KR20030009901A - Disk spring assembly and test fixture - Google Patents

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KR20030009901A KR1020010044568A KR20010044568A KR20030009901A KR 20030009901 A KR20030009901 A KR 20030009901A KR 1020010044568 A KR1020010044568 A KR 1020010044568A KR 20010044568 A KR20010044568 A KR 20010044568A KR 20030009901 A KR20030009901 A KR 20030009901A
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허선행
신창식
변상환
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한국항공우주산업 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A disc spring assembling and testing device is provided to check the precise assembling of disc springs within an allowance range of force for preventing the breakage of the disc springs and carry out the test of the fatigue life of the disc springs, thereby improving the efficiency and the reliability of the device. CONSTITUTION: A disc spring assembling and testing device includes a main body(10), a booster pump mounted at a lower part of the main body to be driven by air supplied by a solenoid valve when precise assembling of a plurality of disc springs(20) and fatigue life testing, a hydraulic cylinder(50) mounted at an end of the main body to be driven by an oil pressure boosted by the operation of the booster pump, a shaft(60) mounted in the main body corresponding to a rot end of the hydraulic cylinder for inserting a bushing(70), a sleeve(80), the disc springs, a spacer(90) and a snap ring(100), a cover(110) coupled with the main body by coupling elements, a dial gauge(130) mounted at the other end of the main body for contacting the shaft by the operation of the hydraulic shaft to precisely measure a stroke of the moving shaft, and a control box for controlling the precise assembling of the disc springs and the fatigue life testing and carrying out the automatic-and-manual mode switching.

Description

디스크 스프링 조립 및 테스트 장비{DISK SPRING ASSEMBLY AND TEST FIXTURE}DISK SPRING ASSEMBLY AND TEST FIXTURE}

본 발명은 디스크 스프링 조립 및 테스트 장비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스크 스프링 조립 및 테스트 장비를 사용하여 5축 기계 가공 장비 등에 설치되어 툴을 클램핑하는 디스크 스프링이 파손이 방지되도록 메뉴얼에 규정된 힘의 공차 범위 내에서 정밀한 상태로 조립되었는 지의 여부를 확인할 수 있으며, 디스크 스프링의 피로 수명을 테스트할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a disk spring assembly and test equipment, and more particularly, the force specified in the manual to be installed in a five-axis machining equipment, such as using the disk spring assembly and test equipment to clamp the tool to prevent breakage It is possible to check whether the assembly is precisely assembled within the tolerance range of, and to test the fatigue life of the disc spring.

일반적으로, 항공기나 자동차 등의 생산 현장에 배치되는 5축 기계 가공 장비나, NC 공작 기계 등에는 툴(Tool)을 클램핑하기 위한 복수개의 디스크 스프링(Disk Spring)이 설치되는 데, 이와 같은 종래의 복수개 디스크 스프링을 조립시킬 때에는 나사를 이용한 치구(Fixture)를 사용하여 조립시키게 된다.In general, a plurality of disk springs for clamping a tool are installed in a five-axis machining equipment or an NC machine tool disposed at a production site such as an aircraft or an automobile. When assembling a plurality of disk springs are assembled using a fixture using a screw.

그러나, 이와 같은 종래의 치구는 디스크 스프링의 파손이 방지되도록 규정된 힘의 공차 범위 내에서 정밀한 상태로 조립할 수가 없어서 조립시의 신뢰성이 떨어지게 되며, 디스크 스프링의 피로 수명을 효율적으로 테스트할 수가 없는 등의 많은 문제점이 있었다.However, such a conventional jig cannot be assembled precisely within the tolerance range of the force so as to prevent the breakage of the disc spring, resulting in poor assembly reliability and inability to efficiently test the fatigue life of the disc spring. There were a lot of issues.

따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 디스크 스프링 조립 및 테스트 장비를 사용하여 5축 기계 가공 장비 등에 설치되어 툴을 클램핑하는 디스크 스프링이 파손이 방지되도록 메뉴얼에 규정된 힘의 공차 범위 내에서 정밀한 상태로 조립되었는 지의 여부를 확인할 수 있으며, 디스크 스프링의 피로 수명을 테스트할 수 있도록 하여 장비를 효율적으로 사용할 수 있어서 장비의 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있는 디스크 스프링 조립 및 테스트 장비를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems, the disc spring assembly installed in the 5-axis machining equipment, etc. using the disc spring assembly and test equipment to clamp the tool to prevent breakage of the force prescribed in the manual Provides disc spring assembly and test equipment that can check whether it is assembled precisely within the range, and can test the fatigue life of the disc spring so that the equipment can be used efficiently, greatly improving the reliability of the machine. Its purpose is to.

도 1은 본 발명을 나타낸 전체 평면도1 is an overall plan view showing the present invention

도 2는 본 발명을 나타낸 전체 종단면도Figure 2 is an overall longitudinal cross-sectional view showing the present invention.

도 3은 본 발명을 나타낸 공압 회로도Figure 3 is a pneumatic circuit diagram showing the present invention

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10; 본체 20; 디스크 스프링10; Main body 20; Disc spring

30; 솔레노이드 밸브 40; 부스터 펌프30; Solenoid valve 40; Booster pump

50; 유압 실린더 52; 압력 게이지50; Hydraulic cylinder 52; Pressure gauge

54; 실린더 롯드 60; 샤프트54; Cylinder rod 60; shaft

70; 부싱 80; 슬리이브70; Bushing 80; Sleeve

90; 스페이서 100; 스냅링90; Spacer 100; Snap ring

110; 커버 120; 체결 부재110; Cover 120; Fastening member

130; 다이얼 게이지130; Dial gauge

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 본체와, 상기 본체의 하부에 장착되어 복수개 디스크 스프링의 정밀 조립 및 피로 수명 테스트시 솔레노이드 밸브를 통해 공급되는 에어에 의해 작동하는 부스터 펌프와, 상기 본체의 일단에 장착되며 부스터 펌프의 작동에 의해 승압되어 공급되는 유압에 의해 작동하는 유압 실린더와, 상기 본체의 내부에 유압 실린더의 실린더 롯드 단부와 대응하도록 설치되어 부싱, 슬리이브, 디스크 스프링, 스페이서와 스냅링이 삽입되는 샤프트와, 상기 본체에 체결 부재에 의해 결합되는 커버와, 상기 본체의 타단에 설치되어 유압 실린더의 작동에 의해 샤프트와 접촉하여 샤프트의 움직이는 스트로크를 정밀 측정하기 위한 다이얼 게이지와, 상기 디스크 스프링의 정밀 조립 및 피로 수명 테스트시 제어하기 위해 장착되어 자동 및 수동 모드로 전환하는 콘트롤 박스로 구성된 것을 특징으로 하는 디스크 스프링 조립 및 테스트 장비가 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a main body, a booster pump mounted on the lower part of the main body and operated by air supplied through a solenoid valve during precision assembly and fatigue life test of a plurality of disc springs, and one end of the main body. A hydraulic cylinder which is mounted on the hydraulic cylinder to be boosted by the operation of the booster pump and is supplied to correspond to the cylinder rod end of the hydraulic cylinder in the main body, so that the bushing, the sleeve, the disk spring, the spacer and the snap ring A shaft to be inserted, a cover coupled to the main body by a fastening member, a dial gauge installed at the other end of the main body to accurately measure a moving stroke of the shaft in contact with the shaft by operation of a hydraulic cylinder, and the disc spring Precision assembly and mounting to control during fatigue life testing The automatic control and the disk spring assembly and test equipment, characterized in that consists of the control box to switch to manual mode is provided.

또한, 상기 유압 실린더의 상부에는 유압 실린더 내부의 압력을 측정하기 위한 압력 게이지가 설치된 것을 그 특징으로 한다.In addition, the upper portion of the hydraulic cylinder is characterized in that the pressure gauge for measuring the pressure inside the hydraulic cylinder is installed.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention for achieving the above object will be described in detail.

도 1은 본 발명을 나타낸 전체 평면도이고, 도 2는 본 발명을 나타낸 전체 종단면도이며, 도 3은 본 발명을 나타낸 공압 회로도이다.1 is an overall plan view showing the present invention, FIG. 2 is an overall longitudinal cross-sectional view showing the present invention, and FIG. 3 is a pneumatic circuit diagram showing the present invention.

본 발명은 복수개의 디스크 스프링을 정밀 조립시킴과 아울러 디스크 스프링의 피로 수명을 테스트하기 위한 디스크 스프링 조립 및 테스트 장비의 본체(10) 하부에 복수개 디스크 스프링(20)의 정밀 조립 및 피로 수명 테스트시 솔레노이드 밸브(30)를 통해 공급되는 에어에 의해 작동하는 부스터 펌프(40)가 장착되고, 상기 본체(10)의 일단에는 부스터 펌프(40)의 작동에 의해 승압되어 공급되는 유압에 의해 작동하는 유압 실린더(50)가 장착되며, 상기 유압 실린더(50)의 상부에는 유압 실린더(50) 내부의 압력을 측정하기 위한 압력 게이지(52)가 설치된다.The present invention precisely assembles a plurality of disk springs and the solenoid during the precision assembly and fatigue life test of the plurality of disk springs 20 in the lower portion of the main body 10 of the disk spring assembly and test equipment for testing the fatigue life of the disk springs A booster pump 40 operating by air supplied through the valve 30 is mounted, and one end of the main body 10 is operated by a hydraulic pressure boosted and supplied by an operation of the booster pump 40. 50 is mounted, the pressure gauge 52 for measuring the pressure in the hydraulic cylinder 50 is installed on the upper portion of the hydraulic cylinder (50).

또한, 상기 본체(10)의 내부에는 상기 유압 실린더(50)의 실린더 롯드(54) 단부와 대응하는 샤프트(60)가 수평 상태로 설치되고, 상기 본체(10) 내부의 샤프트(60)에는 순차적으로 부싱(70), 슬리이브(80), 디스크 스프링(20), 스페이서(90)와 스냅링(100)이 삽입되며, 상기 부싱(70) 상부의 본체(10)에는 커버(110)가 체결 부재(120)에 의해 결합된다.In addition, a shaft 60 corresponding to an end of the cylinder rod 54 of the hydraulic cylinder 50 is installed in the main body 10 in a horizontal state, and the shaft 60 in the main body 10 is sequentially installed. The bushing 70, the sleeve 80, the disk spring 20, the spacer 90 and the snap ring 100 are inserted into the bushing 70. The cover 110 is fastened to the main body 10 of the upper portion of the bushing 70. Coupled by 120.

그리고, 상기 본체(10)의 타단에는 상기 유압 실린더(50)의 작동에 의해 샤프트(60)와 접촉하여 샤프트(60)의 움직이는 스트로크를 정밀 측정하기 위한 다이얼 게이지(= 다이얼 인디케이터)(130)가 설치되고, 상기 디스크 스프링(20)의 정밀 조립 및 피로 수명 테스트시 제어하기 위해 자동 및 수동 모드로 전환하는 콘트롤 박스(도시는 생략함)가 장착되어 구성된다.On the other end of the main body 10, a dial gauge (= dial indicator) 130 for contacting the shaft 60 by the operation of the hydraulic cylinder 50 and precisely measuring the moving stroke of the shaft 60 is provided. It is installed and is equipped with a control box (not shown) for switching to automatic and manual mode for control during the precision assembly and fatigue life test of the disk spring 20.

상기와 같이 구성된 본 발명은 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 디스크 스프링 조립 및 테스트 장비를 사용하여 디스크 스프링(20)이 메뉴얼에서 규정한 적정 압력으로 조립되었는 지의 여부를 확인하고자 할 때는 상기 본체(10) 내부의 샤프트(60)에 순차적으로 부싱(70), 슬리이브(80), 디스크 스프링(20),스페이서(90)와 스냅링(100)이 삽입되며, 상기 부싱(70) 상부의 본체(10)에 체결 부재(120)에 의해 커버(110)가 결합된 도 1 및 도 2와 같은 상태에서 6100 파운드의 힘을 가했을 때 상기 본체(10)의 타단에 설치된 다이얼 게이지(120)를 통해 지침이 0.1 인치가 움직이는 지의 여부를 확인하며, 0.1 인치가 나올 때까지 두께가 두껍거나, 얇은 스페이서(90)를 조립하는 작업을 반복하게 된다.1 to 3, the present invention configured as described above uses the disc spring assembly and test equipment to check whether the disc spring 20 is assembled at the proper pressure specified in the manual. The bushing 70, the sleeve 80, the disk spring 20, the spacer 90 and the snap ring 100 are sequentially inserted into the shaft 60 inside the main body 10. The dial gauge 120 installed at the other end of the main body 10 is applied to the main body 10 when a force of 6100 pounds is applied to the cover 110 by the fastening member 120 as shown in FIGS. 1 and 2. The guide checks whether the 0.1 inch is moving through, and repeats the operation of assembling the thick or thin spacer 90 until the 0.1 inch comes out.

즉, 솔레노이드 밸브(30)를 통해 공급되는 에어에 의해 상기 본체(10)의 하부에 장착된 부스터 펌프(40)가 작동함과 동시에, 상기 본체(10)의 일단에 장착된 유압 실린더(50)가 부스터 펌프(30)의 작동에 의해 승압되어 공급되는 유압에 의해 작동함에 따라 유압 실린더(50)의 실린더 롯드(54)가 전진함과 동시에, 상기 샤프트(60)가 전진하여 샤프트(60)와 접촉하고 있는 다이얼 게이지(120)의 지침이 0.1 인치가 움직이는 지의 여부를 확인하게 된다.That is, the booster pump 40 mounted on the lower portion of the main body 10 is operated by air supplied through the solenoid valve 30, and the hydraulic cylinder 50 mounted on one end of the main body 10 is operated. As the cylinder rod 54 of the hydraulic cylinder 50 moves forward as the booster pump 30 operates by the hydraulic pressure supplied by the booster pump 30, the shaft 60 moves forward and the shaft 60 and The guidance of the dial gauge 120 in contact will determine whether the 0.1 inch is moving.

또한, 상기 도 1 및 도 2와 같은 상태에서 상기 콘트롤 박스를 자동 모드로 전환하게 되면 상기 솔레노이드 밸브(30)에 6~7 ㎏/㎝의 에어가 공급되고, 공급된 에어는 상기 부스터 펌프(30)의 증압비에 비례하여 약 270 ㎏/㎝로 증압되어 상기 유압 실린더(50)의 실린더 롯드(54)를 전진시키게 되고, 또한 상기 솔레노이드 밸브(30)에 전원이 차단되면 부스터 펌프(30) 내부에 에어 공급이 중단되므로 상기 유압 실린더(50)의 실린더 롯드(54)를 후진시키게 되므로 이러한 전진 및 후진 횟수는 콘트롤 박스에 장착된 카운터에 의해 기록된다.In addition, when the control box is switched to the automatic mode in the same state as in FIGS. 1 and 2, 6 to 7 kg / cm of air is supplied to the solenoid valve 30, and the supplied air is the booster pump 30. To increase the cylinder rod 54 of the hydraulic cylinder 50 in proportion to the increase ratio of), and when the power supply to the solenoid valve 30 is cut off, the booster pump 30 Since the air supply is stopped, the cylinder rod 54 of the hydraulic cylinder 50 is reversed, so the number of forward and backward movements is recorded by a counter mounted on the control box.

따라서, 이와 같은 횟수를 통해서 디스크 스프링(20)의 사용 수명을 예측할 수 있으며, 디스크 스프링(20)의 잦은 파손으로 인해 생산 작업에 지장을 초래하는디스크 스프링(20)의 파손 원인을 효과적으로 분석하여 보완할 수 있게 된다.Therefore, the service life of the disk spring 20 can be predicted through such a number of times, and the failure cause of the disk spring 20, which causes the production work due to frequent breakage of the disk spring 20, is effectively analyzed and supplemented. You can do it.

한편, 상기 디스크 스프링(20)을 분해 및 조립시에는 수동 모드로 전환된 상태에서 작업을 진행하게 되는 데, 수동 모드로 전환되면 상기 솔레노이드 밸브(30)를 통해 공급되는 에어에 의해 상기 본체(10)의 하부에 장착된 부스터 펌프(40)가 작동함과 동시에, 상기 본체(10)의 일단에 장착된 유압 실린더(50)가 부스터 펌프(30)의 작동에 의해 승압되어 공급되는 유압에 의해 작동함에 따라 유압 실린더(50)의 실린더 롯드(54)가 전진함과 동시에, 상기 샤프트(60)가 전진함과 동시에, 상기 슬리이브(80)가 전진하여 디스크 스프링(20)을 가압시키게 된다.On the other hand, when disassembling and assembling the disk spring 20, the work proceeds in the state switched to the manual mode, when the manual mode is switched to the main body 10 by the air supplied through the solenoid valve 30 At the same time as the booster pump 40 mounted on the lower part of the), the hydraulic cylinder 50 mounted at one end of the main body 10 is operated by the hydraulic pressure boosted and supplied by the operation of the booster pump 30. As the cylinder rod 54 of the hydraulic cylinder 50 moves forward, the shaft 60 moves forward, and the sleeve 80 moves forward to press the disc spring 20.

이때, 상기 샤프트(60)의 단부에 삽입된 스냅링(100)을 분해할 수 있는 적정 위치가 될 때까지 에어 서비스 유니트(140)의 에어 압력 조절밸브를 조정하고, 적정 위치에 상기 슬리이브(80)가 도달하면 스냅링(100)을 분해한다.At this time, the air pressure regulating valve of the air service unit 140 is adjusted until the proper position to disassemble the snap ring 100 inserted into the end of the shaft 60, the sleeve 80 in the appropriate position Disassemble the snap ring 100 once it reaches.

그 후, 상기 스냅링(100)의 분해가 완료되면 솔레노이드 밸브(30)에 전원을 차단하여 상기 유압 실린더(50)의 실린더 롯드(54)를 후진시키게 되는 데, 이때 실린더 롯드(54)가 후진하면 상기 슬리이브(80)와 디스크 스프링(20)은 자유 상태가 된다.Thereafter, when the disassembly of the snap ring 100 is completed, the solenoid valve 30 is turned off to reverse the cylinder rod 54 of the hydraulic cylinder 50. In this case, when the cylinder rod 54 is reversed, The sleeve 80 and the disk spring 20 are free.

그 다음, 상기 실린더 롯드(54)의 후진이 완료되면 본체(10) 상부에 체결 부재(120)에 의해 결합된 커버(110)를 분해한 다음, 상기 샤프트(60)에 삽입된 부싱(70), 샤프트(60), 슬리이브(80), 디스크 스프링(20) 및 스페이서(90)를 분해시키게 되며, 조립은 상기한 분해시의 역순으로 진행하면 된다.Then, when the back of the cylinder rod 54 is completed, the cover 110 coupled by the fastening member 120 to the upper portion of the main body 10 is disassembled, and then the bushing 70 inserted into the shaft 60. The shaft 60, the sleeve 80, the disk spring 20 and the spacer 90 are disassembled, and the assembly may be performed in the reverse order of disassembly.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 디스크 스프링 조립 및 테스트 장비를 사용하여 5축 기계 가공 장비 등에 설치되어 툴을 클램핑하는 디스크 스프링이 파손이 방지되도록 메뉴얼에 규정된 힘의 공차 범위 내에서 정밀한 상태로 조립되었는 지의 여부를 확인할 수 있고, 디스크 스프링의 피로 수명을 테스트할 수 있으므로써 효율적인 장비의 사용으로 인해 장비의 효율성 및 신뢰성을 대폭 향상시킨 매우 유용한 발명이다.As described above, the present invention is installed in a five-axis machining equipment and the like using a disc spring assembly and test equipment, the precise state within the tolerance range of the force specified in the manual so that the disc spring clamping the tool is prevented from damage It is a very useful invention that greatly improves the efficiency and reliability of the equipment due to the use of efficient equipment by being able to check whether or not it is assembled, and to test the fatigue life of the disk spring.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (2)

본체와,With the body, 상기 본체의 하부에 장착되어 복수개 디스크 스프링의 정밀 조립 및 피로 수명 테스트시 솔레노이드 밸브를 통해 공급되는 에어에 의해 작동하는 부스터 펌프와,A booster pump mounted on the lower part of the main body and operated by air supplied through the solenoid valve during the precision assembly and fatigue life test of the plurality of disc springs; 상기 본체의 일단에 장착되며 부스터 펌프의 작동에 의해 승압되어 공급되는 유압에 의해 작동하는 유압 실린더와,A hydraulic cylinder mounted at one end of the main body and operated by hydraulic pressure supplied by being boosted by operation of a booster pump; 상기 본체의 내부에 유압 실린더의 실린더 롯드 단부와 대응하도록 설치되어 부싱, 슬리이브, 디스크 스프링, 스페이서와 스냅링이 삽입되는 샤프트와,A shaft installed inside the main body so as to correspond to the cylinder rod end of the hydraulic cylinder, into which a bushing, a sleeve, a disc spring, a spacer, and a snap ring are inserted; 상기 본체에 체결 부재에 의해 결합되는 커버와,A cover coupled to the main body by a fastening member; 상기 본체의 타단에 설치되어 유압 실린더의 작동에 의해 샤프트와 접촉하여 샤프트의 움직이는 스트로크를 정밀 측정하기 위한 다이얼 게이지와,A dial gauge installed at the other end of the main body to accurately measure the moving stroke of the shaft in contact with the shaft by operation of a hydraulic cylinder; 상기 디스크 스프링의 정밀 조립 및 피로 수명 테스트시 제어하기 위해 장착되어 자동 및 수동 모드로 전환하는 콘트롤 박스로 구성된 것을 특징으로 하는 디스크 스프링 조립 및 테스트 장비.Disc spring assembly and test equipment, characterized in that consisting of a control box mounted to control during the precision assembly and fatigue life test of the disc spring to switch to automatic and manual mode. 제 1 항에 있어서, 상기 유압 실린더의 상부에는 유압 실린더 내부의 압력을 측정하기 위한 압력 게이지가 설치된 것을 특징으로 하는 디스크 스프링 조립 및 테스트 장비.The disk spring assembly and test equipment of claim 1, wherein a pressure gauge for measuring a pressure inside the hydraulic cylinder is installed at an upper portion of the hydraulic cylinder.
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