KR101126622B1

KR101126622B1 - 공기분사수단이 구비된 프레스 소재 흡착장치

Info

Publication number: KR101126622B1
Application number: KR1020090134270A
Authority: KR
Inventors: 한재형
Original assignee: 한재형
Priority date: 2009-12-30
Filing date: 2009-12-30
Publication date: 2012-04-12
Also published as: KR20110077638A

Abstract

본 발명은 프레스 소재를 흡착시켜 프레스기의 금형으로 반입하거나 프레스 작업된 소재를 상기 금형 바깥으로 반출시키는 프레스 소재 흡착장치에 공기분사수단을 설치하여 프레스 소재가 탈착될 때 소정 압력의 공기가 프레스 소재로 분사되게 함으로써 잔류자기나 오일 및 이물질의 영향없이 프레스 소재가 확실하게 탈착(분리)되도록 한 것이다.

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Description

공기분사수단이 구비된 프레스 소재 흡착장치{AIR BLAST USING OF SUPPLING MATERIALS ADSORPTION IN PRESS}

본 발명은 프레스 소재를 흡착하여 이송 및 탈착하는 프레스 소재 흡착장치에 관한 것으로, 상세하게는 프레스 소재가 탈착될 때 소정 압력의 공기를 프레스 소재 표면으로 분사시켜 잔류자기나 오일이나 수분 및 이물질의 영향없이 프레스 소재가 확실하게 탈착(분리)될 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 프레스 소재를 흡착하여 프레스기 금형으로 이송하는 프레스 소재 이송장치는, 구동수단과 동력전달수단에 의해 이동하는 유니트 아암과, 상기 유니트 아암에 설치되는 적어도 하나 이상의 프레스 소재 흡착수단(흡착 및 탈착수단)으로 구성되며, 소재 흡착수단은 상기 프레스 소재를 흡착한 다음 금형 위로 이송시켜 탈착시킨 후 복귀하고, 상부 금형이 하강과 타발 및 상승에 의해 금형으로 반입된 소재의 프레스 작업이 이루어지면 상기 소재 흡착수단 또는 다른 흡착수단이 금형으로 진입하여 프레스 작업된 소재를 흡착시켜 후(後) 공정으로 이송시켜 탈착시킨 후 복귀하는 과정의 반복으로 프레스 소재가 자동 이송되면서 프레스된다.

상기 유니트 아암에 설치되는 소재 흡착수단으로는 자력(磁力)을 이용하는 전자석, 또는 진공을 이용하는 진공흡착패드를 예로 들 수 있으며, 프레스 소재의 대부분이 철금속이므로 전자석(電磁石)에 의한 소재 흡착수단이 많이 사용되고 있다.

도 1은 전자석을 이용한 종래 프레스 소재 이송장치(1)의 단면을 일 예로 도시한 것으로, 적어도 하나 이상의 지지바(12)에 장공(13)이 형성되고, 상기 장공(13)에 상부가 개방된 스프링실(8) 하부에 통공(7a)이 형성되고 내ㆍ외주면에 나사부(7b)(7c)가 각각 형성된 전산볼트(7)가 결합된 다음 상ㆍ하부 와셔(11)(14)와 너트(10)(15)에 의해 지지바(12)에 체결된다.

상기 스프링실(8)에는 상부에 머리부(6)가 형성된 지지봉(5)이 결합되며, 상기 지지봉(5)은 승강할 수 있게 통공(7a)을 지나 전산볼트(7) 하부로 돌출되고, 머리부(6)는 스프링실(8)에 위치하며, 지지봉(5)의 하단 외주면에는 나사부(4)가 형성되고, 상기 나사부(4)에는 전자석(2)의 상부가 체결되며, 스프링실(8)에는 지지봉의 머리부(6)를 탄지하는 스프링(9)이 결합되고, 스프링실(8) 상부의 나사부(7c)에는 체결홈(17)이 형성된 무두볼트(16)가 체결되어 전자석(2)의 탄지력과 완충력 을 조절할 수 있게 구성된다.

전자석(2)의 하우징(2c) 일측에는 코일(2b)로 전원을 공급하여 전자력(電磁力)을 생성시키는 전원선(3)이 연결되며, 상기 전자석(2)은 코일(2b)로 공급되는 전원에 의해 코어(2a) 부분에 발생되는 전자력(電磁力)으로 프레스 소재(18)를 흡착시켜 소정의 위치로 이송(이동)시킨 다음 코일(2b)로 공급되는 전원을 차단시키는 방법으로 소자(消磁)시켜 프레스 소재(18)가 탈착된다.

상기 프레스 소재(18)는 크기(평면적)와 형상, 두께, 무게(중량) 등이 다양하며, 표면에 각종 오일이나 이물질이 흡착되어 있는 상태이며, 프레스 소재의 두께와 무게가 일정 규모 이상이면 전자석으로 흡착 및 탈착하는데 문제가 없다.

그러나 프레스 소재(18)가 두께가 얇은 박판이거나 무게가 가벼운 경우, 전자석을 소자(消磁)시키더라도 코어(2a) 부분에 잔류하는 미세 잔류자기(Residual Magnetism, 殘留磁氣)에 의해 프레스 소재(18)가 바로 탈착되지 않는 문제점이 있다.

또한 프레스 소재(18)의 무게가 다소 무거워 잔류자기의 영향을 받지 않더라도 프레스 소재(18) 표면에 묻어 있는 각종 오일 및 수분의 점성(흡착력)이나 표면장력 또는 이물질의 흡착력에 의해 프레스 소재(18)가 전자석(2)의 코어(2a) 면에 달라붙어 쉽게 분리되지 않는 등의 문제점이 있으며, 이러한 문제들은 프레스 소재 의 이송속도를 떨어뜨릴 뿐 아니라, 프레스 공정 전반에 영향을 미쳐 생산성을 저하시키는 요인이 되고 있다.

본 발명은 프레스 소재 흡착장치에 공기분사수단을 구비시켜 흡착된 프레스 소재를 소정위치로 이송시킨 후 탈착시킬 때 소정압력의 공기를 함께 분사함으로써 프레스 소재가 소재 흡착장치로부터 확실히 분리되는 프레스 소재 흡착장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명 공기분사수단이 구비된 프레스 소재 흡착장치는, 상기 전산볼트 내부에 형성되는 스프링실과, 상기 스프링실에 설치되는 스프링과, 상기 스프링의 상부를 지지하는 무두볼트와, 상기 스프링실 하부에 형성되는 제1 통공과, 상기 무두볼트에 형성되는 제2 통공과, 상기 스프링실과 제1 통공 및 제2 통공을 관통하여 전산볼트 상하로 돌출되는 지지봉과, 상기 지지봉 외면에 형성되고 스프링실 하부에 위치하고 상기 스프링에 의해 탄지되는 걸림테와, 상기 전산볼트 하부로 돌출된 지지봉 단부에 결합되는 전자석과, 상기 지지봉 내부에 길이방향으로 형성되는 기로(氣路)와, 상기 전자석의 코어 중앙에 수직으로 형성되고 상기 기로와 연결되어 공기를 분사하는 공기 분사공과, 상기 지지봉의 상단부에 연결되어 기로(氣路)로 분사공기를 공급하는 에어호스를 포함하여 구성된다.

또한 본 발명은 상기 에어호스에 연결되는 전자변과, 상기 전자변에 연결되는 공기압 공급원을 포함한다.

또한 본 발명은 상기 지지봉과 에어호스를 연결하는 엘보를 더 포함한다.

또한 본 발명은 공기 분사공의 단부에 형성되는 경사면을 더 포함한다.

또한 본 발명에서 분사공기의 분사압은 1~5㎏f/㎠임을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 분사공기의 분사시기는 전자석의 소자와 동시에 진행함으로써 프레스 소재의 탈착이 신속하면서 확실하게 이루어지도록 함을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 분사공기의 분사시간은 0.1~1초 임을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 분사공의 내경은, 0.5~1㎜ 임을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 기로의 내경은 분사공 내경의 3~10배 크기로 함을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 전자석의 코어에 형성되는 공기 분사공은 2개 내지 5개로 분산 형성함을 특징으로 한다.

본 발명은 전자석의 소자에 의해 프레스 소재(49)가 탈착될 때 소정압력의 공기분사가 함께 이루어지면서 프레스 소재(49)가 소재 흡착장치(20)로부터 확실하면서 신속히 분리되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 공기 분사공(45)의 단부에 형성되는 만곡면 또는 경사면(46)에 의해 흡착되는 프레스 소재(49)의 표면 손상이 방지되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 지지봉(25)의 내부에 형성되는 기로(44)의 내경이 공기 분사공(45)의 내경보다 3~10배 큰 완충공간이 형성되어 원할한 공기분사가 이루어지는 등의 효과가 있다.

또한 본 발명은 프레스 소재(49)가 박판이거나, 또는 무게가 가볍거나, 또는 프레스 소재(49)의 표면에 묻은 오일의 점성이나 수분의 표면장력 또는 이물질의 흡착력 등에 의해 전자석(코어)을 소자(消磁)시키더라도 프레스 소재(49)가 빨리 분리되지 않는 경우 공기 분사공(45)을 통하여 분사되는 분사공기에 의해 프레스 소재(49)가 코어(22)로부터 확실히 분리되는 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 2는 본 발명 일 예로 도시한 공기분사수단이 구비된 프레스 소재 흡착장치(20)의 측면도이고, 도 3은 그 단면도이며, 도 4는 그 분해 사시도이다.

상기 공기분사수단이 구비된 프레스 소재 흡착장치(20)는 적어도 하나 이상의 지지바(32)에 장공(33)이 형성되고, 상기 장공(33)에 상부가 개방된 스프링실(28) 하부에 제1 통공(27)이 형성되고 내ㆍ외주면에 나사부(26a)(26b)가 각각 형성된 전산볼트(26)가 결합된 다음 상ㆍ하부 와셔(31)(34)와 너트(30)(35)에 의해 지지바(32)에 체결된다.

상기 스프링실(28)에는 외면에 걸림테(25a)가 형성된 지지봉(25)이 결합되며, 상기 지지봉(25)은 승강할 수 있게 제1 통공(27)을 지나 전산볼트(26) 하부로 돌출되고, 걸림테(25a)는 스프링실(28) 하부에 위치하며, 지지봉(25)의 하단 외주면에는 나사부(25c)가 형성되고, 상기 나사부(25c)에는 전자석(21)의 상부에 형성된 나공(21b)이 체결되며, 스프링실(28)에는 지지봉(25)의 걸림테(25a)를 탄지하는 스프링(29)이 결합되고, 스프링실(28) 상부의 나사부(26b)에는 무두볼트(37)의 나사부(37a)가 체결되며, 무두볼트(37)의 상부에는 하나 또는 복수의 체결홈(36)이 형성되어 스프링(29)의 탄성력을 조절할 수 있으므로 전자석(21)의 탄지력과 완충력이 조절된다.

상기 지지봉(25)의 상부는 무두볼트(37)의 중앙에 수직으로 형성된 제2 통공(38)에 헐겁게 결합된 다음 무두불트(37) 상부로 돌출되며, 내부에는 분사공기가 지나갈 수 있도록 기로(44)가 형성되고, 지지봉(25)의 하부와 전자석의 코어(22) 부분에는 상기 기로(44)의 내경(또는 평면적)보다 작은 내경의 공기 분사공(45)이 수직으로 형성되고, 지지봉(25)과 전자석(21)이 체결되는 부분에는 오링(51)이 결합되어 결합부의 기밀(氣密)이 유지된다.

지지봉(25)의 상단부에는 에어호스(43)의 일측 단부가 연결되고, 상기 에어호스(43)의 타측 단부에는 제어기(도시안됨)에 의해 개폐되는 솔레노이드밸브 등의 전자변(47)과 콤프레셔 등의 공기압 공급원(48)이 차례로 배관 및 연결되어 소정의 압축공기가 공기 분사공(45)으로 분사되면서 코어(22)에 흡착되어 있는 프레스 소재(49)가 확실히 탈착된다.

상기 에어호스(43)는 연결수단, 예컨대 엘보(41)를 이용하여 지지봉(25) 상부에 결합될 수 있다.

이를테면, 지지봉(25)의 상부 내주면 또는 외주면에 형성된 나사부(25b)에 엘보(41)의 일측 나사부(39)를 체결하고, 엘보(41)의 타측에 에어호스(43)를 호스연결구(42:퀵클램프)로 연결하거나, 또는 엘보(41)의 타측 나사부(도시안됨)에 에어호스(43)를 결합하거나 체결하면 될 것이다.

전자석(21)의 하우징(21a) 일측에는 코일(23)로 전원을 공급하여 전자력(電磁力)을 생성시키는 전원선(24)이 연결되며, 상기 전자석(21)은 코일(23)로 공급되는 전원에 의해 코어(22) 부분에 발생되는 전자력(電磁力)으로 프레스 소재(49)를 흡착시켜 소정의 위치로 이송(이동)시킨 다음 코일(23)로 공급되는 전원을 차단시키는 방법으로 소자(消磁)시켜 프레스 소재(49)가 탈착된다.

즉, 프레스 소재(49)를 탈착시키고자 하는 경우, 전자석(21)으로 공급되는 전원을 차단시켜 소자시키면 프레스 소재(49)가 코어(22)로부터 분리되면서 탈착된다.

본 발명에서 분사공기의 분사압은 프레스 소재(49)의 규모에 따라 적절한 압력, 예컨대 1~5㎏f/㎠로 조절되며, 분사공기의 분사시기는 전자석(21)의 소자와 동시에 진행함으로써 신속하고 확실한 탈착이 이루어지며, 분사공기 분사시간은 프레스 소재(49)가 분리될 수 있는 시간, 이를테면 순간적이거나 0.1~1초 정도가 바람직하며, 순간적으로 분사시키면 리액션 시간을 줄일 수 있다.

본 발명에서 공기 분사공(45)의 내경은 0.5~1㎜가 바람직하다.

상기 공기 분사공(45)의 내경이 1㎜를 초과하여 너무 큰 경우 프레스 소재(49)의 분리효율이 낮으면서 공기손실이 많은 문제점이 있으며, 공기 분사공(45)의 내경이 0.5㎜ 미만으로 너무 작은 경우 공기압력이 불필요하게 커지는 문제점이 있어 전자변(47)의 개폐부하 상승과 공기압 공급원(48)의 과부하 요인이 있으므로 공기 분사공(45)의 내경은 0.5~1㎜가 바람직하다.

지지봉(25)의 내부에 형성되는 기로(44)의 내경은 상기 공기 분사공(45)의 내경보다 수 배, 이를테면 3~10배 크기의 완충공간을 형성함으로써 원할한 공기분사가 이루어지도록 구성함이 바람직하다.

한편, 코어(22)에 흡착된 프레스 소재(49)의 무게가 무겁거나, 크기가 크거나, 또는 두께가 두꺼워 코어(22)에 잔류하는 자기를 이길수 있는 정도이면 자연스럽게 탈착된다.

하지만, 프레스 소재(49)가 코어(22)의 전류자기(Residual Magnetism, 殘留磁氣)를 이길수 없는 정도의 박판이거나, 또는 무게가 가볍거나, 또는 프레스 소재(49)의 표면에 묻은 오일의 점성이나 수분의 표면장력 또는 이물질의 흡착력 등에 의해 전자석(코어)을 소자(消磁)시키더라도 프레스 소재(49)가 빨리 분리되지 않는 경우 공기 분사공(45)을 통하여 분사되는 공기에 의해 프레스 소재(49)가 코어(22)로부터 확실히 분리된다.

또한, 프레스 소재(49)가 전자력에 의해 코어(22) 저부면에 흡착되면서 짧은 순간 진공상태가 유지되므로 소자시 빨리 분리되지 않는 경우도 있으나, 분사공기에 의해 확실히 그리고 빨리 탈착(분리)된다.

본 발명에서 공기 분사공(45)의 단부에 만곡면 또는 경사면(46)이 형성되어 흡착되는 프레스 소재(49)의 표면 손상이 방지된다.

본 발명에서 스프링실(28)에 설치되는 스프링(29)의 하부면은 걸림테(25a) 상부면에 접촉되어 지지봉(25)이 탄지되고 전자석(21)이 완충되며, 체결홈(36)에 결합되는 렌치 등의 체결공구를 이용하여 무두볼트(37)를 체결하면 상기 스프링(29)이 압축되면서 지지봉(25)이 하향 탄지되며, 상기 무두볼트(37)의 체결정도 또는 체결위치에 따라 스프링(29)의 탄발력이 달라지고 이에따라 지지봉(25)의 완충력(탄지력)이 달라지며, 따라서 복수 개소인 프레스 소재(49)의 흡착면 높이가 조금씩 상이하더라도(단차가 나더라도) 상기 완충에 의해 전체 흡착면이 전자석(21)에 흡착된다.

상기 전산볼트(26)에 체결된 상ㆍ하부 너트(30)(35)의 체결위치에 따라 전산볼트(26)의 체결 높이가 달라지거나 조절되고, 장공(33)에 끼워지는 전산볼트(26)의 위치에 따라 전자석(21)의 위치가 결정된다.

본 발명 도 5는 프레스 소재(49)가 전자석(21)에 흡착된 상태의 도면이고, 도 6은 프레스 소재(49)가 전자석(21)의 소자 및 코어(22) 중앙 하부로 분사되는 분사공기에 의해 전자석(21)으로부터 신속히 그리고 확실하게 탈착(분리)되고 있는 상태의 도면이며, 탈착(분리)된 프레스 소재(49)가 금형(50) 상부에 안착하고 있는 상태이다.

본 발명에서 코어(22)의 중앙부에 공기 분사공(45)이 형성되더라도 그 내경이 0.5~1㎜로 작아 전자력(電磁力) 분포도에 큰 영향이 없다.

본 발명에서 코어(22)의 중앙부에 공기 분사공(45)을 수직으로 형성하는 것을 일 예로 들었으나, 도면으로 도시하지 않았지만, 코어(22) 부분에 상기 수직 공 기 분사공(45)을 2개 내지 5개로 분산 형성하거나 균등하게 배치 및 형성시켜 프레스 소재(49)의 탈착효율을 보다 향상시킬 수 있다.

본 발명에서 공기분사를 이용하는 대신 프레스 소재를 탈착시킬 때 전자석(21)으로 역기전력을 인가시켜 잔류자기를 탈자시키거나 잔류자기의 자극(磁極)이 반전되거나, 또는 전류의 방향이 바뀌는 교류나 정역 펄스 형태의 전류를 인가시켜 자극(磁極)이 반복하여 반전되게 구성하여 본 발명을 달성할 수도 있다.

상기에서 전류의 방향이 바뀌는 주기도 매우 중요한 요인이 되는데 주기가 빠를수록 투과깊이가 줄어든다. 전류의 방향이 대략 1초에 1번 정도 바뀔 때 최적의 조건이 되는데 일반적인 50?60Hz 의 교류를 사용해도 상당한 효과를 거둘 수 있기 때문에 교류를 사용할 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 : 종래 프레스 소재 흡착장치의 단면도.

도 2 : 본 발명 일 예로 도시한 프레스 소재 흡착장치의 측면도.

도 3 : 본 발명 일 예로 도시한 프레스 소재 흡착장치의 단면도.

도 4 : 본 발명 일 예로 도시한 프레스 소재 흡착장치의 분해 사시도.

도 5 : 본 발명 일 예로 도시한 프레스 소재 흡착장치에서 프레스 소재가 흡착된 상태의 단면도.

도 6 : 본 발명 일 예로 도시한 프레스 소재 흡착장치에서 프레스 소재가 탈착되고 있는 상태의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(20)--프레스 소재 흡착장치 (21)--전자석

(21a)--하우징 (21b)--나공

(22)--코어 (23)--코일

(24)--전원선 (25)--지지봉

(25a)--걸림테 (25c)(26a)(26b)(37a)(39)--나사부

(26)--전산볼트 (27)--제1 통공

(28)--스프링실 (29)--스프링

(30)(35)--너트 (31)(34)--와셔

(32)--지지바 (33)--장공

(36)--체결홈 (37)--무두볼트

(38)--제2 통공 (41)--엘보

(42)--호스연결구 (43)--에어호스

(44)--기로 (45)--공기 분사공

(46)--경사면 (47)--전자변

(48)--공기압 공급원 (49)--프레스 소재

(51)--오링

Claims

지지바(32)의 장공(33)에 체결되는 전산볼트(26)와, 상기 전산볼트(26) 내부에 형성되는 스프링실(28)과, 상기 스프링실(28)에 설치되는 스프링(29)과, 상기 스프링실(28) 상부의 나사부(26b)에 체결되어 스프링(29) 상부를 지지하는 무두볼트(37)와, 상기 스프링실(28) 하부에 형성되는 제1 통공(27)과, 상기 제1 통공(27)에 결합되고 스프링(29)으로 탄지되는 지지봉 하단부에 전자석이 체결 구성된 프레스 소재 흡착장치를 구성함에 있어서;

상기 무두볼트(37)의 중앙에 수직으로 형성되는 제2 통공(38);

상기 스프링실(28)과 제1 통공(27) 및 제2 통공(38)을 관통하여 전산볼트(26) 상하로 돌출 결합되고 길이방향 내부에 기로(44)가 형성되는 지지봉(25);

상기 지지봉(25) 외면에 형성되며 스프링실(28) 하부에 위치하고 상기 스프링(29)에 의해 탄지되는 걸림테(25a);

상기 전산볼트(26) 하부로 돌출된 지지봉(25) 단부에 체결되는 전자석(21);

상기 전자석(21)의 코어(22)에 수직으로 형성되고 상기 지지봉(25)의 기로(44)와 연결되는 공기 분사공(45);

상기 지지봉(25)의 상단부에 연결되어 기로(44)로 분사공기를 공급하는 에어호스(43);

상기 지지봉(25)과 전자석(21)이 체결되는 부분에 결합되어 기밀을 유지하는 오링(51);

을 포함하는 공기분사수단이 구비된 프레스 소재 흡착장치.
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청구항 1에 있어서;

분사공기의 분사압은 1~5㎏f/㎠이고, 상기 분사공기의 분사시간은 0.1~1초이고, 상기 분사공기의 분사시기는 전자석(21)의 소자와 동시에 진행됨을 특징으로 하는 공기분사수단이 구비된 프레스 소재 흡착장치.
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청구항 1에 있어서;

기로(44)의 내경은, 상기 공기 분사공(45) 내경의 3~10배 크기임을 특징으로 하는 공기분사수단이 구비된 프레스 소재 흡착장치.
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