KR20170037183A

KR20170037183A - 피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치

Info

Publication number: KR20170037183A
Application number: KR1020150136403A
Authority: KR
Inventors: 김준호; 김광중; 모명술; 김주완
Original assignee: (주)삼호정기
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2017-04-04
Anticipated expiration: 2035-09-25
Also published as: KR101739041B1

Abstract

본 발명은 피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치에 관한 것으로, 피스톤과 커넥팅로드에 피스톤핀을 체결하기 위해 평면상 일정 각도로 지속 회전하도록 설치된 인덱스테이블과, 피스톤 및 커넥팅로드가 얹혀지면서 인덱스테이블과 함께 회전하도록 장착된 피스톤팔레트를 구비한 피스톤핀 조립시스템에 있어서, 인덱스테이블에 대해 비고정된 피스톤팔레트를 승강시키도록 설치된 승강수단;과 피스톤팔레트가 상승된 상태에서 수평 유지와 작업 위치를 정위치에 배치하도록 설치된 정렬수단;을 포함하여 이루어진 것이다.

Description

피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치{Horizontal position and arrangement device for piston pallet of piston pin assembly system}

본 발명은 피스톤핀을 조립하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 인덱스테이블에 대해 승강하도록 피스톤팔레트가 설치되면서 작업시 정밀하게 요구되는 피스톤팔레트의 수평 및 정위치를 용이하게 구현할 수 있도록 된 피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 자동차 등에서 가솔린 또는 휘발유를 연료로 사용하는 동력장치를 말하는 것으로, 회전형 기관과 왕복 기관이 있다. 여기서, 왕복 기관은 피스톤이 엔진 내부를 왕복하면서 혼합기가 흡입, 압축, 폭발, 배기과정을 진행하면서 동력을 얻을 수 있도록 구성된다. 이 왕복 기관의 엔진은 엔진 본체라고 할 수 있는 엔진 블록과, 엔진 블록의 보어에 조립을 이루어 혼합기에 의한 폭발에 의해 상하 직선 왕복운동을 이루는 피스톤, 피스톤과 크랭크 축을 연결하여 설치된 커넥팅로드와, 피스톤과 커넥팅로드를 연결하여 설치된 피스톤핀 등을 포함하여 이루어진다.

여기서, 피스톤핀은 커넥팅로드에서 피스톤에 결합되는 소단부가 피스톤에 삽입된 상태에서 관통하여 체결됨으로써, 피스톤과 커넥팅로드가 일체로 동작하도록 한다. 이때, 피스톤핀이 피스톤과 커넥팅로드를 관통하여 장착됨으로써, 피스톤과 커넥팅로드가 일체로 체결된다. 이를 위해 피스톤과 커넥팅로드가 수평으로 배치된 피스톤팔레트에 놓은 상태에서 피스톤핀을 거의 수직인 상태로 이동시켜 장착시킨다. 여기서, 피스톤팔레트는 인덱스테이블에 고정된 상태이다.

하지만, 피스톤핀을 체결하기 위한 공정이 장시간 반복되면 피스톤팔레트의 수평에 오차가 발생하게 되고, 이를 보완하기 위해 피스톤팔레트가 고정된 인덱스테이블의 수평을 보정하게 된다. 이때, 무거우면서 넓은 면적의 인덱스테이블에 대해 수평 보정 작업을 수행하기 위해서 고도의 숙력된 작업자와 장시간의 노력이 요구되고, 보정 작업 동안 생산이 중단되는 등의 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0188789호(1999.06.01. 공고) 대한민국 등록특허 제10-0182107호(1999.04.01. 공고) 대한민국 공개특허 제10-2013-0113618호(2013.10.16. 공개) 대한민국 등록특허 제10-1452101호(2014.10.22. 공고)

상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 회전하는 인덱스테이블에 상하이동으로 수평이 유지되도록 피스톤팔레트가 설치되어 피스톤핀 체결작업 등이 이루어짐으로써, 경량이면서 소형의 피스톤테이블을 상하 왕복 이동시키면서 수평이 보장된 상태에서 작업이 이루어지도록 한 피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치를 제공함에 있다.

상기된 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치는, 피스톤과 커넥팅로드에 피스톤핀을 체결하기 위해 평면상 일정 각도로 지속 회전하도록 설치된 인덱스테이블과, 피스톤 및 커넥팅로드가 얹혀지면서 인덱스테이블과 함께 회전하도록 장착된 피스톤팔레트를 구비한 피스톤핀 조립시스템에 있어서, 인덱스테이블에 대해 비고정된 피스톤팔레트를 승강시키도록 설치된 승강수단;과 피스톤팔레트가 상승된 상태에서 수평 유지와 작업 위치를 정위치에 배치하도록 설치된 정렬수단;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 승강수단은 일례로 인덱스테이블을 관통하여 피스톤팔레트의 하부에 상단측 부위가 고정된 지지축과, 지지축을 직접 승강시키도록 연계 설치된 동력원을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 승강수단은 다른 예로, 인덱스테이블을 관통하여 피스톤팔레트의 하부에 상단측 부위가 고정된 지지축, 지지축의 하측에 배치된 승강부재와, 승강부재 를 승강시키도록 설치된 동력원을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

한편, 정렬수단은 일례로, 피스톤팔레트의 상면에 입상으로 고정된 제1안내부재, 피스톤팔레트와 함께 상승한 제1안내부재에 접촉하도록 피스톤핀 체결장치 또는 스냅링 체결장치 또는 점검장치의 외부 프레임에 하방 돌출하여 고정된 제2안내부재를 포함하고, 제1안내부재와 제2안내부재가 수평으로 고정되고, 제1안내부재와 제2안내부재의 접촉 정도를 측정하여 피스톤팔레트의 수평을 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 정렬수단은 다른 예로, 피스톤팔레트의 상면에 입상으로 고정된 제1안내부재, 제1안내부재의 상면에 장착된 유도돌기, 피스톤팔레트와 함께 상승한 제1안내부재에 접촉하도록 피스톤핀 체결장치 또는 스냅링 체결장치 또는 점검장치 의 외부 프레임에 하방 돌출하여 고정된 제2안내부재, 제2안내부재의 하면에 장착된 유도홈과, 피스톤팔레트가 상승하여 유도돌기가 유도홈에 수용되면 유도돌기의 외면과 유도홈의 내면 간의 접촉 정도를 측정하는 접촉센서를 더 포함하고, 접촉센서의 데이터를 토대로 피스톤팔레트의 수평을 판단하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 피스톤팔레트가 상승하여 정위치에 배치되도록 하기 위해 유도돌기 또는 유도홈의 경사 측면을 따라 유도돌기가 유도홈에 수용되도록 유도돌기와 유도홈 중 적어도 하나는 하부보다 상부의 지름이 더 작아지도록 경사져 가공되는 것을 특징으로 한다.

또한, 정렬수단은 수평 조정을 위한 일례로, 지지축의 하단측 부위에 고정된 지지패널과, 지지패널의 하부에 삽입 또는 인출하도록 장착된 수평조정부재를 더 포함하고, 이 수평조정부재는 승강부재와 접촉하고, 피스톤팔레트의 수평이 어긋난 경우 수평조정부재를 삽입 또는 인출하여 피스톤팔레트의 수평을 조정하는 것을 특징으로 한다.

이때, 수평조정부재는 적어도 지지패널의 4모서리를 포함하여 각각 설치되고, 나사방식으로 회전하여 삽입 또는 인출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 정렬수단은 수평 조정을 위한 다른 예로, 피스톤팔레트의 하부에 고정된 지지축을 승강시키도록 설치된 동력원을 더 포함하고, 이 동력원은 적어도 1개의 지지축의 승강 높이를 조정하여 피스톤팔레트의 수평을 조정하는 것을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 종래의 인덱스테이블에 피스톤팔레트를 고정시켜 작업하는 방식과는 전혀 다른 새로운 방식으로 피스톤팔레트를 승강시켜 작업을 하고, 피스톤팔레트의 수평 및 정위치를 피스톤핀 삽입, 스냅링 삽입 및 피스톤핀 작업 결과를 검사하는 작업을 할 때마다 정밀하게 맞춰 작업할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 수평을 보정하는 작업에 대해서 종래에는 무겁고 큰 인덱스테이블 통째로 수평을 보정해야만 하였지만, 본 발명에서는 가볍고 작은 피스톤팔레트의 수평만 보정하면 되므로, 작업이 간단하면서 단시간에 작업을 완료할 수 있고, 이로 인한 생산성이 향상될 수 있는 효과가 있다.

또한, 상승된 피스톤팔레트가 수평은 물론 작업을 위한 정위치에 위치함으로써, 상승시 발생할 수 있는 위치의 오차를 완전 배제하면서 정확한 작업 위치에 배치할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치가 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1에서 제2안내부재를 배제한 상태의 평면도이다.
도 3은 도 1의 측면도이다.
도 4는 도 1에서 인덱스 테이블이 제거된 상태의 승강식 수평 및 정렬장치가 도시된 사시도이다.
도 5는 도 1에서 유도돌기 및 유도홈의 작동이 개략적으로 도시된 구성도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

<구성>

본 발명에 따른 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치를 설명하기에 앞서 피스톤핀 조립시스템에 대해 간략해 설명하기로 하자.

일반적으로 피스톤핀 조립시스템은 피스톤과 커넥팅로드가 놓이는 피스톤팔레트, 피스톤팔레트가 변두리에 다수 고정되고 시계방향 또는 반 시계방향으로 일정 각도로 회전하도록 설치된 평면상 대략 원형의 인덱스테이블, 피스톤핀을 피스톤과 커넥팅로드에 관통하여 삽입시키는 피스톤핀 체결장치, 피스톤핀이 삽입된 피스톤에 스냅링을 삽입하여 체결시키는 스냅링 체결장치와, 피스톤핀이 제대로 체결되었는지를 확인하기 위한 검사장치 등을 포함하여 이루어진다.

이러한 피스톤핀 조립시스템으로 피스톤핀을 조립하는 작동순서에 따라 각 구성요소의 연계 동작에 대해 설명하기로 한다.

먼저. 일측에 스냅링이 장착된 피스톤과 커넥팅로드를 피스톤팔레트에 배치시킨다. 이때, 피스톤팔레트에 마련된 동심부재가 피스톤과 커넥팅로드에 가공된 피스톤핀 삽입홀에 삽입되도록 배치함으로써, 피스톤과 커넥팅로드의 삽입홀이 동심을 이루어 배치한다.

다음으로, 인덱스테이블이 일정 각도로 회전하면 피스톤핀 체결장치가 피스톤핀을 피스톤과 커넥팅로드의 삽입홀에 삽입하여 체결한다. 이때, 피스톤핀이 삽입되면서 동심부재를 밀어낸다.

다음으로, 인덱스테이블이 일정 각도로 회전하면 스냅링 체결장치가 피스톤의 내면에 가공된 평면상 환형상의 스냅링 삽입홈에 삽입한다. 이로 인해 피스톤과 커넥팅로드를 관통하여 삽입 체결된 피스톤핀의 양측에 스냅링이 위치되고, 피스톤핀이 완전 고정된다.

다음으로, 인덱스테이블이 일정 각도로 회전하면 검사장치가 피스톤핀이 제대로 장착되어 있는지를 확인한다.

끝으로, 인덱스테이블이 일정 각도로 회전하여 원위치로 복귀하면, 피스톤핀이 조립된 피스톤과 커넥팅로드를 피스톤팔레트에서 반출하고, 피스톤핀을 조립하기 위한 피스톤과 커넥팅로드를 피스톤팔레트에 배치하여 상기된 공정을 반복한다.

본 발명에서는 이와 같이 이루어진 피스톤핀 조립시스템에서 피스톤팔레트를 인덱스테이블로부터 승강할 수 있도록 별도 장착하고, 피스톤핀, 스냅링 및 점검시 상승시켜 수평과 정위치로 배치하도록 승강식 수평 및 정렬장치가 부가 설치된 것을 특징으로 한다. 그리고 피스톤핀, 스냅링, 피스톤팔레트, 인덱스테이블, 피스톤핀 체결장치, 스냅링 체결장치 및 검사장치는 종래의 그것을 차용한다. 따라서, 이하에서는 피스톤팔레트를 별도 설치시키고, 피스톤팔레트를 승강시키면서 수평 및 정위치시키는 승강식 수평 및 정렬장치에 대해 중점적으로 설명하기로 하고, 이외의 장치 및 구성에 대해서는 필요시 간략히 언급하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 인덱스테이블(10)의 상면에 별도 피스톤팔레트(11)가 설치되고, 이 피스톤팔레트(11)를 승강시키면서 수평 및 정위치를 보장하도록 설치된 승강수단(100) 및 정렬수단(200)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 및 하기된 피스톤팔레트(11), 인덱스테이블(10), 피스톤핀 체결부(15)에 설치된 피스톤핀 체결장치, 스냅링 체결부(16)에 설치된 스냅링 체결장치 및 검사부(17)에 설치된 검사장치는 통상의 것이므로 자세한 언급은 회피하면서 필요시 간략히 언급하기로 한다. 또한, 이하에서 '피스톤핀 조립작업'은 피스톤핀(미도시)을 체결하는 작업, 스냅링을 체결하는 작업, 장착된 피스톤핀이 제대로 설치되었는지를 확인하는 작업 등을 통칭하여 기재하기로 하고, 필요시 각각의 작업에 대해 언급하기로 한다.

피스톤팔레트(11)는 인덱스테이블(10)에 비고정되어 승강 및 정렬수단(200)에 의해 승강이 가능하도록 설치된다. 이 피스톤팔레트(11)는 피스톤(12)과 커넥팅로드(13)에 가공된 삽입홀들이 동심을 이루어 배치되도록 동심부재(미도시)를 구비하는 등 종래의 그것과 형상이 동일하거나 유사하다. 다만, 본 발명의 피스톤팔레트(11)는 종래의 피스톤팔레트가 인덱스테이블(10)에 고정된 것과는 달리 승강수단(100)에 의해 승강하고, 정렬수단(200)에 의해 수평 및 작업 정위치로 정렬되도록 설치되는 점이 다르다.

승강수단(100)은 도 1 내지 도 4에서와 같이, 피스톤팔레트(11)의 하부에 고정된 지지축(110)과, 후술된 정렬수단(200)의 지지패널(250)에 장착된 수평조정부재(260)와 접촉하면서 동력원에 의해 승강하도록 설치된 승강부재(120)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 지지축(110)은 피스톤팔레트(11)의 하부에 상단측 부위가 고정되면서 인덱스테이블(10)을 관통하여 설치된다. 이 지지축(110)은 하측에 위치한 승강부재(120)에 의해 승강하는 지지패널(250)과 함께 승강하도록 설치되어 피스톤팔레트(11)를 지지하여 승강시키는 부재이다. 이 지지축(110)은 피스톤팔레트(11)의 하부에 상단측 부위가 고정되고, 인덱스테이블(10)을 관통하여 하단측 부위에 후술된 지지패널(250)이 고정된다. 이때, 피스톤팔레트(110)의 승강 운동으로 인해 인덱스테이블(10)의 상면과 피스톤팔레트(11)의 하면들 충격을 완화시키기 위해 방진부재(130)를 추가 설치할 수 있다. 또한, 방진부재(130)는 인덱스테이블(10)에 지지축(110)이 관통한 부위에서 인덱스테이블(10)과 지지축(110) 간의 간격을 메워 승강시 지지축(110)의 흔들림을 방지하도록 설치될 수도 있다. 이때, 방진부재(130)의 설치에도 불구하고 지지축(110)에 의해 상승하는 피스톤팔레트(11)가 흔들릴 수도 있고, 이 경우 상술된 유도홈(240)과 유도돌기(220)에 의해 그 오차를 보정할 수 있다.

그리고 승강부재(120)는 후술된 수평조정부재(260)와 접촉하여 승강하면서 지지패널(250), 지지축(110) 및 피스톤팔레트(11)를 승강시키는 부재로, 별도 설치된 동력원(미도시)에 의해 승강하도록 설치된다. 이 승강부재(120)는 수평조정부재(260)와 접촉하도록 양측에 배치된 한 쌍으로 제작될 수도 있고, 각 수평조정부재(260)에 접촉하도록 수평조정부재(260)와 상응하는 개수로 제작될 수도 있으며, 지지패널(250)과 유사한 형태로 제작될 수도 있다. 한편, 동력원은 승강부재(120), 수평조정부재(260)와 지지축(110)을 배제한 상태에서 삽입 또는 인출되는 로드가 피스톤팔레트(11)를 직접 승강시키도록 인덱스테이블(10)을 관통하여 다수 설치될 수도 있다. 이때, 지지축(110) 및 피스톤팔레트(11)의 수평은 각 동력원의 로드의 인출되는 높이에 의해 조정될 수 있다.

정렬수단(200)은 도 1 내지 도 4에서와 같이, 인덱스테이블(10)에 얹혀진 피스톤팔레트(11)의 양측부에 각각 입상으로 고정된 제1안내부재(210), 제1안내부재(210)의 상면에 설치된 유도돌기(220), 제1안내부재(210)의 상측에 고정된 제2안내부재(230), 제2안내부재(230)의 하면에 가공된 유도홈(240), 지지축(110)의 하부에 고정된 지지패널(250)과, 지지패널(250)의 하면에 다수 설치된 수평조정부재(260)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 제1안내부재(210)는 피스톤팔레트(11)의 양측에 양립하여 고정된다. 이 제1안내부재(210)는 피스톤팔레트(11)에 얹혀진 피스톤(12)과 커넥팅로드(13)의 높이보다 더 높은 높이를 갖는다. 따라서, 피스톤팔레트(11)가 상승할 때, 상측에 위치한 제2안내부재(230)와 접촉하게 되고, 이때 피스톤핀 조립작업을 수행하는 동안 충분한 공간을 확보할 수 있다.

또한, 유도돌기(220)는 피스톤팔레트(11)의 수평과, 피스톤핀 조립작업을 위한 정위치를 제공하기 위한 부재로, 제1안내부재(210)의 상면에 적어도 1개가 설치된다. 이 유도돌기(220)는 제1안내부재(210)가 상승하면 제2안내부재(230)의 하면에 가공된 유도홈(240)에 수용된다. 또한, 유도돌기(220)에서 유도홈(240)에 수용되는 부위는 경사지면서 상부가 하부보다 점차 작아지도록 대략 원뿔 형상으로 제작된다. 이 유도돌기(220)와 유도홈(240)이 피스톤팔레트(11)의 수평과 정위치를 제공하는 기능에 대한 자세한 설명은 후술한다.

또, 제2안내부재(230)는 제1안내부재(210)의 상측에 양립하여 고정된다. 이 제1안내부재(210)는 피스톤핀 체결장치, 스냅링 체결장치와 검사장치의 외부 프레임에 하향 돌출되도록 고정된다. 또한, 제2안내부재(230)는 제1안내부재(210)가 상승하여 접촉하였을 때 피스톤핀을 체결시키거나 스냅링을 체결시키거나 검사를 수행하는 동안 충분한 공간을 확보할 수 있는 높이를 갖는다.

그리고 유도홈(240)은 유도돌기(220)와 연계하여 피스톤팔레트(11)의 수평과, 피스톤핀 조립작업을 위한 정위치를 제공하기 위한 부재로, 제2안내부재(230)의 하면에 유도돌기(220)와 상응하는 개수로 가공된다. 이 유도홈(240)에는 제1안내부재(210)가 상승하여 제2안내부재(230)와 접촉하면서 유도돌기(220)가 수용된다. 또한, 유도홈(240)의 내면은 경사지면서 대략 상부의 지름이 하부의 지름보다 점차 작아지도록 가공되어 대략 유도돌기(220)와 동일하거나 유사한 원뿔 형상으로 제작된다. 물론, 유도홈(240)에 유도돌기(220)가 정확히 일치하게 수용되도록 가공되는 것이 바람직하다.

여기서, 유도홈(240)과 유도돌기(220)는 도 5에서와 같이 상호 간의 접촉을 측정하여 피스톤팔레트(11)의 수평을 측정할 수 있다. 자세하게 설명하자면, 유도홈(240)에 유도돌기(220)가 수용된 상태에서 유도홈(240)의 내면과 유도돌기(220)의 외면 간의 접촉면을 접촉센서(270)가 측정하고, 유도홈(240)의 내면 전체와 수용된 유도돌기(220)의 외면 전체가 모두 접촉하면 피스톤팔레트(11)가 완전 수평을 이루는 것으로 판단하여 정상 신호를 작업자에게 제공한다. 물론, 유도홈(240)의 내면과 유도돌기(220)의 외면 간의 접촉 면적이 대략 90~95% 이상 접촉되었을 때, 피스톤핀 조립작업에 부합한 정도로 피스톤팔레트(11)의 수평 범위인 것으로 판단하여 정상 신호를 작업자에게 제공할 수도 있다. 여기서, 접촉센서(270)는 유도홈(240)의 내면 전체와, 유도홈(240)에 수용된 유도돌기(220)의 외면 전체의 접촉면적을 측정하도록 설치될 수도 있다. 이때, 접촉센서(270)는 완전 접촉을 기준으로 접촉면적을 백분율로 측정하도록 설치될 수 있다. 이 접촉센서(270)에서 측정한 데이터를 제어부(미도시)에 수신하고, 그 결과를 제공하여 작업자가 정상 유무를 판단하도록 할 수 있다. 만약, 피스톤팔레트(11)의 수평이 완전하지 않거나 허용 범위를 벗어나는 경우 이를 제어부가 수신 및 판단하여 후속 작동을 정지시키면서 경고 메시지를 모니터 또는 알람 또는 경고등을 통해 작업자에게 제공할 수 있다.

또한, 유도홈(240)과 유도돌기(220)는 상승하는 제1안내부재(210)의 위치를 정확하게 보정할 수 있다. 자세하게 설명하자면, 제1안내부재(210)가 상승하는 동안 수직의 상승 위치가 일정 범위의 오차를 벗어날 수도 있다. 이때, 유도돌기(220)가 유도홈(240)에 수용되는 동안, 유도홈(240)의 경사 내면을 따라 유도돌기(220)의 경사 외면이 미끄러져 정확하게 유도홈(240)에 수용되도록 함으로써, 제1안내부재(210)의 위치를 오차를 보정할 수 있다. 만약, 유도돌기(220)가 일정 범위의 오차를 크게 벗어나 유도홈(240)과의 미끄럼 조정이 이루어지지 않는 경우, 인덱스테이블(10)의 회전각도 또는 인덱스테이블(10)의 수평을 조정할 수도 있다.

한편, 유도홈(240)과 유도돌기(220)를 배제한 상태에서 제1안내부재(210)의 상면과 제2안내부재(230)의 하면 간의 접촉 정도를 접촉센서(270)가 측정하여 피스톤팔레트(11)의 수평 정도를 판단할 수도 있다.

또, 지지패널(250)은 지지축(110)의 하단측 부위에 고정되어 지지축(110) 및 피스톤팔레트(11)를 승강시키기 위한 중간 매개체이다. 이 지지패널(250)의 평면상 패널형상이면서 중앙 부위는 구멍이 가공되고, 이 구멍을 통해 피스톤팔레트(11)의 동심부재와 연결되어 작동시킬 수 있는 구동원을 포함한 장치가 배치된다. 이러한 지지패널(250)의 하면에는 적어도 1개의 수평조정부재(260)가 설치되고, 바람직하게는 하면의 각 모서리에 수평조정부재(260)가 설치될 수 있다. 물론, 지지패널(250)은 지지축(110)의 하단측 부위가 고정되면서 하면에 수평조정부재(260)가 설치되는 형상으로, 한 쌍의 막대형상 또는 지지축(110)에 상응하는 개수로 블록 형상으로 제작될 수도 있다.

그리고, 수평조정부재(260)는 지지패널(250)의 하면에 장착되어 상하 높이를 조정함으로써, 결과적으로 지지패널(250), 지지축(110) 및 피스톤팔레트(11)의 수평을 조정할 수 있다. 이 수평조정부재(260)는 지지패널(250)의 하면에 삽입 및 인출 가능하도록 설치되고, 일례로 지지패널(250)에 풀거나 조이면서 삽입 및 인출이 가능한 나사방식으로 체결될 수 있으며, 이외의 삽입 또는 인출되어 고정이 가능한 통상의 방식이 이용될 수 있다. 여기서, 지지패널(250), 수평조정부재(260)와 승강부재(120)가 배제되고, 동력원이 직접 지지축(110)을 승강시키면서 수평을 조정할 수도 있다.

한편, 도 2 및 도 3에서와 같이, 피스톤팔레트(11)에 피스톤(12)과 커넥팅로드(13)을 배열하는 배치부(14)에서는 피스톤팔레트(11)를 승강시키지 않으므로, 승강수단(100)에서 승강부재(120)와 동력원은 배치하지 않을 수도 있다.

<작동>

이하에서는, 본 발명에 따라 인덱스테이블(10)의 상면에 피스톤팔레트(11)가 별도 설치되고, 이 피스톤팔레트(11)를 승강 및 정렬수단(200)으로 수평 및 정위치 조정이 가능하면서 승강하도록 된 동작순서를 토대로 설명하기로 한다. 여기서, 승강수단(100) 및 정렬수단(200)에 의한 피스톤팔레트(11)의 승강 및 정렬은 피스톤핀 체결장치, 스냅링 체결장치 및 검사장치 등에 공통적으로 적용되고, 설명의 편의상 최초 위치에서 피스톤핀이 피스톤핀 체결장치에 의해 피스톤(12)과 커넥팅로드(13)에 체결되는 작동까지를 예로 하여 설명한다.

먼저, 피스톤팔레트(11)에 피스톤(12)과 커넥팅로드(13)의 삽입홀들에 동심부재가 끼워지도록 배치한다(S10).

다음으로, 인덱스테이블(10)이 피스톤핀 체결장치까지 일정 각도 회전한다(S11).

다음으로, 동력원에 의해 승강부재(120)가 상승하면, 승강부재(120)에 접촉된 수평조정부재(260), 수평조정부재(260)가 체결된 지지패널(250), 지지패널(250)에 고정된 지지축(110), 지지축(110)에 장착된 피스톤팔레트(11)가 상승한다(S12). 이때, 피스톤팔레트(11)에 입상으로 고정된 제1안내부재(210)가 피스톤 체결장치의 외부 프레임에 고정된 제2안내부재(230)까지 상승한다.

다음으로, 제1안내부재(210)의 상면에 장착된 유도돌기(220)가 제2안내부재(230)의 하면에 가공된 유도홈(240)에 수용된다(S13).

다음으로, 유도돌기(220)와 유도홈(240)의 접촉 정도를 접촉센서(270)가 측정하여 피스톤팔레트(11)의 수평 및 정위치를 판단한다(S14). 여기서, 유도홈(240)의 내면과, 유도홈(240)에 수용된 유도돌기(220)의 외면 간의 전체 면적의 접촉 또는 접촉 면적의 정도를 측정하여 피스톤핀이 체결될 수 있는 정도의 수평 및 정위치에 피스톤팔레트(11)가 배치되었는지를 작업자에게 제공한다.

다음으로, 피스톤팔레트(11)의 수평이 허용 오차 범위 내에 위치하거나 정위치에 위치하면 피스톤핀 체결장치가 작동하여 피스톤핀을 피스톤(12)과 커넥팅로드(13)의 삽입홀에 끼워 넣게 되고, 동시에 동심부재가 밀려나게 된다(S15). 이때, 피스톤팔레트(11)의 수평이 정상 범위에 위치함을 접촉센서(270)에서 수신하여 제어부가 판단한 후 작업자에게 정상 신호를 제공하면서 피스톤핀 체결장치의 작동이 연속하도록 제어한다.

끝으로, 피스톤팔레트(11)의 수평이 허용 오차 범위 내에서 벗어나거나 정위치에서 벗어나면 이를 제어부가 수신 및 판단하여 후속 동작인 피스톤핀 체결장치의 작동을 정지시키고, 에러 메시지를 작업자에게 제공한다(S16). 여기서, 최초로 피스톤팔레트(11)의 수평을 정렬하거나, 작업이 반복되면서 어긋난 피스톤팔레트(11)의 수평을 재정렬하기 위해 각각의 수평조정부재(260)들을 회전시켜 지지패널(250)에 삽입 또는 인출하고, 이를 통해 피스톤팔레트(11)의 수평을 조정한다. 또는 피스톤팔레트(11)의 정위치가 벗어나 유도돌기(220)와 유도홈(240)의 미끄럼 동작에 의한 보정이 이루어지지 않는 경우 인덱스테이블(10)의 회전각도 보정 또는 수평 보정을 수행할 수 있다. 이후, 피스톤팔레트(11)의 수평 및 정위치가 조정되었음을 확인한 후 작업자에게 정상 신호를 제공하면서 피스톤핀 체결장치의 작동을 재개하도록 제어한다.

이후의 공정은 인덱스테이블(10)이 일정 각도로 반복 회전하고, 그때마다 피스톤핀에 스냅링을 체결하는 작업을 수행하거나, 피스톤핀의 정상 체결을 점검하는 작업을 수행하게 된다. 물론, 각 작업때 마다 피스톤팔레트(11)의 수평 및 정위치를 확인한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시 예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 인덱스테이블
11: 피스톤팔레트
12:피스톤
13:커넥팅로드
14:피스톤핀 체결부
15:스냅링 체결부
16:검사부
100:승강수단
110:지지축
120:승강부재
200:정렬수단
210:제1안내부재
220:유도돌기
230:제2안내부재
240:유도홈
250:지지패널
260:수평조정부재
270:접촉센서.

Claims

피스톤(12)과 커넥팅로드(13)에 피스톤핀을 체결하기 위해 평면상 일정 각도로 지속 회전하도록 설치된 인덱스테이블(10)과, 피스톤(12) 및 커넥팅로드(13)가 얹혀지면서 인덱스테이블(10)과 함께 회전하도록 장착된 피스톤팔레트(11)를 구비한 피스톤핀 조립시스템에 있어서,
상기 인덱스테이블(10)에 대해 비고정된 피스톤팔레트(11)를 승강시키도록 설치된 승강수단(100);과
상기 피스톤팔레트(11)가 상승된 상태에서 수평 유지와 작업 위치를 정위치에 배치하도록 설치된 정렬수단(200);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 승강수단(100)은 인덱스테이블(10)을 관통하여 피스톤팔레트(11)의 하부에 상단측 부위가 고정된 지지축(110)과, 지지축(110)을 직접 승강시키도록 연계 설치된 동력원을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 승강수단(100)은 인덱스테이블(10)을 관통하여 피스톤팔레트(11)의 하부에 상단측 부위가 고정된 지지축(110), 지지축(110)의 하측에 배치된 승강부재(120)와, 승강부재(120)를 승강시키도록 설치된 동력원을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 정렬수단(200)은 피스톤팔레트(11)의 상면에 입상으로 고정된 제1안내부재(210), 피스톤팔레트(11)와 함께 상승한 제1안내부재(210)에 접촉하도록 피스톤핀 체결장치 또는 스냅링 체결장치 또는 검사장치의 외부 프레임에 하방 돌출하여 고정된 제2안내부재(230)를 포함하고,
상기 제1안내부재(210)와 제2안내부재(230)가 수평으로 고정되고, 제1안내부재(210)와 제2안내부재(230)의 접촉 정도를 측정하여 피스톤팔레트(11)의 수평을 판단하는 것을 특징으로 하는 피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치.
제1항에 있어서,
상기 정렬수단(200)은 피스톤팔레트(11)의 상면에 입상으로 고정된 제1안내부재(210), 제1안내부재(210)의 상면에 장착된 유도돌기(220), 피스톤팔레트(11)와 함께 상승한 제1안내부재(210)에 접촉하도록 피스톤핀 체결장치 또는 스냅링 체결장치 또는 검사장치의 외부 프레임에 하방 돌출하여 고정된 제2안내부재(230), 제2안내부재(230)의 하면에 장착된 유도홈(240)과, 상기 피스톤팔레트(11)가 상승하여 유도돌기(220)가 유도홈(240)에 수용되면 유도돌기(220)의 외면과 유도홈(240)의 내면 간의 접촉 정도를 측정하는 접촉센서(270)를 더 포함하고,
상기 접촉센서의 데이터를 토대로 피스톤팔레트(11)의 수평을 판단하는 것을 특징으로 하는 피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치.
제5항에 있어서,
상기 피스톤팔레트(11)가 상승하여 정위치에 배치되도록 하기 위해 유도돌기(220) 또는 유도홈(240)의 경사 측면을 따라 유도돌기(220)가 유도홈(240)에 수용되도록 유도돌기(220)와 유도홈(240) 중 적어도 하나는 하부보다 상부의 지름이 더 작아지도록 경사져 가공되는 것을 특징으로 하는 피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정렬수단(200)은 지지축(110)의 하단측 부위에 고정된 지지패널(250)과, 지지패널(250)의 하부에 삽입 또는 인출하도록 장착된 수평조정부재(260)를 더 포함하고,
상기 수평조정부재(260)는 승강부재(120)와 접촉하고, 피스톤팔레트(11)의 수평이 어긋난 경우 수평조정부재(260)를 삽입 또는 인출하여 피스톤팔레트(11)의 수평을 조정하는 것을 특징으로 하는 피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치.
제7항에 있어서,
상기 수평조정부재(260)는 적어도 지지패널(250)의 4모서리를 포함하여 각각 설치되고, 나사방식으로 회전하여 삽입 또는 인출되는 것을 특징으로 하는 피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정렬수단(200)은 피스톤팔레트(11)의 하부에 고정된 지지축(110)을 승강시키도록 설치된 동력원을 더 포함하고,
상기 동력원은 적어도 1개의 지지축(110)의 승강 높이를 조정하여 피스톤팔레트(11)의 수평을 조정하는 것을 특징으로 하는 피스톤핀 조립시스템의 피스톤팔레트용 승강식 수평 및 정렬장치.