KR101355690B1 - 프레스의 안전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스에 구비된 작업대 위에 수동으로 가공물을 공급하여 수직으로 하강되는 가동금형에 의해 펀칭 또는 가압작업을 할 때, 하강동작을 하는 가동금형이 가공물이 놓인 작업대에 근접되는 순간 일시적으로 정지하였다가 재차 하강 되면서 작업을 완료한 후 상승되는 동작이 반복적으로 이루어지게 함으로써, 프레스의 작업위치에 가공물을 공급하는 과정에 미처 손을 빼지 못할 경우에도 가동금형이 일시정지하는 지연시간을 틈타 위험으로부터 벗어날 수 있도록 하여 안전사고를 줄일 수 있게 한 프레스의 안전장치에 관한 것으로,
즉, 프레스에 구비된 작업대의 상부에 다수개의 봉에 지지되게 설치되어 수직으로 승강되면서 작업대에 공급된 가공물을 펀칭 또는 가압하는 가동금형이 구비된 가압구와, 상기 가압구에 구비된 한 쌍의 브라켓에 설치되는 구동축에 편심되게 접합되어 그 구동축이 회전될 때 이에 편심된 궤도의 범위내에서 가압구를 승강동작으로 전환되게 하는 구동롤러와, 상기 구동롤러가 삽입되게 원호형의 장공이 구비되어 있되 프레스의 전면에서 수평으로 왕복동작 되게 설치된 래크에 의해 정, 역회전으로 전환하는 피니언의 회전축에 편심되게 접합되어 정, 역으로 회동하는 구동캠과, 상기 래크의 일 측에 형성된 슬롯을 관통하게 설치되어 피니언에 대응하는 위치의 래크에 부설된 로울러에 외접되어 있되, 리미트스위치의 신호에 의해 구동되는 제2구동모터에 연결된 구동축에 편심되게 접합되어 상기 래크를 왕복으로 동작되게 하는 편심캠으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

프레스의 안전장치{Safety devices of the press}

본 발명은 프레스의 안전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레스에 구비된 작업대 위에 수동으로 가공물을 공급하여 수직으로 하강되는 가동금형에 의해 펀칭 또는 가압작업을 할 때, 하강동작을 하는 가동금형이 가공물이 놓인 작업대에 근접되는 순간 일시적으로 정지하였다가 재차 하강 되면서 작업을 완료한 후 상승되는 동작이 반복적으로 이루어지게 함으로써, 프레스의 작업위치에 가공물을 공급하는 과정에 미처 손을 빼지 못할 경우에도 가동금형이 일시정지하는 지연시간을 틈타 위험으로부터 벗어날 수 있도록 하여 안전사고를 줄일 수 있게 한 프레스의 안전장치에 관한 것이다.

일반적으로, 인쇄물이나 판지 등을 부분적으로 잘라내거나 절곡선 및 엠보싱 등의 가공을 하기 위한 장비로서 원하는 형상의 금형을 장착하여 큰 힘으로 가압할 수 있게 한 다양한 종류의 프레스가 보급되었다.

상기 프레스는 가공하기 위한 대상물(이하, '가공물'이라 함)을 안전하고 신속하게 작업대에 공급할 수 있도록 자동공급 기능을 갖춘 기종도 등장한 바 있으나, 상기 자동공급 기능을 갖춘 프레스의 경우에는 특정한 형태로 일관된 가공물에 국한되었으므로 소품종의 다양한 종류의 가공물의 경우에는 작업이 극히 제한적인 문제점이 있었다.

이러한 추세에 따라 프레스 작업을 하기 위한 가공물의 대상에 따라 자동공급기능과 병행하여 수작업으로 가공물을 공급하여 가공을 하고 있다.

그러나 프레스 작업을 하는 과정에 승강동작되는 가압구에 가공물을 수동으로 공급 및 이탈시키는 과정에서 주의를 게을리할 경우에는 손에 부상을 입는 안전사고의 위험이 상존하였으므로 사고를 줄이기 위한 노력이 절실한 실정이었다.

프레스 작업중 사고를 줄이기 위한 일 예로서 브레이크 장치가 대표적이었으나, 가장 위험한 부분인 가압구가 하강될 때 이미 가속력이 가해진 상태이므로, 브레이크를 가동한다 하더라고 정지시점을 지나게 됨으로써 사고의 방지하는데 미흡한 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 프레스 작업에 발생되는 안전사고의 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 그 목적은 가공물을 컷팅 또는 가압하는 가압구가 최종적인 가압위치에 도달되게 전까지의 동작과 이후 최종 목적지에 도달되는 동작을 별개의 구동장치에 의해 구분적으로 이루어지도록 함에 따라 가공물을 공급하는 과정에 미처 손을 빼지 못할 경우에도 가압구가 일시정지하는 지연시간을 틈타 위험으로부터 벗어날 수 있도록 하여 안전사고를 줄일 수 있는 프레스의 안전장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프레스에 구비된 작업대의 상부에 다수개의 봉에 지지되게 설치되어 수직으로 승강되면서 작업대에 공급된 가공물을 펀칭 또는 가압하는 가동금형이 구비된 가압구와, 상기 가압구에 구비된 한 쌍의 브라켓에 설치되는 구동축에 편심되게 접합되어 그 구동축이 회전될 때 이에 편심된 궤도의 범위내에서 가압구를 승강동작으로 전환되게 하는 구동롤러와, 상기 구동롤러가 삽입되게 원호형의 장공이 구비되어 있되 프레스의 전면에서 수평으로 왕복동작 되게 설치된 래크에 의해 정, 역회전으로 전환하는 피니언의 회전축에 편심되게 접합되어 정, 역으로 회동하는 구동캠과, 상기 래크의 일 측에 형성된 슬롯을 관통하게 설치되어 피니언에 대응하는 위치의 래크에 부설된 로울러에 외접되어 있되, 리미트스위치의 신호에 의해 구동되는 제2구동모터에 연결된 구동축에 편심되게 접합되어 상기 래크를 왕복으로 동작되게 하는 편심캠으로 구성된 것이다.

이와 같은 본 발명의 프레스의 안전장치는 펀칭 또는 가압하기 위한 가공물이 놓이는 작업대의 상부에서 가동금형을 갖춘 가압구를 하강시킬 때 그 하강동작의 대부분을 일차적으로 이루어지게 한 후 나머지의 미세한 하강동작을 이루어지도록 2단계로 구동시킴으로써, 수작업으로 가공물을 공급 또는 이탈시키는 과정에서 부주의로 일어날 수 있는 안전사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1a 및 1b는 본 발명의 프레스의 안전장치를 정면에서 나타낸 사시도와 그 정면의 내부를 발췌하여 보인 사시도,
도 2a 및 2b는 상기 프레스의 안전장치를 배면에서 나타낸 사시도와 그 배면의 내부를 발췌하여 보인 사시도,
도 3은 상기 프레스의 안전장치에 구비된 구동롤러를 발췌한 분리사시도,
도 4a 내지 4e는 상기 프레스의 안전장치에 대한 각각의 동작과정을 순차적으로 나타낸 정면구성도이다.

이하, 본 발명의 프레스의 안정장치를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1a 및 1b는 본 발명의 프레스의 안전장치를 정면에서 나타낸 사시도와 그 정면의 내부를 발췌하여 보인 사시도이고, 도 2a 및 2b는 상기 프레스의 안전장치를 배면에서 나타낸 사시도와 그 내부를 발췌하여 보인 사시도로서, 본 발명은 프레스를 이용하여 펀칭 또는 가압작업을 할 때 작업대(10)에 놓인 가공물을 향해 하강되는 가압구(20)가 가공물에 가압되기 직전에 일시정지하였다가 동작되게 하여 가공물을 공급할 때의 안전사고의 위험을 방지하기 위한 것이다.

상기 프레스에 구비된 작업대(10)의 상부에 다수개의 봉(21)에 지지된 상태에서 수직으로 승강되게 가압구(20)가 설치되고, 상기 가압구(20)의 저면에는 작업대(10)에 수동으로 공급된 가공물을 펀칭 또는 가압하게 되는 가동금형(22)이 구비되어 있다.

상기 가압구(20)에는 한 쌍의 브라켓(23)이 형성되어 이에 리미트스위치(L1)의 신호를 받는 제1구동모터(M1)에 의해 구동되는 구동축(31)이 관통되게 설치되어 있되, 상기 한 쌍의 브라켓(23) 사이에 위치하는 구동축(31)에는 구동롤러(30)가 편심되게 접합 됨으로써(도 3 참조), 상기 제1구동모터(M1)에 의해 구동축(31)이 회전될 때 이에 편심된 궤도의 범위내에서 가압구(20)를 승강 동작으로 전환되게 한다.

상기 구동롤러(30)는 프레스의 전면에 설치된 피니언(42)과 동축을 이루고 있는 회전축(43)에 편심되게 접합되어 있는 구동캠(40)의 동력이 전달되도록 그 구동캠의 중심점을 기점으로 원호형으로 배치되게 형성된 장공(41)에 삽입되어 있다.

즉, 피니언(42)에 전달된 회전력이 회전축(43)을 통하여 구동캠(40)을 편심되게 회동시키게 되면, 그 구동캠에 형성되어 있는 장공(41)도 상기 회전축(43)에 대하여 편심된 궤적에서 회동되므로 상기 장공(41)에 삽입되어 있는 구동롤러(30)를 상승 또는 하강되게 구동력을 전환하게 된다.

프레스의 전면에 설치된 피니언(42)은 하부에 설치된 가이더(53)에 안내되면서 수평으로 왕복동작을 하는 래크(50)가 맞물림되게 설치되고, 상기 피니언(42)이 맞물린된 래크(50)의 타측에는 길이방향으로 형성된 슬롯(51)과 외력이 가해지는 로울러(52)가 각각 구비되며, 상기 슬롯(51)에는 리미트스위치(L2)의 신호에 의해 구동되는 제2구동모터(M2)에 연결된 구동축(61)을 관통되게 하되 그 관통된 단부에 편심캠(60)을 접합하여 래크(50)에 구비된 로울러(52)에 외접되게 함으로써, 상기 편심캠(60)의 회전력이 로울러(52)에 전달되는 과정에서 슬롯(51)과 가이더(53)의 작용에 의해 래크(50)가 왕복동작으로 전환되는 것이다.

가압구(20)의 일측에는 하강동작시 완충작용을 하는 반면 상승동작을 원활히 할 수 있도록 장력조절구(71)를 매개로 프레스의 기체에 일단이 고정되는 장력스프링(70)이 설치되어 있다.

도 4a 내지 4e는 본 발명의 프레스의 안전장치에 대한 전체적인 동작과정을 순차적으로 나타낸 정면구성도로서, 상기 프레스의 안전장치는, 도 4a의 준비상태에서와 같이, 가압구(20)가 연속으로 승강동작을 하는 도중 상승지점에서 순간적으로 정지되었을 때 작업대(10)의 정해진 위치에 수작업으로 가공물을 공급하게 된다.

상기 가압구(20)가 상승 정지될 때, 가압구의 브라켓(23)을 관통하여 구동축(31)에 접합되어 있는 구동롤러(30)는 구동캠(40)이 접합되어 있는 회전축(43)의 중심점에 최대한 근접되어 있고, 래크(50)를 왕복으로 동작되게 하는 편심캠(60)은 이에 외접된 로울러(52)를 구동축(61)의 중심점으로부터 최대의 거리를 유지하는 상태이다.

이때, 승강동작되는 가압구(20)의 하중은 구동롤러(30)를 통해 구동캠(40)에 가해지면서 자중에 의해 하강될려는 힘이 작용하고 있는 반면, 상기 구동캠(40)은 회전축(43)을 매개로 접합되어 있는 피니언(42)이 정지상태의 래크(50)에 맞물려 정지력을 가하게 되므로, 상기 래크(50)는 그 일측에서 맞물림된 피니언(42)을 통해 가압구(20)의 하중이 가해짐과 아울러 타측에서는 편심캠(60)의 구동력이 가해지는 상태에서 가압구의 상승 및 하강에 따른 동력을 제공하는 것이다.

이어서, 도 4b에서와 같이, 리미트스위치(L2)의 신호에 의해 제2구동모터(M2)가 구동되어 그 구동축(61)에 연결되어 있는 편심캠(60)이 회전되면서 이에 외접된 로울러(52)를 구동축(61)의 중심점에 근접되면, 가압구(20)의 하중이 구동캠(40)에 연결된 피니언(42)을 통해 래크(50)에 가해지게 되면서 그 래크를 화살표 방향으로 동작되게 하며, 동시에 가압구(20)의 저면에 부설된 가동금형(22)이 가공물이 놓이는 작업대(10)에 근접되게 하강된다.

도 4c는 상기 가압구(20)가 하강되어 그 저면에 부설된 가동금형(22)이 가공물이 놓이는 작업대(10)에 근접된 상태를 나타낸 것으로, 이때 가동금형(22)과 그 하부의 작업대(10)와의 간격을 작업자의 손을 자유로이 빼낼 수 있는 범위로 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 가압구(20)의 하중과 편심캠(60)에 의해 구동되는 래크(50)는 가압구(20)의 저면에 부설된 가동금형(22)이 그 하부의 작업대(10)에 근접된 상태에서 동작이 정지되며, 상기 래크의 동작이 정지됨과 동시에, 도 4d에서와 같이, 그 정지신호를 리미트스위치(L1)에서 수신하여 제1구동모터(M1)를 구동시키면서 이에 연결된 구동축(31)을 통해 구동롤러(30)를 편심되게 1회전시키게 되므로, 구동캠(40)에 형성된 장공(41)의 끝단에서 정지하고 있던 구동롤러(30)가 장공(41)에 접촉된 지점을 디딤대로 하여 구동롤러(30)를 지지하고 있는 브라켓(23)과 함께 가압구(20)를 더욱 하강시키게 됨으로써, 가압구(20)의 저면에 부설된 가동금형(22)을 가공물이 놓이는 작업대(10)에 긴밀하게 밀착시켜 가동물을 펀칭 또는 가압하는 작업을 완료하는 것이다.

상기 가공물을 가공하는 작업이 종료되면, 그 종료신호를 수신한 리미트스위치(L2)에 의해 제2구동모터(M2)가 구동되어 그 구동축(61)에 연결되어 있는 편심캠(60)을, 도 4e에서와 같이, 회전시키면서 이에 외접된 로울러(52)를 구동축(61)의 중심점으로부터 원거리에 위치되게 밀어내게 됨으로써, 래크가 이동되면서 피니언(43)을 통해 구동캠(40)의 장공(41)이 이동되면서 이에 삽입되어 있는 구동롤러(30)와 함께 가압구(20)를 전체적으로 상승되게 하는 것이다.

이와 같은 본 발명은 펀칭 또는 가압하기 위한 가공물이 놓이는 작업대(10)의 상부에서 가동금형(22)을 갖춘 가압구(20)를 하강시킬 때 그 하강거리의 대부분을 래크(50)의 동작에 의해 일차적으로 이루어지게 한 후 나머지의 미세한 하강동작은 구동롤러(30)의 편심회전에 의해 이루어지도록 함으로써, 수작업으로 가공물을 공급 또는 이탈시키는 과정에서 부주의로 일어날 수 있는 안전사고를 방지할 수 있게 한 것이다.

10 : 작업대 20 : 가압구
21 : 봉 22 : 가동금형
23 : 브라켓 30 : 구동롤러
31, 61 : 구동축 40 : 구동켐
41 : 장공 42 : 피니언
43 : 회전축 50 : 래크
51 : 슬롯 52 : 로울러
53 : 가이더 60 : 편심캠
70 : 장력스프링 71 : 장력조절구

Claims (1)

1. 프레스에 구비된 작업대(10)의 상부에 다수개의 봉(21)에 지지되게 설치되어 수직으로 승강되고, 상기 작업대(10)에 공급된 가공물을 펀칭 또는 가압하는 가동금형(22)이 구비된 가압구(20);
   상기 가압구(20)에 구비된 한 쌍의 브라켓(23) 사이에 위치하게 그 브라켓을 관통하여 설치된 구동축(31)에 편심되게 접합되고, 리미트스위치(L1)의 신호에 의해 제1구동모터(M1)에 연결된 구동축(31)이 회전될 때 이에 편심된 궤도의 범위내에서 가압구(20)를 승강동작으로 전환되게 하는 구동롤러(30);
   상기 가압구(20)의 하중을 받는 구동롤러(30)가 삽입되게 원호형의 장공(41)이 구비되고, 프레스의 전면에서 수평으로 왕복동작 되게 설치된 래크(50)에 의해 정, 역회전으로 전환하는 피니언(42)의 회전축(43)에 편심되게 접합되어 가압구(20)에서 가해지 하중과 피니언(42)의 회전력이 가해지는 회전축(43)에 의해 장공(41)의 범위에서 편심되게 정, 역으로 회동하는 구동캠(40);
   상기 래크(50)의 일 측에 형성된 슬롯(51)을 관통하게 설치되어 피니언(42)에 대응하는 위치의 래크에 부설된 로울러(52)에 외접되고, 리미트스위치(L2)의 신호에 의해 구동되는 제2구동모터(M2)에 연결된 구동축(61)에 편심되게 접합되어 래크(50)를 왕복으로 동작되게 하는 편심캠(60)을 포함한 구성을 특징으로 하는 프레스의 안전장치.

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