KR101192685B1 - 베어링 볼의 선별장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레임(10) 상에서 베어링용 볼을 선별하는 장치에 있어서: 상기 프레임(10)의 상측에 다수의 볼을 수용하고, 개폐 가능한 도어(25)를 지니는 호퍼(20); 상기 호퍼(20)의 도어(25) 하류측으로 설치되고, 볼을 정속으로 이송하는 벨트컨베이어(32); 상기 이송된 볼 중에서 규격에 따라 설정된 경로로 보내는 선별수단(40); 및 상기 선별수단(40)에 진동을 작용하여 선별 속도를 증진하는 가진수단(60);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 외형 크기의 축소 및 경량화로 현장의 공간효율성을 높일 수 있고 기계조작의 간편성을 확보하면서 주요 기능부의 유연적 교체로 다양한 크기의 선별에 응용할 수 있는 효과가 있다.

Description

베어링 볼의 선별장치{Apparatus for sorting bearing ball}

본 발명은 베어링 볼의 선별장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 외형 크기의 축소 및 경량화로 현장의 공간효율성을 높일 수 있고 기계조작의 간편성을 확보하면서 주요 기능부의 유연적 교체로 다양한 크기의 선별에 응용할 수 있는 베어링 볼의 선별장치에 관한 것이다.

베어링은 자동차를 비롯한 국내 기계 산업의 성장과 함께 수요가 급증하고 있는 기초부품으로서 작업시간 및 노동력 감소로 원가를 절감하여 국제 경쟁력을 갖추는 노력이 절실하다. 이와 관련되어 한국 공개실용신안공보 제1990-0009763호의 "베어링용 볼의 선별장치", 한국 등록특허공보 제0721669호의 "볼 선별 공급장치" 등의 선행특허가 알려져 있다.

한국 공개실용신안공보 제1990-0009763호에 의하면 기체(1) 좌우측의 안내봉(2)에 2개의 지지구(3)를 서로 대칭되게 장착하여 된 것에 있어서, 지지구(3)의 상부면에 브라켓(4)과 지지턱(4')를 형성하여 브라켓(4)에 모터(5')의 동력을 전달받는 구동기어(5)를 축설하고, 브라켓(4)과 지지턱(4')으로 형성된 지지구(3)의 상부내향면에 안내로울러(6)을 축설하여 구동기어(5)와 기어(7)를 이맞쿨림하되 안내로울러(6)를 단축(8)에 미끄럼접합하여 된 구성을 제안한다.

이는 요부공개된 출원으로서 부분적으로 생력화의 여지가 있을 것으로 추정되나 여전히 수작업에 의존해야 할뿐더러 다양한 크기의 베어링 볼을 선별하는 용도로 높은 활용도를 기대하기 곤란하다.

한국 등록특허공보 제0721669호는 제1 볼 공급부(20)와, 상기 제1 볼 공급부(20)로부터 공급된 볼(21)을 하나씩 검사 위치로 이송시키는 볼 이송부(30)와, 상기 볼 이송부(30)에 의해 이송된 볼의 크기를 검사하는 볼 검사부(40)와, 상기 볼 검사부(40)에 의해 검사된 볼 중 불량인 볼을 불량회수통(55)으로 배출시키는 불량회수부(50)와, 상기 볼 검사부(40)에 의해 검사된 볼 중 합격된 볼을 볼 가압부(65)로 공급하는 제2 볼 공급부(60)를 구비하는 구성을 제안한다.

이는 볼의 크기 차이로 인한 불량을 방지할 수 있으면서 작업시간을 대폭 단축시켜 생산성을 향상하는 것으로 밝히고 있으나, 볼 하나씩 검사하여 선별하므로 높은 생산성을 달성하기에 한계가 있고 가압력을 작용하므로 정밀한 베어링용 볼의 선별에 적용할 수 없다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 외형 크기의 축소 및 경량화로 현장의 공간효율성을 높일 수 있고 기계조작의 간편성을 확보하면서 주요 기능부의 유연적 교체로 다양한 크기의 선별에 응용할 수 있는 베어링 볼의 선별장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 프레임 상에서 베어링용 볼을 선별하는 장치에 있어서: 상기 프레임의 상측에 다수의 볼을 수용하고, 개폐 가능한 도어를 지니는 호퍼; 상기 호퍼의 도어 하류측으로 설치되고, 볼을 정속으로 이송하는 벨트컨베이어; 상기 이송된 볼 중에서 규격에 따라 설정된 경로로 보내는 선별수단; 및 상기 선별수단에 진동을 작용하여 선별 속도를 증진하는 가진수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 호퍼는 볼의 배출 속도를 변동하도록 벨트컨베이어를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 선별수단은 적어도 일단이 요동되도록 설치된 선별대 상에 다수의 유도봉을 지닌 선별판을 착탈 가능하게 수용하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 선별수단은 유도봉을 지그재그로 사선으로 배치한 제1선별판과, 유도봉을 가지런하게 사선으로 배치한 제2선별판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 가진수단은 진폭과 가속도를 변동하도록 탄성축을 개재하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 외형 크기의 축소 및 경량화로 현장의 공간효율성을 높일 수 있고 기계조작의 간편성을 확보하면서 주요 기능부의 유연적 교체로 다양한 크기의 선별에 응용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선별장치의 요부를 정면으로 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 선별장치의 요부를 평면으로 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 선별장치의 호퍼를 나타내는 구성도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 프레임(10) 상에서 베어링용 볼을 선별하는 장치에 관련되는 것으로 베어링용 스틸 볼의 연마공정을 거친 후에 치수 미달되는 불량품을 불량통(15)으로 보내고 양품만 양품통(13)에 수거한다. 그리고 하나의 프레임(10) 상에 주요 구성이 모두 장착되도록 설계한다.

본 발명에 따르면 개폐 가능한 도어(25)를 지니는 호퍼(20)가 상기 프레임(10)의 상측에 다수의 볼을 수용하도록 설치된다. 호퍼(20)는 상면이 개폐 가능한 상자형 구조이고 전면에 볼을 배출하기 위한 도어(25)를 지닌다. 도어(25)는 양측으로 가이드(22)를 개재하여 유동없는 상하운동을 수행한다. 도어(25)의 상측으로 나선을 개재하여 핸들(27)을 연결하여 핸들(27)의 회전에 따라 도어(25)의 개방 높이를 변동할 수 있다. 물론 이는 볼의 다양한 크기(예컨대 28종)에 대응하여 각각의 적절한 개방 높이를 유지하기 위함이다.

이때, 상기 호퍼(20)는 볼의 배출 속도를 변동하도록 벨트컨베이어(31)를 구비한다. 벨트컨베이어(31)는 호퍼(20) 내부에서 도어(25)를 향하여 경사지게 설치하며 외부에 설치된 모터(35)와 연결한다. 벨트컨베이어(31)에서 적어도 볼과 접촉되는 부분은 스크래치를 방지하도록 고무재를 사용한다.

또, 본 발명에 따르면 볼을 정속으로 이송하는 벨트컨베이어(32)가 상기 호퍼(20)의 도어(25) 하류측으로 설치된다. 벨트컨베이어(32)는 호퍼(20)의 전방에 수평으로 설치하고 모터(35)와 연결한다. 상기의 벨트컨베이어(31)처럼 벨트컨베이어(32)의 표면에는 고무재를 사용한다. 벨트컨베이어(32)의 상측으로 일정한 간격을 유지하여 안내판(33)을 설치한다. 안내판(33)은 도어(25)에서 배출되는 볼이 튀지 않도록 하는 것으로 감시를 위해서 투명한 소재로 하는 것이 좋다.

또, 본 발명에 따르면 상기 이송된 볼 중에서 규격에 따라 설정된 경로로 보내는 선별수단(40)을 구비한다. 선별수단(40)은 벨트컨베이어(32)의 하류측에 수평으로 설치하며, 선별대상의 볼의 치수에 대응하는 다양한 규격으로 교체가 가능한 구조이다.

본 발명의 상기 선별수단(40)은 적어도 일단이 요동되도록 설치된 선별대(41) 상에 다수의 유도봉(54)을 지닌 선별판(51)(52)을 착탈 가능하게 수용한다. 선별대(41)는 하류단에서 힌지축(42)을 개재하여 상류단의 요동이 가능하도록 설치된다. 선별대(41)의 내부에는 선별판(51)(52)이 착탈 가능하게 수용된다. 선별판(51)(52)의 유도봉(54)은 일정한 간격으로 배치되어 치수 미달의 볼만 통과하는 기능을 지닌다. 선별판(51)(52)은 볼의 크기에 따른 다양한 규격으로 구비하고, 공정 전후에 필요에 따라 즉시 교체가 가능하도록 구성한다.

이때, 상기 선별수단(40)은 유도봉(54)을 지그재그로 사선으로 배치한 제1선별판(51)과, 유도봉(54)을 가지런하게 사선으로 배치한 제2선별판(52)으로 구성된다. 상류측에 설치되는 제1선별판(51)은 지그재그로 배치된 유도봉(54)을 통하여 1차적으로 신속한 선별을 수행하고, 하류측에 설치되는 제2선별판(52)은 가지런하게 배치된 유도봉(54)을 통하여 2차적으로 정확한 선별을 수행한다. 선별판(51)(52)의 유도봉(54)을 사선으로 배치하는 것은 선별되는 볼을 정해진 방향으로 유도하기 위함이다.

한편, 선별대(41)의 하류단에 볼의 진행을 일시적으로 차단하여 수집하는 안내판(43)과 함께 볼의 스크래치를 방지하기 위한 완충재(45)를 설치한다. 완충재(45)는 스펀지가 적절하지만 연질 수지나 고무재를 사용할 수도 있다.

또, 본 발명에 따르면 상기 선별수단(40)에 진동을 작용하여 선별 속도를 증진하는 가진수단(60)을 포함한다. 가진수단(60)을 사용하지 않는 경우 볼이 선별수단(40)의 선별판(51)(52)을 통과하는 시간이 늘어난다. 특히 연마공정에서 편마모된 볼은 가진수단(60)을 통하여 정확하게 선별될 수 있다.

이때, 상기 가진수단(60)은 진폭과 가속도를 변동하도록 탄성축(62)을 개재하는 것이 바람직하다. 가진수단(60)은 탄성축(62)을 개재하여 선별대(41)의 상류단과 모터(65)를 연결한다. 모터(65)와 캠 대신에 솔레노이드 또는 진동자를 사용할 수도 있다. 탄성축(62)은 내부에 스프링을 수용하고 나선 방식으로 길이를 변동하는 구조로 하여 탄성력을 가변한다. 이에 따라, 탄성축(62)을 이용하여 선별대(41)에 작용하는 진동의 패턴을 조절할 수 있다.

작동에 있어서, 연마공정을 거쳐 호퍼(20)에 투입된 다수의 볼은, 설정된 크기로 개방된 도어(25)를 통하여 배출되고, 벨트컨베이어(32)를 거쳐 일정한 수량으로 선별수단(40)에 도달하고, 선별수단(40)의 선별대(41)에 진동이 작용하면서 제1선별판(51)에서 1차 선별된 불량품은 낙하되어 불량통(15)에 수거되고, 제2선별판(52)에서 2차 선별된 양품은 양품통(13)에 수집된다. 선별대상 볼의 크기가 변동되면 즉시 도어(25)의 개방 위치를 수정하고 선별판(51)(52)을 교체한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 프레임 20: 호퍼
22: 가이드 25: 도어
27: 핸들 31, 32: 벨트컨베이어
33, 43: 안내판 35, 65: 모터
40: 선별수단 41: 선별대
42: 힌지축 45: 완충재
51: 제1선별판 52: 제2선별판
54: 유도봉 60: 가진수단
62: 탄성축

Claims (5)

1. 프레임(10) 상에서 베어링용 볼을 선별하는 장치에 있어서:
   상기 프레임(10)의 상측에 다수의 볼을 수용하고, 개폐 가능한 도어(25)를 지니는 호퍼(20);
   상기 호퍼(20)의 도어(25) 하류측으로 설치되고, 볼을 정속으로 이송하는 벨트컨베이어(32);
   적어도 일단이 요동되도록 설치된 선별대(41)와, 상기 선별대(31) 상에 착탈 가능하게 수용되어 다수의 유도봉(54)이 지그재그로 사선으로 배치된 제1선별판(51) 및, 상기 선별대(31) 상에 착탈 가능하게 수용되어 다수의 유도봉(54)이 가지런하게 사선으로 배치된 제2선별판(52)을 구비하여 상기 이송된 볼 중에서 규격에 따라 설정된 경로로 보내는 선별수단(40); 및
   상기 선별수단(40)에 진동을 작용하여 선별 속도를 증진하는 가진수단(60);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 베어링 볼의 선별장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 호퍼(20)는 볼의 배출 속도를 변동하도록 벨트컨베이어(31)를 구비하는 것을 특징으로 하는 베어링 볼의 선별장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 가진수단(60)은 진폭과 가속도를 변동하도록 탄성축(62)을 개재하는 것을 특징으로 하는 베어링 볼의 선별장치.

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