KR100432468B1 - 프레스의 실린더 밸런스 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소형, 정밀 소자 가공을 위한 프레스(press)의 밸런스 장치에 관한 것으로, 특히 반도체 소자, 단자, 전기, 전자 부품의 가공을 위한 프레스 실린더의 밸런스를 조정하여 주도록 하는 프레스의 실린더 밸런스 장치에 관한 것이다.

프레스 장치의 내구성 및 프레스 가공의 정밀 작업을 위해 실린더 밸런스 장치가 구성 되는 바, 특히 반도체 소자, 단자, 전기전자 부품과 같은 소형, 정밀 소자에 대한 프레스 가공을 위해서는 밸런스 장치가 구성되어야만 한다.

본 발명은 반도체 소자, 전기,전자 부품 등과 같은 정밀한 작업을 요하는 프레스 장치에 있어서, 밸런스 장치를 실린더에 일체로 구성하도록 함에 그 기술적 특징이 있는 것으로, 밸런스를 잡아주기 위한 실린더에 의한 프레스 구조 및 전자제어를 통해 각 실린더의 에어압 조정 및 실린더의 상하 수직이동을 시키는 클랭크축의 회전 제어를 통해 실린더의 밸런스를 조정하도록 하는 밸런스조절부를 구성하여, 장치의 내구성을 증가시킴과 더불어 정밀한 가공 공정이 가능한 프레스를 제공하고자 한다.

Description

프레스의 실린더 밸런스 장치{Cylinder balance system of press}

본 발명은 소형, 정밀 소자 가공을 위한 프레스(press)의 밸런스 장치에 관한 것으로, 특히 반도체 소자, 단자, 전기, 전자 부품의 가공을 위한 프레스 실린더의 밸런스를 조정하여 주도록 하는 프레스의 실린더 밸런스 장치에 관한 것이다.

프레스는 수압, 공압을 이용하여 장치를 동작시켜 재료를 가공하는 장치이며, 일반적으로 근래에는 에어(air)의 압력을 이용하는 공압식이 사용되고 있다.

이와 같은 프레스는 실린더에 에어를 단속하여 실린더내로 부터 그 외부로 이동하는 가이드포스트의 동작을 제어하게 되는 바,

이들 실린더에는 프레스 장치의 내구성 및 프레스 가공의 정밀 작업을 위해 실린더 밸런스 장치가 구성 되는 바, 특히 반도체 소자, 단자, 전기전자 부품과 같은 소형, 정밀 소자에 대한 프레스 가공을 위해서는 밸런스 장치가 구성되어야만 한다.

실린더의 밸런스가 제대로 맞추어있지 않을 경우에는 재료에 압력을 가하는 부분의 전체면에 대한 압력전달이 고르지 않게 되므로, 불량이 발생할 수 있는 비율이 높으며, 밸런스를 잡아주지 않은 상태에서 프레스를 장기간 사용할 경우 장치의 손상을 초래할 수 있으며, 특히 마찰부위에는 그 영향이 크게 미친다.

종래에는 이와 같이 밸런스 장치가 필요한 경우 프레스의 외부에 밸런스 장치를 별도 구성하게 되므로, 프레스 장치의 구조에도 제한이 뒤따르게 되고, 비용상에도 문제가 있었다.

본 발명에서는 이러한 점을 감안하여 반도체 소자, 전기,전자 부품 등과 같은 정밀한 작업을 요하는 프레스 장치에 있어서, 밸런스 장치를 실린더에 일체로 구성하도록 함에 그 기술적 특징이 있는 것으로, 밸런스를 잡아주기 위한 실린더에 의한 프레스 구조 및 전자제어를 통해 각 실린더의 에어압 조정 및 실린더의 상하 수직이동을 시키는 클랭크축의 회전 제어를 통해 실린더의 밸런스를 조정하도록 하는 밸런스조절부를 구성하여, 장치의 내구성을 증가시킴과 더불어 정밀한 가공 공정이 가능한 프레스를 제공하고자 한 것이다.

도 1은 본 발명 프레스의 실린더 밸런스 장치에 있어서, 본 발명에 적용되는 프레스의 내부 구성을 보이기 위한 단면도.

도 2는 본 발명에 적용되는 프레스의 정면도.

도 3은 본 발명에 적용되는 프레스의 평면도.

도 4는 본 발명에 적용되는 프레스의 사시도.

도 5는 본 발명에 있어서, 실린더의 구조를 보이기 위한 단면도.

도 6은 본 발명에 있어서, 볼 리테이너의 구조를 보인 사시도.

도 7은 본 발명에 있어서, 밸런스제어부의 구성을 보인 제어블록도.

본 발명 프레스의 실린더 밸런스 장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

프레스 본체에 결합 고정되며 상측면에 금형을 실장하게 되는 정반(10) 각 방향으로 가이드포스트(20)가 결합되고, 가이드포스트(20)의 상측으로 정반(20)의 방향으로 가이드포스트(20)의 이동에 따라 이동되는 슬라이드(30)가 결합되며, 상기 가이드포스트(20)는 정반(10)의 하부, 프레스 본체내에 고정되는 실린더(40)와, 슬라이드베이스(50), 프레스 본체 내부에 구성되는 가이드부(60)내로 결합되며, 동력을 전달 결정하는 클러치 브레이크(도면에 도시되어 있지 않음)와 연결되는 클랭크축(70)과, 클랭크축(70)의 회전을 수직이동으로 변환하여 가이드포스트(20)가 결합된 슬라이드베이스(50)를 상하 운동시켜 가이드포스트(20)를 상하 수직 이동시키는 수직이동변환부(80)와, 정반(10)과 가이드포스트(20)의 결합부 내부 및 가이드포스트(20)와 가이드부(60)의 결합부 내부에 결합되어 가이드포스트(20)의 수직이동시 가이드 역할을 하는 볼 리테이너(ball retainer)(90)와, 정반(10)이 고정되는 하부와 실린더(40)사이 그리고 슬라이드베이스(50)와 가이드부(60)사이 가이드포스트(20)상에 결합되어 가이드포스트(20)상에 탄성을 제공하는 스프링(100)을 포함하여 구성되며, 상기 실린더(40)에는 에어의 유입, 배출을 위한 에어구멍(41)이 구성되며, 상기 실린더(40)의 에어압 및 클랭크축(70)의 회전을 조절하여 가이드포스트(20)의 수직이동의 밸런스를 조절하여 주는 밸런스제어부를 포함하여구성된다.

미 설명된 부호 110은 클러치 브레이크와 연결되는 플라이 휠(110a)에 동력을 전달하는 모터이다.

먼저, 본 발명의 실시예로 적용된 프레스 장치의 구조 및 그 동작을 설명하면 다음과 같다.

프레스 본체의 상면으로는 금형이 실장되는 정반(10)이 고정되어 있으며, 이 정반(10) 각 네개의 모서리 방향에는 가이드포스트(20)의 결합부분이 형성되고, 이를 통해 가이드포스트(20)가 각 결합된다.

상기 가이드포스트(20)의 상부에는 정반(10)의 방향으로 수직이동하여 재료를 가공하는 슬라이드(30)가 결합된다.

또한, 각 가이드포스트(20)는 정반(10)의 하부 즉, 프레스 본체내에서 상하 수직이동하게 되는 바, 그 내부 실린더(40), 슬라이드베이스(50), 프레스 본체내의 가이드부(60)에 결합된다.

실린더(40)를 제외한 상기 가이드포스트(20) 결합부 각각에는 볼 리테이너(90)가 결합되어 있어, 실린더(40)의 상하 수직이동을 가이드해 준다.

또한, 수직 이동하는 가이드포스트(20)의 완충작용을 위하여 실린더(40)와 정반(10)의 하부 프레스 본체사이 부분과 슬라이드베이스(50) 하부와 프레스 본체내의 가이드부(60)사이의 가이드포스트(20) 부분에는 탄성수단인 스프링(100)이 결합된다.

모터(110)로 부터 전달되는 동력의 전달유무를 결정하는 클러치 브레이크와연결되는 클랭크축(70)의 회전을 상하 수직운동으로 변환하는 수직이동변환부(80)가 구성되어 있고, 이 수직이동변환부(80)는 슬라이드베이스(50)를 상하 수직운동시키는 구조로 이루어진다.

상기 실린더(40)에는 가이드포스트(20)의 수직이동 운동을 조절하기 위하여 에어압을 조절하여 줄 수 있도록 도 5에 도시된 바와 같이, 에어구멍(41)이 형성된다.

이의 동작을 살펴보면, 모터(110)가 회전하게 되면, 클러치 브레이크의 상태에 따라 이의 동력은 클랭크축(70)에 전달되고, 클랭크축(70)이 회전하게 된다.

클랭크축(70)이 회전하면서, 클랭크축(70)에 연결된 수직이동변환부(80)가 이의 회전을 상하 운동으로 축상 변환하게 되고, 따라서 일체로 연결된 슬라이드베이스(50)가 상하로 수직이동하게 된다.

이와 같이 슬라이드베이스(50)가 상하 수직이동하게 됨에 따라서 가이드포스트(20)가 수직으로 이동하게 되는 바,

가이드포스트(20)의 상측방향에 고정된 슬라이드(30)가 하부로 이동하게 되면서, 본체에 고정된 정반(10)에 실장된 금형에 압력을 가하여 재료에 대한 프레스가공을 수행하게 된다.

이때, 수직 이동하는 가이드포스트(20)는 실린더(40)에 의해 완충작용을 하면서 하측으로 이동 또는 상측방향으로 이동하게 되며, 정반(10), 그리고 가이드부(60)의 결합부에 결합되어 있는 볼 리테이너(90)에 의해 부드러운 수직운동 가능하게 된다.

볼 리테이너(90)에는 도 6에 도시된 바와 같이, 볼이 내장되어 있어, 볼의 원구면이 가이드포스트의 외주와 맞닿아 있어, 가이드포스트(20)를 가이드하여 준다.

각 구성된 실린더(40)의 에어압에 따라서 가이드포스트(20)의 수직이동조절이 달라지게 되므로, 밸런스가 변화하게 된다.

따라서, 본 발명에서는 이러한 밸런스를 맞추어주기 위해서, 밸런스제어부를 구성한다.

도 7은 밸런스제어부를 나타낸 도면으로, 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

에어가 주입되는 주입부로 부터 주입되는 에어의 스톱밸브(120)와, 스톱밸브(120)를 통과하는 에어에 포함된 수분을 걸러주는 에어필터(130)와, 걸러진 수분을 배출하기 위한 수분배출 밸브인 스톱밸브(140)와, 클랭크축(70)의 회전을 제어하는 클러치 브레이크의 압력을 제어하는 클러치 브레이크 압력조절부(150)와, 네개의 각 실린더(40)의 에어압을 조절하는 카운터 밸런스부(160)로 이루어지며,

상기 클러치 브레이크 압력조절부(150)는 에어필터(130)를 통과한 에어의 압력을 일정하게 유지하기 위한 레귤레이터(151) 및 이의 압력을 표시하는 압력게이지(151a)와, 공급되는 에어를 포집하는 압력탱크(152)와, 압력탱크(152)내의 압력이 설정압력이상일 경우 그 이상분을 방출하기 위한 안전밸브(152a)와, 압력탱크(152)내의 압력을 감지하는 압력센서(152b)와, 압력탱크(152)내의 수분을 배출하기 위한 스톱밸브(153)와, 솔레노이드밸브(155)의 밸브부분을 보호하기 위해오일을 공급하는 오일러(154)와, 클러치 브레이크와 연결되는 로터리 죠인트(156)측으로 고압호스(157)를 통해 에어의 공급여부를 결정하는 솔레노이드밸브(155)와, 솔레노이드밸브(155)에 부착되며 솔레노이드밸브(155)의 닫힘시 방출되는 에어의 소음을 저감시키는 소음기(158)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 카운터 밸런스부(160)는 일정한 압력이 유지될 수 있도록 에어 필터(130)로 부터 공급되는 에어가 다시 빠져나가지 않도록 하는 체크밸브(161)와, 체크밸브(161)를 통과해 입력되어 각 실린더(40)에 공급된 에어압에 대하여 작업자가 조정한 값에 따라 일정하게 압력을 유지하는 레귤레이터(162) 및 이의 압력을 표시하여 주는 압력게이지(162a)를 포함하여 구성된다.

미 설명부호 170은 예비용(spare) 스톱밸브이다.

이와 같은 밸런스제어부의 동작을 설명하면 다음과 같다.

프레스 외부로 부터 소정의 주입구를 통해 주입되는 에어가 열려진 스톱밸브(120)를 통해 공급되면, 에어필터(130)를 거쳐 에어에 포함된 수분이 걸러지게 된다.

이와 같이 걸러진 수분은 스톱밸브(140)를 통해 배출된다.

상기와 같이 에어필터(130)를 통과한 에어는 클러치 브레이크 압력조절부(150)와 카운터 밸런스(160)로 공급되는 바,

에어필터(130)를 통과한 에어는 레귤레이터(151)에 의해 일정한 압력을 유지하면서 이후 압력탱크(152)측으로 공급되고, 그 압력은 압력게이지(151a)에 표시된다.

이와 같이 압력탱크(152)에 공급되는 에어는 프레스 전체 제어를 담당하는 제어반으로 부터 제어를 받아 동작하는 압력 스위치에 의해 안전밸브(152a)가 개폐 제어되며, 소정의 설정된 압력이상 압력탱크(152)의 압력이 증가하게 될 경우 그 증가분에 대해서 에어를 방출하게 된다.

제어반에서는 압력탱크(152)내에 포함된 압력센서(152b) 값을 읽어 상기 안전밸브(152a)를 오픈시켜 에어를 솔레노이드밸브(155)로 공급하게 된다.

오일러(154)는 솔레노이드밸브(155)로 오일을 공급하게되며, 이는 솔레노이드밸브(155)부분을 보호하기 위한 것이다.

솔레노이드밸브(155)에서는 제어반의 제어에 따라 열림과 닫힘이 이루어지게 되는 것으로, 솔레노이드밸브(155)가 열리면 에어가 로터리 죠인트(156)를 통해 이에 연결된 클러치 브레이크에 공급되어 클러치가 연결되므로, 클랭크축(70)이 회전하여 가이드포스트(20)를 운동시키게 된다.

그러나, 솔레노이드밸브(155)가 닫히면 에어가 차단되어 클러치가 분리되므로, 클랭크축(70)이 회전하지 않게 되므로, 가이드포스트(20)의 운동이 멈추게 된다.

한편, 실런더(40)의 압력을 조절하는 카운터 밸런스부(160)는 체크밸브(161)를 통과한 에어가 다시 빠져나가지 않게 되므로, 일정한 압력을 계속적으로 유지할 수 있게 된다.

이는 에어를 다시 보충하기 위한 시간소비를 방지하기 위한 것으로, 한번 주입된 공기가 빠져나감으로 인하여 다시금 공급을 위한 시간소비를 방지하기 위한것이다.

이와 같이 체크밸브(161)를 통과한 에어는 레귤레이터(162)에 의해 사용자가 설정한 압력에 따라 일정하게 유지되면서, 각 실린더(40)의 에어구멍(41)을 통해 주입된다.

여기서, 상기 레귤레이터(162)는 입력된 공기(air in)에 대해서만 그 압력을 유지조절을 하게 되는 것이다.

프레스의 밸런스를 조정하기 위해서는 가이드포스트(20)를 수직운동시키는 클랭크축(70)과, 이의 미세한 완충작용을 통해 가이드포스트(20)의 수직이동을 조절하여 주는 실린더(40)의 작용을 조정하는데 그 주안점이 있는 바,

본 발명에서는 상기한 바와 같은 밸런스제어부를 프레스내에 구성하여 클랭크축(70)의 회전을 일정하게 조정하고, 실린더(40)의 에어압을 조정하여 주도록 하므로써, 신뢰성있는 밸런스 조정이 이루어질 수 있도록 한다.

이와 같은 본 발명을 적용하게 되면, 프레스내에서 밸런스 조절을 위한 밸런스제어부가 구성되므로, 별도의 밸런스장치를 구성하기 위한 구조적 문제를 해결하며 가격경쟁력이 있는 프레스를 제공함과 더불어, 전자부품, 전기단자와 같은 소형 정밀제품을 가공함에 있어 신뢰성 있는 프레스 장치를 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. 프레스 본체에 결합 고정되며 상측면에 금형을 실장하게 되는 정반(10) 각 방향으로 가이드포스트(20)가 결합되고, 가이드포스트(20)의 상측으로 정반(20)의 방향으로 가이드포스트(20)의 이동에 따라 이동되는 슬라이드(30)가 결합되며, 상기 가이드포스트(20)는 정반(10)의 하부, 프레스 본체내에 고정되는 실린더(40)와, 슬라이드베이스(50), 프레스 본체 내부에 구성되는 가이드부(60)내로 결합되며, 동력을 전달 결정하는 클러치 브레이크와 연결되며, 전달되는 동력에 의해 가이드포스트(20)가 결합된 슬라이드베이스(50)를 상하 운동시켜 가이드포스트(20)를 상하 수직 이동시키는 동력전달수단(70)(80)을 포함하여 구성되며, 상기 실린더(40)에는 에어의 유입, 배출을 위한 에어구멍(41)이 구성되고, 상기 실린더(40)의 에어압 및 동력전달수단(70)의 회전을 조절하여 가이드포스트(20)의 수직이동의 밸런스를 조절하여 주는 밸런스제어부를 포함하여 구성 되는 것을 특징으로 하는 프레스의 실린더 밸런스 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 정반(10)과 가이드포스트(20)의 결합부 내부 및 가이드포스트(20)와 가이드부(60)의 결합부 내부에 결합되어 가이드포스트(20)의 수직이동시 가이드 역할을 하는 볼 리테이너(ball retainer)(90)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프레스의 실린더 밸런스 장치.
3. 제 1항에 있어서, 정반(10)이 고정되는 하부와 실린더(40)사이 그리고 슬라이드베이스(50)와 가이드부(60)사이 가이드포스트(20)상에 결합되어 가이드포스트(20)상에 탄성을 제공하는 스프링(100)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스의 실린더 밸런스 장치.