KR102563721B1 - 편심모터가 내장된 금형. - Google Patents

Abstract

본 발명은 타발금형의 펀치가 가공물을 절단할 시에 발생하는 스크랩을 배출하는 편심모터가 내장된 금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펀치로 가공물을 절단한 후, 상부베이스 내부에 내장된 편심모터의 회전을 왕복이동으로 변환하여 승강바를 승강시켜서 승강바에 구비된 푸셔로 스크랩을 밀어내어 배출하는 편심모터가 내장된 금형에 관한 것이다.

Description

편심모터가 내장된 금형. {Mold with built-in eccentric motor}

본 발명은 타발금형의 펀치가 가공물을 절단할 시에 발생하는 스크랩을 배출하는 편심모터가 내장된 금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펀치로 가공물을 절단한 후, 상부베이스 내부에 내장된 편심모터의 회전을 왕복이동으로 변환하여 승강바를 승강시켜서 승강바에 구비된 푸셔로 스크랩을 밀어내어 배출하는 편심모터가 내장된 금형에 관한 것이다.

일반적으로 프레스 금형 또는 프레스 금형 장치는 금속 판재를 성형 가공(예: 전단 가공 또는 굽힘 가공 등)을 위해 사용되는 것으로서, 금속 판재에 대해 전단력 또는 굽힘력을 가하기 위한 금형 등을 포함한다.

프레스 금형 장치는 베드(bed)에 수평으로 고정되도록 설치되는 하부 금형 및 상기 하부 금형의 수직 상부에서 승하강되도록 구성된 상부 금형을 포함한다. 상기 상부 금형은 하부 금형으로 하강함으로써, 하부 금형 위에 공급된 금속 판재에 대해 가압 공정 또는 펀칭 공정을 수행한다.

이와 같은 프레스 금형 장치는 다양한 공산품을 대량 생산 라인에 설치될 수 있고, 프레스 금형 장치로 별도의 공급 라인을 통해 금속 판재를 공급받는다. 이때, 별도의 공급 라인을 통해 공급된 금속 판재는 하부 금형과 상부 금형 사이로 공급 된다. 프레스 금형 장치는 공급된 금속 판재를 사용 목적에 따라 설계된 다양한 형상으로 가압 공정 또는 펀칭 공정을 수행한다. 예를 들어 펀칭 공정을 이용하여 극판을 적당한 크기로 절단하려고 할 때에 상부 금형의 펀치가 하강하면서 극판 소재의 일부를 절단하여 단자가 연결되는 탭이 형성된다.

프레스 금형 장치는 하부 금형을 베드(bed) 위에 설치하기 위해서 하부 금형과 베드 사이에 금형 받침부를 먼저 설치한다. 즉, 베드 상부에 프레스 금형 장치용 금형 받침부를 먼저 고정한 후, 고정된 금형 받침부 위에 하부 금형을 설치하는 것이다. 이는 하부 금형을 베드로부터 일정한 높이로 이격시킴으로써 금속 판재의 펀칭 가공후에 발생하는 금속 스크랩이 하부 금형 아래로 배출되도록 하기 위한 것이다.

한편 종래의 프레스 금형 장치는 펀칭가공시 발생하는 스크랩을 금형으로부터 제거하기 위한 수단이 전무하여 사용이 매우 불편한 문제점이 있었다. 상기 스크랩을 자동으로 배출하는 장치가 없어서 작업자가 스크랩을 직접 긁어내야 하는 번거로운 과정이 추가되며, 이 과정에 의하여 연속적으로 수행되어야 할 펀칭절단 과정이 지연되어 작업이 지체되고 생산성이 저하되었다.

이러한 스크랩이 자중에 의하여 하부 금형에 형성된 배출홀로 자연 낙하를 기대하나 배출홀에 끼여서 더이상 떨어지지 않는 문제도 발생하였고, 이를 작업자가 수동으로 제거해내지 않으면 다음 펀칭과정에서 발생한 스크랩이 누적되어 적층되면서 금속 판재를 제대로 펀칭절단할 수 없고 손상을 가하였다.

따라서 펀칭과정에서 발생한 스크랩을 제때에 신속하게 배출하여 후속되는 과정에서도 스크랩이 누적되어 적층되지 않도록 하는 금형의 개발이 필요하다.

KR 10-2050239 (B1) 2019.11.25. KR 10-1115339 (B1) 2012.02.06.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 목적은 금속 판재를 전단가공하는 펀치의 내부에서 푸셔가 승강하도록 동작하므로, 상부금형이 하강하여 펀치를 통해 금속 판재를 절단한 후 푸셔가 하강하여 스크랩을 아래로 밀어내어 스크랩이 펀치에 달라붙는 것을 방지하고 원활하게 배출되는 편심모터가 내장된 금형을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 푸셔를 승강시키기 위한 편심모터 및 편심모터와 연결된 승강바가 상부베이스의 내부 공간인 매립수용부에 내장되고 승강바에 결합된 푸셔가 펀치의 펀치홀에 수용되며 승강바의 가이드가 펀치홀더 및 스트리퍼의 내부를 관통하도록 배치되므로, 금형의 외부로 돌출되는 구성없이 금형에 내장되며 금형의 부피 증가없이 정돈된 외관을 지닐 수 있는 편심모터가 내장된 금형을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 편심모터의 모터축과 이격된 위치에 편심캠이 형성되며 상기 편심캠이 승강바의 중앙부에 가로로 길게 형성된 장공홈에 끼워져서 편심모터의 회전에 의해 승강바가 승강하도록 동작하므로, 푸셔가 스크랩을 밀어내는 승강 스트로크를 충분히 확보함과 동시에 금형 내부에 스크랩을 배출하는 장치를 내장하기 위한 공간소요를 절감할 수 있는 편심모터가 내장된 금형을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 편심캠이 편심모터의 회전을 따라 회전할 시에 수직방향의 이동을 승강바에 전달하되 수평방향의 이동은 승강바에 전달하지 않으며, 승강바의 가이드바가 펀치홀더의 제1가이드홈과 스트리퍼의 제2가이드홈에 삽입되어 승강하므로 승강바가 편심캠의 마찰에도 수평이동에 저항하고 수직이동이 정확하게 가이드되는 편심모터가 내장된 금형을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 푸셔의 상단에 구비된 에어피팅을 통해 압축공기가 공급되어 푸셔 내부의 에어홀을 따라 이동하면서 푸셔의 하단에서 분출되므로 푸셔의 하강에 의해 떨어진 스크랩이 압축공기에 의해 가압받아 배출홀에 끼이지 않고 원활하게 배출되는 편심모터가 내장된 금형을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 금형의 상부에 구비되는 상부베이스(10)와 상기 상부베이스(10)의 저면에 결합되는 펀치홀더(20)와 상기 펀치홀더(20)의 하부에 배치되는 스트리퍼(30) 및 상기 펀치홀더(20)에 결합되는 펀치(23)를 포함하는 금형에 있어서, 상기 상부베이스(10)에 구비되며, 모터축(110)과 이격된 위치에 편심캠(120)이 구비되는 편심모터(100); 중앙부에 수평으로 형성되는 장공홈(210)에 상기 편심캠(120)이 끼워져 상기 편심모터(100)의 회전에 따라 승강하는 승강바(200); 및 상기 승강바(200)에 결합되며, 상기 승강바(200)가 하강할 시에 함께 하강하면서 하단이 펀치(2)의 저면보다 아래로 더 돌출되는 푸셔(300);를 포함하며, 상기 펀치(23)가 판재를 절단하여 발생한 스크랩을 편심캠(120)이 상사점(121)에서 하사점(122)으로 이동하면서 펀치홀(24) 속에 수용된 푸셔(300)가 하방으로 돌출되어 밀어낸다.

또한 본 발명의 상기 상부베이스(10) 내부의 빈공간으로 형성되는 매립수용부(11)에 상기 편심모터(100) 및 승강바(200)가 수용되며; 상기 펀치홀더(20)에 형성되는 푸셔홀(22) 및 푸셔홀(22)과 연통되게 펀치(23)에 형성되는 펀치홀(24)을 상기 푸셔(300)가 동시 관통한다.

또한 본 발명의 상기 승강바(200)는 상기 펀치홀더(20)에 형성되는 제1가이드홈(21)을 관통하여 승강대의 수직이동을 가이드하는 가이드바(220);를 더 포함한다.

또한 본 발명의 상기 푸셔(300)는 푸셔(300)의 상단에 구비되며, 에어호스(330)를 통해 외부의 압축공기를 유입받는 에어피팅(320); 및 상기 에어피팅(320)을 통해 유입받은 압축공기가 내부를 따라 유동하여 하단에서 분출되는 에어홀(310);을 더 포함한다.

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또한 본 발명의 상기 편심캠(120)이 하사점(122)에서 상사점(121)으로 이동하기 전에 푸셔(300)에 형성된 에어홀(310)의 하단으로 압축공기를 분출한다.

또한 본 발명의 상기 장공홈(210)의 폭이 상기 편심캠(120)의 직경과 같거나 크다.

본 발명에 따른 편심모터가 내장된 금형은 금속 판재를 전단가공하는 펀치의 내부에서 푸셔가 승강하도록 동작하므로, 상부금형이 하강하여 펀치를 통해 금속 판재를 절단한 후 푸셔가 하강하여 스크랩을 아래로 밀어내어 스크랩이 펀치에 달라붙는 것을 방지하고 원활하게 배출되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 푸셔를 승강시키기 위한 편심모터 및 편심모터와 연결된 승강바가 상부베이스의 내부 공간인 매립수용부에 내장되고 승강바에 결합된 푸셔가 펀치의 펀치홀에 수용되며 승강바의 가이드가 펀치홀더 및 스트리퍼의 내부를 관통하도록 배치되므로, 금형의 외부로 돌출되는 구성없이 금형에 내장되며 금형의 부피 증가없이 정돈된 외관을 지니는 효과가 있다.

또한 본 발명은 편심모터의 모터축과 이격된 위치에 편심캠이 형성되며 상기 편심캠이 승강바의 중앙부에 가로로 길게 형성된 장공홈에 끼워져서 편심모터의 회전에 의해 승강바가 승강하도록 동작하므로, 푸셔가 스크랩을 밀어내는 승강 스트로크를 충분히 확보함과 동시에 금형 내부에 스크랩을 배출하는 장치를 내장하기 위한 공간소요를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 편심캠이 편심모터의 회전을 따라 회전할 시에 수직방향의 이동을 승강바에 전달하되 수평방향의 이동은 승강바에 전달하지 않으며, 승강바의 가이드바가 펀치홀더의 제1가이드홈과 스트리퍼의 제2가이드홈에 삽입되어 승강하므로 승강바가 편심캠의 마찰에도 수평이동에 저항하고 수직이동이 정확하게 가이드되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 푸셔의 상단에 구비된 에어피팅을 통해 압축공기가 공급되어 푸셔 내부의 에어홀을 따라 이동하면서 푸셔의 하단에서 분출되므로 푸셔의 하강에 의해 떨어진 스크랩이 압축공기에 의해 가압받아 배출홀에 끼이지 않고 원활하게 배출되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 편심모터가 내장된 금형의 분리사시도.
도 2는 본 발명의 편심모터가 내장된 금형의 단면도
도 3은 본 발명의 편심모터가 내장된 금형의 동작을 순서대로 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 편심모터가 내장된 금형에서 지지대가 봉 형상으로 형성된 상태의 사시도.
도 5는 본 발명의 편심모터가 내장된 금형에서 지지대가 플레이트 형상으로 형성된 상태의 사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 편심모터가 내장된 금형은 펀칭공정을 이용한 전단가공 금형에서 펀치(23)가 금속 판재를 절단할 시에 발생하는 스크랩을 배출홀로 원활하게 배출하기 위한 배출장치가 구비된 금형으로,

금형의 상부에 구비되는 상부베이스(10)와 상기 상부베이스(10)의 저면에 결합되는 펀치홀더(20)와 상기 펀치홀더(20)의 하부에 배치되는 스트리퍼(30) 및 상기 펀치홀더(20)에 결합되는 펀치(23)를 포함하는 금형에 있어서,

모터축(110)과 이격된 위치에 편심캠(120)이 구비되는 편심모터(100);

중앙부에 수평으로 형성되는 장공홈(210)에 상기 편심캠(120)이 끼워져 상기 편심모터(100)의 회전에 따라 승강하는 승강바(200); 및

상기 승강바(200)의 단부에 결합되며, 상기 승강바(200)와 함께 하강하면서 하단이 펀치(23)의 저면보다 더 돌출되는 푸셔(300);를 포함한다.

금속 판재의 형상을 가공하기 위한 펀칭공정은 상부금형과 하부금형으로 이루어진다. 상부금형과 하부금형 사이로 금속 판재가 유입되고 상부금형이 하강하여 펀치(23)가 금속 판재를 전단가공하고 재차 상승한다.

펀칭공정을 이용한 금속 판재의 절단가공시에 펀치(23)의 형상에 대응하는 스크랩이 발생한다. 부산물인 스크랩을 제때 제거하지 않아 상부금형과 하부금형에 잔류하게 되면 후속되는 펀칭공정에 차질이 발생하고 금속 판재의 가공물에 손상을 끼친다.

따라서 본 발명은 스크랩을 신속하게 제거하여 반복적인 펀칭공정에도 다음 금속 판재에 손상을 끼치는 것을 방지하기 위해 스크랩을 배출하는 장치가 구비되는 금형을 제공한다.

본 발명에 따른 편심모터가 내장된 금형은 상부금형에 스크랩을 배출하는 장치를 구비하여 펀치(23)에 의한 금속 판재의 전단가공시에 발생하는 스크랩을 아래로 밀어내어 하부금형의 배출홀을 통한 배출이 원활하게 이루어진다.

상부금형에는 스크랩을 밀어내기 위한 장치가 구비되며, 하부금형에는 떨어지는 스크랩을 금형 외부로 배출하는 배출홀이 구비된다. 본 발명은 편심모터가 내장된 금형에 관한 것으로, 하부금형에 구비되는 배출홀은 종래 및 주지기술을 따를 수 있으며 배출홀의 구조와 형상에 대한 자세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 편심모터가 내장된 금형은 상부베이스(10), 펀치홀더(20) 및 스트리퍼(30)로 이루어지는 상부금형에 편심모터(100), 승강바(200) 및 푸셔(300)를 포함하는 장치가 내장된다.

상기 편심모터(100)에는 모터축(110)과 이격된 위치에 편심캠(120)이 구비되며, 중앙부에 상기 편심캠(120)이 끼워진 장공홈(210)이 형성되는 승강바(200)가 구비되고, 상기 승강바(200)의 단부에 푸셔(300)가 구비된다.

상기 편심모터(100)가 회전하면서 모터축(110)과 편심된 편심캠(120)이 모터축(110)을 중심축으로 하여 회동하며, 상기 편심캠(120)의 상하이동에 따라서 승강바(200) 및 푸셔(300)가 승강이동한다. 이때 회동이란 편심캠(120)의 중심축이 회전축과 일치하지 않는 회전으로 정의한다.

펀치(23)를 통해 금속 판재의 전단가공한 시점에 편심모터(100)를 1회전 이상 동작시켜서 승강대를 승강시키는데, 이때 상기 푸셔(300)의 하단이 푸셔(300)의 저면보다 더 돌출되어서 스크랩을 하방으로 밀어주게 되므로 스크랩이 원활하게 배출홀을 통해 배출된다.

펀치(23)가 전단가공할 때마다 편심모터(100)가 동작하여 푸셔(300)가 스크랩을 밀어주게 되어 반복적인 펀칭공정에도 스크랩이 금형 상에 누적되지 않으며 가공물인 금속 판재에 손상을 가하지 않는다.

상기 상부금형은 승강을 반복하면서 연속적으로 유입되는 금속 판재를 절단하도록 한다. 상기 상부금형은 상부베이스(10)와, 펀치홀더(20)와, 스트리퍼(30) 및 펀치(23)로 이루어진다.

상기 상부베이스(10)는 고정된 하부금형에 대해 상대적인 승강이동이 이루어지면서 펀치(23)에 전단가공을 위한 동력을 제공한다. 그리고 상기 상부베이스(10)의 저면에는 펀치홀더(20)가 결합되며, 상기 펀치홀더(20)의 하부에 금속 판재를 절단하는 펀치(23)가 결합된다.

상기 펀치홀더(20)의 하부에 스트리퍼(30)가 구비된다. 상기 스트리퍼(30)는 하부금형의 다이홀더와 함께 금속 판재를 가압하여 고정하는 구성이다. 상기 스트리퍼(30)에는 상기 펀치(23)의 측면부를 지지하는 펀치수용부(32)가 형성된다. 상기 펀치(23)가 펀치홀더(20)에 고정결합되되 펀치(23)의 전단가공시에 상기 펀치수용부(32)에 지지받는다. 상기 펀치(23)는 펀치수용부(32)에 대해 슬라이딩될 수 있다.

금속 판재의 절단과 스크랩의 배출이 상기 상부금형과 하부금형의 합작으로 이루어지나, 본 발명에서 하부금형의 구성, 구조 및 형상은 종래, 주지기술을 따를 수 있으므로 도면 상의 도시와 설명을 생략한다.

본 발명에 따른 상부베이스(10)의 내부에는 빈공간인 매립수용부(11)가 형성된다. 상기 매립수용부(11)는 상부베이스(10)의 내부를 일부 개방한 형태로서, 후술할 편심모터(100) 및 승강바(200)를 내부에 수용하기 위한 공간이다. 편심모터(100) 및 승강바(200)의 구조와 형상에 대응하여 매립수용부(11)의 형상이 결정된다.

상기 매립수용부(11)는 저면이 개방되되 상면은 막힌 면으로 형성된다. 그리고 상기 상부베이스(10)의 저면에 펀치홀더(20)가 밀착하여 배치되기에 상기 매립수용부(11)의 개방된 저면이 펀치홀더(20)에 의해 막힌다. 이는 매립수용부(11)에 수용되는 편심모터(100)에 먼지 등의 이물질이 유입되는 것을 차단하는 효과가 있다.

또한 본 발명의 펀치홀더(20)에는 수직방향으로 관통된 홈인 제1가이드홈(21)과 푸셔홀(22)이 단일 또는 복수개로 형성된다. 상기 제1가이드홈(21)은 후술할 가이드바(220)가 관통하는 홈이며, 푸셔홀(22)은 푸셔(300)가 관통하는 홈이다.

그리고 펀치(23)에는 수직의 홈인 펀치홀(24)이 형성되는데, 상기 펀치홀(24)은 푸셔홀(22)과 연통되게 형성되어 푸셔(300)가 상기 푸셔홀(22) 및 펀치홀(24)을 동시에 관통한다. 푸셔(300)의 하단은 상기 펀치홀(24) 속에 수용되어 있다가 푸셔(300)의 하강시에 상기 펀치(23)의 저면보다 더 하방으로 돌출된다.

더불어, 본 발명의 스트리퍼(30)에는 수직방향으로 관통된 홈인 제2가이드홈(31)이 형성된다. 상기 제2가이드홈(31)은 펀치홀더(20)의 제1가이드홈(21)과 연통되게 형성되며, 상기 제1가이드홈(21)과 동일하게 가이드바(220)가 관통한다. 즉, 가이드바(220)는 제1가이드홈(21) 및 제2가이드홈(31)을 동시에 관통한다.

본 발명에 따른 상부금형에는 스크랩을 배출하는 장치가 구비된다. 상기 상부금형이 하강하여 펀치(23)를 통해 금속 판재를 절단하면 스크랩이 발생하는데, 이 스크랩을 푸셔(300)가 아래로 밀어서 하부금형의 배출홀로 떨어뜨린다. 상기 푸셔(300)는 상하로 승강하는 승강대에 고정되고 상기 승강대는 편심모터(100)에서 상하로 승강하기 위한 동력을 제공받는다.

상기 편심모터(100)는 상부베이스(10)의 매립수용부(11)에 내장된다. 상기 매립수용부(11)의 저면이 개방되어 있고 상면이 막힌 면으로 형성되기에 상기 매립수용부(11)에 수용되는 편심모터(100)가 외관상으로 드러나지 않는다. 그리고 매립수용부(11)의 개방된 저면이 펀치홀더(20)에 의해 밀폐된다. 따라서 전단가공시에 발생하는 먼지와 윤활제 등의 이물질이 전자부품인 편심모터(100)으로의 유입을 차단하여 편심모터(100)가 이물질에 걸려 제대로 동작하지 않는 것을 방지할 수 있으며 내구성을 향상시킬 수 있다.

상기 편심모터(100)에는 모터축(110)을 회전시키되, 상기 모터축(110)과 이격되어 편심된 편심캠(120)이 구비된다. 상기 편심캠(120)은 정원형상으로 형성되며 후술할 승강바(200)의 장공홈(210)에 끼워진다.

상기 편심모터(100)가 모터축(110)을 회전시키면 상기 모터축(110)과 이격된 편심캠(120)이 모터축(110)을 중심축으로 하여 회동하면서 그 위치가 상하좌우로 이동한다. 상기 편심캠(120)이 원형의 궤적을 그리며 이동하는데, 그 중 상하로 수직이동에서 가장 높은 높이에 있는 위치를 상사점(121)이라 정의하고 가장 낮은 높이에 있는 위치를 하사점(122)으로 정의한다.

상기 편심모터(100)가 동작하면서 편심캠(120)이 원 궤적을 그리며 이동하되 좌우 수평방향과 상하 수직방향으로 왕복이동한다. 편심캠(120)이 상사점(121)에서 하사점(122)으로, 그리고 하사점(122)에서 상사점(121)으로 이동할 때에 승강바(200)가 함께 승강한다. 상사점(121)과 하사점(122) 사이의 거리가 후술할 푸셔(300)의 승강 스트로크 범위가 된다.

도 1 내지 도2 및 도 4 내지 도 5를 참고하면 승강바(200)는 편심모터(100)의 회전이동을 상하 수직으로의 이동으로 변환하기 위한 것으로서, 수평방향으로 길게 형성되되 중앙부에 수평방향으로 길이가 긴 장공홈(210)이 형성된다.

상기 승강바(200)는 편심모터(100)와 함께 매립수용부(11)에 수용되어 매립수용부(11) 내부에서 상하로 승강이동한다. 상기 매립수용부(11)는 상기 승강바(200)의 승강 이동범위를 고려하여 여유있게 형성되어야 한다.

상기 장공홈(210)은 수평방향으로 길이가 형성된다. 상기 편심캠(120)이 장공홈(210)에 끼워지며 상기 편심캠(120)의 위치이동에 따라 상기 승강바(200)가 승강한다.

편심캠(120)이 상사점(121) 또는 하사점(122)에 위치할 시에는 장공홈(210)의 중심에 위치한다. 편심캠(120)이 편심모터(100)의 회전으로 좌우 수평이동할 시에는 상기 장공홈(210)의 길이방향을 따라 좌우로 움직인다.

상기 장공홈(210)의 상하방향으로의 폭은 상기 편심캠(120)의 직경과 같거나 약간 큰 크기로 형성된다. 따라서 상기 편심캠(120)의 상하 이동시에 상기 승강바(200)가 승강이동한다. 상기 승강바(200)는 편심캠(120)이 상사점(121)에 있을 때 가장 높이 상승하며 하사점(122)에 있을 때 가장 낮게 하강한다. 즉, 상기 장공홈(210)에 끼워진 편심캠(120)이 편심모터(100)의 회전이동을 승강바(200)의 승강이동으로 변환하는 것이다.

상기 승강바(200)에는 승강바(200)의 승강이동을 가이드하는 가이드바(220)가 구비된다. 상기 가이드바(220)는 승강바(200)의 저면에서 하방으로 돌출형성된다. 상기 가이드바(220)는 펀치홀더(20)의 제1가이드홈(21)과 스트리퍼(30)의 제2가이드홈(31)에 관통된다.

상기 편심캠(120)이 모터축(110)을 중심으로 회동하면서 장공홈(210)을 승강시키게 되는데, 상사점(121)에서 하사점(122)으로 내려와 승강바(200)가 하강할 때에 편심캠(120)이 승강바(200)에 가압하는 위치가 승강바(200)의 무게중심과 어긋난다. 이는 하사점(122)에서 상사점(121)으로 올라가 승강바(200)가 상승할 때도 마찬가지이다. 그리고 상기 장공홈(210)과 편심캠(120)의 마찰로 인하여 승강대는 좌우 수평방향의 마찰력이 작용한다.

이로 인해 상기 승강바(200)가 수평을 유지하지 못하고 일측으로 치우지는 것을 방지하기 위해 상기 가이드바(220)가 제1가이드홈(21) 및 제2가이드홈(31)에 삽입되어 승강바(200)를 지지한다. 상기 승강대가 일측으로 기울어지거나 좌우 수평방향으로 이동하는 것을 가이드바(220)가 제한하며 오직 상하 수직방향으로의 이동만 이루어지도록 가이드한다. 상기 가이드바(220)로 인하여 승강바(200)의 균형이 안정되고 정확한 승강이동이 이루어진다.

이때, 상기 편심캠(120)이 하사점(122)에 위치하여 승강바(200)가 최대로 하강하였을 시에 상기 가이드바(220)가 스트리퍼(30) 저면의 하부로 돌출되지 않아야 한다. 상기 펀치(23)로 금속 판재를 절단한 후 상승하기 전까지 스트리퍼(30)가 금속 판재를 가압하여 고정하는 상태이므로, 가이드바(220)의 하단이 스트리퍼(30) 저면으로 돌출되면 금속 판재에 손상을 가하기 때문이다.

상기 승강바(200)의 단부에는 스크랩을 밀어내는 푸셔(300)가 구비된다. 상기 푸셔(300)는 승강바(200)의 일측 단부 또는 양단부에 배치될 수 있다. 이는 금속 판재를 가공하려는 펀치(23)의 위치 및 형상에 따라 다양하게 변형할 수 있다.

상기 푸셔(300)는 펀치(23)의 형상에 대응하여 형성된 스크랩을 밀어내기에 펀치(23)에 형성된 펀치홀(24)을 관통한다. 상기 푸셔(300)가 승강바(200)와 함께 승강하면서 펀치(23)의 저면에 돌출되어 스크랩을 밀어낸다. 가공하려는 형태에 따라서 펀치(23)가 단일 또는 복수개로 구비될 수 있으며, 하나의 펀치(23)에도 상기 푸셔(300)가 단일 또는 복수개로 구비될 수 있다.

상기 푸셔(300)가 하나의 펀치(23)에 복수개로 구비되는 경우에, 인접한 푸셔(300)의 하단을 연결하는 지지대(340)가 더 구비될 수 있다. 상기 지지대(340)는 수직방향으로 길이가 길게 형성된 푸셔(300)가 휘어지거나 구부러지는 것을 방지하기 위해 상기 푸셔(300)의 하단을 연결하여서 더욱 안정적이고 견고하도록 보강한다. 도 4는 상기 지지대(340)가 봉 형상으로 형성된 실시예를 나타낸 것이며, 도 5는 상기 지지대(340)가 플레이트 형상으로 형성된 실시예를 나타낸 것이다. 도 4 및 도 5와 같이 인접한 푸셔(300)를 상기 지지대(340)가 연결하여 구조적으로 보강하며 그 형상은 어떤 것이든 상관없다.

상기 푸셔(300)에 지지대(340)가 더 구비되어도 상기 에어홀(310)의 하단이 막히지 않으며, 푸셔(300) 내부에 형성되는 에어홀(310)의 하단에서 압축공기가 스크랩을 향하여 아래로 분출된다.

상기 푸셔(300)는 펀치홀더(20)의 푸셔홀(22)을 관통하며, 펀치(23)에 상기 푸셔홀(22)과 연통되게 형성된 펀치홀(24)도 관통한다. 상기 승강바(200)가 승강하면서 상기 푸셔(300)도 승강하는 것이다.

상기 펀치(23)의 금속 판재 절단이 이루어지면 편심캠(120)이 회동하는데, 편심캠(120)이 하사점(122)에 위치할 시에 상기 푸셔(300)의 하단이 상기 펀치(23)의 저면보다 하방으로 더 돌출된다. 따라서 스크랩을 하방으로 밀어내어 하부금형의 배출홀로 배출되도록 한다.

상기 푸셔(300)의 상단에는 외부의 압축공기를 공급받는 에어피팅(320)이 구비되고, 푸셔(300)의 내부는 상기 에어피팅(320)과 연통되는 에어홀(310)이 형성된다. 상기 에어홀(310)은 푸셔(300)의 하단까지 형성된다.

상부베이스(10)의 상면에는 상기 에어피팅(320)을 수용하는 피팅홀(12)이 형성된다. 상기 피팅홀(12)이 상면이 개방된 형상이다. 상기 피팅홀(12)을 통하여 에어호스(330)가 에어피팅(320)에 연결되며, 상기 에어호스(330)를 통해 외부의 압축공기를 푸셔(300)에 공급한다.

상기 에어피팅(320)을 통해 푸셔(300) 내부로 유입된 압축공기는 에어홀(310)을 따라 푸셔(300) 내부를 유동하고 푸셔(300)의 하단에서 분출된다.

상기 압축공기의 공급 및 분출은 펀치(23)가 금속 판재를 절단하고 푸셔(300)가 스크랩을 밀어낸 후 이루어질 수 있다. 이때 압축공기의 분출은 긴 시간동안 이루어지지 않고 단발성으로 강하게 분출될 수 있다. 그러나 하나의 스크랩당 압축공기의 분출은 단일 또는 여러 횟수로 이루어져도 된다.

도 3을 참고하여 본 발명의 편심모터가 내장된 금형의 동작을 살펴본다.

도 3(a)는 상부금형의 초기 상태를 나타낸 도면이다. 도 3(a)와 같이 상부금형과 하부금형 사이로 금속 판재가 이송되어 정지한다. 편심캠(120)의 초기 위치는 상사점(121)에 있는 것이 바람직하나 반드시 상사점(121)에 있어야 하는 것은 아니며 푸셔(300)의 하단이 펀치(23)의 외부로 돌출되지 않게 상사점(121)과 인접한 위치에 있어도 좋다. 승강바(200)는 상승한 상태이며, 푸셔(300)의 하단이 펀치홀(24) 속에 들어가 있어서 펀치(23) 외부로 돌출되지 않는다.

도 3(b)는 도 3(a)에서 상부금형이 금속 판재의 절단을 위해 하강한 상태이다. 도 3(b)와 같이 편심모터(100)는 회전하지 않은 상태로 상부금형이 하강하면서 펀치(23)도 함께 하강하여 금속 판재를 절단하게 된다. 금속 판재에서 펀치(23)의 형상에 대응하여 스크랩이 발생한다.

도 3(c)는 도 3(b)에서 편심모터(100)가 동작하여 푸셔(300)가 하강한 상태이다. 도 3(c)와 같이, 펀치(23)의 절단이 이루어진 후 편심모터(100)가 동작하여 모터축(110)을 회전시키는데, 편심캠(120)이 원의 궤적을 그리며 상사점(121)에서 하사점(122)으로 이동하면서 승강바(200)를 아래로 밀어낸다. 상기 승강바(200)가 아래로 내려가면서 승강바(200)가 좌우 수평이동하지 않도록 가이드바(220)가 지지한다. 그리고 푸셔(300)도 함께 내려가면서 푸셔(300)의 하단이 펀치(23)의 저면보다 더 하방으로 돌출되고 스크랩을 배출홀 쪽으로 밀어낸다.

그리고 상기 편심캠(120)이 하사점(122)에서 상사점(121)으로 이동하기 전에 외부의 압축공기가 에어피팅(320)을 통해 에어홀(310)로 공급되고 푸셔(300)의 하단에서 압축공기가 강하게 분출되어서 스크랩을 재차 밀어낸다. 압축공기의 공급 및 분출은 단발성으로 단일 또는 여러 횟수로 이루어질 수 있다. 그리고 편심캠(120)이 상사점(121)에서 하사점(122)을 거쳐 다시 상사점(121)으로 이동할 시에 하사점(122) 부근에서 압축공기의 공급 및 분출이 이루어질 수 있다.

이후 도 3(c)에서 도 3(a)와 같은 초기상태로 회귀하는데, 편심캠(120)이 하사점(122)을 거친 후 상사점(121)으로 이동하면서 도 3(a)와 같은 상태로 승강바(200)를 상승시키며, 상부금형도 상승된다. 펀치(23)의 하부로 돌출되어 있던 푸셔(300)의 하단도 펀치홀(24) 속으로 들어간다.

펀치(23)에 의해 전단가공된 금속 판재는 이송되어 금형 외부로 빠져나가고 다음 차례의 금속 판재가 상부금형과 하부금형 사이로 이송되어서 상기한 과정을 반복한다.

본 발명에 따른 편심모터가 내장된 금형은 펀칭공정에서 발생하는 스크랩을 푸셔(300)와 압축공기를 통해 아래로 밀어주므로 배출홀을 통해 외부로 원활하게 배출한다.

또한 상기 편심캠(120)에 의해 승강하는 승강바(200)를 가이드바(220)가 지지하여, 편심캠(120)이 승강바(200)의 무게중심이 아닌 위치에서 가압하여도 좌우 수평이동을 방지하고 상하 수평이동만 이루어지도록 가이드한다.

더불어, 스크랩을 제거하는 장치가 상부금형의 내부에 수용되어 전단가공에서 발생하는 먼지, 윤활제 등의 이물질이 내부로 유입되지 못하도록 차단하므로 내구성이 향상된다.

10:상부베이스 11:매립수용부 12:피팅홀
20:펀치홀더 21:제1가이드홈 22:푸셔홀 23:펀치 24:펀치홀
30:스트리퍼 31:제2가이드홈 32:펀치수용부
100:펀심모터 110:모터축 120:편심캠 121:상사점 122:하사점
200:승강바 210:장공홈 220:가이드바
300:푸셔 310:에어홀 320:에어피팅 330:에어호스 340:지지대

Claims (7)

1. 금형의 상부에 구비되는 상부베이스(10)와 상기 상부베이스(10)의 저면에 결합되는 펀치홀더(20)와 상기 펀치홀더(20)의 하부에 배치되는 스트리퍼(30) 및 상기 펀치홀더(20)에 결합되는 펀치(23)를 포함하는 금형에 있어서,
   상기 상부베이스(10)에 구비되며, 모터축(110)과 이격된 위치에 편심캠(120)이 구비되는 편심모터(100);
   중앙부에 수평으로 형성되는 장공홈(210)에 상기 편심캠(120)이 끼워져 상기 편심모터(100)의 회전에 따라 승강하는 승강바(200); 및
   상기 승강바(200)에 결합되며, 상기 승강바(200)가 하강할 시에 함께 하강하면서 하단이 펀치(2)의 저면보다 아래로 더 돌출되는 푸셔(300);를 포함하며,
   상기 펀치(23)가 판재를 절단하여 발생한 스크랩을 편심캠(120)이 상사점(121)에서 하사점(122)으로 이동하면서 펀치홀(24) 속에 수용된 푸셔(300)가 하방으로 돌출되어 밀어내는
   편심모터가 내장된 금형.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 상부베이스(10) 내부의 빈공간으로 형성되는 매립수용부(11)에 상기 편심모터(100) 및 승강바(200)가 수용되며;
   상기 펀치홀더(20)에 형성되는 푸셔홀(22) 및 푸셔홀(22)과 연통되게 펀치(23)에 형성되는 펀치홀(24)을 상기 푸셔(300)가 동시 관통하는
   편심모터가 내장된 금형.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 승강바(200)는
   상기 펀치홀더(20)에 형성되는 제1가이드홈(21)을 관통하여 승강대의 수직이동을 가이드하는 가이드바(220);를 더 포함하는
   편심모터가 내장된 금형.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 푸셔(300)는
   푸셔(300)의 상단에 구비되며, 에어호스(330)를 통해 외부의 압축공기를 유입받는 에어피팅(320); 및
   상기 에어피팅(320)을 통해 유입받은 압축공기가 내부를 따라 유동하여 하단에서 분출되는 에어홀(310);을 더 포함하는
   편심모터가 내장된 금형.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 편심캠(120)이 하사점(122)에서 상사점(121)으로 이동하기 전에 푸셔(300)에 형성된 에어홀(310)의 하단으로 압축공기를 분출하는
   편심모터가 내장된 금형.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 장공홈(210)의 폭이 상기 편심캠(120)의 직경과 같거나 큰
   편심모터가 내장된 금형.