KR100783424B1

KR100783424B1 - 코어 클램핑장치

Info

Publication number: KR100783424B1
Application number: KR1020060055441A
Authority: KR
Inventors: 황보수봉
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-06-20
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2007-12-07

Abstract

본 발명은 코어 클램핑장치에 관한 것으로서, 특히, 공압실린더에 의해 두 개의 클램핑암이 코어에 형성된 돌부를 클램핑 하여 코어를 이송시키는 코어 클램핑장치를 개선하여 코어의 손상 발생을 방지하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상호 대향하는 한 쌍의 클램핑암(30)이 공압실린더(20)에 의하여 상호 간격이 조절되어 코어(10)의 양측에 돌출 형성된 돌부(11)를 클램핑하며, 이재장치(1) 내에서 상하 및 횡방향으로 이동 가능한 클램핑장치에 있어서; 상기 클램핑암(30)의 하단 내측에는 각각 클램프패드(100)가 고정되고, 상기 클램프패드(100)의 하측에는 클램프패드(100)보다 내측으로 돌출 되도록 롤러(210)가 회전 가능하게 지지된 롤러부(200)가 마련되어, 코어의 손상 방지는 물론 이러한 코어를 통한 성형품의 불량률 또한 현저하게 저감시킬 수 있도록 하는 것이다.

코어, 클램프, 롤러, 공압실린더, 레귤레이터

Description

코어 클램핑장치{Core clamping system}

도 1은 일반적인 실린더 블록 및 코어를 도시하는 도,

도 2는 종래의 코어 클램핑장치가 마련된 이재장치를 도시하는 도,

도 3은 종래의 코어 클램핑장치에 대한 동작예를 도시하는 도,

도 4는 종래의 코어 클램핑장치에서 발생하는 문제점을 도시하는 도,

도 5는 종래의 코어 클램핑장치에 대한 공압회로도,

도 6은 본 발명의 코어 클램핑장치가 마련된 이재장치를 도시하는 도,

도 7은 본 발명의 코어 클램핑장치에 대한 동작예를 도시하는 도,

도 8은 본 발명의 코어 클램핑장치에 대한 요부의 분해사시도,

도 9는 본 발명의 코어 클램핑장치에 있어서 롤러부의 동작예를 도시하는

도,

도 10은 본 발명의 코어 클램핑장치에 대한 공압회로도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 코어 11 : 돌부

20 : 공압실린더 30 : 클램핑암

100 : 클램프패드 200 : 롤러부

210 : 롤러 211 : 핀

220 : 스프링 300 : 압력조절용 레귤레이터

본 발명은 코어 클램핑장치에 관한 것으로서 특히, 공압실린더에 의해 두 개의 클램핑암이 코어에 형성된 돌부를 클램핑 하여 코어를 이송시키는 코어 클램핑장치를 개선하여 코어의 손상 발생을 방지하기 위한 장치로써, 코어의 손상 방지는 물론 이러한 코어를 통한 성형품의 불량률 또한 현저하게 저감시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 주조에 의한 성형품의 내부형상을 성형하는 것을 코어(core)라 하며, 이러한 코어는 통상 모래를 금형 내에 다져 넣은 후 화학적으로 경화 반응시켜서 만들고 있다.

도 1은 일반적인 실린더 블록 및 코어를 도시하는 도이다.

도 1의 (a)는 주조에 의하여 성형되는 성형품 중 하나인 자동차용 실린더블록의 사시도이며, 도 1의 (b)는 그 저면도이고, 도 1의 (c)는 이러한 자동차용 실린더블록을 성형하기 위한 코어(10)로서, 상기 코어(10)는 피스톤이 상하 행정을 하는 크랭크실 내부를 형성하게 되며, 이에 따라, 크랭크케이스 코어(10)라고도 불 린다.

상기한 코어(10)는 클램핑장치에 의하여 클램핑 된 후, 이재장치에 의하여 승강하며 다양한 장비간을 이동하게 된다.

도 2는 종래의 코어 클램핑장치가 마련된 이재장치를 도시하는 도이며, 도 3은 종래의 코어 클램핑장치에 대한 동작예를 도시하는 도이다.

종래의 코어 클램핑장치는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상호 대향하는 한 쌍의 클램핑암(30)이 공압실린더(20)에 의하여 상호 간격이 조절되어 코어(10)의 양측에 돌출 형성된 돌부(11)를 클램핑하며, 이재장치(1) 내에서 상하 및 횡방향으로 이동 가능하다.

여기에서 도 3의 (a)는 종래의 코어 클램핑장치에 대한 사시도이며, 도 3의 (b)는 그 정면도이다.

즉, 도 2의 도면상 좌측에 마련된 컨베이어(3a)를 통하여 코어(10)가 우측으로 이동하면, 이재장치(1)는 코어 클램핑장치를 하강시켜 코어(10)의 양측에 형성된 돌부(11)를 이용하여 클램핑 하게 된다.

이때, 상기 코어 클램핑장치에서는 공압실린더(20)에 의하여 한 쌍의 클램핑암(30)이 상기 코어(10)의 돌부(11)를 클램핑 하는 것이다.

이후, 상기 이재장치(1)는 코어 클램핑장치를 상승시켜 우측으로 이동시킨 후, 다시 코어 클램핑장치를 하강시켜서 이재장치(1)의 중앙에 위치한 턴테이블(2) 상에 코어(10)를 위치시키게 된다.

상기 턴테이블(2)이 90도 회전한 후, 우측에 마련된 별도의 코어 클램핑장치 는 상기와 동일한 형태로 상기 턴테이블(2)로부터 도면상 우측에 도시된 컨베이어(3b)에 코어(10)를 다시 옮겨 놓게 되는 것이다.

그러나, 코어(10)는 그 종류에 따라 크기에 차이가 있는 반면 종래의 코어 클램핑장치는 단순히 위치센서를 장착한 공압실린더(20)에 의하여 코어(10)의 클램핑이 이루어지기 때문에 정확한 위치제어가 난해하여 다양한 문제점이 발생하고 있다.

예를 들면, 도 4는 종래의 코어 클램핑장치에서 발생하는 문제점을 도시하는 도로서, 코어(10)에 형성된 돌부(11)에 클램핑암(30)이 정확하게 클램핑 되어야 하지만 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 클램핑암(30) 상호 간격이 너무 좁게 클램핑 될 경우, 코어 클램핑장치가 이재장치(1)에 의하여 상승함에 따라 클램핑암(30)이 코어(10)의 측면을 긁으면서 파고 들어가 코어(10)의 손상을 일으키게 된다.

또한, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이 클램핑암(30) 상호 간격이 너무 넓게 클램핑 될 경우, 코어 클램핑장치가 이재장치(1)에 의하여 상승함에 따라 클램핑암(30)이 돌부(11)에 부분적으로 클램핑 되면서 과다한 하중이 일부분에만 작용함에 따라 균열을 유발시키고 있다.

이뿐 아니라, 클램핑암(30) 상호 간격이 너무 넓게 클램핑 된 상태에서 코어 클램핑장치가 이재장치(1)에 의하여 이동할 경우 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이 코어(10)의 쏠림에 의하여 코어(10)가 추락하는 현상이 발생하고 있다는 기술상의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해소하기 위한 것으로, 공압실린더에 의해 두 개의 클램핑암이 코어에 형성된 돌부를 클램핑 하여 코어를 이송시키는 코어 클램핑장치를 개선하여, 코어의 측면 형상에 따라 일정한 각도를 유지한 상태로 코어의 손상 없이 안전하게 클램핑 할 수 있음으로써, 코어의 손상 방지는 물론 이러한 코어를 통한 성형품의 불량률 또한 현저하게 저감시킬 수 있도록 하는 코어 클램핑장치를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은 상호 대향하는 한 쌍의 클램핑암이 공압실린더에 의하여 상호 간격이 조절되어 코어의 양측에 돌출 형성된 돌부를 클램핑하며, 이재장치 내에서 상하 및 횡방향으로 이동 가능한 클램핑장치에 있어서; 상기 클램핑암의 하단 내측에는 각각 클램프패드가 고정되고, 상기 클램프패드의 하측에는 클램프패드보다 내측으로 돌출 되도록 롤러가 회전 가능하게 지지된 롤러부가 마련됨으로써 달성된다.

도 6은 본 발명의 코어 클램핑장치가 마련된 이재장치를 도시하는 도이며, 도 7은 본 발명의 코어 클램핑장치에 대한 동작예를 도시하는 도이다.

여기에서 도 7의 (a)는 본 발명의 코어 클램핑장치에 대한 사시도이며, 도 7의 (b)는 그 정면도이다.

그리고, 도 8은 본 발명의 코어 클램핑장치에 대한 요부의 분해사시도이고, 도 9는 본 발명의 코어 클램핑장치에 있어서 롤러부의 동작예를 도시하는 도이다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 코어 클램핑장치는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 기존의 이재장치(1)에 마련된 코어 클램핑장치의 클램핑암(30)에 클램프패드(100)를 마련하고, 이 클램프패드(100)보다 내측으로 돌출 되어 회전하는 롤러(210)가 마련된 롤러부(200)를 추가 구성하는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

즉, 상기 클램프패드(100)는 코어(10)에 형성된 돌부(11)를 클램핑하기 위한 구성요소이며, 상기 롤러부(200)는 클램프패드(100)가 코어(10)의 측면에 접촉하는 것을 방지하기 위한 구성요소인 것이다.

여기에서, 상기 클램프패드(100)는 대략 'L'자형 단면을 가지고 있어 그 수직면은 상기 클램핑암(30)에 고정되고, 그 수평면은 상기 코어(10)의 돌부(11)를 클램핑 하게 되는 것이다.

그리고, 통상 코어(10)의 측면이 소정의 경사각을 이루어 V자 형상으로 볼록하게 형성되어 있으므로, 상기 코어(10)와의 접촉면은 클램핑 하고자하는 코어(10)의 측면 형상에 따라 소정 각도를 이루어 V자형으로 오목하게 성형된 것이 바람직하다.

또한, 상기 클램프패드(100)의 하측에 마련된 롤러부(200)에는 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 클램프패드(100)의 수평면보다 예를 들어 2.5~3mm 정도 내측으로 돌출 되도록 위치하여 회전 가능하게 롤러(210)가 지지되어 있기 때문에, 한 쌍의 클램핑암(30) 상호 간격이 좁아지면서 코어(10)를 클램핑 할 때, 상기 롤 러(210)가 코어(10)의 측면에 접촉한 상태로 클램핑 된다.

이에 따라, 상기 클램프패드(100)는 상기 코어(10)의 측면과 일정한 간격을 유지하게 되며, 이 상태에서 이재장치(1)가 코어 클램핑장치를 상승시키면 상기 롤러부(200)의 롤러(210)가 회전하면서 코어(10)의 측면에 손상을 입히지 않게 되며, 클램프패드(100) 상에 코어(10)의 돌부(11)가 클램핑 되는 것이다.

이후, 이재장치(1)는 코어(10)를 클램핑 한 상태에서 코어 클램핑장치를 이동시켜 턴테이블(2)이나 컨베이어(3b)로 코어(10)를 이동시킬 수 있는 것이다.

위에서는 상기 롤러부(200)에 단순히 롤러(210)가 마련된 예를 설명하였지만, 코어(10)의 측면이 통상 일정 경사를 가지고 V자 형상으로 볼록하게 형성되어 있기 때문에, 본 발명에 있어서 상기 롤러부(200)는, 도 8에 도시한 바와 같이 각각의 상기 클램핑암(30) 저면에 각각 핀(211)에 의하여 횡방향으로 회동 가능하도록 지지된 한 쌍의 롤러(210)와; 두 개의 상기 롤러(210) 간에 상기 핀(211)을 중심으로 대칭을 이루어 삽입되어, 롤러(210)의 각도를 상호 대칭적으로 유지시키는 스프링(220)을 포함하는 것이면 더욱 바람직하다.

즉, 상기 클램핑암(30)의 하단에 한 쌍의 롤러(210)를 마련하되 수직한 핀(211)에 의하여 횡방향으로 회전할 수 있도록 롤러(210)를 지지시키고, 상기 두 롤러(210) 사이에 스프링(220)을 삽입하여 상기 코어(10)의 측면 경사에 대응하여 두 개의 롤러(210)가 대칭된 상태로 경사지게 위치할 수 있음으로써, 상기 롤러(210)에 의하여 코어(10)의 측면에 발생할 수 있는 손상을 최소화한다.

특히, 한 쌍의 상기 롤러(210)는 도 9에 도시한 바와 같이 소정 경사각을 갖 는 테이퍼 형상으로 성형되어 상호 대칭 되도록 마련되는 것이 가장 바람직하며, 이와 같이 롤러(210)를 테이퍼 형상으로 하되, 그 중앙의 직경이 작고 그 외측 직경이 크게 설치함으로써, 상기 코어(10)의 측면 형상에 더욱 부합하도록 하는 것이다.

이와 같은 동작예를 도 9를 참조하여 설명하면, 우선 도 9의 (a)는 코어(10)의 측면 경사각이 3°로 형성된 예로 상기 롤러(210)의 경사각을 3°로 형성할 경우, 상기 두 롤러(210)는 두 개의 스프링(220)에 의하여 수평한 상태를 유지한다.

하지만, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 코어(10)의 측면 경사각이 예를 들어 5°로 형성된 경우에는, 상기 두 롤러(210)는 두 개의 스프링(220)에 의하여 오므려져 상기 코어(10)의 형상에 부합되어 상호 접촉성이 증대된다.

그리고, 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이 코어(10)의 측면이 평면으로 형성될 경우에는, 상기 두 롤러(210)는 두 개의 스프링(220)에 의하여 벌어져 이 또한 상기 코어(10)의 형상에 부합되어 상호 접촉성이 증대되는 것이다.

상기와 같은 롤러부(200)에 의하여 롤러(210)와 코어(10) 측면 사이의 접촉성을 항상 높게 유지할 수 있는 것이다.

이와 더불어, 본 발명에 있어서는 클램핑암(30)이 클램핑을 수행할 수 있도록 하는 공압실린더(20)에 최대 공압을 제한하는 구성을 추가하여 클램핑 시 공압의 안정적인 공급 및 코어(10) 자체의 강도에 적절한 클램핑을 유지하도록 하기 위한 압력조절용 레귤레이터(300)를 추가하는 것이 바람직하다.

도 5는 종래의 코어 클램핑장치에 대한 공압회로도이고, 도 10은 본 발명의 코어 클램핑장치에 대한 공압회로도로서, 종래에는 도 5에 도시된 바와 같이 공압실린더(20)에 별도로 공압을 제한하기 위한 구성요소가 없었지만, 본 발명에 있어서는 도 10에 도시된 바와 같이, 공압실린더(20)의 공압 인입 부위에는 미리 설정된 공압이하로 최대 공압을 제한하는 압력조절용 레귤레이터(300)가 추가로 마련됨으로써, 코어(10)의 손상을 효과적으로 예방할 수 있으며, 더욱 안정된 상태로 클램핑 하여 이송시킬 수도 있는 것이다.

따라서, 본 발명의 코어 클램핑장치는 코어(10)의 돌부(11)를 클램핑하기 위한 클램프패드(100)보다 내측으로 돌출 되도록 회전 가능한 롤러(210)가 마련됨으로써, 클램프패드(100)에 의한 코어(10)의 측면 손상을 예방할 수 있는 것이다.

또한, 상기 롤러부(200)에 테이퍼 형상의 두 롤러(210)가 코어(10)의 측면 형상에 부합하도록 스프링(220)에 의하여 적절하게 조절됨으로써, 상호 접촉성을 크게 증대시키게 되는 것이다.

이뿐 아니라, 클램핑암(30)을 작동시키는 공압실린더(20)가 압력조절용 레귤레이터(300)에 의하여 최대 공압이 제한되기 때문에, 과도한 공압에 의해 코어(10)가 손상되는 것을 막고, 코어(10)를 클램핑 한 상태로 안정적인 이송을 수행할 수 있다는 탁월한 이점을 가진 발명인 것이다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.

이상과 같은 본 발명은 공압실린더에 의해 두 개의 클램핑암이 코어에 형성된 돌부를 클램핑 하여 코어를 이송시키는 코어 클램핑장치를 개선하여, 코어의 측면 형상에 따라 일정한 각도를 유지한 상태로 코어의 손상 없이 안전하게 클램핑 할 수 있음으로써, 코어의 손상 방지는 물론 이러한 코어를 통한 성형품의 불량률 또한 현저하게 저감시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims

상호 대향하는 한 쌍의 클램핑암이 공압실린더에 의하여 상호 간격이 조절되어 코어의 양측에 돌출 형성된 돌부를 클램핑하며, 이재장치 내에서 상하 및 횡방향으로 이동 가능한 클램핑장치에 있어서;

상기 클램핑암의 하단 내측에는 각각 클램프패드가 고정되고, 상기 클램프패드의 하측에는 클램프패드보다 내측으로 돌출 되도록 롤러가 회전 가능하게 지지된 롤러부가 마련된 것을 특징으로 하는 코어 클램핑장치.
제 1항에 있어서, 상기 클램프패드는 'L'자형 단면을 가지며, 상기 코어와의 접촉면은 클램핑 하고자하는 코어의 측면 형상에 따라 소정 각도를 이루어 V자형으로 성형된 것을 특징으로 하는 코어 클램핑장치.
제 1항에 있어서, 상기 롤러부는,

각각의 상기 클램핑암 저면에 각각 핀에 의하여 횡방향으로 회동 가능하도록 지지된 한 쌍의 롤러와;

두 개의 상기 롤러간에 상기 핀을 중심으로 대칭을 이루어 삽입되어, 롤러의 각도를 상호 대칭적으로 유지시키는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 코어 클램핑장치.
제 3항에 있어서, 한 쌍의 상기 롤러는 소정 경사각을 갖는 테이퍼 형상으로 성형되어 상호 대칭 되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 코어 클램핑장치.
제 1항에 있어서, 상기 공압실린더의 공압 인입 부위에는 미리 설정된 공압이하로 최대 공압을 제한하는 압력조절용 레귤레이터가 추가로 마련된 것을 특징으로 하는 코어 클램핑장치.