KR200235880Y1 - Roller bearing auto-tester - Google Patents

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KR200235880Y1
KR200235880Y1 KR2020010008847U KR20010008847U KR200235880Y1 KR 200235880 Y1 KR200235880 Y1 KR 200235880Y1 KR 2020010008847 U KR2020010008847 U KR 2020010008847U KR 20010008847 U KR20010008847 U KR 20010008847U KR 200235880 Y1 KR200235880 Y1 KR 200235880Y1
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KR2020010008847U
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김병진
박흥식
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김병진
박흥식
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본 고안은 베어링시험기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주로 구름베어링 등을 회전시켜 발생되는 진동과 음향을 분석함으로서 구름베어링의 합격과 불합격의 여부를 판정할 수 있도록 한 구름베어링의 자동 시험기에 관한 것인 바,The present invention relates to a bearing tester, and more particularly, to a rolling bearing automatic tester which can determine whether the rolling bearings pass or fail by analyzing vibrations and sounds generated by rotating rolling bearings. In Bar,

안드론미터를 이용한 구름베어링의 자동 시험기를 구성함에 있어서, 공기스핀들(21)이 장착된 공기베어링(2)과, 공기베어링(2)의 공기스핀들(21) 하단에 장착되어 측정베어링(A)이 결부되는 아버(6)와, 공기베어링(2) 하단 몸체에 설치되어 측정베어링(A)이 결부된 아버(6) 하측에 밀착되는 하중부하부(3)와, 하중부하부(3) 상단에 설치된 센서(11)와, 하중부하부(3)의 센서(11)로부터 측정베어링(A)의 측정신호를 입력받아 분석, 검사를 행하는 안드론미터(1)와, 몸체(5) 일측에형성되어 측정이 완료된 불량품을 트랜스퍼장치부(4)에 의해 별도로 수거토록 하는 슈트(7)로 구성한 것에 특징이 있다.In constructing an automatic tester for rolling bearings using an andrometer, an air bearing (2) equipped with air spindles (21) and a measurement bearing (A) are mounted on the bottom of the air spindles (21) of the air bearing (2). The load arbor 6 attached to the arbor 6, the lower end of the air bearing 2, and the lower end of the arbor 6 to which the measurement bearing A is attached, are in close contact with the load arbor 6, and the upper end of the load arbor 3 Andron meter (1) and the body (5) on one side to receive the measurement signal of the measurement bearing (A) from the sensor (11) and the sensor (11) of the load load section 3, which is installed in the It is characterized by consisting of a chute 7 which is formed so that the defective product whose measurement is completed is separately collected by the transfer device unit 4.

Description

구름베어링의 자동 시험기{ROLLER BEARING AUTO-TESTER}Rolling Bearing Automatic Tester {ROLLER BEARING AUTO-TESTER}

본 고안은 베어링시험기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주로 구름베어링 등을 회전시켜 발생되는 진동과 음향을 분석함으로서 구름베어링의 합격과 불합격의 여부를 판정할 수 있도록 한 구름베어링의 자동 시험기에 관한 것이다.The present invention relates to a bearing tester, and more particularly, to a rolling bearing automatic tester which can determine whether the rolling bearing is passed or failed by analyzing vibration and sound generated by rotating the rolling bearing. .

기계문명이 발달함에 따라 기계습동면을 구성하는 핵심부품 중의 하나인 베어링은 그 역할이 복잡해지고, 중요성도 날로 증가하고 있다.As mechanical civilization develops, bearings, which are one of the key components of the mechanical sliding surface, are becoming more complicated and important.

베어링은 기계습동부의 회전축에 걸리는 하중 및 회전축 자체의 중량을 지지하는 동시에 회전축의 운동을 정확하게 유지하는 중요한 구성요소로서 마멸방지와 함께 항상 정확한 회전을 전달할 수 있는 것이어야 하며 따라서 제조된 베어링의 시험검사는 매우 중요하다.The bearing is an important component that supports the load on the rotating shaft of the mechanical sliding part and the weight of the rotating shaft itself and at the same time maintains the movement of the rotating shaft precisely. Inspection is very important.

만약 시험검사에서 오류가 발생되면 이를 사용한 기계구동 시스템은 작동중 예기치 못한 고장 및 파손을 일으키게 되며, 이로 인한 인명 및 재산상의 손실과 피해도 예견될 수 있다.If an error occurs in the test, the machine-driven system using it will cause unexpected failures and breakdowns during operation, resulting in loss of life and property damage and damage.

따라서 베어링 제조회사 및 이를 사용하는 생산현장 등에서는 기계구동 시스템에 사용하기 전에 정확한 베어링 시험검사를 필요로 하게 된다.Therefore, bearing manufacturers and production sites using them require accurate bearing test inspections before use in mechanical drive systems.

현재 기계구동 시스템에 사용되고 있는 베어링은 크게 미끄럼베어링과 구름베어링으로 나눌 수 있고, 이들 두 종류의 베어링의 선택에 있어서는 양자의 여러 가지특성을 비교 검토하여 결정된다.Bearings currently used in mechanical drive systems can be broadly divided into sliding bearings and rolling bearings. In the selection of these two types of bearings, they are determined by comparing and examining various characteristics of both.

구름베어링은 국제적인 규격성, 호환성 및 대량생산이라고 하는 경제적인 특성 때문에 현재는 미끄럼베어링 보다 구름베어링이 그 범용성으로 인하여 활용도가 점차 증가하고 있다.Rolling bearings are currently being used more and more because of their versatility than sliding bearings due to the economic characteristics of international standards, compatibility and mass production.

구름베어링에는 레디얼 하중을 받는 레디얼 베어링과 축방향의 하중을 받는 스러스트 베어링으로 나눌 수 있고, 레디얼 베어링은 깊은홈 볼베어링, 앵귤러 베어링, 원통 및 침상롤러 베어링으로 크게 구분되며, 스러스트 베어링은 볼 및 자동조심 롤러 베어링이 일반적으로 공작기계 및 산업기계 등의 기계시스템에 주로 사용되고 있다.Rolling bearings can be divided into radial bearings with radial loads and thrust bearings with axial loads, and radial bearings are divided into deep groove ball bearings, angular bearings, cylindrical and needle roller bearings, and thrust bearings with ball and self-aligning bearings. Roller bearings are generally used mainly in mechanical systems such as machine tools and industrial machines.

그러나 이들 구름베어링의 사용시 발생되는 진동과 음향은 구름베어링의 성능을 결정하는 중요요소의 하나인 바, 구름베어링의 음향의 원인은 진동이며 현상학적으로 진동은 음향으로 변환된다.However, the vibration and sound generated when using these rolling bearings are one of the important factors that determine the performance of rolling bearings. The cause of the rolling bearing sound is vibration, and the vibration is converted phenomenologically.

따라서 구름베어링의 진동과 음향은 상호 밀접한 관계를 가지고 있어 양자는 함께 표현되는 일이 많은 바, 구름베어링의 진동과 음향을 살펴보면 다음과 같다.Therefore, the vibration and sound of the rolling bearings are closely related to each other, so the two are often expressed together. The vibration and the sound of the rolling bearings are as follows.

가. 레이스의 음end. The tone of the race

레이스의 음은 전동체가 궤도면을 구를 때 발생되는 부드러운 소리로서 모든 구름베어링에서 발생하는 구름베어링 본래의 소리이다.The sound of the race is a soft sound produced when the rolling element rolls the track surface, which is the original sound of rolling bearings produced in all rolling bearings.

이 음의 발생원은 외륜과 관련된 고유진동을 가진 진동이다.The source of this sound is vibration with natural vibrations associated with the outer ring.

즉, 외륜질량계의 축방향 고유진동, 외륜 관성모멘트계의 각 방향 고유진동 및 외륜의 굽힘 고유진동 등의 유형이 있다.That is, the axial natural vibration of the outer ring mass system, the natural vibration in each direction of the outer ring inertia moment system, and the bending natural vibration of the outer ring.

레이스 음의 발생 원인은 내륜, 외륜의 궤도면이나 전동체의 전동면에 불규칙적인 원주방향의 기복이 있거나 거칠기 때문이다.The cause of race sound is due to irregular circumferential undulations or roughness on the raceway surface of the inner ring, the outer ring, or the raceway of the rolling element.

전동체가 공전하면 각 전동체와 궤도륜과의 접촉부가 가지고 있는 스프 링에 미소한 주기적 변화가 생기고, 이것이 외륜에 강제 진동력을 주어 앞에서 설명한 외륜과 관계되는 고유진동을 발생시킨다.When the rolling elements revolve, a small periodic change occurs in the springs of the contact portion between each rolling element and the raceway wheel, which gives the outer ring a forced vibration force and generates natural vibrations related to the outer rings as described above.

나. 리테이너 음I. Retainer well

리테이너 음은 볼베어링, 원추, 롤러 베어링에서 발생하며, 리테이너가 크게 진동하여 전동체와의 충돌하는 음이다.Retainer sound occurs in ball bearings, cones, and roller bearings, and the retainer vibrates significantly and collides with the rolling element.

이 음은 파형 리테이너나 그 밖의 리테이너에서도 발생한다. 리테이너 음의 원인이 되는 리테이너의 진동은, 리테이너와 전동체 사이의 미끄럼마찰에 의하여 유발되는 리테이너의 자려진동으로 생각된다.This sound is also generated by waveform retainers and other retainers. The vibration of the retainer, which is the cause of the retainer sound, is considered to be the vibration of the retainer caused by sliding friction between the retainer and the rolling element.

다. 불규칙적인 소음All. Irregular noise

불규칙적인 소음은 주로 원통 롤러베어링에서 발생되며, 금속이 삐걱거리는 것과 같은 음색을갖는다.Irregular noise is mainly generated in cylindrical roller bearings and has the same tone as metal squeaks.

이 음은 그리스 윤활에서 발생되기 쉽고, 오일 윤활에서는 발생되지 않는다.This sound is likely to occur in grease lubrication and not in oil lubrication.

이 음의 주파수는 외륜의 반경방향 굽힘의 2차와 3차의 고유진동이지만, 음의 발생기구에 대해서는 아직 충분한 해명이 이루어지지 않고 있다.This negative frequency is the second and third natural vibrations of the radial bending of the outer ring, but the sound generating mechanism has not yet been fully elucidated.

이상과 같이 구름베어링의 회전시 발생되는 진동과 음향을 분석함으로서 구름베어링의 합격여부의 판정할 수 있는 검사시험법으로 널리 알려져 있다.As described above, it is widely known as an inspection test method that can determine the acceptance of rolling bearings by analyzing vibration and sound generated when rolling bearings are rotated.

과거부터 널리 이용되고 있는 하나의 방법으로는 마이크로폰과 음압계를 이용하는 음향검사법이 주로 사용되어 왔지만 이 방법은 최근 베어링의 품질이 향상되어 전문 측정검사자가 아니면 이상상태를 검출한다는 것이 무척 어려운 문제점을 가지고 있다.One method that has been widely used in the past has been mainly used for the acoustic test method using a microphone and a sound pressure gauge. However, this method has a problem that it is very difficult to detect abnormal conditions unless a professional measuring inspector has been improved recently. have.

이를 보완한 것으로는, 수평형 유압스핀들을 이용하여 베어링 시험을 행함으로서 센서에 의해 베어링의 음향을 측정하여 베어링의 이상상태를 정량적으로 검사가 가능한 방법이 사용되고 있다.Complementing this, a bearing test is performed using horizontal hydraulic spindles to measure the sound of the bearing by the sensor, thereby quantitatively inspecting the abnormal state of the bearing.

그러나 이 방법 역시 유압스핀들이 수평형이므로 가동시 스핀들을 지지하는 베어링의 틈새의 유막형성이 문제가 되고, 또한 측정 대상인 베어링의 공급을 위한 트랜스퍼의 장치가 복잡하다는 단점을 가지고 있다.However, this method also has the disadvantage that the hydraulic spindles are horizontal, so that the oil film formation of the gap of the bearing supporting the spindle during operation becomes a problem, and the transfer device for supplying the bearing to be measured is complicated.

최근의 수직형 공기스핀들을 이용한 시험기로는 미국의 Micrometrical社(현재는 벤딕스社가 제조)의 제품인 안드론미터 시험기로, 일본에서도 이와 동일한 제품을 개발하여 구름베어링의 진동과 음향측정에 사용하고 있다.A recent tester using vertical air spinners is the Andrometer Tester, a product of Micrometrical Inc. (now manufactured by Bendix) in Japan. The same product was developed in Japan for vibration and acoustic measurement of rolling bearings. have.

이 시험기는 수평형 유압스핀들 대신에 수직형 공기스핀들을 사용하여 센서를 통하여 측정하고자 하는 구름베어링의 이상상태를 검사할 수 있는 것이지만 자동이송기능이 부재하여 효율적인 검사작업을 행할 수 없다는 단점을 가지고 있다.This tester can check the abnormal condition of rolling bearings to be measured through the sensor by using vertical air spinners instead of horizontal hydraulic spinners. However, this tester lacks an automatic transfer function and cannot perform efficient inspection work. .

이하에 기존 시험기의 문제점 등에 관하여 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다. Looking in more detail with respect to the problems of the existing tester as follows.

가. 구름베어링의 음향측정에 의한 이상상태 검사법의 문제점end. Problem of abnormal state inspection method by acoustic measurement of rolling bearing

외경 30mm 이상 120mm이하의 깊은홈 볼베어링과 원추형 롤러베어링의 음향측정에 의한 구름베어링의 음향레벨 측정방법에 규정되어 있으며, 이외의 베어링도 이에 준하여 측정하고 있다.The sound level of rolling bearings is measured by acoustic measurement of deep groove ball bearings with outer diameter of 30mm or more and 120mm or less, and other bearings are measured accordingly.

상기 방법은 방음실내에서 1800rpm으로 회전하는 진동이 없는 스핀들에 베어링을 설치하여 외륜을 손으로 눌러 액셜하중을 준다.The method installs a bearing on a vibration-free spindle that rotates at 1800 rpm in the soundproof room and presses the outer ring by hand to give an axial load.

베어링의 음향은 마이크로폰과 베어링 음향측정 전용의 음압계를 이용한 음향검사법으로 측정한다.The sound of the bearing is measured by the acoustic test method using a microphone and a pressure gauge dedicated to bearing acoustic measurement.

그러나 베어링의 음향측정에 의한 베어링의 이상상태 검사법은 최근 베어링의 품질이 향상되었기 때문에 음압의 크기를 대상으로 하기보다는 오히려 음질을 대상으로 하도록 되어 있어 이로 인하여 검사실의 전문가의 청각에 의존하기 때문에 현재는 전문 측정검사자가 아니면 음향으로 이상상태를 검출한다는 것이 무척 어려운 문제점을 가지고 있다.However, the bearing abnormality inspection method by acoustic measurement of the bearing has recently improved the quality of the bearing, so the sound quality rather than the size of the sound pressure is to be targeted to the sound quality. It is very difficult to detect abnormal state by sound unless you are a professional measuring inspector.

나. 수평형 유압스핀들을 이용한 베어링시험기의 문제점I. Problems of Bearing Tester Using Horizontal Hydraulic Spindle

과거의 전문가에 의존하던 시험방식인 음향검사법을 대신한 것이 수평형 유압스핀들을 이용하여 스핀들의 단부에 베어링 시험을 위한 치공구인 고정 아버생크(arbor shank)를 장착하여 베어링의 음향을 측정하여 이상상태를 정량적으로 검사가 할 수 있도록 한 것이다.An alternative to acoustic test, a test method that used to be depended on by experts in the past, was to use a horizontal hydraulic spindle to mount the bearing arbor shank, a tool for bearing testing, at the end of the spindle. Quantitatively.

그러나 이 시험기는 수평형 유압스핀들을 이용하기 때문에 기동시에 유압을 이용하여 회전시켜서 베어링의 음향에 의한 진동검사를 행하므로 전문가가 아니라도 누구나 손쉽게 검사가 가능한 것이지만 측정을 위한 베어링 공급을 위한 트랜스퍼의 설비비가 비싸기 때문에 자동화를 구현하는 데에 문제점을 가지고 있어 시험을 위해서는 베어링 이송을 위한 수작업을 행해야 하는 단점을 가지고 있다.However, since this tester uses horizontal hydraulic spindles, it is possible to easily inspect it by anyone who is not an expert because it performs vibration inspection by the sound of the bearing by rotating it using hydraulic pressure at the time of start-up. Because of the high cost, there is a problem in implementing automation, and a test has to be performed manually for bearing transfer.

다. 수직형 공기스핀들을 이용한 안드론미터 시험기All. Andrometer Tester Using Vertical Air Spindles

수평형 유압스핀들에 의한 시험기를 개선한 것이 미국에서 개발된 수직형 공기스핀들을 이용한 안드론미터 시험기가 일반적으로 사용되고 있다.An improvement of the tester by horizontal hydraulic spindles is generally used in the United States developed andrometer tester using the vertical air spindle.

이 시험기의 핵심부품은 진동이 매우 적은 공기스핀들, 부하장치. 진동픽업, 증폭기로 구성되어 있으며, 베어링의 측정에는 내륜을 아버의 설치구를 이용하여 스핀들에 설치, 회전시키고 외륜에 댄 촉침(센서)에 의하여 진동으로 발생되는 음향을 검출하여 베어링의 합격여부를 판별하고 있다.The core components of this tester are air spindles and load devices with very little vibration. It consists of vibration pick-up and amplifier.In bearing measurement, the inner ring is installed and rotated on the spindle using the arbor mounting hole, and the sound generated by the vibration is detected by the touch sensor (sensor) attached to the outer ring to confirm whether the bearing passes. It is discriminating.

그러나 이 시험기의 단점은 측정하고자 하는 구름베어링의 자동이송장치가 없어 무인화가 되지 못하고 있다는 단점을 가지고 있다.The disadvantage of this tester, however, is that it cannot be unmanned because there is no automatic transfer device of rolling bearings to measure.

이에 본 고안에서는 생산된 다양한 구름베어링을 회전시켜 발생되는 진동과 음향을 분석함으로서 구름베어링의 합격과 불합격의 여부를 판정할 수 있는 시험기를 제공코자 하는 것으로, 측정대상 구름베어링을 회전시키기 위한 공기스핀들이 장착된 공기베어링(Air Bearing)을 사용하여 진동과 소음없이 무부하의 상태에서 측정하고자 하는 베어링을 회전시키고 안드론미터(Andronmeter Tester)를 통하여 자동으로 검사토록 하며 측정하고자 하는 베어링을 자동으로 이송시킴으로서 검사에서 불량품을 수거하는 모든 공정을 무인화한 자동 시험기를 제공하고자 한다.Therefore, the present invention is to provide a tester that can determine whether the rolling bearings pass or fail by analyzing the vibration and sound generated by rotating the various rolling bearings produced, and the air spindle for rotating the rolling bearings to be measured. Using this mounted air bearing, the bearing to be measured under no load without vibration and noise is automatically rotated and inspected by the Andronmeter Tester, and the bearing to be measured is automatically transferred. It is intended to provide an automatic tester that unmanned all processes of collecting defective items in the inspection.

도 1은 본 고안의 일실시예를 보인 전체 구성도1 is an overall configuration showing an embodiment of the present invention

도 2는 본 고안 시험기의 개요도2 is a schematic diagram of the subject innovation tester

도 3은 공기스핀들이 부착된 공기베어링의 개요도3 is a schematic view of an air bearing with air spins attached thereto;

도 4는 하중부하부의 개요도4 is a schematic view of the load portion

도 5는 트랜스퍼 장치부와 몸체부의 개요도5 is a schematic view of the transfer device and the body portion

☞ 도면의 주요부분에 사용된 부호에 대한 설명 ☜☞ Explanation of symbols used in the main part of the drawing ☜

1;안드론미터(Andronmeter Tester) 11;센서1; Andronmeter Tester 11; Sensor

2;공기베어링 21;공기스핀들2; air bearing 21; air spindle

22;풀리 23;모터22; pulley 23; motor

3;하중부하부 31;레버장치3, load part 31; lever device

32;공기실린더 33;공기압력계32; air cylinder 33; air pressure gauge

4;트랜스퍼장치부 5;몸체4; transfer unit 5; body

6;아버(Arbor) 7;슈트(Shoot)6; Arbor 7; Shoot

본 고안은 주로 볼 및 앵귤러 볼베어링, 원통 및 침상 롤러베어링 밑 스러스트 베어링 등 각종 구름베어링을 검사하여 정상품은 자동이송장치부로서 통과시키고, 불량품은 불량품 수거함에 낙하시켜 구름베어링의 검사를 자동화한 구름베어링의자동 시험기를 구성한 것에 특징이 있다.This invention mainly inspects various rolling bearings such as ball and angular ball bearings, thrust bearings under cylindrical and needle roller bearings, and passes the regular products as automatic transfer unit, and drops the defective products into the collection box for defective products. It is characterized by the configuration of the automatic tester of the bearing.

이하, 본 고안의 구성을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. Hereinafter, looking at the configuration of the present invention in detail.

본 고안에 의한 시험기는 크게 측정부와 작동부로 이루어지며, 측정부는 센서(11)를 통하여 입력된 데이터를 수집, 분석하여 검사를 행하는 안드론미터(1)로 구성된다.The tester according to the present invention is largely composed of a measuring unit and an operating unit, and the measuring unit is composed of an andrometer 1 which collects and analyzes data input through the sensor 11 and performs the inspection.

작동부는 공기스핀들(21)을 내장한 공기베어링(2)과, 하중부하부(3) 및 측정베어링(A)의 자동이송을 위한 트랜스퍼장치부(Transfer machine)(4) 몸체(body)(5)로 구성된다.The actuating part has an air bearing 2 with air spindles 21 therein, a transfer machine 4 for the automatic transfer of the load part 3 and the measuring bearing A and the body 5. It is composed of

공기스핀들(21)의 회전을 위하여 공기스핀들(21)의 상부에는 풀리(22)를 설치하는 바, 상기 풀리(22)는 모터(23)의 진동을 방지하기 위하여 초정밀 모터로서 벨트구동을 행하는 것이 바람직할 것이다.In order to prevent the vibration of the motor 23, the pulley 22 is provided with a pulley 22 on the upper part of the air spindle 21 to rotate the air spindle 21. Would be desirable.

공기베어링(Air Bearing)(2)의 공기스핀들(21) 하단에는 측정하고자 하는 구름베어링(측정베어링;A)이 결부되는 아버(Arbor)(6)가 장착된다.An arbor 6 is attached to the lower end of the air spindle 21 of the air bearing 2 to which a rolling bearing (measurement bearing A) to be measured is attached.

상기 아버(6)는 측정베어링(A)의 종류에 따라 적합한 것을 부착하게 된다.The arbor 6 is attached to a suitable one according to the type of the measuring bearing (A).

또한, 측정베어링(A)의 검사를 위한 센서(접촉센서 등)(11)는 하중부하부(3) 상단에 설치하여 아버(6) 하부에 밀착위치되게 하고, 안드론미터(1)는 상기 센서(11)를 통하여 측정베어링(A)의 검사를 행한다.In addition, the sensor (contact sensor, etc.) 11 for the inspection of the measuring bearing (A) is installed on the upper end of the load portion (3) to be in close contact with the arbor (6), and the andrometer (1) is The measurement bearing A is inspected through the sensor 11.

상기 아버(6) 하단에는 하중부하부(측정설치구)(3)가 설치되는 바, 하중부하부(3)는 몸체(5)상에서 공기실린더(32)와 공기압력계(33)를 설치한 레버장치(31)에 의하여 수직상방향으로 작동하여 아버(23)에 결부시킨 측정베어링(A)을밀착시키도록 한다.The lower end of the arbor 6 is provided with a load load part (measurement fitting) 3, the load load part 3 is a lever on which the air cylinder 32 and the air pressure gauge 33 are installed on the body 5. It is operated vertically by the device 31 to bring the measuring bearing A attached to the arbor 23 into close contact.

그리고, 몸체(5) 일측에는 트랜스퍼장치부(자동이송장치)(4)를 설치하여 측정하고자 하는 측정베어링(A)을 하나하나 독립적으로 이송시키도록 하되, 측정이 완료된 후 정품은 그대로 이송시키고, 불량품은 슈트(7)를 통해 별도로 불량품 수거함에 모을 수 있게 한다.And, one side of the body (5) by installing the transfer unit (automatic transfer device) (4) to transfer the measuring bearing (A) to be measured one by one independently, but after the measurement is completed, transfer the genuine product as it is, The defectives can be collected separately through the chute 7 in the defective collection box.

이하, 본 고안의 주요 구성부인 공기베어링(2)의 특성에 대하여 우선 살펴본 후,Hereinafter, first look at the characteristics of the air bearing (2) as the main component of the present invention,

공기스핀들(21)이 부착된 공기 베어링(2)의 구성에 대하여 세부적으로 살펴보기로 하자.The configuration of the air bearing 2 to which the air spindles 21 are attached will be described in detail.

(가). 공기베어링의 특성.(end). Characteristics of air bearings.

공기베어링(2)은 기름 대신에 공기의 점성을 이용한 것으로 그 구조는 베어링 메탈에 뚫린 몇 개의 급기공을 통하여 저널과의 접촉면에 적당한 압력의 공기를 불어 넣어면 공기는 축의 회전과 함께 나선형으로 유동하면서 베어링 밖으로 흘러나오게 된다.The air bearing (2) uses the viscosity of air instead of oil. Its structure is that the air flows helically with the rotation of the shaft when the air of suitable pressure is blown into the contact surface with the journal through some air holes perforated in the bearing metal. It will flow out of the bearing.

급기공의 크기나 위치는 베어링 압력의 분포에 따라 결정된다.The size or location of the supply holes is determined by the distribution of the bearing pressure.

공기베어링(2)은 '(Ⅰ)마찰토크가 낮다.(기름에 비하여 1/1000 정도이다.) (Ⅱ)회전이 특히 미끄럽게 이루어진다. (Ⅲ)고온(600℃ 까지)과 저온(-200℃ 까지)에서 모두 사용이 가능하다. (Ⅳ)기름에 의한 오염이 전혀 없다. (Ⅴ)방사선에 의한 윤활제의 열화문제가 없다' 등의 장점을 가지고 있다.The air bearing 2 has a low friction torque of '(I) (about 1/1000 as compared to oil). (II) Rotation is particularly slippery. (III) It can be used at high temperature (up to 600 ℃) and low temperature (up to -200 ℃). (IV) There is no pollution by oil. (Ⅴ) There is no problem of deterioration of lubricant due to radiation '.

그리고 부하능력이 낮고, 경계윤활능력이 없다는 단점을 가지고 있지만 현재 우주 베어링, 자이로용, 컴퓨터 베어링용 원자로 냉각액 펌프용, 고속스핀들용 등에널리 사용되고 있다.And it has the disadvantage of low load capacity and lack of boundary lubrication ability, but it is widely used in space bearing, gyro, computer bearing reactor coolant pump, high speed spindle and so on.

(나). 공기스핀들이 부착된 공기 베어링의 구성(I). Configuration of air bearing with air spindle

공기베어링(2)은 강성은 틈새에 반비례하고 유량은 틈새의 3승에 비례하므로 고압의 효과적인 이용과 아울러 틈새의 미소화가 무엇보다도 중요하다.Air bearings (2) are inversely proportional to the stiffness and the flow rate is proportional to the third power of the gap, so the effective use of high pressure and the miniaturization of the gap are most important.

이를 위하여 먼저 베어링 틈새의 압력분포를 지배하는 방정식은 레이놀즈(Reynolds)에 의하여 베어링 틈새의 공기의 흐름을 층류, 점성, 등온흐름으로 가정하고, 이 방정식을 통하여 베어링 틈새의 압력분포를 구하여 최적의 틈새와 공압을 결정한다.For this purpose, the equation governing the pressure distribution of the bearing clearance is first assumed by Reynolds as the laminar, viscous, and isothermal flow of air in the bearing clearance, and through this equation, the pressure distribution of the bearing clearance is obtained. To determine the pneumatic pressure.

급기방법으로 과거부터 이용되고 있는 기본형식은 작은 지름의 급기공을 많이 배열한 다수공급기(多數孔給氣)로서 오리피스 스트롤과 자성 스트롤이 주로 사용되고 있다.The basic type used in the past as the air supply method is a multi-supply device in which many small diameter air holes are arranged, and orifice strokes and magnetic strokes are mainly used.

자성 스트롤은 단순한 세공(細孔)으로서 스트롤 뒤에 기체가 모일 곳이 없는 데다 안정성도 좋아서 사용하기 쉽다.The magnetic stroke is a simple pore, and there is no place for gas to gather behind the stroke, and the stability is easy to use.

그러나 틈새를 작게 하기 위해서는 구멍의 지름이 몹시 작아지고, 고압영역을 넓하려면 구멍 수를 많게 할 필요성이 있고, 스트롤이 간극의 영향을 받기 때문에 원래의 강성이 낮아져 높은 강성을 기대하는 베어링에는 일반적으로 적합하지 않다. 오리피스 스트롤은 각 구멍마다 오리피스를 설치하므로 구조가 조금 복잡하지만 스트롤보다도 구멍 수가 적어도 되고, 간극도 비교적 작게 설치할 수 있으며, 스트롤의 틈새의 영향을 받지않기 때문에 자성 스트롤보다도 고강성을 얻는 데 유리한 잇점 있다.However, in order to make the gap smaller, the diameter of the hole is very small, and in order to widen the high-pressure area, it is necessary to increase the number of holes. Not suitable as Orifice stroke is a little complicated because the orifice is installed in each hole, but the number of holes is smaller than that of the stroke, and the clearance can be installed relatively small, and the rigidity is higher than that of the magnetic stroke because it is not affected by the gap between the strokes. There are advantages to having it.

또한, 공기햄머(pneumatic hammer)의 영향을 방지하기 위해서는 될 수 있는 대로 홈을 얕게 설계할 필요성이 있다. 이에 따라 본 고안 공기베어링의 급기방식은 오리피스 스트롤을 채용하였다.In addition, there is a need to design grooves as shallow as possible in order to prevent the effects of pneumatic hammers. Accordingly, the air supply system of the present invention air bearing adopts an orifice stroke.

참고적으로, 상기와 같이 구성될 수 있는 본 고안 시험기의 구성을 구체적인 사양을 통해 살펴보면 다음의 표 1과 같다.For reference, looking at the configuration of the subject innovation tester that can be configured as described above through the specific specifications are shown in Table 1 below.

항 목Item 사 양Specification 크기공기베어링 회전수공압모터분당이송속도측정시간측정개수설치구안드로미터하중부하부트랜스퍼센서Size Air Bearings Rotational Pneumatic Motor Feed Rate Measurements Per Minute Measurement Time Installation Port Andrometer Load Load Transfer Sensor 850×540×19001800∼2500 rpm3㎏/㎠0.4㎾1m/min3sec20개/min표준아버 및 옵션아버5㎸150×210950×350PL6850 × 540 × 19001 800 to 2500 rpm 3㎏ / ㎠ 0.4㎾1m / min3sec 20 pcs / min Standard arbor and optional arbor 5㎸150 × 210950 × 350 PL6

이상과 같이 구성된 본 고안은 진동과 소음없이 무부하 상태에서의 회전을 위한 공기베어링(2)을 사용하여 높은 신뢰도의 정확도를 제공하며, 측정하고자 하는 구름베어링(A)을 이송시켜 설정하중을 가하고, 센서(11)에 의하여 구름베어링(A)의 제조결함 및 이상상태를 안드론미터(Andronmeter Tester)(1)를 통하여 자동으로 검사하고 불량품을 수거하는 전공정을 무인화한 자동화 시험기를 제공하게 되는 것으로, 이하 본 고안의 작용에 대하여 살펴보면 다음과 같다.The present invention constituted as described above provides high reliability accuracy by using the air bearing (2) for rotation in a no-load state without vibration and noise, and transfers the rolling bearing (A) to be measured to apply a set load, It is to provide an automated tester unmanned in the entire process of automatically inspecting the manufacturing defects and abnormal conditions of the rolling bearing (A) by the sensor (11) through the Andronmeter (1) and the collection of defective products by the sensor (11). Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

측정하고자 하는 베어링(A)이 트랜스퍼장치부(4)를 통하여 측정부에 공급되면 몸체(5)의 하중부하부(3)가 수직상방향으로 상승하여 측정하고자 하는 베어링(A)이결부되어 있는 공기베어링(2)의 공기스핀들(21)의 아버(6)에 밀착되어 측정베어링(A)을 고정시키게 된다.When the bearing A to be measured is supplied to the measuring unit through the transfer unit 4, the load portion 3 of the body 5 rises in the vertical direction and is attached to the bearing A to be measured. It is in close contact with the arbor 6 of the air spindle 21 of the air bearing 2 to fix the measurement bearing (A).

상기 하중부하부(3)는 공기실린더(32)를 이용한 레버장치(31)에 의하여 수직상방향으로 작동되어 아버(6) 하부로 밀착된다.The load portion 3 is operated vertically by the lever device 31 using the air cylinder 32 to be in close contact with the arbor 6.

하중부하부(3)는 측정베어링(A)의 검사를 위한 센서(11)가 장착되어 센서(11)를 통해 측정된 신호가 안드론미터(1)에 입력되어 측정코자 하는 측정베어링(A)의 검사를 행하게 된다.The load load part 3 is equipped with a sensor 11 for inspection of the measurement bearing A, and a measurement bearing A for measuring the signal measured through the sensor 11 is input to the andrometer 1. Will be tested.

즉, 안드론미터(1)에서는 구름베어링(A)의 진동에 의한 음향을 센서(11)로 측정하여 측정베어링(A)의 합격여부를 판정하게 된다.That is, in the andrometer 1, the sound caused by the vibration of the rolling bearing A is measured by the sensor 11 to determine whether the measuring bearing A passes.

이와같이 측정하고자 하는 베어링(A) 하나하나가 독립적으로 트랜스퍼장치부(4)에 의해 이송되어 측정부에서 측정이 완료되면 정품은 그대로 이송되고, 불량품은 일측 슈트(7)를 통해 불량품 수거함에 모여지게 된다.In this way, each bearing (A) to be measured is independently transferred by the transfer unit (4) and when the measurement is completed in the measuring unit, the genuine product is transferred as it is, defective products are collected in the defective collection box through one side chute (7) do.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 의한 시험기는 각종 구름베어링의 제작불량 및 조립불량을 자동적으로 검사할 수 있는 무인화된 자동 시험기로서 다음과 같은 다양한 검사가 가능하게 된다.As described above, the tester according to the present invention is an unmanned automatic tester capable of automatically inspecting manufacturing defects and assembly defects of various rolling bearings, thereby enabling various inspections as follows.

가. 볼베어링 및 앵귤러 볼베어링의 볼직경에 따른 볼의 균일성 검사end. Ball uniformity test according to ball diameter of ball bearing and angular ball bearing

나. 구름베어링의 내륜, 외륜 볼의 진원도 및 편심도 검사I. Roundness and Eccentricity Inspection of Inner Ring and Outer Ring Balls of Rolling Bearings

다. 구름베어링의 볼 및 롤러의 거칠기 검사All. Roughness inspection of ball and roller of rolling bearings

라. 구름베어링의 내부의 이물질 개재검사la. Inspection of foreign matter inclusion inside the rolling bearing

마. 볼과 롤러, 내륜과 외륜의 랩핑(lapping)의 유무검사hemp. Inspection for lapping of ball and roller, inner ring and outer ring

바. 내륜과 외륜의 그리스 유무 및 절연검사bar. Grease and insulation test of inner and outer rings

그리고, 측정하고자 하는 구름베어링(A)의 투입에서, 검사, 정, 불량품의 이송, 수거에까지 전공정이 무인화되어 자동으로 수행됨으로서 구름베어링 검사의 정확도과 신뢰를 크게 높임과 동시에 인력절감 등으로 상당한 경제적 이익 등도 동시한 기대할 수 있는 것으로, 본 고안은 상기 언급한 바외에도 구름베어링의 검사작업에 있어서, 효율성과 경제성 등을 확보할 수 있는 등의 여러 잇점과 효과를 얻을 수 있다.In addition, since the entire process is automatically performed unattended from the introduction of rolling bearings (A) to be measured, inspection, transportation, transfer of defective products, and collection, a significant economic benefit is achieved by greatly reducing the accuracy and reliability of rolling bearing inspection and reducing manpower. In addition to the above, the present invention can obtain various advantages and effects such as securing efficiency and economic efficiency in inspection work of rolling bearings in addition to the above.

Claims (3)

안드론미터를 이용한 구름베어링의 자동 시험기를 구성함에 있어서,In constructing an automatic tester for rolling bearings using an andrometer, 공기스핀들(21)이 장착된 공기베어링(2)과, 공기베어링(2)의 공기스핀들(21) 하단에 장착되어 측정베어링(A)이 결부되는 아버(6)와, 공기베어링(2) 하단 몸체에 설치되어 측정베어링(A)이 결부된 아버(6) 하측에 밀착되는 하중부하부(3)와, 하중부하부(3) 상단에 설치된 센서(11)와, 하중부하부(3)의 센서(11)로부터 측정베어링(A)의 측정신호를 입력받아 분석, 검사를 행하는 안드론미터(1)와, 몸체(5) 일측에형성되어 측정이 완료된 불량품을 트랜스퍼장치부(4)에 의해 별도로 수거토록 하는 슈트(7)로 구성함을 특징으로 하는 구름베어링의 자동 시험기.An air bearing 2 having air spindles 21 mounted thereon, an arbor 6 mounted at the bottom of the air spindles 21 of the air bearings 2 attached to the measuring bearing A, and an air bearing 2 bottom The load load part 3 which is attached to the body and is in close contact with the lower side of the arbor 6 to which the measuring bearing A is attached, the sensor 11 installed on the load load part 3 upper end, and the load load part 3 Andron meter 1 which receives the measurement signal of measuring bearing A from sensor 11 and analyzes and inspects, and the defective product which was formed on one side of the body 5 and completed measurement by transfer device part 4 An automatic tester for rolling bearings, characterized in that it consists of a chute (7) to be collected separately. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 공기베어링(2)의 공기스핀들(21)에는 풀리(22)를 설치하여 초정밀 모터(23)로서 벨트구동시키도록 것을 특징으로 하는 구름베어링의 자동 시험기.An air tester for rolling bearings, characterized in that the air spindle 21 of the air bearing 2 is provided with a pulley 22 to drive the belt as a high precision motor 23. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하중부하부(3)는 공기실린더(32)를 이용한 레버장치(31)에 의하여 수직상방향으로 작동되어 아버(6) 하부로 밀착위치되게 한 것을 특징으로 하는 구름베어링의 자동 시험기.The load-bearing part (3) is operated in the vertical direction by the lever device (31) using an air cylinder (32) to be in close contact with the arbor (6), the automatic tester of rolling bearings.
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