KR100898162B1 - 스프링 길이 조정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 일정한 길이의 스프링을 효율적으로 생산하기 위한 스프링 압축장치, 스프링 신장장치 및 이들을 조합한 스프링 길이 조정장치를 제공하기 위한 것으로서, 스프링을 가압하는 제1가압기구(加壓機構)와, 스프링과 상기 제1가압기구를 안내하고 지지하는 지지기구(支持機構)와, 프레임(frame)에 설치되어 상기 제1가압기구의 위치를 검출하는 위치검출센서(位置檢出sensor)와, 상기 위치검출센서로부터의 위치검출신호(位置檢出信號)에 의거하여 상기 제1가압기구의 구동을 제어하는 제1제어기구(第1制御機構)로 구성된 스프링 압축장치에 있어서, 상기 제1제어기구는, 상기 지지기구를 따라 상기 제1가압기구를 스프링을 향하여 전진시켜 스프링을 가압하게 하고, 상기 위치검출센서가 전진하는 제1가압기구를 검출하여 위치검출신호를 출력하면 상기 제1가압기구의 동작을 멈추게 하고 후퇴시킴으로써 스프링의 전체 길이를 줄이는 것을 특징으로 한다.

또한 스프링을 재치(載置)하여 이송하는 이송기구(移送機構)와, 스프링의 피치(pitch)를 가압하는 제2가압기구(加壓機構)와, 상기 제2가압기구의 위치를 결정하는 위치조정기구(位置調整機構)로 구성된 스프링 신장장치(spring 伸張裝置)에 있어서, 상기 위치조정기구를 조작하여 스프링의 일단부의 피치에 상기 제2가압기구를 맞추고, 상기 이송기구의 의하여 이송되는 스프링의 피치를 상기 제2가압기구가 연속적으로 가압하여 스프링의 피치를 크게 하여 스프링의 전체 길이를 늘이는 것을 특징으로 한다.

또 상기 스프링 압축장치와, 상기 스프링 신장장치를 구비하는 스프링 길이 조정장치를 제공하는 것이다.

Description

스프링 길이 조정장치{THE APPARATUS TO ADJUST THE LENGTH OF THE SPRING}

도1은, 본 발명의 한 실시예에 의한 스프링 압축장치의 한 예를 나타내는 개략적인 도면이다.

도2는, 스프링 압축장치를 사용하여 스프링(20)을 압축함으로써 스프링(20)의 길이를 짧게 하는 것을 나타내는 도면으로서, (a)는 피스톤(31)이 스프링(20)을 압축하기 시작하는 순간, (b)는 피스톤(31)의 선단을 위치검출센서(40)이 검출하여 피스톤(31)이 정지하는 순간, (c)는 스프링(20)이 피스톤(31)로부터의 압력이 해제되고, 피스톤(31)이 원위치로 되돌아 가는 순간을 각각 나타낸다.

도3은 본 발명의 한 실시예에 의한 수동식 스프링 신장장치를 나타내는 것으로서, (a)는 핸들(51)을 구비하는 장치, (b)는 레버(52)를 구비하는 장치를 각각 나타낸다.

도4는 스프링 신장장치를 사용하여 스프링(20)의 길이를 늘이는 것을 나타내는 도면으로서, (a)는 초기상태의 정면도, (b)는 중간상태의 사시도, (c)는 중간상태의 측면도를 각각 나타낸다.

도5는, 본 발명의 한 실시예에 의한 자동 스프링 신장장치의 개략적인 모습을 나타내는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 프레임(frame) 11 : 지지판(支持板)

12 : 지지기구(支持機構) 13 : 저지판(沮止板)

20 : 스프링(spring)

30 : 실린더(cylinder)(가압기구(加壓機構))

31 : 피스톤(piston) 32 : 가압 롤러(加壓 roller)

33 : 위치 결정자(位置決定子)

40 : 위치검출센서(位置檢出sensor)

41 : 최고점 검출센서(最高點 檢出sensor)

42 : 최저점 검출센서(最低點 檢出sensor)

50 : 제어기구(制御機構)(제1, 2제어기구)

60, 61 : 이송 롤러(移送roller)(이송기구)

본 발명은 스프링의 길이 조정장치에 관한 것으로서, 특히 스프링 압축장치, 스프링 인장장치 및 이들로 구성된 스프링 길이 조정장치에 관한 것이다.

종래의 스프링의 제조공정은, 스프링 성형공정, 성형 스프링 검사공정, 열처리 공정, 연마공정, 도장공정 등으로 구성되어 있다.

스프링 성형공정은, 원형 또는 4각형 등의 선재(線材)를 공급하여 일정한 피치로 일정한 길이의 선재를 감은 다음에 절단하여 하나의 스프링이 형성된다.

다음에 성형된 스프링의 길이, 내직경, 외직경 등을 검사하여 불량품을 선별하는 검사공정이 진행된다.

다음에 열처리를 하고, 연마를 하여 스프링의 길이를 정확히 맞춘다. 그리고 스프링에 도장(塗裝)을 하여 모델 등의 식별표시를 하고 포장하여 출하한다.

상기 검사공정에서는 상기한 바와 같이 스프링의 여러 치수를 검사하여 사양(仕樣)대로 스프링이 제조되었는가를 검사하게 된다.

여기에서 가장 문제가 되고 빈번하게 발생하는 것이 스프링의 길이이다. 즉 스프링이 지나치게 길거나 짧은 경우가 빈번히 발생한다. 물론 스프링의 성형공정에서는 컴퓨터를 사용하는 수치제어를 함으로써 스프링의 내경, 외경, 길이 등을 정확하게 제조하려고 한다. 그러나 현실적으로는 스프링의 길이에 편차가 발생한다.

이러한 편차는, 선재의 강도(强度)가 완벽하게는 균일하지 않아 부분적으로 차이가 발생함으로써 생기는 현상이다. 또 다른 이유로서 스프링의 성형과정에서 스프링의 중심이 흔들리거나, 발생하는 온도가 다른 등 다양한 이유가 있다.

이러한 원인을 해결하는 것은 불가능하여, 일정한 치수의 범위 내에 들어가지 않는 스프링은 결국은 불량품으로 폐기하거나 조악품(粗惡品)으로 헐값에 처분하여야 하는 문제점이 있다.

물론 스프링의 길이가 긴 경우에는 연마공정에서 연마량을 많이 늘이면 해결할 수 있으나, 연마에 시간이 걸리므로 역시 원가를 높이는 단점이 있다. 특히 스프링이 규정치보다 짧은 경우에는 방법이 없으므로, 폐기하거나 조악품으로 처리하여 전체적으로 제품의 단가를 높이게 됨은 물론 자원의 낭비가 심하다.

이를 해결하기 위하여 규정치에서 벗어난 스프링을 수작업에 의하여 늘이거나 줄이는 방법이 있었다. 그러나, 이러한 수작업에 의한 방법은 스프링의 길이를 일정하게 조정하는 것이 힘들 뿐만 아니라, 여러 차례의 반복을 하여야 하기 때문에 효율적이지 못하다. 또한 수작업이기 때문에 생산성에도 한계가 있었다.

따라서 본 발명은, 성형된 스프링의 길이가 일정하지 않은 경우에 그 길이를 규정치의 범위 내로 조정하기 위한 스프링 압축장치, 스프링 신장장치 및 이들을 조합한 스프링 길이 조정장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 상기를 해결하기 위하여, 스프링을 가압하는 제1가압기구(加壓機構)와, 스프링과 상기 제1가압기구를 안내하고 지지하는 지지기구(支持機構)와, 프레임(frame)에 설치되어 상기 제1가압기구의 위치를 검출하는 위치검출센서(位置檢出sensor)와, 상기 위치검출센서로부터의 위치검출신호(位置檢出信號)에 의거하여 상기 제1가압기구의 구동을 제어하는 제1제어기구(第1制御機構)로 구성된 스프링 압축장치에 있어서, 상기 제1제어기구는, 상기 지지기구를 따라 상기 제1가압기구를 스프링을 향하여 전진시켜 스프링을 가압하게 하고, 상기 위치검출센서가 전진하는 제1가압기구를 검출하여 위치검출신호를 출력하면 상기 제1가압기구의 동작을 멈추게 하고 후퇴시킴으로써 스프링의 전체 길이를 줄이는 것을 특징으로 하는 스프링 압축장치(spring 壓縮裝置)를 제공한다.

여기에서, 상기 제1가압기구는 유압 실린더(油壓 cylinder)로 이루어지고 유압에 의하여 피스톤(piston)이 왕복 이동함으로써 스프링을 가압하는 것이 바람직 하며, 상기 위치검출센서는 슬라이드(slide) 할 수 있도록 프레임에 설치되어 스프링에 대한 압축량(壓縮量)을 조정할 수 있으면 더욱 바람직 하다.

또한 본 발명은, 스프링을 재치(載置)하여 이송하는 이송기구(移送機構)와, 스프링의 피치(pitch)를 가압하는 제2가압기구(加壓機構)와, 상기 제2가압기구의 위치를 결정하는 위치조정기구(位置調整機構)로 구성된 스프링 신장장치(spring 伸張裝置)에 있어서, 상기 위치조정기구를 조작하여 스프링의 일단부의 피치에 상기 제2가압기구를 맞추고, 상기 이송기구의 의하여 이송되는 스프링의 피치를 상기 제2가압기구가 연속적으로 가압하여 스프링의 피치를 크게 하여 스프링의 전체 길이를 늘이는 것을 특징으로 하는 스프링 신장장치를 제공한다.

여기에서, 상기 제2가압기구의 선단(先端)은 역삼각형(逆三角形)의 형상을 하는 것이 바람직 하며, 상기 위치조정기구는 핸들(handle)이어도 좋고, 레버(lever)여도 무방하다.

또 상기 제2가압기구는 유압 실린더로 구성되고, 그 피스톤의 선단에 단면(斷面)이 마름모형인 가압 롤러(加壓 roller)가 설치되며, 상기 제2가압기구는 위치 결정자(位置決定子)를 일체로 구비하고, 상기 위치조정기구는, 스프링의 상방(上方)에 상기 피스톤이 위치하는 최고점(最高點)을 상기 위치 가늠자를 통하여 검출하는 최고점 센서와, 상기 스프링의 피치에 상기 피스톤이 들어가는 위치인 최저점(最低點)을 상기 위치 가늠자를 통하여 검출하는 최저점 센서와, 상기 각 센서로부터의 신호에 의거하여 상기 실린더의 구동을 제어하는 제2제어기구를 구비하고, 상기 제2제어기구는, 상기 피스톤의 선단이 스프링의 피치에 들어가 이를 최저점 센서가 검출할 때까 지 상기 실린더를 구동한 후에, 상기 이송기구를 구동하여 스프링을 이송시키면서 상기 제2가압기구에 의하여 스프링의 피치에 압력을 가하여 스프링의 피치를 크게 한 후에, 상기 피스톤의 선단이 스프링의 상방으로 올라가도록 최고점 센서가 검출할 때까지 상기 실린더를 구동하여 상승시키는 것이 바람직 하다.

또한 상기 이송기구는 2개의 이송 롤러로 구성되고, 상기 2개의 이송 롤러가 같은 방향으로 회전하고, 이 회전에 의하여 스프링이 이송되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은, 상기 스프링 압축장치와, 상기 스프링 신장장치를 조합한 스프링 길이 조정장치도 제공한다.

상기에서 제어기구를 제1제어기구 및 제2제어기구로 구분하였으나, 이는 스프링 길이 조정장치가 스프링 압축장치와 스프링 신장장치를 모두 구비하는 경우를 상정하여 구별하여 기재하였다. 그러나 물리적으로는 동일한 것으로서, 상기 스프링 조정장치에서는 하나의 제어기구로 구현될 수 있으며, 다음의 실시예에서는 이를 모두 단지 스프링(20)으로 표현한다.

또한 이송기구는 실시예에서 이송 롤러(60, 61)로 구성되는 것이다.

(실시예)

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

<스프링 압축장치에 관하여>

도1은 본 발명의 스프링 압축장치의 한 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도면에서 12는 원주형(圓柱形) 등의 철재 등으로 이루어지는 지지기구로서, 가공되는 스프링(20) 및 실린더(30)을 지지한다.

또한 30은 유압 등을 사용하는 실린더로서 그 내부에 원형 등의 구멍이 형성되어 거기에 상기 지지기구(12)가 삽입되어 지지기구(12)에 의하여 지지되고 그 선단(先端)의 피스톤(31)이 슬라이딩 할 수 있다. 상기 실린더(30)은 본 발명에서 가압기구를 구성하는 대표적인 예이다.

11은 지지판으로서, 여기에 지지기구(12)가 부착되며 지지기구(12)와 같이 지지기구(12), 실린더(30) 등을 지지하게 된다.

상기 지지기구(12), 실린더(30) 등의 상방에는 프레임(10)이 가설(架設)되어 있다. 이 프레임(10)에는 위치검출센서(40)이 슬라이딩 할 수 있도록 부착되어 있다.

위치검출센서(40)은 피스톤(31)이 접근하면 이를 검출하여 위치검출신호를 제어기구(50)에 출력하게 된다.

제어기구(50)은 제어기구로서 대표적으로는 PC 등에 입출력 포트 등을 부착하여 사용할 수 있다. 물론 CPU 등을 포함하는 마이크로프로세서를 사용하는 전용의 제어기구라도 무방하다. 상기 제어기구(50)은 실린더(30)의 구동을 제어하며, 특히 상기 위치검출센서(40)으로부터의 위치검출신호에 의거하여 실린더(30), 즉 피스톤(31)의 전진을 정지시킴으로써 스프 링(20)을 원하는 양 만큼만 압축하여 길이를 일정하게 조정한다.

도면에서 13은 저지판으로서 스프링(20)이 실린더(30)에 의하여 압력을 받아 압축될 때에 스프링(20)이 지지기구(12)로부터 빠지지 않도록 하는 것이다.

이상의 구성을 갖춘 스프링 압축장치를 사용하여 스프링의 길이를 줄이는 방법에 대하여 설명한다.

우선 위치검출센서(40)을 슬라이드 시켜 적당한 위치로 움직인다. 적당한 위치는, 목표로 하는 스프링(20) 길이보다 약간 짧게 설정하는 것이 바람직하다.

그리고 가공하고자 하는 스프링(20)을 지지기구(12)에 끼우고 저지판(13)을 끼워 스프링(20)이 빠지지 않도록 한다. 그리고 스위치 등을 눌러 제어기구(50)을 작동시키면 실린더(30)의 피스톤(31)이 전방을 향하여 전진하기 시작한다(도2a 참조).

피스톤(31)이 스프링(20)의 탄성에 반하여 스프링(20)을 계속하여 누르면서 전방으로 진행한다. 그리고 피스톤(31)이 위치검출센서(40)의 근방까지 오면 위치검출센서(40)이 이를 검출하여 위치검출신호를 제어기구(50)으로 보낸다(도2b 참조). 이 신호를 받은 제어기구(50)은 실린더(30)의 구동을 정지, 즉 피스톤(31)의 전진을 정지시키고, 피스톤(31)을 원래의 위치로 되돌아오도록 실린더(30)을 구동시킨다(도2b 참조).

상기와 같은 과정을 거쳐 스프링(20)이 압축되어 원래의 길이보다 어느 정도 짧게 된다. 이렇게 압축된 스프링(20)을 떼어내어 자 등으로 그 길이를 재본다.

만약 스프링(20)의 길이가 목표치보다 길다면, 상기 위치검출센서(40)을 좌측으로 슬라이드 시켜 압축량을 전보다 크게 설정하고 나서 상기의 과정을 반복한다.

만약 스프링(20)의 길이가 목표치와 근사하다면, 초기설정이 종료된다.

이 상태에서 즉 위치검출센서(40)의 위치를 변경하지 않고, 그 다음부터는 가공하고자 하는 스프링(20)을 올려 놓고 자동으로 스프링(20)에 대하여 압축을 실시한다.

이렇게 자동화가 가능한 것은, 일단 동일한 선재를 사용하여 스프링(20)을 성형하므로 동일한 압축량에 대하여 스프링(20)이 동일하게 압축되면, 동일한 길이만큼 줄어들 것으로 생각되기 때문이다.

상기와 같이 어느 한 종류의 스프링(20)에 대하여 일단 위치검출센서(40)의 위치가 결정되면 그 뒤부터는 스프링(20)에 대한 가공이 자동적으로 이루어진다.

상기 상태의 스프링 압축장치로 다른 종류의 스프링(20)을 가공하려고 하면, 일단 그 스프링(20)의 길이에 대한 목표치보다 약간 짧게 위치검출센서(40)의 위치를 설정하여 시험적으로 압축하여 스프링(20)의 길이를 짧게 한 뒤에 자 등으로 재고, 이 동작을 반복하여 위치검출센서(40)의 최 적의 위치를 찾는다. 그 뒤부터는 자동적으로 작업을 진행할 수 있으므로 고속이고 효율적으로 스프링(20)의 길이를 목표치에 맞출 수 있다.

상기 실시예에서 가압기구는 실린더(30)으로 구성하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 모터 등을 사용하여 기어를 사용할 수도 있다. 또한 랙크-피니언 등 동력에 의하여 왕복 이동할 수 있는 것이면 무방하다.

<스프링 신장장치에 대하여>

다음에 상기 스프링 압축장치의 기능과는 반대로 성형된 스프링의 길이가 목표치보다 짧은 경우에, 그 길이를 늘이는 스프링 신장장치에 대하여 설명한다.

상기 스프링 압축장치의 설명에 있어서 스프링 압축장치의 구성부재와 동일한 것에는 동일한 부호를 붙이고 그에 대한 상세한 설명을 생략한다.

<<수동식 스프링 신장장치에 대하여>>

우선, 수동식 스프링 신장장치에 대하여 설명한다.

수동식 스프링 신장장치는 도3a, b에 나타내는 바와 같이 실린더(30), 피스톤(31), 가압 롤러(32), 이송 롤러(60), 이송 롤러(61) 및 핸들(51) 또는 레버(52)를 포함한다. 여기에서 실린더(30)은 유압식이 아닌 기계식으로서 핸들(51) 또는 레버(52)로 피스톤(31)의 길이를 조정한다. 피스톤(31)의 선단에는 그 선단의 단면형상이 역삼각형인 가압 롤러(32)가 부착되어 있다.

이 가압 롤러(32)는 스프링(20)의 피치의 사이에 들어가 스프링(20)의 피치를 넓히는 기능을 한다.

핸들(51) 또는 레버(52)는 피스톤(31)에 부착되어 이들은 조작하면 피스톤(31)의 위치를 조작 및 고정할 수 있다. 이들 핸들(51) 또는 레버(52)는 각각 수동식 스프링 신장장치에 있어서 위치조정기구를 구성한다.

60, 61은, 원주형의 이송 롤러로서, 양 이송 롤러(60, 61)이 회전함으로써 양 이송 롤러(60, 61)과의 회전 마찰력에 의하여 스프링(20)이 전방으로 이송된다.

이렇게 구성된 수동식 스프링 신장장치를 사용하여 스프링(20)의 피치를 넓혀 스프링(20)의 전체 길이를 크게 하는 것에 대하여 설명한다.

우선 가공하고자 하는 스프링(20)을 양 이송 롤러(60, 61)의 사이에 올려 놓는다. 이를 측면에서 본 도면이 도4a이다. 이 상태에서 핸들(51) 또는 레버(52)를 조작하여 피스톤(31)의 가압 롤러(32)가 스프링(20)의 피치 사이에 들어가도록 한다.

그런 후에 양 이송 롤러(60, 61)을 회전시켜 스프링(20)과 이송 롤러(60, 61)의 마찰력에 의하여 스프링(20)을 전진시키면서, 가압 롤러(32)에 의하여 스프링(20)의 피치를 넓힌다(도4b, c 참조). 이렇게 하여 스프링(20)의 전체 길이를 길게 할 수 있다.

넓혀진 스프링(20)의 길이를 측정하여 규정치 내인가를 자 등을 사용하여 검사한다. 규정치보다 아직 짧다면, 상기 핸들(51)이나 레버(52)의 회전량을 조정하여 가압 롤러(32)가 스프링(20)의 피치에 좀 더 깊이 들어가도록 한다. 그리고 상기 과정을 반복한다.

이렇게 하여 스프링(20)의 길이가 규정치 내이면 상기 핸들(51)이나 레버(52)의 위치를 기억시키고, 동일한 종류의 스프링(20)에 대하여는 기억된 핸들(51)이나 레버(52)의 위치에서 상기 작업을 하여 스프링(20)의 길이를 늘림으로써 반자동화가 이루어져 생산성이 높아진다.

<<자동식 스프링 신장장치에 대하여>>

다음에, 자동식 스프링 신장장치에 대하여 설명한다. 도4에 자동식 스프링 신장장치를 간략하게 나타낸다.

상기 설명에서 이미 설명한 부재와 동일한 것에 대하여는 동일한 번호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.

도4에 의거하여 제2가압기구 및 자동 위치조정기구를 구성하는 각 부재에 대하여 상세히 설명한다.

제2가압기구는, 실린더(30), 피스톤(31), 가압 롤러(32)로 구성되어, 상기의 수동식 스프링 신장장치에 있어서의 구성과 비슷하다. 단, 실린더(30)은 유압 등 외부의 동력에 이하여 움직인다는 것이 상기 수동식 스프링 신장장치와 다르다.

다음에 자동식 스프링 신장장치에 있어서 위치조정기구에 대하여 설명한다.

위치조정기구는, 피스톤(31)에 일체로 부착되어 있는 위치 결정자(33), 최고점 검출센서(41), 최저점 검출센서(42) 및 제어기구(50)으로 구성된다.

위치 결정자(33)은 피스톤(31)의 위치, 따라서 가압 롤러(32)의 위치를 나타내고 검출하기 위한 것으로서, 대략 직4각형의 모양을 나타내고 있다. 물론 이에 한정되는 것은 아니고, 원주 등의 형상은 물론 가압 롤러(32)와 함께 이동하여 그 위치를 검출할 수 있게 하는 것이라면 어느 것이라도 무방하다.

41은 최고점 검출 센서로서, 그 위치가 조정되도록 슬라이드 할 수 있게 실린더(30)에 설치된다. 이 최고점 검출센서(41)는, 위치 결정자(33)의 상단부가 이 위치에 오면 이를 검출하는 것으로서, 이 위치에 대응하는 가압 롤러(32)의 위치는 가공할 스프링(20)의 위치보다 상방에 있도록 설정된다. 즉 스프링(20)이, 가압 롤러(32)의 간섭을 받지 않고 자유롭게 이송 롤러(60, 61)에 놓여질 수 있도록 최고점 검출센서(41)의 위치를 조정한다. 따라서 스프링(20)의 직경이 크면 최고점 검출센서(41)의 위치는 상방으로 올라간다.

한편, 42는 최저점 검출 센서로서, 그 위치가 조정되도록 슬라이드 할 수 있게 실린더(30)에 설치된다. 가압 롤러(32)가 하강하여 스프링(20)의 피치에 가압 롤러(32)가 들어갈 때에 상기 위치 결정자(33)의 하단부가 최저점 검출센서(42)에 의하여 검출되도록 한다.

따라서 이 최저점 검출센서(42)의 위치를 조정함으로써 가압 롤러(32)가 스프링(20)의 피치에 들어가는 정도를 조정할 수 있고, 따라서 스프 링(20)의 피치를 벌이는 정도를 결정할 수 있다.

상기 최고점 검출센서(41) 및 최저점 검출센서(42)는, 이미 설명한 위치검출센서(40)와 그 구조, 기능이 동일하므로 그에 대한 상세한 설명을 생략한다.

상기와 같은 구성의 자동식 스프링 신장장치를 사용하여 스프링(20)의 길이를 늘이는 것에 대하여 설명한다.

스프링(20)이 가압 롤러(32)의 간섭을 받지 않고 이송 롤러(60, 61)에 올려질 수 있도록 최고점 검출센서(41)의 위치를 설정하고, 제어기구(50)가 실린더(30)을 구동시켜 실린더(30)의 위치 결정자(33) 상단부가 최고점 검출센서(41)에 의하여 검출될 때까지 피스톤(31)을 상승시킨다. 최고점 검출센서(41)가 위치 결정자(33)을 검출하여 이를 위치신호로서 제어기구(50)으로 출력하면, 이를 받은 제어기구(50)은 실린더(30)에 정지신호를 출력하여 실린더(30)의 구동을 정지시킨다.

이렇게 가압 롤러(32)가 이송 롤러(60, 61)의 상방에 위치하여 스프링(20)이 이송 롤러(60, 61)에 놓여질 충분한 공간이 확보된 뒤에 가공하여야 할 스프링(20)을 이송 롤러(60, 61)에 올려놓는다. 이러한 상태를 나타내는 도면이 도4a이다.

그런 뒤에 최저점 검출센서(42)의 위치를 설정한다. 이 최저점 검출센서(42)의 위치는 가압 롤러(32)가 스프링(20)의 피치에 들어가 피치를 넓힐 수 있는 위치로서, 최저점 검출센서(42)의 위치가 낮으면 낮을 수록 가압 롤러(32)가 스프링(20)의 피치에 들어가는 길이가 길어지므로 피치를 크게 할 수 있다. 즉, 스프링(20)의 전체 길이를 길게 할 수 있다.

그리고 제어기구(50)는 실린더(30)을 구동시켜 최저점 검출센서(42)가 위치 결정자(33)이 하단을 검출할 때까지 가압 롤러(32)를 하강시킨다. 최저점 검출센서(42)가 위치 결정자(33)의 하단을 검출하여 이를 위치검출신호로서 제어기구(50)로 출력하면, 이를 받은 제어기구(50)은 정지신호를 실린더(30)에 출력하여 가압 롤러(32)가 더 이상 하강하지 않는다.

여기에서 육안으로 판단하여 가압 롤러(32)가 스프링(20)의 피치에 충분히 들어가지 않았다고 판단되면, 최저점 검출센서(42)의 위치를 밑으로 내려 가압 롤러(32)를 더 하강시킬 수 있다. 마찬가지로 가압 롤러(32)의 스프링(20)의 피치에 너무 들어갔다고 판단되면, 최저점 검출센서(42)의 위치를 위로 올려 가압 롤러(32)를 상승시킬 수 있다.

이런 뒤에 이송 롤러(60, 61)을 구동시켜 회전시킴으로써 그 회전에 의하여 스프링(20)이 회전하면서 전진하게 된다.

스프링(20)의 피치에는 가압 롤러(32)의 들어가 피치를 넓히려고 하므로 스프링(20)의 전진에 의하여 피치가 순차적으로 넓혀진다.

도4a, b의 과정을 거쳐 스프링(20)이 이송 롤러(60, 61)에서 벗어나면 이송 롤러(60, 61)의 구동을 정지시키고, 가압 롤러(32)는 최고점 검출센서(41)이 위치 결정자(33)의 상단을 검출할 때까지 상승하여 원래의 위치(도4a의 위치)로 되돌아 간다.

이러한 과정을 거쳐 피치가 넓혀짐으로써 전체의 길이가 길어진 스프링(20)을 검사하여, 그 길이가 목표치 내인가를 확인한다.

목표치 내이면, 상기 최고점 검출센서(41), 최저점 검출센서(42)의 위치를 고정시키고, 그 이후는 같은 종류의 스프링(20)에 대하여 자동적으로 처리를 하게 된다.

만약 스프링(20)의 길이가 목표치보다 짧다면, 최저점 검출센서(42)를 하강시켜 즉 가압 롤러(32)가 스프링(20)의 피치 사이로 좀 더 깊게 들어가게 하여 상기 과정을 반복함으로써 스프링(20) 전체 길이를 길게 한다.

이렇게 최고점 검출센서(41), 최저점 검출센서(42)의 위치가 최적이 될 때까지 즉 스프링(20)의 길이가 최적이 되도록 상기 동작을 반복한다. 그리고 같은 종류의 스프링(20)에 대하여는 그 이후에 자동적으로 처리를 하게 된다.

또 길이나 외경 등이 틀린 다른 스프링(20)을 가공하고자 하는 경우에는 상기한 과정을 거쳐 스프링(20)의 길이가 목표치 내에 들도록 최고점 검출센서(41), 최저점 검출센서(42)의 위치를 조정한다. 그리고 그 후부터는 자동적으로 처리를 하게 된다.

<스프링 길이 조정장치에 대하여>

상기에서 설명한, 스프링 압축장치와 스프링 신장장치를 하나의 장치로 조합하면, 스프링의 길이를 자유자재로 조정할 수 있는 스프링 길이 조정장치를 구성할 수 있다.

이 때에 상기 스프링 압축장치와 스프링 신장장치에 있어서 각각 별도로 구성했던 제어기구(50)를 하나로 하여 전체를 제어할 수 있는 것은 물론이다.

상기한 바와 같이 본원의 장치를 이용하면, 스프링의 길이를 일정하게 조정함으로서 성형된 스프링을 버리는 일 없이 모두 제품으로 활용할 수 있다.

따라서 제품의 단가를 낮출 수 있고 자원의 낭비를 줄일 수 있다.

또한 표본의 스프링을 사용하여 수작업으로 그 길이를 목표치 내에 들어오도록 센서를 조정하여 두면, 동일한 종류의 스프링에 대하여는 자동으로 그 길이를 조정할 수 있으므로 생산성이 비약적으로 향상된다.

Claims (10)

1. 스프링을 가압하는 제1가압기구(加壓機構)와,

   스프링과 상기 제1가압기구를 안내하고 지지하는 지지기구(支持機構)와,

   프레임(frame)에 설치되어 상기 제1가압기구의 위치를 검출하는 위치검출센서(位置檢出sensor)와,

   상기 위치검출센서로부터의 위치검출신호(位置檢出信號)에 의거하여 상기 제1가압기구의 구동을 제어하는 제1제어기구(第1制御機構)로

   구성되고,

   상기 제1제어기구는, 상기 지지기구를 따라 상기 제1가압기구를 스프링을 향하여 전진시켜 스프링을 가압하게 하고, 상기 위치검출센서가 전진하는 제1가압기구를 검출하여 위치검출신호를 출력하면 상기 제1가압기구의 동작을 멈추게 하고 후퇴시킴으로써 스프링의 전체 길이를 줄이는 것을 특징으로 하는 스프링 압축장치(spring 壓縮裝置)와,

   그리고,

   스프링을 재치(載置)하여 이송하는 이송기구(移送機構)와,

   스프링의 피치(pitch)를 가압하는 제2가압기구(加壓機構)와,

   상기 제2가압기구의 위치를 결정하는 위치조정기구(位置調整機構)로

   구성되고,

   상기 위치조정기구를 조작하여 스프링의 일단부의 피치에 상기 제2가압기구를 맞추고, 상기 이송기구의 의하여 이송되는 스프링의 피치를 상기 제2가압기구가 연속적으로 가압하여 스프링의 피치를 크게 하여 스프링의 전체 길이를 늘이는 것을 특징으로 하는 스프링 신장장치를

   구비하는 것을 특징으로 하는 스프링 길이 조정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1가압기구는 유압 실린더(油壓 cylinder)로 이루어지고 유압에 의하여 피스톤(piston)이 왕복 이동함으로써 스프링을 가압하는 것을 특징으로 하는 스프링 길이 조정장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 위치검출센서는 슬라이드(slide) 할 수 있도록 프레임에 설치되어 스프링에 대한 압축량(壓縮量)을 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 스프링 길이 조정장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 제2가압기구의 선단(先端)은 역삼각형(逆三角形)의 형상을 하는 것을 특징으로 하는 스프링 길이 조정장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 위치조정기구는 핸들(handle)인 것을 특징으로 하는 스프링 길이 조정장치.
7. 제4항에 있어서,

   상기 위치조정기구는 레버(lever)인 것을 특징으로 하는 스프링 길이 조정장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 제2가압기구는 유압 실린더로 구성되고, 그 피스톤의 선단에 단면(斷面)이 마름모형인 가압 롤러(加壓 roller)가 설치되며,

   상기 제2가압기구는 위치 결정자(位置決定子)를 일체로 구비하고,

   상기 위치조정기구는,

   스프링의 상방(上方)에 상기 피스톤이 위치하는 최고점(最高點)을 상기 위치 가늠자를 통하여 검출하는 최고점 센서와,

   상기 스프링의 피치에 상기 피스톤이 들어가는 위치인 최저점(最低點)을 상기 위치 가늠자를 통하여 검출하는 최저점 센서와,

   상기 각 센서로부터의 신호에 의거하여 상기 실린더의 구동을 제어하는 제2제어기구를

   구비하고,

   상기 제2제어기구는, 상기 피스톤의 선단이 스프링의 피치에 들어가 이를 최저점 센서가 검출할 때까지 상기 실린더를 구동한 후에, 상기 이송기구를 구동하여 스프링을 이송시키면서 상기 제2가압기구에 의하여 스프링의 피치에 압력을 가하여 스프링의 피치를 크게 한 후에, 상기 피스톤의 선단이 스프링의 상방으로 올라가도록 최고점 센서가 검출할 때까지 상기 실린더를 구동하여 상승시키는 것을

   특징으로 하는 스프링 길이 조정장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 이송기구는 2개의 이송 롤러로 구성되고,

   상기 2개의 이송 롤러가 같은 방향으로 회전하고, 이 회전에 의하여 스프링이 이송되는 것을 특징으로 하는 스프링 길이 조정장치.
10. 삭제

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