 즉, 상기 각도조절부(440)는 결합구(443)의 결합정도에 따라 힌지축(430)을 중심으로 고정블록(이에 결합되는 피어싱부 및 가이드부)이 무게 중심에 의해 일방향으로 회전되어 위치가 가변되도록 되어 있다.

상기 피어싱 지지부(450)는 피어싱 플레이트(441)가 고정되는 슬라이드(451)와, 상기 슬라이드(451) 끝단 상부에 하단이 일체형으로 설치되는 너트블록(452)과, 상기 너트블록(452) 상단에 일체형으로 연결되는 연결대(453)와, 상기 연결대(453)를 고정스토퍼(454)에 고정시키는 고정핸들(455)과, 상기 고정스토퍼(454)에 베어링지지되고 너트블록(452)에 나사결합되는 조절핸들(456)과, 상기 고정스토퍼(454)가 상부 일측에 고정설치되고 베이스부재(600)에 고정설치되는 피어싱 지지대(457)와, 상기 피어싱 지지대(457)와 슬라이드(451) 사이에 설치되는 LM 가이드(458)로 구성되어 있다.

즉, 상기 피어싱 지지부(450)는 연결대(453)와 고정핸들(455)에 의해 피어싱부(410), 가이드부(420), 각도조절부(440)를 지지하고, 볼스크류 방식에 의해 LM 가이드(458)를 따라 각도조절부(440)를 수평이동시키도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 피어싱부재(400)는 조절핸들(456)의 작동에 의해 각도조절부를 수평이동하고, 각도조절부의 결합구(443) 결합정도에 따라 가이드부(420) 및 피어싱부(410)의 각도를 공급된 타이어 휠(700)에 맞추어 조절할 수 있다. 이와 같이 각도위치가 조절되면, 타이어 휠의 엠보스 가공된 밸브홀(710) 부위는 피어싱부 메인블록(412)의 다이와, 피어싱부 펀치홀더(414)의 펀치 사이에 위치하게 된 다. 피어싱 실린더(411)가 작동되면, 펀치홀더(414)는 피어싱 실린더(411)에 의해 가이드 로드(413)를 따라 타이어 휠(700) 방향으로 이동되어 엠보스 가공부위에 접촉하게 되고, 상기 타이어 휠(700)과 펀치홀더의 펀치 접촉에 의해 펀치홀더(414)의 하강은 멈추게 되나, 피어싱 실린더(411)는 계속 작동되므로, 메인블록(412)이 고정블록(422)의 가이드레일(421)을 따라 상승하여 메인블록(412)에 설치된 다이가 타이어 휠(700)에 접촉되게 된다. 즉, 다이와 펀치의 작동에 의해 타이어 휠의 엠보스 가공된 부위에 밸브홀(710)이 천공되게 된다.

이와 같이 밸브홀(710)의 천공이 완료되면, 피어싱 실린더(411)가 역방향으로 작동되므로, 메인블록(412)은 다시 하강하게 되고, 하강되는 메인블록(412)은 고정블록(422)에 설치된 스토퍼(423)에 일측이 접촉되어 더 이상의 하강이 방지되며, 이로 인해 타이어 휠(700)에 접촉되어 있던 펀치홀더(414)가 피어싱 실린더(411)에 의해 상승하게 된다.

이때, 상기 펀치홀더(414) 및 메인블록(412)의 상승은 일측에 설치된 다수개의 리미트 스위치(460)에 의해 제어된다.

상기 코이닝부재(500)는 천공된 밸브홀의 모서리를 코이닝 가공하는 것으로, 도 9 에 도시된 바와 같이, 구동모터(511)에 의해 작동되어 밸브홀의 모서리를 코이닝 가공하는 가공부(510)와, 상기 가공부(510)의 위치를 조절하고 작동되는 가공부를 상하 작동시키는 이동부(520)와, 상기 이동부(520)의 각도를 조절하는 각도조절부(도시없음)와, 상기 이동부(520)와 힌지축 결합되고 이동부(520)를 수평이동시키는 코이닝 지지부(도시없음)로 구성되어 있다.

상기 가공부(510)는 밸브홀의 모서리를 코이닝 가공하는 가공구(512)와, 상기 가공구(512)를 고정하는 가공구홀더(513)와, 상기 가공구 홀더(513) 하단에 일체형으로 형성되는 회전축(514)과, 상기 회전축(514)을 베어링 지지하는 지지블록(515)과, 상기 지지블록(515)을 관통하여 하단으로 돌출된 회전축(514)을 회전시키는 구동모터(511)로 구성되어 있다. 이때, 상기 구동모터(511)의 구동력은 풀리와 벨트의 연결방식에 의해 전달되거나, 다수개의 기어연결에 의해 회전축(514)에 전달된다.

상기 이동부(520)는 가공부의 구동모터(511) 및 지지블록(515)이 고정되는 보조슬라이드(521)와, 상기 보조슬라이드(521)와 연결되는 이동실린더(523)와, 상기 이동실린더(523)를 고정하고 보조슬라이드(521)와 가이드레일(524)에 의해 결합되는 메인슬라이드(525)와, 상기 메인슬라이드(525) 하단에 설치되는 너트블록(526)과, 상기 너트블록(526)과 나사결합되고 조절핸들(527)에 의해 회전되는 스크류(528)와, 상기 스크류(528)의 양측단을 베어링 지지하는 메인블록(522)으로 구성되어 있다.

상기 각도조절부(도시없음)는 피어싱 부재의 각도조절부(440)와, 또한, 코이닝 지지부(도시없음)는 피어싱 지지부와 동일한 구성으로 이루어져 있다.

상기와 같이 구성된 코이닝부재(500)는 코이닝 지지부(도시없음)에 의해 가공부(510) 및 이동부(520)를 수평이동시키고, 각도조절부(도시없음)에 의해 천공된 밸브홀(710)과 가공구가 동일중심선상에 위치하도록 각도가 조절되며, 이동부(520)에 의해 가공부(510)의 높이가 조절되고, 가공부(510)의 작동시 이동실린더(523)에 의해 가공부(510)가 상승하여 밸브홀(710)의 모서리를 코이닝 가공하도록 되어 있다.

즉, 이동부 조절핸들(527)에 의한 볼스크류 방식에 의해 메인슬라이드(525)가 상하 이동되어 가공부(510)의 위치가 설정되고, 가공부(510)의 작동과 함께 이동실린더(523)가 작동되어 보조슬라이드(521)가 상승하게 됨으로써, 가공부(510)가 타이어 휠의 밸브홀(710)을 가공하게 된다.

도 10 은 본 발명에 따른 밸브홀 가공순서를 보인 블록예시도를 도시한 것으로, 이와 같이 구성된 본 발명은 로봇에 의해 정위치로 공급된 타이어 휠을 휠고정부재(200)에 의해 고정하고, 상기 고정된 타이어 휠(700)을 턴테이블부재(100)에 의해 엠보싱부재(300)로 이동하여 밸브홀 가공부위를 엠보스 가공하며, 엠보스 가공된 부위에 피어싱부재(400)로 밸브홀(710)을 천공하고, 천공된 밸브홀을 코이닝 부재(500)로 이동하여 밸브홀의 모서리를 코이닝 가공한 후 배출컨베이어를 통해 배출되도록 되어 있다.

즉, 본 발명은 벨트 컨베이어 또는 로울러 컨베이어 등의 이송수단에 의해 공급된 타이어 휠을 정렬하는 타이어휠 정렬 및 용접부위 검사단계(S100)와, 상기 정렬된 타이어 휠을 로봇에 의해 휠고정부재(200)로 이송하여 이를 고정하는 타이어휠 고정단계(S200)와, 상기 고정된 타이어휠을 턴테이블부재(100)에 의해 설정각도로 회전이송하고 엠보싱부재(300)에 의해 밸브홀 가공부위를 엠보스 가공하는 엠보스 가공단계(S300)와, 상기 엠보스 가공된 타이어 휠을 턴테이블부재(100)에 의해 설정각도로 회전이송하고 피어싱부재(400)에 의해 엠보스 가공된 밸브홀 가공 부위에 밸브홀(710)을 형성하는 피어싱 가공단계(S400)와, 상기 피어싱 가공된 타이어 휠(700)을 턴테이블부재(100)에 의해 설정각도로 회전이송하고 코이닝부재(500)에 의해 밸브홀의 모서리를 코이닝 가공하는 코이닝 가공단계(S500)와, 상기 코이닝 가공된 타이어 휠을 턴테이블부재(100)에 의해 설정각도로 회전이송하고 로봇에 의해 파지하여 배출컨베이어로 배출하는 배출단계(S600)로 이루어져 있다.

상기 타이어휠 고정단계(S200)는 공급로봇(800)에 의해 이송된 타이어 휠을 휠고정부재(200)에 의해 고정하는 것으로, 구동실린더(220)에 의해 이동브래킷(230)을 수평이동하여 이동브래킷(230)과 고정브래킷(240)에 의해 타이어 휠의 내측면을 고정하도록 되어 있다.

상기 엠보스 가공단계(S300)는 턴테이블부재(100)에 의해 엠보싱부재(300)내로 회전이송된 타이어 휠의 밸브홀 가공부위를 가공다이에 의해 엠보스 가공하는 것으로, 엠보스 가공에 의해 밸브홀 가공부위가 북미 TRA 규정 및 유럽 ETRTO 규정에 적합한 밸브홀의 평편도를 유지하게 된다.

상기 피어싱가공단계(S400)는 엠보스 가공된 밸브홀 가공부위에 밸브홀을 천공하는 것으로, 펀치홀더(414)에 설치된 펀치가 엠보스 가공된 부위에 접촉되고, 메인블록(412)에 설치된 다이가 펀치방향으로 상승하여 밸브홀을 천공하도록 되어 있다.

상기 코이닝 가공단계(S500)는 밸브홀의 내측 모서리부를 가공구(512)에 의해 가공하는 것으로, 구동모터(511)에 의한 가공구(512)의 회전 및 이동실린더(523)에 의한 가공구(512)의 상승에 의해 밸브홀의 모서리를 코이닝 가공을 하며, 이와 같은 코이닝 가공에 의해 밸브홀의 모서리부가 북미 TRA 규정 및 ETRTO 규정에 적합한 밸브홀의 라운드를 구비하게 된다.

상기 배출단계(S600)는 밸브홀이 형성된 타이어 휠을 다음공정으로 배출하는 것으로, 휠고정부재(200)에 의해 고정된 타이어 휠(700)의 고정을 해제하고, 이를 배출용 로봇에 의해 파지하여 다음 공정으로 연결되는 컨베이어로 이송시키도록 되어 있다.

상기 타이어 휠은 공급로봇에 의해 연속적으로 턴테이블부재(100)에 설치된 휠고정부재(200)로 이송되고, 턴테이블부재(100)는 휠고정부재(200)에 의해 고정된 타이어 휠을 설정각도만큼 연속적으로 이동시키며, 이에 따라 엠보싱부재(300), 피어싱 부재 및 코이닝 부재에서는 해당작업을 연속적으로 행하도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 타이어 휠의 공급, 엠보싱가공, 피어싱가공, 코이닝가공, 타이어 휠의 배출, 타이어휠 배출확인과 같은 작업을 거쳐야 하므로, 턴테이블은 1 회전시 60°의 각도로 회전되도록 설정되는 것이 바람직하며, 상기 턴테이블의 회전각도는 현장에 맞도록 조절하여 설정할 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 타이어 휠의 종류와 크기에 관계없이 밸브홀 가공부위를 엠보스 가공하고, 엠보스 가공된 부위에 밸브홀을 천공하며, 천공된 밸브홀의 외측 모서리를 코이닝 가공하여 북미 TRA 규정 및 유럽 ETRTO 규정에 적합한 밸브홀의 규격(평편도 및 밸브홀 모서리 라운드)을 달성할 수 있다.

또한, 상기와 같은 북미 TRA 규정 및 유럽 ETRTO 규정에 적합한 타이어 휠의 생산에 의해 수출증대를 가져올 수 있다.

또한, 본 발명은 엠보싱, 피어싱, 코이닝 가공을 연속적으로 또한 자동으로 행하도록 되어 있어, 생산성을 향상시키고, 동일한 규격의 대량생산에 따른 불량률 발생을 현격하게 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 타이어 휠이 고정 및 이송되는 원형의 턴테이블부재를 중심으로 엠보싱부재, 피어싱부재, 코이닝부재가 배치되도록 되어 있어, 협소한 공간내에서도 설치가 가능하며, 이를 통해 공간활용률을 증대시키는 등 많은 효과가 있다.

Claims

벨트 컨베이어 또는 로울러 컨베이어 등의 이송수단에 의해 공급된 타이어 휠을 정렬하는 타이어휠 정렬 및 용접부위 검사단계;

상기 정렬된 타이어 휠을 로봇에 의해 휠고정부재로 이송하여 이를 고정하는 타이어휠 고정단계;

상기 고정된 타이어휠을 턴테이블부재에 의해 설정각도로 회전이송하고 엠보싱부재에 의해 밸브홀 가공부위를 엠보스 가공하여 평행도를 주는 엠보스 가공단계;

상기 엠보스 가공된 타이어 휠을 턴테이블부재에 의해 설정각도로 회전이송하고 피어싱부재에 의해 엠보스 가공된 밸브홀 가공부위에 밸브홀을 형성하는 피어싱 가공단계;

상기 피어싱 가공된 타이어 휠을 턴테이블부재에 의해 설정각도로 회전이송하고 코이닝부재에 의해 밸브홀의 모서리를 코이닝 가공하여 밸브홀의 모서리에 라운드를 주는 코이닝 가공단계;

상기 코이닝 가공된 타이어 휠을 턴테이블부재에 의해 설정각도로 회전이송하고 로봇에 의해 파지하여 배출하는 배출단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공방법.
제 1 항에 있어서;

상기 피어싱가공단계는 펀치홀더에 설치된 펀치가 하부방향으로 이동되어 타이어 휠의 엠보스 가공된 부위에 접촉되고, 메인블록에 설치된 다이가 펀치방향으로 상승하여 밸브홀을 천공하는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공방법.
서보모터에 의해 설정된 일정각도로 회전하는 턴테이블부재와,

상기 턴테이블부재 상단에 설치되고 타이어휠을 고정하는 다수개의 휠고정부재와,

상기 휠고정부재에 의해 고정된 타이어 휠의 밸브홀 가공부위를 엠보스 가공하는 엠보싱부재와,

상기 엠보스된 타이어 휠의 밸브홀 가공부위에 밸브홀을 천공하는 피어싱부재와,

상기 천공된 밸브홀의 내측 모서리부분을 코이닝 가공하는 코이닝부재와,

상기 턴테이블부재, 엠보싱부재, 피어싱부재 및 코이닝부재가 상부면에 설치되는 베이스부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공장치.
제 3 항에 있어서;

상기 턴테이블부재는 다수개의 휠고정부재가 등간격으로 설치되는 턴테이블과, 상기 턴테이블 중앙 하부에 위치하고 회전기어를 구비하는 회전축과, 상기 회전기어와 연결되는 서보모터와, 상기 서보모터가 설치되고 다수개의 베어링에 의해 회전축이 지지되는 지지대로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공장치.
제 4 항에 있어서;

상기 지지대의 상단과 턴테이블 하단 사이에는 가이드레일이 설치되고,

상기 턴테이블의 하단면에는 삽입블록이 설치되며,

상기 삽입블록에 대응하는 지지대의 일측에는 스토퍼 실린더에 의해 작동되는 스토퍼가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공장치.
제 3 항에 있어서;

상기 휠고정부재는 턴테이블에 고정되는 베이스블록과, 상기 베이스블록에 고정되는 구동실린더와, 상기 구동실린더와 연결되어 수평이동되고 타이어 휠의 내측면에 접촉되는 이동브래킷과, 상기 이동브래킷과 대칭되도록 베이스블록에 고정 설치되어 타이어 휠의 내측면에 접촉되는 고정브래킷으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공장치.
제 3 항에 있어서;

상기 엠보싱부재는 메인실린더에 의해 슬라이드를 작동시켜 타이어 휠의 밸브홀 부위를 엠보스 가공하는 엠보싱부와,

상기 엠보싱부를 승강실린더에 의해 가이드봉을 따라 상하 이동시키는 이동부와,

상기 이동부의 일측이 힌지축 결합되고 스크류방식에 의해 이동부의 각도를 조절하는 위치조절부와,

상기 엠보싱부, 이동부 및 위치조절부를 볼스크류 방식에 의해 수평이동시키고 베이스부재에 고정 설치되는 엠보싱 지지부로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공장치.
제 3 항에 있어서;

상기 피어싱부재는 피어실 실린더에 의해 작동되는 메인블록의 다이 및 펀치홀더의 펀치에 의해 타이어 휠의 밸브홀을 천공하는 피어싱부와,

상기 피어싱부를 스토퍼에 의해 지지하여 메인블록의 하강을 방지하고 메인 블록 양측단과 가이드레일에 의해 결합되는 가이드부와,

상기 가이드부와 힌지축 결합되고 스크류방식에 의해 가이드부의 각도를 조절하는 각도조절부와,

상기 각도조절부를 볼스크류 방식에 의해 수평이동시키는 피어싱 지지부로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공장치.
제 1 항에 있어서;

상기 코이닝부재는 구동모터에 의해 가공구가 회전되고 회전되는 가공구와 밸브홀의 모서리의 접촉에 의해 밸브홀 모서리를 코이닝 가공하는 가공부와,

상기 가공부의 위치를 볼스크류 방식에 의해 조절하고 작동되는 가공부를 이동실린더에 의해 밸브홀 방향으로 상승시키는 이동부와,

상기 이동부의 각도를 스크류방식에 의해 조절하는 각도조절부와,

상기 이동부와 힌지축 결합되고 이동부를 볼스크류방식에 의해 수평이동시키는 코이닝 지지부로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공장치.
제 9 항에 있어서;

상기 이동부는 가공부의 구동모터 및 지지블록이 고정되는 보조슬라이드와,

상기 보조슬라이드와 연결되는 이동실린더와,

상기 이동실린더를 고정하고 보조슬라이드와 가이드레일에 의해 결합되는 메인슬라이드와,

상기 메인슬라이드 하단에 설치되는 너트블록과

상기 너트블록과 나사결합되고 조절핸들에 의해 회전되는 스크류와,

상기 스크류의 양측단을 베어링 지지하는 메인블록으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 타이어 휠의 밸브홀 가공장치.