KR20080002172A - 자동차 진공주입건 진공 시험장치 - Google Patents

자동차 진공주입건 진공 시험장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 진공주입건 진공 시험장치에 관한 것으로, 본 발명의 구성은 자동차에 라인용 액주입장비의 진공도 시험장치(100)에 있어서; 외형의 골격을 이루고 일측에 상하로 구분되는 몸체(60)의 상부에 내재되며 상하로 작동하는 승하강수단(10)과, 상기 몸체(60)에 내재되어 진공을 형성시키는 진공탱크(20)와, 상기 승하강수단(10)에 설치된 진공주입건(30)과, 상기 몸체(60) 하부에 설치되고 상기 진공탱크(20)에 연결된 진공펌프(40)와, 상기기 몸체(60) 일측에 설치되고 디스플레이장치(51)가 구비된 제어부(50)를 포함하여 구성된다.
본 발명은 자동차 제조장비에 대한 신뢰성 확보로 인해 자체 시험성적서의 작성이 가능하고, 주입건 불량에 따른 자동차 라인 중단 사고의 발생을 최소화시켜 손실비용을 절감할 수 있으며 주입건 교환주리의 축소시킴에 따라 주입건 구입비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
진공시험장치, 자동차, 진공주입건

Description

자동차 진공주입건 진공 시험장치{VEHICLE VACUUM FILLING GUN VACUUM TEST EQUIPMENT}
도 1은 본 발명의 자동차 진공주입건 진공 시험장치의 전체 구성을 나타내는 정면도이고,
도 2는 본 발명의 자동차 진공주입건 진공 시험장치의 승하강수단을 나타내는 정면도이고,
도 3은 본 발명의 자동차 진공주입건 진공 시험장치의 승하강수단을 나타내는 측면도이고,
도 4는 본 발명의 자동차 진공주입건 진공 시험장치의 승하강수단을 나타내는 평면도이고,
도 5는 본 발명의 자동차 진공주입건 진공 시험장치의 진공주입건을 나타내는 정면도이고,
도 6은 본 발명의 자동차 진공주입건 진공 시험장치의 공압 회로도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
10 : 승하강수단 11 : 버티컬시트
12 : 베이스플레이트 13 : 플레이트리브
14 : 가이드 16 : 상부클램프
17 : 하부클램프 20 : 진공탱크
30 : 진공주입건 31 : 건헤드
32 : 건본체 33 : 플런저밸브
34 : 클램프핑거 40: 진공펌프
50 : 제어부 51 : 디스플레이장치
60 : 몸체 100 : 진공시험장치
본 발명은 자동차 진공주입건 진공 시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제어부와 연동하여 자동으로 계측 및 제어가 가능한 진공주입건(GUN) 진공도 테스트하기 위한 장비인 것이다.
자동차 조립 라인중 자동차 라인용 액주입장비의 가장 중요한 요소는 진공도의 유지와 내구성의 확보이다. 특히 자동차에 브레이크액, 부동액, 파워스티어링액, 에어컨냉매를 주입시에는 필히 진공도가 유지되어야만 자동차가 요구하는 액의 정량주입이 가능하며, 만약 정량주입이 되지 않으면 브레이크는 밀리게 되고, 엔진은 열을 받아 열화가 발생 엔진이 손상되고, 파워스티어링은 제대로 동작을 하지 않으며, 자동차 에어컨은 정상 성능을 발휘하지 못하여 냉기가 제대로 나오지 않게 된다. 주입시 진공도를 유지시키는데 가장 중요한 기능을 하는 것은 주입 건이며, 이 주입건의 설계와 제작이 잘못되면 액주입장비를 아무리 잘 만들어도 진공도를 유지시킬 수가 없다. 또한 하루 600대의 자동차가 1개의 라인에서 생산이 되므로 작업자가 주입건을 하루에도 600번씩을 리져버 탱크에 꽂았다 뺐다를 반복하여야 하므로 주입건의 내구성도 굉장히 중요한 요소가 된다. 따라서 개당 제작 단가가 비싼 주입건을 잘못 설계하거나 제작을 하게 되면 엄청난 손실이 발생하게 된다.
상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는, 제어부와 연동하여 자동으로 계측 및 제어가 가능한 주입 건(GUN) 진공도 테스트장비를 제작하여, 주입건을 라인에 설치하기 이전에 충분한 성능 및 내구성 테스트를 자체에서 실시하여 현재 자주 발생하고 있는 시행 착오에 따른 손실을 사전에 예방하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 자동차에 라인용 액주입장비의 진공도 시험장치(100)에 있어서; 외형의 골격을 이루고 일측에 상하로 구분되는 몸체(60)의 상부에 내재되며 상하로 작동하는 승하강수단(10)과, 상기 몸체(60)에 내재되어 진공을 형성시키는 진공탱크(20)와, 상기 승하강수단(10)에 설치된 진공주입건(30)과, 상기 몸체(60) 하부에 설치되고 상기 진공탱크(20)에 연결된 진공펌프(40)와, 상기기 몸체(60) 일측에 설치되고 디스플레이장치(51)가 구비된 제어부(50)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 승하강수단(10)은 양측의 버티칼시트(11)에 의해 지지되고 중앙에 장홀(121)이 구비된 베이스플레이트(12)와, 상기 베이스플레이트(12) 양측 상하 끝단에 가이드클램프(141)(142) 고정되고 하단의 소정의 거리에 스토퍼(144)가 고정되며 하부 끝단에 스프링(143)이 설치된 가이드(14)와, 상기 베이스플레이트(12) 일측에 수평으로 플레이트리브(13)가 고정되고 상기 플레이트리브(13)에 수직으로 고정된 실린더(131)의 로드(132) 끝단에 설치된 연결바(153)에 연결되고 타측은 상하로 상기 가이드(14)에 설치된 리프트바(151)(152)와, 상기 상부 리프트바(141)에 설치되고 진공주입건(30)을 고정하기 위한 바디(161)와 캡(162)으로 구성되는 상부클램프(16)와, 상기 하부리프팅바(142)에 설치되고 상부에 리저브컵(171)을 설치하기 위한 리저브컵홀더(172)가 리저브컵플레이트(17)에 고정된 하부클램프(17)로 구성되며, 상기 진공주입건(30)은 상부에 플런저밸브(33)를 내재한 건헤드(31)와, 상기 건헤드(31) 하부와 상부가 결합되고 하부에 클램프핑거(34)를 구비한 건본체(32)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진공센서(21, 37, 74)는 진공탱크(20)과 진공주입건(30) 및 가상진공호스(72)에 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 진공주입건 진공 시험장치.
이하, 첨부된 도면 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나, 다음 설명에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 자동차 진공주입건 진공 시험장치의 전체 구성을 나타내는 정면도이고, 도 2는 본 발명의 자동차 진공주입건 진공 시험장치의 승하강수단을 나타내는 정면도이고, 도 3은 본 발명의 자동차 진공주입건 진공 시험장치의 승하강수단을 나타내는 측면도이고, 도 4는 본 발명의 자동차 진공주입건 진공 시험장치의 승하강수단을 나타내는 평면도이고, 도 5는 본 발명의 자동차 진공주입건 진 공 시험장치의 진공주입건을 나타내는 정면도이고, 도 6은 본 발명의 자동차 진공주입건 진공 시험장치의 공압 회로도이다.
본 발명의 진공주입건 진공 시험장치는 도 1에서 보는 바와 같이 전체적인 구성은 알루미늄 프로파일을 이용하여 외형의 골격을 이루는 몸체(60)와 상기 몸체(60)에 안측에 내재되어 실린더(131)의 작동에 의해 가이드(15)로 상승 및 하강하도록 구성된 승하강수단(10)과, 상기 몸체(60)의 안측에 내재되고 상기 진공주입건(20)에 진공을 형성시키기 위한 진공탱크(20)와, 상기 몸체(60) 하부에 고정 설치되고 상기 진공탱크(20)의 진공을 형성시키기 위한 진공펌프(31)와, 상기 몸체(60)에 디스플레이장치(41)와 제어하기 위한 제어부(40)를 포함하여 구성된다.
도 2, 3, 4를 참조하면 상기 승하강수단(10)에서 버티칼시트(11)는 양측으로 상기 승하강수단(10)을 지지하도록 하며, 상기 베이스플레이트(12)는 상기 버티칼시트(11)에 고정되고, 상기 베이스 플레이트(12) 중앙에 상방에서 하방으로 장홀(121)을 구비하였다.
상기 가이드(14)는 상기 베이스플레이트(12) 양측으로 상하 끝단에 가이드클램프(141)(142)에 고정되고 하단의 소정의 거리에 스토퍼(144)가 고정되어 있으며 하부 끝단에 쿠션작용을 하는 스프링(143)이 설치된 구성이다.
상기 리프트바(151)(152)는 상기 베이스플레이트(12) 일측에 플레이트리브(13)에 고정된 실린더(131)의 로드(132) 끝단에 설치되고 타측은 양측으로 고정된 가이드(15) 상부에 설치된 상부 리프트바(141)와, 상기 가이드(14) 하부의 스토퍼(144)와 스프링(143)사이에 설치되는 하부리프트바(142)로 구성되어 있다.
상기 상부클램프(16)는 상기 상부 리프트바(141)에 설치되고 진공주입건(30)을 고정하기 위한 바디(161)와 캡(162)으로 구성되며 상기 바디(161)은 상부클램프(16)의 하단에 고정되어 있고 상기 캡(16)은 상기 바디(161)로 착탈이 가능한 구조로 되어 있어 진공주입건(30)을 위치시킨후에 캡(162)를 바디(161)에 결합시켜 고정시키게 된다.
상기 하부클램프(17)는 상기 가이드(14) 하부에 설치된 상기 하부리프팅바(142)에 고정되며 상부에 리저브컵(171)을 설치하기 위한 원형홀에 구비되어 있는 리저브컵홀더(172)가 하부클램프(17)의 상부에 고정되어 있다.
따라서, 상기 승하강수단(10)은 진공주입건(20)을 에어실린더(131)의 구동에 의해 상하로 운동시키며 하단에 리저브(RESERVECUP)홀더(172)에 설치되어 있는 ㄹ리저브71)에 상기 진공주입건(30)을 밀착시켜 실린더(131)가 하강되었다는 전기적인 신호에 의해 진공주입건(30)이 클램프핑거(34)에 신호를 전달하여 실린더(미도시)에 의해 클램프 되도록 있다.
상하 직진 운동에 대한 보정은 가이드(14)를 사용하여 상하 진직운동에 대한 반복 정밀도를 보정하도록 하였다.
상기 진공탱크(20)는 상시 진공상태로 되어 있으며, 시스템 진공시 진공 버퍼(Buffer) 역할을 수행하며 진공을 하고자 하는 목적물에 진공을 만드는 장치인 진공펌프(40)가 작동하여 생기는 초기의 부하를 감소시키는 역할을 한다.
도 5에서 보는 바와 같이, 상기 진공주입건(30)은 상부에 건헤드(31)와 건본체(32)가 결합되어 구성되며, 상기 건헤드(31)에는 에어의 흐름을 조작하는 플런저 밸브(33)가 내재되어 있고, 상기 건헤드(31) 하부에는 에어에 의해 작동하여 갈고리형상의 클램프핑거(34)가 구비되어 동작에 의해 고정하고자 하는 대상물체를 고정하도록 되어 있다.
상기 진공주입건(30)은 상기 승하강수단(10)의 작동에 의해 상하로 작동하는데 하강시 진공주입건(30)의 돌부가 리저브(171)의 오목홈에 설치되며 돌부에는 진공이 세어나오지 못하도록 가스켓(361)으로 실링 처리하였으며 사용자가 원하는 대상물(차량)에 내측에 구비된 실린더(36)에 의해 에어로 동작되는 클램프핑거(34)를 힌지(341)에 의한 작동하여 견고하게 결합되며 결합이후에 진공주입건(30) 헤드에 장착된 플런저밸브(33)에서 에어를 온/오프시켜 작동상태를 조작하며 진공펌프(40)에 의한 진공의 흐름을 조작하는 기능을 한다.
한편, 진공을 감지하기 위한 센서인 진공센서(21, 37, 74)는 진공주입건(30)의 상부과 진공탱크(20)의 측면에 설치되고, 도 6의 공압회로도에서 보는 바와 같이 차량의 rear단을 가상한 길이의 호스(72)의 끝단등 3점에 설치되는데 이는 진공주입건(30) 및 진공탱크의 실제 진공도 및 가상한 길이의 호스(72)의 끝단에서의 실 부하에서의 진공도를 측정이 가능하도록 설치하였다.
상기 제어부(50)는 동작상태를 나타내주는 디스플레이장치(51)가 구비되어 있으며 상기 제어부(50)는 몸체(60)의 진공탱크(20), 진공펌프(40) 및 승하강수단(10)이 구비된 타측에 설치되며, 제어부(50)는 도면에 표기되어 있지 않으나 PLC, 센서 콘트롤러 및 컴퓨터등 제어장치들이 구비되며 본 발명의 시험기(100)는 제어부(50)에 구비된 터치스크린 방식 장비의 조작성을 극대화한 디스플레이장 치(51)에 의해 장치에 입력 및 출력 등이 가능하며, 진공도 시험장치(100)에 의한 데이터와 테스트 결과를 컴퓨터와 연동하여 예견된 각종 샘플들을 자동계측이 가능하다.
또한, 진공도, 진공시간, 진공유지시간, 주입량 오차, 주입시간등에 성능평가가 가능하며, 신규로 제작된 진공주입건(30)의 성능평가결과를 자동으로 데이터베이스화하여 재제작시 측정된 데이터에 의해 설계에 반영할 수 있다.
본 발명의 진공도 시험장치(100)의 구성에 의한 작동관계를 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
우선 진공펌프(40)는 상시 동작하며 진공탱크(20)를 상시 진공 상태로 유지 시키게 되는데 이때는 진공주입건(30)은 상승 상태이며 클램프핑커(34)는 열린상태에 있게 된다.
상기 진공펌프(40)를 동작시킨 후에 진공주입건(30)이 작업을 위한 대기 상태에 있게 되는데 상기 진공탱크(20)에는 진공압력게이지(미도시) 및 진공센서(21)가 부착되어 장치 및 진공라인에서 생성되는 진공의 상태를 실시간으로 읽어 제어부의 제어장치(콘트롤러 및 컴퓨터) 데이터를 전송하게 된다
상기 진공주입건(30)이 대기상태에서 작업자는 디스플레이스장치(51)를 통해 원하는 반복 횟수 및 진공 값들의 셋팅값 입력을 완료 후 터치스크린방식의 디스플레이장치(51)에 그려진 화면상에서 테스트를 하고자 하는 진공주입건(30)의 종류 및 테스트 연번과 그리고 각각의 진공에 관한 설정 값들을 입력한다
여기서, 사용자 및 작업자가 반복 테스트 하고자 하는 경우에는 원하는 반복 횟수를 디스플레이장치(51)를 통해 입력시키게 되며 입력값에 의해 상기 진공주입건(30)은 상승 및 하강하여 시험을 반복한다.
원하는 데이터의 입력이 완료되면 사용자는 진공도시험장치(100)를 준비시켜 진공펌프(40) 및 기타 장치들이 프로그램에 의해 동작 가능한 상태로 준비시킨다.
이러한 준비가 완료되면 디스플레이장치(51)에 표시된 시작버튼(미도시)을 눌러 진공도시험장치(100)에 의해 테스트를 실시하게 되면, 진공주입건(30)이 하강하여 리저브컵(171)과 밀착 상태가 되면 진공주입건(30)을 클램프핑커(34)를 이용하여 리저브컵(171)을 단단히 고정하게 된다.
상기 진공주입건(30)이 하강단에 위치하면 승하강수단(10)의 실린더(131)에 부착된 read스위치(미도시)가 이를 감지하여 진공주입건(30)에 내장된 플런저밸브(33)를 개방하여 진공주입건(30)도 역시 진공이 가능한 상태로 진공주입건(30)과 접속된 진공 리저브컵(171)을 진공 가능한 상태로 만들게 된다
상기 진공펌프(40)를 동작시켜 진공펌프(40)로부터 시작되어 진공주입건(30)의 내장형 플러저밸브(33)까지 진공을 형성하도록 되어있으며 이때 모든 밸브는 열린 상태로 관로상의 진공도를 진공센서(37)가 읽어 제어부(50)의 컴퓨터로 현재의 진공정도를 디스플레이장치(51)로 화면에 표시하게 된다.
즉, 상기 진공주입건(30)과 진공 리저브(171)이 진공이 형성되어 지면 차량을 가상한 진공관로의 끝단까지 진공 상태로 전이되므로 이를 진공센서(74)가 인지하여 실제 차량의 끝단에서 진공이 어느 정도인지 제어부(50)에 신호를 보내어 이를 디스플레이장치(51)에 표시하게 된다.
진공시간은 제어계에서 주어진 시간만큼 진공 작업을 하고 관로 상에 취부되어 있는 진공차단 밸브들을 동작시켜 진공의 흐름을 제어 함으로 진공을 목적으로 하는 목적 시스템 내부의 진공도 및 진공에 대한 시간당 누기를 센서를 통해 감지 진공에 대한 결과가 OK 또는 NG로 구분하여 차량의 내부 관로의 현재 상태를 작업자 및 설비 운영자에게 알려 주게 된다.
상기에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였으나, 이는 예시이며, 다양한 변화와 변형이 가능함은 당업자는 알 수 있을 것이나, 이는 모두 본 출원의 권리범위에 속하게 됨은 첨부된 청구범위를 통해서 알 수 있을 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 자동차 제조장비에 대한 신뢰성 확보로 인해 자체 시험성적서의 작성이 가능하고, 주입건 불량에 따른 자동차 라인 중단 사고의 발생을 최소화시켜 손실비용을 절감할 수 있으며 주입건 교환주리의 축소시킴에 따라 주입건 구입비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 자동차에 라인용 액주입장비의 진공도 시험장치(100)에 있어서;
    외형의 골격을 이루고 일측에 상하로 구분되는 몸체(60)의 상부에 내재되며 상하로 작동하는 승하강수단(10)과, 상기 몸체(60)에 내재되어 진공을 형성시키는 진공탱크(20)와, 상기 승하강수단(10)에 설치된 진공주입건(30)과, 상기 몸체(60) 하부에 설치되고 상기 진공탱크(20)에 연결된 진공펌프(40)와, 상기 몸체(60) 일측에 설치되고 디스플레이장치(51)가 구비된 제어부(50)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 진공주입건 진공 시험장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 승하강수단(10)은 양측의 버티칼시트(11)에 의해 지지되고 중앙에 장홀(121)이 구비된 베이스플레이트(12)와, 상기 베이스플레이트(12) 양측 상하 끝단에 가이드클램프(141)(142) 고정되고 하단의 소정의 거리에 스토퍼(144)가 고정되며 하부 끝단에 스프링(143)이 설치된 가이드(14)와, 상기 베이스플레이트(12) 일측에 수평으로 플레이트리브(13)가 고정되고 상기 플레이트리브(13)에 수직으로 고정된 실린더(131)의 로드(132) 끝단에 수평으로 연결바(153)가 설치되고 타측은 상하으로 상기 가이드(14)에 설치된 리프트바(151)(152)와, 상기 상부 리프트바(141)에 양측으로 설치되고 중앙에 상기 연결바(153)이 연결된 바디(161)와 캡(162)으로 구성되는 상부클램프(16)와, 상기 하부리프팅바(142)에 설치되고 상부에 리저브 컵(171)을 설치하기 위한 리저브컵홀더(172)가 고정된 플레이트형상의 하부클램프(17)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 진공주입건 진공 시험장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 진공주입건(30)은 상부에 플런저밸브(33)를 내재한 건헤드(31)와, 하부에 구비되고 내측에 구비된 실린더(36)에 의해 힌지(341)에 의해 작동하는 클램프핑거(34)가 구비되고 상기 건헤드(31) 하부와 상부가 결합된 건본체(32)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 진공주입건 진공 시험장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 진공센서(21, 37, 74)는 진공탱크(20)과 진공주입건(30) 및 가상진공호스(72)에 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 진공주입건 진공 시험장치.
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