KR101640080B1 - 피스톤링 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피스톤링 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 피스톤링 제조장치는, 가공물이 척킹(Chuking) 및 회전될 수 있도록 가공물 지지척이 구비되는 주축대; 상기 주축대의 가공물 지지척에 고정된 가공물로 이동시킨 공구를 통해 가공하고, 가공 완료 후 가공 완료물과 가공 잔류물을 배출 위치로 개별 이동시킬 수 있도록 가공물 수거부재가 구비되는 왕복대; 상기 가공물 지지척에 가공물을 회전되면서 공급하는 가공물 공급부; 상기 가공물 공급에서 공급된 가공물을 상기 가공물 지지척으로 이송시키는 가공물 이송부; 상기 가공물 중 가공 완료물을 상기 가공물 수거부재가 후진하면서 수집되게 하는 가공 완료물 수집부; 및 상기 가공물 중 상기 가공물 지지척에 척킹된 가공 잔류물을 상기 가공물 수거부재가 후진하면서 수집되게 하는 가공 잔류물/완료물 배출부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 회전 또는 직선 배치된 가공물을 연속 공급이 가능하고, 하나의 공구에 의해 다수의 피스톤링이 순차 가공되며, 피스톤링와 같은 가공 완료물과 척킹(Chucking)된 상태의 가공 잔류물을 별도로 분리 수거하여 가공이 효율적인 효과가 있다.

Description

피스톤링 제조장치 및 제조방법 {Piston ring manufacturing apparatus and manufacturing method thereof}

본 발명은 피스톤링 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피스톤 링 소재의 공급이 연속적으로 가능하면서 다수의 피스톤 링을 동시 가공하는 피스톤링 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 디젤엔진 및 가솔린 엔진과 같은 내연기관의 실린더 내에는 피스톤이 삽입되어 상하 왕복운동을 주기적으로 반복하게 되는데, 피스톤링은 피스톤의 외주면에 형성되는 링그로브에 끼워져서 실린더 내벽과 피스톤 외벽과의 기밀을 유지시켜주는 것으로서, 내연기관의 작동으로 인해 실린더 내부에 위치된 피스톤은 폭발압을 받게 되고, 이러한 폭발압에 의해 피스톤이 왕복운동을 하게 되면 피스톤에 끼워진 피스톤링은 실린더 내벽과 마찰하게 된다. 이와 같은 피스톤링의 마모를 방지하기 위하여, 주철 혹은 강의 기지조직으로 제조되는 피스톤링의 외주면을 크롬도금 또는 세라믹코팅을 하는 방법이 가장 일반적으로 사용되고 있다.

이러한 피스톤링 제조 장치와 관련된 기술이 특허공보 제1992-0008668호에 제안된 바 있다.

이하에서 종래기술로서 특허공보 제1992-0008668호에 개시된 피스톤 링 제조장치를 간략히 설명한다.

도 1은 특허공보 제1992-0008668호(이하 '종래기술'이라 함)에서 금속 스트립으로 피스톤 링을 제조하기 위한 제1실시예의 장치에 대한개략도이다.

도 1에서 보는 바와 같이 종래기술의 피스톤 링 제조장치는 예정된 형상의 내연기관용 피스톤 링을 금속 스트립으로 제조하는 장치에 있어서, 금속 스트립을 로울러로 일반적으로 원형의 윤곽으로 형성시킨 다음 금속 스트립의 잔여부로부터 분리시켜 피스톤 링을 형성시키는 과정에서 금속 스트립(11)을 안내하는 가이드인 적어도 두개의 로울러(10,12) 또는 가이드, 및 원하는 피스톤 링 형상과 상응하는 디지탈 신호를 발생시키는 제어장치인 컴퓨터(15), 신호 프로세서(16) 및 아암 제어장치(17)로 구성시키되, 상기에 기술한 피스톤 링의 형성 중에 피스톤 링 주위로 스트립의 형상을 변화시키기 위하여 상기 가이드중 적어도 하나의 가이드인 이동로울러(12)를 다른 가이드인, 다른 고울러(10) 또는 가이드에 상대적으로 이동가능하게 설치하고, 또한 금속스트립으로 원하는 형상을 이루는 피스톤 링을 제조하는 과정중에 상기 디지탈 신호가 상기 적어도 하나의 이동가이드인 이동로울러(12)의 이동을 제어하도록 구성시킨 것을 특징으로 한다.

그러나 종래기술에 의한 피스톤 링 제조장치는 금속 스트립(11)을 하나씩 링 형태로 형상을 변화시킨 후 제조하므로 제조 시간이 증가하는 등의 효율이 낮은 문제점이 있었다.

대한민국 특허공보 제1992-0008668호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 회전 또는 직선 배치된 가공물을 연속 공급이 가능하고, 하나의 공구에 의해 다수의 피스톤링이 순차 가공되며, 피스톤링와 같은 가공 완료물과 척킹(Chucking)된 상태의 가공 잔류물을 별도로 분리 수거하여 가공이 효율적일 수 있게 한 피스톤링 제조장치 및 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 피스톤링 제조장치는, 가공물이 척킹(Chuking) 및 회전될 수 있도록 가공물 지지척이 구비되는 주축대; 상기 주축대의 가공물 지지척에 고정된 가공물로 이동시킨 공구를 통해 가공하고, 가공 완료 후 가공 완료물과 가공 잔류물을 배출 위치로 개별 이동시킬 수 있도록 가공물 수거부재가 구비되는 왕복대; 상기 가공물 지지척에 가공물을 회전되면서 공급하는 가공물 공급부; 상기 가공물 공급에서 공급된 가공물을 상기 가공물 지지척으로 이송시키는 가공물 이송부; 상기 가공물 중 가공 완료물을 상기 가공물 수거부재가 후진하면서 수집되게 하는 가공 완료물 수집부; 및 상기 가공물 중 상기 가공물 지지척에 척킹된 가공 잔류물을 상기 가공물 수거부재가 후진하면서 수집되게 하는 가공 잔류물/완료물 배출부를 포함하는 피스톤링 제조장치를 통해 구현될 수 있다.

여기서, 상기 공구는 상기 가공 잔류물 쪽으로 갈수록 점차 길이가 짧아지도록 돌출 형성될 수 있다.

그리고 상기 가공물 수거부재는 선단이 테이퍼 형성될 수 있다.

한편, 상기 가공물 공급부는, 하우징 내부에 회전 가능하게 구비되는 회전부재; 상기 회전부재의 전면에 방사상으로 배치되어 그 외주면에 상기 가공물이 다수 삽입되어 장착되는 가공물 장착부재; 상기 회전부재를 회전 구동시켜 상기 가공물 장착부재가 상기 가공물 이송부의 가공물 이송척의 중심과 수평선상에 위치되도록 하는 회전구동부; 및 상기 회전부재의 후방에 배치되어 상기 가공물 장착부재에 장착된 상기 가공물을 상기 가공물 이송척의 척킹 위치로 전진시키는 가공물 전진부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 가공물 전진부는, 상기 가공물의 배면 여러 지점을 전방으로 가압하는 분리바; 및 상기 분리바들을 전후진 시키는 분리바 구동부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 가공 잔류물/완료물 배출부는 상기 가공물 지지척 방향을 기준으로 상기 가공 완료물 수집부의 전방에 배치되되, 상기 가공물 수거부재의 이동 방향과 직교 방향으로 배치되어 상기 가공 잔류물이 배출되도록 구비되는 안내부재; 상기 안내부재의 선단에 회전 가능하게 구비되어 상기 가공 완료물의 배출시 작동하지 않고, 상기 가공 잔류물의 배출시 상기 안내부재로 상기 가공 잔류물이 배출되도록 회전되어 간섭하는 스토퍼; 및 상기 스토퍼를 회전 구동시키는 스토퍼 구동부를 포함할 수 있다.

그리고 상기 가공 완료물 수집부는 상기 가공물 수거부재가 후진되면서 상기 가공 완료물의 내주면이 걸리도록 선단이 휘어진 형상으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 가공물 장착부재는, 상기 가공물 장착부재의 선단에 대향된 홈을 방사상으로 형성하고 상기 홈 내에 수평축에 의해 회전 가능하게 구비되어 상기 가공물의 내주면을 상기 가공물 이송척의 척킹 전에 지지하는 가공물 고정부재; 및 상기 가공물 고정부재를 회전시키는 고정부재 구동부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은, 가공물이 척킹(Chuking) 및 회전될 수 있도록 가공물 지지척이 구비되는 주축대; 상기 주축대의 가공물 지지척에 고정된 가공물로 이동시킨 공구를 통해 가공하고, 가공 완료 후 가공 완료물과 가공 잔류물을 배출 위치로 개별 이동시킬 수 있도록 가공물 수거부재가 구비되는 왕복대; 상기 가공물 지지척에 가공물을 직선 방향으로 공급하도록 다열 공급되는 가공물 공급부; 상기 가공물 공급에서 공급된 가공물을 상기 가공물 지지척으로 이송시키는 가공물 이송부; 상기 가공물 중 가공 완료물을 상기 가공물 수거부재가 후진하면서 수집되게 하는 가공 완료물 수집부; 및 상기 가공물 수거부재의 구동과 간섭하지 않도록 상기 가공물 지지척의 중심을 향해 사선 방향으로 이동하여 상기 가공물 중 상기 가공물 지지척에 척킹된 가공 잔류물을 후진하면서 수집되게 하는 가공 잔류물/완료물 배출부를 포함하는 피스톤링 제조장치를 통해 구현될 수 있다.

그리고 상기 공구는 상기 가공 잔류물 쪽으로 갈수록 점차 길이가 짧아지도록 돌출 형성될 수 있다.

한편, 상기 가공물 공급부는, 상기 가공물 이송부의 레일 방향과 평행하면서 세워진 상기 가공물의 상하면을 양쪽에서 안내할 수 있도록 이격된 상태로 다수 구비되는 상부 가이드; 상기 상부 가이드의 이격된 하측에 구비되어 세워진 상기 가공물의 외주면을 안내하면서 회전 및 전진할 수 있도록 경사지게 구비되는 하부 가이드; 상기 상부 가이드의 선단측에 상기 가공물의 진행 방향과 직교 방향으로 배치되어 다열 공급되는 가공물 중 바깥쪽 가공물을 안쪽으로 밀어 전진시키는 가공물 전진부; 및 상기 하부 가이드의 선단측 하부에 구비되어 안쪽 공급라인에 배치된 상기 가공물을 들어올려 상기 가공물 이송부의 가공물 안착부 상으로 전달하는 가공물 전달부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 가공물 전달부는, 상기 안쪽 공급라인에 배치된 하부 가이드의 선단 양쪽에 배치되어 상기 가공물의 외주면 하단을 들어올리면서 상기 가공물이 전방으로 회전될 수 있도록 상면이 경사지게 형성되는 승강부재; 및 상기 승강부재를 승강 구동시킬 수 있도록 승강 구동부를 포함할 수 있다.

그리고 상기 가공 잔류물/완료물 배출부는 상기 가공물 지지척 방향을 기준으로 상기 가공 완료물 수집부의 전방에 배치되되, 상기 가공물 수거부재의 이동 방향과 직교 방향으로 배치되어 상기 가공 잔류물이 배출되도록 구비되는 안내부재; 상기 안내부재의 선단에 직립 상태로 배치되며, 상단에 홈이 형성되는 걸림부재; 상기 걸림부재의 홈을 따라 이동하며, 상기 홈을 통과하면서 선단에 수집된 가공 완료물이 상기 걸림부재에 걸리면서 상기 안내부재로 배출시키게 하는 가공 완료물 수집부재; 및 상기 가공 완료물 수집부재를 전후 방향으로 구동시키는 수집부재 구동부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은, 가공물을 공급하는 단계; 상기 가공물을 주축대의 가공물 지지척으로 이송시키는 단계; 상기 가공물 지지척에 척킹(Chuking)된 가공물을 공구에 의해 가공하는 단계; 상기 가공물 중 가공 완료물을 배출하는 단계; 및 상기 가공물 중 척킹된 가공 잔류물을 배출하는 단계를 포함하는 피스톤링 제조방법을 통해 구현될 수 있다.

그리고 상기 가공물 공급 단계는 방사상 위치마다 앞뒤로 가공물이 다수 배치되어 회전되면서 연속적으로 상기 가공물을 순차 공급할 수 있다.

이와 다르게 상기 가공물 공급 단계는 다열 공급된 상기 가공물 중 안쪽 열부터 바깥쪽 열의 가공물을 직선 방향으로 공급할 수 있다.

한편, 상기 가공물 가공 단계 수행시 상기 가공물의 내부에 가공물 수거부재가 삽입된 상태로 수행될 수 있다.

또한, 상기 가공 잔류물 배출 단계는 상기 가공 잔류물을 가공물 수거부재에 의해 수거한 후 가공 잔류물/완료물 배출부에서 이동을 간섭시키면서 배출시킬 수 있다.

이와 다르게 상기 가공 잔류물 배출 단계는 상기 가공 잔류물을 가공물 수거부재와 별도로 구동되는 가공 잔류물/완료물 배출부의 가공 완료물 수닙부재에 의해 수거한 후 상기 가공 잔류물/완료물 배출부에서 이동을 간섭시키면서 배출시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 회전 또는 직선 배치된 가공물을 연속 공급이 가능하고, 하나의 공구에 의해 다수의 피스톤링이 순차 가공되며, 피스톤링와 같은 가공 완료물과 척킹(Chucking)된 상태의 가공 잔류물을 별도로 분리 수거하여 가공이 효율적인 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 의한 금속 스트립으로 피스톤 링을 제조하기 위한 제1실시예의 장치에 대한개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 피스톤링 제조장치를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 피스톤링 제조장치 중 주축대, 가공물 공급부 및 가공물 이송부를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 피스톤링 제조장치 중 가공물 공급부의 가공물 장착부재를 도시한 확대도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 피스톤링 제조장치에서 가공 완료물의 배출 과정을 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 피스톤링 제조장치에서 가공 잔류물의 배출 과정을 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 피스톤링 제조방법을 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 피스톤링 제조장치를 도시한 개략도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 피스톤링 제조장치 중 가공물 공급부를 도시한 측면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 의한 피스톤링 제조장치 중 가공물 공급부에 구성된 가공물 전달부의 작동 상태를 도시한 측면도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 의한 피스톤링 제조장치에서 가공 잔류물의 배출 과정을 나타낸 사시도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 피스톤링 제조장치를 도시한 개략도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 피스톤링 제조장치 중 주축대, 가공물 공급부 및 가공물 이송부를 도시한 개략도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 피스톤링 제조장치 중 가공물 공급부의 가공물 장착부재를 도시한 확대도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 피스톤링 제조장치에서 가공 완료물의 배출 과정을 나타낸 개략도이며, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 피스톤링 제조장치에서 가공 잔류물의 배출 과정을 나타낸 개략도이다.

이들 도면에 의하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 피스톤링 제조장치(10)는 주축대(100), 왕복대(200), 가공물 공급부(300), 가공물 이송부(400), 가공 완료물 수집부(500) 및 가공 잔류물/완료물 배출부(600)를 포함한다.

주축대(100)는 가공전의 가공물(W1)이 척킹(Chuking) 및 구동모터 등에 의해 회전될 수 있도록 가공물 지지척(110)이 구비된다.

왕복대(200)는 주축대(100)의 가공물 지지척(110)에 고정된 가공전의 가공물(W1)로 공구(T)를 이동시키고 가공시 가공 완료물(W2)과 가공 후 가공 잔류물(W3)을 지지하며, 공구대(210), 제1 X축 구동부 및 가공물 수거부재(220)를 포함한다.

공구대(210)는 도 2 기준 왕복대(200) 본체의 좌측 단부에 배치되어 제1 Y축 구동부(212)에 의해 왕복대(200)에서 Y축 방향으로 구동되므로 장착된 공구(T)를 통해 가공전의 가공물(W1)을 가공한다.

이때, 공구(T)는 가공물 지지척(110)에 고정된 가공 잔류물(W3) 쪽으로 갈수록 점차 길이가 짧아지도록 단차 형태로 돌출 형성되므로 가공물(W1) 앞쪽에서 절단을 시작하여 뒤쪽으로 갈수록 순차적으로 가공 완료물(W2)인 피스톤링을 다수 가공하게 된다.

제1 X축 구동부는 왕복대(200)를 볼 스크루와 회전수 제어가 가능한 모터 등에 의해 X축 방향으로 구동시킨다.

가공물 수거부재(220)는 가공전의 가공물(W1) 가공 완료 후 가공 완료물(W2)과 가공 잔류물(W3)을 배출 위치로 개별 이동시킬 수 있도록 X축 방향으로 연장되는 파이프 형상으로 형성된다.

이때, 상기 가공물 수거부재(220)는 왕복대(200)에 고정되므로 제1 X축 구동부에 의해 상기 왕복대(200)와 같이 이동된다.

더욱이, 상기 가공물 수거부재(220)는 선단이 테이퍼 형성되므로 순차 가공되는 가공 완료물(W2)이 테이퍼면에 의해 이탈되는 것을 방지하게 된다.

가공물 공급부(300)는 가공물 이송부(400)에 가공물(W1)을 회전되면서 공급하며, 하우징(310), 회전부재(320), 회전 구동부(330), 가공물 장착부재(340) 및 가공물 전진부(350)를 포함한다.

하우징(310)은 원통으로 형성되어 지면에 고정된다.

회전부재(320)는 하우징(310)의 내부에 회전 가능하게 구비되도록 원판 형상으로 형성된다.

더욱이, 상기 회전부재(320)에는 상기 회전부재(320)마다 가공물 전진부(350)의 분리바(352)들이 통과하도록 다수개(일예로 3개)의 횡홀이 등간격을 갖도록 각각 관통 형성된다.

회전 구동부(330)는 하우징(310)에 고정되며, 회전부재(320)의 중심에 설치되어 상기 회전부재(320)를 시계 방향으로 회전시켜 후술할 가공물 장착부재(340)가 후술할 가공물 이송부(400)의 가공물 이송척(420)의 중심과 수평선상에 위치시킨다.

가공물 장착부재(340)는 회전부재(320)의 전면 가장자리에 방사상으로 배치되어 그 외주면에 가공전의 가공물(W1)이 앞뒤로 다수 삽입되어 장착되는 원기둥 형상으로 형성된다.

한편, 상기 가공물 장착부재(340)에는 가공물 전진부(350)에 의해 전진된 가공전 가공물(W1)이 가공물 이송척(420)의 척킹 위치에 도달하면 상기 가공물(W1)의 내주면을 벌리면서 지지하도록 가공물 내경 가압부(360)가 구비된다.

이때, 상기 가공물 내경 가압부(360)는 가공물 장착부재(340)의 선단에 대향된 홈(342)을 방사상으로 형성하고 상기 홈(342) 내에 수평축에 의해 회전 가능하게 구비되어 가공전의 가공물(W1)의 내주면을 가공물 이송척(420)의 척킹 전에 벌려 지지하게 하는 가공물 고정부재(362)와, 상기 가공물 고정부재(352)를 회전 구동시켜, 벌리거나 오므리게 하는 고정부재 구동부(364)를 포함한다. (도 4 참조)

가공물 전진부(350)는 회전부재(320)의 후방에 배치되어 가공물 장착부재(340)에 장착된 가공전 가공물(W1)을 가공물 이송척(420)의 중심과 수평선상에 위치된 가공물 이송척(420)의 척킹 위치로 전진시키며, 분리바(352) 및 분리바 구동부(354)를 포함한다.

분리바(352)는 가공전 가공물(W1)의 배면 여러 지점을 전방으로 가압하여 미는 핀 형상 등으로 형성된다. 이때, 상기 분리바(352)는 가공전 가공물(W1)의 배면 3 지점을 가압할 수 있도록 삼발이 형상으로 형성된다.

분리바 구동부(354)는 분리바(352)들의 후단을 지지판 지지판의 중심에 로드 선단이 설치되어 상기 분리바(352)들을 일률적으로 전후진시키며, 일예로 실린더 등이 이에 적용된다.

더욱이, 상기 가공물 전진부(350)는 회전 구동부(330)에 의해 회전되도록 회전부재(320)에 설치된 가공물 장착부재(340)가 가공물 이송척(420)의 중심과 수평선상에 위치되었을 때 분리바(352)에 의해 최전방 가공전 가공물(W1)을 전진시켜 가공물 이송척(420)에서 척킹할 수 있도록 이동시키는 것이다.

가공물 이송부(400)는 가공물 공급부(300)에서 공급된 가공전 가공물(W1)을 주축대(100)의 가공물 지지척(110)으로 이송시키며, 레일(410), 가공물 지지척(420) 및 제2 X축 구동부(430)를 포함한다.

레일(410)은 가공물 공급부(300)의 가공물 장착부재(340) 중심과 가공물 지지척(110)의 중심을 각각 동일수평선상에 위치될 수 있도록 상기 가공물 장착부재(340)와 상기 가공물 지지척(110) 방향으로 상측에서 연장 형성된다.

가공물 지지척(420)은 레일(410)의 하측에 설치되어 가공물 장착부재(340) 그리고 상기 가공물 지지척(110)의 중심과 각각 동일수평선상에 위치된 상태에서 가공전의 가공물(W1)을 척킹하고 가공물 지지척(110)으로 공급한 후 후퇴하여 다시 가공전 가공물(W1)을 척킹하고 대기한다.

제2 X축 구동부(430)는 레일(410)의 하측에 설치되어 가공물 지지척(420)을 가공물 공급부(300)의 가공물 장착부재(340)인 X축 방향으로 전진시켜 상기 가공물 장착부재(340)에 장착된 가공전 가공물(W1)을 척킹하게 한 후 가공물 지지척(110)으로 전진(X축 방향)시켜 상기 가공물 지지척(110)에서 가공전 가공물(W1)을 척킹할 수 있도록 한다.

가공 완료물 수집부(500)는 후술할 가공 잔류물/완료물 배출부(600)의 후방에 설치되어 가공물 중 가공 완료물(W2)을 가공물 수거부재(220)가 후진하면서 수집되게 한다. (도 5 참조)

이때, 상기 가공 완료물 수집부(500)는 가공물 수거부재(220)가 후진되면서 가공 완료물(W2)의 내주면이 걸리면서 수집되도록 선단이 휘어진 형상으로 형성된다.

가공 잔류물/완료물 배출부(600)는 가공물 지지척(110) 방향을 기준으로 가공 완료물 수집부(500)의 전방에 배치되되, 상기 가공물 지지척(110)에 척킹된 가공 후의 가공 잔류물(W3)을 가공물 수거부재(220)가 재차 후진하면서 수집되게 하며, 안내부재(610), 스토퍼(620) 및 스토퍼 구동부(630)를 포함한다. (도 6 참조)

안내부재(610)는 가공물 수거부재(220)의 이동 방향과 직교 방향으로 배치되어 가공 후 가공 잔류물(W3)이 배출되도록 배출 방향을 안내한다.

스토퍼(620)는 안내부재(610)의 선단 우측(도 2 기준)에 회전 가능하게 구비되어 가공 완료물(W2)의 배출시 작동하지 않고, 가공 잔류물(W3)의 배출시 회전되면서 상기 안내부재(610)로 상기 가공 잔류물(W3)이 배출되도록 간섭하는 플레이트이다.

스토퍼 구동부(630)는 안내부재(610)의 저면 등에 설치되어 로드 선단이 스토퍼(620)의 배면에 회전 가능하게 구비되어 상기 스토퍼(620)를 회전 기점을 기준으로 회전시켜 상기 안내부재(610)의 입구를 개폐하며, 일예로 실린더 등이 이에 적용된다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 피스톤링 제조방법을 도시한 블록도이다.

이 도면에 의하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 피스톤링 제조장치(10)에서 피스톤링을 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 발명의 피스톤링을 제조방법은 가공물 공급 단계(S700), 가공물 이송 단계(S710), 가공물 가공 단계(S720), 가공 완료물 배출 단계(S730) 및 가공 잔류물 배출 단계(S740)를 포함한다.

가공물 공급 단계(S700)는 가공물 공급부(300)에 방사상으로 설치된 가공물 장착부재(340)마다 전후로 다수개의 가공전 가공물(W1)을 장착한 상태에서 회전 구동부(330)가 구동되어 상기 가공물 장착부재(340)의 중심을 가공물 이송척(420)의 중심과 수평선상에 위치시킨다.

그 후, 가공물 전진부(350)의 분리바(352)들이 분리바 구동부(354)에 의해 전진하면서 가공물 이송척(420)의 중심과 수평선상에 위치된 가공물 장착부재(340)의 최전방 가공전 가공물(W1)을 가공물 이송척(420)의 척킹 위치로 움직이게 한다.

다음으로, 가공물 장착부재(340)의 선단에 위치된 가공물 내경 가압부(360)의 가공물 고정부재(362)가 고정부재 구동부(364)에 의해 벌어지면서 가공물(W1)의 내주면을 가압하고 있다.

가공물 이송 단계(S710)는 가공물 이송척(420)이 제2 X축 구동부(430)에 의해 전진되면서 최전방 가공전 가공물(W1)로 위치시킨 후 가공물 고정부재(362)가 오므려진 상태에서 척킹하고 상기 제2 X축 구동부(430)에 의해 후진된 상태에서 레일(410)을 따라 가공물 지지척(110) 방향으로 이동된다.

이때, 가공물 전진부(350)의 분리바(352)들이 분리바 구동부(354)에 의해 전진하면서 가공물 이송척(420)의 중심과 수평선상에 위치된 가공물 장착부재(340)의 최전방 가공전 가공물(W1)을 가공물 이송척(420)의 척킹 위치로 움직이게 한 후 가공물 이송척(420)이 제2 X축 구동부(430)에 의해 전진되면서 최전방 가공전 가공물(W1)로 위치시킨 다음 척킹하고 상기 제2 X축 구동부(430)에 의해 후진된 상태로 대기하고 있다.

다음으로, 가공물 이송척(420)이 가공물 지지척(110)과 동일수평선상에 위치되도록 한 상태에서 제2 X축 구동부(430)에 의해 가공전의 가공물(W1)을 상기 가공물 지지척(110)의 척킹 위치로 움직이면 상기 가공물 이송척(420)이 척킹한다.

여기서, 가공물 이송척(420)은 제2 X축 구동부(430)에 의해 후진된 후 레일(410)을 따라 가공물 장착부재(340)와 동일수직선상 위치에 도달하게 한다.

가공물 가공 단계(S720)는 가공물 지지척(110)이 회전되면 왕복대(200)가 가공물(W1) 방향으로 전진하면서 가공물 수거부재(220) 역시 전진하여 선단이 상기 가공물(W1)의 내주면에 위치되도록 한다.

그 후, 공구대(210)가 제1 Y축 구동부(212)에 의해 전진하면서 상기 공구대(210)에 장착된 공구(T)가 가공물(W1)을 가공한다.

가공 완료물 배출 단계(S730)는 가공이 완료되어 가공 완료물(W2)이 발생되면 가공물 수거부재(220)의 선단 경사면을 따라 약간 후방으로 수거된다. (도 5 참조)

그 후, 왕복대(200)가 후진하면서 가공물 수거부재(220)에 수거된 가공 완료물(W2)들이 가공 완료물 수집부(500)에 걸리면서 수집된다.

이때, 가공 잔류물/완료물 배출부(600)의 스토퍼(620)는 회전되지 않으므로 상기 스토퍼(620)에 가공 완료물(W2)이 걸리지 않는다.

가공 잔류물 배출 단계(S740)는 왕복대(200)가 가공물(W1) 방향으로 재차 전진하면서 가공물 지지척(110)에 척킹된 가공 후 가공 잔류물(W3)의 내부에 가공물 수거부재(220)가 위치되게 한다. (도 6 참조)

다음으로, 가공물 지지척(110)에서 척킹이 해제되면 가공 잔류물(W3)이 가공물 수거부재(220)에 수거되고 왕복대(200)가 후진한다.

다음으로, 가공물 수거부재(220)에 수거된 가공 잔류물(W3)은 스토퍼(620)가 스토퍼 구동부(630)에 의해 회전되면서 이동을 간섭하므로 안내부재(610) 쪽으로 배출된다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 피스톤링 제조장치를 도시한 개략도이고, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 피스톤링 제조장치 중 가공물 공급부를 도시한 측면도이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 의한 피스톤링 제조장치 중 가공물 공급부에 구성된 가공물 전달부의 작동 상태를 도시한 측면도이며, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 의한 피스톤링 제조장치에서 가공 잔류물의 배출 과정을 나타낸 사시도이다.

이들 도면에 의하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 피스톤링 제조장치(20)는 주축대(100'), 왕복대(200'), 가공물 공급부(300'), 가공물 이송부(400'), 가공 완료물 수집부(500') 및 가공 잔류물/완료물 배출부(600')를 포함하며, 상기 주축대(100'), 왕복대(200') 및 가공 완료물 수집부(500')는 앞선 실시예의 그것과 동일한 구조와 기능을 하므로 상세한 설명은 생략한다.

가공물 공급부(300')는 가공물 이송부(400')에 가공전의 가공물(W1)을 직선 방향으로 다열 공급되며, 본체(310'), 상부 가이드(320'), 하부 가이드(330'), 가공물 전진부(340') 및 가공물 전달부(350')를 포함한다.

본체(310')는 가공물 이송부(400')의 레일(410') 방향과 평행한 상태로 길이 방향으로 연장 배치된다.

상부 가이드(320')는 본체(310')의 상면에 길이 방향으로 연장 형성되면서 양단부가 상기 본체(310')에 지지되며, 상기 본체(310')의 상측에 세워져 가공물(W1)의 상하면을 양쪽에서 안내할 수 있도록 이격된 상태로 다수 구비된다. 이때, 상기 상부 가이드(320')는 이격된 한 쌍이 2열 배치되는 것으로 예시한다.

하부 가이드(330')는 상부 가이드(320')의 이격된 하측인 본체(310')의 상면에 구비되어 세워진 가공물(W1)의 외주면을 안내하면서 회전 및 전진할 수 있도록 경사지게 구비된다. 여기서, 상기 하부 가이드(330')가 전방으로 갈수록 경사지는 이유는 그 위에 안내되는 가공물(W1)이 척킹 완료되면 그 후방에 위치된 가공물(W1)이 척킹 위치로 이동되게 하기 때문이다.

가공물 전진부(340')는 본체(310')의 상면 선단측에 가공물(W1)의 진행 방향과 직교 방향으로 배치되어 다열 공급되는 가공물(W1) 중 바깥쪽 가공물(W1)을 안쪽으로 밀어 전진시키며, 전진바(342') 및 전진바 구동부(344')를 포함한다.

이때, 바깥쪽 가공물(W1)은 후술할 가공물 이송부(400')의 가공물 안착부(420')와 나란하지 않는 가공물을 말하며, 안쪽 가공물(W1)부터 먼저 가공한 후에 후가공하게 된다.

전진바(342')는 적선 방향으로 공급되는 안쪽 가공물(W1)의 가공이 완료되면 바깥쪽 가공물(W1)을 안쪽의 상부 가이드(320')와 하부 가이드(330')로 밀어 전진시킨다.

전진바 구동부(344')는 본체(310')의 상면 선단 중 가공물(W1)의 공급 방향과 직교 방향으로 설치되어 전진바(342')를 전방으로 가압하며, 일예로 실린더 등이 이에 적용된다.

가공물 전달부(350')는 하부 가이드(330')의 선단측 양쪽 하부에 구비되어 안쪽 가공물(W1)이 공급되는 안쪽 공급라인에 배치된 상기 안쪽 가공물(W1)을 들어올려 후술할 가공물 이송부(400')의 가공물 안착부(420') 상으로 전달하며, 승강부재(352') 및 승강 구동부(354')를 포함한다.

승강부재(352')는 안쪽 가공물(W1)이 공급되는 안쪽 공급라인에 배치된 하부 가이드(330')의 선단 양쪽에 배치되어 최전방 가공물(W1)의 외주면 하단을 들어올리면서 상기 최전방 가공물(W1)이 전방으로 회전될 수 있도록 상면이 경사지게 형성된다.

승강 구동부(354')는 승강부재(352')를 승강 구동시킬 수 있도록 구비되며, 며, 일예로 실린더 등이 이에 적용된다.

가공물 이송부(400')는 가공물 공급부(300')에서 공급된 가공전 가공물(W1)을 주축대(100')의 가공물 지지척(110')으로 이송시키며, 레일(410'), 가공물 안착부(420') 및 제4 X축 구동부(430')를 포함한다.

레일(410')은 가공물 공급부(300')의 안쪽 공급라인에 배치된 안쪽 최전방 가공물(W1) 중심 그리고 가공물 지지척(110')의 중심을 각각 동일수평선상에 위치될 수 있도록 안쪽 공급라인에 배치된 안쪽 가공물(W1)과 가공물 지지척(110') 방향으로 상측에서 연장 형성된다.

가공물 안착부(420')는 레일(410')의 하측에 설치되어 안착되면서 안쪽 공급라인에 배치된 안쪽 최전방 가공물(W1) 중심 그리고 상기 가공물 지지척(110')의 중심과 각각 동일수평선상에 위치된 상태에서 안착된 가공전의 가공물(W1)을 가공물 지지척(110')으로 공급한 후 후퇴하여 다시 가공전 가공물(W1)을 안착하고 대기한다.

제4 X축 구동부(430')는 레일(410')의 하측에 설치되어 가공물 전달부(350')의 승강부재(352')가 하강하면서 가공물 안착부(420')에 안착된 가공물(W1)을 가공물 지지척(110')으로 전진시킨 후 X축 방향으로 구동하면서 상기 가공물 지지척(110')에서 가공전 가공물(W1)을 척킹할 수 있도록 한다.

가공 잔류물/완료물 배출부(600')는 가공물 수거부재(220')의 구동과 간섭하지 않도록 가공물 지지척(110')의 중심을 향해 사선 방향으로 이동하여 상기 가공물 지지척(110')에 척킹된 가공 잔류물(W3)을 후진하면서 수집되게 하며, 안내부재(610'), 걸림부재(620'), 가공 완료물 수집부재(630') 및 수집부재 구동부(640')를 포함한다.

안내부재(610')는 가공물 수거부재(220')의 이동 방향과 직교 방향으로 배치되어 가공 후 가공 잔류물(W3)이 배출되도록 배출 방향을 안내한다.

걸림부재(620')는 안내부재(610')의 선단에 직립 상태로 배치되며, 상단에 홈이 형성되어 가공 완료물 수집부재(630')에 의해 수집된 가공 잔류물(W3)을 간섭하여 상기 안내부재(610')로 배출되도록 한다.

가공 완료물 수집부재(630')는 가공물 수거부재(220')의 구동과 간섭하지 않도록 가공물 지지척(110')의 중심을 향해 사선 방향으로 구동되면서 걸림부재(620')의 홈을 따라 이동하며, 상기 홈을 통과하면서 선단에 수집된 가공 잔류물(W3)이 상기 걸림부재(620')에 걸리면서 안내부재(610')로 배출시키게 한다.

수집부재 구동부(640')는 가공 완료물 수집부재(630')를 가공물 수거부재(220')의 구동과 간섭하지 않도록 가공물 지지척(110')의 중심을 향해 사선 방향인 전후 방향으로 구동시키며, 일예로 실린더 등이 이에 적용된다.

본 발명의 제2 실시예에 의한 피스톤링 제조장치(20)에서 피스톤링을 제조방법은 다음과 같이 요약할 수 있다.

가공전의 가공물(W1) 공급은 안쪽 공급라인과 바깥쪽 공급라인에 가공물(W1)이 회전 가능하도록 세워진 상태에서 안쪽 공급라인에 배치된 상기 안쪽의 최전방 가공물(W1)을 가공물 전달부(350')의 승강부재(352')가 승강 구동부(354')에 의해 가공물 이송부(400')의 가공물 안착부(420') 상으로 전달하면서 수행된다.

더욱이, 안쪽 공급라인의 가공물(W1)이 순차적으로 공급되면 바깥쪽 공급라인에 가공물(W1)을 가공물 전진부(340')의 전진바(342')가 전진바 구동부(344')에 의해 전진하면서 상기 바깥쪽 공급라인의 가공물(W1)을 안쪽 공급라인으로 이동시킨다.

다음으로, 가공물 이송부(400')의 가공물 안착부(420')에 안착된 가공물(W1)은 레일(410')을 따라 가공물 지지척(110') 방향으로 이동된 후 제4 X축 구동부(430')에 의해 가공물 지지척(110')으로 전진된다.

이때, 가공물 지지척(110')에 가공물(W1)을 척킹 완료한 후 가공물 안착부(420')는 제4 X축 구동부(430')에 의해 후진한 후 레일(410')을 따라 가공물 공급부(300')의 안쪽 공급라인으로 이동한 후 가공물 전달부(350')의 승강부재(352')가 승강 구동부(354')에 의해 가공물 이송부(400')의 가공물 안착부(420') 상으로 전달하고 대기하고 있는 상태이다.

다음으로, 가공물 지지척(110')이 회전되면 왕복대(200')가 제3 X축 구동부에 의해 가공물(W1) 방향으로 전진하면서 가공물 수거부재(220') 역시 전진하여 선단이 상기 가공물(W1)의 내주면에 위치되도록 한다.

그 후, 공구대(210')가 제2 Y축 구동부(212')에 의해 전진하면서 상기 공구대(210')에 장착된 공구(T)가 가공물(W1)을 가공한다.

다음으로, 가공이 완료되어 가공 완료물(W2)이 발생되면 가공물 수거부재(220')의 선단 경사면을 따라 약간 후방으로 수거된 후 왕복대(200')가 제3 X축 구동부에 의해 후진하면서 가공물 수거부재(220')에 수거된 가공 완료물(W2)들이 가공 완료물 수집부(500')에 걸리면서 수집된다.

다음으로, 가공 완료물 수집부재(630')가 수집부재 구동부(640')에 의해 전진 구동되면서 걸림부재(620')의 홈을 통과한 후 가공물 지지척(110')의 중심을 향해 사선 방향으로 이동하여 상기 가공물 지지척(110')에 척킹 해제된 가공 잔류물(W3)을 수집한다.

다음으로, 가공 잔류물(W3)이 수집된 가공 완료물 수집부재(630')가 수집부재 구동부(640')에 의해 후진 구동되면서 걸림부재(620')의 홈에 가공 잔류물(W3)이 걸리면서 안내부재(610')에 수거된다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 제1 실시예의 피스톤링 제조장치
100: 주축대
200: 왕복대
300: 가공물 공급부
400: 가공물 이송부
500: 가공 완료물 수집부
600: 가공 잔류물/완료물 배출부
20: 제2 실시예의 피스톤링 제조장치
100': 주축대
200': 왕복대
300': 가공물 공급부
400': 가공물 이송부
500': 가공 완료물 수집부
600': 가공 잔류물/완료물 배출부

Claims (19)

1. 가공물이 척킹(Chuking) 및 회전될 수 있도록 가공물 지지척이 구비되는 주축대;
   상기 주축대의 가공물 지지척에 고정된 가공물로 이동시킨 공구를 통해 가공하고, 가공 완료 후 가공 완료물과 가공 잔류물을 배출 위치로 개별 이동시킬 수 있도록 가공물 수거부재가 구비되는 왕복대;
   상기 가공물을 회전시키면서 공급하는 가공물 공급부;
   상기 가공물 공급부에서 공급된 가공물을 상기 가공물 지지척으로 이송시키는 가공물 이송부;
   상기 가공물 중 가공 완료물을 상기 가공물 수거부재가 후진하면서 수집되게 하는 가공 완료물 수집부; 및
   상기 가공물 중 상기 가공물 지지척에 척킹된 가공 잔류물을 상기 가공물 수거부재가 후진하면서 수집되게 하는 가공 잔류물/완료물 배출부를 포함하는 피스톤링 제조장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 공구는 상기 가공 잔류물 쪽으로 갈수록 점차 길이가 짧아지도록 돌출 형성되는 피스톤링 제조장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 가공물 수거부재는 선단이 테이퍼 형성되는 피스톤링 제조장치.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 가공물 공급부는,
   하우징 내부에 회전 가능하게 구비되는 회전부재;
   상기 회전부재의 전면에 방사상으로 배치되어 그 외주면에 상기 가공물이 다수 삽입되어 장착되는 가공물 장착부재;
   상기 회전부재를 회전 구동시켜 상기 가공물 장착부재가 상기 가공물 이송부의 가공물 이송척의 중심과 수평선상에 위치되도록 하는 회전구동부; 및
   상기 회전부재의 후방에 배치되어 상기 가공물 장착부재에 장착된 상기 가공물을 상기 가공물 이송척의 척킹 위치로 전진시키는 가공물 전진부를 포함하는 피스톤링 제조장치.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 가공물 전진부는,
   상기 가공물의 배면 여러 지점을 전방으로 가압하는 분리바; 및
   상기 분리바들을 전후진 시키는 분리바 구동부를 포함하는 피스톤링 제조장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 가공 잔류물/완료물 배출부는 상기 가공물 지지척 방향을 기준으로 상기 가공 완료물 수집부의 전방에 배치되되,
   상기 가공물 수거부재의 이동 방향과 직교 방향으로 배치되어 상기 가공 잔류물이 배출되도록 구비되는 안내부재;
   상기 안내부재의 선단에 회전 가능하게 구비되어 상기 가공 완료물의 배출시 작동하지 않고, 상기 가공 잔류물의 배출시 상기 안내부재로 상기 가공 잔류물이 배출되도록 회전되어 간섭하는 스토퍼; 및
   상기 스토퍼를 회전 구동시키는 스토퍼 구동부를 포함하는 피스톤링 제조장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 가공 완료물 수집부는 상기 가공물 수거부재가 후진되면서 상기 가공 완료물의 내주면이 걸리도록 선단이 휘어진 형상으로 형성되는 피스톤링 제조장치.
   
8. 제4항에 있어서, 상기 가공물 장착부재는,
   상기 가공물 장착부재의 선단에 대향된 홈을 방사상으로 형성하고 상기 홈 내에 수평축에 의해 회전 가능하게 구비되어 상기 가공물의 내주면을 상기 가공물 이송척의 척킹 전에 지지하는 가공물 고정부재; 및
   상기 가공물 고정부재를 회전시키는 고정부재 구동부를 포함하는 피스톤링 제조장치.
   
9. 가공물이 척킹(Chuking) 및 회전될 수 있도록 가공물 지지척이 구비되는 주축대;
   상기 주축대의 가공물 지지척에 고정된 가공물로 이동시킨 공구를 통해 가공하고, 가공 완료 후 가공 완료물과 가공 잔류물을 배출 위치로 개별 이동시킬 수 있도록 가공물 수거부재가 구비되는 왕복대;
   상기 가공물을 직선 방향으로 공급하도록 다열 공급되는 가공물 공급부;
   상기 가공물 공급에서 공급된 가공물을 상기 가공물 지지척으로 이송시키는 가공물 이송부;
   상기 가공물 중 가공 완료물을 상기 가공물 수거부재가 후진하면서 수집되게 하는 가공 완료물 수집부; 및
   상기 가공물 수거부재의 구동과 간섭하지 않도록 상기 가공물 지지척의 중심을 향해 사선 방향으로 이동하여 상기 가공물 중 상기 가공물 지지척에 척킹된 가공 잔류물을 후진하면서 수집되게 하는 가공 잔류물/완료물 배출부를 포함하는 피스톤링 제조장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 공구는 상기 가공 잔류물 쪽으로 갈수록 점차 길이가 짧아지도록 돌출 형성되는 피스톤링 제조장치.
    
11. 제9항에 있어서, 상기 가공물 공급부는,
    상기 가공물 이송부의 레일 방향과 평행하면서 세워진 상기 가공물의 상하면을 양쪽에서 안내할 수 있도록 이격된 상태로 다수 구비되는 상부 가이드;
    상기 상부 가이드의 이격된 하측에 구비되어 세워진 상기 가공물의 외주면을 안내하면서 회전 및 전진할 수 있도록 경사지게 구비되는 하부 가이드;
    상기 상부 가이드의 선단측에 상기 가공물의 진행 방향과 직교 방향으로 배치되어 다열 공급되는 가공물 중 바깥쪽 가공물을 안쪽으로 밀어 전진시키는 가공물 전진부; 및
    상기 하부 가이드의 선단측 하부에 구비되어 안쪽 공급라인에 배치된 상기 가공물을 들어올려 상기 가공물 이송부의 가공물 안착부 상으로 전달하는 가공물 전달부를 포함하는 피스톤링 제조장치.
    
12. 제11항에 있어서, 상기 가공물 전달부는,
    상기 안쪽 공급라인에 배치된 하부 가이드의 선단 양쪽에 배치되어 상기 가공물의 외주면 하단을 들어올리면서 상기 가공물이 전방으로 회전될 수 있도록 상면이 경사지게 형성되는 승강부재; 및
    상기 승강부재를 승강 구동시킬 수 있도록 승강 구동부를 포함하는 피스톤링 제조장치.
    
13. 제9항에 있어서,
    상기 가공 잔류물/완료물 배출부는 상기 가공물 지지척 방향을 기준으로 상기 가공 완료물 수집부의 전방에 배치되되,
    상기 가공물 수거부재의 이동 방향과 직교 방향으로 배치되어 상기 가공 잔류물이 배출되도록 구비되는 안내부재;
    상기 안내부재의 선단에 직립 상태로 배치되며, 상단에 홈이 형성되는 걸림부재;
    상기 걸림부재의 홈을 따라 이동하며, 상기 홈을 통과하면서 선단에 수집된 가공 완료물이 상기 걸림부재에 걸리면서 상기 안내부재로 배출시키게 하는 가공 완료물 수집부재; 및
    상기 가공 완료물 수집부재를 전후 방향으로 구동시키는 수집부재 구동부를 포함하는 피스톤링 제조장치.
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