KR200380123Y1

KR200380123Y1 - 공구 보호 기능이 구비된 다단 단조기

Info

Publication number: KR200380123Y1
Application number: KR20-2004-0036536U
Authority: KR
Inventors: 이호섭
Original assignee: 이호섭
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2005-03-25

Abstract

본 고안은 다단 단조기에 관한 것으로, 부러진 공구 조각이 피가공물에 박혀 있는 것을 감지하면 장치의 작동을 자동적으로 멈추게 하여 추가적인 공구의 파손과 장치의 정렬 변동을 방지할 수 있는 공구 보호 기능이 구비된 다단 단조기를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따르면, 피가공물(10)을 지지하는 복수의 다이(210)가 구비된 다이블럭(200)과, 상기 다이블럭(200) 측으로 왕복운동되며 각 다이(210)와 대응되는 복수의 공구가 장착된 램(100)과, 피가공물(10)을 이송하여 각 다이(210)로 순차적으로 전달하는 트랜스퍼(230)와, 상기 램(100) 및 트랜스퍼(230)의 작동을 제어하는 제어부(190)를 포함하여 피가공물(10)을 단계적으로 성형하는 다단 단조기에 있어서, 상기 다이블럭(200)의 일측에 설치되며 피가공물(10)의 선단부 외측으로 빛을 조사하여 피가공물(10)에 박힌 공구조각(110a)의 유무를 감지하는 광센서(180)가 구비되고, 이 광센서(180)는 상기 제어부(190)에 연결되어 부러진 공구조각(110a)이 감지되면 상기 제어부(190)에 의해 램(100) 또는 트랜스퍼(230)의 작동이 정지되도록 된 공구 보호 기능이 구비된 다단 단조기가 제공된다.

Description

공구 보호 기능이 구비된 다단 단조기 {Multistage forging machine having the function of protecting tool}

본 고안은 다단 단조기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 램에 장착된 복수의 공구 중 어느 하나가 파단되었을 때 그 다음 단의 공구들이 파단된 공구 조각에 의해 연속적으로 파손되는 것을 방지할 수 있는 공구 보호 기능이 구비된 다단 단조기에 관한 것이다.

일반적으로, 단조는 압축하중을 가하여 소재를 원하는 형상으로 성형하는 금속 가공방법의 하나로, 이를 위해 사용되는 단조기는 통상 가공될 소재(이하, '피가공물'이라 칭함)가 지지되는 다이블럭 및 공구가 장착되는 램을 구비하고, 상기 램을 유압 또는 모터를 이용하여 다이블럭 측으로 왕복운동킴으로써 피가공물을 공구의 형상에 대응되는 형태로 성형하는 구조로 이루어진다.

이러한 단조기 중에서 다단 단조기는 피가공물을 단계적으로 성형하도록 된 것으로, 이는 다이블럭에 피가공물이 지지되는 복수의 다이가 설치되고, 램에는 최종적으로 얻고자 하는 성형물에 대응되는 공구가 마지막에 배치되도록 조금씩 형태가 다른 복수의 공구가 일정 간격으로 설치되며, 상기 다이블럭 측에 피가공물을 이송시키는 트랜스퍼가 설치된 구조로 이루어져, 상기 트랜스퍼에 의해 피가공물이 각 다이로 순차적으로 전달되면서 램에 장착된 각 공구들에 의해 단계별로 성형되고 최종적으로 마지막 공구에 의해 원하는 형태로 성형되도록 구성된다.

이러한 다단 단조기에서 작동 중에 종종 발생되는 문제로 공구가, 특히 펀치와 같이 일방향으로 긴 형태를 갖는 공구의 경우, 피가공물에 박힌 채로 부러져버리는 일이 있다. 그런데, 종래에는 이러한 상황이 발생되었을 때 즉각적으로 이를 인지하여 후속 조치를 취할 수 있는 수단이 구비되어 있지 않았기 때문에, 부러진 공구조각이 피가공물과 함께 계속 이송되는 한편, 램의 작동도 계속 이루어지게 되고, 이에 따라 다음 단의 공구가 상기 공구조각과 충돌하여 연속적으로 파손되는 현상이 발생하는 문제점이 있었다. 이러한 종래 단조기의 문제는 여러 개의 공구를 새로 장착하는데 따르는 직접적인 경제적 손실 뿐 아니라, 다수의 공구를 교체하는데 소요되는 시간의 증가만큼 제품 생산량이 감소되어 간접적인 경제적 손실을 유발하며, 나아가서는 강성이 높은 공구와 공구조각이 충돌될 때 가해지는 불균형 하중에 의해 램의 정렬 상태에 이상 변동을 일으킬 수 있는 심각한 문제가 된다.

본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 부러진 공구 조각이 피가공물에 박혀 있는 것을 감지하면 장치의 작동을 자동적으로 멈추게 하여 추가적인 공구의 파손과 장치의 정렬 변동을 방지할 수 있는 공구 보호 기능이 구비된 다단 단조기를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 특징에 따르면, 상기 제어부(190) 또는 광센서(180)에 연결되어 피가공물(10)에 박힌 공구조각(110a)이 감지되면 사람이 인식할 수 있는 경고신호를 발생시키는 경고신호 발생수단을 더 포함하는 공구 보호 기능이 구비된 다단 단조기가 제공된다.

전술한 본 고안의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 공구 보호 기능이 구비된 다단 단조기의 일실시예를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 고안 단조기에서 공구 보호 기능을 구현하기 위한 제어계통의 구성을 간략하게 도시한 블록도이다.

도 1 및 도2에 도시된 본 고안 다단 단조기의 전체적인 구성은 피가공물(10)을 지지하는 복수의 다이(210)가 구비된 다이블럭(200), 이 다이블럭(200)의 상부에 설치되며 피가공물(10)을 이송하여 각 다이(210)로 순차적으로 전달하는 트랜스퍼(230) 및 상기 다이블럭(200)을 향하는 면에 복수의 공구(110)가 일렬로 장착된 램(100)으로 이루어져 상기 램(100)이 다이블럭(200)을 향하여 왕복운동하면서 각 다이(210)에 지지된 피가공물(10)을 단계적으로 단조성형하도록 된 것으로, 이는 종래의 다단 단조기와 동일하다. 여기서, 상기 램(100)과 트랜스퍼(230)의 작동은 모터를 비롯한 구동수단에 의해 이루어지며, 이 모터의 작동은 통상적인 전자식 제어부(190)에 의해 제어된다. 또한, 상기 트랜스퍼(230)는 복잡한 동력전달기구에 의해 구동수단에 연결되나, 이는 통상적인 것이므로 도면에서는 피가공물(10)을 이송시키는 부분의 위치만을 간략하게 도시하였다.

본 고안의 다단 단조기에서, 상기 다이블럭(200)의 상측에는 베이스 프레임(220)에 고정된 지지대(182)가 수평방향으로 설치되고, 이 지지대(182)에는 상기 트랜스퍼(230) 측으로 연장된 복수의 지지암(183)이 구비되며, 각 지지암(183)의 소정 위치에 광센서(180)가 설치된다. 여기서 상기 광센서(180)는 상기 트랜스퍼(230)에 의해 일측 다이(210)로부터 다음 단의 다이(210)로 이송되는 피가공물(10)의 이송경로 상부, 즉 피가공물(10)의 선단부 외측으로 빛을 조사할 수 있는 위치에 설치되며, 상기 제어부(190)에 연결되어 이송되는 피가공물(10)에 부러진 공구조각(110a)이 있는지의 여부를 감지하여 제어부(190)로 신호를 전달하도록 구성된다.

또한, 상기 베이스 프레임(220)의 일측에는 상기 제어부(190)에 연결되어 광센서(180)로부터 전달된 감지 신호에 따라 경고음을 발생시키는 스피커(192)가 설치된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 다단 단조기는, 도 3에 도시된 바와 같이, 한 단계의 성형이 이루어진 후 피가공물(10)이 이송될 때, 상기 광센서(180)에 의해 피가공물(10)에 부러진 공구조각(110a)이 박혀있는지의 여부를 감지하게 되고, 공구조각(110a)이 감지되면 상기 제어부(190)로 그에 따른 신호가 전달되며, 이에 따라 상기 제어부(190)가 각 구동수단을 정지시켜 램(100) 및 트랜스퍼(230)의 작동을 중지시킨다. 이와 동시에 광센서(180)로부터의 감지신호에 의해 상기 스피커(192)가 경고음을 발하여 주변의 작업자 또는 관리자에게 이러한 상황을 알리게 된다. 따라서, 본 고안의 단조기는 피가공물(10)에 박혀있는 공구조각(110a)에 다음 단의 공구(110)가 부딪혀 연속적으로 파손되는 것을 방지할 수 있고, 이상상황 발생에 따른 후속조취를 신속하게 행할 수 있게 되므로, 공구(110) 교체에 소요되는 직접적인 비용손실과 장치의 운전정지에 따른 간접적인 비용손실의 발생을 막을 수 있는 장점이 있다. 또한, 부러진 공구조각(110a)에 공구(110)가 충돌 될 경우 발생되었던 강한 비대칭 하중에 의해 램의 정렬이 흐트러지는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

한편, 전술한 실시예에서는 상기 광센서(180)가 각 다이(210) 사이의 피가공물(10)의 이송경로 상측에 설치되어 피가공물(10)의 이송중에 공구조각(110a)을 감지하도록 구성된 것을 예시하였으나, 본 고안은 이것으로 한정되는 것이 아니며, 피가공물(110a)의 선단부 외측 직상방에 상기 광센서(180)를 설치하여 피가공물(10)이 정지된 상태에서 공구조각(110a)을 감지할 수 있도록 구성될 수도 있다. 이러한 경우, 성형이 이루어지는 동안에 공구(110)가 광센서(180)의 직하방, 즉 감지위치에 있게되므로, 램(100)이 전진된 상태에서는 광센서(180)가 작동을 멈추도록 하거나 제어부(190)가 램(100)과 다이블록(200)의 구동부를 정지시키지 않도록 구성된다.

또한, 전술한 실시예에서 경고신호 발생수단으로 청각적 신호를 발생시키는 스피커(192)가 예시되었으나, 상기 경고신호 발생수단은 주변의 작업자가 인식할 수 있는 신호를 발생시키는 통상의 경고장치로 구성될 수 있는 것으로, 경우에 따라서는 경광등과 같이 시각적 신호를 발생시키는 경고장치로 이루어질 수도 있다. 또한, 다수의 단조기를 통합된 감시체계를 통해 관리하는 시스템에 있어서는 시스템의 컴퓨터와 연계되어 모니터 등의 디스플레이를 통해 관리자에게 이상상황 발생을 알리는 메시지를 띄우도록 구성될 수도 있다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서와 같이 본 고안에 의하면, 피가공물에 박혀 잔류된 공구조각을 감지하면 램과 트랜스퍼의 작동을 정지시켜 파단된 공구조각에 의한 연속적인 공구 파손 및 강한 비대칭 하중에 의한 램의 정렬 이상을 방지할 수 있도록 구성함으로써, 파단된 공구의 교체에 소요되는 비용을 절감하고, 공구교체 작업 및 장치의 정렬 재조정 작업으로 인한 생산 손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 공구 보호 기능이 구비된 다단 단조기의 일실시예를 도시한 평면도

도 2는 본 고안에 따른 다단 단조기의 제어계통을 간략하게 도시한 블록도

도 3은 본 고안에 따른 다단 단조기의 작동 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 피가공물 100 : 램

110 : 공구 110a : 공구조각

180 : 광센서 182 : 지지대

190 : 제어부 200 : 다이블럭

210 : 다이 220 : 베이스 프레임

230 : 트랜스퍼

Claims

피가공물(10)을 지지하는 복수의 다이(210)가 구비된 다이블럭(200)과, 상기 다이블럭(200) 측으로 왕복운동되며 각 다이(210)와 대응되는 복수의 공구가 장착된 램(100)과, 피가공물(10)을 이송하여 각 다이(210)로 순차적으로 전달하는 트랜스퍼(230)와, 상기 램(100) 및 트랜스퍼(230)의 작동을 제어하는 제어부(190)를 포함하여 피가공물(10)을 단계적으로 성형하는 다단 단조기에 있어서, 상기 다이블럭(200)의 일측에 설치되며 피가공물(10)의 선단부 외측으로 빛을 조사하여 피가공물(10)에 박힌 공구조각(110a)의 유무를 감지하는 광센서(180)가 구비되고, 이 광센서(180)는 상기 제어부(190)에 연결되어 부러진 공구조각(110a)이 감지되면 상기 제어부(190)에 의해 램(100) 또는 트랜스퍼(230)의 작동이 정지되도록 된 공구 보호 기능이 구비된 다단 단조기.
제1항에 있어서,

상기 제어부(190) 또는 광센서(180)에 연결되어 피가공물(10)에 박힌 공구조각(110a)이 감지되면 사람이 인식할 수 있는 경고신호를 발생시키는 경고신호 발생수단을 더 포함하는 공구 보호 기능이 구비된 다단 단조기.