KR101316334B1 - Ball fitting device of ball bearing used press - Google Patents
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Abstract
본 발명은 한 공정내에서 볼 자동공급 및 조립, 볼 공급상태의 이상여부를 자동으로 검사하도록 하여 생산성과 조립성을 향상시킨 프레스를 이용한 볼 베어링의 볼 조립 장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 구체적인 수단은, 볼 베어링의 세퍼레이터에 볼을 조립하기 위한 장치에 있어서, 다수의 볼을 외부로부터 공급받아 일렬로 정렬시키는 볼공급통로와, 볼공급통로의 출구측에 일단이 연통되고 타단이 구동모터의 회전력에 의해 원호운동이 가능하도록 회전가능하게 장착된 볼 분배관을 갖는 볼 공급유닛과; 상기 볼공급 유닛으로부터 볼을 일정한 간격으로 공급받는 볼공급 분배뭉치와, 상기 볼공급 분배뭉치를 작동시켜 볼수량검사 유닛에 볼을 공급할 수 있는 출구를 개폐하는 볼 공급 게이트 실린더를 포함하는 볼 분배유닛과; 상기 볼 분배유닛으로부터 배출되는 볼을 상기 세퍼레이터의 볼포캣으로 안내 유도하는 볼 고랑을 갖는 지그와, 지그에 장착되어 세퍼레이터의 위치를 잡아주는 볼 가이드를 포함하는 볼검사유닛과; 상기 볼검사유닛의 상방에 배치되어 세퍼레이터의 외측에 배열된 볼을 세퍼레이터의 볼포캣에 조립하는 볼 프레스와, 상기 볼 프레스를 승강 동작시키는 볼 프레스 승강실린더가 구비된 볼 프레스유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
베어링, 볼 세퍼레이터, 볼, 볼 공급유닛, 볼 분배유닛, 볼 검사유닛
The present invention is to provide a ball assembly device of a ball bearing using a press that improves productivity and assemblability by automatically checking whether the ball supply and assembly, the ball supply state abnormalities within a process automatically, Specifically, in the apparatus for assembling the ball in the separator of the ball bearing, a ball supply passage for receiving a plurality of balls from the outside and aligning in a line, one end is in communication with the outlet side of the ball supply passage, the other end of the drive motor A ball supply unit having a ball distribution pipe rotatably mounted to enable an arc motion by a rotational force of the ball; Ball distribution unit including a ball supply distribution bundle for receiving the ball from the ball supply unit at regular intervals, and a ball supply gate cylinder for opening and closing the outlet for supplying the ball to the ball quantity inspection unit by operating the ball supply distribution bundle and; A ball inspection unit including a jig having a ball groove for guiding the ball discharged from the ball dispensing unit to the ball pocat of the separator, and a ball guide mounted to the jig to hold the separator; And a ball press unit provided with a ball press lifting cylinder disposed above the ball inspection unit to assemble the ball arranged on the outside of the separator to the ball pocat of the separator, and a ball press lifting cylinder for raising and lowering the ball press. It is done.
Bearing, Ball Separator, Ball, Ball Supply Unit, Ball Distribution Unit, Ball Inspection Unit
Description
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.The following drawings, which are attached in this specification, illustrate preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the present invention, serve to further understand the technical spirit of the present invention. It should not be construed as limited to.
도 1은 본 발명에 따른 프레스를 이용한 볼 베어링의 볼 조립 장치에 적용되는 볼공급유닛 및 볼 분배유닛의 구성도.1 is a configuration diagram of a ball supply unit and a ball distribution unit applied to the ball assembly of the ball bearing using a press according to the present invention.
도 2는 도 1에서 볼 분배유닛의 평면도.Figure 2 is a plan view of the ball dispensing unit in Figure 1;
도 3은 본 발명에 따른 프레스를 이용한 볼 베어링의 볼 조립 장치에 적용되는 볼 검사유닛 및 볼 공급분배뭉치의 구성도.Figure 3 is a block diagram of the ball inspection unit and ball supply distribution bundle applied to the ball assembly of the ball bearing using the press according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 프레스를 이용한 볼 베어링의 볼 조립 장치에 적용되는 볼 프레스유닛 및 볼 검사유닛의 구성도.Figure 4 is a block diagram of the ball press unit and ball inspection unit applied to the ball assembly of the ball bearing using the press according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 프레스를 이용한 볼 베어링의 볼 조립 장치에서 프레스가 볼을 조립시키고 있는 상태도.5 is a state in which the press assembles the ball in the ball assembly of the ball bearing using the press according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 프레스를 이용한 볼 베어링의 볼 조립 장치에 적용되는 요부 사시도.Figure 6 is a perspective view of the main parts applied to the ball assembly of the ball bearing using the press according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 프레스를 이용한 볼 베어링의 볼 조립 장치에 적용되는 볼 검사유닛의 사시도.Figure 7 is a perspective view of the ball inspection unit applied to the ball assembly of the ball bearing using the press in accordance with the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 볼 공급유닛100: ball supply unit
102: 볼 공급통로102: ball supply passage
104: 구동모터104: drive motor
106: 볼 분배관106: ball distribution pipe
200: 볼 분배유닛200: ball distribution unit
210: 볼 공급분배뭉치210: ball supply distribution
212: 상부 볼 받침블록212: upper ball support block
214: 하부 볼 받침블록214: lower ball support block
220: 볼공급 게이트 실린더220: ball supply gate cylinder
300: 볼 검사유닛300: ball inspection unit
312: 볼 고랑312: ball furrow
320: 볼 가이드320: ball guide
322: 볼 이탈홈322: ball dropping groove
400: 볼 프레스유닛400: ball press unit
410: 볼 프레스410: ball press
420: 볼 프레스 승강실린더420: ball press lift cylinder
본 발명은 자동차용 휠 베어링 또는 볼 베어링의 세퍼레이터에 베어링 볼을 자동으로 공급 분배시킨 후 프레스를 이용하여 조립후, 볼 공급상태의 이상여부를 즉각 검사할 수 있도록 한 프레스를 이용한 볼 베어링의 볼 조립 장치에 관한 것이다.The present invention automatically supplies and distributes the bearing balls to the wheel bearings or the separator of the ball bearings for automobiles, and then assembles them using a press. Relates to a device.
자동차용 휠 베어링의 경우 차축에 끼워지는 2개의 내륜과 허브축에 장착되는 외륜 그리고 내륜과 외륜의 사이에 위치하여 볼 레이스를 따라 구름운동하는 다수의 볼과 이들 볼의 간격을 유지하는 세퍼레이터(seperator)로 구성되어 있다.In the case of wheel bearings for automobiles, two inner wheels fitted to the axle and outer wheels mounted to the hub axle, and a plurality of balls positioned between the inner and outer rings and rolling the ball race along the race, and a separator for maintaining the spacing of these balls It consists of).
종래의 경우 비자동화라인에서 1차적으로 볼을 세퍼레이터에 조립한 후 가조립 상태의 부품을 작업자 육안을 이용하여 볼 가조립 상태의 이상여부를 판별하고 난 후 작업자가 외륜에 가조립품을 공급하는 방식으로 진행되었다.In the conventional case, after assembling the ball to the separator primarily in a non-automated line, the parts in the preassembled state are identified using the naked eyes of the worker to determine whether there is an abnormality in the preassembled state of the ball. It became.
그러나 이럴 경우 작업절차가 복잡하고 수작업으로 진행되므로 생산성이 떨어지는 결과를 초래한다.In this case, however, the work procedure is complicated and manual, resulting in a decrease in productivity.
따라서 본 발명은 상기와 같은 제반적인 사정을 감안하여 창출된 것으로, 한 공정내에서 볼 자동공급 및 조립, 볼 공급상태의 이상여부를 자동으로 검사하도록 하여 생산성과 조립성을 향상시킨 프레스를 이용한 볼 베어링의 볼 조립 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was created in view of the above-mentioned circumstances, and the ball using a press which improves productivity and assembly performance by automatically checking whether the ball is automatically supplied and assembled and whether the ball is supplied in a process is in a process. Its purpose is to provide a ball assembly device for bearings.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,In order to achieve the above object,
볼 베어링의 세퍼레이터에 볼을 조립하기 위한 장치에 있어서,In the device for assembling the ball to the separator of the ball bearing,
다수의 볼을 외부로부터 공급받아 일렬로 정렬시키는 볼공급통로와, 볼공급통로의 출구측에 일단이 연통되고 타단이 구동모터의 회전력에 의해 원호운동이 가능하도록 회전가능하게 장착된 볼 분배관을 갖는 볼 공급유닛과;The ball supply passage which receives a plurality of balls from the outside and aligns them in a row, and the ball distribution pipe rotatably mounted so that one end is connected to the outlet side of the ball supply passage and the other end is circularly driven by the rotational force of the driving motor. A ball supply unit having;
상기 볼공급 유닛으로부터 볼을 일정한 간격으로 공급받는 볼공급 분배뭉치와, 상기 볼공급 분배뭉치를 작동시켜 볼수량검사 유닛에 볼을 공급할 수 있는 출구를 개폐하는 볼 공급 게이트 실린더를 포함하는 볼 분배유닛과;Ball distribution unit including a ball supply distribution bundle for receiving the ball from the ball supply unit at regular intervals, and a ball supply gate cylinder for opening and closing the outlet for supplying the ball to the ball quantity inspection unit by operating the ball supply distribution bundle and;
상기 볼 분배유닛으로부터 배출되는 볼을 상기 세퍼레이터의 볼포캣으로 안내 유도하는 볼 고랑을 갖는 지그와, 지그에 장착되어 세퍼레이터의 위치를 잡아주는 볼 가이드를 포함하는 볼검사유닛과;A ball inspection unit including a jig having a ball groove for guiding the ball discharged from the ball dispensing unit to the ball pocat of the separator, and a ball guide mounted to the jig to hold the separator;
상기 볼검사유닛의 상방에 배치되어 세퍼레이터의 외측에 배열된 볼을 세퍼레이터의 볼포캣에 조립하는 볼 프레스와, 상기 볼 프레스를 승강 동작시키는 볼 프레스 승강실린더가 구비된 볼 프레스유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a ball press unit disposed above the ball inspection unit to assemble a ball arranged on the outside of the separator to a ball pocat of the separator, and a ball press lifting cylinder equipped with a ball press lift cylinder for lifting and lowering the ball press. It is done.
또한 본 발명에 따르면,Further, according to the present invention,
볼 가이드에는 볼 개수에 맞추어 볼 이탈방지용 홈이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The ball guide is characterized in that the ball separation prevention groove is further formed according to the number of balls.
또한 본 발명에 따르면,Further, according to the present invention,
지그에는 세퍼레이터에 조립된 볼의 수량을 측정하는 볼 센서를 더 포함한 것을 특징으로 한다.The jig further includes a ball sensor for measuring the number of balls assembled in the separator.
또한 본 발명에 따르면,Further, according to the present invention,
볼공급 분배뭉치는 원주상에 볼이 투입되는 볼받침홀을 갖고 볼 공급 게이트 실린더에 연결되어 회동 동작하는 상부 볼받침블록과, 상부 볼받침블록의 하방에 위치하여 상기 볼받침홀과 연통되어 상기 지그로 볼을 투입하는 볼 투입홀을 갖는 하부 볼 받침블록으로 구성된 것을 특징으로 한다.The ball supply distribution bundle has an upper ball support block which is connected to a ball supply gate cylinder and has a ball support hole into which a ball is injected on the circumference, and is located below the upper ball support block to communicate with the ball support hole. Characterized in that it consists of a lower ball support block having a ball input hole for introducing the ball into the jig.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 6에서와 같이 볼 베어링의 일부를 구성하는 세퍼레이터(10)에 볼(12)을 조립하여 그 수량을 확인하기 위한 장치는 도 1과 같이 볼 공급유닛(100)이 구비된다.As shown in FIG. 6, a device for assembling the
상기 볼 공급유닛(100)은 도 1에서와 같이 다수의 볼(12)을 외부로부터 공급받아 일렬로 정렬시키는 볼공급통로(102)와, 볼공급통로(102)의 출구측에 일단이 연통되고 타단이 구동모터(104)의 회전력에 의해 원호운동이 가능하도록 회전가능하게 장착된 볼 분배관(106)을 갖는다.As shown in FIG. 1, the
이때 볼 공급통로(102)의 출구는 볼공급출구 개폐실린더(103)에 의해 이루어지게 되어 있다. 즉, 볼공급출구 개폐실린더(103)에 연결된 게이트로드(103a)의 진퇴 운동에 의해 볼 공급통로(102)의 출구 개폐가 이루어지게 되어 있다.At this time, the outlet of the
도면부호 '200'은 '볼 분배유닛'이다.
상기 볼 분배유닛(200)은 도 1 및 도 2와 같이 상기 볼 공급유닛(100)으로부터 볼을 일정한 간격으로 공급받는 볼공급 분배뭉치(210)와, 상기 볼공급 분배뭉 치(210)를 작동시켜 볼수량검사 유닛(300)에 볼을 공급할 수 있는 출구를 개폐하는 볼 공급 게이트 실린더(220)를 구비하고 있다.The
상기 볼공급 분배뭉치(210)는 도 3 및 도 6에서와 같이 원주상에 볼(12)이 투입되는 볼받침홀(212a)을 갖고 볼 공급 게이트 실린더(220)에 연결되어 회동 동작하는 상부 볼받침블록(212)과, 상부 볼받침블록(212)의 하방에 위치하여 상기 볼받침홀(212a)과 연통되어 상기 지그(310)로 볼을 투입하는 볼 투입홀(214a)을 갖는 하부 볼 받침블록(214)으로 구성되어 있다.The ball
이때 볼 공급분배뭉치(210)의 중심축은 볼 분배유닛 전후진 실린더(211)에 의해 이루어지게 되어 있다. 즉, 볼 분배유닛 전후진 실린더(211)의 작동방향에 따라 볼 공급분배뭉치(210)의 중심축이 후술할 볼 검사유닛(300)의 중심축과 일치되게 되어 있다.At this time, the central axis of the ball
도면부호 '300'은 '볼 검사유닛'이다.
상기 볼검사유닛(300)은 도 3 및 7과 같이 상기 볼 분배유닛(200)으로부터 배출되는 볼(12)을 상기 세퍼레이터(10)의 볼포캣으로 안내 유도하도록 방사상으로기울어진 볼 고랑(312)을 갖는 지그(310)와, 지그(310)에 장착되어 세퍼레이터(10)의 위치를 잡아주는 볼 가이드(320)를 포함한다.The
상기 볼 가이드(320)에는 외주면으로 세퍼레이터(10)에 배열되는 볼(12)의 개수에 맞추어 볼 이탈방지용 홈(322)이 형성됨이 바람직하다.The
또한, 상기 지그(310)에는 세퍼레이터(10)에 조립된 볼의 수량을 측정하는 볼 센서(314)가 볼 고랑(312)에 일대일 대응하여 설치된다.In addition, the
상기 볼 센서(314)는 도시안된 A/D컨버터와 전기적으로 연결되어 있다. 따라서 A/D컨버터와 전기적으로 연결된 디스플레이(미도시)에는 검사된 볼의 수량을 숫자로 나타나게 될 수 있다. 또한 A/D컨버터와 연결된 경고회로에 의해 이상여부를 즉각 경보할 수 있다.The
도면부호 '400'은 '볼 프레스유닛'이다.
상기 볼 프레스유닛(400)은 도 4와 같이 상기 볼검사유닛(300)의 상방에 배치되어 세퍼레이터(10)의 외측에 배열된 볼을 세퍼레이터(10)의 볼포캣에 조립하는 볼 프레스(410)와, 상기 볼 프레스(410)를 승강 동작시키는 볼 프레스 승강실린더(420)가 구비된다.The
이때 볼 프레스(410)는 도 5와 같이 내경부 하단에 볼(12)을 볼 가이드(320)의 중심부로 밀어내도록 환형 경사면(410a)이 형성된다. 또한 볼 프레스(410)는 복수개의 안내봉(412)에 연결되어 있고, 안내봉(412)은 프레임(414)에 승강 가능하게 설치되어 있다.At this time, the
이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.The operation of this embodiment configured as described above will be described.
먼저, 도 1에서와 같이 볼 공급유닛(100)의 볼공급통로(102)에 외부로부터 볼(12)을 공급받는다. 볼 공급통로(102)에 공급된 복수개의 볼은 게이트로드(103a)에 의해 볼 분배관(106)으로 유입되기 전의 대기상태를 갖게 된다.First, the
이때 게이트 로드(103a)의 끝단은 볼공급 출구 개폐실린더(103)의 전진 작동으로 볼공급통로(102)의 출구를 막고 있는 상태가 된다.At this time, the end of the
다음, 도시안된 승강 실린더에 의해 볼 공급유닛(100)이 일정량 하강하여 볼 불배관(106)이 볼공급분배뭉치(210)에 접근하게 된다. 이 상태에서 구동모터(104)가 구동하여 벨트의 회전력으로 볼 분배관(106)이 회전하는 동시에 게이트 로드(103a)가 후퇴하여 볼 공급통로(102)가 개방된다.Next, the
따라서 볼(12)은 자중에 의해 볼공급통로(102)의 출구를 빠져나와 볼 분배관(106)으로 유입된 후 볼분배뭉치(210)의 상부 볼 받침블록(212)의 볼 받침홀(212a)로 하나씩 정렬 위치된다.Therefore, the
볼 공급통로(102)에 준비된 볼이 모두 배출되면 게이트로드(103a)는 볼공급 출구 개폐실린더(103)의 전진 동작에 의해 다시 원위치로 복귀하여 볼 공급통로(102)의 출구를 막고 외부로부터 볼이 볼 공급통로(102)에 재공급되도록 한다.When all of the balls prepared in the
다음, 볼 공급분배뭉치(210)가 도 6에서 표현한 것 같이 우측으로 이동하여 작동축의 중심선이 볼검사유닛(300)의 중심선과 일직선상으로 놓이게 된다.Next, the ball
그 다음, 볼공급분배유닛(200) 측면의 볼공급 게이트실린더(320)가 작동하여 상부 볼받침블록(212)의 볼 받침홀(212a)과 하부 볼받침블록(214)의 볼 투입홀(214a)이 일치하여 연통된다. Next, the ball
이로 인해 볼(12)이 자중에 의해 볼검사 유닛(300)의 지그(310) 상면의 볼고랑(312)으로 볼이 일대일 대응으로 떨어지고, 볼은 볼고랑(312)을 따라 흘러내려가면서 세퍼레이터(10)의 볼포캣 측면에 볼이 위치한다.As a result, the
이때 볼분배유닛(200)은 볼 분배유닛 전후진 실린더(211)에 의해 원상태로 복귀한 후 다음 볼을 받을 준비함과 동시에 볼검사유닛(300)의 상방에 위치한 볼 프레스(410)가 볼 프레스 승강실린더(420)에 의해 하강한다.At this time, the
도 5와 같이 볼 프레스(410)가 볼에 닿으면서 볼은 볼가이드(320) 측면으로 이동하면서 세퍼레이터(10)의 볼포캣 방향으로 밀어넣어져 조립된다. 이때 볼 이탈방지용 홈(322)은 볼의 이탈을 방지한다.As the
또한 복수개의 볼이 볼가이드(320) 하단 측면에 위치한 복수의 볼 센서(314)와 일대일로 접촉하므로서 정확한 볼의 수량을 감지하게 된다.In addition, the plurality of balls are in one-to-one contact with the plurality of
볼 센서(314)에 의한 볼 수량의 감지가 완료되면 볼 프레스(410)는 도 4와 같이 볼 프레스 승강실린더(420)의 상승동작에 의해 볼검사유닛(300)의 상방으로 복귀한다.When the detection of the number of balls by the
이같이 본 발명은 볼분배관(106)으로부터 볼 분배유닛(200)으로부터 볼을 공급받고, 볼 분배유닛(200)이 볼 검사유닛(300)으로 볼을 공급한 후 볼 프레스(410)가 작동하여 볼 조립을 이룸과 동시에 볼의 수량을 볼 센서(314)로 감지하므로써 볼의 조립 자동화가 가능하고, 정확한 볼의 수량 검사와 동시에 이상여부를 즉각 검사할 수 있게 된다.As described above, the present invention receives the ball from the
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 볼은 연속적으로 공급받아 세퍼레이터에 분배한 후 그 볼의 수량을 감지 확인함으로서 자동화가 가능하여 생산성을 향상 시킬 수 있고, 이상여부를 즉시 확인할 수 있어 조립 불량을 없앨 수 있다.As described above, according to the present invention, the ball is continuously supplied and distributed to the separator, and then by detecting and confirming the quantity of the ball, it is possible to automate to improve productivity, and to immediately check whether there is an abnormality and eliminate assembly defects. Can be.
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