KR20130142279A

KR20130142279A - 컬링장치

Info

Publication number: KR20130142279A
Application number: KR1020120065354A
Authority: KR
Inventors: 이창열
Original assignee: 이창열
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2013-12-30
Anticipated expiration: 2032-06-19
Also published as: KR101384958B1

Abstract

본 발명은 일측 축방향이 개구된 원통형의 하우징에 수용된 부품의 이탈을 방지하기 위해 상기 하우징 일측의 팁부를 반경방향으로 굴곡시키기 위한 컬링장치에 관한 것으로서, 수직 축선을 중심으로 회전 가능하게 구비되고 상단의 중앙부에는 상기 하우징이 상기 개구된 일측의 팁부가 돌출된 상태로 장착될 수 있는 척지그(Chuck jig)를 갖는 척유닛(Chuck Unit)과; 상기 척지그를 회전 구동하기 위한 회전구동유닛과; 상기 척지그에 장착된 하우징과 근접한 위치에서 수직축을 중심으로 수평면 상에서 회전 가능하게 구비되는 컬링롤러를 갖는 컬링유닛(Curling Unit)과; 상기 컬링유닛을 상기 척유닛에 대해 접근 및 이격이 가능하도록 수평방향으로 조절하며, 상기 컬링롤러가 상기 척유닛으로 접근하도록 이동 조절함으로써 상기 척지그로부터 돌출된 상기 하우징의 팁부를 가압하여 반경방향으로의 롤링(Rolling)이 이루어지도록 하는 수평이동 조절유닛; 및 상기 컬링유닛을 상기 척유닛에 대해 접근 및 이격이 가능하도록 수직방향으로 조절하며, 상기 컬링롤러의 상기 하우징의 팁부에 대한 가압 롤링 시 상기 컬링유닛을 하강 조절함으로써 상기 컬링롤러의 축방향 판면이 상기 하우징의 롤링된 팁부를 가압하여 상기 팁부에 대한 축방향의 사이징(Sizing)이 이루어지도록 하는 수직이동 조절유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 컬링작업과 사이징 작업을 함께 수행할 수 있다.

Description

컬링장치{CURLING DEVICE}

본 발명은, 축방향으로 일측이 개구된 원통형의 하우징에 수용된 부품의 이탈을 방지하기 위해 상기 하우징의 개구된 일측의 팁부를 반경방향으로 굴곡시키기 위한 컬링장치에 관한 것이다.

본 발명이 속하는 컬링장치의 작업대상의 일례로서 도 1에 도시된 바와 같이 휴대폰 등의 진동소자로서 사용되는 스프링 어셈블리(10)를 들 수 있다.

스프링 어셈블리(10)는 축방향으로 상측이 개구된 원통형의 스프링 하우징(11)에 요크(12), 마그넷 링(13), 탑플레이트(14)가 순차로 수용 및 적층되어 도 2에 도시된 바와 같이 준비된다.

이와 같이 준비된 스프링 어셈블리(10)에 대하여는, 스프링 하우징(11)의 개구된 상측의 팁부(11a)를 도 2의 화살표에 표시된 바와 같이 반경방향으로 굴곡시키는 컬링(Curling) 작업과 함께, 컬링된 팁부(11a)를 축방향 가압하여 스프링 하우징(11)에 대한 탑플레이트(14)의 자유회전을 방지토록 하는 사이징(Sizing) 작업이 이루어진다.

도 2는 종래의 컬링장치(20)를 나타낸 것으로서, 상기 준비된 스프링 어셈블리(10)는 척지그(Chuck jig, 21)에 장착된 상태에서 상부의 센터링핀(Centering pin, 22)의 하강으로 지지된 후, 척지그(21)와 함께 회전구동유닛(23)에 의해 회전된다.

이에 대하여, 수직축을 중심으로 자유회전이 가능하게 지지되는 컬링롤러(24)가 수평이동유닛(25)의 작동에 따라 척지그(21)로 접근하여 구름접촉을 함으로써 상기와 같은 컬링 작업을 수행하게 된다.

컬링작업이 완료된 스프링 어셈블리(10)에 대하여는, 도 3과 같은 종래의 사이징 장치(30)에 의해 사이징 작업이 이루어진다.

사이징 장치(30)에서도 상기 컬링장치(20)에서와 같은 종류의 척지그(21) 및 회전구동유닛(23)이 이용되며, 회전하는 스프링 어셈블리(10)에 대해 수평축을 중심으로 자유회전이 가능하게 지지되는 사이징롤러(31)가 수직이동유닛(32)에 의해 하강하면서 상기 스프링 어셈블리(10)의 굴곡된 팁부(도 2의 11a)를 구름접촉함으로써 가압한다.

가압되는 팁부(11a)는 척지그(21)의 회전으로 인해 원주방향으로 전 구간에 걸쳐 사이징이 이루어지게 된다.

그러나, 이상과 같은 종래의 컬링 및 사이징 방법에 의하면, 컬링과 사이징이 각각 순차적으로 별개의 장치(20, 30)에 의해 수행됨에 따라 개별 장치의 준비 및 2중의 작업수행 등의 문제가 발생하므로 이에 대한 개선이 요구되었다.

개별 장치의 면에서는, 컬링장치(20)의 경우 척지그(21)는 실린더(26)의 상승 및 하강 구동으로 따라 반경방향으로 척물림 및 벌어짐이 이루어지는 구조를 갖는 관계로 이러한 척지그(21)를 교체하고자 할 경우에는 척유닛(Chuck unit: A)의 하부로부터 상부에 이르기까지 모두 해체 및 재결합하여야 함에 따라 많은 시간이 소요된다는 문제가 있었다.

그리고, 이와 같이 교체된 척지그(21)의 높이에 변화가 생김에 따라 변화된 높이에 맞추어 컬링롤러(24)의 높이 또한 새로이 세팅(Setting)하여야 한다는 번거로움이 있었다.

척지그(21)와 관련된 상기 문제들은 이와 동일한 척유닛(A)을 사용하는 사이징 장치(30)에도 동일하게 발생된다.

또한, 컬링장치(20)의 수평이동유닛(25)이나 사이징 장치(30)의 수직이동유닛(32)은 모두 단순한 왕복 실린더의 메커니즘을 적용함에 따라 상기와 같이 척지그(21)와 컬링롤러(24) 또는 사이징롤러(31) 간의 정확한 위치 세팅이 없이는 제대로된 컬링 및 사이징 작업이 이루어질 수 없다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 컬링작업과 사이징 작업을 함께 수행할 수 있는 컬링장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 축방향으로 일측이 개구된 원통형의 하우징에 수용된 부품의 이탈을 방지하기 위해 상기 하우징의 개구된 일측의 팁부를 반경방향으로 굴곡시키기 위한 컬링장치에 있어서, 수직의 축선을 중심으로 회전 가능하게 구비되고 상단의 중앙부에는 상기 하우징이 상기 개구된 일측의 팁부가 상부로 돌출된 상태로 장착될 수 있는 척지그(Chuck jig)를 갖는 척유닛(Chuck Unit)과; 상기 척지그를 회전 구동하기 위한 회전구동유닛과; 상기 척지그에 장착된 하우징과 근접한 위치에서 수직축을 중심으로 수평면 상에서 회전 가능하게 구비되는 컬링롤러를 갖는 컬링유닛(Curling Unit)과; 상기 컬링유닛을 상기 척유닛에 대해 접근 및 이격이 가능하도록 수평방향으로 이동 조절하며, 상기 컬링롤러가 상기 척유닛으로 접근하도록 이동 조절함으로써 상기 척지그로부터 돌출된 상기 하우징의 팁부를 가압하여 반경방향으로의 롤링(Rolling)이 이루어지도록 하는 수평이동 조절유닛; 및 상기 컬링유닛을 상기 척유닛에 대해 접근 및 이격이 가능하도록 수직방향으로 이동 조절하며, 상기 컬링롤러의 상기 하우징의 팁부에 대한 가압 롤링 시 상기 컬링유닛을 하강 조절함으로써 상기 컬링롤러의 축방향 판면이 상기 하우징의 롤링된 팁부를 가압하여 상기 팁부에 대한 축방향의 사이징(Sizing)이 이루어지도록 하는 수직이동 조절유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬링장치를 제공한다.

여기서, 상기 수평이동 조절유닛은 상기 척유닛을 향해 수평으로 연장되는 슬라이드 레일을 따라 이송되는 가이드 브래킷을 이동 조절하며, 상기 컬링유닛은 상기 가이드 브래킷 상에서 수직으로 슬라이드 가능하게 구비되며, 상기 수직이동 조절유닛은 상기 가이드 브래킷에 장착 고정되어 상기 컬링유닛의 수직 슬라이드 이동을 조절할 수도 있다.

이때, 상기 수평이동 조절유닛은 상기 가이드 브래킷의 이동 조절을 위한 구동원으로서 서보모터를 포함하며, 상기 서보모터의 구동에 따라 회전하는 볼스크류를 매개로 상기 가이드 브래킷의 이동량을 조절할 수도 있다.

또한, 상기 수직이동 조절유닛은 상기 컬링유닛의 수직 슬라이드 이동을 조절하기 위한 구동원으로서 서보 실린더를 포함하며, 상기 서보 실린더에 부속되는 실린더축의 구동을 통해 상기 컬링유닛의 이동량을 조절할 수도 있다.

이때, 상기 컬링유닛은, 상기 서보 실린더의 실린더 축과 연결되어 상기 가이드 브래킷 상에서 수직으로 슬라이드 가능하게 구비되는 수직이동블럭과; 하단이 상기 수직이동블록의 의해 지지된 상태로 상기 수직이동블록 상에서 수직으로 상방향으로만 슬라이드 가능하게 구비되며, 상기 컬링롤러를 지지하는 압력조절용 완충블럭과; 상기 압력조절용 완충블럭을 수직 하방향으로 가압하는 압력조절용 스프링; 및 상기 수직이동블록 상에 설치되어 상기 압력조절용 완충블럭에 대한 상기 압력조절용 스프링의 스프링력을 조절하기 위한 압력조절볼트를 포함할 수도 있다.

나아가, 상기 수직이동 조절유닛에 의한 상기 컬링롤러의 가압 작용으로 상기 롤링된 팁부의 사이징이 이루어지는 경우, 상기 서보 실린더는 상기 실린더축을 통한 토크(Torque) 출력이 일정하게 유지되도록 할 수도 있다.

또한, 상기 컬링유닛은, 상기 압력조절용 완충블럭에 대하여 고정되는 고정아암과; 상기 고정아암에 회동 가능하게 결합되고 상기 컬링롤러를 지지하는 회동아암과; 상기 고정아암에 대한 상기 회동아암의 회동 각도를 조절하기 위한 각도조절수단을 더 포함할 수도 있다.

한편, 상기 척유닛은, 수직으로 상하방향으로 연장 형성되고 상단으로는 상기 척지그를 지지하며 상기 회전구동유닛에 의해 회전 구동되는 중공(中空)의 메인샤프트와; 상기 메인샤프트의 내측에 수용되어 수직으로 상하방향으로 연장 형성되고 상단으로는 상기 척지그에 상하 슬라이드 가능하도록 관통 삽입되어 상기 척지그에 장착되는 상기 하우징을 지지하는 코어샤프트를 포함하고, 상기 컬링장치는 상기 코어샤프트를 수직 상하방향으로 이동 조절함으로써 상기 하우징의 장착 및 배출이 이루어지도록 하는 승강조절유닛을 더 포함할 수도 있다.

이때, 상기 수직이동 조절유닛에 의한 상기 컬링롤러의 가압 작용으로 상기 롤링된 팁부의 사이징이 이루어지는 경우, 상기 승강조절유닛은 상기 코어샤프트의 상승 구동을 통해 그 상단의 상기 하우징을 상방향으로 가압할 수도 있다.

또한, 상기 척유닛은 상기 메인샤프트의 내측에 수용되고 그 내측으로는 다시 상기 코어샤프트를 수용하는 중공의 홀더샤프트를 더 포함하고, 상기 컬링장치는 상기 홀더샤프트를 상승 및 하강 구동하는 척 로킹 유닛을 더 포함하며, 상기 척지그는 좌우로 2분할된 한 쌍의 분할지그로 이루어져 수평면 상에서 슬라이드되어 서로 접근 및 이격이 가능하도록 구비되며, 상기 한 쌍의 분할지그는 상기 척 로킹 유닛에 의해 상승 및 하강 구동되는 상기 홀더샤프트와는 경사면 접촉을 매개로 연동됨으로써 서로 간의 접근 및 이격이 이루어질 수도 있다.

이때, 상기 척유닛은, 상기 한 쌍의 분할지그와 각각 결합하여 서로 대향되게 배치되며, 각각 서로 대향되는 테이퍼면을 갖는 한 쌍의 슬라이드 블럭과; 상기 한 쌍의 슬라이드 블럭 간의 접근 및 이격을 안내하는 가이드 레일과; 상기 한 쌍의 슬라이드 블럭이 서로 접근하도록 가압하는 한 쌍의 스프링을 포함하고, 상기 홀더샤프트는, 상기 척 로킹 유닛에 의한 상승 및 하강 구동 시 상기 한 쌍의 슬라이드 블럭의 각 테이퍼면과 경사면 접촉을 함으로써 상기 한 쌍의 슬라이드 블럭 간의 접근 및 이격이 이루어지도록 하는 테이퍼면을 가질 수도 있다.

한편, 상기 척유닛, 상기 회전구동유닛, 상기 컬링유닛, 상기 수평이동 조절유닛, 상기 수직이동 조절유닛은 각각 한 쌍으로 상호 대칭되게 마련되어 모두 동일한 베이스 상에 설치될 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 컬링장치에 의하면, 컬링유닛의 컬링롤러에 대하여 수평이동 조절유닛을 통한 수평이동 조절유닛 및 수직이동 조절유닛을 통한 수직이동을 모두 수행할 수 있으므로 이들 수평이동 조절유닛과 수직이동 조절유닛의 동시구동을 통해 컬링 작업과 사이징 작업을 동시에 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명 또는 종래기술에 따른 컬링장치의 작업대상의 일례를 도시한 분해 사시도,
도 2는 도 1의 작업대상의 조립 상태의 단면도,
도 3은 종래기술에 따른 컬링장치의 정면도,
도 4는 종래기술에 따른 사이징 장치의 정면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 컬링장치의 사시도,
도 6은 도 5의 컬링장치의 작동 시의 주요부의 부분 확대도,
도 7은 도 5의 컬링장치의 주요부의 부분 확대도,
도 8은 도 5의 컬링장치의 일 구성요소인 척유닛의 분리 사시도,
도 9는 도 8의 척유닛을 종방향으로 절단한 가상의 사시도,
도 10은 도 8의 척유닛을 일부 분해하여 도시한 사시도,
도 11은 도 10의 척유닛의 일 구성요소인 홀더샤프트의 분리 사시도,
도 12는 도 10의 척유닛의 일부 구성을 분해하여 도시한 확대 사시도,
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 컬링장치의 변형례를 도시한 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 컬링장치(100)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(도 2 및 도 6의 10 참조)을 장착하기 위한 척지그(Chuck jig, 111)가 상단의 중앙부에 구비된 척유닛(Chuck unit, 110), 이 척유닛(110)을 회전 구동하기 위한 회전구동유닛(120), 상기 척유닛(110)에 장착된 하우징(10)을 컬링(Curling) 및 사이징(Sizing)하기 위한 컬링롤러(131)를 갖는 컬링유닛(130), 이 컬링유닛(130)을 수평방향으로 이동 조절하기 위한 수평이동 조절유닛(140), 상기 컬링유닛(130)을 수직방향으로 이동 조절하기 위한 수직이동 조절유닛(150)을 포함하여 구성된다.

수평이동 조절유닛(140)은 베이스(101) 상에 탑재되는 슬라이드 레일(141)을 따라 가이드 브래킷(142)의 이동을 조절하기 위한 구동원으로서 서보모터(Servo motor, 143)와, 이 서보모터(143)이 구동에 따라 회전하는 볼스크류(Ball screw, 144)를 갖는다.

따라서, 가이드 브래킷(142)은 슬라이드 레일(141)을 따라 이송되는 정도가 상기 서보모터(143)에 의해 정밀하게 조절될 수 있다.

가이드 브래킷(142)의 좌측 수직면으로는 컬링유닛(130)이 상하 슬라이드 가능하게 결합된다.

컬링유닛(130)은 상기 가이드 브래킷(142) 상에서 수직으로 슬라이드 가능하게 구비되는 수직이동블럭(132)을 포함한다(도 7 참조).

한편, 수직이동 조절유닛(150)은 가이드 브래킷(142)의 상단부에 장착 고정되어 상기 가이드 브래킷(142)과 일체로 좌우 슬라이드 되며, 상기 가이드 브래킷(142) 상에서의 컬링유닛(130)의 수직 슬라이드 이동을 조절하기 위한 구동원으로서 서보 실린더(Servo cylinder, 151)를 포함한다.

서보 실린더(151)는 그 하단에 부속되는 실린더축(152)의 구동을 통해 컬링유닛(130)의 수직 이동량을 조절한다.

컬링유닛(130)은 상기와 같은 수평이동 조절유닛(140)과 수직이동 조절유닛(150)의 구동을 통해 척유닛(110)에 대해 접근 및 이격이 가능하도록 수평이동 및 수직이동 또는 동시적인 수평/수직 이동이 구현된다.

이에 따라, 컬링유닛(130)의 컬링롤러(131)는 상기 수직이동 조절유닛(150)에 의해 최적의 높이로 수직으로 조절된 상태에서 수평이동 조절유닛(140)에 의해 척유닛(110)으로 접근하도록 수평으로 이동 조절됨으로써, 도 6에 도시된 바와 같이, 척지그(111)로부터 돌출된 하우징(10)의 팁부(11a)를 가압하여 반경방향으로의 롤링(Rolling, 도 2의 화살표 참조)이 이루어지도록 한다.

이때, 수직이동 조절유닛(150)은, 컬링롤러(131)의 팁부(11a)에 대한 가압 롤링 시, 상기 서보 실린더(도 5의 151)의 구동 조절에 의한 수직이동블럭(도 5의 132)의 하강 조절을 통해 상기 컬링롤러(131)의 축방향 판면, 즉 저면이 상기와 같이 롤링된 팁부(11a)를 하방향으로 가압함으로써 상기 팁부(11a)에 대한 축방향의 사이징(Sizing)이 이루어지도록 한다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 컬링장치(100)는 컬링과 사이징의 각 작업을 근소한 시간차를 두고 순차로 또는 실질적으로 동시에 수행할 수 있다.

이와 같은 컬링 및 사이징의 동시작업은 상기한 바와 같이 수평이동 조절유닛(140)에 구비되는 서보모터(143)와 볼스크류(144) 조합 그리고 수직이동 조절유닛(150)에 구비되는 서보 실린더(151)에 의한 정밀한 위치조절을 통해 원활하게 수행될 수 있다.

이때, 상기 수직이동 조절유닛(150)에 의한 컬링롤러(131)의 가압 작용으로 롤링된 팁부(11a, 도 2의 화살표 참조)의 사이징이 이루어지는 경우, 상기 수직이동 조절유닛(150)의 서보 실린더(151)는 실린더축(152)을 통한 수직이동블럭(132)의 높이조절, 즉 컬링롤러(131)에 대한 높이조절을 통해 사이징 작업을 수행하는 대신에, 상기 실린더축(152)을 통한 토크(Torque) 출력이 일정하게 유지되도록, 즉 상기 컬링롤러(131)를 통한 팁부(11a, 도 2의 화살표 참조)의 수직 가압력이 일정하게 유지되도록 제어되는 것이 장치(100)나 제품(10)의 파손 방지의 측면에서 더 바람직하다.

컬링유닛(130)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 가이드 브래킷(142) 측면에 수직으로 슬라이드 가능하게 구비되는 수직이동블럭(132)과, 이 수직이동블럭(132)의 좌측 수직면에 상하 슬라이드 가능하게 구비되는 압력조절용 완충블럭(133)을 포함한다.

이때, 압력조절용 완충블럭(133)은 그 하단면이 상기 수직이동블럭(132)의 하단면으로부터 돌출되게 결합된 지지단(132a)에 의해 접촉 지지됨으로써 실질적으로는 수직이동블럭(132)의 상방향으로만 슬라이드 가능하게 구비된다.

이러한 상태에서, 압력조절용 완충블럭(133)의 상단면은 압력조절용 스프링(134)에 의해 수직 하방향으로 가압되어 있으며, 이 압력조절용 스프링(134)은 다시 상기 수직이동블럭(132)의 상단부에 지지되도록 설치되는 압력조절볼트(135)에 의해 수직 하방향으로 지지된다.

압력조절용 스프링(134)의 스프링력은 상기 압력조절볼트(135)에 의해 조절되며, 이와 같이 조절된 스프링력이 그 하부의 압력조절용 완충블럭(133)에 가해지게 된다.

컬링유닛(130)은, 이상과 같은 압력조절용 완충블럭(133), 압력조절용 스프링(134) 및 압력조절볼트(135)의 구성으로부터, 도 6에 도시된 바와 같이 컬링롤러(131)가 수평으로 이동으로 팁부(11a)에 대한 컬링 작업 시 수직방향으로 일정한 압력(이는 상기 스프링력의 조절을 통해 달성된다)만이 가해지도록 하며, 이 일정한 압력을 초과하는 수직압력이 작용할 경우에는 전체 컬링유닛(130)이 상기 압력조절용 완충블럭(133)과 함께 상방향으로 슬라이드 됨으로써(도 7 참조) 과도한 컬링 압력으로 인한 장치(100) 및 제품(10)이 파손을 방지할 수 있다.

한편, 컬링유닛(130)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 압력조절용 완충블럭(133)의 좌측면에 수평방향으로 돌출되어 고정되는 고정아암(136), 이 고정아암(136)의 끝단부에 전후 수평축을 중심으로 회동 가능하게 결합되는 회동아암(137)을 더 포함한다. 회동아암(137)의 단부로는 컬링롤러(131)가 수직축을 중심으로 회동 가능하게 지지된다.

이러한 구성을 통해 컬링롤러(131)는 고정아암(136)을 중심으로 회동 가능하게 구비되므로 그 수평이 정확하게 조절할 수 있다.

이를 위해, 회동아암(137)의 회동 각도를 조절하기 위한 각도조절수단으로서 각도조절볼트(138)가 'ㄱ'자 아암(139)을 통해 고정아암(136)에 회동 가능하게 지지되어 그 볼트 하단부가 회동아암(137)을 접촉 지지한다.

따라서, 각도조절볼트(138)의 조절을 통해 회동아암(137)의 회동 및 그에 따른 컬링롤러(131)의 회동이 조절될 수 있다.

회동 각도가 조절된 회동아암(137)은 각도고정볼트(1310)를 조임으로써 그 각도가 고정될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 척유닛(110)은, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 베이스(101) 상에 고정 장착되는 척유닛 하우징(112)을 포함하며, 상기한 척지그(111)는 이 척유닛 하우징(112)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

척지그(111)의 회전 구동을 위한 회전구동유닛(120)은 척유닛(110)에 구비되는 종동풀리(113)를 회전 구동시키며, 이 종동풀리(113)는 상기한 척유닛 하우징(112)의 내부에서 회동 가능하게 지지되는 중공(中空)의 메인샤프트(114)와 결합된다(도 9 참조).

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 메인샤프트(114)는 척유닛 하우징(112) 내에서 수직으로 상하방향으로 연장 형성되고 그 상단으로는 원반블럭(115), 슬라이드 블럭(116)을 통해 상기 척지그(111)를 지지한다.

메인샤프트(114)의 회전으로 상기 원반블럭(115), 슬라이드 블럭(116) 및 척지그(111)는 일체로서 회전한다.

중공의 메인샤프트(114)의 내측으로는 중공(中空)의 홀더샤프트(117)가 수용되며, 이 홀더샤프트(117)는 그 하부에 회전 가능하게 결합되는 지지블럭(118)이 도 5에 도시된 바와 같이 1축 실린더 구동유닛인 척로킹 유닛(160)에 의해 상승 및 하강 구동됨으로써 이와 함께 홀더샤프트(117) 자체도 상승 및 하강 구동된다.

도 10 및 도 12를 참조하면, 척지그(111)는 좌우로 2분할된 한 쌍의 분할지그(111-1, 111-2)로 이루어져 이들 각각의 하부에 일체로 결합되는 한 쌍의 슬라이드 블럭(116-1, 116-2)과 함께 가이드 레일(119-1, 119-2)을 따라 서로 접근 및 이격이 가능하도록 슬라이드 되는 구조를 갖는다. 가이드 레일(119-1, 119-2)는 원반블럭(도 8의 115) 상에 고정 장착된다.

한 쌍의 분할지그(111-1, 111-2)는 상기와 같은 결합관계에 따라 상호간 접근 및 이격이 이루어지며, 본 실시예에서 이러한 접근 및 이격은 홀더샤프트(117)의 상승 및 하강으로 달성된다.

이를 위해 홀더샤프트(117)는 그 상단부에 형성되는 테이퍼면(도 11의 117a)이 상기 한 쌍의 슬라이드 블럭(116-1, 116-2)에 각기 축방향으로 연장 형성되는 연장축부(116-1a, 116-2a) 내에 서로 대향되게 형성되는 테이퍼면(T)에 면접촉 슬라이드 된다.

결과적으로, 척 로킹 유닛(도 5의 160)의 구동에 의해 상승 및 하강하는 홀더샤프트(117)는 그 상단의 테이퍼면(117a)이 상기 한 쌍의 슬라이드 블럭(116-1, 116-2)의 각 테이퍼면(T)과 경사면 접촉을 함으로써 상기 한 쌍의 슬라이드 블럭(116-1, 116-2) 간의 접근 및 이격, 즉 한 쌍의 분할지그(111-1, 111-2) 간의 접근 및 이격이 이루어지도록 한다.

분할지그(111-1, 111-2)의 좌우 슬라이드에 따라 중심부의 지그홀(111a) 내에 수용되는 하우징(도 6의 10)의 장착 및 장착해제가 이루어진다.

홀더샤프트(117)의 상승으로 하우징(10)의 장착해제가 이루어지며, 상기 홀더샤프트(117)의 하강으로 한 쌍의 슬라이드 블럭(116)의 좌우 외측에 각각 구비되는 한 쌍의 스프링(S, S')에 의한 내측방향으로 가압으로 상기 한 쌍의 슬라이드 블럭(116)의 접근, 즉 하우징(10)의 장착이 이루어진다.

한편, 도 9에서, 중공의 홀더샤프트(117)의 내측으로는 코어샤프트(1110)가 수용된다.

코어샤프트(1110)는 수직으로 상하방향으로 연장 형성되고 그 상단으로는 척지그(111)의 지그홀(111a)에 상하 슬라이드 가능하도록 관통 삽입되어 상기 지그호(111a) 내에 삽입 장착되는 하우징(도 6의 10)을 지지한다.

코어샤프트(1110)의 하단부는 지지브래킷(1111)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 이 지지브래킷(1111)은 도 5에 도시된 바와 같이 승강조절유닛(170)에 의해 상하 이동이 조절된다.

결국, 코어샤프트(1110)는 승강조절유닛(170)에 의해 수직 상하방향으로 이동 조절됨으로써, 그 상단에 지지되는 하우징(10)의 장착(하강 시) 및 배출(상승 시)이 이루어지도록 한다.

승강조절유닛(170)은 정밀한 위치조절을 위해 서보모터(171)의 구동과 볼스크류(172)의 전동을 통해 지지브래킷(1111)을 승강 제어한다.

이때, 상기한 수직이동 조절유닛(150)에 의한 컬링롤러(131)의 가압 작용으로 이미 롤링이 이루어진 하우징(10)의 팁부(11a, 도 2의 화살표 참조)에 대한 사이징이 이루어지는 경우, 승강조절유닛(170)은 상기 코어샤프트(1110)의 미세한 상승 구동을 통해 그 상단의 하우징(10)을 상방향으로 밀어줌으로써 최적의 사이징 작업이 이루어질 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 컬링장치(100)는 척유닛(110), 회전구동유닛(120), 컬링유닛(130), 수평이동 조절유닛(140), 수직이동 조절유닛(150), 척 로킹 유닛(160) 및 승강조절유닛(170)이 상기한 바와 같이 각각 1개씩 구비될 수도 있으나, 도 13에 도시된 바와 같이 동일한 베이스(101) 상에 각각 한 쌍으로 상호 대칭되게 마련되는 형태로 구현될 수도 있다.

이에 의해, 컬링 및 사이징의 작업 속도를 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명된 컬링장치(100)는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위가 상기 설명된 바에 한정되는 것으로 이해되어서는 곤란하다.

본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.

10: 하우징 100: 컬링장치
101: 베이스 110: 척유닛
111: 척지그 112: 척유닛 하우징
113: 종동풀리 114: 메인샤프트
115: 원반블럭 116: 슬라이드 블럭
117: 홀더샤프트 118: 지지블럭
119: 가이드 레일 1110: 코어샤프트
1111: 지지브래킷 120: 회전구동유닛
130: 컬링유닛 131: 컬링롤러
132: 수직이동블럭 133: 압력조절용 완충블럭
134: 압력조절용 스프링 135: 압력조절볼트
136: 고정아암 137: 회동아암
138: 각도조절볼트 139: 'ㄱ'자 아암
1310: 각도고정볼트 140: 수평이동 조절유닛
141: 슬라이드 레일 142: 가이드 브래킷
143: 서보 모터 144: 볼스크류
150: 수직이동 조절유닛 151: 서보실린더
152: 실린더축 160: 척 로킹 유닛
170: 승강조절유닛 171: 서보모터
172: 볼스크류

Claims

축방향으로 일측이 개구된 원통형의 하우징에 수용된 부품의 이탈을 방지하기 위해 상기 하우징의 개구된 일측의 팁부를 반경방향으로 굴곡시키기 위한 컬링장치에 있어서,
수직의 축선을 중심으로 회전 가능하게 구비되고 상단의 중앙부에는 상기 하우징이 상기 개구된 일측의 팁부가 상부로 돌출된 상태로 장착될 수 있는 척지그(Chuck jig)를 갖는 척유닛(Chuck Unit)과;
상기 척지그를 회전 구동하기 위한 회전구동유닛과;
상기 척지그에 장착된 하우징과 근접한 위치에서 수직축을 중심으로 수평면 상에서 회전 가능하게 구비되는 컬링롤러를 갖는 컬링유닛(Curling Unit)과;
상기 컬링유닛을 상기 척유닛에 대해 접근 및 이격이 가능하도록 수평방향으로 이동 조절하며, 상기 컬링롤러가 상기 척유닛으로 접근하도록 이동 조절함으로써 상기 척지그로부터 돌출된 상기 하우징의 팁부를 가압하여 반경방향으로의 롤링(Rolling)이 이루어지도록 하는 수평이동 조절유닛; 및
상기 컬링유닛을 상기 척유닛에 대해 접근 및 이격이 가능하도록 수직방향으로 이동 조절하며, 상기 컬링롤러의 상기 하우징의 팁부에 대한 가압 롤링 시 상기 컬링유닛을 하강 조절함으로써 상기 컬링롤러의 축방향 판면이 상기 하우징의 롤링된 팁부를 가압하여 상기 팁부에 대한 축방향의 사이징(Sizing)이 이루어지도록 하는 수직이동 조절유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬링장치.
제1항에 있어서,
상기 수평이동 조절유닛은 상기 척유닛을 향해 수평으로 연장되는 슬라이드 레일을 따라 이송되는 가이드 브래킷을 이동 조절하며,
상기 컬링유닛은 상기 가이드 브래킷 상에서 수직으로 슬라이드 가능하게 구비되며,
상기 수직이동 조절유닛은 상기 가이드 브래킷에 장착 고정되어 상기 컬링유닛의 수직 슬라이드 이동을 조절하는 것을 특징으로 하는 컬링장치.
제2항에 있어서,
상기 수평이동 조절유닛은 상기 가이드 브래킷의 이동 조절을 위한 구동원으로서 서보모터를 포함하며, 상기 서보모터의 구동에 따라 회전하는 볼스크류를 매개로 상기 가이드 브래킷의 이동량을 조절하는 것을 특징으로 하는 컬링장치.
제2항에 있어서,
상기 수직이동 조절유닛은 상기 컬링유닛의 수직 슬라이드 이동을 조절하기 위한 구동원으로서 서보 실린더를 포함하며, 상기 서보 실린더에 부속되는 실린더축의 구동을 통해 상기 컬링유닛의 이동량을 조절하는 것을 특징으로 하는 컬링장치.
제4항에 있어서,
상기 컬링유닛은,
상기 서보 실린더의 실린더 축과 연결되어 상기 가이드 브래킷 상에서 수직으로 슬라이드 가능하게 구비되는 수직이동블럭과;
하단이 상기 수직이동블록의 의해 지지된 상태로 상기 수직이동블록 상에서 수직으로 상방향으로만 슬라이드 가능하게 구비되며, 상기 컬링롤러를 지지하는 압력조절용 완충블럭과;
상기 압력조절용 완충블럭을 수직 하방향으로 가압하는 압력조절용 스프링; 및
상기 수직이동블록 상에 설치되어 상기 압력조절용 완충블럭에 대한 상기 압력조절용 스프링의 스프링력을 조절하기 위한 압력조절볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬링장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 수직이동 조절유닛에 의한 상기 컬링롤러의 가압 작용으로 상기 롤링된 팁부의 사이징이 이루어지는 경우, 상기 서보 실린더는 상기 실린더축을 통한 토크(Torque) 출력이 일정하게 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 컬링장치.
제5항에 있어서,
상기 컬링유닛은,
상기 압력조절용 완충블럭에 대하여 고정되는 고정아암과;
상기 고정아암에 회동 가능하게 결합되고 상기 컬링롤러를 지지하는 회동아암과;
상기 고정아암에 대한 상기 회동아암의 회동 각도를 조절하기 위한 각도조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬링장치.
제1항에 있어서,
상기 척유닛은,
수직으로 상하방향으로 연장 형성되고 상단으로는 상기 척지그를 지지하며 상기 회전구동유닛에 의해 회전 구동되는 중공(中空)의 메인샤프트와; 상기 메인샤프트의 내측에 수용되어 수직으로 상하방향으로 연장 형성되고 상단으로는 상기 척지그에 상하 슬라이드 가능하도록 관통 삽입되어 상기 척지그에 장착되는 상기 하우징을 지지하는 코어샤프트를 포함하고,
상기 컬링장치는,
상기 코어샤프트를 수직 상하방향으로 이동 조절함으로써 상기 하우징의 장착 및 배출이 이루어지도록 하는 승강조절유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬링장치.
제8항에 있어서,
상기 수직이동 조절유닛에 의한 상기 컬링롤러의 가압 작용으로 상기 롤링된 팁부의 사이징이 이루어지는 경우, 상기 승강조절유닛은 상기 코어샤프트의 상승 구동을 통해 그 상단의 상기 하우징을 상방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 컬링장치.
제8항에 있어서,
상기 척유닛은,
상기 메인샤프트의 내측에 수용되고 그 내측으로는 다시 상기 코어샤프트를 수용하는 중공의 홀더샤프트를 더 포함하고,
상기 컬링장치는,
상기 홀더샤프트를 상승 및 하강 구동하는 척 로킹 유닛을 더 포함하며,
상기 척지그는 좌우로 2분할된 한 쌍의 분할지그로 이루어져 수평면 상에서 슬라이드되어 서로 접근 및 이격이 가능하도록 구비되며,
상기 한 쌍의 분할지그는, 상기 척 로킹 유닛에 의해 상승 및 하강 구동되는 상기 홀더샤프트와는 경사면 접촉을 매개로 연동됨으로써 서로 간의 접근 및 이격이 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬링장치.
제10항에 있어서,
상기 척유닛은,
상기 한 쌍의 분할지그와 각각 결합하여 서로 대향되게 배치되며, 각각 서로 대향되는 테이퍼면을 갖는 한 쌍의 슬라이드 블럭과;
상기 한 쌍의 슬라이드 블럭 간의 접근 및 이격을 안내하는 가이드 레일과;
상기 한 쌍의 슬라이드 블럭이 서로 접근하도록 가압하는 한 쌍의 스프링을 포함하고,
상기 홀더샤프트는,
상기 척 로킹 유닛에 의한 상승 및 하강 구동 시 상기 한 쌍의 슬라이드 블럭의 각 테이퍼면과 경사면 접촉을 함으로써 상기 한 쌍의 슬라이드 블럭 간의 접근 및 이격이 이루어지도록 하는 테이퍼면을 갖는 것을 특징으로 하는 컬링장치.
제1항에 있어서,
상기 척유닛, 상기 회전구동유닛, 상기 컬링유닛, 상기 수평이동 조절유닛, 상기 수직이동 조절유닛은 각각 한 쌍으로 상호 대칭되게 마련되어 모두 동일한 베이스 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 컬링장치.