KR20140142041A - 프레스의 선택적 구동이 가능한 캠축형 프레스장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 프레스의 선택적 구동이 가능한 캠축형 프레스장치는 상하부에 판형상의 하부플레이트(11)와 상부플레이트(12)가 구비되며, 상기 하부플레이트(11)와 상부플레이트(12)의 사이에 연결된 한 쌍의 측면플레이트(13)로 이루어진 프레스본체(10)와; 상기 상부플레이트(12)를 관통하며 수직이동되는 다수개의 이동로드(21)와, 상기 이동로드(21)의 상부에 연결되며 상기 피가공물(P)의 상면을 가압하는 프레스금형(22)과, 상기 이동로드(21)의 하부에 연결되는 가압베이스부(23)로 이루어진 가압동작부(20)와; 상기 가압베이스부(23)의 상부에 구비되며 한 쌍의 측면플레이트(13)에 연결된 구동축(31)과, 상기 구동축(31)의 일단부에 연결되어 구동력을 전달하는 구동모터(M)와, 상기 구동축(31)의 내측 외주연에 형성되며 편심으로 형성된 다수개의 구동캠(32)으로 이루어진 가압구동부(30)로 구성되어 편심으로 회전되는 구동캠에 접촉된 압력전달부를 수평으로 이동시키는 실린더를 구비하여 다수개의 금형 중 수직이동시킬 금형만을 선택하여 작동시키고, 구동캠이 접촉되는 압력전달부의 상면에 가압경사면을 형성하여 금형의 수직이동되는 높이를 용이하게 변화시키는 효과가 있다.

Description

프레스의 선택적 구동이 가능한 캠축형 프레스장치 { Press the optional cam shaft driven press device }

본 발명은 프레스의 선택적 구동이 가능한 캠축형 프레스장치에 관한 것으로보다 상세하게는 다수개의 금형 중 수직이동시킬 금형만이 선택되어 작동되도록 편심으로 회전되는 구동캠에 접촉된 압력전달부를 이동시키는 실린더가 구비되고, 금형의 수직이동되는 높이가 변화되도록 구동캠이 접촉되는 압력전달부의 상면에 경사면이 형성된 프레스의 선택적 구동이 가능한 캠축형 프레스장치에 관한 것이다.

일반적으로 프레스장치는 직진운동으로 피가공물을 가압하여 정해진 공정을 수행하는 장치로서 크게 유압 또는 공압을 이용한 실린더타입과, 크랭크축으로 연결된 크랭크타입, 캠축을 회전하여 구동하는 캠타입으로 구분된다.

여기서, 종래의 실린더타입 프레스장치는 실린더에 내설된 로드에 압력이 인가되어 상기 로드의 직진운동으로 정해진 공정을 수행하는 구조로서 그 구성이 비교적 간단하고 스트로크의 조정이 편리한 이점은 있으나, 강한 압력을 얻기 위하여 실린더의 크기가 대형화되어 장치의 설치면적이 불필요하게 커지게 되는 것과 더불어 피가공물을 가공할 때 소음이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 크랭크타입 프레스장치는 플라이휠, 크랭크축, 연결봉 및 슬라이더로 구성되어 절단, 접착 또는 사출성형에 가장 널리 사용되는 프레스로서, 강한 구동력을 얻기 위하여 플라이휠의 크기가 대형화되는 것으로 장치의 설치면적이 불필요하게 커지게 되고, 플라이휠의 회전운동을 직진운동으로 가변되도록 다수의 구성요소가 복잡하게 구성되며, 직진운동의 정밀도 및 압력제어가 불가능한 문제점이 있었다.

한편, 또 다른 프레스장치로서 캠타입 프레스장치가 존재하는데 종래의 캠타입 프레스장치를 나타내 보인 기술문헌으로 국내등록특허 제10-1239164호가 개시되었다.

여기서, 도 1은 종래의 캠타입 프레스장치를 나타내 보인 사시도로서, 도시된 바와 같이 한 쌍의 지지대(2a)에 수평으로 설치되며 일측에 구동모터(M)가 구비된 회전축(2b)과, 상기 회전축(2b)에 고정된 캠(2c)으로 이루어지는 캠구동부(2)와; 상기 캠구동부(2)의 하측에 연결되며 수직이동하는 승강부재(3)와; 상기 승강부재(3)의 사이에 구비되어 탄성력을 발생시키는 스프링(S)과; 상기 캠(2c)의 하부에 구비되며 상기 승강부재(3)가 수직이동되도록 판플레이트(4a)에 장착되는 베어링(4b)과 상기 베어링(4b)의 축공에 장착되는 캠축(4c)으로 이루어지는 가압부(4)로 구성되어; 상기 승강부재(3)의 수직이동을 상기 캠구동부(2)의 회전으로 작동되도록 형성되었다.

그러나, 종래의 캠타입 프레스장치는 박막의 금속판, 반도체, 신용카드의 칩 등의 초정밀제품을 가공할 경우 접합 또는 절단시 미세한 높이조정 및 압력 자유조절이 매우 용이하지 못하고, 가공시 압력의 변화를 이루기 위해서 다양한 캠을 보유해야 함으로써, 캠을 다수개 제작하기 위하여 불필요한 생산원가가 지출되어 비경제적인 문제점이 있었다.

또한, 종래의 캠타입 프레스장치는 제품의 대량생산을 위하여 다수의 승강부재(3)를 구비하게 되는데 상기 승강부재(3)를 구동하기 위하여 다수의 캠구동부가 구비됨으로써, 프레스장치의 구조가 매우 복잡해져 정비 또는 유지보수가 용이하지 못한 문제점이 있었다.

그리고, 종래의 캠타입 프레스장치는 제품의 대량생산시 생산효율에 따라 다수의 승강부재(3)를 선택적으로 구동시키기 되는데 이를 위해서 또 다른 구동요소가 부가되어 함으로써, 프레스장치가 매우 복잡하게 구성되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 편심으로 회전되는 구동캠에 접촉된 압력전달부를 수평으로 이동시키는 실린더를 구비하여 다수개의 금형 중 수직이동시킬 금형만을 선택하여 작동시키고, 구동캠이 접촉되는 압력전달부의 상면에 가압경사면을 형성하여 금형의 수직이동되는 높이를 용이하게 변화시키며, 실린더의 타측에 수평으로 이송되는 압력전달부를 멈추는 이동조정부를 구비하여 압력전달부의 이송거리를 조정하고, 구동캠의 회전에 따라 금형을 반복적으로 왕복이동시키는 프레스의 선택적 구동이 가능한 캠축형 프레스장치을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 프레스의 선택적 구동이 가능한 캠축형 프레스장치는 피가공물의 상부를 가압하며 정해진 제품으로 가공하는 프레스장치로서 상하부에 판형상의 하부플레이트와 상부플레이트가 구비되며, 상기 하부플레이트와 상부플레이트의 사이에 연결된 한 쌍의 측면플레이트로 이루어진 프레스본체와; 상기 상부플레이트를 관통하며 수직이동되는 다수개의 이동로드와, 상기 이동로드의 상부에 연결되며 상기 피가공물의 상면을 가압하는 프레스금형과, 상기 이동로드의 하부에 연결되는 가압베이스부로 이루어진 가압동작부와; 상기 가압베이스부의 상부에 구비되며 한 쌍의 측면플레이트에 연결된 구동축과, 상기 구동축의 일단부에 연결되어 구동력을 전달하는 구동모터와, 상기 구동축의 내측 외주연에 형성되며 편심으로 형성된 다수개의 구동캠으로 이루어진 가압구동부로 구성되며; 상기 가압베이스부의 상면에는 상기 가압동작부가 수직이동되도록 상기 구동캠과 접촉되는 블럭형상의 압력전달부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 압력전달부의 일측에는 상기 압력전달부가 수평으로 왕복이송되도록 한 개 이상의 이동실린더가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 압력전달부의 상면에는 상기 가압동작부가 이동되는 높이가 가변되도록 일방향으로 경사진 가압경사면이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 압력전달부의 타측에는 상기 수평으로 이송되는 압력전달부의 위치가 조정되도록 상기 압력전달부의 방향으로 나사이동되는 조정나사와, 상기 조정나사가 안착되는 박스형상의 조정본체로 이루어진 이동조정부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 조정나사의 외주연에는 상기 조정나사의 회전시 사용자의 파지가 용이하도록 판형상으로 형성된 조정구가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 압력전달부의 하면에는 하측방향으로 돌출된 이동돌기가 형성되고, 상기 가압베이스부의 상면에는 상기 이동돌기가 삽입되어 상기 압력전달부의 이동시 외측으로 이탈되는 것을 방지하는 이동홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 의한 프레스의 선택적 구동이 가능한 캠축형 프레스장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 편심으로 회전되는 구동캠에 접촉된 압력전달부를 수평으로 이동시키는 실린더를 구비함으로써, 다수개의 금형 중 수직이동시킬 금형만을 선택하여 작동시킬 수 있어 제품의 선택에 폭과 공정의 호환성이 대폭 향상될 수 있고,

둘째, 구동캠이 접촉되는 압력전달부의 상면에 가압경사면을 형성함으로써, 압력전달부의 이동거리를 조절하여 구동캠이 접촉되는 높이를 가변시켜 금형의 수직이동되는 높이를 상황에 따라 용이하게 변화시킬 수 있으며,

셋째, 실린더의 타측에 수평으로 이송시키며 압력전달부가 멈추는 위치를 조절하는 이동조정부가 구비됨으로써, 이동조정부에 구비된 조정나사의 회전으로 압력전달부의 이송거리를 조정할 수 있어 금형의 가압높이를 편리하고 세밀하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 캠축형 프레스장치를 나타내 보인 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 캠축형 프레스장치를 나타내 보인 사시도이며,
도 3은 본 발명에 따른 캠축형 프레스장치를 나타내 보인 일부 분해사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 캠축형 프레스장치의 작동을 나타내 보인 정면도로서 4a는 가압되는 상태도이고, 4b는 가압되지 않는 상태도이며,
도 5는 본 발명에 따른 캠축형 프레스장치의 작동을 나타내 보인 부분 정면도로서 5a는 캠의 회전시 가압되는 상태도이고, 5b는 캠의 회전시 가압되지 않는 상태도이며,
도 6은 본 발명에 따른 캠축형 프레스장치의 작동시 가압거리가 조정되는 것을 나타내 보인 부분 사용상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 캠축형 프레스장치는 도 2 내지 3에 도시된 바와 같이 피가공물(P)의 상부를 가압하며 정해진 제품으로 가공하는 프레스장치(1)로서 상하부에 판형상의 하부플레이트(11)와 상부플레이트(12)가 구비되며, 상기 하부플레이트(11)와 상부플레이트(12)의 사이에 연결된 한 쌍의 측면플레이트(13)로 이루어진 프레스본체(10)와; 상기 상부플레이트(12)를 관통하며 수직이동되는 다수개의 이동로드(21)와, 상기 이동로드(21)의 상부에 연결되며 상기 피가공물(P)의 상면을 가압하는 프레스금형(22)과, 상기 이동로드(21)의 하부에 연결되는 가압베이스부(23)로 이루어진 가압동작부(20)와; 상기 가압베이스부(23)의 상부에 구비되며 한 쌍의 측면플레이트(13)에 연결된 구동축(31)과, 상기 구동축(31)의 일단부에 연결되어 구동력을 전달하는 구동모터(M)와, 상기 구동축(31)의 내측 외주연에 형성되며 편심으로 형성된 다수개의 구동캠(32)으로 이루어진 가압구동부(30)로 구성된다.

한편, 상기 상부플레이트(12)에는 상기 다수개의 이동로드(21)가 관통될 수 있도록 다수개의 관통홀(미도시)이 형성되고, 상기 관통홀(미도시)에는 상기 이동로드(21)가 수직이동되도록 로드베어링(미도시)이 삽설되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 가압동작부(20)는 상기 피가공물(P)을 대량으로 생산할 수 있도록 상기 피가공물(P)의 이송방향으로 상기 가압동작부(20)를 다수개 배열하며 구성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 가압베이스부(23)의 상면에는 상기 가압동작부(20)가 수직이동되도록 상기 구동캠(32)과 접촉되는 블럭형상의 압력전달부(24)가 형성된다.

그리고, 상기 압력전달부(24)의 일측에는 상기 압력전달부(24)가 수평으로 왕복이송되도록 한 개 이상의 이동실린더(25)가 구비된다.

또한, 상기 압력전달부(24)의 상면에는 상기 가압동작부(20)가 이동되는 높이가 가변되도록 일방향으로 경사진 가압경사면(24a)이 형성된다.

그리고, 상기 압력전달부(24)의 타측에는 상기 수평으로 이송되는 압력전달부(24)의 위치가 조정되도록 상기 압력전달부(24)의 방향으로 나사이동되는 조정나사(26a)와, 상기 조정나사(26a)가 안착되는 박스형상의 조정본체(26b)로 이루어진 이동조정부(26)가 구비된다.

또한, 상기 조정나사(26a)의 외주연에는 상기 조정나사(26a)의 회전시 사용자의 파지가 용이하도록 판형상으로 형성된 조정구(26c)가 구비된다.

그리고, 상기 가압베이스부(23)의 하부에는 하측으로 이동된 가압동작부(20)에 탄성력이 발생되도록 다수개의 복귀스프링(27)이 구비된다.

또한, 상기 압력전달부(24)의 하면에는 하측방향으로 돌출된 이동돌기(24b)가 형성되고, 상기 가압베이스부(23)의 상면에는 상기 이동돌기(24b)가 삽입되어 상기 압력전달부(24)의 이동시 외측으로 이탈되는 것을 방지하는 이동홈(24c)이 형성된다.

그리고, 상기 프레스금형(22)은 상기 다수개의 이동로드(21) 상부에 연결되는 로드연결본체(22a)와, 상기 로드연결본체(22a)에서 수평으로 이동되도록 내측에 상기 로드연결본체(22a)의 외주면에 삽입되는 삽입공(22b)이 형성된 박스형상의 금형본체(22c)로 이루어진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 프레스의 선택적 구동이 가능한 캠축형 프레스장치의 작용을 살펴보면 아래와 같다.

본 발명에 따른 프레스의 선택적 구동이 가능한 캠축형 프레스장치는 피가공물(P)의 상부를 가압하며 정해진 제품으로 가공하는 프레스장치(1)로서 도 4에 도시된 바와 같이 상기 상부플레이트(12)에 관통된 이동로드(21)의 상부에 형성되는 프레스금형(22)이 하측방향으로 가압되도록 상기 이동로드(21)의 하부에 연결된 가압베이스(23)의 상면에 접촉되며 편심으로 회전되는 가압구동부(30)의 작동으로 인하여 상기 프레스금형(22)을 하측으로 이동시킬 수 있게 된다.

즉, 도 4a와 같이 편심축으로 형성된 상기 구동캠(32)의 회전이 상측으로 몰렸을 경우 상기 가압베이스(23)의 상부에 형성된 압력전달부(24)와 상기 구동캠(32)이 접촉되지 않아 상기 가압동작부(20)가 이송되지 않으며, 도 4b와 같이 상기 구동캠(32)의 회전이 하측으로 몰렸을 경우 상기 압력전달부(24)와 구동캠(32)이 접촉하며 상기 가압동작부(20)를 하측으로 이송시키게 된다.

이때, 상기 가압베이스부(23)의 상면에 상기 가압구동부(30)에 형성된 구동캠(32)과 접촉되는 블럭형상의 압력전달부(24)가 형성되는데, 도 5a와 같이 상기 압력전달부(24)의 일측에 수평으로 왕복이송시키는 이동실린더(25)로 인하여 상기 압력전달부(24)를 상기 구동캠(32)의 하부로 위치시켜 상기 가압구동부(30)의 회전에 따라 상기 가압동작부(20)를 수직이송시킬 수 있게 된다.

또한, 도 5b와 같이 상기 압력전달부(24)의 일측에 구비된 이동실린더(25)로 인하여 상기 압력전달부(24)를 상기 구동캠(32)의 하부위치에서 일측으로 이동시킴으로써, 상기 구동캠(32)과 압력전달부(24)가 접촉되지 않아 상기 가압동작부(20)가 수직으로 이송되지 못하도록 선택적으로 조작할 수 있게 된다.

한편, 상기 이동실린더(25)는 개별적으로 압력을 인가받을 수 있어 다수개의 가압동작부(20) 중 어느 한 가압동작부(20) 만을 선택적으로 동작시킬 수 있게 된다.

여기서, 도 6a와 같이 상기 압력전달부(24)의 상면에 경사진 가압경사면(24a)으로 인하여 상기 가압경사면(24a)에 접촉되는 상기 구동캠(32)의 접촉부분이 상기 가압경사면(24a)의 가장 낮은부분에 접촉될 경우 상기 가압동작부(20)가 최소높이(h1)로 이송될 수 있고, 도 6b와 같이 상기 가압경사면(24a)에 접촉되는 상기 구동캠(32)의 접촉부분이 상기 가압경사면(24a)의 가장 높은부분에 접촉될 경우 상기 가압동작부(20)가 최대높이(h2)로 이송될 수 있게 된다.

이로 인하여, 상기 가압동작부(20)의 이송되는 높이를 세밀하게 조정할 수 있게 된다.

이때, 상기 압력전달부(24)를 수평이동시키는 이동실린더(25)의 타측에는 도 6에 도시된 바와 같이 수평으로 이송되는 압력전달부(24)가 멈추는 위치를 조절하는 이동조정부(26)가 구비됨으로써, 도 6a와 같이 상기 구동캠(32)의 접촉부분이 상기 가압경사면(24a)의 가장 낮은부분에 접촉될 수 있도록 상기 조정나사(26a)를 최대거리(d1)로 회전시켜 상기 가압동작부(20)의 이송을 최소높이(h1)로 이송시킬 수 있게 된다.

또한, 도 6b와 같이 상기 구동캠(32)의 접촉부분이 상기 가압경사면(24a)의 가장 높은부분에 접촉될 수 있도록 상기 조정나사(26a)를 최소거리(d2)로 회전시켜 상기 가압동작부(20)의 이송을 최대높이(h2)로 이송시킬 수 있게 된다.

이로써, 상기 조정나사(26a)의 회전으로 상기 압력전달부(24)의 이송거리를 세밀하게 조정할 수 있게 되어 상기 가압동작부(20)의 가압높이를 용이하게 조절할 수 있게 된다.

한편, 상기 가압동작부(20)의 하부에 구비된 다수개의 복귀스프링(27)으로 인하여 하측으로 이동된 가압동작부(20)에 탄성력이 발생하여 원위치로 복귀될 수 있게 되어 상기 가압구동부(30)의 회전에 따라 반복적으로 왕복이동을 수행할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 프레스장치 10 : 프레스본체
11 : 하부플레이트 12 : 상부플레이트
13 : 측면플레이트 20 : 가압동작부
21 : 이동로드 22 : 프레스금형
22a : 로드연결본체 22b : 삽입공
22c : 금형본체 23 : 가압베이스부
24 : 압력전달부 24a : 가압경사면
24b : 이동돌기 24c : 이동홈
25 : 이동실린더 26 : 이동조정부
26a : 조정나사 26b : 조정본체
26c : 조정구 27 : 복귀스프링
30 : 가압구동부 31 : 구동축
32 : 구동캠 P : 피가공물
M : 구동모터

Claims (6)

1. 피가공물(P)의 상부를 가압하며 정해진 제품으로 가공하는 프레스장치(1)에 있어서,
   상하부에 판형상의 하부플레이트(11)와 상부플레이트(12)가 구비되며, 상기 하부플레이트(11)와 상부플레이트(12)의 사이에 연결된 한 쌍의 측면플레이트(13)로 이루어진 프레스본체(10)와;
   상기 상부플레이트(12)를 관통하며 수직이동되는 다수개의 이동로드(21)와, 상기 이동로드(21)의 상부에 연결되며 상기 피가공물(P)의 상면을 가압하는 프레스금형(22)과, 상기 이동로드(21)의 하부에 연결되는 가압베이스부(23)로 이루어진 가압동작부(20)와;
   상기 가압베이스부(23)의 상부에 구비되며 한 쌍의 측면플레이트(13)에 연결된 구동축(31)과, 상기 구동축(31)의 일단부에 연결되어 구동력을 전달하는 구동모터(M)와, 상기 구동축(31)의 내측 외주연에 형성되며 편심으로 형성된 다수개의 구동캠(32)으로 이루어진 가압구동부(30)로 구성되며;
   상기 가압베이스부(23)의 상면에는 상기 가압동작부(20)가 수직이동되도록 상기 구동캠(32)과 접촉되는 블럭형상의 압력전달부(24)가 형성된 것을 특징으로 하는 프레스의 선택적 구동이 가능한 캠축형 프레스장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 압력전달부(24)의 일측에는 상기 압력전달부(24)가 수평으로 왕복이송되도록 한 개 이상의 이동실린더(25)가 구비된 것을 특징으로 하는 프레스의 선택적 구동이 가능한 캠축형 프레스장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 압력전달부(24)의 상면에는 상기 가압동작부(20)가 이동되는 높이가 가변되도록 일방향으로 경사진 가압경사면(24a)이 형성된 것을 특징으로 하는 프레스의 선택적 구동이 가능한 캠축형 프레스장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 압력전달부(24)의 타측에는 상기 수평으로 이송되는 압력전달부(24)의 위치가 조정되도록 상기 압력전달부(24)의 방향으로 나사이동되는 조정나사(26a)와, 상기 조정나사(26a)가 안착되는 박스형상의 조정본체(26b)로 이루어진 이동조정부(26)가 구비된 것을 특징으로 하는 프레스의 선택적 구동이 가능한 캠축형 프레스장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 조정나사(26a)의 외주연에는 상기 조정나사(26a)의 회전시 사용자의 파지가 용이하도록 판형상으로 형성된 조정구(26c)가 구비된 것을 특징으로 하는 프레스의 선택적 구동이 가능한 캠축형 프레스장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 압력전달부(24)의 하면에는 하측방향으로 돌출된 이동돌기(24b)가 형성되고, 상기 가압베이스부(23)의 상면에는 상기 이동돌기(24b)가 삽입되어 상기 압력전달부(24)의 이동시 외측으로 이탈되는 것을 방지하는 이동홈(24c)이 형성된 것을 특징으로 하는 프레스의 선택적 구동이 가능한 캠축형 프레스장치.

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