KR100192995B1 - 금형 교체 장치를 구비한 터릿 펀치 프레스 - Google Patents

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Abstract

프레스(1)용 터릿펀치 프레스(1) 및 다이교체장치(37)가 개재되었다. 펀처프레스(1)는 다이세트 부착면적(33)내의 다이세트(29)를 이송한 터릿(9)과 터릿(9)사이에서 수평으로 움직이는 복수개의 하우징(39)와 다음에 사용하기 위하여 다이세트(29)를 교체하도록 다이세트 저장부(31) 및 터릿(9)에서 다이세트(29)를 저장하여 꺼내기 위한 다이저장부(31)를 구비한다.

Description

금형 교체 장치를 구비한 터릿 펀치 프레스
제1도는 본 발명의 터릿 펀치 프레스의 제1 실시예의 사시도.
제2도는 제1도의 화살표 Ⅱ를 따라 절취한 확대 단면도.
제3도는 제2도의 선 Ⅲ-Ⅲ를 따라 절취한 단면도.
제4도는 제2도의 화살표 Ⅳ를 따라 절취한 확대 단면도.
제5도는 제4도의 선 Ⅴ-Ⅴ를 따라 절취한 단면도.
제6도는 제4도에 도시한 터릿 상부의 평면도.
제7도는 제4도에 도시한 터릿 하부의 평면도.
제8도는 본 발명의 터릿 펀치 프레스의 제2 실시예의 주요 부분을 도시한, 제2도의 화살표 Ⅷ-Ⅷ을 따라 절취한 확대 단면도.
제9도는 제8도의 선 Ⅸ-Ⅸ를 따라 절취한 단면도.
제10도는 제8도에 도시한 터릿 상부의 평면도.
제11도는 펀치 프레스의 제2 실시예의 변형된 부분의 단면도.
제12도는 제11도에 도시한 터릿 상부의 평면도.
제13도는 제11도에 도시한 터릿 하부의 평면도.
제14도는 본 발명의 터릿 펀치 프레스의 제3 실시예의 사시도.
제15도는 제14도의 화살표 XV를 따라 절취한 확대 정면도.
제16도는 제15도에 도시한 펀치 프레스 일부의 평면도.
제17도는 제15도에 도시한 펀치 프레스 일부의 좌측 입면도.
제18도는 제14도의 화살표 XVIII을 따라 절취한 확대 단면도.
제19도는 제18도의 선 XIX-XIX를 따라 절취한 단면도.
제20도는 제18도의 화살표 XX을 따라 절취한 확대 단면도.
제21도는 제20도의 선 XXI-XXI을 따라 절취한 단면도.
제22도는 제20도에 도시한 터릿 상부의 평면도.
제23도는 제20도에 도시한 터릿 하부의 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 301 : 터릿 펀치 프레스 9, 309 : 터릿
29, 329 : 금형 세트 31, 331 : 금형 세트 저장부
33, 333 : 금형 세트 부착 영역 35, 335 : 금형 교체 위치
37, 337 : 자동 금형 교체 장치 39, 339 : 금형 이송부
본 발명은 펀치 프레스용 금형 교체 장치 및 이러한 금형 교체 장치가 제공된 터릿 펀치 프레스(turret punch press)에 관한 것이다.
종래의 기술에서는 터릿 펀치 프레스의 터릿에 한정된 수의 금형 세트만 부착되었으며, 금형 세트는 인력으로 교체되었다. 때때로, 터릿에 부착된 금형 세트를 방출하고 다음 사용을 위해 터릿에 다른 금형 세트를 장전하기 위하여 자동 금형 교체 장치가 사용되었다.
전술한 종래의 자동 금형 교체 장치는 한 쌍의 아암 즉, 터릿으로부터 금형세트를 방출하기 위한 제1 아암과, 금형 저장소로부터 다른 금형 세트를 끄집어 내기 위한 제2 아암을 포함한다.
그런데, 전술한 종래의 자동 금형 교체 장치에서 한 쌍의 아암은 한 번에 터릿과 금형 저장소로부터 금형 세트를 방출하며 끄집어 낼 수만 있을 뿐으로 금형세트의 교체는 별도로 이루어진다. 따라서, 가공물을 한 가공에 몇 개의 금형 세트가 필요한 경우 금형 세트를 여러번 교체할 필요가 있어, 아주 많은 시간이 소요된다.
또한, 사용 동안 펀치 프레스에 부착되는 금형 세트와 금형 저장소의 높이가 서로 다르기 때문에 아암을 상, 하로 이동시킬 필요가 있다. 이러한 복잡한 아암의 이동으로 인해 금형 교체 장치는 금형 교체를 위해 넒은 공간과 많은 시간을 필요로 한다. 또한, 아암을 이동시키기 위하여 교체 장치의 구조는 더욱 복잡해지며, 그 결과, 금형 교체 장치의 보수나 유지에 비용과 시간이 많이 든다.
한편, 금형 교체 장치를 구비한 종래의 터릿 펀치 프레스에서는 예를 들어, 터릿에 금형 세트를 위치 설정하여 고정시키기 위한 방법으로 일반적으로, 금형 세트를 터릿 상에 설정된 기준면과 접촉하도록 압박한 다음 유압 프레싱(pressing) 장치에 의해 이 금형 세트를 고정시키는 방법이 사용되었다.
전술한 위치 설정 및 고정 방법에 있어서, 터릿의 기준면과 금형 세트의 접촉은 면 접촉이므로 가공 정밀도 때문에 금형 세트를 기준면과 균일하게 접촉시키기가 어려우며 이 때, 위치 설정 에러가 발생된다.
또한, 유압 프레싱 장치가 터릿 상에 배치됨에 따라 펀치 프레스의 구조가 복잡해지며, 가격이 비싸지고 또한 많은 공간을 필요로 하게 된다. 더욱이, 시간이 지연되고, 유압 작동부의 사용 동안 유지 관리가 필요해진다.
따라서, 본 발명의 제1 목적은 전술한 단점을 개선하는 것으로, 진행 방향으로의 가공물에 대한 가공을 위해 펀치 프레스 터릿용의 복수 개의 금형 세트를 준비할 수 있으며, 이 금형 세트를 다음 사용에 필요한 다른 금형 세트로 교체할 수 있으며, 금형 세트의 교체 시간을 단축시킬 수 있는 터릿 펀치 프레스를 제공하는 것이다.
본 발명의 제2 목적은 전술한 단점을 개선하는 것으로, 유지 관리가 필요없으며 펀치 프레스 터릿에 정확하게 금형 세트를 위치 설정하는 것이 용이한, 간단한 구조의 터릿 펀치 프레스를 제공하는 것이다.
본 발명의 제3 목적은 전술한 단점을 개선하는 것으로, 펀치 프레스와 이 프레스의 금형 세트 저장부 사이에서 수평 방향으로 이동하여 신속하게 금형 세트를 교체하는 펀치 프레스용 금형 교체 장치를 제공하는 것이다.
전수란 제1목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예의 터릿 펀치 프레스는 금형 세트가 탈착 가능한 방식으로 지지된 복수 개의 금형 세트 부착 영역을 구비한 터릿과, 복수 개의 금형 세트를 저장하기 위해 터릿에 근접하게 배치된 금형 세트 저장부와, 금형 세트를 교체하기 위한 자동 금형 교체 장치를 포함하며, 자동 금형 교체 장치는 금형 세트를 교체하기 위해 금형 세트 저장부와 터릿의 금형 교체 위치 사이를 이동하는 복수 개의 금형 이송부를 포함한다.
다른 예를 들면, 제1 실시예의 터릿 펀치 프레스의 복수 개의 금형 이송부는 수평의 횡방향 배열로 배치된다.
다른 예를 들면, 제1 실시예의 터릿 펀치 프레스는 금형 이송부의 수가 상기 금형 세트 부착 영역의 수보다 하나 더 많은 것을 특징으로 한다.
다른 예를 들면, 제1 실시예의 터릿 펀치 프레스는 금형 교체 위치에서 금형 세트 부착 영역의 높이가 금형 이송부의 높이와 같은 것을 특징으로 한다.
다른 예를 들면, 제1 실시예의 터릿 펀치 프레스는, 금형 세트 저장부에 저장된 복수 개의 금형 세트를 금형 교체 위치와 금형 이송부에서 동일한 높이에 배치되도록 이동시키며, 금형 이송부는 금형 세트 부착 영역 및 금형 세트 저장부와 수평 방향으로 금형 세트를 방출 및 장전함으로써 금형 세트를 교체하도록 금형 교체 위치와 금형 세트 저장부 사이를 횡방향으로 수평으로 이동하는 것을 특징으로 한다.
제2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제2 실시예의 터릿 펀치 프레스는, 금형 세트가 부착될 금형 세트 부착 영역을 구비한 터릿과, 금형 세트 부착 영역에 부착된 금형 세트를 교체하기 위해 터릿 외부에 배치된 금형 교체 장치와, 금형 세트 부착 영역에 금형 세트를 고정하며 이 금형 세트의 고정을 해제하기 위한 장치를 포함하며, 고정 및 고정 해제 장치의 비교적 경량이면서 간단한 구조의 소형의 고정 요소만이 터릿 상에 장착되고, 이 소형의 고정 요소를 고정 또는 고정 해제 상태로 작동시키기 위한 고정 및 고정 해제 장치의 다른 요소는 터릿 외부에 배치된다.
다른 예를 들면, 제2 실시예의 터릿 펀치 프레스는, 소형의 고정 요소로 주로 바아, 핀 및 스프링을 포함하며, 스프링은 금형 세트를 고정시키기 위해 금형 세트와 결합되도록 바아와 핀에 힘을 가하는 것을 특징으로 한다.
다른 예를 들면, 제2 실시예의 터릿 펀치 프레스는, 금형 교체 장치와 고정 및 고정 해제 장치가 금형 세트 부착 영역과 수평 방향으로 금형 세트를 장전 및 방출함으로써 금형 세트를 교체하며 금형 세트를 금형 세트 부착 영역에 고정시키도록 협동하는 것을 특징으로 한다.
제3 목적을 달성하기 위하여, 펀치 프레스용의 본 발명의 금형 교체 장치는 복수 개의 금형 세트를 저장하기 위한 금형 세트 저장부와 탈착 가능한 방식으로 금형 세트를 부착하기 위한 하나 이상의 금형 세트 부착 영역을 포함하며, 금형 세트 부착 영역과 금형 세트 저장부 사이에서 금형 세트 부착 영역의 높이로 수평으로 금형 세트를 이송하기 위한 장치와, 상기 높이에서 금형 세트 부착 영역과 금형 세트 저장부와 동일한 방향으로 수평으로 금형 세트를 방출 및 장전하기 위한 장치를 포함한다.
제1 실시예의 터릿 펀치 프레스가 전술한 바와 같이 설계됨에 따라, 동시에 복수 개의 금형 세트를 이송 및 교체할 수 있으며 따라서 금형 세트 교체 시간이 단축된다.
금형 이송부의 수가 회전 가능한 터릿의 금형 세트 부착 영역의 수보다 하나 더 많은 제1 실시예의 터릿 펀치 프레스는 동시에 모든 금형 세트를 이송 및 교체할 수 있으므로 모든 금형 세트의 교체 시간이 단축된다.
제2 실시예의 터릿 펀치 프레스가 전술한 바와 같이 설계됨에 따라, 소형의 고정 요소는 금형 세트 부착 영역에 금형 세트를 정확하게 교체할 수 있으며, 터릿 펀치 프레스의 구조가 간단해지며 유지 관리가 필요없게 된다.
본 발명의 금형 교체 장치가 전술한 바와 같이 설계됨에 따라, 교체 장치는 프레스와 금형 세트 저장부 사이에 수평 방향으로만 신속하게 이동할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도 내지 제7도에는 본 발명의 제1 실시예의 터릿 펀치 프레스가 도시되어 있다.
제1도를 참조하면, 터릿 펀치 프레스(1)에는 프레임(3)이 제공되며, 이 프레임(3)의 중앙부에 의해 상부(5)와 하부(7)로 이루어진 터릿(9)이 지지된다. 복수개의 펀치(P)와 금형(D)은 각각 터릿(9)의 상부(5)와 하부(7)의 원주부에 부착된다.
가공 위치(11)는 터릿 펀치 프레스(1)에 배치된다. 터릿(9) 상의 금형 세트(29)가 가공 위치(11)에 배치되도록 터릿(9)이 회전된 후, 가공 위치(11)에 배치된 가공물(W)에 대하여 펀칭(punching) 공정이 시작된다. 이러한 펀칭은 펀치(P)와 금형(D)에 의해 수행된다. 펀치(P)는 스트라이커(striker; 도시하지 않음)에 의해 압박되는데, 이 스트라이커는 프레임(3) 상에 배치된 구동 수단(도시하지 않음)에 의해 작동된다.
터릿 펀치 프레스(1)는 프레임(3) 아래의 고정 중앙 테이블(13)과 이 고정 중앙 테이블(13) 옆의 가동 테이블(15)을 구비한다. 가동 테이블(15)은 Y방향으로 연장되는 가이드(17)에 의해 안내되어 이 가이드(17)를 따라 매그럽게 이동한다. 가동 테이블(15)의 좌단부에는 캐리지 기부(19)가 부착되며, 이 캐리지 기부에는 X방향으로 연장되며 테이블(13, 15) 상에 가공물(W)을 위치 설정하기 위한 위치 설정 장치(21)가 제공된다. 캐리지 기부(19)에는 X방향으로 이동 가능한 캐리지(23)가 제공되며 또한 가공물(W)을 유지하기 위한 복수 개의 클램프(clamp; 25)가 부착된다.
따라서, 클램프(25)에 의해 유지된 가공물(W)은, 가동 테이블(15)이 Y방향으로 이동되고 캐리지(23)가 X방향으로 이동되면 X, Y방향으로 이동되어, 가공물(W)이 가공 위치(11)에서 펀칭 가공된다.
터릿 펀치 프레스(1) 내에서, 터릿(9)은 프레임의 중앙에, 가공물 위치 설정장치(21)는 프레임(3)의 좌측에, 금형 세트 저장 영역(27)은 가공물 위치 설정 장치 반대쪽으로 프레임(3) 우측에 배치된다. 금형 세트 저장 영역(27)은 금형 세트 저장부(31)를 포함하는데, 상기 저장부 내에는 각각 적절한 수의 편치를 구비한 상부 금형과 하부 금형으로 이루어진 복수 개의 금형 세트(29)가 Y, Z방향으로 서로 간격을 두고 저장된다. 금형 세트(29)는 금형 세트 저장부(31) 내에서 종래의 공지된 수단에 의해 적어도 Z방향으로 이동될 수 있다.
터릿(9)의 원주부 상에는, 금형 세트(29) 부착을 위해 복수 개의 금형 세트 부착 영역(33)이 거의 U자형 절삭부로 형성되며 이들은 서로 적절하게 간격을 두고 형성된다. 터릿(9)은 회전 가능하며, 각각의 금형 세트 부착 영역(33)은 금형 교체 위치(35)가 배치될 수 있다.
금형 교체 위치(35)와 금형 세트 저장부(31)은 전방에는 X, Y방향으로 이동 가능한 자동 금형 교체 장치(37)가 배치되며 이것에는 복수 개의 하우징 또는 금형 이송부(39)가 제공된다. 제1도에서 금형 이송부(39)의 수는 터릿(9)의 금형 세트 부착 영역(33)의 수보다 하나 더 많다.
제1도 내지 제3도에 도시한 바와 같이, 터릿 펀치 프레스(1)의 하부 프레임(41) 상에는 평행하게 Y방향으로 연장되는 복수 개의 가이드 레일(43)이 배치되며, 모든 금형 이송부(39)가 가이드 부재(45)를 통해 가이드 레일(43) 상에 활주 가능하게 일체형으로 장착된다.
볼 스크류(49)는 하부 프레임(41)의 양 단부에 장착된 베어링(47)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 금형 이송부(39)의 공통 바닥판(39U)에 고정된 너트(51)와 결합된다.
구동 모터(도시하지 않음)가 작동되면, 볼 스크류가 회전되고 너트(51)를 통해 금형 이송부(39)가 Y방향으로 이동된다. 금형 이송부(39)는 가이드 레일(43)에 의해 안내되므로 매끄럽게 이동된다.
금형 이송부(39)의 바닥판(39U) 상에는 평행하게 X방향으로 연장되며 적절하게 간격을 두고 배치된 복수 개의 가이드 레일(53)이 배치되며, 복수 개의 X축 캐리지(57)가 가이드 부재(55)를 통해 가이드 레일(53) 상에 장착된다.
X축 실린더(61)가 각각의 금형 이송부(39)용 측벽(39F)(제2도 참조)에 장착되며, 이 X축 실린더(61) 내에 배치된 피스톤 로드(63)의 단부는 X축 캐리지의 단부벽 상부에 부착된다.
X축 실린더(61)의 피스톤 로드(63)가 작동되면, X축 캐리지(57)가 X방향으로 이동된다. X축 캐리지(57)는 가이드 레일(53)에 의해 안내되므로 매끄럽게 이동된다.
각각의 금형 이송부(39)에는 결합 해제 장치(65)가 제공되며, X축 캐리지에는 금형 세트(29)를 유지하기 위한 금형 세트 유지부(67)가 제공된다. 결합 해제 장치(65)는 안내 부재(69)를 통해 금형 이송부(39) 옆에 배치된 결합 부재(71P, 71D)를 포함하며, 이들은 제2도에 도시한 바와 같이 연결 부재(73)에 의해 일 단부에서 연결된다.
결합 해제 장치(65)에는 금형 이송부(39)의 측벽(39F) 상의 결합 해제 실린더(75)가 제공되며, 이 결합 해제 실린더(75) 내에는 피스톤 로드(77)가 배치된다. 피스톤 로드(77)의 단부는 연결 부재(73)에 연결된다.
결합 해제 실린더(75)의 피스톤 로드(77)가 작동되면, 연결 부재(73)에 연결된 결합 부재(71P, 71D)가 X방향으로 이동된다. 결합 부재(71P, 71D)는 이동시 안내 부재(69)를 따라 안내된다.
제2도와 제3도에 도시한 바와 같이, 금형 세트 유지부(67)는 X축 캐리지(57) 상에 장착된 두 개의 유지 바아(79)를 포함하며, 이 유지 바아의 상단에는 척장치(81P, 81D)가 부착된다. 유지 바아(79)들은 X 방향으로 연장되는 두 개의 연결 바아(83)들과 각각 일체형으로 연결된다. 연결 바아(83)들은 연결 부재(85)에 의해 일 단부에서 서로 연결된다. X축 캐리지(57)에는 피스톤 로드(89)가 부착된 유지 실린더(87)가 제공되며, 피스톤 로드(89)의 상단부는 연결 부재(85)에 고정된다.
유지 실린더(87)의 피스톤 로드(89)가 작동되면, 연결 부재(85)와 연결 바아(83)를 통해 척 장치(81P, 81D)가 X방향으로 이동된다.
금형 세트(29)는 교체 가능한 방식으로 금형 세트 부착 영역(33) 내에 부착된다. 제2도와 제4도 내지 제7도에 상세히 도시한 바와 같이, 예를 들어, 두 개의 펀치(P)를 유지하는 금형 홀더 또는 금형 기부(91)를 부착하기 위한 U자형 절삭부(5V)가 터릿(9)의 상부(5)의 금형 세트 부착 영역(33)으로 형성된다. 금형 기부(91)는 우측으로부터 장전되며 우측으로 방출된다(제6도 참조). 금형 기부(91)에 펀치(P)를 유지하기 위한 구조물은 공지되어 있으므로 본원에서는 설명되지 않는다.
금형 기부(91) 내에는, 결합부(93)를 갖춘 결합 부재(95)가 배치되며(제5도에서 상부의 좌우측으로), 결합부재(95)와 결합되는 결합 부재로서의 핀(97)이 터릿(9)의 상부(5)에 수직 방향으로 활주 가능하게 배치되어 있다. 터릿(9)의 상부(5)의 각각의 핀(97)의 하부에는 절삭부(5C)가 형성되어 있는데, 이 절삭부 내에는 L자형 지지 블록(99)이 배치되어 볼트에 의해 상부(5)에 고정된다. 지지 블록(99)을 통과하여 수직 방향으로 구멍이 형성되어 있으며, 이 구멍 내에는 나사 결합되는 바아(101)가 삽입된다. 나사 결합되는 바아(101)의 일 단부는 핀(97)에 고정되고, 다른 단부는 캠 종동기(103)를 회전 가능하게 지지하는 지지 블록(105)에 일체형으로 고정된다. 핀(97)과 지지 블록(99) 사이에는 스프링(107)이 배치된다. 스프링(107)은 보통 핀(97)을 위쪽으로 압박하도록 힘을 받는다. 금형 기부(91)와 상부(5), 금형 기부(91)가 장전되어 배치된 때 힘을 받아 있는 스프링(107)에 의해 터릿(9)의 상부(5)의 핀(97)이 금형 기부(91)의 결합 부재(95)와 결합 되도록 설계된다. 따라서, 금형 기부(91)가 터릿(9)의 상부(5)의 금형 세트 부착 영역(33)내에서 정확하게 위치 설정된다.
제5도와 제6도에 도시한 바와 같이, 절삭부(5V) 내에 금형 기부(91)를 유지하기 위해 절삭부(5V)의 양 측면에서 한 쌍의 유지 부재(109)가 볼트(111)에 의해 터릿(9)의 상부(5)의 상면에 부착된다. 금형 기부가 금형 세트 부착 영역(33)에 장전된 때 금형 기부(91)가 손상되지 않도록 보호하기 위하여, 고무나 다른 재료로 된 탄성 부재(113)가 금형 기부(91)용 금형 세트 부착 영역(13)의 도입부가 되는 각각의 유지 부재(109)의 아래로 이것의 단부에 볼트(115)에 의해 고정된다. 또한, 제4도와 제6도에 도시한 바와 같이, 절삭부(5V) 내에 금형 기부(91)를 유지 하기 위해, L 자형 유지 부재(117)가 볼트(121)에 의해 브래킷(bracket; 119)을 통해 절삭부(5V)의 전방 부근에서 상부(5)에 부착된다.
터릿(9)의 하부(7)에는, 두 개의 금형(D)을 유지하는 금형 홀더 또는 금형기부(227)를 부착하기 위해 U자형 절삭부(7V)가 금형 세트 부착 영역(33)으로서 형성된다. 금형 기부(227)는 우측으로부터 장전되며 우측으로 방출된다(제7도 참조). 금형 기부(227)에 금형(D)을 유지하기 위한 구조물은 공지되어 있으므로 본원에서는 설명되지 않는다.
금형 기부(227) 내에는, 결합부(125)를 갖춘 결합 부재(127)가 배치되며(제5도에서 하부의 좌우측으로), 결합 부재(127)와 결합되는 결합 부재로서의 핀(129)이 터릿(9)의 하부(7)에 수직 방향으로 활주 가능하게 배치된다. 터릿(9)의 하부(7)의 각각의 핀(129)의 하부에는 절삭부(7C)가 형성되어 있는데, 이 절삭부 내에는 L자형 지지 블록(133)이 배치되며 볼트에 의해 지지 부재(235)에 고정된다. 지지 블록(133)을 통과하여 수직 방향으로 구멍이 형성되어 있으며, 이 구멍 내에는 나사 결합되는 바아(135)가 삽입된다. 나사 결합되는 바아(135)의 일 단부는 핀(129)에 고정되고, 다른 단부는 캠 종동기(137)를 회전 가능하게 지지하는 지지 블록(139)에 일체형으로 고정된다. 핀(129)과 지지 블록(133) 사이에는 스프링(141)이 배치된다. 스프링(141)은 보통 핀(129)을 위쪽으로 압박하도록 힘을 받는다. 금형 기부(227)와 하부(7)는, 금형 기부(227)가 장전되어 배치된 때 힘을 받아 있는 스프링(141)에 의해 터릿(9)의 하부(7)의 핀(129)이 금형 기부(227)의 결합 부재(127)와 결합되도록 설계된다. 따라서, 터릿(9)의 하부(7)의 금형 세트 부착 영역(33) 내에서 금형 기부(227)가 정확하게 위치 설정된다.
제5도와 제7도에 도시한 바와 같이, 절삭부(7V) 내에 금형 기부(227)를 유지하기 위해 절삭부(7V)의 양 측면에서 한 쌍의 유지 부재(247)가 볼트(249)에 의해 지지 부재(235)에 부착된다. 금형 기부가 금형 세트 부착 영역(33)의 절삭부(7V)에 장전된 때 금형 기부(227)가 손상되지 않도록 보호하기 위하여, 고무나 다른 재료로 된 탄성 부재(251)가 금형 기부(227)용 금형 세트 부착 영역(33)의 도입부가 되는 각각의 유지 부재(247)의 아래로 이것의 단부에 볼트(149)에 의해 고정된다.
제4도에 도시한 바와 같이, 결합 해제 장치(65)의 결합 부재(71P, 71D)가 터릿(9)으로 이동도면, 결합 부재(71P, 71D) 단부의 경사진 부분이 캠 종동기(103, 137)와 접촉하여 이것을 압박하여, 핀(97, 129)이 스프링(107, 141)의 힘에 저항하여 지지 블록(105, 139) 및 나사 결합된 바아(101, 135)를 통해 연장된다. 따라서, 핀(97, 129)이 결합 부재(95, 127)로부터 해제 되어, 금형 기부(91, 227)가 각각 상부(5)와, 하부(7)의 지지 부재(235)로부터 자유로와지며 즉, 금형 세트 부착 영역(33)으로부터 방출 준비 상태가 된다.
그 후, 척 장치(81P, 81D)가 터릿(9)으로 이동되어, 금형 기부(91, 227)에 형성된 구멍(255, 257) 내에 삽입된다. 예를 들어, 콜릿 척(collet chuck)으로 공지된 척 장치(81P, 81D)가 구멍(255, 257)에 삽입되면, 척 장치(81P, 81D)에 의해 자동적으로 금형 기부(91, 227)가 유지된다.
이제, 터릿(9)의 금형 세트 부착 영역(33)에 부착된 모든(본 실시예에서는 두 개의)금형 세트의 교체 작동을 설명하기로 한다. 이러한 작동은, 금형 세트 저장부(31)로부터 새로운 금형 세트(29)를 끄집어 내어, 각각의 금형 세트 부착 영역(33)이 금형 세트 방출 위치(35)에 있을 때 이 금형 세트 부착 영역(33) 내로 금형 세트(29)를 장전한 다음 금형 세트 부착 영역(33)의 금형 교체 위치(35)에서 금형 세트를 방출하며 각각의 금형 세트 부착 영역(33)으로부터 끄집어 낸 금형 세트는 금형 세트 저장부(31)에 저장하는 것으로 이루어진다.
먼저, 비어 있는 모든 금형 이송부(39)는 이것이 금형 세트 저장부(31)의 전방에 올 때까지 Y방향으로 이동된다. 그 후, 세 개중 두 개의 금형 이송부용의 X 축 실린더(61)들이 금형 세트 저장부를 향해 X축 캐리지(57)를 이동시키도록 작동되며, 금형 세트 부착 영역(33)의 금형 교체 위치(35)와 동일한 높이로 금형 세트 저장부(31)에 배열된 두 개의 금형 세트(29)의 금형 기부(91, 227)의 유지 구멍(255, 257)에 척 장치가 삽입될 때까지 척 장치(81P, 81D)를 X방향으로 전방으로 이동시키도록 두 개의 유지 실린더(87)가 작동된다. 실린더(61, 87)의 작동에 의해, 세 개중 두 개의 금형 이송부(39)에 두 개의 금형 세트가 유지된다.
그 후, 모든 금형 이송부(39)는 터릿(9)을 향해 Y방향으로 이동되어, 금형 교체 위치(35)에 빈 금형 이송부(39)가 위치된다. X축 실린더(61)는 속이 빈 금형 이송부(39)용 X축 캐리지(57)를 이것이 터릿(9) 부근에 올 때까지 이동시키도록 작동된다. 다음, 결합 부재(71P, 71D)가 캠 종동기(103, 137)를 압박하도록 결합 해제 실린더(75)가 작동되어, 터릿(9)과 결합되어 있는 금형 세트(29)가 전술한 바와 같이 터릿으로부터 해제된다. 그 후, 척 장치(81P, 81D)가 금형 기부(91, 227)를 유지하도록 금형 기부(91, 227)에 형성된 구멍(255, 257)에 올 때까지 유지 실린더(87)가 작동되며, 또한 이 유지 실린더(87)의 작동에 의해 금형 세트(29)가 터릿(9)으로부터 방출된다. 그후, 결합 해제 실린더(75)와 X축 실린더(61)는 결합 부재(71P, 71D)와 X축 캐리지(57)를 각각 터릿(9)으로부터 먼쪽으로 후퇴시키도록 작동된다. 결합 부재(71P, 71D)가 터릿(9)으로부터 후퇴되고 나면 힘을 받아 있는 스프링(107, 141)에 의해 핀(97, 129)이 터릿(9)으로부터 후퇴된다.
다음, 금형 이송부(39)는, 금형 세트 저장부(31)로부터 끄집어 낸 금형 세트(29)를 유지하고 있는 금형 이송부(39)중 하나가 금형 교체 위치(35)에 배치되도록 X방향으로 약간 이동되며, 결합 해제 실린더(75)는 캠 종동기(103, 137)를 압박하도록 작동되며, X축 캐리지(57)는 금형 세트 부착 영역(33)의 금형 교체 위치(35)에 금형 세트(29)를 장전하도록 전방으로 진행한다.
그 후, 유지 실린더(87)는 유지 구멍(255, 257)으로부터 척 장치(81P, 81D)를 후퇴시키도록 작동되며, 결합 해제 실린더(75)는 결합 부재(71P, 71D)를 후퇴시키도록 작동된다. 따라서, 핀(97, 129)이 스프링(107, 141)의 작용에 의해 결합 부재(95, 127)의 결합부(93, 125)와 결합되며 금형 세트(29)는 금형 세트 부착 영역(33)에 설정된다.
자동 금형 교체 장치를 작동시킴으로써, 금형 세트 부착 영역(33)의 터릿(9) 회전에 의해 금형 교체 위치(35)에 배치된 후, 금형 세트 부착 영역(33)의 다른 금형 세트(29)가 터릿(9)으로부터 방출되며, 금형 세트 저장부(31)로부터 끄집어 낸 다른 금형 세트(29)는 전술한 바와 동일한 방식으로 금형 세트 부착 영역(33)에 설정된다.
전술한 작동에 의해, 터릿(9) 상의 모든 금형 세트(29)의 교체가 완료된다. 그 후, 터릿(9)으로부터 방출된 두 개의 금형 세트(29)는 필요하다면, 금형 세트 저장부(31)에 저장된다.
두 개중 하나의 금형 세트만 교체할 필요가 있을 때, 금형 이송부(39)는 금형 세트 저장부(31)로부터 하나의 금형 세트를 끄집어내도록 사용되며, 빈 금형 이송부는 터릿(9)으로부터 교체될 금형 세트를 방출시키는데 사용된다.
전술한 바와 같이, 터릿(9) 상의 모든 금형 세트(29)는 금형 세트 저장부(31)로부터 터릿(9)으로 금형 교체 장치(37)의 이동에 의해서만 교체되므로 단시간내에 금형 세트를 교체할 수 있다. 더욱이, 금형 교체 장치(37)의 이동 영역이 Y방향의 가공물 위치 설정 장치(21)의 이동 영역의 일부와 겹쳐지므로, 터릿 펀치 프레스(1)의 폭이 종래의 프레스의 폭보다 좁아질 수 있다.
또한, 금형 교체 장치(37)에는 한 번에 복수 개의 금형 세트(29)를 교체하기 위해 복수 개의 금형 이송부(39)가 제공되므로, 단시간내에 가공에 필요한 몇 개의 금형 세트를 교체할 수 있게 된다.
또한, 전술한 본 발명의 터릿 펀치 프레스에 있어서, 금형 기부는 금형 교체 장치에 의해 수평 방향으로 터릿 상부와 하부로부터 장전 및 방출되므로, 상부와 하부 사이의 공간이 수직 방향으로 작은 경우에도 금형 세트의 교체가 용이해진다.
전술한 실시예를 제한하지 않는 다른 수정이 본 발명의 범주 내의 실시예에 의해 이루어질 수도 있다.
프레스에는 예를 들어, 세 개 이상의 금형 세트 부착 영역과 금형 이송부가 제공될 수 있다. 금형 세트 저장 영역(27)은 프레스의 프레임(3) 내측이 아닌 프레스 외측에 배치될 수도 있다. 또한 핀(97, 129)은 결합 부재(95, 127)와 결합되도록 수직 방향으로 이동하는 대신 회전될 수도 있다.
제1도 내지 제3도 및 제7도 내지 제10도에는, 본 발명의 제2 실시예의 터릿 펀치 프레스가 도시되어 있다. 제7도는 제1 실시예의 터릿 펀치 프레스의 터릿(9)의 하부의 평면도이다. 그러나, 또한 제7도는 제2 실시예의 터릿 펀치 프레스(1)의 터릿(9)의 하부의 평면도이기도 하며, 따라서 상기 평면도는 이것에 관한 것이다.
터릿 펀치 프레스(1) 구조물의 윤곽은 전술한 제1 실시예와 동일하다. 제2 실시예와 동일한 구성 요소에는 동일한 도면 부호가 사용되었다.
제2 실시예의 터릿 펀치 프레스의 특징은 프레스가 금형 세트 부착 영역(33)에 금형 세트(29)를 고정하기 위한 다른 요소를 구비하는 것이다. 이제 이 특징을 상세히 설명한다.
제8도 내지 제10도에는, 터릿(9) 상부에 부착된 금형 기부(91)가 도시되어 있다. 금형 기부(91)에는 원추형 결합부(93)를 갖춘 결합 부재(95)가 제공된다. 터릿(9)의 상부(5)에는, 두 개의 핀(97)이 금형 기부(91)의 결합 부재(95)의 결합부(93)와 결합하기 위해 활주 가능하게 배치되어 있으며 또한 각각의 핀(97)의 하부에 절삭부(5C)가 형성되어 있다. L자형 지지 블록(99)이 각각의 절삭부(5C)에 배치되어 볼트에 의해 상부(5)에 고정된다. 지지 블록(99)을 통과하여 수직 방향으로 구멍이 형성되어 있으며 이 구멍에는 나사 결합되는 바아(201)가 삽입된다. 나사 결합되는 바아(201)의 일 단부는 핀(97)에 고정되는 다른 단부는 회전 가능하게 지지하는 캠 종동기(203)를 지지하고 있는 지지 블록(205)과 일체형으로 고정된다. 핀(97)과 지지 블록(99) 사이에는 스프링(207)이 배치된다. 스프링(207)은 보통 핀(97)을 위쪽으로 압박하도록 힘을 받는다.
금형 기부(91)가 금형 세트 부착 영역(33)을 벗어나 위쪽으로 오지 않도록 이것을 아래로 압박하기 위해 상부(5)에 고정 부재(209)가 장착된다. 고정 부재(209)는 제10도에 도시한 바와 같이 U자형이고, 고정 부재(209)의 레버(209a)에 삽입된 핀(211)과 터릿(9)의 상부(5)에 고정된 베어링(213)에 의해 지지되므로, 고정 부재(209)는 핀(211)을 중심으로 자유롭게 회전된다. 고정 부재(209)의 기부(209b)는 상부(5)에 끼워 넣어지는 두 개의 볼트(217)에 의해 상부(5)에 부착되고, 보통 기부(209b)와 상부(5) 사이로 볼트(217) 주위에 배치된 인장 스프링(219)의 작용에 의해 위쪽으로 압박된다. 따라서, 고정 부재(209)의 전단부에 형성된 둥근 하면(215)이 금형 기부(91)를 압박한다.
반면에, 실린더와 같은 구동 부재(223)는 고정 부재(209)의 기부(209b)를 아래로 압박하기 위해 브래킷(221)을 통해 프레임(3)으로부터 지지된다. 실린더와 같은 구동 부재(223)는 예를 들어, 피스톤 로드와 같은 압박 부재(225)가 제공된 공압 실린더이다.
실린더와 같은 구동 부재(223)가 작동되면, 피스톤 로드와 같은 압박 부재(225)가 스프링의 힘에 대항하여 고정 부재(209)의 기부(209b)의 중심부를 압박한다. 따라서, 레버(209a)는 핀(211)을 중심으로 반시계 방향으로 회전되고, 둥근 하면(215)은 금형 기부(91)의 상면으로부터 분리되어 상승된다. 고정 부재(209)가 이러한 상태에 있을 때, 금형 기부(91)가 터릿(9)의 상부(5)로 장전되거나 방출된다.
실린더와 같은 구동 부재(223)가 기부(209b)로부터 피스톤 로드(225)를 후퇴시키도록 작동되면, 고정 부재(209)는 스프링(219)의 작용에 의해 시계 방향으로 회전하여 금형 기부(91)를 압박하여 이것을 상부(5)에 확실하게 고정한다.
금형 세트 부착 영역(33)의 터릿(9)의 하부(7)에는, 두 개의 금형(D)을 유지하는 금형 홀더나 금형 기부(227)를 부착하기 위한 U자형 절삭부(7V)가 형성된다(제2도 참조). 금형 기부(227)는 우측으로부터 장전되며 우측으로 방출된다(제7도 참조).
제8도와 제9도에 도시한 바와 같이, 금형 기부(227)에는 결합부(229)를 갖춘 결합 부재(231)가 배치되며, 결합 부재(231)와 결합되는 핀(233)이 터릿(9)의 하부(7)에 고정된 지지 부재(235)에 수직 방향으로 활주 가능하게 배치된다. 터릿(9)의 하부(7)의 각각의 핀(233)의 하부에는 절삭부(7C)가 형성되어 있는데, 이 절삭부 내에는 L자형 지지 블록(237)이 배치되며 볼트에 의해 지지 부재(235)에 고정된다. 지지 블록(237)을 통과하여 수직 방향으로 구멍이 형성되어 있으며, 이 구멍 내에는 나사 결합되는 바아(239)가 삽입된다. 나사 결합되는 바아(239)의 일 단부는 핀(233)에 고정되고, 다른 단부는 캠 종동기(241)를 회전 가능하게 지지하는 지지 블록(243)에 일체형으로 고정된다. 핀(233)과 지지 블록(237) 사이에는 스프링(245)이 배치된다. 스프링(245)은 보통 핀(233)을 위쪽으로 압박하도록 힘을 받는다. 금형 기부(227)와 하부(7)는, 금형 기부(227)가 장전되어 배치된 때 힘을 받아 있는 스프링(245)에 의해 터릿(9)의 하부(7)의 핀(233)이 금형 기부(227)의 결합 부재(231)와 결합되도록 설계된다. 따라서, 금형 기부(227)가 터릿(9)의 하부(7)의 금형 세트 부착 영역(33) 내에서 정확하게 위치 설정된다.
제7도와 제9도에 도시한 바와 같이, 절삭부(7V) 내에 금형 기부(227)를 유지하기 위해 절삭부(7C)의 양 측면에서 한 쌍의 유지 부재(247)가 볼트(249)에 의해 지지 부재(235)에 부착된다. 금형 기부가 금형 세트 부착 영역(33)의 절삭부(7V)에 장전된 때 금형 기부(227)가 손상되지 않도록 보호하기 위하여, 고무나 다른 재료로 된 탄성 부재(251)가 금형 기부(227)용 금형 세트 부착 영역(33)의 도입부가 되는 각각의 유지 부재(247)의 아래로 이것의 단부에 볼트(253)에 의해 고정된다.
제8도에 도시한 바와 같이, 결합 해제 장치(65)의 결합 부재(71P, 71D)가 터릿(9)으로 이동되면, 결합 부재(71P, 71D) 단부의 경사진 부분이 캠 종동기(203, 241)와 접촉하여 이것을 압박하여, 핀(97, 233)이 스프링(207, 245)의 힘에 저항하여 지지 블록(205, 243) 및 나사 결합된 바아(201, 239)를 통과하여 연장된다. 따라서, 핀(97, 233)이 결합 부재(95, 231)로부터 해제되어, 금형 기부(91, 227)가 각각 상부(5)와, 하부(7)의 지지 부재(235)로부터 자유로와지며 즉, 금형 세트 부착 영역(33)으로부터 방출 준비 상태가 된다.
그 후, 척 장치(81P, 81D)가 터릿(9)으로 이동되어, 금형 기부(91, 227)에 형성된 구멍(255, 257) 내에 삽입된다(제2도 참조). 척 장치(81P, 81D)가 구멍(255, 257)에 삽입되면, 전술한 바와 같이 척 장치(81P, 81D)에 의해 자동적으로 금형 기부(91, 227)가 유지된다.
모든 금형 세트의 교체 작동은 전술한 바와 같이 수행된다. 그러나, 작동 동안 고정 부재(209)가 사용된다는 점이 제1 실시예와 다르다. 금형 세트(29)가 터릿(9)으로부터 장전되거나 방출될 때, 실린더와 같이 구동 부재(223)가 고정 부재(209)의 기부(209b)를 압박하도록 작동되어, 고정 부재(209)의 접촉면과 같은 둥근 하면(215)이 상승된다. 고정 부재(209)는 금형 세트(29)가 터릿(9)에 장전된 후 금형 세트(29)를 압박하도록 사용된다.
제11도 내지 제13도에는 제2 실시예의 변형예가 도시되어 있으며, 동일한 요소에는 동일한 도면 부호가 사용되었으며 이러한 동일 요소에 대한 설명은 생략하였다. 이 변형예에 있어서는 상부 및 하부(5, 7)의 금형 기부(91, 227) 압박용 압박 요소가 제7도 내지 제10도에 도시한 실시예와 상이하다.
터릿(9)의 상부(5)에 부착된 금형 기부(91) 압박 요소는 상부(5)에 장착된 지지 블록(261)에 배치된 압박 부재(259)이다. 각각의 지지 블록(261)에는 결합부재(263)가 삽입된다. 나사 결합되는 바아(265)는 결합 부재(263)에 삽입되어 고정되며, 나사 결합되는 바아(265)의 상단부는 지지 블록(205)에 일체형으로 고정되어 이것에 의해 캠 종동기(203)가 회전 가능하게 지지된다. 스프링(207)이 결합 부재(263)와 지지 블록(261) 사이에 배치되므로, 결합 부재(263)는 보통 스프링(207)에 의해 아래쪽으로 압박된다.
터릿(9)의 하부(7)에 부착된 금형 기부(227) 압박 요소는 볼트 등에 의해 하부(7)의 지지 부재(235)에 고정된 압박 부재(267)이다. 좌우측으로 활주 가능한 결합 부재(269)(제11도 참조)는 하부(7)에 금형 기부(227)를 고정하기 위한 고정 부재로서의 각각의 압박 부재(267)에 배치된다. 결합 부재(269)의 저부의 일부에는, 금형 기부(227)에 형성된 경사면과 접촉하여 활주 가능한 경사면이 형성된다. 결합 부재(269)를 안내하기 위한 가이드 바아(277)는 압박 부재(267)에 일체형으로 형성된 기부판(275)에 고정된다. 코일 스프링(279)이 가이드 바아(277) 주변으로 결합 부재(269)와 기판부(275) 사이에 배치되며, 이 스프링은 보통 금형 기부(227)를 아래로 압박하기 위해 좌측을 향해 결합 부재(269)를 압박하도록 힘을 받는다. 압박 부재(267)에는 계단형부(281)가 제공되어 이곳에 결합 부재(269)가 정지되며, 또한 구멍이 제공되어 이 구멍 내로 결합 해제 장치(65)의 결합 부재(71D)가 삽입된다.
결합 해제 장치(65)(도시하지 않음)의 결합 부재(71P, 71D)의 전단부의 경사진 부분이 캠 종동기(203, 241)와 접촉되어 이것을 상승시키면, 그리고 결합 해제 장치(65)의 다른 결합 부재(71D)의 전단부의 경사진 부분이 구멍(283) 내로 이동하여 우측으로 결합 부재(269)와 접촉하여 이것을 압박하면, 금형 기부(91, 227)는 부분(5, 7)으로부터 해제된다.
전술한 바와 같이, 결합 해제 장치(65)와 같이 고정 해제 요소와 구동 요소(223)는 터릿(9)의 외부에 배치되며, 비교적 작고 경량이며 구조가 간단한, 결합 부재나 고정 부재(209, 263, 269)와 핀(97, 129, 233) 및 스프링(107, 207, 141, 219, 279)과 같은 고정 요소만 제2 실시예의 터릿 펀치 프레스의 터릿(9) 상에 장착된다. 따라서, 터릿(9)은 구조가 간단하고 소형으로 넓은 공간을 필요로 하지 않으며 저렴하게 제조되고 유지 관리가 용이하다. 또한, 금형 기부는 원추형 결합부(93, 229)로 인해 정확하고 용이하게 위치 설정된다.
제14도 내지 제23도에는 제3 실시예의 터릿 펀치 프레스와 본 발명의 금형 교체 장치가 도식되어 있다.
제14도에서, 터릿 펀치 프레스(301)에는 프레임(303)이 제공되며, 이 프레임(303)의 중앙부에 의해 상부(305)와 하부(307)로 이루어진 터릿(9)이 지지된다. 복수 개의 금형 세트(329)는 각각 터릿(309)의 원주부에 형성된 금형 세트 부착 영역(333)에서 터릿(309)에 부착된다.
터릿 펀치 프레스(301)에는 가공 위치(311)가 배치된다. 터릿(309) 상의 금형 세트(329)가 가공 위치(311)에 배치되도록 터릿(309)이 회전된 후, 가공 위치(311)에 배치된 가공물(W) 상에서 편칭 가공이 시작된다. 펀칭은 펀치(P)와 금형(D)에 의해 수행된다. 펀치(P)는 스트라이커(도시하지 않음)에 의해 압박되는데, 이 스트라이커는 프레임(303) 상에 배치된 구동 수단(도시하지 않음)에 의해 작동된다.
터릿 펀치 프레스(301)는 프레임(303) 아래에 고정 중앙 테이블(313)과 이 고정 중앙 테이블(313) 옆의 두 개의 가동 테이블(315)을 구비한다. 가동 테이블(315)들은 Y방향으로 연장되는 가이드(317)에 의해 안내되어 이 가이드(317)를 따라 매끄럽게 이동된다. 가동 테이블(315)의 좌단부에는 캐리지 기부(19)가 배치되며, 이 기부에는 X방향으로 연장되며 테이블(313, 315) 상에 가공물(W)을 위치 설정하기 위한 위치 설정 장치(321)가 제공된다. 캐리지 기부(319)에는 X방향으로 이동 가능한 캐리지(323)가 제공되며 또한 가공물(W)을 유지하기 위한 복수개의 클램프(325)가 제공된다.
따라서, 클램프(325)에 의해 유지된 가공물(W)은, 가동 테이블(315)이 Y방향으로 이동되고 캐리지(323)가 X방향으로 이동되면 X, Y방향으로 이동되어, 가공물(W)이 가공 위치(311)에서 편칭 가공된다.
터릿 펀치 프레스(301) 내에서, 터릿(309)은 프레임의 중앙에, 가공물 위치 설정 장치(321)는 프레임(303)의 좌측에, 금형 세트 저장 영역(327)은 가공물 위치 설정 장치 반대쪽으로 프레임(321) 우측에 배치된다. 금형 세트 저장 영역(327)은 금형 세트 저장부(331)를 포함하는데, 이 저장부 내에는 각각 적절한 수의 펀치를 구비한 상부 금형과 하부 금형으로 이루어진 복수개의 금형 세트(329)가 Y, Z 방향으로 서로 간격을 두고 저장된다. 금형 세트(329)는 금형 세트 저장부(31) 내에서 종래의 공지된 수단에 의해 적어도 Z방향으로 이동될 수 있다.
터릿(309)의 원주부 상에는, 금형 세트(329) 부착을 위해 복수 개의 금형 세트 부착 영역(333)이 거의 U자형 절삭부로 형성된다. 금형 세트 부착 영역(333)은 서로 반대쪽으로 적절하게 간격을 두고 형성된다. 터릿(309)은 회전 가능하며, 각각의 금형 세트 부착 영역(33)은 금형 교체 위치(335)에 배치될 수 있다.
금형 교체 위치(335)와 금형 세트 저장부(331)의 전방에는, X, Y방향으로 이동 가능한 자동 금형 교체 장치(337)가 배치되며 이것에는 복수 개의 금형 이송부(339)가 제공된다. 제14도에서 금형 이송부(339)의 수는 본 실시예용 터릿(309)의 금형 세트 부착 영역(333)의 수보다 하나 더 많다.
금형 교체 장치(337)에는 지지부(도시하지 않음)에 의해 지지된 판(341) 및 서로 간격을 두고 상기 판(341)에 장착된 두 개의 가이드 레일(345)들을 포함하는 금형 이송 수단(343)이 제공된다. 판(341)과 가이드 레일(345)은 Y방향으로 연장된다. 모든 금형 이송부(339)는 가이드 부재(351)를 통해 가이드 레일(345)에 일체형으로 장착된다(제14도 참조). 볼 스크류(347)가 금형 이송부(339)를 수평 방향으로 이동시키기 위해 판(341) 상에 두 개의 가이드 레일(345) 사이에 장착된다.
제15도 내지 제17도에는 금형 이송 수단(343)이 상세히 도시되어 있다. 판(341)은 제17도에 도시한 바와 같이 브래킷(359)을 통해 지지부에 의해 지지된다. 판(341) 상의 가이드 레일(345)은 금형 이송부(339)를 지지하는 브래킷(349)에 고정된, LM가이드 등과 같은 가이드 부재(351)와 결합된다. 볼 스크류(347)는 제15도에 도시한 바와 같이, 판(341) 상에 배치된 베이링(353)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 나사 결합되는 너트가 볼 스크류(347)와 결합되어 전체 금형 이송부(339)와 지지 브래킷(349)과 연결한다. 모터(357)가 볼 스크류(347)의 단부에 배치되어 이것을 구동시킨다.
구동 모터(357)가 작동되면, 볼 스크류(347)가 회전되어, 금형 이송부(339)가 너트(355)를 통해 Y방향으로 이동된다. 금형 이송부(339)는 가이드 레일(345)에 의해 안내되므로 매끄럽게 이동된다.
제15도에는 금형 이송부(339)가 위치하는 세 개의 지점이 도시되어 있다. 좌측 위치에서 금형 세트 교체를 위해 금형 세트가 터릿(309)에 장전 및 방출되며, 금형 이송부(339)는 다음 동작을 준비하기 위해 중간 위치에 배치되며, 우측 위치에서는 금형 세트가 금형 세트 저장부(331)로부터 끄집어 내어지며 또한 저장된다.
금형 세트가 금형 세트 저장부(331)로부터 사용될 때에는 금형 교체 장치(337)의 금형 이송부(339)가 금형 세트 저장부(331) 전방의 우측 위치에 배치되어, 몇몇 금형 세트가 끄집어 내어져 금형 이송부에 저장되며, 그 후 금형 이송부는 금형 세트 교체 명령을 받을 때까지 중간 위치에 대기한다. 금형 이송부는 명령을 받으면, 금형 교체 위치(335)로 이동되어 금형 교체 장치(337)에 의해 교체된다.
제18도 내지 제23도에는 본 발명의 금형 교체 장치(337)가 상세히 도시되어 있다.
가이드 부재(351)는 지지 브래킷(349)의 전방 판(349a) 상에 간격을 두고 배치되어, 브래킷(359) 상에 장착된 판(341)에 고정된 가이드 레일(345)과 활주 가능한 방식으로 결합된다. 볼 스크류(347)는 양 단부가 판(341)에 장착된 베어링(353)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 또한 지지 브래킷(349)의 전방 판(349a)에 고정된 너트(355)와 결합된다.
금형 이송부(339) 내에는 X방향으로 연장되는 복수 개의 가이드 바아(361)가 배치된다. X축 캐리지(365)는 복수 개의 부싱(bushing:363)을 통해 가이드 바아(361) 상에 장착된다.
로드가 없는 실린더(367)는 이것의 원통형부(369)의 양 단부가 로크(lock) 너트(371)에 의해 금형 이송부(339)에 고정됨으로써 금형 이송부(339)에 고정된다. 실린더(367)를 구동시키기 위한 구동부(373)가 X축 캐리지(365)에 부착된다.
로드가 없는 실린더(367)가 작동되면, X축 캐리지(365)가 구동부(373)를 통해 X방향으로 이동된다. X축 캐리지(365)는 가이드 바아(361)에 의해 안내되므로 매끄럽게 이동된다.
각각의 금형 이송부(339)에는 결합 해제 장치(374)가 제공되며, X축 캐리지(365)에는 금형 세트(329) 유지용 금형 유지부(375)가 제공된다. 결합 해제 장치(374)는 결합 부재(379P, 379D)를 포함하며, 이것은 안내 부재(377)를 통해 금형 이송부(339) 옆에 배치되고 제18도와 제19도에 도시한 바와 같이 연결 부재(381)에 의해 일 단부에 연결된다.
결합 해제 장치(374)에는 힌지형(hinged) 블록(383)을 통해 지지 브래킷(349)의 전방 판(349a) 상에 회전 가능하게 배치된 결합 해제 실린더(385)가 제공되며, 피스톤 로드(387)는 결합 해제 실린더(385)에 배치된다. 피스톤 로드(387)의 단부와 링크(391)의 단부를 연결하기 위해 조인트(joint; 389)가 배치된다. 중간이 금형 이송부 상에 장착된 축(393)에 의해 회전 가능하게 지지된 링크(391)의 일 단부는 조인트(389)에 힌지 연결되며, 다른 단부는 연결 부재(381) 상에 장착된 핀(395)과 결합된다.
결합 해제 실린더(385)가 피스톤 로드(387)를 후퇴시키거나 신장시키도록 작동되면, 링크(391)는 축(393)을 중심으로 반시계 방향이나 시계 방향으로 회전되어, 연결 부재(381)에 연결된 결합 부재(379P, 379D)가 X방향으로 이동된다. 결합 부재(379P, 379D)는 각각의 금형 이송부(339)를 따라 배치된 안내 부재(377)에 의해 이동되며 안내된다.
금형 유지 부분(375)은 X축 캐리지(365)에 장착된 두 개의 유지 바아(397)들을 포함하며, 제18도와 제19도에 도시한 바와 같이 이것의 전단부에는 척장치(399P, 399D)가 부착된다. 유지 바아(397)들은 각각 두 개의 유지 실린더(401)들에 일체형으로 연결되어, X축 캐리지(365)에 부착된다. 유지 실린더(401)의 피스톤 로드(403)는 유지 바아(397)를 관통하며, 피스톤 로드(403)의 단부에는 척 장치(399P, 399D)가 부착된다. 피스톤 로드(403)는 보통 유지 바아(397)에 배치된 스프링(405)의 작용에 의해 철회되도록 압박된다(제18도에서 우측으로). 척 장치(399P, 399D)의 구조는 콜릿 척의 구조와 같다.
유지 실린더(401)가 작동되면, 피스톤 로드(403)에 부착된 척 장치(399P, 399D)가 X방향으로 이동된다.
금형 세트(329)는 교체 가능하게 금형 세트 부착 영역(333)에 부착된다. 제18도 내지 제23도에 도시한 바와 같이, 적절한 수(예를 들어, 제18도에 도시한 바와 같이 두 개나 세 개의)의 펀치를 유지하는 금형 기부(407) 부착을 위해 금형 세트 부착 영역(333)으로서, 터릿(309) 상부(305)에 U자형 절삭부(5V)가 형성된다. 금형 기부(407)는 우측으로부터 장전되며 우측으로 방출된다(제6도 참조).
금형 기부(407) 내에는, 결합부(409)를 갖춘 결합 부재(411)가 배치되며 (제21도에서 상부의 좌우측으로), 결합 부재(411)와 결합되는 결합 부재로서의 핀(413)이 터릿(309)의 상부(305)에 수직 방향으로 활주 가능하게 배치된다. 터릿(309)의 상부(305)의 각각의 핀(413)의 하부에는 절삭부(5C)가 형성되어 있는데, 이 절삭부 내에는 L자형 지지 블록(415)이 배치되어 볼트에 의해 상부(305)에 고정된다. 지지 블록(415)을 통과하여 수직 방향으로 구멍이 형성되어 있으며, 이 구멍내에는 나사 결합되는 바아(417)가 삽입된다. 나사 결합되는 바아(417)의 일 단부는 핀(413)에 고정되고, 다른 단부는 캠 종동기(419)를 회전 가능하게 지지하는 지지 블록(421)에 일체형으로 고정된다. 핀(413)과 지지 블록(415) 사이에는 스프링(423)이 배치된다. 스프링(423)은 보통 핀(413)을 위쪽으로 압박하도록 힘을 받는다. 금형 기부(407)와 상부(305)는, 금형 기부(407)가 장전되어 배치된 때 힘을 받아 있는 스프링(423)에 의해 터릿(309)의 상부(305)의 핀(413)이 금형 기부(407)의 결합 부재(411)와 결합되도록 설계된다. 따라서, 금형 기부(407)가 터릿(309)의 상부(305)의 금형 세트 부착 영역(333) 내에서 정확하게 위치 설정된다.
제20도 내지 제22도에 도시한 바와 같이, 절삭부(305V) 내에 금형 기부(407)를 유지하기 위해 절삭부(305V)의 양 측면에서 한쌍의 유지 부재(425)가 볼트(427)에 의해 터릿(309)의 상부(305)의 상면에 부착된다. 금형 기부가 금형 세트 부착 영역(333)에 장전된 때 금형 기부(407)가 손상되지 않도록 보호하기 위하여, 고무나 다른 재료로 된 탄성 부재(429)가 금형 기부(407)용 금형 세트 부착 영역(333)의 도입부가 되는 각각의 유지 부재(425)의 아래로 이것의 단부에 볼트(431)에 의해 고정된다. 또한, 제20도 내지 제22도에 도시한 바와 같이, 절삭부(305V) 내에 금형 기부(407)를 유지하기 위해, L자형 유지 부재(433)가 볼트(437)에 의해 브래킷(bracket; 435)을 통과하여 절삭부(305V)의 전단부 부근에서 상부(305)에 부착된다.
터릿(309) 하부(307)에는, 두 개의 금형(D)을 유지하는 금형 홀더 또는 금형 기부(439)를 부착하기 위한 금형 세트 부착 영역(333)으로서의 U자형 절삭부(307V)가 형성된다. 금형 기부(439)는 우측으로부터 장전되며 우측으로 방출된다(제7도 참조).
금형 기부(439) 내에는, 결합부(441)를 갖춘 결합 부재(443)가 배치되며(제21도에서 하부의 좌우측으로), 결합 부재(443)와 결합되는 결합 부재로서의 핀(445)이 터릿(309)의 하부(307)에 수직 방향으로 활주 가능하게 배치된다. 터릿(309)의 하부(307)의 각각의 핀(445)의 하부에는 절삭부(307C)가 형성되어 있는데, 이 절삭부 내에는 L자형 지지 블록(449)이 배치되어 볼트에 의해 지지 부재(447)에 고정된다. 지지 블록(449)을 통과하여 수직 방향으로 구멍이 형성되어 있으며, 이 구멍 내에는 나사 결합되는 바아(451)가 삽입된다. 나사 결합되는 바아(451)의 일 단부는 핀(445)에 고정되고, 다른 단부는 캠 종동기(453)를 회전 가능하게 지지하는 지지 블록(455)에 일체형으로 고정된다. 핀(445)과 지지 블록(449) 사이에는 스프링(457)이 배치된다. 스프링(457)은 보통 핀(445)을 위쪽으로 압박하도록 힘을 받는다. 금형 기부(439)와 하부(307)는, 금형 기부(439)가 장전되어 배치된 때 힘을 받아 있는 스프링(457)에 의해 터릿(309)의 하부(307)의 핀(445)이 금형 기부(439)의 결합 부재(443)와 결합되도록 설계된다. 따라서, 금형 기부(439)가 터릿(309)의 하부(307)의 금형 세트 부착 영역(333) 내에서 정확하게 위치 설정된다.
제21도와 제23도에 도시한 바와 같이, 절삭부(307V) 내에 금형 기부(439)를 유지하기 위해 절삭부(307V)의 양 측면에서 한 쌍의 유지 부재(447)가 볼트(461)에 의해 유지 부재(459)에 부착된다. 금형 기부가 금형 세트 부착 영역(333)의 절삭부(307V)에 장전된 때 금형 기부(439)가 손상되지 않도록 보호하기 위하여, 고무나 다른 재료로 된 탄성 부재(463)가 금형 기부(439)용 금형 세트 부착 영역(333)의 도입부가 되는 각각의 유지 부재(459)의 아래로 이것의 단부에 볼트(465)에 의해 고정된다.
제20도에 도시한 바와 같이, 결합 해제 장치(374)의 결합 부재(379P, 379D)가 터릿(309)으로 이동되면, 결합 부재(379P, 379D)의 단부의 경사진 부분이 캠 종동기(419, 453)와 접촉하여 이것을 압박하여, 핀(413, 445)이 스프링(423,, 457)의 힘에 저항하여 지지 블록(421, 455) 및 나사 결합된 바아(417, 451)를 통과하여 연장된다. 따라서, 핀(413, 445)이 결합 부재(411, 443)로부터 해제되어, 금형 기부(407, 439)가 각각 상부(305)와, 하부(307)의 지지 부재(447)로부터 자유로와지며 즉, 금형 세트 부착 영역(333)으로부터 방출 준비 상태가 된다.
그 후, 척 장치(399P, 399D)가 터릿(309)으로 이동되어, 금형 기부(407, 439)에 형성된 구멍(467, 469) 내에 삽입된다. 예를 들어, 콜릿 척으로 공지된 척 장치(399P, 399D)가 구멍(467, 469)에 삽입되면, 척 장치(399P, 399D)에 의해 자동적으로 금형 기부(407, 439)가 유지된다.
이제, 금형 교체 장치(337)에 의한 금형 세트 교체 작동을 설명하기로 한다. 이러한 작동은, 금형 세트 저장부(331)로부터 새로운 금형 세트(329)를 끄집어 내어, 각각의 금형 세트 부착 영역(333)이 금형 교체 위치(335)에 있을 때 모든 금형 세트 부착 영역(333) 내로 금형 세트(329)를 장전하며 금형 교체 위치(335)에서 각각의 금형 세트 부착 영역(333)으로 금형 세트를 방출하며 각각의 금형 세트 부착 영역(333)으로부터 끄집어 낸 금형 세트를 금형 세트 저장부(331)에 저장하는 것으로 이루어진다.
먼저, 비어 있는 모든 금형 이송부(339)는 이것이 금형 세트 저장부(331)의 전방에 올 때까지 Y방향으로 이동된다. 그 후, 네 개중 세 개의 금형 이송부용의 로드가 없는 실린더(367)들이 금형 세트 저장부(331)를 향해 X축 캐리지(365)를 이동시키도록 작동되며, 금형 세트 부착 영역(333)의 금형 교체 위치(335)와 동일한 높이로 금형 세트 저장부(331)에 배열된 세 개의 금형 세트(329)의 금형 기부(407, 439)의 유지 구멍(467, 469)에 척 장치가 삽입될 때까지 척 장치(399P, 399D)를 X방향으로 전방으로 이동시키도록 세 개의 유지 실린더(401)가 작동된다. 실린더(367, 401)의 작동에 의해, 네 개중 세 개의 금형 이송부(339)에 세 개의 금형 세트가 유지된다.
그 후, 모든 금형 이송부(339)는 터릿(309)을 향해 Y방향으로 이동되어, 금형 교체 위치(335)에 빈 금형 이송부(339)가 위치된다. 로드가 없는 실린더(367)는 속이 빈 금형 이송부(339)용 X축 캐리지(367)를 이것이 터릿(309) 부근에 올 때까지 이동시키도록 작동된다. 다음, 결합 부재(379P, 379D)가 캠 종동기(419, 453)를 압박하도록 결합 해제 실린더(385)가 작동되어, 터릿(309)과 결합되어 있는 금형 세트(329)가 전술한 바와 같이 터릿으로부터 해제된다. 그 후, 척장치(399P, 399D)가 금형 기부(407, 439)를 유지하도록 금형 기부(407, 439)에 형성된 구멍(467, 469)에 올 때까지 실린더(401)가 작동되며, 또한 이 유지 실린더(301)의 작동에 의행 금형 세트(329)가 터릿(309)으로부터 방출된다. 그후, 결합 해제 실린더(385)와 로드가 없는 실린더(367)는 결합 부재(379P, 379D)와 X축 캐리지(365)를 각각 터릿(9)으로부터 먼쪽으로 후퇴시키도록 작동된다. 결합 부재(379P, 379D)가 터릿(309)으로부터 후퇴되고 나면 힘을 받아 있는 스프링(423, 457)에 의해 핀(413, 445)이 터릿(309)으로부터 후퇴된다.
다음, 금형 이송부(339)는, 금형 세트 저장부(331)로부터 끄집어 낸 금형 세트(329)를 유지하고 있는 금형 이송부(339)중 하나가 금형 교체 위치(335)에 배치되도록 Y방향으로 약간 이동되며, 결합 해제 실린더(385)는 캠 종동기(419, 453)를 압박하도록 작동되며, X축 캐리지(365)는 금형 세트 부착 영역(333)의 금형 교체 위치(335)에 금형 세트(329)를 장전하도록 전방으로 진행한다.
그후, 유지 실린더(401)는 유지 구멍(467, 469)으로부터 척 장치(399P, 399D)를 후퇴시키도록 작동되며, 결합 해제 실린더(385)는 결합 부재(379P, 379D)를 후퇴시키도록 작동된다. 따라서, 핀(413, 445)은 스프링(423, 457)의 작용에 의해 결합 부재(411, 443)의 결합부(409, 441)와 결합되며 금형 세트(329)는 금형 세트 부착 영역(333)에 설정된다.
막 비워진 금형 이송부를 사용함으로써, 터릿(309)의 회전에 의해 금형 세트 부착 영역(333)이 금형 교체 위치(35)에 배치된 후, 금형 세트 부착 영역(333)의 다른 금형 세트(329)가 방출되며, 다른 금형 이송부에 유지된 다른 금형 세트(329)가 비워진 금형 세트 부착 영역(333)에 설정된다.
전술한 작동에 의해, 터릿(309) 상의 모든 금형 세트(329)의 교체가 완료된다. 그 후, 터릿(309)으로부터 방출된 세 개의 금형 세트(329)는 필요하다면, 금형 세트 저장부(331)에 저장된다.
세 개중 하나나 두 개의 금형 세트의 교체만 필요한 경우, 하나나 두 개의 금형 이송부(339)가 금형 세트 저장부(331)로부터 하나나 두 개의 금형 세트를 끄집어내도록 사용되며, 비어 있는 다이 이송부는 터릿(309)으로부터 교체될 금형 세트를 방출하도록 사용된다.
전술한 바와 같이, 터릿(309) 상의 모든 금형 세트(329)는 금형 세트 부착 영역(333)의 금형 교체 위치(335)의 높이에서 수평 방향 평면으로만 이동하는 금형 교체 장치(337)에 의해 신속하게 교체된다.
전술한 실시예로만 제한되지 않는 어떠한 수정도 본 발명의 범주 내에서 적용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 금형 세트(29, 329)가 탈착 가능하게 지지될 복수 개의 금형 세트 부착 영역(33, 333)을 구비한 터릿(9, 309)과, 복수 개의 금형 세트(29, 329)를 저장하기 위해 터릿(9, 309)에 근접하게 배치된 금형 세트 저장부(31, 331)와, 금형 세트(29, 329)를 교체하기 위한 자동 금형 교체 장치(37, 337)를 포함하는 터릿 펀치 프레스(1, 301)에 있어서, 상기 자동 금형 교체 장치(37, 337)는 금형 세트(29, 329)를 교체하기 위해 금형 세트 저장부(31, 331)와 터릿(9, 309)의 금형 교체 위치(35, 335) 사이를 이동하는 복수 개의 금형 이송부(39, 339)를 포함하는 것을 특징으로 하는 터릿 펀치 프레스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수개의 금형 이송부(39, 339)는 수평의 횡방향 배열로 배치되는 것을 특징으로 하는 터릿 펀치 프레스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 금형 이송부(39, 339)의 수는 상기 금형 세트 부착 영역(33, 333)의 수보다 하나 더 많은 것을 특징으로 하는 터릿 펀치 프레스.
  4. 제1항에 있어서, 금형 교체 위치(35, 335)에서 금형 세트 부착 영역(33, 333)의 높이는 금형 이송부(39, 339)의 높이와 동일한 것을 특징으로 하는 터릿 펀치 프레스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 금형 세트 저장부(31, 331)는 이것에 제공된 복수 개의 금형 세트(29)를 이동시켜 상기 높이에 배치할 수 있으며, 상기 금형 이송부(39, 339)는 금형 교체 위치(35, 335)와 금형 세트 저장부(31, 331) 사이를 수평으로 횡방향으로 이동하여, 금형 세트 부착 영역(33, 333) 및 금형 세트 저장부(31, 331)와 수평 방향으로 금형 세트(29, 329)를 방출 및 장전함으로써 금형 세트(29, 329)를 교체하는 것을 특징으로 하는 터릿 펀치 프레스.
  6. 금형 세트(29)가 부착될 금형 세트 부착 영역(33)을 구비한 터릿(9)과, 금형 세트 부착 영역(33)에 부착된 금형 세트(29)를 교체하기 위해 터릿(9) 외부에 배치된 금형 교체 장치(37)와, 금형 세트 부착 영역(33)에 금형 세트(29)를 고정 및 해제하기 위한 장치(97, 107, 207, 129, 233, 141, 245, 209, 263, 269, 219, 279, 65, 223)를 포함하는 터릿 펀치 프레스(1)에 있어서, 고정 및 고정 해제 장치(97, 107, 207, 129, 233, 141, 245, 209, 263, 269, 219, 279, 65, 223)의 고정 요소(97, 107, 207, 129, 233, 141, 245, 209, 263, 269, 219, 279)만 터릿(9) 상에 장착되고, 고정 요소(97, 107, 207, 129, 233, 141, 245, 209, 263, 269, 219, 279)를 고정 또는 고정 해제 상태로 작동시키기 위한, 고정 및 고정 해제 장치(97, 107, 207, 129, 233, 141, 245, 209, 263, 269, 219, 279, 65, 233)의 다른 요소(65, 233)는 터릿(9)의 외측에 배치된 것을 특징으로 하는 터릿 펀치 프레스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 고정 요소(97, 107, 207, 129, 233, 141, 245, 209, 263, 269, 219, 279)는 고정 부재(209, 263, 269), 핀(97, 129, 233) 및 스프링(107, 207, 141, 219, 279, 245)을 포함하며, 스프링(107, 207, 141, 219, 279, 245)은 고정을 위해 금형 세트(29)와 결합되도록 고정 부재(209, 263, 269)와 핀(97, 129, 233)에 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 터릿 펀치 프레스.
  8. 제6항에 있어서, 상기 다른 요소(65, 223)는 금형 교체 장치(37)에, 그리고 터릿(9)보다는 터릿 펀치 프레스(1)의 프레임(3)에 배치되는 것을 특징으로 하는 터릿 펀치 프레스.
  9. 제6항에 있어서, 금형 교체 장치(37)와 고정 및 고정 해제 장치(97, 107, 207, 129, 233, 141, 245, 209, 263, 269, 219, 279, 65, 223)가 협동하여 금형 세트 부착 영역(33)과 수평 방향으로 금형 세트(29)를 장전 및 방출함으로써 금형 세트(29)를 교체하며 금형 세트(29)를 금형 세트 부착 영역(33)에 고정하는 것을 특징으로 하는 터릿 펀치 프레스.
  10. 복수 개의 금형 세트(329)를 저장하기 위한 금형 세트 저장부(331)와, 탈착 가능하게 금형 세트를 부착하기 위한 하나 이상의 금형 세트 부착 영역(333)을 포함하는 터릿 펀치 프레스(301)용 금형 교체 장치(337)에 있어서, 금형 세트 부착 영역(333)과 금형 세트 저장부(331) 사이를 수평으로 금형 세트 부착 영역(333)의 높이에서 금형 세트(329)를 이송하기 위한 장치(375, 343)와, 금형 세트 부착 영역(333)과 금형 세트 저장부(331)와 상기 높이에서 동일한 방향으로 수평으로 금형 세트(329)를 방출 및 장전하기 위한 장치(385)를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형 교체 장치.
  11. 제6항에 있어서, 상기 다른 요소(65, 223)는 금형 교체 장치(37)에, 또는 터릿(9)보다는 터릿 펀치 프레스(1)의 프레임(3)에 배치되는 것을 특징으로 하는 터릿 펀치 프레스.
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