KR20060049090A

KR20060049090A - 프레스 장치 시스템

Info

Publication number: KR20060049090A
Application number: KR1020050099105A
Authority: KR
Inventors: 시즈아키 오카자키; 카즈히로 치바; 요시토모 와타나베
Original assignee: 기타가와 세이키 가부시키가이샤
Priority date: 2004-10-26
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2006-05-18
Also published as: JP4611711B2; CN1769039A; TWI352018B; TW200624249A; JP2006122911A; CN100522583C; KR101210402B1

Abstract

본 발명의 목적은 중량이 큰 제품을 가공할 수 있는 소형의 프레스 장치 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 프레스 장치 시스템(1)은, 연직 방향으로 나란히 배치된 적어도 2개의 열판(220, 221)과, 열판(220, 221)을 서로 근접시켜 열판 사이에 끼워진 제품(P)을 프레스하는 열판 구동 수단(260)을 구비한 프레스 장치(200)와, 제품(P)이 올려지는 로더 암 수단(310, 320)과, 로더 암 수단(310, 320)상에 제품(P)이 올려진 상태에서 열판 사이에 제품(P)을 끼우고 로더 암 수단(310, 320)을 프레스 장치로부터 퇴피시키도록 수평 이동시키는 로더 암 구동 수단(343, 344)을 구비한 로더(30O)를 가지며, 프레스 장치(200)는, 로더(300)에 의해 열판 사이에 끼워져 있는 제품(P)을 로더 암 수단(310, 320)으로부터 분리시키도록 들어 올리고, 제품(P)이 분리된 로더 암 수단(310, 320)을 프레스 장치(200) 내로부터 퇴피시키도록 로더 암 구동 수단(343, 344)에 의해 구동한 후, 제품(P)을 하강시켜 제품(P)을 열판(220)상에 올려 놓는 제품 전환 암 수단(211∼214)을 더 갖는다.

프레스, 로더 암, 로더, 스태커, 열판

Description

프레스 장치 시스템{PRESS SYSTEM}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치 시스템 전체를 도시한 평면도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스태커의 측면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스태커의 지지 암 상에 금속 플레이트 및 제품을 올려 놓는 순서를 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로더를 사용하여 스태커로부터 금속 플레이트 및 그 위에 올려진 제품을 꺼내는 순서를 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로더에 의해 유지된 금속 플레이트 및 제품을 프레스 장치에 설치하는 순서를 도시한 도면,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 측면도,

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 정면도,

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 로더의 측면도.

본 발명은 프레스 장치와 이 프레스 장치에 제품을 반입/반출하는 로더를 구비한 프레스 장치 시스템에 관한 것이다.

중간 프레스 보드를 통하여 복수개의 피가공재(수지 필름 등) 제품을 수직방향으로 배열하고, 한 번의 프레스로 복수개의 제품을 프레스 가공하는 다단 프레스 장치가 종래부터 이용되고 있다. 상기 다단 프레스 장치와, 가공 전의 제품이 일시적으로 수납되는 스태커 및 스태커에 수납된 제품을 프레스 장치로 반송하는 로더가 프레스 장치 시스템을 구성한다.

이러한 로더의 종래 예로서, 예컨대 일본특허공고 평 7-115240에 개시된 것이 있다. 상기 문헌에 개시되어 있는 구성에서는, 제품이 이송판 상에 올려져 있고, 로더는 이송판 각각에 대응하는 복수개의 암을 가지며, 이 암을 이송판의 밑면 단부에 걸치고, 다음에 암을 상승시켜 스태커로부터 이송판을 부상시키고, 이 상태에서 이송판 및 그 위의 제품을 이동시킨다. 로더는 각 이송판의 암을 프레스 장치에 끼워 넣은 다음, 암을 하강시켜 이송판을 프레스 장치의 프레스 보드 상에 올려 놓는다. 또한, 암을 하강시키면 암이 이송판으로부터 이격된다. 그런 다음, 암을 프레스 장치로부터 빼낸다. 이와 같이 하여 프레스 장치는 제품을 프레스할 수 있게 된다.

상기 문헌에 개시된 구성은, 상술한 바와 같이 암을 스태커 및 프레스 장치 내에 삽입하거나 그로부터 빼내어야 하므로, 암은 캔틸레버형 구조로 지지되게 된다. 또한 이 암으로 제품을 지지하기 위해서는, 암의 길이가 암 길이방향의 제품 길이와 대략 같아야 한다. 이와 같이 길이가 긴 암으로 제품을 지지하면, 암의 고정단에 휨 모멘트가 집중적으로 걸리게 된다. 또한, 상술한 바와 같이 암은 이송판을 상승 및 하강시킬 필요가 있다. 따라서, 이러한 로더는 암의 자세를 유지하 면서 암을 상하방향으로 구동하는 구동기구(실린더 기구, 볼나사 기구, 래크 피니언 기구 등)를 구비하고 있어야 한다. 그러나, 이러한 구동기구는 암의 밑부분에 배치되므로, 구동기구, 특히 그 맞물림 부분에 상술한 휨 모멘트가 집중적으로 걸리게 된다. 따라서 종래의 구성에서는, 특히 중량이 비교적 큰 제품을 운반하는 경우에는 이러한 휨 모멘트를 충분히 견뎌낼 수 있도록 맞물림 면적을 크게 확보하여야 하였다. 이에 따라, 암을 상하방향으로 구동하는 구동기구가 커지게 되므로, 로더 및 프레스 장치 시스템이 대형화되는 문제가 있었다.

상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 비교적 중량의 큰 제품을, 구동기구 등을 대형화시키지 않고도 운반/프레스할 수 있는 소형의 프레스 장치 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 프레스 장치 시스템은, 연직 방향으로 배치된 적어도 2개의 열판과, 상기 열판을 서로 근접시켜 상기 열판 사이에 끼워진 제품을 프레스하는 열판 구동 수단을 구비한 프레스 장치와, 제품이 올려지는 로더 암 수단과 상기 로더 암 수단 상에 제품이 올려진 상태에서 열판 사이에 제품을 끼우고 로더 암 수단을 상기 프레스 장치로부터 퇴피시키도록 수평 이동시키는 로더 암 구동 수단을 구비한 로더를 갖고 있고, 상기 프레스 장치는, 상기 로더에 의해 열판 사이에 끼워져 있는 제품을 로더 암 수단으로부터 분리하도록 들어 올리고, 제품이 분리된 상기 로더 암 수단을 프레스 장치 내로부터 퇴피시키도록 로더 암 구동 수단에 의해 구동한 후, 상기 제품을 하강시켜 상기 열판 상에 올려 놓는 제품 전환 암 수단을 더 갖는다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치 시스템의 구성을 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 실시예에 따른 프레스 장치 시스템 전체를 도시한 평면도이다. 프레스 장치 시스템(1)은 가공 전의 제품이 올려지는 스태커(100)와, 제품을 프레스하는 프레스 장치(200)와, 스태커(100)로부터 프레스 장치(200)로 제품을 반송하는 로더(300)를 갖는다. 본 실시예에 따른 일련의 공정에서는, 제품(P)이 플레이트(M)에 올려진 상태로 반송되어 프레스되도록 되어 있다. 또한, 도면에는 로더(300)가 4개 도시되어 있으나, 이는 이동하는 로더(300) 4개의 상태를 도시한 것이며, 실제로 로더(300)의 수는 하나이다(로더(300)의 이동 기구에 관해서는 후술하기로 한다).

스태커(100)에는 수지 플레이트 제품(P)이 복수개, 연직 방향으로 올려져 있다. 각 제품(P)은 각각 금속으로 이루어지는 플레이트(M) 상에 올려져 있다. 플레이트(M)는 각각 그 네개의 코너에서 제품 전환용 랙(110)의 지지 암(111∼114)에 의해 지지되어 있다. 지지 암(111, 112)은 도면의 상측으로부터 연장되어 플레이트(M)를 지지하며, 지지 암(113, 114)은 도면의 하측으로부터 연장되어 플레이트(M)를 지지한다. 지지 암(111, 113)은 도면의 상하방향으로 나란히 배치되어 있다. 이와 마찬가지로, 지지 암(112, 114)은 도면의 상하방향으로 나란히 배치되어 있다. 또한, 도 2는 스태커(100)의 측면도(도 1의 좌측에서 우측 방향으로 투영한 것)이다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 지지 암(111∼114)은 각각 연직 방향 으로 복수 그룹 구비되고, 수평방향으로 배치된 지지 암(111∼114)의 하나의 그룹 상에 하나의 플레이트(M)가 올려지도록 구성되어 있다.

지지 암(111∼114)은 실린더 기구(130)에 의해 연직 방향으로 상하이동할 수 있다. 실린더 기구(130)는 유압, 공기압 중 어느 하나에 의해 구동될 수 있다. 또한, 실린더 기구(130) 대신 래크 피니언 기구, 볼나사 기구 등 다른 구동기구를 이용할 수도 있다.

제품(P)이 올려져 있는 플레이트(M)는 도 1의 좌측으로부터 스태커(100)에 반입된다. 제품(P)을 스태커(100)에 반입할 때에는 도 1의 좌우 방향(이하, "반송 방향"이라 함)으로 플레이트(M)를 반송하는 리프팅 컨베이어(120)가 이용된다. 리프팅 컨베이어(120)는 연직 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 리프팅 컨베이어(120)는 그 위에 올려진 플레이트를 도 1의 좌측에서 우측으로 반송할 수 있도록 구동된다. 리프팅 컨베이어(120)의 이러한 구동은 도시되지 않은 구동 기구에 의해 수행된다.

도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 리프팅 컨베이어(120)의 도 1의 상하방향(이하, "폭방향"이라 함)의 크기는 지지 암(111, 113)의 폭방향 간격, 지지 암(112, 114)의 폭방향 간격보다 좁게 형성되어 있다. 따라서, 리프팅 컨베이어(120)의 각 지지 암(111∼114) 사이에 있는 부분(영역 121) 상에 플레이트(M)가 없을 때에는 지지 암(111∼114)과 간섭하지 않고 자유로이 상하 이동할 수 있다.

이하, 스태커(100)의 지지 암(111∼114) 상에 금속 플레이트(M) 및 제품(P)을 올려 놓는 순서에 대하여 설명한다. 도 3(a) 내지 도 3(d)는 각각 도 1의 A-A 선에 따른 단면도이다. 도시되어 있는 바와 같이, 지지 암(112, 114)은 각각 연직 상방으로 연장되는 후크(112h, 114h)를 가지고 있다. 지지 암(111, 113)도 역시 동일한 형상의 후크(111h, 113h)를 가지고 있다(도 1 참조).

도 3(a)는 스태커(100) 내에 금속 플레이트(M)가 반송되기 전의 상태를 나타낸 것이다. 도 3(a)에 도시되어 있는 바와 같이, 리프팅 컨베이어(120)의 상면(122)은 최상단의 지지 암(111∼114)의 후크의 상단에 의해 정의되는 수평면(TS1)보다 높은 위치에 있다.

이어서, 리프팅 컨베이어(120)의 상면(122)이 전진(도 1에서 좌측에서 우측으로 향하는 방향) 하도록 리프팅 컨베이어(120)가 구동되고, 제품(P)을 실은 금속 플레이트(M)가 리프팅 컨베이어(120)의 각 지지 암(111∼114) 사이에 있는 부분(도 1에서 영역 121) 상으로 이동한다. 이 상태를 나타낸 것이 도 3(b)이다. 이 상태에서는, 금속 플레이트(M)의 바닥면이 최상단의 지지 암(111∼114)의 후크의 상단에 의해 정의되는 수평면(TS1)보다 높은 위치에 있다. 따라서, 금속 플레이트(M)와 지지 암의 후크(111h∼114h)가 간섭하지 않고 금속 플레이트(M) 및 제품(P)이 스태커(100) 내로 반송된다.

이어서, 리프팅 컨베이어(120)는 도 3(c)에 나타낸 위치로 하강한다. 이에 따라, 금속 플레이트(M)는 최상단의 지지 암의 후크 상에 올려지게 된다.

이어서, 리프팅 컨베이어(120)의 상면(122)이 전진하도록 리프팅 컨베이어(120)가 구동되고, 제품(P)을 실은 금속 플레이트(M)가 리프팅 컨베이어(120)의 각지지 암(111∼114) 사이에 있는 부분(도 1에서 영역 121) 상으로 이동한다. 이 상 태를 나타낸 것이 도 3(d)이다. 이 상태에서는, 금속 플레이트(M)의 바닥면이 위에서 2번째의 지지 암(111∼114)의 후크의 상단에 의해 정의되는 수평면(TS2)보다 높은 위치에 있고, 금속 플레이트의 상단은 최상단의 지지 암(111∼114)의 하단에 의해 정의되는 수평면(BS1)보다 낮은 위치에 있다. 또한, 제품(P)의 폭방향 크기는 지지 암(111, 113) 사이의 공극의 폭방향 크기 및 지지 암(111, 113) 사이의 공극의 폭방향 크기보다 짧고, 제품(P)의 최상단의 높이는 최상단의 지지 암(111∼114)의 후크의 상단에 의해 정의되는 수평면(TS1)(즉, 상단의 금속 플레이트(M)의 바닥면의 위치)보다 낮은 위치에 있다. 따라서, 금속 플레이트(M)와 지지 암의 후크(111h∼114h) 및 상단의 금속 플레이트가 간섭하지 않고 금속 플레이트(M) 및 제품(P)이 스태커(100) 내로 반송되게 된다.

이하, 도 3(c)와 도 3(d)의 공정을 모든 지지 암(111∼114) 그룹(도 2 참조)에 대하여 수행함으로써 지지 암(111∼114)의 각 그룹에 각각 금속 플레이트(M) 및 제품(P)이 올려진다.

이하, 상술한 바와 같이 스태커(100) 내에 배치된 금속 플레이트(M) 및 제품(P)을 로더(300)를 이용하여 꺼내는 순서를 설명한다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 로더(300)는 리프팅 컨베이어(120)에 의한 금속 플레이트(M)의 반송 방향에 평행한 방향으로 연장되는 로더 암(310, 320)을 구비한다. 도면에는 로더 암(31O, 320)이 각각 하나만 도시되어 있으나, 실제로 로더 암(310, 320)은 지지 암(111∼114)의 각 그룹에 대응하는 높이의 각각에 각각 하나씩 배치되어 있다.

도시되어 있는 바와 같이, 로더 암(310, 320)은 연직 방향으로 연장되는 암 가이드(311, 321)에 의해 지지되는 일종의 캔틸레버이다. 로더(3O0)는 로더 암(310, 320)의 자유단(312, 322)을 선두로 하여 로더 암(310, 320)이 스태커(100) 내에 삽입되도록 구동되므로, 암 가이드(311, 321)가 스태커(100)와 간섭하지 않는다. 이하, 로더 암(310, 320)이 완전히 스태커(100)에 삽입된 상태의 로더(300)의 위치를 "제품 인출 위치"라 정의한다(도 1에서 좌측 하단의 로더(300)의 위치). 또한, 이 제품 인출 위치로부터 로더(300)가 도면의 우측 방향으로 후퇴하여 로더 암(310, 320)의 자유단이 충분히 스태커(100)로부터 이격된 상태의 로더(300)의 위치를 "제1 퇴피 위치(도 1에서 우측 하단의 로더(300)의 위치)"라 정의한다.

이하, 로더(300)를 사용하여 스태커(100)로부터 금속 플레이트(M) 및 그 위에 올려진 제품(P)을 꺼내는 구체적인 순서에 대하여 설명한다. 도 4(a)∼(c)는 각각 도 1의 A-A에 따른 단면도이다. 그리고 도 4의 (d)는 도 1의 B-B에 따른 단면도이다.

도 4(a)는 로더 암(310, 320)이 스태커(100)에 삽입되기 전의 상태를 도시한 것이다. 이 때, 로더(300)는 제1 퇴피 위치에 있다.

이어서, 로더(300)를 제품 인출 위치로 이동시킨다. 도 4(b)는 로더(300)가 제품 인출 위치로 완전히 이동된 상태를 도시한 것이다. 도 4(b)에 도시되어 있는 바와 같이, 로더 암(310, 320)은 각각 금속 플레이트(M)의 폭방향 양단(도면에서 좌우측단)의 바닥면과 지지 암 사이의 공극부에 삽입되어 있다. 본 실시예에서는, 금속 플레이트(M)의 폭방향 양단을 크랭크 모양으로 구부려 금속 플레이트(M)의 폭 방향 양단의 바닥면과 지지 암 사이의 공극부의 높이 방향 크기를 크게 하여, 로더 암(310, 320)을 용이하게 삽입할 수 있도록 하고 있다.

이어서, 지지 암(111∼114)을 하강시킨다. 도 4(c)는 지지 암(111∼114)의 하강이 완료된 상태를 도시한 것이다. 도시되어 있는 바와 같이, 지지 암을 하강시키면 금속 플레이트(M)는 지지 암으로부터 이격되어 로더 암(310, 320) 상에 올려지게 된다.

이어서, 로더(300)를 제1 퇴피 위치까지 이동시킨다. 도 4(d)는 로더(300)가 제1 퇴피 위치로 완전히 이동하였을 때의 로더(300)의 폭방향 단면을 도시한 것이다. 도 4(c)의 상태는 금속 플레이트(M)가 로더 암(310, 320)에 의해서만 지지된 상태이므로, 도 4(c)의 상태에서 로더(300)를 이동시키면, 도4(d)와 같이 로더 암(310, 320) 상에 금속 플레이트(M)(및 그 위의 제품(P))가 올려진 상태에서 금속 플레이트(M) 및 제품(P)이 스태커(100)로부터 인출된다.

상술한 바와 같이 본 실시예에서는, 스태커(100)로부터 제품(P)을 꺼낼 때 연직 방향으로 구동되는 것은 스태커(100)의 지지 암이며, 로더(300)의 로더 암(310, 320)은 연직 방향으로 구동되지 않는다. 지지 암의 폭방향 길이는 지지 암과 금속 플레이트(M)의 바닥면 사이에 로더 암(310, 320)을 삽입할 수 있을 정도이면 된다. 즉, 로더 암(310, 320)의 폭방향 크기보다 약간 큰 정도이면 된다. 따라서, 금속 플레이트(M)가 지지 암(111∼114) 상에 올려져 있을 때, 연직 방향으로 구동되는 캔틸레버인 로더 암(111∼114)의 고정단에 걸리는 휨 모멘트는 비교적 작으므로, 제품(P)의 중량이 커도 제품을 확실하게 유지할 수 있다. 한편, 그 고정 단(암 가이드(311, 321)측 단부)에 큰 휨 모멘트가 인가되는 로더 암(310, 320)은 연직 방향으로 구동될 필요가 없으므로, 견고하게 지지하는 것이 가능하다. 따라서, 로더 암(310, 320)은 제품(P)의 중량이 커도 제품을 확실하게 유지할 수 있다.

이어서, 로더(300)에 의해 유지된 금속 플레이트(M) 및 제품(P)을 프레스 장치(200)에 설치한다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시예에서는, 스태커(100)와 프레스 장치(200)가 폭방향으로 나란히 설치되어 있다. 로더(300)를 도 1에서 상하방향으로 평행 이동시킨다. 금속 플레이트(M) 및 제품(P)을 프레스 장치(200)에 설치함에 있어, 먼저 로더(300)를 제1 퇴피 위치로부터 도 1의 상방으로 이동시켜 로더(300)와 프레스 장치(200)가 도 1의 좌우 방향으로 나란히 배치되도록 한다. 이 때의 로더(300)의 위치를 "제2 퇴피 위치(도 1에서 우측상단의 로더(300)의 위치)"라 정의한다. 이 제2 퇴피 위치로부터 로더(300)를 프레스 장치로 향하는 방향(도 1에서 우측에서 좌측으로 향하는 방향)으로 이동시키면, 로더 암(310, 320)과 그 위에 올려진 금속 플레이트(M) 및 제품(P)이 프레스 장치(200) 내로 삽입된다. 이 때의 로더(300)의 위치를 "제품 배치 위치(도 1에서, 좌측상단의 로더(300)의 위치)"라 정의한다.

이하, 로더(300)에 의해 유지된 금속 플레이트(M) 및 제품(P)을 프레스 장치(200)에 설치하는 순서에 대해서 상세하게 설명한다. 도 5(a) 내지 도 5(e)는 각각 프레스 장치(200)의 도 1의 C-C선을 따른 단면도이다. 도 5(a) 내지 도 5(e)에는 금속 플레이트(M) 및 제품(P)이 각각 하나(도 5(a) 내지 도 5(c)) 또는 2개(도 5(d))만 도시되어 있으나, 후술하는 본 실시예의 설치 처리에 있어서는, 로더(300) 가 유지하고 있는 모든 금속 플레이트(M) 및 제품(P)에 대하여 동일한 설치 처리가 동시에 이루어진다.

본 실시예에서는, 금속 플레이트(M)가 일단 프레스 장치(200)의 제품 전환 암(211∼214)에 의해 유지된 후, 상기 제품 전환 암(211∼214)으로부터 중간 열판(220)으로 옮겨진다. 플레이트(M)는 각각 그 네개의 코너에서 제품 전환 암(211∼214)에 의해 지지될 수 있다. 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 지지 암(211∼214) 은 각각 연직 방향으로 복수개의 그룹 구비되어 있고, 수평방향으로 배치된 지지 암(211∼214)의 하나의 그룹 상에 하나의 플레이트(M)가 올려질 수 있도록 되어 있다.

지지 암(111∼114)과 마찬가지로, 제품 전환 암(211∼214)은 각각 유압 또는 공기압으로 구동되는 실린더 기구(도시 생략)에 의해 연직 방향으로 연장되는 가이드 샤프트(231∼234)를 따라 연직 방향으로 상하 이동할 수 있다. 또한, 실린더 기구 대신 다른 구동기구(래크 피니언 기구, 볼나사 기구 등)를 이용할 수도 있다. 그리고, 제품 전환 암(211∼214)은 각각 가이드 샤프트 주위로 회동(回動)하여 금속 플레이트(M)를 유지할 수 있는 플레이트 유지 위치(도 1에서 파선으로 나타낸 위치)와 제품 전환 암(211∼214)이 프레스 장치(200)에 의한 프레스 동작을 방해하지 않는 암 퇴피 위치(도 1에서 실선으로 나타낸 위치)의 2개 위치 중 어느 하나를 취한다. 플레이트 유지 위치에서는 제품 전환 암(211, 212)이 도면의 상측으로부터 연장되어 플레이트(M)을 지지할 수 있고, 제품 전환 암(213, 214)은 도면의 하측으로부터 연장되어 플레이트(M)를 지지할 수 있다. 플레이트 유지 위치에서는 제품 전환 암(211, 213)이 도면의 상하방향으로 나란히 배치되어 있다. 마찬가지로, 플레이트 유지 위치에서는 제품 전환 암(212, 214)이 도면의 상하방향으로 나란히 배치되어 있다. 또한 가이드 샤프트(231, 233) 사이의 간격(도 1 참조) 및 가이드 샤프트(232, 234) 사이의 간격은 로더 암(310, 320) 사이의 간격보다 충분히 넓어 로더 암이 가이드 샤프트와 간섭하지 않도록 되어 있다.

그리고, 로더(300)가 제품 배치 위치에 있을 때, 로더 암(310, 320)은 각각 2개의 로더 암 지지 롤(240)에 의해 지지된다. 이 로더 암 지지 롤(240)에 의해, 제품(P)의 중량이 커도 제품 배치 위치의 로더 암(310, 32O)은 대략 수평으로 유지된다.

도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 제품 전환 암(212, 214)은 각각 연직 상방으로 연장되는 후크(212h, 214h)를 가지고 있다. 제품 전환 암(211, 213)도 역시 동일한 형상의 후크(211h, 213h)를 가지고 있다(도 1 참조).

도 5(a)는 로더(300)를 제품 배치 위치로 이동시키고, 로더 암(310, 32O), 금속 플레이트(M) 및 제품(P)을 프레스 장치(200) 내에 반입한 상태를 나타낸 것이다. 이 때, 금속 플레이트(M)의 바닥면은 대응하는 중간 열판(220)의 상면보다 높은 위치에 배치되어 있다. 또한 제품 전환 암(212, 214)은 플레이트 유지 위치에 있고, 후크(212h, 214h)의 상단 높이는 대응하는 금속 플레이트(M)의 바닥면의 높이보다 낮게 되어 있다. 도 5에는 도시하지 않았으나, 제품 전환 암(211, 213)에 대해서도 마찬가지이다. 그리고, 도시하지는 않았으나, 어느 로더 암의 상단에 있는 제품 전환 암의 바닥면은 그 로더 암의 상단보다 높은 위치에 있다. 이에 따 라, 로더 암(310, 320), 금속 플레이트(M) 및 제품(P)은 제품 전환 암(211∼214)과 간섭하지 않고 프레스 장치 내로 도입된다.

이어서, 제품 전환 암(211∼214)을 상승시켜 상방의 금속 플레이트(M)에 맞닿게 한 다음 더욱더 들어 올린다. 도 5(b)는 이러한 상태를 나타낸 것이다. 도면에는 제품 전환 암(212 및 214)만 도시되어 있으나, 제품 전환 암(211 및 213) 역시 제품 전환 암(212 및 214)과 마찬가지로 금속 플레이트(M)를 들어 올리고 있다. 이에 따라, 금속 플레이트(M)는 로더 암(310 및 320)으로부터 약간 부상하여 금속 플레이트(M) 및 제품(P)이 제품 전환 암(211∼214)에 의해서만 유지되게 된다. 또한 이러한 상태에서는 로더 암(310, 320)과 제품 전환 암(211∼214)이 접촉하지 않는다.

이어서, 로더(300)를 제품 배치 위치로부터 제2 퇴피 위치로 이동시킨다. 도 5(c)는 이러한 이동이 완료되었을 때의 상태를 나타낸 것이다. 상술한 바와 같이, 금속 플레이트(M)는 제품 전환 암(211∼214)에 의해서만 유지되어 있고, 로더 암(310, 320)은 금속 플레이트(M)나 프레스 장치(200)의 구성요소와 접촉하지 않으므로, 로더(300)를 제2 퇴피 위치로 이동시킬 수 있고, 또한 이 때, 금속 플레이트(M) 및 제품(P)은 프레스 장치 내에 그대로 남게 된다.

이어서, 제품 전환 암(211∼214)을 각각의 후크(211h∼214h)의 상단이 대응하는 중간 열판(220)의 상면보다 낮아지도록 하강시킨다. 도 5(d)는 이러한 상태를 나타낸 것이다. 이에 따라, 금속 플레이트(M)의 바닥면이 암(211∼214)으로부터 이격됨과 동시에, 금속 플레이트(M)가 중간 열판(220) 상에 올려진다. 그리고 도시되어 있는 바와 같이, 폭방향으로 나란히 배치되는 한 쌍의 로더 암 지지 롤러(24O)의 간격은 금속 플레이트(M)의 폭방향 크기보다 크므로, 금속 플레이트(M)는 로더 암 지지 롤(240)과 접촉하지 않고 하강할 수 있다.

이어서, 제품 전환 암(211∼214)을 회동시켜, 제품 전환 암(211∼214)을 암 퇴피 위치로 퇴피시킨다. 도 5(e)는 이러한 상태를 나타낸 것이다. 이 때, 제품 전환 암(211∼214)의 어떠한 부분도 금속 플레이트(M) 아래에는 없는 상태가 된다. 따라서, 이 상태에서 중간 열판(220)끼리 근접시켜 열판 사이에서 금속 플레이트(M)마다 제품(P)을 프레스하고자 하는 경우, 금속 플레이트(M)가 제품 전환 암(211∼214)과 접촉하지 않으므로 제품(P)의 프레스가 가능하게 된다.

상술한 바와 같이 본 실시예에서는, 프레스 장치(200)에 제품(P)을 설치할 때 연직 방향으로 구동되는 것은 프레스 장치(200)의 제품 전환 암이며, 로더(300)의 로더 암(310 및 320)은 연직 방향으로 구동되지 않는다. 제품 전환 암의 폭방향 길이는 제품 전환 암과 금속 플레이트(M)의 바닥면 사이에 로더 암(310, 320)을 삽입할 수 있을 정도이면 된다. 즉, 로더 암(310, 320)의 폭방향 크기보다 약간 큰 정도이면 된다. 따라서, 금속 플레이트(M)가 제품 전환 암(211∼214) 상에 올려져 있을 때, 연직 방향으로 구동되는 캔틸레버인 제품 전환 암(211∼214)의 고정단에 걸리는 휨 모멘트는 비교적 작으므로 제품(P)의 중량이 커도 제품을 확실하게 유지할 수 있다. 한편, 그 고정단(암 가이드(311, 321)측의 단부)에 큰 휨 모멘트가 인가되는 로더 암(310, 320)은 연직 방향으로 구동할 필요가 없으므로, 견고하게 지지하는 것이 가능하다. 따라서, 로더 암(310, 320)은 제품(P)의 중량이 커도 제품을 확실하게 유지할 수 있다.

금속 플레이트(M) 및 제품(P)을 중간 열판(220) 상에 올려 놓은 후, 제품(P)의 진공 프레스가 수행된다. 이하, 그 순서에 대하여 설명한다. 도 6은 금속 플레이트(M) 및 제품(P)이 중간 열판(220) 상에 올려진 후의 프레스 장치(200)의 측면도이다. 그리고 도 7은 프레스 장치(200)를 도 1의 우측에서 본 정면도이다.

중간 열판(220) 각각은 상하방향으로 평행이동할 수 있도록 되어 있다. 최하층의 중간 열판(220)은 테이블 정반(251) 상에 올려져 있다. 또한, 최상단의 중간 열판(220) 상에 올려진 제품(P)의 상측에는 크라운 정반(252)의 바닥면에 고정된 상부 열판(221)이 배치되어 있다.

테이블 정반(251)은 유압 또는 공기압으로 구동되는 실린더(260)에 의해 상하방향으로 구동된다. 그리고, 중간 열판(220)은 각각 테이블 정반(251)의 상하 이동에 따라 상하로 이동하도록 구성되어 있다. 따라서, 중간 열판(220)과 상부 열판(221) 사이에 간극 없이 제품(P) 및 금속 플레이트(M)가 끼워질 때까지 테이블 정반(251)을 상승시키고, 이 상태에서 테이블 정반(251)을 더 상승시킴으로써 열판 사이에서 제품(P)이 프레스된다.

중간 열판(220) 및 상부 열판(221)은, 도시하지 않은 가열 수단(예컨대, 열판 내에 형성된 관로 내에 가열된 열 매체를 순환시키는 것)에 의해 온도 조정되고 있다. 열판의 온도는 제품(P)의 특성에 따라 제어된다.

테이블 정반(251), 크라운 정반(252), 중간 열판(220), 상부 열판(221), 제품 전환 암(211∼214), 가이드 샤프트(231∼234), 및 이들을 지지하는 장치 프레임 (270)은 진공 챔버(280) 내에 배치되어 있다.

진공 챔버(280)는 사방 및 상하를 둘러싸는 벽면에 의해 밀봉된 공간(도 7에서 사선부)을 형성한다. 그리고 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 진공 챔버(280)의 일측면을 형성하는 벽면(도 7에서 우측)에는 개구(282)가 마련되어 있어 제품(P)의 출입이 이 개구(282)를 통하여 이루어진다. 또한, 개구(282)가 형성되어 있는 벽면에는 슬라이드 도어(284)가 마련되어 있으며, 제품(P)을 설치하거나 꺼낼 때에는 이 슬라이드 도어(284)를 하방으로 슬라이딩시켜, 로더 암(310, 320) 및 여기에 올려진 제품(P)이 개구를 통과할 수 있도록 한다. 그리고, 제품(P)을 프레스할 때에는 슬라이드 도어(284)를 상방으로 이동시키고 개구(282)를 막아 진공 챔버(280) 내의 공간을 밀폐한다.

이와 같이 구성된 프레스 장치(200)에 의한 제품(P)의 프레스는 다음와 같이 이루어진다. 슬라이드 도어(284)를 하방으로 슬라이딩시킨 상태에서 상술한 순서에 따라 제품(P)을 중간 열판(220) 상에 올려 놓은 후 슬라이드 도어(284)를 상승시키고, 진공 챔버(280)에 의해 테이블 정반(251), 크라운 정반(252), 중간 열판(220), 상부 열판(221), 제품 전환 암(211∼214), 가이드 샤프트(231∼234), 및 이들을 지지하는 장치 프레임(270)을 외부로부터 밀봉한다. 이어서, 도시하지 않은 진공 펌프에 의해 진공 챔버 내의 기압을 강하시킨다.

이어서, 테이블 정반(251)을 상승시켜 제품(P)을 프레스한다. 프레스가 완료되면, 도시하지 않은 승압 밸브에 의해 챔버 내의 기압을 대기압으로 되돌리고, 테이블 정반(251)을 하강시키고 슬라이드 도어(284)를 하강시킨다. 이 상태에서 제품(P)을 프레스 장치(200)로부터 꺼낼 수 있게 된다.

다음, 로더(300)를 사용하여 제품(P)을 프레스 장치(200)에서 꺼낸다. 제품(P)을 꺼내는 작업은 도 5에 도시한 제품(P)의 반송 순서와 반대되는 순서, 즉 도 5(e), 도 5(d), 도 5(c), 도 5(b) 및 도 5(a)에 도시한 처리를 이 순서대로 수행함으로써 이루어진다. 꺼내진 제품은 로더(300)에 의해 스태커(100)로 반송된다. 로더(300)가 제품 인출 위치로 이동된 후 제품을 스태커(100)로 반송하는 작업은, 도 3에 도시된 제품(P)을 꺼내는 순서와 반대되는 순서, 즉 도 3(d), 도 3(c), 도 3(b) 및 도 3(a)에 도시한 처리를 이 순서대로 수행함으로써 이루어진다.

이하, 로더(300)의 이동 기구에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 7은 제2 퇴피 위치에 있는 로더(300)를 폭방향(도 1에서 하측에서 상측을 향한 방향)으로 투시한 측면도이다. 로더(300)는, 제1 퇴피 위치 또는 제2 퇴피 위치와 제품 인출 위치 또는 제품 배치 위치 사이를 반송 방향으로 이동하기 위한 제1 이동기구(340) 및 제1 퇴피 위치와 제2 퇴피 위치 사이를 폭방향으로 이동하기 위한 제2 이동기구(330)를 구비하고 있다.

제1 이동기구(340)는 반송 방향 또한 수평 방향으로 걸쳐진 한 쌍의 볼나사(341, 342)와, 이들 볼나사(341, 342)에 각각 결합되는 너트(343, 344)와, 볼나사(341, 342)를 각각 회전 구동하는 제1 모터(345)를 갖는다. 너트(343, 344)에는 각각 암 가이드(311, 321)가 매달려 있다. 따라서, 제1 모터(345)에 의해 볼나사(341)를 회전구동하면, 너트(343, 344)와 함께 암 가이드(311, 321) 및 로더 암(310, 32O)이 반송 방향(도면에서 좌우 방향)으로 이동한다. 볼나사(341, 342)는 로더(300)의 천장판(350)에 매달려 있고, 모터(345)는 천장판(350)의 상면에 고정되어 있다. 제1 모터(345)의 회전축 토크는 모터(345)의 회전축에 장착된 구동 풀리(346)와 볼나사(341, 342)의 말단(도면에서 우측)에 마련된 종동 풀리(341a, 342a)에 걸쳐진 엔드리스 벨트(347)를 통하여 볼나사(341, 342)로 전달된다.

상술한 바와 같이 본 실시예에서는, 볼나사 기구에 의해 로더 암(310, 320)이 제1 퇴피 위치 또는 제2 퇴피 위치와 제품 인출 위치 또는 제품 배치 위치 사이를 이동할 수 있도록 되어 있다. 본 실시예에서는 제1 이동기구가 볼나사 기구에 의해 로더 암을 이동시키도록 되어 있으나, 볼나사 기구 대신 (유압 또는 공기압으로 구동되는) 실린더 기구나 래크 피니언 기구 등을 사용할 수도 있다.

로더 암(310, 32O) 및 암 가이드(311, 321)는 상술한 바와 같이 천장판(350)에 매달려진 상태에서 후술하는 제2 이동기구에 의해 천장판마다 이동하도록 되어 있다.

제2 이동기구(330)는 폭방향 및 수평으로 걸쳐진 한 쌍의 리니어 레일(331, 332)과 리니어 레일(331, 332)에 각각 결합되어 레일 상을 폭방향으로 이동할 수 있는 후크(333, 334)를 갖는다. 후크(333, 334)는 모두 천장판(350) 상에 고정되어 있으며, 리니어 레일(331, 332)은 천장(2)에 매달려져 있다. 천장판(350), 로더 암(310, 320) 및 암 가이드(311, 321)는 상기 리니어 레일(331, 332)을 따라 (즉, 제1 퇴피 위치와 제2 퇴피 위치 사이를) 이동할 수 있도록 되어 있다.

또한 천장(2)에는 폭방향 수평으로 연장되는 래크(335)가 매달려 있다. 또, 천장판(350) 상에는 제2 모터(336)가 고정되어 있다. 제2 모터(336)의 회전축에는 래크(335)와 결합되는 피니언(337)이 장착되어 있다. 따라서, 제2 모터(336)를 구동함으로써 천장판(350), 로더 암(310, 320)을 리니어 레일(331, 332)을 따라 폭방향으로 구동할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 제2 이동기구가 래크 피니언 기구에 의해 로더 암을 이동시키도록 되어 있으나, 래크 피니언 기구 대신 (유압 또는 공기압으로 구동되는) 실린더 기구나 볼나사 기구 등을 사용할 수도 있다.

상술한 바와 같은 구성에 따르면, 프레스 장치에 제품을 설치할 때 연직 방향으로 구동되는 것은 프레스 장치의 제품 전환 암 수단이고, 로더 암 수단은 연직 방향으로 구동되지 않는다. 제품 전환 암 수단의 길이는 제품의 단부와 맞닿을 수 있는 크기이면 되고, 예컨대, 제품 전환 암 수단은 복수개의 크기가 작은 암이며, 이들 암은 각각 여러 곳에서 각각 제품의 단부와 결합한다. 암의 크기가 작으므로, 이러한 제품 전환 암 수단을 연직 방향으로 구동한다고 해도 그 구동부에 걸리는 휨 모멘트는 비교적 작고, 제품의 중량이 커도 구동부를 대형화하지 않고 제품을 확실하게 유지할 수 있다. 한편, 그 고정단에 큰 휨 모멘트가 인가되는 로더 암 수단은 연직 방향으로 구동할 필요가 없기 때문에, 리브 케이스 등의 장치의 대형화를 초래하지 않는 수단을 사용함으로써 제품을 견고하게 지지할 수 있다. 따라서, 로더 암 수단은 제품의 중량이 커도 프레스 장치 시스템 전체의 크기를 크게 하는 일없이 제품을 확실하게 유지할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 로더 암 수단이 연직 방향으로 구동되지 않으므로, 예 컨대 중량이 큰 제품에 의해 로더 암 수단이 휜 경우에도 로더 암 수단을 지지하여 제품을 대략 수평으로 유지하는 지지수단(롤러 등)을 프레스 장치 측에 설치하는 것이 가능하다.

또한 본 발명에 따르면, 프레스 장치의 전환 암 수단에 의해 제품이 유지되므로, 진공 프레스를 수행하는 경우에는 전환 암 수단 자체가 프레스 장치의 진공 챔버 내에 배치되도록 함으로써, 프레스 장치의 열판과 제품을 접촉하지 않은 상태에서 챔버 내의 진공으로 감압하는 것이 가능하다. 따라서, 챔버 안이 진공 상태가 될 때까지의 사이에, 열판과 제품의 접촉에 의해 제품이 가열되거나 열판이 냉각되는 것을 방지할 수 있어, 안정된 제품 성형이 가능하다.

또한 본 발명의 구성에서는, 로더가 제품을 올려 놓고 수평방향으로 이동하는 이상의 기능을 필요로 하지 않으므로 로더의 경량화가 가능하고, 작은 출력의 로더 구동기구에 의해 제품의 운반이 가능하며, 시스템 전체의 제조 비용 및 유지 관리비용을 줄일 수 있다. 이러한 구성에 따른 효과는, 특히 복수대의 프레스 장치에 의해 복수회의 프레스를 수행하여(열간 프레스 후에 냉간 프레스를 행하는 등) 로더의 이동거리가 길게 되어 있는 경우에 효과적이다.

Claims

연직 방향으로 배치된 적어도 2개의 열판과, 상기 열판을 서로 근접시켜 상기 열판 사이에 끼워진 제품을 프레스하는 열판 구동 수단을 구비한 프레스 장치와,

제품이 올려지는 로더 암 수단과, 상기 로더 암 수단 상에 제품이 올려진 상태에서 열판 사이에 제품을 끼우고 로더 암 수단을 상기 프레스 장치로부터 퇴피시키도록 수평 이동시키는 로더 암 구동 수단을 구비한 로더를 갖는 프레스 장치 시스템으로서,

상기 프레스 장치는, 상기 로더에 의해 열판 사이에 끼워져 있는 제품을 로더 암 수단으로부터 분리하도록 들어 올리고, 제품이 분리된 상기 로더 암 수단을 프레스 장치 내로부터 퇴피시키도록 로더 암 구동 수단에 의해 구동한 후, 상기 제품을 하강시켜 상기 열판 상에 올려놓는 제품 전환 암 수단을 더 갖고 있는 것을 특징으로 하는 프레스 장치 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제품 전환 암 수단은, 제품이 열판 상에 올려지도록 하강시킨 후, 상기 프레스 장치에 의한 프레스 시점에 제품과 제품 전환 암 수단이 접촉하지 않도록 퇴피하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제품 전환 암 수단이 복수개의 제품 전환용 캔틸레버형 부재를 구비하고, 상기 제품 전환용 캔틸레버형 부재는 각각 소정의 회전축 주위로 회동함으로써 상기 프레스 장치에 의한 프레스 시점에 상기 제품과 상기 제품 전환용 캔틸레버형 부재가 접촉하지 않도록 퇴피하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치 시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 제품 전환용 캔틸레버형 부재는 각각 수평면 상에서 상기 소정의 회전축 주위로 회동하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치 시스템.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 로더 암 수단은 하나의 제품을 그 폭 방향 양단에서 지지하는 서로 평행한 한 쌍의 캔틸레버형 암을 가지며, 상기 프레스 장치는 상기 로더 암 수단 상에 제품이 올려진 상태에서 열판 사이에 제품을 끼우고 있을 때 상기 캔틸레버형 암을 수평으로 유지하도록 지지하는 암 지지수단을 갖는 것을 특징으로 하는 프레스 장치 시스템.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레스 장치 시스템은 상기 프레스 장치에 의해 프레스 되기 전의 제품이 연직 방향으로 복수개 저장되어 있는 스태커를 가지며, 상기 로더 암 구동 수단은 상기 스태커 내의 제품 아래에 상기 로더 암 수단이 끼워지도록 상기 로더 암 수단을 수평 이동할 수 있고,

상기 스태커는 상기 로더 암 수단 상에 있는 제품을 연직 방향으로 하강시켜 제품을 로더 암 수단 상에 올려 놓는 제품 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하 는 프레스 장치 시스템.
제 6 항에 있어서, 상기 제품 구동 수단은 그 위에 제품을 올려 놓을 수 있는 지지 암 수단을 구비하며, 상기 제품 구동 수단은 상기 지지 암 수단을 연직 방향으로 하강시키는 것을 특징으로 하는 프레스 장치 시스템.
제 7 항에 있어서, 상기 지지 암 수단이 복수개의 지지용 캔틸레버형 부재를 구비하고, 상기 지지용 캔틸레버형 부재는 상방으로 돌출하는 돌출부를 가지며, 상기 제품은 상기 돌출부 상에 올려지는 것을 특징으로 하는 프레스 장치 시스템.