KR102591402B1 - 프레스 장치 - Google Patents

Abstract

본 실시예의 프레스 장치는, 하부 금형유닛을 구성하는 다수 개의 하부 금형; 상기 하부 금형유닛의 상방에 승하강 가능하게 설치되는 상부 금형유닛을 구성하며, 상기 다수 개의 하부 금형과 각각 정합되도록 설치되는 다수 개의 상부 금형; 상기 다수 개의 상부 금형 및 하부 금형에 의해 순차적으로 프레스 가공되는 피가공물을 이송시키는 트랜스퍼 모듈; 및 상기 트랜스퍼 모듈이 회전 및 승하강되도록 구동하는 구동부를 포함하고, 상기 트랜스퍼 모듈은, 상기 피가공물을 선택적으로 장착하며, 회전 가능하게 구비되는 장착부; 및 상기 구동부로부터 반경 방향으로 연장되며, 상기 장착부가 일단에 위치되는 트랜스퍼 암을 포함하고, 상기 트랜스퍼 암의 회전 위치에 대응하여 배치되도록 상기 장착부가 회전될 수 있다.

Description

프레스 장치

본 발명은 프레스 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 1대의 프레스 장치에서 회전 이송을 함으로써 다공정 생산이 가능한 프레스 장치에 관한 것이다.

일반적으로 프레스 장치(Press machine)는 금속, 플라스틱, 섬유 등과 같은 다양한 소재를 전단 가공, 성형가공, 압착가공 하여 제품으로 제조하는 기계이며, 대량 생산에 적합하여 산업 분야 전반에 광범위하게 사용되고 있다.

상기 프레스 장치에는 소재의 절단, 펀칭, 블랭킹, 피어싱, 벤딩, 드로잉, 엠보싱 등을 위하여 다양한 구조의 프레스 금형이 사용되고 있다.

상기 프레스 장치에서 작업되는 공정 중 순차적으로 이송시키면서 다수의 공정을 거쳐 생산하는 타입인 프로그레시브 타입(Progressive type)을 제외하고는, 판금(metal sheet) 성형의 공정 이송 방식은 작업자 또는 이송 로봇을 이용하여 진행되므로 다수 대의 프레스장치가 필요하다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1254023호에는, 다수 개의 프레스 장치 간에 피가공물을 반입 및 반송하는 다수개의 제3이송로봇을 이용하는 자동 프레스 가공시스템이 개시되고 있다.

상기 선행문헌에서는, 다수 개의 프레스 장치마다 피가공물을 반입하여야 하므로 상기 프레스 장치의 개수와 동일한 개수 만큼의 이송로봇이 구비되어야 하는 문제점이 발생한다.

또한, 상기 선행문헌에서는, 피가공물의 순차적인 프레스 가공을 위하여 다수 개의 프레스 장치가 필요하고, 상기 다수 개의 이송로봇이 피가공물을 이송시킴에 따라 작업 시간이 증가되므로 생산이 비효율적일 뿐 아니라 비용이 높다는 문제점이 있다.

또한, 상기 다수 개의 이송로봇이 상기 다수 개의 프레스 장치 각각에 피가공물을 용이하게 반입하기 위하여는 상기 다수 개의 프레스 장치가 일렬로 배열되어야 하므로, 상기 프레스 장치의 설치 공간이 비효율적인 문제점이 있다.

본 발명은 단일 프레스 장치에서 트랜스퍼 모듈을 이용하여 피가공물을 회전 이송하면서 다공정이 동시 및 연속 수행되는, 프레스 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 장치는, 하부 금형유닛을 구성하는 다수 개의 하부 금형; 상기 하부 금형유닛의 상방에 승하강 가능하게 설치되는 상부 금형유닛을 구성하며, 상기 다수 개의 하부 금형과 각각 정합되도록 설치되는 다수 개의 상부 금형; 상기 다수 개의 상부 금형 및 상기 다수 개의 하부 금형에 의해 순차적으로 프레스 가공되는 피가공물을 이송시키는 트랜스퍼 모듈; 및 상기 트랜스퍼 모듈이 회전 및 승하강되도록 구동하는 구동부를 포함하고, 상기 트랜스퍼 모듈은, 상기 피가공물을 선택적으로 장착하며, 회전 가능하게 구비되는 장착부; 및 상기 구동부로부터 반경 방향으로 연장되며, 상기 장착부가 일단에 위치되는 트랜스퍼 암을 포함하고, 상기 트랜스퍼 암의 회전 위치에 대응하여 배치되도록 상기 장착부가 회전될 수 있다.

상기 트랜스퍼 모듈은, 상기 트랜스퍼 암의 일단에 위치되며, 상기 장착부가 형성되는 장착 플레이트를 더 포함하고, 상기 장착부는 상기 장착 플레이트에 다수 개 구비되며, 상기 다수 개의 장착부는 상기 장착 플레이트의 테두리부를 따라 이격되어 배치될 수 있다.

상기 장착 플레이트는 사각형의 판 형상으로 구비되고, 상기 장착 플레이트의 일 모서리의 길이는 상기 다수 개의 하부 금형 중 인접하게 배치되는 복수 개의 하부 금형 사이의 거리보다 작게 형성될 수 있다.

상기 다수 개의 하부 금형 중 인접하는 복수 개의 하부 금형 사이에는 이격 공간이 형성되고, 상기 상부 금형유닛의 하강시 상기 트랜스퍼 암은 상기 이격 공간의 상방에 배치되고, 상기 장착 플레이트는 대기 위치에 배치되도록 회전되며, 상기 대기 위치는 상기 장착 플레이트가 상기 트랜스퍼 암의 연장 방향으로 배치되는 위치일 수 있다.

상기 트랜스퍼 암이 상기 하부 금형의 상방에 위치될 때, 상기 장착 플레이트는 장착 위치에 배치되도록 회전되고, 상기 장착 위치는 상기 장착 플레이트가 상기 트랜스퍼 암과 설정 각도를 이루도록 배치되는 위치일 수 있다.

상기 트랜스퍼 암이 상기 일 하부 금형의 상방에 위치될 때의 장착 플레이트의 배치는, 상기 트랜스퍼 암이 상기 타 하부 금형의 상방에 위치될 때의 장착 플레이트의 배치와 동일할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 프레스 장치에서 다공정이 수행 될 수 있으므로, 생산성이 향상되는 효과가 있다.

상세히, 각 공정의 수행 후 트랜스퍼 모듈에 의하여 상기 각 공정을 통해 가공된 피가공물이 다음 공정으로 이송될 수 있으므로, 하나의 프레스 장치에서 회전 이송 및 다공정이 자동적으로 수행될 수 있다는 장점이 있다.

또한, 일 피가공물이 일 공정에서 가공된 후 다음 공정으로 이송됨과 동시에 타 피가공물이 상기 일 공정으로 이송되므로, 상기 일 피가공물 및 타 피가공물이 각 공정에서 동시에 가공될 수 있어 생산 시간이 절감되는 효과가 있다.

더불어, 본 발명은 최대 4개의 공정에서 최대 4개의 피가공물이 동시에 가공될 수 있으므로 생산 효율이 증대될 수 있다.

또한, 하나의 프레스 장치를 사용함으로 인하여 생산 인원이 축소되며, 제품을 완성하는 사이클 타임이 감소되어 생산 비용이 저감되고 생산성이 증대될 수 있다.

또한, 상기 프레스 장치에 장착되는 트랜스퍼 모듈을 이용하여 동시 공정의 수행 후 각 공정에 위치되는 피가공물을 동시에 이송할 수 있으므로, 효율적인 이송이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 상기 트랜스퍼 모듈이 회전하더라도, 상기 트랜스퍼 모듈에 구비되어 피가공물을 선택적으로 장착하는 장착부가 항상 장착 위치에 배치되도록 제어될 수 있으므로, 상기 피가공물을 안정적으로 장착할 수 있을 뿐 아니라 다음 공정에 안정적으로 안착될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 측방 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 승하강 및 회전이 가능한 구동부와 트랜스퍼 모듈을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 4-4를 따라 절개된 승하강 구동부를 전방에서 바라본 도면이다.
도 5는 도 3의 5-5를 따라 절개된 회전 구동부의 단면도이다.
도 6은 도 3의 A를 확대한 도면이다.
도 7은 상기 프레스 장치의 상부 금형유닛을 제거한 상태에서의 상방 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제 1 워크 스테이션으로 제 1 피가공물이 투입되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 상기 상부 금형유닛이 하강하여 제1공정이 수행되는 과정을 도시한 도면이다.
도 10은 상기 트랜스퍼 모듈이 회전 및 승하강하여 제1피가공물을 장착하는 과정을 도시한 도면이다.
도 11은 상기 트랜스퍼 모듈이 회전하여 상기 장착한 제 1 피가공물을 위치 이동 후 장착 해제하는 과정을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제1워크 스테이션으로 제 2 피가공물이 투입되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 13은 상기 트랜스퍼 모듈이 회전 후 상기 상부 금형유닛이 하강하여 제1,2공정이 수행되는 과정을 도시한 도면이다.
도 14는 상기 트랜스퍼 모듈이 회전 및 승하강하여 제1,2피가공물을 장착하는 과정을 도시한 도면이다.
도 15는 상기 트랜스퍼 모듈이 회전하여 상기 장착한 제1,2피가공물을 위치 이동 후 장착 해제하는 과정을 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 제1워크 스테이션으로 제 3 피가공물이 투입되는 과정을 도시한 도면이다.
도 17은 상기 트랜스퍼 모듈이 회전 후 상기 상부 금형유닛이 하강하여 제1,2,3공정이 수행되는 과정을 도시한 도면이다.
도 18은 상기 트랜스퍼 모듈이 회전 및 승하강하여 제1,2,3피가공물을 장착하는 과정을 도시한 도면이다.
도 19는 상기 트랜스퍼 모듈이 회전하여 상기 장착한 제1,2,3피가공물을 장착 해제하는 과정을 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 제1워크 스테이션으로 제 4 피가공물이 투입되는 과정을 도시한 도면이다.
도 21은 상기 트랜스퍼 모듈이 회전 후 상기 상부 금형유닛이 하강하여 제1,2,3,4공정이 이루어지는 과정을 도시한 도면이다.
도 22는 상기 트랜스퍼 모듈이 회전 및 승하강하여 제2,3,4피가공물을 장착하는 과정 및 제1피가공물을 취출하는 과정을 도시한 도면이다.
도 23은 상기 제1피가공물이 취출되어 적재되는 모습을 도시한 도면이다.
도 24는 상기 프레스 장치의 전체 공정 흐름을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 측방 사시도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 프레스 시스템(1)은, 프레스 공정을 위한 피가공물(700)을 적재하는 스태커(30), 다공정을 동시에 수행하는 프레스 장치(10), 상기 스태커(30)에 적재되는 피가공물(700)을 상기 프레스 장치(10)로 반입 및 반출시키는 로봇(50,60) 및 상기 다공정이 완료된 피가공물을 이송시키는 컨베이어(70)를 포함할 수 있다.

상기 스태커(30)는, 프레스 공정이 수행되기 전인 원소재 형태의 피가공물(700)을 다수 적재할 수 있다. 상기 스태커(30)는, 상기 로봇(50)이 상기 피가공물(700)을 용이하게 이송시킬 수 있도록 특정 위치에 위치시키는 리프트(미도시)를 구비할 수 있다.

상기 스태커(30)는, 상기 프레스 장치(10)의 후술할 최초 워크 스테이션(도 7 참조, W1)에 가깝게 위치될 수 있다. 상기 스태커(30)의 위치에 의하여 상기 로봇(50)의 반입 시간이 절약될 수 있다.

상기 로봇(50,60)은, 상기 스태커(30)에 적재된 피가공물(700)을 상기 프레스 장치(10)로 반입시키는 반입 로봇(50) 및 상기 프레스 장치(10)에서의 다공정이 완료된 피가공물(700)을 반출시키는 반출 로봇(60)을 포함할 수 있다.

상기 반출 로봇(60)은 상기 다공정이 완료된 피가공물(700)을 상기 프레스 장치(10)로부터 반출시켜 상기 컨베이어(70)로 이송시킬 수 있다.

상기 반입 로봇(50) 및 반출 로봇(60)은, 수평 이동 및 수직 이동이 가능한 로봇암(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 로봇암에는, 상기 피가공물(700)을 장착 및 장착 해제할 수 있는 장착 수단(미도시)이 구비될 수 있다.

일례로, 상기 로봇암은, 수평하게 형성되는 플레이트 및 상기 플레이트의 하면에 배치되는 장착 수단을 포함할 수 있다.

상기 로봇암의 형상에 의하여, 상기 로봇암은 수평 방향으로 진입하여 피가공물(700)을 장착한 후 수평하게 나올 수 있어, 상기 프레스 장치(10)의 상하부 금형의 거리가 가깝더라도 피가공물(700)의 용이한 반입 및 반출이 가능하다.

상기 컨베이어(70)는 상기 반출 로봇(60)에 의하여 이송된 피가공물(700)(완성품)을 이송시킬 수 있다. 상기 컨베이어(70)에 의하여 상기 피가공물(700)(완성품)이 적재되는 특정 위치까지 용이하게 이송될 수 있다. 즉, 상기 피가공물(700)의 이송에 인력이 불필요하다.

상기 컨베이어(70)는 일측이 상기 프레스 장치(10)의 후술할 최종 워크 스테이션(도 7 참조, W4)에 가깝게 위치될 수 있다. 상기 컨베이어(70)의 위치에 의하여 상기 반출 로봇(60)의 반출 시간이 절약될 수 있다.

상기 프레스 장치(10)는, 외관을 형성하는 프레스 프레임, 및 상기 프레스 프레임에 설치되는 볼스터(111) 및 슬라이드(115)를 포함할 수 있다.

상기 프레스 프레임은, 하부에 위치되는 하부 프레스 프레임(101), 상부에 위치되는 상부 프레스 프레임(105) 및 상기 상부 프레스 프레임(105)의 승하강을 가이드 하는 가이드 프레임(미도시)을 포함할 수 있다.

상기 하부 프레스 프레임(101)은 상기 프레스 장치(10)의 가장 하측에 위치되어, 후술할 다른 구성들을 지지하는 베이스 역할을 할 수 있다.

상기 상부 프레스 프레임(105)은 상기 프레스 장치(10)의 가장 상측에 위치되며, 승하강 가능하게 구비될 수 있다.

상기 상부 프레스프레임(105)은 상기 가이드 프레임에 의하여 승하강될 수 있다. 상기 가이드 프레임은 상기 상부 프레스 프레임(105)의 상하 이동을 가능하게 하는 구성이며, 일예로 리니어 가이드일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 볼스터(111)는 상기 하부 프레스 프레임(101)의 상측에 설치되고, 상기 슬라이드(115)는 상기 상부 프레스 프레임(105)의 하측에 설치될 수 있다. 상기 볼스터(111)에 의하여 상기 프레스 장치(10)의 강도가 보강될 수 있다.

상기 슬라이드(115)는 상기 가이드 프레임에 승하강 가능하게 설치될 수 있다. 상기 슬라이드(115)의 크기는 상기 상부 프레스 프레임(105)보다 크게 형성되어, 상기 슬라이드(115)의 승하강에 따라 상기 상부 프레스 프레임(105)이 함께 승하강될 수 있다.

상기 프레스 장치(10)는, 상기 볼스터(111)에 설치되는 지지플레이트(121), 후술할 하부 금형 유닛(210)이 설치되는 하부 플레이트(123), 상기 하부 플레이트(123)와 상기 지지플레이트(121)의 사이에 위치되는 스페이서 블록(124) 및 상기 슬라이드(115)에 설치되는 상부 플레이트(125)를 포함할 수 있다.

상기 지지플레이트(121)는 상기 볼스터(111)의 상면에 설치될 수 있다. 상기 지지플레이트(121)는 상기 하부 금형 유닛(210) 및 상기 하부 플레이트(123)를 지지할 수 있다.

상기 스페이서 블록(124)은 상기 지지플레이트(121)의 상면에 설치되어 상기 하부 플레이트(123)를 지지할 수 있다.

상기 스페이서 블록(124)은 기둥 형상으로 제공될 수 있다. 상기 스페이서 블록(124)의 형상에 의하여 상기 하부 플레이트(123)의 지지를 위한 구성의 재료비가 절약될 수 있다.

상기 스페이서 블록(124)는 다수 개 제공될 수 있다. 상기 다수 개의 스페이서 블록(124)은 상기 하부 플레이트(123) 및 하부 금형 유닛(210)을 안정적으로 지지 가능하다.

상기 하부 플레이트(123)는 상기 스페이서 블록(124)에 의하여 특정 위치에 위치될 수 있다. 즉, 상기 스페이서 블록(124)의 높이에 따라 상기 하부 플레이트(123)의 지면으로부터의 높이가 결정될 수 있다.

상세히, 상기 스페이서 블록(124)에 의하여 상기 하부 플레이트(123)가 특정 위치에 위치되게 되면, 상기 반입 로봇(50) 및 반출 로봇(60)의 로봇암이 수직 이동을 상대적으로 적게 할 수 있으므로, 상기 피가공물(700)을 용이하게 이송시킬 수 있다.

상기 상부 플레이트(125)는 상기 슬라이드(115)의 하면에 설치되어, 상기 슬라이드(115)의 승하강시 함께 승하강 될 수 있다.

상기 프레스 장치(10)는, 상기 상부 플레이트(125)의 고정을 위한 상측 클램프(135) 및 상기 지지 플레이트(121)의 고정을 위한 하측 클램프(131)를 더 포함할 수 있다.

상기 상측 클램프(135)의 일단은 상기 상부 플레이트(125)와 결합되고, 타단은 상기 슬라이드(115)와 결합될 수 있다. 일례로, 상기 상측 클램프(135)는 볼트 등의 체결 구조에 의하여 상기 상부 플레이트(125) 및 슬라이드(115)와 결합 가능하다.

마찬가지로, 상기 하측 클램프(131)의 일단은 상기 지지 플레이트(121)와 결합되고, 타단은 상기 볼스터(111)와 결합될 수 있다. 일례로, 상기 하측 클램프(131)는 볼트 등의 체결 구조에 의하여 상기 지지 플레이트(121) 및 볼스터(111)와 결합 가능하다.

상기 하측 클램프(131) 및 상측 클램프(135)는 다수 개 제공될 수 있다. 상기 복수 개의 하측 클램프(131) 및 상측 클램프(135)는 각각 상기 지지 플레이트(121) 및 상부 플레이트(125)의 각 꼭지점에 인접한 위치에 위치될 수 있다.

상기 프레스 장치(10)는, 금형 유닛(200), 상기 피가공물을 선택적으로 장착하여 위치를 이동시키는 트랜스퍼 모듈(300) 및 상기 트랜스퍼 모듈(300)을 승하강 및 회전시키는 구동부(400)를 더 포함할 수 있다.

상기 금형 유닛(200)은 서로 정합되도록 설치되는 하부 금형 유닛(210) 및 상부 금형 유닛(250)을 포함할 수 있다.

상기 금형 유닛(200)은 상기 피가공물(700)의 절단, 펀칭, 블랭킹, 피어싱, 벤딩 등을 위하여 다양한 금형으로 구성될 수 있다. 즉, 상기 금형 유닛(200)에 의하여 다공정의 프레스 가공이 수행될 수 있다.

상기 하부 금형 유닛(210)은, 상기 하부 플레이트(123)의 상면에 설치될 수 있다. 상기 하부 금형 유닛(210)은 상기 하부 플레이트(123) 상에 상기 하측 클램프(131)와 간섭되지 않도록 설치될 수 있다.

상세히, 상기 하부 금형 유닛(210)은, 상기 하측 클램프(131)보다 내측에 위치될 수 있다.

상기 하부 금형 유닛(210)은 다수 개의 하부 금형을 포함할 수 있다.

상기 다수 개의 하부 금형은 상기 구동부(400)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 상세히, 상기 다수 개의 하부 금형은 상기 구동부(400)를 중심으로 원주 방향으로 배치될 수 있다.

상기 다수 개의 하부 금형은, 공정의 종류에 따라 2개, 3개, 또는 4개로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

이하에서는 상기 하부 금형이 4개로 제공되는 것을 예를 들어 설명한다.

상기 하부 금형은, 제1하부 금형(212), 제2하부 금형(214), 제3하부 금형(216) 및 제4하부 금형(218)을 포함할 수 있다.

상기 제1,2,3,4하부 금형(212,214,216,218)은 서로 다른 종류의 프레스 공정을 수행하는 금형일 수 있다.

상기 제1,2,3,4하부 금형(212,214,216,218)은 반시계 또는 시계 방향으로 순차적으로 수행되는 프레스 공정의 금형일 수 있다. 일례로, 상기 제1,2,3,4 하부 금형(212,214,216,218)은 시계 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다.

즉, 상기 제1하부 금형(212)이 가장 먼저 수행되는 프레스 공정의 금형이고, 상기 제4하부 금형(218)이 가장 마지막으로 수행되는 프레스 공정의 금형으로 이해된다.

상기 상부 금형 유닛(250)은, 상기 상부 플레이트(125)의 하면에 설치될 수 있다. 상기 상부 금형 유닛(250)은 상기 상부 플레이트(125) 상에 상기 상측 클램프(135)와 간섭되지 않도록 설치될 수 있다.

상세히, 상기 상부 금형 유닛(250)은, 상기 상측 클램프(135)보다 내측에 위치될 수 있다.

상기 상부 금형 유닛(250)은, 다수 개의 상부 금형을 포함할 수 있다.

상기 다수 개의 상부 금형은, 상기 다수 개의 하부 금형과 정합되도록 상기 하부 금형과 동일한 개수로 제공될 수 있다. 상세히, 상기 슬라이드(115) 및 상기 상부 프레스 프레임(105)의 승하강에 따라 상기 다수 개의 상부 금형이 하강되면, 상기 다수 개의 하부 금형이 서로 정합된다.

상기 상부 금형은, 상기 제1,2,3,4하부 금형(212,214,216,218)과 각각 정합되는 제1,2,3,4상부 금형(252,254,256,258)을 포함할 수 있다.

상기 제1,2,3,4상부 금형(252,254,256,258)은 각각 상기 제1,2,3,4하부 금형(212,214,216,218)의 상방에 위치될 수 있다.

여기서, 상기 제1상부 금형(252) 및 제1하부 금형(212)에 의하여 제1공정이 수행되고, 상기 제2상부 금형(254) 및 제2하부 금형(214)에 의하여 제2공정이 수행되는 것으로 정의할 수 있다.

또한, 상기 제3상부 금형(256) 및 제3하부 금형(216)에 의하여 제3공정이 수행되고, 상기 제4상부 금형(258) 및 제4하부 금형(218)에 의하여 제4공정이 수행되는 것으로 정의할 수 있다.

상기 상부 플레이트(125) 및 하부 플레이트(123)는 다각형의 형상으로 제공될 수 있다. 일례로, 상기 상부 플레이트(125) 및 하부 플레이트(123)는 직사각형의 형상일 수 있다.

또한, 상기 하부 금형 및 상부 금형은 다각형의 형상으로 제공될 수 있다. 상세히, 상기 하부 금형 및 상부 금형은 상기 상부 플레이트(125) 및 하부 플레이트(123)의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

일례로, 상기 하부 금형 및 상부 금형은 직사각형의 형상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 제1,2,3,4하부 금형(212,214,216,218)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상세히, 상기 제1,2,3,4하부 금형(212,214,216,218) 각각의 사이에는 이격 공간이 형성될 수 있다.

더욱 상세히, 상기 제1하부 금형(212) 및 제3하부 금형(216)의 사이에 형성되는 이격 공간에는 상기 구동부(400)가 배치될 수 있다.

또는, 상기 구동부(400)는 상기 제2하부 금형(214) 및 제4하부 금형(218)의 사이에 형성되는 이격 공간에 배치되는 것으로 이해할 수 있다.

상기 상부 금형 및 하부 금형의 사이에는, 프레스 공정이 수행되는 공간인 워크 스테이션(W)이 형성될 수 있다. 상기 워크 스테이션(W)은 상기 상부 금형 및 하부 금형의 개수와 동일하게 형성된다.

상세히, 상기 제1상부 금형(252) 및 제1하부 금형(212)의 사이에는 상기 제1공정이 수행되는 제1워크 스테이션(W1)이 형성되고, 상기 제2상부 금형(254) 및 제2하부 금형(214)의 사이에는 상기 제2공정이 수행되는 제2워크 스테이션(W2)이 형성된다.

또한, 상기 제3상부 금형(256) 및 제3하부 금형(216)의 사이에는 상기 제3공정이 수행되는 제3워크 스테이션(W3)이 형성되고, 상기 제4상부 금형(258) 및 제4하부 금형(218)의 사이에는 상기 제4공정이 수행되는 제4워크 스테이션(W4)이 형성된다.

따라서, 상기 반입 로봇(50)에 의하여 상기 제1워크 스테이션(W1)에 반입된 피가공물(700)은, 상기 금형 유닛(200)에 의한 가공 및 상기 구동부(400)의 구동에 따라 상기 트랜스퍼 모듈(300)에 의한 이송이 교번적으로 수행됨으로써, 다공정이 수행된 완성품이 될 수 있다.

상기 제4워크 스테이션(W4)에서의 제4공정이 수행된 후 완성된 피가공물은 상기 반출 로봇(60)에 의하여 반출되어 상기 컨베이어(70)로 이송될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 승하강 및 회전이 가능한 구동부와 트랜스퍼 모듈을 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 4-4를 따라 절개된 승하강 구동부를 전방에서 바라본 도면이고, 도 5는 도 3의 5-5를 따라 절개된 회전 구동부의 단면도이고, 도 6은 도 3의 A를 확대한 도면이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 프레스 장치(10)는, 승하강 및 회전이 가능한 구동부(400), 상기 구동부(400)에 의하여 승하강 및 회전하면서 피가공물(700)의 위치를 이동시키는 트랜스퍼 모듈(300) 및 각 구성의 구동을 제어하는 제어부(180)를 포함할 수 있다.

상기 제어부(180)는, 상기 가이드 프레임의 승하강 및 상기 구동부(400)의 구동을 제어할 수 있다. 상기 제어부(180)에 의하여, 상기 슬라이드(115)가 승하강 되거나, 상기 트랜스퍼 모듈(300)이 승하강 또는 수평 회전될 수 있다.

또한, 상기 제어부(180)는, 후술할 회전조절부(342)를 제어하거나, 후술할 장착부(도 6 참조, 360)가 상기 피가공물(700)을 선택적으로 장착하는 것을 제어할 수 있다.

상기 구동부(400)는, 승하강 구동부(500) 및 회전 구동부(600)를 포함할 수 있다. 상기 트랜스퍼 모듈(300)은 상기 승하강 구동부(500)에 의하여 하강 되어 상기 피가공물(700)을 장착 또는 장착 해제 후 승강될 수 있으며, 상기 회전 구동부(600)에 의하여 시계 또는 반시계 방향으로 회전되어 상기 피가공물(700)을 다른 워크 스테이션으로 이송시킬 수 있다.

상기 트랜스퍼 모듈(300)은, 상기 구동부(400)의 상측에 결합되는 본체부(310), 상기 본체부(310)로부터 연장되는 트랜스퍼 암(330) 및 상기 트랜스퍼 암(330)에 구비되어 상기 피가공물(700)을 선택적으로 장착하는 장착부(360)를 포함할 수 있다.

상기 본체부(310)는, 상기 구동부(400)에 결합되어 승하강 또는 수평 회전될 수 있으며, 상기 본체부(310)의 회전에 의하여 상기 트랜스퍼 암(330)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이동될 수 있다.

상기 트랜스퍼 암(330)은 다수 개 제공될 수 있다.

상기 다수 개의 트랜스퍼 암(330)은 상기 구동부(400)를 기준으로 상기 구동부(400)로부터 반경 방향으로 연장될 수 있다. 상세히, 상기 다수 개의 트랜스퍼 암(330)은 상기 본체부(310)로부터 반경 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.

여기서, 반경 방향이란 상기 구동부(400)의 중심 또는 상기 본체부(310)의 중심(C1)을 기준으로 하는 방향으로 이해될 수 있다.

다시 말하면, 상기 다수 개의 트랜스퍼 암(330)은 원주 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.

이하에서는, 상기 트랜스퍼 암(330)이 3개로 제공되는 것을 예를 들어 설명한다.

상기 트랜스퍼 암(330)은, 제1트랜스퍼 암(331), 제2트랜스퍼 암(333) 및 제3트랜스퍼 암(335)을 포함할 수 있다. 상기 제1,2,3트랜스퍼 암(331,333,335)은 원주 방향으로 이격되어 배치된다.

상기 제1트랜스퍼 암(331)은 상기 본체부(310)를 기준으로 제1방향으로 수평하게 연장되고, 상기 제3트랜스퍼 암(335)은 상기 본체부(310)를 기준으로 상기 제1방향과 반대 방향으로 수평하게 연장될 수 있다. 즉, 상기 제1트랜스퍼 암(331) 및 제3트랜스퍼 암(335)은 가상의 일직선을 형성할 수 있다.

상기 제2트랜스퍼 암(333)은, 상기 본체부(310)로부터 상기 제1방향과 교차되는 방향으로 수평하게 연장될 수 있다. 일례로, 상기 제2트랜스퍼 암(333)은 상기 제1방향과 수직한 방향으로 수평하게 연장될 수 있다.

즉, 상기 제2트랜스퍼 암(333)은 상기 제1,3트랜스퍼 암(331,335)과 각각 수직하게 연장될 수 있다.

상기 장착부(360)는, 상기 트랜스퍼 암(330) 중 상기 본체부(310)와 결합되는 일단과 반대 방향에 위치되는 타단에 구비될 수 있다.

상세히, 상기 장착부(360)는, 상기 트랜스퍼 암(330)의 하방에 구비될 수 있다. 즉, 상기 장착부(360)는 상기 트랜스퍼 암(330) 중 상기 본체부(310) 및 구동부(400)와 가장 멀리 위치되는 트랜스퍼 암(330)의 하면에 구비될 수 있다.

상기 트랜스퍼 암(330)은, 상기 상부 금형유닛(250)의 상하 이동 시 상기 금형 유닛(200)과 상하 방향으로 중첩되지 않는 위치에 위치될 수 있다. 상세히, 상기 상부금형 유닛(250)의 상하 이동시, 상기 다수 개의 트랜스퍼 암(330)은 각 워크 스테이션(W1,W2,W3,W4)의 외부에 배치될 수 있다.

더욱 상세히, 상기 상부 금형유닛(250)의 상하 이동시, 상기 다수 개의 트랜스퍼 암(330)은 상기 다수 개의 하부 금형(212,214,216,218) 각각의 사이에 위치되는 이격 공간에 위치될 수 있다.

따라서, 상기 상부금형 유닛(250)은 상하 이동할 경우 뿐 아니라 상기 하부 금형유닛(210)과의 공정 과정 중에도 상기 트랜스퍼 암(330)에 의해 간섭되는 것이 방지될 수 있다.

상기 구동부(400)는, 상기 승하강 구동부(500) 및 회전 구동부(600)의 설치 및 지지를 위한 바디부(410)를 더 포함할 수 있다.

상기 바디부(410)는, 상기 하부 플레이트(123)의 상면에 설치되는 제1바디부(412) 및 상기 제1바디부(412)로부터 상측으로 연장되는 제2바디부(414)를 포함할 수 있다.

상기 제1바디부(412)는 다각형의 형상으로 형성될 수 있다. 일례로, 상기 제1바디부(412)는 정사각형의 형상으로 형성될 수 있다.

상기 제1바디부(412)의 서로 마주보는 꼭지점을 연결한 가상의 대각선의 길이는, 상기 제1하부 금형(212)의 일 꼭지점 및 제3하부 금형(214)의 일 꼭지점을 연결하는 최소 길이보다 작게 형성될 수 있다.

상기 제1바디부(412)는 상기 하부 플레이트(123)의 상면에 체결구조에 의하여 결합되어 설치될 수 있다.

즉, 상기 제1바디부(412)가 상기 하부 플레이트(123)로부터 분리되면, 상기 구동부(400) 및 트랜스퍼 모듈(300)이 상기 하부 플레이트(123)로부터 분리될 수 있으므로, 상기 구동부(400) 또는 트랜스퍼 모듈(300)의 고장시 교체 또는 수리가 용이하다.

상기 제2바디부(414)는, 상기 제1바디부(412)로부터 상방으로 연장되어 형성될 수 있다. 상기 제2바디부(414)에 의하여 상기 승하강 구동부(500) 또는 회전 구동부(600)가 커버될 수 있다.

상기 제2바디부(414)는 상기 승하강 구동부(500)의 높이에 대응되는 높이로 형성될 수 있다. 즉, 상기 승하강 구동부(500)는 상기 제2바디부(414)에 의해 외관이 커버됨과 동시에 안정적으로 지지되어 용이한 구동이 가능하다.

상기 바디부(410)는, 상기 제2바디부(414)의 강도를 보강하는 지지리브(416)를 더 포함할 수 있다. 상기 지지리브(416)는, 상기 제1바디부(412)로부터 상방으로 돌출되며, 상기 제2바디부(414)의 측면을 따라 연장되어 형성될 수 있다.

상기 지지리브(416)는, 상기 제2바디부(414)와 교차되는 방향으로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 상기 지지리브(416)의 일면은 상기 제1바디부(412)와 접하고, 다른 일면은 상기 제2바디부(414)의 측면과 접할 수 있다.

상기 지지리브(416)는 복수 개 제공될 수 있다. 상기 복수 개의 지지리브(416)는 서로 평행하게 구비될 수 있다.

상기 지지리브(416)에 의하여 상기 제2바디부(414)는 상기 제1바디부(412)에 안정적으로 장착됨으로써, 상기 승하강 구동부(500)는 더욱 안정적으로 지지되어 구동될 수 있다.

상기 승하강 구동부(500)는, 상기 트랜스퍼 모듈(300)을 승하강 시키기 위한 것으로서, 구동력을 발생시키는 구동 모터(510), 상기 구동 모터(510)에서 발생되는 구동력에 의해 회전되는 스크류부(520), 상기 스크류부(520)의 회전에 따라 상하로 이동되는 너트부(530) 및 상기 너트부(530)의 이동에 따라 상하로 이동되는 고정암(535)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 승하강 구동부(500)는, 상기 구동 모터(510)의 구동력을 상기 스크류(520)에 전달하는 타이밍 벨트(515), 상기 스크류부(520)를 장착하기 위한 지지 프레임(540) 및 상기 고정암(535)이 결합되어 상기 트랜스퍼 모듈(300)을 승하강 시키는 승하강 플레이트(550)를 더 포함할 수 있다.

상기 구동 모터(510)는 정역방향으로 방향 제어 및 회전량이 제어될 수 있다. 일례로, 상기 구동 모터(510)는 서보 모터일 수 있다.

상기 구동 모터(510)는 상기 하부 플레이트(123)의 상면에 설치될 수 있다. 상세히, 상기 구동 모터(510)는 상기 하부 플레이트(123)의 상면에서 상기 하부 금형 유닛(210)에 이격된 위치에 설치될 수 있다.

더욱 상세히, 상기 구동 모터(510)는, 상기 다수 개의 하부 금형(212,214,216,218)의 사이에 위치될 수 있다. 일례로, 상기 구동 모터(510)는, 상기 제3하부 금형(216) 및 상기 제4하부 금형(218)의 사이에 배치될 수 있다.

상기 구동 모터(510)는, 상기 하부 플레이트(123)의 테두리부에 가깝게 설치되어, 상기 상부금형 유닛(210)의 승하강 또는 상기 트랜스퍼 암(330)의 승하강 또는 회전시 상기 상부금형 유닛(210) 또는 트랜스퍼 암(330)의 이동에 간섭되는 것이 방지될 수 있다.

상기 구동 모터(510)에는, 구동력을 전달하는 전달수단(미도시)이 구비될 수 있다. 일례로, 상기 전달수단은 타이밍 풀리(미도시)를 포함하고, 상기 타이밍 풀리에 의하여 상기 구동 모터(510)의 구동력이 상기 타이밍 벨트(515) 또는 상기 스크류부(520)에 전달될 수 있다.

다른 일예로, 상기 구동 모터(510)가 상기 스크류부(520)에 직접 연결되어, 상기 구동 모터(510)의 구동력이 상기 스크류부(520)에 직접 전달될 수도 있다.

다른 예로, 상기 구동 모터(510)는 기어(미도시)에 연결되고, 상기 기어는 상기 스크류부(520)에 연결됨으로써, 상기 구동 모터(510)의 구동력이 상기 스크류부(520)에 전달될 수 있다.

상기 타이밍 벨트(515)는 일단이 상기 구동 모터(510)에 연결되고, 타단이 상기 스크류부(520)에 연결되도록 구비될 수 있다.

일례로, 상기 구동 모터(510)에 제1타이밍 풀리(미도시)가 구비되고, 상기 스크류부(520)의 단부에 제2타이밍 풀리(미도시)가 구비되어 상기 타이밍 벨트(515)는 상기 제1,2타이밍 풀리를 연결할 수 있다.

상기 구동 모터(510)가 상기 하부 플레이트(123)의 상면 중 테두리부에 인접하게 위치되면, 상기 타이밍 벨트(515)는 상기 다수 개의 하부 금형의 사이에 위치될 수 있다.

상세히, 상기 타이밍 벨트(515)는, 상기 하부 플레이트(123)의 중앙부에 위치되는 스크류부(520)로부터 상기 하부 플레이트(123)의 테두리부에 인접하게 위치되는 구동 모터(510)까지 연장되어 제공될 수 있다.

일례로, 상기 타이밍 벨트(515)는 상기 제3하부 금형(216) 및 상기 제4하부 금형(218)의 사이에 위치되어, 상기 구동 모터(510)의 구동에 따라 타이밍 벨트(515)의 동력 전달시 상기 하부금형 유닛(210)에 간섭되는 것이 방지될 수 있다.

상기 스크류부(520)는, 상하 방향으로 연장되며 외주면에 나사 형상이 형성될 수 있다. 상기 구동 모터(510)의 정방향 또는 역방향 회전에 따라 상기 스크류부(520)의 회전 방향이 달라질 수 있다.

상기 지지프레임(540)은 상하 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 상세히, 상기 지지프레임(540)은 상기 스크류부(520)의 상하 방향 길이보다 길게 형성될 수 있다.

상기 지지프레임(540)은 상기 하부 플레이트(123)의 상면에 설치될 수 있다. 상세히, 상기 지지프레임(540)은 상기 제1바디부(412)의 상면에 설치될 수 있다.

더욱 상세히, 상기 지지프레임(540)은 상기 제1바디부(412)의 상면으로부터 상방으로 연장되어 형성되고, 상기 제2바디부(414)에 의해 지지될 수 있다.

상기 지지프레임(540)은 상기 제2바디부(414)에 둘러쌓여 배치될 수 있다. 상기 지지 프레임(540)은 상기 제2바디부(414)의 높이보다 낮게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2바디부(424)에 의해 상기 지지프레임(540)의 외관이 커버될 수 있다.

상기 지지프레임(540)의 상단부는 상기 승하강 플레이트(550)의 높이보다 낮게 형성될 수 있다. 상세히, 상기 지지프레임(540)의 상단부는, 상기 승하강 플레이트(550)의 최저 높이보다 낮게 형성될 수 있다. 즉, 상기 승하강 구동부(500)의 구동시 상기 지지프레임(540)가 상기 승하강 플레이트(550)의 승하강에 간섭되는 것이 방지될 수 있다.

상기 승하강 구동부(500)는, 상기 스크류부(520)를 상기 지지프레임(540)에 장착하는 지지블록(545)을 더 포함할 수 있다.

상기 지지블록(545)의 내주면에는 상기 스크류부(520)의 나사 형상에 대응하는 나사 형상이 형성될 수 있다. 일례로, 상기 스크류부(520)는 암나사산이 형성되고, 상기 지지블록(545)의 내주면에는 수나사산이 형성될 수 있다.

상기 지지블록(545)은 복수 개 제공될 수 있다.

상기 복수 개의 지지블록(545) 중 어느 하나는 상기 스크류부(520)의 상단부에 위치되어 상기 지지 프레임(540)에 결합되고, 다른 하나는 상기 스크류부(520)의 하부에 위치되어 상기 지지 프레임(540)과 결합된다.

즉, 상기 복수 개의 지지블록(545)은 상기 지지 프레임(540)에 고정되어 상기 스크류부(520)를 상기 지지프레임(540)에 장착시킬 수 있다.

상기 복수 개의 지지블록(545) 중 다른 하나는 상기 스크류부(520)의 하단부보다 상대적으로 상측에 위치될 수 있다. 상기 스크류부(520)의 하단부는 상기 타이밍 벨트(515)와 연결되고, 상기 다른 하나의 지지블록(545)은 상기 타이밍 벨트(515)로부터 상측으로 이격되어 위치될 수 있다.

상기 복수 개의 지지블록(545)은 상기 너트부(530)의 과도한 상하 이동을 제한할 수 있다. 즉, 상기 복수 개의 지지블록(545)에 의해, 상기 너트부(530)는 상기 어느 하나의 지지블록(545)과 상기 다른 하나의 지지블록(545)의 사이의 거리를 상하 이동할 수 있다.

상기 너트부(530)의 내주면에는 나사 형상이 형성될 수 있다. 상세히, 상기 스크류부(520)의 외주면과 나사 결합되는 상기 너트부(530)의 내주면에 나사산이 형성됨으로써, 상기 스크류부(520)의 회전 방향에 따라 상기 너트부(530)가 상방 또는 하방으로 이동될 수 있다.

일례로, 상기 스크류부(520)는 암나사산이 형성되고, 상기 너트부(530)는 수나사산이 형성될 수 있다.

상기 고정암(535)은 상기 스크류부(520)의 연장 방향과 동일하게 연장될 수 있다. 상기 고정암(535)은 상하 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.

상기 고정암(535)은 상기 너트부(530)에 결합될 수 있다. 즉, 상기 스크류부(520)의 회전에 따라 상기 너트부(530)가 상하 방향으로 이동하면, 상기 너트부(530)에 결합된 고정암(535)은 상하 방향으로 이동될 수 있다.

상기 승하강 플레이트(550)는 상기 너트부(530)의 상하 방향 이동시 함께 상하 방향으로 이동되도록 상기 너트부(530)에 연결될 수 있다. 상세히, 상기 승하강 플레이트(550)는 상기 고정암(535)에 결합되어 상기 너트부(530)의 상하 이동시 함께 상하 이동될 수 있다.

더욱 상세히, 상기 고정암(535)의 일단은 상기 너트부(530)에 결합되고, 상기 고정암(535)의 타단은 상기 승하강 플레이트(550)에 결합될 수 있다.

상기 고정암(535) 및 승하강 플레이트(550)는 별도로 구성되는 것으로 설명하고 있으나, 일체로 형성될 수 있음을 밝혀둔다.

상기 승하강 플레이트(550)의 높이는 상기 지지프레임(540)의 상단부 높이보다 높게 위치될 수 있다. 상세히, 상기 너트부(530)가 최저 높이일 때 상기 승하강 플레이트(550)의 높이는 상기 지지프레임(540)의 상단부 높이보다 높도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 승하강 플레이트(550)의 높이는 상기 제2바디부(414)의 상단부 높이보다 높게 위치될 수 있다. 상세히, 상기 너트부(530)가 최저 높이일 때 상기 승하강 플레이트(550)의 높이는 상기 제2바디부(414)의 상단부 높이보다 높도록 형성될 수 있다.

따라서, 상기 승하강 플레이트(550)와 상기 지지프레임(540) 또는 제2바디부(414)의 높이 관계에 의하여, 상기 승하강 플레이트(550)는 승하강시 상기 지지프레임(540) 또는 제2바디부(414)에 간섭되는 것이 방지될 수 있다.

도 4에 도시된 도면에는 상기 제2바디부(414) 및 지지리브(416)가 제거된 상태에서의 승하강 구동부(500)가 도시된다. 상기 제1바디부(412)는 상기 지지 프레임(540)을 지지하고 있으며, 상기 지지 프레임(540)은 상기 제2바디부(414) 및 지지 리브(416)에 의하여 지지될 수 있다.

또한, 상기 승하강 구동부(500)의 적어도 일측은 상기 제2바디부(414)에 의하여 외관이 커버될 수 있다.

상기 제어부(180)에 의하여 상기 구동 모터(510)가 구동되면, 상기 구동 모터(510)의 구동력이 상기 타이밍 벨트(515)를 통하여 상기 스크류부(520)로 전달되어 상기 스크류부(520)가 회전될 수 있다. 상기 스크류부(520)의 회전에 따라 상기 너트부(530)가 상하 이동되어 상기 승하강 플레이트(550)가 승하강될 수 있다.

구체적으로, 상기 구동 모터(510)가 정방향으로 회전되도록 제어되면, 상기 타이밍 벨트(515)를 통해 구동력을 전달 받은 상기 스크류부(520)는 일방향으로 회전되어 상기 너트부(530)는 상방으로 이동할 수 있다.

이 때, 상기 너트부(530)가 상방으로 이동함에 따라 상기 너트부(530)에 고정 결합된 고정암(535) 및 승하강 플레이트(550)가 승강되므로, 상기 트랜스퍼 모듈(300)이 승강할 수 있다.

반면, 상기 제어부(180)에 의하여 상기 구동 모터(510)가 역방향으로 회전되도록 제어되면, 상기 타이밍 벨트(515)를 통해 구동력을 전달받은 상기 스크류부(520)는 타방향으로 회전되어 상기 너트부(530)는 하방으로 이동할 수 있다.

이 때, 상기 너트부(530)가 하방으로 이동함에 따라 상기 너트부(530)에 고정 결합된 고정암(535) 및 승하강 플레이트(550)가 하강되므로, 상기 트랜스퍼 모듈(300)이 하강될 수 있다.

여기서, 상기 일방향은 시계 방향 또는 반시계 방향 중 어느 하나이고, 상기 타방향은 상기 시계 방향 또는 반시계 방향 중 다른 하나일 수 있다.

상기 제어부(180)는, 상기 스크류부(520)의 피치를 감지하여 상기 구동 모터(510)의 회전을 제어할수 있다.

예를 들어, 상기 승하강 구동부(500)에 구비되며 거리를 감지하는 센서부(미도시)에 의하여 감지되는 스크류부(520)의 피치 값에 기초하여, 상기 제어부(180)는 상기 구동 모터(510)를 제어할 수 있다.

다시 말하면, 상기 제어부(180)는 상기 스크류부(520)의 피치 값에 기초하여 상기 너트부(530)가 목표 높이에 도달하도록 상기 구동 모터(510)를 제어할 수 있다.

상기 지지 프레임(540)는 상기 제1바디부(412)에 설치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고 상기 하부 플레이트(123)의 상면에 직접 설치될 수도 있음을 밝혀둔다.

상기 회전 구동부(600)는 상기 트랜스퍼 모듈(300)을 수평 회전시키기 위한 것으로서, 구동력을 발생시키는 구동 모터(610), 상기 구동 모터(610)의 회전축인 제1회전축(630) 및 상기 구동 모터(610)에서 발생하는 구동력을 상기 트랜스퍼 모듈(300)의 본체부(310)에 전달하는 구성이 위치되는 기어 박스(620)를 포함할 수 있다.

상기 기어 박스(620)는 상기 승하강 구동부(500)의 상측에 위치될 수 있다. 상세히, 상기 기어 박스(620)는 상기 승하강 플레이트(550)의 상면에 위치될 수 있다.

상기 구동 모터(610)는 상기 기어 박스(620)의 하측에 위치되며, 상기 승하강 구동부(500)의 일측에 배치될 수 있다.

상기 구동 모터(610)는, 정역방향으로 방향 제어 및 회전량이 제어될 수 있다. 일례로, 상기 구동 모터(610)는 서보 모터일 수 있다.

상기 승하강 구동부(500)의 구동모터(510)는 승하강 모터 또는 제1모터로 정의될 수 있고, 상기 회전 구동부(600)의 구동 모터(610)는 회전 모터 또는 제2모터로 정의될 수 있다.

상기 구동 모터(610)는 상기 제2바디부(414)의 외측에 위치될 수 있다. 즉, 상기 제2바디부(414)에 의하여, 상기 승하강 구동부(500) 및 상기 회전 구동부(600)의 구동 모터(610)의 위치가 분리될 수 있다.

상기 구동 모터(610)는 상기 복수 개의 지지리브(416)의 사이에 위치될 수 있다. 상기 구동 모터(610)는 상기 복수 개의 지지리브(416)와 수평 방향으로 중첩될 수 있다.

여기서, 수평 방향이란 상기 복수 개의 지지리브(416) 중 일 지지리브(416)로부터 타 지지리브(416)를 향하는 방향으로 이해될 수 있다.

도 5를 기준으로, 상기 기어 박스(620)의 좌우 길이는 상기 승하강 플레이트(550)의 좌우 길이보다 길게 형성될 수 있다. 상기 기어 박스(620)의 적어도 일부는 상기 승하강 플레이트(550)와 상하 방향으로 중첩될 수 있다.

상기 기어 박스(620)는 상기 승하강 플레이트(550)와 체결 구조 등에 의하여 결합될 수 있다. 상기 승하강 플레이트(550)의 승하강시 상기 기어박스(620)는 함께 승하강될 수 있다.

상기 구동 모터(610)는 상기 기어박스(620)의 하방에 위치될 수 있다. 상세히, 상기 구동 모터(610)는 상기 기어박스(620)의 하방 중 상기 승하강 플레이트(550)의 측방에 배치될 수 있다.

상기 회전 구동부(600)는, 상기 제1회전축(630)에 결합되며 상기 구동 모터(610)의 일측에 배치되는 감속기(615), 상기 제1회전축(630)에 결합되는 제1기어(635), 상기 제1기어(635)와 기어 결합되는 제2기어(645), 상기 제2기어(645)의 회전축인 제2회전축(640) 및 상기 제2회전축(640)에 결합되며 상기 트랜스퍼 모듈(300)에 연결되는 회전부(650)를 더 포함할 수 있다.

상기 회전 구동부(600)는 상기 회전부(650)가 설치되는 베어링(655)을 더 포함할 수 있다.

상기 감속기(615)는 상기 구동 모터(610)의 상측에 배치될 수 있다. 상기 감속기(615)는 상기 제1회전축(630)을 중심으로 회전될 수 있다. 즉, 상기 감속기(615)와 상기 구동 모터(610)는 동일한 회전축인 상기 제1회전축(630)을 중심으로 회전된다.

상기 감속기(615)는 감속 기어일 수 있다. 상기 감속기(615)는 상기 구동 모터(610)에 결합되어 감속시킴으로써, 원하는 회전수를 용이하게 얻을 수 있다.

상기 구동 모터(610)는 고속 회전시킬수록 효율이 좋고 경제성이 높을 수 있으나, 때에 따라 저속 회전 또는 큰 토크의 발생이 필요할 수 있다. 이 때, 상기 구동 모터(610)는 필요로 하는 회전수의 수십 배 이상으로 회전되도록 구동시키고, 상기 감속 기어를 결합하여 감속시킴으로써, 목적으로 하는 회전수를 도출해낼 수 있다.

또는, 상기 구동 모터(610)에 감속 기어를 결합시킴으로써, 상기 구동 모터(610)로 얻을 수 없는 큰 토크를 발생시킬 수 있다. 즉, 상기 구동 모터(610)가 소형이더라도, 상기 감속 기어에 의한 감속에 대응하여 큰 토크를 용이하게 얻을 수 있다.

상기 제1회전축(630)는 적어도 일부가 상기 기어 박스(620)에 위치되도록 상방으로 연장되어 형성될 수 있다. 상세히, 상기 제1회전축(630)의 일부는 상기 기어 박스(620) 내에 위치되고, 다른 일부는 상기 기어 박스(620)의 외부에 위치된다.

더욱 상세히, 상기 제1회전축(630)은 상기 기어 박스(620)의 하면을 관통하여 배치되어, 상기 기어 박스(620)의 외부에 위치되는 구동 모터(610)의 구동력을 상기 기어 박스(620)의 내부로 전달할 수 있다.

즉, 상기 기어 박스(620)의 하면에는 상기 제1회전축(630)이 통과되는 축구멍(미도시)이 형성될 수 있다.

상기 제1회전축(630)은, 상기 승하강 플레이트(550)의 측방에 위치될 수 있다. 상기 제1회전축(630)은, 상기 승하강 플레이트(550)와 상하 방향으로 중첩되지 않도록 위치된다.

상기 제1기어(635), 제2기어(645), 상기 제2회전축(640), 상기 회전부(650) 및 상기 베어링(655)은 상기 기어박스(620)의 내부에 위치될 수 있다. 상기 기어 박스(620)에 의하여 상기 제1기어(635), 제2기어(645), 제2회전축(640), 회전부(650) 및 베어링(655)이 외부로 노출되는 것이 방지될 수 있다.

따라서, 상기 제1기어(635), 제2기어(645), 제2회전축(640), 회전부(650) 및 베어링(655)에 프레스 공정 중 발생하는 이물질 등이 유입되는 것이 방지되어, 상기 회전 구동부(600)의 고장이 방지될 수 있다.

상기 제1기어(635)는 상기 제1회전축(630)에 축 결합될 수 있다. 상세히, 상기 제1기어(635)는 상기 제1회전축(630) 중 상기 기어 박스(620) 내에 위치되는 상기 제1회전축(630)의 일부에 축 결합될 수 있다.

상기 제1기어(635)는 상기 제1회전축(630)에 축 결합됨으로써, 상기 구동 모터(610)의 구동시 상기 제1회전축(630)의 회전에 의하여 상기 제1기어(635)는 회전될 수 있다.

상기 제2기어(645)는 상기 제1기어(635)의 측방에 위치되어, 상기 제1기어(635)와 기어 결합될 수 있다.

상기 제2기어(645)는 상기 제2회전축(640)과 축 결합될 수 있다. 상기 구동 모터(610)의 구동력은 상기 제1회전축(630), 상기 제1기어(635) 및 상기 제2기어(645)를 통해 상기 제2회전축(640)으로 전달될 수 있다.

상기 회전부(650)는 상기 제2회전축(640)과 축 결합될 수 있다. 즉, 상기 회전부(650) 및 상기 제2기어(645)는 모두 상기 제2회전축(640)에 축 결합되어, 상기 제1회전축(630)의 회전력은 상기 제2기어(645) 및 상기 제2회전축(640)을 통하여 상기 회전부(640)에 전달될 수 있다.

상기 회전부(650)의 적어도 일부는 상기 기어박스(620)를 관통하여 위치될 수 있다. 상기 회전부(650)의 일부는 상기 기어박스(620)의 상면보다 상방에 위치되고, 다른 일부는 상기 기어박스(620)의 내부에 위치된다.

상기 회전부(650)의 배치에 의하여, 상기 회전부(650)의 회전시, 상기 회전부(650)의 상측에 결합되는 트랜스퍼 모듈(300)의 본체부(310)의 회전이 상기 기어 박스(620)에 간섭되는 것을 방지할 수 있다.

상기 회전부(650)는 감속기일 수 있다. 일례로, 상기 회전부(650)는 감속 기어일 수 있다.

이 때, 상기 감속기(615)를 제1감속기 또는 제1감속 기어로 정의하고, 상기 회전부(650)는 제2감속기 또는 제2감속 기어로 정의할 수 있다.

상기 회전 구동부(600)는, 상기 구동 모터(610)의 구동시 상기 제1감속기(615) 및 제2감속기(650)에 의하여 감속되어, 원하는 목표 회전수 또는 목표 토크를 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 구동 모터(610)의 용량이 발휘하는 힘의 1/10 만으로도 상기 회전부(650)의 회전이 가능하다.

상기 회전부(650)는 상기 트랜스퍼 모듈(300)의 본체부(310)와 결합될 수 있다. 상세히, 상기 회전부(650)의 상측에 상기 본체부(310)가 결합될 수 있다.

더욱 상세히, 상기 회전부(650)의 회전축인 상기 제2회전축(640)과 상기 본체부(310)의 중심(C1)이 일치되도록, 상기 회전부(650)의 상면에 상기 본체부(310)가 결합될 수 있다.

여기서, 상기 제2회전축(640)은 상기 구동 모터(610)의 회전력에 의해 상기 트랜스퍼 모듈(300)을 회전시키는 "출력축"으로 정의될 수 있다.

상기 구동 모터(610)의 구동에 의하여 상기 제1회전축(630)의 회전력이 상기 회전부(640)로 전달되면, 상기 회전부(640)가 회전됨에 따라 상기 본체부(310)가 회전할 수 있다.

상기 본체부(310)가 중심(C1)을 기준으로 회전하게 되면, 상기 본체부(310)로부터 연장된 상기 트랜스퍼 암(330)이 회전 가능하다.

상기 구동 모터(610)의 정방향 또는 역방향 회전에 의하여, 상기 본체부(310)는 중심(C1)을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전함으로써, 상기 트랜스퍼 암(330)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.

여기서, 시계 방향이라 함은 상기 상부 프레스 프레임(105) 또는 슬라이드(115)에서 상기 트랜스퍼 모듈(300)을 바라보는 방향에서의 시계 방향으로 이해된다.

상기 베어링(655)은 상기 회전부(650) 또는 제2회전축(640)을 지지할 수 있다. 상기 베어링(655)에 의하여 상기 제2회전축(640) 또는 상기 회전부(650)가 용이하게 회전될 수 있다.

상기 트랜스퍼 모듈(300)은, 상기 회전 구동부(600)에 의하여 회전되는 본체부(310), 상기 본체부(310)로부터 외측으로 연장되는 트랜스퍼 암(330) 및 상기 트랜스퍼 암(330)에 구비되는 장착부(360)를 포함할 수 있다.

상기 장착부(360)는 상기 트랜스퍼 암(330)의 회전 위치에 대응하여 배치되도록 회전될 수 있다. 상세히, 상기 장착부(360)는 상기 트랜스퍼 암(330)이 일 하부 금형의 상방에서 타 하부 금형의 상방으로 회전될 때 회전될 수 있다. 상기 장착부(360)의 회전에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

상기 트랜스퍼 모듈(300)은, 상기 트랜스퍼 암(330)에 구비되는 회전 실린더(340), 상기 회전 실린더(340)의 회전축인 실린더회전축(345) 및 상기 실린더회전축(345)에 축 결합되며 상기 장착부(360)가 위치되는 장착플레이트(345)를 더 포함할 수 있다.

상기 본체부(310)는, 상기 기어 박스(620)의 상측에 위치될 수 있다. 상세히, 상기 본체부(310)는 상기 회전부(650)의 상측에 위치될 수 있다.

상기 본체부(310)는 상기 회전부(650)의 상면에 연결될 수 있다. 상기 본체부(310)는 상기 회전부(650)의 상면에 체결 부재 등에 의하여 결합되어, 상기 회전부(650)의 회전시 함께 회전 가능하다.

상기 본체부(310)의 하면은 상기 기어박스(620)의 상면과 소정 거리 이격될 수 있다. 상기 본체부(310)의 하면과 상기 기어박스(620)의 상면이 이격됨에 따라, 상기 본체부(310)는 상기 기어 박스(620)에 간섭되지 않고 원활하게 회전할 수 있다.

상기 본체부(310)의 중심(C1)은 상기 회전부(650)의 중심인 제2회전축(640)과 상하 방향으로 정렬될 수 있다.

상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 본체부(310)의 중심(C1)을 기준으로 반경 방향을 향하여 외측으로 연장되어 형성될 수 있다. 상기 본체부(310)가 중심(C1)을 기준으로 회전시, 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 중심(C1)을 기준으로 회전할 수 있다.

상기 트랜스퍼 암(330)은 제1트랜스퍼 암(331), 제2트랜스퍼 암(333) 및 제3트랜스퍼 암(335)을 포함할 수 있다.

상기 제1트랜스퍼 암(331), 제2트랜스퍼 암(333) 및 제3트랜스퍼 암(335)은 동일한 길이로 형성될 수 있다.

상세히, 상기 트랜스퍼 암(330)의 길이는, 상기 트랜스퍼 모듈(300)의 회전시, 상기 장착 플레이트(350)가 상기 하부 금형(212,214,216,218)의 중앙부에 위치되도록 하는 길이일 수 있다.

더욱 상세히, 상기 트랜스퍼 암(330)의 길이에 의하여, 상기 트랜스퍼 모듈(300)의 회전시, 상기 실린더회전축(345)가 상기 하부 금형(212,214,216,218)의 중앙부의 상방에 위치될 수 있다.

상기 회전 실린더(340)는 상기 트랜스퍼 암(330)의 단부에 형성될 수 있다. 상세히, 상기 트랜스퍼 암(330)의 일단은 상기 회전 실린더(340)와 결합되고, 타단은 상기 본체부(310)에 결합될 수 있다.

상기 실린더회전축(345)은 상기 트랜스퍼 암(330)을 상하 관통하여 형성될 수 있다. 상기 회전 실린더(340)는 상기 실린더회전축(345)에 축 결합되어 회전될 수 있다.

상기 회전 실린더(340)는 상기 트랜스퍼 암(330)의 하면에 위치될 수 있다. 상기 회전 실린더(340)는 상기 트랜스퍼 암(330)의 하면에서 상기 실린더회전축(345)에 축 결합된 상태로 회전되도록 배치된다.

상기 실린더회전축(345)은 상기 회전 실린더(340)를 통과하여 상기 회전 실린더(340)보다 하방으로 연장될 수 있다. 상기 하방으로 연장된 실린더 회전축(345)은 상기 장착플레이트(350)에 축 결합될 수 있다.

상기 장착 플레이트(350)는 다각형의 형상으로 형성될 수 있다. 일례로, 상기 장착 플레이트(350)는 사각형의 판 형상으로 형성될 수 있다.

또는, 상기 장착 플레이트(350)는 상기 피가공물(700)의 형상에 대응하여 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 장착 플레이트(350)의 수평 방향 폭은, 상기 다수 개의 하부 금형(212,214,216,218) 각각의 사이의 거리보다 짧게 형성될 수 있다.

상세히, 상기 장착 플레이트(350)의 일 모서리의 길이는, 상기 다수 개의 하부 금형 중 서로 인접하게 배치되는 복수 개의 하부 금형 사이의 거리보다 짧게 형성될 수 있다.

즉, 상기 장착 플레이트(350)가 후술할 장착 위치에 배치될 때, 상기 장착 플레이트(350)는, 상기 서로 인접하게 배치되는 복수 개의 하부 금형 사이에 형성되는 이격 공간의 상방에 위치되며, 워크 스테이션(W)의 외부에 위치될 수 있다.

따라서, 상기 상부 금형유닛(250)의 승하강 시, 상기 상부 금형유닛(250)은 상기 장착 플레이트(350)에 간섭되는 것이 방지되어 원활하게 승하강 될 수 있다.

상기 장착 플레이트(350)에는, 상기 피가공물(700)을 선택적으로 장착하는 장착부(360)가 형성될 수 있다. 상기 장착부(360)는 다수 개 제공될 수 있다.

일례로, 상기 장착부(360)는 4개로 구비될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 다수 개의 장착부(360)는 상기 장착 플레이트(350)의 테두리부를 따라 이격되어 배치될 수 있다.

상기 장착부(360)는 상기 장착 플레이트(350)의 테두리부에 인접하게 위치될 수 있다. 상세히, 상기 장착부(360)는 상기 장착 플레이트(350)의 각 꼭지점에 인접하게 위치될 수 있다.

또는, 상기 장착부(360)는 별도의 장착부재(미도시)에 의하여, 상기 장착 플레이트(350)의 테두리부보다 외측에 위치되도록 결합될 수 있다.

즉, 상기 다수 개의 장착부(360)가 형성하는 가상의 도형이 상기 장착 플레이트(350)의 크기와 같거나 크게 형성되어 상기 피가공물(700)을 용이하게 장착 및 이송시킬 수 있다.

다시 말하면, 상기 다수 개의 장착부(360)의 배치에 의하여 상기 피가공물(700)이 장착되는 면적이 상대적으로 증대됨으로써, 상기 장착부(360)가 상기 피가공물(700)을 안정적으로 장착 가능하다.

상기 트랜스퍼 모듈(300)은, 상기 회전 실린더(340)의 회전을 제어하는 회전조절부(342), 상기 회전 실린더(340)의 회전 각도를 제한하는 스토퍼(344), 및 상기 장착부(360)의 장착 또는 장착 해제를 조절하는 장착조절부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 회전조절부(342) 및 스토퍼(344)는 상기 회전 실린더(340)에 구비될 수 있다. 일례로, 상기 회전조절부(342) 및 스토퍼(344)는 상기 회전 실린더(340)의 내부에 위치될 수 있다.

다른 예로, 상기 회전조절부(342) 및 스토퍼(344)는 상기 트랜스퍼 암(330)에 구비될 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 회전조절부(342)는 솔레노이드 밸브일 수 있다. 상기 제어부(180)에 의해 상기 회전조절부(342)가 제어되면, 상기 회전 실린더(340)의 회전 방향이 조절될 수 있다.

상기 회전조절부(342)가 상기 회전 실린더(340)의 회전 조절시, 상기 스토퍼(344)에 의해 회전 각도가 제한될 수 있다. 상세히, 상기 회전조절부(342)에 의해 상기 회전 실린더(340)가 회전되면, 상기 스토퍼(344)에 의하여 상기 회전 실린더(340)가 특정 각도만큼 회전 후 정지될 수 있다.

따라서, 상기 회전조절부(342) 및 스토퍼(344)에 의하여 상기 회전 실린더(340)가 특정 각도(목표 각도)만큼 회전될 수 있으며, 상기 실린더회전축(345)에 의하여 상기 장착 플레이트(350)가 상기 특정 각도만큼 회전 후 정지될 수 있다.

상기 장착부(360)는 상기 장착조절부에 의하여 진공이 형성 또는 해제되어 상기 피가공물을 흡착 또는 흡착 해제할 수 있다.

다만, 상기 장착부(360)는 상기 진공을 형성하는 방식 외에도 상기 피가공물을 선택적으로 장착할 수 있는 방식이면 적용 가능하며, 이에 제한되지 않는다.

이하, 상기 프레스 장치(10)의 제1공정 내지 제4공정이 이루어지는 과정을 설명한다.

도 7은 상기 프레스 장치의 상부 프레스 유닛을 제거한 상태에서의 상방 사시도이다.

도 7을 참조하면, 상기 상부 금형유닛(250) 및 하부 금형유닛(210)의 사이에는 워크 스테이션(W)이 형성될 수 있다. 상세히, 상기 워크 스테이션(W)은, 각 상부 금형(252,254,256,258) 및 하부 금형(212,214,216,218)의 사이에 위치되는 제1,2,3,4워크 스테이션(W1,W2,W3,W4)를 포함할 수 있다.

상기 제1워크 스테이션(W1)은 상기 제1상부 금형(252) 및 상기 제1하부 금형(212)의 사이에 위치되며, 상기 피가공물(700)을 제1가공하는 제1공정이 수행되는 공간으로 정의될 수 있다.

상기 제2워크 스테이션(W2)은 상기 제2상부 금형(254) 및 상기 제2하부 금형(214)의 사이에 위치되며, 상기 피가공물(700)을 제2가공하는 제2공정이 수행되는 공간으로 정의될 수 있다.

상기 제3워크 스테이션(W3)은 상기 제3상부 금형(256) 및 상기 제3하부 금형(216)의 사이에 위치되며, 상기 피가공물(700)을 제3가공하는 제3공정이 수행되는 공간으로 정의될 수 있다.

상기 제4워크 스테이션(W4)은 상기 제4상부 금형(258) 및 상기 제4하부 금형(218)의 사이에 위치되며, 상기 피가공물(700)을 제4가공하는 제4공정이 수행되는 공간으로 정의될 수 있다.

도 7을 기준으로, 상기 제1워크 스테이션(W1)은 좌측 하단에 위치되며, 상기 제2,3,4워크 스테이션(W2,W3,W4)은 시계 방향 순으로 배열되어 위치될 수 있다.

또한, 도 7에 도시된 화살표의 방향대로, 상기 제1,2,3,4워크 스테이션(W1,W2,W3,W4)은 상기 반입 로봇(50)에 의하여 반입된 피가공물(700)이 위치되는 순서로 이해될 수 있다.

상기 피가공물(700)은, 설명의 편의를 돕기 위하여 상기 반입로봇(50)에 의해 반입된 순서에 따라 제1피가공물(710), 제2피가공물(720), 제3피가공물(730) 및 제4피가공물(740)로 구분될 수 있다.

여기서, 상기 제1,2,3,4는 단지 반입되는 순서를 의미하는 것이며, 제1,2,3,4공정이 수행된 피가공물(700)이 상기 반출 로봇(60)에 의하여 반출되면 상기 프레스 장치(10)의 작동 중지되는 것이 아니라, 상기 제1워크 스테이션(W1)으로 새로운 피가공물(700)이 연속적으로 반입될 수 있다.

상기 스태커(30)에 적재된 피가공물(700)이 상기 프레스 장치(10)에 반입되어 상기 컨베이어(70)로 취출될 때까지, 상기 프레스 장치(10)에 의하여 제1,2,3,4공정이 자동적으로 연속 수행될 수 있다.

또한, 일 피가공물의 일 공정이 완료될 때 마다 상기 스태커(30)에 적재된 피가공물(700)이 상기 프레스 장치(10)로 반입되어, 최대 4개의 피가공물(700)의 서로 다른 공정이 동시에 수행될 수 있다.

일례로, 도 7을 기준으로 상기 스태커(30)에 적재된 피가공물(700)은 상기 프레스 장치(10)의 전방에서 상기 제1워크 스테이션(W1)으로 반입되고, 상기 제1,2,3,4공정이 완료된 피가공물(700)은 상기 제4워크 스테이션(W4)으로부터 전방으로 취출될 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제 1 워크 스테이션으로 제 1 피가공물이 투입되는 과정을 나타내는 도면이고, 도 9는 상기 상부 금형유닛이 하강하여 제1공정이 수행되는 과정을 도시한 도면이고, 도 10은 상기 트랜스퍼 모듈이 회전 및 승하강 하여 피가공물을 장착하는 과정을 도시한 도면이고, 도 11은 상기 트랜스퍼 모듈이 회전하여 상기 장착한 제 1 피가공물을 위치 이동 후 장착 해제하는 과정을 도시한 도면이고다.

도 8 내지 도 11을 참조하면, 상기 반입 로봇(50)은 원소재 형태의 제1피가공물(710)을 상기 제1워크 스테이션(W1)으로 반입할 수 있다.

도 8(A)는 상기 반입 로봇이 상기 제1피가공물을 상기 제1워크 스테이션으로 투입하는 도면이고, 도8(B)는 상기 반입 로봇이 상기 제1피가공물의 반입 후 제자리에 위치된 상태를 도시한 도면이다.

도 8(A) 및 도 8(B)에 도시된 바와 같이, 상기 반입 로봇(50)은 상기 스태커(30)에 적재된 제1피가공물(710)을 상기 제1워크 스테이션(W1)으로 반입하여, 상기 제1하부 금형(212)의 상면에 안착시킨 후 제자리로 복귀할 수 있다.

상기 반입 로봇(50)이 상기 제1피가공물(710)을 반입하는 과정에서, 상기 상부 금형유닛(250)는 개방 위치(P1)에 위치될 수 있다. 상기 개방 위치(도 9 참조, P1)는 상기 가이드 프레임에 의하여 상기 상부 금형유닛(250)이 상방으로 이동된 위치로 이해될 수 있다.

상기 반입 로봇(50)이 상기 제1피가공물(710)을 반입하는 과정에서, 상기 트랜스퍼 모듈(300)은 제1높이(P3)에 위치될 수 있다. 상기 제1높이(P3)는 상기 승하강 구동부(500)에 의하여 상기 트랜스퍼 모듈(300)이 상승된 높이로 이해될 수 있다.

또한, 상기 제1높이(P3)에서의 트랜스퍼 모듈(300)의 높이는 상기 개방 위치(P1)에서의 상부 금형유닛(250)보다 작을 수 있다. 즉, 상기 제1높이(P3)에서 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 회전 구동부(600)에 의해 회전되더라도, 상기 상부 금형유닛(250)과 이격되므로, 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 상부 금형유닛(250)에 간섭되는 것이 방지된다.

상기 반입 로봇(50)이 상기 제1피가공물(710)을 반입하는 과정에서, 상기 트랜스퍼 암(330)은 제1위치(R1)에 위치될 수 있다. 상기 제1위치(R1)는 상기 제1,2,3트랜스퍼 암(330)이 상기 하부 금형유닛(210) 또는 상부 금형유닛(250)과 상하 방향으로 중첩되지 않는 위치로 이해될 수 있다.

상세히, 상기 제1위치(R1)에서 상기 제1,2,3트랜스퍼 암(330)은 상기 다수 개의 하부 금형(212,214,216,218)의 사이에 형성되는 이격 공간의 상방에 위치되어, 상기 워크 스테이션(W)의 외부에 위치될 수 있다.

더욱 상세히, 상기 제1위치(R1)에서 상기 제1트랜스퍼 암(331)은 상기 제1하부 금형(212) 및 제2하부 금형(214) 사이의 이격 공간의 상방에 위치되고, 상기 제2트랜스퍼 암(333)은 상기 제2하부 금형(214) 및 상기 제3하부 금형(216) 사이의 이격 공간의 상방에 위치되며, 상기 제3트랜스퍼 암(335)은 상기 제3하부 금형(216) 및 제4하부 금형(218) 사이의 이격 공간의 상방에 위치될 수 있다.

다시 말하면, 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제1위치(R1)에 위치될 때, 상기 슬라이더(115)가 상기 가이드 프레임에 의하여 승하강하더라도, 상기 상부 금형유닛(250)은 상기 트랜스퍼 암(330) 및 장착부(360)과 간섭 없이 승하강 가능하다.

상기 반입 로봇(50)이 상기 제1피가공물(710)을 반입하는 과정에서, 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)는 정 위치에 위치될 수 있다.

상세히, 상기 정 위치에서 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)는 상기 다수 개의 하부 금형(212,214,216,218)의 사이에 형성되는 이격 공간의 상방에 위치되어, 상기 워크 스테이션(W)의 외부에 위치될 수 있다.

상기 정 위치는 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)가 장착을 대기 하기 위한 위치로서, "대기 위치"로 정의될 수 있다.

상기 대기 위치는 상기 장착 플레이트(350)가 상기 트랜스퍼 암(330)의 연장 방향으로 배치되는 위치일 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 트랜스퍼 모듈(300)이 제1높이(P3) 및 제1위치(R1)를 유지하고, 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(260)가 상기 정 위치에 위치된 상태에서, 상기 제어부(180)에 의해 상기 상부 금형유닛(250)은 폐쇄 위치(P2)까지 하강할 수 있다.

상기 폐쇄 위치(P2)는 상기 슬라이드(115)가 상기 가이드 프레임에 의하여 하강하여, 상기 상부 금형유닛(250)과 상기 하부 금형유닛(210)이 정합됨으로써 프레스 공정이 수행될 수 있는 위치로 이해될 수 있다.

다시 말하면, 상기 폐쇄 위치(P2)는 상기 상부 금형유닛(250)과 하부 금형유닛(210) 사이의 공간이 폐쇄되는 위치로 이해된다.

상기 슬라이드(115)가 상기 가이드 프레임에 의하여 승하강 되면, 상기 상부 금형유닛(250)은 상기 개방 위치(P1)와 상기 폐쇄 위치(P2)의 사이를 이동 할 수 있다.

상기 상부 금형유닛(250)이 상기 폐쇄 위치(P2)로 하강됨에 따라, 상기 제1워크 스테이션(W1)에 위치되는 제1피가공물(710)은 제1공정이 수행됨으로써, 제1가공될 수 있다.

일정 시간이 경과 후, 상기 제어부(180)는 상기 상부 금형유닛(250)이 상기 개방 위치(P1)로 승강하도록 제어할 수 있다.

도 10(A)는 상기 회전 구동부에 의하여 상기 트랜스퍼 암이 제2위치로 이동되는 과정을 도시한 도면이고, 도 10(B)는 상기 장착부가 상기 피가공물을 장착한 상태를 도시한 도면이다.

도 10(A) 및 도 10(B)에 도시된 바와 같이, 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 회전 구동부(600)에 의하여 제2위치(R2)에 위치될 수 있다. 상세히, 상기 제어부(180)는 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제1위치(R1)부터 상기 제2위치(R2)까지 회전되도록 상기 회전 구동부(600)를 제어할 수 있다.

도 10을 기준으로, 상기 제2위치(R2)는 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제1위치(R1)로부터 반시계 방향으로 제1각도만큼 회전한 위치일 수 있다. 상기 제1각도는 45°와 설정 범위 내의 각도 차이를 가지는 각도일 수 있다.

일례로, 상기 설정 범위는 5° 이내일 수 있다.

상기 제2위치(R2)에서 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 하부 금형유닛(210)의 상방에 위치될 수 있다.

상기 제2위치(R2)에서 상기 다수 개의 트랜스퍼 암(330)은 상기 다수 개의 하부 금형 중 일 하부 금형을 제외한 하부 금형의 상방에 위치될 수 있다. 이 때, 상기 일 하부 금형은 상기 제4워크 스테이션(W4)에 위치되는 하부 금형일 수 있다.

상세히, 상기 제1트랜스퍼 암(331)은 상기 제1하부 금형(212)의 중앙부의 상방에, 상기 제2트랜스퍼 암(333)은 상기 제2하부 금형(214)의 중앙부의 상방에 위치될 수 있다.

또한, 상기 제2위치(R2)에서 상기 제3트랜스퍼 암(335)은 상기 제3하부 금형(216)의 중앙부의 상방에 위치될 수 있다.

상기 제어부(180)는 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제2위치(R2)에 위치된 상태에서, 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)가 장착 위치에 위치되도록 제어할 수 있다.

상세히, 상기 트랜스퍼 암(330)이 회전하더라도, 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)는 상기 피가공물(700)의 장착 및 장착 해제가 용이한 상기 장착 위치에 오도록 상기 회전조절부(342)가 제어될 수 있다.

상기 장착 위치는, 상기 장착 플레이트(350)가 상기 트랜스퍼 암(330)과 설정 각도를 이루도록 배치되는 위치일 수 있다. 상세히, 상기 설정 각도는 45°와 설정 범위 내의 각도 차이를 가지는 각도일 수 있다.

일례로, 상기 설정 범위는 5° 이내일 수 있다.

또한, 상기 장착 위치는, 상기 장착 플레이트(350)의 테두리부 또는 모서리가 상기 하부 금형유닛(210) 또는 피가공물(700)의 측단부와 평행하거나 수직하도록 배치되는 위치로 이해될 수 있다.

상세히, 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 다수 개의 하부 금형 중 일 하부 금형의 상방에 위치될 때의 장착 플레이트(350)의 배치는 상기 트랜스퍼 암(330)이 타 하부 금형의 상방에 위치될 때의 장착 플레이트(350)의 배치와 동일할 수 있다.

즉, 상기 트랜스퍼 암(330)의 회전 방향 및 회전 각도에 따라서, 상기 장착 플레이트(350) 및 상기 장착부(360)가 상기 장착 위치에 배치되기 위한 회전 방향 및 회전 각도의 정도는 상이할 수 있다.

예를 들어, 상기 트랜스퍼 암(330)이 제1위치(R1)에서 제2위치(R2)까지 회전시, 상기 제1트랜스퍼 암(331) 및 제3트랜스퍼 암(335)의 장착 플레이트(350)는 반시계 방향으로 45°와 설정 범위 내의 각도 차이를 가지도록 회전할 수 있다.

일례로, 상기 설정 범위는 5° 이내일 수 있다.

상기 제2트랜스퍼 암(333)의 장착 플레이트(350)는 시계 방향으로 45°와 설정 범위 내의 각도 차이를 가지도록 회전할 수 있다.

일례로, 상기 설정 범위는 5° 이내일 수 있다.

상기 트랜스퍼 암(330)의 시계 방향 또는 반시계 방향의 회전에도 불구하고, 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)가 회전하지 않는 경우에는 상기 피가공물(700)을 불안정하게 장착하거나 상기 장착된 피가공물(700)이 상기 하부 금형유닛(210)의 상면에 부적절하게 안착될 수 있다.

예를 들어, 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)가 회전하지 않게 되면, 상기 트랜스퍼 암(330)의 회전 위치에 따라 상기 피가공물(700)의 중앙부가 아닌 중앙부에서 치우친 부분을 장착하게 되는 문제점이 발생할 수 있다.

다른 예로서, 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)가 회전하지 않게 되면, 상기 장착부(360)가 일 하부 금형에서 장착한 피가공물(700)이 상기 타 하부 금형을 이탈하는 위치에 안착되는 문제점이 발생할 수 있다.

이 경우, 공정의 수행을 위해 상기 피가공물(700)이 상기 하부 금형에 적절한 위치에 안착되도록 인력이 투입될 수 밖에 없으므로, 상기 프레스 장치(10)의 연속 공정 및 자동화가 불가능하다. 즉, 생산성이 저하될 뿐만 아니라, 비효율적이고 비경제적인 단점이 존재한다.

반면, 본 발명의 실시예에 따른 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)의 회전 제어시, 상기 장착부(360)가 상기 피가공물(700)을 안정적으로 장착할 수 있을 뿐 아니라, 상기 트랜스퍼 암(330)의 회전 위치에 따라 항상 장착 위치에 위치되므로, 상기 피가공물(700)을 상기 하부 금형유닛(210)의 상면 중 적절한 위치에 안착시킬 수 있다.

따라서, 상기 피가공물(700)의 장착 및 장착 해제 뿐 아니라 각 공정 수행시 인력의 투입이 불필요하며, 연속 공정이 가능하므로, 생산성이 증대되고 생산 비용이 절감되는 효과가 있다.

상기 다수 개의 트랜스퍼 암(330)에 위치되는 다수 개의 장착 프레이트(350)는 상기 장착 위치에서 서로 평행하게 배치될 수 있다.

상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)가 상기 장착 위치에 배치된 상태에서, 상기 트랜스퍼 암(330)이 제2높이(P4)로 하강하도록 상기 승하강 구동부(500)가 제어될 수 있다.

상기 제2높이(P4)는 상기 장착부(360)가 상기 피가공물(700)을 장착 또는 장착 해제 가능한 높이로 정의될 수 있다.

따라서, 상기 승하강 구동부(500)는 상기 제1높이(P3)와 상기 제2높이(P4)의 사이에서 승하강되도록 제어될 수 있다.

상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)가 상기 장착 위치로 배치된 상태에서 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제2높이(P4)로 하강함에 따라, 상기 장착부(360)는 상기 제1피가공물(710)을 안정적으로 장착할 수 있다.

상기 장착부(360)가 상기 제1피가공물(710)을 안정적으로 장착한 상태에서, 상기 트랜스퍼 암(330)가 상기 제1높이(P3)로 승강하도록 제어될 수 있다.

도 11(A)는 상기 회전 구동부에 의하여 상기 트랜스퍼 암이 제3위치로 이동되는 과정을 도시한 도면이고, 도 11(B)는 상기 장착부가 상기 피가공물을 장착 해제한 상태를 도시한 도면이다.

도 11(A) 및 도 11(B)를 참조하면, 상기 장착부(360)가 상기 제1피가공물(710)을 장착한 상태에서, 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 회전 구동부(600)에 의하여 제3위치(R3)에 위치될 수 있다. 상세히, 상기 제어부(180)는 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제2위치(R2)부터 상기 제3위치(R3)까지 회전되도록 상기 회전 구동부(600)를 제어할 수 있다.

도 11을 기준으로, 상기 제3위치(R3)는 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제2위치(R2)로부터 시계 방향으로 제2각도만큼 회전한 위치일 수 있다. 상기 제2각도는 90°와 설정 범위 내의 각도 차이를 가지는 각도일 수 있다.

일례로, 상기 설정 범위는 5° 이내일 수 있다.

상기 제2각도는 상기 제1각도의 2배일 수 있다.

상기 제3위치(R3)에서 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 하부 금형유닛(210)의 상방에 위치될 수 있다.

상세히, 상기 제1트랜스퍼 암(331)은 상기 제2하부 금형(214)의 중앙부의 상방에, 상기 제2트랜스퍼 암(333)은 상기 제3하부 금형(216)의 중앙부의 상방에 위치될 수 있다.

또한, 상기 제3위치(R3)에서 상기 제3트랜스퍼 암(335)은 상기 제4하부 금형(218)의 중앙부의 상방에 위치될 수 있다.

상기 제어부(180)는 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제3위치(R3)에 위치된 상태에서, 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)가 상기 장착 위치로 배치되도록 제어할 수 있다.

상기 제3위치(R3)에서 장착 플레이트(350)의 배치는 상기 제2위치(R2)에서의 배치와 동일하도록 제어될 수 있다.

상세히, 상기 트랜스퍼 암(330)이 회전하더라도, 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)는 상기 피가공물(700)의 장착 및 장착 해제가 용이한 상기 장착 위치에 오도록 상기 회전조절부(342)가 제어될 수 있다.

상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)가 상기 장착 위치로 배치된 상태에서, 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제2높이(P4)로 하강하도록 상기 승하강 구동부(500)가 제어될 수 있다.

상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제2높이(P4)로 하강되면, 상기 장착부(360)는 상기 제1피가공물(710)을 장착 해제하여 상기 제2하부 금형(214)의 상면에 안착시킬 수 있다. 즉, 상기 제1피가공물(710)는 상기 트랜스퍼 암(330) 및 장착부(360)에 의해 상기 제1하부 금형(214)의 상면으로부터 상기 제2하부 금형(214)의 상면으로 위치 이동된다.

상기 장착부(360)로부터 상기 제1피가공물(710)이 장착 해제되면, 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제1높이(P3)로 상승하도록 상기 승하강 구동부(500)가 제어될 수 있다.

이 때, 상기 제어부(180)에 의해 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제1높이(P1) 및 제2높이(P2) 사이를 승하강 하는 동안, 상기 제1워크 스테이션(W1)에는 제2피가공물(720)이 반입될 수 있다.

이하, 상기 피가공물(700)의 이송 후 제1,2공정이 동시 수행되는 과정을 설명한다. 상기 과정은, 상기 제2피가공물(720)의 반입 및 제1,2피가공물(710,720)의 위치에 있어서만 차이가 있으므로 차이점을 위주로 설명한다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제1워크 스테이션으로 제 2 피가공물이 투입되는 과정을 나타낸 도면이고, 도 13은 상기 트랜스퍼 모듈의 회전 및 상기 상부 금형유닛의 승하강 과정을 도시한 도면이고, 도 14는 상기 트랜스퍼 모듈이 회전하여 제1,2피가공물을 장착하는 과정을 도시한 도면이고, 도 15는 상기 트랜스퍼 모듈이 회전하여 상기 흡착한 제1,2피가공물을 위치 이동 후 장착 해제하는 과정을 도시한 도면이다.

도 12 내지 도 15을 참조하면, 상기 반입 로봇(50)은 원소재 형태의 제2피가공물(720)을 상기 제1워크 스테이션(W1)으로 반입하여, 상기 제1하부 금형(212)의 상면에 안착시킨 후 제자리로 복귀할 수 있다.

상기 반입 로봇(50)이 상기 제2피가공물(720)을 반입하는 과정에서, 상기 상부 금형유닛(250)는 개방 위치(P1)에 위치되고, 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 제3위치(R3)에 위치될 수 있다.

상기 제1피가공물(710)의 반입 과정과 달리, 상기 제2피가공물(720)의 반입 시에는, 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제3위치(R3)에 있으므로, 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제1높이(P3) 및 제2높이(P4)의 사이를 승하강 하더라도 상기 제2피가공물(720)의 반입이 용이할 수 있다.

도 13(A)는 상기 회전 구동부에 의하여 상기 트랜스퍼 암이 제1위치로 이동하는 과정을 도시한 도면이고, 도 13(B)는 상기 상부 금형유닛이 하강하여 제1,2공정이 수행되는 과정을 도시한 도면이다.

도 13(A)에 도시된 바와 같이, 상기 제2피가공물(720)의 반입 후, 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 제3위치(R3)로부터 상기 제1위치(R1)로 이동되도록 제어될 수 있다.

또한, 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)는 상기 정 위치(대기 위치)에 위치되도록 상기 제어부(180)에 의해 상기 회전실린더(340) 및 회전조절부(342)가 제어될 수 있다.

도 13(B)에 도시된 바와 같이, 상기 상부 금형유닛(250)이 상기 폐쇄 위치(P2)로 하강됨에 따라, 상기 제1피가공물(710) 및 제2피가공물(720)은 각각 제2공정 및 제1공정이 수행됨으로써, 제2가공 및 제1가공될 수 있다.

일정 시간이 경과 후, 상기 제어부(180)는 상기 상부 금형유닛(250)이 상기 개방 위치(P1)로 승강하도록 제어할 수 있다.

도 14(A)는 상기 회전 구동부에 의하여 상기 트랜스퍼 암이 제2위치로 이동하는 과정을 도시한 도면이고, 도 14(B)는 상기 장착부가 상기 피가공물을 장착한 상태를 도시한 도면이다.

도 14(A) 및 도 14(B)에 도시된 바와 같이, 상기 제1,2공정 수행 후, 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 제1위치(R1)로부터 상기 제2위치(R2)까지 회전하도록 제어될 수 있다.

상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)가 상기 장착 위치로 배치된 상태에서 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제2높이(P4)로 하강함에 따라, 상기 장착부(360)는 상기 제1피가공물(710) 및 제2피가공물(720)을 안정적으로 장착할 수 있다.

도 15(A)는 상기 회전 구동부에 의하여 상기 트랜스퍼 암이 제3위치로 이동하는 과정을 도시한 도면이고, 도 15(B)는 상기 장착부가 상기 피가공물을 장착 해제하는 과정을 도시한 도면이다.

도 15(A) 및 도 15(B)를 참조하면, 상기 장착부(360)가 상기 제1,2피가공물(710,720)을 장착한 상태에서, 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 회전 구동부(600)에 의하여 상기 제3위치(R3)에 위치될 수 있다.

또한, 상기 제어부(180)는 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제3위치(R3)에 위치될 때, 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)가 상기 장착 위치로 배치되도록 제어할 수 있다.

상기 제어부(180)의 제어에 의하여, 상기 장착부(360)에 장착된 상기 제1피가공물(710)은 상기 제2하부 금형(214)으로부터 상기 제3하부 금형(216)의 상면으로, 상기 제2피가공물(720)은 상기 제1하부 금형(212)으로부터 상기 제2하부 금형(214)의 상면으로 이송될 수 있다.

이 때, 상기 제어부(180)에 의해 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제1높이(P1) 및 제2높이(P2) 사이를 승하강 하는 동안, 상기 제1워크 스테이션(W1)에는 제3피가공물(730)이 반입될 수 있다.

이하, 상기 피가공물(700)의 이송 후 제1,2,3공정이 동시 수행되는 과정을 설명한다. 상기 과정은, 상기 제3피가공물(730)의 반입 및 제1,2,3피가공물(710,720,730)의 위치에 있어서만 차이가 있으므로 차이점을 위주로 설명한다.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 제1워크 스테이션으로 제 3 피가공물이 투입되는 과정을 도시한 도면이고, 도 17은 상기 트랜스퍼 모듈이 회전 후 상기 상부 금형유닛이 하강하여 제1,2,3공정이 수행되는 과정을 도시한 도면이고, 도 18은 상기 트랜스퍼 모듈이 회전하여 제1,2,3피가공물을 장착하는 과정을 도시한 도면이고, 도 19는 상기 트랜스퍼 모듈이 회전하여 상기 장착한 제1,2,3피가공물을 장착 해제하는 과정을 도시한 도면이다.

도 16 내지 도 19를 참조하면, 상기 반입 로봇(50)은 원소재 형태의 제3피가공물(730)을 상기 제1워크 스테이션(W1)으로 반입하여, 상기 제1하부 금형(212)의 상면에 안착시킨 후 제자리로 복귀할 수 있다.

상기 반입 로봇(50)이 상기 제3피가공물(730)을 반입하는 과정에서, 상기 상부 금형유닛(250)는 개방 위치(P1)에 위치되고, 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 제3위치(R3)에 위치될 수 있다.

도 17(A)는 상기 회전 구동부에 의하여 상기 트랜스퍼 암이 제1위치로 이동하는 과정을 도시한 도면이고, 도 17(B)는 상기 상부 금형유닛이 하강하여 제1,2,3공정이 수행되는 과정을 도시한 도면이다.

도 17(A)에 도시된 바와 같이, 상기 제3피가공물(730)의 반입 후, 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 제3위치(R3)로부터 상기 제1위치(R1)로 이동되도록 제어될 수 있다.

또한, 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)는 상기 정 위치(대기 위치)에 위치되도록 상기 제어부(180)에 의해 상기 회전실린더(340) 및 회전조절부(342)가 제어될 수 있다.

도 17(B)에 도시된 바와 같이, 상기 상부 금형유닛(250)이 상기 폐쇄 위치(P2)로 하강됨에 따라, 상기 제1피가공물(710), 제2피가공물(720) 및 제3피가공물(730)은 각각 제3공정, 제2공정 및 제1공정이 수행됨으로써, 제3가공, 제2가공 및 제1가공될 수 있다.

일정 시간이 경과 후, 상기 제어부(180)는 상기 상부 금형유닛(250)이 상기 개방 위치(P1)로 승강하도록 제어할 수 있다.

도 18(A)는 상기 회전 구동부에 의하여 상기 트랜스퍼 암이 제2위치로 이동하는 과정을 도시한 도면이고, 도 18(B)는 상기 장착부가 상기 피가공물을 장착한 상태를 도시한 도면이다.

도 18(A) 및 도 18(B)에 도시된 바와 같이, 상기 제1,2,3공정 수행 후, 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 제1위치(R1)로부터 상기 제2위치(R2)까지 회전하도록 제어될 수 있다.

상기 제어부(180)는 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제2위치(R2)에 위치된 상태에서, 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)가 상기 장착 위치에 위치되도록 제어할 수 있다.

상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)가 상기 장착 위치로 배치된 상태에서 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제2높이(P4)로 하강함에 따라, 상기 장착부(360)는 상기 제1,2,3가공물(710,720,730)을 안정적으로 장착할 수 있다.

도 19(A)는 상기 회전 구동부에 의하여 상기 트랜스퍼 암이 제3위치로 이동하는 과정을 도시한 도면이고, 도 19(B)는 상기 장착부가 상기 피가공물을 장착 해제하는 과정을 도시한 도면이다.

도 19(A) 및 도 19(B)를 참조하면, 상기 장착부(360)가 상기 제1,2,3피가공물(710,720,730)을 장착한 상태에서, 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 회전 구동부(600)에 의하여 상기 제3위치(R3)에 위치될 수 있다.

또한, 상기 제어부(180)는 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제3위치(R3)에 위치될 때, 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)가 상기 장착 위치로 배치되도록 제어할 수 있다.

상기 제어부(180)는 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제2높이(P4)로 하강 후 상기 제1높이(P3)로 승강하도록 상기 승하강 구동부(600)를 제어할 수 있다.

이 과정에서, 상기 장착부(360)는 상기 제1,2,3피가공물(710,720,730)의 장착 상태를 해제함으로써, 상기 제1,2,3피가공물(710,720,730)을 상기 제4하부 금형(218), 제3하부 금형(216) 및 제2하부 금형(214)에 안착시킬 수 있다.

즉, 상기 장착부(360)에 장착된 상기 제1피가공물(710)은 상기 제3하부 금형(216)으로부터 상기 제4하부 금형(218)의 상면으로, 상기 제2피가공물(720)은 상기 제2하부 금형(214)으로부터 상기 제3하부 금형(216)의 상면으로 이송될 수 있다.

그리고, 상기 제3피가공물(730)은 상기 제1하부 금형(212)으로부터 상기 제2하부 금형(214)의 상면으로 이송될 수 있다.

이 때, 상기 제어부(180)에 의해 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제1높이(P1) 및 제2높이(P2) 사이를 승하강 하는 동안, 상기 제1워크 스테이션(W1)에는 제4피가공물(740)이 반입될 수 있다.

이하, 상기 피가공물(700)의 이송 후 제1,2,3,4공정이 동시 수행되는 과정을 설명한다. 상기 과정은, 상기 제4피가공물(740)의 반입 및 제1,2,3,4피가공물(710,720,730,740)의 위치에 있어서만 차이가 있으므로 차이점을 위주로 설명한다.

도 20은 본 발명의 실시예에 따른 제1워크 스테이션으로 제 4 피가공물이 투입되는 과정을 도시한 도면이고, 도 21은 상기 트랜스퍼 모듈이 회전 후 상기 상부 금형유닛이 하강하여 제1,2,3,4공정이 이루어지는 과정을 도시한 도면이고, 도 22는 상기 트랜스퍼 모듈이 회전하여 제2,3,4피가공물을 장착하는 과정 및 제1피가공물을 취출하는 과정을 도시한 도면이고, 도 23은 상기 제1피가공물이 취출되어 적재되는 모습을 도시한 도면이다.

도 20 내지 도 23을 참조하면, 상기 반입 로봇(50)은 원소재 형태의 제4피가공물(740)을 상기 제1워크 스테이션(W1)으로 반입하여, 상기 제1하부 금형(212)의 상면에 안착시킨 후 제자리로 복귀할 수 있다.

상기 반입 로봇(50)이 상기 제4피가공물(740)을 반입하는 과정에서, 상기 상부 금형유닛(250)는 개방 위치(P1)에 위치되고, 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 제3위치(R3)에 위치될 수 있다.

도 21(A)는 상기 회전 구동부에 의하여 상기 트랜스퍼 암이 제1위치로 이동하는 과정을 도시한 도면이고, 도 21(B)는 상기 상부 금형유닛이 하강하여 제1,2,3,4공정이 수행되는 과정을 도시한 도면이다.

도 21(A)에 도시된 바와 같이, 상기 제4피가공물(740)의 반입 후, 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 제3위치(R3)로부터 상기 제1위치(R1)로 이동되도록 제어될 수 있다.

또한, 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)는 상기 정 위치(대기 위치)에 위치되도록 상기 제어부(180)에 의해 상기 회전실린더(340) 및 회전조절부(342)가 제어될 수 있다.

도 21(B)에 도시된 바와 같이, 상기 상부 금형유닛(250)이 상기 폐쇄 위치(P2)로 하강됨에 따라, 상기 제1피가공물(710), 제2피가공물(720), 제3피가공물(730) 및 제4피가공물(740)은 각각 제4공정, 제3공정, 제2공정 및 제1공정이 수행됨으로써, 제4가공, 제3가공, 제2가공 및 제1가공될 수 있다.

일정 시간이 경과 후, 상기 제어부(180)는 상기 상부 금형유닛(250)이 상기 개방 위치(P1)로 승강하도록 제어할 수 있다.

도 22(A)는 상기 회전 구동부에 의하여 상기 트랜스퍼 암이 제2위치로 이동하는 과정을 도시한 도면이고, 도 22(B)는 상기 장착부가 상기 피가공물을 장착한 상태를 도시한 도면이다.

도 22(A) 및 도 22(B)에 도시된 바와 같이, 상기 제1,2,3,4공정 수행 후, 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 제1위치(R1)로부터 상기 제2위치(R2)까지 회전하도록 제어될 수 있다.

상기 제어부(180)는 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제2위치(R2)에 위치된 상태에서, 상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)가 상기 장착 위치에 위치되도록 제어할 수 있다.

상기 장착 플레이트(350) 및 장착부(360)가 상기 장착 위치로 배치된 상태에서 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제2높이(P4)로 하강함에 따라, 상기 장착부(360)는 상기 제2,3,4가공물(720,730,740)을 안정적으로 장착할 수 있다.

상기 장착부(360)가 상기 제2,3,4피가공물(720,730,740)을 안정적으로 장착한 상태에서, 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제1높이(P3)로 승강하도록 제어될 수 있다.

상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제2위치(R2)에 위치된 상태에서 상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제1높이(P3) 및 제2높이(P4)를 승하강 하는 동안, 상기 반출 로봇(60)은 상기 제1피가공물(710)을 상기 제4워크 스테이션(W4)로부터 취출할 수 있다.

상기 반출 로봇(60)은 상기 제1피가공물(710)을 상기 컨베이어(70)로 이송시킬 수 있다. 이 때, 상기 제1피가공물(710)은 상기 제1,2,3,4가공이 이루어진 완성품으로 이해될 수 있다.

상기 제1피가공물(710)이 상기 제4워크 스테이션(W4)으로부터 취출되면, 상기 트랜스퍼 암(330)은 상기 제3위치(R3)까지 회전한 후, 상기 제2높이(P4)로 하강되어 상기 제2,3,4피가공물(720,730,740)는 상기 장착부(360)로부터 장착 해제될 수 있다.

상기 트랜스퍼 암(330)이 상기 제1높이(P3) 및 제2높이(P4)를 승하강 하는 동안, 상기 제1워크 스테이션(W1)으로 원소재 형태의 피가공물(700)이 반입될 수 있고, 상기의 과정을 반복할 수 있다.

도 24는 상기 프레스 장치의 전체 공정 흐름을 도시한 도면이다.

도 24를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 스태커(30)에 적재된 피가공물(700)은 도 24를 기준으로 상기 프레스 장치(10)의 좌측에서 상기 제1워크 스테이션(W1)으로 반입되고, 상기 제1,2,3,4공정이 완료된 피가공물(700)은 상기 제4워크 스테이션(W4)으로부터 우측으로 취출될 수 있다.

상기 취출된 피가공물(700)(완성품)은 상기 컨베이어(70)에 의해 이송될 수 있다.

상기 스태커(30)에 적재된 피가공물(700)이 상기 프레스 장치(10)에 반입되어 상기 컨베이어(70)로 취출될 때까지, 상기 프레스 장치(10)에 의하여 제1,2,3,4공정이 자동적으로 연속 수행될 수 있다.

또한, 일 피가공물의 일 공정이 완료될 때 마다 상기 스태커(30)에 적재된 피가공물(700)이 상기 프레스 장치(10)로 반입되어, 최대 4개의 피가공물(700)의 서로 다른 공정이 동시에 수행될 수 있다.

즉, 상기 프레스 장치(10)에 의하여, 상기 피가공물(700)의 반입, 각 공정 후 다음 공정을 위한 이송, 다공정이 완료된 피가공물(700)의 반출이 모두 연속적으로 수행됨으로써, 최대 4개의 피가공물의 공정이 자동적으로 동시 수행 및 연속 수행 가능하여 필요한 인력이 대폭 감소된다는 효과가 있다.

또한, 상기 자동화, 동시 다공정 및 연속 공정에 의하여, 생산 비용 및 생산 시간이 절감되어 생산성이 증대될 수 있다.

Claims (20)

1. 하부 금형유닛을 구성하는 다수 개의 하부 금형;
   상기 하부 금형유닛의 상방에 승하강 가능하게 설치되는 상부 금형유닛을 구성하며, 상기 다수 개의 하부 금형과 각각 정합되도록 설치되는 다수 개의 상부 금형;
   상기 다수 개의 상부 금형 및 상기 다수 개의 하부 금형에 의해 순차적으로 프레스 가공되는 피가공물을 이송시키는 트랜스퍼 모듈; 및
   상기 트랜스퍼 모듈이 회전 및 승하강되도록 구동하는 구동부를 포함하고,
   상기 트랜스퍼 모듈은,
   상기 피가공물을 선택적으로 장착하며, 회전 가능하게 구비되는 장착부; 및
   상기 구동부로부터 반경 방향으로 연장되며, 상기 장착부가 일단에 위치되는 복수의 트랜스퍼 암을 포함하고,
   상기 각각의 트랜스퍼 암은,
   일측 끝단 하부에 배치되는 회전 실린더;
   상기 회전 실린더의 회전축인 실린더 회전축; 및
   상기 실린더 회전축에 축 결합되어 상기 실린더 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 장착 플레이트를 포함하며,
   상기 장착부는,
   상기 장착 플레이트의 하부 가장자리에 배치되어 상기 복수의 트랜스퍼 암들이 일 하부 금형의 상방에서 타 하부 금형의 상방으로 동시에 회전하는 시점에 상기 장착 플레이트와 동시에 회전하고,
   상기 복수의 트랜스퍼 암의 개수는, 상기 하부 금형의 개수보다 하나 더 적으며,
   상기 복수의 트랜스퍼 암들이 반 시계 방향으로 제1 각도만큼 회전하여 상기 다수 개의 하부 금형들 중 일 하부 금형을 제외한 나머지 하부 금형들의 상방에 위치될 때, 상기 일 하부 금형은 마지막 순서의 프레스 가공 및 피가공물 반출을 수행하는 하부 금형이고,
   상기 복수의 트랜스터 암들이 시계 방향으로 제2 각도만큼 회전하여 상기 다수 개의 하부 금형들 중 일 하부 금형을 제외한 나머지 하부 금형들의 상방에 위치될 때, 상기 일 하부 금형은 피가공물 반입 및 첫 번째 순서의 프레스 가공을 수행하는 하부 금형이며,
   상기 제2 각도는, 상기 제1 각도의 2배인 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 장착부는 상기 장착 플레이트에 다수 개 구비되며,
   상기 다수 개의 장착부는 상기 장착 플레이트의 테두리부를 따라 이격되어 배치되는 프레스 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 장착 플레이트는 사각형의 판 형상으로 구비되고,
   상기 장착 플레이트의 일 모서리의 길이는 상기 다수 개의 하부 금형 중 인접하게 배치되는 복수 개의 하부 금형 사이의 거리보다 작게 형성되는 프레스 장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 다수 개의 하부 금형 중 인접하는 복수 개의 하부 금형 사이에는 이격 공간이 형성되고,
   상기 상부 금형유닛의 하강시 상기 트랜스퍼 암은 상기 이격 공간의 상방에 배치되고, 상기 장착 플레이트는 대기 위치에 배치되도록 회전되며,
   상기 대기 위치는 상기 장착 플레이트가 상기 트랜스퍼 암의 연장 방향으로 배치되는 위치인 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 트랜스퍼 암이 상기 하부 금형의 상방에 위치될 때, 상기 장착 플레이트는 장착 위치에 배치되도록 회전되고,
   상기 장착 위치는 상기 장착 플레이트가 상기 트랜스퍼 암과 설정 각도를 이루도록 배치되는 위치인 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 설정 각도는 45°와 설정 범위 내의 차이를 가지는 각도이고,
   상기 설정 범위는 5°이내인 프레스 장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 트랜스퍼 암이 상기 일 하부 금형의 상방에 위치될 때의 장착 플레이트의 배치는, 상기 트랜스퍼 암이 상기 타 하부 금형의 상방에 위치될 때의 장착 플레이트의 배치와 동일한 프레스 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 다수 개의 하부 금형은 상기 구동부를 중심으로 원주 방향으로 배열되는 프레스 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 다수 개의 트랜스퍼 암에 위치되는 다수 개의 장착 플레이트는 상기 장착 위치에서 서로 평행하게 배치되는 프레스 장치.
10. 삭제
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랜스퍼 모듈은,
    상기 회전 실린더의 회전을 조절하는 회전 조절부를 포함하고,
    상기 회전 조절부는 솔레노이드 밸브인 프레스 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 트랜스퍼 모듈은,
    상기 회전 실린더의 회전시 상기 회전 실린더가 설정 각도에서 정지하도록 하는 스토퍼를 더 포함하는 프레스 장치.
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제

Images