KR100196347B1 - 헤딩머신 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리빗트나 볼트 등을 타격 성형하는 다공정용 헤딩머신에 관한 것으로서, 금형홀더에 4개의 금형이 일렬수직으로 설치된 종래의 헤딩머신에 의해 4공정의 제품생산시 왕복대가 4번왕복하여야 함으로 공정수가 많고 작업시간에 비해 생산능률이 상당히 떨어져 원가 상승의 요인이 많았으며, 기계적 소음과 진동이 심하여 가계장치에 상당한 무리가 가해짐에 따라 기계적수명이 단축됨은 물론 작업자의 청각장애등 직업병을 유발하게 되는 심각한 문제점이 있었다.

이에따라 본 발명은 금형홀더(30)의 상부와 하부에 각각 1, 3번금형(31)(33)과 2, 4번금형(32)(34)을 병열로 설치하고, 본체(100)에 설치되는 1다이(110)와 2다이(120)는 철선진입공(27)과 일직선의 수평상태로 설치하되 그 일측에 2, 4번금형(32)(34)이 타격작업후 후진시 1다이(110)의 성형공에서 배출되는 소재(41)를 잡아 2다이(120)의 성형공앞으로 이동시켜주는 집게장치(50)를 설치하여 왕복대(13)가 2번 왕복할 때마다 4공정의 제품 1개가 완성되므로 생산성과 작업성이 뛰어나 원가절감의 효과가 크고 기계적 소음과 진동이 현저히 줄어서 직업병 유발을 방지하고 기계의 수명을 연장할 수 있도록 한 것이다.

Description

헤딩머신

제1도는 본 발명이 실시된 헤딩머신을 예시한 평면도.

제2도는 본 발명의 타격금형이 설치된 왕복대를 예시한 일부 사시도.

제3도는 본 발명의 고정금형이 설치된 본체의 일부사시도.

제4도(a)(b)는 본 발명의 금형홀더가 승강되는 상태를 예시한 요부 횡단면도.

제5도(a)∼(f)는 본 발명에 의해 제품이 성형되는 상태를 공정별로 예시한 요부 평단면도.

제6도(a)(b)는 본 발명의 집게장치가 작동되는 상태의 요부 횡단면도.

제7도(a)(b)는 본 발명에서 집게장치의 집게발이 1다이의 소재를 2다이로 이동시키는 상태를 예시한 요부 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 주동축 30 : 금형홀더

31 : 1번금형 32 : 2번금형

33 : 3번금형 34 : 4번금형

41 : 소재 50 : 집게장치

51 : 작동간 52 : 스프링

53 : 가이드 54 : 집게발

55 : 삽지홈 60, 61 : 회전캠

110 : 1다이 120 : 2다이

본 발명은 리빗트나 볼트 등의 체결류 부품이나 라이터 노즐, 전자제품용 릴샤프트등을 타격하여 성형하는 헤딩머신에 관한 것으로서, 특히 왕복대의 금형홀더에 4개의 금형을 병열로 설치하여 왕복대가 2회 왕복될때마다 4공정의 제품1개가 완성되도록 하므로서 작업성과 생산성을 향상시켜 원가절감을 이루고, 작동시의 기계적소음과 진동을 줄여서 기계수명의 연장과 작업환경의 개선을 이룰 수 있는 다공정용의 헤딩머신을 제공하는데 있다.

일반적으로 헤딩머신은 롤형태로 감겨있는 철선이 서서히 풀리면서 기계본체의 내부로 진입되면 이를 절단칼날과 집게가 소정길이의 소재로 절단하여 고정다이의 성형공으로 이동시키도록 구성되어 있으며, 그후 왕복대 전면에 일렬로 설치된 타격금형이 고정다이의. 성형공에 위치한 소재를 타격하여 각종 제품을 성형하도록 구성되어 있다.

상기의 헤딩머신으로 선개발되어 등록된 것중 대표적인 것으로는 본원출원인이 등록한 특허 제64547호(공고번호 93-4506호), 제64548호(공고번호 93-4505호), 제64549호(공고번호 93-4504호) 및 실용신안 제22642호(공고번호 82-1547호) 외 다수가 있는데, 상기의 헤딩머신들중 고정다이가 1개이고 타격금형이 2개인 것은 주로 타격금형이 설치된 왕복대가 2회 왕복되는 동안 금형홀더가 2단으로 승강되면서 2공정의 제품이 1개씩 완성되는 구성으로 되어있다.

그리고, 고정다이 1개에 타격금형 3개인 것은 타격금형이 설치된 왕복대가 3회 왕복되는 동안 금형홀더가 3단으로 승강 작동되면서 3공정의 제품 1개가 완성되는 것이고, 고정다이 2개에 타격금형 3개인 것은 왕복대가 2회 왕복되는 동안 금형홀더가 2단으로 승강되면서 3공정의 제품 1개가 완성되는 구성으로 되어있다.

즉, 상기의 공지된 헤딩머신들은 대개 성형다이는 고정시킨상태에서 타격금형이 설치되는 왕복대의 금형홀더를 캠장치에 의해 승강되게 구성하여 각 공정을 수행시키는 구성으로 되어 있으나, 일부는 타격금형을 왕복대에 고정시킨상태에서 성형다이를 승강시키면서 각 공정을 수행시키는 구성으로 된 것도 있다

그런데 상기와 같은 종래의 기계장치로 4공정의 제품을 성형하고자할 때에는 동기계장치 1대만으로 성형하는 과정과 2대의 기계장치를 이용하는 방식을 주로 사용하여 왔는데 이는 다음과 같은 문제점들이 있다.

즉, 상기한 기계장치로 4공정의 제품을 생산하고자 할때 한대의 기계장치에서 4공정을 모두 행하도록 한 종래의 기계장치는 1∼4번 타격금형이 위에서 아래를 향해 일렬로 설치된 금형홀더를 4단의 캠에 의해 순차적으로 승강되게 왕복대에 설치하여 왕복대가 4회 왕복되면서 4개의 타격금형을 전부 타격작동 시켜야만 4공정의 제품 1개를 얻을 수가 있었는바, 이는 왕복대의 공정수가 많고 작업시간에 비해 생산능률이 상당히 떨어지므로 원가상승의 요인이 많았다.

특히 상기와 같이 4개의 타격금형을 일렬로 한꺼번에 설치한 기계장치의 경우에는 맨아래의 4번금형을 상승시켜 타격작업을한 후 금형홀더를 신속히 하강시켜 1번금형을 고정다이와 동일선상에 위치시켜야 하므로 상승에서 하강까지의 금형홀더 이동거리가 너무크고 하강되면서 부딪힐 때의 기계적 소음과 진동이 심하여 기계장치에 상당한 무리가 가해짐에 따라 기계적수명이 단축됨은 물론 작업자의 청각장애등 직업병을 유발하게 되는 심각한 문제점이 있었다.

그리고, 상기와같이 금형홀더의 이동거리가 커서 발생되는 진동과 소음의 문제점을 해소하고자 4공정의 제품을 생산할때 먼저 1, 2번 타격금형이 설치된 1대의 헤딩머신에서 왕복대를 2회 작동시켜 1, 2공정의 과정을 진행시킨다음 동소재를 3, 4번 타격금형이 설치된 다른 헤딩머신으로 옮겨 나머지 3, 4공정의 과정을 진행시킴으로써 4공정의 제품 1개를 얻도록 하는 방식을 사용하기도 한다.

하지만, 상기와 같이 소재를 2대의 헤딩머신으로 옮기면서 작업하는 것은 2대의 헤딩머신을 필요로 함은 물론 2공정마다 소재를 옮겨서 작업해야 하는 번거로움이 있어 인력소모가 많고 작업시간이 오래 소요되었으며, 이 역시 왕복대의 4회 작동(헤딩머신 1 대에서 왕복대 2회작동씩)에 1개의 제품이 완성되므로 작업시간에 비해 생산성이 상당히 떨어짐에 따라 원가가 상승하게 되는 요인이 많았다.

따라서 본 발명의 목적은 4공정의 제품을 1대의 기계장치에서 왕복대가 2회 왕복할 때마다 4공정의 제품 1개가, 곧바로 생산될 수 있도록 하여 인력소모를 줄이고 작업시간에 비해 생산능률을 높혀서 원가절감을 이루면서도 작동시의 기계적소음과 진동을 줄여서 기계장치의 수명을 연장시키고 작업환경을 개선할 수 있는 헤딩머신을 제공하는 데 있다.

이하 본 발명의 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부한 별첨의 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명이 실시된 헤딩머신의 평면도로서, 상기의 예시도면에 의한 본 발명의 구성중 타격금형의 금형홀더(30)를 종동치차(21)의 캠판(22)에 의해 승강가능하게 왕복대(13)전면에 설치하되 상기 왕복대(13)를 주동축(10)의 크랭크아암(11)에 로드(12)로 연달아 설치하여 왕복대(13)의 왕복운동에 따라 금형홀더(30)의 타격금형이 타격작동을 하고, 타측 종동치차(23)의 크랭크간(24)에 연달아 설치된 안내판(25)에 의해 절단칼날(26)이 철선진입공(27)을 통해 본체(100) 내부로 진입되는 철선(40)을 절단한 후 절단된 소재(41)를 고정다이의 성형공으로 이동시키도록 한 구성은 종래의 일반적인 헤딩머신과 같다고 할 수 있다.

본 발명의 특징은 제2도의 타격금형이 설치된 왕복대(13)의 사시도에서와 같이 금형홀더(30)에 4개의 타격금형을 설치하되 금형홀더(30)의 상측에는 1번금형(31)과 3번금형(33)을 나란히 설치하고 그 하부에는 2번금형(32)과 4번금형(34)을 역시 나란히 설치하며, 제3도의 사시도에서와 같이 본체(100)에 설치되는 1다이(110)와 2다이(120)는 철선진입공(27)과 일직선의 수평상태로 설치하고, 상기 2다이(120)의 일측(철선의 절단칼날(26)과 마주 보는 방향) 에는 2, 4번금형(32)(34)이 타격작업 후 후진되면 이동수단에 의해 전진되어 상기 1다이(110)의 성형공에서 성형된 소재(41)를 잡은 후 후진하여 2다이(120)의 성형공으로 이동시켜주는 집게장치(50)를 설치함에 있다.

이러한 본 발명은 주동축(10)의 주동치차(14)와 종동축(20)의 종동치차(21)(23) 회전 비율을 2:1로 형성하여 제4도와 같이 주동축(10)의 왕복대(13)가 2회 작동할 때 타격금형의 금형홀더(30)는 상승과 하강을 각1회씩하고, 철선(40)의 진입과 절단작업 및 성형된 소재(41)나 제품을 빼내주는 타격간(70)(80)의 작동은 1 회 작동되며, 집게장치(50)는 2, 4번 금형이 타격작업한 후 1회 작동되게 한 것이다.

그리고 상기 집게장치(50)의 내부에는 제6도와 같이 선단양측에 집게발(54)이 연달아 설치되어 스프링(52)으로 탄발지지되는 작동간(51)을 설치하고 상기 작동간의 후미에는 회전캠(60)을 접면시켜서 상기 작동간(51)의 후미를 눌러줌에 따라 집게발(54)이 집게 작동되게 하며, 상기 집게장치(57)의 집게발(54)이 2다이(120)에서 1다이(110)까지 전후진되는 수단으로는 어느 방식을 사용하던 무방하다.

즉, 제7도에서 예시된 도면에서는 집게장치(50)의 케이스 일측에 롤러(56)를 설치한 후 상기 회전캠(60)과 소정시간의 시차를 두고 회전되게 설치된 별도의 회전캠(61)을 상기 롤러(56)에 접면시켜서 회전캠(61)의 작동여부에 따라 집게장치(50)가 전체적으로 전진과 후진이 되도록 하였으나 상기의 회전캠(60)(61) 대신에 실린더등의 수단을 이용할 수도 있다.

도면중 미설명 부호(70)(80)은 1다이(110)와 2다이(120)의 성형공속에서 소재(41)나 완성품(42)을 타격하여 성형공으로부터 빼주는 타격간이고, (72)(82)는 상기 타격간(70)(80)의 작동로드(71)(81)를 작동시켜 주는 캠이며, (55)는 양측 집게발(54)의 선단 내면에 서로 대향되게 형성되어 소재(41)를 잡아주는 홈이고, (53)은 집게발(54)의 끝단을 지지하고 안내해주는 가이드이다.

이와같이 형성된 본 발명의 작용효과를 제4도(a)와같이 주동치차(14)와 이맞물림된 종동치차(21)의 캠판(22)에 의해 왕복대(13)의 금형홀더(30)가 하강되어 금형홀더(30)의 상측에 배열된 1번금형(31)과 3번 금형(33)이 제5도(a)와 같이 철선진입공(27) 일측에 수평상태로 위치된 1다이(110)및 2다이(120)의 성형공과 서로 마주 본 상태에서 1다이(110)의 성형공 앞에는 철선진입공(27)으로 진입된 철선(40)을 절단칼날(26)이 절단하여된 소재(41)가 이송되고, 2다이(120)의 성형공앞에는 1다이(110)에서 2공정까지 성형된 제품을 집게장치(50)의 집게발(54)이 잡아 이송시킨 상태에서부터 설명하면 다음과 같다.

즉, 제5도(a)상태에서 주동치차(14)의 1/2회전으로 항복대(13)가 전진되면 제5도(b)와 같이 할복대(13) 전면의 금형홀더(30)에 설치된 1번금형(31)은 1다이(110)의 성형공앞에 위치한 새소재(41)를 타격하여 1 차 성형을 하는 것이고, 동시에 3번금형(33)은 2다이(120)의 성형공에 위치한 소재(41)를 타격하여 3공정의 타격작업을 행하는 것이다.

그후 주동치차(14)의 나머지 1/2 회전으로 왕복대(13)가 제5도(c)와 같이 후진되는 동안 제4도(b)와 같이 종동치차(21)의 캠판(22)작용에 의해 왕복대(13)와 금형홀더(30)가 상승됨에 따라 1다이(110)의 성형공 앞에는 2번금형(32)이 위치되고, 2다이(120)의 성형공 앞에는 4번금형(34)이 마주보는 상태로 위치된다.

이러한 상태에서 주동치차(14)가 다시 1/2회전을 하는 동안 왕복대(13)가 전진함에 따라 제5도(d)와 같이 왕복대(13) 전면의 금형홀더(30) 하단부에 설치된 2번금형(32)은 1다이(110)에서 1차 성형되어 있던 소재(41)를 타격하여 2차 성형을 하는 것이고, 4번금형(34)은 2다이(120)의 성형공 속에서 3차 성형되어 있던 소재(41)를 타격하여 4차 성형을 완료하여 주는 것이다.

그후 다시 주동치차(14)의 나머지 1/2회전으로 왕복대(13)가 후진되는 동안 제5도(e)및 제7도(a)와같이 집게장치(50)가 회전캠(61)에 의해 전진되면서 집게발(54)이 1다이(110)의 성형공앞에 위치되면 그와 동시에 캠(72)(82)으로 작동되는 작동로드(71)(81)에 의해 각 타격간(70)(80)들이 전진 작동되면서 그중 타격간(70)은 1다이(110)의 성형공속에 있던 소재(41)를 양측 집게발(54) 사이의 홈(55)을 향해 밀어내게 된다.

이때, 회전캠(60)이 스프링(52)으로 탄발 지지되는 작동간(51)을 밀어 순간적으로 전진시킴에 따라 작동간(51) 선단에 설치되어 있던 집게발(54)의 가이드(53)가 회전되면 집게발(54)이 제6도(b)와 같이 순간적으로 벌어졌다가 제6도(a)와 같이 오므려지게 된다.

그러므로 상기에서와 같이 집게발(54)이 벌어지는 순간 1다이(110)의 성형공에서 타격간(70)에 의해 밀려 나오는 소재(41)가 집게발(54)의 홈(55)에 원활히 끼워져 잡힌 상태가 된다.

이때, 2다이(120)의 성형공 속애서 4차성형되었던 완성품(42)은 타격간(80)의 타격에 의해 2다이(120)의 성형공을 벗어나 제5도(e)와 같이 외부로 배출된후 아래로 자연 낙하된다.

그리고 상기와 같이 작동된 후 1다이(110)에서 1차성형된 소재(41)가 끼워진 집게장치(50)는 제7도(b)와 같이 회전캠(61)이 회전됨에 따라 집게발(54)에 끼워진 소재(41)를 2다이(120)의 성형공앞으로 이동시켜 주는 것이고, 동시에 절단칼날(26)은 제5도(f)와 같이 철선진입공(27)을 통해 소정 길이만큼 진입된 철선(40)을 절단하여 1다이(110)의 성형공앞으로 공급시켜 주며, 이는 결국 처음에 설명한 제5도(a)와 같은 상태가 된다.

그후 주동치차(14)가 다시 1/2 회전되면서 왕복대(13)가 전진되면 제5도(b)와 같이 다시 왕복대(13) 전면의 금형홀더(30)에 설치된 1번금형(31)은 1다이(110)의 성형공앞에 위치한 새소재(41)를 타격하여 1차 성형을 하는 것이고, 동시에 3번금형(33)은 집게에 의해 2다이(120)의 성형공앞으로 이동된 소재(41)를 타격하여 3공정의 타격작업을 행하는 것으로서, 상술한 과정을 반복하면서 4공정의 제품을 연속하여 성형하는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명의 다공정용 헤딩머신은 왕복대가 2회 왕복할 때마다 4공정의 제품 1개가 곧바로 생산되므로 종래의 헤딩머신에 비해 인력소모와 작업시간은 상당히 단축되면서도 생산량은 배가할 수가 있는 것이며, 또한 왕복대의 금형홀더가 2단으로만 승하강 작동을 하면서 타격작동을 하는 것이므로 종래의 4단으로 승하강되는 헤딩머신에 비해 기계적소음과 진동을 상당히 줄일 수 있어 작업자의 직업병 유발 등 작업환경의 개선효과가 뛰어나면서도 기계장치의 수명을 상당히 연장시킬 수 있어 그만큼 원가절감을 이룰 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (2)

1. 왕복대(13)의 전면에는 타격금형의 금형홀더(30)를 2단으로 승강가능하게 설치하고, 이와 대향된 본체(100)에는 고정다이와 철선진입공(27)으로 진입되는 철선(40)을 절단하여 다이의 성형공으로 이동시켜 주는 절단칼날(26)을 설치한 것에 있어서, 금형홀더(30)의 상부와 하부에 각각 1, 3번금형(31)(33)과 2, 4번금형(32)(34)을 병열로 설치하고, 본체(100)에 설치되는 1다이(110)와 2다이(120)는 철선진입공(27)과 일직선의 수평상태로 설치하되 그 일측에 2, 4번금형(32)(34)이 타격작업후 후진시 1다이(110)의 성형공에서 배출되는 소재(41)를 잡아 2다이(120)의 성형공앞으로 이동시켜주는 집게장치(50)를 설치하여 된 것을 특징으로 하는 헤딩머신.
2. 제1항에 있어서, 상긴 집게장치(50)의 내부에는 선단 양측에 집게발(54)이 연달아 설치되어 스프링(52)으로 탄발 지지되는 작동간(51)을 설치하고, 상기 작동간(51)의 후미에는 회전캠(60)을 접촉시켜 집게발(54)이 집게 작동되게 하며, 상기 집게장치(50)는 회전캠(60)과 소정시간의 시차를 두고 작동되는 별도의 회전캠(61)에 의해 전후진되도록 한 것을 특징으로 하는 헤딩머신.