KR20100091283A

KR20100091283A - 자동차용 볼조인트 결합장치

Info

Publication number: KR20100091283A
Application number: KR1020090010401A
Authority: KR
Inventors: 최현욱
Original assignee: 최현욱
Priority date: 2009-02-10
Filing date: 2009-02-10
Publication date: 2010-08-19
Also published as: KR101077347B1

Abstract

본 발명은 자동차용 볼조인트 결합장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 볼조인트를 구성하는 타이로드, 볼시트, 볼하우징을 자동으로 공급하고 프레스로 가압 절곡하여 볼조인트를 완성시키는 자동차용 볼조인트 결합장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면 자동차용 볼조인트의 대량생산과 균일한 품질 유지가 가능해지는 효과가 있다.

자동차, 볼조인트, 타이로드, 볼하우징, 볼시트, 프레스

Description

자동차용 볼조인트 결합장치{VEHICLE BALL-JOINT ASSEMBLING DEVICE}

자동차의 스티어링이나 서스펜션 계통의 관절부에는 통상적으로 볼 조인트가 사용되고 있다. 특히, 스티어링장치에서는 스티어링 기어로부터의 힘을 차륜에 전달하는 조향 링키지의 연결부에 이너 볼 조인트가 사용됨으로써, 차륜의 충격이나 샤시 스프링의 휨 등에 의해 손상이 가해지지 않도록 하게 된다.

도 1은 통상적인 볼조인트의 구조를 나타낸 분해사시도이다.

도 1에는 볼조인트의 구성이 도시되어 있는데, 볼조인트는 대체로 타이로드(10)의 말단부에 형성된 볼헤드(10a)와 볼시트(20), 그리고 볼하우징(30)으로 이루어져 있다. 이에 따라, 볼하우징(30)의 내부에 볼시트(20)가 안착되고, 이 볼시트(20)안에는 타이로드(10)의 볼헤드(10a)가 안착되는데, 이 상태에서 볼헤드(10a)가 볼하우징(30)으로부터 빠지지 않도록 볼하우징(30)의 타이 로드(10)쪽 끝부분이 프레스로 가압 절곡됨으로써 조인트로서의 기능이 가능하게 된다.

한편, 볼하우징(30)의 절곡에 앞서서, 볼시트(20)의 내부 또는 볼헤드(10a)의 표면에는 그리스(grease)가 도포되는데, 도포된 그리스는 볼헤드(10a)와 볼시트(20)간에 윤활작용을 하여 볼헤드(10a)가 볼시트(20)내에서 원활하게 회전 및 요동할 수 있게 한다. 이 때 볼시트(20)는 볼하우징(30)과 볼헤드(10a) 사이에서 완충작용을 하게 된다.

그런데 일반적인 자동차용 볼조인트는 결합 과정이 대부분 사람의 손으로 이루어진다. 작업자가 볼하우징(30)을 프레스에 올려놓고, 그리스가 주입된 볼시트(20)를 볼하우징(30) 내부에 올려놓는다. 그리고 타이로드(10)의 볼헤드(10a)가 볼시트(20) 내부로 들어가도록 삽입한 상태에서 프레스로 볼하우징(30)의 끝부분을 절곡하면 볼조인트의 결합이 완성되는 방식이다.

이와 같이 사람의 손에 의한 작업으로 볼조인트를 제작하기 때문에 대량생산이 어려울 뿐만 아니라, 균일한 품질의 제품을 만들어내기가 어려운 문제점이 있다.

또한 볼시트(20) 내부에 주입되는 그리스의 양이 일정하여야 동일한 토크의 동작이 이루어질 수 있는데, 작업자의 감각에 따라 그리스의 양이 달라짐으로써 일정한 제품의 품질을 유지할 수 없는 문제점이 있었다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 볼하우징과 볼시트, 타이로드를 모두 로봇암의 동작에 의해 공급하고, 볼시트 내부의 그리스 역시 자동주입장치에 의해 주입되도록 함으로써 자동화된 볼조인트 생산라인을 구축할 수 있도록 하는 자동차용 볼조인트 결합장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 자동차 차축에 사용되는 볼조인트 부품을 자동으로 공급하고, 상기 부품을 자동으로 결합하여 볼조인트를 생산하는 장치로서, 배출구를 통해 볼하우징을 연속적으로 공급하면서 상기 볼하우징의 외부 형상을 검사하고, 상기 볼하우징 내부에 형성된 통기홀을 검사하여 불량품을 배출시키는 볼하우징 공급부와; 일정량의 그리스가 주입된 볼시트의 중량을 체크하면서 상기 볼시트를 연속적으로 공급하는 볼시트 공급부와; 배출구를 통해 타이로드를 연속적으로 공급하는 타이로드 공급부와; 회전하는 원판으로서 상면에 다수 개의 안착홈이 동심원상에 형성되며, 상기 안착홈 중의 어느 하나에 상기 볼하우징, 볼시트, 타이로드가 밑에서부터 순서대로 안착되어 가조립되는 인덱스 테이블과; 상기 인덱스 테이블에 가조립 상태로 안착된 볼조인트를 프레스 안착부로 이동시키고, 프레스로 가압하여 상기 볼하우징의 개구부를 절곡시킴으로써 상기 타이로드의 볼헤드가 상기 볼하우징 내부로부터 이탈하지 않도록 하는 볼조인트 체결부;를 포함한다.

상기 볼하우징 공급부는 한 쌍의 레일로 구성되어 상기 볼하우징의 이동을 안내해주는 볼하우징 이동레일과; 상기 볼하우징 이동레일의 출구에 설치되어 상기 볼하우징 이동레일에서 나오는 볼하우징을 밀어서 이동시키는 볼하우징 이동실린더와; 상기 볼하우징 이동실린더에 의해 이동한 볼하우징의 통기홀이 정상적으로 뚫려있는지를 검사하는 통기홀 검사장치와; 영상으로 상기 볼하우징의 외형의 불량 여부를 검사하는 영상검사장치와; 상기 통기홀 검사장치와 영상검사장치에서 불량품으로 판명난 볼하우징을 불량품 배출구 방향으로 밀어서 이동시키는 불량품 이동실린더와; 상기 통기홀 검사장치에서 통과된 볼하우징을 잡아서 회전 이동시키는 볼하우징 이동회전암과; 상기 볼하우징 이동회전암이 가져온 볼하우징을 직선으로 이동시키는 볼하우징 이동직선피더와; 상기 볼하우징 이동직선피더에 의해 이동한 볼하우징을 상기 인덱스 테이블의 안착홈으로 회전 이동시키는 볼하우징 안착회전암;을 포함한다.

상기 볼시트 공급부는 다량의 볼시트를 저장하면서 일측으로 상기 볼시트를 연속적으로 공급해주는 볼시트 공급호퍼와; 상기 공급호퍼로부터 배출되는 볼시트를 이동시키는 볼시트 이동컨베이어와; 상기 볼시트의 중량을 측정하는 볼시트 중량저울과; 상기 이동컨베이어 끝에 설치되어 상기 볼시트를 상기 볼시트 중량저울로 이동시키는 볼시트 이동수평암과; 상기 볼시트 이동수평암에 의해 이동된 볼시트 내부에 일정량의 그리스를 주입하는 그리스 공급장치와; 상기 그리스가 주입된 볼시트를 상기 인덱스 테이블의 안착홈으로 직선 이동시키는 볼시트 이동직선피더;를 포함한다.

상기 타이로드 공급부는 지면에 대하여 일정 각도만큼 경사지게 설치된 한 쌍의 레일로서, 상기 타이로드가 자중에 의해 미끄러져 내려가도록 유도하는 타이로드 이동레일과; 상기 타이로드에 형성된 그루빙의 길이와 위치를 영상으로 검사하여 불량 또는 규격품 여부를 판단하는 포토센서와; 상기 타이로드의 외표면에 부착된 식별용 띠의 색깔을 검사하여 규격품인지를 판단하는 칼라센서와; 상기 타이로드 이동레일의 끝부분에 설치된 타이로드 배출구;를 포함한다.

상기 볼조인트 체결부는 상기 타이로드 공급부에서 타이로드를 잡아서 볼헤드가 아래쪽으로 향하도록 180도 회전시킨 후, 상기 인덱스 테이블의 안착홈에 놓여있는 볼시트 내부에 상기 볼헤드가 삽입되도록 올려놓고, 가조립 상태의 볼조인트를 들어서 상기 프레스 안착부로 올려놓는 타이로드 이동회전암과; 상기 프레스에 의한 절곡이 완료된 볼조인트의 일측면에 도트마킹 방식으로 식별번호를 새겨넣는 마킹장치와; 상기 마킹장치에 의한 식별번호 인쇄가 완료된 볼조인트를 배출시키는 볼조인트 배출회전암;을 포함한다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 볼조인트 결합장치(이하, '결합장치'라 함)를 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼조인트 결합장치의 구조를 나타낸 평면도 이다.

본 발명의 결합장치(1000)는 인덱스 테이블(1100), 볼하우징 공급부(1200), 볼시트 공급부(1300), 타이로드 공급부(1400), 볼조인트 체결부(1500)로 이루어진다.

인덱스 테이블(1100)은 장방형의 베이스(1102) 위에 원형의 회전판(1104)이 설치된 형태이다. 회전판(1104)에는 다수 개의 안착홈(1106)이 동심원상에 일정 간격으로 설치되어 가조립 상태 또는 완전조립 상태의 볼조인트(100)를 파지하는 역할을 한다.

안착홈(1106)에는 볼하우징(30)부터 볼시트(20), 타이로드(10)가 순서대로 적층되어 체결된다.

각각의 공급부로부터 인덱스 테이블(1100)에 구성부품들이 회전암 또는 수평암에 의해 이동하면서 안착되고, 인덱스 테이블(1100)의 회전에 따라 각각의 공정이 순서대로 진행되게 된다.

인덱스 테이블(1100)과 인접한 곳에는 볼하우징 공급부(1200)가 설치된다.

볼하우징 공급부(1200)는 배출구를 통해 볼하우징(30)을 인덱스 테이블(1100)에 연속적으로 공급하는 장치이다. 또한 볼하우징(30) 내부에 형성된 통기홀을 검사하여 불량 볼하우징(30)을 배출시키는 역할을 한다. 이를 위해 검사장치와 불량품 배출수단이 설치된다.

인덱스 테이블(1100)의 일측에는 볼시트 공급부(1300)가 설치된다.

볼시트 공급부(1300)는 볼하우징(30) 내부에 삽입되는 볼시트(20)를 연속적 으로 공급하는 설비로서, 볼시트(20) 내부에 일정량의 그리스를 주입하는 장치도 설치된다.

그리스의 주입량을 일정하게 조절하기 위하여 그리스 주입전 볼시트(20)의 중량을 재는 저울과, 주입후 중량을 재는 저울이 각각 구비될 수 있다.

또한 타이로드 공급부(1400)는 타이로드(10)를 연속적으로 인덱스 테이블(1100)에 공급한다.

타이로드(10)를 공급하는 방식은 경사지게 설치한 한 쌍의 레일 사이에 타이로드(10)를 올려놓고, 자중에 의하여 타이로드(10)가 미끄러지면서 배출구 방향으로 이동하는 방식을 사용한다.

볼조인트 체결부(1500)는 가조립 상태로 이송된 볼조인트(타이로드(10), 볼시트(20), 볼하우징(30)이 끼워진 상태)를 프레스로 가압하여 볼조인트(100)를 완성하는 장치이다.

프레스는 볼하우징(30) 개구부의 측벽을 안쪽으로 절곡하면서 타이로드(10)의 볼헤드(10a)가 볼하우징(30)의 개구부를 통해 이탈하지 않도록 하는 장치이다.

전체적으로 볼하우징 공급부(1200)에서 공급된 볼하우징(30)이 인덱스 테이블(1100)의 안착홈(1106)에 먼저 안착되고, 그 위에 볼시트 공급부(1300)에서 공급된 볼시트(20)가 놓여진다.(볼하우징(30) 내부에 삽입)

볼하우징(30)을 이송하는 수단과 볼시트(20)를 이송하는 수단이 인덱스 테이블(1100) 위에 각각의 부품을 놓는 위치는 서로 다르다. 따라서 안착홈(1106)에 볼하우징(30)이 먼저 놓여지면, 인덱스 테이블(1100)의 회전판(1104)이 일정 각도 만큼 회전하면서 볼시트(20) 이송수단이 접근하는 곳에 안착홈(1106)을 위치시킨다.

그리고 다시 회전판(1104)이 회전하면서 볼하우징(30)과 볼시트(20)의 결합체를 타이로드(10)의 이송 위치로 옮겨놓는다. 타이로드 공급부(1400)에서 공급된 타이로드(10)는 볼헤드(10a)가 아래로 향하도록 회전한 뒤, 볼헤드(10a)가 볼시트(20) 내부에 삽입되면서 볼조인트(100)의 가조립이 완성된다.

가조립된 볼조인트(100)는 회전하는 암에 의해 볼조인트 체결부(1500)로 이송되며, 프레스에 의해 가압 절곡된다.

이하에서는 각각의 공급부에 대한 구성과 동작을 설명한다.

도 3은 볼하우징 공급부의 구조를 나타낸 평면도이다.

볼하우징 공급부(1200)는 볼하우징(30)을 연속적으로 공급하면서, 불량품을 검사하여 배출시키는 장치이다. 볼하우징 공급부(1200)는 인덱스 테이블(1100)의 인접한 곳에 설치되는 것이 바람직하다.

볼하우징 공급부(1200)의 몸체 내부에는 한 쌍의 레일로 구성되어 볼하우징(30)의 이동을 안내해주는 볼하우징 이동레일(1202)이 설치된다. 볼하우징 이동레일(1202)은 출구 방향으로 비스듬히 설치되어 볼하우징(30)의 자중에 의해 미끄러져 내려가도록 할 수도 있지만, 이송수단의 압력에 의하여 이송되도록 할 수도 있을 것이다.

볼하우징 이동레일(1202)을 따라 경사지게 또는 수평으로 이동하던 볼하우징(30)은 볼하우징 이동레일(1202)의 출구를 통해 배출되는데, 출구에는 배출된 볼 하우징(30)을 밀어서 직선 방향으로 이동시키는 볼하우징 이동실린더(1204)가 설치된다.

볼하우징 이동실린더(1204)에 의하여 직선 이동한 볼하우징(30)은 통기홀 검사장치(1206)에 의하여 불량 여부를 검사받는다.

볼하우징(30) 몸체의 중간에는 수평 방향으로 통기홀이 형성되는데, 볼조인트(100)가 완성되었을 때, 통기홀을 통해 공기의 출입이 가능하여야 정상적인 동작을 할 수 있다. 이를 위해 공기압 분사와 압력 측정을 통하여 통기홀이 정상적으로 뚫려 있는지를 검사한다.

통기홀 검사장치(1206)에 의하여 불량품이 발견된 경우, 검사장치 측면에 위치한 불량품 이동실린더(1208)가 불량 볼하우징(30)을 불량품 배출구(1210) 방향으로 밀어낸다. 배출구(1210)로 밀려나온 불량품은 재가공 혹은 폐기 처리된다.

도 4는 볼하우징 불량품 배출장치를 나타낸 평면도와 측면도로서, 볼하우징(30)이 투입되는 위치와 불량품 이송실린더(1208)의 운동방향이 나타나 있다. 일반적으로 정상 제품의 이송방향과 불량 제품의 이송방향은 서로 수직인 경우가 많을 것이다.

볼하우징(30) 통기홀의 불량 여부는 통기홀 검사장치(1206)가 판단하지만, 외형이나 나사부의 불량 여부는 영상검사장치(1218)에 의하여 이루어진다. 영상검사장치(1218)는 비디오 판독을 통해 나사부에 불량이 있는지를 검사한다.

검사결과 정상제품인 경우에는 볼하우징 이동회전암(1212)에 의하여 이송된다. 볼하우징 이동회전암(1212)은 볼하우징(30)을 파지하여 회전운동하면서 위치 를 변경시키는 장치로서, 다음 과정을 거치기 위한 준비위치로 볼하우징(30)을 이동시킨다.

볼하우징 이동회전암(1212)에 의하여 회전이동한 볼하우징(30)은 볼하우징 이동직선피더(1214)에 의하여 직선이동하며, 볼하우징 이동직선피더(1214)의 말단부에 위치한 볼하우징 안착회전암(1216)에 의하여 회전이동하면서 인덱스 테이블(1100)의 안착홈(1106)에 놓여진다.

한편, 도 5는 볼시트 공급부의 구조를 나타낸 평면도이다.

볼시트 공급부(1300) 역시 인덱스 테이블(1100)과 인접한 곳에 위치하여야 구성부품의 이동거리를 줄일 수 있다.

볼시트 공급부(1300)는 다량의 볼시트(20)를 저장하면서 일측으로 볼시트(20)를 연속적으로 공급해주는 볼시트 공급호퍼(1302)를 갖는다.

볼시트 공급호퍼(1302)의 측면에는 볼시트(20)를 연속적으로 이동시키는 볼시트 이동컨베이어(1304)가 설치된다.

볼시트 이동컨베이어(1304)의 끝에는 배출된 볼시트(20)를 파지하여 수평이동시키는 볼시트 이동수평암(1306)이 배치된다.

볼시트 이동수평암(1306)은 볼시트(20)를 제1볼시트 중량선별용 저울(1308)에 올려놓는다. 제1볼시트 중량선별용 저울(1308)은 순수한 볼시트(20)만의 무게를 측정한다. 볼시트(20)의 무게가 규격에 비하여 일정 정도 이상으로 무겁거나 가벼운 경우에는 불량품으로 인식하여 배출시킨다.

무게 측정이 끝나면 볼시트 이동수평암(1306)이 볼시트(20)를 다시 잡아서 수평이동하면서 제2볼시트 중량선별용 저울(1310)에 올려놓는다.

그리고 그리스 공급장치(1312)가 제2볼시트 중량선별용 저울(1310) 위에 놓여있는 볼시트(20) 내부에 일정량의 그리스를 주입한다. 제2볼시트 중량선별용 저울(1310)은 그리스의 주입에 따른 무게변화를 감지하면서 적정량의 그리스가 주입되는지를 판단한다. 그리스의 주입시에도 무게의 변화를 감지하여 규격에 비하여 일정 정도 이상으로 그리스의 양이 많거나 적을 때에는 불량품으로 처리한다.

그리스의 주입이 끝나면 제1볼시트 이동직선피더(1314)가 볼시트(20)를 잡아서 수평이동하면서 제2볼시트 이동직선피더(1316)에게 전달하고, 제2볼시트 이동직선피더(1316)가 수평이동하면서 인덱스 테이블(1100)의 안착홈(1106)에 볼시트(20)를 올려놓는다.

도 6은 볼시트 이동 직선피더의 동작을 나타낸 평면도이다.

안착홈(1106)에는 이미 볼하우징(30)이 놓여있는 상태이므로, 볼하우징(30)과 볼시트(20)가 가조립된다.

볼하우징(30)을 안착홈(1106)에 올려놓는 볼하우징 안착회전암(1216)과, 볼시트(20)를 안착홈(1106)에 올려놓는 제2볼시트 이동직선피더(1316)는 설치된 위치가 다르다. 본 발명의 도면에서는 볼하우징(30)은 회전판(1104)의 3시 방향에 있는 안착홈(1106)에 놓여지며, 볼시트(20)는 6시 방향의 안착홈(1106)에 놓여지는 것으로 도시되어 있다.(도 6 참조)

3시 방향에 놓여진 볼하우징(30)은 회전판(1104)이 시계방향으로 90°회전하면서 6시 방향으로 이동한다. 그러면 제2볼시트 이동직선피더(1316)에 의하여 옮 겨진 볼시트(20)가 볼하우징(30) 내부에 안착된다.

한편, 도 7과 8은 타이로드 공급부의 평면 구조와 측면 구조를 각각 나타낸 평면도와 측면도이다.

타이로드 공급부(1400)는 프레임 내부에 지면에 대하여 일정 각도만큼 경사지게 설치된 한 쌍의 타이로드 이동레일(1402)이 설치된다. 타이로드 이동레일(1402)은 한 쌍만으로도 기능을 수행할 수 있지만, 많은 타이로드(10)의 보관과 공급을 위해 이동레일을 다수 개 설치하는 것이 바람직하다.

레일의 간격은 타이로드 몸체의 외경보다는 크고, 볼헤드(10a)의 외경보다는 작게 함으로써 볼헤드(10a)가 이동레일(1402) 위에 걸린 상태로 보관 및 이동이 가능하도록 한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 타이로드(10)는 볼헤드(10a)가 위를 향한 상태에서 타이로드 이동레일(1402)을 따라 비스듬히 아래로 움직이게 된다.

타이로드 이동레일(1402)의 끝에는 타이로드 배출구(1404)가 형성되어 아래로 이동한 타이로드(10)가 인덱스 테이블(1100)로 이동하게 된다.

타이로드 배출구(1404)에는 자중에 의해 미끄러지던 타이로드(10)가 멈춰설 수 있도록 하는 스토퍼(도면 미도시)가 구비될 수 있다.

타이로드 배출구(1404)에는 타이로드(10)가 규격품인지를 검사하기 위한 장치가 설치된다.

도 9는 포토센서와 칼라센서의 구조를 나타낸 측면도로서, 배출구(1404)에 설치되는 포토센서(1406)와 칼라센서(1408)의 배치상태를 나타내고 있다.

포토센서(1406)는 타이로드(10)의 영상신호를 생성하고, 그 영상신호를 분석하여 타이로드(10)의 위쪽에 형성된 그루빙(10b)이 규격에 맞는지를 검사한다.

자동차의 종류에 따라 타이로드(10)의 크기나 길이, 헤드의 직경 등에 차이가 있는데, 그루빙(10b)의 길이와 위치 역시 자동차마다 정해져 있다. 포토센서(1406)는 그루빙(10b)을 검사하여 불량 타이로드(10)가 공급되는 것을 방지한다.

또한 타이로드(10)의 아래쪽에는 각각의 자동차에 맞게 설정된 띠(10c)가 부착된다. 띠(10c)는 자동차 종류별로 고유한 색깔을 가지고 있어서, 띠(10c)의 색깔을 분석하면 어떤 종류의 자동차에 사용될 타이로드(10)인 지를 판단할 수 있다.

칼라센서(1408)는 띠(10c)의 색깔을 인식하여 타이로드(10)의 종류를 판단하는 역할을 한다.

만약 포토센서(1406)와 칼라센서(1408)의 검사 결과, 현재 조립이 진행 중인 자동차의 종류와 다른 종류의 타이로드(10)가 유입된 것으로 판단되면 별도의 배출구를 통해 배출하게 된다.

한편, 도 10은 볼조인트 체결부의 구조를 나타낸 평면도이다.

볼조인트 체결부(1500)는 가조립 상태로 이송되어온 볼조인트(100)를 가압 절곡하여 완성품을 생산하는 장치이다.

볼조인트 체결부(1500)에는 타이로드 이동회전암(1502)이 구비된다.

도 11은 타이로드 이동회전암의 구조를 나타낸 측면도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 타이로드 이동회전암(1502)은 파지부와 회전축을 구비한 이송수단으로서, 타이로드 공급부(1400)의 배출구(1404)를 통해 배출된 타 이로드(10)를 파지하여 인덱스 테이블(1100)의 안착홈(1106)에 올려놓는다.

타이로드 이동회전암(1502)은 상하 승강 수단도 함께 구비하는 것이 바람직하다.

타이로드 배출구(1404)를 통해 배출되는 타이로드(10)는 볼헤드(10a)가 위쪽을 향하고 있는데, 볼하우징(30)과의 결합을 위해 타이로드 이동회전암(1502)은 회전 이동과 동시에 타이로드(10)를 180°회전시켜 볼헤드(10a)가 아래쪽을 향하도록 한다.

그리고 볼하우징(30) 내부에 삽입되어 있는 볼시트(20)에 볼헤드(10a)가 삽입되도록 올려놓는다.

타이로드 이동회전암(1502)은 가조립 상태의 볼조인트(100)를 파지하여 회전하면서 프레스 안착부(1504)에 올려놓는다.

프레스 안착부(1504)의 상부에는 가압수단이 구비된다.

도 12는 볼조인트 체결용 프레스의 구조를 나타낸 측면도이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 프레스 안착부(1504) 상단에는 볼조인트 체결용 프레스(1506)이 설치된다. 프레스(1506)는 가조립 상태의 볼조인트(100)를 위에서부터 가압하면서 볼하우징(30) 개구부의 외측벽을 안쪽으로 절곡한다.

체결이 완료된 볼조인트(100)는 볼조인트 체결부(1500)의 상면 일측에 위치한 볼조인트 배출회전암(1508)에 의하여 이송된다. 볼조인트 배출회전암(1508)은 타이로드 이동회전암(1502)과 마찬가지로 파지부와 회전축을 가진 로봇팔로서, 볼조인트(100)를 마킹장치(1510)에 올려놓는다.

마킹장치(1510)는 볼조인트(100)의 헤드부 또는 몸체부에 고유 식별번호를 도트마킹 방식으로 새겨넣는 장치이다.

도 13은 마킹부의 구조를 나타낸 측면도로서, 각 차량의 형식에 따라 정해진 위치에 식별번호를 써넣는다.

마킹까지 완료된 볼조인트(100)는 볼조인트 배출회전암(1508)에 의하여 바깥으로 배출되어 결합력과 회전동작 등에 대한 검사를 받게 된다.

이와 같이 본 발명의 결합장치(1000)는 사람의 손을 전혀 거치지 않고 기계적 장치에 의해 구성부품의 공급, 이송, 결합이 이루어지도록 하면서 자동차용 볼조인트(100)를 생산한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 통상적인 볼조인트의 구조를 나타낸 분해사시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼조인트 결합장치의 구조를 나타낸 평면도.

도 3은 볼하우징 공급부의 구조를 나타낸 평면도.

도 4는 볼하우징 불량품 배출장치를 나타낸 평면도와 측면도.

도 5는 볼시트 공급부의 구조를 나타낸 평면도.

도 6은 볼시트 이동 직선피더의 동작을 나타낸 평면도.

도 7은 타이로드 공급부의 구조를 나타낸 평면도.

도 8은 타이로드 공급부의 구조를 나타낸 측면도.

도 9는 포토센서와 칼라센서의 구조를 나타낸 측면도.

도 10은 볼조인트 체결부의 구조를 나타낸 평면도.

도 11은 타이로드 이동회전암의 구조를 나타낸 측면도.

도 12는 볼조인트 체결용 프레스의 구조를 나타낸 측면도.

도 13은 마킹장치의 구조를 나타낸 측면도.

Claims

자동차 차축에 사용되는 볼조인트 부품을 자동으로 공급하고, 상기 부품을 자동으로 결합하여 볼조인트를 생산하는 장치로서,

배출구를 통해 볼하우징을 연속적으로 공급하면서 상기 볼하우징의 외부 형상을 검사하고, 상기 볼하우징 내부에 형성된 통기홀을 검사하여 불량품을 배출시키는 볼하우징 공급부와;

일정량의 그리스가 주입된 볼시트의 중량을 체크하면서 상기 볼시트를 연속적으로 공급하는 볼시트 공급부와;

배출구를 통해 타이로드를 연속적으로 공급하는 타이로드 공급부와;

회전하는 원판으로서 상면에 다수 개의 안착홈이 동심원상에 형성되며, 상기 안착홈 중의 어느 하나에 상기 볼하우징, 볼시트, 타이로드가 밑에서부터 순서대로 안착되어 가조립되는 인덱스 테이블과;

상기 인덱스 테이블에 가조립 상태로 안착된 볼조인트를 프레스 안착부로 이동시키고, 프레스로 가압하여 상기 볼하우징의 개구부를 절곡시킴으로써 상기 타이로드의 볼헤드가 상기 볼하우징 내부로부터 이탈하지 않도록 하는 볼조인트 체결부;를 포함하는, 자동차용 볼조인트 결합장치.
제1항에 있어서,

상기 볼하우징 공급부는

한 쌍의 레일로 구성되어 상기 볼하우징의 이동을 안내해주는 볼하우징 이동레일과;

상기 볼하우징 이동레일의 출구에 설치되어 상기 볼하우징 이동레일에서 나오는 볼하우징을 밀어서 이동시키는 볼하우징 이동실린더와;

상기 볼하우징 이동실린더에 의해 이동한 볼하우징의 통기홀이 정상적으로 뚫려있는지를 검사하는 통기홀 검사장치와;

영상으로 상기 볼하우징의 외형의 불량 여부를 검사하는 영상검사장치와;

상기 통기홀 검사장치와 영상검사장치에서 불량품으로 판명난 볼하우징을 불량품 배출구 방향으로 밀어서 이동시키는 불량품 이동실린더와;

상기 통기홀 검사장치에서 통과된 볼하우징을 잡아서 회전 이동시키는 볼하우징 이동회전암과;

상기 볼하우징 이동회전암이 가져온 볼하우징을 직선으로 이동시키는 볼하우징 이동직선피더와;

상기 볼하우징 이동직선피더에 의해 이동한 볼하우징을 상기 인덱스 테이블의 안착홈으로 회전 이동시키는 볼하우징 안착회전암;을 포함하는, 자동차용 볼조인트 결합장치.
제1항에 있어서,

상기 볼시트 공급부는

다량의 볼시트를 저장하면서 일측으로 상기 볼시트를 연속적으로 공급해주는 볼시트 공급호퍼와;

상기 공급호퍼로부터 배출되는 볼시트를 이동시키는 볼시트 이동컨베이어와;

상기 볼시트의 중량을 측정하는 볼시트 중량저울과;

상기 이동컨베이어 끝에 설치되어 상기 볼시트를 상기 볼시트 중량저울로 이동시키는 볼시트 이동수평암과;

상기 볼시트 이동수평암에 의해 이동된 볼시트 내부에 일정량의 그리스를 주입하는 그리스 공급장치와;

상기 그리스가 주입된 볼시트를 상기 인덱스 테이블의 안착홈으로 직선 이동시키는 볼시트 이동직선피더;를 포함하는, 자동차용 볼조인트 결합장치.
제1항에 있어서,

상기 타이로드 공급부는

지면에 대하여 일정 각도만큼 경사지게 설치된 한 쌍의 레일로서, 상기 타이로드가 자중에 의해 미끄러져 내려가도록 유도하는 타이로드 이동레일과;

상기 타이로드에 형성된 그루빙의 길이와 위치를 영상으로 검사하여 불량 또는 규격품 여부를 판단하는 포토센서와;

상기 타이로드의 외표면에 부착된 식별용 띠의 색깔을 검사하여 규격품인지를 판단하는 칼라센서와;

상기 타이로드 이동레일의 끝부분에 설치된 타이로드 배출구;를 포함하는, 자동차용 볼조인트 결합장치.
제1항에 있어서,

상기 볼조인트 체결부는

상기 타이로드 공급부에서 타이로드를 잡아서 볼헤드가 아래쪽으로 향하도록 180도 회전시킨 후, 상기 인덱스 테이블의 안착홈에 놓여있는 볼시트 내부에 상기 볼헤드가 삽입되도록 올려놓고, 가조립 상태의 볼조인트를 들어서 상기 프레스 안착부로 올려놓는 타이로드 이동회전암과;

상기 프레스에 의한 절곡이 완료된 볼조인트의 일측면에 도트마킹 방식으로 식별번호를 새겨넣는 마킹장치와;

상기 마킹장치에 의한 식별번호 인쇄가 완료된 볼조인트를 배출시키는 볼조인트 배출회전암;을 포함하는, 자동차용 볼조인트 결합장치.