KR101005580B1

KR101005580B1 - 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치

Info

Publication number: KR101005580B1
Application number: KR1020090047088A
Authority: KR
Inventors: 박병출
Original assignee: (주)태현메가텍
Priority date: 2009-05-28
Filing date: 2009-05-28
Publication date: 2011-01-05
Also published as: KR20100128599A

Abstract

본 발명은 자동변속기에 적용되는 캐리어에 피니언 핀을 압입하여 조립하는 조립 장치에 관한 것으로써, 특히 자동 압입 및 검사까지의 공정이 순차적으로 진행되면서도 빠른 진행이 가능하도록 구성된 새로운 형태의 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치 및 이를 이용한 캐리어의 핀 조립 방법에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 임시 핀이 삽입된 상태의 각 유성 피니언이 결합됨과 더불어 상면에는 복수의 피니언 핀이 상기 각 유성 피니언 내의 임시 핀 위치에 대응되도록 보관된 카트리지가 결합된 캐리어를 제공받고, 이 캐리어를 각 공정 위치로 반송하는 반송부; 상기 카트리지에 보관된 각 피니언 핀을 순차적으로 가압하여 상기 각 피니언 핀이 그의 직하방에 위치된 유성 피니언 내의 임시 핀을 추출함과 동시에 해당 위치에 상기 피니언 핀을 대신 압입시키는 압입 결합부; 상기 압입 결합부의 후공정에 위치되도록 구비되며, 상기 캐리어에 결합된 카트리지를 취출하는 카트리지 취출부; 그리고, 상기 카트리지 취출부의 후공정에 위치되도록 구비되며, 상기 카트리지가 취출된 캐리어를 반출하는 반출부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치가 제공된다.

캐리어, 유성 피니언, 피니언 핀, 임시 핀, 와셔, 카트리지

Description

자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치{assembly device for planet carrier}

본 발명은 조립 장치에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 자동차의 자동변속기에 적용되는 캐리어에 피니언 핀을 압입하여 조립하는 조립 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 자동변속기는 엔진으로부터 전달받은 동력을 변속하여 구동축에 전달하는 역할을 수행하는 일련의 구성으로써 다판식 클러치와 다판식 브레이크와, 밴드 브레이크와, 원웨이 클러치 및 유성 기어 세트를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 유성 기어 세트는 토크 변환기의 토크 변환 능력을 보조하고 후진 조작을 하기 위한 장치로써, 캐리어와, 선기어와, 링기어 및 복수의 유성 피니언으로 구성된다.

이때, 상기 캐리어는 상기 선기어 및 링기어와 같은 축 상에서 회전하도록 구성되며, 각 유성 피니언들은 상기한 캐리어에 설치되어 그 지지가 이루어진다.

첨부된 도 1은 일반적인 자동 변속기용 캐리어를 나타내고 있다.

이를 토대로 알 수 있듯이 종래의 일반적인 캐리어는 스플라인 축이 결합되 는 보스와, 이 보스의 둘레를 따라 형성되면서 유성 피니언의 설치 공간을 형성하는 커버와, 캐리어의 저면을 형성하면서 외주면 상에는 치형이 가공되어 이루어진 플랜지를 포함하여 구성되며, 상기 유성 피니언은 일부가 상기 커버의 둘레를 관통하여 외부로 노출되도록 위치되며, 피니언 핀에 의해 회전 가능하게 설치된 상태로 결합된다.

이때, 상기 유성 피니언의 내주면에는 니들 베어링이 설치되며, 상기 피니언 핀은 상기 니들 베어링의 내부에 압입된다.

또한, 상기 유성 피니언의 상면 및 저면에는 상기 커버의 저면과 상기 플랜지의 상면과의 마모를 방지하기 위한 와셔가 설치된다.

그러나, 전술한 바와 같이 구성되는 종래의 캐리어는 상기 피니언 핀을 상기 유성 피니언의 니들 베어링 내부에 압입하는 과정이 어려워 정확한 위치에의 압입이 이루어지지 못하였던 불량이 자주 발생된다는 문제점을 가진다.

즉, 상기 피니언 핀을 압입하기 전에 상기 유성 피니언을 상기 캐리어와의 결합 부위에 정확히 위치시켜야만 상기 피니언 핀의 정확한 압입이 가능하지만, 상기한 유성 피니언을 캐리어와의 결합 부위에 정확히 위치시키는 작업이 매우 어려웠던 것이다.

특히, 상기한 유성 피니언의 정확한 위치로의 안착이 어려웠기 때문에 캐리어의 설치를 위한 자동화 공정 역시 작업 시간이 오래 걸릴 수밖에 없다는 문제점을 가지고 있다.

또한, 종래에는 상기 유성 피니언의 상면 및 저면에 설치되는 와셔가 작업자 의 착오나 부주의에 의해 종종 설치되지 못하였던 문제점이 있었으나, 이의 확인이 상기 유성 피니언에 피니언 핀을 압입하기 전에 이루어지지 못하였기 때문에 불량 발생이 많았던 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 캐리어와 유성 피니언 간을 결합하는 피니언 핀의 조립이 자동화 공정에 의해 안정적이면서도 정확하게 이루어질 수 있도록 하고, 상기 피니언 핀의 조립전 및 조립후에 불량 여부를 판단할 수 있도록 한 새로운 형태의 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치 및 이를 이용한 캐리어의 핀 조립방법을 제공하고자 한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치에 따르면 임시 핀이 삽입된 상태의 각 유성 피니언이 결합됨과 더불어 상면에는 복수의 피니언 핀이 상기 각 유성 피니언 내의 임시 핀 위치에 대응되도록 보관된 카트리지가 결합된 캐리어를 제공받고, 이 캐리어를 각 공정 위치로 반송하는 반송부; 상기 반송부에 의한 캐리어의 반송 경로상에 구비되며, 상기 카트리지에 보관된 각 피니언 핀을 순차적으로 가압하여 상기 각 피니언 핀이 그의 직하방에 위치된 유성 피니언 내의 임시 핀을 추출함과 동시에 해당 위치에 상기 피니언 핀을 대신 압입시키는 압입 결합부; 상기 압입 결합부의 후공정에 위치되도록 구비되며, 상기 캐리어에 결합된 카트리지를 취출하는 카트리지 취출부; 그리고, 상기 카트리지 취출부의 후공정에 위치되도록 구비되며, 상기 카트리지가 취출된 캐리어를 반출하는 반출부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 압입 결합부의 이전 공정 위치에 구비되며, 상기 유성 피니언의 상면 및 저면에 상기 유성 피니언의 마모 방지를 위한 와셔의 삽입 여부를 센싱하는 와셔 센싱부가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 카트리지 취출부와 상기 반출부 사이의 공정 위치에 구비되며, 상기 유성 피니언 내에 압입된 피니언 핀의 상하단을 가공하여 상기 피니언 핀이 상기 유성 피니언으로부터 탈거되지 않도록 하는 스테이킹부가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 반출부는 상기 캐리어에 상기 유성 피니언이 결합된 상태의 점검을 통한 양품과 불량을 선별하여 분리 취출하는 기능을 더 갖도록 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 반송부는 원주 방향을 따라 복수의 안착부를 가지면서 회전 가능하게 설치된 인덱스 테이블로 구성되며, 상기 캐리어는 상기 인덱스 테이블의 각 안착부에 안착된 상태로 상기 인덱스 테이블의 회전에 의해 각 공정 위치로 반송되도록 구성되며, 상기 압입 결합부와 상기 카트리지 취출부 및 상기 반출부는 상기 인덱스 테이블의 외부 둘레를 따라 순차적으로 이격 배치됨을 특징으로 한다.

그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동변속기용 캐리어의 핀 조립 방법에 따르면 각 유성 피니언이 결합됨과 더불어 이 유성 피니언 내부에는 임시 핀이 각각 삽입되어 이루어진 캐리어를 준비하고, 이렇게 준비된 캐리어를 인덱스 테이블의 안착부에 안착시키는 캐리어 안착단계; 상기 캐리어의 상면에 복수의 피니언 핀이 보관된 카트리지를 결합하는 카트리지 결합단계; 상기 인덱스 테이 블을 회전시켜 상기 캐리어가 압입 결합부에 위치되도록 한 다음 상기 압입 결합부를 통해 상기 카트리지 내에 보관된 각 피니언 핀을 순차적으로 가압하여 상기 캐리어의 유성 피니언 내에 삽입되어 있던 임시 핀을 추출함과 동시에 상기 피니언 핀이 상기 임시 핀을 대신하여 위치되도록 하는 핀 압입단계; 상기 인덱스 테이블을 회전시켜 상기 안착부에 안착된 캐리어가 카트리지 취출부에 위치되도록 한 다음 상기 카트리지 취출부에 의해 상기 캐리어의 상면에 결합된 카트리지를 취출하는 카트리지 취출단계; 그리고, 상기 인덱스 테이블을 회전시켜 상기 안착부에 안착된 캐리어가 반출부에 위치되도록 한 다음 상기 캐리어를 반출하는 캐리어 반출단계:가 포함되어 진행됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 핀 압입 단계를 수행하기 전에 상기 인덱스 테이블의 안착부에 안착된 캐리어가 와셔 센싱부에 위치되도록 한 다음 상기 와셔 센싱부를 통해 상기 캐리어에 결합된 유성 피니언의 상면 및 저면에 와셔의 삽입 여부를 센싱하고, 이 센싱 결과에 따라 후 공정의 진행 여부가 결정되도록 하는 와셔 센싱단계가 더 포함되어 진행됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 카트리지 취출단계의 수행 후 상기 캐리어 반출단계를 수행하기 전에 상기 인덱스 테이블의 안착부에 안착된 캐리어가 스테이킹부에 위치되도록 한 다음 상기 스테이킹부를 통해 상기 캐리어의 각 유성 피니언 내에 압입된 피니언 핀의 상하단을 각각 스테이킹 가공하여 상기 피니언 핀이 상기 유성 피니언으로부터 탈거되지 않도록 하는 스테이킹 단계가 더 포함되어 진행됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 캐리어 반출단계에서는 상기 캐리어에 선 기어를 결합하여 회전 시킴으로써 상기 캐리어와 유성 피니언 간의 결합 상태를 점검하고, 이 점검 결과에 따라 해당 캐리어의 양품과 불량이 선별되어 분리 취출되도록 하는 과정이 더 포함되어 진행됨을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치 및 그 방법은 공정의 진행이 원형을 이루도록 구성되기 때문에 전체적인 장치가 차지하게 되는 공간을 최소화할 수 있게 된 효과를 가진다.

특히, 본 발명에 따른 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치 및 그 방법은 반송 경로가 짧기 때문에 작업 시간을 최대한 단축시킬 수 있게 된 효과를 가진다.

이와 함께, 본 발명에 따른 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치 및 그 방법은 임시 핀을 이용하여 유성 피니언과 캐리어 간이 임시 결합된 상태로 공정이 시작되기 때문에 상기 유성 피니언과 캐리어 간의 결합 위치가 정확히 일치될 수 있게 되고, 이로 인해 상기 유성 피니언 내에 압입되는 피니언 핀이 정확히 압입될 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 본 발명에 따른 자동변속기용 핀 조립장치 및 그 방법은 유성 피니언의 상하면에 설치되는 와셔의 삽입 여부를 미리 확인한 다음 피니언 핀의 압입이 이루어질 수 있도록 구성 및 제어되기 때문에 와셔의 미결합으로 인한 불량을 미연에 방지할 수 있게 된 효과를 가진다.

이하, 본 발명의 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치 및 이를 이용한 핀 조 립방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.

우선, 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치(이하, “조립장치”라 함)는 첨부된 도 1과 같이 크게 반송부(100)와, 압입 결합부(200)와, 카트리지 취출부(300) 및 반출부(400)를 포함하여 구성됨을 제시한다. 이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 상기 반송부(100)는 작업을 수행하고자 하는 캐리어(10)를 각 공정 위치로 반송하는 일련의 구성이다.

여기서, 상기 캐리어(10)는 첨부된 도 2와 같이 각 유성 피니언(20)이 결합된 상태임과 더불어 상기 각 유성 피니언(20) 내에는 임시 핀(30)이 삽입된 상태이며, 상기한 각 유성 피니언(20)의 상면 및 저면에는 상기 유성 피니언(20)의 마모 방지를 위한 와셔(40)(첨부된 도 3 참조)가 각각 삽입된다.

상기 임시 핀(30)은 실질적인 피니언 핀(50)이 상기 유성 피니언(20) 내에 결합되기 전까지 상기 유성 피니언(20)의 내주면에 설치되는 니들 베어링(21)의 분리를 방지하기 위한 일련의 구성임과 더불어 상기 유성 피니언(20)이 상기 캐리어(10)의 설치 장소에 정확히 위치될 수 있도록 하는 일련의 구성이다.

여기서, 상기 피니언 핀(50)은 캐리어(10)와는 별개로 제조된 카트리지(60)에 보관되며, 상기 카트리지(60)는 상기 복수의 피니언 핀(50)이 수용된 상태로 상기 캐리어(10)의 상면에 결합된다. 이때, 상기 카트리지(60)라 함은 첨부된 도 3과 같이 유성 피니언(20)을 캐리어(10)에 결합하는 피니언 핀(50)이 보관되는 보관함 이며, 상기 유성 피니언(20)들의 위치에 대응되는 부위에 상기 피니언 핀(50)이 보관될 수 있도록 구성됨과 더불어 그 저부로 상기 보관된 피니언 핀(50)이 취출될 수 있도록 구성된다.

특히, 본 발명의 실시예에서는 첨부된 도 4와 같이 상기한 반송부(100)가 원판형으로 이루어지면서 회전 가능하게 설치되는 인덱스 테이블(110) 및 이 인덱스 테이블(110)의 원주 방향을 따라 설치된 복수의 안착부(120)를 포함하여 구성되며, 첨부된 도 1과 같이 압입 결합부(200)와 카트리지 취출부(300) 및 반출부(400)는 상기 인덱스 테이블(110)의 외부 둘레를 따라 순차적으로 이격 배치되도록 구성됨을 제시한다.

즉, 본 발명의 실시예에서는 상기한 반송부(100)의 구성 및 여타 장치(압입 결합부와 카트리지 취출부 및 반출부 등)들의 배치를 통해 조립장치의 레이아웃이 전체적으로 원형을 이루도록 구성함으로써 순차적이면서도 연속적인 공정 진행이 가능하도록 한 것이다.

여기서, 상기 인덱스 테이블(110)의 안착부(120)에는 상기 캐리어(10)가 안착된 상태로 상기 인덱스 테이블(110)의 회전 동작에 의해 각 공정별 위치로 반송되도록 구성된다.

또한, 상기한 안착부(120)는 상기 인덱스 테이블(110)에 승강 가능하게 결합됨과 더불어 회전 가능하게 설치됨이 바람직하다.

이때, 상기 안착부(120)를 승강 가능하게 결합하는 구조는 첨부된 도 3과 같이 상기 인덱스 테이블(110)의 둘레벽면에 가이드(130)를 상하방향으로 설치함과 더불어 상기한 안착부(120)는 상기 가이드(130)의 지지를 받으면서 실린더 혹은, 모터 등의 구동원에 의해 동작되도록 함으로써 가능하다. 이와 함께, 상기 안착부(120)를 회전 가능하게 결합하는 구조는 상기 안착부(120) 중 상기 캐리어(10)가 안착된 부위 만을 예컨대, 서보 모터(140) 등으로 회전되도록 연결 구성함으로써 가능하다. 상기한 구조에 대하여는 현재의 기술 분야에서 충분히 실현 가능하며, 당업자가 다양한 방법으로 변경하여 사용할 수 있기 때문에 더욱 상세한 구조의 설명에 대하여는 생략하도록 한다.

다음으로, 상기 압입 결합부(200)는 카트리지(60)에 보관된 각 피니언 핀(50)을 순차적으로 가압하여 상기 각 피니언 핀(50)이 그의 직하방에 위치된 유성 피니언(20) 내의 임시 핀(30)을 추출함과 동시에 해당 위치에 상기 피니언 핀(50)을 대신 압입시키기 위한 일련의 구성이다.

상기한 압입 결합부(200)는 상기 반송부(100)에 의한 캐리어(10)의 반송 경로상에 구비되며, 첨부된 도 5와 같이 통상의 핀 프레스(pin press)로 구성되어 상기 카트리지(60)의 직상방에서 상기 카트리지(60) 내의 각 피니언 핀(50)을 그의 직하방으로 가압하도록 동작된다.

즉, 상기 카트리지(60) 내의 피니언 핀(50)을 직하방으로 가압함으로써 상기 피니언 핀(50)이 그 직하방에 위치되어 있던 상기 유성 피니언(20) 내의 임시 핀(30)을 가압하면서 상기 임시 핀(30)이 저부로 추출되도록 함과 동시에 상기 피니언 핀(50)이 상기 임시 핀(30)이 위치되어 있던 유성 피니언(20) 내로 압입되도록 한 것이다.

다음으로, 상기 카트리지 취출부(300)는 상기 캐리어(10)의 상면에 결합된 카트리지(60)를 취출하는 역할을 수행하는 일련의 구성이다.

상기한 카트리지 취출부(300)는 상기 압입 결합부(200)의 후공정에 위치되도록 구비된다.

특히, 상기 카트리지 취출부(300)는 첨부된 도 6과 같이 상기 카트리지(60)의 둘레면에 대한 파지가 가능한 직교 로봇(robot)으로 구성됨과 더불어 상기한 직교 로봇은 상기 카트리지(60)가 위치되는 부위의 직 상방에서 상하 이동 가능하게 설치됨과 더불어 상기 취출된 카트리지(60)를 배출하도록 수평 왕복 이동이 가능하도록 설치된다.

다음으로, 상기 반출부(400)는 상기 카트리지(60)가 취출된 캐리어(10)를 반출하는 일련의 구성으로써, 상기 카트리지 취출부(300)의 후공정에 위치되도록 구비된다.

특히, 본 발명의 실시예에서는 상기한 반출부(400)가 상기 캐리어(10)에 상기 유성 피니언(20)이 결합된 상태의 점검을 통해 양품과 불량을 선별하여 분리 취출하는 기능을 더 갖도록 구성됨을 제시한다.

즉, 상기 반출부(400)에서는 상기 캐리어(10)에 선 기어(도시는 생략됨)를 결합하여 회전시키면서 규정된 토오크를 만족하는지에 대한 자동 검사를 수행하게 되고, 이러한 검사 결과에 따라 양품과 불량이 자동 선별된 후 첨부된 도 1과 같이 양품과 불량이 구분된 각각의 컨베이어(410,420)를 통해 반출하게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치에서는 상기 인덱스 테이블(110)의 둘레측 부위 중 상기 압입 결합부(200)의 이전 공정 위치에 구비되면서 상기 유성 피니언(20)의 상면 및 저면에 와셔(40)가 삽입되어 있는지에 대한 여부를 센싱하기 위한 와셔 센싱부(500)가 더 포함되어 구성됨을 제시한다.

이때, 상기한 와셔(40)는 전술한 내용에서와 같이 상기 유성 피니언(20)의 상면 및 저면에 대한 마모를 방지하기 위한 구성이며, 상기 와셔 센싱부(500)는 안착부(120)에 안착된 상기 캐리어(10)의 둘레측에 위치된 상태로 상기한 캐리어(10)의 회전을 통해 상기 유성 피니언(20)의 상면 및 저면에 와셔(40)가 삽입되어 있는지에 대한 여부를 확인하는 비젼 카메라로 구성된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치에서는 첨부된 도 1과 같이 상기 인덱스 테이블(110)의 둘레측 부위 중 상기 카트리지 취출부(300)와 상기 반출부(400) 사이의 공정 위치에 구비되면서 상기 유성 피니언(20) 내에 압입된 피니언 핀(50)이 상기 유성 피니언(20)으로부터 탈거되지 않도록 스테이킹(staking) 작업을 수행하는 스테이킹부(600)가 더 포함되어 구성됨을 제시한다.

이때, 상기 스테이킹부(600)에 의한 스테이킹 작업은 상기 피니언 핀(50)의 상단 및 하단의 일부를 확장시켜 상기 피니언 핀(50)이 상부 혹은, 하부로의 탈거를 방지하는 가공을 의미하며, 통상의 코킹(caulking) 작업도 이에 속한다.

특히, 상기 스테이킹부(600)에서는 스테이킹 작업 후 피니언 핀(50)이 빠지는 지를 검사할 수 있는 검사 기능을 갖도록 함이 더욱 바람직하다.

하기에서는, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동변속기용 캐리어의 핀 조립 장치를 이용한 피니언 핀(50)의 조립 과정에 대하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

우선, 각 유성 피니언(20)이 결합된 캐리어(10)를 준비하며, 상기와 같이 준비된 캐리어(10)는 인덱스 테이블(110)의 각 안착부(120) 중 와셔 센싱부(500)와 반출부(400) 사이에 위치된 어느 한 안착부(120)에 안착시킨다.

이때, 상기한 유성 피니언(20)과 캐리어(10) 간의 결합은 피니언 핀(50)에 의한 정식적인 결합이 아니라 임시 핀(30)을 이용한 임의의 결합이다. 즉, 상기한 임시 핀(30)에 의해 유성 피니언(20)이 상기 캐리어(10) 내의 결합 위치에 정확히 안착될 수 있음과 더불어 상기 유성 피니언(20)의 내주면을 따라 구비되는 니들 베어링(21)의 탈거가 방지될 수 있는 것이다.

그리고, 상기한 캐리어(10)의 안착이 완료되면 상기 캐리어(10)의 상면에 카트리지(60)를 결합한다.

이때, 상기 카트리지(60)에는 복수의 피니언 핀(50)이 보관된 상태이며, 상기한 각 피니언 핀(50)은 상기 캐리어(10)의 각 유성 피니언(20) 결합 위치에 대응되는 위치에 보관된다.

그리고, 상기와 같은 카트리지(60)의 결합이 완료되면 인덱스 테이블(110)을 회전시켜 상기 캐리어(10)가 안착된 안착부(120)를 와셔 센싱부(500)에 위치되도록 한다.

이때, 상기 와셔 센싱부(500)에서는 상기 캐리어(10)에 임시 결합되어 있는 유성 피니언(20)의 상면 및 저면에 와셔(40)의 삽입 여부를 센싱하게 되고, 이 센싱 결과에 따라 후 공정의 진행 여부가 결정되도록 한다.

즉, 비젼 카메라를 통해 상기 유성 피니언(20)의 상면 및 저면에의 와셔(40) 삽입 여부를 확인하게 되고, 이러한 확인 결과 상기 유성 피니언(20)의 상면 및 저면 중 적어도 어느 한 부위에 와셔(40)가 존재하지 않을 경우 해당 안착부(120)에 안착되어 있는 캐리어(10)에 대한 핀 조립 작업은 더 이상 수행되지 않도록 제어하게 된다.

만일, 상기 유성 피니언(20)의 상면 및 저면 모두에 와셔(40)가 삽입되어 있음으로 확인된다면 인덱스 테이블(110)의 회전 제어가 이루어지면서 상기 캐리어(10)가 안착된 안착부(120)가 압입 결합부(200)에 위치되도록 동작된다.

상기한 압입 결합부(200)에서는 상기 카트리지(60) 내에 보관된 각 피니언 핀(50)을 상기 유성 피니언(20) 내에 삽입하는 작업이 수행된다.

즉, 압입 결합부(200)를 구성하는 핀 프레스에 의해 상기 카트리지(60) 내에 보관된 각 피니언 핀(50)이 하향 가압되면서 그 직하방에 위치된 유성 피니언(20) 내에 삽입되고, 이의 과정에서 상기 유성 피니언(20) 내에 삽입되어 있던 임시 핀(30)은 상기한 피니언 핀(50)의 가압에 의해 하부로 추출됨과 더불어 상기 피니언 핀(50)은 상기 임시 핀(30)을 대신하여 위치된다.

특히, 상기 카트리지(60) 내의 각 피니언 핀(50)은 상기 핀 프레스의 구조에 따라 일괄적으로 상기 캐리어(10)의 각 유성 피니언(20) 내에 압입될 수도 있고, 하나씩 순차적으로 압입될 수도 있다. 이때, 상기 피니언 핀(50)이 하나씩 각 유성 피니언(20) 내에 압입되도록 동작될 경우 상기 안착부(120) 혹은, 상기 핀 프레스는 해당 핀 프레스가 상기 각 피니언 핀(50)의 직상방에 위치되도록 순차적으로 회전되면서 해당 작업을 수행하게 된다.

그리고, 상기한 피니언 핀(50)의 압입 작업이 완료되면 인덱스 테이블(110)의 회전이 이루어지면서 해당 안착부(120)가 카트리지 취출부(300)에 위치되도록 동작된다.

이후, 상기 카트리지 취출부(300)에 의해 상기 캐리어(10)의 상면에 결합된 카트리지(60)의 취출이 이루어진다.

즉, 카트리지 취출부(300)를 이루는 직교 로봇의 승강 동작과 파지 동작 및 수평 이동 동작에 의해 상기 캐리어(10)의 상면에 결합되어 있던 카트리지(60)의 취출이 이루어지는 것이다.

그리고, 상기한 카트리지(60)의 취출이 완료되면 인덱스 테이블(110)의 회전이 이루어지면서 해당 안착부(120)가 스테이킹부(600)에 위치되도록 동작된다.

이후, 상기 스테이킹부(600)에서는 상기 캐리어(10)의 각 유성 피니언(20) 내에 압입된 피니언 핀(50)의 상하단을 각각 스테이킹 가공하여 상기 피니언 핀(50)이 상기 유성 피니언(20)으로부터 탈거되지 않도록 하게 된다.

이때, 상기 스테이킹 가공이라 함은 프레싱 작업을 통해 상기 피니언 핀(50)의 상단 및 하단 일부를 확장하는 가공을 의미하며, 이러한 가공에 의해 상기 피니언 핀(50)은 상기 유성 피니언(20)의 상단 혹은, 하단으로 탈거됨이 방지되는 것이다.

그리고, 상기 피니언 핀(50)에 대한 스테이킹 가공이 완료된 다음에는 인덱스 테이블(110)의 회전이 이루어지면서 안착부(120)가 반출부(400)에 위치되도록 동작된다.

이때, 상기 반출부(400)에서는 상기 캐리어(10)에 선 기어(도시는 생략됨)를 결합하여 회전시킴으로써 상기 캐리어(10)와 각 유성 피니언(20) 간의 결합 상태에 대한 점검이 이루어지고, 이러한 점검 결과에 따라 해당 캐리어(10)의 양품과 불량이 선별되어 분리 취출된다.

즉, 양품으로 선별된 캐리어(10)는 로더 혹은, 컨베이어(410) 등의 반송 수단에 의해 양품 보관함으로 취출되고, 불량품으로 선별된 캐리어(10)는 별도의 로더 혹은, 컨베이어(420) 등의 반송 수단에 의해 불량품 보관함으로 취출되는 것이다.

결국, 전술한 일련의 과정을 통해 캐리어(10)에 피니언 핀(50)을 조립하는 일련의 과정이 완료된다.

특히, 전술한 캐리어(10)에 대한 피니언 핀(50)의 조립 과정은 복수가 연속적이면서도 순차적으로 진행된다.

예컨대, 인덱스 테이블(110) 중 어느 한 안착부(120)에 안착된 캐리어(10)에 대한 카트리지(60) 취출 과정이 진행되는 도중에는 상기 인덱스 테이블(110) 중 후 공정 위치에 구비된 안착부(120)의 캐리어(10)는 핀 압입단계가 진행되고, 이의 후 공정에 위치된 안착부(120)의 캐리어(10)는 와셔 센싱단계가 진행되는 것이다.

이렇듯, 본 발명에 따른 자동변속기용 캐리어의 핀 조립 장치 및 이를 이용 한 핀 조립 방법은 전체적인 작업이 원형으로 배치된 레이아웃을 통해 진행되기 때문에 최소한의 작업자에 의한 작업 진행이 가능함과 더불어 최단의 반송 경로를 통한 반송이 가능하게 되어 전체적인 제조 단가의 저감을 이룰 수 있을 뿐 아니라 작업 시간을 단축시킬 수 있게 된 장점을 가진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치의 레이아웃 구조를 설명하기 위해 나타낸 평면도

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동변속기용 캐리어의 구조를 설명하기 위해 나타낸 사시도

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동변속기용 캐리어 상면에 카트리지가 설치된 상태를 설명하기 위해 나타낸 측면도

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치 중 반송부의 구조를 설명하기 위해 나타낸 정단면도

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치 중 압입 결합부의 구조를 설명하기 위해 나타낸 측단면도

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치 중 카트리지 취출부의 구조를 설명하기 위해 나타낸 측단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10. 캐리어 20. 유성 피니언

21. 니들 베어링 30. 임시 핀

40. 와셔 50. 피니언 핀

60. 카트리지 100. 반송부

110. 인덱스 테이블 120. 안착부

130. 가이드 140. 서보모터

200. 압입 결합부 300. 카트리지 취출부

400. 반출부 410,420. 컨베이어

500. 와셔 센싱부 600. 스테이킹부

Claims

임시 핀이 삽입된 상태의 각 유성 피니언이 결합된 캐리어 및 상기 캐리어의 상면에 결합된 상태로 복수의 피니언 핀이 상기 각 유성 피니언 내의 임시 핀 위치에 대응되도록 보관된 카트리지를 제공받고, 상기 카트리지가 상면에 결합된 캐리어를 각 공정 위치로 반송하는 반송부;

상기 반송부에 의한 캐리어의 반송 경로상에 구비되며, 상기 카트리지에 보관된 각 피니언 핀을 순차적으로 가압하여 상기 각 피니언 핀이 그의 직하방에 위치된 유성 피니언 내의 임시 핀을 추출함과 동시에 해당 위치에 상기 피니언 핀을 대신 압입시키는 압입 결합부;

상기 압입 결합부의 후공정에 위치되도록 구비되며, 상기 캐리어에 결합된 카트리지를 취출하는 카트리지 취출부; 그리고,

상기 카트리지 취출부의 후공정에 위치되도록 구비되며, 상기 카트리지가 취출된 캐리어를 반출하는 반출부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치.
제 1 항에 있어서,

상기 압입 결합부의 이전 공정 위치에 구비되며, 상기 유성 피니언의 상면 및 저면에 상기 유성 피니언의 마모 방지를 위한 와셔의 삽입 여부를 센싱하는 와셔 센싱부가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치.
제 1 항에 있어서,

상기 카트리지 취출부와 상기 반출부 사이의 공정 위치에 구비되며, 상기 유성 피니언 내에 압입된 피니언 핀의 상하단을 가공하여 상기 피니언 핀이 상기 유성 피니언으로부터 탈거되지 않도록 하는 스테이킹부가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치.
제 1 항에 있어서,

상기 반출부는 상기 캐리어에 상기 유성 피니언이 결합된 상태의 점검을 통한 양품과 불량을 선별하여 분리 취출하는 기능을 더 갖도록 구성됨을 특징으로 하는 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 반송부는 원주 방향을 따라 복수의 안착부를 가지면서 회전 가능하게 설치된 인덱스 테이블로 구성되며,

상기 캐리어는 상기 인덱스 테이블의 각 안착부에 안착된 상태로 상기 인덱스 테이블의 회전에 의해 각 공정 위치로 반송되도록 구성되며,

상기 압입 결합부와 상기 카트리지 취출부 및 상기 반출부는 상기 인덱스 테이블의 외부 둘레를 따라 순차적으로 이격 배치됨을 특징으로 하는 자동변속기용 캐리어의 핀 조립장치.
각 유성 피니언이 결합됨과 더불어 이 유성 피니언 내부에는 임시 핀이 각각 삽입되어 이루어진 캐리어를 준비하고, 이렇게 준비된 캐리어를 인덱스 테이블의 안착부에 안착시키는 캐리어 안착단계;

상기 캐리어의 상면에 복수의 피니언 핀이 보관된 카트리지를 결합하는 카트리지 결합단계;

상기 인덱스 테이블을 회전시켜 상기 캐리어가 압입 결합부에 위치되도록 한 다음 상기 압입 결합부를 통해 상기 카트리지 내에 보관된 각 피니언 핀을 순차적으로 가압하여 상기 캐리어의 유성 피니언 내에 삽입되어 있던 임시 핀을 추출함과 동시에 상기 피니언 핀이 상기 임시 핀을 대신하여 위치되도록 하는 핀 압입단계;

상기 인덱스 테이블을 회전시켜 상기 안착부에 안착된 캐리어가 카트리지 취출부에 위치되도록 한 다음 상기 카트리지 취출부에 의해 상기 캐리어의 상면에 결합된 카트리지를 취출하는 카트리지 취출단계; 그리고,

상기 인덱스 테이블을 회전시켜 상기 안착부에 안착된 캐리어가 반출부에 위치되도록 한 다음 상기 캐리어를 반출하는 캐리어 반출단계:가 포함되어 진행됨을 특징으로 하는 자동변속기용 캐리어의 핀 조립 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 핀 압입 단계를 수행하기 전에 상기 인덱스 테이블의 안착부에 안착된 캐리어가 와셔 센싱부에 위치되도록 한 다음 상기 와셔 센싱부를 통해 상기 캐리어 에 결합된 유성 피니언의 상면 및 저면에 와셔의 삽입 여부를 센싱하고, 이 센싱 결과에 따라 후 공정의 진행 여부가 결정되도록 하는 와셔 센싱단계가 더 포함되어 진행됨을 특징으로 하는 자동변속기용 캐리어의 핀 조립 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 카트리지 취출단계의 수행 후 상기 캐리어 반출단계를 수행하기 전에 상기 인덱스 테이블의 안착부에 안착된 캐리어가 스테이킹부에 위치되도록 한 다음 상기 스테이킹부를 통해 상기 캐리어의 각 유성 피니언 내에 압입된 피니언 핀의 상하단을 각각 스테이킹 가공하여 상기 피니언 핀이 상기 유성 피니언으로부터 탈거되지 않도록 하는 스테이킹 단계가 더 포함되어 진행됨을 특징으로 하는 자동변속기용 캐리어의 핀 조립 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 캐리어 반출단계에서는

상기 캐리어에 선 기어를 결합하여 회전시킴으로써 상기 캐리어와 유성 피니언 간의 결합 상태를 점검하고, 이 점검 결과에 따라 해당 캐리어의 양품과 불량이 선별되어 분리 취출되도록 하는 과정이 더 포함되어 진행됨을 특징으로 하는 자동변속기용 캐리어의 핀 조립 방법.