KR20140058901A

KR20140058901A - 프레스의 스케일 제거 장치

Info

Publication number: KR20140058901A
Application number: KR1020120125339A
Authority: KR
Inventors: 김시백
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-05-15

Abstract

본 발명은 상부 금형 및 하부 금형에 의해 캐비티가 형성되는 프레스에 설치되는 것으로서, 상기 상부 금형 또는 하부 금형의 측면 상에 설치되어 상기 캐비티로 공기를 분사하는 분사 유닛과, 상기 분사 유닛을 승강시키는 승강 유닛과, 상기 상부 금형 및 하부 금형의 클로우징 동작이 완료된 상태를 감지하는 감지 유닛과, 상기 감지 유닛에 의해 상부 금형 및 하부 금형의 클로우징 동작이 완료된 상태가 감지되면 상기 분사 유닛을 작동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 프레스의 상부 금형 및 하부 금형에 승강 유닛에 의해 승강되는 분사 유닛을 설치하고, 분사 유닛에 의해 프레스의 캐비티 내로 공기를 분사함으로써, 프레스의 캐비티 내에 잔존하고 있는 스케일을 제거하여 양품의 성형품을 얻도록 하는 효과가 있다.

Description

프레스의 스케일 제거 장치{APPARATUS FOR REMOVING SCALE OF PRESS}

본 발명은 프레스의 스케일 제거 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레스의 상부 금형 및 하부 금형에 승강 유닛에 의해 승강되는 분사 유닛을 설치하고, 분사 유닛에 의해 프레스의 캐비티 내로 공기를 분사함으로써, 프레스의 캐비티 내에 잔존하고 있는 스케일을 제거하여 양품의 성형품을 얻도록 하는 프레스의 스케일 제거 장치에 관한 것이다.

일반적으로 핫 프레스 포밍 공정은 프레스를 이용하여 자동차의 프레임류의 부품을 제작하는 공정으로서, 소재를 특정 온도 이상으로 가열하여 금형에 투입하고 성형 도중 냉각을 통해 소재의 강성을 향상시키는 공정이다.

상기한 핫 프레스 포밍 공정에 사용되는 소재는 도금재와 비도금재로 구분되는데 비도금재의 성형 시 가열로를 통과한 블랭크는 고온에서 가열되면서 스케일(Scale)이 방지되도록 보호 가스를 사용하지만 프레스 내의 금형에 투입하여 성형 시에는 공기와 접촉으로 인해 미량의 스케일이 발생한다.

상기와 같이 발생되는 스케일로 인해 성형 제품의 표면이 울퉁불퉁하게 되고 품질이 나빠지거나 빈번한 청소 작업으로 생산성 저하 및 작업자의 피로도가 증가하게 되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제2003-0053700호 대한민국 등록특허공보 제0759214호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 프레스의 상부 금형 및 하부 금형에 승강 유닛에 의해 승강되는 분사 유닛을 설치하고, 분사 유닛에 의해 프레스의 캐비티 내로 공기를 분사함으로써, 프레스의 캐비티 내에 잔존하고 있는 스케일을 제거하여 양품의 성형품을 얻도록 하는 프레스의 스케일 제거 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 상부 금형 및 하부 금형에 의해 캐비티가 형성되는 프레스에 설치되는 것으로서, 상기 상부 금형 또는 하부 금형의 측면 상에 설치되어 상기 캐비티로 공기를 분사하는 분사 유닛과, 상기 분사 유닛을 승강시키는 승강 유닛과, 상기 상부 금형 및 하부 금형의 클로우징 동작이 완료된 상태를 감지하는 감지 유닛과, 상기 감지 유닛에 의해 상부 금형 및 하부 금형의 클로우징 동작이 완료된 상태가 감지되면 상기 분사 유닛을 작동시키는 제어부에 의해 달성된다.

또한, 상기 분사 유닛은 내부에 공기의 유동로가 관통되도록 형성되는 분사 블록과, 상기 분사 블록의 유동로 일 측에 연결 설치되어 유동로로 공기를 공급하는 공기 공급 호스와, 상기 분사 블록의 유동로 타 측에 연결 설치되어 공급되는 공기를 분사하는 분사 노즐을 포함할 수 있다.

또한, 상기 승강 유닛은 상기 상부 금형 또는 하부 금형의 측면 상에 고정 설치되는 실린더 본체와, 상기 실린더 본체의 내부에 설치되는 피스톤과, 상기 피스톤에 연결되어 실린더 본체의 외부로 연장되며, 단부에 분사 유닛이 설치되는 로드와, 상기 실린더 본체의 내부에 설치되어 피스톤을 상기 분사 유닛 측으로 밀어주는 탄성 부재와, 상기 실린더 본체의 내부와 연통되도록 설치되어 피스톤이 탄성 부채 측으로 이동되도록 공기를 공급하는 공기 공급 구와, 상기 실린더 본체의 내부와 연통되도록 설치되어 탄성 부재 측의 공기를 배출하는 공기 배출 구와, 상기 공기 공급 구에 의해 공급된 공기를 배출하는 배출 밸브를 포함할 수 있다.

또한, 상기 감지 유닛은 상기 상부 금형의 측면에서 하부 금형 측으로 연장되도록 설치되는 상부 감지 센서와, 상기 하부 금형의 측면에서 상부 금형 측으로 연장되도록 설치되는 하부 감지 센서를 포함하되, 상기 상부 및 하부 감지 센서는 상부 금형 및 하부 금형의 클로우징 동작이 완료된 시점에서 서로 맞닿도록 설치될 수 있다.

또한, 상기 분사 유닛 및 승강 유닛은 복수 개로 형성되어 상부 금형 및 하부 금형의 양 측면 상에 각각 설치되며, 상부 금형 및 하부 금형의 측면을 따라 상호 이격되도록 설치될 수 있다.

이에 의해, 프레스의 상부 금형 및 하부 금형에 승강 유닛에 의해 승강되는 분사 유닛을 설치하고, 분사 유닛에 의해 프레스의 캐비티 내로 공기를 분사함으로써, 프레스의 캐비티 내에 잔존하고 있는 스케일을 제거하여 양품의 성형품을 얻도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 프레스의 스케일 제거 장치의 사시도이다.
도 2 및 3은 본 발명에 따른 프레스의 스케일 제거 장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 프레스의 스케일 제거 장치의 부분 측 단면도이다.
도 5 및 6은 본 발명에 따른 프레스의 스케일 제거 장치의 작동 상태도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 프레스의 스케일 제거 장치는, 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 상부 금형(10) 또는 하부 금형(20)의 측면 상에 설치되어 캐비티(30)로 공기를 분사하는 분사 유닛(100)과, 분사 유닛(100)을 승강시키는 승강 유닛(200)과, 상부 금형(10) 및 하부 금형(20)의 클로우징 동작이 완료된 상태를 감지하는 감지 유닛(300)과, 감지 유닛(300)에 의해 상부 금형 및 하부 금형의 클로우징 동작이 완료된 상태가 감지되면 분사 유닛(100)을 작동시키는 제어부(미도시)를 포함한다.

본 발명의 각 구성요소를 설명하기에 앞서, 본 발명의 분사 유닛(100) 및 승강 유닛(200)은 복수 개로 구비되어 상부 금형(10) 및 하부 금형(20)의 양 측면에 각각 설치될 수 있고, 상부 금형(10) 및 하부 금형(20)의 각 측면을 따라 상호 이격하여 복수 개로 설치될 수 있음을 미리 밝혀둔다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 복수 개의 분사 유닛(100) 및 승강 유닛(200) 중 하부 금형(20)의 측면 상에 설치된 분사 유닛(100) 및 승강 유닛(200)에 대해서만 자세하게 설명한다. 상부 금형(10)의 측면 상에 설치된 분사 유닛(100) 및 승강 유닛(200)은 모두 이하에서 설명할 하부 금형(20)에 설치된 분사 유닛(100) 및 승강 유닛(200)과 구성 및 작동이 반대되도록 형성된다.

먼저, 분사 유닛(100)은 분사 블록(110), 분사 노즐(120) 및 공기 공급 호스(130)를 포함한다.

분사 블록(110)은 소정 두께를 갖는 대략 직사각 형상의 부재로서, 내부에 수평 방향으로 유동로가 관통되도록 형성된다.

그리고, 공기 공급 호스(130)는 상기 유동로의 일 측에 연결 설치되어 유동로로 공기를 공급한다. 이때 공기 공급 호스(130)는 공기 공급 원(미도시)에 연결되어 공기를 공급받게 된다.

또한, 분사 노즐(120)은 분사 블록(110)의 상기 유동로 타 측에 연결 설치되어 공급되는 공기를 전방으로 분사하게 된다.

상술한 분사 유닛(100)은 하부 금형(20)의 하부 커버(21) 상부 측에 설치되어 하부 금형(20)의 측면 상에 위치되도록 설치되는데, 하부 금형(20)의 하부 커버(21)와 분사 유닛(100)의 사이에 승강 유닛(200)이 설치되어 분사 유닛(100)을 고정하게 된다.

한편, 승강 유닛(200)은 실린더 본체(210), 로드(220), 공기 공급 구(230), 공기 배출 구(240) 및 배출 밸브(250)를 포함한다.

실린더 본체(210)는 내부에 공간이 형성되는 직사각 형상의 부재로서, 하부 면이 하부 커버(21)의 상부 면에 고정 설치되어 하부 금형(20)의 측면 상에 위치된다.

그리고, 로드(220)는 실린더 본체(210)의 내부 공간을 구획하도록 설치되는 피스톤에 연결되어 실린더 본체(210)의 외부로 연장되며, 연장된 단부에 분사 유닛(100)의 분사 블록(110)이 고정 설치된다.

또한, 실린더 본체(210)의 내부에는 상기 피스톤을 분사 유닛(100) 측으로 밀어주는 탄성 부재가 더 설치된다. 즉, 상기한 탄성 부재는 피스톤에 의해 구획된 실린더 본체(210)의 내부 공간 중 하부 측 공간에 설치되는 것이다.

한편, 공기 공급 구(230) 및 공기 배출 구(240)는 피스톤에 의해 구획된 실린더 본체(210)의 내부 공간에 각각 연통되도록 설치되는데, 공기 공급 구(230)는 실린더 본체(210)의 상부 측 내부 공간과 연통되고, 공기 배출 구(240)는 실린더 본체(210)의 하부 측 내부 공간과 연통된다.

그리고, 배출 밸브(250)는 실린더 본체(210)의 상부 측 내부 공간과 연통되도록 설치되어 상부 측 내부 공간의 공기를 배출하게 된다.

상술한 바와 같이 구성되는 승강 유닛(200)의 작동을 살펴보면, 도 5와 같이, 금형(10, 20)이 클로우징된 상태일 경우에는 공기 공급 구(230)에 의해 실린더 본체(210)의 내부 공간으로 공기가 공급된 상태로 공급된 공기에 의해 피스톤이 하부로 내려간 상태이다. 이때에는 공급된 공기의 압력이 탄성부재의 탄성력보다 높게 형성되어 탄성부재의 탄성력과 상관없이 피스톤이 하부로 내려가게 된다. 이 경우 배출 밸브(250)는 폐쇄된 상태이다. 또한, 공기 배출 구(240)로 탄성 부재가 위치된 실린더 본체(210) 내부 공간의 공기는 배출된다.

그 후, 도 6과 같이, 금형(10, 20)이 오픈될 경우에는 배출 밸브(250)가 개방되어 실린더 본체(210)의 상부 측 내부 공간의 공기가 배출되고, 탄성 부재의 탄성력에 의해 피스톤이 상부로 올라가게 된다. 이때, 배출 밸브(250)를 조절하여 피스톤이 상부로 올라가는 속도를 조절하게 된다.

한편, 감지 유닛(300)은 상부 금형(10)의 측면에서 하부 금형(20) 측으로 연장되도록 설치되는 상부 감지 센서(310)와, 하부 금형(20)의 측면에서 상부 금형 측으로 연장되도록 설치되는 하부 감지 센서(320)를 포함한다.

상기한 상부 및 하부 감지 센서(310, 320)는 상부 금형(10) 및 하부 금형(20)의 클로우징 동작이 완료된 시점에서 서로 맞닿게 되어 접촉에 의해 상부 금형(10) 및 하부 금형(20)의 클로우징 동작 완료를 감지하게 되고, 이를 제어부(미도시)로 전송한다.

상기 제어부는 감지 유닛(300)의 감지 결과를 전달받아 상부 금형(10) 및 하부 금형(20)의 클로우징 동작이 완료된 것으로 판단되면 분사 유닛(100)을 작동시켜 금형(10, 20)의 캐비티로 공기를 분사하여 스케일을 제거하게 된다.

또한, 별도의 타이머(미도시)가 구비되어 작업자의 설정에 따른 시간을 제어부로 전송하고, 제어부는 이를 전달받아 설정된 시간 동안만 분사 유닛(100)을 작동시키게 된다.

이때, 승강 유닛(200)에 의해 분사 유닛(100)은 상승하게 되므로, 금형(10, 20)이 오픈될 경우에도 금형(10, 20)의 캐비티 내부로 고르게 공기를 분사할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 구성되어 작동되는 본 발명에 따른 프레스의 스케일 제거 장치는 프레스의 상부 금형(10) 및 하부 금형(20)에 승강 유닛(200)에 의해 승강되는 분사 유닛(100)을 설치하고, 분사 유닛(100)에 의해 프레스의 캐비티 내로 공기를 분사함으로써, 프레스의 캐비티 내에 잔존하고 있는 스케일을 제거하여 양품의 성형품을 얻도록 하는 효과가 있다.

본 실시 예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 기술적인 사상의 범위에 포함되는 것은 자명하다.

10 : 상부 금형 11 : 상부 커버
20 : 하부 금형 21 : 하부 커버
30 : 캐비티 100 : 분사 유닛
110 : 분사 블록 120 : 분사 노즐
130 : 공기 공급 호스 200 : 승강 유닛
210 : 실린더 본체 220 : 로드
230 : 공기 공급 구 240 : 공기 배출 구
250 : 배출 밸브 300 : 감지 유닛
310 : 상부 감지 센서 320 : 하부 감지 센서

Claims

상부 금형 및 하부 금형에 의해 캐비티가 형성되는 프레스에 설치되는 것으로서,
상기 상부 금형 또는 하부 금형의 측면 상에 설치되어 상기 캐비티로 공기를 분사하는 분사 유닛과;
상기 분사 유닛을 승강시키는 승강 유닛과;
상기 상부 금형 및 하부 금형의 클로우징 동작이 완료된 상태를 감지하는 감지 유닛과;
상기 감지 유닛에 의해 상부 금형 및 하부 금형의 클로우징 동작이 완료된 상태가 감지되면 상기 분사 유닛을 작동시키는 제어부를 포함하는 프레스의 스케일 제거 장치.
제1항에 있어서,
상기 분사 유닛은,
내부에 공기의 유동로가 관통되도록 형성되는 분사 블록과;
상기 분사 블록의 유동로 일 측에 연결 설치되어 유동로로 공기를 공급하는 공기 공급 호스와;
상기 분사 블록의 유동로 타 측에 연결 설치되어 공급되는 공기를 분사하는 분사 노즐을 포함하는 프레스의 스케일 제거 장치.
제1항에 있어서,
상기 승강 유닛은,
상기 상부 금형 또는 하부 금형의 측면 상에 고정 설치되는 실린더 본체와;
상기 실린더 본체의 내부에 설치되는 피스톤과;
상기 피스톤에 연결되어 실린더 본체의 외부로 연장되며, 단부에 분사 유닛이 설치되는 로드와;
상기 실린더 본체의 내부에 설치되어 피스톤을 상기 분사 유닛 측으로 밀어주는 탄성 부재와;
상기 실린더 본체의 내부와 연통되도록 설치되어 피스톤이 탄성 부채 측으로 이동되도록 공기를 공급하는 공기 공급 구와;
상기 실린더 본체의 내부와 연통되도록 설치되어 탄성 부재 측의 공기를 배출하는 공기 배출 구와;
상기 공기 공급 구에 의해 공급된 공기를 배출하는 배출 밸브를 포함하는 프레스의 스케일 제거 장치.
제1항에 있어서,
상기 감지 유닛은,
상기 상부 금형의 측면에서 하부 금형 측으로 연장되도록 설치되는 상부 감지 센서와;
상기 하부 금형의 측면에서 상부 금형 측으로 연장되도록 설치되는 하부 감지 센서를 포함하되,
상기 상부 및 하부 감지 센서는 상부 금형 및 하부 금형의 클로우징 동작이 완료된 시점에서 서로 맞닿도록 설치되는 것을 특징으로 하는 프레스의 스케일 제거 장치.
제1항에 있어서,
상기 분사 유닛 및 승강 유닛은 복수 개로 형성되어 상부 금형 및 하부 금형의 양 측면 상에 각각 설치되며, 상부 금형 및 하부 금형의 측면을 따라 상호 이격되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 프레스의 스케일 제거 장치.