KR102603358B1 - Ball screw shaft descaling automation device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 볼스크류 샤프트의 열처리 후 볼스크류 샤프트 표면의 스케일을 제거하기 위한 연마제의 사용량을 줄이고 스케일 제거 성능을 향상시킴과 아울러 가공 시간 및 투입 인원을 최소화 할 수 있는 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 발명은, 외측면에 나선형의 나사홈이 형성되고 소정 길이를 갖는 볼스크류 샤프트 표면의 스케일을 제거하기 위한 연마제가 수용된 연마조; 상기 연마조 내의 연마제에 침지되는 상기 볼스크류 샤프트를 수직선을 기준으로 일측으로 설정된 각도 만큼 기울인 상태에서 회전 구동하는 모터; 및 상기 볼스크류 샤프트가 상기 연마조 내의 연마제에 침지된 상태에서 수평 이동하도록 상기 모터와 상기 볼스크류 샤프트를 이동시키는 컨베이어를 포함한다.The present invention provides an automated ball screw shaft scale removal device that reduces the amount of abrasive used to remove scale from the surface of the ball screw shaft after heat treatment of the ball screw shaft, improves scale removal performance, and minimizes processing time and manpower. The purpose is to provide.
The present invention for implementing this includes a polishing tank containing an abrasive for removing scale from the surface of a ball screw shaft having a predetermined length and a spiral screw groove formed on the outer surface; a motor that rotates the ball screw shaft immersed in the abrasive in the polishing bath while tilting it to one side by a set angle relative to a vertical line; and a conveyor that moves the motor and the ball screw shaft so that the ball screw shaft moves horizontally while immersed in the abrasive in the polishing tank.

Figure R1020210144561
Figure R1020210144561

Description

볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치{Ball screw shaft descaling automation device}Ball screw shaft descaling automation device}

본 발명은 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼스크류 샤프트의 열처리 후 볼스크류 샤프트 표면의 스케일을 제거하기 위한 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an automated device for removing scale from a ball screw shaft, and more specifically, to an automated device for removing scale from a ball screw shaft for removing scale from the surface of a ball screw shaft after heat treatment of the ball screw shaft.

일반적으로 볼스크류는 수나사 형태의 볼스크류 샤프트와 암나사 형태의 볼너트 사이에 형성된 나선형의 홈에 다수개의 볼을 배치하여, 회전 운동을 병진 운동으로 전환시키는 장치로서, 차량의 조향 장치, 산업용 공작기계 등에 사용되는 장치이다. In general, a ball screw is a device that converts rotational movement into translational movement by placing a plurality of balls in a spiral groove formed between a male-threaded ball screw shaft and a female-threaded ball nut, and is used in vehicle steering systems and industrial machine tools. It is a device used for etc.

즉, 볼스크류는 수나사가 형성된 볼스크류 샤프트의 외측면과 암나사가 형성된 볼너트의 내측면에 원호 형상의 단면을 갖는 나선형의 홈을 형성하고, 그 사이에는 구름 운동을 하도록 다수개의 볼을 구비한 일종의 이송 운동용 스크류이다.That is, the ball screw forms a spiral groove with an arc-shaped cross-section on the outer surface of the ball screw shaft with male threads and the inner surface of the ball nut with female threads, and has a plurality of balls between them for rolling motion. It is a type of screw for transfer movement.

상기 볼스크류 샤프트의 제조 시, 강도와 경도를 개선하기 하기 위한 목적으로 열처리를 하게 되는데, 열처리를 하게 되면 볼스크류 샤프트의 표면에 스케일이 발생하게 된다. 따라서, 열처리 후에는 볼스크류 샤프트의 표면 조도를 개선하기 위하여 스케일 제거 공정을 거치게 된다.When manufacturing the ball screw shaft, heat treatment is performed for the purpose of improving strength and hardness. When heat treatment is performed, scale occurs on the surface of the ball screw shaft. Therefore, after heat treatment, a scale removal process is performed to improve the surface roughness of the ball screw shaft.

종래에는 볼스크류 샤프트 표면에 발생한 스케일을 제거하기 위한 표면처리 가공법으로 바렐 연마(Barrel Finishing) 공법을 이용하였다. 이와 같은 바렐 연마는, 연마석과 물, 콤파운드가 혼합된 연마제와 스케일 제거 대상 소재를 연마조 내부에 함께 넣고 연마조를 회전시켜 연마제와 소재 간의 마찰운동으로 소재 표면의 스케일이 연마되어 제거되도록 하는 가공 방식이다.Conventionally, the barrel finishing method was used as a surface treatment method to remove scale generated on the surface of the ball screw shaft. This type of barrel polishing is a process in which an abrasive mixed with a grinding stone, water, and compound and the material to be scaled off are placed inside a polishing tank and the polishing tank is rotated so that the scale on the surface of the material is polished and removed by friction between the abrasive and the material. It's a method.

그러나, 이와 같은 종래 바렐 연마에 의한 스케일 제거 장치는, 연마조 내부에 다량의 연마제를 투입해야 하므로 연마제의 소모량 및 가공 시간이 과다하게 소요되고, 자동화 설비의 구성이 어려워 투입 인원의 증가에 따른 제조 원가 상승 및 제품 생산성이 낮은 문제점이 있다.However, such a scale removal device using conventional barrel polishing requires a large amount of abrasive to be injected into the polishing tank, resulting in excessive consumption of abrasive and excessive processing time, and difficulty in configuring automated equipment, resulting in an increase in the number of people involved. There are problems with rising costs and low product productivity.

이와 같은 스케일 제거 장치와 관련된 선행기술은, 대한민국 공개특허 제10-2014-0081598호, 대한민국 등록특허 제10-2158123호에 공개되어 있다.Prior art related to such a scale removal device is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2014-0081598 and Korean Patent Registration No. 10-2158123.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 볼스크류 샤프트의 열처리 후 볼스크류 샤프트 표면의 스케일을 제거하기 위한 연마제의 사용량을 줄이고 스케일 제거 성능을 향상시킴과 아울러 가공 시간 및 투입 인원을 최소화 할 수 있는 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was developed to solve the above-mentioned problems. It reduces the amount of abrasive used to remove scale from the surface of the ball screw shaft after heat treatment of the ball screw shaft, improves scale removal performance, and reduces processing time and manpower. The purpose is to provide an automated device for removing ball screw shaft scale that can be minimized.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치는, 외측면에 나선형의 나사홈이 형성되고 소정 길이를 갖는 볼스크류 샤프트 표면의 스케일을 제거하기 위한 연마제가 수용된 연마조; 상기 연마조 내의 연마제에 침지되는 상기 볼스크류 샤프트의 축방향 일측단에 연결되어 상기 볼스크류 샤프트를 회전 구동하는 모터; 및 상기 모터와 상기 볼스크류 샤프트가 수직선을 기준으로 일측으로 설정된 각도 만큼 기울어진 상태가 되도록 상기 모터를 지지하며, 상기 볼스크류 샤프트가 상기 연마조 내의 연마제에 침지된 상태에서 수평 이동하도록 상기 모터와 상기 볼스크류 샤프트를 이동시키는 컨베이어; 를 포함하되, 상기 볼스크류 샤프트는, 상기 수직선을 기준으로 직진하는 방향을 향하여 상기 설정된 각도 만큼 기울어진 상태에서 회전 및 수평 이동함과 동시에 상기 수직선을 기준으로 상기 직진하는 방향과 교차하는 일측 방향으로 소정 각도 기울어진 상태에서 회전 및 수평 이동하고, 상기 연마조의 양측면은, 상기 연마제가 상기 연마조의 외부로 이탈됨을 방지하기 위해 하부에서 상부로 갈수록 상기 연마조의 내측을 향하는 곡면 형상으로 이루어지며, 상기 컨베이어는, 상기 모터와 상기 볼스크류 샤프트를 수평 방향으로 이동시키는 제1컨베이어와, 상기 모터와 상기 볼스크류 샤프트를 수직 방향으로 이동시키는 제2컨베이어로 이루어진 것을 특징으로 한다.The automatic ball screw shaft scale removal device of the present invention for realizing the above-described purpose is a polishing tank containing an abrasive for removing scale from the surface of a ball screw shaft having a predetermined length and a spiral screw groove formed on the outer surface. ; a motor connected to one axial end of the ball screw shaft immersed in the abrasive in the polishing tank to rotate the ball screw shaft; and supporting the motor so that the motor and the ball screw shaft are tilted to one side by a set angle relative to a vertical line, and allowing the motor and the ball screw shaft to move horizontally while immersed in the abrasive in the polishing tank. A conveyor that moves the ball screw shaft; Including, the ball screw shaft rotates and moves horizontally while tilted by the set angle toward the direction of moving straight relative to the vertical line, and at the same time moves in one direction intersecting the direction of moving straight relative to the vertical line. It rotates and moves horizontally while tilted at a predetermined angle, and both sides of the polishing tank are curved toward the inside of the polishing tank from the bottom to the top to prevent the abrasive from escaping to the outside of the polishing tank, and the conveyor is characterized in that it consists of a first conveyor that moves the motor and the ball screw shaft in the horizontal direction, and a second conveyor that moves the motor and the ball screw shaft in the vertical direction.

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상기 설정된 각도는 10°~ 20°범위 내의 각도일 수 있다.The set angle may be within the range of 10° to 20°.

상기 설정된 각도는, 상기 볼스크류 샤프트의 수평 이동 시, 상기 연마제가 상기 볼스크류 샤프트의 나사홈으로 침투 가능한 범위 내에서 설정될 수 있다.The set angle may be set within a range in which the abrasive can penetrate into the thread groove of the ball screw shaft when the ball screw shaft is moved horizontally.

상기 모터는 상기 볼스크류 샤프트의 나사홈을 통과하는 상기 연마제가 상기 연마조의 하방향을 향하여 유동하도록 상기 볼스크류 샤프트를 일방향으로 회전 구동할 수 있다.The motor may drive the ball screw shaft to rotate in one direction so that the abrasive passing through the thread groove of the ball screw shaft flows downward into the polishing tank.

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상기 컨베이어는 상기 볼스크류 샤프트가 상기 연마조 내의 연마제에 침지된 상태에서 전진 이동과 후진 이동을 설정된 시간 또는 횟수 만큼 반복하도록 상기 볼스크류 샤프트를 이동시킬 수 있다.The conveyor may move the ball screw shaft to repeat forward movement and backward movement for a set time or number of times while the ball screw shaft is immersed in the abrasive in the polishing tank.

본 발명에 따른 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치에 의하면, 볼스크류 샤프트 표면의 스케일 제거를 위한 자동화 설비를 구축하여 투입 인원 최소화 및 가공 시간을 단축하여 볼스크류 샤프트의 제조원가를 절감할 수 있다.According to the automated device for removing scale from a ball screw shaft according to the present invention, the manufacturing cost of the ball screw shaft can be reduced by minimizing the number of people involved and shortening the processing time by constructing an automated facility to remove scale from the surface of the ball screw shaft.

또한, 볼스크류 샤프트의 스케일 제거 공정 시, 볼스크류 샤프트를 수직선을 기준으로 일측으로 설정된 각도 만큼 기울인 상태에서 회전 및 수평 이동시킴으로써, 볼스크류 샤프트의 표면과 연마제 간의 마찰력을 증대시켜 스케일 제거 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, during the descaling process of the ball screw shaft, the ball screw shaft is rotated and horizontally moved at an angle set to one side relative to the vertical line, thereby increasing the friction between the surface of the ball screw shaft and the abrasive, thereby improving scale removal performance. You can do it.

또한, 연마조 내부는 볼스크류 샤프트가 수평 이동 가능한 공간만 확보하면 되므로 연마조의 부피를 줄일 수 있어 연마제의 사용량을 줄일 수 있다.In addition, since the inside of the polishing tank only needs to secure a space where the ballscrew shaft can move horizontally, the volume of the polishing tank can be reduced, thereby reducing the amount of polishing agent used.

또한, 볼스크류 샤프트가 회전 및 수평 이동하는 과정에서 스케일이 제거되므로 스케일 제거의 가공 시간을 단축할 수 있다.Additionally, because scale is removed during the rotation and horizontal movement of the ball screw shaft, the processing time for scale removal can be shortened.

도 1은 본 발명이 적용되는 볼스크류의 단면도,
도 2는 본 발명의 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치에서 볼스크류 샤프트가 Y축을 기준으로 X축 방향으로 기울어진 정도를 예시한 도면으로서, 도 3 (a)는 스케일의 효과적인 제거를 위해 볼스크류 샤프트가 설정된 각도 범위로 기울어진 상태, 도 3 (b)는 볼스크류 샤프트가 수직으로 세워진 상태, 도 3 (c)는 볼스크류 샤프트가 설정된 각도 범위보다 큰 각도로 기울어진 상태를 예시한 도면,
도 4는 볼스크류 샤프트가 도 3 (a)의 상태로 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치에서 수평 이동할 때, 연마제의 유동 방향을 나타낸 도면,
도 5는 볼스크류 샤프트가 도 3 (b)의 상태로 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치에서 수평 이동할 때, 연마제의 유동 방향을 나타낸 도면,
도 6은 볼스크류 샤프트가 도 3 (c)의 상태로 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치에서 수평 이동할 때, 연마제의 유동 방향을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치에서 볼스크류 샤프트가 Y축을 기준으로 Z축 방향으로 기울기를 갖지 않는 상태를 나타낸 도 2의 우측면도,
도 8은 본 발명의 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치에서 볼스크류 샤프트가 Y축을 기준으로 Z축 방향으로 소정의 기울기를 갖는 상태를 나타낸 도 2의 우측면도.1 is a cross-sectional view of a ball screw to which the present invention is applied;
Figure 2 is a configuration diagram of the automatic ball screw shaft scale removal device of the present invention;
Figure 3 is a diagram illustrating the degree to which the ball screw shaft is tilted in the is tilted at a set angle range, Figure 3 (b) is a state where the ball screw shaft is erected vertically, and Figure 3 (c) is a diagram illustrating a state where the ball screw shaft is tilted at an angle greater than the set angle range.
Figure 4 is a diagram showing the flow direction of the abrasive when the ball screw shaft moves horizontally in the automatic ball screw shaft scale removal device in the state of Figure 3 (a);
Figure 5 is a diagram showing the flow direction of the abrasive when the ball screw shaft moves horizontally in the automatic ball screw shaft scale removal device in the state of Figure 3 (b);
Figure 6 is a diagram showing the flow direction of the abrasive when the ball screw shaft moves horizontally in the automatic ball screw shaft scale removal device in the state of Figure 3 (c);
Figure 7 is a right side view of Figure 2 showing a state in which the ball screw shaft has no inclination in the Z-axis direction with respect to the Y-axis in the automated device for removing scale from the ball screw shaft of the present invention;
Figure 8 is a right side view of Figure 2 showing a state in which the ball screw shaft has a predetermined inclination in the Z-axis direction with respect to the Y-axis in the automatic ball screw shaft scale removal device of the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 명세서 및 도면에서 방향을 나타냄에 있어서, X축은 전후 방향, Y축은 상하 방향, Z축은 좌우 방향을 지칭한다.Hereinafter, the structure and operation of a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. When indicating directions in this specification and drawings, the X-axis refers to the front-to-back direction, the Y-axis refers to the up-down direction, and the Z-axis refers to the left-right direction.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 볼스크류(50)는, 나선형의 나사홈(11)이 외주면에 형성되어 수나사 형태로 이루어진 볼스크류 샤프트(10)와, 상기 볼스크류 샤프트(10)가 내부에 수용되며 상기 나사홈(11)에 대응하는 나선형의 나사홈(21)이 내주면에 형성되어 암나사 형태로 이루어진 볼너트(20)와, 상기 볼스크류 샤프트(10)와 상기 볼너트(20)가 상대 운동하도록 상기 나사홈(12,21)으로 둘러싸인 볼 이동로(P)를 따라서 미끄럼 이동하는 다수개의 볼(30), 및 상기 볼(30)이 상기 볼 이동로(P)를 따라 재순환되도록 유도하는 디플렉터(40)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the ball screw 50 to which the present invention is applied includes a ball screw shaft 10 in the form of a male screw with a spiral screw groove 11 formed on the outer peripheral surface, and the ball screw shaft 10. A ball nut (20) accommodated inside and having a female screw shape with a spiral screw groove (21) corresponding to the screw groove (11) formed on the inner peripheral surface, the ball screw shaft (10), and the ball nut (20) A plurality of balls 30 slide along the ball movement path (P) surrounded by the screw grooves (12, 21) to move relative to each other, and the balls 30 are recirculated along the ball movement path (P). It includes a deflector 40 that guides.

도 2를 참조하면, 본 발명의 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치(1)는, 상기 볼스크류(50)의 구성부품인 볼스크류 샤프트(10)의 제조 공정에서 강도와 경도를 개선하기 위한 열처리 후에 발생하는 볼스크류 샤프트(10) 표면의 스케일을 제거하기 위한 자동화 장치로서, 외측면에 나선형의 나사홈(11)이 형성되고 소정 길이를 갖는 볼스크류 샤프트(10) 표면의 스케일을 제거하기 위한 연마제(100)가 수용된 연마조(200), 상기 연마조(200) 내의 연마제(100)에 침지되는 볼스크류 샤프트(10)를 수직선(L1)을 기준으로 일측으로 설정된 각도(θ1) 만큼 기울인 상태에서 회전 구동하는 모터(300), 및 상기 볼스크류 샤프트(10)가 상기 연마조(200) 내의 연마제(100)에 침지된 상태에서 수평 이동하도록 상기 모터(300)와 상기 볼스크류 샤프트(10)를 이동시키는 컨베이어(500)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the automatic ball screw shaft scale removal device 1 of the present invention is used after heat treatment to improve strength and hardness in the manufacturing process of the ball screw shaft 10, which is a component of the ball screw 50. It is an automated device for removing scale from the surface of the ball screw shaft (10), and is an abrasive for removing scale from the surface of the ball screw shaft (10), which has a spiral screw groove (11) formed on the outer surface and has a predetermined length. In a state in which the polishing tank 200 containing (100) and the ball screw shaft 10 immersed in the abrasive 100 in the polishing tank 200 are tilted by an angle θ1 set to one side with respect to the vertical line L1. A motor 300 that rotates, and a motor 300 and a ball screw shaft 10 that move horizontally while the ball screw shaft 10 is immersed in the abrasive 100 in the polishing tank 200. Includes a conveyor 500 for moving.

상기 연마제(100)는, 분상물 또는 입상물 형태의 연마석과 물, 콤파운드가 혼합된 성분으로 이루어질 수 있으며, 공지된 다양한 종류의 연마제를 사용할 수 있다.The abrasive 100 may be composed of a mixture of powdered or granular abrasive stones, water, and compound, and various types of known abrasives may be used.

상기 연마조(200)는, 상기 볼스크류 샤프트(10)의 스케일 제거 공정이 이루어지는 공간으로서, 내부에는 연마제(100)가 수용되는 공간(201)이 마련되고, 바닥면과 측면은 막혀있고 상부는 개방된 형상으로 이루어져 있다.The polishing tank 200 is a space in which the scale removal process of the ball screw shaft 10 is performed. A space 201 in which the polishing agent 100 is accommodated is provided inside, the bottom and sides are closed, and the top is closed. It consists of an open shape.

상기 볼스크류 샤프트(10)의 스케일 제거 공정 시, 상기 볼스크류 샤프트(10)는 연마조(200) 내에 수용된 연마제(100)에 침지된 상태에서 일방향으로 회전함과 동시에 전후 방향(X축 방향)으로 수평 이동하게 된다.During the descaling process of the ball screw shaft 10, the ball screw shaft 10 rotates in one direction while immersed in the abrasive 100 contained in the polishing tank 200 and simultaneously in the forward and backward direction (X-axis direction). moves horizontally.

상기 모터(300)는 볼스크류 샤프트(10)를 회전 구동하기 위한 구성으로, 모터(300)의 회전축에는 콜렛(400)의 상단이 결합되고, 상기 콜렛(400)의 하단에는 볼스크류 샤프트(10)의 상단이 삽입되어 체결된다. The motor 300 is configured to rotate the ball screw shaft 10. The upper end of the collet 400 is coupled to the rotation axis of the motor 300, and the ball screw shaft 10 is attached to the lower end of the collet 400. ) is inserted and fastened.

상기 모터(300)는 상기 볼스크류 샤프트(10)의 나사홈(11)을 통과하는 연마제(100)가 상기 연마조(200)의 하방향(Y축 방향)을 향하여 유동하도록 볼스크류 샤프트(10)를 일방향으로 회전 구동하게 된다. 이 경우 연마제(100)가 중력의 작용과 함께 하방향으로 가압되므로 연마제(100)와 볼스크류 샤프트(10) 간의 마찰저항을 증대시켜 스케일 제거 성능을 향상시킬 수 있고, 볼스크류 샤프트(10)의 일방향 회전에 의해 연마제(100)가 연마조(200)의 외부로 이탈됨을 방지할 수 있다.The motor 300 is provided with a ball screw shaft 10 so that the abrasive 100 passing through the screw groove 11 of the ball screw shaft 10 flows downward (Y-axis direction) of the polishing tank 200. ) is rotated in one direction. In this case, since the abrasive 100 is pressed downward along with the action of gravity, the frictional resistance between the abrasive 100 and the ball screw shaft 10 can be increased to improve scale removal performance, and the descaling performance of the ball screw shaft 10 can be improved. The one-way rotation can prevent the abrasive 100 from leaving the polishing tank 200.

상기 컨베이어(500)는 모터(300)와 볼스크류 샤프트(10)를 수평 방향 및 수직 방향으로 이동시키기 위한 구성으로, 상기 모터(300)와 볼스크류 샤프트(10)를 수평 방향으로 이동시키는 제1컨베이어(500a)와, 상기 모터(300)와 볼스크류 샤프트(10)를 수직 방향으로 이동시키는 제2컨베이어(500b)로 이루어질 수 있다.The conveyor 500 is configured to move the motor 300 and the ball screw shaft 10 in the horizontal and vertical directions, and is a first conveyor that moves the motor 300 and the ball screw shaft 10 in the horizontal direction. It may be composed of a conveyor 500a and a second conveyor 500b that moves the motor 300 and the ball screw shaft 10 in the vertical direction.

일 실시예로, 상기 제1컨베이어(500a)는 모터(300)를 수평 방향으로 이동시키고, 상기 제2컨베이어(500b)는 제1컨베이어(500a)를 수직 방향으로 승강 이동하도록 구성될 수 있다. In one embodiment, the first conveyor 500a may be configured to move the motor 300 in the horizontal direction, and the second conveyor 500b may be configured to lift and move the first conveyor 500a in the vertical direction.

이와 같은 컨베이어(500)의 구성에 의하면, 모터(300)와 볼스크류 샤프트(10)를 수평 방향과 수직 방향으로 자동화 방식으로 이동시킬 수 있게 되므로, 볼스크류 샤프트(10)의 스케일 제거 공정 시, 볼스크류 샤프트(10)를 연마조(200) 외부로부터 연마조(200) 내부로 하강 이동시킨 후, 연마조(200) 내부에서 수평 방향으로 이동시키면서 스케일 제거 공정을 수행하고, 스케일 제거 공정이 완료되면 볼스크류 샤프트(10)를 상승 이동시켜 연마조(200) 외부로 이동시킬 수 있다.According to this configuration of the conveyor 500, the motor 300 and the ball screw shaft 10 can be moved in an automated manner in the horizontal and vertical directions, so during the descaling process of the ball screw shaft 10, After moving the ball screw shaft 10 downward from the outside of the polishing tank 200 to the inside of the polishing tank 200, a scale removal process is performed while moving in the horizontal direction inside the polishing tank 200, and the scale removal process is completed. When this happens, the ball screw shaft 10 can be moved upward and moved out of the polishing tank 200.

상기 컨베이어(500)는 볼스크류 샤프트(10)가 연마조(200) 내의 연마제(100)에 침지된 상태에서 전진 이동과 후진 이동을 설정된 시간 또는 횟수 만큼 반복하도록 상기 모터(300)와 상기 볼스크류 샤프트(10)를 이동시키도록 구성할 수 있다.The conveyor 500 uses the motor 300 and the ball screw to repeat forward and backward movements for a set time or number of times while the ball screw shaft 10 is immersed in the abrasive 100 in the polishing tank 200. It can be configured to move the shaft 10.

상기 볼스크류 샤프트(10)는 수직선(L1)을 기준으로 직진하는 방향을 향하여 설정된 각도(θ1) 만큼 기울어진 상태에서 회전 및 수평 이동하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 볼스크류 샤프트(10)는 수직선(L1)과 볼스크류 샤프트(10)의 중심축선(L2) 사이에 상기 설정된 각도(θ1) 만큼 기울어진 상태에서 수평 이동하게 된다. 상기 설정된 각도(θ1)는 10°~ 20°범위 내의 각도로 설정될 수 있다.The ball screw shaft 10 may be configured to rotate and move horizontally while being inclined by a set angle θ1 toward a direction moving straight relative to the vertical line L1. That is, the ball screw shaft 10 moves horizontally while being inclined by the set angle θ1 between the vertical line L1 and the central axis L2 of the ball screw shaft 10. The set angle θ1 may be set to an angle within the range of 10° to 20°.

이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 볼스크류 샤프트(10)가 상기 설정된 각도(θ1)로 기울어진 상태에서 회전 및 직진 이동하며 스케일 제거 공정이 이루어질 때 스케일 제거 성능이 향상되는 작용을 설명한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 3 to 6, the scale removal performance is improved when the ball screw shaft 10 rotates and moves straight while tilted at the set angle θ1 and the scale removal process is performed.

도 3 (a), (b), (c)에는 상기 볼스크류 샤프트(10)가 수직선(L1)을 기준으로 직진 방향을 향하여 기울어진 각도가 각각 15°, 0°, 35°인 경우를 예시하였다.Figures 3 (a), (b), and (c) illustrate cases where the tilt angles of the ball screw shaft 10 toward the straight direction relative to the vertical line L1 are 15°, 0°, and 35°, respectively. did.

먼저, 도 3 (a)와 도 4에 도시된 바와 같이 볼스크류 샤프트(10)가 설정된 각도(θ1)로 기울어진 상태에서 회전 및 직진 이동하게 되면, 연마제(200)는 수평방향(L3)을 따라서 볼스크류 샤프트(10)의 나사홈(11)으로 투입된 후에 나사홈(11)이 형성된 방향(L4)을 따라서 이동하는 과정에서 연마제(100)와 볼스크류 샤프트(10) 표면의 스케일 간의 마찰작용에 의해 스케일이 원활하게 제거될 수 있다.First, as shown in FIGS. 3 (a) and 4, when the ball screw shaft 10 rotates and moves straight while tilted at a set angle (θ1), the abrasive 200 moves in the horizontal direction (L3). Therefore, after being put into the screw groove 11 of the ball screw shaft 10, the friction effect between the abrasive 100 and the scale on the surface of the ball screw shaft 10 in the process of moving along the direction L4 in which the screw groove 11 is formed The scale can be smoothly removed.

이와 같이 볼스크류 샤프트(10)를 설정된 각도(θ1) 만큼 기울인 상태에서 직진 이동시킬 경우, 상기 L3와 L4 사이에는 연마제(100)가 볼스크류 샤프트(10)의 나사홈(11)으로 원활하게 침투 가능함과 동시에 연마제(100)와 나사홈(11) 간에 마찰력이 작용하는 면적을 넓게 확보할 수 있는 각도(α1)를 형성할 수 있게 된다.In this way, when the ball screw shaft 10 is moved straight while tilted by a set angle θ1, the abrasive 100 smoothly penetrates into the thread groove 11 of the ball screw shaft 10 between L3 and L4. At the same time, it is possible to form an angle α1 that can secure a wide area where frictional force acts between the abrasive 100 and the screw groove 11.

이와 비교하여, 도 3 (b)와 도 5에 도시된 바와 같이 볼스크류 샤프트(10)가 수직으로 세워진 상태, 즉 수직선(L1)과 볼스크류 샤프트(10)의 중심축선(L2)이 이루는 각도(θ2)가 영(0)인 경우에는, L3와 L4 사이의 각도(α2)가 상기 도 3 (a)와 도 4의 경우보다 더 크게 형성되어 연마제(100)가 나사홈(11)으로 더욱 원활하게 침투하여 통과할 수는 있으나, 이 경우에는 연마제(100)가 나사홈(11)으로 침투되는 방향과 나사홈(11)이 형성된 방향의 각도 차이가 거의 없이 일직선에 가까운 각도(α2)를 형성하게 되므로, 연마제(100)와 나사홈(11) 간에 마찰력이 작용하는 면적이 작아져 스케일의 제거 효율이 낮아지게 된다. In comparison, as shown in FIGS. 3 (b) and 5, the ball screw shaft 10 is standing vertically, that is, the angle formed between the vertical line (L1) and the central axis (L2) of the ball screw shaft 10 When (θ2) is zero (0), the angle (α2) between L3 and L4 is formed larger than in the case of FIGS. 3 (a) and 4, so that the abrasive 100 is further inserted into the screw groove 11. It is possible to penetrate and pass smoothly, but in this case, there is almost no angle difference between the direction in which the abrasive 100 penetrates into the screw groove 11 and the direction in which the screw groove 11 is formed, and the angle α2 is close to a straight line. As a result, the area where frictional force acts between the abrasive 100 and the screw groove 11 becomes smaller, thereby lowering the scale removal efficiency.

또한, 이와 같이 볼스크류 샤프트(10)가 수직으로 세워진 상태에서 이동하는 경우에는, 중력의 작용에 의해 연마조(100)의 하부에 분포하는 연마제(100)의 양은 연마조(100)의 상부에 분포하는 연마제(100)의 양에 비해 상대적으로 많으므로, 볼스크류 샤프트(10)의 하부(10b)에서는 스케일이 어느 정도 제거될 수 있으나, 볼스크류 샤프트(10)의 상부(10a)에서는 스케일이 제거되는 정도가 미미하여 볼스크류 샤프트(10)의 전체 영역에 걸쳐서 스케일이 균일하게 제거되지 않게 된다.In addition, when the ballscrew shaft 10 moves in a vertically standing state, the amount of abrasive 100 distributed in the lower part of the polishing tank 100 due to the action of gravity is distributed to the upper part of the polishing tank 100. Since it is relatively large compared to the amount of abrasive 100 distributed, scale can be removed to some extent from the lower part 10b of the ball screw shaft 10, but the scale can be removed from the upper part 10a of the ball screw shaft 10. The degree of removal is so small that the scale is not removed uniformly over the entire area of the ball screw shaft 10.

한편, 도 3 (c)와 도 6에 도시된 바와 같이 볼스크류 샤프트(10)가 상기 설정된 각도(θ1)를 벗어나 더욱 큰 각도(θ3)로 기울어진 경우에는, L3와 L4 사이의 각도(α3)가 상기 도 3 (a)와 도 4의 경우보다 더 작게 형성되어 연마제(100)가 나사홈(11)으로 투입 시 큰 저항을 받게 되어 원활하게 투입되지 않아 나사홈(11)의 표면에 형성된 스케일의 제거 성능이 떨어지게 된다.Meanwhile, as shown in FIGS. 3 (c) and 6, when the ball screw shaft 10 deviates from the set angle θ1 and is inclined to a larger angle θ3, the angle α3 between L3 and L4 ) is formed smaller than in the case of FIGS. 3 (a) and 4, so that when the abrasive 100 is introduced into the screw groove 11, it experiences great resistance and is not smoothly introduced, so that the abrasive 100 is formed on the surface of the screw groove 11. Scale removal performance deteriorates.

이와 같이 상기 볼스크류 샤프트(10)가 수직선(L1)과 볼스크류 샤프트(10)의 중심축선(L2) 사이에 설정된 각도(θ1) 만큼 기울어진 상태에서 회전 및 수평 이동하는 경우 연마제(100)가 볼스크류 샤프트(10)의 나사홈(11)의 내측으로 원활하게 침투됨과 동시에 마찰력이 작용하는 면적이 넓게 확보되어 스케일 제거 성능이 향상될 수 있다.In this way, when the ball screw shaft 10 rotates and moves horizontally at an angle θ1 set between the vertical line L1 and the central axis L2 of the ball screw shaft 10, the abrasive 100 It can smoothly penetrate into the screw groove 11 of the ball screw shaft 10 and at the same time secure a wide area where frictional force acts, thereby improving scale removal performance.

일 실시예로, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 볼스크류 샤프트(10)는 수직선(L1)을 기준으로 상기 직진하는 방향(X축 방향)과 교차하는 일측 방향(Z축 방향)으로 기울기를 갖지 않는 상태에서 회전 및 수평 이동하도록 구성될 수 있다. 즉, 도 7에서 수직선(L1)과 볼스크류 샤프트(10)의 중심축선(L5)이 이루는 각도(θ4)가 영(0)인 상태로 회전 및 수평 이동하도록 구성할 수 있다. 이 경우 연마조(200)의 좌우 방향(Z축 방향)의 길이를 작게 형성해도 무방하므로 연마조(200)의 부피를 줄일 수 있어 연마제(100)의 소모량을 줄일 수 있다.In one embodiment, as shown in FIG. 7, the ball screw shaft 10 has an inclination in one direction (Z-axis direction) that intersects the straight direction (X-axis direction) with respect to the vertical line L1. It can be configured to rotate and move horizontally while not in use. That is, in FIG. 7, the angle θ4 formed between the vertical line L1 and the central axis L5 of the ball screw shaft 10 can be configured to rotate and move horizontally with the angle θ4 being zero (0). In this case, the length of the polishing tank 200 in the left and right directions (Z-axis direction) may be reduced, so the volume of the polishing tank 200 can be reduced, thereby reducing the consumption of the polishing agent 100.

다른 실시예로, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 볼스크류 샤프트(10)는, 상기 수직선(L1)을 기준으로 상기 직진하는 방향(X축 방향)으로 상기 설정된 각도(θ1) 기울어진 상태에서 회전 및 수평 이동함과 동시에 상기 수직선(L1)을 기준으로 상기 직진하는 방향(X축 방향)과 교차하는 일측 방향(Z축 방향)으로 소정 각도(θ5) 기울어진 상태에서 회전 및 수평 이동하도록 구성할 수도 있다. 이 경우 도 7에 도시된 실시예와 비교하여, 볼스크류 샤프트(10)와 연마제(100) 간에 마찰력이 작용하는 면적이 더욱 넓게 확보될 수 있어 스케일 제거 성능을 향상시킬 수 있다.In another embodiment, as shown in FIG. 8, the ball screw shaft 10 rotates at the set angle θ1 in the straight direction (X-axis direction) with respect to the vertical line L1. And at the same time as moving horizontally, it is configured to rotate and move horizontally while being tilted at a predetermined angle (θ5) in one direction (Z-axis direction) that intersects the straight direction (X-axis direction) with respect to the vertical line (L1). It may be possible. In this case, compared to the embodiment shown in FIG. 7, the area where frictional force acts between the ball screw shaft 10 and the abrasive 100 can be secured wider, thereby improving scale removal performance.

한편, 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이 상기 연마조(200)의 양측면(200b)은, 연마제(100)가 연마조(200)의 외부로 이탈됨을 방지하기 위해 바닥면(200a)과 연결된 하부에서 상부로 갈수록 연마조(200)의 내측을 향하는 곡면 형상으로 이루어짐이 바람직하다.Meanwhile, as shown in FIGS. 7 and 8, both sides 200b of the polishing tank 200 are connected to the bottom surface 200a to prevent the abrasive 100 from escaping to the outside of the polishing tank 200. It is preferable that the surface has a curved shape that faces the inside of the polishing tank 200 from the bottom to the top.

상기와 같이 본 발명의 구성에 의하면, 볼스크류 샤프트(10)의 열처리 후 볼스크류 샤프트(10) 표면의 스케일을 제거하기 위한 장치의 구성을 간소화 함과 동시에 볼스크류 샤프트(10)의 회전 및 이동을 자동화 함으로써 연마제(100)의 사용량을 줄이고 가공 시간 및 투입 인원을 최소화 할 수 있으며, 볼스크류 샤프트(10)를 수직선(L1)을 기준으로 일측으로 설정된 각도(θ1) 만큼 기울인 상태에서 회전 및 수평 이동시킴으로써, 볼스크류 샤프트(10)의 표면과 연마제(100) 간의 마찰력과 마찰 면적을 증대시켜 스케일 제거 성능을 향상시킬 수 있다.According to the configuration of the present invention as described above, the configuration of the device for removing scale from the surface of the ball screw shaft 10 after heat treatment of the ball screw shaft 10 is simplified, and at the same time, the rotation and movement of the ball screw shaft 10 is simplified. By automating, it is possible to reduce the amount of abrasive (100) used and minimize processing time and personnel input. Rotate and level the ball screw shaft (10) by tilting it to one side by a set angle (θ1) based on the vertical line (L1). By moving, the friction force and friction area between the surface of the ball screw shaft 10 and the abrasive 100 can be increased to improve scale removal performance.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and obvious modifications can be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention as claimed in the claims. It is possible, and such modifications fall within the scope of the present invention.

10 : 볼스크류 샤프트 10a : 볼스크류 샤프트의 상부
10b : 볼스크류 샤프트의 하부 11 : 나사홈
20 : 볼너트 21 : 나사홈
30 : 볼 40 : 디플렉터
P : 볼 이동로 50 : 볼스크류
1 : 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치
100 : 연마제 200 : 연마조
200a : 연마조의 바닥면 200b : 연마조의 측면
300 : 모터 400 : 콜렛
500 : 컨베이어 500a : 제1컨베이어
500b : 제2컨베이어10: ball screw shaft 10a: upper part of ball screw shaft
10b: Lower part of ball screw shaft 11: Screw groove
20: Ball nut 21: Screw groove
30: Ball 40: Deflector
P: Ball movement path 50: Ball screw
1: Ballscrew shaft scale removal automation device
100: Abrasive 200: Polishing tank
200a: Bottom surface of the polishing tank 200b: Side of the polishing tank
300: Motor 400: Collet
500: Conveyor 500a: First conveyor
500b: 2nd conveyor

Claims (10)

외측면에 나선형의 나사홈이 형성되고 소정 길이를 갖는 볼스크류 샤프트 표면의 스케일을 제거하기 위한 연마제가 수용된 연마조;
상기 연마조 내의 연마제에 침지되는 상기 볼스크류 샤프트의 축방향 일측단에 연결되어 상기 볼스크류 샤프트를 회전 구동하는 모터; 및
상기 모터와 상기 볼스크류 샤프트가 수직선을 기준으로 일측으로 설정된 각도 만큼 기울어진 상태가 되도록 상기 모터를 지지하며, 상기 볼스크류 샤프트가 상기 연마조 내의 연마제에 침지된 상태에서 수평 이동하도록 상기 모터와 상기 볼스크류 샤프트를 이동시키는 컨베이어;
를 포함하되,
상기 볼스크류 샤프트는, 상기 수직선을 기준으로 직진하는 방향을 향하여 상기 설정된 각도 만큼 기울어진 상태에서 회전 및 수평 이동함과 동시에 상기 수직선을 기준으로 상기 직진하는 방향과 교차하는 일측 방향으로 소정 각도 기울어진 상태에서 회전 및 수평 이동하고,
상기 연마조의 양측면은, 상기 연마제가 상기 연마조의 외부로 이탈됨을 방지하기 위해 하부에서 상부로 갈수록 상기 연마조의 내측을 향하는 곡면 형상으로 이루어지며,
상기 컨베이어는, 상기 모터와 상기 볼스크류 샤프트를 수평 방향으로 이동시키는 제1컨베이어와, 상기 모터와 상기 볼스크류 샤프트를 수직 방향으로 이동시키는 제2컨베이어로 이루어진 것을 특징으로 하는 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치.A polishing tank containing an abrasive for removing scale from the surface of a ball screw shaft having a predetermined length and a spiral screw groove formed on the outer surface;
a motor connected to one axial end of the ball screw shaft immersed in the abrasive in the polishing tank to rotate the ball screw shaft; and
The motor and the ball screw shaft support the motor so that the motor and the ball screw shaft are tilted to one side by a set angle relative to a vertical line, and the motor and the ball screw shaft move horizontally while immersed in the abrasive in the polishing bath. Conveyor that moves the ballscrew shaft;
Including,
The ball screw shaft rotates and moves horizontally while being inclined by the set angle in the direction of moving straight relative to the vertical line, and is tilted at a predetermined angle in one direction intersecting the direction of moving straight relative to the vertical line. Rotate and move horizontally in the state,
Both sides of the polishing tank are curved toward the inside of the polishing tank from the bottom to the top to prevent the abrasive from escaping to the outside of the polishing tank,
The conveyor is an automated ball screw shaft scale removal, characterized in that it consists of a first conveyor that moves the motor and the ball screw shaft in the horizontal direction, and a second conveyor that moves the motor and the ball screw shaft in the vertical direction. Device. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 설정된 각도는 10°~ 20°범위 내의 각도인 것을 특징으로 하는 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치.According to paragraph 1,
The set angle is an automated device for removing scale from a ball screw shaft, characterized in that the angle is within the range of 10° to 20°. 제1항에 있어서,
상기 설정된 각도는, 상기 볼스크류 샤프트의 수평 이동 시, 상기 연마제가 상기 볼스크류 샤프트의 나사홈으로 침투 가능한 범위 내에서 설정된 것을 특징으로 하는 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치.According to paragraph 1,
The set angle is set within a range that allows the abrasive to penetrate into the thread groove of the ball screw shaft when the ball screw shaft is moved horizontally. 제1항에 있어서,
상기 모터는 상기 볼스크류 샤프트의 나사홈을 통과하는 상기 연마제가 상기 연마조의 하방향을 향하여 유동하도록 상기 볼스크류 샤프트를 일방향으로 회전 구동하는 것을 특징으로 하는 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치.According to paragraph 1,
The motor rotates the ball screw shaft in one direction so that the abrasive passing through the thread groove of the ball screw shaft flows downward into the polishing tank. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 컨베이어는 상기 볼스크류 샤프트가 상기 연마조 내의 연마제에 침지된 상태에서 전진 이동과 후진 이동을 설정된 시간 또는 횟수 만큼 반복하도록 상기 볼스크류 샤프트를 이동시키는 것을 특징으로 하는 볼스크류 샤프트 스케일 제거 자동화 장치.According to paragraph 1,
The conveyor moves the ballscrew shaft to repeat forward movement and backward movement for a set time or number of times while the ball screw shaft is immersed in the abrasive in the polishing tank.
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