KR102595029B1 - 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치 및 이를 이용한 고체 윤활제 압입방법 - Google Patents

베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치 및 이를 이용한 고체 윤활제 압입방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치 및 이를 이용한 고체 윤활제 압입방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소를 주원료로 하는 플러그 형상의 고체 윤활제를 오일리스 베어링을 구성하는 중공의 베어링 모재에 압입시키는 전 과정을 자동화함으로써 작업환경을 개선하고, 불량률을 줄여 생산 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치 및 이를 이용한 고체 윤활제 압입방법에 관한 것이다.

Description

베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치 및 이를 이용한 고체 윤활제 압입방법{Apparatus and method for pressing solid lubricants into bearing}
본 발명은 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치 및 이를 이용한 고체 윤활제 압입방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소를 주원료로 하는 플러그 형상의 고체 윤활제를 오일리스 베어링을 구성하는 중공의 베어링 모재에 압입시키는 전 과정을 자동화함으로써 작업환경을 개선하고, 불량률을 줄여 생산 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치 및 이를 이용한 고체 윤활제 압입방법에 관한 것이다.
일반적으로, 오일리스 베어링은 구리 계열의 금속으로 이루어지는 베어링 모제에 탄소를 기반으로 하는 고체 윤활제를 집어 넣어서 무급유 윤활을 가능하게 하는 미끄럼 베어링의 일종으로, 급유가 어려운 부위나 청결한 환경을 유지해야 하는 기계 부위, 화학약품 접촉구, 고하중 저속운동부 및 급유시 기계가동중지로 인한 생산성 저하를 일으키는 부위 등에 주로 사용될 수 있다.
종래의 오일리스 베어링은 일반적으로 중공의 베어링 모재에 길이 방향 및 원주 방향을 따라 일정 간격으로 다수의 삽입공을 관통 형성하고, 삽입공의 직경 보다 약간 작은 정도의 직경으로 이루어진 흑연 봉으로 이루어지는 플러그 형상의 고체 윤활제에 접착제를 도포한 상태에서 수작업으로 다수의 삽입공에 고체 윤활제를 삽입시킨 다음 접착제의 경화 과정을 거치게 되면 고체 윤활제는 베어링 모재와 견고하게 일체를 이루게 되고, 이어서 함침, 면처리 등의 후가공 처리를 통해 제조된다.
이러한 종래의 오일리스 베어링은 고체 윤활제에 일일이 접착제를 도포한 상태에서 다수의 삽입공에 수작업으로 일일이 삽입시켜야 하고, 접착제가 경화될 때까지 일정 시간을 소비한 후, 기계 가공 등의 후가공을 하여야 하므로 작업이 매우 번거롭고 불편함은 물론 많은 인력과 시간이 소요되어 생산성이 떨어지고 제조 비용이 상승하는 등의 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술로 대한민국 등록특허공보 제10-2046321호에는 무급유 베어링 제조장치가 게재되어 있는데, 그 주요 기술적 구성은 도 1에 나타낸 바와 같이, 베어링 모재를 순차적으로 후속 공정으로 이동시켜 무급유 베어링을 제조할 수 있도록, 베어링 모재가 수용되는 복수의 가공공간(11)이 방사상으로 형성되어 회전되는 거치유닛(10); 상기 가공공간(11) 중 선택된 하나의 전방에 설치되어 그 내부에 수용된 상기 베어링 모재에 동시에 수직방향으로 이격된 복수의 삽입홀을 형성할 수 있도록, 복수의 드릴이 수직방향으로 이격되어 설치된 드릴유닛(20); 상기 거치유닛(10)의 회전방향을 따라 상기 드릴유닛(20)의 후단에 배치되어 상기 베어링 모재에 수직방향으로 이격되어 형성된 복수의 상기 삽입홀에 동시에 고체 윤활제를 압입하는 압입유닛(30); 및 상기 고체 윤활제가 삽입된 베어링 모재의 내경 및 외경을 면가공하여 무급유 베어링을 제조하는 표면 가공유닛(40);을 포함한다.
즉, 상기 종래기술은 제조과정에서 발생되는 부산물 비산을 줄여 주변 환경을 개선하면서 부시형 무급유 베어링의 제조시간을 단축시킬 수 있도록 구성된 것에 그 특징이 있으나, 고체 윤활제를 압입하는 과정에서 별도의 영점 조절 작업 없이 단순히 압입유닛(30)을 승강시키면서 고체 윤활제를 압입시키므로 정확성이 떨어지고, 정확성을 향상시키기 위해서는 고체 윤활제를 압입할 때마다 압입유닛(30)의 위치를 조정해야 하므로 고체 윤활제의 압입에 소요되는 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.
또한, 상기 종래기술을 포함한 종래의 윤활제 압입장치들은 각각의 고체 윤활제 외측면에 접착제를 도포하거나, 고체 윤활제를 압입시키기 전에 삽입공 내측으로 접착제를 분사한 상태에서 고체 윤활제를 압입시키는 방법을 주로 사용하였는데, 각각의 고체 윤활제 외측면에 접착제를 도포하는 경우 고체 윤활제를 압입시키는 과정에서 고체 윤활제에 도포된 접착제가 주변 기기에 묻어 고착될 우려가 있을 뿐만 아니라, 접착제의 경화가 일부 진행된 상태에서 고체 윤활제의 압입작업이 이루어지므로 접착 효능이 저하되는 등의 문제가 발생될 우려가 높다는 문제점도 있다.
1. 대한민국 등록특허공보 제10-2046321호(2019. 11. 19. 공고)
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 탄소를 주원료로 하는 플러그 형상의 고체 윤활제를 오일리스 베어링을 구성하는 중공의 베어링 모재에 압입시키는 전 과정을 자동화함으로써 작업환경을 개선하고, 불량률을 줄여 생산 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 영점조절 기능이 구비된 한 쌍의 윤활제 압입수단을 이용하여 베어링 모재에 고체 윤활제를 보다 신속하고 정확하게 압입시킬 수 있고, 접착제 공급수단을 이용하여 고체 윤활제를 압입시키는 과정에서 정확한 시점에 접착제를 공급할 수 있어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치 및 이를 이용한 고체 윤활제 압입방법을 제공함에 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,
다수의 삽입공이 형성된 베어링 모재를 공급 및 배출시키는 공급 및 배출라인과, 공급라인을 통해 공급된 베어링 모재를 지지하기 위한 모재 지지수단과, 상기 모재 지지수단에 의해 지지된 베어링 모재를 정위치시키는 영점조절수단 및 정위치된 베어링 모재의 삽입공 내측으로 고체 윤활제를 압입시키는 윤활제 압입수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 공급라인은 상기 베어링 모재를 공급하는 제1컨베이어와, 상기 제1컨베이어에 의해 공급된 베어링 모재를 모재 지지수단 방향으로 이동시키는 제1이송실린더와, 상기 제1이송실린더에 의해 이송된 베어링 모재를 지지하는 클램핑수단 및 상기 클램핑수단에 의해 지지된 베어링 모재를 모재 지지수단 및 배출라인으로 이송시키는 제2이송실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배출라인은 고체 윤활제 압입이 완료된 상태의 오일리스 베어링을 이송시키는 제2컨베이어와, 상기 제2컨베이어에 구비되어 오일리스 베어링에 도포된 접착제를 건조시키는 접착제 건조로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 모재 지지수단은, 상기 공급라인을 통해 공급된 베어링 모재가 안착 지지되는 안착부와, 상기 안착부의 높이 조절을 위한 제1높이조절부와, 상기 안착부를 좌,우 방향으로 회전시키는 각도조절부 및 상기 안착부에 안착된 베어링 모재의 높이를 조절하기 위한 제2높이조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모재 지지수단에는 상기 윤활제 압입수단의 좌,우 방향 움직임을 고정시키기 위한 좌,우 고정수단이 연결 설치된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 영점조절수단은 제1모터와, 상기 제1모터에 연결 설치되는 제1스크류와, 상기 제1스크류의 회전에 의해 전,후진 구동하는 제1헤드부 및 상기 제1헤드부의 전단부에 구비되는 영점조절핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 영점조절수단은 상기 제1헤드부에 구비되어 영점조절핀의 후단을 지지하는 탄성부재와, 상기 영점조절핀에 가해지는 압력을 감지하여 상기 제1모터의 구동을 제어하는 제1감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 윤활제 압입수단은 고체 윤활제를 공급하는 제1 및 제2윤활제 피더와, 상기 제1 및 제2윤활제 피더로부터 공급되는 고체 윤활제를 모재 지지수단에 지지된 베어링 모재의 삽입공 내측으로 압입시키는 제1 및 제2압입장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1 및 제2압입장치는 각각 제2모터와, 상기 제2모터에 연결 설치되는 제2스크류와, 상기 제2스크류의 회전에 의해 전,후진 구동함과 동시에 제1 및 제2윤활제 피더로부터 공급되는 고체 윤활제를 베어링 모재에 압입시키는 제2헤드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2헤드부는 제1 및 제2윤활제 피더로부터 공급되는 고체 윤활제가 내측으로 투입되는 몸체와, 상기 몸체의 상단에 구비되어 회전에 의해 고체 윤활제를 1개씩 몸체 내로 투입시키는 물레부재와, 상기 물레부재의 회전에 의해 투입된 고체 윤활제를 전방을 향해 이동시키는 가압실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2헤드부는 상기 물레부재 상에 놓여진 고체 윤활제를 감지하는 제2감지센서와, 상기 몸체의 전단 내측에 구비되어 가압실린더의 가압에 의해 전방으로 이동하는 고체 윤활제의 회전을 방지하는 커튼부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 모재 지지수단에 의해 지지된 베어링 모재의 내측으로 투입되어 고체 윤활제의 압입 도중 상기 삽입공 내측으로 접착제를 도포하는 접착제 공급수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 고체 윤활제 압입방법은,
삽입공이 형성된 베어링 모재에 고체 윤활제를 압입시키는 방법에 있어서, 영점조절수단을 이용하여 베어링 모재의 위치를 조절하는 영점조절단계와, 윤활제 피더로부터 공급되는 고체 윤활제를 윤활제 압입수단을 이용하여 상기 삽입공의 내측으로 일부 삽입시키는 제1윤활제 압입단계와, 접착제 공급수단을 이용하여 고체 윤활제가 일부 삽입된 삽입공 내측으로 접착제를 도포하는 접착제 도포단계 및 상기 윤활제 압입수단을 이용하여 접착제가 도포된 삽입공 내측으로 일부 삽입된 고체 윤활제를 추가적으로 압입시키는 제2윤활제 압입단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 탄소를 주원료로 하는 플러그 형상의 고체 윤활제를 오일리스 베어링을 구성하는 중공의 베어링 모재에 압입시키는 전 과정을 자동화함으로써 작업환경을 개선하고, 불량률을 줄여 생산 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 뛰어난 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 따르면 영점조절수단에 의한 영점 조절 후 윤활제 압입수단을 고정시킨 상태에서 모재 지지수단을 승강 또는 회전시키면서 고체 윤활제를 압입하므로 정확성을 향상시킬 수 있음은 물론 고체 윤활제의 압입에 소요되는 시간을 대폭 단축시킬 수 있는 효과를 추가로 갖는다.
또한, 본 발명에 따르면 고체 윤활제를 베어링 모재의 삽입공의 내측으로 1차 압입시킨 상태에서 삽입공 내측으로 접착제를 분사시킴으로써 주변 기기의 오염을 방지하면서도 접착 효율의 저하를 최소화시킬 수 있는 효과를 추가로 갖는다.
도 1은 종래의 무급유 베어링 제조장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치를 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 평면도.
도 4는 도 2에 나타낸 본 발명 중 모재 지지수단과 접착제 공급수단을 나타낸 측면도.
도 5 내지 도 7은 도 2에 나타낸 본 발명 중 모재 지지수단과 윤활제 압입수단을 구체적으로 나타낸 도면.
도 8은 도 2에 나타낸 본 발명 중 영점조절수단을 구체적으로 나타낸 도면.
도 9는 도 2에 나타낸 본 발명 중 윤활제 압입수단을 이용한 고체 윤활제 압입과정을 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면들을 참고로 하여 본 발명에 따른 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치 및 이를 이용한 고체 윤활제 압입방법의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
이하에서 설명되는 본 발명은 오일리스 베어링에 고체 윤활제를 압입시키는 장치에 관한 것이지만, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명을 베어링을 포함한 기타 원통형 모재에 고체 윤활제가 아닌 다른 핀, 볼 또는 플러그 형태의 부재들을 압입시키는 장치로 사용할 수도 있음은 물론이다.
또한, 이하에서 설명되는 본 발명에 포함되는 높이조절수단, 각도조절수단을 포함하는 구동수단들은 추가적으로 설명하지 않는 이상 공지의 유압 또는 공압 실린더나 모터와 스크류 조합을 이용한 구동수단 등이 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 평면도이며, 도 4는 도 2에 나타낸 본 발명 중 모재 지지수단과 접착제 공급수단을 나타낸 측면도이고, 도 5 내지 도 7은 도 2에 나타낸 본 발명 중 모재 지지수단과 윤활제 압입수단을 구체적으로 나타낸 도면이고, 도 8은 도 2에 나타낸 본 발명 중 영점조절수단을 구체적으로 나타낸 도면이며, 도 9는 도 2에 나타낸 본 발명 중 윤활제 압입수단을 이용한 고체 윤활제 압입과정을 나타낸 도면이다.
본 발명은 탄소를 주원료로 하는 플러그 형상의 고체 윤활제를 오일리스 베어링을 구성하는 중공의 베어링 모재에 압입시키는 전 과정을 자동화함으로써 작업환경을 개선하고, 불량률을 줄여 생산 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치(1)(이하, '자동 압입장치(1)'라 한다)에 관한 것으로, 그 구성은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 크게 공급 및 배출라인(100), 모재 지지수단(200), 영점조절수단(300), 윤활제 압입수단(400) 및 접착제 공급수단(500)을 포함할 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 상기 공급 및 배출라인(100)은 고체 윤활제(70)가 압입되지 않은 상태의 베어링 모재(60)를 공급하는 공급라인(110)과, 고체 윤활제(70)의 압입 완료 후의 오일리스 베어링(80)을 배출시키는 배출라인(120)을 포함하는 것으로, 상기 공급라인(110)을 통해서는 중공의 원통 파이프 형상으로 이루어지고 측면에 고체 윤활제(70)가 삽입될 수 있는 다수의 삽입공(62)이 형성된 베어링 모재(60)가 공급될 수 있다.
이때, 상기 공급라인(110)은 제1컨베이어(112), 제1이송실린더(114), 클램핑수단(118) 및 제2이송실린더(116)를 포함할 수 있는데, 먼저 상기 제1컨베이어(112)는 고체 윤활제(70)가 삽입될 베어링 모재(60)를 공급하는 역할을 하는 것으로 다수의 삽입공(62)이 형성된 베어링 모재(60)는 제1컨베이어(112)를 통해 제1이송실린더(114)로 공급될 수 있다.
다음, 상기 제1이송실린더(114)는 제1컨베이어(112)를 통해 공급된 베어링 모재(60)를 클램핑수단(118)으로 이송시키는 역할을 하는 것으로, 통상의 유압 또는 공압을 이용한 실린더가 사용될 수 있다.
또한, 상기 클램핑수단(118)은 제1이송실린더(114)를 통해 이송된 베어링 모재(60)를 파지하는 역할을 하는 것으로, 원통 형상의 베어링 모재(60)를 안정적으로 파지할 수 있는 형상으로 이루어진 통상의 클램핑 죠 등이 사용될 수 있다.
다음, 상기 제2이송실린더(116)는 클램핑수단(118)에 연결 설치되어 베어링 모재(60)를 파지한 상태의 클램핑수단(118)을 이동시키는 역할을 하는 것으로, 마찬가지로 통상의 유압 또는 공압을 이용한 실린더가 사용될 수 있다.
즉, 상기 클램핑수단(118)에 의해 파지된 상태의 베어링 모재(60)는 제2이송실린더(116)의 구동에 의해 모재 지지수단(200)으로 이송될 수 있다.
또한, 상기 제2이송실린더(116)는 고체 윤활제(70)의 압입이 완료된 베어링 모재(60), 즉 오일리스 베어링(80)을 배출라인(120)으로 이동시키는 역할도 할 수 있는데, 고체 윤활제(70)의 압입이 완료된 오일리스 베어링(80)은 마찬가지로 클램핑수단(118)에 의해 파지된 상태에서 제2이송실린더(116)의 구동에 의해 배출라인(120)으로 이송될 수 있다.
다음, 상기 배출라인(120)은 고체 윤활제(70)의 압입이 완료된 오일리스 베어링(80)을 검수 및 포장 등이 이루어지는 장소로 이송시키는 역할을 하는 것으로, 제2컨베이어(122)와 접착제 건조로(124)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 제2컨베이어(122)는 제2이송실린더(116)에 의해 이송된 고체 윤활제(70)의 압입이 완료된 오일리스 베어링(80)을 이동시키는 역할을 하는 것으로 통상의 컨베이어가 사용될 수 있다.
또한, 상기 접착제 건조로(124)는 제2컨베이어(122) 상의 일정 공간에 구비되는 것으로 고체 윤활제(70)의 압입 과정에서 접착제 공급수단(500)에 의해 베어링 모재(60)의 삽입공(62) 내측으로 분사되는 접착제를 건조 및 경화시키는 역할을 할 수 있다.
즉, 상기 접착제 건조로(124)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 제2컨베이어(122)의 상부에 설치되는 것으로, 그 내측에는 접착제를 건조시키기 위한 가열수단(미도시) 등이 구비되어 접착제 건조로(124)를 통과하는 오일리스 베어링(80)에 잔존하는 미건조 또는 미경화된 접착제를 건조 및 경화시킬 수 있다.
다음, 상기 모재 지지수단(200)은 공급라인(110)을 통해 공급된 베어링 모재(60)를 지지하는 역할을 하는 것으로, 베어링 모재(60)에 고체 윤활제(70)를 압입시키는 과정 동안 베어링 모재(60)를 안정적으로 지지할 수 있는 구조로 이루어질 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 상기 모재 지지수단(200)은 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 안착부(210), 제1 및 제2높이조절부(220,230), 각도조절부(240)를 포함할 수 있는데, 먼저 상기 안착부(210)는 모재 지지수단(200)의 상단에 구비되어 클램핑수단(118)에 의해 파지되어 제2이송실린더(116)에 의해 이송되는 베어링 모재(60)가 내측으로 안착될 수 있는 형상으로 이루어질 수 있다.
다음, 상기 제1높이조절부(220)는 안착부(210)에 안착되어 있는 베어링 모재(60)의 높이를 조절하기 위한 구성으로, 상기 안착부(210)의 하부에 설치되는 통상의 실린더나 모터의 구동에 의한 회전에 의해 높이가 조절되는 스크류 등의 구성을 이용하여 베어링 모재(60)가 안착된 안착부(210)의 저면 높이를 조절하도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 베어링 모재(60)의 안정적인 지지를 위해서는 베어링 모재(60)가 내측으로 삽입되는 안착부(210)의 깊이가 깊을 수록 좋지만, 안착부(210)의 깊이가 깊을 경우 베어링 모재(60)의 하단에 형성된 삽입공(62) 내측으로의 고체 윤활제(70) 압입 작업이 어려울 수 있으므로 제1높이조절부(220)를 이용하여 베어링 모재(60)가 안착된 안착부(210)의 저면 높이를 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
다음, 상기 제2높이조절부(230)는 안착부(210)의 전체적인 높이를 조절하기 위한 구성으로, 상기 안착부(210)의 높이 조절에는 제1서보모터(232)가 사용될 수 있다.
즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 모재 지지수단(200)의 후방 상부에는 제1서보모터(232)가 설치되고, 상기 제1서보모터(232)의 하부에는 모재 지지수단(200)의 안착부(210)와 연결되는 스크류(미도시)가 구비되어 상기 제1서보모터(232)의 구동에 의해 안착부(210)의 높이를 조절하도록 구성될 수 있다.
이는 상기 공급라인(110)을 통해 베어링 모재(60)가 안착부(210) 내측으로 안착될 때의 높이와, 고체 윤활제(70)의 압입과정에서의 높이 차를 보상하기 위한 것으로, 특히 고체 윤활제(70)의 압입과정에서 윤활제 압입수단(400)의 높이를 조절하여 다양한 높이에 형성된 삽입공(62) 내측으로 고체 윤활제(70)를 압입시킬 수도 있지만, 본 발명에서와 같이 두 개 이상의 윤활제 압입장치(400a,400b)를 사용하는 경우 각각의 압입장치(400a,400b)의 높이를 각각 조절하는 것 보다는 압입장치(400a,400b)의 높이가 고정된 상태에서 안착부(210)의 높이를 조절하는 것이 정확성은 물론 시간적인 측면에서도 훨씬 효율적이므로 제2높이조절부(230)를 이용하여 안착부(210)의 높이를 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
다음, 상기 각도조절부(240)는 안착부(210)의 좌,우 방향으로의 각도를 조절하기 위한 수단으로, 마찬가지로 제2서보모터(242) 등의 구성을 이용하여 안착부(210)를 좌,우 방향으로 회전시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 베어링 모재(60)에 형성된 삽입공(62)은 상,하 방향 뿐만 아니라, 좌,우 방향 즉, 원주 방향으로도 다양하게 분포되어 있으므로, 각도조절부(240)를 통해 베어링 모재(60)가 안착 지지된 안착부(210)를 좌,우 방향으로 회전시킬 수 있도록 함으로써 고체 윤활제(70)의 압입과정을 보다 신속하고 정확하게 수행할 수 있도록 구성된 것이다.
한편, 상기 모재 지지수단(200)의 하부에는 좌,우 고정수단(250)이 연결 설치될 수 있는데, 상기 좌,우 고정수단(250)은 윤활제 압입수단(400)의 좌,우 방향 움직임을 고정시키기 위한 구성으로 이에 대해서는 후술하기로 한다.
다음, 상기 영점조절수단(300)은 모재 지지수단(200)에 안착된 상태의 베어링 모재(60)를 정위치에 위치시킬 수 있도록 하는 것으로, 후술할 윤활제 압입수단(400)을 이용한 고체 윤활제(70)의 압입이 정확히 이루어질 수 있도록 영점을 맞추는 역할을 하는 것이다.
즉, 종래의 경우 이와 같은 영점 조절 작업 없이 단순히 압입유닛(30)을 승강시키면서 고체 윤활제(70)를 압입시키므로 정확성이 떨어지고, 정확성을 향상시키기 위해서는 고체 윤활제(70)를 압입할 때마다 압입유닛(30)의 위치를 조정해야 하므로 고체 윤활제(70)의 압입에 소요되는 시간이 오래 걸리는 단점이 있던 것임에 비해, 본 발명에서는 상기 영점조절수단(300)에 의한 영점 조절 후 윤활제 압입수단(400)을 고정시킨 상태에서 모재 지지수단(200)을 승강 또는 회전시키면서 고체 윤활제(70)를 압입하므로 정확성을 향상시킬 수 있음은 물론 고체 윤활제(70)의 압입에 소요되는 시간을 대폭 단축시킬 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 상기 영점조절수단(300)은 도 8에 나타낸 바와 같이, 제1모터(310), 제1스크류(320), 제1헤드부(330) 및 영점조절핀(340)을 포함할 수 있는데, 먼저 상기 제1모터(310)는 영점조절핀(340)이 설치되는 제1헤드부(330)의 전,후진 구동을 위한 구동력을 제공하는 역할을 하는 것이고, 상기 제1스크류(320)는 제1모터(310)에 연결 설치되어 제1모터(310)의 구동에 의해 회전하여 제1헤드부(330)를 전,후방으로 이동시키는 역할을 하는 것이다.
다음, 상기 제1헤드부(330)는 제1모터(310) 및 제1스크류(320)의 구동에 의해 전,후방으로 이동하는 것으로, 상기 제1헤드부(330)의 전단부에는 영점조절핀(340)이 구비되어 제1헤드부(330)의 전,후방 이동에 의해 영점조절핀(340)이 베어링 모재(60)의 삽입공(62) 내측으로 삽입되어 베어링 모재(60)를 정위치에 위치시킬 수 있게 된다.
이때, 상기 영점조절수단(300)은 탄성부재(350)와 제1감지센서(360)를 더 포함할 수 있는데, 상기 탄성부재(350)는 제1헤드부(330)의 내측에 설치되어 영점조절핀(340)의 후방 단부를 지지하는 것으로, 스프링 등이 사용될 수 있다.
상기 영점조절핀(340)이 정위치에 있지 않을 경우, 즉 제1헤드부(330)의 전방 이동에 의해 영점조절핀(340)이 베어링 모재(60)의 삽입공(62) 내측으로 진입하지 못하고, 베어링 모재(60)의 측벽과 접촉하는 경우 접촉된 상태에서 제1헤드부(330)가 전방으로 이동하더라도 탄성부재(350)가 후방으로 밀리면서 영점조절핀(340)을 지지할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1감지센서(360)는 영점조절핀(340)에 가해지는 압력을 감지하는 것으로, 상기 제1감지센서(360)에 기설정된 크기의 압력이 가해질 경우 제1모터(310)의 구동을 정지시킴으로써 제1헤드부(330)가 더 이상 이동하지 못하도록 구성할 수 있다.
이때, 상기 제1감지센서(360)로 리미트센서를 사용하여 제1헤드부(330)의 전방 이동 과정에서 제1헤드부(330)가 리미트센서와 접촉하는 경우 제1모터(310)의 구동이 정지되도록 구성할 수도 있다.
상기 영점조절수단(300)을 이용한 영점 조절 과정, 즉 베어링 모재(60)를 정위치 시키는 과정을 간략히 설명하면, 상기 베어링 모재(60)가 공급라인(110)을 통해 공급되어 모재 지지수단(200)에 안착된 상태에서 모재 지지수단(200)의 제1 및 제2높이조절부(220,230) 또는 제2높이조절부(230)를 이용하여 베어링 모재(60)의 높이가 영점조절수단(300)의 영점조절핀(340) 전방에 위치되도록 한다.
다음, 상기 영점조절수단(300)의 제1모터(310)를 구동시키면 상기 제1모터(310)에 연결 설치된 제1스크류(320)가 회전하면서 제1헤드부(330)가 모재 지지수단(200)에 의해 지지된 베어링 모재(60) 방향으로 전진하게 되고, 그에 따라 제1헤드부(330)의 전단부에 구비된 영점조절핀(340)이 베어링 모재(60)에 형성된 삽입공(62) 내측으로 삽입되거나, 베어링 모재(60)의 측벽과 접촉하게 된다.
먼저, 상기 제1헤드부(330)의 전진 구동에 의해 영점조절핀(340)이 베어링 모재(60)의 삽입공(62) 내측으로 삽입되는 경우는 베어링 모재(60)가 정위치에 위치되어 추가적인 영점 조절이 필요없는 경우로, 상기 영점조절핀(340)의 전단부는 뾰족한 형상으로 형성되어 영점조절핀(340)의 위치가 베어링 모재(60)의 삽입공(62) 위치와 정확히 일치하지 않는 경우에도 영점조절핀(340)이 삽입공(62)의 내측으로 삽입되어 베어링 모재(60)가 정위치에 위치될 수 있다.
즉, 상기 영점조절핀(340)의 전단부에는 경사부가 형성되어, 상기 삽입공(62)의 중심과 영점조절핀(340)의 중심이 정확히 일치하지 않는 경우에도 영점조절핀(340)이 삽입공(62) 내측으로 삽입될 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 영점조절핀(340)이 베어링 모재(60)의 측벽과 접촉하는 경우는 베어링 모재(60)가 정위치에 위치되지 않은 경우로, 영점조절핀(340)의 전단부가 베어링 모재(60)의 측벽에 접촉한 상태에서 제1모터(310)를 지속적으로 구동시키면, 베어링 모재(60)의 측벽으로부터 영점조절핀(340)에 가해지는 압력에 의해 탄성부재(350)가 압축된다. 상기 탄성부재(350)에 가해지는 압력, 즉 상기 영점조절핀(340)에 가해지는 압력은 제1감지센서(360)에 의해 측정되고, 제1감지센서(360)에 의한 측정치가 기설정된 압력에 도달할 경우 제1모터(310)의 구동은 정지된다.
그 상태에서 모재 지지수단(200)의 각도조절부(240)나, 제1 또는 제2높이조절부(220,230)를 서서히 조절하여 상기 영점조절핀(340)이 모재 지지수단(200)의 삽입공(62)에 위치하게 되면, 상기 탄성부재(350)의 탄성에 의해 영점조절핀(340)이 자동으로 삽입공(62)의 내측으로 삽입되면서 베어링 모재(60)가 정위치에 위치하게 된다.
다음, 상기 윤활제 압입수단(400)은 정위치된 베어링 모재(60)의 삽입공(62) 내측으로 고체 윤활제(70)를 압입시키는 장치로, 고체 윤활제(70)를 공급하기 위한 윤활제 피더와, 상기 윤활제 피더로부터 공급된 고체 윤활제(70)를 베어링 모재(60)의 삽입공(62) 내측으로 압입시키는 압입장치를 포함할 수 있다.
본 발명에서는 한 번에 여러 개의 고체 윤활제(70)를 동시에 삽입시킬 수 있도록 다수의 윤활제 피더와 압입장치를 사용할 수 있는데, 그 중 대표적으로 한 쌍의 윤활제 피더와 압입장치, 즉 제1 및 제2윤활제 피더(410a,410b)와 제1 및 제2압입장치(400a,400b)를 사용하는 실시예에 대해서만 설명하기로 한다.
이때, 상기 제1 및 제2윤활제 피더(410a,410b)와 제1 및 제2압입장치(400a,400b)는 서로 동일한 구성으로 이루어질 수 있음은 물론이다.
먼저, 상기 제1 및 제2윤활제 피더(410a,410b)는 다수의 고체 윤활제(70)가 수용되는 윤활제 수용부와, 상기 윤활제 수용부에 수용된 고체 윤활제(70)들을 1개씩 순차적으로 제1 및 제2압입장치(400a,400b)로 공급하는 역할을 하는 것으로, 기존의 윤활제 피더 또는 다른 부품을 공급하기 위한 장치와 동일한 구성으로 이루어질 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다음, 상기 제1 및 제2압입장치(400a,400b)는 제1 및 제2윤활제 피더(410a,410b)로부터 공급되는 고체 윤활제(70)를 모재 지지수단(200)에 의해 지지된 상태의 베어링 모재(60)에 형성된 삽입공(62) 내측으로 삽입시키는 역할을 하는 것으로, 제2모터(420), 제2스크류(미도시), 제2헤드부(430)를 포함할 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 상기 제2모터(420)와 제2스크류는 전술한 영점조절수단(300)의 제1모터(310)와 제1스크류(320)와 마찬가지로 제2헤드부(430)를 전,후진 구동시키는 역할을 하는 것이고, 상기 제2헤드부(430)는 제2모터(420) 및 제2스크류의 구동에 의해 전,후진 구동하여 고체 윤활제(70)를 베어링 모재(60)의 삽입공(62) 내측으로 압입시키는 역할을 하는 것이다.
이때, 상기 제2헤드부(430)는 도 7에 나타낸 바와 같이, 몸체(431), 물레부재(432) 및 가압실린더(433)를 포함할 수 있는데, 먼저 상기 몸체(431)는 중공의 케이스 형상으로 이루어져 제1 및 제2윤활제 피더(410a,410b)로부터 공급되는 고체 윤활제(70)를 내측에 수용할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 물레부재(432)는 몸체(431)의 상단에 구비되어 제1 및 제2윤활제 피더(410a,410b)로부터 공급되는 고체 윤활제(70)를 1개씩 몸체(431)의 내측으로 투입시키는 역할을 하는 것이다.
또한, 상기 가압실린더(433)는 몸체(431)의 후방에 연결 설치되어 상기 물레부재(432)의 회전에 의해 몸체(431)의 내측으로 투입된 고체 윤활제(70)를 가압하여 몸체(431)의 전단부에 구비되는 노즐(436)을 통해 베어링 모재(60)의 삽입공(62) 내측으로 삽입시키는 역할을 하는 것이다.
그리고, 상기 제2헤드부(430)는 제2감지센서(434)와 커튼부재(435)를 더 포함할 수도 있는데, 상기 제2감지센서(434)는 물레부재(432)에 구비되어 물레부재(432)로 공급된 고체 윤활제(70)를 감지하여 물레부재(432)의 회전을 제어하는 역할을 하는 것으로, 상기 제1 및 제2윤활제 피더(410a,410b)로부터 물레부재(432)로 투하된 고체 윤활제(70)가 제2감지센서(434)에 의해 감지된 경우에만 상기 물레부재(432)가 회전하여 고체 윤활제(70)를 상기 몸체(431)의 내측으로 1개씩 투입시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 커튼부재(435)는 몸체(431)의 전단 내측 상부에 힌지 결합되어 가압실린더(433)의 가압에 의해 전방으로 이동하는 고체 윤활제(70)의 회전을 방지하는 역할을 하는 것으로, 상기 커튼부재(435)에 의해 몸체(431) 내부의 고체 윤활제(70)가 가압실린더(433)의 가압에 의해 몸체(431)의 전단부에 형성된 노즐(436)을 통해 베어링 모재(60)의 삽입공(62) 내측으로 정확히 삽입될 수 있도록 가이드할 수 있게 된다.
한편, 상기 제1 및 제2압입장치(400a,400b)에 의해 고체 윤활제(70)의 삽입이 진행되는 과정에서 제1 및 제2압입장치(400a,400b)의 좌,우 방향 또는 상,하 방향으로의 움직임이 발생될 경우 작업의 정확성이 떨어질 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 제1 및 제2압입장치(400a,400b)의 좌,우 방향으로의 움직임과 상,하 방향으로의 움직임을 제한하기 위한 좌,우 고정수단(250) 및 상,하 고정수단(440)이 각각 구비될 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 먼저 상기 좌,우 고정수단(250)은 제1 및 제2압입장치(400a,400b)의 좌,우 방향으로의 움직임을 제한하기 위한 구성으로, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1기어(252), 제1고정용 실린더(254), 제2기어(256) 및 제2고정용 실린더(258)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 제1기어(252)는 모재 지지수단(200)의 외주면에 수평 방향으로 결합되는 것으로, 상기 제1기어(252)의 상부에 윤활제 압입수단(400)이 고정 설치될 수 있다.
즉, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 모재 지지수단(200)의 외주면에는 한 쌍의 제1기어(252)가 서로 일정거리 이격되도록 하여 연결 설치되고, 상기 한 쌍의 제1기어(252)의 상부에는 제1 및 제2압입장치(400a,400b)가 각각 고정 설치될 수 있다.
다음, 상기 제1고정용 실린더(254)는 상기 제1기어(252)의 회전을 허용 또는 제한함으로써 제1 및 제2압입장치(400a,400b)의 좌,우 방향 움직임을 허용하거나 제한하기 위한 구성으로, 모재 지지수단(200)에 지지된 베어링 모재(60)의 종류에 따라 제1 및 제2압입장치(400a,400b)의 좌,우 방향 위치를 조정하는 경우 등에 사용될 수 있다.
즉, 상기 제1고정용 실린더(254)의 단부에는 상기 제1기어(252)에 선택적으로 치합되는 제2기어(256)가 구비되는데, 평상시 즉, 제1 및 제2압입장치(400a,400b)의 좌,우 방향 이동이 제한되지 않는 경우에는 제1고정용 실린더(254)가 후방에 위치하여 제1 및 제2기어(252,256)가 서로 떨어진 상태로 위치하게 되고, 제1 및 제2압입장치(400a,400b)의 좌,우 방향 이동을 제한하고자 하는 경우에는 제1고정용 실린더(254)를 전방으로 구동시켜 제1 및 제2기어(252,256)가 서로 맞물리도록 함으로써 제1 및 제2압입장치(400a,400b)의 좌,우 방향으로의 움직임을 제한할 수 있게 된다.
이와 같이, 기어 구조를 이용하여 제1 및 제2압입장치(400a,400b)의 좌,우 방향으로의 이동을 제한할 수 있도록 함으로써 제1 및 제2압입장치(400a,400b)의 좌,우 방향으로의 정밀한 위치 조정 또한 가능하게 된다.
다음, 상기 제2고정용 실린더(458)는 상기 제1기어(452)의 하부에 설치되어 가압력에 의해 제1기어(452)를 고정시키는 역할을 하는 것으로, 제1 및 제2압입장치(400a,400b)를 이용한 고체 윤활제(70)의 압입 작업시 사용될 수 있다.
즉, 상기 고체 윤활제(70)의 압입 작업시에는 작은 오차가 발생되는 경우에도 고체 윤활제(70)가 베어링 모재(60)의 삽입공(62) 내측으로 제대로 삽입되지 않을 수 있으므로, 제2고정용 실린더(458)에 의해 제1기어(452)에 가해지는 가압력에 의해 제1기어(452)의 좌,우 방향으로의 회전을 제한함으로써 제1 및 제2압입장치(400a,400b)의 좌,우 방향으로의 흔들림을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.
다음, 상기 상,하 고정수단(440)은 제1 및 제2압입장치(400a,400b)의 상,하 방향으로의 이동을 제한하기 위한 것으로, 전술한 좌,우 고정수단(250)과 마찬가지로 기어 구조를 이용한 위치 고정도 가능하지만, 제1 및 제2압입장치(400a,400b)의 상,하 방향으로의 움직임은 좌,우 방향으로의 움직임에 비해 작업에 큰 영향을 미치지 않으므로 제2헤드부(430)에 구비되는 제3고정용 실린더(442)를 이용하여 상,하 방향으로의 움직임을 제한할 수 있다.
즉, 상기 제3고정용 실린더(442)의 구동에 의해 제2헤드부(430)의 내측 하단을 선택적으로 가압하도록 함으로써 제3고정용 실린더(442)에 의한 가압력에 의해 제1 및 제2압입장치(400a,400b)의 상,하 방향으로의 움직임을 제한할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1 및 제2압입장치(400a,400b)는 구동실린더(450)를 더 포함할 수도 있는데, 상기 구동실린더(450)는 고체 윤활제(70)를 베어링 모재(60)의 삽입공(62) 내측으로 삽입시키는 가압실린더(433)의 행정거리를 제한하는 역할을 하는 것으로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.
다음, 상기 접착제 공급수단(500)은 모재 지지수단(200)에 의해 지지된 상태의 베어링 모재(60) 내측으로 투입되어 고체 윤활제(70)의 압입 도중 접착제를 삽입공(62) 내측으로 도포하는 구성으로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 승강수단(510), 분사수단(520) 및 저장수단(530)을 포함할 수 있다.
먼저, 상기 승강수단(510)은 접착제 공급수단(500)의 높이를 조절하기 위한 수단으로, 상기 승강수단(510)의 구동에 의해 접착제를 분사하는 분사수단(520)의 높이를 조절할 수 있다.
다음, 상기 분사수단(520)은 승강수단(510)의 구동에 의해 베어링 모재(60)의 내측으로 투입되어 베어링 모재(60)에 형성된 삽입공(62) 내측으로 접착제를 분사하는 역할을 하는 것으로, 다수의 삽입공(62)에 접착제를 고체 윤활제(70)의 압입과 동시에 분사할 수 있는 형태로 이루어진 통상의 분사노즐을 사용할 수 있다.
다음, 상기 저장수단(530)은 분사수단(520)을 통해 분사되는 접착제를 저장하는 역할을 하는 것으로, 통상의 펌프(미도시)가 구비되어 펌프의 구동에 의해 접착제를 분사수단(520)을 통해 분사시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 저장수단(530)과 분사수단(520)의 사이에 연결 설치되는 배관에는 자동밸브(미도시)가 구비되어 접착제의 공급 여부를 제어할 수 있도록 구성할 수도 있다.
상기와 같이 구성된 윤활제 압입수단(400) 및 접착제 공급수단(500)을 이용하여 모재 지지수단(200)에 의해 지지된 상태에서 영점 조절이 완료된 베어링 모재(60)에 고체 윤활제(70)를 압입시키는 과정을 간략히 설명하면, 먼저 도 9의 ①에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2압입장치(400a,400b)에 각각 구비된 제2모터(420)를 구동시키면 제2스크류가 회전하면서 제2헤드부(430)가 전방, 즉 베어링 모재(60) 방향으로 이동하여 베어링 모재(60)에 근접한 상태가 된다.
다음, 도 9의 ②에 나타낸 바와 같이, 상기 제2헤드부(430)의 전단부에 구비된 노즐(436)이 베어링 모재(60)에 근접하게 위치된 상태에서 가압실린더(433)를 구동시키면, 가압실린더(433)에 구비된 제1블럭(433a)과 로드(433b)가 전방으로 이동하면서 베어링 모재(60)에 형성된 삽입공(62) 내측으로 삽입된다.(위치확인단계)
만약, 상기 가압실린더(433)의 구동에 의해 로드(433b)의 전단부가 삽입공(62) 내측으로 삽입되지 않는 경우 전술한 영점조절수단(300)에 의한 영점 조절이 제대로 이루어지지 않은 것이므로 영점조절수단(300)을 이용한 영점조절 과정을 다시 한 번 수행할 수 있다.
상기와 같이 가압실린더(433)의 로드(433b)가 베어링 모재(60)의 삽입공(62) 내측으로 삽입된 상태에서 좌,우 고정수단(250) 및 상,하 고정수단(440)을 이용하여 제1 및 제2압입장치(400a,400b)의 좌,우 방향 또는 상,하 방향으로의 움직임이 발생되지 않도록 고정시킨다.
다음, 도 9의 ③에 나타낸 바와 같이, 가압실린더(433)를 다시 후방으로 이동시킨 상태에서 베어링 모재(60)에 투입될 고체 윤활제(70)를 제2헤드부(430)의 몸체(431) 내측으로 투입시킨다.
다음, 도 9의 ④에 나타낸 바와 같이, 상기 가압실린더(433)를 다시 전방으로 구동시켜 몸체(431) 내측에 투입된 고체 윤활제(70)가 노즐(436)을 통해 베어링 모재(60)의 삽입공(62) 내측으로 삽입되도록 하는데, 이때 제2헤드부(430)에 구비된 구동실린더(450)를 구동시켜 상기 구동실린더(450)에 구비된 제2블럭(452)이 가압실린더(433)에 구비된 제1블럭(433a)의 이동을 제한하도록 한다.(제1윤활제 압입단계)
이는 상기 고체 윤활제(70)가 삽입공(62)의 내측으로 일부만 삽입된 상태에서 삽입공(62) 내측으로 접착제를 분사할 수 있도록 하기 위함으로, 이때, 상기 고체 윤활제(70)가 삽입공(62) 내측으로 약 3분의 2 이상 투입된 상태에서 접착제를 분사하는 것이 바람직하다.
즉, 종래에는 각각의 고체 윤활제(70) 외측면에 접착제를 도포하거나, 고체 윤활제(70)를 압입시키기 전에 삽입공(62) 내측으로 접착제를 분사한 상태에서 고체 윤활제(70)를 압입시키는 방법을 주로 사용하였는데, 각각의 고체 윤활제(70) 외측면에 접착제를 도포하는 경우 고체 윤활제(70)를 압입시키는 과정에서 고체 윤활제(70)에 도포된 접착제가 주변 기기에 묻어 고착될 우려가 있을 뿐만 아니라, 접착제의 경화가 일부 진행된 상태에서 고체 윤활제(70)의 압입작업이 이루어지므로 접착 효능이 저하되는 등의 문제가 발생될 우려가 높은 것임에 비해, 본 발명에서는 상기와 같이 고체 윤활제(70)를 삽입공(62)의 내측으로 3분의 2 이상 1차 압입시킨 상태에서 삽입공(62) 내측으로 접착제를 분사시킴으로써 주변 기기의 오염을 방지하면서도 접착 효율의 저하를 최소화시킬 수 있도록 구성된 것이다.(접착제 도포단계)
이러한 접착제의 분사는 전술한 접착제 공급수단(500)에 의해 이루어질 수 있음은 물론이다.
상기 접착제 공급수단(500)을 이용한 접착제 분사 완료 후에는 도 9의 ⑤에 나타낸 바와 같이, 다시 고체 윤활제(70)를 삽입공(62) 내측으로 압입시키는데, 상기 구동실린더(450)에 의해 더 이상의 가압실린더(433) 전진이 제한된 상태이므로, 제2모터(420)의 구동을 통해 제2헤드부(430) 전체를 전방으로 이동시켜 고체 윤활제(70)의 압입작업을 마무리할 수 있다.(제2윤활제 압입단계)
그 후, 모재 지지수단(200)의 각도조절부(240)를 이용하여 베어링 모재(60)를 기설정된 각도로 회전시키며 고체 윤활제(70)를 압입시키고, 상기 베어링 모재(60)의 동일한 높이에 형성된 삽입공(62) 내측으로의 고체 윤활제(70) 압입이 완료되면, 제1서보모터(232)를 구동하여 안착부(210)의 높이를 기설정된 만큼 하강시켜 고체 윤활제(70) 압입이 완료된 삽입공(62)의 상부에 위치된 열에 형성된 삽입공(62) 내측으로 고체 윤활제(70)를 압입시킨다.
이와 같은 과정의 반복에 의해 베어링 모재(60)에 형성된 모든 삽입공(62)으로의 고체 윤활제(70) 압입이 완료되면, 모재 지지수단(200)의 제2높이조절부(230)를 이용하여 완성된 오일리스 베어링(80)을 기설정된 높이까지 상승시킨 후, 클램핑수단(118)에 의해 파지한 상태에서 제2이송실린더(116)를 구동하여 완성된 오일리스 베어링(80)을 배출라인(120)으로 배출시킨다.
이때, 전술한 바와 같이, 상기 배출라인(120)의 제2컨베이어(122)를 통해 배출되는 과정에서 접착제 건조로(124)를 통과하여 미경화된 접착제를 추가적으로 건조 및 경화시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 자동 압입장치(1)를 구성하는 공급 및 배출라인(100), 모재 지지수단(200), 영점조절수단(300), 윤활제 압입수단(400) 및 접착제 공급수단(500)은 도 2에 나타낸 바와 같이, 지면 등에 설치되는 설치프레임(50) 상에 고정 설치되어 지지될 수 있는데, 상기 설치프레임(50)의 하부에는 흔들림을 방지하고 진동 등을 최소화하기 위한 고정수단(52)과, 위치 이동을 용이하도록 하는 바퀴 등의 이동수단(54)이 구비될 수 있고, 이러한 고정수단(52) 및 이동수단(54)은 절첩이나 높이 조절 등이 가능하도록 설치될 수 있다.
또한, 상기 설치프레임(50) 상에는 공급 및 배출라인(100), 모재 지지수단(200), 영점조절수단(300), 윤활제 압입수단(400) 및 접착제 공급수단(500)의 구동을 제어하기 위한 제어수단(600)이 설치될 수 있으며, 상기 제어수단(600)은 공급 및 배출라인(100), 모재 지지수단(200), 영점조절수단(300), 윤활제 압입수단(400) 및 접착제 공급수단(500) 각각을 제어하기 위한 제어패널이나, 각 구성의 구동상황을 모니터링하기 위한 모니터링 수단을 포함할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 자동 압입장치(1)에 의하면, 탄소를 주원료로 하는 플러그 형상의 고체 윤활제(70)를 오일리스 베어링(80)을 구성하는 중공의 베어링 모재(60)에 압입시키는 전 과정을 자동화함으로써 작업환경을 개선하고, 불량률을 줄여 생산 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 영점조절수단(300)에 의한 영점 조절 후 윤활제 압입수단(400)을 고정시킨 상태에서 모재 지지수단(200)을 승강 또는 회전시키면서 고체 윤활제(70)를 압입하므로 정확성을 향상시킬 수 있음은 물론 고체 윤활제(70)의 압입에 소요되는 시간을 대폭 단축시킬 수 있고, 고체 윤활제(70)를 베어링 모재(60)의 삽입공(62)의 내측으로 1차 압입시킨 상태에서 삽입공(62) 내측으로 접착제를 분사시킴으로써 주변 기기의 오염을 방지하면서도 접착 효율의 저하를 최소화시킬 수 있는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.
전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 베어링 모재(60)에 고체 윤활제(70)를 압입하여 오일리스 베어링(80)을 제조하기 위한 장치 이외에도 중공의 원통 형상 모재에 형성된 삽입공에 플러그 형상의 봉이나, 볼, 핀 등의 부재를 삽입시킬 수 있도록 하는 다양한 장치에 본 발명을 적용하여 사용할 수 있는 등 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
본 발명은 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치 및 이를 이용한 고체 윤활제 압입방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소를 주원료로 하는 플러그 형상의 고체 윤활제를 오일리스 베어링을 구성하는 중공의 베어링 모재에 압입시키는 전 과정을 자동화함으로써 작업환경을 개선하고, 불량률을 줄여 생산 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치 및 이를 이용한 고체 윤활제 압입방법에 관한 것이다.
1 : 자동 압입장치 50 : 설치프레임
52 : 고정수단 54 : 이동수단
60 : 베어링 모재 62 : 삽입공
70 : 고체 윤활제 80 : 오일리스 베어링
100 : 공급 및 배출라인 110 : 공급라인
112 : 제1컨베이어 114 : 제1이송실린더
116 : 제2이송실린더 118 : 클램핑수단
120 : 배출라인 122 : 제2컨베이어
124 : 접착제 건조로 200 : 모재 지지수단
210 : 안착부 220 : 제1높이조절부
230 : 제2높이조절부 232 : 제1서보모터
240 : 각도조절부 242 : 제2서보모터
250 : 좌,우 고정수단 252 : 제1기어
254 : 제1고정용 실린더 256 : 제2기어
258 : 제2고정용 실린더 300 : 영점조절수단
310 : 제1모터 320 : 제1스크류
330 : 제1헤드부 340 : 영점조절핀
350 : 탄성부재 360 : 제1감지센서
400 : 윤활제 압입수단 400a : 제1압입장치
400b : 제2압입장치 410a: 제1윤활제피더
410b : 제2윤활제피더 420 : 제2모터
430 : 제2헤드부 431 : 몸체
432 : 물레부재 433 : 가압실린더
433a : 제1블럭 433b : 로드
434 : 제2감지센서 435 : 커튼부재
436 : 노즐 440 : 상,하 고정수단
442 : 제3고정용 실린더 450 : 구동실린더
452 : 제2블럭 500 : 접착제 공급수단
510 : 승강수단 520 : 분사수단
530 : 저장수단 600 : 제어수단

Claims (13)

  1. 다수의 삽입공이 형성된 베어링 모재를 공급 및 배출시키는 공급 및 배출라인과,
    공급라인을 통해 공급된 베어링 모재를 지지하기 위한 모재 지지수단과,
    상기 모재 지지수단에 의해 지지된 베어링 모재를 정위치시키는 영점조절수단 및
    정위치된 베어링 모재의 삽입공 내측으로 고체 윤활제를 압입시키는 윤활제 압입수단을 포함하되,
    상기 영점조절수단은 제1모터와, 상기 제1모터에 연결 설치되는 제1스크류와, 상기 제1스크류의 회전에 의해 전,후진 구동하는 제1헤드부 및 상기 제1헤드부의 전단부에 구비되는 영점조절핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공급라인은 상기 베어링 모재를 공급하는 제1컨베이어와,
    상기 제1컨베이어에 의해 공급된 베어링 모재를 모재 지지수단 방향으로 이동시키는 제1이송실린더와,
    상기 제1이송실린더에 의해 이송된 베어링 모재를 지지하는 클램핑수단 및
    상기 클램핑수단에 의해 지지된 베어링 모재를 모재 지지수단 및 배출라인으로 이송시키는 제2이송실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 배출라인은 고체 윤활제 압입이 완료된 상태의 오일리스 베어링을 이송시키는 제2컨베이어와,
    상기 제2컨베이어에 구비되어 오일리스 베어링에 도포된 접착제를 건조시키는 접착제 건조로를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 모재 지지수단은,
    상기 공급라인을 통해 공급된 베어링 모재가 안착 지지되는 안착부와,
    상기 안착부의 높이 조절을 위한 제1높이조절부와,
    상기 안착부를 좌,우 방향으로 회전시키는 각도조절부 및
    상기 안착부에 안착된 베어링 모재의 높이를 조절하기 위한 제2높이조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 모재 지지수단에는 상기 윤활제 압입수단의 좌,우 방향 움직임을 고정시키기 위한 좌,우 고정수단이 연결 설치된 것을 특징으로 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 영점조절수단은 상기 제1헤드부에 구비되어 영점조절핀의 후단을 지지하는 탄성부재와, 상기 영점조절핀에 가해지는 압력을 감지하여 상기 제1모터의 구동을 제어하는 제1감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 윤활제 압입수단은 고체 윤활제를 공급하는 제1 및 제2윤활제 피더와, 상기 제1 및 제2윤활제 피더로부터 공급되는 고체 윤활제를 모재 지지수단에 지지된 베어링 모재의 삽입공 내측으로 압입시키는 제1 및 제2압입장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2압입장치는 각각 제2모터와, 상기 제2모터에 연결 설치되는 제2스크류와, 상기 제2스크류의 회전에 의해 전,후진 구동함과 동시에 제1 및 제2윤활제 피더로부터 공급되는 고체 윤활제를 베어링 모재에 압입시키는 제2헤드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제2헤드부는 제1 및 제2윤활제 피더로부터 공급되는 고체 윤활제가 내측으로 투입되는 몸체와, 상기 몸체의 상단에 구비되어 회전에 의해 고체 윤활제를 1개씩 몸체 내로 투입시키는 물레부재와, 상기 물레부재의 회전에 의해 투입된 고체 윤활제를 전방을 향해 이동시키는 가압실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제2헤드부는 상기 물레부재 상에 놓여진 고체 윤활제를 감지하는 제2감지센서와, 상기 몸체의 전단 내측에 구비되어 가압실린더의 가압에 의해 전방으로 이동하는 고체 윤활제의 회전을 방지하는 커튼부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 모재 지지수단에 의해 지지된 베어링 모재의 내측으로 투입되어 고체 윤활제의 압입 도중 상기 삽입공 내측으로 접착제를 도포하는 접착제 공급수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링의 고체 윤활제 자동 압입장치.
  13. 삽입공이 형성된 베어링 모재에 고체 윤활제를 압입시키는 방법에 있어서,
    영점조절수단을 이용하여 베어링 모재의 위치를 조절하는 영점조절단계와,
    윤활제 피더로부터 공급되는 고체 윤활제를 윤활제 압입수단을 이용하여 상기 삽입공의 내측으로 일부 삽입시키는 제1윤활제 압입단계와,
    접착제 공급수단을 이용하여 고체 윤활제가 일부 삽입된 삽입공 내측으로 접착제를 도포하는 접착제 도포단계 및
    상기 윤활제 압입수단을 이용하여 접착제가 도포된 삽입공 내측으로 일부 삽입된 고체 윤활제를 추가적으로 압입시키는 제2윤활제 압입단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 윤활제 압입방법.



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