KR20100074886A

KR20100074886A - 금속 판재의 홀딩장치

Info

Publication number: KR20100074886A
Application number: KR1020080133434A
Authority: KR
Inventors: 김시백; 양창석
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2010-07-02
Also published as: KR101034687B1

Abstract

본 발명은 금속 판재의 홀딩장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 금속 판재의 홀딩장치는 하우징 내부에 구비되는 실린더, 상기 실린더의 로드에 결합된 고정부, 상기 고정부에 관통되며 일단과 타단이 상기 고정부의 외부로 돌출되는 이송바로 이루어지는 제어부; 상기 하우징의 일면에 형성된 걸림홈에 걸림부가 회동 가능하도록 결합되고, 선단부와 걸림부 사이에 형성된 개방홈에 이송바가 삽입되고 상기 개방홈을 따라 이송되는 이송바에 의해 회전되는 구동판으로 이루어지는 구동부; 및 상기 구동부와 이격된 하우징의 일면에 상기 구동부의 회전을 감지하는 감지부를 포함한다.

방호커버, 구동판, 감지센서

Description

금속 판재의 홀딩장치{Apparatus for holding metal blank}

본 발명은 금속 판재의 홀딩장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 부품이나 기계 부품을 얻기 위해서는 금속 판재를 냉간으로 프레스 성형하여 성형품을 제조하는 방법이 행해진다. 그러나, 냉간 프레스 성형 방법에서 얻어진 금속판은 연성이 저하되어 파단이 쉽게 발생된다. 따라서 냉간 프레스 성형 방법에 의해 얻어진 금속판으로는 복잡한 형상의 제품을 생산하는 것이 곤란하다.

따라서, 냉간 프레스 성형법 대신 가열된 금속 판재를 프레스 성형하는 열간 프레스 성형 방법이 수행되고 있다. 일반적으로, 금속 판재가 가열되면 연성이 향상되고, 변형 저항이 낮아져 형상이 복잡한 제품의 생산이 유리하다. 따라서, 금속 판재는 가열 공정이 수행된다.

금속 판재를 가열하기 위해서는 우선, 금속 판재(BLANK)를 가열로에 취입시킨다. 가열로에 취입된 금속 판재는 가열로의 온도에 의해 온도가 상승된다. 가열로에 취입된 금속 판재가 가열되면, 푸셔 등을 이용하여 금속 판재를 취출한다. 이후, 취출된 금속 판재를 로보트와 같은 이송수단을 통해 금형에 삽입시킨다. 이 에 따라, 금형에 삽입된 금속 판재는 소정 형상을 갖는 성형체로 생산된다.

그러나, 가열로에서 취출된 금속 판재는 750 내지 900℃의 온도로 가열되어, 금속 판재를 이송시키는 과정에서 사용되는 로보트가 가열된 금속 판재에 의해 녹거나 변형되어 금형에 금속 판재를 삽입시키지 못하는 문제가 발생된다.

또한, 로보트에는 금속 판재의 홀딩 유,무를 측정하는 측정수단이 설치되지 않아 로보트에 금속 판재의 홀딩 유,무를 판단할 수 없다. 따라서, 금속 판재의 후 공정 인수가 이루어 지지 않아 공정상 차질이 발생될 수 있는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위한 것으로, 금속 판재의 열에 의한 변형을 방지하고 금속 판재를 지지할 수 있는 금속 판재의 홀딩장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 금속 판재의 홀딩 유,무를 센서를 통해 감지하여 후속 공정의 차질을 방지하는 금속 판재의 홀딩장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 금속 판재의 홀딩장치는 하우징 내부에 구비되는 실린더, 상기 실린더의 로드에 결합된 고정부, 상기 고정부에 관통되며 일단과 타단이 상기 고정부의 외부로 돌출되는 이송바로 이루어지는 제어부; 상기 하우징의 일면에 형성된 걸림홈에 걸림부가 회동 가능하도록 결합되고, 선단부와 걸림부 사이에 형성된 개방홈에 이송바가 삽입되고 상기 개방홈을 따라 이송되는 이송바에 의해 회전되는 구동판으로 이루어지는 구동부; 및 상기 구동부와 이격된 하우징의 일면에 상기 구동부의 회전을 감지하는 감지부를 포함한다.

이때, 금속 판재와 접촉되는 삽입바와 구동판에는 내화성을 갖는 방호커버가 더 형성될 수 있다.

또한, 구동판은 타원 형상의 바디와, 상기 바디의 중앙부에 상기 하우징의 일면에 회동가능하게 결합되는 걸림부, 상기 바디의 선단부와 걸림부 사이에 형성 된 개방홈에 상기 이송바가 삽입되어 상기 이송바의 이송에 의해 상기 구동판이 회전될 수 있다. 구동판은 다수 개로 이루어지며, 상기 구동판은 연결바에 의해 서로 연결될 수 있다.

또한, 감지부는 상기 하우징의 일면에 관통되는 삽입바 및 상기 삽입바의 상,하 이동에 의해 상기 구동판에 금속 판재의 홀딩 유,무를 판단하는 감지센서를 포함할 수 있다. 삽입바의 외주면에는 탄성체가 배치될 수 있다.

또한, 실린더의 일단은 상기 하우징 내부에 타단은 지지판에 고정 설치될 수 있으며, 상기 지지판은 상기 하우징 외부에서 내부로 관통된 지지대에 결합되고, 상기 하우징 외부에 배치된 지지대에는 감지바가 결합되고, 상기 하우징 외부에는 상기 감지바를 감지하는 감지센서가 더 설치될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서 제공된 금속 판재의 홀딩장치는 금속 판재와 접촉되는 삽입바와 구동판에 열에 의해 견딜 수 있는 방호커버가 형성되어 금속 판재의 홀딩장치가 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 금속 판재의 홀딩장치는 금속 판재의 홀딩 유,무를 감지하는 감지센서가 형성되어 금속 판재의 언홀딩에 따른 설비 트러블을 방지할 수 있다.

또한, 금속 판재를 홀딩하기 위한 구동부는 상,하 이동이 아닌 회전 운동에 의해 금속 판재를 홀딩시키므로 금속 판재의 홀딩작업시 이동 거리를 최소화할 수 있다. 따라서, 금속 판재 홀딩장치의 설치 공간이 최소화되어 전체적인 설비장치의 규모가 작게 형성될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 의 구조를 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 금속 판재의 홀딩장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 2는 본 발명에 따른 금속 판재의 홀딩장치를 확대한 확대 사시도이다. 도 3은 본 발명에 따른 금속 판재의 홀딩장치를 나타내는 분해 사시도이다. 도 4는 본 발명에 따른 금속 판재의 홀딩장치를 나타내는 측단면도이다. 도 5는 본 발명에 따른 금속 판재 홀딩장치의 구동부를 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 로봇 헤드(100)에는 금속 판재(BLANK)를 지지하기 위한 금속 판재의 홀딩장치(110)가 설치된다. 금속 판재의 홀딩장치(110)는 금속 판재를 지지할 수 있도록, 구동판(140)의 하단부(143)가 서로 마주보도록 배치된다. 즉, 금속 판재의 홀딩장치(110)는 2개 또는 4개가 한 쌍을 이뤄 금속 판재를 지지한다.

이하에서는 도 2 내지 도 5를 참조하여, 금속 판재의 홀딩장치(110)를 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.

금속 판재 홀딩장치(110)는 하우징(120) 내부에 구비되는 실린더(130), 실린더의 로드(131)에 결합된 고정부(132), 고정부(132)에 관통되며 일단과 타단이 고정부(132)의 외부로 돌출되는 이송바(134)로 이루어지는 제어부(A), 하우징(120)의 일면에 형성된 걸림홈(122)에 걸림부(142)가 회동 가능하도록 결합되고, 선단부(141)와 걸림부(142) 사이에 형성된 개방홈(144)에 이송바(134)가 삽입되고 개방홈(144)을 따라 이송바(134)가 상승되면 시계방향으로 회전되는 구동판(140)으로 이루어지는 구동부(B) 및 구동부(B)와 이격된 하우징의 일면에 구동부(B)의 회전을 감지하는 감지부(C)를 포함한다.

하우징은 홀딩장치(110)의 내,외장재로 도 3에 도시된 하우징(120)은 금속 판재의 홀딩장치(110)의 내장재이다. 하우징(120)의 내측면에는 제어부(A), 구동부(B) 및 감지부(C)가 설치된다.

제어부(A)는 하우징(120) 내부에 구비되는 실린더(130), 실린더 로드(131)에 결합된 고정부(132), 고정부(132)의 관통홀(133)에 관통된 이송바(134)로 이루어진다.

실린더(130)는 하우징(120) 내부와 지지대(160)에 결합된 지지판(161)에 고정 설치된다. 이때, 실린더 로드(131)는 지지판(161)에 형성된 홈(162)에 관통 고정된다. 이에 따라, 실린더 로드(131)가 상,하로 이송되면, 실린더 로드(131)에 고정된 지지판(161)과 지지판(161)에 결합된 지지대(160)가 상,하로 이송된다. 또한, 하우징(120) 외부로 돌출된 지지대(160)는 외장 하우징(170)에 설치된 감지바(164)에 결합된다. 외부로 돌출된 지지대(160)의 외주면에는 탄성체(163)가 설치되어 지지대(160)를 탄성 지지한다. 감지바(164)와 대응되는 외장 하우징(170)의 상면에는 감지센서(165)가 설치된다. 감지센서(165)는 외장 하우징(170) 상면에 설치된 브라켓(166)에 고정된다. 이러한 감지센서(165)는 지지대(160)에 결합된 감지바(164)에 의해 구동판(140)의 회전 여부를 감지할 수 있다. 즉, 감지센서(165)는 금속 판재가 구동판(140)에 홀딩될 때 구동판(140)의 이송을 방지하기 위한 센서이다.

또한, 실린더(130)는 작동 방법이 간단한 에어 실린더로 형성될 수 있다.

지지판(161)에 관통된 실린더 로드(131)에는 고정부(132)가 결합되고, 고정부(132)에는 이송바(134)가 관통된다. 이송바(134)는 고정부(132)의 관통홈(133)에 관통되어, 일단이 고정부(132)의 전면에 타단이 고정부(132)의 후면으로 돌출된다. 이러한, 이송바(134)는 구동판(140)의 개방홈(144) 사이에 삽입된다. 이송바(134)는 구동판(140)의 개방홈(144)을 따라 상,하로 이송되어 구동판(140)을 회전시킨다. 또한, 실린더(130)의 작동에 의해 실린더 로드(131)가 상,하로 구동되면 실린더 로드(131)에 결합된 고정부(132)와 이송바(134)가 상,하부로 이송된다. 즉, 실린더 로드(131)가 하부로 이송되면 고정부(132)와 이송바(134)가 하부로 이송되고, 실린더 로드(131)가 상부로 이송되면 고정부(132)와 이송바(134)가 상부로 이송된다. 또한, 이송바(134)는 구동판(140)의 개방홈(144)에 삽입되어 실린더 로드(131)가 상승되면 구동판(140)이 시계 방향으로 회전되고, 실린더 로드(131)가 하강되면 구동판(140)이 반시계 방향으로 회전된다. 즉, 이송바(134)는 실린더 로드(131)의 상,하 이동에 의해 구동판(140)의 개방홈(144)을 따라 왕복운동(스트로크;stroke)되어 구동판(140)을 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전시킨다.

구동부(B)는 하우징(120)의 하면에 회동가능하도록 결합된 구동판(140)으로 이루어진다.

구동판(140)은 하우징(120) 하면에 형성된 걸림홈(122)에 회동 가능하도록 결합되는 걸림부(142)와 걸림부(142)에 연결되어 타원 형상으로 형성된 바디로 이루어진다. 설명의 편의상, 바디의 상부는 선단부(141), 하부는 하단부(143)로 칭 한다.

걸림부(142)는 선단부(142)와 하단부(143) 사이에 형성되어, 하우징(120)의 걸림홈(122)에 결합된다. 걸림부(142)는 하우징(120)의 하면에 형성된 걸림부재(121)에 삽입되고, 걸림부재(121)와 걸림부(142)에 형성된 홈(122,145)에 나사(148)가 삽입된다. 또한, 구동판(140)은 걸림부(142)에 의해 선단부(141)와 하단부(143) 사이에 곡면 형상의 개방홈(144)이 형성된다. 개방홈(144)에는 이송바(134)가 삽입되어 개방홈(144)을 따라 상,하로 이송되어 구동판(140)을 회전시킨다.

구동판(140)은 한 쌍으로 이루어질 수 있으며, 한 쌍의 구동판(140)은 연결바(146)에 의해 서로 연결된다. 예를 들어, 연결바(146)는 한 쌍의 구동판(140) 사이에 설치된다.

구동판(140)의 하단부(143)에 설치된 연결바(146)에는 금속 판재와 접촉되는 제1 방호커버(147)가 설치된다. 제1 방호커버(147)는 볼트에 의해 연결바(146)에 고정되며, 구동판(140)에 지지되는 금속 판재와 점 접촉된다. 제1 방호커버(147)는 금속 판재와 접촉되는 부분이 가열된 금속 판재에 의해 변형되는 방지하기 위해 내화성 재질 예를 들어, 석면이 코팅된 스테인리스 재질 또는 유리섬유(glass fiber)가 포함된 스테인리스일 수 있다. 또한, 제1 방호커버(147)는 금속 판재의 열이 구동판(140)으로 전달되는 것을 방지하기 위해 비전도성 물질로 형성될 수 있다. 또한, 제1 방호커버(147)는 금속 판재와 점 접촉되어 구동판(140)에 열이 전도되는 것을 최소화시킬 수 있다. 즉, 제1 방호커버(147)는 금속 판재와의 접촉 면적을 최소화시켜 구동판(140)으로 열이 전도되는 것을 방지한다.

또한, 구동판(140)은 이송바(134)에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전되어 상,하로 이송되는 구동판보다 이송 공간을 최소화시킬 수 있다.

감지부(C)는 하우징(120) 하면에 삽입되는 삽입바(150), 삽입바(150)의 이송을 감지하는 감지센서(154)로 이루어진다.

삽입바(150)는 하우징(120) 하면에 형성된 제1 홀(123)과 제2 홀(124)에 삽입된다. 이에 따라, 삽입바(150)는 하우징(120) 하면에 관통되어 일단이 하우징(120)의 외부, 타단이 하우징(120)의 내부에 배치된다. 삽입바(150)의 타단 상부에는 감지판(153)이 이격 배치된다. 삽입바(150)는 삽입바(150)와 구동판(140) 사이에 금속 판재가 홀딩되면 탄성체(152)의 수축에 의해 감지판(153)에 접촉되고, 삽입바(150)와 구동판(140) 사이에 금속 판재가 홀딩되지 않으면 감지판(153)과 이격된다. 이에 따라, 감지센서(154)는 삽입바(150)와 구동판(140)에 금속 판재가 홀딩된 것을 감지할 수 있다. 또한, 제1 홀(123)은 제2 홀(124)보다 직경이 작게 형성된다. 제1 홀(123)과 제2 홀(124)에는 삽입바(150)가 삽입되는데, 제2 홀(124)에는 탄성체(152), 예를 들어 스프링을 배치된다. 이에 따라, 삽입바(150)는 감지판(153)과 이격 배치되며, 삽입바(150)의 하부로부터 가압이 가해지면 스프링이 수축되면서 삽입바(150)와 감지판(153)이 접촉된다.

또한, 삽입바(150)의 하부면은 금속 판재와 접촉되는 부분으로 가열된 금속 판재에 의한 손상을 방지하기 위해 제2 방호커버(151)가 형성된다. 제2 방호커버(151)는 제1 방호커버(147)와 같은 내화성 재질의 석면이 코팅된 스테인리스 재 질 또는 유리섬유가 포함된 스테인리스로 형성될 수 있다. 또한, 제2 방호커버(151)는 금속 판재와 점 접촉되어 금속 판재의 열이 제2 방호커버(151)로 전달되는 것을 최소화시킨다. 즉, 제2 방호커버(151)는 금속 판재와 접촉되는 면적을 최소화시켜 열이 삽입바(150)로 전도되는 것을 방지한다.

이하에서는 도 6a 및 도 6b를 참조하여, 본 발명에 따른 금속 판재의 홀딩장치의 작동 방법을 살펴보도록 한다.

도 6a는 금속 판재의 홀딩장치에 금속 판재가 지지되지 않았을 때의 정면도이고, 도 6b는 금속 판재의 홀딩장치에 금속 판재가 지지되었을 때의 정면도이다.

금속 판재의 홀딩장치(110)를 이용하여 금속 판재를 지지하기 위해서는 우선, 실린더(130)에 에어를 공급한다. 실린더(130)에 에어가 공급되면, 실린더 로드(131)가 상승된다. 실린더 로드(131)가 상승되면 실린더 로드(131)에 결합된 고정부(132)와 이송바(134)가 상승된다. 이때, 이송바(134)는 개방홈(144)을 따라 상승되어 구동판(140)이 시계 방향으로 회전된다. 즉, 구동판(140)의 하단부(143)는 삽입바(150) 하부로 이송된다.

따라서, 금속 판재는 삽입바(150)와 구동판(140) 사이에 개재된다. 이때, 금속 판재는 구동판(140)에 설치된 제1 방호커버(147)와 삽입바(150)에 설치된 제2 방호커버(147)에 점 접촉된다.

또한, 금속 판재가 삽입바(150)와 구동판(140) 사이에 개재되면 삽입바(150)가 상부로 가압되어 감지판(153)과 접촉된다. 이에 따라, 감지센서(154)는 삽입 바(150)와 구동판(140) 사이에 금속 판재의 홀딩 유,무를 감지할 수 있다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 금속 판재의 홀딩장치를 개략적으로 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 금속 판재의 홀딩장치를 확대한 확대 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 금속 판재의 홀딩장치를 나타내는 분해 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 금속 판재의 홀딩장치를 나타내는 측단면도.

도 5는 본 발명에 따른 금속 판재 홀딩장치의 구동부를 나타내는 사시도.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 금속 판재 홀딩장치의 작동 순서도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

120 : 하우징 130 : 실린더

131 : 실린더 로드 132 : 고정부

133 : 관통홀 134 : 이송바

140 : 구동판 141 : 선단부

142 : 걸림부 143 : 하단부

144 : 개방홈 146 : 연결바

147 : 제1 방호커버 150 : 삽입바

151 : 제2 방호커버 152 : 탄성체

153 : 감지판 154 : 감지센서

A : 제어부 B : 구동부

C : 감지부

Claims

하우징 내부에 구비되는 실린더, 상기 실린더의 로드에 결합된 고정부, 상기 고정부에 관통되며 일단과 타단이 상기 고정부의 외부로 돌출되는 이송바로 이루어지는 제어부;

상기 하우징의 일면에 형성된 걸림홈에 걸림부가 회동 가능하도록 결합되고, 선단부와 걸림부 사이에 형성된 개방홈에 이송바가 삽입되고 상기 개방홈을 따라 이송되는 이송바에 의해 회전되는 구동판으로 이루어지는 구동부; 및

상기 구동부와 이격된 하우징의 일면에 상기 구동부의 회전을 감지하는 감지부;

를 포함하는 금속 판재의 홀딩장치.
제1 항에 있어서,

금속 판재와 접촉되는 삽입바와 구동판에는 내화성을 갖는 방호커버가 더 형성되는 금속 판재의 홀딩장치.
제1 항에 있어서,

상기 구동판은 타원 형상의 바디와, 상기 바디의 중앙부에 상기 하우징의 일면에 회동가능하게 결합되는 걸림부, 상기 바디의 선단부와 걸림부 사이에 형성된 개방홈에 상기 이송바가 삽입되어 상기 이송바의 이송에 의해 상기 구동판이 회전 되는 금속 판재의 홀딩장치.
제3 항에 있어서,

상기 구동판은 다수 개로 이루어지며, 상기 구동판은 연결바에 의해 서로 연결되는 금속 판재의 홀딩장치.
제1 항에 있어서,

상기 감지부는

상기 하우징의 일면에 관통되는 삽입바; 및

상기 삽입바의 상,하 이동에 의해 상기 구동판에 금속 판재의 홀딩 유,무를 판단하는 감지센서;를 포함하는 금속 판재의 홀딩장치.
제1 항에 있어서,

상기 삽입바의 외주면에는 탄성체가 배치되는 금속 판재의 홀딩장치.
제1 항에 있어서,

상기 실린더의 일단은 상기 하우징 내부에 타단은 지지판에 고정 설치되는 금속 판재의 홀딩장치.
제7 항에 있어서,

상기 지지판은 상기 하우징 외부에서 내부로 관통된 지지대에 결합되고, 상기 하우징 외부에 배치된 지지대에는 감지바가 결합되고, 상기 하우징 외부에는 상기 감지바를 감지하는 감지센서가 더 설치되는 금속 판재의 홀딩장치.