KR101509708B1

KR101509708B1 - 프레스용 쿠션 핀 장치

Info

Publication number: KR101509708B1
Application number: KR20130106560A
Authority: KR
Inventors: 김주영
Original assignee: 현대자동차 주식회사
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2015-04-07
Also published as: CN104416040B; US9433990B2; US10974304B2; CN104416040A; US20190168279A1; US20150059425A1; US10239107B2; US20160339500A1; KR20150028012A

Abstract

프레스용 쿠션 핀 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 쿠션 핀 장치는 하형의 외측으로 블랭크 홀더가 상부에 장착되는 쿠션패드를 포함하며, 상기 블랭크 홀더를 통하여 블랭크 홀딩력이 발생되도록 성형되는 패널의 가장자리를 가압한 상태로 블랭크 홀더를 상형에 록킹시키는 프레스용 쿠션 핀 장치에 있어서, 상기 쿠션패드의 하부에 배치되는 쿠션 서포트; 상기 쿠션 서포트의 하부 양측에서 작동로드가 상기 쿠션 서포트를 관통한 상태로, 상기 쿠션패드의 하부와 연결되어 상기 쿠션 서포트로부터 상기 쿠션패드를 상승 또는 하강시키는 쿠션실린더; 상기 쿠션실린더의 작동에 의해 작동된 상기 쿠션패드의 위치를 측정하도록 상기 쿠션패드와 상기 쿠션 서포트 사이에 장착되는 리니어 스케일; 상기 쿠션패드의 록킹유지 및 록킹상승을 위한 상기 쿠션실린더의 작동 시, 각각의 상기 쿠션실린더가 동시에 작동되도록 상기 각 쿠션실린더 내부압력을 동일하게 유지시키는 메인 압력조절유닛; 및 상기 각 쿠션실린더의 작동 시, 상기 쿠션패드의 록킹위치를 제어하도록 상기 메인 압력조절유닛과 상호 연결되는 서브 압력조절유닛을 포함한다.

Description

프레스용 쿠션 핀 장치{CUSHION PIN DEVICE FOR PRESS}

본 발명은 프레스용 쿠션 핀 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프레스 성형되는 패널에 블랭킹 홀딩력을 발생시키도록 블랭크 홀더가 안착되는 쿠션패드를 승하강시키며, 유압제어를 통하여 쿠션패드의 로킹 유지와 상승을 제어하는 동시에, 로킹 위치정도를 제어하도록 하는 프레스용 쿠션 핀 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 2 내지 3만여 개의 부품을 수 차례의 조립공정을 통하여 이루어진다.

특히, 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 여러 종류의 프레스 장치를 통하여 제품패널을 생산한 후, 차체공장으로 옮겨와서 제품패널의 각 부분이 조립되어 화이트 보디(B.I.W) 상태의 차체를 이루게 되는 것이다.

이와 같이 소재패널을 제품패널로 성형하기 위해서는 드로우 성형공정, 트리밍 및 피어싱 성형공정, 컷팅 및 피어싱 성형공정 그리고 플랜징 및 피어싱 성형공정으로 이루어지는 평균 4공정의 프레스 성형공정을 거치게 되는데, 상기 드로우 성형공정은 제품 데이터대로 소재를 소성 가공하는 공정으로 패널부품의 품질을 90%이상 결정하는 주요공정이다.

이러한 드로우 성형공정에 적용되는 일반적인 프레스 장치는 제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형펀치가 하부의 볼스터에 장착되고, 이 하형펀치의 외측으로는 블랭크 홀더가 상기 볼스터에 쿠션 핀 장치를 통하여 장착된다.

이와 같은 종래의 프레스에 적용되는 쿠션 핀 장치는 블랭크 홀더가 안착되는 쿠션패드를 상승 또는 하강시켜 블랭킹 홀딩력을 발생시키도록 쿠션패드와 연결되는 쿠션실린더와, 이 쿠션실린더에 공급되는 유압을 조절하여 쿠션실린더의 작동위치를 제어하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 프레스 장치에서 쿠션 핀 장치는 양측에 각각 배치되는 쿠션실린더에 공급된 유압을 동일하게 유지하여 쿠션실린더의 작동위치를 제어함으로써, 쿠션패드의 로킹상승 및 로킹유지를 수행하게 되지만, 단독 신호만으로 단순히 온/오프 작동을 하는 로직밸브로는 프레스 생산이 가능한 조건으로 쿠션패드의 록킹위치를 제어하지 못하여 패널의 재질과 품목에 공용으로 대응하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 성형되는 패널의 품목별(압력/쿠션스트로크), SPM(생산속도) 별로 록킹신호 출력타이밍을 변동하여 로직밸브의 록킹위치를 제어해야만 하여 로직밸브의 제어가 복잡해지며, 로직밸브의 반응속도가 변동되면 쿠션패드의 록킹위치 산포가 발생됨으로써, 프레스가 비가동 되거나 프레스 성형되는 제품패널에 품질문제가 발생하는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 프레스 성형되는 패널에 블랭킹 홀딩력을 발생시키도록 블랭크 홀더가 안착되는 쿠션패드를 승하강시키며, 유압제어를 통하여 쿠션패드의 로킹 유지와 상승을 제어하는 동시에, 로킹 위치정도를 정밀하게 제어함으로써, 쿠션패드의 록킹위치 산포 발생을 방지하고, 록킹위치 산포에 따른 프레스 비가동 및 성형 완료된 제품패널의 품질문제가 발생되는 것을 방지하도록 하는 프레스용 쿠션 핀 장치를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 쿠션 핀 장치는 하형의 외측으로 블랭크 홀더가 상부에 장착되는 쿠션패드를 포함하며, 상기 블랭크 홀더를 통하여 블랭크 홀딩력이 발생되도록 성형되는 패널의 가장자리를 가압한 상태로 블랭크 홀더를 상형에 록킹시키는 프레스용 쿠션 핀 장치에 있어서, 상기 쿠션패드의 하부에 배치되는 쿠션 서포트; 상기 쿠션 서포트의 하부 양측에서 작동로드가 상기 쿠션 서포트를 관통한 상태로, 상기 쿠션패드의 하부와 연결되어 상기 쿠션 서포트로부터 상기 쿠션패드를 상승 또는 하강시키는 쿠션실린더; 상기 쿠션실린더의 작동에 의해 작동된 상기 쿠션패드의 위치를 측정하도록 상기 쿠션패드와 상기 쿠션 서포트 사이에 장착되는 리니어 스케일; 상기 쿠션패드의 록킹유지 및 록킹상승을 위한 상기 쿠션실린더의 작동 시, 각각의 상기 쿠션실린더가 동시에 작동되도록 상기 각 쿠션실린더 내부압력을 동일하게 유지시키는 메인 압력조절유닛; 및 상기 각 쿠션실린더의 작동 시, 상기 쿠션패드의 록킹위치를 제어하도록 상기 메인 압력조절유닛과 상호 연결되는 서브 압력조절유닛을 포함하고, 상기 메인 압력조절유닛은 상기 각 쿠션실린더 상부 일측에 각각 장착되는 메인 로직밸브; 각각의 상기 메인 로직밸브를 상호 연결하여 장착되며, 상기 각 쿠션실린더로 공급된 작동유체가 상기 각 메인 로직밸브를 통해 유동되는 메인 압력동조배관; 및 상기 메인 로직밸브의 잔여 작동유체를 상기 각 쿠션실린더로 각각 리턴시키도록 상기 각 쿠션실린더의 하부 일측과 상기 각 메인 로직밸브의 일측을 상호 연결하여 장착되는 릴리프 배관을 포함할 수 있다.

삭제

상기 서브 압력조절유닛은 상기 메인 압력동조배관에 설치되는 서브 로직밸브; 및 상기 메인 압력동조배관으로부터 상기 서브 로직밸브로 유입된 작동유체를 상기 각 릴리프 배관으로 선택적으로 배출하여 상기 메인 압력동조배관 내부의 작동유체 유량을 조절하는 서브 압력조정배관을 포함할 수 있다.

상기 서브 압력조정배관은 상기 서브 로직밸브의 양측에서 상기 각 쿠션실린더에 구비되는 상기 릴리프 배관에 각각 연결될 수 있다.

상기 서브 압력조절유닛은 상기 리니어 스케일로부터 측정된 측정값에 의해 작동될 수 있다.

상기 쿠션 서포트는 하부 양측에 상기 쿠션 서포트로부터 상승된 상기 쿠션패드의 양측을 지지하는 지지실린더가 각각 장착될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 쿠션 핀 장치에 의하면, 프레스 성형되는 패널에 블랭킹 홀딩력을 발생시키도록 블랭크 홀더가 안착되는 쿠션패드를 승하강시키며, 유압제어를 통하여 쿠션패드의 로킹 유지와 상승을 제어하는 동시에, 로킹 위치정도를 정밀하게 제어함으로써, 쿠션패드의 록킹위치 산포 발생을 방지하여 다양한 패널의 재질과 품목에 공용으로 적용이 가능함에 따라, 설비 투자비를 절감하는 효과가 있다.

또한, 록킹위치 산포 발생을 미연에 방지함으로써, 록킹위치 산포 발생에 따른 프레스 비가동 및 성형 완료된 제품패널의 품질문제가 발생되는 것을 방지하여 생산성을 향상시키는 동시에, 제품패널의 상품성 향상 및 품질문제를 개선하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 쿠션장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 쿠션장치의 작동 상태도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 쿠션장치에서 메인 압력조절유닛과 서브 압력조절유닛의 작동 상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 쿠션장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 쿠션장치의 작동 상태도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 쿠션장치에서 메인 압력조절유닛과 서브 압력조절유닛의 작동 상태도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 프레스용 쿠션 핀 장치(1)는 프레스 성형되는 패널에 블랭킹 홀딩력을 발생시키도록 블랭크 홀더가 안착되는 쿠션패드(3)를 승하강시키며, 유압제어를 통하여 쿠션패드(3)의 로킹 유지와 상승을 제어하는 동시에, 로킹 위치정도를 정밀하게 제어함으로써, 쿠션패드(3)의 록킹위치 산포 발생을 방지하고, 록킹위치 산포에 따른 프레스 비가동 및 성형 완료된 제품패널의 품질문제가 발생되는 것을 방지할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 프레스용 쿠션 핀 장치(1)는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 기본적으로 미도시된 하형의 외측으로 블랭크 홀더(미도시)가 상부에 장착되는 쿠션패드(3)를 포함하며, 상기 블랭크 홀더(미도시)를 통하여 블랭크 홀딩력이 발생되도록 성형되는 패널의 가장자리를 가압한 상태로 블랭크 홀더(미도시)를 상형(미도시)에 록킹시키도록 쿠션 서포트(10), 쿠션실린더(20), 리니어 스케일(30), 메인 압력조절유닛(40), 및 서브 압력조절유닛(50)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 쿠션 서포트(10)는 상기 쿠션패드(3)의 하부에 배치된다.

이러한 쿠션 서포트(10)의 하부 양측에는 작동로드가 상기 쿠션 서포트(10)를 관통한 상태로, 상기 쿠션패드(3)의 하부와 연결되어 상기 쿠션 서포트(10)로부터 상기 쿠션패드(3)를 상승 또는 하강시키는 쿠션실린더(20)가 장착된다.

여기서, 상기 쿠션 서포트(10)는 하부 양측에 상기 쿠션 서포트(10)로부터 상승된 상기 쿠션패드(3)의 양측을 지지하는 지지실린더(11)가 각각 장착될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 리니어 스케일(30)은 상기 쿠션실린더(20)의 작동에 의해 작동된 상기 쿠션패드(3)의 위치를 측정하도록 상기 쿠션패드(3)와 상기 쿠션 서포트(10) 사이에 장착된다.

여기서, 상기 리니어 스케일(30)은 직선변위를 측정하는 인코더로서 프레스와 같은 기계장치에서 위치결정을 위해 적용되는 것으로, 이는 널리 알려진 공지기술에 해당하므로 이하 그 구성 및 작동에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고 상기 메인 압력조절유닛(40)은 상기 쿠션패드(3)의 록킹유지 및 록킹상승을 위한 쿠션실린더(20)의 작동 시, 각각의 상기 쿠션실린더(20)가 동시에 작동되도록 상기 각 쿠션실린더(20) 내부압력을 동일하게 유지시키게 된다.

이러한 메인 압력조절유닛(40)은 메인 로직밸브(41), 메인 압력동조배관(43), 및 릴리프 배관(45)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 메인 로직밸브(41)는 상기 각 쿠션실린더(20) 상부 일측에 각각 장착되며, 상기 쿠션실린더(20)의 내부압력을 일정하게 유지하도록 선택적으로 개폐된다.

상기 메인 압력동조배관(43)은 각각의 상기 메인 로직밸브(41)를 상호 연결하여 장착되며, 상기 각 쿠션실린더(20)로 공급된 작동유체가 상기 각 메인 로직밸브(41)의 개폐를 통해 상호 유동되면서 각 쿠션실린더(20) 내부압력을 동일하게 유지시키게 된다.

본 실시예에서, 상기 릴리프 배관(45)은 상기 각 쿠션실린더(20)의 하부 일측과 상기 각 메인 로직밸브(41)의 일측을 상호 연결하여 장착된다.

이러한 각 릴리프 배관(45)은 상기 메인 압력동조배관(43)을 통해 상기 각 쿠션실린더(20)를 상호 동일한 압력으로 유지시킨 상태에서, 상기 메인 로직밸브(41)로 유입된 작동유체가 설정압력 이상일 경우, 상기 메인 로직밸브(41)로 유입된 작동유체를 상기 각 쿠션실린더(20)로 각각 리턴시키게 된다.

즉, 상기와 같이 구성되는 메인 압력조절유닛(40)은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 쿠션실린더(20)로 공급된 작동압에 의해 쿠션실린더(20)가 작동하여 쿠션패드(3)를 상승시키면, 설정된 로킹위치까지 쿠션패드(3)를 상승시킨 상태에서, 상기 메인 로직밸브(41)가 작동하여 압력동조배관(43)을 통해 양측 쿠션실린더(20)의 내부압력을 동일하게 유지시킨다.

그런 후, 상기 메인 로직밸브(41)는 상기 쿠션패드(3)가 설정높이 이상으로 상승되는 것을 방지하도록 릴리프 배관(45)을 통해 작동압을 쿠션실린더(20) 내부로 다시 리턴시킴으로써, 쿠션패드(3)가 상승된 상태에서의 록킹유지와 록킹상승을 제어하게 된다.

그리고 상기 서브 압력조절유닛(50)은 상기 각 쿠션실린더(20)의 작동 시, 상기 쿠션패드(3)의 록킹위치를 제어하도록 상기 메인 압력조절유닛(40)과 상호 연결된다.

여기서, 상기 서브 압력조절유닛(50)은 상기 메인 압력동조배관(43)에 설치되는 서브 로직밸브(51)와, 상기 메인 압력동조배관(43)으로부터 상기 서브 로직밸브(51)로 유입된 작동유체를 상기 각 릴리프 배관(45)으로 선택적으로 배출하여 상기 메인 압력동조배관(43) 내부의 작동유체 유량을 조절하는 서브 압력조정배관(53)을 포함하여 구성될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 서브 압력조정배관(53)은 상기 서브 로직밸브(51)의 양측에서 상기 각 쿠션실린더(20)에 구비되는 상기 릴리프 배관(45)에 각각 연결될 수 있다.

이러한 서브 압력조절유닛(50)은 상기 리니어 스케일(30)로부터 측정된 측정값에 의해 작동될 수 있다.

즉, 이와 같이 구성되는 서브 압력조절유닛(50)은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 리니어 스케일(30)로부터 출력된 출력값에 따라 서브 로직밸브(51)가 선택적으로 작동되면, 메인 압력동조배관(43) 상의 작동유체가 서브 압력조정배관(53)을 통하여 각각의 릴리프 배관(45)으로 선택적으로 배출됨으로써, 상승된 상태에서의 상기 쿠션패드(3) 로킹위치를 제어하게 된다.

이에 따라, 쿠션 핀 장치(1)는 상기 메인 압력조절유닛(40)과 서브 압력조절유닛(50)을 통해 차종별로 상이한 형상으로 성형되는 패널의 재질과 품목에 관계없이 쿠션패드(3)의 로킹상승 및 로킹유지와 로킹위치의 미세조정이 가능하여 쿠션패드의 로킹위치 산포발생을 방지할 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 쿠션 핀 장치(1)를 적용하면, 프레스 성형되는 패널에 블랭킹 홀딩력을 발생시키도록 블랭크 홀더가 안착되는 쿠션패드(3)를 승하강시키며, 유압제어를 통하여 쿠션패드(3)의 로킹 유지와 상승을 제어하는 동시에, 로킹 위치정도를 정밀하게 제어함으로써, 쿠션패드(3)의 록킹위치 산포 발생을 방지하여 다양한 패널의 재질과 품목에 공용으로 적용이 가능함에 따라, 설비 투자비를 절감할 수 있다.

또한, 상기 쿠션 핀 장치(1)는 록킹위치 산포 발생을 미연에 방지함으로써, 록킹위치 산포 발생에 따른 프레스 비가동 및 성형 완료된 제품패널의 품질문제가 발생되는 것을 방지하여 생산성을 향상시키는 동시에, 제품패널의 상품성 향상 및 품질문제를 개선할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 프레스용 쿠션 핀 장치
3 : 쿠션패드
10 : 쿠션 서포트
11 : 지지실린더
20 : 쿠션실린더
30 : 리니어 스케일
40 : 메인 압력조절유닛
41 : 메인 로직밸브
43 : 메인 압력동조배관
45 : 릴리프 배관
50 : 서브 압력조절유닛
51 : 서브 로직밸브
53 : 서브 압력조정배관

Claims

하형의 외측으로 블랭크 홀더가 상부에 장착되는 쿠션패드를 포함하며, 상기 블랭크 홀더를 통하여 블랭크 홀딩력이 발생되도록 성형되는 패널의 가장자리를 가압한 상태로 블랭크 홀더를 상형에 록킹시키는 프레스용 쿠션 핀 장치에 있어서,
상기 쿠션패드의 하부에 배치되는 쿠션 서포트;
상기 쿠션 서포트의 하부 양측에서 작동로드가 상기 쿠션 서포트를 관통한 상태로, 상기 쿠션패드의 하부와 연결되어 상기 쿠션 서포트로부터 상기 쿠션패드를 상승 또는 하강시키는 쿠션실린더;
상기 쿠션실린더의 작동에 의해 작동된 상기 쿠션패드의 위치를 측정하도록 상기 쿠션패드와 상기 쿠션 서포트 사이에 장착되는 리니어 스케일;
상기 쿠션패드의 록킹유지 및 록킹상승을 위한 상기 쿠션실린더의 작동 시, 각각의 상기 쿠션실린더가 동시에 작동되도록 상기 각 쿠션실린더 내부압력을 동일하게 유지시키는 메인 압력조절유닛; 및
상기 각 쿠션실린더의 작동 시, 상기 쿠션패드의 록킹위치를 제어하도록 상기 메인 압력조절유닛과 상호 연결되는 서브 압력조절유닛;을 포함하고,
상기 메인 압력조절유닛은
상기 각 쿠션실린더 상부 일측에 각각 장착되는 메인 로직밸브;
각각의 상기 메인 로직밸브를 상호 연결하여 장착되며, 상기 각 쿠션실린더로 공급된 작동유체가 상기 각 메인 로직밸브를 통해 유동되는 메인 압력동조배관; 및
상기 메인 로직밸브의 잔여 작동유체를 상기 각 쿠션실린더로 각각 리턴시키도록 상기 각 쿠션실린더의 하부 일측과 상기 각 메인 로직밸브의 일측을 상호 연결하여 장착되는 릴리프 배관;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스용 쿠션 핀 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 서브 압력조절유닛은
상기 메인 압력동조배관에 설치되는 서브 로직밸브; 및
상기 메인 압력동조배관으로부터 상기 서브 로직밸브로 유입된 작동유체를 상기 각 릴리프 배관으로 선택적으로 배출하여 상기 메인 압력동조배관 내부의 작동유체 유량을 조절하는 서브 압력조정배관;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스용 쿠션 핀 장치.
제3항에 있어서,
상기 서브 압력조정배관은
상기 서브 로직밸브의 양측에서 상기 각 쿠션실린더에 구비되는 상기 릴리프 배관에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 프레스용 쿠션 핀 장치.
제1항에 있어서,
상기 서브 압력조절유닛은
상기 리니어 스케일로부터 측정된 측정값에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 프레스용 쿠션 핀 장치.
제1항에 있어서,
상기 쿠션 서포트는
하부 양측에 상기 쿠션 서포트로부터 상승된 상기 쿠션패드의 양측을 지지하는 지지실린더가 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 프레스용 쿠션 핀 장치.