KR100599182B1 - 다단식 단조성형기의 이송유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 다단식 단조성형기의 이송유닛은, 척블럭(40)의 전면에 부착된 척프레임(42)과, 상기 척프레임(42) 내에 수평 왕복이동 가능하게 설치되며 구동축(38)과 연결된 구동레버(20)에 의해 가동되는 랙기어(44)와, 척프레임(42)의 각 피니언 커버부(421)에 내장되며 샤프트(451)에 의해 수평 지지되어 상기 랙기어(44)와 치합됨으로써 랙기어(44)의 직선왕복운동에 의해 왕복회전되는 다수개의 피니언 기어(45)와, 상기 척프레임(42)의 각 피니언 커버부(421) 상하면에 부착되어 샤프트(451)와 연결됨으로써 피니언 기어(45)와 연동 회전되는 다수개의 상하 회전브라켓(46)(47)과, 상기 각 상하 회전브라켓(46)(47)에 의해 지지됨으로써 양 회전브라켓(46)(47)의 회전작동에 따라 피니언 커버부(421)를 중심으로 180도 왕복 선회운동하는 척기구(50)와, 크랭크축(34)과 연동되어 상기 척기구(50)를 개폐작동시키는 연계수단을 포함하여 이루어진다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 다단식 단조성형기의 이송유닛에 의하면, 본 발명에 따른 다단식 단조성형기의 이송유닛에 의하면 소재를 단계별로 이송함과 동시에 소재의 대향되는 양면을 교대로 가공할 수 있게 됨으로써 완성된 제품의 정밀도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 형태의 제품생산이 가능하다는 이점이 있다.

Description

다단식 단조성형기의 이송유닛{transfer unit of former}

도 1은 종래 다단식 단조성형기의 구성을 나타낸 개략적인 평면도이다.

도 2는 종래 다단식 단조성형기의 이송유닛을 나타낸 정면도이다.

도 3은 종래 다단식 단조성형기의 이송유닛 구성을 나타낸 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 다단식 단조성형기의 이송유닛 구성을 나타낸 평면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 다단식 단조성형기의 이송유닛 구성을 나타낸 측면도이다

도 6은 본 실시예에 의한 다단식 단조성형기의 이송유닛에서 척기구의 개폐작동을 순차적으로 나타낸 도면이다.

도 7은 본 실시예에 의한 다단식 단조성형기의 이송유닛에서 척기구의 선회작동에 필요한 구성을 나타낸 단면도이다.

도 8a, 8b는 본 실시예에 의한 다단식 단조성형기의 이송유닛에서 척기구 선회작동을 나타낸 정면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 다이블럭 12: 다이

14: 펀치 16: 램

20: 구동레버 40: 척블럭

42: 척프레임 421: 피니언 커버부

44: 랙기어 45: 피니언 기어

451: 샤프트 46: 회전브라켓

50: 척기구 52: 지지소켓

54: 작동축 56: 핑거

60: 로커아암 62: 작동부재

64: 압축스프링 70: 링크부재

72: 링크아암 P: 소재

본 발명은 다단식 단조성형기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소재 양면이 교대로 가공되도록 하는 다단식 단조성형기의 이송유닛에 관한 것이다.

다단식 단조성형기는 볼트나 너트 등의 각종 부품류를 성형하는 것으로, 제품의 성형을 위해 직접적인 단계별 단조작용을 행하는 성형유닛, 상기 성형유닛에 서 제품을 각 단계로 이송하는 이송유닛, 상기 성형유닛과 이송유닛의 연계구동을 위한 구동수단으로 이루어져 있다.

여기서, 상기 성형유닛은 도 1에 나타난 것과 같이 다이블럭(10)과, 상기 다이블럭(10)의 전면에 병설된 다수개의 다이(12) 및 상기 다이블럭(10)에 대향하여 설치되며 상기 각 다이(12)에 대응하는 동수(同數)의 펀치(14)를 구비한 램(ram)(16)을 포함하여 이루어져 있다.

이송유닛은 도 2에 나타난 것과 같이 상기 다이블럭(10)의 상방에 설치된 척블럭(20)과, 상기 척블럭(20)에 슬라이딩 이동 가능하게 지지됨과 동시에 구동레버(22)에 의해 각 다이(12)의 병설방향으로 왕복이동되는 척프레임(24)과, 상기 척프레임(24)의 앞면에 장착되어 척프레임(24)의 작동에 따라 다이(12)의 전방에서 왕복이동되며 개폐작동을 행하는 다수개의 척기구(26)로 이루어져 있다.

여기서, 상기 척기구(26)는 도 3에 나타난 것과 같이 척프레임(24)의 전면에 설치되며 지지축(261)에 의해 회동가능하게 지지되는 각 한쌍씩의 핑거(262)와, 상기 각 지지축(261)의 중간부에 각각 고정되어 끼워진 상태에서 서로 맞물리는 한쌍의 섹터기어(263)와, 한쪽의 지지축(261) 후단에 편심부착된 롤러(264)로 이루어져 있다.

상기 척블럭(22) 내에는 상기 각 다이(12)를 향하여 전후진하는 펀치(14)의 움직임에 동기하여 회전하며, 다수개의 캠(281)이 구비된 캠축(28)과, 이들 캠(281)의 회전에 동반하여 요동함에 따라 상기 롤러(264)를 통해 지지축(261)을 회전시켜 각 척기구(26)의 핑거(262)를 개폐시키는 캠공이(29)가 구비되어 있다.

그리고, 구동수단은 동력을 발생시키는 구동모터(30)와, 상기 구동모터(30)와 벨트(32) 등에 의해 연결되는 크랭크축(34)과, 상기 크랭크축(34)의 회전력을 램(16)으로 전달하는 크랭크 로드(36)와, 크랭크축(34)의 회전력을 구동레버(20)로 전달하는 구동축(38)을 포함하여 이루어져 있다.

이러한 종래의 다단식 단조성형기에 의하면 구동모터(30)의 동력이 벨트(32)를 통해 크랭크축(34)으로 전달됨으로써 크랭크축(34)이 회전하고, 크랭크축(34)의 회전에 따라 크랭크 로드(36)에 의해 램(16)이 전후 이동하게 되며, 이에 따라 램(16)에 구비된 각 펀치(14)가 다이(12)에 대해 진퇴이동함으로써 다이(12)와 펀치(14)의 조합작용에 의해 소재가 성형 가공된다.

여기서, 소재는 서로 대응되는 다이(12)와 펀치(14)의 일조합 즉, 일단의 단조 스테이션에서 타단의 단조 스테이션으로 이송되면서 순차적으로 가공되는데, 이러한 이송작동은 이송유닛에 의해 이루어진다.

즉, 상기 척블럭(20)에 슬라이딩 가능하게 설치된 척프레임(24)이 램(16)의 전후이동에 동기하여 왕복이동함으로써, 척기구(26)의 핑거(262)가 인접하는 다이(12) 사이에 걸쳐서 이동하게 되며, 이동과정에서 캠축(28)과 연동되는 캠공이(29) 및 롤러(264)의 작동에 의해 핑거(262)가 개폐하게 됨으로써 소재를 일측 스테이션에서 타측 스테이션으로 순차이동 시키게 되는 것이다.

한편, 다단식 단조성형기에 의하면, 대개의 경우 선재형태의 원재료를 일정간격으로 절단하여 소정길이의 소재로 만든 다음, 이를 압조 스테이션의 각단계별로 가압성형하게 되는데, 절단된 소재는 절단면이 매끄럽지 못하게 될 수 있으며, 이를 방치할 경우, 완성된 제품의 불량으로 이어질 수 있다.

따라서, 소재의 양면을 모두 가공하여 절단면을 모두 정밀하게 처리해야 될 필요성이 있는 바, 종래의 다단식 단조성형기의 이송유닛에 의하면 소재의 일측면에 대해서만 가공을 행하게 되므로, 완성 제품의 품질이 저하된다는 문제점이 유발된다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 소재의 이송과정에서 소재의 양면을 교대로 가공할 수 있도록 하는 다단식 단조성형기의 이송유닛 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 다단식 단조성형기의 이송유닛은, 척블럭의 전면에 부착된 척프레임과, 상기 척프레임 내에 수평 왕복이동 가능하게 설치되며 구동축과 연결된 구동레버에 의해 가동되는 랙기어와, 척프레임의 각 피니언 커버부에 내장되며 샤프트에 의해 수평 지지되어 상기 랙기어와 치합됨으로써 랙기어의 직선왕복운동에 의해 왕복회전되는 다수개의 피니언 기어와, 상기 척프레임의 각 피니언 커버부 상하면에 부착되어 샤프트와 연결됨으로써 피니언 기어와 연동 회전되는 다수개의 상하 회전브라켓과, 상기 각 상하 회전브라켓에 의해 지지됨으로써 상하 회전브라켓의 회전작동에 따라 피니언 커버부를 중심으로 180도 왕 복 선회운동하는 척기구와, 크랭크축과 연동되어 상기 척기구를 개폐작동시키는 연계수단을 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 4부터 도 8b까지 참조로 하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 다단식 단조성형기의 이송유닛은 도 4와 도 5에 나타난 것과 같이 척블럭(40)의 전면에 부착되며 다수개의 피니언 커버부(421)가 일정간격으로 돌출형성된 구조의 척프레임(42)과, 상기 척프레임(42) 내에 수평 왕복이동 가능하게 설치되며 구동축(38)(도 1 참조)과 연결된 구동레버(20)에 의해 가동되는 랙기어(44)와, 척프레임(42)의 각 피니언 커버부(421)에 내장되며 샤프트(451)에 의해 수평 지지되어 상기 랙기어(44)와 치합됨으로써 랙기어(44)의 직선왕복운동에 의해 왕복회전되는 다수개의 피니언 기어(45)(도 7 참조)와, 상기 척프레임(42)의 각 피니언 커버부(421) 상하면에 부착되어 샤프트(451)와 연결됨으로써 피니언기어(45)와 연동 회전되는 다수개의 상하 회전브라켓(46)(47)과, 상기 각 상하 회전브라켓(46)(47)에 의해 지지됨으로써 상하 회전브라켓(46)(47)의 회전작동에 따라 피니언 커버부(421)를 중심으로 180도 왕복 선회 이동하는 척기구(50)와, 크랭크축(34)과 연동되어 상기 척기구(50)를 개폐작동시키는 연계수단을 포함하여 이루어진다.

상기 척기구(50)는 상하 회전브라켓(46)(47)에 의해 상하단이 지지되는 대략 원통형의 지지소켓(52)과, 상기 지지소켓(52)을 수직관통하여 상하왕복이동 가능하게 장착된 작동축(54)과, 지지소켓(52)의 하단에 서로 교차하는 형태로 링크 장착 되어 작동축(54)의 상하작동과 연동됨으로써 사이 간격이 확장 축소되는 한쌍의 핑거(56)로 구성된다.

상기 연계수단은 캠축(28)의 캠(281)에 의해 요동됨으로써 일측단이 상하 왕복운동하는 로커아암(60)과, 상부 회전브라켓(46)의 지지아암(461) 선단에 중심부가 회동가능하게 장착됨으로써 좌우선단이 교대로 상하운동하는 구조로서 상기 척기구(50)의 작동축(54) 상단이 그 일측단에 상하 유격작동 가능하게 연결되며, 상기 로커아암(60)에 의해 타측단이 압박연동됨으로써 작동축(54)을 상하로 움직이는 작동부재(62)로 구성된다.

상기 로커아암(60)과 척블럭(40) 사이에는 로커아암(60)의 일단에 대해 상방으로 탄성적인 반발력을 지속적으로 행하는 압축스프링(64)이 개재되며, 로커아암(60)과 접하는 작동부재(62)의 타측단에는 로커아암(60)에 의한 압박작동을 효율적으로 전달받음과 동시에 마찰을 최소화하기 위한 롤러(621)가 부착되고, 척기구(50)의 작동축(54) 상단에는 작동부재(62)의 일단이 상방으로 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지링(541)이 장착된다.

그리고, 본 실시예에 따른 이송유닛은, 척기구(50)의 선회 이동시 각각의 척기구(50)가 정밀하게 동기작동토록 하는 회전동기수단을 포함하여 이루어지는데, 상기 회전동기수단은, 상기 각 척기구(50)의 작동축(54) 상단에 수평회전 가능하게 체결되며 측면에서 소정각도로 만곡된 형태의 링크아암(72)이 돌출된 다수개의 링크부재(70)로 이루어진다.

여기서, 인접한 두 개의 링크부재(70)(70)는 한쌍을 이루어 각 링크아암 (72)(72)의 선단이 서로 링크 연결된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 다단식 단조성형기 이송유닛의 작동은 척기구(50)의 개폐작동(핑거의 확장/조임)과, 척기구(50)의 선회 이동이 조합되어 이루어지는데, 먼저 척기구(50)의 개폐작동에 대해 설명하면 다음과 같다.

우선, 크랭크축(34)의 회전에 의해 캠(281)과 그 일단이 연계되는 로커아암(60)이 요동하게 되면, 도 6에 나타난 것과 같이 로커아암(60)의 타단이 아래로 내려오게 됨으로써 작동부재(62)의 일단을 내리누르게 되고 상대적으로 작동부재(62)의 타단이 올라가면서 척기구(50)의 작동축(54)을 들어올리게 됨으로써, 작동축(54)의 하단에 연결된 핑거(56) 사이 간격이 확장되는 개방작동이 이루어진다.

그리고, 로커아암(60)의 타단이 아래로 내려오면서 압축스프링(64)을 압축하게 되므로 캠(281)이 일정각도 이상회전하여 로커아암(60)의 일단에 대한 상승압박을 해지하면 압축된 압축스프링(64)의 탄성반발력에 의해 로커아암(60)의 타단이 상승하게 되고, 로커아암(60)에 의해 작동부재(62)의 일단에 가해지던 압박력이 해제됨으로써 작동축(54)이 자중에 의해 하향 이동하게 되며, 이에 따라 핑거(56)가 다시 조여지는 닫힘작동이 이루어진다.

척기구(50)의 선회 이동은 다음과 같다.

우선, 상기 캠축(28)과 동기되는 구동레버(20)의 수평운동에 의해 랙기어(44)가 움직이게 되고, 랙기어(44)와 치합된 각 피니언기어(45)가 회전하게 됨으로써 피니언기어(45)에 연결된 샤프트(451)를 통해 상하 회전브라켓(46)(47)이 피니언 커버부(421)를 중심으로 선회 이동하게 된다.

따라서, 상기 상하 회전브라켓(46)(47)에 의해 지지되는 척기구(50) 역시 피니언 커버부(421)의 일측방(도 8a 참조)에서 타측방(도 8b 참조)으로 180°선회 이동하게 되는데, 척기구(50)의 선회이동 및 개폐작동은 구동축(38)에 의해 가동되는 구동레버(20) 및 캠(281)에 의해 동기됨으로써 소재(P)를 단계별로 이송함과 소재(P)의 양면을 순차적으로 교차 가공하게 된다.

즉, 최측단의 척기구(50)가 핑거(56)를 통해 소재(P)를 파지한 상태에서 선회 이동함으로써 소재(P)가 일단의 다이(12)에 압입된 다음, 척기구(50)가 개방된 상태에서, 펀치(14)의 작동으로 1차 단조가공이 이루어지며, 인접한 척기구(50)가 선회하여 상기 소재(P)를 파지하고 다이(12)로부터 인출하여 반대로 선회함으로써 소재(P)를 타측 다이(12)로 인입하게 되며, 이 같은 척기구(50)의 선회작동에 의해 소재(P)가 다이(12)로 인입되는 방향이 반대로 됨으로써 소재(P)의 양면이 교차가공되는 것이다.

그리고, 이 같은 각 척기구(50)의 선회이동 및 개폐작동이 반복적으로 이루어짐으로써 일련의 소재(P)가 연속적으로 가공된다.

더불어, 상기 척기구(50)의 선회이동 시 각 작동축(54)에 장착된 인접한 링크부재(70)의 링크아암(72)이 서로 한쌍씩 연결된 구조상 인접한 척기구(50)들의 선회 각도가 동일하게 달라지기 때문에 척기구(50)간의 동기성이 정밀하게 유지된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 다단식 단조성형기의 이송유닛에 의하면 소재를 단계별로 이송함과 동시에 소재의 대향되는 양면을 교대로 가공할 수 있게 됨으로써 완성된 제품의 정밀도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 형태의 제품생산이 가능하다는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 척블럭의 전면에 부착된 척프레임;

   상기 척프레임 내에 수평 왕복이동 가능하게 설치되며 구동축과 연결된 구동레버에 의해 가동되는 랙기어;

   척프레임의 각 피니언 커버부에 내장되며 샤프트에 의해 수평 지지되어 상기 랙기어와 치합됨으로써 랙기어의 직선왕복운동에 의해 왕복회전되는 다수개의 피니언 기어;

   상기 척프레임의 각 피니언 커버부 상하면에 부착되어 샤프트와 연결됨으로써 피니언 기어와 연동 회전되는 다수개의 상하 회전브라켓;

   상기 상하 회전브라켓에 의해 상하단이 지지되는 대략 원통형의 지지소켓과, 상기 지지소켓을 수직관통하여 상하왕복이동 가능하게 장착된 작동축과, 지지소켓의 하단에 서로 교차하는 형태로 링크 장착되어 작동축의 상하작동과 연동됨으로써 개폐되는 한쌍의 핑거로 구성되며, 상기 상하 회전브라켓의 회전작동에 따라 피니언 커버부를 중심으로 180도 왕복 선회운동하는 척기구;

   캠에 의해 요동됨으로써 일측단이 상하 왕복운동하는 로커아암과, 회전브라켓의 지지아암 선단에 중심부가 회동가능하게 장착됨으로써 좌우선단이 교대로 상하운동하는 구조로서 상기 척기구의 작동축 상단이 그 일측단에 상하 유격작동 가능하게 연결되며 상기 로커아암에 의해 타측단이 압박연동됨으로써 작동축을 상하로 움직이는 작동부재로 구성되며, 크랭크축과 연동되어 상기 척기구를 개폐작동시키는 연계수단;

   을 포함하여 이루어지는 다단식 단조성형기의 이송유닛.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 각 척기구의 작동축 상단에 수평회전 가능하게 체결되며 측면에서 소정각도로 만곡된 형태의 링크아암이 돌출된 다수개의 링크부재로 이루어지며, 인접한 양 링크부재의 링크아암이 서로 링크 연결되는 회전동기수단을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 다단식 단조성형기의 이송유닛.

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