KR101941263B1

KR101941263B1 - 펀칭장치

Info

Publication number: KR101941263B1
Application number: KR1020170051540A
Authority: KR
Inventors: 이찬영
Original assignee: (주)동양전기
Priority date: 2017-04-21
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2019-01-22
Also published as: KR20180118353A

Abstract

본 발명은, 지지블럭 상에 안착된 대상물의 상부에 위치하여 외력이 가해지면 회전하면서 하향 이동하고 상기 대상물을 가압하여 홀을 형성하는 천공수단, 상기 천공수단을 기준으로 상호 대칭된 한 쌍으로 구비되며, 일측은 상기 지지블럭 상에 고정되고, 타측은 상기 천공수단과 연결되어 상기 천공수단이 하향 이동할 때 상기 천공수단이 회전하면서 하향 이동하도록 가이드하는 가이드 수단 및 상기 지지블럭 상에 위치하여 상기 천공수단이 하향 이동할 때 상단이 상기 천공수단과 접하면서 압축되었다가 상기 천공수단에 가해진 외부 압력이 제거되면 인장되면서 상기 천공수단을 초기 위치로 복원시키는 위치복원수단을 포함하며, 상기 천공수단이 회전하면서 하향 이동하여 상기 대상물과 접촉하면 마찰에 의해 상기 대상물에 홀이 절삭 가공되고, 상기 천공수단은, 횡단면이 원형의 형상으로 길이가 긴 기둥 형태이며, 외주면에 길이방향을 따라 나선형의 홈이 형성된 천공몸체를 포함하며, 상기 위치복원수단은, 상기 외력에 의해 압축되고, 상기 외력이 제거되면 인장되는 탄성부재, 상기 탄성부재의 하측에 결합되어 상기 탄성부재를 상기 지지블럭에 고정시키는 제2 고정부재, 상기 탄성부재의 상측에 결합되어 상기 천공수단이 하향 이동할 때 접촉하여 상기 천공수단에서 전해지는 상기 외부 압력을 상기 탄성부재로 전달하는 외력 전달부재 및 상기 탄성부재의 상측과 상기 외력 전달부재 사이에 구비되며, 상기 천공수단에서 상기 외력 전달부재로 가해지는 하중을 지지하는 제2 회전부재를 더 포함하는 펀칭장치를 제공한다.

Description

펀칭장치{Punching apparatus}

본 발명은 펀칭장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속 플레이트에 홀을 가공하기 위한 펀칭장치에 관한 것이다.

일반적으로 펀칭(Punching)은 강괴나 강편에 펀치를 박아 홀을 만드는 단조작업이다. 상기 펀칭장치는 중대형 전기 스위치나 기판으로 사용되는 연성 재질의 동판에 홀을 가공하는데 이용된다.

그러나 연성 재질의 동판의 경우, 연성 특성상 펀칭 가공면이 깨끗하지 못하며, 상기 동판의 두께가 두꺼울수록 펀칭 시 가공된 홀 주변이 펀칭 방향으로 함몰되는 변형 현상이 발생된다.

상기 홀 주변이 함몰될 경우, 함몰 부분에서 전기 저항이 증가하고 발열 발생 우려가 있다. 또한, 함몰 부분은 후속 공정으로도 제거하기가 매우 까다로운 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해 펀칭을 여러 번 수행하여 홀의 크기를 점차 크게 가공하는 방법이 사용되기도 하나, 펀치의 개수가 많아지므로 비용이 증가되고 공정수도 증가하여 가공시간이 증가되는 문제점이 있다. 또한, 상기 동판에 홀을 가공 시 드릴링 방법을 이용하는 경우, 드릴링 시 가공 시간이 오래 걸리고 사공 비용이 높은 단점이 있다.

대한민국공개특허 제10-2015-0096980호

본 발명은 금속 플레이트에 홀을 가공하기 위한 펀칭장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 펀칭장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 천공수단이 회전하면서 하향 이동하여 대상물에 홀을 가공하기 때문에 대상물에는 홀이 가공된 주변에 함몰이 발생하지 않아 대상물을 깔끔하게 가공할 수 있다.

따라서 홀이 형성된 이후, 대상물에 홀 주변을 마무리하기 위한 공정이 필요하지 않아 공정수가 줄어들고 가공시간 및 비용이 절감되는 효과를 가질 수 있다.

둘째, 위치복원수단을 구비하여 홀이 가공된 이후, 천공수단으로 가해지는 외력만 제거되면 천공수단이 자동으로 초기위치로 복원되므로 작업자의 사용 편의성이 향상된다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펀칭장치의 구조 및 작동 과정이 도시된 정면도이다.
도 3은 도 1에 따른 펀칭장치의 구조가 도시된 측면도이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펀칭장치에 대한 도면이 도시되어 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시에에 따른 펀칭장치를 살펴보면 다음과 같다. 상기 펀칭장치(100)는 대상물에 홀을 가공하는 것으로서, 천공수단(110), 가이드 수단(130) 및 위치복원수단(150)을 포함한다.

상기 천공수단(110)은 지지블럭(101) 상에 안착된 대상물(10)의 상부에 위치하여 외력이 가해지면 하향 이동하고 상기 대상물(10)을 가압하여 홀을 형성한다. 이때 상기 천공수단(110)은 상기 가이드 수단(130)에 의해 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전하면서 하향 이동된다.

상기 천공수단(110)은 횡단면이 원형의 형상으로 길이가 긴 기둥 형태이며, 외주면에 길이방향을 따라 나선형의 홈(111a)이 형성된 천공몸체(111)를 포함한다. 상기 홈(111a)에 상기 가이드 수단(130)이 연결되어 있어, 상기 홈(111a)을 통해 상기 가이드 수단(130)의 안내를 받아 상기 천공수단(110)이 회전하면서 하향 이동한다.

상기 천공몸체(111)의 하단에는 상단을 향해 설정 깊이 오목한 홈부(113)가 형성되고, 상기 홈부(113)의 내주면(114)은 상기 천공몸체(111)의 하단에서부터 상기 홈부(113)를 향해 경사져 절삭부(115)가 형성된다. 상기 절삭부(115)는 상기 천공몸체(111)의 하단에 상기 천공몸체(111)의 둘레방향을 따라 형성된다. 한편, 도면에 구체적으로 도시되지는 않았으나, 상기 절삭부(115)는 톱니 형태와 같이 형성될 수 있다.

상기 천공몸체(111)의 상단에는 상기 천공몸체(111)의 둘레방향을 따라 상기 천공몸체(111)이 길이 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 헤드부(111b)가 형성된다. 상기 헤드부(111b)는 상기 천공수단(110)이 하향 이동할 때 상기 위치복원수단(150)과 접하여 상기 위치복원수단(150)을 가압하는 역할을 한다.

상기 가이드 수단(130)은 제1 회전부재(131) 및 제1 고정부재(133)를 포함한다. 상기 제1회전부재(131)는 일부가 상기 천공몸체(111)에 형성된 상기 나선형의 홈(111a)에 삽입되어 상기 천공몸체(111)가 하향 이동할 때 상기 제1 회전부재(131)가 회전하여 상기 천공몸체(111)가 회전하면서 하향 이동할 수 있도록 가이드한다.

상기 제1 고정부재(133)는 상기 제1 회전부재(131)를 고정시키는 것으로, 상기 제1 고정부재(133)의 일측은 상기 지지블럭(101)에 고정되고 타측은 상기 제1 회전부재(131)와 연결되어 상기 제1 회전부재(131)를 고정시킨다.

도면을 참조하여 보면, 상기 제1 고정부재(133)는 고정기둥(133a)과, 고정 암(133b)들을 포함한다. 상기 고정기둥(133a)은 상기 지지블럭(101)과 접하여 고정되어 있고, 상기 고정 암(133b)들은 상기 고정기둥(133a)의 상측에서 상기 고정기둥(133a)과 교차하는 방향으로 연장 형성되어 상기 제1 회전부재(131)에 형성된 홀(미표기)에 삽입 결합되어 상기 제1 회전부재(131)를 고정시킨다.

상기 제1 회전부재(131)는 예시적으로 베어링이 적용될 수 있다. 상기 제1 회전부재(131)는 상기 천공몸체(110)로 압력을 가하는 하중을 지지하여 상기 천공몸체(110)가 중심을 유지하여 하향 이동하도록 가이드하는 역할을 한다.

전술한 바와 같은 상기 가이드 수단(130)은 상기 천공수단(110)을 기준으로 상호 대칭된 한 쌍으로 구비된다.

상기 위치복원수단(150)은 탄성부재(151), 제2 고정부재(153a), 외력 전달부재(153b) 및 제2 회전부재(155)를 포함한다. 상기 탄성부재(151)는 상기 천공몸체(110)의 상기 헤드부(111b)와 상기 지지블럭(101) 사이에 위치하며, 상기 가이드 수단(130)과 마찬가지로 상기 천공수단(110)을 기준으로 상호 대칭된 한 쌍으로 구비된다.

상기 탄성부재(151)는 상기 천공몸체(110)가 하향 이동할 때, 상기 천공몸체(110)로 가해지는 외력이 전달되면 압축되었다가 상기 천공몸체(110)로 가해지는 외력이 제거되면 인장된다.

이때, 상기 천공몸체(110)는 상기 탄성부재(151)가 인장되는 힘에 의해 상향 이동하면서 초기의 위치로 복원된다. 상기 탄성부재(151)는 예시적으로 코일 스프링이 적용되지만 이에 한정되지 않고 다양한 종류가 적용될 수 있다.

상기 제2 고정부재(153a)는 상기 탄성부재(151)의 하측에 결합되어 상기 탄성부재(151)를 상기 지지블럭(101)에 고정시킨다. 도 3을 참조하는 바와 같이, 상기 제2 고정부재(153a)는 평면 형태의 제1 플레이트(153a-1)와, 상기 제1 플레이트(153a-1)의 일면 상에 제1 돌기(153a-3)가 형성되어 있다. 상기 제1 돌기(153a-3)는 상기 탄성부재(151)의 하측에 삽입되어 상기 탄성부재(153a)와 결합된다. 그리고 상기 제1 플레이트(153a-1)의 타면이 상기 지지블럭(101)의 상면과 접하여 고정된다.

상기 외력 전달부재(153b)는 상기 탄성부재(151)의 상측에 결합되어 상기 천공수단(110)이 하향 이동할 때 접하여 상기 천공수단(110)에서 전해지는 상기 외부 압력을 상기 탄성부재(151)로 전달한다.

상기 외력 전달부재(153b)는 상기 제2 고정부재(153a)와 마찬가지로 평면의 제2 플레이트(153b-1)와, 상기 제2 플레이트(153b-1) 일면 상에 돌출 형성되는 제2 돌기(153b-3)를 포함한다.

상기 외력 전달부재(153b)도 상기 제2 돌기(153b-3)가 상기 탄성부재(151)의 상측에 삽입 결합된다. 상기 제2 플레이트(153b-1)의 타면은 전술한 바와 같이, 상기 천공수단(110)이 하향 이동될 때, 상기 제2 플레이트(153b-1)의 타면과 접한다.

상기 제2 회전부재(155)는 상기 탄성부재(151)의 상측과 상기 외력 전달부재(153b) 사이에 위치한다. 상기 제2 회전부재(155)는 상기 탄성부재(151)와 상기 외력 전달부재(153b)를 연결하는 역할을 하며, 상기 천공수단(110)에서 상기 외력 전달부재(155)로 가해지는 하중을 지지하여 상기 탄성부재(151)의 중심축이 흔들리지 않고 압축될 수 있도록 한다. 상기 제2 회전부재(155)는 예시적으로 회전스냅베어링이 적용되지만, 이는 본 실시예에 한정되는 것일 뿐 다양한 종류의 회전부재가 적용될 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 펀칭장치(100)로 대상물에 홀을 가공하는 작업과정을 서술하면 다음과 같다.

상기 대상물(10)에 홀을 가공하기 위해 상기 펀칭장치(100)의 상기 천공수단(110)에 외력을 가한다. 이때, 상기 천공수단(110)으로 가해지는 외력은 작업자가 상기 천공수단(110)을 가압하는 힘이다.

상기 천공수단(110)은 상기 외력에 의해 하향 이동하게 되는데, 상기 천공수단(110)은 상기 대상물(10)을 향해 수직 하향하는 것이 아니라, 상기 가이드 수단(130)에 의해 시계방향 또는 반시계방향으로 회전을 하며 하향 이동한다.

상기 가이드 수단(130)의 상기 제1 회전부재(131)의 일부가 상기 천공몸체(111)의 상기 홈(111a)에 삽입됨으로써 상기 제1 회전부재(131)와 상기 천공몸체(111)가 연결되어 있다. 상기 천공몸체(111)의 상기 홈(111a)은 상기 천공몸체(111)의 길이방향을 따라 나선형으로 형성되어 있기 때문에 상기 제1 회전부재(131)가 회전되면 상기 나선형의 상기 홈(111a)에 의해 회전하면서 하향 이동하게 되는 것이다.

상기 천공수단(110)이 하향 이동하면, 상기 천공몸체(111)의 하단에 형성된 상기 절삭부(115)가 상기 대상물(10)에 접촉하여 상기 대상물(10)에 상기 절삭부(115)의 둘레와 대응되는 홀(10a)이 형성되는 것이다.

한편, 상기 천공수단(110)이 하향 이동할 때 상기 천공몸체(111)의 상기 헤드부(111b)가 상기 위치복원수단(150)의 상기 외력 전달부재(153b)와 접촉하고 상기 천공수단(110)을 가압하는 외력이 상기 위치복원수단(150)의 상기 탄성부재(151)로도 전달되어 상기 탄성부재(151)가 압축된다.

상기 대상물(10)에 상기 홀(11)을 형성 후, 상기 천공수단(110)으로 가해지는 외력이 제거되면, 압축되어 있던 상기 탄성부재(151)가 인장을 하게 되고 상기 탄성부재(151)가 인장하는 힘이 상기 천공수단(110)을 상 방향으로 밀어내어 상기 천공수단(110)이 초기 위치로 복원하게 된다.

이때, 상기 제1 회전부재(131)는 상기 천공수단(110)이 하향 이동할 때와 반대방향으로 회전하게 되므로 상기 천공수단(110)도 하향 이동할 때와 반대방향으로 회전하면서 상향 이동되어 초기 위치로 복원된다.

종래의 펀칭장치는 일반적으로 대상물에 순간적인 압력을 가하여 홀을 형성하였기 때문에 대상물에 형성된 홀 주변이 함몰되어 홀 주변을 매끄럽게 가공하는 부수적인 공정이 필요하였다, 그러나 본 실시예에 따른 펀칭장치를 이용하여 펀칭장치이 절삭부와 대상물의 마찰에 의해 대상물이 홀이 절삭되며 형성되므로 홀 주변이 함몰이 방지된다.

따라서 별도로 홀 주변을 매끄럽게 하기 위한 공정이 불필요하므로 공정수가 단축되고 시간 및 비용이 절감되는 효과를 가질 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 펀칭장치 110: 천공수단
111: 천공몸체 111a: 나선형의 홈
111b: 헤드부 113: 홈부
115: 절삭부 130: 가이드 수단
131: 제1 회전부재 133: 제1 고정부재
150: 위치복원수단 151: 탄성부재
153a: 제2 고정부재 153b: 외력 전달부재
155: 제2 회전부재 10: 대상물
101: 지지블럭

Claims

지지블럭 상에 안착된 대상물의 상부에 위치하여 외력이 가해지면 회전하면서 하향 이동하고 상기 대상물을 가압하여 홀을 형성하는 천공수단;
상기 천공수단을 기준으로 상호 대칭된 한 쌍으로 구비되며, 일측은 상기 지지블럭 상에 고정되고, 타측은 상기 천공수단과 연결되어 상기 천공수단이 하향 이동할 때 상기 천공수단이 회전하면서 하향 이동하도록 가이드하는 가이드 수단; 및
상기 지지블럭 상에 위치하여 상기 천공수단이 하향 이동할 때 상단이 상기 천공수단과 접하면서 압축되었다가 상기 천공수단에 가해진 외부 압력이 제거되면 인장되면서 상기 천공수단을 초기 위치로 복원시키는 위치복원수단을 포함하며,
상기 천공수단이 회전하면서 하향 이동하여 상기 대상물과 접촉하면 마찰에 의해 상기 대상물에 홀이 절삭 가공되고,
상기 천공수단은,
횡단면이 원형의 형상으로 길이가 긴 기둥 형태이며, 외주면에 길이방향을 따라 나선형의 홈이 형성된 천공몸체를 포함하며,
상기 위치복원수단은,
상기 외력에 의해 압축되고, 상기 외력이 제거되면 인장되는 탄성부재;
상기 탄성부재의 하측에 결합되어 상기 탄성부재를 상기 지지블럭에 고정시키는 제2 고정부재;
상기 탄성부재의 상측에 결합되어 상기 천공수단이 하향 이동할 때 접촉하여 상기 천공수단에서 전해지는 상기 외부 압력을 상기 탄성부재로 전달하는 외력 전달부재; 및
상기 탄성부재의 상측과 상기 외력 전달부재 사이에 구비되며, 상기 천공수단에서 상기 외력 전달부재로 가해지는 하중을 지지하는 제2 회전부재를 더 포함하는 펀칭장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 천공몸체의 하단에는 상단을 향해 설정 깊이까지 오목한 홈부가 형성되고,
상기 홈부의 내주면은 상기 천공몸체의 하단으로부터 상기 홈부를 향해 경사져 상기 천공몸체의 하단에 절삭부가 형성되는 펀칭장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드 수단은,
일부가 상기 나선형의 홈에 삽입되어 상기 천공몸체가 하향 이동할 때, 회전하면서 상기 천공몸체가 회전하면서 하향 이동하도록 가이드 하는 제1 회전부재; 및
일측은 상기 지지블럭에 고정되고 타측은 상기 제1 회전부재에 연결되어 상기 제1 회전부재의 위치를 고정시키는 제1 고정부재를 포함하는 펀칭장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 회전부재는 베어링을 포함하는 펀칭장치.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 탄성부재는 코일 스프링을 포함하는 펀칭장치.
청구항 5에 있어서,
상기 천공몸체의 상측에는 상기 천공수단이 하향 이동할 때 상기 위치복원수단과 접촉하도록,
상기 천공몸체의 둘레방향을 따라서 상기 천공몸체의 길이 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 헤드부가 더 형성되는 펀칭장치.