KR20190072998A

KR20190072998A - 트리밍 공정의 성형 부품 고정장치

Info

Publication number: KR20190072998A
Application number: KR1020170174216A
Authority: KR
Inventors: 송시영
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2019-06-26
Also published as: KR102029200B1

Abstract

성형 부품의 레이저 트리밍 작업 시 성형 부품 형상과 적합하게 고정함으로써 안정된 성형 부품의 고정으로 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록, 트리밍 가공용 지그에 올려지는 성형 부품을 고정하도록 지그에 설치되는 복수개의 클램프, 및 상기 성형 부품의 스크랩부에 형성된 형상 비드와 접촉되어 성형 부품을 고정하는 부품 고정부를 포함하는 트리밍 공정의 성형 부품 고정장치를 제공한다.

Description

트리밍 공정의 성형 부품 고정장치{APPARATUS FOR FIXING A HOT PRESSED PARTS OF TRIMMING PROCESS}

트리밍 작업 시 성형 부품을 고정하는 고정장치를 개시한다.

일반적으로 프레스로 성형된 부품은 트리밍 공정(Trimming Process)을 통해 홀(Hole)이나 트림 라인(Trim Line)을 가공하게 된다. 상기 트리밍 공정에 사용되는 트리밍 공법은 기계적 트리밍(Mechanical Trimming) 및 레이저 트리밍(Laser Trimming)이 있다.

상기 기계적 트리밍은 금형과 프레스를 이용해 빠른 생산 속도로 제품을 가공하는 공법이다. 상기 레이저 트리밍은 난해한 형상과 높은 치수 정밀도가 필요한 부품을 가공하는 공법이다.

상기 레이저 트리밍은 지그 위에 부품을 고정시킨 후, 레이저 헤드가 이동하여 고정된 부품을 3차원 형상으로 가공한다. 가공된 최종 부품은 고객이 요구하는 홀 사이즈, 포지션, 및 트림 라인의 공차를 만족하여야 한다. 이에 따라 트리밍 작업 시 부품과 지그의 안착성이 최종 부품의 품질을 좌우하는 중요한 인자일 수 있다.

종래의 트리밍 작업 시 지그 위에 부품을 안착시킨 후, 클램프를 사용하여 부품의 위치를 고정시킨다. 이 때 상기 클램프를 이용하여 부품의 위치를 고정하게 되는 경우, 작업자가 부품을 지그에 놓는 위치 및 클램프의 온/오프 시 발생하는 압력에 의해 품질편차가 발생할 수 있다.

또한, 상기 클램프와 레이저 헤드가 간섭되는 위치에서 트리밍 작업을 하는 경우, 부품을 고정하고 있는 클램프를 오프시킨 후 작업을 하기 때문에 부품의 안정적인 품질 확보에 문제가 생길 수 있다.

성형 부품의 레이저 트리밍 작업 시 성형 부품 형상과 적합하게 고정함으로써 안정된 성형 부품의 고정으로 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 된 트리밍 공정의 성형 부품 고정장치를 제공한다.

트리밍 공정의 성형 부품 고정장치는, 트리밍 가공용 지그에 올려지는 성형 부품을 고정하도록 지그에 설치되는 복수개의 클램프, 및 상기 성형 부품의 스크랩부에 형성된 형상 비드와 접촉되어 성형 부품을 고정하는 부품 고정부를 포함할 수 있다.

상기 성형 부품 고정장치는 상기 클램프에 인접되게 배치되어 상기 지그에 고정되는 성형 부품의 일부을 고정하는 부품 부착부를 더 포함할 수 있다.

상기 부품 고정부는 상기 지그에 고정되는 베이스 플레이트, 및 상기 베이스 플레이트의 상부에 설치되어 상기 성형 부품의 형상 비드와 밀착됨으로써 성형 부품을 지지하는 지지블록을 포함할 수 있다.

상기 부품 부착부는 상기 지그에 설치되어 상기 성형 부품과 접촉되는 마그네틱 블록을 포함할 수 있다.

상기 마그네틱 블록은 상기 성형 부품의 일부가 자력에 의해 고정되도록 적어도 하나 이상의 전자석이 구비된 구조일 수 있다.

상기 성형 부품 고정장치는 상기 클램프의 온 또는 오프 신호를 감지하여 상기 마그네틱 블록을 동작시키는 감지센서를 더 포함할 수 있다.

상기 감지센서는 상기 클램프의 오프 시 상기 마그네틱 블록에 신호를 보내어 상기 전자석이 자력을 갖도록 함으로써 상기 성형 부품을 고정하는 구조일 수 있다.

본 장치에 따르면, 레이저 트리밍 작업 시 성형 부품을 보다 안정되게 고정함으로써 작업성을 향상시킬 수 있다. 안정되게 고정된 상태로 성형 부품을 가공하여 가공된 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 성형 부품의 고정장치와 트리밍 장치의 클램프를 연동되게 하여 보다 효과적으로 성형 부품을 고정하고 작업을 수행함으로써 제품 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 트리밍 공정의 성형 부품 고정장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 성형 부품 고정장치의 비드 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 성형 부품 고정장치의 마그네틱 블록을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는”의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 이에, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 트리밍 공정의 성형 부품 고정장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2는 본 실시예에 따른 성형 부품 고정장치의 비드 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 트리밍 공정에서 성형 부품 가공 시 성형 부품(3)을 지그(2)에 고정하는 성형 부품 고정장치(1)를 개시한다. 상기 성형 부품 고정장치(1)는 트리밍 가공 시 지그(2)에 성형 부품(3)이 정밀하게 안착 고정될 수 있도록 한다.

본 실시예에서, 상기 트리밍 공정의 성형 부품 고정장치(1)는, 트리밍 가공용 지그(2)에 올려지는 성형 부품(3)을 고정하도록 지그(2)에 설치되는 복수개의 클램프(10), 및 상기 성형 부품(3)의 스크랩부(3a)에 형성된 형상 비드(도시되지 않음)와 접촉되어 성형 부품(3)을 고정하는 부품 고정부(20)를 포함할 수 있다.

상기 고정장치(1)는 지그(2)에 설치된 성형 부품(3)의 외측을 상기 클램프(10)로 눌러 고정할 수 있다. 상기 부품 고정부(20)는 상기 지그(2)에 고정되는 성형 부품(3)의 내측 또는 플랜지부에 설치되어 성형 부품(3)의 고정을 안정되게 할 수 있다.

상기 부품 고정부(20)는 성형 부품(3)이 지그(2)에서 들뜨지 않도록 성형 부품(3)을 지지하는 것으로, 상기 부품 고정부(20)가 지그(2)의 소정 위치에 설치되어 성형 부품(3)을 긴밀하게 지지할 수 있다.

또한, 상기 고정장치(1)는 상기 클램프(10)에 인접되게 배치되어 상기 지그(2)에 고정되는 성형 부품(3)의 일부을 고정하는 부품 부착부(30)를 더 포함할 수 있다. 상기 부품 부착부(30)는 상기 지그(2)에 고정되는 성형 부품(3)의 일부가 부착 고정되게 할 수 있다. 상기 부품 부착부(30)는 자석으로 이루어져 상기 클램프(10)가 오프되더라도 성형 부품(3)의 고정된 상태를 유지할 수 있다.

그리고, 상기 부품 고정부(20)는 상기 지그(2)에 고정되는 베이스 플레이트(21), 및 상기 베이스 플레이트(21)의 상부에 설치되어 상기 성형 부품(3)의 형상 비드와 밀착됨으로써 성형 부품(3)을 지지하는 지지블록(22)을 포함할 수 있다.

상기 부품 고정부(20)는 상기 베이스 플레이트(21)를 통해 상기 지그(2)에 고정되고, 상기 지지블록(22)을 통해 성형 부품(3)을 안정되게 지지 및 고정할 수 있다. 상기 지지블록(22)은 상기 성형 부품(3)의 스크랩부(3a)에 형성된 형상 비드에 접촉 고정된다.

즉, 상기 지지블록(22)은 성형 부품(3)이 상기 지그(2)에 안착되었을 때 성형 부품(3)의 형상 비드와 접촉되어 성형 부품(3)이 유동되지 않도록 고정할 수 있다. 이에 따라 상기 지지블록(22)은 접촉되는 성형 부품(3)의 형상 비드와 대응되는 형상으로 제작된다.

상기 형상 비드가 반구형으로 돌출되면, 상기 지지블록(22)은 형상 비드를 수용할 수 있도록 반구형의 홈으로 제작된다. 상기 지지블록(22)의 형상은 성형 부품(3)의 형상 비드 모양에 따라 원형, 일자형, 및 타원형 등 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

또한, 상기 지지블록(22)의 제작 시 상기 형상 비드와 대략 0.1 mm 정도의 공차를 두어 지지블록(22)과 형상 비드 사이의 공간을 억제하여 밀착 정도를 높여 줄 수 있다.

도 3은 본 실시예에 따른 성형 부품 고정장치의 마그네틱 블록을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 고정장치(1)의 상기 부품 부착부(30)는 자석을 이용하여 상기 지그(2)에 고정되는 성형 부품(3)의 일부을 고정할 수 있다. 상기 부품 부착부(30)는 상기 클램프(10)의 온 또는 오프 동작과 연동되면서 성형 부품(3)을 고정할 수 있다.

또한, 상기 부품 부착부(30)는 상기 지그(2)에 설치되어 상기 성형 부품(3)과 접촉되는 마그네틱 블록(31)을 포함할 수 있다. 상기 마그네틱 블록(31)은 상기 성형 부품(3)의 일부가 자력에 의해 고정되도록 적어도 하나 이상의 전자석(32)이 구비된 구조일 수 있다.

상기 마그네틱 블록(31)은 그 내측에 복수개의 전자석(32)이 설치된 것으로, 상기 전자석(32)에 전원이 인가되어 자력을 발생함으로써 성형 부품(3)이 부착될 수 있다. 상기 마그네틱 블록(31)은 상기 지그(2)에 설치되는 위치 및 부착되는 성형 부품(3)의 형상에 따라 다양한 형상을 이룰 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 고정장치(1)는 상기 클램프(10)의 온 또는 오프 신호를 감지하여 상기 마그네틱 블록(31)을 동작시키는 감지센서(40)를 더 포함할 수 있다. 상기 감지센서(40)는 상기 클램프(10)의 오프 시 상기 마그네틱 블록(31)에 신호를 보내어 상기 전자석(32)이 자력을 갖도록 함으로써 상기 성형 부품(3)을 고정하는 구조일 수 있다.

상기 지그(2)의 클램프(10)와 상기 마그네틱 블록(31)은 상기 감지센서(40)의 신호에 의해 서로 연동되는 구조이다. 상기 지그(2)에 성형 부품(3)이 고정된 상태로 상기 클램프(10)가 온되어 성형 부품(3)의 외측을 눌러 트리밍 가공 시 지그(2)에 성형 부품을 고정할 수 있다.

또한, 트리밍 작업 시 레이저 헤드(도시되지 않음)와 상기 지그(2)의 클램프(10)가 서로 간섭되는 위치에 있을 경우, 상기 클램프(10)를 오프시킨 상태에서 트리밍 작업을 진행하여야 한다. 이 때, 상기 클램프(10)의 오프 신호를 상기 감지센서(40)가 감지하여 상기 마그네틱 블록(31)의 전자석(32)에 전원을 공급함으로써 자력을 발생시킨다. 상기 마그네틱 블록(31)의 전자석(32)에서 발생되는 자력을 성형 부품(3)을 부착 고정할 수 있다.

상기 레이저 헤드가 클램프(10)와의 간섭 구간을 지나면, 상기 클램프(10)를 온시키게 되고, 이에 따라 상기 감지센서(40)의 신호로 상기 마그네틱 블록(31)의 전자석(32)에 전원을 오프시키게 된다. 상기 클램프(10)가 동작하여 성형 부품(3)을 다시 고정하게 되고, 상기 마그네틱 블록(31)의 작동은 멈추게 된다.

상기와 같은 클램프(10)와 마그네틱 블록(31)의 연동으로 클램프(10)와 레이저 헤드가 서로 간섭되는 위치에 있는 성형 부품(3)의 가공 품질을 개선할 수 있다.

따라서, 레이저 트리밍 작업 시 성형 부품(3)을 보다 안정되게 고정함으로써 작업성을 향상시킬 수 있고, 안정되게 고정된 상태로 성형 부품(3)을 가공하여 가공된 제품의 품질을 향상시킬 수 있다. 성형 부품(3)의 고정장치(1)와 트리밍 장치의 클램프(10)를 연동되게 하여 보다 효과적으로 성형 부품(3)을 고정하고 작업을 수행함으로써 제품 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

1 : 고정장치 2 : 지그
3 : 성형 부품 3a : 스크랩부
10 : 클램프 20 : 부품 고정부
21 : 베이스 플레이트 22 : 지지블록
30 : 부품 부착부 31 : 마그네틱 블록
32 : 전자석 40 : 감지센서

Claims

트리밍 가공용 지그에 올려지는 성형 부품을 고정하도록 지그에 설치되는 복수개의 클램프; 및
상기 성형 부품의 스크랩부에 형성된 형상 비드와 접촉되어 성형 부품을 고정하는 부품 고정부를 포함하는 트리밍 공정의 성형 부품 고정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 클램프에 인접되게 배치되어 상기 지그에 고정되는 성형 부품의 일부을 고정하는 부품 부착부를 더 포함하는 트리밍 공정의 성형 부품 고정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 부품 고정부는 상기 지그에 고정되는 베이스 플레이트, 및 상기 베이스 플레이트의 상부에 설치되어 상기 성형 부품의 형상 비드와 밀착됨으로써 성형 부품을 지지하는 지지블록을 포함하는 트리밍 공정의 성형 부품 고정장치.
제 2 항에 있어서,
상기 부품 부착부는 상기 지그에 설치되어 상기 성형 부품과 접촉되는 마그네틱 블록을 포함하는 트리밍 공정의 성형 부품 고정장치.
제 4 항에 있어서,
상기 마그네틱 블록은 상기 성형 부품의 일부가 자력에 의해 고정되도록 적어도 하나 이상의 전자석이 구비된 구조의 트리밍 공정의 성형 부품 고정장치.
제 4 항에 있어서,
상기 클램프의 온 또는 오프 신호를 감지하여 상기 마그네틱 블록을 동작시키는 감지센서를 더 포함하는 트리밍 공정의 성형 부품 고정장치.
제 6 항에 있어서,
상기 감지센서는 상기 클램프의 오프 시 상기 마그네틱 블록에 신호를 보내어 상기 전자석이 자력을 갖도록 함으로써 상기 성형 부품을 고정하는 구조의 트리밍 공정의 성형 부품 고정장치.