KR100938150B1 - 선재 장식물 포밍장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공급부(10)를 통하여 피딩되는 선재를 설정된 모양으로 가공하는 장치에 있어서: 상기 공급부(10)의 하류단에 설치되고, 굽힘공구(22)와 절단공구(24)를 구비하는 공구대(20); 상기 공구대(20) 상에 수평과 수직의 LM 가이드(36)(38)를 개재하여 설치되고, 바디(34)의 하단에 설치된 핑거(35)를 통하여 선재를 절곡하되, 상기 핑거(35)의 상대 위치를 조절하는 조절기(45)와, 바디(34)를 수직LM 가이드(36) 상으로 운동시키는 캠링크(43)와, 바디(34)를 수평LM 가이드(38) 상으로 운동시키는 볼스크류(44)를 구비하는 메인성형기(30); 및 상기 메인성형기(30) 바디(34)의 운동 위치를 감지하면서 설정된 프로그램으로 복합적 운동을 수행하되, 상기 캠링크(43)의 원점을 검출하는 원점센서(52)와, 볼스크류(44)의 원점을 검출하는 원점센서(54)를 구비하는 제어기(50)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라 본 발명은, 스프링을 연속적으로 성형하는 원리를 이용하여 선재로 이루어진 다양한 형태의 장식물을 프로그램 방식으로 제조할 수 있다.

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Description

선재 장식물 포밍장치{Apparatus for forming wire decoration}

본 발명은 선재 장식물 포밍장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스프링을 연속적으로 성형하는 원리를 이용하여 선재로 이루어진 다양한 형태의 장식물을 프로그램 방식으로 제조할 수 있는 선재 장식물 포밍장치에 관한 것이다.

종래의 선재 포밍은 대체로 로봇 핸드 방식을 응용하는 것으로 전후진, 회전, 스윙의 3축 운동을 구현하면서 이송되는 선재를 여러 방향으로 벤딩하는 작동을 수행한다.

또한, 한국 공개특허 제2006-0097362호의 “선재의 회전이송이 가능한 스프링 포밍머신”에 의하면 공구대 측으로 안내되는 선재를 회전 이송시킴으로써, 하나의 공구대만으로도 삼차원 가공이 가능할 뿐만 아니라 벤딩방향을 자유롭게 결정할 수 있도록 복수의 프레임, 복수의 회전축, 회전드럼, 회전모터, 회전부 등을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 선재를 연속적으로 피딩(feeding)하면서 공구대 상에서 다수의 공구를 이용하여 스프링과 같은 규칙적인 형상으로 제작하는 구성이 알려져 있으며 일부 포밍머신에 있어서는 스프링의 양단을 원하는 방향으로 자유롭게 절곡하는 응 용기술이 적용되기도 한다.

종래기술의 문헌정보

[문헌1] 한국 공개특허 제2006-0097362호의 “선재의 회전이송이 가능한 스프링 포밍머신”

[문헌2] 한국 공개특허 제2003-0071639호 “와이어 스프링 성형 장치”

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 스프링을 연속적으로 성형하는 원리를 이용하여 선재로 이루어진 다양한 형태의 장식물을 프로그램 방식으로 제조할 수 있는 선재 장식물 포밍장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 공급부를 통하여 피딩되는 선재를 설정된 모양으로 가공하는 장치에 있어서: 상기 공급부의 하류단에 설치되고, 굽힘공구와 절단공구를 구비하는 공구대; 상기 공구대 상에 수평과 수직의 LM 가이드를 개재하여 설치되고, 바디의 하단에 설치된 핑거를 통하여 선재를 절곡하되, 상기 핑거의 상대 위치를 조절하는 조절기와, 바디를 수직LM 가이드 상으로 운동시키는 캠링크와, 바디를 수평LM 가이드 상으로 운동시키는 볼스크류를 구비하는 메인성형기; 및 상기 메인성형기 바디의 운동 위치를 감지하면서 설정된 프로그램으로 복합적 운동을 수행하되, 상기 캠링크의 원점을 검출하는 원점센서와, 볼스크류의 원점을 검출하는 원점센서를 구비하는 제어기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발 명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 스프링을 연속적으로 성형하는 원리를 이용하여 선재로 이루어진 다양한 형태의 장식물을 프로그램 방식으로 제조할 수 있는 효과를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 포밍장치의 요부를 나타내는 정면도, 도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 포밍장치의 요부를 확대하여 나타내는 정면도와 측면도, 도 4는 도 2에 의한 요부를 보다 확대하여 나타내는 구성도이다.

본 발명은 공급부(10)를 통하여 피딩되는 선재를 설정된 모양으로 가공하는 장치에 관련된다. 공급부(10)는 보빈에 권취된 선재를 평탄하게 풀면서 일직선 상으로 이송하는 구성을 포함할 수 있다. 선재는 원형 단면의 와이어는 물론 사각단면의 얇은 밴드를 포함하는 의미이며, 꽃잎, 나무, 별, 동물 등의 다양한 모양으로 성형이 가능하다.

본 발명에 따르면 굽힘공구(22)와 절단공구(24)를 구비하는 공구대(20)가 상기 공급부(10)의 하류단에 설치된다. 공구대(20)는 중앙에 공급부(10)가 연결된 판재이며 중앙을 향하여 굽힘공구(22), 절단공구(24) 등의 다양한 공구가 방사상으로 설치된다. 굽힘공구(22)와 절단공구(24)는 스프링포밍에서와 마찬가지로 선재의 초기 또는 마무리 공정에 활용된다. 이외에도 공구대(20)에는 지지공구, 초기장력 조절공구 등이 구비될 수도 있다.

또, 본 발명에 따르면 바디(34)의 하단에 설치된 핑거(35)를 통하여 선재를 절곡하는 메인성형기(30)가 상기 공구대(20) 상에 수평과 수직의 LM 가이드(36)(38)를 개재하여 설치된다. 메인성형기(30)도 굽힘공구(22) 및 절단공구(24)와 함께 중앙의 공급부(10)를 향하여 방사상으로 설치되는데, 도시처럼 최상단 위치에 수직으로 설치하는 것으로 예시하고 설명한다. 메인성형기(30)의 바디(34)는 지지대(32)를 개재하여 공구대(20)에 고정되고, 수직LM 가이드(36)에 의한 수직운동과 수평LM 가이드(38)에 의한 수평운동을 병행한다.

이때, 상기 메인성형기(30)는 핑거(35)의 상대 위치를 조절하는 조절기(45)와, 바디(34)를 수직LM 가이드(36) 상으로 운동시키는 캠링크(43)와, 바디(34)를 수평LM 가이드(38) 상으로 운동시키는 볼스크류(44)를 구비한다. 핑거(35)는 한 쌍의 초경합금공구로 형성되며, 선재의 굵기나 장식물의 곡률에 따라 상대 위치가 변경되는 구조이다. 조절기(45)는 핑거(35) 사이의 거리, 경사각도, 또는 전체 길이 중 적어도 하나 이상을 가변하는 기구적 구성을 택한다. 다만 조절기(45)의 조절 범위는 미세하게 설정되는 것이 좋다.

캠링크(43)는 모터(46)의 축에 캠운동 하도록 설치되는 것이며, 하단에서 바디(34)와 관절운동 가능하게 연결되어 바디(34)를 상하로 운동시킨다. 볼스크류(44)는 모터(48)와 기어(49)로 연결되는 것이며, 바디(34)와 나선운동 가능하게 연결되어 바디(34)를 수평으로 운동시킨다. 캠링크(43)가 바디(34)와 연결되는 부분에서는 수평운동도 허용하는 슬라이딩 연결이 필요하다. 캠링크(43)를 구동하는 모터(46)는 서보모터를 사용하고 볼감속기와 파워록(power lock)을 개재할 수도 있다. 볼스크류(44)를 구동하는 모터(48)도 서보모터를 사용하는 것이 좋다.

물론 메인성형기(30)에 있어 핑거(35)를 회전 구동하는 별도의 모터(미도시)를 설치할 수도 있다. 총 3개의 모터를 이용하여 3축운동을 수행하면 보다 정교한 가공이 가능하지만 선재 장식물 용도에 있어 필요성은 크지 않다.

미설명 부호 39는 캠링크(43)의 슬라이딩 범위를 제한하도록 바디(34)의 상단에 설치되는 스토퍼로서 바디(34)의 수평운동 중에 캠링크(43)가 설정 범위를 벗어나면 비상정지를 작동하기 위한 용도이다.

또, 본 발명에 따르면 상기 메인성형기(30) 바디(34)의 운동 위치를 감지하면서 설정된 프로그램으로 복합적 운동을 수행하는 제어기(50)가 구비된다. 제어기(50)가 2개의 모터(46)(48)를 동시에 구동하면 바디(34) 하단의 핑거(35)를 통하여 선재를 다양한 모양으로 성형할 수 있게 된다. 물론 일반적인 스프링포밍 공정과 마찬가지로 메인성형기(30), 굽힘공구(22), 절단공구(24)의 작동 프로그램(프로세스)이 제어기(50)에 입력된다.

이때, 상기 제어기(50)는 캠링크(43)의 원점을 검출하는 원점센서(52)와, 볼스크류(44)의 원점을 검출하는 원점센서(54)를 구비한다. 일측의 원점센서(52)는 캠링크(43)가 원점위치에 도달하는 것을 감지하고, 타측의 원점센서(54)는 볼스크류(44)가 원점위치에 도달하는 것을 감지한다. 이와 같은 원점위치는 작업 개시에 있어 기준신호가 되기도 하고 작업중의 에러 상태를 감지하는 입력신호가 되기도 한다.

작동에 있어서, 제어기(50)를 온시키면 공급부(10)를 통하여 일정 길이 단위로 선재가 공급되면서 메인성형기(30)와 굽힘공구(22)가 설정된 순서로 작동한다. 메인성형기(30)의 핑거(35)는 2개의 모터(46)(48)에 의해 운동하며 선재를 설정된 모양으로 성형한다. 일정 길이의 선재에 대한 성형이 종료되면 절단공구(24)로 절단하여 완성된 장식물을 수집한다.

종래의 경우 스프링처럼 코일링이나 절곡 작업에만 한정되었으나 본 발명의 성형기에 의하면 상하좌우로 입체적인 절곡이 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 선재 장식물 포밍장치에 따르면 스프링을 연속적으로 성형하는 원리를 이용하여 선재로 이루어진 다양한 형태의 장식물을 프로그램 방식으로 제조할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 포밍장치의 요부를 나타내는 정면도,

도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 포밍장치의 요부를 확대하여 나타내는 정면도와 측면도,

도 4는 도 2에 의한 요부를 보다 확대하여 나타내는 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

10: 공급부 20: 공구대

30: 메인성형기 34: 바디

35: 핑거 36: 수직LM 가이드

38: 수평LM 가이드 43: 링크

44: 볼스크류 45: 조절기

46, 48: 모터 50: 제어기

52, 54: 원점센서

Claims (3)

1. 공급부(10)를 통하여 피딩되는 선재를 설정된 모양으로 가공하는 장치에 있어서:

   상기 공급부(10)의 하류단에 설치되고, 굽힘공구(22)와 절단공구(24)를 구비하는 공구대(20);

   상기 공구대(20) 상에 수평과 수직의 LM 가이드(36)(38)를 개재하여 설치되고, 바디(34)의 하단에 설치된 핑거(35)를 통하여 선재를 절곡하되, 상기 핑거(35)의 상대 위치를 조절하는 조절기(45)와, 바디(34)를 수직LM 가이드(36) 상으로 운동시키는 캠링크(43)와, 바디(34)를 수평LM 가이드(38) 상으로 운동시키는 볼스크류(44)를 구비하는 메인성형기(30);

   상기 메인성형기(30) 바디(34)의 운동 위치를 감지하면서 설정된 프로그램으로 복합적 운동을 수행하되, 상기 캠링크(43)의 원점을 검출하는 원점센서(52)와, 볼스크류(44)의 원점을 검출하는 원점센서(54)를 구비하는 제어기(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선재 장식물 포밍장치.
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