KR100463039B1 - Pneumatic Type Bearing Caulking Device for Universal Joint - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유니버샬조인트의 요크속으로 베어링을 압입하고, 삽입된 베어링이 분리되지 않도록 베어링의 삽입축공 주위를 찍어주는 코킹장치에 관한 것이다.The present invention relates to a coking device which presses a bearing into a yoke of a universal joint and stamps around the insertion shaft hole of the bearing so that the inserted bearing is not separated.
본 발명은 상기 기대상에 고정되어 요크를 지지하는 지그와, 상기 지그와 이웃하게 상기 기대에 고정되고, 일측단부에 코킹툴(23)이 탈착가능하게 장착되며, 내부에 길이방향으로 관통된 가이드 공(22a)을 포함하는 피스톤 로드(22)가 내설되고 공압에 의해 순간적으로 전후진하여 코킹작업하는 공압실린더(20)와; 소정의 길이를 지니고, 상기 가이드 공(22a)속으로 슬라이드가능하게 결합되데, 원주면의 소정구간에 스크류가 구비된 압입로드(24)와; 상기 기대상에 고정되어 상기 압입로드(24)를 슬라이드가능하게 지지하되 상기 스크류와 치합되어지는 대응 스크류을 갖는 스크류 하우징(33)을 포함하는 회전부재(32)와, 상기 회전부재(32)와 결합된 타이밍 풀리(31)를 회전가능하게 지지하는 축받이 하우징(30)과; 상기 기대상에 고정되고 상기 타이밍 풀리(31)와 밸트(P)로 연결되어 회전력에 의해 상기 압입로드(24)를 전·후진시키기 위한 구동모터(40)로 구성된 것을 특징으로 한다. 상기 압입로드를 전진시 한번에 코킹작업이 가능하고 에어에 의해 순간적인 힘으로 코킹작업을 함으로서 요크의 변형을 최소한으로 줄일 수 있다.The present invention is a jig fixed to the base to support the yoke, and fixed to the base adjacent to the jig, a caulking tool 23 is detachably mounted on one side end, the guide penetrates in the longitudinal direction therein A pneumatic cylinder (20) in which a piston rod (22a) including a ball (22a) is internally installed and caulking by moving forward and backward momentarily by pneumatic pressure; It has a predetermined length and is slidably coupled into the guide hole (22a), the press-in rod (24) provided with a screw in a predetermined section of the circumferential surface; A rotating member 32 fixed to the base and slidably supporting the indentation rod 24, the screw member 33 including a screw housing 33 having a corresponding screw engaged with the screw; Bearing housing (30) rotatably supporting the timing pulley (31); It is fixed to the base and is connected to the timing pulley 31 and the belt (P) is characterized in that it consists of a drive motor 40 for moving forward and backward by the rotation force. When advancing the press-fit rod, the caulking operation is possible at a time, and the deformation of the yoke can be minimized by caulking with the instantaneous force by air.
Description
본 발명은 자동 유니버샬조인트 조립머신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유니버샬조인트의 요크속으로 베어링을 압입하고 베어링이 분리되지 않도록 에어를이용한 순간 코킹장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic universal joint assembly machine, and more particularly, to an instantaneous caulking apparatus using air to press the bearing into the yoke of the universal joint and prevent the bearing from being separated.
일반적으로, 유니버샬조인트는 서로 다른 두 축선을 조인트를 통해 서로 연결하여 동력을 전달하는 관절부로, 축선이 다른 두 축을 연결하여 동력을 전달하는 목적으로 주로 많이 사용된다.In general, a universal joint is a joint part that transmits power by connecting two different axes to each other through a joint, and is commonly used for the purpose of transmitting power by connecting two axes with different axes.
이러한 유니버샬조인트는 도 1에 도시된 바와 같이 자동차의 핸들을 회전시킬 때 그 회전력이 조향장치 즉, 랙과 피니언으로 이루어진 조향장치로 전달하기 위한 관절부에도 적용된다. 유니버샬조인트(100)는 각각의 요크(1, 1a)의 축공(2)에 십자형 연결축(3)의 각 단부를 위치시킨 뒤 축공(2)의 외측에서 그 내부로 니들 베어링(4)을 압입하여 십자형 연결축(3)에 결합된 베어링(4)에 의해 요크가 회전할 수 있게 되는 것이다.This universal joint is also applied to the joint portion for transmitting the rotational force to the steering device, that is, the steering device consisting of a rack and pinion when rotating the steering wheel of the vehicle as shown in FIG. The universal joint 100 positions each end of the cross connecting shaft 3 in the shaft hole 2 of each yoke 1, 1a, and press-in the needle bearing 4 into the inside of the shaft hole 2 from the outside. The yoke can be rotated by the bearing 4 coupled to the cross-shaped connecting shaft (3).
이와 같이 요크의 축공에 압입된 베어링이 주행중에 빠지지 않도록 축공의 입구측 주연부를 오므리거나 찍어주는 작업 즉, 코킹(Caulking)작업을 해주게 된다.As such, the bearing press-fitted into the shaft hole of the yoke is pinched or stamped, that is, caulking, so as not to fall out while driving.
이와 같은 유니버샬조인트(100)는 두 요크(1, 1a)의 축공(2)에 십자형 연결축(3)을 삽입하고 그 단부에 베어링(4) 압입 및 코킹장치를 통해 조립되게 되는데, 이해를 돕기 위하여 유니버샬조인트 자동 제작과정을 개략적으로 살펴본다.The universal joint 100 is inserted into the cross-shaped connecting shaft (3) in the shaft hole (2) of the two yoke (1, 1a) and is assembled through the bearing (4) press-fitting and caulking device at the end, for better understanding To do this, we will outline the universal joint automatic manufacturing process.
먼저, 한쌍의 요크(1, 1a)는 유니버샬조인트의 베어링 압입 및 코킹장치(제1스테이션 제2스테이션)에서 조립되게 된다. 다시 말해서 한 쌍의 요크(1, 1a)중 어느 하나 즉, 제1요크(1)의 축공(2)에 십자형 연결축(3)을 끼우고 그 십자형 연결축(3)에 베어링(4)을 압입한 뒤 그 축공(2)의 주연부를 코킹한 다음 십자형 연결축(3)의 나머지 축단에 대응되는 제2요크(1a)를 조립해야 하기 때문에 요크를 지지하고 받쳐주는 지그의 형태가 다르기 때문에 제1요크(1)와 제2요크(1a)를 각각 다른 지그를 갖춘 제1 및 제2스테이션 유니버샬조인트의 베어링 압입 및 코킹장치에서 각각 작업을 하게 되는 것이다.First, the pair of yokes 1 and 1a are assembled in a bearing press and caulking device (first station second station) of the universal joint. In other words, one of the pair of yokes 1 and 1a, that is, the cross connecting shaft 3 is inserted into the shaft hole 2 of the first yoke 1, and the bearing 4 is connected to the cross connecting shaft 3. After press-fitting, the periphery of the shaft hole 2 must be caulked, and then the second yoke 1a corresponding to the remaining shaft end of the cross-shaped connecting shaft 3 must be assembled. Therefore, the shape of the jig supporting and supporting the yoke is different. The first yoke 1 and the second yoke 1a are respectively worked in the bearing press and caulking apparatus of the first and second station universal joints having different jigs.
서로 다른 지그를 갖는 유니버샬조인트의 베어링 압입 및 코킹장치는 요크의 축공(2)에 삽입되는 십자형 연결축(3)의 단부에 베어링(4)을 압입하고 코킹하는 개념은 유사하지만 베어링을 압입하는 과정에 요크(1, 1a)가 뒤틀리거나 비틀리지 않도록 지지해야 하는 지그의 구조를 달리해야 하고 그 위치를 바르게 정렬시키고 고정시키는 요소가 상이하다.The bearing press and caulking device of universal joints having different jigs has a similar concept of press-fitting and caulking the bearings 4 at the ends of the cross-shaped connecting shafts 3 inserted into the shaft holes 2 of the yoke. The structure of the jig which must be supported so that the yoke 1, 1a is not twisted or twisted is different and the elements for correctly aligning and fixing the position thereof are different.
일반적으로 두 장치중 일측의 유니버샬조인트의 베어링 압입 및 코킹장치는 로봇에 의해 요크를 이송되어 지그위에 안착시키면 그 상부에 설치된 실린더축이 하강하여 바르게 위치를 정렬시킴과 동시에 지지하는 단계와, 요크의 축공의 축선방향으로 베어링을 정렬시키는 정렬단계와, 정렬된 베어링을 축공의 축선방향으로 압입하여 축공속으로 삽입됨과 동시에 십자형 연결축의 단부에 체결되는 단계 및 압입된 베어링이 축공으로 부터 빠지지 않도록 축공의 주연부를 찍어 코킹시키는 단계를 수행하게 된다. 이와 같이 베어링이 압입 및 코킹된 제1요크는 절반의 조립공정만이 이루어진 상태임으로 다른 장치를 통해 나머지 연결축에 베어링을 압입하고 코킹작업을 하게 된다.In general, the bearing press and caulking device of the universal joint on one side of the two devices is transferred to the yoke by the robot and seated on the jig, and the cylinder shaft installed on the upper side is lowered to align the position and support it at the same time. The alignment step of aligning the bearing in the axial direction of the shaft hole, the step of inserting the aligned bearing in the axial direction of the shaft hole and inserting it into the shaft hole, and fastening to the end of the cross-shaped connecting shaft, and preventing the press-fitted bearing from the shaft hole. Caulking the peripheral edge is performed. As such, the first yoke, in which the bearing is press-fitted and caulked, has only half the assembly process, and presses the bearing into the other connecting shaft through another device and caulks.
상기한 바와 같은 유니버샬조인트제작용 베어링 압입 및 코킹장치는 대한민국 특허출원 제1999-5118호(공개번호 특2000-56090호 2000. 9. 15)에 상세히 개시된 바 있다.Universal joint-acting bearing indentation and caulking device as described above has been disclosed in detail in the Republic of Korea Patent Application No. 1999-5118 (Publication No. 2000-56090 No. 2000. 9.15).
그러나, 종래의 유니버샬조인트조립용 베어링 압입 및 코킹장치 베어링(4)을 요크(1, 1a)의 축공(2)상에 나란하게 위치시키는 구성은 요크(1, 1a)의 축공(2)에 대하여 원주방향에서 축선상으로 위치되고 압입로드(5)와 코킹툴(6)은 축공(2)의 축선방향으로 이동됨으로 그 이동경로가 충돌 혹은 간섭을 주지 않으면서 베어링(4)을 위치시켜야 한다.However, a configuration in which the conventional universal joint assembly bearing press-fitting and caulking device bearings 4 are positioned side by side on the shaft holes 2 of the yokes 1 and 1a is made with respect to the shaft holes 2 of the yokes 1 and 1a. It is located axially in the circumferential direction and the press-in rod 5 and the caulking tool 6 are moved in the axial direction of the axial hole 2, so that the bearing 4 must be positioned without the collision path or collision thereof.
따라서, 종래에는 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 솔레노이드 밸브 혹은 공압실린더의 가동 로드의 단부에 디스크(7)를 형성하고 그 디스크(7)의 내부에 베어링을 삽입하여 이를 요크의 축공의 축선에 위치시킨 뒤 압입툴(5)과 코킹툴(6)이 상기 디스크(7)를 관통구멍(7a)을 관통되면서 압입 및 코킹작업을 수행하였다.Therefore, conventionally, as shown in (b) of FIG. 1, the disk 7 is formed at the end of the movable rod of the solenoid valve or the pneumatic cylinder, and a bearing is inserted into the disk 7 so that After positioning on the axis, the indentation tool 5 and the caulking tool 6 penetrate the disk 7 through the through hole 7a and perform the indentation and caulking operation.
결국, 코킹툴(6)은 디스크(7)의 표면을 관통하여 코킹작업을 하게 됨으로 툴의 형상이 새 부리와 같은 형태를 지닐 수 밖에 없다. 이처럼 긴 형태의 코킹 툴은 쉽게 부러지거나 망실되기 쉬워 잦은 교체가 불가피하였다.As a result, the caulking tool 6 is caulked through the surface of the disk 7, the shape of the tool is inevitably be shaped like a new beak. This long type of caulking tool is easily broken or lost, and frequent replacement is inevitable.
아울러, 종래의 코킹장치의 코킹툴은 반원형으로 이등분되어 서로 포개어 한쌍으로 구성되어 있는데, 이 코킹툴들을 각기 개별적으로 작동되어져 두번에 걸쳐 코킹작업을 수행한다.In addition, the caulking tool of the conventional caulking device is divided into a semi-circular shape overlapping each other composed of a pair, these caulking tools are individually operated to perform the caulking operation twice.
따라서, 요크에 과도한 코킹 충격이 가해져 요크의 축공 주위가 뒤틀리거나 변형되어 유니버샬조인트의 작동시 회전이 뻑뻑하거나 원할하지 못하게 되고 베어링의 마찰이 고르게 이루어지지 않는 불량 유니버샬조인트의 원인이 되었다.Therefore, excessive caulking shock is applied to the yoke, which causes twisting or deformation around the axis hole of the yoke, causing the rotation of the universal joint to be stiff or unstable and causing a poor universal joint in which the friction of the bearing is not even.
그리고, 코킹작업시 가해지는 코킹툴(6)의 충격에 의해 요크의 몸체가 변형되어 요크에 결합되는 샤프트의 축선이 어긋나거나 변형(뒤틀림)되는 문제가 발생된다.Then, the body of the yoke is deformed by the impact of the caulking tool 6 applied during the caulking operation so that the shaft line of the shaft coupled to the yoke is shifted or deformed (twisted).
다시 말해서, 요크(1, 1a)의 축공(2)에 베어링(3)을 압입한 뒤 그 압입된 축공(2)의 상측 외주연을 제1 코킹툴이 전진하여 코킹시킨 뒤 다시 그 대칭되는 외주연을 제2 코킹툴에 의해 함몰시키게 된다. 코킹작업은 순간적인 충격에 의해 금속표면을 함몰시켜서 압입된 베어링(3)이 축공(2)로부터 이탈되지 않도록 하기 위한 것으로 주로 공압실린더의 순간동작으로 이루어지게 된다. 유압실린더는 순간적인 충격하중이 상대적으로 약하고 동작이 느리므로 적합지 않다.In other words, the bearing 3 is press-fitted into the shaft hole 2 of the yoke 1, 1a, and then the upper caulk of the upper side of the pressed shaft hole 2 is moved forward and cocked, and then the symmetrical outer The peripheral edge is recessed by the second caulking tool. The caulking operation is to prevent the press-fitted bearing 3 from escaping from the shaft hole 2 by recessing the metal surface by a momentary impact, and is mainly made by the momentary operation of the pneumatic cylinder. Hydraulic cylinders are not suitable because of their relatively short instantaneous impact loads and slow operation.
이와 같이 종래의 코킹장치는 1차와 2차에 걸쳐 코킹작업을 함으로 인하여 유니버샬조인트의 불량이 상대적으로 많은 문제점이 있다.As described above, the conventional caulking device has a problem that the defect of the universal joint is relatively large due to the caulking operation for the first and second times.
본 발명은 유니버샬조인트의 베어링 압입 및 코킹장치에 따른 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 베어링을 요크속으로 삽입하고 베어링이 삽입된 요크의 축공을 순간적인 공압으로 한번에 코킹작업할 수 있는 유니버살조인트 제작머신의 코킹장치를 제공하는데 있다.The present invention was devised to solve the problems caused by the bearing indentation and the caulking device of the universal joint, an object of the present invention is to insert the bearing into the yoke and caulking the shaft hole of the yoke in which the bearing is inserted at once with pneumatic pressure The present invention provides a caulking device for a universal joint manufacturing machine.
본 발명을 구현하기 위한 구현수단으로서는As an implementation means for implementing the present invention
서로 대칭되도록 설치되어지고, 기대상에 고정되어 요크를 지지하는 지그와, 상기 지그와 이웃하게 상기 기대에 고정되고, 일측단부에 코킹툴이 탈착가능하게 장착되며, 내부에 길이방향으로 관통된 가이드 공을 구비하는 실린더로드를 구비하여 공압에 의해 제어되는 각각의 공압실린더와;Guides installed to be symmetrical to each other, fixed on the base to support the yoke, fixed to the base adjacent to the jig, and detachably mounted on one side of the caulking tool, and guides penetrated in the longitudinal direction therein Each pneumatic cylinder having a cylinder rod having a ball and controlled by pneumatic pressure;
상기 가이드 공속으로 슬라이드가능하게 결합되어 베어링을 가압하는 요크의 축공속으로 압입하도록 원주면에 소정구간 스크류가 형성된 각각의 압입로드와;Respective press-fit rods slidably coupled at the guide speed to form a predetermined section screw on a circumferential surface to press-fit into the shaft speed of the yoke for pressing the bearing;
대칭되도록 한쌍으로 구성되고 상기 압입로드를 슬라이드가능하게 지지하고 상기 스크류와 치합되는 회전부재와, 상기 회전부재와 결합된 타이밍 풀리를 구비하는 각각의 축받이 하우징과;Respective bearing housings, each bearing housing being configured to be symmetrically and slidably supporting the indentation rod and engaging the screw and having a timing pulley associated with the rotating member;
서로 대칭되게 설치되고 상기 타이밍 풀리에 회전력을 제공하여 상기 압입로드를 전·후진시키기 위한 구동모터로 구성된 것을 특징으로 한다.It is installed symmetrically with each other characterized in that consisting of a drive motor for providing a rotational force to the timing pulley for moving forward and backward the indentation rod.
본 발명은 구동모터가 회전하면서 스크류에 의해 압입로드가 전진하여 베어링을 코킹의 축공속으로 밀어넣고, 공압실린더가 작동하면서 실린더로드의 단부에 부착된 코킹툴이 요크의 축공을 코킹시키게 된다.In the present invention, as the drive motor rotates, the press-in rod is advanced by the screw to push the bearing into the shaft cavity of the caulking, and a caulking tool attached to the end of the cylinder rod while the pneumatic cylinder is operated to cock the shaft cavity of the yoke.
이와 같은 일련의 공정은 각종 실린더의 작동시 그 스트로크 경로상에 설치된 스위치의 동작에 의해 센싱되어지고 그 신호에 따라 자동화 프로그램에 의해 자동으로 후속적인 동작이 연동되어지게 된다. 다시 말해서, 실린더의 작동시 피스톤 로드의 전진시 그 이동경로상에 스위치를 부착하여 온·오프 스위칭되도록 하는 방식으로 연동하여 작동하게 된다.Such a series of processes are sensed by the operation of a switch installed on the stroke path during the operation of various cylinders, and subsequent operations are automatically linked by an automation program according to the signal. In other words, when the cylinder is in operation, the piston rod is operated in such a manner as to be switched on and off by attaching a switch on its movement path when the piston rod is advanced.
상기한 공압실린더는 공압에 의해 순간적인 동작이 가능하여 실린더로드의 전진이 매우 신속하게 이루어져 코킹작업을 한다.The pneumatic cylinder is capable of instantaneous operation by the pneumatic pressure so that the advance of the cylinder rod is very fast to perform the caulking operation.
본 발명에 의하면, 베어링을 구동모터의 회전력에 의해 축공의 축선방향으로 전진하면서 축공의 입구에 위치한 베어링을 축공속으로 압입한 뒤 공압실린더가 작동하여 코킹 툴이 전진하여 베어링이 압입된 축공의 주연부를 한번에 코킹작업을 함으로 요크에 가해지는 충격이 적기 때문에 우수한 품질의 유니버샬조인트를 제작할 수 있게 되는 것이다.According to the present invention, while the bearing is advanced in the axial direction of the shaft hole by the rotational force of the drive motor, the bearing located at the inlet of the shaft hole is pressed into the shaft speed, and then the pneumatic cylinder is operated to move the caulking tool to advance the bearing. By caulking the buckle at once, there is little impact on the yoke, which makes it possible to produce universal joints of high quality.
도 1의 (a)는 일반적인 유니버샬조인트을 분해하여 도시한 분해사시도,Figure 1 (a) is an exploded perspective view showing an exploded general universal joint,
도 1의 (b)는 종래의 유니버샬조인트의 요크의 축공에 베어링을 삽입하고 코킹하는 과정을 예시한 요부 단면도,Figure 1 (b) is a cross-sectional view showing the main part illustrating the process of inserting and caulking the bearing in the shaft hole of the yoke of the conventional universal joint,
도 2는 본 발명에 따른 에어를 이용한 순간 코킹장치를 채용한 유니버샬조인트의 베어링 압입 및 코킹장치를 예시하는 사시도,2 is a perspective view illustrating a bearing press-fitting and caulking device of a universal joint employing an instantaneous caulking device using air according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 에어를 이용한 순간 코킹장치를 채용한 유니버샬조인트의 베어링 압입 및 코킹장치를 정면에서 바라 본 요부 단면도,3 is a cross-sectional view of a main part of the bearing press and caulking device of the universal joint employing the instantaneous caulking device using air according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 에어를 이용한 순간 코킹장치를 평면에서 바라 본 요부 단면도,4 is a cross-sectional view of the main portion of the instantaneous caulking apparatus using air according to the present invention as viewed in plan view,
도 5는 본 발명에 따른 에어를 이용한 순간 코킹장치를 채용한 유니버샬조인트의 베어링 압입 및 코킹장치(제1스테이션)의 지그를 예시한 확대사시도,5 is an enlarged perspective view illustrating a jig of a bearing press and caulking device (first station) of a universal joint employing an instantaneous caulking device using air according to the present invention;
도 6은 도 3의 A부분을 확대하여 도시한 확대단면도,6 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged portion A of FIG. 3;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1, 1a:요크 2: 축공1, 1a: York 2: Shaft
3:십자형 연결축 4:베어링3: cross connecting shaft 4: bearing
10:요크 지지용 지그 20:공압실린더10: jig for supporting yoke 20: pneumatic cylinder
21a, 21b:통로 22:피스톤 로드21a, 21b: Passage 22: Piston Road
22a:가이드 공 22b:스토퍼22a: Guide ball 22b: Stopper
22c:스크류 22d:회전판22c: screw 22d: rotating plate
23:코킹툴 24:압입로드23: Caulking tool 24: Press-fit rod
24b:스크류 25:압입툴24b: screw 25: press-fit tool
26:로드셀 30:축받이 하우징26: load cell 30: bearing housing
31:타이밍 풀리 32:회전부재31: Timing pulley 32: Rotating member
33:스크류 하우징 40:구동모터33: screw housing 40: drive motor
41:타이밍 풀리 50:가이드 실린더41: Timing pulley 50: Guide cylinder
60:호퍼 P:타이밍 밸트60: Hopper P: timing belt
100:유니버샬조인트100: universal joint
이하, 본 발명에 따른 유니버샬조인트 제작머신의 에어를 이용한 순간 코킹장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the instantaneous caulking apparatus using the air of the universal joint manufacturing machine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2은 본 발명에 따른 에어를 이용한 순간 코킹장치를 채용한 유니버샬조인트의 베어링 압입 및 코킹장치를 예시하는 사시도로서, 도면에서 참조번호 10은 요크를 바르게 정렬시키고 지지하는 요크 지지용 지그이며, 20은 요크의 좌우측에 대칭되도록 고정된 공압실린더이고, 30은 상기 공압실린더(20)와 연계되는 실린더로드의 축받이 하우징이며, 40은 구동모터로서 후술하는 압입로드를 전후진 시키기 위한 구성으로, 전원에 의해 작동된다. 참조번호 50은 지그상에 재치되는 요크에 베어링의 압입작업과 코킹작업을 위해 요크를 잡아주는 가이드 실린더이다. 미설명 부호 60은 베어링을 담아 두는 호퍼이다. 70은 상기한 구성요소들이 탑재되는 기대이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a bearing press and caulking device of a universal joint employing an instantaneous caulking device using air according to the present invention. In the drawing, reference numeral 10 denotes a yoke supporting jig for properly aligning and supporting the yoke. Is a pneumatic cylinder fixed to the left and right sides of the yoke, 30 is a bearing housing of the cylinder rod associated with the pneumatic cylinder 20, 40 is a drive motor configured to advance back and forth the indentation rod to be described later, Is operated by Reference numeral 50 is a guide cylinder for holding the yoke for press fitting and caulking of the bearing to the yoke mounted on the jig. Reference numeral 60 denotes a hopper holding a bearing. 70 is an expectation that the above components are mounted.
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 유니버샬조인트의 압입 및 코킹장치의 정면과 평면에서 바라 본 요부 절취 단면도로서, 상기한 공압실린더(20)는 공압호스가 결합되어 공압이 유입되고 배출되는 통로(21a, 21b)을 구비하고 있으며, 그 내부에 피스톤 로드(22)가 슬라이드 가능하게 삽입되어 있다.3 and 4 is a cross-sectional view of the main portion cut in front and plan view of the universal joint indentation and caulking apparatus according to the present invention, the pneumatic cylinder 20 is a passage through which the pneumatic hose is introduced and discharged ( 21a, 21b, and the piston rod 22 is slidably inserted in the inside.
상기 피스톤 로드(22)는 일측단부에 코킹툴(23)이 탈착가능하게 부착되어 있으며, 반대쪽 단부에는 후술하는 압입로드(24)의 스트로크를 조절하는 스트로크 조절수단이 결합되어 있다. 그리고, 상기 피스톤 로드(22)의 내부에는 그 길이방향으로 관통하는 가이드 공(22a)이 마련되어 있다.The piston rod 22 is detachably attached to the caulking tool 23 on one side end, the other end is coupled to the stroke control means for adjusting the stroke of the press-fit rod 24 to be described later. And the guide hole 22a which penetrates in the longitudinal direction is provided in the inside of the said piston rod 22. As shown in FIG.
상기 스트로크 조절 수단의 바람직한 실시예로서는 피스톤 로드(22)의 단부에 스토퍼(22b)와 상기 스토퍼(22b)에 대하여 회전하는 스크류(22c)가 회전가능하게 조립된 눈금이 구비된 회전판(22d)이 부착되어 있다.As a preferred embodiment of the stroke adjusting means, a rotary plate 22d having a scale on which an end of the piston rod 22 is rotatably assembled with a stopper 22b and a screw 22c rotating with respect to the stopper 22b is attached. It is.
상기 회전판(22d)과 피스톤 로드(22)의 표면에는 스크류에 의해 체결되어 있으며 상기 회전판(22d)을 회전함에 따라 상기 실린더로드(22)가 전후진되어진다.The surfaces of the rotating plate 22d and the piston rod 22 are fastened by screws, and the cylinder rod 22 is moved back and forth as the rotating plate 22d is rotated.
따라서, 상기 회전판(22d)을 회전시켜 실린더로드(22)의 스트로크를 조절하여 코킹의 깊이를 조절할 수 있게 된다.Therefore, it is possible to adjust the depth of the caulking by adjusting the stroke of the cylinder rod 22 by rotating the rotating plate (22d).
축받이 하우징(30)은 회전부재(32)와 스크류하우징(33)을 회전가능하게 지지한다. 그리고, 축받이 하우징(30)의 상부에는 구동모터(40)가 결합되어 있어 상기 압입로드(24)를 전후진시키기 위한 동력을 제공한다.The bearing housing 30 rotatably supports the rotating member 32 and the screw housing 33. In addition, a driving motor 40 is coupled to the upper portion of the bearing housing 30 to provide power for advancing the press-fit rod 24 forward and backward.
상기 압입로드(24)는 상기한 가이드 공(22a)속에서 지그(10)쪽으로 전후진되어 지는데 상기한 구동모터(40)의 회전력에 의해 왕복운동되도록 구성되어 있다.The press-fit rod 24 is moved forward and backward toward the jig 10 in the guide ball 22a, and is configured to reciprocate by the rotational force of the drive motor 40.
상기 축받이 하우징(30)속에는 상기한 피스톤 로드(22)의 축선과 나란하게 회전부재(32)가 회전가능하게 고정되어 있고, 회전부재(32)의 내면에 위치한 스크류하우징(33)의 내경에는 스크류가 형성되어 있다.In the bearing housing 30, the rotating member 32 is rotatably fixed in parallel with the axis of the piston rod 22, and a screw is disposed in the inner diameter of the screw housing 33 located on the inner surface of the rotating member 32. Is formed.
압입로드(24)는 소정의 길이를 지니고 있으며, 원주면의 소정 구간에는 스크류(24b)를 구비하고 있다. 그리고 압입로드(24)의 그 일측 단부에는 압입로드(24)와 연장되도록 결합된 압입툴(25)이 부착되어진다. 이 압입툴(25)의 단부에는 베어링(4)이 자력에 의해 부착되도록 마그네틱이 삽입되어 있고, 압입로드(24)로부터 분리가능하게 조립되어 필요시 교체할 수 있다.The press-fit rod 24 has a predetermined length, and has a screw 24b in a predetermined section of the circumferential surface. And one end of the indentation rod 24 is attached to the indentation tool 25 coupled to extend with the indentation rod 24. The magnetic part is inserted at the end of the press-in tool 25 so that the bearing 4 is attached by magnetic force, and is detachably assembled from the press-in rod 24 so that it can be replaced if necessary.
아울러, 압입로드(24)의 원주면에는 타이밍 풀리(31)가 결합되어 있으며 그 타이밍 풀리(31)의 내면에는 상기한 압입로드(24)의 스크류(24b)와 치합되어 있다. 상기한 타이밍 풀리(31)에는 구동모터(40)의 타이밍 풀리(41)와 타이밍 밸트로 연결되어 동력을 받는다. 타이밍 풀리(31)는 축받이 하우징(30)에 회전부재(32)와 결합되어 회전가능하게 결합되어 있다.In addition, a timing pulley 31 is coupled to the circumferential surface of the press-fit rod 24, and is engaged with the screw 24b of the press-fit rod 24 on the inner surface of the timing pulley 31. The timing pulley 31 is connected to the timing pulley 41 and the timing belt of the driving motor 40 to receive power. The timing pulley 31 is coupled to the bearing housing 30 by the rotation member 32 to be rotatably coupled thereto.
따라서, 타이밍 풀리(31)의 회전시 압입로드(24)는 회전부재(32)의 내부에 치합된 스크류에 의해 압입로드(24)를 전후진시킬 수 있다. 압입로드(24)의 전후진 속도는 압입로드의 제작시 스크류의 피치를 크게 하면 전후진 속도를 소망하는 속도로 설정할 수 있으며, 그 가압력은 압입로드의 후단에 결합된 로드셀(26)에 의해 조절할 수도 있다.Therefore, when the timing pulley 31 rotates, the press-fit rod 24 may advance the press-fit rod 24 back and forth by a screw engaged with the inside of the rotating member 32. The forward and backward speeds of the press-fit rod 24 can be set to a desired speed by increasing the pitch of the screw during fabrication of the press-fit rod, and the pressing force is controlled by the load cell 26 coupled to the rear end of the push-in rod. It may be.
로드셀(26)은 강재의 원주 둘레에 변형(비틀림)을 전기 저항으로 변화시키는 변형게이지를 부착시킨 것으로, 이것이 로드버튼에 결합되어 있다. 로드버튼에 하중이 걸리면 응력에 비례하는 변형이 발생하고 변형에 따라 변형게이지의 전기 저항이 변화하기 때문에 흐르는 전류가 변화한다. 그것을 디지털 전기신호로 변환시켜 하중을 숫자로 표시하거나 그 신호를 콘트롤부로 전달하여 프로그램된 설정압력과 비교판단할 수 있도록 하고 그 결과에 따라 구동모터을 더욱 강하게 회전되도록전압을 높이거나 전압을 낮추어 압입로드(24)의 압력을 제어할 수 도 있다.The load cell 26 is attached to a strain gauge for changing the deformation (torsion) to electrical resistance around the circumference of the steel, which is coupled to the load button. When a load is applied to a load button, deformation occurs in proportion to the stress, and the electrical resistance of the deformation gauge changes according to the deformation, thereby changing the current flowing. It converts it into a digital electrical signal and displays the load numerically or transmits the signal to the control unit so that it can be compared with the programmed set pressure. The pressure of 24 may be controlled.
아울러, 압입툴(25)과 코킹툴(23)은 필요시 압입로드(24)와 피스톤 로드(22)의 단부로부터 손쉽게 교환할 수 있다. 압입툴(25)은 그 단부가 상기한 압입로드의 단부에 키이의 체결 및 분해에 의해 탈부착이 가능하고, 코킹툴(23)은 체결볼트를 통해 피스톤 로드(22)상에 탈부착이 가능해진다.In addition, the indentation tool 25 and the caulking tool 23 can be easily exchanged from the ends of the indentation rod 24 and the piston rod 22 when necessary. The press-fit tool 25 is detachable by the fastening and disassembly of the key to the end of the press-fit rod described above, and the caulking tool 23 is detachable on the piston rod 22 through the fastening bolt.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 유니버샬조인트 베어링 압입 및 코킹장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 그 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.With reference to the accompanying drawings, the universal joint bearing press-fitting and caulking apparatus according to the present invention configured as described above will be described in more detail as follows.
도 2와 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 유니버셜조인트 압입 및 코킹장치는 자동화 프로그램에 의해 센싱및 스위치수단에 의해 순차적으로 연동하여 작동되게 되는데 이해를 돕기 위하여 그에 따른 프로세스를 순차적으로 살펴 본다.2 and 3, the universal joint indentation and caulking apparatus according to the present invention is operated in sequence by the sensing and switching means by an automated program to look at the process accordingly to help understanding.
먼저, 로봇에 의해 제1 스테이션에 해당하는 유니버셜조인트 압입 및 코킹장치의 지그(10)상에 십자형 연결축(3)이 재치되고 다시 로봇에 의해 제1요크(1)가 재치되어진다.First, the cross connecting shaft 3 is placed on the jig 10 of the universal joint indenting and caulking device corresponding to the first station by the robot, and the first yoke 1 is again mounted by the robot.
이와 같이 재치된 요크(1)는 요크(1)의 상측에 설치된 가이드 실린더(50)가 하강하여 요크(1)의 샤프트 삽입구멍(1c)속으로 삽입되어 요크를 바르게 위치되도록 하고, 지그(10)의 상면 중앙에는 재치된 십자형 연결축(3)을 바르게 놓여지거나 음직이지 않도록 마그네틱이 부착되어 연결축(30)을 바르게 정렬시킨다.The yoke 1 placed as described above has the guide cylinder 50 installed on the upper side of the yoke 1 lowered and inserted into the shaft insertion hole 1c of the yoke 1 so that the yoke is positioned correctly. In the center of the upper surface of the cross-mounted cross-shaped connecting shaft (3) is placed so that it is not placed or negative, the magnetic is attached to properly align the connecting shaft (30).
요크(1)의 정렬이 완료되면 도 5에 도시된 바와 같이 요크(1)의 축공(2)의 축선방향과 나란하게 베어링공급장치(도면에는 도시되지 않았음)에 의해 베어링(4)이 위치되게 되는데 이때 베어링(4)은 그 중심축선이 요크(1)의 축공(2)의 원주방향에서 축선방향으로 위치되도록 정렬되게 된다.When the alignment of the yoke 1 is completed, as shown in FIG. 5, the bearing 4 is positioned by a bearing supply device (not shown) in parallel with the axial direction of the shaft hole 2 of the yoke 1. In this case, the bearing 4 is aligned so that its central axis is located in the axial direction in the circumferential direction of the axial hole 2 of the yoke 1.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 베어링(4)의 정렬후 구동모터(40)가 작동을 개시하여 타이밍 밸트(P)에 의해 타이밍 풀리(31)를 회전시키게 된다. 타이밍 풀리(31)의 회전에 따라 회전부재(32)가 회전하게 되고 그 내면에 마련된 스크류하우징(33)의 스크류와 맞물려 압입로드(24)가 전진하게 된다.As shown in FIGS. 3 and 4, after the alignment of the bearing 4, the driving motor 40 starts operation to rotate the timing pulley 31 by the timing belt P. As shown in FIG. As the timing pulley 31 rotates, the rotating member 32 rotates and engages with the screw of the screw housing 33 provided on the inner surface thereof so that the press-fit rod 24 moves forward.
이때 압입로드(24)의 전단부에 부착된 압입툴(25)의 끝단에 마련된 마그네틱(M)에 베어링(4)이 부착되어져 떨어지지 않은 상태로 요크의 축공속으로 베어링을 강하게 압입한다. 이때 베어링을 정렬시킨 베어링공급장치의 아암은 후퇴한다. 상기 압입로드(24)는 비교적 느린속도로 전진한다.At this time, the bearing (4) is attached to the magnetic (M) provided at the end of the indentation tool 25 attached to the front end of the indentation rod 24 is strongly pressed in the bearing at the shaft speed of the yoke without falling. At this time, the arm of the bearing feeder with the bearing aligned retracts. The indentation rod 24 is advanced at a relatively slow speed.
아울러, 베어링(4)을 축공(2)에 삽입할 때, 그 삽입압력은 압입로드(24)의 후단에 설치된 로드셀(26)에 설정된 범위에서 이루어지게 된다. 다시 말해서 구동모터(40)에 의해 회전하는 압입로드(24)가 계속 전진하는 압력은 로드셀(26)의 설정치에 도달될 때까지 이루어지고 설정치 이상인 경우 즉시 구동모터(40)가 역회전하면서 압입로드(24)를 후퇴시킨다.In addition, when inserting the bearing (4) in the shaft hole (2), the insertion pressure is made in the range set in the load cell 26 provided on the rear end of the press-in rod (24). In other words, the pressure at which the press-fit rod 24 rotated by the drive motor 40 continues to move forward is reached until the set value of the load cell 26 is reached. Retract (24).
그리고, 압입로드(24)가 축공(2)으로부터 분리되면 공압실린더속으로 공압이 유입되면서 피스톤 로드(22)가 순간적으로 전진하면서 베어링(4)이 삽입된 축공(2)의 테두리를 타격하여 코킹시킨 뒤 서서히 후퇴한다.When the press-in rod 24 is separated from the shaft hole 2, the pneumatic pressure flows into the pneumatic cylinder while the piston rod 22 momentarily advances, hitting the edge of the shaft hole 2 into which the bearing 4 is inserted, and caulking. Then slowly retreat.
상기에서 코킹과정은 순간적으로 이루어지지만 그 후퇴동작은 서서히 이루어지는데 후퇴시 급속하게 이루어지면 본 발명의 제반장치에 충격파가 전달되는 것을 방지하여 내구성을 꾀하기 위한 것이다.The caulking process is instantaneous but the retreat operation is made slowly, but if the retreat is made rapidly during retreat to prevent the shock wave is transmitted to the general apparatus of the present invention to achieve durability.
이와 같이 베어링 압입과 코킹작업은 좌우측에서 동시에 이루어지고 한번에코킹작업이 이루어지게 되는 것이다.As such, the bearing indentation and the caulking operation are simultaneously performed at the left and right sides and the caulking operation is performed at once.
이와 같이 조립된 요크(1)는 상기한 로봇에 의해 제2 스테이션에 해당하는 유니버셜조인트 압입 및 코킹장치의 지그상에 옮겨져 하측에 위치되도록 재치되고 그 위로 지그상에 요크(1a)가 위치되어져 상기한 바와 같은 일련의 공정을 통해 제2의 요크(1a)와 십자형 연결축(3)의 나머지부분이 조립되어진다.The yoke 1 assembled as described above is moved on the jig of the universal joint indenting and caulking device corresponding to the second station by the robot, and is placed to be positioned at the lower side, and the yoke 1a is positioned on the jig above the above. Through a series of processes as described above, the second yoke 1a and the rest of the cross connecting shaft 3 are assembled.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 유니버셜조인트 압입 및 코킹장치는 한번의 코킹작업을 통해 유니버샬조인트가 조립됨으로 충격에 의한 요크의 변형을 최소화시킬 수 있어 품질이 향상된 제품을 생산할 수 있다.As described above, the universal joint press-fitting and caulking apparatus according to the present invention can minimize the deformation of the yoke due to impact by assembling the universal joint through a single caulking operation, thereby producing a product having improved quality.
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