KR101859023B1 - 소재 공급장치 및 이를 포함하는 포밍장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는 일정 시간 간격으로 미리 정해진 길이만큼의 소재가 더욱 빠르고 정확히 공급될 수 있는 소재 공급장치 및 이를 포함하는 포밍장치를 제공한다. 여기서, 소재 공급장치는 캠유닛, 클램핑유닛, 동력전달유닛, 가압유닛 그리고 스토퍼유닛을 포함한다. 캠유닛은 일방향으로 동시에 회전하는 제1캠 및 제2캠을 가진다. 클램핑유닛은 소재의 공급방향으로 마련되는 가이드레일을 따라 왕복 이동하도록 구비되고 소재를 선택적으로 가압하여 소재를 공급방향으로 이동시킨다. 동력전달유닛은 캠유닛의 회전에 연동하면서 클램핑유닛을 가이드레일을 따라 왕복 이동시킨다. 가압유닛은 제1캠의 회전에 연동하면서 클램핑유닛이 전방방향으로 이동 시에 클램핑유닛을 가압한다. 그리고, 스토퍼유닛은 제2캠의 회전에 연동하면서, 이송되는 소재를 미리 정해진 시간 동안 가압하여 정지시킨다.

Description

소재 공급장치 및 이를 포함하는 포밍장치{APPARATUS FOR FEEDING MATERIAL AND FORMING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 소재 공급장치 및 이를 포함하는 포밍장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정 시간 간격으로 미리 정해진 길이만큼의 소재가 더욱 빠르고 정확히 공급될 수 있는 소재 공급장치 및 이를 포함하는 포밍장치에 관한 것이다.
일반적으로 포밍장치는 정밀 부품을 가공하는 설비로서, 띠 형상의 판재 및 선재 등의 소재를 공급하는 소재 공급장치와, 소재 공급장치에서 공급되는 소재에 홈이나 구멍 등을 형성하는 프레스장치와, 다수의 펀치를 이용하여 공급되는 소재를 다양한 형상으로 밴딩하는 밴딩장치를 포함한다.
이러한 포밍장치는 여러 가지 모양의 자동차 부품, 휴대폰 부품, 컴퓨터 부품 등을 생산하는데 널리 사용되고 있다.
보통 포밍장치는 띠 형상의 금속판재를 권취 드럼으로부터 공급하는 공급부, 공급되는 금속판재를 곧게 펴주는 역할을 하는 레벨부, 레벨부에서 공급되는 금속판재를 만들고자 하는 치수로 설정하여 프레스나 포밍기로 이송하는 피딩부, 금속판재에 홈 및/또는 구멍 등을 형성하는 프레스, 방사상으로 배치되는 다수 개의 펀치로 금속판재를 절단함과 아울러 포밍하는 포밍기 등을 포함하는 구조로 이루어진다.
한편, 포밍장치에 의해 제조되는 제품은 다양한 종류와 기능을 가지는 것들이 여러 분야에 사용되고 있고, 이러한 각각의 제품들은 해당 기능을 수행하기 위해 다양한 가공을 거치게 된다. 이를 위해 최근의 멀티 포밍기들은 각종 기능들을 추가로 구비하여 제품의 사양변화에 적극 대응하고 있는 추세이다. 예를 들면, 한국 공개특허 10-2010-0115185호에는 압연기능이 융합된 멀티포밍기가 개시되어 있다.
상기 압연기능이 융합된 멀티포밍기는 프레스 공정과 포밍 공정이 이루어지는 각 영역 사이에 압연기를 배치하여, 금속판재에 대한 압연가공을 전체 공정과 연계시켜 수행하는 방식으로 이루어진다. 이렇게 압연가공이 가능한 멀티 포밍기의 경우 별도의 압연처리된 고가의 원재료를 사용하지 않고도 압연처리가 이루어진 제품을 생산할 수 있는 등 생산단가를 절감할 수 있는 이점이 있다.
한편, 종래의 포밍장치는 소재의 공급, 프레싱 및 밴딩의 공정이 센서에 의해 제어되고 있다. 일반적으로, 센서는 각 공정 간에 설치되어 있으며, 각각의 센서로부터 제공받은 신호를 통합 제어하고, 각 공정 간의 작업에 따라 소재의 투입 길이 및 투입 속도를 조절하게 된다. 즉, 센서의 개수가 증가하고, 센서의 신호를 제어하여 각각의 공정을 수행하는 장비를 제어하기 위한 제어구성이 필요하며, 이러한 제어를 위한 제어부의 구성이 필수적으로 요구되게 된다. 이에 따라, 구성이 복잡해지고, 불량 및 오작동 발생 시, 전자적 제어부분까지 점검을 해야 함에 따른 부담이 있다. 따라서, 기계적 결합 구성을 위주로 하면서도 일정 시간 간격으로 미리 정해진 길이만큼의 소재가 정확히 효과적으로 공급될 수 있는 소재 공급기술이 요구된다.
공개특허공보 제2010-0115185호(2010.10.27. 공개)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 일정 시간 간격으로 미리 정해진 길이만큼의 소재가 더욱 빠르고 정확히 공급될 수 있는 소재 공급장치 및 이를 포함하는 포밍장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 제1축과, 상기 제1축에 결합되어 일방향으로 동시에 회전하는 제1캠, 제2캠 및 제3캠을 가지는 캠유닛; 소재의 공급방향으로 마련되는 가이드레일을 따라 왕복 이동하도록 구비되고 상기 소재를 선택적으로 가압하여 상기 소재를 상기 공급방향으로 이동시키는 클램핑유닛; 상기 캠유닛의 회전에 연동하면서 상기 클램핑유닛을 상기 가이드레일을 따라 왕복 이동시키는 동력전달유닛; 상기 제1캠의 회전에 연동하면서 상기 클램핑유닛이 전방방향으로 이동 시에 상기 클램핑유닛을 가압하는 가압유닛; 그리고 상기 제2캠의 회전에 연동하면서, 이송되는 상기 소재를 미리 정해진 시간 동안 가압하여 정지시키는 스토퍼유닛을 포함하는 소재 공급장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 클램핑유닛은 상기 가이드레일에 결합되어 상기 가이드레일을 따라 왕복 이동하는 슬라이딩블록과, 상기 슬라이딩블록의 상부에 구비되는 한 쌍의 지지프레임과, 상기 지지프레임에 구비되는 제2축에 회전 가능하게 구비되고, 상기 가압유닛에 의해 가압되면 상기 소재를 클램핑하는 클램핑부를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 클램핑부는 상기 슬라이딩블록의 상부에 구비되고 상기 소재의 하면을 지지하는 베이스와, 상기 베이스의 상부에 구비되고, 상하방향으로 이동하면서 상기 소재를 선택적으로 가압하여 상기 베이스와 함께 상기 소재를 클램핑하는 클램퍼와, 상기 클램퍼의 상부에 상기 제2축을 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 가압유닛에 가압되면 하향 회전하면서 상기 클램퍼를 가압하는 가압블록과, 상기 가압블록이 상기 제2축을 중심으로 상향 회전하도록 탄성력을 제공하는 제1탄성부재를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가압블록은 상기 가압블록의 전단부에 구비되는 제1연장바와, 상기 제1연장바에 회전 가능하게 구비되되, 상단부가 상기 가압블록의 상면보다 높게 위치되도록 구비되고, 상기 클램핑유닛이 전방방향으로 이동 시에 상기 가압유닛에 의해 가압되어 상기 가압블록이 하향 회전하도록 회전력을 전달하는 제1롤을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가압유닛은 상기 클램핑유닛의 상측에 수평방향으로 구비되는 수평바와, 타단부가 상기 수평바의 일단부와 힌지 결합되고 일단부가 설치 플레이트와 힌지 결합되며, 상기 제1캠에 연결되어 상기 제1캠의 회전에 따라 힌지 회전하면서 상기 수평바를 상하방향으로 이동시키는 제1-1레버와,타단부가 상기 수평바의 타단부와 힌지 결합되고 일단부가 상기 설치 플레이트와 힌지 결합되며, 상기 제1-1레버와 동일하게 회전하는 제1-2레버와, 상기 제1-1레버에 구비되고, 상기 제1캠의 외주면에 밀착되는 제2롤을 가지는 제2연장바와, 상기 수평바의 상부에 구비되어 상기 수평바를 하향으로 탄발지지하는 제2탄성부재를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 동력전달유닛은 상기 제3캠에 의해 선택적으로 가압되어 제3축을 중심으로 좌우로 회전하는 레버블록과, 상기 레버블록과 결합되어 레버블록의 회전에 따라 상기 제3축을 중심으로 좌우로 진동하는 진동블록과, 상기 클램핑유닛에 연결되는 제1링크와, 상기 진동블록 및 상기 제1링크와 연결되고, 상기 진동블록의 좌우 진동에 연동하면서 상기 클램핑유닛이 왕복 이동되도록 상기 제1링크에 동력을 전달하는 제2링크를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2링크는 상기 진동블록에 연결되는 연결로드와, 상기 연결로드 및 상기 제1링크와 연결되는 댐핑부를 가지고, 상기 댐핑부는 상기 클램핑유닛의 전방이동 및 후방이동의 정지 시점에 각각 길이방향으로 압축 및 신장되면서 댐핑력을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 스토퍼유닛은 하우징과, 상기 하우징의 내측에 상기 소재의 공급방향에 수직한 방향으로 구비되고, 상하방향으로 이동하는 장착부와, 상기 장착부와 결합되고, 상기 제2캠의 회전에 따라 상기 장착부를 상하방향으로 이동시키는 제2레버와, 상기 장착부의 상부에서 상기 장착부를 하향으로 탄발지지하는 제3탄성부재와, 상기 장착부에 탈착되도록 결합되고, 상기 장착부와 함께 이동하면서 공급되는 소재를 가압하여 정지시키는 스토퍼를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 동력전달유닛에 의한 상기 클램핑유닛의 전방방향 및 후방방향 이동의 일행정과, 상기 소재에 대한 상기 클램핑유닛의 클램핑 및 클램핑 해제의 일행정과, 상기 클램핑유닛에 대한 상기 가압유닛의 가압 및 가압력 해제의 일행정과, 상기 소재에 대한 상기 스토퍼유닛의 스토핑 및 스토핑 해제의 일행정은 상기 캠유닛의 일회전에 연동하여 동시에 이루어질 수 있다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 소재 공급장치; 상기 소재 공급장치에서 공급되는 소재를 미리 정해진 형상으로 스탬핑하는 프레싱장치; 그리고 상기 프레싱장치에서 공급되는 소재를 미리 정해진 형상으로 밴딩하는 밴딩장치를 포함하는 포밍장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 조절블록이 좌우로 진동하는 구조이기 때문에, 링크브래킷의 좌우 왕복 회전이 짧은 시간 간격으로 이루어질 수 있다. 따라서, 캠유닛의 회전속도를 빨리할 수 있으며, 이를 통해, 소재의 공급속도를 더욱 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 캠유닛, 클램핑유닛, 동력전달유닛, 가압유닛 및 스토퍼유닛이 모두 기구적 결합을 바탕으로 하여 연동되어 작동되도록 하고 전자적 제어 부분을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 기계적 결합 구성을 위주로 하면서도 일정 시간 간격으로 미리 정해진 길이만큼의 소재가 정확히 효과적으로 공급되도록 할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 포밍장치를 나타낸 정면예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 캠유닛을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 클램핑유닛을 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 클램핑유닛을 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 클램핑유닛을 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 클램핑유닛의 작동예를 나타낸 작동예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 가압유닛을 나타낸 정면도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 가압유닛의 작동예를 나타낸 작동예시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 동력전달유닛을 나타낸 정면도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 동력전달유닛의 편심 웨이트와 제3캠을 나타낸 예시도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 동력전달유닛 및 클램핑유닛의 작동예를 나타낸 작동예시도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 스토퍼유닛을 나타낸 정면도이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 스토퍼유닛의 작동예를 나타낸 작동예시도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 전체 작동예를 나타낸 작동예시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 포밍장치를 나타낸 정면예시도이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 포밍장치는 소재 공급장치(100), 프레싱장치(200) 그리고 밴딩장치(300)를 포함할 수 있다.
소재 공급장치(100)는 소재(M)를 미리 정해진 시간 간격으로 일정한 길이만큼 공급할 수 있다.
그리고, 프레싱장치(200)는 소재 공급장치(100)에서 공급되는 소재(M)를 미리 정해진 형상으로 스탬핑(Stamping)할 수 있다. 상기 스탬핑 공정을 통해, 소재(M)에는 다양한 형상의 구멍이 뚫리거나, 소재(M)의 테두리 형상이 변형될 수 있다.
또한, 밴딩장치(300)는 프레싱장치(200)에서 공급되는 소재(M)를 미리 정해진 형상으로 밴딩할 수 있다. 밴딩장치(300)를 거침으로써, 소재(M)는 최종 제품의 형태를 이룰 수 있다.
그리고, 포밍장치는 직선교정장치(400)를 더 포함할 수 있다. 직선교정장치(400)는 소재(M)의 상부 및 하부에 구비되어 소재(M)를 가압하는 복수의 롤러(410)를 가질 수 있으며, 직선교정장치(400)를 거치는 소재(M)는 곧게 펴질 수 있다.
이하에서는, 소재 공급장치(100)에 대해서 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치를 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 캠유닛을 나타낸 평면도이다.
도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 소재 공급장치(100)는 캠유닛(110), 클램핑유닛(120), 가압유닛(140), 동력전달유닛(160) 그리고 스토퍼유닛(180)을 포함할 수 있다.
캠유닛(110)은 설치 플레이트(101)에 구비될 수 있다. 캠유닛(110)은 제1캠(111), 제2캠(112), 제3캠(113), 제1축(114) 및 제1기어부(115)를 가질 수 있다. 제1캠(111), 제2캠(112), 제3캠(113) 및 제1기어부(115)는 제1축(114)에 결합될 수 있으며, 제1기어부(115)가 회전 시, 제1축(114), 제1캠(111), 제2캠(112) 및 제3캠(113)은 연동하여 동시에 일체로 회전할 수 있다.
제1기어부(115)는 동력부(500, 도 1 참조)로부터 동력을 전달받아 회전할 수 있으며, 제1기어부(115)와 동력부(500)는 동력연결부(510)로 연결될 수 있다. 동력연결부(510)는 도시된 기어(511) 및 축(512)뿐만 아니라, 복수의 다른 기어(미도시), 축(미도시) 및 체인(미도시) 등의 동력전달구성을 더 포함할 수 있다.
그리고, 제1캠(111), 제2캠(112) 및 제3캠(113)은 제1축(114)을 중심으로 미리 정해진 각도를 이루어 결합될 수 있다. 제1캠(111) 및 제2캠(112)은 설치 플레이트(101)의 외측에 구비되어 외부로 노출될 수 있으며, 제3캠(113)은 설치 플레이트(101)의 내측에 구비되어 외부로 노출되지 않을 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 클램핑유닛을 나타낸 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 클램핑유닛을 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 클램핑유닛을 나타낸 측면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 클램핑유닛의 작동예를 나타낸 작동예시도이다.
도 4 내지 도 7을 더 포함하여 보는 바와 같이, 클램핑유닛(120)은 슬라이딩블록(121), 지지프레임(122) 그리고 클램핑부(123)를 가질 수 있다. 슬라이딩블록(121)은 설치 플레이트(101)에 수평방향으로 구비되는 가이드레일(102)에 결합되어 가이드레일(102)을 따라 왕복 이동할 수 있다. 가이드레일(102)이 설치되는 방향은 소재(M)의 공급방향일 수 있다.
슬라이딩블록(121)은 가이드레일(102)에 결합되어 가이드레일(102)을 따라 왕복 이동할 수 있다. 지지프레임(122)은 슬라이딩블록(121)의 상부에 구비될 수 있다. 지지프레임(122)은 한 쌍으로 구비될 수 있으며, 서로 이격되어 구비될 수 있다. 지지프레임(122)에는 제2축(124)이 결합될 수 있다.
클램핑부(123)는 지지프레임(122)의 사이에 구비될 수 있으며, 제2축(124)에 회전 가능하게 구비될 수 있다. 클램핑부(123)는 가압유닛(140)에 의해 가압되면 소재(M)를 클램핑할 수 있다.
클램핑부(123)는 베이스(125), 클램퍼(126), 가압블록(127) 그리고 제1탄성부재(128)를 가질 수 있다.
베이스(125)는 슬라이딩블록(121)의 상부에 구비될 수 있으며, 소재(M)의 하면을 지지할 수 있다. 즉, 소재(M)는 베이스(125)의 상부에서 이송될 수 있다.
클램퍼(126)는 베이스(125)의 상부에 구비될 수 있다. 그리고, 가압블록(127)은 제2축(124)에 결합되어 제2축(124)을 중심으로 상하방향으로 회전 가능하게 구비될 수 있으며, 클램퍼(126)는 가압블록(127)에 결합될 수 있다. 또한, 소재(M)는 베이스(125)와 클램퍼(126)의 사이에 형성되는 공간(S)으로 공급될 수 있다. 이에 따라, 가압블록(127)이 하향 회전하면 클램퍼(126)가 하향 이동하게 되어 소재(M)를 가압할 수 있으며, 베이스(125) 및 클램퍼(126)는 소재(M)를 클램핑할 수 있다. 가압블록(127)은 후술할 가압유닛(140)에 의해 가압되고, 가압되지 않는 상태가 반복될 수 있으며, 이를 통해, 클램퍼(126) 및 베이스(125)는 소재(M)를 선택적으로 클램핑할 수 있게 된다.
제1탄성부재(128)는 일단부가 가압블록(127)에 결합되는 제1고정축(129)에 결합되고, 타단부는 지지프레임(122)에 구비되는 제2고정축(130)에 결합될 수 있다. 제1탄성부재(128)는 제1고정축(129)을 잡아당겨 가압블록(127)이 시계 방향으로 회전하도록 탄성력을 제공할 수 있다. 따라서, 가압블록(127)은 가압유닛(140)에 의해 가압되지 않은 경우에는 제1탄성부재(128)에서 제공하는 탄성력에 의해 후술할 제1롤(132)이 상향으로 회전되도록 회전될 수 있으며, 가압유닛(140)에 의해 가압되면 제1롤(132)이 하향으로 회전되도록 회전될 수 있다.
그리고, 가압블록(127)은 제1연장바(131)와 제1롤(132)을 가질 수 있다. 제1연장바(131)는 가압블록(127)의 전단부에 구비될 수 있다. 본 명세서에서, 상기 전단부, 전방방향, 후방방향은 소재(M)의 공급방향을 기준으로 해석될 수 있다. 즉, 상기 전단부, 상기 전방방향은 소재(M)가 공급되는 방향일 수 있으며, 상기 후방방향은 소재(M)가 공급되는 방향의 반대방향을 의미할 수 있다. 여기서, 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 소재(M)의 공급방향은, 직선교정장치(400)를 거치는 소재(M)가, 소재 공급장치(100)에서 프레싱장치(200)로 공급되고, 프레싱장치(200)에서 밴딩장치(300)로 공급되는 방향일 수 있다.
제1연장바(131)는 가압블록(127)의 전방방향으로 상향된 경사를 가지도록 형성될 수 있다. 그리고, 제1롤(132)은 제1연장바(131)에 회전 가능하게 구비될 수 있다. 또한, 제1롤(132)의 상단부는 가압블록(127)의 상면보다 높게 위치되도록 구비될 수 있다. 이에 따라, 후술할 가압유닛(140)에 의한 가압력이 제1롤(132)과 제1연장바(131)를 거쳐 가압블록(127)에 적용되면, 상기 가압력은 가압블록(127)이 제2축(124)을 중심으로 회전하는 회전력으로 작용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 가압유닛을 나타낸 정면도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 가압유닛의 작동예를 나타낸 작동예시도이다.
도 8 및 도 9에서 보는 바와 같이, 가압유닛(140)은 수평바(141), 제1-1레버(142a), 제1-2레버(142b), 제2연장바(143) 및 제2탄성부재(144)를 가질 수 있다.
수평바(141)는 클램핑유닛(120)의 상측에 수평방향으로 구비될 수 있다. 수평바(141)는 클램핑유닛(120)이 가이드레일(102)을 따라 왕복 이동하는 거리 이상의 길이를 가지도록 형성될 수 있다.
제1-1레버(142a)와 제1-2레버(142b)는 수평바(141)의 양단부 각각에 구비될 수 있다. 구체적으로, 제1-1레버(142a)의 일단부는 설치 플레이트(101)와 힌지 결합될 수 있으며, 제1-1레버(142a)의 타단부는 수평바(141)의 일단부와 힌지 결합될 수 있다. 그리고, 제1-2레버(142b)의 일단부는 설치 플레이트(101)와 힌지 결합될 수 있으며, 제1-2레버(142b)의 타단부는 수평바(141)의 타단부와 힌지 결합될 수 있다.
제2연장바(143)는 캠유닛(110)에 근접하게 위치되는 제1-1레버(142a)에 구비될수 있다. 그리고, 제2연장바(143)에는 제2롤(145)이 구비될 수 있다. 제2롤(145)은 제1캠(111)의 외주면에 밀착될 수 있다. 제1캠(111)은 일회전하면서 일정 회전구간에서 제2롤(145)을 상향으로 밀어 올릴 수 있으며, 나머지 회전구간에서는 제2롤(145)은 원래의 위치로 내려올 수 있다. 이를 통해, 제1캠(111)에 의해 제2롤(145)이 밀어 올려지게 되면, 제1-1레버(142a)와 제1-2레버(142b)는 설치 플레이트(101)와 연결된 힌지축을 중심으로 상향 회전하게 된다. 그리고, 제1-1레버(142a)와 제1-2레버(142b)가 상향 회전함에 따라 수평바(141)도 상향 이동하게 된다.
제2탄성부재(144)는 수평바(141)의 상부에 구비될 수 있다. 제2탄성부재(144)는 상단부는 설치 플레이트(101)에 구비되는 제1마운트(146)에 고정되고, 하단부는 수평바(141)의 상면에 고정될 수 있다. 이에 따라, 제2탄성부재(144)는 수평바(141)를 하향으로 탄발 지지할 수 있다. 따라서, 제1캠(111)이 제2롤(145)을 밀어 올리는 회전구간을 벗어난 회전구간에 이르게 되면 제2탄성부재(144)의 탄성력에 의해 수평바(141)는 하향 이동할 수 있게 된다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 동력전달유닛을 나타낸 정면도이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 동력전달유닛의 편심 웨이트와 제3캠을 나타낸 예시도이고, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 동력전달유닛 및 클램핑유닛의 작동예를 나타낸 작동예시도이다.
도 10 내지 도 12에서 보는 바와 같이, 동력전달유닛(160)은 레버블록(161), 진동블록(167), 제1링크(170) 그리고 제2링크(173)를 가질 수 있다.
레버블록(161)은 설치 플레이트(101)의 내측에 구비될 수 있으며, 제3축(162)을 중심으로 좌우로 회전하도록 구비될 수 있다. 레버블록(161)은 결합부(163), 편심 웨이트(164), 제3연장바(165) 그리고 제3롤(166)을 가질 수 있다. 결합부(163)는 제3축(162)과 결합될 수 있다. 그리고, 편심 웨이트(164)는 편심되는 무게중심을 제공할 수 있다. 제3연장바(165)는 결합부(163)에 제3축(162)으로부터 반경 방향으로 연장 형성될 수 있으며, 제3롤(166)은 제3연장바(165)에 회전 가능하도록 구비되고, 제1축(114)을 중심으로 회전하는 제3캠(113)의 외주면에 밀착될 수 있다.
레버블록(161)은 편심 웨이트(164)에 의해 제3축(162)을 중심으로 편심된 방향(시계방향)으로 회전할 수 있다. 그리고, 레버블록(161)은 제3캠(113)이 일방향으로 회전하면 제3롤(166)이 가압되어 제3연장바(165)가 회전하게 되면서 편심 웨이트(164)에 의한 회전방향의 반대방향으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 레버블록(161)은 편심된 무게 중심에 따른 회전과 제3캠(113)에 의해 가압됨에 따른 회전이 번갈아 가면서 이루어지게 되며, 이를 통해, 제3축(162)을 중심으로 좌우 회전이 반복될 수 있다.
진동블록(167)은 레버블록(161)이 결합된 제3축(162)에 결합될 수 있으며, 이를 통해, 레버블록(161)과 연동하여 제3축(162)을 중심으로 좌우로 진동할 수 있다. 진동블록(167)에는 진동블록(167)의 길이방향으로 조절홈(168)이 형성될 수 있다.
제1링크(170)는 클램핑유닛(120)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1링크(170)는 지지링크(171) 및 링크브래킷(172)을 가질 수 있다. 지지링크(171)는 일단부가 설치 플레이트(101)와 힌지 결합될 수 있으며, 링크브래킷(172)은 일단부가 클램핑유닛(120)의 슬라이딩블록(121)과 힌지 결합될 수 있다. 그리고, 지지링크(171)의 타단부 및 링크브래킷(172)의 타단부는 서로 힌지 결합될 수 있다.
제2링크(173)는 진동블록(167) 및 제1링크(170)와 연결될 수 있다. 구체적으로 제2링크(173)는 연결로드(174)와 댐핑부(175)를 가질 수 있다. 연결로드(174)는 일단부가 진동블록(167)의 조절홈(168)에 결합되는 조절블록(176)과 연결될 수 있으며, 타단부는 댐핑부(175)에 결합될 수 있다. 댐핑부(175)는 링크브래킷(172)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 진동블록(167)이 좌우로 진동하게 되면 이에 연동하여 제2링크(173)가 이동하게 되고, 제2링크(173)와 결합된 링크브래킷(172)도 이동하게 된다. 링크브래킷(172)은 일단부가 설치 플레이트(101)에 힌지 결합된 지지링크(171)와 결합된 상태이기 때문에, 지지링크(171)와 결합된 힌지축을 중심으로 왕복 회전하게 된다. 그리고, 링크브래킷(172)의 이러한 왕복 회전에 의해 슬라이딩블록(121)은 가이드레일(102)을 따라 왕복 이동할 수 있게 된다.
한편, 링크브래킷(172)의 왕복 회전에 따라 댐핑부(175)에는 댐핑부(175)의 길이방향으로 압축력 및 신장력이 제공될 수 있다. 구체적으로, 클램핑유닛(120)의 전방 이동이 완료되는 시점에서는 댐핑부(175)에는 압축력이 가해지게 되고, 클램핑유닛(120)의 후방 이동이 완료되는 시점에서는 댐핑부(175)에는 신장력이 가해지게 된다. 이처럼, 클램핑유닛(120)의 이동이 각각 완료되는 시점에서 댐핑부(175)는 압축 및 신장되면서 댐핑력을 제공할 수 있는데, 이러한 댐핑력에 의해 슬라이딩블록(121)의 정지가 급속하게 이루어지는 것을 완화시킬 수 있다. 이는 클램핑유닛(120)을 포함하여 동력전달유닛(160)의 내구성을 증가시키는 효과를 제공할 수 있다. 댐핑부(175)는 신장 및 압축 시에 변형이 작고, 내구성을 가질 수 있는 소재로 이루어질 수 있는데, 예를 들면, 폴리우레탄 소재로 이루어질 수 있다.
조절블록(176)은 진동블록(167)의 조절홈(168)을 따라 위치가 조절될 수 있으며, 이러한 위치 조절을 통해 링크브래킷(172)의 왕복 회전 폭을 조절할 수 있고, 이를 통해 클램핑유닛(120)의 왕복 이동거리를 조절할 수 있다. 그리고, 클램핑유닛(120)의 왕복 이동거리는 소재(M)의 공급길이를 결정하기 때문에, 조절블록(176)의 미세한 위치조절을 통해 소재(M)의 공급 길이를 미세하게 조절할 수 있다.
특히, 조절블록(176)은 좌우로 진동하는 구조이기 때문에, 링크브래킷(172)의 좌우 왕복 회전이 짧은 시간 간격으로 이루어질 수 있다. 따라서, 캠유닛(110)의 회전속도를 빨리 할 수 있으며, 이를 통해, 소재(M)의 공급속도를 더욱 높일 수 있다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 스토퍼유닛을 나타낸 정면도이고, 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 스토퍼유닛의 작동예를 나타낸 작동예시도이다.
도 13 및 도 14에서 보는 바와 같이, 스토퍼유닛(180)은 하우징(181), 장착부(182), 제2레버(183), 제3탄성부재(185) 그리고 스토퍼(186)를 가질 수 있다.
장착부(182)는 하우징(181)의 내측에 소재(M)의 공급방향에 수직한 방향으로 구비될 수 있다. 장착부(182)는 하우징(181)의 내부에서 상하방향으로 이동할 수 있다.
제2레버(183)는 장착부(182)와 결합될 수 있으며, 일단부에는 제4롤(187)이 결합될 수 있다. 그리고, 제4롤(187)은 제2캠(112)의 외주면에 밀착될 수 있다. 제2캠(112)은 제1캠(111)과 동시에 일회전하면서 일정 회전구간에서 제4롤(187)을 상향으로 밀어 올릴 수 있으며, 나머지 회전구간에서는 제4롤(187)은 원래의 위치로 내려올 수 있다. 이에 따라, 제2캠(112)의 회전에 의해 제2레버(183)는 제4축(184)을 중심으로 상향으로 회전할 수 있다.
제3탄성부재(185)는 장착부(182)의 상부에 구비될 수 있다. 제3탄성부재(185)의 상단부는 설치 플레이트(101)에 구비되는 제2마운트(188)에 고정되고, 하단부는 장착부(182)의 상면에 고정될 수 있다. 이에 따라, 제2탄성부재(144)는 장착부(182)를 하향으로 탄발 지지할 수 있다. 따라서, 제2캠(112)이 제4롤(187)을 밀어 올리는 회전구간을 벗어난 회전구간에 이르게 되면 제3탄성부재(185)의 탄성력에 의해 장착부(182)는 하향 이동할 수 있게 된다.
스토퍼(186)는 장착부(182)의 하단부에 결합될 수 있다. 이에 따라, 스토퍼(186)는 장착부(182)와 함께 이동할 수 있다. 장착부(182)가 하향 이동하게 되면 스토퍼(186)는 소재(M)를 가압할 수 있으며, 이를 통해, 소재(M)는 정지될 수 있다. 그리고, 장착부(182)가 상향 이동하게 되면, 스토퍼(186)도 상향 이동되어 소재(M)의 가압력이 해제되어 소재(M)가 공급될 수 있다. 스토퍼(186)는 장착부(182)에 탈착될 수 있으며, 이를 통해, 소재(M)의 두께에 따라 적절한 스토퍼로의 교체가 용이할 수 있다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 공급장치의 전체 작동예를 나타낸 작동예시도이다.
먼저, 도 15에서 보는 바와 같이, 캠유닛(110)이 회전하면, 진동블록(167)이 연동하여 좌우로 진동하게 된다. 그리고, 진동블록(167)과 연동되어 제2링크(173) 및 제1링크(170)가 작동되며, 제1링크(170)와 결합된 슬라이딩블록(121)은 가이드레일(102)을 따라 왕복 이동하게 된다.
그리고, 캠유닛(110)의 제1캠(111)의 회전에 따라 제1-1레버(142a)와 제1-2레버(142b)가 작동하면서 수평바(141)는 상하 방향으로 이동하게 된다. 이때, 수평바(141)는 슬라이딩블록(121)이 전방방향으로 이동 시에 하강하여 제1롤(132)을 가압하게 되고, 제1롤(132)은 수평바(141)의 하면에 가압된 상태로 전방방향으로 이동하게 된다. 따라서, 제1롤(132)에 가해지는 가압력에 의해 가압블록(127)이 하향 회전되고, 클램퍼(126)가 하향 이동하면서 베이스(125)와 함께 소재(M)를 클램핑하게 된다. 전술한 바와 같이, 이때 슬라이딩블록(121)은 전방방향으로 이동하기 때문에, 클램핑유닛(120)은 소재(M)를 클램핑하여 공급할 수 있게 된다.
또한, 클램핑유닛(120)에 의해 소재(M)가 공급되는 상태일 때, 스토퍼유닛(180)의 제4롤(187)은 제2캠(112)에 의해 상향으로 밀어 올려지고, 이를 통해, 스토퍼(186)가 상향 이동된 상태가 된다. 이에 따라, 소재(M)에는 클램핑유닛(120)에 의한 클램핑력만이 적용될 수 있다.
한편, 도 16에서 보는 바와 같이, 링크브래킷(172)이 후방방향으로 회전하게 되는 경우, 슬라이딩블록(121)도 후방방향으로 이동하게 된다. 그리고 이때에는 제2캠(112)에 의한 제4롤(187)의 밀어올림이 해제되면서, 제3탄성부재(185)의 탄성력에 의해 스토퍼(186)가 하향으로 이동하여 소재(M)를 가압함으로써 소재(M)의 이송이 정지된다. 또한, 제1캠(111)에 의한 제2롤(145)의 밀어 올림이 이루어지면서 수평바(141)가 상향 이동하게 되어 제1롤(132)을 가압하는 가압이 해제된다. 따라서, 제1탄성부재(128)에 의한 탄성력에 의해 가압블록(127)이 상향 회전하게 되고, 클램퍼(126)가 상향 이동하면서 소재(M)에 대한 클램핑력이 해제된다. 이를 통해, 클램핑유닛(120)은 소재(M)에 대한 클램핑이 없이 후방방향으로 이동할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 소재 공급장치(100)에서, 동력전달유닛(160)에 의한 클램핑유닛(120)의 전방방향 및 후방방향 이동의 일행정(One-Cycle)과, 소재(M)에 대한 클램핑유닛(120)의 클램핑 및 클램핑 해제의 일행정과, 클램핑유닛(120)에 대한 가압유닛의 가압 및 가압력 해제의 일행정과, 소재(M)에 대한 스토퍼유닛(180)의 스토핑 및 스토핑 해제의 일행정은 캠유닛(110)의 일회전에 연동하여 동시에 이루어 질 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 소재 공급장치 110: 캠유닛
111: 제1캠 112: 제2캠
113: 제3캠 120: 클램핑유닛
123: 클램핑부 126: 클램퍼
127: 가압블록 128: 제1탄성부재
131: 제1연장바 132: 제1롤
140: 가압유닛 141: 수평바
142a, 142b: 제1-1레버, 제1-2레버 143: 제2연장바
144: 제2탄성부재 145: 제2롤
160: 동력전달유닛 161: 레버블록
162: 제3축 164: 편심 웨이트
167: 진동블록 168: 조절홈
170: 제1링크 171: 지지링크
172: 링크브래킷 173: 제2링크
174: 연결로드 175: 댐핑부
176: 조절블록 180: 스토퍼유닛
182: 장착부 183: 제2레버
186: 스토퍼 200: 프레싱장치
300: 밴딩장치 400: 직선교정장치
500: 동력부

Claims (10)

  1. 제1축과, 상기 제1축에 결합되어 일방향으로 동시에 회전하는 제1캠, 제2캠 및 제3캠을 가지는 캠유닛;
    소재의 공급방향으로 마련되는 가이드레일을 따라 왕복 이동하도록 구비되고 상기 소재를 선택적으로 가압하여 상기 소재를 상기 공급방향으로 이동시키는 클램핑유닛;
    상기 캠유닛의 회전에 연동하면서 상기 클램핑유닛을 상기 가이드레일을 따라 왕복 이동시키는 동력전달유닛;
    상기 제1캠의 회전에 연동하면서 상기 클램핑유닛이 전방방향으로 이동 시에 상기 클램핑유닛을 가압하는 가압유닛; 그리고
    상기 제2캠의 회전에 연동하면서, 이송되는 상기 소재를 미리 정해진 시간 동안 가압하여 정지시키는 스토퍼유닛을 포함하는 소재 공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 클램핑유닛은
    상기 가이드레일에 결합되어 상기 가이드레일을 따라 왕복 이동하는 슬라이딩블록과,
    상기 슬라이딩블록의 상부에 구비되는 한 쌍의 지지프레임과,
    상기 지지프레임에 구비되는 제2축에 회전 가능하게 구비되고, 상기 가압유닛에 의해 가압되면 상기 소재를 클램핑하는 클램핑부를 가지는 것을 특징으로 하는 소재 공급장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 클램핑부는
    상기 슬라이딩블록의 상부에 구비되고 상기 소재의 하면을 지지하는 베이스와,
    상기 베이스의 상부에 구비되고, 상하방향으로 이동하면서 상기 소재를 선택적으로 가압하여 상기 베이스와 함께 상기 소재를 클램핑하는 클램퍼와,
    상기 클램퍼의 상부에 상기 제2축을 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 가압유닛에 가압되면 하향 회전하면서 상기 클램퍼를 가압하는 가압블록과,
    상기 가압블록이 상기 제2축을 중심으로 상향 회전하도록 탄성력을 제공하는 제1탄성부재를 가지는 것을 특징으로 하는 소재 공급장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가압블록은
    상기 가압블록의 전단부에 구비되는 제1연장바와,
    상기 제1연장바에 회전 가능하게 구비되되, 상단부가 상기 가압블록의 상면보다 높게 위치되도록 구비되고, 상기 클램핑유닛이 전방방향으로 이동 시에 상기 가압유닛에 의해 가압되어 상기 가압블록이 하향 회전하도록 회전력을 전달하는 제1롤을 가지는 것을 특징으로 하는 소재 공급장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가압유닛은
    상기 클램핑유닛의 상측에 수평방향으로 구비되는 수평바와,
    타단부가 상기 수평바의 일단부와 힌지 결합되고 일단부가 설치 플레이트와 힌지 결합되며, 상기 제1캠에 연결되어 상기 제1캠의 회전에 따라 힌지 회전하면서 상기 수평바를 상하방향으로 이동시키는 제1-1레버와,
    타단부가 상기 수평바의 타단부와 힌지 결합되고 일단부가 상기 설치 플레이트와 힌지 결합되며, 상기 제1-1레버와 동일하게 회전하는 제1-2레버와,
    상기 제1-1레버에 구비되고, 상기 제1캠의 외주면에 밀착되는 제2롤을 가지는 제2연장바와,
    상기 수평바의 상부에 구비되어 상기 수평바를 하향으로 탄발지지하는 제2탄성부재를 가지는 것을 특징으로 하는 소재 공급장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 동력전달유닛은
    상기 제3캠에 의해 선택적으로 가압되어 제3축을 중심으로 좌우로 회전하는 레버블록과,
    상기 레버블록과 결합되어 레버블록의 회전에 따라 상기 제3축을 중심으로 좌우로 진동하는 진동블록과,
    상기 클램핑유닛에 연결되는 제1링크와,
    상기 진동블록 및 상기 제1링크와 연결되고, 상기 진동블록의 좌우 진동에 연동하면서 상기 클램핑유닛이 왕복 이동되도록 상기 제1링크에 동력을 전달하는 제2링크를 가지는 것을 특징으로 하는 소재 공급장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2링크는
    상기 진동블록에 연결되는 연결로드와,
    상기 연결로드 및 상기 제1링크와 연결되는 댐핑부를 가지고,
    상기 댐핑부는 상기 클램핑유닛의 전방이동 및 후방이동의 정지 시점에 각각 길이방향으로 압축 및 신장되면서 댐핑력을 제공하는 것을 특징으로 하는 소재 공급장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스토퍼유닛은
    하우징과,
    상기 하우징의 내측에 상기 소재의 공급방향에 수직한 방향으로 구비되고, 상하방향으로 이동하는 장착부와,
    상기 장착부와 결합되고, 상기 제2캠의 회전에 따라 상기 장착부를 상하방향으로 이동시키는 제2레버와,
    상기 장착부의 상부에서 상기 장착부를 하향으로 탄발지지하는 제3탄성부재와,
    상기 장착부에 탈착되도록 결합되고, 상기 장착부와 함께 이동하면서 공급되는 소재를 가압하여 정지시키는 스토퍼를 가지는 것을 특징으로 하는 소재 공급장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 동력전달유닛에 의한 상기 클램핑유닛의 전방방향 및 후방방향 이동의 일행정과, 상기 소재에 대한 상기 클램핑유닛의 클램핑 및 클램핑 해제의 일행정과, 상기 클램핑유닛에 대한 상기 가압유닛의 가압 및 가압력 해제의 일행정과, 상기 소재에 대한 상기 스토퍼유닛의 스토핑 및 스토핑 해제의 일행정은 상기 캠유닛의 일회전에 연동하여 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 소재 공급장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 따르는 소재 공급장치;
    상기 소재 공급장치에서 공급되는 소재를 미리 정해진 형상으로 스탬핑하는 프레싱장치; 그리고
    상기 프레싱장치에서 공급되는 소재를 미리 정해진 형상으로 밴딩하는 밴딩장치를 포함하는 포밍장치.
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