KR101439971B1

KR101439971B1 - 유니버셜 조인트의 볼베어링 조립 및 검사장치

Info

Publication number: KR101439971B1
Application number: KR1020130074114A
Authority: KR
Inventors: 이상원
Original assignee: 일륭기공(주)
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2014-09-12

Abstract

본 발명은 유니버셜 조인트에 볼베어링을 가결합 한 상태에서 유니버셜 조인트의 축 하단에 스냅링을 결합하여 볼베어링이 축부로 부터 이탈되지 않도록 조립하는 유니버셜 조인트의 볼베어링 조립 및 검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼베어링과 더스트캡이 끼워진 유니버셜 조인트를 스냅링 결합위치로 하강 시키는 구동수단과, 적재대에 적층되어 있는 다수의 스냅링을 하나씩 로딩하여 결합위치에 존재하는 유니버셜 조인트의 축부 하단에 끼워 볼베어링이 이탈되지 않도록 하는 조립수단과; 스냅링이 끼워질때 결합하중을 감지하여 스냅링의 결합여부를 감지하고, 또한 스냅링이 벌어졌는지 여부, 볼베어링에 볼이 정상적으로 끼워져있는지의 여부 및 더스트캡의 조립방향이 정상인지의 여부를 검사하는 검사수단으로 구성하므로서, 유니버셜 조인트의 축부에 볼베어링과 더스트캡이 가결합 된 상태에서 축부 하측에 스냅링을 끼우는 작업을 자동으로 구현하여 작업성을 향상시킴은 물론 스냅링 결합과정에서 스냅링의 결합여부, 스냅링의 정상 결합여부, 더스트캡의 조립방향 정상여부 및 볼베어링의 볼 갯수가 정상인지의 여부를 한번에 모두 검사할 수 있어서 제품의 불량을 현저히 줄여줄 수 있도록 한 유니버셜 조인트의 볼베어링 조립 및 검사장치에 관한 것이다.

Description

유니버셜 조인트의 볼베어링 조립 및 검사장치{Combination and testing device}

일반적으로, 자동차 핸들의 회전력은 스티어링 칼럼에 의해 유니버셜 조인트로 전달되며 상기 유니버셜조인트는 피니언 기어축과 연결되어 스티어링 칼럼의 회전력을 피니언 기어축에 전달되도록 한다.

피니언 기어의 회전력은 랙기어를 통하여 회전운동에서 직선운동으로 변환되어 랙바를 통하여 좌.우바퀴에 전달 조향력을 발생시킨다

도 1 은 유니버셜 조인트를 도시한 것으로서,

유니버셜 조인트(1)는 상측에 요크부(2)가 형성되고, 요크부(2)의 하측으로 축부(3)가 형성되며, 축부(3)의 하단에는 베어링(6)이 끼워져 결합되기 위한 다수의 세레이션 홈이 형성되며, 이 세레이션 홈에 베어링(6)이 끼워져 결합되고, 베어링(6)에는 다수의 볼(7)이 회전가능하게 결합된다.

그리고, 축부(3)의 최 하단에는 링결합부(4)가 형성되고, 이 링결합부(4)에 스냅링(5)을 끼워서 베어링(6)이 축부(3)로 부터 빠지지 않도록 한다.

그리고, 축부(3) 상단에는 베어링(6) 측으로 이물질이 침투하는 것을 억제하기 위한 더스트캡(8)이 끼워진다.

상기와 같은 유니버셜 조인트의 링결합부(4)에 스냅링(5)을 끼워 조립하는 종래의 볼베어링 조립장치는 단순하게 스냅링을 링결합부에 끼워 조립하는 것만 수행하도록 구성된다.

이에따라, 작업자는 스냅링이 링결합부(4)에 정상적으로 결합되었는지를 별도의 검사장치를 이용하여 검사해야만 하였고, 또한 스냅링이 벌어지지는 않았는지, 볼베어링에 볼이 모두 정상적으로 끼워져 있는지를 각기 다른 검사장치를 이용해서 검사해야만 하므로 볼베어링 조립 및 검사에 많은 시간이 소요되어 제품의 생산성이 열악해지는 문제점이 발생하고 있었다.

또한, 종래에는 더스트캡의 조립방향이 정상적으로 결합되었는지를 검사하는 장비가 제공되지 않았기 때문에 작업자의 실수로 더스트캡의 조립방향을 거꾸로 끼우게되면 스냅링이 정상적으로 조립되었다 하더라도 조립완성된 유니버셜 조인트가 불량처리되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 볼베어링과 더스트캡이 끼워진 유니버셜 조인트를 스냅링 결합위치로 하강 시키는 구동수단과, 적재대에 적층되어 있는 다수의 스냅링을 하나씩 로딩하여 결합위치에 존재하는 유니버셜 조인트의 축부 하단에 끼워 볼베어링이 이탈되지 않도록 하는 조립수단과; 스냅링이 끼워질때 결합하중을 감지하여 스냅링의 결합여부를 감지하고, 또한 스냅링이 벌어졌는지 여부, 볼베어링에 볼이 정상적으로 끼워져있는지의 여부 및 더스트캡의 조립방향이 정상인지의 여부를 검사하는 검사수단으로 구성하므로서, 유니버셜 조인트의 축부에 볼베어링과 더스트캡이 가결합 된 상태에서 축부 하측에 스냅링을 끼우는 작업을 자동으로 구현하여 작업성을 향상시킴은 물론 스냅링 결합과정에서 스냅링의 결합여부, 스냅링의 정상 결합여부, 더스트캡의 조립방향 정상여부 및 볼베어링의 볼 갯수가 정상인지의 여부를 한번에 모두 검사할 수 있어서 제품의 불량을 현저히 줄여줄 수 있도록 한 유니버셜 조인트의 볼베어링 조립 및 검사장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

유니버셜 조인트(1)의 축부(3)에 베어링(6)과 더스트캡(8)을 가결합 한 상태에서 유니버셜 조인트(1)의 축부(3) 하단 링결합부(4)에 스냅링(5)을 결합하여 베어링(6)이 축부(3)로 부터 이탈되지 않도록 조립하는 것을 포함하는 유니버셜 조인트의 볼베어링 조립 및 검사장치에 있어서,

베어링(6)과 더스트캡(8)이 끼워진 유니버셜 조인트(1)를 스냅링 결합위치로 하강 시키고, 스냅링 조립 후 원위치로 상승 복귀시키는 구동수단과;

적재대(17)에 적층되어 있는 다수의 스냅링(5)을 하나씩 로딩하여 결합위치에 존재하는 유니버셜 조인트(1)의 축부(3) 하단에 위치한 링결합부(4)에 끼워 베어링(6)이 이탈되지 않도록 하는 조립수단과;

스냅링(5)이 끼워질때 결합하중을 감지하여 스냅링(5)의 결합여부를 감지하는 검사수단과;

스냅링 조립동작시 구동수단을 작동시켜 유니버셜조인트(1)를 하강작동시키고, 조립수단을 구동시켜 스냅링(5)이 링결합부(4)에 조립되도록 제어하며, 검사수단에서 결합하중이 감지되면 스냅링(5)이 링결합부(4)에 결합된 것으로 판단하는 제어장치부(80); 로 구성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 구동수단은,

받침대(11)의 상부에 설치되고, 스냅링(5)이 조립되는 조립공간(13)을 구비하되, 조립공간(13)의 상하측으로 상부홀(14)과 하부홀(15)이 연통되게 형성되고, 조립공간(13)의 일측으로 결합대(42)가 끼워져 전후진 작동하게되는 작동홀(16)이 형성되어 있는 조립하우징(12)과;

작동홀(16)의 입구측 직상방에 위치하도록 조립하우징(12)의 일측에 수직으로 세워져 설치되고, 다수의 스냅링(5)이 끼워져 적재되는 적재대(17)와;

조립하우징(12)의 상부에 지지대(19)에 지지된 상태로 설치되어 스냅링(5) 결합시 유니버셜 조인트(1)의 중간부를 지지하는 중간지지링(18)과;

조립하우징(12)의 후방에 세워져 설치된 가이드봉(20)에 상하 움직임이 가능하게 결합되는 이동판(24)과;

가이드봉(20)의 상부에 결합된 상부판(22)의 상부에 수직방향으로 설치되어 이동판(24)을 상하 방향으로 이동시키는 상하실린더(23)와;

이동판(24)의 하측에 'ㄴ'자 모양으로 결합되는 연결대(30)와;

연결대(30)의 끝단에 수직으로 세워져 결합되고, 조립공간(13)을 수직으로 관통하여 상부 끝단이 중간지지링(18)으로 끼워져 유니버셜 조인트(1)의 축부(3) 하단을 받쳐주고, 결합동작시 하강하여 링결합부(4)를 조립공간(13) 내부로 이동시키는 지지봉(31)과;

유니버셜 조인트(1)의 요크부(2)가 거치되기 위한 거치홈(29)을 구비하고, 이동판(24)의 상단에 전방을 향해 돌출되게 설치되는 거치대(28)와;

이동판(24)의 최상단에 수평하게 형성된 수평판(25)의 상부에 수직으로 세워져 설치되고, 스냅링 결합동작시 고정봉(27)을 요크부(2) 직상방으로 하강시켜 유니버셜 조인트(1)가 움직이지 않도록 고정시키는 고정실린더(26);로 구성하고,

검사수단은

조립하우징(12)의 일측으로 설치되고, 스냅링(5)을 링결합부(4)에 결합시키기 위한 결합대(42)가 설치되는 척(41)을 구비한 작동실린더(40)와;

선단에 'U'자 모양의 헤드(43)가 형성되며, 헤드(43)의 상부면에는 스냅링(5)이 안착되기 위한 안착홈(44)이 형성되고, 상기 척(41)에 결합된 상태로 작동홀(15) 내부를 전후진 작동하면서 스냅링(5)을 조립공간(13)에 위치한 유니버셜 조인트(1)의 링결합부(4)에 결합시키는 결합대(42)와;

작동실린더(40) 내에 설치되고, 결합대(42)에 의해 스냅링(5)이 링결합부(4)에 결합될때 작동실린더(40)에 가해지는 압력을 감지하는 로드셀(45);로 구성하며,

제어장치부(80)는 스냅링 조립동작시 고정실린더(26)와 상하실린더(23)를 작동시켜 거치대(28)와 지지봉(31) 사이에 거치된 유니버셜조인트(1)를 하강작동시키고, 작동실린더(40)를 구동시켜 스냅링(5)이 링결합부(4)에 조립되도록 제어하며, 로드셀(45)에서 압력이 감지되면 스냅링(5)이 링결합부(4)에 결합된 것으로 판단하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 유니버셜 조인트의 축부에 볼베어링과 더스트캡이 가결합 된 상태에서 축부 하측에 스냅링을 끼우는 작업을 자동으로 구현하여 작업성을 향상시킴은 물론 스냅링 결합과정에서 스냅링의 결합여부, 스냅링의 정상 결합여부, 더스트캡의 조립방향 정상여부 및 볼베어링의 볼 갯수가 정상인지의 여부를 한번에 모두 검사할 수 있어서 제품의 불량을 현저히 줄여줄 수 있도록하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 유니버셜 조인트에 볼베어링이 결합된 상태를 보인 도면.
도 2 는 본 발명을 보인 정면도.
도 3 은 본 발명을 보인 측면도.
도 4 는 본 발명의 상하 작동상태를 보인 도면.
도 5 는 본 발명에서 유니버셜 조인트가 거치된 상태를 보인 도면.
도 6 은 본 발명에서 유니버셜 조인트가 하강하여 스냅링이 결합된 상태를 보인 도면.
도 7 은 본 발명에 적용된 베어링감지수단을 보인 도면.
도 8 은 본 발명에 적용된 스냅링 벌어짐 감지수단을 보인 도면.
도 9 는 본 발명에 적용된 결합대를 보인 사시도.
도 10 은 본 발명에 적용된 캡방향 검사수단을 보인 도면.
도 11 은 본 발명에 적용된 제어블럭을 보인 도면.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 11 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

상기 도면에 의하면, 본 발명은,

유니버셜 조인트(1)의 축부(3)에 베어링(6)과 더스트캡(8)을 가결합 한 상태에서 유니버셜 조인트(1)의 축부(3) 하단 링결합부(4)에 스냅링(5)을 결합하여 베어링(6)이 축부(3)로 부터 이탈되지 않도록 조립하며, 이와동시에 스냅링(5)이 링결합부(4)에 결합되었는지 여부, 스냅링(5)이 벌어졌는지 여부, 베어링(6)에 볼(7)이 정상적으로 끼워져 있는지 여부 및 더스트캡(8)의 조립방향이 정상인지 여부를 검사한다.

도면부호 10 은 베이스를 나타내고, 베이스(10)의 상측으로 소정거리 이격되도록 받침대(11)가 설치된다.

받침대(11)의 상부에는 조립하우징(12)이 설치되는데, 조립하우징(12)의 상부에는 스냅링(5)이 조립되는 조립공간(13)을 구비하고, 조립공간(13)의 상하측으로 상부홀(14)과 하부홀(15)이 연통되게 형성되며, 조립공간(13)의 일측으로 결합대(42)가 끼워져 전후진 작동하게되는 작동홀(16)이 형성된다.

그리고, 작동홀(16)의 입구측 직상방에 위치하도록 조립하우징(12)의 일측에 적재대(17)가 수직으로 세워져 설치되며, 도 2 에 도시된 바와같이 적재대(17)는 평단면 도시상태에서' C ' 자 모양으로 형성된 스냅링(5)의 개구단이 끼워질 수 있도록 형성한다.

이러한 적재대(17)에는 다수의 스냅링(5)이 끼워져 적재되며, 적재대(17)에 적재된 스냅링(5)의 존재여부를 감지하는 센서를 적재대(17)에 근접하도록 설치할 수 있다.

적재대(17)의 하부는 작동홀(16)의 시작부분에 연결되게 설치되어 적재대(17)에 적재된 스냅링(5)이 하중에 의해 결합대(42)로 공급될 수 있도록 하였다.

한편, 조립하우징(12)의 상부에는 중간지지링(18)을 지지대(19)에 지지되도록 설치하여 스냅링(5) 결합시 하강하는 유니버셜 조인트(1)의 중간부를 지지하도록 구성한다.

조립하우징(12)의 후방에는 상부판(22)과 하부판(21)의 사이에 세워지는 가이드봉(20)을 수직으로 세워 설치하며, 이 가이드봉(20)에 이동판(24)을 상하 움직임이 가능하게 결합한다.

이동판(24)은 가이드봉(20)에 안내되어 상하로 움직인다.

상기 상부판(22)의 상부에는 상하실린더(23)를 수직방향으로 설치하고, 상하실린더(23)의 미도시된 작동봉을 이동판(24)에 연결시켜 상하실린더(23)의 동작에 의해 이동판(24)이 하강 또는 상승하도록 하였다.

그리고, 이동판(24)의 하측에 'ㄴ'자 모양으로 연결대(30)를 결합하고, 연결대(30)의 끝단에 지지봉(31)을 수직으로 세워 결합하여 지지봉(31)이 조립공간(13)을 수직으로 관통하여 지지봉(31)의 상부 끝단이 중간지지링(18)으로 끼워져 유니버셜 조인트(1)의 축부(3) 하단을 받쳐줄 수 있도록 한다.

상기 지지봉(31)은 이동판(24)의 상하 이동시 연동하게되고, 지지봉(31)이 하강하면 지지봉(31)에 받쳐져있는 유니버셜 조인트(1)가 하강하게되고, 지지봉(31)이 상승하면 유니버셜 조인트(1)가 상승하게 된다.

한편, 이동판(24)의 상단 전방에 유니버셜 조인트(1)의 요크부(2)가 거치되기 위한 한쌍의 거치대(28)를 설치하는데, 이 거치대(28)에는 전방에 거치홈(29)이 'U'자 모양으로 형성되어 있어서 지지봉(31)에 유니버셜 조인트(1)의 하단을 받친 상태에서 유니버셜 조인트(1)의 요크부(2)를 상기 거치대(28)의 거치홈(29)에 끼워 거치시킬 수 있도록 하였다.

또한, 이동판(24)의 최상단에 수평하게 형성된 수평판(25)의 상부에 유니버셜 조인트(1)의 요크부(2)를 눌러 고정시키는 고정실린더(26)를 수직으로 세워 설치하는데, 고정실린더(26)에는 스냅링 결합동작시 하강하여 요크부(2) 상부에 밀착되는 고정봉(27)을 구비하도록 한다.

한편, 조립하우징(12)의 일측으로 척(41)을 전후 작동시키는 작동실린더(40)를 설치하는데, 상기 척(41)에는 스냅링(5)을 링결합부(4)에 결합시키기 위한 결합대(42)가 설치되고, 결합대(42)의 선단에는 'U'자 모양의 헤드(43)가 형성되며, 헤드(43)의 상부면에는 스냅링(5)이 안착되기 위한 안착홈(44)이 형성된다.

상기 결합대(42)는 작동실린더(40)에 의해 후퇴했을때 도 2 에 도시된 바와같이 적재대(17)의 직하방에 위치하게되고, 이때 적재대(17)에 적재되어 있는 1개의 스냅링(5)이 하중에 의해 하강하여 안착홈(44)에 안착되고, 작동실린더(40)의 전진작동에 의해 결합대(42)가 전진하면서 결합대(42)의 헤드(43)가 조립하우징(12)의 조립공간(13)으로 진입하면서 조립공간(13)에 위치하고 있는 축부(3)의 링결합부(4)에 스냅링(5)을 끼워 결합하는 것이다.

또한, 작동실린더(40) 내에는 결합대(42)에 의해 스냅링(5)이 링결합부(4)에 결합될때 작동실린더(40)에 가해지는 압력을 감지하는 로드셀(45)이 설치되며, 이 로드셀(45)은 상기와같이 스냅링(5)이 링결합부(4)에 결합되는 순간 작동실린더(40)에 가해지는 압력하중을 감지하여 제어장치부(80)로 출력하고, 제어장치부(80)는 로드셀(45)에서 압력 감지신호가 입력되었을때 스냅링(5)이 링결합부(4)에 결합된 것으로 판단하고 표시부(81)에 구비된 램프를 점등시켜 스냅링(5)이 결합된 것을 표시한다.

상기 제어장치부(80)는 본 발명의 전반적인 동작을 제어하게 되는데, 작업자가 도 1a와 같이 유니버셜조인트(1)의 축부(3)에 더스트캡(8)과 베어링(6)을 순차적으로 끼워 가결합한 상태에서 도 3 과 같이 축부(3)의 하측을 중간지지링(18) 중앙에 위치하는 지지봉(31)에 지지시키고 요크부(2)를 거치대(28)에 끼워 거치시킨 상태에서 스냅링 조립을 위해 미도시된 작동스위치를 눌러주게되면, 제어장치부(80)는 고정실린더(26)를 하강작동시켜 고정봉(27)이 요크부(2)의 상부를 누르도록 하며, 이러한 상태에서 상하실린더(23)를 작동시켜 이동판(24)이 하강되도록 하므로서, 거치대(28)와 지지봉(31) 사이에 거치된 유니버셜조인트(1)를 하강작동시켜 링결합부(4)가 조립하우징(12)의 조립공간(13)에 위치하도록 제어하고, 이때, 작동실린더(40)를 구동시켜 결합대(42)가 전진하도록 하여 결합대(42)의 헤드(43)에 안착되어 있는 스냅링(5)이 링결합부(4)에 조립되도록 제어한다.

스냅링(5) 결합시 로드셀(45)에서 압력이 감지되면 제어장치부(80)는 스냅링(5)이 링결합부(4)에 결합된 것으로 판단하고 표시부(81)에 표시한 후 상하실린더(23)를 상승시켜 유니버셜 조인트(1)가 상승하도록 하는 것이다.

한편, 상기 상부홀(14)의 직경은 베어링(6)이 통과하지 못하는 크기로 설정하고, 상기 중간지지링(18)의 직경은 베어링(6)은 통과하지만 더스트캡(8)은 통과하지 못하도록 설정하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에서는 스냅링(5)이 결합된 유니버셜 조인트(1)가 상승할때 스냅링(5)이 벌어져있는지를 검사하는 스냅링벌어짐 감지수단(50)을 더 구성한다.

스냅링 벌어짐 감지수단(50)은,

상기 조립하우징(12)의 상부홀(14) 내측 하단에 받침턱(53)을 내향 돌출되게 형성하고, 이 상부홀(14) 내측으로 감지링(51)을 삽입하여 감지링(51)이 받침턱(53)에 받쳐지도록 구성하며, 조립하우징(12) 내부 상단에는 감지링(51)의 외주연에 접촉되어 감지링(51)의 존재여부를 감지하는 링감지센서(52)를 설치하여 구성한다.

상기 감지링(51)의 직경은 스냅링(5)이 통과할 수 있는 크기(스냅링의 직경은 축부(3) 보다 크다)로 설정하므로서, 스냅링(5)이 벌어짐없이 정상적으로 링결합부(4)에 끼워지면 유니버셜 조인트(1) 상승시 스냅링(5)이 감지링(51)을 그대로 통과하게 되지만, 스냅링(5)이 벌어지게 결합되면 유니버셜 조인트(1)가 상승할때 벌어진 스냅링(5)이 감지링(51)을 걸고 상승하게되므로 감지링(51)이 상부홀(14)로 부터 이탈되며, 이때 링감지센서(52)는 감지링(51)이 감지되지 않은 상태를 제어장치부(80)에 알려준다.

이에따라, 제어장치부(80)는 표시부(81)를 통해 스냅링(5)이 벌어지게 끼워졌음을 경보하게 되는 것이다.

한편, 본 발명에서는 스냅링(5)이 결합된 유니버셜 조인트(1)가 상승할때 베어링(6)에 볼(7)이 정상적으로 끼워져 있는지를 검사하는 베어링 감지수단(60)을 더 구성한다.

베어링 감지수단(60)은,

유니버셜 조인트(1)가 상승할 때 베어링(6)의 볼(7)에 접촉될때마다 감지신호를 출력하는 복수의 터치센서(62)를 중간지지링(18)의 중간부에 환형으로 설치하되, 터치센서(62)는 볼(7)과 실질적으로 접촉되는 접촉부(61)를 구비하고, 접촉부(61)가 중간지지링(18)의 내주연에 돌출되도록 중간지지링(18)에 끼워져 설치된다.

그리고, 제어장치부(80)는 터치센서(62)에서 출력되는 볼 감지신호의 갯수를 카운팅하여 베어링(6)에 볼(7)이 정상적으로 끼워져 있는지를 판단하게 된다.

즉, 제어장치부(80)는 터치센서(62)에 의해 몇개의 볼(7)이 감지되었을때 정상인지에 대한 정보를 미리 저장하고 있으면서 유니버셜 조인트(1) 상승시 볼(7)이 접촉부(61)에 접촉될때마다 터치센서(62)에서 출력되는 감지신호를 카운트하고, 그 타운트된 감지신호 갯수가 미리 저장된 기준값과 비교하여 불일치할 경우 볼(7)이 비정상적으로 끼워진 것으로 경보하게되는 것이다.

볼(7)은 베어링(6) 종류에 따라 4개 ~ 8개 까지 존재할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 스냅링(5)의 결합을 위해 유니버셜 조인트(1)가 하강할때 더스트캡(8)이 정상적으로 결합되었는지를 검사하는 캡방향 검사수단(70)을 더 구성한다.

캡 방향 검사수단(70)은

거치대(28)의 하부에 위치하도록 이동판(24)의 하단에 전방을 향해 검사판(71)을 설치하고, 검사판(71) 하측에 결합되어 있는 복수의 연결축(73)에 작동판(72)을 상하 움직임이 가능하게 끼워결합하며, 연결축(73)에 스프링(74)을 개재하여 작동판(72)을 탄력적으로 지지하도록 구성하고, 작동판(72)의 중심부 저면에는 유니버셜 조인트(1)의 하강시 중간지지링(18)에 걸려진 더스트캡(8)의 상부면에 접촉되면서 작동판(72)을 밀어올려 검사판(71)에 밀착되도록 하는 눌림돌부(75)를 하향 돌출되게 형성한다.

또한, 검사판(71) 내부에는 작동판(72)이 검사판(71)에 밀착된 것을 감지하는 센서(76)를 설치하고, 센서(76)는 작동판(72)이 근접한 것을 감지하는 근접센서, 또는 작동판(72)이 접촉한 것을 감지하는 접촉센서 등 작동판(72)이 상승한 것을 감지할 수 있는 어떤 종류의 것이라도 적용할 수 있다.

더스트캡(8)은 도 11a에 도시된 바와같이 모자형태(상부면이 상측을 향하도록 결합)로 축부(3)에 끼워 결합하는 것이 정상적인 결합방향이다.

스냅링(5) 결합을 위해 유니버셜 조인트(1)가 하강할때 더스트캡(8)은 중간지지링(18)에 걸려 더이상 하강하지 못하게되고, 결국에는 더스트캡(8)의 상부면에 눌림돌부(75)가 접촉되면서 작동판(72)이 스프링(74)의 탄성력을 이기고 상승하면서 검사판(71)에 밀착하게되는 것이며, 이때 센서(76)가 작동판(72)이 검사판(71)에 밀착된 것을 감지하여 제어장치부(80)로 출력하고, 제어장치부(80)는 센서(76)로 부터 감지신호가 수신됨에 따라 더스트캡(8)이 정상적으로 끼워진 것으로 판단하여 표시부(81)에 표시한다.

만약, 작업자가 도 11b와 같이 상부면이 아래쪽을 향하도록 축부(3)에 끼웠다면 더스트캡(8)이 중간지지링(18)에 걸려 더이상 하강하지 못하더라도 눌림돌부(75)가 거꾸로 끼워져있는 더스트캡(8)의 공간부로 들어가게되므로 작동판(72)이 상승하지 못하게되어 센서(76)는 제어장치부(80)로 아무런 감지신호를 출력하지 않게된다.

제어장치부(80)는 센서(76)로 부터 아무런 신호가 출력되지 않으므로 더스트캡(8)이 반대방향으로 끼워진 것으로 판단하여 표시부(81)를 통해 경보신호를 출력하게 되는 것이다.

1: 유니버셜 조인트, 2: 요크부,
3: 축부, 4: 링결합부,
5: 스냅링, 6: 베어링,
7: 볼, 8: 더스트캡,
10: 베이스, 11: 받침대,
12: 조립하우징, 13: 조립공간,
16: 작동홀, 17: 적재대,
18: 중간지지링, 19: 지지대,
20: 가이드봉, 23: 상하실린더,
24: 이동판, 25: 수평판,
26: 고정실린더, 27: 고정봉,
28: 거치대, 31: 지지봉,
40: 작동실린더, 42: 결합대,
45: 로드셀, 50: 스냅링 벌어짐 감지수단,
60: 베어링 감지수단 70: 캡방향 검사수단,
80: 제어장치부, 81: 표시부,

Claims

유니버셜 조인트(1)의 축부(3)에 베어링(6)과 더스트캡(8)을 가결합 한 상태에서 유니버셜 조인트(1)의 축부(3) 하단 링결합부(4)에 스냅링(5)을 결합하여 베어링(6)이 축부(3)로 부터 이탈되지 않도록 조립하는 것을 포함하는 유니버셜 조인트의 볼베어링 조립 및 검사장치에 있어서,
베어링(6)과 더스트캡(8)이 끼워진 유니버셜 조인트(1)를 스냅링 결합위치로 하강 시키고, 스냅링 조립 후 원위치로 상승 복귀시키는 구동수단과;
적재대(17)에 적층되어 있는 다수의 스냅링(5)을 하나씩 로딩하여 결합위치에 존재하는 유니버셜 조인트(1)의 축부(3) 하단에 위치한 링결합부(4)에 끼워 베어링(6)이 이탈되지 않도록 하는 조립수단과;
스냅링(5)이 끼워질때 결합하중을 감지하여 스냅링(5)의 결합여부를 감지하는 검사수단과;
스냅링 조립동작시 구동수단을 작동시켜 유니버셜조인트(1)를 하강작동시키고, 조립수단을 구동시켜 스냅링(5)이 링결합부(4)에 조립되도록 제어하며, 검사수단에서 결합하중이 감지되면 스냅링(5)이 링결합부(4)에 결합된 것으로 판단하는 제어장치부(80); 로 구성한 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 볼베어링 조립 및 검사장치.
제 1 항에 있어서,
상기 구동수단은,
받침대(11)의 상부에 설치되고, 스냅링(5)이 조립되는 조립공간(13)을 구비하되, 조립공간(13)의 상하측으로 상부홀(14)과 하부홀(15)이 연통되게 형성되고, 조립공간(13)의 일측으로 결합대(42)가 끼워져 전후진 작동하게되는 작동홀(16)이 형성되어 있는 조립하우징(12)과;
작동홀(16)의 입구측 직상방에 위치하도록 조립하우징(12)의 일측에 수직으로 세워져 설치되고, 다수의 스냅링(5)이 끼워져 적재되는 적재대(17)와;
조립하우징(12)의 상부에 지지대(19)에 지지된 상태로 설치되어 스냅링(5) 결합시 유니버셜 조인트(1)의 중간부를 지지하는 중간지지링(18)과;
조립하우징(12)의 후방에 세워져 설치된 가이드봉(20)에 상하 움직임이 가능하게 결합되는 이동판(24)과;
가이드봉(20)의 상부에 결합된 상부판(22)의 상부에 수직방향으로 설치되어 이동판(24)을 상하 방향으로 이동시키는 상하실린더(23)와;
이동판(24)의 하측에 'ㄴ'자 모양으로 결합되는 연결대(30)와;
연결대(30)의 끝단에 수직으로 세워져 결합되고, 조립공간(13)을 수직으로 관통하여 상부 끝단이 중간지지링(18)으로 끼워져 유니버셜 조인트(1)의 축부(3) 하단을 받쳐주고, 결합동작시 하강하여 링결합부(4)를 조립공간(13) 내부로 이동시키는 지지봉(31)과;
유니버셜 조인트(1)의 요크부(2)가 거치되기 위한 거치홈(29)을 구비하고, 이동판(24)의 상단에 전방을 향해 돌출되게 설치되는 거치대(28)와;
이동판(24)의 최상단에 수평하게 형성된 수평판(25)의 상부에 수직으로 세워져 설치되고, 스냅링 결합동작시 고정봉(27)을 요크부(2) 직상방으로 하강시켜 유니버셜 조인트(1)가 움직이지 않도록 고정시키는 고정실린더(26);로 구성하고,
검사수단은
조립하우징(12)의 일측으로 설치되고, 스냅링(5)을 링결합부(4)에 결합시키기 위한 결합대(42)가 설치되는 척(41)을 구비한 작동실린더(40)와;
선단에 'U'자 모양의 헤드(43)가 형성되며, 헤드(43)의 상부면에는 스냅링(5)이 안착되기 위한 안착홈(44)이 형성되고, 상기 척(41)에 결합된 상태로 작동홀(15) 내부를 전후진 작동하면서 스냅링(5)을 조립공간(13)에 위치한 유니버셜 조인트(1)의 링결합부(4)에 결합시키는 결합대(42)와;
작동실린더(40) 내에 설치되고, 결합대(42)에 의해 스냅링(5)이 링결합부(4)에 결합될때 작동실린더(40)에 가해지는 압력을 감지하는 로드셀(45);로 구성하며,
제어장치부(80)는 스냅링 조립동작시 고정실린더(26)와 상하실린더(23)를 작동시켜 거치대(28)와 지지봉(31) 사이에 거치된 유니버셜조인트(1)를 하강작동시키고, 작동실린더(40)를 구동시켜 스냅링(5)이 링결합부(4)에 조립되도록 제어하며, 로드셀(45)에서 압력이 감지되면 스냅링(5)이 링결합부(4)에 결합된 것으로 판단하도록 구성한 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 볼베어링 조립 및 검사장치.
제 1 항에 있어서,
스냅링(5)이 결합된 유니버셜 조인트(1)가 상승할때 스냅링(5)이 벌어져있는지를 검사하는 스냅링벌어짐 감지수단(50)을 더 구성하되,
스냅링 벌어짐 감지수단(50)은,
조립하우징(12)의 상부홀(14) 내측 하단에 받침턱(53)을 내향 돌출되게 형성하고, 유니버셜 조인트(1) 상승시 스냅링(5)이 벌어져있을때 스냅링(5)에 걸려 상부홀(14)로 부터 이탈되는 감지링(51)을 받침턱(53)에 받쳐지도록 상부홀(14) 내측에 삽입하며, 조립하우징(12) 내부 상단에는 감지링(51)의 외주연에 접촉되어 감지링(51)의 존재여부를 감지하는 링감지센서(52)를 설치하고,
제어장치부(80)는 링감지센서(52)에서 감지링(51)이 감지되지 않았을때 스냅링(5)이 링결합부(4)에 벌어지게 오결합된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 볼베어링 조립 및 검사장치.
제 1 항에 있어서,
스냅링(5)이 결합된 유니버셜 조인트(1)가 상승할때 베어링(6)에 볼(7)이 정상적으로 끼워져 있는지를 검사하는 베어링 감지수단(60)을 더 구성하되,
베어링 감지수단(60)은,
유니버셜 조인트(1)가 상승할 때 베어링(6)의 볼(7)에 접촉될때마다 감지신호를 출력하는 복수의 터치센서(62)를 중간지지링(18)의 중간부에 환형으로 설치하되, 터치센서(62)는 볼(7)과 실질적으로 접촉되는 접촉부(61)를 구비하고, 접촉부(61)가 중간지지링(18)의 내주연에 돌출되도록 중간지지링(18)에 끼워져 설치되며,
제어장치부(80)는 터치센서(62)에서 출력되는 볼 감지신호의 갯수를 카운팅하여 베어링(6)에 볼(7)이 정상적으로 끼워져 있는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 볼베어링 조립 및 검사장치.
제 1 항에 있어서,
스냅링(5)의 결합을 위해 유니버셜 조인트(1)가 하강할때 더스트캡(8)이 정상적으로 결합되었는지를 검사하는 캡방향 검사수단(70)을 더 구성하되,
캡 방향 검사수단(70)은
거치대(28)의 하부에 위치하도록 이동판(24)의 하단에 전방을 향해 설치되는 검사판(71)과;
검사판(71) 하측에 결합되어 있는 복수의 연결축(73)에 상하 움직임이 가능하게 끼워지고, 중심부 저면에는 유니버셜 조인트(1)의 하강시 중간지지링(18)에 걸려진 더스트캡(8)의 상부면에 접촉되면서 작동판(72)을 밀어올려 검사판(71)에 밀착되도록 하는 눌림돌부(75)가 하향 돌출되게 형성되는 작동판(72)과;
작동판(72)과 검사판(71) 사이에 개재되는 스프링(74)과;
작동판(72)이 검사판(71)에 밀착된 것을 감지하는 센서(76); 로 구성하고,
제어장치부(80)는 유니버셜 조인트(1) 하강 작동시 센서(76)에서 감지신호가 출력되었을때 더스트캡(8)이 정상적으로 결합된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 유니버셜 조인트의 볼베어링 조립 및 검사장치.