KR100377899B1

KR100377899B1 - 스틸 도어 제작용 피어싱 머신

Info

Publication number: KR100377899B1
Application number: KR1019990036871A
Authority: KR
Inventors: 태 선 김
Original assignee: 태 선 김
Priority date: 1999-09-01
Filing date: 1999-09-01
Publication date: 2003-03-29
Also published as: KR19990083935A

Abstract

본 발명은 용접없이 상호 조립되는 스틸도어를 구성할 판재(11')에 도어록 장착구멍 등 여러 가지 펀칭부를 형성하는데 사용되는 스틸도어제작용 피어싱머신에 관한 것으로서, 메인 프레임(310); 메인프레임(310)상의 양쪽에 대향하도록 배열설치되어 위치이동가능한 복수의 펀칭유닛(200); 펀칭유닛(200)들 사이에 복수의 롤러(32)를 가지고 승강실린더(330)에 의해 승강하며 판재(11')의 세팅을 안내하는 판재가이드유닛(300); 펀칭유닛(200)들과 판재가이드유닛(300)을 작동시키는 유압모터(100); 및 유압모터(100)를 통해 펀칭유닛(200)들과 판재가이드유닛(300)의 작동을 제어하는 콘트롤러(500)를 포함한다. 이에 따르면, 판재의 크기 또는 펀칭부의 수나 위치에 상관없이 복수의 펀칭유닛들을 조합적으로 이동배치시켜 호환적으로 사용가능하며, 일회적인 동작으로 해당펀칭부들을 정확하게 형성할 수 있다. 그리고, 판재의 출입도 용이하다.

Description

스틸 도어 제작용 피어싱 머신{a piercing machine for manufacturing steel door}

본 발명은 피어싱머신(Piercing Machine)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전판(前板)과 후판(後板)을 용접없이 조립고정하는 비용접방식 스틸도어(Steel Door)의 제작에 있어 전판 또는 후판을 구성할 판재(板材)에 힌지장착구멍 등 여러 소요 펀칭부들을 형성하기 위한 스틸도어제작용 피어싱머신(piercing machine)에 관한 것이다.

스틸 도어는 철이나 알루미늄 또는 스테인레스강 등의 금속으로 제작된 도어를 총칭하는 것으로, 목재에 비해 저렴하면서도 높은 기계적강도와 안전성을 갖는 장점에 따라 널리 이용되고 있다. 특히 빌딩이나 아파트 등과 같이 밀집구조를 갖는 건축물의 경우 방화(防火)기능이 강력히 요구되는 바, 이들의 출입구에는 모두 스틸 도어를 채용하고 있다.

한편, 이러한 스틸 도어는 전판과 후판이 간격을 두고 용접으로 고정되고, 전·후판이 이루는 공간의 상·하단부에 두 채널(channel)이 각각 끼워져 용접됨으로써 구성되는 것이 일반적이다.

그런데 이 경우 전판과 후판 및 각 채널들이 용접에 의해 상호 고정되는 바, 제작작업이 상당히 번잡할 뿐만 아니라 용접점이 외부에 노출되어 스틸 도어의 미관을 저하시키게 된다.

이에 따라 본 출원인은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 각 구성요소들을 용접없이 조립 고정할 수 있는 스틸 도어 조립방법을 본원과 동일자로 출원하고 있다. 이것은 전판(11) 한쪽의 스커트(skirt:16)에 복수의 슬롯(slot:20a)을 갖는 내향 플랜지(flange:20)를 형성함과 함께 다른쪽 선단에 바람막이(15)로 기능하는 제1헤밍부(17)를 형성하고, 그 상·하단에는 각 채널(13)(14)에 대응하는 스커트(13a)(14a)를 삽입하여 압착되는 제2 및 제3헤밍부(18)(19)를 형성하는 한편, 후판(12) 한쪽의 제1스커트(21)에 슬롯(29a)에 끼워져 걸리는 복수의 훅(hook:26)을 갖는 내향 플랜지(25)를 형성함과 함께 다른쪽 선단에 전판(11)의 제1헤밍부(17)에 삽입 압착되는 외향 플랜지(27)를 갖는 제2스커트(22)를 형성하고, 그 상·하단에 각 채널(13)(14)의 대응하는 스커트(13b)(14b)를 삽입하여 압착되는 제1 및 제2헤밍부(23)(24)를 형성하여, 각 요소들을 용접없이 조립 고정하는 것이다.이를 위해서는 도 3에 도시한 바와 같이, 먼저 전판(11)과 후판(12)을 각각 구성할 판재(11′:도면에는 전판용 판재만 도시됨)에 도어록(door lock) 및 힌지(hinge) 등을 장착하기 위한 장착구멍(A)(S)과, 훅 또는 슬롯(20a)쌍과, 스커트(16′) 및 헤밍부(17′)를 구성하기 위한 각 코너의 절단부(C) 등 여러 펀칭부들을 형성하고, 각각을 소요형태 즉, 요구되거나 필요한 형태의 전·후판(11)(12)으로 밴딩한 뒤 상호 조립해야 하는 바, 비용접 스틸 도어의 제작을 위해서는 각 펀칭부들을 판재의 해당 위치에 정확하게 형성하는 것이 우선적으로 중요하다.

나머지 부호 28은 하니컴 코어(honeycomb core)이고, 29는 발포 우레탄이다.

본 발명은 상술한 비용접 방식의 스틸 도어 제작에 있어서, 전판 또는 후판을 구성할 판재에 소요형태의 여러 펀칭부들을 형성하기 위한 스틸 도어 제작용 피어싱 머신을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 전판 또는 후판을 구성할 판재의 크기 또는 펀칭부들의 수나 위치에 상관없이 복수의 펀칭유닛들을 조합적으로 이동배치시켜 호환적으로 사용가능하며, 해당 펀칭부들을 한 번의 동작으로 동시에 최소한의 오차범위로 정확하게 형성할 수 있도록 한 스틸 도어 제작용 피어싱 머신을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 판재의 출입이 원할한 스틸도어제작용 피어싱머신을 제공하는 것이다.

도 1은 스틸도어의 일례를 보인 종단면도,

도 2는 도 1의 횡단면도,

도 3은 도 1의 전판을 발췌하여 도시한 전개도,

도 4는 본 발명에 따른 피어싱 머신을 보인 사시도,

도 5는 도 4의 평면도,

도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따른 단면도,

도 7은 도 6의 Ⅶ방향을 따라 취한 측면도,

도 8은 본 발명의 펀칭유닛의 위치조정구조를 보인 평면도, 및

도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ선 단면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

11: 전판 11′: (전판을 구성할) 판재

12: 후판 13, 14: (상·하부) 채널

100: 메인 프레임

200: 펀칭유닛(punching unit)

210: 베이스(base) 211: (베이스의) 가이드레일

220: 서포트 프레임(support frame) 222: (서포트프레임의) 결합홈

223: (서포트프레임의) 장공 230: 금형

240: 승강실린더

300: 판재 가이드유닛

310: 베이스 프레임 320: 롤러

330: 승강실린더 340: 가이드 서포트

350: 스토퍼

400: 유압모터 500: 콘트롤러

이와 같은 목적들을 달성하기 위해 본 발명은, 두 채널을 상·하부에 각각 개재하여 간격을 두고 상호 조립 고정되는 비용접방식 스틸도어의 전판 또는 후판을 구성할 판재에 도어록 장착구멍을 포함한 복수의 펀칭부를 형성하는데 사용되는 피어싱 머신에 있어서, 메인 프레임; 상기 메인프레임상의 양쪽에 대향하도록 배열설치되는 복수개로, 각각 대향하는 타측을 향해 접근이반가능한 동시에 상기 접근이반방향에 가로로 위치이동가능하게 결합되는 펀칭유닛; 상기 펀칭유닛들 사이의 상기 메인프레임상에 승강가능한 베이스프레임, 상기 베이스프레임상에 상기 판재의 출입방향을 따라 배열설치되는 복수의 롤러, 및 상기 베이스프레임을 승강시키는 승강실린더을 가지고 상기 판재의 세팅을 안내하는 판재가이드유닛; 상기 메인프레임에 설치되어 상기 펀칭유닛들과 상기 판재가이드유닛을 작동시키는 유압모터; 및 상기 유압모터를 통해 상기 펀칭유닛들과 상기 판재가이드유닛의 작동을 제어하는 콘트롤러를 포함하여 구성되는 스틸도어제작용 피어싱머신에 의하여 달성된다.여기서, 상기 각 펀칭유닛은, 상기 메인프레임상에 상기 판재의 출입방향을 따라 형성된 장공을 관통하여 상기 메인프레임에 체결되는 체결부재에 의해 체결고정되는 베이스, 상기 베이스상에 상기 접근이반방향을 따라 마련된 장공을 관통하여 상기 베이스에 체결되는 고정부재에 의해 체결고정되는 서포트프레임, 상기 서포트프레임에 장착되는 금형, 및 상기 금형을 작동시키는 승강실린더를 구비하며; 상기 베이스와 상기 서포트프레임중 어느 일측에는 상기 접근이반방향을 따라 가이드레일이 마련되고, 타측에는 가이드레일과 결합하여 이동하는 결합홈을 간단히 마련하면, 좌우 및 전후방향으로 이동시켜 위치고정가능하다.그리고, 상기 판재가이드유닛은, 상기 메인프레임상의 양쪽에 상기 판재의 출입방향을 따라 간격을 두고 설치되며, 상단에 상기 판재의 양 측단을 각각 접촉지지하는 롤러를 각각 구비하는 복수의 가이드서포트를 더 포함하여 구성하면, 판재의 원할한 출입을 도모할 수 있다.

이하에서는, 이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 이 때, 도시하지 않은 부분은 도 1 내지 도 3을 참조하기로 한다.

도 4 내지 도 7에서, 본 발명에 의한 스틸 도어 제작용 피어싱 머신은 메인 프레임(100)과, 이 메인 프레임(100)상에 설치되어 전판(11) 또는 후판(12)을 구성할 판재(11′)에 소요 펀칭부들을 형성하는 복수의 펀칭유닛(200)과, 각 펀칭유닛(200)들에 대한 판재(11′)의 세팅을 안내하는 판재 가이드유닛(300)과, 펀칭유닛(200)들에 유압을 공급하는 유압모터(400) 및 펀칭유닛(200) 등 기계의 작동을 제어하는 콘트롤러(500)로 구성된다.

메인 프레임(100)은 상면에 베드(bed:110)를 가지며, 하단부 근처에 유압모터(400)가 장착되는 지지판(120)을 갖는다.

펀칭유닛(200)들은 메인 프레임(100)의 상호 대향하는 양쪽에 각각 위치되어 판재(11′)의 진출입 방향을 따라 인라인(in-line) 형태로 배열되는데, 이때 각 금형(230)들은 해당 펀칭부들의 형성위치에 각각 대응되도록 설치된다. 각 펀칭유닛(200)은 베드(110)상에 고정되는 베이스(210)의 상면에 금형(230)을 지지하는 서포트 프레임(220)이 장착되고, 이 서포트 프레임(220)의 상단에 금형(230)을 작동시키는 승강실린더(240)가 수직으로 설치되어 구성된다. 금형(230)의 다이조립체(231)는 서포트 프레임(220)의 상면에 고정되고, 펀치조립체(232)는 승강실린더(240)의 실린더로드(241) 선단에 고정됨과 함께 그 한쪽에 서포트 프레임(220)의 결합구멍(221)을 관통하는 가이드 포스트(guide post:233)를 구비하여 서포트 프레임(220)에 슬라이딩 지지된다. 승강실린더(240)는 유압모터(400)에 연결되어콘트롤러(500)의 신호에 따라 선택적으로 작동된다.

여기서, 비용접 방식 스틸도어의 전판(11)과 후판(12)은 힌지 장착구멍(S)의 위치가 상이함은 물론 상호 결합되는 훅(26) 또는 슬롯(20a)이 양자에 각각 형성되어야 하는 바, 전·후판(11)(12) 모두를 펀칭하기 위해서는 해당작업시마다 소요의 금형(230)으로 교체하지 않으면 안된다. 이 경우 교체되는 금형(230)의 위치를 일일이 재세팅해야 하는 등 작업이 번잡해지게 된다. 따라서 바람직하기로는 전판(11)과 후판(12)을 구성할 판재(11′)들을 독립적으로 펀칭할 수 있도록 전용의 머신으로 구성되는데, 이들은 펀치의 설치위치와 일부 형상만 다를 뿐 전체적인 구성과 금형(230)의 수량 및 설치위치가 동일하므로 묶어서 설명한다(이하 같다).한편, 판재(11′)의 크기는 제작될 스틸 도어의 크기에 따라 다르므로 양쪽 펀칭유닛(200)간의 간격을 판재(11′)의 크기에 따라 적절히 조절할 수 있는 것이 바람직할 것이다. 이를 위해 어느 한쪽, 예컨대 도 7에서 좌측에 위치한 펀칭유닛(200)들은 대향쪽 펀칭유닛(200)과의 간격을 조정할 수 있도록 베드(110)에 대한 고정위치를 변경 가능하게 구성된다. 즉 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 베이스(210)의 상면에는 두 가이드레일(guide rail:211)이 판재(11′)의 진출입방향에 대해 직교하는 방향으로 나란하게 설치되고, 서포트 프레임(220)의 하면에는 두 가이드레일(211)과 이동 가능하게 결합되는 두 결합홈(222)이 형성된다.그리고 서포트 프레임(220)의 양쪽에는 베이스(210)에 나사결합되는 고정볼트(250)들이 각각 관통할 수 있도록 두 장공(223)이 가이드레일(211)의 설치방향으로 길게 형성되어 있다. 이에 의해 각 서포트프레임(220)을 베이스(210)의 가이드레일(211)을 따라 일측에 배치시킨 후, 고정볼트(250)을 장공(223)내의 일측 위치를 관통시켜 베이스(223)에 체결시키면, 서포트프레임(220)을 위치고정가능하다. 이러한 장공(223)및 고정볼트(250)에 의해 전후방향으로 이동가능한 펀칭유닛(200)을 위치고정시킬 수 있는 것이다.

그리고, 베이스(210)에는 서포트프레임(220)의 후방에 판재(11')의 출입방향 즉, 서포트프레임(220)의 타측에 대한 접근이반방향에 직교방향으로 장공(212)이 형성되어 있다. 이에 의해, 베이스(210)는 그 장공(212)내의 일측을 관통하여 베드(1100에 체결되는 체결부재(213)에 의해 좌우이동가능하게 고정된다. 이러한 좌우이동 가능한 베이스(210)에 의해 펀칭유닛(200)을 좌우로 이동시켜 고정시가능하다.

판재 가이드유닛(300)은 양쪽 펀칭유닛(200)들 사이의 메인 프레임(100) 베드(110)상에 설치되는 베이스 프레임(310)과, 이 베이스 프레임(310)상에 판재(11′)의 진출입 방향으로 배열 설치되는 다수의 롤러(320)들로 구성된다. 이때 각 롤러(320)들은 금형(230)의 다이조립체(231) 상면과 동일면상에 위치되어야 하는데, 이 경우 판재(11′)가 다이조립체(231)상에 접촉하여 그 진출입이 원활치 못할 뿐만 아니라 자칫 판재(11′)의 선단이 다이조립체(231)에 걸리는 문제가 발생될 우려가 매우 많다.

이에 따라 본 발명 피어싱 머신의 판재 가이드유닛(300)은 베이스 프레임(310)이 메인 프레임(100)에 대하여 승강 가능하게 장착되고, 메인 프레임(100)의 베드(110) 전·후단에는 베이스 프레임(310)을 일정 스트로크로 승강시키는 승강실린더(330)가 각각 설치된다. 즉, 베이스 프레임(310)이 상승한 경우에는 롤러(320)들이 금형(230)의 다이조립체(231) 상면보다 상측에 위치하게 되고, 베이스 프레임(310)이 하강한 경우에는 롤러(320)들이 다이조립체(231)의 상면과 같거나 또는 약간 하측에 위치하게 되는 것이다. 이와 같은 판재 가이드유닛(300)의 승강실린더(330)들도 전술한 유압모터(400)에 각각 연결되어 콘트롤러(500)의 신호에 따라 선택적으로 작동된다.

한편, 판재(11′)의 해당 위치에 소요 펀칭부들을 정확하게 형성하기 위해서는 판재(11′)를 각 펀칭유닛(200)들에 정밀하게 세팅하지 않으면 안된다. 이에 따라 판재 가이드유닛(300)은 베드(110)상의 양쪽, 예컨대 양쪽 펀칭유닛(200)들의 사이에 판재(11′)의 진출입방향을 따라 설치되어 판재(11′)의 양 측단에 각각 접촉함으로써 판재(11′)의 폭방향 세팅을 결정하는 가이드 서포트(340)를 더 구비한다. 이러한 가이드 서포트(340)들은 판재(11′)의 측단에 구름접촉하는 롤러(341)들을 상단에 갖는다.

그리고 베드(110)의 후단에는 판재(11′)의 진입을 제한함과 동시에 그 길이방향의 세팅위치를 결정하는 적어도 하나의 스토퍼(stopper:350)가 설치된다.

다음, 이와 같이 구성된 본 발명 스틸 도어 제작용 피어싱 머신의 작동에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 8에 도시한 바와 같이 한쪽 펀칭유닛(200)의 고정볼트(250)들을 풀고, 서포트 프레임(220)을 베이스(210)에 대해 상대적으로 전·후진 시킴으로써 양쪽 펀칭유닛(200)들 간의 간격을 판재(11′)의 폭에 대응하도록 조정한 뒤, 고정볼트(250)들을 다시 조여 고정시킨다. 이때 판재 가이드유닛(300)의 베이스 프레임(310)은 상사점에 위치하여, 금형(230)의 다이조립체(231) 상면보다 상측에 위치하게 된다.

이 상태에서 콘트롤러(500)에 전원을 온(ON) 시킨 뒤, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 스틸 도어의 전판(11) 또는 후판(12)을 구성할 판재(11′)를 판재 가이드유닛(300)의 롤러(320)상에 얹고 그 후단쪽으로 밀어 넣는다. 그러면 판재(11′)가 판재 가이드유닛(300)의 롤러(320)들을 타고 용이하게 진입하게 되는데, 그 전단이 스토퍼(350)에 접촉되어 걸리면 진입을 멈춘다. 이때 판재(11′)는 그 양 측단이 베드(110)의 양쪽에 설치된 가이드 서포트(340)들의 롤러(341)에 각각 구름접촉되는 바, 양쪽 펀칭유닛(200)들에 대해 정확한 위치로 자동 세팅된다.

다음, 콘트롤러(500)를 조작하여 유압모터(400)를 구동시킨다. 그러면 유압모터(400)가 구동되어 판재 가이드유닛(300)의 승강실린더(330)에 유압이 공급됨으로써 도 7에 도시한 바와 같이 그 베이스 프레임(310)이 하강하여 하사점에 위치하게 되고, 이에 따라 판재(11′)가 하강하여 그 양쪽 가장자리부들이 대응하는 펀칭유닛(200)들의 다이조립체(231)상에 안착되게 된다. 이와 동시에 각 펀칭유닛(200)들의 승강실린더(240)에도 유압펌프(400)로부터 유압이 공급되어 그 실린더로드(241)가 하강하게 되고, 이에 따라 각 금형(230)의 펀치조립체(232)들이 동시에 하강하여 판재(11′)를 다이조립체(231)와의 사이에 눌러 지지한 뒤, 판재(11′)의 대응위치를 펀칭함으로써 힌지 장착구멍등 소요 펀칭부들을 동시에 형성하게 된다.

펀칭이 완료되면 펀칭유닛(200)의 승강실린더(240)들이 역방향으로 작동됨으로써 각 금형(230)의 펀치조립체(232)들이 상승하여 판재(11′)의 구속을 해제하게 된다. 이와 동시에 판재 가이드유닛(300)의 승강실린더(330)가 역으로 작동되어 베이스 프레임(310)이 상승하게 되고, 이에 따라 펀칭된 판재(11′)가 롤러(320)들에 지지되어 다이조립체(231)들로부터 이탈되게 된다.

다음, 펀칭된 판재(11′)를 진입의 역방향으로 빼냄으로써 작업을 완료하게 되는데, 이때에도 각 롤러(320)(341)들에 의해 판재(11′)의 인출이 매우 원활하게 이루어진다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 비용접방식 스틸도어용 전판 또는 후판을 구성할 판재에 도어록 장착구멍 및 훅/슬롯 쌍 등의 여러 소요 펀칭부들을 한 번의 동작으로 간편하게 형성할 수 있으며, 각 소요 펀칭부들을 해당 형성위치에 정확하게 형성할 수 있어서, 스틸도어의 제작성 등을 크게 향상시킬 수 있는 매우 우수한 효과가 제공된다.본 스틸도어제작용 피어싱머신은 또한, 판재의 크기 또는 그 펀칭부의 수나 위치에 상관없이 복수의 펀칭유닛을 선택적으로 조합하여 펀칭위치에 배치시킬 수 있어서, 다양한 모델의 도어에 호환적으로 사용할 수 있다.

Claims

두 채널(13,14)을 상·하부에 각각 개재하여 간격을 두고 상호 조립 고정되는 비용접방식 스틸도어의 전판(11) 또는 후판(12)을 구성할 판재(11')에 도어록 장착구멍을 포함한 복수의 펀칭부를 형성하는데 사용되는 피어싱 머신에 있어서,

메인 프레임(310);

상기 메인프레임(310)상의 양쪽에 대향하도록 배열설치되는 복수개로, 각각 대향하는 타측을 향해 접근이반가능한 동시에 상기 접근이반방향에 가로로 위치이동가능하게 결합되는 펀칭유닛(200);

상기 펀칭유닛(200)들 사이의 상기 메인프레임(310)상에 승강가능한 베이스프레임(310), 상기 베이스프레임(310)상에 상기 판재(11')의 출입방향을 따라 배열설치되는 복수의 롤러(320), 및 상기 베이스프레임(310)을 승강시키는 승강실린더(330)을 가지고 상기 판재(11')의 세팅을 안내하는 판재가이드유닛(300);

상기 메인프레임(310)에 설치되어 상기 펀칭유닛(200)들과 상기 판재가이드유닛(300)을 작동시키는 유압모터(100); 및

상기 유압모터(100)를 통해 상기 펀칭유닛(200)들과 상기 판재가이드유닛(300)의 작동을 제어하는 콘트롤러(500)를 포함하여 구성되는 스틸도어제작용 피어싱머신.
제 1 항에 있어서, 상기 각 펀칭유닛(200)은,

상기 메인프레임(310)상에 상기 판재(11')의 출입방향을 따라 형성된 장공(212)을 관통하여 상기 메인프레임(310)에 체결되는 체결부재(213)에 의해 체결고정되는 베이스(210), 상기 베이스(210)상에 상기 접근이반방향을 따라 마련된 장공(223)을 관통하여 상기 베이스(210)에 체결되는 고정부재(250)에 의해 체결고정되는 서포트프레임(220), 상기 서포트프레임(220)에 장착되는 금형(230), 및 상기 금형(230)을 작동시키는 승강실린더(240)를 구비하며;

상기 베이스(210)와 상기 서포트프레임(220)중 어느 일측에는 상기 접근이반방향을 따라 가이드레일(211)이 마련되고, 타측에는 가이드레일(211)과 결합하여 이동하는 결합홈(222)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스틸도어제작용 피어싱머신.
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제 1항에 있어서, 상기 판재가이드유닛(300)은,

상기 메인프레임(100)상의 양쪽에 상기 판재(11')의 출입방향을 따라 간격을 두고 설치되며, 상단에 상기 판재(11')의 양 측단을 각각 접촉지지하는 롤러(341)를 각각 구비하는 복수의 가이드서포트(340)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스틸도어제작용 피어싱머신.
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