KR101939185B1 - 다단적층형 디스크성형체 제조장치 - Google Patents

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Abstract

다단적층형 디스크성형체 제조장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 다단적층형 디스크성형체 제조장치는, 다이 본체부, 다이 본체부의 상부에 설치된 수직 프레스를 구비하는 다단적층형 디스크성형체 제조장치로서, 상기 다이 본체부의 상부에 회전 가능하도록 장착되고, 상부면에 일정 각도로 이격되어 다수의 안착부가 형성된 회전테이블; 상기 회전테이블의 안착부에 장착되고, 내부에 성형 다이가 장착된 툴 아답터; 상기 다이 본체부의 상부에 장착되고, 특정 위치의 툴 아답터에 분말재료를 공급하는 분말재료 공급부; 상기 다이 본체부의 상부에 장착되고, 분말재료가 공급된 툴 아답터에 대해 분말 평탄작업을 수행하는 평탄부; 및 상기 다이 본체부의 상부에 장착되고, 수직 프레스에 의해 성형된 디스크성형체를 취출하여 일측에 마련된 적재수납부에 적재하는 취출정렬부;를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명에 따르면, 생산속도를 현저히 향상시킬 수 있고, 디스크성형체의 높은 품질을 보장할 수 있는 다단적층형 디스크성형체 제조장치를 제공할 수 있다.

Description

다단적층형 디스크성형체 제조장치 {Manufacturing Machine For Multi-Layer Disc}
본 발명은 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생산 속도를 현저히 향상시킬 수 있는 구성을 포함하는 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이 분말 성형 프레스기는 금속가루인 분말소재를 다이의 성형구멍 내로 충전시켜 압축 성형하여 그린컴팩트라 부르고 있는 원하는 모양과 형상의 분말 성형품을 제조할 수 있다.
일반적으로, 분말 성형 프레스기는, 기계에서 가공 작업하기에 까다로운 제품을 용이하게 성형할 수 있으며, 성형된 제품의 정도가 우수하고 일반적인 기계가공을 생략할 수 있는 장점을 가지고 있다.
종래기술에 따른 분말 성형 프레스기의 일반적인 구조는, 금속분말이 충진되는 캐비티를 가지는 다이, 캐비티에 충진되어 있는 금속분말을 압축하는 펀치, 펀치의 중앙을 관통한 상태로 캐비티 내에 위치하는 코어를 포함하여 구성한다.
상기한 구성을 포함하는 종래 기술에 따른 분말 성형 프레스기는, 금속분말을 다이의 캐비티 내로 충진한 후, 상펀치가 하강하며 금속분말을 가압하여 성형체를 제작한다.
도 1에는 종래 기술에 따른 분말 성형 프레스를 나타내는 모식도가 도시되어 있다.
종래 기술에 따른 분말 성형 프레스의 경우 1축 성형 방식으로서 하나의 프레스를 이용하여 성형체를 제작한다.
구체적으로, 종래 기술에 따른 분말 성형 프레스는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 다이 내부에 분말을 공급한 후(도 2 참조), 상펀치를 하강시켜 가압 성형하고(도 3 참조), 푸셔를 이용하여 성형체를 배출(도 4 참조)할 수 있다.
종래 기술에 따른 분말 성형 프레스를 이용하여 다단적층형 성형체를 제조할 경우, 다이 내부에 분말을 공급하는 공정과 펀치를 하강시키는 공정이 수차례 반복되어야 한다.
따라서, 종래 기술에 따른 분말 성형 프레스를 이용하여 다단적층형 성형체를 제조하게 되면, 많은 시간이 소요된다는 문제점이 발생한다.
더 나아가, 얇은 두께의 디스크성형체를 제조할 경우, 정확히 계량된 분말 재료를 공급하여 이에 대한 프레스 작업을 실시해야 한다. 그러나, 종래 기술에 따른 분말 성형 프레스의 경우, 다단적층을 구성하는 각 층에 필요한 정량의 분말 재료를 정확하게 공급할 수 없다. 결국 종래 기술에 따른 분말 성형 프레스를 이용하여 다단적층형 성형체를 제조할 경우, 고품질의 디스크성형체를 기대할 수 없다.
따라서, 상기 언급한 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있는 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 대한 기술이 필요한 실정이다.
한국등록특허 10-1471744 (2014년 12월 04일 등록)
본 발명의 목적은, 하나의 수직 프레스를 이용하여 다단적층형 디스크성형체를 제조함에 있어, 생산속도를 현저히 향상시킬 수 있고, 디스크성형체의 높은 품질을 보장할 수 있는 다단적층형 디스크성형체 제조장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 다단적층형 디스크성형체 제조장치는, 다이 본체부, 다이 본체부의 상부에 설치된 수직 프레스를 구비하는 다단적층형 디스크성형체 제조장치로서, 상기 다이 본체부의 상부에 회전 가능하도록 장착되고, 상부면에 일정 각도로 이격되어 다수의 안착부가 형성된 회전테이블; 상기 회전테이블의 안착부에 장착되고, 내부에 성형 다이가 장착된 툴 아답터; 상기 다이 본체부의 상부에 장착되고, 특정 위치의 툴 아답터에 분말재료를 공급하는 분말재료 공급부; 상기 다이 본체부의 상부에 장착되고, 분말재료가 공급된 툴 아답터에 대해 분말 평탄작업을 수행하는 평탄부; 및 상기 다이 본체부의 상부에 장착되고, 수직 프레스에 의해 성형된 디스크성형체를 취출하여 일측에 마련된 적재수납부에 적재하는 취출정렬부;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 회전테이블은, 다이 본체부에 회전 가능하도록 장착되고, 축 연장 방향이 수직 프레스의 프레스 구동 방향과 평행하도록 배치된 회전축; 및 상기 회전축에 결속되어 회전축과 함께 회전구동되며, 평면상 원판 형상인 상부면이 상부로 노출된 구조이고, 다수의 안착부가 회전축을 중심으로 일정 각도로 이격되어 형성된 회전상판;을 포함하는 구성일 수 있다.
이때, 상기 회전축과 프레스 구동 중심축의 이격 거리는, 상기 회전축과 안착부 중심의 이격 거리와 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 안착부 형성 개수(N)는, 디스크성형체의 적층수(n)에 2를 곱한 값에 2를 더한 값(2n+2)인 것일 수 있다.
이때, 상기 분말재료 공급부와 평탄부는, 회전테이블의 회전방향으로 교번 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 툴 아답터는, 상기 안착부와 대응되는 외경을 가지는 실린더 구조의 다이 아답터(die adapter); 상기 다이 아답터의 내측 하부에 장착되고, 수직 프레스 하단부에 장착된 업퍼 펀치(upper punch)와 대응되는 구조의 로워 펀치(lower punch); 및 상기 다이 아답터 내측에 로워 펀치를 감싸는 형태로 장착되도록, 로워 펀치의 외경과 대응되는 내경으로 형성된 링구조의 성형 다이(die);을 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 다단적층형 디스크성형체 제조장치는, 분말재료 공급부와 인접하여 다이 본체부에 장착되고, 디스크성형체를 구성하는 분말재료를 수납하는 분말재료 수납부; 및 분말재료 공급부와 인접하여 다이 본체부에 장착되고, 기 설정된 정량만큼 분말재료를 정량 계량하여 분말재료 공급부에 공급하는 정량계량장치;를 더 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 상기 정량계량장치는, 분말재료 수납부에 수납된 분말재료를 소정 크기의 가압력으로 압축과 동시에 일측방향으로 이송시킨 후, 기 설정된 정량만큼 분리하여 분리된 분말재료를 분말재료 공급부에 공급하는 분체 정량 공급 방식(mass in volume feeding type)이 적용된 장치일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 평탄부는, 다이 본체부의 상부에 장착되고, 회전구동부의 위치를 소정 높이만큼 상하 왕복 구동시키는 상하구동부; 상기 상하구동부의 일측에 상하 왕복 구동 가능하도록 장착되고, 하단부에 장착된 평탄지그에 회전구동력을 제공하는 회전구동부; 및 상기 성형 다이와 대응되는 구조로 형성된 평탄지그;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 취출정렬부는, 수직 프레스와 인접하여 다이 본체부에 장착되고, 일측방향으로 상하구동부의 위치를 변경시키는 수평구동부; 상기 수평구동부의 상부에 수평이동 가능하도록 탑재되고, 일측에 장착된 취출지그의 상하 위치를 변경 시키는 상하구동부; 및 진공흡착 방식에 의해 성형된 디스크성형체를 취출하는 취출지그;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 적재수납부는, 상기 다이 본체부의 상부에 회전 가능하도록 장착되고, 상부면에 일정 간도로 이격되어 다수의 적재 가이드가 형성된 회전원판; 및 상기 다이 본체부 내부에 장착되고, 회전원판에 회전구동력을 제공하는 회전구동부;를 포함하는 구성일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 따르면, 특정 구조의 회전테이블, 툴 아답터, 분말재료 공급부, 평탄부 및 취출정렬부를 구비함으로써, 생산속도를 현저히 향상시킬 수 있고, 디스크성형체의 높은 품질을 보장할 수 있는 다단적층형 디스크성형체 제조장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 따르면, 다수의 안착부가 형성된 회전테이블을 이용하여 분말재료 공급 작업, 평탄 작업 및 프레스 작업을 동시에 수행할 수 있어, 수직 프레스의 프레스 1회 구동에 소요되는 시간과 대응되는 시간동안 디스크성형체 1개를 성형할 수 있어, 디스크성형체 생산속도를 종래 기술 대비 현저히 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 따르면, 안착부 형성 개수를 디스크성형체의 적층수에 따라 적절히 변경하고, 분말재료 공급부와 평탄부를 특정 위치에 배치함으로써, 다양한 사양의 디스크성형체에 대응하여 제조장치의 구성을 손쉽게 달리할 수 있고, 결과적으로 단일 사양이 아닌 여러 사양의 디스크성형체를 손쉽게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 따르면, 특정 구조의 다이 아답터, 로워 펀치, 성형 다이를 포함하는 툴 아답터를 구비함으로써, 디스크성형체의 사양에 따라 툴 아답터의 구성을 손쉽게 변경할 수 있고, 결과적으로 단일 사양이 아닌 여러 사양의 디스크성형체를 손쉽게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 따르면, 분말재료 수납부에 수납된 분말재료를 소정 크기의 가압력으로 압축과 동시에 일측방향으로 이송시킨 후, 기 설정된 정량만큼 분리하여 분리된 분말재료를 분말재료 공급부에 공급하는 분체 정량 공급 방식(mass in volume feeding type)이 적용된 정량계량장치를 구비함으로써, 적층 레이어별 분말재료의 비율을 정확히 구성할 수 있고, 결과적으로 고품질의 디스크성형체를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 따르면, 특정 구조의 상하구동부, 회전구동부 및 평탄지그를 포함하는 평탄부를 구비함으로써, 인접하는 적층 레이어들 사이의 분말재료 섞임 현상을 효과적으로 차단할 수 있고, 결과적으로 각 적층 레이어들 사이에 생성되는 믹싱 존(mixing zone) 영역을 극소화시킬 수 있어, 고품질의 디스크성형체를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 따르면, 특정 구조의 수평구동부, 상하구동부 및 취출지그를 포함하는 취출정렬부를 구비함으로써, 성형완료된 디스크성형체를 안정적으로 적재수납부에 이송시킨 후 적재시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 따르면, 특정 구조의 적재 가이드가 형성된 회전원판 및 회전구동부를 포함하는 적재수납부를 구비함으로써, 취출정렬부에 의해 이송된 디스크성형체를 효과적으로 수납할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 분말 성형 프레스를 나타내는 모식도이다.
도 2는 도 1에 도시된 다이 내부에 분말을 공급하는 모습을 나타내는 모식도이다.
도 3은 상펀치를 하강시켜 가압 성형하는 모습을 나타내는 모식도이다.
도 4는 푸셔를 이용하여 성형체를 배출하는 모습을 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단적층형 디스크성형체 제조장치를 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 다단적층형 디스크성형체 제조장치를 나타내는 정면도이다.
도 7은 도 5의 회전테이블만을 발췌하여 나타낸 평면도이다.
도 8은 도 5에 도시된 툴 아답터를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 5에 도시된 분말재료 공급부, 분말재료 수납부 및 정량계량장치를 나타내는 정면도이다.
도 10은 도 5에 도시된 평탄부를 나타내는 정면도이다.
도 11은 도 5에 도시된 취출정렬부를 나타내는 정면도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단적층형 디스크성형체 제조장치를 나타내는 평면도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 5에 도시된 다단적층형 디스크성형체 제조장치를 나타내는 정면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 다단적측형 디스크성형체 제조장치(100)는, 다이 본체부(101), 다이 본체부(101)의 상부에 설치된 수직 프레스(102)를 구비하는 제조장치로서, 특정 구조의 회전테이블(110), 툴 아답터(120), 분말재료 공급부(130), 평탄부(140) 및 취출정렬부(150)를 구비함으로써, 디스크성형체 생산속도를 현저히 향상시킬 수 있고, 디스크성형체의 높은 품질을 보장할 수 있는 다단적층형 디스크성형체 제조장치를 제공할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 다단적층형 디스크성형체 제조장치(100)를 구성하고 있는 각 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 회전테이블(110)은, 다이 본체부(101)의 상부에 회전 가능하도록 장착되고, 상부면에 일정 각도로 이격되어 다수의 안착부(111)가 형성된 구조일 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 회전테이블(110)은 회전축(112) 및 회전상판(113)를 포함하는 구성이다.
구체적으로, 회전축(112)은 다이 본체부(101)에 회전 가능하도록 장착될 수 있다. 이때, 축 연장 방향이 수직 프레스(102)의 프레스 구동 방향과 평행하도록 배치됨이 바람직하다.
또한, 회전상판(113)은, 회전축(112)에 결속되어 회전축(112)과 함께 회전구동 될 수 있다. 더욱 구체적으로, 회전상판(113)은, 평면상 원판 형상인 상부면이 상부로 노출된 구조이고, 다수의 안착부(111)가 회전축을 중심으로 일정 각도로 이격되어 형성될 수 있다.
도 7에는 도 5의 회전테이블만을 발췌하여 나타낸 평면도가 도시되어 있다.
도 7을 도 5 및 도 6과 함께 참조하면, 회전상판(113)에 형성된 안착부(111)의 위치는, 회전축(112) 중심(C0)과 프레스 구동 중심축(C1)의 위치에 따라 배치됨이 바람직하다.
도 6에 도시된 바와 같이 회전테이블(110)이 회전구동하며 각 안착부(111)의 중심이 업퍼 펀치(upper punch, 103)의 중심과 동일 직선상에 위치할 수 있도록 배치해야 한다.
따라서, 회전축(112) 중심(C0)과 프레스 구동 중심축(C1)의 이격 거리(L1)는, 회전축(112) 중심(C0)과 안착부(111) 중심(C2)의 이격 거리(L2)와 동일하게 설정됨이 바람직하다.
이러한 구성을 이용하여, 제자리에 고정된 하나의 수직 프레스(102)를 이용하여, 회전하는 회전테이블(110)에 형성된 다수의 안착부(111)에 각각 대응하여 펀칭 동작을 수행할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 다단적층형 디스크성형체 제조장치(100)는, 특정 위치에 배치된 분말재료 공급부(130), 평탄부(140) 및 취출정렬부(150)를 이용하여 다단적층형 디스크성형체를 제조할 수 있다.
구체적으로, 분말재료 공급부(130), 평탄부(140)는, 회전테이블(110)의 회전방향으로 교번 배치됨이 바람직하다.
예를 들어, 도 7을 참조하면, P0 위치에서 수직 프레스(102)의 프레스 동작이 실시될 경우, 회전테이블(110)의 회전 방향에 따라 P1 위치에 취출정렬부(150)가 위치함이 바람직하다. 또한, P2 위치에 분말재료 공급부(130)가 배치되고, P3 위치에 평탄부(140)가 위치함이 바람직하다. 이후, P4 내지 P7 위치에는 분말재료 공급부(130), 평탄부(140)가 교번 배치될 수 있다.
도 7에 예시로 든 경우는, 디스크성형체의 적층수가 3일 경우이며, 디스크성형체의 적층수에 따라 분말재료 공급부(130)와 평탄부(140)의 장착 수량이 결정되며, 결과적으로, 안착부(111)의 형성 개수도 결정된다.
구체적으로, 다스크성형체에 한 개의 적층수가 추가될 때마다 분말재료 공급부(130)와 평탄부(140)의 수량이 각각 한 개씩 늘어나므로, 안착부(111) 형성 개수(N)는, 디스크성형체의 적층수(n)에 2를 곱한 값에 2를 더한 값(2n+2)으로 설정됨이 바람직하다.
도 8에는 도 5에 도시된 툴 아답터를 나타내는 단면도가 도시되어 있다.
도 8을 도 5 및 도 6과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 툴 아답터(120)는, 특정 구조의 다이 아답터(die adapter, 122), 로워 펀치(lower punch, 123) 및 성형 다이(die, 121)를 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 다이 아답터(die adapter, 122)는 안착부(111)와 대응되는 외경을 가지는 실린더 구조일 수 있다.
로워 펀치(lower punch, 123)는, 다이 아답터(122)의 내측 하부에 장착되고, 수직 프레스(102) 하단부에 장착된 업퍼 펀치(upper punch, 103)와 대응되는 구조일 수 있다.
성형 다이(die, 121)는, 다이 아답터(122) 내측에 로워 펀치(123)를 감싸는 형태로 장착되도록, 로워 펀치(123)의 외경과 대응되는 내경으로 형성된 링구조일 수 있다.
본 실시예에 따른 툴 아답터(120)는, 성형하고자 하는 디스크성형체의 사양에 따라 다양한 크기의 다이 아답터(122) 및 성형 다이(121)로 교체될 수 있다. 이때, 이에 대응되도록 업퍼 펀치(upper punch, 103)와 로워 펀치(lower punch, 123) 역시 교체됨이 바람직하다.
따라서, 이러한 구성을 포함하는 본 실시예에 따른 다단적층형 디스크성형체 제조장치(100)는, 디스크성형체의 사양에 따라 툴 아답터의 구성을 손쉽게 변경할 수 있고, 결과적으로 단일 사양이 아닌 여러 사양의 디스크성형체를 손쉽게 제조할 수 있다.
도 9에는 도 5에 도시된 분말재료 공급부, 분말재료 수납부 및 정량계량장치를 나타내는 정면도가 도시되어 있다.
도 9를 도 5 및 도 6과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 분말재료 공급부(130)는, 다이 본체부(101)의 상부에 장착되고, 특정 위치의 툴 아답터(120)에 분말재료를 공급할 수 있다.
바람직하게는, 분말재료 공급부(130)와 인접하여 분말재료 수납부(171) 및 정량계량장치(170)를 장착하여, 분말 재료를 정량 공급할 수 있다.
구체적으로, 분말재료 수납부(171)에는 디스크성형체를 구성하는 분말재료가 수납될 수 있다.
정량계량장치(170)는, 분말 재료 공급부(130)에 기 설정된 정량만큼 분말재료를 정량 계량하여 공급할 수 있다. 이때, 정량계량장치(170)는 기설정된 정량을 정확히 계량하여 공급할 수 있는 장치라면 특별히 제한되는 것을 아니며, 분체 정량 공급 방식(mass in volume feeding type), 부피 정량 공급 방식(volumetric feeding type) 또는 질량 보정 방식(loss in weight feeding type)을 적용한 장치일 수 있다. 바람직하게, 본 실시예에 따른 정량계량장치(170)는, 분말재료 수납부(171)에 수납된 분말재료를 소정 크기의 가압력으로 압축과 동시에 일측방향으로 이송시킨 후, 기 설정된 정량만큼 분리하여 분리된 분말재료를 분말재료 공급부(130)에 공급하는 분체 정량 공급 방식(mass in volume feeding type)이 적용된 장치일 수 있다.
도 10에는 도 5에 도시된 평탄부를 나타내는 정면도가 도시되어 있다.
도 10을 도 5 및 도 6과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 평탄부(140)는, 다이 본체부(101)의 상부에 장착되고, 분말재료가 공급된 툴 아답터(120)에 대해 분말 평탄작업을 수행할 수 있다.
본 실시예에 따른 평탄부(140)는, 특정 구조의 상하구동부(141), 회전구동부(142) 및 평탄지그(143)를 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 상하구동부(141)는 다이 본체부(101)의 상부에 장착되고, 회전구동부(142)의 위치를 소정 높이만큼 상하 왕복 구동시킬 수 있다.
회전구동부(142)는 상하구동부(141)의 일측에 상하 왕복 구동 가능하도록 장착되고, 하단부에 장착된 평탄지그(143)에 회전구동력을 제공할 수 있다.
또한, 편탄지그(143)는 성형 다이(101)와 대응되는 구조로 형성됨이 바람직하다.
도 11에는 도 5에 도시된 취출정렬부를 나타내는 정면도가 도시되어 있다.
도 11을 도 5 및 도 6과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 취출정렬부(150)는, 특정 구조의 수평구동부(151), 상하구동부(152) 및 취출지그(153)를 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 수평구동부(151)는, 수직 프레스(102)와 인접하여 다이 본체부(101)에 장착되고, 일측방향으로 상하구동부(152)의 위치를 변경시킬 수 있다.
상하구동부(152)는, 수평구동부(151)의 상부에 수평이동 가능하도록 탑재되고, 일측에 장착된 취출지그(153)의 상하 위치를 변경 시킬 수 있다.
또한 취출지그(153)는 진공흡착 방식에 의해 성형된 디스크성형체를 취출하는 구조일 수 있다.
한편, 적재수납부(160)는 특정 구조의 회전원판(161) 및 회전구동부(163)를 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 회전원판(161)은, 다이 본체부(101)의 상부에 회전 가능하도록 장착되고, 상부면에 일정 간도로 이격되어 다수의 적재 가이드(162)가 형성된 구조일 수 있다.
또한, 회전구동부(163)는 다이 본체부(101) 내부에 장착되고, 회전원판(161)에 회전구동력을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 따르면, 특정 구조의 회전테이블, 툴 아답터, 분말재료 공급부, 평탄부 및 취출정렬부를 구비함으로써, 생산속도를 현저히 향상시킬 수 있고, 디스크성형체의 높은 품질을 보장할 수 있는 다단적층형 디스크성형체 제조장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 따르면, 다수의 안착부가 형성된 회전테이블을 이용하여 분말재료 공급 작업, 평탄 작업 및 프레스 작업을 동시에 수행할 수 있어, 수직 프레스의 프레스 1회 구동에 소요되는 시간과 대응되는 시간동안 디스크성형체 1개를 성형할 수 있어, 디스크성형체 생산속도를 종래 기술 대비 현저히 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 따르면, 안착부 형성 개수를 디스크성형체의 적층수에 따라 적절히 변경하고, 분말재료 공급부와 평탄부를 특정 위치에 배치함으로써, 다양한 사양의 디스크성형체에 대응하여 제조장치의 구성을 손쉽게 달리할 수 있고, 결과적으로 단일 사양이 아닌 여러 사양의 디스크성형체를 손쉽게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 따르면, 특정 구조의 다이 아답터, 로워 펀치, 성형 다이를 포함하는 툴 아답터를 구비함으로써, 디스크성형체의 사양에 따라 툴 아답터의 구성을 손쉽게 변경할 수 있고, 결과적으로 단일 사양이 아닌 여러 사양의 디스크성형체를 손쉽게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 따르면, 분말재료 수납부에 수납된 분말재료를 소정 크기의 가압력으로 압축과 동시에 일측방향으로 이송시킨 후, 기 설정된 정량만큼 분리하여 분리된 분말재료를 분말재료 공급부에 공급하는 분체 정량 공급 방식(mass in volume feeding type)이 적용된 정량계량장치를 구비함으로써, 적층 레이어별 분말재료의 비율을 정확히 구성할 수 있고, 결과적으로 고품질의 디스크성형체를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 따르면, 특정 구조의 상하구동부, 회전구동부 및 평탄지그를 포함하는 평탄부를 구비함으로서, 인접하는 적층 레이어들 사이의 분말재료 섞임 현상을 효과적으로 차단할 수 있고, 결과적으로 각 적층 레이어들 사이에 생성되는 믹싱 존(mixing zone) 영역을 극소화시킬 수 있어, 고품질의 디스크성형체를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 따르면, 특정 구조의 수평구동부, 상하구동부 및 취출지그를 포함하는 취출정렬부를 구비함으로써, 성형완료된 디스크성형체를 안정적으로 적재수납부에 이송시킨 후 적재시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다단적층형 디스크성형체 제조장치에 따르면, 특정 구조의 적재 가이드가 형성된 회전원판 및 회전구동부를 포함하는 적재수납부를 구비함으로써, 취출정렬부에 의해 이송된 디스크성형체를 효과적으로 수납할 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
즉, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
C1: 프레스 구동 중심축
C2: 안착부 중심
n: 디스크성형체의 적층수
N: 안착부 형성 개수
10: 디스크성형체
100: 다단적층형 디스크성형체 제조장치
101: 다이 본체부
102: 수직 프레스
103: 업퍼 펀치(upper punch)
110: 회전테이블
111: 안착부
112: 회전축
113: 회전상판
120: 툴 아답터
121: 성형 다이(die)
122: 다이 아답터(die adapter)
123: 로워 펀치(lower punch)
130: 분말재료 공급부
140: 평탄부
141: 상하구동부
142: 회전구동부
143: 평탄지그
150: 취출정렬부
151: 수평구동부
152: 상하구동부
153: 취출지그
160: 적재수납부
161: 회전원판
162: 적재 가이드
163: 회전구동부
170: 정량계량장치
171: 분말재료 수납부

Claims (11)

  1. 다이 본체부(101), 다이 본체부(101)의 상부에 설치된 수직 프레스(102)를 구비하는 다단적층형 디스크성형체 제조장치(100)로서,
    상기 다이 본체부(101)의 상부에 회전 가능하도록 장착되고, 상부면에 일정 각도로 이격되어 다수의 안착부(111)가 형성된 회전테이블(110);
    상기 회전테이블(110)의 안착부(111)에 장착되고, 내부에 성형 다이(121)가 장착된 툴 아답터(120);
    상기 다이 본체부(101)의 상부에 장착되고, 특정 위치의 툴 아답터(120)에 분말재료를 공급하는 분말재료 공급부(130);
    상기 다이 본체부(101)의 상부에 장착되고, 분말재료가 공급된 툴 아답터(120)에 대해 분말 평탄작업을 수행하는 평탄부(140); 및
    상기 다이 본체부(101)의 상부에 장착되고, 수직 프레스(102)에 의해 성형된 디스크성형체를 취출하여 일측에 마련된 적재수납부(160)에 적재하는 취출정렬부(150);
    를 포함하고,
    상기 평탄부(140)는,
    다이 본체부(101)의 상부에 장착되고, 회전구동부(142)의 위치를 소정 높이만큼 상하 왕복 구동시키는 상하구동부(141);
    상기 상하구동부(141)의 일측에 상하 왕복 구동 가능하도록 장착되고, 하단부에 장착된 평탄지그(143)에 회전구동력을 제공하는 회전구동부(142); 및
    상기 성형 다이(121)와 대응되는 구조로 형성된 평탄지그(143);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단적층형 디스크성형체 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전테이블(110)은,
    다이 본체부(101)에 회전 가능하도록 장착되고, 축 연장 방향이 수직 프레스(102)의 프레스 구동 방향과 평행하도록 배치된 회전축(112); 및
    상기 회전축(112)에 결속되어 회전축(112)과 함께 회전구동되며, 평면상 원판 형상인 상부면이 상부로 노출된 구조이고, 다수의 안착부(111)가 회전축을 중심으로 일정 각도로 이격되어 형성된 회전상판(113);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단적층형 디스크성형체 제조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 회전축(112) 중심(C0)과 프레스 구동 중심축(C1)의 이격 거리(L1)는,
    상기 회전축(112) 중심(C0)과 안착부(111) 중심(C2)의 이격 거리(L2)와 동일한 것을 특징으로 하는 다단적층형 디스크성형체 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 안착부(111) 형성 개수(N)는, 디스크성형체의 적층수(n)에 2를 곱한 값에 2를 더한 값(2n+2)인 것을 특징으로 하는 다단적층형 디스크성형체 제조장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 분말재료 공급부(130)와 평탄부(140)는, 회전테이블(110)의 회전방향으로 교번 배치되는 것을 특징으로 하는 다단적층형 디스크성형체 제조장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 툴 아답터(120)는,
    상기 안착부(111)와 대응되는 외경을 가지는 실린더 구조의 다이 아답터(die adapter, 122);
    상기 다이 아답터(122)의 내측 하부에 장착되고, 수직 프레스(102) 하단부에 장착된 업퍼 펀치(upper punch, 103)와 대응되는 구조의 로워 펀치(lower punch, 123); 및
    상기 다이 아답터(122) 내측에 로워 펀치(123)를 감싸는 형태로 장착되도록, 로워 펀치(123)의 외경과 대응되는 내경으로 형성된 링구조의 성형 다이(die, 121);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단적층형 디스크성형체 제조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 다단적층형 디스크성형체 제조장치(100)는,
    분말재료 공급부(130)와 인접하여 다이 본체부(101)에 장착되고, 디스크성형체를 구성하는 분말재료를 수납하는 분말재료 수납부(171); 및
    분말재료 공급부(130)와 인접하여 다이 본체부(101)에 장착되고, 기 설정된 정량만큼 분말재료를 정량 계량하여 분말재료 공급부(130)에 공급하는 정량계량장치(170);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다단적층형 디스크성형체 제조장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 정량계량장치(170)는,
    분말재료 수납부(171)에 수납된 분말재료를 소정 크기의 가압력으로 압축과 동시에 일측방향으로 이송시킨 후, 기 설정된 정량만큼 분리하여 분리된 분말재료를 분말재료 공급부(130)에 공급하는 분체 정량 공급 방식(mass in volume feeding type)이 적용된 장치인 것을 특징으로 하는 다단적층형 디스크성형체 제조장치.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 취출정렬부(150)는,
    수직 프레스(102)와 인접하여 다이 본체부(101)에 장착되고, 일측방향으로 상하구동부(152)의 위치를 변경시키는 수평구동부(151);
    상기 수평구동부(151)의 상부에 수평이동 가능하도록 탑재되고, 일측에 장착된 취출지그(153)의 상하 위치를 변경 시키는 상하구동부(152); 및
    진공흡착 방식에 의해 성형된 디스크성형체를 취출하는 취출지그(153);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단적층형 디스크성형체 제조장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 적재수납부(160)는,
    상기 다이 본체부(101)의 상부에 회전 가능하도록 장착되고, 상부면에 일정 간도로 이격되어 다수의 적재 가이드(162)가 형성된 회전원판(161); 및
    상기 다이 본체부(101) 내부에 장착되고, 회전원판(161)에 회전구동력을 제공하는 회전구동부(163);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단적층형 디스크성형체 제조장치.
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