KR101780245B1 - 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치에 관한 것으로, 프레스 설비의 양측에 각각 설치되는 복수의 프레스; 상기 복수의 프레스에 각각 결합되어 상기 복수의 프레스를 승하강시키며, 상기 프레스의 승강시 정방향 회전이 이루어지는 프레스 승하강부; 상부에 공작물이 안착되며, 상기 프레스 승하강부의 구동 여부에 따라 위치 이동이 이루어지는 이송 가이드부; 상기 프레스 승하강부와 축방향으로 연결되며, 상기 프레스 승하강부의 구동시 캠 및 기어 결합 방식에 의해 상기 이송 가이드부를 Y축, Z축 및 X축 방향으로 이송하는 클램프 기어부; 및 상기 클램프 기어부의 후방에 연결 구성되어 상기 이송 가이드부의 축 방향 이동을 보조하는 보조 이송유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치{Press Mechanical Transfer Apparatus}

본 발명은 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레스의 승하강 작동시 발생하는 동력을 이용하여 캠 및 다수개의 기어들을 180°정방향 회전 작동시키면서 공작물을 금형으로부터 분리 및 이송이 가능함에 따라 안정적이고 효율적인 프레스 성형이 가능하고, 공작물의 분리 및 이송시 발생하는 누적 공차를 보정하여 공작물의 정밀 이송이 가능함은 물론, 프레스 설비의 시공 공작을 효율적으로 확보할 수 있음은 물론, 기존의 프레스 설비에도 용이하게 장착이 가능한 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치에 관한 것이다.

파워 프레스와 같은 일반 프레스에서는 일반 금형에 의한 단일 작업만 가능하지만, 트랜스퍼 프레스는 트랜스퍼 금형에 의한 다수개의 공정을 처리할 수 있는 것으로 한 프레스 기계에 연속적으로 공급물을 이송시키면서 작업할 수 있는 장점이 있다.

그러나, 일반적인 트랜스퍼 프레스는 상기와 같은 장점에도 불구하고 제작이 힘들고 복잡한 제어장치, 예를 들면 동작 확인을 위한 검출 장치 등이 추가로 장착되어야 하는 등 크기가 커짐으로 인하여 설치공간이 상당히 필요함과 아울러, 제작비가 고가일 수밖에 없기 때문에 일반 기업에서의 시설투자가 어려우며, 기계장치가 대형화하는 문제점과 소음이 큰 문제점이 있다.

이에, 대한민국 등록특허 제10-0305586호에는, 공정수에 따라서 프레스체를 임의적으로 레일다이스에 장착하여 연속적인 작업공정에 의하여 피성형물의 설계변경이 용이할 뿐만 아니라, 피성형물의 성형성을 높일 수 있으며, 기계설비비를 저렴하게 할 수 있으며, 프레스의 상하구동이 유압에 의하여 구동되도록 함으로써, 펀치와 다이의 충격을 완화시켜 피성형물의 불량률을 줄이고, 또한 소음을 저감시킬 수 있고, 또한 필요에 따라서 프레스체의 스토록과 피치를 자유자재로 변경하여 사용할 수 있음에 따라서 다종류의 제품을 양산할 수 있는 가변형 트랜스퍼 프레스 장치가 게재된 바 있다.

또한, 대한민국 등록특허 제10-0652897호에는, 이송바(4)를 수평방향으로 안정주행시키는 주행유도부와, 상기 이송바를 승강시키는 승강유도부, 그리고 상기 주행유도부를 구성하는 스플라인 축에 장착되어 회전과 승강이 자유롭게 이루어짐과 동시에 이송바를 안내하는 이송바안내장치를 포함하여 구성되는 프레스 자동화용 트랜스퍼 장치가 게재된 바 있다.

그러나, 전술한 선행기술문헌들에 따르면, 성형하고자 하는 제품에 따라 프레스의 대수 증감이 어렵고, 특히 프레스의 승하강 작동을 위한 기구부들의 설치 공간이 반드시 별도로 존재해야만 한다. 특히 기어구조를 이용하여 프레스의 승하강 작동이 이루어지도록 하는 경우에는 안정성이 떨어질 뿐만 아니라, 정밀 이송이 어려운 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0305586호 대한민국 등록특허 제10-0652897

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, 프레스의 승하강 작동시 발생하는 동력을 이용하여 공작물(프레스 성형물)의 배출이 이루어지도록 하는 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 캠 및 다수개의 기어들을 이용하여 프레스의 승하강 작동 여부에 따라 180°정방향 회전하면서 공작물을 금형으로부터 분리, 및 이송이 가능하도록 구성된 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 공작물의 분리 및 이송시 발생하는 누적 공차를 보정하여 정밀한 이송과정이 이루어지도록 하는 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 캠, 레버 및 다수개의 기어구조만을 통해 공작물의 분리 및 이송이 가능함에 따라 프레스 설비의 시공 공작을 효율적으로 확보할 수 있음은 물론, 기존의 프레스 설비에도 용이하게 장착이 가능한 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레스 설비의 양측에 각각 설치되는 복수의 프레스; 상기 복수의 프레스에 각각 결합되어 상기 복수의 프레스를 승하강시키며, 상기 프레스의 승강시 정방향 회전이 이루어지는 프레스 승하강부; 상부에 공작물이 안착되며, 상기 프레스 승하강부의 구동 여부에 따라 위치 이동이 이루어지는 이송 가이드부; 상기 프레스 승하강부와 축방향으로 연결되며, 상기 프레스 승하강부의 구동시 캠 및 기어 결합 방식에 의해 상기 이송 가이드부를 Y축, Z축 및 X축 방향으로 이송하는 클램프 기어부; 및 상기 클램프 기어부의 후방에 연결 구성되어 상기 이송 가이드부의 축 방향 이동을 보조하는 보조 이송유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프레스 승하강부는, 상측 단부가 상기 프레스와 결합되며, 승하강 작동이 이루어지는 승하강 랙기어; 상기 승하강 랙기어와 기어 결합이 이루어지는 클러치 베어링 유닛; 상기 클러치 베어링 유닛의 회전력을 상기 클램프 기어부로 전달하는 제1회전기어; 상기 제1회전기어와 결합되는 제2회전기어가 장착되는 구동축; 상기 구동축에 구성되며, 상기 클러치 베어링 유닛의 회전량을 측정하여 회전시 발생하는 누적공차를 보정 하는 원점 제어수단; 및 상기 프레스의 승하강 여부를 감지하는 승하강 감지센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 원점 제어수단은, 상기 구동축의 회전량을 감지하는 원점 제어부; 상기 원점 제어부의 제어에 따라 상기 구동축의 회전량이 180°를 초과하지 않도록 하는 원점 홀더부; 및 상기 클러치 베어링 유닛의 회전시 발생하는 누적 공차를 보정하는 토크리미트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 클램프 기어부는, 상기 프레스 승하강부와 연결되는 캠축; 상기 캠축에 결합되는 Y축 캠부재와, 상기 Y축 캠부재와 접하도록 구성되는 Y축 레버와, 상기 Y축 레버와 연결되어 상기 캠축의 회전시 상기 이송 가이드부를 Y축 방향으로 이송하는 제1이송패널을 포함하는 Y축 구동부; 상기 캠축에 결합되는 Z축 캠부재와, 상기 Z축 캠부재와 접하도록 구성되는 Z축 레버와, 상기 Z축 레버와 연결되어 상기 캠축의 회전시 상기 이송 가이드부를 Z축 방향으로 이송하는 승하강 레버가 구성된 제2이송패널을 포함하는 Z축 구동부; 상기 캠축에 결합되는 X축 캠부재와, 상기 X축 캠부재와 접하도록 구성되는 X축 레버와, 상기 X축 레버와 연결되어 상기 캠축의 회전력을 전달하는 제3이송패널과, 상기 제3이송패널과 결합되며 상기 이송 가이드부를 X축 방향으로 이송하는 기어 어셈블리를 포함하는 X축 구동부; 상기 Y축, Z축 및 X축 레버가 장착되는 레버축; 상기 제1내지 제3이송패널의 이송을 가이드 하는 Y축, Z축 및 X축 LM 가이드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 Y축 구동부는, 상기 제1이송패널의 일측에 구성되며, 상기 Y축 레버와 연결되는 제1이송 안내부재와, 상기 제1이송패널 및 상기 이송 가이드부에 각각 결합되어 상기 Y축 레버의 회전력에 의해 상기 이송 가이드부를 이송하는 Y축 이송 랙기어와, 상기 Y축 이송 랙기어의 작동을 지지할 수 있도록 기어 결합되는 Y축 이송 안내기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 Z축 구동부는, 상기 제2이송패널의 일측에 구성되며, 상기 Z축 레버와 연결되는 제2이송 안내부재와, 상기 Z축 레버의 회전력을 상기 승하강 레버측으로 전달하는 회전 가이드 패널을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기어 어셈블리는, 상기 제3이송패널에 결합되는 제1X축 이송 랙기어와, 상기 제1X축 이송 랙기어로부터 소정의 구동력을 제공받아 회전하는 제1전달기어와, 상기 제1전달기어에 연결되어 상기 제1전달기어의 회전력이 전달되는 제2전달기어와, 상기 제2전달기어로부터 소정의 회전력을 전달받아 회전하며, 상기 이송 가이드부의 이송 피치를 제어하는 피치 이송기어와, 상기 이송 가이드부에 결합되며, 상기 피치 이송기어와 기어 결합이 이루어지는 제2X축 이송 랙기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 보조 이송유닛은 상기 클램프 기어부와 연결되는 보조 구동축; 상기 보조 구동축의 외주면에 결합되며, 상기 클램프 기어부의 구동시 상기 이송 가이드부의 승강 작동을 지지하는 보조 승하강 캠부재; 상기 보조 승하강 캠부재의 하부에 구성되는 보조 승하강 레버; 상기 보조 승하강 레버의 구동시 상향 작동이 이루어지는 승하강축; 및 상기 이송 가이드부의 이송 피치의 센싱이 이루어지도록 하는 피치 확인패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 이송 가이드부에는 상기 클램프 기어부의 구동 여부에 따라 위치 이동이 이루어지는 이송 프레임을 더 포함하고, 상기 이송 프레임은, 상기 클램프 기어부와 결합되어 상기 이송 가이드부의 Y축 방향 이송이 이루어지도록 구성된 가이드 프레임; 및 상기 클램프 기어부와 결합되어 상기 이송 가이드부의 Z축 방향 이송이 이루어지도록 구성된 승하강 안내프레임;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 프레스의 승하강 작동시 발생하는 동력을 이용하여 캠 및 다수개의 기어들을 180°정방향 회전 작동시키면서 공작물을 금형으로부터 분리 및 이송이 가능함에 따라 안정적이고 효율적인 프레스 성형이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공작물의 분리 및 이송시 발생하는 누적 공차를 보정하여 공작물의 정밀 이송이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 캠, 레버 및 다수개의 기어구조만을 통해 공작물의 분리 및 이송이 가능함에 따라 프레스 설비의 시공 공작을 효율적으로 확보할 수 있음은 물론, 기존의 프레스 설비에도 용이하게 장착이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치를 나타낸 정면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치를 나타낸 측면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치의 클램프 기어부를 나타낸 도면,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치의 클램프 기어부를 나타낸 정면도 및 평면도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 기어부의 Y축 캠 구조를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 기어부의 Z축 캠 구조를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명에 따른 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치의 클램프 기어부를 나타낸 다른 실시예,
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치를 나타낸 작동 상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치를 나타낸 도면, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치의 클램프 기어부를 나타낸 도면, 도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 기어부의 Y축 캠 구조 및 Z축 캠 구조를 나타낸 도면, 도 9는 본 발명에 따른 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치의 클램프 기어부를 나타낸 다른 실시예, 도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치를 나타낸 작동 상태도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치는 기어의 구동력에 의해 프레스(10)를 작동시키는 프레스 승하강부(100)와, 프레스 승하강부(100)의 후방에 연결 구성되며, 프레스(10)의 승강시 발생하는 회전력을 이용하여 공작물의 슬립 이동이 이루어지도록 하는 클램프 기어부(200)와, 클램프 기어부(200)의 후방에 구성되며, 공작물이 보다 원활하게 슬립이동이 이루어지도록 클램프 기어부(200)의 구동을 보조하는 보조 이송유닛(300) 및 공작물의 프레스 성형을 위해 공작물이 안착되며, 클램프 기어부(200)의 구동 여부에 따라 슬립 이동이 이루어지는 이송 가이드부(400)를 포함하여 구성된다.

프레스 승하강부(100)는 프레스(10)와 고정 결합되며, 상하 이동이 이루어지면서 프레스(10)의 승하강 작동이 이루어지도록 함과 동시에, 프레스(10)의 승강 작동시 이송 가이드부(400)의 슬립 이동이 이루어질 수 있도록 정방향에 대한 회전력을 클램프 기어부(200)로 전달하는 역할을 한다.

이러한 프레스 승하강부(100)는 상측 단부가 프레스(10)와 결합되며, 승하강 작동이 이루어지는 승하강 랙기어(110)와, 이 승하강 랙기어(110)와 기어 결합이 이루어지는 클러치 베어링 유닛(120)과, 클러치 베어링 유닛(120)의 회전력이 전달되며, 이 회전력을 클램프 기어부(200)로 전달하는 제1회전기어(130)와, 클러치 베어링 유닛(120)의 회전량을 측정하여 회전시 발생하는 누적공차에 대한 보정이 이루어지도록 하는 원점 제어수단(150)을 포함하여 구성된다.

승하강 랙기어(110)는 한 쌍으로 이루어지며, 상단부에 프레스(10)와 결합될 수 있도록 하는 결합패널(112)이 구성되며, 내측으로 클러치 베어링 유닛(120)과 기어 결합되어 프레스(10)의 승강 작동시 클러치 베어링 유닛(120)의 회전 작동이 동시에 이루어지도록 구성된다.

클러치 베어링 유닛(120)은 승하강 랙기어(110)와 기어 결합이 이루어지는 피니언 기어(122)가 구성되고, 승하강 랙기어(110)로부터 전달되는 소정의 회전력을 클램프 기어부(200)로 전달하는 역할을 한다.

이때, 클러치 베어링 유닛(120)은 한 쌍으로 이루어진 승하강 랙기어(110)와 각각 기어 결합이 이루어질 수 있도록 피니언 기어(122) 역시 한 쌍으로 이루어짐이 바람직하다.

또한, 클러치 베어링 유닛(120)은 한 쌍의 승하강 랙기어(110)로부터 전달되는 회전력에 의해 정방향(시계방향) 회전이 이루어지도록 구성되며, 최대 180°의정방향 회전이 가능하도록 구성된다.

즉, 본 발명의 클러치 베어링 유닛(120)은 프레스(10)의 승강시 한 쌍의 승하강 랙기어(110) 중에서 정방향에 대한 회전력을 전달하는 승하강 랙기어(110)로부터 회전력을 전달받고, 상기 승하강 랙기어(110)와 반대되는 위치에 구성된 승하강 랙기어(110)로부터는 역방향에 대한 회전력을 제공하는 승하강 랙기어(110)와는

제1회전기어(130)는 클러치 베어링 유닛(120)의 선단부에 결합되어 클러치 베어링 유닛(120)에서 전달되는 회전력을 구동축(102)으로 전달하는 것으로, 통상의 평기어로 구성된다. 이때, 구동축(102)의 선단부에는 제1회전기어(130)와 기어 결합이 이루어지는 제2회전기어(170)가 더 구성됨이 바람직하다.

여기서, 구동축(102)에는 클러치 베어링 유닛(120)으로부터 전달되는 회전량이 180°를 초과하지 않도록 제어하는 원점 제어수단(150)이 구성된다.

이때, 제1 및 제2회전기어(130, 170)는 구동축(102)이 180°만큼만 회전이 이루어질 수 있도록 1/2의 기어비로 구성됨이 바람직하다.

원점 제어수단(150)은 구동축(102)의 회전량을 감지하여 구동축(102)의 회전 범위가 180°를 초과하는지 여부를 판단하는 원점 제어부(154)와, 이 원점 제어부(154)의 제어에 따라 구동축(102)의 회전량이 180°를 초과하는 경우, 더이상 회전이 이루어지지 않도록 스톱시키는 원점 홀더부(152)를 포함하여 구성된다.

이때, 원점 홀더부(152)는 구동축(102)의 스톱 제어시 강제 스톱이 이루어지도록 구성된다.

이러한 원점 제어수단(150)에는 클러치 베어링 유닛(120)의 회전시 발생하는 누적 공차를 보정하는 토크리미트(160)가 더 구성됨이 바람직하다.

토크리미트(160)는 프레스(10)의 승하강 작동시에만 구동이 이루어지며, 승하강 랙기어(110)와 피니언 기어(122) 간의 회전력 전달시 발생하는 누적공차를 보정함으로써, 구동축(102)이 항상 정방향으로 180°만큼만 회전이 이루어지도록 구성된다.

아울러, 본 발명의 프레스 승하강부(100)에는 프레스(10)의 승하강 작동시 이를 감지하는 승하강 감지센서(140)가 더 구성됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.

클램프 기어부(200)는 프레스 승하강부(100)의 구동축(102)과 연결되며, 이 구동축(102)으로부터 전달되는 회전력을 이용하여 성형이 완료된 공작물의 배출을 위한 이송이 이루어지도록 하는 구성요소이다.

이러한 클램프 기어부(200)는 구동축(102)과 연결되며, 구동축(102)으로부터 전달되는 회전력을 이용하여 일 방향으로 작동하는 각각의 Y축 캠 구동부(210), Z축 캠 구동부(220) 및 X축 캠 구동부(230)가 각각 장착되는 캠축(202)이 구성된다.

캠축(202)은 일측이 구동축(102)의 외주면에 구성된 원점 제어수단(150)과 연결 구성되며, 타측이 후술할 보조 이송유닛(300)의 보조 구동축(302)과 연결된다.

또한, 클램프 기어부(200)에는 각각의 Y축, Z축 및 X축 캠 구동부들(210, 220, 230)에 구성된 Y축, Z축 및 X축 레버(214, 224, 234)들의 회전 작동을 지지하는 레버축(204)이 더 구성되며, 이 레버축(204)은 캠축(202)과 평행한 축중심을 이루도록 구성된다.

Y축 캠 구동부(210)는 캠축(202)의 정방향 회전이 이루어지면, 이 회전력을 바탕으로 후술할 이송 가이드부(400)를 전방, 또는 후방으로 이송시키는 구성요소로서, Y축 캠부재(212), Y축 레버(214), 제1이송패널(216) 및 Y축 이송 랙기어(218)를 포함하여 구성된다.

Y축 캠부재(212)는 캠축(202)에 결합되어 캠축(202)의 회전시 Y축 레버(214)를 회전시키는 역할을 한다.

Y축 레버(214)는 레버축(204)에 회전 가능하게 결합되며, 상단부가 Y축 캠부재(212)와 접촉된 상태를 유지하고, Y축 캠부재(212)의 회전에 따라 레버축(204)을 중심으로 전,후방 회전 작동이 이루어지면서 캠축(202)의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 구성요소이다.

이러한 Y축 레버(214)는 상단부에 Y축 캠부재(212)와 접촉하는 레버 가이드(214b)가 형성되며, 하단부에는 제1이송패널(216)에 구성된 제1이송 안내부재(216a)와 연결되어 회전운동이 직선운동으로 변환될 수 있도록 하는 가이드홀(214a)이 형성된다.

제1이송패널(216)은 Y축 레버(214)의 회전운동을 직선운동으로 변화하고, 변환된 직선운동을 Y축 이송 랙기어(218)로 전달하는 역할을 하는 구성요소로서, 일측으로 Y축 레버(214)의 가이드홀(214a)에 삽입되어 이 가이드홀(214a)의 내주면을 따라 이동하는 제1이송 안내부재(216a)가 구성된다.

또한, 제1이송패널(216)의 하부에는 Y축 레버(214)의 작동에 따라 전,후 이동이 이루어질 수 있도록 가이드 하는 Y축 LM 가이드(242)가 구성되고, 타측으로 Y축 이송 랙기어(218)와 기어 결합이 이루어지는 Y축 이송 안내기어(244)가 구성된다.

즉, Y축 캠부재(212)는 Y축 레버(214)로 캠축(202)의 회전력을 전달하고, Y축 레버(214)는 상기 회전력을 제1이송패널(216)로 전달하여 직선운동으로 변환이 이루어지도록 하면서 Y축 이송 랙기어(218)의 작동이 이루어지도록 하는 것이다.

여기서, Y축 이송 랙기어(218)는 그 단부측이 후술할 이송 가이드부(400)의 가이드 프레임(412)과 결합되게 구성되어 있어서, 결국 Y축 이송 랙기어(218)의 작동 방향으로 이송 가이드부(400)의 이송이 이루어지게 된다.

Z축 캠 구동부(220)는 캠축(202)의 정방향 회전이 이루어지면, 이 회전력을 바탕으로 후술할 이송 가이드부(400)를 승하강시키는 구성요소로서, Z축 캠부재(222), Z축 레버(224), 승하강 레버(226) 및 회전 지지부(228)를 포함하여 구성된다.

Z축 캠부재(222)는 캠축(202)에 결합되어 캠축(202)의 회전시 Z축 레버(224)를 회전시키는 역할을 하는 것으로, 이러한 Z축 캠부재(222)는 Y축 캠부재(212)가 Y축 레버(214)를 작동시킨 이후에 Z축 레버(224)의 작동이 이루어지도록 구성된다.

일 예로, Y축 캠부재(212)는 캠축(202)의 축중심으로부터 대략 120°의 회전이 이루어질 때 Y축 레버(214)의 회전 작동이 이루어지도록 구성될 수 있으며, Z축 캠부재(222)는 캠축(202)의 축중심으로부터 대략 150°의 회전이 이루어질 때 Z축 레버(224)의 회전 작동이 이루어지도록 구성될 수 있을 것이다.

Z축 레버(224)는 레버축(204)에 회전 가능하게 결합되며, 상단부가 Z축 캠부재(222)와 접촉된 상태를 유지하고, Z축 캠부재(222)의 회전에 따라 레버축(204)을 중심으로 전,후방 회전 작동이 이루어지면서 캠축(202)의 회전력을 이용하여 이송 프레임(412)의 승하강 작동이 이루어지도록 하는 구성요소이다.

이러한 Z축 레버(224)는 상단부에 Z축 캠부재(222)와 접촉하는 레버 가이드(224b)가 형성되며, 하단부에는 Z축 레버(224)의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 제2이송패널(254)이 연결될 수 있도록 하는 가이드홈(224a)이 형성된다.

여기서, 제2이송패널(254)은 제1이송패널(216)과 마찬가지로 일측으로 가이드홈(224a)에 삽입되는 제2이송 안내부재(254a)가 형성되고, 하부에는 제2이송패널(254)의 직진이동을 가이드 하는 Z축 LM 가이드(252)가 구성된다.

또한, 제2이송패널(254)에는 직선이동이 이루어지면서 승하강 레버(226)측으로 소정의 회전력을 제공하는 회전 가이드 패널(254b)가 구성된다.

승하강 레버(226)는 일단이 제2이송패널(254)의 회전 가이드 패널(254b)에 회전 가능하게 결합되고, 타단이 선택적으로 이송 가이드부(410)의 하부에 구성되는 승하강 안내 프레임(414)를 상향 이동시켜 이송 가이드부(410)의 승강 작동이 이루어지도록 한다.

이때, 제2이송패널(254)에는 승하강 레버(226)의 회전 작동을 지지하기 위해 이 승하강 레버(226)가 회전 가능하게 결합되는 회전 지지부(228)가 더 구성됨이 바람직하다.

즉, 본 발명의 Z축 구동부(220)는 Z축 캠부재(222)가 Z축 레버(224)로 캠축(202)의 회전력을 전달하고, Z축 레버(224)는 상기 회전력을 제2이송패널(254)로 전달하면, 제2이송패널(254)은 이 회전력에 의해 직선이동이 이루어지면서 승하강 레버(226)가 회전 지지부(228)를 중심으로 회전하면서 이송 가이드부(410)의 승하강 안내 프레임(414)을 승강시키게 된다.

이때, 승하강 레버(226)는 승하강 안내 프레임(414)과 접촉이 이루어질 때, 이에 대한 신호를 이를 후술할 보조 이송유닛(300)으로 전송하여 승하강축(330)축의 상향 이동이 이루어지도록 할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

X축 캠 구동부(230)는 캠축(202)의 정방향 회전이 이루어지면, 이 회전력을 바탕으로 후술할 이송 가이드부(400)를 좌측 및 우측으로 이송시켜 이송 가이드부(400)의 상부에 안착되는 공작물의 인입 및 인출이 이루어지도록 하는 구성요소로서, X축 캠부재(232), X축 레버(234), 제3이송패널(236), 제1X축 이송 랙기어(238)을 포함하여 구성된다.

X축 캠부재(232)는 캠축(202)에 결합되어 캠축(202)의 회전시 X축 레버(234)를 회전시켜 이송 가이드부(300)의 좌측 및 우측에 대한 X축 이동이 이루어지도록 하는 구성요소이다.

X축 레버(234)는 레버축(204)에 회전 가능하게 결합되며, 상단부가 X축 캠부재(232)와 접촉된 상태를 유지하고, X축 캠부재(232)의 회전에 따라 레버축(204)을 중심으로 전,후방 회전 작동이 이루어지도록 한다.

이러한 X축 레버(234)는 상단부에 X축 캠부재(232)와 접촉하는 레버 가이드(234b)가 형성되며, 하단부에는 제3이송패널(236)의 일측이 연결된다.

여기서, 제3이송패널(236)의 하부에는 직진이동을 가이드 하는 X축 LM 가이드(262)가 구성되고, 상부에는 제3이송패널(236)과 동일한 방향으로 이동하면서 변환된 직진이동에 대한 구동력을 제공하는 제1X축 이송 랙기어(238)가 결합된다.

또한, X축 구동부(230)에는 제1X축 이송 랙기어(238)와 기어 결합이 이루어지면서 제1X축 이송 랙기어(238)의 구동 여부에 따라 이송 가이드부(400)의 이송이 이루어지도록 하는 기어 어셈블리(270)가 구성된다.

기어 어셈블리(270)는 제1X축 이송 랙기어(238)와 기어 결합되어 이 제1X축 이송 랙기어(238)로부터 소정의 구동력을 제공받아 회전하는 제1전달기어(272)와, 제1전달기어(272)의 상부에 연결되어 제1전달기어(272)의 회전력이 전달되는 제2전달기어(274)와, 제2전달기어(274)의 상부에 구성되며, 제2전달기어(274)로부터 소정의 회전력을 전달받아 회전하며, 이송 가이드부(400)의 이송 피치를 제어하는 피치 이송기어(276) 및 이송 가이드부(400)의 이송 프레임(410)에 결합되며, 피치 이송기어(276)와 기어 결합이 이루어지는 제2X축 이송 랙기어(278)을 포함하여 구성된다.

이와 같은 본 발명의 기어 어셈블리(270)는 제1X축 이송 랙기어(238)와 수직한 방향으로 제1전달기어(272)가 결합되고, 이 제1전달기어(272)와 동일한 축 방향으로 제2전달기어(274) 및 피치 이송기어(276)가 결합되도록 구성된다.

하지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치의 설치 공간에 대한 면적에 따라 기어 어셈블리(270)의 결합구조는 다양하게 이루어질 수 있을 것이다.

즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기어 어셈블리(270)는 제1X축 이송 랙기어(238)의 축방향과 수직한 방향으로 제1전달기어(272)가 결합되고, 이 제1전달기어(272)의 하부에 기어 결합이 이루어지되, 상기 제1전달기어(272)의 축방향으로부터 수직한 방향으로 제2전달기어(274) 및 피치 이송기어(276)가 결합이 이루어질 수 있을 것이다. 이때, 제2X축 이송 랙기어(278) 역시 피치 이송기어(276)와 기어 결합이 이루어질 수 있도록 구성됨이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 클램프 기어부(200)는 Y축, Z축 및 X축 구동부(210, 220, 230)의 순차 구동에 의하여 이송 가이드부(400)의 위치를 가변시키면서 이 이송 가이드부(400)의 상부에 구성되는 공작물의 위치를 인입, 또는 인출시키면서 공작물의 프레스 성형이 이루어지도록 함과 동시에, 프레스 성형이 완료된 공작물의 배출이 이루어지도록 구성되는 것이다.

한편, 본 발명에는 클램프 기어부(200)의 구동시 이송 가이드부(400)의 위치 가변을 보조하는 보조 이송유닛(300)이 더 구성될 수 있다.

보조 이송유닛(300)은 클램프 기어부(200)의 캠축(202)과 연결되는 보조 구동축(302)과, 이 보조 구동축(302)의 외주면에 결합되며, 클램프 기어부(200)의 Z축 구동부(220)의 구동시 함께 구동하면서 이송 가이드부(400)의 승강 작동을 지지하는 보조 승하강 캠부재(310)와, 이 보조 승하강 캠부재(310)의 하부에 구성되는 보조 승하강 레버(320) 및 보조 승하강 레버(320)의 구동시 상향 작동이 이루어지는 승하강축(330)을 포함하여 구성된다.

보조 구동축(302)은 그 단부가 캠축(202)과 연결될 수 있도록 커플러 부재(280)가 구성된다.

또한, 보조 승하강 캠부재(310)는 전술한 클램프 기어부(200)와 동일한 방식으로 작동이 이루어지며, 상기 보조 승하강 캠부재(310)에 의해 보조 승하강 레버(320)가 회전 작동이 이루어지면서 승하강축(330)의 작동이 이루어지도록 한다. 이때, 승하강축(330)은 보조 가이드 패널(360)과 접촉이 이루어지는 경우, 이를 감지하여 상향 이동하면서 이송 가이드부(400)의 승하강 안내 프레임(414)의 승강 작동을 지지하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 보조 이송유닛(300)은 Y축 구동부(210)의 구동시 이송 가이드부(400)의 전,후방 이송이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 가이드 하는 슬라이딩 LM 가이드(340)가 더 구성됨이 바람직하다.

또한, 보조 이송유닛(300)에는 후술할 이송 가이드부(400)에 구성된 피치 확인센서(430)와 신호 송수신이 이루어지거나, 또는 피치 확인센서(430)의 센싱이 이루어질 수 있도록 하는 피치 확인패널(350)이 더 구성된다.

아울러, 본 발명의 이송 가이드부(400)는 상부에 공작물이 안착되며, 이 공작물을 일정 피치 만큼 이송하여 프레스 성형이 이루어지도록 하거나, 성형이 완료된 공작물의 배출이 이루어질 수 있도록 가이드 하는 것으로, 공작물의 위치를 고정하는 안착부(402)와, 이 안착부(402)가 결합되며, 클램프 기어부(200)의 구동 여부에 따라 그 위치가 가변되도록 구성된 이송 프레임(410)이 구성된다.

여기서, 이송 프레임(410)에는 그 하부에 X축 방향으로 보다 원활한 이송이 이루어질 수 있도록 가이드 하는 이송 LM 가이드(420)가 더 구성되며, 이송 프레임(410)의 이송 거리를 감지하여 전술한 X축 구동부(230)의 피치 이송기어(276)의 회전 여부를 제어하는 피치 확인센서(430)가 더 구성된다.

또한, 이송 프레임(410)에는 클램프 기어부(200)의 Y축 구동부(210)를 이루는 Y축 이송 랙기어(218)와 연결 구성되며, 상기 Y축 구동부(210)의 구동 여부에 따라 이송 프레임(410)을 Y축 이송이 이루어지도록 하는 가이드 프레임(412)과, Z축 구동부(220)의 승하강 레버(226)와 선택적으로 접촉이 이루어지도록 구성된 승하강 안내프레임(414)이 구성된다.

이와 같이 구성된 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치는 프레스 설비의 양측부에 각각 설치되되, 서로 대응되는 위치에 설치되어 복수의 프레스(10)가 서로 교차되는 형태로 승하강되게 작동이 이루어진다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 프레임 승하강부 110: 승하강 랙기어
120: 클러치 베어링 유닛 130: 제1회전기어
140: 승하강 감지센서 150: 원점 제어수단
160: 토크리미트 200: 클램프 기어부
202: 캠축 204: 레버축
210: Y축 구동부 220: Z축 구동부
230: X축 구동부 270: 기어 어셈블리
280: 커플러 부재 300: 보조 이송유닛
302: 보조 구동축 310: 보조 승하강 캠부재
320: 보조 승하강 레버 330: 승하강축
340: 슬라이딩 LM 가이드 350: 피치 확인패널
400: 이송 가이드부 410: 이송 프레임
420: 이송 LM 가이드 430: 피치 확인센서

Claims (9)

1. 프레스 설비의 양측에 각각 설치되는 복수의 프레스;
   상기 복수의 프레스에 각각 결합되어 상기 복수의 프레스를 승하강시키며, 상기 프레스의 승강시 정방향 회전이 이루어지는 프레스 승하강부;
   상부에 공작물이 안착되며, 상기 프레스 승하강부의 구동 여부에 따라 위치 이동이 이루어지는 이송 가이드부;
   상기 프레스 승하강부와 축방향으로 연결되며, 상기 프레스 승하강부의 구동시 캠 및 기어 결합 방식에 의해 상기 이송 가이드부를 Y축, Z축 및 X축 방향으로 이송하는 클램프 기어부; 및
   상기 클램프 기어부의 후방에 연결 구성되어 상기 이송 가이드부의 축 방향 이동을 보조하는 보조 이송유닛;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 프레스 승하강부는,
   상측 단부가 상기 프레스와 결합되며, 승하강 작동이 이루어지는 승하강 랙기어;
   상기 승하강 랙기어와 기어 결합이 이루어지는 클러치 베어링 유닛;
   상기 클러치 베어링 유닛의 회전력을 상기 클램프 기어부로 전달하는 제1회전기어;
   상기 제1회전기어와 결합되는 제2회전기어가 장착되는 구동축;
   상기 구동축에 구성되며, 상기 클러치 베어링 유닛의 회전량을 측정하여 회전시 발생하는 누적공차를 보정 하는 원점 제어수단; 및
   상기 프레스의 승하강 여부를 감지하는 승하강 감지센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 원점 제어수단은,
   상기 구동축의 회전량을 감지하는 원점 제어부;
   상기 원점 제어부의 제어에 따라 상기 구동축의 회전량이 180°를 초과하지 않도록 하는 원점 홀더부; 및
   상기 클러치 베어링 유닛의 회전시 발생하는 누적 공차를 보정하는 토크리미트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 클램프 기어부는,
   상기 프레스 승하강부와 연결되는 캠축;
   상기 캠축에 결합되는 Y축 캠부재와, 상기 Y축 캠부재와 접하도록 구성되는 Y축 레버와, 상기 Y축 레버와 연결되어 상기 캠축의 회전시 상기 이송 가이드부를 Y축 방향으로 이송하는 제1이송패널을 포함하는 Y축 구동부;
   상기 캠축에 결합되는 Z축 캠부재와, 상기 Z축 캠부재와 접하도록 구성되는 Z축 레버와, 상기 Z축 레버와 연결되어 상기 캠축의 회전시 상기 이송 가이드부를 Z축 방향으로 이송하는 승하강 레버가 구성된 제2이송패널을 포함하는 Z축 구동부;
   상기 캠축에 결합되는 X축 캠부재와, 상기 X축 캠부재와 접하도록 구성되는 X축 레버와, 상기 X축 레버와 연결되어 상기 캠축의 회전력을 전달하는 제3이송패널과, 상기 제3이송패널과 결합되며 상기 이송 가이드부를 X축 방향으로 이송하는 기어 어셈블리를 포함하는 X축 구동부;
   상기 Y축, Z축 및 X축 레버가 장착되는 레버축;
   상기 제1내지 제3이송패널의 이송을 가이드 하는 Y축, Z축 및 X축 LM 가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 Y축 구동부는,
   상기 제1이송패널의 일측에 구성되며, 상기 Y축 레버와 연결되는 제1이송 안내부재와,
   상기 제1이송패널 및 상기 이송 가이드부에 각각 결합되어 상기 Y축 레버의 회전력에 의해 상기 이송 가이드부를 이송하는 Y축 이송 랙기어와,
   상기 Y축 이송 랙기어의 작동을 지지할 수 있도록 기어 결합되는 Y축 이송 안내기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 Z축 구동부는,
   상기 제2이송패널의 일측에 구성되며, 상기 Z축 레버와 연결되는 제2이송 안내부재와,
   상기 Z축 레버의 회전력을 상기 승하강 레버측으로 전달하는 회전 가이드 패널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치.
   
7. 제4항에 있어서,
   상기 기어 어셈블리는,
   상기 제3이송패널에 결합되는 제1X축 이송 랙기어와,
   상기 제1X축 이송 랙기어로부터 소정의 구동력을 제공받아 회전하는 제1전달기어와,
   상기 제1전달기어에 연결되어 상기 제1전달기어의 회전력이 전달되는 제2전달기어와,
   상기 제2전달기어로부터 소정의 회전력을 전달받아 회전하며, 상기 이송 가이드부의 이송 피치를 제어하는 피치 이송기어와,
   상기 이송 가이드부에 결합되며, 상기 피치 이송기어와 기어 결합이 이루어지는 제2X축 이송 랙기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 보조 이송유닛은
   상기 클램프 기어부와 연결되는 보조 구동축;
   상기 보조 구동축의 외주면에 결합되며, 상기 클램프 기어부의 구동시 상기 이송 가이드부의 승강 작동을 지지하는 보조 승하강 캠부재;
   상기 보조 승하강 캠부재의 하부에 구성되는 보조 승하강 레버;
   상기 보조 승하강 레버의 구동시 상향 작동이 이루어지는 승하강축; 및
   상기 이송 가이드부의 이송 피치의 센싱이 이루어지도록 하는 피치 확인패널
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 이송 가이드부에는 상기 클램프 기어부의 구동 여부에 따라 위치 이동이 이루어지는 이송 프레임을 더 포함하고,
   상기 이송 프레임은,
   상기 클램프 기어부와 결합되어 상기 이송 가이드부의 Y축 방향 이송이 이루어지도록 구성된 가이드 프레임; 및
   상기 클램프 기어부와 결합되어 상기 이송 가이드부의 Z축 방향 이송이 이루어지도록 구성된 승하강 안내프레임;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 기계식 트랜스퍼 자동화 장치.
   
   
   
   

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