KR200421846Y1 - 탭 파손 감지 장치 - Google Patents

Abstract

프레스 가공 작업 도중 가공 작업의 일환으로서 탭핑 작업을 수행하는 도중 탭의 파손이 발생하고 발생된 파손 정도가 작업 불능 수준에 도달한 경우에는 탭핑 작업이 이루어지지 않는 것을 감지하고 이를 작업자에게 알려주도록 하는 탭 파손 감지 장치에 관한 것으로서,

탭핑 장치에 있어서, 프레스 금형에 형성되어 있는 홀(3)의 하부에 위치되는 본체(10), 상기 본체(10)의 상단에 상하로 이동 가능하게 설치되는 지주(20), 절곡 형성되어 상기 본체(10)의 내측에 회전축에 의해 설치되는 지렛대(30), 본체(10)의 일측에 설치되어 상기 지렛대(30)의 일단이 근접하게 되면 출력하는 근접 센서(40), 상기 근접 센서(40)에서 출력되는 신호를 입력받아 탭(2)의 파손을 판단하고 탭의 파손시 이에 해당하는 제어 신호를 출력하는 제어부(50), 상기 제어부(50)에서 출력되는 제어 신호에 의해 동작하여 작업자에게 탭파손을 경고하는 경고부(60)로 구성된다.

프레스, 금형, 탭핑

Description

탭 파손 감지 장치{An apparatus for tap breakage sensing}

도 1은 본 고안에 의한 탭 파손 감지 장치의 설치 상태를 나타내는 측면도.

도 2는 본 고안에 의한 탭 파손 감지 장치의 일실시예의 구성을 나타내는 사시도.

도 3a와 도 3b는 본 고안에 의한 탭 파손 감지 장치의 일실시예의 동작 상태를 나타내는 도면.

-도면의 주요부분에 대한 부호설명-

10 : 본체 20 : 지주

30 : 지렛대 40 : 근접 센서

50 : 제어부 60 : 경고부

본 고안은 탭핑 장치에 관한 것으로서, 특히, 프레스 금형의 홀에 탭핑 작업을 수행하는 도중 탭의 파손이 발생하게 되면 탭핑 작업이 이루어지지 않는 것을 이용하여 탭의 파손을 감지하고 이를 작업자에게 알려주도록 불량품의 양산을 방지하는 탭 파손 감지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 탭핑 장치 또는 탭핑 머신은, 구멍의 내면을 깎아내는 작업을 다량으로 행하는 경우 특히 스터드 볼트를 나사로 박아 넣기 위하여 나사를 형성하는 작업등에는 탭(tap)이 사용된다.

이때 탭핑 장치는 구멍이 형성된 가공물의 부위에 접촉되는 지지부와 중앙부에 관통공이 형성되어 지지부의 상측에 고정되는 가이드부를 가진다. 가이드부의 관통공에는 작동 로드가 회전됨과 동시에 승강되게 삽입되는데, 관통공에는 작동로드가 용이하게 회전됨과 동시에 용이하게 승강되도록 부시가 삽입된다.

그리고 작동로드의 하단부에는 가공물의 구멍에 탭구멍을 가공하는 나사탭이 고정되고, 상기 나사탭을 가공물의 구멍이 형성된 부위에 접촉시킨 후, 작동 로드를 회전시키면서 하강하면 나사탭에 의해 가공물의 구멍에 탭구멍이 형성된다.

상술한 바와 같이 탭핑 작업을 진행하는 도중 탭이 파손되는 경우, 탭의 파손을 감지하는 장치가 없기 때문에 탭이 파손되어 있는 상태에서도 탭핑 장치의 동작이 계속 진행되어 탭핑이 이루어지지 않은 불량품을 양산하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 프레스 가공 작업 도중 가공 작업의 일환으로서 탭핑 작업을 수행하는 도중 탭의 파손이 발생하고 발생된 파손 정도가 작업 불능 수준에 도달한 경우에는 탭핑 작업이 이루어지지 않는 것을 감지하고 이를 작업자에게 알려주도록 하는 탭 파손 감지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 탭 파손 감지 장치의 설치 상태를 나타내는 측면도이고, 도 2는 본 고안에 의한 탭 파손 감지 장치의 일실시예의 구성을 나타내는 사시도로서, 탭핑 장치에 있어서, 프레스 금형에 형성되어 있는 홀(3)의 하부에 위치되는 본체(10), 상기 본체(10)의 상단에 상하로 이동 가능하게 설치되는 지주(20), 절곡 형성되어 상기 본체(10)의 내측에 회전축에 의해 설치되는 지렛대(30), 본체(10)의 일측에 설치되어 상기 지렛대(30)의 일단이 근접하게 되면 출력하는 근접 센서(40), 상기 근접 센서(40)에서 출력되는 신호를 입력받아 탭(2)의 파손을 판단하고 탭의 파손시 이에 해당하는 제어 신호를 출력하는 제어부(50), 상기 제어부(50)에서 출력되는 제어 신호에 의해 동작하여 작업자에게 탭파손을 경고하는 경고부(60)로 구성되어 있음을 도시하고 있다.

상기 지주(20)의 상단은 프레스 금형에 형성되어 있는 홀(3)의 하부로 삽입되고, 상기 지주(20)의 하단은 상기 지렛대(30)의 일단부와 접촉될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 지렛대(30)는 'ㄱ' 형태로 형성되고 절곡 부위에 회전축이 설치되고 회전축의 양단의 길이는 서로 다르게 형성되되 근접 센서(40)와의 접촉 부위가 지주(20)와의 연결 부위보다 길게 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

프레스용 금형에 형성되어 있는 홀의 내측면에 나사산을 형성하기 위해 본 고안을 사용하도록 한다.

탭핑 장치에는 탭(tap)이 설치되어 있어 프레스용 금형에 형성되어 있는 홀 에 탭이 삽입되어 홀의 내측면에 나사산이 형성되도록 한다.

이때 탭이 홀(3)의 상부를 통해 삽입되어 하부로 이동하면서 나사산의 형성 작업이 진행되도록 한다.

지주(20)는 본체(10)의 상부에 설치되어 있고, 상하로 이동가능하도록 설치되어 있며 상단부는 프레스 금형에 형성되어 있는 홀(3)의 하부를 통하여 홀(3)에 삽입되어 있게 된다. 따라서, 탭핑 작업의 진행에 의해 탭(2)이 홀(3)의 내부에서 이동하면서 홀(3)의 내측에 삽입되어 있던 지주(20)의 상부와 닿게 되고 계속적인 탭(2)의 이동에 의해 지주(20)는 프레스 금형의 홀(3)의 하부로 밀려 내려오게 된다.

이때, 지주(20)가 설치되어 있는 본체(10)를 탭핑 작업이 진행되는 홀(3)의 하부에 위치시킨 후, 탭핑 작업이 진행되도록 하면 금형에 형성되어 있는 각각의 홀마다 탭파손을 감지하여 불량율의 양산화를 방지할 수 있다.

도 2는 본 고안에서 사용하는 감지 센서의 일실시예의 구성을 나타내는 사시도로서, 도면에 도시되어 있는 바와 같이 지렛대(30)는 'ㄱ' 형태로 절곡 형성되어 있고, 절곡 부위에는 회전축에 의해 본체(10)의 내측에 설치되어 있어, 탭핑 작업의 진행에 의해 지주(20)가 탭(2)의 이동에 의해 밀려 내려오게 되면 지주(20)의 하단부가 지렛대(30)의 일단부에 맞닿게 되고 지주(20)의 계속적인 이동에 의해 도면에 도시되어 있는 바와 같이 지주(20)는 회전축을 중심으로 'A' 방향으로 회전하게 된다.

탭핑 장치의 사용에 의해 탭(2)이 홀(3)에 내부로 삽입되어 홀(3)의 내측면 에 나사산을 형성하게 되면 탭(2)의 하부로 계속적으로 이동하게 되고, 이에 따라, 도 3a에 도시되어 있는 바와 같은 상태에서 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이 탭(2)의 이동에 의해 홀(3)의 하부를 향하여 지주(20)가 밀려나게 된다.

지렛대(30)의 회전에 의해 'ㄱ' 형태로 형성된 지렛대(30)의 타단부는 근접 센서(40)와 접촉하게 되고, 근접 센서(40)에 지렛대(30)의 타단부가 근접하게 되면 근접 센서(40)는 신호를 출력하게 되며 출력되는 신호는 제어부(50)로 입력된다. 신호를 입력받은 제어부(50)는 탭이 정상적인 상태인 것으로 판단하여 별도의 제어 신호를 출력하지 않는다.

도면에 의해 알 수 있는 바와 같이 지렛대(30)의 지주(20)와 맞닿는 부분과 근접 센서(40)와 맞닿는 부분의 길이를 서로 다르게 하면 지주(20)의 이동량이 적은 경우에도 근접 센서(40)에서 신호 출력이 가능하게 된다.

이때 길이의 비율 예를 들어 1:3의 비율로 형성되도록 하면, 근접 센서(40)와 맞닿는 부위의 이동량은 3배로 증가하게 되므로, 지주(20)의 이동량이 적은 경우에도 근접 센서(40)에서 신호 출력이 가능하게 된다. 이때 길이의 비율을 더 크게 하게 되면 민감도를 더욱 높일 수 있으나, 상술한 바와 같이 1:3의 비율이 가장 적절함을 알 수 있다.

이때, 오동작의 방지를 위하여 제어부(50)는 탭핑 장치의 동작이 시작된 후부터 입력되는 신호에 의해 탭의 정상과 비정상 상태를 판단하도록 하는 것이 바람직하다.

탭핑 장치를 사용하여 탭핑 작업을 진행하는 도중 탭(2)의 손상이 발생될 수 있다. 특히 탭(2)이 중간 부위가 파손되어 작업을 할 수 없는 상태에 도달한 경우에도 탭핑 장치의 동작은 계속되지만 홀(3)의 내측면에 나사산이 형성되지는 않게 되지만, 작업자는 이를 알 수 없으므로 작업자가 탭(2)의 손상을 알수 있도록 하는 것이 필요하게 된다.

탭(2)의 중간 부위가 파손된 상태에서 탭핑 장치가 계속적으로 동작하게 되면, 파손 후 남아있는 탭(2)의 나머지 부분이 홀(3)의 내부로 삽입되게 된다.

파손 후 남아있는 탭(2)의 남은 부분이 홀(3)의 내부로 삽입되면 홀(3)의 내부에 위치되어 있는 지주(20)를 밀어내지 못하게 된다.

탭(2)에 의해 지주(20)가 밀려나지 못하므로 지주(20)의 돌출에 의해 동작되어야 하는 지렛대(30)가 동작하지 못하게 된다. 지주(20)에 의해 지렛대(30)가 동작하지 못하므로 지렛대(30)의 타단부에 위치되어 있는 근접 센서(40)도 동작을 하지 않게 되어 근접 센서(40)에서는 별도의 신호가 출력되지 않게 되고, 이에 따라 제어부(50)로는 별도의 신호가 입력되지 않게 된다.

탭핑 장치의 동작이 개시된 상태에서 근접 센서(40)의 신호가 제어부(50)로 입력되지 않게 되면 제어부(50)는 탭핑 장치에서 사용하는 탭(2)에 손상이 발생되어 탭핑 작업이 이루어지지 않는 것으로 판단하여 작업자에게 이를 알 수 있도록 제어 신호를 출력하도록 한다.

제어부(50)에서 출력되는 제어 신호에 의해 경고부(60)가 동작하여 음향 또는 광선 신호를 이용하여 작업자에게 탭(2)의 파손 상황을 알려주도록 한다.

또한, 탭(2)의 파손이 발생된 상황에서는 탭핑 장치가 계속적으로 동작할 필 요가 없으므로 제어부(50)는 제어 신호를 출력하여 프레스 장치의 동작을 단속하도록 한다. 즉, 탭핑 장치의 동작이 시작되어 탭핑 작업을 진행하는 도중 근접 센서(40)에서 접촉 신호가 출력되지 않아, 제어부(50)로의 신호 입력이 없는 경우에는 탭핑 작업이 멈춰질 수 있도록 제어부(50)는 제어 신호를 출력함으로서 프레스 장치의 동작이 멈춰지도록 하는 것이 바람직하다.

프레스 장치의 동작이 멈춰지면 탭핑 장치도 정지되므로 더 이상의 탭핑 작업은 이루어지지 않게 되므로, 작업자는 파손된 탭을 교체한 후 탭핑 작업을 진행하도록 한다.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

상기와 같이 구성된 본 고안은, 프레스 금형의 홀에 탭핑 작업을 수행하는 도중 탭의 파손이 발생하여 탭핑 장치가 동작하여도 탭핑이 이루어지지 않는 경우이를 감지하고 이를 작업자에게 알려주어 불량품의 양산을 방지하는 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 탭핑 장치에 있어서,

   프레스 금형에 형성되어 있는 홀(3)의 하부에 위치되는 본체(10),

   상기 본체(10)의 상단에 상하로 이동 가능하게 설치되는 지주(20),

   절곡 형성되어 상기 본체(10)의 내측에 회전축에 의해 설치되는 지렛대(30),

   본체(10)의 일측에 설치되어 상기 지렛대(30)의 일단이 근접하게 되면 출력하는 근접 센서(40),

   상기 근접 센서(40)에서 출력되는 신호를 입력받아 탭(2)의 파손을 판단하고 탭의 파손시 이에 해당하는 제어 신호를 출력하는 제어부(50),

   상기 제어부(50)에서 출력되는 제어 신호에 의해 동작하여 작업자에게 탭파손을 경고하는 경고부(60)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탭 파손 감지 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 지주(20)의 상단은 프레스 금형에 형성되어 있는 홀(3)의 하부로 삽입되고, 상기 지주(20)의 하단은 상기 지렛대(30)의 일단부와 접촉될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 탭 파손 감지 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 지렛대(30)는 'ㄱ' 형태로 형성되고 절곡 부위에 회전축이 설치되고 회전축의 양단의 길이는 서로 다르게 형성되되 근접 센서(40)와의 접촉 부위가 지주(20)와의 연결 부위보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 탭 파손 감지 장치.

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