KR20040098251A - 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프레스 금형에 안착되는 제품의 위치 고정이 원활하도록 자동 게이지 모듈 장치를 적용하여, 제품 이송시 오작동을 방지하여 생산성을 향상시키고, 게이지를 하나의 종류로 단순화 할 수 있고, 기존의 금형 내에서의 블랭크 위치 조정 등 수작업을 감소시킬 수 있는 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치에 관한 것으로, 제품이 안착되는 금형 상에서 상기 제품의 형상에 따른 안착 위치 주변에 고정 장착되는 고정부와; 상기 고정부에 결합되어 외력의 입력에 따라 상기 고정부로부터 이동되는 가이드부와; 상기 가이드부의 일면에 장착되어 상기 제품과의 거리를 검출하여 해당되는 전기적인 신호를 발생하는 거리 검출부와; 상기 거리 검출부로부터 입력되는 거리 검출신호를 입력받아 분석하여 검출된 제품과의 거리(L)와 미리 설정된 제품과의 적정 거리(L0)를 비교하여 상기 가이드부와 제품간의 거리 조절을 위한 움직임을 위해 상기 가이드부로 공급되는 동력의 전달 경로를 제어하도록 각각의 구동 제어동작을 수행하는 자동 위치 조절부를 포함하여 구성한다.

Description

프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치{PANEL LOCATION CONTROL DEVICE}
본 발명은 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치에 관한 것이다.
통상적으로, 프레스를 이용하여 금형에 안착된 제품을 성형시 제품(패널 ; Panel, PNL)의 위치 고정(Location)을 위해 제품의 좌우, 전후, 회전 위치 등에 대하여 각종 위치 결정 게이지(Gauge)를 장착하여 금형에 안착된 제품이 확실한 제 위치를 찾게 하고 있다.
따라서, 위치 결정 게이지는 금형 밖에서 제품을 던져 넣도록 하여 확실히 가이드(Guide)하는 것을 원칙으로 하며, 도 1에 도시된 바와 같이 장착 위치 및 기능에 따라 블록 게이지, 근접 센서 게이지, 사이드 게이지, 스프링 게이지, 핀센서 게이지 등으로 이루어진다.
예를 들어, 위치 결정 게이지는 드로우 다이 및 전공정에 제품을 위치 고정하기 위한 일반적인 부품으로 사용한다.
또한, 탠덤형 더블 액션, 싱글 액션 드로우 다이에 자동화 생산시 블랭크를 가이드하면서 블랭크의 투입 유무를 근접 스위치를 통하여 자동으로 확인하기 위한 취부 구조로 적용한다.
그리고, 세미 오토 또는 매뉴얼 프레스 라인에 적용하며 탠덤형 더블 액션 드로우 다이에 제품을 위치 고정하기 위한 부품으로 사용한다.
또한, 트랜스퍼(Transfer, T/F) 프레스의 드로우(Draw) 공정에서 블록 리프터가 제품을 들어올릴 때 성형 후 제품의 유입이 심하여 한쪽으로 쏠리며 블록 리프터 다이 페이스 면에서 떨어지는 것을 방지하기 위해 사용한다.
또한, 드로우 공정에서 블랭크 이송시 블랭크가 게이지 위에 얹혀진 상태로 성형될 경우 게이지의 파손을 방지하기 위해 사용한다.
도 1을 참조하면, 드로우 금형상 제품의 위치 고정을 위하여 각종 위치 결정 게이지를 이용, 금형에 제품상 확실한 제 위치를 찾게 하는 것을 알 수 있다.
프레스에 금형을 세팅하기 위해서는 도 1에 도시된 바와 같이 수많은 위치 결정 게이지를 설치하여야 한다.
위치 결정 게이지가 설치된 상태에서 로봇(Robot)이나 진공 컵 툴(Vaccum Cup Tool)에 의해 자동으로 제품이 이송될 때, 블랭크 안착이 원활하지 못할 경우가 발생하게 된다.
이러한 경우 제품 이송시 오작동(금형에 불안전하게 블랭크가 안착된 경우, 로봇의 블랭크 이송 가속도 과다 등) 발생시 생산성이 현저히 떨어진다.
금형 내에서의 위치 조정 등 수작업으로 인한 작업자의 안전을 위협한다.
즉, 제품의 위치 고정이 확실하지 못하면 프레스(Press) 및 핑거(Finger)의 오작동 등에 의해 생산성이 현저히 떨어지며, 금형 내에서의 위치 조정 등 수작업으로 인한 작업자의 안전을 위협하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 프레스 금형에 안착되는 제품의 위치 고정이 원활하도록 자동 게이지 모듈 장치를 적용하여, 제품 이송시 오작동을 방지하여 생산성을 향상시키고, 게이지를 하나의 종류로 단순화 할 수 있고, 기존의 금형 내에서의 블랭크 위치 조정 등 수작업을 감소시킬 수 있는 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 프레스 금형의 제품 위치 고정장치의 구성을 도시한 도면.
도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치의 구성을 도시한 도면.
도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동 조절부의 구동으로 가이드부의 전진 및 후진상태를 도시한 도면.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치에 있어서, 상기 제품이 안착되는 금형 상에서 상기 제품의 형상에 따른 안착 위치 주변에 고정 장착되는 고정부와; 상기 고정부에 결합되어 외력의 입력에 따라 상기 고정부로부터 이동되는 가이드부와; 상기 가이드부의 일면에 장착되어 상기 제품과의 거리를 검출하여 해당되는 전기적인 신호를 발생하는 거리 검출부와; 상기 거리 검출부로부터 입력되는 거리 검출신호를 입력받아 분석하여 검출된 제품과의 거리(L)와 미리 설정된 제품과의 적정 거리(L0)를 비교하여 상기 가이드부와 제품간의 거리 조절을 위한 움직임을 위해 상기 가이드부로 공급되는 동력의 전달 경로를 제어하도록 각각의 구동 제어동작을 수행하는 자동 위치 조절부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치의 구성을 설명한다.
도 2는 실제 금형 상태에서 고정부(210) 자리면과 자동 위치 조절부(240) 구성을 개략적으로 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치의 구성을 상세히 도시한 도면이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출부(230)를 통해 감지한 제품(400)과의 거리에 따라 동력 공급부(242)의 구동 제어에 연동되는 가이드부(220)의 전진 및 후진상태를 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예는 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치에 있어서, 고정부(210), 가이드부(220), 거리 검출부(230), 자동 위치 조절부(240)를 포함하여 구성한다.
고정부(210)는 제품이 안착되는 금형 상에서 제품의 형상에 따른 안착 위치 주변에 고정 장착되는 일종의 블록(Block)으로 구성한다.
고정부(210)의 상면에는 길이방향으로 가이드 홈(212)이 형성되며, 가이드 홈(212)에는 가이드부(220)의 하면이 안착되어 고정부(210)와 결합된다.
가이드부(220)는 고정부(210)에 결합되어 외력의 입력에 따라 고정부(210)로부터 이동된다.
거리 검출부(230)는 가이드부(220)의 일면에 장착되어 제품과의 거리를 검출하여 해당되는 전기적인 신호를 발생한다.
거리 검출부(230)는 투광 회로와 수광 회로에 각각 전기적으로 회로 연결되는 발광 소자와 수광 소자로 구성되는 광센서로 구성한다.
자동 위치 검출부는 거리 검출부(230)로부터 입력되는 거리 검출신호를 입력받아 분석하여 검출된 제품과의 거리(L)와 미리 설정된 제품과의 적정 거리(L0)를 비교하여 가이드부(220)와 제품간의 거리 조절을 위한 움직임을 위해 가이드부(220)로 공급되는 동력의 전달 경로를 제어하도록 각각의 구동 제어동작을 수행한다.
자동 위치 조절부(240)는 동력 공급부(242), 동력 전달부(244), 동력 제어부(246)를 포함하여 구성한다.
동력 공급부(242)는 복동식 유압 실린더의 로드를 왕복으로 움직이기 위한 유압 회로와 해당되는 유압 시스템(컴프레서, 유압 탱크, 유량 제어밸브 등)으로구성한다.
동력 전달부(244)는 동력 공급부(242)와 가이드부(220) 사이에 결합되어 동력 공급부(242)로부터 발생된 동력을 가이드부(220)로 전달한다.
동력 전달부(244)는 롤러(222)(Roller), 가이드 링크(Guide Link)를 포함하여 구성한다.
롤러(222)는 가이드부(220)의 하단에 장착되며, 고정부(210)의 상면에 형성된 가이드 홈(212)에 안착되어 가이드 홈(212)을 따라 구름 운동을 한다.
가이드 링크는 유압 실린더의 로드에 일단이 결합되며, 롤러(222)와 타단이 결합되어 로드의 움직임을 롤러(222)로 전달하는 기능을 한다.
가이드 링크는 유압 실린더의 장착위치와 가이드부(220)의 장착위치에 따라 그 구성 및 조합을 다르게 설계 변경할 수 있음에 유의해야 한다.
동력 제어부(246)는 거리 검출부(230)로부터 입력되는 거리 검출신호에 따라 동력 공급부(242)로 해당되는 구동 제어신호를 공급하여 동력 공급부(242)의 구동을 제어한다.
예를 들어, 동력 제어부(246)는 도 4에 도시된 바와 같이 거리 검출부(230)를 통해 입력되는 거리 검출신호를 분석하여 제품(400)과 가이드부(220)간의 검출된 거리(L)가 미리 설정된 적정 거리(L0)보다 크면 가이드부(220)가 제품(400)측 방향으로 전진 이동하도록 동력 공급부(242)로 전진 구동 제어신호를 공급한다.
이와는 반대로, 동력 제어부(246)는 도 5에 도시된 바와 같이 거리 검출부(230)를 통해 입력되는 거리 검출신호를 분석하여 제품(400)과가이드부(220)간의 검출된 거리(L)가 미리 설정된 적정 거리(L0)보다 크지 않으면 가이드부(220)가 제품(400)측으로부터 후진 이동하도록 동력 공급부(242)로 후진 구동 제어신호를 공급한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치는 제품(400)이 가이드부(220) 상면에 안착되는 것을 검출하여 해당되는 전기적인 신호를 발생하는 제품 위치 검출부를 더 포함하여 구성한다.
여기서, 제품 위치 검출부는 가이드 핀(250), 탄성부(252), 근접 스위치(254)를 포함하여 구성한다.
가이드 핀(250)은 가이드부(220)의 상면으로 일단이 돌출되고 타단이 가이드부(220) 내면에 삽입되도록 장착된다.
탄성부(252)는 가이드 핀(250)에 끼워져 결합된 상태로 가이드부(220) 내면에 장착되어 가이드 핀(250)의 일단이 가이드 핀(250)의 상면으로부터 돌출된 상태를 유지하도록 가이드 핀(250)에 탄성력을 제공하는 코일 스프링으로 구성한다.
근접 스위치(254)는 가이드 핀(250)의 타단과 이격된 상태로 가이드부(220)의 측면에 장착되어 가이드 핀(250)의 타단과의 거리 간격 차이가 설정 거리 이내이면 해당되는 전기적인 신호를 발생한다.
상기와 같은 구성에서 동력 제어부(246)는 근접 스위치(254)를 통해 입력되는 전기적인 신호를 분석하여 가이드 핀(250)의 타단과 근접 스위치(254)간의 검출된 거리가 설정거리보다 크지 않으면 제품(400)이 가이드부(220) 상면에 걸쳐진 상태로 판단하고, 가이드부(220)가 제품(400)측으로부터 후진 이동하도록 동력 공급부(242)로 후진 구동 제어신호를 공급한다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 기존 게이지에 고정부(210)를 결합하여 가이드 홈(212)(롤러(222) 가이드 면)을 가공한 후 롤러(222)가 장착된 가이드부(220)를 고정부(210)와 결합하고, 거리 검출부(230)를 통해 감지한 제품(400)(검출 물체, 블랭크(BLK))과의 거리에 따라 유압 실린더의 구동 조절을 통해 자동적으로 제품 위치를 고정하는 것을 특징으로 한다.
도 4와 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치의 구동상태를 설명한다.
먼저, 로봇이나 사람을 통해 금형밖에서 제품(400)이 성형 위치에 놓여진 상태를 가정한다.
이러한 제품(400)을 보다 확실히 가이드하기 위해서 동력 제어부(246)는 거리 검출부(230)를 통해서 제품(400)과의 거리(L)를 감지하여 자동 위치 조절부(240)의 전진 구동 및 후퇴 구동을 위한 각각의 구동 제어신호를 유압 시스템의 제어값으로 공급하는 제어동작을 수행한다.
예를 들어, 제품(400)과 자동 위치 조절부(240)의 가이드부(220)간의 거리가 적정 거리보다 클 경우, 동력 제어부(246)는 유압 실린더의 전진으로 가이드부(220)가 제품(400) 측 방향으로 전진 이동하도록 제어동작을 수행한다.
제품(400)과의 거리(L) > 적정 거리(L0) → 가이드부(220) 전진
한편, 제품(400) 가이드시 로봇의 오작동으로 인해 도 5에 도시된 바와 같이 제품(400)이 가이드부(220) 위에 걸쳐지면(①), 제품 위치 검출부를 구성하는 가이드 핀(250)과 근접 스위치(254)의 구성으로 이를 감지하고 동력 제어부(246)는 근접 스위치(254)를 통해 입력되는 전기적인 신호를 통해 가이드부(220)가 후퇴하도록 제어동작을 수행한다.
그리고, 제품(400)과 가이드부(220) 간의 거리가 적정 거리보다 작은 경우(②) 동력 제어부(246)는 유압 실린더의 후진 동작으로 가이드부(220)가 제품(400)으로부터 후퇴하도록 제어동작을 수행한다.
제품(400)과의 거리(L) < 적정 거리(L0) → 가이드부(220) 후진
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치는 제품 위치 조정 등 작업자의 수작업을 제거하여 작업자의 능률과 안전을 보장할 수 있으며, 게이지를 1종류로 제한할 수 있고, 개수도 축소 가능하여 부품 관리 측면에 유리한 효과가 있다.
따라서, 기존의 게이지 개수 보다 적은 개수로도 제품 안착이 가능하여 작업자의 오조립을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치에 있어서,
    상기 제품이 안착되는 금형 상에서 상기 제품의 형상에 따른 안착 위치 주변에 고정 장착되는 고정부와;
    상기 고정부에 결합되어 외력의 입력에 따라 상기 고정부로부터 이동되는 가이드부와;
    상기 가이드부의 일면에 장착되어 상기 제품과의 거리를 검출하여 해당되는 전기적인 신호를 발생하는 거리 검출부와;
    상기 거리 검출부로부터 입력되는 거리 검출신호를 입력받아 분석하여 검출된 제품과의 거리(L)와 미리 설정된 제품과의 적정 거리(L0)를 비교하여 상기 가이드부와 제품간의 거리 조절을 위한 움직임을 위해 상기 가이드부로 공급되는 동력의 전달 경로를 제어하도록 각각의 구동 제어동작을 수행하는 자동 위치 조절부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가이드부와 결합되는 상기 고정부의 상면에는 길이방향으로 가이드 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 거리 검출부는 투광 회로와 수광 회로에 각각 전기적으로 회로 연결되는 발광 소자와 수광 소자로 구성되는 광센서로 구성하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 자동 위치 조절부는
    복동식 유압 실린더의 로드를 왕복으로 움직이기 위한 유압 회로와 해당되는 유압 시스템으로 구성하는 동력 공급부와;
    상기 동력 공급부와 가이드부 사이에 결합되어 상기 동력 공급부로부터 발생된 동력을 상기 가이드부로 전달하는 동력 전달부와;
    상기 거리 검출부로부터 입력되는 거리 검출신호에 따라 상기 동력 공급부로 해당되는 구동 제어신호를 공급하여 상기 동력 공급부의 구동을 제어하는 동력 제어부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 동력 전달부는
    상기 가이드부의 하단에 장착되며, 상기 고정부의 상면에 형성된 가이드 홈에 안착되어 구름 운동을 하는 롤러와;
    상기 유압 실린더의 로드에 일단이 결합되며, 상기 롤러와 타단이 결합되어 상기 로드의 움직임을 상기 롤러로 전달하는 가이드 링크를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 동력 제어부는 상기 거리 검출부를 통해 입력되는 거리 검출신호를 분석하여 제품과 가이드부간의 검출된 거리(L)가 미리 설정된 적정 거리(L0)보다 크면 가이드부가 제품측 방향으로 전진 이동하도록 상기 동력 공급부로 전진 구동 제어신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 동력 제어부는 상기 거리 검출부를 통해 입력되는 거리 검출신호를 분석하여 제품과 가이드부간의 검출된 거리(L)가 미리 설정된 적정 거리(L0)보다 크지 않으면 가이드부가 제품측으로부터 후진 이동하도록 상기 동력 공급부로 후진 구동 제어신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제품이 상기 가이드부 상면에 안착되는 것을 검출하여 해당되는 전기적인 신호를 발생하는 제품 위치 검출부를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제품 위치 검출부는
    상기 가이드부의 상면으로 일단이 돌출되고 타단이 상기 가이드부 내면에 삽입되도록 장착되는 가이드 핀과;
    상기 가이드 핀에 끼워져 결합된 상태로 상기 가이드부 내면에 장착되어 상기 가이드 핀의 일단이 상기 가이드 핀의 상면으로부터 돌출된 상태를 유지하도록 상기 가이드 핀에 탄성력을 제공하는 탄성부와;
    상기 가이드 핀의 타단과 이격된 상태로 상기 가이드부의 측면에 장착되어 상기 가이드 핀의 타단과의 거리 간격 차이가 설정 거리 이내이면 해당되는 전기적인 신호를 발생하는 근접 스위치를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 동력 제어부는 상기 근접 스위치를 통해 입력되는 전기적인 신호를 분석하여 가이드 핀의 타단과 근접 스위치간의 검출된 거리가 설정거리보다 크지 않으면 제품이 가이드부 상면에 걸쳐진 상태로 판단하고, 가이드부가 제품측으로부터 후진 이동하도록 상기 동력 공급부로 후진 구동 제어신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치.
KR10-2003-0030556A 2003-05-14 2003-05-14 프레스 금형의 제품 위치 고정 제어장치 KR100494925B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220089780A (ko) * 2020-12-21 2022-06-29 주식회사 호원 프레스 금형장치

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