KR20130115713A

KR20130115713A - 금형프레스 태핑장치

Info

Publication number: KR20130115713A
Application number: KR1020120038271A
Authority: KR
Inventors: 이병수; 이태건
Original assignee: 주식회사 넥스플러스; (주)대륜하이테크
Priority date: 2012-04-13
Filing date: 2012-04-13
Publication date: 2013-10-22
Also published as: KR101347841B1

Abstract

본 발명의 금형프레스 태핑장치는 하부 금형(4)의 하부에 설치되는 서보 모터(10)와; 서보 모터(10)에 연결되는 유니버셜 조인트(20)와; 유니버셜 조인트(20)와 연결되며, 일측에 제1 기어(32)가 형성된 수평축(35)과; 수평축(35)에 형성된 제1 기어(32)와 치합되는 제2 기어(42)를 구비한 수직축(45)과; 일측이 수직축(45)에 설치되고 타측이 나사산(54)이 형성된 스핀들(50)과; 스핀들(50)의 축부(52)에 체결되는 탭(60)과; 제1 및 제2 기어(32,42)의 일측에 설치되며, 원점을 조정하기 위한 감지센서(70)로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 기어(32,42)는 베벨기어 형태로 결합된다. 이와 같이 구성된 본 발명은 하부 금형내의 공간에 설치되어 금형작업과 동시에 태핑작업을 동시에 수행하게 되므로 태핑 작업만을 위한 추가 장비를 줄일 수 있고 이로 인한 인건비도 절약할 수 있는 이점이 있다.

Description

금형프레스 태핑장치{Mold Press Tapping Appratus}

본 발명은 금형프레스 태핑장치에 관한 것으로, 제품(압출바)의 일측에 나사산을 형성하기 위한 태핑작업을 수행할 수 있는 금형프레스 태핑장치에 관한 것이다.

일반적으로 금속판에는 볼트를 체결할 수 있는 너트공이 형성되어 각종 부품들을 조립할 수 있도록 되어 있고, 주로 금속판에 구멍을 뚫은 후 구멍보다 외경이 조금 큰 가압봉으로 구멍을 펀칭하는 버링(burring) 작업을 실시하고, 탭으로 태핑(tapping) 작업을 수행하여 나사산을 가공할 수 있도록 되어 있다.

종래 금형프레스 태핑장치는 금속판재에 대하여 펀칭, 버링 및 태핑 작업을 각각 수행하게 되는 경우에는 너트공을 형성하는 데 너무 많은 공정이 소요되어 작업의 효율이 현저하게 저하되었으므로 생산성을 높일 수 없었다.

한국등록특허 제0488884호(특허문헌1)는 상형과 하형으로 이루어지는 금형 프레스에 있어서, 하형의 일측에 구비된 프레임에 수직으로 탭 장착축이 장착되며, 이 탭 장착축의 하단에 탭이 장착되어 있으며 상단에 탭과 동일한 피치의 나선으로 형성된 이송축이 형성되어 있고 상기 탭과 이송축의 사이에 제1기어가 구비되어 있는 태퍼와, 상기 태퍼의 제1기어와 맞물려 제1 기어를 회전시킬 수 있도록 랙 구동부에 의하여 왕복 운동하는 랙으로 구성된다.

상기 한국등록특허 제0488884호(특허문헌1)는 금형 프레스에서 작업시 동시에 태핑작업이 가능하지만 공간을 많이 차지하게 되고, 지속적인 작업을 수행하게 되면 탭이 정확하게 형성되지 않는 단점을 내포하며 아울러, 기어간의 결합에 의해 백래시가 많이 발생하게 되는 단점을 내포하고 있다.

따라서, 최근의 금형프레스 태핑장치는 금형프레스의 소정 공간에 태핑 장치를 설치하여 금형의 프레스 가공과 동시에 태핑작업을 수행하는 장치를 개발하게 되었다.

특허문헌1: 한국등록특허 제0488884호(등록일: 2005.05.02)

종래의 금형 프레스 태핑장치는 랙과 피니언을 이용하여 태핑장치를 구성하게 되므로 공간을 많이 차지하게 되고 아울러 스핀들이 직접 모터와 연계되지 않게 되므로 고속으로 태핑작업을 수행할 수 없는 문제점을 내포하고 있다.

본 발명의 목적은 금형 프레스내의 작은 공간에서도 태핑작업을 수행하고 아울러, 태핑작업 속도를 향상시킬 수 있는 금형프레스 태핑장치를 제공하는 점에 있다.

본 발명의 다른 목적은 베벨기어와 감지센서를 적용함에 의해 베벨기어를 원점 조정(보상)을 수행하고 작업하게 되므로 정확하게 태핑작업을 수행할 수 있는 금형프레스 태핑장치를 제공하는 점에 있다.

본 발명의 판넬 세정장치는 하부 금형의 하부에 설치되는 서보 모터와, 서보 모터에 연결되는 유니버셜 조인트와, 일측에 제1 기어가 형성된 수평축과, 수평축에 형성된 제1 기어와 치합되는 제2 기어를 구비한 수직축과, 일측이 상기 수직축에 설치되고 타측이 나사산이 형성된 스핀들과, 스핀들의 축부에 체결되는 탭과, 상기 제1 및 제2 기어의 일측에 설치되며, 원점을 조정하기 위한 감지센서로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 기어는 베벨기어 형태로 결합되는 점에 있다.

본 발명의 판넬 세정장치는 서보 모터와, 서보 모터에 연결되는 유니버셜 조인트와, 수평축의 일측에 설치된 제1 기어와 수직축의 일측에 설치된 제2 기어로 이루어진 베벨기어와, 나사산이 형성된 스핀들과, 스핀들에 체결되는 탭과, 베벨기어의 일측에 설치되며 원점을 조정하기 위한 감지센서와, 유입되는 제품(금속판체)를 감지하기 위한 제품 감지센서와, 오일탱크의 일측에 설치된 펌프와 연결되어 태핑 가공시 탭에 오일을 공급하기 위한 오일 공급라인과, 탭의 근처에 설치되며 태핑 가공 후 발생된 이물질을 제거하기 위하여 에어를 공급하는 에어 공급라인으로 이루어지는 점에 있다.

본 발명의 금형프레스 태핑장치는 하부 금형내의 공간에 설치되어 금형작업과 동시에 태핑작업을 동시에 수행하게 되므로 태핑작업만을 위한 추가 장비를 줄일 수 있고 이로 인한 인건비도 절약할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 금형프레스 태핑장치는 유입되는 제품을 제품감지센서에 의해 감지한 후 태핑작업을 수행하게 되므로 태핑작업시 발생되는 불량을 줄일 수 있는 이점이 있다.

게다가, 본 발명의 금형프레스 태핑장치는 감지센서를 이용하여 베벨기어를 원점 설정하여 태핑 작업을 수행하게 되므로 보다 정확한 태핑작업을 수행할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 금형프레스 태핑장치의 개략적인 단면도,
도 2는 본 발명의 요부인 베벨기어와 스핀들의 연결관계를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 요부인 유니버셜 조인트를 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명의 금형프레스 태핑작업용 제품을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

먼저, 본 발명의 금형프레스 태핑장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 금형프레스 태핑장치는 태핑작업을 종래와 같이 별도로 수행하지 않고 금형 프레스 과정 중에 도 4에 도시된 바와 같은 제품(90)의 소정부위에 탭홀(92)을 형성하게 된다. 즉, 본 발명의 금형프레스 태핑장치는 금형 프레스작업과 태핑작업을 일련의 작업으로 연속적으로 동시에 수행하게 된다.

본 발명의 금형프레스 태핑장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 하부 금형(4)의 하부에 설치되는 서보 모터(10)와, 상기 서보 모터(10)에 연결되는 유니버셜 조인트(20)와, 상기 유니버셜 조인트(20)와 연결되며, 일측에 제1 기어(32)가 형성된 수평축(35)과, 상기 수평축(35)에 형성된 제1 기어(32)와 치합되는 제2 기어(42)를 구비한 수직축(45)과, 일측이 상기 수직축(45)에 설치되고 타측이 나사산(54)이 형성된 스핀들(50)과, 상기 스핀들(50)의 축부(52)에 체결되는 탭(60)과, 상기 제1 및 제2 기어(32,42)의 일측에 설치되며, 원점을 조정하기 위한 감지센서(70)로 이루어지게 된다.

상기 서보 모터(10)는 하부 금형(4)의 하부에 설치된 베이스 프레임(15)의 소정부위에 설치되게 된다. 즉, 상기 서보 모터(10)는 베이스 프레임(15)에 절곡되어 설치된 브라켓(14)의 일측에 설치된다. 또한, 상기 서보 모터(10)는 동작시 진동을 방지하기 위하여 브라켓(14)의 하부에는 방진고무(16)를 개재하여 설치된다.

상기 유니버셜 조인트(20)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일측이 서보 모터(10)의 축(12)에 연결되고 타측이 후술하게 되는 수평축(35)에 연결되게 된다. 즉, 상기 유니버셜 조인트(20)는 연결축(22)이 일측은 서보 모터(10)의 축(12)에 연결되고 타측은 수평축(35)에 연결되게 된다. 본 발명의 유니버셜 조인트(20)는 일반적으로 사용되는 것의 하나이지만, 양측에 모터(10)의 축(12)과 수평축(35)의 높이가 서로 다른 위치에 설치되는 것에 적용되었다.

상기 수평축(35)과 수직축(45)은 도 2에 도시된 바와 같이, 브라켓(24)에 설치되며, 동일축상에 설치되지는 않지만 서로 90°의 각도로 설치되어 있다. 그리고, 상기 수평축(35)에는 제1 기어(32)가 설치되고, 상기 수직축(45)에는 제2 기어(42)가 설치되며, 상기 제1 및 제2 기어(32,42)는 베벨 기어(55)로써 서로 교차하는 두 축(즉, 수평축(35) 및 수직축(45)) 사이에서 운동을 전할 때 이용하는 원추형 기어의 하나로 제1 및 제2 기어(32,42)는 서로 치합되어 있다.

상기 브라켓(24)의 상측에는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 스핀들(50)이 설치되고, 상기 스핀들(50)의 일측에는 나사산(54)이 형성된 축부(52)가 설치된다. 상기 축부(52)의 끝단에는 체결부(65)가 형성되고, 상기 체결부(65)에는 탭(60)이 원터치 방식으로 끼울 수 있게 구성되어 있다.

상기 감지센서(70)는 베이스 프레임(15)상에 제1 및 제2 기어(32,42)가 설치된 일측에 설치된다. 그리고, 상기 감지센서(70)는 탭(60)의 위치를 원점을 조정하기 센서이다. 또한, 상기 감지센서(70)는 수평축(35)과 수직축(45)의 동작을 설정된 초기 상태로 세팅하도록 제어부(100)에 연결되게 된다.

한편, 하부 금형(4)의 일측에는 유입되는 제품(금속판체; 90)을 감지하기 위한 제품 감지센서(150)를 설치되고, 상기 제품 감지센서(150)는 광센서, 초음파 센서 중의 어느 하나를 적용하게 된다.

상기 금형프레스 태핑장치는 오일탱크(200)의 일측에 설치된 펌프(210)와 연결되어 태핑 가공시 탭(60)에 오일을 공급하기 위한 오일 공급라인(220)과, 상기 탭(60)의 근처에 설치되며 태핑 가공 후 발생된 이물질을 제거하기 위하여 에어를 공급하는 에어 공급라인(250)을 더 포함하게 된다. 상기 오일 라인(220) 라인으로부터 분사되는 오일분사는 에어 라인(250)으로 부터 분사되는 에어분사 보다 더 먼저 분사되도록 구성되어 있다. 상기 오일 공급라인(220)에 연결된 펌프(210)는 제어부(100)에 연결되고, 에어 공급라인(250)의 공급원(도시되지 않음)도 제어부(100)에 연결되어 이들의 분사를 제어할 수 있게 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 금형프레스 태핑장치의 동작관계에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 금형프레스 태핑장치에 전원(도시되지 않음)을 인가하게 되면 서보 모터(10)가 구동하게 되고, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 서보 모터(10)의 축(12)에 연결된 유니버셜 조인트(20)도 함께 동작하게 된다.

금형프레스에서, 이동하는 제품(90)의 위치를 정확하게 감지하기 위하여 감지센서(70)를 이용하여 수평축(35)과 수직축(45)의 동작을 미리 설정된 초기 상태로 세팅하게 된다.

금형프레스의 소정위치에 설치된 제어부(100)로부터 감지센서(70)에 의해 제1 기어(32) 및 제2 기어(42)로 이루어진 베벨기어(55)를 초기 상태로 유지하게 한 후, 수평축(35) 및 수직축(45)의 동작을 제어하여 정확한 높이(위치)로 탭 작업을 수행하게 된다.

상기 유니버셜 조인트(20)는 일측이 서보 모터(10)의 축(12)에 연결되고 타측이 수평축(35)에 연결되므로 서보 모터(10)의 축(12)의 동작에 의해 유니버셜 조인트(20)를 경유하여 수평축(35)이 회전하게 된다.

상기 수평축(35)이 회전하게 되면, 수평축(35)의 일측에 형성된 제1 기어(32)가 회전하게 되고 아울러 제1 기어(32)와 치합된 제2 기어(42)도 회전하게 된다. 상기 제1 기어(32)와 제2 기어(42)는 베벨기어(55)의 형태이므로 제1 기어(32)가 회전하게 되면 제2 기어(42)도 회전하게 된다.

상기 제2 기어(42)는 수직축(45)에 설치되고, 상기 제2 기어(42)의 회전에 의해 수직축(45)과 연결된 축부(52)가 승강하게 된다. 상기 축부(52)의 외측에 형성된 나사산(54)이 스핀들(50)에 설치되므로 상기 나사산(54)이 스핀들(50)의 내측에 형성된 나사산(도시되지 않음)을 따라 승,하강하게 된다. 즉, 체결부(65)에 원터치 방식으로 설치된 탭(60)이 나사산(54)의 이동에 따라 승,하강하게 된다.

상기 탭(60)이 승강하게 되면, 유입되는 압출바 또는 실드 플레이트와 같은 제품(90)의 소정부위에 탭을 형성하게 된다. 즉, 상기 탭(60)에 의해 도 4에 도시된 바와 같은 제품(90)의 소정부위에 설치된 탭홀(92)을 형성하게 된다.

그리고, 탭(60)이 승강하게 될 때, 오일 탱크(200)와 연결된 오일 펌프(210)를 동작시켜 오일 공급라인(220)으로부터 오일을 분사하게 된다. 상기 오일은 윤활유의 역할을 하면서 탭(60) 가공시 발생되는 열을 줄이는 역할을 수행하게 된다.

한편, 상기 탭(60)의 하강시 이물질을 제거하기 위하여 에어 공급라인(250)을 통하여 에어를 분사하게 된다. 상기 에어분사에 의해 탭(60) 가공시 발생되는 이물질을 외부로 배출시키게 되므로 연속적인 작업에도 불구하고 제품(90)에 정확한 탭홀(92)을 형성시킬 수 있다. 그리고, 상기 오일 분사는 탭(60)이 승강할 때 수행하게 되고, 에어 분사는 탭(60)이 하강할 때 수행하게 되어 항상 오일 분사가 에어 분사보다 먼저 분사를 수행하게 된다.

상기 탭(60) 작업은 제품 감지센서(150)가 먼저 제품의 유입을 감지 후 탭 작업을 수행하게 된다. 그리고, 제품 감지센서(150)는 광센서, 초음파 센서 중의 어느 하나를 적용하지만, 여기서는 광센서를 적용하였다.

상기와 같이, 본 발명의 금형프레스 태핑장치는 서보 모터(10), 유니버셜 조인트(20) 및 베벨기어(55)를 이용하여 탭(60)의 승,하강 동작을 반복하면서 제품에 탭 작업을 수행하게 된다.

2: 상부 금형 4: 하부 금형
10: 서보 모터 20; 유니버셜 조인트
32: 제1 기어 35: 수평축
42: 제2 기어 45: 수직축
50: 스핀들 60: 탭
70: 감지센서 100: 제어부
150: 제품 감지센서

Claims

상부 금형(2)과 하부 금형(4)을 구비한 금형프레스 태핑장치에 있어서,
하부 금형(4)의 하부에 설치되는 서보 모터(10)와;
상기 서보 모터(10)에 연결되는 유니버셜 조인트(20)와;
상기 유니버셜 조인트(20)와 연결되며, 일측에 제1 기어(32)가 형성된 수평축(35)과;
상기 수평축(35)에 형성된 제1 기어(32)와 치합되는 제2 기어(42)를 구비한 수직축(45)과;
일측이 상기 수직축(45)에 설치되고 타측이 나사산(54)이 형성된 스핀들(50)과;
상기 스핀들(50)의 축부(52)에 체결되는 탭(60)과;
상기 제1 및 제2 기어(32,42)의 일측에 설치되며, 원점을 조정하기 위한 감지센서(70)로 이루어지며,
상기 제1 및 제2 기어(32,42)는 베벨기어 형태로 결합되는 것을 특징으로 하는 금형프레스 태핑장치.
제 1항에 있어서,
상기 서보 모터(10)는 브라켓(14)의 일측에 설치되며, 상기 브라켓(14)의 하부에는 방진고무(16)가 설치되는 것을 특징으로 하는 금형프레스 태핑장치.
제 1항에 있어서,
상기 유니버셜 조인트(20)는 일측이 서보 모터(10)의 축(12)에 연결되고 타측이 수평축(35)에 연결되는 것을 특징으로 하는 금형프레스 태핑장치.
제 1항에 있어서,
상기 감지센서(70)는 수평축(35)과 수직축(45)의 동작을 설정된 초기 상태로 세팅하도록 제어부(100)에 연결되는 것을 특징으로 하는 금형프레스 태핑장치.
제 1항에 있어서,
상기 금형프레스 태핑장치는 유입되는 제품(금속판체)을 감지하기 위한 제품 감지센서(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형프레스 태핑장치.
제 1항에 있어서,
상기 제품 감지센서(150)는 광센서, 초음파 센서 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금형프레스 태핑장치.
제 1항에 있어서,
상기 금형프레스 태핑장치는 오일탱크(200)의 일측에 설치된 펌프(210)와 연결되어 태핑 가공시 탭(60)에 오일을 공급하기 위한 오일 공급라인(220)과, 상기 탭(60)의 근처에 설치되며 태핑 가공 후 발생된 이물질을 제거하기 위하여 에어를 공급하는 에어 공급라인(250)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형프레스 태핑장치.
제 7항에 있어서,
상기 오일 라인(220) 라인으로부터 분사되는 오일분사는 에어 라인(250)으로 부터 분사되는 에어분사 보다 더 먼저 분사되는 것을 특징으로 하는 금형프레스 태핑장치.
서보 모터(10)와;
상기 서보 모터(10)에 연결되는 유니버셜 조인트(20)와;
수평축(35)의 일측에 설치된 제1 기어(32)와 수직축(45)의 일측에 설치된 제2 기어(42)로 이루어진 베벨기어(55)와;
나사산(54)이 형성된 스핀들(50)과;
상기 스핀들(50)에 체결되는 탭(60)과;
상기 베벨기어의 일측에 설치되며, 원점을 조정하기 위한 감지센서(70)와;
유입되는 제품(금속판체)를 감지하기 위한 제품 감지센서(150)와;
오일탱크(200)의 일측에 설치된 펌프(210)와 연결되어 태핑 가공시 탭(60)에 오일을 공급하기 위한 오일 공급라인(220)과;
상기 탭(60)의 근처에 설치되며 태핑 가공 후 발생된 이물질을 제거하기 위하여 에어를 공급하는 에어 공급라인(250)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금형프레스 태핑장치.