KR20160124000A

KR20160124000A - 분말 프레스 조립체

Info

Publication number: KR20160124000A
Application number: KR1020160044939A
Authority: KR
Inventors: 한스 헤디거
Original assignee: 에로바 에이지
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2016-04-12
Publication date: 2016-10-26
Also published as: TW201703900A; CN106042443A; EP3106295A1; PT3106295T; CH710984A1; IL244600B; PL3106295T3; JP6284568B2; US20160303817A1; JP2016203258A; TWI661881B; US9738048B2; KR102156162B1; ES2871149T3; IL244600A0; CN106042443B; EP3106295B1

Abstract

본원의 조립체는 분말 프레스의 하부 펀치(12)에 코어 로드(15)를 직접 또는 간접적으로 결합하기 위한 결합체를 포함한다. 상기 결합체는 자기 결합체로 구성되며 2개의 결합 요소(20, 30)를 포함한다. 제1 결합 요소(20)는 코어 로드(15)에 작동적으로 연결되고, 제2 결합 요소(30)는 하부 펀치(12)에 작동적으로 연결된다. 상기 자기 결합체는 각각의 결합 요소에 배치된 복수의 영구 자석(24a, 24b, 33a, 33b)을 포함한다. 상기 영구 자석(24a, 24b, 33a, 33b)은, 2개의 결합 요소(20, 30)를 결합할 때 제1 결합 요소(20)가 제2 결합 요소(30)에 대해 미리 결정된 각도의 위치로 자석(24a, 24b, 33a, 33b)의 자력선의 영향을 받아 자동적으로 회전되도록 상호 관계로 배치되어 맞추어진다.

Description

분말 프레스 조립체{POWDER PRESS ASSEMBLY}

본 발명은 적어도 하나의 하부 펀치 및 코어 로드를 포함하는 분말 프레스 조립체에 관한 것이다. 본 명세서에 포함된 타입의 분말 프레스는 일반적으로 인용된 하부 펀치 및 코어 로드에 더하여 상부 펀치 및 성형 도구로서 그 사이에 배치된 다이도 특징적으로 포함한다. 코어 로드(rod)는 압축 부품-콤팩트-에 리세스(recess) 또는 개구를 제공하도록 기능한다.

분말 프레스가 서로 다르게 형성된 부품을 생성하는데 사용되는 경우, 일반적으로 상부 펀치, 다이, 하부 펀치 및 코어 로드 모두를 변경해야 한다. 현재, 이런 변경은 예를 들어 로봇 조종기에 의해 자동적으로 수행된다. 일반적으로 상부 펀치, 다이, 및 하부 펀치는 접근 가능한, 즉 파지가능한 것이지만, 대부분의 경우 코어 로드는 로봇 조종기가 접근할 수 없는 하부 또는 최하부 평면에 배치되어서, 코어 로드를 변경하는 일은 어렵다. 특히 코어 로드가 하부 펀치 내로 추가로 연장되거나 또는 하부 펀치와 동축 상에 배치되었으면, 코어 로드를 제거하는 일은 훨씬 더 어렵게 된다.

또한, 코어 로드는 하부 펀치와 관련하여 이동될 필요가 있는 것이기 때문에 프레스에서 상기 2개의 부품을 함께 제거 또는 교체하도록 2개의 부품을 서로 고정적으로 연결시킬 수도 없다.

EP 2 033 722 는 하부 펀치를 보유하는 하부 펀치 홀더, 다이를 보유하는 다이 홀더 및 코어 로드를 보유하는 코어 로드 커넥터를 포함하는 다이 프레스 조립체를 공개 했다. 하부 펀치, 다이, 및 코어 로드에는 반경방향 잠금 핀을 장착하기 위한 천공된 홀이 제공된다. 잠금 핀을 반경방향으로 이동(작동)하기 위해서, 압축 공기에 의해 구동되는 작동기가 피스톤의 형태로 제공된다. 잠금 장치는 로봇 조종기의 핑거와 직접 협력하도록 구성된 단부 부분을 구비한다. 잠금 핀에 의해서, 하부 펀치, 다이 및 코어 로드는 인용된 부품들이 단일 조립체로서 분말 프레스로부터 제거될 수 있도록 대응 홀더와 함께 연결될 수 있다.

WO 2011 061686 은 매개체(medium) 내에서 기계가공을 하는 동안 금속 공작물을 보유하기 위한 자석 홀더를 공개 했다. 도 4a 및 도 4b에 나타낸 바와 같이, 상기 홀더는 중앙 영구 자석에 더하여, 블라인드 홀에 삽입되며 플러그에 의해 밀봉 폐쇄되는 5개의 추가적인 영구 자석을 포함한다. 하나의 자석이 스프로킷을 보유하는 역할을 하는 반면에 나머지 자석들은 크라운 휠을 보유하는 역할을 한다. 이와 같은 홀딩 장치에 의해서, 기계가공되는 공작물은 예를 들어 슬라이드 연마기와 같은 매개체에 삽입될 수 있다. 홀더가 그런 기능을 하는데 따른 전제 조건은 공작물이 강자성 물질(ferromagnetic material)로 제조되는 것이다.

본 발명의 목적은 분말 프레스로의 코어 로드의 자동 삽입 뿐만 아니라 분말 프레스로부터의 코어 로드의 자동 제거를 허용하면서, 간단하게 구성되는 상술한 바와 같은 일반적 분야에서 사용하는 분말 프레스를 제안하는 것이다.

상기 목적은 청구항 1에 기재한 특징적인 기술구성으로 달성된다. 본 발명에 따른 조립체는 하부 펀치에 코어 로드를 직접 또는 간접적으로 결합하기 위한 결합체를 포함하며, 상기 결합체는 자기 결합체(magnetic coupling)로 구성되며 2개의 결합 요소를 포함하고, 제1 결합 요소는 상기 코어 로드에 작동적으로 연결되고, 제2 결합 요소는 하부 펀치에 작동적으로 연결된다. 이런 구성은 이제 하나의 예를 들면, 요소 자체의 중량이 더해진 결합을 분리하기 위해서 자기 결합하는 자석의 인력(the force of attraction of the magnets) 만을 극복 할 필요가 있는 것이어서, 코어 로드와 하부 펀치 사이의 상대적인 이동을 달성할 수 있게 한다. 다른 예로는 상기 자기 결합이 자석(들)의 인력 힘으로 인해서 하부 펀치가 이제는 코어 로드와 함께 제거될 수 있게 한다. 자석은, 즉, 자석의 수, 자석의 위치 및 자석의 인력 힘은 각각의 경우에 따른 필요에 따라 선택되는 것으로 이해된다.

바람직한 일 실시예에서, 조립체는 하부 펀치를 운반하는 팰릿을 포함하며, 반면에 제2 결합 요소는 하부 펀치를 운반하는 팰릿에 연결된다. 이런 구성은 코어 로드를 포함한 하부 펀치의 신속한 제거 및 분말 프레스 내로 하부 펀치 및 코어 로드의 반복적인 정확한 삽입을 할 수 있게 한다.

바람직하게 상기 자기 결합체는 하나의 결합 요소 상에 장착된 영구 자석 및 다른 결합 요소 상에 장착된 적어도 하나의 영구 자석 또는 강자성 물질을 포함한다. 영구 자석은 비용 효과적이며, 유지 보수가 필요하지 않고, 다양한 다른 형상 및 크기의 것을 사용할 수 있다.

특정적으로 바람직하게 상기 자기 결합체는 각각의 결합 요소 상에 장착된 복수의 영구 자석을 포함한다. 이것은 대칭 배치를 할 수 있게 하며, 자석의 인력 힘은 관련 요건에 따라 변경할 수 있다.

다른 특정적으로 바람직한 실시예에서 상기 자기 결합체는 2개의 결합 요소를 결합하는 영구 자석(들)으로 인해서 제1 결합 요소는 정확한 각도로 제2 결합 요소에 대한 위치에 배치될 수 있는 방식으로 구성된다. 이런 방식에서는 코어 로드가 하부 펀치 또는 팰릿에 결합 될 때 올바른 각도의 위치에 배치된다.

또 다른 특정적으로 바람직한 실시예에서 상기 제1 결합 요소에는 제2 결합 요소를 향하는 방향으로 일 단부(end)가 제공되며, 상기 일 단부에서 적어도 하나의 영구 자석 또는 강자성 물질이 자기 결합체의 하나의 결합체 절반부(one coupling half)를 형성하도록 만입(indent) 된다. 그런 구성은 간단 및 비용 효과적인 면 모두를 달성 한다.

또 다른 특정적으로 바람직한 실시예에서 상기 제2 결합 요소는 제1 결합 요소를 향하는 방향으로 일 단부를 포함하며, 상기 일 단부에서 자기 결합체의 다른 하나의 결합체 절반부를 형성하기 위해 적어도 하나의 영구 자석 또는 강자성 물질이 만입된다. 이런 방식에서는 자석(들)을 포함한 단부가 간단하고 비용 효과적으로 서로 맞추어질 수 있으며, 각각의 자석은 반대편 단부에 배치된 반대측(자석 또는 강자성 물질)에 대하여 최적의 영향력을 발휘할 수 있다.

바람직하게 복수의 영구 자석이 각각의 결합 요소의 단부에서 만입되며, 상기 제1 결합 요소가 자석의 자력선의 영향을 받아서 제2 결합 요소에 대한 다른 각도의 위치로 자동적으로 회전할 수 있도록, 상기 결합 요소는 다른 극성이 부여된 극(pole)을 갖는 다른 결합 요소의 영구 자석에 맞추어진 다른 극성이 부여된 영구 자석을 포함한다. 이 구성은 특히 하나의 결합 요소에 따른 다른 하나의 결합 요소가 비교적 큰 각도로 회전할 수 있게 하여서, 올바른 각도의 제2 결합 요소에 대한 제1 결합 요소의 배향과 관련하여 특히 유리한 것으로 입증되었다.

또 다른 특정적인 바람직한 실시예에서는 제1 결합 요소가 코어 로드를 부분적으로 둘러싸는 슬리브의 형태로 구성되며, 제2 결합 요소에는 코어 로드의 삽입을 위한 하나의 결합체 절반부가 제공된다. 그런 슬리브는 한편에선 코어 로드에 슬리브를 간단하고 신속한 방식으로 고정이 이루어지게 하고, 다른 한편에선 2개의 결합 요소가 코어 로드에 의해 서로 동축 관계로 배향되는 구성이게 한다.

특정적으로 바람직하게 제1 및 제2 결합 요소는 주로 영구 자석(들)의 임의의 영향을 방지할 수 있도록 비자성 물질로 제조된다.

부가적인 바람직한 실시예에서는 자기 결합체가 제2 결합 요소에 대한 제1 결합 요소의 배향을 위한 기계적 수단도 포함하고 제공된다. 이런 구성은 기계적 수단에 의해 하나의 결합 요소에 대한 다른 하나의 결합 요소의 배향을 허용한다.

다른 바람직한 실시예에서, 제2 결합 요소에는 반경방향 돌출부가 제공되며, 상기 돌출부는 하부 펀치를 고정적으로 배치하기 위한 팰릿의 리세스에 올바른 각도의 위치설정을 할 수 있게 한다. 상기 돌출부는 대체로 팰릿에 제공된 리세스, 특히 중심설정 홈(groove)이 사용 시 올바른 각도의 위치에 있을 수 있게 한다. 팰릿이 예를 들어 로봇 조종기에 의해 위치가 규정되어 감지되면, 제2 결합 요소의 각도 위치도 동시에 정의될 수 있다.

또 다른 특정적인 바람직한 실시예에서는 제2 결합 요소가 팰릿의 대응 각도의 홈에 대한 위치에 단단히 클램핑 될 수 있도록 상기 제2 결합 요소는 멈춤 쇠(detent)가 제공된 탄성 설부(pliant tongues)를 포함한다. 이 구성은 신속하고 간단한 방식으로 팰릿에 제2 결합 요소를 고정할 수 있게 한다. 코어 로드에 하나의 결합체 절반부가 제공되는 경우, 상술한 바와 같이, 탄성 설부는 상기 결합체 절반부에 코어 로드를 삽입함으로 인해서 더 이상 반경방향으로 수축(retracted)될 수 없다. 바람직하게 상기 코어 로드는 홀 또는 탄성 설부 각각에 맞추어지며, 상기 탄성 설부는 하부 펀치의 팰릿에 대한 능동적인 연결이 이루어지도록 반경방향으로 외향하는 힘을 받게 된다.

끝으로, 다시 특정적으로 바람직한 실시예에서, 팰릿에는 로봇 조종기에 의한 파지를 허용하게 구성된 적어도 하나의 리세스 및/또는 돌출부가 제공된다. 이것은 특히 분말 프레스로부터 하부 펀치 및 코어 로드를 포함한 팰릿의 자동적인 회복(retrieval)을 촉진하며, 분말 프레스 내로의 각각의 삽입도 촉진한다.

본 발명의 또 다른 목적은 코어 로드의 자동적인 신속한 교체가 이루어지도록 청구항 1 내지 14에 기재된 바와 같은 조립체를 코어 로드 척에 단단히 클램핑 될 수 있는 코어 로드에 더하여, 상부 펀치, 다이, 하부 펀치 척에 팰릿에 의해 단단히 클램핑 될 수 있는 하부 펀치를 포함하는 분말 프레스에 제공하는 것이다.

상기 목적은 청구항 15의 특징적인 기술구성으로 달성된다. 상기 특징적인 기술구성은, 코어 로드가 제1 결합 요소에 직접 또는 간접적으로 연결되며, 반면에 하부 펀치는 제2 결합 요소에 직접 또는 간접적으로 연결되고, 상기 조립체는 2개의 결합 요소를 결합하기 위한 영구 자석을 특징적으로 가진 적어도 하나의 자기 결합체를 포함한다.

본 발명을 도면을 참조한 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명한다.
도 1은 코어 로드를 하부 펀치에 결합하기 위한 조립체를 포함한 분말 프레스를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 부가 부품들을 포함한 조립체의 요소들의 사시도이다.
도 3은 코어 로드를 상기 코어 로드 및 팰릿을 포함한 하부 펀치에 결합하기 위한 조립체의 단면도이다.
도 4는 코어 로드를 하부 펀치에 결합하기 위한 조립체의 사시도이다.
도 5는 조립체를 보유하는 로봇 조종기를 포함한 도 1에 도시된 바와 같은 분말 프레스를 나타낸 도면이다.
도 6은 다른 위치에 있는 도 1에 도시된 바와 같은 로봇 조종기를 포함한 분말 프레스를 나타낸 도면이다.

도면에서 동일한 부분은 동일한 참조 번호에 의해 식별된다.

이제, 코어 로드를 하부 펀치에 결합하기 위한 조립체를 포함한 분말 프레스를 개략적으로 도시한 도 1을 참조하여 설명하며, 팰릿은 부분적 단면으로 나타낸 하부 펀치를 운반한다. 보통의 분말 프레스는 일반적으로 알려진 것이므로, 다음의 설명에서는 중요한 부품 또는 본 발명과 관련한 중요한 수 개의 요소 만을 상세히 설명한다.

하향식으로 보았을 때, 분말 프레스(1)는 발판(5)뿐만 아니라 상부 평판(2), 다이 평판(3), 하부 평판(4)도 포함한다. 상기 평판들은 설명되지 않는 프레스 프레임에 의해 서로 연결된다. 일반적으로 상기 평판들 중 하나는 예를 들어, 다이 평판(3)은 프레스 프레임 데드(dead)에 고정적으로 연결되고 반면에 나머지 평판들은 수직적으로 동작하게 있다.

상부 펀치(7)는 제1 척인, 상부 펀치 척(8)에 의해 상부 평판(2)에 고정적으로 연결되고, 다이(10)는 제2 척인, 다이 척(11)에 의해 다이 평판(3)에 고정적으로 연결된다. 하부 펀치(12)는 제3 척인, 하부 펀치 척(14)에 의해 하부 평판(4)에 고정적으로 연결되는 반면에, 코어 로드(15)는 제4 척인, 코어 로드 척(16)에 의해 발판(5)에 고정적으로 연결된다. 바람직하게 다이(10)로부터 압축 물품을 배출하는데 하부 펀치(12)도 사용된다. 상술된 척들에 의해서, 척들에 포함되어 있는 각각의 요소가 대응 평판에 단단히 고정될 수 있고, 필요할 때 평판으로부터 제거될 수도 있다. 일반적으로 상부 펀치(7) 및 하부 펀치(12)는 예를 들어 홈(groove)의 형태로 위치설정 요소가 제공된 팰릿에 고정된다. 다음, 각각의 팰릿은 대응하는 척에 정확하게 위치되어 단단히 클램핑 될 수 있다. 하부 펀치(12)에 코어 로드(15)를 결합하기 위한 조립체는 2개의 결합 요소(20, 30)를 가진 결합체를 포함하며, 제1 결합 요소(20)는 코어 로드(15)에 연결되며, 제2 결합 요소(30)는 추가로 설명되는 바와 같이 하부 펀치(12)를 가진 팰릿(13)에 연결된다. 따라서, 제1 결합 요소(20)는 작동적으로 코어 로드(15)에 연결되며, 제2 결합 요소(30)는 하부 펀치(12)에 연결된다. 하부 펀치(12) 및 팰릿(13) 각각에 대한 코어 로드(15)의 결합은, 결합체를 복수의 영구 자석을 포함하는 자기 결합체로 구성하여 이루어진다. 자기 결합체의 구성 및 동작에 대해서는 아래에서 상세하게 설명한다.

이제, 코어 로드(15)의 하부 부분을 포함한 2개의 결합 요소(20, 30), 코어 로드(15)를 단단히 클램핑 하기 위한 제4 척(16), 및 부가 요소들을 분해하여 나타낸 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2에는 2개의 결합 요소(20, 30)에 더하여, 코어 로드(15)의 하측에 배치된 원통형 돌출부(17), 수나사 원통형 상부 부분(29)이 있는 클램핑 스피곳(spigot)(28), 밀봉 요소(42), 및 링 요소(40)도 도시되었다.

제1 결합 요소(20)는 상술된 팰릿에 의해 코어 로드(15)에 연결되는 슬리브(21)를 포함한다. 상기 슬리브(21)는 코어 로드(15)를 동축으로 둘러싸며, 예를 들어 알루미늄 또는 플라스틱 같은 비자성 물질로 제조된다. 제1 결합 요소(20)는 환형의 상단부 및 하단부를 포함하며, 상기 상단부(22)는 6개의 영구 자석(24)을 장착하기 위한 6개의 홀(23)을 갖는다. 상기 6개의 영구 자석(24)은 3개씩 각각이 병치된 자석(24a, 24b)이 동일한 극성을 갖게 상기 홀(23)에 삽입되며, 3개의 자석(24a)은 상향하는 방향으로 북극을 갖는 반면에 다른 3개의 자석(24b)은 상향하는 방향으로 남극을 갖게 있다.

제1 결합 요소(20)는 체결 너트(26)도 포함하며, 상기 체결 너트(26)는 너트를 조이기 위한 체결 공구, 즉 후크 스패너(hook spanner)를 부착하기 위한 슬롯 리세스(27)를 갖는다. 슬리브(21)에는 그럽 나사(25)가 나사 결합하기 위한 탭핑(25a)이 기계가공으로 형성되며, 상기 그럽 나사(25)에 의해 슬리브(21)가 체결 너트(26)의 상부 원통형 칼라(26a)에 단단히 고정될 수 있다. 상부 원통형 칼라(26a)를 포함한 체결 너트(26)는 단일체(one piece)로 제조된다. 암나사부(도시되지 않음)에 의해, 체결 너트(26)는 차례로 클램핑 스피곳(28)의 원통형 상부 부분(29)의 수나사부와 나사 결합한다. 또한, 체결 너트(26)는, 클램핑 스피곳(28)의 원통형 상부 부분(29)의 평탄한 면에 대하여 압력을 가하는 코어 로드(15)의 원통형 돌출부(17)의 상부 단부와 내부 릿지(도시되지 않음)에 의해 결합하는 체결 너트(26)에 의해 코어 로드(15)에 클램핑 스피곳(28)을 연결시키는 역할도 한다.

클램핑 스피곳(28)의 하측에는 코어 로드 척(16)을 위치설정하고 고정적으로 부착하기 위한 리세스가 제공된다. 그런 클램핑 스피곳(28)은 일반적으로 알려진 것이므로, 본원에서는 상기 클램핑 스피곳(28)에 대한 상세한 설명은 하지 않는다.

제2 결합 요소(30)는 비자성 물질, 바람직하게는 플라스틱으로 제조되며, 중앙 관통 홀(31)이 제공된다. 코어 로드(15)는 제1 결합 요소(30)에 꼭 끼워 맞춤으로 배치되지만 중앙 관통 홀(31)에서 회전할 수 있도록, 중앙 관통 홀(31)의 직경은 코어 로드(15)의 외경에 맞추어진다. 제2 결합 요소(30)는 코어 로드(15)와 동축으로 배치된다. 제2 결합 요소(30)에는, 고정된 상태에서 제1 결합 요소(20)와 마주하는 하부측에 제공된, 6개의 자석(33)을 수용하기 위해 천공된 6개의 홀(도시되지 않음)을 가진 평탄한 단부(32)가 제공된다. 이런 배치에서는 상기 6개의 자석(33)이 3개씩 각각 병치된 자석(33a, 33b)이 각각의 경우에서 동일한 극성을 갖게 상기 홀에 삽입되며, 각각의 경우에서 3개의 자석(33a)은 상향하는 방향으로 북극을 갖는 반면에 다른 3개의 자석(33b)은 상향하는 방향으로 남극을 갖게 있다.

제2 결합 요소(30)는 상부에 4개의 반경방향 돌출부(34)가 위치하며, 상기 4개의 반경방향 돌출부(34)는 추가로 설명되는 바와 같이 팰릿의 하부측에 결합 요소를 배치하는 역할을 한다. 이런 반경방향 돌출부(34) 중 하나에, 만입부(35)가 기계가공 된다. 이런 만입부(35)는 팰릿에 대해 정확한 각도로 제2 결합 요소(30)를 위치설정 하기 위한 광 배향 보조구(optical orienting aid)를 나타낸다. 자석(33a, 33b)의 위치설정 및 배향은 바람직하게 만입부(35)에 맞추어진다.

제2 결합 요소(30)에는 클램핑 슬리브의 의미로서 탄성 설부(36)가 상부에 배치되며, 상기 탄성 설부(36)는 포획부(catches)를 포함하며, 상기 포획부에 의해서 제2 결합 요소(30)가 홀 내에 또는 상기 홀에 기계가공된 팰릿의 환형 홈 내에 고정적으로 배치된다. 제2 결합 요소(30)에는 관통 홀(31)로부터 외향하여 이어진 반경방향 슬롯(37)이 돌출부(34) 아래에 제공된다. 또한, 링 요소(40)는 아래로부터 결합 요소(30)에 대한 힘을 받을 수 있게 형성된다. 상기 링 요소(40)는 그 내측에서, 제2 결합 요소(30)의 반경방향 슬롯(37)을 통해 배출할 수 있는 분말 입자를 수용하는 역할을 하는 환형 홈(41) 형태의 원주둘레 결합체 절반부(circumferential coupling half)를 갖는다. 끝으로, 밀봉 요소(42)는 상부로부터 제2 결합 요소(30)의 관통 홀(31) 내로 삽입되는 구조이다. 링 요소(40)뿐만 아니라 제2 결합 요소(30)도 밀봉하고 필요한 장소에는 고정적으로 배치하기 위한 임의의 밀봉체 및 O 링은 도시되어 있지 않다.

결합 시 제2 결합 요소(30)가 제1 결합 요소(20)에 대해 정의된 각도의 위치를 추정하도록, 제1 결합 요소(20)의 영구 자석(24a, 24b)은 제2 결합 요소(30)의 영구 자석(33a, 33b)의 극성에 맞추어서 배치되며 극성이 부여된다.

이제, 하부 펀치 및 팰릿(13) 각각에 코어 로드(15)를 결합하기 위한 조립체를 단면으로 나타낸 도 3을 참조하여 설명한다. 상기 하부 펀치는 팰릿(13) 상부에 위치하여 고정되어 있으며, 도 3에는 도시되어 있지 않다. 팰릿(13)은 하부 펀치를 고정하기 위해 팰릿(13)의 평탄한 상부 면에 리세스된 탭핑(53)을 특징적으로 포함한다.

제2 결합 요소(30)는 탄성 설부(36)의 포획부가 팰릿(13)의 내부 원주둘레 환형 홈과 결합하여 팰릿(13)에 고정적으로 배치된다. 제1 결합 요소(20)는 자석(24, 33)의 인력에 의해 제2 결합 요소(30)에 결합된다. 상기 자석(24, 33)은 자석의 인력이 예를 들면 특정적으로 코어 로드(15)와 같은 부가 요소와 함께 제1 결합 요소(20)가 고정적으로 장착되어, 즉 운반되어(carried), 안전하게 전달되는 것을 보장할 수 있는 충분한 크기로 형성된다.

또한, 도면에 나타낸 바와 같이 밀봉 요소(42)는 소일에이지(soilage), 특히 분말 입자가 반경방향으로 빠져나갈 수 없으면서, 제2결합 요소(30)의 중앙 관통 홀(31)의 방향으로 아래로 떨어질 수만 있도록 상향하여 제2 결합 요소(30)를 밀봉한다. 제2 결합 요소(30)에는 중앙 관통 홀(31)로부터 이어진 반경방향 슬롯(37)이 제공되며, 상기 반경방향 슬롯(37)은 반경방향 돌출부(34) 아래에 위치 한다. 또한, 도면에 나타낸 바와 같이 링 요소(40)는 제2 결합 요소(30)에 대하여 아래로부터 힘을 받게 된다. 또한, 링 요소(40)의 원주둘레에 있는 환형 홈(41)은 특정적으로 제2 결합 요소(30)의 반경방향 슬롯(37)을 통해 나올 수 있는 분말 입자를 수용하는 역할을 한다.

코어 로드(15)가 상부에 제공되어 있는 경우(도시되지 않음), 제2 결합 요소(30)는 코어 로드(15)의 상술한 상부가 제2 결합 요소(30)의 관통 홀을 통해 연장되고 탄성 설부(36)가 더 이상 내향하여 구부러질(yield) 수 없으므로 팰릿(13)으로부터 더 이상 제거될 수 없다. 바람직하게, 상기 코어 로드(15)의 상부는 중앙 관통 홀(31) 및 탄성 설부(36)에 각각 맞추어지며, 상기 탄성 설부는 확실한 연결이 하부 펀치의 팰릿(13)과 이루어지도록 반경방향으로 외향하는 힘을 받게된다.

체결 너트(26)는 암나사(47)가 클램핑 스피곳(28)의 원통형 상부 부품(29)의 수나사(50)와 나사 결합하며, 상기 클램핑 스피곳(28)은 단면도에 도시하지 안했다. 체결 너트(26)는 내부 견부(48)가 상기 클램핑 스피곳(28)의 원통형 상부 부품(29)의 평탄한 면에 대하여 코어 로드(15)의 원통형 돌출부(17)를 압박하여서 동시적으로 클램핑 스피곳(28)을 코어 로드(15)에 연결한다. 제1 결합 요소(20)의 슬리브(21)는 그럽 나사(25)(도 2)에 의해 체결 너트(26)에 연결되며, 그에 따라 코어 로드(15)에도 연결된다.

탄성 설부(36)에 의해, 상기 제2 결합 요소(30)는 팰릿(13)에 간단하고 신속하게 고정적으로 연결되며, 코어 로드의 연장 후에도 제거될 수 있다.

이제, 하부 펀치를 장착하도록 팰릿(13)을 포함한 하부 펀치에 코어 로드(15)를 결합하기 위한 조립체를 사시도로 나타낸 도 4를 참조하여 설명한다. 코어 로드(15) 자체는 2개의 결합 요소(20, 30) 사이에서 단지 일부분만을 나타내었다. 제2 결합 요소(30)의 영구 자석(도시되지 않음)에 대한 결합 요소(20)의 영구 자석(24)의 조립 및 배향은, 2개의 결합 요소(20, 30)가 서로에 대해 미리 결정된 위치에서 동일한 자극을 거부하는 힘 및 반대편 자극의 인력에 의해 서로 결합되게 선택되며, 따라서 제1 결합 요소(20)를 제2 결합 요소(30)에 결합한 후, 코어 로드(15) 및 클램핑 스피곳(28) 각각은 팰릿(13)에 대한 미리 결정된 각도의 홈 위치를 추정할 수 있다. 자력(force of the magnets)선은 양방향 화살표(57)로 개략적으로 나타내었다. 그러나 임의적 경우에서는 제2 결합 요소(30)에 고정되는 제1 결합 요소(20)가 대략적으로 배치되어 제2 결합 요소(30)에 대해 미리 결정된 각도의 홈 위치에서 자석의 영향을 받아 회전하도록 할 필요만이 있도록, 자석이 제2 결합 요소(30)에 대한 제1 결합 요소(20)가 자석의 영향을 받아서 일 방향 또는 다른 방향으로 상대적인 이동을 수행할 수 있는 크기 및 배치로 이루어진다. 자석의 수, 배치 및 세기에 따라서, 하나의 결합 요소가 다른 하나의 결합 요소에 고정된 상태에서 자체적으로 회전할 수 있는 각도는 변경된다. 바람직하게는 적어도 일부 홈의 각도에 의한 자체적 배향이 항상 가능해야 한다.

2개의 결합 요소(20, 30)가 함께하고 제1 결합 요소(20)가 "방출(released)" 제의를 받게 되면, 제1 결합 요소(20)는 자석의 자력선의 영향으로 제2 결합 요소(30)에 대해 미리 결정된 각도의 홈 위치로 자체적으로 회전한다. 임의적인 경우에 이런 목적을 위해, 코어 로드(15)는 제2 결합 요소(30)의 관통 홀에서 회전 할 수 있다.

로봇 조종기가 정의된 위치에서 팰릿(13)을 파지하기 때문에, 제1결합 요소(20)의 결합 후, 클램핑 스피곳(28), 즉 클램핑 스피곳(28)의 리세스(55, 56)의 배향은 코어 로드(15)가 자동적으로, 특히 완전 자동적으로 코어 로드 척에 단단히 클램핑 될 수 있도록 하는데 중요하다. 양방향 화살표(58)는 제2 결합 요소(30)에 결합된 상태에서 제1 결합 요소(20)의 회전방향을 나타내며, 그 후, 물론, 팰릿(13)에 대한 코어 로드(15)의 상부 부분의 각도 위치도 정의되며, 상기 각도 위치는 압축 아이템에 삽입되는 부품의 상단부가 비대칭인 경우에 특히 중요할 것이다. 팰릿(13)은 중앙설정 홈(51)에 따른 저부가 되며, 그에 따라서 팰릿(13)은 Z축을 중심으로 하는 각도의 홈 위치에 대한 것과 같이 X 및 Y방향으로 척에 단단히 클램핑 될 때에도 매우 정확한 배향이 이루어진다. 팰릿(13)은 추가적인 참조 마크(38)를 특징적으로 포함하며, 그에 의해서, 팰릿의 홈 각도의 위치는 상기 척에 대해 정의된 위치를 허용하는 동안 분명히 나타나며, 이 모든 것은 상기 팰릿이 척에 대해서 홈을 하부 평판(4)에 의한 90도 씩의 스텝으로 회전시킬 수 있기 때문에 더욱 분명히 나타나게 된다. 참조 마크(38)는 또한 예를 들어, 제2 결합 요소(30)의 반경방향 돌출부(34)에 기계가공된 만입부(35)(도 2)를 참조 마크(38)에 배치하여, 제2 결합 요소(30)를 위치 설정하는데 사용할 수도 있다. 또한, 팰릿(13)은 예를 들어 하부 펀치 및/또는 코어 로드에 대한 표시물을 저장하기 위한 메모리 칩을 장착하는 역할을 하는 리세스(39)를 특징적으로 포함한다.

이제, 도 5를 참조하여 개략적으로 나타낸 로봇 조종기(59)를 포함한 도 1에 도시된 바와 같은 분말 프레스(1)를 설명하며, 도 5에는 분말 프레스(1)의 상부 평판(2)의 후방 부분만이 도시되었다. 도시된 바와 같이 로봇 조종기(59)로 팰릿(13)을 조작하여, 분말 프레스(1)에/분말 프레스(1)로부터 코어 로드(도시되지 않음)를 포함한 하부 펀치(12)를 삽입/제거 한다. 상술한 바와 같이 코어 로드가 2개의 결합 요소(20, 30)에 의해, 즉, 팰릿(13) 및 하부 펀치(12)에 대한 자기 결합의 자석의 영향에 의해 연결되어 있어서, 상기 코어 로드가 분말 프레스(1)로부터 추출될 수 있고, 또한 로봇 조종기(59)로 팰릿(13)을 조작하여 분말 프레스로 복귀시킬 수도 있다. 로봇 조종기(59)는 바람직하게 2개의 핑거(61)를 포함하는 조종기가 그 하부 단부에 배치되는, 하향 오프셋되는 각도 요소(60)를 특징적으로 포함하며, 상기 핑거(61)는 정의된 바와 같이 팰릿(13)에 있는 홈과 결합한다. 로봇 조종기(59)의 핑거(61)는 하부 펀치 척(14)과 대체로 같은 레벨에 이를 때까지 다이 척(11)을 통해 하향하여 이동될 수 있다. 발판(5)에 배치된 코어 로드 척(16)에서, 상기 코어 로드는 클램핑 스피곳(28)에 의해 제위치에 단단히 클램핑 될 수 있다. 로봇 조종기(59)가 위치가 정의된 팰릿(13)을 조종하기 때문에, 코어 로드 척(16)의 대응하는 위치설정 및 클램핑 요소들에 대해서 뿐만 아니라 팰릿(13)에 대한 리세스도 포함하는 클램핑 스피곳(28)의 방향은 알려지게 된다.

분말 프레스(1)에 코어 로드를 삽입하면, 로봇 조종기(59)는 아래로 상기 코어 로드의 클램핑 스피곳(28)이 코어 로드 척(16)에 들어가 코어 로드 척(16) 내의 제위치에 클램핑 스피곳(28)을 단단히 클램핑 하는 데까지 이동한다. 이런 동작이 일어나기 위해서는 14가 그 동작을 가능하게 만드는 코어 로드 척(16)에 대한 범위까지 하강될 필요가 있다. 또한, 코어 로드를 포함한 하부 펀치(12)가 분말 프레스(1) 내로 옆으로 삽입될 수 있고, 각각의 경우의 부품들은 대응하는 척(14, 16)에 제위치에서 단단히 클램핑 될 수 있도록 하기 위해서는, 다이 평판(3)과 상부 평판(2) 사이에 충분히 큰 수직 간격이 필요하다. 다이 평판(3)과 상부 평판(2) 사이에 필요한 수직 간격은 상부 평판(2)을 상승시켜 및/또는 다이 평판(3)를 하강시켜서 달성할 수 있다.

코어 로드를 포함한 하부 펀치(12)가 하강하여 분말 프레스(1)에 배치된 후,팰릿(13)이 먼저 하부 펀치 척(14)에서 제위치에 단단히 클램핑 되거나 또는 코어 로드가 하부 펀치 척(14)에 클램핑 된다. 일반적인 경우에 시퀀스는 선택적이다. 팰릿(13)이 하부 펀치 척(14)에서 제위치에 단단히 클램핑 된 후, 로봇 조종기(59)는 임의적 경우에서 연장될 수 있다. 팰릿(13)이 더해지면서, 코어 로드(15)도 또한 대응 척(16)에서 제위치에 단단히 클램핑 되며, 코어 로드(15)를 포함한 하부 펀치(12)는 압력 동작(pressing action)을 위한 준비를 한다. 압력 동작 자체는 다이와 상부 펀치가 제위치에 있고 상기 프레스의 대응 매개변수가 사용되는 공구 조합(tool combination)에 맞춰지면서 바로 개시될 수 있다. 임의적 경우에서, 예를 들면 계량 및 카메라 시스템 등과 같은 하류 시스템은 새로운 공정 매개변수에 맞춰져야 한다. 분말 프레스로부터 하부 펀치(12)와 코어 로드를 포함한 팰릿(13)을 회수하기 위해서는 역순의 시퀀스가 선택된다.

이제, 도 6을 참조하여, 코어 로드의 클램핑 스피곳(28)이 코어 로드 척(16)에 삽입되는 하강된 위치에 있는 로봇 조종기(59)를 설명한다. 팰릿(13)은 앞서 하부 펀치 척(14)에서 제위치에 단단히 클램핑 되어 있거나, 또는 먼저 코어 로드가 코어 로드 척(16)에서 제위치에 단단히 클램핑 되고, 그 후 팰릿(13)이 제위치에 단단히 클램핑 될 수 있다.

하부 펀치 및 코어 로드를 운반하는 팰릿이 대응 척(14, 16)에서 제위치에 단단히 클램핑 되었으면 바로, 코어 로드가 수직적으로 하부 펀치(12)에 대한 이동을 할 수 있다. 이런 동작이 일어나기 위해서는 상기 힘에 더하여, 자석의 인력 힘도 물론, 극복해야 한다.

본 발명에 따라 설계된 임의의 조립체에 의해 제공되는 이점은 다음과 같이 요약될 수 있다.

- 코어 로드를 분말 프레스에 자동적으로 전달하거나 또는 그것의 자동적인 제거 작업을 효과적인 비용으로 수행 함;

- 복잡한 기계적 특징부를 갖지 않고 단순하게 이루어짐;

- 하부 펀치와 코어 로드뿐만 아리라 분말 프레스도 치수를 설정하는 방식이 실질적으로 독립적이어서, 적용 범위가 넓음;

- 기존의 분말 프레스를 개량할 수 있음;

- 대응 척에 대한 코어 로드의 배치가 간단하고 신속하게 이루어짐;

- 코어 로드가 하부 펀치로부터 또는 상기 하부 펀치를 운반하는 팰릿으로부터 신속하고 간단하게 분리될 수 있음;

- 다양한 코어 로드가 대응 하부 펀치와 합체될 수 있도록, 조립체가 요구하는 사항에 따른 치수로 할 수 있음;

- 코어 로드를 하부 펀치와 독립적으로 저장하고 사용할 수 있음;

- 조립체는 비이동(no moving) 부품을 포함 함;

- 조립체용의 전력 공급장치가 필요하지 않음.

주로 도면을 참조하여 기술된 상기 실시예는 본 발명을 완료하는 최종적인 것으로 간주되지 않아야 하며, 따라서 상술된 바와 같은 실시예의 기술 범위를 벗어난 특징적인 기술 구성부분은 그 보호 범위 내에서 청구범위에 기재 한다. 따라서, 예를 들어, 제1 결합 요소는 코어 로드에 직접적으로 연결되는 슬리브를 포함할 수 있다. 제2 결합 요소도 역시 하부 펀치에 직접적으로 연결될 수 있다. 자기 결합의 구성은 나타낸 실시예로부터 많이 일탈할 수도 있다. 따라서 예를 들어, 자석의 수 및 배치는 변경될 수 있으며, 중요한 기술내용은 자기 결합이 하부 펀치에 대한 코어 로드의 직접 또는 간접적 결합을 할 수 있는 적어도 1개의 자석, 바람직하게는 복수의 영구 자석을 특징적으로 포함하는 것이다. 그리고, 물론, 영구 자석은 예를 들어 완전 원형이거나 또는 부분적 원형인 것이 사용될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 영구 자석에 더하여, 자기 결합체는 또한 자석(들)과 함께 작용하는 강자성 물질도 포함할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 영구 자석을 포함하는 자기 결합체에 더하여, 조립체는 또한 하부 펀치에 대한 코어 로드의 배치 또는 제2 결합 요소에 대한 제1 결합 요소의 배치를 위한 기계적 수단을 특징적으로 포함할 수도 있다. 그런 기계적 수단은 예를 들어 돌출부 및/또는 리세스를 포함할 수 있다. 예를 들어 핀(pin) 형태의 기계적 배치수단은, 특히 자석이 오직 1개의 결합 요소 상에 배치되었을 때 양호한 공학적 기술을 이룩하며, 다른 결합 요소에 배치된 강자성 물질과도 협력 한다. 이런 경우에도 또한 결합 요소(20)의 주 몸체, 즉 슬리브(21) 또는 적어도 상단부(22)는 강자성 물질로 제조될 수 있다.

1: 분말 프레스 2: 상부 평판 3: 다이 평판
4: 하부 평판 5: 발판 7: 상부 펀치
8: 상부 펀치 척 10: 다이 11: 다이 척
12: 하부 펀치 13: 팰릿 14: 하부 펀치 척
15: 코어 로드 16: 척(코어 로드)
17: 원통형 돌출부(코어 로드) 18: 암나사 코어 로드
20: 제1 결합 요소 21: 슬리브 22: 상단부
23: 홀 24: 자석 25: 그럽(grub) 나사
26: 체결 너트 26a: 칼라 27: 슬롯 리세스
28: 클램핑 스피곳(spigot)(코어 로드) 29: 원통형 상부 부품
30: 제2 결합 요소 31: 중앙 관통-홀 32: 하단부
33: 자석 34: 반경방향 돌출부 35: 만입부
36: 탄성 설부(pliant tongues) 37: 반경방향 슬롯
38: 참조 마크(팰릿) 39: 칩용 리세스(팰릿) 40: 링 요소
41: 환형 챔버(분말 리셉터클) 42: 밀봉 요소
44: 필드 라인 45: 회전방향 47: 암나사(체결 너트)
48: 견부(체결 너트) 50: 수나사(클램핑 스피곳)
51: 중심설정 홈 53: 탭핑(팰릿) 54: 로봇 조종기용 홈
55: 리세스(클램핑 스피곳) 56: 리세스(클램핑 스피곳)
57: 양방향 자기장 화살표 58: 양방향 회전 화살표
59: 로봇 조종기 60: 각도(angular) 요소 61: 핑거

Claims

적어도 하나의 하부 펀치(12) 및 코어 로드(15)를 포함하는 분말 프레스 조립체(1)이며, 상기 하부 펀치(12)에 코어 로드(15)를 직접 또는 간접적으로 결합하기 위한 결합체를 포함하는 조립체에 있어서, 상기 결합체는 자기 결합체로 구성되며 2개의 결합 요소(20, 30)를 포함하고, 제1 결합 요소(20)는 상기 코어 로드(15)에 작동적으로 연결되고, 제2 결합 요소(30)는 하부 펀치(12)에 작동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 조립체.
제1항에 있어서, 상기 조립체는 하부 펀치(12)를 운반하는 팰릿(13)을 포함하는 반면에 상기 제2 결합 요소(30)는 하부 펀치(12)를 운반하는 팰릿(13)에 연결되는 것을 특징으로 하는 조립체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자기 결합체는 결합 요소(20) 상에 장착된 영구 자석(24) 및 다른 결합 요소(30) 상에 장착된 적어도 하나의 영구 자석(33) 또는 강자성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립체.
제3항에 있어서, 2개의 결합 요소(20, 30)의 각각에 복수의 영구 자석(34, 33)이 제공되는 것을 특징으로 하는 조립체.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 자기 결합체는 2개의 결합 요소(20, 30)를 결합하는 영구 자석(들)(24, 33)으로 인해서 제1 결합 요소(20)가 정확한 각도로 제2 결합 요소(30)에 대해 배치될 수 있는 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 조립체.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 결합 요소(20)에 제2 결합 요소(30)를 향하는 방향으로 일 단부(22)가 제공되며, 상기 일 단부(22)에서 적어도 하나의 영구 자석(24) 또는 강자성 물질이 자기 결합체의 하나의 결합체 절반부를 형성하도록 만입되는 것을 특징으로 하는 조립체.
제6항에 있어서, 상기 제2 결합 요소(30)는 제1 결합 요소(20)를 향하는 방향으로 일 단부(32)를 포함하며, 상기 일 단부(32)에서 자기 결합체의 다른 하나의 결합체 절반부를 형성하도록 적어도 하나의 영구 자석(33) 또는 강자성 물질이 만입되는 것을 특징으로 하는 조립체.
제7항에 있어서, 복수의 영구 자석(24, 33)이 각각의 결합 요소(20, 30)의 단부(22, 32)에서 만입되며, 상기 제1 결합 요소(20)가 자석(24a, 24b, 33a, 33b)의 자력선의 영향을 받아서 제2 결합 요소(30)에 대한 다른 각도의 위치로 자동적으로 회전할 수 있도록, 상기 결합 요소(20)가 다른 극성이 부여된 극(pole)을 갖는 다른 결합 요소(30)의 영구 자석(33a, 33b)에 맞추어진 다른 극성이 부여된 영구 자석(24a, 24b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립체.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 결합 요소(20)는 코어 로드(15)를 부분적으로 둘러싸는 슬리브(21)의 형태로 구성되며, 제2 결합 요소(30)에 코어 로드(15)용 중앙 관통 홀(31)이 제공되는 것을 특징으로 하는 조립체.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 결합 요소(20, 30)는 주로 비자성 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 조립체.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조립체는 부가적으로 제2 결합 요소(30)에 대한 제1 결합 요소(20)의 배향을 위한 기계적 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립체.
제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 결합 요소(30)에는 반경방향 돌출부(34)가 제공되며, 상기 돌출부(34)가 하부 펀치(12)를 고정적으로 배치하기 위한 팰릿(13)의 리세스에 올바른 각도로 위치설정 할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 조립체.
제2항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 결합 요소(30)가 하부 펀치(12)를 운반하는 팰릿(13)의 대응 각도의 홈에서 제위치에 단단히 클램핑 될 수 있도록 상기 제2 결합 요소(30)는 멈춤 쇠가 제공된 탄성 설부(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립체.
제2항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 하부 펀치(12)를 운반하는 상기 팰릿(13)에, 로봇 조종기(59)에 의한 파지를 허용하게 구성된 적어도 하나의 리세스(54) 및/또는 돌출부가 제공되는 것을 특징으로 하는 조립체.
코어 로드 척(16)에 단단히 클램핑 될 수 있는 코어 로드(15)에 더하여, 상부 펀치(7), 다이(10), 하부 펀치 척(14)에 팰릿(13)에 의해 단단히 클램핑 될 수 있는 하부 펀치(12)를 포함하는 조립체를 가진 분말 프레스에 있어서, 상기 코어 로드(15)는 제1 결합 요소(20)에 직접 또는 간접적으로 연결되며, 반면에 하부 펀치(12)는 제2 결합 요소(30)에 직접 또는 간접적으로 연결되고, 상기 조립체는 2개의 결합 요소(20, 30)를 결합하기 위한 적어도 하나의 영구 자석(24a, 24b, 33a, 33b)을 가진 적어도 하나의 자기 결합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말 프레스.