KR101082858B1 - 클러치풀리의 슬롯 성형 장치 및 방법과 그 결과물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클러치풀리의 슬롯 성형 장치 및 방법과 그 결과물에 관한 것으로서, 클러치풀리를 포함한 공작물을 고정시키는 지그유닛을 갖춘 공작대와, 이 공작물에 성형될 슬롯에 대응하여 성형기의 위치를 조절하는 테이블과, 이 테이블에 결합되어 공작물에 대해 슬롯을 성형하는 성형기와, 그리고 이 성형기의 작동 및 테이블의 위치를 제어하는 제어회로를 구성하여 환형의 클러치풀리 마찰벽에 슬롯간 간격을 최소화하는 다수의 슬롯을 형성시킴으로써, 초기성능 향상 및 전자클러치의 전체성능을 향상시킬 수 있다.

클러치풀리, 슬롯, 성형, 자기플럭스

Description

클러치풀리의 슬롯 성형 장치 및 방법과 그 결과물{Apparatus and method for moulding slots of clutch pulley and resultant article thereby}

본 발명은 클러치풀리에 슬롯을 성형하는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 클러치풀리에 자기플럭스 유도를 위한 슬롯을 성형시키기 위해 비접촉식방식인 워터젯 방식을 이용해 일련의 기계적이고 연속적인 공정으로 슬롯을 성형시키는 클러치풀리의 슬롯 성형 장치 및 방법과 그 결과물에 관한 것이다.

동력원을 단속하는 기구로서 전자클러치가 이용되는데, 이 전자클러치는 크게 필드코어유닛의 자속에 의해 흡착 및 리턴하는 디스크와, 이 디스크에 선택적으로 접촉되어 공급되는 동력원을 단속하는 클러치풀리로 이루어지게 된다.

그러면, 여기서 기존 전자클러치의 구성 및 동작에 대해 살펴보기로 한다.

도 1은 기존 전자클러치의 단면 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 기존 전자클러치는 크게 클러치풀리(1), 필드코어 유닛(2) 및 디스크(3)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성되어 필드코어유닛(2)에 전원을 인가하면, 필드코어유닛(2)으로부터 발생하는 자속에 의해 클러치풀리(1)에 디스크(3)가 흡착되고, 이로 인해 압축기 등의 구동축으로 동력이 전달되게 된다. 한편, 필드코어유닛(2)에 인가된 전원을 차단하면, 디스크(3)가 탄성력에 의해 복원되어 디스크(3)가 클러치풀리(1)로부터 떨어지게 되며, 이로 인해 압축기 등의 구동축으로 동력이 전달되지 않게 되어 원상태로 세팅되게 된다.

이와 같이 기존 전자클러치를 구성하는 클러치풀리(1)는 동력전달의 중간역할을 수행하게 되는데, 이 클러치풀리(1)는 전원인가시 자기플럭스를 강화시키기 위해 슬롯(바나나슬롯)을 형성시키고 있다. 이는 도 2에서 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 기존의 클러치풀리의 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 기존의 클러치풀리(1)는 필드코어유닛의 수용공간을 형성하는 허브(4)와, 이 허브(4)의 둘레면에 형성되어 벨트가 감겨지는 활차부(5)와, 허브(4)와 활차부(5)를 연결하며 디스크와 선택적으로 접촉하는 마찰벽(6)으로 구성되어 있다.

한편, 이 마찰벽(6)에는 필드코어유닛에 전류가 흐르는 과정에서 자기플럭스를 유도하고 교차시키는 다수개의 슬롯(S)이 형성되며, 이 슬롯(S)의 형성 갯수에 따라 자기플럭스의 흐름이 조절되어, 클러치풀리(1)의 초기성능 및 전체성능이 좌 우된다.

이 자기플럭스의 흐름에 있어, 필드코어유닛(2)에 전원을 인가하면 도 1에 도시된 바와 같은 화살표 방향으로 자기플럭스의 흐름이 발생되게 된다. 이때, 자기플럭스는 공극(대기)을 만나면 흐르지 못하고 인접한 스틸로 흐르게 된다. 즉, 클러치풀리(1)에 인접한 디스크(3)로의 자기플럭스 흐름이 발생되게 되며, 이와 같이 클러치풀리(1)와 디스크(3)간 흐름을 형성하는 회수에 대응하여 4폴 전자클러치, 6폴 전자클러치, 8폴 전자클러치,... 라고 한다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같은 전자클러치는, 클러치풀리(1)와 디스크(3)간 자기플럭스 흐름 변화가 4회이므로, 4폴 전자클러치라 한다. 그런데, 이 자기플럭스 흐름변화가 많을수록 초기 성능이 우수해지므로 클러치풀리(1)의 마찰벽(6)에 최대한 많은 슬롯(S)을 형성시킬 수 있는 방안이 필요하다.

이 슬롯(S)을 형성시키는 방안에 있어, 프레스펀치가 가장 대표적인 방법이다. 그러나, 이 프레스펀치에 의한 제조방식으로는 작은 면적의 마찰벽(6)에 3열 또는 4열 또는 그 이상의 슬롯을 형성하는 것이 불가능한 문제점이 있다. 즉, 슬롯(S)과 슬롯(S)간 거리가 모재 두께 이하로 되었을 시에는 프레스펀치간 간격이 좁아져 모재의 변형이 발생하고, 그로 인한 간섭으로 프레스펀치의 수명 단축 뿐만 아니라 마찰벽(6)의 변형은 가공으로 수정할 수 없는 정도에 이르게 된다. 더욱이, 프레스펀치에 의한 제조방식은, 황삭공정과 정삭공정들 사이에 슬롯을 형성하는 피 어싱공정이 추가됨으로 인해, 각 공정별로 장비를 마련하여야 하므로 설비비가 증대되는 문제점 뿐만 아니라, 각 공정별로 작업자에 의해 처킹된 모재를 탈거 및 이동하는 과정이 필요하게 되어 작업생산성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 클러치풀리가 고정되는 공작대와 워터젯 노즐이 결합되는 테이블을 구비하여 비접촉식방식인 워터젯 방식을 이용해 일련의 기계적이고 연속적인 공정으로 클러치풀리에 다수의 슬롯을 성형시키는 클러치풀리의 슬롯 성형 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 클러치풀리가 고정되는 공작대와 워터젯 노즐이 결합되는 테이블을 제어하여 클러치풀리에 다수의 슬롯을 성형시키는 클러치풀리의 슬롯 성형 방법을 제공하는데 있다.

그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 클러치풀리가 고정되는 공작대와 워터젯 노즐이 결합되는 테이블을 구비하고, 공작대 및 테이블을 제어하여 클러치풀리를 성형함으로써 얻어지는 클러치풀리의 슬롯 성형 장치 및 방법에 의한 결과물을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 클러치풀리의 슬롯 성형 장치는, 클러치풀리를 포함한 공작물을 고정시키는 지그유닛을 갖춘 공작대; 상기 공작물에 성형될 슬롯에 대응하여 성형기의 위치를 조절하는 테이블; 상기 테이블에 결합되어 상기 공작물에 대해 슬롯을 성형하는 성형기; 및 상기 성형기의 작동 및 상기 테이블의 위치를 제어하는 제어회로를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 지그유닛은, 상기 공작물을 가공위치로 공급하기 위한 높이를 갖는 기둥부; 상기 기둥부를 관통하여 설치되는 주축; 및 상기 주축의 상단에 탑재되는 지그로 구성된다. 상기 지그유닛은 주축의 하단에 결합되어 상기 주축을 회전시키는 지그용 모터를 더 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 지그는 주벽에 탄력적으로 설치되는 볼을 이용해 강제적으로 결속.이탈하거나, 상기 공작물이 안착되는 수용자; 복원요소에 의해 탄력적으로 설치되어 공작물의 내측을 결속.해제하는 가동자; 및 액추에이터에 의해 구동하는 작동캠에 의해 상승되어 해제작용과 복원요소에 의한 하강작용으로 결속작용을 이루는 작동자로 구성될 수 있다.

또한, 상기 테이블은, 상기 공작대를 중앙에 두고 좌.우로 배치되어 좌.우로 이동하는 한 쌍의 Y축 이송대; 상기 Y축 이송대 상에서 가로건너 설치되어 전.후진하는 X축 이송대; 및 상기 X축 이송대에 결합되어 상기 X축 이송대를 타고 좌.우로 이동하는 Z축 이송대로 구성된다.

그리고, 상기 성형기는, 내압을 증가시키는 고압펌프/증압기; 및 물을 분사하는 워터젯 노즐로 구성되며, 상기 Z축 이송대에 결합된다.

한편, 상기 제어회로는, 사용자 입력을 지원하는 사용자 조작부; 상기 사용자 입력에 대응하여, X축 이송대, Y축 이송대, Z축 이송대 및 상기 지그용 모터를 이용하여 슬롯을 성형시키는 제1제어모드, 또는 X축 이송대, Y축 이송대 및 Z축 이송대를 이용하여 슬롯을 성형시키는 제2제어모드를 선택하여 제어값을 출력시키는 마이컴; 상기 제어값에 대응하여 X축 이송대를 이송시키기 위한 모터를 구동시키는 X축 이송대용 모터구동부; 상기 제어값에 대응하여 Y축 이송대를 이송시키기 위한 모터를 구동시키는 Y축 이송대용 모터구동부; 상기 제어값에 대응하여 Z축 이송대를 이송시키기 위한 액츄에이터를 구동시키는 Z축 이송대용 공압구동부; 및 상기 지그를 회전시키기 위해 모터를 구동시키는 지그용 모터구동부로 구성된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 클러치풀리의 슬롯 성형 방법은, a. 지그에 클램핑된 클러치풀리를 포함한 공작물에 대해, 슬롯을 성형시키는 작업 시작 신호에 대응하여 마이컴의 제어에 의해 X축 이송대, Y축 이송대, Z축 이송대 및 지그가 설정 위치로 이동하는 단계; b. 상기 마이컴에서 성형기를 작동시킴과 아울러, 상기 X축 이송대, Y축 이송대, Z축 이송대 및 지그를 선택적으로 작동시켜 절단 작업을 수행하는 단계; c. 하나의 슬롯 성형이 완료되면 미리 설정된 다음 슬롯의 성형을 위해 상기 a. 단계 및 b. 단계를 반복하는 단계; 및 d. 모든 슬롯의 성형이 완료되면, 상기 성형기의 작동을 중지시키고, 상기 X축 이송대, Y축 이송대, Z축 이송대 및 지그를 초기화 위치로 복귀시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 a. 단계는, 상기 작업 시작 신호에 대응하여 마이컴에서 X축 이송대용 모터구동부와 Y축 이송대용 모터구동부로 슬롯 성형 제어값에 대응하는 설정 위치로 이동하는 모터 구동 신호를 전달하는 단계; 상기 모터 구동 신호에 대응하여 X축 이송대용 모터구동부와 Y축 이송대용 모터구동부가 각 모터를 구동시켜 X축 이송대 및 Y축 이송대의 위치를 세팅하는 단계; 상기 슬롯 성형 제어값에 대응 하여 마이컴에서 Z축 이송대용 공압구동부로 설정 높이로 이동하는 액츄에이터 구동 신호를 전달하는 단계; 및 상기 액츄에이터 구동 신호에 대응하여 Z축 이송대용 공압구동부가 액츄에이터를 구동시켜 Z축 이송대의 높이를 세팅하는 단계로 구성된다.

또한, 상기 b. 단계는, b-1. 상기 마이컴에서 고압펌프/증압기를 작동시켜 워터젯 노즐을 통해 물을 분사시키는 단계; 및 b-2. 상기 분사에 의해 공작물이 절단되면서 성형되는 슬롯 구간별로 X축 이송대용 모터 및 Y축 이송대용 모터와, 지그용 모터를 선택적으로 제어하여 절단 작업을 수행하는 단계로 구성된다. 여기서, 상기 b-2. 단계는, X축 이송대용 모터 및 Y축 이송대용 모터는 고정시키고, 지그용 모터만 회전시켜 외경영역(도 9의 A 구간)을 절단하는 단계; 상기 지그용 모터는 고정시키고, X축 이송대용 모터 및 Y축 이송대용 모터를 함께 제어하여 상기 외경영역에서 이어지는 원형영역(도 9의 B 구간)을 절단하는 단계; 상기 X축 이송대용 모터 및 Y축 이송대용 모터는 고정시키고, 지그용 모터만 회전시켜 상기 원형영역에서 이어지는 내경영역(도 9의 C 구간)을 절단하는 단계; 및 상기 지그용 모터는 고정시키고, X축 이송대용 모터 및 Y축 이송대용 모터를 함께 제어하여 상기 내경영역에서 외경영역으로 이어지는 원형영역(도 9의 D 구간)을 절단하는 단계로 구성되며, 상기 각 단계의 시작점은 임의로 결정되며 연속적으로 절단 과정이 진행되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 d. 단계는, 상기 마이컴에서는 고압펌프/증압기 작동을 중지시키고, 이어서 X축 이송대용 모터구동부, Y축 이송대용 모터구동부, Z축 이송대용 공압구동부, 지그용 모터구동부로 초기화 위치로의 복귀 신호를 전달하는 단계; 및 상기 복귀 신호에 대응하여 X축 이송대, Y축 이송대, Z축 이송대, 지그가 초기화 위치로 복귀하는 단계로 구성된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명의 클러치풀리의 슬롯 성형 방법은, a. 지그에 클램핑된 클러치풀리를 포함한 공작물에 대해, 슬롯을 성형시키는 작업 시작 신호에 대응하여 마이컴의 제어에 의해 X축 이송대, Y축 이송대 및 Z축 이송대가 설정 위치로 이동하는 단계; b. 상기 마이컴에서 성형기를 작동시킴과 아울러, 상기 X축 이송대 및 Y축 이송대를 작동시켜 절단 작업을 수행하는 단계; c. 하나의 슬롯 성형이 완료되면 미리 설정된 다음 슬롯의 성형을 위해 상기 a. 단계 및 b. 단계를 반복하는 단계; 및 d. 모든 슬롯의 성형이 완료되면, 상기 성형기의 작동을 중지시키고, 상기 X축 이송대, Y축 이송대 및 Z축 이송대를 초기화 위치로 복귀시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 a. 단계는, 상기 작업 시작 신호에 대응하여 마이컴에서 X축 이송대용 모터구동부와 Y축 이송대용 모터구동부로 슬롯 성형 제어값에 대응하는 설정 위치로 이동하는 모터 구동 신호를 전달하는 단계; 상기 모터 구동 신호에 대응하여 X축 이송대용 모터구동부와 Y축 이송대용 모터구동부가 각 모터를 구동시켜 X축 이송대 및 Y축 이송대의 위치를 세팅하는 단계; 상기 슬롯 성형 제어값에 대응하여 마이컴에서 Z축 이송대용 공압구동부로 설정 높이로 이동하는 액츄에이터 구동 신호를 전달하는 단계; 및 상기 액츄에이터 구동 신호에 대응하여 Z축 이송대용 공압구동부가 액츄에이터를 구동시켜 Z축 이송대의 높이를 세팅하는 단계로 구성된 다.

또한, 상기 b. 단계는, b-1. 상기 마이컴에서 고압펌프/증압기를 작동시켜 워터젯 노즐을 통해 물을 분사시키는 단계; 및 b-2. 상기 분사에 의해 공작물이 절단되면서 성형되는 슬롯 구간별로 X축 이송대용 모터 및 Y축 이송대용 모터를 제어하여 절단 작업을 수행하는 단계로 구성된다.

그리고, 상기 d. 단계는, 상기 마이컴에서는 고압펌프/증압기 작동을 중지시키고, 이어서 X축 이송대용 모터구동부, Y축 이송대용 모터구동부 및 Z축 이송대용 공압구동부로 초기화 위치로의 복귀 신호를 전달하는 단계; 및 상기 복귀 신호에 대응하여 X축 이송대, Y축 이송대 및 Z축 이송대가 초기화 위치로 복귀하는 단계로 구성된다.

마지막으로, 본 발명의 클러치풀리의 슬롯 성형 장치 및 방법에 의한 결과물은, 환형의 클러치풀리 마찰벽에 슬롯간 간격을 최소화하는 다수의 슬롯이 형성되어 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 클러치풀리의 슬롯 성형 장치 및 방법과 그 결과물은 다음과 같은 장점이 있다.

먼저, 워터젯 방식을 이용함에 따라 모재인 클러치풀리의 마찰벽의 변형을 방지하면서 슬롯간 간격을 최소화하여 다수의 슬롯을 형성시킬 수 있다.

이와 같이, 클러치풀리의 마찰벽에 다수의 슬롯을 형성시킴으로써 초기성능 향상 및 전자클러치의 전체성능을 향상시킬 수 있다.

그리고, 클램핑된 모재를 일련의 연속적인 공정을 수행하므로 작업생산성을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 클러치풀리의 슬롯 성형 장치 및 방법과 그 결과물에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 클러치풀리의 슬롯 성형 장치의 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 클러치풀리의 슬롯 성형 장치의 측면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 클러치풀리의 슬롯 성형 장치는 크게 공작대(10), 테이블(20, 30, 40) 및 성형기에 포함되는 워터젯 노즐(44)로 구성되어 있다.

먼저, 공작대(10)는 가공물인 클러치풀리 등 공작물(W)의 가공을 위해 고정 시키는 기능을 수행한다. 이러한 공작대(10)는 적어도 하나 이상 병렬로 배치되어 낱개의 공작물(W)들을 개별로 고정시키는 지그유닛(12)들을 갖는다.

이러한 지그유닛(12)은, 공작물(W)을 소정의 가공위치로 공급시키기 위해 적당한 높이를 가지는 기둥부(14)와, 그 기둥부(14)를 관통하여 설치되는 주축(16)과, 그리고 주축(16)의 상단에 탑재되는 지그(18)로 구성되어 있다.

또 이러한 지그유닛(12)은 공작물(W)을 회전 또는 정지 그 어느 하나를 선택해 가공할 수 있도록 구성되는데, 그 하나의 예로 공작물(W)이 회전되는 경우를 보면, 주축(16)의 하단에 서보모터(M)를 설치하여 공작물(W)을 정.역으로 회전시키면서 소기의 슬롯 성형 공정을 진행할 수 있도록 하고 있다.

한편, 테이블은 상기와 같이 구성된 공작대(10)를 중앙에 두고 좌.우로 배치되어 좌.우 이동하는 한 쌍의 Y축 이송대(20)와, 이 Y축 이송대(20) 상에서 가로건너 설치되어 전.후진하는 X축 이송대(30)와, 그리고 X축 이송대(30) 상에는 그 X축 이송대(30)를 타고 좌.우로 이동하는 Z축 이송대(40)를 갖추고 있다.

그리고, Z축 이송대(40)에는 공구대(42)를 이용해 적어도 하나 이상의 워터젯 노즐(44)들이 설치되어 있다.

여기서 상기 Y,X축 이송대(20,30)는 리니어모터 또는 서보모터 등을 이용하여 소기의 X축 또는 Y축방향으로 운동을 이루게 되며, Z축 이송대(40)는 공압을 이용해 Z축방향으로 운동을 이루게 될 것이다.

도 5는 본 발명의 일실시예로서, 공작물을 클램핑하는 지그를 나타낸 도면이 다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 지그유닛(12)을 구성하는 지그(18)는 가공 대상물인 공작물(W)을 클램핑하게 되는데, 그 하나의 예로서 공작물(W)이 회전상태에서 슬롯 성형 공정을 이루는 클램핑으로서, 지그(18)의 주벽에 탄력적으로 설치되는 볼(18a)을 이용해 강제적으로 결속.이탈하는 경우이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예로서, 공작물을 클램핑하는 지그를 나타낸 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 지그유닛(12)을 구성하는 지그(18)는 공작물(W)이 정지상태에서 슬롯 성형 공정을 이루는 클램핑으로서, 공작물(W)이 안착되는 수용자(181)와, 복원요소에 의해 탄력적으로 설치되어 공작물(W)의 내측을 결속.해제하는 가동자(182)와, 그리고 액추에이터(185)에 의해 구동하는 작동캠(184)에 의해 상승되어 해제작용과 복원요소(186)에 의한 하강작용으로 결속작용을 이루는 작동자(183)로 구성되어 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 제어회로블록도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제어회로(50)는, 사용자 입력을 지원하는 사용자 조작부(501)와, 사용자 입력에 대응하여, X축 이송대, Y축 이송대 및 Z축 이송대와 지그용 모터를 이용하여 슬롯을 형성시키는 제1제어모드 또는 X축 이송대, Y축 이송대 및 Z축 이송대를 이용하여 슬롯을 형성시키는 제2제어모드를 선 택하여 제어값을 출력시키는 마이컴(502)과, 제어값에 대응하여 X축 이송대를 이송시키기 위한 X축 이송대용 모터(503)를 구동시키는 X축 이송대용 모터구동부(504)와, 제어값에 대응하여 Y축 이송대를 이송시키기 위한 X축 이송대용 모터(505)를 구동시키는 Y축 이송대용 모터구동부(506)와, 제어값에 대응하여 Z축 이송대를 이송시키기 위한 액츄에이터(507)를 구동시키는 Z축 이송대용 공압구동부(508)와, 지그를 회전시키기 위해 지그용 모터(509)를 구동시키는 지그용 모터구동부(510)와, 그리고 워터젯 노즐로 물을 분사시키기 위해 내부압력을 증가시키는 고압펌프/증압기 구동부(511)로 구성되어 있다. 여기서, 고압펌프/증압기 구동부(511)에 의해 구동되는 고압펌프/증압기(미도시)는 성형기에 포함된다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 클러치풀리의 슬롯 성형 장치를 이용하여 클러치풀리의 슬롯을 성형하는 방법과 그 결과물에 대해 도 8 내지 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 클러치풀리의 슬롯 성형 방법을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 사용자가 사용자 조작부를 통해 슬롯 성형 제어값을 공작물에 대응하여 수동으로 설정하거나, 미리 설정된 슬롯 성형 제어값이 입력된 상태라고 가정한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 초기 전원 입력 등을 통해 클러치풀리의 슬롯 성형 장치를 초기화하거나 슬롯 성형 작업이 모두 완료되었을 경우에 X축 이송대, Y 축 이송대, Z축 이송대, 지그를 모두 초기화 위치로 복귀시킨다(S1).

클램핑된 공작물에 대해, 작업자에 의하거나 센서(미도시) 등의 센싱에 의해 작업 시작 신호가 발생되면 슬롯 성형 작업이 시작된다(S2).

작업 시작 신호에 대응하여 마이컴에서는 X축 이송대용 모터구동부와 Y축 이송대용 모터구동부로, 슬롯 성형 제어값에 대응하는 위치로 이동하는 모터 구동 신호를 전달하게 된다(S3). 이에 X축 이송대용 모터구동부와 Y축 이송대용 모터구동부는 각 모터를 구동시켜 위치를 세팅한다(S4). 즉, 슬롯 성형 작업을 위한 작업 최초 위치로 이동한다. X축 이송대 및 Y축 이송대가 작업 최초 위치에 세팅되면, 이어서 마이컴에서는 Z축 이송대용 공압구동부로, 슬롯 성형 제어값에 대응하는 높이로 이동하는 액츄에이터 구동 신호를 전달하게 된다(S5). 이에 Z축 이송대용 공압구동부는 액츄에이터를 구동시켜 높이를 세팅한다(S6).

이후, 고압펌프/증압기를 작동시켜 워터젯 노즐을 통해 물을 분사시킨다(S7). 이 분사에 의해 공작물의 절단이 이루어지게 되며, 이와 동시에 마이컴에서는 지그용 모터구동부로 지그를 설정 속도로 회전시키는 모터 구동 신호를 전달하게 된다. 이에 지그용 모터구동부는 모터를 구동시켜 지그를 설정속도로 회전시킨다. 이와 같이, X축 이송대용 모터 및 Y축 이송대용 모터는 고정시키고, 지그용 모터만 회전시킴으로써 A 구간의 절단 작업을 수행한다. 이어서, A 구간의 절단 작업이 완료되면, 지그용 모터는 고정시키고, X축 이송대용 모터 및 Y축 이송대용 모터를 함께 제어하여 B 구간의 절단 작업을 수행한다. 이후, B 구간의 절단 작업이 완료되면, X축 이송대용 모터 및 Y축 이송대용 모터는 고정시키고, 지그용 모터만 회전시킴으로써 C 구간의 절단 작업을 수행한다. 그리고, 마지막으로 지그용 모터는 고정시키고, X축 이송대용 모터 및 Y축 이송대용 모터를 함께 제어하여 D 구간의 절단 작업을 수행한다(도 9 참조). 이에 하나의 슬롯 성형 작업이 완료된다. 본 실시예에서는 A 구간에서 D 구간에 이르는 절단 과정을 설명하였으나, 임의 구간에서 절단 작업이 시작될 수 있으며, 절단 작업이 연속적으로 이루어질 수 있도록 한다(S8).

이후, 슬롯 성형 제어값에 대응하여 다수의 슬롯을 성형시키는 과정을 반복하여 수행한다(S9). 이에 모든 슬롯 성형이 완료되면(S10) 마이컴에서는 고압펌프/증압기 작동을 중지시키고, 이어서 X축 이송대용 모터구동부, Y축 이송대용 모터구동부, Z축 이송대용 공압구동부, 지그용 모터구동부로 초기화 위치로의 복귀 신호를 전달한다. 이에 X축 이송대, Y축 이송대, Z축 이송대, 지그가 초기화 위치로 복귀한다(S11).

이에 다음 공정을 준비한다(S12).

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 클러치풀리의 슬롯 성형 방법을 나타낸 흐름도이다.

본 실시예는 지그용 모터를 구동시키지 않고 X축 이송대, Y축 이송대 및 Z축 이송대만을 이용하여 슬롯 성형 작업을 수행하는 과정에 관한 것이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 초기 전원 입력 등을 통해 클러치풀리의 슬롯 성형 장치를 초기화하거나 슬롯 성형 작업이 모두 완료되었을 경우에 X축 이송대, Y 축 이송대 및 Z축 이송대를 모두 초기화 위치로 복귀시킨다(S21).

클램핑된 공작물에 대해, 작업자에 의하거나 센서 등의 센싱에 의해 작업 시작 신호가 발생되면 슬롯 성형 작업이 시작된다(S22).

작업 시작 신호에 대응하여 마이컴에서는 X축 이송대용 모터구동부와 Y축 이송대용 모터구동부로, 슬롯 성형 제어값에 대응하는 위치로 이동하는 모터 구동 신호를 전달하게 된다(S23). 이에 X축 이송대용 모터구동부와 Y축 이송대용 모터구동부는 각 모터를 구동시켜 위치를 세팅한다(S24). 즉, 슬롯 성형 작업을 위한 작업 최초 위치로 이동한다. X축 이송대 및 Y축 이송대가 작업 최초 위치에 세팅되면, 이어서 마이컴에서는 Z축 이송대용 공압구동부로, 슬롯 성형 제어값에 대응하는 높이로 이동하는 액츄에이터 구동 신호를 전달하게 된다(S25). 이에 Z축 이송대용 공압구동부는 액츄에이터를 구동시켜 높이를 세팅한다(S26).

이후, 고압펌프/증압기를 작동시켜 워터젯 노즐을 통해 물을 분사시킨다(S27). 이 분사에 의해 공작물의 절단이 이루어지게 된다. 절단과 동시에 X축 이송대용 모터 및 Y축 이송대용 모터를 제어하여 절단 작업을 연속적으로 수행한다(S28). 이에 하나의 슬롯 성형 작업이 완료되면, 슬롯 성형 제어값에 대응하여 다수의 슬롯을 성형시키는 과정을 반복하여 수행한다(S29).

이후, 모든 슬롯 성형이 완료되면(S30) 마이컴에서는 고압펌프/증압기 작동을 중지시키고, 이어서 X축 이송대용 모터구동부, Y축 이송대용 모터구동부 및 Z축 이송대용 공압구동부로 초기화 위치로의 복귀 신호를 전달한다. 이에 X축 이송대, Y축 이송대 및 Z축 이송대가 초기화 위치로 복귀한다(S31).

다음 공정을 준비한다(S32).

상기한 장치 및 방법에 의해 형성될 수 있는 슬롯간 간격은 0.5 mm 정도로 측정되었으며, 다른 예로서 레이저 가공과 같은 변형된 장치 및 방법에 의해 슬롯간 간격을 좀 더 좁힐 수도 있을 것이다.

이와 같이, 일련의 연속적인 공정을 진행함으로써 실질적인 공정수 감소 효과를 기대할 수 있으며, 작업생산성 향상의 효과를 기대할 수 있다.

이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.

도 1은 기존 전자클러치의 단면 개략도이다.

도 2는 기존의 클러치풀리의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 클러치풀리의 슬롯 성형 장치의 정면도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 클러치풀리의 슬롯 성형 장치의 측면도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예로서, 공작물을 클램핑하는 지그를 나타낸 도면이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예로서, 공작물을 클램핑하는 지그를 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 제어회로블록도이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 클러치풀리의 슬롯 성형 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 슬롯 작업 구간을 나타낸 도면이다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 클러치풀리의 슬롯 성형 방법을 나타낸 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 공작대 12 : 지그유닛

14 : 기둥부 16 : 주축

18 : 지그 20 : Y축 이송대

30 : X축 이송대 40 : Z축 이송대

44 : 워터젯 노즐 50 : 제어회로

Claims (10)

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5. 각 클러치풀리가 고정되는 다수의 지그유닛을 갖는 공작대;

   상기 지그유닛에 고정된 각 클러치풀리를 회전시키는 지그용 모터;

   상기 지그유닛에 고정된 각 클러치풀리를 평면 상으로 이동시키는 X축 이송대 및 Y축 이송대;

   상기 지그유닛마다 설치되며, 물 분사가 이루어지는 성형기를 승하강시키는 Z축 이송대; 및

   상기 지그용 모터, X축 이송대, Y축 이송대 및 Z축 이송대를 제어하는 제어회로를 포함하는 클러치풀리의 슬롯 성형 장치를 이용한 클러치풀리의 슬롯 성형 방법에 있어서,

   상기 Z축 이송대의 이송에 의해 슬롯이 형성될 위치에 상기 성형기의 위치가 세팅되고,

   상기 지그용 모터를 회전에 의해 상기 슬롯의 외경영역(A 구간) 및 내경영역(C 구간)의 절단이 이루어지며,

   상기 X축 이송대 및 Y축 이송대의 이동에 의해 상기 외경영역에서 내경영역으로 이어지는 원형영역(B 구간) 및 상기 내경영역에서 외경영역으로 이어지는 원형영역(D 구간)의 절단이 이루어지고,

   상기 각 클러치풀리의 원호 상에 상기 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치풀리의 슬롯 성형 방법.
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