KR101440538B1 - 스프링 포밍머신용 절단 툴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 성형부(1)상에 설치되어 서보모터(M)에 의해 독립 구동되는 툴홀더(2)가 방사형으로 구비되는 스프링 포밍머신에 있어서, 상기 툴홀더(2)의 편심축(2a)에 연결되어, 가이드레일(12)을 타고 직선왕복이송되도록 구비되는 렉기어(10); 상기 성형부(1)상에 일단이 고정되고, 다른 일단은 성형부(1)와 이격되어 고정날(22)과 유동날(24)이 구비되는 연장암(20); 상기 연장암(20)상에 선회되도록 구비되어, 일단이 렉기어(10)와 치합되도록 피동기어(32)가 구비되고, 다른 일단에 편심캠(34)이 유동날(24)을 왕복이송시키도록 구비되는 연장축(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 본 발명은 각각의 서보모터에 의해 독립제어되는 툴홀더에 장착되어, 연장암이 고정된 상태로 서보모터의 구동력을 원거리로 전달하여 와이어 성형부와 이격된 위치에서 와이어가 절단됨에 따라 스프링 배출장애가 방지되고, 특히 와이어 절단시 작용하는 반발력이 연장암상에서 상쇄되어 과부하로 인한 장비의 손상이 방지되는 효과가 있다.

Description

스프링 포밍머신용 절단 툴{Cutting tools for Spring forming machine }

본 발명은 스프링 포밍머신용 절단 툴에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각각의 서보모터에 의해 독립제어되는 툴홀더에 장착되어, 연장암이 고정된 상태로 서보모터의 구동력을 원거리로 전달하여 와이어 성형부와 이격된 위치에서 와이어를 절단하는 스프링 포밍머신용 절단 툴에 관한 것이다.

일반적으로 스프링 포밍머신은 권취 로울러에 권취된 와이어가 소재공급부와 레벨링(Leveling)부 및 피딩(Feeding)부를 차례로 거쳐 공급되면, 성형부에서 와이어를 원하는 피치와 직경을 갖는 스프링으로 성형하며, 성형된 스프링은 후크를 포함하는 부가형상이 성형된 후 절단 툴에 의해 절단되어 배출된다.

이때, 종래에 절단 툴은 공개특 특2002-0004158호에서 방사형으로 다수의 툴(2)을 구비한 성형부(4)와, 수개의 피딩롤러(6)로 구성된 피딩부(8)와, 소재를 직선가공하는 레벨링부(14)와, 소재공급부(16)로 구성되는 스프링 제조장치에 있어서, 도 2에서와 같이 성형부(4)상에서 서로 대향하게 설치된 한 쌍의 툴(2)상에 절단날을 설치하고, 절단날이 캠과 캠롤러의 작동에 의해 소재인출구(22) 측으로 직선이송되며 와이어를 절단하도록 하는 기술이다.

그러나, 상기 종래기술은 절단날이 성형부상에서 가이드레일 타고 이송되며 소재인출구와 인접하는 위치에서 절단공정이 수행됨에 따라 와이어가 절단되는 순간 발생되는 하중이 가이드레일의 이송방향과 불일치하는 방향으로 작용하여 가이드레일을 포함하는 이송부품이 쉽게 손상되는 문제점이 따랐다.

뿐만 아니라, 절단된 스프링이 주변 툴에 걸려 배출되지 못하고 오작동을 일으켜 수시로 장비를 정지해야 하고, 이러한 스프링 걸림현상을 방지하기 위해 스프링 배출용 클램프를 별도로 설치하고 있지만, 신규공정의 추가로 성형시간 지연되는 폐단이 따랐다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 각각의 서보모터에 의해 독립제어되는 툴홀더에 장착되어, 연장암이 고정된 상태로 서보모터의 구동력을 원거리로 전달하여 와이어 성형부와 이격된 위치에서 와이어가 절단됨에 따라 스프링 배출장애가 방지되고, 특히 와이어 절단시 작용하는 반발력이 연장암상에서 상쇄되도록 하여 과부하로 인한 장비의 손상을 방지하기 위한 스프링 포밍머신용 절단 툴을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 성형부(1)상에 설치되어 서보모터(M)에 의해 독립 구동되는 툴홀더(2)가 방사형으로 구비되는 스프링 포밍머신에 있어서, 상기 툴홀더(2)의 편심축(2a)에 연결되어, 가이드레일(12)을 타고 직선왕복이송되도록 구비되는 렉기어(10); 상기 성형부(1)상에 일단이 고정되고, 다른 일단은 성형부(1)와 이격되어 고정날(22)과 유동날(24)이 구비되는 연장암(20); 상기 연장암(20)상에 선회되도록 구비되어, 일단이 렉기어(10)와 치합되도록 피동기어(32)가 구비되고, 다른 일단에 편심캠(34)이 유동날(24)을 왕복이송시키도록 구비되는 연장축(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 유동날(24)은 가위원리에 의해 고정날(22)과 서로 교차되도록 구비되고, 절단과정에서 고정날(22)상에 안착된 와이어를 클램핑하도록 유동날(24)상에 가압블록(40)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가압블록(40)은 탄성부재(42)에 의해 탄성지지되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연장축(30)은 분할형성되어, 중간축(36)에 의해 길이조절가능하게 구비되는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 각각의 서보모터에 의해 독립제어되는 툴홀더에 장착되어, 연장암이 고정된 상태로 서보모터의 구동력을 원거리로 전달하여 와이어 성형부와 이격된 위치에서 와이어가 절단됨에 따라 스프링 배출장애가 방지되고, 특히 와이어 절단시 작용하는 반발력이 연장암상에서 상쇄되어 과부하로 인한 장비의 손상이 방지되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스프링 포밍머신용 절단 툴을 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스프링 포밍머신용 절단 툴의 요부를 확대하여 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스프링 포밍머신용 절단 툴의 작동상태를 나타내는 구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 스프링 포밍머신용 절단 툴에 관련되며, 이때 스프링 포밍머신용 절단 툴은 도 1에 도시된 바와 같이 각각의 서보모터(M)에 의해 독립제어되는 툴홀더(2)에 장착되어, 연장암(20)이 고정된 상태로 서보모터(M)의 구동력을 원거리로 전달하여 와이어 성형부(1)와 이격된 위치에서 와이어(W)를 절단함에 따라 스프링 배출장애를 방지하면서, 특히 와이어(W) 절단시 작용하는 반발력이 연장암(20)상에서 상쇄되도록 하여 과부하로 인한 장비의 손상을 방지하기 위해 렉기어(10), 연장암(20), 연장축(30)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.

본 발명에 따른 스프링 포밍머신은 각각의 서보모터(M)에 의해 독립 구동되는 툴홀더(2)가 방사형으로 구비된다. 이때 툴홀더(2)는 스프링 포밍머신의 성형부(1)에 구비되어, 절단툴, 절곡툴, 나선부 성형툴을 포함하는 각종 툴이 장착된다. 그리고 성형부(1)로 공급되는 와이어(W)는 피딩부 및 레벨링부를 통하여 직선가공된 상태로 공급되도록 구비된다.

본 고안에 따른 렉기어(10)는 툴홀더(2)의 편심축(2a)에 연결되어, 가이드레일(12)을 타고 직선왕복이송되도록 구비된다. 편심축(2a)은 서보모터(M)의 작동에 의해 회전 방향 및 속도가 제어되고, 이때 서보모터(M)의 구동력은 감속기를 통하여 높은 토크로 감속 전달된다.

그리고, 상기 렉기어(10)는 링크바(2b)에 의해 편심축(2a)과 연결되어, 편심축(2a)이 회전운동시 성형부(1)상에서 가이드레일(12)을 타고 직선왕복이송되며 후술하는 피동기어(32)를 구동하게 된다.

또한, 본 고안에 따른 연장암(20)은 성형부(1)상에 일단이 고정되고, 다른 일단은 성형부(1)와 이격되어 고정날(22)과 유동날(24)이 구비된다. 연장암(20)은 고정날(22)과 유동날(24)을 성형부(1)와 이격된 위치에서 지지하는 수단으로서, 도 1과 같이 성형부(1)상에 고정되어 횡방향으로 연장되는 횡암과, 횡암 단부에 고정되어 고정날(22)과 유동날(24)이 성형부(1)의 중앙부(예컨데, 와이어 인출구(W1)와 수평선상에 위치)에 위치되도록 하는 종암으로 구성된다.

이때 고정날(22)은 도 2에 도시된 바와 같이 종암의 하단부에 고정된 상태로 대기되고, 유동날(24)은 종암상에서 가이드레일을 타고 왕복직선이송되며 고정날(22)과 교차되도록 구비된다. 즉 연장암(20)에 의해 고정날(22)과 유동날(24)이 성형부(1)와 이격되고, 고정날(22)이 지정된 위치에 고정된 상태로 후술하는 연장축(30)에 의해 유동날(24)이 왕복이송되며 와이어(W)를 절단함에 따라 와이어(W) 절단시 작용하는 반발력이 고정날(22)과 유동날(24) 사이에서 상쇄되므로, 절단과정에서 발생되는 반발력에 의한 과부하로 인해 가이드레일을 포함하는 이송부품의 마모 및 손상이 방지되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 연장축(30)은 연장암(20)상에 선회되도록 구비되어, 일단이 렉기어(10)와 치합되도록 피동기어(32)가 구비되고, 다른 일단에 편심캠(34)이 유동날(24)을 왕복이송시키도록 구비된다. 연장축(30)은 베어링부재와 함께 연장암(20)상에 횡방향으로 설치되어, 일단에서 피동기어(32)를 통하여 서보모터(M)의 회전력이 전달되면, 다른 일단에서 편심캠(34)에 의해 회전운동이 직선운동으로 변환되어 유동날(24)을 작동하게 된다.

이때, 유동날(24)은 가위원리에 의해 고정날(22)과 서로 교차되도록 구비되고, 절단과정에서 고정날(22)상에 안착된 와이어(W)를 클램핑하도록 유동날(24)상에 가압블록(40)이 구비된다. 유동날(24)의 절단면과 고정날(22)의 절단면이 서로 교차되도록 배치되고, 유동날(24)이 하강하여 와이어(W)를 커팅하기 이전에 가압블록(40)이 와이어(W)를 클램핑하게 된다.

여기서, 상기 가압블록(40)은 고정날(22) 상면과 대향하게 구비되고, 탄성부재(42)에 의해 탄성지지되도록 구비된다. 이에 유동날(24)이 하강되는 중에 가압블록(40)이 먼저 고정날(22)의 상면에 가압되어 와이어(W)를 견고하게 클램핑하고, 이어서 유동날(24)이 고정날(22)과 교차되며 와이어(W)를 커팅하되, 이때 도 3에 도시된 바와 같이 탄성부재(42)가 가압블록(40)을 탄성지지하여, 가압블록(40)이 고정날(22) 상면에 가압된 상태에서도 유동날(24)이 와이어(W)를 절단하는 위치까지 더 하강 할 수 있도록 한다.

이처럼, 상기 연장암(20)에 의해 고정날(22)과 유동날(24)이 성형부(1)와 이격된 위치에서 와이어(W)를 절단하도록 구비됨에 따라 절단된 스프링이 주변 툴에 걸려 배출되지 못하는 배출장애 및 장비 오작동이 방지되는 이점이 있다.

한편, 도 2처럼 상기 고정날(22)과 유동날(24)은 서로 대향하는 위치에 아치형 절단홈(22a)(24a)이 형성되어 가위원리에 의해 와이어(W)를 절단시 와이어(W)가 절단홈(22a)(24a)에 수용된 상태로 유동 및 이탈이 방지되도록 구성되고, 또 절단홈(22a)(24a) 일측에는 스톱판(26)이 구비되어 어느 일측에서 투입되는 와이어(W)가 스톱판(26)에 의해 걸려 절단홈(22a)(24a)과 수직선상에 일치되는 위치에서 정지되도록 구성된다.

또한, 상기 연장축(30)은 분할형성되어, 중간축(36)에 의해 길이조절가능하게 구비된다. 연장축(30)과 중간축(36)은 커플링(36a)에 의해 결속되고, 커플링(36a)상에서 축의 슬립(Slip)현상을 방지하기 위해 축의 외경과 커플링(36a) 내경에 키와 키홈을 구비하는 것이 바람직하다.

이에 스프링의 사이즈를 포함하는 가공조건에 따라 고정날(22)과 유동날(24)의 위치를 조절시, 연장축(30)을 전체적으로 교체하지 않고도, 중간축(36)의 교체만으로 동력전달 범위가 간편하게 축소 또는 확장되는 이점이 있다.

한편, 상기 연장축(30)이 설치된 연장암(20)의 횡암도 분할 형성되고, 장공을 통하여 볼트 체결되거나 별도의 중간암으로 연결되어 연장축의 길이에 대응하여 신축가능하게 구비되는 것이 바람직하다.

10: 렉기어 20: 연장암
30: 연장축 40: 가압블록

Claims (4)

1. 성형부(1)상에 설치되어 서보모터(M)에 의해 독립 구동되는 툴홀더(2)가 방사형으로 구비되고,
   상기 툴홀더(2)의 편심축(2a)에 연결되어, 가이드레일(12)을 타고 직선왕복이송되도록 구비되는 렉기어(10);
   상기 성형부(1)상에 일단이 고정되고, 다른 일단은 성형부(1)와 이격되어 고정날(22)과 유동날(24)이 구비되는 연장암(20);
   상기 연장암(20)상에 선회되도록 구비되어, 일단이 렉기어(10)와 치합되도록 피동기어(32)가 구비되고, 다른 일단에 편심캠(34)이 유동날(24)을 왕복이송시키도록 구비되는 연장축(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스프링 포밍머신용 절단 툴.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 유동날(24)은 고정날(22)과 서로 교차되도록 구비되고, 절단과정에서 고정날(22)상에 안착된 와이어(W)를 클램핑하도록 유동날(24)상에 가압블록(40)이 구비되는 것을 특징으로 하는 스프링 포밍머신용 절단 툴.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 가압블록(40)은 탄성부재(42)에 의해 탄성지지되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 스프링 포밍머신용 절단 툴.
4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 연장축(30)은 분할형성되어, 중간축(36)에 의해 길이조절가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 스프링 포밍머신용 절단 툴.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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