KR100731636B1 - 트랜스퍼 피더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트랜스퍼 피더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레스 장치에 설치된 다수개의 금형들 간의 소재 이송 및 프레스와 프레스 사이의 소재 이송을 정확하고 빠르게 하고 장치의 내구성을 증대시키기 위한 집적된 구조를 가지고, 금형의 운동과 동기적으로 연동됨으로써 생산성의 향상을 가져오는 트랜스퍼 피더에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 프레스 장치의 내부에 설치된 공기탱크에 일정 간격을 두고 입설된 승강가이드실린더 및 상기 승강가이드실린더에 삽입되어 승강하는 승강가이드로드; 상기 승강가이드로드에 체결된 이송대; 상기 이송대의 상부에 체결된 리프트바; 공기탱크에 설치되어 상기 리프트바를 승강시키는 승강장치; 상기 이송대에 좌우수평으로 슬라이딩되게 설치된 피더바; 상기 이송대에 설치되어 피더바를 좌우수평으로 왕복이송시키는 수평이송장치; 소재를 탈부착시키는 진공이젝터가 부착되어 상기 피더바에 설치된 핑거;를 포함하여 구성된 트랜스퍼 피더가 제공된다.

트랜스퍼 피더, 핑거, 리프트바, 피더바

Description

트랜스퍼 피더{A transfer feeder}

도 1은 본 발명이 설치된 프레스 장치의 정면도

도 2는 본 발명이 설치된 프레스 장치의 평면도

도 3은 본 발명이 설치된 프레스 장치의 측면도

도 4는 본 발명만의 평면도

도 5는 도 4의 A-A부 단면도

도 6은 도 4의 B-B부 단면도

도 7은 핑거가 최적으로 제어되어 운동하는 궤적도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 공기탱크 2 : 승강가이드실린더

3 : 승강가이드로드 4 : 이송대

5 : 리프트바 6 : 승강장치

7 : 피더바 8 : 수평이송장치

9 : 진공이젝터 10 : 핑거

11 : 승강모터 12a, 12b : 피니언

13 : 승강랙기어 14 : 수평이송모터

15 : 수평랙기어 16 : 승강레일

17 : 승강레일가이드 50 : 소재공급장치

100 : 트랜스퍼 피더 200 : 프레스 장치

본 발명은 트랜스퍼 피더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레스 장치에 설치된 다수개의 금형들 간의 소재 이송 및 프레스와 프레스 사이의 소재 이송을 정확하고 빠르게 하고 장치의 내구성을 증대시키기 위한 집적된 구조를 가지고, 금형의 운동과 동기적으로 연동됨으로써 생산성의 향상을 가져오는 트랜스퍼 피더에 관한 것이다.

트랜스퍼 피더는 다수개의 금형이 설치되어 소재를 순차적으로 이송하면서 성형하는 프레스 장치에 설치되거나, 프레스 장치와 프레스 장치 사이에 설치되어, 하나의 금형 또는 프레스 장치에서 성형된 소재를 다음 금형 또는 다음의 프레스 장치로 이송시켜 다시 프레스 작업을 할 수 있도록, 반 성형된 소재를 순차적으로 다음의 금형이나 프레스 장치로 이송시켜 완제품으로 프레스 성형할 수 있도록 하는 프레스 자동화 장치의 일부분이다.

종래에 있어 이와 같은 트렌스퍼 피더는 프레스 장치의 외측에 구동부가 설치되고, 프레스 장치의 내부 공간에 다수개의 핑거가 부착된 피더바가 다수의 금형 을 따라 좌우 수평으로 길게 설치된 구조이다. 따라서 구동부의 작동으로 피더바가 프레스 장치의 내부에서 상하 이송 및 좌우 이송이 된다.

따라서 종래의 피더바는 프레스 장치의 외측에 설치된 구동장치부로부터 구동력을 얻기 위하여 프레스 장치의 외측에까지 돌출되어야 하는 구조이다.

그리고 프레스 장치에는 소재를 공급하는 소재공급장치가 프레스 장치의 외부에 설치되어 있기 때문에, 구동부의 설치에 있어 많은 외부 공간이 필요한 문제점이 발생되고, 피더바가 프레스 장치의 외부에까지 돌출되어 공간 활용도가 매우 낮아지는 문제점이 있게 된다.

또한 피더바를 원활하게 운동할 수 있도록 가이드하고 승강시키는 이송대를 상하 이송시키기 위해 체결된 리프트바는 프레스 장치의 양측 외부에 설치됨으로써, 넓은 간격으로 설치된 두개의 리프트바의 사이에 위치되는 피더바에 있어서는 가운데 부분에 큰 굽힘력이 발생하게 되어 처짐이 발생된다. 따라서 안정성이나 정확성에 있어 문제가 있고, 피더바의 운동속도가 빨라지게 되면 피더바에 부착된 핑거에 떨림이 과도하게 발생되어 소재의 이송에 많은 장애가 발생됨으로 생산성과 작업의 효율에 영향을 주는 리프트바의 속도에 많은 제약이 있었다.

그리고, 종래의 트랜스퍼 피더에 있어서는 소재를 이송시키는 구성부분과 금형과의 간섭을 피하기 위하여 프레스의 작동이 완전히 정지된 상태에서 트랜스퍼 피더를 작동시켜 소재를 이송시켰다. 따라서 프레스가 일정시간 반복적으로 유휴됨으로써 프레스에 의한 소재의 성형속도가 낮아 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

이와 같이 종래의 구조에서는 소재의 이송에 있어 정확도가 저하되고, 생산성에 있어서도 많은 제약이 발생하였다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 프레스 장치와 프레스 장치 사이 또는 프레스 장치의 내부 공간에 트랜스퍼 피더의 구동부를 비롯한 모든 장치를 집적하여 설치할 수 있는 구조를 제공함으로써, 장치의 내구성을 증대시킴과 정확하고 빠른 속도로 생산성의 향상을 가져오며, 프레스 장치의 작동과 연동되도록 구성함으로써 소재의 성형 속도를 증대시키는 트랜스퍼 피더를 제공함에 있다.

이하 본 발명의 구성 및 작용을 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 트랜스퍼 피더(100)는 프레스 장치(200)의 내부 공간에 집적되게 설치되는 구조에 특징이 있는 것으로, 모든 구성 요소가 프레스 장치(200)의 내부 공간에 위치된 공기탱크(1)에 설치된다.

따라서 본 발명은 공기탱크(1)에 일정 간격을 두고 입설된 승강가이드실린더(2) 및 상기 승강가이드실린더(2)에 삽입되어 승강하는 승강가이드로드(3); 상기 승강가이드로드(3)에 체결된 이송대(4); 상기 이송대(4)의 상부에 체결된 리프트바(5); 공기탱크(1)에 설치되어 상기 리프트바(5)를 승강시키는 승강장치(6); 상기 이송대(4)에 좌우수평으로 슬라이딩되게 설치된 피더바(7); 상기 이송대(4)에 설치되어 피더바(7)를 좌우수평으로 왕복이송시키는 수평이송장치(8); 소재를 탈부착시키는 진공이젝터(9)가 부착되어 상기 피더바(7)에 설치된 핑거(10);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기의 승강장치(6)는 다양한 실시예를 가지는데, 승강모터(11)에 의해 구동되는 피니언(12a)과, 상기 피니언(12a)에 치합되어 승강되고 단부가 리프트바(5)에 고정설치된 승강랙기어(13)를 포함하여 구성된 일실시예를 가진다.

상기와 같은 랙과 피니언의 구조뿐만 아니라, 링크 구조 또는 캠 구조 또는 볼 스크류 구조등 다양하게 실시할 수 있다. 즉 링크 구조의 경우는 승강모터(11)에 의해 편심운동하는 링크가 리프트바(5)에 체결되어, 리프트바(5)를 승강시키는 구조로 하거나, 승강모터(11)에 의해 회전되는 캠이 리프트바(5)을 승강시키도록 구성하거나, 승강모터(11)에 의해 스크류가 회전되게 하고, 상기 스크류에 체결되어 이송대(4)에 설치된 스크류너트의 구성으로 할 수도 있다. 물론 상기의 승강 수단에서는 리프트바(5)의 구성 없이 직접 이송대(4)을 승강시키도록 할 수도 있다.

그리고 상기의 수평이송장치(8) 또한 다양한 실시예를 가지는데, 이송대(4)에 설치된 수평이송모터(14)와, 상기 수평이송모터(14)의 축에 설치된 피니언(12b)과, 상기 피니언(12b)에 치합되고 피더바(7)에 고정설치된 수평랙기어(15)를 포함하여 구성된 일실시예를 비롯하여, 수평이송모터(14)에 의해 회전되는 벨트풀리와, 상기 벨트풀리에 체결되어 피더바(7)를 이송시키는 타이밍벨트의 구성으로도 가능하다.

또한 상기의 모든 승강장치(6)와 수평이송장치(8)는 프레스 장치(200)의 상형의 위치에 의해 작동시기 및 작동 궤적이 제어되게 구성된다.

상기의 구성을 가진 본 발명은 프레스 장치(200)에 설치된 상형의 작동에 의해 동기적으로 연동되는 제어의 특성을 가지는데, 그 방법은 다음과 같다.

정지 또는 운동하는 상형의 위치를 엔코더가 PLC의 서보콘트롤러에 입력하고, 서보콘트롤러가 입력된 상형의 위치값을 이용하여 상하 및 수평 운동하는 핑거(10)가 정지 또는 움직이는 상형과의 간섭이 없는 이동궤적을 계산하며, 서보콘트롤러가 계산된 핑거(10)의 이동궤적을 따라 상형의 이동과 동시에 핑거(10)를 이동시켜 소재를 이송시키도록 제어함으로써, 상형의 작동과 핑거(10)에 의한 소재의 이송이 간섭없이 동기적으로 이루어지도록 함을 특징으로 한다.

상기와 같은 제어 방법에 의하여 본 발명의 작동 관계를 상술하면 다음과 같다.

소재를 투입하여 일정한 형상으로 제품을 성형하기 위하여 프레스 장치(200)에서는 다수의 프레스 작업이 이루어 지고, 이를 위해 다수벌의 상하금형이 설치되어 있다. 따라서 금형간의 이송을 위하여 본 발명의 트랜스퍼 피더(100)가 설치되는데, 본 발명은 금형의 운동과 연동되어 동시에 작동하면서 장치 자체의 내구성의 증대와 신속하고 정확한 이송에 의한 생산성의 향상이 가능하게 된다. 물론 상기와 같이 하나의 프레스 장치 내에 설치하여도 프레스 장치와 프레스 장치의 사이에서 소재를 이송시킬 수도 있으므로, 이하에서는 하나의 프레스 장치내의 금형과 금형에서의 소재 이송을 기준으로 설명하고자 한다.

우선, 도 1에 도시된 바와 같이 소재공급장치(50)에 의해 첫번째 금형으로 소재가 투입되어 첫번째 금형의 프레스의 작업으로 성형을 하게 된다.

이 때 핑거(10)는 각각의 금형의 측부 아래에 위치하고 있다가 프레스 작업 이 끝나 상형이 상승할 때 동시에 움직여 소재를 흡착하여 다음 금형으로의 이송이 신속하고 정확하게 이루어 지게 된다. 즉, 상형의 위치는 엔코드에 의해 실시간으로 측정되고, 프레스 장치를 자동제어하는 PLC의 서보콘트롤러에 의해 엔코드로부터 입력받은 상형의 위치를 계산하여 핑거(10)가 상형이나 하형 등에 간섭받지 않는 궤적을 계산하게 된다.

따라서 본 발명은 상형이 왼전히 상승하여 멈춘 후에 핑거(10)를 이송하여 소재를 흡착 이송시키는 종래의 비 생산성을 개선할 수 있게 되는데, 엔코더와 서보콘트롤러에 의해 계산된 궤적은 소재를 가장 이상적인 최단 경로와 시간으로 이송할 수 있게 하는 것으로, 하형의 측하부에 위치한 핑거는 상형의 상승과 동시에 이송되고, 상형과 하형의 공간이 핑거(10)의 이동에 장애가 되지 않는 시점에 소재의 상부로 이동시켜 진공이젝터(9)로 소재를 흡착한 후 다음의 금형으로 이송시키게 된다. 물론 이 때에는 상형은 계속 움직이는 상태임에 특징이 있다.

이와 같이 핑거(10)의 최적화된 궤적은 도 7에 도시되어 있는데, 상형이 상승함과 동시에 상승하되 하형에 간섭되지 않을 높이로 움직이고, 소재를 픽업한 후 신속하게 다음의 하형에 소재를 놓은 후 다시 하형에 간섭되지 않을 정도의 높이로 이송된다.

상기의 작동에 있어, 핑거(10)의 상하 방향의 이송은 승강장치(6)에 의해 이루어 지는데, 도 5에 도시된 바와 같이 승강모터(11)가 일련의 기어장치에 의해 피니언(12a)을 작동시키고, 상기 피니언(12a)은 이에 치합된 승강랙기어(13)를 승강시켜 이루어 진다. 승강랙기어(13)의 상단부는 핑거(10)를 이송시키는 피더바(7)가 슬라이드되게 설치된 이송대(4)에 고정된 리프트바(5)에 고정되어 있으므로, 승강모터(11)의 작동으로 결국 핑거(10)가 승강된다.

그리고 이송대(4)의 승강을 가이드하는 승강가이드실린더(2)가 공기탱크(1)에 입설되어 있고, 승강가이드실린더(2)에 삽입 및 인출되는 승강가이드로드(3)가 이송대(4)에 체결되어 있으므로, 리프트바(5)의 승강시에 이송대(4)가 안정되고 정확하게 떨림없이 승강된다. 뿐만 아니라 이송대(4)에는 도 5에 도시된 바와 같이 승강레일(16)이 설치되어, 고정설치된 승강레일가이드(17)에 의해 가이드됨으로써 보다 정밀한 이송이 가능하다.

이와 같은 승강모터(11)는 상기의 언급에서와 같이 상형의 위치를 검출하는 엔코더와, 엔코터의 검출값으로부터 핑거(10)의 최적화된 궤적을 제어하는 서보콘트롤러에 의해 제어되어 신속하고 정확하게 이루어 진다.

그리고 핑거(10)의 좌우 수평이송은 수평이송장치(8)에 의해 이루어 지는데, 이는 도 6에 도시되어 있다. 즉, 수평이송장치(8)는 승강장치(6)의 작동과 함께 핑거(10)의 최적화된 궤적을 형성시키는데, 엔코더와 서보콘트롤러에 의해 수평이송모터(14)가 제어되고, 모터축에 설치된 피니언(12b)이 이송대(4)에 슬라이딩 되게 설치된 수평랙기어(15)를 이송시키게 된다. 따라서 수평랙기어(15)가 고정된 피더바(7)가 좌우 수평으로 이송된다.

따라서 피더바(7)에 설치된 진공이젝터(9)는 승강장치(6)에 의해 상하 이송되고, 수평이송장치(8)에 의하 수평 죄우로 이송되고, 승강장치(6)와 수평이송장치(8)의 적절한 동시동작에 의하여 최적의 궤적으로 소재를 흡착하여 다음의 금형 으로 이송된 후 하형의 상부에 소재를 놓게 된다.

이와 같이 본 발명은 프레스 장치(200)의 내부 공간에 집적설치되고, 프레스 장치의 작동과 연동됨으로써, 내구성의 증대와 함께 정확하고 빠른 속도로 소재를 이송시킬 수가 있어 생산성의 향상이 가능하다.

Claims (5)

1. 프레스 장치(200)의 내부에 설치된 공기탱크(1)에 일정 간격을 두고 입설된 승강가이드실린더(2) 및 상기 승강가이드실린더(2)에 삽입되어 승강하는 승강가이드로드(3); 상기 승강가이드로드(3)에 체결된 이송대(4); 상기 이송대(4)의 상부에 체결된 리프트바(5); 공기탱크(1)에 설치되어 상기 리프트바(5)를 승강시키는 승강장치(6); 상기 이송대(4)에 좌우수평으로 슬라이딩되게 설치된 피더바(7); 상기 이송대(4)에 설치되어 피더바(7)를 좌우수평으로 왕복이송시키는 수평이송장치(8); 소재를 탈부착시키는 진공이젝터(9)가 부착되어 상기 피더바(7)에 설치된 핑거(10);를 포함하여 구성되어, 프레스 장치(200)의 내부 공간에 집적되게 설치됨을 특징으로 하는 트랜스퍼 피더.
2. 제 1항에 있어서, 승강장치(6)는 승강모터(11)에 의해 구동되는 피니언(12a)과, 상기 피니언(12a)에 치합되어 승강되고 단부가 리프트바(5)에 고정설치된 승강랙기어(13)를 포함하여 구성된 트랜스퍼 피더.
3. 제 1항에 있어서, 수평이송장치(8)는 이송대(4)에 설치된 수평이송모터(14)와, 상기 수평이송모터(14)의 축에 설치된 피니언(12b)과, 상기 피니언(12b)에 치합되고 피더바(7)에 고정설치된 수평랙기어(15)를 포함하여 구성된 트렌스퍼 피더.
4. 제 1항에 있어서, 승강장치(6)와 수평이송장치(8)는 상형의 위치를 검출하는 엔코더; 엔코더로부터 입력받은 정보를 연산하여 상형의 위치를 계산하는 PLC의 서보콘트롤러;에 의하여 작동시기 및 작동 궤적이 제어되는 트렌스퍼 피더.
5. 삭제

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