KR100868540B1 - 클러치 풀리의 자동 선삭방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미 가공상태의 클러치 풀리를 절삭머신으로 공급하여 절삭되게 하고, 완 가공된 클러치 풀리를 절삭기로 부터 회수하여 적재하는 일련의 과정을 자동으로 수행할 수 있도록 한 클러치 풀리의 자동 선삭방법에 관한 것이다.
본 발명의 특징은,
스태커로 부터 미 가공된 클러치 풀리를 수직 다관절 로봇이 클램핑하는 단계; 상기 수직 다관절 로봇에 클램핑 된 클러치 풀리를 제1절삭머신에 장착시키는 단계; 상기 제1절삭머신에 의해 클러치 풀리가 절삭가공되는 단계; 상기 스태커로 부터 미 가공된 다른 클러치 풀리를 수직 다관절 로봇이 클램핑 하는 단계; 상기 수직 다관절 로봇에 클램핑 된 다른 클러치 풀리를 제2절삭머신에 장착시키는 단계; 상기 제2절삭머신에 의해 다른 클러치 풀리가 절삭가공되는 단계; 상기 수직 다관절 로봇에 의해 스태커로 부터 미 가공된 클러치 풀리를 클램핑한 상태에서, 상기 제1절삭머신으로 이동하여 완 가공된 클러치 풀리를 회수한 후 미 가공된 클러치 풀리를 다시 장착시키는 단계; 상기 제1절삭머신으로 부터 회수한 완 가공된 클러치 풀리를 스태커에 적재하는 단계; 상기 수직 다관절 로봇에 의해 스태커로 부터 미 가공된 다른 클러치 풀리를 클램핑한 상태에서, 상기 제2절삭머신으로 이동하여 완 가공된 다른 클러치 풀리를 회수한 후 미 가공된 다른 클러치 풀리를 다시 장착시키는 단계;를 반복적으로 행하는 것을 특징으로 하는 클러치 풀리의 자동 선삭방법이다.
Figure R1020080036787
클러치 풀리, 자동선삭, 자동선삭시스템, 자동선삭방법

Description

클러치 풀리의 자동 선삭방법{Auto cutting method system of clutch pully}
본 발명은 클러치 풀리의 자동 선삭방법에 관한 것이다.
더 상세하게는 미 가공상태의 클러치 풀리를 절삭머신으로 공급하여 절삭되게 하고, 완 가공된 클러치 풀리를 절삭기로 부터 회수하여 적재하는 일련의 과정을 자동으로 수행할 수 있도록 한 클러치 풀리의 자동 선삭방법에 관한 것이다.
자동차 공조장치에 적용되는 압축기는, 도 1에서와 같이 전자클러치(1)에 의해 엔진의 동력을 단속적으로 전달받아 구동된다. 상기 전자클러치는 압축기 하우징(2)에 베어링(3)을 개재하여 회전가능하게 설치되는 클러치 풀리(4)와, 상기 클러치 풀리(4)에 삽입되어 압축기 하우징(2)에 지지되는 필드코어 조립체(5)와, 상기 필드코어 조립체(5)의 단속작용에 따라 클러치 풀리(4)에 흡착 및 이간되는 디스크(6) 및 상기 디스크(6)와 결합되어 압축기 구동축(7)에 연결되는 허브(8)를 구 비하는 허브 및 디스크 조립체(9)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 클러치 풀리(4)는 열간 및 냉간 단조에 의해 제작된다. 단조된 클러치 풀리의 내면과 외면은 매우 거친 상태이기 때문에 적어도 타 부품과 접촉되는 면은 절삭가공(황삭 및 정삭가공)에 의해 표면 정밀도를 높여야 한다.
종래에는 클러치 풀리(4)의 절삭가공시 하나의 절삭기에 작업자가 상주하면서 미 가공상태의 클러치 풀리를 절삭기에 장착하여 절삭되게 하고, 절삭가공이 완료된 클러치 풀리를 절삭기로 부터 수거하여 적재선반에 적재하는 일련의 과정이 작업자에 의해 수동으로 이루어져 왔다.
때문에, 작업의 효율성이 떨어지고, 작업자가 항시 상주해야 하므로 인건비 부담도 있으며, 작업자가 절삭머신을 다루는 과정에서 안전사고의 위험성도 가지고 있어서, 이러한 여러 가지 측면에서 자동화의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 주요 목적은 클러치 풀리의 로딩 및 절삭가공, 언로딩, 적재 등의 일련의 과정을 작업자 없이 자동으로 시행될 수 있도록 한 클러치 풀리의 자동 선삭시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
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스태커로 부터 미 가공된 클러치 풀리를 수직 다관절 로봇이 클램핑하는 단계; 상기 수직 다관절 로봇에 클램핑 된 클러치 풀리를 제1절삭머신에 장착시키는 단계; 상기 제1절삭머신에 의해 클러치 풀리가 절삭가공되는 단계; 상기 스태커로 부터 미 가공된 다른 클러치 풀리를 수직 다관절 로봇이 클램핑 하는 단계; 상기 수직 다관절 로봇에 클램핑 된 다른 클러치 풀리를 제2절삭머신에 장착시키는 단 계; 상기 제2절삭머신에 의해 다른 클러치 풀리가 절삭가공되는 단계; 상기 수직 다관절 로봇에 의해 스태커로 부터 미 가공된 클러치 풀리를 클램핑한 상태에서, 상기 제1절삭머신으로 이동하여 완 가공된 클러치 풀리를 회수한 후 미 가공된 클러치 풀리를 다시 장착시키는 단계; 상기 제1절삭머신으로 부터 회수한 완 가공된 클러치 풀리를 스태커에 적재하는 단계; 상기 수직 다관절 로봇에 의해 스태커로 부터 미 가공된 다른 클러치 풀리를 클램핑한 상태에서, 상기 제2절삭머신으로 이동하여 완 가공된 다른 클러치 풀리를 회수한 후 미 가공된 다른 클러치 풀리를 다시 장착시키는 단계;를 반복적으로 행하는 것을 특징으로 하는 클러치 풀리의 자동 선삭방법이다.
본 발명은 클러치 풀리의 내외경 절삭가공을 자동으로 수행할 수 있고, 신속하게 처리할 수 있어서 작업효율성을 높일 수 있으며, 작업자가 상주할 필요가 없어서 인건비 절감은 물론 작업의 안전성도 확보할 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 보다 명확해 질 것이다.
첨부된 도 2는 본 발명에 따른 클러치 풀리의 자동 선삭시스템에 대한 전체 사시도로서, 클러치 풀리를 클램핑한 상태도이고; 도 3은 클러치 풀리를 절삭머신에 공급하는 상태도이며; 도 4는 클러치 풀리를 클램핑 하는 상태를 상세히 도시한 도면이고; 도 5는 스태커의 평면도이며; 도 6은 본 발명의 작동상태도로서, 제1절 삭머신에 클러치 풀리를 공급하는 상태도이고; 도 7은 본 발명의 작동상태도로서, 제2절삭머신에 클러치 풀리를 공급하는 상태도이며; 도 8은 본 발명의 작동상태도로서, 제1절삭머신으로 부터 완 가공된 클러치 풀리를 회수함과 동시에 미 가공된 클러치 풀리를 공급하는 상태도이고; 도 9는 본 발명의 작동상태도로서, 제2절삭머신으로 부터 완 가공된 클러치 풀리를 회수함과 동시에 미 가공된 클러치 풀리를 공급하는 상태도를 나타내고 있다.
본 발명은 클러치 풀리의 자동 선삭시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
먼저, 자동 선삭시스템에 대해 설명한다.
클러치의 자동 선삭시스템은 첨부된 도2, 도3에서와 같이 스태커(stacker:10), 절삭머신(20), 로딩 및 언로딩 유닛(30)으로 크게 구성된다.
상기 스태커(10)는, (절삭)가공 전의 클러치 풀리(4)를 상기 로딩 및 언로딩 유닛(30)이 손쉽게 클램핑 할 수 있는 위치까지 이송시켜 주는 역할과, 가공이 완료된 클러치 풀리를 하적이 용이한 위치까지 이송시켜주는 역할을 하는 것이다.
이러한 스태커(10)는 도 2 내지 도 5에서와 같이 베이스(12)와, 상기 베이스(12) 상에서 구동수단(14a) 및 동력전달수단(14b)에 의해 수평상태로 무한궤도 운동되는 다수의 이송다이(16)로 구성된다. 여기서, 상기 구동수단(14a)은 모터이며, 상기 동력전달수단(14b)은 체인 및 체인기어로 되는 것이 바람직하나 이에 한정하지는 않는다.
또한, 상기 이송다이(16)의 상측에는 다수개의 클러치 풀리(4)를 안정적으로 적층하기 위해 클러치 풀리(4)의 내경이 끼워지도록 수직상의 꽂이대(16a)가 부설되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 각 이송다이(16)는 도 4에서와 같이 실린더와 같은 승강수단(18)에 의해 승강 가능하게 설치된다. 승강시점은, 상기 로딩 및 언로딩 유닛(30)이 적층된 클러치 풀리(4)중 아래쪽에 위치한 클러치 풀리를 클램핑할 때 용이한 클램핑을 위해 상승하게 되고, 모든 클러치 풀리가 로딩되면 원위치로 하강하게 된다.
상기 승강수단(18)의 필요성에 대해 부연하면, 상기 이송다이(16)에는 약 8개 정도의 클러치 풀리(4)가 적층되는데, 위쪽의 클러치 풀리가 로딩 및 언로딩 유닛(30)에 의해 로딩될 때마다 상기 승강수단(18)에 의해 이송다이(16)가 일정높이까지 상승함으로써 로딩 및 언로딩 유닛(30)이 상기 꽂이대(16a)의 간섭없이 클러치 풀리(4)를 손쉽게 클램핑 할 수 있도록 도와주는 기능을 하게 된다.
상기 절삭머신(20)은 상기 클러치 풀리(4)의 내경 및 외경을 절삭가공하는 기능을 한다. 상기 절삭머신(20)은 공정단축을 위해 적어도 2대 즉, 제1절삭머신(22)과 제2절삭머신(24)으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 각 절삭머신(22,24)의 상부는 커버(22a,24a)로 덮여져 있되, 클러치 풀리(4)의 출입을 위해 자동도어(22b,24b)가 설치되어 있다. 상기 자동도어(22b,24b)는 절삭중에는 자동으로 닫히고 절삭이 완료되면 자동으로 열리게 되어 있다. 아울러, 상기 자동도어(22b,24b)가 개폐될 때는 상기 로딩 및 언로딩 유닛(30)으로 시그널이 송출되게 함으로써 자동도어(22b,24b)의 개폐동작에 따른 로딩 및 언로딩 유닛(30)의 연계동작이 가능토록 하였다.
이를 부연하면, 자동도어(22b,24b)가 열리면 절삭작업이 완료되었음을 알려주는 시그널이 송신되고, 이 시그널을 로딩 및 언로딩 유닛(30)이 수신하여 절삭머신(20) 내의 클러치 풀리(4)를 회수하는 시점이 된다. 반대로 자동도어(22b,24b)가 닫혀 있으면 시그널이 송신되지 않으므로 로딩 및 언로딩 유닛(30)은 이에 반응하지 않고 정지상태에 있게 되는 것이다.
상기 절삭머신(20)을 제1절삭머신(22)과 제2절삭머신(24)으로 2대를 설치한 이유는 각 절삭머신(22,24)의 절삭작업 소요시간이 클러치 풀리(4)를 로딩 및 언로딩 하는 소요시간에 비해 약 2배이기 때문에 2대의 운영시간과 로딩 및 언로딩 시간이 거의 맞아 떨어지기 때문이다.
상기 로딩 및 언로딩 유닛(30)은 소위 수직 다관절 로봇으로 구성된다.
상기한 수직 다관절 로봇은 베이스(31)와, 상기 베이스(31)에 대해 회동 가능하게 연결되는 제1회전체(32)와, 상기 제1회전체(32)에 대해 회동 가능하게 연결되는 제1아암(33)과, 상기 제1아암(33)에 대해 회동 가능하게 연결되는 제2아암(34)과, 상기 제2아암(34)에 대해 회동 가능하게 연결되는 제2회전체(35)와, 상기 제2회전체(35)의 일측에 회동 가능하게 연결되며 상기 클러치 풀리(4)를 클램핑 할 수 있는 핑거부(37)가 구비되는 클램핑 수단(36)으로 구성된다.
여기서, 상기 핑거부(37)는 제1핑거부(37a)와 제2핑거부(37b)로 구성되며, 제1핑거부(37a)는 미 가공된 클러치 풀리를 클램핑하는 용도로 쓰이고, 제2핑거 부(37b)는 완 가공된 클러치 풀리를 클램핑하는 용도로 쓰이게 된다.
참고로, 상기에서는 자동선삭시스템에 의해 선삭되는 대상물이 클러치 풀리만 언급하였으나, 도 1 및 도 2 도시된 클러치 허브(8)와 같은 대상물도 앞 전의 자동선삭시스템에 의해 선삭할 수 있다. 물론, 대상물이 바뀔 경우에는 바뀐 대상물에 맞추어 핑거부와 스태커의 구조가 약간 변경되어야 할 것이다.
이하에서는 본 발명 시스템의 동작과정을 설명한다.
1 단계로, 도 6에서와 같이 미 가공된 클러치 풀리들이 적재된 스태커(10)로 부터 하나의 클러치 풀리(4)를 수직 다관절 로봇이 클램핑 한다.
이때, 상기 수직 다관절 로봇에는 제1핑거부(37a)와 제2핑거부(37b)가 구비되어 있는데, 그중 제1핑거부(37a)에만 클러치 풀리를 클램핑한다.
2 단계로, 수직 다관절 로봇의 제1핑거부(37a)에 클램핑 된 클러치 풀리(4)를 제1절삭머신(22)에 장착시킨다. 이때, 상기 제1절삭머신(22)의 자동도어(22b)는 당연히 열려 있는 상태여야 한다.
3 단계로, 상기 제1절삭머신(22)에 클러치 풀리(4)가 장착되면 자동도어(22b)가 닫히고, 이후 클러치 풀리(4)의 내경 및 외경 일부를 절삭가공하게 된다.
4 단계로, 상기 3 단계가 진행되는 동안 수직 다관절 로봇이 작동하여 상기 스태커(10)로 부터 미 가공된 클러치 풀리(4)를 제1핑거부(37a)에 클램핑한다.
5 단계로, 상기 수직 다관절 로봇의 제1핑거부(37a)에 클램핑 된 클러치 풀 리(4)를 제2절삭머신(24)에 장착시킨다. 이때, 상기 제2절삭머신(24)의 자동도어(24b)는 당연히 열려있는 상태여야 한다(도 7참조).
6 단계로, 상기 제2절삭머신(24)에 클러치 풀리(4)가 장착되면 자동도어(24b)가 닫히고, 이후 클러치 풀리(4)의 내경 및 외경 일부를 절삭가공하게 된다.
7 단계로, 상기 수직 다관절 로봇에 의해 스태커(10)로 부터 미 가공된 또 다른 클러치 풀리(4)를 제1핑거부(37a)에 클램핑한다(도 8참조:일방향 단면으로 표기된 클러치 풀리는 가공이 완료된 풀리이고, 양방향 단면으로 표기된 클러치 풀리는 가공전 풀리이다).
이때, 상기 제1절삭머신(22)에서 절삭가공이 완료되면 자동도어(22b)가 열리면서 시그널을 송출하게 되고, 이 시그널을 수직 다관절 로봇이 수신하여 수직 다관절 로봇의 동작시점을 제어하게 된다. 따라서, 시그널 수신 시점에 맞춰서 수직 다관절 로봇이 이동하여 제1절삭머신(22)으로 부터 완 가공된 클러치 풀리를 회수하고 미 가공된 클러치 풀리를 다시 장착하게 된다.
8 단계로, 수직 다관절 로봇이 스태커(10)로 이동한 후 제2핑거부(37b)를 이용하여 상기 제1절삭머신(22)으로 부터 회수한 완 가공된 클러치 풀리(4)를 스태커(10)의 특정 이송다이(16) 상에 안착시킨다.
9 단계로, 수직 다관절 로봇의 제1핑거부(37a)에 의해 스태커(10)로 부터 미 가공된 하나의 클러치 풀리(4)를 클램핑한다.
이때, 상기 제2절삭머신(24)에서 절삭가공이 완료되면 자동도어(24a)가 열리 면서 시그널을 송출하게 되고, 이 시그널을 수직 다관절 로봇이 수신하여 수직 다관절 로봇의 동작시점을 제어하게 된다. 따라서, 시그널 수신 시점에 맞춰서 수직 다관절 로봇이 이동하여 제2절삭머신(24)으로 부터 완 가공된 클러치 풀리를 회수하고 미 가공된 클러치 풀리를 다시 장착하게 된다(도 9참조).
이상과 같은 과정을 반복하면서 절삭작업을 수행하게 된다.
도 1은 전자클러치의 일반적인 구성도
도 2는 본 발명에 따른 클러치 풀리의 자동 선삭시스템에 대한 전체 사시도로서, 클러치 풀리를 클램핑한 상태도
도 3은 클러치 풀리를 절삭머신에 공급하는 상태도
도 4는 클러치 풀리를 클램핑 하는 상태를 상세히 도시한 도면
도 5는 스태커의 평면도
도 6은 본 발명의 작동상태도로서, 제1절삭머신에 클러치 풀리를 공급하는 상태도
도 7은 본 발명의 작동상태도로서, 제2절삭머신에 클러치 풀리를 공급하는 상태도
도 8은 본 발명의 작동상태도로서, 제1절삭머신으로 부터 완 가공된 클러치 풀리를 회수함과 동시에 미 가공된 클러치 풀리를 공급하는 상태도
도 9는 본 발명의 작동상태도로서, 제2절삭머신으로 부터 완 가공된 클러치 풀리를 회수함과 동시에 미 가공된 클러치 풀리를 공급하는 상태도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 스태커
12 : 베이스 16 : 이송다이
18 : 승강수단
20 : 절삭머신
22 : 제1절삭머신 24 : 제2절삭머신
22b : 제1절삭머신의 자동도어 24b : 제2절삭머신의 자동도어
30 : 로딩 및 언로딩유닛
31 : 베이스 32 : 제1회전체
33 : 제1아암 34 : 제2아암
35 : 제2회전체 37 : 핑거부

Claims (8)

  1. 삭제
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  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 스태커로 부터 미 가공된 클러치 풀리를 수직 다관절 로봇이 클램핑하는 단계;
    상기 수직 다관절 로봇에 클램핑 된 클러치 풀리를 제1절삭머신에 장착시키는 단계;
    상기 제1절삭머신에 의해 클러치 풀리가 절삭가공되는 단계;
    상기 스태커로 부터 미 가공된 다른 클러치 풀리를 수직 다관절 로봇이 클램핑 하는 단계;
    상기 수직 다관절 로봇에 클램핑 된 다른 클러치 풀리를 제2절삭머신에 장착시키는 단계;
    상기 제2절삭머신에 의해 다른 클러치 풀리가 절삭가공되는 단계;
    상기 수직 다관절 로봇에 의해 스태커로 부터 미 가공된 클러치 풀리를 클램핑한 상태에서, 상기 제1절삭머신으로 이동하여 완 가공된 클러치 풀리를 회수한 후 미 가공된 클러치 풀리를 다시 장착시키는 단계;
    상기 제1절삭머신으로 부터 회수한 완 가공된 클러치 풀리를 스태커에 적재하는 단계;
    상기 수직 다관절 로봇에 의해 스태커로 부터 미 가공된 다른 클러치 풀리를 클램핑한 상태에서, 상기 제2절삭머신으로 이동하여 완 가공된 다른 클러치 풀리를 회수한 후 미 가공된 다른 클러치 풀리를 다시 장착시키는 단계;를 반복적으로 행하는 것을 특징으로 하는 클러치 풀리의 자동 선삭방법.
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