KR0151420B1 - 전조반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한 조의 랙크로 나사부분과 세레이션부분의 길이가 다른 복수의 공작물을 가공할 수 있는 전조반(轉造盤)에 관한 것으로, 회전이 가능하게 지지된 공작물에 서로 스쳐지나는 방향으로 이동하는 랙크홀더에 설치되나 랙크로 나사와 세레이션을 형성하는 전조반에 있어서, 각 랙크홀더(2)에 나사형성용 랙크(7)와 세레이션 형성용 랙크(8)를 당해 랙크홀더(2)의 이동방향으로 이격시켜 구성함과 동시에, 나사(D) 또는 세레이션(C)의 한쪽을 형성한 후에 랙크홀더(2)를 일단 정지시키는 스톱기구(16)와, 공작물(W1,W2)을 축선방향으로 이동시키는 시프트기구(3)를 구비한 전조반이다.

Description

전조반(轉造盤)

제1도는 본 발명의 일실시예를 나타낸 전조반의 정면도.

제2도는 제1도에 나타낸 전조반의 측면도.

제3도는 제1도에 나타낸 전조반의 평면도.

제4a도는 랙크홀더(rack holder)의 평면도.

제4b도는 공작물과 함께 제4a도의 선 G-G부분을 나타낸 단면도.

제5도는 공작물에 나사를 형성한 상태를 나타낸 단면도.

제6도는 제5도에 나타낸 공작물과는 다른 별개의 공작물에 세레이션(serration : 톱니모양의 돌기)을 형성하는 상태를 나타낸 단면도.

제7도는 랙크홀더 구동용의 유압공급계를 설명하는 회로도.

제8도는 종래의 나사 및 세레이션의 전조를 설명하는 단면도.

제9도는 제8도에 나타낸 공작물과는 다른 별개의 공작물에 나사 및 세레이션의 전조를 행하는 경우를 설명하는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 랙크홀더 3 : 시프트 기구

7 : 나사형성용 랙크 8 : 세레이션 형성용 랙크

16 : 스톱기구 W1 : 공작물

W2 : 공작물 C : 세레이션

D : 나사

본 발명은 하나의 공작물에 나사와 세레이션(serration : 톱니모양의 돌기)을 형성하는데 이용되는 전조반에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나사부분과 세레이션 부분의 길이가 다른 복수종류의 공작물에 대응할 수 있는 전조반에 관한 것이다.

제8도에 나타낸 공작물(W3)은, 자동차의 조인트·드라이브 샤프트(joint drive shaft)로서, 조인트하우징(A : joint housing)에 중간에 단차(段差)를 갖는 축부(軸部)(B)를 일체로 구비하고 있다. 상기 축부(B)에는 직경이 큰 기단측(基端側 : 하우징측)에 세레이션(C)이 형성되어 있고, 직경이 작은 선단측(先端側)에 나사(D)가 형성되어 있다.

종래, 상기 공작물(W3)을 가공하는 전조반으로서는 서로 스쳐지나는 방향으로 이동가능한 한쌍의 랙크홀더(rack holder)를 구비함과 동시에, 각 랙크홀더에 나사형성용 랙크(101)과 세레이션 형성용 랙크(102)를 나란히 설치하고, 한쌍의 센터핀(103,104)으로 공작물(W3)을 회전가능하게 지지함과 동시에, 상기 공작물(W3)을 중심으로 해서 각 랙크홀더를 이동시킴으로써 공작물(W3)의 축부(B)에 세레이션(C) 및 나사(D)를 형성한 것이 있었다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 전조반에 있어서는, 예를 들어, 제9도에 도시한 바와 같이, 앞의 공작물(W3)보다도 세레이션(C)의 부분이 짧은 공작물(W4)를 가공하는 경우, 공작물(W4)을 그 기단측에서 위치를 맞추면 나사가 형성되지 않는 부분(E)이 생기게 되고, 또한, 축부(B)의 단차부분을 양 랙크(101,102)의 경계선에 맞추도록 하면, 조인트하우징(A)와 세레이션 형성용 랙크(102)가 간섭되기 때문에 결국 세레이션 형성용 랙크를 교환하지 않을 수 없었다.

이 때문에 종래의 전조반에서는 나사부분과 세레이션 부분의 길이가 다른 복수종류의 공작물에 따라, 각각의 랙크를 구비해 둘 필요가 있으며, 다른 공작물을 가공할 때에 랙크의 교환작업을 해야하는 등의 불편이 있고, 이와 같은 불편을 해결하는 것이 과제였다.

본 발명은 상기 종래의 과제에 착안하여 이루어진 것으로, 한 조(組)의 랙크로 나사부분과 세레이션부분의 길이가 다른 복수종류의 공작물을 가공할 수 있는 전조반을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관련한 전조반은, 회전가능하게 지지된 공작물에 서로 스쳐지나는 방향으로 이동하는 랙크홀더에 설치한 랙크로 나사와 세레이션을 형성하는 전조반으로서, 각 랙크홀더에 나사형성용 랙크와 세레이션 형성용 랙크를 해당 랙크홀더의 이동방향으로 일단 정지시키는 스톱기구와 공작물을 축선방향으로 이동시키는 시프트기구를 구비한 구성으로 하고, 상기 구성을 종래의 과제를 해결하기 위한 수단으로 한다.

본 발명에 관련한 전조반에서는 예를 들어, 처음에 나사를 형성하는 경우에는 공작물을 축선방향으로 이동시키는 시프트기구에 의해 공작물의 나사형성부위를 나사형성용 랙크의 위치에 맞춘 후에 랙크홀더를 이동시킨다. 이때 나사형성용 랙크와 세레이션 형성용 랙크를 랙크홀더의 이동방향으로 이격되어 배치되어 있기 때문에 공작물의 다른 구성부분과 세레이션 형성용 랙크가 간섭하는 일없이 공작물에 나사가 형성되게 된다.

또한, 상기 나사의 형성후에는 스톱기구에 의해 랙크홀더를 일단정지시키고, 시프트기구에 의해 공작물의 세레이션 형성부위를 세레이션 형성용 랙크의 위치에 맞춘 후에 다시 랙크홀더를 이동시킴으로써, 공작물의 다른 구성부분과 나사형성용 랙크가 간섭되는 일없이 공작물에 세레이션이 형성되게 된다.

따라서, 나사부분과 세레이션 부분의 길이가 다른 복수종류의 공작물에 대해서는 이들 중의 최대길이의 나사 및 세레이션에 대응하는 각 랙크를 이용함으로써, 상기 한 조(組)의 랙크를 대상으로 하는 복수종류의 공작물을 가공할 수 있다.

이하, 본 발명에 관련된 전조반의 일실시예를 도면에 근거하여 설명한다. 이 실시예의 공작물(제5도 및 제6도 참조)(W1)은 자동차의 조인트·드라이브 샤프트로서, 조인트하우징(A)에 중간에 단차를 갖는 축부(B)를 일체로 구비하고, 축부(B)의 직경이 큰 기단측(하우징측)에 세레이션(C)가 형성되며, 직경이 작은 선단측에 나사(D)가 형성된다.

전조반은 제1도 내지 제3도에 도시한 바와 같이, 바닥에 입설된 프레임(1)내에 서로 스쳐지나는 방향으로 이동하는 상하 랙크홀더(2,2)를 구비함과 동시에, 프레임(1)의 중앙에 공작물(1)의 지지기구를 겸한 시프트(shift)기구(3)을 구비하고 있다. 또한 프레임(1)의 정면측에는 제3도에서 가공전의 공작물(W)을 좌측으로부터 받아들이는 컨베이어(conveyer : 4)와, 가공후의 공작물(W)을 우측으로 내보내는 컨베이어(5)가 설치되어 있고, 프레임(1)의 중앙위치에는 상기 시프트기구(3)와 각 컨베이어(4,5)의 사이에서 공작물(W)을 주고 받는 로더(loader : 6)가 설치되어 있다.

각 랙크홀더(2,2)에는 제4a도에 도시하는 바와 같이, 나사형성용 랙크(7)와 세레이션 형성용 랙크(8)가 중간 스페이서(spacer : 9)를 통해 해당 랙크홀더(2,2)의 이동방향으로 이격된 상태로 구성되어 있다. 이 실시예에서는 나사(D)를 전방에 형성하는 배치로 되어 있다.

나사형성용 랙크(7)은 랙크홀더 이동방향으로 단면에 맞닿은 고정구(10)와 측면에 맞닿는 랙크홀더(2)에 나사고정되는 고정용 블록(block : 11)에 의해 고정되어 있다. 이 고정용 블록(11)은 제4b도에 도시하듯이, 나사형성용 랙크(7)보다도 충분히 작은 높이의 치수를 가지고 있고, 공작물(W1)을 축방향으로 이동시킨 후, 이 공작물(W1)의 조인트하우징(A)부분과 간섭하지 않도록 하고 있다. 한편, 세레이션 형성용 랙크(8)는 랙크홀더(2)에 직접 나사 고정되어 있다.

상기 각 랙크홀더(2)는 프레임(frame : 1)의 좌우측에 각각 설치된 랙크홀더 구동용 실린더(cylinder : 13)와, 제7도에 도시된 유압 공급계의 기동용 밸브(valve)(14,15)에 의해 구동된다. 상기 랙크홀더구동용 실린더(13)의 주변에는 나사(D)의 형성 후에 랙크홀더(2)를 일단 정지시키는 스톱(stop)기구(16)가 설치되어 있다. 이 스톱기구(16)는 랙크홀더(2)와 함께 이동하는 검출용 로드(rod : 16a), 이 로드(16a)의 이동에 따라 절환되는 리미트스위치(limit switch)(16b,16c) 및 상기 기동용밸브(14,15)를 중립상태로 복귀시키는 디셀러레이션(deceleration : 감속) 밸브(17) 등으로 구성되어 있다.

상기 시프트기구(3)는 프레임(1)의 중앙부 정면에 설치한 비임(beam : 18)에 서보모터(servo motor : 19)와, 서보모터(19)에 의해 회전구동되는 리이드스크류(lead screw : 20)와, 리이드스크류(20)와 함께 볼(ball)나사를 구성하는 너트(nut : 21)를 설치한 슬라이더(slider : 22)를 구비함과 동시에, 프레임(1)의 중앙부 배면측에 센터핀(center pin) 구동용 실린더(23)를 구비하고 있다.

그리고 상기 슬라이더(22)에는 공작물(W)의 조인트하우징(A)내에 삽입되는 센터링(centering)용 부재(24)가 프레임의 배면방향을 향해 설치되어 있고, 상기 센터핀 구동용 실린더(23)에는 센터링용 부재(24)와 동일축선상에 배치되며, 공작물(W1)의 축부(B)의 단면에 삽입되는 센터핀(제5도에 도시)(25)이 도시하지 않은 스프링을 통해 부착되어 있다.

상기 로더(6)은 제1실린더(31)에 의해 프레임 좌우방향으로 왕복 구동되는 슬라이드체(26)에 제2실린더(32)에 의해 승강구동되는 스테이지(27)를 구비함과 동시에, 이 스테이지(27)에 제3실린더(33)에 의해 프레임 정배면방향으로 회전구동되는 아암(28)을 구비하며, 아암(28)의 선단에 공작물 파지용 클램프(clamp : 29)가 설치되어 있다. 또한, 각 컨베이어(4,5)상에 실려진 공작물(W1)은 조인트하우징(A)을 하향으로 세운 상태로 되어 있다.

또한, 본 실시예의 전조반은 제5도에 도시한 한쪽의 공작물(W1)과 제6도에 도시한 별도의 공작물(W2), 즉, 기단부의 비형성부(F)만큼 한쪽의 공작물(W1)보다도 세레이션(C)의 부분이 짧은 다른 쪽의 공작물(W2)을 대상으로 하고 있고, 이들중의 최대 길이의 나사(D) 및 세레이션(C)에 대응하는 각 랙크(제5도에 도시하는 공작물(W1)에 대응하는 랙크)(7,8)를 이용한다. 따라서, 시프트기구(3)의 작동이 불필요한 한쪽의 공작물(W1)의 가공시에는 예를 들어, 시프트기구(3)에 설치된 스위치류를 검출부로서 스톱기구(16)의 작동을 취소하도록 한다.

상기의 구성을 구비한 전조반은, 반입용(받아들이는)용 컨베이어(4)상의 공작물(W1)의 축부(B)를 로더(6)의 클램프(29)로 파지한 후에, 제2도에 가상선으로 도시하는 바와 같이, 아암(28)을 회동시키며, 슬라이드체(26)의 이동 및 스테이지(27)의 상승에 의해 공작물(W1)을 시프트기구(3)의 센터링용 부재(24)와 센터핀(25)의 사이로 이동시킨다. 그 후, 센터링용부재(24)와 센터핀(25)를 서로 접근시키고, 또한 센터핀(25)를 유지하는 스프링을 압축하는 상태로 하여 공작물(W1)을 회전가능하게 지지하고, 아암(28)을 철수시킴과 동시에, 축부(B)가 각 랙크(7,8)의 위치에 맞춰지도록 슬라이더(22)를 적절히 구동한다.

그리고 상, 하 랙크홀더(2,2)를 서로 스쳐지나는 방향으로 이동시킴으로써, 제5도에 도시하는 바와 같이, 축부(B)의 작은 직경부분에 나사(D)를 형성하고, 이어서 큰 직경부분에 세레이션을 형성한다. 이때, 각 랙크(7,8)의 어느쪽도 한쪽의 공작물(W1)에 대응한 것으로 되어 있고, 나사(D)의 형성후에 공작물(W1)을 축선방향으로 이동시킬 필요가 없기 때문에 스톱기구(26)는 작동하지 않는다.

상기 가공후에는 공작물(W1)을 다시 클램프(29)로 파지함과 동시에, 시프트기구(3)에 의한 지지를 해제하고, 스테이지(stage : 27)의 하강, 슬라이드체(26)의 이동 및 아암(28)의 회동에 의해 동일 공작물(W1)을 반출(내보내는)용 컨베이어(5)상에 탑재시킨다.

또한, 상기 전조반은, 다른쪽 공작물(W2)을 가공하는 경우에는 시프트기구(3)에 의해 공작물(W2)의 나사형성부위를 나사형성용 랙크(7)의 위치에 맞춘 후, 랙크홀더(2,2)를 구동시킨다. 이때, 본 실시예에서는 두종류의 공작물(W1,W2)의 세레이션(C)부분의 길이에 큰 차이는 없지만, 그 차이가 큰 경우라도 나사형성용 랙크(7)와 세레이션 형성용 랙크(8)를 랙크홀더(2)의 이동방향으로 이격시킨 배치하므로, 제4b도의 가상선으로 도시하는 바와 같이, 조인트하우징(A)을 나사형성용 랙크(7)에 근접시킬 수 있고 세레이션 형성용 랙크와 간섭하는 일없이 공작물(W2)에 나사(D)가 형성되게 된다.

상기 나사(D)의 형성후에는 스톱기구(16)에 의해 랙크홀더(2,2)를 일단 정지시키고, 시프트기구(3)에 의해 공작물(W2)을 비형성부(F)만큼 축선방향으로 이동시켜, 제6도에 도시하는 바와 같이, 세레이션 형성부위를 세레이션 형성용 랙크(8)의 위치에 맞춘다. 이때, 시프트기구(3)에 의한 공작물(W2)의 이동은 슬라이더(22)의 구동에 의해 이루어지며, 센터핀(25)은 압축상태에 있는 스프링의 작용으로 슬라이더(22)의 동작을 따른다. 그 후, 다시 랙크홀더(2,2)를 이동시킴에 의해 공작물(W2)에 세레이션(C)이 형성되게 된다.

이와 같이, 상기 전조반에서는 랙크를 교환하지 않고 두 종류의 공작물(W1,W2)를 가공한다. 또한, 대상이 되는 공작물은 당연히 두 종류 이상이라도 좋고, 나사부분과 세레이션 부분의 길이가 다른 복수종류의 공작물에 대하여 이들 중의 최대길이의 나사 및 세레이션에 대응하는 각 랙크를 이용하면 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관련한 전조반에 의하면, 한조의 랙크로 나사부분과 세레이션부분의 길이가 다른 복수종류의 공작물을 가공할 수 있는 우수한 효과가 얻어지며, 이에 따라, 랙크의 종류의 삭감에 의한 보수관리의 용이화와, 공작물의 종류에 따른 랙크 교환작업의 폐지에 의한 작업성의 향상 등을 실현할 수 있다.

Claims (1)

1. 회전이 가능하게 지지된 공작물에 서로 스쳐지나는 방향으로 이동하는 랙크홀더에 설치되나 랙크로 나사와 세레이션을 형성하는 전조반에 있어서, 각 랙크홀더(2)에 나사형성용 랙크(7)와 세레이션 형성용 랙크(8)를 당해 랙크홀더(2)의 이동방향으로 이격시켜 구성함과 동시에, 나사(D) 또는 세레이션(C)의 한쪽을 형성한 후에 랙크홀더(2)를 일단 정지시키는 스톱기구(16)와, 공작물(W1,W2)을 축선방향으로 이동시키는 시프트기구(3)를 구비한 것을 특징으로 하는 전조반.