KR20020071997A - 자동차 사이드 브레이크용 샤프트 자동 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 사이드 브레이크용 샤프트의 외측면을 전용 가공할 수 있는 자동차 사이드 브레이크용 샤프트 자동 가공장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 작업자가 작업물(제품)을 적재 호퍼부에 공급시키면 자동으로 로딩(Loading)하고 입력된 외측면을 브로우칭 머신(Broaching machine)을 이용하여 가공시키고 가공된 작업물을 취출시키는 전공정을 자동으로 운전시킬 수 있게 한 것으로 작업물 조절용 핸들(11)이 장착된 호퍼(12)의 내측에 공급롤러(13)를 설치하고 그 측단에 에어 실린더(14)에 의해 작동하는 이단 슬라이드 승강대(15)(15')를 설치하고 그 상단에 X,Y축 푸셔(16)(16')를 장착시킨 작업물 적재호퍼부(1)와,

상기 적재호퍼부(1)에서 이송된 작업물(W)을 서보모터(21)(21')(21")의 동력으로 볼 스크류(22) 및 엘엠 가이드(23)를 통하여 크램핑 척(24)(24')(24")으로 크램핑한 작업물(W)을 X축으로 전,후진 이송시키며 취출 크램퍼(26)로 크램핑한 작업물(W)은 유압에 의하여 X축으로 이송시키고 상기 크램핑 척(24)(24')(24")과 취출 크램퍼(26)의 좌,우 이송은 좌,우 이송실린더(25)에 의하여 작업물(W)을 순차적으로 이송,가공시킬 수 있게한 작업물 로딩부(2)와,

상기 로딩부(2)에서 작업물(W)을 공급받아 브로우칭 가공하기 위하여 크램핑 지그(31)(31')와 터닝 지그(32)에 의해 크램핑 및 180°회전시키고 메인 실린더(33)로 툴 홀더(34)(34')에 장착된 툴을 상승,하강시켜서 브로우칭 가공하는 가공부(3)와,

상기 가공부(3)에서 가공 완료된 작업물(W)을 로딩부(2)에 의해 이송되면 핑거(41)와 취출 실린더(42),승강 실린더(44)에 의해 컨베이어(43)로 배출시키는 작업물 취출부(4)로 된 구조이다.

Description

자동차 사이드 브레이크용 샤프트 자동 가공장치{Apparatus for automatic manufacturing of shaft of side brake in car}

본 발명은 자동차 사이드 브레이크용 샤프트의 외측면을 전용 가공할 수 있는 자동차 사이드 브레이크용 샤프트 자동 가공장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 작업자가 작업물(제품)을 적재 호퍼부에 공급시키면 자동으로 로딩(Loading)하고 입력된 외측면을 브로우칭 머신(Broaching machine)을 이용하여 가공시키고 가공된 작업물을 취출시키는 전공정을 자동으로 운전시킬 수 있게 한 것이다.

일반적으로 브로우칭(Broaching)이란 다인공구(多刃工具)를 공작물에 눌러대고 통과시킴으로써 절삭 가공하는 것을 말하며,이에 사용되는 기계를 브로우칭 머신(Broaching machine)이라 하고 절삭공구를 브로우치(Broach)라 하며 브로우칭에는 인발식과 압입식이 있으며 그 특징은 복잡한 형상의 가공물도 1회의 통과로 완성할 수 있어 가공시간이 짧아 생산성이 높고,총형공구이기 때문에 정삭날에 의해 정도가 높고 호환성이 있으며 가공된 표면은 보통 65-25S 정도의 조도를 가지며 가공물의 고정이 간단하고 작업이 간단하여 대량생산을 가능케 하는 것이다.

종래에 자동차 사이드 브레이크용 샤프트를 가공하기 위해서는 선반을 이용하여 작업물을 가공하였으며 선반 가공시에는 엔드밀로 8단계의 가공공정을 통하여 상기 샤프트를 제작하므로 제작공수가 과다하게 투입되고 엔드밀 가공으로 불량율이 높은 등의 문제점이 있었다.

(상기한 종래의 선반가공에 의한 작업공정과 그에 따른 문제점을 추가로 기재하여 주시길 바랍니다.)

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 창출된 것으로 브로우칭 머신을 적용하여 작업자가 작업물을 적재 호퍼부에 투입시키면 로딩 ⇒ 가공 ⇒ 취출을 자동으로 수행하므로 작업시간을 단축시켜 제품의 생산력을 증대시키고 브로우칭 가공으로 인한 제품의 정밀도와 요구하는 조도를 얻을 수 있는 가공장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 가공장치를 제공하기 위하여 작업물 조절용 핸들이 장착된 호퍼의 내측에 공급롤러를 설치하고 그 측단에 에어 실린더에 의해 작동하는 이단 슬라이드 승강대를 설치하고 그 상단에 X,Y축 푸셔를 장착시킨 작업물 적재호퍼부와,

상기 적재호퍼부에서 이송된 작업물을 서보모터의 동력으로 볼 스크류 및 엘엠 가이드(LM Guide)를 통하여 크램핑 척으로 크램핑한 작업물을 X축으로 전,후진 이송시키며 취출 크램퍼로 크램핑한 작업물은 유압에 의하여 X축으로 이송시키고 상기 크램핑 척과 취출 크램퍼의 좌,우 이송은 좌,우 이송실린더에 의하여 작업물을 순차적으로 이송,가공시킬 수 있게한 작업물 로딩부와,

상기 로딩부에서 작업물을 공급받아 브로우칭 가공하기 위하여 크램핑 지그와 터닝 지그에 의해 크램핑 및 180°회전시키고 메인 실린더로 툴 홀더에 장착된 툴을 상승,하강시켜서 브로우칭 가공하는 가공부와,

상기 가공부에서 가공 완료된 작업물을 로딩부에 의해 이송되면 핑거와 취출 실린더,승강 실린더에 의해 컨베이어 배출시키는 작업물 취출부로 된 가공장치를 제공할 수 있는 것이다.

도 1 은 본 발명의 전체구조를 도시한 정면구조도

도 2 는 본 발명의 전체구조를 도시한 측면구조도

도 3 은 본 발명의 전체구조를 도시한 평면구조도

도 4 는 본 발명 적재호퍼부의 상세구조도

도 5 는 본 발명 로딩부의 상세구조도

도 6 은 본 발명 크램핑 지그와 터닝 지그의 상세구조도

도 7 은 본 발명 취출부의 상세구조도

도 8 은 작업물의 형상구조도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) 적재 호퍼부 (2) 작업물 로딩부

(3) 가공부 (4) 작업물 취출부

(11) 작업물 조절용 핸들 (12) 호퍼

(13) 공급롤러 (14) 에어 실린더

(15)(15') 이단 슬라이드 승강대 (16)(16') X,Y축 푸셔

(21)(21')(21") 서보 모터 (22) 볼 스크류

(23) 엘엠 가이드 (24)(24')(24") 크램핑 척

(25) 좌,우 이송 실린더 (26) 취출 크램퍼

(31)(31') 크램핑 지그 (32) 터닝 지그

(33) 메인 실린더 (34)(34') 툴 홀더

(41) 핑거 (42) 취출 실린더

(43) 컨베이어 (W) 작업물

이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1,2,3 은 본 발명의 전체구조를 도시한 정면,측면 및 평면구조도이고,도 4 는 본 발명 적재호퍼부의 상세구조도이고,도 5 는 본 발명 로딩부의 상세구조도이고,도 6 은 본 발명 크램핑 지그와 터닝 지그의 상세구조도이며,도 7 은 본 발명 취출부의 상세구조도이다.

브로우칭 머신을 이용한 샤프트 가공장치에 있어서,

작업물 조절용 핸들(11)이 장착된 호퍼(12)의 내측에 공급롤러(13)를 설치하고 그 측단에 에어 실린더(14)에 의해 작동하는 이단 슬라이드 승강대(15)(15')를 설치하고 그 상단에 X,Y축 푸셔(16)(16')를 장착시킨 작업물 적재호퍼부(1)와,

상기 적재호퍼부(1)에서 이송된 작업물(W)을 서보모터(21)(21')(21")의 동력으로 볼 스크류(22) 및 엘엠 가이드(23)를 통하여 크램핑 척(24)(24')(24")으로 크램핑한 작업물(W)을 X축으로 전,후진 이송시키며 취출 크램퍼(26)로 크램핑한 작업물은 유압에 의하여 X축으로 이송시키고 상기 크램핑 척(24)(24')(24")과 취출 크램퍼(26)의 좌,우 이송은 좌,우 이송실린더(25)에 의하여 작업물(W)을 순차적으로 이송,가공시킬 수 있게한 작업물 로딩부(2)와,

상기 로딩부(2)에서 작업물(W)을 공급받아 브로우칭 가공하기 위하여 크램핑 지그(31)(31')와 터닝 지그(32)에 의해 크램핑 및 180°회전시키고 메인 실린더(33)로 툴 홀더(34)(34')에 장착된 툴을 상승,하강시켜서 브로우칭 가공하는 가공부(3)와,

상기 가공부(3)에서 가공 완료된 작업물(W)을 로딩부(2)에 의해 이송되면 핑거(41)와 취출 실린더(42),승강 실린더(44)에 의해 컨베이어(43)로 배출시키는 작업물 취출부(4)로 된 구조이다.

도면중 미설명 부호 (5)는 지브 크레인,(6)은 조작 패널,(7)은 절삭유 공급 및 회수장치,(13')는 작업물 삽입홈,(17)은 격판,(18)은 기어드 모터,(35)는 V 블럭,(36)은 크램핑 블럭이다.

이와같이된 본 발명은 가공하고자 하는 작업물(W)을 호퍼(12)에 투입하면 호퍼(12)의 내측에 설치된 작업물 공급롤러(13)의 삽입홈(13')에 작업물(W)이 1본씩 삽입되고 기어드모터(18)에 의해 공급롤러(13)가 회전하면서 작업물(W)을 1본씩 순차적으로 공급하면 에어 실린더(14)에 의해 작동하는 이단 슬라이드 승강대(15)(15')로 작업물(W)을 상승시키고 상단에 장착된 X축 푸셔(16)로 먼저 밀고 Y축 푸셔(16')로 밀어서 로딩부(2)의 크램핑 척(24) 전단부에 위치시킨다.

이때 공급되는 작업물(W)은 그 크기에 따라 적재 호퍼부(1)의 측단에 설치된 작업물 조절용 핸들(11)을 회전시켜 격판(17)을 전진 또는 후진시켜 작업물(W)의 크기에 상응하는 호퍼(12)의 폭을 설정시켜 가공하는 작업물(W)의 호환성을 가질 수 있게 하였다.

상기 작업물(W)을 크램핑 척(24)으로 크램핑하고 좌,우 이송실린더(25)로 우측으로 이송시킨 후 서보 모터(21)의 동력으로 볼 스크류(22)를 회전시키면 크램핑 척(24)이 엘엠 가이드(23)를 따라 전진하여 가공부(3)의 크램핑 지그(31)에 작업물(W)을 삽입시키면 크램핑 블럭(36)이 하강하여 V 블록(35)과 함께 크램핑하고 크램핑 척(24)은 서보 모터(21)에 의해 후진하고 이송 실린더(25)에 의해 좌측으로 이송되면서 크램핑된 작업물(W)은 메인 실린더(33)가 하강하여 툴 홀더(34)에 장착된 툴으로 작업물(W)의 일측을 브로우칭 가공하고 상승하여 다음 작업을 대기하고이때 서보 모터(21)(21')가 작동하여 크램핑 척(24)(24')이 전진하면서 제 1 크램핑 척(24)은 적재 호퍼부(1)에서 공급되는 작업물(W)을 크램핑하고 제 2 크램핑 척(24')은 가공부(2)에서 일측이 가공된 작업물(W)을 크램핑하여 서보 모터(21)(21')에 의해 크램핑 척(24)(24')을 후진시키고 좌,우 이송실린더(25)로 우측으로 이송시키고 서보 모터(21)(21')로 크램핑 척(24)(24')을 전진시켜 제 1 크램핑 척(24)의 작업물(W)은 크램핑 지그(31),제 2 크램핑 척(24)의 작업물(W)은 터닝지그(32)에 각각 크램핑시키고 크램핑 척(24)(24')은 후진 및 좌측으로 이송되고 크램핑 지그(31)의 작업물(W)은 상기와 같이 툴에 의해 가공되고 터닝 지그(32)의 작업물(W)은 180°로 회전시킨다.

그리고 상기 크램핑 척(24)(24')(24")이 전진하여 제 1 크램핑 척(24)은 적재 호퍼부(1)에서 공급되는 작업물(W)을 크램핑하고 제 2 크램핑 척(24')은 가공부(2)에서 일측이 가공된 작업물(W)을 크램핑하고 제 3 크램핑 척(24")은 터닝 지그(32)에서 180°회전된 작업물(W)을 크램핑하여 서보 모터(21)(21')(21")에 의해 후진 및 좌,우 이송실린더(25)에 의해 우측으로 이송하고 크램핑 척(24)(24')(24")이 전진하여 제 1 크램핑 척(24)의 작업물(W)은 크램핑 지그(31),제 2 크램핑 척(24)의 작업물(W)은 터닝지그(32),제 3 크램핑 척(24")의 회전된 작업물(W)을 크램핑 지그(31')에 각각 크램핑시키고 크램핑 척(24)(24')(24")은 후진 및 좌측으로 이송되고 크램핑 지그(31)(31')의 작업물(W)은 상기와 같이 툴에 의해 가공되고 터닝 지그(32)의 작업물(W)은 180°로 회전시키고 우측단의 크램핑 지그(31')에서 양쪽면이 모두 가공된 작업물(W)은 유압에 의해 작동되는 취출 크램퍼(26)로 취출시키고 취출된 작업물(W)은 작업물 취출부(4)의 핑거(41)로 크램핑하고 취출실린더(42)와 승강 실린더(44)를 작동시켜 컨베이어(43)로 배출시킴으로 작업물(W)을 가공할 수 있는 것이다.

상기와 같이 적재호퍼부(1),로딩부(2) 및 가공부(3)에서 작업물(W)을 순차적으로 반복하여 완제품을 자동 가공하여 대량생산할 수 있는 것이다.

상기한 지브 크레인(5)은 작업물(W)의 형상이 변경되어 중량의 공구를 교환하거나 지그를 세팅시킬 때 작업자가 용이하게 작업할 수 있게 작업 편의성을 도모하기 위하여 장착되었으며 또한 작업자가 조작패널(6)을 이용하여 세팅 및 자동운전을 조작할 수 있게한 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

그러므로 본 발명은 종래 선반에 의하여 8단계의 공정으로 작업하던 것을 브로우칭 머신을 적용하여 작업자가 작업물을 손쉽게 공....급만 하면 본 발명 장치에서 로딩,가공 및 취출을 자동으로 운전하여 제품의 정밀도를 향상시킬 뿐만아니라 가공시간을 단축시켜 대량생산이 가능케 하였으며 이로 인한 제조원가를 저감시켜 제품의 경쟁력을 확보할 수 있게한 등의 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 브로우칭 머신을 이용한 샤프트 가공장치에 있어서,

   작업물 조절용 핸들(11)이 장착된 호퍼(12)의 내측에 공급롤러(13)를 설치하고 그 측단에 에어 실린더(14)에 의해 작동하는 이단 슬라이드 승강대(15)(15')를 설치하고 그 상단에 X,Y축 푸셔(16)(16')를 장착시킨 작업물 적재호퍼부(1)와,

   상기 적재호퍼부(1)에서 이송된 작업물(W)을 서보모터(21)(21')(21")의 동력으로 볼 스크류(22) 및 엘엠 가이드(23)를 통하여 크램핑 척(24)(24')(24")으로 크램핑한 작업물(W)을 X축으로 전,후진 이송시키며 취출 크램퍼(26)로 크램핑한 작업물(W)은 유압에 의하여 X축으로 이송시키고 상기 크램핑 척(24)(24')(24")과 취출크램퍼(26)의 좌,우 이송은 좌,우 이송실린더(25)에 의하여 작업물(W)을 순차적으로 이송,가공시킬 수 있게한 작업물 로딩부(2)와,

   상기 로딩부(2)에서 작업물(W)을 공급받아 브로우칭 가공하기 위하여 크램핑 지그(31)(31')와 터닝 지그(32)에 의해 크램핑 및 180°회전시키고 메인 실린더(33)로 툴 홀더(34)(34')에 장착된 툴을 상승,하강시켜서 브로우칭 가공하는 가공부(3)와,

   상기 가공부(3)에서 가공 완료된 작업물(W)을 로딩부(2)에 의해 이송되면 핑거(41)와 취출 실린더(42),승강 실린더(44)에 의해 컨베이어(43)로 배출시키는 작업물 취출부(4)로 된 것을 특징으로 하는 자동차 사이드 브레이크용 샤프트 자동 가공장치.