KR100439013B1 - 프레스의 슬라이드 구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프레스의 슬라이드 구동장치에 관한 것으로서, 구동모터(51)와 플라이 휠(55)이 벨트(53)에 의해 연결되고, 상기 플라이 휠(55)의 일측면에 회전아암(61)이 장착되어 플라이 휠(55)과 같은 속도로 회전할 수 있으며, 상기 회전아암 (61)과 제 1 링크(71)의 일단이 연결되고, 상기 제 1 링크(71)의 타단에 제 2 링크 (81)의 일단이 핀절점 방식으로 연결되어 플라이 휠(55)이 회전운동을 할 때 제 2 링크(81)가 소정의 각도로 각회전하며, 상기 제 2 링크(81)의 타단이 크랭크 샤프트(91)의 풀리(93)에 연결되고, 상기 크랭크 샤프트(91)의 편심부(95)에 제 3 링크 (101)의 상단이 장착되고, 상기 제 3 링크(101)의 하단이 슬라이드 램(105)과 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

프레스의 슬라이드 구동장치{Apparatus for operating a slide of press machine}
본 발명은 프레스의 슬라이드 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구동모터와 벨트에 의해 플라이 휠이 연결되고, 상기 플라이 휠의 회전아암과 크랭크축이 제 1 링크장치에 의해 연결되고, 크랭크축과 슬라이드가 제 2 링크장치에 의해 연결된 프레스의 슬라이드 구동장치에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 종래의 크랭크 프레스의 슬라이드 구동장치는 벨트(3)에 의해 구동모터(1)와 휠라이 휠(5)이 연결되고, 상기 플라이휠(5)에 장착된 크랭크축(7)의 편심부(9)에 링크(11)의 일단이 연결되고, 상기 링크(11)의 타단에 슬라이드(13)가 연결되어, 상기 슬라이드가 승강운동을 하게 된다.
상기와 같은 크랭크 프레스의 슬라이드 구동장치는 슬라이드의 승하강 속도가 급속하게 이루어지고 작업영역구간이 작기 때문에 슬라이드가 하강운동을 하여 슬라이드의 하부에 배치된 펀치가 하부다이의 소재를 펀칭할 때 소음이 크고, 제품의 전단면이 매끄럽지 않으며, 기계의 전체적인 높이가 높고, 슬라이드의 승하강 높이가 한번 고정되면 변경할 수 없는 단점이 있었다.
도 2를 참조하면, 종래의 너클 프레스의 슬라이드 구동장치는 벨트(23)에 의해 구동모터(21)와 플라이휠(25)이 연결되고, 상기 플라이휠(25)에 연결된 크랭크축(27)의 편심부(29)에 커넥팅 로드(31)의 일단이 연결되고, 상기 커넥팅 로드(31)의 타단에 상부 링크(33)와 하부 링크(35)가 핀절점 방식으로 연결되고, 상기 하부 링크(35)의 하단에 슬라이드(37)가 연결된다.
상기와 같이 구성된 종래의 너클 프레스의 슬라이드 구동장치는 작업영역구간이 길고 이 구간에서 펀치의 하강속도가 느리기 때문에 크랭크 프레스보다 길어 제품 가공이 더 유리하지만 보다 여전히 슬라이드의 스크로크를 한번 고정하면 슬라이드의 스크로크를 다시 변경할 수 없으며, 슬라이드가 하강하여 하사점에서 펀칭을 할 때 충격력이 커넥팅 로드로 직접 전달되기 때문에 충격에 견딜 수 있도록 커넥팅 로드의 직경이 커야하며, 커넥팅 로드와 상부 링크 및 하부 링크의 강한 체결력이 요구되고, 제품 가공 속도가 느린 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 구동모터와 벨트에 의해 플라이 휠이 연결되고, 상기 플라이 휠의 회전아암과 크랭크축이 제 1 링크장치에 의해 연결되고, 크랭크축과 슬라이드가 제 2 링크장치에 의해 연결되어 슬라이드의 스트로크를 변경할 수있으며, 작업영역구간이 크랭크 프레스 및 너클 프레스 보다 길고 작업영역구간에서 펀치의 하강속도가 더 느려 제품가공에 더 유리하고, 소음이 적으며, 상승구간에서 펀치의 상승속도가 빨라 작업속도가 향상될 수 있는 프레스의 슬라이드 구동장치를 제공하는 것이다.
도 1은 크랭크 프레스의 슬라이드 구동장치를 도시한 구성도
도 2는 너클 프레스의 슬라이드 구동장치를 도시한 구성도
도 3은 본 발명에 따른 프레스의 슬라이드 구동장치를 도시한 구성도
도 4는 프레스의 슬라이드 구동장치의 제 1 및 제 2 링크의 작동을 설명하기 위한 개략도
도 5는 슬라이드 램의 승하강 속도를 도시한 그래프
도 6a 및 도 6b는 제 2 링크의 각운동과 슬라이드 램의 승하강 높이 관계를 설명하기 위한 개략도
도 7은 제 1 링크를 도시한 사시도
도 8a 내지 도 8d는 본 발명에 따른 프레스의 슬라이드 구동장치의 작동을 설명하기 위한 개략도
*도면의 주요부분에 대한 부호설명*
51 : 구동모터 53 : 벨트
55 : 플라이 휠 61 : 회전아암
71 : 제 1 링크 81 : 제 2 링크
91 : 크랭크 샤프트 101 : 제 3 링크
105 : 슬라이드 램
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프레스의 슬라이드 구동장치는 구동모터와 플라이 휠이 벨트에 의해 연결되고, 상기 플라이 휠의 일측면에 회전아암이 장착되어 플라이 휠과 같은 속도로 회전할 수 있으며, 상기 회전아암과 제 1 링크의 일단이 연결되고, 상기 제 1 링크의 타단에 제 2 링크의 일단이 핀절점 방식으로 연결되어 플라이 휠이 회전운동을 할 때 제 2 링크가 소정의 각도로 각회전하며, 상기 제 2 링크의 타단이 크랭크 샤프트의 풀리에 연결되고, 상기 크랭크 샤프트의 편심부에 제 3 링크의 상단이 장착되고, 상기 제 3 링크의 하단이 슬라이드 램과 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 슬라이드 램이 상사점 또는 하사점에 도달하였을 때, 제 2 링크가 Y축에서 a/2의 경사각을 갖도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 슬라이드 램이 상사점 위치에서 하사점 위치로 하강 운동을 할 때 이에 해당되는 회전아암의 회전각은 슬라이드 램이 하사점 위치에서 상사점 위치로 상승 운동을 할 때의 회전아암의 회전각 보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기 회전아암에는 다수개의 장착구멍이 형성되어 상기 장착구멍에 제 1 링크를 연결하므로서, 제 2 링크의 각회전값이 변경되고, 이것에 의해, 크랭크 샤프트의 편심부에 제 3 링크에 의해 연결된 슬라이드 램의 승하강 높이가 조절될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 링크는 아암의 양단에 오른나사 체결부 및 왼나사 체결부가 형성되며, 상기 오른나사 체결부가 회전아암에 장착된 제 1 장착부에 체결되고, 상기 왼나사 체결부가 제 2 링크에 장착된 제 2 장착부에 체결되므로서, 1 장착부와 제 2 장착부 사이의 길이가 가변될 수 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 프레스의 슬라이드 구동장치는 구동모터 (51)와 플라이 휠(55)이 벨트(53)에 의해 연결되고, 상기 플라이 휠(55)의 일측면에 회전아암(61)이 장착되어 플라이 휠(55)과 같은 속도로 회전할 수 있으며, 상기 회전아암(61)과 제 1 링크(71)의 일단이 연결되고, 상기 제 1 링크(71)의 타단에 제 2 링크(81)의 일단이 핀절점 방식으로 연결되어 플라이 휠(55)이 회전운동을 할 때 제 2 링크(81)가 소정의 각도로 각회전하며, 상기 제 2 링크(81)의 타단이 크랭크 샤프트(91)의 풀리(93)에 연결되고, 상기 크랭크 샤프트(91)의 편심부(95)에 제 3 링크(101)의 상단이 장착되고, 상기 제 3 링크(101)의 하단이 슬라이드 램(105)과 연결된다.
상기와 같이 구성된 프레스의 슬라이드 구동장치에 있어서, 도 4에 도시된 바와같이, 상기 슬라이드 램(105)이 상사점 또는 하사점에 도달하였을 때, 제 2 링크(81)가 Y축에서 a/2의 경사각을 갖도록 배치된다.
또한, 슬라이드 램(105)이 상사점 위치에서 하사점 위치로 하강 운동을 할 때(즉, 제 2 링크(81)이 m 지점에서 n 지점으로 이동할 때) 이에 해당되는 회전아암(61)의 회전각(p)은 슬라이드 램(105)이 하사점 위치에서 상사점 위치로 상승 운동을 할 때(즉, 제 2 링크(81)이 n 지점에서 m 지점으로 이동할 때) 회전아암(61)의 회전각(r) 보다 크다. 이것에 의해 도 5에 도시된 바와같이, 작업영역구간(c)이 길고, 상기 작업영역구간에서 슬라이드 램(105)가 저속으로 하강하여 슬라이드램(105)의 하부에 배치된 펀치와 다이의 충격을 적어 제품성형이 향상되고 소음이 적으며, 슬라이드 램(105)이 하사점 위치에서 상사점 위치로 상승 운동을 할 때 슬라이드 램(105)이 고속으로 상승하여 작업속도를 높일 수 있다. 또한, 전체적으로 슬라이드 램(105)의 승하강 높이가 작아 크랭크 프레스 및 일반 너클 프레스보다 작아 작업속도가 높으며, 제 1 및 제 2 링크(71, 81)의 회전 운동량이 크고 슬라이드 램(105)의 하부에 배치된 펀치의 충격력이 제 1 및 제 2 링크(71, 81)의 회전 운동에 직접 영향을 주지 않기 때문에 제 1 링크(71)의 직경이 종래의 크랭크 프레스 및 일반 너클 프레스에 적용된 링크의 직경보다 작아도 펀치의 충격력을 견딜 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 회전아암(61)에는 다수개의 장착구멍(63, 65)이 형성되어 상기 장착구멍(63 또는 65)에 제 1 링크(71)를 연결하므로서, 제 2 링크(81)의 각회전값이 변경되고, 이것에 의해, 크랭크 샤프트(91)의 편심부(95)에 제 3 링크(101)에 의해 연결된 슬라이드 램(105)의 승하강 높이가 조절될 수 있다. 즉, 도 6a에 도시된 바와같이, 회전아암(61)의 최외각 장착구멍(63)에 제 1 링크 (71)가 연결될 경우, 제 2 링크(81)의 각회전은 a값을 가지고, 슬라이드 램(105)의 상하 스크로크 길이는 d값을 갖지만, 도 6b에 도시된 바와같이, 회전아암(61)의 내측 장착구멍(65)에 제 1 링크(71)가 연결될 경우, 제 2 링크(81)의 각회전은 b값을 갖고, 슬라이드 램(105)의 상하 스크로크 길이는 s값을 갖는다. 여기서, 제 2 링크 (81)의 각회전은 a값이 b값 보다 크기 때문에 제 1 링크(71)의 연결이 회전아암 (61)의 최외각 장착구멍(63)에서 내측 장착구멍(65)로 변경되면, 슬라이드 램(105)의 승하강 행정길이가 d에서 s로 작아진다.
상기 a값은 최대 90°이지만, 여기에 한정되지 않고 일반적으로 90°보다 작은 예각이며, 위에서 설명한 바와같이, 제 1 링크(71)에 연결되는 회전아암(61)의 장착구멍(63 또는 65)의 위치를 변경하므로서, 제 2 링크(81)의 각회전값을 줄일 수 있고 이것에 의해 슬라이드 램(105)의 승하강 행정길이를 줄일 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 제 1 링크(71)는 아암(72)의 양단에 오른나사 체결부 (73) 및 왼나사 체결부(74)가 형성되며, 상기 오른나사 체결부(73)가 회전아암(61)에 장착된 제 1 장착부(75)에 체결되고, 상기 왼나사 체결부(74)가 제 2 링크에 장착된 제 2 장착부(76)에 체결되므로서, 아암(72)을 어느 한 방향으로 돌리면 제 1 장착부(75)와 제 2 장착부(76) 사이의 길이가 짧아지고 반대방향을 상기 아암(72)을 돌리면 제 1 장착부(75)와 제 2 장착부(76) 사이의 길이가 길어진다. 이것에 의해, 회전아암(61)의 내측 장착구멍(65)에 제 1 링크(71)가 연결되었을 경우, 제 2 링크(81)의 각회전이 도 6b에 도시된 것과같이 이루어지지 않을 때(즉, 슬라이드 램의 하사점 위치가 변경되었을 때), 상기 제 1 링크(71)의 아암(72)의 길이를 조절하여 제 2 링크(81)의 각회전이 도 6b에 도시된 것과같이 이루어지도록 할 수 있다(즉, 슬라이드 램의 하사점 위치를 원상태로 조정할 수 있다).
도 8a 내지 도 8d를 참조하여, 상기 같이 구성된 본 발명에 따른 프레스의 슬라이드 구동장치의 작동을 설명하기로 한다.
도 8a에 도시된 바와같이, 제 1 링크(71)와 제 2 링크(81)의 핀절점부가 m지점에 위치하여, 슬라이드 램(105)이 상사점에 위치된 상태에서, 도 7b에 도시된바와같이, 회전아암(61)의 회전에 의해, 크랭크 샤프트(91)의 풀리(93)를 축으로 하여 제 1 링크(71)와 제 2 링크(81)의 핀절점부가 k지점으로 이동하면, 상기 크랭크 샤프트(91)의 편심부(95)가 X축을 중심으로 하여 각회전하므로서, 슬라이드 램(105)이 상사점과 하사점의 중간 위치로 하강하게 되고, 계속해서, 도 7c에 도시된 바와같이, 회전아암(61)의 회전에 의해, 크랭크 샤프트(91)의 풀리(93)를 축으로 하여 제 1 링크(71)와 제 2 링크(81)의 핀절점부가 n지점으로 이동하면, 상기 크랭크 샤프트(91)의 편심부(95)가 X축을 중심으로 하여 각회전하므로서, 슬라이드 램(105)이 하사점에 도달하게 된다. 이와같이 제 1 링크(71)와 제 2 링크(81)의 핀절점부가 m지점에서 k지점을 거쳐 n지점으로 이동할 때 위에서 설명한 원리에 의해 슬라이드 램(105)이 저속으로 하강운동을 하게 된다.
또한, 도 7c의 위치에서 도 7d에 도시된 바와같이, 회전아암(61)의 회전에 의해, 크랭크 샤프트(91)의 풀리(93)를 축으로 하여 제 1 링크(71)와 제 2 링크 (81)의 핀절점부가 k지점으로 다시 이동하면, 상기 크랭크 샤프트(91)의 편심부 (95)가 X축을 중심으로 하여 반대로 각회전하므로서, 슬라이드 램(105)이 하사점과 상사점의 중간 위치로 상승하게 되고, 계속해서, 도 7d의 위치에서 회전아암(61)의 회전에 의해, 크랭크 샤프트(91)의 풀리(93)를 축으로 하여 제 1 링크(71)와 제 2 링크(81)의 핀절점부가 m지점으로 이동하면, 슬라이드 램(105)이 상사점 위치로 상승하게 된다. 이 때 위에서 설명한 원리에 의해, 슬라이드 램(105)이 고속으로 상승운동을 하게 된다.
위에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 프레스의 슬라이드 구동장치는 작업영역구간이 길고, 작업영영구간에서 슬라이드 램이 저속으로 하강하므로서 펀치와 다이의 충격을 적어 소음이 적고 제품성형이 더 유리하며, 상승구간에서 슬라이드 램의 상승속도가 높아 작업속도가 높으며, 펀치의 충격력이 제 1 및 제 2 링크의 링크운동에 영향을 주지않기 때문에 제 1 링크의 직경이 종래의 크랭크 프레스 및 일반 너클 프레스에 적용된 링크의 직경보다 작아도 펀치의 충격력을 견딜 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 구동모터(51)와 플라이 휠(55)이 벨트(53)에 의해 연결되고, 상기 플라이 휠(55)의 일측면에 회전아암(61)이 장착되어 플라이 휠(55)과 같은 속도로 회전할 수 있으며, 상기 회전아암(61)과 제 1 링크(71)의 일단이 연결되고, 상기 제 1 링크(71)의 타단에 제 2 링크(81)의 일단이 핀절점 방식으로 연결되어 플라이 휠(55)이 회전운동을 할 때 제 2 링크(81)가 소정의 각도로 각회전하며, 상기 제 2 링크 (81)의 타단이 크랭크 샤프트(91)의 풀리(93)에 연결되고, 상기 크랭크 샤프트(91)의 편심부(95)에 제 3 링크(101)의 상단이 장착되고, 상기 제 3 링크(101)의 하단이 슬라이드 램(105)과 연결되는 것을 특징으로 하는 프레스의 슬라이드 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이드 램(105)이 상사점 또는 하사점에 도달하였을 때, 제 2 링크(81)가 Y축에서 a/2의 경사각을 갖도록 배치되는 것을 특징으로 하는 프레스의 슬라이드 구동장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이드 램(105)이 상사점 위치에서 하사점 위치로 하강 운동을 할 때 이에 해당되는 회전아암(61)의 회전각(p)은 슬라이드 램(105)이 하사점 위치에서 상사점 위치로 상승 운동을 할 때의 회전아암(61)의 회전각(r) 보다 큰 것을 특징으로 하는 프레스의 슬라이드 구동장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전아암(61)에는 다수개의 장착구멍(63, 65)이 형성되어 상기 장착구멍(63 또는 65)에 제 1 링크(71)를 연결하므로서, 제 2 링크(81)의 각회전값이 변경되고, 이것에 의해, 크랭크 샤프트(91)의 편심부(95)에 제 3 링크(101)에 의해 연결된 슬라이드 램(105)의 승하강 높이가 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 프레스의 슬라이드 구동장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 링크(71)는 아암(72)의 양단에 오른나사 체결부(73) 및 왼나사 체결부(74)가 형성되며, 상기 오른나사 체결부(73)가 회전아암(61)에 장착된 제 1 장착부(75)에 체결되고, 상기 왼나사 체결부(74)가 제 2 링크에 장착된 제 2 장착부(76)에 체결되므로서, 1 장착부(75)와 제 2 장착부(76) 사이의 길이가 가변될 수 있는 것을 특징으로 하는 프레스의 슬라이드 구동장치.
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