KR101547991B1

KR101547991B1 - 싱크로나이저허브의 버 제거 장치 및 그에 따른 버 제거방법

Info

Publication number: KR101547991B1
Application number: KR1020150090062A
Authority: KR
Inventors: 정규성
Original assignee: 유정정공주식회사
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2015-08-28
Also published as: WO2016209001A1

Abstract

본 발명은 싱크로나이저허브의 버 제거 장치 및 그에 따른 버 제거방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버 제거를 위한 대상물을 투입시 역투입을 방지하도록 하여 디버링 불량을 줄이고, 브러쉬가 마모되는 만큼 형성되는 갭에 대해 브러쉬유니트의 위치를 자동 보정함으로써 정밀한 디버링이 가능하며, 디버링시 발생되는 분진을 흡입하여 집진하는 집진장치를 구성하여 작업환경오염을 방지한 싱크로나이저허브의 버 제거 장치 및 그에 따른 버 제거방법에 관한 것이다.

Description

싱크로나이저허브의 버 제거 장치 및 그에 따른 버 제거방법{Deburring apparatus and method of deburring accordingly synchronizer hub}

본 발명은 자동차 변속기 부품의 일종으로 제조되는 싱크로나이저허브의 버 제거 장치 및 그에 따른 버 제거방법에 관한 것이다.

일반적으로 싱크로나이저허브(synchronizer hub)는 자동차 동력전달장치에 사용되는 부품으로 안쪽은 주축의 세레이션에 결합되고 외측의 스플라인에 슬리브가 결합되어 변속시에 슬리브가 부드럽게 진행할 수 있도록 가이드 역할을 함과 동시에 회전방향의 슬리브를 지지하는 역할을 한다.

이러한 싱크로나이저허브는 통상 주조 및 소결, 단조공정으로 생산된 부품은 자동차에서 요구되는 치수 정밀도 수준을 만족시키기 위하여 후 공정을 거쳐야 한다. 이러한 후 공정은 치수를 조정하는 선삭 또는 정삭의 가공공정과, 향상을 위한 열처리 및 표면처리 공정을 실시한다.

특히, 자동차의 변속기에 사용되어 동력을 전달하여 속도를 제어하는 주요 부품인 싱크로나이저허브는 치수정밀도도 중요하지만 변속기의 청정도를 높여야 하기 때문에 요구되는 가공 단면의 표면조도를 만족시키면서 동시에 단부에 잔존하는 버를 완전히 제거해야 한다.

대한민국특허청 공개특허공보 10-2015-0018303호(“기계가공 부품의 버 제거장치”)에 의하면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 디버링 피대상물을 복수개 적치하여 순차적으로 공급하는 인덱싱 스택커와, 인덱싱 스택커에 적치된 디버링 피대상물을 감지하여 파지하는 파지 기구 및 파지된 디버링 피대상물을 이송하는 공압 실린더를 포함하는 이송 유니트와, 이송 유니트에 의해 이동된 디버링 피대상물을 회전 가능하게 척킹하는 안착 홀더와, 안착 홀더를 디버링 공정마다 원주상에 배치한 회전 테이블과, 상기 회전 테이블을 간헐적으로 다음 공정 위치로 회전 이동시키는 구동장치를 포함하는 공정 테이블과, 공정 테이블 상부에 디버링 공정마다 배치되어 상기 홀더에 척킹된 디버링 피대상물을 디버링하는 브러쉬 유니트와, 디버링 공정 중간에서 디버링 피대상물을 반대측으로 뒤집는 터닝 유니트를 포함한다.

그러나 종래와 같은 버 제거장치는 피대상물의 상부면을 디버링한 후 터닝 유니트로 반전시켜 하부면을 디버링하게 됨에 따라 피대상물의 상하부면이 역투입된 경우 버 제거가 제대로 이루어지지 않아 출하지 불량이 되는 번거로움이 발생되었다.

또한 피대상물을 디버링하는 브러쉬가 점차적으로 닳아 마모됨에 따른 피대상물과 브러쉬 사이에 갭이 형성되어 작업자는 갭을 줄여 보정하기 위해 다수로 구성되는 브러쉬 유니트의 위치를 수작업으로 일일이 조정해야 하는 불편함과 그에 따른 작업시간의 소요로 작업성이 비효율적이었다.

또한 디버링시 분진이 그대로 방출되어 작업환경의 오염은 물론 작업자의 건강저해요인이 될 수 있는 문제점이 있었다.

대한민국특허청 공개특허공보 10-2015-0018303호 (2015. 02.23) 대한민국특허청 등록특허공보 10-1297196호(2013. 08. 20)

이에 본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 본 발명은 버 제거를 위한 대상물을 투입시 역투입을 방지하도록 하여 디버링 불량을 줄이고, 브러쉬가 마모되는 만큼 형성되는 갭에 대해 브러쉬유니트의 위치를 자동 보정함으로써 정밀한 디버링이 가능하며, 디버링시 발생되는 분진을 흡입하여 집진하는 집진장치를 구성함으로써 작업환경오염을 방지한 싱크로나이저허브의 버 제거 장치 및 그에 따른 버 제거방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로,

본 발명에서는 적치된 다수의 대상물을 순차적으로 이송 공급하는 적치공급부와, 적치공급부로부터 투입된 대상물을 안착시켜 회전시키는 회전홀더에 척킹하여 단계별 디버링공정으로 회전 이송하는 회전테이블과, 회전홀더의 상부에서 대상물을 브러쉬에 의해 디버링하는 다수의 브러쉬유니트와, 버 제거가 완료된 대상물을 배출하는 이송배출부로 구성된 싱크로나이저허브의 버 제거 장치에 있어서,

상기 적치공급부로부터 투입되어 회전홀더에 안착되는 대상물의 높이를 측정하여 대상물의 상부면과 하부면이 역투입 되는 것을 방지토록 하기 위해 안착홀더의 상부 일측에 수평방향으로 왕복하는 제1실린더가 구비되고, 상기 제1실린더의 로드블럭에 상하 승강하는 제2실린더가 장착되며, 상기 제2실린더에 대상물의 높이를 측정하는 접촉식 변위센서가 장착된 역투입방지수단과,

상기 브러쉬유니트를 구성하되, 고정프레임이 세워지고, 상기 고정프레임의 전면부에 한쌍의 안내레일이 형성되며, 상기 안내레일에 가이드블럭이 설치되고, 상기 가이드블럭에 브러쉬와 브러쉬를 회동시키는 구동모터가 설치되며, 상기 고정프레임의 상부에 가이드블럭을 승강시키는 승강수단이 설치되어 제어부의 설정값에 따라 회전테이블의 회전수가 일치하면 위치자동보정 되는 브러쉬유니트와,

상기 적치공급부의 이송속도, 회전홀더의 회전속도, 브러쉬의 회전속도, 브러쉬유니트의 위치보정에 대한 설정 및 그에 따른 동작을 제어하는 제어부와,

상기 브러쉬유니트에 의한 디버링시 발생되는 분진을 흡입하여 집진하도록 브러쉬를 감싸는 밀폐커버가 체결되고, 상기 밀폐커버의 상부에 흡입호스가 연결되며, 상기 흡입호스는 집진부와 연결된 집진장치와,

상기 회전테이블과 상기 회전테이블의 방사상으로 상부에 설치되는 브러쉬유니트를 내부에 수용하여 밀폐시키는 챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면,

대상물의 투입과 동시에 역투입방지수단에 의해 대상물의 역투입이 방지되도록 함으로써 디버링 불량률을 줄여 작업성이 항샹된다.

또한, 브러쉬유니트가 자동 보정되도록 하여 브러쉬가 마모되면서 브러쉬와 대상물 사이에 형성되는 갭을 자동으로 보상함에 따라 신속하고 정밀한 디버링을 통해 품질을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 버 제거장치를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 싱크로나이저허브의 버 제거 장치를 나타낸 평면도
도 3은 본 발명의 싱크로나이저허브의 버 제거 장치를 나타낸 정면도
도 4는 본 발명의 역투입방지수단을 나타낸 사시도
도 5 내지 도 6은 본 발명의 위치자동보정 되는 브러쉬유니트을 나타낸 도면
도 6 내지 도 8은 본 발명의 위치자동보정 되는 브러쉬유니트의 사용상태를 나타낸 도면

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이러한 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐,이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 통상의 기술자에게는 당연할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어 및 단어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 발명의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 후술하는 실시예에서 사용된 용어는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 통상의 기술자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 싱크로나이저허브의 버 제거 장치를 나타낸 평면도이고, 도 3은 본 발명의 싱크로나이저허브의 버 제거 장치를 나타낸 정면도를 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 싱크로나이저 허브의 버 제거장치는 적치된 다수의 대상물(M1)을 순차적으로 이송 공급하는 적치공급부(1)와, 적치공급부(1)로부터 투입된 대상물을 안착시켜 회전시키는 회전홀더(2a)에 척킹하여 단계별 디버링공정으로 회전 이송하는 회전테이블(2)과, 회전홀더(2a)의 상부에서 대상물(M1)을 브러쉬에 의해 디버링하는 다수의 브러쉬유니트(3)와, 버 제거가 완료된 대상물(M1)을 배출하는 이송배출부(4)로 구성된 디버링장치를 적극 개선한 것으로,

대상물의 이송 공급시 대상물이 역투입되는 것을 방지하고, 브러쉬가 마모된만큼 대상물과의 사이에 형성되는 갭을 보상하도록 브러쉬유니트의 위치를 자동 보정하며, 적치공급부의 이송속도, 회전홀더의 회전속도, 브러쉬의 회전속도, 브러쉬유니트의 이동거리를 설정하고 그에 따라 제어하는 제어부와, 디버링시 발생되는 이물질이나 금속가루 등의 분진을 집진하는 집진장치 및 챔버를 구성한 데 특징이 있다.

이와 같은 본 발명의 싱크로나이저 허브(이하, 대상물이라함)의 버 제거장치는 대상물의 상하부면이 역투입되는 것을 방지하고, 브러쉬의 마모에 의한 갭을 보상하여 브러쉬유니트의 위치를 자동 보정함으로써 정밀한 디버링이 가능하다.

그리고 제어부에 따른 디버링 공정을 자동화하여 작업성의 향상시킴과 아울러 집진장치 및 챔버에 의해 잡업환경의 청결도를 향상시킬 수 있게 된다.

이러한 싱크로나이저 허브의 버 제거장치는 역투입방지수단(10), 위치자동보정 되는 브러쉬유니트(20), 제어부(30), 집진장치(40) 및 챔버(50)를 포함한다.

역투입방지수단(10)은 도 4에 보인바와 같이, 적치공급부(1)로부터 투입되어 회전홀더(2a)에 안착되는 대상물(M1)의 높이를 측정하여 대상물(M1)의 상부면과 하부면이 역투입 되는 것을 방지토록 하기 위해 적치공급부(1)에서 투입된 대상물(M1)이 안착되는 회전홀더(2a)의 상부 일측에 수평방향으로 왕복하는 제1실린더(11)가 구비되고, 상기 제1실린더(11)의 로드블럭에 상하 승강하는 제2실린더(12)가 장착되며, 상기 제2실린더(12)에 대상물(M1)의 높이를 측정하는 접촉식 변위센서(13)가 장착된다.

이와 같은 역투입방지수단(10)은 적치공급부(1)로부터 대상물(M1)이 이송되어 회전홀더(2a)에 대상물(M1)이 안착됨과 동시에 변위센서(13)에 의해 높이를 측정한 후, 제어부(30)에 설정된 높이 기준값과 비교하여 대상물(M1)의 높이가 기준값에서 벗어난 경우 역투입 된 것으로 인지하여 장치의 작동을 중단시키게 된다.

위치자동보정 되는 브러쉬유니트(20)는 도 5 내지 도 6에 보인 바와 같이, 회전테이블(2)의 방사상으로 브러쉬유니트(20)를 구성하되, 상기 브러쉬유니트(20)는 고정프레임(21)이 세워지고, 상기 고정프레임(21)의 전면부에 한쌍의 안내레일(22)이 형성되며, 상기 안내레일(22)에 가이드블럭(23)이 설치되고, 상기 가이드블럭(23)에 브러쉬(24)와 브러쉬(24)를 회동시키는 구동모터(25)가 설치되며, 상기 고정프레임(21)의 상부에 가이드블럭(23)을 승강시키는 승강수단(26)이 설치된다.

상기 승강수단(26)은 고정프레임(21)과 가이드블럭(23) 사이에 볼스크류(26a)가 구비되고, 상기 볼스크류(26a)에 가이드블럭(23)을 체결하여 승 하강시키는 승강블럭(26b)이 설치되며, 상기 승강블럭(26b)을 체결하여 승 하강시키는 승강실린더(26c)로 구성된다.

이와 같은 브러쉬유니트(20)는 도 7 내지 도 8에 보인바와 같이, 디버링 과정에서 브러쉬(24)가 서서히 닳아 마모되면서 대상물(M1)과 브러쉬(24) 사이에 갭이 형성된다. 이에 브러쉬유니트(20)의 위치를 보정하여 대상물(M1)과 브러쉬(24)의 갭을 자동 보상함으로써 대상물(M1)과 브러쉬(24)의 접촉이 항상 일정하도록 하여 정밀한 디버링이 연속하여 수행될 수 있도록 한 것이다.

즉, 제어부(30)에 보정 설정값(디버링한 대상물 수량) 및 설정값에 따른 이동거리가 설정되고, 디버링 과정에서 대상물(M1)이 안착되는 회전홀더(2a)가 설치된 회전테이블(2)의 회전수가 설정값과 일치하게 되면 설정된 이동거리만큼 브러쉬유니트(20)가 하강되어 브러쉬(24)의 마모된 만큼 브러쉬(24)와 대상물(M1) 사이에 형성된 갭이 자연스럽게 보상됨으로써 수작업으로 갭을 보정하기 위하 브러쉬(24)의 조정이 필요없이 디버링을 연속할 수 있게 된다.

한편, 상기 회전테이블(2)을 회전시키는 구동수단의 경우, 회전수를 카운트하는 엔코더를 갖는 서보모터(미도시)가 구성되며, 상기 서보모터는 제어부(30)와 연동하게 된다.

제어부(30)는 적치공급부(1)의 이송속도, 회전홀더(2a)의 회전속도, 브러쉬(24)의 회전속도, 브러쉬유니트(20)의 위치 보정에 대한 설정 및 그에 따른 동작을 제어하며, 터치스크린 방식에 의한 설정 및 설정데이터를 실시간 확인할 수 있는 디스플레이부가 포함된다.

한편, 제어부(30)에서 터치스크린방식에 따른 디스플레이부의 구성은 통상적인 기술임에 따라 그에 따른 상세한 설명은 생략하기로 한다.

집진장치(40)는 브러쉬(24)에 의한 대상물(M1)의 버 제거시 발생되는 먼지나 이물질 및 금속가루 등의 분진을 흡입하여 집진할 수 있도록 브러쉬(24)를 감싸는 밀폐커버(41)가 체결되고, 상기 밀폐커버(41)의 상부에 흡입호스(42)가 연결되며, 상기 흡입호스(42)는 집진부(43)와 연결하여 구성된다.

상기 밀폐커버(41)는 하부는 개방되어 브러쉬(24)가 노출되도록 하고, 상부와 전후좌우 측면은 밀폐된 구조이다.

챔버(50)는 회전테이블(2)과 상기 회전테이블(2)의 방사상으로 상부에 설치되는 브러쉬유니트(3)을 내부에 수용하도록 설치되며, 집진장치(40)에 의한 디버링시 발생되는 분진의 흡입을 용이하게 하면서 작업환경을 청결하게 할 수 있도록 구성된다.

이하, 본 발명의 싱크로나이저허브의 버 제거 장치에 의한 버 제거방법에 대해 설명하면,

본 발명에 따른 싱크로나이저허브의 버 제거방법은 대상물의 투입단계, 상부면 외경 브러쉬 및 내경 브러쉬 하는 상부면디버링단계, 제품 터닝 단계, 하부면 외경 브러쉬 및 내경 브러쉬하는 하부면디버링단계, 배출단계로 이루어지되,

다수의 대상물(M1)이 적치된 적치공급부(1)로부터 이송수단에 의해 이송되어 회전홀더(2a)에 안착이 되면 역투입방지수단(10)의 변위센서(13)가 대상물(M1)에 접촉하여 대상물(M1)의 높이를 측정한 후, 제어부(30)에서 설정된 높이값과 비교하여 정상투입 여부를 판단하여 정상이면 디버링 공정으로 이송되고, 역투입된 경우 기계의 작동이 멈추도록 대상물의 역투입 여부를 점검하게 된다.

그리고, 대상물(M1)의 상부면 외경부터 순차적으로 브러쉬유니트(20)에 의해 디버링하게 된다.

상기 상부면디버링단계 및 하부면디버링단계에서 각 브러쉬유니트(20)는 디버링 과정에서 브러쉬(24)가 마모됨에 따라 형성되는 대상물(M1)과의 갭에 대한 자동 보상이 이루어지도록 브러쉬(24)의 위치를 자동 보정하게 된다.

즉, 제어부(30)에 의해 디버링 횟수에 따른 보정 설정값 및 이동 거리가 설정되고, 회전홀더(2a)에 안착된 대상물(M1)이 회전테이블(2)에 의해 각 브러쉬 단계로 회전 이송하게 되면, 상기 회전테이블(2)의 회전동작을 제어부(30)에서 카운트하게 된다. 그리고 회전테이블(2)의 회전동작이 제어부(30)에 설정된 설정값과 동일한 수치가 되면 디버링유니트(20)가 설정된 이동거리만큼 하강하여 대상물(M1)과 브러쉬(24)의 갭을 자동 보상함으로써, 신속하고 정밀한 디버링을 연속 가능하게 된다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이며, 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정해지는 것이 아니라, 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.

1:적치공급부 2:회전테이블 2a:회전홀더
3:브러쉬유니트 4:이송배출부
10:역투입방지수단 11:제1실린더 12:제2실린더 13:변위센서
20: 위치자동보정 되는 브러쉬유니트 21:고정프레임 22:안내레일
23:가이드블럭 24:브러쉬 25:구동모터
26:승강수단 26a:볼스크류 26b:승강블럭 26c:승강실린더
30:제어부
40:집진장치 41:밀폐커버 42:흡입호스 43:집진부
50:챔버

Claims

적치된 다수의 대상물(M1)을 순차적으로 이송 공급하는 적치공급부(1)와, 적치공급부(1)로부터 투입된 대상물을 안착시켜 회전시키는 회전홀더(2a)에 척킹하여 단계별 디버링공정으로 회전 이송하는 회전테이블(2)과, 회전홀더(2a)의 상부에서 대상물(M1)을 브러쉬에 의해 디버링하는 다수의 브러쉬유니트(3)와, 버 제거가 완료된 대상물(M1)을 배출하는 이송배출부(4)로 구성된 싱크로나이저허브의 버 제거 장치에 있어서,
상기 적치공급부(1)로부터 투입되어 회전홀더(2a)에 안착되는 대상물(M1)의 높이를 측정하여 대상물(M1)의 상부면과 하부면이 역투입 되는 것을 방지토록 하기 위해 회전홀더(2a)의 상부 일측에 수평방향으로 왕복하는 제1실린더(11)가 구비되고, 상기 제1실린더(11)의 로드블럭에 상하 승강하는 제2실린더(12)가 장착되며, 상기 제2실린더(12)에 대상물(M1)의 높이를 측정하는 접촉식 변위센서(13)가 장착된 역투입방지수단(10)과,
상기 브러쉬유니트(3)를 구성하되, 고정프레임(21)이 세워지고, 상기 고정프레임(21)의 전면부에 한쌍의 안내레일(22)이 형성되며, 상기 안내레일(22)에 가이드블럭(23)이 설치되고, 상기 가이드블럭(23)에 브러쉬(24)와 브러쉬(24)를 회동시키는 구동모터(25)가 설치되며, 상기 고정프레임(21)의 상부에 가이드블럭(23)을 승강시키는 승강수단(26)이 설치되며 회전테이블(2)의 회전수가 제어부(30)의 설정값과 일치하면 위치자동보정 되는 브러쉬유니트(20)와,
상기 적치공급부(1)의 이송속도, 회전홀더(2a)의 회전속도, 브러쉬(24)의 회전속도, 브러쉬유니트(20)의 위치보정에 대한 설정 및 그에 따른 동작을 제어하는 제어부(30)와,
상기 브러쉬유니트(20)에 의한 디버링시 발생되는 분진을 흡입하여 집진하도록 브러쉬(24)를 감싸는 밀폐커버(41)가 체결되고, 상기 밀폐커버(41)의 상부에 흡입호스(42)가 연결되며, 상기 흡입호스(42)는 집진부(43)와 연결된 집진장치(40)와,
상기 회전테이블(2)과 상기 회전테이블(2)의 방사상으로 상부에 설치되는 브러쉬유니트(20)를 내부에 수용하여 밀폐시키는 챔버(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 싱크로나이저허브의 버 제거 장치.
대상물의 투입단계, 상부면 외경 브러쉬 및 내경 브러쉬하는 상부면디버링단계, 제품 터닝 단계, 하부면 외경 브러쉬 및 내경 브러쉬하는 하부면디버링단계, 배출단계로 이루어진 싱크로나이저허브의 버 제거방법에 있어서,
상기 대상물의 투입단계에서 대상물(M1)이 적치된 적치공급부(1)로부터 이송수단에 의해 이송되어 회전홀더(2a)에 안착이 되면 역투입방지수단(10)의 변위센서(13)가 대상물(M1)에 접촉하여 대상물(M1)의 높이를 측정한 후, 제어부(30)에서 설정된 높이값과 비교하여 정상투입 여부를 판단하여 정상이면 디버링 공정으로 이송되고, 역투입된 경우 기계의 작동이 멈추도록 역투입 여부를 점검하며,
상기 상부면디버링단계 및 하부면디버링단계에서 브러쉬유니트(20)는 디버링 과정에서 브러쉬(24)가 마모됨에 따라 형성되는 대상물(M1)과의 갭을 보상하기 위해 제어부(30)에 설정값 및 이동 거리가 설정되고, 회전테이블(2)의 회전한 수가 설정값과 일치하게 되면 디버링유니트(20)가 설정된 이동거리만큼 하강하여 대상물(M1)과 브러쉬(24)의 갭을 줄여 브러쉬(24)의 위치를 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 싱크로나이저허브의 버 제거방법.