KR19980069035U - 프레스의 작동 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 작업자의 안전을 위한 프레스의 작동 제어장치에 관한 것으로, 간단한 장치를 종래의 프레스 기계에 부가 설치함으로써, 작업자의 안전성을 최대한 도모하고, 작업상의 편의를 위해 미세한 압력으로는 프레스를 작동시킬 수 있는 프레스 작동 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 위한 본 고안에 따른 프레스 기계에 설치되어 작업자의 안전을 도모하기 위한 프레스 작동 제어장치는 상기 프레스를 작동시키기 위해 작업자에 의해 발생된 동력을 전달하는 경로의 소정의 위치에 설치되어 기계적으로 동력을 제공하기 위한 동력공급수단; 상기 프레스의 전단에 설치되어 프레스의 작업 중 작업자의 신체 일부를 감지하기 위한 감지수단; 작업자에 의해 프레스 작업 시작신호를 제공하는 스위칭수단; 및 상기 스위칭수단과 감지수단의 입력 신호에 따라 상기 동력공급수단의 동작을 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

프레스의 작동 제어장치

본 고안은 작업자의 안전을 위한 프레스의 작동 제어장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 프레스를 통한 각종의 금형, 타발 작업중 작업자의 안전을 위해 외부의 조건이나 상태에 따라 전자적으로 프레스를 작동시키거나 정지시키는 프레스의 작동 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 프레스의 안전장치라고 하는 프레스 작동 제어장치는 프레스를 이용한 작업 중 작업자에 대한 안전사고를 막기위한 목적으로 설치되고 있으며, 이러한 프레스 작동 제어장치로 다양한 장치들이 출시되고 있다.

프레스 작동 제어장치로 현재 제시되고 있는 것으로는 손처내기 방식의 안전장치와, 광전자식 안정장치가 있다.

먼저, 손처내기 방식의 안전장치는 일단이 작업자의 양손을 끼우기 위한 고리가 형성되고, 타단이 프레스의 작동을 위한 발판 페달에 연결되어 있다. 따라서, 작업자가 프레스의 작동을 위해 발판 페달에 압력을 가할 경우 작업자의 손을 작업대 상부로부터 벗어나게 할 수 있다.

하지만 이와 같은 종래의 방식은 작업자의 손을 묶어 둔 상태에서 프레스 작업을 하기 때문에, 작업상에 있어 매우 불편한 문제점이 있으며, 프레스의 작동을 위한 아주 강한 힘으로 발판 페달을 눌러야 하기 때문에, 작업자에게 피로를 가중시키는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에 제시된 방법이 광센서를 이용한 광전자식 안전장치가 있으며, 이는 크게 광센서를 이용한 방식과 작업자가 직접 양손으로 안전지대인 프레스 전단에 설치된 두 개의 스위치를 동시에 누르도록 하는 양수조작방식이 있다.

광센서를 이용한 방식에서는 작업대 전단에 광센서가 설치되어 있고, 프레스 구동축에는 공압(air) 클러치가 설치되어 있으며, 광센서의 신호에 따라 상기 공압 클러치의 동작을 제어하는 전자제어부가 설치되어 있다.

이러한 광센서를 이용한 방식에서는 타발 작업 중 금형 사이에 작업자의 신체 일부(일반적으로 손)가 들어갈 경우 광센서를 통해 이를 감지하여 공압 클러치를 동작시킴으로써, 프레스의 작업 중 작업자의 안전을 도모하도록 하고 있다.

하지만 이와 같은 광센서를 이용한 방식은 작업자의 안전을 가장 효율적으로 도모할 수 있으나, 기존의 프레스에 공압 클러치는 설치하는 것은 극히 어렵고, 또한 프레스의 가격을 상승시키는 요인이 되어 영세한 작업장에는 거의 설치되고 있지 못한 실정이다. 또한, 잦은 고장으로 인해 작업성이 떨어지는 등의 문제점이 있었다.

한편, 양수조작 안전장치는 일반적으로 작업자들이 발에 의한 작업에 익숙해 있어 작업성이 떨어지는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여, 간단한 장치를 종래의 프레스에 부가 설치함으로써, 작업자의 안전성을 최대한 도모하고, 작업상의 편의를 위해 미세한 압력으로는 프레스를 작동시킬 수 있는 프레스 작동 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 본 고안에 따른 프레스의 작동 제어장치의 전체 구성도.

도2는 본 고안에 따른 전자 제어장치의 세부 블럭 구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11 : 광감지부 12 : 발판 스위치

13 : 전자 제어부 14 : 고압 공기 공급부

15 : 솔밸브 16 : 에어 실린더

21 : 전원 공급부 22 : 주 제어부

23 : 발광다이오드(LED) 24 : 음향 출력부

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 프레스 기계에 설치되어 작업자의 안전을 도모하기 위한 프레스 작동 제어장치에 있어서, 상기 프레스를 작동시키기 위해 작업자에 의해 발생된 동력을 전달하는 경로의 소정의 위치에 설치되어 기계적으로 동력을 제공하기 위한 동력공급수단; 상기 프레스의 전단에 설치되어 프레스의 작업 중 작업자의 신체 일부를 감지하기 위한 감지수단; 작업자에 의해 프레스 작업 시작신호를 제공하는 스위칭수단; 및 상기 스위칭수단과 감지수단의 입력 신호에 따라 상기 동력공급수단의 동작을 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.

도1은 본 고안의 일 실시예에 따른 프레스 작동 제어장치의 전체 구성도로서, 도면에서 11은 광센서, 12는 발판 스위치, 13은 전자 제어부, 14는 고압공기 공급부, 15는 솔밸브, 16은 에어 실린더를 각각 나타낸다.

도면에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 프레스 작동 제어장치는 크게 작업대 전단에 고정 설치된 다수개의 광센서로 이루어진 광감지부(11)와, 프레스를 작동시키기 위해 작업자에 의해 조작되는 동작 스위치인 발판 스위치(12)와, 상기 광감지부(11)와 상기 발판 스위치(12)의 입력 신호에 따라 프레스를 동작시키기 위한 제어신호를 출력하는 전자 제어부(13)와, 고압 공기를 공급하는 고압공기 공급부(14)와, 상기 전자 제어부(13)의 제어에 따라 상기 고압공기를 공급하거나 차단하는 전자식 밸브인 솔밸브(15), 그리고 상기 솔밸브(15)로부터 공급된 고압공기를 이용해 프레스를 작동시키는 에어 실린더(16)를 포함한다.

본 고안은 종래의 발판에 의해 작동되는 프레스에서 발판과 연결된 축에 에어 실린더(16)를 간단하게 부착하고, 상기 에어 실린더(16)를 전자적으로 제어하도록 함으로써, 저렴한 비용으로 종래의 프레스에 안전장치를 설치할 수 있고, 작업자의 안전을 최대한 도모할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 동작을 도1 및 도2를 참조하여 살펴본다.

도2는 본 고안에 따른 도1의 전자 제어부(13)의 세부 블럭 구성도로서, 도면에서 21은 전원 공급부, 22는 주 제어부, 23은 발광다이오드(LED: Light Emitting Diode), 24는 음향 출력부를 각각 나타낸다.

도1에서 프레스의 작업대 전단에 설치된 광감지부(11)에는 위치에 따라 다수개의 광센서가 설치되어 있다. 즉, 작업대 상에 위치하는 어떤 물체를 감지하기 위해 상, 중, 하 등으로 다수개의 광센서가 설치되어 있어, 프레스 작업 상태에서 작업자의 손이 작업대 내에 위치하는 경우 이를 감지하도록 한다.

발판 스위치(12)는 일반적인 전자 동작 스위치로써, 작업자가 프레스를 작동시킬 경우에 상기 발판 스위치(12)를 발을 이용해 누르도록 적당한 위치에 놓이게 된다.

전자 제어부(13)는 광감지부(11)와 발판 스위치(12)의 입력신호에 따라 프레스의 작동을 제어하기 위한 신호를 출력한다. 즉, 전자 제어부(13)는 발판 스위치(12)에 의해 프레스 작업을 알리는 신호가 입력되고, 광감지부(11)로부터 어떠한 신호도 입력되지 않은 경우 에어 실린더(16)를 동작시키기 위한 제어신호를 출력한다.

본 고안에서는 고압의 공기를 공급하기 위한 고압공기 공급부(14)가 구비된다. 또한, 상기 고압공기 공급부(14)와 상기 에어 실린더(16) 사이에 설치되고, 상기 전자 제어부(13)의 제어를 받아 상기 에어 실린더(16)를 동작시키기 위한 솔밸브(15)가 구비된다.

이러한 구성에 의해 본 고안에 따른 프레스 작동 제어장치는 작업자의 실체가 안전한 지역에 위치하고 있고, 프레스 작업을 위한 준비가 완료된 경우에만 에어 실린더(16)에 의해 프레스가 작동되도록 함으로써, 간단한 구조로 작업자의 안전을 최대한 보장할 수 있다.

본 고안의 일 실시예에서는 프레스를 구동시키는 장치로 고압 공기를 이용한 에어 실린더(16)를 예로 들었으나, 이는 유압 실린더와 같은 종류의 기계장치에 의해서도 구현될 수 있으며, 따라서, 상기 도면 및 상세한 설명에 기재된 내용에 의해 본 고안의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

다음, 도2를 참조하여 본 고안에 따른 전자 제어부(13)의 동작을 구체적으로 살펴본다.

본 고안에 따른 전자 제어부는 크게 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(21)와, 각 광센서에 일대일로 대응되어 상기 광센서의 각 동작 상태를 표시하기 위한 다수개의 발광다이오드(23)와, 광감지부(11)로부터 어떠한 신호가 감지되었을 때, 이를 작업자에게 음향으로 알리기 위한 음향 출력부(24)와, 상기 발판 스위치(12)와 광감지부(11)의 신호를 입력받아 상기 발광다이오드(23) 및 음향 출력부(24)를 제어하고, 발판 스위치(12)에 의해 시작 신호가 입력되고, 상기 광감지부(11)로부터 어떠한 신호도 입력되지 않을 때, 솔밸브(도1의 15)를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 주 제어부(22)를 포함한다.

주제어부(22)는 다수개의 발광다이오드(23), 음향 출력부(24), 그리고 광감지부(11)를 제어하며, 주 제어부(22)는 각 광센서로부터 입력되는 신호를 각 광센서에 대응되는 발광다이오드(23)에 표시되도록 제어한다. 또한, 주 제어부(22)는 프레스를 작동시키기 위한 발판 스위치가 눌러진 상태에서 프레스의 작업대에 작업자의 손이 들어오는 경우 이를 작업자에게 음향으로 알리기 위해 음향 출력부(24)를 구동시키기 위한 신호를 출력한다.

주제어부(22)는 발판 스위치(12)에 의해 프레스 작업 시작 신호가 입력되면, 소정의 시간동안 광감지부(11)로부터 어떠한 신호가 수신되는지 대기하여 수신되지 않을 경우 솔밸브(15)를 동작시키기 위한 구동신호를 출력한다.

본 고안의 일 실시예에서는 하나의 프로세서를 이용해 전자적으로 제어하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이는 논리회로(게이트 소자)를 이용해 제어하는 것도 가능하다. 즉, 논리곱(AND) 게이트와 지연소자 등을 이용한 본 고안의 주제어부와 동일한 기능을 하는 논리회로를 구현하는 것도 가능하다.

상기와 같이 이루어지는 본 고안은, 종래의 일반적인 프레스 기계에 프레스를 공압식 혹은 유압식으로 작동시키기 위한 장치를 간단히 설치하고, 이를 전자 제어부를 이용해 제어하도록 함으로써, 저렴한 비용으로 용이하게 프레스 안전장치를 설치할 수 있고, 작업자가 쉽게 프레스를 구동시킬 수 있음과 동시에 작업자의 안전을 최대한 보장할 수 있어, 종래의 장치에 비해 경제적이고, 작업성 및 안전성이 우수한 효과가 있다.

Claims (5)

1. 프레스 기계에 설치되어 작업자의 안전을 도모하기 위한 프레스 작동 제어장치에 있어서,

   상기 프레스를 작동시키기 위해 작업자에 의해 발생된 동력을 전달하는 경로의 소정의 위치에 설치되어 기계적으로 동력을 제공하기 위한 동력공급수단;

   상기 프레스의 전단에 설치되어 프레스의 작업 중 작업자의 신체 일부를 감지하기 위한 감지수단;

   작업자에 의해 프레스 작업 시작신호를 제공하는 스위칭수단; 및

   상기 스위칭수단과 감지수단의 입력 신호에 따라 상기 동력공급수단의 동작을 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 프레스 작동 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 동력공급수단은, 고압 공기에 의해 동작되는 공압식 장치인 것을 특징으로 하는 프레스 작동 제어장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 동력공급수단은, 유압에 의해 동작되는 유압식 장치인 것을 특징으로 하는 프레스 작동 제어장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 동력공급수단은,

   상기 작업자에 의해 발생된 동력을 전달하는 경로의 소정의 위치에 설치된 에어 실린더와,

   고압 공기를 공급하기 위한 고압 공기 공급기, 및

   상기 에어 실린더와 상기 고압 공기 공급기 사이에 설치되어 상기 제어수단의 제어를 받는 밸브를 포함한 것을 특징으로 하는 프레스 작동 제어장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제어수단의 제어를 받아 상기 감지수단의 동작 상태를 표시하는 표시수단; 및

   상기 제어수단의 제어를 받아 상기 스위칭수단이 작동된 상태에서 상기 감지수단에 의해 신호가 입력되는 경우 경보음을 출력하기 위한 음향출력수단을 포함한 것을 특징으로 하는 프레스 작동 제어장치.