Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A (대한기계학회논문집A)

The Korean Society of Mechanical Engineers (대한기계학회)
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Study of Factor Causing Wear of a Barrel Cam in a Paper-Cup-Forming Machine by Using Multibody Dynamics Model

다물체 동역학 모델을 이용한 종이컵 성형기용 배럴캠의 마모 인자에 관한 연구

  • Published : 2010.03.01
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Abstract

The barrel cam, which is a type of cylindrical cam, has been widely used as a part of index drive units for automatic manufacturing machines. The axis of rotation of the barrel cam is orthogonal to the axis of rotation of the follower. The index drive rotates or dwells depending on the cam profile, while the cam rotates with a constant velocity. Continuous sliding contact between the barrel cam and the follower surfaces causes wearing of the adhesive between them. This study shows that the contact force between two sliding bodies is responsible for the wear of the barrel cam in the paper-cup-forming machine. This contact force is calculated by using the multibody dynamics model of the paper-cup-forming machine. The analytical result is validated by comparing it to the actual wear spots on the real product.

3 차원 캠의 하나인 배럴캠은 자동화 생산 기계에서 인덱스 드라이브 유닛의 부품으로 많이 사용된다. 캠의 회전축과 종동절의 회전축이 90 도의 위상으로 직교한다. 인덱스 드라이브는 일정한 속도로 회전하는 캠의 입력에 대해 회전하고 정지한다. 터렛이 배럴캠의 회전에 의해 작동하는 동안 종이컵이 매우 빠르고 정확하게 성형된다. 그러나, 배럴캠과 종동절사이의 지속적인 미끄럼 접촉에 의해 점착마모가 발생하며 이러한 마모는 시스템의 성능에 영향을 준다. 결과적으로 제품의 불량율을 증가시킨다. 본 연구에서는 종이컵 성형기에 사용되는 배럴캠의 마모에 영향을 주는 인자가 접촉력임을 확인한다. 배럴캠과 롤러 사이의 접촉력은 다물체 동역학 모델을 이용해 계산한다. 그리고 해석 결과와 실제 시스템의 마모부와 비교를 통해 중요 마모 인자가 접촉력임을 검증한다.

Keywords

References

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