KR101855726B1

KR101855726B1 - 무진동 소재 이송장치

Info

Publication number: KR101855726B1
Application number: KR1020170036781A
Authority: KR
Inventors: 한재형
Original assignee: 한재형
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2017-03-23
Publication date: 2018-05-09
Also published as: WO2018174583A1

Abstract

본 발명은 프레스(프레스기 또는 프레스 공정) 주변에 설치되는 프레스 소재 이송장치에 적어도 2단 이상의 완충수단을 설치하여 현장에서 발생되는 각종 진동 및 충격이 차단되도록 함으로써 무게가 가벼운 소재의 안착 상태(로딩 상태)가 정확히 감지되는 무진동 소재 이송장치에 관한 것으로, 함체(21)의 전후면판(17)(18) 양측에 고정되는 한 쌍의 지지부재(25)(26)와, 지지부재(25)(26)의 상부면에 소정 간격으로 설치되는 복수의 제1 완충구(27)(28)와, 제1 완충구(27)(28)의 상부에 고정되는 브라켓(35)(36)의 외측부와, 브라켓(35)(36)의 내측부 상부면에 소정 간격으로 설치되는 복수의 제2 완충구(37)(38)와, 제2 완충구(37)와 다른 제2 완충구(38)의 상단에 설치되는 지지판(45)과, 지지판(45)의 상부면에 고정되는 로드셀(10)과, 상기 로드셀(10)의 상부면에 고정되는 고정판(48)과, 고정판(48)의 상부면에 고정되고 소재가 안착되는 테이블(50)과, 함체(21)의 상부와 테이블(50) 사이에는 형성되는 틈(52)을 더 포함한다.

Description

무진동 소재 이송장치{Meterial movement device of non-vibration}

본 발명은 프레스(프레스기 또는 프레스 공정) 주변에 설치되는 무진동 소재 이송장치에 관한 것으로, 적어도 2단 이상의 완충수단을 설치하여 현장에서 발생되는 각종 진동이나 충격 등이 차단되도록 함으로써 특히 무게가 가벼운 소재의 안착 상태(로딩 상태)가 정확히 감지되도록 한 것이다.

일반적으로 프레스 성형을 전후하여 프레스기의 금형으로 소재를 투입하는 반입공정과, 프레스 금형으로 반입된 소재를 성형하는 성형공정과, 성형된 소재를 금형으로부터 배출시키는 반출공정과, 배출된 소재를 다음 성형공정의 금형으로 이송하는 이송공정이 수반되므로 프레스기 주변, 또는 프레스 공정(라인)에는 프레스 금형으로 소재를 이송하여 반입 및 반출하고 배출하는 소재 이송장치(또는 소재 이송 테이블 등)가 설치된다.

도 1은 종래의 소재 이송장치(1)를 예시한 것으로, 소정 높이의 플레이트(2) 위에 평행 설치되는 한 쌍의 LM 레일(3)(4)과, LM 레일(3)(4)에 미끄럼 결합되어 소정 구간(A방향 ↔ B방향) 왕복 운동하는 테이블(8)과, 테이블(8)에 설치되는 구동모터(5)와, 구동모터(5)의 회전축에 고정되는 피니언(6)과, 플레이트(2)에 고정되고 상기 피니언(6)이 치차 결합되는 랙(7)과, 테이블(8) 위로 공급 및 로딩(안착)되는 소재(9)의 무게를 감지하는 로드셀(10)을 포함하며, 상기 테이블(8)이 소재 로딩 방향(A방향)으로 후진 이동하면 소재 반출유니트(11)에 의해 테이블(8) 위로 낱장의 소재(9)가 반입 및 로딩되고 로드셀(10)이 소재(9)의 무게를 감지하여 제어기로 입력하면, 제어기는 낱장인지 여러장인지 판단한 다음 낱장으로 판명되면 제어신호를 출력시켜 구동모터(5)가 동작하고 피니언(6)이 회전하면 피니언(6)에 치차 결합된 랙(7)은 플레이트(2)에 고정되어 있으므로 테이블(8)이 언로딩 방향(B방향)으로 전진하여 정지하면, 소재 반입유니트(12)에 의해 테이블(8) 위의 소재(9)가 흡착된 다음 프레스 금형으로 반입 및 복귀하면 소재(9)가 프레스 성형되며, 성형된 프레스 소재는 후공정의 소재 반출유니트(11) 및 테이블(8)과 소재 반입유니트(12)에 의해 후공정 금형으로 반입되어 성형되고 배출되며, 이러한 과정의 반복으로 소재(9)의 이송과 반입과 성형과 배출이 이루어지면서 연속 프레스 작업이 가능해진다.

상기 소재 반출유니트(11)와 소재 반입유니트(12)에는 복수의 소재 흡탈착수단(11a)(12a)이 각각 설치되어 소재(9)를 흡착 및 탈착하고, 소재 감지수단(11b)(12b)에 의해 소재(9)의 흡탈착 상태가 감지되며, LM 가이드는 플레이트(2) 상에 평행 고정되는 LM 레일(3)(4)과, 테이블(8) 저부에 설치되고 상기 LM 레일(3)(4)에 미끄럼 결합되는 LM 블럭(22)(23)으로 구성되어 테이블(8)이 LM 레일(3)(4)을 따라 직선 왕복 운동하게 된다.

한편, 프레스 작업 현장(공정)에는 많은 진동과 충격이 발생된다. 특히 프레스의 상부금형이 하강하면서 하부금형으로 반입된 소재를 성형(타발)하는 과정에서 가장 큰 진동이 발생되며, 이외에도 프레스 관련 기구와 장치들이 동작하면서 발생되는 소소한 진동이나 충격이 소재 이송장치(1)와 테이블(8)로 전달되고 있어서 테이블(8) 위로 소재(9)의 로딩 여부를 감지하는 로드셀(10)의 감지불량이 매우 높다.

예컨대, 소재(9)의 크기와 무게가 큰 경우에는 진동과 충격이 전달되더라도 소재(9)의 감지에 큰 영향을 주지 않지만, 소재(9)의 크기와 무게가 작은 경우에는 테이블(8) 위로 소재(9)가 로딩(Loading)되더라도 진동과 충격에 의해 로드셀(10)의 오감지가 빈번하여 2장의 소재가 한꺼번에 금형으로 반입되면서 금형이나 소재가 소손(파손)되거나, 소재(9)의 로딩이 정상 감지될 때까지 전체 프레스 공정이 대기 상태로 유지되면서 생산성이 크게 떨어지는 등의 여러 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1186942호(발명의 명칭: 대형 프레스 소재 이송장치, 2012. 9. 28. 특허공고) 대한민국 등록특허공보 제10-0982406호(발명의 명칭: 프레스 소재 이송 자동화시스템 및 그 소재이송방법, 2010. 9. 20. 특허공고) 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0047370호(발명의 명칭: 소재 이송용 그립퍼, 2012. 5. 14. 특허공개)

본 발명은 프레스(프레스기 또는 프레스 공정) 주변에 설치되는 프레스 소재 이송장치에 적어도 2단 이상의 완충수단을 설치하여 현장에서 발생되는 각종 진동이나 충격 등이 1단 및 2단으로 차단되도록 함으로써 무게가 가벼운 소재의 안착 여부(로딩 상태)를 정확히 감지할 수 있는 무진동 소재 이송장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 무진동 소재 이송장치는, 함체의 전후면판 양측에 고정되는 한 쌍의 지지부재와, 상기 지지부재의 상부면에 소정 간격으로 설치되는 복수의 제1 완충구와, 상기 제1 완충구의 상부에 고정되는 브라켓의 외측부와, 상기 브라켓의 내측부 상부면에 소정 간격으로 설치되는 복수의 제2 완충구와, 상기 제2 완충구의 상단에 설치되는 지지판과, 상기 지지판의 상부면에 고정되는 로드셀과, 상기 로드셀의 상부면에 고정되는 고정판과, 상기 고정판의 상부면에 고정되고 소재가 안착되는 테이블을 포함한다.

상기 함체의 상부와 테이블 사이에는 형성되는 틈을 더 포함한다.

상기 브라켓은 "

" 형상으로 절곡되어 대칭 설치될 수 있다.

상기 제1 완충구는 지지부재의 상부면에 고정되고, 상기 제1 완충구에 브라켓의 외측부가 고정되고, 상기 브라켓의 내측부 상부면에 제2 완충구가 고정되고, 상기 제2 완충구의 상부에 지지판이 고정될 수 있다.

상기 제1 완충구는 3개씩 구성되고, 제2 완충구는 2개씩 구성될 수 있다.

본 발명은 함체(21)로 전달되는 진동 및 충격이 제1 완충구(27)(28)에 의해 1차(1단) 흡수(완충)되면서 크게 감쇠되고, 제2 완충구(37)(38)에 의해 2차(2단) 흡수(완충)되면서 로드셀(10)과 테이블(50)로 진동이나 충격이 거의 전달되지 않아 테이블(50)에 로딩(안착)되는 소재(9)의 감지 정확도가 크게 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 제1, 2 완충구(27)(28)(37)(38)가 설치되는 브라켓(35)(36)은 "

" 형상으로 절곡시켜 로드셀(10)의 설치 높이가 낮아지도록 함으로써 무진동 이송장치(15)의 전체 높이가 낮아지고 안정적인 운동이 부여되는 효과가 있다.

본 발명은 무진동에 의해 낱장의 소재(9)가 정확히 감지되므로 안정적이면서 신속한 소재 이송이 달성되어 소재의 이송과 반입과 반출 및 이송효율이 극대화되고 안정적인 프레스 작업이 달성되는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1 : 종래 소재 이송장치의 사용 상태 평면도.
도 2 : 본 발명 일 예로 도시한 무진동 소재 이송장치의 사시도.
도 3 : 본 발명 일 예로 도시한 무진동 소재 이송장치의 분해 사시도.
도 4 : 본 발명 일 예로 도시한 무진동 소재 이송장치의 단면도.
도 5 : 본 발명 일 예로 도시한 무진동 소재 이송장치의 단면도.
도 6 : 본 발명 일 예로 도시한 무진동 소재 이송장치의 평면도.
도 7 : 본 발명 일 예로 도시한 무진동 소재 이송장치의 사용 상태 정면도.

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 생략하며, 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

도 1은 본 발명 일 예로 도시한 무진동 소재 이송장치(15)의 사시도이고, 도 2는 그 분해 사시도이고, 도 3, 도 4는 그 단면도로, 소정 높이를 갖는 수평 플레이트(2)와, 플레이트(2)의 상부면에 평행으로 설치되는 한 쌍의 LM 가이드와, LM 가이드에 미끄럼 운동할 수 있도록 설치되고 구동모터(5)와 동력전달수단에 의해 왕복 운동하면서 소재적재장치의 소재(9)를 금형으로 이송하거나, 앞공정 금형에서 성형된 소재를 후공정의 금형으로 이송하거나, 금형 바깥으로 배출하게 된다.

본 발명 무진동 소재 이송장치(15)는, 사각형의 바닥판(16)과 전후면판(17)(18) 및 좌우측판(19)(20)으로 구성되는 함체(21)와, 바닥판(16)의 저부면에 고정되고 LM 레일(3)(4)에 미끄럼 결합되는 복수의 LM 블럭(22)(23)과, 전면판(17)에 설치되는 구동모터(5)와, 구동모터(5)의 회전축에 결합되고 플레이트(2)에 고정되는 랙(7)에 치차 결합되는 피니언(6)과, 전후면판(17)(18) 양측의 대략 중간에서 체결부재(53)(54)로 고정되어 평행하는 한 쌍의 지지부재(25)(26)와, 지지부재(25)(26)의 상부면에 소정 간격으로 설치되는 복수의 제1 완충구(27)(28)와, 제1 완충구(27)(28)의 상부에 고정되는 브라켓(35)(36)의 외측부와, 브라켓(35)(36)의 내측부 상부면에 소정 간격으로 설치되는 복수의 제2 완충구(37)(38)와, 제2 완충구(37)와 다른 제2 완충구(38)의 상단에 설치되는 지지판(45)과, 지지판(45)의 상부면에 고정되는 로드셀(10)과, 로드셀(10)의 상부면에 고정되는 고정판(48)과, 고정판(48)의 상부면에 고정되고 소재가 안착되는 테이블(50)을 포함한다.

상기 테이블(50)은 고정판(48)을 통하여 복수의 체결부재(49)(51)로 견고하게 체결되어 고정되며, 상기 함체(21)에는 현장에서 발생되는 각종 진동이나 충격이 전달되므로 함체(21)의 상부와 테이블(50) 사이에는 공간이나 틈(52)을 형성되어 항시 이격되어 있도록 함으로써 제1 완충구(27)(28)의 1차 완충작용과 제2 완충구(37)(38)의 2차 완충작용에 의해 상기 진동이나 충격이 테이블(50)로 거의 전달되지 않는다.

따라서 테이블(50) 위로 안착되는 소재(9)의 무게가 로드셀(10)에 의해 정확히 감지된 다음 제어기(도시안됨)로 입력되어 테이블(50)에 안착된 소재(9)의 무게와 그에 따른 장수(매수)가 판단된다.

즉, 무게가 가벼운 소재, 이를테면 최소 10~1,000g 사이 무게의 소재(9)도 감지할 수 있으며, 따라서 로드셀(10)이 소재(9) 무게를 감지하여 제어기로 무게값이 입력되면, 제어기는 미리 설정된 소재(9)의 기준 무게값과 로드셀(10)로부터 입력되는 무게값을 비교하여 테이블(50) 위에 안착된 소재(9)가 낱장인지 여러장 인지 판단하게 되며, 테이블(50) 위로 안착된 소재(9)가 낱장인 경우 구동모터(5)를 동작시켜 소재(9)를 금형으로 이송 및 반입하고, 여러장으로 판단되면 에러 신호와 경보가 발생되도록 함으로써 소재 배출 이젝트(도시안됨) 또는 작업자에 의해 에러(error) 상태가 처리되므로 프레스 작업 불량이 방지된다.

상기 브라켓(35)(36)은 도 5와 같이 "

" 형상으로 절곡하되 대칭 설치하여 제2 완충구(37)(38)와 지지판(45)으로 연결함으로써 로드셀(10)의 설치 높이가 낮아지며, 이에 따라 무진동 소재 이송장치(15)의 전체 높이가 낮아지고 안정적인 운동이 부여된다.

상기 전후면판(17)(18)의 상부 양측에는 결합홈(17a)(18a)이 형성되고, 상기 결합홈(17a)(18a)에는 보강부재(46)(47)의 단부가 각각 결합된 다음 체결부재로 고정되어 함체(21)의 상부가 보강된다.

상기에서 LM 블럭(22)(23)은 바닥판(16)의 저부면에 설치되거나, 또는 바닥판(16)의 저부면에 고정되는 보강판(16b)의 저부면에 고정될 수도 있다.

상기 바닥판(16) 또는 바닥판(16)과 보강판(16b)의 중앙부에는 통공부(16a)가 각각 형성되어 무진동 소재 이송장치(15)의 전체 무게가 경량화되며, 따라서 무진동 소재 이송장치(15)의 원활하고 신속한 이동이 달성되며, 에너지가 절감되고 사용 수명이 연장된다.

상기 제1, 2 완충구(27)(28)(37)(38)는 진동 흡수력이나 충격 흡수력이 우수한 실리콘이나 우레탄 또는 고무재질로 구성되며, 플레이트(2)와 LM 레일(3)(4) 및 LM 블럭(22)(23)을 통하여 함체(21)로 전달되는 진동 및 충격이 제1 완충구(27)(28)에 의해 1차(1단) 흡수(완충)되면서 크게 감쇠되고, 감쇠된 진동 및 충격은 브라켓(35)(36)을 통하여 제2 완충구(37)(38)로 전달되어 2차(2단) 흡수(완충)되면서 대부분 감쇠(감소)되므로 지지판(45)에 고정되는 로드셀(10)과, 로드셀(10) 상부에 고정되는 테이블(50)로는 진동이나 충격이 거의 전달되지 않는다.

상기 제1 완충구(27)(28)의 하부는 볼트(33)(34)에 의해 지지부재(25)(26)의 상부면에 고정되고, 제1 완충구(27)(28)의 상부에 삽입 설치된 체결부재(29)(30)는 브라켓(35)(36)의 외측부에 끼워진 다음 너트(31)(32)로 고정되고, 제2 완충구(37)(38)의 하부는 볼트(33)(34)에 의해 브라켓(35)(36)의 내측부 상부면에 고정되고, 제2 완충구(37)(38)의 상부에 삽입 설치된 체결부재(41)(42)는 지지판(45)의 양측에 각각 끼워진 다음 너트(43)(44)로 고정되고, 지지판(45)의 상부면 중앙에는 로드셀(10)이 고정된다.

상기 브라켓(35)(36)의 외측부에 설치되는 제1 완충구(27)(28)는 도 6과 같이 2개 내지 3개씩 구성하되 소정의 이격거리가 유지되도록 하고, 상기 브라켓(35)(36)의 내측부에 설치되는 제2 완충구(37)(38) 또한 2개 내지 3개씩 구성하여 지지판(45)이 안정적으로 지지되도록 함이 바람직하다.

상기에서 제1 완충구(27)(28)가 6개로 구성되고 제2 완충구(37)(38)가 4개로 구성되는 경우 함체(21)로 전달되는 전체 진동이나 충격이 6개의 제1 완충구(27)(28)에 의해 약 60% 정도로 1차 흡수 차단되고, 4개의 제2 완충구(37)(38)에 의해 약 35% 정도로 2차 흡수 차단되므로 로드셀(10)과 테이블(50)로는 약 5% 전후의 미약한 진동이나 충격만 전달되므로 소재(9)의 오감지가 방지된다.

상기 구동모터(5)는, 정역 회전과 정밀 속도 제어가 가능한 서보모터, 인버터 모터가 바람직하며, 동력전달수단은 구동모터(5)의 회전축에 고정되는 피니언(6)과, 플레이트(2) 상부면에 LM 레일(3)(4)과 평행하도록 고정되고 상기 피니언(6)이 치합되는 랙(7)으로 구성되어 테이블(50)이 소정 구간 왕복 운동할 수 있도록 구성된다.

상기 LM 블럭(22)(23)의 바깥측에는 LM 레일(3)(4)이 접촉하지 않도록 홈이 형성된 스크레이퍼(56)(57)이 각각 설치되어 LM 레일(3)(4)과 LM 블럭(22)(23) 사이로 이물질이 유입되지 않도록 함으로써 테이블(50)의 이동불량이 방지된다.

본 발명은 제1, 2 완충구(27)(28)(37)(38)의 완충작용에 의해 현장에서 발생되는 진동 및 충격이 2차에 걸쳐 흡수 차단되므로 소재(9)의 로딩이 정확히 감지되며, 2매 이상이 로딩되는 경우 제어기에 의해 경보되면서 에러 상태가 처리되거나 작업자에 의해 에러 상태가 처리되므로 소재(9)가 정확히 이송되면서 안정적인 프레스 작업이 달성된다.

본 발명은 각종 프레스 공정에 최적화되고 안정적인 방법으로 소재를 이송할 수 있어서 설비 비용과 유지보수 비용이 크게 절감되고, 종래 소재 이송장치에 비하여 저렴한 비용으로 생산성이 크게 향상되며, 사용 및 유지보수가 간편하고 작업환경에 맞춰 편리하게 설치할 수 있게 된다.

본 발명은 진동 충격이 크게 감소되고 안정적이면서 신속한 소재 이송이 달성되어 소재의 이송과 반입과 반출 및 이송효율이 극대화되는 효과가 있다.

본 발명에서 테이블(50)과 로드셀(10) 사이에 평면적이 큰 고정판(48)이 설치되어 테이블(50)이 안정적으로 지지되므로 소재(9)에 대한 오감지율이 낮아지며, 이에, 따라 소재(9)의 불량 이송이나 금형 파손 등이 방지되고, 공정 지연이 방지된다.

본 발명은 도 1에 예시한 것처럼 구동모터(5)와 동력전달수단에 의해 소재 로딩 위치인 A방향으로 후진 이동하면 소재 반출유니트(11, 또는 소재 반입유니트)에 의해 테이블(50) 위로 소재(9)가 로딩되며, 로드셀(10)이 로딩된 소재(9)를 감지하게 되므로 진동 및 충격으로부터 소재(9)의 로딩이 정확히 감지되며, 로드셀(10)이 감지한 소재(9) 무게값은 제어기로 입력되고, 제어기는 소재(9)의 로딩을 판단하여 구동모터(5)를 동작시키게 되며, 구동모터(5)를 따라 회전하는 피니언(6)과 치차 결합된 랙(7)에 의해 테이블(50)이 언로딩 위치인 B방향으로 전진하여 정지하면, 소재 반입유니트(12)에 의해 테이블(50) 위의 소재(9)가 흡착 및 언로딩된 다음 금형으로 반입되고 소재 반입유니트(12)가 복귀하면 상하 금형에 의해 소재(9)가 소정 형상 모양으로 성형되며, 이러한 과정의 반복으로 소재(9)의 반복 이송과 반입과 성형과 반출과 배출이 달성된다.

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)--종래 소재 이송장치 (2)--플레이트
(3)(4)--LM 레일 (5)--구동모터
(6)--피니언 (7)--랙
(8)--테이블 (9)--소재
(10)--로드셀 (11)--소재 반출유니트
(12)--소재 반입유니트 (15)--무진동 소재 이송장치
(16)--바닥판 (16a)--통공
(17)(18)--전후면판 (19)(20)--좌우측판
(21)--함체 (22)(23)--LM 블럭
(25)(26)--지지부재 (27)(28)--제1 완충구
(29)(30)(41)(42)--체결부재 (31)(32)(43)(44)--너트
(33)(34)(39)(40)--볼트 (35)(36)--브라켓
(37)(38)--제2 완충구 (45)--지지판
(46)(47)--보강부재 (48)--고정판
(49)(51)--체결부재 (50)--테이블
(52)--틈(공간) (53)(54)--체결부재
(55)--커버 (56)(57)--스크레이퍼

Claims

함체의 전후면판 양측에 고정되는 한 쌍의 지지부재;
상기 지지부재의 상부면에 소정 간격으로 설치되는 복수의 제1 완충구;
상기 제1 완충구의 상부에 고정되는 브라켓의 외측부;
상기 브라켓의 내측부 상부면에 소정 간격으로 설치되는 복수의 제2 완충구;
상기 제2 완충구의 상단에 설치되는 지지판;
상기 지지판의 상부면에 고정되는 로드셀;
상기 로드셀의 상부면에 고정되는 고정판;
상기 고정판의 상부면에 고정되고 소재가 안착되는 테이블;
을 포함하는 무진동 소재 이송장치.
청구항 제1항에 있어서;
함체의 상부와 테이블 사이에는 형성되는 틈;
을 더 포함하는 무진동 소재 이송장치.
청구항 제1항 또는 제2항에 있어서;
브라켓은 "
" 형상으로 절곡되어 대칭 설치됨을 특징으로 하는 무진동 소재 이송장치.
청구항 제1항 또는 제2항에 있어서;
제1 완충구는 지지부재의 상부면에 고정되고,
상기 제1 완충구에 브라켓의 외측부가 고정되고,
상기 브라켓의 내측부 상부면에 제2 완충구가 고정되고,
상기 제2 완충구의 상부에 지지판이 고정됨을 특징으로 하는 무진동 소재 이송장치.
청구항 제1항 또는 제2항에 있어서;
제1 완충구는 3개씩 구성되고, 제2 완충구는 2개씩 구성됨을 특징으로 하는 무진동 소재 이송장치.