KR102144966B1 - 스프링 제조장치 - Google Patents

Abstract

스프링제조장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 강선 또는 얇은 강판 소재의 원재료가 구비되고 플랜지 형상으로 형성되는 권취드럼 및, 권취드럼의 하부에 위치되어 상부의 판이 회전되는 구조로 형성되며 구동력이 발생되는 모터가 내장된 로터를 포함하고, 원재료를 메인유니트로 공급하는 로터결합체; 로터결합체와 메인유니트 사이에 배치되는 피드확인장치; 로터결합체의 일측에 위치되고, 복수개의 롤러가 상호 교번적으로 위치되어, 원재료의 수평방향 유동을 제한하는 수평정렬이송기; 수평정렬이송기와 수직방향으로 배치되어, 처짐방지베어링의 일측에 위치되고, 복수개의 롤러가 상호 교번적으로 형성되는 수직정렬이송기; 수평정렬이송기 및 수직정렬이송기의 일측에 위치되고, 4개의 롤러가 상하방향에 맞물리도록 배치되며, 4개의 롤러의 일측에 구비된 스프링에 의해 원재료의 이송속도를 조절하는 피드롤러; 피드롤러의 중심부에서 연장되어 형성되며, 원재료를 성형되는 경로로 안내하는 가이드플레이트; 및 가이드플레이트에서 이송된 원재료를 스프링으로 성형하는 성형공구툴;을 포함하는 스프링제조장치가 제공될 수 있다.

Description

스프링 제조장치 {SPRING MANUFACTURING MACHINE}

본 발명은 스프링의 자동화 생산 장치에 관한 것이다.

일반적으로 경 하중용의 소형 스프링은 강선이나 얇은 강판 소재를 벤딩시켜 제조하게 되는데, 강선 또는 얇은 강판 소재를 일정 크기로 절단하고 핀의 양단부를 형성하는 모서리 부분을 모따기하며, 이를 벤딩시키거나 벤딩 후, 절단하여 제조하고 있다.

스프링은 용수철이라고도 하며, 그 용도로는 용수철 저울, 소파에 들어 있는 스프링, 안전밸브의 밸브스프링, 자동차 바퀴를 받쳐 주는 판 스프링 등은 금속의 탄성을 이용한 것이다. 스프링의 재료는 적당히 열처리한 강철을 사용할 때가 가장 많고, 이 밖에 인청동(燐靑銅), 니켈합금 등의 금속재료가 사용된다. 또한, 고무나 공기 등도 탄성체로서 스프링의 용도록 사용될 수 있다.

금속재 스프링의 모양에는 코일(헬리컬) 스프링, 링 스프링, 접시형 스프링 등이 있다. 코일 스프링은 환강(丸鋼), 각강(角鋼) 등 봉상(棒狀)의 금속재료를 원통형 나사선 모양으로 감은 것인데, 인장 또는 압축에도 사용할 수 있으며, 압축코일 스프링은 2겹 또는 3겹으로 만들 수도 있다. 판스프링은 1장으로 구성된 경우도 있으나 여러장을 포개어서 사용하는 경우가 많다. 큰 외력(外力)을 받는 곳에는 사다리꼴 또는 삼각형으로 겹친 겹판스프링을 사용하며, 자동차, 철도차량 등에 가장 많이 사용된다.

종래의 코일스프링 핀 성형장치는 모재의 일측을 가압하는 수단을 갖는 다수의 성형롤러는 각각의 가공부와 일체로 형성되며, 성형롤러와 각각의 가공부는 하나의 고정블록에 고정되는 구성이다. 그리고, 상기와 같은 성형롤러와 가공부를 갖는 고정블록은 프레임 표면에 일정간격으로 배열되어 이동하는 모재를 가압하여 성형시키는 구성이다. 가공부에 형성되는 성형롤러와 상부 가압롤러 및 하부 가압롤러는 정해진 거리만큼 각각 떨어진 상태로 고정되는 구성이다.

모재는 최초 1차 가공부에 형성된 상부 가압롤러와 하부 가압롤러를 통과함과 동시에 고정블록에 올려진 성형롤러의 성형홈에 의해 모재 부분의 일측을 라운드로 형성시키는 1 단계 작업을 수행하게 된다. 다음 단계로, 라운드 형태로 끝이 벤딩된 상기 모재는 2차 가공부에 형성된 성형롤러의 성형홈을 연속적으로 통과하면서 원형으로 말리는 2 단계 작업을 수행하게 된다. 그리고, 3 차 가공부, 4 차 가공부, 5 차 가공부를 통과하는 모재가 다수 겹으로 벤딩되는 3 단계, 4 단계, 5단계 작업을 연속적으로 수행하게 된다. 다음, 5차 가공부를 통과하는 모재는 양측으로 형성된 성형롤러를 통과하면서 다수겹을 갖는 하나의 코일 스프링핀으로 성형 된 후, 별도의 절단장치에 의해 절단될 수 있는 구성이다.

이러한 종래의 코일 스프링 핀 성형장치는 다수겹을 가지는 코일 스프링 핀을 제조하기 위하여 여러 개의 벤딩구간을 설치했기 때문에 성형장치의 크기가 매우 크다. 최근에는 장치보다 크기를 축소화하여 공간의 제한성을 해결하며, 생산성을 증대하려는 연구가 진행중에 있다.

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 한 개의 모듈에 복수개의 툴이 구성되어 장소의 이동없이 벤딩, 컷팅 작업등이 가능하며, 생산규격 및 생산량 조절이 용이한 스프링 제조장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 강선 또는 얇은 강판 소재의 원재료가 구비되고 플랜지 형상으로 형성되는 권취드럼 및, 상기 권취드럼의 하부에 위치되어 상부의 판이 회전되는 구조로 형성되며 구동력이 발생되는 모터가 내장된 로터를 포함하고, 상기 원재료를 메인유니트로 공급하는 로터결합체; 상기 로터결합체와 상기 메인유니트 사이에 배치되는 피드확인장치; 상기 로터결합체의 일측에 위치되고, 복수개의 롤러가 상호 교번적으로 위치되어, 상기 원재료의 수평방향 유동을 제한하는 수평정렬이송기; 상기 수평정렬이송기와 수직방향으로 배치되어, 상기 처짐방지베어링의 일측에 위치되고, 복수개의 롤러가 상호 교번적으로 형성되는 수직정렬이송기; 상기 수평정렬이송기 및 상기 수직정렬이송기의 일측에 위치되고, 4개의 롤러가 상하방향에 맞물리도록 배치되며, 상기 4개의 롤러의 일측에 구비된 스프링에 의해 상기 원재료의 이송속도를 조절하는 피드롤러; 상기 피드롤러의 중심부에서 연장되어 형성되며, 상기 원재료를 성형되는 경로로 안내하는 가이드플레이트; 및 상기 가이드플레이트에서 이송된 상기 원재료(M)를 스프링으로 성형하는 성형공구툴;을 포함하는 스프링제조장치가 제공될 수 있다.

본 실시예들에 따른 스프링제조장치는 방사형으로 위치된 성형공구툴의 구성으로 설치공간을 최소화하며, 제 1 및 제 2 곡률발생기와 피치조절기로 간단한 장치의 조절로 다양한 규격의 스프링을 자동화하여 생산하는데 활용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링제조장치의 전체구성을 보여주는 사시도이다.
도 2의 (a)는 도 1에 도시된 원재료(M)의 이송라인을 나타낸 사시도이다.
도 2의 (b)는 도 1에 도시된 가이드플레이트(500)의 확대도이다.
도 3은 도 1에 도시된 스프링제조장치의 성형공구툴을 나타낸 사시도이다.
도 4a, 4b, 4c, 4d는 원재료가 스프링으로 성형되는 작동을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 이하의 실시예들은 해당 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링제조장치의 전체구성을 보여주는 사시도이다.

도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 스프링제조장치는 원재료(M)를 코일스프링 형태로 가공할 수 있다. 원재료(M)는 강선 또는 소정 폭을 가진 얇은 강판을 포함할 수 있다.

또한, 본 실시예의 스프링제조장치는 원재료(M)가 공급될 수 있도록 형성되는 로터결합체(100)와, 원재료(M)의 공급상태를 확인할 수 있는 피드확인장치(200)를 포함할 수 있다. 또한, 로터결합체(100)의 우측에는 처짐방지베어링(310)이 위치될 수 있다. 처짐방지베어링(310)의 우측에는 수평 및 수직 정렬이송기(320, 330)가 위치되어 원재료(M)를 수평 및 수직방향으로 정렬할 수 있다. 수평 및 수직 정렬이송기(320, 330)의 후단에는 원재료(M)의 공급속도를 제어하는 피드롤러(400)와, 원재료(M)를 성형하는 성형공구툴(600)이 배치될 수 있다.

본 실시예에 따른 스프링제조장치는 피드롤러(400)와 각각의 성형공구툴(600)이 별도의 모터에서 구동력이 전달되어, 공정속도 내지 생산규격이 용이하게 가변될 수 있으며, 각각의 성형공구툴(600)이 방사형태로 위치되어 설비의 설치공간이 최소화될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여, 도 1에 도시된 각 구성을 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 1을 참고하면, 스프링제조장치는 로터결합체(100)를 포함할 수 있다.

로터결합체(100)는 스프링제조장치의 전단부에 배치될 수 있다.

로터결합체(100)는 원재료(M)가 권취되어 있는 권취드럼(120)과, 회전동력을 제공하는 로터(110)를 포함하여 구성될 수 있다.

로터결합체(100)의 상부에는 권취드럼(120)이 배치될 수 있다. 권취드럼(120)은 원재료가 권취되는 몸통부분과, 몸통부분 상하단에서 마련되어 원재료의 이탈을 방지하는 외측부분으로 형성될 수 있다. 자세히 말하면, 권취드럼(120)의 몸통부분은 강선 또는 얇은 판의 형태인 원재료(M)가 몸통부분에 감기는 형태로 구비될 수 있다. 또한, 권취드럼(120)은 플랜지 형상으로 원재료(M)는 권출 과정에서 권취드럼(120)의 외측부분에 의해 이탈이 방지될 수 있다.

로터결합체(100) 하부에는 로터(110)가 구비될 수 있다. 로터(110) 상부에는 회전 가능한 판(111)이 구비될 수 있다. 상부의 판(111)은 원형의 판으로 형성될 수 있다. 또한, 로터(110)의 하부에는 상부의 판(111)과 연결되어, 상부의 판(111)으로 회전 구동력을 제공하는 모터(미도시)가 내장되어 구비될 수 있다. 로터(110)는 모터(미도시)에 의해 회전될 수 있다.

한편, 본 실시예의 스프링제조장치는 피드확인장치(200)를 포함할 수 있다.

피드확인장치(200)는 권취드럼(120) 상측에 배치될 수 있다. 피드확인장치(200)는 기둥형상으로 형성된 복수개의 폴(210)과, 원재료에 거치되는 피드확인링(220)을 포함하여 구성될 수 있다.

복수개의 폴(210)은 고정되는 지면 또는 로터의 측면에서 연장된 형태로 형성될 수 있다. 또한, 각 폴(210)의 상단에는 원통형의 통로(211)가 구비될 수 있다. 권취드럼(120)에서 인출된 원재료(M)는 원통형의 통로(211)을 관통하여 이송방향으로 이동될 수 있다. 원통형의 통로(211)는 권취드럼에서 인출되는 원재료(M)가 얽히지 않으며 이송방향으로 인출될 수 있도록 통로의 인입 및 인출방향이 형성될 수 있다.

또한, 복수개의 폴(210)을 관통되도록 이송되는 원재료(M)는 피드확인링(220)이 거치될 수 있다. 피드확인링(220)은 원형의 링 형상으로 구비될 수 있다. 피드확인링(220)은 원재료(M)의 일측에 접촉되어, 원재료(M)의 이송에 따라 전후로 유동될 수 있다.

사용자는 피드확인링(220)의 위치에 따라 원재료(M)의 공급속도와 소모속도의 차이를 확인할 수 있다. 이에 따라, 원재료(M)의 공급속도 또는 소모속도를 조절하여 균형을 맞출 수 있다.

일 예로, 피드확인링(220)이 기준위치에서 원재료(M)의 이송방향 측으로 이동될 경우, 사용자는 소모속도가 공급속도보다 빠른 것으로 인지할 수 있다. 이에 반해, 피드확인링(220)이 기준위치에서 원재료(M)의 공급방향 측으로 이동될 경우, 사용자는 공급속도가 소모속도보다 빠른 것으로 인지할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 원재료(M1)의 공급속도와 소모속도를 적절히 조절할 수 있다.

한편, 원재료(M)의 이송방향은 로터결합체(100)에서 메인유니트(U1)를 향하는 방향이 될 수 있다. 여기서, 메인유니트(U1)는 처짐방지베어링(310), 수직 및 수평정렬이송기(320, 330), 피드롤러(400), 성형공구툴(600)이 일측면에 위치될 수 있는 소정의 공간이 형성되며, 이들이 구동될 수 있도록 구동력을 제공하는 각각의 모터가 내부에 구비될 수 있다.

한편, 본 실시예의 스프링제조장치는 오일공급장치(OS)를 포함할 수 있다.

오일공급장치(OS)는 로터결합체(100)와 메인유니트(U1) 사이에 배치될 수 있다.

도 2의 (a)는 도 1에 도시된 원재료(M)의 이송라인을 나타낸 사시도이다.

도 2의 (a)를 참고하면, 오일공급장치(OS)는 오일이 저장되어 공급되는 오일박스(OS1)와, 저장된 오일을 원재료(M)로 공급하는 오일벨트(OS2)를 포함하여 구성될 수 있다.

오일박스(OS1)는 내부에 소정의 공간이 형성되어, 상부가 개방된 박스형상으로 형성될 수 있다. 오일박스(OS1)는 후술할 처짐방지베어링(310)의 전방에 배치될 수 있다. 다만 오일박스(OS1)는 원재료(M)가 메인유니트(U1)로 이송되는 구간이면 어느 지점에 위치되어도 무방하며, 반드시 예시된 위치로 한정되는 것은 아니다. 한편, 오일박스(OS1)는 내부공간에 오일이 공급될 수 있다.

오일벨트(OS2)는 원형의 고리 형상으로 형성될 수 있다. 오일벨트(OS2)는 오일이 잘 흡수되는 재질로 형성될 수 있다. 오일벨트(OS2)는 원재료(M)에 거치되어 위치될 수 있다. 또한, 오일벨트(OS2)는 일측이 오일박스(OS1)에 저장된 오일에 담겨있는 형태로 위치될 수 있다. 이와 같은 오일벨트(OS2)는 오일박스(OS1)에 저장된 오일을 흡수하여, 상단의 원재료(M) 표면에 오일을 코팅할 수 있다.

오일벨트(OS2)의 오일에 담긴 일측은 매듭부재(OS3)가 형성될 수 있다. 매듭부재(OS3)는 오일벨트(OS2)의 양단의 끝단에 형성될 수 있다. 매듭부재(OS3)는 오일벨트(OS)의 양단이 결합될 수 있도록 형성될 수 있다. 일 예로 매듭부재(OS3)는 단추로 형성될 수 있으며, 암/수 형상으로 구분되어 탈 부착 가능하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 매듭부재(OS3)의 체결 시 오일벨트(OS2)는 원형의 고리형태로 형성될 수 있다. 매듭부재(OS3)는 비중이 오일보다 크며 내유성을 가진 재료이면 어떤 것도 무방하다. 이에 따라 오일벨트(OS2)의 일단은 매듭부재(OS3)에 의해 오일에 담겨 있을 수 있다. 또한 탈부착 가능한 형상으로 교체나 체결시에 원재료의 공급을 중단하지 않고 작업할 수 있다.

한편, 본 실시예의 스프링제조장치는 처짐방지베어링(310)을 포함할 수 있다.

도시된 바에 따르면, 처짐방지베어링(310)은 오일박스(OS1) 우측에 배치되어 있다. 처짐방지베어링(310)은 메인유니트(U1)로부터 연장되는 정렬플레이트(340)에 연장되어 결합될 수 있다.

처짐방지베어링(310)의 외관은 사각박스 형상으로 형성될 수 있으며, 중앙에 원재료가 인입 가능한 원형의 홀이 구비될 수 있다. 또한, 홀의 외주면은 부싱으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 원재료(M)는 원형의 홀을 통해 처짐방지베어링(310)을 관통될 수 있으며, 마찰에 의한 손상이 방지될 수 있다. 또한, 원형의 홀의 경로를 통해 이송방향으로 안내될 수 있다.

한편, 본 실시예의 스프링제조장치는 수평정렬이송기(320) 및 수직정렬이송기(330)를 포함할 수 있다.

도시된 바에 따르면, 수평정렬이송기(320) 및 수직정렬이송기(330)는 처짐방지베어링(310) 우측에 순차적으로 배치되어 있다.

수평정렬이송기(320)는 메인유니트(U1)로부터 연장되어 형성된 정렬플레이트(340)의 일측면에 위치될 수 있다. 정렬플레이트(340)는 수평정렬이송기(320)의 수평롤러와 수평조절나사(320a)가 위치될 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 수평정렬이송기(320)는 정렬플레이트(340)의 상부면에 복수개의 수평롤러가 상호 교번적으로 배치되어 형성될 수 있다.

또한, 복수개의 수평롤러는 측면에 수평조절나사(320a)가 측면에 위치될 수 있다. 수평조절나사(320a)는 정렬플레이트(340)의 측면에 체결되어 정렬플레이트(340) 내부에 인입된 수평롤러의 일단부가 지지될 수 있다. 수평조절나사(320a)와 수평롤러 사이에는 스프링부재가 위치될 수 있다. 이에 따라, 수평롤러는 원재료(M)의 이송에 따라 유동적으로 상하이동 될 수 있다. 또한, 수평조절나사(320a)를 조절하여 수평롤러의 유동간격이 조절될 수 있다.

복수개의 수평롤러 사이에는 원재료(M)가 인입되는 공간이 형성될 수 있다. 원재료(M)는 인입되는 공간을 통해 우측으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 원재료(M)는 수평롤러에 의해 수평방향 움직임이 제한되어 이송될 수 있다.

수직정렬이송기(330)는 수평정렬이송기(320)의 우측에 위치될 수 있다. 다만, 수직정렬이송기(320)와 수평정렬이송기(320)의 위치되는 순서는 서로 바뀌어도 무방하다. 본 실시예에서는 우측에 수직정렬이송기(320)가 위치되었다.

수직정렬이송기(330)는 수평정렬이송기(320)와 유사한 구조로 형성될 수 있다. 다만, 수직정렬이송기(320)는 수평정렬이송기(320)와 배치방향이 상이하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 정렬플레이트(340)는 수평정렬이송기(320)의 배치면과 수직정렬이송기(320)가 배치되는 수직한 면으로 형성될 수 있다.

한편, 본 실시예의 스프링제조장치는 피드롤러(400)를 포함할 수 있다.

도시된 바에 따르면, 피드롤러(400)는 수평정렬이송기(330)의 우측에 배치되어 있다.

피드롤러(400)는 메인유니트(U1)의 일측면에 지지되어 위치될 수 있다. 피드롤러(400)는 복수개의 롤러가 배치되어 형성될 수 있다. 또한, 피드롤러(400)는 상하에 위치된 피드롤러(400)의 외주면이 맞물려 배치될 수 있다.

피드롤러(400)는 메인유니트(U1)의 내부에 구비된 모터에 의해 회동될 수 있다. 피드롤러(400)는 원재료(M)가 상하 위치된 피드롤러(400)사이에 끼워질 수 있다. 이와 같은 구조에 의해, 피드롤러(400)가 회동될 경우, 롤러에 접촉된 원재료(M)가 롤러의 회동에 따라 일측(도면상 우측)으로 이송될 수 있다. 이에 따라, 피드롤러(400)의 회전속도를 조절하여 원재료(M)의 이송 속도를 조절할 수 있다.

피드롤러(400)는 원재료(M)의 접촉방향의 반대측면에는 스프링(410)이 구비될 수 있다. 스프링(410)은 원재료(M)가 피드롤러(400)에 접촉되는 것이 용이하도록 원재료 방향으로 탄성력이 작용된다. 이에 따라, 원재료(M)는 피드롤러(400)에 의해 충분히 접촉되어 피드롤러(400)의 회전에 의해 이송될 수 있다.

한편, 본 실시예의 스프링제조장치는 가이드플레이트(500)를 포함할 수 있다.

도시된 바에 따르면, 가이드플레이트(500)는 피드롤러(400)의 우측에 배치되어 있다.

도 2의 (b)는 도 1에 도시된 가이드플레이트(500)의 확대도이다.

도 2의 (b)를 참조하면, 가이드플레이트(500)는 피드롤러(400)의 중심부에서 일측(도면상 우측)으로 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 가이드플레이트(500)에는 이송홈(510)이 형성될 수 있다. 이송홈(510)은 원재료(M)의 크기에 대응되는 크기로 형성될 수 있다. 이에 따라, 피드롤러(400)로부터 이송되는 원재료(M)는 이송홈(510)을 따라 이동될 수 있다.

한편, 본 실시예의 스프링제조장치는 성형공구툴(600)을 포함할 수 있다

도 3은 도 1에 도시된 스프링제조장치의 성형공구툴(600)을 나타낸 사시도이다.

도 3을 참고하면, 가이드플레이트(500)의 일측(본도면에서 우측)에는 성형공구툴(600)이 구비될 수 있다. 성형공구툴(600)은 메인유니트(U1)의 일측면에 위치될 수 있다. 또한, 성형공구툴(600)은 방사형상으로 공구가 분리되어 위치될 수 있다.

성형공구툴(600)은 제 1 곡률발생기(610), 제 2 곡률발생기(620), 피치조절기(630), 커팅부(650), 스프링받이(670)를 포함하여 구성될 수 있다.

성형공구툴(600)의 구성은 원재료(M)의 성형위치를 기준으로 방사형태로 위치될 수 있다. 성형공구툴(600)은 편의상 원재료(M)가 성형되는 순서에 따라 설명하도록 하겠다.

제 1 곡률발생기(610)는 구동캠(611), 연동샤프트(612), 회전레버(613) 및 제 1 곡률공구(614)를 포함하여 구성될 수 있다.

제 1 곡률발생기(610)는 후단에 구동캠(611)이 구비될 수 있다. 구동캠(611)은 제 1 곡률발생기(610)가 작동되는 구동력을 전달할 수 있다. 구동캠(611)은 메인유니트(U1)의 일측면에 위치될 수 있다. 구동캠(611)은 메인유니트(U1) 내부에 구비된 모터에 의해 회전될 수 있다. 구동캠(611)은 시계방향(도면기준)으로 회전되도록 작동될 수 있다. 구동캠(611)의 외측면은 하부에 구비된 연동샤프트(612)의 일측에 접촉될 수 있다.

구동캠(611)은 선단부(611a)와 중심부(611b)가 구비될 수 있다. 선단부(611a)는 구동캠(611)에서 작은 지름의 구형으로 형성되어 돌출된 부분이 될 수 있다. 중심부(611b)는 구동캠(611)에서 큰 지름의 구형으로 형성된 부분이 될 수 있다.

연동샤프트(612)는 연동브라켓(612a)에 힘점(H1), 중심축(A1), 조절샤프트(S1) 및 작용구(E1)가 결합될 수 있다.

연동브라켓(612a)은 하부가 개방된 'ㄷ' 형상으로 형성될 수 있다. 연동브라켓(612a)은 연동샤프트(612)의 각 구성이 서로 연결되어 형성될 수 있다.

힘점(H1)은 연동브라켓(612a)상부의 좌측에 위치될 수 있다. 힘점(H1)은 원형의 롤러 형상으로 형성될 수 있다. 힘점(H1)은 외주면이 구동캠(611)과 외주면이 접촉되도록 위치될 수 있다. 이에 따라, 구동캠(611)이 회동될 경우 힘점(H1)은 상하로 유동될 수 있다.

중심축(A1)은 연동브라켓(612a)의 우측 상부에 구비될 수 있다. 중심축(A1)의 일측면은 연동샤프트(612)와 결합될 수 있다. 또한, 중심축(A1)의 타측면은 메인유니트(U1)에 결합되어 위치될 수 있다. 중심축(A1)은 연동샤프트(612)가 회동되는 축이 될 수 있다.

조절샤프트(S1)는 원형의 축으로 형성될 수 있다. 조절샤프트(S1)는 연동브라켓(612a)의 하측방향으로 연장된 양단을 관통하여 결합될 수 있다. 조절샤프트(S1)는 힘점(H1)과 중심점(A1)의 하부에 위치되어 연결되는 연동브라켓(612a)에 체결되어 위치될 수 있다. 또한, 조절샤프트(S1)는 연동브라켓(612a)에 나사결합으로 체결될 수 있다. 조절샤프트(S1)는 하부에 작용구(E1)가 결합될 수 있다. 이에 따라, 조절샤프트(S1)를 회전에 따라 작용구(E1)의 위치가 변동될 수 있다.

작용구(E1)는 원형의 롤러형상으로 형성될 수 있다. 작용구(E1)는 외측면이 후술할 회전레버(613)의 후술할 일단(613a)에 접촉되어 위치될 수 있다.

회전레버(613)는 지렛대와 같은 구조로 형성될 수 있다. 회전레버(613)의 일단(613a)은 연동샤프트(612)와 접촉되며, 타단(613b)은 제 1 곡률공구(614)에 형성된 제 1 곡률블록(614a)에 연장되어 형성될 수 있다.

회전레버(613)의 일단(613a)의 일측면은 연동샤프트(612)의 작용구(E1)가 접촉되어 좌측 및 우측으로 이동되는 경로가 될 수 있다. 작용구(E1)의 이동을 통해 회전레버(613)는 연동되어, 시계 또는 반시계 방향으로 회동될 수 있다. 이와 같은 회전레버(613)의 회동에 제 1 곡률공구(614)가 상하 유동될 수 있다.

제 1 곡률공구(614)는 후단에 위치되어 회전레버와 접촉되는 제 1곡률공구가포함될 수 있다. 제 1 곡률블록(614a)은 메인유니트(U1)에 일면에 위치된 격벽블록(B1) 사이에 위치될 수 있다. 격벽블록(B1)의 사이에 형성된 공간은 제 1 곡률블록(614a)의 유동경로가 될 수 있다. 이에 따라, 제 1 곡률블록(614a)은 격벽블록(B1)에 접촉되어 상하 유동될 수 있다.

제 1 곡률공구(614)는 제 1 곡률블록(614a)의 일단(회전레버의 반대측)에 결합되는 제 1 공구결합조인트(J1)가 포함될 수 있다. 제 1 공구결합조인트(J1)는 제 1 곡률날(K1)이 결합될 수 있다.

또한, 제 1 곡률블록(614a)의 전후방 이동에 제 1 공구결합조인트(J1)가 연동되어 제 1 곡률공구(614)의 전단에 위치된 제 1곡률날(K1)로 전달될 수 있다. 제 1 곡률날(K1)은 원재료(M)의 성형위치에서 방사형태로 배치될 수 있다. 또한, 제 1 곡률날(K1)은 원통형의 기둥형상으로 끝단에 제 1 곡률홈(P1)이 형성될 수 있다. 제 1 곡률홈(P1)은 원재료(M)가 접촉될 경우 나선이 형성될 수 있도록 반구형상으로 형성될 수 있다. 제 1 곡률홈(P1)의 반구형상의 직경은 제작되는 스프링의 규격에 따라 가변될 수 있다.

제 1 곡률발생기(610)의 상부에는 제 2 곡률발생기(620)가 위치될 수 있다.

제 2 곡률발생기(620)는, 메인유니트(M1)의 일측면에 고정되는 제 2 공구결합조인트(J2)와, 제 2 공구결합조인트(J2)에 결합되는 제 2 곡률날(K2)을 포함할 수 있다.

제 2 공구결합조인트(J2)는 메인유니트(U1)의 일측면에 결합되어 위치될 수 있다. 제 2 공구결합조인트(J1)는 제 2 곡률날(K2)이 결합될 수 있다. 제 2 곡률날(K2)은 제 1 곡률날(K1)과 유사한 구조로 형성될 수 있다. 제 2 곡률날(K2)은 제 1 곡률날(P1)의 위상이 변화되어 배치된 형태가 될 수 있다.

제 2 곡률날(K2)의 후단은 나사산(T2)이 형성되어 제 2 공구결합조인트(J2)에서부터 연장된 길이가 조절될 수 있다. 제 2 곡률날(K2)의 연장된 길이에 의해 원재료(M)와 접촉되는 위치가 결정될 수 있다. 또한, 제 2 곡률날(K2)에 원재료(M)가 접촉되는 위치에 따라 원재료(M)가 성형되는 나선의 직경이 결정될 수 있다.

예컨대, 제 2 곡률날(K2)이 짧게 돌출되어 원재료(M)가 형성하는 원형의 중심에서 먼 위치에 접촉될 경우 성형되는 원재료(M)의 나선의 직경은 크게 형성될 수 있다. 이에 반해, 제 2 곡률날(K2)이 길게 돌출될 경우 성형되는 원재료(M)의 나선의 직경은 작게 형성될 수 있다.

제 2 곡률발생기(620)를 통과한 원재료(M)는 피치조절기(630)에 접촉될 수 있다.

피치조절기(630)는 제 1 및 2 곡률발생기(610, 620)와 인접한 위치에 형성될 수 있다. 또한, 피치조절기(630)는 중심부에서 끝단으로 갈수록 직경이 작아지게 형성되는 원뿔형상으로 형성될 수 있다.

피치조절기(630)의 길이는 나선으로 성형되는 원재료(M)에 접촉될 수 있도록 형성될 수 있다. 또한, 피차조절기(630)는 메인유니트(U1)의 전면방향과 후면방향으로 유동될 수 있다.

이때 피치조절기(630)의 움직임을 안내하기 위해 흔들림방지폴(640)이 상측에 소정 이격되어 구비될 수 있다. 흔들림방지폴(640)은 가이드플레이트(500)의 상측에 위치될 수 있다. 흔들림방지폴(640)은 메인유니트(M1) 내부에서 피치조절기(630)와 연결된 구조로 형성될 수 있다. 흔들림방지폴(640)은 메인유니트(M1)에 구획된 이동경로를 따라 움직이게 될 수 있다. 흔들림방지폴(640)이 상측에서 함께 유동됨에 따라 피치조절기(630)는 흔들림에 의한 경로 이탈없이 유동될 수 있다.

성형공구툴(600)의 하단에는 커팅부(650)가 위치될 수 있다.

커팅부(650)는 커팅날(651) 및 유동부(652)로 구성될 수 있다. 커팅날(651)은 커팅부(650)의 전단인 상부에 위치될 수 있다. 커팅날(651)은 원재료(M)가 절단될 수 있도록 날이 형성될 수 있다. 또한, 커팅날(651)은 상부 방향을 주시되도록 위치될 수 있다. 또한, 커팅날(651)은 후술할 스프링받이(670)를 관통하여 상승 및 하강될 수 있다. 이에 따라, 커팅날(651)에 절단되는 원재료(M) 및 팁은 후술할 스프링받이(670) 내측에서 발생될 수 있다.

한편, 유동부(652)는 커팅날(651)과 연결되어 후단에 위치될 수 있다. 유동부(652)는 커팅날(651)에 후술할 구동캠(652)으로부터 구동력을 전달한다. 유동부(652)는 좌측과 우측에 커팅블록(652a)이 구비될 수 있다. 커팅블록(652a)은 사이에 소정의 공간이 형성될 수 있다. 커팅블록(652a)사이에 형성되는 공간은 유동부(652)의 이동경로가 될 수 있다.

유동부(652)는 후단에 커팅캠(653)이 결합될 수 있다. 커팅캠(653)은 시계 또는 반시계 방향으로 주기적으로 회동될 수 있다. 커팅캠(653)은 메인유니트(U1) 내부에 구비된 별도의 모터(미도시)에 의해 작동될 수 있다. 커팅캠(653)의 회동에 결합된 유동부(652)는 상하 이동하게 될 수 있다. 유동부(652)의 상승 이동될 경우, 커팅날(651)에 의해 원재료(M)가 절단될 수 있다.

성형공구툴(600)의 상부에는 블로워(660)가 위치될 수 있다.

블로워(660)는 메인유니트(U1)에서 연장되어 형성될 수 있다. 블로워(660)는 관의 형상으로 형성하여 끝단은 냉각되는 바람이 토출될 수 있는 토출구(661)가 구비될 수 있다. 또한, 바람이 토출될 수 있도록 블로워(660)에 연결된 메인유니트(U1)의 내부에는 압축기(미도시) 또는 팬(미도시)이 구비될 수 있다.

블로워(660)의 토출구(661)의 방향은 커팅날(651)에 주시되도록 위치될 수 있다. 스프링으로 성형된 원재료(M)을 일정주기로 절단하는 커팅부(650)는 커팅날(651)에 팁이나 열이 생성될 수 있다. 이는 기계의 오작동이 고장을 유발될 수 있다. 블로워(660)에서 토출되는 바람은 커팅날(651)에 형성되는 열 또는 팁을 제거할 수 있다.

커팅부(650)는 하방으로 경사지게 연결된 스프링받이(670)가 형성될 수 있다.

스프링받이는(670) 철판의 좌우측을 상측방향으로 절곡한 형상으로 될 수 있다. 이에 따라, 스프링받이(670)의 절곡된 형상은 상부가 개방된 'ㄷ' 형상으로 형성될 수 있다.

스프링받이(670)의 절곡된 좌우측면에 의해 제작된 스프링은 좌우측면으로 이탈이 방지될 수 있다. 또한, 스프링받이(670)는 스프링이 별도의 동력없이 이동될 수 있도록 스프링받이(670)는 메인유니트(U1)의 일측면에 소정의 각도로 경사지게 설치될 수 있다. 또한, 스프링받이(670)는 중앙에 커팅날(651)이 인입가능한 홈이 형성될 수 있다. 이에 따라, 스프링받이(670)는 커팅날(651)이 일면을 관통하는 구조로 형성될 수 있다. 이와 같은 구조로 제작된 스프링은 절단되는 위치가 스프링받이(670)의 내측이 될 수 있다. 이에 따라, 절단된 스프링의 이탈이 방지될 수 있다. 또한, 커팅날(651)의 절단에 의해 발생되는 팁이 스프링받이(670)에 의해 이동이 하측으로 유도될 수 있다.

도 4a, 4b, 4c, 4d는 원재료(M)가 스프링으로 성형되는 작동을 나타낸 도면이다.

도 4a를 참조하면, 먼저 피드롤러(400)에 의해 인출된 원재료(M)는 제 1 및 2 곡률발생기(610, 620)에 의해 성형될 수 있다. 구체적으로, 구동캠(611)은 도시된 바에서 시계방향으로 회동될 수 있고, 이에 따라, 선단부(611a)의 외측면은 힘점(H1)에 접촉될 수 있다. 또한, 이에 의해, 연동샤프트(612)는 반시계방향 회동되어, 작용구(E1)는 회전레버(613)의 일단(613a)의 우측으로 이동될 수 있다.

우측으로 이동된 작용구(E1)에 연동되어, 회전레버(613)는 시계방향으로 회동될 수 있다. 또한, 회전레버(613)의 회동에 타단(613b)에 접촉된 제 1 곡률블록(614a)은 상측으로 이동될 수 있고, 제 1 곡률블록(614a)의 이동으로 전단에 결합된 제 1 곡률날(K1)이 전방 이동되어 원재료(M)와 접촉될 수 있다. 이에 따라, 원재료(M)는 제 1 곡률날(K1)의 전단에 형성된 제 1 곡률홈(P1)에 굽어져 초기 나선이 형성될 수 있다.

굽어진 원재료(M)는 계속 공급되어 상부에 위치된 제 2 곡률날(K2)방향으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 원재료(M)는 제 2 곡률날(K2)에 형성된 제 2 곡률홈(P2)에 접촉될 수 있고, 제 2 곡률홈(P2)에 접촉된 원재료(M)는 재차 굽어져 원형으로 성형될 수 있다.

다음으로 도 4b를 참조하면, 재차 굽어져 초기 나선을 형성한 원재료(M)는 제 1 곡률발생기(610)의 이동과 함께 스프링의 몸통부 성형이 될 수 있다. 이에 따라, 제 1 곡률발생기(610)의 구동캠(611)은 연속 회동되어 중심부(611b)의 외측면이 힘점(H1)에 접촉될 수 있다.

또한, 연동샤프트(612)는 중심축(A1)을 축으로 시계방향 회동되어, 작용구(E1)는 좌측으로 이동될 수 있고, 작용구(E1)에 이동에 의해 접촉된 회전레버(613)는 반시계방향으로 회동될 수 있다. 이에 따라. 제 1 곡률블록(614a)은 후방이동 되며, 제 1 곡률날(K1)은 후방 이동될 수 있다. 후방 이동된 제 1 곡률날(K1)에 의해 원재료(M)의 몸통부의 나선이 성형될 수 있다.

다음으로 도 4c를 참조하면, 피치조절기(630)는 원형으로 성형된 원재료(M)의 일측에 접촉되어 전방으로 이동될 수 있다. 이로 인해, 원형으로 성형되는 원재료(M)는 원형간 간격이 벌어져 나선형상으로 성형될 수 있다. 피치조절기(630)의 전방 이동되는 거리는 나선간 간격이 될 수 있다. 이와 같은 형성된 원재료(M)가 형성하는 나선 간의 간격은 스프링의 피치가 될 수 있다.

다음으로 도 4d를 참조하면, 스프링으로 성형된 원재료(M)는 성형공구툴(600)의 하부에 위치되는 커팅부(650)에 절단될 수 있다. 커팅부(650)는 하부에 결합된 커팅캠(653)은 시계방향으로 회동될 수 있다. 이에 따라, 커팅캠(653)에 접촉된 유동부(652)는 상측으로 이동될 수 있고, 유동부(652) 이동에 상부의 결합된 커팅날(651)은 스프링으로 성형된 원재료(M)에 접촉될 수 있다. 이를 통해, 스프링은 절단될 수 있다. 또한, 커팅캠(653)의 회동 주기에 따라 스프링의 길이가 조절될 수 있다.

다음으로 절단된 원재료(M)는 성형공구툴(600)의 하부에 위치되는 스프링받이(670)의 경사면을 통해 하방으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 원재료(M)는 소정의 간격으로 절단되어 스프링의 형태로 이동될 수 있다.

이상 설명한 바, 본 실시예들에 따른 스프링제조장치는 방사형으로 위치된 성형공구툴이 위치되어 종래보다 작은공간에도 설치가 가능하며, 제 1 및 제 2 곡률발생기와 피치조절기로 다양한 규격의 스프링을 간단한 제어로 생산하는데 활용될 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라며 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100 :로터결합체 200 :피드확인장치
300 :처짐방지베어링 400 :피드롤러
500 :가이드플레이트 600 :성형공구툴

Claims (5)

1. 강선 또는 얇은 강판 소재의 원재료(M)가 구비되고 플랜지 형상으로 형성되는 권취드럼(120) 및, 상기 권취드럼(120)의 하부에 위치되어 상부의 판(111)이 회전되는 구조로 형성되며 구동력이 발생되는 모터가 내장된 로터(110)를 포함하고, 상기 원재료(M)를 메인유니트(U1)로 공급하는 로터결합체(100);
   상기 로터결합체(100)와 상기 메인유니트(U1)사이에 배치되는 피드확인장치(200);
   사각박스형태로 형성되어 중앙에 원재료가 인입가능한 원형의 홀이 구비되고 홀의 외주면은 부싱으로 형성되어 원재료(M)가 원형의 홀을통해 이송방향으로 안내되는 처짐방지베어링(310);
   상기 로터결합체(100)의 일측에 위치되고, 복수개의 수평롤러가 상호 교번적으로 위치되어, 상기 원재료(M)의 수평방향 유동을 제한하는 수평정렬이송기(320);
   상기 수평정렬이송기(320)와 수직방향으로 배치되어, 상기 처짐방지베어링(310)의 일측에 위치되고, 복수개의 수직롤러가 상호 교번적으로 형성되는 수직정렬이송기(330);
   상기 수평정렬이송기(320) 및 상기 수직정렬이송기(330)의 일측에 위치되고, 4개의 롤러가 상하방향에 맞물리도록 배치되며, 상기 4개의 롤러의 일측에 구비된 스프링가 구비되어, 상기 4개의 롤러의 회전속도를 조절하여 상기 원재료(M)의 공급속도를 조절하는 피드롤러(400);
   상기 피드롤러(400)의 중심부에서 연장되어 형성되며, 상기 원재료(M)를 성형되는 경로로 안내하는 가이드플레이트(500); 및
   상기 가이드플레이트(500)에서 이송된 상기 원재료(M)를 스프링으로 성형하는 성형공구툴(600); 을 포함하며
   상기 성형공구툴(600)은
   제 1 곡률날(K1)이 전단에 형성되어 전후방으로 이동되어 원재료(M)가 굽어지게 되는 제 1 곡률 발생기(610);
   상기 제 1 곡률 발생기(610)에 의해 진행된 원재료(M)가 재차 굽어 지도록 상기 제 1 곡률 발생기(610)의 상부에 위치되는 제 2 곡률발생기(620);
   상기 제 1 및 제 2 곡률발생기(610, 620)와 인접하게 위치되어 원뿔형상으로형성되고, 원형으로 굽어지는 원재료(M)의 일측면에 접촉되어 원재료를 전방으로 이동시켜 원재료(M)를 나선형으로 성형하는 피치조절기(630);
   전단이 커팅날(651)로 형성되어, 후단에 결합된 유동부(652)의 상하 유동으로 나선형으로 성형된 원재료(M)의 끝단부가 절단될 수 있도록 상하 유동되는 커팅부(650);
   상기 커팅부(650)에서 발생되는 열과 팁을 토출구(661)에서 바람을 배출하여 커팅날(651)에 발생되는 열과 팁이 제거되는 블로워(660); 및
   상부가 개방된'ㄷ'형상으로 형성되어, 경사지게 형성된 경로를 통해 상기 커팅부(650)에 의해 절단되는 원재료(M)를 하방으로 안내하는 스프링받이(670); 가 스프링성형위치를 중심으로 방사형으로 배치되며
   상기 피치조절기(630)는
   중심부에서 끝단으로 갈수록 직경이 작아지는 원기둥 형상으로 형성되며, 상기 가이드플레이트(500)을 중심으로 흔들림방지폴(640)이 상부에 구비되어 작동 시 연동되어 피치조절기(630)의 전방 움직임을 안내하고
   상기 로터결합체(100) 및 메인유니트(U1)사이에는 오일박스(OS1) 및 오일벨트(OS2)로 구성된 오일공급장치(OS); 가 위치되며
   상기 오일박스(OS1)는
   상부가 개방된 박스형태로 내부에 소정공간이 형성되어 내부공간에 오일이 공급되며
   상기 오일벨트(OS2)는
   오일이 흡수되는 재질로 형성되어 원형의 고리형상으로 형성되어 양단에 형성된 내유성 재료로 형성된 매듭부재(OS3)가 결합된 형태로 오일박스(OS1)에 담겨 위치되는 스프링제조장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 커팅부(650)는
   커팅날(651)이 상기 스프링받이(670)를 관통하여 유동되어 원재료(M)의 절단 시 발생되는 팁과 스프링의 이동이 하측방향으로 유도되는 스프링제조장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 피드확인장치(200)는
   상기 로터결합체(100)와 상기 메인유니트(U1) 사이에 위치되어 원형의 링형상으로 원재료(M)에 거치되어 원재료(M)의 공급 및 소모에 따라 좌측 또는 우측방향으로 유동되어 원재료(M)의 공급속도 및 소모속도가 인지되는 피드확인링(220); 및
   바닥에서 연장되어 형성되어 상부가 원통형의 통로(211)로 형성되는 복수개의 폴(210); 을 포함하는 스프링제조장치.

Images