KR101019111B1

KR101019111B1 - 프레스 소재 흡착용 전자석의 틸팅장치

Info

Publication number: KR101019111B1
Application number: KR1020090023635A
Authority: KR
Inventors: 한재형
Original assignee: 한재형
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2011-03-09
Also published as: KR20100104914A

Abstract

본 발명은 프레스 소재를 흡착시켜 금형으로 반입하거나 프레스 작업된 소재를 금형 바깥으로 반출시키는 프레스 소재이송장치에서, 프레스 소재 흡착수단인 전자석이 틸팅 볼(tilting ball)과 완충스프링으로 구성된 틸팅구조에 의해 프레스 소재의 다양한 형상이나 흡착면의 기울기 등에 따라 전자석이 틸팅되게 함으로써 프레스 소재가 정확하고 확실히 흡착될 수 있도록 한 것이다.

프레스 소재, 전자석, 틸팅 볼, 완충스프링, 흡착, 형상, 스프링, 전산볼트

Description

프레스 소재 흡착용 전자석의 틸팅장치{TILTING DEVICE FOR APPARATUS SUPPLING MATERIALS ADSORPTION IN PRESS}

본 발명은 프레스 소재를 흡착 이송하는 프레스 소재 흡착용 전자석의 틸팅장치에 관한 것으로, 프레스 소재의 흡착면 형태에 따라 전자석이 자동으로 틸팅되게 함으로써 프레스 소재가 확실하게 흡착될 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 프레스 소재를 흡착하여 이송하는 프레스 소재 이송장치는 구동수단과 동력전달수단에 의해 이동하는 유니트 아암과, 상기 유니트 아암에 설치되는 적어도 하나 이상의 프레스 소재 흡착수단으로 구성되며, 흡착수단은 상기 프레스 소재를 흡착한 다음 금형 위로 이송시켜 탈착시킨 후 복귀하고, 상부 금형의 하강과 타발 및 상승에 의해 금형으로 반입된 소재의 프레스 작업이 이루어지면 상기 흡착수단 또는 다른 흡착수단이 금형으로 진입하여 프레스 작업 된 소재를 흡착시켜 후(後) 공정으로 이송시켜 탈착시킨 후 복귀하게 된다.

상기 유니트 아암에 설치되는 소재 흡착수단으로는 자력(磁力)을 이용하는 전자석 또는 진공을 이용하는 진공흡착패드를 예로 들 수 있으며, 프레스 소재의 재질이 대부분 철금속이므로 소재 흡착수단으로 전자석이 많이 사용되고 있다.

상기 프레스 소재의 형상은 매우 다양하며, 전자석에 의해 흡착되는 면(흡착면)의 형태 또한 다양하다. 이를테면 흡착면이 평면형인 경우도 있지만 소정 기울기의 경사면이거나, 곡면형이거나, 요입 및 요철형이거나 이들의 복합형이며, 평면형이더라도 여러 단계의 프레스 작업을 거치면서 굴곡이 있는 곡면형이거나 다면형, 경사형 또는 이들의 복합형으로 변화되는 반면, 전자석 또는 전자석 지지봉에는 프레스 소재의 형상이나 흡착면의 형태에 따라 틸팅되는 수단이나 관절기능이 없어서 프레스 소재의 완전한(확실한) 흡착이 어렵고, 프레스 소재의 완전한 흡착이 이루어지지 않아 이송 도중 흔들림이 발생되거나 진동이 발생되며, 심한 경우 프레스 소재가 전자석으로부터 분리되어 낙하하는 등의 문제점이 있었다.

따라서 프레스 소재마다 상이한 흡착면의 형태를 감안하여 전자석의 기울기를 일일이 조절해야 하는 번거로운 점이 있다.

예컨대, 전자석의 기울기나 전자석이 고정된 유니트 아암의 각도에 맞춰 기울기를 조절하거나 가공해야 하는 문제점이 있으며, 또는 각도가 세팅된 유니트 아암 전체를 교체해야 하는 등의 번거로움이 있으며, 프레스 소재의 흡착면들이 단차에 의해 높이 차이가 나는 경우 복수로 구성되는 전자석의 높낮이를 일일이 조정해야 하는 등의 문제점이 있으며, 이에 따라 세팅 및/또는 교환비용과 그에 따른 시간이 증가하여 생산성이 저하되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 프레스 소재를 흡착하는 전자석의 지지봉 하부에 틸팅 볼(tilting ball)을 설치하여 프레스 소재의 흡착면 형태에 따라 전자석이 틸팅되면서 프레스 소재가 완전히(확실히) 흡착되는 프레스 소재 이송장치의 전자석 틸팅장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 틸팅 볼이 스프링에 의해 탄지되게 함으로써 틸팅상태가 유지되도록 함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 틸팅 볼과 스프링 사이에 디스크를 게재시켜 원활한 틸팅동작이 이루어지도록 함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 전자석 지지봉의 상부에 스프링으로 탄지되는 틸팅 볼을 설치하여 전자석이 틸팅되도록 함을 특징으로 한다.

본 발명은 프레스 소재를 흡착하는 전자석의 지지봉 하부에 스프링으로 탄지되는 구형(求刑)의 틸팅 볼을 설치하여 프레스 소재의 흡착면 형태에 따라 전자석이 틸팅되도록 구성된다.

본 발명은 프레스 소재 이송장치의 전자석을 구성함에 있어서; 프레스 소재이송장치에 설치되는 지지바의 장공에 전산볼트가 설치되고, 상기 전산볼트 내부에 완충스프링으로 탄지되는 지지봉이 설치되고, 상기 전자석의 상부 요입홈에 스프링으로 탄지되는 틸팅 볼(tilting ball)이 설치되고, 상기 전자석 상부에 고정되는 고정부재의 통공에 틸팅 볼이 면접촉되는 곡면이 형성되고, 상기 전산볼트 하부로 돌출된 나사부에 틸팅 볼이 체결되어 프레스 소재의 흡착면 형태에 따라 전자석이 틸팅되도록 구성된다.

본 발명은 전산볼트의 상부에 무두볼트를 체결하되 체결높이를 조절할 수 있도록 함으로써 지지봉의 완충력을 조절할 수 있게 구성된다.

상기 전산볼트는 외면에 나사부가 형성되고, 상기 나사부에 하부너트와 지지바의 장공과 스프링 와셔와 상부너트가 차례로 결합되어 전산볼트가 지지바에 견고히 고정된다.

상기 전자석의 틸팅각도(θ)는 지지봉을 중심으로 ±30°기울어질 수 있게 구성되며, 틸팅 볼과 스프링 사이에 디스크를 설치하여 원활한 틸팅동작과 수명연장을 꾀할 수 있다.

상기 디스크는 우레탄 등의 합성수지, 또는 메탈디스크, 또는 경면가공된 금속이 될 수 있으며, 디스크의 상부에 틸팅 볼과 면접촉되는 요입면이 형성되고, 디스크의 하부에 스프링 상부가 결합되는 하향 돌부가 형성되고, 상기 돌부 바깥에는 스프링의 상부가 지지되는 단턱부가 형성되어 디스크와 스프링의 분리가 방지된다.

본 발명은 틸팅 볼과 완충스프링으로 구성된 틸팅장치에 의해 프레스 소재가 전자석에 확실히 흡착되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 프레스 소재의 흡착면 형태에 따라 전자석의 자동 탈팅이 달성되므로 종래 처럼 틸팅각에 맞춰 전자석을 설치 및 조절하거나 유니트 아암을 교체하는 등의 번거로움이 해소되어 작업성이 우수하고 비용 및 시간이 크게 절감되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 틸팅 볼이 스프링에 의해 탄지되므로 프레스 소재의 흡착면 형태가 달라지지 않는 이상 틸팅상태가 유지되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 틸팅 볼과 스프링 사이에 디스크가 설치되어 원활한 틸팅동작이 이루어지는 효과가 있다.

또한 본 발명은 구성이 간단하여 가볍고 제작이 용이하며, 완충스프링에 의해 관성진동과 충격등이 흡수되므로 진동이 크게 감소되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 전자석 지지봉이 완충스프링에 의해 완충되므로 프레스 소재가 흡착될 때 충격이 흡수되며, 완충력을 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 프레스 소재의 흡착면 형태가 바뀌면 틸팅각도가 자동으로 변경되어 별도의 틸팅조작이나 전자석 및 유니트 아암의 교체 등이 불필요하여 비용이 절감되는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략한다.

도 1은 본 발명 일 예로 도시한 프레스 소재 흡착용 전자석의 틸팅장치 단면도이고, 도 2는 그 분해 사시도로, 프레스 소재이송장치에 설치되는 하나 또는 적어도 하나 이상의 지지바(2)에 장공(3)이 형성되고, 상기 장공(3)에 전산볼트(4)가 결합되고, 상기 전산볼트(4)의 외주면에 나사부(5)가 빙둘러 형성되고, 전산볼트(4)의 길이방향 내부에는 단턱부(6)가 형성되고, 단턱부(6)의 상부에는 내경이 큰 스프링실(7)이 형성되고, 단턱부(6)의 하부에는 내경이 작은 통공(8)이 형성된다.

상기 통공(8)에는 머리부(9)가 구비된 지지봉(10)이 결합되어 머리부(9)가 단턱부(6)에 걸리고, 지지봉(10)의 하부는 통공(8)을 지나 전산볼트(4) 하부로 돌출된다.

상기 지지봉(10)의 하부 외주면에는 나사부(11)가 형성되고, 스프링실(7)의 상부 내주면에는 머리가 없는 무두볼트(12)가 체결될 수 있게 나사부(13)가 빙둘러 형성된다.

상기 무두볼트(12)의 외주면에도 나사부(14)가 형성되며, 무두볼트(12)의 상부에는 체결공구(도시안됨)를 결합할 수 있는 결합홈(15)이 형성된다.

스프링실(7)에 결합되는 완충스프링(16)의 하부면은 머리부(9) 상부면에 접촉되며, 결합홈(15)에 결합되는 렌치 등의 체결공구를 이용하여 무두볼트(12)를 나사부(13)에 체결하면 상기 완충스프링(16)이 압축되면서 지지봉(10)이 하향 탄지되며, 무두볼트(12)의 체결정도 또는 체결위치에 따라 완충스프링(16)의 탄발력이 달라지고 이에 따라 지지봉(10)의 완충력(탄지력)이 달라지며, 따라서 복수 개소인 프레스 소재(28)의 흡착면 높이가 조금씩 상이하더라도(단차가 나더라도) 상기 완충에 의해 전체 흡착면이 전자석(24)에 흡착된다.

상기 전산볼트(4)의 나사부(5)에는 하부너트(17)와 지지바(2)의 장공(3)과 스프링 와셔(18)와 상부너트(19)가 차례로 결합되어 전산볼트(4)가 지지바(2)에 견고히 고정되며, 상ㆍ하부너트(17)(19)의 체결위치에 따라 전산볼트(4)의 체결 높이가 달라지거나 조절되고, 장공(3)에 끼워지는 전산볼트(4)의 위치에 따라 전자석(24)의 위치가 결정된다.

전산볼트(4) 하부로 돌출된 지지봉(10)에는 고정부재(20)의 중앙에 형성된 통공(21)이 헐겁게 끼워지고, 나사부(11)에는 구형(求刑)의 틸팅 볼(22) 일측에 형성된 나공(23)이 체결된다.

전자석(24) 상부에 결합된 덮개(34) 중앙에 형성된 요입홈(25)에는 스프링(26)이 결합되고, 상기 요입홈(25)의 상부에는 틸팅 볼(22)이 결합되고, 지지봉(10)에 미리 끼워진 고정부재(20)는 전자석(24)의 케이스(29) 또는 덮개(34) 상 부면에 밀착된 다음 용접등의 방법으로 고정되거나 피스 체결 또는 나사 체결구조로 고정되며, 틸팅 볼(22)이 접하는 고정부재(20)의 통공(21) 하부에는 틸팅 볼(22)이 구름접촉(또는 면접촉)할 수 있게 곡면(27)이 형성되며, 스프링(26)의 상부면은 틸팅 볼(22)의 표면에 밀착되어 틸팅 볼(22)을 상부로 밀어 올리도록 구성하여 틸팅 볼(22)의 표면이 곡면(27)에 항상 밀착된다.

따라서, 전자석(24)이 프레스 소재(28)의 흡착면 형태에 따라 적절히 기울어지면서 프레스 소재(28)를 확실히 흡착할 수 있게 된다. 즉, 프레스 소재(28)의 흡착면이 기울어지거나 곡면이더라도 전자석(24)과 흡착면이 수직 상태이므로 가장 효율적인 면적으로 흡착된다.

상기 요입홈(25)의 내경은 틸팅 볼(22)의 직경보다 조금 크게 구성된다.

또한 전자석(24)이 프레스 소재(28)를 흡착할 때 완충스프링(16)에 의해 지지봉(10)이 완충되면서 충격등이 흡수되며, 이에 따라 프레스 소재(28)가 흡착되는 부분에 다소 높이 차이(단차)가 있더라도 확실히 흡착된다.

상기 전자석(24)의 틸팅각도(θ)는 지지봉(10)을 중심으로 ±30°기울어질 수 있게 구성하여 다양한 형태의 프레스 소재(28)를 흡착할 수 있게 구성된다.

상기 틸팅각도(θ)가 30°미만인 경우 다양한 형상과 기울기의 프레스 소재를 흡착 할 수 없으며, 30°를 초과하는 경우 지지봉(10)이나 고정부재가 파손되거나 스트레스를 받을 수 있으므로 ±30°가 바람직하다.

도 6은 사용 상태 정면도로, 흡착 대상 프레스 소재(28)의 형상이 평면이 아 닌 곡면형이거나 경사면 또는 이들의 복합형이더라도 틸팅 볼(22)에 의해 프레스 소재(28)의 흡착면을 기준하여 수직 상태로 유지되므로 복수의 전자석(24)이 프레스 소재(28)를 전체적으로 골고루 흡착할 수 있게 된다.

따라서 흡착된 프레스 소재(28)가 흔들림이나 유동없이 전자석(24)을 따라 소망하는 위치로 이송된다.

상기 전자석(24)은 자기차폐(magnetic shield)되는 케이스(29) 내부에 코어(30)와 코일(31) 및 코일(31)로 전원을 공급하는 전원선(32)과, 상기 코어(30) 및 코일(31)을 케이스(29)에 고정시키는 비자성 몰딩재(33)로 구성된다.

도 3은 본 발명 다른 실시예의 단면도이고, 도 4는 그 분해 사시도로, 틸팅 볼(22)과 스프링(26) 사이에 우레탄 등의 합성수지로 된 디스크(35)를 설치하여 틸팅 볼(22)과 스프링(26)이 금속인 경우 직접적인 접촉이나 마찰을 방지함으로써 보다 확실한 틸팅동작이 달성된다.

상기 디스크(35)의 상부에는 틸팅 볼(22)의 반경과 동일한 요입면(36)이 형성되며, 디스크(35)의 하부에는 스프링(26) 상부가 결합되는 하향 돌부(37)가 형성되어 스프링(26)의 이탈이 방지되며, 돌부(37) 바깥에는 스프링(26)의 상부가 지지되는 단턱부(38)가 형성되어 디스크(35)와 스프링(26)의 분리 및/또는 이탈이 방지된다.

상기 디스크(35)는 요입면(36) 전체가 틸팅 볼(22)과 면접촉하면서 적절한 마찰력이 유지되고 스프링(26)의 탄성이 전달되며, 틸팅 볼(22)의 상부 곡면은 고정부재(20)의 곡면(27)에 면접촉되므로 외력(外力)이 인가되지 않는 이상 전자석(24)의 틸팅각도가 유지된다.

상기 디스크(35)는 우레탄 등의 합성수지, 또는 메탈(메탈 디스크), 또는 경면가공된 금속 중 하나 일 수 있다.

도 5는 본 발명 또 다른 실시예의 단면도로, 틸팅 볼(22)을 지지봉(10)의 상부에 설치할 수 있음을 도시한 것이다.

즉, 전산볼트(4)의 단턱부(6) 하부에 원추홈(8a)을 형성하여 지지봉(10)이 ±30°범위내에서 어떠한 방향으로 기울어질 수 있도록 하고, 상기 단턱부(6)와 원추홈(8a) 사이에 틸팅 볼(22)이 걸림될 수 있게 곡면을 형성하고, 스프링실(7)에는 지지봉(10)이 하부에 체결된 틸팅 볼(22)을 설치하여 완충스프링(16)으로 탄지되게 하고, 고정부재(20)의 통공에 헐겁게 끼워진 지지봉(10)의 머리부(9)는 전자석(24) 상부의 요입홈(25)에 결합되어 스프링(26)에 의해 탄지되도록 함으로써 흡착면에 따라 적절한 기울기의 틸팅이 이루어지도록 구성된다.

상기 틸팅 볼(22)과 완충스프링(16) 사이에 도 3에서 처럼 디스크(35)를 게재시켜 원활한 틸팅동작이 이루어지도록 함이 바람직하다.

삭제

본 발명에서 프레스 소재 이송장치와 이에 설치되는 프레스 소재 흡착용 전자석은 본 출원인에 의해 2009. 3. 4. 특허출원된 바 있는 "프레스 소재 이송 자동화시스템 및 그 소재 이송방법(특허출원 제10-2009-18558호)"이 참고될 수 있다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

도 1 : 본 발명 일 실시예로 도시한 단면도

도 2 : 본 발명 도 1의 분해 사시도.

도 3 : 본 발명 다른 실시예의 단면도.

도 4 : 본 발명 도 3의 분해 사시도.

도 5 : 본 발명 또 다른 실시예의 단면도.

도 6 : 본 발명의 사용 상태 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(1)--전자석 틸팅장치 (2)--지지바

(3)--장공 (4)--전산볼트

(5)(11)(13)(14)--나사부 (6)--단턱부

(7)--스프링실 (8)(21)--통공

(8a)--원추홈 (9)--머리부

(10)--지지봉 (12)--무두볼트

(15)--결합홈 (16)--완충스프링

(17)--하부너트 (18)--스프링 와셔
(19)--상부너트 (20)--고정부재
(22)--틸팅 볼 (23)--나공

삭제

(24)--전자석 (25)--요입홈
(26)--스프링 (27)--곡면
(28)--프레스 소재 (29)--케이스
(30)--코어 (31)--코일
(32)--전원선 (33)--비자성 몰딩재
(34)--덮개 (35)--디스크

삭제

(36)--요입면 (37)--돌부

(38)--단턱부 (θ)--틸팅각도

Claims

삭제
프레스 소재 이송장치의 전자석을 구성함에 있어서;

프레스 소재이송장치에 설치되는 지지바의 장공에 전산볼트를 설치하고,

상기 전산볼트 내부에 완충스프링으로 탄지되는 지지봉을 설치하고,

상기 전자석의 상부 요입홈에 스프링으로 탄지되는 틸팅 볼을 설치하고,

상기 전자석 상부에 고정되는 고정부재의 통공에 틸팅 볼이 면접촉되는 곡면을 형성하고,

상기 전산볼트 하부로 돌출된 나사부에 틸팅 볼을 체결하여서 된 프레스 소재 이송장치의 전자석 틸팅장치.
청구항 2에 있어서; 전산볼트의 상부에 무두볼트를 체결하되 체결높이를 조절시켜 지지봉의 완충력이 조절되도록 함을 특징으로 하는 프레스 소재 이송장치의 전자석 틸팅장치.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서; 전산볼트 외면에 나사부가 형성되고, 상 기 나사부에 하부너트와 지지바의 장공과 스프링 와셔와 상부너트가 차례로 결합되어 전산볼트가 지지바에 고정되도록 함을 특징으로 하는 프레스 소재 이송장치의 전자석 틸팅장치.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서; 전자석의 틸팅각도(θ)는 지지봉을 중심으로 ±30°기울어질 수 있도록 함을 특징으로 하는 프레스 소재 이송장치의 전자석 틸팅장치.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서; 틸팅 볼과 스프링 사이에 디스크를 설치하여서 된 프레스 소재 이송장치의 전자석 틸팅장치.
청구항 6에 있어서; 디스크의 상부에 요입면이 형성되고, 상기 디스크의 하부에 스프링 상부가 결합되는 하향 돌부가 형성되고, 상기 돌부 바깥에는 스프링의 상부가 지지되는 단턱부가 형성된 것을 특징으로 하는 프레스 소재 이송장치의 전자석 틸팅장치.
청구항 6에 있어서; 디스크는 우레탄ㆍ메탈ㆍ경면가공된 금속 중 어느 하나임을 특징으로 하는 프레스 소재 이송장치의 전자석 틸팅장치.
프레스 소재 이송장치의 전자석을 구성함에 있어서; 전산볼트(4)의 단턱 부(6) 하부에 원추홈(8a)을 형성하고, 단턱부(6)와 원추홈(8a) 사이에 틸팅 볼(22)이 걸림되는 곡면을 형성하고, 스프링실(7)에는 지지봉(10)이 하부에 체결된 틸팅 볼(22)을 설치하여 완충스프링(16)으로 탄지되게 하고, 고정부재(20)의 통공에 헐겁게 끼워진 지지봉(10)의 머리부(9)는 전자석(24) 상부의 요입홈(25)에 결합되어 스프링(26)에 의해 탄지되도록 함을 특징으로 하는 프레스 소재 이송장치의 전자석 틸팅장치.
청구항 9에 있어서; 스프링실(7) 상부에 무두볼트(12)를 체결하되 체결높이를 조절시켜 지지봉(10)의 완충력이 조절되도록 함을 특징으로 하는 프레스 소재 이송장치의 전자석 틸팅장치.
청구항 9 또는 청구항 10에 있어서; 전산볼트(4) 외면에 나사부(5)가 형성되고, 상기 나사부(5)에 하부너트(17)와 지지바(2)의 장공(3)과 스프링 와셔(18)와 상부너트(19)가 차례로 결합되어 전산볼트(4)가 지지바(2)에 고정되도록 함을 특징으로 하는 프레스 소재 이송장치의 전자석 틸팅장치.
청구항 9 또는 청구항 10에 있어서; 전자석(24)의 틸팅각도(θ)는 지지봉(10)을 중심으로 ±30°기울어질 수 있도록 함을 특징으로 하는 프레스 소재 이송장치의 전자석 틸팅장치.
청구항 9 또는 청구항 10에 있어서; 틸팅 볼(22)과 완충스프링(16) 사이에 디스크(35)를 설치하여서 된 프레스 소재 이송장치의 전자석 틸팅장치.