KR20140008181A

KR20140008181A - 스텝 타발장치

Info

Publication number: KR20140008181A
Application number: KR1020120075600A
Authority: KR
Inventors: 전익희
Original assignee: 전익희
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-01-21

Abstract

본 발명은 스텝 타발장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 필름이 고정척 위에 놓이면 유동척이 이를 고정하고 금형 쪽으로 이동한 다음 타발이 연속으로 이루어질 수 있도록 구성된 스텝 타발장치에 관한 것이다. 본 발명의 스텝 타발장치는 낱장의 필름이 타발 위치로 오면 상하부 금형에 의해 타발이 이루어진 다음 계속 이송되면서 연속 타발이 이루어지는 스텝 타발장치로서, 필름이송유닛은 상부로부터 상기 낱장의 필름이 공급되어 그 양쪽이 지지되도록 받치게 되는 고정척과, 상기 고정척의 상부에 상하좌우로 이동될 수 있도록 구동되어 필름을 고정하거나 해제하도록 상기 고정척에 연결된 유동척과, 상기 고정척과 유동척이 상기 상하부 금형에 대하여 전후진되도록 구동시키는 직선구동수단과, 상기 고정척과 유동척의 높이를 조절하도록 상하로 구동시키는 승강구동수단을 포함하여 구성된다.

Description

스텝 타발장치 {Step Blanking Apparatus}

본 발명은 스텝 타발장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 필름이 고정척 위에 놓이면 유동척이 이를 고정하고 금형 쪽으로 이동한 다음 타발이 연속으로 이루어질 수 있도록 구성된 스텝 타발장치에 관한 것이다.

일반적으로 연성인쇄회로기판(FPCB)은 동박적층판을 규격에 맞도록 절단하여 가이드홀을 형성하고, 동박표면에 회로를 인쇄한 다음 동박을 부식시켜 회로를 형성하며, 동박에 커버레이 필름을 부착한 후 고온에서 커버레이 필름을 압착하는 등 일련의 과정에 의해 제조된다. 그리고 상기 커버레이 필름은 펀칭작업에 의해 회로부분이 노출되도록 가공된 다음에 원판에 부착되며, 펀칭작업은 일정 크기로 재단된 낱장의 필름을 금형에 고정시켜 펀칭하는 시트 방식(sheet type)과 릴에 필름을 권취시켜 연속적으로 공급하면서 펀칭하는 롤투롤 방식(roll to roll type)으로 구분된다. 여기서, 상기 시트 방식은 작업효율이 낮고 제품의 불량률이 높은 반면에, 롤투롤 방식은 커버레이 필름이 권취된 릴을 사용하여 연속적으로 필름을 공급하기 때문에 펀칭작업이 자동화되어 작업효율이 우수해지고 제품의 불량률도 개선될 수 있다. 하지만, 상기 롤투롤 방식은 제품이 상부금형과 하부금형 사이에 개재되어 한 번의 펀칭작업으로 다수열의 펀칭홀들이 동시에 형성됨으로써, 기후변화에 따른 커버레이 필름이나 인쇄회로기판의 신축량에 대응하기 어려우므로 정밀한 제품을 생산하기 위해서는 금형을 교체해야 하는 문제점이 있다. 게다가, 상기 롤투롤 방식은 펀칭기구 내로 공급된 제품이 Y 방향으로는 금형을 수치제어 스텝이동 연속펀칭작업을 하여 정밀한 치수의 가공이 되나 X 방향으로는 금형을 수치제어 스텝이동 연속펀칭작업을 하지 않고, 단지 이송기구의 클램프에 의해 롤상태의 제품을 풀어 일정거리 이송하는 관계로 이송거리가 정밀하지 못하여 X 방향으로 정밀한 펀칭작업을 할 수 없으며, 펀칭기구의 타발 범위를 벗어나 제품이 이송되어야 할 경우 타발 위치를 벗어나는 제품의 사이즈를 가공하기 위해 금형을 교체해야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 시트 방식, 즉 낱장의 필름을 금형에 고정시켜 펀칭하는 방식으로 타발하는 장치에 관련된다. 이러한 시트 방식의 타발장치는 적재된 낱장의 필름을 금형이 있는 곳으로 이송한 후, 연속 타발한 다음 제품을 배출하는 공정을 따라하게 된다. 따라서 적재된 상태의 낱장의 필름을 금형으로 이송시키는 수단과 이송된 필름을 연속 타발하기 위하여 상하부 금형 사이에서 필름을 이송시키는 수단과 타발이 완료된 필름을 배출하는 수단을 필요로 한다. 물론 이런 모든 수단 대신에 수동으로 작업자가 작업할 수도 있으나 금형장치의 특성상 매우 위험한 작업이기 때문에 안전사고의 위험뿐만 아니라 작업성이 현저히 떨어져 경제성을 맞추기 어렵다. 상술한 수단들은 각각 여러 가지 기구를 설계하여 각각 설계할 수도 있으나 그럴 경우에는 설비가 복잡해지고 그에 따라 설비비용이 증대되며 생산성 또한 장담하지 못한다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 적재된 상태로부터 공급된 낱장의 필름을 지지하면서 고정한 상태에서 상하부 금형 사이로 이송시키고 연속 타발하도록 필름을 고정 및 이송하는 것을 반복한 다음 배출 위치로 이송시켜 배출하게 되는 일련의 공정을 담당하게 되는 설비가 부가되어 자동으로 낱장의 필름을 연속타발하고 배출할 수 있는 스텝 타발장치를 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 낱장의 필름이 타발 위치로 오면 상하부 금형에 의해 타발이 이루어진 다음 계속 이송되면서 연속 타발이 이루어지는 스텝 타발장치에 있어서, 상부로부터 상기 낱장의 필름이 공급되어 그 양쪽이 지지되도록 받치게 되는 고정척; 상기 고정척의 상부에 상하좌우로 이동될 수 있도록 구동되어 필름을 고정하거나 해제하도록 상기 고정척에 연결된 유동척; 상기 고정척과 유동척이 상기 상하부 금형에 대하여 전후진되도록 구동시키는 직선구동수단; 상기 고정척과 유동척의 높이를 조절하도록 상하로 구동시키는 승강구동수단을 포함한다.

바람직하게는, 상기 고정척은 그 후방이 고정대에 고정되고, 상기 고정대는 승강 플레이트에 고정되며, 상기 승강구동수단은 상기 승강 플레이트의 하부에 설치되어 승강 플레이트의 높이를 조절하게 된다.

바람직하게는, 상기 승강 플레이트 하부에는 승강 플레이와 승강 실린더를 지지하는 슬라이딩 플레이트가 설치되고, 상기 슬라이딩 플레이트는 상기 상하부 금형이 설치되는 작업대인 베이스 상부에 직선으로 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 그 슬라이딩 플레이트가 상기 직선구동수단에 의해 직선 구동되되, 상기 직선구동수단은 상기 베이스에 대하여 고정된 볼스크류와, 상기 볼스크류를 구동하기 위한 모터와, 상기 볼스크류가 끼워져 맞물리고 상기 슬라이딩 플레이트에 고정된 너트로 구성된다.

바람직하게는, 상기 고정대에는 상기 고정척 사이의 간격을 조절할 수 있도록 조절볼트가 끼워지고 상기 조절볼트가 삽입되는 가이드홈이 상기 승강 플레이트에 형성된다.

바람직하게는, 상기 승강 플레이트에는 가이드 레일이 형성되고, 상기 가이드 레일을 따라 상기 고정대가 안내되어 상기 고정척 사이의 길이를 조절하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 슬라이딩 플레이트의 하부에는 직선의 가이드가 설치되고 상기 베이스에는 상기 가이드가 끼워지는 레일이 형성된다.

바람직하게는, 상기 고정척 사이에는 실린더에 의해 직선 구동되는 중간척이 설치된다.

바람직하게는, 상기 상하부 금형을 중심으로 상기 고정척과 유동척을 포함하는 필름이송유닛이 그 반대편에도 대칭되게 설치된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 본 발명에 의한 스텝 타발장치는 고정척과 유동척에 의해 필름의 공급, 이송, 배출이 이루어지기 때문에 하나의 설비로 모든 작업을 신속하게 진행시킬 수 있는 효과를 제공한다.

(2) 본 발명에 의한 스텝 타발장치는 고정척 사이의 거리를 조절할 수 있기 때문에 다양한 크기의 필름에 적용될 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 스텝 타발장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 스텝 타발장치의 필름이송유닛의 평면도로서 유동척이 고정척과 겹쳐진 상태의 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 스텝 타발장치의 필름이송유닛의 평면도로서 유동척이 고정척과 펼쳐진 상태의 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 스텝 타발장치의 필름이송유닛의 우측면도이다.
도 5와 도 6은 본 발명에 의한 스텝 타발장치의 필름이송유닛에서 유동척이 동작한 상태를 보여주는 정면도이다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스텝 타발장치는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 낱장의 필름이 타발 위치로 오면 상하부 금형(10,20)에 의해 타발이 이루어진 다음 계속 이송되면서 연속 타발이 이루어지는 스텝 타발장치로서, 필름이송유닛(100)은 상부로부터 상기 낱장의 필름이 공급되어 그 양쪽이 지지되도록 받치게 되는 고정척(141)과, 상기 고정척(141)의 상부에 상하좌우로 이동될 수 있도록 구동되어 필름을 고정하거나 해제하도록 상기 고정척(141)에 연결된 유동척(170)과, 상기 고정척(14)과 유동척(170)이 상기 상하부 금형(10,20)에 대하여 전후진되도록 구동시키는 직선구동수단과, 상기 고정척(141)과 유동척(170)의 높이를 조절하도록 상하로 구동시키는 승강구동수단을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 고정척(141)은 그 후방이 고정대(140)에 고정되고, 상기 고정대(140)는 승강 플레이트(120)에 고정되며, 상기 승강구동수단은 상기 승강 플레이트(120)의 하부에 설치되어 승강 플레이트(120)의 높이를 조절하게 된다. 상기 승강 플레이트(120) 하부에는 승강 플레이트(120)와 승강 실린더(130)를 지지하는 슬라이딩 플레이트(110)가 설치되고, 상기 슬라이딩 플레이트(110)는 상기 상하부 금형(10,20)이 설치되는 작업대인 베이스(300) 상부에 직선으로 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 그 슬라이딩 플레이트(110)가 상기 직선구동수단에 의해 직선 구동되되, 상기 직선구동수단은 상기 베이스(300)에 대하여 고정된 볼스크류(50)와, 상기 볼스크류(50)를 구동하기 위한 모터(30)와, 상기 볼스크류(50)가 끼워져 맞물리고 상기 슬라이딩 플레이트(110)에 고정된 너트(111)로 구성된다. 또, 상기 고정대(140)에는 상기 고정척(141) 사이의 간격을 조절할 수 있도록 조절볼트(142)가 끼워지고 상기 조절볼트(142)가 삽입되는 가이드홈(120a)이 상기 승강 플레이트(120)에 형성된다. 상기 승강 플레이트(120)에는 가이드 레일(121)이 형성되고, 상기 가이드 레일(121)을 따라 상기 고정대(140)가 안내되어 상기 고정척(141) 사이의 거리를 조절하도록 구성된다. 상기 슬라이딩 플레이트(110)의 하부에는 직선의 가이드(112)가 설치되고 상기 베이스(300)에는 상기 가이드(112)가 끼워지는 레일(301)이 형성된다.

도 1을 참고하면, 본 발명에 의한 스텝 타발장치의 정면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 중앙에 상하부 금형(10,20)이 설치되어 있고, 그 한쪽에는 필름이송유닛(100)이 반대쪽에는 필름수용유닛(200)이 설치되어 있다. 필름수용유닛(200)은 필름이송유닛(100)과 같은 구성을 할 수도 있으나 편의상 좀 다르게 구성할 수도 있다. 필름이송유닛(100)은 적재된 필름들로부터 낱장의 필름이 로딩되면, 그 높이와 위치를 조절하면서 상하부 금형(10,20) 사이로 필름을 이송하게 되고, 필름이 안착되면 상하부 금형(10,20)은 타발을 시작한다. 타발 후, 필름이송유닛(100)의 동작에 의해 필름은 조금씩 이동되는 방식으로 연속 타발이 행해지고, 타발이 이루어짐에 따라 필름수용유닛(200)이 쳐지지 않도록 반대편을 붙들게 된다. 필름은 타발이 다 이루어진 다음 원래의 위치로 돌아와서 배출될 수도 있고 아니면 필름수용유닛(200)으로 완전히 이동된 다음 우측으로 이동하여 배출될 수도 있다. 설계한 바에 따라 그 동선이 정해진다.

도 2와 도 3을 참고하면, 모두 평면도로서 도 2는 고정척(141)과 유동척(170)이 서로 겹쳐진 상태를, 도 3은 고정척(141)과 유동척(170)이 벌어진 상태를 나타낸다. 두 개의 고정척(141) 위에는 필름이 놓이게 되고, 가운데 중앙척(160)이 필름의 가운데를 지지하게 된다. 필름이 유연한 재질이기 때문이다. 중앙척(160)은 실린더(161)에 의해 직선으로 구동될 수 있도록 구성되어 있어서, 필름의 크기와 위치에 따라 중앙척(160)이 직선 이동되어 필름을 지지하게 된다. 얇은 고정척(141)의 후방은 고정대(140)에 고정되어 있다. 고정대(140)는 또 승강 플레이트(120)에 고정되어 있으며, 고정대(140)는 승강 플레이트(120)에 대하여 수직방향으로, 즉 도면에서 상하 방향으로 직선으로 승강 플레이트(120)의 레일(121)을 따라 그 위치를 조절할 수 있도록 되어 있다. 따라서 고정대(140) 사이의 거리를 조절함으로써 고정척(141) 사이의 거리를 조절해 변화된 필름의 크기에 대응할 수 있다. 고정대(140)의 고정은 조절볼트(142)를 사용하여 고정한다. 고정대(140)의 상부에는 조절볼트(142)가 설치되어 있고, 그 볼트(142)는 승강 플레이트(120)의 가이드홈(120a)에 끼워지게 된다. 따라서 조절볼트(142)와 그 하부에서 너트를 조여 고정대(140)를 고정하게 되고 결국 고정척(141)의 위치가 고정된다.

유동척(170)은 상하 실린더(171)에 의해 고정척(141)에 붙었다가 떨어지도록 구성되고, 또 좌우 실린더(172)에 의해 좌우로 펼쳐지거나 고정척(141)과 겹치도록 되어 있다. 이러한 실린더(171,172)들이 고정척(141) 후방에 고정척(141)에 고정되는 방식이기 때문에 유동척(170)은 고정척(141)에 대하여 상대적인 운동이 가능한 동시에 고정척(141)이 고정대(140)와 운명을 같이 하는 것처럼 유동척(170)도 고정대(140)와 함께 이동된다. 도 2에서와 같이 유동척(170)과 고정척(141)이 서로 겹쳐진 상태에서 상하 실린더(171)가 동작하면 유동척(170)은 고정척(141) 위로 올라간다. 그 다음 좌우실린더(172)가 작동하면 유동척(170)이 바깥 방향으로 이동되어 벌어지면 도 3과 같은 상태로 되는 것이다. 이러한 상태에서 필름이 고정척(141) 사이에 로딩이 되는 것이다. 그러면 반대로 좌우 실린더(172)와 상하 실린더(171)가 원위치로 복귀되면 유동척(170)은 도 2에서와 같이 고정척과 겹치게 되어 결국 고정척(141)과 함께 필름의 양단을 잡아 고정하게 된다.

도 4를 참고하면, 승강 플레이트(120) 하부에는 승강 실린더(130)와 지지 로드(131)가 설치되어 있어서, 승강 실린더(130)와 지지로드(131)는 양쪽으로 각각 설치된다. 승강 실린더(130)가 동작하면 승강 플레이트(120)가 승강하게 되고 지지 로드(131)는 그 높이가 조절되면서 승강 플레이트(120)를 지지하게 되는 구조이다. 이러한 승강 실린더(130)와 지지로드(131)는 모두 슬라이딩 플레이트(110)에 하부가 고정되어 있다. 따라서 승강 플레이트(120)는 슬라이딩 플레이트(110)에 대하여 상대적인 높이가 조절될 수 있는 것이다. 슬라이딩 플레이트(110)의 하부에는 직선 가이드(112)가 설치되고, 그 가이드(112)에 베이스 레일(301)이 끼워져 결국 슬라이딩 플레이트(110)가 직진성을 가지게 된다. 슬라이딩 플레이트(110)는 그 상부에 너트(111)가 고정되고 그 너트(111)에 볼스크류(50)가 끼워진 형태를 이룬다. 따라서 볼스크류(50)가 회전함에 따라 슬라이딩 플레이트(110)는 그 회전 방향에 따라 전후진 직선 구동된다. 볼스크류(50) 끝단에는 풀리(51)가 결합되고 그 풀리(51)는 모터(30)의 풀리(31)와 타이밍 벨트(40)에 의해 연결되어 제어된다.

도 5와 도 6을 참고하면, 도 5는 고정척(141)과 유동척(170)이 겹쳐진 상태로 필름을 물고 있는 상태를 보여주는 바, 상하 실린더(141)만 또는 그와 좌우 실린더(142)가 작동하면 도 6과 같이 유동척(170)이 높이 올라간 상태로 된다. 이러한 상태는 유동척(170)이 고정척(141)으로부터 떨어져 필름의 고정이 해제된다.

필름이송유닛(100)의 동작은 다음과 같다.

우선, 필름이 적재된 곳에서 로딩수단에 의해 필름이 로딩된다. 로딩수단은 여러 가지 공지의 방법이 사용될 수 있다. 이때 상하 실린더(171)와 좌우 실린더(172)가 모두 작동되어 유동척(170)은 도 3과 도 6의 상태처럼 된다. 즉 고정척(141) 위로 올라가 바깥으로 이동된 상태이다. 그 상태에서 낱장의 필름이 고정척(141) 위로 로딩된다.

필름이 로딩되면, 상하 실린더(171)와 좌우 실린더(172)가 모두 작동되어 유동척(170)이 도 2와 도 5와 같은 원위치 상태로 된다. 따라서 필름은 고정척(141)과 유동척(170)에 의해 물려 고정된다.

그 다음 승강 실린더(130)가 동작된 상태로서 승강 플레이트(120)가 올라간 상태로 모터(30)가 동작되어 볼스크류(50)가 회전하게 되고, 필름을 물은 고정척(141)과 유동척(170)은 금형(10,20) 쪽으로 직선 구동되어 나아가게 된다.

필름이 타발될 위치에 이르면 모터(30)는 그 구동을 중지하여 필름의 이동을 멈춘다.

그 상태에서 승강 실린더(130)가 승강 플레이트(120)를 하강시켜 타발 위치에 놓고 상부 금형(10)이 내려와 타발한다. 그 다음 좌우 실린더(172)를 제외한 실린더들(171,130)과 모터(30)가 움직이면서 필름을 이동시키면서 계속 타발하고, 이때 반대쪽의 필름수용유닛(200)이 와서 동일한 리듬으로 필름을 잡아 이동시키게 된다. 여기서 반대쪽에 필름수용유닛(200)을 설치한 것은 필름이 유연하기 때문에 어느 정도 타발이 되어 고정척(141)으로부터 멀어지면 앞쪽이 쳐지게 되기 때문에 그 필름 앞쪽을 잡아주어 타발을 신속하고 정확하게 이루어지도록 하기 위함이다.

이러한 동작을 반복함으로써 연속적으로 자동으로 많은 수의 필름에 타발작업을 행하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10 : 상부 금형 20 : 하부 금형
30 : 모터 40 : 벨트
50 : 볼스크류 100 : 필름이송유닛
110 : 슬라이딩 플레이트 120 : 승강 플레이트
130 : 승강 실린더 140 : 고정대
141 : 고정척 160 : 중앙척
170 : 유동척 200 : 필름수용유닛
300 : 베이스

Claims

낱장의 필름이 타발 위치로 오면 상하부 금형에 의해 타발이 이루어진 다음 계속 이송되면서 연속 타발이 이루어지는 스텝 타발장치에 있어서,
상부로부터 상기 낱장의 필름이 공급되어 그 양쪽이 지지되도록 받치게 되는 고정척;
상기 고정척의 상부에 상하좌우로 이동될 수 있도록 구동되어 필름을 고정하거나 해제하도록 상기 고정척에 연결된 유동척;
상기 고정척과 유동척이 상기 상하부 금형에 대하여 전후진되도록 구동시키는 직선구동수단;
상기 고정척과 유동척의 높이를 조절하도록 상하로 구동시키는 승강구동수단;
을 포함하는 스텝 타발장치.
제1항에 있어서,
상기 고정척은 그 후방이 고정대에 고정되고, 상기 고정대는 승강 플레이트에 고정되며, 상기 승강구동수단은 상기 승강 플레이트의 하부에 설치되어 승강 플레이트의 높이를 조절하게 되는 승강 실린더인 스텝 타발장치.
제2항에 있어서,
상기 승강 플레이트 하부에는 승강 플레이와 승강 실린더를 지지하는 슬라이딩 플레이트가 설치되고, 상기 슬라이딩 플레이트는 상기 상하부 금형이 설치되는 작업대인 베이스 상부에 직선으로 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 그 슬라이딩 플레이트가 상기 직선구동수단에 의해 직선구동되되, 상기 직선구동수단은 상기 베이스에 대하여 고정된 볼스크류와, 상기 볼스크류를 구동하기 위한 모터와, 상기 볼스크류가 끼워져 맞물리고 상기 슬라이딩 플레이트에 고정된 너트로 구성된 스텝 타발장치.
제1항에 있어서,
상기 고정대에는 상기 고정척 사이의 간격을 조절할 수 있도록 조절볼트가 끼워지고 상기 조절볼트가 삽입되는 가이드홈이 상기 승강 플레이트에 형성된 스텝 타발장치.
제4항에 있어서,
상기 승강 플레이트에는 가이드 레일이 형성되고, 상기 가이드 레일을 따라 상기 고정대가 안내되어 상기 고정척 사이의 길이를 조절하도록 구성된 스텝 타발장치.
제3항에 있어서,
상기 슬라이딩 플레이트의 하부에는 직선의 가이드가 설치되고 상기 베이스에는 상기 가이드가 끼워지는 레일이 형성된 스텝 타발장치.
제1항에 있어서,
상기 고정척 사이에는 실린더에 의해 직선 구동되는 중간척이 설치된 스텝 타발장치.
제1항에 있어서,
상기 상하부 금형을 중심으로 상기 고정척과 유동척을 포함하는 필름이송유닛이 그 반대편에도 대칭되게 설치된 스텝 타발장치.