KR20080008669A

KR20080008669A - 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 선별장치

Info

Publication number: KR20080008669A
Application number: KR1020060068179A
Authority: KR
Inventors: 박용기
Original assignee: (주)삼호엔지니어링
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2008-01-24
Also published as: KR100843562B1

Abstract

본 발명은 테이퍼 롤러 베어링의 롤러를 지지하는 리테이너를 제조하는 라인의 일부분으로서 가공이 완료된 다수의 리테이너를 검사하여 정상 리테이너들 중에 섞여 있는 불량 리테이너를 선별하여 분리하는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 선별장치에 관한 것이다.

본 발명의 선별장치(1)는 무작위로 투입된 다수의 리테이너(159)를 하나씩 순차적으로 검사부(5)에 공급하는 공급부(3)와, 상기 공급부(3)에서 공급된 상기 리테이너(159)를 촬영하고 촬영한 화상 데이터를 이용해 상기 리테이너(159) 가공 부위의 정확도를 검사하여 검사 결과에 따라 상기 리테이너(159)를 정상품과 불량품으로 구별하여 배출하는 상기 검사부(5)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 선별장치에 의하면, 공급부에 무작위로 투입된 리테이너를 자동 정렬하여 검사부로 공급하고, 검사부에서는 공급된 리테이너 전부를 자동적으로 검사할 수 있게 되므로 리테이너의 생산 효율성을 대폭 증진시킬 수 있게 된다.

리테이너, 롤러 베어링, 선별장치

Description

테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 선별장치{Taper Roller Bearing Retainer Sorting System}

도 1은 일반적인 테이퍼 롤러 베어링의 종단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너의 사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너를 생산하는 종래의 제조장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 4는 본 발명에 따른 리테이너 선별장치의 개략적인 구조도이다.

도 5는 본 발명에 따른 리테이너 선별장치의 배면 사시도이다.

도 6은 도 4에 도시된 공급부의 사시도이다.

도 7은 도 6에 도시된 공급부의 자세선택구간에 의한 특정 자세의 리테이너가 선택되는 이유를 설명하는 횡단면도이다.

도 8은 도 6에 도시된 공급부의 자세선택구간에 의한 특정 자세의 리테이너가 탈락되는 이유를 설명하는 횡단면도이다.

도 9는 도 6에 도시된 자세선택구간을 도시한 공급부의 부분 평면도이다.

도 10은 도 5의 검사부 내부를 도시한 사시도로, 운반수단의 지지기둥이 우사점에 위치한 상태를 도시한 것이다.

도 11은 도 5의 검사부 내부를 도시한 사시도로, 운반수단의 지지기둥이 좌 사점에 위치한 상태를 도시한 것이다.

도 12는 도 10 및 11에 도시된 운반수단을 상세 도시한 부분 확대 배면도이다.

도 13은 도 10 및 11에 도시된 조명수단을 상세 도시한 부분 확대 배면도이다.

도 14는 도 10 및 11에 도시된 선별수단을 상세 도시한 부분 확대 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 리테이너 선별장치 3 : 공급부

5 : 검사부 9 : 보울

15 : 트랙 17 : 와이퍼

19 : 노치 21 : 걸림쇠

23 : 경사홈 25 : 경사슈트

27 : 반전레일 29 : 반전 가이드

31 : 반전슈트 33 : 도입수단

34 : 컨베이어벨트 35 : 운반수단

37 : 촬영수단 38 : 카메라

39 : 제어수단 40 : 선별수단

45, 46 : 매니퓰레이터 47 : 회전시트

49 : 근접센서 51 : 조명수단

52 : 조명등 55 : 선별판

159,159-1,159-2 : 리테이너

본 발명은 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 선별장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 테이퍼 롤러 베어링의 롤러를 지지하는 리테이너를 제조하는 라인의 일부분으로서 가공이 완료된 다수의 리테이너를 검사하여 정상 리테이너들 중에 섞여 있는 불량 리테이너를 선별하여 분리하는 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 선별장치에 관한 것이다.

일반적으로 베어링은 크게 슬라이딩 베어링, 볼 베어링, 롤러 베어링으로 대별할 수 있다. 이들 중 상대적으로 회전속도가 저속이며, 지지하중이 크고, 강한 충격이 작용하는 경우에 널리 사용되는 롤러 베어링은 다시 그 형태에 따라 원통형 롤러 베어링, 테이퍼 롤러 베어링, 니이들 베어링, 구면 롤러 베어링 등으로 구분될 수 있다.

여기에서, 테이퍼 롤러 베어링은 다른 베어링과 마찬가지로 도 1에 도면번호 151로 도시된 바와 같이 내륜(153), 외륜(155), 롤러(157), 리테이너(159)를 포함하여 구성되며, 특히 리테이너(159)는 롤러(157)를 내륜(153)과 외륜(155) 사이에서 원주방향으로 고르게 배치될 수 있도록 하며, 이에 따라 롤러(157) 상호간의 접 촉을 막아 이로 인한 마모나 소음의 발생을 방지하는 역할을 한다. 따라서, 리테이너(159)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전체적으로 원뿔대 모양을 갖는 경사 환형 본체(161)의 측벽에 롤러(157)가 회전 가능하게 끼워지는 복수개의 장방형 홈(163)이 벽면을 따라 형성되어 있다.

이와 같이 구성되는 리테이너(159)를 제조하기 위해 도 3에 도시된 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 제조장치(101)가 제안된 바 있다. 이 장치(101)는 도시된 것처럼 크게 기 제작된 컵모양의 리테이너 반제품을 제조장치(101)에 공급하는 공급 호퍼(103), 이 호퍼(103)로부터 공급되는 반제품의 측벽에 롤러(157)가 끼워지는 장방형 홈(163)을 형성하는 측면 펀칭기(105), 장방형 홈(163)의 세로방향 테두리(165) 부분의 내측단 에지를 모따기 해내는 면취기(chamfer;107), 그리고 모따기가 끝난 컵모양 반제품(151)의 바닥면을 절단하여 제거하는 바닥면 펀칭기(109)로 이루어져 있다.

따라서, 이 테이퍼 롤러 베어링 리테이너 제조장치(101)에 의하면 다음과 같은 과정을 거쳐 리테이너(159)를 제조하게 된다. 먼저, 미리 컵모양으로 드로잉 가공된 리테이너 반제품이 호퍼(103)를 통해 장치(101)로 공급된다. 호퍼(103)에서 토출된 반제품은 컨베이어벨트(110)를 타고 측면 펀칭기(105)로 이송된다. 이송된 반제품은 이 측면 펀칭기(105)에 의해 경사진 본체(161)의 측벽에 롤러(157)가 끼워지는 복수의 장방형 홈(163)이 형성된다. 그리고 나서 반제품은 면취기(107)로 이송되어 장방형 홈(163)의 날카로운 세로방향 테두리(165) 부분 중 롤러(157)를 손상시킬 수 있는 세로방향 내측단 에지가 모따기되어 제거된다. 끝으로, 바닥면 펀칭기(109)로 이송된 반제품은 이 펀칭기(109)에 의해 본체(161)의 바닥부분 전체가 절단 제거됨으로써 경사 환형의 완제품이 되며, 상기 완제품은 쇼트피닝(Shot Peening) 등의 공정을 거치면서 모서리 등을 다듬질 하게 된다.

그런데, 위와 같은 과정을 거쳐 가공되는 도 2의 리테이너 완제품(159)은 무엇보다 테이퍼 롤러(157)가 끼워지는 장방형 홈(163)의 가공 정밀도가 베어링(151)의 품질 즉, 성능을 좌우하게 되는데, 예컨대 홈(163) 내주면에 생기는 버(burr) 등을 작업자 육안으로 직접 검사하는 등 지금까지는 리테이너(159) 검사를 수작업에 의존함으로써 작업자 인건비가 증대되고, 생산 시간이 길어져 전체적인 리테이너 생산 효율을 저하시키는 문제점이 있었으며, 불량의 리테이너(159)가 베어링(151)에 조립되는 문제점도 있었다.

본 발명은 종래의 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너를 제조하는 과정에서 발생하는 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너의 제조 마감단계로서 가공이 완료된 리테이너 완성품을 전자동으로 전수(또는 샘플링) 검사할 수 있도록 함으로써, 보다 신속하고 정확하며 용이하게 정상 리테이너 중에 섞여 있는 불량 리테이너를 선별하여 분리할 수 있는 리테이너 선별장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 베어링용 리테이너 선별장치는 카메라를 구비하며 리테이너를 촬영하는 촬영수단과; 상기 촬영수단에 의하여 촬영한 화상데이터를 비교하는 기준데이터가 저장되어 있는 저장부와; 저장부에 저장되어 있는 기준데이터와 촬영수단에 의하여 촬영된 화상데이터를 비교하여 리테이너를 정상품과 불량품으로 구별하여 제어 신호를 발생시키는 제어부; 로 이루어지는 검사부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 검사부에 리테이너를 공급하는 공급부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 공급부는 두 개 이상으로 포개져 있는 리테이너를 탈락시키는 정렬구간과; 특정 자세의 리테이너만을 통과시키는 자세선택구간과; 선택된 특정 자세의 상기 리테이너를 전도시키는 자세반전구간으로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기에 있어서 정렬구간은 트랙으로부터 상기 리테이너의 높이보다 소정 간격 높이 상단벽에서 상기 트랙을 항하여 소정의 각도를 가지고 돌출된 와이퍼로 이루어져 있는 것을 특징으로 하며,

상기에 있어서 자세선택구간은 상기 트랙을 상기 리테이너의 대경부 반경보다 좁은 폭의 지지턱만 남기고 반경방향 안쪽으로 함몰시킨 노치와, 상기 트랙으로부터 리테이너 높이보다 소정 간격 높이 상기 상단벽에서 돌출시킨 걸림쇠로 이루어져 있는 것을 특징으로 하며,

상기에 있어서 자세반전구간은 상기 리테이너를 옆으로 수직하게 세우도록 상기 트랙의 반경방향 바깥쪽으로부터 상향 경사지게 상기 리테이너의 소경부 반경 보다 긴 폭으로 함몰시킨 경사홈과, 상기 경사홈 빗면의 경사각도를 점차 높여 수직하게 되도록 상기 경사홈으로부터 하향 경사져 있는 경사슈트와, 수직하게 세워진 채로 투입된 상기 리테이너가 반전되도록 반경방향 바깥쪽에서 안쪽으로 굽어 있는 반전레일이 바닥면에 돌출되어 있고 반경방향 안쪽에서 반경방향 바깥쪽으로 굽어 있는 반전 가이드가 측벽 상단에 부착되어 있는 반전슈트로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기에 있어서 검사부는 리테이너를 촬영대기위치까지 이송하는 도입수단과; 상기 촬영대기위치와 촬영위치에 있는 리테이너를 동시에 파지하여 상기 촬영위치와 상기 선별수단으로 각각 이동시키는 운반수단과; 상기 불량 여부를 판단하는 제어수단의 제어 신호에 의하여 상기 리테이너를 정상품과 불량품으로 구별하여 배출하는 선별수단; 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서 도입수단은 상기 공급부의 출구에서부터 촬영대기위치까지 설치되어 있는 컨베이어벨트와, 상기 리테이너의 진입을 인식하도록 상기 컨베이어벨트의 어느 일측 측방향에 설치된 제1센서로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 운반수단은 왕복실린더에 의해 리테이너 이동방향과 평행하게 왕복운동을 반복하는 지지기둥과, 상기 지지기둥의 상부에 장착된 승강실린더에 의해 상하운동을 하는 지지블록과, 상기 지지블록에 장착된 한 쌍의 매니퓰레이터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며,

상기 촬영위치에는 상기 매니퓰레이터에 의해 전달된 리테이너를 회전시키는 회전시트와, 상기 회전시트에 의해 회전하는 리테이너의 창살을 감지하는 제3센서 가 설치되어 있는 것을 특징으로 하며,

상기 회전시트는 표면이 무광택인 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 촬영수단은 조명등를 구비한 조명수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하며,

상기 조명수단은 상기 리테이너를 가리지 않도록 상기 카메라의 초점을 중심으로 링 모양으로 형성되어 있는 지지 프레임과, 상기 지지 프레임의 상기 리테이너를 향한 면에 장착되어 있는 복수의 LED를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 선별수단은 상기 제어수단에서 동작신호가 전송된 때 반대 위치로 정역회전하여 정상 리테이너를 정상품 슈트로 안내하며 불량 리테이너를 불량품 슈트로 각각 안내하는 선별판과, 제어수단의 신호에 의하여 상기 선별판을 정역회전시키는 구동부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 선별장치를 첨부 도면을 참조로 상세하게 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 리테이너 선별장치(1)는 도 4에 도시한 바와 같이 카메라(38)를 구비하며 리테이너를 촬영하는 촬영수단(37)과; 촬영수단(37)에 의하여 촬영한 화상데이터를 비교하는 기준데이터가 저장되어 있는 저장부(80)와; 저장부에 저장되어 있는 기준데이터와 촬영수단(37)에 의하여 촬영된 화상데이터를 비교하여 리테이너(159)를 정상품과 불량품으로 구별하여 제어 신호를 발생시키는 제어부(39);로 이루어지는 검사부(5)를 포함하여 구성된다.

그리고 도 5에 도시한 바와 같이 상기 검사부(5)에 가공이 완료된 리테이너(159)를 순차적으로 공급하는 공급부(3)를 더 포함하여 구성된다.

여기에서 공급부(3)는 보울 피더(Bowl Feeder)와 마찬가지로 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 다수의 리테이너(159)를 무작위로 수납하도록 되어 있는 보울(9)과, 이 보울(9)에 회전 방향으로 진동을 발생시키는 바이브레이터(10)로 이루어진다.

따라서, 보울(9)에 무작위로 수납되어 있는 다수의 리테이너(159)는 보울(9)이 자전축을 중심으로 세차운동을 하면서 진동함에 따라 원추형으로 경사져 있는 보울(9) 바닥면의 가장자리로 쏠려 정렬된다. 이때, 보울(9)의 트랙(15) 위로 올라간 리테이너(159)는 반경 방향 바깥쪽으로 하향 경사져 있는 나선형의 트랙(15)을 따라 보울(9) 상단까지 순차적으로 미끄러져 올라간 다음, 경사슈트(25)와 같은 슈트를 통해 목표지점 즉, 검사부(5)로 공급된다.

그런데, 특히 본 발명에 따른 공급부(3)는 공급 대상인 리테이너(159)의 공급 특성을 고려하여 보울(9)에 리테이너 이송방향으로 정렬구간(11), 자세선택구간(12), 및 자세반전구간(13)과 같은 몇 가지 수단이 순차적으로 추가되는 바, 본 발명에서의 리테이너(159) 공급 특성이란 리테이너(159)가 반드시 동일한 특정의 자세(예를 들면 도 2에 도시된 것처럼 엎어진 상태)로 검사부(5)로 공급되어야 한다는 것이다.

여기에서, 정렬구간(11)은 도 6에 도시된 것처럼 다른 리테이너 위에 포개져 있거나 얹혀 있는 리테이너(159-2)를 보울 바닥(14)으로 탈락시키는 역할을 하도록 되어 있다. 이를 위해 정렬구간(11)에는 트랙(15) 상단의 임의의 지점에서 보울 상단벽(16)에 와이퍼(17)가 부착되어 있으며, 와이퍼(17)는 엎어져 있거나 자빠져 있는 홑 리테이너(159,159-1)는 통과시키고, 겹쳐 있는 리테이너(159-2)는 보울 바닥(14) 쪽으로 유도하도록 도 6에 도시된 것처럼, 트랙(15) 면에서부터 리테이너(159) 높이보다 소정의 간격 높은 위치로 보울 상단벽(16)에 부착되어 있으며, 트랙(15) 면을 사선으로 가로지르는 방향으로 뻗어 있다.

또, 자세선택구간(12)은 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이 정렬구간(11)을 통과한 엎어져 있거나 자빠져 있는 리테이너(159,159-1) 중에서 자빠져 있는 자세의 리테이너(159-1)만을 선택적으로 통과시키기 위한 부분으로서, 일종의 슈트 역할을 하는 노치(19)와 이 노치(19)와 평행하게 보울 상단벽(16)에 부착되어 있는 걸림쇠(21)로 구성되어 있다.

여기에서, 노치(19)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 트랙(15) 면을 반경방향 안쪽으로부터 바깥쪽으로 절결하여 함몰시킨 형태로 형성되며, 바닥면을 반경방향 안쪽에서 바깥쪽으로 점차 상승하도록 경사지게 함으로써 탈락된 리테이너(159)가 쉽게 미끄러져 내리게 한다. 노치(19)는 또한, 보울 상단벽(16)과의 사이에 리테이너(159)의 대경부(167) 반경보다 짧은 폭의 지지턱(18)을 남기도록 형성되는 바, 지지턱(18) 단독으로는 리테이너(159,159-1)를 지지할 수 없는 구조로 되어 있다. 이러한 지지턱(18)에 의해 리테이너(159)를 지지할 수 있도록 해주는 걸림쇠(21)는 지지턱(18)의 트랙(15) 면에서부터 리테이너(159)의 높이보다 소정 간격 높게 보울 상단벽(16)에 돌출 형성되어 있다. 이때, 걸림쇠(21)는 도 7에 도시된 것처럼 엎어진 자세의 리테이너(159)는 화살표(A) 방향으로 탈락되고, 도 6에 도시된 것처럼 자빠진 자세의 리테이너(159-1) 만이 대경부(167)의 모서리 부분이 걸려 지지될 수 있도록 대경부(167)와 소경부(168)의 반경차보다 작게 보울 상단벽(16)으로부터 돌출되어 있다.

또한, 공급부(3)의 리테이너 이송방향 하류단에 위치하는 자세반전구간(13)은 자세선택구간(12)에서 선택된 자빠진 자세의 리테이너(159-1)를 도 2에 도시된 엎어진 자세로 반전시키는 부분으로서, 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 리테이너(159-1)를 옆으로 세우는 경사홈(23), 이 경사홈(23)을 떠난 리테이너(159)가 자중에 의해 검사부(5)쪽으로 이동하도록 하향 경사져 있는 경사슈트(25), 그리고 이 경사슈트(25) 말단에 이어져 세워져 있는 리테이너(159)를 엎어뜨리는 반전슈트(31)로 이루어져 있다.

여기에서, 경사홈(23)은 리테이너(159-1)를 옆으로 수직하게 세우기 위해 리테이너(159-1)가 밀착되어 있는 보울 상단벽(16)에서부터 반경방향 안쪽으로 트랙(15)을 오목하게 함몰시켜 형성하되, 트랙(15)의 반경방향 바깥쪽으로부터 안쪽으로 상향 경사져 있으며, 자세반전구간(13)에 진입한 리테이너(159-1)가 빠짐 없이 경사홈(23)에 삽입되도록 리테이너(159-1)의 소경부(168) 반경보다 긴 폭을 가지고 있다. 또, 경사슈트(25)는 경사홈(23)과 연이어져 경사홈(23)에 삽입된 리테이너(159-1)를 점차 수직하게 세우도록 되어 있는 바, 전체적으로 경사홈(23)에서 검사부(5)에 연결된 반전슈트(31)까지 하향 경사져 있는 홈통 형태로 되어 있으며, 최초 경사홈(23)의 빗면(24)과 같은 경사각도에서 최종 바닥면과 직각을 이루도록 빗면(26)의 각도가 점차 커진다. 끝으로, 경사슈트(25)에서 수직하게 세워진 채로 투입된 리테이너(159)를 엎어뜨리는 반전슈트(31)는 바닥면(28)에 반전레일(27)이, 측벽(32) 상단에 반전 가이드(29)가 각각 리테이너(159) 이동방향으로 길게 부착되어 있는 바, 반전레일(27)은 리테이너(159)의 아래쪽을 반경방향 안쪽으로 가압하도록 바닥면(28)의 반경방향 바깥쪽에서 안쪽으로 굽어져 있는 반면, 반전 가이드(29)는 리테이너(159)의 위쪽을 반경방향 바깥쪽으로 가압하도록 반경방향 안쪽의 측벽(32)에서 바깥쪽으로 굽어져 있다.

한편, 공급부(3)에서 엎어진 자세로 공급되는 리테이너(159)의 불량 여부를 검사하여 불량 리테이너(159)를 선별해내도록 되어 있는 검사부(5)는 도 10 및 11에 도시된 바와 같이 도입수단(33)과, 운반수단(35)과, 선별수단(40)을 더 포함하여 구성된다.

여기에서, 먼저 도입수단(33)은 공급부(3)에서 전달되는 리테이너(159)를 촬영대기위치(A)까지 이송하는 부분으로서, 도 9 및 10에 도시된 것처럼 반전슈트(31)로부터 도입수단(33)으로 진입한 리테이너(159)를 감지하는 제1센서(36-1)와, 공급부(3)의 반전슈트(31) 출구에서부터 촬영대기위치(A)까지 설치되어 있는 컨베이어벨트(34)로 이루어진다.

상기 제1센서(36-1)는 근접센서나 접촉센서로 하는 것이 가능하며, 상기 제1센서(36-1)의 위치까지 리테이너(159)가 적체되는 경우에는 센싱 신호를 제어부(39)로 전달하며, 신호를 받은 제어부(39)는 바이브레이터(10)와 컨베이어벨 트(34)의 구동을 중지하도록 하는 것도 가능하다.

그리고 컨베이어벨트(34) 하류단에 설치되어 촬영대기위치(A)로 진입하는 리테이너(159)를 인식하고, 이에 따라 컨베이어벨트(34)의 진행을 일시적으로 중지시키는 제2센서(36-2-2)를 구비하는 것도 가능하다.

또, 운반수단(35)은 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 촬영대기위치(A)의 리테이너(159)를 촬영위치(B)로, 촬영위치(B)의 리테이너(159)를 선별수단(40)으로 동시에 이동시키는 부분으로서, 다양한 형태로 제작이 가능하나, 본 실시 예에서는 도시된 것처럼 지지기둥(42), 지지블록(44), 및 한 쌍의 매니퓰레이터(45,46)로 이루어진 장치를 채용하고 있다.

여기에서, 지지기둥(42)은 검사부(5) 테이블(30) 상에 설치된 왕복실린더(41)의 이동베드(48) 위에 상하로 길게 장착되어 있으며, 따라서 왕복실린더(41)에 의해 이동베드(48) 함께 리테이너(159) 이동방향과 평행하게 왕복운동을 반복하도록 되어 있다. 이 지지기둥(42)의 상단에 부착된 승강실린더(43)를 통해 지지기둥(42)에 승강 가능하게 장착되는 지지블록(44)은 좌우측단에 매니퓰레이터(45,46)가 장착된 장방형의 지지 프레임으로서, 리테이너(159) 이동방향과 평행하게 좌우로 뻗어 있는 장방형의 블록으로 되어 있다. 끝으로, 지지블록(44) 양측단의 매니퓰레이터(45, 46)는 촬영대기위치(A) 또는 촬영위치(B)에 놓여 있는 리테이너(159)를 직접적으로 파지하는 부분으로서, 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이 유압실린더(61), 이 유압실린더(61)의 좌우측에 연결된 가동암(62), 그리고 가동암(62)의 하단에 핑거블록(64)을 통해 결합되어 있는 앞뒤 한 쌍의 봉형 핑거(65,66)로 이루 어져 있다. 이때 앞뒤로 쌍을 이루는 핑거(65,66)는 상하로 길게 배열된 원통형의 봉체로서 서로 간의 좌우간격이 유압실린더(61)의 동작에 따라 신축됨으로써 리테이너(159)를 파지 또는 해제하도록 되어 있다.

도 10 및 도 13에 도시된 바와 같이, 촬영위치(B)에 놓인 리테이너(159)를 촬영하도록 되어 있는 촬영수단(37)은 카메라(38), 회전시트(47), 제3센서(49) 등으로 이루어져 있다. 여기에서, 카메라(38)는 도시된 것처럼 높이 조정이 가능하도록 클램프(71)를 통해 스탠드(72)에 고정되어 있다. 또, 리테이너(159)가 안착되는 회전시트(47)는 하단에 결합된 회전 디스크(73)와 일체로 모터와 같은 구동원(도시하지 않음)에 의해 회전하도록 되어 있는바, 회전하는 리테이너(159)의 장방형 홈(163)은 카메라(38)에 의해 모두 촬영할 수 있도록 한다. 이때, 회전시트(47)의 인접한 위치에 제3센서(49)가 설치됨으로써 장방형 홈(163)의 회전과 카메라(38)의 촬영 타이밍을 연동시킬 수 있게 되는데, 이를 위해 제3센서(49)는 회전시트(47)에 의해 회전하는 리테이너(159)의 세로방향 창살(165)을 감지할 수 있도록 되어 있으며, 매 감지 순간마다 카메라(38)가 동작하여 리테이너(159)의 모든 홈(163)을 촬영하게 된다.

아울러, 촬영수단(37)은 도 13에 도시된 바와 같이, 카메라(38) 동작 시 피사체인 리테이너(159)의 장방형 홈(163)을 조명하도록 회전시트(47)와 카메라(38) 사이에 조명등(52)을 구비한 조명수단(51)을 구비하는데, 이 조명수단(51)은 카메라(38)의 시야에서 리테이너(159)를 가리지 않도록 카메라(38)의 초점을 중심으로 일정값 이상의 반경을 갖도록 한 링 모양의 지지 프레임(53)과, 이 지지 프레 임(53)의 리테이너(159) 쪽 면에 장착된 예컨대, LED(52)와 같은 복수의 조명등으로 구성될 수 있다. 또, 이와 같은 조명수단(51)에 의해 조사될 때 조명광을 카메라(38)로 반사시키지 않도록 회전시트(47)는 표면을 무광택 소재로 제작하는 것이 바람직하다.

또, 제어수단(39)은 도시되어 있지는 않으나 하나의 컴퓨터 시스템으로서, 도입수단(33), 운반수단(35), 촬영수단(37), 그리고 선별수단(40)까지를 전체적으로 제어하도록 되어 있는 바, 특히 카메라(37)에 의해 촬영된 화상 데이터를 이용해 리테이너(159) 장방형 홈(163)의 치수를 측정하고, 그 결과를 기준값과 비교하여 리테이너(159)의 불량 유무를 판단한 뒤, 불량 리테이너(159)를 선별해낼 수 있도록 선별수단(40)을 제어한다.

끝으로, 선별수단(40)은 제어수단(39)에서 보내지는 신호에 따라 동작하여 정상적인 리테이너(159)에서 불량 리테이너(159)를 가려내는 부분으로서, 도 10, 11 및 14에 도시된 바와 같이, 테이블(30)에 관통 형성된 개방구(75) 바로 아래쪽에 정역방향으로 피벗 회전하도록 장착된 선별판(55)과, 이 선별판(55)의 틸팅 위치에 각각 정상품 슈트(56) 및 불량품 슈트(57)가 연결된다. 즉, 선별판(55)은 도시된 것처럼, 플립판과 같이 횡축선상에 피벗축(76)이 장착되어 정역방향 회전하도록 있다. 따라서, 선별판(55)은 제어수단(39)으로부터 전송되는 동작신호에 따라 현재의 반대쪽 위치로 회전하여 개방구(75)의 출구를 정상품 슈트(56)에서 불량품 슈트(57)로, 또는 불량품 슈트(57)에서 정상품 슈트(56)로 바꾸어 주며, 이에 따라 정상적인 리테이너(159)는 정상품 슈트(56)로, 불량 리테이너(159)는 불량품 슈 트(57)로 각각 안내된다.

상기 피벗축(76)에는 회전실린더, 전후진실린더 또는 모터와 같은 구동부가 연결되어 제어부(39)의 제어 신호에 따라 작동하여 피벗축(76)을 회전시킨다.

도 4 및 도 5에서 미설명 부호 80은 저장부를, 85는 입력부를 도시한 것으로, 상기 입력부(85)를 통하여 선별하려는 리테이너 형번을 입력하면, 상기 저장부(80)에 저장되어 있는 입력된 리테이너 형번에 일치하는 데이터를 검색하여, 촬영된 화상데이터와 비교하는 기준데이터로 하여 선택한다.

기준데이터로서는 리테이너(159) 측면에 형성된 장방형홈(163)의 높이, 폭, 측면 경사각과, 장방형홈(163)을 이루는 좌우 창살(165), 상하 대경부(167) 및 소경부(168)의 치수, 형태, 표면상태 등을 들 수 있다.

위와 같이 구성된 본 발명에 따른 실시 예의 작용을 예를 들어 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이 원뿔대 모양의 리테이너(159) 본체(161) 측벽에 복수개의 장방형 홈(163)을 가공 완료하고 소정의 다듬질 공정을 거쳐 제조 완료된 리테이너(159)의 양부를 검사하게 되는데, 이를 위해 본 발명의 리테이너 선별장치(1)가 사용된다. 이와 같이, 본 발명의 리테이너 선별장치(1)에 의해 다수의 리테이너(159)를 검사하기 위해서는 먼저 도 6에 도시된 것처럼, 공급부(3)의 보울(9)에 검사하고자 하는 리테이너(159)를 모두 투입한다.

그리고 나서, 공급부(3)를 동작시켜 보울(9)을 진동시키면, 자중에 의해 보울 바닥(14)의 모서리 부분으로 쏠린 리테이너(159)들 중 일부는 트랙(15) 위로 올라오게 된다. 일단 트랙(15) 위로 올라온 리테이너(159)는 반경방향 바깥쪽으로 하 향 경사져 있는 트랙(15) 면의 경사로 인해 안쪽으로 탈락되지 않으면서, 보울(9)의 진동에 의해 트랙(15)을 따라 위쪽으로 미끄러져 올라간다.

이렇게 해서, 트랙(15) 상단으로 이동한 리테이너(159)들 중 서로 겹쳐져 있는 리테이너(159-2)들은 최초로 만나게 되는 정렬구간(11)에 이르러 와이퍼(17)에 의해 보울(9) 바닥(14)으로 밀려 떨어진다. 한편, 정렬구간(11)을 통과한 리테이너(159)는 다음으로, 자세선택구간(12)을 지나게 되는 바, 도 7에 도시된 바와 같이 자빠진 자세로 자세선택구간(12)에 진입한 리테이너(159-1)는 대경부(167)의 모서리 일부가 걸림쇠(21)에 걸려 지지됨으로써 노치(19)로 낙하하지 않고 다음 구간으로 옮겨지지만, 도 8에 도시된 것처럼 엎어진 자세로 진입한 리테이너(159)는 소경부(168)의 모서리 부분이 걸림쇠(21)에 걸리지 않으므로, 화살표(A) 방향으로 노치(19) 위에 낙하하여 보울(9) 바닥(14)으로 미끄러져 내리기 때문에, 다음 구간으로 전달되지 못한다. 자세선택구간(12)을 통과한 자빠진 자세의 리테이너(159-1)는 곧이어 자세반전구간(13)을 통과하게 되는데, 이 구간(13)에서 리테이너(159-1)는 먼저 빗면(24)을 따라 경사홈(23) 안으로 미끄러져 들어가게 되며, 점차 경사가 급해지는 빗면(24)을 따라 점차 세워지면서 경사슈트(25)로 이동한다. 경사슈트(25)로 진입한 리테이너(159)는 자중에 의해 미끄러져 내려 경사슈트(25) 말단의 반전슈트(31)에 수직하게 세워진 상태로 공급된다. 마지막으로, 수직하게 세워진 상태로 반전슈트(31)에 진입하는 리테이너(159)는 반전슈트(31)를 통과하는 과정에서 반전레일(27)과 반전 가이드(29)에 의해 가압되어 엎어진 상태로 검사부(5)에 진입하게 된다.

이와 같이, 반전슈트(31)로부터 자중에 의해 검사부(5)로 투입된 리테이너(159)는 도 10 및 11에 도시된 것처럼, 컨베이어벨트(34)를 따라 이송된다. 이에 따라 리테이너(159)는 컨베이어벨트(34)를 타고 촬영대기위치(A)로 이동하는데, 리테이너(159)가 촬영대기위치(A)에 도달하면 운반수단(35)이 동작하여 이 리테이너(159)를 촬영위치(B)로 운반하게 되는데, 이를 위해 먼저 왕복실린더(41)가 동작하여 도 10 및 도 11에 도시된 것처럼 이동베드(48)를 통해 지지기둥(42)을 우사점으로 이동시킨다. 그 다음, 승강실린더(43)가 동작하여 지지블록(44)이 하강하여 우측 매니퓰레이터(46)의 핑거(65,66)가 촬영대기위치(B)에 놓인 리테이너(159) 안쪽에 배치되면, 유압실린더(61)가 동작하여 가동암(62)을 좌우로 벌리게 되고, 이에 따라 핑거(65,66)에 의해 리테이너(159)가 파지된다.

이렇게 해서 리테이너(159)가 파지되면 승강실린더(43)가 다시 동작하여 지지블록(44)을 상승시키고, 뒤이어 왕복실린더(41)가 동작하여 지지기둥(42)을 좌사점으로 이동시킨다. 그 다음 다시 승강실린더(43)가 동작하여 지지블록(44)을 하강시킨 뒤 유압실린더(61)가 수축하여 핑거(65,66)에 파지된 리테이너(159)를 촬영위치(B)의 회전시트(47) 위에 안착시킨다. 그리고 나서, 운반수단(35)은 지지블록(44)이 상승하고, 지지기둥(42)이 우사점으로 이동함으로써 한 사이클을 동작을 종료하게 되며, 다음 번 리테이너(159)의 진입을 대기하게 된다.

한편, 촬영위치(B)에 놓인 리테이너(159)가 인식센서(50)에 의해 감지되면서 회전 디스크(73)가 동작하여 리테이너(159)를 회전시키게 되고, 리테이너(159)의 측면 창살(165)을 제3센서(49)에 의해 감지되는 순간 회전 디스크(73)가 정지하고, 카메라(38)가 동작하여 초점에 위치하는 장방형 홈(163)을 촬영하게 되며, 이러한 동작이 반복하면서 모든 장방형 홈(163)을 촬영하게 된다. 촬영에 의해 얻어진 리테이너(159)의 장방형 홈(163)에 대한 화상 데이터는 앞서 설명한 것처럼 제어수단(39)으로 보내져 기준값과 비교됨으로써 리테이너(159)의 불량여부를 판단하는 자료로 사용된다.

촬영위치(B)에서 리테이너(159)에 대한 촬영이 종료된 다음, 촬영대기위치(A)에 새로운 리테이너(159)가 진입하면, 위에서 설명한 바와 같이, 운반수단(35)에 의해 이 새 리테이너(159)가 촬영위치(B)로 재차 운반된다. 이와 동시에, 촬영을 마친 리테이너(159)는 좌측 매니퓰레이터(45)에 의해 파지되어 지지기둥(42)이 우사점으로 이동한 때, 파지가 해제되어 선별수단(40)으로 낙하한다. 이때, 선별판(55)이 제어수단(39)으로부터의 명령에 따라 정상품 또는 불량품 슈트(56, 57)를 향하여 회전하여, 정상 리테이너(159)는 정상품 슈트(56), 불량 리테이너(159)는 불량품 슈트(57)로 선별 분리된다.

상기에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 보호 범위는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위까지 확대 해석하여야 한다. 그리고 본 발명의 설명에 있어서 측면 펀칭기, 면취기, 바닥면 펀칭기를 통하여 제조되는 리테이너에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 제조 완료된 리테이너를 선별하는 기술에 관한 것으로 상기 방법으로 제조된 리테이너에 제한되는 것은 아니며 다양 한 방법으로 제조된 리테이너에도 적용할 수 있음은 물론이다.

이상과 같이, 본 발명의 테이퍼 롤러 베어링용 리테이너 선별장치에 의하면, 장방형 홈 등의 가공이 완료된 리테이너를 공급부에 일괄 투입하는 작업만으로 검사부로의 리테이너 공급을 자동화할 수 있게 된다.

또한, 검사부로 공급된 모든 리테이너에 대한 불량 여부가 검사부를 통해 완전자동으로 검사되므로, 리테이너의 공정 시간 및 작업 공수를 대폭적으로 감소시켜 리테이너의 생산 효율을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

Claims

카메라(38)를 구비하며 리테이너(159)를 촬영하는 촬영수단(37)과; 촬영수단(37)에 의하여 촬영한 화상데이터를 비교하는 기준데이터가 저장되어 있는 저장부와; 저장부에 저장되어 있는 기준데이터와 촬영수단(37)에 의하여 촬영된 화상데이터를 비교하여 리테이너(159)를 정상품과 불량품으로 구별하여 제어 신호를 발생시키는 제어부(39); 로 이루어지는 검사부(5)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 베어링용 리테이너 선별장치(1).
제1 항에 있어서, 상기 검사부(5)에 리테이너(159)를 공급하는 공급부(3)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 베어링용 리테이너 선별장치(1).
제2 항에 있어서,

상기 공급부(3)는 두 개 이상으로 포개져 있는 리테이너(159-2)를 탈락시키는 정렬구간(11)과; 특정 자세의 리테이너(159-1)만을 통과시키는 자세선택구간(12)과; 선택된 특정 자세의 상기 리테이너(159-1)를 전도시키는 자세반전구간(13)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 베어링용 리테이너 선별장치(1).
제3 항에 있어서,

상기 정렬구간(11)은 트랙(15)으로부터 상기 리테이너(159)의 높이만큼 이격 하여 상단벽(16)에서 상기 트랙(15)을 항하여 소정의 각도를 가지고 돌출된 와이퍼(17)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 베어링용 리테이너 선별장치(1).
제3 항에 있어서,

상기 자세선택구간(12)은 상기 트랙(15)을 상기 리테이너(159)의 대경부(167) 반경보다 좁은 폭의 지지턱(18)만 남기고 반경방향 안쪽으로 함몰시킨 노치(19)와, 상기 트랙(15)으로부터 리테이너(159) 높이만큼의 간격을 두고 상기 상단벽(16)에서 돌출시킨 걸림쇠(21)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 베어링용 리테이너 선별장치(1).
제3 항에 있어서,

상기 자세반전구간(13)은 상기 리테이너(159-1)를 옆으로 수직하게 세우도록 상기 트랙(15)의 반경방향 바깥쪽으로부터 상향 경사지게 상기 리테이너(159-1)의 소경부(168) 반경보다 긴 폭으로 함몰시킨 경사홈(23)과, 상기 경사홈(23) 빗면(24)의 경사각도를 점차 높여 수직하게 되도록 상기 경사홈(23)으로부터 하향 경사져 있는 경사슈트(25)와, 수직하게 세워진 채로 투입된 상기 리테이너(159)가 반전되도록 반경방향 바깥쪽에서 안쪽으로 굽어 있는 반전레일(27)이 바닥면(28)에 돌출되어 있고 반경방향 안쪽에서 반경방향 바깥쪽으로 굽어 있는 반전 가이드(29)가 측벽(32) 상단에 부착되어 있는 반전슈트(31)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 베어링용 리테이너 선별장치(1).
제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 검사부(5)는 리테이너(159)를 촬영대기위치(A)까지 이송하는 도입수단(33)과; 상기 촬영대기위치(A)와 촬영위치(B)에 있는 상기 리테이너(159)를 동시에 파지하여 상기 촬영위치(B)와 상기 선별수단(40)으로 각각 이동시키는 운반수단(35)과; 상기 불량 여부를 판단하는 제어수단(39)의 제어 신호에 의하여 상기 리테이너(159)를 정상품과 불량품으로 구별하여 배출하는 선별수단(40); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 베어링용 리테이너 선별장치(1).
제7 항에 있어서,

상기 도입수단(33)은 상기 공급부(3)의 출구에서부터 촬영대기위치(A)까지 설치되어 있는 컨베이어벨트(34)와, 상기 리테이너(159)의 진입을 인식하도록 상기 컨베이어벨트(34)의 어느 일측 측방향에 설치된 제1센서(36-2)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 베어링용 리테이너 선별장치(1).
제7 항에 있어서,

상기 운반수단(35)은 왕복실린더(41)에 의해 상기 리테이너(159) 이동방향과 평행하게 왕복운동을 반복하는 지지기둥(42)과, 상기 지지기둥(42)의 상부에 장착된 승강실린더(43)에 의해 상하운동을 하는 지지블록(44)과, 상기 지지블록(44)에 장착된 한 쌍의 매니퓰레이터(45,46)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 베어 링용 리테이너 선별장치(1).
제7 항에 있어서,

상기 촬영수단(37)은 운반수단(35)에 의해 전달된 상기 리테이너(159)를 회전시키는 회전시트(47)와, 상기 회전시트(47)에 의해 회전하는 상기 리테이너(159)의 창살(165)을 감지하는 제3센서(49)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 베어링용 리테이너 선별장치(1).
제10 항에 있어서,

상기 회전시트(47)는 표면이 무광택인 것을 특징으로 하는 베어링용 리테이너 선별장치(1).
제1 항에 있어서,

상기 촬영수단(37)은 조명등(52)를 구비한 조명수단(51)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 베어링용 리테이너 선별장치(1).
제12 항에 있어서,

상기 조명수단(51)은 상기 리테이너(159)를 가리지 않도록 상기 카메라(38)의 초점을 중심으로 링 모양으로 되어 있는 지지 프레임(53)과, 상기 지지 프레임(53)의 상기 리테이너(159)를 향한 면에 장착되어 있는 복수의 LED(52)를 포함하 여 구성된 것을 특징으로 하는 베어링용 리테이너 선별장치(1).
제7 항에 있어서,

상기 선별수단(40)은 상기 제어수단(39)에서 동작신호가 전송된 때 반대 위치로 정역회전하여 정상 리테이너(159)를 정상품 슈트(56)로 안내하며 불량 리테이너(159)를 불량품 슈트(57)로 각각 안내하는 선별판(55)과, 제어수단(39)의 신호에 의하여 상기 선별판(55)을 정역회전시키는 구동부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 베어링용 리테이너 선별장치(1).