KR101281426B1 - 인출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그립이 복수 개 배치되는 이송대 및 상기 이송대를 지지하는 지지대를 포함하며, 가열로 내부에서 가열된 소재를 상기 그립이 잡도록 상기 이송대는 가열로 내부로 진입하도록 구성되고, 상기 그립은, 소재의 일측에 배치되는 제 1 그립부; 및 소재의 타측에 배치되는 제 2 그립부를 포함하며, 구동부에 의해서 상기 제 1 그립부 및 제 2 그립부 중 하나 이상이 일 지점을 중심으로 스윙 운동하며 소재를 가압함으로써 소재를 잡는 그립으로, 상기 제 1 그립부 및 제 2 그립부는 소재 측 단부에 소재를 잡을 때 소재와 접촉하는 고정핀을 포함하며, 상기 고정핀에는 소재와의 접촉을 확보하기 위한 돌기부가 구비되고, 상기 이송대에는 복수의 홈이 형성되며, 상기 홈에 상기 제 1 그립부가 안착 되며, 상기 이송대의 하면에 상기 제 2 그립부가 연결되는 것을 특징으로 하는 인출장치를 제공한다.

Description

인출장치{DRAWING APPARATUS}

본 발명은 가열된 소재를 이송시키기 위하여 소재를 잡는 그립을 포함하는 인출장치에 대한 것으로, 구체적으로는 가열된 소재의 특성을 활용하여 소재를 더욱 확실하게 잡아서, 소재를 빠르게 이동시키는 것이 가능한 소재 이송용 그립을 포함하는 인출장치에 대한 것이다.

최근에, 제품의 강도와 경도를 증가시키는 공정으로 핫프레스포밍(Hot Press Forming, HPF)이 개발되었다. 핫프레스용 제품의 성형 방법은 다음과 같은 공정으로 이루어져 있다. 가열 전 소재를 가열로에 인입하는 과정, 소재를 가열하는 과정, 가열된 소재를 이송 장치에 의해 금형을 이송하는 과정, 프레싱과 함께 금형 내 냉각 과정, 인출장치에 의한 성형 부품 제거 공정의 연속 공정으로 구성된다.

도 1 은 일반 핫프레스포밍의 작업 과정을 도시한 이해도이다.

일반적으로(종래에는), 상기의 공정에서 없어서는 안 되는 중요한 기능을 하는 가열로(5)는 소재를 인입하여 원하는 온도로 가열하는데, 현재의 작업공정으로 작업할 시 가열로 전면에 위치한 출입문(7)을 오픈하고 인출장치(3)가 가열로(5) 내부로 왕래하면서 작업을 하게 된다.

도 2 에는 인출장치(3)의 개략도가 도시되어 있다.

도 2 에서 보이듯이, 인출장치(3)는 철판이 일정한 모양으로 가공된 소재(10)를 금형에 안착하기 위한 지지대(20), 그립을 이송하는 이송대(30) 및 일정온도로 가열된 가열로(5) 내부의 소재(10)를 잡기 위하여 상부 그립(41)과 하부 그립(46)을 포함하는 그립(40)으로 구성된다.

상부 그립(41)은 로드(42)와 일체로 형성되며, 로드(42) 단부의 상부핀(43)과, 하부 그립(46)의 지지핀(47) 사이에 소재(10)가 위치되며, 상부 그립(41)은 도시되지 않은 연결장치에 의하여 스윙 동작하며, 그에 따라서, 상부 그립(41)의 상부핀(43)과 하부 그립(46)의 지지핀(47) 사이에 소재(10)가 고정된다.

도 3 에서는 종래의 그립(40)의 문제점이 도시되어 있다.

도 3 에서 보이듯이, 핫프레스포밍에서 소재(10)는 가열된 상태로 가열로(5)에서 나오며, 바로 금형에 안착 되기 때문에, 그립(40)은 소재(10)의 양단부를 잡는다.

이때, 상부 그립(41)의 상부핀(43)과 하부그립(46)의 지지핀(47) 사이에서 고정되는 소재(10)에 대한 그립이 정확하게 이루어 지지 않는 경우가 많아, 상부핀(43)이 소재(10)와 접촉하는 접촉부(C)가 도 3c와 같이 형성된다. 즉, 상부핀(43)은 소재(10)에 좁은 면적에서 접촉하게 된다.

이때, 소재(10)는 온도가 상승하여 있으며, 지지핀(47)과 상부핀(43)사이에 정확한 그립이 발생하지 않아서, 도 3a와 같이 반곡이 발생하게 되며, 이때 이송대(30)가 가열로(5)로부터 빠져나오면, 가열로(5)의 입구 하면(8; 도 1 참고)에 접촉하면서, 소재(10)가 떨어져 제품을 만들 수 없는 문제가 발생할 수 있다.

이러한 문제를 발생시키지 않기 위하여, 이송대(30)의 이송속도를 낮추게 되면, 가열로(5)를 빠져나와 금형(2) 안에 안착하여 제품을 만들기 전까지의 시간이 더 소요되며, 그에 따라서 소재(10)의 온도가 떨어지므로 정확한 물리적 성질인 경도와 강도가 확보되지 않고 제품의 성형이 제대로 되지 않아서 결함으로 이어질 수 있다.

또한, 가열된 소재(10)의 처리 시 작업자가 설비에 접근이 어려워 설비사고의 위험도 있을 뿐만 아니라, 작업자의 안전사고의 위험도 있다는 문제가 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가열된 소재를 확실하게 잡아 소재의 이송속도를 낮추지 않고도 소재의 낙하 없이 금형으로 이송시키는 그립을 포함하는 인출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 소재의 낙하로 인한 작업 중단 및 낙하물 처리로 인한 작업자의 위험 노출을 최소화하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 이송장치를 제공한다.

그립이 복수 개 배치되는 이송대 및 상기 이송대를 지지하는 지지대를 포함하며, 가열로 내부에서 가열된 소재를 상기 그립이 잡도록 상기 이송대는 가열로 내부로 진입하도록 구성되고, 상기 그립은, 소재의 일측에 배치되는 제 1 그립부; 및 소재의 타측에 배치되는 제 2 그립부를 포함하며, 구동부에 의해서 상기 제 1 그립부 및 제 2 그립부 중 하나 이상이 일 지점을 중심으로 스윙 운동하며 소재를 가압함으로써 소재를 잡는 그립으로, 상기 제 1 그립부 및 제 2 그립부는 소재 측 단부에 소재를 잡을 때 소재와 접촉하는 고정핀을 포함하며, 상기 고정핀에는 소재와의 접촉을 확보하기 위한 돌기부가 구비되고, 상기 이송대에는 복수의 홈이 형성되며, 상기 홈에 상기 제 1 그립부가 안착 되며, 상기 이송대의 하면에 상기 제 2 그립부가 연결되는 것을 특징으로 하는 인출장치를 제공한다.

또한, 상기 제 1 그립부는 소재의 상측에 배치되며, 상기 제 2 그립부는 소재의 하측에 배치되며, 상기 제 1 그립부는 구동부에 연결되어 스윙 동작하도록 구성되며, 상기 제 1 그립부는 선단에 상기 고정핀이 형성된 로드와 상기 로드가 삽입되는 관통공이 형성된 제 1 그립부 본체를 포함할 수 있다.

또, 상기 제 1 그립부와 상기 제 2 그립부 사이의 가압력을 조절하도록 상기 고정핀의 상면과 상기 제 1 그립부 본체 사이에 스프링이 배치될 수 있다.

나아가, 상기 제 1 그립부 본체는 상기 로드가 삽입되는 관통공을 포함한 부분이 장 탈착되도록 분리형으로 구성될 수 있다.

분리 가능하도록 구성된 상기 제 1 그립부 본체의 상기 로드가 삽입되는 관통공을 포함하는 부분은, 소재의 두께에 따라서, 상기 로드의 각도의 조절이 가능하도록, 교체 가능하게 구비될 수 있다.

삭제

본 발명은 위와 같은 구성을 통하여, 가열된 소재를 확실하게 잡아 소재의 이송속도를 낮추지 않고도 소재의 낙하 없이 금형으로 이송시키는 그립을 포함하는 인출장치를 제공하는 것이 가능하다.

나아가, 본 발명은 소재의 낙하로 인한 작업 중단 및 낙하물 처리를 막아서, 낙하물 처리 작업에서의 작업자의 위험 노출을 최소화하는 것이 가능하다.

도 1 은 일반 핫프레스포밍의 작업 과정을 도시한 이해도이다.
도 2 는 인출장치의 개략도이다.
도 3 은 종래의 그립의 문제점을 도시한 도면으로, 도 3(a)는 인출장치의 정면도, 도 3(b)는 그립의 확대도, 도 3(c)는 소재에서 그립과의 접촉면을 도시한 도면이다.
도 4(a)는 본 발명의 그립 및 인출장치의 사시도이며, 도 4(b)는 본 발명의
도 5(a)는 본 발명의 그립이 소재를 잡기 전의 모습의 부분 사시도이며, 도 5(b)는 본 발명의 그립이 소재를 잡았을 때의 모습의 부분 사시도이다.
도 6(a) 는 본 발명의 그립이 소재를 잡고 있을 때의 개념도이며, 도 6(b)는 소재에서 그립과의 접촉면을 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.

도 4 에는 본 발명의 그립(140) 및 이 그립이 장착된 인출장치(100)가 도시되어 있다.

도 4(a) 에서 보이듯이, 본 발명은 종래기술에서 설명한 바와 같이, 가열로 내부로 들어가서 소재(110)를 잡아서 금형(미도시)으로 이동시키는 장치이며, 인출장치(100)는 이송대(130)와 지지대(120)를 포함하며, 이송대(130)는 그립(140)이 장착될 수 있는 복수 개의 홈(131)이 이송대(130)의 길이 방향을 따라서 형성된다.

이 홈(131)에 그립(140)의 상부 그립부(141)가 삽입되며, 실린더 등의 구동부(미도시)에 연결된다. 이때, 상부 그립부(141)는 이송대(130) 내부에 일 지점에 회전가능하게 고정되어, 구동부(미도시)의 동작에 따라서 회전 동작하게 된다.

한편, 그립(140)은 상부 그립부(141)와 하부 그립부(150)로 구성되며, 하부 그립부(150)는 상부 그립부(141)가 장착되는 홈(131) 하면에 장착, 고정된다.

상부 그립부(141)와 하부 그립부(150) 사이에 소재(110)가 위치하게 한 후, 상부 그립부(141)는 구동부(미도시)의 구동에 의해 회전되며, 상부 그립부(141)가 스윙 운동함에 의하여 소재(110)를 가압하여 소재(110)를 잡게 된다.

한편, 이송대(130)는 지지대(120)에 연결되며, 지지대(120) 혹은 이송대(130)에 구비된 구동수단에 의해서 가열로 내부로 들어가거나 나올 수 있다. 이러한 이송대(130), 지지대(120)의 구성은 종래와 동일하므로, 본 실시예의 설명에서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.

도 4(b)에는 본 발명의 그립(140)의 상부 그립부(141)의 단면도가 도시되어 있다. 도 4(b)에서 보이듯이, 본 발명에서 상부 그립부(141)는 분리부(141a)와 고정부(141b)로 장탈 착 가능하게 구성되며, 로드(142)의 각도의 변화시킬 필요가 있을 때, 해당 각도에 대응되는 분리부(141a)를 장착시키는 것으로 로드(142)의 각도 변화가 가능하며, 그에 따라서 소재(110)의 고정이 보다 확실하게 할 수 있다.

본 발명에서 분리부(141a)는 내부에 로드(142)가 삽입되는 관통공(149)을 포함하며, 상기 관통공(149)에 로드(142)가 삽입된 후, 와셔(143)와 볼트(144)로 일측에 연결되며, 그에 따라서, 로드(142)는 하방으로의 움직임은 와셔(143)에 의해서 제한된다. 즉, 와셔(143)가 분리부(141a)의 관통공(149)보다 크게 형성되어, 로드(142)가 관통공(149)으로부터 하방으로 빠져나가지 않게 한다.

또한, 관통공(149)에 삽입되는 로드(142)의 단부에는 소재(110)에 직접 접촉하여 소재(110)를 가압하는 고정핀(146)이 형성되며, 상기 고정핀(146)은 고정핀(146)의 외형을 따라서 형성된 돌기부(146a)를 포함한다.

상기 고정핀(146)은 로드(142)보다 큰 반경을 가지는 상면(147)을 포함하며, 상기 상면(147)과 분리부(141a)의 하면 사이에는 탄성부재로서의 스프링(145)이 배치된다.

이 스프링(145)은 고정핀(146)을 하방으로 가압하며, 스프링은 탄성계수를 넘어서는 힘에는 변형되므로, 구동부(미도시)에 의해서 소재(110)로의 과도한 가압이 발생하는 것의 방지가 가능하다.

한편, 하부 그립부(150)는 상기 상부 그립부(141)의 고정핀(146)에 대응되는 위치에 배치된 고정핀(156)을 포함하며, 이 고정핀(156)도 상부 그립부(141)의 고정핀(146)과 동일하게 고정핀(156)의 외형을 따라서 형성된 돌기부(156a)를 포함한다.

도 5 에는 본 발명의 그립(140)의 작동도가 도시되어 있다.

도 5(a)에서는 그립(140)이 소재(110)를 잡기 전의 모습이 도시되어 있다. 도 5(a)에서 보이듯이, 상부 그립부(141)는 구동부(미도시)기 구동되기 전에 상부에서 위치하며, 이때, 로드(142)의 중심축(CL)은 소재(110)의 상면에 수직인 선(P)과 소정의 각도를 가지고 유지된다.

이 상태로, 이송부(130)가 가열로 내부로 들어가며, 가열된 소재(110)를 상부 그립부(141)와 하부 그립부(150) 사이에 위치되게 된다.

그 후에 구동수단(미도시)이 구동되며, 그에 따라서, 상부 그립부(141)가 회전되며, 상부 그립부(141)의 고정핀(146)과 하부 그립부(150)의 고정핀(156; 도 4 참고) 사이에서 소재(110)가 가압 되게 된다. 이때, 가압이 고르게 될 수 있도록, 즉, 상기 하부 그립부(150)의 고정핀(156)과 상부 그립부(141)의 고정핀(146)은 대응면이 나란하게 배치되도록 상기 로드(142)의 중심축(CL)은 상기 소재의 상면에 수직인 선(P)과 동일하게 배치되도록 하는 것이 바람직하다.

다만, 소재(110)의 두께가 바뀌는 경우에 상부 그립부(140)의 회전되는 각도가 달라지므로, 상부 그립부(141)의 고정핀(146)과 하부 그립부(150)의 고정핀(156)의 대응면이 나란하게 배치되지 않을 수 있으므로, 본 발명에서는 분리부(141a)의 관통공(149; 도 4 참고)의 형성 각도를 상이하게 제작하여, 소재(110)의 두께가 변경되는 경우에, 분리부(141a)를 해당 소재의 두께에 맞도록 교체하여 항상 그립이 확실하게 일어날 수 있도록 한다.

한편, 도 6 에서는 소재(110)를 잡았을 때의 모습이 도시되어 있다. 소재의 경우에 국부적으로 가해지는 압력이 높은 경우에 변형이 일어날 수 있다. 또한, 압력은 힘에 비례하고 면적에 반비례하므로, 동일한 힘을 가하였을 때, 힘을 전달하는 면적이 작을수록 가해지는 압력이 높게 된다. 본 발명에서는 고정핀(146, 156)에는 돌기부(146a, 156a)가 형성되므로, 동일한 힘을 가하였을 때, 소재(110)에 가하게 되는 압력이 높다.

이는 돌기부(146a)에 의해서 소재(110)에 눌림이 발생한다는 것을 의미한다. 즉, 돌기부(146a)에 의해서 소재(110)의 상면(110a)이 눌려 변형이 발생하며, 돌기부(156a)에 의해서 소재(110)의 하면(110b)이 눌려 변형이 발생한다. 돌기부(146a, 156a)가 소재(110)의 상면 혹은 하면(110a, 110b)에 쐐기로 작용하여 소재(110)를 그립(140)에 확실하게 고정한다.

또, 로드(142)의 중심축(CL; 도 5 참고)과 소재(110) 상면의 수직선(P)가 일치하지 않고 약간의 오차를 가지는 경우 및 소재(110)의 처짐으로 인하여 소재(110)가 변형되는 경우에 돌기부(146a, 156a)는 소재(110)를 더욱 확실히 잡아줄 수 있다.

이러한 변형부(111)는 도 6b 와 같이 돌기부(146a, 156a)의 형상에 대응되게 되므로 돌기부(146a, 156a)가 소재(110)를 더욱 확실하게 잡을 수 있게 하며, 소재(110)를 잡은 채로 이송부(130)가 이동되더라도 소재(110)가 낙하하는 것을 방지할 수 있다.

특히, 가열로의 경우에 고온으로 가열되기 때문에, 강성이 큰 소재라도 연성이 증대되어 있는 상태이므로, 돌기부(146a, 156a)에 의해서 가압에 의해서 변형이 가능하다. 또한, 과도한 가압은 스프링(145)에 의해서 조절되므로, 소재(110)에 따라서 스프링(145)을 교환함으로써, 일정한 가압, 즉 일정한 변형만이 가능하도록 제어하는 것이 가능하다.

또한, 가열로에서 꺼내진 소재는 금형으로 이송되며, 금형에서는 그립(140)이 잡고 있는 부분에 대하여는 성형을 하지 않으며, 성형이 된 부분만이 활용된다는 점에서 소재(110)에서 그립(140)이 잡고 있는 부분은 미활용 부분으로 그립(140)으로 인하여 변형부(111)가 발생하더라도 제품에는 영향을 주지 않는다.

오히려, 그립(140)에 의한 변형으로 소재(110)를 가열로로부터 빠르게 꺼낼 수 있으며, 그에 따라서, 성형 되는 부분의 온도가 공기에 의해서 떨어지지 않고 바로 성형에 들어갈 수 있으므로, 최종 제품의 품질을 향상될 수 있다.

또한, 그립(140)에 의한 변형으로 소재(110)가 그립(140)으로부터 탈락하여 낙하물이 되는 것을 막을 수 있으며, 이는 고온의 낙하물 처리로 인한 작업자의 위험으로부터 작업자를 보호하는 결과를 가져온다.

본 발명에서, 돌기부(146a, 156a)의 형상은 끝이 라운드 처리된 삼각형상으로 도시하였으나, 변형을 일으킬 수 있도록 면적이 감소한다면, 다른 돌기부(146a, 156a)의 형상을 가지더라도 무방하다.

또한, 분리부(141a)와 고정부(141b)의 결합은 분리부(141a)가 고정부(141b)에 일부 삽입되고 삽입되는 부분의 볼트 결합으로 되는 것이 바람직할 수 있으나(도 4b 참고), 이러한 방식이 아닌 다른 방식의 결합이어도 무방하다.

100: 인출장치 110: 소재
111: 변형부 120: 지지부
130: 이송부 131: 홈
140: 그립 141: 상부 그립부
141a: 분리부 141b: 고정부
142: 로드 144: 볼트
145: 스프링 146, 156: 고정핀
146a, 156a: 돌기부 147: 상면
148: 하면 149: 관통홀
150: 하부 그립부

Claims (6)

1. 그립이 복수 개 배치되는 이송대 및
   상기 이송대를 지지하는 지지대를 포함하며,
   가열로 내부에서 가열된 소재를 상기 그립이 잡도록 상기 이송대는 가열로 내부로 진입하도록 구성되고,
   상기 그립은,
   소재의 일측에 배치되는 제 1 그립부; 및 소재의 타측에 배치되는 제 2 그립부를 포함하며, 구동부에 의해서 상기 제 1 그립부 및 제 2 그립부 중 하나 이상이 일 지점을 중심으로 스윙 운동하며 소재를 가압함으로써 소재를 잡는 그립에 있어서,
   상기 제 1 그립부 및 제 2 그립부는 소재 측 단부에 소재를 잡을 때 소재와 접촉하는 고정핀을 포함하며,
   상기 고정핀에는 소재와의 접촉을 확보하기 위한 돌기부가 구비되고,
   상기 이송대에는 복수의 홈이 형성되며, 상기 홈에 상기 제 1 그립부가 안착 되며, 상기 이송대의 하면에 상기 제 2 그립부가 연결되는 것을 특징으로 하는 인출장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 그립부는 소재의 상측에 배치되며, 상기 제 2 그립부는 소재의 하측에 배치되며, 상기 제 1 그립부는 구동부에 연결되어 스윙 동작하도록 구성되며,
   상기 제 1 그립부는 선단에 상기 고정핀이 형성된 로드와 상기 로드가 삽입되는 관통공이 형성된 제 1 그립부 본체를 포함하는 것을 특징으로 하는 인출장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 그립부와 상기 제 2 그립부 사이의 가압력을 조절하도록 상기 고정핀의 상면과 상기 제 1 그립부 본체 사이에 스프링이 배치되는 것을 특징으로 하는 인출장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   소재의 두께에 따라서, 상기 고정핀이 소재의 상면을 고르게 가압하도록 상기 제 1 그립부 본체는 상기 로드가 삽입되는 관통공을 포함한 부분이 분리형으로 구성된 것을 특징으로 하는 인출장치.
5. 제4항에 있어서,
   분리 가능하도록 구성된 상기 제 1 그립부 본체의 상기 로드가 삽입되는 관통공을 포함하는 부분은, 소재의 두께에 따라서, 상기 로드의 각도의 조절이 가능하도록, 교체 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 인출장치.
6. 삭제

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