KR0173363B1 - 프레스용 공압식 언로더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스용 공압식 언로더에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 본 발명은 공작물의 언로딩시 공압서보(pneumatic servo)식 제어에 의해 축에 부하되는 과도한 충격량을 감소시킬 수 있는 공압식 프레스용 언로더(unloader)에 관한 것이다. 본 발명의 프레스용 공압식 언로더는 수평이송용 가이드 레일(13)과 수직이송용 가이드 블록(12)이 장착된 프레임(2); 프레스에 프레임(2)을 체결하기 위한, 수직이송용 가이드 레일(11)이 장착된 베이스(8); 내부에 클램퍼가 장착되며 프레임(2)의 수직방향 위치를 조절하기 위한 수직운동 공압 클램핑 실린더(1); 금형 내의 공작물을 수직으로 들어올리면서 수평으로 이송하기 위한 바아로 구성된 링크(4); 링크의 운동을 조절하기 위한 회전운동 공압 실린더(10); 공작물의 표면을 흡착하기 위한 진공 흡착판(7)이 장착되어 금형의 내부에서 공작물을 분리하기 위한 암(6); 링크(4)와 암(6)을 체결하기 위한 암 브라켓(5)과 링크(4)와 회전운동 공압 실린더(10)를 체결하기 위한, 수평이송용 가이드 블록(14)이 장착된 링크 브라켓(3); 및, 프레임(2)의 수평이송용 가이드 레일을 따라 링크 브라켓(3)을 수평운동시키기 위한 수평운동 무로드 공압 실린더(9)를 포함한다. 본 발명에 의한 언로더는 프레스의 언로딩시 암에 발생되는 진동을 방지할 수 있으며, 종래의 기계식이나 전기식 언로더에 비하여 그 구조가 간단하므로, 제조 및 유지보수를 경제적이면서 효율적으로 이룰 수 있다.

Description

프레스용 공압식 언로더

제1도는 본 발명에 따른 프레스용 공압식 언로더의 일 실시예를 도시한 것이다.

제2(a)도 및 제2(b)도는 본 발명에 따른 공압식 프레스용 언로더의 수직방향을 운동을 나타낸 개략도이다.

제3(a) 내지 제3(c)도는 본 발명에 따른 공압식 프레스용 언로더의 수평방향 운동을 나타낸 개략도이다.

제4(a)도 및 제4(b)도는 종래의 프레스용 언로더와 본 발명에 따른 프레스용 공압식 언로더에 대한 공작물의 언로딩 경로를 나타낸 개략도이다.

제5도는 제1도에 도시한 AA의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 수직운동 공압 클램핑 실린더 2 : 프레임

3 : 링크 브라켓 4 : 링크

5 : 암 브라켓 6 : 암

7 : 진공 흡착판 8 : 베이스

9 : 수평운동 부로드 공압 실린더 10 : 회전운동 공압 실린더

11 : 수직이송용 가이드레일 12 : 수직이송용 가이드블록

13 : 수평이송용 가이드레일 14 : 수평이송용 가이드블록

본 발명은 프레스용 공압식 언로더에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 본 발명은 공작물의 언로딩시 공압서보(pneumatic servo)식 제어에 의해 축에 부하되는 과도한 충격량을 감소시킬 수 있는 공압식 프레스용 언로더(unloader)에 관한 것이다.

프레스는 금형에 공작물을 놓고 공작물을 가압하여 일정한 형상으로 성형하는 장치로서, 프레스를 이용한 제품의 성형은 제품의 대량생산이 용이하여 다양한 분야에서 널리 활용되고 있다. 이러한 프레스를 이용한 공작물의 성형과정은 크게 프레스의 금형 내로 공작물을 로딩시키고 공작물을 가압하여 성형하는 과정과 성형이 완료된 공작물을 금형으로부터 제거하여 금형으로부터 분리된 공작물을 컨베이어 등의 이송수단으로 이동시키는 언로딩 과정으로 나뉘어진다.

전술한 언로딩 과정은 통상적으로 언로더라는 장치를 사용하여 수행되는데, 전기한 언로더는 공작물을 금형으로부터 수직방향으로 들어올린 다음, 공작물이 금형과 간섭이 일어나지 않는 특정한 수직위치에 도달하게 되면 금형의 외부로 수평운동에 의해 공작물의 언로딩을 수행하게 된다. 즉, 언로더는 상기한 바와 같이 2차원적인 평면운동에 의해 금형으로부터 공작물을 분리하게 된다.

이러한 언로더에 관련된 종래의 기술에 대하여는 다음과 같은 문헌에 개시되어 있다.

미국특허 USP 5,017,083호에는 전술한 2차원적인 평면운동에 의하여 금형으로부터 공작물을 언로딩하는 언로더에 대하여 개시되어 있다.

그러나, 상기한 종래기술을 포함하여 종래에 일반적으로 사용된 프레스용 언로더는 캠을 사용한 기계식 언로더이거나, 전기 서보모터를 사용한 전기식 언로더로서, 그 구조가 매우 복잡하여 고장이 빈번히 발생하고 고장 발생시에 수리가 난해하며 고가의 장비라는 문제점을 지니고 있었다. 특히, 500톤 이상의 대형 프레스에서 언로딩 작업을 수행시에는 장치의 구조상 공작물의 수직운동이 완료된 후 수평운동을 개시하므로 수직운동이 완료되는 순간 공작물의 중량에 의해 언로더의 암(arm)에 큰 충격량이 전해져 암에 떨림 현상이 발생하고, 장기간 언로딩시에는 암이 파손될 수 있으므로, 종래의 언로더는 대형 공작물의 언로딩에는 부적합하다는 문제점을 지니고 있었다.

결국, 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 공기압 실린더를 이용하여 구조가 간단하면서도 언로딩시 공작물의 중량 및 부피가 큰 경우에도 공작물의 수직이동이 완료되는 시점에서 언로더의 암에 걸리는 충격을 최소화할 수 있는 프레스용 언로더를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하는 발명의 프레스용 공압식 언로더는 수평이송용 가이드 레일(guide rail)과 수직이송용 가이드 블록(guide block)이 장착된 프레임(frame);

프레스에 프레임을 체결하기 위한, 수직이송용 가이드 레일이 장착된 베이스;

내부에 클램퍼(clamper)가 장착되며 프레임의 수직방향 위치를 조절하기 위한 수직운동 공압 클램핑 실린더(pneumatic clamping cylinder);

금형 내의 공작물을 수직으로 들어올리면서 수평으로 이송하기 위한 바아(bar)로 구성된 링크(link);

링크의 운동을 조절하기 위한 회전운동 공압 실린더;

공작물의 표면을 흡착하기 위한 진공 흡착판(vacuum pad)이 장착되어 금형의 내부에서 공작물을 분리하기 위한 암;

링크와 암을 체결하기 위한 암 브라켓(arm bracket)과 링크와 회전운동 공압 실린더를 체결하기 위한, 수평이송용 가이드 블록이 장착된 링크 브라켓(link bracket); 및,

프레임의 수평이송용 가이드 레일을 따라 링크 브라켓을 수평운동시키기 위한 수평운동 무로드 공압 실린더(pneumatic rodless cylinder)를 포함한다.

이하, 본 발명의 프레스용 공압식 언로더에 대한 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 프레스용 공압식 언로더의 일 실시예를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 본 발명의 프레스용 공압식 언로더는 프레스에 체결되어 금형으로부터 공작물의 언로딩을 수행하는 장치로서, 수평이송용 가이드 레일(13)과 수직이송용 가이드 블록(12)이 장착된 프레임(2); 프레스에 전기한 프레임(2)을 체결하기 위한, 수직이송용 가이드레일(11)이 장착된 베이스(8); 내부에 클램퍼가 장착되어 구성되며 전기한 프레임(2)의 수직방향 위치를 조절하기 위한 수직운동 공압 클램핑 실린더(1); 4개의 수평한 바아로 구성되며 금형 내의 공작물을 수직으로 들어올리면서 수평으로 이송하기 위한 링크(4); 전기한 링크(4)의 운동을 조절하기 위한 회전운동 공압실린더(10); 금형의 내부에서 공작물을 분리하기 위한 암(6); 공작물의 표면을 흡착하기 위한 진공 흡착판(7); 링크(4)와 전기한 암(6)을 연결시키기 위한 암 브라켓(5)과 링크(4)와 전기한 회전운동 공압실린더(10)를 체결하기 위한, 수평이송용 가이드블록(14)이 장착된 링크 브라켓(3); 및, 전기한 프레임(2)의 수평이송용 가이드 레일(13)을 따라 링크 브라켓(3)을 수평으로 운동시키기 위한 수평운동 무로드 공압 실린더(9)를 포함한다.

즉, 본 발명의 공압식 프레스용 언로더는 수평이송용 가이드 레일(13)과 수직이송용 가이드 블록(12)이 장착되어 구성된 프레임(2)이 베이스(8)와 체결되며, 프레임(2)을 상하고 움직일 수 있도록 하기 위하여 프레임(2)의 수직이송용 가이드 블록(12)과 베이스에 장착된 수직이송용 가이드레일(11), 그리고 수직이동 공압 클램핑 실린더(1)가 구성되며, 수직이동 공압 클램핑 실린더(1)의 내부에는 클램퍼가 장착된다. 따라서, 프레임이 수직이송용 가이드 블록(12)과 함께 수직운동 공압 클램핑 실린더(1)에 의하여 구동되어 베이스(8)에 장착된 수직이송용 가이드레일(11)을 따라 상하로 움직이게 된다. 또한 프레임(2)의 수평이송용 가이드 레일(13)상에 링크 브라켓(3)이 놓여지고 링크 브라켓(3)과 수평운동 무로드 공압 실린더(9)가 체결된다. 또한, 링크 브라켓(3)은 링크(4)와 체결되면서 링크 브라켓(3)은 회전운동 공압실린더(10)와 체결되며, 수평이송용 가이드블록(14)도 장착되어 있다. 즉, 링크 브라켓(3)과 수평이송용 가이드블록(14)은 프레임(2)의 수평이송용 가이드 레일(13)상에서 수평운동 무로드 공압 실린더(9)에 의해 수평운동하도록 구성되며, 링크(4)와 회전운동 공압실린더(10)가 체결될 수 있도록 구성된다. 또한, 링크(4)는 4개의 바아로 구성되며, 링크(4)와 암(6)은 암 브라켓(5)에 의해 연결되고, 암(6)의 끝단에는 진공 흡착판(7)이 형성된다.

이하, 본 발명에 따른 프레스용 공업식 언로더의 작용효과를 첨부도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

제2(a)도 및 제2(b)도는 본 발명에 따른 공업식 프레스용 언로더의 수직방향 운동을 나타낸 개략도로서, 본 발명의 언로더에서는 수직운동 공압 클램핑 실린더(1)에 의해 프레임(2)이 수직방향으로 이동되어 금형의 높이에 따라 프레임(2)의 수직위치가 제어된다. 이때, 금형의 높이에 따라 적정한 수직위치에 프레임(2)이 이동하게 되면, 공압 클램핑 실린더(1)의 내부에 장착된 클램퍼가 작동되어 프레임(2)의 수직위치가 고정되게 된다.

제3(a)도 내지 제3(c)도는 본 발명에 따른 공압식 프레스용 언로더의 수평방향 운동을 나타낸 개략도로서, 제3(a)도와 같이, 전술한 과정에 의해 프레임(2)의 수직위치가 고정되면, 수평운동 무로드 공압 실린더(9)에 의해 프레임(2)에 장착된 수평이송용 가이드 레일을 따라 링크 브라켓(3)이 수평방향으로 이송된다. 링크 브라켓(3)이 수평방향으로 이송되면, 암(6)은 링크 브라켓(3)과 동시에 이송되어 금형의 내부로 진입하게 된다. 제3(b)도와 같이, 암이 금형 내부의 목표위치에 도달되면, 수평운동 무로드 공압 실린더(9)의 작동이 중지되어 링크 브라켓(3)이 정지하게 되고, 회전운동 공압실린더(10)가 작동하여 암(6)에 체결된 진공 흡착판(7)이 공작물과 접촉된다. 이때, 회전운동 공압실린더(10)와 체결된 링크(4)에 의해 암(6)이 원주형의 궤도를 그리면서 제3(c)도와 같이 하강하게 된다. 암(6)이 완전히 하강하게 되면, 진공 흡착판(7)이 공작물의 표면을 흡착하여 암(6)에 공작물이 부착되게 된다.

상기한 과정에 의해 공작물이 흡착된 후에는 상기 과정과 역으로 언로더가 작동하여 공작물이 금형으로부터 분리되게 된다. 즉, 회전운동 공압실린더(10)에 의해 원주형의 궤적을 그리면서 금형으로부터 분리된 공작물은 수평운동 무로드 공압 실린더(9)에 의해 수평방향으로 이송되고, 수평방향의 이송이 완료되면 진공 흡착판(7)으로부터 공작물이 분리되어 컨베이어 등의 이송수단(미도시)에 공작물이 공급되게 된다. 결국 상술한 과정에 의해 프레스로부터 공작물의 언로딩 작업이 완료되게 된다.

제4(a)도 및 제4(b)도는 종래의 프레스용 언로더와 본 발명에 따른 프레스용 공압식 언로더에 대한 공작물의 언로딩 경로를 나타낸 개략도이다. 제4(a)도와 같이, 종래의 프레스용 언로더를 사용하여 공작물을 금형으로부터 분리할 경우에는 공작물이 직선형태의 궤적을 그리면서 이송되는 반면에, 본 발명에 의한 프레스용 공압식 언로더에서는 원주형태를 그리면서 공작물이 금형으로부터 분리되게 된다. 따라서, 본 발명의 언로더는 언로딩시 공작물의 중량 및 부피가 큰 경우에도 공작물의 수직이동이 완료되는 시점에 언로더의 암에 걸리는 충격을 최소화할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설면한 바와 같이, 본 발명에 의한 프레스용 공압식 언로더는 회전운동 공압 실린더와 링크의 작용에 의해 공작물이 원주형의 궤도를 그리면서 금형으로부터 분리되어 수직운동의 종료시에 언로더의 암에 걸리는 과도한 충격을 감소시킬 수 있으므로, 프레스의 언로딩시 암에 발생되는 진동을 방지할 수 있으며, 암의 안전성 및 내구성을 증대시킬 수 있는 효과를 지니고 있다. 또한, 본 발명의 프레스용 공압식 언로더는 종래의 캠을 사용하는 기계식이나 전기 서보모터를 사용하는 전기식 언로더에 비하여 그 구조가 간단하므로, 제조 및 유지보수를 경제적이면서 효율적으로 이룰 수 있다.

Claims (1)

1. 수평이송용 가이드 레일(13)과 수직이송용 가이드 블록(12)이 장착된 프레임(2); 프레스에 프레임(2)을 체결하기 위한, 수직이송용 가이드 레일(11)이 장착된 베이스(8); 내부에 클램퍼가 장착되며 프레임(2)의 수직방향 위치를 조절하기 위한 수직운동 공압 클램핑 실린더(1); 금형 내의 공작물을 수직으로 들어올리면서 수평으로 이송하기 위한 바아로 구성된 링크(4); 링크의 운동을 조절하기 위한 회전운동 공압 실린더(10); 공작물의 표면을 흡착하기 위한 진공 흡착판(7)이 장착되어 금형의 내부에서 공작물을 분리하기 위한 암(6); 링크(4)와 암(6)을 체결하기 위한 암 브라켓(5)과 링크(4)와 회전운동 공압 실린더(10)를 체결하기 위한, 수평이송용 가이드 블록(14)이 장착된 링크 브라켓(3); 및, 프레임(2)의 수평이송용 가이드 레일을 따라 링크 브라켓(3)을 수평운동시키기 위한 수평운동 무로드 공압 실린더(9)를 포함하는 프레스용 공압식 언로더.