KR20210103110A

KR20210103110A - 스크롤 압축기용 스크롤의 자동 제조방법

Info

Publication number: KR20210103110A
Application number: KR1020200017441A
Authority: KR
Inventors: 김기수
Original assignee: (주)대균
Priority date: 2020-02-13
Filing date: 2020-02-13
Publication date: 2021-08-23

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 구성부품인 고정스크롤 및 선회스크롤을 자동으로 제조하기 위한 스크롤 압축기용 스크롤의 자동 제조방법에 관한 것으로 다수의 소재(W)가 적재되어 순차적으로 공급하는 인 컨베이어(10)에서 인출되는 소재(W)를 로봇(R)의 핸드(20)로 클램핑하여 전측가공CNC(30)로 인입시켜 전측가공을 수행한 후 로봇(R) 핸드(20)로 인출 및 턴 오버시켜 후측가공CNC(40)로 인입시켜 후측가공을 수행한 후 로봇(R) 핸드(20)로 인출하여 에어블로워(50)에서 소재(W)를 에어 세척시키고 검사장치(60)로 인입시켜 가공된 소재(W)의 내,외경을 계측 검사하고 높이와 단차를 순차적으로 검사하여 불량품 소재(W)는 불량품 슈트(70)로 배출시키고 양품 소재(W)는 아웃 컨베이어(80)로 이송하여 아웃 컨베이어(80)의 후단 일측에 순차적으로 설치된 센딩기(100)와 초음파 세척기(110)에 3헤드 트렌스퍼(120)에 의해 순차적으로 이송시키면서 소재(W)를 센딩 및 초음파 세척시켜 제 1 아웃 슈트(130)로 가공소재를 배출시켜서 제조하는 것을 특징으로 한다.

Description

스크롤 압축기용 스크롤의 자동 제조방법{Automatic manufacturing method of scroll for scroll compressor}

본 발명은 스크롤 압축기의 구성부품인 고정스크롤 및 선회스크롤을 자동으로 제조하기 위한 스크롤 압축기용 스크롤의 자동 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 스크롤 압축기의 구성품인 고정 및 선회스크롤을 제조하기 위하여 선행공정에서 주물 또는 알루미늄합금 성형된 소재의 투입,전측가공,후측가공,로봇 이송,양품과 불량품의 검사,제품의 분리배출,센딩가공 및 초음파 세척을 단일 라인에서 자동으로 수행할 수 있게 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 스크롤 압축기는 2개의 와권상의 스크롤을 조합하여 고정스크롤과 선회스크롤의 상대적인 운동에 의해 압축하는 것으로 레시프로형의 압축기에 비하여 부품수와 토크의 변동이 적고 저진동과 저소음으로 운용이 가능하며 압축중 누설이 적고 효율이 높은 등의 특징을 가지고 있어 에어콘용 압축기 등에 이용되고 있다.

상기한 스크롤의 가공은 선행공정에서 주물 및 알루미늄합금 성형된 소재를 전측가공장치에서 전측가공 후 후측가공장치로 이송하여 후측가공하고 전측 완료 후 검사장치에서 가공된 스크롤의 내경,외경,높이 및 단차를 계측하여 양품과 불량품을 선별 및 배출시키는 공정을 분리하여 각각의 장치와 설비에서 수행하므로 각 장비의 운용을 위하여 다수의 작업인력이 소요되고 각 공정 간의 이송 및 운반이 불편하므로 전 공정을 단일라인에서 자동으로 제조할 수 있는 방법이 요구되고 있는 실정이다.

종래의 스크롤 압축기의 스크롤을 가공하기 위한 가공방법에 관련된 선행기술로는 등록특허 제10-0102326호(스크롤 타입 압축기의 알루미늄계 스크롤의 제조방법), 등록특허 제10-0208096호(스크롤 압축기의 프레임 제조방법) 및 등록특허 제10-0321138호(2 스핀들을 부착한 3축 이송의 에어콘용 스크롤 가공기) 등이 제시되었다.

상기 첫 번째 등록특허는 알루미늄계 재료를 가공하여 가동 및 고정스크롤을 형성하는 단계,가동 및 고정스크롤의 표면에 5㎛ 이상의 다공질 양극산화피막을 형성하는 단계 및 다공질 양극산화피막이 형성된 가동 및 고정스크롤 중 적어도 어느 하나의 스크롤을 양극으로하고 티오몰리브덴산 암모늄액 중에서 전해처리하여 다공 중에 몰리브덴유화물을 함침시키는 단계로 구성되는 스크롤 타입 압축기의 알루미늄계 스크롤의 제조방법이다.

상기 두 번째 등록특허는 스크롤 압축기의 본체 내부에 구비된 고정스크롤과 상응 결합되는 선회스크롤의 자전을 방지하는 올드햄 링이 끼워져 지지되는 스크롤 압축기의 프레임 제조방법에 있어서, 주물에 의해 그 상측면 양측에 대향하는 홈이 일체로 형성되도록 프레임을 제작한 후 홈을 후가공하여 올드햄 링의 하측이 끼워져 지지되는 가이드 홈을 형성하는 스크롤 압축기의 프레임 제조방법이다.

상기 세 번째 등록특허는 전후로 이송이 가능하게 형성되며 두 개의 스핀들이 부착된 3축 이송장치가 베드의 상부 후방에 설치되고 전후방으로 공작물을 클램핑시킬 수 있는 척을 수 개 구비한 클램프 장치를 인덱스 테이블의 상부에 구비하되 인덱스 테이블은 180도의 회전을 이룰 수 있도록 베드의 상부 전방에 설치되는 한편 일측에는 칩 컨베어와 냉각탱크가 설치되고 타측에는 인덱스 테이블을 회전시킬 수 있는 유압탱크가 설치되며 후방에는 일렉트릭 캐비닛이 설치되고 전방에는 조작을 이룰 수 있는 조작반이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 2축 스핀들을 부착한 3축 이송의 에어콘용 스크롤 가공기에 있어서,두 개의 스핀들이 부착되어 있는 3축 이송장치는 상하로 구동을 이룰 수 있는 슬라이드 테이블의 상부에 스핀들 어셈블리를 설치하되 스핀들 어셈블리는 전방에 스핀들을 연결 형성하고 후방으로 돌출되는 스핀들 축에 스핀들 풀리를 결합하는 한편 스핀들 풀리와 V벨트로 연결되는 모터 풀리를 모터 축에 결합하되 모터 축은 스핀들 모터에 결합되고 이 스핀들 모터는 슬라이드 테이블과 조립되어 있는 브라켓의 상부에 스터드 볼트에 의해 고정된 것을 특징으로 하는 2축 스핀들을 부착한 3축 이송의 에어콘용 스크롤 가공기이다.

상기 첫 번째 등록특허는 스크롤(고정,가동)의 내마모성과 내구성을 향상시키고 경량화 및 냉매 누수를 차단하기 위하여 알루미늄재질의 스크롤을 제조하여 그 표면에 다공질 양극산화피막을 형성하고 다공에 전해처리하여 몰리브덴유화물을 함침시켜 스크롤을 제조하는 것으로 알루미늄계 스크롤의 제조공정에서 그 표면에 양극산화처리 및 전해처리를 통하여 제조하는 것으로 전체공정을 자동화시키거나 단일라인에서 스크롤을 제조하지 못하는 문제가 있었다.

상기 두 번째 등록특허는 스크롤 압축기에서 선회스크롤의 자전을 방지할 수 있게 올드햄 링이 끼워지는 프레임을 제작함에 있어 가공시간을 단축시키는 제조방법에 관한 것으로 스크롤 압축기의 고정스크롤과 선회스크롤의 단일공정에서 자동으로 생산 제조하지 못하는 문제가 있었다.

상기 세 번째 등록특허는 2개의 스핀들이 부착된 3축 이송의 가공기로 공작물을 2개 이상 동시가공 및 지속적인 공급이 가능케 한 구조이나 스크롤의 단위 가공에 한정되고 스크롤의 가공(전측,후측)과 이송 및 검사 등이 단일라인에서 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 창출된 것으로 스크롤 압축기의 스크롤(고정,선회)을 가공,제조함에 있어 단일라인에서 소재를 투입하고 로봇으로 이송시켜 전측 및 후측가공을 수행하며 가공된 스크롤을 검사장치에서 계측하여 양품과 불량품의 검사 및 분리 배출시키고 양품은 아웃 컨베이어에서 3헤드 트랜스퍼로 샌딩가공과 초음파 세척을 수행하여 배출시킬 수 있게 하여 스크롤을 단일 라인에서 자동으로 수행할 수 있게 하고 또한 소재(스크롤)에 따라 센딩가공과 초음파 세척이 불필요할 경우에는 아웃 컨베이어에서 배출시킬 수 있게 한 스크롤 압축기용 스크롤의 자동 제조방법을 제공할 수 있게 하였다.

본 발명은 다수의 소재가 적재되어 순차적으로 공급하는 인 컨베이어에서 인출되는 소재를 로봇의 핸드로 클램핑하여 전측가공CNC로 인입시켜 전측가공을 수행한 후 로봇 핸드로 인출 및 턴 오버시켜 후측가공CNC로 인입시켜 후측가공을 수행한 후 로봇 핸드로 인출하여 에어블로워에서 소재를 에어 세척시키고 검사장치로 인입시켜 가공된 소재의 내,외경을 계측 검사하고 높이와 단차를 순차적으로 검사하여 불량품 소재는 불량품 슈트로 배출시키고 양품 소재는 아웃 컨베이어로 이송 하여 아웃 컨베이어의 후단 일측에 순차적으로 설치된 센딩기와 초음파 세척기에 3헤드 트렌스퍼에 의해 순차적으로 이송시키면서 소재를 센딩 및 초음파 세척시켜 제 1 아웃 슈트로 가공소재를 배출시켜서 제조하는 것을 특징으로 한다.

또한, 아웃 컨베이어의 후단 정면에는 제 2 아웃슈트를 설치하여 센딩가공과 초음파 세척이 불필요한 경우에는 가공 소재를 제 2 아웃 슈트로 바로 배출시킬 수 있게 하고 검사장치는 인입된 소재를 선단에서 클램핑시켜 소재의 외주연에 설치된 외경 계측기와 하단의 내경 계측기로 내,외경을 계측하고 후단으로 이송시켜 단차,높이계측기로 단차와 높이를 계측하여 검사할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

그러므로 본 발명은 스크롤 압축기의 고정 및 선회스크롤을 단일라인에서 소재의 투입만으로 전측,후측가공,검사,분리이송,센딩,초음파세척을 연속적으로 수행하여 양품과 불량품으로 분리 배출시킴으로 제조시간의 단축과 생산성을 향상시키고 작업인원과 공정을 최소화시키며 각 장비의 계획적인 배치로 작업공간의 효율적으로 활용할 수 있게 한 등의 효과가 있는 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 전체 공정을 도시한 구조개념도
도 2 는 본 발명 검사기의 전체구조 사시도
도 3 은 본 발명 검사기의 정면구조도
도 4 는 본 발명 검사기의 측면구조도
도 5 는 본 발명 검사기의 평면구조도

이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 전체 공정을 도시한 구조개념도로 가공소재를 인 컨베이어에서 로봇 핸드로 클램핑하여 전측가공CNC,후측가공CNC,검사장치로 순차적으로 이송,인입,인출시키고 양품과 불량품을 선별하여 배출시키되 양품은 센딩가공과 초음파 세척을 경우하여 배출시키는 것을 도시 하였고, 도 2,3,4,5 는 본 발명 검사기의 전체구조 사시도,정면구조도,측면구조도 및 평면구조도로 검사장치에서 내외경을 계측검사하고 높이와 단차를 순차적으로 계측검사하여 가공소재의 양,부를 검사하는 장치의 구조를 도시하였다.

스크롤 압축기의 스크롤을 자동으로 제조함에 있어서,

다수의 소재(W)가 적재되어 순차적으로 공급하는 인 컨베이어(10)에서 인출되는 소재(W)를 로봇(R)의 핸드(20)로 클램핑하여 전측가공CNC(30)로 인입시켜 전측가공을 수행한 후 로봇(R) 핸드(20)로 인출 및 턴 오버시켜 후측가공CNC(40)로 인입시켜 후측가공을 수행한 후 로봇(R) 핸드(20)로 인출하여 에어블로워(50)에서 소재(W)를 에어 세척시키고 검사장치(60)로 인입시켜 가공된 소재(W)의 내,외경을 계측 검사하고 높이와 단차를 순차적으로 검사하여 불량품 소재(W)는 불량품 슈트(70)로 배출시키고 양품 소재(W)는 아웃 컨베이어(80)로 이송하여 아웃 컨베이어(80)의 후단 일측에 순차적으로 설치된 센딩기(100)와 초음파 세척기(110)에 3헤드 트렌스퍼(120)에 의해 순차적으로 이송시키면서 소재(W)를 센딩 및 초음파 세척시켜 제 1 아웃 슈트(130)로 가공소재를 배출시켜서 제조하는 것이다.

상기 아웃 컨베이어(80)의 후단 정면에는 제 2 아웃슈트(90)를 설치하여 센딩가공과 초음파 세척이 불필요한 경우에는 가공 소재(W)를 제 2 아웃 슈트(90)로 바로 배출시킬 수 있게 하였다.

상기 검사장치(60)는 인입된 소재(W)를 선단에서 클램핑시켜 소재(W)의 외주연에 설치된 외경 계측기(61)(61')(62)(62')와 하단의 내경 계측기(63)로 내,외경을 계측하고 후단으로 이송시켜 단차,높이계측기(64)로 단차와 높이를 계측하여 검사할 수 있게 하였다.

도면 중 미 설명 부호 (140)은 메인컨트롤 제어반이고,(150)은 로봇 제어반이다.

이와 같이 된 본 발명은 스크롤 압축기용 고정 및 선회스크롤의 제조시간을 단축시키고 생산성을 향상시키며 작업공정과 작업인원을 최소화시키고 스크롤의 제조에 따른 장치와 설비를 효율적으로 설치하여 작업공간의 효과적으로 활용할 수 있게 소재를 공급라는 인 컨베이어,소재를 가공하는 전측가공과 후측가공,가공된 소재를 계측검사하는 검사장치 및 검사한 소재의 양부에 따른 분리배출을 위한 소재의 이송,인입,인출 및 턴 오버하는 로봇과 센딩과 초음파 세척을 할 수 있는 전체적인 생산 라인을 단일화 및 연속적으로 운용케 할 수 있게 하고 소재에 따라 센딩가공과 초음파 세척이 불필요할 경우에는 아웃 컨베이어에서 배출시킬 수 있게 한 스크롤 압축기용 스크롤의 자동 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

도 1 에 도시된 바와 같이 본 발명은 크게 소재(W)를 공급하는 인 컨베이어(10),소재(W)를 전측가공하는 전측가공CNC(30),후측가공하는 후측가공CNC(40),가공된 소재(W)를 검사하는 에어블로워(50)와 검사장치(60),소재(W)를 이송,인출,인입 및 턴오버시키는 로봇(R),아웃 컨베이어(80),센딩기(100),초음파 세척기(110) 및 3헤드 트랜스퍼(120)로 구성된다.

상기와 같은 본 발명은 선행공정에서 주물 및 알루미늄합금 성형된 스크롤의 소재(W)를 다수 적재시킨 인 컨베이어(10)에서 순차적으로 인출하여 공급하면 로봇(R)의 핸드(20)로 소재(W)를 클램핑하여 전측가공CNC(30)로 인입시킨다.

전측가공CNC(30)에 인입된 소재(W)는 전측가공을 수행하고 완료된 소재(W)는 로봇(R) 핸드(20)로 클램핑하여 인출 후 턴 오버시켜 후측가공CNC(40)로 인입시킨다.

후측가공CNC(40)에 인입된 소재(W)는 후측가공을 수행하고 완료된 소재(W)는 로봇(R) 핸드(20)로 클램핑하여 인출 후 에어블로워(50)에서 에어세척 후 검사장치(60)로 인입시킨다.

검사장치(60)에 인입된 전측 및 후측 가공된 소재(W)는 내,외경계측과 높이 및 단차를 계측한다.

즉,도 2,3,4,5 의 도시와 같이 검사장치(60)에 인입된 소재(W)는 일차적으로 외경 계측기(61)(61')(62)(62')와 내경 계측기(63)에 의해 소재(W)의 외경과 내경을 계측하고 이차적으로 후단으로 이동하여 단차,높이계측기(64)에 의해 소재(W)의 단차와 높이를 계측하여 최종적으로 소재(W)의 양품과 불량품을 판단한다.

상기 외경 계측기(61)(61')(62)(62')는 대각선 방향으로 2개 1조로 설치되어 계측 하는 소재(W)에 따라 제어반(14)에서 일측 외경 계측기(61)(61') 또는 타측 외경 계측기(62)(62')를 선택적으로 명령하여 계측할 수 있게 하고 내경 게측기(63)는 소재(W)의 하단 중앙에서 내경을 계측할 수 있게 하였다.

상기 검사한 소재(W)의 불량품은 로봇(R) 핸드(20)로 클램핑하여 불량품 슈트(70)로 배출시키고 양품은 클램핑하여 아웃 컨베이어(80)로 이송시킨다.

아웃 컨베이어(80)로 이송된 소재(W)는 아웃 컨베이어(80)의 후단 일측에 설치된 3헤드 트렌스퍼(120)에 의해 센딩기(100)로 이송하여 센딩시킨 후 초음파 세척기(110)로 이송하여 초음파 세척 후 제1 아웃 슈트(130)로 배출시킨다.

상기 소재(W)를 가공함에 있어 센딩과 초음파 세척이 불필요한 소재(W)는 검사장치(60)에서 아웃 컨베이어(80)를 경유하여 제2 아웃 슈트(90)로 바로 배출시킬 수 있게 하여 가공 및 제조라인의 변경없이 호환성있게 사용할 수 있게 하였다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10: 인 컨베이어 20: 핸드
30: 전측가공CNC 40: 후측가공CNC
50: 에어블로워 60: 검사장치
70: 불량품 슈트 80: 아웃 컨베이어
90: 제 2 아웃 슈트 100: 센딩기
110: 초음퍼 세척기 120: 3헤드 트랜스퍼
130: 제1 아웃 슈트 R: 로봇
W: 소재

Claims

스크롤 압축기의 스크롤을 자동으로 제조함에 있어서,
다수의 소재(W)가 적재되어 순차적으로 공급하는 인 컨베이어(10)에서 인출되는 소재(W)를 로봇(R)의 핸드(20)로 클램핑하여 전측가공CNC(30)로 인입시켜 전측가공을 수행한 후 로봇(R) 핸드(20)로 인출 및 턴 오버시켜 후측가공CNC(40)로 인입시켜 후측가공을 수행한 후 로봇(R) 핸드(20)로 인출하여 에어블로워(50)에서 소재(W)를 에어 세척시키고 검사장치(60)로 인입시켜 가공된 소재(W)의 내,외경을 계측 검사하고 높이와 단차를 순차적으로 검사하여 불량품 소재(W)는 불량품 슈트(70)로 배출시키고 양품 소재(W)는 아웃 컨베이어(80)로 이송하여 아웃 컨베이어(80)의 후단 일측에 순차적으로 설치된 센딩기(100)와 초음파 세척기(110)에 3헤드 트렌스퍼(120)에 의해 순차적으로 이송시키면서 소재(W)를 센딩 및 초음파 세척시켜 제 1 아웃 슈트(130)로 가공소재를 배출시켜서 제조하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기용 스크롤의 자동 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 아웃 컨베이어(80)의 후단 정면에는 제 2 아웃슈트(90)를 설치하여 센딩가공과 초음파 세척이 불필요한 경우에는 가공 소재(W)를 제 2 아웃 슈트(90)로 바로 배출시킬 수 있게 한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기용 스크롤의 자동 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 검사장치(60)는 인입된 소재(W)를 선단에서 클램핑시켜 소재(W)의 외주연에 설치된 외경 계측기(61)(61')(62)(62')와 하단의 내경 계측기(63)로 내,외경을 계측하고 후단으로 이송시켜 단차,높이계측기(64)로 단차와 높이를 계측하여 검사할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기용 스크롤의 자동 제조방법.