KR101224945B1 - 판재 전단 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 판재를 펀칭하도록 펀칭 방향을 따라 이동 가능하게 형성되는 펀칭부와, 상기 펀칭 방향을 기준으로 상기 펀칭부의 뒤에 배치되어 상기 판재의 상기 펀칭부에 의해 절단된 면을 연삭하도록 형성되는 연삭부를 포함하는 판재 전단 장치를 제공한다.

Description

판재 전단 장치{SHEARING APPARATUS FOR PLATE}

본 발명은 판재를 전단(shearing)하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 부품 중 브라켓 및 클립 앵글(Clip Angle)로 사용되는 부품 제작 시 판재를 전단 공정을 통해 절단한다. 이때 후물재의 경우 전단 공정 중 버(Burr)가 발생하게 된다.

판재에 대한 굽힘(bending) 시에 이러한 버가 존재하는 부분의 미세크랙 영역에서 크랙이 전파되어 부품에 크랙이 발생하게 된다. 주로 6t이상의 후물재의 경우 두께로 인해 인장, 압축 응력이 더 많이 작용하게 되어 크랙이 더 심해지게 된다.

본 발명의 목적은 판재에 대한 절단과 버 제거 작업을 동시에 할 수 있도록 하는 판재 전단 장치를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 판재 전단 장치는, 판재를 펀칭하는 펀칭부; 및 펀칭부의 펀칭 방향을 기준으로 펀칭부의 뒤에 배치되고, 펀칭부에 의해 절단된 판재의 절단면을 연삭하는 연삭부;를 포함할 수 있다.

상기 연삭부는, 상기 펀칭 방향에 평행한 선을 회전축으로 하여 회전하는 적어도 2개의 구동기어들과, 상기 구동기어들을 감싸도록 배치되어 상기 구동기어들에 연동되어 회전되는 연삭 벨트를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 연삭 벨트는, 상기 펀칭부의 절단면에 대해 경사지게 연장되는 경사부와, 상기 경사면에서 상기 절단면에 평행하게 연장되어 상기 절단면에 대해 이격된 이격부를 포함할 수 있다.

상기 연삭부가 상기 펀칭 방향을 따라 상기 펀칭부에 대해 위치 조절되게 하는 조절 유닛이 더 구비될 수 있다.

상기 조절 유닛은, 상기 구동기어들에 동력을 전달하도록 연결된 모터를 지지하는 지지대와, 상기 지지대와 연결되며 상기 펀칭부에서 연장하는 칼럼에 이동 가능하게 설치되는 고정대, 그리고 상기 고정대가 상기 칼럼의 일 위치에 고정되도록 상기 고정대와 상기 칼럼을 체결하는 체결 부재를 포함할 수 있다.

상기 칼럼에는 상기 체결 부재가 삽입되는 복수의 체결홈이 형성될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 판재 전단 장치는 펀칭부에 뒤이어 작용하는 연삭부를 포함하여 구성됨에 따라 판재에 대한 절단과 버 제거 작업을 하나의 공정을 통해 달성할 수 있게 한다.

이는 절단 및 버 제거를 위한 공정을 단순화하게 한다. 또한, 버 제거에 의해, 절단된 판재가 굽힘에 의해 파손되는 가능성은 낮아진다.

도 1은 절단 작업에 의해 버가 발생된 상태를 보인 판재의 단면도이고,
도 2는 도 1의 버를 제거하기 위해 고안된 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 전단 장치를 보인 사시도이며,
도 3a 내지 도 3d는 도 2의 판재 전단 장치를 이용한 전단 공정을 보인 개념도들이며,
도 4a는 버 제거 없이 굽힘된 판재의 크랙이 발생한 상태를 보인 사진이며,
도 4b는 도 2의 판재 전단 장치를 이용해 전단된 판재의 굽힙 시 크랙이 발생하지 않은 상태를 보인 사진이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 판재 전단 장치를 보인 정면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 판재 전단 장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 한 번의 설명으로 갈음한다.

도 1을 참조하면, 판재를 펀칭 등의 방식으로 절단하게 되면, 절단된 면(10)은 각기 다른 형태를 가지는 복수의 면들을 이루게 된다.

구체적으로, 절단면(10)은 전단면(11)에 이어 파단면(12), 그리고 파단면(12)을 이은 버(13)로 구분될 수 있다. 버(13)는 절단면(10)의 전체 높이의 3~4% 정도를 차지하게 된다.

버(13)가 존재하는 부분의 크랙(14)은 판재의 굽힘 시에 판재 전체가 파단되게 하도록 성장하게 될 수 있다.

이러한 버(13)를 제거하기 위하여 고안된 판재 전단 장치(100)는, 도 2를 참조하면, 판재를 절단하기 위한 펀칭부(110)와 판재의 절단된 면을 연삭하기 위한 연삭부(120)를 포함한다.

펀칭부(110)는 판재를 중량으로 눌러서 절단되게 하기에 충분한 무게를 가진다. 펀칭부(110)는 주로 육면체 형태의 강재로서 형성될 수 있다.

연삭부(120)는 펀칭부(110)의 펀칭을 위한 이동 방향(펀칭 방향, 도 3a의 P로 표시)을 기준으로 펀칭부(110)의 뒤에 배치된다. 연삭부(120)는 구동기어들(125)과 연삭 벨트(121 및 122)를 포함한다.

구동기어들(125)은 펀칭 방향(P)에 평행한 선을 회전축으로 하여 회전하도록 배치된다. 구동기어들(125)은 본 실시예에서 2개로 예시되나, 그들 사이에 하나 이상의 구동기어가 추가로 배치되는 것도 가능하다.

연삭 벨트(121 및 122)는 표면에 연삭 숫돌이 부착된 벨트이다. 연삭 벨트(121 및 122)는 구동기어들(125)을 감싸도록 배치되어, 구동기어들(125)의 회전에 연동되어 회전하게 된다.

연삭 벨트(121 및 122)는, 구체적으로, 펀칭부(110)의 절단면(도면상 정면에 보이는 면)에서 경사지게 연장하는 경사부(121)와, 경사부(121)에서 연장하는 이격부(122)를 포함할 수 있다. 이격부(122)는 펀칭부(110)의 절단면과 평행하도록 상기 절단면으로부터 이격 된다.

이러한 판재 전단 장치(100)의 작동에 대하여 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3a를 참조하면, 판재(M)의 일 부분은 지지대(S)에 지지된 채로 다른 부분을 향해서는 펀칭부(110)가 진행하게 된다.

도 3b를 참조하면, 펀칭부(110)는 판재(M)를 펀칭 방향(P)으로 가압하여 판재(M)가 구부려지게 한다. 구체적으로 판재(M)는 펀칭부(110)와 접하는 부분, 그리고 지지대(S)에 의해 지지되는 부분에서 각각 변형에 노출된다.

도 3c를 참조하면, 판재(M)의 펀칭부(110)에 의해 가압된 부분이 절단된다. 판재(M)의 절단면에는 도 1을 참조하여 설명한 바와 같은 버가 형성된다.

도 3d를 참조하면, 펀칭부(110)를 뒤 잇는 연삭부(120)는 판재(M)의 절단면과 만나게 된다. 모터에 연결된 구동기어들(125)이 회전함에 따라, 연삭 벨트(121 및 122)가 회전하여 판재(M)의 절단면을 연삭 한다. 그에 의해, 절단면의 버가 제거되어 판재(M)에 대한 전단 작업이 종료된다.

도 4a를 참조하면, 버 제거 없이 굽힘된 판재에서는 굽혀진 부분에서 상당한 정도로 크랙이 발생한 것을 알 수 있다. 그러나, 도 4b를 참조하면, 앞서 도 3a 내지 3d와 같은 전단 공정을 거친 판재는 굽힘 시 크랙이 발생하지 않는다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 판재 전단 장치(200)는 연삭부(220)가 펀칭부(210)에 대하여 위치 조절되게 하는 조절 유닛을 더 포함한다.

상기 조절 유닛은 지지대(230)와 고정대(235), 그리고 체결 부재(260)를 포함한다.

지지대(230)는 구동기어(225)에 연결되는 샤프트(245)로 회전력을 출력하는 모터(240)를 지지한다. 고정대(235)는 지지대(230)에 연결되며, 펀칭부(210)에서 연장하는 칼럼(250)에 이동 가능하게 설치된다. 구체적으로, 고정대(235)는 칼럼(250)을 내부에 수용할 수 있는 중공체로 형성된다. 체결 부재(260)는 고정대(235)와 칼럼(250)을 체결하도록 구비된다. 체결 부재(260)의 고정대(235)를 관통한 단부를 수용하기 위하여, 칼럼(250)에는 복수의 체결홈(255)이 형성된다.

이러한 구성에 의하면, 체결 부재(260)를 풀어서 고정대(235) 및 지지대(230)를 이동시켜서 펀칭부(210)와 연삭부(220)의 간격을 조절할 수 있다. 위 조절된 간격은 체결 부재(260)를 조여서 대응하는 체결홈(255)에 체결함으로써 유지된다.

위의 조절 유닛에 의해, 판재 전단 장치(200)를 이용하여 전단 작업이 이루어질 판재의 두께에 따라 펀칭부(210)와 연삭부(220)의 간격을 조절하여 대응하는 것이 가능하게 된다.

상기와 같은 판재 전단 장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

100,200: 판재 전단 장치 110,210: 펀칭부
120,220: 연삭부 230: 지지대
234: 고정대 260: 체결 부재

Claims (6)

1. 판재를 펀칭하는 펀칭부; 및
   상기 펀칭부의 펀칭 방향을 기준으로 상기 펀칭부의 뒤에 배치되고, 상기 펀칭부에 의해 절단된 상기 판재의 절단면을 연삭하는 연삭부;를 포함하며,
   상기 연삭부는,
   상기 펀칭 방향에 평행한 선을 회전축으로 하여 회전하는 적어도 2개의 구동기어들; 및
   상기 구동기어들을 감싸도록 배치되어, 상기 구동기어들에 연동되어 회전되는 연삭 벨트를 포함하고,
   상기 연삭 벨트는,
   상기 펀칭부의 절단면에 대해 경사지게 연장되는 경사부; 및
   상기 경사면에서 상기 절단면에 평행하게 연장되어, 상기 절단면에 대해 이격된 이격부를 포함하는 판재 전단 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 연삭부가 상기 펀칭 방향을 따라 상기 펀칭부에 대해 위치 조절되게 하는 조절 유닛을 더 포함하는 판재 전단 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 조절 유닛은,
   상기 구동기어들에 동력을 전달하도록 연결된 모터를 지지하는 지지대;
   상기 지지대와 연결되며, 상기 펀칭부에서 연장하는 칼럼에 이동 가능하게 설치되는 고정대; 및
   상기 고정대가 상기 칼럼의 일 위치에 고정되도록 상기 고정대와 상기 칼럼을 체결하는 체결 부재를 포함하는 판재 전단 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 칼럼에는 상기 체결 부재가 삽입되는 복수의 체결홈이 형성되는 판재 전단 장치.

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