KR101707795B1 - 프레스 안전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스 안전장치에 관한 것으로, 구체적으로는 작업자가 인위적으로 스위치를 작동하지 않고서도 가압부가 하강하는 과정에서 비가압센서가 가압부의 가압도구보다 먼저 작업자 손과 접촉된 후 연결센서와 접촉됨과 동시에 메인회로스위치를 작동시켜 메인전원을 차단함에 따라, 메인차단스위치의 직접작동방식에 비해 전원차단이 훨씬 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 발명이다.
또한 비접촉방식센서와 달리 접촉방식에 의한 감지 및 신호전달 구조를 갖도록 함으로써 기존 근접센서 구조에 비해 가압부 정지 시점까지의 오차거리를 최소화할 수 있도록 함은 물론, 오작동 가능성도 낮출 수 있는 발명이다.

Description

프레스 안전장치{Safety equipment of the press apparatus}

본 발명은 프레스 장치에 장착되어 프레스 작업 시 작업자 손이 가압 되는 안전사고를 방지하기 위한 안정장치에 관한 것으로서,

프레스 장치의 가압부가 하강하는 과정에서 작업자 손이 가압지점 상에 위치되었을 때 가압부의 가압도구보다 아래쪽에 위치한 비가압센서가 가압도구보다 작업자 손에 먼저 접촉된 뒤 연결센서와 접촉되어 프레스 장치의 메인전원을 차단시킴으로써 가압부의 하강을 차단하고, 정상 작업 과정에서는 비가압센서가 작업대 표면에 접촉되기 전에 비가압센서 및 연결센서를 동시에 상승시킴에 따라 가압도구가 가공대상물 표면을 정상적으로 가압할 수 있도록 한 발명이다.

따라서 기존 광센서방식 등에 비해 감지 및 전원차단 과정의 반응속도가 향상되어 작업자 손이 가압될 가능성을 최소화할 수 있는 발명이다.

또한 안전장치를 프레스 장치에 기본적으로 장착된 비상스위치의 제어회로와 연결시킴으로써 안정장치 작동에 의한 비상 정지 시 마치 비상스위치의 작동에 의해 전원차단되는 것과 동일한 반응속도를 얻을 수 있도록 함으로써, 안전효율을 더욱 높일 수 있는 발명이다.

일반적으로 프레스 장치는 가공대상물 표면을 가압하여 표면에 특정 형상 및모양이 표현되도록 하는 장치이다.

이러한 프레스 장치는 기본적으로 하부면에 커팅날 등의 가압도구가 장착된 가압부가 메인유압실린더에 의해 상하 승강 되고 하강 과정에서 작업대 상에 놓여진 가공대상물을 가압도구가 눌러 가공하는 형태로 이루어진다.

그런데 프레스 작업은 가압부가 상승된 상태에서 작업자가 가공완료된 가공대상물을 빼낸 뒤 새로운 가공대상물을 작업대 상에 놓은 상태에서 가압부의 하강이 이루어진다.

따라서 작업자가 가공대상물을 교체하는 시점과 가압부가 하강 되는 시점 간의 타이밍을 착각할 경우, 작업자 손이 작업대 상에 위치된 상태에서 가압부가 하강하여 가압도구에 의해 작업자 손이 눌려지는 안전사고가 빈번하게 발생 되고 있다.

프레스 장치에는 이러한 안전사고를 방지하기 위해 인위적으로 메인전원을 차단하여 가공부의 하강을 막기 위한 메인차단스위치가 거의 의무적으로 장착되는데,

메인차단스위치는 사고 발생 직전이나 사고가 발생 되었을 때 작동버튼을 누르면 메인전원회로와 연결된 메인회로스위치가 상호 분리되면서 메인전원공급을 곧바로 차단함에 따라 가압부의 하강을 정지시키거나 반대로 상승시키는 형태 등의 방식이다.

하지만 메인차단스위치는 작업자가 직접 작동버튼을 작동시켜야만 작동되므로 사고발생 전에 신속하게 누르기 어렵다.

이러한 점을 보완하기 위해 가압부 하부면에 광센서 등의 근접센서를 설치하여 센싱 지점 상에 작업자 손 등의 물체가 놓여 광신호를 차단하는 등의 순간, 이를 감지한 후 메인회로스위치로 전달하여 메인전원공급이 차단되도록 하는 발명들이 제안되어 있다.

하지만 이러한 근접센서 방식은 신호 감지 후 이를 메인회로스위치로 전달하는 과정의 반응속도가 상대적으로 길기 때문에 신호감지 후 가압부가 정지하는 시점까지의 거리오차범위가 꽤 크다.

예를 들어 가압부의 스트로크거리가 약 5cm일 경우, 근접센서에 의한 신호 감지 후 가압부의 실제 정지시점까지는 실제 약 0.8초의 오차가 발생 되므로, 근접센서가 작업자 손을 감지하더라도 위 오차시간 사이에 가압도구가 작업자 손에 충돌할 가능성이 큰 문제점이 있다.

따라서 프레스 장치의 종류 등에 따라 적용 가능한 범위가 매우 제한적인 단점이 수반된다.

뿐만 아니라 광센서 방식 등의 비접촉감지 방식은 상대적으로 오작동 가능성이 클 뿐만 아니라 유지보수도 어려운 단점이 있다.

대한민국 등록실용신안 제200249164호 (2001.09.22)

본 발명은 이러한 종래발명의 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로,

기본적으로 작업자가 인위적으로 스위치를 작동하지 않고서도 가압부가 하강하는 과정에서 비가압센서가 가압부의 가압도구보다 먼저 작업자 손과 접촉된 후 연결센서와 접촉됨과 동시에 메인회로스위치를 작동시켜 메인전원을 차단함에 따라, 메인차단스위치의 직접작동방식에 비해 전원차단이 훨씬 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 프레스 안전장치를 제공하고자 한다.

또한 비접촉방식센서와 달리 접촉방식에 의한 감지 및 신호전달 구조를 갖도록 함으로써 기존 근접센서 구조에 비해 가압부 정지 시점까지의 오차거리를 최소화할 수 있도록 함은 물론, 오작동 가능성도 낮출 수 있는 프레스 안전장치를 제공하고자 한다.

이를 위해 제안된 본 발명의 실시 예는,

메인전원에 의해 작동되는 메인유압실린더와 연결되어 승강 되는 가압부 및 상기 가압부의 하부면에 아래쪽을 향해 돌출되도록 장착된 상태에서 함께 승강 되어 작업대 상의 가공대상물을 가압하는 가압도구를 포함하는 프레스 장치에 적용 되되,

상기 가압부에 연결되어 함께 승강 되는 보조승강구동부, 상기 가압부에 고정 연결되어 함께 승강 되고 상기 가압도구보다 위쪽에 위치하는 연결센서, 상기 보조승강구동부와 연결되어 상기 가압부와 함께 승강 가능하되, 상기 보조승강구동부에 의해 별도로 승강 가능한 슬라이딩 유도부, 상기 가압도구보다 아래쪽에 위치하고 상기 슬라이딩 유도부와 연결되어 상기 보조승강구동부에 의해 상기 슬라이딩 유도부와 함께 승강 가능하되 상기 슬라이딩 유도부에 의해 상기 보조승강구동부와 별개로 개별 상하 승강이 가능한 비가압센서, 상기 작업대 상부면에 설치되어 있고 상기 가압부가 하강하는 과정에서 상기 비가압센서의 하단부가 상기 작업대 상의 가공대상물에 접촉되기 전에 상기 보조승강구동부를 작동시켜 상기 비가압센서를 상승시키는 상승유도감지부를 포함한다.

그리고 상기 보조승강구동부는 상기 가압부 측부에 고정연결된 실린더본체 및 상기 실린더본체의 하단부에서 전후 직선이동되는 실린더로드를 포함하고, 상기 슬라이딩 유도부는 상기 실린더로드에 연결되어 승강 되며, 상기 보조승강구동부와 상기 슬라이딩 유도부는 상기 가압부 양측에 대칭 형태로 위치하고 있고, 상기 연결센서는 바아 형태로 상기 가압부 하측을 횡 방향으로 가로지르는 형태로 위치하며, 상기 비가압센서는 바아 형태이고 상기 연결센서의 아래쪽에 수평상태로 상하 동일선상에 위치하며 양단부가 상기 양 슬라이딩 유도부에 연결되어 상기 실린더로드의 상하 길이방향을 따라 개별적으로 승강 가능할 수 있다.

또한 상기 슬라이딩 유도부는 상기 실린더로드의 측부에 상하 길이방향으로 연결되어 있는 슬라이딩 레일부재, 일측이 상기 슬라이딩 레일부재에 연결되어 상기 슬라이딩 레일부재의 길이방향을 따라 상하 슬라이딩 이동 가능하며 타측은 상기 비가압센서와 연결되어 있는 슬라이딩 블록부재를 포함할 수 있다.

그리고 상기 슬라이딩 유도부는 전체적으로 바아 형태이되, 일단부가 상기 실린더로드의 측부에 연결된 상태에서 횡방향으로 돌출되어 있는 바닥바아, 하단부가 상기 바닥바아 중 상기 실린더로드와 연결된 쪽 단부와 반대쪽 단부에 연결된 상태에서 상기 바닥바아와 수직방향으로 위쪽을 향해 세워지며 일측면이 상기 실린더로드와 간격을 두고 마주하는 가이드바아를 포함하고, 상기 비가압센서는 바아 형태이고 상기 연결센서와 상하 동일선상에 위치하며 양단부가 상기 가이드바아와 실린더로드 사이 간극 내에 위치한 상태에서 상기 바닥바아 상에 안착 되어 있으며 상기 양 슬라이딩 유도부에 연결되어 상기 실린더로드의 상하 길이방향을 따라 개별적으로 승강 가능할 수 있다.

또한 상기 실린더로드의 하단부는 상기 비가압센서의 하단부보다 아래쪽에 위치하고, 상기 가공대상물 상에 작업자 손이 위치하지 않은 상태에서 상기 가압부를 비롯한 보조승강유도부, 연결센서, 슬라이딩 유도부 및 비가압센서가 하강할 때 상기 실린더로드의 하단부는 상기 비가압센서가 가공대상물에 충돌하기 전에 먼저 상기 상승유도 감지부와 접촉될 수 있다.

이러한 해결 수단을 갖는 본 발명은,

프레스 작업을 위해 가압부와 가압도구가 하강하는 과정에서, 작업자 손이 가공대상물 상에 위치하였을 때 하강 과정 중 비가압센서가 가압도구보다 먼저 작업자 손에 접촉됨과 동시에 비가압센서가 슬라이딩 유도부를 통해 보조승강구동부와 슬라이딩되므로 비가압센서와의 접촉으로 인한 충격이 작업자 손에 가해지지 않은 상태에서 하강하는 연결센서와 비가압센서가 상호 접촉하여 곧바로 메인전원공급부의 메인전원 공급을 차단하여 곧바로 가압부의 하강을 차단할 수 있으므로,

가압부(2)가 하강하는 과정에서 비가압센서(400)가 작업자 손에 직접 접촉된 후 연결센서와도 직접접촉되는 방식으로 신호감지 및 전달이 이루어지므로 기존 근접센서 방식 등에 비해 정확한 감지 및 신호전달이 가능하다.

또한 직접접촉방식에 의해 메인전원공급부(5)의 전원공급을 직접차단하게 되므로 기존 근접센서 방식에 비해 감지 후 신호전달 및 전원차단과정이 신속하게 이루어질 수 있다.

그리고 직접접촉방식의 기구적 감지 및 신호연결방식이므로 기존 광센싱 방식등에 비해 오작동의 우려도 최소화된다.

더불어 작업자 손과의 접촉과 동시에 신호전달이 이루어져 전원차단이 이루어짐에 따라 신속하고 정확한 사고방지가 가능하다.

또한 작업자 손이 가공대상물 상에 위치하지 않은 정상 작업조건 상태에서 가압부와 안전장치 전체가 하강하는 과정에서 비가압센서가 가공대상물에 충돌하기 전에 실린더로드의 하단부가 작업대 상에 설치된 상승유도 감지부와 먼저 접촉되고, 이 순간 상승유도 감지부는 보조승강구동부의 작동에 필요한 유체나 전기 공급을 제어하는 구동부로 감지신호를 보냄에 따라 보조승강구동부의 실린더로드가 상승 되어, 결국 비가압센서도 함께 상승하게 되므로,

비가압센서가 가공대상물에 충돌하지 않고 이후 프레스장치의 가압도구만이 가공대상물에 충돌 가압하게 되므로, 정상적인 프레스 작업이 이루어질 수 있게 된다.

도1 내지 도10은 본 발명의 제1실시 예에 관한 도면으로,
도1은 전체 정면 개략도
도2는 도1의 측면 개략도
도3은 가압부를 비롯한 안전장치 전체가 하강하는 과정에서 비가압센서가 작업자 손에 접촉된 상태를 나타낸 정면 개략도
도4는 도3의 측면 개략도
도5는 비가압센서를 제외한 가압부와 안전장치 전체가 하강하면서 슬라이딩 유도부에 의해 슬라이딩 되어 연결센서가 비가압센서에 접촉된 상태의 정면 개략도
도6은 도5의 측면 개략도
도7은 작업자 손이 가공대상물 상에 위치하지 않는 정상적인 프레스 작업 전 상태의 정면 개략도
도8은 가압부와 안정장치 전체가 하강하여 실린더로드의 하단부가 상승유도감지부에 접촉된 상태의 정면 개략도
도9는 도8 상태에서 실린더로드와 비가압센서가 상승된 상태의 정면 개략도
도10은 도9의 상태에서 가압부 및 가압도구가 하강하여 가공대상물을 정상적으로 가압한 상태의 정면 개략도
도11 내지 도16은 본 발명 중 슬라이딩 유도부의 변형 예를 나타낸 제2실시 예에 관한 도면으로,
도11은 일부확대 정면 개략도
도12는 일부확대 측면 개략도
도13은 가압부와 안전장치 전체가 하강하여 비가압센서가 작업자 손에 접촉된 상태의 일부확대 정면 개략도
도14는 도13의 측면 개략도
도15는 비가압센서를 제외한 가압부와 안전장치 전체가 하강하면서 슬라이딩 유도부에 의해 슬라이딩 되어 연결센서가 비가압센서에 접촉된 상태의 일부확대 정면 개략도
도16은 도15의 일부확대 측면 개략도

이하에서는 도면에 도시된 실시 예를 바탕으로 본 발명의 구체적인 구성 및 작용을 설명한다.

본 발명에 의한 프레스 안전장치는 [도 1] 내지 [도 10]에 도시된 바와 같이 메인전원공급부(5)에 의해 공급된 메인전원에 의해 메인유압실린더(1)가 작동됨에 따라 가압부(2)가 승강 되고 가압부(2)의 하강 과정에서 가압부(2) 하단에 돌출된 가압도구(3)가 작업대(4) 상에 놓여있는 가공대상물(6)을 가압한 후 상승하는 구조의 프레스 장치에 적용될 수 있다.

본 발명은 크게 보조승강구동부(100)와 연결센서(200), 슬라이딩 유도부(300), 비가압센서(400) 및 상승유도 감지부(500)를 포함한다.

먼저 보조승강구동부(100)는 후술하는 비가압센서(400)의 개별승강 역할 및 상승유도 감지부(500)와의 접촉을 통한 상승신호 입력 기능을 하는 것으로, 전체적으로 실린더 구조로 이루어지되 실린더본체(110)가 프레스장치의 가압부(2) 양측에 상하 길이방향을 구고 고정설치되며, 각 실린더본체(110)에는 실린더로드(120)가 실린더본체(110)의 하단부로부터 아래쪽을 향하도록 삽입 연결된 형태로 이루어진다.

각 실린더로드(120)는 각 실린더본체(110)의 하단부로부터 아래쪽을 향해 직선방향으로 하강 인출되고 위쪽을 향해 직선방향으로 상승 되어 실린더본체(110) 내로 인입된다.

이때 실린더로드(120)는 하강되었을 때 하단부가 프레스장치의 가압도구(3) 하단부보다 아래쪽까지 하강 될 수 있도록 한다.

연결센서(200)는 가압부(2)가 하강하는 과정에서 후술하는 비가압센서(400)가 작업대 상에 위치하는 작업자 손(7)에 접촉된 후 비가압센서(400)와 접촉되어 가압부(2) 하강 정지신호를 전달하여 가압부(2)에 공급되는 메인전원을 차단하기 위한 요소로, 전도성 금속재질의 바아(bar) 형태이고 가압부(2) 하부면 상에 위치되어 가압부(2)를 횡방향으로 가로지르는 형태로 고정설치된다.

참고로 연결센서(200)는 비가압센서(400)와 접촉되는 하부면을 제외한 나머지 부분은 절연피복(미도시)되어 사용자 피부접촉으로 인한 감전 가능성을 막는다.

또한 연결센서(200)는 기본적으로 A.C 형태의 메인전원과 연결되지만 공지의 발명을 이용해 D.C형태로 변환되어 전원연결되도록 함으로써 감전 가능성을 없앨 수도 있다.

이 상태에서 보조승강구동부(100)에는 슬라이딩 유도부(300)가 연결설치된다.

슬라이딩 유도부(300)는 가압부(2)의 하강 중 후술하는 비가압센서(400)가 가압도구(3)보다 먼저 작업대 상에 위치한 작업자 손(7)에 접촉되었을 때, 가압부(2)의 하강력이 비가압센서(400)에 전달되지 못하도록 하는 것으로, [도 1] 및 [도 2]에 도시된 실시 예에서는 슬라이딩 레일부재(310)와 슬라이딩 블록부재(320)를 포함하여 구성된다.

슬라이딩 레일부재(310)는 슬라이딩 유도부(300)와 실린더로드(120) 간 연결기능 및 후술할 슬라이딩 블록부재(320)의 슬라이딩 이동에 필요한 경로 역할을 하는 것으로, 상하 길이방향을 갖는 바아 형태이고 일측면에는 슬라이딩레일(312)이 형성된 구조이다.

이러한 슬라이딩 레일부재(310)는 타측면이 실린더로드(120)의 측부에 고정 연결되어 실린더로드(120)의 상하 직선 이동과정에서 함께 승강 된다.

즉 슬라이딩 레일부재(310)는 가압부(2)의 승강시 함께 승강 되되 보조승강구동부(100)의 실린더로드(120)가 별개로 상하 직선이동시 가압부(2)와는 별개로 승강 될 수 있다.

슬라이딩 블록부재(320)는 후술할 비가압센서(400)와 연결되어 비가압센서(400)가 작업대 상의 작업자 손(7)에 접촉되었을 때 슬라이딩 레일부재(310)와의 슬라이딩 연결 구조에 의해 가압부(2)의 하강력이 비가압센서(400)에 작용 되지 않도록 하는 것으로, 블록 형태이고 일측면이 슬라이 딩 레일부재(310)의 슬라이딩레일(312)에 결합 되어 슬라이딩레일(312)의 상하 길이방향을 따라 슬라이딩 되어 승강 가능하도록 설치된다.

참고로 본 실시 예에서의 슬라이딩 레일부재(310)와 슬라이딩 블록부재(320)는 공지의 직선베어링 형태로 구현될 수 있다.

이러한 구조에 의해 슬라이딩 블록부재(320)는 가압부(2)의 승강 시 가압부(2)를 비롯해 보조승강구동부(100)와 함께 승강 되고, 이와 별개로 보조승강구동부(100)의 실린더로드(120)에 의해 슬라이딩 레일부재(310)와 함께 개별적으로 승강 가능하다.

그리고 가압부(2)와 함께 하강 되는 과정에서 슬라이딩 블록부재(320)의 하단에 지지력이 작용될 경우 슬라이딩 레일부재(310)의 슬라이딩 연결구조에 의해 가압부(2)의 하강력이 전달되지못해 더 이상 하강 되지 않고 그 위치를 유지하며 가압부(2)와 보조승강구동부(100) 및 연결센서(200)만이 하강 된다.

이때 슬라이딩 블록부재(320)는 평소 프레스장치의 가압도구(3)보다 아래쪽에 위치된다.

이러한 슬라이딩 유도부(300)에는 비가압센서(400)가 연결 설치된다.

비가압센서(400)는 가압부(2)와 가압도구(3)의 하강에 의해 가공대상물(6)의 프레싱 작업이 이루어지는 과정에서 작업대(4)상에 작업자 손(7)이 위치하였을 때 가압도구(3)보다 먼저 작업자 손(7)에 접촉되어 해당 접촉신호를 연결센서(200)로 전달하는 것으로, 연결센서(200)와 거의 동일한 길이를 갖는 바아 형태이고 전도성 금속재질로 이루어지며 연결센서(200)와 상하동일선상을 이루며 연결센서(200) 하측에 수평 상태로 위치된다.

이 상태에서 연결센서(200)는 양단부가 양 슬라이딩 블록부재(320)에 고정연결됨에 따라, 슬라이딩 블록부재(320)와 함께 슬라이딩 레일부재(310)의 상하길이방향을 따라 승강될 수 있다.

즉 연결센서(200)는 가압부(2)의 승강 시 기본적으로 가압부(2)를 비롯해 연결센서(200)와 보조승강구동부(100) 및 슬라이딩 유도부(300)와 함께 승강 되고 보조승강구동부(100)의 작동 시 실린더로드(120)와 함께 개별적으로 승강 가능하며, [도 5] 및 [도 6]과 같이 가압부(2)와 함께 하강 되는 과정에서 하단부가 작업자 손에 안착 되는 순간 슬라이딩 레일부재(310)와 슬라이딩 블록부재(320) 간 슬라이딩 연결구조에 의해 가압부(2)의 하강력이 비가압센서(400)에 전달되지 못해 함께 하강 되지 않고 슬라이딩 블록부재(320)와 함께 그 위치를 유지하게 되며, 이 상태에서 가압부(2)와 연결센서(200), 보조승강구동부(100) 및 슬라이딩 레일부재(310)만이 하강 된다.

이러한 비가압센서(400)는 평상시에는 하단부가 프레스장치의 가압도구(3)보다 아래쪽에 위치함에 따라, 하강과정에서 작업자 손(7)이 작업대(4) 위에 놓여있는 가공대상물(6) 상에 위치하였을 때 가압도구(3)보다 먼저 작업자 손(7)에 접촉되도록 한다.

비가압센서(400)의 하단부는 실린더로드(120)의 하단부보다는 위쪽에 위치된다.

그리고 비가압센서(400)는 연결센서(200)의 하단부와 접촉되는 상단부를 제외한 나머지 지점은 절연피복(미도시)되어 작업자 외부와 접촉되었을 때 감전가능성을 없앤다.

참고로 비가압센서(400)도 연결센서(200)와 마찬가지로 프레스장치에 기본적으로 구비된 비상 전원차단 스위치에 공급되는 A·C형태의 메인전원과 연결되지만 인버터 등을 통해 D·C로 변환되어 전원연결 되도록 함으로써 감전가능성을 없앨 수 있다.

이 상태에서 프레스장치의 작업대(4)에는 상승유도 감지부(500)가 설치된다.

상승유도 감지부(500)는 가압도구(3)의 하강과정에서 작업자손이 작업대 상에 위치하지않고 가공대상물에 대한 정상적인 프레스 작업이 이루어질 때 비가압센서(400)가 가압도구(3)보다 먼저 가공대상물(6)에 접촉되는 것을 방지하기 위해 비가압센서가 특정지점까지 하강하였을 때 보조승강구동부(100)를 작동시켜 비가압센서(400)를 강제로 상승시키도록 하기 위한 것으로 리미트스위치(Limit switch)와 같은 접촉센서 형태로 이루어지고 작업대(4) 상부면 중 실린더로드(120) 하단부와 상하 동일선상 지점에 위치된다.

이때 위에 설명한 것처럼 실린더로드(120)의 하단부가 비가압센서(400)보다 아래쪽에 위치됨에 따라 [도 7] 내지 [도 10]과 같이 보조승강구동부(100)가 가압부(2)와 함께 하강하는 과정에서 실린더로드(120)의 하단부는 비가압센서(400)의 하단부가 가공대상물(6)에 접촉되기 이전에 상승유도 감지부(500)와 접촉되고, 이로 인해 상승유도 감지부(500)는 보조승강구동부(100)의 작동을 제어하는 구동부(700)로 감지 신호를 보냄에 따라 실린더로드(120)가 상승함에 따라 비가압센서(400)도 함께 따라서 상승함에 따라 비가압센서(400)가 가공대상물(6)에 충돌하지 않게 된다.

이하에서는 위 실시 예에 의한 작용 및 그 과정에서 발생 되는 특유의 효과를 기재한다.

[도 1] 및 [도 2]와 같이 프레스작업이 이루어지기 이전 상태에서는 보조승강구동부(100)의 실린더로드(120)는 아래쪽으로 하강하여 인출된 상태이고, 이로 인해 비가압센서(400)는 하단부가 가압도구(3)보다 아래쪽에 위치된다.

이 상태에서 메인전원공급부(5)를 통해 공급된 전원에 의해 메인유압실린더(1)가 작동함에 따라 가압부(2)가 하강하고, 이와 함께 연결센서(200)와 보조승강구동부(100), 슬라이딩 유도부(300) 및 비가압센서(400)가 동시에 하강 된다.

이 과정에서 [도 3] 및 [도 4]처럼 작업대상에 놓여있는 가공대상물(6)상에 작업자의 손이 위치되어 있을 경우, 하강과정에서 비가압센서(400)의 하단부가 가압도구(3) 보다 먼저 작업자 손등에 충돌된다.

그리고 이 상태에서 [도 5] 및 [도 6]과 같이 가압부(2)와 가압도구(3), 연결센서(200) 및 보조승강구동부(100)는 계속 하강하게 되는데, 이때 슬라이딩 레일부재(310)와 슬라이딩 블록부재(320) 간 슬라이딩 연결구조에 의해 비가압센서(400)는 함께 하강 되지 않은 상태에서 가압부(2)와 연결센서(200), 보조승강구동부(100), 슬라이딩 레일부재(310)만이 하강 된다.

따라서 비가압센서(400)에는 가압부(2)의 하강력이 전달되지 않은 상태가 되고 이로 인해 가압부(2)가 하강하더라도 비가압센서(400)가 작업자 손을 가압하지 않게 되므로 비가압센서(400)와 작업자 손 간의 충돌 시 작업자는 통증을 느끼지 않게 된다.

이 상태로 가압부(2)와 연결센서(200), 보조승강구동부(100) 및 슬라이딩 레일부재(310)가 하강 됨에 따라 연결센서(200)의 하단면이 비가압센서(400)의 상단부와 접촉되고,

그 순간, 비가압센서(400)와 연결센서(200)간 전기적 접촉신호가 메인전원공급부(5)로 전달되고, 그와 동시에 메인전원공급이 차단됨에 따라 결국 메인유압실린더(1)의 작동이 중단되고, 이와 더불어 가압부(2)및 가압도구(3)가 더 이상 하강하지 못하고 정지하거나 반대로 위쪽을 향해 튕겨 올라가듯이 상승 된다.

그리고 [도 7] 내지 [도 10처럼 작업자 손이 가공대상물(6) 상에 위치하지 않은 정상 작업조건 상태에서 가압부(2)와 안전장치 전체가 하강하는 과정에서 비가압센서(400)가 가공대상물 상부면에 충돌하기 직전에 [도 8]처럼 실린더로드(120)의 하단부가 작업대 상에 설치된 상승유도 감지부(500)와 먼저 접촉되고, 이 순간 상승유도 감지부(500)는 보조승강구동부(100)의 작동에 필요한 유체나 전기 공급을 제어하는 구동부(700)로 감지신호를 보냄에 따라 [도 9]처럼 보조승강구동부(100)의 실린더로드(120)가 상승 되어, 결국 비가압센서도 함께 상승하게 된다.

이로 인해 비가압센서(400)가 가공대상물(6)에 충돌하지 않고 이후 [도 10]처럼 프레스장치의 가압도구(3)만이 가공대상물(6)에 충돌 가압하게 되므로, 정상적인 프레스 작업이 이루어질 수 있게 된다.

이렇게 정상적인 프레스 작업이 완료된 후 가압부(2)가 상승하는 과정에서 실린더로드(120)는 다시 아래쪽을 향해 인출되어 비가압센서(400)의 하단부가 가압도구(3)보다 아래쪽에 위치된다.

이처럼 본 발명은 가압부(2)가 하강하는 과정에서 비가압센서(400)가 작업자 손에 직접 접촉된 후 연결센서와도 직접접촉되는 방식으로 신호감지 및 전달이 이루어지므로 기존 근접센서 방식 등에 비해 정확한 감지 및 신호전달이 가능하다.

또한, 이러한 접촉방식에 의해 메인전원공급부(5)의 전원공급을 직접차단하게 되므로 기존 근접센서 방식에 비해 감지 후 신호전달 및 전원차단과정이 신속하게 이루어질 수 있다.

그리고 직접접촉방식의 기구적 감지 및 신호연결방식이므로 기존 광센싱 방식등에 비해 오작동의 우려도 최소화되는 효과도 갖는다.

더불어 작업자 손과의 접촉과 동시에 신호전달이 이루어져 전원차단이 이루어짐에 따라 신속하고 정확한 사고방지가 가능하다.

[도 11]내지 [도 16]은 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 도면으로 전체적인 구성이 [도 1]내지 [도 10]에 도시된 위 실시 예와 동일하지만, 슬라이딩 유도부(300)의 구조 및 비가압센서(400)와의 연결구조를 달리 구현한 것에 차이가 있다.

본 실시 예에서의 슬라이딩 유도부(300)는 [도 11] 및 [도 12]처럼 전체적으로 바아 형태이고 부분적으로 바닥바아(330)와 가이드바아(340)로 구성된다.

바닥바아(330)는 비가압센서(400)가 연결되었을 때 비가압센서(400)의 낙하를 막는 지지체 역할 및 본 실시예에서의 슬라이딩 유도부와 실린더로드(120) 간의 연결기능을 하는 것으로 일단부가 실린더로드(120)의 하단부근 일측부에 고정연결된 상태에서 내측을 향해 횡 방향으로 돌출되도록 연결 설치된다.

가이드바아(340)는 연결된 비가압센서(400)와 슬라이딩 유도부(300) 간의 슬라이딩 연결기능은 물론 슬라이딩과정에서 비가압센서(400)의 상하 직선 슬라이딩 가이드역할을 하는 것으로,바닥바아(330) 보다 긴 길이의 바아 형태이고, 하단부가 바닥바아(330)의 내측단부와 일체로 연결된 상태에서 위쪽을 향해 수직방향으로 세워진 형태로 설치된다.

따라서 가이드바아(340)와 실린더로드(120)는 상호 수평상태로 마주하게 되고 실린더로드(120)와 가이드바아(340) 사이에는 바닥바아(330)의 좌우길이에 해당하는 거리만큼의 간극이 형성된다.

이러한 본 실시 예의 슬라이딩 유도부(300)는 양 보조승강구동부(100)에 동일하게 연결된다

이 상태에서 비가압센서(400)가 연결되는데, 비가압센서(400)의 양단부가 양 슬라이딩 유도부(300)의 간극에 끼워지게 된다.

따라서 비가압센서(400)는 간극내에서 가이드바아(340)의 상하 길이방향을 따라 상하 슬라이딩 될 수 있다.

이때 비가압센서(400)의 양측면은 각각 실린더로드(120)와 가이드바아(340)의 일측면과 거의 맞닿도록 하여 상하 슬라이딩 과정에서 불필요한 흔들림 현상이 발생 되지 않도록 한다.

즉 이전 설명한 실시 예에서는 비가압센서(400)의 상하 슬라이딩이 슬라이딩 유도부의 슬라이딩 레일부재(310)와 슬라이딩 블록부재(320) 간 슬라이딩 연결구조에 의해 구현된 반면, 본 실시 예에서는 비가압센서(400)가 슬라이딩 유도부(300)의 간극에 삽입되어 간극 내에서 직접적으로 이루어지는 것이다.

참고로 비가압센서의 상하 슬라이딩 구조는 설명된 실시 예 외에 얼마든지 다양하게 변형 구현될 수 있다.

이러한 본 실시 예의 구성으로 인해 프레스 작업시 가압부(2)를 비롯한 본 실시 예에서의 안전장치 전체가 동시에 하강 되다가 [도13] 및 [도 14]처럼 작업자 손에 비가압센서(400)의 하단부가 가압도구(3)보다 먼저 충돌됨과 동시에 [도 15]와 [도 16]처럼 비가압센서(400)와 슬라이딩 유도부(300)간 슬라이딩 연결구조에 의해 가압부(2)와 연결센서(200), 보조승강구동부(100) 및 슬라이딩 유도부(300) 만이 하강하며, 이때에도 가압부(2)의 하강력은 비가압센서(400)에 전달되지 않는다.

이 과정에서 연결센서(200)의 하부면이 비가압센서(400)의 상단부에 접촉되고 이와 동시에 메인전원공급이 차단됨에 따라, 가압부(2) 및 가압도구(3)의 하강이 차단된다.

그리고 작업자 손이 가공대상물(6) 상에 위치하지 않고 프레스작업이 정상적으로 이루어지는 과정에서는 가압부(2)와 안전장치 전체가 동시에 하강 되다가 비가압센서(400)의 하단부가 가공대상물(6) 상부면에 충돌하기 이전에 실린더로드(120)의 하단부가 먼저 상승유도 감지부(500)에 접촉되고, 이로 인해 실린더로드(120)와 비가압센서(400)가 함께 상승 된다.

이 과정에서 실린더로드(120)와 함께 상승하는 슬라이딩 유도부(300)의 바닥바아(330)가 비가압센서(400)를 밀어올림에 따라 비가압센서(400)가 상승 된다.

이상 설명한 본 발명의 특징들은 당업자에 의해 다양하게 변형되거나 조합되어 실시될 수 있으나, 본 발명의 권리범위는 위 설명과 도면에 한정되지 않고 아래에 기재된 청구범위에 의해 설정되며, 당업자에 의한 실시가 청구범위의 내용에 포함될 경우 본 발명의 발명사상을 침해하는 것이다.

1 : 메인유압실린더 2 : 가압부
3 : 가압도구 4 : 작업대
5 : 메인전원공급부 100 : 보조승강구동부
110 : 실린더본체 120 : 실린더로드
200 : 연결센서 300 : 슬라이딩 유도부
310 : 슬라이딩 레일부재 312 : 슬라이딩레일
320 : 슬라이딩 블록부재 330 : 바닥바아
340 : 가이드바아 350 : 간극
400 : 비가압센서 500 : 상승유도 감지부
600 : 절연피복 700 : 구동부
6 : 가공대상물 7 : 작업자 손

Claims (5)

1. 메인전원에 의해 작동되는 메인유압실린더와 연결되어 승강 되는 가압부 및 상기 가압부의 하부면에 아래쪽을 향해 돌출되도록 장착된 상태에서 함께 승강 되어 작업대 상의 가공대상물을 가압하는 가압도구를 포함하는 프레스 장치에 적용 되되,
   상기 가압부에 연결되어 함께 승강 되는 보조승강구동부,
   상기 가압부에 고정 연결되어 함께 승강 되고 상기 가압도구보다 위쪽에 위치하는 연결센서,
   상기 보조승강구동부와 연결되어 상기 가압부와 함께 승강 가능하되, 상기 보조승강구동부에 의해 별도로 승강 가능한 슬라이딩 유도부,
   상기 가압도구보다 아래쪽에 위치하고 상기 슬라이딩 유도부와 연결되어 상기 보조승강구동부에 의해 상기 슬라이딩 유도부와 함께 승강 가능하되 상기 슬라이딩 유도부에 의해 상기 보조승강구동부와 별개로 개별 상하 승강이 가능한 비가압센서,
   상기 작업대 상부면에 설치되어 있고 상기 가압부가 하강하는 과정에서 상기 비가압센서의 하단부가 상기 작업대 상의 가공대상물에 접촉되기 전에 상기 보조승강구동부를 작동시켜 상기 비가압센서를 상승시키는 상승유도감지부
   를 포함하는
   프레스 안전장치.
2. 제1항에서,
   상기 보조승강구동부는 상기 가압부 측부에 고정연결된 실린더본체 및 상기 실린더본체의 하단부에서 전후 직선이동되는 실린더로드를 포함하고,
   상기 슬라이딩 유도부는 상기 실린더로드에 연결되어 승강 되며,
   상기 보조승강구동부와 상기 슬라이딩 유도부는 상기 가압부 양측에 대칭 형태로 위치하고 있고,
   상기 연결센서는 바아 형태로 상기 가압부 하측을 횡 방향으로 가로지르는 형태로 위치하며,
   상기 비가압센서는 바아 형태이고 상기 연결센서의 아래쪽에 수평상태로 상하 동일선상에 위치하며 양단부가 상기 양 슬라이딩 유도부에 연결되어 상기 실린더로드의 상하 길이방향을 따라 개별적으로 승강 가능한
   프레스 안전장치.
   
3. 제2항에서,
   상기 슬라이딩 유도부는,
   상기 실린더로드의 측부에 상하 길이방향으로 연결되어 있는 슬라이딩 레일부재,
   일측이 상기 슬라이딩 레일부재에 연결되어 상기 슬라이딩 레일부재의 길이방향을 따라 상하 슬라이딩 이동 가능하며 타측은 상기 비가압센서와 연결되어 있는 슬라이딩 블록부재
   를 포함하는
   프레스 안전장치.
   
4. 제2항에서,
   상기 슬라이딩 유도부는 전체적으로 바아 형태이되,
   일단부가 상기 실린더로드의 측부에 연결된 상태에서 횡방향으로 돌출되어 있는 바닥바아,
   하단부가 상기 바닥바아 중 상기 실린더로드와 연결된 쪽 단부와 반대쪽 단부에 연결된 상태에서 상기 바닥바아와 수직방향으로 위쪽을 향해 세워지며 일측면이 상기 실린더로드와 간격을 두고 마주하는 가이드바아
   를 포함하고,
   상기 비가압센서는 바아 형태이고 상기 연결센서와 상하 동일선상에 위치하며 양단부가 상기 가이드바아와 실린더로드 사이 간극 내에 위치한 상태에서 상기 바닥바아 상에 안착 되어 있으며 상기 양 슬라이딩 유도부에 연결되어 상기 실린더로드의 상하 길이방향을 따라 개별적으로 승강 가능한
   프레스 안전장치.
   
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
   상기 실린더로드의 하단부는 상기 비가압센서의 하단부보다 아래쪽에 위치하고,
   상기 가공대상물 상에 작업자 손이 위치하지 않은 상태에서 상기 가압부를 비롯한 보조승강유도부, 연결센서, 슬라이딩 유도부 및 비가압센서가 하강할 때 상기 실린더로드의 하단부는 상기 비가압센서가 가공대상물에 충돌하기 전에 먼저 상기 상승유도 감지부와 접촉되는
   프레스 안전장치.

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