KR102147049B1 - 프레스 성형기용 금형 교체장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스 성형에서 성형품의 종류에 따라 금형을 교체하는 작업을 간편하게 수행되게 하고, 여러 대의 프레스 성형기에 대한 금형 교체를 하나의 교체장치로 수행하게 하면서 생산성을 향상되게 하며, 금형의 교체를 안전하게 수행하도록 하는 프레스 성형기용 금형 교체장치에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 프레스 성형기(20)에 인접하게 금형(10)의 교체 위치로 정렬되어 구비되는데, 교체 대상의 금형(10)이 안착 대기하는 공급부(111) 및 교체 완료한 금형(10)이 회수되는 회수부(112)를 갖는 제1다이(100)와; 상기 프레스 성형기(20)와 제1다이(100) 사이에 위치하는데, 상기 프레스 성형기(20)에서 인계된 금형(10)은 제1다이(100)에 투입시키고, 상기 제1다이(100)에서 인계된 금형(10)은 프레스 성형기(20)에 투입시키는 컨베이어(220)가 마련되고, 상기 컨베이어(220)의 승강을 통해 상기 제1다이(100)의 공급부(111)와 회수부(112)를 왕래하면서 금형(10)의 교체를 수행하는 제2다이(200)와; 다수의 프레스 성형기(20)가 설치된 측을 상기 제2다이(200)가 오고 갈 수 있도록 상기 제2다이(200)가 이동 가능한 레일(310)이 설치되어 마련되고, 상기 레일(310)을 이용해 여러 대의 프레스 성형기(20)의 금형(10)을 하나의 제2다이(200)가 교체 가능하게 하는 이동 수단(300)을 포함하여 구성된다.

Description

프레스 성형기용 금형 교체장치 {Mold replacement device for press molding}

본 발명은 프레스 성형에서 성형품의 종류에 따라 금형을 교체하는 작업을 간편하게 수행되게 하고, 여러 대의 프레스 성형기에 대한 금형 교체를 하나의 교체장치로 수행하게 하면서 생산성을 향상되게 하며, 금형의 교체를 안전하게 수행하도록 하는 프레스 성형기용 금형 교체장치에 관한 것이다.

일반적으로, 프레스 성형은 각종 완성품, 부품 등의 성형품을 성형하는 제조방식이며, 상기 성형품은 통상 프레스 성형기로 프레스 성형하는데, 상기 프레스 성형기는 프레스 금형의 가공물을 프레스 금형 사이에 넣고 압착, 펀칭, 밴딩, 블랭킹, 노칭, 트리밍, 세이빙 등의 다양한 가공을 수행하여 목적한 형태로 프레스 성형하고, 프레스 성형된 성형물은 금형으로부터 분리되는 공정을 거쳐 성형품을 얻는다.

이러한 프레스 성형은 매우 다양한 분야에서 다양한 형태의 성형품을 성형함에 따라 하나의 프레스 성형기에서 성형품의 종류가 변경될 때마다 프레스 금형을 교체하는 방식으로 다품종 소량 생산을 주로 수행하고 있으며, 상기 프레스 금형은 특성상 무게가 매우 무거워 프레스 금형을 안전하고 신속하게 교체하기 위한 방법들이 개발되고 있다.

예를 들어, 종래 국내등록특허공보 제10-1627557호를 살펴보면, 금속 판재의 프레스 가공을 위한 프레스 장치이며, 하부 베이스; 하부 금형과 상부 금형을 구비한 금형; 상기 하부 금형이 안착되는 안착대; 상기 하부 베이스의 상부에 배치되는 지지대에 하부 베이스에 대해 회전 가능하게 지지되는 다수의 이송 롤러; 상기 안착대가 상기 이송 롤러들 상에서 이송될 수 있도록 상기 지지대의 상면이 이송 롤러들의 상단보다 하측에 위치되는 교체위치와 상기 안착대가 상기 지지대 상에 고정될 수 있도록 상기 지지대의 상면이 이송 롤러들의 상단보다 상측에 위치되는 고정 위치 사이에서 상기 지지대를 승강시키는 승강 기구; 및 상기 상부 금형을 분리 가능하게 고정하며, 상기 하부 베이스의 상측에 상하 이동 가능하게 위치되는 상부 베이스를 포함하여 구성되어 있다.

그러나 종래에는 무거운 프레스 금형을 교체하기 위해 대차, 지게차 등의 운반기구를 사용하기 때문에 운반기구의 특성상 위치가 고정되지 않음으로 프레스 금형의 위치 정렬이 어려워 교체작업이 번거로우며, 기존 운반기구를 이용해 여러 대의 프레스 성형기에 프레스 금형을 교체하는 속도가 매우 느려 생산성이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 프레스 금형의 교체를 위한 대차, 지게차 등의 운반 기구는 프레스 금형을 교체하기 위해 개발되지 않기 때문에 상기 운반 기구에 프레스 금형의 교체 중 안전사고 방지를 위한 구조가 마련되지 않아 안전사고 위험이 있는 문제점이 있었다.

국내등록특허공보 제10-1627557호가 제시되어 있다.

본 발명은 종래 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 프레스 성형기에 교체 대상의 금형들을 미리 정위치에 대기시키고, 대기 중인 프레스 금형을 프레스 성형기의 교체 위치로 정확히 고정되는 장치를 이용해 교체 가능하게 하여 교체작업을 간편하게 하면서, 여러 대의 프레스 성형기에 교체장치가 레일을 따라 이동되게 하여 여러 대의 프레스 성형기의 금형 교체를 수행하면서 생산성을 향상되도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 프레스 금형의 교체장치에 이탈 방지, 스토퍼, 센싱, 고정 기능 등의 안전 구조를 적용하여 프레스 금형의 교체 중 발생하는 안전사고를 방지하도록 하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은;

프레스 성형기에 인접하게 금형의 교체 위치로 정렬되어 구비되는데, 교체 대상의 금형이 안착 대기하는 공급부 및 교체 완료한 금형이 회수되는 회수부를 갖는 제1다이와;

상기 프레스 성형기와 제1다이 사이에 위치하는데, 상기 프레스 성형기에서 인계된 금형은 제1다이에 투입시키고, 상기 제1다이에서 인계된 금형은 프레스 성형기에 투입시키는 컨베이어가 마련되고, 상기 컨베이어의 승강을 통해 상기 제1다이의 공급부와 회수부를 왕래하면서 금형의 교체를 수행하는 제2다이와;

다수의 프레스 성형기가 설치된 측을 상기 제2다이가 오고 갈 수 있도록 상기 제2다이가 이동 가능한 레일이 설치되어 마련되고, 상기 레일을 이용해 여러 대의 프레스 성형기의 금형을 하나의 제2다이가 교체 가능하게 하는 이동 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 프레스 성형기용 금형 교체장치를 제공한다.

이러한 본 발명에 따르면, 프레스 성형기의 금형 교체 작업이 간편하고, 여러 대의 프레스 성형기에 대한 프레스 금형의 교체가 가능하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 프레스 금형의 교체 중 발생할 수 있는 안전사고를 방지하는 효과가 있다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프레스 성형기용 금형 교체장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 프레스 성형기용 금형 교체장치의 구성도이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 프레스 성형기용 금형 교체장치의 작동 상태도이다.

본 발명에 따른 프레스 성형기용 금형 교체장치를 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

한편, 실시 예를 설명함에 있어 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.

이하, 본 발명의 기본 구성의 실시 예로서, 제1 실시 예에 따른 프레스 성형기용 금형 교체장치에 대한 각부 구성을 도 1 내지 도 2를 참고로 구체적으로 설명한다. 도 1은 금형 교체장치의 사시도, 도 2는 금형 교체장치의 측면도이다.

이에 따른 프레스 성형기용 금형 교체장치(1)를 개략적으로 살펴보면, 교체 대상의 금형(10)이 대기하고, 교체 완료한 금형(10)이 회수되는 제1다이(100); 상기 프레스 성형기(20)와 제1다이(100) 사이에서 금형(10)의 교체를 수행하는 제2다이(200); 여러 대의 프레스 성형기(20)의 금형(10)을 하나의 제2다이(200)가 교체 가능하게 하는 이동 수단(300);을 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 프레스 성형기용 금형 교체장치(1)의 세부 구성을 첨부된 도면을 참고로 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 제1다이(100)는;

프레스 성형기(20)에 인접하게 금형(10)의 교체 위치로 정렬되어 구비되는데, 교체 대상의 금형(10)이 안착 대기하는 공급부(111) 및 교체 완료한 금형(10)이 회수되는 회수부(112)를 갖으며, 금형(10)의 대기 및 회수를 수행하기 위한 공간을 제공하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 제1다이(100)는; 하부에는 상기 회수부(112)가 구비되고, 상부에는 상기 공급부(111)가 회수부(112)로부터 이격 설치되게 하는 제1프레임(110)을 더 포함한다.

상기 제1프레임(110)은 교체 대상인 금형(10)이 보관되는 공급부(111)가 상부에 형성되고, 교체된 금형(10)이 회수되는 회수부(112)가 하부에 형성되고, 상기 제1프레임(110)의 공급부(111) 및 회수부(112)는 금형(10)의 보관 및 회수 공간을 갖도록 다수의 형강을 이용해 조립하여 이루어진다.

한편, 상기 제1프레임(110)은 프레스 성형기(20)의 금형(10)이 교체되는 위치에 대응하여 상기 프레스 성형기(20)에 인접하게 정렬되어 미리 설치되고, 상기 제1프레임(110)과 프레스 성형기(20)의 사이에는 제2다이(200)가 위치될 수 있는 공간을 마련한다.

이때, 상기 공급부(111) 및 회수부(112)는 설치방향의 후방으로 금형(10)이 이탈되지 않도록 금형(10)의 일측면을 지지하는 차단판(113)이 공급부(111) 및 회수부(112)의 끝단부 상부로 일부 돌출되게 구비된다.

더불어, 상기 공급부(111) 및 회수부(112)는 공급부(111)에 대기 중인 금형(10) 및 회수부(112)에 회수되는 금형(10)은 별도의 장비를 이용해 운반할 수 있다.

여기서, 상기 회수부(112)는 회수되는 금형(10)의 이동 측이 하향 경사로 형성되어 상기 금형(10)이 회수부(112)의 경사를 따라서 자유 이동하는 것을 더 포함한다.

상기 회수부(112)는 제1프레임(110)의 조립구조에 의해 회수되는 금형(10)의 이동 측이 하향 경사를 갖으며 형성될 수 있고, 상기 회수부(112)가 하향 경사를 갖음으로 회수되는 금형(10)이 회수부(112)의 경사를 따라 회수부(112)의 후방 끝단부로 자유 이동하며, 상기 회수부(112)이 후방에 마련된 차단판(113)을 통해 자유 이동하는 금형(10)이 지지된다.

이때, 상기 회수부(112)를 통해 회수된 금형(10)은 지게차 등의 장비를 이용해 제1다이(100)에서 반출한다.

또한, 상기 제1다이(100)는; 상기 공급부(111) 및 회수부(112)에 각각 금형(10)의 직선 이동을 위한 구름 동작을 수행되게 하는 하나 이상의 제1롤러(120)를 더 포함한다.

상기 제1롤러(120)는 공급부(111) 및 회수부(112)의 상단부에 금형(10)의 이송방향으로 제자리 회전하는 다수의 원통 롤러가 일렬로 축 결합되어 이루어지며, 상기 제1롤러(120)의 다수의 원통 롤러가 회전하면서 구름 동작을 수행하여 금형(10)이 직선 이동을 안내하게 된다.

예컨대 상기 제1롤러(120)에 의해 공급부(111) 및 회수부(112)에 금형(10)의 직선 이동을 자유롭게 안내할 수 있는 이동 구조가 제공되어 무거운 금형(10)을 간편하게 이동할 수 있게 된다.

여기서, 상기 공급부(111) 및 회수부(112)에 각각 구비되는 제1롤러(120)의 상부에는 상기 제1롤러(120)의 상부 일부만 노출되도록 커버 기능을 하는 제1덮개(121)가 구비되어 있다.

상기 제1덮개(121)는 공급부(111) 및 회수부(112)의 상부에 제1롤러(120)가 구비된 측에 수평 결합되는 판재이며, 상기 제1덮개(121)의 내측에는 상기 제1롤러(120)의 상부 일부가 노출될 수 있도록 관통 구멍이 형성되어 있다.

또한, 상기 제1다이(100)는 공급부(111)에서 금형(10)에 이동되는 측에 선택적으로 돌출되면서 상기 금형(10)을 막을 수 있고, 상기 공급부(111)에 대기 중인 금형(10)이 투입 전 이동되지 않게 하는 제1스톱바(130)를 더 포함한다.

상기 제1스톱바(130)는 막대 형태로 이루어지는데, 상기 제1스톱바(130)는 상기 공급부(111)의 이동 측 전방에 선택적으로 돌출시켜 마련하고, 상기 돌출된 제1스톱바(130)에 금형(10)이 이동 중 걸리면서 이동을 억제하게 하며, 상기 제1스톱바(130)에 의한 이동 억제를 통해 의도치 않게 이동하는 금형(10)이 제1다이(100) 밖으로 이탈하지 않도록 지지 기능을 한다.

한편, 상기 제1스톱바(130)는 공급부(111)에 착탈식으로 마련할 수 있고, 상황에 따라 상기 제1스톱바(130)를 자동으로 돌출되게 하거나, 제1스톱바(130)의 돌출 측이 금형(10)의 교체를 위한 이동 중 간섭이 없도록 자동으로 숨는 기능을 마련할 수 있다.

또한, 상기 제1다이(100)는; 제2다이(200)가 프레스 성형기(20)의 금형(10) 교체 위치로 이동하면, 전진 또는 후진 작동하는 제2고정바(142a)가 상기 제2다이(200) 측으로 전진하여 걸리면서 상기 제2다이(200)를 금형(10)의 교체 위치에서 고정되게 하는 제3스토퍼(140)를 더 포함한다.

여기서, 상기 제3스토퍼(140)는, 제2다이(200)에 구비되며, 제2고정바(142a)가 끼워져 걸리는 고정대(141); 상기 고정대(141)의 위치에 대응하여 제1다이(100)에 구비되고, 내측에 상기 고정대(141)에 끼워지는 제2고정바(142a)가 전후 이동 가능하게 구비된 고정블록(142); 상기 제2고정바(142a)의 후단에 제1링크(143a)가 연결되고, 상기 제1링크(143a)와 브래킷(144) 사이에 제2링크(143b)가 연결되어 마련되며, 상기 제1링크(143a) 및 제2링크(143b)의 접철 작동으로 상기 제2고정바(142a)를 전후 이동시키는 핸들(143);을 더 포함하여 구성된다.

상기 고정대(141)는, 판재로 내측에 제2고정바(142a)가 관통되어 끼워지는 구멍을 갖고, 상기 제2다이(200)의 측방으로 제1다이(100)에 인접한 측에 상기 고정대(141)의 관통 구멍이 대향되게 결합되어 제2고정바(142a)가 끼워질 수 있게 한다.

상기 고정블록(142)은, 내측에 막대 형태의 제2고정바(142a)가 관통 삽입되는 구멍을 갖는 사각 블록이며, 상기 고정블록(142)은 제1다이(100)와 제2다이(200)가 금형(10)의 교체 위치로 정렬되는 상황에서 상기 고정대(141)의 위치에 대응하여 제1다이(100)에 결합되고, 상기 고정블록(142)의 내측으로 상기 고정대(141)의 구멍에 끼워지는 제2고정바(142a)가 수평 결합되며, 상기 제2고정바(142a)는 막대 형태로 상기 고정블록(142)의 내측에서 전후 이동이 가능하다.

이때, 상기 제2고정바(142a)가 전진하여 상기 고정대(141)에 끼워지면 상기 제2다이(200)가 제1다이(100)의 위치에 고정되면서 이동을 억제할 수 있고, 상기 제2고정바(142a)가 후진하여 상기 고정대(141)에서 분리되면 상기 제2다이(200)가 이동 수단(300)의 레일(310)을 따라 이동할 수 있게 된다.

예컨대 상기 제3스토퍼(140)에 의해 금형(10)의 교체 위치로 이동한 제2다이(200)가 제1다이(100)에 정렬된 상태로 고정될 수 있어 교체를 위한 금형(10)의 이동 과정에서 상기 제2다이(200)가 의도치 않게 움직이지 않게 되어 안전사고를 방지하게 된다.

또한, 상기 제1다이(100)는; 공급부(111) 및 회수부(112)의 상부로 금형(10)이 이동하는 측 중앙에 일렬로 다수 마련되는데, 상기 금형(10)의 저면 홈(11)에 삽입되어 회전하면서 상기 금형(10)의 이동을 안내하는 제1가이드롤러(150)를 더 포함한다.

상기 제1가이드롤러(150)는 수평방향으로 회전하는 롤러의 일종이며, 상기 제1가이드롤러(150)의 축 방향이 수직이 되면서 상기 공급부(111) 및 회수부(112)에 제자리 회전가능하게 다수의 제1가이드롤러(150)가 일렬로 결합되고, 상기 제1가이드롤러(150)는 통상 금형(10)의 저면 중앙에 형성된 홈(11)에 삽입되어 회전하면서 상기 금형(10)의 이동방향이 어긋나지 않도록 안내하는 기능을 한다.

그리고, 상기 제2다이(200)는;

상기 프레스 성형기(20)와 제1다이(100) 사이에 위치하는데, 상기 프레스 성형기(20)에서 인계된 금형(10)은 제1다이(100)에 투입시키고, 상기 제1다이(100)에서 인계된 금형(10)은 프레스 성형기(20)에 투입시키는 컨베이어(220)가 마련되고, 상기 컨베이어(220)의 승강을 통해 상기 제1다이(100)의 공급부(111)와 회수부(112)를 왕래하면서 금형(10)의 교체를 수행하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 제2다이(200)는; 컨베이어(220)가 설치되고, 상기 컨베이어(220)의 승강 공간을 제공하는 제2프레임(210)을 더 포함한다.

상기 제2프레임(210)은 컨베이어(220)가 안쪽에서 승강 가능한 공간을 갖도록 다수의 형강을 이용해 조립되어 이루어지며, 상기 제2프레임(210)은 제1다이(100)와 프레스 성형기(20) 사이에 위치되면서 금형(10)의 교체를 위한 공간을 제공한다.

이때, 상기 제2프레임(210)의 하부에는 이동 수단(300)의 레일(310)에 안착되면서 상기 레일(310)을 따라 제2다이(200)가 직선 이동되게 하는 다수의 바퀴(211)가 결합되고, 상기 바퀴(211)는 레일(310) 상단에 단턱을 이용해 걸리면서 안착된다.

또한, 상기 제2다이(200)는; 제2프레임(210)에 승강 가능하게 설치되며, 상기 프레스 성형기(20)에서 인계된 금형(10)은 제1다이(100)에 투입시키고, 상기 제1다이(100)에서 인계된 금형(10)은 프레스 성형기(20)에 투입시키는 컨베이어(220)를 더 포함한다.

상기 컨베이어(220)는 수평 판재로 이루어지며, 상기 컨베이어(220)는 제2프레임(210)의 내부 공간에 승강기(240)를 이용해 연결되면서 상하 이동되게 하고, 상기 컨베이어(220)의 양측에는 승강기(240), 가이드(244)가 관통 결합되기 위한 다수의 구멍이 형성되어 있다.

여기서, 상기 컨베이어(220)는, 제1모터(224)의 구동력을 이용해 전후 구름 동작으로 회전작동하며, 상기 회전작동을 통해 프레스 성형기(20)와 제1다이(100) 사이에서 금형(10)을 자동 이동시키는 제2롤러(221)를 더 포함한다.

상기 제2롤러(221)는 컨베이어(220)의 상단부에 금형(10)의 이송방향으로 제자리 회전하는 다수의 원통 롤러가 일렬로 축 결합되어 이루어지며, 상기 제2롤러(221)의 다수의 원통 롤러가 회전하면서 구름 동작을 수행할 수 있다.

이때, 상기 제2롤러(221)는 컨베이어(220)의 하부에 구비된 제1모터(224)에 벨트, 체인 등으로 연결되고, 다수의 원통 롤러 역시 벨트, 체인 등으로 연결되면서 상기 제1모터(224)의 동력이 전달되고, 상기 제1모터(224)의 동력이 전달되면서 제2롤러(221)가 전후 구름 동작으로 자동 회전할 수 있고, 상기 제1모터(224)의 동력을 통해 컨베이어(220)에 인계되는 금형(10)을 컨베이어(220)에 강제적으로 진입하게 하고, 상기 컨베이어(220)에 인계된 금형(10)을 프레스 성형기(20) 또는 제1다이(100)로 강제 이동시키는 기능을 한다.

예컨대 상기 컨베이어(220)에 의해 제2롤러(221)가 모터의 동력원으로 작동하면서 금형(10)을 강제적으로 이동시킬 수 있어 무거운 금형(10)의 이동을 간편하게 수행되게 한다.

더불어, 상기 컨베이어(220)는 제2롤러(221)의 상부 일부만 노출되도록 커버 기능을 하는 제2덮개(222)를 더 포함한다.

상기 제2덮개(222)는 컨베이어(220)의 상부에 제2롤러(221)가 구비된 측에 수평 결합되는 판재이며, 상기 제2덮개(222)의 내측에는 상기 제2롤러(221)의 상부 일부가 노출될 수 있도록 관통 구멍이 형성되어 있다.

한편, 상기 컨베이어(220)는, 금형(10)이 이동되는 측에 선택적으로 돌출되면서 상기 금형(10)을 막을 수 있고, 상기 컨베이어(220)로 이동된 금형(10)이 프레스 성형기(20) 또는 제1다이(100)에 투입전 이동되지 않게 하는 제2스톱바(230)를 더 포함한다.

상기 제2스톱바(230)는 막대 형태로 이루어지는데, 상기 제2스톱바(230)는 상기 컨베이어(220)의 이동 측 전방 및 후방에 선택적으로 돌출시켜 마련하고, 상기 돌출된 제2스톱바(230)에 금형(10)이 이동 중 걸리면서 이동을 억제하게 하며, 상기 제2스톱바(230)에 의한 이동 억제를 통해 의도치 않게 이동하는 금형(10)이 제2다이(200) 밖으로 이탈하지 않도록 지지 기능을 한다.

한편, 상기 제2스톱바(230)는 컨베이어(220)에 착탈식으로 마련할 수 있고, 상황에 따라 상기 제2스톱바(230)를 자동으로 돌출되게 하거나, 제2스톱바(230)의 돌출 측이 금형(10)의 교체를 위한 이동 중 간섭이 없도록 자동으로 숨는 기능을 마련할 수 있다.

또한, 상기 제2다이(200)는; 컨베이어(220)가 제2프레임(210)의 내측에서 승강 가능하도록 상하 직선 이동을 위한 동력을 제공하는 승강기(240)를 더 포함한다.

여기서, 상기 승강기(240)는, 상기 컨베이어(220)의 양측에 수직으로 관통되면서 나선결합되어 상기 컨베이어(220)를 지지하는데, 제자리 회전하는 방향에 따라 상기 컨베이어(220)가 나선을 따라서 상하로 직선 이동되게 하는 한 쌍의 스크류(241); 상기 한 쌍의 스크류(241)에 기어 연결되어 상기 한 쌍의 스크류(241)를상호 연결하는 연결대(242); 상기 연결대(242)에 회전력을 전달시켜 상기 한 쌍의 스크류(241)가 회전하는 동력을 제공하는 제2모터(243);로 구성된다.

상기 한 쌍의 스크류(241)는, 환봉 둘레로 나사산이 형성된 스크류이며, 상기 스크류(241)가 각각 컨베이어(220)의 양측에 나선결합으로 관통된 상태에서 상기 스크류(241)의 상하단이 제2프레임(210)에 제자리 회전 가능하게 축 결합된다.

상기 연결대(242)는, 환봉 형태로 양단이 한 쌍의 스크류(241)에 기어 연결되며, 상기 연결대(242)의 중앙 측으로 제2모터(243)가 벨트, 체인 등으로 연결되면서 회전력이 전달되고, 상기 연결대(242)에 전달된 회전력에 의해 한 쌍의 스크류(241)를 회전되게 한다.

상기 제2모터(243)는, 제2프레임(210)의 하부에 결합되며, 상기 제2모터(243)가 연결대(242)에 연결되면서 동력을 제공하여 컨베이어(220)가 승강하는 동력을 전달하게 한다.

더불어, 상기 승강기(240)는, 컨베이어(220)의 모서리 측에 수직으로 관통결합되어 상기 컨베이어(220)의 승강 작동을 지지하는 다수의 가이드(244)를 더 포함한다.

상기 다수의 가이드(244)는 환봉으로 상기 컨베이어(220)의 각 모서리에 가이드(244)가 수직으로 관통 결합된 상태에서 상기 가이드(244)의 상하단이 제2프레임(210)에 축 결합되고, 상기 컨베이어(220)가 승강하는 과정에서 상기 다수의 가이드(244)에 지지되어 안정적인 승강을 수행하게 한다.

또한, 상기 제2다이(200)는; 제2프레임(210)의 하부로 하나 이상 돌출되어 마련되어 상기 컨베이어(220)의 최대 하강 높이로 하강하면 상기 컨베이어(220)를 지지하는 제2스토퍼(250)를 더 포함한다.

상기 제2스토퍼(250)는 환봉 형태로 상단부에 컨베이어(220)의 손상을 방지하는 탄성력을 갖는 재질의 완충 부분이 마련되고, 상기 제2스토퍼(250)는 제2프레임(210)의 저부에 수직으로 다수로 구비되는데, 컨베이어(220)를 균일하게 지지하기 위해 상기 컨베이어(220)의 모서리 측에 각각 구비되며, 상기 제2스토퍼(250)는 제2모터(243)와 연결대(242) 등에 컨베이어(220)가 충돌하는 것을 방지할 수 있을 정도의 높이로 구비되어 있다.

또한, 상기 제2다이(200)는; 컨베이어(220)의 상부로 금형(10)이 이동하는 측 중앙에 이렬로 다수 마련되는데, 상기 금형(10)의 저면 홈(11)에 삽입되어 회전하면서 상기 금형(10)의 이동을 안내하는 제2가이드롤러(260)를 더 포함한다.

상기 제2가이드롤러(260)는 수평방향으로 회전하는 롤러의 일종이며, 상기 제1가이드롤러(150)의 축 방향이 수직이 되면서 상기 컨베이어(220)에 제자리 회전 가능하게 다수의 제2가이드롤러(260)가 일렬로 결합되고, 상기 제2가이드롤러(260)는 통상 금형(10)의 저면 중앙에 형성된 홈(11)에 삽입되어 회전하면서 상기 금형(10)의 이동방향이 어긋나지 않도록 안내하는 기능을 한다.

그리고, 상기 이동 수단(300)은;

다수의 프레스 성형기(20)가 설치된 측을 상기 제2다이(200)가 오고 갈 수 있도록 상기 제2다이(200)가 이동 가능한 레일(310)이 설치되어 마련되고, 상기 레일(310)을 이용해 여러 대의 프레스 성형기(20)의 금형(10)을 하나의 제2다이(200)가 교체 가능하게 하는 것이다.

예를 들면, 상기 이동 수단(300)은; 다수의 프레스 성형기(20)가 설치된 위치로 제2다이(200)를 이동 가능하게 구비된 레일(310)을 더 포함한다.

상기 레일(310)은 빔 형태의 수평 레일이며, 상기 레일(310)은 다수의 프레스 성형기(20)와 다수의 제1다이(100) 사이의 바닥에 설치되고, 상기 레일(310)의 상단부에 제2다이(200)의 바퀴(211)가 안착되면서 상기 제2다이(200)가 레일(310)을 따라 다수의 프레스 성형기(20)가 설치된 위치로 이동되게 한다.

이때, 상기 레일(310)의 양끝단부에는 제2다이(200)가 레일(310)이 끝나는 부분을 벗어나지 않도록 스토퍼 등이 구비될 수 있다.

예컨대 상기 레일(310)을 통해 한대의 제2다이(200)가 여러 대의 프레스 성형기(20)에 대한 금형(10) 교체를 수행할 수 있어 생산성이 대폭 향상되게 된다.

또한, 상기 이동 수단(300)은; 다수의 프레스 성형기(20)의 금형(10) 교체 위치로 레일(310)을 따라서 다수로 각각 구비되는데, 상기 제2다이(200)가 이동 중에는 이동 경로에 간섭이 없도록 제1고정바(311)가 하부로 눕혀지고, 상기 제2다이(200)가 금형(10)을 교체하면 상기 제1고정바(311)가 상부로 세워지면서 해당하는 프레스 성형기(20)의 앞에 제2다이(200)를 지지하여 고정하는 제1스토퍼(320)를 더 포함한다.

상기 제1스토퍼(320)는 바닥판(312)에 제1고정바(311)가 힌지결합되어 상기 제1고정바(311)가 바닥판(312)의 힌지 결합 측을 중심으로 상부로 세워지거나 하부로 눕혀지는 힌지회전을 수행할 수 있고, 상기 제1스토퍼(320)는 다수의 프레스 성형기(20)가 설치된 측으로 제2다이(200)가 금형(10)을 교체하는 위치에 설치되는데, 상기 제1스토퍼(320)의 설치 위치에서 상기 제1고정바(311)가 제2다이(200)의 측면으로 지지할 수 있게 한다.

예컨대 상기 제1스토퍼(320)를 통해 제2다이(200)가 프레스 성형기(20)의 금형(10) 교체 위치에서 고정될 수 있어 여러 대의 프레스 성형기(20)의 금형 교체 위치를 쉽게 알 수 있고, 금형의 정확한 교체 위치로 제2다이(200)가 간편하게 위치되면서 작업성이 대폭 향상되게 된다.

이하, 본 발명의 또 다른 실시 예로서, 제2 실시 예에 따른 프레스 성형기용 금형 교체장치를 도 3을 참고로 구체적으로 설명한다. 도 3은 금형 교체장치의 사시도 및 요부 확대도이다.

이에 따른 금형 교체장치(1)를 개략적으로 살펴보면, 상기 제1스톱바(130), 제2스톱바(230) 및 제3스토퍼(140)의 제2고정바(142a)에 각각 실린더(s1)가 구비되고, 상기 컨베이어(220)의 상부에는 금형(10)을 감지한 신호를 제공하는 제1센서(s2)가 구비되고, 상기 제3스토퍼(140)의 위치에는 제2다이(200)를 감지한 신호를 제공하는 제2센서(s3)가 구비되며, 상기 제1센서(s2)의 감지 신호를 기반으로 제2스톱바(230)가 자동 작동하고, 상기 제2센서(s3)의 감지 신호를 기반으로 제3스토퍼(140)의 제2고정바(142a)가 자동 작동하는 것을 더 포함한다.

상기 제1스톱바(130) 및 제2스톱바(230)에 구비된 실린더(s1)는 상기 제1스톱바(130) 및 제2스톱바(230)를 상하 직선 왕복 작동되게 하고, 상기 제3스토퍼(140)의 제2고정바(142a)에 구비된 실린더(s1)는 상기 제2고정바(142a)를 전후 직선 왕복 작동되게 하는데, 상기 실린더(s1)는 공압실린더를 적용할 수 있으며, 상기 제2고정바(142a)에 실린더(s1)가 적용되면 전술한 핸들(143), 제1링크(143a), 제2링크(143b)의 위치로 대체함이 바람직하다.

이때, 상기 제1센서(s2)는 컨베이어(220)에 금형(10)이 투입되면 상기 투입된 금형(10)을 감지하고, 그 감지한 신호를 제공하며, 상기 제2센서(s3)는 제3스토퍼(140)의 위치에서 제2다이(200)가 제1다이(100)에 정렬되면서 금형(10)의 교체 위치로 이동된 상태를 감지하고, 그 감지한 신호를 제공하는 기능을 한다.

한편, 제2다이(200)가 프레스 성형기(20)와 제1다이(100) 사이에 정렬되어 금형(10) 교체를 수행하면, 상기 제2센서(s3)가 제2다이(200)를 감지한 신호를 제공하면서 제2고정바(142a)에 연결된 실린더(s1)를 작동시켜 제3스토퍼(140)를 이용해 제2다이(200)를 자동으로 고정되게 하고, 상기 제2다이(200)가 고정되면 상기 제1스톱바(130) 및 제2스톱바(230)의 실린더(s1)를 작동시켜 제1스톱바(130) 및 제2스톱바(230)가 금형(10)의 이동 방향에 간섭이 없도록 자동 하강시키며, 상기 제1스톱바(130) 및 제2스톱바(230)가 하강하면 제1다이(100)의 금형(10)을 컨베이어(220)에 투입시키고, 상기 컨베이어(220)에 금형(10)의 투입이 완료되면 이를 상기 제1센서(s2)가 감지한 신호를 제공하면서 상기 제2스톱바(230)를 자동으로 상승시켜 금형(10)의 이탈을 방지하게 한다.

예컨대 상기 실린더(s1), 제1센서(s2) 및 제2센서(s3)를 통해 제1스톱바(130), 제2스톱바(230), 제3스토퍼(140)가 자동으로 작동할 수 있어 금형의 교체 중에 발생할 수 있는 안전사고를 대폭 줄이고, 작업자의 부주의에 의한 사고를 방지할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 작동 상태의 실시 예로서, 프레스 성형기용 금형 교체장치의 작동 상태를 도 4 내지 도 5를 참고로 구체적으로 설명한다. 도 4는 금형 교체장치 중 제2다이의 이동상태, 도 5는 금형 교체장치의 금형 교체상태의 도면이다.

이에 따르면, 전술한 구조로 이루어진 금형 교체장치(1)는; 도 4를 참고하여 살펴보면, 다수의 프레스 성형기(20)가 설치된 위치로 제2다이(200)가 이동 수단(300)의 레일(310)을 이용해 자유롭게 금형(10)이 교체 위치로 이동가능하며, 상기 제2다이(200)는 교체를 위한 해당 프레스 성형기(20)와 상기 프레스 성형기(20) 앞에 설치된 제1다이(100) 사이에 이동 정렬되면서 금형(10)을 교체하기 위한 준비를 한다.

이때, 상기 제2다이(200)가 해당하는 프레스 성형기(20)의 금형(10)을 교체하기 위한 위치로 이동하면, 상기 제1다이(100)의 제3스토퍼(140)는 제2고정바(142a)가 고정대(141)에 끼워지면서 제2다이(200)를 고정하고, 상기 이동 수단(300)의 제1스토퍼(320) 역시 제1고정바(311) 제2다이(200)의 하부 측방을 지지하면서 금형(10)의 교체 위치로 고정하여 움직임을 억제하게 한다.

그리고, 도 5를 참고하여 살펴보면, 상기와 같이 금형(10)의 교체를 위한 준비를 수행한 후 상기 프레스 성형기(20)에 장착 중인 금형(10)은 제2다이(200)의 컨베이어(220)에 인계되면서 상기 컨베이어(220)의 하강 및 강제 이동 작동을 통해 제1다이(100)의 회수부(112)에 금형(10)을 투입시켜 회수되게 하고, 상기 금형(10)의 회수가 끝나면 상기 컨베이어(220)가 상승하여 원위치로 복귀한다.

이때, 상기 제1다이(100) 및 제2다이(200)의 구비된 제1스톱바(130)와 제2스톱바(230)는 금형(10)의 이동에 간섭이 없게 돌출되지 않으며, 상기 제1다이(100)의 공급부(111)에 대기 중인 금형(10)은 상기 컨베이어(220) 측으로 인계되면서 컨베이어(220)에 이동 안착되고, 상기 컨베이어(220)에 안착된 금형(10)은 프레스 성형기(20)에 강제 이동되면서 금형(10)의 교체를 완료한다.

이상 설명한 바와 같이. 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현하였으나, 여기서 사용하는 용어들은 본 발명을 용이하게 설명하기 위함이며, 이 용어들에 대한 의미 한정이나, 특허청구범위에 기재된 범위를 제한하기 위함이 아니며,

본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

1; 금형 교체장치 100; 제1다이
110; 제1프레임 120; 제1롤러
130; 제1스톱바 140; 제3스토퍼
150; 제1가이드롤러 200; 제2다이
210; 제1프레임 220; 컨베이어
230; 제2스톱바 240; 승강기
250; 제2스토퍼 260; 제2가이드롤러
300; 이동 수단 310; 제1스토퍼
10; 금형 20; 프레스 성형기

Claims (5)

1. 프레스 성형기(20)에 인접하게 금형(10)의 교체 위치로 정렬되어 구비되는데, 교체 대상의 금형(10)이 안착 대기하는 공급부(111) 및 교체 완료한 금형(10)이 회수되는 회수부(112)를 갖는 제1다이(100)와;
   상기 프레스 성형기(20)와 제1다이(100) 사이에 위치하는데, 상기 프레스 성형기(20)에서 인계된 금형(10)은 제1다이(100)에 투입시키고, 상기 제1다이(100)에서 인계된 금형(10)은 프레스 성형기(20)에 투입시키는 컨베이어(220)가 마련되고, 상기 컨베이어(220)의 승강을 통해 상기 제1다이(100)의 공급부(111)와 회수부(112)를 왕래하면서 금형(10)의 교체를 수행하는 제2다이(200)와;
   다수의 프레스 성형기(20)가 설치된 측을 상기 제2다이(200)가 오고 갈 수 있도록 상기 제2다이(200)가 이동 가능한 레일(310)이 설치되어 마련되고, 상기 레일(310)을 이용해 여러 대의 프레스 성형기(20)의 금형(10)을 하나의 제2다이(200)가 교체 가능하게 하는 이동 수단(300)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 프레스 성형기용 금형 교체장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1다이(100)는 공급부(111)에서 금형(10)에 이동되는 측에 선택적으로 돌출되면서 상기 금형(10)을 막을 수 있고, 상기 공급부(111)에 대기 중인 금형(10)이 투입 전 이동되지 않게 하는 제1스톱바(130)를 더 포함한 프레스 성형기용 금형 교체장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2다이(200)는 제2프레임(210)의 하부로 하나 이상 돌출되어 마련되어 상기 컨베이어(220)의 최대 하강 높이로 하강하면 상기 컨베이어(220)를 지지하는 제2스토퍼(250)를 더 포함한 프레스 성형기용 금형 교체장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 컨베이어(220)는 금형(10)이 이동되는 측에 선택적으로 돌출되면서 상기 금형(10)을 막을 수 있고, 상기 컨베이어(220)로 이동된 금형(10)이 프레스 성형기(20) 또는 제1다이(100)에 투입전 이동되지 않게 하는 제2스톱바(230)를 더 포함한 프레스 성형기용 금형 교체장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1다이(100)는 상기 공급부(111) 및 회수부(112)에 각각 금형(10)의 직선 이동을 위한 구름 동작을 수행되게 하는 하나 이상의 제1롤러(120)를 더 포함하고,
   상기 제1롤러(120)의 상부에는 상기 제1롤러(120)의 상부 일부만 노출되도록 커버 기능을 하는 제1덮개(121)를 더 포함하며,
   상기 컨베이어(220)는 제1모터(224)의 구동력을 이용해 전후 구름 동작으로 회전작동하며, 상기 회전작동을 통해 프레스 성형기(20)와 제1다이(100) 사이에서 금형(10)을 자동 이동시키는 제2롤러(221)를 더 포함하고,
   상기 제2롤러(221)의 상부 일부만 노출되도록 커버 기능을 하는 제2덮개(222)를 더 포함한 프레스 성형기용 금형 교체장치

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