KR102162301B1 - 다공체 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다공체 제조장치는 펀치홀더를 갖는 상부금형과; 상기 펀치홀더의 내측에 배치되며, 절곡된 형태의 펀치블럭과; 상기 펀치블럭의 하부에 배치된 펀치 고정판에 서로 간격을 두고 배치된 복수개의 펀치와; 상기 펀치블럭과 일측이 상호 연결되는 슬라이드 바와; 상기 슬라이드 바에 일측이 연결되어 슬라이드 바를 좌,우로 동작시키는 실린더와; 상기 펀치홀더측에 배치되고, 복수개의 펀치의 휨이나 파손을 방지하기 위한 스트리퍼판과; 상기 상부금형과 대향되게 배치되고, 상부에 다이 인서트가 배치된 다이를 갖는 하부금형과; 상기 실린더의 동작을 제어하는 제어부로 구성된다.

Description

다공체 제조장치{Porous metal body manufacturing apparatus}

본 발명은 다공체 제조장치에 관한 것으로, 다양한 종류의 다공체를 프레스를 이용하여 제조할 수 있는 다공체 제조장치에 관한 것이다.

종래, 연료전지용 기체확산층으로 사용될 수 있는 금속 다공체로서 익스팬디드 메탈(Expanded metal) 과 금속 메시(Metal mesh)가 알려져 있다. 상기 익스팬디드 메탈은 금속판을 금형 내에서 프레스 가공하여 사각홀을 만드는 다공체 판의 일예이고, 금속 메시는 다수의 금속 와이어를 그물망 형상으로 교차시켜 고정시킨 다공체 판의 다른 예이고, 관련 기술이 한국등록특허공보 제10-1230892호(특허문헌 1)에 공개되어 있다.

한국등록특허공보 제10-1230892호는 연료전지용 금속다공체에 관한 것으로, 막전극접합체의 반응영역과 접합하는 반응영역 부분이 다공체 구조로 형성되고, 반응영역에 해당하는 다공체 부분을 제외한 나머지 외곽 가장자리 부분이 평탄한 면 구조의 평탄부로 이루어지며, 양단에 위치하는 평탄부에 수소, 공기, 냉각수가 통과하게 되는 매니폴드 홀이 형성되어, 상기 평탄부의 각 매니폴드 홀이 셀 적층 후 분리판의 매니폴드 홀과 함께 수소, 공기, 냉각수용 입구 매니폴드와 출구 매니폴드를 구성하게 된다.

한국등록특허공보 제10-1230892호에 공개된 연료전지용 금속다공체는 사용시 소재 특성상 절단 후에는 외곽의 가장자리 부분이 매우 날카로운 상태로 존재하게 되므로 기존의 독립적인 금속 다공체를 적용할 경우 셀 적층시 날카로운 외곽 형상으로 인해 핸들링 및 작업성 측면에서도 문제가 있으며, 이를 해결하기 위한 것으로 막전극접합체의 반응영역과 접합하는 반응영역 부분이 다공체 구조로 형성되고, 상기 반응영역에 해당하는 다공체 부분을 제외한 나머지 외곽 가장자리 부분이 평탄한 면 구조의 평탄부로 구성하게 된다.

그러나, 이러한 금속 다공체는 종래 금속 다공체의 외곽의 가장자리 부분이 매우 날카로운 상태로 되는 점을 고려하여 다공체의 외곽 가장자리 부분만을 평탄화시킨 것이지만, 다공체의 중요한 부분인 홀(또는 미세 패턴)과 이에 대한 다양한 형태의 제조를 수행할 수 없는 문제점을 내포하고 있다. 즉, 다공체에서 반응기체의 확산성과 물배출이 용이하여 셀 성능 향상에 기여하는 다공체의 홀(또는 미세패턴)을 사용자의 요구에 부합되게 다양한 형태로 제조할 수 없는 문제점을 내포하고 있다.

: 한국등록특허공보 제10-1230892호

본 발명의 목적은 다양한 종류의 다공체를 제공할 수 있는 다공체 제조장치를 제공하는 점에 있다.

본 발명의 다른 목적은 금속박판에 사용자의 요구에 따라 소정피치 만큼 이동하면서 미세한 패턴을 연속적으로 형성하여 다공체를 제조할 수 있는 다공체 제조장치를 제공하는 점에 있다.

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본 발명의 다공체 제조장치는, 펀치홀더를 갖는 상부금형과; 상기 펀치홀더의 내측에 배치되며, 절곡된 형태의 펀치블럭과; 상기 펀치블럭의 하부에 배치된 펀치 고정판에 서로 간격을 두고 배치된 복수개의 펀치와; 상기 펀치블럭과 일측이 상호 연결되는 슬라이드 바와; 상기 슬라이드 바에 일측이 연결되어 슬라이드 바를 좌,우로 동작시키는 실린더와; 상기 펀치홀더측에 배치되고, 복수개의 펀치의 휨이나 파손을 방지하기 위한 스트리퍼판과; 상기 상부금형과 대향되게 배치되고, 상부에 다이 인서트가 배치된 다이를 갖는 하부금형과; 상기 실린더의 동작을 제어하는 제어부로 구성된다.

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본 발명의 다공체 제조장치는 피어싱, 엠보싱 및 트리밍 작업을 하나의 공정에서 수행하여 다양한 종류의 다공체를 제조할 수 있으므로 전체적인 작업이 용이하고 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 다공체 제조장치는 금속박판에 실린더와 슬라이드 바를 이용하여 복수개의 펀치를 이동시키면서 다양한 종류의 미세한 패턴을 연속적으로 형성할 수 있으므로 종래 구현이 불가능한 다공체의 미세한 패턴을 형성할 수 있는 이점이 있다.

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도 1은 다공체의 일예를 나타낸 도면,
도 2는 금형이 열린상태에서 실린더가 미작동한 상태를 나타낸 도면,
도 3은 금형이 열린상태에서 실린더가 작동된 상태를 나타낸 도면,
도 4는 금형이 닫힌상태에서 실린더 미작동한 상태를 나타낸 도면,
도 5은 금형이 닫힌상태에서 실린더가 작동된 상태를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 요부인 펀치를 나타낸 사시도,
도 7은 엠보싱 작업을 수행하는 장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 8은 트리밍 작업을 수행하는 장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 9는 평판(금속박판) 교정 작업을 수행하는 장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 다공체 제조방법을 나타낸 블럭도,
도 11은 본 발명의 다공체 제조장치를 이용하여 피어싱 작업을 수행하는 단계를 나타낸 블럭도,
도 12는 다공체에 엠보싱 작업을 수행하는 단계를 나타낸 블럭도,
도 13은 다공체를 트리밍하는 단계를 나타낸 블럭도,
도 14는 금속박판을 복수개의 교정롤을 통과시켜 교정하는 단계를 나타낸 블럭도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 일예로 다공체(5)는 도 1에 도시된 바와 같이, 금속판(금속 박판)을 금형내에서 피어싱 가공하여 복수개의 홀(6)을 형성한 판형태로 구성된다. 그리고, 도 1에 도시된 다공체(5)는 다양한 종류의 다공체 중의 일예로 이해하기 바란다. 즉, 후술하게 되는 본 발명의 다공체 제조장치는 전술한 다공체(5)의 구조 이외에도 다양한 형태(종류)의 다공체를 제조할 수 있다고 이해하기 바란다.

도 2는 금형이 열린상태에서 실린더가 미작동한 상태를 나타낸 도면이고, 도 3은 금형이 열린상태에서 실린더가 작동된 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 금형이 닫힌상태에서 실린더 미작동한 상태를 나타낸 도면이고, 도 5은 금형이 닫힌상태에서 실린더가 작동된 상태를 나타낸 도면이다.

본 발명의 다공체 제조장치는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상부금형(20), 펀치블럭(12), 복수개의 펀치(30), 슬라이드 바(16), 실린더(40), 스트리퍼판(44), 하부금형(60) 및 제어부(70)로 크게 구성된다.

상부금형(20)측에는 펀치홀더(10)와, 복수개의 펀치(30) 및 스트리퍼판(44)이 배치되고, 하부금형(60)측에는 금속박판(100)이 안착되는 다이(50)가 배치된다. 그리고, 상부금형(20)과 하부금형(60)이 합형될 때, 상부금형(20)의 양측 배치된 가이드 포스트부쉬(45)는 하부금형(60)의 가이드 포스트핀(55)을 따라서 이동하게 된다. 여기서는 가이드 포스트 부쉬(45)와 가이드 포스트핀(55)을 한 개만 나타내었지만 금형의 사각형 모서리의 4면에 각각 배치되는 것으로 이해하기 바란다.

상기 상부금형(20)의 하부에는 펀치홀더(10)가 배치되고, 상기 펀치홀더(10)의 내측에는 절곡된 형태의 펀치블럭(12)이 배치된다. 상기 펀치블럭(12)의 하부에는 후술하는 펀치(30)를 고정하게 되는 펀치 고정판(14)이 배치된다.

상기 복수개의 펀치(30)는 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 펀치블럭(12)의 하부에 배치된 펀치 고정판(14)에 서로 간격을 두고 배치된다. 그리고, 상기 복수개의 펀치(30)는 도 6에 도시된 바와 같이, 각각 펀치 헤드(32)와, 상기 펀치 헤드(32)와 연결되며 좌굴현상 및 스트레스를 줄이기 위한 연결부(34)와, 상기 연결부(34)와 연결되며 좌굴현상을 최소화하기 위하여 간격을 두고 배치된 복수개의 돌기부(36)를 구비하게 된다. 상기 연결부(34)는 복수개의 돌기부(36)의 좌굴현상을 최소화시키고 스트레스(응력)를 최대한 외벽으로 방출시켜 펀치의 파손율을 저하시키도록 구성하는 것이 바람직하다(즉, 연결부(34)의 경사부(37)를 짧게 형성하는 것이 바람직하다). 상기 복수개의 돌기부(36)는 원하는 다공체(5)의 홀(6)을 형성함과 동시에 펀칭 작업시 상기 펀치(30)의 하부 부분의 좌굴(떨림)현상을 최소화하도록 소정의 두께로 돌출되게 형성하게 된다.

상기 슬라이드 바(16)는 일측이 펀치블럭(12)에 연결되고, 타측이 실린더(40)에 연결된다. 즉, 상기 슬라이드 바(16)는 실린더(40)의 로드(도시되지 않음)의 이동에 따라 좌,우로 이동되게 된다.

또한, 상기 슬라이드 바(16)는 일측(펀치블럭(12)측)에 절곡부(17)가 형성되고, 상기 절곡부(17)는 펀치블럭(12)의 절곡부(13)와 맞닿아 슬라이드 바(16)의 이동에 따라 펀치블럭(12)이 이동하게 되고 아울러 펀치(30)도 이동하게 구성된다.

상기 슬라이드 바(16)는 후술하게 되는 제어부(70)로부터 신호를 받아 실린더(40)가 일방향으로 동작되면 일측으로 슬라이드 바(16)가 이동하게 되고 펀치블럭(12)의 이동에 따라 복수개의 펀치(30)가 돌출되면서 펀치(30)로 피어싱 작업을 수행하게 된다. 그리고, 피어싱 작업이 완료되면 제어부(70)로부터 다시 신호를 받아 실린더(40)를 타방향으로 동작시키면 타측으로 슬라이드 바(16)가 이동하게 되면서 펀치블럭(12)을 원래의 방향으로 이동시키게 된다.

상기 스트리퍼판(Stripper plate)(44)은 사용자의 요구에 따라 고정식이나 가동식을 적용하게 되고, 펀치홀더(10)측에 배치되며 복수개의 펀치(30)의 휨이나 파손을 방지하기 위한 것이다. 즉, 스트리퍼판(44)은 제품이 평탄하고 정밀한 금속 박판(다공체)를 가공할 때 소형 펀치의 휨이나 파손을 방지하기 위한 것이다.

상기 하부금형(60)은 상부금형(20)과 대향되게 배치되고, 상부에 다이 인서트(52)가 배치된 다이(50)를 가지며, 다이(40)상에는 다공체(5)가 배치된다(여기서, 다공체(5)는 금속박판(100)을 피어싱 작업 후 만들어진 제품으로 이해하기 바란다).

상기 제어부(70)는 실린더(40)의 동작을 제어하는 것으로, 모터(72)와, 상기 모터(72)에 연결된 솔레노이드 밸브(74)로 구성되며, 상기 모터(72)를 구동하게 되면 모터(72)와 연결된 솔레노이드 밸브(74)가 실린더(40)를 동작시켜 슬라이드 바(16)를 미세 이송시킬 수 있게 구성된다.

한편, 다공체(5)에 엠보싱 작업을 수행하는 장치는 도 7에 도시된 바와 같이, 전술한 다공체 제조장치내에 상부금형 및 하부금형(20,60)을 제외하고 나머지 부품을 배제하고 후술하는 부품을 배치하게 된다. 즉, 하부금형(60)의 상부에 하부 엠보싱판(122)을 배치하고 상기 하부 엠보싱판(122)의 상부에 다공체(5)를 배치하게 된다. 그리고, 상부금형(20)의 하부에 상부 엠보싱판(120)을 배치하게 된다. 이와 같은 상태에서, 상부금형(20)의 하부에 배치된 상부 엠보싱판(120)을 하강시켜 하부 엠보싱판(122)과 맞닿게하여 다공체(5)를 엠보싱 작업을 수행하게 된다.

다공체(5)에 트리밍 작업을 수행하는 장치는 도 8에 도시된 바와 같이, 전술한 다공체 제조장치내에 상부금형 및 하부금형(20,60)을 제외하고 나머지 부품을 배제하고 후술하는 부품을 배치하게 된다. 즉, 하부금형(60)의 상부에 다이(132)를 배치하고 상기 다이(132)의 상부에 다공체(5)를 배치하게 된다. 그리고, 상부금형(20)의 양측에 간격을 두고 펀치(134)를 배치하게 된다. 이와 같은 상태에서, 상부금형(20)의 양측에 배치된 펀치(134)를 하강시켜 다이(132)에 배치된 다공체(5)를 트리밍 작업을 수행하게 된다(여기서, 트리밍 작업의 다공체(5)의 양측을 절곡이나 절단하는 단계로 이해하기 바란다).

금속박판(100)을 교정하는 장치는 도 9에 도시된 바와 같이, 프레임(200)의 내측에 간격을 두고 배치된 복수개의 교정롤(140)과, 상기 복수개의 교정롤(140)의 하부에 각각 배치된 탄성부재(180)와, 상기 프레임(200)의 측면에 각각 배치된 래크(202)와, 상기 래크(202)에 치합된 피니언(204)과, 상기 피니언(204)에 연결되며 피니언(204)의 이동에 따라 연동되는 가이드 바(206)와, 상기 피니언(204)을 구동시키는 모터(도시되지 않음)로 구성된다. 따라서, 금속박판(100)은 복수개의 교정롤(140)을 통과되면서 교정을 수행하게 된다.

이제, 전술한 바와 같이 이루어진 다공체 제조장치의 작동을 설명하기로 한다.

먼저, 다공체(5)를 형성하고자 하는 금속박판(제품)(100)을 레벨러(본 출원인에 의해 출원된 한국등록특허공보 제10-1710124호 참조)를 거쳐서 평탄을 보정하고 피어싱 작업을 수행하게 된다. 그리고, 금속박판(제품)(100)을 하부금형(60)의 상부에 배치된 다이(50)에 안착시키게 된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 금형이 열린 상태에서 금속박판(100)을 다이(50)에 안착시키게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상부금형(20)을 하강시키게 되면 펀치 고정판(14)에 연결된 복수개의 펀치(30)가 스트리퍼판(44)과 밀착되면서 다이(50)측으로 이동하게 된다. 그리고, 상부금형(20)을 계속 하강시키게 되면, 복수개의 펀치(30)가 금속박판(100)에 홀(다공체(5)의 홀(6)에 해당하게 됨)을 형성시키게 된다. 여기서, 복수개의 펀치(30)는 다이 인서트(52)의 홀(54)측으로 하강하면서 금속박판(100)에 홀을 형성시키게 된다.

이와 같이, 복수개의 펀치(30)에 의해 일차적으로 금속박판(100)에 홀을 형성한 후 복수개의 펀치(30)를 이동시킨 후, N차에 걸쳐서 소정피치로 이동하면서 홀을 추가적으로 형성하게 된다.

실린더(40)가 제어부(70)로부터 신호를 받아 일방향으로 동작되면 일측으로 슬라이드 바(16)가 이동하게 된다(실린더(40)가 도 2에 도시된 상태로부터 도 3에 도시된 상태로 이동하는 것과 도 4에 도시된 상태로부터 도 5에 도시된 상태로 이동하는 것 참조). 여기서, 실린더(40)의 로드의 동작에 대하여는 미도시되지만, 실린더(40)의 로드의 동작에 따라 슬라이드 바(16)가 이동하는 것으로 이해하기 바란다.

상기 슬라이드 바(16)가 실린더(40)에의해 이동하게 되면, 펀치블럭(12)의 절곡부(13)와 슬라이드 바(16)의 절곡부(17)가 맞닿으면서 복수개의 펀치(30)가 돌출되게 된다. 이와 같은 상태에서 복수개의 펀치(30)가 도 5에 도시된 바와 같이, 하강하여 금속박판(100)에 홀(도시되지 않음)을 형성하게 된다(피어싱 작업).

피어싱 작업이 완료되면, 제어부(70)로부터 다시 신호를 받아 실린더(40)를 타방향으로 동작시키면 타측으로 슬라이드 바(16)가 이동하게 되면서 펀치블럭(12)이 원래의 방향으로 이동시키게 된다(슬라이드 바(16)가 도 5에 도시된 상태에서 도 4에 도시된 상태로 됨).

상기와 같은 피어싱 작업은 사용자가 설정한 카운터에 따라 N차의 피어싱 작업을 수행하게 되며, 이때 N차의 피어싱 작업시 소정 피치만큼 이송하면서 연속적으로 작업을 수행하게 된다.

한편, 상기 피어싱 작업이 완료되면, 다음 단계(다른 장비측)로 이동하여 공지된 초음파 세척기(도시되지 않음)를 이용하여 다공체(5)를 세척하게 되고, 이어서 다음 단계(다른 장비측)로 이동하여 비젼장치(도시되지 않음)를 이용하여 다공체(5)의 형상검사를 수행하게 된다.

상기 비젼 검사를 수행한 후, 양호한 다공체는 엠보싱 작업을 수행하고, 불량인 다공체(5)는 배출하게 된다. 여기서, 불량인 다공체(5)는 도시되지 않은 컨베이어측으로 이동하여 배출하게 된다.

상기 엠보싱작업은 도 7에 도시된 바와 같이, 비젼 검사 수행 후 다음 단계(다른 장비측)로 이동하여 상부금형(20)의 상부 엠보싱판(120)이 하부금형(60)의 하부 엠보싱판(122)측으로 이동하여 다공체(5)에 엠보싱작업을 수행하게 된다.

상기 엠보싱 작업이 완료되면, 다공체(5)의 표면을 공지된 초음파 세척기(도시되지 않음)를 이용하여 세척하게 된다.

상기 다공체(5)의 표면을 세척한 후에는 다공체(5)를 다음 단계(다른 장비측)로 이동하여 트리밍작업을 수행하게 된다. 트리밍 작업은 도 8에 도시된 바와 같이, 상부금형(20)의 양측에 배치된 펀치(134)를 하강시켜 다이(132)에 배치된 다공체(5)를 트리밍 작업을 수행하게 된다.

상기 다공체(5)를 트리밍 작업한 후에 다음 단계(다른 장비측)로 이동하여 평판(금속박판)의 교정작업을 수행하게 된다. 금속박판(100)을 도 9에 도시된 바와 같이, 교정롤(140)의 상부를 이동하게 될 때 도시되지 않은 센서(수광 및 발광센서)에 의해 높이를 측정하고 이에 따라 높이 차이가 발생하게 되면 프레임(200)의 양측에 배치된 래크(202)와 피니언(204)을 이용하여 가이드 바(206)의 높이를 조정함에 의해 교정작업을 수행하게 된다.

상기 평판(금속박판)의 교정작업은 사용자의 요구에 따라 수행할 수도 있지만 수행하지 않을 수도 있다. 그리고, 평판(금속박판)의 교정작업 후, 다공체(5)를 다음 단계(다른 장비측)로 이동하여 다공체(5)의 치수를 비젼장치(도시되지 않음)를 이용하여 비젼검사를 수행하게 된다.

이와 같은 작업을 통하여 평판(금속박판)을 다공체로 형성하게 되고, N차의 걸쳐서 피어싱을 수행함에 의해 다양한 종류의 다공체를 형성할 수 있고, 이와 같은 다공체를 엠보싱 및 트리밍 작업을 통하여 더욱 다양한 종류의 다공체로 형성시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 다공체 제공방법은 도 10에 도시된 바와 같이, 금속박판(100)을 제공하는 단계(S10)와; 상기 금속박판(100)을 레벨러(도시되지 않음)를 이용하여 평탄도를 보정하는 단계(S20)와; 평탄도가 보정된 금속박판(100)을 다공체 제조장치를 이용하여 피어싱 작업을 수행하는 단계(S30)와; 피어싱 작업이 완료된 다공체(5)의 표면을 세척하는 단계(S35)와; 상기 다공체(5)의 형상을 비젼장치를 이용하여 비젼검사를 수행하는 단계(S40)와; 상기 비젼 검사를 수행한 후, 양호한 다공체(5)는 엠보싱 작업을 수행하고, 불량인 다공체(5)는 배출하는 단계(S50)와; 상기 양호한 다공체(5)를 엠보싱 작업을 수행하는 단계(S60)와; 엠보싱 작업이 수행된 다공체(5)의 표면을 세척하는 단계(S65)와; 상기 다공체(5)의 표면을 세척한 후, 다공체(5)를 트리밍하는 단계(S70)와; 상기 다공체(5)의 치수를 비젼장치를 이용하여 비젼검사를 수행하는 단계(S80)로 이루어지게 된다.

상기 평탄도가 보정된 금속박판(100)을 다공체 제조장치를 이용하여 피어싱 작업을 수행하는 단계(S30)는, 도 2 내지 도 5 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제어부(70)에 카운터를 인식(설정)시키는 단계(S31)와; 제어부(70)로부터 설정된 카운터를 인식하고 이에 따른 신호를 받아 실린더(40)를 일방향으로 동작시켜 슬라이드 바(16)를 이동시키는 단계(S32)와; 상기 슬라이드 바(16)가 이동된 상태에서 상부금형(20)을 하부금형(60)측으로 이동하여 금형을 폐쇄하는 단계(S33)와; 상기 금형이 폐쇄된 상태에서, 펀치블럭(12)의 이동에 따라 펀치블럭(12)과 연결된 복수개의 펀치(30)가 돌출되면서 피어싱 작업을 수행하는 단계(S34)와; 상기 피어싱 작업이 완료되면, 상부금형(20)을 하부금형(60)로 이동시켜 금형을 개방하는 단계(S35)와; 상기 금형이 개방된 상태에서, 제어부(70)로부터 다시 신호를 받아 실린더(40)를 타방향으로 동작시키면 타측으로 슬라이드 바(16)가 이동하게 되면서 펀치블럭(12)을 원래의 방향으로 이동시키는 단계(S36)로 이루어지게 된다.

상기 제어부(70)로부터 설정된 카운터를 인식하고 이에 따른 신호를 받아 실린더(40)를 일방향으로 동작시켜 슬라이드 바(16)를 이동시키는 단계(S32)에서, 상기 슬라이드 바(16)는 제어부(70)로부터 솔레노이드 밸브(74)가 동작하게 실린더(40)의 로드(도시되지 않음)의 동작에 따라 이동하게 된다. 상기 슬라이드 바(16)의 구체적인 동작은 전술한 다공체 제조장치에서 설명하였으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 양호한 다공체(5)를 엠보싱 작업을 수행하는 단계(S60)는, 도 7 및 도 12에 도시된 바와 같이, 하부금형(60)에 연결된 하부 엠보싱판(122)에 양호한 다공체(5)를 제공하는 단계(S62)와; 상부금형(20)의 하부에 배치된 상부 엠보싱판(120)을 하강시켜 하부 엠보싱판(122)과 맞닿게하여 다공체(5)를 엠보싱 작업하는 단계(S64)로 이루어지게 된다.

상기 다공체(5)를 트리밍하는 단계(S70)는, 도 8 및 도 13에 도시된 바와 같이, 하부금형(60)에 연결된 다이(132)에 다공체(5)를 제공하는 단계(S72)와; 상부금형(20)의 양측에 배치된 펀치(134)를 하강시켜 다이(132)에 배치된 다공체(5)를 트리밍 작업을 수행하는 단계(S74)로 이루어지게 된다.

상기 다공체(5)를 엠보싱 작업을 수행하는 단계(S60)와 상기 다공체(5)를 트리밍하는 단계(S70)에서, 엠보싱 작업과 트리밍 작업의 구체적인 장치의 동작관계는 전술한 다공체 제조장치를 참조하기 바란다.

상기 다공체(5)의 표면을 세척한 후 다공체(5)를 트리밍하는 단계(S70)와 상기 다공체(5)의 치수를 비젼장치(150)를 이용하여 비젼검사를 수행하는 단계(S80)의 사이에는 도 9 및 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 금속박판(100)을 복수개의 교정롤(140)을 통과시켜 교정하는 단계(S75)를 더 포함할 수도 있다.

전술한 본 발명의 다공체 장치 및 방법에 따르면, 다양한 종류의 다공체를 제공할 수 있고 아울러 한 번의 공정으로 다양한 종류의 다공체를 제조할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에 숙련된 사람은 하기 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 다공체 제조장치는 연료전지 분야는 물론 다양한 종류의 핸드폰, 커패시터 분야 등에 널리 적용할 수 있다.

5: 다공체 10: 펀치홀더
20: 상부금형 12: 펀치블럭
16: 슬라이드 바 30: 펀치
40: 실린더 44: 스트리퍼판
50: 다이 52: 다이 인서트
60: 하부금형 70: 제어부

Claims (10)

1. 펀치홀더를 갖는 상부금형과;
   상기 펀치홀더의 내측에 배치되며, 절곡된 형태의 펀치블럭과;
   상기 펀치블럭의 하부에 배치된 펀치 고정판에 서로 간격을 두고 배치된 복수개의 펀치와;
   상기 펀치블럭과 일측이 상호 연결되는 슬라이드 바와;
   상기 슬라이드 바에 일측이 연결되어 슬라이드 바를 좌,우로 동작시키는 실린더와;
   상기 펀치홀더측에 배치되고, 복수개의 펀치의 휨이나 파손을 방지하기 위한 스트리퍼판과;
   상기 상부금형과 대향되게 배치되고, 상부에 다이 인서트가 배치된 다이를 갖는 하부금형과;
   상기 실린더의 동작을 제어하는 제어부로 구성되고,
   상기 복수개의 펀치는 각각 펀치 헤드와, 상기 펀치 헤드와 연결되며 좌굴현상 및 스트레스를 줄이기 위한 연결부와, 상기 연결부와 연결되며 좌굴현상을 최소화하기 위하여 간격을 두고 배치된 복수개의 돌기부를 가지며,
   상기 제어부는 모터와, 상기 모터에 연결된 솔레노이드 밸브로 구성되며, 상기 모터를 구동하게 되면 모터와 연결된 솔레노이드 밸브가 실린더를 동작시켜 슬라이드 바를 이송시킬 수 있게 구성되는 것을 특징으로 하는 다공체 제조장치.
   
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3. 제1항에 있어서,
   상기 슬라이드 바는 일측에 절곡부가 형성되고, 상기 절곡부는 펀치블럭의 절곡부와 맞닿아 슬라이드 바의 이동에 따라 펀치블럭을 이동하게 되고 아울러 복수개의 펀치도 이동하게 구성되는 것을 특징으로 하는 다공체 제조장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 슬라이드 바는 제어부로부터 신호를 받아 실린더가 일방향으로 동작되면 일측으로 슬라이드 바가 이동하게 되고 펀치블럭의 이동에 따라 복수개의 펀치가 돌출되면서 피어싱 작업을 수행하게 되고, 작업이 완료되면 제어부로부터 다시 신호를 받아 실린더를 타방향으로 동작시키면 타측으로 슬라이드 바가 이동하게 되면서 펀치블럭을 원래의 방향으로 이동시키게 되는 것을 특징으로 하는 다공체 제조장치.
   
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