KR100597011B1 - 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블랭킹 프레스의 금형에 설치되어 상하운동하는 램과 연동하여 전진 및 후진운동하는 링크구조의 푸셔암에 의해 가공품이 취출되는 파인블랭킹 가공품의 자동 취출장치에 관한 것이다.

본 발명에 의한 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치는, 하부테이블(200)의 일측에 장착되어, 상기 하부테이블(200)과 함께 상하운동하는 서포트프레임(300)과; 상기 서포트프레임(300)의 내측에 구비되어, 상기 서포트프레임(300)과 함께 선택적으로 상하운동하는 상하슬라이딩램(360)과; 상기 상부테이블(100)의 일측에 장착되어, 상기 상하슬라이딩램(360)의 상하운동을 선택적으로 구속하는 푸셔암(400)과; 상기 서포트프레임(300)의 일측에 구비되며, 상기 상하슬라이딩램(360)의 상하운동에 따라 접철되어 가공품을 취출하는 취출암(700)을 포함하여 구성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 작업환경이 개선되고, 생산효율이 향상되는 이점이 있다.

프레스, 파인블랭킹, 취출, 링크

Description

파인블랭킹 가공품 자동 취출장치 { Auto take out device for fine-blanking product }

도 1 은 본 발명에 의한 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치의 바람직한 실시예의 요부구성인 취출암의 후진상태를 도시한 사시도.

도 2 는 본 발명에 의한 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치의 바람직한 실시예의 요부구성인 취출암의 전진상태를 도시한 사시도.

도 3 은 도 1 에서의 상하슬라이딩램의 상태를 개략적으로 보인 개요도.

도 4 는 도 2 에서의 상하슬라이딩램의 상태를 개략적으로 보인 개요도.

도 5 는 본 발명에 의한 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치의 바람직한 실시예의 요부구성인 취출암의 후진상태를 도시한 평면도.

도 6 은 본 발명에 의한 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치의 바람직한 실시예의 요부구성인 취출암의 전진상태를 도시한 평면도.

도 7 은 본 발명에 의한 파인블랭킹 가공품의 자동 취출장치의 바람직한 실시예가 채용된 프레스의 작동을 보인 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100. 상부테이블 120. 상부금형

200. 하부테이블 220. 하부금형

300. 서포트프레임 320. 지지부

340. 안내부 342. 상부스토퍼

344. 하부스토퍼 360. 상하슬라이딩램

362. 구속포켓 364. 렉

366. 피니언 380. 구동축

382. 회전커플러 400. 푸셔암

420. 장착프레임 440. 링크롤러

460. 탄성부재 500. 볼스크류어셈블리

520. 회전축 540. 너트

560. 장착블럭 580. 전달커넥터

600. 가이드어셈블리 620. 레일

640. 슬라이드블럭 700. 취출암

720. 로드 740. 연결핀

760. 푸쉬핸드 780. 연결플레이트

782. 안내홈 784. 안내돌기

본 발명은 파인블랭킹 프레스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 블랭킹 프레스의 금형에 설치되어 상하운동하는 램과 연동하여 전진 및 후진운동하는 링크구조 의 푸셔암에 의해 가공품이 취출되는 파인블랭킹 가공품의 자동 취출장치에 관한 것이다.

일반적으로 파인블랭킹은 한번의 블랭킹 공정에서 제품의 전체 두께에 걸쳐 필요로 하는 고운전단면과 양호한 제품 정밀도를 얻는 프레스 가공 공정이다.

여기서 파인(FINE)이라는 말은 정밀하고 양호한 표면을 얻는다는 뜻으로 보아야 할 것이며, 블랭킹(BLANKING)공정은 제품을 얻기 위한 전단 공정이므로 프레스 전단면은 더 이상의 기계 가공이 필요 없는 완성 전단면이 얻어질 수 있다는 것이다.

파인블랭킹 공정은 다음과 같은 작동원리에 의해 행하여진다. 우선, 전단이 시작되기 전에 가이드플레이트에 설치되어 있는 브이(V)링으로 가이드플레이트와 다이플레이트 사이에 있는 재료에 전단선 바깥쪽 윤곽을 따라 '∨'홈을 내려찍어 횡 방향으로 재료의 이동이 없도록 함과 동시에 펀치 아래쪽에 있는 이젝터가 전단되는 제품 밑면을 받쳐 종방향의 변형을 차단하면서 전단이 수행된다.

이와 같이 재료를 고정 클램핑(Clamping)한 상태에서 전단작업이 이루어지기 때문에 정밀한 치수와 매끄러운 전단면을 얻을 수 있게 된다.

또한, 일반 블랭킹에서는 펀치가 다이구멍을 통과하면서 전단이 된 제품을 아래로 떨어뜨리는 것이 일반적이나, 파인블랭킹에서는 펀치가 다이구멍을 통과하지 않고 재료 두께만큼만 내려가 전단이 되며 전단된 제품은 이젝터에 의해 다이플레이트상면으로 복귀시켜 압축공기를 분사하는 에어블로워(Air blower)나 기계적인 장치에 의해 금형 밖으로 제거된다.

그러나 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있다.

기계적인 장치에 의한 가공 제품의 취출은 일반적으로 별도의 동력(예컨데, 공압이나 유압실린더 또는 DC모터 등)과 이를 이용한 기구들을 조합한 별도의 시스템으로 상기 블랭킹 프레스에서 가공되는 가공품을 취출하게 된다.

이러한 기계장치는 별도의 제어회로에 의해 제어되기도 하며, 상기 프레스 금형의 상하운동에 연동하여 작동하기도 한다.

따라서, 비교적 전체적인 구성이 복잡할 뿐만 아니라 별도의 동력원이 필요하게 되어 제작비용이 증가 하는 문제점이 있으며, 비교적 고속으로 작동하는 프레스에 있어서는 정확한 제어가 어려워 오작동이 발생하는 문제점이 있다.

그리고, 에어블로워에 의한 가공 제품의 취출은 프레스의 상하 운동에 따라 완성된 제품에 고압의 압축공기를 분사하는 방법으로 이루어지게 된다.

이러한 에어블로워를 이용한 방법 또한 공기의 압축을 위한 별도의 시스템과 동력이 필요하게 되어 제작비용이 증가하는 문제점이 있으며, 작동시 발생하는 압축공기에 의한 소음(약 200dB)에 의해 작업환경이 열악해 지는 문제점이 있다.

또한, 에어블로워를 가공품에 분사할 경우 가공품이 일정한 위치로 취출되는 것이 아니라 상황에 따라서 가공품 및 가공후의 스크랩(Scrap) 등이 비산하게 되어 작업자의 안전을 저해하는 문제점이 있다.

뿐만 아니라 에어블로워에서 분산되는 압축공기에 의해 가공품은 불특정 방향으로 비산하게 되며, 이로 인해서 먼저 가공되어 분리된 가공품은 물론 스크랩을 비롯한 다른 구조물에 부딪혀 가공 제품의 일부가 찍히거나 스크래치가 발생하는 등 손상되는 문제점이 있다.

이는 파인블랭킹의 특성상 가공제품이 별도의 후가공 없이 가공을 완료하게 되므로 제품의 품질을 저하시킴은 물론 불량이 발생되어 생산성을 저해 시키는 심각한 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 블랭킹 프레스의 금형에 설치되어 상하운동하는 램과 연동하여 전진 및 후진운동하는 링크구조의 푸셔암에 의해 가공품이 취출되는 파인블랭킹 가공품의 자동 취출장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치는, 위치가 고정된 상부테이블 및 상부금형과, 상하운동하여 제품을 블랭킹 가공하는 하부테이블 및 하부금형으로 구성된 프레스에 있어서, 상기 하부테이블의 일측에 장착되어, 상기 하부테이블과 함께 상하운동하는 서포트프레임과; 상기 서포트프레임의 내측에 구비되어, 상기 서포트프레임과 함께 선택적으로 상하운동하는 상하슬라이딩램과; 상기 상부테이블의 일측에 장착되어, 상기 상하슬라이딩램의 상하운동을 선택적으로 구속하는 푸셔암과; 상기 서포트프레임의 일측에 구비되며, 상기 상하슬라이딩램의 상하운동에 따라 접철되어 가공품을 취출하는 취출암을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 서포트프레임은 상기 하부테이블과 결합되어 안정적인 장착을 지지하는 지지부와; 상기 지지부의 일측에서 상방으로 연장 형성되어, 상기 상하슬라이딩램의 상하 슬라이딩을 안내하는 안내부를 포함하여 구성된다.

상기 안내부의 내측 상단부 및 하단부에는 상기 상하슬라이딩램의 상단부 및 하단부와 선택적으로 접촉하여 상기 상하슬라이딩램의 상하운동을 제한하는 상부스토퍼와 하부스토퍼가 더 구비된다.

상기 상하슬라이딩램의 일측에는 상기 푸셔암의 일측이 선택적으로 수용 가능하도록 함몰 형성되는 구속포켓이 형성된다.

상기 상하슬라이딩램의 일측에는 다수의 치형이 상하로 형성되는 렉이 형성된다.

상기 지지부의 일측에는 상기 렉과 맞물리도록 형성된 피니언이 구비된다.

상기 푸셔암의 일측에는 상기 상하슬라이드램의 외주면을 따라 구름운동하며, 상기 구속포켓의 내측으로 선택적으로 수용되는 링크롤러가 더 구비된다.

상기 지지부의 좌우 양측에는 상기 피니언의 양측방에 구비되어, 상기 피니언의 회전운동을 수평운동으로 전환하는 볼스크류어셈블리가 더 구비된다.

상기 지지부의 좌우 양측에는 상기 볼스크류어셈블리와 연동하여 상기 취출암을 가이드하는 가이드어셈블리가 더 구비된다.

상기 지지부의 일측에는 상기 볼스크류어셈블리의 좌우 수평운동을 상기 취출암에 전달하도록 상기 볼스크류어셈블리와 취출암을 연결하는 전달커넥터가 더 구비된다.

상기 취출암은 다수개의 로드가 좌우측에서 서로 교차하도록 반복적으로 연 결되며, 교차 및 연결되는 부분이 연결핀에 의해 핀결합되는 링크구조로 형성된다.

상기 취출암의 선단부에는 충격흡수소재로 형성되어 가공품과 직접 접촉시 가공품의 손상을 방지하는 푸쉬핸드가 더 구비된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 작업환경이 개선되고 생산효율이 향상되는 효과가 있다.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명에 의한 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치의 바람직한 실시예의 요부구성인 취출암의 후진상태를 도시한 사시도이고, 도 2 는 본 발명에 의한 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치의 바람직한 실시예의 요부구성인 취출암의 전진상태를 도시한 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 바람직한 실시예가 채용된 파인블랭킹 프레스는 상부금형(120)과 하부금형(220)으로 구성되며, 일반적인 파인블랭킹 프레스와는 달리 재료가 안착되는 하부금형(220)이 상하로 이동하면서 전단가공하게 된다.

상기 상부금형(120)과 하부금형(220)은 각각 상기 상부금형(120)과 하부금형(220)의 장착을 지지하는 상부테이블(100)과 하부테이블(200)에 장착되며, 상기 상부금형(120)과 하부금형(220)은 가공되는 제품에 따라서 분리 가능하게 장착된다.

상기 하부테이블(200)과 하부금형(220)은 일체로 형성되어 상하로 운동하며, 상기 하부테이블(200)의 일측에는 서포트프레임(300)이 장착된다. 상기 서포트프레 임(300)은 아래에서 설명할 상하슬라이딩램(360)과 취출암(700)을 비롯한 다수의 구성품들이 장착되는 것으로 상기 하부테이블(200)의 상면에 설치되며, 상기 하부테이블(200)의 상하운동에 따라서 함께 상하운동하게 된다.

상기 서포트프레임(300)은 측면에서 볼 때 대략 'L' 자 형상으로 형성되며, 지지부(320)와 안내부(340)로 구성된다.

상기 지지부(320)는 상기 서포트프레임(300)의 하부를 형성하는 것으로 상기 하부테이블(200)과 수평하도록 형성된다. 상기 지지부(320)의 저면은 상기 하부테이블(200)과 밀착되어 상기 서포트프레임(300)을 상기 하부테이블(200)에 고정시키며, 상기 지지부(320)의 상면은 아래에서 상세하게 설명할 취출암(700)의 작동을 위한 구성품들의 장착을 지지하게 된다.

상기 안내부(340)는 상하슬라이딩램(360)의 상하운동을 안내하는 것으로 상기 상하슬라이딩램(360)의 높이보다 더 높게 연장 형성되며, 상기 상하슬라이딩램(360)이 원활하게 상하운동할 수 있도록 상기 상하슬라이딩램(360)을 수용하는 통상으로 형성된다.

그리고, 상기 안내부(340)의 상단과 하단에는 상부스토퍼(342)와 하부스토퍼(344)가 각각 구비된다. 상기 상부스토퍼(342)와 하부스토퍼(344)는 상기 안내부(340)의 내측에서 상하운동하는 상하슬라이딩램(360)의 상하운동을 규제하는 것으로, 상기 상하슬라이딩램(360)의 상단부 및 하단부와 선택적으로 접촉하도록 형성된다.

상기 상하슬라이딩램(360)은 대략 원형 또는 다각형 단면을 가지는 기둥형상 으로 형성되며, 상기 서포트프레임(300)의 안내부(340) 내측에서 선택적으로 상하 슬라이딩 운동 할 수 있도록 상기 안내부(340)의 내측 상, 하단에 각각 장착된 상부스토퍼(342)와 하부스토퍼(344) 사이의 거리 보다는 다소 짧은 길이를 가지도록 형성된다.

상기 상하슬라이딩램(360)의 상단부와 하단부는 플랜지 형상으로 수직하게 돌출되며, 상기 돌출부는 상기 상부스토퍼(342) 및 하부스토퍼(344)와의 접촉이 용이하도록 형성됨이 바람직 할 것이다.

그리고, 상기 상하슬라이딩램(360)의 외주면 대략 중앙부에는 구속포켓(362)이 형성된다. 상기 구속포켓(362)은 아래에서 설명할 푸셔암(400)의 일측이 선택적으로 구속될 수 있도록 하는 것으로, 상기 상하슬라이딩램(360)의 상하 길이 중 대략 중앙부에서 내측을 향해서 소정의 곡률을 가지고 함몰 형성된다.

한편, 상기 푸셔암(400)은 상기 상하슬라이딩램(360)의 작동을 선택적으로 조절하는 것으로, 상기 상부금형(120)이 장착된 상부테이블(100)의 좌측에 구비되어 상기 상부테이블(100)과 함께 고정된 위치를 유지하게 된다.

이때, 상기 상부테이블(100)과 상기 푸셔암(400)의 사이에는 장착프레임(420)이 구비된다. 상기 장착프레임(420)은 상기 푸셔암(400)을 상기 상부금형(120)에 결합시켜 지지하도록 하는 것으로 양측 단부가 상기 푸셔암(400)과 상부테이블(100)에 결합된다.

상기 상하슬라이딩램(360)과 인접한 상기 푸셔암(400)의 좌측단에는 회전 가능한 링크롤러(440)가 구비되며, 상기 링크롤러(440)는 상기 상하슬라이딩램(360) 의 외주와 접하면서 회전하게 된다. 그리고, 상기 링크롤러(440)는 상기 구속포켓(362)의 곡률과 유사한 곡률을 가지도록 형성되어, 상기 구속포켓(362)의 내측에 선택적으로 수용된다.

그리고, 상기 링크롤러(440)가 장착된 상기 푸셔암(400)의 외주에는 스프링과 같은 탄성부재(460)가 구비되어 상기 푸셔암(400)의 링크롤러(440)가 상기 상하슬라이딩램(360)을 향하여 지속적으로 밀어줄 수 있는 탄성력을 제공하게 된다.

따라서, 상기 링크롤러(440)가 상기 상하슬라이딩램(360)의 외주면에 접하며 회전하는 상태에서는 상기 탄성부재(460)가 압축되고, 상기 링크롤러(440)가 상기 구속포켓(362)에 수용된 상태에서는 상기 탄성부재(460)가 상기 링크롤러(440)를 상기 구속포켓(362)의 내측으로 밀어주어 상기 링크롤러(440)가 완전하게 수용된다.

이로 인해, 고정된 위치를 유지하는 상기 푸셔암(400)에 비해 상기 서포트프레임(300)과 상하슬라이딩램(360)은 상하로 운동하게 되며, 이때 상기 서포트프레임(300)과 함께 상하로 운동하는 상하슬라이딩램(360)은 상기 링크롤러(440)가 상기 구속포켓(362)에 수용되는 것에 의해 상기 상하슬라이딩램(360)을 구속하게 된다.

한편, 상기 상하슬라이딩램(360)의 하측에는 상기 상하슬라이딩램(360)의 상하운동을 회전운동으로 전환하기 위한 렉(364)과 피니언(366)이 구비되며, 이는 도 3 과 도 4 에 상세하게 도시되어 있다.

도 3 은 도 1 에서의 상하슬라이딩램의 상태를 개략적으로 보인 개요도이고, 도 4 는 도 2 에서의 상하슬라이딩램의 상태를 개략적으로 보인 개요도로서, 이들 도면에 도시된 바에 따르면, 상기 상하슬라이딩램(360)의 하반부 외주면 일측에는 렉(364)이 형성된다.

즉, 상기 상하슬라이딩램(360)에서 상기 구속포켓(362)의 하방에 해당하는 상기 상하슬라이딩램(360)의 하반부 전면에는 소정의 길이만큼의 렉(364)이 형성된다. 상기 렉(364)은 별도의 렉(364)부재가 장착될 수도 있으며, 필요에 따라 상기 상하슬라이딩램(360)의 외주면에 치형을 가공하여 형성할 수도 있을 것이다.

상기 렉(364)은 적어도 상기 상하슬라이딩램(360)이 상하 운동하게 되는 거리보다는 길게 형성되어, 상기 푸셔암(400)에 의해 결정되는 상기 상하슬라이딩램(360)의 상대적인 상하운동을 효과적으로 회전운동으로 전환할 수 있도록 한다.

상기 상하슬라이딩램(360)의 전방에는 상기 렉(364)과 결합되는 피니언(366)이 형성된다. 상기 피니언(366)은 상기 렉(364)과 결합되어 상기 상하슬라이딩램(360)의 상하운동에 따라서 회전하게 되는 것으로 상기 상하슬라이딩램(360)의 상하운동에 따라서 회전방향이 달라지게 된다.

그리고, 상기 피니언(366)은 구동축(380)에 의해 관통되어 서로 일체로 형성되며, 상기 상하슬라이딩램(360)의 상하운동에 따라 상기 구동축(380)과 함께 회전하게 된다. 이와 같은 회전운동은 다시 수평운동으로 전환되며, 이는 도 5 와 도 6 에 상세하게 도시되어 있다.

도 5 는 본 발명에 의한 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치의 바람직한 실시예의 요부구성인 취출암의 후진상태를 도시한 평면도이고, 도 6 은 본 발명에 의한 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치의 바람직한 실시예의 요부구성인 취출암의 전진상태를 도시한 평면도이다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 상기 렉(364)과 피니언(366)의 구동으로 회전하는 구동축(380)의 양측단부에는 회전커플러(382)가 형성된다. 상기 회전커플러(382)는 상기 구동축(380)의 회전을 볼스크류어셈블리(500)로 전달하기 위한 것으로 좌/우측 단부 중 일측은 상기 구동축(380)과 결합되고, 타측은 상기 볼스크류어셈블리(500)의 일단과 결합된다.

상기 볼스크류어셈블리(500)는 상기 구동축(380)에 의해 전달된 회전력을 수평운동으로 전환하는 것으로 상기 구동축(380)을 중심으로 양측방에 구비되며, 상기 회전커플러(382)의 단부에 각각 결합된다. 그리고, 상기 볼스크류어셈블리(500)는 상기 서포트프레임(300)의 지지부(320) 상면에 고정된다.

상기 볼스크류어셈블리(500)는 회전축(520)과 너트(540) 그리고, 장착블럭(560)으로 구성된다. 상기 회전축(520)은 상기 회전커플러(382)의 일측 단부와 결합되어 상기 구동축(380)과 함께 회전하는 것으로, 외주면에는 나선이 형성된다.

상기 너트(540)는 상기 회전축(520)을 따라서 좌우로 수평운동하는 것으로 상기 회전축(520)에 의해 관통 형성된다. 그리고, 상기 너트(540)의 내주에는 다수의 볼이 구비되며, 상기 볼은 상기 회전축(520)의 나선을 따라서 순환하게 된다.

따라서, 상기 회전축(520)의 회전에 의해 상기 너트(540)는 부드럽게 좌우로 이동할 수 있을 뿐만 아니라 다수의 볼에 의한 넓은 접촉면적이 제공됨으로써 아래에서 설명할 취출암(700)의 작동을 위한 충분한 힘이 전달 가능하게 된다.

그리고, 상기 장착블럭(560)은 상기 볼스크류어셈블리(500)가 상기 서포트프레임(300)의 지지부(320)의 상면에 고정될 수 있도록 하는 것으로, 상기 회전축(520)의 양측 단부에 장착되며, 상기 너트(540)의 원활한 움직임을 위해 상기 회전축(520)이 상기 지지부(320)의 상면으로부터 소정거리만큼 이격되도록 장착된다.

한편, 상기 너트(540)는 전달커넥터(580)와 결합된다. 상기 전달커넥터(580)는 상기 볼스크류어셈블리(500)의 좌우 수평운동을 아래에서 상세하게 설명할 취출암(700)에 전달할 뿐만 아니라 상기 취출암(700)의 일부를 지지한다.

상기 전달커넥터(580)의 후반부(도 5 에서 볼 때)는 상기 너트(540)의 저면과 전면에 걸쳐서 결합되고, 전반부(도 5 에서 볼 때)는 상기 취출암(700)의 후단부 하면과 결합되어 상기 취출암(700)을 지지함과 동시에 상기 전달커넥터(580)의 수평운동을 상기 취출암(700)에 직접 전달하도록 형성된다.

그리고, 상기 취출암(700)과 결합된 상기 전달커넥터(580) 전반부의 하방에는 가이드어셈블리(600)가 구비된다. 상기 가이드어셈블리(600)는 상기 취출암(700)의 원활한 수평운동을 위한 것으로 상기 취출암(700)이 장착되는 상기 전달커넥터(580)를 하측에서 지지하게 된다.

상기 가이드어셈블리(600)는 레일(620)과 슬라이드블럭(640)으로 구성된다. 상기 레일(620)은 상기 서포트프레임(300)의 지지부(320)에 고정되어 상기 슬라이드블럭(640)이 안정적으로 수평운동할 수 있도록 안내하는 역할을 한다.

상기 레일(620)과 슬라이드블럭(640)은 서로 형합하게 되며, 내측에 구비된 베이링에 의해서 부드러운 슬라이딩이 가능하게 된다.

상기 슬라이드블럭(640)은 상기 레일(620)의 상부에 구비되며, 상기 슬라이드블럭(640)의 상면은 상기 취출암(700)이 장착된 상기 전달커넥터(580) 전반부의 하면과 결합된다. 따라서, 상기 볼스크류어셈블리(500)에 의해 취출암(700)으로 전달된 수평운동이 상기 슬라이드블럭(640)까지 전달되며, 이로 인해서 상기 취출암(700)의 좌/우측 단부의 거리가 조정된다.

한편, 전술한 볼스크류어셈블리(500)를 비롯한 전달커넥터(580)와 가이드어셈블리(600)는 상기 구동축(380)을 기준으로 좌/우측에 각각 대칭되도록 구성되며, 좌/우측에 각각 구비된 전달커넥터(580)에는 취출암(700)이 장착된다.

상기 취출암(700)은 상기 상부금형(120)과 하부금형(220)에 의해서 가공된 가공품을 취출하기 위한 것으로 상기 볼스크류어셈블리(500)에 의한 좌우 수평운동을 전후 수직운동으로 전환하여 가공완료된 가공품을 취출하도록 형성된다.

상기 취출암(700)은 다수개의 로드(720)가 서로 연결된 링크구조로서, 일명 '자바라'라고 불리우는 구조로 형성된다. 이를 더욱 상세하게 살펴보면, 좌/우측에 각각 구비된 상기 전달커넥터(580)의 전반부 일측에 상기 소정의 길이를 가진 로드(720)가 각각 결합된다.

이때, 상기 좌/우측의 로드(720)는 그 단부가 상기 좌/우측의 전달커넥터(580) 전반부에 연결핀(740)에 의해서 핀결합되어 자유롭게 회전 가능하게 된다. 그리고, 좌/우측의 로드(720)는 서로 엇갈리도록 교차되며, 서로 교차된 부분에는 다시 연결핀(740)에 의해서 핀결합된다.

그리고, 상기 전달커넥터(580)와 결합된 좌/우측 로드(720)의 타측 단부에는 다른 로드(720)가 각각 연결된다. 이때 서로 연결된 상기 로드(720)들은 서로 단부가 겹치도록 형성되며, 연결핀(740)에 의해 핀결합되어 자유롭게 회동할 수 있게 된다.

추가로 연결된 좌/우 양측의 로드(720)는 다시 서로 교차하며, 이때 교차되는 중앙부는 연결핀(740)에 의해서 핀결합하게 되어 상기 추가로 결합된 로드(720)가 일정 위치에서 접철될 수 있게 된다.

이와 같은 상기 취출암(700)의 로드(720)는 다수개가 연결되며, 좌/우측에서 서로 단부가 상기 연결핀(740)에 의해 연결되고, 각각의 로드(720)는 서로 교차되어 상기 연결핀(740)에 의해 핀결합되는 구조를 반복하게 된다.

이때, 상기 다수개의 로드(720)가 서로 교차하는 중앙부를 관통하는 연결핀(740)들의 중심은 모두 동일한 연장선상에 위치하게 되며, 그 위치는 상기 취출암(700) 좌우폭의 대략 중앙부가 됨이 바람직할 것이다.

한편, 상기 취출암(700)의 로드(720) 중 좌/우측에서 가장 마지막에 결합된 로드(720)는 그 길이가 다른 로드(720)에 비해 다소 짧게 되며, 이때 상기 좌/우측 로드(720)의 단부는 서로 교차하여 연결핀(740)에 의해 핀결합된다. 상기 연결핀(740)의 위치는 상기 취출암(700)의 대략 중앙부에 위치한 다른 연결핀(740)과 동일 연장선상에 위치하게 된다.

그리고, 가장 마지막에 결합된 좌/우측의 로드(720)에는 푸쉬핸드(760)가 장착된다. 상기 푸쉬핸드(760)는 상기 하부금형(220)에 위치한 가공품을 취출할 때 상기 가공품과 접촉하여 상기 가공품을 밀어주는 것으로, 비교적 고속으로 움직이 는 취출암(700)의 운동특성에 의해 상기 가공품이 손상되지 않도록 충격을 흡수할 수 있는 소재로 형성됨이 바람직 할 것이다.

상기 푸쉬핸드(760)의 형상은 가공품의 형상에 따라 다르게 형성하는 것도 가능할 것이며, 상기 푸쉬핸드(760)의 후단부에는 상기 푸쉬핸드(760)와 상기 로드(720)와의 연결을 위한 연결플레이트(780)가 형성된다.

상기 연결플레이트(780)는 상기 푸쉬핸드(760)의 후단부에서 후방으로 대략 사각판 형상으로 돌출 형성되며, 상기 연결플레이트(780)의 대략 중앙부는 서로 교차하는 상기 좌/우측의 로드(720) 단부와 함께 연결핀(740)에 의해 관통된다.

그리고, 상기 연결핀(740)을 기준으로 후반부 좌우 양측에는 일정각도의 원호형상으로 안내홈(782)이 형성되며, 상기 안내홈(782)에는 상기 로드(720)의 대응하는 위치에서 하방으로 돌출 형성된 안내돌기(784)가 삽입된다.

따라서, 상기 취출암(700)에 구비된 다수개의 로드(720)의 접철에도 상기 안내돌기(784)가 상기 안내홈(782)을 따라서 이동함으로써 상기 푸쉬핸드(760)가 일측으로 회전하거나 기울어지지 않고 정위치를 유지할 수 있게 된다.

도 7 은 본 발명에 의한 파인블랭킹 가공품의 자동 취출장치의 바람직한 실시예가 채용된 프레스의 작동을 보인 평면도이며, 이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치의 작용을 도 1 내지 도 7 을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

상기 하부금형(220)이 상방으로 이동하여 상부금형(120)과 서로 접하면서 가공품을 전단가공할 경우 상기 하부금형(220)과 상부금형(120)이 서로 접하는 순간 에는 상기 취출암(700)이 완전하게 접혀서 상기 푸쉬핸드(760)가 상기 금형의 외측에 위치하게 된다.

그리고, 상기 하부금형(220)이 하강함과 동시에 상기 취출암(700)이 전방으로 이동하여 상기 하부금형(220)의 상면에 위치한 가공품을 취출하게 된다.

이때의 작동 상태를 도 3 을 참고로 하여 살펴보면, 상기 하부금형(220)이 완전하게 상승하여 상기 상부금형(120)과 맞닿은 상태에서는 상기 상하슬라이딩램(360)의 하단부는 상기 하부스토퍼(344)와 접촉하고, 상기 구속포켓(362)에는 상기 푸셔암(400)의 링크롤러(440)가 수용된다.

그리고, 상기 상하슬라이딩램(360)의 하반부에 형성된 상기 렉(364)과 맞물리도록 결합되는 상기 피니언(366)은 상기 렉(364)의 상반부에 위치하게 된다.

한편, 상기 하부금형(220) 및 하부테이블(200)이 하방으로 이동함에 따라서, 상기 하부테이블(200)의 일측에 장착된 상기 서포트프레임(300) 또한 하방으로 이동하게 된다. 이때, 상기 구속포켓(362)에는 상기 링크롤러(440)가 수용된 상태이며, 상기 푸셔암(400)은 상기 상부금형(120)과 함께 위치가 고정된다.

따라서, 상기 하부금형(220)과 함께 하방으로 이동하는 상기 서포트프레임(300)과는 별도로 상기 상하슬라이딩램(360)은 상기 푸셔암(400)에 의해 특정위치를 유지하게 된다.

이로 인해서, 상기 서포트프레임(300)의 일측에 고정되어 상기 서포트프레임(300)과 함께 하방으로 이동하는 상기 피니언(366)은 상기 렉(364)의 치형과 맞물린 상태로 시계방향(도 3 에서 볼 때)으로 회전하게 된다.

상기 하부금형(220)의 지속적인 하방이동으로 상기 상부스토퍼(342)와 상기 상하슬라이딩램(360)의 상단부가 서로 접촉하게 되면, 상기 상하슬라이딩램(360)은 상기 서포트프레임(300)과 함께 하방으로 이동할 수밖에 없게 된다.

이때 발생하는 상기 상하슬라이딩램(360)의 규제력에 의해서 상기 구속포켓(362)에 수용된 링크롤러(440)는 회전하면서 상기 구속포켓(362)을 이탈하게 되고, 이와 동시에 상기 푸셔암(400)을 누르는 탄성부재(460)는 압축된다.

상기 구속포켓(362)을 이탈한 상기 링크롤러(440)는 상기 상하슬라이딩램(360)의 외주와 접촉하게 되고, 상기 상하슬라이딩램(360)은 상기 서포트프레임(300)과 함께 지속적으로 하방으로 이동하게 된다.

한편, 상기 상하슬라이딩램(360)의 상단부가 상기 상부스토퍼(342)와 접하기 전까지는 상기 상하슬라이딩램(360)에 구비된 렉(364)이 상기 피니언(366)을 시계방향으로 회전시키게 되고, 상기 피니언(366)의 회전으로 상기 피니언(366)과 일체로 형성된 상기 구동축(380)이 회전하게 된다.

그리고, 상기 구동축(380)의 회전력은 상기 회전커플러(382)에 의해서 상기 볼스크류어셈블리(500)의 회전축(520)으로 전달된다. 구동축(380)을 중심으로 좌측과 우측으로 각각 전달된 회전력에 의해서 상기 볼스크류어셈블리(500)의 너트(540)는 서서히 좌우 양측으로 수평이동하여 간격이 좁아지게 된다.

상기 좌우 너트(540)의 간격이 좁아짐에 따라서, 상기 너트(540)와 연결된 좌/우측의 전달커넥터(580)는 상기 취출암(700)의 가장 후단부 사이를 오므리게 된다. 그리고, 이와 동시에 상기 전달커넥터(580)와 상기 취출암(700)의 단부를 지지 하는 가이드어셈블리(600)의 슬라이드블럭(640)이 상기 레일(620)의 따라서 좌우로 수평이동하여 상기 슬라이드블럭(640) 사이의 간격이 좁아지게 된다.

상기 취출암(700) 후단 양측의 로드(720)가 오므려 짐과 동시에 다수개의 로드(720)로 구성된 상기 다수개의 로드(720)는 좌우간격이 서로 좁아지게 되며, 이는 교차되는 로드(720)마다 같은 간격만큼 전후로의 간격이 벌어지게 되어 전방으로 펼쳐지게 된다.

즉, 이와 같은 링크구조는 자바라 형상으로 교차된 링크구조의 일반적인 특성상 좌우간격을 상대적으로 적게 좁히는 작업으로 상대적으로 훨씬더 긴 거리만큼 상기 링크구조를 펼칠 수 있게 되는 것이다.

상기 취출암(700)이 펼쳐지는 때에는 상기 하부금형(220)은 충분히 하방으로 이동한 상태이고, 이로 인해서 상기 취출암(700)이 전방으로 늘어나는데 있어서 상기 상부금형(120)의 제약을 받지 않게 된다.

상기 취출암(700)은 펼쳐지면서 상기 하부금형(220)의 상면을 스치듯이 지나가게 되며, 상기 취출암(700)의 선단에 형성된 상기 푸쉬핸드(760)는 상기 하부금형(220) 상면의 가공품을 전방으로 밀어내어 상기 하부금형(220) 상면의 가공품을 취출하게 된다.

상기 가공품과 접촉하는 상기 취출암(700)의 선단부에 장착된 푸쉬핸드(760)는 빠른 속도로 펼쳐지면서 가공품과 접할 때 발생하는 충격을 완화시켜주게 되며, 충격의 흡수로 가공품을 일정한 위치로 취출 가능하게 된다.

한편, 상기 하부금형(220)이 완전하게 하방으로 이동하였을 때는 상기 취출 암(700) 또한 완전하게 펼쳐진 상태가 된다. 그리고, 상기 가공품의 가공이 완료된 후에는 다시 가공하기 위해서 상기 하부금형(220)이 상방으로 이동하게 된다.

이때의 작동상태를 도 4 를 참고로 하여 살펴보면, 상기 하부금형(220)이 하방으로 완전하게 하강한 상태에서는 상기 상하슬라이딩램(360)의 상단부는 상기 상부스토퍼(342)와 접촉하게 되고, 상기 푸셔암(400)은 상기 상하슬라이딩램(360)의 상반부에 위치하게 된다.

그리고, 상기 상하슬라이딩램(360)의 하반부에 형성된 상기 렉(364)과 맞물리도록 결합되는 상기 피니언(366)은 상기 렉(364)의 하반부에 위치하게 된다.

상기 하부금형(220)이 상방으로 이동함에 따라서, 상기 하부금형(220)이 장착된 상기 하부테이블(200)의 일측에 설치된 상기 서포트프레임(300) 또한 상방으로 이동하게 된다.

이때, 상기 푸셔암(400)의 링크롤러(440)는 상기 상하슬라이딩램(360)의 외주면과 접하는 상태로 구름운동하게 되고, 상기 상하슬라이딩램(360)이 상방으로 이동함에 따라서 상대적으로 상기 링크롤러(440)는 상기 구속포켓(362)과 인접하게 된다.

한편, 상기 링크롤러(440)가 상기 구속포켓(362)에 수용되기 전까지는 상기 상하슬라이딩램(360)에 구성된 렉(364)과 피니언(366)의 상호작용은 발생하지 않게 되고, 이로 인해서 상기 취출암 또한 펼쳐진 상태를 유지하게 된다.

상기 하부금형(220)이 지속적으로 상승하게 되면, 상기 푸셔암(400)의 링크롤러(440)는 지속적으로 회전을 하게 되고, 상기 구속포켓(362)의 위치에 오게 되 면 상기 푸셔암(400)에 구비된 탄성부재(460)의 탄성력에 의해서 상기 링크롤러(440)가 상기 구속포켓(362)에 수용된다.

이로 인해서 상기 상하슬라이딩램(360)은 상기 서포트프레임(300)의 상방이동과는 관계없이 상기 푸셔암(400)에 의해서 위치가 고정된다. 따라서, 상기 서포트프레임(300)의 일측에 고정되어 상기 서포트프레임(300)과 함께 상방으로 이동하는 상기 피니언(366)은 상기 렉(364)의 치형과 맞물린 상태로 반시계방향( 도 4 에서 볼 때)으로 회전하게 된다.

상기 상하슬라이딩램(360)은 상기 푸셔암(400)의 링크롤러(440)가 상기 구속포켓(362)에 수용된 상태를 유지하게 된다. 그리고, 상기 서포트프레임(300)은 상기 하부금형(220)의 상승에 따라 상방으로 이동하게 되고, 상기 상하슬라이딩램(360)의 하단부가 상기 상하슬라이딩램(360)의 하단부와 접할 때 까지 상승하게 된다.

한편, 상기 상하슬라이딩램(360)의 하단부가 상기 하부스토퍼(344)와 접하기 전까지는 상기 상하슬라이딩램(360)에 구비된 렉(364)이 상기 피니언(366)을 반시계방향으로 회전시키게 되고, 상기 피니언(366)의 회전으로 상기 피니언(366)과 일체로 형성된 상기 구동축(380)이 회전하게 된다.

상기 구동축(380)의 회전력은 상기 회전커플러(382)에 의해서 상기 볼스크류어셈블리(500)의 회전축(520)으로 전달된다. 구동축(380)을 중심으로 좌측과 우측으로 각각 전달된 회전력에 의해서 상기 볼스크류어셈블리(500)의 너트(540)는 서서히 좌우 양측으로 수평이동하여 간격이 넓어지게 된다.

상기 좌우 너트(540)의 간격이 넓어짐에 따라서, 상기 너트(540)와 연결된 좌/우측의 전달커넥터(580)는 상기 취출암(700)의 가장 후단부 사이를 벌리게 된다. 그리고, 이와 동시에 상기 전달커넥터(580)와 상기 취출암(700)의 단부를 지지하는 가이드어셈블리(600)의 슬라이드블럭(640)이 상기 레일(620)의 따라서 좌우로 수평이동하여 상기 슬라이드블럭(640) 사이의 간격이 넓어지게 된다.

상기 취출암(700) 후단 양측의 로드(720)가 벌려 짐과 동시에 상기 다수개의 로드(720)는 좌우간격이 서로 넓어지게 되며, 이때 넓어지는 간격만큼 전후로의 간격이 좁아지게 되고, 이는 교차되는 로드(720)마다 같은 간격만큼 전후로의 간격이 좁아지면서 접히게 된다.

즉, 이와 같은 링크구조는 자바라 형상으로 교차된 링크구조의 일반적인 특성상 좌우간격을 상대적으로 적게 넓히는 작업으로 상대적으로 훨씬더 긴 거리만큼 상기 링크구조를 접을 수 있게 되는 것이다.

상기 하부금형(220)이 상방으로 이동하여 상기 상부금형(120)과 하부금형(220)이 맞닿은 상태에서는 상기 취출암(700)은 완전하게 접혀지게 되며, 이때에는 상기 도 3 에 도시된 바와 같은 상태가 되어 1사이클을 완성하게 된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

위에서 설명한 바와 같은 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치에서는, 하부금형 의 상하이동을 렉과 피니언을 이용하여 회전운동으로 전환하고 전환된 회전운동은 볼스크류어셈블리와 가이드어셉블리에 의해 수평운동으로 전환되며, 이들의 수평운동은 링크구조의 취출암이 전후로 펼쳐지거나 접히면서 가공품을 취출하도록 한다.

따라서, 별도의 동력이 필요하지 않고 상기 하부금형의 상하이동을 기계적인 구동방식을 변화시킴으로써 별도 동력원의 제작 또는 유지비용을 절감하는 효과가 있다.

그리고, 별도 동력원이 없이 기계적인 구동방식으로 가공품을 취출함으로써 압축공기를 사용한 가공품의 취출에 비해 현저하게 소음이 감소되어 작업환경이 개선되는 효과가 있다.

또한, 상기 취출암이 특정방향으로 가공품을 밀어주게 됨으로써 가공품의 비산에 의한 충돌 등을 방지하여 작업자의 안전은 물론 제품의 찍힘 이나 스크레치발생을 줄임으로써 제품의 품질 및 생산성의 향상효과를 기대할 수 있다.

뿐만 아니라 단순한 기계적인 구동방식으로 별도의 제어시스템이 필요하지 않게 되어 보다 확실한 작동의 신뢰성을 보장하여 에러발생을 최소화하는 효과를 기대할 수도 있다.

그리고, 기존의 상기 하부금형의 상하 스트로크 중 일부를 이용함으로써 기존의 상기 하부금형의 작동속도에 영향을 주지 않으면서 작동가능하고, 상기 하부금형의 작동속도에 따라 능동적으로 동작하게 됨으로써 생산성 향상의 효과를 기대할 수 있다.

또한, 상기 하부금형이나 상부금형이 장착된 하부테이블과 상부테이블의 일 측에 추가적으로 구성되어 적용 가능함으로써 다양한 금형에 사용가능하며, 필요에 따라서 기존의 프레스장비에 손쉽게 탈부착이 가능하여 생산의 효율성을 향상시키는 효과를 기대할 수도 있다.

Claims (12)

1. 위치가 고정된 상부테이블 및 상부금형과, 상하운동하여 제품을 블랭킹 가공하는 하부테이블 및 하부금형으로 구성된 프레스에 있어서,

   상기 하부테이블의 일측에 장착되어, 상기 하부테이블과 함께 상하운동하는 서포트프레임과;

   상기 서포트프레임의 내측에 구비되어, 상기 서포트프레임과 함께 선택적으로 상하운동하는 상하슬라이딩램과;

   상기 상부테이블의 일측에 장착되어, 상기 상하슬라이딩램의 상하운동을 선택적으로 구속하는 푸셔암과;

   상기 서포트프레임의 일측에 구비되며, 상기 상하슬라이딩램의 상하운동에 따라 접철되어 가공품을 취출하는 취출암을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 서포트프레임은,

   상기 하부테이블과 결합되어 안정적인 장착을 지지하는 지지부와;

   상기 지지부의 일측에서 상방으로 연장 형성되어, 상기 상하슬라이딩램의 상하 슬라이딩을 안내하는 안내부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 안내부의 내측 상단부 및 하단부에는,

   상기 상하슬라이딩램의 상단부 및 하단부와 선택적으로 접촉하여 상기 상하슬라이딩램의 상하운동을 제한하는 상부스토퍼와 하부스토퍼가 더 구비됨을 특징으로 하는 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 상하슬라이딩램의 일측에는,

   상기 푸셔암의 일측이 선택적으로 수용 가능하도록 함몰 형성되는 구속포켓이 형성됨을 특징으로 하는 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 상하슬라이딩램의 일측에는 다수의 치형이 상하로 형성되는 렉이 형성됨을 특징으로 하는 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 지지부의 일측에는 상기 렉과 맞물리도록 형성된 피니언이 구비됨을 특징으로 하는 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 푸셔암의 일측에는,

   상기 상하슬라이드램의 외주면을 따라 구름운동하며, 상기 구속포켓의 내측으로 선택적으로 수용되는 링크롤러가 더 구비됨을 특징으로 하는 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 지지부의 좌우 양측에는,

   상기 피니언의 양측방에 구비되어, 상기 피니언의 회전운동을 수평운동으로 전환하는 볼스크류어셈블리가 더 구비됨을 특징으로 하는 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 지지부의 좌우 양측에는,

   상기 볼스크류어셈블리와 연동하여 상기 취출암을 가이드하는 가이드어셈블리가 더 구비됨을 특징으로 하는 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 지지부의 일측에는,

    상기 볼스크류어셈블리의 좌우 수평운동을 상기 취출암에 전달하도록 상기 볼스크류어셈블리와 취출암을 연결하는 전달커넥터가 더 구비됨을 특징으로 하는 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 취출암은,

    다수개의 로드가 좌우측에서 서로 교차하도록 반복적으로 연결되며, 교차 및 연결되는 부분이 연결핀에 의해 핀결합되는 링크구조로 형성됨을 특징으로 하는 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 취출암의 선단부에는,

    충격흡수소재로 형성되어 가공품과 직접 접촉시 가공품의 손상을 방지하는 푸쉬핸드가 더 구비됨을 특징으로 하는 파인블랭킹 가공품 자동 취출장치.

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