KR100423080B1 - 자동 분말 성형기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 분말 성형기에 있어서, 분말을 자동적으로 충전하여 펀치 상승에 의해 압축 성형할 수 있도록 한, 분말 성형 프레스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레임 상측에 형성된 캠 샤프트에 프레스 캠, 진공 캠, 위치 캠, 준비 캠을 고정하여 회동 시킴과 함께 리턴 브래킷을 형성하여 압축된 제품을 진공 흡착하여 외부로 자동적으로 배출시킬 수 있도록 구성하여 정밀성이 요구되는 부품을 성형할 수 있는 특징과 함께 대량적으로 제품을 성형하여도 불량률이 크게 저하되므로 인하여 대량생산 및 작업의 능률을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

자동 분말 성형기{Automatic powder forming machine}

본 발명은 자동 분말 성형기에 있어서, 분말을 자동적으로 충전하여 펀치 상승에 의해 압축 성형할 수 있도록 한, 분말 성형 프레스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레임 상측에 형성된 캠 샤프트에 프레스 캠, 진공 캠, 위치 캠, 준비 캠을 고정하여 회동 시킴과 함께 리턴 브래킷을 형성하여 압축된 제품을 진공 흡착하여 외부로 자동적으로 배출시킬 수 있도록 구성된 자동 분말 성형기에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 자동 분말 성형기는 모터의 구동력을 휠에 전달하고 휠 축에 연결된 클러치를 작동시켜 휠 축과 맞물린 크랭크 축 기어를 회동시킴과 동시에 상부 풀리와 하부 풀리를 링크 연결시켜 회전하도록 구성되어 있다.

그리고 상기 기어의 회동으로 슬라이드에 조립된 상펀치가 상하로 작동하면상펀치 플레이트에 상펀치가 조립되며 분말을 압축하여 성형하고 있다.

또한, 상기 하부 풀리는 압출캠과 LOW 샤프트의 작동으로 하 펀치와 연결된 이젝션 레버를 상하 작동하여 다이셋트를 하강시켜 이젝션을 완충시킨 후 다시 상승하여 원료를 충진하면서 하강되어 제품을 압축성형하는 동작을 연속적으로 진행하게 된다.

그리고 원료를 공급하는 호퍼는 로드와 회동바에 연결되어 휘다캠의 회전으로 상기 로드가 다이상에서 전후로 움직여 원료를 충진하게 되어 있다.

이상과 같이 종래의 성형기는 모터의 회전에 의해 휠과 클러치의 작동에 의해 샤프트와 기어 및 상부 풀리가 회동하게 되면서 슬라이드를 타고 상펀치가 제품을 성형함과 동시에 상기 동력을 전달받은 하부 풀리와 연결된 이젝션 샤프트는 압출캠, 휘다캠, 스톱파캠을 고정하며 이젝션 아암에 의해 다이 셋트를 하강시켜 압축된 제품을 다이 밖으로 압출할 수 있게 구성되어 있다.

그러나 이와 같은 종래의 분말 성형기는 그 형태가 복잡하면서 대형이라 설치와 사용에 있어서 많은 불편함과 함께 제작비용이 고가로 형성되어 있으므로 인하여 구입하는데 많은 애로상황이 발생하는 문제점이 있다.

그리고 상기와 같은 분말 성형기로는 자동차 및 정밀기계와 관련된 부품들중 복잡하고 정밀성이 요구되는 부품을 성형하기에는 작업성이 떨어지고 원가가 높아지는 문제와 함께 대량적으로 성형시 제품의 품질이 저하될 뿐만 아니라 불량률이크게 발생되면서 작업능률이 떨어져 대량생산에 많은 영향을 주는 단점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 보다 안전하고 간단하게 자동 분말 성형기를 구성할 수 있도록 프레임 중앙에 조립되는 캠 샤프트에 프레스 캠, 진공 캠, 위치 캠, 준비 캠을 일체로 고정시킨 상태에서 브래킷과 샤프트에 연결된 위치 캠이 리턴 브래킷을 회동시키는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해서 프레임 중앙에 브래킷과 연결된 캠 샤프트를조립시킨 상태에서 상기의 캠 샤프트에 진공 캠, 위치 캠, 프레스 캠, 준비 캠을 각각 조립시켜 상기의 프레스 캠이 캠 가이드의 경사진 외주연을 타고 회전하면 캠 가이드를 눌러 하부장치부와 연결된 다이 셋트를 상승시켜 성형하고 위치 캠이 리턴 브래킷을 돌리고 원료를 공급 및 성형제품을 이송하며 준비 캠이 푸쉬몰드를 하강시키고 프레스 캠에서 다이 셋트를 상승시킬때 제품을 성형하고 또한, 성형제품을 다이 밖으로 밀어내며 동시에 진공 캠에서 성형한 제품을 진공흡착하여 위치 캠에 의해 제품을 컨베이어 밸트위에 정지하여 올린 다음 원료 공급호퍼에 의해 다이속으로 원료의 충진이 함께 이루어지는 자동 분말 성형기에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 자동 분말 성형기의 정면도

도 2는 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 자동 분말 성형기의 측면도

도 3은 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 자동 분말 성형기의 정면도

도 4의 (a)(b)는 본 발명의 요부를 발췌한 평면도

도 5의 (a)(b)는 본 발명의 요부인 다이에 원료가 투입되는 상태도

도 6의 (a)(b)는 본 발명의 요부인 펀치가 상승하여 제품이 성형되는 상태도

도 7의 (a)(b)은 본 발명에 의해 제품이 배출되어 진공흡착되는 과정의 상태도

도 8의 (a)(b)는 금형에 원료를 공급하는 과정의 상태도

도 9는 본 발명의 요부인 준비 캠의 작동상태를 나타낸 좌측면도

도 10은 본 발명의 요부인 위치 캠의 작동상태를 나타낸 우측면도

도 11은 본 발명의 요부인 진공 캠의 작동상태를 나타낸 좌측면도

도 12는 본 발명의 요부인 리턴 브래킷과 연결된 샤프트의 작동상태를 나타낸 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10. 프레임 11. 너트

12. 프레스 캠 13. 커버

14. 진공 캠 15. 위치 캠

16. 베어링 17. 부시

18. 준비 캠 19. 체인 스프로킷

20. 상부 플레이트 21. 캠 샤프트

22. 브래킷 23. 바디

24. 키 플레이트 25. 스페이셔

26. 샤프트 27. 부시

28. 요크 29. 패드

30. 피니언 기어 31. 락 너트

32. 듀브시 33. 가이드

34. 핸들 35. 부시 플레이트

36. 리턴 브래킷 37. 캠 베어링

38. 레버 39. 핀

40. 하우징 41. 스프링

42. 푸싱 핀 43. 롤러

45. 푸시그 몰드 46. 본체

47. 캠 가이드 48. 다이 셋트

49. 포지션 플레이트 50. 엠빌

51. 컨베어 52. 파우더 공급 호퍼

53. 진공 흡착 유니트 54. 프레스 고정 브래킷

55. 하펀치

본 발명은 캠 샤프트에 고정된 진공 캠, 위치 캠, 프레스 캠 및 준비 캠이 회동하면서 프레스 캠과 연결된 다이 셋트와 위치 캠에 의한 리턴 브래킷이 회동될 수 있도록 구성 하였다.

이하, 첨부된 도면에 관련하여 본 고안의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 자동 분말 성형기의 배면도이고 도 2는 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 자동 분말 성형기의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 자동 분말 성형기의 정면도이고, 도 4의 (a)(b)는 본 발명의 요부를 발췌한 평면도, 도 5의 (a)(b)는 본 발명의 요부인 다이에 원료가 투입되는 상태도이고, 도 6의 (a)(b)는 본 발명의 요부인 다이가 상승하여 제품이 성형되는 상태도이고, 도 7의 (a)(b)은 본 발명에 의해 제품이 배출되어 진공흡착되는 과정의 상태도이고, 도 8의 (a)(b)는 금형에 원료를 공급하는 과정의 상태도이고, 도 9는 본 발명의 요부인 준비 캠의 작동상태를 나타낸 정면도이고, 도 10은 본 발명의 요부인 위치 캠의 작동상태를 나타낸 정면도이고, 도 11는 본 발명의 요부인 진공 캠의 작동상태를 나타낸 정면도이고, 도 12는 본 발명의 요부인 리턴 브래킷과 연결된 샤프트의 작동상태를 나타낸 단면도이다.

먼저 본 발명이 적용된 자동 분말 성형기는 도 1과 같이 프레임(10)의 상측에 본체(46)를 형성시키되, 상기 본체(46) 내부에 캠 샤프트(21)를 삽입하여 고정하게 된다.

그리고 상기 본체(46) 내부에 고정된 캠 샤프트(21)의 중앙에는 프레스 캠(12)을 고정시키게 되는데, 이때 상기 프레스 캠(12)은 본체(46)의 내부 하측에 형성된 캠 가이드(47)와 밀착되어 일체로 회동할 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 캠 샤프트(21)의 양측으로는 진공 캠(14)과 위치 캠(15) 및 준비 캠(18)을 고정시켜 상기 캠 샤프트(21)와 일체로 회전할 수 있도록 구성하였다.

또한, 도 2와 같이 상기의 캠 샤프트(21)에 고정된 프레스 캠(12)과 연결된 가이드(33)에 의해 상기 프레스 캠(12)을 좌, 우로 이동시켜 압축량(성형시 제품두께조절)을 조정하게 된다.

이때, 상기 가이드(33)는 샤프트(26)에 고정시키는 것이 바람직하며, 또한 상기 샤프트(26)는 피니언 기어(30)와 치합된 핸들(34)의 조정에 의해 상기의 프레스 캠(12)의 좌, 우 이동을 자유롭게 조절할 수 있도록 구성하였다.

이와 같은 구성은 도 3과 같이 구성된 다이 셋트(48)부의 원활한 작동을 하기 위한 구조이다.

그리고 상기의 다이 셋트(48)는 하우징(40)에 연결하여 조립시키는 것이 타당하다.

한편, 도 9와 같이 준비 캠(18)은 레버(38)에 고정된 롤러(43)의 구동으로 레버(38)를 작동시킴과 함께 상기 레버(38)와 연결된 푸시그 몰드(45)를 상하로 작동시킬 수 있도록 구성하였다.

또한, 원료투입 및 제품이송을 위하여 도 8의 (a)(b)와 같이 또 다른 레버(38)와 연결된 위치 캠(15)의 작동으로 리턴 브래킷(36)에 부착된 캠 배어링(37)을 좌우로 이동시킬 수 있는 것이다.

그리고 제품 성형후 상기 제품을 진공흡착하기 위해서 포지션 플레이트(49)와 엠빌(50)이 도 7의 (a)(b)와 같은 위치에 도달하게 된다.

한편, 원료투입과 함께 제품이 성형되는 상태는 도 5의(a)(b) 및 도 6 도 7의(a)(b)와 같이 리턴 브래킷(36) 및 파우더 공급 호퍼(52)와 연결된 다이 셋트(48)가 작동하게 된다.

이때, 도 11과 같이 진공 캠(14)은 위치 캠(15)에 의해 원료투입 지점과 진공흡착 지점에 있을 때 센서에 의해 에어를 제어하여 제품을 진공 흡착 유니트(53)가 픽업할 수 있도록 구성하였다.

즉, 프레임(10) 중앙에 브래킷(22)과 연결된 캠 샤프트(21)를 조립시킨 상태에서 상기의 캠 샤프트(21)에 진공 캠(14), 위치 캠(15), 준비 캠(18)을 각각 조립시킨 상태에서 상기의 프레스 캠(12)이 경사진 외주연을 타고 회전하면 캠가이드(47)를 눌러 하부장치부와 연결된 샤프트(26)가 상승하면서 다이 셋트(48)의 하펀치(55)가 금형 내부에 충전된 재료를 압축하여 제품을 성형함과 동시에 위치 캠(15)이 리턴 브래킷(36)을 회동시키게 되면서 파우더 공급 호퍼(52)와 진공 흡착 유니트(53)가 연속적으로 작동하면서 원료의 공급과 함께 성형제품을 이송한다.

이때, 상기의 상황은 준비 캠(18)에서 하부장치와 연결된 샤프트(26)를 상승시킬 때 다이 셋트(48)에 고정된 하펀치(55)가 제품을 성형할 수 있으며, 또한 위치 캠(15)과 연결된 샤프트(26)와 연결된 상기 진공 흡착 유니트(53)에 의해 성형한 제품을 진공흡착하여 제품을 컨베이어(51)에 올려 제품을 이송시킬 수 있도록 구성되어 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 1과 같이 자동 분말 성형기를 구성함에 있어서, 프레임(10) 중앙에 조립되는 캠 샤프트(21)에 프레스 캠(12), 진공 캠(14), 위치 캠(15), 준비 캠(18)을 일체로 고정시킨 상태에서 순차적으로 작동하게 된다.

이때, 상기의 준비 캠(18)은 원료 공급 호퍼(52)에서 원료를 공급 후, 제품 성형시 원료의 유출을 방지하고 동시에 성형압력을 유지시키는 기능이 있으며, 또한 프레스 캠(12)은 다이 셋트(48)를 하강 및 상승시키게 된다.

그리고 진공 캠(14)은 센서에 의해 성형된 제품을 진공 흡착하고 위치 캠(15)은 원료의 공급과 함께 제품을 이송시킬 수 있는 위치 결정을 하게 된다.

상기와 같은 상황에서 준비 캠(18)은 푸시그 몰드(45)를 상승시키고 프레스캠(12)이 회전하면서 하부장치부와 연결된 다이 셋트(48) 부를 하강시키게 되면서 파우더 공급 호퍼(52)가 작동하여 금형 내부에 원료를 공급하게 된다.

다음 푸시그 몰드(45)가 하강과 동시에 다이 셋트(48)를 상승시킴과 함께 하펀치(55)가 상승하여 제품을 성형하게 된다.

다음 푸시그 몰드(45)가 상승하면 제품은 이젝션 되고 진공 흡착 유니트(53)에 의해 진공흡착되어 컨베이어(51) 위에 올려지게 되면서 제품을 이동시키게 되는 것이다.

그리고 최초와 같이 금형 내부에 원료가 충전되면서 상기와 같은 작업공정을 반복하게 되는 것이다.

따라서 이와 같은 자동 분말 성형기는 종래의 성형기와 비교하였을 때, 그 구조가 효율적으로 구성되어 있어 조립이 간단할 뿐 아니라 그 크기가 소형이라 작업을 보다 안전하고 대량적으로 할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 고안은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 있어 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

이와 같은 본 발명의 자동 분말 성형기로는 자동차 및 정밀기계와 관련된 부품들중 복잡하고 정밀성이 요구되는 부품을 성형할 수 있는 특징과 함께 대량적으로 제품을 성형하여도 불량률이 크게 저하되므로 인하여 대량생산 및 작업의 능률을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 다수의 캠이 고정된 샤프트의 회동에 의해 분말을 성형할 수 있는 프레스에 있어서,

   프레임 중앙에 브래킷과 연결된 캠 샤프트에 진공 캠, 위치 캠, 프레스 캠, 준비 캠을 고정시키되, 상기의 프레스 캠이 캠 가이드의 경사진 외주연을 타고 회전하면서 금형과 연결된 다이 셋트를 상승시켜 제품을 성형하는 수단과; 상기 위치 캠은 리턴 브래킷을 작동시켜 파우더 공급 호퍼에 의해 원료의 공급과 함께 성형된 제품을 진공 흡착 유니트가 동시에 작동하여 제품을 이송시킨 후, 준비 캠에 의해 푸시그 몰드를 하강시킬 수 있도록 구성됨을 특징으로 한, 자동 분말 성형기
2. 제 1항에 있어서,

   상기 위치 캠에서 성형한 제품을 진공 흡착 유니트가 진공흡착하여 제품을 컨베이어에 올려 제품을 자동적으로 이송시킬 수 있도록 구성함을 특징으로 한, 자동 분말 성형기
3. 제 1항에 있어서,

   상기 캠 샤프트에 고정된 프레스 캠과 연결된 가이드에 의해 프레스 캠의 좌, 우 간격을 조절하여 압축량을 조정하므로 인하여 성형 제품의 두께를 조절할 수 있도록 구성함을 특징으로 한, 자동 분말 성형기