KR101178423B1

KR101178423B1 - 프레스 소재 반출수단이 구비된 컨베어

Info

Publication number: KR101178423B1
Application number: KR1020100069176A
Authority: KR
Inventors: 한재형
Original assignee: 한재형
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2012-08-30
Also published as: KR20120008363A

Abstract

본 발명은 프레스 소재 반출수단이 구비된 컨베어에 관한 것으로, 컨베어(벨트컨베어, 롤러컨베어, 체인컨베어 등)의 기대(3) 일측에 소재흡탈착수단(9)이 구비된 소재반출부(8)가 설치되어 프레스 작업된 금형(M1) 위의 프레스 소재(W)를 바로 반출시킨 다음 벨트(18) 위로 전달시켜 프레스 소재(W)의 신속 정확한 반출과 배출이 달성되도록 한 것이다.

Description

프레스 소재 반출수단이 구비된 컨베어{CONVEYANCE MEANS HAVING A CONVEYOR IN PRESS}

본 발명은 프레스 소재 반출수단이 구비된 컨베어에 관한 것으로, 컨베어(벨트컨베어, 롤러컨베어, 체인컨베어 등)의 기대 일측에 소재반출부를 설치하여 프레스 작업된 소재를 반출시킨 다음 컨베어(Conveyor)로 신속 정확하게 배출시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 프레스 타발을 전후하여 프레스(프레스기) 금형으로 소재를 투입하는 반입공정과, 금형 위로 반입된 소재를 타발하는 타발공정과, 타발된 소재를 금형으로부터 배출시키는 반출공정과, 반출(배출)된 소재를 다음 타발공정으로 이송하는 이송공정이 수반되므로 프레스(프레스기) 주변, 또는 프레스 라인에는 소재를 프레스로 반입/반출 및 이송시키는 다양한 구성의 프레스 소재 이송장치가 설치 되고 프레스 라인 후단에는 프레스 작업된 소재를 프레스 라인으로부터 배출시키거나 다른 프레스 라인으로 이동시키는 컨베어(벨트컨베어, 롤러컨베어, 체인컨베어 등)가 설치된다.

종래에는 작업자의 수(手) 작업에 의존하여 프레스 작업된 소재를 반출시켜 옆에 설치된 컨베어로 이동시켜 배출시키거나, 또는 반출된 소재를 들고 이동하여 적재시키는 등의 방법으로 배출시키고 있어서 많은 작업자가 필요하며, 작업자에게는 근골격계 질환을 일으킬 뿐 아니라 전체적인 생산성이 떨어지고 안전사고의 위험이 있어서 일부에서는 고(高) 비용의 다관절 로봇을 이용하여 프레스 작업된 소재를 배출시키고 있다.

상기 다관절 로봇은 아암의 길이가 길고 작업반경이 커서 설치 공간이 커질뿐 아니라, 이동동선이 길어지는 구조여서 속도와 생산성이 떨어지고, 설비비 및 유지보수비용이 많이 소요되어 채산성이 떨어지는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 컨베어(벨트컨베어, 롤러컨베어, 체인컨베어 등)의 기대 일측에 소재반출부를 설치하여 프레스 작업된 소재를 반출시킨 다음 컨베어로 신속 정확히 배출하도록 한 프레스 소재 반출수단이 구비된 컨베어를 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 후속공정이나 작업여건에 따라 컨베어를 일측으로 기울일 수 있게 구성함을 특징으로 한다.

본 발명 프레스 소재 반출수단이 구비된 컨베어는, 컨베어의 기대 일측에 설치되는 소재반출부와, 상기 소재반출부를 컨베어의 길이방향으로 왕복 운동시키는 구동수단 및 동력전달수단과, 상기 소재반출부에 설치되는 아암과, 상기 아암 단부에 설치되는 소재흡탈착수단 및 소재감지수단을 포함하여 구성되며, 소재반출부를 이용하여 프레스 작업된 금형 위의 프레스 소재 반출시킨 다음 벨트 위로 전달시켜 프레스 소재의 신속 정확한 반출과 배출이 달성된다.

본 발명은 기대 상부에 설치되는 소정 크기의 상판과, 상기 상판 상부면 일측에 소정 높이로 설치되는 컨베어와, 상기 상판 상부면 일측에 설치되는 랙과 LM레일과, 상기 LM레일에 설치되는 왕복 이동하는 소재반출부와, 상기 소재반출부에 설치되어 프레스 소재를 흡착 및 탈착하는 소재흡탈착수단을 포함하여 프레스 소재 반출수단이 구비된 컨베어가 구성된다.

상기 소재반출부는, LM레일 상부에 각각 결합되는 LM블럭과, 상기 LM블럭의 상부면에 설치되는 하부판과, 상기 하부판 일측에 고정되는 수직판과, 상기 하부판과 수직판의 양측부를 보강하는 보강판과, 상기 수직판 하부에 설치되어 회전축이 수직판 후면으로 돌출되는 서보모터와, 상기 서보모터의 회전축에 고정되는 피니언과, 상기 수직판의 전면 양측에는 전면으로 돌출되는 수직부재와, 상기 수직부재 전면에 고정되는 LM레일과, 상기 수직판의 전면 상하부에 설치되는 축브라켓과, 상기 축브라켓에 축설치되는 볼스크류와, 상기 볼스크류의 체결되는 너트와, 상기 LM레일에 결합되는 LM블럭과, 상기 너트와 LM블럭이 고정되는 아암과, 상기 볼스크류의 하단부에 고정되는 타이밍풀리와, 상기 수직판에 고정되는 서보모터와, 상기 서보모터의 회전축에 고정되는 타이밍풀리와 상기 볼스크류에 고정되는 타이밍풀리를 연결하는 타이밍벨트와, 상기 아암의 단부에 체결되는 연결부재와, 상기 연결부재의 단부에 설치되는 복수의 지지부재와, 상기 지지부재에 설치되는 소재흡탈착수단 및 소재감지수단을 더 포함하여 구성된다.

상기 컨베어는, 상판 위에 소정 높이로 설치되는 복수의 수직부재와, 상기 수직부재 상부에 설치되는 전후 수평부재와, 상기 수평부재를 연결하는 연결판과, 상기 수평부재의 양측 단부에 축 설치되는 구동롤러 및 피동롤러와, 상기 구동롤러와 피동롤러에 설치되는 엔드레스형 벨트와, 상기 수평부재 바깥으로 돌출되는 구동롤러의 축봉에 고정되는 제1 체인기어와, 상기 수평부재에 설치되는 감속모터와, 상기 감속모터의 회전축에 고정되는 제2 체인기어와, 상기 제1, 2 체인기어를 연결하는 체인과, 상기 연결판의 양측에 형성되는 하향 경사부를 포함하여 구성된다.

상기 랙과 LM레일은 상판에 고정되는 지지부재의 상부면에 각각 고정되어 소정 높이가 유지되도록 함을 특징으로 한단.

상판의 양측에 복수의 개방홈을 형성하여 상판의 일측면 또는 양측면에 근접 설치되거나 접촉 설치되는 프레스(프레스기)의 금형을 교체나 조작 및 유지 보수할 때 유용하게 사용할 수 있는 공간으로 활용하도록 함을 특징으로 한다.

상기 소재흡탈착수단은, 진공흡착구 및/또는 전자석 임을 특징으로 한다.

상기 소재흡탈착수단이 설치되는 지지부재의 길이방향으로 장공을 형성하여 소재흡탈착수단의 돌출 정도를 쉽게 조절할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

상기 아암에는 복수의 보강부재를 설치하여 보강하도록 함을 특징으로 한다.

본 발명에서 컨베어의 기울기를 조절하는 기울기 조절수단은, 컨베어의 일측에 위치하는 전후 수직부재를 상하로 분리 구성한 다음 단면부에 축공이 형성된 축지지구를 각각 고정시키고, 상기 축지지구의 축공에 축핀을 결합하고, 컨베어의 타측에 위치하는 전후 수직부재의 수직 결합공에 너트를 끼우고, 상판에 고정된 지지부재의 통공에 볼트의 나사부를 끼운 다음 수직부재의 수직 결합공에 미리 끼운 너트에 체결시켜 축핀을 중심으로 컨베어의 기울기를 조절할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

본 발명은 컨베어(벨트컨베어, 롤러컨베어, 체인컨베어 등)의 기대 일측에 설치되는 소재반출부에 의해 프레스 작업된 금형 위의 소재가 반출된 다음 컨베어로 신속 정확히 전달되므로 생산차질이나 생산지연없이 프레스 소재의 원활한 배출이 이루어지므로 생산성이 크게 향상되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 컨베어의 기대 일측에 소재흡탈착수단이 구비된 소재반출부가 설치되어 구성이 간단하고 제작이 용이하며, 또한 부피가 작아 설치공간(점유공간)이 적고 무게가 가벼워 설치가 간편한 효과가 있다.

또한 본 발명은 종래 다관절로봇에 비하여 간단한 구성과 저렴한 비용으로 프레스 소재를 효율적으로 배출시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 컨베어를 일측으로 기울일 수 있어서 후속공정이나 작업여건에 따라 그 기울기를 적절히 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 소재반출부의 소재흡탈착수단이 금형 위로 진입하여 프레스 작업된 소재를 흡착한 다음 컨베어로 이동 및 탈착시켜 배출시키므로 별도의 소재반출장치가 필요하지 않아 설치비용 및 운영비용이 크게 절감되고 설치공간이 절약되는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1 : 본 발명 일 예로 도시한 사시도.
도 2 : 본 발명 일 예로 도시한 부분 분해 사시도.
도 3 : 본 발명 일 예로 도시한 평면도.
도 4 : 본 발명 일 예로 도시한 평면도로, 소재반출수단이 전진한 상태.
도 5 : 본 발명 일 예로 도시한 측면도.
도 6 : 본 발명 일 예로 도시한 단면도.
도 7 : 본 발명 일 예로 도시한 제어기의 회로 블럭도.
도 8 : 본 발명 사용 상태 정면도로, 소재흡탈착부가 금형에 의해 프레스 작업된 프레스 소재를 반출하기 위하여 금형 상부로 전진하여 진입한 상태도.
도 9 : 본 발명 도 8의 상태에서 소재흡탈착부가 하강하여 프레스 소재를 흡착한 상태의 정면도.
도 10 : 본 발명 도 9의 상태에서 소재흡탈착부가 흡착한 프레스 소재를 상승시킨 상태의 정면도.
도 11 : 본 발명 도 10의 상태에서 소재흡탈착부가 후진하여 복귀한 상태의 정면도.
도 12 : 본 발명 도 11의 상태에서 소재흡탈착부가 하강하여 컨베어 위로 프레스 소재를 하강 및 탈착시킨 상태의 정면도.
도 13 : 본 발명 도 12의 상태에서 소재흡탈착부가 상승 복귀하여 다음번 프레스 소재 반출을 위하여 대기하는 상태의 정면도.
도 14 : 본 발명 다른 예로 도시한 컨베어의 일측 지지부재 부분 세로 단면도.
도 15 : 본 발명 다른 예로 도시한 컨베어의 타측 지지부재 부분 가로 단면도.
도 16 : 본 발명 다른 예로 도시한 컨베어의 타측 지지부재 부분 분해 사시도.
도 17 : 본 발명에서 컨베어의 타측을 밑으로 기울어지게 조절한 상태의 단면도.

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.

본 발명 프레스 소재 반출수단이 구비된 컨베어(1)는, 벨트컨베어, 롤러컨베어, 체인컨베어 등의 컨베어(10)가 구성되는 기대(3) 일측에 소재흡탈착수단(9)이 구비된 소재반출부(8)가 설치되어 프레스 작업된 금형(M1) 위의 프레스 소재(W)를 바로 반출시킨 다음 벨트(18) 위로 전달시켜 프레스 소재(W)의 신속 정확한 배출이 달성된다.

도 1, 도 2는 본 발명 일 예로 도시한 프레스 소재 반출수단이 구비된 컨베어(1)의 사시도로, 높낮이 조절용 받침대(2)를 갖는 기대(3) 상부에 소정 크기의 상판(4)이 수평으로 설치되고, 상기 상판(4)의 상부면 일측에 랙(5)과 LM레일(6)(7)이 평행으로 설치되어 LM레일(6)(7)에 설치되는 소재반출부(8)가 LM레일(6)(7)을 따라 왕복 이동할 수 있게 구성되고, 상기 소재반출부(8)에는 프레스 소재(W)를 흡착 및 탈착하는 소재흡탈착수단(9)이 설치되고, 상판(4) 일측에는 소정 높이의 컨베어(10)가 설치된다.

상기 컨베어(10)는, 상판(4) 위에 소정 높이로 설치되는 복수의 수직부재(11a)(11b)(11c)(11d)와, 수직부재(11a)(11b)(11c)(11d) 상부에 설치되는 전후 수평부재(12)와 수평부재(13)를 연결하는 연결판(14)으로 구성되며, 수평부재(12)(13)의 양측 단부에는 구동롤러(15) 및 피동롤러(16)가 각각 축설치되고, 구동롤러(15)와 피동롤러(16)에는 프레스 소재(W)를 이송할 수 있게 엔드레스형(endless type) 벨트(18)가 탄력적으로 설치되며, 수평부재(12)의 바깥으로 돌출되는 구동롤러(15)의 축봉에는 제1 체인기어(19)가 끼워져 고정되고, 수평부재(12) 또는 수평부재(12)에 고정되는 브라켓(20)에 설치되는 감속모터(21)의 회전축에는 제2 체인기어(22)가 끼워져 고정되고, 상기 제1, 2 체인기어(19)(22)는 체인(23)으로 연결되어 벨트(18)가 시계방향(화상표 방향)으로 회전하게 된다.

상기에서 벨트(18) 표면으로 전달되는 프레스 소재(W)의 자중에 의해 벨트(18)와 연결판(14)의 마찰이 증가되므로 면접촉하는(마찰 접촉하는) 벨트(18)의 저부면과 연결판(14)의 상부면은 마찰계수가 적도록 가공하거나 마찰계수가 적은 재질로 구성함이 바람직하다.

상기 연결판(14)의 양측에는 하향 경사부(14a)(14b)를 형성하여 벨트(18)의 원활한 이동이 달성되도록 한다. 상기 연결판(14)의 양측은 하향 절곡된 다음 전후 수평부재(12)(13)의 내측면에 볼트로 체결된다. 본 발명에서 수직이나 수평으로 설치되는 부재(11)(12)(13)는 길이 방향으로 너트 결합홈이 형성되어 있어서, 상기 너트 결합홈으로 너트를 끼운 다음 볼트로 체결시켜 각종 부품등을 쉽게 고정할 수 있게 구성된 경량 프로파일이 바람직하다

상기 랙(5)은 상판(4)에 고정되는 하나 또는 복수의 지지부재(24) 상부면에 고정되며, LM레일(6)(7) 또한 상판(4)에 고정되는 또 다른 지지부재(25)(26)의 상부면에 고정되어 소정 높이가 유지된다.

상기 엔드레스형 벨트(18)는 프레스 소재(W)를 이송할 수 있게 복수의 롤러가 소정간격으로 설치되거나, 또는 구동롤러(15) 및 피동롤러(16)를 따라 회전할 수 있는 엔드레스형 체인 또는 철망일 수 있으며, 비단 이들 뿐 아니라 프레스 소재(W)가 얹혀 이송될 수 있는 구성이면 만족하며, 제어기(17)를 이용하여 감속모터(21)의 회전속도를 제어함으로써 상기 벨트(18)의 속도가 제어된다.

상판(4)의 양측에는 복수의 개방홈(4a)(4b)이 각각 형성되며, 일측 개방홈(4a)은 상판(4)의 일측면에 근접 설치되거나 접촉 설치되는 프레스(P)의 금형(M1)(M2)을 교체하거나 조작 및 유지 보수할 때 유용하게 사용할 수 있도록 형성되는 공간이다.

소재반출부(8)는, LM레일(6)(7) 상부에 한 쌍의 LM블럭(27)(28)이 각각 결합되고, LM블럭(27)(28)의 상부면에 하부판(29)이 설치되고, 하부판(29) 일측에 수직판(30)이 고정되고, 하부판(29)과 수직판(30)의 양측부에 보강판(31)이 각각 고정되어 수직판(30)이 보강 지지된다.

상기 수직판(30)의 하부에는 제어기(17)의 제어를 받는 서보모터(32)가 설치되고, 수직판(30)의 후면으로 돌출된 서보모터(32)의 회전축에는 랙(5)에 치합되는 피니언(33)이 고정되며, 따라서 서보모터(32)의 정역회전에 의해 소재반출부(8)가 랙(5)의 길이방향으로 왕복 운동할 수 있게 구성된다.

수직판(30)의 전면 양측에는 전면으로 돌출되는 수직부재(34)(35)가 평행으로 고정되고, 상기 수직부재(34)(35)의 전면부에 LM레일(36)(37)이 각각 고정되고, 수직판(30)의 전면 상하부에는 축브라켓(38)(39)이 각각 설치되고, 상기 축브라켓(38)(39)에는 볼스크류(40)의 상하단부가 축 설치되어 LM레일(36)(37)과 평행하는 구조이다.

상기 볼스크류(40)에는 아암(41)에 체결되는 볼스크류의 너트(42)가 결합되고, LM레일(36)(37)에는 상기 아암(41)에 고정된 LM블럭(43)(44)이 각각 결합되고, 볼스크류(40)의 하단부에는 타이밍풀리(45)가 고정되고, 수직판(30)의 전면 일측에 브라켓(46)이 고정되고, 상기 브라켓(46)에 서보모터(47)가 설치되고, 서보모터(47)의 회전축에 고정된 타이밍풀리(48)와 상기 타이밍풀리(48)는 타이밍벨트(49)로 연결되어 서보모터(47)가 정회전 또는 역회전 동작하면 볼스크류(40)가 정역회전하면서 아암(47)이 승강할 수 있도록 구성되고, 일측으로 길게 돌출되는 아암(41)의 단부에는 연결부재(50)가 직각방향(또는 경사방향)으로 체결되고, 연결부재(50)의 단부에는 복수의 소재흡탈착수단(9), 이를테면 진공흡착구 또는 전자석이 설치되어 프레스 소재(W)를 진공으로 흡착하거나 자력(磁力)으로 흡착시켜 벨트(18) 위로 이동시킨 후 하강 및 탈착시키게 된다.

상기 복수의 소재흡탈착수단(9)은, 연결부재(50)에 설치되는 복수의 지지부재(51)의 단부에 각각 고정되며, 상기 지지부재(51)의 길이방향으로 장공(52)이 형성되어 지지부재(51)의 돌출정도를 조절할 수 있게 구성되며, 상기 장공(52)에 끼워지는 체결부재(53)에 의해 지지부재(51)가 연결부재(50)에 고정된다.

상기 지지부재(51)의 단부에는 소재를 흡착 또는 탈착하는 소재흡탈착부재(54)가 각각 설치되고, 지지부재(51) 단부에는 소재감지수단(55)이 설치되어 프레스 소재(W)의 흡착과 탈착여부를 감지하여 제어기(17)로 입력하게 된다.

상기에서 아암(41)의 단부에는 복수의 소재흡탈착부재(54)가 설치되어 있어서 무게 중심이 소재흡탈착부재(54) 방향으로 편중되나 LM레일(36)(37) 사이에 위치하는 볼스크류(40)가 일측 LM레일(36) 방향으로 근접 설치되어 아암(41)의 승강에는 문제되지 않는다. 상기 아암(41)에는 복수의 보강부재(56)에 의해 보강된다.

도 14 ~ 도 17은 본 발명 다른 예의 도면으로, 컨베어(10) 부분에 기울기 조절수단을 구성하여 후속공정이나 작업여건에 따라 컨베어(10)의 기울기를 조절할 수 있도록 한 것이다.

즉, 도 14와 같이 컨베어(1) 일측에 위치하는 전후 수직부재(11a)(11b)를 상하로 분리 구성하되 상부 수직부재와 하부 수직부재 단면부에 축공이 형성된 축지지구(57)(58)(59)(60)를 각각 고정시키고, 상기 축지지구(57)(58)(59)(60)의 축공에 축핀(61)(62)을 결합하고, 도 15와 같이 컨베어(10) 타측에 위치하는 전후 수직부재(11c)(11d)의 하부는 상판(4)에 고정된 지지부재(63)(64)에 의해 높낮이가 조절될 수 있도록 구성된다.

즉, 도 17과 같이 축핀(61)(62)을 중심으로 컨베어(10)의 타측 높이를 낮추거나 또는 높이는 방법으로 컨베어(10)의 기울기를 조절한 다음 도 16과 같이 지지부재(63)(64)의 장공(K)에 볼트(65)(66)의 나사부를 끼운 다음 수직부재(11c)(11d)의 수직 결합공(67)(68)에 미리 끼운 너트(69)(70)에 체결시키면 컨베어(10)의 기울기가 조절된 상태로 유지된다. 따라서, 반출 및 배출되는 프레스 소재(W)가 후속공정이나 작업여건에 맞춰 기울기를 적절히 조절할 수 있게된다. 도면부호 (63a)(64a)는 지지부재(63)(64)를 상판(4)에 체결하는 체결부재이고, (11e)는 수직부재(11c)(11d)의 하부를 연결하는 수평부재이다.

상기에서 컨베어(10)가 기울어지면 도 17과 같이 수평부재(12)(13)에 각각 고정되어 있는 수직부재(11c)(11d)와 장공(K)도 따라서 기울어지게되며, 한 쌍으로 체결되는 볼트(65)(66)의 높이가 달라지게된다.

상기에서 반출되는 프레스 소재(W)가 낙하 배출되는 일측 수직부재(11a)(11b)에 축핀(61)(62)을 설치하되, 상기 축핀(61)(62)을 중심으로 컨베어(10)가 기울어질 수 있게 구성함으로써 프레스 소재(W)가 낙하되는 벨트(18) 부분의 높이 변동이 거의 없어진다.

도 7은 본 발명 일 예로 도시한 제어기(17)의 회로 블럭도로, 중앙처리장치등으로 구성되는 제어부(C)의 입력에 모드(Mode)선택, 프레스 소재(W)의 크기와 무게, 종류, 특성, 이송속도, 동작시간, 이송개수, 프레스(P) 동작 속도와 같은 각종 데이터를 입력 및 설정할 수 있게 복수의 키패드로 구성되고 제어부(C)의 동작 이상시 초기화(Reset)시킬 수 있는 설정부와, 프레스 소재(W)를 감지하는 소재감지수단(55)과, 프레스 제어기(PC)와 통신하면서 연동되게 동작하는 통신인터페이스가 각각 접속되며, 제어부(C)의 출력에는 각종 동작상태ㆍ동작모드ㆍ설정값ㆍ현재값ㆍ각종 기기의 동작상태 등이 표시되는 표시부와, 서보모터(32)(47) 및 감속모터(21)와, 상기 서보모터(32)(47)에 각각 내장되고 상기 서보모터(32)(47)의 동작상태, 동작방향, 동작속도 등의 데이터를 제어부(C)로 전송하는 엔코더와, 프레스 소재(W)를 흡착 및 탈착하는 소재흡탈착부재(54)의 유로를 변경하거나 전류방향을 변경시켜 프레스 소재(W)를 흡착 또는 탈착하는 솔레노이드밸브 또는 솔레노이드와, 각종 이상이나 동작상태 등을 경보광 및/또는 경보음으로 출력하는 경보부가 접속된다.

상기에서 소재흡탈착부재(54)가 진공흡착구인 경우 상기 처럼 유로를 변경하는 솔레노이드밸브 또는 솔레노이드가 제어 대상이지만, 소재흡탈착부재(54)로 전자석이 사용되는 경우 전자석으로 인가되는 구동전원을 단속(ON/OFF)하게된다.

상기 제어부(C)의 입ㆍ출력부에는 운영 프로그램 및 각종 엑츄에이터를 제어하는 제어프로그램 등이 저장되는 메모리부(도시안됨)와 통신인터페이스가 접속되고, 상기 통신인터페이스에는 프레스(P)를 각각 제어하는 프레스 제어기(PC)가 접속되어 프레스 작업과 소재 반출이 동기화된다.

상기 제어기의 출력에는 도면으로 도시하지 않았지만 각각의 서보모터 드라이브가 감속모터 드라이버가 접속되어 정밀 제어된다.

상기 설정부는 통상의 키패드, 스위치군, 터치스크린 등을 각각 또는 혼용할 수 있으며, 제어부(C)를 구성하는 메모리부(도시안됨)의 데이터는 제어부(C)에 의해 독출 및 갱신되고 서보모터(32)(47) 및 감속모터(21)의 제어와 프레스 소재(W)의 이송 등에 이용되며, 컴퓨터 및 각종 단말기를 통하여 새로 작성되거나 입력되는 데이터 및 수정 데이터, 운영데이터 등은 통신인터페이스를 통하여 입/출력된다.

상기 메모리부에는 이송 빈도가 높은 프레스 소재(W)들의 규격화 된 데이터를 저장한 다음 설정모드에서 해당 소재의 데이터를 독출하여 제어되도록 하면 편리하다.

상기 표시부는 전원공급 상태를 표시하는 전원표시등과, 모터(21)(32)(47)와 소재흡탈착부재(54)와 소재감지수단(55) 등이 동작중 임을 표시하는 동작표시등과, 각종 이상 상태를 알리는 경보등과 각종 데이터 표시부분을 포함하며, 액정디스플레이(LCD), 세븐 세그먼트, 발광다이오드 등으로 복합 구성되며, 물론 상황여건에 따라 터치스크린으로 표시부를 구성하여 사용의 편의를 도모할 수도 있다.

본 발명에서 제어기(17)에는 설정부를 통하여 서보모터(32)(47) 및 감속모터(21)의 동작시간 등이 미리 설정되어 있으며, 프로그램(프로그래밍)에 의해 프레스(P)의 제어신호와 연계하여 동작하면서 프레스 소재(W)의 반출작업이 자동화된다.

도 8 ~ 도 13은 프레스 작업된 프레스 소재(W)를 흡착시켜 반출한 소재반출부(8)는 후진 이동하여 컨베어(10) 벨트(18) 위로 프레스 소재(W)를 전달한 다음 탈착시켜 상승 대기하고, 프레스 소재(W)를 전달받은 벨트(18)는 설정된 속도로 동작하면서 구동롤러(15) 방향으로 이송하게되며, 구동롤러(15) 방향으로 이송된 프레스 소재(W)는 벨트(18)를 이탈하여 밑으로 낙하 및 적재되거나, 작업자에 의해 적재장소 또는 적재함으로 이동 적재된다.

도 8은 소재흡탈착수단(9)이 금형(M1) 위로 진입할 수 있도록 미리 상승된 상태에서 이동 전진하여 프레스 소재(W) 위에서 정지한 상태이다. 물론, 소재흡탈착수단(9)이 금형(M1) 위로 진입하면서 상승할 수도 있다.

상기 소재흡탈착수단(9)의 상승 과정은 다음과 같다.

즉, 서보모터(32)가 정지하면, 다른 서보모터(47)의 정회전 동작에 의해 볼스크류(40)가 정회전하면서 볼스크류의 너트(42)가 상승하고, 너트(42)가 결합된 아암(41)은 좌우 한 쌍으로 구성된 LM가이드, 이를테면 수직 설치된 LM레일(36)(37)과 LM블럭(43)(44)에 의해 설정된 높이로 상승하면 제어기(17)에 서보모터(47)가 정지하고 아암(41)과 소재흡탈착부재(54)의 상승 또한 멈추게된다.

소재흡탈착수단(9)이 상승한 상태에서(또는 상승하는 상태에서) 프레스 제어기(PC)와 연계 동작하는 제어기(17)의 제어에 의해 소재반출부(8)의 서보모터(32)가 정회전하면, 피니언(33)이 정회전하면서 고정되어 있는 랙(5)과 한 쌍의 LM가이드, 이를테면 평행 설치된 LM레일(6)(7)과 LM블럭(27)(28)에 의해 소재반출부(8)가 금형(M1) 방향으로 전진하여 설정된 값이나 범위로 동작한 다음 서보모터(32)가 정지하여 도 8과 같이 아암(41) 선단에 설치된 소재흡탈착부재(54)가 금형(M1)(M2)에 의해 타발된 프레스 소재(W) 상부로 이동하게된다.

상기 도 8과 같이 소재반출부(8)가 프레스 소재(W) 위로 이동 정지하면, 제어기(17)는 서보모터(47)를 역회전시켜 볼스크류(40)가 역회전하면서 도 9와 같이 볼스크류의 너트(42)가 하강하고, 이에 결합된 아암(41) 또한 하강하여 소재흡탈착부재(54)가 프레스 소재(W)를 흡착하게되며, 설정된 데이터, 또는 소재감지수단(55)에 의해 서보모터(47)가 정지하면서 아암(41)과 소재흡탈착부재(54)의 하강이 멈추고 프레스 소재(W)의 흡착이 완료된다.

프레스 소재(W)가 흡착되면, 제어기(17)에 의해 서보모터(47)가 정회전하여 볼스크류(40)가 정회전하면서 도 10과 같이 볼스크류의 너트(42)가 상승하고, 이에 체결된 아암(41)과 소재흡탈착부재(54) 및 이에 흡착된 프레스 소재(W)가 소정높이 까지 상승한 후 서보모터(47)의 정지에 의해 프레스 소재(W)의 상승이 멈추고 제어기(17)는 서보모터(47)의 내장 엔코더를 통하여 이를 인식하게된다.

이어, 제어기(17)의 제어에 의해 소재반출부(8)의 서보모터(32)가 역회전하면, 피니언(33)이 역회전하면서 랙(5)과 한 쌍의 LM가이드를 따라 소재반출부(8)가 금형(M1) 반대방향으로 후진하게 되며, 설정된 값이나 범위로 동작한 다음 서보모터(32)가 정지하면 도 11과 같이 처음 위치로 복귀하면서 프레스 소재(W)의 반출이 달성되고, 반출된 프레스 소재(W)는 벨트(18) 위의 상부 공간에 위치하게된다.

이러한 상태에서 제어기(17)가 서보모터(47)를 역회전시켜 볼스크류(40)가 역회전하면서 아암(41)이 하강하여 도 12와 같이 프레스 소재(W)가 벨트(18) 표면에 얹히게되며, 제어기(17)의 제어에 의해 소재흡탈착부재(54)의 진공이 해제되거나 또는 흡자력이 제거되면서 프레스 소재(W)가 탈착되며, 서보모터(47)의 정회전에 의해 볼스크류(40)가 정회전 및 정지하면서 도 13과 같이 아암(41)이 상승 복귀하여 다음번 프레스 소재를 반출할 수 있도록 대기하게된다.

한편, 프레스 소재(W)를 전달받은 벨트(18)는 감속모터(21)에 의해 설정된 속도로 동작하면서 구동롤러(15) 방향으로 프레스 소재(W)를 이송하게되며, 구동롤러(15) 방향으로 이송된 프레스 소재(W)는 벨트(18)를 이탈하여 밑으로 낙하 및 적재되거나, 작업자에 의해 적재장소 또는 적재함으로 이동 적재되며, 이러한 과정의 반복으로 프레스 소재(W)의 신속 정확한 반출 및 배출작업이 자동화된다.

상기에서 아암(41) 및 소재흡탈착부재(54)의 상승과 하강은 상기한 바와 같이 서보모터(47)의 정역회전에 의해 달성된다.

본 발명에서 반출거리가 길어지는 경우, 이에 맞는 길이의 아암(41)으로 교체하면 되며, 소재흡탈착부재(54)의 동작거리나 승강 스트로크르는 제어기(17)의 설정부로 설정하면 될 것이다.

본 발명은 금형(M1)에서 가장 가까운 위치에서 프레스 소재(W) 반출과 배출이 자동화되며, 프레스 작업된 프레스 소재(W)의 신속한 반출이 이루어지므로 생산성이 크게 향상된다.

본 발명에서 사용되는 볼스크류(40)는 나사의 효율이 좋고, 먼지에 대한 손상이 적으며, 백래시를 작게 할 수 있고, 윤활에 크게 주의할 필요가 없으며, 고정밀도를 오래 유지되어 아암(41) 및 소재흡탈착부재(54)의 신속 정확한 상승과 하강이 달성된다.

또한 본 발명은 프레스(P)의 상부 금형(M2)이 하강하여 프레스 소재(W)를 타발하고 상승하는 동안 발생되는 손실시간(잔여시간)을 이용하여 프레스 소재(W)의 반출과 배출이 이루어지므로 생산성이 극대화된다.

본 발명에서 상판(4) 양측에 형성된 복수의 개방홈(4a)(4b)을 이용하여 상판(4)의 일측면 또는 양측면에 근접 설치되거나 접촉 설치되는 프레스(P)의 금형 교체나 조작 및 유지 보수할 때 유용하게 사용할 수 있게된다.

본 발명에서 소재흡탈착부재(54)인 전자석 또는 진공흡착구가 설치되는 지지부재(51)의 길이방향으로 형성된 장공(52)을 이용하여 전자석 또는 진공흡착구의 설치 위치를 적절히 조절할 수 있게된다.

또한 본 발명은 최단거리인 직선운동 방식으로 프레스 소재(W)를 반출하므로 이동동선이 최소화되고, 진동과 소음이 크게 감소되며, 컨베어(10) 기대 일측에 소배반출부(8)가 설치되므로 구성이 간단하여 제작이 용이하며, 또한 부피가 작아 설치공간(점유공간)이 적고 무게가 가벼워 설치가 간편하므로, 종래 다관절로봇에 비하여 간단한 구성과 저렴한 비용으로 프레스 소재(W)를 효율적으로 배출시킬 수 있게된다.

본 발명은 컨베어(벨트컨베어, 롤러컨베어, 체인컨베어 등)의 기대 일측에 설치되는 소재반출부에 의해 프레스 작업된 금형 위의 소재가 반출된 다음 컨베어로 신속 정확히 전달되므로 생산차질이나 생산지연없이 프레스 소재의 원활한 배출이 이루어지므로 생산성이 크게 향상된다.

또한 본 발명은 소재반출부의 소재흡탈착수단이 금형 위로 진입하여 프레스 작업된 소재를 흡착한 다음 컨베어로 이동 및 탈착시켜 배출시키므로 별도의 소재반출장치가 필요하지 않아 설치비용 및 운영비용이 크게 절감되고 설치공간이 절약된다.

또한 본 발명은 설치 위치를 좌측에서 우측으로, 또는 우측에서 좌측으로 변경함으로써 생산현장의 작업상황에 따라 소재반출부(8)의 반출 방향을 쉽게 변경할 수 있을 뿐 아니라, 별도의 소재반출부가 불필요하므로 추가 설비 없이도 작업환경에 신속히 대응할 수 있게된다.

또한 본 발명은 프레스 생산현장에서 생산설비의 변경이나 이설시 설치환경에 따라 간단하고 쉽게 변형이 가능하고 재사용 가능한 모듈화된 구조로 설계되어 있어서 생산성 향상, 인건비 절감, 설비투자, 비용절감 등 많은 장점이 있으며, 자동화 및 사용의 편리함으로 인하여 프레스 산업 관련 가공 생산공정에서 저비용으로 널리 사용될 수 있게 된다.

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.

(1)--반출수단이 구비된 컨베어 (2)--받침대
(3)--기대 (4)--상판
(4a)(4b)--개방홈 (5)--랙
(6)(7)(36)(37)--LM레일 (8)--소재반출부
(9)--소재흡탈착수단 (10)--컨베어
(11a)(11b)(11c)(11d)(34)(35)--수직부재 (12)(13)--수평부재
(14)--연결판 (14a)(14b)--경사부
(15)--구동롤러 (16)--피동롤러
(17)--제어기 (18)--벨트
(19)(22)--체인기어 (20)(46)--브라켓
(21)--감속모터 (23)--체인
(24)(25)(26)(51)(63)(64)--지지부재 (27)(28)(43)(44)--LM블럭
(29)--하부판 (30)--수직판
(31)--보강판 (32)(47)--서보모터
(33)--피니언 (38)(39)--축브라켓
(40)--볼스크류 (41)--아암
(42)--볼스크류의 너트 (45)(48)--타이밍풀리
(49)--타이밍벨트 (50)--연결부재
(52)--장공 (53)--체결부재
(54)--소재흡탈착부재 (55)--소재감지수단
(56)--보강부재 (57)(58)(59)(60)--축지지구
(61)(62)--축핀 (65)(66)--볼트
(67)(68)--수직 결합공 (69)(70)--너트
(C)--제어부 (M1)(M2)--금형
(K)--장공 (P)--프레스
(PC)--프레스 제어기 (W)--프레스 소재

Claims

기대(3) 상부에 설치되는 소정 크기의 상판(4), 상기 상판(4) 상부면 일측에 소정 높이로 설치되는 컨베어(10), 상기 상판(4) 상부면 일측에 설치되는 랙(5)과 LM레일(6)(7), 상기 LM레일(6)(7)에 설치되는 왕복 이동하는 소재반출부(8), 상기 소재반출부(8)에 설치되어 프레스 소재를 흡착 및 탈착하는 소재흡탈착수단(9), 상기 상판(4) 위에 소정 높이로 설치되는 복수의 수직부재(11a)(11b)(11c)(11d), 상기 수직부재(11a)(11b)(11c)(11d) 상부에 설치되는 전후 수평부재(12)(13), 상기 수평부재(12)(13)를 연결하는 연결판(14), 상기 수평부재(12)(13)의 양측 단부에 축 설치되는 구동롤러(15) 및 피동롤러(16), 상기 구동롤러(15)와 피동롤러(16)에 설치되는 엔드레스형 벨트(18), 상기 수평부재(12)(13) 바깥으로 돌출되는 구동롤러(15)의 축봉에 고정되는 제1 체인기어(19), 상기 수평부재(12)에 설치되는 감속모터(21), 상기 감속모터(21)의 회전축에 고정되는 제2 체인기어(22), 상기 제1, 2 체인기어(19)(22)를 연결하는 체인(23), 상기 연결판(14)의 양측에 형성되는 하향 경사부(14a)(14b)를 포함하되;

상기 컨베어(10)의 전후 수직부재(11a)(11b)를 상하로 분리 구성한 다음 단면부에 축공이 형성된 축지지구(57)(58)(59)(60)를 각각 고정시키고, 상기 축지지구(57)(58)(59)(60)의 축공에 축핀(61)(62)을 결합하고, 컨베어(10) 타측에 위치하는 전후 수직부재(11c)(11d)의 수직 결합공(67)(68)에 너트(69)(70)를 끼우고, 상판(4)에 고정된 지지부재(63)(64)의 통공에 볼트(65)(66)의 나사부를 끼운 다음 수직부재(11c)(11d)의 수직 결합공(67)(68)에 미리 끼운 너트(69)(70)에 체결시켜 축핀(61)(62)을 중심으로 컨베어(10)의 기울기를 조절할 수 있도록 함을 특징으로 하는 프레스 소재 반출수단이 구비된 컨베어.
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