KR102248391B1 - 터렛형 펀칭 헤드 - Google Patents

터렛형 펀칭 헤드 Download PDF

Info

Publication number
KR102248391B1
KR102248391B1 KR1020200014034A KR20200014034A KR102248391B1 KR 102248391 B1 KR102248391 B1 KR 102248391B1 KR 1020200014034 A KR1020200014034 A KR 1020200014034A KR 20200014034 A KR20200014034 A KR 20200014034A KR 102248391 B1 KR102248391 B1 KR 102248391B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
block
coupled
punching
head
plate
Prior art date
Application number
KR1020200014034A
Other languages
English (en)
Inventor
박정헌
Original Assignee
박정헌
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박정헌 filed Critical 박정헌
Priority to KR1020200014034A priority Critical patent/KR102248391B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102248391B1 publication Critical patent/KR102248391B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/02—Perforating by punching, e.g. with relatively-reciprocating punch and bed
    • B26F1/04—Perforating by punching, e.g. with relatively-reciprocating punch and bed with selectively-operable punches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/02—Perforating by punching, e.g. with relatively-reciprocating punch and bed
    • B26F1/14—Punching tools; Punching dies

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

본 발명은 터렛형 펀칭 헤드에 관한 것으로서, 로봇팔의 단부에 결합되는 헤드프레임(100); 상기 헤드프레임(100)의 일측에 결합되고, 서로 다른 형상으로 된 복수의 암펀칭구(210)를 구비하며, 상기 복수의 암펀칭구(210) 중 어느 하나가 펀칭대상물을 향하도록 선택적으로 전환 구동되는 고정펀칭헤드(200); 상기 고정펀칭헤드(200)를 향해 직선이동 가능하도록 상기 헤드프레임(100)의 타측에 결합되고, 서로 다른 형상으로 된 복수의 수펀칭구(310)를 구비하며, 상기 복수의 수펀칭구(310) 중 어느 하나가 펀칭대상물을 향하도록 선택적으로 전환 구동되는 이동펀칭헤드(300); 및 상기 고정펀칭헤드(200)에 대하여 상기 이동펀칭헤드(300)를 밀거나 당기는 펀칭구동부(400);를 포함한다.

Description

터렛형 펀칭 헤드{Punching head in the form of a turret}
본 발명은 펀칭 헤드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 범퍼나 패널과 같은 대상물을 펀칭하여 홀을 가공하기 위한 목적으로 산업용 로봇의 팔에 장착되는 펀칭 헤드에 관한 것이다.
차량의 범퍼(bumper)는 차량이 충돌하는 경우 발생되는 충격을 흡수하여 자동차의 본체 및 탑승자를 보호하기 위해 차량의 전후방에 장착되는 장치로서, 합성수지 재질의 범퍼가 일반적이다.
근래에 차량은 여러가지 기능을 위한 차량 전자 장비를 장착하게 되는데, 범퍼는 위치가 차량 끝단에 있다는 위치적 특성으로 인하여 주차나 운행시의 안전을 위해 다른 물체와의 거리, 근접도를 측정할 수 있는 센서나 화상카메라가 장착되 는 장소가 된다.
이러한 센서, 화상카메라 등이 설치되기 위해서 범퍼에 홀을 형성하고 이 홀에 브래킷이 결합되는 것이 일반적이다. 종래에는 이러한 브래킷을 설치하기 위해서 먼저 범퍼에 홀을 형성하고 다음으로 브래킷을 범퍼의 내측에 수작업으로 결합시키거나, 개별화된 각각의 공정에서 자동화 장비를 이용하여 홀을 형성하고 브래킷을 결합시키는 공정을 진행하였다.
한편, 자동차 산업의 발전과 소비자 기호의 다양화에 따라 다양한 차종이 생산되고, 같은 차종에 있어서도 옵션이 다양화되면서 범퍼의 종류도 다양해지고, 같은 범퍼에서도 센서 등을 설치하기 위해 형성하는 홀의 위치나 형태도 달라질 수 있다.
그러나, 기존에는 펀칭장치에서 천공을 수행하는 펀칭구가 단일로 구성됨으로 인해, 범퍼의 종류별로 혹은 범퍼에 형성할 홀의 형태별로, 다수의 펀칭장치를 세팅해야 했다.
이 때문에, 펀칭장치를 설치할 공간이 많이 필요하게 됨은 물론, 먼저 펀칭된 범퍼를 다음 펀칭장치로 옮겨 다시 장착해야 하므로, 그만큼 펀칭공정이 지연되는 문제점이 있었다.
펀칭장치와 관련된 선행기술로는, 대한민국 공개특허 제10-2018-0109954호('첨단 고강도 스틸을 기계식으로 접합하기 위한 장치 및 방법')가 공개되어 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2018-0109954호(공개일자 2018년10월08일, 발명의 명칭 : 첨단 고강도 스틸을 기계식으로 접합하기 위한 장치 및 방법)
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 펀칭구를 선택적으로 전환하여 사용할 수 있고, 펀칭구가 전환된 후 움직이지 않도록 고정할 수 있는 터렛형 펀칭 헤드를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 터렛형 펀칭 헤드는, 로봇팔의 단부에 결합되는 헤드프레임(100); 상기 헤드프레임(100)의 일측에 결합되고, 서로 다른 형상으로 된 복수의 암펀칭구(210)를 구비하며, 상기 복수의 암펀칭구(210) 중 어느 하나가 펀칭대상물을 향하도록 선택적으로 전환 구동되는 고정펀칭헤드(200); 상기 고정펀칭헤드(200)를 향해 직선이동 가능하도록 상기 헤드프레임(100)의 타측에 결합되고, 서로 다른 형상으로 된 복수의 수펀칭구(310)를 구비하며, 상기 복수의 수펀칭구(310) 중 어느 하나가 펀칭대상물을 향하도록 선택적으로 전환 구동되는 이동펀칭헤드(300); 및 상기 고정펀칭헤드(200)에 대하여 상기 이동펀칭헤드(300)를 밀거나 당기는 펀칭구동부(400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 터렛형 펀칭 헤드에 있어서, 상기 헤드프레임(100)은, 'ㄴ'자 형상의 장변이 로봇팔의 단부에 결합되고 단변은 상기 고정펀칭헤드(200)를 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 측면플레이트(110)와, 상기 한 쌍의 측면플레이트(110)의 장변을 연결하는 정면플레이트(120)와, 한 쌍의 측면플레이트(110)의 단부를 연결하는 단면플레이트(130)와, 상기 단면플레이트(130)에서 상기 이동펀칭헤드(300) 측으로 돌출되게 상기 정면플레이트(120)에 결합되는 보조플레이트(140)를 구비하고, 상기 고정펀칭헤드(200)는, 상기 한 쌍의 측면플레이트(110)에 양단부가 각각 회전 가능하게 결합되고 상하전후면에 각각 개구홀이 서로 연통되게 형성되는 고정헤드블록(220)과, 상기 고정헤드블록(220)의 일단부에 결합되는 제1 피니언기어(230)와, 상기 제1 피니언기어(230)와 맞물리는 제1 랙기어(240)와, 상기 제1 랙기어(240)를 지지하는 제1 지지블록(250)과, 상기 측면플레이트(110)에 결합되어 상기 제1 지지블록(250)의 직선 슬라이딩 운동을 안내하고 길이방향으로 장홀이 형성되는 제1 가이드블록(260)과, 일단부가 상기 제1 지지블록(250)에 결합되고 타단부는 제1 가이드블록(260)의 장홀을 관통하여 연장되는 제1 푸쉬바(270)와, 일단부가 상기 제1 푸쉬바(270)에 결합되고 타단부는 상기 측면플레이트(110)에 결합되어 상기 제1 푸쉬바(270)를 밀거나 당기는 제1 직선구동부(280)를 구비하며, 상기 복수의 암펀칭구(210)는, 상기 고정헤드블록(220)의 상면 및 전면의 개구홀에 각각 결합되고, 펀칭 후 분리된 펀칭대상물의 조각이 선택적으로 배출될 수 있도록 일단부가 상기 고정헤드블록(220)의 하면 및 후면의 개구홀에 각각 결합되고, 타단부는 상기 고정헤드블록(220)의 타단부와 인접한 측면플레이트(110) 측으로 경사지게 연장되는 한 쌍의 배출덕트(500);을 더 포함하며, 상기 이동펀칭헤드(300)는, 상기 정면플레이트(120)를 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 수평플레이트(320)와, 상기 수평플레이트(320)의 양측에서 서로 마주보게 결합되는 한 쌍의 수직플레이트(330)와, 상기 한 쌍의 수직플레이트(330)에 양단부가 각각 회전 가능하게 결합되고 전면과 하면에 각각 개구홀이 서로 연통되게 형성되는 이동헤드블록(340)과, 상기 이동헤드블록(340)의 일단부에 결합되는 제2 피니언기어(350)와, 상기 제2 피니언기어(350)와 맞물리는 제2 랙기어(360)와, 상기 제2 랙기어(360)를 지지하는 제2 지지블록(370)과, 상기 수직플레이트(330)에 결합되어 상기 제2 지지블록(370)의 직선 슬라이딩 운동을 안내하고 길이방향으로 장홀이 형성되는 제2 가이드블록(380)과, 일단부가 상기 제2 지지블록(370)에 결합되고 타단부는 제2 가이드블록(380)의 장홀을 관통하여 연장되는 제2 푸쉬바(390)와, 일단부가 상기 제2 푸쉬바(390)에 결합되고 타단부는 상기 수직플레이트(330)에 결합되어 상기 제2 푸쉬바(390)를 밀거나 당기는 제2 직선구동부(395)를 구비하며, 상기 복수의 수펀칭구(310)는, 상기 이동헤드블록(340)의 전면 및 하면의 개구홀에 각각 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 터렛형 펀칭 헤드에 있어서, 상기 측면플레이트(110)와 평행하게 상기 고정헤드블록(220)의 외측에 결합되고 상기 고정헤드블록(220)의 회전축을 기준으로 복수의 제1 삽입홈(611)이 방사상으로 형성되는 제1 잠금블록(610)과, 상기 측면플레이트(110)의 외측면에 결합되고 상기 측면플레이트(110)를 관통하여 상기 제1 잠금블록(610)의 제1 삽입홈(611)에 삽입되도록 전후진되는 제1 잠금구(621)를 구비하는 제1 잠금액츄에이터(620)로 구성되는 제1 잠금부(600); 및 상기 수직플레이트(330)와 평행하게 상기 이동헤드블록(340)의 외측에 결합되고 상기 이동헤드블록(340)의 회전축을 기준으로 복수의 제2 삽입홈(711)이 방사상으로 형성되는 제2 잠금블록(710)과, 상기 수직플레이트(330)의 외측면에 결합되고 상기 수직플레이트(330)를 관통하여 상기 제2 잠금블록(710)의 제2 삽입홈(711)에 삽입되도록 전후진되는 제2 잠금구(721)를 구비하는 제2 잠금액츄에이터(720)로 구성되는 제2 잠금부(700);를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 터렛형 펀칭 헤드에 있어서, 상기 헤드프레임(100)은, 'ㄴ'자 형상의 장변이 로봇팔의 단부에 결합되고 단변은 상기 고정펀칭헤드(200)를 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 측면플레이트(110)와, 상기 한 쌍의 측면플레이트(110)의 장변을 연결하는 정면플레이트(120)와, 한 쌍의 측면플레이트(110)의 단부를 연결하는 단면플레이트(130)와, 상기 단면플레이트(130)에서 상기 이동펀칭헤드(300) 측으로 돌출되게 상기 정면플레이트(120)에 결합되는 보조플레이트(140)를 구비하고, 상기 고정펀칭헤드(200)는, 상기 한 쌍의 측면플레이트(110) 사이에 경사지게 결합되고 중심축에 중공이 형성되는 고정헤드블록(220')과, 상기 고정헤드블록(220')의 중공에 베어링을 매개로 회전 가능하게 결합되고 중심축에 배출공이 형성되는 제1 스핀들블록(230')과, 상기 이동펀칭헤드(300)와 마주보는 제1 스핀들블록(230')의 일단부에 하단부가 결합되고 상단부에는 방사상으로 다수의 절삭면이 형성되며 상기 제1 스핀들블록(230')의 배출공과 연결되도록 상기 절삭면마다 개구홀이 형성되는 제1 로터블록(240')과, 상기 제1 스핀들블록(230')의 타단부에 결합되는 제1 종동평기어(250')와, 상기 제1 종동평기어(250')와 맞물리는 제1 주동평기어(260')와, 상기 고정헤드블록(220')의 일측에 결합되어 상기 제1 주동평기어(260')를 회전시키는 제1 회전모터(270')를 구비하며, 상기 복수의 암펀칭구(210)는, 상기 제1 로터블록(240')의 개구홀에 각각 결합되고, 상기 이동펀칭헤드(300)는, 상기 정면플레이트(120)를 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 수평플레이트(320)와, 상기 수평플레이트(320)의 양측에서 서로 마주보게 결합되는 한 쌍의 수직플레이트(330)와, 상기 한 쌍의 수직플레이트(330) 사이에서 상기 고정헤드블록(220')과 대칭되는 형태로 경사지게 결합되고 중심축에 중공이 형성되는 이동헤드블록(340')과, 상기 이동헤드블록(340')의 중공에 베어링을 매개로 회전 가능하게 결합되는 제2 스핀들블록(350')과, 상기 고정펀칭헤드(200)와 마주보는 제2 스핀들블록(350')의 일단부에 상단부가 결합되고 하단부에는 방사상으로 다수의 절삭면이 형성되며 상기 절삭면마다 개구홀이 형성되는 제2 로터블록(360')과, 상기 제2 스핀들블록(350')의 타단부에 결합되는 제2 종동평기어(370')와, 상기 제2 종동평기어(370')와 맞물리는 제2 주동평기어(380')와, 상기 이동헤드블록(340')의 일측에 결합되어 상기 제2 주동평기어(380')를 회전시키는 제2 회전모터(390')를 구비하며, 상기 복수의 수펀칭구(310)는, 상기 제2 로터블록(360')의 개구홀에 각각 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 터렛형 펀칭 헤드에 있어서, 상기 고정헤드블록(220')에는, 상기 고정헤드블록(220')의 일측에서 상기 제1 로터블록(240')과 마주보도록 연장되는 제1 서포트플레이트(221)가 더 구비되고, 상기 이동헤드블록(340')에는, 상기 이동헤드블록(340')의 일측에서 상기 제2 로터블록(360')과 마주보도록 연장되는 제2 서포트플레이트(341)가 더 구비되며, 상기 제1 로터블록(240')의 외주면에는, 회전축을 기준으로 복수의 제1 삽입홈(241)이 방사상으로 형성되며, 상기 제2 로터블록(360')의 외주면에는, 회전축을 기준으로 복수의 제2 삽입홈(361)이 방사상으로 형성되며, 상기 제1 서포트플레이트(221)의 외측면에 결합되고 상기 제1 서포트플레이트(221)를 관통하여 상기 제1 삽입홈(241)에 삽입되도록 전후진되는 제1 잠금구(621')를 구비하는 제1 잠금액츄에이터(620')로 구성되는 제1 잠금부(600'); 및 상기 제2 서포트플레이트(341)의 외측면에 결합되고 상기 제2 서포트플레이트(341)를 관통하여 상기 제2 삽입홈(361)에 삽입되도록 전후진되는 제2 잠금구(721')를 구비하는 제2 잠금액츄에이터(720')로 구성되는 제2 잠금부(700');를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 터렛형 펀칭 헤드에 따르면, 복수의 펀칭구가 선택적으로 전환 가능하게 구성됨으로써, 하나의 펀칭장치로 여러 종류의 대상물 또는 여러 종류의 홀을 신속하게 가공할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 설비부담 및 설치면적을 최소화하면서 시간당 처리할 수 있는 대상물의 수를 극대화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 헤드블록의 회전을 선택적으로 억제하는 잠금부가 각각의 펀칭헤드에 장착됨으로써, 펀칭구가 전환된 후 견고하게 고정됨과 동시에, 암펀칭구와 수펀칭구가 일직선으로 정확하게 정렬되는 효과를 얻을 수 있다. 이를 통해, 펀칭 가공 시의 불량 발생을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 헤드블록을 회전구동하기 위한 다수의 부품(직선구동부 포함)들이 플레이트 사이에 내장되고, 이와 간섭되지 않도록 배출덕트가 꺾인 형태로 구성됨으로써, 장비의 부피가 최소화되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 펀칭구가 헤드블록에 목조임 방식으로 탈착가능하게 구성됨으로써, 변형·손상된 펀칭구를 쉽게 간편하게 교체할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 로터블록의 단부 둘레를 따라 복수의 펀칭구가 장착되어 회전되는 구조를 채택함으로써, 보다 많은 펀칭구를 장착하여 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 펀칭헤드를 구성하는 여러 부품 중, 스핀들블록, 로터블록 및 펀칭구만 회전되고 나머지 부품은 회전되지 않는 구조를 채택함으로써, 펀칭구 전환에 소요되는 동력을 절감하면서 펀칭구의 전환을 보다 신속하게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 고정펀칭헤드에서 회전되지 않는 제1 스핀들블록에 배출공이 형성되고 상기 배출공이 상시 암펀칭구와 일치되면서 배출덕트의 기능을 대체함으로써, 부품수가 간소화(배출덕트 생략)되는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터렛형 펀칭 헤드의 사시도.
도 2는 도 1의 터렛형 펀칭 헤드를 다른 각도에서 바라본 사시도.
도 3a와 도 3b는 도 1의 터렛형 펀칭 헤드에 포함된 고정펀칭헤드 부분을 확대하여 나타낸 사시도.
도 4는 도 1의 터렛형 펀칭 헤드에 포함된 고정펀칭헤드의 전환 동작과정을 일측에서 바라본 과정도.
도 5는 도 4를 반대편에서 바라본 과정도.
도 6은 도 1의 터렛형 펀칭 헤드에 포함된 이동펀칭헤드 부분을 확대하여 나타낸 사시도.
도 7은 도 1의 터렛형 펀칭 헤드에 포함된 이동펀칭헤드의 전환 동작과정을 일측에서 바라본 과정도.
도 8은 도 7을 반대편에서 바라본 과정도.
도 9a 내지 도 9c는 도 1의 터렛형 펀칭 헤드가 장착된 산업용 로봇의 동작과정을 순서대로 나타낸 과정도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터렛형 펀칭 헤드의 사시도.
도 11은 도 10의 터렛형 펀칭 헤드에 포함된 고정펀칭헤드와 이동펀칭헤드를 별도로 나타낸 사시도.
도 12는 도 11의 고정펀칭헤드의 단면도.
도 13은 도 11의 이동펀칭헤드의 단면도.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명과 관련하여 공지된 기술에 대한 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 공지된 기술에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터렛형 펀칭 헤드의 사시도이고, 도 2는 도 1의 터렛형 펀칭 헤드를 다른 각도에서 바라본 사시도이며, 도 3a와 도 3b는 도 1의 터렛형 펀칭 헤드에 포함된 고정펀칭헤드 부분을 확대하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 1의 터렛형 펀칭 헤드에 포함된 고정펀칭헤드의 전환 동작과정을 일측에서 바라본 과정도이며, 도 5는 도 4를 반대편에서 바라본 과정도이고, 도 6은 도 1의 터렛형 펀칭 헤드에 포함된 이동펀칭헤드 부분을 확대하여 나타낸 사시도이며, 도 7은 도 1의 터렛형 펀칭 헤드에 포함된 이동펀칭헤드의 전환 동작과정을 일측에서 바라본 과정도이고, 도 8은 도 7을 반대편에서 바라본 과정도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터렛형 펀칭 헤드(10)는 차량의 범퍼나 패널과 같은 대상물을 펀칭하여 홀을 가공하기 위한 목적으로 산업용 로봇의 팔에 장착되는 장치로서, 헤드프레임(100), 고정펀칭헤드(200), 이동펀칭헤드(300), 펀칭구동부(400)와 한 쌍의 배출덕트(500)를 포함하여 구성된다.
헤드프레임(100)은 로봇팔의 단부에 결합되는 프레임이다.
헤드프레임(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 'ㄴ'자 형상의 장변이 로봇팔의 단부에 결합되고 단변은 고정펀칭헤드(200)를 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 측면플레이트(110)와, 한 쌍의 측면플레이트(110)의 장변을 연결하는 정면플레이트(120)와, 한 쌍의 측면플레이트(110)의 단부를 연결하는 단면플레이트(130)와, 단면플레이트(130)에서 이동펀칭헤드(300) 측으로 돌출되게 정면플레이트(120)에 결합되는 보조플레이트(140)를 구비한다.
정면플레이트(120)에는 이동펀칭헤드(300)의 직선운동 안내를 위한 한 쌍의 LM가이드(121)가 결합된다.
본 실시예에서 고정펀칭헤드(200)가 결합되는 측면플레이트(110)의 단변은, 이동펀칭헤드(300) 측으로 약간 상향경사지게 구성된다. 이는 범퍼와 같이 평면과 양측면으로 구성되어 'ㄷ'자 형상의 단면을 갖는 펀칭대상물의 형상을 고려하여, 고정펀칭헤드(200)가 펀칭대상물의 평면 부분에 최대한 근접하면서 양측 절곡 부분과는 간섭되지 않도록 하기 위함이다.
고정펀칭헤드(200)는 헤드프레임(100)의 일측에 결합되고, 서로 다른 형상으로 된 복수의 암펀칭구(210)를 구비하며, 복수의 암펀칭구(210) 중 어느 하나가 펀칭대상물을 향하도록 선택적으로 전환 구동되는 구성이다.
고정펀칭헤드(200)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 측면플레이트(110, 마주보는 좌측의 측면플레이트는 도시 생략)에 양단부가 각각 회전 가능하게 결합되고 상하전후면에 각각 개구홀이 서로 연통되게 형성되는 고정헤드블록(220)과, 고정헤드블록(220)의 일단부에서 측면플레이트(110)를 관통하여 연장되는 연장단부에 결합되는 제1 피니언기어(230)와, 제1 피니언기어(230)와 맞물리는 제1 랙기어(240)와, 제1 랙기어(240)를 지지하는 제1 지지블록(250)과, 측면플레이트(110)에 결합되어 제1 지지블록(250)의 직선 슬라이딩 운동을 안내하고 길이방향으로 장홀이 형성되는 제1 가이드블록(260)과, 일단부가 제1 지지블록(250)에 결합되고 타단부는 제1 가이드블록(260)의 장홀을 관통하여 연장되는 제1 푸쉬바(270)와, 일단부가 제1 푸쉬바(270)에 결합되고 타단부는 측면플레이트(110)에 결합되어 제1 푸쉬바(270)를 밀거나 당기는 제1 직선구동부(280)를 구비한다.
복수의 암펀칭구(210)는 2개로 구성되어, 고정헤드블록(220)의 상면 및 전면의 개구홀에 각각 결합된다. 암펀칭구(210)는 고정헤드블록(220)의 개구홀에 삽입된 상태에서, 고정웨지(215)에 의해 탈부착 가능하게 결합된다.
고정웨지(215)는 원통의 상반부와 하반부 사이가 부분절개되어 구분되고, 상반부의 한쪽이 끊어진 형상으로 구경이 변화되는 원통 형상의 블록이다. 고정웨지(215)는 암펀칭구(210)를 감싸는 형태로 하반부가 고정헤드블록(220)에 결합되고 상반부는 조임볼트에 의해 구경이 작아지면서 암펀칭구(210)를 목조임 방식으로 압박고정하게 된다.
고정펀칭헤드(200)의 회전구동은 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 직선구동부(280)가 전진 구동하여 제1 랙기어(240)를 밀면, 제1 피니언기어(230)가 역회전되면서, 고정헤드블록(220)이 도면상 반시계방향으로 회전하게 된다. 그러면, 복수의 암펀칭구(210) 중 제1 암펀칭구(210a)가 이동펀칭헤드(300)를 향하여 세워지게 된다.
반대로, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 직선구동부(280)가 후진 구동하여 제1 랙기어(240)를 당기면, 제1 피니언기어(230)가 정회전되면서, 고정헤드블록(220)이 도면상 시계방향으로 회전하게 된다. 그러면, 복수의 암펀칭구(210) 중 제2 암펀칭구(210b)가 이동펀칭헤드(300)를 향하여 세워지게 된다.
이때, 제1 직선구동부(280)의 구동범위는 도 5에 도시된 바와 같이, 고정헤드블록(220)의 타단부에서 측면플레이트(110)를 관통하여 연장되는 연장단부에 수직으로 결합되어 일체로 회전되는 회동바(225)와, 한 쌍의 근접센서(226)에 의해 제한된다.
한 쌍의 근접센서(226)는 측면플레이트(110)의 외측면에 서로 수직을 이루면서, 회동바(225)의 정회전 방면에 1개, 역회전 방면에 1개씩 결합되어 회동바(225)의 접근 여부를 감지한 후 감지신호를 제어부(미도시)로 출력한다.
이동펀칭헤드(300)는 도 1에 도시된 바와 같이, 고정펀칭헤드(200)를 향해 직선이동 가능하도록 헤드프레임(100)의 타측에 슬라이딩 가능하게 결합되고, 서로 다른 형상으로 된 복수의 수펀칭구(310)를 구비하며, 복수의 수펀칭구(310) 중 어느 하나가 펀칭대상물을 향하도록 선택적으로 전환 구동되는 구성이다.
이동펀칭헤드(300)는 도 6에 도시된 바와 같이, 정면플레이트(120, 도 2 참조)를 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 수평플레이트(320, 수평플레이트의 단부에 수직으로 결합되어 정면플레이트의 LM가이드에 직접 결합되는 플레이트는 미도시)와, 수평플레이트(320)의 양측에서 서로 마주보게 결합되는 한 쌍의 수직플레이트(330)와, 한 쌍의 수직플레이트(330)에 양단부가 각각 회전 가능하게 결합되고 전면과 하면에 각각 개구홀이 서로 연통되게 형성되는 이동헤드블록(340)과, 이동헤드블록(340)의 일단부에 결합되는 제2 피니언기어(350)와, 제2 피니언기어(350)와 맞물리는 제2 랙기어(360)와, 제2 랙기어(360)를 지지하는 제2 지지블록(370)과, 수직플레이트(330)에 결합되어 제2 지지블록(370)의 직선 슬라이딩 운동을 안내하고 길이방향으로 장홀이 형성되는 제2 가이드블록(380)과, 일단부가 제2 지지블록(370)에 결합되고 타단부는 제2 가이드블록(380)의 장홀을 관통하여 연장되는 제2 푸쉬바(390)와, 일단부가 제2 푸쉬바(390)에 결합되고 타단부는 수직플레이트(330)에 결합되어 제2 푸쉬바(390)를 밀거나 당기는 제2 직선구동부(395)를 구비한다.
복수의 수펀칭구(310)는 이동헤드블록(340)의 전면 및 하면의 개구홀에 각각 결합된다. 수펀칭구(310)도 암펀칭구(210)와 마찬가지로 목조임 방식으로 탈부착 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.
이동펀칭헤드(300)의 회전구동은 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2 직선구동부(395)가 전진 구동하여 제2 랙기어(360)를 밀면, 제2 피니언기어(350)가 정회전되면서, 이동헤드블록(340)이 도면상 시계방향으로 회전하게 된다. 그러면, 복수의 수펀칭구(310) 중 제1 암펀칭구(210a)와 짝을 이루는 제1 수펀칭구(310a)가 제1 암펀칭구(210a)를 향하여 세워지게 된다.
반대로, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 직선구동부(395)가 후진 구동하여 제2 랙기어(360)를 당기면, 제2 피니언기어(350)가 역회전되면서, 이동헤드블록(340)이 도면상 반시계방향으로 회전하게 된다. 그러면, 복수의 수펀칭구(310) 중 제2 암펀칭구(210b)와 짝을 이루는 제2 수펀칭구(310b)가 제2 암펀칭구(210b)를 향하여 세워지게 된다.
이때, 제2 직선구동부(395)의 구동범위는 도 8에 도시된 바와 같이, 이동헤드블록(340)의 타단부에서 수직플레이트(330)를 관통하여 연장되는 연장단부에 수직으로 결합되어 일체로 회전되는 회동로드(345)와, 한 쌍의 감지센서(346)에 의해 제한된다.
한 쌍의 감지센서(346)는 수직플레이트(330)의 외측면에 서로 수직을 이루면서, 회동로드(345)의 정회전 방면에 1개, 역회전 방면에 1개씩 결합되어 회동로드(345)의 접근 여부를 감지한 후 감지신호를 제어부(미도시)로 출력한다.
펀칭구동부(400)는 도 2에 도시된 바와 같이, 고정펀칭헤드(200)에 대하여 이동펀칭헤드(300)를 밀거나 당기는 구성이다.
본 실시예에서 펀칭구동부(400)는 정면플레이트(120)와 나란하게 배치되어 일단부가 보조플레이트(140)에 제자리 회전 가능하게 결합되고 타단부는 이동펀칭헤드(300)의 수평플레이트(320)에 나사결합되어 연장되는 스크류봉(410)과, 단면플레이트(130)에 결합되는 스텝모터(미도시)와, 스텝모터(미도시)의 회전축에 결합되는 구동풀리(430)와, 스크류봉(410)의 일단부에 결합되는 피동풀리(440)와, 구동풀리(430)와 피동풀리(440)에 감기는 벨트(450)로 구성된다.
스텝모터의 구동에 의해 스크류봉(410)이 정회전 또는 역회전되면, 이동펀칭헤드(300)가 정면플레이트(120)의 LM가이드(121)를 따라 직선이동되면서, 고정펀칭헤드(200)에 가까워지거나 고정펀칭헤드(200)에서 멀어지게 된다.
이 과정에서, 암펀칭구(210)와 수펀칭구(310)가 맞닿으면서 펀칭대상물에 홀이 형성되는 펀칭 동작이 수행된다.
이때, 홀이 형성되는 펀칭대상물의 홀 주변을 가압하여 변형을 제한하기 위해, 이동펀칭헤드(300)에 가압쇼버부(50)가 장착된다. 가압쇼버부(50)는 사각판 형상으로 한 쌍의 측면플레이트(110)의 단부 하측과 마주보게 배치되고 중앙에 수펀칭구(310)가 통과하는 통과홈이 형성되는 가압판(51)과, 완충이 가능한 공유압실린더로서 일단부가 가압판(51)의 각 모서리에 결합되고 타단부는 측면플레이트(110)의 외측면에 결합되는 다수의 실린더(52)로 구성된다.
한 쌍의 배출덕트(500)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 펀칭 후 분리된 펀칭대상물의 조각이 선택적으로 배출될 수 있도록 일단부가 고정헤드블록(220)의 하면 및 후면의 개구홀에 각각 결합되고, 타단부는 고정헤드블록(220)의 타단부와 인접한 측면플레이트(110) 측으로 경사지게 연장되는 덕트이다.
펀칭 후 분리된 펀칭대상물은 중력에 의해 아래로 낙하되므로, 한 쌍의 배출덕트(500)는 하측의 고정펀칭헤드(200)에만 설치되고 상측의 이동펀칭헤드(300)에는 설치되지 않는다.
추가적으로, 고정펀칭헤드(200)의 고정헤드블록(220) 및 이동펀칭헤드(300)의 이동헤드블록(340)의 회전 구동 후, 그 회전을 억제하기 위한 제1 잠금부(600) 및 제2 잠금부(700)가 더 포함된다.
제1 잠금부(600)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 측면플레이트(110)와 평행하게 고정헤드블록(220)의 외측에 결합되고 고정헤드블록(220)의 회전축을 기준으로 복수의 제1 삽입홈(611)이 방사상으로 형성되는 제1 잠금블록(610)과, 측면플레이트(110)의 외측면에 결합되고 측면플레이트(110)를 관통하여 제1 잠금블록(610)의 제1 삽입홈(611)에 삽입되도록 전후진되는 제1 잠금구(621)를 구비하는 제1 잠금액츄에이터(620)로 구성된다.
고정헤드블록(220)의 회전 시에는, 제1 잠금구(621)가 복수의 제1 삽입홈(611) 중 어느 하나에도 삽입되지 않은 상태로 대기하다가, 고정헤드블록(220)의 회전이 종료되면, 제1 잠금구(621)가 마주보게 위치한 제1 삽입홈(611)에 삽입되면서 고정헤드블록(220)의 회전을 억제하게 된다.
마찬가지로, 제2 잠금부(700)는 도 6에 도시된 바와 같이, 수직플레이트(330)와 평행하게 이동헤드블록(340)의 외측에 결합되고 이동헤드블록(340)의 회전축을 기준으로 복수의 제2 삽입홈(711)이 방사상으로 형성되는 제2 잠금블록(710)과, 수직플레이트(330)의 외측면에 결합되고 수직플레이트(330)를 관통하여 제2 잠금블록(710)의 제2 삽입홈(711)에 삽입되도록 전후진되는 제2 잠금구(721)를 구비하는 제2 잠금액츄에이터(720)로 구성된다. 제2 잠금부(700)의 잠금구동은 제1 잠금부(600)와 동일하다.
이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 터렛형 펀칭 헤드가 장착된 산업용 로봇은 다음의 과정을 통해 펀칭대상물에 홀을 형성하게 된다.
도 9a 내지 도 9c는 도 1의 터렛형 펀칭 헤드가 장착된 산업용 로봇의 동작과정을 순서대로 나타낸 과정도이다.
먼저, 도 9a의 (a)에 도시된 바와 같이, 펀칭대상물(m, 범퍼)이 높이 조절이 가능한 거치대(5) 상에 거치된다.
그 다음, 도 9a의 (b)에 도시된 바와 같이, 고정펀칭헤드(200)와 이동펀칭헤드(300)가 이격된 상태로 있는 터렛형 펀칭 헤드(10)가 펀칭대상물(m)의 첫번째 펀칭지점으로 접근하도록 로봇팔이 1차 구동되고, 고정펀칭헤드(200)와 이동펀칭헤드(300) 사이에 펀칭대상물(m)이 위치하면서 고정펀칭헤드(200)의 암펀칭구에 펀칭대상물(m)이 밀착되도록 로봇팔이 2차 구동된다. 이때, 제1 암펀칭구(210a)와 제1 수펀칭구(310a)가 펀칭대상물(m)과 마주보게 배치된 상태이다.
이후, 도 9b의 (c)에 도시된 바와 같이, 이동펀칭헤드(300)가 고정펀칭헤드(200) 측으로 접근하여 암펀칭구와 수펀칭구가 맞닿으면서 펀칭대상물(m)에 제1 형상으로 홀이 형성된다.
펀칭대상물(m)에 제1 형상의 홀 형성이 완료되면, 도 9b의 (d)에 도시된 바와 같이, 고정펀칭헤드(200)와 이동펀칭헤드(300)가 다시 이격된 상태로 구동된 후 터렛형 펀칭 헤드(10)가 펀칭대상물(m)에서 일정거리로 떨어지도록 3차 구동된다. 이 상태에서 고정펀칭헤드(200) 및 이동펀칭헤드(300)의 펀칭구는 도 9c의 (e)에 도시된 바와 같이, 제2 암펀칭구(210b)와 제2 수펀칭구(310b)로 전환된다.
펀칭구의 전환이 완료되면, 도 9c의 (f)에 도시된 바와 같이, 고정펀칭헤드(200)와 이동펀칭헤드(300)가 이격된 상태로 있는 터렛형 펀칭 헤드(10)가 펀칭대상물(m)의 두번째 펀칭지점으로 접근하도록 로봇팔이 4차 구동되고, 고정펀칭헤드(200)와 이동펀칭헤드(300) 사이에 펀칭대상물(m)이 위치하면서 고정펀칭헤드(200)의 암펀칭구에 펀칭대상물(m)이 밀착되도록 로봇팔이 5차 구동된다. 이때, 제2 암펀칭구(210b)와 제2 수펀칭구(310b)가 펀칭대상물(m)과 마주보게 배치된 상태이다. 이 과정에서, 이동펀칭헤드(300)가 고정펀칭헤드(200) 측으로 접근하여 암펀칭구와 수펀칭구가 맞닿으면서 펀칭대상물(m)의 두번째 펀칭지점에 상기 제1 형상과 다른 제2 형상으로 홀이 형성된다.
이처럼, 본 발명은 복수의 펀칭구가 선택적으로 전환 가능하게 구성됨으로써, 하나의 펀칭장치로 여러 종류의 대상물 또는 여러 종류의 홀을 신속하게 가공할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 설비부담 및 설치면적을 최소화하면서 시간당 처리할 수 있는 대상물의 수를 극대화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 헤드블록의 회전을 선택적으로 억제하는 잠금부가 각각의 펀칭헤드에 장착됨으로써, 펀칭구가 전환된 후 견고하게 고정됨과 동시에, 암펀칭구와 수펀칭구가 일직선으로 정확하게 정렬되는 효과를 얻을 수 있다. 이를 통해, 펀칭 가공 시의 불량 발생을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 헤드블록을 회전구동하기 위한 다수의 부품(직선구동부 포함)들이 플레이트 사이에 내장되고, 이와 간섭되지 않도록 배출덕트가 꺾인 형태로 구성됨으로써, 장비의 부피가 최소화되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 펀칭구가 헤드블록에 목조임 방식으로 탈착가능하게 구성됨으로써, 변형·손상된 펀칭구를 쉽게 간편하게 교체할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
지금부터는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터렛형 펀칭 헤드에 대해 설명한다. 앞의 일 실시예와 중복되는 구성은 동일한 도면부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터렛형 펀칭 헤드의 사시도이고, 도 11은 도 10의 터렛형 펀칭 헤드에 포함된 고정펀칭헤드와 이동펀칭헤드를 별도로 나타낸 사시도이며, 도 12는 도 11의 고정펀칭헤드의 단면도이고, 도 13은 도 11의 이동펀칭헤드의 단면도이다.
앞의 일 실시예는 고정펀칭헤드(200) 및 이동펀칭헤드(300) 전체가 회전되면서 펀칭구의 전환이 이루어졌다. 이 때문에, 시간과 동력이 상대적으로 크게 소요되고, 장착 가능한 펀칭구의 개수가 2개로 제한적이었다.
이에 대한 개선책으로서, 본 실시예에 따른 고정펀칭헤드(200)와 이동펀칭헤드(300)는 도 10에 도시된 바와 같이, 펀칭구의 개수가 적어도 4개 이상으로 구성되고, 펀칭구가 달린 고정펀칭헤드(200) 및 이동펀칭헤드(300)의 일부만 회전되도록 구성된다.
구체적으로, 고정펀칭헤드(200)는 도 11의 하측에 도시된 바와 같이, 고정헤드블록(220'), 제1 스핀들블록(230'), 제1 로터블록(240'), 제1 종동평기어(250'), 제1 주동평기어(260') 및 제1 회전모터(270')를 구비한다.
고정헤드블록(220')은 도 12에 확대 도시된 바와 같이, 한 쌍의 측면플레이트(110) 사이에 경사지게 결합되고 중심축에 중공이 형성된다.
제1 스핀들블록(230')은 고정헤드블록(220')의 중공에 한 쌍의 레이디얼 베어링을 매개로 회전 가능하게 결합되고 중심축에 배출공이 형성된다.
제1 로터블록(240')은 이동펀칭헤드(300)와 마주보는 제1 스핀들블록(230')의 일단부에 하단부가 결합되고 상단부에는 방사상으로 다수의 절삭면(c)이 형성되며 제1 스핀들블록(230')의 배출공과 연결되도록 절삭면마다 개구홀이 형성된다.
제1 종동평기어(250')는 제1 스핀들블록(230')의 타단부에 결합된다.
제1 주동평기어(260')는 제1 종동평기어(250')와 맞물리게 결합된다.
제1 회전모터(270')는 고정헤드블록(220')의 일측에 결합되어 제1 주동평기어(260')를 회전시키는 모터이다.
4개로 구성된 복수의 암펀칭구(210)는, 제1 로터블록(240')의 개구홀에 각각 결합된다.
제1 종동평기어(250')가 기어 원주의 1/4만큼 순차적으로 돌아가도록 제1 회전모터(270')가 구동되면, 4개의 암펀칭구(210)가 차례대로 돌아가면서 수펀칭구(310)와 일치된다.
고정펀칭헤드(200)와 마찬가지로, 이동펀칭헤드(300)는 도 11의 상측에 도시된 바와 같이, 이동헤드블록(340'), 제2 스핀들블록(미도시), 제2 로터블록(360'), 제2 종동평기어(370'), 제2 주동평기어(380') 및 제2 회전모터(390')를 구비한다.
이동헤드블록(340')은 도 13에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 수직플레이트(330) 사이에서 고정헤드블록(220')과 상하 대칭되는 형태로 경사지게 결합되고 중심축에 중공이 형성된다.
제2 스핀들블록(350')은 이동헤드블록(340')의 중공에 한 쌍의 레이디얼 베어링을 매개로 회전 가능하게 결합된다.
제2 로터블록(360')은 고정펀칭헤드(200)와 마주보는 제2 스핀들블록(350')의 일단부에 상단부가 결합되고 하단부에는 방사상으로 다수의 절삭면(c)이 형성되며 절삭면(c)마다 개구홀이 형성된다.
제2 종동평기어(370')는 제2 스핀들블록(350')의 타단부에 결합된다.
제2 주동평기어(380')는 제2 종동평기어(370')와 맞물리게 결합된다.
제2 회전모터(390')는 이동헤드블록(340')의 일측에 결합되어 제2 주동평기어(380')를 회전시킨다.
4개로 구성된 복수의 수펀칭구(310)는 제2 로터블록(360')의 개구홀에 각각 결합된다.
제2 회전모터(390')는 상기 고정펀칭헤드(200)의 제1 회전모터(270')와 반대방향으로 구동되며, 제2 종동평기어(370')가 기어 원주의 1/4만큼 순차적으로 돌아가도록 제2 회전모터(390')가 구동되면, 4개의 수펀칭구(310)가 차례대로 돌아가면서 암펀칭구(210)와 일치된다.
이처럼, 본 발명은 로터블록의 단부 둘레를 따라 복수의 펀칭구가 장착되어 회전되는 구조를 채택함으로써, 보다 많은 펀칭구를 장착하여 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 펀칭헤드를 구성하는 여러 부품 중, 스핀들블록, 로터블록 및 펀칭구만 회전되고 나머지 부품은 회전되지 않는 구조를 채택함으로써, 펀칭구 전환에 소요되는 동력을 절감하면서 펀칭구의 전환을 보다 신속하게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 고정펀칭헤드에서 회전되지 않는 제1 스핀들블록에 배출공이 형성되고 상기 배출공이 상시 암펀칭구와 일치되면서 배출덕트의 기능을 대체함으로써, 부품수가 간소화(배출덕트 생략)되는 효과를 얻을 수 있다.
다만, 본 실시예는 펀칭헤드를 구성하는 여러 부품 중 펀칭구 등 일부만 회전되고 나머지는 회전되지 않는 구조이므로, 잠금부가 변형 적용되어야 한다.
따라서, 도 12에 도시된 바와 같이, 고정헤드블록(220')에는 고정헤드블록(220')의 일측에서 제1 로터블록(240')과 마주보도록 연장되는 제1 서포트플레이트(221)가 더 구비되고, 제1 로터블록(240')의 외주면에는 회전축을 기준으로 복수의 제1 삽입홈(241)이 방사상으로 형성된다.
제1 잠금부(600')는 제1 서포트플레이트(221)의 외측면에 결합되고 제1 서포트플레이트(221)를 관통하여 제1 삽입홈(241)에 삽입되도록 전후진되는 제1 잠금구(621')를 구비하는 제1 잠금액츄에이터(620')로 구성된다.
마찬가지로, 도 13에 도시된 바와 같이, 이동헤드블록(340')에는 이동헤드블록(340')의 일측에서 제2 로터블록(360')과 마주보도록 연장되는 제2 서포트플레이트(341)가 더 구비되며, 제2 로터블록(360')의 외주면에는 회전축을 기준으로 복수의 제2 삽입홈(361)이 방사상으로 형성된다.
제2 잠금부(700')는 제2 서포트플레이트(341)의 외측면에 결합되고 제2 서포트플레이트(341)를 관통하여 제2 삽입홈(361)에 삽입되도록 전후진되는 제2 잠금구(721')를 구비하는 제2 잠금액츄에이터(720')로 구성된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 터렛형 펀칭 헤드는, 복수의 펀칭구가 선택적으로 전환 가능하게 구성됨으로써, 하나의 펀칭장치로 여러 종류의 대상물 또는 여러 종류의 홀을 신속하게 가공할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 설비부담 및 설치면적을 최소화하면서 시간당 처리할 수 있는 대상물의 수를 극대화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 헤드블록의 회전을 선택적으로 억제하는 잠금부가 각각의 펀칭헤드에 장착됨으로써, 펀칭구가 전환된 후 견고하게 고정됨과 동시에, 암펀칭구와 수펀칭구가 일직선으로 정확하게 정렬되는 효과를 얻을 수 있다. 이를 통해, 펀칭 가공 시의 불량 발생을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 헤드블록을 회전구동하기 위한 다수의 부품(직선구동부 포함)들이 플레이트 사이에 내장되고, 이와 간섭되지 않도록 배출덕트가 꺾인 형태로 구성됨으로써, 장비의 부피가 최소화되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 펀칭구가 헤드블록에 목조임 방식으로 탈착가능하게 구성됨으로써, 변형·손상된 펀칭구를 쉽게 간편하게 교체할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 로터블록의 단부 둘레를 따라 복수의 펀칭구가 장착되어 회전되는 구조를 채택함으로써, 보다 많은 펀칭구를 장착하여 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 펀칭헤드를 구성하는 여러 부품 중, 스핀들블록, 로터블록 및 펀칭구만 회전되고 나머지 부품은 회전되지 않는 구조를 채택함으로써, 펀칭구 전환에 소요되는 동력을 절감하면서 펀칭구의 전환을 보다 신속하게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 고정펀칭헤드에서 회전되지 않는 제1 스핀들블록에 배출공이 형성되고 상기 배출공이 상시 암펀칭구와 일치되면서 배출덕트의 기능을 대체함으로써, 부품수가 간소화(배출덕트 생략)되는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100 : 헤드프레임
200 : 고정펀칭헤드
300 : 이동펀칭헤드
400 : 펀칭구동부

Claims (5)

  1. 로봇팔의 단부에 결합되는 헤드프레임(100);
    상기 헤드프레임(100)의 일측에 결합되고, 서로 다른 형상으로 된 복수의 암펀칭구(210)를 구비하며, 상기 복수의 암펀칭구(210) 중 어느 하나가 펀칭대상물을 향하도록 선택적으로 전환 구동되는 고정펀칭헤드(200);
    상기 고정펀칭헤드(200)를 향해 직선이동 가능하도록 상기 헤드프레임(100)의 타측에 결합되고, 서로 다른 형상으로 된 복수의 수펀칭구(310)를 구비하며, 상기 복수의 수펀칭구(310) 중 어느 하나가 펀칭대상물을 향하도록 선택적으로 전환 구동되는 이동펀칭헤드(300); 및
    상기 고정펀칭헤드(200)에 대하여 상기 이동펀칭헤드(300)를 밀거나 당기는 펀칭구동부(400);를 포함하고,
    상기 헤드프레임(100)은, 'ㄴ'자 형상의 장변이 로봇팔의 단부에 결합되고 단변은 상기 고정펀칭헤드(200)를 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 측면플레이트(110)와, 상기 한 쌍의 측면플레이트(110)의 장변을 연결하는 정면플레이트(120)와, 한 쌍의 측면플레이트(110)의 단부를 연결하는 단면플레이트(130)와, 상기 단면플레이트(130)에서 상기 이동펀칭헤드(300) 측으로 돌출되게 상기 정면플레이트(120)에 결합되는 보조플레이트(140)를 구비하고,
    상기 고정펀칭헤드(200)는, 상기 한 쌍의 측면플레이트(110)에 양단부가 각각 회전 가능하게 결합되고 상하전후면에 각각 개구홀이 서로 연통되게 형성되는 고정헤드블록(220)과, 상기 고정헤드블록(220)의 일단부에 결합되는 제1 피니언기어(230)와, 상기 제1 피니언기어(230)와 맞물리는 제1 랙기어(240)와, 상기 제1 랙기어(240)를 지지하는 제1 지지블록(250)과, 상기 측면플레이트(110)에 결합되어 상기 제1 지지블록(250)의 직선 슬라이딩 운동을 안내하고 길이방향으로 장홀이 형성되는 제1 가이드블록(260)과, 일단부가 상기 제1 지지블록(250)에 결합되고 타단부는 제1 가이드블록(260)의 장홀을 관통하여 연장되는 제1 푸쉬바(270)와, 일단부가 상기 제1 푸쉬바(270)에 결합되고 타단부는 상기 측면플레이트(110)에 결합되어 상기 제1 푸쉬바(270)를 밀거나 당기는 제1 직선구동부(280)를 구비하며,
    상기 복수의 암펀칭구(210)는, 상기 고정헤드블록(220)의 상면 및 전면의 개구홀에 각각 결합되고,
    펀칭 후 분리된 펀칭대상물의 조각이 선택적으로 배출될 수 있도록 일단부가 상기 고정헤드블록(220)의 하면 및 후면의 개구홀에 각각 결합되고, 타단부는 상기 고정헤드블록(220)의 타단부와 인접한 측면플레이트(110) 측으로 경사지게 연장되는 한 쌍의 배출덕트(500);을 더 포함하며,
    상기 이동펀칭헤드(300)는, 상기 정면플레이트(120)를 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 수평플레이트(320)와, 상기 수평플레이트(320)의 양측에서 서로 마주보게 결합되는 한 쌍의 수직플레이트(330)와, 상기 한 쌍의 수직플레이트(330)에 양단부가 각각 회전 가능하게 결합되고 전면과 하면에 각각 개구홀이 서로 연통되게 형성되는 이동헤드블록(340)과, 상기 이동헤드블록(340)의 일단부에 결합되는 제2 피니언기어(350)와, 상기 제2 피니언기어(350)와 맞물리는 제2 랙기어(360)와, 상기 제2 랙기어(360)를 지지하는 제2 지지블록(370)과, 상기 수직플레이트(330)에 결합되어 상기 제2 지지블록(370)의 직선 슬라이딩 운동을 안내하고 길이방향으로 장홀이 형성되는 제2 가이드블록(380)과, 일단부가 상기 제2 지지블록(370)에 결합되고 타단부는 제2 가이드블록(380)의 장홀을 관통하여 연장되는 제2 푸쉬바(390)와, 일단부가 상기 제2 푸쉬바(390)에 결합되고 타단부는 상기 수직플레이트(330)에 결합되어 상기 제2 푸쉬바(390)를 밀거나 당기는 제2 직선구동부(395)를 구비하며,
    상기 복수의 수펀칭구(310)는, 상기 이동헤드블록(340)의 전면 및 하면의 개구홀에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 터렛형 펀칭 헤드.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 측면플레이트(110)와 평행하게 상기 고정헤드블록(220)의 외측에 결합되고 상기 고정헤드블록(220)의 회전축을 기준으로 복수의 제1 삽입홈(611)이 방사상으로 형성되는 제1 잠금블록(610)과, 상기 측면플레이트(110)의 외측면에 결합되고 상기 측면플레이트(110)를 관통하여 상기 제1 잠금블록(610)의 제1 삽입홈(611)에 삽입되도록 전후진되는 제1 잠금구(621)를 구비하는 제1 잠금액츄에이터(620)로 구성되는 제1 잠금부(600); 및
    상기 수직플레이트(330)와 평행하게 상기 이동헤드블록(340)의 외측에 결합되고 상기 이동헤드블록(340)의 회전축을 기준으로 복수의 제2 삽입홈(711)이 방사상으로 형성되는 제2 잠금블록(710)과, 상기 수직플레이트(330)의 외측면에 결합되고 상기 수직플레이트(330)를 관통하여 상기 제2 잠금블록(710)의 제2 삽입홈(711)에 삽입되도록 전후진되는 제2 잠금구(721)를 구비하는 제2 잠금액츄에이터(720)로 구성되는 제2 잠금부(700);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터렛형 펀칭 헤드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 헤드프레임(100)은, 'ㄴ'자 형상의 장변이 로봇팔의 단부에 결합되고 단변은 상기 고정펀칭헤드(200)를 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 측면플레이트(110)와, 상기 한 쌍의 측면플레이트(110)의 장변을 연결하는 정면플레이트(120)와, 한 쌍의 측면플레이트(110)의 단부를 연결하는 단면플레이트(130)와, 상기 단면플레이트(130)에서 상기 이동펀칭헤드(300) 측으로 돌출되게 상기 정면플레이트(120)에 결합되는 보조플레이트(140)를 구비하고,
    상기 고정펀칭헤드(200)는, 상기 한 쌍의 측면플레이트(110) 사이에 경사지게 결합되고 중심축에 중공이 형성되는 고정헤드블록(220')과, 상기 고정헤드블록(220')의 중공에 베어링을 매개로 회전 가능하게 결합되고 중심축에 배출공이 형성되는 제1 스핀들블록(230')과, 상기 이동펀칭헤드(300)와 마주보는 제1 스핀들블록(230')의 일단부에 하단부가 결합되고 상단부에는 방사상으로 다수의 절삭면이 형성되며 상기 제1 스핀들블록(230')의 배출공과 연결되도록 상기 절삭면마다 개구홀이 형성되는 제1 로터블록(240')과, 상기 제1 스핀들블록(230')의 타단부에 결합되는 제1 종동평기어(250')와, 상기 제1 종동평기어(250')와 맞물리는 제1 주동평기어(260')와, 상기 고정헤드블록(220')의 일측에 결합되어 상기 제1 주동평기어(260')를 회전시키는 제1 회전모터(270')를 구비하며,
    상기 복수의 암펀칭구(210)는, 상기 제1 로터블록(240')의 개구홀에 각각 결합되고,
    상기 이동펀칭헤드(300)는, 상기 정면플레이트(120)를 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 수평플레이트(320)와, 상기 수평플레이트(320)의 양측에서 서로 마주보게 결합되는 한 쌍의 수직플레이트(330)와, 상기 한 쌍의 수직플레이트(330) 사이에서 상기 고정헤드블록(220')과 대칭되는 형태로 경사지게 결합되고 중심축에 중공이 형성되는 이동헤드블록(340')과, 상기 이동헤드블록(340')의 중공에 베어링을 매개로 회전 가능하게 결합되는 제2 스핀들블록(350')과, 상기 고정펀칭헤드(200)와 마주보는 제2 스핀들블록(350')의 일단부에 상단부가 결합되고 하단부에는 방사상으로 다수의 절삭면이 형성되며 상기 절삭면마다 개구홀이 형성되는 제2 로터블록(360')과, 상기 제2 스핀들블록(350')의 타단부에 결합되는 제2 종동평기어(370')와, 상기 제2 종동평기어(370')와 맞물리는 제2 주동평기어(380')와, 상기 이동헤드블록(340')의 일측에 결합되어 상기 제2 주동평기어(380')를 회전시키는 제2 회전모터(390')를 구비하며,
    상기 복수의 수펀칭구(310)는, 상기 제2 로터블록(360')의 개구홀에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 터렛형 펀칭 헤드.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고정헤드블록(220')에는, 상기 고정헤드블록(220')의 일측에서 상기 제1 로터블록(240')과 마주보도록 연장되는 제1 서포트플레이트(221)가 더 구비되고,
    상기 이동헤드블록(340')에는, 상기 이동헤드블록(340')의 일측에서 상기 제2 로터블록(360')과 마주보도록 연장되는 제2 서포트플레이트(341)가 더 구비되며,
    상기 제1 로터블록(240')의 외주면에는, 회전축을 기준으로 복수의 제1 삽입홈(241)이 방사상으로 형성되며,
    상기 제2 로터블록(360')의 외주면에는, 회전축을 기준으로 복수의 제2 삽입홈(361)이 방사상으로 형성되며,
    상기 제1 서포트플레이트(221)의 외측면에 결합되고 상기 제1 서포트플레이트(221)를 관통하여 상기 제1 삽입홈(241)에 삽입되도록 전후진되는 제1 잠금구(621')를 구비하는 제1 잠금액츄에이터(620')로 구성되는 제1 잠금부(600'); 및
    상기 제2 서포트플레이트(341)의 외측면에 결합되고 상기 제2 서포트플레이트(341)를 관통하여 상기 제2 삽입홈(361)에 삽입되도록 전후진되는 제2 잠금구(721')를 구비하는 제2 잠금액츄에이터(720')로 구성되는 제2 잠금부(700');를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터렛형 펀칭 헤드.
KR1020200014034A 2020-02-06 2020-02-06 터렛형 펀칭 헤드 KR102248391B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200014034A KR102248391B1 (ko) 2020-02-06 2020-02-06 터렛형 펀칭 헤드

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200014034A KR102248391B1 (ko) 2020-02-06 2020-02-06 터렛형 펀칭 헤드

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102248391B1 true KR102248391B1 (ko) 2021-05-04

Family

ID=75913654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200014034A KR102248391B1 (ko) 2020-02-06 2020-02-06 터렛형 펀칭 헤드

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102248391B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114101446A (zh) * 2021-12-01 2022-03-01 天津市永骏杰机械零部件有限公司 一种稳定性能高的汽车底盘用冲压装置
CN116140464A (zh) * 2023-03-14 2023-05-23 江苏富捷刀业有限公司 开垦刀圆盘式自动化生产线

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004291083A (ja) * 2003-03-28 2004-10-21 Amada Co Ltd パンチプレス機
KR20180109954A (ko) 2016-02-03 2018-10-08 유티카 엔터프라이지스 인코포레이티드 첨단 고강도 스틸을 기계식으로 접합하기 위한 장치 및 방법
CN109795127A (zh) * 2019-03-13 2019-05-24 余姚泰速自动化科技有限公司 一种机器人自动冲焊快换设备及加工方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004291083A (ja) * 2003-03-28 2004-10-21 Amada Co Ltd パンチプレス機
KR20180109954A (ko) 2016-02-03 2018-10-08 유티카 엔터프라이지스 인코포레이티드 첨단 고강도 스틸을 기계식으로 접합하기 위한 장치 및 방법
CN109795127A (zh) * 2019-03-13 2019-05-24 余姚泰速自动化科技有限公司 一种机器人自动冲焊快换设备及加工方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114101446A (zh) * 2021-12-01 2022-03-01 天津市永骏杰机械零部件有限公司 一种稳定性能高的汽车底盘用冲压装置
CN114101446B (zh) * 2021-12-01 2024-02-27 天津市永骏杰机械零部件有限公司 一种稳定性能高的汽车底盘用冲压装置
CN116140464A (zh) * 2023-03-14 2023-05-23 江苏富捷刀业有限公司 开垦刀圆盘式自动化生产线
CN116140464B (zh) * 2023-03-14 2023-09-22 江苏富捷刀业有限公司 开垦刀圆盘式自动化生产线

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102248391B1 (ko) 터렛형 펀칭 헤드
CN210703413U (zh) 管状零件环向焊接用定位工装
KR100751825B1 (ko) 전동사출성형기 및 그에 의한 성형방법
KR102271627B1 (ko) 원형배열된 펀칭대상물의 연속 펀칭 시스템
CN116871809B (zh) 一种制冷酒柜压缩机铜管焊接设备
CN115780288B (zh) 一种光纤电缆直径检测器
CN108608107A (zh) 一种相位摩擦焊机及焊接方法
CN110104097B (zh) 共享单车上使用的智能车锁
CN113523616A (zh) 一种激光焊接工装设备及激光焊接方法
CN110587217A (zh) 一种管状零件环向焊接用定位工装
CN111155817A (zh) 一种停车机器人插取车辆方法
CN111673832B (zh) 一种汽车前保险杠冲焊一体机
CN111167991B (zh) 生产镁金属骨科材料的旋转锻造机
CN211516576U (zh) 一种发电机爪极中心孔整形装置
CN109780411B (zh) 一种单轴驱动器的防撞机构及驱动器
CN113369834A (zh) 车用螺母螺钉自动检测翻转工装
CN113740070A (zh) 一种汽车防撞梁检测装置
CN211839898U (zh) 一种冲压件翻转下线机构
CN212652446U (zh) 一种双压头绕管机
CN112845944A (zh) 一种螺母自锁收口机及方法
CN211109642U (zh) 一种缓冲机构及其用于钢管下料的定位缓冲装置
CN219633069U (zh) 拧紧补偿机构及拧紧设备
CN211072483U (zh) 高性能定子自动化组装机
KR20150068046A (ko) 오토매틱 탭핑 장치
CN115815659B (zh) 一种滑枕式镗铣动力头

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant