KR100852998B1 - Structure for eccentric shaft of press machine - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 프레스 기계의 구동부 조립을 나타낸 평면도.1 is a plan view showing the assembly of the drive unit of the conventional press machine.
도 2는 본 발명에 따른 프레스 기계의 편심축 결합구조를 나타낸 평면도.Figure 2 is a plan view showing an eccentric shaft coupling structure of the press machine according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 프레스 기계의 편심축 결합구조를 나타낸 측면도.Figure 3 is a side view showing the eccentric shaft coupling structure of the press machine according to the present invention.
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 프레스 기계의 편심축을 나타낸 참고도.4 and 5 are reference views showing the eccentric shaft of the press machine according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 플라이휠 20 : 클러치부10: flywheel 20: clutch portion
21 : 휠커버 22 : 클러치허부21: wheel cover 22: clutch
23 : 베어링리테이너 24 : 실린더23: bearing retainer 24: cylinder
25 : 베어링 30 : 브레이크부25: bearing 30: brake
31 : 브레이크허부 32 : 브레이크플레이트31: brake break 32: brake plate
33 : 베어링 34 : 휠서포터33: bearing 34: wheel supporter
35 : 베어링 40 : 구동부35: bearing 40: drive part
41 : 편심축 411 : 편심몸체41: eccentric shaft 411: eccentric body
412 : 편심드럼 413 : 결합구412: eccentric drum 413: coupler
414 : 볼트 42 : 밸런스웨이트414: bolt 42: balance weight
43 : 커넥팅로드메탈 44 : 커넥팅로드43: connecting rod metal 44: connecting rod
45 : 전면메탈 46 : 크랭크서포터45: front metal 46: crank supporter
50 : 너클기구부 51 : 상링크핀50: knuckle mechanism 51: upper link pin
52 : 상링크핀메탈 53 : 상링크52: uplink pin metal 53: uplink
54 : 미들핀 55 : 하링크54: middle pin 55: Harlink
56 : 미들핀메탈 57 : 하링크핀56: middle pin metal 57: harlink pin
58 : 하링크핀메탈 60 : 슬라이드58: harlink pin metal 60: slide
61 : 플런저 62 : 플런저가이드61: plunger 62: plunger guide
63 : 조절스크류 64 : 조절너트63: adjusting screw 64: adjusting nut
65 : 슬라이드조절부 70 : 프레임65: slide adjuster 70: frame
본 발명은 프레스 기계의 편심축 결합구조에 관한 것으로, 더욱 세부적으로는 기계프레스 구동부의 핵심부품으로 사용되는 프레스 기계의 편심축 결합구조에 관한 것이다.The present invention relates to an eccentric shaft coupling structure of a press machine, and more particularly to an eccentric shaft coupling structure of a press machine used as a key component of the mechanical press drive unit.
일반적으로 프레스 기계는 모터의 구동력을 전달받아 승하강되는 슬라이드가 구비되고, 상기 슬라이드의 하면에 소정의 제품을 제조하는 금형의 상형이 고정되며, 상기 상형 금형의 하측 볼스터 상면에 금형의 하형이 고정되어, 상기 하형 위에 금속 등의 소재를 놓은 후 슬라이드를 하강시켜, 상기 상형과 하형 사이에 위치 되는 소재를 압축 또는 절단시키면서 원하는 모양과 치수를 갖는 제품을 제조한다.In general, the press machine is provided with a slide which is moved up and down by receiving the driving force of the motor, the upper mold of the mold for manufacturing a predetermined product is fixed to the lower surface of the slide, the lower mold of the mold is fixed to the upper bolster upper surface of the upper mold Then, by placing a material such as metal on the lower mold and the slide is lowered to produce a product having a desired shape and dimensions while compressing or cutting the material located between the upper and lower molds.
도 1은 종래 프레스 기계의 구동부 조립을 나타낸 평면도로써, 상기 프레스 기계는 프레임(270)을 중심으로 크랭크축(241)을 포함하는 구동부(240)가 구비되고, 상기 구동부(240)의 회전을 연결하거나 끊어주는 클러치부(220)와, 상기 구동부(240)의 작동을 멈추게 하는 브레이크부(230)가 구동부(240)의 일측에 구비되고, 상기 구동부(240)의 크랭크축(241) 중간부에는 슬라이드(260)가 연결되는 구성이다.1 is a plan view showing a drive assembly of a conventional press machine, the press machine is provided with a
그러나, 상기와 같은 종래기술의 구동부는 프레스 기계 제작시 강도상 매우 중요한 부분으로서, 특히 굽힘 및 비틀림 하중을 받는 가혹한 조건에서 작동되는 크랭크축은 형상이 복잡하고, 높은 강도가 요구되어 제조상 여러 공정을 거쳐야 되므로, 소재 중량에 비하여 가공량이 많아 가공비가 비싸고, 소재비도 고가이며 제대로 제작되지 않으면 크랭크축이 파손되는 사고와 같은 문제점이 발생된다.However, the drive unit of the prior art as described above is a very important part of strength in the manufacture of press machines, especially the crankshaft operated in the harsh conditions subjected to bending and torsional load is complicated in shape, high strength is required to go through several processes in manufacturing In comparison with the weight of the material, the amount of processing is high, the processing cost is high, the cost of the material is expensive, and if not properly manufactured, problems such as an accident of breaking the crankshaft occur.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 편심축을 프레스 기계의 구동부에 적용하여 크랭크축에 비해 소재의 중량과 가공량을 줄일 수 있으며, 구조적으로 취약한 크랭크 형상의 핀부위를 없애고 편심축으로 형상을 바꾸어 크랭크축 대비 강도를 높일 수 있으며, 또한 단조품이나 특수강 재질의 편심축 대신 특수주강제의 편심축을 적용함으로써 목형 제작시에 편심부의 중량을 최소한으로 작게 제작함으로써 편심부로 인한 불균형(Unbalance)을 없애기 위한 밸런스웨이트(Balance Weight)의 중량을 작게 하는 프레스 기계의 편심축 결합구조를 제공 하는데 목적이 있다.In order to solve the problems described above, in the present invention, the eccentric shaft can be applied to the driving unit of the press machine to reduce the weight and processing amount of the material compared to the crank shaft, and to eliminate the structurally fragile crank-shaped pin portion and the eccentric shaft. By changing the shape, the strength can be increased compared to the crankshaft.In addition, the eccentric shaft of special cast steel is applied instead of the eccentric shaft of forged products or special steel material, so that the weight of the eccentric portion can be made to be small at the time of making wooden dies, so that unbalance due to the eccentric portion can be achieved. It is an object of the present invention to provide an eccentric shaft coupling structure of a press machine for reducing the weight of a balance weight to be eliminated.
목적을 달성하기 위한 구성으로는,In the structure to achieve the purpose,
모터에서 발생된 동력이 풀리와 벨트를 거쳐 플라이휠로 전달되고, 상기 플라이휠 내부에는 동력의 연결을 단속하는 클러치부와, 구동부의 회전을 멈추게 하는 브레이크부가 내장되고, 상기 클러치부와 브레이크부에 의해 플라이휠의 동력이 단속되어 구동부를 구동시키는 프레스 기계의 편심축 결합구조에 있어서, 상기 구동부는 편심축으로 구성되고, 상기 편심축의 일측은 플라이휠 내측으로 관통하되, 상기 편심축과 플라이휠 사이에는 베어링으로 지지되는 클러치부와 브레이크부가 구비되고, 상기 베어링은 휠서포터를 통해 프레임에 지지되며, 상기 편심축 중앙에는 커넥팅로드메탈을 사이에 두고 편심축의 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 주는 커넥팅로드가 구비되어, 상기 커넥팅로드에 의해 슬라이드가 승하강되고, 상기 편심축의 타측은 전면메탈에 의해 지지되며, 상기 전면메탈은 크랭크서포터를 통해 프레임에 지지된다.Power generated from the motor is transmitted to the flywheel via the pulley and the belt, and the flywheel includes a clutch part for regulating the connection of power and a brake part for stopping the rotation of the driving part, and the flywheel is formed by the clutch part and the brake part. In the eccentric shaft coupling structure of the press machine to drive the drive unit is driven by the power of the eccentric shaft, the drive unit is composed of an eccentric shaft, one side of the eccentric shaft penetrates into the flywheel, but is supported by a bearing between the eccentric shaft and the flywheel A clutch part and a brake part are provided, and the bearing is supported on the frame through a wheel supporter, and a connecting rod is provided at the center of the eccentric shaft to change the rotational movement of the eccentric shaft into a linear movement with a connecting rod metal interposed therebetween. The slide is lifted and lowered by the rod, and the other side of the eccentric shaft Supported by the front metal, the front metal is supported on the frame through the crank supporter.
본 발명의 다른 특징으로서, 상기 편심축은 편심몸체가 일체로 형성되고, 상기 편심축에 삽입되어 편심몸체와 결합구에 의해 볼트로 체결되는 편심드럼이 구비된다.As another feature of the present invention, the eccentric shaft is integrally formed with an eccentric body, and is provided with an eccentric drum which is inserted into the eccentric shaft and fastened by bolts by the eccentric body and the coupling hole.
본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 편심드럼이 체결되는 편심축의 하단부에는 편심부로 인한 불균형(Unbalance)이 문제가 되는 경우 상기 불균형(Unbalance)을 없애기 위한 밸런스웨이트가 더 구비된다.As another feature of the present invention, a balance weight is further provided at a lower end of the eccentric shaft to which the eccentric drum is fastened to eliminate the unbalance when an unbalance caused by the eccentric portion becomes a problem.
도 2는 본 발명에 따른 프레스 기계의 편심축 결합구조를 나타낸 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 프레스 기계의 편심축 결합구조를 나타낸 측면도이고, 도 4와 도 5는 본 발명에 따른 프레스 기계의 편심축을 나타낸 참고도이다.Figure 2 is a plan view showing the eccentric shaft coupling structure of the press machine according to the invention, Figure 3 is a side view showing the eccentric shaft coupling structure of the press machine according to the invention, Figures 4 and 5 is a press machine according to the invention This is a reference diagram showing the eccentric axis of.
이하, 도면을 참고로 구성요소를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the components will be described with reference to the drawings.
도 2와 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 너클프레스 기계의 편심축 결합구조를 나타낸 평면도 및 측면도로써, 프레임(70)을 중심으로 편심축(41)을 포함하는 구동부(40)가 구비되고, 상기 편심축(41)의 일측은 플라이휠(10)에 관통 설치되며, 상기 구동부(40)와 플라이휠(10) 사이에는 구동부(40)의 회전을 연결하거나 끊어주는 클러치부(20)와, 상기 구동부(40)의 작동을 멈추게 하는 브레이크부(30)가 구비되고, 상기 구동부(40) 중간부에는 너클기구부(50)가 구비되어 슬라이드(60)를 승하강 시키는 구성이다.2 and 3 are a plan view and a side view showing an eccentric shaft coupling structure of the knuckle press machine according to an embodiment of the present invention, the
상기 구동부(40)는 편심축(41)으로 구성되고, 상기 편심축(41)의 일측은 플라이휠(10) 내측으로 관통하되, 상기 편심축(41)과 플라이휠(10) 사이에는 베어링(25,35)으로 지지되는 상기 클러치부(20)와 브레이크부(30)가 구비되고, 상기 베어링(25,35)은 휠서포터(34)를 통해 프레임(70)에 지지되며, 상기 편심축(41) 중앙에는 커넥팅로드메탈(43)을 사이에 두고 편심축(41)의 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 주는 커넥팅로드(44)가 구비되어, 상기 커넥팅로드(44)에 의해 너클기구부(50)로 구동부(40)의 동력이 전달되어 슬라이드(60)가 승하강되고, 상기 편심축(41)의 타측은 전면메탈(45)에 의해 지지되며, 상기 전면메탈(45)은 크랭크서포터(46)를 통해 프레임(70)에 지지된다.The
도 4와 도 5는 상기 편심축(41)을 도시한 참고도로써, 상기 편심축(41)은 편심몸체(411)가 일체로 형성되고, 상기 편심축(41)에 삽입되어 편심몸체(411)와 결합구(413)에 의해 볼트(414)로 체결되는 편심드럼(412)이 구비된다. 상기 편심몸체(411)와 편심드럼(412)에는 볼트(414) 체결을 위한 다수의 체결공(411a,412a)이 형성되어 있다.4 and 5 are reference views showing the
또한, 상기 편심드럼(412)이 체결되는 편심축(41)의 하단부에는 편심부로 인한 불균형(Unbalance)이 문제가 되는 경우상기 불균형(Unbalance)을 없애기 위한 밸런스웨이트(42)가 더 구비된다.In addition, the lower end of the
상기 편심축(41)은 특수주강제소재를 이용하여 주조공법에 의해 제작하는 것으로, 구조적으로 취약한 기존의 크랭크 형상의 핀부위를 없애고 편심축(41)으로 형상을 바꾸어 상기 크랭크축 대비 강도를 높일 수 있으며, 단조품이나 특수강 재질의 편심축 대신 특수주강제의 편심축을 적용함으로써 목형 제작시에 편심부의 중량을 최소한으로 작게 제작함으로써 편심부로 인한 불균형(Unbalance)을 없애기 위한 밸런스웨이트(Balance Weight)의 중량을 작게 할 수 있다.The
상기 플라이휠(10)에 내장되는 클러치부(20)는 편심축(41)에 접촉되는 클러치허부(22)와 실린더(24)가 휠커버(21)에 구비되며, 상기 편심축(41)을 지지하는 베어링(25)이 베어링리테이너(23)와 구비되고, 상기 플라이휠(10)에 내장되는 브레이크부(30)는 편심축(41)에 접촉되는 브레이크허부(31)와 브레이크플레이트(32)가 구비되며, 상기 플라이휠(10)에 베어링(33)으로 지지되고, 휠서포터(34)를 통해 프레임(70)에 지지되는 베어링(35)이 구비된다.The
상기 너클기구부(50)는 상기 구동부(40)의 커넥팅로드(44)에 연결되는 미들핀메탈(56)이 미들핀(54)으로 고정되어, 상부로는 상링크(53)로 연결되는 상링크핀메탈(52)이 상링크핀(51)으로 고정되고, 하부로는 하링크(55)로 연결되는 하링크핀메탈(58)이 하링크핀(57)으로 고정된다.The knuckle mechanism 50 has a
상기 너클기구부(50) 하부에 구비되는 플런저(61)는 하링크핀메탈(58)을 사이에 두고 하링크(55)와 연결되고, 외측에 플런저가이드(62)가 구비되며, 상기 플런저(61) 하단에는 조절너트(64)가 구비되고, 상기 조절너트(64)는 내측에 조절스크류(63)가 구비되며, 상기 조절스크류(63) 하부에는 금형의 높이에 따라 슬라이드(60)의 위치를 상하로 조절하도록 하는 슬라이드조절부(65)가 구비되고, 상기 슬라이드조절부(65) 하부에 슬라이드(60)가 구비된다.The
상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation method of the present invention configured as described above are as follows.
모터에 의해 발생된 동력이 풀리와 벨트를 거쳐 플라이휠(10)을 회전시키며, 상기 플라이휠(10)은 모터로부터 동력을 받아 모터가 작동되는 동안에는 항상 회전하며 에너지를 축적하고 있다가 동력의 연결을 단속해 주는 클러치부(20)와, 구동부(40)의 회전을 멈추게 하는 브레이크부(30)에 의해 내장된 마찰판을 압축공기에 의해 작동시켜 플라이휠(10)의 동력이 단속되어 상기 구동부(40)를 구동시키게 된다.The power generated by the motor rotates the
여기서, 압축공기를 공급하면 클러치부(20)의 마찰판은 연결되고, 브레이크부(30)의 마찰판은 끊어져 상기 플라이휠(10)의 동력이 편심축(41)으로 전달되어 편심축(41)이 회전하게 되며, 반대로 압축공기의 공급을 차단하면 클러치부(20)의 마찰판은 끊어지고, 브레이크부(30)의 마찰판은 연결되어 편심축(41)의 회전이 멈추어 지게 되어 상기 플라이휠(10)의 동력이 차단된다.In this case, when the compressed air is supplied, the friction plate of the
상기 플라이휠(10)로부터 동력이 연결되어 편심축(41)이 회전하게 되면, 상기 편심축(41)의 중앙에 구비되는 커넥팅로드메탈(43)을 사이에 두고 편심축(41)의 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 주는 커넥팅로드(44)에 의해 너클기구부(50)로 구동부(40)의 동력이 전달되어, 슬라이드(60)를 승하강 시키게 된다.When the power is connected from the
여기서, 상기 커넥팅로드(44)의 일측은 커넥팅로드메탈(43)을 사이에 두고 편심축(41)과 함께 회전운동을 하며, 편심축(41)으로부터 동력을 전달받아 타측이 미들핀(54) 및 미들핀메탈(56)을 통해 상링크(53)와 하링크(55)를 좌우로 스윙(Swing)하는 왕복운동을 시키게 된다. 그런데 상기 상링크(53)의 상부는 상링크핀메탈(52)을 사이에 두고 상링크핀(51)에 구속이 되어 하부가 스윙하는 왕복운동을 하고, 상기 하링크(55)의 하부는 하링크핀메탈(58)을 사이에 두고 하링크핀(57)을 통해 플런저(61)에 연결되어 하부는 상하운동을 하고 상부는 스윙하며 커넥팅로드(44)를 따라 왕복운동을 하게 된다.Here, one side of the connecting
상기 하링크(55)로부터 동력을 전달받은 플런저(61)는 플런저가이드(62)에 의해 구속 및 가이드가 되며, 상하로 승하강 운동을 하게 된다. 상기 플런저(61)의 상하운동은 조절너트(64)를 통해 조절스크류(63)로 전달되어 조절스크류(63)의 하부에 부착된 슬라이드조절부(65)를 통해 슬라이드(60)로 전달되어 슬라이드(60)를 상하로 승하강 운동을 시키게 된다.The
본 발명은 너클프레스 기계의 편심축 결합구조의 예를 들어 설명하였지만, 회전운동을 직선운동으로 전환하는 기계식 프레스 장치의 경우, 슬라이드의 구동기구에 따라 크랭크 프레스, 크랭크레스 프레스, 캠 프레스, 링크 프레스 및 너클 프레스(토글 프레스) 등으로 분류되며, 상기 캠 프레스를 제외하고 크랭크 프레스인 경우 크랭크축, 크랭크레스 프레스인 경우 편심드럼 또는 편심축, 링크 프레스인 경우 크랭크축, 너클 프레스인 경우 편심축 똔느 편심드럼을 이용하여 회전운동을 직선운동으로 전환하게 된다.Although the present invention has been described by taking an example of an eccentric shaft coupling structure of a knuckle press machine, in the case of a mechanical press device for converting a rotary motion into a linear motion, a crank press, a crankless press, a cam press, a link press, and the like according to the driving mechanism of the slide. And knuckle presses (toggle presses), and other than the cam presses, crank shafts for crank presses, eccentric drums or eccentric shafts for crankless presses, crank shafts for link presses, and eccentric shafts for knuckle presses. The eccentric drum is used to convert the rotation into linear motion.
따라서, 본 발명에 적용된 특수주강제 편심축은 상기 크랭크축 또는 편심드럼이나 기존의 편심축을 대신하여 적용할 수 있으며, 특히 기존의 편심드럼을 대체하기 위하여 본 발명의 편심축 또는 상기 편심축과 결합되는 특수형상의 편심드럼을 적용하여 기존의 스트로크가 매우 큰 대형 크랭크레스 프레스나 링크 프레스의 편심드럼을 대체하여 원가를 대폭적으로 절감할 수 있다.Therefore, the special cast steel eccentric shaft applied to the present invention can be applied in place of the crank shaft or the eccentric drum or the existing eccentric shaft, in particular combined with the eccentric shaft or the eccentric shaft of the present invention to replace the existing eccentric drum By applying special eccentric drum, cost can be greatly reduced by replacing eccentric drum of large crankless press or link press, which has a very large stroke.
본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described with respect to particular embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims. Anyone can grow up easily.
상기한 바와 같이, 본 발명은 종래의 크랭크축 적용시 형상이 복잡하므로 이를 제작하기 위해서는 소재의 직경을 크게 하여 가공을 많이 하거나, 단조품의 소재를 적용하여 제작함으로써 고가의 소재비 및 가공비를 요구하게 되나 특수주강제의 편심축 적용으로 소재의 중량을 줄이고, 가공량을 최소화할 수 있어 소재비 및 가공비를 크게 절감할 수 있다.As described above, the present invention has a complicated shape when the conventional crankshaft is applied, so that a large diameter of the material may be used to fabricate it, or by applying a material of a forged product, an expensive material cost and a processing cost may be required. However, by applying the eccentric shaft of special cast steel, the weight of the material can be reduced and the amount of processing can be minimized, thereby greatly reducing the material cost and processing cost.
또한, 상기 크랭크축 대신 편심축을 적용함으로써 구조적으로 취약한 크랭크 형상의 핀부위를 없애고 편심축 형상으로 바꾸어 크랭크축 대비 강도를 높일 수 있으며, 단조품이나 특수강 재질의 편심축 대신 특수주강제의 편심축을 적용함으로써 목형 제작시에 편심부의 중량을 최소한으로 작게 제작함으로써 편심부로 인한 불균형(Unbalance)을 없애기 위한 밸런스웨이트(Balance Weight)의 중량을 작게 하고, 프레스 제작시 납기를 좌우하게 되는 장납기품인 기존의 크랭크축이나 편심축에 비해 가공시간을 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, by applying an eccentric shaft instead of the crank shaft, it is possible to remove structurally weak pin parts of the crank shape and change the eccentric shaft shape to increase the strength compared to the crank shaft, and by applying the eccentric shaft of special cast steel instead of the eccentric shaft of forged products or special steel materials. Existing cranks, which are long-term delivery products that reduce the weight of the balance weight to eliminate unbalance due to the eccentric part by making the weight of the eccentric part small at the time of wooden production, and influence the delivery time during press production. Compared to the shaft and eccentric shaft, the machining time can be greatly reduced.
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