KR100579082B1

KR100579082B1 - 베어링 볼 공급 분배 및 볼 수량 검사장치

Info

Publication number: KR100579082B1
Application number: KR1020030097324A
Authority: KR
Inventors: 한민곤
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2006-05-12
Also published as: CN100420870C; CN1637308A; KR20050066099A

Abstract

본 발명은 자동차용 휠 베어링 또는 볼 베어링의 외륜에 베어링 볼을 자동으로 공급 분배시킨 후 볼 공급상태의 이상여부를 즉각 검사할 수 있도록 한 베어링 볼 공급 분배 및 볼 수량 검사장치에 관한 것으로, 소정 위치에 장착된 베어링 외륜에 볼을 공급 분배 한 후 그 수량을 확인하기 위한 장치에 있어서, 다수의 볼을 외부로부터 공급받아 일렬로 정렬시키는 볼공급통로와, 볼공급통로의 출구측에 일단이 연통되고 타단이 구동모터의 회전력에 의해 원호운동이 가능하도록 회전가능하게 장착된 볼 분배관을 갖고 승강 실린더에 의해 승강작동하는 볼공급유닛과; 상기 볼공급통로의 출구를 개폐하도록 게이트 실린더에 의해 작동되는 게이트 로드를 갖는 볼공급개폐유닛과; 상기 베어링 외륜의 내부에 위치하여 상기 볼 분배관으로부터 배출되는 볼을 베어링 외륜의 볼 레이스로 안내 유도하는 볼 받침축을 갖는 볼받침유닛과; 상기 볼공급유닛의 일측에는 상기 베어링 외륜내로 공급 분배된 볼의 수량을 계측하기 위한 볼감지센서를 갖는 볼수량 계측유닛이 포함한 것을 특징으로 한다.

외륜, 볼, 베어링, 볼 공급, 볼 검사

Description

베어링 볼 공급 분배 및 볼 수량 검사장치{Bearing ball supply distribution and ball quantity check device}

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명에 따른 베어링 볼 공급 분배 및 볼 수량 검사장치의 구성도.

도 2는 도 1에 포함된 볼공급유닛과 볼공급 개폐유닛의 일측면도.

도 3은 본 발명에 적용되는 볼수량 계측유닛의 작동상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 볼공급유닛

102 : 볼공급통로

106 : 볼분배관

200 : 볼공급 개폐유닛

202 : 게이트로드

204 : 게이트 실린더

200 : 볼공급개폐유닛

300 : 볼받침유닛

306 : 볼받침축

402 : 볼감지센서

400 : 볼수량계측유닛

420 : 위치결정용 지그

120,430 : 승강실린더

본 발명은 자동차용 휠 베어링 또는 볼 베어링의 외륜에 베어링 볼을 자동으로 공급 분배시킨 후 볼 공급상태의 이상여부를 즉각 검사할 수 있도록 한 베어링 볼 공급 분배 및 볼 수량 검사장치에 관한 것이다.

자동차용 휠 베어링의 경우 차축에 끼워지는 2개의 내륜과 허브축에 장착되는 외륜 그리고 내륜과 외륜의 사이에 위치하여 볼 레이스를 따라 구름운동하는 다수의 볼과 이들 볼의 간격을 유지하는 세퍼레이터(seperator)로 구성되어 있다.

종래의 경우 비자동화라인에서 1차적으로 볼을 세퍼레이터에 조립한 후 가조립 상태의 부품을 별도의 비젼(vision)검사장치를 이용하여 볼 가조립 상태의 이상여부를 판별하고 난 후 작업자가 외륜에 가조립품을 공급하는 방식으로 진행되었다.

그러나 이럴 경우 작업절차가 복잡하고 수작업으로 진행되므로 생산성이 떨 어지는 결과를 초래한다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 한 공정내에서 볼 자동공급 및 볼 공급상태의 이상여부를 자동으로 검사하도록 하여 생산성과 조립성을 향상시킨 베어링 볼 공급 분배 및 볼 수량 검사장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

소정 위치에 장착된 베어링 외륜에 볼을 공급 분배 한후 그 수량을 확인하기 위한 장치에 있어서,

다수의 볼을 외부로부터 공급받아 일렬로 정렬시키는 볼공급통로와, 볼공급통로의 출구측에 일단이 연통되고 타단이 구동모터의 회전력에 의해 원호운동이 가능하도록 회전가능하게 장착된 볼 분배관을 갖고 승강 실린더에 의해 승강작동하는 볼공급유닛과;

상기 볼공급통로의 출구를 개폐하도록 게이트 실린더에 의해 작동되는 게이트 로드를 갖는 볼공급개폐유닛과;

상기 베어링 외륜의 내부에 위치하여 상기 볼 분배관으로부터 배출되는 볼을 베어링 외륜의 볼 레이스로 안내 유도하는 볼 받침축을 갖는 볼받침유닛과;

상기 볼공급유닛의 일측에 상기 베어링 외륜내로 공급 분배된 볼의 수량을 계측하기 위한 볼감지센서를 갖는 볼수량 계측유닛을 포함한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도면부호 '100'은 볼 공급유닛이다.

볼 공급유닛(100)은 외부로부터 공급받은 볼(5)을 일렬로 정열시키는 볼 공급통로(102)가 볼공급몸체(104)에 형성되어 있고, 볼 공급통로(102)의 출구측에는 볼 분배관(106)이 연결되어 있고, 볼 분배관(106)은 구동모터(108)의 회전력을 벨트(110)로 전달받아 회전 가능하게 볼 공급몸체(104)의 하방에 설치되어 있다. 이때 벨트(110)는 구동모터(108)의 출력단에 연결된 풀리(109)와 볼 분배관(106)에 설치된 풀리(107)에 연결되어 있다.

상기 볼 분배관(106)은 하단부가 일측으로 절곡되어 있다. 따라서 구동모터(108)의 회전력을 받을 시 볼 분배관(106)의 하측 출구는 볼 분배관(106)의 회전 중심에서 일정 반경으로 원호 운동을 하게 되어 있다.

상기 볼공급몸체(104)는 일측에 승강 실린더(120)에 연결되어 승강동작이 가능하게 되어 있다.

상기 볼 공급몸체(104)에는 볼 공급개폐유닛(200)이 더 구비되어 있다.

상기 볼 공급개폐유닛(200)은 상기 볼공급통로(102)의 출구(102a)를 개폐하는 게이트로드(202)와, 이 게이트로드(202)를 진퇴 운동시키기 위한 게이트 실린더(204)로 구성되어 있고, 상기 게이트 실린더(204)는 볼 공급몸체(104)의 일측에 고정 배치되어 있다.

상기 게이트 실린더(204)는 게이트 로드(202)의 끝단 위치를 볼공급통로(102)의 출구에 위치/이탈시킴에 따라 볼이 분배관(106)으로 유입되는 것을 제한하거나 허용한다.

상기 볼 분배관(106)의 하방에는 볼 받침유닛(300)이 배치되어 있다.

상기 볼 받침유닛(300)은 베어링 외륜(10)을 고정 지지함과 동시에 볼 분배관(106)으로부터 분배되는 볼을 받아 외륜(10)내 볼 레이스측으로 안내하는 역할을 한다.

볼 받침유닛(300)은 베이스 몸체(302)의 중앙에 수직으로 입설되어 스프링(304)력으로 지지되어 있는 볼받침축(306)이 승강 이동가능하게 배치되어 있고, 볼받침로드(306)의 상단에는 경사진 안내면(306a)이 형성되어 있다.

상기 베이스 몸체(302)의 상부에는 베어링 외륜(10)을 고정하기 위한 고정블록(308)이 배치되어 있고, 이 고정블록(308)은 실린더(310)에 연결되어 베어링 외륜(10)을 클램핑하게 되어 있다.

상기 볼공급유닛(100)의 일측에는 상기 베어링 외륜(10)내로 공급 분배된 볼의 수량을 계측하기 위한 볼감지센서(402)를 갖는 볼수량 계측유닛(400)이 설치되어 있고, 이 볼수량 계측유닛(400)은 볼공급몸체(104)의 타측에 배치되어 승강 실린더(430)에 의해 상하로 이동가능하게 설치되어 있다.

상기 볼수량 계측유닛(400)은 일측으로 이동하여 베어링 외륜(10)의 중심에 일직 방향으로 배치되고, 중간에 분할된 캠면(412,414)으로 접촉됨과 동시에 스프링(415)력에 의해 캠면(412,414)이 밀착된 상태로 승강 작동하는 작동축(410)과, 상기 작동축(410)에 연결 지지됨과 동시에 베어링 외륜(10)에 장입된 복수개의 볼 의 구면에 접촉하여 이웃한 볼과 볼사이에 끼움됨과 동시에 원주상에 상기 복수개의 볼감지센서(402)를 갖는 위치결정용 지그(420)를 포함하고 있다.

따라서 승강 실린더(430)의 작동방향에 따라 볼 감지센서(402)가 위치결정용 지그(420)와 함께 승강 동작하고, 이때 위치결정용 지그(420)는 볼 감지센서(402)를 측정코자 하는 해당 볼(5)의 중심 상방에 위치시키는 역할을 한다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.

먼저, 볼 공급몸체(104)의 볼공급통로(102)에는 외부로부터 볼을 공급받는다. 이때 볼공급통로(102)가 곡선구간을 갖는 것은 볼공급통로(102)의 입구와 출구의 간격을 좁히기 위함이다.

볼 공급통로(102)에 장입된 복수개의 볼(5)은 볼공급개폐유닛(200)측 게이트로드(202)에 의해 볼 분배관(106)으로 유입되기 전의 대기상태를 갖게 된다. 이때 게이트 로드(202)의 끝단은 게이트 실린더(204)의 전진 작동으로 볼공급통로(102)의 출구(102a)를 막고 있다.

이때 볼공급유닛(100)의 볼 분배관(106)의 중심선은 위치가 이동하여 볼받침유닛(300)측의 상부에 대기중인 베어링 외륜(10)의 중심에 일치한 상태이다.

다음, 승강 실린더(120)가 작동하고 볼공급몸체(104)가 일정량 하강한다.

이 상태에서 구동모터(108)가 구동하여 벨트(110)의 회전력으로 볼 분배관(106)이 회전한다. 동시에 게이트 실린더(204)가 역동작하여 게이트 로드(202)를 후퇴하고 볼 공급통로(102)의 하부측 출구(102a)가 개방된다.

따라서 볼(5)은 자중에 의해 볼공급통로(102)의 출구를 빠져나와 볼 분배관(106)으로 유입된 후 베어링 외륜(10)내에서 원주방향으로 분배된다. 볼이 원주방향으로 분배되는 이유는 볼 분배관(106)의 하단측 출구가 볼 분배관(106)의 회전중심에서 일정 거리만큼 떨어져 있기 때문이다.

분배되는 볼(5)은 볼받침축(306)의 경사면(306a)에 안내되어 볼 레이스(볼이 구름운동하는 접촉면)에 정렬된다.

볼 공급통로(102)에 준비된 볼이 모두 배출되면 게이트로드(202)는 게이트 실린더(204)의 전진 동작에 의해 다시 원위치로 복귀하여 볼 공급통로(102)의 출구를 막고 외부로부터 볼이 볼 공급통로(102)에 장입되도록 한다.

다음, 볼공급장치(100)와 함께 볼수량계측유닛(400)이 도 1에서 우측으로 이동하여 작동축(410)의 중심선이 볼받침축(306)과 일직선상으로 놓이게 된다.

그 다음, 승강 실린더(430)가 작동하여 작동축(410)이 하방으로 이동한다. 이때 위치결정용 지그(420)의 하단면은 볼(5)에 접촉되고 동시에 볼과 볼 사이의 구면에 끼임되어 작동축(410)과 함께 약간 일방으로 회전 움직인다. 이때 작동축(410)은 분할되어 캠면(412,414)으로 접촉되어 있으므로 자동으로 회전 조작이 이루어진다.

따라서 복수개의 볼감지센서(402)는 각기 해당 볼의 중앙에 접근하여 위치하게 되어 정확하게 볼의 수량을 감지하게 된다.

볼 수량의 감지가 완료되면 승강 실린더(430)의 역동작에 의해 볼수량 계측유닛(400)이 상방으로 복귀한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 볼은 연속적으로 공급받아 베어링 외륜에 공급 분배한 후 그 볼의 수량을 감지 확인함으로서 자동화가 가능하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 조립 불량을 없앨 수 있다.

Claims

소정 위치에 장착된 베어링 외륜에 볼을 공급 분배 한후 그 수량을 확인하기 위한 장치에 있어서,

다수의 볼을 외부로부터 공급받아 일렬로 정열시키는 볼공급통로(102)와, 볼공급통로(102)의 출구측에 일단이 연통되고 타단이 구동모터(108)의 회전력에 의해 원호운동이 가능하도록 회전가능하게 장착된 볼 분배관(106)을 갖고 승강실린더(120)에 의해 승강작동하는 볼공급유닛(100)과;

상기 볼공급통로(102)의 출구를 개폐하도록 게이트 실린더(204)에 의해 작동되는 게이트 로드(202)를 갖는 볼공급개폐유닛(200)과;

상기 베어링 외륜의 내부에 위치하여 상기 볼 분배관(106)으로부터 배출되는 볼을 베어링 외륜의 볼 레이스로 안내 유도하는 볼 받침축(306)을 갖는 볼받침유닛(300)과;

상기 볼공급유닛(100)의 일측에는 상기 베어링 외륜내로 공급 분배된 볼의 수량을 계측하기 위한 볼감지센서(402)를 갖는 볼수량 계측유닛(400)이 포함한 것을 특징으로 하는 베어링 볼 공급 분배 및 볼 수량 검사장치.
제 1항에 있어서,

상기 볼수량 계측유닛(400)은

일측으로 이동하여 베어링 외륜의 중심에 일직 방향으로 배치되고, 스프링(415)력에 의해 승강 작동하는 작동축(410)과;

상기 작동축(410)에 연결 지지됨과 동시에 베어링 외륜에 장입된 복수개의 볼의 구면에 접촉하여 이웃한 볼과 볼사이에 끼움됨과 동시에 원주상에 상기 복수개의 볼감지센서(402)를 갖는 위치결정용 지그(420); 및

상기 작동축(410)을 승강 작동시키는 승강 실린더(430)로 구성된 것을 특징으로 하는 베어링 볼 공급 분배 및 볼 수량 검사장치.