KR100871604B1 - 비접촉식 리테이너 인덱싱 장치를 구비한 테이퍼 롤러베어링용 리테이너 제조장치 - Google Patents

비접촉식 리테이너 인덱싱 장치를 구비한 테이퍼 롤러베어링용 리테이너 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리테이너 반제품의 측면에 장방형 홈을 가공하는 측면 펀칭기에 광소자와 같은 비접촉식 감지수단을 이용한 전자동 인덱싱 수단을 적용하여 장방형 홈의 가공 정밀도를 높인 비접촉식 리테이너 인덱싱 장치를 구비한 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치에 관한 것이다.
본 발명의 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치(1)의 상기 측면 펀칭기(5)는 펀칭다이(41)를 상하로 작동시키도록 구동모터(47)에 의해 구동휠(41)과 동기 회전하는 인덱싱 디스크(11), 상기 인덱싱 디스크(11)의 외면 일측에 형성된 인덱스(13)를 감지하는 감지수단(15), 상기 감지수단(15)으로부터의 작동신호에 따라 회전하여 상기 리테이너 반제품(51)을 소정 각도만큼 회전시키는 리테이너 반제품 파지홀더(29), 및 상기 구동모터(47) 및 서보모터(27)를 제어하는 제어부(17)를 포함하여 구성된 인덱싱 장치(10)를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 리테이너 제조장치에 의하면, 펀칭다이와 파지홀더를 연동시키는 인덱싱 수단으로서 인덱싱 디스크 및 광소자와 같은 비접촉식 감지수단과 서보모터를 연계시킴으로써 리테이너 반제품의 측면에 가공되는 장방형 홈의 가공 정도를 높일 수 있으며, 장방형 홈의 개수에 따라 인덱싱 수단을 교체하지 않아도 되기 때문에 펀칭 작업의 효율성을 향상시킬 수 있고, 제품 세팅 및 보정을 전기전자 장치에 의해 쉽게 운영할 수 있다.
롤러 베어링, 리테이너, 펀칭다이, 파지홀더, 인덱싱

Description

비접촉식 리테이너 인덱싱 장치를 구비한 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치{Taper Roller Bearing Retainer Manufacturing System Provided with Non-contact Type Retainer Indexing Apparatus}
도 1은 일반적인 테이퍼 롤러 베어링의 종단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너를 생산하는 종래의 제조장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 일반적인 측면 펀칭기를 개략 도시한 정면도이다.
도 5는 도 4의 측면도이다.
도 6은 기계식 인덱싱 수단의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명의 인덱싱 장치가 적용된 측면 펀칭기를 개략 도시한 측면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 인덱싱 디스크의 정면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 인덱싱 디스크의 인덱스 폭 조정과정을 설명하는 도 면이다.
도 11은 본 발명의 예비 세팅기를 도시한 정면도이다.
도 12는 본 발명의 측면 절단기에 적용된 파지장치를 도시한 정면도이다.
도 13은 본 발명의 측면 절단기에 의해 장방형 홈이 가공되는 상황을 나타내는 디스플레이부를 도시한 정면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 리테이너 제조장치 5 : 측면 펀칭기
10 : 인덱싱 장치 11 : 인덱싱 디스크
13 : 인덱스(절결홈) 15 : 인덱스 감지수단
15-1,-2,-3,-4 : 감지부 17 : 제어부
21 : 인덱스 각도조정 디스크 23 : 가동 인덱스
27 : 서보모터 29 : 파지홀더
31 : 구동기어 33 : 종동기어
41 : 펀칭다이 43 : 구동휠
47 : 구동모터 51 : 리테이너 반제품
63 : 장방형 홈 71 : 예비 세팅기
본 발명은 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특히 리테이너 반제품의 측면에 장방형 홈을 가공하는 측면 펀칭기에 광소자와 같은 비접촉식 감지수단을 이용한 전자동 인덱싱 수단을 적용하여 장방형 홈의 등분 정밀도를 높인 비접촉식 리테이너 인덱싱 장치를 구비한 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 베어링은 크게 슬라이딩 베어링, 볼 베어링, 롤러 베어링으로 대별할 수 있다. 이들 중 상대적으로 회전속도가 저속이며, 지지하중이 크고, 강한 충격이 작용하는 경우에 널리 사용되는 롤러 베어링은 다시 그 형태에 따라 원통형 롤러 베어링, 테이퍼 롤러 베어링, 니이들 베어링, 구면 롤러 베어링 등으로 구분될 수 있다.
여기에서, 테이퍼 롤러 베어링은 다른 베어링과 마찬가지로 도 1에 도면번호 151로 도시된 바와 같이 내륜(153), 외륜(155), 롤러(157), 리테이너(159)를 기본 구성으로 가지고 있으며, 특히 리테이너(159)는 롤러(157)를 내, 외륜(153,155) 사이의 원주면 전체에 일정 간격으로 고르게 배치될 수 있도록 하며, 이에 따라 롤러(157) 상호 간의 접촉을 막아 이로 인한 마모나 소음의 발생을 방지하는 역할을 한다. 따라서, 리테이너(159)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전체적으로 원뿔 모양을 갖는 경사 환형 본체(161)의 측벽에 롤러(157)가 회전 가능하게 끼워지는 복수의 장방형 홈(163)이 벽면을 따라 가공되어 있다. 도 2에서 미설명 167은 대경부를, 168은 소경부를 도시한 것이다.
이와 같이 구성되는 리테이너(159)를 제조하기 위해 도 3에 도시된 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치(101)가 제안된 바 있다. 이 장치(101)는 컵 모양의 리테이너 반제품을 제조장치(101)에 공급하는 공급 호퍼(103), 이 호퍼(103)로부터 공급되는 반제품의 측벽에 롤러(157)가 끼워지는 장방형 홈(163)을 전단 가공하는 측면 펀칭기(105), 장방형 홈(163)의 세로방향 테두리(165) 부분의 내측단 모서리를 모따기 해내는 면취기(chamfer;107), 그리고 모따기가 끝난 컵 모양 반제품의 바닥면을 절단하여 제거하는 바닥면 펀칭기(109)로 이루어져 있다.
따라서, 상기 테이퍼 롤러 베어링 리테이너 제조장치(101)에 의하면 다음과 같은 과정을 거쳐 리테이너(159)를 제조하게 된다. 먼저, 미리 컵모양으로 드로잉 가공된 리테이너 반제품이 호퍼(103)를 통해 제조장치(101)로 공급된다. 호퍼(103)에서 토출된 반제품은 컨베이어벨트(110)를 타고 측면 펀칭기(105) 쪽으로 이송된다.
측면 펀칭기(105)로 반제품이 이송되면, 작업자는 바이스 등에 리테이너 반제품을 하나씩 물려 경사진 본체(161)의 측벽에 롤러(157)가 끼워지는 복수의 장방형 홈(163)을 측면 펀칭기(105)에 의해 수동으로 펀칭한다. 그리고 나서 반제품은 면취기(107)로 이송되어 장방형 홈(163)의 날카로운 세로방향 테두리(165) 부분 중 롤러(157)를 손상시킬 수 있는 세로방향 내측단 모서리가 모따기되어 제거된다. 끝으로, 바닥면 펀칭기(109)로 이송된 반제품은 이 펀칭기(109)에 의해 본체(161)의 바닥부분 전체가 절단 제거됨으로써 경사 환형의 완제품이 된다.
이와 같은 공정을 통해 리테이너를 제조함에 있어 리테이너 반제품에 장방형 홈(163)을 펀칭 가공할 때 지금까지는 수동식 측면 펀칭기(105)를 사용하였는바, 펀칭용 바이스에 리테이너 반제품을 물리고, 측면 펀칭기(105)를 작동시켜 장방형 홈을 가공하는 등의 작업이 수작업에 의해 이루어지므로, 가공 정밀도가 떨어져 불량률이 높아지고 품질이 저하되며, 작업공수와 공정시간이 증대되어 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
좀 더 개량된 형태로서, 수작업에 의해 가공 위치에 장전된 컵 모양의 리테이너 반제품(251)을 홀더(229)로 파지하여 펀칭다이(241)의 상하 왕복운동과 연동하여 자동 회전시키는 반자동 펀칭기(205)가 도 4 , 도 5 및 도 6에 개략적으로 도시되어 있다. 이 펀칭기(205)는 펀칭 프레스로서, 도시된 것처럼 프레스 몸체(240)에 상하 왕복 운동하도록 장착된 펀칭다이(241)를 커넥팅 로드(242)로 연결된 구동휠(243)에 의해 회전시킴으로써 펀칭다이(241) 바로 아래쪽에 홀더(229)에 의해 장전된 리테이너 반제품(251)의 측벽에 베어링 롤러가 끼워지는 장방형 홈(263)을 전단 가공하도록 되어 있다.
이와 같이 펀칭기(205)는 구동모터(247)에 의해 회전하면서 커넥팅 로드(242)를 통해 펀칭다이(241)를 승강시켜 하단의 펀칭팁(244)에 의해 리테이너 반제품(251)의 측벽을 펀칭 가공하게 되며, 이때, 펀칭다이(241)의 펀칭동작과 연동하여 리테이너 반제품(251)을 적절한 각도로 회전시키는 것이 매우 중요하다.
이를 위해, 펀칭기(205)는 도 5 및 도 6에 도시된 래칫장치를 채용하였던 바, 이 래칫장치는 홀더(229)의 회전축(226)에 직결된 래칫휠(273)과 이 래칫휠(273)의 톱니(274)에 탄성적으로 걸어 맞춤 된 래칫폴(275)로 이루어져 있으며, 여기에서 래칫폴(275)은 고정핀(276)을 중심으로 피벗 회전하도록 되어 있는바, 폴레버(277)가 펀칭다이(241)에 의해 가압 되어 피벗 회전하도록 길게 연장되어 있다.
즉, 펀칭다이(241)가 하강하여 리테이너 반제품(251)의 측벽에 하나의 장방형 홈(263)을 가공하고, 상승하는 과정에서 폴레버(277)를 타격하여 래칫폴(275)과 톱니(274)의 걸림을 순간적으로 해제함으로써 래칫휠(273)이 일 피치만큼 회전하도록 하고, 이에 따라 래칫휠(273)에 동기 회전하는 홀더(229)가 함께 회전하면서 파지한 리테이너 반제품(251)을 회전시켜 펀칭다이(241)에 의해 다음번의 장방형 홈(263)이 가공될 수 있도록 한다.
그런데 종래의 펀칭기(205)는 위와 같이 탄성적으로 착탈 가능하게 걸어맞춤된 래칫휠(273)과 래칫폴(275)의 기계적인 결합에 의해 장방형 홈(263)의 가공을 위한 리테이너 반제품(251)의 인덱싱을 하고 있으므로, 래칫휠(273)의 톱니(274)나 래칫폴(275)의 팁이 마모될 경우 인덱싱 동작이 오작동하거나 홈(263)의 간격이 벌어져 일정하게 유지되지 못함으로써 가공불량이 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 래칫휠(273)과 리테이너 반제품(251)이 동기 회전하도록 직결되어 있으므로, 반제품(251)의 장방형 홈(263) 개수와 래칫휠(273)의 톱니(274) 개수가 동일해야 하며, 따라서 가공할 반제품(251)의 장방형 홈(263) 개수가 바뀌는 경우 래칫휠(273)까지 함께 교체해야 하기 때문에 작업 시간이 지연되고, 작업 공수가 늘어나 전체적인 작업 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 종래의 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치가 가지고 있는 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 리테이너 반제품의 측벽면에 베어링 롤러를 수납하기 위한 장방형 홈을 가공함에 있어 홈을 전단 하는 펀칭다이의 상하 운동과 홈이 전단되는 리테이너 반제품의 회전 운동을 연동시키기 위해 리테이너 반제품 홀더에 회전을 지시하는 인덱싱 수단을 비접촉식으로 하고, 이 신호에 의해 서보모터를 구동함으로써 리테이너 반제품의 인덱싱 동작의 신뢰성을 높여 리테이너의 불량률을 줄이는 한편, 가공할 장방형 홈의 개수가 바뀌더라도 인덱싱 수단을 교체하지 않고 터치패널의 분할정보를 그대로 사용할 수 있도록 함으로써 다양한 규격의 리테이너를 작업 지연 없이 편리하고 효율적으로 제조하고자 하는데 그 목적이 있다.
따라서, 본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 리테이너 반제품을 공급하는 공급 호퍼, 상기 호퍼로부터 공급되는 상기 리테이너 반제품의 측벽에 베어링 롤러가 끼워지는 장방형 홈을 전단 가공하는 측면 펀칭기, 상기 장방형 홈의 세로방향 테두리 부분의 내측단 모서리를 모따기 해내는 면취기, 그리고 모따기가 끝난 상기 리테이너 반제품의 바닥면을 절단하여 제거하는 바닥면 펀칭기로 이루어진 리테이너 제조장치에 있어서, 상기 측면 펀칭기는 펀칭다이를 상하로 작동시키도록 구동모터에 의해 구동휠과 동기 회전하는 인덱싱 디스크, 상기 인덱싱 디스크의 외 면 일측에 형성된 인덱스를 감지하는 감지수단, 상기 감지수단으로부터의 작동신호를 받은 서보모터에 의해 회전하여 상기 리테이너 반제품을 소정 각도만큼 회전시키는 리테이너 반제품 파지홀더, 및 상기 구동모터 및 서보모터를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 인덱싱 장치를 구비하고 있는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치를 제공한다.
또한, 상기 인덱스는 상기 인덱싱 디스크의 외주면에 축방향으로 형성된 절결홈인 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치를 제공한다.
또한, 상기 감지수단은 상기 펀칭다이의 작동신호를 발하는 펀칭동작 감지부, 및 상기 파지홀더의 작동신호를 발하는 홀더동작 감지부로 이루어져 있는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치를 제공한다.
또한, 상기 감지수단은 상기 펀칭다이의 펀칭팁이 상기 리테이너 반제품의 측벽을 뚫고 들어간 하사점에 있을 때 발생할 수 있는 모든 신호를 무시하도록 널 신호를 발하는 널동작 감지부를 더 구비하고 있는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치를 제공한다.
또한, 상기 감지수단은 상기 펀칭동작 감지부를 대신하는 예비 감지부를 더 구비하고 있는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치를 제공한다.
또한, 상기 인덱싱 장치는 가공되는 리테이너 반제품의 두께에 따라 널동작 감지부의 폭을 조정할 수 있도록 가동 인덱스가 외주면에 축방향으로 형성되어 상기 인덱싱 디스크와 쌍을 이루고 있는 인덱스 각도조정 디스크를 더 포함하고 있는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치를 제공한다.
또한, 상기 인덱스 각도 조정 디스크는 상기 인덱싱 장치의 회전축에 세레이션으로 결합되어 있는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치를 제공한다.
또한, 상기 감지수단의 감지부는 상기 인덱스에 의해 온/오프되는 발광 및 수광 소자쌍인 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치를 제공한다.
또한, 상기 감지수단의 감지부는 상기 인덱스를 감지하는 근접센서인 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 비접촉식 리테이너 인덱싱 장치를 구비한 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치를 첨부 도면을 참조로 설명한다.
본 발명의 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치는 도 7에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 리테이너 반제품 공급 호퍼(3), 측면 펀칭기(5), 면취기(7), 및 바닥면 펀칭기(9)로 구성되는바, 호퍼(3)는 컵형의 리테이너 반제품을 리테이너 제조장치(1)로 공급하는 역할을 하며, 측면 펀칭기(5)는 도 8에 도시된 것처럼, 호퍼(3)에서 공급되는 리테이너 반제품(51)의 측벽에 도 1에 도시된 베어링 롤러(157)가 끼워지는 장방형 홈(63)을 전단 가공한다. 또한, 면취기(7)는 장방형 홈(63)의 도 2에 도시된 것과 같은 세로방향 테두리(165) 부분의 내측단 모서리를 모따기 하며, 바닥면 펀칭기(9)는 모따기가 끝난 리테이너 반제품(51)의 바닥면을 전단하여 제거한다.
특히, 본 발명의 리테이너 제조장치(1)에 적용되는 측면 펀칭기(5)는 도 8에 개략적으로 도시된 것처럼, 크게 리테이너 반제품(51)의 측면에 장방형 홈(63)을 전단 가공하는 펀칭다이(41), 구동휠(43)을 통해 펀칭다이(41)를 상하로 왕복 운동시키는 구동모터(47), 및 펀칭다이(41)의 펀칭동작과 연동하여 리테이너 반제품(51)을 회전 구동하는 인덱싱 장치(10)로 이루어져 있다.
여기에서, 펀칭다이(41)는 앞서 설명한 바와 같이, 펀칭팁(44)에 의해 장방형 홈(63)을 전단 가공하는 부분으로서, 펀칭기 몸체(40) 내에서 상하로 이동 가능하게 커넥팅 로드(42)를 통해 구동휠(43)의 가장자리 부분에 핀 결합되어 있으며, 따라서 모터(47)에 의해 구동되는 구동휠(43)의 회전에 의해 상하로 왕복 운동을 반복하여 리테이너 반제품(51)의 측벽에 복수의 장방형 홈(63)을 가공하도록 되어 있다.
이와 같이 복수의 장방형 홈(63)을 가공하기 위해 본 발명의 리테이너 제조장치(1)에 적용된 인덱싱 장치(10)는 구동휠(43)의 회전과 연동하여 리테이너 반제품(51)을 회전시키도록 도 8에 도시된 것처럼, 인덱싱 디스크(11), 인덱스 감지수단(15), 서보모터(27), 및 제어부(17)로 구성되어 있다.
여기에서, 먼저 인덱싱 디스크(11)는 도 8 및 9에 도시된 바와 같이 펀칭다이(41)를 상하로 작동시키는 구동휠(43)과 동기 회전하도록 일련의 기어열(31, 33, 34)을 통해 구동휠(43)과 결합되는 바, 인덱싱 디스크(11)를 지지하는 회전축(19)의 구동휠(43) 쪽 끝부분에 종동기어(33)가, 구동휠(43)을 지지하고 있는 회전축(46)의 인덱싱 디스크(11) 쪽 끝 부분에 구동기어(31)가 각각 장착되어 있다. 이때, 구동기어(31)와 종동기어(33)는 직결될 수도 있으나, 구동휠(43)과 인덱싱 디스크(11)의 회전 방향을 일치시키기 위해 사이에 중간기어(34)를 추가로 장착하는 것이 바람직하다.
인덱싱 디스크(11)는 이와 같이 구동휠(43)과 함께 회전하는 회전체로서, 특정 회전 각도에서 인덱스 감지수단(15)을 통해 정해진 작동 신호를 발생시키도록 해당 각도 위치에 인덱스(13)가 형성되어 있는바, 이 인덱스(13)로는 다양한 형태의 것이 채용될 수 있으며, 본 실시 예에서는 도 9에 도시된 바와 같이 인덱싱 디스크(11)의 외주면에 축방향으로 가공된 절결홈이 사용되고 있다. 즉, 인덱싱 장치(10)는 절결홈(13)의 존재를 감지수단(15)에 의해 확인하고, 확인된 사실을 특정 동작의 명령으로서 신호화함으로써 제어부(17)를 통해 리테이너 반제품 파지홀더(29)의 회전을 제어하도록 되어 있다.
인덱싱 디스크(11)의 인덱스 즉, 절결홈(13)을 감지하여 정해진 동작 명령을 발하는 감지수단(15)은 도 8에 도시된 바와 같이 한 쌍의 발광 및 수광 소자로 이루어진 복수의 감지부(15-1,-2,-3,-4)로 구성되는바, 각각의 감지부(15-1,-2,-3,-4)는 일측의 발광소자에서 조사된 빛이 인덱싱 디스크(11)에 의해 차단되어 오프되어 있다가 절결홈(13)과 동일 선상에 정렬되는 순간 타측의 수광소자에 수광되어 온됨으로써 정해진 동작 신호를 발하도록 되어 있다.
상기에서 펀칭동작 감지부(15-1)는 도 9에 도시된 바와 같이 최상단에 위치하는 감지수단으로서, 절결홈(13)이 A로 표시된 인덱싱 디스크(11)의 최상단에 위치할 때 온되어 인덱싱 디스크(11)와 연동하는 구동휠(43) 즉, 펀칭다이(41)가 상사점에 이르렀음을 감지하고, 다음번 펀칭행정을 진행하도록 제어부(17)에 펀칭다이(41)의 작동신호를 발한다. 또, 홀더동작 감지부(15-2)는 B로 표시된 인덱싱 디스크(11)의 예를 들면 7시 방향에 위치하여 절결홈(13)에 의해 온된 때, 리테이너 반제품 파지홀더(29)를 회전시키기 위한 작동신호를 제어부(17)에 발한다. 한편, 감지수단(15)은 이외에도 인덱싱 디스크(11)의 6시 방향에 널(null)동작 감지부(15-3)를 추가로 구비할 수 있는데, 상기 널동작 감지부(15-3)는 펀칭다이(41)가 C로 표시된 하사점에 이르렀음을 감지하는 감지수단으로서, 절결홈(13)에 의해 온된 때, 리테이너 반제품(51) 측벽을 뚫고 측벽 안쪽으로 들어가 있는(예를 들면 도 2의 테두리(165) 사이로 들어가 있는) 펀칭다이(41)의 펀칭팁(44)을 보호하도록 오동작이나 오조작에 의해 발생할 수 있는 모든 구동 제어신호를 무시하도록 하는 널 신호를 제어부(17)에 발한다. 그리고 마지막으로 예비 감지부(15-4)는 단순히 예비적인 설치한 감지수단으로서, D로 표시된 위치에 예를 들면 9시 방향에 배치되어 펀칭동작 감지부(15-1)에 고장이 발생했을 때 펀칭동작 감지부(15-1)를 대신하여 펀칭다이(41)가 상사점에 이른 것으로 인식하는 역할을 한다.
이와 같이, 회전하는 인덱스 즉, 절결홈(13)을 감지함으로써 모터 등 구동수단의 동작명령을 제어하도록 되어 있는 인덱싱 장치(10)는 도 8과 달리 절결홈(13)을 갖는 하나의 인덱싱 디스크(11)만을 사용하여도 충분하나, 도 8 및 9에 도시된 것처럼 두 개를 겹쳐 사용할 수도 있다. 이는 도 10에 도시된 것처럼 절결홈(13)의 폭을 a에서 b로 또는 b에서 a로 증감함으로써 널동작 감지부(15-3)의 동작시간을 조정하기 위함인데, 이를 위해 추가로 장착되는 인덱스 각도조정 디스크(21)는 세레이션(25)에 의해 착탈 가능하게 회전축(19)에 결합되며, 외주면 일측에 절결홈 형태로 가동 인덱스(23)가 형성되어 있다. 따라서, 인덱스 각도조정 디스크(21)는 인덱싱 디스크(11)에 밀착될 때, 가동 인덱스 즉, 절결홈(23)과 절결홈(13)의 위상차를 통해 절결홈(13)의 폭을 조절하게 된다. 이와 같이 절결홈(13)의 폭을 절결홈(23)에 의해 증감시키면 널동작 감지부(15-3)의 온 시간을 증감할 수 있게 되며, 따라서, 펀칭다이(41)의 펀칭팁(44)이 리테이너 반제품(51) 측벽 안쪽으로 들어가 머무는 시간 동안 필요한 널동작 시간을 리테이너 반제품(51)의 두께에 비례하여 증감할 수 있게 된다.
한편, 감지수단(15')으로서 도 9에 도시된 것처럼 근접센서 형태의 감지부(15'-1,-2,-3,-4)를 상기한 감지부(15-1,-2,-3,-4)에 각각 대응시켜 사용할 수도 있다. 이 경우 감지부(15'-1,-2,-3,-4)는 감지부(15-1,-2,-3,-4)와 마찬가지로 절결홈(13)의 접근을 감지하여 해당 작동신호를 제어부(17)로 보낸다.
이와 같이, 감지수단(15)에서 발생된 작동신호에 따라 리테이너 반제품(51)을 회전시키는 리테이너 반제품 파지홀더(29)는 도 8에 도시된 바와 같이 종래의 파지홀더와 마찬가지로 리테이너 반제품(51)을 바깥쪽에서 파지하도록 되어 있는 바, 파지홀더(29)는 도 12에 도시된 바와 같이 파지장치(60)의 지지부(65) 선단에 회전 가능하게 장착되어 있으며, 지지부(65)는 이송부(67)의 상단에 고정되어 실린더(68)에 의해 이송베드(69)를 따라 전후로 왕복 운동하도록 되어 있다. 따라서, 파지홀더(29)는 지지부(65) 후단에 장착된 서보모터(27)의 회전축(26) 선단에 장착되어 리테이너 반제품(51)을 정해진 각도만큼 회전시키도록 되어 있다.
끝으로, 제어부(17)는 도 8에 도시된 것처럼 감지수단(15) 각각의 감지부(15-1,-2,-3,-4) 및 구동휠(43)의 구동모터(47)와 리테이너 반제품 파지홀더(29)의 서보모터(27)에 각각 연결되어 각 감지부(15-1,-2,-3,-4)에서 발생된 작동신호에 따라 구동모터(47)와 서보모터(27)를 각각 제어함으로써 펀칭다이(41)와 파지홀 더(29)가 서로 연동하여 회전하도록 할 뿐 아니라, 펀칭다이(41)의 펀칭횟수, 장방형 홈(63) 가공 완료 시 작동대기시간 등 펀칭기(1) 동작에 필요한 각종 데이터를 처리하는 역할도 한다.
한편, 본 발명의 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치(1)는 도 11에 도시된 바와 같은 예비 세팅기(71)를 구비하고 있다. 이 예비 세팅기(71)는 반가공된 상태로 공급 호퍼(3)에 수용된 리테이너 반제품(51)을 측면 펀칭기(5)에 자동 이송하도록 되어 있는 바, 이송은 물론이고 이송에 앞서 리테이너 반제품(51)을 파지홀더(29)에 의해 파지될 수 있는 일정한 자세로 미리 세팅하는 역할을 한다.
이를 위해 예비 세팅기(71)는 도 11에 도시된 것처럼 별도의 지지 프레임(81)을 통해 공급 호퍼(3)와 측면 펀칭기(5) 사이에 설치되는 바, 리테이너 반제품(51)의 정렬상태를 확인하는 광센서(73)와 반제품(51)을 설정된 자세로 정렬될 때까지 회전시키는 회전홀더(75)를 포함하고 있다.
여기에서, 광센서(73)는 실린더(77)에 의해 상하로 왕복 운동하도록 되어 있는 수직바(79)의 하단에 장착되어 있는 발광부 및 수광부로 이루어진 센서쌍으로서, 회전홀더(75)에 파지된 리테이너 반제품(51)의 정렬공(55)을 통해 발광부에서 조사된 빛이 수광부에 수광된 때 반제품(51)이 정위치에 위치하는 것으로 판정한다.
또한, 회전홀더(75)는 파지홀더(29)와 같이 리테이너 반제품(51)을 파지하여 돌릴 수 있는 장치로서, 파지공(53)을 통해 반제품(51)을 파지하도록 되어 있으며, 실린더(83)에 의해 좌우로 운동하는 수평바(85)의 선단에 장착되어 측면 펀칭기(5) 의 파지홀더(29)에 장전된다.
상기에서 실린더는 유압이나 공압으로 작동하는 실린더일 수 있다.
이제, 위와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 따른 리테이너 제조장치(1)의 작용을 설명한다.
본 발명의 리테이너 제조장치(1)는 도 8에 도시된 인덱싱 장치(10)를 구비하는 측면 펀칭기(5)로 이루어진 리테이너 제조장치에 관한 것이다.
따라서, 도 7에 도시된 본 발명의 리테이너 제조장치(1)에 있어서 최초 호퍼(3)에서 공급된 리테이너 반제품(51)이 수작업에 의하거나 또는 별도의 예비 세팅기(71)에 의해 도 8에 도시된 것처럼 측면 펀칭기(5)의 리테이너 반제품 파지홀더(29)에 장전된다. 이때, 제어부(17)는 인덱싱 디스크(11)의 인덱스 즉, 절결홈(13)을 통해 펀칭동작 감지부(15-1)가 온되어 있는 동안 펀칭다이(41)를 대기 상태로 유지하며, 직전의 리테이너 반제품 가공을 마친 파지홀더(29)의 현재 위치를 다음번 가공할 리테이너 반제품의 기준점으로 재설정한다. 즉, 파지홀더(29)의 영점을 맞추게 된다.
리테이너 반제품(51)의 장전이 완료되면, 제어부(17)에서 구동모터(47)로 펀칭다이(41) 동작명령이 전송되어 모터(47)가 회전 구동되고, 이에 따라 구동휠(43)이 회전하면서 커넥팅 로드(42)를 통해 펀칭다이(41)가 하향 이동한다. 이와 동시에, 구동기어(31)가 구동휠(43)과 함께 회전하며, 구동기어(31)로 전달된 구동력은 중간기어(34)와 종동기어(33)를 거쳐 회전축(19)에 전달되어 인덱싱 디스크(11) 및 인덱스 각도조정 디스크(21)를 구동휠(43)과 동시에 회전시킨다.
계속해서, 하향 이동하던 펀칭다이(41)는 하사점에 이르러 파지홀더(29)에 장전되어 있는 리테이너 반제품(51)의 측면을 전단하여 장방형 홈(63)을 형성하게 되며, 이때 동기 회전하던 인덱싱 디스크(11)도 하사점에 위치하게 되며, 절결홈(13)을 통해 널동작 감지부(15-3)를 온시킨다. 널동작 감지부(15-3)가 온되면 제어부(17)는 제어부(17)로 가해지는 어떤 작동신호도 모두 무시하고, 펀칭다이(41)가 온전히 정해진 펀칭동작을 유지할 수 있도록 함으로써 리테이너 반제품(51) 측벽을 뚫고 안쪽으로 들어가 있는 펀칭다이(41)의 펀칭팁(44)은 물론, 리테이너 반제품(51) 자체를 보호하게 된다.
이때, 인덱싱 디스크(11)는 도 10에 도시된 것처럼 인덱스 각도조정 디스크(21)의 장착 각도를 조정하여 절결홈(13)와 절결홈(23)의 위상차를 증감함으로써 절결홈(13)에 의해 온되는 널동작 감지부(15-3)의 널동작 신호 유지시간을 증감할 수 있으므로, 가공할 리테이너 반제품(51)의 두께가 증대될 경우 절결홈(13)의 폭을 a에서 b로 증대시켜 널신호에 의한 펀칭팁(44) 보호시간을 좀 더 늘릴 수 있게 된다.
계속해서, 리테이너 반제품(51)의 전단을 마친 펀칭다이(41)는 상사점을 향해 상승하게 되고, 함께 회전하는 인덱싱 디스크(11, 21)도 상사점을 향해 돌아 올라오는 도중 절결홈(13)이 7시 방향에서 홀더동작 감지부(15-2)를 온시키게 된다. 상기 홀더동작 감지부(15-2)가 온되면 제어부(17)는 서보모터(27)를 동작시켜 장방형 홈(63)의 가공 개수에 따라 등분되는 회전각도만큼 파지홀더(29)에 의해 리테이너 반제품(51)을 회전시켜 다음번 홈(63)이 가공될 수 있도록 한다.
이때, 예비 감지부(15-4)는 펀칭동작 감지부(15-1)가 정상 작동하는 한 오프 상태로 유지되고, 펀칭동작 감지부(15-1)가 고장 났을 때만 작동하여 펀칭동작 감지부(15-1)를 대신하는 보조적인 역할을 한다.
뒤이어, 펀칭다이(41)가 상사점에 이르는 순간 인덱싱 디스크(11, 21)도 상사점에 이르러 절결홈(13)을 통해 펀칭동작 감지부(15-1)를 온시킴으로써 다음번 펀칭 동작을 재차 수행하게 되며, 이러한 일련의 펀칭 사이클은 제어부(17)에 의해 계수되어 기입력된 장방형 홈(63)의 개수와 일치할 때까지 반복되며, 이렇게 해서 설정된 회수만큼 펀칭 동작이 수행됨으로써 하나의 리테이너 반제품(51)에 대한 측면 펀칭작업이 완료된다. 이때, 제어부(17)에 연결된 디스플레이부를 통해 도 13에 도시된 바와 같이 장방형 홈(63)이 순차적으로 가공되는 상황을 모니터할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치에 의하면, 펀칭다이와 파지홀더를 연동시키기 위해 인덱싱 디스크와 광소자와 같은 비접촉식 감지수단을 채용함으로써 파지홀더에 의한 리테이너 반제품의 인덱싱 동작이 정확하게 수행되도록 하여 리테이너 반제품에 가공되는 장방형 홈의 불균일로 인한 불량률을 대폭적으로 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 장방형 홈의 개수 등 리테이너 규격과 무관하게 관련 데이터를 제어부에 입력하는 것만으로 인덱싱 수단을 교체하지 않고도 펀칭 작업을 보다 신속하고 편리하게 수행할 수 있으므로 측면 펀칭기의 작업 효율성을 향상시킬 수 있게 되며, 예비 세팅 작업에 의하여 리테이너 제조 사이클 타임이 대폭 단축되는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 리테이너 반제품(51)을 공급하는 공급 호퍼(3), 상기 호퍼(3)로부터 공급되는 상기 리테이너 반제품(51)의 측벽에 베어링 롤러가 끼워지는 장방형 홈(63)을 전단 가공하는 측면 펀칭기(5), 상기 장방형 홈(63)의 세로방향 테두리 부분의 내측단 모서리를 모따기 해내는 면취기(7), 그리고 모따기가 끝난 상기 리테이너 반제품(51)의 바닥면을 절단하여 제거하는 바닥면 펀칭기(9)로 이루어진 리테이너 제조장치(1)에 있어서,
    상기 측면 펀칭기(5)는 펀칭다이(41)를 상하로 작동시키도록 구동모터(47)에 의해 구동휠(41)과 동기 회전하는 인덱싱 디스크(11), 상기 인덱싱 디스크(11)의 외면 일측에 형성된 인덱스(13)를 감지하는 감지수단(15), 상기 감지수단(15)으로부터의 작동신호를 받은 서보모터(27)에 의해 회전하여 상기 리테이너 반제품(51)을 소정 각도만큼 회전시키는 리테이너 반제품 파지홀더(29), 및 상기 구동모터(47) 및 서보모터(27)를 제어하는 제어부(17)를 포함하여 구성된 인덱싱 장치(10)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 인덱스(13)는 상기 인덱싱 디스크(11)의 외주면에 축방향으로 형성된 절결홈인 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 감지수단(15)은 상기 펀칭다이(41)가 상사점에 이르렀음을 감지하고 상기 제어부(17)에 펀칭다이(41)의 작동신호를 발하는 펀칭동작 감지부(15-1)와, 상기 파지홀더(29)의 작동신호를 발하는 홀더동작 감지부(15-2)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 감지수단(15)은 상기 펀칭다이(41)의 펀칭팁(44)이 상기 리테이너 반제품(51)의 측벽을 뚫고 들어간 하사점에 있을 때, 발생할 수 있는 모든 구동 제어신호를 무시하도록 널 신호를 상기 제어부(17)에 발하는 널동작 감지부(15-3)를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 감지수단(15)은 상기 펀칭동작 감지부(15-1)에 고장이 발생하였을 때 상기 펀칭동작 감지부(15-1)를 대신하여 상기 펀칭다이(41)가 상사점에 이르렀음을 감지하는 예비 감지부(15-4)를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치.
  6. 제4 항에 있어서, 상기 인덱싱 장치(10)는 가공되는 리테이너 반제품(51)의 두께에 따라 널동작 감지부(15-3)의 폭을 조정할 수 있도록 가동 인덱스(23)가 외주면에 축방향으로 형성되어 상기 인덱싱 디스크(11)와 쌍을 이루고 있는 인덱스 각도조정 디스크(21)를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 인덱스 각도 조정 디스크(21)는 상기 인덱싱 장치(10)의 회전축(19)에 세레이션(25)으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    실린더(77)에 의해 상하로 왕복 운동하면서 상기 리테이너 반제품(51)의 정렬상태를 확인하는 광센서(73)와, 상기 광센서(73)에 의해 정위치로 판정될 때까지 상기 리테이너 반제품(51)을 회전시키는 회전홀더(75)를 포함하여 구성된 예비세팅기(71)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치.
  9. 제3 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감지수단(15)의 펀칭동작 감지부(15-1)와 홀더동작 감지부(15-2)는 상기 인덱스(13)에 의해 온/오프되는 발광 및 수광 소자쌍으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치.
  10. 제3 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감지수단(15)의 펀칭동작 감지부(15-1)와 홀더동작 감지부(15-2)는 상기 인덱스(13)를 감지하는 근접센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치.
  11. 호퍼(3)에서 공급된 리테이너 반제품(51)을 파지홀더(29)에 의해 파지하는 단계;
    인덱싱 디스크(11)의 인덱스(13)를 통해 펀칭동작 감지부(15-1)가 온된 때 상기 파지홀더(29)를 영점 조정하여 대기시키는 단계;
    구동모터(47)에 의해 상기 인덱싱 디스크(11)와 동기 회전되는 구동휠(43)을 회전시켜 커넥팅 로드(42)를 통해 구동휠(43)의 가장자리 부분에 핀 결합된 펀칭다이(41)를 동작시키는 단계;
    상기 인덱스(13)를 통해 널동작 감지부(15-3)가 온된 때 모든 작동신호를 무시하는 단계;
    상기 인덱스(13)를 통해 홀더동작 감지부(15-2)가 온된 때 서보모터(27)를 동작시켜 장방형 홈(63)의 가공 개수에 따라 등분되는 회전각도만큼 상기 리테이너 반제품(51)을 회전시키는 단계;로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치의 리테이너 반제품 인덱싱 방법.
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