KR102469736B1 - 소형 프레스용 작업 안전 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스 상단이 프레스 하단에 놓여진 작업대쪽으로 왕복 이동하는 프레스 장치에 결합되는 소형 프레스용 작업 안전 장치에 관한 것으로, 이는 상기 프레스 하단의 가장자리에 결합 설치되는 적어도 하나의 스토퍼 지지대; 상기 스토퍼 지지대의 일측에 힌지 결합되는 하단을 가지는 적어도 하나의 스토퍼; 상기 스토퍼의 하단을 중심으로 상기 스토퍼를 프레스 외측으로 일시 눕힌 후 다시 직립시키는 동작을 반복 수행하는 스토퍼 제어기; 및 프레스 기동이 요청될 때마다 상기 프레스 상단의 위치 확인 후 상기 스토퍼 제어기를 동작 제어하는 제어 장치를 포한다.

Description

소형 프레스용 작업 안전 장치{Work safety device for small press apparatus}

본 발명은 소형 프레스에 적용 가능 하며, 프레스 상단의 비정상적 낙하 발생을 사전 차단할 수 있도록 하는 소형 프레스용 작업 안전 장치에 관한 것이다.

일반적으로 프레스는 슬라이드에 구비된 상부금형이 하강하여 하부금형의 상부에 위치한 금형물을 타격하여 금형작업이 이루어지고, 상부금형이 형성된 슬라이드가 상승되면, 상부금형은 하부금형에서 분리되어 상승하는데 이것을 1행정이라 한다.

이와 같이 1행정이 완료된 프레스는 슬라이드가 상승한 상태에서 일시 정지상태, 즉 다음 가공 개시 신호가 인가될 때까지 상승위치에서 대기상태를 유지하게 된다.

그리고, 대형 프레스의 경우 1행정이 완료되어 슬라이드가 상승한 상태에서 슬라이드에 형성된 상부금형의 저면부에 각종 정비를 하거나, 다음 공정이 원활하게 이루어지도록 준비하는 작업을 필요로 하는데, 이 경우 작업자가 직접 슬라이드의 하부에 진입하여 작업을 수행시 상기 슬라이드 및 상부금형의 자체하중에 의해 슬라이드가 낙하하게 된다면, 작업자의 안전을 위협하는 등 대형사고를 초래할 수가 있다.

다만, 대형 프레스의 경우, 주로 로보트를 사용하여 제품 로딩/언로딩 작업을 수행하기 때문에 사람이 프레스 내부에서 작업하는 경우는 주로 금형의 정비나 셋팅을 할 때이다. 따라서 시중에는 금형의 정비나 셋팅시 슬라이드의 낙하 방지를 위한 특허들이 개발되어 있다.

하지만 소형 프레스의 경우에는 사람이 직접 제품 로딩/언로딩 작업을 수행하는 경우가 많기 때문에 수시로 신체의 일부(손)가 프레스 내부로 출입하게 된다. 이때, 수시로 슬라이드 낙하 방지장치를 설치/제거해야 하는 번거로움이 발생한다.

실용신안등록 제20-0131674호

이에 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 소형 프레스에 최적화된 작업 안전 장치를 제공하고자 한다.

그리고 스토퍼가 보다 간단한 구조로 구현되고, 보다 빠른 응답성을 가지며 위치 제어될 수 있도록 하는 작업 안전 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면 프레스 상단이 프레스 하단에 놓여진 작업대쪽으로 왕복 이동하는 프레스 장치에 결합되는 소형 프레스용 작업 안전 장치는, 상기 프레스 하단의 가장자리에 결합 설치되는 적어도 하나의 스토퍼 지지대; 상기 스토퍼 지지대의 일측에 힌지 결합되는 하단을 가지는 적어도 하나의 스토퍼; 상기 스토퍼의 하단을 중심으로 상기 스토퍼를 프레스 외측으로 일시 눕힌 후 다시 직립시키는 동작을 반복 수행하는 스토퍼 제어기; 및 프레스 기동이 요청될 때마다 상기 프레스 상단의 위치 확인 후 상기 스토퍼 제어기를 동작 제어하는 제어 장치를 포함하는 소형 프레스용 작업 안전 장치를 제공한다.

상기 스토퍼 지지대는 상기 프레스 하단의 가장자리 영역에 삽입 결합되는 판넬 형태로 구현되며, 상기 스토퍼 지지대의 양끝단에 형성된 제1 힌지와 제2 힌지를 통해 상기 스토퍼와 상기 스토퍼 제어기가 힌지 결합되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 스토퍼 제어기는 상기 지지대의 타측과 상기 스토퍼의 하측 사이에 연결되어, 상기 스토퍼가 하단 중심으로 프레스 외측으로 일시 눕혀진 후 다시 직립되도록 상기 스토퍼 하측을 밀고 당기는 피스톤 왕복 운동을 수행하는 실린더; 및 상기 제어 장치의 제어하에 피스톤 왕복 운동을 지원하기 위한 공기압을 생성 및 공급하는 콤프레셔를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어 장치는 상기 프레스 장치의 기동이 요청되면 프레스 상단이 상사점에 위치하는지 확인한 후 직립 상태의 상기 스토퍼를 프레스 외측으로 눕히고, 상기 프레스 상단이 다시 상승하면 상기 스토퍼를 다시 직립시키는 것을 특징으로 한다.

상기 스토퍼 제어기는 상기 실린더에 내장되어, 실린더 위치를 센싱 및 출력하는 실린더 위치 감지 센서를 더 포함하며, 상기 제어 장치는 상기 실린더 위치 감지 센서의 센싱 결과에 기반하여 스토퍼 눕힘 여부를 유추한 후, 스토퍼 눕힘 상태에만 상기 프레스 상단의 하강을 허용하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 소형 프레스에 최적화된 작업 안전 장치를 제공할 수 있다.

또한 프레스 상단과 프레스 하단 사이에 위치되는 스토퍼를 구비하고, 스토퍼가 프레스 내측와 외측에서 플랫 회전되는 방식으로 위치 이동시킴으로써, 스토퍼가 보다 간단한 구조로 보다 빠른 응답성을 가지며 위치 제어될 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 프레스용 작업 안전 장치를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 스토퍼 지지대를 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼 제어기를 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 프레스 안전 장치 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 프레스용 작업 안전 장치를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프레스 안전 장치(100)는 프레스 하단의 가장자리에 결합 설치되는 적어도 하나의 스토퍼 지지대(110), 스토퍼 지지대의 일측에 힌지 결합되는 하단을 가지는 적어도 하나의 스토퍼(120), 스토퍼의 하단을 중심으로 스토퍼(120)를 프레스 외측으로 일시 눕힌 후 다시 직립시키는 동작을 반복 수행하는 스토퍼 제어기(130), 및 프레스 기동이 요청될 때마다 프레스 상단의 위치 확인 후 스토퍼 제어기(130)를 동작 제어하는 제어 장치(140) 등을 포함한다.

즉, 본 발명의 프레스 안전 장치는 프레스 상단(11)와 프레스 하단(12) 사이에 적어도 하나의 스토퍼(120)를 위치시킨 후, 해당 스토퍼(120)를 통해 프레스 상단(11)의 비정상적인 낙하 발생을 사전 차단하도록 한다.

특히, 본 발명에서는 스토퍼가 프레스 내측과 외측 사이에서 플랫 회전되는 방식으로 위치 제어될 수 있도록 함으로써, 스토퍼가 보다 간단한 구조로 보다 빠른 응답성을 가지며 위치 제어될 수 있도록 한다.

이하, 각 구성 요소의 동작 방법에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 스토퍼 지지대를 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 스토퍼 지지대(110)는 프레스 하단(12)의 가장자리 영역에 삽입 결합되는 판넬 형태로 구현되어, 스토퍼 지지대(110)의 양끝단에 형성된 제1 힌지(111)와 제2 힌지(112)를 통해 스토퍼(120)와 스토퍼 제어기(130)가 힌지 결합되도록 한다.

참고로, 프레스 장치 대부분의 프레스 하단(12)의 윗면에는 "ㅗ" 모양의 홈(121)이 기본 형성되어 있다.

이에 본 발명에서는 스토퍼 지지대(110)의 밑면에 "ㅜ" 모양의 요철(113)을 형성한 후, 이를 통해 스토퍼 지지대(110)의 밑면이 프레스 하단(12)의 홈(121)에 끼워지도록 함으로써, 스토퍼 지지대(110)와 프레스 하단(12)간 결합력을 높일 수 있도록 한다.

또한 본 발명의 스토퍼 지지대(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 스토퍼 지지대(110)의 양측에 추가 형성된 두 개의 볼트 지지대(114), 볼트 지지대에 관통 삽입되는 두 개의 막대 볼트(115), 막대 볼트가 프레스 하단(12)의 측면 쪽으로 신장된 후 위치 고정되도록 하는 두 개의 너트(116)를 더 구비하고, 이들을 통해 스토퍼 지지대(110)와 프레스 하단(12)간을 쪼임 결합시킴으로써, 스토퍼 지지대(110)와 프레스 하단(12)간의 결합력이 더욱 증대될 수 잇도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼 제어기를 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 스토퍼 제어기(130)는 스토퍼 지지대(110)의 타측과 스토퍼의 하측 사이에 연결되어, 스토퍼가 하단 중심으로 프레스 외측으로 일시 눕혀진 후 다시 직립되도록 스토퍼 하측을 밀고 당기는 피스톤 왕복 운동을 수행하는 실린더(131), 및 피스톤 왕복 운동을 지원하기 위한 공기압을 생성 및 공급하는 콤프레셔(132) 등을 포함하여 구성된다.

이때, 콤프레셔(132)는 제어 장치의 제어하에 개폐량이 자동 제어하는 솔레이브 밸브(미도시)를 구비하고, 이를 통해 실린더(131)에 공급되는 공기압을 수시 조정할 수 있으나, 이러한 콤프레셔(132)의 구체적 구현 방식은 공지된 기술에 따라 다양하게 조정될 수 있을 것이다.

즉, 본 발명에서는 스토퍼 지지대(110)의 타측과 스토퍼(120)의 하측 사이에 연결된 실린더(131)를 구비하고, 실린더(131)를 통해 스토퍼 하측을 밀고 땡기는 동작을 수행하여 스토퍼가 직립되거나 소정 각도 눕혀지는 플랩 회전 동작을 반복 수행할 수 있도록 한다.

이때, 플랩 회전이라 함은 한 지점을 중심으로 기 설정된 각도 내에서 반복적으로 2지점을 회전 운동하는 것을 의미한다.

그리고 프레스 이동 거리(또는 프레스 작업점)에 따라 플랩 회전량이 조정될 수 있도록, 프레스 이동 거리에 따라 스토퍼 눕힘 각도 또는 스토퍼 전체 길이를 종속 가변할 수도 있도록 한다.

이때, 스토퍼 전체 길이는 예를 들어, 스토퍼 윗면에 길이 조정이 가능한 스크류잭을 설치한 후, 스크류잭 회전을 통해 길이를 증가 또는 감소시킴으로써 용이하게 조정될 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.

또한 본 발명의 스토퍼 제어기(130)는 실린더 위치를 센싱 및 통보하는 실린더 위치 감지 센서를 추가 구비하고, 제어 장치(140)는 실린더 위치 기반으로 스토퍼 눕힘 여부를 유추한 후, 스토퍼 눕힘 상태에만 프레스 상단의 하강을 허용할 수도 있도록 한다.

즉, 프레스 기동 신호와 프레스 상단 위치 이외에 스토퍼 위치값을 추가 고려하여 프레스 낙하 방지 동작을 수행할 수도 있도록 한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 프레스 안전 장치 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 제어 장치(140)는 작업자가 프레스 장치에 마련된 기동 버튼 등을 통해 프레스 기동을 요청하면(S1), 제어 장치(140)는 프레스 상단(11)의 위치를 우선 확인한다(S2).

만약, 프레스 상단(11)이 상사점(즉, 최상단)에 위치하면, 스토퍼 제어기(130)를 통해 직립 상태의 스토퍼(120)의 하측을 당겨 스토퍼(120)를 프레스 외측으로 눕히기 시작한다(S3).

그리고 스토퍼 눕힘 상태를 확인한 후 상사점에 위치하는 프레스 상단(11)의 하강을 허용한다(S4).

이에 프레스 상단(11)이 하강하여 작업대에 놓여진 작업 대상을 프레싱한 후(S5), 다시 상사점으로 위치 복귀하면(S6), 제어 장치(140)는 스토퍼 제어기(130)를 통해 스토퍼(120)의 하측을 밀어 스토퍼(120)가 프레스 내측에서 다시 직립되도록 한다(S6).

즉, 스토퍼(120)가 프레스 상단(11)의 하측에 직립되어, 프레스 상단(11)이 비정상적으로 하강하는 경우에도 스토퍼 직립 높이에서 프레스 상단 하강이 멈출 수 있도록 한다.

이와 같이 본 발명은 프레스 상단과 프레스 하단 사이에 스토퍼를 삽입한 후, 스토퍼를 플랫 회전 방식으로 위치 이동시킴으로써, 스토퍼 이동량을 최소화하면서도 작업자 손이 프레스 내부로 출입된 상태에서 프레스 상단이 낙하하는 것은 안전하게 사전 차단할 수 있도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (5)

1. 프레스 상단이 프레스 하단에 놓여진 작업대쪽으로 왕복 이동하는 프레스 장치에 결합되는 소형 프레스용 작업 안전 장치에 있어서,
   상기 프레스 하단의 가장자리에 결합 설치되는 적어도 하나의 스토퍼 지지대;
   상기 스토퍼 지지대의 일측에 힌지 결합되는 하단을 가지는 적어도 하나의 스토퍼;
   상기 스토퍼의 하단을 중심으로 상기 스토퍼를 프레스 외측으로 일시 눕힌 후 다시 직립시키는 동작을 반복 수행하는 스토퍼 제어기; 및
   프레스 기동이 요청될 때마다 상기 프레스 상단의 위치 확인 후 상기 스토퍼 제어기를 동작 제어하는 제어 장치를 포함하는 소형 프레스용 작업 안전 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 스토퍼 지지대는
   상기 프레스 하단의 가장자리 영역에 삽입 결합되는 판넬 형태로 구현되며, 상기 스토퍼 지지대의 양끝단에 형성된 제1 힌지와 제2 힌지를 통해 상기 스토퍼와 상기 스토퍼 제어기가 힌지 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 소형 프레스용 작업 안전 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 스토퍼 제어기는
   상기 지지대의 타측과 상기 스토퍼의 하측 사이에 연결되어, 상기 스토퍼가 하단 중심으로 프레스 외측으로 일시 눕혀진 후 다시 직립되도록 상기 스토퍼 하측을 밀고 당기는 피스톤 왕복 운동을 수행하는 실린더; 및
   상기 제어 장치의 제어하에 피스톤 왕복 운동을 지원하기 위한 공기압을 생성 및 공급하는 콤프레셔를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 프레스용 작업 안전 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는
   상기 프레스 장치의 기동이 요청되면 프레스 상단이 상사점에 위치하는지 확인한 후 직립 상태의 상기 스토퍼를 프레스 외측으로 눕히고, 상기 프레스 상단이 다시 상승하면 상기 스토퍼를 다시 직립시키는 것을 특징으로 하는 소형 프레스용 작업 안전 장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 스토퍼 제어기는
   상기 실린더에 내장되어, 실린더 위치를 센싱 및 출력하는 실린더 위치 감지 센서를 더 포함하며,
   상기 제어 장치는
   상기 실린더 위치 감지 센서의 센싱 결과에 기반하여 스토퍼 눕힘 여부를 유추한 후, 스토퍼 눕힘 상태에만 상기 프레스 상단의 하강을 허용하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 프레스용 작업 안전 장치.

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