KR100927037B1 - 탄성체 제조장비의 금형작동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄성체 제조장비의 금형작동장치에 관한 것으로, 금속띠를 공급해 주는 재료공급장치, 소정 속도로 회전하는 선기어, 상기 선기어에 결합되어 연동 회전하는 다수의 피니언기어를 구비하여 구동력을 제공하는 유성기어장치, 이 유성기어장치의 중심에 설치되어 탄성체를 성형하기 위한 금형 및 유성기어장치의 구동력으로 금형을 작동시키는 금형작동장치를 포함하는 탄성체 제조장비에 있어서, 상기 피니언기어의 전방에 캠축으로 결합되는 캠, 상기 피니언기어와 캠의 사이에 결합되어 캠의 회전 동작에 의해 금형의 각 요소를 가동시키는 슬라이딩부재, 상기 슬라이딩부재의 일측에 결합되어 캠의 회전시 가압되는 가압블록을 구비한 것을 특징으로 한다.

탄성체, 유성기어장치, 금형, 금형작동장치

Description

탄성체 제조장비의 금형작동장치{Apparatus for Operating Mold}

본 발명은 일정한 폭을 이루는 스트립(strip) 형상으로 된 금속판 부재를 연속적인 공정을 통해 일정 길이로 절단한 후 변형시켜 소정 형태의 탄성체를 제조하는 탄성체 제조장비의 금형작동장치에 관한 것이다.

일반적으로 스프링과 같은 탄성체는 일정 길이의 스트립 형상으로 된 금속판 부재를 수차례의 각각 다른 공정을 통해 그의 형상을 변형시켜 요구되는 형태로 제조된다.

이러한 탄성체를 제조하기 위한 장치로서, 종래에는 여러 개의 공구(tool)를 갖는 성형부와, 다수 개의 피딩롤러(feeding roller)로 구성된 피딩부(feeding)와, 상기 피딩부에 구동모터와 피딩모터의 동력을 전달하는 동력전달부와, 선재를 직선 가공하는 레벨링부(leveling)와, 선재를 공급하는 선재공급부가 일직선상에 연결되도록 설치되고, 성형부에 설치되어 공급되는 선재를 스프링 모양으로 절곡시켜 스프링 제조를 완료토록 하는 절곡장치가 포함하여 구성된다.

따라서, 선재공급부를 통하여 선재를 공급해 주게 되면 선재가 레벨링부가 갖는 여러 개의 롤러 사이를 통과하면서 직선 가공되고, 직선 가공된 선재는 동력전달부의 선재공급공을 관통하여 피딩부에 이르게 되면, 피딩모터에 의한 피딩롤러의 회전으로 선재를 성형부의 선재인출구로 공급해 주게 되며, 상기 선재인출구로 인출된 선재는 여러 개의 공구 중 얻고자 하는 스프링의 형상에 따른 해당 공구의 순차적인 작동으로 벤딩작업이 이루어져 스프링의 제작이 이루어진다.

그런데, 탄성체는 그 종류를 셀 수 없을 만큼 다양한 종류로 제작되는데, 종래의 탄성체 제조장비를 이용하게 되면 그 제조과정이 복잡하므로 제조비용이 상승함은 물론 생산성 효율이 저하되고, 또 생산된 각 탄성체의 품질이 균일하지 않는 등 많은 결함이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 금형을 가동시키는 동력 전달 체계를 안정적으로 진행하여 원하는 형태의 탄성체를 안정적으로 제작할 수 있도록 한 탄성체 제조장비의 금형작동장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 본 발명의 목적은, 금속띠를 공급해 주는 재료공급장치, 소정 속도로 회전하는 선기어, 상기 선기어에 결합되어 연동 회전하는 다수의 피니언기어를 구비하여 구동력을 제공하는 유성기어장치, 이 유성기어장치의 중심에 설치되어 탄성체를 성형하기 위한 금형 및 유성기어장치의 구동력으로 금형을 작동시키는 금형작동장치를 포함하는 탄성체 제조장비에 있어서,

상기 피니언기어의 전방에 캠축으로 결합되는 캠, 상기 피니언기어와 캠의 사이에 결합되어 캠의 회전 동작에 의해 금형의 각 요소를 가동시키는 슬라이딩부재, 상기 슬라이딩부재의 일측에 결합되어 캠의 회전시 가압되는 가압블록을 구비한 탄성체 제조장비의 금형작동장치에 의해 달성된다.

이상에서와 같이, 본 발명의 금형작동장치에 의하면 금형을 안정적으로 가동시켜 요구되는 형태의 탄성체를 용이하게 제작하여 생산된 각 탄성체의 품질이 균 일화할 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 의한 탄성체 제조장비의 금형작동장치를 첨부 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 1에는 본 발명의 일실시예에 의한 탄성체 제조장비가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 탄성체 제조장비는 크게 금속띠를 공급해 주는 재료공급장치(100), 구동력을 제공하는 유성기어장치(200), 이 유성기어장치(200)의 중심에 설치되어 탄성체를 성형하기 위한 금형(400), 유성기어장치(200)에서 발생된 구동력을 이용하여 금형(400)을 가동시키는 금형작동장치(500)를 포함한다.

재료공급장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 금속띠가 원형으로 권취된 상태에서 금형(400) 측으로 공급해 주는 권취릴(110)과, 이 권취릴(110)의 일측에 설치되어 공급되는 금속띠를 평평하게 형성해 줌과 동시에 공급되는 금속띠에 일정 장력을 부여해 주는 다수의 장력조절롤러(120)로 구성된다.

이때, 상기 권취릴(110)로부터 장력조절롤러를 거쳐 금형의 유입구에 금속띠를 공급할 때 각각의 구성은 일직선상으로 배치되도록 구성됨이 바람직하다.

유성기어장치(200)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 소정 속도로 회전하는 선기어(210), 이 선기어(210)에 결합되어 연동 회전하는 다수의 피니언기 어(220)를 포함한다.

선기어(210)는 유성기어장치(200)의 중심에 위치한 기어로서 그 외주면에 다수의 피니언기어(220)들이 치합되도록 구성된다. 즉, 선기어(210)는 소정 두께의 원판형으로 이루어지며 그 외주면에 나사산이 형성되어 있고, 상기 피니언기어(220)는 선기어(210)의 외주면에 소정 간격을 두고 복수개 구비되며 그 외주면에는 선기어(210)와 치합되도록 나사산이 형성되어 있다.

이때, 유성기어장치(200)는 그 배면 측에 설치되어 선기어(210)를 구동하기 위한 구동장치(300)와 연계되는데, 이 구동장치(300)는 구동모터(310)와, 이 구동모터(310)의 구동력에 의해 상호 치합되어 동작하는 복수의 헬리컬기어(320)를 포함하며, 이러한 구동장치는 당업계에서 통상적으로 적용되고 있는 것이므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 금형작동장치(500)는 각 피니언기어(220)에 유기적으로 결합되어 금형(400)의 각 요소를 작동시키는 것으로서, 금형작동장치(500)는 모두 금형의 외측 7개소에 설치되며, 설명의 편의를 위해 금형(400)의 상측에 위치한 금형작동장치부터 반시계 방향으로 번호를 부여하여 제1금형작동장치에서 제7금형작동장치로 명명하기로 한다. 이때, 각 금형작동장치(500)의 구성은 대동소이하므로 하나의 금형작동장치를 일예로 설명한다.

이러한 금형작동장치는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 피니언기어(220)의 전방에 캠축(512)으로 결합되는 캠(510)과, 이 캠(510)의 작동에 의해 금형의 각 요소를 가동시키는 슬라이딩부재(520)를 포함한다. 이때, 캠(510)은 이중캠(510A)(510B)으로 이루어지며, 각 캠(510A)(510B)의 사이에는 스페이서(511)가 설치되어 상호 간에 소정의 간격을 유지하게 한다.

슬라이딩부재(520)는 중앙에 길게 홈이 형성된 대략 "U"자 형상으로 이루어지며, 그 일측 상면에는 캠(510)의 회전시 가압되는 가압블록(540)이 설치되되 슬라이딩부재(520)에 고정하기 위한 지지편(530)에 의해 다수의 나사로 결합된다.

따라서, 금형작동장치(500)는 상기 유성기어장치(200)로부터 발생된 구동력으로 말미암아 피니언기어(220)에 캠축(512)으로 결합된 캠(510)이 회전하면 캠(510)에 접촉되는 지지편(530)에 의해 슬라이딩부재(520)가 직선 운동하여 금형(400)의 각 블록을 가압하는 역할을 한다. 이때, 가압블록(540)의 일측 저면에는 캠(510)의 회전시 원활한 작동이 이루어지도록 가이드롤러(541)가 회전 가능하게 결합됨이 바람직하다.

한편, 캠(510)의 전방에는 중앙에 길이 방향으로 길게 장공(551)이 형성된 안내블록(550)이 설치된다. 안내블록(550)은 대략 장방형으로 이루어지며, 그 일단은 볼트(552), 너트(553) 및 와셔(554)에 의해 탄성체 제조장비에 고정 결합되고 타단은 스크류(562)에 의해 가압블록(540)에 고정 결합된다. 상기 장공(551)에는 캠축(512)에 고정되는 스크류(561)가 관통 삽입되고, 상기 스크류(561)에는 슬라이딩부재(520)를 사이에 두고 그 전방과 후방에 각각 이탈방지링(570)이 결합된다. 따라서, 스크류(561)가 삽입된 상태에서 캠(510)의 회전에 따라 안내블록(550)의 장공(551)을 따라 안내되어 반복적으로 슬라이딩부재(520)가 금형(400) 측으로 이동하게 된다.

한편, 상기 스크류(561)와 스크류(562) 사이에는 복귀스프링(560)이 결합되어 슬라이딩부재(520)의 작동 후 원위치로 복귀되는 동작이 원활하도록 보조해 준다.

이와 같이 구성된 금형작동장치를 이용한 탄성체 제조장비의 작동 과정을 간단하게 설명하면 다음과 같다.

우선, 롤 형태로 권취릴(110)에 권취되어 있는 금속띠의 선단부를 제조장비의 도입부에 위치시킨다.

그 후, 탄성체 제조장비에 전원을 인가하여 구동장치(300) 및 유성기어장치(200)를 가동시키면 금속띠는 다수의 장력조절롤러(120)를 지나면서 평평한 상태로 금형 측으로 이동하게 된다. 이때, 장력조절롤러(120)를 지나는 시점에는 금속띠의 공급이 원활하게 진행되는지를 파악하기 위해 감지센서가 설치되는 것이 바람직하다.

금속띠가 금형(400) 내로 진입하게 되면, 7개소에 배치된 금형작동장치(500)가 작동하여 금형(400)을 가동시킨다.

즉, 제6금형작동장치가 상승하면서 공급된 금속띠를 고정한다. 그 후, 제1금형작동장치가 하강하면서 금형에 유입된 금속띠를 타발하여 일정 간격으로 다수의 관통공을 형성한다. 제7금형작동장치가 상승하면서 금속띠의 타발에 의해 형성된 관통공과 관통공 사이의 연결살을 소정량 밴딩하는 예비 밴딩 과정을 거치게 된다.

그리고 제2금형작동장치가 하강함과 동시에 제6금형작동장치가 상승하면서 금속띠의 수평을 유지하면서 적절한 길이로 금속띠를 절단한다. 더불어 절단된 금속띠를 대략 반원형으로 1차 밴딩한다.

그 후, 제2금형작동장치는 상승하고 제3금형작동장치가 사선 방향으로 하강하면서 금속띠를 2차 밴딩하여 금속띠가 원통형이 되도록 한다.

제3금형작동장치 및 제6금형작동장치가 금형의 반대 측으로 이동하고, 제4금형작동장치가 이탈하면서 탄성체가 배출됨으로써 하나의 사이클이 완료된다.

도 1은 본 발명에 의한 탄성체 제조장비의 전체 구성을 개략적으로 보인 정면도.

도 2는 도 1에 의한 금형작동장치를 보인 사시도.

도 3은 도 2에 따른 금형작동장치의 분해 사시도.

도 4a 및 도 4b는 각각 금형작동장치의 작동을 보인 정면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

400 ; 금형 420 ; 타발부

430 ; 가공부 500 ; 금형작동장치

510 ; 캠 520 ; 슬라이딩부재

Claims (5)

1. 금속띠를 공급해 주는 재료공급장치, 소정 속도로 회전하는 선기어, 상기 선기어에 결합되어 연동 회전하는 다수의 피니언기어를 구비하여 구동력을 제공하는 유성기어장치, 이 유성기어장치의 중심에 설치되어 탄성체를 성형하기 위한 금형 및 유성기어장치의 구동력으로 금형을 작동시키는 금형작동장치를 포함하는 탄성체 제조장비에 있어서,

   상기 피니언기어의 전방에 캠축으로 결합되며 스페이서가 중간에 개재된 상태로 이중으로 결합되는 캠, 상기 피니언기어와 캠의 사이에 결합되어 캠의 회전 동작에 의해 가동되는 슬라이딩부재, 상기 슬라이딩부재의 일측에 결합되어 캠의 회전시 가압되는 가압블록을 구비한 것을 특징으로 하는 탄성체 제조장비의 금형작동장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 캠의 전방에는 중앙에 장공이 형성된 안내블록이 설치되는 것을 특징으 로 하는 탄성체 제조장비의 금형작동장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 안내블록의 일측은 가압블록과 스크류에 의해 고정 결합되고, 캠축에는 장공을 관통하여 스크류가 고정 결합되며, 상기 각 스크류 사이에는 복귀스프링이 연결되는 것을 특징으로 하는 탄성체 제조장비의 금형작동장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 가압블록의 일측에는 캠의 회전시 접촉되는 가이드롤러가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 탄성체 제조장비의 금형작동장치.

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