KR20080013825A - 금속 용기들의 국부 및/또는 광범위한 변형 작동들을수행하기 위하여 전기적으로 조정된 하나 또는 그 이상의장치들로 구성된 금속 용기를 포밍 가공하기 위한 기구 - Google Patents

Abstract

하나 또는 그 이상의 인터페이스 장치(12)들을 포함하는 금속 용기들에 대해 국부 및/또는 광범위한 변형 작동들을 수행하기 위하여 전기적으로 조정된 하나 또는 그 이상의 장치들을 포함하는 금속 용기를 포밍 가공하기 위한 기구(10)에 있어서, 상기 장치들의 운동은 상기 동일한 장치들을 동조화하고 조정하기에 적합한 수단을 통해 간접적인 방식으로 달성되는 것을 특징으로 한다.

금속 용기, 인터페이스 장치, 작동 장치, 선택적인 반전 장치

Description

금속 용기들의 국부 및/또는 광범위한 변형 작동들을 수행하기 위하여 전기적으로 조정된 하나 또는 그 이상의 장치들로 구성된 금속 용기를 포밍 가공하기 위한 기구{APPARATUS FOR FORMING METAL CONTAINER COMPRISING ONE OR MORE DEVICES THAT ARE ELECTRONICALLY COORDINATED TO PERFORM OPERATIONS OF LOCAL AND/OR EXTENSIVE DEFORMATION OF METAL CONTAINERS}

본 발명은 금속 용기들의 국부 및/또는 광범위한 변형 작동들을 수행하기 위하여 전기적으로 조정된 하나 또는 그 이상의 장치들을 포함하는 금속 용기들을 포밍 가공하기 위한 기구에 관한 것이다.

더 구체적으로, 본 발명은 상기 특정한 바와 같이 알루미늄, 그의 합금들, 강 또는 그 외의 다른 적합한 재료들로 제조된 금속 용기의 측부 표면에 대해 심지어 연속적인 모드(mode)로 다수의 연속 작동을 수행하기에 특히 적합한 기구에 관한 것이다.

거칠고 돌출되며 회전 또는 디프-드로잉 가공된(deep-drawn) 피스(piece)들 로 형성되며 금속으로 제조된 상기 용기들은 원래 원통 형태를 가지며 그 후 작업되고 형삭 가공된다.

부분적이거나 또는 전체 측부 표면을 변형하고 및/또는 테이퍼링 하는 연속 작동 전, 상기 용기들은 외부 측부 표면을 따라 내측 및/또는 외측에 코팅 처리하고 석판 인쇄할 수 있으며, 상기 석판 인쇄 작업은 사용자를 위하여 지시사항에 따라 금속 용기들 상에 내용과 정보에 대해서 다양한 색상으로 기록하거나 또는 장식하기 위함이다.

본 발명의 기구는 예를 들어 에어로졸, 음료수 병, 드링크 병 및 이와 유사한 제품들과 같은 금속 용기들의 프로세싱을 수행하며, 상기 프로세싱의 최종 단계에서 즉 한 단부에서 개방된 원통형 금속 용기는 부분적으로 금속 용기의 구조를 가변시키는 소성 변형 예를 들어 "넥킹(necking)" 또는 "테이퍼링" 또는 일반적으로 "형삭 가공(shaping)" 프로세스를 수행한다. 본 발명에 따른 기구는 또한 상기 금속 용기들 상에서 엠보싱/디보싱 사이클을 수행하며, 상기 작업들은 주어진 측부 표면의 영역에, 중공 및/또는 엠보싱 된 섹터들에 의해 형성되며 다양한 형태로 몰딩처리된 특징들과 그 외의 다른 패턴들을 생성한다.

음료수, 음식 또는 에어로졸을 위해 사용된 용기들은 필요 기초 작업의 숫자를 제한하는 제조의 복잡성을 기초로 하여 차이점들을 보인다. 금속 용기들의 다양한 타입들과 관련하여 다양한 타입의 생산은 1)높은 또는 낮은 생산 속도, 2)높은 또는 낮은 생산 복잡성의 파라미터를 기초로 하여 분류된다.

예를 들어 캔 또는 "팝 캔(pop can)" 형태의 음료수 병에 사용된 용기들은 제한된 생산 복잡성(limited productive complexity)을 가지는 것을 특징으로 하며, 초기 단계의 연마되지 않는 금속의 피스로부터 시작하여 완제품을 획득하기 위해 요구된 작업은 일반적으로 15개 이상의 워크 스테이션을 필요로 하고, 상기 타입의 용기들을 위해 생산율은 일반적으로 매우 높으며 (3000 cpm(cans per minute, 분 당 캔의 숫자)) 중단없는 프로세싱 기계를 사용함으로써 이 목적을 구현할 수 있다.

일반적으로 더 많은 복잡한 제조과정을 요구하는 에어로졸 용기들은 다수의 작업을 필요로 하고, 현재까지 상기 작업은 소위 "인덱스-모션 왕복 테이블 기계 (index-motion reciprocating table machine)"를 사용하여 수행되고, 상기 기계는 에어로졸 세그먼트 시장에 현재 요구되는 낮은 생산율(대략 300 cpm)을 커버할 수 있다.

하지만 현재로서는, 특히 음료수 세그먼트 시장에서 고속으로 용기들을 제조할 필요성이 높게 제기되어 왔으며, 예를 들어 소위 "보틀 캔(bottle can)" 및/또는 "콘투어 캔(contour can)"의 복잡한 형태를 특징으로 하는 용기들은 거의 모든 측부 표면상에서 형삭 가공이나 변형을 포함하고 글라스 또는 PET 용기들의 미적 특징들을 구현한다. 상기 타입의 금속 용기들의 제조는 현재 최대 60 프로세싱 단계들을 요구한다. 더욱이, 높은 생산 속도를 위하여 연속 사이클 기계를 사용할 필요성이 제기된다.

연속 사이클에서 "팝 캔" 타입의 음료수 시장 세그먼트를 위한 용기들을 제조하기 위한 종래의 기술은 인-라인 시스템(in-line system)을 사용할 필요가 있 고, 하기에서 언급된 특허들의 공개된 기술에 따른 모듈 타입을 종종 사용한다.

특허 EP 0 767 713(Marrit et Al.)호는 서로 연결된 다수의 사전제작된 모듈로 구성된 모듈 시스템에 관하여 기술하며, 상기 모듈 시스템은 다수의 동일한 또는 다른 형삭 가공 공구들로 구비된 지지부가 회전하는 터릿 조립체들을 형성한다. 상기 터릿 조립체들은 원칙적으로 서로 인접하여 위치되며 이에 따라 공구를 이용하여 상기 터릿 조립체 중 하나를 처리한 금속 용기들은 또 다른 터릿 조립체에 직접 이동된다. 더욱이 상기 모듈들을 차례로 연결함으로써 독립적인 모듈 중 운동 전달에 의해 한 프로세싱 스테이션(processing station)으로부터 그 다음 스테이션에 캔(can)들을 이송하기 위한 직접적인 상호 작동을 형성한다.

특허 US 4,513,595(Cvacho)호는 관형 금속 캔 바디를 플랜징(flanging)하고 넥킹하기 위한 기구와 방법에 관한 것이다. 상기 기구는 다수의 워크 스테이션을 포함하며, 이들은 한 작동 위치로부터 다른 위치로 금속 용기들을 이동시키기 위하여 서로 연결된다.

특허 US 2,550,156(Lyon)호는 금속 용기들을 처리하고 이동하기 위한 기구를 공개하며, 상기 작동들은 베이스플레이트(baseplate)와 측부 레일에 연결된 한 세트의 "박스"로 제조된 모듈 구조물 상에서 수행된다. 파워 드라이브는 프레임 유닛 하부에 종방향으로 연장되는 메인 드라이브 샤프트에 의해 전달된다. 더욱이 유닛들의 숫자는 베이스플레이트의 길이와 메인 샤프트의 길이에 좌우된다.

특허 US 4,519,232(Traczyk et Al.)호는 금속 용기들을 형삭 가공하기 위한 모듈 시스템을 공개하며, 상기 금속 용기들은 원주들을 따라 다수의 프로세싱 공구 들로 구비된 회전식 터릿들을 포함하는 실질적으로 동일한 다수의 모듈들로 구성된다.

하지만 모든 상기 장치들 또는 시스템들은 상당한 문제점 즉, 모듈 구조에서 직접적인 방식으로, 예컨대 기어링-체인(gearing-chain)을 이용함으로써 한 유닛으로부터 다른 유닛으로 운동 전달 드라이브가 발생되는 문제점을 나타내며, 이는 몇몇 유닛 및 모듈의 동조화 즉 완제품의 높은 퀄리티를 획득하기 위한 핵심적인 동조화를 보장하기 위하여 몇몇 실시예들에서 특히 심각한 것으로 입증되었고, 필요한 목적에 부합하는 추가적인 부품들을 사용하며 상기 부품들의 정확성은 프로세싱 단계들에 대해 고찰된 유닛 또는 모듈의 숫자에 좌우되며, 상기 부품들은 종종 기계적 관점에서 매우 정교(sophisticated)하다.

추가적인 문제점은 모듈 중 직접적인 타입의 운동 전달 드라이브는 일반적으로 오직 하나의 모터를 사용하여 조합되고 전체 기계 또는 장치와 공유되며, 이는 각각의 모듈이 전체 기계의 전력 전달을 지지할 수 있어야 하기 때문에 과도하게 크기가 정해져야 되는 각각의 모듈의 기계적 부품들을 필요로 한다는 점이다. 이는 또한 저장 비용과 여분의 부품들의 비용을 증가시킨다.

추가적인 문제점은 비상 정지(emergency stop)의 경우에 상기 장치들 또는 시스템들은 기본적으로 긴 시간 경과(time lag)를 필요로 하며, 상기 시간 경과는 기계적으로 이동식 부분들을 손상시키지 않고 비상 시에 정지하거나 또는 제동하기 위하여 일반적으로 10초 내지 15초 사이의 범위이다.

본 발명의 목적은 상기 기술한 문제점들을 해결하는 것이다.

더 구체적으로, 본 발명의 목적은 훌륭한 가용성과 모듈화를 특징으로 하는 금속 용기들에 대해 국부 및/또는 광범위한 변형 작동들을 수행하기 위하여 전기적으로 조정된 하나 또는 그 이상의 장치들을 포함하는 금속 용기들을 포밍 가공하기 위한 기구를 제공하는 데 있으며, 또한 음료와 에어로졸 시장 세그먼트에 공급하도록 제공된 금속 용기에 다양한 프로세싱 사이클을 위해 사용될 수 있고, 추가적으로 복잡한 시스템에 상관없이 용이하고 단순한 방식으로 금속 용기들을 하나의 워크 스테이션으로부터 그 다음 워크 스테이션으로 이송하고 취급하기 위함이다.

본 발명의 추가적인 목적은 상기 기술한 바와 같이 금속 용기 상에 수행되어야 하는 프로세싱 사이클의 숫자와 복잡성에 상관없이 적당한 크기의 구조물을 구성하기에 적합하며 설치 시에 과도한 공간이 필요 없는 기구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 추가적인 목적은 높은 수준의 강도(strength)를 보장하고 시간이 흘러도 안정적이며 용이하고 저렴하게 제조될 수 있는 장치를 사용자에게 제공함에 있다.

상기 목적들은 본 발명의 금속 용기들에 대해 국부 및/또는 광범위한 변형 작동들을 수행하기 위하여 전기적으로 조정된 하나 또는 그 이상의 장치들을 포함 하는 금속 용기를 포밍 가공하기 위한 장치에 의해 구현되며, 상기 장치의 운동이 상기 동일한 장치들을 동조화하고 조정하기에 적합한 수단들을 통해 간접적으로 달성되는 하나 또는 그 이상의 인터페이스 장치들을 포함한다.

본 발명의 금속 용기들에 대해 국부 및/또는 광범위한 변형 작동들을 수행하기 위하여 전기적으로 조정되는 하나 또는 그 이상의 장치들을 포함하는 금속 용기를 포밍 가공하기 위한 기구의 구조적 및 기능적인 특징들은 하기의 상세한 설명들로부터 더 잘 이해될 수 있으며, 첨부된 도면들은 제한적이지 않은 방식으로 선호되는 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 본 명세서에서 자명한 이점들이 기술된다.

본 발명의 금속 용기들에 대해 국부 및/또는 광범위한 변형 작동들을 수행하기 위하여 전기적으로 조정된 하나 또는 그 이상의 장치들을 포함하는 금속 용기를 포밍 가공하기 위한 기구로 인해, 독립적이며 전기적으로 조정된 장치들로 구성된 모듈 구조로 인해 다수의 다양한 시장 요구를 재빨리 충족시키기 위하여 바람직하게 높은 조절성과 가요성을 특징으로 하는 시스템을 셋업(set up)할 수 있다.

추가적인 이점으로는, 예컨대 선택적인 반전 장치(16)의 추가적인 가변 드럼(30)의 운동 또는 삽입을 통해 강화된 독립적인 장치들을 변화시킴으로써 몇몇 장치들을 컷 아웃에 의해 상기 기구가 생산 사이클(productive cycle)을 초크하는 보수유지 서비스를 수행할 수 있다는 점이다.

추가적인 이점은, 각각의 장치가 서로에 대해 완전히 독립적이기 때문에, 금속 용기들을 처리하도록 요구된 단계들의 숫자 및/또는 생산 특성들의 함수로서 빠르고 용이하게 확장된 독립적인 기계들이 되는 점이며, 이로 인해 제공되어야 하는 종래의 기계적 구조로 시스템의 확장성이 구현될 수 있다.

추가적인 이점은, 비상 정지가 요구될 때 독립적인 장치들의 조립체로 구성된 본 발명에 따른 기구는 장치들의 숫자에 상관없이 독립적으로 조종되어야 하는 각각의 장치의 비상 정지와 대략 2초 또는 3초가 소요되는 정지 시간을 허용한다는 점이다.

추가적인 이점은, 운동 전달 드라이브로 간주된 바와 같이 서로에 대해 독립적인 본 발명에 따른 기구의 장치들이 단순한 기계적인 형상을 지니며 낮은 비용을 특징으로 하고 유지보수 작동을 용이하게 한다는 점이며, 전기적 또는 기계적 오류 발생 시에 생산이 재빨리 재개될 수 있도록 오퍼레이터가 독립적인 장치상에서 수리할 수 있다.

본 발명에 따른 기구의 추가적인 이점은, 제어 시스템(34)이 예를 들어 모터의 전기적 입력에 관한 인포메이션을 상기 장치들로부터 수용하기 때문에, 동일한 장치상에서 기계적 검사 기능을 수행할 수 있다는 점이다.

상기 언급한 도면들의 도면부호에 대해, 본 발명의 금속 용기들에 대한 국부 및/또는 광범위한 변형 작업을 수행하기 위하여 전기적으로 조정된 하나 또는 그 이상의 장치들로 구성된 금속 용기를 포밍 가공(forming)하기 위한 기구는 도 1에서 도면부호(10)로 표시되고, 하나 또는 그 이상의 인터페이스 장치(interface device, 12), 기본적으로 다른 장치와 동일한 하나 또는 그 이상의 작동 장치(working device, 14) 및 선택적인 반전 장치(reversal device, 16)를 포함하며, 상기 모든 장치들은 일반적으로 밀폐-루프(closed loop) 타입의 다양한 라우트(route)를 형성하기 위하여 배열된다.

도 1을 도시하는 선호적인 실시예에서 상측 부분과 하측 부분을 포함하는 인터페이스 장치(12)는 하나 또는 그 이상의 로딩 드럼(loading drum, 18, 18')과 하나 또는 그 이상의 언로딩 드럼(unloading drum, 22, 22')으로 구성된다.

도 1에 도식적으로 도시된 바와 같이, 각각의 작동 장치(14)는 상측 부분과 하측 부분으로 구성되며, 각각의 부분들은 하나 이상의 터릿(turret, 24)과 하나 이상의 이송 드럼(transfer drum)을 포함한다. 각각의 터릿(24)은 바람직하게 원형이고 상기 터릿의 원주를 따라 모두 동일하거나 또는 서로 다른 다수의 몰드(mould) 또는 척(chuck)들을 포함하며, 이들은 금속 용기들의 측부 표면상에서 포밍 가공 작업을 수행하기에 적합하다.

만약 제공된다면, 선택적인 반전 장치(16)는 추가적인 가변 장치(change drum, 30)과 추가적인 이송 드럼(32)을 포함한다. 상기 추가적인 이송 드럼(32)은 기능적으로 상기 추가적인 가변 드럼(30)에 링크연결된다. 상기 선택적인 반전 장치(16)는 하기에서 상세하게 기술될 것이다.

상기 각각의 드럼과 터릿은 플레이트 또는 디스크로 구성되며, 그 위에서 사 전세팅된(preset) 용기들을 위한 베이(bay)들이 제조되고 플레이트의 축 주위로 회전할 수 있다. 상기 회전으로 인하여 금속 용기들은 상기 장치 내에서 이동할 수 있다. 이러한 금속 용기들은 오직 로딩과 언로딩 동안에만 플레이트에 상대적 운동을 수행하도록 허용된다.

도 1에서 도시된 선호적인 실시예에 따라서, 터릿(24), 이송 드럼(26), 추가적인 이송 드럼(30), 피딩 드럼(feeding drum, 18, 18')과 언로딩 드럼(22, 22')은 회전축에 대해 서로 평행하게 배치되고 이에 따라 금속 용기들의 운동(motion)은 동일한 축들에 수직인 단일의 평면상에 발생된다. 더욱이, 상기 언급된 요소들은 모두 이후 공개된 바에 따라 발생되는 동조적 회전 운동(synchronous rotatory motion)으로 제공된다.

다수의 드럼(18, 18', 22, 22', 26, 30, 32)과 터릿(24)은 일반적으로 밀폐-루프 라우트에 따라 배열된다. 더욱이, 각각의 터릿(24)은 그리핑 부재(gripping member) 또는 니퍼(nipper)(도면에서는 도시되지 않음)들로 구비된 회전식 테이블과 프로세싱 공구 또는 몰드(상기 도면에서는 도시되지 않음)들로 구비된 추가적인 회전식 테이블을 포함한다.

금속 용기들을 형삭 가공(shape) 하거나 또는 변형하기 위한 공구들은 회전식 테이블에 고정되며, 제 2 회전식 테이블에 고정된 그리핑 부재들 또는 니퍼들은 상기 공구-지탱 테이블(tools-bearing table)과 동축이고 테이블의 회전축들에 평행한 방향에서 이동할 수 있다. 하지만 대안의 실시예에서 상기 공구-지탱 테이블만 또는 양 테이블은 이동될 수 있다.

본 발명에 따른 장치가 작동되는 동안, 그리핑 부재 또는 니퍼들의 대부분은 프로세싱되는(processed) 금속 용기를 고정하고 지지하며, 이는 각각의 터릿(24) 상에서 몇몇의 금속 용기들을 동시에 프로세싱함을 뜻한다.

가변 드럼(30)은 처리되는 금속 용기들의 라우트를 밀폐하고 상기 터릿(24) 상에서 금속 용기들의 위치를 정확하게 위치시키기에 도움이 되는 이중 기능을 수행한다.

더욱이 본 발명에 따라서, 각각의 금속 용기는 선택적인 반전 장치(16)에 의해 동일하거나 또는 서로 다른 공구 또는 몰드로 구비된 터릿(24) 상에 한번 또는 몇 번씩 순환하도록 제조될 수 있다.

도 1에 도시된 선호적인 실시예에서 선택적인 반전 장치(16) 내에 배치된 가변 드럼(30)은 임의의 어떤 작동 장치(14) 내에서도 위치될 수 있음을 이해할 수 있다. 따라서 작동 장치(14)는 선택적인 반전 장치(16)와 기능적으로 유사한 것으로 입증되고 그로 인해 뒤따르는 작동 장치(14)가 컷 아웃(cut out)되며 따라서 특정 요구에 맞게 금속 용기들 상에 프로세싱 사이클(processing cycle)이 초크(choked)될 수 있다.

본 발명의 기구를 구성하는 장치(인터페이스 장치(12), 작동 장치(14) 및 선택적인 반전 장치(16))는, 운동 전달의 측면에서, 함께 조립되거나 또는 결합된 독립 유닛 또는 모듈로서 형성되고 제조되며 여기서부터 기계적으로 독립적이고 운동 조정(motion coordination)이 발생할 수 있다.

선호되는 실시예로 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기구의 작동을 초크하 기 위하여 사용될 수 있거나 또는 밀폐 장치로 배열될 수 있는 선택적인 반전 장치(16)는 운동 측면에서는 독립적이 될 수 없으며 공지된 방식으로 근접한 장치들로부터 파워를 수용할 수 없다.

선호되는 실시예에서, 선택적인 반전 장치(16)는 독립적인 운동을 특징으로 한다.

사실, 도 2에서 특정 도면부호로서, 본 발명에 따른 기구(10)는 상기 기술된 바와 같이 각각의 장치(12, 14)의 운동을 조정하고 제어할 수 있는 제어 시스템(34)을 포함한다.

상기 제어 시스템(34)은,

-인터페이스 장치(12), 작동 장치(14) 및 선택적인 반전 장치(16)의 작동 기능을 조정하기에 적합하고 예를 들어 기존의 PLC(Programmable Logic Controller, 프로그램 기능제어장치)를 포함한 장치 제어 유닛 또는 조립체(38)를 포함하며,

-각각의 상기 장치들로 제공된 터릿과 드럼의 운동 동조화(motion synchronization)를 보장할 수 있는 운동 제어 유닛 또는 조립체(40)를 포함하고,

-상기에서 고려된 동일한 장치들에 전력(electric power)을 분배하기에 적합한 전력 공급 유닛 또는 조립체(42)를 포함한다.

상기 제어 시스템(34)은 공지된 중앙 제어 시스템 형상에 따라 작동되며, 이는 본 명세서에서 기술된 기구의 모든 장치들에 의해 공유된(shared) 단일의 제어 시스템이 존재함을 뜻하며, 제어 유닛 장치(38)는 운동 제어 유닛(40)과 지속적인 데이터 교환 작동을 수행한다. 더 구체적으로, 인터페이스 장치(12), 작동 장 치(14) 및 선택적인 반전 장치(16)의 이동 부재(moving member)로부터 들어온 모든 데이터들은 상기 언급된 운동 제어 유닛(40), 가능하다면 장치 제어 유닛(38)에 의해 재처리되고(re-processed) 그 뒤 모든 장치들 사이의 운동 동조화를 달성하기 위한 운동 제어 유닛(40)에 의해 사용된 운동 제어 유닛(40)에 의해 수용된다.

대안의 실시예에서, 본 발명의 기구를 구성하는 각각의 장치(인터페이스 장치(12), 작동 장치(14) 및 선택적인 반전 장치(16))들은 분배된 제어 시스템의 형상에 따라 상기 기구의 제어 시스템을 포함하며, 상기 언급된 장치들은 서로 연통(communicate)하며 데이터 커뮤니케이션을 사용함으로써 서로 간에 조정되고 공지된 타입의 기술을 전달한다.

추가적인 대안의 실시예에서, 본 명세서에 기술된 기구를 구성하는 상기 장치들의 제어 시스템과 조정 시스템은 하이브리드 제어 시스템 형상을 적용함으로써 형성되며, 상기 제어 시스템은 부분적으로 중앙집중식으로 형성되고 상기 독립적인 장치들에 대해 부분적으로 분배된다.

본 발명의 기구를 구성하는 각각의 인터페이스 장치(12), 작동 장치(14) 및 선택적인 반전 장치(16)는,

-하나 이상의 입력/출력 또는 "I/O" 요소(44)를 포함하며, 상기 요소는 각각의 상기 장치들 상에 위치한 센서들로부터 들어온 신호들을 장치 제어 유닛(38)로 전송하고 각각의 장치가 작동하도록 요구된 명령 신호들을 동일한 장치 제어 유닛으로부터 수신하고, 데이터 교환은 예를 들어 컨트롤 버스(control bus, 46) 또는 또 다른 적합한 데이터 전달 수단에 의해 발생되며,

-기어모터(gearmotor)를 사용하지 않고 직접적인 커플링결합되는, 예컨대 "직구동(direct drive)" 타입의 하나 또는 그 이상의 모터(48)를 포함하고, 본 발명에 따른 기구의 각각의 인터페이스 장치(12), 작동 장치(14) 및 선택적인 반전 장치(16)의 회전식 기계 요소들과 공구 같은 상기 장치들의 부품들의 운동을 형성하며,

-모터(48)의 숫자와 동일한 숫자로, 운동 제어 유닛(40)으로부터 수용되고 전달된 파라미터들과 데이터를 통해 작동을 제어하고 조종하기에 적합하며 모터(48)에 연결된 하나 또는 그 이상의 공지된 타입의 드라이버(50)를 포함하고, 상기 장치(50)와 운동 제어 유닛(40) 사이의 커뮤니케이션은 예를 들어 추가적인 컨트롤 버스(52) 또는 균등한 데이터 전달 수단을 거쳐 달성되며,

-예를 들어 절대 타입(absolute type)의 인코더(encoder, 54)에 의해 형성되고 보터(48)의 위치 및/또는 속도를 조절하기에 적합한 하나 또는 그 이상의 각도 측정 수단(angular measuring means)을 포함한다.

상기 절대 타입의 인코더를 사용함으로써, 인터페이스 장치(12), 작동 장치(14) 및 레퍼런스 장치(reference device, 16)의 이동 부재가, 제공된다면, 유지 또는 공구 교환 또는 비상/알람으로 인해 정지되는 경우에 해당 위치를 잃지 않도록 하는 것이 가능하다.

상기 인코더(54)는 독립적으로 모터(48)에 연결되며 드라이버(50)에 전기적으로 와이어 연결된다.

운동 제어 유닛(40)과 상호작동시킴으로써, 제어 시스템(34)의 장치 제어 유 닛(38)은 본 발명에 따른 기구를 구성하며, 이전의 장치 및/또는 그 이후의 장치도 마찬가지로 한 장치의 회전식 부재의 운동 동조화를 보장하는 장치들 즉 인터페이스 장치(12), 작동 장치(14) 및 선택적인 반전 장치(16)의 작동 로직을 분석한다. 이미 언급한 바와 같이, 각각의 장치(12, 14, 16)의 회전식 부재들은 터릿(24)과 몇몇의 피딩 드럼, 가변 드럼, 언로딩 드럼, 이송 드럼 및/또는 공구들이다.

상기 장치들 사이의 조정과 운동 동조화는 물리적인 "마스터" 또는 메인 장치로 작동하며 현 운동 법칙에 따르는 회전식 부재들 또는 "축"을 이동하게 하는 특정 장치에 따라 "마스터-슬레이브(master-slave)"으로 형성되는 제어 기술에 의해 발생된다. "슬레이브" 또는 제 2의/부수적인(subordinate) 장치는 각도 위치와 속도 동조화를 가진 "마스터" 장치의 운동을 따른다. 주어진 허용오차 범위 내에서, 상기 모든 "슬레이브" 장치들은 "마스터" 장치에서 제공된 도면부호를 따라야 하며, 독립적인 "슬레이브" 장치들은 상기 허용오차 범위를 따르지 않는 경우에는, 추가적인 컨트롤 버스(52)를 통해, 상기 "슬레이브" 장치들이 동조화를 회복하기 위하여 운동을 조절하거나 또는 상기 장치(들)의 속도를 감소시키는 장치 제어 유닛(38)과 상호 작동되는 운동 제어 유닛(40)에 알람 신호를 보낸다.

대안의 실시예에서, 본 발명에 따른 기구를 구성하는 레퍼런스 장치(12), 작동 장치(14) 및 선택적인 반전 장치(16)들 중의 동조화는 물리적인 "마스터" 장치가 존재하지 않는 "가상의 마스터 축(virtual master axis)"을 사용함으로써 구현되나 주 회전식 부재 또는 "축"은 위치를 발생(generate)시키는 소프트웨어 애플리케이션과 "각도 위치를 포함한 슬레이브" 속도 신호와 이에 뒤따르는 "슬레이브" 장치 및 속도 동조화를 거쳐 시뮬레이션 된다.

추가적인 대안의 실시예에서, 본 발명에 따른 기구를 구성하며 상기 고려된 장치들의 동조화는 "캐스케이드 슬레이브(cascade slave)"으로 알려진 제어 기술에 의해 구현될 수 있으며, 상기 "캐스케이드 슬레이브" 기술은 "마스터 축" 또는 주 "축"이 제 1 "슬레이브" 장치에 전달된 속도 참조 값(speed reference value) 및/또는 제 1 위치를 발생시키며, 상기 제 1 "슬레이브" 장치는 차례대로 최종 "슬레이브" 장치에 도달할 때까지 상기 위치 및/또는 속도 참조 값을 "슬레이브" 장치에 보낸다.

긴급 상황 또는 작동오류(failure)가 발생한 경우에, 제어 시스템(34)은 인터페이스 장치(12), 작동 장치(14) 및 선택적인 반전 장치(16)의 모든 이동식 부재들을 거의 즉각적으로 또는 하지만 운동 전달의 드라이브 부재들이 직접적인 방식으로 연결된 기계 시스템에 의해 요구된 정지 지연(stop delay)과 비교할 때 상대적으로 짧은 시간에 정지시키며, 이동식 부재들 즉 터릿(24)과 이송 드럼(26)은 이동된 금속 용기들이 모두 걸리거나(jamming) 손상되는 것을 방지하기 위하여 상기 이동식 부재들 따라서 독립적인 장치들 중 상호 동조화를 보장함으로써 정지된다.

상기 기술한 사항들이 본 발명에 따른 기구의 선호되는 실시예에서 단지 기술할 뿐 제한되지 않게 특정적으로 고려되었다 할지라도, 몇몇의 개조사항들과 변경물들은 상기 기술에 비추어볼 때 종래 기술의 당업자들에게 자명할 것이다. 따라 서 본 발명은 첨부된 청구항들의 범위 내의 모든 개조사항들과 변경물들을 포함하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 금속 용기들에 대해 국부 및/또는 광범위한 변형 작동들을 수행하기 위하여 전기적으로 조정된 하나 또는 그 이상의 장치들을 포함하는 금속 용기를 포밍 가공하기 위한 구조적 다이어그램을 도시한다.

도 2는 본 발명에 따른 기구의 기능적 다이어그램을 도시한다.

Claims (19)

1. 하나 또는 그 이상의 인터페이스 장치(12)들을 포함하는 금속 용기들에 대해 국부 및/또는 광범위한 변형 작동들을 수행하기 위하여 전기적으로 조정된 하나 또는 그 이상의 장치들을 포함하는 금속 용기를 포밍 가공하기 위한 기구(10)에 있어서,

   상기 장치들의 운동은 상기 동일한 장치들을 동조화하고 조정하기에 적합한 수단을 통해 간접적인 방식으로 달성되는 것을 특징으로 하는 기구(10).
2. 제 1 항에 있어서, 하나 또는 그 이상의 작동 장치(14) 및 선택적인 반전 장치(16)를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 기구(10).
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 각각의 장치(12, 14, 16)들 및/또는 상기 장치(12, 14, 16)들의 일부분을 위한 하나 이상의 구동 수단(drive means)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기구(10).
4. 전 항들에 있어서, 상기 장치(12, 14, 16)들의 일부분들은 공구들에 의해 형성(defined)되는 것을 특징으로 하는 기구(10).
5. 전 항들 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 인터페이스 장치(12), 작동 장치(14) 및 선택적인 반전 장치(16)는 밀폐-루프에 배열되는 것을 특징으로 하는 기구(10).
6. 전 항들 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 상기 장치(12, 14, 16)들을 전기적으로 동조화하고 조정하기에 적합한 수단은 전력 공급 유닛을 가지는 중앙집중식 제어 시스템에 따라 작동하는 제어 시스템(34)에 의해 형성되며, 상기 제어 시스템(34)은 인터페이스 장치(12), 작동 장치(14) 및 선택적인 반전 장치(16)의 로직 작동을 조정하기에 적합한 장치 제어 유닛 또는 조립체(38)를 포함하고 및/또는 상기 장치들 사이의 운동 동조화를 보장하기에 적합한 운동 제어 유닛 또는 조립체(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기구(10).
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 제어 시스템(34)은 분배 제어 시스템 형상에 따라 작동되는 것을 특징으로 하는 기구(10).
8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 제어 시스템(34)은 하이브리드 제어 시스템 형상에 따라 작동되는 것을 특징으로 하는 기구(10).
9. 전 항들 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 인터페이스 장치(12), 작동 장치(14) 및 선택적인 반전 장치(16)는 서로 조립되거나 또는 결합된 독립적인 유 닛 또는 모듈로서 형성되고 제조되는 것을 특징으로 하는 기구(10).
10. 전 항들 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 상기 장치들은

    -하나 이상의 입력/출력("I/O") 요소(44)를 포함하며, 상기 요소는 상기 장치들 상에 위치한 센서들로부터 들어온 신호들을 장치 제어 유닛(38)으로 전송하고 각각의 장치가 작동하도록 요구된 명령 신호들을 동일한 장치 제어 유닛으로부터 수신하며,

    -하나 또는 그 이상의 모터(48)를 포함하며,

    -운동 제어 유닛(40)으로부터 수용되고 전달된 파라미터들과 데이터를 통해 작동을 제어하고 조종하기에 적합하며 모터(48)에 연결된 하나 또는 그 이상의 드라이버(50)를 포함하고 및

    -속도 및/또는 위치 조절에 적합하며 회전식 요소들의 각도를 측정하기 위한 하나 또는 그 이상의 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기구(10).
11. 전 항들 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 인터페이스 장치(12), 작동 장치(14) 및 선택적인 반전 장치(16) 사이의 운동 동조화와 조정은 물리적 타입의 "마스터" 장치에 따른 "마스터-슬레이브" 제어 기술을 이용하여 발생되는 것을 특징으로 하는 기구(10).
12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 상기 장치들 사이의 운동 동조화와 조정은 "가상의 마스터 축" 제어 기술을 이용하여 발생되는 것을 특징으로 하는 기구(10).
13. 제 1 항 내지 제 10 항 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 상기 장치(12, 14, 16)들 사이의 운동 동조화는 "캐스케이드 슬레이브" 제어 기술을 포함한 제어 기술을 이용하여 발생되는 것을 특징으로 하는 기구(10).
14. 전 항들 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 상기 장치들의 회전식 요소들의 각도를 측정하기 위한 수단은 절대 타입의 하나 또는 그 이상의 인코더(54)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 기구(10).
15. 전 항들 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 인터페이스 장치(12)는 하나 또는 그 이상의 로딩 드럼(18, 18')과 하나 또는 그 이상의 언로딩 드럼(22, 22')을 포함하는 것을 특징으로 하는 기구(10).
16. 전 항들 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 각각의 작동 장치(14)는 하나 또는 그 이상의 터릿(24)과 하나 또는 그 이상의 이송 드럼(26)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기구(10).
17. 제 4 항 내지 제 16 항 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 선택적인 반전 장치(16)는 추가적인 가변 드럼(30)과 이송 드럼(32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기구(10).
18. 제 4 항 내지 제 17 항 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 선택적인 반전 장치(16)는 근접한 장치들로부터 전력을 수용하는 것을 특징으로 하는 기구(10).
19. 제 4 항 내지 제 18 항 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 선택적인 반전 장치(16)는 그 외의 다른 장치(12, 14)들과 독립적이며 전기적으로 조정되는 것을 특징으로 하는 기구(10).

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