KR100731499B1 - 인풋샤프트의 오링 조립장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인풋샤프트(input shaft)의 오링(o-ring) 조립장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 인풋샤프트의 오링 조립장치는, 이송로봇(11)으로부터 인풋샤프트(1)를 지그(104)상에 이송받아 인풋샤프트 공급위치 및 오링 삽입위치인 제 1 스테이션과 오링 공급위치인 제 2 스테이션 사이를 왕복이동하는 인풋샤프트 공급유닛(100)과, 상기 제 2 스테이션으로 이송된 상기 인풋샤프트(1)에 콘(6)을 장착하거나 이탈시키는 콘 조작유닛(200)과, 상기 콘(6) 위에 오링(10)을 장착하기 위한 오링 공급유닛(300) 및 상기 콘(6) 위에 장착된 상기 오링(10)을 상기 인풋샤프트(1)의 오링홈(4)까지 밀어서 삽입하는 오링 삽입유닛(400)으로 구성된다.

Description

인풋샤프트의 오링 조립장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ASSEMBLING O-RING ON THE INPUT-SHAFT}

도 1은 본 발명에 따른 인풋샤프트에 콘을 이용하여 오링을 조립하는 원리를 설명하는 도면,

도 2는 본 발명에 따른 인풋샤프트 오링 조립장치를 전체적으로 도시한 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 인풋샤프트 공급유닛을 도시한 정면도,

도 4는 도 3의 측면도,

도 5는 도 3의 평면도,

도 6은 본 발명에 따른 인풋샤프트에 콘을 장착하거나 이탈시키는 콘 조작유닛을 도시한 정면도,

도 7은 도 6의 측면도,

도 8은 도 6의 평면도,

도 9는 본 발명에 따른 콘 위에 오링을 장착하기 위한 오링 공급유닛을 도시한 정면도,

도 10은 도 9의 평면도,

도 11은 도 9의 측면도,

도 12는 본 발명에 따른 콘 위에 장착된 오링을 인풋샤프트의 오링홈까지 밀어서 삽입하는 오링 삽입유닛을 도시한 정면도,

도 13은 도 12의 측면도,

도 14는 본 발명에 따른 푸셔의 저면 형상을 도시한 저면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 인풋샤프트(input shaft) 2 : 랜드

3 : 홈 4 : 오링(o-ring)홈

5 : 스톱링(stop ring)홈 6 : 콘(cone)

7 : 단차부 10 : 오링

11 : 이송로봇(robot) 100 : 인풋샤프트 공급유닛

101 : 베이스 102 : 실린더

103 : 리니어 가이드 104 : 지그

104a : 지그홈 105 : 지그 플레이트

106 : 스토퍼 블록 107 : 제 1 근접센서

108 : 제 2 근접센서 109 : 감지부

110 : 스토퍼 접촉부 111 : 감쇠부

112 : 제 3 근접센서 200 : 콘 조작유닛

201 : 프레임 202 : 리니어 가이드

203 : 실린더 204 : 브래킷

205 : 핑거 실린더 206 : 핑거

207 : 죠 208 : 가이드 레일

300 : 오링 공급유닛 301 : 프레임

302 : 오링공급홀 303 : 플레이트

304 : 푸셔 305 : 가이드

306 : 실린더 307 : 스토퍼

308 : 근접센서 309 : 절개부

310 : 감쇠부 400 : 오링 삽입유닛

401 : 프레임 402 : 가이드 레일

403 : 리니어 가이드 404 : 피봇

405 : 샤프트 406 : 푸셔

407 : 하우징 408 : 스토퍼

409 : 실린더 410 : 스프링

411 : 샤프트 스토퍼 412 : 감쇠부

본 발명은 차량용 조향 배력장치의 인풋샤프트(input shaft)에 오링(o-ring)을 자동으로 삽입하기 위한 오링 조립장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 유압을 이용하여 배력장치를 구동시키는 파워 스티어링은 조향축에서 연장되는 인풋샤프트와, 이 인풋샤프트의 축방향 중심에 형성된 관통구멍에 끼워져 함께 회전하게 되는 토션바와, 인풋샤프트의 외주연 일부에 감합하여 인풋샤프트에 상대회전 가능하게 결합되는 밸브바디 등으로 구성된다.

인풋샤프트는 외경부상에 랜드에 의해 분리된 축선상으로 뻗은 끝이 막힌 8개의 홈을 가진다. 밸브바디는 그 보어안에 랜드에 의해 분리된 축선상으로 뻗은 끝이 막힌 8개의 슬롯을 갖는다. 밸브바디의 슬롯은 인풋샤프트상에 있는 랜드와 원주상으로 정렬되어 있으며, 인풋샤프트의 홈은 밸브바디의 보어상에 있는 랜드와 원주상으로 정렬되어 있다. 인풋샤프트와 밸브바디의 상대회전이 발생할 때 개폐하는 축선상으로 뻗은 홈과 슬롯에 의해 오리피스가 형성되며, 이를 통해 유압이 이동함에 따라 조향을 위한 배력이 발생되게 된다.

이와 같은 인풋샤프트는 외경부상에 오링을 결합하기 위한 원주상홈과 스톱링을 결합하기 위한 원주상홈을 각각 구비하고 있다.

최근 들어 생산라인 자동화 추세에 따라 인풋샤프트에 오링과 스톱링을 삽입하는 공정을 자동화하기 위한 장비의 개발이 이루어지고 있다. 인풋샤프트의 오링 및 스톱링 삽입 자동화장비는 오링 조립장치, 스톱링 조립장치, 삽입된 오링에 오일을 발라주고 삽입상태를 점검하는 오일 도포 및 검사장치, 삽입된 오링의 이탈을 방지하기 위해 오링을 압착시키는 오링 압착장치 및 인풋샤프트를 이송하기 위한 이송로봇장치 등으로 구분되어 개발이 이루어지고 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 추세에 따라 차량용 조향 배력장치의 인풋샤프트에 오링과 스톱링을 자동으로 삽입하기 위한 인풋샤프트의 오링 및 스톱링 삽입 자동화장비를 개발하는데 있어서 특히, 이송로봇장치를 이용하여 인풋샤프트에 오링을 자동으로 삽입하기 위한 오링 조립장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인풋샤프트의 오링 조립장치는, 이송로봇으로부터 인풋샤프트를 지그상에 이송받아 인풋샤프트 공급위치 및 오링 삽입위치인 제 1 스테이션과 오링 공급위치인 제 2 스테이션 사이를 왕복이동하는 인풋샤프트 공급유닛과, 상기 제 2 스테이션으로 이송된 상기 인풋샤프트에 콘을 장착하거나 이탈시키는 콘 조작유닛과, 상기 콘 위에 오링을 장착하기 위한 오링 공급유닛 및 상기 콘 위에 장착된 상기 오링을 상기 인풋샤프트의 오링홈까지 밀어서 삽입하는 오링 삽입유닛을 포함한다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 인풋샤프트의 오링 조립방법은, 이송로봇으로부터 인풋샤프트를 인풋샤프트 공급유닛의 제 1 스테이션에 있는 지그상에 공급받는 제 1 단계와, 상기 지그를 제 2 스테이션으로 이송시켜 콘 조작유닛에 의해 상기 인풋샤프트에 콘을 장착하는 제 2 단계와, 상기 콘의 선단부에 오링 공급유닛으로 오링을 장착하는 제 3 단계와, 상기 지그를 제 1 스테이션으로 이송시켜 상기 콘 위에 장착된 상기 오링을 오링 삽입유닛으로 상기 인풋샤프트의 오링홈까지 밀어서 삽입하는 제 4 단계와, 상기 지그를 제 2 스테이션으로 이송시켜 상기 콘을 제거하는 제 5 단계 및 상기 지그를 제 1 스테이션으로 이송하여 상기 오링이 조립된 상기 인풋샤프트를 대기시키는 제 6 단계를 포함한다.

바람직하게, 상기 인풋샤프트 공급유닛은, 베이스상에 설치된 실린더와, 상 기 실린더의 길이방향을 따라 설치된 리니어 가이드와, 상기 리니어 가이드상에 왕복이송 가능하게 설치된 지그 플레이트와, 상기 지그 플레이트상에 고정 결합되고 그 상단에 상기 인풋샤프트가 끼워져 안착되는 지그홈이 구비된 지그와, 상기 지그 플레이트의 왕복이송 스트로크를 규제하는 스토퍼 블록 및 상기 지그 플레이트의 왕복이송 위치를 규제하는 근접센서로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 콘 조작유닛은, 프레임상에 수직방향으로 설치된 가이드 레일과, 상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩 이송되는 리니어 가이드와, 상기 리니어 가이드를 수직방향으로 이송시키도록 설치된 실린더와, 상기 리니어 가이드의 일단에 브래킷을 매개로 설치된 핑거 실린더와, 상기 핑거 실린더에 의해 수평방향으로 폭이 조절되는 핑거 및 상기 핑거에 구비되어 상기 콘의 외주연을 움켜쥐거나 푸는 죠로 구성될 수 있다.

또한, 상기 오링 공급유닛은, 프레임상에 수평방향으로 돌출되게 설치되고 일측에 오링공급홀이 형성된 플레이트와, 상기 플레이트상에 상기 오링을 상기 오링공급홀까지 밀어줄 수 있도록 왕복이동하는 푸셔와, 상기 푸셔의 왕복이동을 안내하도록 상기 플레이트를 따라 설치된 가이드와, 상기 푸셔를 수평방향으로 왕복이송시키도록 일단에 구비된 실린더와, 상기 실린더의 인장 스트로크를 규제할 수 있도록 반대측 동축상에 설치된 스토퍼 및 상기 푸셔의 인장 스트로크를 규제할 수 있도록 측면에 설치된 근접센서로 구성될 수 있다.

나아가, 상기 오링 삽입유닛은, 프레임상에 수직방향으로 설치된 가이드 레일과, 상기 가이드 레일을 따라 수직방향으로 왕복이동되는 리니어 가이드와, 상기 리니어 가이드를 수직방향으로 이송시키도록 설치된 실린더와, 상기 리니어 가이드의 일단에 설치된 피봇과, 상기 피봇을 관통하여 수직방향으로 설치된 샤프트와, 상기 샤프트를 중심으로 방사상으로 벌어질 수 있도록 상기 피봇의 하부에 힌지결합되어 상기 오링을 밀어주는 푸셔와, 상기 피봇의 상부로 돌출된 상기 샤프트를 슬라이딩 지지할 수 있도록 설치된 하우징 및 상기 리니어 가이드의 하강 위치를 규제할 수 있도록 상기 프레임의 하부에 설치된 스토퍼로 구성될 수 있다.

본 발명의 상기 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 인풋샤프트에 콘을 이용하여 오링을 조립하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

인풋샤프트(1)는 외경부상에 랜드(2)에 의해 분리된 축선상으로 뻗은 끝이 막힌 8개의 홈(3)을 가지며, 홈(3) 상부에 본 발명에 따라 오링(10)이 조립될 오링홈(4)이 원주상으로 구비되고, 오링홈(4) 상부에는 또 다른 부품인 스톱링(미도시)이 조립될 스톱링홈(5)이 원주상으로 구비되어 있다.

본 발명에 따르면, 인풋샤프트(1)의 오링홈(4)에 오링(10)을 끼워 넣기 위해서 인풋샤프트(1)의 외경부에 삽입되는 콘(6)이 이용된다. 인풋샤프트(1)의 외경부 는 축선을 따라 다양한 단차를 이루고 있어 직접 오링(10)을 삽입하기에 적당하지 않으므로 콘(6)으로 덮어 씌워서 평탄하게 하는 것이 필요하다. 콘(6)의 상단부는 오링(10)이 끼워지기 용이하도록 원추형상을 이루고 있다. 오링홈(4)과 스톱링홈(5)이 형성된 인풋샤프트(1)의 외경부의 직경은 그 상부의 직경보다 상대적으로 더 큰 직경을 이루며, 스톱링홈(5)이 형성된 위쪽에 외경이 줄어 들면서 단차부(7)가 형성되는데, 콘(6)은 그 하단부가 단차부(7)까지 내려 오도록 끼워진다. 그 결과, 오링홈(4)이 형성된 인풋샤프트(1)의 외경과 콘(6)의 외경이 거의 비슷한 상태를 이루어 오링(10)이 콘(6)으로부터 인풋샤프트(1)로 밀려 내려가는 동작이 용이하게 이루어진다. 스톱링홈(5)은 오링홈(4)에 비해 상대적으로 그 폭이 좁아 오링(10)이 스톱링홈(5)에 걸리거나 스톱링홈(5)에 잘못 결합될 우려는 없다. 콘(6)은 인풋샤프트(1)의 오링홈(4)에 오링(10)이 조립 완료된 후에 제거된다.

도 2는 본 발명에 따른 인풋샤프트 오링 조립장치를 전체적으로 도시한 정면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 크게 이송로봇(11)으로부터 인풋샤프트(1) 부품을 지그(104)상에 이송받아 오링 공급위치(제 2 스테이션)와 인풋샤프트 공급위치 및 오링 삽입위치(제 1 스테이션)를 왕복이동하는 인풋샤프트 공급유닛(100)과, 오링 공급위치로 이송된 인풋샤프트(1)에 콘(6)을 장착하거나 이탈시키는 콘 조작유닛(200)과, 콘(6) 위에 오링(10)을 장착하기 위한 오링 공급유닛(300) 및 콘(6) 위에 장착된 오링(10)을 인풋샤프트(1)의 오링홈(4)까지 밀어서 삽입하는 오링 삽입유닛(400)으로 구성된다.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 인풋샤프트 공급유닛(100)을 도시한 것으로, 인풋샤프트(1) 부품은 이송로봇(11)에 의해 제 1 스테이션 위치에 있는 지그(104) 위에 놓여진다. 지그(104)는 인풋샤프트(1)와 함께 제 2 스테이션 즉, 오링 공급위치로 이송된다. 제 2 스테이션에서 오링(10)을 장착하기 위한 보조수단인 콘(6)이 장착되고, 그 콘(6) 위에 오링(10)을 공급받은 후 다시 제 1 스테이션 즉, 오링 삽입위치로 복귀한다. 지그(104)의 제 1 스테이션과 제 2 스테이션 사이의 왕복이동은 유압 또는 공압을 이용한 실린더(102)에 의해 동작되며, 실린더(102)는 베이스(101)상에 설치된다. 한편, 지그(104)는 지그 플레이트(105)상에 고정결합된다. 실린더(102)의 길이방향을 따라 양단에 리니어 가이드(103)가 평행하게 설치되며, 지그 플레이트(105)는 리니어 가이드(103)에 슬라이딩 가능하게 결합되어 실린더(102)에 의해 왕복이송된다.

베이스(101)상에는 지그(104)와 지그 플레이트(105)의 길이방향으로 각각 제 1 근접센서(107)와 제 2 근접센서(108)가 설치된다. 제 1 근접센서(107)는 제 1 스테이션에 설치되며, 제 2 근접센서(108)는 제 2 스테이션에 설치된다. 제 1 근접센서(107)는 제 1 스테이션으로 이송되는 지그 플레이트(105)의 일단에 설치된 감지부(109)에 의해 작동되며, 제 2 근접센서(108)는 제 2 스테이션으로 이송되는 감지부(109)에 의해 작동된다. 한편, 제 2 스테이션에서 지그(104)상에 올려진 인풋샤프트(1)를 직접 감지할 수 있는 제 3 근접센서(112)가 인풋샤프트(1)에 근접하여 설치된다.

한편, 지그(104)와 지그 플레이트(105)의 왕복이송 스트로크를 규제하기 위 한 스토퍼 블록(106)이 실린더(102)와 동일 축선상 양측에 설치되며, 지그 플레이트(105)의 스토퍼 접촉부(110)가 스토퍼 블록(106)의 감쇠부(111)와 대응된다. 감쇠부(111)는 스토퍼 블록(106) 내부에 감쇠기능을 갖는 감쇠장치가 내장된 것으로, 감쇠부(111)에 스토퍼 접촉부(110)가 이송되면서 충격 접촉 시 감쇠특성을 발휘하여 지그(104) 위에 장착된 인풋샤프트(1)가 안정적으로 왕복이송되도록 한다.

이와 같이 구성된 인풋샤프트 공급유닛(100)은 지그(104)가 제 1 스테이션 위치에서 이송로봇(11)으로부터 인풋샤프트(1)를 공급받아서 제 2 스테이션으로 이동하여 콘(6)과 오링(10)을 공급받은 후 다시 제 1 스테이션으로 이송하여 오링 삽입이 이루어진다. 이어서, 지그(104)가 제 2 스테이션으로 다시 이송하여 콘(6)을 제거한 후 제 1 스테이션으로 이송하여 오링 조립공정은 완료되며, 후속공정인 스톱링 조립공정을 위해 대기한다.

다음으로, 본 발명에 따른 콘 조작유닛(200)은 오링(10)을 조립하는데 보조도구인 콘(6)을 조작하는 장치로서, 제 2 스테이션으로 이송된 인풋샤프트(1)의 직상방에서 콘(6)을 장착하거나 제거한다.

이를 위해 콘 조작유닛(200)은 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 수직방향으로 세워진 프레임(201)상에 수직방향으로 가이드 레일(208)이 설치되고, 가이드 레일(208)을 따라 슬라이딩 이송되는 리니어 가이드(202)가 설치되며, 리니어 가이드(202)를 수직방향으로 이송할 수 있도록 수직방향으로 실린더(203)가 설치되고, 리니어 가이드(202)의 일단에 브래킷(204)을 매개로 핑거 실린더(205)가 설치되며, 핑거 실린더(205)에 의해 수평방향으로 폭이 조절되는 핑거(206)가 설치되 고, 콘(6)의 외주연을 움켜쥘 수 있도록 핑거(206)의 일단에 죠(207)가 설치된다.

제 2 스테이션에서 인풋샤프트(1)에 콘(6)을 장착하기 위해서는 핑거 실린더(205)에 의해 핑거(206)의 폭이 좁아지면서 콘(6)의 외경부에 한쌍의 죠(207)가 밀착되어 콘(6)을 움켜쥐고, 실린더(203)에 의해 가이드 레일(208)을 따라 리니어 가이드(202)가 하강하면서 콘(6)이 하강한다. 콘(6)은 미리 설정된 스트로크만큼 하강하여 인풋샤프트(1)의 단차부(7)까지 끼워지게 되며, 죠(207)는 핑거 실린더(205)에 의해 움켜쥐고 있던 콘(6)으로부터 분리된다.

한편, 오링 삽입공정을 마친 후 다시 지그(104)가 제 2 스테이션으로 이동되어 오면, 벌어져 있던 죠(207)가 핑거 실린더(205)에 의해 폭이 다시 좁혀지면서 콘(6)의 외경부를 움켜쥐고, 실린더(203)에 의해 리니어 가이드(202)가 상승하면서 콘(6)이 인풋샤프트(1)로부터 제거된다.

다음으로, 본 발명에 따른 오링 공급유닛(300)은 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 프레임(301)상에 수평방향으로 오링공급홀(302)이 형성된 플레이트(303)가 설치되고, 플레이트(303)상에 오링(10)을 오링공급홀(302)까지 밀어줄 수 있도록 왕복이동하는 푸셔(304)가 설치되며, 푸셔(304)의 왕복이동을 안내할 수 있도록 플레이트(303)를 따라 가이드(305)가 설치되고, 푸셔(304)를 수평방향으로 이송시킬 수 있도록 수평방향으로 실린더(306)가 설치되며, 실린더(306)의 인장 스트로크를 규제할 수 있도록 실린더(306)와 대응하는 동축상에 스토퍼(307)가 설치되고, 푸셔(304)의 인장 스트로크의 위치를 규제할 수 있도록 실린더(306)의 로드부를 감지하는 근접센서(308)가 플레이트(303)상에 고정 설치된다.

오링(10)은 푸셔(304)가 실린더(306)쪽으로 후퇴된 상태에서 푸셔(304)의 전방에 수평으로 공급된다. 오링(10)은 도면상 미도시된 저장용기에 저장되어 1개씩 공급된다. 오링(10)이 푸셔(304) 전방으로 공급될 수 있도록 가이드(305)의 일측면에는 절개부(309)가 형성된다. 푸셔(304) 전방에 위치한 오링(10)은 푸셔(304)의 슬라이딩 이송에 의해 전방으로 플레이트(303) 위를 밀려 나간다. 이때, 오링(10)은 가이드(305)에 의해 형성된 홈에 의해 일직선으로 이동하여 오링공급홀(302)까지 안정적으로 이동한 다음 자중에 의해 하방으로 낙하한다. 낙하된 오링(10)은 바로 하방에 위치한 콘(6) 선단부에 끼워진다. 스토퍼(307)는 실린더(306)의 로드부 선단과 접촉되며, 접촉 시 충격완화를 위해 스토퍼(307) 내부에 감쇠기능을 갖는 감쇠부(310)가 설치된다.

본 발명에 따른 오링 삽입유닛(400)은 도 12와 도 13에 도시된 바와 같이, 프레임(401)상에 수직방향으로 가이드 레일(402)이 설치되고, 가이드 레일(402)을 따라 수직방향으로 왕복이동하는 리니어 가이드(403)가 설치된다. 리니어 가이드(403)를 수직방향으로 이송할 수 있도록 수직방향으로 실린더(409)가 설치되고, 리니어 가이드(403)의 일단에 피봇(404)이 설치된다. 피봇(404)을 관통하여 수직방향으로 샤프트(405)가 설치되고, 피봇(404) 하부에는 오링(10)을 삽입하는 푸셔(406)가 설치된다. 푸셔(406)는 길이방향으로 쪼개진 8개의 조각으로 분리되며, 8개의 조각이 결합되어 원통형상을 이루고 있다. 푸셔(406)는 원추형상의 콘(6) 선단부에 대응하여 신축적으로 삽입 및 이탈될 수 있도록 샤프트(405)를 중심으로 방사상으로 벌어질 수 있게 피봇(405) 하부에 힌지결합되며, 푸셔(406)의 외경부에는 고무밴드 등과 같은 탄성부재(407)가 결합되어 푸셔(406)를 탄성적으로 지지한다. 푸셔(406)의 하단부는 실질적으로 오링(10)에 접촉하여 오링(10)을 밀어주는 부분으로 오링(10)을 폭넓게 접촉할 수 있도록 직각방향으로 밴딩되어 있다(도 14 참조). 샤프트(405)의 하단부는 푸셔(406)의 하단부에 비해 상대적으로 하부로 돌출되어 피봇(404) 하강 시 샤프트(405)가 먼저 콘(6)의 선단부에 접촉되어 콘(6)을 지지하며, 이어서 푸셔(406)가 콘(6)의 외경부를 따라 내려오면서 오링(10)을 밀어 주게 된다.

피봇(404) 상부에는 샤프트(405)의 길이방향으로 원통형상의 하우징(407)이 설치되고, 하우징(407) 상단부로는 샤프트(405)가 관통되어 슬라이딩 운동 가능하게 결합된다. 피봇(406) 상부와 하우징(407) 사이에 스프링(410)이 삽입되어 피봇(404)이 하강하면서 샤프트(405)와 콘(6)이 접촉될 때 샤프트(405)에 완충력을 제공한다.

피봇(404) 상부에 위치한 샤프트(405)의 외경부상에는 링 형상의 샤프트 스토퍼(411)가 형성되어 샤프트(405)의 스트로크를 조절할 수 있다. 샤프트(405)의 하단은 콘(6)의 선단부 형상과 반대되는 형상을 갖는다.

한편, 리니어 가이드(403)의 하강위치를 규제할 수 있도록 프레임(401) 하부에 스토퍼(408)가 설치되며, 스토퍼(408) 내부에는 접촉 시 충격완화를 위한 감쇠기능을 갖는 감쇠부(412)가 구비된다.

이하, 본 발명에 따른 인풋샤프트 오링 조립공정을 설명한다.

본 발명은 크게 이송로봇(11)으로부터 인풋샤프트(1) 부품을 인풋샤프트 공 급유닛(100)의 제 1 스테이션에 있는 지그(104)상에 공급받는 제 1 단계와, 지그(104)를 제 2 스테이션으로 이송시켜 콘 조작유닛(200)에 의해 인풋샤프트(1)에 콘(6)을 장착하는 제 2 단계와, 콘(6)의 선단부에 오링 공급유닛(300)으로 오링(10)을 장착하는 제 3 단계와, 지그(104)를 제 1 스테이션으로 이송시켜 콘(6) 위에 장착된 오링(10)을 오링 삽입유닛(400)으로 인풋샤프트(1)의 오링홈(4)까지 밀어서 삽입하는 제 4 단계와, 지그(104)를 제 2 스테이션으로 이송시켜 콘(6)을 제거하는 제 5 단계 및 지그(104)를 제 1 스테이션으로 이송하여 오링(10)이 조립된 인풋샤프트(1)를 대기시키는 제 6 단계로 이루어진다.

제 1 단계에서, 지그(104)는 제 1 근접센서(107)와 스토퍼 블록(106a)에 의해 제 1 스테이션 위치에 정렬되며, 인풋샤프트(1)는 지그(104) 상단에 마련된 지그홈(104a)에 수직방향으로 끼워진다.

제 2 단계에서, 지그(104)는 인풋샤프트(1)에 콘(6)을 끼우기 위해 제 2 근접센서(108)과 스토퍼 블록(106b)에 의해 제 2 스테이션 위치에 정렬되며, 제 3 근접센서(112)는 인풋샤프트(1)의 존재 유무 및 위치상태를 감지한다. 콘(6)은 죠(207)에 의해 움켜 쥐어진 상태로 수직방향으로 하강하여 인풋샤프트(1)에 삽입된 다음 핑거 실린더(205)에 의해 움켜쥐고 있던 죠(207)로부터 분리된다.

제 3 단계에서, 오링(10)은 절개부(309)를 통해 미도시된 오링 저장용기로부터 푸셔(304) 전방에 수평으로 공급되고, 푸셔(304)는 실린더(306)에 의해 인장되면서 오링(10)을 오링공급홀(302)까지 밀어서 오링공급홀(302)을 통해 오링(10)이 자중에 의해 낙하되어 그 하부에 위치한 콘(6)의 선단부에 장착된다. 근접센서(308)와 스토퍼(307)는 푸셔(304)가 오링공급홀(302)까지 이송되는 것을 제어한다.

제 4 단계에서, 지그(104)는 오링(10)을 인풋샤프트(1)의 오링홈(4)까지 삽입하기 위해 제 1 스테이션으로 이송된다. 실린더(409)에 의해 피봇(404)이 하강하면서 샤프트(405)의 하단부가 콘(6)의 선단부에 접촉되어 콘(6)을 수직방향으로 지지한다. 피봇(404)이 더 하강하여 푸셔(406)가 콘(6)의 외경부에 접촉되면서 8조각으로 분리된 푸셔(406)는 방사방향으로 벌어지면서 콘(6)의 외경부를 따라 하강한다. 이때, 콘(6)에 장착된 오링(10)은 푸셔(406)의 하단부와 함께 콘(6)의 외경부를 따라 밀려 내려간다. 리니어 가이드(403)의 일단이 스토퍼(408)의 감쇠부(412)에 접촉되면서 푸셔(406)의 하강은 정지되며, 오링(10)은 오링홈(4)에 삽입된다. 리니어 가이드(403)의 상승에 의해 푸셔(406) 및 샤프트(405)는 최초상태로 복귀한다.

제 5 단계에서, 지그(104)를 제 2 스테이션으로 이송시켜 콘 조작유닛(200)에 의해 콘(6)이 제거되며, 콘(6)의 제거동작은 콘(6)을 삽입하는 역순으로 이루어진다.

제 6 단계에서, 인풋샤프트(1)의 오링홈(4)에 오링(10)이 조립된 상태로 제 1 스테이션으로 이송하여 후속공정 즉, 스톱링을 삽입하기 위한 공정을 위해 대기한다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

본 발명에 따르면, 작업자에 의해 수작업으로 이루어지던 오링 삽입작업을 자동화하여 생산인력의 절감 및 생산성 향상을 가져올 수 있다.

Claims (6)

1. 이송로봇으로부터 인풋샤프트를 지그상에 이송받아 인풋샤프트 공급위치 및 오링 삽입위치인 제 1 스테이션과 오링 공급위치인 제 2 스테이션 사이를 왕복이동하는 인풋샤프트 공급유닛;

   상기 제 2 스테이션으로 이송된 상기 인풋샤프트에 콘을 장착하거나 이탈시키는 콘 조작유닛;

   상기 콘 위에 오링을 장착하기 위한 오링 공급유닛; 및

   상기 콘 위에 장착된 상기 오링을 상기 인풋샤프트의 오링홈까지 밀어서 삽입하는 오링 삽입유닛; 을 포함하는 인풋샤프트의 오링 조립장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 인풋샤프트 공급유닛은,

   베이스상에 설치된 실린더;

   상기 실린더의 길이방향을 따라 설치된 리니어 가이드;

   상기 리니어 가이드상에 왕복이송 가능하게 설치된 지그 플레이트;

   상기 지그 플레이트상에 고정 결합되고 그 상단에 상기 인풋샤프트가 끼워져 안착되는 지그홈이 구비된 지그;

   상기 지그 플레이트의 왕복이송 스트로크를 규제하는 스토퍼 블록; 및

   상기 지그 플레이트의 왕복이송 위치를 규제하는 근접센서;로 구성되는 것을 특징으로 하는 인풋샤프트의 오링 조립장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 콘 조작유닛은,

   프레임상에 수직방향으로 설치된 가이드 레일;

   상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩 이송되는 리니어 가이드;

   상기 리니어 가이드를 수직방향으로 이송시키도록 설치된 실린더;

   상기 리니어 가이드의 일단에 브래킷을 매개로 설치된 핑거 실린더;

   상기 핑거 실린더에 의해 수평방향으로 폭이 조절되는 핑거; 및

   상기 핑거에 구비되어 상기 콘의 외주연을 움켜쥐거나 푸는 죠;로 구성되는 것을 특징으로 하는 인풋샤프트의 오링 조립장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 오링 공급유닛은,

   프레임상에 수평방향으로 돌출되게 설치되고 일측에 오링공급홀이 형성된 플레이트;

   상기 플레이트상에 상기 오링을 상기 오링공급홀까지 밀어줄 수 있도록 왕복이동하는 푸셔;

   상기 푸셔의 왕복이동을 안내하도록 상기 플레이트를 따라 설치된 가이드;

   상기 푸셔를 수평방향으로 왕복이송시키도록 일단에 구비된 실린더;

   상기 실린더의 인장 스트로크를 규제할 수 있도록 반대측 동축상에 설치된 스토퍼; 및

   상기 푸셔의 인장 스트로크를 규제할 수 있도록 측면에 설치된 근접센서;로 구성되는 것을 특징으로 하는 인풋샤프트의 오링 조립장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 오링 삽입유닛은,

   프레임상에 수직방향으로 설치된 가이드 레일;

   상기 가이드 레일을 따라 수직방향으로 왕복이동되는 리니어 가이드;

   상기 리니어 가이드를 수직방향으로 이송시키도록 설치된 실린더;

   상기 리니어 가이드의 일단에 설치된 피봇;

   상기 피봇을 관통하여 수직방향으로 설치된 샤프트;

   상기 샤프트를 중심으로 방사상으로 벌어질 수 있도록 상기 피봇의 하부에 힌지결합되어 상기 오링을 밀어주는 푸셔;

   상기 피봇의 상부로 돌출된 상기 샤프트를 슬라이딩 지지할 수 있도록 설치된 하우징; 및

   상기 리니어 가이드의 하강 위치를 규제할 수 있도록 상기 프레임의 하부에 설치된 스토퍼;로 구성되는 것을 특징으로 하는 인풋샤프트의 오링 조립장치.
6. 이송로봇으로부터 인풋샤프트를 인풋샤프트 공급유닛의 제 1 스테이션에 있 는 지그상에 공급받는 제 1 단계;

   상기 지그를 제 2 스테이션으로 이송시켜 콘 조작유닛에 의해 상기 인풋샤프트에 콘을 장착하는 제 2 단계;

   상기 콘의 선단부에 오링 공급유닛으로 오링을 장착하는 제 3 단계;

   상기 지그를 제 1 스테이션으로 이송시켜 상기 콘 위에 장착된 상기 오링을 오링 삽입유닛으로 상기 인풋샤프트의 오링홈까지 밀어서 삽입하는 제 4 단계;

   상기 지그를 제 2 스테이션으로 이송시켜 상기 콘을 제거하는 제 5 단계; 및

   상기 지그를 제 1 스테이션으로 이송하여 상기 오링이 조립된 상기 인풋샤프트를 대기시키는 제 6 단계;를 포함하는 인풋샤프트의 오링 조립방법.

Images