KR101465283B1 - 중앙정치장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평편한 소재, 특히 미가공의 금속 시트를 프레스 가공하기 위하여 첫 번째 수직축(90)에 의해 회전되는 첫 번째 테이블(100.1)과 두 번째 수직축(90)에 의해 회전되는 두 번째 테이블(100.2)이 소재를 수용하는 중앙정치장치(1)에 관한 것이다. 두 번째 테이블(100.2)은 첫 번째 테이블(100.1) 옆에 설치되며, 첫 번째 테이블(100.1)의 지지레벨은 두 번째 테이블(100.1)의 지지레벨은 동일하다. 나아가, 본 발명의 중앙정치장치는 상기 첫 번째 테이블(100.1)과 두 번째 테이블(100.2)이 회전수단(45, 46, 50, 61)에 의하여 두 테이블이 세 번째 수직축(50)에 의해 같이 회전될 수 있다. 두 테이블(100.1)(100.2)이 세 번째 수직축(50)에 의해 같이 회전될 경우, 두 테이블(100.1)(100.2)은 공통의 지지면을 형성하게 된다. 또 다른 작동모드를 위하여, 테이블들은 수직축(90)에 의하여 각각 독립적으로 회전할 수 있으며, 각 테이블들의 지지면은 서로 상대적으로 이동하게 된다. 본 발명에 따르면, 중앙정치장치(1)의 폭 크기의 하나의 소재를 가공하는 공정과, 두 개의 폭이 좁은 소재를 동시에 가공하는 공정을 기계를 바꾸지 아니하고도 용이하게 실시할 수 있다.

Description

중앙정치장치{CENTRING DEVICE FOR FLAT WORKPIECES IN A PRESS AND METHOD FOR ADJUSTING SUCH A CENTRING DEVICE}

본 발명은 평판소재의 중앙정치장치에 관한 것으로, 특히 가공되지 않은 블랭크(blank) 금속시트를 프레스 작업하기 위한 것이다. 본 발명은 더 나아가 중앙정치장치의 세팅하는 방법도 제공한다.

블랭크(blank) 금속시트 또는 "블랭크"는 프레스(다수의-스테이션 프레스 또는 프레스 라인) 가공에 있어서 통상적으로 적용되고 있다.

프레스 가공공정 이전에 블랭크 시트는 세척되어야하고 필요의 경우 오일링과정을 거쳐야 한다. 블랭크 시트가 정확하게 프레스공정을 거치기 위하여는 프레스 장치에 들어가기 전에 정확한 위치와 방향이 정렬되어야한다. 위치의 정렬공정은 통상 중앙정치 스테이션에서 이루어지게 되며, 상기 중앙정치 스테이션은 기계적인 슬라이드를 포함하고 정렬을 위해 멈춰지게 된다. 그러나, 이러한 공정은 블랭크의 종류가 바뀌게되면 수작업이 필요하게 되고, 위치 및 방향을 다시 결정하는 공정이 매우 복잡하다. 더욱이, 모양이 불규칙한 시트 또는 다수의 작은 시트를 사용하는 경우, 정밀한 공정을 위하여 잦은 공정의 정지가 필요한 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 특히 블랭크의 종류가 자주 바뀌는 경우의 문제에 있어서, 상기 공정들이 자동으로 진행되는 기술이 개발된 바 있다.

예로써 865 331 B1 (Reinhardt Maschinenbau GmbH)는 굽은 중심을 적용하여 금속시트를 굽은 중심으로 위치시키는 기술을 소개하였다. 금속시트가 센서에 의해 위치가 정해진 후, 굽은 셀(bending cell)로 소재가 유도되게 된다. 센서가 두 개의 다른 방향으로 움직이게 하여, 최소한의 센서로도 두 방향으로의 금속시트의 위치 및 방향상의 오차를 감지할 수 있도록 하였다. 또한, 장치에 센서를 부착하여 이후의 움직임을 이용하기 위한 방법도 기술하고 있다. 추가적으로, 상기 장치는 첫 번째 방향으로 움직일 수 있으며, 두 번째 장치는 첫 번째 장치와 동시에 두 번째 방향으로 움직일 수 있다. 금속시트의 위치를 감지하는 센서가 설치되며, 금속시트의 에지를 감지하게 된다.

그러나, 장치가 일렬로 배열되기 때문에 전체적인 배열의 길이가 매우 큰 단점이 있다. 더욱이 각각의 경우 하나의 금속시트가 동시에 정치되는 것이 제한적인 단점이 있다.

US 5,293,984 (Bobst S. A.)는 평편한 소재의 정렬 번들을 준비하는 장치를 개시하고 있다. 상기 기술은 몇 개의 구동롤러세트의 운송수단을 포함한다. 공들과 같이 움직이는 테이블은 위로 올라가거나 내려갈 수 있으며, 롤러들 사이를 따라 측면으로 이동할 수 있다. 상기 장치는 매우 복잡하여 제조가 용이하지 아니하고, 하나의 소재만을 위치시킬 수 있다는 단점이 있다.

스트로만(W. Strothmann GmbH, Schloss Holte-Stukenbrock) (독일)은 이미지 인식 공급장치와 프로세싱 시스템을 개시하였다. 상기 기술은 블랭크들을 특정된 값에 따라 정치시킨 후 프레스로 보내게 된다. 상기 시스템은 채찍 적제 공급장치에 기초하며, 상기 장치는 축을 가로질러 이동하며, 시트의 각도를 맞추기 위하여 축을 기준으로 회전운동을 한다.

광학 정치시스템은 카메라와 이미지 인식장치 및 처리장치를 포함하며, 소재 공급을 위한 CNC 제어시스템과 연결된다. 블랭크가 컨베이어벨트로 프레스의 업스트림으로 보내질 때, 상기 광학 정치시스템은 그 위치를 감지하고 공급장치가 소재를 집어 정해진 위치로 보내게 된다.

새로운 목표 위치를 지정하기 위하여 소재는 반드시 프레스에 한 번에 적확하게 위치되어야 하며, 공급장치에 의해 제거되고, 위치를 바꾸지 아니하고 감지를 위하여 카메라 밑에 저장된다. 그러나 상기 기술은 공급장치의 구조가 매우 복잡하게 되며, 프레스와 반드시 상응되어야한다. 예를 들면 공급장치는 가공될 소재를 프레스의 목표지점으로 프레스의 틈을 통하여 운송하여야 한다. 더욱이, 하나의 공급장치는 하나의 위치 및 각도에 맞추어 작업을 수행하게 되며, 다수의 소재에 대해 각각 위치나 방향을 바꾸어야 할 경우, 다수의 공급장치가 필요하다는 문제점이 있다.

본 발명은 프레스 시스템에 있어서, 구조가 간단하고 다수의 소재를 동시에 처리하기 위한 중앙정치장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명의 목적의 해결을 위하여, 본 발명의 중앙정치장치는

a) 첫 번째 수직축을 중심으로 회전하는 첫 번째 테이블과;

b) 두 번째 수직축을 중심으로 회전하고 상기 첫 번째 테이블에 인접하여 설치되는 두 번째 테이블과, 첫 번째 테이블의 지지레벨 및 두 번째 테이블의 지지레벨과;

c) 첫 번째 테이블 및 두 번째 테이블과 기계적으로 연결되는 회전 메커니즘과, 첫 번째 테이블 및 두 번째 테이블이 세 번째 수직축을 기준으로 회전운동 하는 것;

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 중앙정치장치의 폭과 같은 폭의 하나의 소재를 가공하는 경우와 두 개의 작은 소재를 동시에 가공하는 경우, 각각의 소재에 따라 공정을 바꿀 필요가 없다. 회전축은 소재의 방향을 수정하기 위하여 회전운동을 가능하게 하고, 단순한 구조의 적재장치로도 집는 작업과 다음 프로세싱 스테이션으로 놓기가 용이하게 한다.

본 발명은 두 개의 테이블을 사용하는 것으로 제한되지 아니하며, 세 개 또는 그 이상의 테이블을 적용할 수 있다.

A	공급 테이블
B	공급장치
C	세척유닛
D	오일링 장치
E	컨베이어 테이블
F	적재 로봇
G	프레스 스테이션
H1	소재
H2	소재
1	중앙정치장치
2	레벨
4	레벨
6	레벨
8	레벨
10	레벨
12	레벨
20	레일
21	드래그체인
40	프레임
41	롤러가이드
42	구동모터
43	트랜스미션
44	샤프트
45	구동모터
46	피니언기어
50	수직축
51	롤러가이드
52	롤러가이드
60	지지대
61	기어
62	롤러가이드
63	브래킷
64	구동모터
65	피니언기어
80, 80.1, 80.2	운반대
81	레일
82	랙
85	구동모터
86	피니언기어
90	수직축
91	롤러가이드
92	롤러가이드
100, 100.1, 100.2	테이블
101	기어
102	트랜스미션
103	구동모터
120	자력벨트
121	샤프트
122	롤러
123	샤프트
124	롤러
200	라인스캐너

본 발명의 중앙정치장치는 제어시스템을 포함하며, 상기 제어시스템이 첫 번째 작동모드와 두 번째 작동모드를 전환시키며, 첫 번째 작동모드에서는 큰 소재가 두 테이블에 의해 함께 지지되고, 세 번째 수직축을 기준으로 회전되며, 두 번째 작동모드에서는 두 개의 상대적으로 작은 소재들이 각각 하나의 테이블에 의해 지지되고, 두 개의 소재들이 각각의 테이블의 첫 번째 및 두 번째 회전축에 의해 독립적으로 회전하는 것을 특징으로 한다.

두 개의 작동모드는 간단한 스위칭 절차로 전환될 수 있다. 이때, 인력을 요하는 전환작업이 필요하지 아니하다.

상기 회전 메커니즘은 프레임의 위에 설치되는 지지대와, 상기 지지대를 회전시키는 세 번째 수직축과, 상기 지지대가 지지하는 첫 번째 테이블 및 두 번째 테이블을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성은 세 번째 수직축에 의해 지지대가 회전하면서 두 테이블이 동시에 회전하고 각 테이블의 상대적인 움직임이 없는 첫 번째 작동모드(두 테이블이 동시에 회전하는 모드)에 있어서, 단순한 구조와 단순한 제어를 가능하게 해주며, 두 테이블이 각각 움직이는 두 번째 모드에서는 지지대가 각 테이블이 상대적으로 각각 움직일 때 고정되어 상기 두 테이블을 지지하게 된다.

다른 방법으로, 테이블이 다수의 축에 의해 각각 상대적으로 움직이는 경우, 상기 테이블들은 각각의 축이 세 번째 수직축과 중첩(superposition)됨으로써 세 번째 축의 위치와 관계없이 상호 동기화되어 움직일 수 있다. 이러한 기계적구성은 두 개의 상호 수직한 수평축과 수직축의 회전에 의해 이루어질 수 있으며, 상기 축들의 회전이 세 번째 축의 회전과 일치할 필요는 없다.

본 발명은, 첫 번째 테이블 과 두 번째 테이블이 소재를 공급방향에 대해 가로지르는 방향으로 선형 이동시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성은 각각의 소재의 가로지르는 방향 위치 보정을 가능하게 한다.

상기 목적을 위하여, 첫 번째 테이블 과 두 번째 테이블은 회전수단 위에 설치되어 가로지르는 방향으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 한다. 테이블들은 회전수단에 의해 독립적으로 가로지르는 방향으로 움직일 수 있게 된다.

두 개의 테이블의 지지면 위에 올려지게된 하나의 소재가 가로지르는 방향으로 이동할 필요가 생기게 되면, 상기 소재의 가로지르는 방향으로의 선형이동을 위한 수단에 의해 소재는 가로지르는 방향으로 이동하게 되며, 또는, 두 테이블들에 추가적인 장치가 설치되어 두 테이블이 동시에 움직일 수 있게 한다.

다운스트림 프로세싱 유니트의 필요성 또는 적재수단에 따라, 중앙정치장치는 가로지르는 방향으로의 수정을 수행하지 아니할 수 있으며, 이 경우 소재를 가로지르는 방향으로 이동시키는 장치가 필요하지 않게 된다.

첫 번째 테이블과 두 번째 테이블은 소재를 공급방향(길이방향)으로 선형이동시키기 위한 수단을 포함하는 것이 바람직하다. 이는 소재가 공급방향으로 정확하게 위치할 수 있게 해준다.

공급장치 또는 다른 운송요소들이 소재를 길이방향으로 올바로 위치시키도록 고려될 수 있으며, 이는 매우 간단한 구성으로 제어될 수 있다. 본 발명의 장치가 소재의 가로지르는 방향으로의 선형 이동을 위한 수단과 길이방향으로의 이동수단을 모두 가지고 있는 경우 상기의 사항은 유리하게 작용한다. 이는 소재가 지지레벨에서 정확히 지정된 위치와 방향에 정치될 수 있는 경우와 공급장치 또는 운송수단이 모든 소재를 이어지는 프로세스 스테이션으로 방향을 유지하면서 정확한 위치에 운반할 수 있게 한다.

본 발명은 상기 소재의 공급방향으로의 선형이동을 위한 수단이 자력벨트인 것을 특징으로 한다.

상기의 구성은 금속제 소재를 안전하게 빠른 속도로 운반할 수 있게 한다. 상기 벨트는 또한, 소재를 업스트림 이동수단으로부터 보다 간단한 방법으로 들어 올릴 수 있게 한다.

상기의 자력벨트 대신에 선택적으로 또다른 구성을 적용할 수 있다. 즉, 소재를 마찰력 등으로 고정시키는 컨베이어 벨트나 컨베이어 판 등의 적용이 가능하다.

또한, 본 발명은, 두 개의 테이블에 수평샤프트가 설치되며, 각각의 수평샤프트는 서로 교호로 배열되어 두 개의 테이블(100.1)(100.2) 사이에서 그믈구조를 이루어 두 개의 테이블 사이에서 지지면을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 지지면은, 두 테이블이 형성하는 지지면과 같은 레벨을 형성하며, 두 테이블에 의해 지지되는 큰 소재가 쳐지거나 휘는 것을 방지하고, 두 테이블이 상대적으로 움직이는(회전 그리고/또는 선형의 이동) 경우 그 움직임을 방해하지 않는다.

다수개의 수평 샤프트는 가로지르는 방향으로 테이블의 크기를 도과하여 안쪽으로 향하도록 설치되며, 테이블의 길이방향 측면에 인접하여 설치된다. 두 테이블의 상대적인 회전운동은 허용된 범위 안에서 상기 그믈구조에 의해 방해받지 아니한다. 더욱이, 샤프트의 길이는 두 테이블이 가까이 인접해도 반대쪽 테이블에 충돌되지 아니하도록 정해지며, 두 테이블이 멀어지더라도 그믈 구조를 유지할 수 있도록 하여 두 테이블 사이에 가로지르는 방향으로 틈이 생기지 않게 하여 지지면을 유지한다. 샤프트는 자유롭게 회전하는 롤러나 공 등을 가져 마찰을 최소화시키어 소재가 이동하는데에 저항을 주지 않게 한다. 선택적으로, 두 개의 테이블 사이의 지지면은 단단한 베이스나 테이블 아래에 설치된 구성요소로 대체될 수 있다. 소재의 강성이 충분히 클 경우, 테이블 사이의 지지면은 불필요하게 된다.

본 발명은 소재의 위치와 방향을 감지하는 감지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

중앙정치장치에 의한 소재의 위치와 방향의 수정은 상기 감지수단으로부터의 정보에 기초하게 된다.

싱기 감지수단은 두 개의 테이블에 앞서 배치되고, 소재의 공급경로에서 공급트랙을 가로질러 설치되는 라인스캐너인 것이 바람직하다.

공급되는 소재의 위치와 방향은 라인스캐너에 의해 감지되게 된다. 라인스캐너는 소재의 위치와 방향을 정확하게 감지할 수 있는 반면, 비디오카메라 등과 같은 장비에 비해 단순한 구조를 가질 수 있다.

본 발명은, 라인스캐너에서 감지한 명암의 프로파일을 이용하여, 회전가능한 테이블로 소재의 위치나 각도를 수정할 수 있도록 설계 및 프로그램되는 제어시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다. 명암에 따른 프로파일의 기록은 소재의 외측이나 내측의 윤곽을 알아낼 수 있고, 데이터의 처리가 간편하면서도 소재의 위치와 방향을 정확히 정치시키기 위한 충분한 정보를 얻을 수 있다.

감지된 프로파일은 다운스트림의 프로세스 스테이션이나 적재수단에서 요구되는 프로파일과 비교되어지게 된다. 상기 감지된 프로파일과 요구되는 프로파일의 편차는 제어시스템에서 계산되고, 수정되어야할 각도와 길이방향 및 가로지르는 방향상에서의 길이 등의 정보가 산출된다. 상기 정보에 기초하여 테이블의 회전 및 길이방향/가로지르는 방향으로의 이동으로 소재의 위치와 각도를 수정하게 된다.

본 발명의 소재정치장치는 다음과 같은 방법에 의해 초기설정 된다.

a) 소재를 중앙정치장치 이후에 연결되는 프로세싱 스테이션의 목표위치에 정치시키는 단계;

b) 소재를 프로세싱 스테이션 및 중앙정치장치의 운송수단을 이용하여 공급방향의 역방향으로 중앙정치장치를 통과시켜 감지수단으로 보내는 단계;

c) 감지수단으로 소재의 위치와 방향을 감지하여 요구되는 프로파일을 생성하는 단계;

상기 운반수단은 공급장치를 포함한다. 상기 과정은 소재의 위치와 방향을 유지한 채로 프로세싱 스테이션에서부터 감지수단으로까지 역방향으로 진행되는 것이다.

중앙정치장치의 테이블은 이 과정에서 회전운동이나 선형운동을 하지 아니하고 소재를 통과시킨다. 그럼에도 불구하고 중앙정치장치의 테이블은 미리정해진 작동을 실시할 수 있다. 그러나 이는 요구되는 프로파일의 계산을 위하여 요구되는 프로파일과 감지되는 프로파일을 일치시키기 위하여 운반 중 오차를 수정하는 범위로 제한된다.

본 발명의 다른 특징은 이하의 상세한 설명과 청구범위에 의해 설명된다.

도 1은 본 발명의 중앙정치[定置]장치의 사시도.

도 2는 중앙 정치장치의 두 번째 사시도

도 3은 중앙 정치장치의 공급방향을 가로지르는 방향에서의 입면도.

도 4는 중앙 정치장치의 공급방향에서의 입면도.

도 5는 중앙 정치장치의 서포트 레벨의 첫 번째 평면도

도 6은 중앙 정치장치의 서포트 레벨의 두 번째 평면도.

도 7A, B는 업스트림 및 다운스트림 스테이션이 추가된 중앙 정치장치의 입면도와 평면도

도 8A-D는 본 발명의 중앙 정치장치에 의하여 소재를 중앙에 정치시키는 방법을 설명하는 설명도.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

A 공급 테이블

B 공급장치

C 세척유닛

D 오일링 장치

E 컨베이어 테이블

F 적재 로봇

G 프레스 스테이션

H1 소재

H2 소재

1 중앙정치장치

2 레벨

4 레벨

6 레벨

8 레벨

10 레벨

12 레벨

20 레일

21 드래그체인

40 프레임

41 롤러가이드

42 구동모터

43 트랜스미션

44 샤프트

45 구동모터

46 피니언기어

50 수직축

51 롤러가이드

52 롤러가이드

60 지지대

61 기어

62 롤러가이드

63 브래킷

64 구동모터

65 피니언기어

80,80.1, 80.2 운반대

81 레일

82 랙

85 구동모터

86 피니언기어

90 수직축

91 롤러가이드

92 롤러가이드

100, 100.1, 100.2 테이블

101 기어

102 트랜스미션

103 구동모터

120 자력벨트

121 샤프트

122 롤러

123 샤프트

124 롤러

200 라인스캐너

도 1-6은 본 발명의 중앙 정치장치의 다양한 모습을 도시하고 있다. 도 1은 중앙 정치장치의 위에서 본 첫 번째 사시도를 도시하고 있으며, 도 2는 아래에서 본 중앙 정치장치의 사시도를 도시하고 있다. 도 3과 도 4는 각각 중앙 정치장치의 공급방향을 가로지르는 방향(이하 가로지르는 방향) 및 공급방향(이하 길이방향)에서의 입면도를 도시한다. 도 5는 중앙 정치장치의 서포트 레벨의 첫 번째 평면도를 도시하고 있으며, 도 6은 중앙 정치장치의 서포트 레벨의 두 번째 평면도로서 구성요소들을 투명하게 도시하여 모든 레벨의 구성을 동시에 볼 수 있도록 도시하였다.

중앙 정치장치(1)는 아래위로 적층된 다수개의 레벨들을 포함한다 (도 3, 도4에 도시된 바와 같이). 최하층의 레벨 2는 두 개의 평행한 레일(20)로 구성되며, 상기 레일들은 가로지르는 방향으로 바닥에 고정된다. 레벨 4는 수평의 사각 프레임(40)을 포함하며, 상기 사각 프레임(40)은 레일(20)을 따라 가로지르는 방향으로 움직이도록 설치된다. 특히 유지작업(maintenance work)을 수행하는 동안 상기 이동성은 큰 장점을 갖는다. 사각형의 지지대(60)는 프레임(40)위에 설치되며, 프레 임(40)과 지지대(60)의 중앙을 관통하는 수직축(50)을 따라 회전한다. 지지대(60)는 연계되는 레벨(6)을 형성한다. 두 개의 사각 운반대(80.1)(80.2)는 지지대(60) 위에 설치되며, 지지대(60)위에서 가로지르는 방향으로 각각 독립적으로 움직인다. 테이블(100.1)(100.2)은 수직축(90)에 대해 회전할 수 있도록 운반대(80.1)(80.2)에 각각 설치된 설치되며, 레벨(8)을 형성한다. 회전축(90)은 운반대(80.1)(80.2) 및 테이블(100.1)(100.2)의 중앙을 관통한다. 테이블(100.1)(100.2)은 레벨(10) 위에 설치된다. 마지막으로, 다수개의 움직이는 자력벨트(120)가 길이방향(공급방향)으로 연장되며, 중앙 정치장치(1)의 지지레벨인 레벨(12)의 상부를 형성하고, 테이블(100.1)(100.2) 위에 설치된다. 프레임(40)은 I-단면의 강철로 형성되며, 레일(20)을 따라 움직이기 위해서 롤러가이드(41)가 각각의 가로지르는 프로파일 위에 설치되며, 롤러가이드의 롤러는 레일(20)을 따라 움직인다. 롤러가이드(41)와 레일(20)은 프레임(40)의 선형가이드를 형성한다. 프레임(40)의 저부에 부착된 구동모터(42)는 트랜스미션(43)과 샤프트(44)(도 2에 도시된 바와 같이), 두 개의 롤러가이드(41)와 연결된다. 구동모터(42)는 제어신호와 전류를 프레임(40)의 측면에 설치된 드래그체인(21)을 통해서 공급받는다. 레일(20)이 바닥에 고정되는 경우를 제외하면, 구동모터(42)는 모든 레벨(4)(6)(8)(10)(12)(중앙 정치장치(1)의 지지 레벨을 포함하여)을 동시에 동일한 거리만큼 가로지르는 방향으로 구동시킬 수 있다. 지지대(60)는 지지대(60)와 프레임(40)의 중앙을 관통하는 수직축(50)에 의해 프레임(40)에 연결되며, 상기 수직축(50)을 기준으로 지지대(60)와 프레임(40)이 회동할 수 있다. 지지대(60)의 프레임(40)에 대한 상하운동은 각각의 롤러가이 드(51)(52)에 의해 제한되며, 상기 롤러가이드(51)(52)는 축(50)에 대해 양쪽으로 가로지르는 길이방향으로 이격되어 설치된다. 롤러가이드는 프레임(40)에 부착되는 롤러들을 포함하며, 롤러들의 회전축은 수평방향으로 수직축(50)을 향하게 되고, 레일이 롤러들에 의해 가이드 되며 지지대(60)에 부착되게 된다. 롤러가이드(51)(52)의 각각의 롤러들은 서로 대응되게 설치되어 레일을 수직방향으로 이탈되지 않도록 가이드한다. 더욱이, 롤러가이드(51)(52)는 레일과 롤러의 수평 접촉면 사이에 여유가 있어, 지지대(60)가 수직축(50)에 대해 요구되는 정도(일반적인 경우 소재로부터 최대 5도)만큼 방해받지 않는 회전이 가능하게 한다. 프레임(40)과 지지대(60)의 회전을 위하여, 구동모터(45)가 프레임(40)의 상단에 설치되며, 구동모터는 앞서 언급했던 드래그체인(21)으로부터 전류를 공급받고 제어된다. 구동모터(45)는 피니언기어(46)를 회전시키고, 도 6에 도시된 바와 같이 피니언기어는 지지대(60)에 설치된 기어(61)와 맞물리게 된다. 피니언기어(46)와 기어(61)는 프레임(40)과 지지대(60)위에 설치되며, 수직축(50)으로부터 가로지르는 방향으로 이격된다. 롤러가이드(51)(52)들과 피니언기어(46)와 기어(61)는 지지대(60)가 올바르게 가이드 되도록 보장하고, 지지대(60)가 회전하기 위하여 필요한 힘은 레버암의 존재로 인하여 크지 않으며 피니언기어(46)에 의해 기어(61)로 전달된다.

또한, 롤러가이드(51)(22)는 다른 위치에 비하여 길이방향과 가로지르는 방향으로의 작동을 최소화하는 위치에 설치되어 지지대(60)의 충분한 회전운동을 허용하게 한다.

4개의 롤러가이드(62) 세트는 지지대(60)의 양측에 외측 공급방향으로 설치된다. 도 2와 도 3에서 도시된 바와 같이, 브래킷(63)이 지지대(60)의 측면에 설치되며, 지지대(60)의 범위를 넘어서 위를 향하게 된다. 각각의 롤러가이드(62)는 두 개의 롤러를 포함하며, 하나의 롤러는 다른 롤러 위에 설치되며, 수평방향의 축을 따라 공급방향으로 회전한다.

운반대(80.1)(80.2)의 아래에 설치된 상기 롤러들과 레일(31) 사이에서 가이드가 이루어진다. 네 개의 롤러가이드(62)들은 운반대(80.1)(80.2)와 상호작용하며 운반대(80.1)(80.2)를 지지대(60)에 대하여 가로지르는 방향으로 이동시킨다. 이러한 선형이동은 두 개의 구동모터(64)에 의해 이루어지며, 각각의 모터는 지지대(60) 위에 각각의 운반대(80.1)(80.2)의 영역에 설치된다. 구동모터(64)는 피니언기어(65)를 구동시키고, 상기 피니언기어는 운반대(80.1)(80.2)에 부착된 랙(rack)(82)(도 2와 도 3에 도시된 바와 같이)과 맞물려 작동시킨다.

두 개의 운반대(80.1)(80.2)는 독립적으로 설치되며 같은 역할을 수행한다. 다른 상태에 있는 경우에서도, 운반대(80.1)(80.2)에 관한 세부사항들과 와 운반대 위에 탑재되는 요소들은 두 운반대(80.1)(80.2)에 같이 적용된다.

테이블(100)은 수직축(90)에 의해 운반대(80)와 연결되며, 상기 수직축(90)은 운반대(100)와 운반대(80)의 중앙을 관통하고, 상기 수직축(90)에 의해 테이블(100)과 운반대(80)가 회전운동을 할 수 있게 된다. 테이블(100)의 운반대(80)에 대한 상하 운동(Pitching movement)은 롤러가이드(91)(92)에 의해 방지되며, 상기 롤러가이드(91)(92)는 서로 반대측에 수직축(90)으로부터 길이방향으로 이격도록 설치된다. 상기 롤러가이드들은 한 쌍의 롤러들을 포함하며, 각각의 롤러는 운반대(80)에 부착되고, 롤러들의 회전축들은 수평방향이며 수직축(90)을 향한다. 레일은 상기 롤러들 사에에서 가이드되며 테이블(100)에 부착되게 된다. 롤러가이드(91)(92)의 맞물리는 롤러는 레일이 수직방향으로 움직이지 않도록 가이드한다. 더욱이, 롤러가이드(91)(92)는 레일과 롤러의 수평 접촉면 사이에 여유가 있어, 테이블(100)의 수직축(90)에 대해 요구되는 정도(일반적인 경우 최대 5도)만큼 방해받지 않는 회전이 가능하다.

회전운동을 위하여 구동모터(85)가 운반대(80)의 구석에 가로지르는 방향으로 외측에 설치되며, 상기 구동모터는 피니언기어(86)를 구동시키고, 상기 피니언기어는 테이블(100)의 구석에 설치된 기어(101)와 맞물리게 된다(도 6에 도시된 바와 같이). 피니언기어(86), 기어(101)들은 테이블(100)이 롤라가이드(91)(92)위에서 올바르게 가이드될 수 있도록 하며, 테이블(100)이 회전하기 위하여 필요한 힘은 피니언기어(86)과 기어(101)에 의해 전달되며, 레버암으로 인하여 큰 힘이 필요하지 않게 된다.

또한, 롤러가이드(91)(92)는 다른 위치에 비하여 길이방향과 가로지르는 방향으로의 작동을 최소화하는 위치에 설치되어 테이블(100)의 충분한 회전운동을 허용하게 한다.

세 개의 자력벨트(120)들은 길이방향으로 회전하며, 테이블(100)위에 설치된다. 상기 자력벨트들은 자력벨트 말단에 설치된 샤프트(121)에 연결되어 작동한다. 샤프트(121)는 변속기(102)를 통하여 구동모터(103)에 의해 작동되며, 상기 구동모터(103)는 테이블 위에 설치된다. 자력벨트(120)에 의해, 지지 레벨로 공급되는 소재들을 테이블위에 길이방향으로 위치시키게 된다. 자유롭게 회전하는 롤러(122)들은 자력벨트(120)와 평행하게 배열되며, 자력벨트(120)에 인접하게 외측에 가로지르는 방향으로 설치되고, 롤러(122)들은 자력벨트(120)와 함께 연속적인 지지면을 제공하게 된다. 롤러(122)들은 넓고 무른 소재들이 휘거나 쳐지는 것을 방지하며, 회전저항이 매우 작기 때문에 테이블(100)위에서 소재를 운반하는데 방해하지 아니한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 다수개의 수평 샤프트(123)는 가로지르는 방향으로 테이블(100.1)(100.2)의 크기를 도과하여 안쪽으로 향하도록 설치되며, 테이블(100.1)(100.2)의 길이방향 측면에 인접하여 설치된다. 각각의 샤프트(123)는 다수의 자유회전 롤러(124)들을 포함하며, 상기 롤러들은 테이블(100.1)(100.2)에서의 롤러들과 같은 방식으로 설치되고, 테이블(100.1)에 설치된 샤프트(123)와 테이블(100.2)에 설치된 샤프트(123)는 길이방향으로 교호로 배열되어 샤프트(123)들이 그믈과 같은 구조를 형성하게 된다. 샤프트(123)에 설치된 롤러(124)들은 테이블(100.1)(100.2)들의 사이에서 지지면을 형성하게 되며, 상기 지지면은 두 개의 테이블(100.1)(100.2)이 형성하는 지지면과 같은 평면을 이루게 된다. 상기 지지면은 소재가 두 개의 테이블(100.1)(100.2) 사이에서 쳐지거나 휘는 것을 방지해준 다. 그럼에도 불구하고, 두 테이블(100.1)(100.2)의 상대적인 회전운동은 허용된 범위(통상 5도 이상)안에서 그믈구조에 의해 방해받지 아니한다. 더욱이, 샤프트(123)의 길이는 두 테이블이 가까이 인접해도 반대쪽 테이블(100)에 충돌되지 아니하도록 정해지며, 두 테이블(100.1)(100.2)이 멀어지더라도 그믈 구조를 유지할 수 있도록 하여 두 테이블(100.1)(100.2) 사이에 가로지르는 방향으로 틈이 생기지 않게 하여 지지면을 유지한다.

도 7A, B는 업스트림 및 다운스트림 스테이션이 추가된 중앙 정치장치(1)의 입면도와 평면도이다. 이러한 스테이션의 자세한 설명은 생략한다. 공급방향에서의 스테이션은 공급테이블(A)을 포함하며, 상기 공급테이블(A)에 첫 번째 공급기(B)로부터 공급된 가공전의 소재가 놓여지게 된다. 공급 테이블은 소재를 공급방향으로 운반하기 위한 컨베이어 수단을 제공하며, 상기 컨베이어 수단으로 길이방향으로 작동하는 자력벨트가 바람직하다. 상기 컨베이어 수단에 의해 소재는 세척유닛(C) 및 오일링장치(D)로 보내지고, 이후 다른 컨베이어테이블(E)로 보내진다. 상기 컨베이어테이블(E) 역시 길이방향으로의 컨베이어 수단을 제공한다. 컨베이어테이블(E)의 출구에 전체 운송트랙을 가로지르는 방향으로 라인 스캐너(200)가 설치된다. 라인 스캐너는 예를 들어 광원을 갖는 카메라를 포함하는 프라이드버그(Tichawa Vision GmbH, Friedberg) (독일) 등의 제품을 선택할 수 있다. 세척유닛(C)에서 소재를 세척하고, 오일링장치(D)에서 오일처리를 한 후, 라인 스캐너(200)가 광원 유닛을 이용하여 소재의 밝고 어두운 프로파일을 감지하게 된다. 컨베이어 테이블(E)로부터 소재는 중앙정치장치(1)로 보내지고, 상기 자력벨트가 소재가 완전히 중앙정치장치 위에 위치할 때 까지 길이방향으로 소재를 운반한다.

도 8에서 도시된 바와 같이, 중앙정치 공정 후, 소재는 중앙정치장치(1)의 테이블로부터 제거되고, 적재로봇(F)에 의해 멀티스테이션프레스의 첫 번째 프레스 스테이션(G)으로 옮겨지며 그립유닛에 고정된다. 이러한 구성에서, 하나의 소재를 가공하는 대신에 두 개의 작은 소재 가공하는 것이 가능하다. 이를 위하여, 상기 소재들은 차례대로 공급 테이블에 올려져 세척유닛(C), 오일링장치(D) 및 라인스캐너(200)를 지나게 되고, 중앙정치장치(1)의 두 개의 테이블 위로 평행하게 각각 옮겨지게 되며, 적재로봇(F)에 의해 첫 번째 프레스 스테이션(G)으로 운송된다.

도 8A-D는 본 발명의 중앙 정치장치에 의하여 소재를 중앙에 정치시키는 방법을 설명하는 설명도이다. 도면은 각각 공급 테이블(A)과 인접한 세척유닛(C), 오일링장치(D), 컨베이어테이블(E), 라인스캐너(200) 및 컨베이어테이블(E)과 이어지는 중앙정치장치(1)를 도시하고 있다. 정치된 소재는 적재장치(도시되지 않음)에 의해 제거되거나 첫 번째 프로세싱 스테이션으로 보내질 수 있다.

도 8A에 도시된 바와 같이, 첫 번째 블랭크 소재(H1)(차량의 측면 부품이 예시로 도시되어있다.)가 중앙정치장치(1)의 테이블위에 놓여지며 정치작업이 시작된다. 다음 소재(H2)가 공급 테이블(A) 위에 미리 놓여지게 된다. 이후, 소재(1)의 위치 와 방향이 수정되게 된다. 이를 위하여, 중앙정치장치(1)의 운반대(80.1)(80.2)가 지지대(60)에 대해 가로지르는 방향으로 동시에 움직이면서 가로지르는 방향으로의 위치보정을 하게 된다. 이를 위하여, 구동모터(64)의 축이 제어시스템과 연결된다. 길이방향의 수정은 자력벨트(120)(자력벨트는. 두 개의 테이블(100)과 동시에 움직이게 된다)에 의해 수행되며, 방향의 수정은 수직축(50)을 중심으로 하는 지지대(60)의 프레임(40)에 대한 회전운동에 의해 이루어 진다(도 1-6에 도시). 도면의 실시예에서 오직 하나의 소재가 도시되었기 때문에, 중앙정치장치의 나머지 회전 및 선형 축은 고정되게 된다.

첫 번째 소재(H1)가 중앙에 정치되면, 두 번째 소재(H2)가 세척유닛(C) 및 오일링장치(D)로 운송된 후 자석벨트에 의해 공급방향으로 소재를 운송하는 컨베이어테이블(E)로 보내지게 된다. 이러한 공정의 결과가 도8B에 도시되고 있다.

공정이 진행되면서, 첫 번째 소재(H1)는 적재장치에 의해 중앙정치장치(1)로부터 첫 번째 처리 스테이션으로 운반된다. 첫 번째 소재(H1)가 운반된 직후, 중앙정치장치(1)는 시작위치로 돌아가게 된다. 즉, 프레임(40)은 중심위치로 돌아가며, 프레임의 길이방향이 공급방향과 평행하도록 맞추어 진다. 이후, 두 번째 소재(H2)가 라인스캐너(200)를 통과하게 된다. 라인스캐너를 통과하는 과정에서, 소재(H2)는 광학유닛을 통과하게 된다. 상기 광학유닛은 연장된 광원이나 일련의 광원을 포함하며, 운반트렉의 한 쪽에 설치되고, 상응하는 연장된 감지유닛(카메라)이 운반트 렉의 같은 쪽에 설치된다. 소재(H2)가 라인스캐너(200)을 통과하는 동안 광원으로부터의 빛을 부분적으로 반사함에 따라 감지유닛은 빛의 명암의 윤곽선을 감지하게 된다. 소재가 라인스캐너(200)를 통과하게 되면, 제어시스템(도시되지 않음)에 보내질 소재의 내외측 윤곽이 완성된다.

이러한 이미지는 제어장치에 의해 미리 정해진 요구되는 프로파일과 비교되게 된다. 상기 비교 후 차이의 수정공정이 이루어진다. 상기 수정공정은 가로지르는 방향으로의 선형이동, 길이방향으로의 선형이동 및 수직축에 의한 회전이동을 포함하게 된다.

소재(H2)는 컨베이어테이블(E)과 중앙정치장치(1)의 자력벨트에 의해 운송되어 아직 초기상태의 중앙정치장치(1)위에 완전히 올라오게 된다. 이후, 소재(H2)는 미리 정해진 프로파일에 따라 위치가 수정되게 된다. 이러한 공정은 상기 소재(H1)에서의 공정과 동일하다. 이러한 과정은 또 다른 소재가 공급 테이블(A)에 놓여지면서 도 8A와 같은 상태로 돌아가 계속 반복되게 된다. 상기 소재의 공급, 세척, 감지, 정치 공정들은 전자동으로 연속적으로 이루어지게 된다.

본 발명에 따르면, 가로지르는 방향의 길이가 프레스 폭의 절반 미만인 상대적으로 작은 소재의 경우, 두 개의 소재가 동시에 처리될 수 있다. 이를 위하여, 이러한 소재들은 나란히 공급테이블(A)에 놓이게 되며, 이후 세척유닛(C), 오일링장치(D), 라인스캐너(200)를 평행하게 통과하게 된다. 라인스캐너는 두 개의 명암의 프로파일들을 감지하고, 각각의 프로파일을 정해진 프로파일에 대응시키게 된다. 이로써, 두 세트의 위치 수정값(가로지르는 방향 및 길이방향의 위치보정값, 회전보정값)이 얻어지게 된다. 이후, 두 개의 소재는 중앙정치장치(1)의 두 테이블 위로 위치된다.

위치수정공정을 위하여, 중앙정치장치는 다른 작동모드로 작동하게 된다. 프레임(40)과 지지대(60) 사이의 회전축(50)은 고정되고, 운반대(80.1)(80.2)들의 가로지르는 방향으로의 이동이 제어시스템에 의해 커플링된다. 대신에, 운반대(80.1)(80.2)들과 테이블(100.1)(100.2)들 사이의 회전축(90)이 사용되고, 지지대(60)와 운반대(80.1)(80.2)사이의 선형 축이 각각 독립적으로 작동하게 된다(도1-6에 도시된 바와 같이). 길이방향의 위치수정은 자력벨트(120)에 의해 수행되며, 각각의 테이블(100.1)(100.2)에서 상기 자력벨트들은 독립적으로 움직이게 된다. 각각의 소재가 올바르게 위치되고 방향이 맞추어지게되면, 적재장치에 의해 첫 번째 프로세싱 스테이션으로 보내어지게 된다.

중앙정치장치(1)의 지지면상에서 소재의 정해진 위치와 방향에 따른 요구되는 프로파일은 다음과 같이 생성될 수 있다. 먼저 소재가 올바른 방향으로 첫 번째 프레스 스테이션(G)에 놓여져야 한다(도 7A, 7B). 적재로봇(F)은 정해진 작업사이클의 반대순서로 프레스 스테이션(G)으로부터 소재를 제거하고 중앙정치장치(1)의 지지면 으로 소재를 운반한다. 적재로봇(F)은 집어올리는 위치와 내려놓는 위치 사이 및 집어올리는 방향과 내려놓는 방향 사이에 미리 정해놓은 정확한 연관관계가 있도록 디자인된다(초기설정이 반드시 계속 유지될 필요는 없다.).

다음, 소재가 중앙정치장치(1) 및 컨베이어테이블(E)의 자력벨트에 의해 라인스캐너(200)로 되돌아가게 된다. 이는 공급방향에 대해 역방향이 된다. 다른 방법으로, 중앙정치장치(1)는 수동적으로 남겨진다. 즉, 선형이동이나 회전운동을 하지 아니한다.

라인스캐너(200)는 소재의 프로파일을 감지한다. 상기 감지한 프로파일이 원하는 프로파일이 되며, 수정값을 산출하기 위한 기준이 된다. 실제 요구되는 프로파일에 추가적으로, 상술했던 공정에서 중앙정치장치(1)의 제어장치가 요구되는 프로파일에 대한 보정값을 산출하는 계산과정이 포함될 수 있다.

본 발명은 상기 실시예들로 제한되지 아니한다. 특히, 두 개 이상의 평행한 테이블이 설치될 수도 있다. 이를 위하여, 낮은 레벨들은 도시된 예와 같이 구성될 수 있지만, 높은 레벨에서는 두 개 이상의 운반대를 위하여 구성될 수 있다.

더욱이, 두 작동모드는 상이할 수 있다. 작동모드에 따라서 특정 축이 움직이지 아니하는 대신, 두 가지 모드에서 길이방향의 운반을 위한 것 외에, 추가적인 축을 적용할 수 있다.

예로서, 다수개의 소재가 평행하게 위치되고, 상기 축들이 두 개의 테이블들을 중앙 수직축을 따라 같이 회전시키거나, 다른 이동축이 제공되어 두 개의 운반대가 같이 가로지르는 방향으로 이동할 수 있게 하는 것이 가능하다. 즉, 레일들과 프레임 사이의 선형축을 이동축으로 할 수 있는 것이다. 이러한 방법은 두 소재에 대한 수정을 위한 이동이 특정비율일 경우나 높은 이동성이 요구될 경우에 장점이 있다. 정치공정은 추가적인 축을 적용함으로써 최적화될 수 있다.

더욱이, 모든 회전 및 선형 축들이 필요한 것은 아니며, 상기 축들의 순서와 배열 및 방향이 실시예와 상이할 수 있다. 감지유닛의 디자인 또한 다를 수 있으며, 투과광원 유닛이 적용될 수도 있다. 요약하면, 본 발명은 중앙정치장치를 제공하며, 나아가, 다수의 소재를 동시에 처리하는 장치를 제공하는 것이다.

Claims (12)

1. a) 첫 번째 수직축(90)을 중심으로 회전하는 첫 번째 테이블(100.1)과

b) 두 번째 수직축(90)을 중심으로 회전하고 상기 첫 번째 테이블에 인접하여 설치되는 두 번째 테이블(100.2)과, 상기 첫 번째 테이블(100.1)의 지지레벨과 두 번째 테이블(100.2)의 지지레벨은 레벨이 일치하고,

c) 첫 번째 테이블(100.1) 및 두 번째 테이블(100.2)과 기계적으로 연결되는 회전 메커니즘(45)(46)(50)(61)과, 첫 번째 테이블(100.1) 및 두 번째 테이블(100.2)이 세 번째 수직축(50)을 기준으로 회전운동하는 것,

을 포함하는 금속 메탈 시트와 같은 평편한 소재(H1)(H2)의 프레스 가공을 위한 중앙정치장치.

제 1항에 있어서, 제어시스템이 첫 번째 작동모드와 두 번째 작동모드를 전환시키며, 첫 번째 작동모드에서는 큰 소재가 두 테이블(100.1)(100.2)에 의해 함께 지지되고, 세 번째 수직축(50)을 기준으로 회전되며, 두 번째 작동모드에서는 두 개의 상대적으로 작은 소재들이 각각 하나의 테이블(100.1)(100.2)에 의해 지지되고, 두 개의 소재들이 각각의 테이블(100.1)(100.2)의 첫 번째 및 두 번째 회전축(90)에 의해 독립적으로 회전하는 것을 특징으로 하는 프레스 가공을 위한 중앙정치장치.

제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 회전 메커니즘은, 프레임(20)(40)의 위에 설치되는 지지대(60)가, 세 번째 수직축(50)을 중심으로 회전되도록 구성되고, 상기 지지대는 첫 번째 테이블(100.1) 및 두 번째 테이블(100.2)을 지지하는 것을 특징으로 하는 프레스 가공을 위한 중앙정치장치.

제 1항에 있어서, 첫 번째 테이블(100.1) 과 두 번째 테이블(100.2)은 소재를 공급방향에 대해 가로지르는 방향으로 선형 이동시키기 위한 수단(62, 64, 65, 81)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 가공을 위한 중앙정치장치.

제 4항에 있어서, 첫 번째 테이블(100.1) 과 두 번째 테이블(100.2)은 회전수단 (45, 46, 50, 61)위에 설치되어 소재공급방향을 가로지르는 방향으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 프레스 가공을 위한 중앙정치장치.

제 1항에 있어서, 첫 번째 테이블(100.1) 과 두 번째 테이블(100.2)은 소재를 공급방향으로 선형이동 시키기 위한 수단(102, 103, 120, 121)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 가공을 위한 중앙정치장치.

제 6항에 있어서, 소재의 공급방향으로의 선형이동을 위한 수단은 자력벨트(120)인 것을 특징으로 하는 프레스 가공을 위한 중앙정치장치.

제1항에 있어서, 두 개의 테이블(100.1)(100.2)에 수평샤프트(123)(124)가 설치되며, 각각의 수평샤프트는 서로 교호로 배열되어 두 개의 테이블(100.1)(100.2) 사이에서 그물구조를 이루어 두 개의 테이블 사이에서 지지면을 형성하는 것을 특징으로 하는 프레스 가공을 위한 중앙정치장치.

제 1항에 있어서, 소재의 위치와 방향을 감지하는 감지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 가공을 위한 중앙정치장치.

제 9항에 있어서, 상기 감지수단은 두 개의 테이블에 앞서 배치되고, 소재의 공급경로에서 공급트랙을 가로질러 설치되는 라인스캐너(200)인 것을 특징으로 하는 프레스 가공을 위한 중앙정치장치.

제 10항에 있어서, 라인스캐너에서 감지한 명암의 프로파일을 이용하여 회전가능한 테이블(100.1)(100.2)로 소재의 위치나 각도를 수정할 수 있도록 설계 및 프로그램되는 제어시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 가공을 위한 중앙정치장치.

제 9항의 중앙정치장치를 이용한 것에 있어서;

a) 소재를 중앙정치장치 이후에 연결되는 프로세싱 스테이션의 목표위치에 정치시키는 단계;

b) 소재를 프로세싱 스테이션 및 중앙정치장치의 운송수단을 이용하여 공급방향의 역방향으로 중앙정치장치를 통과하여 감지수단으로 보내는 단계;

c) 감지수단으로 소재의 위치와 방향을 감지하여 요구되는 프로파일을 생성하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙정치장치의 초기설정 방법.

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