KR100535556B1 - 알루미늄-스틸 공용 소재 투입 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소재 투입 장치에 관한 것으로, 특히 스틸 뿐만 아니라 알루미늄 소재에 대해서도 적용이 가능한 공용 소재 투입 장치에 관한 것이다.

본 발명의 알루미늄-스틸 공용 소재 투입 장치는, 상하로 이동하며 소재를 들어올리는 베큠 실린더와; 소재를 전후 방향으로 이송시키는 동력을 제공하며 좌우로 배열된 다수의 벨트 콘베어를 구비하는 디스테킹부에 있어서, 상기 벨트 콘베어는 표면 전반에서 흡착 패드를 이루는 벨트를 구비하고, 상기 벨트 콘베어 양단 하부에는 좌우 방향으로 긴 부재 형상의 가이드 빔이 설치되고, 상기 가이드 빔에는 상기 가이드 빔에 의해 가이드되며 에어 실린더에 연결되어 좌우로 이동 가능한 지지빔이 설치되어 있어서, 베큠 실린더에 의해 들어올려진 소재의 일면은 상기 벨트 콘베어 하면의 흡착 패드에 흡착되고, 상기 소재의 타면은 지지빔에 의해 지지됨으로써 벨트 콘베어의 작동에 의해 소재가 이송되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 벨트는 마그네틱 벨트에 흡착 고무 패드를 부착하여 생성된 것일 수 있고, 흡착 고무 패드를 일체로 벨트 형태로 형성함으로써 생성된 것일 수 있다. 또한, 상기 지지빔에는 소재의 이송 방향으로 회전 가능한 다수의 롤러가 설치될 수 있다.

Description

알루미늄-스틸 공용 소재 투입 장치{MATERIAL INPUT APPARATUS FOR COMMON USE OF ALUMINUM-STEEL}

본 발명은 벨트 콘베어에 흡착 고무 벨트를 장착하고 그 하부에 가이드 빔에 의해 가이드되며 롤러가 구비된 지지빔을 설치함으로써, 흡착 고무 벨트에 의해 소재를 흡착하고, 흡착된 소재의 하부를 지지빔으로 지지하여 소재를 이송시키는 알루미늄-스틸 공용 소재 투입 장치에 관한 것이다.

차량의 보디는 그 재료가 스틸인 경우가 대부분이다. 차량 생산 현장에 있어서, 현재의 프레스 라인의 소재 공급 장치는 스틸과 같은 자성체 재료만을 생산할 수 있도록 설계되어 있다.

도 1은 프레스 라인의 구성도이다. 좌측부터 차례로 소재 투입 장치(1), 제 1 프레스(91), 제 2 프레스(92), 제 3 프레스(93), 제 4프레스(94)가 배열되어 있고, 프레스의 좌우측에는 상하로 프레스를 작동시키는 로더(95)와 언로더(96)가 각각 장착되어 있으며, 상기 프레스 사이에는 각각 소재를 이송시키는 셔틀(97)이 구비되어 있다. 상기 소재 투입 장치(1)를 이용하여 프레스 설비에 소재를 투입하게 된다.

도 2는 도 1의 소재 투입 장치(1)를 확대하여 나타낸 측면도이다. 좌측부터 차례로 더블 블랭크 박스(11), 디스테킹부(12), 세정장치(13), 센터링장치(14)가 배열되어 있다. 이들 중 소재의 특성에 따라 이용 가능성이 결정되는 구성이 디스테킹부(12)이다.

디스테킹부(12)에서 소재(22)를 베큠 실린더(21)로 들어 올린 후, 마그네틱 벨트(23)에 소재(22)를 붙여서 이송시키게 된다. 그런데 알루미늄 소재의 경우에는 비자성이므로 마그네틱 벨트(23)에 붙일 수 없다는 문제점이 있다.

도 3은 알루미늄 스틸 소재 공급이 가능한 소재 투입 장치를 나타낸 도면이다. 상술한 문제점을 해결하기 위해 일부 라인에서는 도 3과 같이 전후, 좌우로 이동 가능한 갠트리 로봇(3)을 설치하여 상기 로봇(3)에 장착된 베큠 실린더(미도시)로 소재를 들어 콘베어 벨트(24) 위에 얹어 놓아 이송시키어 프레스(91)에 이르는 구조를 사용하고 있다.

그러나 상기 갠트리 로봇 구조로 기존 설비를 개조하기 위해서는 설비 개조비가 많이 들고, 설비 차지 면적이 넓어 라인을 전부 들어 옮겨야 하는 대대적인 공사가 필요하다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 현재의 설비를 최소한으로 개조하여 사용 가능하도록 한 것으로, 기존의 마그네틱 벨트에 흡착 고무 패드를 부착하거나 기존의 마그네틱 벨트 대신 흡착 고무 패드가 일체로 성형된 벨트를 제작하여 벨트 콘베어를 형성하고 소재의 하부 지지를 위해 롤러를 구비한 지지빔을 설치하여, 소재의 상부는 흡착 고무 패드에 의해 부착되고 하부는 지지빔으로 지지되어 소재를 이송하는 알루미늄-스틸 공용 소재 투입 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상하로 이동하며 소재를 들어올리는 베큠 실린더와; 소재를 전후 방향으로 이송시키는 동력을 제공하며 좌우로 배열된 다수의 벨트 콘베어를 구비하는 디스테킹부에 있어서, 상기 벨트 콘베어는 표면 전반에서 흡착 패드를 이루는 벨트를 구비하고, 상기 벨트 콘베어 양단 하부에는 좌우 방향으로 긴 부재 형상의 가이드 빔이 설치되고, 상기 가이드 빔에는 상기 가이드 빔에 의해 가이드되며 에어 실린더에 연결되어 좌우로 이동 가능한 지지빔이 설치되어 있어서, 베큠 실린더에 의해 들어올려진 소재의 일면은 상기 벨트 콘베어 하면의 흡착 패드에 흡착되고, 상기 소재의 타면은 지지빔에 의해 지지됨으로써 소재의 이송이 이루어진다.

또한, 상기 벨트는 마그네틱 벨트에 흡착 고무 패드를 부착하여 생성된 것일 수 있다. 이는 기존의 설비를 최대한 활용하는 방안이다. 또한, 상기 벨트 콘베어는 흡착 고무 패드를 일체로 벨트 형태로 형성함으로써 생성된 것일 수 있다. 이는 부착에 어려움이 있을 경우 채택할 수 있는 방식이다.

또한, 상기 지지빔에는 소재의 이송 방향으로 회전 가능한 다수의 롤러가 설치되어 소재와의 슬라이딩에 있어서 마찰을 감소시킬 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 알루미늄-스틸 공용 소재 투입 장치의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 4a는 본 발명의 소재 투입 장치의 시스템 개요를 나타낸 측면도이고, 도 4b는 상기 도 4a의 디스테킹부(12')의 점선 표시 부분의 평면도이다. 소재 투입 장치는 좌로부터 더블 블랭크 박스(11), 디스테킹부(12'), 세정장치(13), 센터링장치(14)로 이루어져 있다. 디스테킹부(12')의 바닥에는 소재(22) 더미가 쌓여 있다. 상기 소재(22) 더미로부터 소재(22)를 들어 올리기 위해 디스테킹부(12')의 천장부에는 베큠 실린더(21)가 설치되어 있다. 베큠 실린더(21)는 상하 이동이 가능하며, 소재(22)에 닿았을 때 실린더부를 진공 상태에 다다르게 하여 소재(22)가 흡착되도록 함으로써 소재(22)를 잡게 된다.

세정장치(13)의 입구의 상부 높이와 대략 일치하는 높이에는 하면이 위치하도록 벨트 컨베어(24')가 장착되어 있다. 본 실시예에서는 상기 벨트 컨베어(24')의 이송 방향이 전후 방향으로 이루어져 있으며, 좌우로 5개의 벨트 콘베어(24'; 도 4b 참조)가 정렬되어 위치한다.

상기 벨트 콘베어(24')의 양단부 하부에는 상기 좌우 방향 5개의 벨트 콘베어(24')를 모두 포함할 수 있는 길이만큼 긴 2개의 가이드 빔(25)이 좌우 방향을 길이 방향으로 하여 설치되어 있다. 상기 가이드 빔의 상부에는 2개의 지지빔(26)이 전후 방향을 길이 방향으로 하여 설치되어 있고, 상기 지지빔(26)은 로드(27)를 통해 에어 실린더(28)와 연결되어 있다. 상기 로드(27)는 에어 실린더(28)에 의해 에어 실린더(28) 내부로 삽입되거나 외부로 배출되며, 이러한 에어 실린더(28)의 작동에 연동하여 지지빔(26)은 가이드 빔(25)을 따라 가이드되어 좌우 방향으로 이동이 가능하다.

도 5a는 본 발명의 디스테킹부(12')에 있어서 흡착 고무 벨트(23')의 일실시예를 나타낸 측면도, 도 5b는 흡착 고무 벨트(23')의 또 다른 실시예를 나타낸 측면도이다. 도 5a에 나타낸 것처럼, 벨트 콘베어(24')의 벨트를 구성함에 있어서, 기존의 설비를 활용하는 측면에서 마그네틱 벨트(23)에 흡착 고무 패드(29)를 부착함으로써 본 발명의 흡착 고무 벨트(23')를 구성할 수 있다. 한편 도 5b에 나타낸 것처럼, 마그네틱 벨트를 제거하고 흡착 고무 패드(29)를 일체로 벨트화하여 흡착 고무 벨트(23')를 구성할 수도 있다. 상기 흡착 고무 패드(29)는 그 파지력에 의하여 베큠 실린더(21)에 의해 들어올려진 소재(22)를 흡착하는 역할을 한다.

도 5c는 본 발명의 디스테킹부(12')에 있어서 지지빔(26)을 나타낸 측면도이고, 도 5d는 본 발명의 흡착 고무 벨트(23')와 지지빔(26)에 의해 소재(22)가 이송되는 원리를 나타낸 측면도이다. 지지빔(26)에는 전후 방향으로 회전이 가능하도록 일렬로 배열된 롤러(261)가 설치되어 있는데, 롤러(261)의 상부는 지지빔(26) 부재보다 약간 돌출되어 있다. 소재(22)가 베큠 실린더(21)에 의해 들어올려지고 흡착 고무 패드(29)에 흡착된 후, 지지빔(26)에 의해 하부가 지지되어 이송되는데, 소재(22)의 상면은 흡착에 의해 마찰 과다 상태이고 하면은 롤러(261)에 의한 미끄럼 마찰 밖에 없는 상태이므로, 벨트 콘베어(24)의 작동에 의해 벨트(23') 및 소재(22)는 자연스럽게 전방으로 이송될 수 있다. 이때 소재(22)와 맞닿은 롤러(261)들은 소재(22)와의 마찰에 의해 시계 방향으로 회전하게 된다.

이하 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 소재 투입 장치의 작동 순서를 설명한다.

도 6a는 본 발명의 디스테킹부(12')의 작동 순서에 있어서 제 1단계를 나타내는 디스테킹부(12')의 측면도이고, 도 6b는 도 6a의 점선 표시 부분의 평면도이다. 이때, 지지빔(26)은 좌우 최외각에 위치하고 있는 상태이다. 먼저 베큠 실린더(21)가 하부로 이동한 후, 소재(22)에 다다르면 진공 작동하여 소재(22)에 밀착, 소재(22)를 잡게 된다. 그리고 소재(22)를 벨트 콘베어(24')의 하부까지 들어올리게 된다. 그러면 벨트(23')의 흡착 고무 패드(29)에 소재(22)의 상면이 닿게 되고, 베큠 실린더(21)의 지지 작용에 의해 흡착 고무 패드(29)에 어느 정도 밀착된다. 현재, 소재(22)는 베큠 실린더(21)에 의해 상방으로 힘을 받아 흡착 고무 패드(29)에 흡착되어 있는 상태이다.

도 7a는 본 발명의 디스테킹부(12')의 작동 순서에 있어서 제 2단계를 나타내는 디스테킹부(12')의 측면도이고, 도 7b는 도 7a의 점선 표시 부분의 평면도이다. 이제 에어 실린더가 작동하여 좌우 최외각에 있던 지지빔(26)이 가이드 빔(25)에 의해 가이드되어 안쪽으로 이동하게 되고, 소재(22)의 하부로 들어가서 소재(22)를 지지할 수 있는 위치에 자리잡게 된다. 현재, 소재(22)는 베큠 실린더(21)에 의해 상방으로 힘을 받아 흡착 고무 패드(29)에 흡착되어 있으며 동시에 소재(22)의 하부에는 지지빔(26)이 위치하고 있는 상태이다.

도 8a는 본 발명의 디스테킹부(12')의 작동 순서에 있어서 제 3단계를 나타내는 디스테킹부(12')의 측면도이고, 도 8b는 도 8a의 점선 표시 부분의 평면도이다. 이제 베큠 실린더(21)의 진공 작동이 해제되어 소재(22)를 놓게 되고, 베큠 실린더(21)는 위로 더 올라가서 소재(22)와 떨어지게 된다. 소재(22)는 자중에 의해 흡착 고무 패드(29)에 흡착된 채로 어느 정도 처져서 그 하면이 지지빔(26)의 롤러(261)에 닿게 된다. 현재, 소재(22)는 상면이 흡착 고무 패드(29)에 의해 흡착되어 있고, 하면은 지지빔(26)의 롤러(261)에 지지된 상태이다.

도 9a는 본 발명의 디스테킹부(12')의 작동 순서에 있어서 제 4단계를 나타내는 디스테킹부(12')의 측면도이고, 도 9b는 도 9a의 점선 표시 부분의 평면도이다. 이제 벨트 콘베어(24')가 작동하여 벨트(23')가 전방으로 이동하게 된다. 그러면 흡착 고무 패드(29)에 흡착되어 있던 소재(22)는 상기 벨트(23')의 이동과 함께 전방으로 이송되며, 상기 소재(22)의 하면과 맞닿은 롤러(261)는 소재(22)의 이송과 함께 시계 방향으로 회전된다. 이렇게 소재(22)의 투입이 완료되면, 지지빔(26)은 에어 실린더(28)의 작동에 의해 다시 좌우 최외각으로 이동하게 된다.

상기 제 1단계부터 제 4단계까지의 과정을 한 싸이클로 하여 1개의 소재(22)가 공급된다. 다시 소재(22)를 공급하기 위해서는 상기 단계를 다시 거치게 된다.

이상, 상술한 바와 같이, 본 발명의 알루미늄-스틸 공용 소재 투입 장치는, 자성 재료 뿐만 아니라 비자성 재료로 이루어진 소재에도 사용이 가능하다. 또한 현재의 장비를 최대한 활용하여 제작이 가능하므로 대대적인 설비 개조시보다 비용면에서 매우 경제적이고, 설비의 소요 면적도 대대적인 설비 개조시보다 대폭 줄일 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 수 있는 바, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것이다.

도 1은 프레스 라인의 구성을 나타낸 측면도;

도 2는 종래의 소재 투입 장치의 측면도;

도 3은 갠트리 로봇을 설치하여 알루미늄 소재 공급이 가능한 종래의 소재 투입 장치의 평면도;

도 4a는 본 발명의 소재 투입 장치의 시스템 개요를 나타낸 측면도;

도 4b는 본 발명의 디스테킹부의 점선 표시 부분의 평면도;

도 5a는 본 발명의 디스테킹부에 있어서 흡착 고무 벨트의 일실시예를 나타낸 측면도;

도 5b는 흡착 고무 벨트의 또다른 실시예를 나타낸 측면도;

도 5c는 본 발명의 디스테킹부에 있어서 지지빔을 나타낸 측면도;

도 5d는 본 발명의 흡착 고무 벨트와 지지빔에 의해 소재가 이송되는 원리를 나타낸 측면도;

도 6a는 본 발명의 디스테킹부의 작동 순서에 있어서 제 1단계를 나타내는 디스테킹부의 측면도;

도 6b는 도 6a의 점선 표시 부분의 평면도;

도 7a는 본 발명의 디스테킹부의 작동 순서에 있어서 제 2단계를 나타내는 디스테킹부의 측면도;

도 7b는 도 7a의 점선 표시 부분의 평면도;

도 8a는 본 발명의 디스테킹부의 작동 순서에 있어서 제 3단계를 나타내는 디스테킹부의 측면도;

도 8b는 도 8a의 점선 표시 부분의 평면도;

도 9a는 본 발명의 디스테킹부의 작동 순서에 있어서 제 4단계를 나타내는 디스테킹부의 측면도; 그리고,

도 9b는 도 9a의 점선 표시 부분의 평면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1: 소재 투입 장치 11: 더블 블랭크 박스

12, 12': 디스테킹부 13: 세정장치

14:센터링장치 21: 베큠 실린더

22: 소재 23, 23': 벨트

24, 24': 벨트 콘베어 25: 가이드 빔

26: 지지빔 261: 롤러

28: 에어 실린더 29: 흡착 고무 패드

Claims (4)

1. 상하로 이동하며 소재를 들어올리는 베큠 실린더와; 소재를 전후 방향으로 이송시키는 동력을 제공하며 좌우로 배열된 다수의 벨트 콘베어를 구비하는 디스테킹부에 있어서,

   상기 벨트 콘베어는 표면 전반에서 흡착 패드를 이루는 벨트를 구비하고,

   상기 벨트 콘베어 양단 하부에는 좌우 방향으로 긴 부재 형상의 가이드 빔이 설치되고, 상기 가이드 빔에는 상기 가이드 빔에 의해 가이드되며 에어 실린더에 연결되어 좌우로 이동 가능한 지지빔이 설치되어 있어서,

   베큠 실린더에 의해 들어올려진 소재의 일면은 상기 벨트 콘베어의 흡착 패드에 흡착되고, 상기 소재의 타면은 지지빔에 의해 지지됨으로써 벨트 콘베어의 작동에 의해 소재가 이송되는 것을 특징으로 하는 소재 투입 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 벨트는 마그네틱 벨트에 흡착 고무 패드를 부착하여 생성된 것임을 특징으로 하는 소재 투입 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 벨트 콘베어는 흡착 고무 패드를 일체로 벨트 형태로 형성함으로써 생성된 것임을 특징으로 하는 소재 투입 장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 지지빔에는 소재의 이송 방향으로 회전 가능한 다수의 롤러가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 소재 투입 장치.