KR20130090581A - 금형의 분리 및 조립이 용이한 캠 타입 툴 펀칭장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캠의 회전운동을 직선운동으로 전환하여 상부금형을 하강운동시켜 하부금형에 놓인 강판소재에 일정한 스트로크로 구멍을 형성하는 금형의 분리 및 조립이 용이한 캠 타입 툴 펀칭장치에 관한 것이다.
이는 상부의 암과 하부의 베이스가 "C"자형상으로 결합 설치되고 베이스의 일측에서 타측으로 강판소재가 이송되는 본체와, 상기 암의 상단에 설치된 캠케이스과 일체로 회전되는 캠이 외주면에 환설되고 구동수단에 의해 회전하는 캠축과, 상기 캠케이스의 하부에 설치된 스프링을 내설한 전달헤드블럭에 의해 상승 복귀되게 지지되어 캠의 회전운동을 직선 왕복운동으로 전환하는 전달헤드와, 상기 전달헤드블럭의 하부에 설치된 스프링을 내설한 상부금형블럭에 의해 상승 복귀되게 지지되어 전달헤드의 직선 왕복운동을 통해 하강운동하여 강판소재를 압착하여 구멍을 형성하는 상부금형과, 상기 베이스의 상부에 설치된 하부금형블럭에 고정 지지되어 상부금형에 의해 압착되는 강판소재를 받치면서 상부금형의 하강운동을 가이드하도록 상부금형과 대응되는 형상을 가진 하부금형로 구성되고; 상기 전달헤드블럭은 캠케이스로부터 소정의 간격을 두고 일단과 타단이 각각 고정핀과 고정볼트를 통해 상부금형블럭의 상부면에 고정 설치되어 타단의 고정볼트를 풀면 전달헤드블럭의 타단이 자유롭게 본체의 외측으로 회동 가능하게 되면서 전달헤드와 상부금형이 분리 가능하게 외부로 노출됨을; 특징으로 한 금형의 분리 및 조립이 용이한 캠 타입 툴 펀칭장치를 기술적 요지로 한다.
이에 따라 상부금형과 하부금형의 교체 및 점검 작업에 소요되는 시간과 인력이 크게 절감되므로 더욱 편리하게 사용할 수 있고 유지관리 또한 매우 용이하게 할 수 있는 이점이 있다.

Description

금형의 분리 및 조립이 용이한 캠 타입 툴 펀칭장치{Tool punch unit using cam-head}

본 발명은 캠의 회전운동을 직선운동으로 전환하여 상부금형을 하강운동시켜 하부금형에 놓인 강판소재에 일정한 스트로크로 구멍을 형성할 때 사용하는 금형의 분리 및 조립이 용이한 캠 타입 툴 펀칭장치에 관한 것이다.

일반적으로 펀칭장치라 함은 상부금형을 하강운동시켜 하부금형에 놓인 비교적을 얇은 두께를 가진 강판소재에 구멍을 형성하는 프레스 장치를 말한다. 이때 보통 강판소재는 별도의 이송장치에 의해 하부금형의 상부에서 일정 속도로 이송되므로 상부금형은 일정한 스트로크로 하강운동시켜야 한다.

이러한 이유로 종래의 펀칭장치 대부분은 본체, 본체의 상부에 설치된 캠을 구비한 캠축, 캠의 하부에 일체로 설치된 로드, 로드의 하부에 설치된 상부금형, 상부금형의 하부에 설치된 하부금형으로 구성되어 있다.

따라서 구동수단에 의해 캠축이 회전되면 캠에 의해 로드가 하강운동하면서 상부금형으로 하부금형에 놓인 강판소재를 순간적으로 강하게 압착함으로써 구멍을 형성하게 된다.

이와 같은 종래의 펀칭장치는 강판소재에 형성하는 구멍의 크기 및 형상 규격에 따라 상부금형과 하부금형을 그 규격에 맞게 수시로 교체하면서 사용하고 있다.

그러나 상기한 종래와 펀칭장치는 캠축의 캠과 로드가 일체로 형성됨에 따라 교체 작업을 위해 상부금형을 본체에서 분리하거나 조립할 때는 캠축과 로드에 의해 로드의 하부에서만 분리하거나 조립해야 했다.

이때 상부금형의 무거운 중량으로 인해 정밀함이 요구되는 분리 및 조립 작업에 많은 시간이 소요되고 많은 어려움이 있었다. 이에 따라 숙련자가 아닌 경우 상부금형의 분리 및 조립이 쉽지 않아 펀칭장치를 사용함에 있어 많은 불편함을 주는 문제점이 있었다.

이에 따라 본 발명은 상부금형과 하부금형의 교체 작업을 보다 편리하게 할 수 있도록 상부금형과 하부금형의 분리 및 조립이 편리하게 이루어진 구조를 가진 금형의 분리 및 조립이 용이한 캠 타입 툴 펀칭장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상부의 암과 하부의 베이스가 "C"자형상으로 결합 설치되고 베이스의 일측에서 타측으로 강판소재가 이송되는 본체와, 상기 암의 상단에 설치된 캠케이스과 일체로 회전되는 캠이 외주면에 환설되고 구동수단에 의해 회전하는 캠축과, 상기 캠케이스의 하부에 설치된 스프링을 내설한 전달헤드블럭에 의해 상승 복귀되게 지지되어 캠의 회전운동을 직선 왕복운동으로 전환하는 전달헤드와, 상기 전달헤드블럭의 하부에 설치된 스프링을 내설한 상부금형블럭에 의해 상승 복귀되게 지지되어 전달헤드의 직선 왕복운동을 통해 하강운동하여 강판소재를 압착하여 구멍을 형성하는 상부금형과, 상기 베이스의 상부에 설치된 하부금형블럭에 고정 지지되어 상부금형에 의해 압착되는 강판소재를 받치면서 상부금형의 하강운동을 가이드하도록 상부금형과 대응되는 형상을 가진 하부금형로 구성되고; 상기 전달헤드블럭은 캠케이스로부터 소정의 간격을 두고 일단과 타단이 각각 고정핀과 고정볼트를 통해 상부금형블럭의 상부면에 고정 설치되어 타단의 고정볼트를 풀면 전달헤드블럭의 타단이 자유롭게 본체의 외측으로 회동 가능하게 되면서 전달헤드와 상부금형이 분리 가능하게 외부로 노출됨을; 특징으로 한다.

본 발명은 상부금형과 하부금형이 간단하게 분리 및 조립되는 구조로 구성되어 상부금형과 하부금형의 교체 및 점검 작업에 소요되는 시간과 인력이 크게 절감되므로 더욱 편리하게 사용할 수 있고 유지관리 또한 매우 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

그리고 캠의 하강구간과 전달헤드의 상부면 간의 접촉면적이 넓게 구성되어 캠과 전달헤드에 의해 상부금형이 하강운동할 때 강판소재의 압착시간이 보다 길어지게 되므로 우수한 펀칭 품질로 구멍을 형성할 수 있고 상부금형과 하부금형의 파손을 막아 그 사용 수명을 연장시킬 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명을 도시한 정면도.
도 2는 본 발명을 도시한 일측면도.
도 3는 본 발명의 전달헤드블럭의 회동식 구조를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 전달헤드블럭의 회동식 구조를 도시한 횡단면도.
도 5는 본 발명의 하부금형의 설치상태를 도시한 종단면도.
도 6은 본 발명의 캠과 전달헤드 간의 동작상태를 도시한 종단면도.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 캠과 전달헤드 간의 동작상태를 도시한 종단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 금형의 분리 및 조립이 용이한 캠 타입 툴 펀칭장치(100)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상부의 암(1)과 하부의 베이스(2)가 "C"자형상으로 결합 설치되고 베이스(2)의 일측에서 타측으로 강판소재가 이송되는 본체(3)와, 상기 암(1)의 상단에 설치된 캠케이스(4)과 일체로 회전되는 캠(5)이 외주면에 환설되고 구동수단에 의해 회전하는 캠축(6)과, 상기 캠케이스(4)의 하부에 설치된 스프링(7)을 내설한 전달헤드블럭(8)에 의해 상승 복귀되게 지지되어 캠(5)의 회전운동을 직선 왕복운동으로 전환하는 전달헤드(9)와, 상기 전달헤드블럭(8)의 하부에 설치된 스프링(10)을 내설한 상부금형블럭(11)에 의해 상승 복귀되게 지지되어 전달헤드(9)의 직선 왕복운동을 통해 하강운동하여 강판소재를 압착하여 구멍을 형성하는 상부금형(12)과, 상기 베이스(2)의 상부에 설치된 하부금형블럭(13)에 고정 지지되어 상부금형(12)에 의해 압착되는 강판소재를 받치면서 상부금형(12)의 하강운동을 가이드하도록 상부금형(12)과 대응되는 형상을 가진 하부금형(14)로 구성되고; 상기 전달헤드블럭(8)은 캠케이스(4)로부터 소정의 간격(15)을 두고 일단과 타단이 각각 고정핀(16)과 고정볼트(17)를 통해 상부금형블럭(11)의 상부면에 고정 설치되어 타단의 고정볼트(17)를 풀면 전달헤드블럭(8)의 타단이 자유롭게 본체(3)의 외측으로 회동 가능하게 되면서 전달헤드(9)와 상부금형(12)이 분리 가능하게 외부로 노출됨을; 특징으로 한다.

상기 전달헤드(9)의 상부면은 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 캠케이스(4)의 외주면과 대응되는 곡률을 가진 오목면으로 형성되어 있다.

상기 전달헤드(9)의 상부면은 도 7에 도시된 바와 같이 캠케이스(4)의 외주면과 대응되는 곡률을 가진 오목면으로 형성되되, 캠케이스(4)의 외주면과 먼저 접촉되는 그 일측이 하향 경사지게 형성된 것도 가능하다.

상기 전달헤드(9)의 상부면은 도 8에 도시된 바와 같이 캠케이스(4)의 외주면과 먼저 접촉되는 일측으로 하향 경사진 경사면으로 형성된 것도 가능하다.

상기 상부금형(12)은 도 1 내지 도 4와 같이 사각형상의 금형으로만 도시되어 있지만, 원형상의 금형이나 다각형상의 금형 등으로도 구성 가능하다.

도면 중 미설명 부호 18은 고정볼트(17)가 체결되는 상부금형블럭(11)의 볼트공이며, 19는 전달헤드(9)가 내설되는 전달헤드블럭(8)의 전달헤드설치공간이고, 20은 상부금형(12)이 내설되는 상부금형블럭(11)의 상부금형설치공간이며, 21은 하부금형(14)이 내설되는 하부금형블럭(13)의 하부금형설치공간이고, 22와 23은 스프링삽입공이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 캠(5)의 회전운동을 직선 왕복운동으로 전환하여 상부금형(12)을 하강운동시켜 상부금형(12)과 하부금형(14)의 사이에서 자동으로 이송되는 강판소재에 일정한 스트로크로 구멍을 형성하는 펀칭장치(100)이다.

이러한 본 발명은 강판소재에 형성되는 구멍의 크기 및 형상 규격에 맞게 상부금형(12)과 하부금형(14)을 교체할 때 상부금형(12)과 하부금형(14)의 분리 및 조립이 간단하게 그 교체 작업을 더욱 편리하게 할 수 있도록 한 것이 첫 번째 특징이다.

이는 상기한 바와 같이, 캠(5)과 전달헤드(9)가 분리 구성되는 구조와, 상기 전달헤드(9)를 상승 복귀되게 지지하는 전달헤드블럭(8)이 캠케이스(4)의 하부와 소정높이의 간격(15)을 두고 그 일단과 타단이 고정핀(16)과 고정볼트(17)를 통해 상부금형(12)을 상승 복귀되게 지지하는 상부금형블럭(7)의 상부면에 고정되는 구조와, 하부금형(14)은 베이스(2)의 상부에 설치한 하부금형블럭(13)의 내부에 삽입 고정되는 구조를 가짐으로써 가능하다.

즉, 구멍의 크기 및 형상 규격에 맞추어 상부금형(12)을 교체할 때는, 전달헤드블럭(8)의 타단을 상부금형블럭(11)에 고정시키는 고정볼트(17)만을 풀어서 해체하면 된다. 그러면 전달헤드블럭(8)은 일단의 고정핀(16)을 축으로 하여 타단이 본체(3)의 외측으로 자유롭게 회동가능한 상태가 된다.

이때 전달헤드블럭(8)은 캠케이스(4)의 하부와 소정높이의 간격(15)을 두고 설치되므로 상기 간격(15)을 통해 스패너 등과 같은 공구의 투입이 가능하므로 고정볼트(17)를 간단하게 풀어 해체할 수 있다.

따라서 전달헤드블럭(8)의 타단을 도 4 내지 도 5와 같이 본체(3)의 외측으로 회동시키면 상부금형블럭(11)에 지지된 상부금형(12)이 분리 가능하게 외부로 노출된 상태가 되므로, 상부금형(12)을 수직으로 들어올려 분리한 후 교체하고자 하는 상부금형(12)을 상부금형블럭(11)의 상부금형설치공간(20)을 통해 수직으로 밀어넣으면 된다.

그리고 하부금형(14)을 교체된 상부금형(12)과 대응되는 것으로 교체할 때는, 하부금형(14)의 고정상태를 해제한 후 상부금형(12)을 하부금형블럭(13)에서 수직으로 들어올려 분리한 교체하고자 하는 하부금형(14)을 하부금형블럭(13)의 하부금형설치공간(21)을 통해 수직으로 밀어넣으면 된다.

상기와 같이 하부금형(14)은 물론이고 상부금형(12)도 간단하게 본체(3)에서 분리 및 조립할 수 있으므로, 상부금형(12)과 하부금형(14)의 교체 작업은 물론이고 점검 작업을 아주 신속하고 용이하게 할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상부금형(12)이 강판소재를 순간적으로 압착 천공하는 시간이 보다 길어지면서 우수한 천공 품질로 강판소재에 구멍을 형성할 수 있는 것이 두 번째 특징이다.

이는 상기한 바와 같이 캠(4)의 하강구간에 의해 상부금형(12)을 하강운동시키는 전달헤드(9)의 상부면이 캠케이스(4)의 외주면과 대응되는 곡률을 가진 오목면으로 형성된 구조를 가짐으로써 가능하다.

따라서 도 6에 도시된 바와 같이 캠축(6)이 구동수단에 의해 회전되는 상태에서 캠(5)의 하강구간인 A에서 B구간까지 캠케이스(4)가 전달헤드(9)의 상부면 전체와 접촉되면서 상부금형(12)이 하강된 후 상승되면서 강판소재를 압착하여 구멍을 형성하게 된다.

그러면 상부금형(12)이 강판소재를 압착하여 구멍을 형성하는 시간이 길어지게 되므로, 전달헤드(9)의 상부면이 평면으로 형성된 경우와 달리 상부금형(12)의 급격한 펀칭동작을 막고 대신에 부드러운 펀칭동작으로 강판소재에 구멍을 형성하도록 유도하게 된다.

이에 따라 강판소재에 보다 우수한 품질로 구멍을 형성할 수 있고, 뿐만 아니라 급격한 펀칭동작을 막아 상부금형(12)과 하부금형(14)의 파손을 막아 이의 사용 수명을 보다 연장시킬 수 있다.

여기서 상기 전달헤드(9)의 상부면은 도 7과 같은 경사면으로 형성되면서 캠케이스(4)의 외주면과 먼저 접촉되는 경사면의 일측이 하향 경사지게 형성된 구조, 또는 도 8과 같이 캠케이스(4)의 외주면과 먼저 접촉되는 일측으로 하향 경사진 경사면으로 형성된 구조도 가능하다.

이는 전달헤드(9)의 상부면 일측을 모두 하향 경사지게 형성함으로써 캠케이스(4)가 캠(5)에 의해 회전되면서 전달헤드(9)의 상부면 일측과 접촉되는 순간 발생하는 부하를 줄이기 위한 구조이다. 따라서 상기한 구조에 의해 전달헤드(9)는 상부금형(12)의 부드러운 펀칭 동작을 유도함과 동시에 상부금형(12)의 원활한 하강 운동을 유도할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 금형의 교체 및 점검 작업을 편리하게 함으로써 사용 및 유지관리를 보다 용이하게 하고, 우수한 천공 품질을 제공하고 펀칭으로 인한 금형의 파손을 막아 그 사용 수명도 연장 가능하게 된다.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예 뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.

1: 암 2: 베이스
3: 본체 4: 캠케이스
5: 캠 6: 캠축
7: 스프링 8: 전달헤드블럭
9: 전달헤드 10: 스프링
11: 상부금형블럭 12: 상부금형
13: 하부금형블럭 14: 하부금형
15: 간격 16: 고정핀
17: 고정볼트 18: 볼트공
19: 전달헤드설치공간 20: 상부금형설치공간
21: 하부금형설치공간 22: 스프링삽입공
23: 스프링삽입공 100: 펀칭장치

Claims (4)

1. 상부의 암(1)과 하부의 베이스(2)가 "C"자형상으로 결합 설치되고 베이스(2)의 일측에서 타측으로 강판소재가 이송되는 본체(3)와, 상기 암(1)의 상단에 설치된 캠케이스(4)와 일체로 회전되는 캠(5)이 외주면에 환설되어 구동수단에 의해 회전하는 캠축(6)과, 상기 캠케이스(4)의 하부에 설치된 스프링(7)을 내설한 전달헤드블럭(8)에 의해 상승 복귀되게 지지되어 캠(5)의 회전운동을 직선 왕복운동으로 전환하는 전달헤드(9)와, 상기 전달헤드블럭(8)의 하부에 설치된 스프링(10)을 내설한 상부금형블럭(11)에 의해 상승 복귀되게 지지되어 전달헤드(9)의 직선 왕복운동을 통해 하강운동하여 강판소재를 압착하여 구멍을 형성하는 상부금형(12)과, 상기 베이스(2)의 상부에 설치된 하부금형블럭(13)에 고정 지지되어 상부금형(12)에 의해 압착되는 강판소재를 받치면서 상부금형(12)의 하강운동을 가이드하도록 상부금형(12)과 대응되는 형상을 가진 하부금형(14)로 구성되고; 상기 전달헤드블럭(8)은 캠케이스(4)로부터 소정의 간격(15)을 두고 일단과 타단이 각각 고정핀(16)과 고정볼트(17)를 통해 상부금형블럭(11)의 상부면에 고정 설치되어 타단의 고정볼트(17)를 풀면 전달헤드블럭(8)의 타단이 자유롭게 본체(3)의 외측으로 회동 가능하게 되면서 전달헤드(9)와 상부금형(12)이 분리 가능하게 외부로 노출됨을; 특징으로 한 금형의 분리 및 조립이 용이한 캠 타입 툴 펀칭장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 전달헤드(9)의 상부면은 캠케이스(4)의 외주면과 대응되는 곡률을 가진 오목면으로 형성된 금형의 분리 및 조립이 용이한 캠 타입 툴 펀칭장치.
   
3. 제1항 있어서, 상기 전달헤드(9)의 상부면은 캠케이스(4)의 외주면과 대응되는 곡률을 가진 오목면으로 형성되면서 캠케이스(4)의 외주면과 먼저 접촉되는 일측이 하향 경사지게 형성된 금형의 분리 및 조립이 용이한 캠 타입 툴 펀칭장치.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 전달헤드(9)의 상부면은 캠케이스(4)의 외주면과 먼저 접촉되는 일측으로 하향 경사진 경사면으로 형성된 금형의 분리 및 조립이 용이한 캠 타입 툴 펀칭장치.
   

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