KR100349053B1 - 다단식 금속-성형기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 결합체를 2개의 완제품 (21, 22) 으로 분할하는 최종 성형부와 이러한 완제품을 위한 2개의 완제품 배출 장치 (3, 4) 를 갖는 다단식 금속 성형기에 관한 것이다. 각각의 완제품 배출 장치 (3, 4) 에는 최종 성형부로부터 완제품 배출 장치 (3, 4) 까지 완제품 (21, 22) 을 운반하기 위한 운반 장치 (6) 가 배치되어 있다. 이러한 운반 장치 중 하나는 물림턱 (521, 522) 을 갖는 상부 물림부와 물림턱 (531) 을 갖는 하부 물림부를 갖는 운반 집게를 구비한다. 다른 운반 장치 (6) 는 최종 성형단으로부터 완제품 (22) 을 수납하기 위한 미끄럼 경로 (61) 뿐만 아니라 미끄럼 경로 (61) 상에 위치된 완제품 (22) 을 운반 장치 (4) 쪽으로 밀어내기 위한 피봇부착 킥 핸들 (62) 을 갖는다.

Description

다단식 금속-성형기{MULTISTAGE METAL-FORMING MACHINE TOOL}

최종 성형부에서 결합체를 각각 2개의 완제품으로 분할하는 다단식 성형기는 예컨대, 볼 베어링 레이스 (ball bearing race) 를 제조하는데 사용된다. 가장 잘 알려진 성형기에 의하면, 예컨대 내측 레이스와 외측 레이스로 제조된 완제품이 자중으로 성형부 아래쪽으로 배치된 활송로상으로 떨어져 성형기의 성형 영역으로부터 벗어나 상기 활송로상에서 미끄러져 이동한다.

이러한 성형기는 일련의 단점들을 갖는다. 예를 들어, 중력으로 인한 가속도에 따라 좌우되는 완제품의 낙하에 의해 기계장치의 속도가 제한된다. 활송로에 충돌함으로 인해 완제품은 표면 손상을 입을 수도 있으므로, 완제품의 정밀도가 저하되고 재작업이 필요할 수도 있다. 따라서, 성형기는 정밀한 완제품을 생산하기 어렵다.

또 다른 단점은 완제품이 불규칙적으로 배출된다는 것이다. 배출되는 완제품의 명확한 제조 순서가 없기 때문에, 품질관리와 성형기의 재조정이 어렵고, 결함있는 완제품의 제거가 어렵다. 이는 또한 안전부품의 경우, 다수의 결함이 있을 만한 완제품들이 제거되어야 하는 결과를 가져온다. 또한, 연속적인 개별 작동 중에는 제조된 두 가지 형태의 완제품이 선별되고 가능하면, 다음 단계의 작업을 위해 완제품이 정렬되어야 할 필요가 있다.

작업 주기마다 단일 완제품을 생산하기 위한 다단식 성형기의 경우에 있어서, 완제품을 배출 활송로쪽으로 운반하기 위한 최종 성형부에 운반 집게를 배치함으로써 몇몇 해당 단점들을 제거할 수 있었다. 이러한 성형기는 독일 특허 35 17 637 A1호에 개시되어 있다. 하지만, 이러한 성형기를 사용해서 결합체로부터 2개의 완제품을 생산해서 관리검사를 실행하면서 개별적으로 완제품들을 배출할 수는 없다.

본 발명은 청구항 1 의 서문에 정의된 바와 같이, 결합체를 각각 2이상의 완제품으로 분할하는 최종 성형부를 갖는 다단식 성형기에 관한 것이다.

도 1 은 두 위치에서 운반 집게를 갖는 본 발명에 따른 다단식 성형기의 부분 단면도를 나타내며.

도 2 는 운반 집게를 갖는 제 1 운반 장치와 정지 위치에 있는 킥 레버를 갖는 제 2 운반 장치를 갖는 본 발명에 따른 다단식 성형기의 완제품 적하부의 제 1 실시예의 측면도를 나타내고,

도 3 은 푸싱 위치에 있는 킥 레버를 갖는 도 2 에 따른 완제품 적하부를 나타내는 도면이며,

도 4 는 도 2 에 따른 완제품 적하부를 나타내는 평면도이고,

도 5 는 도 2 에 따른 완제품 적하부의 정면도이며,

도 6 은 운반 집게를 갖는 제 1 운반 장치와 푸셔를 갖는 제 2 운반 장치를 갖는 본 발명에 따른 다단식 성형기의 완제품 적하부의 제 2 실시예를 나타내는 측면도이고,

도 7 은 도 6 에 따른 완제품 적하부의 평면도이며,

도 8 은 도 6 에 따른 완제품 적하부의 정면도이다.

전술한 공지의 다단식 성형기의 단점으로부터, 본 발명은 다음과 같은 기본적인 목적을 가진다. 결합체로부터 제조된 완제품이 신속하게, 개별적으로, 관리검사를 실행하면서 최종 성형부로부터 배출되는, 전술한 형태의 다단식 성형기가 제공되어야 한다.

이러한 목적은 청구항 1 에 정의된 바와 같은 본 발명의 성형기에 의해 달성된다. 바람직한 구성의 변형예가 종속 청구항에 나타나 있다.

본 발명의 본질은, 결합체를 각각 2개의 완제품으로 나누기 위한 최종 성형부를 갖는 다단식 성형기가 2이상의 완제품 배출 장치를 갖고, 이러한 완제품 배출 장치에는 최종 성형부로부터 완제품 배출 장치까지 완제품을 운반하기 위한 운반 장치가 배치되어 있다는 점이다.

성형기가 운반 장치를 갖는 2이상의 완제품 배출 장치를 갖는다는 사실은 최종 성형부에서 결합체를 나눈 후 각각의 완제품이 개별적으로 배출될 수 있다는 것을 의미한다.

운반 장치에 의해 완제품을 최종 성형부로부터 신속하게, 관리제어를 실행하면서 배출할 수 있다. 운반 장치 덕분에, 성형기의 속도가 완제품의 낙하 속도에 의해 제한되지 않는다. 또한, 완제품은 다음 단계의 작업에 적절하도록 정렬되고 또한 시간관리된 상태에서 배출될 수 있다. 제조 순서에 상응하도록 된 배출 및 관리제어의 실행은 완제품의 동질화를 확보가능하게 하며, 이에 따라 정밀한 품질 제어가 용이하며 성형기의 재조정이 가능하며 결함있는 완제품의 제거가 가능하다. 예를 들어, 만약 결함있는 완제품이 결합체가 제조되는 막대의 변이로 인해 발생한다면, 이러한 결함있는 완제품의 제거는 직접적인 영향이 가해진 완제품에 대해 제한될 수 있다. 안전성의 이유로 임의의 시기에 배출되는 결함가능성이 있는 모든 완제품을 제거할 필요가 없다.

운반 장치로 인해, 성형기를 사용해서 완제품을 더욱 정밀하게 제조할 수 있는데, 그 이유는 언급된 종래 성형기의 경우에서 처럼 완제품이 고속으로 활송로에 충돌하지 않기 때문이다. 표면 손상을 방지하거나 표면 손상을 최소화하는 것에 의해 완제품에 대한 가공 여유를 줄이거나 완전히 생략할 수 있다.

본 발명에 따른 다단식 성형기는 실시예에 기초해서 그리고 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.

도 1

여기에 도시된 다단식 성형기는 3개의 성형부 (1", 1', 1) 를 갖고, 최종 성형부 (1) 에서 결합체 (2) 가 각각 2개의 완제품으로 분할된다. 최종 성형부 (1) 에는 내측 레이스 형태로 된 1개의 완제품 (21) 만이 도시되어 있고, 본 실시예에 있어 외측 레이스를 나타내는 다른 하나의 성형품은 상기 내측 레이스로부터 이미분리되어 제거된 상태이다. 결합체 (2) 는 성형부 (1") 로부터 성형부 (1') 까지 집게 (11') 에 의해, 또한 성형부 (1') 로부터 성형부 (1) 까지 집게 (11) 에 의해 운반된다. 각각의 집게 (11', 11) 는 상부 물림부 (111', 111) 와 하부 물림부 (112', 112) 를 갖고, 이들 각각의 물림부는 상부 집게 캐리어 (12) 와 하부 집게 캐리어 (13) 상에 고정된다. 집게 캐리어 (12, 13) 를 변위시킴으로써 집게 (11', 11) 의 횡방향 이송이 가능하다.

하나의 완제품 (21) 을 배출하기 위해서, 완제품 배출 장치 (3) 가 제공되어 있고, 이 완제품 배출 장치에는 최종 성형부 (1) 로부터 완제품 배출 장치 (3) 까지 완제품 (21) 을 운반하기 위한 운반 장치 (5) 가 배치되어 있다.

완제품 배출 장치 (3) 는 경사지게 배치된 활송로 (31) 를 갖고, 이 활송로는 하나의 측벽 (32) 만이 도시되어 있는 2개의 측벽에 의해 구획되어 있으며, 이 활송로상에서 완제품 (21) 이 성형기의 성형 영역으로부터 외부로 미끄러져 이동한다.

운반 장치 (5) 는 상부 물림부 (52) 와 하부 물림부 (53) 를 갖는 운반 집게 (51) 를 갖고, 이들 물림부는, 상부 물림부의 경우에는 상부 집게 캐리어 (12) 상에, 그리고 하부 물림부의 경우에는 하부 집게 캐리어 (13) 상에 피봇부착되어 고정되며, 이들 물림부는 최종 성형부 (1) 로부터 완제품 배출 장치 (3) 까지, 또한 그 반대 방향으로 이러한 2개의 집게 캐리어에 의해 횡방향으로 이송된다. 상부 물림부 (52) 를 위한 조정가능한 스톱으로서 나사 (56) 가 사용된다. 완제품 (21) 은 상부 물림부 (52) 의 2개의 조정가능한 물림턱 (gripping jaw, 521, 522)에 의해 상방으로부터, 그리고 하부 물림부 (53) 의 조절가능한 물림턱 (531) 에 의해 하방으로부터 지지된다. 완제품 배출 장치 (3) 와 마주하는 물림상태의 완제품 (21) 의 측면이 자유롭게 되어 있어, 운반 집게 (51) 가 활송로와 접촉하지 않는 상태에서 완제품 (21) 은 활송로 (31) 상으로 위치될 수 있다.

운반 집게 (51) 가 폐쇄되는 경우 완제품이 어느 정도의 예장력 (pretentioning) 상태에서 이동되기 위해서는, 상부 물림부 (52) 에는 예장력 스프링 (54) 에 의해 물림 방향으로 예장력이 가해진다. 운반 집게 (51) 가 개방될 때 상부 물림부 (52) 의 예장력에 의해 완제품 (21) 이 아래쪽으로 추진되는 것을 방지하기 위하여, 예비개방 (preopening) 장치가 제공되어 완제품 배출 장치 (3) 에 도달하기 직전에 상부 물림부 (52) 를 어느 정도 개방 방향으로 미리 이동시킨다. 이 경우에, 예비개방 장치는 모루 (8) 상에 고정되는 램프 (55) 를 구비하며, 이 램프상에서 상부 물림부 (52) 에 배치된 체결판 (57) 내에 나사결합되는 예비개방 나사 (58) 를 이동시킬 수 있다. 예비개방 나사 (58) 를 조정함으로써, 상부 물림부 (52) 의 예비개방 정도가 설정될 수 있다.

도면부호 "51'" 가 완제품 배출 장치측의 말단 위치에 있는 운반 집게 (51) 를 나타내는 한편, 도면부호 "9" 는 기계장치 본체를 나타낸다.

하기의 설명은 상세한 설명 전반에 걸쳐 적용된다. 만약 명확성을 위하여 도면부호가 도면에 나타내져 있기는 하지만, 관련된 상세한 설명부에 언급되어 있지 않다면, 이는 앞선 도면의 설명부에 언급되어 있음을 의미한다.

도 2 내지 도 5

본 발명에 따른 성형기 중 여기에 나타낸 완제품 적하부 (unloading part) 는 도 1 에 따른 운반 집게들을 갖는 제 1 운반 장치, 제 1 운반 장치에 배치된 제 1 완제품 배출 장치 (3), 제 2 운반 장치 (6), 및 제 2 운반 장치에 배치된 제 2 완제품 배출 장치를 구비하며, 도면에는 이 운반 집게들 중 눈으로 확인가능한 물림턱 (521, 522, 531) 만이 명확성을 위해 나타내져 있다.

제 1 완제품 배출 장치 (3) 는 도 1 에 도시된 완제품 배출 장치와 동일한 형태로 도시되어 있다. 유일한 차이점은 활송로 (31) 가 종방향으로 변위가능한 단부 (311) 를 갖는다는 것이다. 이러한 단부 (311) 는 비교적 소형의 완제품 (21) 을 수납하기 위한 최종 성형부 (1) 방향으로 변위되어 있어, 비교적 소형 완제품인 경우라도 운반 집게에 의해 활송로 (31) 아래로 미끄럼이동하도록 놓여진다. 체결 앵글 (93, 94) 은 기계장치 본체 (9) 와 모루 (8) 상에서 각각 완제품 배출 장치 (3) 를 체결하도록 사용된다.

제 2 완제품 배출 장치 (4) 는 경사지게 배치된 활송로 (41) 를 구비하며, 이 활송로는 2개의 측벽 (42, 43) 에 의해 구획되고, 이 활송로상에서 외측 레이스 형태의 완제품 (22) 이 성형기의 성형 영역으로부터 외부로 미끄러져 이동한다. 체결 앵글 (91, 92) 은 기계 장치 (9) 와 모루 (8) 상에서 각각 완제품 배출 장치 (4) 를 체결하도록 사용된다.

최종 성형부 (1) 로부터 완제품 배출 장치 (4) 까지 완제품 (22) 을 운반하기 위한 운반 장치 (6) 는 최종 성형부 (1) 로부터 완제품 (22) 을 수납하기 위하여 최종 성형부 (1) 와 완제품 배출 장치 (4) 사이에 배치된 미끄럼 경로 (61), 및미끄럼 경로 (61) 상에 위치된 완제품 (22) 을 완제품 배출 장치 (4) 의 활송로 (41) 상으로 밀어내기 위한 푸싱 장치 (pushing device) 를 구비한다. 이러한 경우에, 푸싱 장치는 고정부 (65) 상에 배치되어 피봇부착 축 (64) 을 중심으로 선회가능한 킥 레버 (kick lever, 62) 를 갖는다. 고정부 (65) 는 정착부 (63) 에 의해 스트리퍼 (stripper, 82) 상에 체결된다 (아래 참조). 예를 들어 성형기의 형빼기 막대 (knock-out bar) 에 의해 킥 레버 (62) 의 레버 아암 (621) 상에 충격을 가함으로써, 킥 레버의 킥 플레이트는 완제품 배출 장치 (4) 의 방향으로 편향되고 (도 3 참조), 또한 미끄럼 경로 (61) 상에 위치된 완제품 (22) 에 운동량을 부여함으로써 완제품을 완제품 배출 장치 (4) 의 활송로 (41) 쪽으로 이동시킨다. 따라서, 헬리컬 스프링 (66) 은 레버 아암 (621) 을 다시 상방으로 가압하여 킥 레버 (62) 가 정지 위치로 복귀하도록 한다 (도 2, 도 4 및 도 5 참조).

최종 성형부 (1) 로부터 완제품 배출 장치 (3, 4) 까지의 각각의 완제품 (21, 22) 의 운반은 동시에 또는 다른 시점에서 발생할 수 있다. 암 다이 (female die, 80) 의 수 다이 (male die, 83) 에 의해 2개의 완제품 (21, 22) 을 분리한 후, 수 다이 (83) 를 후퇴시킴으로써 완제품 (22) 이 암 다이 (80) 밖으로 꺼내져, 스트리퍼 (82) 에서 수 다이 (83) 가 벗겨져 완제품은 미끄럼 경로 (61) 상에 도달한다. 완제품 (21) 은 형빼기 기구 (81) 에 의해 암 다이 (80) 밖으로 밀어내져 폐쇄된 운반 집게에 직접 도달되거나 폐쇄하는 운반 집게에 의해 파지된다. 따라서, 상술한 바와 같이 완제품 (21, 22) 의 운반이 완제품 운반 장치 (3, 4) 쪽으로 이루어진다.

도 6 내지 도 8

본 발명에 따른 성형기 중 여기에 나타낸 완제품 적하부는 킥 레버 (62) 를 갖는 운반 장치 (6) 대신에 푸셔 (pusher, 72) 를 갖는 운반 장치 (7) 를 사용한다는 점에서 도 2 내지 도 5 에 도시된 완제품 적하부와 상이하다. 푸셔 (72) 는 드라이브 장착 위치 (722) 를 경유해서, 예를 들어 성형기의 상부 집게 캐리어 (12) 에 의해 구동되어, 푸싱 플레이트 (721) 를 사용해서 완제품 배출 장치 (4) 의 활송로 (41) 상으로의 상부 집게 캐리어의 속도로써 완제품이 미끄럼 경로 (71) 상에 놓이도록 밀어낸다. 푸셔의 운동을 안정화하기 위하여, 푸셔 (72) 는 캐리지 (73) 에 의해 안내되고, 이 캐리지는 수직방향으로 변위가능하도록 관통되어 있다. 자체로서의 캐리지 (73) 는 T자 형태로 된 가이드부 (75) 를 갖는 캐리지 가이드 (74) 에 의해 안내되고, 이러한 목적을 위해 T자 형상 그루브를 갖는다. 물론, 가이드부 (75) 와 그루브는, 예컨대 더브테일형, 사다리꼴형 등과 같이 다르게 구성될 수도 있다. 캐리지 가이드 (74) 는 정착부 (76) 에 의해 스트리퍼 (82) 상에 체결된다 (도면상에서 눈으로 확인할 수 없음).

캐리지 (73) 의 푸셔 (72) 의 수직방향 변위가능성에 의해 캐리지는 완제품 배출 장치의 측면상의 말단 위치에 도달된 후 들어올려져 최종 성형부의 수 다이의 접촉이 없는 상태에서 반대편 말단 위치로 복귀된 후 다시 출발 위치로 하강된다.

푸셔 (72) 를 갖는 운반 장치 (7) 는 킥 레버 (62) 를 갖는 운반 장치 (6) 에 비해 완제품이 비교적 수월하게 운반되고 어떠한 충격도 완제품에 가해지지 않도록하는 장점을 갖는다.

상술한 바와 같은 다단식 성형기에 대해 추가의 구성적 변형이 가능하다.특히, 특히 그 대표적 예로 하기와 같은 구성도 가능하다.

활송로 (31, 41) 대신에, 완제품 배출 장치 (3, 4) 는 수평으로 또는 경사지게 배치된 컨베이어 벨트를 가질 수 있다. 또한, 완제품 (21, 22) 을 운반하기 위한 드라이버를 제공하는 것을 고려할수도 있다.

또한, 운반 집게 (51) 는 2개의 물림턱을 갖는 하부 물림부 (53) 를 가질 수 있다. 하부 물림부 (53) 에 의한 활송로 (31) 의 접촉에 의해 활송로 (31) 에 틈새가 제공되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상부 물림부만을 갖는 다른 운반 집게를 또한 고려할 수도 있다. 하나의 상부 물림부만을 갖는 운반 집게는 특히 냉간 성형기에 적합하다.

운반 장치 (5, 6, 7) 는 어떠한 원하는 형태로도 상호 조합가능하며, 또한 많은 운반 장치가 동일한 형태로 가능하며, 2이상의 완제품을 위한 배출이 가능하며, 상응하는 갯수의 운반 장치와 제품 배출 장치가 제공될 수 있다.

Claims (10)

1. 결합체 (2) 를 각각 2개의 완제품으로 분할하기 위한 최종 성형부 (1) 와 1이상의 완제품 배출 장치 (3, 4) 를 갖는 다단식 성형기에 있어서, 상기 성형기는 완제품 (21, 22) 을 최종 성형부 (1) 로부터 완제품 배출 장치 (3, 4) 까지 운반하기 위한 운반 장치 (5, 6, 7) 가 각각 배치된 2이상의 완제품 배출 장치 (3, 4) 를 갖는 것을 특징으로 하는 다단식 성형기.
2. 제 1 항에 있어서, 하나의 성형부 (1, 1', 1'') 로부터 다음 성형부까지 결합체를 운반하기 위한 집게 (11', 11) 를 가지고, 이 집게 (11', 11) 는 하나 이상의 공통 집게 캐리어 (12, 13) 상에 배치되어, 이 집게 캐리어에 의해 횡방향으로 운반가능하며, 상기 운반 장치 중의 하나의 운반 장치 (5) 는 집게 캐리어 또는 공통 집게 캐리어 (12, 13) 상에 배치된 운반 집게 (51) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 다단식 성형기.
3. 제 2 항에 있어서, 상부 집게 캐리어 (12) 및 하부 집게 캐리어 (13) 를 가지고, 상기 운반 집게 (51) 는 상기 상부 집게 캐리어 (12) 상에 배치된 상부 물림부 (52) 와 상기 하부 집게 캐리어 (13) 상에 배치된 하부 물림부 (53) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 다단식 성형기.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 하부 물림부 (53) 는 오직 하나의 물림턱 (531) 을 갖고, 상기 물림턱은, 완제품 배출 장치 (3) 와 마주하는 물림 상태의 완제품 (21, 22) 의 측면이 자유로운 상태가 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 다단식 성형기.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 상부 물림부 (52) 에는 예장력 스프링 (54) 을 포함할 수 있는 예장력 장치에 의해 물림 방향으로 예장력이 제공될 수 있으며, 또한 상부 물림부 (52) 를 상승시키기 위한 램프 (55) 를 구비하는 예비개방 장치가 제공되어, 완제품 배출 장치 (3) 에 도달하기 직전에 상부 물림부 (52) 를 어느 정도 개방 방향으로 미리 이동시키는 것을 특징으로 하는 다단식 성형기.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 운반 장치 (5, 6) 중의 하나는 상기 최종 성형부 (1) 로부터 완제품을 수납하기 위하여 상기 최종 성형부 (1) 와 완제품 배출 장치 (4) 사이에 배치된 미끄럼 경로 (61, 71) 와, 상기 미끄럼 경로 (61, 71) 상에 위치된 완제품 (22) 을 상기 제품 배출 장치 (4) 쪽으로 밀어내기 위한 푸싱 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 다단식 성형기.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 푸싱 장치는 킥 레버 (62) 를 구비하며, 상기 킥 레버는 선회가능하게 되어 있고 또한 상기 미끄럼 경로 (61) 상에 위치된 완제품 (22) 에 운동량을 부여하는 것을 특징으로 하는 다단식 성형기.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 푸싱 장치는 상기 미끄럼 경로 (71) 상에 위치된 완제품 (22) 을 완제품 배출 장치 (4) 쪽으로 밀어내기 위한 푸셔 (72) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 다단식 성형기.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 킥 레버 (62) 또는 푸셔 (72) 는 집게 (51, 11, 11'), 집게 캐리어 (12, 13), 수 다이(male die) 또는 성형기의 형빼기 기구, 이러한 구성요소들 중의 하나의 구동장치 또는 별개의 구동장치에 의해, 직접적으로 또는 하나 이상의 막대 또는 캐리지 (73) 를 통해서 작동되는 것을 특징으로 하는 다단식 성형기.
10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 완제품 배출 장치 (3, 4) 중 1이상의 장치는 경사지게 배치된 활송로 (31, 41) 를 구비하며, 상기 활송로는 상기 운반 장치 (5, 6, 7) 와 마주하는 쪽에서 변위가능한 단부 (311) 를 갖거나 컨베이어 벨트를 구비하는 것을 특징으로 하는 다단식 성형기.