KR100836286B1

KR100836286B1 - 버르 제거장치를 갖춘 캠 축 가공장치

Info

Publication number: KR100836286B1
Application number: KR1020060123627A
Authority: KR
Inventors: 홍귀현
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2008-06-09

Abstract

본 발명은 버르 제거장치를 갖춘 캠 축 가공장치에 관한 것으로, 캠 축 가공 장치를 이용해 가공 중인 캠 축의 캠에 형성된 버르(Burr)를 자동으로 제거시켜, 수동으로 작업자 판단에 의한 버르 제거 작업의 단점과 가공 과정 중 버르 제거 작업을 위한 가동 공정의 끊어짐을 방지하면서 완전한 버르(Burr)제거로 인한 품질 향상을 보장함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 캠 축 가공장치가 전체적인 형상을 이루는 장치 프레임(1)과, 상기 장치 프레임(1)의 중앙 부위로 설치되어 상에 서로 간격을 두고 양쪽에 수직하게 구비되어 캠 축(C)을 위로 들어 올려주는 캠 축 리프터(2), 상기 프레임(1)상에 서로 간격을 두고 양쪽에 수직하게 구비되어져 올려진 캠 축(C)의 양쪽을 잡아 고정하는 위치제어기, 캠 축(C)의 버르(Burr)를 제거하기 위한 브러시 구동기(20) 및 캠 축(C)을 가공하고 형성된 버르(Burr)를 제거하기 위한 장치들을 모두 제어하는 제어기로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

Description

버르 제거장치를 갖춘 캠 축 가공장치{Burr eliminate device for cam shaft apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 버르 제거장치를 갖춘 캠 축 가공장치의 구성도

도 2(가) 내지 (다)는 본 발명에 따른 버르 제거장치의 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 장치 프레임 2 : 캠 축 리프터

2a,12 : 구동 실린더 2b : 지지부재

3 : 구동 센터기 4,21 : 구동 모터

5 : 회전 축 6 : 센터 포지셔너

7 : 연결부재 8 : 센터고정조절로드

9 : 스프링 10,15 : 하우징

11,17 : 마운트 브라켓 13 : 연동부재

14 : 종동 센터기 16 : 센터고정로드

20 : 브러시 구동기 22 : 브러시 지지프레임

23 : 브러시 유니트 24 : 고정축

25 : 브러시

C : 캠 축

본 발명은 캠 축 가공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캠 축 가공 시 발생되는 버르(Burr)를 제거하기 위한 버르 제거장치를 갖춘 캠 축 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로 캠 축은 엔진의 구성요소인 실린더 블록과 실린더 헤드 사이에 설치되어 밸브를 개폐시켜 주게된다.

이러한 캠 축은 통상 소결 재료를 사용해 제조되며 캠 축 가공라인에서 캠 생산 시 다수의 공정을 순차적으로 거치면서, 즉 가공 공정 중 캠부 형상 가공 시 특성상 동일 공정의 설비를 다수로 이용해, 소재상태에서 최종 형상 가공까지 제작하게 된다.

또한, 캠 축 가공 시 소결 재료를 사용하면서 다수의 공정이 반복되는 특성 상 가공 중 버르(BURR) 발생이 빈번히 나타나고, 이로 인해 가공 중 발생되는 버르(BURR) 제거를 위한 작업이 지속적으로 수행되어진다.

이러한 버르(BURR) 제거를 위한 작업은 일례로, 절삭조건을 정하는 가공 프로그램을 이용 즉, 가공 중 연삭 휠(Wheel)을 좌,우로 1~2mm 정도 움직이게 하거나, 절삭성 향상을 위해 드레싱 간격(Dressing Interval)을 변경하거나 가공 피드(Feed)조정과 가공량을 조정하도록 가공재(Work)의 회전수 변경하는 방법을 사용하게 된다.

또는, 세척과 완성품 검사에 의한 방법을 사용 즉, 캠 가공이 완료된 완성품에 대해 작업자의 육안검사를 통해 캠에 버르가 있는 경우 세척(Washing)이나 에어 블로우(Air Blow)를 실시하게 된다.

그러나, 이와 같은 가공 공정 중 버르(Burr)제거는 작업의 수정에 따른 생산성 저하를 가져오고 특히, 가공 후 육안 검사의 경우는 작업자의 미 발견 가능성 매우 크고, 선별되어 세척(또는 에어 블로우)된 경우라도 미 탈락된 버르(Burr)에 대한 재 제거 작업이 요구되어 작업시간이 과다 소요되는 한계가 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 캠 축 가공 장치를 이용해 가공 중인 캠 축의 캠에 형성된 버르(Burr)를 자동으로 제거시켜, 수동으로 작업자 판단에 의한 버르 제거 작업의 단점과 가공 과정 중 버르 제거 작업을 위한 가동 공정의 끊어짐을 방지하면서 완전한 버르(Burr)제거로 인한 품질 향상을 보장함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 캠 축 가공장치가 캠 축 가공 장치의 전체적인 형상을 이루는 장치 프레임에 체결되어 캠 축을 위로 들어 올려주는 인출 로드를 구비한 구동 실린더와, 상기 구동 실린더의 양 측면 부위에서 캠 축을 얹혀 놓도록 형상을 갖는 지지부재로 이루어진 캠 축 리프터와;

상기 캠 축 리프터를 이용해 들어 올려진 캠 축의 일단을 잡아 고정하면서 회전력을 가하는 구동 센터기와, 상기 구동 센터기의 반대쪽에서 캠 축의 중심을 잡아 주면서 지지하는 종동 센터기로 이루어진 위치제어기;

회전력을 발생시키는 구동 모터와, 센터 포지셔너와 종동 센터기사이에 지지된 캠 축의 뒤쪽에서 배열된 브러시 지지프레임 및 상기 지지프레임을 매개로 장착되어져 가공 중인 캠 축의 캠에 형성된 버르(Burr)를 제거하기 위해 브러시를 갖추어 구동 모터에 의해 회전되는 브러시 유니트로 이루어진 브러시 구동기 및;

캠 축을 가공하고 형성된 버르(Burr)를 제거하기 위한 장치들을 모두 제어하는 제어기;

로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 구동 센터기는 제어기의 제어에 의해 회전력을 발생시키는 구동 모터와, 상기 구동 모터의 축에 체결된 긴 축 형상의 회전 축, 상기 회전 축의 끝단에 결합되어 캠 축의 끝단을 고정·지지하는 센터 포지셔너, 상기 구동 모터와 회전 축을 감싸 지지하면서 고정하는 하우징, 상기 하우징이 슬라이딩(Sliding) 이동되도록 감싸면서 지지해 장치 프레임상에 체결되는 마운트 브라켓 및 실린더 로드에 결합된 연동부재를 매개로 결합되어 제어기의 제어에 의해 구동 모터를 전·후 직진 이동시키는 구동 실린더로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센터 포지셔너는 일단에 회전 축을 결합하면서 그 내부에 빈 공간을 형성하는 연결부재와, 상기 연결부재에 끝단이 결합되면서 캠 축의 끝단을 고정·지지하도록 긴 로드 형상으로 이루어진 센터고정조절로드 및 연결부재내부에서 탄발 지지되어 센터고정조절로드의 돌출 길이를 조정 시 탄성력을 발생시키는 스프링으로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 종동 센터기는 캠 축의 중심을 잡아 주면서 지지하도록 하우징내부로 수용되면서 외부로 돌출된 센터고정로드와, 상기 하우징을 장치 프레임상에 체결되어진 마운트 브라켓으로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 버르 제거장치를 갖춘 캠 축 가공장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 캠 축 가공장치는 전체적인 형상을 이루는 장치 프레임(1)과, 상기 장치 프레임(1)의 중앙 부위로 설치되어 상에 서로 간격을 두고 양쪽에 수직하게 위치되어 캠 축(C)을 위로 들어 올려주는 캠 축 리프터(2), 상기 프레임(1)상에 서로 간격을 두고 양쪽에 수직하게 구비되어져 올려진 캠 축(C)의 양쪽을 잡아 고정하는 위치제어기, 캠 축(C)의 버르(Burr)를 제거하기 위한 브러시 구동기(20) 및 캠 축(C)을 가공하고 형성된 버르(Burr)를 제거하기 위한 장치들을 모두 제어하는 제어기로 구성되어진다.

여기서, 상기 캠 축 리프터(2)는 장치 프레임(1)에 볼트와 너트를 매개로 체결되면서 인출되는 로드를 구비한 구동 실린더(2a)와, 상기 구동 실린더(2a)의 양 측면 부위에서 캠 축(C)을 얹혀 놓도록 소정형상의 프레임을 이용하여 형성된 지지부재(2b)로 이루어진다.

또한, 상기 위치제어기는 캠 축 리프터(2)를 이용해 들어 올려진 캠 축(C)의 일단을 잡아 고정하면서 회전력을 가하는 구동 센터기(3)와, 상기 구동 센터기(3) 의 반대쪽에서 캠 축(C)의 중심을 잡아 주면서 지지하는 종동 센터기(14)로 구성되어진다.

그리고, 상기 구동 센터기(3)는 제어기의 제어에 의해 회전력을 발생시키는 구동 모터(4)와, 상기 구동 모터(4)의 축에 체결된 긴 축 형상의 회전 축(5), 상기 회전 축(5)의 끝단에 결합되어 캠 축(C)의 끝단을 고정·지지하는 센터 포지셔너(6), 상기 구동 모터(4)와 회전 축(5)을 감싸 지지하면서 고정하는 하우징(10), 상기 하우징(10)이 슬라이딩(Sliding) 이동되도록 감싸면서 지지해 장치 프레임(1)상에 체결되는 마운트 브라켓(11) 및 실린더 로드에 결합된 연동부재(13)를 매개로 결합되어 제어기의 제어에 의해 구동 모터(4)를 전·후 직진 이동시키는 구동 실린더(12)로 구성되어진다.

여기서, 상기 센터 포지셔너(6)는 일단에 회전 축(5)을 결합하면서 그 내부에 빈 공간을 형성하는 연결부재(7)와, 상기 연결부재(7)에 끝단이 결합되면서 캠 축(C)의 끝단을 고정·지지하도록 긴 로드(Rod) 형상으로 이루어진 센터고정조절로드(8) 및 연결부재(7)내부에서 탄발 지지되어 센터고정조절로드(8)의 돌출 길이를 조정 시 탄성력을 발생시키는 스프링(9)으로 구성되어진다.

또한, 상기 종동 센터기(14)는 캠 축(C)의 중심을 잡아 주면서 지지하도록 하우징(15)내부로 수용되면서 외부로 돌출된 센터고정로드(16)와, 상기 하우징(15)을 장치 프레임(1)상에 볼트등을 이용해 체결되어진 마운트 브라켓(17)으로 구성되어진다.

또한, 상기 제어기는 캠 축 가공장치에 장착되어진 컨트롤러를 이용하는 것 으로, 이는 수치제어 장치등과 같은 공작 기계에 모두 장착되어 보편화된 된 일반적인 컨트롤러이다.

그리고, 상기 브러시 구동기(20)는 도 2(가)에 도시된 바와 같이, 제어기의 제어에 의해 회전력을 발생시키는 구동 모터(21)와, 센터 포지셔너(6)와 종동 센터기(14)사이에 지지된 캠 축(C)의 뒤쪽에서 배열된 브러시 지지프레임(22) 및 상기 지지프레임(22)을 매개로 장착되어져 가공 완료된 캠 축(C)에 형성된 버르(Burr)를 제거하기 위해 구동 모터(21)에 의해 회전되는 브러시 유니트(23)로 구성되어진다.

여기서, 상기 브러시 유니트(23)는 도 2(나),(다)에 도시된 바와 같이, 캠 축(C) 길이를 갖는 고정축(24)과, 축 상에 돌출된 캠 부위를 간격을 두고 다수 형성한 캠 축(C)의 형상에 일치하는 위치에 형성되어 버르(Burr)를 제거하는 브러시(25)로 이루어진다.

또한, 상기 브러시(25)는 버르(Burr) 제거 시 가공 완성된 캠 축(C) 표면에 소손이 없어야 하므로 탄화산화물 재질로 이루어지고, 또한 브러시 마모 및 캠 축(C)의 캠부 위치 변화 대응에 용이하게 제작하게 된다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 버르 제거장치를 갖춘 캠 축 가공장치는 캠 가공 중인 캠 축(C)에 대한 작업자의 육안검사를 통한 세척(Washing)이나 에어 블로우(Air Blow)를 실시일 경우, 버르(Burr)제거 작업이 완료된 캠 축(C)에서 나타나는 미 탈락된 버르(Burr)의 잔존과 더불어, 버르(Burr)가 형성된 캠 축(C)의 작업자 미 발견등의 현상이 없이, 캠 가공이 완료된 캠 축(C)에 대해 버르(Burr)제거 작업을 완벽하게 수행할 수 있는 특징이 있게 된다.

이는, 도 1에 도시된 바와 같이 캠 가공중인 캠 축(C)을 캠 축 가공장치를 이루는 장치 프레임(1)의 중앙 부위로 설치된 캠 축 리프터(2)로 얹히게 되면, 제어기가 구동 실린더(2a)를 구동해 캠 축 리프터(2)의 지지부재(2b)에 얹혀진 캠 축(C)을 구동 실린더(2a)의 실린더 로드를 이용해 그 위쪽으로 설치된 위치제어기부위까지 위로 들어 올려주게 된다.

이어, 상기 캠 축(C)이 위치제어기 부위로 위치되면 캠 축(C)의 일단이 종동 센터기(14)의 센터고정로드(16)를 매개로 지지되고, 타단은 구동 센터기(3)의 센터 포지셔너(6)를 이루는 센터고정조절로드(8)에 의해 고정되어진다.

이때, 상기 센터 포지셔너(6)는 캠 축(C)의 축 길이에 맞추어 조정되는데 즉, 캠 축(C)이 위치되면 캠 축(C)의 끝단부위까지 간격을 맞추도록 센터 포지셔너(6)의 위치가 캠 축(C)쪽으로 이동되는데, 이는 제어기가 구동 센터기(3)를 이루는 구동 실린더(12)를 구동하여 수행되어진다.

즉, 상기 구동 실린더(12)를 구동함에 따라 인출되는 실린더 로드의 끝단에 체결된 연동부재(13)가 구동 모터(4)를 체결한 하우징(10)부위를 밀게 되면, 상기 하우징(10)은 장치 프레임(1)상에 체결된 마운트 브라켓(11)에 대해 슬라이딩(Sliding) 이동되어 전진하게 된다.

이어 상기 하우징(10)이 전진하게 되면 구동 모터(4)와 센터 포지셔너(6)도 함께 전진하게 되고, 이로 인해 센터 포지셔너(6)가 캠 축(C)의 끝단에 고정되며, 이때 상기 센터 포지셔너(6)의 센터고정조절로드(8) 는 연결부재(7)내부에서 스프링(9)을 매개로 탄발 지지됨에 따라 캠 축(C)의 축 길이에 따른 조정이 이루어지게 된다.

이와 같이 위치제어기를 이루는 종동 센터기(14)와 구동 센터기(3)를 이용하여 캠 축(C)이 고정되고 나면, 상기 캠 축(C)에 대한 캠 가공이 수행되면서 캠 형상을 가공 중 캠에 형성되는 버르(Burr)를 제거하게 되는데, 이는 도 2(가)에 도시된 바와 같이 제어기는 캠 축(C)쪽으로 이동되도록 브러시 구동기(20)를 작동시켜 주고, 이러한 브러시 구동기(20)의 작동에 따라 브러시 유니트(23)의 브러시(25)가 캠 축(C)의 캠 부위를 덮어주게 된다.

이어, 위치제어기를 이루는 종동 센터기(14)와 구동 센터기(3)를 이용하여 캠 축(C)이 위치되고, 캠 축(C)의 캠 부위를 브러시 유니트(23)의 브러시(25)가 덮어주면, 제어기는 구동 센터기(3)의 구동 모터(4)와 브러시 구동기(20)의 구동 모터(21)를 회전시켜 주게 된다.

이와 같이 구동 모터(4,21)에 의해 각각 캠 축(C)과 브러시 유니트(23)가 회전하게 되면, 상기 브러시 유니트(23)의 브러시(25)가 덮어주면 캠 축(C)의 캠과 접촉되면서 브러시(25)와 캠간의 접촉 마찰에 따라, 캠에 형성된 버르(Burr)가 캠에서 떨어져 나가 제거되어진다.

이어, 제어기는 캠 축(C)의 캠에 형성된 버르(Burr)가 캠에서 모두 떨어져 나가 제거되면 구동 모터(4,21)를 정지시키고, 위치제어기를 이루는 종동 센터기(14)와 구동 센터기(3)에 캠 축(C)을 장착할 때의 역순으로 캠 축(C)을 분리한 후, 다른 캠 축(C)에 대한 버르(Burr)제거 작업을 동일한 과정을 거쳐 반복적으로 수행해 주게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 캠 축의 캠에 형성된 버르(Burr)의 제거 작업이 캠 축 가공 중, 브러시를 회전시켜 캠에서 버르(Burr)를 제거하는 과정이 모두 자동으로 이루어지면서 모든 캠 축에 대해 버르(Burr) 제거 작업을 수행하게 되므로, 버르(Burr)에 의한 캠 축의 품질문제 발생을 완전히 차단하고 품질에 대한 신뢰성을 높여 줄 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

캠 축 가공 장치의 전체적인 형상을 이루는 장치 프레임(1)에 체결되어 캠 축(C)을 위로 들어 올려주는 인출 로드를 구비한 구동 실린더(2a)와, 상기 구동 실린더(2a)의 양 측면 부위에서 상기 캠 축(C)을 안착시키는 지지부재(2b)를 갖춘 캠 축 리프터(2)와;

상기 캠 축 리프터(2)를 이용해 들어 올려진 상기 캠 축(C)의 일단을 센터 포지셔너(6)로 잡아 고정하면서 회전력을 가하는 구동 센터기(3)와, 상기 구동 센터기(3)의 반대쪽에서 상기 캠 축(C)의 중심을 잡아 주면서 지지하는 종동 센터기(14)로 이루어진 위치제어기;

회전력을 발생시키는 구동 모터(21)와, 상기 센터 포지셔너(6)와 종동 센터기(14) 사이에 지지된 상기 캠 축(C)의 뒤쪽에서 배열된 브러시 지지프레임(22) 및, 상기 지지프레임(22)을 매개로 장착되어져 가공 중인 상기 캠 축(C)에 형성된 버르(Burr)를 제거하기 위한 브러시(25)를 갖추어 상기 구동 모터(21)에 의해 회전되는 브러시 유니트(23)로 이루어진 브러시 구동기(20) 및;

상기 캠 축(C)을 가공하고 형성된 버르(Burr)를 제거하기 위한 장치들을 모두 제어하는 제어기를 포함하고;

상기 구동 센터기(3)는 제어기의 제어에 의해 회전력을 발생시키는 구동 모터(4)와, 상기 구동 모터(4)의 축에 체결된 회전 축(5), 상기 구동 모터(4)와 회전 축(5)을 감싸 지지하면서 고정하는 하우징(10), 상기 하우징(10)이 슬라이딩(Sliding) 이동되도록 감싸면서 지지해 장치 프레임(1)상에 체결되는 마운트 브라켓(11) 및, 실린더 로드에 결합된 연동부재(13)를 매개로 결합되어 제어기의 제어에 의해 상기 구동 모터(4)를 전·후 직진 이동시키는 구동 실린더(12)를 구비하고, 상기 센터 포지셔너(6)는 상기 회전 축(5)의 끝단에 결합되어 상기 캠 축(C)의 끝단을 고정·지지하는 것을 특징으로 하는 버르 제거장치를 갖춘 캠 축 가공장치.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 센터 포지셔너(6)는 일단에 회전 축(5)을 결합하면서 그 내부에 빈 공간을 형성하는 연결부재(7)와, 상기 연결부재(7)에 끝단이 결합되면서 캠 축(C)의 끝단을 고정·지지하도록 긴 로드(Rod) 형상으로 이루어진 센터고정조절로드(8) 및 연결부재(7)내부에서 탄발 지지되어 센터고정조절로드(8)의 돌출 길이를 조정 시 탄성력을 발생시키는 스프링(9)으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 버르 제거장치를 갖춘 캠 축 가공장치.
청구항 1에 있어서, 상기 종동 센터기(14)는 캠 축(C)의 중심을 잡아 주면서 지지하도록 하우징(15)내부로 수용되면서 외부로 돌출된 센터고정로드(16)와, 상기 하우징(15)을 장치 프레임(1)상에 체결되어진 마운트 브라켓(17)으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 버르 제거장치를 갖춘 캠 축 가공장치.
청구항 1에 있어서, 상기 브러시 유니트(23)는 캠 축(C) 길이를 갖는 고정축(24)과, 축 상에 돌출된 캠 부위를 간격을 두고 다수 형성한 캠 축(C)의 형상에 일치하는 위치에 형성되어 버르(Burr)를 제거하는 브러시(25)로 이루어진 것을 특징으로 하는 버르 제거장치를 갖춘 캠 축 가공장치.
청구항 5에 있어서, 상기 브러시(25)는 탄화산화물 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 버르 제거장치를 갖춘 캠 축 가공장치.