KR101839203B1 - 소재 이송 장치 및 이를 구비하는 금형 설비 - Google Patents

소재 이송 장치 및 이를 구비하는 금형 설비 Download PDF

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Abstract

장치본체와, 상기 장치본체에 회전 가능하게 설치되는 이송암 및 상기 이송암에 설치되어 이송암과 함께 회전되어 소재를 이송하는 소재 이송부를 포함하며, 상기 소재 이송부는 상기 이송암에 설치되는 소재 이송부 바디와, 상기 소재 이송부 바디에 설치되어 소재를 가열하는 적어도 하나의 가열유닛을 구비하는 소재 이송 장치가 개시된다.

Description

소재 이송 장치 및 이를 구비하는 금형 설비{Apparatus for transferring material and mold eqipment having the same}
본 발명은 소재 이송 장치 및 이를 구비하는 금형 설비에 관한 것이며, 보다 상세하게는 제품 성형 후 스프링 백의 발생을 방지할 수 있는 소재 이송 장치 및 이를 구비하는 금형 설비에 관한 것이다.
일반적으로, 제품을 프레스 가공에 의해 성형하는 경우 적치대에 보관된 소재를 이송장치를 이용하여 금형부, 즉 상,하부 금형 사이에 이송한다. 이후 상부 금형을 하강시켜 소재를 프레스 하여 제품으로 성형한다.
한편, 상기한 바와 같이 소재를 이용하여 제품을 냉간성형(일예로서, 프레스 가공)하는 경우 제품이 성형된 후 일정한 시간이 흐름에 따라 소재가 원형으로 복원되는 성질로 인하여 제품 형상(칫수)이 변하게 되는 스프링백(Spring back)이 발생한다.
스프링백이 발생하면 정확한 제품이 만들어지지 않고 형상이 변형됨으로써 타 부품과 조립 시 부품끼리 완전한 결합이 되지 못하는 문제가 있다.
이를 해결하기 위하여 스프링백이 발생하는 정도를 계산하여 금형 가공 시 금형의 치수를 보정한 후 가공하는 방법이 이용되고 있다.
하지만, 이와 같이 제조된 금형으로 냉간성형을 수행하더라도, 작업조건(작업장 주변온도, 금형온도 등)에 따라 정확한 치수의 제품을 성형하기 어려운 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1524346호
제품 성형 후 스프링 백의 발생을 방지할 수 있는 소재 이송 장치 및 이를 구비하는 금형 설비가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송 장치는 장치본체와, 상기 장치본체에 회전 가능하게 설치되는 이송암 및 상기 이송암에 설치되어 이송암과 함께 회전되어 소재를 이송하는 소재 이송부를 포함하며, 상기 소재 이송부는 상기 이송암에 설치되는 소재 이송부 바디와, 상기 소재 이송부 바디에 설치되어 소재를 가열하는 적어도 하나의 가열유닛을 구비할 수 있다.
상기 가열유닛은 제품 성형 후 스프링 백이 발생되는 영역 중 일부를 가열하기 위한 제1 가열유닛과, 상기 제1 가열유닛과 이격 배치되어 제품 성형 후 스프링 백이 발생되는 나머지 부분을 가열하기 위한 제2 가열유닛을 구비할 수 있다.
상기 제1 가열유닛은 상기 소재 이송부 바디에 설치되는 제1 설치대와, 상기 제1 설치대의 내부에 설치되는 제1 가열체를 구비할 수 있다.
상기 제1 설치대는 상기 소재 이송부 바디에 제1 스프링부재를 매개로 하여 설치되어 승강될 수 있다.
상기 제2 가열유닛은 상기 소재 이송부 바디에 설치되는 제2 설치대와, 상기 제2 설치대의 내부에 설치되는 제2 가열체를 구비할 수 있다.
상기 소재 이송 장치는 상기 제1 가열유닛, 상기 제2 가열유닛 및 상기 소재 이송부 바디 중 적어도 하나에 제공되는 마그넷을 더 포함한다.
상기 마그넷은 상기 제1 가열유닛에 제공되고, 상기 제1 가열체는 소재의 길이 방향으로 바 형상을 가지며, 상기 마그넷은 상기 제1 가열체의 양측에 각각 적어도 하나의 열을 이루도록 상기 제1 설치대에 장착될 수 있다.
상기 제2 설치대는 상기 소재 이송부 바디에 제2 스프링부재를 매개로 하여 설치되어 승강될 수 있다.
상기 소재 이송부는 소재의 분리를 위한 소재 분리 유닛을 더 구비할 수 있다.
상기 소재 분리 유닛은 상기 소재 이송부 바디에 설치되는 소재 분리용 실린더와, 상기 소자 분리용 실린더에 승강 가능하게 설치되는 프레임 및 상기 프레임에 설치되는 복수개의 소재 분리용 핀부재를 구비할 수 있다.
상기 소재 이송부 바디의 상면에는 상기 이송암과의 결합을 위한 조립부재가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 금형 설비는 복수개의 소재가 적층되어 보관되는 적치대와, 상기 적치대와 이격 배치되며 소재를 제품으로 성형하는 금형부 및 상기 적치대와 상기 금형부의 사이에 배치되어 상기 적치대에 보관된 소재를 상기 금형부로 이송하는 상기한 소재 이송 장치를 포함한다.
제품 성형 후 스프링 백의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송 장치를 포함하는 금형 설비를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송 장치에 구비되는 소재 이송부를 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2의 A부를 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송 장치에 구비되는 소재 이송부를 나타내는 부분 저면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 설비에 의헤 제조된 제품을 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송 장치를 포함하는 금형 설비를 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 금형 설비(100)는 일예로서, 적치대(120), 금형부(140) 및 소재 이송 장치(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
적치대(120)는 복수개가 소재(S)가 적층되어 보관된다. 이를 위해 적치대(120)는 상부가 개방되고 내부 공간을 가지는 박스 형상을 가질 수 있다.
적치대(120)에는 적치대 스프링(121)에 의해 지지되어 승강되는 지지판(122)을 구비할 수 있다. 그리고, 플레이트 형상을 가지는 소재(S)가 순차적으로 지지판(122) 상에 적층될 수 있다.
이와 같이, 지지판(122) 상에 적층되는 소재(S)의 개수가 증가될수록 자중에 의해 지지판(122)이 하강되고, 적층되는 소재(S)의 개수가 감소할수록 적치대 스프링(121)에 의한 복원력에 의해 지지판(122)이 상승된다.
일예로서, 적치대(120)의 측벽 상부에는 적층되는 소재(S)의 이탈을 방지하기 위한 적치대용 자석(124)이 구비될 수 있다. 또한, 적치대(120)에는 적층되는 소재(S)의 유무를 파악하기 위한 센서(126)를 구비할 수 있다.
금형부(140)는 적치대(120)와 이격 배치되며 소재를 제품으로 성형한다. 이를 위해 금형부(140)는 상부 금형(142)과, 상부 금형(142)에 대응되는 형상을 가지는 하부 금형(144)을 구비할 수 있다.
한편, 상,하부 금형 중(142,144) 적어도 하나는 소재(S)를 제품으로 성형하기 위하여 승강될 수 있다.
소재 이송 장치(200)는 적치대(120)와 금형부(140) 사이에 배치되어 적치대(120)에 보관된 소재(S)를 금형부(140)로 이송하는 역할을 수행한다.
소재 이송 장치에 대한 자세한 사항은 후술하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송 장치에 구비되는 소재 이송부를 나타내는 구성도이고, 도 3은 도 2의 A부를 나타내는 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송 장치에 구비되는 소재 이송부를 나타내는 부분 저면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송 장치(200)는 일예로서, 장치본체(220), 이송암(240) 및 소재 이송부(260)를 포함하여 구성될 수 있다.
장치본체(220)는 상기한 적치대(120)와 금형부(140) 사이에 배치된다. 한편, 장치본체(220)는 상단부에 이송암(240)의 회전을 위한 회전부재(222)를 구비할 수 있다. 회전부재(222)는 도시하지 않은 구동원에 연결되어 회전될 수 있다.
장치본체(220)는 소재 이송 장치(200)의 외형을 형성하며, 도면에 도시된 형상에 한정되지 않는다.
이송암(240)은 장치본체(220)에 회전 가능하게 설치된다. 일예로서, 이송암(240)은 일단이 회전부재(222)에 설치되어 회전부재(222)의 회전에 따라 회전부재(222)를 중심으로 회전된다.
한편, 이송암(240)의 타단에는 소재 이송부(260)가 승강 가능하게 설치될 수 있다. 이를 위해 이송암(240)의 타단에는 소재 이송부(260)의 승강을 위한 소재 이송부용 실린더(242)가 설치될 수 있다.
이와 같이, 소재 이송부용 실린더(242)에 의해 소재 이송부(260)가 소재(S)를 적치대(120)로부터 들어 올리거나 금형부(140)에 소재(S)를 내려 놓을 때 소재 이송부(260)가 하강되며, 소재(S)를 이송하는 동안에는 적치대(120)와 금형부(140)로부터 이격되도록 상승될 수 있다.
소재 이송부(260)는 이송암(240)에 설치되어 이송암(240)의 회전과 함께 회전되어 소재(S)를 이송한다. 한편, 소재 이송부(260)는 소재 이송부 바디(262), 가열유닛(264) 및 소재 분리 유닛(268)을 구비할 수 있다.
소재 이송부 바디(262)는 직육면체 형상을 가질 수 있으며, 소재 이송부 바디(262)의 저면에는 가열유닛(264)을 구성하는 제1,2 가열유닛(265,266)의 설치를 위한 설치홈(262a,262b)이 형성될 수 있다.
나아가, 소재 이송부 바디(262)의 상면에는 이송암(240)과의 조립을 위한 조립부재(262c)가 구비될 수 있다.
가열유닛(264)은 소재 이송부 바디(262)에 설치되어 소재(S)를 가열한다. 한편, 가열유닛(264)은 일예로서, 제품 성형 후 스프링 백(spring back)이 발생되는 영역 중 일부를 가열하기 위한 제1 가열유닛(265)과, 제1 가열유닛(265)과 이격 배치되어 제품 성형 후 스프링 백이 발생되는 나머지 부분을 가열하기 위한 제2 가열유닛(266)을 구비할 수 있다.
일예로서, 제1 가열유닛(265)은 소재(S)의 중앙부 측에서 발생되는 스프링 백의 발생을 방지하도록 두 개가 나란히 구비될 수 있으며, 제2 가열유닛(266)은 소재(S)의 가장자리 측에서 발생되는 스프링 백의 발생을 방지하도록 두 개가 제1 가열유닛(265)과 평행하게 배치되도록 구비될 수 있다.
한편, 제1 가열유닛(265)은 소재 이송부 바디(262)에 설치되는 제1 설치대(265a)와, 제1 설치대(265a)의 내부에 설치되는 제1 가열체(265b) 및 제1 가열체(265b)의 양측에 배치되는 마그넷(265c)을 구비할 수 있다.
제1 설치대(265a)는 소재 이송부 바디(262)에 제1 스프링부재(265d)를 매개로 하여 승강 가능하게 설치될 수 있다.
또한, 제1 설치대(265a)는 소재(S)의 길이 방향으로 바(bar) 형상을 가질 수 있다. 여기서 소재(S)의 길이방향이라 함은 도 2에서 X 방향을 의미한다.
한편, 제1 설치대(265a)는 제1 가열체(265b)에 의해 가열되므로, 내열성 재질로 이루어질 수 있다.
제1 가열체(265b)는 상기한 바와 같이 제1 설치대(265a)의 내부에 설치되며 소재(S)의 이송 중 소재(S)를 가열하는 역할을 수행한다. 일예로서, 제1 가열체(265b)도 바(bar) 형상을 가질 수 있다. 한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 제1 가열체(265c)는 외부 전원에 연결될 수 있으며, 제어부(미도시)에 연결되어 가열과 냉각이 제어될 수 있다.
마그넷(265c)은 소재(S)의 흡착을 위해 구비되며, 마그넷(265c)에 의해 소재(S)가 소재 이송부(260)에 흡착될 수 있는 것이다. 한편, 도면에는 복수개의 마그넷(265c)이 제1 가열체(265b)의 양측에 상호 이격 배치되는 경우를 예로 들어 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 바 형상을 가지는 마그넷(265c)이 제1 가열체(265b)의 양측에 각각 하나씩 배치될 수도 있을 것이다.
즉, 마그넷(265c)의 형상 및 개수는 다양하게 변경 가능할 것이다.
제2 가열유닛(266)은 소재 이송부 바디(262)에 설치되는 제2 설치대(266a)와, 제2 설치대(266a)의 내부에 설치되는 제2 가열체(266b)를 구비할 수 있다. 제2 설치대(266a)는 소재 이송부 바디(262)에 제2 스프링부재(266d)를 매개로 하여 승강 가능하게 설치될 수 있다.
또한, 제2 설치대(266a)는 소재(S)의 길이 방향으로 바(bar) 형상을 가질 수 있다. 한편, 제2 설치대(266a)는 제2 가열체(266b)에 의해 가열되므로, 내열성 재질로 이루어질 수 있다.
제2 가열체(266b)는 상기한 바와 같이 제2 설치대(266a)의 내부에 설치되며 소재(S)의 이송 중 소재(S)를 가열하는 역할을 수행한다. 일예로서, 제2 가열체(266b)도 바(bar) 형상을 가질 수 있다. 한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 제2 가열체(266c)도 외부 전원에 연결될 수 있으며, 제어부(미도시)에 연결되어 가열과 냉각이 제어될 수 있다.
이와 같이, 제1,2 가열체(265b,266b)를 통해 소재(S)의 이송 중 소재(S)를 가열하여 금형부(140)에 제공할 수 있으므로, 제품 성형 후 스프링백의 발생을 저감시킬 수 있는 것이다.
나아가, 소재(S)의 이송과 동시에 소재(S)를 가열함으로써 제조수율의 감소를 억제할 수 있는 것이다. 다시 말해, 소재(S)를 가열한 후 소재(S)를 이동하지 않고 소재(S)의 이송과 동시에 소재(S)를 가열하여 금형부(140)에 제공함으로써 제조수율의 저하를 방지할 수 있는 것이다.
소재 분리 유닛(268)은 소재(S)의 분리를 위해 소재 이송부 바디(262)에 설치될 수 있다. 일예로서, 소재 분리 유닛(268)은 제1,2 가열유닛(265,266)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 소재 분리 유닛(268)은 소재 이송부 바디(262)의 내부에 설치되는 소재 분리용 실린더(268a)와, 소재 분리용 실린더(268a)에 승강 가능하게 설치되는 프레임(268b) 및 프레임(268b)에 설치되는 복수개의 소재 분리용 핀부재(268c)를 구비할 수 있다.
한편, 소재 분리용 실린더(268a)는 소재(S)가 마그넷(265c)에 흡착된 경우 소재 분리용 핀부재(268c)가 소재(S)로부터 이격되도록 하고, 소재(S)를 마그넷(265c)으로부터 분리하고자 하는 경우 소재 분리용 핀부재(268c)가 소재(S)와 접촉하도록 프레임(268b)을 하강시킨다.
그리고, 소재 분리용 핀부재(268c)의 끝단은 소재(S)의 손상(일예로서, 긁힘)을 방지하도록 라운드지게 형성될 수 있다.
이와 같이, 흡착된 소재(S)를 소재 분리 유닛(268)을 통해 분리할 수 있으므로, 소재(S)의 이송이 보다 간편하게 이루어질 수 있는 것이다.
상기한 바와 같이, 소재 이송부(260)를 통해 소재(S)를 이송하는 동시에 소재(S)를 가열하여 제조수율을 향상시킬 수 있다.
나아가, 도 5에 도시된 바와 같이 제품 성형 후 스프링백이 발생될 수 있는 영역(B)을 가열유닛(264)을 통해 가열하여 금형부(140)에 제공함으로써 제품 성형 후 스프링백의 발생을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100 : 금형 설비
120 : 적치대
140 : 금형부
200 : 소재 이송 장치
220 : 장치본체
240 : 이송암
260 : 소재 이송부

Claims (12)

  1. 장치본체;
    상기 장치본체에 회전 가능하게 설치되는 이송암; 및
    상기 이송암에 설치되어 이송암과 함께 회전되어 소재를 이송하는 소재 이송부;
    를 포함하며,
    상기 소재 이송부는 상기 이송암에 설치되는 소재 이송부 바디와, 상기 소재 이송부 바디에 설치되어 소재를 가열하는 적어도 하나의 가열유닛 및 소재의 분리를 위한 소재 분리 유닛을 구비하며,
    상기 소재 분리 유닛은 상기 소재 이송부 바디에 설치되는 소재 분리용 실린더와, 상기 소재 분리용 실린더에 승강 가능하게 설치되는 프레임 및 상기 프레임에 설치되는 복수개의 소재 분리용 핀부재를 구비하는 소재 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열유닛은 제품 성형 후 스프링 백이 발생되는 영역 중 일부를 가열하기 위한 제1 가열유닛과, 상기 제1 가열유닛과 이격 배치되어 제품 성형 후 스프링 백이 발생되는 나머지 부분을 가열하기 위한 제2 가열유닛을 구비하는 소재 이송 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 가열유닛은 상기 소재 이송부 바디에 설치되는 제1 설치대와, 상기 제1 설치대의 내부에 설치되는 제1 가열체를 구비하는 소재 이송 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 설치대는 상기 소재 이송부 바디에 제1 스프링부재를 매개로 하여 설치되어 승강되는 소재 이송 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2 가열유닛은 상기 소재 이송부 바디에 설치되는 제2 설치대와, 상기 제2 설치대의 내부에 설치되는 제2 가열체를 구비하는 소재 이송 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 가열유닛, 상기 제2 가열유닛 및 상기 소재 이송부 바디 중 적어도 어느 하나에 설치되는 마그넷을 더 포함하는 소재 이송 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 마그넷은 상기 제1 가열유닛에 제공되며,
    상기 제1 가열체는 소재의 길이 방향으로 바 형상을 가지며, 상기 마그넷은 상기 제1 가열체의 양측에 각각 적어도 하나의 열을 이루도록 상기 제1 설치대에 장착되는 소재 이송 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2 설치대는 상기 소재 이송부 바디에 제2 스프링부재를 매개로 하여 설치되어 승강되는 소재 이송 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 소재 이송부 바디의 상면에는 상기 이송암과의 결합을 위한 조립부재가 구비되는 소재 이송 장치.
  12. 복수개의 소재가 적층되어 보관되는 적치대;
    상기 적치대와 이격 배치되며 소재를 제품으로 성형하는 금형부; 및
    상기 적치대와 상기 금형부의 사이에 배치되어 상기 적치대에 보관된 소재를 상기 금형부로 이송하는 제1항 내지 제8항 및 제11항 중 어느 한 항에 기재된 소재 이송 장치;
    를 포함하는 금형 설비.
KR1020160039959A 2016-04-01 2016-04-01 소재 이송 장치 및 이를 구비하는 금형 설비 KR101839203B1 (ko)

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