KR20210049380A - 오토 툴 교체 기능을 갖는 베어링 압입장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대상물의 양측에 압입되는 베어링이 서로 다른 규격을 갖을 때 단일의 전용기로 압입공정이 이루어질 수 있도록 하는 오토 툴 교체 기능을 갖는 베어링 압입장치에 관한 것으로, 유체를 공급하기 위한 유체포트부가 구비된 상태로 본체에 상하 이동 가능하게 설치되며, 상기 대상물 하단의 제1베어링을 압입하기 위해 대상물을 가압하는 제1툴부재; 상기 제1툴부재 내부에 설치되어 상기 유체포트부에 의해 출몰하며, 길이방향 선단이 제1툴부재로부터 노출된 상태로 상기 대상물 상단의 제2베어링을 가압하는 제2툴부재; 상기 제1툴부재의 일측에 배치되며, 상기 제2툴부재의 이동위치를 록킹하는 스톱퍼; 및 상기 제1툴부재의 하부에 교차하는 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 제1베어링을 공급하기 위한 제3툴과, 상기 대상물의 하단을 지지하기 위한 제4툴이 구비된 이동대;를 포함하여 구성된다.

Description

오토 툴 교체 기능을 갖는 베어링 압입장치{Bearing press fitting device with auto tool change function}
본 발명은 베어링 압입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대상물의 양측에 압입되는 베어링이 서로 다른 규격을 갖을 때 단일의 전용기로 압입공정이 이루어질 수 있도록 하는 오토 툴 교체 기능을 갖는 베어링 압입장치에 관한 것이다.
일반적으로 산업의 다양한 분야에 적용될 수 있게 제조되는 각종 기계설비에는 기밀성이나 내마모성 등의 기계적 성질이 일정하게 유지될 수 있도록 조립하되 동력을 전달하는 구조적인 구성의 부품 간에는 회전운동이나 직선운동에 의한 구동력이 원활하게 전달될 수 있게 다양한 형태의 베어링을 설치하여 사용한다.
위와 같은 베어링은, 부품의 손상을 방지하면서 구성 간에 높은 고정력을 유지할 수 있도록 조립공정을 통하여 설치되는데, 통상 압입 할 대상물과 베어링 간의 공차만을 이용하여 압입하도록 한 조립공법이 많이 적용되었다.
그러나, 위의 조립공법은 통상 작업자가 소형의 해머로 베어링을 내리치는 수작업을 통해 조립이 이루어졌기 때문에, 베어링의 간격 및 직각도를 작업자의 숙련도와 경험에 의존할 수밖에 없고, 더하여 작업자의 숙련도에 따라 조립편차가 크게 나타나기 때문에 제품의 불량률이 높고, 무엇보다도 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
위와 같은 문제를 해결하기 위해, 대한민국 실용신안공고 제20-1996-0002450호에, 가압장치의 상부램에 베어링 전용 가압헤드를 결합시키고 그 테이블에는 전동기의 전기자를 지지하는 받침대를 설치하여 되는 전동기용 베어링 압입장치에 있어서, 상기 가압헤드가 상기 상부램에 소정거리로 상하 유동되고 동시에 그 하방으로 탄성바이어스 되도록 결합되며.상기 받침대는 상기 전기자의 슬롯을 지지하는 복수의 수직한 지지봉을 구비하는 전동기용베어링 압입장치가 개시되었다.
그러나 위와 같은 종래의 압입장치는, 압입 작업할 대상물의 양측으로 배치되는 베어링 규격이 동일한 경우에는 전용으로 만 작업이 가능하나, 예를 들어 대상물이 특정부위에 배치되기 위해 양측의 베어링 규격이 서로 다른 경우에는 작업이 불가능한 치명적인 문제가 있다.
이러한 경우에는, 각 베어링의 규격에 맞는 압입장치를 양측에 각각 구비하여 베어링의 개별 압입공정이 이루어지도록 하거나, 또는 주변으로 별도의 툴을 준비하여 일측의 베어링 압입 후 대상물을 반전하여 타측의 베어링을 압입하는 방식이 적용되야 하기 때문에, 구조적으로 복잡할 뿐만 아니라 무엇보다도 두 개의 압입장치을 마련하거나 또는 하나의 압입장치를 적용하는 경우에는 대상물을 반전시키기 위한 별도의 반전장비가 구비되야 하기 때문에 장비의 증가로 인한 넓은 공간이 필요하고, 이를 유지하기 위한 유지보수 비용이 증가하는 문제가 있다.
실용신안공고 제20-1996-0002450호
본 발명은 상기와 같은 문제점 및 기술적 편견을 해소하기 위해 안출된 것으로, 대상물의 양측에 압입되는 베어링이 서로 다른 규격으로 구성될 때 해당 베어링의 압입을 위한 별도의 압입장치가 필요치 않고, 단일의 전용기를 이용하여 규격이 다른 베어링의 압입이 가능토록 하는 오토 툴 교체 기능을 갖는 베어링 압입장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오토 툴 교체 기능을 갖는 베어링 압입장치는, 유체를 공급하기 위한 유체포트부가 구비된 상태로 본체에 상하 이동 가능하게 설치되며, 상기 대상물 하단의 제1베어링을 압입하기 위해 대상물을 가압하는 제1툴부재; 상기 제1툴부재 내부에 설치되어 상기 유체포트부에 의해 출몰하며, 길이방향 선단이 제1툴부재로부터 노출된 상태로 상기 대상물 상단의 제2베어링을 가압하는 제2툴부재; 상기 제1툴부재의 일측에 배치되며, 상기 제2툴부재의 이동위치를 록킹하는 스톱퍼; 및 상기 제1툴부재의 하부에 교차하는 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 제1베어링을 공급하기 위한 제3툴과, 상기 대상물의 하단을 지지하기 위한 제4툴이 구비된 이동대;를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 제1툴부재에는, 내부에 상기 유체포트부로부터 유체가 공급되는 가압공간과, 상기 가압공간을 외부와 연통시키면서 상기 제2툴부재가 수용된 상태로 승강하는 승강공과, 상기 승강공을 교차한 상태로 외부와 연통되게 관통되어 상기 스톱퍼가 입,출하는 입출공,으로 구성된 것이 바람직하다.을 특징으로 하는 오토 툴 교체 기능을 갖는 베어링 압입장치.
또한, 상기 제2툴부재는, 소정의 길이를 갖는 가압로드와, 상기 가압로드의 상측에 구비된 가압헤드와, 상기 가압로드에 형성되어 상기 스톱퍼에 록킹되도록 단차지게 형성된 걸림단,으로 형성된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 스톱퍼는, 상기 제1툴부재의 일측에 배치된 이동실린더와, 상기 이동실린더의 로드 선단에 구비된 걸림구로 구성되어, 상기 이동실린더에 의해 상기 걸림구가 이동하여 상기 제2툴부재를 록킹하는 것이 바람직하다.
더하여, 상기 제1툴부재와 상기 이동대 사이에는 상기 대상물을 지지하기 위한 지지부재를 갖는 지지유닛이 구비되어 있으며, 상기 지지부재는 탄성지지되는 것이 바람직하다.
마지막으로, 상기 제1툴부재와 연결된 상태로 LM가이드를 타고 이동하며, 상기 제1툴부재의 이동 포지션을 유지시키는 이동부재가 더 구비된 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 오토 툴 교체 기능을 갖는 베어링 압입장치에 의하면, 단일의 압입장치를 통해 대상물의 양측으로 압입되는 베어링의 규격이 서로 다르더라도, 각 베어링의 압입시 해당 베어링이 대상물에 압입될 수 있도록 상,하부에서 베어링의 규격에 맞는 툴(tool)의 교체가 이루어지게 함으로써 베어링의 안정적인 압착이 이루어지는 탁월한 효과가 있다.
또한, 규격이 다른 베어링이 단일의 압입장치를 통해 압입됨에 따라 공간절약, 비용절감 및 유지보수가 수월한 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 압입장치를 나타낸 정면도 및 측면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 압입장치의 구성중 제1툴부재를 나타낸 요부단면도이며,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 압입장치의 구성중 스톱퍼의 작동상태를 보여주는 참고도이고,
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 압입장치를 이용하여 베어링이 압입되는 과정을 보여주는 작용도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 압입장치를 나타낸 정면도 및 측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 압입장치의 구성중 제1툴부재를 나타낸 요부단면도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 압입장치의 구성중 스톱퍼의 작동상태를 보여주는 참고도이고, 도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 압입장치를 이용하여 베어링이 압입되는 과정을 보여주는 작용도이다.
도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이 본 발명의 압입장치(100)는, 유체를 공급하기 위한 유체포트부(114)가 구비된 상태로 본체(160)에 상하 이동 가능하게 설치되며, 상기 대상물(M) 하단의 제1베어링(A1)을 압입하기 위해 대상물(M)을 가압하는 제1툴부재(110); 상기 제1툴부재(110) 내부에 설치되어 상기 유체포트부(114)에 의해 출몰하며, 길이방향 선단이 제1툴부재(110)로부터 노출된 상태로 상기 대상물(M) 상단의 제2베어링(A2)을 가압하는 제2툴부재(120); 상기 제1툴부재(110)의 일측에 배치되며, 상기 제2툴부재(120)의 이동위치를 록킹하는 스톱퍼(130); 및 상기 제1툴부재(110)의 하부에 교차하는 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 제1베어링(A1)을 공급하기 위한 제1툴과, 상기 대상물(M)의 하단을 지지하기 위한 제2툴이 구비된 이동대(140);를 포함하여 구성된다.
설명에 앞서, 본 발명의 압입장치(100)는 대상물(M)의 마주하는 양단에 동일한 규격을 갖거나 또는 서로 다른 규격을 갖는 제1베어링(A1) 및 제2베어링(A2)을 압입할 수 있도록 툴(tool)의 교체가 자동으로 이루어지는 것에 가장 큰 특징이 있다.
또한, 베어링이 압입되는 대상물(M)은 공기량 조절을 위한 스로틀밸브를 예를 들어 설명할 뿐 양측으로 베어링이 압입되는 구조라면 대상물(M)의 구조를 한정하지 않는다.
또한, 본 발명을 이루는 각 구조들은 도시하지 않은 별도의 콘트롤러에 의해 이동 및 구동이 제어됨은 물론이다.
도 1 및 도 2에는 본 발명의 압입장치(100)가 도시되어 있다.
본체(160)는 다양한 방향성을 갖는 플레이트들의 조합으로, 후술하는 각 구조들을 지지되어 있다.
본체(160)의 최상측에는 승강실린더(161)가 설치되어 있고, 승강실린더(161)의 하측에는 제1툴부재(110)가 설치되어 있으며, 제1툴부재(110)의 하측에는 이동대(140)가 설치되어 있다.
이하, 각 구조들을 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
제1툴부재(110)는 후술하는 지지유닛(150)의 지지부재(151)에 지지된 대상물(M)의 하단으로 삽입되는 제1베어링(A1)을 압입하기 위해 제1툴부재(110)의 하면이 대상물(M)의 상면을 도면상 하측방향으로 가압하는 것으로, 본체(160)에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있으며 봉형 또는 각형의 형상으로 소정의 길이를 유지하고 있다.
즉, 제1툴부재(110)는 본체(160)의 상측에 구비된 승강실린더(161)와 연결되어 있으며, 승강실린더(161)의 구동에 의해 상하 방향으로 이동하는 것이다.
제1툴부재(110)의 내부에는 도 3과 같이, 외부로부터 공급되는 유체가 잔존하거나 배출될 수 있도록 하는 가압공간(111)이 형성되어 있고, 가압공간(111)의 하측으로는 제1툴부재(110)의 길이방향을 따라 연장되어 가압공간(111)을 외부와 연통시키면서 후술하는 제2툴부재(120)가 수용된 상태로 승강하는 승강공(112)이 형성되어 있다.
또한, 제1툴부재(110)의 길이방향 중간 부위에는 승강공(112)과 교차한 상태로 외부와 연통되게 관통되어 후술하는 스톱퍼(130)의 걸림구(132)가 입,출하는 입출공(113)이 형성되어 있다.
즉, 입출공(113)은 승강공(112)으로 삽입된 제2툴부재(120)의 하강 이동시(제2베어링 압입시) 이동된 위치가 고정되게 스톱퍼(130)의 걸림구(132)가 진입하여 제2툴부재(120)의 걸림단(123)을 록킹하도록 하기 위한 걸림구(132)의 입,출 공간이다(도 4 및 도 5 참조).
한편, 제1툴부재(110)의 상측에는 외부로부터 가압공간(111)으로 유체를 공급하기 위한 유체포트부(114)가 구비된다.
유체포트부(114)는 제1유체포트(114a)와 제2유체포트(114b)로 구성된다.
제1유체포트(114a)는 제1툴부재(110)의 길이방향 최상측에 배치되어 가압공간(111)과 연통하는 유로와 연결되게 설치되어 있으며, 제2유체포트(114b)는 제1유체포트(114a)와 소정간격 이격된 상태로 가압공간(111)과 연통하는 또 다른 유로와 연결되게 설치되어 있다.
이러한 제1,2유체포트(114a,114b)는 도 3과 같이 후술하는 제2툴부재(120)의 가압헤드(122)가 위치하는 가압공간(111)의 싱측과 하측에 설치되며, 가압헤드(122)의 도면상 상측과 하측에서 선택적인 유체 공급이 이루어지도록 함으로써 가압헤드(122)의 상하 이동을 통한 제2툴부재(120)의 승강이 이루어지도록 한다.
더하여, 제1툴부재(110)의 상측에는 제1툴부재(110)와 연결된 상태로 본체(160)에 구비된 LM가이드(LM)를 타고 이동하며, 제1툴부재(110)의 이동 포지션을 유지시키는 이동부재(162)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
이동부재(162)는 도면상 상측으로 승강실린더(161)와 연결되고, 하측으로 제1툴부재(110)의 상측과 연결된 상태이기 때문에 승강실린더(161)의 구동에 의해 도면상 상하 방향으로 이동하면서 제1툴부재(110)를 연동시킨다.
이때, 이동부재(162)는 LM가이드(LM)에 의해 안내되기 때문에 제1툴부재(110)를 통한 제1베어링(A1) 및 제2베어링(A2)의 압입시 각 베어링과의 접촉위치 포지션이 상시적으로 일치될 수 있도록 한다.
본 실시예에서는 이동부재(162)가 LM가이드(LM)를 통해 이동하는 것으로 도시하고 있으나, 다양한 안내수단을 통해 구현될 수 있기 때문에 반드시 한정되는 것은 아니다.
제2툴부재(120)는 도 3과 같이, 제1툴부재(110) 내부에 형성된 가압공간(111)과 승강공(112)에 설치되어 제1유체포트(114a)와 제2유체포트(114b)의 선택적인 유체 공급에 의해 제1툴부재(110)의 하면으로 출몰하며, 제2툴부재(120)의 길이방향 선단이 제1툴부재(110)의 하면으로부터 노출된 상태로 대상물(M) 상단에 배치된 제2베어링(A2)을 가압한다.
즉, 제2툴부재(120)는 제1베어링(A1) 압입시 제1툴부재(110)의 내부에 위치한 상태이고, 제2베어링(A2) 압입시 제1툴부재(110)로부터 노출되는 것이다.
이러한 제2툴부재(120)는 도 3과 같이, 소정의 길이를 유지한 상태로 제1툴부재(110)의 승강공(112)에 수용되는 가압로드(121)와, 가압로드(121)의 상측에 구비되어 제1툴부재(110)의 가압공간(111)에 배치되는 가압헤드(122)와, 가압로드(121)의 중간 부위에 형성되어 후술하는 스톱퍼(130)의 걸림구(132)에 록킹되도록 단차지게 형성된 걸림단(123)으로 구성되어 있다.
이때, 제2툴부재(120)의 가압헤드(122)는 가압공간(111) 상에서 반드시 제1유체포트(114a)와 제2유체포트(114b) 사이에 배치되는 것이 바람직한데. 이는 제1유체포트(114a)와 제2유체포트(114b)에 선택적으로 공급되는 유체에 의해 가압헤드(122)의 상하 이동에 따른 가압로드(121)의 이동도 함께 이루어지도록 하기 위함이다.
정확하게는, 제1유체포트(114a)로 유체공급이 이루어지면 가압헤드(122)가 하강하기 때문에 가압로드(121)의 하강이 이루어져 가압로드(121)의 선단이 노출되도록 하고, 제2유체포트(114b)로 유체공급이 이루어지면 가압헤드(122)가 상승하기 때문에 가압로드(121)가 상승하여 제1툴부재(110)의 내부로 수용되도록 하는 것이다.
이러한, 가압로드(121)의 출몰은 제1툴부재(110)와 제2툴부재(120)의 교번적인 사용 즉, 제1베어링(A1) 압입시 가압로드(121)가 제1툴부재(110) 내부로 수용되게 함으로써 제1툴부재(110)가 사용되도록 하고, 제2베어링(A2) 압입시 가압로드(121)가 제2툴부재(120)로부터 노출되게 함으로써 제2툴부재(120)가 사용될 수 있도록 하는 것이다.
한편, 제1툴부재(110)의 하면으로부터 노출된 제2툴부재(120)의 길이방향 선단에는 대상물(M)을 관통하여 설치되는 샤프트(S)가 수용되는 수용홈이 형성되어 있다.
스톱퍼(130)는 도 3 내지 도5와 같이, 제1툴부재(110)의 일측인 도면상 좌측에 배치되며, 제2툴부재(120)의 하강 이동이 완료된 상태를 록킹하여 제2툴부재(120)의 이동된 상태를 유지시킨다.
이와 같은 스톱퍼(130)는, 제1툴부재(110)의 도면상 좌측에 배치된 이동실린더(131)와, 이동실린더(131)의 로드(131a) 선단에 구비된 걸림구(132)로 구성되며, 걸림구(132)가 이동실린더(131)의 구동에 의한 로드(131a)의 이동에 따라 도 5와 같이 입출공(113)으로 이동하면서 제2툴부재(120)를 록킹하는 것이다.
걸림구(132)는 제2툴부재(120)의 걸림단(123)이 도 5와 같이 수용될 수 있도록 대략적인 'U'자 형상을 이루고 있다.
또한, 이동실린더(131)는 고정브라켓을 통해 제1툴부재(110)의 일측으로 고정된다.
이동대(140)는 도 1 및 도 2와 같이, 제1툴부재(110)의 하부에 제1툴부재(110)와 교차하는 방향으로 본체(160)에 이동 가능하게 설치되며, 제1베어링(A1)을 공급하기 위한 제3툴(141)과, 대상물(M)의 하단을 지지하기 위한 제4툴(142)로 구성되어 있다.
즉, 이동대(140)는 제3툴(141)과 제4툴(142)이 도 2와 같이 소정간격 이격된 상태로 도시하지 않은 별도의 구동수단에 의해 동시에 도면상 좌우로 이동하면서 제1툴부재(110)를 이용한 제1베어링(A1) 압입시 제3툴(141)을 통해 대상물(M)의 하면으로 제1베어링(A1)이 공급되도록 하고, 제2베어링(A2)의 압입시 제4툴(142)이 대상물(M)의 하단을 지지토록 하는 것이다.
이를 위해, 제3툴(141) 및 제4툴(142)은 상측방향으로 돌출된 형상을 유지하고 있으며, 제3툴(141)의 상면은 편평한 면을 유지하면서 그 중심에는 제1베어링(A1)의 안착을 위한 끼움돌기(141a)가 형성되어 있고, 제4툴(142)의 상면은 끼움돌기(141a) 없이 편평한 면만을 유지하고 있다.
이동대(140)의 이동은 본체(160) 하측에 설치된 LM가이드(LM)를 통해 안정적으로 안내된다.
따라서, 이동대(140)는 제1툴부재(110)의 제1베어링(A1) 또는 제2베어링(A2)의 압입에 따라 대상물(M)의 하측으로 제3툴(141) 또는 제4툴(142)을 위치시킨다.
한편, 제1툴부재(110)와 이동대(140) 사이에는 도 1과 같이, 제1,2베어링(A1,A2)이 압입되는 대상물(M)을 지지하기 위한 지지유닛(150)이 배치된다.
지지유닛(150)의 전방(도면상 좌측)에는 대상물(M)에 끼워진 상태로 대상물(M)을 지지하기 위한 지지부재(151)가 돌출되게 형성되어 있다.
또한, 지지유닛(150)의 적소에는 지지부재(151)에 지지된 대상물(M)에 제1,2베어링(A1,A2) 압입시 제1툴부재(110)로부터 가해지는 가압력으로부터 대상물(M)이 탄성지지되게 하면서 가압력 해제시 지지부재(151)가 초기 위치로 복귀될 수 있도록 탄성부재(152)가 구비되어 있으며, 이 탄성부재(152)는 압축스프링이 적용됨이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 압입장치(100)를 이용하여 베어링이 결합되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 지지유닛(150)의 지지부재(151)에 대상물(M)을 삽입하고, 샤프트(S)의 상단에 제2베어링(A2)을 끼운상태로 샤프트(S)를 대상물(M)에 삽입하여 도 1 및 도 2와 같이 배치시킨다.
제3툴(141)은 제1베어링(A1)이 안착된 상태로 제1툴부재(110)의 하측에 위치한 상태이다.
이때, 대상물(M)에 삽입된 샤프트(S)의 중심축과 제3툴(141)에 안착된 제1베어링(A1)의 중심축은 제1툴부재(110)의 중심축과 일치된 상태이다.
중심축들의 세팅은 콘트롤러의 제어를 통해 구현됨은 물론이다.
더하여, 제2툴부재(120)는 제2유체포트(114b)의 유체 공급에 의해 도 3과 같이 제1툴부재(110)의 내부로 수용된 상태이며, 스톱퍼(130)의 걸림구(132)는 도면상 좌측방향으로 후퇴한 상태이다.
위와 같은 상태에서, 승강실린더(161)의 구동에 의해 제1툴부재(110)가 이동부재(162)와 함께 하강하면서 도 6과 같이 대상물(M)의 상면과 접촉을 이루게 되고, 계속적인 하강에 의해 대상물(M)도 함께 하강시킨다.
대상물(M)은 탄성지지를 받으면서 제1툴부재(110)에 의해 하강하게 되고, 이 하강은 도 7과 같이 대상물(M)의 하면이 제3툴(141)의 상면과 인접할 때까지 이루어지게 된다.
이때, 대상물(M)의 하면과 제3툴(141)의 상면이 인접되는 과정에서, 제3툴(141)의 상면에 안착된 제1베어링(A1)이 대상물(M)의 하부홈으로 압입되어 도 7과 같이 수용됨으로써 제1베어링(A1)의 압입이 완료된다.
즉, 대상물(M)의 하부홈으로 제1베어링(A1)의 압입이 완료되는 것이다.
이후, 제1베어링(A1)의 압입이 완료되면 승강실린더(161)의 구동에 의해 제1툴부재(110)가 상측으로 이동하게 되고, 동시에 대상물(M)을 지지한 지지부재(151)는 탄성부재(152)에 의해 초기위치로 복귀된다.
이후, 툴의 교체가 이루어진다.
먼저, 이동대(140)는 도 2에 표시된 화살표방향으로 이동하면서 제4툴(142)의 중심축을 제1툴부재(110)의 중심축과 일치시킨다.
그리고, 제1툴부재(110)에서는 제1유체포트(114a)로 유체가 공급되면서 가압헤드(122)를 하측방향으로 이동시키고, 가압헤드(122)의 이동에 의해 가압로드(121)의 하측 선단이 도 8과 같이 제1툴부재(110)의 하면으로부터 일정 길이만큼 노출된다.
이때, 이동하는 가압로드(121)의 걸림단(123)이 제1툴부재(110)의 입출공(113)과 수평선상으로 일치하게 되면, 좌측으로 후퇴한 스톱퍼(130)의 걸림구(132)가 도 5와 같이 우측방향으로 이동하여 걸림단(123)을 수용하면서 가압로드(121)의 이동된 상태를 록킹한다.
위 과정을 통해, 제2베어링(A2)의 압입공정을 위한 제1툴부재(110)가 제2툴부재(120)로 교체되고, 제3툴(141)이 제4툴(142)로 교체되는 것이다.
툴의 교체가 완료되면, 제1툴부재(110)는 승강실린더(161)의 구동에 의해 이동부재(162)와 함께 하강하게 되고, 하강하는 과정에서 먼저 도 8과 같이 제1툴부재(110)의 하면으로부터 노출된 제2툴부재(120) 선단의 수용홈으로 샤프트(S) 수용과 함께 제2베어링(A2)이 접촉된다.
제2툴부재(120)와 제2베어링(A2)이 접촉된 상태로 제1툴부재(110)의 하강은 계속적으로 이루어지게 되면서 대상물(M)도 함께 탄성지지를 받으면서 하강하게 된다.
제1툴부재(110)의 계속적인 하강에 의해, 대상물(M)의 하면은 도 9와 같이 제4툴(142)의 상면에 안착되면서 제4툴(142)의 지지를 받게 된다.
이후, 제1툴부재(110)의 하강은 계속적으로 이루어지지만, 대상물(M)이 제4툴(142)에 의해 지지됨에 따라 더 이상 하강하지 못하기 때문에, 결국 제2베어링(A2)이 제2툴부재(120)에 의해 가압되면서 도 9와 같이 대상물(M)의 상부홈으로 압입된다.
이때, 샤프트(S)는 대상물(M)의 상부홈으로 압입되는 제2베어링(A2)과 함께 하강하게 되고, 이 과정에서 샤프트(S)의 하측이 대상물(M)의 하부홈에 압입된 제1베어링(A1)과 결합을 이루게 된다.
즉, 제2베어링(A2)의 압입이 이루어짐과 동시에 샤프트(S) 하측으로 제1베어링(A1)의 결합도 완료되는 것이다.
지금까지 서술된 바와 같이 본 발명의 압입장치는, 단일의 압입장치를 통해 대상물의 양측으로 압입되는 베어링의 규격이 서로 다르더라도, 각 베어링의 압입시 해당 베어링이 대상물에 압입될 수 있도록 상,하부에서 베어링의 규격에 맞는 툴(tool)의 교체가 이루어지게 함으로써 베어링의 안정적인 압착이 이루어지는 탁월한 효과가 있다.
또한, 규격이 다른 베어링이 단일의 압입장치를 통해 압입됨에 따라 공간절약, 비용절감 및 유지보수가 수월한 효과가 있다.
이상, 본 발명의 압입장치를 바람직한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 설명하였으나, 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아님은 물론이다.
즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.
100 : 압입장치 110 : 제1툴부재
111 : 가압공간 112 : 승강공
113 : 입출공 114 : 유체포트부
114a : 제1유체포트 114b : 제2유체포트
120 : 제2툴부재 121 : 가압로드
121a : 수용홈 122 : 가압헤드
123 : 걸림단 130 : 스톱퍼
131 : 이동실린더 131a : 로드
132 : 걸림구 133 : 고정브라켓
140 : 이동대 141 : 제3툴
141a : 끼움돌기 142 : 제4툴
150 : 지지유닛 151 : 지지부재
152 : 탄성부재 160 : 본체
161 : 승강실린더 162 : 이동부재
A1 : 제1베어링 A2 : 제2베어링
LM : LM가이드 M : 대상물
S : 샤프트

Claims (6)

  1. 대상물(M)의 마주하는 양단에 서로 다른 규격의 제1,2베어링(A1,A2)을 압입하는 오토 툴 교체 기능을 갖는 베어링 압입장치(100)에 있어서,
    유체를 공급하기 위한 유체포트부(114)가 구비된 상태로 본체(160)에 상하 이동 가능하게 설치되며, 상기 대상물(M) 하단의 제1베어링(A1)을 압입하기 위해 대상물(M)을 가압하는 제1툴부재(110);
    상기 제1툴부재(110) 내부에 설치되어 상기 유체포트부(114)에 의해 출몰하며, 길이방향 선단이 제1툴부재(110)로부터 노출된 상태로 상기 대상물(M) 상단의 제2베어링(A2)을 가압하는 제2툴부재(120);
    상기 제1툴부재(110)의 일측에 배치되며, 상기 제2툴부재(120)의 이동위치를 록킹하는 스톱퍼(130); 및
    상기 제1툴부재(110)의 하부에 교차하는 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 제1베어링(A1)을 공급하기 위한 제3툴(141)과, 상기 대상물(M)의 하단을 지지하기 위한 제4툴(142)이 구비된 이동대(140);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 오토 툴 교체 기능을 갖는 베어링 압입장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1툴부재(110)에는, 내부에 상기 유체포트부(114)로부터 유체가 공급되는 가압공간(111)과, 상기 가압공간(111)을 외부와 연통시키면서 상기 제2툴부재(120)가 수용된 상태로 승강하는 승강공(112)과, 상기 승강공(112)을 교차한 상태로 외부와 연통되게 관통되어 상기 스톱퍼(130)가 입,출하는 입출공(113),으로 구성된 것을 특징으로 하는 오토 툴 교체 기능을 갖는 베어링 압입장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2툴부재(120)는, 소정의 길이를 갖는 가압로드(121)와, 상기 가압로드(121)의 상측에 구비된 가압헤드(122)와, 상기 가압로드(121)에 형성되어 상기 스톱퍼(130)에 록킹되도록 단차지게 형성된 걸림단(123),으로 형성된 것을 특징으로 하는 오토 툴 교체 기능을 갖는 베어링 압입장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스톱퍼(130)는,
    상기 제1툴부재(110)의 일측에 배치된 이동실린더(131)와, 상기 이동실린더(131)의 로드(131a) 선단에 구비된 걸림구(132)로 구성되어, 상기 이동실린더(131)에 의해 상기 걸림구(132)가 이동하여 상기 제2툴부재(120)를 록킹하는 것을 특징으로 하는 오토 툴 교체 기능을 갖는 베어링 압입장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1툴부재(110)와 상기 이동대(140) 사이에는 상기 대상물(M)을 지지하기 위한 지지부재(151)를 갖는 지지유닛(150)이 구비되어 있으며, 상기 지지부재(151)는 탄성지지되는 것을 특징으로 하는 오토 툴 교체 기능을 갖는 베어링 압입장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1툴부재(110)와 연결된 상태로 LM가이드(LM)를 타고 이동하며, 상기 제1툴부재(110)의 이동 포지션을 유지시키는 이동부재(162)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 오토 툴 교체 기능을 갖는 베어링 압입장치.
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