KR20090036720A

KR20090036720A - 자동화된 슬라이드 부재의 프레스작업 장치

Info

Publication number: KR20090036720A
Application number: KR1020070101915A
Authority: KR
Inventors: 이종항
Original assignee: 박윤식
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2007-10-10
Publication date: 2009-04-15

Abstract

본 발명은 슬라이드 부재에 구멍 같은 특정 형상을 프레스 작업으로 펀칭하여 만들 때, 이를 자동화한 프레스작업 장치에 관한 것이다.

본 발명의 장치는 펀칭용 하부 다이가 부착되는 다이 지지판과 펀칭용 상부 다이가 부착되며 가이드 포스트를 따라 이동하는 펀치 지지판을 포함하는 종래 구성의 펀칭 프레스, 슬라이드 부재를 프레스 내의 펀칭위치로 공급하고 다시 프레스 외의 위치로 취출하는 자동이송장치, 및 자동이송장치 제어용 프로그램이 내장된 콘트롤러로 구성된다.

본 발명의 장치는 슬라이드 부재에 대해 안전사고를 피하며 홈 형성 같은 펀칭작업을 원활하게 수행할 수 있다.

프레스 펀칭, 자동이송장치, 슬라이드

Description

자동화된 슬라이드 부재의 프레스작업 장치{Atomated apparatus for pressing specific forms like holes in a slide member}

본 발명은 자동화된 슬라이드 부재의 프레스작업 장치에 관한 것이다. 좀더 자세하게 설명하면, 슬라이드 부재에 구멍 같은 특정 형상을 프레스 작업으로 펀칭하여 만들 때, 이를 자동화한 프레스작업 장치에 관한 것이다.

서랍을 인입,인출시키기 위해 사용되는 슬라이드는 일반적으로 2부재(고정부재과 이동부재) 또는 3부재(고정부재과 두개의 이동부재)로 구성된다. 도1에 도시된 바와 같이,3부재 슬라이드(10)는 고정부재(외측부재)(900)와 두개의 이동부재,즉 고정부재(900) 내를 활주이동하는 중간이동부재(중간부재)(800) 및 중간이동부재(800) 내를 활주이동하는 내측이동부재(내측부재)(700)을 포함한다.이동부재의 원활한 활주이동을 위해 각 부재 사이에는 볼리테이너(950)가 위치된다.

고정부재(900)가 책상 같은 본체의 적당한 위치에 부착됨으로써 슬라이드

(10)가 설치되고 서랍(960)은 결착홈(710)으로 삽입되는 나사 같은 고정수단에 의해 내측 이동부재(700)에 결착된다. 서랍의 완전 인입을 위해 자동폐쇄장치(20)가 사용되는 경우, 이 장치(20)는 고정부재(900)의 최후단 단부에 설치되며, 장치(20) 의 이동핀과 분리 및 결합하는 가이드 부재(미도시)가 나사(720)에 의해 내측이동부재(700) 내측에 고정된다. 이때, 중간이동부재(800)의 최후단 단부에는 자동폐쇄장치(20)의 일부분이 길이방향으로 수용되도록 하는 부재홈(810)이 형성된다. 이처럼 슬라이드에는 특정 목적을 위해 특정 형상을 갖는 다양한 홈이 형성된다.

슬라이드 부재에 특정 형상의 홈이 요구되는 경우, 통상적으로 프레스에서 펀칭하여 형성한다. 프레스는 가이드 포스트의 하측에 고정되는 다이 지지판과 가이드 포스트를 따라 이동할 수 있도록 구성되는 펀치 지지판을 포함하며, 펀칭용 다이는 펀치 지지판에 부착되는 상부 다이와 다이 지지판에 고정되는 하부 다이로 구성된다.

슬라이드 부재의 홈 펀칭을 위한 프레스작업은 다음과 같이 진행된다. 우선 상부 다이가 부착된 펀치 지지판을 슬라이드 부재 장착위치(즉 펀치 지지판이 가이드 포스트의 최상부에 있게 되는 위치)로 이동시키고, 소정 길이로 절단된 슬라이드 부재를 다이 지지판에 부착된 하부 다이에 위치시키고, 슬라이드 부재에 홈을 형성시키는 프레스 펀칭을 한 후(이때 펀치 지지판이 소정의 속도로 가이드 포스트를 따라 하강하여 펀치 지지판의 펀치가 하부 다이에 위치된 슬라이드 부재를 타공함으로써 슬라이드 부재에 홈을 형성함), 마지막으로 펀칭된 슬라이드 부재를 프레스로부터 제거한다. 이와 같은 작업이 각 슬라이드 부재에 대하여 반복적으로 진행된다.

종래에는 프레스작업 중 슬라이드 부재를 하부 다이에 위치시키는 작업과 펀칭된 슬라이드 부재를 프레스로부터 제거하는 작업은 작업자가 프레스의 펀치 지지 판과 다이 지지판 사이에 직접 손을 위치시켜서 실시한다. 그런데 작업자의 당일 몸 상태가 좋지 않은 경우 또는 작업의 단순성과 반복성으로 인해 작업자의 집중력이 흩어지기 쉬워서 잠시 방심하는 경우, 특히 슬라이드 부재를 하부 다이에 위치시키는 작업중에, 안전사고가 발생할 수 있다. 이러한 안전사고는 작업자의 손에 치명적인 결과를 초래한다.

치명적인 안전사고를 피할 수 있도록 슬라이드 부재의 홈 펀칭을 위한 프레스 작업이 자동화될 필요가 있으나, 현재 이를 위한 자동화된 슬라이드 부재의 프레스작업 장치는 전무한 실정이다.

본 발명의 목적은 슬라이드 부재에 홈 형성 같은 펀칭작업을 자동화한 프레스작업 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 효율적인 프레스작업을 수행하는 자동화한 프레스작업 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 펀칭용 하부 다이가 부착되는 다이 지지판과 펀칭용 상부 다이가 부착되며 가이드 포스트를 따라 이동하는 펀치 지지판을 포함하는 종래 구성의 펀칭 프레스, 슬라이드 부재를 프레스 내의 펀칭위치로 공급하고 다시 프레스 외의 위치로 취출하는 자동이송장치, 및 자동이송장치 제어용 프로그램이 내장된 콘트롤러로 구성된다.

자동이송장치는 펀칭 프레스의 다이 지지판과 펀치 지지판 사이의 다이 지지판에 고정되되, 좌,우 방향으로 이동가능하도록 구성되는 이송부와 다이 지지판에 고정되어서 이송부를 상,하로 이동시키는 작용을 하는 실린더부로 구성된다. 상기 이송부에는 슬라이드 부재를 파지 또는 비파지하도록 작동하는 핑거부가 부착된다.

이에 의해 자동이송장치는 슬라이드 부재를 파지하고 프레스에 대해 상,하,좌,우로 자유롭게 이동할 수 있게 된다.

이송부의 길이방향에 수직한 방향으로 연장되는 봉이 이동블럭에 부착되고 이 봉에 핑거부가 위치되는 것이 바람직하다.

상기 이송부는 실린더부에 고정되는 고정레일, 고정레일을 따라 좌,우로 이동가능한 이동블럭, 이동블럭 밑면에 고정되는 연결블럭 및 모터에 의해 연결블럭을 좌,우로 구동시키는 볼 스크류로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 이송부의 이동블럭이 고정레일을 따라 좌,우 방향으로 이동할 때 이동블럭이 고정레일의 특정 위치에 접근하면 이를 감지하여 모터 작동을 중단시키는 센서가 이송부에 부착된다. 이 센서는 근접센서인 것이 바람직하다.

본 발명의 프레스작업 장치에 의하면, 슬라이드 부재는 펀칭작업 전인 프레스 외의 위치에서 핑거부에 의해 파지되고, 자동이송장치에 의해 프레스 내의 펀칭 위치로 이동되고, 프레스에 의해 펀칭된 후 다시 핑거부에 의해 파지되어 프레스 외의 위치로 이동하여 펀칭작업이 완료된다. 이 작업은 자동이송장치 제어용 프로그램이 내장된 콘트롤러에 의해 전자동으로 실행될 수 있다.이렇게 하여 슬라이드 부재에 대해 안전사고를 피하며 홈 형성 같은 펀칭작업을 원활하게 수행할 수 있다.

상기 봉은 좌,우로 서로 이격하여 두개가 부착되는 것이 바람직하다. 이와 같이 봉이 위치되면 자동이송장치의 한번의 작업으로 슬라이드 부재를 펀칭위치로의 공급 및 펀칭위치로부터의 취출이 동시에 진행될 수 있어서, 펀칭작업이 효율적으로 진행된다. 즉, 좌측 봉이 펀칭 전의 슬라이드 부재를 파지하는 위치로 이동하면, 동시에 우측 봉은 펀칭된 슬라이드 부재의 위치에 있게 되어서 각 봉에 위치된 핑거부가 동시에 펀칭 전의 슬라이드 부재와 펀칭된 슬라이드 부재를 파지할 수 있게 되며, 프레스의 펀칭작업 후에는 좌측 봉이 파지된 슬라이드 부재(펀칭 전의 슬라이드 부재)를 펀칭위치로 이동하면, 동시에 우측 봉은 파지된 슬라이드 부재(펀칭된 슬라이드 부재)를 프레스 외의 위치로 이동할 수 있게 된다.

또한, 핑거부 역시 두개가 서로 이격하여 봉에 위치함으로써 두개의 핑거부가 서로 협동하여 슬라이드 부재를 파지하는 것이 바람직하다. 이는 핑거부가 한개만 있는 경우보다 안전하게 슬라이드 부재를 파지할 수 있다.

본 발명의 장치에 사용되는 실린더, 모터 및 핑거부 구동은 유압, 공기압 기타 공지된 다른 구동 메카니즘에 의해 실행될 수 있다.

이하에 첨부도면을 참조하여 본 발명을 구체화한 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 자동화된 프레스작업 장치(100)는, 도2에 도시된 바와 같이, 종래 구성의 프레스(110)와 이 프레스에 고정되는 슬라이드 부재의 자동이송장치

(200)로 구성된다.

프레스(110)는 펀칭용 프레스의 통상적인 구성과 동일하게 고정대(115)에 의해 지지되는 다이 지지판(114) 및 이 다이 지지판과 짝을 이루는 펀치 지지판(112) 을 포함한다. 다이 지지판(114)의 하부 다이 위치부(118)에 펀칭용 다이의 하부 다이(미도시)가 부착되고, 펀치 지지판(112)에는 펀칭용 다이의 상부 다이(미도시)가 부착된다. 펀치 지지판(112)은 통상적으로 유압에 의해 가이드 포스트(116)를 따라 고속으로 하강할 수 있다. 따라서 슬라이드 부재를 포함하는 펀칭될 부재가 하부 다이에 위치되면, 펀치 지지판이 가이드 포스트를 따라 하강하면서 펀치 지지판에 부착된 상부 다이가 펀칭될 부재를 펀칭하여 펀칭작업을 수행한다.

자동이송장치(200)는, 도3에 도시된 바와 같이, 이송부(230)와 실린더부

(210)로 구성되며, 프레스에서 슬라이드 부재의 펀칭 작업이 수행되도록 슬라이드 부재를 프레스로 공급하고 프레스된 부재를 취출하는 작용을 한다.

실린더부(210)는 실린더(216)와 실린더 동체(214)로 구성된 실린더를 포함하는 부분으로 실린더 동체는 제1 판(212)에 고정되고 실린더에는 제2 판(218)이 고정된다. 제1 판이 프레스(110)의 적당한 위치, 바람직하게는 다이 지지판(114)의 중간부분으로 가이드 포스트(116)의 일측 방향에 근접하여 고정된다. 제1 판이 없이 적당한 고정장치에 의해 프레스 동체가 직접 프레스에 고정되어도 되나, 제1 판을 경유하여 고정되는 것이 확실한 고정을 위해 바람직하다. 이렇게 하여 자동이송장치(200) 자체가 프레스에 고정되게 된다. 실린더부의 실린더는 자동이송장체에 상,하 방향 운동을 부여한다.

이송부(230)는 제2 판(218)에 고정되는 한쌍의 고정레일(232), 이 고정레일을 따라 좌,우로 이동가능한 이동블럭(233)을 포함한다. 이동블럭(233)은 각 고정레일(232) 상을 자유롭게 활주이동할 수 있는 롤러가이드(235)와 이 롤러가이드 윗 면에 부착되는 지지판(234)으로 구성된다. 도시된 실시예에서 이송부의 고정레일과 롤러가이드는 LM 가이드(현재 THK 사에 의해 시판되고 있음)를 사용하여 구성하였으나 좌,우로 자유롭게 이동가능한 어떠한 구조도 본 발명에 사용될 수 있다.

한편, 이송부(230)에는 이동블럭(233)을 좌,우로 구동시키는 모터(미도시)가 부착되며, 이 모터의 구동력은 볼 스크류(238)에 의해 이동블럭으로 전달된다. 이를 위해 이동블럭(233) 밑면, 보다 정확하게는 지지판(234)의 밑면에 연결블럭

(236)이 부착된다. 연결블럭(236)은 한쌍의 고정레일(232) 사이에 위치되며, 볼 스크류는 이 연결블럭을 관통하여 고정레일을 따라 연장되도록 위치된다.

모터가 구동되면 볼 스크류가 회전운동을 하면서 연결블럭을 좌,우로 이동시킨다. 연결블럭의 좌,우 이동은 이 연결블럭이 고정된 지지판을 통해 롤러가이드가 고정레일 상을 좌,우로 이동할 수 있게 함으로써 이동블럭은 고정레일을 따라 좌,우로 활주운동을 하게 된다.

이송부(230)에는 이송부의 좌,우 방향 운동의 한계를 설정하여 이 한계부에 오면 이송부 운동을 정지시키는 센서가 부착된다. 즉 이동블럭(233)이 고정레일

(232)을 따라 좌,우 방향으로 이동할 때 이동블럭이 고정레일의 특정 위치에 접근하면 이를 감지하여 모터 작동을 중단시키는 센서가 부착된다. 센서는 근접센서인 것이 바람직하다. 동일한 센서가 실린더부의 상,하 운동을 특정 위치에서 제어하도록 위치될 수도 있다.

또한 상기 이송부(230)에는 슬라이드 부재를 파지 또는 비파지하는 핑거부

가 부착된다. 도시된 실시예에서 이 핑거부는, 도2의 핑거부 부분확대도 및 도3에 서 알 수 있는 바와 같이, 라인(261)에 의해 유압 또는 공기압 작동원(미도시)에 연결되어 유압 또는 공기압에 의해 구동되며, 관절구조로 되어 슬라이드 부재를 파지 또는 비파지 할 수 있도록 구성된다. 도시된 실시예의 관절구조 핑거부는 로봇 또는 관련업계에 잘 알려진 것으로 보다 자세한 설명은 생략한다.

이송부의 길이방향에 수직한 방향으로 연장되는 봉이 이송부에 부착되고 이 봉에 핑거부가 부착되는 것이 바람직하다. 예시된 실시예에서는 이 봉이 이동블럭의 지지판(234)에 부착된다.

이에 의해 자동이송장치는 슬라이드 부재를 파지하고 프레스에 대해 상,하,좌,우로 자유롭게 이동할 수 있으며, 좌,우의 특정위치(필요에 따라서는 상,하의 특정위치) 사이를 왕복운동할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이 핑거부는 유압 또는 공기압에 의해 구동되며, 그외 본 발명의 장치에 사용되는 실린더, 모터 역시 유압, 공기압에 의해 작동되나, 모든 구동체는 기타 공지된 다른 구동 메카니즘에 의해 작동할 수도 있다.

자동이송장치의 상,하, 좌,우 운동 및 핑거부의 구동은 모두 제어 프로그램이 내장된 콘트롤러에 의해 제어된다. 따라서 장치는 제어 프로그램에 의해 전자동으로 실행될 수 있다.

상기 봉은 하나가 부착되어 하나의 봉에 의해 슬라이드 부재가 공급 또는 취출될 수 있으나, 봉이 도시된 바와 같이 좌,우로 서로 이격하여 두개가 부착되는 것이 바람직하다. 두개의 봉이 사용되면, 후술하는 바와 같이 자동이송장치의 한번의 작업으로 슬라이드 부재를 펀칭위치로의 공급 및 펀칭위치로부터의 취출이 동 시에 진행될 수 있어서, 펀칭작업이 효율적으로 진행된다.

또한, 예시된 바와 같이, 슬라이드 부재의 안전한 파지를 위해 핑거부 역시 두개가 서로 이격하여 봉에 위치함으로써 서로 협동하여 슬라이드 부재의 두 곳을 파지하는 것이 바람직하다.

이하에서는 도4를 참조하여 본 발명에 따른 프레스작업 장치의 작동방법을 설명한다.도4에는 한쌍의 봉(250)과 각 봉에 한쌍의 핑거부(260)가 부착된 자동이송장치를 나타낸 것으로, 편의상 다른 부분의 도시는 생략하였다.

최초 작업시, 봉은 실선으로 나타낸 위치에서 출발한다. 이 위치는 두개의 봉(좌측봉,우측봉)이 프레스의 펀칭위치(B),즉 프레스의 하부 다이 위치부(118)(도2 참조)를 기준으로 좌,우에 위치하는 상태이다. 이 위치에서 자동이송장치(200)의 이송부(230)가 모터에 의해 구동되어 좌측 방향으로 이동하며 그에 따라 좌측봉은 슬라이드 부재(미도시)가 위치된 위치(A)로 이동한다(이때 우측봉은 프레스의 펀칭위치에 위치하게 된다). 슬라이드 부재는 고정된 특정한 위치(A)에 있게 되며, 봉은 실린더(216)의 하향 운동으로 하강하여 핑거부가 슬라이드 부재의 두 곳을 파지하게 된다. 핑거부의 파지는 프레스 옆으로 연장되는 작업대의 특정 위치(A)에 슬라이드 부재가 적재된 상태에서 핑거부가 직접 슬라이드 부재를 파지하여도 좋고

, 작업자가 수작업으로 슬라이드 부재를 핑거부로 공급하여도 좋다. 후자의 경우, 봉이 하강하는 단계는 생략될 수 있다. 봉은 실린더(216)의 상향 운동으로 다시 원래의 높이로 상승한다.

다음으로, 자동이송장치(200)의 이송부(230)가 모터에 의해 구동되어 우측 방향으로 이동하며, 그에 따라 좌측봉은 위치(A)에서 하부 다이가 위치된 프레스 내의 펀칭위치(B)로 이동한다(이때 우측봉은 프레스의 외의 위치인 C 에 위치된다

). 봉은 하강하고 뒤이어 핑거부가 비파지 상태로 되면서 슬라이드 부재는 하부 다이에 위치하게 된다. 봉은 다시 상승하여 좌측봉이 슬라이드 부재 위치(A)로 이동하고 이 이동중에 프레스의 펀치 지지대(112)가 가이드 포스트(110)를 따라 소정의 속도로 하강함으로써 상부 다이가 슬라이드 부재를 펀칭하게 된다. 슬라이드 부재의 펀칭이 완료되고 펀치 지지대가 다시 상승하여 그 상승이 완료되지 않더라도 소정의 위치(펀치 지지대가 봉, 즉 자동이송장치의 좌,우 운동을 방해하지 않는 높이

)이상이 되면 봉은 슬라이드 부재 위치(A)로 이동을 완료한다.

다음으로, 좌측봉이 위치(A)에서 하강하여 핑거부가 비펀칭된 슬라이드 부재를 파지한다. 이때 우측봉은 프레스의 펀칭위치에 위치하게 된다. 좌측봉의 핑거부가 비펀칭된 슬라이드 부재를 파지할 때, 우측봉에 위치된 핑거부는 펀칭된 슬라이드 부재를 동시에 파지한다. 슬라이드 부재들의 파지가 완료되면, 봉은 상승하고, 좌측봉은 펀칭위치(B)로 이동, 하강하여 슬라이드 부재를 비파지 한다. 이때, 우측봉은 프레스 외의 위치인 취출위치(C)에 위치한다. 좌측봉이 비펀칭된 슬라이드 부재를 하부 다이에 비파지할 때, 우측봉은 펀칭된 슬라이드 부재를 취출위치(C)에 비파지한다. 펀칭된 슬라이드 부재는 취출위치에서 다른 적당한 이송수단 또는 사람의 수작업으로 후 공정단계로 이동한다.

이렇게 하여 슬라이드 부재의 펀칭이 완료되어 취출되며, 전술한 과정이 반복되어 슬라이드 부재의 펀칭작업이 자동으로 진행되게 된다. 이 작업은 자동이송 장치 제어용 프로그램이 내장된 콘트롤러에 의해 전자동으로 실행될 수 있다.

전술한 근접센서는 발신부(미도시)가 이동블럭(233)의 각 봉의 위치에 하나씩 부착되고 수신부(미도시)가 각각 슬라이드 부재 위치(A)와 취출위치(C)에 상당하는 고정레일(232) 상의 적당한 위치에 부착됨으로써 좌측봉과 우측봉이 상기 위치에 도달하면 이를 감지하여 모터 작동을 중단시켜서 자동이송장치는 상기 두 위치 사이를 왕복운동하게 된다.

이렇게 하여 슬라이드 부재에 대해 안전사고를 피하며 홈 형성 같은 펀칭작업을 원활하게 수행할 수 있다.

이상에서는 첨부도면에 도시된 실시예를 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명의 이해를 위한 것으로 청구범위에 기재된 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 변형이 가능하다.

도1은 자동폐쇄장치가 부착된 슬라이드의 사시도이다.

도2는 본 발명에 따른 프레스작업 장치의 사시도이다.

도3은 도2에 도시된 자동이송장치의 단면도이다.

도4는 본 발명에 따른 프레스작업 장치의 작동상태 설명도이다.

Claims

펀칭용 하부 다이가 부착되는 다이 지지판과 펀칭용 상부 다이가 부착되며 가이드 포스트를 따라 이동하는 펀치 지지판을 포함하는 펀칭 프레스, 펀칭 프레스의 다이 지지판과 펀치 지지판 사이의 다이 지지판에 고정되며 슬라이드 부재를 프레스 내의 펀칭위치로 공급하고 다시 프레스 외의 위치로 취출하는 자동이송장치, 및 자동이송장치 제어용 프로그램이 내장된 콘트롤러로 구성되되,

상기 자동이송장치가 좌,우 방향으로 이동가능하도록 구성되는 이송부와 다이 지지판에 고정되어서 이송부를 상,하로 이동시키는 작용을 하는 실린더부로 구성되며,

상기 이송부에는 이송부의 길이방향에 수직한 방향으로 연장되는 봉이 부착되고 이 봉에 슬라이드 부재를 파지 또는 비파지하도록 작동하는 핑거부가 부착되어서 슬라이드 부재에 대한 펀칭 작업을 자동으로 수행하는 것을 특징으로 하는 자동화된 슬라이드 부재의 프레스작업 장치.
제1항에 있어서, 상기 이송부가 실린더부에 고정되는 고정레일, 고정레일을 따라 좌,우로 이동가능한 이동블럭, 이동블럭 밑면에 고정되는 연결블럭 및 모터에 의해 연결블럭을 좌,우로 구동시키는 볼 스크류로 구성됨을 특징으로 하는 자동화된 슬라이드 부재의 프레스작업 장치.
제2항에 있어서, 봉이 이동블럭에 부착되고 이 봉에 핑거부가 위치됨을 특징으로 하는 자동화된 슬라이드 부재의 프레스작업 장치.
제3항에 있어서, 상기 봉이 좌,우로 서로 이격하여 두개가 부착됨을 특징으로 하는 자동화된 슬라이드 부재의 프레스작업 장치.
제3항 또는 제4항에 있어서, 봉에 각각 두개의 핑거부가 서로 이격하여 위치됨을 특징으로 하는 자동화된 슬라이드 부재의 프레스작업 장치.
제2항에 있어서, 이송부의 이동블럭이 고정레일을 따라 좌,우 방향으로 이동할 때 이동블럭이 고정레일의 특정 위치에 접근하면 이를 감지하여 모터 작동을 중단시키는 센서가 이송부에 부착됨을 특징으로 하는 자동화된 슬라이드 부재의 프레스작업 장치.