KR20100065128A

KR20100065128A - 분말 압착용 다이 프레스 어셈블리

Info

Publication number: KR20100065128A
Application number: KR20097027589A
Authority: KR
Inventors: 한스-오베 카스페르손
Original assignee: 시스템 3알 인터내셔널 에이비
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2008-09-03
Publication date: 2010-06-15
Also published as: EP2033722A1; JP2010537827A; US8496458B2; IL202244A0; EP2033722B1; CN101795795A; JP5276665B2; KR101508798B1; WO2009030699A1; IL202244A; DE602007012874D1; US20100183757A1

Abstract

절삭 공구를 위한 카바이드 강 절삭 인서트를 압착하기 위한 다이 프레스 어셈블리 (14) 가 제안되며, 이 다이 프레스 어셈블리는 하부 펀치 (7) 를 조이고 유지시키기 위한 하부 클램프 (8, 13), 다이 (5) 를 조이고 유지시키기 위한 다이 클램프 (6, 11) 및, 코어 핀 (9) 을 조이고 유지시키기 위한 코어 핀 클램프 (10, 12) 를 포함하며, 하부 펀치 (7), 다이 (5), 및 코어 핀 (9) 각각이 잠금 장치 (17) 를 수용하기 위한 보어 또는 리세스 (16, 30, 31, 32) 를 갖는다.

다이 프레스 어셈블리, 하부 펀치, 하부 클램프, 코어 핀, 다이.

Description

분말 압착용 다이 프레스 어셈블리{DIE PRESS ASSEMBLY FOR POWDER PRESSING}

본 발명은 특히 금속 절삭 공구를 위한 카바이드 강 인서트의 분말 다이 압착을 위한 다이 프레스 어셈블리에 관한 것으로서, 이 다이 프레스 어셈블리는 하부 펀치를 조이고 유지시키기 위한 하부 클램프, 다이를 조이고 유지시키기 위한 다이 클램프 및, 코어 핀을 조이고 유지시키기 위한 코어 핀 클램프를 포함한다.

강 절삭용 인서트는 카바이드 강 분말로부터 분말 다이 압착에 의해 제조된다. 이러한 인서트는 절삭 공구의 자유단에 인서트를 장착시키기 위한 중앙 구멍을 갖는다. 그러한 인서트의 분말 압착은 상부 및 하부 압착 펀치를 다이에 대하여 매우 정확하게 안내할 것을 요구한다. 분말 압착 워크 스테이션상에서 다이 및 안내된 펀치는 인서트의 각각의 크기에 대하여 교환되어야 한다. 소재상에서 인서트의 동일한 크기를 갖는 일부분을 최대한 적게 갖게 하기 위하여 다이와 펀치는 빈번하게 교환되어야 한다. 생산 배치 (batch) 횟수는 단지 다이와 펀치 공구를 자동으로 바꿈으로써 감소될 수 있다.

US 3848494 에서는 다이의 사용을 표준화시키는 프레스 어댑터 시스템을 개시한다. 이 시스템은 다른 부분 중에서, 가동 상부 램과 고정 하부 프레스 베 드 사이에 펀치 홀더와 다이 홀더를 포함하고, 펀치 홀더 및 다이 홀더는 결합된 위치와 결합되지 않은 위치 사이에 수동으로 대략 90 °회전되어야 하고 그 후에 나사 결합에 의해 고정되어야 하는 3 개의 핸들에 의해 함께 결합될 수 있다. 결합된 위치에서, 펀치 홀더와 다이 홀더는 개방 상태로 유지되어 있는 동안 다이 프레스로부터 외측으로 수송될 수 있다.

상기 종래의 기술과는 다르게 본 발명은 로봇 그리퍼 (21) 또는 매니퓰레이터에 의해 신속하고 용이하게 취급될 수 있으며 교환될 수 있는 다이 프레스 어셈블리를 명시하는 것을 목적으로 한다. 취급 및 교환은 수동 개입 없이 자동적으로 이루어져야 한다. 다양하게 존재하는 유형의 다이 프레스 어셈블리를 취급하고 교환하는 것은 일 유형의 로봇 그리퍼 (21) 에 의해서만 이루어져야 한다.

전술한 목적은 하부 펀치를 조이고 유지시키기 위한 하부 클램프, 다이를 조이고 유지시키기 위한 다이 클램프 및, 코어 핀을 조이고 유지시키기 위한 코어 핀 클램프를 포함하는 클램프 어셈블리에 의해 달성되며, 하부 펀치, 다이 및 코어 핀 각각은 잠금 장치를 수용하는 보어를 갖는다.

하나의 단일 부분으로서 다이 프레스 어셈블리가 취급될 수 있으며 교환될 수 있는 점은 유리하다. 이는, 다이에 있는 방사형 보어에 배열된 적어도 하나의 방사형 잠금 핀으로 구성되는 잠금 장치에 의해 달성된다. 이는 또한 하부 펀치에 있는 리세스 내의 잠금 배열을 위해 구성된 제 1 방사형 내측 단부를 갖는 잠금 핀에 의해 달성된다. 이는 또한 코어 핀에 있는 리세스 내의 잠금 배열을 위해 구성된 제 2 방사형 내측 단부를 갖는 방사형 잠금 핀에 의해 달성된다.

본 발명의 대표적인 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 다이 프레스 어셈블리와 함께, 분말을 압착하기 위한 워크 스테이션의 사시도를 나타낸다.

도 2 는 도 1 의 워크 스테이션의 부분 확대도를 나타낸다.

도 3 은 다른 부분과 함께 다이 프레스 어셈블리를 나타낸다.

도 4 는 본 발명에 따른 다이 프레스 어셈블리를 단독으로 나타낸다.

도 5 의 a 는 다이 프레스 어셈블리의 단면을 나타낸다.

도 5 의 b 는 도 5 의 a 의 부분 확대도를 나타낸다.

도 6 은 다이 프레스 어셈블리의 부분적으로 절단된 평면도이다.

도 1 에는 개방 위치에 있는 분말 압착용 워크 스테이션 (1) 이 나타나 있다. 워크 스테이션 (1) 은 위에서 아래로, 상부 펀치 (3) 를 조이고 유지하고 이동시키기 위한 상부 척 고정 장치 (2), 다이 지지 플레이트 (4), 다이 (5), 다이 홀더 (6), 하부 펀치 (7), 하부 펀치 홀더 (8), 코어 핀 (9), 핀 단부 커넥터 (10), 다이 (5) 와 다이 홀더 (6) 를 조이고 유지하기 위한 다이 척 (11), 코어 핀 (9) 과 핀 단부 커넥터 (10) 를 조이고 유지하기 위한 핀 척 (12) 및 하부 펀치 (7) 와 하부 펀치 홀더 (8) 를 조이고 유지하기 위한 하부 펀치 척 (13) 을 포함한다.

다이 (5) 는 금속 분말 특히 카바이드 강 분말을 절삭 공구용 경질의 금속 절삭 인서트의 형태로 압착할 수 있게 설계된다. 금속 절삭 인서트의 크기가 일 크기에서 타 크기로 교환될 때, 상부 척 고정 장치 (2) 는 워크 스테이션 (1) 에 머무른다. 또한, 홀딩 장치 (6, 8, 10) 를 조이기 위하여 사용되는 척 (11, 12, 13) 이 워크 스테이션 (1) 에 머무른다. 다이 (5), 하부 펀치 (7), 및 코어 핀 (9) 은 그들 각각의 홀딩 장치 (6, 8, 10) 와 함께 하나의 다이 프레스 어셈블리 (14) 로서 워크 스테이션 (1) 에서 외부로 이동될 수 있다.

도 2 에는 워크 스테이션 (1) 의 확대한 부분이 나타나 있다. 다이 홀더 (6) 는 다이 (5) 를 정확하게 조이고 위치시키기 위하여 탄성의 텅 (15) 을 구비한다. 동일한 방식으로 다른 홀더에 탄성의 텅 (15) 이 구비될 수 있다. 다이 (5) 는 그 다이 (5) 의 주변으로부터 다이 (5) 의 중심에 있는 분말 수용 구멍까지 적어도 하나의 방사형 보어 (16) 를 갖는다. 더욱 정확한 작업을 위해, 다이 (5) 에는 그 다이 (5) 의 중선을 따라 서로 대향하는 2 개의 보어 (16) 가 구비되어 있을 수 있다. 방사형 보어 (16) 에는, 방사형 잠금 핀 (17) 이 보여질 수 있다. 잠금 핀 (17) 의 방사형 외측 단부 (18) 는 나사 (20) 에 고정되는 플레이트 (19) 에 고정된다. 다이 (5) 는 그리퍼 (gripper ; 21) 에 의해 파지될 수 있는데, 그 그리퍼의 하나의 핑거 (22) 가 도 2 에 나타나 있다.

도 3 에는 다이 프레스 어셈블리 (14) 가 다이 지지 플레이트 (4), 슬레지 (sledge ; 23) 및, 다이 (5) 에 금속 분말을 공급하기 위한 튜브 (24) 와 함께 나타나 있다. 상기 부분 그리고 다른 부분 예컨데 소위 드로우바 (drawbars) 는 다이 프레스 어셈블리 (14) 와 함께 교환되지만 더 양호한 시각화를 위해 제거되어 있다.

도 4 에는 다이 프레스 어셈블리 (14) 가 다이 지지 플레이트 (4) 없이 그리고 그리퍼 (21) 없이 단독으로 나타나 있다. 이 어셈블리 (14) 는 적어도 코어 핀 (9), 하부 펀치 (7) 에 볼트로 조여진 하부 펀치 홀더 (8) 및 다이 (5) 에 볼트로 조여진 다이 홀더 (6) 로 구성된다. 홀더 (6, 8) 는 볼 수 있는 바와 같이 정확한 조임을 위해 탄성의 텅 (15) 을 더 구비한다. 다이 (5) 의 정상측에서 하부 펀치 (7) 의 정상 단부면 (25) 및 코어 핀 (9) 의 정상 단부면 (26) 을 볼 수 있다.

도 5 의 a 는 다이 프레스 어셈블리 (14) 의 주요부의 단면을 나타낸다. 다이 (5) 는 그리퍼 (21) 용 플랜지 (27) 또는 트랙을 구비한다. 방사형 잠금 핀 (17) 을 잡기 (take up) 위한, 다이 (5) 를 관통하는 방사형 보어 (16) 를 플랜지 (27) 밑에서 볼 수 있다. 다이 (5) 의 중앙부의 확대도인 도 5 의 b 로부터 볼 수 있는 바와 같이, 잠금 핀 (17) 은 2 개의 내측 단부 (28, 29) 를 갖는다. 잠금 핀 (17) 의 제 1 내측 단부 (28) 는 더 큰 직경을 가지며 하부 펀치 (7) 의 벽에 있는 리세스 (30) 에 끼워지고, 잠금 핀 (14) 의 제 2 내측 단부 (29) 는 더 작은 직경을 가지며 하부 펀치 (7) 에 있는 보어 (31) 를 통과하며 코어 핀 (9) 의 벽에 있는 다른 리세스 (32) 에 끼워진다.

잠금 핀 (17) 의 방사방향 운동에 의하여, 다이 (5), 하부 펀치 (7) 및 코어 핀 (9) 은 단일 (unitary) 다이 프레스 어셈블리 (14) 로서 함께 유지될 수 있다. 잠금 핀 (17) 의 2 개의 단부 (28, 29) 는 동시에 움직인다. 잠금 핀 (17) 은 또한 단부 (28, 29) 에 있어서 2 개의 상이한 직경을 갖는 하나의 부분으로 제조될 수도 있다. 2 개의 단부 (28, 29) 는 하부 펀치 (7) 및 코어 핀 (9) 의 상이한 치수로 더욱 용이하게 개작하는데 있어서 유리하다. 그러므로, 하나의 그리퍼 (22) 는 금속 절삭 인서트의 상이한 크기에 사용될 수 있다. 도 5 의 a 는 또한 다이 홀더 (6) 에 연결된 드로우바 (33), 하부 펀치 홀더 (8) 에 연결된 다른 드로우바 (34), 및 코어 핀 (9) 의 하단부로서 핀 단부 커넥터 (10) 를 나타낸다.

도 6 에는 그리퍼 (21) 와 함께 다이 프레스 어셈블리 (14) 의 부분적으로 절단된 평면도가 나타나 있다. 방사형 잠금 핀 (17) 의 외측 단부 (18) 는 플레이트 (19) 에 의해 나사 (20) 에 연결된다. 나사 (20) 는 실린더 (36) 안의 피스톤 (35) 에 나사결합된다. 피스톤 (35) 은 공압 또는 유압에 의해 움직일 수 있다. 이로인해, 공기 입구 (37) 가 다이 (5) 의 정상면에서 내다보인다. 도 6 에는 채널 (38) 에 의해 연결된 2 개의 실린더 (36) 안의 2 개의 피스톤 (35) 이 다이 (5) 의 대향측에 있는 것이 나타나 있다. 로봇 그리퍼 (21) 의 핑거 (22) 가 다이 (5) 의 플랜지 (27) 주변에서 폐쇄되면, 피스톤 (35) 과 나사 (20) 및 방사형 잠금 핀 (17) 은 잠금 위치로 이동된다.

새로운 다이 프레스 어셈블리 (14) 를 워크 스테이션 (1) 에 적재시키는 것은 매우 정확하고 시간 절약적이다. 우선, 로봇 그리퍼 (21) 가 새로운 다이 프레스 어셈블리 (14) 를 척 (11, 12, 13) 위에 매우 근접한 위치에서 워크 스테이 션 (1) 으로 이동시켜서 홀더 (6, 8, 10) 가 조여질 수도 있다. 공기압 또는 유압이 그리퍼 (21) 의 핑거 (22) 가 개방될 때 다이 프레스 어셈블리 (14) 를 풀기 위하여 실린더 (36) 에 연결된다. 피스톤 (35) 을 가동시키는 압력은 나사 (20), 플레이트 (19) 및 잠금 핀 (17) 을 풀림 위치로 방사방향 외측으로 이동시킨다. 홀더 (6, 8, 10) 는 약 0.1 mm 의 단거리로 하강한다. 바로 그 후에, 척 (11, 12, 13) 은 조이기 위해 가동된다.

여기에 기술되는 다이 프레스 어셈블리 (14) 는 자동 매니퓰레이터에 의해 하나의 유닛으로서 교환될 수 있다. 압착 워크스테이션 (1) 이 절삭 인서트의 새로운 크기를 위해 구성되어야 하는 경우에 교환되어져야 하는 3 개의 모든 주요 부분은 하나의 단일 작업으로 교환될 수 있다. 잠금 핀 (17) 의 잠금 운동은 그리퍼 (21) 의 핑거 (12) 의 운동에 직접적으로 연결된다. 교환, 취급 또는 잠금을 위한 어떠한 수동 개입도 필요하지 않다. 하나의 제 1 어셈블리 (14) 를 다음의 어셈블리로 교환하는 것은 완전히 자동적이며, 이로써 압착 워크 스테이션 (1) 이 절삭 인서트의 일련의 상이한 크기에 대하여 무인 (unattended) 압착을 위하여 프로그램화될 수 있다.

Claims

하부 펀치 (7) 를 조이고 유지시키기 위한 하부 클램프 (8, 13), 다이 (5) 를 조이고 유지시키기 위한 다이 클램프 (6, 11) 및, 코어 핀 (9) 을 조이고 유지시키기 위한 코어 핀 클램프 (10, 12) 를 포함하는 다이 프레스 어셈블리 (14) 에 있어서,

상기 하부 펀치 (7), 다이 (5), 및 코어 핀 (9) 각각이 잠금 장치 (17) 를 수용하기 위한 보어 또는 리세스 (16, 30, 31, 32) 를 갖는 것을 특징으로 하는 다이 프레스 어셈블리 (14).
제 1 항에 있어서, 상기 잠금 장치 (17) 는 다이 (5) 에 있는 방사형 보어 (16) 에 배열된 적어도 하나의 방사형 잠금 핀 (17) 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다이 프레스 어셈블리 (14).
제 1 항 또는 제 2 항에 이어서, 상기 방사형 잠금 핀 (17) 은 하부 펀치 (7) 에 있는 리세스 (30) 내에 잠금 배열을 위해 구성된 제 1 방사형 내측 단부 (28) 를 갖는 것을 특징으로 하는 다이 프레스 어셈블리 (14).
제 1 내지 제 3 항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 방사형 잠금 핀 (17) 은 코어 핀 (9) 에 있는 리세스 (32) 내에 잠금 배열을 위해 구성된 제 2 방사형 내측 단부 (29) 를 갖는 것을 특징으로 하는 다이 프레스 어셈블리 (14).
제 1 항 내지 제 4 항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 잠금 장치 (17) 는 로봇 그리퍼 (21) 의 핑거 (22) 와 직접적으로 또는 간접적으로 상호작용하기 위해 구성된 방사형 외측 단부 (18) 를 갖는 것을 특징으로 하는 다이 프레스 어셈블리 (14).
제 1 항 내지 제 5 항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 방사형 잠금 핀 (17) 은 엑츄에이터 (31) 의 힘에 의해 방사방향으로 이동할 수 있게 배열되고 상기 잠금 핀 (14) 은 엑츄에이터 (31) 에 연결되는 것을 특징으로 하는 다이 프레스 어셈블리 (14).
제 1 항 내지 제 6 항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 엑츄에이터 (35) 는 다이의 내측에 배열된 스프링 요소인 것을 특징으로 하는 다이 프레스 어셈블리 (14).
제 1 항 내지 제 6 항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 엑츄에이터 (35) 는 다이 (5) 에 있는 실린더 (36) 내측에 배열된 공압 피스톤 (35) 인 것을 특징으로 하는 다이 프레스 어셈블리 (14).
제 1 항 내지 제 8 항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 엑츄에이터 (35) 는 로봇 그리퍼 (21) 의 핑거 (22) 에 의해 이동가능하게 배열되고, 이로써 로봇 그리퍼 (21) 의 운동이 잠금 위치로의 방사형 잠금 핀 (17) 의 운동에 자동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 다이 프레스 어셈블리 (14).
제 1 항 내지 제 9 항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 어셈블리 (14) 는 분말 압착, 바람직하게는 금속 분말 압착, 특히 절삭 공구를 위한 카바이드 강 절삭 인서트를 압착하기 위한 압착 워크 스테이션 (1) 에 배열되는 것을 특징으로 하는 다이 프레스 어셈블리 (14).