KR20130060831A - 엔진 로커커버 세척 장치 및 방법 - Google Patents

엔진 로커커버 세척 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기계적 자동 세척 기술을 이용하여 엔진 로커커버를 효과적으로 세척하는 장치와 방법에 관한 것이다.
본 발명은 엔진 부품의 하나인 엔진 로커커버를 양산하는 과정에서의 청정도 유지를 위해 애로사항인 부품 세척에 대한 기술개발을 통한 수작업 세정작업에 기계적 자동 세척 기술을 응용한 세척 장치와 방법을 구현함으로써, 제품의 최상의 품질을 유지시킴과 동시에 작업환경 극대화를 통한 생산성 향상을 도모할 수 있는 엔진 로커커버 세척 장치 및 방법을 제공한다.

Description

엔진 로커커버 세척 장치 및 방법{Method and equipment for washing engine rocker cover}
본 발명은 엔진 로커커버 세척 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기계적 자동 세척 기술을 이용하여 엔진 로커커버를 효과적으로 세척하는 장치와 방법에 관한 것이다.
일반적으로 엔진의 실린더 헤드나 캠 캐리어 상부에 조립되는 로커커버는 실린더 헤드 상면에 위치한 각종 주요부품들을 외부의 충격으로부터 보호하는 역할을 하며, 볼트에 의해 엔진의 실린더 헤드면 상부에 고정되어 엔진 내측의 기밀을 유지하는 기능을 수행한다.
현재 엔진 로커커버 공법상 가공이 이루어져 있으며, 가공 후에는 먼지가 제품에 흡착되고 이를 에어 블로어를 실시하면 공장에 먼지가 발생하며, 소재 특성상 가공부위는 이색이 발생되어 외관상 얼룩이 발생한다.
이 얼룩을 해소하기 위해서 현재 오일을 이용하여 수작업 세정을 실시하나, 냄새 및 노동 강도가 높게 발생되는 3D 공정에 속해 인력 수급의 어려움 및 작업자 이직률이 높게 발생하고 있다.
즉, SMC(Sheet Mold Compound)로 성형되어지는 엔진 로커커버는 플라스틱 사출로 제작되어지는 부품보다 강도 및 내구성이 뛰어난 장점이 있으나, 성형 시간이 길고 가공 단계에서 먼지가 많이 발생되어 지극히 청정도 관리에 많은 인적/물적 자원을 필요로 한다.
또한, 청정도 유지 및 얼룩을 제거하기 위한 많은 시간이 소모되고, 작업환경의 불합리로 인한 생산성 저하가 발생되고 있다.
도 1은 종래 엔진 로커커버의 생산 과정을 나타내는 공정도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, SMC 성형 후에 에어 블로어, 오일 세척, 오일제거(마른걸레), 가스켓 조립 및 부품 조립, 가스켓 압입, 리크 테스트, 포장의 과정을 거쳐 엔진 로커커버가 생산된다.
현재 엔진 로커커버에 대한 세정 공정은 전 부품이 수작업으로 진행되고, 이러한 수작업 진행으로 인한 작업자의 숙련도에 의존한 제품 생산 시간이 길며, 수량 감소 등 많은 로스가 발생하고 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 엔진 부품의 하나인 엔진 로커커버를 양산하는 과정에서의 청정도 유지를 위해 애로사항인 부품 세척에 대한 기술개발을 통한 수작업 세정작업에 기계적 자동 세척 기술을 응용한 세척 장치와 방법을 구현함으로써, 제품의 최상의 품질을 유지시킴과 동시에 작업환경 극대화를 통한 생산성 향상을 도모할 수 있는 엔진 로커커버 세척 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 엔진 로커커버 세척 장치는 다음과 같은 특징이 있다.
상기 엔진 로커커버 세척 장치는 각 공정 부스를 종방향으로 관통하는 컨베이어를 따라 이송하는 엔진 로커커버를 기계적 자동 세척 기술로 세척하는 장치로서, SMC로 성형된 엔진 로커커버를 투입하는 로딩부와, 상기 로딩부의 후단에 연접 배치되는 스프레이 부스 및 상기 스프레이 부스의 내부에 설치되어 있는 스프레이 노즐을 이용하여 엔진 로커커버에 오일을 분사하는 오일 분사부와, 상기 오일 분사부의 후단에 연접 배치되는 크리닝 부스 및 상기 크리닝 부스의 내부에 설치되어 있는 물분사 노즐을 이용하여 엔진 로커커버에 묻어 있는 오일을 세척하는 크리닝부와, 상기 크리닝부의 후단에 연접 배치되는 에어 샤워 부스 및 상기 에어 샤워 부스의 내부에 설치되어 있는 에어 노즐을 이용하여 엔진 로커커버에 묻어 있는 물기를 에어 분사로 제거하는 에어 샤워부와, 상기 에어 샤워부의 후단에 연접 배치되는 건조 부스 및 상기 건조 부스의 내부로 열풍을 공급하는 히터 및 블로어를 이용하여 엔진 로커커버에 묻어 있는 물기를 건조하는 건조부와, 상기 건조부의 후단부에 연이어 배치되어 건조를 마친 엔진 로커커버를 배출하는 언로딩부를 포함하는 구조로 이루어진 것을 특징이다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 엔진 로커커버 세척 방법은 다음과 같은 특징이 있다.
상기 엔진 로커커버 세척 방법은 각 공정 부스를 종방향으로 관통하는 컨베이어를 따라 이송하는 엔진 로커커버를 기계적 자동 세척 기술로 세척하는 방법으로서, SMC로 성형된 엔진 로커커버를 컨베이어에 투입하는 단계와, 스프레이 부스 및 이 스프레이 부스의 내부에 설치되어 있는 스프레이 노즐을 이용하여 엔진 로커커버에 오일을 분사하는 단계와, 크리닝 부스 및 이 크리닝 부스의 내부에 설치되어 있는 물분사 노즐을 이용하여 엔진 로커커버에 묻어 있는 오일을 세척하는 단계와, 에어 샤워 부스 및 이 에어 샤워 부스의 내부에 설치되어 있는 에어 노즐을 이용하여 엔진 로커커버에 묻어 있는 물기를 에어 분사로 제거하는 단계와, 건조 부스 및 이 건조 부스의 내부로 열풍을 공급하여 엔진 로커커버에 묻어 있는 물기를 건조하는 단계와, 건조를 마친 엔진 로커커버를 배출하는 단계를 포함하는 방법으로 이루어진 것이 특징이다.
본 발명에서 제공하는 엔진 로커커버 세척 장치 및 방법은 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 엔진 로커커버의 청정도를 유지하여 자동차 엔진의 오일 누유 및 미세 먼지로 인한 엔진오일 청정도를 유지함으로써, 고객의 품질 만족 및 자동차 엔진의 보호 및 수명을 연장할 수 있다.
둘째, 최상의 제품 품질을 유지하고 작업환경을 극대화함으로써, 생산성 향상을 구현할 수 있다.
셋째, 엔진 로커커버 전용 세척설비를 응용 개발하여 현장에 적용시킴으로써, 작업자의 노동 강도 저하 및 세정시간 단축, 생산수량 증가를 도모할 수 있다.
도 1은 종래 엔진 로커커버의 생산 과정을 나타내는 공정도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 로커커버 세척 장치를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 로커커버 세척 장치에서 오일 분사부의 내부를 보여주는 사진
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 로커커버 세척 장치에서 크리닝부의 내부를 보여주는 사진
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 로커커버 세척 장치에서 세척 브러시를 보여주는 사진
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 로커커버 세척 장치에서 에어 샤워부의 내부를 보여주는 사진
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 로커커버 세척 장치에서 건조부의 내부를 보여주는 사진
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 로커커버 세척 장치에서 언로딩부를 보여주는 사진
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 로커커버 세척 장치에서 메인 통합 제어 시스템을 보여주는 사진
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 로커커버의 생산 과정 및 자동화 세척공정 플로어를 나타내는 공정도
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 로커커버 세척 장치를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도이고, 도 3 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 로커커버 세척 장치의 각 공정 부스의 내부 구조를 보여주는 사진이다.
도 2 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 엔진 로커커버 세척 장치는 일렬로 배치되어 있는 각각의 공정 부스를 따라 그 내부에 나란하게 설치되어 있는 컨베이어(21)로 엔진 로커커버를 연속 이송시키면서 오일 분사, 물과 세정제 분사, 에어 분사, 열풍 분사 등의 공정을 자동으로 수행하는 메카니즘으로 이루어진다.
여기서, 상기 컨베이어(21)는 체인 컨베이어나 벨트 컨베이어 등을 적용할 수 있으며, 이러한 컨베이어(21)에는 엔진 로커커버의 거치에 적합한 형상에 갖는 지그(미도시)가 부착되어 있음은 물론이다.
그리고, 각각의 공정을 수행하는 부스들은 서로 연통되는 구조의 일체식으로 이어져 있는 형태를 이룰 수 있게 되고, 이렇게 일체식으로 통해 있는 부스의 내부는 각각의 공정을 수행하기 위한 공간으로 구획될 수 있게 된다.
이를 위하여, 장치의 전단부에는 SMC로 성형된 엔진 로커커버를 투입하기 위한 로딩부(10)가 마련된다.
이러한 로딩부(10)의 상부에는 덕트(22)가 구비되며, 이때의 덕트(22)는 투입되는 엔진 로커커버의 외관 오염을 막고, 또 이와 연통되어 있는 불순물 제거를 위한 오일 스프레이 분사 공정으로부터의 오일 냄새 제거를 위한 집진 설비의 역할을 하게 된다.
상기 로딩부(10)의 후단으로는 엔진 로커커버에 오일을 분사하는 공정이 이루어지는 오일 분사부(12)가 연이어 배치된다.
상기 오일 분사부(12)는 로딩부(10)의 후단에 연접 배치되는 스프레이 부스(11)를 포함하며, 상기 스프레이 부스(11)의 내부에는 오일 분사를 위한 스프레이 노즐이 설치된다.
이에 따라, 엔진 로커커버가 컨베이어를 따라 이송되어 스프레이 부스(11) 내의 공간으로 진입하면 제품 감지센서가 이를 감지하게 되고, 이와 함께 스프레이 노즐을 통한 오일의 분사가 이루어질 수 있게 된다.
그리고, 상기 스프레이 부스(11)의 상부에는 컨트롤 박스가 구비되어 있으며, 이때의 컨트롤 박스에서 스프레이 노즐의 제어 및 컨베이어 등을 보조 제어할 수 있게 된다.
상기 오일 분사부(12)의 후단으로는 엔진 로커커버에 묻어 있는 오일을 세척하는 공정이 이루어지는 크리닝부(14)가 연이어 배치된다.
상기 크리닝부(14)는 스프레이 부스(11)의 후단에 연접 배치되는 크리닝 부스(13)를 포함하며, 상기 크리닝 부스(13)의 내부에는 물과 세정제의 분사를 위한 물분사 노즐이 설치된다.
특히, 상기 물분사 노즐은, 도 4에서 볼 수 있듯이, 메인 노즐과 다수의 서브 노즐로 구성되며, 이때의 메인 노즐은 "∩" 모양으로 이루어져 컨베이어(21)의 폭 양단에서 수직으로 연장되는 동시에 컨베이어(21)의 상부에서 폭방향을 가로질러 배치되고, 상기 서브 노즐은 메인 노즐의 전면과 후면으로 수평 연장되는 형태로 설치된다.
이에 따라, 메인 노즐로 공급되는 물과 세정액은 서브 노즐의 각 노즐홀을 통해 엔진 로커커버가 놓여 있는 컨베이어 상측, 즉 컨베이어(21)를 따라 이송되어 크리닝 부스(13) 내의 공간으로 진입한 엔진 로커커버 위로 분사된다.
즉, 엔진 로커커버의 표면에 윗쪽과 양측면쪽에서 물과 세정제가 분사되어, 엔진 로커커버의 표면에 묻어 있는 오일을 물과 세정제로 세척하는 공정이 이루어질 수 있게 되고, 결국 엔진 로커커버의 내,외관 상태의 청결 상태가 유지될 수 있게 된다.
그리고, 도 5에서 볼 수 있듯이, 상기 크리닝부(14)의 크리닝 부스(13)의 후단부, 즉 크리닝 부스(13)와 에어 샤워부(16)에 있는 에어 샤워 부스(15) 간의 경계에는 세척 브러시가 설치되고, 이때의 세척 브러시가 하는 차단막 역할에 의해 물과 세정제가 후속 공정(에어 샤워 공정)으로 튀는 것이 방지될 수 있게 된다.
상기 크리닝부(14)의 후단으로는 엔진 로커커버에 묻어 있는 물기를 에어 분사방식으로 제거하는 공정이 이루어지는 에어 샤워부(16)가 연이어 배치된다.
상기 에어 샤워부(16)는 크리닝 부스(13)의 후단에 연접 배치되는 에어 샤워 부스(15)를 포함하며, 상기 에어 샤워 부스(15)의 내부에는 에어를 분사하는 다수의 에어 노즐이 설치된다.
이에 따라, 도 6에서 볼 수 있듯이, 엔진 로커커버가 컨베이어를 따라 이송되어 에어 샤워 부스(15) 내의 공간으로 진입하면 제품 감지센서가 이를 감지하게 되고, 이와 함께 에어 노즐을 통한 압출 공기의 분사가 이루어질 수 있게 되며, 결국 엔진 로커커버 표면에 산재되어 있는 오일, 물, 이물질 등이 제거될 수 있게 된다.
이러한 에어 샤워부(16)의 경우에는 공기압의 보상을 위한 에어 보조 탱크가 장착될 수 있게 된다.
상기 에어 샤워부(16)의 후단으로는 엔진 로커커버에 잔존해 있는 오일 및 물기를 열을 가하여 제거하는 공정이 이루어지는 건조부(19)가 연이어 배치된다.
상기 건조부(19)는 에어 샤워 부스(15)의 후단에 연접 배치되는 건조 부스(17)를 포함하며, 상기 건조 부스(17)의 상부에는 외부의 히터 및 블로어(18)측에서 연장되어오는 덕트(미도시)가 연결되어, 건조 부스(17)의 내부로 열풍이 공급될 수 있게 된다.
상기 히터 및 블로어(18)는 건조 부스(17)의 상부에 설치될 수 있으며, 건조 부스(17)와는 덕트를 통해 연결될 수 있게 된다.
이에 따라, 에어 샤워 공정을 마친 엔진 로커커버가 컨베이어를 따라 이송되어 건조 부스(17) 내의 진입하면 상부에서 공급되는 열풍이 아래의 엔진 로커커버로 분사되고, 결국 건조 부스(17) 내의 열풍에 의한 건조환경에서 엔진 로커커버에 묻어 있는 오일이나 물기 등과 같은 잔존물이 제거되면서 건조가 이루어질 수 있게 된다.
그리고, 상기 건조부(19)의 후단부에는 언로딩부(20)가 연이어 배치되므로서, 건조 공정을 마치고 건조 부스(17)를 빠져나온 엔진 로커커버를 수거할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서 제공하는 세척장치의 경우, 도 9에서 볼 수 있듯이, 세척 펌프, 급수, 컨베이어, 건조 등을 자동화 세척으로 가능하도록 통합제어 시스템을 포함한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 로커커버의 생산 과정 및 자동화 세척공정 플로어를 나타내는 공정도이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 여기서는 엔진 로커커버 생산에서부터 자동 세척 후에 포장까지의 전체 공정 흐름을 보여주며, 엔진 로커커버에 대한 자동 세척 공정은 엔진 로커커버 제작 후에 가스켓을 조립하기에 앞서 수행된다.
먼저, 작업자에 의한 수작업 또는 로봇 등을 통해 SMC로 성형된 엔진 로커커버를 컨베이어에 투입하는 단계가 수행된다.
다음, 엔진 로커커버 투입 후, 엔진 로커커버는 컨베이어를 따라 이송되어 스프레이 부스 내로 위치되고, 이곳에서 엔진 로커커버에 오일을 분사하는 단계가 수행된다.
다음, 오일 분사 후, 계속해서 컨베이어를 따라 이송되는 엔진 로커커버가 크리닝 부스 내로 위치되고, 이곳에서 분사되는 물과 세정제에 의해 엔진 로커커버에 묻어 있는 오일을 세척하는 단계가 수행된다.
다음, 오일 세척 후, 계속해서 엔진 로커커버는 컨베이어를 따라 이송되어 에어 샤워 부스 내로 위치되고, 이곳에서는 엔진 로커커버의 표면에 산재되어 있는 오일, 물, 이물징 등을 에어 분사를 통해 제거하는 단계가 수행된다.
다음, 에어 샤워 후, 엔진 로커커버는 컨베이어를 따라 이송되어 건조 부스 내로 위치되고, 이곳에서는 열풍에 의해 잔존해 있는 오일 및 물기를 열을 가하여 건조시키는 단계가 수행된다.
그리고, 위의 단계들을 모두 마친 후의 엔진 로커커버를 언로딩 영역에서 수거하는 단계가 수행됨으로써, 엔진 로커커버에 대한 자동 세척 공정이 모두 완료된다.
아래의 표 1은 본 발명의 세척 장치를 적용하는 경우 설비 1대당 생산 사이클을 비교한 예를 보여준다.
표 1
Figure pat00001

이와 같이, 본 발명에서는 엔진 로커커버 전용 세척 설비를 응용 개발하여 필요한 관련 기술을 타 제품 개발에 적용할 수 있고, 향후 개발되는 모든 소형 세정 부품에 대한 기술 개발을 용이하게 해주는 기술적 측면에서의 파급 효과가 있다.
또, 자동화 세척설비 개발을 통한 인원 활용 및 긴급 작업 등 고객사와의 실시간 대응을 구축함으로써, 즉각 대처가 가능하고, 청정도 및 외관 불량에 대한 절감 및 고객의 품질 만족을 기대할 수 있으며, 엔진 로커커버 전용 세척설비를 현장에 적용시킴으로써, 작업자의 노동 강도 저하 및 세정시간 단축, 생산수량 증가 및 생산성 향상에 기여할 수 있다.
그리고, 세척설비의 기술 개발을 통해 공장 내 비산 먼지 및 냄새 등 환경적인 측면에서 쾌적한 작업환경 여건을 개선할 수 있으며, 3D 제조업 특성에 따른 인원 채용 효과 증대 및 이직률 감소를 통해 생산 현장의 안정화 및 생산량 증대를 도모할 수 있다.
10 : 로딩부 11 : 스프레이 부스
12 : 오일 분사부 13 : 크리닝 부스
14 : 크리닝부 15 : 에어 샤워 부스
16 : 에어 샤워부 17 : 건조 부스
18 : 히터 및 블로어 19 : 건조부
20 : 언로딩부 21 : 컨베이어
22 : 덕트

Claims (4)

  1. 각 공정 부스를 종방향으로 관통하는 컨베이어를 따라 이송하는 엔진 로커커버를 기계적 자동 세척 기술로 세척하는 장치로서,
    SMC로 성형된 엔진 로커커버를 투입하는 로딩부(10)와, 상기 로딩부(10)의 후단에 연접 배치되는 스프레이 부스(11) 및 상기 스프레이 부스(11)의 내부에 설치되어 있는 스프레이 노즐을 이용하여 엔진 로커커버에 오일을 분사하는 오일 분사부(12)와, 상기 오일 분사부(12)의 후단에 연접 배치되는 크리닝 부스(13) 및 상기 크리닝 부스(13)의 내부에 설치되어 있는 물분사 노즐을 이용하여 엔진 로커커버에 묻어 있는 오일을 세척하는 크리닝부(14)와, 상기 크리닝부(14)의 후단에 연접 배치되는 에어 샤워 부스(15) 및 상기 에어 샤워 부스(15)의 내부에 설치되어 있는 에어 노즐을 이용하여 엔진 로커커버에 묻어 있는 물기를 에어 분사로 제거하는 에어 샤워부(16)와, 상기 에어 샤워부(16)의 후단에 연접 배치되는 건조 부스(17) 및 상기 건조 부스(17)의 내부로 열풍을 공급하는 히터 및 블로어(18)를 이용하여 엔진 로커커버에 묻어 있는 물기를 건조하는 건조부(19)와, 상기 건조부(19)의 후단부에 연이어 배치되어 건조를 마친 엔진 로커커버를 배출하는 언로딩부(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 로커커버 세척 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 크리닝부(14)의 물분사 노즐은 컨베이어의 상부에서 폭방향을 가로질러 배치되는 "∩" 모양의 메인 노즐과, 상기 메인 노즐의 전면과 후면으로 수평 연장되는 형태로 설치되어 엔진 로커커버가 놓여 있는 컨베이어 상측으로 물을 분사하는 다수의 서브 노블로 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진 로커커버 세척 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 크리닝부(14)의 크리닝 부스(13)와 에어 샤워부(16)의 에어 샤워 부스(15) 간의 경계에는 차단막 역할을 하는 세척 브러시가 설치되는 것을 특징으로 하는 엔진 로커커버 세척 장치.
  4. 각 공정 부스를 종방향으로 관통하는 컨베이어를 따라 이송하는 엔진 로커커버를 기계적 자동 세척 기술로 세척하는 방법으로서,
    SMC로 성형된 엔진 로커커버를 컨베이어에 투입하는 단계와, 스프레이 부스 및 이 스프레이 부스의 내부에 설치되어 있는 스프레이 노즐을 이용하여 엔진 로커커버에 오일을 분사하는 단계와, 크리닝 부스 및 이 크리닝 부스의 내부에 설치되어 있는 물분사 노즐을 이용하여 엔진 로커커버에 묻어 있는 오일을 세척하는 단계와, 에어 샤워 부스 및 이 에어 샤워 부스의 내부에 설치되어 있는 에어 노즐을 이용하여 엔진 로커커버에 묻어 있는 물기를 에어 분사로 제거하는 단계와, 건조 부스 및 이 건조 부스의 내부로 열풍을 공급하여 엔진 로커커버에 묻어 있는 물기를 건조하는 단계와, 건조를 마친 엔진 로커커버를 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 로커커버 세척 방법.
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