KR101422070B1 - 편심돌기를 갖는 피스톤의 센터리스 외경연삭 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편심돌기를 갖는 피스톤의 외경연삭 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 피스톤의 외경연삭 방법은, 중심돌기를 갖는 원기둥형의 보조지그를 준비하는 단계와, 상호 연속한 상기 피스톤들의 돌기단부들 사이에 상기 보조지그가 배치하도록 하여 상기 피스톤 및 상기 보조지그를 소정의 연삭가공실 내로 순차적으로 장입하는 단계와, 장입되는 피스톤들의 외경면에 대해 센터리스 연삭 가공을 시행하는 외경면 연삭단계와, 외경면 연삭단계를 통과한 보조지그와 외경연삭된 피스톤을 연속적으로 배출 분류하는 자동 분류단계를 포함한다.
이에 의하여 상호 연속한 상기 피스톤들의 돌기단부들 사이에 양단부에 중심돌기를 갖는 원기둥형의 보조지그를 배치하여 연삭가공실 내로 순차적으로 장입함으로써 피가공 피스톤을 적절하게 연삭가공실에 공급할 수 있고, 연삭가공되어 배출되는 보조지그와 피스톤을 구별하여 분류함으로써 작업 효율성을 향상시킬 수 있다.

Description

편심돌기를 갖는 피스톤의 센터리스 외경연삭 방법{METHOD FOR PISTON SURFACE CENTERLESS GRINDING HAVING ECCENTRIC PROJECTION}

본 발명은 냉장고 압축기 등에 사용되는 피스톤의 일측 폐색단부에 편심돌기를 갖는 피스톤의 외경연삭 방법에 관한 것이다.

냉장고의 압축기 등에 사용되는 피스톤은 원통형의 외경면을 가지며, 이 외경면은 일반적으로 센터리스 연삭기에서 표면 가공된다. 피스톤이 센터리스 연삭기에 장입되는 과정은 일련의 피가공 피스톤 제품이 축선방향을 따라 연접되어 연속적으로 이송되어 연삭가공실에 투입된다.

그런데, 최근 피스톤 중에는 일측 폐쇄단부에 편심된 돌기가 형성되어 있는 것이 있다. 이러한 편심돌기를 가진 피스톤은 통상의 피스톤과 같이 연접하여 연속적으로 장입하면 돌기들이 상호 간섭을 일으켜 직선상으로 정렬되지 못할 수 있다. 그러면 당연히 연삭이 부적절하게 이루어지게 된다.

그래서, 편심돌기를 가진 피스톤을 연삭할 때에는 피스톤의 돌기가 없는 단부를 상호 연접하게 배치하는 한편, 상호 돌기가 대면할 경우에는 피스톤의 단부가 상호 접촉하지 않도록 충분한 이송 간격을 두고 투입하고 있다. 이러한 불연속적인 피스톤의 투입은 작업 효율성을 떨어뜨리고, 또한 피스톤의 투입에 항상 작업자의 지속적인 감시와 주의가 요구되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피가공 소재인 피스톤을 적절하게 연삭가공실에 연속적으로 공급하여 작업 효율성과 작업성을 개선시킬 수 있는 피스톤의 센터리스 외경연삭 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 양단부에 축선방향을 따라 상기 편심돌기보다 더 큰 돌출높이를 가지며, 상기 편심돌기와 간섭되지 않는 위치에 돌출된 중심돌기를 갖는 원기둥형의 보조지그를 준비하는 단계와, 상호 연속한 상기 피스톤들의 돌기단부들 사이에 상기 보조지그가 배치하도록 하여 상기 피스톤 및 상기 보조지그를 소정의 연삭가공실 내로 순차적으로 장입하는 단계와, 상기 피스톤들의 외경면에 대해 상기 연삭가공실 내에서 센터리스 연삭 가공을 시행하는 외경면 연삭단계와, 상기 외경면 연삭단계를 통과한 보조 지그와 외경연삭된 피스톤을 연속적으로 배출시키는 배출단계와, 상기 배출단계에서 연속적으로 배출되는 보조지그와 피스톤을 구별하여 분류하는 분류단계를 포함한다.

상기 장입단계에서 피스톤들의 편심돌기들이 상호 간섭을 일으키지 않고 직선상으로 정렬되어 장입될 수 있도록 피스톤의 개구단부들이 상호 연접하도록 상기 피스톤들을 순차적으로 장입하는 것이 바람직하다.

그리고, 장입하는 보조지그의 직경은 보조지그가 연삭가공실에서 표면이 연삭되지 않도록 피스톤의 직경보다 작은 것이 바람직하다.

또한, 분류단계에서 상호 평행하게 배치된 한 쌍의 평행봉을 따라 이송중에 보조지그만 선택적으로 낙하되고 피스톤은 평행봉 끝까지 통과할 수 있도록 한 쌍의 평행봉의 이격 간격을 보조지그의 직경보다는 크고 피스톤의 직경보다는 작게 한다.

분류단계의, 평행봉은 피스톤과 보조지그가 자중에 의해 슬라이딩할 수 있도록 하향 경사지게 배치시키는 것이 바람직하다.

그리고, 장입단계는 작업자의 작업의 편의성을 위하여 피스톤 및 상기 보조지그를 하향 경사경로를 따라 이동시키는 컨베이어에 의해 수행되도록 하는 것이, 그리고, 배출이송단계는 분류단계의 낙하거리를 확보하기 위하여 피스톤 및 보조지그를 상향 경사경로를 따라 이동시키는 컨베이어에 의해 수행되도록 하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 상호 연속한 상기 피스톤들의 돌기단부들 사이에 양단부에 중심돌기를 갖는 원기둥형의 보조지그를 배치하여 연삭가공실 내로 순차적으로 장입함으로써 피가공 피스톤을 적절하게 연삭가공실에 공급할 수 있고, 연삭가공되어 배출되는 보조지그와 피스톤을 구별하여 분류함으로써 작업 효율성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 피가공 피스톤의 사시도(a) 및 개구단부 측 정면도(b).
도 2는 피스톤의 외경연삭 장치 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 외경연삭 방법에 적용되는 자동 분류장치의 상면도(a) 및 전면도(b).
도 4는 본 발명에 따른 편심돌기를 갖는 피스톤의 외경연삭 방법 순서도.
도 5는 본 발명에 따라 연삭가공실로 장입되는 피스톤과 보조지그의 정렬 배치도.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명에서 외경면을 센터리스 연삭 가공하려고 하는 피가공재인 피스톤(10)의 형상은 일측 단부가 폐색된 원통형이다. 또한, 도 1(a)에 도시된 바와 같이 폐색 단부인 돌기단부(14)의 중심에 대해 어느 한쪽으로 편심된 위치에 돌출된 2개의 편심돌기(12)가 형성되어 있으며, 돌기단부(14)의 반대편은 축선방향(C)을 따라 함몰된 함몰부(16)가 형성된 개구단부(17)를 갖는다. 그리고, 함몰부(16)는 도 1(b)에 도시된 바와 같이 종횡비가 다르게 함몰되어 있다.

도 2는 상기와 같이 일측 폐색단부에 편심돌기(12)를 갖는 피스톤(10)의 외경연삭이 수행되는 외경연삭 장치의 전체 구성을 나타낸 개념도이다. 도시된 바와 같이, 외경연삭 장치는 센터리스 연삭기(200)의 전단부에 장입장치(100), 후단부에 배출장치(300)와 분류장치(400)가 연결되어 구성된다.

장입장치(100)는 센터리스 연삭기(200)의 전단부에 설치되는 무한궤도의 벨트 컨베이어나 체인 컨베이어로 구성되며, 그 상부에 피스톤(10)과 보조지그(20)가 소정의 장입 배열 방식에 따라 일렬로 순차 배열된다. 장입장치(100)의 상부는 원통형상의 피스톤(10) 등을 안정적으로 지지하기 위해 V형 홈형상을 갖는다.

또한, 장입장치(100)는 센터리스 연삭기(200) 쪽을 향하여 하향 경사지게 설치되어 있다. 이에 의해 일렬로 연속하여 공급되는 피스톤(10)과 보조지그(20)는 상호 연접하게 배열되게 되어 상호 이격 공백 없이 연속하여 장입될 수 있다. 이에 의해 연삭기(200)에 장입되기 전에 피스톤(10)의 편심돌기(12)와 보조지그(20)의 중심돌기가 상호 간섭없이 안정적인 자리잡기가 가능해지게 되며, 정상적 장입 상태인지의 여부를 작업자가 용이하게 확인할 수 있다.

센터리스 연삭기(200)는 장입 이송된 피스톤(10)의 회전축을 중심으로 해서 양측에서 회전하는 회전대칭형의 연삭휠(210)과 조정휠(220), 그리고, 피스톤(10)과 보조지그(20)를 하부에서 지지하는 가이드 지지대(230)로 구성되어 있다. 연삭휠(210)의 회전은 피스톤(10)을 회전시키고, 연삭휠(210)에 의해 생성된 전단압력은 조정휠(220) 및 가이드 지지대(230)에 대해 피스톤(10)을 압박하여 연삭가공이 실시된다.

상기와 같이 연삭휠(210)과 조정휠(220)사이에서 회전하는 피스톤(10)은 진행방향으로 추진력을 얻게 되어 연삭 가공중인 피스톤(10) 앞에 적체되어 있는 보조지그(20)와 연삭 가공된 피스톤(10)을 진행방향으로 밀어낸다. 이때, 회전하는 피스톤(10)의 추진속도는 조정휠(220)의 경사각도와 연삭휠(210) 및 조정휠(220)의 회전속도에 의해 결정된다.

배출장치(300)는 연삭 가공실에서 진행방향으로 추진력을 얻은 피스톤(10)과 보조지그(20)를 외부로 이송 배출시키는 벨트 컨베이어나 체인 컨베이어로 구성되는 배출수단을 구비한다. 또한, 배출수단은 피스톤(10) 및 보조지그(20)를 슬라이딩 낙하시키는 높이를 확보하기 위하여 상향 경사경로를 따라 배출방향으로 상향 경사시키는 것이 바람직하다.

분류장치(400)는 도 3에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 평행봉(410)이 서로 소정의 폭으로 이격되어 있으며, 이격 간격(W)은 피스톤(10)의 직경(D1)보다 크지 않고, 상기 보조지그(20)의 직경(D1)보다 작지 않게 한다. 경사진 평행봉(410)을 슬라이딩하는 보조지그(20)는 자중에 의해 이격 간격(W) 사이를 통과하여 평행봉 지지대(420)의 중앙부에 형성된 개구부(430)를 빠져나와 하방으로 낙하하고, 이격 간격(W)보다 큰 직경(D1)을 가진 피스톤(10)은 평행봉(410) 하단부까지 그대로 통과한다.

상술한 장입장치(100)와 센터리스 연삭기(200), 배출장치(300), 분류장치(400)로 이루어진 센터리스 연삭장치를 이용하여 편심돌기(12)를 갖는 피스톤(10)의 외경연삭을 실시하는 가공방법의 순서를 도 4의 순서도에 도시했다.

연삭 가공방법은 먼저 도 1에 도시된 바와 같은 피가공재인 피스톤(10)을 준비하는 단계(S10)에서 출발한다. 이와 함께 동시에 원기둥형의 보조지그(20)를 함께 준비한다(S15)

보조지그(20)는 원통형상의 본체 양단부에 축선방향을 따라 중심돌기(22)가 돌출되어 있다. 이 중심돌기(22)는 상기 편심돌기(12)보다 더 큰 돌출높이를 가지며, 상기 편심돌기(12)와 간섭되지 않는 중심위치에 돌출되어 있다.

준비된 피스톤(10)과 보조지그(20)는 센터리스 연삭기(200)의 연삭가공실 내로 장입된다(S20). 장입단계(S20)에서는 센터리스 연삭기(200)의 전단부에 설치되어 연속적으로 주행하는 장입장치(100)의 상부에 피스톤(10)과 보조지그(20)를 올려놓는다. 이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 피스톤(10)의 개구단부(17)들 끼리는 상호 연접하게 배열하고, 피스톤(10)의 돌기단부(14)들이 연접되는 상황에서는 그들 사이에 보조지그(20)를 개입시키는 방식으로 배열한다.

즉, 한 쌍의 피스톤(10)을 그들의 개구단부(17)가 상호 연접하도록 정렬한 다음에는, 그들에 이어 후방에 보조지그(20)를 배치하고 나서 다른 피스톤(10)을 그 돌기단부(14)가 전방의 보조지그(20)를 향하도록 배치한다. 그 다음에는 다시 새로운 피스톤(10)을 그의 개구단부(17)가 전방을 향하도록 배치하여 그 앞의 피스톤(10)의 개구단부(17)와 연접되게 배열한다. 이러한 배열 기준에 따라 연속적으로 피스톤(10)과 보조지그(20)를 장입한다.

그리하여 보조지그(20)는 연속된 양 피스톤(10) 사이에서 그들의 편심돌기(12)가 서로 간섭되는 것을 방지한다. 또한 보조지그(20)의 중심돌기(22)는 편심돌기(12) 높이보다 큰 높이를 가지고 편심돌기(12)와 간섭되지 않는 중심 위치에 형성되어 있기 때문에, 편심돌기(12)와 간섭되지 않으면서, 이송방향의 추력이 가해지더라도 전후의 피스톤(10)에 이송방향에 대한 편향된 힘이 가해지지 않도록 하여 안정되게 이동하도록 조력한다.

연삭단계(S30)에서는 센터리스 연삭기(200)의 연삭가공실로 연속적으로 장입 이송되어 오는 피스톤(10)과 보조지그(20)는 센터리스 연삭기(200)를 통과이송(Through-In-Feed)하면서 피스톤(10)의 외경면(18)만 선택적으로 연삭 가공된다. 상기 연삭가공 단계(S30)에서 피스톤(10)의 외경면(18)만 선택적으로 가공하기 위해서는, 보조지그 직경을 피스톤(10)의 직경(D1)보다 크지 않도록 배려되어 있다.

피스톤(10)은 센터리스 연삭기(200)를 통과하면서 연삭휠(210)의 회전과 조정휠(220)의 회전 및 경사각도에 의해 이송방향으로 추진력을 얻게 되어 연삭 가공중인 피스톤(10) 앞에 적체되어 일렬로 늘어선 보조지그(20)와 연삭 가공된 피스톤(10)을 센터리스 연삭기(200)의 외부(후단)로 밀어낸다.

센터리스 연삭기(200)의 외부로 배출된 보조지그(20)와 연삭 가공된 피스톤(10)은 배출장치(300)의 배출수단(310) 위에 옮겨져 이송된다(S40). 이때, 배출장치(300)의 배출수단(310)은 분류단계(S50)에서 낙하거리를 확보하기 위하여 피스톤(10) 및 보조지그(20)를 상향 경사경로를 따라 이동시키는 컨베이어에 의해 수행된다.

상기 배출단계(S40)에서 연속적으로 배출되는 보조지그(20)와 피스톤(10)을 구별하여 분류하는 분류단계(S50)는 배출단계(S40)에서 상향 이동되어 연속 배출되는 보조지그(20)와 연삭 가공된 피스톤(10)을, 소정의 이격 간격(W)으로 경사진 평행봉(410) 사이를 슬라이딩 통과시킨다. 이때, 이격 간격(W)보다 작은 직경을 가진 보조지그(20)는 상기 평행봉(410)에서 자중에 의해 하방으로 낙하되고, 이격 간격(W)보다 큰 직경(D1)을 가진 피스톤(10)은 자중에 의해 평행봉(410)의 하단부까지 슬라이딩 통과하게 되어 결국 보조지그(20)와 피스톤(10)이 구분되어 분류된다. 분류된 보조지그(20)는 회수되어 보조지그 준비단계(S20)에 보내어져 반복해서 재사용된다.

출하단계(S60)에서는, 상기 분류단계(S50)에서 분류된 피스톤(10)을 포장하여 제품으로 출하시킨다.

10 : 피스톤(피가공 소재) 12 : 편심돌기
14 : 돌기단부 16 : 함몰부
17 : 개구단부 18 : 외경면
C : 축선방향
20 : 보조지그 22 : 중심돌기
D1 : (보조지그)직경
100 : 장입장치 110 : 이송수단
200 : 센터리스 연삭기 210 : 연삭휠
220 : 조정휠 230 : 가이드 지지대
300 : 배출장치 310 : 배출수단
400 : 분류장치 410 : 평행봉
420 : 평행봉 지지대 430 : 개구부
W : 이격 간격

Claims (6)

1. 일측 폐쇄단부의 편심된 위치에 돌출된 편심돌기가 형성된 돌기단부와 상기 돌기단부의 반대편에서 축선방향을 따라 함몰된 함몰부가 형성된 개구단부를 갖는 피스톤의 원통외경면을 센터리스 연삭가공하는 방법에 있어서,
   양단부에 축선방향을 따라 상기 편심돌기보다 더 큰 돌출높이를 가지며, 상기 편심돌기와 간섭되지 않는 위치에 돌출된 중심돌기를 갖는 원기둥형의 보조지그를 준비하는 단계와,
   상호 연속한 상기 피스톤들의 돌기단부들 사이에 상기 보조지그가 배치하도록 하여 상기 피스톤 및 상기 보조지그를 소정의 연삭가공실 내로 순차적으로 장입하는 단계와,
   상기 피스톤들의 외경면에 대해 상기 연삭가공실 내에서 센터리스 연삭 가공을 시행하는 외경면 연삭단계와,
   상기 외경면 연삭단계를 통과한 보조 지그와 외경연삭된 피스톤을 연속적으로 배출이송시키는 배출이송단계와,
   상기 배출이송단계에서 연속적으로 이송되는 보조지그와 피스톤을 구별하여 분류하는 분류단계를 포함하며,
   상기 보조지그의 직경은 상기 피스톤의 직경보다 작으며,
   상기 분류단계에서는 상호 평행하게 배치된 한 쌍의 평행봉을 따라 슬라이딩 이송시키며, 상기 한 쌍의 평행봉의 이격 간격이 상기 보조지그의 직경보다 크고 상기 피스톤의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 편심돌기를 갖는 피스톤의 센터리스 외경연삭 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 장입단계에서 상기 피스톤의 상기 개구단부들이 상호 연접하도록 상기 피스톤들을 순차적으로 장입하는 것을 특징으로 하는 편심돌기를 갖는 피스톤의 센터리스 외경연삭 방법.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 평행봉은 하향 경사지게 배치되어 상기 피스톤 및 상기 보조지그가 자중에 의해 이송되도록 하는 것을 특징으로 하는 편심돌기를 갖는 피스톤의 센터리스 외경연삭 방법.
   
6. 청구항 1 또는 5에 있어서,
   상기 장입단계는 상기 피스톤 및 상기 보조지그를 하향 경사경로를 따라 이동시키는 컨베이어에 의해 수행되며, 상기 배출이송단계는 상기 피스톤 및 상기 보조지그를 상향 경사경로를 따라 이동시키는 컨베이어에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 편심돌기를 갖는 피스톤의 센터리스 외경연삭 방법.

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