KR100309293B1 - 압축기 조립장치의 동심조정 검사장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 압축기 조립장치의 동심조정 검사장치가 동심조정 조립정도의 측정을 위해서는 고가 장비인 에어 마이크로미터를 다수개 요구하므로 가격이 비싸고 유지보수가 어려운 문제점이 있기 때문에,

압축기와 유사하게 형성된 워크 마스터를 회전자재하게 지지하는 지지블럭과, 상기 지지블럭의 하단부에 설치되어 지지블럭을 지지하는 베이스와, 상기 베이스를 지지하는 레그부와, 상기 베이스를 관통하여 상기 워크 마스터의 본체부 내부에 위치되고 등각도로 천공된 다수의 분사구를 통해 에어를 분사하는 에어 블로우 샤프트와, 상기 지지블럭의 일단에 설치된 지지구에 설치되어 상기 워크 마스터의 서포트 내면과의 갭을 측정하는 갭 센서로 구성됨으로써,

센서의 취부 및 데이터 처리를 위한 장치 구성이 간단해지고 유지보수 측면에서도 유리하며 가격이 저렴한 압축기 조립장치의 동심조정 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.

Description

압축기 조립장치의 동심조정 검사장치 및 방법 { The method and apparatus of concentric control inspecting for the assembly of rotary compressor }

본 발명은 로터리 압축기를 정확하게 동심조정하여 조립하기 위한 기술에 관한 것으로서, 특히 압축기를 조립하는 압축기 조립장치의 동심조정이 정확한지를 검사하기 위한 압축기 조립장치의 동심조정 검사장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 로터리 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이 중심축을 가지고 있으며 내벽면을 이용하여 압축챔버로 작용되는 실린더(1)와, 편심의 코어를 가지고 있으며 실린더(1)의 압축챔버 내에서 정해진 일정한 편심량만큼 선회운동을 하는 편심샤프트(2)와, 편심샤프트(2)의 편심부(2')에 끼워져 압축챔버의 내부를 선회하면서 유체를 압축하는 롤러(3)와, 상기 실린더(1)의 양측에 조립되는 판 형상의 구조물로 편심샤프트(2)가 회전될 때 이들을 지지하는 제1서포트(4) 및 제2서포트(5)와, 상기 실린더(1)와 제1서포트(4) 및 제2서포트(5) 상호간의 위치는 고정하는 볼트(6)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 로터리 압축기는 도 2에 도시된 압축기 조립장치를 이용하여 조립하게 되는 데, 압축기 조립장치(10)는 편심샤프트(2)를 양단에서 지지하는 회전지지대(11)와, 제품을 공급할 때 제2서포트(5)를 받쳐주는 탄성 받침대(12)와, 실린더(1)를 클램핑하는 클램프 유닛(13)과, 편심샤프트(2)의 중심을 정하기 위해 제품을 밀어주는 푸시 디바이스(14)로 구성되어 있다.

상기한 압축기 조립장치는 제품을 가조립한 상태로 공급받아 편심샤프트와 실린더의 중심이 일치되도록 한 후 조립을 완료하게 된다.

먼저, 편심샤프트(2)의 양단을 상하측의 회전지지대(11)에 맞추어 세팅하고, 실린더(1)는 미리 설정된 각도에 맞추어 클램프 유닛(13)으로 클램핑하며, 모터(15)로 편심샤프트(2)를 회전시켜 편심부(2')가 도 1의 Y축상에 위치되도록 한다. 이후, 디바이스(14)를 이용하여 실린더(1)가 편심부(2')에 밀착되도록 한 상태에서 디바이스(14)의 위치를 읽어 들이고, 편심부(2')를 180도 회전시킨 후에도 동일한 과정을 통해 그 위치를 읽어 들인다. 이 과정에서 상기 디바이스(14)가 움직인 거리를 계산하여 디바이스(14)를 움직인 거리의 중심에 위치시킴으로써 Y축 동심조정을 완료한다.

다음은 X축 동심조정 작업으로서, 모터(16)를 구동시켜 디바이스(14)의 스톡(14')이 제1서포트(4)와 실린더(1) 및 제2서포트(5)에 각각 밀착되도록 한 후스톡(14')을 고정하고, 반대측 디바이스(14)를 움직여 푸셔(14')가 실린더(1)에 밀착되도록 하면서 실린더(1)가 움직인 거리를 읽어들인다. 이 값을 이용하여 실린더(1)의 내면과 롤러(3) 사이의 틈새를 조정함으로써 X축 동심조정 작업을 수행하고, 볼트(6)를 체결하여 전체조립을 완료한다.

이와 같이, 로터리 압축기는 동심조정을 하면서 조립하고 있는데, 이는 조립후의 틈새가 적정하게 유지되어야만 내부의 냉매 등을 압축하여 토출하기 직전에 적정한 토출압을 얻을 수 있기 때문이다.

따라서, 로터리 압축기를 조립하는 경우에는 동심조정의 정확도를 검사할 필요가 있으나, 압축기의 구조상 조립이 완료된 이후에는 동심조정의 정확도를 검사할 수 없다. 그래서, 도 3에 도시된 바와 같은 워크 마스터(20)를 이용하여 동심조정 조립을 한 후 동심조정의 정확도를 평가하는 방법이 유일한 방법이라 할 수 있다.

동심조정에 사용되는 워크 마스터(20)는 제1서포트(24) 부분은 실제 압축기의 그것(4)과 동일하나 실린더(1)와 제2서포트(5) 부분은 일체형의 본체부(21)로 형성되며, 압축기에서 사용되는 편심샤프트(2) 대신에 동심조정후 제거가 가능한 동심샤프트(22)가 사용된다.

도 4에는 종래의 압축기 조립장치의 동심조정 검사장치가 도시되어 있는 바, 이는 일본 TOSOK사의 펌프 베어링 세팅 확인 측정기이다. 즉, 종래에는 이 장치와 워크 마스터(20)를 이용함으로써 압축기 조립장치(10)의 동심조정 정확도를 검사하고 있다.

즉, 압축기 조립장치(10)를 이용하여 워크 마스터(20)의 동심조정을 수행하고 동심샤프트(22)를 제거하여 도6에 도시된 바와 같이 만든다. 이후, 도 6의 워크 마스터(20)를 도 4에 도시된 바와 같이 검사장치(30)에 세팅하고, 워크 마스터(20)의 내부를 에어 마이크로미터(35)가 관통되도록 에어 마이크로미터(35)를 세팅한다. 여기서, 상기 에어 마이크로미터(35)는 중공물의 내경측정 등 정밀측정에 많이 사용되는 기구로서, 각 위치에서 상대물의 거리를 측정한다.

에어 마이크로미터(35)의 세팅이 완료되면 도 5에 도시된 바와 같이 대향되게 위치된 네점 B(X2,Y2), C(X3,Y3), E(X5,Y5), F(X6,Y6)에서 본체부의 위치를 측정하고 그 측정된 값을 본체부(22)의 기준값으로 하며, 점A (X1,Y1)와 D(X4,Y4) 제1서포트(24)의 위치를 측정하여 그 측정값으로 본체부(22)에 대한 제1서포트(24)의 동심조립 정도를 측정한다. 이어, 에어 마이크로미터(35)는 그대로 두고 워크 마스터(20)만을 90도 회전시키고, 앞에서와 동일한 방법으로 동심조정 조립정도를 측정한다. 이와 같이 직각인 두 방향에서 측정된 동심조정 조립정도를 조합하여 최종 동심조정 조립정도를 산출한다.

도 7에는 검사장치(30)의 신뢰성을 평가하기 위해 정밀하게 동심가공된 지그 마스터(40)가 도시되어 있는 바, 검사장치(30)에서 지그 마스터(40)를 측정한 값이 정확한 동심으로 판정되는가의 여부로 검사장치(30)의 신뢰성을 평가하는 것이다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 압축기 조립장치의 동심조정 검사장치는 동심조정 조립정도의 측정을 위해서는 고가 장비인 에어 마이크로미터를 다수개 요구하므로 가격이 비싸고 유지보수가 어려운 문제점이 있다.

즉, 에어 마이크로미터는 중공물의 내경측정 등 정밀측정에 많이 사용되는 기구로서, 가격이 매우 고가이다. 따라서, 에어 마이크로미터를 다수개 장치할 경우 가격이 비싸며 유지보수도 어렵게 된다. 이는 워크 마스터를 세팅하거나 회전시킬 때 본체부의 동심도 계속 유지되지 않아 제1서포트의 측정과 병행하여 매번 기준이 되는 본체부를 다수의 에어 마이크로미터로 측정해야 하기 때문이다.

또, 로터리 압축기의 동심조정이 정확한지를 판단하기 위해서 3차원측정기를 사용하여 측정하는 방법도 있으나, 3차원 측정기를 전용검사기로 사용하기에는 가격이 고가이고 측정시간도 길어지는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 간단한 구조로 구성되면서도 압축기 조립시 동심조정의 정확도를 확실히 검사할 수 있어, 유지보수가 유리하고 가격이 저렴한 압축기 조립장치의 동심조정 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 로터리 압축기가 도시된 분해 사시도,

도 2는 도 1의 로터리 압축기를 조립하기 위한 압축기 조립장치의 사시도,

도 3은 압축기 조립장치의 동심조정을 위한 종래의 워크 마스터가 도시된 사시도,

도 4는 종래의 압축기 조립장치의 동심조정 검사장치가 도시된 구성도,

도 5는 종래 검사장치의 요부구성인 에어 마이크로미터가 도시된 참고도,

도 6은 동심조정후 동심 샤프트를 제거한 워크 마스터의 단면도,

도 7은 검사장치의 신뢰성을 평가하기 위한 지그 마스터가 도시된 도면,

도 8은 본 발명에 의한 압축기 조립장치의 동심조정 검사장치가 도시된 구성도,

도 9는 본 발명에 적용되는 워크 마스터가 도시된 구성도,

도 10은 본 발명의 요부구성인 에어 블로우 샤프트가 도시된 도면,

도 11은 본 발명의 요부구성인 갭센서를 이용하여 갭을 측정하는 방법이 도시된 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 지지블럭 52 : 베이스

53 : 레그부 54 : 지지구

55 : 갭 센서

60 : 에어 블로우 샤프트 61 : 분사구

62 : 에어 호스 65 : 에어 탱크

70 : 워크 마스터 71 : 본체부

72 : 서포트 73 : 동심샤프트

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 압축기와 유사하게 형성된 워크 마스터를 회전자재하게 지지하는 지지블럭과, 상기 지지블럭의 하단부에 설치되어 지지블럭을 지지하는 베이스와, 상기 베이스를 지지하는 레그부와, 상기 베이스를 관통하여 상기 워크 마스터의 본체부 내부에 위치되고 등각도로 천공된 다수의 분사구를 통해 에어를 분사하는 에어 블로우 샤프트와, 상기 지지블럭의 일단에 설치된 지지구에 설치되어 상기 워크 마스터의 서포트 내면과의 갭을 측정하는 갭 센서로구성된 특징으로 한다.

또, 본 발명의 압축기 조립장치의 동심조정 검사방법은 에어 블로우 샤프트를 동심조정된 워크 마스터의 본체부 내면에 위치시킨 상태에서 전방향에 걸쳐 에어를 균일하게 분사함으로써 본체부의 동심을 일정하게 유지시키고, 상기 워크 마스터를 회전시키면서 워크 마스터의 서포트 내부에 위치된 갭 센서를 이용하여 서포트와의 갭을 측정함으로써 동심조정의 정확도를 검사하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 압축기 조립장치의 동심조정 검사장치는 도 8에 도시된 바와 같이 압축기와 유사하게 형성된 워크 마스터(70)를 회전자재하게 지지하는 지지블럭(51)과, 상기 지지블럭(51)의 하단부에 설치되어 지지블럭(51)을 지지하는 베이스(52)와, 상기 베이스(52)를 지지하는 레그부(53)와, 상기 베이스(52)를 관통하여 상기 워크 마스터(70)의 본체부 내부에 위치되고 등각도로 천공된 다수의 분사구를 통해 에어를 분사하는 에어 블로우 샤프트(60)와, 상기 지지블럭(51)의 일단에 설치된 지지구(54)에 설치되어 상기 워크 마스터(70)의 서포트 내면과의 갭을 측정하는 갭 센서(55)로 구성된다.

여기서, 상기 워크 마스터(70)는 도 9에 도시된 바와 같이 압축기의 실린더와 제2서포트 부분이 일체화된 형태의 본체부(71)와, 상기 본체부의 상단에 결합되고 압축기의 제1서포트 부분과 동일한 형태의 서포트(72)와, 상기 본체부(71)와 서포트(72)를 관통하여 설치되는 동심샤프트(73) 및 상기 본체부(71)와 서포트(72)를결합시키는 고정볼트로 구성된다. 또, 상기 에어 블로우 샤프트(60)는 도 10에 도시된 바와 같이 소정의 각도 단위로 균일하게 분사구(61)가 천공된 형태로 되어 있으며, 각 분사구(61)를 통해서 균일한 압력의 에어가 분사된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 압축기 조립장치의 동심조정 검사장치는 동심조정 조립된 워크 마스터를 세팅한 상태에서 동심조정의 정확도를 검사한다.

먼저, 압축기 조립장치를 이용하여 워크 마스터(70)의 본체부(71)와 서포트(72)를 동심조정 조립한다. 워크 마스터(70)의 조립이 완료되면 동심샤프트(72)를 제거하고, 도 8에 도시된 바와 같이 동심조정 검사장치에 세팅한다. 즉, 워크 마스터(70)의 본체부(71) 내부에 검사장치의 에어 블로우 샤프트(60)가 위치되도록 함으로써, 에어 블로우 샤프트(60)에 의해 워크 마스터(70)의 본체부(71) 위치가 결정되도록 한다.

이때, 에어 블로우 샤프트(60)는 에어 호스(62)를 통해 에어 탱크(65)에 연결되어 있으므로, 에어 탱크(65)의 에어가 에어 블로우 샤프트(60)의 분사구(61)를 통해 분사된다. 상기 에어 블로우 샤프트(60)는 정밀하게 가공된 워크 마스터(70)의 본체부(71) 내면에 전방향에 걸쳐 균일한 에어를 분사하게 되며, 그에 따라 동심조정의 정확도를 검사하기 위하여 워크 마스터(70)를 회전시킬 때에도 본체부(71)의 동심은 일정하게 유지된다.

상기한 방법을 이용하여 동심조정 조립된 워크 마스터(70)의 본체부(71)의 동심을 일정하게 유지시킨 후, 도 11과 같이 갭 센서(55)를 이용하여 워크 마스터(70)의 서포트(72) 내면의 갭(G)을 측정한다. 이때, 상기 갭 센서(55)는 고정된 상태이며 워크 마스터(70)는 등각도 간격으로 회전 및 정지되면서 갭 센서(55)와의 갭(G)이 측정되도록 한다. 따라서, 워크 마스터(70)의 1회전이 완료되면 다수의 측정 데이터를 얻을 수 있으며, 이 측정 데이터를 통해 동심조정의 정확도를 산출한다.

이와 같이, 본 발명의 압축기 조립장치의 동심조정 검사장치 및 방법은 갭 센서 한 개를 이용한 간단한 시스템을 통해 압축기 조립장치의 동심조정의 정확도를 검사할 수 있으므로, 센서의 취부 및 데이터 처리를 위한 장치 구성이 간단해지고 유지보수 측면에서도 유리하며 가격이 저렴한 시스템이 구성되는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 압축기와 유사하게 형성된 워크 마스터를 회전자재하게 지지하는 지지블럭과, 상기 지지블럭의 하단부에 설치되어 지지블럭을 지지하는 베이스와, 상기 베이스를 지지하는 레그부와, 상기 베이스를 관통하여 상기 워크 마스터의 본체부 내부에 위치되고 등각도로 천공된 다수의 분사구를 통해 에어를 분사하는 에어 블로우 샤프트와, 상기 지지블럭의 일단에 설치된 지지구에 설치되어 상기 워크 마스터의 서포트 내면과의 갭을 측정하는 갭 센서로 구성된 특징으로 하는 압축기 조립장치의 동심조정 검사장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 워크 마스터는 압축기의 실린더와 제2서포트 부분이 일체화된 형태의 본체부와, 상기 본체부의 상단에 결합되고 압축기의 제1서포트 부분과 동일한 형태의 서포트와, 상기 본체부와 서포트를 관통하여 설치되는 동심샤프트 및 상기 본체부와 서포트를 결합시키는 고정볼트로 구성된 것을 특징으로 하는 압축기 조립장치의 동심조정 검사장치.
3. 에어 블로우 샤프트를 동심조정된 워크 마스터의 본체부 내면에 위치시킨 상태에서 전방향에 걸쳐 에어를 균일하게 분사함으로써 본체부의 동심을 일정하게 유지시키고, 상기 워크 마스터를 회전시키면서 워크 마스터의 서포트 내부에 위치된갭 센서를 이용하여 서포트와의 갭을 측정함으로써 동심조정의 정확도를 검사하는 것을 특징으로 하는 압축기 조립장치의 동심조정 검사방법.