KR0147032B1 - 프레스의 금형교체시 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스에서 금형을 교체시 구동하는 방법에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 주전동기의 동력을 이용하여 보다 빠른 시간내에 금형을 교체시킬 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 주축(3)을 빠르게 회전시키는 주 전동기(1)와, 천천히 회전시키는 마이크로 인칭부(6)의 모터(7)를 적절히 복합적으로 구동하여 금형교체시 슬라이드를 승,하강시킴과 동시에 상기 주 전동기(1)와 모터(7)의 구동이 교체되는 시점에서는 이들의 구동을 일시적으로 중단시키는 안전 여유시간을 지연시킨 다음 동작이 수행되도록 하여서 된 것이다.

Description

프레스의 금형교체시 구동방법

제1도는 프레스금형의 구성을 나타낸 개략도.

제2도는 종래의 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트.

제3도는 본 발명을 설명하기 위한 플로우 챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 주전동기 2: 클러치

3: 주축 5: 슬라이드

6: 마이크로 인칭부 7: 모터

9: 브레이크

본 발명은 프레스에서 금형을 교체시 구동하는 방법에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 주 전동기의 동력을 이용하여 보다 빠른 시간내에 금형을 교체시킬 수 있도록 한 것이다.

근래에는 산업의 발달과 모델의 다양화로 인해 프레스를 이용하여 얻어지는 제품이 다품종 소량생산화 추세이고, 이에따라 금형의 교체작업이 빈번히 일어난다.

첨부도면 제1도는 프레스금형의 구성을 나타낸 개략도로써, 동력을 발생시키는 주 전동기(1)와, 상기 주 전동기의 구동에 따라 얻어지는 동력의 전달을 제어하는 클러치(2)와, 상기 주 전동기의 동력이 클러치를 통해 전달됨에 따라 회전되는 주축(3)과, 상기 주축이 회전됨에 따라 연동되는 크랭크 샤프트의 구조를 갖는 편심기어(4)와, 상기 편심기어의 회전운동이 직선 왕복운동으로 변환되어 승,하강하는 슬라이드(5)와, 상기 슬라이드에 장착되는 금형을 교체하거나, 교체된 금형의 장착상태를 확인하기 위해 슬라이드를 느린속도로 승,하강시키는 마이크로 인칭부(6)와, 상기 편심기어의 회전에 따라 각도가 변화되는 크랭크(11)로 구성된다.

상기 마이크로 인칭부(6)는 동력을 발생하는 모터(7)와, 상기 모터의 회전수를 감속시키는 감속기(8)와, 상기 감속기에 의해 감속된 동력의 전달을 제어하는 브레이크(9)로 구성된다.

따라서 제품의 성형작업시에는 주 전동기(1)를 이용하여 슬라이드(5)를 빠른 속도로 승,하강시키고, 금형의 교체작업시 또는 교체된 금형의 장착상태를 확인시에는 마이크로 인칭부(6)의 모터(7)를 이용하여 슬라이드(5)를 천천히 승,하강시키게 된다.

첨부도면 제2도는 종래의 금형교체시 구동방법을 설명하기 위한 플로우 챠트로써, 슬라이드(5)가 상사점에 위치된 상태에서 슬라이드와 다이(도시는 생략함)에 고정된 상,하금형을 교체하고자 할 경우에는 주 전동기(1)의 동력을 차단시킨 상태에서 마이크로 인칭부(6)의 모터(7)를 약 30초동안 구동한 다음 브레이크(9)를 동작하여 슬라이드(5)를 하사점(크랭크각이 180°)에 위치시킨다.

그후 하사점에 위치된 슬라이드(5)에서 상형을 고정시키고 있던 클램프(도시는 생략함)를 완전히 푼 다음 마이크로 인칭부(6)의 모터(7)를 약30초 동안 다시 구동하여 슬라이드(5)를 초기와 같이 상사점에 위치시킨다.

이에따라 상형은 슬라이드로 부터 분리되어 다이에 얹혀져 있던 하형의 상부에 위치되므로 대차를 이용하여 금형을 다른 금형과 교체시킬 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 동작으로 다이의 상부에 원하는 금형을 위치시킨 후에는 전술한 바와 같이 마이크로 인칭부(6)의 모터(7)를 약30초 동안 구동하여 슬라이드(5)를 하사점에 위치시켜 교체된 상금형과 접속시킨 다음 클램프를 잠가 상금형을 슬라이드에 장착한다.

상기 슬라이드(5)에 상금형을 장착시키고 난 다음에는 모터(7)를 약30초 동안 다시 구동하여 슬라이드(5)를 상사점에 위치시키므로써 금형의 교체작업이 완료된다.

상기한 바와 같이 금형의 교체에 따라 프레스가 동작되는 소요시간은 총120초이다.

그러나 이러한 종래의 방법은 금형의 교체를 위해서는 프레스의 구동시간이 약120초정도 소요되므로 소량 다품종의 생산에 따른 생산성이 저하되는 문제점을 갖게 된다.

본 발명은 종래의 이와같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 다품종을 소량 생산하므로써 야기되는 금형의 잦은 교체에 따른 지연시간을 최소화할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 상사점에 위치된 슬라이드의 하강시 초기에 주 전동기의 동력을 이용하여 크랭크각이 80°될 때까지 주축을 회전시키다가 브레이크를 작동시켜 크랭크각이 110°지점에서 주축의 회전이 정지되도록 하는 단계와, 상기 크랭크각이 110°부터는 주 전동기의 구동은 중단하고 마이크로 인칭부의 모터를 구동하여 슬라이드를 하사점에 위치시키는 단계와, 상기 슬라이드가 하사점에 위치된 상태에서 상금형의 클램프를 풀고나면 마이크로 인칭부의 모터를 다시 구동하여 크랭크각이 250°될 때까지 주축을 회전시키는 단계와, 상기 크랭크각이 250°부터는 마이크로 인칭부의 모터구동은 중단시킴과 동시에 클러치를 연결하고 주 전동기를 구동하여 크랭크각이 330°까지 주축을 회전시키는 단계와, 상기 크랭크각이 330°지점에서 클러치를 단속함과 동시에 브레이크를 동작하여 슬라이드가 상사점에서 정지되도록 하는 단계와, 하형에 얹혀진 금형을 다른 금형과 교체하는 단계와, 상사점에 위치된 슬라이드를 다시 하강시키기 위해 주 전동기의 동력으로 크랭크각이 80°될 때까지 주축을 회전시키다가 브레이크를 작동하여 크랭크각이 110°지점에서 주축의 회전이 정지되도록 하는 단계와, 상기 크랭크각이 110°부터는 주 전동기의 구동은 중단하고 마이크로 인칭부의 모터를 구동하여 슬라이드를 하사점에 위치시키는 단계와, 상기 슬라이드가 하사점에 위치된 상태에서 상금형의 클램프를 잠근 다음 마이크로 인칭부의 모터를 다시 구동하여 크랭크각이 250°될 때까지 주축을 회전시키는 단계와, 상기 크랭크각이 250°부터는 마이크로 인칭부의 모터구동은 중단시킴과 동시에 클러치를 연결하고 주 전동기를 구동하여 크랭크각이 330°까지 주축을 회전시키는 단계와, 상기 크랭크각이 330°지점에서 클러치를 단속함과 동시에 브레이크를 동작시켜 슬라이드가 상사점에서 정지되도록 하는 단계를 차례로 수행하여서 된 프레스의 금형교체시 구동방법이 제공된다.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도면 제3도를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 제3도는 본 발명을 설명하기 위한 플로우 챠트로서, 본 발명은 편심기어(4)의 일측에 설치된 엔코더(10)에 의해 크랭크(11)의 회전각도를 검출하여 주 전동기(1)와 마이크로 인칭부(6)의 모터(7)가 구동하는 것을 제어한다.

먼저 슬라이드(5)가 상사점에 위치된 상태에서 금형을 교체하고자 할 경우에는 종래와는 달리 마이크로 인칭부(6)를 구동시키지 않고 주 전동기(1)에 전원을 인가하여 상기 주 전동기(1)를 구동함과 동시에 클러치(2)를 연결하여 주축(3)을 회전시키다가 크랭크각이 80°되는 지점에서 주 전동기(1)의 구동을 중단시킴과 동시에 클러치(2)를 단속하게 되는데, 이때까지 소요되는 시간은 약 0.74초이다.

그후, 마이크로 인칭부(6)의 브레이크(9)를 동작하면 크랭크각이 110°까지 미끄럼이 발생된 다음 주축의 회전이 중단되는데, 브레이크(9)의 동작에 따라 소요되는 시간은 약 0.56초이다.

이와같이 주 전동기(1)의 구동으로 크랭크각이 110°까지 주축(3)이 회전되고 난 다음 부터는 주 전동기(1)의 구동은 중단하고 마이크로 인칭부(6)의 모터(7)를 구동하여 슬라이드(5)를 하사점(크랭크각이 180°지점)까지 천천히 하강시킨다.

상기 마이크로 인칭부(6)의 구동에 따라 소요되는 시간은 약 11.7초이다.

상기한 바와 같이 슬라이드(5)를 하사점에 위치시키고 난 다음에는 종래와 동일하게 상금형의 슬라이더에 고정시키고 있던 클램프를 푼다.

상기 슬라이더(5)에서 클램프를 전부 풀고 나면 슬라이더(5)를 다시 상사점에 위치시켜야 금형의 교체작업이 가능하게 된다.

이를 위해 전술한 바와는 역순으로 마이크로 인칭부(6)의 모터를 구동하여 크랭크각이 250°될 때까지 주축(3)을 회전시키게 되는데, 이때 소요되는 시간은 약 11.7초이다.

상기한 바와 같이 크랭크각이 250°부터는 마이크로 인칭부(6)의 모터구동은 중단시킴과 동시에 클러치(2)를 연결하고 주 전동기(1)를 구동시킨다.

상기 주 전동기의 구동으로 크랭크각이 330°될 때까지 주축(3)이 회전되고 나면 클러치(2)를 단속함과 동시에 브레이크(9)를 동작하여 주축(3)의 회전을 중단시키게 되는데, 이때 소요되는 시간은 약 0.74초이다.

상기 슬라이드(5)의 상승을 중단시키기 위해 크랭크각이 330°지점에서 브레이크(9)가 동작하면 상기 슬라이드는 브레이크의 미끄럼작용에 의해 크랭크각이 360°지점(슬라이드의 상사점)에서 정지되는데, 이때 소요되는 시간은 약 0.56초이다.

상기한 바와 같이 슬라이드(5)의 하강 및 상승시 크랭크각이 110°지점과 250°지점에서 주 전동기(1) 및 모터(7)의 구동을 동시에 약 2초정도 중단시킨다.

이는 주 전동기가 구동하다가 구동을 중단함과 동시에 모터를 구동하거나, 이와는 반대로 모터를 구동하다가 모터의 구동을 중단함과 동시에 주 전동기를 구동하는 시점으로 안전 여유시간을 갖도록 하므로써 안전사고가 발생되는 것을 미연에 방지하기 위함이다.

이와 같이 슬라이드(5)가 초기 상태인 상사점에 위치하고 나면 슬라이드(5)에서 분리된 상금형이 하금형에 얹혀진 상태로 다이의 상부에 위치되므로 대차를 이용하여 다이의 상부에 위치된 금형을 프레스의 외부로 빼내고 새로운 금형을 프레스의 내부(다이의 상면)에 위치시킨다.

상기한 바와 같이 대차에 의해 새로운 금형이 다이에 얹혀지고 나면 초기 상태와 같이 주 전동기(1)와 클러치(2)를 동시에 동작하여 주축(3)을 크랭크각이 80°까지 회전시킨 다음 상기 주 전동기(1)와 클러치(2)동작을 중단함과 동시에 브레이크(9)를 동작하여 크랭크각이 110°지점에서 회전이 중단되도록 한다.

그후, 마이크로 인칭부(6)의 모터(7)를 구동하여 슬라이드(5)를 하사점까지 서서히 하강시켜 상형의 상면과 슬라이드의 하면을 접속되도록 한 다음 모터의 구동을 중단하고 클램프를 잠궈 상형의 슬라이드(5)에 고정되도록 한다.

상기한 바와 같이 슬라이드(5)에 새로운 금형의 상형을 장착하고 난 다음에는 마이크로 인칭부(6)의 모터(7)를 구동하여 크랭크각이 250°까지 될 때까지 주축(3)을 회전시켜 슬라이드(5)를 서서히 상승시킨 후 모터의 구동을 중단한다.

그후, 주 전동기(1)와 클러치(2)를 동작하여 크랭크각이 330°까지 슬라이드(5)를 빠른 속도로 상승시킨 다음 클러치를 단속함과 동시에 브레이크(9)를 동작하여 상기 브레이크의 미끄럼작용에 의해 슬라이드(5)가 상사점에 위치된 지점에서 주축(3)의 회전이 중단되도록 한다.

상기한 바와 같이 슬라이드에 금형을 장착한 다음 슬라이드를 상승시킬 때도 금형의 분리시와 마찬가지로 크랭크각이 110°지점과 250°지점에서 약2초동안 주 전동기(1)와 모터(7)의 구동을 중단시키는 안전 여유시간을 갖는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 슬라이드(5)의 상승시 마이크로 인칭부(6)의 모터(7)가 먼저 구동하고 난 다음에 주 전동기(1)가 구동하도록 구성하였는데, 이는 상기 구동에 따른 회로의 구성이 보다 용이하도록 하기 위함이다.

그러나 반드시 이에 국한시키는 것은 아니고, 슬라이드(5)의 하강시와 마찬가지로 주 전동기(1)가 먼저 구동하고 모터(7)가 나중에 구동하도록 구성할 수 있게 됨은 이해가능한 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 주축을 빠르게 회전시키는 주 전동기와, 천천히 회전시키는 마이크로 인칭부를 적절히 복합적으로 구동하여 금형교체시 슬라이드를 승,하강시키게 되므로 종래에 120초 걸리던 구동시간을 약60초로 단축시킬 수 있게 되고, 이에따라 다품종 소량생산시에도 생산성을 극대화하게 되는 효과를 얻게 된다.

Claims (2)

1. 상사점에 위치된 슬라이드의 하강시 초기에 주 전동기의 동력을 이용하여 크랭크각이 80°될 때까지 주축을 회전시키다가 브레이크를 작동시켜 크랭크각이 110°지점에서 주축의 회전이 정지되도록 하는 단계와, 상기 크랭크각이 110°부터는 주 전동기의 구동은 중단시키고 마이크로 인칭부의 모터를 구동하여 슬라이드를 하사점에 위치시키는 단계와, 상기 슬라이드가 하사점에 위치된 상태에서 상금형의 클램프를 풀고나면 마이크로 인칭부의 모터를 다시 구동하여 크랭크각이 250°될 때까지 주축을 회전시키는 단계와, 상기 크랭크각이 250°부터는 마이크로 인칭부의 모터구동은 중단시킴과 동시에 클러치를 연결하고 주 전동기를 구동하여 크랭크각이 330°까지 주축을 회전시키는 단계와, 상기 크랭크각이 330°지점에서 클러치를 단속함과 동시에 브레이크를 동작하여 슬라이드가 상사점에서 정지되도록 하는 단계와, 하형에 얹혀진 금형을 다른 금형과 교체하는 단계와, 상사점에 위치된 슬라이드를 다시 하강시키기 위해 주 전동기의 동력으로 크랭크각이 80°될 때까지 주축을 회전시키다가 브레이크를 작동하여 크랭크각이 110°지점에서 주축의 회전이 정지되도록 하는 단계와, 상기 크랭크각이 110°부터는 주 전동기의 구동은 중단하고 마이크로 인칭부의 모터를 구동하여 슬라이드를 하사점에 위치시키는 단계와, 상기 슬라이드가 하사점에 위치된 상태에서 상금형의 클램프를 잠근 다음 마이크로 인칭부의 모터를 다시 구동하여 크랭크각이 250°될 때까지 주축을 회전시키는 단계와, 상기 크랭크각이 250°부터는 마이크로 인칭부의 모터구동은 중단시킴과 동시에 클러치를 연결하고 주 전동기를 구동하여 크랭크각이 330°까지 주축을 회전시키는 단계와, 상기 크랭크각이 330°지점에서 클러치를 단속함과 동시에 브레이크를 동작하여 슬라이드가 상사점에서 정지되도록 하는 단계를 차례로 수행하여서 된 프레스의 금형교체시 구동방법.
2. 제1항에 있어서, 슬라이드의 하강 및 상승시 크랭크강이 110°지점과 250°지점에서 약2초정도의 안전 여유시간을 지연시킨 후, 다음 단계를 수행하도록 된 프레스의 금형교체시 구동방법.