KR20220028722A

KR20220028722A - 프레스 라인용 고속 트랜스퍼

Info

Publication number: KR20220028722A
Application number: KR1020200110110A
Authority: KR
Inventors: 김종수; 서장훈; 김종환
Original assignee: (주)대봉기연
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2022-03-08
Also published as: KR102482594B1

Abstract

본 발명은 프레스 라인용 고속 트랜스퍼를 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼는 연속공정으로 소재를 고속 성형하는 인접 단조 프레스 간 고속 소재이송이 구조적 안정성을 가지면서 수행되어 생산성 향상, 성형불량 방지, 기기 안정성 향상 등이 도모될 수 있도록 하고, 서보모터-감속기에 의한 로봇암의 관절운동으로 인접한 단조 프레스 간 소재이송을 수행하는 종래기술과 달리 서로 연결된 레일 조립체의 동기 제어를 통해 수평이동과 수직이동이 조합되는 경로에서 소재이송용 핑거가 소재이송을 수행하는 구성과 길이방향 양측으로 벌어진 형상구조의 소재이송용 핑거 중심부위가 수평이동경로를 제공하는 수평레일 조립체의 최외곽 끝단까지 추가 이동하는 구성을 제공함으로써 장치의 제작비용의 절감과 성능 향상이 도모되고, 이미 설치되어 있는 프레스 라인에 적용가능하며, 인접한 단조 프레스 간 다양한 이격거리에 맞추어 간편 제작-조립할 수 있는 기술적 특징을 갖는다.

Description

프레스 라인용 고속 트랜스퍼{Express transfer for press line}

본 발명은 프레스 라인용 고속 트랜스퍼에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 연속공정으로 소재를 고속 성형하는 인접 단조 프레스 간 고속 소재이송이 구조적 안정성을 가지면서 수행되어 생산성 향상, 성형불량 방지, 기기 안정성 향상 등이 도모될 수 있도록 하고, 서보모터-감속기에 의한 로봇암의 관절운동으로 인접한 단조 프레스 간 소재이송을 수행하는 종래기술과 달리 서로 연결된 레일 조립체의 동기 제어를 통해 수평이동과 수직이동이 조합되는 경로에서 소재이송용 핑거가 소재이송을 수행하는 한편 길이방향 양측으로 벌어진 형상구조의 소재이송용 핑거 중심부위가 수평이동경로를 제공하는 수평레일 조립체의 최외곽 끝단까지 추가 이동하는 구성을 제공함으로써 고속 소재이송이 원활하고 안정되면서도 장치의 제작비용의 절감과 성능 향상이 도모되고, 이미 설치되어 있는 프레스 라인에 적용가능하며, 인접한 단조 프레스 간 다양한 이격거리에 맞추어 간편 제작-조립할 수 있는 프레스 라인용 고속 트랜스퍼에 관한 것이다.

프레스 라인용 트랜스퍼는 다관절 로봇암 구조를 가지거나, 로더-언로더 장치구조를 가질 수 있으며, 트랜스퍼와 프레스 간 신호를 인터록으로 주고받는 방식을 이용해서 프레스 공정을 수행하게 된다.

종래 다관절 로봇암 구조의 프레스 라인용 트랜스퍼는 도 1에서와 같이 가동부(109), 가동부(109)의 동적 움직임에 따라 가동되는 링크부재(110) 및 작동로드(111), 링크부재(110)와 작동로드(111)에 장착되어 전후/상하운동하고 그 동적 변위를 그립퍼장치(107)측에 전달하는 무빙프레임(112), 무빙프레임(112)에 결합된 그립퍼장치(107) 및 그립퍼장치(107)를 무빙프레임(112)측에 연결하는 홀더(113)로 구성될 수 있는데, 상기 그립퍼장치(107)는 소재이송용 핑거(114), 소재이송용 핑거(114)를 움직이는 가동실린더(115), 실린더블럭(116)을 안내하는 가이드로드(117)로 구성된다.

이와 같은 프레스 라인용 트랜스퍼에서의 소재 종방향 이동은 구동모터에 의해 상하로 이동되는 가동부(109)에 의해 이루어지며, 소재 횡방향 이동은 링크부재(110)와 작동로드(111)의 회전에 의해 이루어진다. 이에 따라 소재의 횡방향 이동 거리가 한정되므로, 인접한 프레스 간 이격거리가 긴 경우에는 적합하지 못한 한계가 있다. 이를 해결하기 위해 프레스 라인용 트랜스퍼의 크기를 크게 할 수도 있으나 이 경우 적용되는 프레스 간 이격거리가 다를 때마다 프레스 라인용 트랜스퍼를 별도 제작해야 하는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 대형으로 제작되는 프레스 라인용 트랜스퍼의 경우 길어진 소재 횡방향 이동 거리를 신속이동하여야 생산성을 향상시킬 수 있는 바, 장치에 많은 부하가 걸리게 되는 문제점이 존재하게 된다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0931281호 "공작물 자동이송장치"

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 메인 수평레일 조립체, 수직 안내레일 조립체, 서브 수평레일 조립체, 소재이송용 핑거가 순차 연결되어 단조 프레스 사이 공간영역에 배치되는 장치 구성, 길이방향 양측으로 벌어진 형상구조의 소재이송용 핑거 중심부위가 수평이동경로를 제공하는 수평레일 조립체의 최외곽 끝단까지 추가 이동하는 구성을 통해 고속 소재이송이 구조적 안정성을 가지면서 수행되도록 하고, 이미 설치되어 있는 프레스 라인에 적용가능하도록 하며, 인접한 단조 프레스 간 다양한 이격거리에 맞추어 간편 제작-조립할 수 있도록 하는 새로운 형태의 프레스 라인용 고속 트랜스퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 수직 안내레일 조립체의 수평이동과 서브 수평레일 조립체의 수평이동과 소재이송용 핑거의 수평이동이 동시 수행되면서 배속이 이루어지는 구조를 통해 단조 프레스의 성형속도에 맞추어 소재이송 속도를 증대시킬 수 있고, 서브 수평레일 조립체와 소재이송용 핑거만이 단조 프레스의 성형공간에 일직선 경로로 유입되면서 소재의 클램핑과 언클램핑을 수행하게 되는 구조를 통해 트랜스퍼 이동의 구조적 안정성과 소재 이송의 구조적 안정성을 동시적으로 확보할 수 있어 생산성 향상, 성형불량 방지, 기기 안정성 향상 등을 도모할 수 있게 되고, 장치의 제작비용의 절감과 성능 향상도 도모할 수 있게 되는 새로운 형태의 프레스 라인용 고속 트랜스퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 일측 단조 프레스(2)와 타측 단조 프레스(2) 사이 공간영역에 설정높이로 설치되고, 설정된 길이(L)로 수평하게 배치되어 메인 수평이동경로를 형성하는 메인 수평레일 조립체(100); 수직으로 배치되어 상하이동하게 되고, 상기 메인 수평레일 조립체(100)에 연결되어 상기 메인 수평이동경로를 따라 수평이동하게 되는 수직 안내레일 조립체(200); 상기 수직 안내레일 조립체(200)의 하단부위에 연결되어 수평이동하게 되고, 설정된 길이(L')로 수평하게 배치되어 서브 수평이동경로를 형성하며, 길이방향 양측 끝단 부위에 상기 서브 수평이동경로의 시점과 종점이 위치하도록 하는 서브 수평레일 조립체(300); 상기 서브 수평레일 조립체(300)에 연결되고, 상기 서브 수평이동경로를 따라 수평이동하게 되며, 길이방향 양측으로 벌어진 형상구조로 이루어져 상기 서브 수평이동경로의 시점과 종점인 상기 서브 수평레일 조립체(300)의 최외곽 끝단까지 추가 이동하게 될 시 끝단 부위가 상기 서브 수평레일 조립체(300) 외측으로 설정거리(D)만큼 돌출되고, 설정된 제1경로로 이동하여 일측 단조 프레스(2)의 성형공간(3) 내부에 위치한 소재(6)를 클램핑하며, 설정된 제2경로로 이동하여 타측 단조 프레스(2)의 성형공간(3) 내부에 소재(6)를 언클램핑하여 투입시키는 소재이송용 핑거(400); 상기 메인 수평레일 조립체(100), 수직 안내레일 조립체(200), 서브 수평레일 조립체(300), 소재이송용 핑거(400)의 동작을 동기 제어하는 컨트롤러(500);를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 라인용 고속 트랜스퍼를 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼에서 상기 컨트롤러(500)는, 상기 수직 안내레일 조립체(200)의 상기 메인 수평이동경로에 따른 일측방향 수평이동, 상기 서브 수평레일 조립체(300)의 상기 수직 안내레일 조립체(200) 하단부위에서의 일측방향 수평이동, 상기 소재이송용 핑거(400)의 상기 서브 수평이동경로에 따른 일측방향 수평이동, 상기 수직 안내레일 조립체(200)의 하향 수직이동이 설정패턴으로 조합된 제1경로를 통해 상기 소재이송용 핑거(400)의 이동을 동기제어하는 소재 클램핑 동기제어모드; 상기 수직 안내레일 조립체(200)의 상향 수직이동, 상기 수직 안내레일 조립체(200)의 상기 메인 수평이동경로에 따른 타측방향 수평이동, 상기 서브 수평레일 조립체(300)의 상기 수직 안내레일 조립체(200) 하단부위에서의 타측방향 수평이동, 상기 소재이송용 핑거(400)의 상기 서브 수평이동경로에 따른 타측방향 수평이동, 상기 수직 안내레일 조립체(200)의 하향 수직이동이 설정패턴으로 조합된 제2경로를 통해 상기 소재이송용 핑거(400)의 이동을 동기제어하는 소재 언클램핑 동기제어모드;를 수행하게 되고,

상기 메인 수평레일 조립체(100)에서 수평이동하여 길이방향 일측이나 타측에 위치하는 상기 수직 안내레일 조립체(200)가 상기 단조 프레스(2)의 성형공간(3) 외측에 상기 단조 프레스(2)와 간섭되지 않게 되고,

상기 수직 안내레일 조립체(200)의 수평이동과 상기 서브 수평레일 조립체(300)의 수평이동과 상기 소재이송용 핑거(400)의 수평이동이 동시 수행되면서 배속이 이루어지게 되며,

상기 서브 수평레일 조립체(300)와 소재이송용 핑거(400)만이 상기 단조 프레스(2)의 성형공간(3)에 일직선 경로로 유입되면서 소재(6)의 클램핑과 언클램핑을 수행하게 될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼에서 상기 메인 수평레일 조립체(100)는, 설정된 길이(L)와 높이(H)를 가지고, 상기 단조 프레스(2)에 길이방향 양단부위가 고정되거나 별도 설치되는 고정프레임에 고정되는 고정패널(150); 상기 고정패널(150)의 전면 상하측에 각각 수평하게 배치되고, 상기 수직 안내레일 조립체(200)가 연결되어 상기 수직 안내레일 조립체(200)의 수평이동을 가이드하게 되는 이송레일(110a)(110b); 상기 고정패널(150)에 설치되어 상기 수직 안내레일 조립체(200)와 결합되고, 상기 수직 안내레일 조립체(200)를 상기 메인 수평이동경로로 수평이동시키는 메인 수평레일 액추에이터;를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼에서 상기 수직 안내레일 조립체(200)는, 상기 메인 수평레일 조립체(100)에 수평이동가능하게 고정되어 상기 메인 수평이동경로를 따라 수평이동하게 되는 수평이동 몸체(210); 상기 수평이동 몸체(210)에 상하이동가능하게 결합되어 상하이동하게 되고, 하단부위에 상기 서브 수평레일 조립체(300)가 연결되는 수직이동 몸체(220); 상기 수평이동 몸체(210)와 수직이동 몸체(220)에 연결되어 상기 수직이동 몸체(220)의 상하이동을 유도하게 되는 수직 안내레일 액추에이터;를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼에서 상기 서브 수평레일 조립체(300)는, 설정된 길이(L')와 높이(H')를 가지고, 상기 수직 안내레일 조립체(200)의 하단부위에 수평이동가능하게 고정되어 슬라이딩 수평이동하게 되는 수평이동대(390); 상기 수직 안내레일 조립체(200)의 하단부위와 상기 수평이동대(390)에 연결되어 상기 수평이동대(390)의 슬라이딩 수평이동을 유도하게 되는 수평이동대 액추에이터; 상기 수평이동대(390)에 설치되어 상기 소재이송용 핑거(400)와 결합되고, 상기 소재이송용 핑거(400)를 상기 서브 수평이동경로로 수평이동시키는 서브 수평레일 액추에이터;를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 의한 프레스 라인용 고속 트랜스퍼에 의하면, 연속공정으로 소재를 고속 성형하는 인접 단조 프레스 간 고속 소재이송이 구조적 안정성을 가지면서 수행되는 효과가 있다. 이를 바탕으로 생산성 향상, 성형불량 방지, 기기 안정성 향상 등을 도모하게 된다. 또한 본 발명에 의한 프레스 라인용 고속 트랜스퍼에 의하면, 서보모터-감속기에 의한 로봇암의 관절운동으로 인접한 단조 프레스 간 소재이송을 수행하는 종래기술과 달리 서로 연결된 레일 조립체의 동기 제어를 통해 수평이동과 수직이동이 조합되는 경로에서 소재이송용 핑거가 소재이송을 수행하는 구성이 제공되므로, 장치의 제작비용이 절감되고 성능이 향상되는 효과가 있다.

그리고 본 발명의 프레스 라인용 고속 트랜스퍼는 이미 설치되어 있는 프레스 라인에 적용가능하며, 인접한 단조 프레스 간 다양한 이격거리에 맞추어 간편 제작-조립할 수 있다.

도 1은 종래 다관절 로봇암 구조의 프레스 라인용 트랜스퍼를 보여주기 위한 도면;
도 2는 본 발명에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼가 일측 단조 프레스와 타측 단조 프레스 사이 공간영역에 배치되는 구성을 보여주기 위한 도면;
도 3의 (a)와 (b)는 본 발명에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼의 기본 구성과 동작구조를 보여주기 위한 도면;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼의 소재이송용 핑거 이동을 보여주기 위한 도면;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼의 메인 수평레일 조립체를 보여주기 위한 도면;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼의 수직 안내레일 조립체를 보여주기 위한 도면;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼의 서브 수평레일 조립체의 슬라이동 수평이동을 보여주기 위한 도면;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼에서 서브 수평레일 조립체의 슬라이동 수평이동과 소재이송용 핑거의 수평이동이 동기화되는 것을 보여주기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 8에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

본 발명의 실시예에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼(1)는 도 2에서와 같이 일측 단조 프레스(2)와 타측 단조 프레스(2) 사이 공간영역에 배치된다. 이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼(1)는 도 3과 도 4에서와 같이 메인 수평레일 조립체(100), 수직 안내레일 조립체(200), 서브 수평레일 조립체(300), 소재이송용 핑거(400), 컨트롤러(500)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

메인 수평레일 조립체(100)는 일측 단조 프레스(2)와 타측 단조 프레스(2) 사이 공간영역에 설정높이로 설치되는 것으로, 설정된 길이(L)로 수평하게 배치되어 메인 수평이동경로를 형성하게 된다.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 메인 수평레일 조립체(100)는 도 5에서와 같이 고정패널(150), 이송레일(110a)(110b), 메인 수평레일 액추에이터를 포함하는 구성으로 이루어진다.

고정패널(150)은 설정된 길이(L)와 높이(H)를 가지는 것으로, 단조 프레스(2)에 길이방향 양단부위가 고정되거나 별도 설치되는 고정프레임에 고정될 수 있다. 여기서 고정프레임은 일측 단조 프레스(2)와 타측 단조 프레스(2) 사이 공간영역에 배치되는 것으로, 바닥면에 일정높이로 설치되는 테이블 구조로 이루어지거나 천정면에 고정되는 일정높이까지 내려오는 구조로 이루어질 수 있다.

이송레일(110a)(110b)은 고정패널(150)의 전면 상하측에 각각 수평하게 배치되는 것으로, 수직 안내레일 조립체(200)가 연결되어 수직 안내레일 조립체(200)의 수평이동을 가이드하게 된다.

메인 수평레일 액추에이터는 고정패널(150)에 설치되어 수직 안내레일 조립체(200)와 결합되는 것으로, 수직 안내레일 조립체(200)를 메인 수평이동경로로 수평이동시키게 된다. 메인 수평레일 액추에이터는 벨트 이송구조, 타이밍 벨트 이송구조, 체인 이송구조, 구동실린더 이송구조, 랙기어 등에 의한 기어 이송구조, 볼스크류 이송구조, 리니어모터 이송구조 등을 구현하는 장치구성을 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 메인 수평레일 액추에이터는 구동모터(140)에 의해 회전하는 회전롤(130)에 무한궤도로 감긴 이송벨트(120)에 수직 안내레일 조립체(200)가 결합되어 수직 안내레일 조립체(200)의 수평이동을 유도하는 구성을 가지는 것으로, 이송벨트(120)가 메인 수평이동경로를 구현하게 된다. 물론 메인 수평레일 액추에이터의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.

수직 안내레일 조립체(200)는 수직으로 배치되어 상하이동하게 되는 것으로, 도 3에서와 같이 메인 수평레일 조립체(100)에 연결되어 메인 수평이동경로를 따라 수평이동하게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 수직 안내레일 조립체(200)는 도 6에서와 같이 수평이동 몸체(210), 수직이동 몸체(220), 수직 안내레일 액추에이터를 포함하는 구성으로 이루어진다.

수평이동 몸체(210)는 메인 수평레일 조립체(100)에 수평이동가능하게 고정되어 메인 수평이동경로를 따라 수평이동하게 된다. 수직이동 몸체(220)는 수평이동 몸체(210)에 상하이동가능하게 결합되어 상하이동하게 되는 것으로, 수직이동체(222)의 하단부위가 등변 사다리꼴 단면 형상으로 이루어진 연결블록(223)으로 형성되어 서브 수평레일 조립체(300)가 안정되게 연결되도록 한다. 연결블록(223)의 하단에는 복수의 LM 가이드(224)가 형성되는데, 서브 수평레일 조립체(300)는 LM 가이드(224)에 결합되어 슬라이딩 수평이동하게 된다.

수직 안내레일 액추에이터는 수평이동 몸체(210)와 수직이동 몸체(220)에 연결되어 수직이동 몸체(220)의 상하이동을 유도하게 되는 것으로, 벨트 이동구조, 타이밍 벨트 이동구조, 체인 이동구조, 구동실린더 이동구조, 랙기어 등에 의한 기어 이동구조, 볼스크류 이동구조, 리니어모터 이동구조 등을 구현하는 장치구성을 가질 수 있다.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 수직 안내레일 액추에이터는 수평이동 몸체(210)에 고정설치되는 서보모터(211)와 스크류(212), 수평이동 몸체(210)의 수직이동체(222)에 고정되어 스크류(212)에 상하이동가능하게 끼워지는 이동너트 블록(221)을 구비하는 구성으로 이루어진다. 물론 수직 안내레일 액추에이터의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.

서브 수평레일 조립체(300)는 수직 안내레일 조립체(200)의 하단부위에 연결되어 수평이동하게 되는 것으로, 설정된 길이(L')로 수평하게 배치되어 서브 수평이동경로를 형성하게 된다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 서브 수평레일 조립체(300)는 길이방향 양측 끝단 부위에 서브 수평이동경로의 시점과 종점이 위치하도록 하는데, 이를 통해 소재이송용 핑거(400)가 단조 프레스(2)의 성형공간(3) 내부로 깊숙하게 들어갈 수 있도록 한다. 이에 따라 단조 프레스(2)의 성형공간(3) 내부로 최대 이동한 소재이송용 핑거(400)의 중심축이 상형(5)과 하형(4)의 중심축과 일치되면서 소재(6)의 클램핑과 언클램핑이 안정되게 수행될 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 서브 수평레일 조립체(300)는 수평이동대(390), 수평이동대 액추에이터, 서브 수평레일 액추에이터를 포함하는 구성으로 이루어진다.

수평이동대(390)는 설정된 길이(L')와 높이(H')를 가지는 것으로, 수직 안내레일 조립체(200) 하단부위에 수평이동가능하게 고정되어 슬라이딩 수평이동하게 된다.

수평이동대 액추에이터는 수직 안내레일 조립체(200)의 하단부위와 수평이동대(390)에 연결되는 것으로, 수평이동대(390)의 슬라이딩 수평이동을 유도하게 된다. 이와 같은 수평이동대 액추에이터는 벨트 이송구조, 타이밍 벨트 이송구조, 체인 이송구조, 구동실린더 이송구조, 랙기어 등에 의한 기어 이송구조, 볼스크류 이송구조, 리니어모터 이송구조 등을 구현하는 장치구성을 가질 수 있다.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 수평이동대 액추에이터는 도 7에서와 같이 타이밍벨트 이동롤(310), 타이밍벨트(320), 이동롤용 구동모터(370)를 포함하는 구성으로 이루어진다. 타이밍벨트 이동롤(310)은 수직 안내레일 조립체(200)의 연결블록(223)에 고정되고, 타이밍벨트(320)는 길이방향 양단부위가 수평이동대(390)에 고정된 상태에서 타이밍벨트 이동롤(310) 상단부위에 설정크기의 장력으로 걸쳐지게 되는데, 타이밍벨트 이동롤(310)의 회전에 따라 타이밍벨트(320)와 수평이동대(390)가 수평이동하게 된다. 즉 서브 수평레일 조립체(300)의 수평이동대(390)는 수직 안내레일 조립체(200)의 연결블록(223) 하부의 LM 가이드(224)에 연결되어 있으므로, 타이밍벨트 이동롤(310) 회전시 슬라이딩 수평이동하게 된다. 이동롤용 구동모터(370)는 타이밍벨트 이동롤(310)과 결합되어 타이밍벨트 이동롤(310)의 회전을 유도하게 된다. 물론 수평이동대 액추에이터의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.

서브 수평레일 액추에이터는 수평이동대(390)에 설치되어 소재이송용 핑거(400)와 결합되는 것으로, 소재이송용 핑거(400)를 서브 수평이동경로로 수평이동시키게 된다. 이와 같은 서브 수평레일 액추에이터는 벨트 이송구조, 타이밍 벨트 이송구조, 체인 이송구조, 구동실린더 이송구조, 랙기어 등에 의한 기어 이송구조, 볼스크류 이송구조, 리니어모터 이송구조 등을 구현하는 장치구성을 가질 수 있다.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 서브 수평레일 액추에이터는 도 8에서와 같이 핑거 이송벨트 회전용 구동롤(330), 가이드롤(340), 핑거 이송벨트 회전용 종동롤(350), 핑거 이송벨트(360), 회전롤용 구동모터(380)를 포함하는 구성으로 이루어진다. 핑거 이송벨트 회전용 구동롤(330)은 수직 안내레일 조립체(200)의 연결블록(223)에 고정되는 것이고, 가이드롤(340)은 핑거 이송벨트 회전용 구동롤(330) 양측 하단에 위치하여 연결블록(223)에 고정되는 것이다. 핑거 이송벨트 회전용 종동롤(350)은 수평이동대(390)의 길이방향 양단부위에 고정되는 것이다. 핑거 이송벨트(360)는 핑거 이송벨트 회전용 구동롤(330), 가이드롤(340), 핑거 이송벨트 회전용 종동롤(350)에 걸쳐져 무한궤도로 회전하게 되는데, 이와 같은 핑거 이송벨트(360)에 소재이송용 핑거(400)가 결합되어 수평이동하게 된다. 이에 따라 서브 수평레일 조립체(300)의 서브 수평이동경로는 핑거 이송벨트(360)에 의해 구현된다. 회전롤용 구동모터(380)는 핑거 이송벨트 회전용 구동롤(330)과 결합되어 핑거 이송벨트 회전용 구동롤(330)의 회전을 유도하게 된다. 물론 서브 수평레일 액추에이터의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.

소재이송용 핑거(400)는 서브 수평레일 조립체(300)에 연결되는 것으로, 서브 수평이동경로를 따라 수평이동하게 된다. 이와 같은 소재이송용 핑거(400)는 길이방향 양측으로 벌어진 형상구조로 이루어져 서브 수평이동경로의 시점과 종점에 위치하게 될 시 끝단 부위가 서브 수평레일 조립체(300) 외측으로 설정거리(D)만큼 돌출되도록 한다. 즉, 소재이송용 핑거(400)는 서브 수평이동경로의 시점과 종점인 서브 수평레일 조립체(300)의 최외곽 끝단까지 추가 이동하게 될 시 끝단 부위가 서브 수평레일 조립체(300) 외측으로 설정거리(D)만큼 돌출된다. 이를 통해 소재이송용 핑거(400)가 단조 프레스(2)의 성형공간(3) 내부로 깊숙하게 들어갈 수 있게 되고, 단조 프레스(2)의 성형공간(3) 내부로 최대 이동한 소재이송용 핑거(400)의 중심축이 상형(5)과 하형(4)의 중심축과 일치되면서 소재(6)의 클램핑과 언클램핑이 안정되게 수행될 수 있게 된다.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 소재이송용 핑거(400)는 도 3에서와 같이 소재(6)를 진공흡착하게 되는 복수의 진공흡착단(410), 각각의 진공흡착단(410)이 연결되는 복수의 연결레그(42), 복수의 연결레그(42)가 결합되고 서브 수평레일 조립체(300)에 연결되어 수평이동하는 몸체단(430)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

이와 같은 소재이송용 핑거(400)는 설정된 제1경로로 이동하여 일측 단조 프레스(2)의 성형공간(3) 내부에 위치한 소재(6)를 클램핑하게 되고, 설정된 제2경로로 이동하여 타측 단조 프레스(2)의 성형공간(3) 내부에 소재(6)를 언클램핑하여 투입시키게 된다.

컨트롤러(500)는 메인 수평레일 조립체(100), 수직 안내레일 조립체(200), 서브 수평레일 조립체(300), 소재이송용 핑거(400)의 동작을 동기 제어하게 된다.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 컨트롤러(500)는 소재 클램핑 동기제어모드와 소재 언클램핑 동기제어모드를 수행하게 된다.

소재 클램핑 동기제어모드는 수직 안내레일 조립체(200)의 메인 수평이동경로에 따른 일측방향 수평이동, 서브 수평레일 조립체(300)의 수직 안내레일 조립체(200) 하단부위에서의 일측방향 수평이동, 소재이송용 핑거(400)의 서브 수평이동경로에 따른 일측방향 수평이동, 수직 안내레일 조립체(200)의 하향 수직이동이 설정패턴으로 조합된 제1경로를 통해 소재이송용 핑거(400)의 이동을 동기제어하는 모드이다.

소재 언클램핑 동기제어모드는 수직 안내레일 조립체(200)의 상향 수직이동, 수직 안내레일 조립체(200)의 메인 수평이동경로에 따른 타측방향 수평이동, 서브 수평레일 조립체(300)의 수직 안내레일 조립체(200) 하단부위에서의 타측방향 수평이동, 소재이송용 핑거(400)의 서브 수평이동경로에 따른 타측방향 수평이동, 수직 안내레일 조립체(200)의 하향 수직이동이 설정패턴으로 조합된 제2경로를 통해 소재이송용 핑거(400)의 이동을 동기제어하는 모드이다.

한편 본 발명의 실시예에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼(1)는 메인 수평레일 조립체(100)에서 수평이동하여 길이방향 일측이나 타측에 위치하는 수직 안내레일 조립체(200)가 단조 프레스(2)의 성형공간(3) 외측에 단조 프레스(2)와 간섭되지 않게 되도록 한다. 그리고 컨트롤러(500)는 수직 안내레일 조립체(200)의 수평이동과 서브 수평레일 조립체(300)의 수평이동과 소재이송용 핑거(400)의 수평이동이 동시 수행되면서 배속이 이루어지도록 수직 안내레일 조립체(200)와 서브 수평레일 조립체(300)를 동기 제어하게 된다. 또한 컨트롤러(500)는 서브 수평레일 조립체(300)와 소재이송용 핑거(400)만이 단조 프레스(2)의 성형공간(3)에 일직선 경로로 유입되면서 소재(6)의 클램핑과 언클램핑이 수행되도록 서브 수평레일 조립체(300)와 소재이송용 핑거(400)를 제어하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼(1)는 메인 수평레일 조립체(100), 수직 안내레일 조립체(200), 서브 수평레일 조립체(300), 소재이송용 핑거(400)가 순차 연결되어 단조 프레스(2) 사이 공간영역에 배치되는 장치 구성, 길이방향 양측으로 벌어진 형상구조의 소재이송용 핑거(400) 중심부위가 수평이동경로를 제공하는 서브 수평레일 조립체(300)의 최외곽 끝단까지 추가 이동하는 구성을 통해 고속 소재이송이 구조적 안정성을 가지면서 수행되도록 하고, 이미 설치되어 있는 프레스 라인에 적용가능하도록 하며, 인접한 단조 프레스 간 다양한 이격거리에 맞추어 간편 제작-조립할 수 있도록 한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼(1)는 수직 안내레일 조립체(200)의 수평이동과 서브 수평레일 조립체(300)의 수평이동과 소재이송용 핑거(400)의 수평이동이 동시 수행되면서 배속이 이루어지는 구조를 통해 단조 프레스(2)의 성형속도에 맞추어 소재이송 속도를 증대시킬 수 있고, 서브 수평레일 조립체(300)와 소재이송용 핑거(400) 만이 단조 프레스(2)의 성형공간(3)에 일직선 경로로 유입되면서 소재(6)의 클램핑과 언클램핑을 수행하게 되는 구조를 통해 트랜스퍼 이동의 구조적 안정성과 소재 이송의 구조적 안정성을 동시적으로 확보할 수 있어 생산성 향상, 성형불량 방지, 기기 안정성 향상 등을 도모할 수 있게 되고, 장치의 제작비용의 절감과 성능 향상도 도모할 수 있게 된다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 프레스 라인용 고속 트랜스퍼를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

1 : 프레스 라인용 고속 트랜스퍼
2 : 단조 프레스
3 : 성형공간
4 : 하형
5 : 상형
6 : 소재
100 : 메인 수평레일 조립체
110a, 110b : 이송레일
120 : 이송벨트
130 : 회전롤
140 : 구동모터
150 : 고정패널
200 : 수직 안내레일 조립체
210 : 수평이동 몸체
211 : 서보모터
212 : 스크류
220 : 수직이동 몸체
221 : 이동너트 블록
222 : 수직이동체
223 : 연결블록
224 : LM 가이드
300 : 서브 수평레일 조립체
310 : 타이밍벨트 이동롤
320 : 타이밍벨트
330 : 핑거 이송벨트 회전용 구동롤
340 : 가이드롤
350 : 핑거 이송벨트 회전용 종동롤
360 : 핑거 이송벨트
370 : 이동롤용 구동모터
380 : 회전롤용 구동모터
390 : 수평이동대
400 : 소재이송용 핑거
410 : 진공흡착단
420 : 연결레그
430 : 몸체단
500 : 컨트롤러

Claims

일측 단조 프레스(2)와 타측 단조 프레스(2) 사이 공간영역에 설정높이로 설치되고, 설정된 길이(L)로 수평하게 배치되어 메인 수평이동경로를 형성하는 메인 수평레일 조립체(100);
수직으로 배치되어 상하이동하게 되고, 상기 메인 수평레일 조립체(100)에 연결되어 상기 메인 수평이동경로를 따라 수평이동하게 되는 수직 안내레일 조립체(200);
상기 수직 안내레일 조립체(200)의 하단부위에 연결되어 수평이동하게 되고, 설정된 길이(L')로 수평하게 배치되어 서브 수평이동경로를 형성하며, 길이방향 양측 끝단 부위에 상기 서브 수평이동경로의 시점과 종점이 위치하도록 하는 서브 수평레일 조립체(300);
상기 서브 수평레일 조립체(300)에 연결되고, 상기 서브 수평이동경로를 따라 수평이동하게 되며, 길이방향 양측으로 벌어진 형상구조로 이루어져 상기 서브 수평이동경로의 시점과 종점인 상기 서브 수평레일 조립체(300)의 최외곽 끝단까지 추가 이동하게 될 시 끝단 부위가 상기 서브 수평레일 조립체(300) 외측으로 설정거리(D)만큼 돌출되고, 설정된 제1경로로 이동하여 일측 단조 프레스(2)의 성형공간(3) 내부에 위치한 소재(6)를 클램핑하며, 설정된 제2경로로 이동하여 타측 단조 프레스(2)의 성형공간(3) 내부에 소재(6)를 언클램핑하여 투입시키는 소재이송용 핑거(400);
상기 메인 수평레일 조립체(100), 수직 안내레일 조립체(200), 서브 수평레일 조립체(300), 소재이송용 핑거(400)의 동작을 동기 제어하는 컨트롤러(500);를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 라인용 고속 트랜스퍼.
제 1항에 있어서,
상기 컨트롤러(500)는,
상기 수직 안내레일 조립체(200)의 상기 메인 수평이동경로에 따른 일측방향 수평이동, 상기 서브 수평레일 조립체(300)의 상기 수직 안내레일 조립체(200) 하단부위에서의 일측방향 수평이동, 상기 소재이송용 핑거(400)의 상기 서브 수평이동경로에 따른 일측방향 수평이동, 상기 수직 안내레일 조립체(200)의 하향 수직이동이 설정패턴으로 조합된 제1경로를 통해 상기 소재이송용 핑거(400)의 이동을 동기제어하는 소재 클램핑 동기제어모드;
상기 수직 안내레일 조립체(200)의 상향 수직이동, 상기 수직 안내레일 조립체(200)의 상기 메인 수평이동경로에 따른 타측방향 수평이동, 상기 서브 수평레일 조립체(300)의 상기 수직 안내레일 조립체(200) 하단부위에서의 타측방향 수평이동, 상기 소재이송용 핑거(400)의 상기 서브 수평이동경로에 따른 타측방향 수평이동, 상기 수직 안내레일 조립체(200)의 하향 수직이동이 설정패턴으로 조합된 제2경로를 통해 상기 소재이송용 핑거(400)의 이동을 동기제어하는 소재 언클램핑 동기제어모드;를 수행하게 되고,
상기 메인 수평레일 조립체(100)에서 수평이동하여 길이방향 일측이나 타측에 위치하는 상기 수직 안내레일 조립체(200)가 상기 단조 프레스(2)의 성형공간(3) 외측에 상기 단조 프레스(2)와 간섭되지 않게 되고,
상기 수직 안내레일 조립체(200)의 수평이동과 상기 서브 수평레일 조립체(300)의 수평이동과 상기 소재이송용 핑거(400)의 수평이동이 동시 수행되면서 배속이 이루어지게 되며,
상기 서브 수평레일 조립체(300)와 소재이송용 핑거(400)만이 상기 단조 프레스(2)의 성형공간(3)에 일직선 경로로 유입되면서 소재(6)의 클램핑과 언클램핑을 수행하게 되는 것을 특징으로 하는 프레스 라인용 고속 트랜스퍼.
제 1항에 있어서,
상기 메인 수평레일 조립체(100)는,
설정된 길이(L)와 높이(H)를 가지고, 상기 단조 프레스(2)에 길이방향 양단부위가 고정되거나 별도 설치되는 고정프레임에 고정되는 고정패널(150);
상기 고정패널(150)의 전면 상하측에 각각 수평하게 배치되고, 상기 수직 안내레일 조립체(200)가 연결되어 상기 수직 안내레일 조립체(200)의 수평이동을 가이드하게 되는 이송레일(110a)(110b);
상기 고정패널(150)에 설치되어 상기 수직 안내레일 조립체(200)와 결합되고, 상기 수직 안내레일 조립체(200)를 상기 메인 수평이동경로로 수평이동시키는 메인 수평레일 액추에이터;를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 라인용 고속 트랜스퍼.
제 1항에 있어서,
상기 수직 안내레일 조립체(200)는,
상기 메인 수평레일 조립체(100)에 수평이동가능하게 고정되어 상기 메인 수평이동경로를 따라 수평이동하게 되는 수평이동 몸체(210);
상기 수평이동 몸체(210)에 상하이동가능하게 결합되어 상하이동하게 되고, 하단부위에 상기 서브 수평레일 조립체(300)가 연결되는 수직이동 몸체(220);
상기 수평이동 몸체(210)와 수직이동 몸체(220)에 연결되어 상기 수직이동 몸체(220)의 상하이동을 유도하게 되는 수직 안내레일 액추에이터;를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 라인용 고속 트랜스퍼.
제 1항에 있어서,
상기 서브 수평레일 조립체(300)는,
설정된 길이(L')와 높이(H')를 가지고, 상기 수직 안내레일 조립체(200)의 하단부위에 수평이동가능하게 고정되어 슬라이딩 수평이동하게 되는 수평이동대(390);
상기 수직 안내레일 조립체(200)의 하단부위와 상기 수평이동대(390)에 연결되어 상기 수평이동대(390)의 슬라이딩 수평이동을 유도하게 되는 수평이동대 액추에이터;
상기 수평이동대(390)에 설치되어 상기 소재이송용 핑거(400)와 결합되고, 상기 소재이송용 핑거(400)를 상기 서브 수평이동경로로 수평이동시키는 서브 수평레일 액추에이터;를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 라인용 고속 트랜스퍼.