KR101474161B1

KR101474161B1 - 부시형 무급유 베어링의 제조장치

Info

Publication number: KR101474161B1
Application number: KR1020130118000A
Authority: KR
Inventors: 이종선; 이정권; 김베로; 현승민; 이영춘
Original assignee: (주)탑피온
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2014-12-17
Also published as: KR20140070352A

Abstract

본 발명은 베어링 제조장치에 관한 것으로서, 특히 부시형 무급유 베어링을 제조하는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 판상의 기본 소재에 대한 성형을 수행하는 성형 유닛을 포함하며, 상기 성형 유닛은, 상기 기본 소재의 양단부를 동일한 방향으로 구부려서 제1 예비 성형품을 만드는 제1 예비 성형부; 상기 제1 예비 성형품의 구부러진 양단부가 끝단으로 갈수록 서로 가까워지도록 상기 제1 예비 성형품의 중심부를 반원형으로 구부려서 제2 예비 성형품을 만드는 제2 예비 성형부; 및 상기 제2 예비 성형품을 원형으로 구부려서 완성품을 만드는 최종 성형부를 구비하는 것을 특징으로 하는 부시형 무급유 베어링의 제조장치가 제공된다.

Description

부시형 무급유 베어링의 제조장치 {APPARATUS FOR MANUFACTURING BUSH TYPE OILESS BEARING}

본 발명은 베어링 제조장치에 관한 것으로서, 특히 부시형 무급유 베어링을 제조하는 장치에 관한 것이다.

베어링은 회전축을 회전가능하게 지지하는 기계 요소로서, 자동차, 전동기계, 일반 산업기계, 공작 기계, 철도차량, 농기계 등 기계 전반에 걸쳐서 적용된다. 베어링은 기계의 품질, 성능, 내구성과 직결되기 때문에 그 품질 기준이 까다로운 핵심 기계 부품에 속한다. 베어링은 회전축과의 접촉 방식에 따라 면접촉하는 미끄럼 베어링과 선접촉 또는 점접촉하는 구름 베어링으로 나누어지는데, 미끄럼 베어링의 경우 마찰을 줄이기 위해 접촉면 사이에 윤활유가 존재한다. 윤활유는 베어링 사용 중에 지속적으로 공급된다. 하지만, 윤활유 공급이 필요없거나 윤활유를 공급하기 어려운 구조를 갖는 경우에는 사용 중 급유가 필요없는 무급유 베어링이 사용된다.

무급유 베어링은 기저판 상에 윤활기능을 하는 고체윤활제층이 형성된 구조로서, 종래의 무급유 베어링은 탄소강 또는 스테인레스강 등으로 된 강철기재 표면에 철계금속분말과 흑연, 이황화몰리브덴, 이황화텅스텐 등 고체윤활제의 미세분말을 혼합한 혼합분말을 프레스 또는 압연롤러 등으로 냉간 압착 성형한 후 소결로 내부에 넣고 가스분위기 하에서 고온으로 소결하는 방식으로 제조되고 있다. 하지만, 이러한 종래의 방식으로는 부시형 무급유 베어링을 대량으로 생산하기에 어려움이 있어서 개선이 요구된다.

본 발명의 목적은 부시형 무급유 베어링을 대량으로 생산하기 위한 제조장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면,

판상의 기본 소재에 대한 성형을 수행하는 성형 유닛을 포함하며, 상기 성형 유닛은, 상기 기본 소재의 양단부를 동일한 방향으로 구부려서 제1 예비 성형품을 만드는 제1 예비 성형부; 상기 제1 예비 성형품의 구부러진 양단부가 끝단으로 갈수록 서로 가까워지도록 상기 제1 예비 성형품의 중심부를 반원형으로 구부려서 제2 예비 성형품을 만드는 제2 예비 성형부; 및 상기 제2 예비 성형품을 원형으로 구부려서 완성품을 만드는 최종 성형부를 구비하는 것을 특징으로 하는 부시형 무급유 베어링의 제조장치가 제공된다.

상기 제1 예비 성형부는 양단부에 끝단으로 갈수록 내려가도록 경사진 두 경사면부가 형성된 상면을 갖는 하부 성형부와, 상기 하부 성형부의 상면에 대응하여 양단부로 갈수록 내려가도록 경사진 두 경사면부이 형성된 하면을 갖는 상부 성형부를 구비할 수 있다.

상기 제2 예비 성형부는 원형의 봉 부재를 구비하는 하부 금형과 상기 봉 부재의 외주면에 대응하는 성형 홈이 형성된 상부 금형을 구비할 수 있다.

상기 최종 성형부는 원형의 봉 부재를 사이에 두고 상기 봉 부재의 외주면과 가까워지거나 멀어지도록 이동하는 하부 금형과 상부 금형을 구비하며, 상기 하부 금형과 상부 금형에는 서로 합쳐졌을 때 상기 봉 부재의 외주면을 완전히 감싸도록 하부 성형 홈과 상부 성형 홈이 각각 형성될 수 있다.

상기 제2 예비 성형부와 상기 최종 성형부는 상기 제2 예비 성형품이 걸리고 상기 완성품이 감싸는 봉 부재로 연결될 수 있다.

상기 제조장치는 상기 기본 소재를 상기 제1 예비 성형부로 이송하는 제1 이송부와, 상기 제1 예비 성형품을 상기 제2 예비 성형부로 이송하는 제2 이송부와, 상기 제2 예비 성형품을 상기 최종 성형부로 이송하는 제3 이송부와, 상기 완성품을 배출하는 제4 이송부를 구비하는 이송 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 제조장치는 상기 기본 소재가 다수 적층되어서 수용된 매거진과, 상기 적층된 다수의 기본 소재 중 상단에 위치하는 기본 소재를 상기 성형 유닛으로 전달하는 소재 전달부와, 상기 적층된 다수의 기본 소재를 차례대로 상승시키는 리프터를 구비하는 소재 공급 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 소재 공급 유닛은 다수의 매거진을 구비하며, 상기 매거진을 이송시키는 매거진 이송부를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 직사각형의 판상 부재를 연속된 일련의 성형 공정을 통해 차례대로 구부려서 최종적으로 부시형 무급유 베어링으로 완성하는 성형 유닛과, 성형 유닛에 직사각형의 판상 부재를 자동으로 연속 공급하는 소재 공급 유닛과, 성형 유닛의 각 성형 공정부에 소재를 연속적으로 이송하는 이송 유닛을 구비하는 제조장치가 제공되므로, 부시형 무급유 베어링을 용이하게 대량 생산할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부시형 무급유 베어링 제조장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제조장치의 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제조장치의 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 소재 공급 유닛의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 소재 공급 유닛의 정면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 소재 공급 유닛의 평면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 매거진의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 매거진의 평면도이다.
도 9는 도 1에 도시된 정렬부의 측단면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 정렬부, 제1 예비 성형부 및 제2 예비 성형부의 정면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 제1 예비 성형부의 측면도로서, 제1 하부 금형은 내부가 보이도록 테두리만 단면도로 도시되어 있다.
도 12는 도 10에 도시된 제2 예비 성형부의 측면도이다.
도 13은 도 1에 도시된 최종 성형부의 정면도이다.
도 14는 도 13에 도시된 최종 성형부의 측면도이다.
도 15는 도 1에 도시된 이송 유닛의 정면도이다.
도 16은 도 15에 도시된 이송 유닛의 정면도이다.
도 17은 도 15에 도시된 이송 유닛의 평면도이다.
도 18은 도 1에 도시된 제조장치에서 기본 소재가 소재 공급 유닛으로부터 성형 유닛으로 공급되는 상태를 보여주는 도면이다.
도 19는 도 1에 도시된 제조장치에서 기본 소재가 정렬부로부터 제1 예비 성형부로 이송되는 상태를 보여주는 도면이다.
도 20은 도 1에 도시된 제조장치에서 제1 예비 성형부의 작동을 보여주는 도면이다.
도 21은 제1 예비 성형부에 의해 제조된 제1 예비 성형품을 도시한 사시도이다.
도 22는 도 1에 도시된 제조장치에서 제1 예비 성형품이 제1 예비 성형부로부터 제2 예비 성형부로 이송되는 상태를 보여주는 도면이다.
도 23은 도 1에 도시된 제조장치에서 제2 예비 성형부의 작동을 보여주는 도면이다.
도 24는 제2 예비 성형부에 의해 제조된 제2 예비 성형품을 도시한 사시도이다.
도 25는 도 1에 도시된 제조장치에서 제2 예비 성형품이 제2 예비 성형부로부터 최종 성형부로 이송되는 상태를 보여주는 도면이다.
도 26은 도 1에 도시된 제조장치에서 최종 성형부의 작동을 보여주는 도면이다.
도 27은 도 1에 도시된 제조장치에서 완성품이 최종 성형부로부터 배출되는 상태를 보여주는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 부시형 무급유 베어링 제조장치가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 부시형 무급유 베어링 제조장치(1000)는 소재 공급 유닛(100)과, 성형 유닛(200a)과, 이송 유닛(500)을 포함한다. 부시형 무급유 베어링 제조장치(1000)는 기본 소재(도 1의 M1)를 성형하여 완성품(도 1의 B)을 제조한다. 본 발명에서는 부시형 무급유 베어링을 제조하기 위해 제조장치(1000)로 제공되는 소재를 기본 소재로 정의한다. 도 1에 도시된 기본 소재(M1)와 완성품(B)은 이해를 돕기위해 부시형 무급유 베어링 제조장치(1000)에 비해 확대된 것이다. 기본 소재(M1)는 편평한 직사각판 형태를 갖는다. 기본 소재(M1)로는 무급유 베어링용으로 사용될 수 있는 모든 소재가 사용될 수 있다. 기본 소재(M1)는 무급유 베어링용으로 제작된 대면적의 판상 부재를 원하는 크기로 절단함으로써 용이하게 얻을 수 있다. 본 실시예에서는 기본 소재(M1)가 길이 53.6㎜, 폭 14㎜, 두께 1㎜를 갖는 것을 예를 들어서 설명한다. 이러한 크기를 갖는 기본 소재(M1)는 무급유 베어링 규격 1610F(내경 16㎜, 폭 10㎜인 플랜지 타입의 베어링)를 제조하기에 적합하다.

소재 공급 유닛(100)은 성형 대상인 기본 소재를 성형 유닛(200a)으로 지속적으로 자동 공급하는 구성으로서, 도 4 내지 도 6에는 소재 공급 유닛(100)이 별도로 도시되어 있다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 소재 공급 유닛(100)은 베이스(110)와, 매거진(magazine)(120)과, 매거진 이송부(130)와, 리프터(lifter)(140)와, 리프터 이송부(150)와, 소재 전달부(160)를 구비한다.

베이스(110)는 소재 공급 유닛(100)의 하부에 위치하며, 그 위에 소재 공급 유닛(100)의 다른 구성들이 설치될 수 있는 공간을 제공한다. 베이스(110)는 그 위에 설치된 다른 구성들을 안정적으로 지지한다.

매거진(120)은 기본 소재(M1)를 적층된 형태로 다수 수용하는 구성으로서, 매거진 이송부(130)에 분리 가능하게 장착된다. 도 7과 도 8에는 매거진(120)이 별도로 도시되어 있다. 도 7과 도 8을 참조하면, 매거진(120)은 바닥판(121)과, 상판(123)과, 다수의 가이드 막대(125, 126, 127a, 127b, 128a, 128b)와, 받침 돌기(129a, 129b)를 구비한다.

바닥판(121)은 편평한 판상 부재로서 매거진 이송부(130)에 볼트-너트와 같은 적절한 체결 수단에 의해 분리가능하게 결합된다.

상판(123)은 편평한 판상 부재로서 바닥판(121)과 마주보며 이격된다. 상판(123)의 중심부에는 기본 소재(M1)가 누운 상태로 출입이 가능하도록 형성된 소재 출입구(124)가 마련된다.

다수의 가이드 막대(125, 126, 127a, 128a, 128b)는 원형 봉 형태로서, 서로 평행하게 연장되어서 바닥판(121)과 상판(123)을 연결하며, 적층된 다수의 기본 소재(M1)의 측면을 접촉가능할 만큼 근접한 상태로 둘러싼다. 다수의 가이드 막대(125, 126, 127a, 128a, 128b)는 제1 가이드 막대(125)와, 제2 가이드 막대(126)와, 제3A, 제3B 가이드 막대(127a, 127b)와, 제4A, 제4B 가이드 막대(128a, 128b)를 구비한다. 제1 가이드 막대(125)의 외주면은 기본 소재(M1)의 제1 단변부(m1)와 인접하고, 제2 가이드 막대(126)의 외주면은 기본 소재(M1)의 제2 단변부(m2)와 인접하며, 제3A, 제3B 가이드 막대(127a, 127b)의 외주면은 기본 소재(M1)의 제1 장변부(m3)와 인접하고, 제4A, 제4B 가이드 막대(128a, 128b)의 외주면은 기본 소재(M1)의 제2 장변부(m4)와 인접한다. 다수의 가이드 막대(125, 126, 127a, 128a, 128b)에 의한 내부 영역은 다수의 기본 소재(M1)가 누운 상태로 적층되어서 수납되는 수납 공간(120a)을 형성한다. 본 실시예에서는, 가이드 막대가 6개인 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 가이드 막대의 수는 적절히 변경될 수 있다. 또한, 적절한 수납 공간을 형성할 수 있다면 가이드 막대는 벽과 같은 다른 형태로 적절히 대체될 수 있을 것이다.

받침 돌기(129a, 129b)는 바닥판(121)으로부터 돌출되어 형성된다. 본 실시예에서는 받침 돌기(129a, 129b)가 2개이며, 두 받침 돌기(129a, 129b)의 높이는 동일하다. 받침 돌기(129a, 129b)는 수납 공간(120a)에 적층된 다수의 기본 소재(M1)들이 바닥판(121)과 이격될 수 있도록 한다.

매거진 이송부(130)는 매거진 장착대(131)와, 이동 안내부(133)와, 구동기(136)를 구비한다. 매거진 이송부(130)는 매거진(120)을 기설정된 작업 위치로 이송시킨다.

매거진 장착대(131)는 그 상면에 2개의 매거진(120)이 장착될 수 있는 공간을 제공하며, 이동 안내부(133)에 의해 그 이동이 안내된다. 매거진 장착대(131)에는 2개의 매거진(120)이 분리가능하게 장착된다.

이동 안내부(133)는 매거지 장착대(131)가 두 매거진(120)이 배치된 방향을 따라서 직선 왕복 이동하도록 안내한다. 본 실시예에서는 이동 안내부(133)로서 레일부와 레일부를 따라 이동하는 슬라이드를 구비하는 통상적인 구성의 리니어 모션 가이드(Linear Motion Guide)가 사용되는 것으로 설명한다. 상세히 도시되지는 않았으나, 이동 안내부(133)의 슬라이더에 매거진 장착대(131)가 결합되며, 이동 안내부(133)의 레일부는 두 매거진(120)이 배치된 방향을 따라서 연장된다.

구동기(136)는 매거진 장착대(131)의 이동을 위한 동력을 제공한다. 본 실시예에서는 매거진 장착대(131)가 기 설정된 두 위치를 왕복이동하도록 구동기(136)로서 공압 실린더가 사용되는 것으로 설명한다.

본 실시예에서는 매거진 장착대(131)에 2개의 매거진(120)이 장착된 것으로 설명하지만, 이와는 달리 3개 이상의 매거진이 장착될 수도 있다. 이 경우, 각 매거진이 설정된 작업 위치로 이동할 수 있도록, 구동기(136)는 공압 실린더가 아닌 서보 모터 등 다른 적절한 형태의 구동 장치일 수 있다.

리프터(140)는 이송대(141)와, 이동 안내부(143)와, 구동부(145)를 구비한다. 리프터(140)는 매거진(120)에 수납된 다수의 기본 소재(M1)을 작업 순서에 따라 차례대로 상승시킨다.

이송대(141)는 편평한 판 형태의 받침부(142)를 구비한다. 받침부(142) 위에 매거진(120)에 수납된 다수의 기본 소재(M1)가 얹혀진다. 이송대(141)는 가이드 레일(143)을 따라 상승하거나 하강한다.

이동 안내부(143)는 이송대(141)의 상하방향 이동을 안내한다. 본 실시예에서는 이동 안내부(143)로서 레일부와 레일부를 따라 이동하는 슬라이드를 구비하는 통상적인 구성의 리니어 모션 가이드가 사용되는 것으로 설명한다. 상세히 도시되지는 않았으나, 이동 안내부(143)의 슬라이더에 이송대(131)가 결합되며, 이동 안내부(143)의 레일부는 상하방향으로 연장된다.

구동부(145)는 이송대(141)의 상하방향 이동이 가능하도록 동력을 제공한다. 구동부(145)는 볼스크루 장치(146)와, 회전모터(147)를 구비한다. 볼스크루 장치(146)는 스크루축(146a)과 스크루축(146a)의 회전에 의해 스크루축(146a)을 따라 이동하는 이동 너트(146b)를 구비하여 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 통상적인 구성을 갖는다. 스크루축(146a)은 상하방향으로 연장되며, 이동 너트(146b))에는 이송대(141)가 결합된다. 회전모터(147)는 볼스크루 장치(146)의 스크루축(146a)과 타이밍 벨트와 같은 연결 요소로 연결되어서 스크루축(146a)을 회전시킨다. 회전모터(147)로는 이송대(141)의 정밀한 이동을 위하여 스텝 모터가 사용되는 것이 바람직하다.

리프터 이송부(150)는 리프터 고정대(151)와, 이동 안내부(153)와, 구동기(156)를 구비한다. 리프터 이송부(150)는 리프터(140)를 수평면 상에서 매거진 장착대(131)의 이동방향에 직각인 방향으로 왕복이동시킨다. 리프터 이송부(150)에 의해 리프터(140)의 받침부(142)가 매거진(120)의 제3A, 제3B 가이드 막대(127a, 127b) 사이의 틈을 통해 매거진(120)의 수납 공간(120a)을 출입하게 된다.

리프터 고정대(151)는 그 상면에 리프터(140)가 고정될 수 있는 공간을 제공하며, 이동 안내부(153)에 의해 그 이동이 안내된다. 리프터 고정대(151)에 리프터(140)가 고정된다.

이동 안내부(153)는 리프터 고정대(151)가 매거진 장착대(131)의 이동방향에 직각인 방향으로 왕복이동하도록 안내한다. 본 실시예에서는 이동 안내부(153)로서 레일부와 레일부를 따라 이동하는 슬라이드를 구비하는 통상적인 구성의 리니어 모션 가이드가 사용되는 것으로 설명한다. 상세히 도시되지는 않았으나, 이동 안내부(153)의 슬라이더에 리프터 고정대(151)가 결합되며, 이동 안내부(153)의 레일부는 매거진 장착대(131)의 이동방향에 직각인 방향을 따라서 연장된다.

구동기(156)는 리프터 고정대(151)의 이동을 위한 동력을 제공한다. 본 실시예에서는 리프터(140)가 기 설정된 두 위치를 왕복이동하도록 공압 실린더가 사용되는 것으로 설명한다.

소재 전달부(160)는 소재 흡착기(161)와, 흡착기 이송부(163)를 구비한다. 소재 전달부(160)는 매거진(120)에 수납된 기본 소재(M1)를 성형부(200a)의 정해지 위치로 이동시킨다.

소재 흡착기(161)는 통상의 구조를 갖는 진공흡착장치로서, 흡착부가 아래를 향하도록 배치된다. 소재 흡착기(161)는 기본 소재(M1)의 상면을 진공흡착하여 이동시킨다.

흡착기 이송부(163)는 소재 흡착기(161)를 상하방향으로 이동시키는 제1 이송부(164)와, 제1 이송부(164)를 수평방향으로 이동시키는 제2 이송부(165)를 구비한다. 제1 이송부(164)와 제2 이송부(165)는 상세히 도시되지는 않았으나, 리니어 모션 가이드와 같은 이동 안내 수단과, 공압 실린더와 같은 구동 수단을 각각 구비한다.

성형 유닛(200a)은 소재 공급 유닛(100)으로부터 전달된 기본 소재(M1)에 대한 성형 공정이 수행되는 구성으로서, 도 1 내지 도 3 및 도 9를 참조하면, 소재 공급 유닛(100) 측으로부터 멀어지는 방향으로 수평방향을 따라 등간격을 이루며 차례대로 위치하는 정렬부(200b)와, 제1 예비 성형부(200)와, 제2 예비 성형부(300)와, 최종 성형부(400)를 구비한다.

도 9를 참조하면, 정렬부(200b)는 상면(200c)에 마련된 정렬 홈(200d)을 구비한다. 정렬 홈(200d)에 개별 기본 소재(M1)가 누운 상태로 수용되어서, 기본 소재(M1)가 이후 이루어지는 일련의 성형 가공을 위해 정위치한다.

도 10과 도 11을 참조하면, 제1 예비 성형부(200)는 제1 하부 금형(210)과, 제1 상부 금형(220)과, 제1 프레스 실린더(230)를 구비한다. 제1 예비 성형부(200)는 편평한 기본 소재(M1)의 양단부를 같은 쪽을 향하도록 약간 구부려서 제1 예비 성형품(M2)을 제조한다.

제1 하부 금형(210)은 고정 금형으로서 하부 성형부(211)와, 테두리부(216)를 구비한다. 하부 성형부(211)는 위로 돌출된 형상으로서 상면(212)은 기본 소재(M1)의 형상에 대응하는 직사각 형태로서, 편평한 평면부(212a)와, 평면부(212a)의 양단부에 각각 마련된 제1, 제2 경사면부(212b, 1212c)를 구비한다. 두 경사면부(212b, 212c)는 평면부(212a)로부터 멀어질수록 내려가도록 경사져 있다. 하부 성형부(211)의 상면(212)에 기본 소재(M1)가 놓인다. 테두리부(216)는 하부 성형부(211)를 둘러싸고, 하부 성형부(211)보다 높게 형성된다. 테두리부(216)의 내부 영역의 크기 및 형상은 기본 소재(M1)에 대응하여 형성되어서, 테두리부(216)의 내부에서 기본 소재(M1)가 정위치를 유지한다.

제1 상부 금형(220)은 상하방향을 따라 이동이 가능한 가동 금형으로서, 테두리부(216)의 내부로 출입이 가능한 상부 성형부(221)를 구비한다. 상부 성형부(221)의 하면(222)은 하부 성형부(211)의 상면(212)에 대응하는 형상을 갖는다. 즉, 상부 성형부(221)의 하면(222)은 평면부(222a)와, 평면부(222a)의 양단부에 각각 마련된 제1, 제2 경사면부(222b, 222c)를 구비한다. 두 경사면부(222b, 222c)는 평면부(222a)로부터 멀어질수록 내려가도록 경사져 있다. 상부 성형부(221)의 평면부(222a)는 하부 형성부(211)의 평면부(212a)와 마주보며 대응하고, 상부 성형부(221)의 두 경사면부(222b, 222c)는 각각 하부 성형부(211)의 두 경사면부(212b, 212c)와 마주보며 대응한다. 제1 상부 금형(220)의 상하방향 이동은 리니어 모션 가이드와 같은 안내 수단(240)에 의해 안내된다.

제1 프레스 실린더(230)는 제1 상부 금형(220)의 상부에 설치되어서 제1 상부 금형(220)의 상하방향 이동을 위한 동력을 제공한다.

도 10과 도 12를 참조하면, 제2 예비 성형부(300)는 제2 하부 금형(310)과, 제2 상부 금형(320)과, 제2 프레스 실린더(330)를 구비한다. 제2 예비 성형부(300)는 제1 예비 성형품(M2)의 구부러진 길이방향 양 끝단(M21, M22)이 끝으로 갈수록 더 가까워지도록 제1 예비 성형품(M2)의 가운데 부분을 반원 형상으로 구부려서 제2 예비 성형품(M3)을 제조한다.

제2 하부 금형(310)은 고정 금형으로서, 수평방향으로 연장된 봉 부재(311)와, 봉 부재(311)를 사이에 두고 양쪽에 세워진 제1, 제2 지지대(315, 316)를 구비한다. 봉 부재(311)는 원형 봉 형태로서, 두 지지대(315, 316)의 중심부를 통과한다. 봉 부재(311)의 위에 제1 예비 성형품(M2)의 길이방향 중심부가 놓인다. 두 지지대(315, 316)의 마주보는 두 벽면(315a, 316a)에는 각각 돌출된 제1, 제2 걸림 돌기(315b, 315b)가 마련된다. 두 걸림 돌기(315b, 316b)에 각각 제2 예비 성형품(M2)의 길이방향 양 끝단이 얹혀진다.

제2 상부 금형(320)은 상하방향을 따라 이동이 가능한 가동 금형으로서, 제2 상부 금형(320)의 하면에는 봉 부재(311)의 외주면과 대향하여 형성된 성형 홈(321)이 마련된다. 성형 홈(321)에는 봉 부재(311)의 외주면에 대응하는 반원 형태를 갖는 곡면부(321a)와, 곡면부(321a)의 양단으로부터 접선방향으로 연장되어서 서로 마주보는 두 측면부(321b, 321c)가 마련된다. 제2 상부 금형(320)의 상하방향 이동은 리니어 모션 가이드와 같은 안내 수단(340)에 의해 안내된다.

제2 프레스 실린더(330)는 제2 상부 금형(320)의 상부에 설치되어서 제2 상부 금형(320)의 상하방향 이동을 위한 동력을 제공한다.

도 13과 도 14를 참조하면, 최종 성형부(400)는 봉 부재(311)와, 제3 하부 금형(410)과, 제3A 프레스 실린더(420)와, 제3 상부 금형(430)과, 제3B 프레스 실린더(440)를 구비한다. 최종 성형부(400)는 제2 예비 성형품(M3)을 원형으로 구부려서 최종 완성품(B)을 제조한다.

봉 부재(311)는 제2 예비 성형부(300)에서 설명한 봉 부재(311)가 최종 성형부(400)까지 연장되어서 형성된 것이다. 봉 부재(311)는 수평 방향으로 연장된다.

제3 하부 금형(410)은 가동 금형으로서, 봉 부재(311)의 아래에 위치하며, 봉 부재(311)와 가까워지거나 멀어지도록 상하방향으로 이동한다. 제3 하부 금형(410)에는 봉 부재(311)의 외주면에 대응하는 하부 성형 홈(411)이 마련된다. 하부 성형 홈(411)은 반원 형태로서 봉 부재(311)의 하부 외주면을 감싸게 된다. 제3 하부 금형(410)의 상하방향 이동은 리니어 모션 가이드와 같은 안내 수단(450)에 의해 안내된다. 제3 하부 금형(410)의 위치는 제1 위치 측정 센서(460)에 의해 측정되어서, 제3 하부 금형(410)의 이동 제어에 이용된다.

제3A 프레스 실린더(420)는 제3 하부 금형(410)의 하부에 설치되어서 제3 하부 금형(410)의 상하방향 이동을 위한 동력을 제공한다.

제3 상부 금형(430)은 가동 금형으로서, 봉 부재(311)의 위에 위치하며, 봉 부재(311)와 가까워지거나 멀어지도록 상하방향으로 이동한다. 제3 상부 금형(430)에는 봉 부재(311)의 외주면에 대응하는 상부 성형 홈(431)이 마련된다. 상부 성형 홈(431)은 반원 형태로서 봉 부재(311)의 상부 외주면을 감싸며, 하부 성형 홈(411)과 함께 봉 부재(311)의 외주면을 완전히 감싸게 된다. 제3 상부 금형(430)의 상하방향 이동은 리니어 모션 가이드와 같은 안내 수단(450)에 의해 안내된다. 제3 상부 금형(430)의 위치는 제2 위치 측정 센서(470)에 의해 측정되어서, 제3 상부 금형(430)의 이동 제어에 이용된다.

제3B 프레스 실린더(440)는 제3 상부 금형(430)의 상부에 설치되어서 제3 상부 금형(430)의 상하방향 이동을 위한 동력을 제공한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 이송 유닛(500)은 제1 이송부(510)와, 제2 이송부(520)와, 제3 이송부(530)와, 제4 이송부(540)와, 제1 이동부(550)와, 제2 이동부(560)를 구비한다. 이송 유닛(500)은 성형 유닛(200a)으로 공급된 기본 소재(M1)를 성형 단계에 맞춰 순서대로 이송시키고 완성품을 성형 유닛(200a)으로부터 배출시킨다. 제1 이송부(510) 내지 제4 이송부(540)는 정렬부(200b), 제1 예비 성형부(200), 제2 예비 성형부(300)와 최종 성형부(400)가 배치되는 방향과 평행하게 차례대로 이격되어서 배치된다. 각 이송부(510, 520, 530, 540) 사이의 이격 거리는 동일하며, 제1 이송부(510)가 정렬부(200b)와 대향할 때, 제2 이송부(520)는 제1 예비 성형부(200)와 대향하고, 제3 이송부(530)는 제2 예비 성형부(300)와 대향하며, 제4 이송부(540)는 최종 성형부(400)와 대향한다.

도 15 내지 도 17을 참조하면, 제1 이송부(510)는 진공흡착장치인 제1 이송 수단(512)을 구비하는 몸체(511)와, 몸체(511)의 상하방향 이동을 안내하는 리니어 모셔 가이드와 같은 이동 안내부(513)와, 몸체(511)의 상하방향 이동을 위한 동력을 제공하는 공압 실린더와 같은 구동기(514)를 구비한다. 제2 이송부(520)는 진공흡착장치인 제2 이송 수단(522)을 구비하는데, 상세한 구성은 제1 이송부(510)와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 제3 이송부(530)는 아래로 돌출된 돌출 부재인 제3 이송 수단(532)을 구비하는데, 그 외의 구성은 제1 이송부(510)와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 제4 이송부(540)는 제3 이송 수단(532)과 동일한 형태의 제4 이송 수단(542)을 구비하는데, 상세한 구성은 제3 이송부(530)와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제1 이동부(550)는 제1 기초판(551)과, 제1 기초판(551) 위에 설치되어서 제1 내지 제4 이송부(510, 520, 530, 540)의 직선운동을 안내하는 제1 이동 안내부(552)와, 제1 내지 제4 이송부(510, 520, 530, 540)를 이동시키는 동력을 제공하는 제1 구동부(553)을 구비한다. 제1 이동 안내부(552)로는 리니어 모션 가이드와 같은 장치가 사용되며, 제1 이동 안내부(552)는 제1 내지 제4 이송부(510, 520, 530, 540)가 정렬부(200b), 제1 예비 성형부(200), 제2 예비 성형부(300), 최종 성형부(400)가 배치되는 방향대로 이동가능하도록 안내한다. 제1 구동부(553)는 서보 모터와 같은 회전 모터(554)와, 회전 모터(554)의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 제1 내지 제4 이송부(510, 520, 530, 540)로 전달하는 볼스크루 장치와 같은 운동변환부(555)를 구비한다. 제1 이동부(550)는 제1 내지 제4 이송부(510, 520, 530, 540)를 이동방향을 따라서 두 지점을 왕복이동시킨다. 그에 따라, 제1 이송부(510)는 정렬부(200b)와 제1 예비 성형부(200) 사이를 왕복이동하며, 제2 이송부(520)는 제1 예비 성형부(200)와 제2 예비 성형부(300) 사이를 왕복이동하고, 제3 이송부(530)는 제2 예비 성형부(300)와 최종 성형부(400) 사이을 왕복이동하며, 제4 이송부(540)는 최종 성형부(400)와 봉 부재(311)의 끝단을 벗어난 일 지점 사이를 왕복이동한다. 즉, 제1 이송부(510)가 정렬부(200b)에서 제1 예비 성형부(200)로 이동할 때, 동시에 제2 이송부(520)는 제1 예비 성형부(200)로부터 제2 예비 성형부(300)로 이동하고, 제3 이송부(530)는 제2 예비 성형부(300)로부터 최종 성형부(400)로 이동하며, 제4 이송부(540)는 최종 성형부(400)로부터 봉 부재(311)의 끝단을 벗어난 일 지점까지 이동한다. 반대로, 제1 이송부(510)가 제1 예비 성형부(200)로부터 정렬부(200b)로 이동할 때, 동시에 제2 이송부(520)는 제2 예비 성형부(300)로부터 제1 예비 성형부(200)로 이동하고, 제3 이송부(530)는 최종 성형부(400)로부터 제2 예비 성형부(300)로 이동하며, 제4 이송부(540)는 봉 부재(311)의 끝단을 벗어낫 일 지점으로부터 최종 성형부(400)로 이동한다.

제2 이동부(560)는 제2 기초판(561)과, 제2 기초판(561) 위에 설치되어서 제1 기초판(551)의 직선운동을 안내하는 제2 이동 안내부(562)와, 제1 기초판(551)을 이동시키는 동력을 제공하는 제2 구동부(553)을 구비한다. 제2 이동 안내부(562)로는 리니어 모션 가이드와 같은 장치가 사용되며, 제2 이동 안내부(562)는 제1 기초판(551)이 제1 내지 제4 이송부(510, 520, 530, 540)와 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동하도록 안내한다. 제2 구동부(563)는 공압 실린더와 같은 직선 구동장치가 사용될 수 있다.

이제, 도면을 참조하여 상기 제조장치(1000)의 작용, 즉 제조장치(1000)에 의해 부시형 무급유 베어링이 제조되는 과정을 상세히 설명한다.

우선, 소재 공급 유닛(100)에 의해 기본 소재(M1)가 성형 유닛(200a)으로 공급된다. 도 18에는 기본 소재(M1)가 소재 공급 유닛(100)으로부터 성형 유닛(200a)으로 공급되는 상태가 도시되어 있다. 도 18을 참조하면, 매거진(120)에 적층된 형태로 수용된 다수의 기본 소재(M1)들 중 가장 위에 놓인 기본 소재(M1)가 진공흡착장치인 소재 흡착기(161)에 의해 정렬부(200b)로 전달되어서, 정렬 홈(200d)에 안착된다. 이때, 기본 소재(M1)는 고체윤활제층(미도시)이 형성된 면이 아래로 향하도록 놓인다. 매거진(120) 내에 적층된 다수의 기본 소재(M1)는 받침부(142)에 의해 차례대로 상승한다. 하나의 매거진(120)이 비워지면, 나머지 매거진(120)이 작업 위치로 이동하여 기본 소재(M1)가 계속 공급된다.

정렬부(200b)로 공급된 기본 소재(M1)는 제1 예비 성형부(200)로 이송된다. 도 19에는 기본 소재(M1)가 정렬부(200b)로부터 제1 예비 성형부(200)로 이송되는 상태가 도시되어 있다. 도 19를 참조하면, 정렬부(200b)에 안착되어 있던 기본 소재(M1)는 진공흡착장치인 제1 이송 수단(512)에 의해 제1 예비 성형부(200)의 제1 하부 금형(210)으로 이송된다.

제1 예비 성형부(200)로 이송된 기본 소재(M1)는 제1 예비 성형부(200)에 의해 성형된다. 도 20에는 제1 예비 성형부(200)의 작동이 도시되어 있다. 도 20을 참조하면, 상승해 있던 제1 상부 금형(220)이 하강하여, 제1 상부 금형(220)과 제1 하부 금형(210)이 합쳐져서 기본 소재(도 11에 도시된 상태의 M1)는 양 끝단이 동일한 방향으로 구부러진 제1 예비 성형품(M2)이 된다. 도 21에는 제1 예비 성형품(M2)이 사시도로서 도시되어 있다. 도 21을 참조하면, 제1 예비 성형품(M2)은 길이방향 양 끝이 동일한 방향(도면 상 아래)으로 경사지게 구부러져 있다.

제1 예비 성형부(200)에서 제조된 제1 예비 성형품(M2)은 제2 예비 성형부(300)로 이송된다. 도 22에는 제1 예비 성형품(M2)이 제1 예비 성형부(200)로부터 제2 예비 성형부(300)로 이송되는 상태가 도시되어 있다. 도 22를 참조하면, 제1 예비 성형부(200)에서 제조된 제1 예비 성형품(M2)은 진공흡착장치인 제2 이송 수단(522)에 의해 제2 예비 성형부(300)의 제2 하부 금형(310)으로 이송된다. 제2 이송 수단(522)에 의한 이송은 제1 이송 수단(512)에 의한 이송과 동시에 이루어진다.

제2 예비 성형부(300)로 이송된 제1 예비 성형품(M2)은 제2 예비 성형부(300)에 의해 성형된다. 도 23에는 제2 예비 성형부(300)의 작동이 도시되어 있다. 도 23을 참조하면, 상승해 있던 제2 상부 금형(320)이 하강하여 제2 상부 금형(320)과 봉 부재(311)가 합쳐져서 제1 예비 성형품(도 12에 도시된 상태의 M2)은 중심부가 반원형으로 구부러져서 '∩' 형태를 갖는 제2 예비 성형품(M3)이 된다. 도 24에는 제2 예비 성형품(M3)의 사시도로서 도시되어 있다. 도 24를 참조하면, 제2 예비 성형품(M3)은 길이방향 중심부가 반원 형태로 구부러지고 나머지 부분은 접선방향으로 연장되어서 전체적으로 '∩' 형태를 갖는다. 제2 예비 성형품(M3)의 양 끝단은 끝으로 갈수록 서로 좁아지도록 구부러져 있다.

제2 예비 성형부(300)에서 제조된 제2 예비 성형품(M2)은 최종 성형부(400)로 이송된다. 도 25에는 제2 예비 성형품(M3)이 제2 예비 성형부(300)로부터 최종 성형부(400)로 이송되는 상태가 도시되어 있다. 도 25를 참조하면, 제2 예비 성형품(M3)이 제3 이송 수단(532)에 의해 봉 부재(311)의 연장 방향을 따라서 슬라이드 이동된다. 제3 이송 수단(532)에 의한 이송은 제2 이송 수단(522)에 의한 이송과 동시에 이루어진다.

최종 성형부(400)로 이송된 제2 예비 성형품(M3)은 최종 성형부(400)에 의해 성형된다. 도 26에는 최종 성형부(400)의 작동이 도시되어 있다. 도 26을 참조하면, 도 26을 참조하면, 봉 부재(311)를 사이에 두고 이격되어 있던 제3 하부 금형(410)과 제3 상부 금형(420)이 봉 부재(311)를 사이에 두고 합쳐져서 제2 예비 성형품(도 14에 도시된 상태의 M3)은 원형으로 변형되어 부시형 무급유 베어링의 완성품(B)이 된다.

최종 성형부(400)에 의해 제조된 완성품(B)은 제조장치(1000)로부터 배출된다. 도 27에는 완성품(B)이 최종 성형부(400)로부터 배출되는 상태가 도시되어 있다. 도 27을 참조하면, 완성품(B)은 제4 이송 수단(542)에 의해 봉 부재(311)의 연장 방향을 따라서 끝단 쪽으로 슬라이드 이동하여 배출된다. 제4 이송 수단(542)에 의한 배출은 제3 이송 수단(532)에 의한 이송과 동시에 이루어진다.

이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

1000 : 제조장치 100 : 소재 공급 유닛
120 : 매거진 130 : 매거진 이송부
140 : 리프터 150 : 리프터 이송부
160 : 소재 전달부 200a : 성형 유닛
200b : 정렬부 200d : 정렬 홈
200 : 제1 예비 성형부 210 : 제1 하부 금형
211 : 하부 성형부 216 : 테두리부
220 : 제1 상부 금형 221 : 상부 성형부
300 : 제2 예비 성형부 310 : 제2 하부 금형
311 : 봉 부재 315 : 제1 지지대
315a : 제1 걸림 돌기 316 : 제2 지지대
316a ; 제 걸림 돌기 320 : 제2 상부 금형
321 : 성형 홈 400 : 최종 성형부
410 : 제3 하부 금형 411 : 하부 성형 홈
430 : 제3 상부 금형 431 : 상부 성형 홈
500 : 이송 유닛 510 : 제1 이송부
520 : 제2 이송부 530 : 제3 이송부
540 : 제4 이송부 550 : 제1 이동부
560 : 제2 이동부

Claims

판상의 기본 소재에 대한 성형을 수행하는 성형 유닛과, 소재를 이송시키는 이송 유닛을 포함하며,
상기 성형 유닛은,
상기 기본 소재의 양단부를 동일한 방향으로 구부려서 제1 예비 성형품을 만드는 제1 예비 성형부;
상기 제1 예비 성형품의 구부러진 양단부가 끝단으로 갈수록 서로 가까워지도록 상기 제1 예비 성형품의 중심부를 반원형으로 구부려서 제2 예비 성형품을 만드는 제2 예비 성형부; 및
상기 제2 예비 성형품을 원형으로 구부려서 완성품을 만드는 최종 성형부를 구비하며,
상기 제2 예비 성형부는 원형의 봉 부재를 구비하는 하부 금형과 상기 봉 부재의 외주면에 대응하는 성형 홈이 형성된 상부 금형을 구비하며,
상기 최종 성형부는 제2 예비 성형부로부터 연장된 상기 원형의 봉 부재를 사이에 두고 상기 봉 부재의 외주면과 가까워지거나 멀어지도록 이동하는 하부 금형과 상부 금형을 구비하며,
상기 최종 성형부의 상기 하부 금형과 상기 상부 금형에는 서로 합쳐졌을 때, 상기 봉 부재의 외주면을 완전히 감싸도록 하부 성형 홈과 상부 성형 홈이 각각 형성되며,
상기 이송 유닛은, 상기 기본 소재를 상기 제1 예비 성형부로 이송하는 제1 이송부와, 상기 제1 예비 성형품을 상기 제2 예비 성형부로 이송하는 제2 이송부와, 상기 제2 예비 성형품을 상기 최종 성형부로 이송하는 제3 이송부와, 상기 완성품을 배출하는 제4 이송부를 구비하며,
상기 제3 이송부는 상기 제2 예비 성형품을 상기 봉 부재 상에서 슬라이드 이동시켜서 상기 최종 성형부로 이송하며, 상기 제4 이송부는 상기 완성품을 상기 봉 부재 상에서 슬라이드 이동시켜서 배출시키며,
상기 제1 이송부에 의한 상기 기본 소재의 상기 제1 예비 성형부로의 이송과, 상기 제2 이송부에 의한 상기 제1 예비 성형품의 상기 제2 예비 성형부로의 이송과, 상기 제3 이송부에 의한 상기 제2 예비 성형품의 상기 최종 성형부로의 이송과, 상기 제4 이송부에 의한 상기 완성품의 배출은 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 부시형 무급유 베어링의 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 예비 성형부는 양단부에 끝단으로 갈수록 내려가도록 경사진 두 경사면부가 형성된 상면을 갖는 하부 성형부와, 상기 하부 성형부의 상면에 대응하여 양단부로 갈수록 내려가도록 경사진 두 경사면부이 형성된 하면을 갖는 상부 성형부를 구비하는 것을 특징으로 하는 부시형 무급유 베어링의 제조장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 기본 소재가 다수 적층되어서 수용된 매거진과, 상기 적층된 다수의 기본 소재 중 상단에 위치하는 기본 소재를 상기 성형 유닛으로 전달하는 소재 전달부와, 상기 적층된 다수의 기본 소재를 차례대로 상승시키는 리프터를 구비하는 소재 공급 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부시형 무급유 베어링의 제조장치.
청구항 7에 있어서,
상기 소재 공급 유닛은 다수의 매거진을 구비하며, 상기 매거진을 이송시키는 매거진 이송부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부시형 무급유 베어링의 제조장치.