KR200171872Y1

KR200171872Y1 - 자동 태핑기

Info

Publication number: KR200171872Y1
Application number: KR2019990021096U
Authority: KR
Inventors: 김춘호
Original assignee: 김춘호
Priority date: 1999-10-01
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2000-03-15
Also published as: KR20010035554A

Abstract

본 고안은 자동태핑기에 관한 것으로, 특히 회전하는 원형 턴테이블 위에 개별 작동하는 다수의 태핑수단을 설치하되 척을 이용하여 피사체(오일휠터보강판)를 유동없이 고정시켜 정밀도 있는 태핑이 이루어지고 연속적인 작업으로 인해 생산성이 향상될 수 있도록 한 자동태핑기에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 자동태핑기에 있어서,

원통형 몸체 내부에 설치되고 중앙이 개방되며 내ㆍ외벽을 형성시킨 고정판으로 이루어진 원형 턴테이블과, 상기 고정판 상부에 방사상의 등간격으로 설치되는 다수의 태핑기와, 상기 원통형 몸체에 고정되고 원형 턴테이블을 지지 및 회전가능케 하는 턴테이블 회전수단과, 상기 태핑기 하부고정판에 설치되어 오일휠터보강판을 유동없이 고정시키는 고정수단과, 상기 원형 턴테이블 외벽 일측에 설치되어 나사작업시 절삭유를 공급하는 절삭유공급기와, 상기 고정수단 하부에 설치되어 나사작업 종료 후 절삭유를 제거하는 절삭유 제거수단과, 상기 고정수단의 척에 오일휠터보강판 미장착시 미장착된 부분의 척만 동작을 중지시키는 감지수단을 구비시키므로써 이루어지는 것이다.

Description

자동 태핑기{Auto tapping machine}

종래의 자동 태핑기는 다양한 피사체에 맞추어 그 형상이나 모양, 구조가 약간씩 다르지만 공통적으로 피사체에 태핑작업을 행함에 있어서는 변함이 없다.

이러한 자동태핑기에 있어서, 본 고안은 도 3 에 도시된 바와 같이 자동차용 엔진오일휠터(1)의 오일휠터보강판(2)에 태핑작업을 하게 된다.

즉 엔진오일휠터(1)는 자동차의 엔진에 부착되어 오일에 함유된 불순물을 걸러주는 작용을 하고 이를 위해 엔진에 설치된 고정볼트가 오일휠터보강판(2)의 체결공(2-1)에 체결될 수 있도록 필수적으로 체결공(2-1)에 나사작업을 하게 된다.

상기 오일휠터보강판(2)에 태핑작업을 위한 자동태핑기의 일예는 도 1 에 도시된 바와 같이 상부에 동시작동하는 다수의 태핑기(4)가 연설되고 그 하부에 다수의 이송판(5)이 궤도형태로 설치되며 이송판(5)에는 도 2 에 도시된 바와 같은 오일휠터보강판(2)을 고정시키기 위한 고정부(6)가 형성된다.

이러한 고정부(6)의 고정홈(7)에 오일휠터보강판(2)을 고정시키되 태핑작업시 유동방지를 위해 고정핀(8)이 오일휠터보강판(2)의 오일공(2-2)에 끼워진 상태로 고정시켜 태핑작업을 하게 된다.

그러나 상기의 경우 고정핀(8)의 외경과 오일공(2-2) 사이에 틈새가 발생되어 태핑기(4)의 탭(4-1)과 체결공(2-1)의 동원심도와 직각도가 틀어져 정밀도 있는 나사작업이 이루어질 수 없게 되고 오일휠터보강판(2)의 규격에 따라 고정핀(8)을 다른 핀공(9)으로 이동하여 꼿아야 하는 직업상의 번거로움이 발생되며 태핑작업 후 탭(4-1)이 원위치로 상승 이동될 때 단순히 오일공(2-2)에 고정핀(7)이 끼워진 상태이므로 오일휠터보강판(2)이 함께 상부로 이송되는 문제점이 야기되는 것이었다.

그리고 나사작업시 마찰력 및 열발생을 저감시키기 위해서는 반드시 절삭유를 공급하며 작업종료 후에 이를 제거하기 위해서는 세척기를 이용하여 세척하는 별도의 공정이 요구되는 문제점이 있는 것이었다.

또한 태핑기(4)의 탭(4-1)이 하강하여 나사작업 후 다시 원위치로 상승되며 다음 이송판(5)이 태핑기(4)의 하부로 이송되는 작업공정상에 작업이 일시 정지되므로써 연속적인 작업이 이루어지지 않아 생산성이 저하되는 것이었다.

또한 태핑기(4)의 태핑속도가 작업전반에 걸쳐 일정한 RPM으로 회전하므로 단일 시간 내의 작업속도가 뒤떨어지는 문제점이 야기되는 것이었다.

한편 본 고안에서 도면상 도시되지 않았지만 피사체가 궤도형태의 이송판(5)이 아닌 회전판 위에서 작업이 이루어지는 자동태핑기도 제시되고 있지만 이 또한 상기 발생되는 제반문제점은 해결할 수 없는 것이었다.

본 고안은 척을 이용하여 오일휠터보강판을 유동없이 완전고정시키므로써 정밀도 있는 나사작업이 이루어지고 원형 턴테이블 위에 다축을 이용하여 개별작업이 연속적으로 이루어지게 하므로써 생산성이 향상될 수 있도록 하는 것이다.

이러한 본 고안은 자동태핑기에 있어서,

도 1 은 종래 오일휠터보강판 태핑기의 일예를 나타낸 사시도

도 2 는 도 1 의 오일휠터보강판 고정수단을 나타낸 사시도

도 3 은 오일휠터보강판의 사시도

도 4 는 본 고안이 적용된 일실시예의 정단면도

도 5 는 본 고안 원형 턴테이블에 오일휠터보강판 고정수단이 설치된 상태를 나타낸 평면도

도 6 은 본 고안 원형 턴테이블의 회전상태를 나타낸 저면도

도 7 내지 도 8 은 본 고안 오일휠터보강판 고정수단의 작동상태도

도 9 는 본 고안 래크의 결합상태 단면도

도 10 은 본 고안 태핑기의 승ㆍ하강상태도

도 11 은 본 고안 태핑작업시 절삭유 공급상태도

도 12 는 본 고안 절삭유 제거수단의 작동상태도

도 13 은 본 고안 오일휠터보강판의 미장착시 솔레노이드밸브의 작동상태도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

2 : 오일휠터보강판 4,20 : 태핑기 10 : 원형턴테이블

13 : 고정판 40 : 턴테이블회전수단 43 : 구동축

45 : 원형레일 50 : 고정수단 54 : 척

56 : 래크 60 : 절삭유공급기 70 : 절삭유제거수단

71 : 스텝모터 73 : 에어노즐 90 : 감지수단

91 : 스타트센서 93 : 솔레노이드밸브

본 고안의 개략적인 구성을 첨부된 도면에 의거하여 살펴보면 자동태핑기에 있어서,

원형 턴테이블(10)의 고정판(13) 상부에 방사상의 등간격으로 설치되는 다수의 태핑기(20)와,

상기 원형 턴테이블(10)을 지지 및 회전가능케 하는 턴테이블 회전수단(40)과,

상기 태핑기(20) 하부고정판(13)에 설치되어 오일휠터보강판(2)을 유동없이 고정시키는 고정수단(50)과,

상기 원형 턴테이블(10) 외벽(13) 일측에 설치되어 나사작업시 절삭유를 공급하는 적살유 공급기(60)와,

상기 고정수단(50) 하부에 설치되어 나사작업 종료 후 절삭유를 제거시키는 절삭유 제거수단(70)과,

상기 고정수단(50)의 척(54)에 오일휠터보강판(2) 미장착시 미장착된 부분의 척(54)만 동작을 중지시키는 감지수단(90)으로 이루어짐을 알 수 있게 된다.

상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 고안을 실시 가능케 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

원형 턴테이블(10)은 원통형 몸체(11) 내부에 설치되고 중앙이 개방되며 내ㆍ외벽(12)(13)을 형성시킨 고정판(13)으로 이루어진다.

고정판(13)의 상부에 방사상의 등간격으로 설치되는 다수의 태핑기(20)는 모우터의 회전운동을 웜 및 웜기어를 이용하여 직선왕복운동으로 변환시켜 탭(21)을 승ㆍ하강시키며 별도의 모우터에 의해 탭(21)이 회전하여 피사체에 나사작업이 이루어질 수 있도록 된 공지의 형태이다.

상기 태핑기(20)의 상부에는 내부장치를 보호하기 위한 원통형 덮개(30)가 설치되어지되 원형 턴테이블(10)의 고정수단(50) 척(54)에 작업자가 오일휠터보강판(2)을 장착시킬 수 있도록 원형 턴테이블(10)과 이격되어 설치되며 원통형덮개(30) 상부에는 다수의 컨트롤박스(31)가 설치된다.

원형 턴테이블(10)을 지지하는 동시에 회전가능케 하는 턴테이블 회전수단(40)은 도 6 에 도시된 바와 같이 원통형 몸체(11) 내부에 방사상의 등간격으로 다수의 고정대(41)가 설치되고 고정대(41) 상부에 베어링이 내재된 지지체(42)에 의해 구동축(43)이 회전가능케 설치되며 구동축(43)의 일측 선단에는 회전로울러(44)가 일체로 형성되며 회전로울러(44)는 원형 턴테이블(10) 하부에 부착된 원형레일(45)을 받쳐 주게 되는 한편 상부 일측구동축(53)은 고정대(51)에 설치된 감속모우터(46)의 회전력을 체인(47)으로 전달받아 회전하므로써 원형 턴테이블(10)이 회전될 수 있게 된다.

태핑기(20) 하부 고정판(13)에 설치되어 오일휠터보강판(2)을 유동없이 고정시키는 고정수단(50)은 상부에 방사상의 등간격으로 다수의 조임쇠(51)가 설치되고 하부에 주베벨기어(52)와 피니언기어(53)가 연속적으로 형성된 다수의 척(54)이 수직으로 설치된다.

조임쇠(51)는 다단으로 고정턱(51-1)이 설치되어 오일휠터고정판(2)의 규격에 맞추어 쉽게 장착시킬 수 있게 된다.

상기 조임쇠(51) 사이사이에는 도 7 내지 도 8 에 도시된 바와 같이 주베벨기어(52)와 치합되어 조입쇠(51)를 조여주거나 풀어주는 종동베벨기어(55)가 설치되며 피니언기어(53)의 일측에는 피니언기어(53)와 선택적으로 치합되는 래크(56)가 설치된다.

래크(56)는 도 9 에 도시된 바와 같이 길이방향으로 상ㆍ하부에 가이드홈(56-1)이 형성되고 가이드홈(56-1)에 가이드돌기(57-1)가 끼워진 고정체(57)가 설치되며 고정체(57)의 일측에는 제1에어실린더(58)의 조작에 의해 래크(56)가 선택적으로 피니언기어(53)와 치합될 수 있는 한편 고정체(57)가 설치된 래크(56) 타측에는 별도의 제2에어실린더(59)가 설치되어 래크(56)가 피니언기어(53)와 치합되면 래크(56)를 이송시켜 피니언기어(53)에 회전력을 제공할 수 있게 된다.

절삭유공급기(60)는 원형 턴테이블(10)의 외벽(13) 일측에 조절밸브(61)가 설치되고 조절밸브(61)를 거쳐 노즐(62)을 통해 나사작업시 절삭유를 공급하게 된다.

나사작업 종료 후 오일휠터보강판(2)에 묻은 절삭유를 제거하는 절삭유제거수단(70)은 도 12 에 도시된 바와 같이 척(54) 하단에 스텝모터(71)가 설치되고 고정판(13)에 설치된 조절밸브(72)에 에어노즐(73)이 부착되어 오일휠터보강판(2)에 에어를 분사할 수 있도록 구성된다.

스텝모터(71)는 회전축이 자력에 의해서만 회전되므로 척(54)에 연결된 회전축은 나사작업시에 불필요한 척(54)의 회전을 방지하는 브레이크 역할을 하며 나사작업후에는 척(54)을 고속회전시켜 절삭유를 제거시키는 한편 이때 에어노즐(52)에서 에어가 분사되어 절삭유를 날려버리는 이중제거 효과가 있게 된다.

상기 제거된 절삭유는 도면상 도시되지 않았지만 절삭유 저장통으로 모아져 반복하여 재사용할 수 있게 된다.

한편 회전하는 원형 턴테이블(10) 위에 설치된 각종장치에 전원 및 에어를 공급하는 전원 및 에어공급수단(80)은 도 4 에 도시된 바와 같이 원통형몸체(11) 중앙에 수직으로 설치된 전원발생부(81)가 원형 턴테이블(10)과 동일방향 및 속도로 회전하므로써 전원발생부(81)로부터 연결된 각종 배선(82)은 원형 턴테이블(10)이 회전하더라도 꼬이는 일이 없게 되고 에어공급 또한 전원발생부(81)에 연결된 수직회전축(83)의 내부를 통해 공급되므로 아무런 문제가 없게 된다.

또한 작업도중 고정수단(50)의 척(54)에 작업자가 오일휠터보강판(2)을 미장착하였을 경우 미장착된 부분의 척(54)만 동작을 중지시키는 감지수단(90)은 원형 턴테이블(10) 외벽(13)에 고정수단(50)과 동일갯수만큼 스타트센서(91)가 설치되고 원통형몸체(11) 일측내벽에 감지봉(92)이 형성된 솔레노이드밸브(93)가 설치되어 감지봉(92)이 스타트센서(91)에 감지되어야만 나사작업이 이루어질 수 있게 된다.

즉 원형 턴테이블(10)이 회전하면서 스타트센서(91)가 평상시 상부로 돌출된 감지봉(92)에 일치되면 고정수단(50) 및 태핑기(20)의 작동이 순차적으로 시작되고 오일휠터보강판(2)을 미장착했을 경우 외부조작에 의해 솔레노이드밸브(93)를 작동시키면 감지봉(92)이 도 13 에 도시된 바와 같이 하부로 하강되면서 스타트센서(91)가 감지봉(92)에 일치되더라도 감지할 수 없게 되므로 미장착된 부분의 척(54)만 나사작업이 중지될 수 있게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 고안의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

턴테이블 회전수단(40)의 감속모우터(46)가 회전하면 도 6 에 도시된 바와 같이 구동축(43)이 회전하고 구동축(43)이 회전함에 따라 회전로울러(44)에 지지된 원형 턴테이블(10)이 원형레일(45)을 따라 회전이 이루어 진다.

원형 턴테이블(10)이 회전하면 오일휠터보강판(2)을 척(54)위에 올려 놓는다.

이때 스타트센서(91)가 감지봉(92)을 감지하면서 나사작업의 모든 공정이 시작된다.

즉 오일휠터보강판(2)이 놓여지면 제1에어실린더(58)가 도 7 에 도시된 바와 같이 래크(56)를 이송시켜 피니언기어(53)와 치합되게 하고 래크(56) 치합이 이루어지면 다른 제2에어실린더(59)가 도 8 에 도시된 바와 같이 래크(56)를 길이방향으로 이송시켜 래크(56)와 치합된 피니언기어(53)가 회전함에 따라 주베벨기어(52)가 회전하게 되며 주베벨기어(52)와 치합된 종동베벨기어(55)가 회전하면서 조임쇠(51)를 조여주므로써 고정턱(51-1)에 오일휠터보강판(2)이 유동없이 고정될 수 있게 된다.

오일휠터보강판(2)이 고정되면 도 9 에 도시된 바와 같이 태핑기(20)의 탭(21)이 하강하여 나사작업이 이루어질 수 있게 된다.

이때 모우터의 회전을 인버터컨트롤에 의해 다단속 RPM으로 조작하여 상ㆍ하강의 이동구간은 고속회전으로 빠르게 이동시키고 태핑구간은 적정 RPM으로 회전시키므로써 동일시간내의 작업속도가 빨라져 작업시간 단축의 효과가 있게 된다.

또한 나사작업시 절삭유 공급기(60)의 노즐(62)을 통해 절삭유 공급이 이루어진다.

나사작업이 종료되면 탭(21)이 상승하고 탭(21)이 상승하더라도 오일휠터보강판(2)이 척(54)에 고정되므로써 탭(21)을 따라 상부로 이송하는 일이 없게 된다.

탭(21)이 상승하면 제1에어실린더(58)가 작동하여 피니언기어(53)와 치합된 래크(56)를 피니언기어(53)로부터 떨어지게 하고 절삭유 제거수단(70)의 스텝모터(71)가 작동하게 된다.

스텝모터(71)가 회전하면 스텝모터(71) 회전축에 연결된 척(54)이 회전하면서 절삭유가 원심력에 의해 제거되고 이때 에어노즐(52)을 통해 에어가 분사되어 절삭유가 날려지는 2중 제거효과가 있게 된다.

상기와 같이 절삭유가 제거되면 다시 제1에어실린더(58)가 작동하여 래크(56)가 피니언기어(53)와 재치합되는 한편 제2에어실린더(57)가 작동하여 래크(56)를 원위치로 수직왕복이송시키므로써 피니언기어(53)가 역회전하여 조임쇠(51)가 풀어지면서 오일휠터보강판(2)의 고정상태가 해제된다.

상기와 같이 모든작업이 완료되면 작업자는 오일휠터보강판(2)을 척(54)으로부터 꺼낸 후 다시 작업하고자 하는 오일휠터보강판(2)을 장착시킨다.

이러한 모든 공정은 원형 턴테이블(10)이 1 cycle 회전하는 동안 이루어지고 원형 턴테이블(10)에 설치된 다수의 태핑수단은 각기 다른 공정으로 작업이 이루어지므로써 작업중단없이 항상 연속적인 작업이 이루어질 수 있게 된다.

본 고안은 척을 이용하여 오일휠터보강판을 유동없이 고정시키므로써 제품의 정밀도가 뛰어나고 원형 턴테이블 위에 다축을 이용하여 연속적인 작업이 이루어지게 하므로써 생산성이 향상되며 절삭유 제거의 별도공정이 불필요하고 탭이 구간별로 다단속 RPM 변형되어 작업소요시간이 단축되므로써 작업성이 향상되는 효과가 있게 된다.

Claims

자동태핑기에 있어서,

원통형 몸체(11) 내부에 설치되고 중앙이 개방되며 내ㆍ외벽(12)(13)을 형성시킨 고정판(13)으로 이루어진 원형 턴테이블(10)과,

상기 고정판(13) 상부에 방사상의 등간격으로 설치되는 다수의 태핑기(20)와,

상기 원통형 몸체(11)에 고정되고 원형 턴테이블(10)을 지지 및 회전가능케 하는 턴테이블 회전수단(40)과,

상기 태핑기(20) 하부고정판(13)에 설치되어 오일휠터보강판(2)을 유동없이 고정시키는 고정수단(50)과,

상기 원형 턴테이블(10) 외벽(13) 일측에 설치되어 나사작업시 절삭유를 공급하는 절삭유공급기(60)와,

상기 고정수단(50) 하부에 설치되어 나사작업 종료 후 절삭유를 제거하는 절삭유 제거수단(70)과,

상기 고정수단(50)의 척(54)에 오일휠터보강판(2) 미장착시 미장착된 부분의 척(54)만 동작을 중지시키는 감지수단(90)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동태핑기.
청구항 1 에 있어서,

턴테이블 회전수단(40)은 원통형몸체(11) 내부에 방사상의 등간격으로 설치되는 다수의 고정대(41)와,

상기 고정대(41) 상부에 회전가능케 지지되는 구동축(43)과,

상기 구동축(43) 일측 선단에 설치되고 원형턴테이블(10) 하부에 부착된 원형레일(45)을 받쳐주는 회전로울러(44)와, 상기 구동축(43)을 회전시켜 원형 턴테이블(10)에 회전력을 제공하는 감속모터(46)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동태핑기.
청구항 1 에 있어서,

고정수단(50)은 상부에 방사상의 등간격으로 다수의 조임쇠(51)가 설치되고 하부에 주베벨기어(52)와 피니언기어(53)가 수직으로 연설되는 척(54)과,

상기 조임쇠(51) 사이사이에 주베벨기어(52)와 치합되게 설치되어 조임쇠(51)를 조작시키는 종동베벨기어(55)와,

상기 피니언기어(53)와 선택적으로 치합되게 설치되는 래크(56)와,

상개 래크(56)를 피니언기어(53)와 치합되게 조작하는 한편 직선왕복운동시키는 제1, 제2에어실린더(58)(59)로 이루어진 것을 특징으로하는 자동태핑기.
청구항 1 에 있어서,

절삭유 제거수단(70)은 척(54) 하단에 설치되어 나사작업시 척(54)의 회전을 방지하고 나사작업 후 척(54)을 고속회전시켜 절삭유를 제거시키는 스텝모터(71)와,

상기 스텝모터(71) 회전시 에어를 분사하여 절삭유를 날려버리는 에어노즐(73)로 이루어진 것을 특징으로하는 자동태핑기.
청구항 1 에 있어서,

감지수단(90)은 원형 턴테이블(10) 외벽(13)에 고정수단(50)과 동일갯수만큼 스타트센서(91)를 설치하고,

원통형몸체(11) 내벽에 솔레노이드밸브(93)를 설치하여,

상기 솔레노이드밸브(93)의 감지봉(92)이 스타트센서(91)에 감지되어야만 나사작업이 시작되는 것을 특징으로 하는 자동태핑기.