KR20130096535A

KR20130096535A - 프레스 소재 지지 및 분리장치

Info

Publication number: KR20130096535A
Application number: KR1020120018065A
Authority: KR
Inventors: 한재형
Original assignee: 한재형
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2013-08-30
Also published as: KR101317483B1

Abstract

본 발명은 프레스 소재 적재대에 신속 간편하게 탈/부착할 수 있도록 전자석(電磁石)이 구비되는 지지봉 상부에 회전봉을 설치하고, 상기 회전봉 내부에 지향성 영구자석(永久磁石)을 설치하여 프레스 소재의 형상에 따라 가장 근접하는 방향으로 영구자석 및 회전봉이 회전하여 최고의 자력(磁力)으로 프레스 소재가 분리되게 함으로써 분리효율이 크게 향상되는 프레스 소재 지지 및 분리장치에 관한 것이다.

Description

프레스 소재 지지 및 분리장치{SUSPENSION AND SUPPORTING APPARATUS OF PRESS MATERIALS}

본 발명은 프레스 소재 적재장치에 사용되는 프레스 소재 지지 및 분리장치에 관한 것으로, 상세하게는 전자석(電磁石) 방식의 탈/부착 수단이 설치된 지지봉 상부에 회전봉을 설치하고, 상기 회전봉 내부에 프레스 소재와 가장 근접하는 방향으로 회전할 수 있게 지향성(磁氣 차폐에 의한 지향성)을 갖는 영구자석(永久磁石)을 설치하여 최고의 자력(磁力)으로 적재된 프레스 소재가 상하로 분리되게 함으로써 프레스 소재의 분리효율이 크게 향상되도록 한 것이다.

일반적으로 여러 대의 프레스기 또는 프레스 라인의 최선단에는 여러장의 프레스 소재가 적재된(적층된) 프레스 소재 적재장치가 설치되며, 적재된 프레스 소재는 이송장치에 의해 최선단의 프레스 금형으로 공급되면서 타발되고, 후속하는 프레스 금형으로 차례로 이송되면서 단계별로 타발되어 소정의 부품이 양산된다.

상기 프레스 소재는 빈틈없이 적재될 뿐 아니라, 적재된 프레스 소재 사이에 묻은 오일이나 윤활제 등으로 인해 밀착 및 흡착되어 있어서 쉽게 떼어내기 곤란할 뿐 아니라, 적재된 상태로 수 시간 ~ 수십 시간 경과되면 프레스 소재의 적재하중에 의해 프레스 소재 사이에 잔류하는 오일이나 윤활제 및 공기가 외부로 배출되면서 진공상태가 유지되어 떼어내기가 더욱 어려워지며, 상기 프레스 소재 사이에 잔류하는 오일이나 윤활제의 잔류량이 일정하지 않고, 프레스 소재의 두께도 일정하지 않고, 분리 자력도 일정하지 않고, 소재 두께와 크기 및 영구자석의 근접거리에 따라 작용되는 자력이 상이한 등 분리조건을 충족하는 변수가 다양한 실정이다.

상기 프레스 소재 지지장치와 관련한 국내 특허문헌으로는 2010. 5. 7. 특허공고된 등록특허 제10-0956034호(발명의 명칭:프레스 소재 이송 자동화시스템)를 예로 들 수 있으며, 특허 명세서의 상세한 설명과 도 4 내지 도 9에 게재되어 있다.

상기 특허문헌에는 프레스 소재 적재장치의 적재대 위에 소정 두께와 소정 형상(또는 형상/모양)의 프레스 소재(철판)가 적재(적층)되고, 적재된 프레스 소재의 측면(가장자리 부분 또는 변부)에는 적어도 4개 이상의 지지장치가 수직으로 설치되어 프레스 소재의 적재 상태가 지지 및 유지되며, 각각의 프레스 소재 지지장치는 적어도 4개 이상의 볼트 및/또는 볼트 너트에 의해 적재대에 체결되는 구성이다.

따라서, 적재되는 프레스 소재의 형상이 변경되면 각각의 프레스 소재 지지장치를 고정하고 있는 볼트 및/또는 볼트 너트를 풀어 형상이 변경된 프레스 소재의 측면이 지지되도록 이동시킨 다음 풀었던 볼트 및/또는 볼트 너트로 적재대에 체결시켜 고정하게 되므로 작업이 매우 번거로울 뿐 아니라, 체결 및 분리되는 볼트 및/또는 볼트 너트의 개수가 많아 전체 작업이 지연되고, 이에 따라 작업성과 생산성이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.

또한 프레스 소재 지지장치가 이동된 위치 또는 체결 위치에 볼트 구멍이 없는 경우 천공작업이 필요하며, 천공위치에 근접하거나 중첩하여 볼트구멍이 있는 경우 천공작업이 여의치 않거나 천공이 아예 불가능한 문제점이 있었다.

또한 프레스 소재 지지장치에 설치되는 영구자석이 고정되어 있어서 프레스 소재의 다양한 형상에 따라 영구자석과의 이격거리가 멀어지면 자력이 약하게 작용되면서 프레스 소재의 분리가 잘 이루어지지 않거나 분리효과가 크게 떨어지며, 경우에 따라서는 소재분리가 불가능한 문제점이 있었다.

또한 종래 프레스 소재 지지장치는 부피가 대형이고 무거워 취급이 어렵고, 구조가 복잡하여 잔고장이 많고 가격이 고가인 등의 여러 문제점이 있었다.

2010. 5. 7. 특허공고된, 대한민국 등록특허 제10-0956034호(발명의 명칭:프레스 소재 이송 자동화시스템)의 상세한 설명 및, 도 4 내지 도 9 참조.

본 발명은 프레스 소재 지지봉 상부에 회전봉을 축 설치하고, 상기 회전봉 내부에 프레스 소재와 가장 근접하는 방향으로 회전할 수 있게 지향성(磁氣 차폐에 의한 지향성)을 갖는 영구자석(永久磁石)을 설치하여 최고의 자력(磁力)으로 적재된 프레스 소재가 상하로 분리되게 함으로써 프레스 소재의 분리효율이 크게 향상되도록 함을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 프레스 소재 지지 및 분리장치의 하단에 전자석(電磁石) 방식의 탈/부착 수단을 설치하여 프레스 소재 적재장치에 신속 간편하게 탈/부착할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

본 발명 프레스 소재 지지 및 분리장치는, 소정 높이의 지지봉(2), 상기 지지봉(2) 하부에 고정되는 고정판(8), 상기 고정판(8)의 저부면에 체결되는 전자석(3), 상기 지지봉(2) 상부에 축베어링(25)으로 축 설치되는 회전봉(4), 상기 회전봉(4) 내부에 수직으로 고정되는 상하 영구자석(7), 상기 영구자석(7) 이면에 접하여 설치되는 자성체(9), 상기 회전봉(4)이 복귀할 수 있게 지지하는 탄지수단(5)을 포함하여 구성된다.

상기 탄지수단은, 회전봉(4)의 하단 일측에 수평으로 고정되는 상부판(21) 및 지지봉(2)의 상단 일측에 수평으로 고정되는 하부판(11), 상기 상부판(21) 중앙에 고정되는 제1 지지봉(22), 상기 제1 지지봉(22)에 걸림되는 스프링(19)(20)의 걸고리(19b)(20a), 상기 하부판(11)의 중앙에 형성되고 상기 제1 지지봉(22)이 끼워져 이동할 수 있는 원호형 통공(12), 상기 하부판(11) 양측에 각각 설치되는 제2 지지봉(13) 및 제3 지지봉(14), 상기 제2 지지봉(13) 및 제3 지지봉(14)에 걸림되는 좌우 스프링(19)(20)의 걸고리(19a)(20b)를 포함하여 구성된다.

상기 축베어링(25)은, 회전봉(4)의 저부면에 형성되는 삽입홈(23), 상기 삽입홈(23)의 중앙에 형성되는 하향 돌출봉(24), 상기 돌출봉(24)의 길이방향 중앙에 형성되는 하향 개방형의 나공(24a), 상기 삽입홈(23)에 삽입되는 축베어링(25)의 상부링(25a), 상기 돌출봉(24)에 끼워지는 축베어링(25)의 삽지공(25c), 상기 삽입홈(23)과 돌출봉(24)에 삽입된 축베어링(25)의 분리를 방지할 수 있게 상기 나공(24a)에 체결되는 볼트(26), 상기 결합홈(27)에 억지끼움되는 축베어링(25)의 하부링(25b)을 포함하여 구성된다.

상기 전자석(3)은, 평면적이 넓은 원형 케이스(3a), 상기 케이스(3a) 내부에 설치되는 하향 돌출형 코어(3b), 상기 코어(3b) 외면에 설치되는 코일(3c)이 감긴 보빈, 상기 코일(3c) 양단에 연결되는 전원선(29), 상기 코어(3c)와 코일(3c)이 감긴 보빈을 케이스 내부에 고정시키는 몰딩재를 포함하여 구성된다.

상기 영구자석(7)은 수직으로 설치되고, 전면으로 하나의 자극(N극 또는 S극)이 배치됨을 특징으로 한다.

상기 지지봉(2)과 회전봉(4)의 평면 형상은 원형임을 특징으로 한다.

상기 회전봉(4)과 지지봉(2)과 축베어링(25)과 탄지수단(5)은 비철금속, 비자성금속, 합성수지 중 어느 하나임을 특징으로 한다.

상기 영구자석의 자력은 2,000~4,000가우스 임을 특징으로 한다.

상기 전자석(3)의 자력(磁力) 흡착력은 300~500㎏/㎠ 임을 특징으로 한다.

상기 지지봉(2)의 지지축선(C)은 지지봉(2)의 중심점(01)과, 제2 지지봉(13)과 제3 지지봉(13)(14) 사이의 중간지점을 연결하는 가상선이고, 회전봉(4)의 회전축선(R)은 회전봉(4) 전면의 강자력 방향점(P)과 회전봉(4)의 회전중심점(O2)과 제1 지지봉(22)의 중심이 일치하는 가상선 임을 특징으로 한다.

본 발명은 회전봉 내부에 설치되는 영구자석의 지향성 자기장(磁氣場)에 의해 의해 최고의 자력(磁力)으로 적재된 프레스 소재가 상하로 분리되므로 프레스 소재의 분리효율과 작업성이 크게 향상되고, 전체 프레스 공정의 생산성이 크게 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 프레스 소재의 형상이 다양하더라도 회전봉에 설치된 영구자석의 지향 자력(磁力)에 의해 가장 가까운 방향으로 자동 회전하여 가장 강한 자력으로 프레스 소재를 분리시키게 되므로 분리 효율과 생산성이 극대화 되며, 종래 처럼 영구자석의 자기장(磁氣場)의 방향을 미세 조정할 필요가 없는 효과가 있다.

또한 본 발명은 분리 및 천공작업 등이 불필요하고 프레스 소재를 지지하는 위치로 이동시킨 다음 전자석으로 흡착시켜 고정하면 되므로 작업성이 편리하며, 구성이 간단하여 고장이 거의 없고 제조원가가 크게 절감되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 전자석(電磁石)의 자력(磁力)을 이용하여 흡/탈착시키므로 프레스 소재의 형상이나 크기 및 특성 등에 따라 프레스 소재 지지 및 분리장치를 간편하게 설치 및 이동 설치할 수 있어서 생산성이 크게 향상되고 사용이 간편하여 작업성이 우수한 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1 : 본 발명 일 예로 도시한 사시도.
도 2 : 본 발명 일 예로 도시한 평면도.
도 3 : 본 발명 일 예로 도시한 측면도.
도 4 : 본 발명 일 예로 도시한 회전 및 탄지수단 분해 사시도.
도 5 : 본 발명 일 예로 도시한 지지봉 부분 단면도.
도 6 : 본 발명 일 예로 도시한 회전봉 부분 단면도.
도 7 : 본 발명 일 예로 도시한 프레스 소재 분리 상태 단면도.
도 8 : 본 발명 일 예로 도시한 사용 상태 단면도.
도 9 : 본 발명 일 예로 도시한 사용 상태 단면도.
도 10 : 본 발명 다른 예로 도시한 사시도.
도 11 : 본 발명 일 예로 도시한 설치 상태 및 사용 상태 단면도.
도 12 : 본 발명 일 예로 도시한 사용 상태 평면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략한다.

도 1은 본 발명 일 예로 도시한 프레스 소재 지지 및 분리장치(1)의 사시도이고, 도 2, 도 3은 본 발명 일 예로 도시한 평면도 및 측면도이고, 도 4는 본 발명 일 예로 도시한 회전수단(축베어링) 및 탄지수단의 분해 사시도이다.

본 발명 프레스 소재 지지 및 분리장치(1)는, 철판 등으로 구성되는 적재대(31) 위에 적재되는 소정 두께와 소정 형상(또는 형상/모양)의 프레스 소재(철판)(30)를 지지하는 지지봉(2)과, 지지봉(2) 하부에 용접 등의 방법으로 고정되는 고정판(8)과, 고정판(8)의 저부면에 복수의 체결부재(8a)로 분리/결합할 수 있게 체결되는 전자석(電磁石)(3)과, 지지봉(2) 상부에 자유회전(외력이 작용되는 방향으로 정회전 및 역회전)할 수 있게 축베어링(25)으로 설치되는 회전봉(4)과, 상기 회전봉(4) 내부에 수직으로 고정되는 영구자석(永久磁石)(7)과, 영구자석(7)의 이면에 접하여 설치되고 대부분의 자기장(磁氣場)이 도 5와 같이 전면의 강자력 방향점(P)으로 집중하여 작용되도록 자기(磁氣)차폐시키는 자성체(철부재)(9)와, 회전봉(4)이 원래 위치로 복귀할 수 있게 지지하는 탄지수단(5)으로 구성된다.

상기 회전봉(4) 내부에 설치 및 고정되는 영구자석(7)은 자성체(9)에 의해 전면(자성체(9)의 반대방향)의 강자력 방향점(P)으로 자기장(M)이 집중(지향)되어 최고의 자기장(M)이 형성되고 또한 최고의 자력(磁力)이 작용되므로, 적재된 프레스 소재(30)의 가장 가까운 방향으로 영구자석(7)과 회전봉(4)이 회전하게 된다. 따라서 적재된 프레스 소재(30)로 최고의 자력(磁力)이 작용되고 프레스 소재(30)의 상하 분리가 매우 효과적으로 이루어진다.

즉, 프레스 소재(30)의 형상이 다양하더라도 회전봉(4)에 설치된 영구자석(7)의 집중 자기장(M) 및 집중 자력(磁力)에 의해 도 8, 도 9와 같이 회전봉(4)이 회전하면서 강자력 방향점(P)이 프레스 소재(30)가 가장 가까운 방향으로 회전하여 가장 강한 자력이 프레스 소재(30)로 작용되면서 프레스 소재(30)가 상하로 분리되므로 분리 효율이 극대화 되며, 또한 프레스 소재(30)가 근접하는 방향으로 회전봉(4)이 저절로 회전하게 되므로 종래 처럼 영구자석의 자기장(磁氣場) 방향을 미세 조정할 필요가 없어진다.

상기 전자석(3)은, 안정적이면서 강한 전자력(電磁力)을 얻을 수 있도록 평면적이 넓은 원형이나 사각형, 또는 다각형의 철금속 또는 비철금속으로 구성되는 케이스(3a) 내부에 하향 돌출형의 코어(3b)가 설치되고, 코어(3b) 외면에는 코일(3c)이 감긴 보빈이 설치되며, 상기 상기 코어(3c)와 코일(3c)이 감긴 보빈은 합성수지나 에폭시 등의 몰딩재로 케이스(3a) 내부에 고정되고, 코일(3c) 양단에는 전원선(29)이 연결 구성되며, 상기 케이스(3a)는 복수의 체결부재(8a)에 의해 고정판(8)에 체결 및 고정된다.

따라서 전원선(29)으로 전원(電源)이 인가되면 코어(3b)가 전자석(電磁石)이 되고, 상기 전원이 차단되면 코어(3b)의 전자력이 제거되므로, 적재대(31) 상부면에 쉽게 탈/부착할 수 있게 되며, 전자석(3) 케이스(3a)의 일측에 수직으로 고정되는 지지봉(2)과, 지지봉(2) 상부에 설치되는 회전봉(4)에 의해 도 11, 도 12와 같이 적재되거나 적재된 프레스 소재(30)의 가장자리 부분(변부) 중 복수 개소가 지지되고, 상부에 적재된 프레스 소재(30) 들은 영구자석(7)의 자력(磁力)에 의해 도 7과 같이 상하로 이격되면서 분리된다.

본 발명은 회전봉(4)의 회전구조와 회전봉(4)에 설치되는 영구자석(7)의 집중(지향) 자기장에 의해 프레스 소재(30)와 가장 가까운 지점을 자동으로 신속히 찾아가는 구조이다. 따라서 프레스 소재(30)의 형상이 변경되더라도 가장 가까운 지점(가장 근접하는 지점)이나 방향으로 영구자석(7)과 회전봉(4)이 자동으로(능동적으로) 회전하게 되므로 프레스 소재(30) 분리를 포함한 전체 프레스 작업의 생산성이 크게 향상된다.

상기 지지봉(2)은 환봉이나 파이프 구조이며, 회전봉(4)은 파이프 내부 공간(6)에 영구자석(7)과 자성체(철부재)(9)가 설치되고 합성수지나 우레탄 등의 몰딩재(10)로 몰딩된 다음 상/하 단부가 마감 처리되어 밀봉되는 막힌 구조이다.

상기 회전봉(4)과 지지봉(2)과 축베어링(25)과 탄지수단(5)은 영구자석(7)의 자기장이나 자력이 손실되지 않도록 비철금속이거나 비자성금속 또는 합성수지이다.

상기 지지봉(2)과 회전봉(4)의 평면 형상(평단면 형상)은 다각형이나 타원형으로 구성할 수 있으나 방향성이 없는 원형이 바람직하다. 상기 원형구조는 걸림현상이 없고, 셋팅이 쉬울 뿐 아니라, 프레스 소재(30)의 적재면을 따라 최적의 조건으로 근접하여 지지할 수 있는 구조이다.

도 4는 지지봉(2)과 회전봉(4) 사이에 설치되어 회전봉(4)의 자유회전을 허용하는 회전수단인 축베어링(25)과, 회전력이 제거된 회전봉(4)을 역회전시켜 초기위치(원점위치)로 복귀시키는 탄지수단(5)의 일 예를 도시한 분해 사시도이다.

상기 축베어링(25)은, 회전봉(4)의 저부면에 형성되는 삽입홈(23)과, 삽입홈(23)의 중앙에 형성되는 하향 돌출봉(24)과, 돌출봉(24)의 길이방향 중앙에 형성되는 하향 개방형의 나공(24a)과, 상기 삽입홈(23)에 삽입되는 축베어링(25)의 상부링(25a)과, 상기 돌출봉(24)에 끼워지는 축베어링(25)의 삽지공(25c)과, 상기 삽입홈(23)과 돌출봉(24)에 삽입된 축베어링(25)의 분리를 방지할 수 있게 상기 나공(24a)에 체결되는 볼트(26)와, 상기 결합홈(27)에 억지끼움되어 회전봉(4)과 지지봉(2)의 결합을 달성하고 회전봉(4)의 정/역 회전을 허용되는 축베어링(25)의 하부링(25b)으로 구성되며, 지지봉(2)과 회전봉(4) 사이에는 0.5~3㎜의 틈(g)이 발생되어 회전봉(4)이 자유회전할 수 있게 된다.

상기 축베어링(25)은 볼트(26)에 의해 회전봉(4)에 체결되어 분리나 이완이 방지되며, 볼트(26)의 머리부(26a)는 요입홈(28)에 위치하면서 회전봉(4)의 정역회전을 방해하지 않는 구조이며, 축베어링(25)의 하부링(25b)은 지지봉(2)에 억지결합되어 지지봉(2)과 회전봉(4)이 수직으로 유지된다.

따라서 적재된 프레스 소재(30)의 가장자리 부분은 수직 상태의 상기 지지봉(2)과 회전봉(4)에 의해 지지되며, 또한 상부에 적재된 프레스 소재(30a)(30b)(30c)(30d)(30e)(30f)(30g)들은 도 7과 같이 회전봉(4)에 설치된 영구자석(7)의 자기장(M)에 의해 상하로 분리된다.

상기 영구자석(7)은 수직으로 설치되고, 전면으로 하나의 자극(N극 또는 S극)이 배치됨을 특징으로 한다. 즉, 도 7에 도시한 것처럼, 수직으로 설치하되 전면과 후면으로 자극이 양분된다. 즉, 영구자석(7)을 수직방향(길이방향)으로 양분하여 전면이 N극이면, 후면은 S극이며(물론 반대 극성일 수 있다), 이에 따라 자기장(M) 내에 위치하는 프레스 소재(30)들은 전부 S극성을 띄면서 강한 척력이 작용하게 되므로 상하로 서로 분리된다.

상기에서, 영구자석(7)의 후면에는 투자율(透磁率)이 큰 자성체(9)가 접하여 자기 차폐(Mmagnetic Screening) 되므로 대부분의 자력(자기력)이 프레스 소재(30)가 위치하는 영구자석(7)의 전면으로 향하거나 집중되므로 프레스 소재(30)가 강한 자력에 의해 쉽게 효과적으로 분리된다.

상기 영구자석(7)은 상/하부보다 중앙부의 자력이 가장 강하다. 따라서 영구자석(7)의 가운데 부분에 위치하는 프레스 소재(30)가 가장 큰 거리로 분리되며, 영구자석(7)의 상/하부 방향으로 이행할 수록 점차적으로 작은 거리로 분리된다.

상기 지지봉(2)은 하단부에 설치되는 전자석(3)의 전자력(電磁力)에 의해 도 11과 같이 프레스 소재 적재장치의 적재대(31) 상부면에 견고하게 흡착 고정되어 적재되거나 적재된 프레스 소재(30)의 측면을 지지하게 되며, 회전봉(2)은 도 8, 도 9와 같이 상부에 적대되는 프레스 소재(30)를 지지하면서 집중 자기장에 의해 도 8, 도 9와 같이 프레스 소재(30)와 가장 가까운 돌출부(30t) 방향으로 회전하여 강한 자력이 작용되며, 도 7과 같이 강한 자력에 의해 프레스 소재(30)가 상하로 쉽게 분리된다.

즉, 프레스 소재(30)의 돌출 형상에 따라 회전봉(4)이 정회전 또는 역회전하면서 회전봉(4)의 강자력 방향점(P) 및 영구자석(7)과 가장 가까운 프레스 소재(30)의 돌출부(30t) 방향으로 향하면서 프레스 소재(30)로 강한 자력(磁力)이 작용되어 프레스 소재(30)가 상하로 쉽게 분리 및 이격된다.

상기 지지봉(2)과 회전봉(4) 사이에 설치되는 탄지수단(5)의 구성은 다음과 같다.

회전봉(4)의 하단 일측에 상부판(21)이 수평으로 고정되고, 지지봉(2)의 상단 일측에도 하부판(11)이 수평으로 고정되어 상부판(21)과 마주보는 평행 구조이며, 상부판(21) 중앙에는 좌우 스프링(19)(20)의 걸고리(19b)(20a)가 걸림되는 하향 돌출형의 제1 지지봉(22)이 고정되고, 하부판(11)의 중앙에는 상기 제1 지지봉(22)이 끼워져 이동할 수 있는 원호형 통공(12)이 형성되고, 하부판(11)의 양측에는 좌우 스프링(19)(20)의 걸고리(19a)(20b)가 걸림되는 하향 돌출형의 제2 지지봉(13) 및 제3 지지봉(14)이 각각 설치된다.

상기 원호형 통공(12)은 제1 지지봉(22)이 원호형으로 이동할 수 있게 도 5와 같이 중심점(O1)을 기준으로 한 가상 원에 존재하는 원호형이며, 제1 지지봉(22)이 이동할 수 있는 구간은 원호형 통공(12)의 전체 원호길이 이내 이다.

상기 제2 지지봉(13) 및 제3 지지봉(14)의 하단에는 나사부(13a)(14a)가 각각 형성되어 하부판(11)의 나공(11a)에 체결되고, 좌우 스프링(19)(20)의 걸고리(19a)(20b)는 제2 지지봉(13) 및 제3 지지봉(14)에 형성되는 걸이홈(15)(16)에 각각 걸림되어 탄지된다.

상기 제2 지지봉(13) 및 제3 지지봉(14)의 상부면에는 드라이버 등의 체결도구가 결합되는 요입홈(17)(18)이 각각 형성되어 좌우 스프링(19)(20)이 상부판(21)이나 하부판(11)의 표면에 면접촉하지 않게 체결 높이를 조절할 수 있어서 스프링(19)(20)의 동작불량이나 마찰 및 마모가 방지된다. 물론 상/하부판(21)(11) 사이의 이격거리는 스프링(19)(20)의 외경보다 큰(떨어진) 거리이다.

본 발명에서 지지봉(2)의 지지축선(C)은 도 5와 같이 지지봉(2)의 중심점(01)과, 제2 지지봉(13)과 제3 지지봉(13)(14) 사이의 중간지점(또는 좌우 스프링(19)(20)이 탄성 균형을 이루는 지점)을 연결하는 가상선이고, 회전봉(4)의 회전축선(R)은 회전봉(4)의 전면에 위치하는 강자력 방향점(P)과 회전봉(4)의 회전중심점(O2)과 제1 지지봉(22)의 중심이 일치하는 가상선이다.

상기 회전봉(4)의 회전축선(R)의 초기위치는 도 5, 도 6과 같이 지지봉(2)의 지지축선(C)과 일치하며, 프레스 소재(30)의 근접 방향에 따라 도 8과 같이 시계방향(A 방향)으로 회전하거나, 또는 도 9와 같이 반시계방향(B 방향)으로 회전하여 프레스 소재(30)가 상하로 분리되며, 자기장의 척력(반발력)에 의해 상하로 접하여 적재되어 있던 프레스 소재(30)가 마주보는 면끼리 같은 S 극성(極性)이 되어 도 7과 같이 상하로 이격 분리되므로 도 11과 같이 소재이송장치의 전자석(50)을 이용하여 분리된 최상부의 프레스 소재(30a)를 흡착시킨 다음 프레스 금형(도시안됨)으로 쉽게 이송 공급할 수 있게된다.

이때 최상부의 프레스 소재(30a)가 이송되면 적재높이가 낮아지게 되므로 근접센서(46)가 이를 감지하여 제어기(CC)로 입력하면, 제어기(CC)는 도 11에 도시된 모터(43)에 의해 구동하는 승강기구(41)를 동작시켜 적재된 전체 프레스 소재(30)를 상승시키게되고, 전체 프레스 소재(30)의 상승 높이가 근접센서(46)에 의해 감지되면 제어기(CC)는 모터(43)를 정지시켜 프레스 소재(30)의 최고 적재높이가 일정하게 유지되며, 이러한 과정의 반복으로 프레스 소재(30)의 최고 적재높이가 일정하게 유지된다.

도 8의 경우, 회전봉(4)과, 회전봉(4)에 고정된 상부판(21)과 제1 지지봉(22)이 시계방향(A 방향)으로 정회전하게 되므로 제1 지지봉(22)과 제2 지지봉(13)에 설치된 스프링(20)은 압축되고, 제1 지지봉(22)과 제3 지지봉(13)에 설치된 스프링(10)은 인장된다.

도 9의 경우, 회전봉(4)과, 회전봉(4)에 고정된 상부판(21)과 제1 지지봉(22)이 반시계방향(B 방향)으로 역회전하게 되므로 제1 지지봉(22)과 제2 지지봉(13)에 설치된 스프링(20)은 인장되고, 제1 지지봉(22)과 제3 지지봉(13)에 설치된 스프링(10)은 압축된다.

한편, 적재대(31)의 프레스 소재(30)가 소모되거나 적재된 프레스 소재(30)가 없어서 회전봉(4)의 회전력이 제거되면, 자기장(M)의 작용방향이 없어지게 되므로(소실되므로) 좌우 스프링(13)(14)의 탄성력(탄지력)이 균형을 이루면서 회전봉(4)이 복귀하는 방향으로 회전하여 회전축선(R)과 지지축선(C)이 일치된다.

상기 회전봉(4)은 축베어링(25)에 의해 좌측 또는 우측으로 자유롭게 회전하는 구조이며, 상기 회전봉(4)의 복귀(復歸)는 탄지수단(5)의 좌우 스프링(19)(20)에 의해 쉽게 달성된다.

상기 스프링(19)(20)의 탄성력은 회전봉(4)의 자력(磁力)이 프레스 소재(30)에 작용되지 않는 경우, 또는 주변에 영구자석(7)에 영향을 줄 수 있는 프레스 소재(30)나 철금속이 없는 경우, 좌우 스프링(7)의 균형력에 의해 회전봉(4)이 초기위치로 복귀하여 지지축선(C)과 회전축선(R)이 일치하게 된다.

도 10은 본 발명 다른 예로 도시한 사시도로, 지지봉(4)의 높이를 낮게 구성하고, 회전봉(4)의 높이를 높게 구성하고, 지지봉(4)과 회전봉(4) 사이에 축베어링(26) 및 탄지수단(5)을 설치하여 프레스 소재(30) 분리 구간을 확장시킨 것으로, 분리된 프레스 소재(30)를 수작업으로 이동시킬 때 유용하게 사용할 수 있다.

도 11, 도 12는 사용 상태 단면도 및 평면도로, 적재대(31) 위에 적재되는 프레스 소재(30)의 형상을 감안하여 복수의 프레스 소재 지지 및 분리장치(1)를 적재대(31) 위에 수직으로 세워 적절히 배치하되 회전봉(4) 및 지지봉(2)의 외부 일측면이 적재된 프레스 소재(30)의 가장자리 부분을 근접하도록 한 상태에서 전원선(29)을 통하여 코일(3c)로 전원을 인가하면 전자석(3)의 코어(3b)로 발생되는 전자력(電磁力)에 의해 프레스 소재 지지 및 분리장치(1)들이 적재대(31)의 상부면에 흡착되면서 견고하게 고정되며, 적재되거나 적재된 프레스 소재(30)의 측면(가장자리 부분)이 지지된다.

상기 전자석(3)은 케이스(3a)의 중앙에 원형 봉상물인 코어(3b)가 수직으로 설치되어 코어(3b)의 하단부가 케이스(3a) 바깥으로 돌출되고, 코어(3b)의 외주에는 코일(3c)이 권회(권취)된 보빈이 결합되어 전자석(電磁石)이 구성되며, 코일(3c)의 양끝단은 전원선(29)에 접속되며, 전원선(29)을 통하여 통전(通電)되면 하향 발생되는 강한 자력(磁力)에 의해 프레스 소재 지지장치(1)의 하부가 적재대(31)의 상부면에 견고하게 흡착되고, 전원선(29)으로 공급되던 전원이 단전(斷電)되면 전자석의 자력이 상실되면서 프레스 소재 지지 및 분리장치(1)의 흡착력이 제거되므로, 프레스 소재 지지 및 분리장치(1)를 적재대(31) 상의 소정 위치로 쉽게 이동할 수 있게 되며, 소정 위치로의 이동이 완료되어 코일(3c)로 전원이 공급되게 통전(通電)시키면 하향 발생되는 강한 자력(磁力)에 의해 프레스 소재 지지 및 분리장치(1)의 하부가 적재대(31)의 상부면에 견고하게 흡착 고정되므로, 프레스 소재(30)의 형상에 따라 신속 간편하게 이동시킬 수 있다.

상기 코어(3b)는 연성 자성체의 철금속으로 코일(3c)로 전원이 공급되면 강력한 자력이 집중하여 발생되고, 코일(3c)로 공급되던 전원이 차단되면 쉽게 자력(磁力)이 제거되면서 적재대(31)로부터 쉽게 분리시킬 수 있는 특성을 갖는다.

상기 케이스(3a) 또한 하향 개방형의 방자형 구조이면서 연성 자성체의 철금속으로 구성되어 하방을 제외한 다른 부분으로는 자력(磁力)이 거의 방출되지 않는 자기 차폐 구조여서 코어(3b)를 포함한 케이스(3a)의 하방으로 대부분의 자력(磁力)이 방출된다.

상기 자력(磁力)의 흡착력은 300~500㎏/㎠ 전후의 흡착력, 예컨대 3,000~5,000N/m 전후의 힘으로 적재대(31)에 흡착되며, 영구자석(7)의 자력은 이보다 약한 2,000~4,000가우스로 함으로써 지지봉(2) 및 회전봉(4)의 수직상태가 견고하게 유지된다.

도 10에 예시된 프레스 소재 적재장치는, 복수의 받침대(33) 위에 설치되는 기대(32)와, 기대(32) 상부면에 설치되는 하부판(34)과, 하부판 상부면에 평행 설치되는 좌우 한쌍의 레일(38)과, 상기 레일(38) 상부면에 구름운동할 수 있게 설치되는 휠(37)과, 휠(37)이 축 설치되는 상부판(35)과, 상부판(35)의 양측에 고정되는 좌우 수직부재(36)와, 수직부재(36)의 상부면에 설치되는 적재대(31)와, 상부판(35)에 설치되는 제어기(CC) 및 감속모터(43)와, 상부판(35)과 적재대(31)의 가운데 부분에 각각 형성되는 통공(40)(44)과, 상부판(35)에 설치되는 엘리베이터(41)와, 감속모터(43)에 의해 엘리베이터(41) 상부로 출몰하면서 통공(44)을 지나 승강하는 승강봉(42)과, 승강봉(42) 상부에 설치되고 최하부의 프레스 소재(30)가 고정되는 플레이트(45)와, 최상부의 프레스 소재(30)를 감지하는 근접센서(46)로 구성된다.

상기 적재대(31)와 상부판(35)과 감속모터(43) 및 엘리베이터(41)는 에어실린더(39)의 로드가 출몰하면서 구름운동하게 되는 휠(38)에 의해 전진 및 후진하게되며, 프레스 소재(30)를 적재대(31)의 상부면 전후에 각각 적재시켜 적재된 일측 프레스 소재가 소모되면 타측에 적재된 프레스 소재(30)를 이동시켜 프레스 금형으로 지속 공급할 수 있어서 프레스 작업이 중단없이 진행될 수 있다.

최상부의 프레스 소재(30)를 감지하는 근접센서(46)는 수직봉(47)의 상단에 설치되어 제어기(CC)의 입력에 접속되고, 수직봉(47)의 하단부에는 전자석(48)이 설치되어 상기 전자석(3) 처럼 적재대(31)의 상부면에 흡/탈착시킬 수 있게 구성된다.

상기 분리된 최상부의 프레스 소재(30a)는 소재이송장치의 전자석(50)으로 흡착한 다음 프레스 금형(도시안됨)으로 이송 공급된다. (49)는 전자석(50)을 연결하는 프레임이다.

종래의 경우, 프레스 소재(30)의 형상이 바뀔 때마다 영구자석의 방향을 미세조정하는 방법으로 가장 강한 자력이 프레스 소재에 작용되도록 하고 있으나, 조정 방향도 제한적이고, 미세 조정 후 영구자석 어셈블리를 일일이 체결시켜 고정해야 하므로 작업성과 효율이 크게 떨어질 뿐 아니라, 미세 조정에도 어려운 점이 있었으나, 본 발명에서는 적재되는 프레스 소재(30)의 형상이 다양하게 바뀌더라도 회전봉(4)에 설치된 영구자석(7)의 집중 자력(磁力)에 의해 가장 가까운 방향으로 자동 회전하여 가장 강한 자력으로 프레스 소재(30)를 상하로 분리시키게 되므로 분리 효율과 생산성이 극대화 되며, 종래 처럼 영구자석의 자기장(磁氣場)의 방향을 미세 조정할 필요가 없다.

본 발명은 빈틈없이 적재된 프레스 소재(30) 표면에 묻은 오일이나 윤활제 및 진공에 의해 밀착되어 떼어내기 곤란한 경우에도 쉽게 분리되며, 또한 소형이고 무게가 가벼워 취급이 간단하고, 구조 또한 간단하여 잔고장이 없다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

(1)--프레스 소재 지지 및 분리장치 (2)--지지봉
(3)--전자석 (3a)--케이스
(3b)--코어 (3c)--코일
(4)--회전봉 (5)--탄지수단
(6)--내부 공간 (7)--영구자석
(8)--고정판 (8a)--체결부재
(9)--자성체(철부재) (10)--몰딩재
(11)--하부판 (11a)--나공
(12)--통공 (13)--제2 지지봉
(13a)(14a)--나사부 (14)--제3 지지봉
(15)(16)--스프링 걸이홈 (17)(18)--요입홈
(19)(20)--스프링 (19a)(19b)(20a)(20b)--걸고리
(21)--상부판 (22)--제1 지지봉
(23)--삽입홈 (24)--돌출봉
(24a)--나공 (25)--축베어링
(25a)--축베어링의 상부링 (25b)--축베어링의 하부링
(25c)--축베어링의 삽지공 (26)--볼트
(26a)--볼트의 머리부 (27)--결합홈
(28)--요입홈 (29)--전원선
(30)--프레스 소재 (30a)--프레스 소재의 돌출부
(31)--적재대 (A)--시계방향(정회전)
(B)--반시계방향(역회전) (C)--지지축선
(CC)--제어기 (M)--자기장
(01)--중심점 (O2)--회전중심점
(P)--강자력 방향점 (R)--회전축선

Claims

소정 높이의 지지봉(2);
상기 지지봉(2) 하부에 고정되는 고정판(8);
상기 고정판(8)의 저부면에 체결되는 전자석(3);
상기 지지봉(2) 상부에 축베어링(25)으로 축 설치되는 회전봉(4);
상기 회전봉(4) 내부에 수직으로 고정되는 상하 영구자석(7);
상기 영구자석(7) 이면에 접하여 설치되는 자성체(9);
상기 회전봉(4)이 복귀할 수 있게 지지하는 탄지수단(5);
을 포함하는 프레스 소재 지지 및 분리장치.
청구항 1에 있어서;
탄지수단은,
회전봉(4)의 하단 일측에 수평으로 고정되는 상부판(21) 및 지지봉(2)의 상단 일측에 수평으로 고정되는 하부판(11);
상기 상부판(21) 중앙에 고정되는 제1 지지봉(22);
상기 제1 지지봉(22)에 걸림되는 스프링(19)(20)의 걸고리(19b)(20a);
상기 하부판(11)의 중앙에 형성되고 상기 제1 지지봉(22)이 끼워져 이동할 수 있는 원호형 통공(12);
상기 하부판(11) 양측에 각각 설치되는 제2 지지봉(13) 및 제3 지지봉(14);
상기 제2 지지봉(13) 및 제3 지지봉(14)에 걸림되는 좌우 스프링(19)(20)의 걸고리(19a)(20b);
를 포함하는 프레스 소재 지지 및 분리장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
축베어링(25)은,
회전봉(4)의 저부면에 형성되는 삽입홈(23);
상기 삽입홈(23)의 중앙에 형성되는 하향 돌출봉(24);
상기 돌출봉(24)의 길이방향 중앙에 형성되는 하향 개방형의 나공(24a);
상기 삽입홈(23)에 삽입되는 축베어링(25)의 상부링(25a);
상기 돌출봉(24)에 끼워지는 축베어링(25)의 삽지공(25c);
상기 삽입홈(23)과 돌출봉(24)에 삽입된 축베어링(25)의 분리를 방지할 수 있게 상기 나공(24a)에 체결되는 볼트(26);
상기 결합홈(27)에 억지끼움되는 축베어링(25)의 하부링(25b);
을 포함하는 프레스 소재 지지 및 분리장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
전자석(3)은,
평면적이 넓은 원형 케이스(3a);
상기 케이스(3a) 내부에 설치되는 하향 돌출형 코어(3b);
상기 코어(3b) 외면에 설치되는 코일(3c)이 감긴 보빈;
상기 코일(3c) 양단에 연결되는 전원선(29);
상기 코어(3c)와 코일(3c)이 감긴 보빈을 케이스 내부에 고정시키는 몰딩재;
를 포함하는 프레스 소재 지지 및 분리장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
영구자석(7)은 수직으로 설치되고, 전면으로 하나의 자극이 배치됨을 특징으로 하는 프레스 소재 지지 및 분리장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
지지봉(2)과 회전봉(4)의 평면 형상은 원형임을 특징으로 하는 프레스 소재 지지 및 분리장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
회전봉(4)과 지지봉(2)과 축베어링(25)과 탄지수단(5)은 비철금속, 비자성금속, 합성수지 중 어느 하나임을 특징으로 하는 프레스 소재 지지 및 분리장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
영구자석(7)의 자력은 2,000~4,000가우스 임을 특징으로 하는 프레스 소재 지지 및 분리장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
전자석(3)의 흡착력은 300~500㎏/㎠ 임을 특징으로 하는 프레스 소재 지지 및 분리장치.