WO2017213314A1 - 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 장치 및 방법 - Google Patents

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WO2017213314A1
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housing
coil spring
unit
cylinder
interlocked
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정찬기
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(주)대코
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Definitions

  • the present invention is an apparatus and method for short peening a coil spring, which allows the coil spring to rotate and rotate at the same time for short peening, thereby enabling a more uniform machining, while the housing in the machining position and the housing in the preparation position.
  • Short peening and preparation process can be performed by rotating the machine to perform the short peening process with simpler configuration and smaller working space than in the prior art, and to perform short peening of many coil springs in a short time.
  • Device and method can be performed by rotating the machine to perform the short peening process with simpler configuration and smaller working space than in the prior art, and to perform short peening of many coil springs in a short time.
  • the process for producing the coil spring is a basic coil spring through the basic material inspection and surface peeling process, heating process, coil forming, quenching process for the raw materials.
  • the surface treatment is performed through a tempering process, a shot peening process, a pretreatment process, a painting process, and then a load test step, a marking step, The product will be shipped after final inspection.
  • the coil spring is passed through a heating spring and a tempering furnace maintaining a predetermined temperature, and the coil spring is heated to a constant temperature and simultaneously heat treated. It is a process of removing the internal residual stress.
  • the short peening process is a process for improving the mechanical properties of the material and increasing the fatigue life by spraying a small ball made of steel such as beads on the surface of the material and colliding it with the surface of the material.
  • the short peening process can form the depth of the compressive residual stress distribution of the material to a predetermined depth on the surface of the material, thereby improving the fatigue life and corrosion resistance of the material.
  • the coil spring is interposed between the spring clamping means facing each other in a compressed state by spring clamping means facing each other and then rotated.
  • the shot peening is performed by a shot room device, and the coil spring is caused to move by the conveyor device.
  • the related art as described above has a problem in that a device is complicated and a lot of installation space is required because a clamping means for holding a coil spring and a conveyor for moving the coil spring are required.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, while the coil spring is rotated and rotated at the same time during the short peening process to enable more uniform processing, while rotating the housing in the machining position and the housing in the preparation position
  • short peening can be performed with simpler configuration and smaller working space, short peening of many coil springs in a short time, and uniform quality of short peening coil spring. It is an object of the present invention to provide a continuous shot peening apparatus and method for a coil spring to ensure the property.
  • the present invention consists of a short peening device (SP) for short peening the coil spring (CS), the mounting portion 10 is mounted to the coil spring (CS), the mounting portion 10 Are a plurality of housings C, a plurality of holding units 100 provided inside the housing C to hold a coil spring CS, and are provided inside the housing C, and the holding unit 100. And a drive unit 200 for rotating and revolving), the drive unit 200 being provided inside the housing C and being driven by a drive actuator M2, and the drive shaft.
  • SP short peening device
  • the mounting portion 10 is mounted to the coil spring (CS)
  • the mounting portion 10 Are a plurality of housings C, a plurality of holding units 100 provided inside the housing C to hold a coil spring CS, and are provided inside the housing C, and the holding unit 100.
  • a drive unit 200 for rotating and revolving the drive unit 200 being provided inside the housing C and being driven by a drive actuator M2, and the drive shaft.
  • a continuous shot peening apparatus for a coil spring consisting of 500 is provided.
  • the housing C may include a central housing C2 in which a plurality of coil springs CS is accommodated, and first housings C1 and first provided on both sides of a horizontal direction of the central housing C2, respectively.
  • Coil spring (CS) consisting of two housings (C3)
  • the holding unit 100 is disposed in the central housing (C2), respectively, arranged in the horizontal housing symmetry in the first housing (C1) and the second housing (C3)
  • Each side of the gripper is held, and the driving unit 200 is disposed in a symmetrical horizontal direction and is provided in the first housing C1 and the second housing C3, respectively.
  • the gripping unit 100 is a gripping portion 120 to which the coil spring CS is fixed, and a gripping shaft 110 provided in the gripping portion 120 and interlocked with the rotating unit GU. Is done.
  • the rotating unit (GU) is disposed in the first housing (C1) and the second housing (C3), respectively, the sun gear 210 and the drive shaft (S2) is provided and interlocked, the sun gear 210 It is composed of a plurality of planetary gears 220 that are geared around the coupling and the grip shaft 110 is provided and interlocked, respectively, the grip shaft 110 is rotated by the rotation of the planetary gear 220.
  • the idle unit 500 is provided on the base 540 and the base 540 provided on the bottom surface of the first housing (C1) and the second housing (C3) in the direction of the center housing (C2) It consists of a first cylinder 510, a second cylinder 520 and a third cylinder 530 having the same center and sequentially disposed in the outward direction, the first cylinder 510 and the second cylinder 520 and The third cylinder 530 is a hollow cylindrical shape and the bottom surface is closed by the base 540 and the opposite side is opened, the drive shaft (S2) is inserted into the first cylinder 510 is interlocked with each other, The grip shaft 110 is inserted into the space between the second cylinder 520 and the third cylinder 530 and interlocked with each other, and the grip shaft 110 is a space between the second cylinder 520 and the third cylinder 530.
  • the sun gear 210 is disposed on the first cylinder 510 is interlocked with each other, the second cylinder The planetary gear 220 is disposed on the 520 and the third cylinder 530 to be interlocked with each other.
  • the bearing cover 240 is provided on the bottom of the planetary gear 220 and the outer side of the grip shaft 110 is interlocked with the second cylinder 520 and the third cylinder 530, respectively, and the planetary gear 220 ) Is linked.
  • the main shaft (S1) is provided on one side of the housing (C)
  • the interlocking pulley 250 is rotatably provided outside the main shaft (S1) and interlocked with the drive actuator (M2)
  • a driving pulley 260 is provided on the driving shaft S2 and interlocked with the interlocking pulley 250.
  • the main actuator (M1) for driving the main shaft (S1)
  • the main actuator (M1) is a hydraulic cylinder for generating forward and backward power, the rack forward and backward by the hydraulic cylinder and the main
  • the pinion is provided on the shaft (S1) and rotates in conjunction with the rack, the housing (C) is rotated 180 degrees in conjunction with the main shaft (S1).
  • the first housing (C1) and the second housing (C3) is provided in the horizontal symmetrical direction further provided with a moving unit 300 for moving forward and backward the holding shaft 110, the moving unit 300 ) Is provided in the first housing (C1) and the second housing (C3), the fixing plate 330 to which the grip shaft 110 is fixed, and the first housing (C1) and the second housing (C3), respectively.
  • a moving actuator 310 for generating forward and backward power, and an actuating rod 320 provided in the moving actuator 310, respectively, to move forward and backward through the fixed plate 330.
  • the present invention is a method of short peening the coil spring by using the continuous shot peening device, by rotating the sun gear 210 and the planetary gear 220 by the rotation of the drive shaft (S2), the planetary While rotating the gripping unit 100 interlocked with the gear 220, the rotation unit 500 is rotated by the rotation of the drive shaft (S2), and the planetary gear 220 interlocked with the revolving unit 500 and
  • the coil spring CS held by the gripping unit 100 provides a continuous short peening method of the coil spring which is shot peened by the short peening device SP during the revolution and rotation. do.
  • the main shaft S1 is rotated by 180 degrees so that the housing CM in the short pinning position and the housing CC in the ready position are reversed.
  • the coil spring CS provided therein is processed by directing the housing CC at the ready position toward the shot peening device SP, while the housing CM at the machining position is disposed in the opposite direction and then processed.
  • the completed coil spring is discharged from the gripping unit 100 and a new coil spring is mounted on the gripping unit 100.
  • the fixed plate 330 is moved away from the coil spring CS by the moving actuator 310 to move the coil spring CS.
  • the gripped gripper 120 is separated from the coil spring CS, and then the coil spring CS is discharged.
  • the gripper 120 grips the coil springs CS by the moving actuator 310.
  • the short peening process can be performed even with a simpler configuration and a smaller work space, and the housing at the machining position and the housing at the preparation position are alternately directed to the short peening apparatus in a short time.
  • the coil spring can be short peened and the fatigue life and corrosion resistance improvement effect by the short peening can be improved uniformly over the entire span of the coil spring.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a continuous shot peening apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a schematic diagram showing only a part of the continuous shot peening apparatus separated according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an enlarged schematic view of only a part of the continuous shot peening apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • 4 and 5 are schematic views illustrating the relationship between the revolving unit and the rotating unit of the continuous shot peening apparatus according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a moving unit of a continuous shot peening apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating performing stress shot peening by a continuous shot peening apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the short peening apparatus is a short peening device (SP) for short peening the coil spring (CS), as shown in Figures 1 to 7 and the mounting portion is mounted It is made up of 10.
  • the mounting portion 10 is provided in the housing C, the holding unit 100 provided inside the housing C to hold the coil spring CS, and the inside of the housing C. It consists of a drive unit 200 for rotating 100.
  • a plurality of the housing (C) is provided and one housing is disposed in the operating position of the shot peening device (SP) and shot peening, the rest is disposed in the opposite position to take out the processed coil spring and a new coil Fit the spring.
  • the driving unit 200 is provided inside the housing C, and is driven by the driving actuator M2 and interlocked with the driving shaft S2 to rotate the gripping unit 100. It is composed of a revolving unit (500), the revolving unit (500) for interlocking with the drive shaft (S2) and the holding unit (100) to revolve the holding unit 100, respectively.
  • the rotating unit (GU) is composed of a plurality of gears, one side is rotated by the drive shaft (S2) and the other side is gripper unit 100 is interlocked, the holding unit 100 by the rotation of the drive shaft (S2) This is rotated.
  • a part of the idle unit 500 is interlocked with the drive shaft S2 and the other part is interlocked with the grip unit 100, and when the idle unit 500 is rotated by the drive shaft S2, the grip unit 100 is rotated. This is idle.
  • the gripping unit 100 can rotate and revolve at the same time, thereby enabling more uniform shot peening.
  • the housing C includes a central housing C2 in which a plurality of coil springs CS is accommodated, and a first housing C1 and a second housing respectively provided at both sides of the central housing C2 in the horizontal direction. C3).
  • the holding unit 100 and the driving unit 200 are provided in the first housing C1 and the second housing C3 symmetrically with respect to the center housing C2.
  • the gripping unit 100 is rotated by the drive unit 200 as described above, and are disposed in the first housing C1 and the central housing C2 and the second housing C3 in a symmetrical direction in the horizontal direction, respectively. Both sides of the spring CS are gripped, respectively.
  • the drive unit 200 is also disposed in the horizontal symmetry with respect to the center housing (C2) is provided in the first housing (C1) and the second housing (C3), respectively.
  • the gripping unit 100 includes a gripping portion 120 to which the coil spring CS is fixed, and a gripping portion 120 that is interlocked with the rotating unit GU to rotate.
  • the grip shaft 110 is made of.
  • the gripping portion 120 may have various shapes as long as the gripping portion 120 can hold the coil spring CS, and both sides of the gripping portion 120 may be bent in the coil spring CS direction as illustrated.
  • the gripping portion 110 is fixed to the gripping shaft 110, and the guide 130 may be provided around the gripping shaft 110 to guide the forward and backward movement of the gripping shaft 110.
  • the rotating unit GU is provided in the first housing C1 and the second housing C3 and disposed to be horizontally symmetrical.
  • the rotating unit GU includes a sun gear 210 interlocked with the drive shaft S2 and a plurality of planetary gears 220 interlocked with the sun gear 210.
  • the planetary gear 220 is provided with a grip shaft 110 is interlocked.
  • the bearing cover 240 is fixed to the lower side of the planetary gear 220 and rotatably fixed to the outer side of the grip shaft 110.
  • the revolving unit 500 interlocks with the driving shaft S2 and the holding unit 100 to revolve the holding unit 100, and the center housing C2 of the first housing C1 and the second housing C3.
  • the base 540 provided on the bottom surface in the ()) direction, the first cylinder 510, the second cylinder 520 and the third cylinder which are provided in the base 540 and have the same center and are sequentially disposed outwards. 530.
  • the first cylinder 510, the second cylinder 520 and the third cylinder 530 is a hollow cylindrical shape and the bottom surface is closed by the base 540 as described above.
  • the revolving unit 500 provided in the first housing C1 as shown in FIGS. 3 to 5, the left side of the drawing is opened.
  • the drive shaft (S2) is inserted into the first cylinder 510 is interlocked with each other, the sun gear 210 is disposed on the first cylinder 510 is interlocked with each other. That is, when the drive shaft S2 rotates, the sun gear 210 rotates.
  • the first cylinder 510 also rotates in conjunction with the sun gear 210 and the drive shaft S2.
  • the grip shaft 110 is inserted into a space between the second cylinder 520 and the third cylinder 530 to interlock with each other, and the grip shaft 110 is between the second cylinder 520 and the third cylinder 530. It penetrates the bottom of the space and enters into the central housing C2 to grip the coil spring.
  • a planetary gear 220 is disposed on the second cylinder 520 and the third cylinder 530 to be interlocked with each other.
  • the bearing cover 240 is provided on the bottom of the planetary gear 220 and the outside of the grip shaft 110.
  • the planetary gear 220 is interlocked with the bearing cover 240 by the fastener F2, and the bearing cover 240 is respectively connected to the second cylinder 520 and the third cylinder 530 by the fastener F3. Interlocked.
  • the bearing cover 240 may be rotatably provided by providing a separate bearing between the second cylinder 520 and the third cylinder 530 and the bearing cover 240.
  • the second cylinder 520 and the third cylinder 530 also rotate and interlock with each other to hold the grip shaft 110.
  • the planetary gear 220 is tooth-coupled with the sun gear 210, the planetary gear 220 rotates in conjunction with the rotation of the sun gear 210 and the grip shaft 110 also rotates.
  • the grip shaft 110 revolves clockwise DIR5 by the rotation of the revolving unit 500.
  • the planetary gear 220 interlocked with the gripping shaft 110 also revolves in the clockwise direction DIR5.
  • the coil spring CS fixed to the gripping shaft 110 also rotates and rotates.
  • a plurality of drive shafts 110 may be provided around the sun gear 210.
  • the linkage pulley (C1) is connected to the housing C, that is, the main shaft S1 installed at one side of the first housing C1 or the second housing C3. 250).
  • the interlocking pulley 250 is mounted to a bearing installed outside the main shaft S1 so that the interlocking pulley 250 is rotatable in a state where the main shaft S1 is stopped, and the driving actuator M2. And by the power transmission unit (B).
  • the drive pulley 260 is fixed to the drive shaft S2, and the drive pulley 260 is interlocked by the interlocking pulley 250 and the power transmission unit B.
  • the power generated from the drive actuator M2 rotates the interlocking pulley 250 through the power transmission unit B, and the interlocking pulley 250 is interlocked with the driving pulley 260 through the power transmission unit B.
  • the rotational force of the linkage pulley 250 is finally transmitted to the drive pulley 260 to rotate the drive shaft S2.
  • the power transmission unit B may be implemented in a belt transmission method, a chain transmission method, etc., but the coil spring to be pinned in the present invention does not need to rotate and rotate at high speed, so that the driving shaft S2 is naturally in a low speed state. It is preferable to adopt the chain transfer method as shown in the illustrated embodiment of FIG. In this embodiment, the power of the drive actuator M2 rotates the interlocking wheel mounted on the main shaft S1 by the chain while the main shaft S1 is stopped, and the rotational force of the interlocking wheel is driven by the chain. It is transmitted to the driving wheel fixed to (S2) to rotate the drive shaft (S2).
  • the main actuator (M1) for driving the main shaft (S1) is a hydraulic cylinder (M1-1) for generating forward and backward power by the hydraulic cylinder (M1-1)
  • the front and rear rack and the pinion is provided on the main shaft (S1) and interlocked with the rack.
  • the housing (C) is rotated 180 degrees in conjunction with the main shaft (S1).
  • the housing C is composed of a plurality as described above, one of the housing (CM) is disposed in the machining position toward the shot peening side, the other housing (CC) is arranged in the preparation position on the opposite side.
  • the housing CM disposed at the machining position and the housing CC disposed at the preparation position are rotated by 180 degrees of the main shaft S1. This swaps places.
  • according to the present invention can not only process a plurality of coil springs at the same time, but also the processing and preparation process can be performed at the same time to improve the processing efficiency, as well as to use while rotating a plurality of housings can also save work space.
  • the housing C has a housing linking part 400 connected to the main shaft S1 so that the housing C is interlocked with the main shaft S1.
  • the housing interlocking part 400 may have various shapes as long as the housing interlocking part 400 has a shape capable of connecting between the main shaft S1 and the housing C.
  • the continuous shot peening apparatus of the coil spring of the present invention includes a moving unit 300 for lifting and lowering the grip shaft 110 as shown in FIGS. 1 and 6.
  • the mobile unit 300 is provided in the same configuration in the first housing (C1) and the second housing (C3), respectively, and are symmetric in the horizontal direction.
  • the moving unit 300 is provided in the first housing C1 and the fixed plate 330 to which the gripping shaft 110 is fixed and the moving actuator 310 which is provided in the first housing C1 to generate full backward power. Is made of.
  • an operation rod 320 is provided on the moving actuator 310 to move forward and backward through the fixed plate 330.
  • the grip spring 110 is moved in the opposite direction by the moving unit 300 provided in the second housing C3 so that the coil spring CS may be moved from the grip portion 120 installed on the grip shaft 110. Are separated.
  • the coil spring CS is separated from the gripping unit 100 by the mobile unit 300 as described above, and the coil spring is taken out using a configuration such as a robot arm.
  • the gripping part 120 may use various configurations as long as it can be fixed to the gripping shaft 110.
  • the mobile unit 300 is provided on both sides of the coil spring (CS) as described above, the distance between the holding portion 120 is adjusted to be shorter than the length of the coil spring (CS), thereby compressing the coil spring In this state, stress shot peening may proceed.
  • both of the gripping shafts 110 move toward the center of the coil spring CS so that the coil spring CS between the gripping portions 120 is compressed and compressed.
  • stress short peening can be further improved internal stress.
  • the grip spring 110 is moved in the opposite direction so that the coil spring CS is separated from the grip portion 120 of the grip shaft 110.
  • the housing CM in the machining position faces the short peening device SP so that the coil spring CS is short peened.
  • the housing CC in the ready position is disposed in the opposite direction to the housing CM in the machining position, and takes out the finished coil spring and mounts a new coil spring.
  • the housing is rotated by 180 degrees to short-pin the housing CC in the ready position toward the short peening device SP, and the coil spring accommodated in the housing CM in the machining position is taken out.
  • the sun gear 210 and the planetary gear 220 are sequentially rotated by the rotation of the drive shaft S2 in the housing CM in the machining position, and the gripping unit interlocked with the planetary gear 220.
  • the revolving unit 500 is rotated by the rotation of the drive shaft S2 to revolve the planetary gear 220 and the gripping unit 100 interlocked with the revolving unit 500.
  • the gripping unit 100 rotates and revolves at the same time, during which the coil spring CS is shot peened by the shot peening device SP.
  • the main shaft S1 is rotated 180 degrees so that the housing CC in the ready position is the short peening apparatus SP.
  • Coil spring CS provided therein is processed so as to face to the side.
  • the housing CM in the machining position is disposed at the position of the housing CC in the opposite side, that is, in the preparation position.
  • the coil spring which has been processed through the robot arm, is discharged from the gripping unit 100 and a new coil spring is mounted on the gripping unit 100.
  • the fixed actuator 330 is moved away from the coil spring CS by the moving actuator 310, so that the amount of the coil spring CS
  • the gripper 120 provided on the side is separated from the coil spring CS, and then the coil spring CS is discharged.
  • the new coil springs CS are disposed between the grip parts 120 arranged in the horizontal direction, and then the grip parts 120 hold both sides of the coil springs CS by the moving actuator 310.
  • the shot peening processing is performed after being arranged toward the shot peening apparatus side.
  • Such a coil spring can be processed continuously by this invention.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Wire Processing (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

본 발명은 코일 스프링을 쇼트 피닝 가공하는 장치 및 방법으로서, 쇼트 피닝 가공 시 코일 스프링이 공전과 자전을 동시에 하도록 하여 보다 균일한 가공이 가능하게 하는 한편, 가공 위치에 있는 하우징과 준비 위치에 있는 하우징을 회전시켜 쇼트 피닝 가공과 준비 과정을 동시에 수행하여 종래보다 간단한 구성과 작은 작업 공간으로도 쇼트 피닝 공정을 수행할 수 있고, 단시간에 많은 코일 스프링을 쇼트 피닝 가공할 수 있는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 장치 및 방법에 대한 것이다.

Description

코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 장치 및 방법
본 발명은 코일 스프링을 쇼트 피닝 가공하는 장치 및 방법으로서, 쇼트 피닝 가공 시 코일 스프링이 공전과 자전을 동시에 하도록 하여 보다 균일한 가공이 가능하게 하는 한편, 가공 위치에 있는 하우징과 준비 위치에 있는 하우징을 회전시켜 쇼트 피닝 가공과 준비 과정을 동시에 수행하여 종래보다 간단한 구성과 작은 작업 공간으로도 쇼트 피닝 공정을 수행할 수 있고, 단시간에 많은 코일 스프링을 쇼트 피닝 가공할 수 있는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 장치 및 방법에 대한 것이다.
일반적으로 코일스프링을 생산하기 위한 과정은 원자재에 대하여 소재 기본 검사와 표면 필링(Peeling)을 하는 공정, 가열 공정, 코일 성형, 담금(Quenching) 공정을 거치며 기본적인 코일 스프링을 제작하게 된다.
이렇게 코일 스프링을 1차적으로 제작 완료한 다음에는 코일스프링의 기계적 성질을 증대시키고 피로강도를 높이기 위하여 일련의 표면처리공정을 실시하게 된다.
즉, 코일스프링의 성형 및 담금 공정이 완료된 이후 템퍼링(Tempering) 공정, 쇼트 피닝(Shot Peening) 공정, 전 처리 공정, 도장 공정을 거치며 표면처리를 수행하게 되며, 이후 하중시험 단계와, 마킹 단계, 최종 검사 단계를 거친 다음 제품을 출하하게 된다.
상기 열처리 및 템퍼링 공정은, 쇼트 피닝 장치에 코일 스프링을 공급하기에 앞서, 소정 온도를 유지하는 가열로와 템퍼링 로에 코일스프링을 통과시키며, 코일 스프링을 일정온도로 가열시키고 이와 동시 열 처리된 코일 스프링의 내부 잔류 응력을 제거하는 공정이다.
상기 쇼트 피닝 공정은, 재료의 표면에 구슬과 같은 강으로 된 작은 볼을 재료의 표면에 분사시켜 충돌시키는 것에 의하여 재료의 기계적 성질을 향상시키고 피로수명을 높일 수 있도록 하는 공정이다. 특히 쇼트 피닝 공정은 재료의 압축 잔류 응력 분포의 깊이를 재료의 표면에서 소정 깊이로 형성할 수 있기 때문에, 재료의 피로수명과 내부식성을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 쇼트 피닝 공정을 위해 종래에는 한국 등록 특허 제10-0931155호에 도시된 바와 같이 코일 스프링을 서로 마주하는 스프링 클램핑 수단에 의해 압축한 상태로 상기 서로 마주하는 스프링 클램핑 수단 사이에 개재한 후 회전시켜 쇼트 룸 장치에 의해 쇼트 피닝을 수행하며, 상기 코일 스프링은 컨베이어 장치에 의해 이동하도록 한다.
그런데 상술한 바와 같은 종래 기술은 코일 스프링을 파지하기 위한 클램핑 수단과 상기 코일 스프링을 이동하기 위한 컨베이어가 필요한 관계로 장치가 복잡하고 설치 공간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 컨베이어를 이용하여 코일 스프링을 이동하므로 단 시간에 많은 코일 스프링을 가동하기 어려운 문제점도 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 쇼트 피닝 가공 시 코일 스프링이 공전과 자전을 동시에 하도록 하여 보다 균일한 가공이 가능하게 하는 한편, 가공 위치에 있는 하우징과 준비 위치에 있는 하우징을 회전시켜 쇼트 피닝 가공과 준비 과정을 동시에 수행하여 종래보다 간단한 구성과 작은 작업 공간으로도 쇼트 피닝 공정을 수행할 수 있고, 단시간에 많은 코일 스프링을 쇼트 피닝 가공할 수 있고, 쇼트 피닝된 코일스프링의 품질 균일성을 확보하는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않았으나 아래 수단들 또는 실시예상의 구체적인 구성에 따른 다른 목적들은 그 기재로부터 이 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 코일 스프링(CS)을 쇼트 피닝 가공하는 쇼트 피닝 장치(SP)와, 상기 코일 스프링(CS)이 장착되는 장착부(10)로 이루어지고, 상기 장착부(10)는 다수 개의 하우징(C)과, 상기 하우징(C) 내부에 구비되어 코일 스프링(CS)을 파지하는 다수 개의 파지 유닛(100)과, 상기 하우징(C) 내부에 구비되며, 상기 파지 유닛(100)을 자전 및 공전하는 구동 유닛(200)으로 이루어지며, 상기 구동 유닛(200)은 하우징(C) 내부에 구비되며, 구동 액츄에이터(M2)에 의해 회전되는 구동 샤프트(S2)와, 상기 구동 샤프트(S2)에 연동되며 상기 파지 유닛(100)을 자전시키는 자전 유닛(GU)과, 상기 구동 샤프트(S2)와 파지 유닛(100)에 각각 연동되어 상기 파지 유닛(100)을 공전시키는 공전 유닛(500)으로 이루어지는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 장치을 제공한다.
상기에서, 상기 하우징(C)은 다수 개의 코일 스프링(CS)이 내부에 수용되는 중앙 하우징(C2)과, 상기 중앙 하우징(C2)의 수평 방향 양측에 각각 구비되는 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3)으로 이루어지며, 상기 파지 유닛(100)은 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3)에 수평 방향 대칭으로 각각 배치되어 중앙 하우징(C2)에 배치된 코일 스프링(CS)의 양 측을 각각 파지하며, 상기 구동 유닛(200)은 수평 방향 대칭으로 배치되어 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3) 내부에 각각 구비된다.
상기에서, 상기 파지 유닛(100)은 상기 코일 스프링(CS)이 고정되는 파지부(120)와, 상기 파지부(120)에 구비되며 상기 자전 유닛(GU)에 연동되는 파지 샤프트(110)로 이루어진다.
상기에서, 상기 자전 유닛(GU)은 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3) 내부에 각각 배치되고 구동 샤프트(S2)가 구비되어 연동되는 선 기어(210)와, 상기 선 기어(210) 주위에 치차 결합되고 상기 파지 샤프트(110)가 각각 구비되어 연동되는 다수 개의 유성 기어(220)로 이루어지고, 상기 유성 기어(220)의 회전에 의해 파지 샤프트(110)가 자전한다.
상기에서, 상기 공전 유닛(500)은 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3) 중 중앙 하우징(C2)방향의 바닥면에 구비되는 베이스(540)와, 상기 베이스(540)에 구비되고 동일한 중심을 가지며 순차적으로 외측 방향으로 배치되는 제1원통(510), 제2원통(520) 그리고 제3원통(530)으로 이루어지고, 상기 제1원통(510)과 제2원통(520) 그리고 제3원통(530)은 중공의 원통 형상이고 바닥면은 베이스(540)에 의해 폐쇄되고 반대측면은 개방되며, 상기 제1원통(510)에는 구동 샤프트(S2)가 삽입되어 상호 연동되고, 상기 제2원통(520)과 제3원통(530)사이 공간에 파지 샤프트(110)가 삽입되어 상호 연동되며, 상기 파지 샤프트(110)는 제2원통(520)과 제3원통(530)사이 공간의 바닥을 관통하여 중앙 하우징(C2) 내부로 진입하며, 상기 제1원통(510)상에는 선 기어(210)가 배치되어 상호 연동되고, 상기 제2원통(520)과 제3원통(530)상에는 유성 기어(220)가 배치되어 상호 연동된다.
상기에서, 상기 유성 기어(220)의 저면 및 파지 샤프트(110)의 외측에 베어링 커버(240)가 구비되어 제2원통(520)과 제3원통(530)에 각각 연동되는 한편 유성 기어(220)와 연동된다.
상기에서, 상기 하우징(C) 일 측에 메인 샤프트(S1)가 구비되고, 상기 메인 샤프트(S1) 외측에 연동 풀리(250)가 회전 가능하게 구비되고 상기 구동 액츄에이터(M2)에 연동되며, 상기 구동 샤프트(S2)에 구동 풀리(260)가 구비되어 연동 풀리(250)에 연동된다.
상기에서, 상기 메인 샤프트(S1)를 구동하는 메인 액츄에이터(M1)를 구비하되, 상기 메인 액츄에이터(M1)는 전후진 동력을 발생하는 유압 실린더와, 상기 유압 실린더에 의해 전후진 하는 랙과 상기 메인 샤프트(S1)에 구비되고 상기 랙에 연동되어 회전하는 피니언으로 이루어지고, 상기 하우징(C)은 상기 메인 샤프트(S1)에 연동되어 180도 회전된다.
상기에서, 상기 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3) 내부에 수평 방향 대칭되게 구비되어 상기 파지 샤프트(110)를 전후진하는 이동 유닛(300)을 더 구비하고, 상기 이동 유닛(300)은 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3)에 구비되며 파지 샤프트(110)가 고정되는 고정판(330)과, 상기 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3)에 각각 구비되어 전후진 동력을 발생하는 이동 액츄에이터(310)와, 상기 이동 액츄에이터(310)에 각각 구비되어 고정판(330)을 전후진하는 작동 로드(320)로 이루어진다.
또한, 본 발명은 상기 연속 쇼트 피닝 장치를 이용하여 코일 스프링을 쇼트 피닝하는 방법으로서, 구동 샤프트(S2)의 회전에 의해 선 기어(210)와 유성 기어(220)를 순차적으로 회전시켜, 상기 유성 기어(220)에 연동되는 파지 유닛(100)를 자전시키는 한편, 구동 샤프트(S2)의 회전에 의해 공전 유닛(500)을 회전시켜, 상기 공전 유닛(500)에 연동되는 유성 기어(220)와 파지 유닛(100)를 공전하여, 상기 파지 유닛(100)에 파지된 코일 스프링(CS)이 공전과 자전을 하는 동안 쇼트 피닝 장치(SP)에 의해 쇼트 피닝되는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 방법을 제공한다.
상기에서, 상기 코일 스프링(CS)의 쇼트 피닝 처리가 종료된 후, 메인 샤프트(S1)를 180도 회전하여 쇼트 피닝 위치에 있는 하우징(CM)과 준비 위치에 있는 하우징(CC)을 반대로 배치하여, 준비 위치에 있던 하우징(CC)을 쇼트 피닝 장치(SP)측으로 향하게 하여 내부에 구비된 코일 스프링(CS)이 가공되게 하는 한편, 가공 위치에 있던 하우징(CM)을 반대 방향으로 배치한 후 가공이 완료된 코일 스프링을 파지 유닛(100)으로부터 배출하고 새로운 코일 스프링을 파지 유닛(100)에 장착한다.
상기에서, 가공이 완료된 코일 스프링을 파지 유닛(100)으로부터 배출하기 위해, 상기 이동 액츄에이터(310)에 의해 고정판(330)을 코일 스프링(CS)으로부터 멀어지도록 이동시켜, 상기 코일 스프링(CS)을 파지한 파지부(120)가 코일 스프링(CS)으로부터 분리되도록 한 후, 상기 코일 스프링(CS)을 배출한다.
상기에서, 새로운 코일 스프링(CS)을 파지부(120) 사이에 배치한 후, 상기 이동 액츄에이터(310)에 의해 파지부(120)가 상기 코일 스프링(CS)을 파지한다.
이상 설명한 본 발명에 의해 종래보다 간단한 구성과 작은 작업 공간으로도 쇼트 피닝 공정을 수행할 수 있고, 가공 위치에 있는 하우징과 준비 위치에 있는 하우징이 교대로 쇼트 피닝 장치를 향하도록 하여 단 시간에 많은 코일 스프링을 쇼트 피닝 가공할 수 있고 쇼트 피닝에 의한 피로수명 및 내부식성 개선 효과가 코일 스프링의 전구간에 걸쳐 균일하게 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 쇼트 피닝 장치를 설명하는 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 쇼트 피닝 장치의 일 부분만을 분리하여 도시한 개략도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 쇼트 피닝 장치의 일 부분만을 확대하여 도시한 개략도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 쇼트 피닝 장치의 공전 유닛과 자전 유닛사이의 관계를 설명하는 개략도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 쇼트 피닝 장치의 이동 유닛을 설명하는 개략도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 다른 연속 쇼트 피닝 장치에 의해 스트레스 쇼트 피닝을 수행하는 것을 설명하는 개략도이다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 본 명세서에 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위하여 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의하여야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하고 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 쇼트 피닝 장치는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 코일 스프링(CS)을 쇼트 피닝 가공하는 쇼트 피닝 장치(SP)와, 상기 코일 스프링(CS)이 장착되는 장착부(10)로 이루어 진다.
상기 쇼트 피닝 장치(SP)는 널리 알려진 바와 같으므로 중복되는 설명은 생략한다.
상기 장착부(10)는 하우징(C)과, 상기 하우징(C) 내부에 구비되어 코일 스프링(CS)을 파지하는 파지 유닛(100)과, 상기 하우징(C) 내부에 구비되며, 상기 파지 유닛(100)를 회전하는 구동 유닛(200)으로 이루어진다.
이때, 상기 하우징(C)은 다수 개 구비되며 그 하나의 하우징은 쇼트 피닝 장치(SP)의 작동위치에 배치되어 쇼트 피닝 가공되고, 나머지는 반대측 위치에 배치되어 가공된 코일 스프링을 취출하고 새로운 코일 스프링을 장착한다.
상기 구동 유닛(200)은 하우징(C) 내부에 구비되며, 구동 액츄에이터(M2)에 의해 회전되는 구동 샤프트(S2)와, 상기 구동 샤프트(S2)에 연동되며 상기 파지 유닛(100)을 자전시키는 자전 유닛(GU)과, 상기 구동 샤프트(S2)와 파지 유닛(100)에 각각 연동되어 상기 파지 유닛(100)을 공전시키는 공전 유닛(500)으로 이루어진다.
즉, 자전 유닛(GU)은 복수 개의 기어로 이루어지며 일 측은 구동 샤프트(S2)에 의해 회전되고 타 측은 파지 유닛(100)이 연동되어, 구동 샤프트(S2)의 회전에 의해 파지 유닛(100)이 자전된다.
상기 공전 유닛(500)의 일부는 구동 샤프트(S2)에 연동되고 다른 일부는 파지 유닛(100)에 연동되어, 공전 유닛(500)이 구동 샤프트(S2)에 의해 회전되면, 파지 유닛(100)이 공전된다.
따라서, 상기 파지 유닛(100)은 자전과 공전이 동시에 이루어져서 보다 균일한 쇼트 피닝 가공이 가능해 진다.
상기 하우징(C)은 다수 개의 코일 스프링(CS)이 내부에 수용되는 중앙 하우징(C2)과, 상기 중앙 하우징(C2)의 수평 방향 양측에 각각 구비되는 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3)으로 이루어진다.
즉, 중앙 하우징(C2)을 기준으로 파지 유닛(100)와 구동 유닛(200)이 대칭되게 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3)에 구비된다.
상기 파지 유닛(100)은 상술된 바와 같이 구동 유닛(200)에 의해 회전되며, 상기 제1하우징(C1) 및 중앙 하우징(C2)과 제2하우징(C3)에 수평 방향 대칭으로 각각 배치되어 코일 스프링(CS)의 양 측을 각각 파지한다.
상기 구동 유닛(200)도 중앙 하우징(C2)을 기준으로 수평 방향 대칭으로 배치되어 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3) 내부에 각각 구비된다.
상기 파지 유닛(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 코일 스프링(CS)이 고정되는 파지부(120)와, 상기 파지부(120)에 구비되며 상기 자전 유닛(GU)에 연동되어 자전하는 파지 샤프트(110)로 이루어진다.
상기 파지부(120)는 코일 스프링(CS)을 파지할 수 있는 한, 다양한 형상을 가질 수 있으며 도시된 바와 같이 코일 스프링(CS) 방향으로 양 측단이 절곡된 형상도 가능하다.
또한, 상기 파지 샤프트(110)에는 파지부(120)가 고정되며, 상기 파지 샤프트(110) 주위로 가이드(130)를 구비하여 파지 샤프트(110)의 전후진 운동을 가이드하는 것도 가능하다.
상기 자전 유닛(GU)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3) 내부에 각각 구비되고 수평 방향 대칭되도록 배치된다.
이하 제1하우징(C1)에 구비되는 자전 유닛(GU)을 대상으로 설명한다.
상기 자전 유닛(GU)은 구동 샤프트(S2)에 연동되는 선 기어(210)와, 상기 선 기어(210) 외측에 구비되어 연동되는 다수 개의 유성 기어(220)로 이루어진다.
상기 유성 기어(220)에는 파지 샤프트(110)가 구비되어 연동된다.
즉, 구동 샤프트(S2)가 구동 액츄에이터(M2)에 의해 회전되면 선 기어(210)가 회전되고 이에 연동하여 유성 기어(220)가 자전한다.
결국 파지 샤프트(110)가 유성 기어(220)에 연동되어 있으므로 파지 샤프트(110) 역시 자전하고 이에 따라 코일 스프링(CS)도 자전한다.
상기 유성 기어(220) 하측에는 베어링 커버(240)가 고정되고 파지 샤프트(110) 외측에 회전 가능하게 고정된다.
상기 공전 유닛(500)은 구동 샤프트(S2)와 파지 유닛(100)에 각각 연동되어 상기 파지 유닛(100)을 공전시키는 것으로서, 제1하우징(C1) 제2하우징(C3) 중 중앙 하우징(C2) 방향의 바닥면에 구비되는 베이스(540)와, 상기 베이스(540)에 구비되고 동일한 중심을 가지며 순차적으로 외측 방향으로 배치되는 제1원통(510), 제2원통(520) 그리고 제3원통(530)으로 이루어진다.
이하, 제1하우징(C1)에 구비된 공전 유닛(500)을 대상으로 도 3과 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
상기 제1원통(510)과 제2원통(520) 그리고 제3원통(530)은 중공의 원통 형상이고 바닥면은 상술된 바와 같이 베이스(540)에 의해 폐쇄된다. 또한, 반대측면 즉, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 제1하우징(C1)에 구비된 공전 유닛(500)의 경우 도면상 좌측이 개방된다.
또한, 상기 제1원통(510)에는 구동 샤프트(S2)가 삽입되어 상호 연동되고, 상기 제1원통(510)상에는 선 기어(210)가 배치되어 상호 연동된다. 즉, 구동 샤프트(S2)가 회전하면 선 기어(210)가 회전한다.
또한, 선 기어(210)는 고정구(F1)에 의해 제1원통(510)과 연동되어 있으므로 제1원통(510) 역시 선 기어(210)와 구동 샤프트(S2)에 연동되어 회전한다.
상기 제2원통(520)과 제3원통(530)사이 공간에 파지 샤프트(110)가 삽입되어 상호 연동되고, 상기 파지 샤프트(110)는 제2원통(520)과 제3원통(530)사이 공간의 바닥을 관통하여 중앙 하우징(C2) 내부로 진입하여 코일 스프링을 파지한다.
또한, 상기 제2원통(520)과 제3원통(530)상에는 유성 기어(220)가 배치되어 상호 연동된다.
이를 위해 상술된 바와 같이 유성 기어(220)의 저면 및 파지 샤프트(110)의 외측에 베어링 커버(240)가 구비된다.
즉, 유성 기어(220)는 고정구(F2)에 의해 베어링 커버(240)와 연동되고, 베어링 커버(240)는 고정구(F3)에 의해 제2원통(520) 및 제3원통(530)에 각각 연동된다.
이때, 상기 제2원통(520) 및 제3원통(530)과 베어링 커버(240)사이에 별도의 베어링을 구비하여 상기 베어링 커버(240)가 회전가능하게 구비될 수 있다.
즉, 상기 선 기어(210)의 회전에 의해 공전 유닛(500) 전체가 회전하면 제2원통(520) 및 제3원통(530) 역시 회전하고 이에 연동되어 파지 샤프트(110)가 공전된다.
또한, 유성 기어(220)는 선 기어(210)와 치차 결합되어 있으므로 선 기어(210)의 회전에 연동되어 자전되고 파지 샤프트(110) 역시 자전한다.
따라서, 유성 기어(220)와 상기 유성 기어(220)에 연동되는 파지 샤프트(110)는 자전과 공전을 동시에 한다.
도 4에 도시된 바와 같이 구동 샤프트(S2)가 반 시계 방향(DIR1)으로 회전하면 선 기어(210)와 공전 유닛(500)은 각각 반 시계 방향(DIR4,DIR6)으로 회전한다.
상기 공전 유닛(500)의 회전에 의해 파지 샤프트(110)가 시계 방향(DIR5)로 공전한다.
따라서, 상기 파지 샤프트(110)에 연동되는 유성 기어(220)도 동일하게 시계 방향(DIR5)로 공전한다.
이때, 상기 유성 기어(220)는 선 기어(210)에 연동되어 자전하므로 결국 상기 유성 기어(220)와 파지 샤프트(110)는 공전과 자전을 모두 하게 된다.
결국, 상기 파지 샤프트(110)에 고정된 코일 스프링(CS)도 공전과 자전을 모두 하게 된다.
상기 구동 샤프트(110)는 도 5에 도시된 바와 같이 선 기어(210) 주위에 다수 개(예를 들어 4개) 구비될 수 있다.
이러한 구성에 의해 다수 개의 코일 스프링을 일거에 가공할 수 있다.
상기 구동 샤프트(S2)를 회전시키기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(C) 즉, 제1하우징(C1) 또는 제2하우징(C3) 일 측에 설치되는 메인 샤프트(S1)에 연동풀리(250)가 구비된다.
상기 연동 풀리(250)는 상기 메인 샤프트(S1) 외측에 설치된 베어링에 장착되어 상기 연동 풀리(250)는 상기 메인 샤프트(S1)가 정지된 상태에서 회전이 가능한 상태로 되며 상기 구동 액츄에이터(M2)와 동력 전달부(B)에 의해 연동된다.
상기 구동 샤프트(S2)에는 구동 풀리(260)가 고정되고 상기 구동 풀리(260)는 상기 연동 풀리(250)와 동력 전달부(B)에 의해 연동된다.
즉, 구동 액츄에이터(M2)에서 발생한 동력은 동력 전달부(B)를 통해 연동 풀리(250)를 회전시키고, 연동 풀리(250)는 동력 전달부(B)를 통해 구동 풀리(260)와 연동되므로 상기 연동 풀리(250)의 회전력은 상기 구동 풀리(260)로 최종 전달되어 구동 샤프트(S2)를 회전시킨다.
동력전달부(B)는 벨트 전달 방식, 체인 전달 방식 등의 실시가 가능하나 본원 발명에서 쇼트피닝되는 코일 스프링은 고속으로 공전 및 자전을 시킬 필요가 없으므로 구동 샤프트(S2)는 당연히 저속인 상태로 운전되는 것이어서 도 2의 도시된 실시예와 같이 체인 전달 방식을 채택하는 것이 바람직하다. 이 실시예에서는 구동 액츄에이터(M2)의 동력이 체인에 의해 메인 샤프트(S1)에 장착된 연동휠을 상기 메인 샤프트(S1)가 정지된 상태에서 회전시키고 상기 연동휠의 회전력은 체인에 의해 구동 샤프트(S2)에 고정된 구동휠에 전달되어 상기 구동샤프트(S2)를 회전시킨다.
상기 메인 샤프트(S1)를 구동하는 메인 액츄에이터(M1)를 구비하되, 상기 메인 액츄에이터(M1)는 전후진 동력을 발생하는 유압 실린더(M1-1)와, 상기 유압 실린더(M1-1)에 의해 전후진 하는 랙과 상기 메인 샤프트(S1)에 구비되고 상기 랙에 연동되는 피니언으로 이루어진다.
즉, 유압 실린더(M1-1)에 의해 랙이 전후진 작동하면 이에 연동되는 피니언은 회전된다. 상기 회전되는 피니언에 의해 메인 샤프트(S1)가 회전한다.
이때, 상기 하우징(C)은 상기 메인 샤프트(S1)에 연동되어 180도 회전된다.
즉, 상기 하우징(C)은 상술된 바와 같이 다수 개로 이루어져 그 중 하나의 하우징(CM)은 쇼트 피닝 측으로 향하는 가공 위치에 배치되고, 나머지 하우징(CC)는 그 반대측인 준비 위치에 배치된다.
상기 가공 위치에 배치된 하우징(CM)에 수용된 코일 스프링의 가공이 종료하면 상기 메인 샤프트(S1)의 180도 회전에 의해 가공 위치에 배치된 하우징(CM)과 준비 위치에 배치된 하우징(CC)이 서로 자리를 바꾸게 된다.
이에 의해 새롭게 가공 위치로 배치된 하우징에 수용된 코일 스프링을 쇼트 피닝 가공함과 동시에 가공이 완료된 코일 스프링은 준비 위치에서 취출하고 새로운 코일 스프링을 장착한다.
즉, 본 발명에 의하면 다수 개의 코일 스프링을 동시에 가공함은 물론 가공과 준비 과정 역시 동시에 할 수 있어 가공 효율을 향상시킬 수 있음은 물론 다수 개의 하우징을 회전시키면서 이용하므로 작업 공간 역시 절감 가능하다.
한편, 상기 메인 샤프트(S1)에 하우징(C)이 연동되기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(C) 일부가 메인 샤프트(S1)에 연결된 하우징 연동부(400)를 구비한다.
상기 하우징 연동부(400)는 메인 샤프트(S1)와 하우징(C)사이를 연결할 수 있는 형상인 한 상기 하우징 연동부(400)는 다양한 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 장치는 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 파지 샤프트(110)를 승하강하는 이동 유닛(300)을 구비한다.
상기 이동 유닛(300)은 제1하우징(C1)과 제2하우징(C3)에 동일한 구성으로 각각 구비되며 수평 방향 대칭된다.
이하 제1하우징(C1)에 구비된 경우를 대상으로 설명한다.
상기 이동 유닛(300)은 제1하우징(C1)에 구비되며 파지 샤프트(110)가 고정되는 고정판(330)과 상기 제1하우징(C1)에 구비되어 전 후진 동력을 발생하는 이동 액츄에이터(310)로 이루어진다.
이때, 상기 이동 액츄에이터(310)에 작동 로드(320)가 구비되어 상기 고정판(330)을 전후진한다.
즉, 작동 로드(320)가 도면상 좌측으로 신장하면 고정판(330)은 도면상 좌측 방향으로 이동되고 이에 의해 파지 샤프트(110)가 도면상 좌측으로 이동된다.
또한, 제2하우징(C3)에 구비된 이동 유닛(300)에 의해 파지 샤프트(110)는 반대 방향으로 이동하여 상기 파지 샤프트(110)에 설치되는 파지부(120)로부터 코일 스프링(CS)이 분리된다.
이와 같은 이동 유닛(300)에 의해 코일 스프링(CS)이 파지 유닛(100)으로부터 분리되고 로봇 아암과 같은 구성을 이용하여 코일 스프링을 취출한다.
상기 파지부(120)는 상기 파지 샤프트(110)에 고정될 수 있는 한 다양한 구성을 이용할 수 있다.
한편, 상기 이동 유닛(300)은 상술된 바와 같이 코일 스프링(CS)의 양 측에 각각 구비되어 상기 파지부(120) 사이의 거리는 코일 스프링(CS)의 길이보다 짧게 조절됨으로써, 코일스프링이 압축된 상태에서 스트레스 쇼트 피닝이 진행될 수 있다.
즉, 도 7의 좌측에 도시된 바와 같이 상기 양 쪽의 파지 샤프트(110)가 코일 스프링(CS) 중심방향으로 이동하여 파지부(120) 사이의 코일 스프링(CS)이 압축되고, 압축된 상태에서 코일 스프링(CS)이 스트레스 쇼트 피닝 가공되어 내부 응력을 보다 향상시킬 수 있다.
반대로 코일 스프링(CS)을 취출하거나 혹은 장착하고자 하는 경우 상기 파지 샤프트(110)를 반대 방향으로 이동하여 코일 스프링(CS)이 파지 샤프트(110)의 파지부(120)로부터 분리되도록 한다.
이하 도 1 내지 도 7을 참조하여 상술된 본 발명의 연속 쇼트 피닝 장치를 이용하여 코일 스프링을 쇼트 피닝하는 방법에 대해 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이 가공 위치에 있는 하우징(CM)은 쇼트 피닝 장치(SP)를 향하고 있어 코일 스프링(CS)이 쇼트 피닝 가공된다.
또한, 준비 위치에 있는 하우징(CC)는 가공 위치에 있는 하우징(CM)의 반대 방향에 배치되며 가공이 완료된 코일 스프링을 취출하고 새로운 코일 스프링을 장착한다.
이후 상기 하우징을 180도 회전시켜 준비 위치에 있는 하우징(CC)을 쇼트 피닝 장치(SP)를 향하게 하여 쇼트 피닝 가공하고 가공 위치에 있던 하우징(CM) 내에 수용된 코일 스프링을 취출한다.
이를 위해 우선, 가공 위치에 있는 하우징(CM)에서 구동 샤프트(S2)의 회전에 의해 선 기어(210)와 유성 기어(220)를 순차적으로 회전시켜, 상기 유성 기어(220)에 연동되는 파지 유닛(100)를 자전시키는 한편, 구동 샤프트(S2)의 회전에 의해 공전 유닛(500)를 회전시켜, 상기 공전 유닛(500)에 연동되는 유성 기어(220)와 파지 유닛(100)을 공전한다.
이에 의해 파지 유닛(100)이 자전과 공전을 동시에 하게 되며, 그 동안에 쇼트 피닝 장치(SP)에 의해 코일 스프링(CS)이 쇼트 피닝 된다.
상기 가공 위치에 있는 하우징(CM)에서, 상기 코일 스프링(CS)의 쇼트 피닝 처리가 종료된 후, 메인 샤프트(S1)를 180도 회전하여 준비 위치에 있는 하우징(CC)은 쇼트 피닝 장치(SP)측으로 향하게 하여 내부에 구비된 코일 스프링(CS)이 가공된다.
또한, 가공 위치에 있던 하우징(CM)은 반대측 즉, 준비 위치에 있던 하우징(CC)의 위치로 배치된다.
이때, 로봇 아암을 통해 가공이 완료된 코일 스프링을 파지 유닛(100)으로부터 배출하고 새로운 코일 스프링을 파지 유닛(100)에 장착한다.
또한, 가공이 완료된 코일 스프링을 파지 유닛(100)으로부터 배출하기 위해, 상기 이동 액츄에이터(310)에 의해 고정판(330)을 코일 스프링(CS)으로부터 멀어지도록 이동하여, 상기 코일 스프링(CS)의 양 측에 설치된 파지부(120)가 코일 스프링(CS)으로부터 분리되도록 한 후, 상기 코일 스프링(CS)을 배출한다.
이후, 새로운 코일 스프링(CS)을 수평 방향 배치된 파지부(120) 사이에 배치한 후, 상기 이동 액츄에이터(310)에 의해 파지부(120)가 상기 코일 스프링(CS)의 양 측을 파지하여 쇼트 피닝 장치측으로 배치된 후 쇼트 피닝 가공이 이루어진다.
이와 같은 본 발명에 의해 코일 스프링을 연속적으로 가공할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 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.

Claims (12)

  1. 코일 스프링(CS)을 쇼트 피닝 가공하는 쇼트 피닝 장치(SP)와, 상기 코일 스프링(CS)이 장착되는 장착부(10)로 이루어지고,
    상기 장착부(10)는 다수 개의 하우징(C)과, 상기 하우징(C) 내부에 구비되어 코일 스프링(CS)을 파지하는 다수 개의 파지 유닛(100)과, 상기 하우징(C) 내부에 구비되며, 상기 파지 유닛(100)을 자전 및 공전하는 구동 유닛(200)으로 이루어지며,
    상기 구동 유닛(200)은 하우징(C) 내부에 구비되며, 구동 액츄에이터(M2)에 의해 회전되는 구동 샤프트(S2)와, 상기 구동 샤프트(S2)에 연동되며 상기 파지 유닛(100)을 자전시키는 자전 유닛(GU)과, 상기 구동 샤프트(S2)와 파지 유닛(100)에 각각 연동되어 상기 파지 유닛(100)을 공전시키는 공전 유닛(500)으로 이루어지며
    상기 하우징(C)은 다수 개의 코일 스프링(CS)이 내부에 수용되는 중앙 하우징(C2)과, 상기 중앙 하우징(C2)의 수평 방향 양측에 각각 구비되는 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3)으로 이루어지며,
    상기 파지 유닛(100)은 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3)에 수평 방향 대칭으로 각각 배치되어 중앙 하우징(C2)에 배치된 코일 스프링(CS)의 양 측을 각각 파지하며,
    상기 구동 유닛(200)은 수평 방향 대칭으로 배치되어 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3) 내부에 각각 구비되는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파지 유닛(100)은 상기 코일 스프링(CS)이 고정되는 파지부(120)와, 상기 파지부(120)에 구비되며 상기 자전 유닛(GU)에 연동되는 파지 샤프트(110)로 이루어지는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자전 유닛(GU)은 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3) 내부에 각각 배치되고 구동 샤프트(S2)가 구비되어 연동되는 선 기어(210)와, 상기 선 기어(210) 주위에 치차 결합되고 상기 파지 샤프트(110)가 각각 구비되어 연동되는 다수 개의 유성 기어(220)로 이루어지고,
    상기 유성 기어(220)의 회전에 의해 파지 샤프트(110)가 자전하는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공전 유닛(500)은 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3) 중 중앙 하우징(C2)방향의 바닥면에 구비되는 베이스(540)와, 상기 베이스(540)에 구비되고 동일한 중심을 가지며 순차적으로 외측 방향으로 배치되는 제1원통(510), 제2원통(520) 그리고 제3원통(530)으로 이루어지고,
    상기 제1원통(510)과 제2원통(520) 그리고 제3원통(530)은 중공의 원통 형상이고 바닥면은 베이스(540)에 의해 폐쇄되고 반대측면은 개방되며,
    상기 제1원통(510)에는 구동 샤프트(S2)가 삽입되어 상호 연동되고,
    상기 제2원통(520)과 제3원통(530)사이 공간에 파지 샤프트(110)가 삽입되어 상호 연동되며, 상기 파지 샤프트(110)는 제2원통(520)과 제3원통(530)사이 공간의 바닥을 관통하여 중앙 하우징(C2) 내부로 진입하며,
    상기 제1원통(510)상에는 선 기어(210)가 배치되어 상호 연동되고,
    상기 제2원통(520)과 제3원통(530)상에는 유성 기어(220)가 배치되어 상호 연동되는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유성 기어(220)의 저면 및 파지 샤프트(110)의 외측에 베어링 커버(240)가 구비되어 제2원통(520)과 제3원통(530)에 각각 연동되는 한편 유성 기어(220)와 연동되는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(C) 일 측에 메인 샤프트(S1)가 구비되고,
    상기 메인 샤프트(S1) 외측에 연동 풀리(250)가 회전 가능하게 구비되고 상기 구동 액츄에이터(M2)에 연동되며,
    상기 구동 샤프트(S2)에 구동 풀리(260)가 고정되어 연동 풀리(250)에 연동되는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 메인 샤프트(S1)를 구동하는 메인 액츄에이터(M1)를 구비하되,
    상기 메인 액츄에이터(M1)는 전후진 동력을 발생하는 유압 실린더와, 상기 유압 실린더에 의해 전후진 하는 랙과 상기 메인 샤프트(S1)에 구비되고 상기 랙에 연동되어 회전하는 피니언으로 이루어지고,
    상기 하우징(C)은 상기 메인 샤프트(S1)에 연동되어 180도 회전되는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3) 내부에 수평 방향 대칭되게 구비되어 상기 파지 샤프트(110)를 전후진하는 이동 유닛(300)을 더 구비하고,
    상기 이동 유닛(300)은 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3)에 구비되며 파지 샤프트(110)가 고정되는 고정판(330)과,
    상기 제1하우징(C1) 및 제2하우징(C3)에 각각 구비되어 전후진 동력을 발생하는 이동 액츄에이터(310)와,
    상기 이동 액츄에이터(310)에 각각 구비되어 고정판(330)을 전후진하는 작동 로드(320)로 이루어지는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 장치.
  9. 제1항에 기재된 연속 쇼트 피닝 장치를 이용하여 코일 스프링을 쇼트 피닝하는 방법으로서,
    구동 샤프트(S2)의 회전에 의해 선 기어(210)와 유성 기어(220)를 순차적으로 회전시켜, 상기 유성 기어(220)에 연동되는 파지 유닛(100)를 자전시키는 한편,
    구동 샤프트(S2)의 회전에 의해 공전 유닛(500)을 회전시켜, 상기 공전 유닛(500)에 연동되는 유성 기어(220)와 파지 유닛(100)를 공전되도록 하여,
    상기 파지 유닛(100)에 파지된 코일 스프링(CS)이 공전과 자전을 하는 동안 쇼트 피닝 장치(SP)에 의해 쇼트 피닝되는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 코일 스프링(CS)의 쇼트 피닝 처리가 종료된 후,
    메인 샤프트(S1)를 180도 회전하여 쇼트 피닝 위치에 있는 하우징(CM)과 준비 위치에 있는 하우징(CC)을 반대로 배치하여,
    준비 위치에 있던 하우징(CC)을 쇼트 피닝 장치(SP)측으로 향하게 하여 내부에 구비된 코일 스프닝(CS)이 가공되게 하는 한편, 가공 위치에 있던 하우징(CM)을 반대 방향으로 배치한 후 가공이 완료된 코일 스프링을 파지 유닛(100)으로부터 배출하고 새로운 코일 스프링을 파지 유닛(100)에 장착하는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    가공이 완료된 코일 스프링을 파지 유닛(100)으로부터 배출하기 위해, 이동 액츄에이터(310)에 의해 고정판(330)을 코일 스프링(CS)으로부터 멀어지도록 이동시켜,
    상기 코일 스프링(CS)의 양측에 설치된 파지부(120)가 코일 스프링(CS)으로부터 분리되도록 한 후, 상기 코일 스프링(CS)을 배출하는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    새로운 코일 스프링(CS)을 파지부(120) 사이에 배치한 후,
    상기 이동 액츄에이터(310)에 의해 파지부(120)가 상기 코일 스프링(CS)의 양측을 파지하는 코일 스프링의 연속 쇼트 피닝 방법.
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