KR20150128108A - 익스팬더 오일링 조립장치 - Google Patents

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KR20150128108A
KR20150128108A KR1020140054933A KR20140054933A KR20150128108A KR 20150128108 A KR20150128108 A KR 20150128108A KR 1020140054933 A KR1020140054933 A KR 1020140054933A KR 20140054933 A KR20140054933 A KR 20140054933A KR 20150128108 A KR20150128108 A KR 20150128108A
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Abstract

본 발명은 피스톤에 형성된 링홈에 익스팬더 오일링을 조립하는 익스팬더 오일링 조립장치에 관한 것으로서, 상기 피스톤이 로딩 및 언로딩되는 피스톤로딩홀을 갖는 조립스테이션; 상기 피스톤이 상기 피스톤로딩홀에 로딩되기 전에 상기 익스팬더 오일링을 상기 피스톤로딩홀의 미리 설정된 위치로 로딩시키는 링로딩유닛; 상기 피스톤로딩홀에 로딩된 상기 익스팬더 오일링을 확경한 후, 상기 피스톤로딩홀에 상기 피스톤이 로딩되면 상기 익스팬더 오일링을 축경시켜서 상기 링홈에 조립시키는 링조립유닛; 상기 익스팬더 오일링의 축경 과정에서 상기 익스팬더 오일링의 개방 측 양 단부의 겹침을 방지하는 링겹침방지유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 피스톤에 익스팬더 오일링을 신속하고 정확하게 자동으로 조립할 수 있도록 하여 생산성을 현격하게 향상시키면서 인건비를 절감할 수 있는 익스팬더 오일링 조립장치가 제공된다.
또한, 익스팬더 오일링의 구조적 특성에 의한 개방 단부의 임의적 맞물림 현상을 방지하면서 피스톤에 익스팬더 오일링을 자동으로 조립할 수 있는 익스팬더 오일링 조립장치가 제공된다.

Description

익스팬더 오일링 조립장치{Expander oil-ring assembly machine}
본 발명은 자동차 엔진의 피스톤에 익스팬더 오일링을 조립하는 익스팬더 오일링 조립장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 엔진의 피스톤(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, 그 외주면에 복수의 링홈(3)이 형성되어 있으며, 이들 링홈(3)에는 피스톤링(10)이 조립된다.
피스톤링(10)은 피스톤(1) 상부의 링홈(3c)에 조립되는 탑링(19)과, 탑링(19) 하부의 링홈(3b)에 조립되는 세컨드링(17) 및 세컨드링(17) 하부의 링홈(3a)에 조립되는 익스팬더 오일링(15) 등을 구비할 수 있으며, 익스팬더 오일링(15)은이 조립되는 링홈(3a)에는 익스팬더 오일링(15)을 사이에 두고 한 쌍의 사이드링(15b)이 함께 조립된다.
피스톤링(10)들은 원주 방향의 일영역이 개방된 형상을 갖는 것으로서, 개방 단부 구조에 의해 탄성적인 확경 및 축경이 가능하다. 이에 따라, 피스톤링(10)들을 피스톤(1)의 해당 링홈(3a,3b,3c)에 조립하는 과정은 피스톤링(10)을 확경한 상태에서 피스톤(1)의 해당 링홈(3a,3b,3c)에 조립하는 형태로 이루어질 수 있다.
이러한 피스톤링(10)들 중 익스팬더 오일링(15)은 엔진블록의 실린더 내벽에 잔류하는 오일이 연소실로 유입되지 못하도록 하는 것으로서, 피스톤(1)의 하부 링홈(3a)에 조립된다.
이 익스팬더 오일링(15)은 탑링(19)이나 세컨드링(17) 등과 같은 다른 피스톤링과는 달리 원주방향을 따라 다수의 요철이나 나선 등과 같은 형태를 가지고 있는데, 이러한 구조적 특성은 익스팬더 오일링(15)이 가지고 있는 탄성력에 의해서 피스톤(1)에 익스팬더 오일링(15)이 조립되기 전에 그 개방 측 양단부가 인접하게 되면 상호 맞물리는 겹침 현상이 발생하는 문제점이 있다.
한편, 종래 피스톤링의 조립은 작업자의 수작업으로 이루어졌지만, 현저하게 낮은 조립 속도에 의한 생산성 저하를 초래하고 인건비가 부담되어야 하는 단점이 있었다. 이에 대한민국 등록특허공보 제10-0623760호에 개시된 바와 같이, 피스톤링 조립을 위한 조립지그를 마련하여 조립 속도 향상을 도모하였지만 이 역시 작업자가 조립지그를 이용하여 일일이 피스톤링을 피스톤에 조립하여야 하므로 생산성 향상에 한계가 따르고 여전히 인건비를 부담해야하는 문제점이 있다.
특히, 익스팬더 오일링의 경우 전술한 바와 같은 구조적 특성에 의해 피스톤에 조립하는 과정에서 그 개방 측 양단부가 상호 맞물리는 겹침 현상에 의해 조립 공정이 난해한 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 피스톤에 익스팬더 오일링을 신속하고 정확하게 자동으로 조립할 수 있도록 하여 생산성을 현격하게 향상시키면서 인건비를 절감할 수 있는 익스팬더 오일링 조립장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 익스팬더 오일링의 구조적 특성에 의한 개방 단부의 임의적 맞물림 현상을 방지하면서 피스톤에 익스팬더 오일링을 자동으로 조립할 수 있는 익스팬더 오일링 조립장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 피스톤에 형성된 링홈에 익스팬더 오일링을 조립하는 익스팬더 오일링 조립장치에 있어서, 상기 피스톤이 로딩 및 언로딩되는 피스톤로딩홀을 갖는 조립스테이션; 상기 피스톤이 상기 피스톤로딩홀에 로딩되기 전에 상기 익스팬더 오일링을 상기 피스톤로딩홀의 미리 설정된 위치로 로딩시키는 링로딩유닛; 상기 피스톤로딩홀에 로딩된 상기 익스팬더 오일링을 확경한 후, 상기 피스톤로딩홀에 상기 피스톤이 로딩되면 상기 익스팬더 오일링을 축경시켜서 상기 링홈에 조립시키는 링조립유닛; 상기 익스팬더 오일링의 축경 과정에서 상기 익스팬더 오일링의 개방 측 양 단부의 겹침을 방지하는 링겹침방지유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 익스팬더 오일링 조립장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 링겹침방지유닛은 상기 익스팬더 오일링의 축경 전에 상기 익스팬더 오일링의 개방 측 양 단부 사이 영역에 대응하는 상기 링홈 외주 영역의 피스톤 둘레면에 접하게 위치하고, 상기 익스팬더 오일링의 축경 후 상기 링홈 외주 영역의 피스톤 둘레면에 대해 이격되게 위치하도록 왕복 이동하는 링겹침방지편과, 상기 링겹침방지편을 왕복 이동시키는 겹침방지편구동기를 갖는 것이 바람직하다.
그리고 다수의 익스팬더 오일링을 수직으로 적재하는 매거진과, 상기 매거진 하부 영역으로 상기 익스팬더 오일링을 하나씩 낙하시키는 링가압부와, 상기 익스팬더 오일링들의 임의 낙하를 방지하는 이탈방지수단을 갖는 링공급유닛을 더 포함하며; 상기 링로딩유닛은 상기 링공급유닛에서 낙하하는 익스팬더 오일링을 수령하여 상기 조립스테이션의 피스톤로딩홀로 이동시키는 것이 효과적이다.
이때, 상기 매거진은 상기 익스팬더 오일링들이 둘러싸도록 적재되는 적재부와, 상기 적재부의 하부에 점진적으로 하향 확경된 형상으로 마련되어 상기 익스팬더 오일링이 확경된 상태로 낙하하도록 유도하는 링확경부를 갖는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 매거진의 일 측에는 상기 익스팬더 오일링의 개방 단부를 이격된 상태로 유지시키는 단부이격유지리브가 수직 방향으로 형성되어 있는 것이 보다 효과적이다.
이때, 상기 이탈방지수단은 상기 링확경부에 마련되는 자석인 것이 바람직하다.
그리고 상기 링로딩유닛은 상기 매거진의 하부에 인접한 링수령위치와 상기 조립스테이션에 위치하는 로딩위치 간을 왕복 이동하는 로딩플레이트와; 상기 로딩플레이트를 왕복 이동시키는 플레이트구동기를 갖는 것이 효과적이다.
이때, 상기 로딩플레이트에는 상기 링수령위치에서 상기 매거진의 상기 단부이격유리리브에 대응하는 이격유지편이 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다.
그리고 상기 링조립유닛은 상기 링로딩유닛에 의해 상기 조립스테이션의 피스톤로딩홀로 전달된 상기 익스팬더 오일링을 파지하여 확경시키거나, 파지 확경된 익스팬더 오일링을 파지 해제하여 축경시키는 그리퍼와, 상기 확경된 익스팬더 오일링의 내주 영역으로 상기 피스톤이 위치한 상태에서 상기 그리퍼가 상기 익스팬더 오일링을 파지 해제할 때 상기 익스팬더 오일링을 상기 피스톤의 링홈으로 가압하는 링가압수단을 갖는 것이 보다 효과적이다.
또한, 상기 조립스테이션에는 상기 확경 및 축경되는 익스팬더 오일링의 위치를 상기 피스톤의 링홈에 대응하는 위치로 가이드하는 위치설정가이드가 마련되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 피스톤에 익스팬더 오일링을 신속하고 정확하게 자동으로 조립할 수 있도록 하여 생산성을 현격하게 향상시키면서 인건비를 절감할 수 있는 익스팬더 오일링 조립장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 익스팬더 오일링의 구조적 특성에 의한 개방 단부의 임의적 맞물림 현상을 방지하면서 피스톤에 익스팬더 오일링을 자동으로 조립할 수 있는 익스팬더 오일링 조립장치가 제공된다.
도 1은 피스톤 사시도(a) 및 피스톤링 조립 영역 확대 단면도(b),
도 2는 본 발명에 따른 익스팬더 오일링 조립장치의 측단면도,
도 3은 도 2의 익스팬더 오일링 조립 영역을 간략하게 나타낸 사시도,
도 4 내지 도 13은 본 발명에 따른 익스팬더 오일링 조립장치의 작동과정을 나타낸 주요부 측단면도.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 익스팬더 오일링 조립장치(101)는 피스톤(1)에 익스팬더 오일링(15)을 조립하는 영역을 형성하는 조립스테이션(110)과, 다수의 익스팬더 오일링(15)을 적재하며 후술할 링로딩유닛(130)으로 익스팬더 오일링(15)을 하나씩 공급하는 링공급유닛(120)과, 링공급유닛(120)으로부터 전달된 익스팬더 오일링(15)을 조립스테이션(110)으로 이동시키는 링로딩유닛(130)과, 링로딩유닛(130)에 의해 조립스테이션(110)으로 이동한 익스팬더 오일링(15)을 피스톤(1)의 해당 링홈(3a)에 조립시키는 링조립유닛(140)과, 링조립유닛(140)의 구동에 의해 익스팬더 오일링(15)이 해당 링홈(3a)에 조립되는 과정에서 익스팬더 오일링(15)의 개방 측 양 단부의 겹침을 방지하는 링겹침방지유닛(150)을 포함한다.
조립스테이션(110)에는 피스톤(1) 하부의 링홈(3a)에 익스팬더 오일링(15)을 조립하기 위한 영역으로서 피스톤(1)의 외주면이 원활하게 수용될 수 있는 정도의 피스톤로딩홀(111)이 형성되어 있다.
피스톤(1)은 피스톤이송수단(미도시)에 의해서 자동적으로 조립스테이션(110)의 피스톤로딩홀(111)에 로딩되었다가 익스팬더 오일링(15) 조립 후 피스톤로딩홀(111)에서 언로딩될 수 있다. 이때, 피스톤(1)이 로딩되기 전에 피스톤로딩홀(111)에는 링로딩유닛(130)에 의해 익스팬더 오일링(15)이 미리 로딩되어 후술할 그리퍼(141)에 의해 확경된 상태로 대기한다.
물론, 피스톤(1)이 조립스테이션(110)의 피스톤로딩홀(111)에 로딩 및 언로딩되는 과정은 작업자의 수작업에 의해서도 가능할 수 있다. 하지만, 피스톤(1)이 피스톤로딩홀(111)에 로딩 및 언로딩되는 과정은 보다 빠른 익스팬더 오일링(15)의 조립 및 인건비 절감을 위해서 전술한 바와 같이, 피스톤이송수단(미도시)에 의해 자동적으로 이루어지는 것이 바람직하다. 피스톤이송수단(미도시)에 의한 피스톤(1)의 자동적인 로딩 및 언로딩 과정의 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
또한 이 조립스테이션(110)에는 그리퍼(141)에 의해 확경 및 축경되는 익스팬더 오일링(15)의 위치를 피스톤(1)의 해당 링홈(3a)에 대응하는 위치로 가이드하는 위치설정가이드(113)가 마련되어 있다. 이 위치설정가이드(113)는 익스팬더 오일링(15)이 확경된 위치를 피스톤(1)의 링홈(3a) 둘레에 정확하게 위치시킴과 동시에, 후술할 링조립유닛(140)에 의해 익스팬더 오일링(15)이 피스톤(1)의 링홈(3a)으로 조립되는 과정에서 피스톤(1)의 링홈(3a)에 익스팬더 오일링(15)이 정확하게 조립되도록 가이드한다.
링공급유닛(120)은 다수의 익스팬더 오일링(15)을 수직으로 적재하는 매거진(121)과, 매거진(121) 하부 영역으로 익스팬더 오일링(15)을 하나씩 낙하시키는 링가압부(126)와, 매거진(121)에 적재된 익스팬더 오일링(15)들이 임의로 낙하되는 것을 방지하는 이탈방지수단(129)을 가지고 있다.
매거진(121)은 익스팬더 오일링(15)들이 적재되는 적재부(122)와, 적재부(122)의 상단에 결합되어 익스팬더 오일링(15)이 적재부(122)에 원활하게 적재되도록 하는 적재유도부(123)와, 적재부(122)의 하부에 마련되어 익스팬더 오일링(15)이 확경된 상태로 낙하하도록 유도하는 링확경부(124)와, 익스팬더 오일링(15)의 개방 단부를 이격된 상태로 유지시키는 단부이격유지리브(125)로 구성된다.
적재부(122)는 복수의 원형 바아가 익스팬더 오일링(15)의 내주면에 접하는 형태로 원주방향으로 상호 이격되어 수직 배치되어 있다. 이 적재부(122)의 상하 양 단부는 적재유도부(123)와 링확경부(124)와 결합된다. 이때 적재유도부(123)와 링확경부(124)의 상단 외주면은 적재부(122)의 원형 바아들이 형성하는 가상의 원형 외주면과 일치한다. 물론 적재부(122)는 복수의 원형 바아가 아닌 단일의 원통부재 등과 같은 다양한 형태로 마련될 수도 있다.
적재유도부(123)는 적재부(122) 상단에 결합되며, 상부 영역 외주면이 상단으로 갈수록 축소되는 상향 축경 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이는 익스팬더 오일링(15)이 원활하게 적재부(122)로 적재될 수 있도록 하기 위함이다.
링확경부(124)는 적재부(122)의 하단에 결합되며, 하부 영역 외주면이 하단으로 갈수록 점진적으로 확대되는 하향 확경 구조를 가지고 있다. 이러한 하향 확경 구조는 익스팬더 오일링(15)이 확경된 상태로 낙하하도록 유도한다.
한편, 단부이격유지리브(125)는 매거진(121)의 일 측에서 수직방향을 따라 외향 돌출된 형태로 마련되어 익스팬더 오일링(15)의 개방 단부를 이격된 상태로 유지시킨다. 이에 의해 매거진(121)에 적재된 익스팬더 오일링(15)들은 개방 단부가 모두 한 방향을 향하는 상태에서 단부이격유지리브(125)에 의해 이격된 상태로 매거진(121)에 수직방향으로 정렬 적재됨으로써, 익스팬더 오일링(15)의 개방 단부가 구조적 특성에 의해 겹쳐지는 것을 방지한 상태로 매거진(121)에 적재될 수 있다.
링가압부(126)는 매거진(121)의 적재부(122)를 둘러싸면서 수직 방향으로 승강 가능한 가압부재(127)와, 가압부재(127)를 하향 가압하는 가압유닛(128)으로 구성된다.
가압부재(127)는 매거진(121)의 적재부(122)에 적재된 익스팬더 오일링(15)들 중 최상부 익스팬더 오일링(15)과 접하도록 익스팬더 오일링(15)들 상부 영역에서 승강하며, 가압유닛(128)은 가압부재(127)를 익스팬더 오일링(15)의 두께에 대응하는 하강 폭으로 하향 가압한다. 이에 의해 매거진(121)의 최하단부에 위치하는 익스팬더 오일링(15)은 가압유닛(128)의 구동에 의해 하나씩 매거진(121) 하부로 낙하하여 후술할 링로딩유닛(130)의 로딩플레이트(131)로 전달된다.
여기서 가압부재(127)의 구조는 익스팬더 오일링(15)의 안정적으로 하향 가압할 수 있는 범위에서 다양한 구조를 가질 수 있으며, 보다 바람직하게는 원통형으로 마련되어 익스팬더 오일링(15)의 상부 수평면을 균일하게 하향 가압할 수 있도록 한다.
이탈방지수단(129)은 장치의 구동 및 링가압부(126)의 구동 과정에서 발생할 수 있는 진동 등에 의해 매거진(121)의 하단부 영역에 적재된 익스팬더 오일링(15)이 임의로 낙하하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 매거진(121)의 링확경부(124)에 자석을 포함시키는 형태로 마련될 수 있다.
이때, 자석으로 마련되는 이탈방지수단(129)은 링확경부(124) 하단 둘레에 자석을 원주방향을 따라 매입시키는 형태일 수 있는데, 링 형상을 갖는 단일의 자석 또는 복수의 자석을 간격을 두고 매입시키는 형태일 수 있다. 물론, 링확경부(124) 자체를 자석으로 마련하는 형태일 수도 있다.
이러한 자석형태의 이탈방지수단(129)은 매거진(121)의 링확경부(124) 하단부에 위치하는 익스팬더 오일링(15)이 링가압부(126)의 하향 가압작용에 의해 낙하한 후, 다음의 익스팬더 오일링(15)이 자석의 자력에 의해 낙하되지 않고 매거진(121)의 링확경부(124)에 부착된 상태로 대기할 수 있도록 유지시킨다. 이에 의해 익스팬더 오일링(15)의 임의 낙하를 방지할 수 있다.
이러한 이탈방지수단(129)은 자석 외에도 익스팬더 오일링(15)의 임의로 낙하할 수 없는 정도의 유지력을 발휘하면서 링가압부(126)의 가압력에 의해서는 익스팬더 오일링(15)이 낙하할 수 있는 범위의 마찰력을 제공하는 고무 등의 수지 재질로 마련된 별도의 부재를 적절히 이용할 수 있음은 물론이다.
한편, 링로딩유닛(130)은 매거진(121)으로부터 낙하하는 익스팬더 오일링(15)을 수령하여 조립스테이션(110)으로 이동시키는 로딩플레이트(131)와, 로딩플레이트(131)를 구동시키는 플레이트구동기(133)를 가지고 있다.
로딩플레이트(131)는 매거진(121)의 링확경부(124) 하단부에 인접하는 링수령위치와 조립스테이션(110)의 피스톤로딩홀(111)에 위치하는 로딩위치 간을 왕복 이동 가능하게 마련된다.
그리고 로딩플레이트(131)에는 링수령위치에서 매거진(121)의 단부이격유리리브에 대응하게 위치하는 이격유지편(135)이 돌출되어 있다. 이 이격유지편(135)은 매거진(121)의 링확경부(124)에서 확경된 상태로 낙하하는 익스팬더 오일링(15)이 탄성 복원력에 의해서 개방 단부 양측이 겹쳐지는 것을 방지한다. 따라서 로딩플레이트(131)가 링수령위치에 위치할 때 이격유지편(135)의 상단은 링확경부(124) 하단과 단부이격유리리브 하단에 근접하게 위치하는 것이 바람직하다. 이에 의해 익스팬더 오일링(15)의 탄성적으로 축경되어 개방 단부 양측이 겹쳐질 수 있는 시간적 여유를 제거할 수 있고, 익스팬더 오일링(15)이 로딩플레이트(131)에 낙하되면 그 개방측 양단부 사이에 이미 이격유지편(135)이 개재되도록 할 수 있다. 따라서 익스팬더 오일링(15)은 개방 단부가 이격된 상태로 로딩플레이트(131) 상에 적재된다.
또한 로딩플레이트(131)에는 적어도 익스팬더 오일링(15)이 접하는 영역에 부착자석(137)이 마련되어 있는 것이 바람직하다. 이는 매거진(121)으로부터 낙하된 익스팬더 오일링(15)의 수평유지와 로딩플레이트(131) 외부로 이탈되는 것을 방지함과 동시에, 매거진(121)으로부터 익스팬더 오일링(15)이 낙하될 때 로딩플레이트(131)에 정위치로 낙하될 수 있도록 자력에 의한 인력을 작용시키기 위함이다.
플레이트구동기(133)는 유압 또는 공압 실린더 등을 비롯한 다양한 형태의 직선 왕복 운동 가능한 구동기로 마련될 수 있다. 이 플레이트구동기(133)는 로딩플레이트(131) 상에 익스팬더 오일링(15)이 적재되면 로딩플레이트(131)를 조립스테이션(110)의 피스톤로딩홀(111)의 로딩위치로 이동시키는 한편, 피스톤로딩홀(111)에서 후술할 그리퍼(141)에 익스팬더 오일링(15)이 확경 파지되면 로딩플레이트(131)를 링수령위치로 복귀시킨다.
한편, 링조립유닛(140)은 조립스테이션(110)의 피스톤로딩홀(111)로 전달된 익스팬더 오일링(15)을 파지 및 파지 해제하는 그리퍼(141)와, 그리퍼(141)가 익스팬더 오일링(15)을 파지 해제할 때 익스팬더 오일링(15)을 피스톤(1)의 링홈(3a)으로 가압하는 링가압수단(145)을 가지고 있다.
그리퍼(141)는 피스톤로딩홀(111) 상부 영역에 승강 가능하게 설치되며, 피스톤로딩홀(111) 상부 영역에 대기하고 있다가 피스톤로딩홀(111)에 익스팬더 오일링(15)이 전달되면 하강하여 익스팬더 오일링(15)을 파지하여 확경시킨다. 이때, 그리퍼(141)는 익스팬더 오일링(15)의 내주면 복수 영역을 등간격을 두고 파지하여 확경시킬 수 있도록 복수로 마련된다.
그리고 그리퍼(141)는 익스팬더 오일링(15)을 파지하여 확경시킨 상태에서 피스톤로딩홀(111)로 피스톤(1)이 수용되면 익스팬더 오일링(15)을 파지 해제한 후 대기 위치로 상승한다.
이때, 그리퍼(141)의 외측면은 익스팬더 오일링(15)의 원활한 파지 및 파지 해제를 위해서 하단 영역에 그립유도면(143)을 갖는 것이 바람직하다.
링가압수단(145)은 피스톤로딩홀(111)의 둘레 영역에서 확경된 익스팬더 오일링(15) 외주 영역에 대기하다가 피스톤(1)이 피스톤로딩홀(111)로 전달되고 그리퍼(141)가 익스팬더 오일링(15)을 파지 해제하는 과정에서 익스팬더 오일링(15)을 피스톤(1)의 링홈(3a) 측으로 가압하게 된다. 이러한 링가압수단(145)의 익스팬더 오일링(15) 가압 작용과 함께 그리퍼(141)는 상승하면서 익스팬더 오일링(15)을 파지 해제하게 되고 익스팬더 오일링(15)은 링가압수단(145)의 가압 작용 및 자체 탄성복원력에 의해 피스톤(1)의 링홈(3a)으로 정확하게 삽입되는 형태로 조립된다.
이 링가압수단(145)은 익스팬더 오일링(15)의 조립 정확도를 위해서 확경된 익스팬더 오일링(15)의 둘레 영역에 적어도 하나 또는 일정 간격을 두고 복수로 마련될 수 있다.
한편, 링겹침방지유닛(150)은 익스팬더 오일링(15)의 개방 측 양 단부 사이 영역에 대응하는 영역에서 피스톤(1)의 둘레면에 접하는 위치와 이격되는 위치 간을 왕복 이동하는 링겹침방지편(151)과, 상기 링겹침방지편(151)을 왕복 이동시키는 겹침방지편구동기(153)를 가지고 있다.
링겹침방지편(151)은 겹침방지편구동기(153)의 구동에 의해 링조립유닛(140)의 그리퍼(141)가 익스팬더 오일링(15)을 파지 해제하기 전(익스팬더 오일링(15)이 축경되어 링홈(3a)에 조립되기 전)에 익스팬더 오일링(15)의 개방 측 양 단부 사이 영역에 대응하는 링홈(3a) 외주 영역의 피스톤 둘레면에 접하게 위치하는 한편, 링조립유닛(140)의 그리퍼(141)가 익스팬더 오일링(15)을 파지 해제한 후(익스팬더 오일링(15)이 축경되어 링홈(3a)에 조립된 후)에 피스톤 둘레면에 대해 이격된다.
여기서, 겹침방지편구동기(153)는 유압 또는 공압 실린더 등을 비롯한 다양한 형태의 직선 왕복 운동 가능한 구동기로 마련될 수 있다.
그리고 링겹침방지편(151)은 로딩플레이트(131)에 형성되어 있는 이격유지편(135)이 피스톤(1)에 접근한 위치에 대응하는 수직 방향의 상측 또는 하측에서 피스톤 둘레면에 접근 및 이격될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 익스팬더 오일링 조립장치(101)를 이용하여 피스톤(1)에 익스팬더 오일링(15)을 자동으로 조립하는 과정을 도 4 내지 도 13을 참고하여 살펴본다. 매거진(121)에 다수의 익스팬더 오일링(15)들이 수직으로 적재된 상태에서 익스팬더 오일링 조립장치(101)의 구동이 시작된다.
이때, 매거진(121)의 최하부의 익스팬더 오일링(15)은 도 4와 같이, 링확경부(124)에 자석으로 마련된 이탈방지수단(129)의 자력에 의해서 링확경부(124) 하단을 벗어나지 않는 상태를 유지하고 있게 된다. 그리고 익스팬더 오일링(15)의 개방 단부는 단부이격유지리브(125)에 의해 이격되어 있다. 또한, 링확경부(124) 하부에는 링로딩유닛(130)의 로딩플레이트(131)가 링수령위치에서 대기하고 있고, 조립스테이션(110)의 피스톤로딩홀(111)은 빈 공간으로 대기한다.
익스팬더 오일링 조립장치(101)의 구동이 시작되면, 링가압부(126)의 가압유닛(128)이 구동됨으로써 가압부재(127)가 익스팬더 오일링(15) 하나의 두께에 대응하는 하강폭으로 하강하면서 매거진(121)에 적재된 익스팬더 오일링(15)들을 하향 가압한다.
그러면, 도 5와 같이, 매거진(121)의 링확경부(124) 최하단에 확경된 상태로 대기 중이던 익스팬더 오일링(15)이 낙하하면서 로딩플레이트(131)에 적재된다. 이때, 로딩플레이트(131)에 낙하된 익스팬더 오일링(15)의 개방측 양 단부 사이에는 전술한 바와 같이 로딩플레이트(131)의 이격유지편(135)이 개재됨으로써 익스팬더 오일링(15)의 개방측 양단부가 겹치지 않고 로딩플레이트(131)에 적재된다. 또한, 로딩플레이트(131)에 마련된 부착자석(137)의 자력에 의해 익스팬더 오일링(15)은 로딩플레이트(131)에 정확하게 수평이 유지되면서 적재되고 임의로 이탈되지 않는다.
로딩플레이트(131)에 익스팬더 오일링(15)이 적재되면, 도 6과 같이, 링로딩유닛(130)의 플레이트구동기(133)의 구동에 의해 로딩플레이트(131)가 조립스테이션(110) 측의 로딩위치로 이동하여 피스톤로딩홀(111)에 익스팬더 오일링(15)을 위치시킨다.
익스팬더 오일링(15)이 조립스테이션(110)의 피스톤로딩홀(111)에 전달되면, 도 7과 같이, 그리퍼(141)가 하강하여 익스팬더 오일링(15)을 파지하면서 확경시킴과 동시에, 로딩플레이트(131)는 도 8과 같이, 링수령위치인 매거진(121) 하부 영역으로 복귀한다. 이때, 확경되는 익스팬더 오일링(15)은 위치설정가이드(113)에 의해 그 위치가 미리 정해진 위치 즉 피스톤로딩홀(111)에 수용되는 피스톤(1)의 링홈(3a) 외주에 인접하게 대응하는 위치에 정확하게 위치하게 된다.
그리퍼(141)가 익스팬더 오일링(15)을 파지 확경한 상태에서 도 9와 같이, 피스톤이송수단(미도시)에 의해서 피스톤로딩홀(111) 내부에 피스톤(1)이 공급 수용된다. 이때 피스톤(1)의 링홈(3a)은 위치설정가이드(113)에 의해 정확한 위치에 확경되어 대기하는 익스팬더 오일링(15)의 내주에 정확하게 인접하게 된다.
피스톤(1)이 피스톤로딩홀(111)에 수용되면, 도 10과 같이, 겹침방지편구동기(153)의 구동에 의해, 링겹침방지편(151)이 익스팬더 오일링(15)의 개방 측 양 단부 사이 영역에 대응하는 피스톤의 링홈(3a) 외주 영역의 피스톤 둘레면에 접하게 위치한다.
그리고 링겹침방지편(151) 피스톤 둘레면에 접하게 위치하면, 도 11과 같이, 그리퍼(141)는 익스팬더 오일링(15)의 파지 상태를 해제하면서 피스톤로딩홀(111) 상부 영역으로 상승하는 한편, 링가압수단(145)은 익스팬더 오일링(15)을 링홈(3a) 측으로 가압한다.
그러면 익스팬더 오일링(15)의 자체 탄성복원력과 링가압수단(145)의 가압 작용 및 위치설정가이드(113)의 가이드 구조에 의해 익스팬더 오일링(15)이 피스톤(1)의 링홈(3a)으로 정확하게 조립된다.
이때, 익스팬더 오일링(15)의 개방 측 양 단부 사이 영역에 대응하는 피스톤의 링홈(3a) 외주 영역의 피스톤 둘레면에 접하게 위치해 있는 링겹침방지편(151)에 의해 익스팬더 오일링(15)의 개방 측 양 단부가 맞물리면서 겹치지 않고 익스팬더 오일링(15)이 피스톤(1)의 링홈(3a)으로 정확하게 조립된다.
그런 다음, 도 12와 같이, 겹침방지편구동기(153)의 구동에 의해, 링겹침방지편(151)이 피스톤의 링홈(3a) 외주 영역의 피스톤 둘레면으로부터 이격된다.
익스팬더 오일링(15)의 조립이 완료된 피스톤(1)은 도 13과 같이, 피스톤이송수단(미도시)의 구동에 의해 조립스테이션(110)의 피스톤로딩홀(111)에서 외부로 배출된다. 외부로 배출된 피스톤(1)은 다른 피스톤링의 조립과정을 자동 또는 수동으로 거칠 수 있다.
이와 같은 익스팬더 오일링(15)의 조립 과정은 자동 반복적으로 연속해서 이루어지는 것으로써 신속 정확하게 피스톤(1)에 익스팬더 오일링(15)을 자동으로 조립할 수 있다. 이에 의해 현격하게 생산성이 향상되고 및 인건비가 절감된다.
특히, 본 발명에 따른 익스팬더 오일링 조립장치(101)는 링겹침방지유닛(150)에 의해 익스팬더 오일링(15)의 구조적 특성에 문제점인 개방 단부 양측이 맞물리는 것을 완벽하게 방지하면서 익스팬더 오일링(15)을 피스톤(1)의 링홈(3a)에 정확하게 조립할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 피스톤에 익스팬더 오일링을 신속하고 정확하게 자동으로 조립할 수 있도록 하여 생산성을 현격하게 향상시키면서 인건비를 절감할 수 있는 익스팬더 오일링 조립장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 익스팬더 오일링의 구조적 특성에 의한 개방 단부의 임의적 맞물림 현상을 방지하면서 피스톤에 익스팬더 오일링을 자동으로 조립할 수 있는 익스팬더 오일링 조립장치가 제공된다.
1 : 피스톤 3 : 링홈
10 : 피스톤링 15 : 익스팬더 오일링
110 : 조립스테이션 120 : 링공급유닛
121 : 매거진 124 : 링확경부
125 : 단부이격유지리브 126 : 링가압부
129 : 이탈방지수단 130 : 링로딩유닛
131 : 로딩플레이트 133 : 플레이트구동기
140 : 링조립유닛 141 : 그리퍼
150 : 링겹침방지유닛 151 : 링겹침방지편
153 : 겹침방지편구동기

Claims (10)

  1. 피스톤에 형성된 링홈에 익스팬더 오일링을 조립하는 익스팬더 오일링 조립장치에 있어서,
    상기 피스톤이 로딩 및 언로딩되는 피스톤로딩홀을 갖는 조립스테이션;
    상기 피스톤이 상기 피스톤로딩홀에 로딩되기 전에 상기 익스팬더 오일링을 상기 피스톤로딩홀의 미리 설정된 위치로 로딩시키는 링로딩유닛;
    상기 피스톤로딩홀에 로딩된 상기 익스팬더 오일링을 확경한 후, 상기 피스톤로딩홀에 상기 피스톤이 로딩되면 상기 익스팬더 오일링을 축경시켜서 상기 링홈에 조립시키는 링조립유닛;
    상기 익스팬더 오일링의 축경 과정에서 상기 익스팬더 오일링의 개방 측 양 단부의 겹침을 방지하는 링겹침방지유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 익스팬더 오일링 조립장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 링겹침방지유닛은
    상기 익스팬더 오일링의 축경 전에 상기 익스팬더 오일링의 개방 측 양 단부 사이 영역에 대응하는 상기 링홈 외주 영역의 피스톤 둘레면에 접하게 위치하고, 상기 익스팬더 오일링의 축경 후 상기 링홈 외주 영역의 피스톤 둘레면에 대해 이격되게 위치하도록 왕복 이동하는 링겹침방지편과,
    상기 링겹침방지편을 왕복 이동시키는 겹침방지편구동기를 갖는 것을 특징으로 하는 익스팬더 오일링 조립장치.
  3. 제2항에 있어서,
    다수의 익스팬더 오일링을 수직으로 적재하는 매거진과, 상기 매거진 하부 영역으로 상기 익스팬더 오일링을 하나씩 낙하시키는 링가압부와, 상기 익스팬더 오일링들의 임의 낙하를 방지하는 이탈방지수단을 갖는 링공급유닛을 더 포함하며;
    상기 링로딩유닛은 상기 링공급유닛에서 낙하하는 익스팬더 오일링을 수령하여 상기 조립스테이션의 피스톤로딩홀로 이동시키는 것을 특징으로 하는 익스팬더 오일링 조립장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 매거진은
    상기 익스팬더 오일링들이 둘러싸도록 적재되는 적재부와,
    상기 적재부의 하부에 점진적으로 하향 확경된 형상으로 마련되어 상기 익스팬더 오일링이 확경된 상태로 낙하하도록 유도하는 링확경부를 갖는 것을 특징으로 하는 익스팬더 오일링 조립장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 매거진의 일 측에는 상기 익스팬더 오일링의 개방 단부를 이격된 상태로 유지시키는 단부이격유지리브가 수직 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 익스팬더 오일링 조립장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이탈방지수단은 상기 링확경부에 마련되는 자석인 것을 특징으로 하는 익스팬더 오일링 조립장치.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 링로딩유닛은
    상기 매거진의 하부에 인접한 링수령위치와 상기 조립스테이션에 위치하는 로딩위치 간을 왕복 이동하는 로딩플레이트와;
    상기 로딩플레이트를 왕복 이동시키는 플레이트구동기를 갖는 것을 특징으로 하는 익스팬더 오일링 조립장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 로딩플레이트에는 상기 링수령위치에서 상기 매거진의 상기 단부이격유리리브에 대응하는 이격유지편이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 익스팬더 오일링 조립장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 링조립유닛은
    상기 링로딩유닛에 의해 상기 조립스테이션의 피스톤로딩홀로 전달된 상기 익스팬더 오일링을 파지하여 확경시키거나, 파지 확경된 익스팬더 오일링을 파지 해제하여 축경시키는 그리퍼와,
    상기 확경된 익스팬더 오일링의 내주 영역으로 상기 피스톤이 위치한 상태에서 상기 그리퍼가 상기 익스팬더 오일링을 파지 해제할 때 상기 익스팬더 오일링을 상기 피스톤의 링홈으로 가압하는 링가압수단을 갖는 것을 특징으로 하는 익스팬더 오일링 조립장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 조립스테이션에는 상기 확경 및 축경되는 익스팬더 오일링의 위치를 상기 피스톤의 링홈에 대응하는 위치로 가이드하는 위치설정가이드가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 익스팬더 오일링 조립장치.
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