WO2018008915A1 - 가스 주입 시스템 - Google Patents

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WO2018008915A1
WO2018008915A1 PCT/KR2017/007011 KR2017007011W WO2018008915A1 WO 2018008915 A1 WO2018008915 A1 WO 2018008915A1 KR 2017007011 W KR2017007011 W KR 2017007011W WO 2018008915 A1 WO2018008915 A1 WO 2018008915A1
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gas
gas injection
workpiece
rotating device
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심우영
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심우영
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    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/014—Nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/05—Applications for industrial use
    • F17C2270/059—Mass bottling, e.g. merry belts

Definitions

  • a gas injection device or system is a device that injects gas into a workpiece and then seals it to prevent leakage of the injected gas.
  • a gas such as nitrogen gas is injected into the base shell of the shock absorber and then sealed, and a gas injection system is used to inject gas into the base shell.
  • Conventional gas injection systems generally have a jig capable of holding the workpiece and have a structure capable of processing only one type of workpiece. And when the size and structure of the workpiece is changed in the conventional gas injection system, it is necessary to replace with a jig suitable for the changed workpiece, there is a problem that the work efficiency is deteriorated due to the time required for the replacement.
  • the gas injection system includes a transfer unit for holding and transferring a workpiece, and a processing unit for injecting gas into the transferred workpiece and performing caulking, and the processing unit is configured to hold a workpiece to hold gas.
  • a pair of gas injection jig for injecting and caulking, and a jig transfer device for transporting the gas injection jig, the transfer direction of the gas injection jig and the transfer direction of the workpiece by the transfer unit are orthogonal to each other.
  • a jig rotating device includes a gas supply jig including a gas supply flow path, a rotatable rotation shaft, a gas injection jig that rotates together with a rotation axis, and is provided in plural to correspond to different workpieces, And a gas distributor which receives the gas and selectively communicates with one gas injection jig at a specific position by rotation so that the gas introduced from the outside is supplied to one gas injection jig.
  • the present invention can provide a gas injection system capable of efficiently performing work on a plurality of types of workpieces.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another side shape of the gas injection system illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a plan view of a processing unit according to an embodiment of the present invention, illustrating a state in which a pair of gas injection jigs that are opposed to each other closely contact a workpiece.
  • FIG. 4 is a view illustrating one side of the jig transfer apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view illustrating one side of the jig rotation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view illustrating another side of the jig rotating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating a sliding body coupled to the jig rotating device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a gas distributor of a jig rotating device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view illustrating a state in which a workpiece is coupled to a gas injection jig according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view illustrating a gas injection jig according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the gas injection jig taken along the line AA of FIG. 13.
  • FIG. 15 is a plan view of the gas injection jig illustrated in FIG. 13.
  • FIG. 16 is a front view of the housing of the gas injection jig illustrated in FIG. 13.
  • 17 is a front view illustrating a caulking member of a gas injection jig according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a plan view of the caulking member illustrated in FIG. 17.
  • 19 is a front view illustrating a pressure member of the gas injection jig according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a plan view illustrating a pressing member of the gas injection jig illustrated in FIG. 19.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a side shape of the gas injection system 100 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another side shape of the gas injection system 100 illustrated in FIG. 1.
  • 3 is a plan view of a processing unit B according to an embodiment of the present invention, illustrating a state in which a pair of gas injection jigs 240 facing each other closely contact the workpiece W.
  • the jig transfer device 135 located on the right side is operated to operate the gas injection jig 240.
  • the state in close contact with the periphery of (W) is illustrated.
  • tool transfer apparatus 135 is omitted for convenience.
  • the gas injection system 100 performs sealing by injecting gas after gripping a workpiece W (for example, a shock absorber) and sealing the gas.
  • a workpiece W for example, a shock absorber
  • the process can be carried out.
  • the gas injection system 100 according to the present embodiment is characterized in that it can efficiently process various kinds of workpieces (W).
  • the gas injection system 100 includes a transfer part C for gripping and transferring the workpiece W, and a processing part B for injecting gas into the transferred workpiece W and performing caulking. And a pressing portion A for pressing down the processing portion B so that caulking is performed on the workpiece W.
  • the transfer part C includes a gripping device 120 for holding a part of the workpiece W and a lower transfer device 130 for transferring the gripping device 120.
  • the lower conveying device 130 may correspond to a conveyor, and a plurality of gripping devices 120 may be conveyed in a state in which a plurality of gripping devices 120 hold the workpiece W.
  • the gripping device 120 may include a lower gripper 122 and an upper gripper 124. The lower gripper 122 and the upper gripper 124 serve to grip or support the lower two points of the workpiece W, respectively.
  • the gripping device 120 may hold various workpieces W.
  • the workpiece W may correspond to shock absorbers having different diameters.
  • the gripping device of the transfer part C serves to grip the workpiece W
  • the present invention is not limited by the structure and type of the gripping device.
  • the lower conveying device various kinds and forms of things such as a conveying device by a linear motor as well as a conveyor can be used.
  • the processing part B injects gas into the inside of the workpiece W in a state in which the upper portion of the workpiece W is gripped and sealed, and performs sealing by caulking.
  • the processing unit B is provided symmetrically to pressurize and seal the transferred workpiece W so as to face each other. That is, the processing unit B is provided with a pair of jig rotating device 180 and the jig conveying device 135 which are opposed to each other and symmetrical, one jig rotating device 180 has a plurality of gas injection jig 240 It may be provided.
  • the jig rotating device 180 rotates the plurality of gas injection jigs 240 to be suitable for the workpiece W transferred.
  • Gas injection jig 240 may be coupled to the workpiece (W). This allows a pair of gas injection jig 240 having the same structure, which is selected by rotation in the symmetrical direction to the workpiece (W) can be coupled.
  • the gas injection jig 240 suitable for the workpiece W is selected by rotation, the gas injection jig 240 is pressurized in the direction of the workpiece W by the jig transfer device 135 to open the workpiece W. Squeeze. As a result, the workpieces W are positioned inside the pair of gas injection jigs 240 which are mutually compressed, and thus the gas can be injected.
  • the gas injection system 100 includes a plurality of gas injection jigs capable of holding different types of workpieces W on the jig rotating device 180 provided in the processing unit B. 240 is provided, the jig rotating device 180 is characterized in that the gas injection jig that can process the transferred workpiece (W) can be selected and used by the rotation.
  • the gas injection system 100 according to the present embodiment can save time for coupling and detaching the gas injection jig suitable for the workpiece W, thereby reducing process time and cost.
  • the gas injection system 100 includes an upper plate 106, a lower plate 108, and a post 110.
  • the lower part of the upper plate 106 is provided with a pair of pressing device 102.
  • the upper portion of the lower plate 108 is provided with a lower transfer device 130 corresponding to the transfer unit (C).
  • the gripping device 120 may be moved below the processing unit B by the lower transfer device 130.
  • the post 110 serves to interconnect the upper plate 106 and the lower plate 108 at regular height intervals.
  • the main frame upper plate 140 and the main frame lower plate 146 constituting the processing unit B are provided at regular intervals.
  • the support member 112 is inserted into the post 110, and the support member 112 is coupled to a post coupling hole (see reference numeral 156) provided in the main frame upper plate 140 and the main frame lower plate 146. Can be.
  • the pressing section A is provided with a pair of pressing devices 102.
  • the pressurizing device 102 may correspond to an air cylinder, and the height of the processing part B may be determined by the pressing rod 104 protruding or retracting in the direction of the processing part B.
  • An upper coupling member 142 is provided at an upper portion of the main frame upper plate 140, and a pressure rod 104 is coupled to the upper coupling member 142.
  • the processing unit B includes one main frame upper plate 140 and two main frame lower plates 146.
  • a jig transfer device 135 and a jig rotation device 180 are provided between the main frame upper plate 140 and the main frame lower plate 146 to rotate and linearly reciprocate the gas injection jig 240.
  • the gas injection jig 240 is positioned below the main frame lower plate 146.
  • Two upper coupling members 142 are provided on an upper surface of the main frame upper plate 140.
  • the upper coupling member 142 is connected to the pressing device 102 of the pressing portion (A).
  • the height of the processing unit B may be determined by the movement of the pressing rod 104 provided in the pressing device 102.
  • each lower coupling member 144 is provided on the lower surface of the main frame upper plate 140.
  • Sliding means 160 of the jig transfer device 135 is rotatably coupled to each lower coupling member 144.
  • the connecting member 145 is provided between the main frame upper plate 140 and the main frame lower plate 146.
  • the connection member 145 maintains a constant distance between the main frame upper plate 140 and the main frame lower plate 146. Therefore, despite the pressurization of the pressing device 102, the distance between the main frame upper plate 140 and the main frame lower plate 146 can be kept constant.
  • the direction of conveyance of the gas injection jig 240 by the jig transfer device 135 (see an arrow in FIG. 1) and the workpiece by the lower transfer device 130 (
  • the conveying direction of W) (in the direction of the arrow in FIG. 2) may be perpendicular to each other.
  • the workpiece W can easily enter a gap formed between the pair of gas injection jigs 240 facing each other, and the reciprocating distance that the gas injection jig 240 should move can be minimized. .
  • FIG. 4 and 5 respectively illustrate one side and the other side of the jig transfer device 135 according to an embodiment of the present invention.
  • 6 is a view illustrating the main frame lower plate 146 of the jig transfer device 135 according to an embodiment of the present invention.
  • the jig conveying apparatus 135 on the left side illustrates the state in which the sliding member 174 is retracted, and the jig conveying apparatus 135 on the right side is sliding.
  • the state in which the member 174 is advanced is illustrated.
  • the pair of jig transfer devices 135 disposed symmetrically on the left and right sides may operate independently of each other, and the operations may be interlocked with each other.
  • the first link 170, the second link 172, and the sliding member 174 are omitted for convenience.
  • a jig transfer device 135 may perform a linear reciprocating motion of a jig rotation device 180 to which a plurality of gas injection jigs 240 are coupled. Corresponding to the direction of the arrow of Figure 3). A pair of jig transfer device 135 is arranged symmetrically to convey the gas injection jig 240 to be compressed around the workpiece (W).
  • the jig transfer device 135 includes a sliding means 160, a first link 170, a second link 172, a sliding member 174, and a sliding body 182.
  • the first link 170 has a shape. One end of the first link 170 is rotatably coupled to the sliding means 160, and the other end is rotatably coupled to the sliding member 174.
  • the second link 172 is rotatably coupled to a center corresponding to the bent portion of the first link 170.
  • the sliding body 182 is coupled to a jig rotating device 180 is coupled to a plurality of gas injection jig 240 is both integrally linear reciprocating motion.
  • the jig conveying apparatus 135 has been illustrated as having a sliding means 160, a first link 170, and a second link 172, the present invention is based on the structure and type of the jig conveying apparatus. It is not limited. Accordingly, the jig transfer device according to another embodiment of the present invention may use various linear reciprocating devices such as a linear motor or a ball screw.
  • a pair of main frame lower plates 146 are provided with a pair of jig transfer devices 135 and one jig rotation device 180, respectively.
  • the main frame lower plate 146 supports the jig transfer device 135 and the jig rotation device 180.
  • the main frame lower plate 146 has a quadrangular shape, and a center hole 148 is provided at the center thereof, and the sliding hole 150, the upper coupling member 152, and the post coupling hole 156 are symmetrically disposed at left and right sides thereof. It is provided with.
  • four lower coupling members 154 are provided on the lower surface of the main frame lower plate 146 in left and right symmetry.
  • the bush 184 of the sliding body 182 is inserted into the center hole 148 to protrude toward the upper surface of the lower plate 146 of the main frame.
  • the inside of the bush 184 is provided with a rotating shaft 220 of the gas rotating apparatus 180, and a gas supply passage 235 is provided inside the rotating shaft 220. Therefore, the inlet of the gas supply passage 235 protrudes above the main frame lower plate 146.
  • the center hole 148 has a shape in which semicircles are respectively coupled to both ends of the rectangle.
  • the two semicircles constituting the center hole 148 may have the same diameter, and the diameter may be the same as the outer diameter of the bush 184.
  • the length of the rectangle which comprises the center hole 148 corresponds to the space which the bush 184 inserted in the center hole 148 can move.
  • the sliding hole 150 corresponds to a rectangular hole formed symmetrically on both left and right sides of the center hole 148. A part of the sliding member 174 is inserted into the sliding hole 150 to enable linear reciprocating motion. In addition, the other part of the sliding member 174 protrudes from the sliding hole 150 to protrude to the upper surface of the main frame lower plate 146.
  • the post coupling holes 156 correspond to holes formed at both left and right ends of the main frame lower plate 146, respectively.
  • the post 110 is inserted into the post coupling hole 156 so as to be movable. As a result, the whole processing part B is lowered, and caulking of the workpiece W is possible.
  • the pair of left and right gas injection jigs 240 facing each other may have the same size (eg, the same diameter of the upper hole 244 and the lower hole 246) and a shape.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams illustrating one side and the other side of the jig rotating device 180 according to an embodiment of the present invention, respectively.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating a sliding body 182 coupled to a jig rotating device 180 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is four gas injection jigs on the jig rotating device 180 in FIG. 9.
  • Bottom view illustrating a state in which 240 is coupled.
  • 11 is a perspective view illustrating a gas distributor 200 of the jig rotating device 180 according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 7 and 8 illustrate a state in which the gas supply passage 235 and the jig passage 254 of the gas injection jig 240 communicate with each other by the gas distributor 200.
  • the jig rotating device 180 is coupled to the sliding body 182 to perform a linear reciprocating motion.
  • the sliding body 182 is coupled to the jig transfer device 135 to perform a linear reciprocating motion without rotation.
  • the sliding body 182 enables the linear reciprocating motion of the jig rotating device 180 while rotatably supporting the jig rotating device 180.
  • the sliding body 182 is positioned below the main frame lower plate 146 and engages with the jig transfer device 135 to perform a linear reciprocating motion.
  • the sliding body 182 has a shape in which a circular bush 184 protrudes upward on an upper surface of the rectangular plate.
  • the rotating shaft 220 of the jig rotating device 180 is rotatably inserted into the bush 184.
  • the upper end of the bush 184 is provided with a motor 194 and a speed reducer 196 that provide rotational force.
  • Sliding members 174 are coupled to the left and right sides of the upper surface of the sliding body 182, respectively.
  • the jig transfer device 135 pushes or pulls the sliding member 174 to cause the sliding body 182 to linearly reciprocate.
  • the jig fixing plate 186 is positioned below the sliding body 182.
  • the jig fixing plate 186 corresponds to a member which rotates integrally by coupling the rotation shaft 220 and the gas injection jig 240 to each other.
  • a pair of blocks 188 and an anti-rotation bracket 190 are coupled to the lower portion of the sliding body 182.
  • the pair of blocks 188 are coupled to the bottom surface of the sliding body 182 at regular intervals and parallel to each other, and one anti-rotation bracket 190 is coupled to the end of the block 188.
  • the jig coupling portion 230, the plurality of gas injection jig 240, and the gas distributor 200 of the rotation shaft 220 are positioned in the space formed by the block 188 and the anti-rotation bracket 190. do.
  • the anti-rotation bracket 190 is provided at the center of the anti-rotation bracket 190.
  • the locking projection 208 of the gas distributor 200 is inserted into the anti-rotation hole 192 so that the locking surface 210 is caught, so that the gas distributor 200 does not rotate together with the jig rotating device 180. do.
  • the jig rotating device 180 includes a plurality of gas injection jigs 240 and arranges a jig used to process the workpiece W by rotation.
  • the jig rotating device 180 may be provided with a plurality of different gas injection jigs 240 to process different types of workpieces W, and to the workpieces W transferred by the transfer unit C.
  • the appropriate gas injection jig 240 may be brought into contact with the workpiece W.
  • the rotation shaft 220 corresponds to a rotation center that is rotated by the driving force of the motor 194.
  • the rotary shaft 220 includes a protrusion 222, a jig coupling part 230, and a gas supply flow path 235.
  • the protrusion 222 has a cylindrical shape as a portion protruding upward from the upper surface of the jig coupling portion 230.
  • the protrusion 222 is composed of two parts having different diameters. The large diameter part is rotatably inserted into the bush 184 of the sliding body 182, and the small diameter part is formed at the top of the bush 184. It protrudes and is coupled with the motor 194 and the reducer 196.
  • the gas supply flow passage 235 is formed through the protrusion 222.
  • the gas supply passage 235 corresponds to a passage formed starting from the upper end of the protrusion 222 and extending to the insertion groove 232 of the jig coupling portion 230. Gas may be supplied from an external device (not shown) through the gas supply passage 235.
  • the distribution flow path 233 has a shape. One end of the distribution channel 233 may be exposed to the inside of the insertion groove 232 to selectively communicate with the gas connector 206 of the gas distributor 200. In addition, the other ends of all the distribution flow paths 233 are exposed to the coupling surface 231 to communicate with the jig flow path 254 of the gas injection jig 240.
  • the jig rotating device 180 according to the present invention is not limited by the number of gas injection jig 240. Therefore, the jig rotating device according to another embodiment of the present invention can be combined with two or three and five or more gas injection jig 240, of course.
  • the gas distributor 200 communicates with the distribution flow path 233 of the rotating shaft 220 so that the gas is supplied only to the selected gas injection jig 240.
  • the selected gas injection jig 240 corresponds to the gas injection jig 240 which partially protrudes out of the sliding body 182 as illustrated in FIG. 10 by the rotation of the jig rotating device 180.
  • the gas injection jig 240 selected as described above has the same structure and shape as the other pair of gas injection jig 240 facing each other, and pressurizes the workpieces W to perform processing.
  • the gas distributor 200 is inserted into the insertion groove 232 provided below the jig coupling portion 230 but does not rotate.
  • the gas distributor 200 has a circular top surface 201.
  • One gas inlet 202 is formed at the center of the upper surface 201, and one gas connector 206 is formed at one side thereof.
  • the gas inlet 202 and the gas connector 206 are communicated by the connection flow path 204 (indicated by the dotted line in FIG. 11) formed in the gas distributor 200.
  • the gas inlet 202 is always in communication with the gas supply passage 235 formed in the rotation shaft 220.
  • the packing 203 is inserted into the gas inlet 202, which may maintain airtightness at the connection portion between the gas inlet 202 and the gas supply passage 235.
  • the lower end of the gas distributor 200 is formed with a locking projection 208 is reduced in diameter compared to the upper surface 201, the locking surface 210 is formed around the locking projection 208.
  • the locking surface 210 corresponds to a plane disposed around the locking protrusion 208 in a polygonal shape such as a square.
  • the locking protrusion 208 is inserted into the anti-rotation hole 192 formed at the center of the anti-rotation bracket 190, wherein the locking surface 210 is caught by the inner surface of the anti-rotation hole 192 having the same polygonal shape so that the gas Rotation of the dispenser 200 is prevented.
  • gas injection jig 240 according to the exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 to 20.
  • FIG. 12 is a view illustrating a state in which the workpiece W is coupled to the gas injection jig 240 and partially caulked according to an embodiment of the present invention.
  • 13 is a perspective view illustrating a gas injection jig 240 according to an embodiment of the present invention.
  • 14 is a cross-sectional view of the gas injection jig 240 along line AA of FIG. 13, and FIGS. 15 and 16 are a plan view and a front view of the housing 242 of the gas injection jig 240 illustrated in FIG. 13, respectively.
  • 17 and 18 are front and top views respectively illustrating a caulking member 270 of a gas injection jig 240 according to one embodiment of the present invention.
  • 19 and 20 are front and top views illustrating the pressing member 290 of the gas injection jig 240 according to an embodiment of the present invention, respectively.
  • the gas injection jig 240 according to the exemplary embodiment of the present invention has an overall rectangular parallelepiped shape and an upper hole 244 and a lower hole into which a workpiece W may be inserted. 246 is formed.
  • One gas injection jig 240 covers only half of the portion around the workpiece W, and the other half covers the other half of the gas injection jig 240. As described above, the gas injection jig 240 may process the workpiece W by pairing left and right.
  • a pair of gas injection jig 240 is coupled to each other around the workpiece (W) to inject gas into the workpiece (W) and serves to seal by bending the upper end of the base shell 310 inward. And the gas injection jig 240 is provided with several pieces corresponding to the kind of workpiece W.
  • FIG. As described above, the jig rotating device 180 according to the present exemplary embodiment is illustrated as having four gas injection jigs 240, and each gas injection jig 240 has an upper hole 244 and a lower hole. The diameter of 246 may be different.
  • the packing 264 inserted into the packing groove 248 may protrude slightly from the bonding surface 252. Therefore, when the pair of gas injection jig 240 is in contact with each other, the sealing effect can be enhanced by the packing 264 having the elastic force and the packing 264 are in contact with each other.
  • the upper hole 266 and the lower hole 268 are also formed in the packing 264 to allow the workpiece W to be inserted therein.
  • the upper hole 266 and the lower hole 268 may correspond to the upper hole 244 and the lower hole 246 formed in the housing 242, respectively.
  • the caulking member 270 is inserted into the housing 242 to caulk a part of the workpiece W.
  • the caulking member 270 has a semicircular shape and has a center hole 278 into which the workpiece W can be inserted.
  • the pressing body 298 of the pressing member 290 is also inserted into the center hole 278.
  • a seating groove 272 is formed around the center hole 278 in which the pressing member 290 is seated.
  • the mounting groove 272 corresponds to a semi-circular groove formed at a predetermined depth by the first step 273 on the upper surface of the caulking member 270.
  • the semicircular head 291 of the pressing member 290 is seated in the seating groove 272.
  • the tapered surface 276 may be formed of a material having high strength because the tapered surface 276 is bent by pressing the base shell 310 made of metal.
  • the tapered surface 276 can be fabricated by lapping and tin coating.
  • the metal powder may be attached to the tapered surface 276 while the base shell 310 is caulked. If the metal powder is attached continuously, a problem may occur later. Therefore, the gas injection jig 240 according to the present exemplary embodiment may be introduced uniformly through the inflow gap 280 (see FIG. 14) having a semicircular shape, instead of being concentrated in a specific portion of the gas injection jig 240. By injecting gas in a state that is not combined with the workpiece W, foreign substances such as metal powder can be effectively removed.
  • a constant inflow space 282 is formed between the bottom surface of the head 291 and the top surface of the inner protrusion 274 of the caulking member 270, the inflow space 282 has a semi-circular shape in plan view. Accordingly, the gas introduced through the gas communication hole 292 is introduced into the semicircular inflow space 282 and flows into the workpiece W through the inflow interval 280.
  • an inflow gap 280 through which gas may be introduced is formed between the outer circumferential surface of the pressing body 298 and the inner protrusion 274 of the caulking member 270.
  • the inflow gap 280 has a semicircular shape when viewed in plan view.
  • the gas introduced through the jig flow path 254 and the gas communication hole 292 of the gas injection jig 240 may be uniformly injected into the workpiece W through the inflow interval 280 having a semicircular shape.

Abstract

가스 주입 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 가스 주입 시스템은, 피가공물을 파지하고 이송하는 이송부와, 이송된 피가공물에 가스를 주입하고 코킹을 수행하는 가공부를 포함하고, 가공부는, 피가공물을 파지하여 가스를 주입하고 코킹을 수행하는 한 쌍의 가스 주입 지그와, 가스 주입 지그를 이송하는 지그 이송 장치를 구비하고, 가스 주입 지그의 이송 방향과 이송부에 의한 피가공물의 이송 방향은 상호 직교한다.

Description

가스 주입 시스템
본 발명은 가스 주입 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 상이한 크기를 갖는 피가공물에 대응하여 가스를 주입할 수 있는 장치에 관한 것이다.
가스 주입 장치 또는 시스템은 피가공물(work)에 가스를 주입한 후 밀봉하여 주입된 가스의 누출을 방지하도록 가공하는 장치이다. 예를 들면, 쇽업소버(shock absorber)의 베이스쉘(base shell)의 내부에는 질소 가스와 같은 가스가 주입된 후 밀봉되는데, 이때 베이스쉘의 내부에 가스를 주입하기 위해서 가스 주입 시스템이 사용된다.
종래의 가스 주입 시스템은 일반적으로 피가공물을 파지할 수 있는 지그를 구비하고, 한 종류의 피가공물만을 가공할 수 있는 구조를 갖는다. 그리고 종래의 가스 주입 시스템에서 피가공물의 크기 및 구조가 변경되는 경우, 변경된 피가공물에 적합한 지그로 교체해야 하는데, 이때 교체에 따른 시간이 많이 소요됨으로써 작업 효율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 종래 쇽업소버 등을 피가공물로 하는 가스 주입 시스템의 경우 베이스쉘을 코킹하는 과정에서 금속 분말이 지그에 많이 부착되어서 불량 발생을 초래하는 등의 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 복수 종류의 피가공물에 대한 작업을 효율적으로 할 수 있는 가스 주입 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 가스 주입 시스템은, 피가공물을 파지하고 이송하는 이송부와, 이송된 피가공물에 가스를 주입하고 코킹을 수행하는 가공부를 포함하고, 가공부는, 피가공물을 파지하여 가스를 주입하고 코킹을 수행하는 한 쌍의 가스 주입 지그와, 가스 주입 지그를 이송하는 지그 이송 장치를 구비하고, 가스 주입 지그의 이송 방향과 이송부에 의한 피가공물의 이송 방향은 상호 직교한다.
본 발명의 일 측면에 따른 지그 회전 장치는, 가스 공급 유로를 구비하고, 회전 가능한 회전축과, 회전축과 함께 회전하고, 서로 다른 피가공물에 대응하도록 복수개가 구비되는 가스 주입 지그와, 가스 공급 유로에서 가스를 공급받고, 회전에 의해서 특정 위치에 있는 하나의 가스 주입 지그와 선택적으로 연통함으로써 외부에서 유입된 가스가 하나의 가스 주입 지그에 공급되도록 하는 가스 분배기를 포함한다.
본 발명은 복수 종류의 피가공물에 대한 작업을 효율적으로 수행할 수 있는 가스 주입 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 주입 시스템의 측면 형상을 예시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 예시된 가스 주입 시스템의 다른 측면 형상을 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공부의 평면도로서, 상호 대향되는 한 쌍의 가스 주입 지그가 피가공물을 밀착하고 있는 상태를 예시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지그 이송 장치의 일 측면을 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지그 이송 장치의 다른 측면을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그 이송 장치의 메인 프레임 하판을 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그 회전 장치의 일 측면을 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그 회전 장치의 다른 측면을 예시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지그 회전 장치에 결합된 슬라이딩 바디를 예시하는 평면도이다.
도 10은 도 9에서 지그 회전 장치에 네 개의 가스 주입 지그가 결합된 상태를 예시하는 저면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그 회전 장치의 가스 분배기를 예시하는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 주입 지그에 피가공물이 결합된 상태를 예시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 주입 지그를 예시하는 사시도이다.
도 14는 도 13의 AA선에 따른 가스 주입 지그의 단면도이다.
도 15는 도 13에 예시된 가스 주입 지그의 평면도이다.
도 16은 도 13에 예시된 가스 주입 지그의 하우징의 정면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 주입 지그의 코킹 부재를 예시하는 정면도이다.
도 18은 도 17에 예시된 코킹 부재의 평면도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 주입 지그의 가압부재를 예시하는 정면도이다.
도 20은 도 19에 예시된 가스 주입 지그의 가압부재를 예시하는 평면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및 제2, 상부 및 하부, 내부 및 외부 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 주입 시스템(100)의 측면 형상을 예시하는 도면이고, 도 2는 도 1에 예시된 가스 주입 시스템(100)의 다른 측면 형상을 예시하는 도면이다. 그리고 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공부(B)의 평면도로서, 상호 대향되는 한 쌍의 가스 주입 지그(240)가 피가공물(W)을 밀착하고 있는 상태를 예시한다.
참고로, 도 1에서는 가공부(B)에 구비된 좌우 각각 한 쌍의 지그 이송 장치(135) 중에서, 우측에 위치한 지그 이송 장치(135))가 작동하여 그 가스 주입 지그(240)가 피가공물(W)의 둘레에 밀착된 상태를 예시한다. 그리고 도 3에서는 가공부(B)에 구비된 각각 한 쌍의 지그 이송 장치(135)가 가스 주입 지그(240)를 전진 시켜서 피가공물(W)의 둘레에 밀착시킨 상태를 예시하고, 지그 이송 장치(135)는 편의상 생략하였다
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 가스 주입 시스템(100)은 피가공물(W)(예를 들면, 쇽업소버)을 파지한 상태에서 가스를 주입한 후 코킹을 수행하여 밀봉하는 공정을 수행할 수 있다. 특히, 본 실시예에 따른 가스 주입 시스템(100)은 다양한 종류의 피가공물(W)을 효율적으로 가공할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 실시예에 따른 가스 주입 시스템(100)은, 피가공물(W)을 파지하고 이송하는 이송부(C)와, 이송된 피가공물(W)에 가스를 주입하고 코킹을 수행하는 가공부(B)와, 가공부(B)를 하향 가압하여 피가공물(W)에 대한 코킹이 이루어지도록 하는 가압부(A)를 포함한다.
이송부(C)는 피가공물(W)의 일부를 파지하는 그리핑 장치(120)와, 그리핑 장치(120)를 이송하는 하부 이송 장치(130)를 포함한다. 하부 이송 장치(130)는 컨베이어(conveyer)에 해당할 수 있고, 그 상부에는 다수 개의 그리핑 장치(120)가 피가공물(W)을 파지한 상태에서 이송될 수 있다. 그리핑 장치(120)는 하부 그리퍼(122) 및 상부 그리퍼(124)를 포함할 수 있다. 하부 그리퍼(122) 및 상부 그리퍼(124)는 피가공물(W)의 하부 두 지점을 각각 파지 또는 지지하는 역할을 한다.
그리핑 장치(120)는 다양한 종류의 피가공물(W)이 파지될 수 있다. 예를 들면, 피가공물(W)은 서로 다른 직경을 갖는 쇽 업소버에 해당할 수 있다.
본 발명에 따른 가스 주입 시스템(100)에서 이송부(C)의 그리핑 장치는 피가공물(W)을 파지하는 역할을 하는 것으로, 본 발명은 그리핑 장치의 구조 및 종류에 의해서 제한되지 않는다.
이송부(C)는 가공부(B)의 하부에 위치한다. 그리핑 장치(120)에 파지되고 하부 이송 장치(130)에 의해서 이송되어 가공부(B)의 하부에 위치한 피가공물(W)에 대해서 가스 주입 및 밀봉 공정이 수행된다. 그리고 가스 주입 및 밀봉이 완료되면, 그리핑 장치(120)가 하부 이송 장치(130)에 의해서 이송되어 다음 공정으로 진행되고, 가스가 주입되지 않은 다른 피가공물(W)이 그리핑 장치(120) 및 하부 이송 장치(130)에 의해서 가공부(B)의 하부에 위치하여 동일한 공정이 반복될 수 있다.
하부 이송 장치로서 컨베이어뿐만 아니라 리니어 모터에 의한 이송 장치와 같은 다양한 종류 및 형태의 것이 사용될 수 있다.
가공부(B)는 피가공물(W)의 상부를 파지하여 밀봉한 상태에서 피가공물(W)의 내부에 가스를 주입하고 코킹에 의해 밀봉을 수행한다. 가공부(B)는 도 1 및 도 2에 예시된 바와 같이, 좌우 대칭적으로 구비되어 이송된 피가공물(W)을 상호 대향되도록 가압 및 밀봉한다. 즉, 가공부(B)는 상호 대향 및 대칭되는 한 쌍의 지그 회전 장치(180) 및 지그 이송 장치(135)를 구비하고, 하나의 지그 회전 장치(180)에는 복수 개의 가스 주입 지그(240)가 구비될 수 있다.
이송부(C)에 의해서 피가공물(W)이 가공부(B)의 하부에 이송되면, 지그 회전 장치(180)가 복수 개의 가스 주입 지그(240)를 회전 시켜서 이송된 피가공물(W)에 적합한 가스 주입 지그(240)가 피가공물(W)에 결합하도록 할 수 있다. 이로 인해 피가공물(W)에는 좌우 대칭으로 회전에 의해 선택된, 동일한 구조를 갖는 한 쌍의 가스 주입 지그(240)가 결합할 수 있게 된다.
피가공물(W)에 적합한 가스 주입 지그(240)가 회전에 의해서 선택된 후, 지그 이송 장치(135)에 의해서 가스 주입 지그(240)가 피가공물(W) 방향으로 가압되어 피가공물(W)을 압착한다. 이로 인해, 상호 압착된 한 쌍의 가스 주입 지그(240)의 내부에 피가공물(W)이 위치하게 되면서 가스를 주입할 수 있는 상태가 된다.
피가공물(W)의 상부를, 대향하는 한 쌍의 가스 주입 지그(240)를 이용하여 가압 및 밀폐하고 가스를 피가공물(W)의 내부에 주입한 후 피가공물(W)의 상단부를 내측으로 굽히는 코킹(caulking)을 수행하여 피가공물(W)을 밀봉한다. 코킹 공정은 한 쌍의 가스 주입 지그(240)가 피가공물(W)의 상부를 내측으로 굽히는 공정에 해당한다(도 12 참조). 코킹 공정은 피가공물(W)이 그리핑 장치(120)에 의해서 그 높이가 고정되고 가공부(B)가 가압부(A)에 의해서 하향 가압되어 전체적으로 하향 이동함으로써 이루어진다.
*이와 같이, 본 실시예에 따른 가스 주입 시스템(100)은 가공부(B)에 구비된 지그 회전 장치(180)에 서로 다른 종류의 피가공물(W)을 파지할 수 있는 복수 개의 가스 주입 지그(240)가 구비되고, 지그 회전 장치(180)는 이송된 피가공물(W)을 가공할 수 있는 가스 주입 지그를 회전에 의해서 선택하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다. 이로 인해, 본 실시예에 따른 가스 주입 시스템(100)은 피가공물(W)에 적합한 가스 주입 지그를 결합 및 분리하기 위한 시간을 절약할 수 있기 때문에 공정 시간 및 비용을 줄일 수 있게 된다.
본 실시예에 따른 가스 주입 시스템(100)은 상부 플레이트(106), 하부 플레이트(108) 및 포스트(110)를 구비한다.
상부 플레이트(106)의 하부에는 한 쌍의 가압 장치(102)가 구비되어 있다. 그리고 하부 플레이트(108)의 상부에는 이송부(C)에 해당하는 하부 이송 장치(130)가 구비되어 있다. 하부 이송 장치(130)에 의해서 가공부(B)의 하부에는 그리핑 장치(120)가 이동될 수 있다.
포스트(110)는 상부 플레이트(106) 및 하부 플레이트(108)를 일정한 높이 간격을 갖고 상호 연결하는 역할을 한다. 포스트(110)의 길이 방향 중앙 부분에는 가공부(B)를 구성하는 메인 프레임 상판(140) 및 메인 프레임 하판(146)이 상호 일정한 간격을 갖고 구비되어 있다. 포스트(110)에는 지지 부재(112)가 삽입되어 있고, 지지 부재(112)는 메인 프레임 상판(140) 및 메인 프레임 하판(146)에 구비되어 있는 포스트 결합홀(도면부호 156 참조)에 결합될 수 있다.
가압부(A)는 한 쌍의 가압 장치(102)를 구비한다. 가압 장치(102)는 에어 실린더에 해당할 수 있고, 그 가압 로드(104)가 가공부(B) 방향으로 돌출 또는 후퇴함으로써 가공부(B)의 높이가 결정될 수 있다. 메인 프레임 상판(140)의 상부에는 상부 결합 부재(142)가 구비되어 있는데, 상부 결합 부재(142)에는 가압 로드(104)가 결합되어 있다.
본 실시예에 따른 가스 주입 시스템(100)은 가압부(A)가 에어실린더를 구비하는 것으로 예시하였지만, 본 발명은 가압부(A)에 구비된 가압 수단에 의해서 제한되지 않는다.
가공부(B)는 가스 주입 시스템(100)에서 가압부(A)의 하부 및 이송부(C)의 상부에 위치하면서, 피가공물(W)에 가스를 주입하고 밀봉하는 역할을 한다. 가공부(B)는, 복수 개의 가스 주입 지그(240)를 구비하고 회전에 의해서 피가공물(W)과 결합하는 가스 주입 지그(240)를 선택할 수 있는 한 쌍의 지그 회전 장치(180)와, 지그 회전 장치(180)를 직선 왕복 운동 하게 함으로써 가스 주입 지그(240)가 피가공물(W)을 가압할 수 있도록 하는 한 쌍의 지그 이송 장치(135)를 포함한다. 한 쌍의 지그 회전 장치(180) 및 한 쌍의 지그 이송 장치(135)는 도 1 및 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 상호 대칭적으로 구비된다.
가공부(B)는 하나의 메인 프레임 상판(140) 및 두 개의 메인 프레임 하판(146)을 구비한다. 메인 프레임 상판(140) 및 메인 프레임 하판(146) 사이에는 지그 이송 장치(135) 및 지그 회전 장치(180)가 구비되어 있어서, 가스 주입 지그(240)를 회전 및 직선 왕복 이송한다. 가스 주입 지그(240)는 메인 프레임 하판(146)의 하부에 위치한다.
메인 프레임 상판(140)의 상면에는 두 개의 상부 결합 부재(142)가 구비되어 있다. 상부 결합 부재(142)는 가압부(A)의 가압 장치(102)에 연결된다. 가압 장치(102)에 구비된 가압 로드(104)의 이동에 의해서 가공부(B)의 높이가 결정될 수 있다.
메인 프레임 상판(140)의 하면에는 네 개의 하부 결합 부재(144)가 구비되어 있다. 각각의 하부 결합 부재(144)에는 지그 이송 장치(135)의 슬라이딩 수단(160)이 회전 가능하게 결합되어 있다.
한 쌍의 메인 프레임 하판(146)의 상부에는 각각 지그 이송 장치(135) 및 지그 회전 장치(180)가 구비되어 도 3과 같이 상호 대칭으로 배치된다. 메인 프레임 하판(146)의 하부에는, 지그 이송 장치(135)의 슬라이딩 바디(182)와, 지그 회전 장치(180)의 회전축(220)의 일부, 가스 분배기(200) 및 가스 주입 지그(240)가 위치한다.
메인 프레임 상판(140) 및 메인 프레임 하판(146) 사이에는 연결 부재(145)가 구비되어 있다. 연결 부재(145)는 메인 프레임 상판(140) 및 메인 프레임 하판(146) 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 한다. 따라서 가압 장치(102)의 가압에도 불구하고 메인 프레임 상판(140) 및 메인 프레임 하판(146) 사이의 간격은 일정하게 유지될 수 있다.
본 실시예에 따른 가스 주입 시스템(100)에서, 지그 이송 장치(135)에 의한 가스 주입 지그(240)의 이송 방향(도 1의 화살표 참조)과, 하부 이송 장치(130)에 의한 피가공물(W)의 이송 방향(도 2의 화살표 방향)은 상호 직교할 수 있다. 이로 인해, 피가공물(W)이 상호 대향하는 한 쌍의 가스 주입 지그(240) 사이에 형성된 간격에 용이하게 진입할 수 있고, 가스 주입 지그(240)가 이동해야 하는 왕복 거리를 최소화 할 수 있다.
이하에서는 도 1 내지 3 그리고 도 4 내지 도 6을 참고하면서, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 주입 시스템(100)의 지그 이송 장치(135)에 대해서 설명하기로 한다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 지그 이송 장치(135)의 일 측면및 다른 측면을 예시하는 도면이다. 그리고 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그 이송 장치(135)의 메인 프레임 하판(146)을 예시하는 도면이다.
참고로, 도 4에 예시된 두 개의 지그 이송 장치(135)에서, 좌측의 지그 이송 장치(135)는 슬라이딩 부재(174)를 후퇴시킨 상태를 예시하고, 우측의 지그 이송 장치(135)는 슬라이딩 부재(174)를 전진시킨 상태를 예시한다. 이와 같이, 좌우측에 대칭적으로 배치된 한 쌍의 지그 이송 장치(135)는 각각 독립적으로 작동될 수 있고, 또한 그 작동이 상호 연동될 수도 있다. 그리고 도 5에서는 제1 링크(170), 제2 링크(172) 및 슬라이딩 부재(174)를 편의상 생략하였다.
도 1 내지 도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그 이송 장치(135)는, 복수 개의 가스 주입 지그(240)가 결합된 지그 회전 장치(180)를 직선 왕복 운동(도 1 및 도 3의 화살표 방향 참조) 하도록 하는 장치에 해당한다. 좌우 대칭으로 배치된 한 쌍의 지그 이송 장치(135)는 가스 주입 지그(240)를 이송하여 피가공물(W)의 둘레에 압착되도록 한다.
본 실시예에 따른 지그 이송 장치(135)는 슬라이딩 수단(160), 제1 링크(170), 제2 링크(172), 슬라이딩 부재(174) 및 슬라이딩 바디(182)를 포함한다.
슬라이딩 수단(160)은 가공부(B)에서 좌우 각각 두 개가 상호 대칭적으로 배치될 수 있다. 슬라이딩 수단(160)은 에어 실린더에 해당할 수 있고, 그 일 단부는 메인 프레임 상판(140)의 하부에 구비된 하부 결합 부재(144)에 회전 가능하게 힌지 결합되고, 그 타 단부는 제1 링크(170)에 회전 가능하게 힌지 결합될 수 있다.
슬라이딩 수단(160)은 피스톤(166)을 구비하는데, 피스톤(166)이 돌출되면 제1 링크(170) 및 제2 링크(172)가 도 4의 우측과 같이 위치하면서 슬라이딩 부재(174)를 화살표(a) 방향으로 가압한다. 이로 인해, 슬라이딩 부재(174)에 결합된 슬라이딩 바디(182) 및 지그 회전 장치(182)가 화살표(a) 방향으로 돌출될 수 있다. 그리고 피스톤(166)이 후퇴하면 제1 링크(170) 및 제2 링크(172)가 도 4의 좌측과 같이 위치하면서 슬라이딩 부재(174)를 화살표(b) 방향으로 가압한다. 이로 인해, 슬라이딩 부재(174)가 결합된 슬라이딩 바디(182) 및 지그 회전 장치(182)가 화살표(b) 방향으로 후퇴할 수 있다.
제1 링크(170)는 ㄱ 형상을 갖는다. 제1 링크(170)의 일 단부는 슬라이딩 수단(160)에 회전 가능하게 결합하고, 타 단부는 슬라이딩 부재(174)에 회전 가능하게 결합한다. 그리고 제1 링크(170)의 절곡된 부분에 해당하는 중앙에는 제2 링크(172)가 회전 가능하게 결합되어 있다.
제2 링크(172)는 직선 형상을 갖는다. 제2 링크(172)의 일 단부는 상부 결합 부재(152)에 회전 가능하게 결합되고, 타 단부는 제2 링크(170)에 회전 가능하게 결합된다.
슬라이딩 부재(174)는 제1 링크(170)와 회전 가능하게 결합되고, 슬라이딩 수단(160)의 작동에 의해서 직선 왕복 운동을 한다. 슬라이딩 부재(174)의 일부는 메인 프레임 하판(146)의 상면으로 돌출되어 제1 링크(170)와 회전 가능하게 연결된다. 그리고 슬라이딩 부재(174)의 다른 일부는 메인 프레임 하판(146)에 형성되어 있는 슬라이딩 홀(150)에 삽입되어 왕복 운동을 한다. 슬라이딩 부재(174)의 하면에는 슬라이딩 바디(182)가 결합된다.
*슬라이딩 바디(182)에는 복수 개의 가스 주입 지그(240)가 결합되어 있는 지그 회전 장치(180)가 결합되어 있어서 양자는 일체로 직선 왕복 운동을 한다.
본 실시예에 따른 지그 이송 장치(135)는 슬라이딩 수단(160), 제1 링크(170) 및 제2 링크(172)를 구비하는 것으로 예시하였지만, 본 발명은 지그 이송 장치의 구조 및 종류에 의해서 제한되지 않는다. 따라서 본 발명의 다른 실시예에 따른 지그 이송 장치는 리니어 모터(linear motor) 또는 볼 스크류(ball screw) 등과 같은 다양한 직선 왕복 운동 장치를 이용할 수 있다.
도 3 및 도 6을 참고하면, 한 쌍의 메인 프레임 하판(146)에는 각각 한 쌍의 지그 이송 장치(135) 및 하나의 지그 회전 장치(180)가 구비된다. 이와 같이, 메인 프레임 하판(146)은 지그 이송 장치(135) 및 지그 회전 장치(180)를 지지한다.
메인 프레임 하판(146)은 사각 형상을 갖고, 중앙에는 센터홀(148)이 구비되어 있으며, 그 상면 좌우측에는 슬라이딩홀(150), 상부 결합 부재(152) 및 포스트 결합홀(156)이 좌우 대칭으로 구비되어 있다. 또한, 메인 프레임 하판(146)의 하면에는 네 개의 하부 결합 부재(154)가 좌우 및 상하 대칭으로 구비되어 있다.
도 1을 참고하면, 센터홀(148)에는 슬라이딩 바디(182)의 부쉬(184)가 삽입되어서 메인 프레임 하판(146)의 상면으로 돌출된다. 그리고 부쉬(184)의 내부에는 가스 회전 장치(180)의 회전축(220)이 구비되어 있고, 그 회전축(220)의 내부에는 가스 공급 유로(235)가 구비되어 있다. 따라서 가스 공급 유로(235)의 입구는 메인 프레임 하판(146)의 상부로 돌출된다.
센터홀(148)은 직사각형의 양 단부에 반원이 각각 결합된 형상을 갖는다. 센터홀(148)을 구성하는 두 개의 반원은 상호 동일한 직경을 갖고, 그 직경은 부쉬(184)의 외경과 동일할 수 있다. 또한, 센터홀(148)을 구성하는 직사각형의 길이는, 센터홀(148)에 삽입된 부쉬(184)가 이동할 수 있는 간격에 해당한다.
슬라이딩홀(150)은 센터홀(148)의 좌우 양측에 각각 대칭적으로 형성된 사각형의 홀에 해당한다. 슬라이딩홀(150)에는 슬라이딩 부재(174)의 일부가 직선 왕복 운동이 가능하게 삽입된다. 또한, 슬라이딩 부재(174)의 다른 일부는 슬라이딩홀(150)에서 돌출되어서 메인 프레임 하판(146)의 상면으로 돌출된다.
상부 결합 부재(152)는 센터홀(148)의 좌우 양측에 각각 대칭적으로 구비되고 상향 돌출된 부재에 해당한다. 상부 결합 부재(152)에는 제2 링크(172)의 일 단부가 회전 하게 결합된다. 상부 결합 부재(152)는 메인 프레임 하판(146)에 결합되어 슬라이딩 수단(160)의 작동에서 불구하고 이동하지 않는다.
네 개의 하부 결합 부재(154)는 메인 프레임 하판(146)의 하부에서 직사각형의 꼭지점 부분에 각각 배치되어 있다. 하부 결합 부재(154)는 ㄱ 형상을 갖고, 사각 형상을 갖는 슬라이딩 바디(182)를 이동 가능하게 지지한다.
포스트 결합홀(156)은 메인 프레임 하판(146)의 좌우 양단부에 각각 형성된 홀에 해당한다. 포스트 결합홀(156)에는 포스트(110)가 이동 가능하게 삽입되는데, 이로 인해, 가공부(B) 전체가 하강하면서 피가공물(W)에 대한 코킹이 가능하게 된다.
한 쌍의 메인 프레임 하판(146)은 도 3에 예시된 바와 같이 상호 일정 간격 이격되어 위치한다. 그리고 메인 프레임 하판(146) 사이에 형성된 간격에는 피가공물(W)이 이송부(c)에 의해서 이송되어 위치한다. 그리고 회전에 의해서 선택된 좌우 한 쌍의 가스 주입 지그(240)가 지그 이송 장치(135)에 의해서 피가공물(W)의 둘레에 상호 밀착된다.
상호 대향되는 좌우 한 쌍의 가스 주입 지그(240)는 동일한 크기(예를 들면, 상부홀(244) 및 하부홀(246)의 직경이 동일) 및 형상을 가질 수 있다.
이하에서는 도 7 내지 도 11을 참고하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 지그 이송 장치(135)의 슬라이딩 바디(182)와, 지그 회전 장치(180)에 대해서 설명하기로 한다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 지그 회전 장치(180)의 일 측면 및 다른 측면을 예시하는 도면이다. 그리고 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지그 회전 장치(180)에 결합된 슬라이딩 바디(182)를 예시하는 평면도이고, 도 10은 도 9에서 지그 회전 장치(180)에 네 개의 가스 주입 지그(240)가 결합된 상태를 예시하는 저면도이다. 또한, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그 회전 장치(180)의 가스 분배기(200)를 예시하는 사시도이다.
참고로, 도 7 및 도 8은 가스 공급 유로(235)와 가스 주입 지그(240)의 지그 유로(254)가 가스 분배기(200)에 의해서 상호 연통된 상태를 예시한다.
본 실시예에 따른 지그 회전 장치(180)는 슬라이딩 바디(182)에 결합되어서 직선 왕복 운동을 한다. 슬라이딩 바디(182)는 지그 이송 장치(135)에 결합되어 회전하지 않고 직선 왕복 운동을 한다.
슬라이딩 바디(182)는 지그 회전 장치(180)를 회전 가능하게 지지하면서 지그 회전 장치(180)의 직선 왕복 운동을 가능하게 한다. 슬라이딩 바디(182)는 메인 프레임 하판(146)의 하부에 위치하고, 지그 이송 장치(135)와 결합하여 직선 왕복 운동을 한다.
슬라이딩 바디(182)는 직사각형 플레이트의 상면에 원형의 부쉬(184)가 상향 돌출된 형상을 갖는다. 부쉬(184)의 내부에는 지그 회전 장치(180)의 회전축(220)이 회전 가능하게 삽입된다. 그리고 부쉬(184)의 상단부에는 회전력을 제공하는 모터(194) 및 감속기(196)가 구비되어 있다.
슬라이딩 바디(182)의 상면 좌우측에는 슬라이딩 부재(174)가 각각 결합된다. 지그 이송 장치(135)는 슬라이딩 부재(174)를 밀거나 당겨서 슬라이딩 바디(182)를 직선 왕복 운동하게 한다.
슬라이딩 바디(182)의 하부에는 지그 고정판(186)이 위치한다. 지그 고정판(186)은 회전축(220)과 가스 주입 지그(240)를 상호 결합하여 일체로 회전하는 부재에 해당한다. 그리고 슬라이딩 바디(182)의 하부에는 한 쌍의 블록(188) 및 회전 방지 브라켓(190)이 결합된다. 한 쌍의 블록(188)은 슬라이딩 바디(182)의 하면에 일정한 간격을 갖고 상호 평행하게 결합되고, 하나의 회전 방지 브라켓(190)은 블록(188)의 단부에 결합된다. 이와 같이, 블록(188) 및 회전 방지 브라켓(190)에 의해서 형성되는 공간의 내부에는 회전축(220)의 지그 결합부(230), 복수 개의 가스 주입 지그(240) 및 가스 분배기(200)가 위치한다.
회전 방지 브라켓(190)의 중앙에는 회전 방지홀(192)이 구비되어 있다. 회전 방지홀(192)에는 가스 분배기(200)의 걸림 돌기(208)가 삽입되어 그 걸림면(210)이 걸리게 되는데, 이로 인해 가스 분배기(200)가 지그 회전 장치(180)와 함께 회전하지 않게 된다.
지그 회전 장치(180)는 복수 개의 가스 주입 지그(240)를 구비하면서 회전에 의해서 피가공물(W)을 가공하는데 사용되는 지그를 배치한다. 지그 회전 장치(180)에는 서로 다른 종류의 피가공물(W)을 가공할 수 있도록 복수 개의 상이한 가스 주입 지그(240)가 구비될 수 있고, 이송부(C)에 의해서 이송된 피가공물(W)에 대응하여 적절한 가스 주입 지그(240)가 피가공물(W)과 접촉할 수 있도록 할 수 있다.
본 실시예에 따른 지그 회전 장치(180)는 회전축(220), 복수 개의 가스 주입 지그(240) 및 가스 분배기(200)를 포함한다. 지그 회전 장치(180)에서 회전축(220)과 복수 개의 가스 주입 지그(240)는 회전을 하고, 가스 분배기(200)는 회전하지 않는다.
회전축(220)은 모터(194)의 구동력에 의해서 회전하는 회전 중심에 해당한다. 회전축(220)은 돌출부(222), 지그 결합부(230) 및 가스 공급 유로(235)를 구비한다.
돌출부(222)는 지그 결합부(230)의 상면에서 상향 돌출된 부분으로서 원기둥 형상을 갖는다. 돌출부(222)는 직경이 상이한 두 부분으로 이루어져 있는데, 직경이 큰 부분은 슬라이딩 바디(182)의 부쉬(184)의 내부에 회전 가능하게 삽입되고, 직경이 작은 부분은 부쉬(184)의 상부에서 돌출되어 모터(194) 및 감속기(196)와 결합되어 있다.
돌출부(222)의 내부에는 가스 공급 유로(235)가 관통 형성되어 있다. 가스 공급 유로(235)는 돌출부(222)의 상단부에서 시작하여 지그 결합부(230)의 삽입홈(232)까지 연장 형성된 통로에 해당한다. 가스 공급 유로(235)를 통해서 외부의 장치(도시하지 않음)로부터 가스가 공급될 수 있다.
지그 결합부(230)는 그 측면에 복수 개의 가스 주입 지그(240)가 결합되는 부분에 해당한다. 지그 결합부(230)는 직육면체 형상을 갖고, 그 상면에는 돌출부(222)가 상향 돌출되어 있고, 그 하면에는 가스 분배기(200)가 삽입되는 공간에 해당하는 삽입홈(232)이 형성되어 있다.
삽입홈(232)은 지그 결합부(230)의 하부에 원형으로 형성된 홈에 해당한다. 삽입홈(232)에는 도 7 및 도 8에 예시된 바와 같이 가스 분배기(200)가 삽입되고, 가스 분배기(200)는 가스 공급 유로(235)와 연통되어서 선택된 가스 주입 지그(240)에만 가스를 공급한다.
삽입홈(232)은 분배 유로(233)와 연통된다. 분배 유로(233)는 결합면(231)의 수에 대응하여 형성된 통로로서, 중앙의 삽입홈(232)에서 모든 결합면(231)까지 연장 형성된다. 본 실시예에 따른 지그 회전 장치(180)는 네 개의 결합면(231)을 구비하기 때문에, 분배 유로(233)도 네 개가 구비된다.
도 7 내지 도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 분배 유로(233)는 지그 결합부(230)의 중앙에 형성된 가스 공급 유로(235)에서 일정 간격 이격되어 상하 및 좌우 대칭으로 형성된다. 그리고 가스 공급 유로(235)와 분배 유로(233)는 직접 연통되지 않고, 가스 분배기(200)에 의해서 선택적으로 연통된다. 또한, 네 개의 분배 유로(233)는 가스 분배기(200)에 의해서 하나의 분배 유로(233)만 가스 공급 유로(235)와 연통된다.
분배 유로(233)는 ㄱ 형상을 갖는다. 그리고 분배 유로(233)의 일단부는 삽입홈(232)의 내부로 노출되어 가스 분배기(200)의 가스 연결구(206)와 선택적으로 연통될 수 있다. 또한, 모든 분배 유로(233)의 타단부는 결합면(231)으로 노출되어 가스 주입 지그(240)의 지그 유로(254)와 연통된다.
지그 결합부(230)는 가스 주입 지그(240)의 개수와 동일한 수의 결합면(231)을 구비한다. 본 실시예에 따른 지그 회전 장치(180)는 네 개의 가스 주입 지그(240)가 구비되는 것으로 예시되어 있기 때문에, 지그 결합부(230)도 네 개의 결합면(231)을 구비한다.
본 발명에 따른 지그 회전 장치(180)는 가스 주입 지그(240)의 수에 의해서 제한되지 않는다. 따라서 본 발명의 다른 실시예에 따른 지그 회전 장치는 두 개 또는 세 개 그리고 다섯 개 이상의 가스 주입 지그(240)와 결합할 수 있음은 물론이다.
가스 분배기(200)는 회전하는 회전축(220)의 분배 유로(233)와 연통되어서 선택된 가스 주입 지그(240)에만 가스가 공급되도록 한다. 선택된 가스 주입 지그(240)는 지그 회전 장치(180)의 회전에 의해서 도 10에 예시된 바와 같이 슬라이딩 바디(182)의 외부로 일부 돌출된 가스 주입 지그(240)에 해당한다. 이와 같이 선택된 가스 주입 지그(240)는 상호 대향하는 다른 한 쌍의 가스 주입 지그(240)와 동일한 구조 및 형상을 갖고, 피가공물(W)을 상호 가압하여 가공을 수행할 수 있게 한다. 가스 분배기(200)는 지그 결합부(230)의 하부에 구비된 삽입홈(232)의 내부에 삽입되지만 회전은 하지 않는다.
가스 분배기(200)는 원형의 상면(201)을 구비한다. 상면(201)의 중앙에는 하나의 가스 유입구(202)가 형성되어 있고, 그 일 측에는 하나의 가스 연결구(206)가 형성되어 있다. 그리고 가스 유입구(202)와 가스 연결구(206)는 가스 분배기(200)의 내부에 형성된 연결 유로(204, 도 11에서 점선 표시)에 의해서 연통된다.
도 7 및 도 8에 예시된 바와 같이, 가스 유입구(202)는 회전축(220)에 형성된 가스 공급 유로(235)와 항상 연통된다. 가스 유입구(202)에는 패킹(203)이 삽입되는데, 이로 인해 가스 유입구(202)와 가스 공급 유로(235)의 연결 부분에서 기밀이 유지될 수 있다.
가스 연결구(206)는 선택된 가스 주입 지그(240)와 연통될 수 있는 방향으로 배치된다. 즉, 도 3에 예시된 바와 같이, 가스 연결구(206)는 한 쌍의 지그 회전 장치(180)에서 다른 지그 회전 장치(180)를 향하는 방향으로 배치된다. 따라서 가스 주입 지그(240)는 회전에 의해서 선택된 위치(도 10의 a의 위치)에 위치하는 경우에만 가스 분배기(200)에 의해서 가스 공급 유로(235)와 연통되어서 가스를 공급 받을 수 있다.
가스 분배기(200)의 하부에는 상면(201)에 비해서 직경이 축소된 걸림 돌기(208)가 형성되어 있고, 걸림 돌기(208)의 둘레에는 걸림면(210)이 형성되어 있다. 걸림면(210)은 걸림 돌기(208)의 둘레에서 사각형 등과 같은 다각 형상으로 배치된 평면에 해당한다. 걸림 돌기(208)는 회전 방지 브라켓(190)의 중앙에 형성된 회전 방지홀(192)에 삽입되는데, 이때 걸림면(210)이 동일한 다각 형상을 갖는 회전 방지홀(192)의 내면에 걸리게 됨으로써 가스 분배기(200)의 회전이 방지된다.
이하에서는 도 12 내지 도 20을 참고하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 주입 지그(240)에 대해서 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 주입 지그(240)에 피가공물(W)이 결합되고 부분적으로 코킹(caulking)이 이루어진 상태를 예시하는 도면이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 주입 지그(240)를 예시하는 사시도이다. 그리고 도 14는 도 13의 AA선에 따른 가스 주입 지그(240)의 단면도이고, 도 15 및 도 16은 각각 도 13에 예시된 가스 주입 지그(240)의 평면도 및 하우징(242)의 정면도이다.
도 17 및 도 18은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 주입 지그(240)의 코킹 부재(270)를 예시하는 정면도 및 평면도이다. 그리고 도 19 및 도 20은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 주입 지그(240)의 가압 부재(290)를 예시하는 정면도 및 평면도이다.
도 12 내지 도 20을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 주입 지그(240)는 전체적으로 직육면체 형상을 갖고 그 중앙에는 피가공물(W)이 삽입될 수 있는 상부홀(244) 및 하부홀(246)이 형성되어 있다. 하나의 가스 주입 지그(240)는 피가공물(W)의 둘레에서 절반에 해당하는 부분만 커버하고, 나머지 절반의 부분은 대향하는 다른 하나의 가스 주입 지그(240)가 커버한다. 이와 같이, 가스 주입 지그(240)는 좌우 한 쌍이 상호 결합함으로써 피가공물(W)을 가공할 수 있다.
가스 주입 지그(240)는 피가공물(W)의 둘레에 한 쌍이 상호 결합되어서 피가공물(W)에 가스를 주입하고 베이스 쉘(310)의 상단부를 내측으로 절곡하여 밀봉하는 역할을 한다. 그리고 가스 주입 지그(240)는 피가공물(W)의 종류에 대응해서 복수 개가 구비된다. 위에서도 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 지그 회전 장치(180)는 네 개의 가스 주입 지그(240)를 구비하는 것으로 예시하였으며, 각각의 가스 주입 지그(240)는 그 상부홀(244) 및 하부홀(246)의 직경이 상이할 수 있다.
가스 주입 지그(240)는, 외체를 형성하는 하우징(242)과, 하우징(242)의 내부에 구비된 내부 공간(251)에 삽입되는 코킹 부재(270) 및 가압 부재(290)와, 하우징(242)의 접합면(252)에 삽입되는 패킹(264)을 포함한다.
하우징(242)은 대체적으로 직육면체 형상을 갖고 그 측면 중 하나에 해당하는 접합면(252)이 개방된 구조를 갖는다. 접합면(252)에 의해서 하우징(242)의 내부 공간(251)이 외부로 노출된다. 도 16을 참고하면, 접합면(252)은 직사각 형상을 갖고 그 내측에는 패킹(264)이 동일한 직사각 형상을 갖고 배치되어 있다. 또한, 접합면(252)에는 패킹(264)이 삽입되는 패킹홈(248)이 둘레 전체에 걸쳐서 형성되어 있다. 패킹홈(248)에는 패킹(264)이 삽입되어서, 상호 접하는 한 쌍의 가스 주입 지그(240)의 접합면(252)을 통해서 가스가 유출되는 것을 방지한다.
패킹홈(248)에 삽입된 패킹(264)은 접합면(252)에 비해 다소 돌출될 수 있다. 이로 인해, 한 쌍의 가스 주입 지그(240)가 상호 접촉할 때, 탄성력을 갖는 패킹(264)과 패킹(264)이 상호 접촉함으로써 밀폐 효과를 높일 수 있게 된다. 패킹(264)에도 상부홀(266) 및 하부홀(268)이 형성되어 있어서, 피가공물(W)이 삽입될 수 있다. 상부홀(266) 및 하부홀(268)은 하우징(242)에 형성된 상부홀(244) 및 하부홀(246)에 각각 대응되는 것으로 동일하거나 다소 작게 형성될 수 있다.
하우징(242)에서 접합면(252)에 대향되는 측면은 결합면(250)에 해당한다. 결합면(250)에는 지그 결합부(230)의 결합면(231)에 체결되어 고정된다.
하우징(242)의 내부 공간(251)은 반원 형상을 갖고 코킹 부재(270)의 외형과 동일하게 형성될 수 있다.
코킹 부재(270)는 하우징(242)의 내부에 삽입되어 피가공물(W)의 일부를 코킹한다. 코킹 부재(270)는 반원 형상을 갖고 그 중앙에는 피가공물(W)이 삽입될 수 있는 센터홀(278)이 형성되어 있다. 센터홀(278)의 내부에는 가압 부재(290)의 가압 바디(298)도 삽입된다.
센터홀(278)의 둘레에는 가압 부재(290)가 안착되는 안착홈(272)이 형성되어 있다. 안착홈(272)은 코킹 부재(270)의 상면에서 제1 단턱(273)에 의해서 일정한 깊이로 형성된 반원 형상의 홈에 해당한다. 안착홈(272)에는 가압 부재(290)의 반원 형상의 헤드(291)가 안착된다.
안착홈(272)의 내측에는 제2 단턱(277)에 의해서 내측 돌기(274)가 형성되어 있다. 내측 돌기(274)는 반원 형상으로 센터홀(278)의 중심으로 내측 돌출된 부분에 해당하다. 내측 돌기(274)에는 경사지게 형성된 테이퍼면(276)이 형성되어 있다. 도 12를 참고하면, 테이퍼면(276)은 피가공물(W)의 베이스 쉘(310)의 단부와 접하면서 코킹 하는 역할을 한다. 따라서 베이스 쉘(310)의 단부가 절곡되는 각도는 테이퍼면(276)의 경사각과 동일하거나 또는 거의 동일할 수 있다.
테이퍼면(276)은 금속 재질의 베이스 쉘(310)을 가압하여 절곡하기 때문에 강도가 우수한 재질에 의해서 형성될 수 있다. 예를 들면, 테이퍼면(276)은 래핑(lapping) 및 틴 코팅(tin coating)에 의해서 제작될 수 있다. 그리고 테이퍼면(276)에는 베이스 쉘(310)이 코킹되는 과정에서 금속 분말이 부착될 수 있는데, 이와 같이 금속 분말의 부착이 계속되는 경우 추후 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 가스 주입 지그(240)는 가스가 특정 부분에만 집중되어 유입되는 것이 아니라, 반원 형상을 갖는 유입 간격(280, 도 14 참조)을 통해서 전체적으로 균일하게 유입될 수 있기 때문에, 피가공물(W)과 결합하지 않은 상태에서 가스를 주입함으로써 금속 분말과 같은 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
가압 부재(290)는 코킹 부재(270)의 내부에 삽입되어 위치하면서 피가공물(W)의 오일 씰(318)을 하향 가압하는 역할을 한다. 가압 부재(290)는 반원 형상을 갖는 헤드(291)와, 헤드(291)에서 하향 돌출된 반원 형상의 가압 바디(298)를 구비한다.
헤드(291)은 코킹 부재(270)의 안착홈(272)에 대응하는 반원 형상을 갖고 그 중앙에는 센터홀(296)이 형성되어 있다. 센터홀(296)의 내부에는 피가공물(w)의 일부가 삽입된다. 헤드(291)의 상면은 내부 공간(251)을 형성하는 내부 면과 접한다. 그리고 헤드(291)의 중앙에는 가스 연통홀(292)이 형성되어 있고, 그 좌우 양 측에는 각각 결합홀(294)이 형성되어 있다.
가스 연통홀(292)은 헤드(291)를 관통하여 형성된다. 그리고 가스 연통홀(292)은 하우징(242)에 형성된 지그 유로(254)와 연통된다. 따라서 지그 유로(254)를 통해서 유입된 가스는 가스 연통홀(292)을 통해서 헤드(291)의 하부에 형성된 유입 공간(282) 및 유입 간격(280)으로 유입된다.
결합홀(294)에는 체결을 위한 부재(도시하지 않음)가 삽입되어 코킹 부재(270)의 결합홈(271)에 삽입된다. 이로 인해, 가압 부재(290)는 코킹 부재(270)에 결합되어 회전 하지 않게 된다.
헤드(291)의 하면과 코킹 부재(270)의 내측 돌기(274)의 상면 사이에는 일정한 유입 공간(282)이 형성되어 있는데, 유입 공간(282)은 평면에서 볼 때 반원 형상을 갖는다. 따라서 가스 연통홀(292)을 통해서 유입된 가스는 반원 형상의 유입 공간(282)으로 유입되어 유입 간격(280)을 통해서 피가공물(W)에 유입된다.
가압 바디(298)는 헤드(291)에서 하향 돌출된 것으로 반원 형상의 횡단면을 갖는다. 가압 바디(298)의 외경은 헤드(291)의 직경에 비해서 작게 형성될 수 있다. 또한, 가압 바디(298)의 내경은 센터홀(296)의 내경과 동일하게 형성될 수 있다. 다만, 가압 바디(298)의 단부는 직경이 다소 작게 형성된 가압 단부(302)가 구비되어 있다. 가압 단부(302)는 피가공물(W)의 오일씰(318)과 접하면서 하향 가압 한다.
도 14를 참고하면, 가압 바디(298)의 외주면과, 코킹 부재(270)의 내측 돌기(274) 사이에는 가스가 유입될 수 있는 유입 간격(280)이 형성되어 있다. 그리고 도 15를 참고하면, 유입 간격(280)은 평면도에서 볼 때 반원 형상을 갖는다. 가스 주입 지그(240)의 지그 유로(254) 및 가스 연통홀(292)을 통해서 유입된 가스는 반원 형상을 갖는 유입 간격(280)을 통해서 피가공물(W)에 균일하게 주입될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가스 주입 지그(240)는 좌우 한 쌍이 상호 결합하여 피가공물(W)을 가공한다. 그리고 한 쌍의 가스 주입 지그(240)가 피가공물(W)에 결합함으로써, 유입 간격(280)은 전체적으로 원형이 된다. 따라서 본 발명에 따른 가스 주입 지그(240)는 원형의 유입 간격(280)을 통해서 피가공물(W)에 가스를 균일하게 주입할 수 있게 된다. 또한, 원형의 유입 간격(280)에 가스를 분사함으로써, 피가공물(W)의 코킹 과정에서 발생하는 이물질을 자동으로 제거할 수 있는(auto cleaning) 기능을 갖는다.
상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (16)

  1. 피가공물을 파지하고 이송하는 이송부; 및
    이송된 피가공물에 가스를 주입하고 코킹을 수행하는 가공부를 포함하고,
    상기 가공부는, 피가공물을 파지하여 가스를 주입하고 코킹을 수행하는 한 쌍의 가스 주입 지그와, 상기 가스 주입 지그를 이송하는 지그 이송 장치를 구비하고,
    상기 가공부는, 상기 가스 주입 지그를 복수 개 구비하고 상호 대칭적으로 배치된 한 쌍의 지그 회전 장치를 구비하고,
    상기 지그 회전 장치는 복수 개의 상기 가스 주입 지그를 회전함으로써 다른 종류의 피가공물에 대응할 수 있는 가스 주입 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지그 회전 장치는 상기 지그 이송 장치에 의해서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 가스 주입 시스템.
  3. 가스 공급 유로를 구비하고, 회전 가능한 회전축;
    상기 회전축과 함께 회전하고, 서로 다른 피가공물에 대응하도록 복수개가 구비되는 가스 주입 지그; 및
    상기 가스 공급 유로에서 가스를 공급받고, 상기 가스 주입 지그의 회전에 의해서 특정 위치에 있는 하나의 상기 가스 주입 지그와 선택적으로 연통함으로써 외부에서 유입된 가스가 하나의 상기 가스 주입 지그에 공급되도록 하는 가스 분배기를 포함하는 지그 회전 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전축은 상기 가스 주입 지그에 대응하여 복수 개가 구비되는 분배 유로를 구비하고,
    상기 가스 분배기는, 상기 가스 공급 유로와 연통되는 가스 유입구와, 상기 가스 유입구에 연통되는 가스 연결구를 구비하고,
    상기 회전축의 회전에 의해서 상기 분배 유로 중 하나가 상기 가스 연결구와 연통되는 것을 특징으로 하는 지그 회전 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 가스 분배기는 회전 방지 브라켓에 의해서 회전이 방지되는 것을 특징으로 하는 지그 회전 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 회전축은, 회전력이 제공되는 돌출부와, 상기 돌출부의 하부에 구비되고 상기 가스 주입 지그가 결합하는 복수 개의 결합면을 구비하는 지그 결합부를 포함하고,
    상기 결합면에는 상기 분배 유로가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 지그 회전 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지그 결합부에는 상기 가스 분배기가 삽입되는 삽입홈이 구비되어 있고,
    상기 가스 공급 유로는 상기 돌출부 및 상기 지그 결합부를 관통하여 상기 삽입홈과 연통하는 것을 특징으로 하는 지그 회전 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 가스 분배기는 원형의 상면을 구비하고,
    상기 가스 유입구는 상기 상면의 중앙에 위치하고, 상기 가스 연결구는 상기 상면의 중앙에서 일측으로 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 지그 회전 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 지그 회전 장치는 상호 대칭되도록 한 쌍이 구비되고, 상호 대향되는 위치에 있는 상기 가스 주입 지그에만 가스가 공급되는 것을 특징으로 하는 지그 회전 장치.
  10. 제3항에 있어서,
    지그 이송 장치에 결합되어 직선 왕복 운동이 가능한 것을 특징으로 하는 지그 회전 장치.
  11. 제3항에 있어서,
    지그 이송 장치는 상기 지그 회전 장치가 회전 가능하게 결합하는 슬라이딩 바디를 구비하고,
    상기 슬라이딩 바디는 직선 왕복 운동이 가능한 것을 특징으로 하는 지그 회전 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 슬라이딩 바디는 메인 프레임 하판의 하부에 위치하고,
    상기 가스 공급 지그는 상기 슬라이딩 바디의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 지그 회전 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 슬라이딩 바디는 메인 프레임 하판에 대해 돌출되는 슬라이딩 부재와 결합되고,
    상기 슬라이딩 부재는 슬라이딩 수단에 의해서 직선 왕복 운동이 가능한 것을 특징으로 하는 지그 회전 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 슬라이딩 수단은 에어실린더이고,
    상기 슬라이딩 수단과 상기 슬라이딩 부재는 제1 링크에 의해서 상호 연결되고, 상기 제1 링크는 제2 링크와 연결되며,
    상기 제2 링크는 상기 메인 프레임 하판에도 연결되는 것을 특징으로 하는 지그 회전 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 링크는 ㄱ 형상을 갖고, 상기 제2 링크는 직선 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 지그 회전 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 메인 프레임 하판에는 상기 슬라이딩 바디를 가이드 하는 하부 결합 부재가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 지그 회전 장치.
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