KR100791525B1

KR100791525B1 - 메카니컬 씰 스프링의 조립장치

Info

Publication number: KR100791525B1
Application number: KR1020070008654A
Authority: KR
Inventors: 이용재
Original assignee: (주) 대세
Priority date: 2007-01-27
Filing date: 2007-01-27
Publication date: 2008-01-03

Abstract

본 발명은 부품과 부품 사이에서 기밀이 요구되는 부분에 사용되는 메카니컬 씰스프링의 조립장치에 관한 것이다.

본 발명은, 스프링감김으로 된 일정길이의 스프링대(700)를 복수개 적재한 경사진 공급대에서 정렬롤러의 캠구동으로 동작되는 가이드판에 의해 나란히 정렬되고, 상기 공급대에 정렬된 스프링대를 간헐구동하는 인출롤러에 의해 토출되도록 한 공급부재(100)와; 상기 토출되는 하나의 스프링대가 유도홈으로 유도된 상태에서 로드의 유도핀으로 스프링대를 받침부재측으로 이동시키는 유도부재(200)와; 상기 유도부재에 의하여 스프링대가 유도홈에서 이동 시작할 때 승강하여 블록의 유도홈을 벗어난 스프링대를 받쳐 주어 수평상태를 유지하게 하는 받침부재(400)와; 상기 받침부재에 의해 수평상태로 받쳐진 스프링대의 말단을 마주 이동하는 핑거로 파지하는 고정부재(300)와; 상기 받침부재에 의해 수평상태로 받쳐진 스프링대의 선단을 전진실린더에 의해 구동하는 이동핑거로 파지하여 복귀하고, 수평실린더에 의해 전진실린더를 스프링대의 말단측으로 역이동시키고 전진실린더에 의해 전진하고, 수평실린더에 의해 이동시켜 스프링대의 선단을 스프링대의 말단으로 삽입키는 조립부재(600)와; 상기 고정부재로 파지된 스프링대가 원형 링으로 조립된 상태에서 전진하는 해머가 핑거에 접촉될 때, 스프링대의 조립부분을 코킹시키는 코킹부재(500)로 이루어지는 메카니컬 씰스프링 조립장치를 제공한다.

스프링대, 공급대, 블록의 유도홈, 핑거로 고정, 이동핑거로 스프링대 조립

Description

메카니컬 씰 스프링의 조립장치{The Assembly Apparatus for Mechanical Seal Spring}

도 1는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 메카니컬 씰스프링의 조립장치에 대한 평면 상태도이며,

도 2는 본 발명 중 스프링대의 공급상태를 설명하기 위한 측면도이고,

도 3은 본 발명 중 스프링대의 공급완료된 상태를 보인 측면도이며,

도 4는 본 발명 중 스프링대를 조립하기 위한 클램프의 동작상태도이고

도 5는 본 발명 중 스프링대를 조립한 뒤 용접하는 상태도를 보여준다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

100 : 공급부재 110 : 공급대

120 : 가이드판 130 : 정렬롤러

140 : 인출롤러 143 : 인출홈

200 : 유도부재 210 : 블록

211 : 유도홈 231 : 로드

233 : 유도핀 300 : 고정부재

310 : 고정실린더 320 : 핑거

350 : 펀치 400 : 받침부재

410 : 받침실리더 420 : 받침대

421 : 받침홈 500 : 코킹부재

510 : 코킹실린더 530 : 해머

600 : 이동부재 610 : 수평실린더

620 : 전후실린더 630 : 이동대

631 : 이동핑거 640 : 핑거실린더

641 : 지지핑거 700 : 스프링대

일반적으로 메카니컬 씰은 펌프축 같은 고속회전체의 축에 취부되어 펌프축의 누설을 방지하는 용도로 사용되며, 특히 내화학성이 요구되는 곳에서는 내식성이 강한 스테인레스 재질을 사용하여 정밀하게 가공되고 있으며 정밀기기와 정밀장치부분에 있어 축이 관통되는 부분에는 대부분 이것이 설치되어 있으며 진동이나 고압의 환경에 견뎌내야 하는 곳에서는 스프링으로 된 씰스프링을 사용하는데, 이를 사용하는 분야에서는 통상적으로 메카니컬 씰 스프링(Mechanical Seal Spring)이라 칭한다.

이러한 스프링소재의 메카니컬 씰스프링은 스프링대를 일정길이로 형성하면서 선단은 가늘게 하여 말단으로 선단을 삽입할 수 있도록 하여서 조립자가 수공구를 사용하여 스프링대의 선단을 말단에 삽입하고, 삽입된 부분을 별도의 수공구로 코킹시키는 방법으로 씰스프링을 조립하였는데, 씰스프링의 크기가 작아 작업자들이 수공구로 조립하기가 원활하지 못하였고, 조립 후 조립된 제품의 규격이 균일하지 않아 품질관리가 제대로 이루어지지 않는 등의 문제점이 있었던 것이다.

그리고, 이러한 종래의 씰스프링을 사용할 경우 제기능을 발휘하지 못하기 때문에 A/S 발생요인이 많이 발생하고, 이로 인해 사용자로 부터 제품에 대한 신뢰도가 저하되는 문제점등이 있었던 것이다.

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 본 발명은 스프링대의 조립을 자동화 기기에 의하여 조립할 수 있도록 하여 품질의 향상과, 생산성의 향상을 이루게 함을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스프링감김으로 된 일정길이의 스프링대(700)를 복수개 적재한 경사진 공급대에서 정렬롤러의 캠구동으로 동작되는 가이드판에 의해 나란히 정렬되고, 상기 공급대에 정렬된 스프링대를 간헐구동하는 인출롤러에 의해 토출되도록 한 공급부재(100)와; 상기 토출되는 하나의 스프링대 가 유도홈으로 유도된 상태에서 로드의 유도핀으로 스프링대를 받침부재측으로 이동시키는 유도부재(200)와; 상기 유도부재에 의하여 스프링대가 유도홈에서 이동 시작할 때 승강하여 블록의 유도홈을 벗어난 스프링대를 받쳐 주어 수평상태를 유지하게 하는 받침부재(400)와; 상기 받침부재에 의해 수평상태로 받쳐진 스프링대의 말단을 마주 이동하는 핑거로 파지하는 고정부재(300)와; 상기 받침부재에 의해 수평상태로 받쳐진 스프링대의 선단을 전진실린더에 의해 구동하는 이동핑거로 파지하여 복귀하고, 수평실린더에 의해 전진실린더를 스프링대의 말단측으로 역이동시키고 전진실린더에 의해 전진하고, 수평실린더에 의해 이동시켜 스프링대의 선단을 스프링대의 말단으로 삽입키는 조립부재(600)와; 상기 고정부재로 파지된 스프링대가 원형 링으로 조립된 상태에서 전진하는 해머가 핑거에 접촉될 때, 스프링대의 조립부분을 코킹시키는 코킹부재(500)로 이루어지는 메카니컬 씰스프링 조립장치를 제공한다.

또한 상기 공급부재의 인출롤러에는 인출홈을 형성하여 스프링대가 하나씩 토출되도록 하며, 상기 유도부재의 유도홈이 형성되어 있는 블록은 유도홈의 상부면을 경사면으로 형성하여 스프링대가 유도홈에 용이하게 안착되도록 하고, 상기 고정부재의 핑거에는 스프링대가 원형 링으로 결합될 때 이를 고정하기 위한 펀치가 구성되어 있을 수 있으며, 상기 조립부재의 이동핑거 선단에는 스프링대의 외주면을 안착시키는 홈을 가진 돌조를 형성하고, 돌조의 사이에 스프링대가 안착된 상태에서 전진하는 지지핑거가 돌조의 상부에 위치하여 스프링대의 선단을 고정하는 것을 특징으로 하거나 상기 공급부재의 인출롤러는 조립부재의 이동핑거가 스프링 대의 조립을 완료한 후 복귀하면 인출구동체에 의해 일정범위로 회전하여 인출홈에 공급된 스프링대를 유도부재의 블록으로 공급되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 설명하기로 한다. 설명을 모호하지 않게 하기 위하여 당업자에게 자명한 사실은 생략하기로 한다.

도 1는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 메카니컬 씰스프링의 조립장치에 대한 평면 상태도이며, 도 2는 본 발명 중 스프링대의 공급상태를 설명하기 위한 측면도이고, 도 3은 본 발명 중 스프링대의 공급완료된 상태를 보인 측면도이며, 도 4는 본 발명 중 스프링대를 조립하기 위한 클램프의 동작상태도이고 도 5는 본 발명 중 스프링대를 조립한 뒤 용접하는 상태도를 보여준다.

스프링감김으로 된 일정길이의 스프링대(700)를 원형링으로 조립하기 위해서는 복수개 적재한 경사진 공급대(110)에서 정렬롤러(130)의 캠구동으로 동작되는 가이드판(120)에 의해 나란히 정렬되고, 상기 공급대에 정렬된 스프링대(700)를 간헐구동하는 인출롤러(140)에 형성된 인출홈(143)을 통하여 하나씩 토출되도록 한 공급부재(100)가 필요하며 이를 도 2를 참고하여 도 1을 통해 그 단계를 이해할 수 있다. 밀착된 상태로 감긴 스프링대 복수개를 경사진 공급대에 적재하여 이를 정렬롤러에 의해 구동하는 가이드판에 의해 나란하게 정렬시키고,전기적 신호에 따라서 구동하는 인출롤러를 통해 공급대 외부로 하나씩 인출되는 과정인 것이다.

상기 공급부재(100)의 인출롤러(140) 전방에는 유도부재(200)를 구성하는 데, 이는 토출되는 하나의 스프링대(700)가 안정되게 대기할 수 있는 유도홈(211)을 블록(210)의 상면에 경사지게 형성하고, 유도실린더(230)에 의해 동작하는 로드(231)에 유도핀(233)을 설치하여 그 끝단이 블록(210)의 유도홈(211)에 삽입되게 구성하여 유도실린더(230)의 구동에 의해 로드(231)가 전진할 때 유도핀(233)은 스프링대(700)를 밀어주는 상태로 구동한다.

상기 유도부재(200)의 일측, 즉, 블록(210)의 끝단에는 고정부재(300)와 받침부재(400), 코킹부재(500) 및 조립부재(600)를 구성한다.

상기 고정부재(300)는 도 4에서와 같이 유도부재(200)의 유도핀(233)에 의하여 블록(210)의 유도홈(211)을 벗어나게 되는 스프링대(700)를 받쳐주기 위한 받침부재(400)가 블록(210)의 측면부근에 설치된다.

받침부재(400)는 도 3와 도 4에서 확인되듯이 블록(210)의 유도홈(211)의 위치까지 받침실린더(410)에 의해 승하강하는 받침대(420)가 구성되며 받침대(420)의 상면에 스프링대(700)를 받쳐주기위한 받침홈(421)을 형성한다. 따라서 블록(210)의 유도홈(211)을 벗어나는 스프링대(700)는 승강된 받침부재(400)의 받침홈(421)에서 수평상태로 받쳐지는 상태가 된다.

상기 받침부재(400)의 상부에는 도 3에 도시한 내용과 같이 스프링대(700)를 파지하기 위한 고정부재(300)를 설치한다.

상기 고정부재(300)는 스프링대(700)의 상부에서 동작하는 핑거(320)를 설치하여, 고정실린더(310)에 의하여 모아지거나 벌어지는 동작을 취하게 한다. 그리고 상기 핑거(320)에는 스프링대(700)가 원형 링으로 결합될 때, 고정하기 위한 펀치(350)를 설치한다.

상기 고정부재(300)의 하단 즉, 펀치(350)가 설치된 위치에는 코킹부재(500)를 설치한다.

코킹부재(500)는 상기 펀치(350)위치의 후단에 충격을 가하기 위하여 햄머(530)를 설치하고, 햄머(530)에는 전기적신호에 따라 구동하는 코킹실린더(510)를 연결한다.

상기 코킹부재(500)의 마주하는 위치에는 조립부재(600)를 설치한다. 조립부재(600)는 도 1과 도 3의 도시와 같이 상기 고정부재(300)의 핑거(310)를 기준하여 전후 좌우로 이동할 수 있는 이동대(630)를 설치하여 이동대(630)의 저면에 수평실린더(610)와 전후실린더(620)를 설치하여 이동대(430)가 좌우방향과 전후 방향으로 이동하도록 설치한다.

상기 이동대(630)에는 선단에 돌조(632)가 하나 이상 설치된 이동핑거(631)를 설치하고, 이동핑거(631)의 상부에는 핑거실린더(640)와 지지핑거(641)를 설치하여 핑거실린더(640)에 의해 지지핑거(641)가 스프링대(700)를 향하여 이동하게 설치한다.

상기의 구성으로 이루어진 본 발명은 밀착되게 감겨진 스프링대(700)를 경사진 공급대(110)에 공급하면 가이드판(120)속으로 삽입되면서 장전되는 상태로 되고, 가이드판(120)에 접촉된 상태로 있는 있는 정렬롤러(120)가 모터(131)의 구동에 의해 구동할 때 캠 방식으로 구동되어 경사진 가이드판(120)을 캠곡선에 의한 누름작용을 하므로 스프링대(700)는 적재상태에서 나란히 정렬되는 상태가 된다.

이처럼 스프링대(700)가 나란히 정렬되면 공급대(110)에 맞닿아 있는 인출롤러(140)의 인출홈(143)으로 한 개의 스프링대(700)가 삽입된다.

상기 스프링대(700)가 삽입된 인출롤러(140)에는 조립부재((600)의 핑거실린더(640)의 복귀동작과 동시에 인출구동체(145)에 전기적 신호가 전달되어 인출롤러(140)를 일정범위로 회전시킨다.

상기 인출롤러(140)의 회전에 의하여 인출홈(143)에서 분리된 스프링대(700)는 유도부재(200)의 블록(210) 상면에 형성된 경사진 유도홈(211)으로 삽입 장착된다.

순차적으로 유도실린더(230)가 동작하여 로드(231)를 전진시켜서 로드(231)의 선단에 설치된 유도핀(233)이 유도홈(211)에 위치한 스프링대(700)를 밀고 이동하게 된다. 이때 받침부재(400)의 받침실린더(410)가 구동하여 받침대(420)를 상승시키면 스프링대(700)는 받침대(420)의 상부에 형성된 받침홈(421)에 안착되는 상태가 된다. 스프링대(700)가 받침홈(421)에 얹어지면 고정부재(300)의 고정실린더가 전기적 신호에 의하여 핑거(320)가 오므러들어 스프링대(700)의 측면을 파지하 는 상태가 되면서 받침실린더(410)가 구동하여 받침대(420)를 하강시킨다.

이후 조립부재(600)에서 전진실린더(620)가 전기적 신호에 의하여 구동하여 이동대(630)를 전진시켜서 이동핑거(631)는 스프링대(700) 저면을 받쳐주는 상태가 된다. 곧이어 핑거실린더(640)가 전기적신호에 의하여 구동하여 지지핑거(641)는 전진하여 스프링대(700)의 상면을 가로지르는 상태가 되면 이동핑거(631)의 돌조(632)사이에 스프링대(700)가 고정되는 상태로 된다.

이처럼 스프링대(700)선단을 이동핑거(631)와 지지핑거(641)고정하면 전후실린더(620)가 구동하여 이동대(630)는 스프링대(700)를 고정한 상태로 본래의 위치로 복귀한다.

복귀한 이동대(630)는 수평실린더(610)의 구동력에 의하여 역방향으로 이동하여 정지하고, 전후 실린더(620)에 의하여 전진하는 상태를 이룬다.

상기에서 이동대(630)가 전진하게 된면 이동핑거(631)와 지지핑거(641)사이에 고정된 스프링대(700)의 선단은 핑거(631)로 고정되고 있는 스프링대(700)의 말단위치에 일치하는 상태로 된다.

이후 조립부재(600)의 수평실린더(610)는 구동하여 이동대(630)를 말단방향으로 이동시키므로 스프링대(700)의 선단은 자연적 말단의 내경으로 삽입되는 상태가 되어 스프링대(700)를 원형링으로 조립되게 된다.

조립이 완료되면 지지핑거(641)는 복귀하는 상태가 되고, 코킹부재(500)의 코킹실린더(510)가 동작하여 햄머(530)를 전진시켜 핑거(320)에 설치된 펀치(350)를 타격하는 동작을 이루고, 조립부재(600)의 이동핑거(631)는 최초의 위치로 복귀 하게 되고, 햄머(530)도 처음 위치로 복귀한다.

스프링대(700)가 원형링으로 조립되는 상태가 되면 스프링대(700)를 잡고 있는 핑거(320)는 벌어지는 상태가 되어 조립된 원형 링이 핑거(320)로 부터 자유로운 상태가 된다.

상기와 같은 구동에 의히여 스프링대는 원형 링형상으로 조립되는 것으로, 이러한 조립공정을 자동화 기기에서 반복할 때, 상품의 규격과 품질을 동일하게 갖출 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 본 발명은 그 실시예를 통해 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시가 가능함은 자명한 사실이다.

이상에서와 같이 본 발명은 직경이 작은 스프링대를 원형링으로 조립할 때 자동화 기기에 의하여 공급과 조립이 자동적으로 이루어져 작업시간당 생산성이 매우 향상되는 이점이 있으며, 스프링대의 안착이 제대로 이루어지고, 코킹되는 위치가 일률적으로 이루어져서 불량발생율이 현저하게 감소되는 등의 잇점이 있게 된다.

Claims

스프링감김으로 된 일정길이의 스프링대(700)를 복수개 적재한 경사진 공급대에서 정렬롤러의 캠구동으로 동작되는 가이드판에 의해 나란히 정렬되고, 상기 공급대에 정렬된 스프링대를 간헐구동하는 인출롤러에 의해 토출되도록 한 공급부재(100)와; 상기 토출되는 하나의 스프링대가 유도홈으로 유도된 상태에서 로드의 유도핀으로 스프링대를 받침부재측으로 이동시키는 유도부재(200)와; 상기 유도부재에 의하여 스프링대가 유도홈에서 이동 시작할 때 승강하여 블록의 유도홈을 벗어난 스프링대를 받쳐 주어 수평상태를 유지하게 하는 받침부재(400)와; 상기 받침부재에 의해 수평상태로 받쳐진 스프링대의 말단을 마주 이동하는 핑거로 파지하는 고정부재(300)와; 상기 받침부재에 의해 수평상태로 받쳐진 스프링대의 선단을 전진실린더에 의해 구동하는 이동핑거로 파지하여 복귀하고, 수평실린더에 의해 전진실린더를 스프링대의 말단측으로 역이동시키고 전진실린더에 의해 전진하고, 수평실린더에 의해 이동시켜 스프링대의 선단을 스프링대의 말단으로 삽입키는 조립부재(600)와; 상기 고정부재로 파지된 스프링대가 원형 링으로 조립된 상태에서 전진하는 해머가 핑거에 접촉될 때, 스프링대의 조립부분을 코킹시키는 코킹부재(500)로 이루어지는 메카니컬 씰스프링 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 공급부재의 인출롤러에는 인출홈을 형성하여 스프링대가 하나씩 토출되 도록 함을 특징으로 하는 메카니컬 씰스프링 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 유도부재의 유도홈이 형성되어 있는 블록은 유도홈의 상부면을 경사면으로 형성하여 스프링대가 유도홈에 용이하게 안착되도록 하는 것을 특징으로 하는 메카니컬 씰스프링 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 고정부재의 핑거에는 스프링대가 원형 링으로 결합될 때 이를 고정하기 위한 펀치가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 메카니컬 씰스프링 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 조립부재의 이동핑거 선단에는 스프링대의 외주면을 안착시키는 홈을 가진 돌조를 형성하고, 돌조의 사이에 스프링대가 안착된 상태에서 전진하는 지지핑거가 돌조의 상부에 위치하여 스프링대의 선단을 고정하는 것을 특징으로 하는 메카니컬 씰스프링 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 공급부재의 인출롤러는 조립부재의 이동핑거가 스프링대의 조립을 완료한 후 복귀하면 인출구동체에 의해 일정범위로 회전하여 인출홈에 공급된 스프링대 를 유도부재의 블록으로 공급되도록 구성한 것을 특징으로 하는 메카니컬 씰스프링 조립장치.