KR101178422B1

KR101178422B1 - 프레스 소재 이송장치

Info

Publication number: KR101178422B1
Application number: KR1020100066023A
Authority: KR
Inventors: 한재형
Original assignee: 한재형
Priority date: 2010-07-08
Filing date: 2010-07-08
Publication date: 2012-09-03
Also published as: WO2012005450A3; WO2012005450A2; KR20110065281A

Abstract

본 발명은 프레스의 소재(work) 이송장치에 관한 것으로, 하나의 기대상에 소재반출부/이송테이블/소재반입부를 각각 장착시켜 최단거리의 이동동선으로 소재를 반출하고 이송 및 반입할 수 있도록 함으로써 진동 소음이 크게 감소되며, 반출과 반입 및 이송효율이 극대화되고, 각종 프레스 라인에 최적화 된 획기적인 구조와 이송방법으로 소재를 이송할 수 있어서 설비비용과 유지보수 비용이 절감되며, 종래 다관절 로봇에 비하여 저렴한 비용으로 생산성이 크게 향상되고, 사용 및 유지보수가 간편하고 작업환경에 맞춰 편리하게 설치할 수 있고, 소재를 이송할 때 이송테이블에서 반전 또는 회전시킬 수 있어서 작업환경에 적절히 대처할 수 있으며, 작업환경에 따라 기대상에 설치된 소재반출부와 소재반입부 및 이송테이블의 설치위치를 적당한 위치로 이동시켜 사용할 수 있어서 아암(arm)의 길이가 연장되는 등의 효과를 얻을 수 있도록 한 것이다.

Description

프레스 소재 이송장치{A WORK MOVING DEVICE OF PRESS}

본 발명은 프레스 소재 이송장치에 관한 것으로, 상세하게는 하나의 기대상에 소재반출부와 이송테이블과 소재반입부를 각각 설치하여 최단거리의 이동동선으로 소재를 반출하고 이송 및 반입할 수 있도록 함으로써 소재의 반출과 반입 및 이송효율이 극대화되고 진동 소음이 크게 감소되며, 소재를 이송할 때 이송테이블에서 반전 또는 회전시킬 수 있도록 하고, 소재반출부와 소재반입부 및 이송테이블의 설치위치를 이동시켜 아암(arm)의 길이가 연장되는 효과를 얻을 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 프레스 타발을 전후하여 프레스(프레스기)의 금형으로 소재(work)를 투입하는 반입공정과, 금형으로 반입된 소재를 타발하는 타발공정과, 타발된 소재를 금형으로부터 배출시키는 반출공정과, 배출된 소재를 다음 타발공정으로 이송하는 이송공정이 수반되므로 프레스기 주변, 또는 프레스 라인에는 소재(work)를 흡착한 다음 프레스기로 반입 반출 및 이송시키는 프레스 소재 이송장치가 설치 및 사용된다.

프레스 소재의 크기가 작고 무게가 가벼운 경우 작업자의 수(手) 작업에 의존하여 반입 반출 및 이송할 수 있으나, 많은 작업자를 필요로 하며, 작업자에게 근골격계 질환을 일으킬 뿐 아니라, 생산성이 떨어지고 안전사고의 위험이 있어서 일부에서는 고(高) 비용의 다관절 로봇으로 프레스 소재의 반입과 반출 및 이송을 달성하고 있다.

상기 다관절 로봇은 아암의 길이가 길고 작업반경이 커서 프레스 간의 설치 간격이 커질뿐 아니라, 공정간 소재의 이동동선이 길어지는 구조여서, 속도와 생산성이 떨어지고, 설비비 및 유지 보수비용이 많이 소요되어 채산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한 작업환경에 따라 이송되는 소재의 반전 또는 회전이 필요하지만 이에 신속히 대응할 수 없는 문제점이 있으며, 설치조건에 따라 그에 맞는 길이의 아암으로 교체 사용해야 하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 프레스 라인에 최적화 된 획기적인 구조와 이송방법의 프레스 소재 이송장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 하나의 기대상에 소재반출부와 이송테이블과 소재반입부를 설치하여 최단거리의 이동동선으로 소재를 반출하고 이송 및 반입할 수 있도록 함으로써 진동이 크게 감소되고 반출과 반입 및 이송효율이 극대화되도록 함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 소재를 이송할 때, 소재의 형상이나 작업환경에 따라 이송테이블에서 반전 또는 회전시킬 수 있도록 함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 작업환경에 따라 기대상에 설치된 소재반출부와 소재반입부 및 이송테이블의 설치위치를 이동시켜 아암(arm)의 길이가 연장되는 효과를 얻을 수 있도록 함에 특징이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 소재반출부와 소재반입부 및 이송테이블을 임의의 거리로 셋팅시켜 사용할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 프레스의 상부 금형이 하강하여 소재를 타발하고 상승하는 동안 발생되는 손실시간(잔여시간)을 이용하여 소재의 반출과 이송 및 반입이 이루어져 생산성이 극대화되도록 함에 특징이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 기대 내부로 소재가 이송(터널형)되게 함으로써 안전한 고속 이송이 가능하여 별도의 안전휀스 설치가 불필요하고 작업공간이 대폭 축소되도록 함에 특징이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 장비의 사용환경과 안정성이 뛰어나며 작업중에도 근접하여 공정간 소재의 작업 상태를 직접 확인(육안관찰)할 수 있도록 함에 특징이 있다.

본 발명은 또 다른 목적은 프레스 공정간의 소재 이동동선을 줄이고 작업환경에 맞춰 간편하게 설치할 수 있도록 함에 특징이 있다.

본 발명 프레스 소재 이송장치는, 높낮이 조절수단이 구비된 기대 상부에 고정되는 상판과, 상기 상판의 후면 상부에 구동수단에 의해 LM가이드를 따라 왕복 이동할 수 있게 설치되는 소재반출부와, 상기 상판의 길이방향 중앙에 구동수단에 의해 LM가이드를 따라 왕복 이동할 수 있게 설치되는 이송테이블과, 상기 상판의 전면 상부에 구동수단에 의해 LM가이드를 따라 왕복 이동할 수 있게 설치되는 소재반입부와, 상기 소재반출부와 소재반입부의 일측으로 각각 돌출 설치되는 아암과, 상기 아암의 단부에 각각 설치되는 소재흡착수단 및 소재감지수단과, 상기 아암을 각각 승강시키는 승강수단과, 상기 소재반출부와 이송테이블과 소재반입부를 제어하는 제어기를 포함하여 구성된다.

상기 소재반출부와 소재반입부는 대각 방향으로 대칭 설치되고, 이송테이블은 소재반출부와 소재반입부 사이에 설치되어 소재반출부와 소재반입부 사이 공간으로 소재가 이송되도록 구성된다.

상기 이송테이블은, 소재를 직선 이송하는 일반형 이송테이블, 소재를 회전 이송하는 회전형 이송테이블, 소재를 반전 이송하는 반전형 이송테이블 중 어느 하나 임을 특징으로 한다.

상기 소재반출부와 소재반입부와 이송테이블은 상판의 길이방향으로 평행 설치되는 각각의 LM가이드에 미끄럼운동할 수 있게 결합되고, 소재반출부와 소재반입부와 이송테이블에 각각 설치되는 서보모터의 회전축에는 피니언이 설치되고, 상기 피니언은 상판에 평행 설치되는 각각의 랙에 치합되어 소재반출부와 소재반입부와 이송테이블의 왕복 이동이 달성되도록 함을 특징으로 한다.

상기 소재반출부와 소재반입부는, 상판에 평행 설치되는 랙 및 한 쌍의 LM레일과, 상기 LM레일 상부에 결합되는 한 쌍의 LM블럭과, 상기 LM블럭의 상부면에 설치되는 하부판과, 상기 하부판 일측에 고정되는 수직판과, 상기 하부판과 수직판의 양측부에 고정되는 보강판과, 상기 수직판 하부에 설치되는 서보모터와, 상기 수직판 후면으로 돌출되는 서보모터 회전축에 고정되고 상기 랙에 치합되는 피니언과, 상기 수직판의 전면 양측에 평행 설치되는 LM레일과, 상기 LM레일에 미끄럼 결합되는 LM블럭과, 상기 LM레일 사이에 축 설치되는 볼스크류와, 상기 볼스크류에 나사 결합되는 너트와, 상기 LM블럭과 너트가 고정되는 아암과, 상기 볼스크류 하단부에 고정되는 타이밍풀리와, 상기 수직판에 설치되는 서보모터와, 상기 서보모터의 회전축에 고정된 타이밍풀리와 볼스크류의 타이밍풀리를 연결하는 타이밍벨트와, 상기 아암 단부에 설치되는 소재흡착수단 및 소재감지수단을 포함하는 구성된다.

상기 회전형 이송테이블은, 기대에 설치되는 상판과, 상기 상판에 평행 고정되는 한 쌍의 LM레일과, 상기 LM레일 위에 결합되는 한 쌍의 LM블럭과, 상기 LM블럭 상부면에 고정되는 소정 평면적의 하부판과, 상기 하부판의 양측 상부면에 소정 높이로 고정되는 측판과, 상기 측판의 상부면에 고정되는 소정 평면적의 상부판과, 상기 상판 상부면 일측에 LM레일과 평행하게 설치되는 랙과, 상기 측판에 설치되는 서보모터와, 상기 측판 바깥으로 돌출되는 서보모터의 회전축에는 고정되고 상기 랙에 치합되는 피니언과, 상기 상부판의 중앙에 형성되는 원형구멍과, 상기 상부판의 저부면에 고정되는 판재와, 상기 판재 중앙에 설치되는 축지지구와, 상기 축지지구에 지지되는 축부재와, 상기 축부재 상부에 고정되고 상기 원형구멍에 위치하는 회전판과, 상기 축지지구 하부로 돌출되는 축부재와, 상기 축부재를 회전시키는 서보모터 및 동력전달수단을 포함하는 구성된다.

상기 회전판은 상부판보다 10㎜~200㎜ 높게 설치하여 회전하는 소재가 방해를 받거나 간섭을 받지 않도록 함을 특징으로 한다.

상기 반전형 이송테이블은, 기대에 설치되는 상판과, 상기 상판에 평행 고정되는 한 쌍의 LM레일과, 상기 LM레일 위에 결합되는 한 쌍의 LM블럭과, 상기 LM블럭 상부면에 고정되는 소정 평면적의 하부판과, 상기 하부판의 양측 상부면에 소정 높이로 고정되는 측판과, 상기 측판의 상부면에 고정되는 소정 평면적의 상부판과, 상기 상판 상부면 일측에는 LM레일과 평행하게 설치되는 랙과, 상기 측판에 설치되는 서보모터와, 상기 측판 바깥으로 돌출되는 서보모터의 회전축에는 고정되고 상기 랙에 치합되는 피니언과, 상기 측판 상승부에 설치되는 축지지구와, 상기 축지지구에 결합되는 축부재와, 상기 축부재의 내측 단부에 설치되는 횡바와, 상기 횡바에 연결되는 한 쌍의 연결바와, 상기 횡바 바깥으로 돌출되는 연결바 부분에 체결되는 보조바와, 상기 보조바의 단부에 설치되는 소재흡착수단 및 소재감지수단과, 상기 축부재의 단부에 설치되는 체인기어와, 상기 측판에 설치되는 서보모터와, 상기 측판 외부로 돌출된 서보모터의 회전축에 설치되는 체인기어와, 상기 축부재의 단부에 설치되는 체인기어와 서보모터의 회전축에 설치되는 체인기어를 연결하는 체인을 포함하여 구성된다.

상기 반전형 이송테이블의 일측에 전후 한 쌍의 보조판을 설치하여 반전된 소재가 지지되도록 함을 특징으로 한다.

본 발명에서 상판에 평행 설치되고 소재반출부와 소재반입부 및 이송테이블이 각각 설치되는 랙과 LM레일은 소정 높이의 지지부재에 의해 상판에 각각 고정되도록 함을 특징으로 한다.

상기 상판의 양측에 복수의 개방홈을 형성하여 상판의 일측면 또는 양측면에 근접 설치되거나 접촉 설치되는 프레스(프레스기)의 금형 교체나 기타 조작 및 유지 보수할 때 유용하게 사용할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

상기 소재흡착수단은, 아암 단부에 고정되는 연결부재와, 상기 연결부재에 체결부재로 체결되는 복수의 지지부재와, 상기 지지부재 단부에 각각 설치되는 전자석 또는 진공흡착구 중 어느 하나임을 특징으로 하며, 상기 지지부재의 길이방향으로 장공을 형성하여 전자석 또는 진공흡착구의 설치 위치를 조절할 수 있도록 하고, 상기 지지부재 단부에 소재감지수단을 설치하여 구성된다.

본 발명에서 소재반출부와 소재반입부와 이송테이블이 설치되는 상판을 3개의 상판으로 각각 분리시킨 다음 기대 상부에 고정되는 고정판에 체결시켜 상기 소재반출부와 소재반입부 및 이송테이블의 설치위치를 이동할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

상기에서 3개로 분리된 상판에는 체결부재가 헐겁게 끼워지는 복수의 구멍이 각각 형성되고, 고정판에는 상기 복수의 구멍과 대응되는 위치에 나사구멍이 각각 형성되어 3개의 상판을 고정판에 분리 및 체결할 수 있도록 구성된다.

본 발명은 하나의 기대상에 소재반출부/이송테이블/소재반입부가 각각 장착되어 최단거리의 이동동선으로 소재를 반출하고 이송하고 반입할 수 있어서 진동 소음이 크게 감소되고 안정적이면서 신속한 소재 이송이 달성되어 프레스 소재의 반출과 반입 및 이송효율이 극대화되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 각종 프레스 라인에 최적화 된 획기적인 구조와 이송방법으로 소재를 이송할 수 있어서 설비비용과 유지보수 비용이 절감되고, 종래 다관절 로봇에 비하여 저렴한 비용으로 생산성이 크게 향상되며, 사용 및 유지보수가 간편하고 작업환경에 맞춰 편리하게 설치할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 소재를 이송할 때 이송테이블에서 소재를 반전 또는 회전시킬 수 있어서 작업환경에 적절히 대처할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 작업환경에 따라 기대상에 설치된 소재반출부와 소재반입부 및 이송테이블의 설치위치를 적당한 위치로 이동시켜 사용할 수 있어서 아암(arm)의 길이가 연장되는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명은 소재반출부와 소재반입부 및 이송테이블을 임의의 거리로 셋팅시켜 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 사용환경과 안정성이 뛰어나며 작업중에도 근접하여 공정간 소재의 작업 상태를 직접 확인(육안관찰)할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 소재의 이송경로를 기대(프레임) 내부에서 터널형으로 이동시키므로 안전하면서 고속 작업이 가능하며, 별도의 안전휀스를 설치할 필요가 없으며, 작업공간이 대폭 축소되는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1 : 본 발명 일 예로 도시한 사시도.
도 2 : 본 발명 다른 예로 도시한 사시도.
도 3 : 본 발명에서 기대 상에 설치된 소재반출부와 소재반입부 및 반전형 이송테이블을 각각 분해시킨 상태의 사시도.
도 4 : 본 발명 일 예로 도시한 평면도.
도 5 : 본 발명 일 예로 도시한 측면도.
도 6 : 본 발명 일 예로 도시한 측단면도.
도 7 : 본 발명 일 예로 도시한 소재반출부의 사시도.
도 8 : 본 발명 일 예로 도시한 소재반출부의 부분 분해 사시도.
도 9 : 본 발명 일 예로 도시한 소재반입부의 사시도.
도 10 : 본 발명 일 예로 도시한 소재반입부의 부분 분해 사시도.
도 11 : 본 발명 일 예로 도시한 일반형 이송테이블의 사시도.
도 12 : 본 발명 일 예로 도시한 일반형 이송테이블의 단면도.
도 13 : 본 발명 일 예로 도시한 회전형 이송테이블의 평면도.
도 14 : 본 발명 일 예로 도시한 회전형 이송테이블의 단면도.
도 15 : 본 발명 일 예로 도시한 반전형 이송테이블의 사시도.
도 16 : 본 발명 일 예로 도시한 반전형 이송테이블의 단면도.
도 17 : 본 발명 일 예로 도시한 반전형 이송테이블의 평면도.
도 18 : 본 발명 일 예로 도시한 반전형 이송테이블의 측면도.
도 19 : 본 발명 일 예로 도시한 사용 상태 평면도.
도 20 : 본 발명 일 예로 도시한 사용 상태 정면도.
도 21 : 본 발명 일 예로 도시한 제어기의 회로 블럭도.
도 22 ~ 도 27 : 본 발명 일 예로 도시한 사용 상태 평면도.
도 28 ~ 도 34 : 본 발명 일 예로 도시한 사용 상태 정면도.
도 35 : 본 발명에서 소재반출부와 소재반입부 및 이송테이블이 각각 설치되는 고정판의 평면도.
도 36 : 본 발명에서 소재반출부와 소재반입부 및 이송테이블이 분리된 상태의 평면도.
도 37 : 본 발명에서 소재반출부와 소재반입부가 소정 위치로 이동 설치된 상태의 평면도.
도 38 : 본 발명에서 소재반출부를 일측으로 돌출시킨 상태의 단면도.
도 39 : 본 발명에서 상기 소재반출부를 돌출시키지 않은 상태의 단면도.
도 40 : 본 발명 일 예로 도시한 분리형 구조의 체결 상태 단면도.
도 41 : 본 발명에서 소재반출부와 소재반입부를 돌출시킨 상태의 사용 상태 평면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략한다.

도 1, 도 2는 본 발명 일 예로 도시한 프레스 소재 이송장치(1)의 사시도로, 상기 도 1은 일반형 이송테이블을 설치한 상태의 사시도이고, 도 2는 반전형 이송테이블을 설치한 상태의 사시도이며, 도 3은 소재반출부와 소재반입부 및 이송테이블을 분해한 상태의 사시도이고, 도 4는 평면도이고, 도 5는 측면도로, 기대(3) 상부에 프레스기에 의해 타발된 소재(S)를 흡착하여 반출시키는 소재반출부(5)와, 반출된 소재를 받아 이송시키는 이송테이블(7)과, 이송테이블(7)에 의해 이송된 소재를 흡착한 다음 후(後) 공정의 프레스 금형으로 반입시키는 소재반입부(6)가 개별 동작하거나 연계 동작할 수 있게 각각 설치되며, 프레스기 제어기와 연계하여 동기될 수 있도록 프레스 소재 이송장치(1)를 제어하는 제어기로 크게 구성된다.

본 발명 프레스 소재 이송장치(1)는 높낮이 조절수단(2)이 구비되는 기대(3) 상부에 소정 크기의 상판(4)이 수평으로 고정되고, 상기 상판(4)의 상부면 일측에 랙(8)과 LM레일(9)(10)이 평행으로 설치되어 소재반출부(5)가 LM가이드를 따라 왕복 이동할 수 있게 구성되고, 상판(4)의 상부면 타측에 랙(16)과 LM레일(14)(15)이 평행으로 설치되어 소재반입부(6)가 LM가이드를 따라 왕복 이동할 수 있게 구성되고, 상판(4)의 가운데 부분에 또 다른 랙(11)과 LM레일(12)(13)이 평행 설치되어 이송테이블(7)이 LM가이드를 따라 왕복 이동할 수 있게 구성된다.

상기 랙(8)(16)은 하나 또는 복수 개로 구성되는 소정 높이의 지지부재(17)(25)에 의해 상판(4)에 각각 고정되고, 중앙의 랙(11)과 LM레일(9)(10)(12)(13)(14)(15)는 소정 높이의 지지부재(18)(19)(20)(21)(22)(23)(24)에 의해 상판(4)에 각각 고정된다.

상기 상판(4)의 양측에는 복수의 개방홈(4a)(4b)이 각각 형성되며, 상기 개방홈(4a)(4b)은 상판(4)의 일측면 또는 양측면에 근접 설치되거나 접촉 설치되는 프레스(프레스기)의 금형 교체나 기타조작 및 유지 보수할 때 유용하게 사용할 수 있도록 형성되는 공간이다.

도 7, 도 8은 상판(4)의 후면상부에 설치되는 소재반출부(5)의 사시도 및 분해 사시도로, LM레일(14)(15) 상부에 한 쌍의 LM블럭(26)(27)이 각각 결합되고, LM블럭(26)(27)의 상부면에 하부판(28)이 설치되고, 하부판(28) 일측에 수직판(29)이 고정되고, 하부판(28)과 수직판(29)의 양측부에 보강판(30)이 각각 고정되어 수직판(29)이 보강 지지된다.

수직판(29)의 하부에는 서보모터(43)가 설치되고, 수직판(29)의 후면으로 돌출된 회전축에는 랙(8)에 치합되는 피니언(44)이 고정되어 소재반출부(5)가 랙(8)의 길이방향으로 왕복운동할 수 있게 구성된다.

수직판(29)의 전면 양측에는 전면으로 돌출되는 수직부재(31)(32)가 평행으로 고정되고, 상기 수직부재(31)(32) 전면부에 LM레일(33)(34)이 각각 고정되고, 수직판(29)의 전면 상하부에는 축브라켓(35)(37)이 각각 설치되고, 상기 축브라켓(35)(37)에는 볼스크류(36)의 상하단부가 축 설치되어 LM레일(33)(34)과 평행하는 구조이다.

상기 볼스크류(36)에는 아암(47)에 체결된 볼스크류의 너트(48)가 결합되고, LM레일(33)(34)에는 상기 아암(47)에 고정된 LM블럭(45)(46)이 각각 결합되고, 볼스크류(36)의 하단부에는 타이밍풀리(38)가 고정되고, 수직판(29)의 전면 일측에 브라켓(40)이 고정되고, 상기 브라켓(40)에 서보모터(42)가 설치되고, 서보모터(42)의 회전축에 고정된 타이밍풀리(41)와 상기 타이밍풀리(38)는 타이밍벨트(39)로 연결되어 서보모터(42)가 정회전 또는 역회전 동작하면 아암(47)가 승강할 수 있도록 구성되고, 일측으로 길게 돌출되는 아암(47)의 단부에는 연결부재(51)가 직각방향(또는 경사방향)으로 체결되고, 연결부재(51)의 단부에는 복수의 소재흡착수단(54), 이를테면 진공흡착구 또는 전자석이 설치되어 소재(S)를 진공흡착 또는 자력(磁力)으로 흡착시켜 이동시킨 후 탈착시키게 된다.

상기 복수의 소재흡착수단(54)은, 복수의 지지부재(53)의 단부에 각각 고정되며, 상기 지지부재(53)의 길이방향으로 장공(53a)이 형성되며, 상기 장공(53a)이 끼워지는 체결부재(52)에 의해 지지부재(53)가 연결부재(51)에 고정된다.

상기 복수의 소재흡착수단(54)은, 복수의 지지부재(53)의 단부에 각각 고정되며, 상기 지지부재(53)의 길이방향으로 장공(53a)이 각각 형성되며, 상기 장공(53a)에 끼워지는 체결부재(52)에 의해 지지부재(53)가 연결부재(51)에 고정된다.

상기 소재흡착수단(54)에 설치되는 지지부재(53) 단부에는 소재감지수단(56)이 설치되어 소재의 흡착과 탈착여부를 감지하여 제어기로 입력하게 된다. (48a)는 볼스크류의 너트(48)를 고정시키는 체결부재이며, (49)(50)은 아암(47)를 보강하는 보강부재들이다.

상기에서 아암(47)의 단부에는 복수의 소재흡착수단(54)이 설치되어 있어서 무게 중심이 소재흡착수단(54) 방향으로 편중되나 LM레일(33)(34) 사이에 위치하는 볼스크류(36)가 일측 LM레일(33) 방향으로 근접 설치되어 아암(47)의 승강에는 문제되지 않는다.

도 9, 도 10은 상판(4)의 전면상부에 설치되는 소재반입부(6)의 사시도 및 분해 사시도로, 상기한 소재반출부(5)와 같은 구성이며 대각선 방향으로 대칭 설치되는 구조이다.

상기 소재반입부(6)는, LM레일(14)(15) 상부에 한 쌍의 LM블럭(58)(59)이 각각 결합되고, LM블럭(58)(59)의 상부면에 하부판(60)이 설치되고, 하부판(60) 일측에 수직판(61)이 고정되고, 하부판(60)과 수직판(61)의 양측부에 보강판(62)이 각각 고정되어 수직판(61)이 보강 지지된다.

수직판(61)의 하부에는 서보모터(63)가 설치되고, 수직판(61)의 후면으로 돌출된 회전축에는 랙(16)에 치합되는 피니언(64)이 고정되어 소재반입부(6)가 랙(16)의 길이방향으로 왕복운동할 수 있게 구성된다.

수직판(61)의 전면 양측에는 전면으로 돌출되는 수직부재(65)(66)가 평행으로 고정되고, 상기 수직부재(65)(66) 전면부에 LM레일(67)(68)이 각각 고정되고, 수직판(61)의 전면 상하부에는 축브라켓(69)(70)이 각각 설치되고, 상기 축브라켓(69)(70)에는 볼스크류(71)의 상하단부가 축 설치되어 LM레일(67)(68)과 평행하는 구조이다.

상기 볼스크류(71)에는 아암(72)에 체결된 볼스크류의 너트(73)가 체결되고, LM레일(67)(68)에는 상기 아암(72)에 고정된 LM블럭(74)(75)이 각각 결합되고, 볼스크류(71)의 하단부에는 타이밍풀리(76)가 고정되고, 수직판(61)의 전면 일측에 브라켓(77)이 고정되고, 상기 브라켓(77)에 서보모터(78)가 설치되고, 서보모터(78)의 회전축에 고정된 타이밍풀리(79)와 상기 타이밍풀리(76)는 타이밍벨트(80)로 연결되어 아암(72)가 승강할 수 있게 구성되고, 일측으로 길게 돌출되는 아암(72)의 단부에는 연결부재(81)가 직각방향(또는 경사방향)으로 체결되고, 연결부재(81)의 단부에는 복수의 소재흡착수단(82), 이를테면 진공흡착구 또는 전자석이 설치되어 소재(S)를 진공흡착 또는 자력(磁力)으로 흡착시켜 이동시킨 후 탈착시키게 된다.

상기 복수의 소재흡착수단(82)은, 복수의 지지부재(83)의 단부에 각각 고정되며, 상기 지지부재(83)의 길이방향으로 장공(83a)이 각각 형성되며, 상기 장공(83a)에 끼워지는 체결부재(84)에 의해 지지부재(83)가 연결부재(81)에 고정된다.

상기 소재흡착수단(82)에 설치되는 지지부재(85) 단부에는 소재감지수단(86)이 설치되어 소재(S)의 흡착과 탈착여부를 감지하여 제어기로 입력하게 된다. (73a)는 볼스크류의 너트(73)를 고정시키는 체결부재이며, (87)(88)은 아암(72)를 보강하는 보강부재들이다.

상기에서 아암(72)의 단부에는 복수의 소재흡착수단(82)이 설치되어 있어서 무게 중심이 소재흡착수단(82) 방향으로 편중되나 LM레일(67)(68) 사이에 위치하는 볼스크류(71)가 일측 LM레일(67) 방향으로 근접 설치되어 아암(72)의 승강에는 문제되지 않는다.

도 11 ~ 도 17은 본 발명 일 예의 이송테이블(7)을 도시한 것으로, 소재(S)를 직선 이송하는 일반형 이송테이블, 소재(S)를 회전시키면서 이송하는 회전형 이송테이블, 소재(S)를 반전시키면서(상하부가 뒤집어진 상태) 이송하는 반전형 이송테이블로 구분되며, 공정에 따라 일반형 이송테이블, 회전형 이송테이블, 반전형 이송테이블을 선택적으로 사용할 수 있으며, 물론 일반형 이송테이블과 반전형 이송테이블을 겸용하거나, 회전형 이송테이블과 반전형 이송테이블을 겸용할 수 있다.

예컨대, 상기에서 소재의 회전이 필요한 경우 일반형 이송테이블을 회전형 이송테이블로 교체하면 되고, 반전이 필요한 경우 일반형 이송테이블 또는 회전형 이송테이블의 일측에 탈/부착 구조의 반전수단을 부착하면 될 것이다.

물론, 작업 여건에 따라 직선 이동과 회전 이동 및 반전 이동이 적어도 둘 이상 수반되는 경우 회전형 이송테이블(7) 일측에 반전수단을 설치하여 선택적으로 사용하면 된다. 즉, 반전수단을 부착한 상태에서 필요시에만 사용하면 될 것이다.

본 발명에서 이송테이블(7)이 안착된 소재를 소재반입부(6)로 이송하는 동안 회전 및/또는 반전이 이루어지게 함으로써 전체 소재(S) 이송시간이 단축되고 생산성이 보다 향상된다.

도 11, 도 12는 상부판(94)에 소재(S)를 얹어 직선 이송할 수 있게 구성한 일반형 이송테이블(7)을 도시한 것으로, 상판(4)의 길이방향 중앙부에 한 쌍의 LM레일(12)(13)이 평행 설치되고, 상기 LM레일(12)(13) 위에 한 쌍의 LM블럭(89)(90)이 미끄럼 운동할 수 있게 결합되고, LM블럭(89)(90)의 상부면에 소정 평면적의 하부판(91)이 고정되고, 하부판(91)의 양측 상부면에 소정 높이의 측판(92)(93)이 고정되고, 측판(92)(93)의 상부면에 소정 평면적의 상부판(94)이 고정되어 양측으로 개방부(95)가 형성된다.

상판(4)의 상부면 일측에 LM레일(12)(13)과 평행하면서 길이가 긴 지지부재(20)가 설치되고, 상기 지지부재(20)의 상부면에 길이가 긴 랙(11)이 설치되고, 개방부(95)에는 제어기의 제어를 받는 서보모터(96)가 설치되고, 측판(93) 바깥으로 돌출되는 서보모터(96)의 회전축에는 상기 랙(11)에 치합되는 피니언(97)이 결합 고정된다.

따라서 서보모터(96)가 제어기의 제어에 의해 정회전 또는 역회전하면 회전축에 고정된 피니언(97)이 회전하게 되며, 피니언(97)에 치합되어 있는 랙(11)은 고정되어 있으므로 이송테이블(7)이 LM레일(12)(13)을 직선 왕복 운동하면서 상부판(94)에 안착되는 소재(S)를 소재반입부(6)로 이송 및 전달하게 된다.

상기 서보모터(97)에는 엔코더가 내장되어 있어서 서보모터(97)의 동작신호 또는 이동거리나 회전각이 제어기로 입력되어 정밀 제어된다.

상기 이송테이블(7)은 안착되는 소재(S)를 감지하는 근접센서 또는 광센서로 구성되는 소재감지센서가 부가 구성될 수 있으며, (T)는 케이블 트레이 이다.

도 13, 도 14는 본 발명 회전형 이송테이블(7)을 도시한 것으로, 일반형 이송테이블(7)의 상부판(94) 중앙에 회전판(98)을 설치하여 이송중인 소재(S)를 소망하는 각도로 회전시킬 수 있게 구성한 것이다.

즉, 상부판(94)의 중앙에 원형구멍을 형성하고, 상부판(94)의 저부면에 판재(99)를 고정하고, 판재(99) 중앙에 축부재(100)를 지지하는 축지지구(101)를 설치하고, 축부재(100)의 상부에 회전판(98)을 고정하여 상기 원형구멍에 위치하도록 하고, 축지지구(101) 하부로 돌출되는 축부재(100)의 하단부에 타이밍풀리(102)를 고정하고, 측판(92)에 고정된 브라켓(103)에 설치된 서보모터(104)의 회전축에 타이밍풀리(105)를 고정한 다음 상기 타이밍풀리(102)(105)를 타이밍벨트(106)로 연결하여 구성된다.

상기에서 소재(S)는 별도의 지그나 고정수단 없이 자중에 의해 회전판(98)에 얹혀 자연스럽게 회전되는 상태이므로, 상기 회전판(98)을 상부판(94)보다 10㎜~200㎜ 높게 설치하여 소재(S)가 회전할 때, 소재(S)가 상부판(94)에 닿지 않도록 함으로써 소재(S)의 회전을 방해하거나 회전부하가 발생하지 않도록 구성된다.

상기 서보모터(104)가 제어기에 의해 정회전 또는 역회전하면 타이밍풀리(105), 타이밍벨트(106), 타이밍풀리(105), 축부재(100), 회전판(98)이 정회전 또는 역회전하게 되므로, 도 15와 같이 회전판(98) 위에 안착된 소재(S)가 소정각도로 정회전 또는 역회전하게 된다.

즉, 소재(S)의 이송방향이 90°또는 원하는 각도로 회전하여 이송된 상태이므로 소재반입부(6)의 소재흡착수단이 회전된 상기 소재(Sa)를 흡착 이송하여 후공정 프레스기의 금형으로 반입시킨 다음 복귀 또는 대기위치에서 대기하게 되므로 후속공정의 타발이 이루어지게 된다.

상기 소재(S)의 회전은 이송테이블(7)의 정지간에 이루어지거나, 이동간에 이루어질 수 있으며, 물론 이동간에 회전을 달성함으로써 소재(S) 이송시간을 대폭 단축시켜 생산성을 보다 향상시킬 수 있다.

상기 서보모터(104)에는 엔코더가 내장되어 있어서 서보모터(104)의 동작신호 또는 이동거리나 회전각이 제어기로 입력되어 정밀 제어된다.

도 15 ~ 도 18은 본 발명 반전형 이송테이블(7)을 도시한 것으로, 일반형 이송테이블 또는 회전형 이송테이블 일측에 소재흡착수단(121)과 반전수단(108)이 탈/부착형으로 설치되어 소재(S)를 이송 중에 반전시킬 수 있도록 구성한 것이다.

즉, 양측판(92)(93)의 상승부(109)(110)에 축부재(111)(112)가 결합된 축지지구(113)(114)를 설치하고, 축부재(111)(112)의 내측 단부에 횡바(115)(116)를 설치하여 축부재(111)(112)를 따라 연동 회전하도록 하고, 횡바(115)(116)는 한 쌍의 연결바(117)(118)로 연결하고, 횡바(115)(116) 바깥으로 돌출된 연결바(117)(118) 부분에 보조바(119)의 장공 부분을 체결부재(120)로 체결하고, 보조바(119)의 단부에 소재흡착수단(121)과 소재감지수단(122)을 설치하고, 일측 축부재(111)의 단부(111a)에 체인기어(123)를 설치하고, 측판(92)에 고정되고, 측판 외부로 돌출된 서보모터(124)의 회전축에 다른 체인기어(125)를 설치한 다음 체인(126)으로 연결시켜 반전수단(108)이 반전 회전(+180° 또는 -180°회전)할 수 있도록 한 것이다.

이송테이블(7)의 일측 하부에는 반전수단(108)의 과도한 처짐을 방지하는 전후 한 쌍의 보조판(127)이 설치된다. 상기 보조판(127)은 흡착한 소재(S)의 하중이 무겁거나 반전수단(108)의 고장에 의해 밑으로 처지는 경우 상기 보조판(127)에 의해 더 이상의 하강이 방지되게 함으로써 이동중인 이송테이블(7)이나 소재흡착수단(121)의 파손이 방지된다.

또한 반전수단(108)이 상기 보조판(127)에 얹혀 지지되도록 함으로써 서보모터(124)의 부하(負荷)를 경감시키거나 없앨 수 있다.

상기에서 서보모터(124)가 제어기에 의해 정회전 또는 역회전하면 반전수단(108)이 축부재(111)(112)를 중심으로 좌회전 또는 우회전하게 되며, 따라서 이송테이블(7)의 상부판(94)에 안착된 소재(S)를 180°뒤집어서 이송시키고자 하는 경우 서보모터(124)가 정회전하여 반전수단(108) 및 소재흡착수단(121)이 축부재(111)(112)를 중심으로 상부판(94) 방향으로 회전하여 상부판(94) 위의 소재(S)를 흡착하고 소재감지수단(122)이 이를 감지하면, 서보모터(124)가 역회전하여 도 17과 같이 반전수단(108) 및 소재흡착수단(121)이 축부재(111)(112)를 중심으로 상부판(94) 반대방향으로 180°회전하면서 소재(Sb)가 뒤집어지게 된다.

즉, 소재(S)의 상/하부가 바뀌게 되며, 소재반입부(6)가 상기 반전된 소재(Sb)를 흡착 이송하여 후속공정 프레스의 금형으로 반입시킨 다음 복귀하여 대기함으로써 후속공정의 타발작업이 이루어지게 된다.

상기 서보모터(124)에는 엔코더가 내장되어 있어서 서보모터(124)의 동작신호 또는 이동거리나 회전각이 제어기로 입력되어 정밀 제어된다.

본 발명은 프레스 소재 이송장치(1)는 도 19, 도 20과 같이 프레스(P1)와 프레스(P2) 사이에 설치되어 금형(M1)에 의해 타발된 소재(S)를 반출 이송한 다음 후속공정의 금형(M2)으로 반입시켜 타발이 이루어질 수 있도록 함으로써, 소재(S) 이송의 자동화와 고속화가 달성되며, 대량 생산을 위한 신설 설비는 물론이고 다품종 소량 생산의 대 다수 기존 프레스 설비에도 쉽게 설치 및 사용할 수 있게된다.

상기 도 19, 도 20에서는 2대 프레스(P1)(P2)를 도시하여 예로 들었으나, 물론 공정수에 따라 2대를 초과하는 복수의 프레스 사이에 각각 설치하여 연속 프레스작업(타발)이 이루어지게 구성할 수 있음은 물론이다.

도 21은 본 발명 일 예로 도시한 제어기의 회로 블럭도로, 중앙처리장치등으로 구성되는 제어부(C)의 입력에 모드(Mode)선택, 소재(S)의 크기와 무게, 종류, 특성, 이송속도, 각 장치의 설치대수, 동작시간, 이송개수, 프레스기의 설치대수 및 동작 속도 등의 각종 데이터를 입력 및 설정할 수 있는 키패드 및 제어기의 동작 이상시 초기화(Reset)시킬 수 있는 설정부와, 소재(S)를 감지하는 소재감지센서와, 각 프레스 제어기와 통신하면서 연동되게 동작하는 통신인터페이스가 각각 접속되며, 제어부(C)의 출력에는 각종 동작상태ㆍ동작모드ㆍ설정값ㆍ현재값ㆍ각종 기기의 동작상태 등이 표시되는 표시부와, 각종 서보모터와, 상기 서보모터에 각각 내장되어 상기 서보모터의 동작상태, 동작방향, 동작속도 등의 데이터를 제어부(C)로 전송하는 엔코더와, 소재(S)를 흡착 및 탈착하는 소재흡착수단(54)(82)(121)의 유로를 변경하거나 전류방향을 변경시켜 소재(S)를 흡착 또는 탈착하는 솔레노이드밸브 또는 솔레노이드와, 각종 이상이나 동작상태 등을 경보광 및/또는 경보음으로 출력하는 경보부가 접속된다.

상기에서 소재흡착수단(54)(82)(121)이 진공흡착구인 경우 상기 처럼 유로를 변경하는 솔레노이드밸브 또는 솔레노이드가 제어 대상이지만, 소재흡착수단(54)(82)(121)으로 전자석이 사용되는 경우 전자석으로 인가되는 구동전원을 단속(ON/OFF)하게된다.

상기 제어부(C)의 입ㆍ출력부에는 운영 프로그램 및 각종 엑츄에이터를 제어하는 제어프로그램 등이 저장되는 메모리부(도시안됨)와 통신인터페이스가 접속되고, 상기 통신인터페이스에는 각각의 대형 프레스기를 각각 제어하는 프레스 제어기가 각각 접속되어 프레스 작업과 소재 이송이 동기화된다.

상기 제어기의 출력에는 도면으로 도시하지 않았지만 각각의 서보모터 드라이브가 접속되어 정밀 제어된다.

상기 설정부는 통상의 키패드, 스위치군, 터치스크린 등을 각각 또는 혼용할 수 있으며, 제어부(C)를 구성하는 메모리부(도시안됨)의 데이터는 제어부(C)에 의해 독출 및 갱신되고 엑츄에이터의 제어와 소재(S)의 고속 이송 등에 이용되며, 컴퓨터 및 각종 단말기를 통하여 새로 작성되거나 입력되는 데이터 및 수정 데이터, 운영데이터 등은 통신인터페이스를 통하여 입/출력된다.

상기 메모리부에는 이송 빈도가 높은 소재(S)들의 규격화 된 데이터를 저장한 다음 설정모드에서 해당 소재의 데이터를 독출하여 제어되도록 하면 편리하다.

상기 표시부는 전원공급 상태를 표시하는 전원표시등과, 각종 센서류 및 엑츄에이터 등이 동작중 임을 표시하는 동작표시등과, 각종 이상 상태를 알리는 경보등과 각종 데이터 표시부분을 포함하며, 액정디스플레이(LCD), 세븐 세그먼트, 발광다이오드 등으로 복합 구성되며, 물론 상황여건에 따라 터치스크린으로 표시부를 구성하여 사용의 편의를 도모할 수도 있다.

도 22 ~ 도 27은 선(前)공정에서 타발된 소재를 소재반출부(5)가 흡착한 다음 이송테이블(7)로 전달하고, 소재(S)를 전달받은 이송테이블(7)은 이동하여 소재반출부(6)로 전달한 다음 반출 소재를 전달받을 수 있는 위치로 복귀하여 대기하거나, 또는 이송 대상 소재(S)를 소재반출부(5)로부터 전달받은 상태이거나, 또는 전달받은 소재(S)를 소재반입부(6)로 이송하는 상태이며, 소재반입부(5)는 전달받은 소재(S)를 후속공정의 금형(M2)으로 반입시킨 다음 다음 번 소재(S)를 반입할 수 있게 대기위치로 복귀하는 과정의 반복으로 프레스 소재(s)의 신속한 자동 이송(반출과 이송 및 반입을 포함한다.)이 달성되며, 도 28 ~ 도 34는 선(前)공정에서 타발된 소재를 소재반출부(5)가 흡착한 다음 이송테이블(7)로 전달하고, 소재(S)를 전달받은 이송테이블(7)은 소재반출부(6)가 흡착할 수 있는 위치로 이동하기 까지를 도시한 것이다.

본 발명에서 제어기에는 설정부를 통하여 서보모터(42)(43)(63)(78)(96)(104)(124)의 동작시간이나, 거리, 또는 시간이 미리 설정되어 있으며, 프로그램(프로그래밍)에 의해 각종 엑츄에이터들이 프레스 제어신호를 감안하여 연계하여 동작하면서 자동화가 달성된다.

도 22는 제어기의 제어에 의해 소재반출부(5)의 서보모터(43)가 정회전하면, 피니언(44)이 정회전하면서 고정되어 있는 랙(8)과 한 쌍의 LM가이드, 이를테면 평행 설치된 LM레일(9)(10)과 LM블럭(26)(27)에 의해 소재반출부(5)가 금형(M1) 방향으로 전진하게 되며, 설정된 값이나 범위로 동작한 다음 서보모터(43)가 정지하면 아암(47) 선단에 설치된 소재흡착수단(54)이 금형(M1)에 의해 타발된 소재(S) 상부로 이동된 상태이며, 도 28과 같이 소재흡착수단(54)이 소재(S) 위로 진입할 때 방해받지 않도록 아암(47)는 상승되어 있는 상태이다.

상기 아암(47)는 제어기의 제어를 받는 서보모터(42)의 정회전 동작에 의해 볼스크류(36)가 정회전하면서 볼스크류의 너트(48)가 상승하고, 이에 체결된 아암(47) 또한 상승된 상태이다.

상기 아암(47)는 좌우 한 쌍으로 구성된 LM가이드, 이를테면 수직 설치된 LM레일(33)(34)과 LM블럭(45)(46)에 의해 승강이 안내되며, 이송테이블(7)은 반출 소재(S)를 전달 받을 수 있는 위치(대기 위치)에서 대기하게된다.

상기 도 22, 도 28과 같이 소재반출부(5)가 소재 반출위치로 이동되면, 제어기는 서보모터(42)를 역회전시켜 볼스크류(36)가 역회전하면서 도 29와 같이 볼스크류의 너트(48)가 하강하고, 이에 체결된 아암(47) 또한 하강하여 소재(S)를 흡착하게되며, 소재감지수단(56)에 의해 서보모터(42)가 정지하면서 아암(47)과 소재흡착수단(54)의 하강이 중단되고 소재(S)의 흡착이 완료된다.

소재(S)가 소재흡착수단(54)에 흡착되면, 제어기에 의해 서보모터(42)가 정회전하여 볼스크류(36)가 정회전하면서 도 30과 같이 볼스크류의 너트(48)가 상승하고, 이에 체결된 아암(47)와 소재흡착수단(54) 및 이에 흡착된 소재(S)가 소정높이 까지 상승후 서보모터(42)의 정지에 의해 소재(S)의 상승이 멈추게되고 제어기는 서보모터(42)의 내장 엔코더를 통하여 이를 인식하게된다.

이어, 제어기의 제어에 의해 소재반출부(5)의 서보모터(43)가 역회전하면, 피니언(44)이 역회전하면서 랙(8)과 한 쌍의 LM가이드를 따라 소재반출부(5)가 금형(M1) 반대방향으로 후진하게 되며, 설정된 값이나 범위로 동작한 다음 서보모터(43)가 정지하면 도 23 및 도 31과 같이 처음 위치로 복귀하면서 소재(S)의 반출이 달성되고, 반출된 소재(S)는 대기위치에서 기다리고 있는 이송테이블(7)의 상부 공간에 위치하게된다.

상기 이송테이블(7)은 소재(S)를 직선 이송하는 일반형 이송테이블, 또는 소재(S)를 회전시키면서 이송하는 회전형 이송테이블, 또는 소재(S)를 반전시키면서(상하부가 뒤집어진 상태) 이송하는 반전형 이송테이블, 또는 일반형 이송테이블과 반전형 이송테이블을 겸하거나, 회전형 이송테이블과 반전형 이송테이블을 겸할 수 있다.

한편, 도 31과 같이 이송테이블(7) 상부에 위치하던 소재(S)는 아암(47)의 하강동작에 의해 이송테이블(7) 위로 안착된다.

즉, 제어기에 의해 서보모터(42)가 역회전하고 볼스크류(36)가 역회전하면서 도 32와 같이 볼스크류의 너트(48)가 하강하고, 이에 체결된 아암(47) 또한 하강하여 소재(S)가 이송테이블(7)의 상부판(94)에 전달 및 안착된다.

반출 소재(S)를 상부판(94)에 안착시킨 소재흡착수단(54)과 아암(47) 상승하게된다. 즉, 제어기에 의해 소재흡착수단(54)의 진공이 해제되거나 또는 흡자력이 제거되어 소재(S)가 탈착되고, 서보모터(42)가 정회전하고 볼스크류(36)가 정회전하면서 도 33과 같이 볼스크류의 너트(48)가 상승하고, 이에 체결된 아암(47) 또한 상승하여 복귀하게되고, 이송테이블(7)은 상부판(94)에 안착된 소재(S)를 소재반입부(6)로 이송 전달하게된다.

즉, 제어기의 제어에 의해 이송테이블(7)의 서보모터(96)가 역회전하면, 피니언(97)이 역회전하면서 고정되어 있는 랙(11)과 한 쌍의 LM가이드, 이를테면 평행 설치된 LM레일(12)(13)과 LM블럭(89)(90)에 의해 이송테이블(7)이 소재반입부(6) 방향으로 이동하게 되며, 설정된 값이나 범위로 동작한 다음 서보모터(96)가 정지하면 상부판(94)에 안착되어 있는 소재(S)가 소재반입부(6) 하부 공간으로 이송된다.

상기에서 이송 소재(S)의 반전(상하부가 바뀐 상태)이 필요한 경우, 또는 반전된 소재(Sb)의 반입이 필요한 경우, 일반형 이송테이블(7) 대신 반전수단(108)이 구비된 반전형 이송테이블(7)이 사용되며, 도 23, 도 31과 같이 상기 반전형 이송테이블(7)은 대기위치에서 대기하게 되며, 반출 소재(S)가 상부판(94)에 안착할 수 있도록 소재흡착수단(121)은 반전수단(108)의 동작에 의해 상부판(94)의 측부에 위치한다.

상기 반전형 이송테이블(7)은 상부판(94) 위에 안착된 소재(S)를 반전시키기 위하여 도 24, 도 33과 같이 반전수단(108)이 회전 동작하고 소재흡착수단(121)이 축부재(111)(112)를 중심으로 180°역회전하여 상부판(94) 위의 소재(S)를 흡착하고, 소재감지수단(122)은 이를 감지하여 제어기로 입력하게되며, 제어기는 소재(S)가 흡착된 것으로 판단하여 이송테이블(7)을 소재반입부(6)로 이송시키면서 소재(S)를 반전시키게된다.

즉, 제어기에 의해 서보모터(96)가 역회전하면, 피니언(97)이 역회전하면서 고정되어 있는 랙(11)과 한 쌍의 LM가이드, 이를테면 평행 설치된 LM레일(12)(13)과 LM블럭(89)(90)에 의해 이송테이블(7)이 소재반입부(6) 방향으로 이동하게 되며, 동시 또는 소정의 시간차를 두고 이송중인 소재(S)가 반전수단(108)에 의해 도 25, 도 34와 같이 반전된다.

즉, 제어기에 의해 서보모터(124)가 역동작하여 도 25, 도 34와 같이 반전수단(108)이 축부재(11)(112)를 중심으로 역회전 동작하고 소재(S)를 흡착하고 있는 소재흡착수단(121)이 축부재(111)(112)를 중심으로 180°회전하고, 흡착된 소재(S) 또한 180°회전하면서 도 17, 도 18과 같이 뒤집어진 상태, 또는 뒤집어지면서 도 26과 같이 소재반입부(6)의 소재흡착수단(82) 하부로 이송된다.

상기 소재흡착수단(82) 하부로 이송된 반전 소재(Sb)는 소재반입부(6)에 의해 흡착된 다음 도 27과 같이 후속공정 프레스(P2)의 금형(M2)위로 반입(공급)시킨 다음 대기위치로 복귀하여 다음번 소재를 금형(M2)으로 반입할 수 있게 대기하게된다.

또한 회전형 이송테이블(7)의 경우, 제어기에 의해 서보모터(104)가 정회전 또는 역회전하면, 도 14, 도 15와 같이 회전판(98)이 소정 각도로 정회전 또는 역회전하면서 회전판(98) 위에 안착된 소재(S)를 회전시키면서, 또는 회전된 상태로 소재반입부(6)의 소재흡착수단(82) 하부로 이송하게된다.

이송된 상기 소재(S)를 흡착 및 상승하고 금형(M2)으로 진입시켜 하강 및 안착시켜 반입하는 과정은 상기 소재반출부(5)의 역순으로 진행된다.

본 발명에서 이송테이블(7)이 소재(S)를 이송할 때, 소재(S) 이송 중에 소재(S)의 회전 및 반전이 동시에 이루어지게 함으로써 이송시간을 절약할 수 있으며, 또한 충분한 대기시간을 가질 수 있다.

도 35 ~ 도 41은 본 발명 다른 실시예를 도시한 것으로, 기대(2) 상에 설치되는 소재반출부(5)와 소재반입부(6) 및 이송테이블(7)을 분리 설치하되 작업환경에 맞쳐 소정 거리로 이동 설치할 수 있게 구성함으로써 아암(47)(72)의 길이 변경 없이 대응할 수 있게된다.

즉, 프레스간의 이격거리, 또는 프레스의 구조 등에 따라 소재반출부(5)의 아암(47) 및 소재반입부(6)의 아암(72) 길이를 적절한 길이의 아암으로 교체할 필요성이 있으며, 아암(47)(72)의 길이가 길어지는 경우 진동 및 소음이 증가하고, 서보모터를 포함한 구동수단 및 동력전달수단의 부하가 증가하고 수명이 단축되는 등의 문제점이 발생되지만, 도 37, 도 41과 같이 소재반출부(5) 및 소재반입부(6)의 설치 위치를 이동시킬 수 있게 구성함으로써, 상기의 종래 문제들이 해소된다.

도 36과 같이 소재반출부(5)와 소재반입부(6) 및 이송테이블(7)이 설치된 상판(4)을 3개로 분리시켜 각각의 상판(4c)(4d)(4e)을 구성한 다음 기대(3) 상부에 별도로 설치되는 고정판(4p) 상부면에 소재반출부(5)의 상판(4c)과 소재반입부(6)의 상판(4e)과 이송테이블(7)의 상판(4d)을 각각 얹은 다음 도 37과 같이 소재반출부(5)와 소재반입부(6) 및 이송테이블(7)의 설치위치가 적절히 이동시킨 후 상판(4c)(4d)(4e)의 구멍(4ca)(4da)(4ea)과 고정판(4p)의 나사구멍(4h)(4k)(4n)을 각각 맞춘 다음 도 40과 같이 복수의 체결부재(4g)와 스프링와셔(4y)로 상판(4c)(4d)(4e)과 고정판(4p)을 체결시켜 고정하면 소재반출부(5)와 소재반입부(6) 및 이송테이블(7)의 설치위치가 이동된 상태로 고정된다.

따라서 도 41과 같이 소정길이(L1)(L4)로 돌출시킨 아암(47)(72)과 소재흡착수단(54)(82) 및 소재감지수단(56)(86)이 프레스(P1)(P2)의 공간(P1S)(P2S)으로 각각 출입할 수 있게 설치할 수 있으므로 보다 긴 길이의 아암으로 교체할 필요없이 프레스 공간(P1a)(P2a)에 설치된 금형(M1)(M2)으로 길이가 긴 소재(S)를 충분히 반출시키거나 반입시킬 수 있게된다.

상기의 경우 프레스(P1)(P2)의 측면에 형성되는 빈 공간(P1S)(P2S)으로 아암(47)(72)과 소재흡착수단(54)(82) 및 소재감지수단(56)(86)이 드나들 수 있게 개구를 적절히 활용할 수 있을 뿐 아니라, 소재(S)의 길이가 다소간 길어지더라도 아암(47)(72)의 교체없이 이송할 수 있게된다. 즉, 같은 아암(47)(72)을 그래로 사용하더라도 소재(S) 이송길이가 연장되는 효과가 있다.

상기 상판(4c)(4d)(4e)에는 도 36과 같이 체결부재(4g)가 헐겁게 끼워지는 복수의 구멍(4ca)(4da)(4ea)이 각각 형성되며, 기대(3) 상부에 고정되는 고정판(4p)에는 상기 구멍(4ca)(4da)(4ea)과 대응되는 위치에 나사구멍(4h)(4k)(4n)이 각각 형성되어 도 38 ~ 도 40과 같이 체결부재(4g)와 스프링와셔(4y)로 견고하게 체결되며, 체결부재(4g)를 이완시킨 다음 소재반출부(5)와 소재반입부(6) 및 이송테이블(7)를 적절히 이동시키거나 돌출시킨 다음 이완시켰던 체결부재(4g)를 조임시키면 될 것이다.

본 발명은 기대(3) 내부 공간으로 소재(S)가 이송되는 터널형 구조이므로 이송되는 소재(S)로부터 작업자를 보호하기 위한 안전휀스 등의 설치가 불필요하고 설치공간과 작업공간이 대폭 축소되며, 작업자가 안전하게 접근하여 작업 상태를 관망할 수 있으며, 소재흡착수단(54)(82)과 이송테이블(7) 사이에 충분한 공간이 형성되어 소재(S)가 간섭없이 소재반입부(6)로 이송된다.

본 발명에서 소재반출부(5)와 소재반입부(6)는 대칭구조이므로, 프레스 소재 이송장치(1)를 설치할 때 기대(3)를 180°회전시켜 소재반입부(6)가 좌측 또는 우측에 소재반출부(5)가 우측 또는 좌측에 위치하도록 설치하여 사용하더라도 전혀 지장이 없다. 즉, 좌우로 위치를 변경시켜 사용할 수 있다.

본 발명은 금형(M1)(M2)에서 가장 가까운 위치에서 소재(S) 반출과 반입을 대기하고 달성하게되므로 소재(S) 타발을 전후하여 신속한 반입과 이송 및 반출이 달성되어 소재(S)의 이송효율이 극대화되고 생산성이 크게 향상된다.

본 발명은 종래 약 2.5m나 되는 아암(47)(72)의 길이를 1~1.5m로 크게 줄일 수 있어서 아암(47)(72)의 이동동선이 크게 단축될 뿐 아니라, 진동과 소음이 줄어들고 안정적인 동작과 쉬운 설치가 달성되며, 고속동작에 의해 생산성이 크게 향상된다. 또한 본 발명은 대형 프레스 간의 이격거리에 따라 알맞는 길이의 암(47)(72)으로 쉽게 교체할 수 있어서 생산성 저하가 방지된다.

본 발명에서 사용되는 볼스크류(36)(71)는 나사의 효율이 좋고, 먼지에 대한 손상이 적으며, 백래시를 작게 할 수 있고, 윤활에 크게 주의할 필요가 없으며, 고정밀도를 오래 유지되어 아암(47)(72) 및 소재흡착수단(54)(82)의 정확한 상승과 하강이 유지된다.

또한 본 발명은 프레스의 상부 금형이 하강하여 소재(S)를 타발하고 상승하는 동안 발생되는 손실시간(잔여시간)을 이용하여 소재(S)의 반출과 이송 및 반입이 이루어지므로 생산성이 극대화된다.

본 발명에서 상판(4)의 양측에 형성된 복수의 개방홈(4a)(4b)을 이용하여 상판(4)의 일측면 또는 양측면에 근접 설치되거나 접촉 설치되는 프레스(프레스기)의 금형 교체나 기타 조작 및 유지 보수할 때 유용하게 사용할 수 있게된다.

본 발명에서 소재흡착수단(52)(84)(121)인 전자석 또는 진공흡착구가 설치되는 지지부재(53)(83)의 길이방향으로 형성된 장공(53a)(83a)을 이용하여 전자석 또는 진공흡착구의 설치 위치를 조절할 수 있게된다.

본 발명에서 소재(S)를 이송할 때, 소재(S)의 형상이나 작업환경, 또는 프레스간 공정에 따라 이송테이블(7)은 일반형, 회전형, 반전형을 택일하거나, 또는 혼용 사용할 수 있으며, 소재반출부(5)와, 소재반입부(6)와, 이송테이블(7)을 임의의 거리로 셋팅시켜 사용할 수 있다.

또한 본 발명은 하나의 기대(3)에 소재반출부(5)와, 소재반입부(6)와, 이송테이블(7) 등이 설치되어 최단거리의 이동동선으로 소재(S)를 반출하고 이송 및 반입할 수 있도록 함으로써 진동과 소음이 크게 감소되며, 다관절 로봇을 이용하는 종래방식의 경우 같은 조건에서 150/h의 소재 반출과 이송 및 반입이 이루어졌으나, 본 발명은 같은 조건에서 450~850/h의 소재 반출과 이송 및 반입이 이루어져 생산성이 크게 향상된다.

종래 프레스 작업장에서 간간이 사용되는 기존 셔틀로봇 또는 단동로봇의 구조적인 가장 큰 단점은 궤도와 모션(Motion)이 고정되어 있어서 로봇 설치와 생산 공정상 프레스 안에 위치하는 금형의 높이 정렬과 워크 센터라인 정렬이 반드시 필요하고 공정변화에 따른 구조 변경이 허용되지 않았으나, 본 발명에서는 각각의 장치와 기구의 높낮이 조절 및 전ㆍ후ㆍ좌ㆍ우 위치조절이 가능하여 프레스기의 금형 높이 정렬과 워크 센터라인 정열이 불필요하며, 단일 제품 대량 생산, 소량 다품종 생산, 다양한 설치조건과 사용환경에 구분없이 쉽게 적용할 수 있으며, 설치가 쉽고, 증설 및 변경 등이 편리하며, 다기능에 비해 제조원가가 저렴하다.

또한 본 발명은 생산현장의 작업상황에 따라 소재의 공급 및 반출 방향을 좌측에서 우측으로, 또는 우측에서 좌측으로 쉽게 변경할 수 있을 뿐 아니라, 이송테이블(7)에서 이송중인 소재(S)를 직선 이송하거나, 회전시켜 이송하거나, 반전시켜 이송할 수 있으므로 추가 설비 없이도 작업환경에 신속히 대응할 수 있게된다.

또한 본 발명은 프레스 생산현장에서 생산설비의 변경이나 이설시 설치환경에 따라 간단하고 쉽게 변형이 가능하고 재사용 가능한 모듈화된 구조로 설계되어 있어서 생산성 향상, 인건비 절감, 설비투자, 비용절감 등 많은 장점이 있으며, 자동화 및 사용의 편리함으로 인하여 프레스 산업 관련 가공 생산공정에서 저비용으로 널리 사용될 수 있게 된다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

(1)--프레스 소재 이송장치 (2)--높낮이 조절수단
(3)--기대 (4)(4c)(4d)(4e)--상판
(4a)(4b)--개방홈 (4p)--고정판
(5)--소재반출부 (6)--소재반입부
(7)--이송테이블 (8)(11)(16)--랙
(9)(10)(12)(13)(14)(15)(33)(34)(67)(68)--LM레일
(17)(18)(19)(20)(21)(22)(23)(24)(25)(53)(83)(85)--지지부재
(26)(27)(45)(46)(58)(59)(74)(75)(89)(90)--LM블럭
(28)(60)--하부판 (29)(61)--수직판
(30)(62)--보강판 (31)(32)(65)(66)--수직부재
(35)(37)(69)(70)--축브라켓 (36)(71)--볼스크류
(38)(41)(76)(79)(102)(105)--타이밍풀리
(39)(80)(106)--타이밍벨트 (40)(77)(103)--브라켓
(42)(43)(63)(78)(96)(104)(124)--서보모터
(44)(64)--피니언 (47)(72)--아암
(48)(73)--볼스크류의 너트 (51)(81)--연결부재
(52)(84)(120)--체결부재 (53a)(83a)--장공
(54)(82)(121)--소재흡착수단 (56)(86)(122)--소재감지수단
(91)--하부판 (94)--상부판
(92)(93)--측판 (95)--개방부
(97)--피니언 (98)--회전판
(99)--판재 (100)--축부재
(101)--축지지구 (108)--반전수단
(109)(110)--상승부 (111)(112)--축부재
(111a)--축부재의 단부 (113)(114)--축지지구
(115)(116)--횡바 (117)(118)--연결바
(119)--보조바 (123)(125)--체인기어
(126)--체인 (127)--보조판
(L1)(L2)(L3)(L4)--거리 (M1)(M2)--금형
(P1)(P2)--프레스(프레스기) (S)(Sa)(Sb)--소재

Claims

높낮이 조절수단이 구비된 기대(3);
상기 기대(3) 상부에 고정되는 상판(4);
상기 상판(4)의 후면 상부에 구동수단에 의해 LM가이드를 따라 왕복 이동할 수 있게 설치되는 소재반출부(5);
상기 상판(4)의 길이방향 중앙에 구동수단에 의해 LM가이드를 따라 왕복 이동할 수 있게 설치되는 이송테이블(7);
상기 상판(4)의 전면 상부에 구동수단에 의해 LM가이드를 따라 왕복 이동할 수 있게 설치되는 소재반입부(6);
상기 소재반출부(5)와 소재반입부(6)의 일측으로 각각 돌출 설치되는 아암;
상기 아암의 단부에 각각 설치되는 소재흡착수단 및 소재감지수단;
상기 아암을 각각 승강시키는 승강수단;
상기 소재반출부(5)와 이송테이블(7)과 소재반입부(6)를 제어하는 제어기;
를 포함하되,
상기 소재반출부(5)와 소재반입부(6)는 대각 방향으로 대칭 설치되고,
상기 이송테이블(7)은 소재반출부(5)와 소재반입부(6) 사이에 설치되어 소재반출부(5)와 소재반입부(6) 사이 공간으로 소재가 이송되도록 함을 특징으로 하는 프레스 소재 이송장치.
삭제
청구항 1에 있어서;
이송테이블(7)은,
소재를 직선 이송하는 일반형 이송테이블, 소재를 회전 이송하는 회전형 이송테이블, 소재를 반전 이송하는 반전형 이송테이블 중 어느 하나이고,
소재반출부(5)와 소재반입부(6)와 이송테이블(7)은 상판(4)의 길이방향으로 평행 설치되는 각각의 LM가이드에 미끄럼운동할 수 있게 결합되고, 소재반출부(5)와 소재반입부(6)와 이송테이블(7)에 각각 설치되는 서보모터의 회전축에는 피니언이 설치되고, 상기 피니언은 상판에 평행 설치되는 각각의 랙에 치합되어 소재반출부(5)와 소재반입부(6)와 이송테이블(7)의 왕복 이동이 달성되도록 함을 특징으로 하는 프레스 소재 이송장치.
삭제
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서;
소재반출부(5)는,
상판(4)에 평행 설치되는 랙(8) 및 한 쌍의 LM레일(14)(15);
상기 LM레일(14)(15) 상부에 결합되는 한 쌍의 LM블럭(26)(27);
상기 LM블럭(26)(27)의 상부면에 설치되는 하부판(28);
상기 하부판(28) 일측에 고정되는 수직판(29);
상기 하부판(28)과 수직판(29)의 양측부에 고정되는 보강판(30);
상기 수직판(29) 하부에 설치되는 서보모터(43);
상기 수직판(29) 후면으로 돌출되는 서보모터(43) 회전축에 고정되고 상기 랙(8)에 치합되는 피니언(44);
상기 수직판(29)의 전면 양측에 평행 설치되는 LM레일(33)(34);
상기 LM레일(33)(34)에 미끄럼 결합되는 LM블럭(45)(46);
상기 LM레일(33)(34) 사이에 축 설치되는 볼스크류(36);
상기 볼스크류(36)에 나사 결합되는 너트(48);
상기 LM블럭(45)(46)과 너트(48)가 고정되는 아암(47);
상기 볼스크류(36) 하단부에 고정되는 타이밍풀리(38);
상기 수직판(29)에 설치되는 서보모터(42);
상기 서보모터(42)의 회전축에 고정된 타이밍풀리(41)와 볼스크류(36)의 타이밍풀리(38)를 연결하는 타이밍벨트(39);
상기 아암(47) 단부에 설치되는 소재흡착수단(54) 및 소재감지수단(56);
을 포함하는 프레스 소재 이송장치.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서;
소재반입부(6)는,
상판(4)에 평행 설치되는 랙(16) 및 한 쌍의 LM레일(14)(15);
상기 LM레일(14)(15) 상부에 결합되는 한 쌍의 LM블럭(58)(59);
상기 LM블럭(58)(59)의 상부면에 설치되는 하부판(60);
상기 하부판(60) 일측에 고정되는 수직판(61);
상기 하부판(60)과 수직판(61)의 양측부에 고정되는 보강판(62);
상기 수직판(61) 하부에 설치되는 서보모터(63);
상기 수직판(61) 후면으로 돌출되는 서보모터(63) 회전축에 고정되고 상기 랙(16)에 치합되는 피니언(64);
상기 수직판(61)의 전면 양측에 평행 설치되는 LM레일(67)(68);
상기 LM레일(67)(68)에 미끄럼 결합되는 LM블럭(74)(75);
상기 LM레일(67)(68) 사이에 축 설치되는 볼스크류(71);
상기 볼스크류(71)에 나사 결합되는 너트(73);
상기 LM블럭(74)(75)과 너트(73)가 고정되는 아암(72);
상기 볼스크류(71) 하단부에 고정되는 타이밍풀리(79);
상기 수직판(61)에 설치되는 서보모터(78);
상기 서보모터(78)의 회전축에 고정된 타이밍풀리(79)와 볼스크류(71)의 타이밍풀리(76)를 연결하는 타이밍벨트(80);
상기 아암(72) 단부에 설치되는 소재흡착수단(82) 및 소재감지수단(86);
을 포함하는 프레스 소재 이송장치.
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청구항 1 또는 청구항 3에 있어서;
회전형 이송테이블은,
상판에 평행 설치되는 랙 및 한 쌍의 LM레일;
상기 LM레일 위에 결합되는 한 쌍의 LM블럭;
상기 LM블럭 상부면에 고정되는 소정 평면적의 하부판;
상기 하부판의 양측 상부면에 소정 높이로 고정되는 측판;
상기 측판의 상부면에 고정되는 소정 평면적의 상부판;
상기 측판에 설치되는 서보모터;
상기 측판 바깥으로 돌출되는 서보모터의 회전축에는 고정되고 상기 랙에 치합되는 피니언;
상기 상부판의 중앙에 형성되는 원형구멍;
상기 상부판의 저부면에 고정되는 판재;
상기 판재 중앙에 설치되는 축지지구;
상기 축지지구에 지지되는 축부재;
상기 축부재 상부에 고정되고 상기 원형구멍에 위치하는 회전판;
상기 축지지구 하부로 돌출되는 축부재;
상기 축부재를 회전시키는 서보모터 및 동력전달수단;
을 포함하는 프레스 소재 이송장치.
청구항 9에 있어서;
회전판은 상부판보다 10㎜~200㎜ 높게 설치함을 특징으로 하는 프레스 소재 이송장치.
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청구항 1 또는 청구항 3에 있어서;
소재반출부(5)와 소재반입부(6)와 이송테이블(7)이 설치되는 상판을 3개의 상판(4c)(4d)(4e)으로 각각 분리시킨 다음 기대 상부에 고정되는 고정판(4p)에 체결 시켜 상기 소재반출부(5)와 소재반입부(6) 및 이송테이블(7)의 설치 위치를 이동할 수 있도록 함을 특징으로 하는 프레스 소재 이송장치.
청구항 18에 있어서;
상판(4c)(4d)(4e)에는 체결부재(4g)가 헐겁게 끼워지는 복수의 구멍(4ca)(4da)(4ea)이 각각 형성되고, 고정판(4p)에는 상기 구멍(4ca)(4da)(4ea)과 대응되는 위치에 나사구멍(4h)(4k)(4n)이 각각 형성됨을 특징으로 하는 프레스 소재 이송장치.