KR100198857B1 - 반할플레인베어링의 베어링높이 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 베어링 높이를 고속으로 측정하는 측정장치를 제공한다. 가동 실린더는 정압인가장치(S)에 의해 측정하중(P)으로 연장된다. 가동 실린더는 슬라이딩 캠에 의해 후퇴위치로부터 측정위치까지 상승한다. 푸싱부재에 배치되는 반할베어링(W)은, 반할베어링(W)의 일 단부가 수용오목부로부터 약간 돌출되는 방식으로 표준툴의 수용오목부에 끼워진다. 가동 실린더가 측정위치를 약간 초과할 때, 수용오목부로부터 돌출되는 단부의 길이만큼 플런저는 가압된다. 이 때, 반할베어링은 측정하중(P)으로 유지된다. 그리하여, 반할베어링은 측정수단에 의해 즉시 측정 가능하다.

Description

반할플레인베어링의 베어링높이 측정장치

본 발명은 소정의 측정하중이 가해진 상태에서 반할플레인베어링의 베어링 높이를 측정하는 측정장치에 관한 것이다.

공지된 바와 같이, 반원통형 플레인베어링(이하, 반할베어링이라 칭함)은 동일한 형상의 다른 쪽과 결합하여 원통형 베어링을 형성한다. 즉, 한쌍의 반할베어링이 결합되어 하나의 원통형 베어링을 형성한다. 그러므로, 조립된 반할베어링의 치수정밀도는 대단히 중요하다. 따라서, 반할베어링이 하우징에 조립될 때 가해지는 실제 하중과 근사한 측정하중(P)을 가함으로써, 각각의 반할베어링의 베어링높이가 측정된다. 예를 들어, JIS(일본국 산업 표준) D3102에따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 반할베어링은 표준툴(A)의 반원통형 수용오목부(B)에 끼워져서, 정확한 반원통형 형상으로 유지된다. 반할베어링은 그 일 단부가 수용오목부(B)로부터 약간 돌출하는 방식으로 유지된다. 소정의 측정하중(P)은 가압판(C)에 의해 돌출된 단부에 가해진다. 이 상태에서, 반할베어링의 베어링높이(H)는 측정기(D)에 의해 측정된다. JIS D3102에서는, 반할베어링의 내경이 40 내지 80mm의 범위 안에 있을 때, 베어링높이(H)의 공차는 0.04mm 이내로 한다고 규정되있다.

이와 같은 베어링의 베어링높이를 측정하기 위한 종래의 측정장치로서는 본 발명의 양수인에 의하여 일본국 공개공보 소61-182513호에 개시된 것이 있다. 종래의 측정장치에 따르면, 반할베어링이 가압수단에 의해 수용오목부에 끼워지고, 측정하중(P)이 반할베어링에 가해지는 상태에서, 반할베어링의 돌출높이가 측정된다. 측정장치의 하우징에 고정된 복동 단일로드형(double-action single-rod type) 실린더는 가압수단으로서 이용된다. 반할베어링을 가압하는 푸싱부재는 실린더내에서 슬라이딩 가능하게 이동하는 플런저의 일 단부에 마련된다.

그러나, 종래의 측정장치에 있어서, 반할베어링이 반입될 때, 실린더내에서 플런저는 후퇴위치와 전진위치 사이를 슬라이딩 이동한다. 이 두 위치사이의 비교적 긴 플런저 행정 때문에, 플런저의 왕복이동중, 압력유체의 상당한 양이 실린더로부터 유입 및 유출된다.

베어링높이는 안정된 측정하중(P)으로 측정되야 하므로, 주로 실린더 장치의 유출저항으로 인한 가압유체의 동작지연은 무시될 수 없으며, 이러한 지연은 베어링높이의 고속측정을 방해한다.

본 발명의 목적은 베어링높이를 고속측정할 수 있는 측정장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치를 도시한 부분 분해 측면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 측정장치의 주요부를 도시한 확대 정단면도,

도 3A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 가동 실린더가 하강위치에 있는 상태를 도시한 개략도,

도 3B는 본 발명의 일 실시예에 따른, 가동 실린더가 상승위치에 있는 상태를 도시한 개략도,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동장치를 도시한 개략도,

도 5는 종래의 베어링높이 측정방법을 설명하는 개략도이다.

본 발명의 제 1특징에 따라, 반할플레인베어링의 일 단부가 수용오목부로부터 돌출하는 방식으로, 반할플레인베어링이 고정되어 있는 수용오목부를 구비하는 표준툴과, 상기 표준툴과 대향하고, 반할플레인베어링의 단부를 측정하중으로 가압하는 가압수단, 및 상기 반할플레인베어링의 단부가 상기 가압수단에 의해 가압될 때, 베어링높이를 측정하는 측정수단을 포함하여 이루어지고; 상기 가압수단은, 가동 실린더와, 측정하중이 반할플레인베어링에 가해진 상태에서, 후퇴위치에서 전진위치까지 상기 가동 실린더를 이동시키는 구동장치, 측정하중으로 상기 가동 실린더의 플런저를 가압 및 지지하는 정압인가장치, 및 상기 플런저에 의해 상기 반할플레인베어링의 단부를 가압하는 푸싱부재를 포함하여 이루어지는 반할플레인베어링의 베어링높이를 측정하기 위한 측정장치가 제공된다.

본 발명의 제 1특징에 따르면, 동작중, 정압인가장치에 의해, 측정하중은 가동 실린더의 플런저에 항상 가해져서, 플런저는 연장된다. 측정하중이 측정될 반할베어링에 가해진 상태에서, 구동장치에 의해 가동 실린더는 구동되어, 후퇴위치로부터 전진위치까지 이동한다. 플런저는 푸싱부재가 반할베어링의 일 단부를 가압하게 하여, 반할베어링의 일 단부가 수용오목부의 외측으로 돌출하는 방식으로, 표준툴의 수용오목부내에 반할베어링을 끼운다. 가동 실린더가 소정의 측정위치 이상인 전진위치로 이동할 때, 반할베어링의 돌출되는 단부의 돌출길이에 따른 거리에 의해, 플런저는 아래로 푸시된다. 이 상태에서, 정압인가장치에 의해, 측정하중은 플런저에 계속 인가되므로, 반할베어링은 측정하중 압력으로 계속 가압된다. 그리하여, 베어링높이는 측정수단에 의해 즉시 결정된다. 베어링높이가 결정된 후, 가동 실린더는 구동장치에 의해 후퇴위치로 구동된다.

본 발명의 제 2특징에 따르면, 상술한 푸싱부재는 반할베어링의 양단부를 가압하여, 반할베어링은 수용오목부내로 쉽게 끼워질 수 있다.

본 발명의 제 3특징에 따르면, 구동장치는 가동 실린더를 바닥부에서 지지하는 캠을 구비하는 구동축, 및 가동 실린더를 측부에서 슬라이딩 가능하게 가이드하는 가이드레일을 포함한다. 가동 실린더는 가이드레일과 슬라이딩 가능하게 맞물린다. 구동축이 캠과 함께 회전할 때, 가동 실린더는 가이드레일을 따라 왕복운동가능하게 이동한다.

본 발명의 제 4특징에 따르면, 푸싱부재의 위치는 자신의 이동통로에서 반할베어링의 베어링높이에 대응하는데, 이 푸싱부재와 함께 이동하는 푸셔버튼에 의해 가압되는 길이센서자신의 이동거리를 검출하는 길이센서가 측정수단이 된다.

본 발명의 상기 목적 및 다른 목적, 특징, 장점은 첨부된 도면의 설명과 함께, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명에 비추어 더욱 분명해질 것이다.

도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 하우징(2)은 베이스(1)상에 배치된다. 구동축(4)은 하우징(2)의 비교적 낮은 위치에 배치된다. 구동축(4)은 모터(도시되지않음)에 의해 회전된다. 캠(8)은 구동축(4)에 고정 설치되어, 구동축(4)과 함께 회전하고, 큰 직경부(8a)와 작은 직경부(8b)를 갖는다. 가동 실린더(11)는 그 바닥부에서 캠 표면에 의해 지지된다. 구동축(4)이 회전함에 따라, 가동 실린더(11)는 캠 표면의 위치에 따라서 상승 또는 하강한다.

맞물림부재(12)는 가동 실린더(11)의 측부에 배치된다. 가동 실린더(11)는 맞물림부재(12)에서 하우징(2)의 프레임에 고정된 가이드레일(13)과 맞물려, 가이드레일(12)을 따라 슬라이딩가능하게 상승 및 하강한다. 휠(15)은 휠축(14)을 통하여 가동 실린더(11)의 바닥부에 회전가능하게 설치되며, 캠(8)의 회전에 따라 상승 또는 하강하는 가동성 실린더(11)의 이동을 부드럽게 해준다.

가동 실린더(11)는 실린더 본체(11a)를 구비하는데, 실린더 본체(11a)에는 플런저(16)가 왕복운동가능하게 설치되고, 하측부에 오일구(17)를 구비한다. 압력유체로서의 오일 또는 기체는 실린더 본체(11a) 및 플런저(16)에 의해 형성된 실린더 챔버내에 채워지고, 어큐뮬레이터(정압장치)(S)는 실린더 챔버와 연통한다. 실린더 본체(11a)에 대한 플런저(16)의 위치에 관계없이, 실린더 챔버내의 유압은 어큐뮬레이터(S)에 의해 일정하게 유지된다. 소정의 측정하중(P)은 측정될 반할베어링(W)의 종류에 대응하여 적용된다. 이로써, 플런저(16)은 소정의 측정하중(P)으로 실린더 본체(11a)의 상단부를 누른다. 반구형상의 푸셔(pusher)(18)는 플런저(16)의 상단부에 설치된다. 푸싱블럭(20)은 푸셔(18) 위에 위치되고 푸셔(18)에 의해 지지된다. 가동 실린더(11)를 상승 또는 하강시키는 구동축(2)을 포함하는 구동장치와, 소정의 일정한 압력을 갖는 플런저(16)를 제공하는 어큐뮬레이터(S)에 의해 가압수단이 구성되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 지지블럭(21)은 하우징(2)의 상부 중앙위치에 고정 배치된다. 설치플레이트(22)는 지지블럭(21)의 상면에 고정된다. 반원통형 표준툴(6)을 수용하는 오목부(21a)는 푸셔(18)가 상승 및 하강하는 축선과 일직선으로 하여 지지블럭(21)의 하면에 형성된다. 지지블럭(21)은, 오목부(21a)의 양측에 지지블럭의 하면에서 상면까지 연장하는 관통구멍(21b)을 구비하여, 이 관통구멍내에 클램프볼트(23)가 삽입된다. 비교적 두꺼운 두께로 이루어진 반원통형 표준툴(6)은 툴 수용 오목부(21a)에 끼워지고, 설치플레이트(22)상의 너트(24)와 결합되는 클램프볼트(23)의 머리부에 의해 양 외측 가장자리 부근에서 오목부내에 고정된다.

표준툴(6)은 반원형 내부공간 또는 수용 오목부(21a)를 구비하여, 반할베어링(W)의 양단이 표준툴(6)로부터 조금 돌출되는 방식으로 반원형 내부공간 또는 수용 오목부(21a)내에서 측정될 반할베어링(W)는 단단히 끼워진다. 표준툴(6)로부터 반할베어링(W)를 측정후, 반할베어링(W)를 제거하기 위해, 표준툴(6)은 중앙관통구멍(6b)도 구비한다. 중앙관통구멍(6b)은 지지블럭(21)의 다른 관통구멍(21c)과 일직선으로 이루어진다. 제거용 에어실리더(25)는 설치플레이트(22)상에 장착된다. 에어실린더(25)에 의해 구동되는 푸쉬핀(25a)은 관통구멍(6b)를 통하여 연장하여 푸쉬핀(25a)의 말단은 표준툴(6)의 관통구멍(6b)으로부터 후퇴가능하게 돌출한다. 반할베어링(W)의 베어링 높이측정 후, 푸쉬핀(25a)의 말단은 관통구멍(6b)로부터 돌출하여, 반할베어링(W)는 표준툴(6)의 내부공간(6a)으로부터 제거된다.

표준툴(6)을 수용하는 오목부(21a)의 양측에, 지지블럭(21)은 관통된 가이드구멍(26)을 구비한다. 슬라이딩축(27)은 가이드구멍(26)에 각각 끼워진다. 슬라이딩축(27)의 양 단부는 각각 나사로 형성되어, 하부 푸싱블럭(20)과 상부 검출플레이트(29)는 너트(28, 30)로 슬라이딩축(27)에 고정된다. 이리하여, 직육면체 프레임 유닛은 슬라이딩축(27), 슬라이딩축(27)의 하단부에 고정되는 푸싱블럭(20), 슬라이딩축(27)의 상단부에 고정되는 검출플레이트(27)을 구비하여, 플런저(16)의 푸셔(18)에 의해 일체로 이동 가능하다. 가동성실린더(11)의 이동에 따라서, 푸싱블럭(20)은 상승 또는 하강한다. 푸싱블럭(20)의 상부는 교환가능한 압력플레이트(또는 푸싱부재)를 구비하는데, 이 압력플레이트의 상부에는 반할베어링(W)의 양단을 가압하는 평평한 푸싱표면(31a)이 형성되어 있다. 반할베어링(W)가 푸싱표면(31a)상에 놓여지고, 가동성실린더(11)가 상승될 때, 압력플레이트(31)는 반할베어링(W)의 양단을 가압한다.

4개의 수직기둥(40) 지지블럭(21)의 상면에 설치되어, 이 수직기둥(40)에 의해, 홀더(holder)플레이트(41)가 지지된다. 길이센서(42)는 홀더플레이트(41)의 중앙에 배치되어, 센서 단부(42a)가 가압되어 후퇴될 때, 이 길이센서(42)에 의해, 센서 단부(42a)의 이동거리는 검출된다. 검출플레이트(29)가 상승할 때, 검출플레이트(29)상에 설치된 푸셔버튼(43)은 센서 단부(43a)를 가압한다. 바꾸어 말하면, 푸싱블럭(20)이 상승하여, 소정의 측정하중(P)이 반할베어링(W)에 가해질 때, 반할베어링(W)의 베어링 높이에 대응하여, 반할베어링(W)의 양단에 의해 푸싱블럭(20)의 이동이 제한되어, 센서 단부(42a)는 베어링 높이에 따른 거리에 의해 가압되어 후퇴한다. 본 실시예에서는, 먼저, 공차를 0으로하여 미리 작성된 반할베어링(W) 표준을 측정 장치에 설정하고, 센서 단부(42a)의 후퇴되는 위치는 공차 0으로 설정하여, 센서 단부(42a)의 후퇴되는 거리에 따라서, 모든 측정물의 베어링 높이는 검출 가능하다.

도 3 및 도 4를 중심으로 참조하여, 상술한 실시예의 작용을 이하에 설명한다.

측정하중(P)(예로, 50 kg/㎠)으로의 압력은 어큐뮬레이터(S)(도 1)에 의해 실린더 본체(11a)에 부하된다. 이리하여, 도 3A에 나타난 바와 같이, 플런저(16)은 실린더 본체(11a)의 상단의 연장된 위치로 유지된다.

도 1에 도시된 캠(8)의 작은 직경부(8b)에 의해, 실린더 본체(11a)는 후퇴된 위치(P)(도 3A 참조)에서 지지된다. 강하위치 h1에서 압력플레이트(31)의 푸싱표면(31a)의 높이는 h3으로 조정된다.

구동축(4)이 회전하여, 캠(8)의 큰 직경부(8a)가 휠(15)에 접촉됨에 따라, 도 3B에 도시된 상승위치(h2)로, 실린더 본체(11a)는 상승한다. 이리하여, 푸싱표면(31a)에 의해, 반할베어링(W)는 표준툴(6)의 내부공간으로 단단히 끼워진다. 결과적으로, 내부공간(6a)의 중심을 따라, 반할베어링(W)는 완전 반원통 형상으로 정확하게 고정된다. 이 상태에서, 반할베어링의 양단은 거리(a)만큼 내부공간(6a)으로부터 조금 돌출된다.

이 때, 반할베어링(W)가 내부공간(6a)에 끼워지는 거리 이상으로 1mm정도 실린더 본체(11a)가 상승하여, 실린더 본체(11a)의 상단위치에서 유지되는 플런저(16)는 1mm정도인 거리(b)만큼 실린더 본체(11a)내로 하강한다. 게다가, 반할베어링(W)는 어큐뮬레이터(S)로부터 측정하중(P)으로 가압된다. 이리하여, 반할베어링(W)가 내부공간(6a)으로부터 돌출되는 거리(a)에 따른 거리(b)만큼, 플런저(16)는 가압되어, 실린더 본체(11a)내로 하강한다.

바꾸어 말하면, 푸싱표면(31a)(도2 참조)의 높이 이동에 따른 거리에 의해, 푸싱블럭(20)과 함께 이동하는 검출플레이트(29)(푸싱버튼(43))는 길이센서(42)의 센서단부(42a)를 가압한다. 그리하여, 센서(42)는 반할베어링(W)의 베어링높이를 결정한다. 이런 경우에, 플런저(16)가 실린더 본체(11a)내로 거리(b)만큼 하강함으로써, 실린더 본체(11a)내로부터 오일구(17)를 통하여 배출되는 압력유체의 양은 대단히 작다. 그리하여, 유출저항에 의한 압력유체의 이동지연이 거의 생기지 않는다. 결과적으로, 반할베어링(W)의 양단면은 푸싱표면(31a)에 의한 일정한 압력(측정하중(P))하에 가압된다.

센서(42)가 베어링높이를 측정한 후, 캠(8)은 회전하여, 가동 실린더(11)가 하강한다. 그리하여, 반할베어링(W)는 푸싱표면(31a)으로부터 반출된다. 그 후에, 다음의 반할베어링(W)가 반입된다.

본 발명은 상술한 실시예로만 한정되지는 않는다. 그 대신, 본 발명은 다음과 같이 변경 가능하다.

(1) 상기 실시예에 있어서, 구동장치로서 캠(8)에 의해, 가동 실린더(11)는 상승하거나 하강한다. 그러나, 구동장치는 이와 같은 캠 구동장치로 한정되지 않는다. 그 대신, 다른 구동장치가 이용 가능하다. 예로, 도 4는 구동장치로서 구동실린더(70)를 이용하는 실린더 구동장치를 나타낸다. 구동실린더(70)에 있어서, 전환기(T)에 의해 제어되는 구동실린더(70)내의 오일 압력에 의해, 가동 실린더(71)는 상승 또는 하강 구동된다. 가동 실린더(71)의 플런저(72)는, 어큐뮬레이터(S)에 의해 측정하중(P)으로 가압된다. 플런저(72)는 가동 실린더(71)에 대하여 극히 작은 거리만 이동하므로, 반할베어링이 측정하중(P)으로 가압될 때, 가동 실린더(71)로부터 어큐뮬레이터(S)로 배출되는 오일량은 매우 작다. 그리하여, 오일의 동작지연 없이, 반할베어링의 베어링 높이는 고속으로 측정 가능하다.

(2) 상술한 실시예에 있어서, 센서(42)는 수직기둥(40)에 의해 지지되는 홀더플레이트(41)상에 배치된다. 푸싱블럭(20)과 일체적으로 이동하는 검출플레이트(29)상에 배치되는 푸싱버튼(43)에 의해, 센서(42)의 단부(42a)가 가압되어, 반할베어링(W)의 베어링높이가 측정된다. 그러나, 측정수단은 이와 같은 구조로 한정되지 않는다. 그 대신, 길이센서의 다른 형식이 이용 가능하다. 선택적으로, 길이센서는 푸싱블럭(20)상에 직접 배치될 수도 있다.

(3) 상술한 실시예에 있어서, 반할베어링(W)의 양단은 압력플레이트(31)의 푸싱표면(31a)에 의해 가압된다. 그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 반할베어링의 일단은 고정시켜 이동하고 반할베어링의 타단만을 가압하는, 일단만 가압하는 구성이 이용될 수도 있다.

본 발명의 제 1특징에 따라, 상기로부터 분명해진 바와 같이, 가압수단은 가동 실린더, 후퇴위치로부터 전진위치까지 가동 실린더를 이동시키기 위한 구동장치, 측정하중으로 가동 실린더의 플런저를 가압 및 유지시키기 위한 정압 인가수단, 및 플런저가 플레인 반할베어링의 단부를 가압하기 위한 푸싱부재를 포함한다. 그리하여, 베어링높이는 측정장치에 의해 고속으로 측정가능하다.

본 발명의 각각의 제 2특징 내지 제 4특징에 있어서, 제 1특성의 반할베어링의 베어링높이 측정장치는 개별적으로 실시된다. 본 발명의 제 2특성에 따르면, 푸싱부재는 반할베어링의 양단부를 가압하기 때문에, 반할베어링은 더욱 빨리 반입 및 반출이 가능해진다.

본 발명의 제 3특성에 따르면, 구동장치는, 가동 실린더의 바닥부를 지지하기 위한 캠을 구비하는 구동축, 및 가동 실린더의 측부에 슬라이딩 가능하게 설치되는 가이드레일을 포함한다. 그리하여, 구동장치는 간단하게 구성될 수 있다.

본 발명의 제 4특성에 따르면, 푸싱부재와 함께 이동하는 푸싱버튼에 의해 길이센서가 가압될 때, 길이센서의 센서단부의 이동량을 검출하는 길이센서를 측정수단으로 한다. 그리하여, 베어링높이는 정확하게 측정가능하다.

본 발명의 바람직한 실시예와 관련하여, 본 발명이 도시 및 설명되었지만, 본 발명의 형상 및 세부사항에 있어서, 상기 및 다른 다양한 변경, 삭제, 및 첨가 기술은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 실시될 수 있음이 숙련자에 의해 자명해진다.

Claims (6)

1. 반할플레인베어링의 일 단부가 수용오목부로부터 돌출하는 방식으로, 상기 반할플레인베어링이 고정되어 있는 수용오목부를 구비하는 표준툴,

   상기 표준툴과 대향하고, 반할플레인베어링의 단부를 측정하중으로 가압하는 가압수단, 및

   상기 반할플레인베어링의 단부가 상기 가압수단에 의해 가압될 때, 베어링높이를 측정하는 측정수단을 포함하여 이루어지고;

   상기 가압수단은,

   가동 실린더와,

   측정하중이 반할플레인베어링에 가해진 상태에서, 후퇴위치에서 전진위치까지 상기 가동 실린더를 이동시키는 구동장치와,

   측정하중으로 상기 가동 실린더의 플런저를 가압 및 유지하는 정압인가장치, 및

   상기 플런저에 의해 상기 반할플레인베어링의 단부를 가압하는 푸싱부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반할플레인베어링의 베어링높이 측정장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 푸싱부재는 상기 반할플레인베어링의 양단부를 가압하는 것을 특징으로 하는 반할플레인베어링의 베어링높이 측정장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 구동장치는,

   상기 가동 실린더의 바닥부를 지지하는 캠을 구비하는 구동축; 및

   상기 가동 실린더를 슬라이딩 가능하게 가이드하는 가이드레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 반할플레인베어링의 베어링높이 측정장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 측정수단은 상기 푸싱부재와 함께 이동하는 푸셔버튼에 의해 가압된 자신의 이동거리를 검출하는 길이센서인 것을 특징으로 하는 반할플레인베어링의 베어링높이 측정장치.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 측정수단은 상기 푸싱부재와 함께 이동하는 푸셔버튼에 의해 가압된 자신의 이동거리를 검출하는 길이센서인 것을 특징으로 하는 반할플레인베어링의 베어링높이 측정장치.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 구동장치는,

   상기 실린더의 바닥부를 지지하는 캠을 구비하는 구동축; 및

   상기 가동 실린더를 슬라이딩 가능하게 가이드하는 가이드레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 반할플레인베어링의 베어링높이 측정장치.