KR101465003B1

KR101465003B1 - 니들 조립 장치

Info

Publication number: KR101465003B1
Application number: KR1020140029926A
Authority: KR
Inventors: 박상영; 최영; 공대용
Original assignee: 박상영
Priority date: 2014-03-13
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2014-11-25

Abstract

본 발명은 니들 롤러 베어링을 구성하는 니들의 조립 불량률을 줄이면서 조립이 보다 빠르게 이루어질 수 있도록 하는 니들 조립 장치에 관한 것이다.
본 발명은 외륜과 내륜 사이에 위치한 다수의 니들이 2개의 스냅링에 의해 탈거 방지되는 니들 롤러 베어링에 니들을 공급하는 니들 조립 장치로서, 상기 니들의 공급을 위한 니들 공급부와, 상기 니들 공급부와 연결되어 상기 니들 롤러 베어링에 필요한 수량의 니들을 환상(環狀)으로 장전하는 니들 장전부와, 상기 외륜에 하나의 스냅링과 내륜이 수용된 상태로 공급받아 외륜 및 내륜을 상기 니들 장전부와 대응되는 위치에서 정렬하며, 정렬된 내륜 및 외륜을 상기 니들 장전부와 밀착시키는 베어링 정렬부 및 상기 베어링 정렬부에 의해 내륜 및 외륜이 정렬된 상태에서 환상(環狀)으로 장전된 다수의 니들을 상기 내륜과 외륜 사이 공간으로 동시에 밀어넣는 니들 장착부를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 니들 롤러 베어링을 구성하는 내륜과 외륜 사이에 다수의 니들을 보다 정확하고 빠르게 조립할 수 있다.

Description

니들 조립 장치{ Needle assembling equipment }

본 발명은 니들 롤러 베어링을 구성하는 니들의 조립 불량률을 줄이면서 조립이 보다 빠르게 이루어질 수 있도록 하는 니들 조립 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 조향 장치에는 핸들의 회전력을 바퀴와 연결되는 출력축으로 전달하여 조향 조작이 이루어질 수 있도록 하기 위한 유니버셜 조인트가 구비된다. 그리고, 상기 유니버셜 조인트는 2개의 요크와 십자 모양의 스파이더 및 요크와 스파이더의 회전 결합부에 삽입되는 니들 롤러 베어링을 포함하여 구성된다.

즉, 상기 니들 롤러 베어링은 회전축을 지지함과 동시에 마찰을 감소시키기 위한 부품으로 원통형의 베어링 하우징 내주면에 일련의 니들 롤러가 환상(環狀)으로 둘러져 설치되는 구조를 가진다.

따라서, 니들 롤러 베어링의 조립 시에는 베어링 하우징 내부에 니들 롤러가 일정한 수량으로 설치되어야 하며, 이를 위한 작업 공정은 주로 수작업 또는 반자동 작업으로 이루어졌다.

하지만, 종래 기술에서와 같이 수작업이 요구되는 조립공정에서는 조립 시 니들 롤러가 누락되는 경우가 빈번하게 발생하는 문제점을 가진다.

또한, 상기와 같이 니들 롤러가 누락될 경우 니들 롤러 베어링 자체의 불량은 물론 이로 인한 조립체의 불량으로 이어지게 되는 문제점을 가진다.

한편, 일본공개특허 특개평8-323557에는 니들 롤러의 투입 및 정렬 등의 각 공정을 자동으로 수행하여 대량생산이 가능하도록 하는 “ 니들 롤러 조립 장치 ”가 개시된다.

도 1 내지 3 에는 종래 기술에 따른 니들 롤러 조립 장치의 구성을 보이기 위한 도면이 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 종래 기술에 따른 니들 롤러 조립 장치(10)는 베어링 외륜의 내주면에 그리스를 도포하는 그리스 공급부(30), 상기 내주면에 장착되는 모든 니들 롤러를 순차적으로 연속 공급하는 것과 동시에 공급되는 소정수의 니들 롤러를 가 정렬 핀에 따라서 임시 정렬하는 니들 롤러 공급부(32) 및 상기 정렬되는 니들 롤러를 정렬 핀의 편심 회전 작용하에 내주면에 압박하면서 정렬하게 되는 니들 롤러 정렬부(34)를 포함하도록 구성된다.

상세히, 종래 기술에서는 다수의 외륜이 수용되는 외륜공급방(50)에서 외륜이 그리스 공급부(30)로 이송되어 내주면에 그리스가 도포된다. 그리고, 그리스가 도포된 외륜은 상기 니들 롤러 공급부(32)의 하측으로 이송되어 경사진 슛(74a, 74b)을 통해 니들을 외륜의 내측으로 공급하게 된다.

상기와 같은 과정을 통해 니들의 공급이 완료되면 상기 니들 롤러 정렬부(34)에서는 편심회전 가능하도록 형성된 가정렬핀(11)을 상기 외륜 내측에 수용하여 회전시킴으로써 투입된 니들을 정렬시키고, 니들의 정렬이 완료된 베어링은 반송된다.

즉, 종래 기술은 외륜의 내측으로 니들을 공급하여 가정렬 시키는 것으로, 내륜의 장착을 위해 니들 롤러가 가정렬된 상태로 이송된다.

따라서, 종래 기술에서는 가정렬된 니들 롤러가 가정렬 상태를 유지하면서 이송될 수 있도록 별도의 클램프 수단을 구비하는 유니트 플레이트(52)가 구비되며, 상기 유니트 플레이트(52)는 니들이 수용된 외륜을 고정시킨 상태에서 외륜의 이동 위치까지 함께 이동하도록 구성되어야만 한다.

또한, 종래 기술에서는 직선 형상의 슛(74a, 74b)이 경사지게 장착되어 경사면을 따라 니들이 공급되며, 상기 슛(74a, 74b)의 일측에는 니들의 수용량을 체크하기 위한 포토인터럽터(12)가 구비된다.

그리고, 상기 슛(74a, 74b)에는 상기 포토인터럽터(12)의 체크정보에 따라 니들 롤러(20a)의 공급을 중단하거나 장착될 마지막 니들롤러(20a)를 밀어주기 위한 실린더(14, 16)가 더 구비된다.

즉, 종래 기술에서는 슛(74a, 74b)의 경사면을 따라 니들롤러(20a)가 공급되기 때문에 니들롤러(20a)가 공급도중 경사면 상에 걸려 원활한 공급이 이루어지지 않을 수 있다.

특히, 니들롤러(20a)가 외륜의 내주면에 채워질 경우 마지막으로 채워지는 니들롤러(20a)는 외압이 가해지지 않는 이상 장착이 되지 않기 때문에 종래 기술에서는 상기 실린더(14, 16)를 더 구비하여 니들롤러(20a)를 가압할 수 있도록 구성된다.

결국, 종래 기술에 따른 니들 조립 장치(10)는 니들롤러(20a)를 외륜의 내주면에 가정렬시키는 것에 그치고 있으며, 니들 롤러(20a)의 공급과 가정렬된 외륜의 이송 등에 따른 구성 등이 추가되어야만 한다.

본 발명의 목적은 니들 롤러 베어링을 구성하는 내륜과 외륜 사이에 다수의 니들을 보다 정확하고 빠르게 조립할 수 있는 니들 조립 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 니들의 공급 및 정렬 과정에서 니들의 누락 또는 혼입이 감지될 수 있도록 하는 니들 조립 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 니들의 자중에 의해 니들의 공급이 이루어지며, 공급 과정에서 니들의 걸림이 방지될 수 있도록 하는 니들 조립 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 외륜과 내륜 사이에 위치한 다수의 니들이 2개의 스냅링에 의해 탈거 방지되는 니들 롤러 베어링에 니들을 공급하는 니들 조립 장치로서, 상기 니들의 공급을 위한 니들 공급부와, 상기 니들 공급부와 연결되어 상기 니들 롤러 베어링에 필요한 수량의 니들을 환상(環狀)으로 장전하는 니들 장전부와, 상기 외륜에 하나의 스냅링과 내륜이 수용된 상태로 공급받아 외륜 및 내륜을 상기 니들 장전부와 대응되는 위치에서 정렬하며, 정렬된 내륜 및 외륜을 상기 니들 장전부와 밀착시키는 베어링 정렬부 및 상기 베어링 정렬부에 의해 내륜 및 외륜이 정렬된 상태에서 환상(環狀)으로 장전된 다수의 니들을 상기 내륜과 외륜 사이 공간으로 동시에 밀어넣는 니들 장착부를 포함한다.

상기 니들 공급부에는 상기 니들 장전부에 수직으로 장착되는 슈트가 포함되며, 상기 슈트에는 공급되는 니들을 지그재그로 안내하기 위한 니들 가이드가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 니들 장전부에는 상기 니들 공급부와 연결되어 니들이 수용되는 니들 장전 하우징과, 상기 니들 장전 하우징 내부에서 회전 가능하게 구비되어 공급되는 니들을 환상(環狀)으로 장전하는 니들 장전툴과, 상기 니들 장전툴을 회전시키기 위한 장전모터가 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기 니들 장전툴 일측에는 회전하면서 장전되는 니들과의 이격거리를 감지하여 니들의 혼입 또는 누락을 감지하는 장전감지센서가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기 베어링 정렬부에는 내륜 정렬부와 외륜 정렬부가 구비되어 상기 내륜과 외륜을 소정거리 이격시키면서 고정하는 베어링 정렬툴과, 상기 베어링 정렬툴의 일측에서 니들의 조립 시 고정된 베어링의 충격을 완화하기 위한 베어링 정렬 완충스프링이 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기 베어링 정렬툴은 상기 외륜의 외측면과 접하는 외측 돌출부와 상기 외륜의 내측면 및 내륜의 하면과 접하는 내측 돌출부가 형성되는 외륜 정렬부와, 상기 내륜의 내측면과 접하여 내륜을 고정시키는 내륜 정렬부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 니들 장착부에는 상기 니들 장전툴을 따라 환상으로 장전된 니들의 중심을 연결한 원과 대응되는 원주를 가지는 원통 형상의 니들 장착 푸셔와, 상기 니들 장착 푸셔의 직선 왕복 운동을 위한 구동력을 제공하는 장착 실린더와, 상기 니들 장착 푸셔의 직선 이동을 보조하기 위한 가이드 홀더를 포함하며, 상기 가이드 홀더에는 상기 니들 장착 푸셔의 좌우 양측에서 이동 경로를 안내하기 위한 가이드 샤프트와, 상기 가이드 샤프트를 따라 이동하는 리니어 부시가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 리니어 부시 일측에는 니들의 장착을 위한 니들 장착 푸셔의 직선 이동 시 완충 작용을 위하여 푸셔 스프링이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 니들 조립 장치에서는 장전된 니들과 정렬된 내/외륜 사이의 장착공간이 대응될 수 있도록 위치시킨다.

즉, 본 발명의 요부구성인 니들 장전부에서는 니들을 환상으로 장전하게 되며, 내/외륜은 베어링 정렬부에 의해 장전 완료된 니들의 수용공간이 확보되도록 위치 정렬된다.

따라서, 장전 완료된 다수의 니들은 니들 장착부에 의해 정렬된 내/외륜 사이의 확보된 공간으로 동시에 가압되어 내/외륜 사이에 단 한번의 푸쉬 동작 만으로 니들의 조립이 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에서는 니들 공급부가 니들 장전부 상측에 수직으로 위치되어 니들이 자중에 의해 공급될 수 있도록 구성된다. 그리고, 상기와 같이 공급되는 니들은 상기 니들 장전부가 회전하면서 자중에 의해 밀려 들어갈 수 있으므로 별도의 가압수단 없이도 니들의 장전이 이루어질 수 있다.

그리고, 상기와 같은 장전 과정에서 니들 감지부를 통해 니들의 누락 또는 혼입을 감지하게 되므로 보다 정확한 장전이 이루어질 수 있으며, 이로 인하여 니들 장전이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다.

뿐만 아니라, 니들 공급부를 구성하는 슈트에는 지그재그로 니들의 이동경로를 안내하기 위한 니들 가이드가 더 구비된다. 따라서, 상기 니들 가이드를 따라 니들이 지그재그로 낙하하면서 공급될 수 있으므로, 니들의 걸림 현상이 방지되어 안정적인 니들 공급이 이루어질 수 있다.

도 1 내지 3 은 종래 기술에 따른 니들 조립 장치의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 4 및 도 5 는 본 발명에 따른 니들 조립 장치가 적용되는 니들 롤러 베어링의 일실시 예를 보인 도면.
도 6 및 도 7 은 본 발명에 따른 니들 조립 장치의 일실시 예를 보인 도면.
도 8 은 본 발명의 요부구성인 니들 공급부에서 니들 장전부로 니들이 장전되는 모습을 개략적으로 보이기 위한 도면.
도 9 내지 14 는 본 발명에 따른 니들 조립 장치의 니들 장착 구조를 보이기 위한 도면.
도 15 는 본 발명의 요부구성인 베어링 정렬부에 의해 베어링 내륜 및 외륜이 정렬된 상태를 보이기 위한 도면.
도 16 및 17 은 본 발명의 요부구성인 니들 장착부의 푸셔에 의해 니들이 장착되는 과정을 보이기 위한 도면.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

도 4 및 도 5 에는 본 발명에 따른 니들 조립 장치가 적용되는 니들 롤러 베어링의 일실시 예를 보인 도면이 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명이 적용되는 니들 롤러 베어링은 외륜(62)과 내륜(64) 사이에 니들(50)이 위치되고, 상기 외륜(62)의 내측에 상기 니들(50) 및 내륜(64)의 탈거를 방지하기 위한 제 1, 2 스냅링(66, 68)이 끼움 장착된다.

그리고, 상기와 같은 구성의 니들 롤러 베어링은 상기 외륜(62)의 내측에 제 1 스냅링(66)이 장착된 상태에서 니들(50)과 내륜(64)을 조립하여 도 5와 같은 상태를 형성한 이후 상기 제 2 스냅링(68)을 장착하여 조립 완료될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 니들 조립 장치(100, 도 6 참조)는 상기 제 1 스냅링(66)과 내륜(64)이 상기 외륜(62)에 조립된 상태로 공급받아 상기 내륜(64) 및 외륜(62) 사이에 니들(50)을 조립하도록 구성된다.

상세히, 도 6 및 도 7 에는 본 발명에 따른 니들 조립 장치의 일실시 예를 보인 도면이 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 니들 조립 장치(100)는 니들(50)이 수용되는 니들 소터(220)에서 니들 공급부(400)를 통해 니들(50)을 공급받아, 다수의 니들(50)을 환상(環狀)으로 장전한 다음 한 번의 가압 동작에 의해 조립할 수 있도록 구성된다.

이를 위해, 본 발명에 따른 니들 조립 장치(100)는 상기 니들 공급부(400)와, 공급된 니들(50)을 환상(環狀)으로 장전하는 니들 장전부(500), 상기 니들(50)이 장착될 베어링 내륜(64) 및 외륜(62)을 니들(50) 장착 위치로 정렬하는 베어링 정렬부(600) 및 정렬 완료된 베어링 내/외륜(64/62) 사이로 장전된 니들(50)을 밀어 넣는 니들 장착부(700)를 포함하여 구성된다.

상세히, 상기 니들 공급부(400)는 상단이 상기 니들 소터(220)와 연결되고, 하단은 상기 니들 장전부(500)와 연결된다.

즉, 상기 니들 공급부(400)는 상기 니들 소터(220) 내부에 수용된 다수의 니들(50)을 일정한 방향성을 유지하여 공급하기 위한 구성으로, 니들(50)이 자중에 의해 니들 장전부(500)로 공급될 수 있도록 상기 니들 장전부(500)의 상측에 수직으로 장착된다.

따라서, 상기 니들 소터(220)는 출구측이 상기 니들 공급부(400)의 상단과 연결될 수 있도록 니들소터지주(210)에 의해 지면으로부터 소정 높이에 위치된다.

한편, 상기 니들 장전부(500)와 베어링 정렬부(600) 및 니들 장착부(700)는 베이스 플레이트(240)에 설치되어 동일 높이를 유지하며, 니들조립장치지주(260)에 의해 지면으로부터 소정 높이에 위치될 수 있다.

그리고, 상기 베이스 플레이트(240)에는 전술한 바와 같이 제 1 스냅링(66)과 내륜(64)이 외륜(62)에 조립된 상태(이하“내/외륜 조립체”라 함)로 공급될 수 있도록 이동 경로를 형성하면서 아래에서 설명할 베어링 정렬툴(640, 도 10 참조)이 소정 높이에서 이동할 수 있도록 하는 베어링 정렬 브라켓(610)이 더 구비된다.

상기 베어링 정렬 브라켓(610)은 상기 니들 장전부(500)와 베어링 정렬툴(640)의 사이에 상기 외륜(62)의 두께와 대응되는 공간이 형성될 수 있도록 상기 니들 장전부(500)와 니들(50)위 두께만큼 이격된 공간에 구비된다.

따라서, 상기와 같이 형성되는 공간으로 내/외륜 조립체가 이송될 수 있으며, 이송된 내/외륜 조립체는 상기 베어링 정렬부(600)에 의해 위치 고정되어 니들(50)이 장착될 수 있도록 한다.

이를 위해 상기 베어링 정렬부(600)에는 직선 왕복 운동을 위한 베어링 정렬 실린더(680)와, 상기 내/외륜 조립체를 정렬하기 위한 베어링 정렬툴(640, 도 10 참조) 및 상기 베어링 정렬 실린더(680)의 직선 왕복 운동을 상기 베어링 정렬툴(640)에 전달하기 위한 베어링 정렬 실린더 홀더(682)가 포함된다.

상기 베어링 정렬부(600)의 구체적인 구조 설명은 아래에서 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

한편, 본 발명에서는 전술한 바와 같이 다수의 니들(50)이 한 번의 가압 동작에 의해 조립될 수 있도록 상기 니들 공급부(400)를 통해 공급되는 니들(50)이 상기 니들 장전부(500)에 의해 니들(50)이 환상(環狀)으로 장전된다.

도 8 에는 본 발명의 요부구성인 니들 공급부에서 니들 장전부로 니들이 장전되는 모습을 개략적으로 보이기 위한 도면이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 상기 니들 공급부(400)는 상기 니들 소터(220)와 니들 장전부(500)를 연결하는 슈트(420)와, 상기 슈트(420) 일측에 구비되어 니들(50)의 공급 상태를 감지하는 다수의 니들공급 감지센서를 포함한다.

상세히, 상기 슈트(420)는 외관을 형성하는 슈트바디(421)와, 상기 슈트바디(421) 내측에 형성되어 상기 니들(50)의 공급 경로를 형성하는 니들 가이드(422)를 포함한다.

상기 슈트바디(421)는 상단이 상기 니들 소터(220)의 출구측과 연결되고, 하단은 상기 니들 장전부(500)의 상면에 수직으로 슈트홀더(460, 도 10 참조)를 통해 연결된다.

그리고, 상기 다수의 니들공급 감지센서는 상기 슈트바디(421)의 상측에서부터 일정 간격으로 위치되어 니들(50)의 공급상태를 감지하며, 각각 제 1 니들공급 감지센서(442)와 제 2 니들공급 감지센서(444) 및 제 3 니들공급 감지센서(446)로 구분된다.

한편, 상기 니들 가이드(422)는 하중에 의해 낙하하는 니들(50)을 지그재그로 안내하여 낙하 도중 공급 경로 상에서 걸림 현상이 방지되도록 한다.

즉, 상기 슈트(420)를 통해 공급되는 니들(50)은 그 크기가 작으며, 니들(50)의 공급 경로는 니들(50)의 크기보다 크게 형성된다. 따라서, 하나 이상의 니들(50)이 동일 높이에서 끼이거나, 니들(50)이 롤링하면서 끼일 수 있으므로 니들(50)의 공급이 원활하게 이루어지지 못하게 된다. 또한, 수직으로 니들(50)이 낙하하게 될 경우 낙하 높이에 따라 니들(50)이 손상될 수도 있다.

따라서, 본 발명에서는 도 8에 확대 도시된 바와 같이 지그재그 형태로 니들 가이드(422)를 형성하여 니들(50)이 단계적으로 낙하하면서 공급될 수 있도록 한다.

그리고, 상기와 같이 공급되는 니들(50)은 상기 니들 장전부(500)에 의해 환상(環狀)으로 장전된다.

이를 위해 상기 니들 장전부(500)에는 회전하면서 상기 니들(50)을 환상(環狀)으로 장전하는 니들 장전툴(560)과, 상기 니들 장전툴(560)을 따라 장전되는 니들(50)을 감지하기 위한 장전감지센서(520)가 포함된다.

상기 니들 장전툴(560)은 가장자리에 니들(50)을 수용할 수 있도록 함몰부가 형성되어 전체적으로 원형톱 형상으로 형성된다.

상기 함몰부는 상기 니들(50)의 외면 일부분을 감싸는 형태로 형성되어 수용된 니들(50)이 수용된 위치를 유지할 수 있도록 하며, 상대적으로 돌출되는 부분의 높이가 니들(50)의 중심보다 낮게 형성된다.

따라서, 환상(環狀)으로 장전이 완료된 니들(50)을 아래에서 설명할 니들 장착 푸셔(720, 도 10참조) 가압할 경우에도 상기 돌출부가 니들 장착 푸셔(720)와 간섭되지 않는다.

이하에서는 장전 완료된 니들(50)을 상기 내/외륜 조립체에 조립하기 위한 구성과 이를 이용하여 니들(50)이 조립되는 과정에 대하여 설명한다.

도 9 내지 14 에는 본 발명에 따른 니들 조립 장치의 니들 장착 구조를 보이기 위한 도면이 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 니들 조립 장치(100)에서는 상기와 같이 환상(環狀)으로 장전 완료된 니들(50)을 한 번의 가압 조작으로 조립하기 위하여 장전 완료된 니들(50)과 대응되는 위치에 상기 내/외륜 조립체 및 상기 니들 장착 푸셔(720)를 위치시킨다.

상세히, 도 9를 기준으로 상기 니들 장전부(500)의 좌측에는 상기 베어링 정렬부(600)가 구비된다. 그리고, 상기 베어링 정렬부(600)는 상기 외륜(62)을 파지하여 내/외륜 조립체가 장전된 환상(環狀)으로 장전된 니들(50)의 중심과 동심을 이루도록 위치시킨다.

즉, 상기 니들 장전툴(560)의 중심과 상기 내/외륜 조립체의 중심이 일치되도록 상기 베어링 정렬부(600)가 상기 베어링 정렬 실린더(680)에 의해 이동함으로써 상기 내/외륜 조립체는 니들(50)의 조립을 위한 고정상태를 유지하게 된다.

이를 위해, 상기 베어링 정렬부(600)에는 외륜 정렬부(642)와 내륜 정렬부(644)로 구분되어 내/외륜을 정렬하는 베어링 정렬툴(640)과, 상기 베어링 정렬툴(640)의 이동 위치를 가이드 하기 위한 베어링 정렬툴 가이드(620) 및 상기 베어링 정렬실린더(680)의 동작을 완충시키기 위한 베어링 정렬 완충스프링(660)이 포함된다.

상기 외륜 정렬부(642)는 적어도 2개 이상의 돌출부가 상기 외륜(62)의 측면과 접하도록 형성되며, 상기 외륜(62)과 접촉되는 면이 외측으로 갈수록 경사지게 형성된다. 그리고, 상기 외륜 정렬부(642)의 중앙 부분은 상기 외륜(62) 보다는 작고 상기 내륜(64) 보다는 큰 직경을 가지는 원통 형상으로 돌출 형성된다.

따라서, 상기 외륜 정렬부(642)가 상기 외륜(62)을 파지하게 되면 상기 경사면과 원통 형상의 중앙부에 의해 견고하게 고정되고, 내륜(64)은 상기 원통 형상의 중앙부 돌출 길이만큼 외측으로 밀려나게 된다.

한편, 상기와 같이 외측으로 밀려나는 내륜(64)은 상기 내륜 정렬부(644)에 의해 고정된다. 상기 내륜 정렬부(644)는 상기 외륜 정렬부(642)를 관통하는 원기둥 형상으로 단부의 직경이 상기 내륜(64)보다 작게 형성된다.

따라서, 상기 내륜 정렬부(644)가 상기 내륜(64)의 내측면과 접하도록 수용되어 내륜(64)이 흔들림 없이 고정된 위치를 유지할 수 있게 된다. 또한, 상기와 같이 내륜(64) 및 외륜(62)의 위치가 고정됨에 따라 상기 내륜(64)과 외륜(62) 사이에는 니들(50)의 장착공간이 확보될 수 있다.

또한, 상기와 같이 구성되는 베어링 정렬툴(640)은 베어링 정렬 브라켓(610)에 의해 상기 베이스 플레이트(240)로부터 장전된 니들(50)과 대응되는 높이에서 이동이 안내될 수 있다.

이를 위해 상기 베어링 정렬 브라켓(610)에는 적어도 상기 베어링 정렬툴(640)이 관통할 수 있는 홀이 천공 형성된다. 그리고, 베어링 정렬 브라켓(610)에는 상기 베어링 정렬툴(640)이 인입되는 위치에 보다 안정적인 직선 운동을 가이드 하기 위한 베어링 정렬툴 가이드(620)가 더 구비된다.

즉, 상기 베어링 정렬 브라켓(610)의 경우 상기 내/외륜 조립체의 이동을 안내할 수 있도록 길이가 길게 형성된다. 따라서, 상기 베어링 정렬 브라켓(610)에 상기 베어링 정렬툴(640)과 대응되는 형상의 홀을 천공할 경우 니들(50)의 장착 위치와 대응되도록 설치위치를 고정하는데 어려움이 있을 수 있다.

따라서, 상기 베어링 정렬 브라켓(610)에는 상기 베어링 정렬툴(640) 보다 조금 큰 형상의 홀을 형성하고, 상대적으로 작은 크기의 베어링 정렬툴 가이드(620)에 상기 베어링 정렬툴(640)과 대응되는 형상의 베어링 정렬가이드 홈(622, 도 14 참조)을 형성함으로써 가이드 위치를 조정할 수 있도록 한다.

한편, 상기와 같이 베어링 정렬부(600)에 의해 내/외륜 조립체가 장착위치에 정렬되면, 상기 니들 장정부(500)에 환상(環狀)으로 장전된 니들(50)이 상기 니들 장착부(700)에 의해 가압되어 조립된다.

이를 위해 상기 니들 장전부(500)에는 상기 니들 장전툴(560)을 상기 베어링 정렬부(600)의 내/외륜 조립체 정렬 위치와 대응되는 높이에서 지지하기 위한 니들 장전하우징(580)이 구비된다. 그리고, 상기 니들 장전하우징(580)의 상면에는 상기 슈트(420)로부터 공급되는 니들(50)이 하나씩 수용되는 니들 장전홀(582)이 형성된다.

즉, 상기 슈트(420)를 통해 하나씩 자유 낙하하면서 공급되는 니들(50)은 상기 니들 장전홀(582)을 통해 하나씩 니들 장전툴(560)로 공급되고, 상기 니들 장전툴(560)은 장전모터(510)와 축 결합 된 니들 장전축(512)에 의해 회전하면서 니들(50)을 하나씩 수용하게 된다.

그리고, 상기 니들 장전축(512)은 내부에 장전축 베어링(523)이 포함되는 베어링 홀더(522)에 의해 회전 가능하게 고정될 수 있으며, 니들 장착 푸셔(720)를 관통하는 연결축(도면부호 부여되지 않음)에 의해 상기 니들 장전툴(560)과 연결된다.

한편, 상기와 같이 수용되는 니들(50)은 상기 니들 장전툴(560)을 따라 채워지면서 환상(環狀)으로 장전되며, 장전 과정에서 상기 장전감지센서(520)에 의해 니들(50)의 누락 또는 혼입을 감지할 수 있다.

이를 위해 상기 장전감지센서(520)는 레이저 센서나 포텐셔미터와 같이 이격 거리를 체크할 수 있는 변위감지센서가 채용될 수 있다.

즉, 회전하면서 장전되는 니들(50)이 누락 또는 혼입될 경우 상기 장전감지센서(520)에서 변위 차가 발생하게 되며, 변위 차의 크기에 따라 누락 또는 혼입이 감지될 수 있다.

그리고, 상기 니들 장전하우징(580)의 상면에는 상기 슈트(420)를 수직으로 고정시키기 위한 슈트 홀더(460)가 더 구비된다.

상기 슈트 홀더(460)는 대략“ ㄴ”형상으로 형성되어 상기 니들 장전하우징(580)의 상면과 상기 슈트바디(421)의 측면에 견고하게 고정됨으로써 상기 슈트(420)를 수직으로 고정한다.

한편, 상기와 같은 구성에 의해 니들 장전부(500)에 니들(50)의 장전이 완료되면, 장전된 니들(50)을 상기 니들 장착부(700)가 가압하여 니들(50)을 조립하게 된다.

이를 위해 상기 니들 장착부(700)에는 상기 니들 장착 푸셔(720)와, 상기 니들 장착 푸셔(720)를 직선 왕복 운동시키기 위한 장착실린더(760) 및 니들 장착 푸셔(720)의 직선 이동을 보조하기 위한 가이드 홀더(751)가 구비된다.

전술한 바와 같이 상기 니들 장착 푸셔(720)는 원통형상으로 형성되어 단부가 환상(環狀)으로 장전된 니들(50)의 중심을 연결한 선과 대응되며, 장착실린더(760)에 의해 직선 이동 가능하도록 연결된다.

상세히, 상기 장착 실린더(760)에는 유압에 의해 직선 왕복운동 하는 장착샤프트(764)가 구비되며, 상기 장착샤프트(764)는 장착실린더 베이스(762)와 연결된다. 그리고, 상기 장착실린더 베이스(762)에는 상기 장착샤프트(764)의 직선 운동을 전달하기 위하여 장착 푸셔바(722)가 연결된다. 상기 장착 푸셔바(722)와 상기 장착 실린더 베이스(762) 사이에는 장착 푸셔바 홀더(724)가 더 구비될 수 있다.

상기 장착 푸셔바(722)는 상기 니들 장착 푸셔(720)와 연결되는 장착샤프트(764)의 직선운동을 상기 니들 장착 푸셔(720)로 전달하기 위한 구성으로, 가이드 홀더(751)와 연결된다.

상세히, 상기 가이드 홀더(751)는 중앙 부분에 상기 니들 장착 푸셔(720)가 연결되고 상기 니들 장착 푸셔(720)의 장착위치 좌우 양측으로 니들 장착 푸셔(720)의 직선 이동을 가이드 하기 위한 가이드 샤프트(750)가 연결된다.

이를 위해 상기 가이드 홀더(751)에는 상기 가이드 샤프트(750)를 따라 상기 가이드 홀더(751)를 이동시키기 위한 리니어 부시(752)가 구비되고, 상기 리니어부시(752)에는 직선 이동 시 완충을 위한 푸셔 스프링(754)이 더 구비된다.

이하에서는 상기와 같은 구성에 의해 장전 완료된 니들(50)이 조립되는 과정에 대하여 설명한다.

도 15 에는 본 발명의 요부구성인 베어링 정렬부에 의해 베어링 내륜 및 외륜이 정렬된 상태를 보이기 위한 도면이 도시되어 있고, 도 16 및 17 에는 본 발명의 요부구성인 니들 장착부의 푸셔에 의해 니들이 장착되는 과정을 보이기 위한 도면이 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 상기 니들 장전부(500)에 환상(環狀)으로 장전 완료된 다수의 니들(50)을 조립하기 위해서는 우선, 니들(50)이 장착될 베어링 내/외륜 조립체를 상기 베어링 정렬부(600)를 이용하여 고정시킨다.

즉, 본 발명에서는 상기 내/외륜 조립체를 베어링 정렬툴(640)을 이용하여 상기 니들 장전부(500)에 밀착시키게 되며, 밀착시키는 과정에서 상기 외륜 정렬부(642)와 내륜 정렬부(644)에 의해 내륜(64) 및 외륜(62) 사이에 니들(50)의 조립공간을 확보하게 된다. 이때, 상기 내륜(64)은 상기 외륜 정렬부(642)에 의해 소정 거리 외측으로 밀려나게 됨으로써 니들(50)이 가압되어 이송될 경우 보다 용이하게 니들(50)을 조립할 수 있다. 또한, 상기 베어링 정렬툴(640) 일측에는 상기 베어링 정렬 완충스프링(660)이 구비됨에 따라 니들(50)이 과도한 힘으로 가압 될 경우에도 안정적으로 내/외륜 조립체의 고정위치를 유지할 수 있다.

그리고, 상기와 같이 내/외륜 조립체의 고정위치가 유지되면, 상기 베어링 정렬툴(640)에 의해 확보된 니들(50)의 조립공간에 환상(環狀)으로 장전된 다수의 니들(50)을 도 16과 같이 상기 니들 장착 푸셔(720)가 밀어 넣게 된다.

한편, 상기와 같이 니들 장착 푸셔(720)를 통해 니들(50)의 조립이 완료되면, 도 17 에 도시된 화살표 방향으로 상기 니들 장착 푸셔(720)가 후퇴하게 되는데, 이때, 상기 니들 장착 푸셔(720)는 최초의 위치로 완전히 후퇴하지 않고 니들(50)이 조립된 내/외륜 조립체가 이송된 후 후퇴하도록 제어된다.

즉, 본 발명에서는 니들 장착 푸셔(720)가 초기 위치로 빠르게 후퇴하게 될 경우 조립 완료된 니들(50)이 상기 니들 장착 푸셔(720)의 단부를 따라 조립 위치에서 이탈될 수 있기 때문에 상기 니들 장착 푸셔(720)가 니들(50)의 조립이 완료된 내/외륜 조립체의 이송 시 간섭되지 않는 위치까지 1차 이동한 이후 내/외륜 조립체의 이송이 완료되면 초기 위치로 이동하게 된다.

100..... 니들 조립 장치 210..... 니들 소터 지주
220..... 니들 소터 240..... 베이스 플레이트
260..... 니들 조립장치 지주 400..... 니들 공급부
420..... 슈트 421..... 슈트 바디
422..... 니들 가이드 442..... 제 1 니들공급 감지센서
444..... 제 2 니들공급 감지센서 446..... 제 3 니들공급 감지센서
460..... 슈트 홀더 500..... 니들 장전부
510..... 장전모터 512..... 니들 장전축
520..... 장전감지센서 522..... 베어링 홀더
523..... 장전축 베어링 560..... 니들 장전툴
580..... 니들 장전 하우징 582..... 니들 장전홀
600..... 베어링 정렬부 610..... 베어링 정렬 브라켓
620..... 베어링 정렬툴 가이드 622..... 베어링 정렬 가이드 홈
640..... 베어링 정렬툴 642..... 외륜 정렬부
644..... 내륜 정렬부 660..... 베어링 정렬 완충스프링
700..... 니들 장착부 720..... 니들 장착 푸셔
722..... 장착 푸셔바 724..... 장착 푸셔바 홀더
750..... 가이드 샤프트 751..... 가이드 홀더
752..... 리니어 부시 754..... 푸셔 스프링
760..... 장착 실린더 762..... 장착 실린더 베이스
764..... 장착 샤프트

Claims

외륜과 내륜 사이에 위치한 다수의 니들이 2개의 스냅링에 의해 탈거 방지되는 니들 롤러 베어링에 니들을 공급하는 니들 조립 장치로서,
상기 니들의 공급을 위한 니들 공급부;
상기 니들 공급부와 연결되어 상기 니들 롤러 베어링에 필요한 수량의 니들을 환상(環狀)으로 장전하는 니들 장전부;
상기 외륜에 하나의 스냅링과 내륜이 수용된 상태로 공급받아 외륜 및 내륜을 상기 니들 장전부와 대응되는 위치에서 정렬하며, 정렬된 내륜 및 외륜을 상기 니들 장전부와 밀착시키는 베어링 정렬부; 및
상기 베어링 정렬부에 의해 내륜 및 외륜이 정렬된 상태에서 환상(環狀)으로 장전된 다수의 니들을 상기 내륜과 외륜 사이 공간으로 동시에 밀어넣는 니들 장착부;를 포함하는 니들 조립 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 니들 공급부에는 상기 니들 장전부에 수직으로 장착되는 슈트가 포함되며, 상기 슈트에는 공급되는 니들을 지그재그로 안내하기 위한 니들 가이드가 형성되는 니들 조립 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 니들 장전부에는,
상기 니들 공급부와 연결되어 니들이 수용되는 니들 장전 하우징과,
상기 니들 장전 하우징 내부에서 회전 가능하게 구비되어 공급되는 니들을 환상(環狀)으로 장전하는 니들 장전툴과,
상기 니들 장전툴을 회전시키기 위한 장전모터;가 포함되는 니들 조립 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 니들 장전툴 일측에는 회전하면서 장전되는 니들과의 이격거리를 감지하여 니들의 혼입 또는 누락을 감지하는 장전감지센서가 더 포함되는 니들 조립 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 베어링 정렬부에는,
내륜 정렬부와 외륜 정렬부가 구비되어 상기 내륜과 외륜을 소정거리 이격시키면서 고정하는 베어링 정렬툴과,
상기 베어링 정렬툴의 일측에서 니들의 조립 시 고정된 베어링의 충격을 완화하기 위한 베어링 정렬 완충스프링이 포함되는 니들 조립 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 베어링 정렬툴은,
상기 외륜의 외측면과 접하는 외측 돌출부와 상기 외륜의 내측면 및 내륜의 하면과 접하는 내측 돌출부가 형성되는 외륜 정렬부와,
상기 내륜의 내측면과 접하여 내륜을 고정시키는 내륜 정렬부;를 포함하는 니들 조립 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 니들 장착부에는,
상기 니들 장전툴을 따라 환상으로 장전된 니들의 중심을 연결한 원과 대응되는 원주를 가지는 원통 형상의 니들 장착 푸셔와,
상기 니들 장착 푸셔의 직선 왕복 운동을 위한 구동력을 제공하는 장착 실린더와,
상기 니들 장착 푸셔의 직선 이동을 보조하기 위한 가이드 홀더를 포함하며,
상기 가이드 홀더에는 상기 니들 장착 푸셔의 좌우 양측에서 이동 경로를 안내하기 위한 가이드 샤프트와, 상기 가이드 샤프트를 따라 이동하는 리니어 부시가 더 구비되는 니들 조립 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 리니어 부시 일측에는 니들의 장착을 위한 니들 장착 푸셔의 직선 이동 시 완충 작용을 위하여 푸셔 스프링이 더 구비되는 니들 조립 장치.