KR100709743B1

KR100709743B1 - 연속 프레스 성형 장치

Info

Publication number: KR100709743B1
Application number: KR1020060111009A
Authority: KR
Inventors: 이인재
Original assignee: 주식회사진영정기
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2006-11-10
Publication date: 2007-04-19

Abstract

본 발명은, 연속 프레스기에 설치되어 소정의 피치씩 이동하는 판소재의 판면을 연속적으로 펀칭 가공하는 연속프레스기용 펀칭 장치에 관한 것으로서, 상기 프레스기의 상부 램에 대해 탄성적으로 상향 가압되면서 외력 작용시 하향 이동 가능하도록 설치되어 있는 펀치와; 상기 펀치를 하향 가압 또는 상향 이동을 허용하는 테이퍼슬라이더와, 상기 테이퍼슬라이더를 구동시키는 슬라이더구동기를 갖는 펀치구동유닛과; 상기 판소재의 펀칭 영역의 두께를 감지하는 두께감지수단과; 미리 설정된 상기 판소재의 두께값과 상기 두께감지수단에서 감지된 두께값의 오차 발생시 상기 오차만큼 미리 설정된 상기 판소재의 두께값에 대한 상기 판소재 판면으로부터의 성형깊이에 대응하는 상기 펀치의 가공 깊이가 보정되도록 펀치구동유닛의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 판소재 재료의 두께 오차 유무에 상관없이 펀치의 가공 깊이를 일정하게 자동으로 유지시킴으로써, 제품 편차를 방지하고, 생산성을 향상시킬 수 있는 연속 프레스용 펀칭 장치가 제공된다.

프레스, 연속 성형, 펀치, 판소재, 두께

Description

연속 프레스 성형 장치{Consecutive presser}

도 1은 종래 연속 프레스기의 펀칭 가공 예를 나타낸 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 연속 프레스용 펀칭 장치의 개략도,

도 3은 도 2의 펀칭수단 영역 확대 사시도,

도 4는 도 2의 펀칭장치 영역 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 펀칭수단 11 : 펀치

13 : 펀치구동유닛 20 : 두께감지수단

30 : 제어부 50 : 판소재

본 발명은 연속 프레스용 펀칭 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재료의 두께 오차를 보정하여 펀칭 작업할 수 있는 연속 프레스용 펀칭 장치에 관한 것이다.

일반적으로 프레스 성형에서 펀칭가공은 펀치를 이용하여 금속판재(이하 "판소재"라 함)의 판면에 구멍을 형성하거나 함몰 형상을 형성하는 프레스가공이다.

이러한 펀칭가공은 판소재를 프레스기의 상부금형과 하부금형 사이에 개재한 상태에서 프레스기를 구동하면 다이와 펀치가 설치되어 있는 상부금형과 하부금형이 상호 접근된 상태에서 펀치가 작동하여 판소재의 판면에 소정의 구멍이나 함몰 형상을 형성하게 된다.

여기서, 판소재의 판면에 다수의 구멍을 연속적으로 형성하는 프레스 성형시에는 펀치의 펀칭 깊이를 판소재의 두께에 비해 크게 설정함으로써, 판소재의 두께 오차에 상관없이 구멍을 형성할 수 있다.

그러나, 판소재의 판면에 다수의 함몰 형상을 연속적으로 형성하는 프레스 성형시에는 판소재의 두께 오차에 의해서, 함몰 형상의 깊이가 상이해지는 문제점이 발생하게 된다.

보다 구체적으로 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 두께 오차(ΔT)가 존재하는 소정 길이의 판소재(150) 판면에 소정의 피치 간격(P₁)으로 함몰 형상을 펀칭 가공할 때, 연속 프레스기(101)에 설치된 펀치(110)의 가공 깊이(D₁)를 미리 설정한 상태에서 판소재(150)를 연속 프레스기(101)에 전술한 피치 간격(P₁)으로 연속적으로 공급하면서 펀칭 가공하게 된다.

이때, 펀치(110)의 가공 깊이(D₁)는 미리 설정되어 있는 상태에서 두께 오차(ΔT)가 존재하는 판소재(150)의 판면에 소정의 피치 간격(P₁)으로 펀칭 가공을 하기 때문에, 결국에는 판소재(150)의 판면에 소정의 피치 간격(P₁)으로 형성된 함몰 형상들의 깊이(D₂)는 판소재(150)의 두께 오차 만큼 상이해지는 것이다.

이는 프레스 성형 제품의 편차가 발생하는 문제점으로 대두되며, 작업자가 빈번하게 프레스기의 구동을 정지시키고 펀치의 가공 깊이를 조절해 주어야 하기 때문에, 작업능률 저하 및 생산 시간 증가 등의 생산성 저하를 초래하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 판소재 재료의 두께 오차 유무에 상관없이 펀치의 가공 깊이를 일정하게 자동으로 유지시킴으로써, 제품 편차를 방지하고, 생산성을 향상시킬 수 있는 연속 프레스용 펀칭 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 연속 프레스기에 설치되어 소정의 피치씩 이동하는 판소재의 판면을 연속적으로 펀칭 가공하는 연속프레스기용 펀칭 장치에 있어서, 상기 프레스기의 상부 램에 대해 탄성적으로 상향 가압되면서 외력 작용시 하향 이동 가능하도록 설치되어 있는 펀치와; 상기 펀치를 하향 가압 또는 상향 이동을 허용하는 테이퍼슬라이더와, 상기 테이퍼슬라이더를 구동시키는 슬라이더구동기를 갖는 펀치구동유닛과; 상기 판소재의 펀칭 영역의 두께를 감지하는 두께감지수단과; 미리 설정된 상기 판소재의 두께값과 상기 두께감지수단에서 감지된 두께값의 오차 발생시 상기 오차만큼 미리 설정된 상기 판소재의 두께값에 대한 상기 판소재 판면으로부터의 성형깊이에 대응하는 상기 펀치의 가공 깊이가 보정되도록 펀치구동유닛의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속프레스기용 펀칭 장치에 의해 달성된다.

삭제

그리고, 상기 두께감지수단은 로드셀 또는 적외선센서로 마련되는 것이 효과적이다.

또한, 상기 제어부는 미리 설정된 상기 판소재의 두께값과 상기 두께감지수단에서 감지된 판소재의 펀칭영역 두께값을 비교하여 이들 두께값이 같으면, 상기 미리 설정된 판소재의 두께값에 대한 펀치의 가공 깊이를 그대로 유지시키고; 상기 이들 두께값이 상이하면 상기 펀치의 가공 깊이가 상기 오차만큼 보정되도록 상기 펀치구동유닛의 구동을 제어하는 것이 보다 바람직하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 연속 프레스용 펀칭 장치의 개략도이고, 도 3은 도 2의 펀칭수단 영역 확대 사시도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연속 프레스용 펀칭 장치(1)는 펀칭 높이의 미세 조절이 가능한 펀칭수단(10)과, 판소재(50)의 두께를 감지하는 두께감지수단(20)과, 두께감지수단(20)에서 감지된 판소재(50)의 두께값에 따라 펀칭수단(10)의 구동을 제어하는 제어부(30)를 포함한다.

펀칭수단(10)은 프레스기(60)의 상부 램(61)에 상하 이동 가능하게 설치되는 펀치(11)와, 펀치(11)를 상하 미세 이동 시키는 펀치구동유닛(13)으로 이루어진다.

펀치(11)는 상부영역이 프레스기(60)의 상부 램(61)에 대해 탄성적으로 상향 가압되면서 외력 작용시 하향 이동 가능하도록 설치되어 있다.

그리고, 펀치구동유닛(13)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 수평이동에 의해 펀치(11)를 하향 가압 또는 상향 이동을 허용하는 테이퍼슬라이더(15)와, 테이퍼슬라이더(15)를 구동시키는 슬라이더구동기(17)를 가지고 있다.

이때, 테이퍼슬라이더(15)는 펀치(11)의 상부 영역에 상대 이동 가능하게 결합된 상태에서, 일측으로 수평이동시 하부의 테이퍼구조에 의해 펀치(11)를 하향 가압하고, 타측으로 수평이동시 하부의 테이퍼구조에 의해 펀치(11)의 탄성적 상향 이동을 허용하는 구조로 펀치(11)와 상호 결합되어 있다. 이 테이퍼슬라이더(15)는 펀치(11) 설치영역의 프레스기(60) 상부 램(61)에 수평 방향으로 미세 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 있다.

여기서, 펀치(11)의 하향 가압과 상향 이동의 허용을 위한 구조는 프레스기(60)의 상부램(61)으로부터 전달되는 가압력이 펀치(11)에 전달되는 범위에서 테이퍼슬라이더(15) 구조외에도 다양하게 변경할 수 있다.

또한, 슬라이더구동기(17)는 테이퍼슬라이더(15)의 인접 영역에 설치되어 테이퍼슬라이더(15)를 수평방향으로 미세 왕복 이동시킨다. 이 슬라이더구동기(17)는 엑츄에이터나 유공압실린더 등 구동폭이 미세하고 정밀하게 제어될 수 있는 다양한 구동기 중 하나를 이용할 수 있다.

그리고, 두께감지수단(20)은 판소재(50)의 공급측 일영역에 마련되어 판소재(50)의 펀칭 영역의 두께를 감지한다. 이 두께감지수단(20)은 도면에 도시된 바와 같이 로드셀을 이용할 수도 있으며, 적외선센서 등의 각종 센서를 이용할 수 있다. 이때, 두께감지수단(20)의 두께 감지영역은 펀치(11)의 한피치 전의 영역에서 연속적으로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 제어부(30)는 미리 설정된 판소재(50)의 두께값(T)과, 두께감지수단(20)에서 감지된 판소재(50)의 펀칭영역 두께값(T₁)을 비교하여 T=T₁일 경우, 판소재(50)의 두께값(T)에 대한 판소재(50) 판면으로부터의 성형깊이(S₁)에 대응하도록 미리 설정된 펀치(11)의 가공 깊이(D₁)를 그대로 유지하도록 펀치구동유닛(13)의 구동을 제어한다.

그리고, 제어부(30)는 미리 설정된 판소재(50)의 두께값(T)과, 두께감지수단(20)에서 감지된 판소재(50)의 펀칭영역 두께값(T₁)을 비교하여 T≠T₁일 경우, 즉, 판소재(50)의 펀칭영역에서 두께오차(ΔT)가 발생되었을 경우, 판소재(50)의 두께값(T)에 대한 판소재(50) 판면으로부터의 성형깊이(S₁)에 대응하도록 미리 설정된 펀치(11)의 가공 깊이(D₁)가 두께오차(ΔT)만큼 보정된 가공 깊이(D2)를 갖도록 펀치구동유닛(13)의 구동을 제어한다.

이러한 구성에 의해서, 본 발명에 따른 연속 프레스용 펀칭 장치(1)의 구동과정을 도 4와 도 5를 참고하여 설명한다.

연속 프레스기(60)의 하부 베이스로 소정 길이의 판소재(50)가 소정의 피치씩 연속적으로 공급되면, 두께감지수단(20)에서 판소재(50)의 펀칭영역의 두께를 한 피치씩 연속적으로 감지한다. 이때, 제어부(30)에는 규격치인 판소재(50)의 두께값(T)이 미리 설정되어 있으며, 판소재(50)의 두께값(T)에 대한 판소재(50) 판면으로부터의 성형깊이(S₁)에 대응하는 펀치(11)의 가공 깊이(D₁)가 미리 설정되어 있다.

두께감지수단(20)에서 감지된 판소재(50)의 펀칭영역의 두께(T₁)값은 제어부(30)로 전달되면, 제어부(30)에서는 미리 설정된 판소재(50)의 두께값(T)과, 두께감지수단(20)에서 감지된 판소재(50)의 펀칭영역 두께값(T₁)을 비교한다.

제어부(30)에서 비교된 결과가 설정된 판소재(50)의 두께값(T)과 두께감지수단(20)에서 감지된 판소재(50)의 펀칭영역 두께값(T₁)이 상이할 경우, 즉, T≠T₁에 의해 두께오차(ΔT)가 발생되었을 경우, 두께오차(ΔT)에 대응하는 폭으로 펀치(11)의 위치가 이동하여 펀칭깊이가 보정되도록 펀치구동유닛(13)의 슬라이더구동기(17)를 구동시킨다. 그러면, 테이퍼슬라이더(15)가 수평이동하면서 펀치(11)의 높이를 두께오차(ΔT)만큼 조절함으로써, 펀치(11)는 보정된 가공 깊이(D2)로 설정된다.

이때, 두께오차(ΔT)에 대한 테이퍼슬라이더(15)의 수평이동폭 및 슬라이더구동기(17)의 구동폭은 제어부(30)에 미리 설정되어 있다.

한편, 제어부(30)에서 비교된 결과가 설정된 판소재(50)의 두께값(T)과 두께감지수단(20)에서 감지된 판소재(50)의 펀칭영역 두께값(T₁)이 동일할 경우, 즉, T=T₁에 의해 두께오차(ΔT)가 발생하지 않았을 경우, 제어부(30)는 미리 설정된 판소재(50)의 두께값(T)에 대한 판소재(50) 판면으로부터의 성형깊이(S₁)에 대응하는 펀치(11)의 가공 깊이(D₁)가 그대로 유지되도록 펀치구동유닛(13)의 슬라이더구동기(17)를 구동을 제어한다.

이러한 과정은 판소재(50)의 연속적인 공급에 대응하여 반복적으로 이루어지기 때문에, 판소재(50)의 각 펀칭 영역의 두께 오차에 대응하는 보정된 펀치(11)의 가공 깊이로 펀칭 가공을 실행할 수 있다.

이에 의해, 판소재(50)의 판면으로부터의 성형 깊이가 정확하게 설정되어 성형 제품의 편차를 방지할 수 있다.

또한, 펀치(11)의 가공 깊이 보정이 자동으로 이루어짐으로써, 작업능률 향상 및 생산 시간 절감 등의 생산성이 향상된다.

전술 및 실시예에서는 본 발명에 따른 연속 프레스용 펀칭 장치의 구성이 단 일의 두께감지수단과 펀칭수단을 갖는 구성으로 설명하고 있지만, 본 발명에 따르면, 복수의 두께감지수단과 펀칭수단을 이용하여 복합적인 함몰형상의 펀칭 가공을 실행할 수 있는 연속 프레스용 펀칭 장치를 제공할 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 판소재 재료의 두께 오차 유무에 상관없이 펀치의 가공 깊이를 일정하게 자동으로 유지시킴으로써, 제품 편차를 방지하고, 생산성을 향상시킬 수 있는 연속 프레스용 펀칭 장치가 제공된다.

Claims

연속 프레스기에 설치되어 소정의 피치씩 이동하는 판소재의 판면을 연속적으로 펀칭 가공하는 연속프레스기용 펀칭 장치에 있어서,

상기 프레스기의 상부 램에 대해 탄성적으로 상향 가압되면서 외력 작용시 하향 이동 가능하도록 설치되어 있는 펀치와;

상기 펀치를 하향 가압 또는 상향 이동을 허용하는 테이퍼슬라이더와, 상기 테이퍼슬라이더를 구동시키는 슬라이더구동기를 갖는 펀치구동유닛과;

상기 판소재의 펀칭 영역의 두께를 감지하는 두께감지수단과;

미리 설정된 상기 판소재의 두께값과 상기 두께감지수단에서 감지된 두께값의 오차 발생시 상기 오차만큼 미리 설정된 상기 판소재의 두께값에 대한 상기 판소재 판면으로부터의 성형깊이에 대응하는 상기 펀치의 가공 깊이가 보정되도록 펀치구동유닛의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속프레스기용 펀칭 장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 두께감지수단은 로드셀 또는 적외선센서로 마련되는 것을 특징으로 하는 연속프레스기용 펀칭 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 제어부는 미리 설정된 상기 판소재의 두께값과 상기 두께감지수단에서 감지된 판소재의 펀칭영역 두께값을 비교하여 이들 두께값이 같으면, 상기 미리 설정된 판소재의 두께값에 대한 펀치의 가공 깊이를 그대로 유지시키고;

상기 이들 두께값이 상이하면 상기 펀치의 가공 깊이가 상기 오차만큼 보정되도록 상기 펀치구동유닛의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 연속프레스기용 펀칭 장치.