KR102116380B1 - 멀티홀 가공장치 - Google Patents

Abstract

멀티홀 가공장치가 개시된다. 본 발명의 멀티홀 가공장치는, 직선이동부 상부에 로딩된 상태의 대상물 양측에 복수의 펀칭홀을 형성하는 홀 가공장치로서, 상기 대상물의 이동 방향 상 직선이동부의 후방에 마련되어 대상물의 로딩 상태를 감지하는 로딩감지센서; 상기 직선이동부의 양측에 각각 그 길이방향을 따라 서로 이격되게 복수로 마련되어 대상물의 폭 변동에 따라 가변적으로 대상물의 로딩 위치를 조절하여 직선이동부 상에서 대상물을 위치 정렬하는 위치정렬부; 상기 직선이동부에 마련되어 금속재질의 대상물 바닥면을 자력을 이용하여 고정하는 바닥면고정부; 및 상기 직선이동부를 사이에 두고 양측에 각각 마련되고 상기 직선이동부의 길이방향을 따라 서로 이격되게 복수로 마련되어 대상물의 양측면에 각각 펀칭홀을 형성하는 드릴링부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 로딩 상태의 각형 파이프, C형강을 일차적으로 위치 정렬하고 이차적으로 고정하여 흔들림을 방지한 후 측면에 펀칭홀을 자동으로 성형할 수 있으므로 성형 불량 발생을 현저히 저감시킬 수 있다.

Description

멀티홀 가공장치{Multi-hole processing apparatus}

본 발명은 홀 가공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로딩 상태의 각형 파이프, C형강을 일차적으로 위치 정렬하고 이차적으로 고정하여 흔들림을 방지한 후 측면에 펀칭홀을 자동으로 성형할 수 있으므로 성형 불량 발생을 현저히 저감시킬 수 있고 자동화 작업을 통해 노동자의 노동력을 크게 절감할 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 요구에 유연하게 대응하여 펀칭홀 사이의 간격도 용이하게 조절할 수 있는 멀티홀 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로, 금속과 같은 재료를 절삭 또는 연삭하여 필요한 모양을 만들어 내는 기계를 공작기계라고 하고, 공작기계에 사용될 수 있는 드릴은 금속에 구멍을 뚫기 위한 공구를 말한다.

또한, 재료의 보링을 위한 드릴링 머신은 절삭공구가 장치된 스핀들을 임의의 위치로 이동시키거나 또는 임의의 각도를 형성하여 공작물을 가공하는 장치를 말한다.

이러한 드릴링 머신은 핸드 드릴링 머신, 직립 드릴링 머신, 레디얼 드릴링 머신, 평드릴 머신 또는 다축 드릴링 머신과 같은 다양한 형태가 있고, 특히 다축 드릴링 머신은 하나의 기계에 동일하거나 서로 다른 여러 대의 드릴이 장착된 기계를 말한다.

여기서, 다양한 드릴이 드릴링 머신에 장착될 수 있지만 심가공을 위해서는 스페이드 드릴, 건드릴, 비티에이 드릴이 드릴링 머신에 장착될 수 있다.

하지만, 드릴링 머신을 이용하여 소재에 홀을 가공하는 경우, 가공의 과정이 많은 작업자의 수작업을 통해 이루어짐에 따라 인력의 소모가 많고, 작업 시간이 오래 걸리게 되면서 작업성과 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

덧붙여, 현재 각형, C형강 제조업체는 주문자 특성에 맞게 측면에 위치한 홀을 CNC 장비나 플라즈마 장비 등과 같은 전문 가공장비를 이용하여 가공하여 공급하고 있다. 하지만 CNC 장비의 경우 1기당 3 ~ 5억원에 해당하는 고가 투자비가 요구되고 주문자의 다양한 요구에 따른 개별 대응이 어려운 상황이다.

대한민국공개특허공보 제10-2015-0021415호(2015.03.02 공개)

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 로딩 상태의 각형 파이프, C형강을 일차적으로 위치 정렬하고 이차적으로 고정하여 흔들림을 방지한 후 측면에 펀칭홀을 자동으로 성형할 수 있으므로 성형 불량 발생을 현저히 저감시킬 수 있고 자동화 작업을 통해 노동자의 노동력을 크게 절감할 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 요구에 유연하게 대응하여 펀칭홀 사이의 간격도 용이하게 조절할 수 있으며, CNC 장비와 같이 고가의 제조비용이 요구되지 않는 멀티홀 가공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 직선이동부 상부에 로딩된 상태의 대상물 양측에 복수의 펀칭홀을 형성하는 홀 가공장치로서, 상기 대상물의 이동 방향 상 직선이동부의 후방에 마련되어 대상물의 로딩 상태를 감지하는 로딩감지센서; 상기 직선이동부의 양측에 각각 그 길이방향을 따라 서로 이격되게 복수로 마련되어 대상물의 폭 변동에 따라 가변적으로 대상물의 로딩 위치를 조절하여 직선이동부 상에서 대상물을 위치 정렬하는 위치정렬부; 상기 직선이동부에 마련되어 금속재질의 대상물 바닥면을 자력을 이용하여 고정하는 바닥면고정부; 및 상기 직선이동부를 사이에 두고 양측에 각각 마련되고 상기 직선이동부의 길이방향을 따라 서로 이격되게 복수로 마련되어 대상물의 양측면에 각각 펀칭홀을 형성하는 드릴링부를 포함하는 멀티홀 가공장치가 제공된다.

상기 드릴링부는, 마운팅 프레임; 상기 직선이동부 측으로 접근 또는 이격 가능하도록 상기 마운팅 프레임에 마련되는 복수의 이동블록; 상기 이동블록 상측에 설치되어 상기 펀칭홀을 형성하는 드릴링머신; 상기 마운팅 프레임에 마련되어 상기 이동블록의 이동을 가이드하는 가이드봉; 및 상기 적어도 하나의 이동블록을 왕복 이동시키는 왕복 구동부를 포함하되, 상기 왕복 구동부는 상기 마운팅 프레임에 설치되는 실린더를 포함하고, 상기 실린더의 로드 단부는 상기 이동블록의 상부에 마련되어 상기 드릴링머신이 설치되는 머신고정플레이트에 고정될 수 있다.

상기 실린더 구동에 따라 상기 이동블록, 상기 머신고정플레이트가 상기 마운팅 프레임의 일측부 측으로 과접근하거나 접촉하는 것을 방지하기 위한 접촉감지부를 더 포함할 수 있다.

상기 접촉감지부는, 상기 이동블록 또는 상기 머신고정플레이트의 일측면에 마련되어 상기 마운팅 프레임의 일측부와의 사이 거리를 감지하는 수광, 발광부를 갖는 적외선센서를 포함할 수 있다.

상기 접촉감지부는, 상기 이동블록 또는 상기 머신고정플레이트의 일측면과 상기 마운팅 프레임의 일측부와의 직접적인 접촉시 접촉 충격을 흡수하기 위한 쇼크 옵서버를 더 포함할 수 있다.

상기 위치정렬부는, 상기 직선이동부의 길이방향 일측에 마련되어 직선이동부를 따라 로딩중인 대상물을 타측을 향해 푸시하는 푸시부; 및 상기 직선이동부의 길이방향 타측에 마련되어 상기 푸시부에 의한 대상물의 측방향 이동시 그 이동거리를 제한하는 정렬부를 포함할 수 있다.

상기 정렬부는, 상기 직선이동부의 길이방향 타측에 착탈 가능하게 마련되되 대상물의 폭 크기에 따라 교체하여 장착 가능하도록 마련되는 정렬지그일 수 있다.

상기 위치정렬부는, 상기 직선이동부의 길이방향 양측에 각각 마련되어 직선이동부를 따라 로딩중인 대상물의 양측면을 각각 푸시하는 푸시부를 포함할 수 있다.

상기 바닥면고정부는, 상기 위치정렬부에 의해 상기 직선이동부 상의 대상물 로딩 위치가 정렬 완료되면 대상물 바닥면에 자력을 제공하여 흔들림을 방지하고 상기 드릴링부에 의한 펀칭 작업이 완료되면 자력 발생을 해제 가능한 전자석일 수 있다.

상기 드릴링부는, 상기 직선이동부를 사이에 두고 서로 마주보는 한 쌍이 직선이동부의 길이 방향을 따라 이격되게 복수로 마련되며, 상기 한 쌍의 드릴링부와 이와 인접하는 다른 한 쌍의 드릴링부 사이의 간격을 조절하는 드릴링 간격조절부를 더 포함할 수 있다.

상기 드릴링 간격조절부는, 볼 스크루축; 상기 볼 스크루축을 구동하는 구동부의 구동에 의해 상기 볼 스크루축을 따라 이동 가능하며, 상기 한 쌍의 드릴링부 중 제1 드릴링부의 바닥면에 고정되는 제1 이동블록; 상기 한 쌍의 드릴링부 중 다른 제2 드릴링부의 바닥면에 고정되는 제2 이동블록; 상기 제2 이동블록의 이동을 가이드하는 가이드봉; 및 상기 제1 이동블록과 상기 제2 이동블록을 연결하는 연결바를 포함할 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명의 멀티홀 가공장치에 의하면, 로딩 상태의 각형 파이프, C형강을 일차적으로 위치 정렬하고 이차적으로 고정하여 흔들림을 방지한 후 측면에 펀칭홀을 자동으로 성형할 수 있으므로 성형 불량 발생을 현저히 저감시킬 수 있다.

또한 자동화 작업을 통해 노동자의 노동력을 크게 절감할 수 있을 뿐만 아니라 작업 속도와 가공 정밀도를 한층 향상시키고 작업 안정성을 확보할 수 있다.

또한 드릴링 간격조절부를 마련함으로써 사용자의 요구에 유연하게 대응하여 펀칭홀 사이의 간격도 용이하게 조절할 수 있다.

또한 CNC 장비, 플라즈마 가공 장비 대비 저가로 제작 가능하여 경제적인 이점 또한 발생한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홀 가공장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티홀 가공장치에서 대상물이 정렬된 모습을 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홀 가공장치에서 대상물을 정렬하는 과정을 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4에서 대상물이 위치 정렬되는 모습을 보여주는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홀 가공장치에서 대상물의 양측면에 펀칭홀이 형성되는 모습을 나타내는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홀 가공장치의 드릴링부를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 드릴링부에서 초기 상태와 전진 이동한 상태를 나타내는 부분 저면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 멀티홀 가공장치에서 접촉감지부가 설치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홀 가공장치에서 드릴링 간격조절부가 추가로 마련된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 11은 도 10에서 드릴링 간격조절부 구동에 의해 드릴링부 사이의 간격이 조절된 모습을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 멀티홀 가공장치에서 제어 관계를 나타내는 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티홀 가공장치는, 태양광, 중형 건물 지지대 등 중형 구조물에 적용되는 트러스, 프레임 구조에 사용되는 각형, C형강(이하, '대상물')의 양측면에 복수의 펀칭홀을 형성하기 위한 것으로서, 대상물을 자동으로 로딩하여 연속적으로 펀칭 작업이 이루어지도록 하는 구조를 채용하고, 성형 대상물의 폭 변동에 따라 가변적으로 센터링 조절을 하면서 양측면에 안정적으로 펀칭홀을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 대상물의 길이 방향을 따라 펀칭홀의 간격을 조절할 수 있으므로 홀 성형 작업 속도와 작업 효율을 월등히 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 자동 이송 구조와 자동 펀칭 구조를 채용함으로써, 작업자의 수작업에 의한 홀 가공작업에 비해 성형 불량 발생률을 대폭 저감시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.

이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 멀티홀 가공장치는, 대상물(P) 양측면에 복수의 펀칭홀을 형성하는 홀 성형장치로서, 직선이동부(100), 로딩감지센서(200), 위치정렬부(300), 바닥면고정부(400) 및 드릴링부(500)를 포함한다.

먼저, 직선이동부(100)는 대상물(P)을 자동으로 이송시키기 위한 자동이송장치로서, 컨베이어 벨트 구조, 이송롤러 구조 등으로 적용 가능하며, 이하에서는 설명 및 도시의 편의를 위해 벨트로 적용된 경우를 기준으로 설명, 도시한다.

직선이동부(100)는, 그 상부에 대상물(P)을 로딩한 상태로 전방에서 후방으로 이송 가능한 벨트(110), 벨트(110)를 구동하는 벨트 구동모터(미도시), 벨트(110)의 양측에 각각 마련되는 측벽 플레이트(120)를 포함한다. 측벽 플레이트(120)는 벨트(110)를 지지하는 프레임으로서 벨트(110)의 안정적인 구동을 지지하게 된다. 작업자가 벨트(110) 상부에 대상물(P)을 안착시키면 벨트 구동에 의해 순차적으로 후방 이송이 가능하다.

다음, 로딩감지센서(200)는 대상물(P)의 이동 방향 상 직선이동부(100)의 후방에 마련되어 대상물(P)의 로딩 상태를 감지한다. 구체적으로, 로딩감지센서(200)는 벨트(110)를 지지하는 프레임 상의 일측에 장착되며 벨트(110)를 따라 대상물(P)이 로딩되어 설정된 위치까지 이송했는지의 여부를 감지하게 된다.

로딩감지센서(200)는 대상물(P)을 향해 광을 발산하는 발광부와 금속재질의 대상물 표면에 반사된 광을 감지하는 수광부를 갖는 적외선 센서 또는 기구적인 접촉에 의해 대상물(P)이 설정된 위치로 이동했는지를 감지할 수 있는 리미트 스위치 등으로 적용 가능하다. 제어부(600)는 로딩감지센서(200)의 감지신호를 전달받아 벨트(110)를 구동하는 벨트 구동모터(미도시)의 구동을 온오프 제어하며, 구체적으로 로딩감지센서(200)가 대상물(P)이 설정된 위치로 이송한 것으로 감지하면 제어부(600)는 벨트 구동모터의 구동을 정지시킨다.

다음, 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 위치정렬부(300)는 벨트(110) 상을 따라 로딩하는 대상물(P)을 벨트(110)의 길이 방향을 따라 가지런하게(평행하게) 위치 정렬하는 것으로서, 부연하자면 대상물(P)은 작업자의 수작업에 의해 벨트(110) 상부로 안착됨으로 벨트(110)의 길이방향 가상 중심선을 기준으로 이와 평행한 상태로 이송하기 힘든 경우가 발생할 수 있다. 이와 같이 벨트(110)와 평행하게 배치되지 않은 상태에서 후술하는 드릴링부(500)에 의한 실질적인 펀칭 작업이 이루어질 경우 홀 직경 불량, 홀 위치 불량 등과 같은 성형 불량이 발생할 수 있으므로, 본 발명은 위치정렬부(300)와 후술하는 바닥면고정부(400)를 통해 펀칭 작업이 이루어지기 전에 대상물(P)의 배치 위치를 1차적으로 정렬한 후 2차적으로 좌우 흔들림 발생을 방지하여 홀 성형 불량 발생을 최소화할 수 있는 이점을 갖는다.

본 발명에서, 위치정렬부(300)는, 직선이동부(100)의 양측에 각각 그 길이방향을 따라 서로 이격되게 복수로 마련되어 성형 대상물(P)의 폭 변동에 따라 가변적으로 대상물의 로딩 위치를 조절하여 직선이동부(100) 상에서 대상물을 위치 정렬한다.

여기서, 대상물(P)의 '폭'이라 함은 직선이동부(100)의 길이 방향을 기준으로 대상물의 좌우 방향 상의 폭을 의미한다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 위치정렬부(300)는, 일 예로, 직선이동부(100)의 길이방향 일측에 마련되어 직선이동부(100)를 따라 로딩중인 대상물(P)을 반대 방향인 타측을 향해 푸시하는 푸시부(310)와, 직선이동부(100)의 길이방향 타측에 마련되어 푸시부(310)에 의한 대상물(P)의 측방향 이동시 그 이동거리를 제한하는 정렬부(320)를 포함한다. 여기서, '대상물의 측방향' 이동은 직선이동부(100)의 길이 방향과 교차(수직 포함)하는 방향을 의미한다.

전술한 바와 같이 대상물(P)이 벨트(110) 상의 적정 위치로 이송 완료되면 벨트(110) 구동이 정지되고, 제어부(600)는 푸시부(310)를 구동하여 대상물(P)의 타측면이 정렬부(320)와 전체적으로 면접촉하도록 함으로써 실질적으로 직선이동부(100)의 길이 방향을 따라 평행한 상태가 되도록 정렬시키게 된다. 즉, 정렬부(320)는 직선이동부(100)의 길이 방향에 대해 평행한 상태로 장착되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 예에서, 정렬부(320)는, 직선이동부(100)의 길이방향 타측, 구체적으로는 측벽 플레이트(120)에 착탈 가능하게 마련되고 대상물(P)의 폭 크기에 따라 교체하여 장착 가능한 일종의 정렬지그로 적용 가능하다.

예를 들어, 대상물(P)의 폭이 100mm 인 경우 대상물(P)을 위치정렬하고자 10mm의 폭(측벽 플레이트에 장착된 상태에서 벨트의 길이방향과 수직한 방향으로의 길이)을 갖는 정렬부(320)를 현재 사용하고 있는 상태에서, 대상물의 폭이 50mm로 변경되는 경우 작업자는 예를 들어 60mm의 폭을 갖는 정렬부(320)로 교체하여 사용할 수 있다. 대상물(P)의 측면과 접촉 가능한 정렬부(320)의 측면은 평평한 면을 갖는 것이 바람직하며 푸시부(310)에 의한 푸시 동작시 대상물의 측면은 정렬부(320)의 측면에 밀착하여 더 이상의 이동이 제한되면서 위치 정렬된다. 본 발명에서, 푸시부(310)는 실린더 등으로 적용 가능하다.

다른 예로, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 위치정렬부(300)는, 직선이동부(100)의 길이방향 양측에 각각 마련되어 직선이동부(100)를 따라 로딩중인 대상물(P)의 양측면을 각각 푸시하는 푸시부(310)를 포함한다. 양측에 각각 마련되는 푸시부(310)는 모두 실린더로 적용 가능하고 제어부(600)의 신호를 인가받아 로드를 전후진 구동하게 되며, 전술한 바와 같이 대상물의 폭이 예를 들어 100mm, 50mm 등과 같이 다양하게 변하는 경우 제어부(600)는 실린더로의 유압 또는 공압 입력량을 제어하여 로드 전후진 거리를 조절함으로써 실질적으로 대상물(P)을 직선이동부(100)와 평행하면서 직선이동부의 폭 방향상 실질적으로 중앙 영역에 위치 정렬시키게 된다.

다음, 도 1, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 바닥면고정부(400)는 직선이동부(100)에 마련되어 금속재질의 대상물(P) 바닥면을 자력을 이용하여 고정하게 된다.

바닥면고정부(400)는, 위치정렬부(300)에 의해 직선이동부(100) 상의 대상물 로딩 위치가 정렬 완료되면 대상물(P) 바닥면을 향해 자력을 제공하여 좌우 및 전후 방향 흔들림을 방지하게 된다. 또한 바닥면고정부(400)는 드릴링부(500)에 의한 펀칭 작업이 완료되면 자력 발생이 해제되어 대상물이 후방으로 이송 가능하도록 자력 발생/해제가 자유로운 전자석으로 적용 가능하다.

부연하자면, 위치정렬부(300)에 의해 대상물(P)이 설정된 자세로 위치 정렬이 완료되면 제어부(600)는 바닥면고정부(400)에 전기 신호를 인가하여 자력을 발생시킴으로써 대상물(P)의 바닥면이 벨트의 상측 부분을 사이에 개재한 상태로 바닥면고정부(400)에 밀착되도록 한다.

다음, 도 6에 도시한 바와 같이, 드릴링부(500)는, 직선이동부(100)를 사이에 두고 양측에 각각 마련되고 직선이동부(100)의 길이방향을 따라 서로 이격되게 복수로 마련되어 대상물(P)의 양측면에 각각 펀칭홀(510)을 형성한다.

도 1, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 드릴링부(500)는, 마운팅 프레임(520), 이동블록(530), 드릴링머신(540), 가이드봉(550), 왕복 구동부(560) 및 머신고정플레이트(570)를 포함한다.

이동블록(530)은 직선이동부(100) 측으로 접근 또는 이격 가능하도록 마운팅 프레임(520)에 복수로 마련된다. 복수의 이동블록(530) 상부에는 머신고정플레이트(570)가 마련되고 이동블록(530)의 이동시 머신고정플레이트(570) 또한 동시에 이동 가능하도록 마운팅된다.

도 8에 도시한 바와 같이, 마운팅 프레임(520)에는 이동블록(530)의 이동을 가이드하도록 한 쌍의 가이드봉(550)이 마련되어 있으며 예를 들어 4개의 이동블록(530)에는 가이드봉(550)이 관통하도록 관통홀이 형성되어 가이드봉을 따라 이동블록(530)의 전후진 이동이 가능하게 된다.

왕복 구동부(560)는 이동블록(530)을 왕복 이동, 구체적으로 이동블록(530), 머신고정플레이트(570) 및 드릴링머신(540)이 동시에 직선이동부(100) 측으로 접근 또는 이격하도록 왕복 이동시키는 구동원으로서, 본 발명의 실시예에서는 예를 들어 마운팅 프레임(520)에 고정 설치되는 실린더로 적용 가능하다. 그러나, 이에 한정되지 않으며 왕복 구동부(560)는 볼 스크루, 피니언-래크 모듈, LM 가이드 모듈 등으로 적용될 수도 있다.

왕복 구동부(560), 즉 실린더의 로드 단부는 별도의 브래킷을 통해 머신고정플레이트(570)의 하면에 연결되며, 제어부(600)는 실린더를 구동하여 로드를 전후진 동작시키면 머신고정플레이트(570)와 드릴링머신(540)이 동시에 전후진 이동이 가능하게 된다.

드릴링머신(540)은 드릴링 모터(미도시)와 드릴링 모터의 회전축에 연결되는 드릴팁(580)을 포함하며, 드릴팁의 회전과 제어부(600)의 제어신호 인가에 의한 대상물 측면으로의 이동블록(530), 머신고정플레이트(570) 전진 이동(대상물 측으로의 접근 이동)을 통해 대상물의 양측면에 펀칭홀(510)이 형성된다.

한편, 이동블록(530), 머신고정플레이트(570) 및 드릴링머신(540)은 제어부(600)에 의해 기설정된 실린더 로드의 전후진 이동 거리만큼 왕복 이동하게 되는데, 특히 공압 실린더인 경우 공급되는 압축 공기의 밀도차에 따라 설정된 로드 전진 거리가 미세하게 증가하거나 감소하는 현상이 발생하게 된다. 예를 들어 상대적으로 공기밀도가 높은 겨울철의 경우 여름철에 비해 실린더 로드 전진 거리가 미세하게 증가하는 현상이 발생할 수 있으며, 이러한 경우 이동블록(530) 및 머신고정플레이트(570) 중 적어도 하나가 마운팅 프레임(520)의 일측부 측에 접촉하는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 이와 같이 공기밀도 변화에 따른 실린더 로드 전진 거리의 미세 변화시에 대응하도록 일종의 안전장치 개념으로서, 실린더 구동에 따라 이동블록(530) 및 머신고정플레이트(570)가 마운팅 프레임(520)의 일측부 측으로 과접근하거나 접촉하는 것을 감지하기 위한 접촉감지부(700)를 더 포함한다.

구체적으로, 도 9에 도시한 바와 같이, 접촉감지부(700)는, 이동블록(530) 또는 머신고정플레이트(570)의 일측면에 마련되어 마주보는 마운팅 프레임(520)의 일측부와의 사이 거리를 감지하는 수광, 발광부를 갖는 적외선센서를 포함한다.

관련 도면에는 접촉감지부(700)가 이동블록(530)에 마련된 경우가 도시되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 마운팅 프레임(520)의 일측부를 근접한 위치에서 마주보는 머신고정플레이트(570)의 상측으로 절곡된 플랜지 일면 상에 마련될 수도 있다.

본 발명에서, 제어부(600)는 실린더를 구동함과 더불어 적외선 센서에 의한 이상접근신호 감지시 이를 전달받아 실린더의 구동을 제어한다. 구체적으로, 접촉감지부(700)에 의한 과접근 신호가 감지되는 경우, 제어부(600)는 이러한 과접근 신호를 전달받아 이동블록(530)을 왕복 이동시키는 실린더로의 공압 공급을 즉시 중지시키고 내부의 공압을 외부로 배출시켜 실린더 로드를 후진 이동시키도록 한다. 좀 더 부연하자면, 압축공기탱크(미도시)와 실린더 사이를 연결하는 배관 상에 압축공기 공급을 선택적으로 허용 또는 차단하도록 전기적인 제어가 가능한 솔레노이드밸브(미도시)를 설치하고 제어부(600)가 솔레노이드밸브의 개방/차단을 제어함으로써 전술한 동작이 가능하게 된다.

도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명에서, 접촉감지부(700)는, 이동블록(530) 또는 머신고정플레이트(570)의 일측면과 마운팅 프레임(520)의 일측부와의 직접적인 접촉시 접촉 충격을 흡수하기 위한 쇼크 옵서버(710)를 더 포함한다. 쇼크 옵서버(710)는 스프링 구조를 포함하여 직접적인 접촉시 가해지는 충격을 일정 이상 흡수하도록 마련되는 것으로서, 전술한 바와 같이 적외선 센서에 의한 이상접근(과접근) 신호에 의한 실린더 구동 제어와 더불어 관련 부품간의 충격에 의한 이상 발생, 파손을 더욱 방지하는 안전장치로 마련된다.

이상 설명을 통해서는 대상물(P)의 양측면에 동시에 6개의 펀칭홀(510)을 형성할 수 있고 제어부(600)가 드릴링부(500)를 선택적으로 구동하여 1개 내지 6개의 펀칭홀을 형성할 수 있음을 확인할 수 있다. 그러나, 직선이동부(100)의 길이 방향을 따라 서로 이격되게 배치된 복수의 드릴링부(500) 간의 간격이 고정되게 배치된다면 복수의 펀칭홀(510) 간의 사이 거리도 일정하게 형성될 수 밖에 없다.

부연하자면, 대상물(P)의 길이 변동에 따라 펀칭홀(510) 간의 간격도 가변적으로 조절할 필요가 발생하며, 본 발명은 이러한 홀 간의 간격 조절을 가능하게 하는 추가적인 구조를 채용하고 있다.

구체적으로, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 드릴링부(500)는, 직선이동부(100)를 사이에 두고 서로 마주보는 한 쌍이 직선이동부(100)의 길이 방향을 따라 이격되게 복수로 마련되며, 관련 도면에서는 도시의 편의를 위해 3쌍이 마련된 경우가 도시되어 있으나 이보다 증감 가능하다.

본 발명은, 한 쌍의 드릴링부(500)와 이와 인접하는 다른 한 쌍의 드릴링부(500) 사이의 간격을 조절하는 드릴링 간격조절부(800)를 더 포함한다.

드릴링 간격조절부(800)는, 볼 스크루축(810), 볼 스크루축(810)을 회전시키는 볼 스크루 모터(820), 볼 스크루축(810)을 따라 이동 가능하며 한 쌍의 드릴링부(500) 중 제1 드릴링부(500)의 바닥면에 고정되는 제1 이동블록(830), 한 쌍의 드릴링부(500) 중 다른 제2 드릴링부(500)의 바닥면에 고정되는 제2 이동블록(840), 제2 이동블록(840)의 이동을 가이드하는 가이드봉(850), 제1 이동블록(830)과 제2 이동블록(840)을 연결하는 연결바(미도시)를 포함한다.

드릴링 간격조절부(800)는 드릴링부(500)의 마운팅 프레임(520) 하부에 장착 가능하며 볼 스크루 모터(820)가 구동하면 제1 이동블록(830) 및 제2 이동블록(840)이 각각 볼 스크루축(810)과 가이드봉(850)을 따라 왕복 이동하게 되며, 이와 동시에 한 쌍의 드릴링부(500)의 왕복 이동이 이루어지게 된다. 이를 위해 볼 스크루 모터(820)는 정역 회전이 가능하고 회전수 제어가 용이한 서보모터로 적용되는 것이 바람직하다.

한편, 관련 도면에는 3쌍의 드릴링부(500) 중 가운데에 배치된 한 쌍의 드릴링부(500)는 위치 고정 상태이고 좌우 양측의 드릴링부(500)에만 드릴링 간격조절부(800)가 마련된 경우가 나타나 있지만, 이에 한정되지 않으며 3쌍의 드릴링부(500) 모두에 마련될 수도 있으며 홀 성형 작업 요구조건 등에 따라 설치 조건은 변경 가능하다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

P: 대상물 100: 직선이동부
200: 로딩감지센서 300: 위치정렬부
310: 푸시부 320: 정렬부
400: 바닥면고정부 500: 드릴링부
600: 제어부 700: 접촉감지부
710: 쇼크 옵서버 800: 드릴링 간격조절부
830: 제1 이동블록 840: 제2 이동블록

Claims (11)

1. 직선이동부 상부에 로딩된 상태의 대상물 양측에 복수의 펀칭홀을 형성하는 홀 가공장치로서,
   상기 대상물의 이동 방향 상 직선이동부의 후방에 마련되어 대상물의 로딩 상태를 감지하는 로딩감지센서;
   상기 직선이동부의 양측에 각각 그 길이방향을 따라 서로 이격되게 복수로 마련되어 대상물의 폭 변동에 따라 가변적으로 대상물의 로딩 위치를 조절하여 직선이동부 상에서 대상물을 위치 정렬하는 위치정렬부;
   상기 직선이동부에 마련되어 금속재질의 대상물 바닥면을 자력을 이용하여 고정하는 바닥면고정부; 및
   상기 직선이동부를 사이에 두고 양측에 각각 마련되고 상기 직선이동부의 길이방향을 따라 서로 이격되게 복수로 마련되어 대상물의 양측면에 각각 펀칭홀을 형성하는 드릴링부를 포함하며,
   상기 드릴링부는,
   마운팅 프레임;
   상기 직선이동부 측으로 접근 또는 이격 가능하도록 상기 마운팅 프레임에 마련되는 복수의 이동블록;
   상기 이동블록 상측에 설치되어 상기 펀칭홀을 형성하는 드릴링머신;
   상기 마운팅 프레임에 마련되어 상기 이동블록의 이동을 가이드하는 가이드봉; 및
   상기 적어도 하나의 이동블록을 왕복 이동시키는 왕복 구동부를 포함하되,
   상기 왕복 구동부는 상기 마운팅 프레임에 설치되는 실린더를 포함하고, 상기 실린더의 로드 단부는 상기 이동블록의 상부에 마련되어 상기 드릴링머신이 설치되는 머신고정플레이트에 고정되는 것을 특징으로 하는 멀티홀 가공장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 실린더 구동에 따라 상기 이동블록, 상기 머신고정플레이트가 상기 마운팅 프레임의 일측부 측으로 과접근하거나 접촉하는 것을 감지하기 위한 접촉감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티홀 가공장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 접촉감지부는, 상기 이동블록 또는 상기 머신고정플레이트의 일측면에 마련되어 상기 마운팅 프레임의 일측부와의 사이 거리를 감지하는 수광, 발광부를 갖는 적외선센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티홀 가공장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 접촉감지부는, 상기 이동블록 또는 상기 머신고정플레이트의 일측면과 상기 마운팅 프레임의 일측부와의 직접적인 접촉시 접촉 충격을 흡수하기 위한 쇼크 옵서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티홀 가공장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 위치정렬부는,
   상기 직선이동부의 길이방향 일측에 마련되어 직선이동부를 따라 로딩중인 대상물을 타측을 향해 푸시하는 푸시부; 및
   상기 직선이동부의 길이방향 타측에 마련되어 상기 푸시부에 의한 대상물의 측방향 이동시 그 이동거리를 제한하는 정렬부를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티홀 가공장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 정렬부는, 상기 직선이동부의 길이방향 타측에 착탈 가능하게 마련되되 대상물의 폭 크기에 따라 교체하여 장착 가능하도록 마련되는 정렬지그인 것을 특징으로 하는 멀티홀 가공장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 위치정렬부는, 상기 직선이동부의 길이방향 양측에 각각 마련되어 직선이동부를 따라 로딩중인 대상물의 양측면을 각각 푸시하는 푸시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티홀 가공장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 바닥면고정부는, 상기 위치정렬부에 의해 상기 직선이동부 상의 대상물 로딩 위치가 정렬 완료되면 대상물 바닥면에 자력을 제공하여 흔들림을 방지하고 상기 드릴링부에 의한 펀칭 작업이 완료되면 자력 발생을 해제 가능한 전자석인 것을 특징으로 하는 멀티홀 가공장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 드릴링부는, 상기 직선이동부를 사이에 두고 서로 마주보는 한 쌍이 직선이동부의 길이 방향을 따라 이격되게 복수로 마련되며,
    상기 한 쌍의 드릴링부와 이와 인접하는 다른 한 쌍의 드릴링부 사이의 간격을 조절하는 드릴링 간격조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티홀 가공장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 드릴링 간격조절부는,
    볼 스크루축;
    상기 볼 스크루축을 구동하는 구동부의 구동에 의해 상기 볼 스크루축을 따라 이동 가능하며, 상기 한 쌍의 드릴링부 중 제1 드릴링부의 바닥면에 고정되는 제1 이동블록;
    상기 한 쌍의 드릴링부 중 다른 제2 드릴링부의 바닥면에 고정되는 제2 이동블록;
    상기 제2 이동블록의 이동을 가이드하는 가이드봉; 및
    상기 제1 이동블록과 상기 제2 이동블록을 연결하는 연결바를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티홀 가공장치.
    
    
    

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