KR101913562B1 - 로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치 - Google Patents

로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 엔진 실린더 헤드가 놓이는 실린더 헤드 안착부와 상기의 실린더 헤드 안착부 양측에 핀 실린더에 의하여 엔진 실린더 헤드 양 측면에 삽입되는 고정핀이 구비되어 틸팅 실린더에 의하여 90°로 틸팅되는 틸팅 유닛과 상기의 틸팅 유닛에 의하여 하측 방향으로 90° 틸팅되는 지점에 구비되는 플러싱 노즐 유닛과 상기의 틸팅 유닛과 플러싱 노즐 유닛이 내장되는 제 1챔버와 상기의 제 1챔버 일 측에 구비되며 내부에 에어 블로우 노즐이 내장되는 제 2챔버와 상기의 플러싱 노즐 유닛과 에어 블로우 노즐에 공급하는 공기를 저장하는 에어 탱크 및 에어 펌프와 상기의 제 1챔버에 공급하는 물 또는 쿨런트를 저장하는 워터 탱크 및 워터 펌프가 구비되는 제 3챔버와 상기의 제 1챔버 및 제 2챔버 일 측에 구비되며 로봇 암이 내장되는 제 4챔버 및 상기의 로봇 암을 중심으로 제 1챔버 및 제 2챔버와 반대 측 제 4챔버 외부에 구비되어 엔진 실린더 헤드가 이송되는 컨베이어로 구성되어 1차로 수중에서 플러싱 작업을 수행하고, 2차로 에어 블로우 작업을 수행하여 엔진 실린더 헤드 홀이나 표면에 남아있는 칩과 절삭유 등의 이물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.

Description

로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치{Washing Device For Engine Cylinder Head Using Robot Arm}
본 발명은 로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 1차로 수중에서 플러싱 작업을 수행하여 엔진 실린더 헤드 홀이나 표면에 남아있는 칩과 절삭유 등을 세척한 후, 2차로 에어 블로우 작업을 통하여 엔진 실린더 헤드 홀이나 표면에 물기와 남아있는 칩과 절삭유 등을 제거하는 로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치에 관한 것이다.
일반적으로 엔진 실린더 헤드는 실린더 블록 상부에 위치하여 실린더와 함께 연소실을 형성하고 흡입, 배기 통로를 개폐하는 밸브 기구가 결합하며, 냉각수가 순환될 수 있도록 하는 통로인 워터 재킷 등이 결합한다. 이에 따라, 엔진 실린더 헤드는 복수 개의 홀과 비교적 복잡한 형상의 표면을 갖는 부품으로 가공 중 발생하는 금속 칩, 절삭유 등이 표면 또는 내부에 점착되어 완전한 제거가 어려운 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여 대한민국 등록특허공보 제10-1194122호에는 본 명세서의 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 자동차 엔진 실린더 헤드 생산라인 중간에 설치되어 컨베이어로 이송되는 실린더 헤드 및 이송 파렛트 표면의 이물질을 제거하는 간이 세척기에 있어서, 생산라인으로부터 이송된 실린더 헤드 및 이송 파렛트가 탑재되는 제 1리프트 턴 장치와 파렛트 에어 블로우 장치 실린더에 의해 작동되는 파렛트 에어 블로우 장치와 파렛트 쿨런트 분사장치 실린더에 의해 작동되는 파렛트 쿨런트 분사 장치와 실린더 헤드를 이송 파렛트와 분리하여 이동시키는 로봇 장치와 로봇 장치에 의해 이송된 실린더 헤드를 고정하는 제 1에어룸 도어와 제 1에어룸 도어를 틸트 시키는 제 1에어룸 도어 실린더와 제 1에어 블로우 장치로 구성되는 제 1에어룸과 상기의 로봇 장치에 의해 이송된 실린더 헤드를 고정하는 제 2에어룸 도어와 제 2에어룸 도어를 틸트시키는 제 2에어룸 도어 실린더와 제 2에어 블로우 장치로 구성되는 제 2에어룸과 파렛트 에어 블로우 장치와 파렛트 쿨런트 분사 장치에 의해 세척 과정을 마친 이송 파렛트와 제 1에어룸과 제 2에어룸에서 세척 과정을 마친 실린더 헤드가 로봇 장치에 의해 결합되어 이동하는 제 2리프트 턴 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 팔 타입의 자동차 엔진 실린더 헤드 및 이송 파렛트 간이 세척기가 공지되어 있다.
그러나, 이는 제 1에어룸과 제 2에어룸에서 반복되는 에어 블로우 작업만을 실함으로 이 역시, 엔진 실린더 헤드 내부에 점착되어 있는 칩과 절삭유 등의 이물질의 완전한 제거가 어려운 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1194122호(2012.10.17)
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본원발명에서는 1차로 수중에서 플러싱 작업을 수행하여 엔진 실린더 헤드 홀이나 표면에 남아있는 칩과 절삭유 등을 세척한 후, 2차로 에어 블로우 작업을 통하여 엔진 실린더 헤드 홀이나 표면에 물기와 남아있는 칩과 절삭유 등을 제거하는 로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
목적을 달성하기 위한 구성으로는 로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치에 있어서, 엔진 실린더 헤드가 놓이는 실린더 헤드 안착부와 상기의 실린더 헤드 안착부 양측에 핀 실린더에 의하여 엔진 실린더 헤드 양 측면에 삽입되는 고정핀이 구비되어 틸팅 실린더에 의하여 90°로 틸팅되는 틸팅 유닛과 상기의 틸팅 유닛에 의하여 하측 방향으로 90° 틸팅되는 지점에 구비되는 플러싱 노즐 유닛과 상기의 틸팅 유닛과 플러싱 노즐 유닛이 내장되는 제 1챔버와 상기의 제 1챔버 일 측에 구비되며 내부에 에어 블로우 노즐이 내장되는 제 2챔버와 상기의 플러싱 노즐 유닛과 에어 블로우 노즐에 공급하는 공기를 저장하는 에어 탱크 및 에어 펌프와 상기의 제 1챔버에 공급하는 물 또는 쿨런트를 저장하는 워터 탱크 및 워터 펌프가 구비되는 제 3챔버와 상기의 제 1챔버 및 제 2챔버 일 측에 구비되며 로봇 암이 내장되는 제 4챔버 및 상기의 로봇 암을 중심으로 제 1챔버 및 제 2챔버와 반대 측 제 4챔버 외부에 구비되어 엔진 실린더 헤드가 이송되는 컨베이어로 이루어진다.
본 발명의 다른 특징으로는 상기의 제 1챔버에는 물이 저장되어 상기의 틸팅 유닛에 의하여 하측 방향으로 90° 틸팅되는 경우 엔진 실린더 헤드가 수중으로 디핑되며, 상기의 로봇 암은 엔진 실린더 헤드를 순차적으로 틸팅 유닛, 제 2챔버, 컨베이어로 이송한다.
본 발명의 또 다른 특징으로는 상기의 플러싱 노즐 유닛은 상하로 움직이며, 상기의 제 1챔버에 저장되는 물은 워터 펌프에 의하여 제 3챔버로 회수되어 외부로 배출된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치는 1차로 수중에서 플러싱 작업을 수행하고, 2차로 에어 블로우 작업을 수행하여 엔진 실린더 헤드 홀이나 표면에 남아있는 칩과 절삭유 등의 이물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 수중 플러싱 작업으로 인하여 엔진 실린더 헤드 세척 중 발생하는 엔진 실린더 헤드 표면에 손상을 차단하는 효과가 있다.
도 1은 기존의 로봇 팔 타입의 자동차 엔진 실린더 헤드 및 이송 파렛트 간이 세척기 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치의 상면도.
도 3은 본 발명에 따른 로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치의 측면도.
도 2와 3은 각각 본 발명에 따른 로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치의 상면도와 측면도로서 이를 참고하여 본원발명의 상세 구성을 설명하면 하기와 같다.
로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치에 있어서, 엔진 실린더 헤드(E)가 놓이는 실린더 헤드 안착부(11)와 상기의 실린더 헤드 안착부(11) 양측에 핀 실린더(12)에 의하여 엔진 실린더 헤드(E) 양 측면에 삽입되는 고정핀(13)이 구비되어 틸팅 실린더(14)에 의하여 90°로 틸팅되는 틸팅 유닛(10);과 상기의 틸팅 유닛(10)에 의하여 하측 방향으로 90° 틸팅되는 지점에 구비되는 플러싱 노즐 유닛(20);과 상기의 틸팅 유닛(10)과 플러싱 노즐 유닛(20)이 내장되는 제 1챔버(30);와 상기의 제 1챔버(30) 일 측에 구비되며 내부에 에어 블로우 노즐(41)이 내장되는 제 2챔버(40);와 상기의 플러싱 노즐 유닛(20)과 에어 블로우 노즐(41)에 공급하는 공기를 저장하는 에어 탱크(51) 및 에어 펌프(52)와 상기의 제 1챔버(30)에 공급하는 물 또는 쿨런트를 저장하는 워터 탱크(53) 및 워터 펌프(54)가 구비되는 제 3챔버(50);와 상기의 제 1챔버(30) 및 제 2챔버(40) 일 측에 구비되며 로봇 암(61)이 내장되는 제 4챔버(60); 및 상기의 로봇 암(61)을 중심으로 제 1챔버(30) 및 제 2챔버(40)와 반대 측 제 4챔버(60) 외부에 구비되어 엔진 실린더 헤드(E)가 이송되는 컨베이어(70);로 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치이다.
그리고, 상기의 제 1챔버(30)에는 물 또는 쿨런트가 저장되어 상기의 틸팅 유닛(10)에 의하여 하측 방향으로 90° 틸팅되는 경우 엔진 실린더 헤드(E)가 수중으로 디핑되는 것을 특징으로 한다. 이때, 물에는 세척액 성분이 포함될 수 있다.
또한, 상기의 로봇 암(61)은 엔진 실린더 헤드(E)를 순차적으로 틸팅 유닛(10), 제 2챔버(40), 컨베이어(70)로 이송하는 것을 특징으로 하며, 상기의 플러싱 노즐 유닛(20)은 상하로 움직이는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치를 이용하여 엔진 실린더 헤드를 세척하는 작동 순서 및 방법은 하기와 같다.
갠트리 다이에 고정되어 있는 엔진 실린더 헤드(E)는 로봇 암(61)에 의하여 제 1챔버(30) 내부로 이송되어 틸팅 유닛(10)에 고정된다.
이때, 엔진 실린더 헤드(E)는 실린더 헤드 안착부(11)에 놓이고 핀 실린더(12)에 의하여 엔진 실린더 헤드(E) 하측에 형성되는 구멍에 적어도 2개 이상의 고정핀(13)이 삽입되어 고정된다.
이후, 틸팅 실린더(14)에 의하여 엔진 실린더 헤드(E)가 고정된 틸팅 유닛(10)은 하측 방향으로 90° 틸팅되어 제 1챔버(30) 내부에 저장되어 있는 물에 잠기게 되고, 플러싱 노즐 유닛(20)에서 분사되는 공기에 의하여 엔진 실린더 헤드(E)는 수중에서 세척이 이루어진다.
이때, 상기의 플러싱 노즐 유닛(20)은 상하로 움직이며 엔진 실린더 헤드(E)에 구비되는 워터 재킷 홀 등의 다양한 부위의 홀에 플러싱 작업을 수행한다.
이후, 플러싱 작업이 완료된 엔진 실린더 헤드(E)가 고정된 틸팅 유닛(10)은 틸팅 실린더(14)에 의하여 상측 방향으로 90° 틸팅되어 원위치 되고 핀 실린더(12)에 의하여 고정핀(13)과 엔진 실린더 헤드(E)가 분리된 뒤 로봇 암(61)에 의하여 제 2챔버(40)로 이송된다.
그리고, 제 2챔버(40) 내부에 구비되는 에어 블로우 노즐(41)에 의하여 엔진 실린더 헤드(E)에 남아 있는 물기와 칩, 절삭유 등을 제거하는 에어 블로우 세척 작업이 수행된다. 이때, 상기의 엔진 실린더 헤드(E)는 로봇 암(61)에 고정된 상태로 움직이며 고정되어 있는 에어 블로우 노즐(41)에 의하여 표면 및 홀에 남아 있는 물기와 칩, 절삭유 제거 작업이 이루어진다.
상기의 제 2챔버(40)에서 에어 블로우 세척 작업이 완료되면 로봇 암(61)에 의하여 컨베이어(70)로 이송되며 세척 작업이 완료된다. 이때, 컨베이어(70)는 작업 다이로 대신할 수 있음은 물론이다.
본 발명은 특정의 실시 예 및 적용 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
E. 엔진 실린더 헤드 10. 틸팅 유닛
11. 실린더 헤드 안착부 12. 핀 실린더
13. 고정핀 14. 틸팅 실린더
20. 플러싱 노즐 유닛 30. 제 1챔버
40. 제 2챔버 41. 에어 블로우 노즐
50. 제 3챔버 51. 에어 탱크
52. 에어 펌프 53. 워터 탱크
54. 워터 펌프 60. 제 4챔버
61. 로봇 암 70. 컨베이어

Claims (4)

  1. 엔진 실린더 헤드(E)가 놓이는 실린더 헤드 안착부(11)와 상기의 실린더 헤드 안착부(11) 양측에 핀 실린더(12)에 의하여 엔진 실린더 헤드(E) 양 측면에 삽입되는 고정핀(13)이 구비되어 틸팅 실린더(14)에 의하여 90°로 틸팅되는 틸팅 유닛(10);과 상기의 틸팅 유닛(10)에 의하여 하측 방향으로 90° 틸팅되는 지점에 구비되는 플러싱 노즐 유닛(20);과 상기의 틸팅 유닛(10)과 플러싱 노즐 유닛(20)이 내장되는 제 1챔버(30);와 상기의 제 1챔버(30) 일 측에 구비되며 내부에 에어 블로우 노즐(41)이 내장되는 제 2챔버(40);와 상기의 플러싱 노즐 유닛(20)과 에어 블로우 노즐(41)에 공급하는 공기를 저장하는 에어 탱크(51) 및 에어 펌프(52)와 상기의 제 1챔버(30)에 공급하는 물 또는 쿨런트를 저장하는 워터 탱크(53) 및 워터 펌프(54)가 구비되는 제 3챔버(50);와 상기의 제 1챔버(30) 및 제 2챔버(40) 일 측에 구비되며 로봇 암(61)이 내장되는 제 4챔버(60); 및 상기의 로봇 암(61)을 중심으로 제 1챔버(30) 및 제 2챔버(40)와 반대 측 제 4챔버(60) 외부에 구비되어 엔진 실린더 헤드(E)가 이송되는 컨베이어(70);로 구성되는 로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치에 있어서,
    상기의 제 1챔버(30)에는 물 또는 쿨런트가 저장되어 상기의 틸팅 유닛(10)에 의하여 하측 방향으로 90° 틸팅되는 경우 엔진 실린더 헤드(E)가 수중으로 디핑되는 것을 특징으로 하고, 상기의 틸팅 유닛(10)에 의하여 상측 방향으로 90°틸팅되어 원위치되면 로봇 암(61)에 의해 실린더 헤드(E)가 고정된 상태로 제 2챔버(40)로 이동되어 에어 블로우 노즐(41)에 의해 세척이 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기의 로봇 암(61)은 엔진 실린더 헤드(E)를 순차적으로 틸팅 유닛(10), 제 2챔버(40), 컨베이어(70)로 이송하는 것을 특징으로 하며 상기의 플러싱 노즐 유닛(20)은 상하로 움직이는 것을 특징으로 하는 로봇 타입의 엔진 실린더 헤드 세척 장치.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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