KR20180010686A - 칩 배출장치를 구비하는 프레스 장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레임의 중심부에 하부금형이 설치될 수 있록 하는 회전판이 구비되고 상기 회전판의 상부에 상부금형과 맞물려 제품을 프레스 가공하는 하부금형이 설치되며,
회전판의 하단 중심부에 일측방향으로 원기둥 형상의 축을 형성하는 회전축 한쌍이 상기 회전판의 길이방향의 양측으로 축을 돌출하는 형태로 설치되고,
상기 회전판의 하부 후단에 고정핀을 내측으로 수용할 수 있도록 하는 원형의 구멍이 내측으로 관통된 형상을 갖는 핀홀더가 양측으로 설치되며,
상기 메인베이스의 상부 중심부에 회전판에 구비된 회전축을 수용하여 회전판이 회전할 수 있도록 하는 회전축홀더가 양측으로 설치되고,
상기 회전축은 회전축홀더를 관통하여 외측으로 돌출되도록 구성되며 회전축의 끝단에는 피니언기어가 각각 설치되고,
상기 메인베이스의 양측에는 폭방향으로 전·후진 동작하는 반전실린더가 설치되면서 상기 반전실린더의 로드에는 래크기어가 장착되어 반전실린더의 동작에 의해 피니언기어를 회전시켜 회전판이 회전하며 반전동작 될 수 있도록 하며,
메인메이스 후단의 양측면에 구비된 고정실린더의 로드에 원기둥 형상을 갖는 고정핀을 장착하어 고정실린더가 전진하는 경우 회전판 하단의 핀홀더에 삽입되어 회전판이 회전하지 못하도록 고정하고, 고정실린더가 후진하는 경우 핀홀더에서 고정핀이 이탈하여 회전판을 회전시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

칩 배출장치를 구비하는 프레스 장비{Press equipment fitted with chips drainage systems}

본 발명은 프레스 가공 뒤 하부금형에 남아있는 칩을 배출하는 칩 배출장치를 구비하는 프레스 장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하부금형을 거꾸로 뒤집어지도록 회전시켜 하부금형의 내부로 남아있는 칩을 쏟아낼 수 있도록 하는 칩 배출장치를 구비하는 프레스 장비에 관한 것이다.

일반적으로 프레스 장비는 상부금형과 하부금형이 맞물리도록 가압하여, 상부금형과 하부금형에 의해 압착되는 소재가 변형되며 제품이 형성되도록 하고 있다.

상기 프레스 가공 중 블랭크, 피어스, 트리밍 가공과 같이 소재에서 일부 형상이 떨어져나가게 되는 공정에서는 하부금형의 내부로 소재가 떨어져나간 찌꺼기인 칩이 쌓이게 되는데, 상기 칩이 쌓이게 되면 프레스 가공 중 제품 표면에 이물질에 의한 찍힘현상이 발생하여 불량률을 높이게 되고, 제품의 외관 품질을 크게 저하시키게 된다.

종래에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 하부금형을 향해 압축공기를 분사하여 쌓인 칩을 배출시키는 형태로 작업이 이루어지고 있는데, 상기와 같이 하부금형을 향해 압축공기를 분사하게 되면 쌓여있던 칩이 사방으로 비산되어 작업현장을 어지럽히게 되는 문제점이 있었고, 비산된 칩을 청소하기 위해 많은 시간을 소요하게 되므로 생산성을 크게 떨어뜨리게 되는 문제점이 있었다.

한국 공개특허 제10-2004-0006093호(프레스 라인의 칩 제거 장치)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 하부금형을 거꾸로 뒤집어지는 형태로 회전시켜 쌓여진 칩이 아래를 향해 배출되도록 하고, 상기 뒤집어진 하부금형을 향해 압축공기를 분사하여 하부금형에 달라붙은 칩을 완전히 제거하도록 하며, 배출된 칩은 컨베이어를 따라 한 곳으로 배출될 수 있도록 하는 칩 배출장치를 구비하는 프레스장비를 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 프레임의 중심부에 하부금형이 설치될 수 있록 하는 회전판이 구비되고 상기 회전판의 상부에 상부금형과 맞물려 제품을 프레스 가공하는 하부금형이 설치되며,

회전판의 하단 중심부에 일측방향으로 원기둥 형상의 축을 형성하는 회전축 한쌍이 상기 회전판의 길이방향의 양측으로 축을 돌출하는 형태로 설치되고,

상기 회전판의 하부 후단에 고정핀을 내측으로 수용할 수 있도록 하는 원형의 구멍이 내측으로 관통된 형상을 갖는 핀홀더가 양측으로 설치되며,

상기 메인베이스의 상부 중심부에 회전판에 구비된 회전축을 수용하여 회전판이 회전할 수 있도록 하는 회전축홀더가 양측으로 설치되고,

상기 회전축은 회전축홀더를 관통하여 외측으로 돌출되도록 구성되며 회전축의 끝단에는 피니언기어가 각각 설치되고,

상기 메인베이스의 양측에는 폭방향으로 전·후진 동작하는 반전실린더가 설치되면서 상기 반전실린더의 로드에는 래크기어가 장착되어 반전실린더의 동작에 의해 피니언기어를 회전시켜 회전판이 회전하며 반전동작 될 수 있도록 하며,

메인메이스 후단의 양측면에 구비된 고정실린더의 로드에 원기둥 형상을 갖는 고정핀을 장착하어 고정실린더가 전진하는 경우 회전판 하단의 핀홀더에 삽입되어 회전판이 회전하지 못하도록 고정하고, 고정실린더가 후진하는 경우 핀홀더에서 고정핀이 이탈하여 회전판을 회전시킬 수 있도록 구성할 수 있다.

본 발명은 거꾸로 뒤집어지는 형태로 회전된 하부금형을 향해 압축공기를 분사하도록 함으로써, 압축공기에 의해 떨어져 나온 칩이 하부금형에 다시 부착되지 않고 완전하게 제거될 수 있어 프레스 가공시 찍힘에 의한 불량을 크게 낮출수 있으므로 우수한 품질의 가공품을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 반전된 상태로 압축공기에 의해 세척되는 하부금형의 주위로 칩이 비산되는 것을 막아주는 비산방지판을 설치하고 배출된 칩은 컨베이어를 통해 한 곳으로 배출되도록 함으로써, 제거된 칩이 컨베이어를 통해 배출되며 작업현장을 깨끗하게 유지할 수 있게 되어 칩을 밟고 미끄러지는 등의 안전사고를 줄일 수 있는 효과가 있고, 이송된 칩은 한곳으로 배출되며 모여지게 되므로 칩의 처리를 위해 최소한의 시간만을 투자하게 되어 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체적인 모습을 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 반전실린더의 동작에 의해 회전판이 뒤집어지는 모습을 나타낸 참고도
도 3은 본 발명의 핀홀더의 내부로 고정핀을 삽입하기 위하여 고정실린더가 작동하는 모습을 나타낸 사용상태도
도 4는 본 발명의 하부금형을 반전시킨 상태에서 압축공기를 분사하여 칩을 제거하는 모습을 나타낸 참고도

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 칩 배출장치를 구비하는 프레스장비에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.

본 발명은 프레스장비(100)의 구성요소가 설치될 수 있도록 하는 지지부재인 프레임(101)이 구비된다.

상기 프레임(101)의 상부에는 로드가 하부방향으로 상·하 동작할 수 있도록 로드가 하부로 향하는 형태로 가압실린더(102)가 설치된다.

상기 가압실린더(102)의 하부에 구비된 상부베이스(104)의 네 귀퉁이에는 원형의 바(bar) 형태로 형성되며 상부베이스(104)가 이송경로가 되는 샤프트(103)를 내부로 수용할 수 있도록 하는 샤프트홀더(104')가 설치된다.

또한, 상기 샤프트홀더(104')의 내부에는 메인베이스(106)와 프레임(101)의 상부를 연결하는 형태로 설치되어 상부베이스(104)를 가이드하는 샤프트(103)가 각각 수용된다.

상기와 같이 구비된 상부베이스(104)는 네 귀퉁이에 구비된 샤프트홀더(104')를 통해 샤프트(103)에 외삽되는 형태로 상·하 자유롭게 유동할 수 있게 되는데, 상기 상부베이스(104)의 상부면은 가압실린더(102)의 로드와 결합되어 있어 가압실린더(102)의 동작에 의해 상부베이스(104)가 샤프트(103)를 따라 상·하 직선동작 할 수 있도록 구성된다.

또한, 상부베이스(104)의 하부면에는 소재의 상부를 가압하여 프레스 가공할 수 있도록 하는 상부금형(105)이 설치되어 있어 상·하 동작하는 상부베이스(104)에 의해 상부금형(105)이 함께 이송되며 제품을 가압할 수 있도록 한다.

상기 프레임(101)의 중심부에는 하부금형(108)이 설치될 수 있록 하는 회전판(107)이 구비되고, 상기 회전판(107)의 상부에 상부금형(105)과 맞물려 제품을 프레스 가공하는 하부금형(108)이 설치된다.

또한, 회전판(107)의 하단 중심부에는 일측방향으로 원기둥 형상의 축을 형성하는 회전축(111) 한쌍이 상기 회전판(107)의 길이방향의 양측으로 축을 돌출하는 형태로 설치되어 회전판(107)이 회전축(111)을 중심으로 회전할 수 있도록 한다.

상기 회전축(111)은 회전판(107)과 고정되도록 설치되어 있어 상기 회전축(111)이 회전하게 되면 회전판(107)이 함께 회전할 수 있도록 한다.

또한, 상기 회전판(107)의 하부 후단에는 고정핀(113)을 내측으로 수용할 수 있도록 하는 원형의 구멍이 내측으로 관통된 형상을 갖는 핀홀더(110)가 양측으로 설치되는데, 상기 핀홀더(110)에 형성된 구멍 내부로 고정핀(113)이 삽입되면 회전판(107)이 회전할 수 없도록 고정하고, 상기 핀홀더(110)의 내부에서 고정핀(113)이 제거되면 회전판(107)이 회전축(111)을 중심으로 회전할 수 있도록 한다.

상기 회전판(107)의 하부에는 상기 회전판(107)이 회전 또는 고정될 수 있도록 하는 구성요소가 설치되는 부재인 메인베이스(106)가 구비된다.

상기 메인베이스(106)는 회전하는 회전판(107)이 메인베이스(106)와 충돌하지 않도록 후단측을 회전판(107)의 길이방향보다 더 넓게 절개하여 형성한다.

상기 메인베이스(106)의 상부 중심부에는 회전판(107)에 구비된 회전축(111)을 수용하여 회전판(107)이 회전할 수 있도록 하는 회전축홀더(109)가 양측으로 설치된다.

상기 회전축(111)은 회전축홀더(109)를 관통하여 외측으로 돌출되도록 구성되는데, 상기 돌출된 회전축(111)의 끝단에는 피니언기어(118)가 각각 설치된다.

또한, 상기 메인베이스(106)의 양측에는 폭방향으로 전·후진 동작하는 반전실린더(112)가 설치되고, 상기 반전실린더(112)의 로드에는 래크기어(119)가 장착되어 반전실린더(112)의 동작에 의해 피니언기어(118)를 회전시킬 수 있도록 한다.

상기 래크기어(119)의 상부는 상부에 위치한 LM가이드와 결합되어 LM가이드를 따라 직선동작 하도록 한다.

또한, 메인메이스(106) 후단의 양측면에는 로드가 메인메이스(106)의 측면을 관통하는 형태로 동작하는 고정실린더(114)가 설치된다.

상기 고정실린더(114)의 로드에는 원기둥 형상을 갖는 고정핀(113)이 장착되는데, 상기 고정실린더(114)가 전진하는 경우 고정핀(113)이 회전판(107)의 하부에 설치된 핀홀더(110)의 내부로 삽입되어 회전판(107)이 회전하지 못하도록 고정하고, 고정실린더(114)가 후진하는 경우 고정핀(113)이 핀홀더(110)의 내부에서 이탈하여 회전판(107)이 회전할 수 있도록 한다.

상기 메인베이스(106) 하부의 프레임(101) 내측에는 하부금형(108)이 회전하여 뒤집어진 상태가 된 경우, 압축공기를 분사하여 하부금형(108) 내부에 쌓여있는 칩을 완전히 배출시킬 수 있도록 하는 에어노즐(115)이 구비된다.

상기 에어노즐(115)은 비산방지판(116)의 내측 일측면에 45도 각도로 기울어지도록 설치되어, 하부금형(108)의 내부에 남아있는 칩이 타측의 비산방지판(116)을 향해 날려갈 수 있도록 하여 비산된 칩이 압축공기에 의해 하부금형(108)의 내부로 재부착 될 수 없도록 한다.

상기 프레임(101)의 일측을 제외한 3면에는 에어노즐(115)의 동작 의해 배출된 칩이 외부로 비산되지 않도록 하는 비산방지판(116)이 설치된다.

또한, 상기 프레임(101) 일측의 개방된 면으로는 배출된 칩을 외부로 이송할 수 있도록 하는 컨베이어(117)가 수용되어, 컨베이어(117)의 동작을 통해 배출된 칩을 이송하여 한곳으로 모을 수 있도록 한다.

상기와 같이 구성된 프레스장비(100)의 후단에는 프레스가공된 제품을 배출할 수 있도록 하는 제품배출장치(120)가 구비된다.

상기 제품배출장치(120)는 프레스가공이 완료되어 제품의 형성이 완료되면, 단축로봇의 전진에 의해 하부금형(108)의 상부로 위치한 클램프실린더가 형성된 제품을 파지하고, 제품이 파지되면 단축로봇이 후퇴하여 제품을 배출할 수 있도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 동작순서에 의해 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 작업자에 의해 하부금형(108)의 상부로 소재가 안착되면 가압실린더(102)가 전진하여 상부베이스(104)를 하강시킨다.

상기 상부베이스(104)는 샤프트(103)의 외부로 외삽된 샤프트홀더(104')에 의해 하부방향으로 이송되는데, 상기 상부베이스(104)의 하부에 설치된 상부금형(105)이 하부금형(108)과 맞물려 소재를 가압하여 제품을 형성한다.

제품의 형성이 완료되어 가압실린더(102)가 후퇴하며 상부금형(105)을 원래의 위치로 복귀시키면, 제품배출장치(120)의 단축로봇이 전진하여 클램프실린더를 이용해 하부금형(108)의 상부에 위치한 제품을 파지하고, 제품이 파지되면 단축로봇이 후퇴한 뒤 제품을 한 곳으로 적재하게 된다.

제품이 배출된 하부금형(108)의 내부에는 프레스가공 중 발생한 칩이 쌓여있게 되는데, 상기 하부금형(108)이 프레스가공을 할 수 있도록 고정핀(113)을 핀홀더(110)의 내부로 삽입시켜 하부금형(108)을 고정하고 있던 고정실린더(114)가 후퇴하여 고정핀(113)을 핀홀더(110)의 내부에서 이탈시켜 하부금형(108)을 회전할 수 있는 상태로 만든다.

이 후, 메인베이스(106)의 상부 양측에 구비된 반전실린더(112)가 동작하여 로드에 장착된 래크기어(119)와 맞물린 피니언기어(118)를 회전시켜 회전축(111)과 함께 회전판(107)을 반전시킨다.

상기 반전된 회전판(107)에 설치된 하부금형(108)은 회전판(107)과 함께 회전된 상태가 되어 내부에 쌓인 칩을 하부로 쏟아내게 되고, 하부금형(108)에 달라붙은 칩은 뒤집어진 하부금형(108)을 향해 압축공기를 분사하는 에어노즐(115)에 의해 완전하게 제거된다.

프레임(101) 하부에는 일측면을 제외한 3면이 비산방지판(116)에 의해 막혀있어 에어노즐(115)에 의해 비산된 칩은 무게에 의해 하부로 떨어지게 되는데, 상기 개방된 측면을 통해 프레임(101) 하부로 구비된 컨베이어(117)가 배출된 칩을 이송하여 한 곳으로 모으게 된다.

상기 하부금형(108)의 세척이 완료되면 반전실린더(112)가 동작하여 회전판(107)을 원래의 위치로 복귀시키고, 후퇴하고 있던 고정실린더(114)를 전진하여 고정핀(113)을 핀홀더(110)의 내부로 삽입시켜 고정된 상태가 되도록 함으로써 프레스가공을 할 수 있도록 준비하게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 프레스장비 101 : 프레임
102 : 가압실린더 103 : 샤프트
104 : 상부베이스 104': 샤프트홀더
105 : 상부금형 106 : 메인베이스
107 : 회전판 108 : 하부금형
109 : 회전축홀더 110 : 핀홀더
111 : 회전축 112 : 반전실린더
113 : 고정핀 114 : 고정실린더
115 : 에어노즐 116 : 비산방지판
117 : 컨베이어 118 : 피니언기어
119 : 래크기어 120 : 제품배출장치

Claims (3)

1. 프레스 장비에 있어서,
   프레임(101)의 중심부에 하부금형(108)이 설치될 수 있록 하는 회전판(107)이 구비되고 상기 회전판(107)의 상부에 상부금형(105)과 맞물려 제품을 프레스 가공하는 하부금형(108)이 설치되며,
   회전판(107)의 하단 중심부에 일측방향으로 원기둥 형상의 축을 형성하는 회전축(111) 한쌍이 상기 회전판(107)의 길이방향의 양측으로 축을 돌출하는 형태로 설치되고,
   상기 회전판(107)의 하부 후단에 고정핀(113)을 내측으로 수용할 수 있도록 하는 원형의 구멍이 내측으로 관통된 형상을 갖는 핀홀더(110)가 양측으로 설치되며,
   상기 메인베이스(106)의 상부 중심부에 회전판(107)에 구비된 회전축(111)을 수용하여 회전판(107)이 회전할 수 있도록 하는 회전축홀더(109)가 양측으로 설치되고,
   상기 회전축(111)은 회전축홀더(109)를 관통하여 외측으로 돌출되도록 구성되며 회전축(111)의 끝단에는 피니언기어(118)가 각각 설치되고,
   상기 메인베이스(106)의 양측에는 폭방향으로 전·후진 동작하는 반전실린더(112)가 설치되면서 상기 반전실린더(112)의 로드에는 래크기어(119)가 장착되어 반전실린더(112)의 동작에 의해 피니언기어(118)를 회전시켜 회전판(111)이 회전하며 반전동작 될 수 있도록 하며,
   메인메이스(106) 후단의 양측면에 구비된 고정실린더(114)의 로드에 원기둥 형상을 갖는 고정핀(113)을 장착하어 고정실린더(114)가 전진하는 경우 회전판(107) 하단의 핀홀더(110)에 삽입되어 회전판(107)이 회전하지 못하도록 고정하고, 고정실린더(114)가 후진하는 경우 핀홀더(110)에서 고정핀(113)이 이탈하여 회전판(107)을 회전시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 칩 배출장치를 구비하는 프레스 장비.
2. 제 1 항에 있어서,
   비산방지판(116)의 내측 일측면에 45도 각도로 기울어지도록 설치되어 프레임(101) 하부의 내측에 회전판(107)이 회전하여 반전된 경우 압축공기를 분사하여 하부금형(108)의 내부에 남아있는 칩이 타측의 비산방지판(116)을 향해 날려갈 수 있도록 하여 하부금형(108) 내부의 칩을 완전히 제거할 수 있도록 하는 에어노즐(115)을 더 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 칩 배출장치를 구비하는 프레스 장비.
3. 제 1 항에 있어서,
   프레임(101) 일측의 개방된 면으로 수용되어 하부금형(108)에서 배출된 칩을 외부로 이송할 수 있도록 하는 컨베이어(117)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 배출장치를 구비하는 프레스 장비.

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