KR20050081649A - 소재 공급 장치 및 이를 이용한 플랜지 성형 방법 - Google Patents

소재 공급 장치 및 이를 이용한 플랜지 성형 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소재 공급 장치 및 이를 이용한 플랜지 성형 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프레스로 소재를 공급하여 플랜지를 성형하는 공정을 개선하여 소재를 절감하고 생산성을 향상함과 아울러 제조비용 및 인원을 최소화 할 수 있는 소재 공급 장치 및 이를 이용한 플랜지 성형 방법에 관한 것이다.
이에 본 발명은 제품을 성형할 수 있도록 프레스(5)에 판상 소재(3)를 공급하는 소재 공급 장치에 있어서, 상기 소재(3)의 일측을 이송가능하게 지지하도록 상단에 다수의 롤러(11)가 설치된 롤러대(10); 상기 롤러대(10)로부터 이격되어 바닥에 설치되는 일정길이의 레일(20); 상기 레일(20)을 따라 전,후진 가능하게 설치되면서, 상단에 상기 소재(3)가 안착되고 하단에는 길이방향으로 래크(32)가 설치된 소재이송대(30); 상기 소재이송대(30)에 안착된 소재(3)를 정위치로 세팅하도록 설치되는 정위치세팅수단(40); 상기 래크(32)와 맞물려 결합되는 피니언(92)을 가지며 상기 소재이송대(30)를 일정 피치씩 이동시키도록 바닥에 설치되는 구동수단(90)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

소재 공급 장치 및 이를 이용한 플랜지 성형 방법{Device for supplying parts and flanging method using this}
본 발명은 소재 공급 장치 및 이를 이용한 플랜지 성형 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프레스로 소재를 공급하여 플랜지를 성형하는 공정을 개선하여 소재를 절감하고 생산성을 향상함과 아울러 제조비용 및 인원을 최소화 할 수 있는 소재 공급 장치 및 이를 이용한 플랜지 성형 방법에 관한 것이다.
일반적으로 플랜지는 유체가 내부를 통하여 이동하는 파이프를 서로 연결하는 등 관이음을 하는데 사용되는 것으로서, 전체적으로는 원통상의 파이프 형상을 가지고 있다.
이러한 플랜지를 성형하는 종래의 방법은, 먼저 플랜지의 크기에 맞게 두꺼운 철판을 필요한 치수로 가스절단을 한 후에 프레스로 블랭킹 가공하여 원판형태로 따내어 원판형 반제품을 성형한다.
그리고, 상기 원판형으로 따낸 원판형 반제품의 중앙부는 재차 프레스 가공하여 원형으로 따내어 링형 반제품을 형성한다.
이후 상기 링형 반제품을 정해진 치수대로 상면이나 또는 상하면과 내외주면 전둘레를 절삭가공하여 플랜지의 가공을 완료한다.
상기와 같은 과정을 거쳐 링형태의 플랜지가 제작된 후에는 다수의 볼트체결공을 드릴과 리머작업을 실시하여 플랜지에 대한 가공이 완료되는 것이며, 이렇게 제작완료된 플랜지를 파이프의 단부에 용접하여 목적하는 바와 같은 관이음을 할 수 있게 되는 것이다.
그러나, 상기와 같이, 플랜지를 성형하기 위해서는 두꺼운 철판을 플랜지의 크기에 맞게 가스절단한 후 프레스 작업으로 원판형 반제품을 성형하게 되는데, 이때 가스절단되는 철판은 가공공차를 위해 플랜지 크기 보다 더 크게 절단되기 때문에 소재의 낭비가 매우 많이 발생하였다.
또한, 철판을 가스절단 할 때에도 대략 5mm 정도의 소재 낭비가 발생하는 문제가 있었다.
그리고, 철판을 가스절단 한 후에는 여러명의 작업자가 절단된 철판을 프레스로 공급하는 작업을 해야 하는 등 작업공정이 많고 복잡하여 생산성이 저하됨과 아울러 제조비용 및 인건비가 증가하는 문제도 있었다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 프레스로 소재를 공급하여 플랜지(원판형 반제품)를 성형하는 공정을 개선하여 소재를 절감하고 생산성을 향상함과 아울러 제조비용 및 인원을 최소화 할 수 있는 소재 공급 장치 및 이를 이용한 플랜지 성형 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제품을 성형할 수 있도록 프레스에 판상 소재를 공급하는 소재 공급 장치에 있어서, 상기 소재의 일측을 이송가능하게 지지하도록 상단에 다수의 롤러가 설치된 롤러대; 상기 롤러대로부터 이격되어 바닥에 설치되는 일정길이의 레일; 상기 레일을 따라 전,후진 가능하게 설치되면서, 상단에 상기 소재가 안착되고 하단에는 길이방향으로 래크가 설치된 소재이송대; 상기 소재이송대에 안착된 소재를 정위치로 세팅하도록 설치되는 정위치세팅수단; 상기 래크와 맞물려 결합되는 피니언을 가지며 상기 소재이송대를 일정 피치씩 이동시키도록 바닥에 설치되는 구동수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 레일을 따라 전,후진 가능하게 설치되는 소재이송대의 상단에 안착된 소재를 정위치시키는 1차 정위치세팅 단계; 상기 1차 정위치세팅 단계를 거친 상기 소재이송대를 일정 피치 만큼 단계적으로 이송하면서 소재를 프레스의 다이와 펀치 사이로 투입하여 플랜지 형상으로 따냄과 동시에 잔류하는 불필요한 소재를 절단하는 1차 블랭킹 단계; 상기 1차 블랭킹 단계를 거쳐 한줄 작업이 완료된 소재를 다음 작업을 위해 정위치시키되 선작업된 블랭킹면 사이사이에서 다음 블랭킹 작업이 이루어질수 있도록 세팅하는 2차 정위치세팅 단계; 상기 2차 정위치세팅 단계를 거친 상기 소재이송대를 일정 피치 만큼 단계적으로 이송하면서 소재를 프레스의 다이와 펀치 사이로 투입하여 선작업된 블랭킹면 사이사이에서 플랜지 형상을 따냄과 동시에 잔류하는 불필요한 소재를 절단하는 2차 블랭킹 단계;로 이루어지고, 상기 2차 정위치세팅 단계 및 2차 블랭킹 단계를 소재 하나의 작업 완료시까지 순차적으로 반복하여 소재에서 플랜지를 지그재그 형태로 따내는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
종래에 있어서와 동일한 부분에 대한 반복되는 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 소재 공급 장치를 나타내는 전체 사시도이고, 도 2는 도 1 에서의 A-A선 단면도이며, 도 3은 도 1 에서의 B-B선 단면도이고, 도 4a∼4e는 본 발명에 따른 소재 공급 장치의 작동과정을 나타내는 개략도이며, 도 5는 본 발명에 따른 소재 공급 장치를 이용하여 소재로부터 플랜지(원판형 반제품)를 성형하는 과정을 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소재 공급 장치(1)는 프레스(5)의 다이(5a)와 펀치(5b) 사이로 소재를 공급하는 장치이며, 상기 프레스(5)는 플랜지를 성형하기 위해 소재 공급 장치(1)로부터 공급되는 소재(3)를 원판형으로 따내어 원판형 반제품(4)을 성형하는 장치로서 공지된 것이므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.
상기 소재 공급 장치(1)는 크게 롤러대(10), 레일(20), 소재이송대(30), 정위치세팅수단(40), 구동수단(90)으로 구성된다.
먼저, 상기 롤러대(10)는 다수의 프레임(12)으로 골격이 구성되고 상기 프레스(5)의 다이(5a) 및 펀치(5b)를 향하는 방향으로 일정한 길이 및 높이로 설치됨과 아울러 상단에는 다수의 롤러(11)가 일정간격으로 설치된다.
상기 롤러(11)는 아래에서 설명될 소재이송대(30)에 소재(3)가 안착되어 이송시 소재이송대(30)로부터 돌출된 소재(3)의 일측을 이송가능하게 슬라이딩 지지하는 것이다.
그리고, 상기 레일(20)은 상기 롤러대(10)로부터 이격되어 바닥에 일정길이로 설치된다.
여기서, 상기 레일(20)은 상기 롤러대(10)를 따라 설치되는 것이며, 상기 프레스(5)의 전방측에 위치하게 된다.
한편, 상기 롤러대(10)와 레일(20)은 바닥에 설치된 베이스 프레임(2) 상단에 설치되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 소재이송대(30)는 상기 레일(20)을 따라 전,후진 가능하게 설치되며, 다수의 프레임으로 이루어진 몸체(31)를 구비하고 상기 몸체(31)의 상단에는 소재(3)가 안착되고 하단에는 길이방향으로 래크(32)가 설치되어 구성된다.
여기서, 상기 몸체(31)의 하단에는 상기 레일(20)을 따라 슬라이딩함과 아울러 레일(20)로부터 이탈되지 않도록 양측에 지지턱(34a)을 갖는 바퀴(34)가 설치된다.
따라서, 상기 소재이송대(30)는 상기 바퀴(34)에 의해 상기 롤러대(10)의 전방측에서 상기 레일(20)을 따라 전,후진 슬라이딩 될 수 있는 것이다.
또한, 상기 소재이송대(30)의 몸체(31) 상단에는 상기 롤러대(10)를 향하는 횡방향으로 다수의 롤러(33)가 설치되어 상기 몸체(31)에 소재(3)가 안착된 후 아래에서 설명될 정위치세팅수단(40)에 의해 소재(3)가 상기 롤러대(10)측으로 원할하게 이동될 수 있도록 한다.
즉, 상기 롤러(33)는 상기 정위치세팅수단(40)에 의한 소재(3)의 정위치 세팅 과정에서 소재(3)와 소재이송대(30)와의 마찰을 방지하여 소재(3)의 긁힘 및 소음을 방지하게 된다.
그리고, 상기 정위치세팅수단(40)은 상기 소재이송대(30)에 안착된 소재(3)를 정위치로 세팅하도록 설치되는 것이며, 상기 소재(3)가 프레스(5)로 공급될 시 정확한 위치에서 블랭킹 될 수 있도록 한다.
상기 정위치세팅수단(40)은 상기 롤러대(10)의 상단 일측에 일정간격 이격되어 설치되는 다수개의 제 1,2 스톱퍼(50a)(50b)와, 상기 소재(3)를 상기 제 1,2 스톱퍼(50a)(50b)로 밀착시키도록 상기 소재이송대(30)의 몸체(31) 상단에 설치되는 장입체(60)와, 상기 소재(3)의 양단을 고정하도록 상기 소재이송대(30)의 상단에 설치되는 클램프(70)로 구성된다.
먼저, 상기 제 1,2 스톱퍼(50a)(50b)는 상기 롤러대(10)의 상단 일측에 지지판(59)이 연장형성되어 상기 지지판(59)의 상단에 수직으로 지지프레임(51)이 설치되고, 상기 지지프레임(51)의 전방 양측에는 가이드(52)가 돌출 형성되며, 상기 지지프레임(51)의 상단에는 실린더(53)가 결합되는데 상기 실린더(53)의 실린더로드(53a)에는 실린더(53)의 작동시 상기 가이드(52)의 내측에서 승하강하는 승하강판(54)이 결합되어 있다.
상기 승하강판(54)에는 전방측으로 일정간격 이격된 상태로 스톱플레이트(55)가 결합되는데 상기 승하강판(54)과 스톱플레이트(55)는 탄성부재(56)를 매개로 상호 결합된다.
한편, 상기 스톱플레이트(55)에는 전,후 이동가능하게 지지함과 아울러 상기 승하강판(54)에 슬라이딩 결합되는 슬라이딩핀(58)이 더 구비될 수 있다.
여기서, 상기 탄성부재(56)는 스프링(56a)인 것이 바람직하며, 소재(3)의 정위치 세팅시에는 상기 승하강판(54)과 함께 상기 스톱플레이트(55)가 하강하여 소재(3)의 단부가 걸릴수 있도록 작동한다.
또한, 상기 승하강판(54)에는 상기 장입체(60)를 제어하는 근접센서(57)가 설치된다.
즉, 상기 소재이송대(30)의 몸체(31) 상단에 안착된 소재(3)의 정위치 세팅을 위해 상기 장입체(60)가 소재(3)를 스톱플레이트(55)측으로 밀착시키게 되는데, 이때 상기 장입체(60)의 가압력에 의해 상기 스톱플레이트(55)가 후방측으로 일정거리 이동하게 되며 이때의 이동거리를 상기 근접센서(57)가 감지하여 상기 장입체(60)를 구동시키는 모터(61)를 정지시켜 소재(3)를 정위치 시키는 역할을 한다.
한편, 상기 제 1,2 스톱퍼(50a)(50b)는 동일한 구조로 이루어지지만, 각각의 전,후방 설치위치가 상이하고 개별 동작한다.
즉, 상기 소재(3)를 프레스(5)로 최초 블랭킹 작업시에는 상기 제 1 스톱퍼(50a)의 스톱플레이트(55)만 하강하여 소재(3)를 정위치시킨 상태에서 블랭킹 작업이 진행되고, 이렇게 소재(3)의 최초 한줄 블랭킹 작업이 완료되면, 그 다음 작업부터는 상기 제 2 스톱퍼(50b)의 스톱플레이트(55)만 하강하면서 소재(3)를 정위치시켜 블랭킹 작업을 진행 하게 된다.
따라서, 상기 제 1 스톱퍼(50a)는 최초 공급된 소재(3)의 일단부부터 블랭킹 작업이 이루어질 부분의 중심까지의 거리를 맞추는 역할을 하는 것이고,
상기 제 2 스톱퍼(50b)는 상기 최초 한줄 블랭킹 작업과정에서 상기 소재(3)로부터 원판형 반제품(4)이 따내어질 때 잔류하고 있는 불필요한 부분의 소재는 프레스(5)의 커팅날(미도시)에 의해 동시에 절단이 이루어짐에 따라, 이때의 절단된 면부터 다음 블랭킹 작업이 이루어질 부분의 중심까지의 거리를 맞추는 역할을 하는 것이다.
한편, 상기에서는 상기 제 1,2 스톱퍼(50a)(50b)의 전,후방 설치위치가 상이하다고 설명하였으나, 제 1,2 스톱퍼(50a)(50b)가 동일 위치에 설치될 수도 있다. 이 경우에는, 상기 스톱플레이트(55)가 후방측으로 이동하는 거리를 감지하여 상기 장입체(60)의 모터(61)를 제어하는 근접센서(57)의 규격을 각각 상이한 제품을 사용하여 소재(3)를 정위치시키는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 장입체(60)는 상기 소재이송대(30)의 몸체(31) 상단에 횡방향으로 설치된 모터(61)와, 상기 모터(61)의 스프로킷에 결합되어 회전하는 체인(62)과, 상기 체인(62)에 외측방향으로 돌출되도록 결합되어 소재(3)를 상기 제 1,2 스톱퍼(50a)(50b)측으로 밀착되게 이송시키는 돌출편(63)으로 구성된다.
이러한 상기 장입체(60)는 상기 소재이송대(30)에 적어도 2개 이상 설치되는 것이 바람직하고, 체인(62) 등의 보호를 위해 커버플레이트(64) 내측에 설치된다. 이때 상기 돌출편(63)은 커버플레이트(64)로부터 돌출되는 것은 당연할 것이다.
그리고, 상기 클램프(70)는 상기 소재이송대(30)의 상단에 안착된 소재(3)의 일단부를 고정하는 고정클램프(81)와, 소재(3)의 타단부를 고정하되 이동가능하게 설치되는 이동클램프(71)로 이루어진다.
상기 고정클램프(81)는 상기 소재이송대(30)의 몸체(31) 상단에 고정되는 "ㄷ"자 형상의 고정몸체(83)를 구비하고, 상기 고정몸체(83)의 상단에는 실린더(84)가 설치되며, 상기 고정몸체(83)의 내측에는 상기 고정몸체(83)의 상단을 관통한 실린더로드의 단부에 결합되어 승하강하면서 소재(3)를 가압/고정하는 고정판(85)으로 구성된다.
상기 이동클램프(71)는 상기 소재이송대(30)의 몸체(31) 상단에 슬라이딩판(73)을 결합하며, 상기 슬라이딩판(73)에는 이동실린더(75)에 전,후이동 가능하게 결합된 "ㄷ"자 형상의 고정몸체(74)를 구비하고, 상기 고정몸체(74)의 상단에는 실린더(76)가 설치되며, 상기 고정몸체(74)의 내측에는 상기 고정몸체(74)의 상단을 관통한 실린더로드의 단부에 결합되어 승하강하면서 소재(3)를 가압/고정하는 고정판(77)으로 구성된다.
여기서, 상기 고정클램프(81) 및 이동클램프(71)는 상기 소재이송대(30)의 몸체(31) 상단에 구비된 설치판(82)(72)에 설치되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기한 정위치세팅수단(40)은 상기 소재이송대(30)의 상단에 소재(3)가 안착되면, 상기 제 1,2 스톱퍼(50a)(50b)의 스톱플레이트(55) 중 어느 하나가 하강하고, 이때 상기 장입체(60)의 모터(61)가 작동하여 체인(62)이 회전하면서 상기 돌출편(63)을 이동시켜 소재(3)를 상기 스톱플레이트(55)측으로 밀착시키며, 계속해서 상기 이동클램프(71)가 작동하여 소재(3)를 상기 고정클램프(81)측으로 이동시킴과 동시에 소재(3)의 양단을 고정하게 된다.
이렇게 상기 소재(3)의 두 측면을 상기 제 1,2 스톱퍼(50a)(50b) 및 상기 고정클램프(81)측에 밀착시켜 정위치 시키게 되는 것이다.
다음으로, 상기 구동수단(90)은 컨트롤러(미도시)를 갖는 서보모터(91)로 이루어진다.
상기 서보모터(91)에는 상기 소재이송대(30)의 하단에 설치된 래크(32)와 맞물려 결합되는 피니언(92)이 구비되어 소재이송대(30)를 일정 피치씩 상기 레일(20)을 따라 이송시키게 된다.
한편, 상기 서보모터(91)의 컨트롤러에는 각각의 플랜지 크기별로 상기 소재이송대(30)를 이송시킬 피치값이 입력되어 있으며, 이처럼 서보모터(91)를 제어하는 방법은 공지된 사항이므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.
그리고, 상기 레일(20)을 따라 일정 위치에는 제 1,2 리미트스위치(95a)(95b)가 설치되는데, 제 1 리미트스위치(95a)는 상기 소재이송대(30)가 프레스(5)로 진입하기 전의 위치에 설치된다.
따라서, 소재(3)의 정위치 세팅이 완료된 상기 소재이송대(30)가 프레스(5)가 위치한 곳까지 신속히 이송하게 되고, 이때 상기 제 1 리미트스위치(95a)와 접촉하게 되면 일시정지한 후 상기 서보모터(91)의 컨트롤러에 입력된 일정피치 만큼 소재이송대의 이송이 이루어진다.
또한, 상기 제 2 리미트스위치(95b)는 상기 소재이송대(30)가 일정거리 이상 전진하여 상기 소재(3)에 대한 프레스(5)의 블랭킹 작업이 완료된 후 다시 소재이송대(30)가 원점 복귀할 수 있도록 블랭킹 작업이 완료되는 위치에 설치된다.
따라서, 블랭킹 작업을 완료한 상기 소재이송대(30)가 일정거리 이상 전진하게 될 경우 상기 제 2 리미트스위치(95b)와 접촉하게 되면서 이때 신호를 받은 상기 서보모터(91)에 의해 소재이송대(30)가 신속히 후진하게 되는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 소재 공급 장치(1)의 작용을 설명하면 다음와 같다.
먼저, 일정한 크기의 소재(철판)(3)를 상기 소재이송대(30)의 상단에 안착시키면, 상기 제 1 스톱퍼(50a)의 스톱플레이트(55)가 하강하게 되며, 스톱플레이트(55)의 하강이 완료되면 상기 장입체(60)의 모터(61)가 작동하면서 체인(62)에 결합된 돌출편(63)이 소재(3)를 상기 스톱플레이트(55)측으로 이동시킨다.
이때, 상기 소재(3)는 스톱플레이트(55)에 걸리면서 밀착 되지만, 밀착된 후에도 상기 모터(61)의 계속되는 작동으로 스톱플레이트(55)는 후방측으로 이동하기 시작하며, 일정거리 이상 이동하게 되면 상기 제 1 스톱퍼(50a)에 구비된 근접센서(57)를 작동시키게 되고 상기 근접센서(57)의 신호를 받은 상기 모터(61)는 정지하게 되면서 상기 소재(3)의 일측면이 정위치에 세팅된다.
이후, 상기 이동클램프(71)의 이동실린더(75)가 작동하여 "ㄷ"자 형태의 고정몸체(74)를 이동시켜 소재(3)가 상기 고정클램프(81)에 밀착되도록 이동시킨다. 이동시킨 후에는 이동클램프(71) 및 고정클램프(81)의 고정몸체(74)(83) 상단에 설치된 각각의 실린더(76)(84)가 작동하여 고정판(77)(85)으로 소재(3)의 양단을 고정하면서 소재(3)의 또 다른 일측면이 정위치에 세팅된다.
이렇게 소재(3)의 두 측면이 정위치에 세팅 완료되면, 상기 체인(62)이 역회전하여 돌출편(63)이 소재로부터 이격되고 상기 스톱플레이트(55)는 상승하게 된다. 이후 상기 서보모터(91)가 작동하여 상기 소재이송대(30)를 레일(20)을 따라 프레스(5)가 위치한 곳까지 신속히 전진시키게 된다.
여기서, 상기 소재(3)의 일부는 상기 소재이송대(30)의 클램프(70)로 고정된 상태로 이송되지만, 상기 소재이송대(30)로부터 외측으로 돌출된 소재(3)의 일부는 상기 롤러대(10)의 롤러(11)를 슬라이딩하면서 프레스(5)의 다이(5a)와 펀치(5b) 사이로 공급된다.
한편, 상기 소재이송대(30)가 레일(20)을 따라 프레스(5)측으로 신속히 전진하는 과정에서 제 1 리미트스위치(95a)와 접촉하게 되면 프레스(5) 진입 직전에 일시정지하게 되며, 이후에는 서보모터(91)에 의해 일정 피치만큼 프레스(5)로 진입하게 된다.
상기 소재(3)가 상기 프레스(5)의 다이(5a)와 펀치(5b) 사이로 공급되기 시작하면, 상기 서보모터(91)는 컨트롤러에 입력된 일정 피치만큼 상기 소재이송대(30)를 단계적으로 이송시키게 되고, 이와 연동하여 상기 프레스(5)의 펀치(5b)는 하강하면서 소재(3)를 블랭킹 가공하게 된다.
상기 프레스(5)의 블랭킹 작업시에는 소재(3)로부터 원판형 반제품(4)이 따지게 됨과 동시에 블랭킹 완료된 부분의 불필요한 소재(3)는 펀치(5b)와 함께 하강하는 커팅날에 의해 절단된다.
이렇게 상기 소재(3)로부터 한줄의 블랭킹 작업이 완료되면 상기 소재이송대(30)는 계속 전진하는 과정에서 상기 제 2 리미트스위치(95b)와 접촉하게 되고, 상기 제 2 리미트스위치(95b)로부터 신호를 받은 상기 서보모터(91)는 상기 소재이송대(30)를 다음 작업을 위해 원점으로 신속히 복귀시킨다.
이후, 상기 소재(3)의 양단을 고정하고 있던 클램프(70)는 고정을 해제하게 되고, 다시 상기한 전과정을 반복수행하게 되는데, 이때부터는 상기 소재(3)의 정위치세팅을 위해 상기 제 2 스톱퍼(50b)를 사용하게 된다.
즉, 상기 제 2 스톱퍼(50b)는 상기 소재(3)의 최초 한줄 블랭킹 작업으로 선작업된 반원형의 블랭킹 면(3a) 사이사이에 다음의 한줄 블랭킹 작업이 이루어질수 있도록 소재(3)를 정위치 세팅하게 되며, 이와 함께 상기 서보모터(91) 역시 상기 선작업된 반원형의 블랭킹 면(3a) 사이사이에서 프레스(5)의 펀칭이 이루어질 수 있도록 일정 피치만큼 상기 소재이송대(30)를 이송시키게 된다.
따라서, 상기 선작업된 한줄 블랭킹 면(3a)과 다음에 작업될 한줄 블랭킹 면(3a)은 상호 겹치지 않는 범위 내에서 지그재그 형태로 작업이 반복된다.
이와 같이, 상기 소재(3)를 정위치 세팅함과 동시에 소재이송대(30)를 서보모터(91)로 일정 피치씩 이송시켜 프레스(5)를 통해 한줄 한줄 블랭킹 가공되는 면(3a)이 인접한 블랭킹 면(3a)에 최대한 근접하면서 지그재그 형태로 원판형 반제품(4)이 따내어짐으로서, 소재(3)의 낭비를 최소화 할 수 있고, 생산성 향상과 제조비용 절감 및 인원을 최소화 할 수 있다.
다음으로 본 발명에 따른 소재 공급 장치를 이용한 플랜지 성형하는 방법은,
1차 정위치세팅 단계(가)와, 1차 블랭킹 단계(나)와, 2차 정위치세팅 단계(다)와, 2차 블랭킹 단계(라)로 이루어진다.
가. 1차 정위치세팅 단계,
서보모터(91)의 구동으로 레일(20)을 따라 전,후진 가능하게 설치되는 상기 소재이송대(30)의 상단에 소재(3)를 안착시킨 후 상기 정위치세팅수단(40)을 이용하여 소재(3)를 정위치시키는 단계이다.
이때, 상기 제 1,2 스톱퍼(50a)(50b) 중 제 1 스톱퍼(50a)만 작동하여 정위치 세팅이 진행된다.
나. 1차 블랭킹 단계,
상기 1차 정위치세팅 단계(가)를 거친 상기 소재이송대(30)를 서보모터(91)로 일정 피치 만큼 단계적으로 이송시키면서 소재(3)를 프레스(5)의 다이(5a)와 펀치(5b) 사이로 투입하여 플랜지(원판형 반제품)(4) 형상으로 따냄과 동시에 잔류하는 불필요한 소재(3)는 펀치(5b)와 함께 하강하는 커팅날로 절단하는 단계이다.
상기 1차 블랭킹 단계(나)는 최초 공급된 소재(3)에 대해 한줄 블랭킹 작업을 하게 되며, 작업 완료후에는 상기 소재이송대(30)가 다음 작업을 위해 원점 복귀된다.
다. 2차 정위치세팅 단계,
상기 1차 블랭킹 단계(나)를 거쳐 한줄 작업이 완료된 소재(3)를 다음 작업을 위해 정위치시키되 선작업된 반원형의 블랭킹 면(3a) 사이사이에서 다음 블랭킹 작업이 이루어질수 있도록 상기 정위치세팅수단(40)을 이용하여 소재(3)를 정위치 시키는 단계이다.
이때, 상기 제 1,2 스톱퍼(50a)(50b) 중 제 2 스톱퍼(50b)만 작동하여 정위치 세팅이 진행된다.
라. 2차 블랭킹 단계,
상기 2차 정위치세팅 단계(다)를 거친 상기 소재이송대(30)를 서보모터(91)로 일정 피치 만큼 단계적으로 이송하면서 소재(3)를 프레스(5)의 다이(5a)와 펀치(5b) 사이로 투입하여 선작업된 블랭킹 면(3a) 사이사이에서 플랜지(원판형 반제품)(4) 형상을 따냄과 동시에 잔류하는 불필요한 소재(4)는 펀치(5b)와 함게 하강하는 커팅날로 절단하는 단계이다.
이후, 소재(3) 하나의 작업 완료시까지 상기 2차 정위치세팅 단계(다) 및 2차 블랭킹 단계(라)는 순차적으로 반복 수행된다.
따라서, 하나의 소재(3)에서 원판형 반제품(4)을 연속적으로 한줄씩 지그재그 형태로 따내는 공정 개선을 통해 소재(3)를 더욱 절감할 수 있고 생산성이 향상되는 것이다.
상기한 본 발명에 따르면, 상기 프레스로 소재를 공급하여 한줄씩 지그재그 형태로 플랜지(원판형 반제품)를 성형하도록 공정을 개선함으로서, 소재가 절감되고 생산성이 향상됨과 아울러 제조비용 절감 및 인원을 최소화 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 소재 공급 장치를 나타내는 전체 사시도,
도 2는 도 1 에서의 A-A선 단면도,
도 3은 도 1 에서의 B-B선 단면도,
도 4a∼4e는 본 발명에 따른 소재 공급 장치의 작동과정을 나타내는 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 소재 공급 장치를 이용하여 소재로부터 플랜지(원판형 반제품)를 성형하는 과정을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
1: 소재 공급 장치 2: 베이스 프레임
3: 소재(철판) 3a: 블랭킹 면
4: 원판형 반제품(플랜지) 5: 프레스
5a: 다이 5b: 펀치
10: 롤러대 11,33: 롤러
12: 프레임
20: 레일 30: 소재이송대
31: 몸체 32: 래크
34: 바퀴 34a: 지지턱
40: 정위치세팅수단 50a: 제 1 스톱퍼
50b: 제 2 스톱퍼 51: 지지프레임
52: 가이드 53,76,84: 실린더
54: 승하강판 55: 스톱플레이트
56: 탄성부재 56a: 스프링
57: 근접센서 58: 슬라이딩핀
59: 지지판 60: 장입체
61: 모터 62: 체인
63: 돌출편 64: 커버플레이트
70: 클램프 71: 이동클램프
72,82: 설치판 73: 슬리이딩판
74,83: 고정몸체 75: 이동실린더
77,85: 고정판 81: 고정클램프
90: 구동수단 91: 서보모터
92: 피니언 95a: 제 1 리미트스위치
95b: 제 2 리미트스위치

Claims (9)

  1. 제품을 성형할 수 있도록 프레스(5)에 판상 소재(3)를 공급하는 소재 공급 장치에 있어서,
    상기 소재(3)의 일측을 이송가능하게 지지하도록 상단에 다수의 롤러(11)가 설치된 롤러대(10);
    상기 롤러대(10)로부터 이격되어 바닥에 설치되는 일정길이의 레일(20);
    상기 레일(20)을 따라 전,후진 가능하게 설치되면서, 상단에 상기 소재(3)가 안착되고 하단에는 길이방향으로 래크(32)가 설치된 소재이송대(30);
    상기 소재이송대(30)에 안착된 소재(3)를 정위치로 세팅하도록 설치되는 정위치세팅수단(40);
    상기 래크(32)와 맞물려 결합되는 피니언(92)을 가지며 상기 소재이송대(30)를 일정 피치씩 이동시키도록 바닥에 설치되는 구동수단(90)
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 소재 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정위치세팅수단(40)은 상기 롤러대(10)의 상단 일측에 일정간격 이격되어 설치되는 다수개의 제 1,2 스톱퍼(50a)(50b)와,
    상기 소재(3)를 상기 제 1,2 스톱퍼(50a)(50b)로 밀착시키도록 상기 소재이송대(30)의 상단에 설치되는 장입체(60)와,
    상기 소재(3)의 양단을 고정하도록 상기 소재이송대(30)의 상단에 설치되는 클램프(70)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소재 공급 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1,2 스톱퍼(50a)(50b)는 상기 롤러대(10)의 상단 일측에 수직으로 설치되는 지지프레임(51)과, 상기 지지프레임(51)의 전방 양측에 형성되는 가이드(52)와, 상기 지지프레임(51)의 상단에 고정 설치되고 상기 가이드(52)의 내측에서 승하강하는 승하강판(54)을 갖는 실린더(53)와, 상기 승하강판(54)의 전방측으로 일정간격 이격된 상태에서 승하강판(54)과 탄성부재(56)를 매개로 결합되는 스톱플레이트(55)와, 상기 승하강판(54)에 설치되어 상기 스톱플레이트(55)의 후방측 이동거리를 감지하여 상기 장입체(60)를 제어하는 근접센서(57)로 각각 이루어지는 것을 특징으로 하는 소재 공급 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 장입체(60)는 상기 소재이송대(30)의 상단에 횡방향으로 설치된 모터(61)와, 상기 모터(61)에 결합되어 회전하는 체인(62)과, 상기 체인(62)에 외측방향으로 돌출되도록 결합되고 소재(3)를 상기 제 1,2 스톱퍼(50a)(50b)측으로 밀착시키는 돌출편(63)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소재 공급 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 클램프(70)는, "ㄷ"자 형상의 고정몸체(83)를 구비하고, 상기 고정몸체(83)의 상단에 설치되는 실린더(84) 및 상기 고정몸체(83)의 상단을 관통한 실린더로드의 단부에 결합되어 소재(3)의 일단을 가압/고정하는 고정판(85)으로 구성된 고정클램프(81)와,
    이동실린더(75)에 전,후이동 가능하게 결합된 "ㄷ"자 형상의 고정몸체(74)를 구비하고, 상기 고정몸체(74)의 상단에 설치되는 실린더(76) 및 상기 고정몸체(74)의 상단을 관통한 실린더로드의 단부에 결합되어 소재(3)의 타단을 가압/고정하는 고정판(77)으로 구성된 이동클램프(71)로 이루어진 것을 특징으로 하는 소재 공급 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동수단(90)은 서보모터(91)인 것을 특징으로 하는 소재 공급 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 레일(20)을 따라 일정 위치에는 소재(3)의 정위치 세팅후 레일(20)을 따라 신속히 이동하는 소재이송대(30)가 프레스(5) 진입 직전에 일시정지 할 수 있도록 서보모터(91)를 제어하는 제 1 리미트스위치(95a) 및 블랭킹 작업을 완료한 소재이송대(30)가 일정거리 이상 전진한 경우 다시 원점 복귀할 수 있도록 서보모터(91)를 제어하는 제 2 리미트스위치(95b)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 소재 공급 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소재이송대(30)의 하단에는 상기 레일(20)을 따라 슬라이딩함과 아울러 레일(20)로부터 이탈되지 않도록 양측에 지지턱(34a)을 갖는 바퀴(34)가 설치되는 것을 특징으로 하는 소재 공급 장치.
  9. 레일(20)을 따라 전,후진 가능하게 설치되는 소재이송대(30)의 상단에 안착된 소재(3)를 정위치시키는 1차 정위치세팅 단계(가);
    상기 1차 정위치세팅 단계(가)를 거친 상기 소재이송대(30)를 일정 피치 만큼 단계적으로 이송하면서 소재(3)를 프레스(5)의 다이(5a)와 펀치(5b) 사이로 투입하여 플랜지 형상으로 따냄과 동시에 잔류하는 불필요한 소재(3)를 절단하는 1차 블랭킹 단계(나);
    상기 1차 블랭킹 단계(나)를 거쳐 한줄 작업이 완료된 소재(3)를 다음 작업을 위해 정위치시키되 선작업된 블랭킹 면(3a) 사이사이에서 다음 블랭킹 작업이 이루어질수 있도록 세팅하는 2차 정위치세팅 단계(다);
    상기 2차 정위치세팅 단계(다)를 거친 상기 소재이송대(30)를 일정 피치 만큼 단계적으로 이송하면서 소재(3)를 프레스(5)의 다이(5a)와 펀치(5b) 사이로 투입하여 선작업된 블랭킹 면(3a) 사이사이에서 플랜지 형상을 따냄과 동시에 잔류하는 불필요한 소재를 절단하는 2차 블랭킹 단계(라);
    로 이루어지고, 상기 2차 정위치세팅 단계(다) 및 2차 블랭킹 단계(라)를 소재(3) 하나의 작업 완료시까지 순차적으로 반복하여 소재(3)에서 플랜지를 지그재그 형태로 따내는 것을 특징으로 하는 플랜지 성형 방법.
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