KR100376140B1

KR100376140B1 - 서보모터를 이용한 피어스 리테이너 구조

Info

Publication number: KR100376140B1
Application number: KR10-1999-0058736A
Authority: KR
Inventors: 김성필
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2003-03-15
Also published as: KR20010057013A

Abstract

본 발명은 서보모터를 이용한 피어스 리테이너 구조에 관한 것으로, 피어스 리테이너가 차지하는 공간을 최소화하면서 원활한 작동을 위해, 천공기(piercing machine)에 장착되는 몸체와, 이 몸체 내부에 설치되는 서보모터와, 상기 서보모터의 회전운동을 직선운동으로 전환시켜 피어스 펀치를 상하 운동시켜 주는 작동 플레이트로 구성된 것을 특징으로 하는 서보모터를 이용한 피어스 리테이너 구조를 제공하는데 있다.

Description

서보모터를 이용한 피어스 리테이너 구조{Pierce retainer structure using servo motor}

본 발명은 서보모터를 이용한 피어스 리테이너 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서보모터의 회전력으로 피어스 펀치가 길이방향으로 움직이면서 제품을 홀을 형성할 수 있게 함으로써, 구조가 간단하면서도 용이하게 작동시킬 수 있는 서보모터를 이용한 피어스 리테이너 구조에 관한 것이다.

일반적으로 제품을 제조하는데에 다른 구성요소를 삽입하거나 볼트 등을 삽입하기 위한 장착구멍은 드릴작업, 단조작업, 펀치로 구멍을 뚫는 천공작업 등 다양한 방법으로 형성하게 된다.

특히, 천공기(piercing machine)를 이용하는 경우, 구멍(홀)을 형성하기 위한 위치에 펀치를 대고 외압을 가해서 뚫거나 홀 형성 위치에 작은 구멍을 내고 피어스 펀치를 압입하여 구멍을 넓힌 다음 다른 한쪽을 전단기로 짤라내는 방법 등이 있다.

여기서, 구멍을 형성하기 위해 사용되는 피어스 펀치는 상기 천공기에 장착되는 피어스 리테이너에 설치하여 사용하게 되는데, 이 피어스 리테이너의 구조는 첨부도면 도 1a와 동 1b에 잘 도시되어 있다.

상기 피어스 리테이너는 중공의 사각 기둥 형상으로 이루어져서 일면이 천공기에 장착되는 몸체(10)와, 이 몸체의 폭방향으로 탄성지지를 받아 움직일 수 있도록 설치된 피어스 펀치(31)와, 상기 몸체에 길이방향으로 움직이면서 피어스 펀치를 작동시켜 주는 작동수단(40)으로 구성되어 있다.

특히, 상기 피어스 펀치(31)는 그 단부가 몸체(10) 외부로 돌출되어 있으며, 이 몸체(10)와의 사이에 스프링(36)이 개재되어 있어 항상 몸체(10) 안쪽으로 당겨져 있는 상태가 되게 설치되어 있다.

또한, 상기 작동수단(40)은 에어 실린더를 많이 사용하고 있는데, 그 로드의 단부에는 일측이 경사면을 갖는 캠(41)이 일체로 고정되어 있으며, 이 캠(41)은 탄성지지를 받는 피어스 펀치(31)의 상면과 몸체(10) 사이에 선택적으로 끼워지도록 구성되어 있다.

즉, 상기 캠(41)은 에어 실린더가 작동하지 않을 경우에는 첨부도면 1b에서와 같이 오른쪽으로 밀려나 있어서 피어스 펀치(31)가 작동되지 않는 상태로 있게 되나, 상기 에어 실린더가 첨부도면 도 1a에서와 같이 왼쪽으로 움직이게 되면 몸체(10)와 피어스 펀치(31) 사이에 삽입되면서 피어스 펀치(31)를 아래로 이동시키면서 제품(100)에 구멍(110)을 형성시키게 되는 것이다.

그러나, 기존의 피어스 리테이너는 피어스 펀치를 작동시켜 주기 위한 작동수단으로 에어 실린더를 채택하고 있어서, 이 에어 실린더를 장착하고 이것을 작동시켜 주기 위한 라인과 밸브 등을 갖추어야 하기 때문에 설치공간이 커지게 되고, 또한 2개의 피어스 리테이너가 인접하여 설치되어 있는 경우에는 그 주변 기기와 간섭을 일으키게 되어 설치에 어려움이 있을 뿐만 아니라 작업 효율을 떨어뜨리게되어 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 피어스 리테이너가 차지하는 공간을 최소화하면서 원활한 작동을 위해, 천공기(piercing machine)에 장착되는 몸체와, 이 몸체 내부에 설치되는 서보모터와, 상기 서보모터의 회전운동을 직선운동으로 전환시켜 피어스 펀치를 상하 운동시켜 주는 작동 플레이트로 구성된 것을 특징으로 하는 서보모터를 이용한 피어스 리테이너 구조를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

도 1a와 도 1b는 종래의 피어스 리테이너의 작동상태를 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 피어스 리테이너 구조를 나타내는 분해사시도,

도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 피어스 리테이너의 사용상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 몸체 10a : 블럭

11 : 상부덮개 20 : 서보모터(servo motor)

30 : 작동 플레이트 31 : 피어스 펀치

32 : 경사면 33a, 33b : 안착면

34 : 슬라이더 35 : 걸림턱

36 : 스프링 40 : 작동수단

41 : 캠 100 : 제품

110 : 구멍

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 2는 본 발명에 따른 피어스 리테이너 구조를 나타내는 분해사시도이며, 도면부호 100은 제품을, 110은 제품을 형성된 구멍(홀)을 각각 나타낸다.

본 발명은 제품에 구멍(홀)을 형성하기 위해 사용되는 피어스 펀치의 구조를 단순화하여 원활하게 작동되도록 한 것으로, 미도시된 천공기에 장착되는 몸체(10)와, 이 몸체(10)의 내부에 설치되는 서보모터(20)와, 서보모터(20)의 회전운동을 직선운동으로 전환하여 피어스 펀치(31)를 작동시켜 주는 작동 플레이트(30)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 구멍은 미도시된 프레스에 장착되어 일정한 스트로크를 가지고 상하로 움직이게 되는데, 상기 피어스 펀치가 작동하지 않고 있을 경우에는 프레스에 의해 구멍이 없는 제품을 제작하게 되며, 반대로 피어스 펀치가 작동할 경우에는 프레스의 압력을 받아 구멍이 있는 제품을 만들게 된다.

도면부호 10은 몸체를 나타내며, 상기 몸체(10)는 소정의 크기를 가지면서 일측이 단차진 블럭(10a)과, 이 블럭(10a)의 단차진 부위를 감싸주면서 내부에 소정의 크기로 공간부를 형성시켜 주는 상부덮개(11)로 구성되어 있다.

또한, 상기 블럭(10a)은 덮개(11)가 씌워지지 않는 일측면 상에 설치구멍(12)이 관통성형되어 있으며, 이 설치구멍(12)을 통해 미도시된 천공기 등에 고정설치된다.

이와 같이 이루어진 몸체(10)는 상기 설치구멍(12)을 통해 볼트 등으로 천공기에 설치되어 사용되며, 특히 상기 블럭(10a)의 단차 부위에는 서보모터(20)가 장착된다.

도면부호 20은 서보모터를 나타내며, 상기 서보모터(20)는 통상의 기술로 제작된 것을 사용하게 되며, 회전운동을 후술하는 작동 플레이트(30)에 전달시켜 주게 된다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 서보모터(20)는 첨부도면에서는 도시하지 않았지만 컨트롤 드라이버에 연결되어 제품(100)의 재질에 따라서 회전방향과 회전속도를 제어받을 수 있게 하는 것이 바람직하다.

이러한 서보모터(20)는 시계방향(혹은 반시계방향)으로 회전됨에 따라 상기 피어스 펀치(31)가 몸체(10)로부터 튀어 나가 제품(100)에 구멍(110)을 형성시켜 줄 수 있도록 하게 되며, 그 반대방향으로 회전하게 되면 다시 몸체(10)의 공간부로 수납되도록 유도하게 된다.

도면부호 30은 작동 플레이트를 나타내며, 상기 작동플레이트(30)는 상술한 서보모터(20)의 회전축에 장착되어 그 회전운동을 직선으로 전환시켜서 피어스 펀치(31)를 작동시켜 주게 된다.

특히, 상기 작동 플레이트(30)는 원판형상으로 형성되어 있으며, 윗면에는 피어스 펀치(31)가 상하로 움직일 수 있도록 유도하는 경사면(32)이 형성되어 있다.

상기 경사면(32)은 원판 형상의 작동 플레이트(30) 윗면에 소정의 높이차를 두고 피어스 펀치(31)가 안착가능하도록 형성된 안착면(33a,33b) 사이에 소정의 경사각을 가지도록 형성되어 있다.

여기서, 상기 안착면(33b)은 피어스 펀치(31)가 그 위에 놓여 있을 때 제품(100)에 외력을 가해 천공하는 위치를, 그리고 다른 안착면(33a)은 이와 반대로 천공 작업을 끝내고 원래의 위치로 수납되었을 때의 위치를 고려하여 높이차를 결정하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 피어스 펀치(31)는 첨부도면 도 3a와 도 3b에서 도시한 바와 같이, 상단부가 상부덮개(11)의 외부로 돌출되고 그 하단부가 작동 플레이트(30)의 안쪽으로 끼워져서 안착면(33a) 상에 위치하도록 설치하게 되는데, 상기 서보모터(30)의 회전으로 작동 플레이트(30)가 회전하게 되면 경사면(32)의 높이차에 위에 피어스 펀치(31)는 바깥쪽으로 튀어 나오게 되고, 상기 안착면(33b)이 이 피어스 펀치(31)의 하면을 지지하게 되면 최대로 튀어 나온 위치에 있게 되는 것이다. 물론, 최대로 튀어 나온 위치에서 제품(100)에 구멍(110)을 형성하는 것은 당연하다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 피어스 펀치(31)는 하부에 소정의 원호 형상으로 형성된 슬라이더(34)를 구비하여 경사면(32)을 따라 이송가능하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 작동 플레이트(30)는 윗면에 2개의 안착면(33a,33b)이 접하는 위치에 반지름 방향으로 걸림턱(35)이 형성되어 있으며, 이 걸림턱(35)은 상기 슬라이더(34)에 의해 경사면(32)을 따라 움직이는 피어스 펀치(31)의 최대/최저 이송위치를 제한하게 된다.

이를 위해서, 상기 2개의 안착면(33a,33b)은 작동 플레이트(30)의 윗면에 단차진 형태가 되도록 형성하고 그 사이에 경사면(32)을 형성하되, 이 2개의 안착면(33a,33b)의 높이는 서보모터(20)의 작동에 의해 한번의 천공작업이 이루어지도록 한 것이다.

따라서, 상기 피어스 펀치(31)는 서보모터(20)의 구동으로 길이방향을 따라 상하로 움직임이 가능하게 되며, 상기 걸림턱(35)에 의해 슬라이더(34)가 걸림에 따라 최대 이동 거리가 제한을 받게 될 뿐만 아니라 단차 부위에 의해 최저 이동 거리가 제한을 받게 되는 것이다.

물론, 상기 피어스 펀치(31)로 뚫는 구멍(110)의 깊이는 2개의 안착면(33a, 33b)사이의 높이를 가변시켜 작동 플레이트(30)를 제작하여 사용함에 따라 충분히 조절가능하게 된다.

이상에서 본 바와 같이 본 발명은 몸체 외부에 별도의 작동수단을 장착하여 작동시켜 주던 피어스 펀치가 몸체 내부에 서보모터를 내장하여 작동가능하도록 구조를 변경함으로써, 피어스 리테이너의 전체 체적을 줄일 수 있어 작업공간을 충분히 확보할 수 있고, 여러개의 피어스 리테이너를 인접하여 설치하더라도 서로간의 간섭을 없앨 수 있게 되어 구멍이 집중되어 있는 제품에 구멍을 형성하는 작업도 용이하게 할 수 있게 되어 작업효율을 높일 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

천공기(piercing machine)에 장착되는 몸체와, 이 몸체 내부에 설치되는 서보모터와, 상기 서보모터의 회전운동을 직선운동으로 전환시켜 피어스 펀치를 상하 운동시켜 주는 작동 플레이트로 구성된 것을 특징으로 하는 서보모터를 이용한 피어스 리테이너 구조.
제 1 항에 있어서, 상기 작동 플레이트는 윗면에 소정의 높이차를 갖는 펀치안착면 사이에 경사면을 갖는 동시에 2개의 안착면이 접하는 위치에 반지름 방향으로 형성되는 걸림턱을 갖는 원판 형상으로 형성되고, 그 중심에 서보모터의 회전축이 삽입 고정된 것을 특징으로 하는 서보모터를 이용한 피어스 리테이너 구조.
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