KR20220111947A

KR20220111947A - 코일 천공용 피어싱장치

Info

Publication number: KR20220111947A
Application number: KR1020210015368A
Authority: KR
Inventors: 신용복
Original assignee: 송과모빌리티이노베이션 주식회사
Priority date: 2021-02-03
Filing date: 2021-02-03
Publication date: 2022-08-10
Also published as: KR102437563B1

Abstract

본 발명은 적은 공간의 사용으로 천공이 이루어진 코일의 체류시간을 연장시킬 수 있는 피어싱장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제어신호에 의해 인터벌을 갖도록 승강하되 그 승강에 의해 인입된 코일에 관통공을 형성하는 피어싱부재 및 상기 피어싱부재 후단부와 연동되게 설치되되 관통공이 형성된 코일이 걸쳐져 체류할 수 있도록 구비되는 루프가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

코일 천공용 피어싱장치{Piercing device}

본 발명은 적은 공간의 사용으로 천공이 이루어진 코일의 체류시간을 연장시킬 수 있는 피어싱장치에 관한 것이다.

일반적으로 피어싱(piercing) 장치는 구멍이 없는 재료 즉, 플레이트(plate) 타입의 가공물에 펀치(punch)를 때려 박아 구멍을 뚫는 가공 작업이다.

경우에 따라 작은 구멍에 펀치를 압입하여 구멍을 넓히는 가공 역시, 피어싱이라고도 부르기도 한다.

이와 같은 피어싱 가공은 피어싱 장치를 통해 진행될 수 있다. 피어싱 장치는 통상적으로 프레스에 의한 펀치의 가압 방식으로 진행되며, 대한민국특허청 출원번호 제10-2009-0135930호, 대한민국특허청 출원번호 제20-1985-0017262호, 대한민국특허청 출원번호 제20-1987-0021806호, 대한민국특허청 출원번호 제20-2010-0000299호 등과 같이 많은 기술이 개시되어 있다.

피어싱 가공의 경우, 피어싱 다이 상에 가공물을 로딩시킨 후, 피어싱 다이의 상부에 배치되는 피어싱 펀치를 가공물로 하강 가압(타발)시켜 가공물에 구멍이 형성되도록 하는 과정을 취하며, 구멍이 형성된 가공물은 다른 공정장치(예를 들어, 가공물의 밴딩을 위한 포밍장치)에 인입될 수 있게 피어싱 장치와 연동하는 컨베이어 등을 통해 이송이 이루어지게 된다.

헌데, 이러한 피어싱장치와 연동하는 컨베이어의 경우, 다른 공정장치의 공정속도와 비례하여 가공물이 체류하는 시간을 연장하기 위해 필요 이상으로 길게 작업장 내에 설치되어야 하는 불편함이 존재하게 된다.

대한민국특허청 출원번호 제10-2009-0135930호 대한민국특허청 출원번호 제20-1985-0017262호 대한민국특허청 출원번호 제20-1987-0021806호 대한민국특허청 출원번호 제20-2010-0000299호

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 피어싱장치에 의해 천공이 이루어진 가공물이 다른 공정장치로 이동하기 이전에 작은 공간의 활용으로 해당 가공물이 이동 및 충분한 시간동안 체류할 수 있는 피어싱장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 코일 천공용 피어싱장치는 제어신호에 의해 인터벌(Interval)을 갖도록 승강하되 그 승강에 의해 인입된 코일(C)에 관통공(Ca)을 형성하는 피어싱부재(100) 및 상기 피어싱부재(100) 후단부와 연동되게 설치되되 관통공(Ca)이 형성된 코일(C)이 걸쳐져 체류할 수 있도록 구비되는 루프가이드(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피어싱부재(100)는 코일(C)이 인입되는 공간부(111)가 형성되되 상기 공간부(111) 내에서 제어부의 제어신호에 의해 천공지그(113)가 승강하며, 상기 천공지그(113)의 승강에 의해 해당 코일(C)에 관통공(Ca)을 천공 형성하는 프레스몸체(110)와, 상기 천공지그(113)와 횡방향으로 마주보게 상기 프레스몸체(110)와 탈착 가능하게 결합하되 관통공(Ca)을 형성하고자 하는 코일(C)이 안착하는 안착지그(120) 및 상기 프레스몸체(110)에 구비되되 승강하는 상기 천공지그(113)의 위치를 감지하는 센서부재(130)를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 안착지그(120)는 상면에 코일(C)이 안착하는 안착판(121)과, 상기 안착판(121) 외면에 횡방향으로 길이를 갖도록 형성되되 하강하는 상기 천공지그(113)가 삽입되는 가이드봉(123) 및 상기 가이드봉(123) 외면에 탄성 복원이 가능하도록 삽입되되 그 탄성력에 의해 상기 천공지그(113)의 하강속도를 제어하는 속도제어수단(125)을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 속도제어수단(125)은 탄성 복원이 가능하되 상기 가이드봉(123) 외면에 삽입되는 탄성체(125a) 또는 상부가 상기 천공지그(113)와 결합하되 하부는 상기 안착판(121)에 고정 체결되는 실린더(125b) 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.

또한, 상기 루프가이드(200)는 코일(C) 외면이 걸쳐질 수 있게 소정 높이를 갖되 해당 코일(C)이 이동하는 방향으로 한 쌍이 서로 이웃하게 설치되는 가이드몸체(210)와, 한 쌍의 상기 가이드몸체(210) 사이에 구비되어 한 쌍의 강기 가이드몸체(210)에 걸쳐져 자중에 의해 늘어진 코일(C) 외면을 지지하는 지지체(220) 및 상기 가이드몸체(210)와 상기 지지체(220)에 회전가능하게 설치되되 코일(C)이 걸쳐지거나 지지되는 롤러(230)를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 한 쌍의 상기 가이드몸체(210)와 상기 지지체(220)는 상호 간의 간격이 조절될 수 있게 레일(240) 상부에 슬라이드 이동 후, 고정핀에 의해 고정될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 종래와는 차별적으로 제어신호에 의해 인터벌을 갖도록 승강하는 천공지그 및 그 하부에 코일이 안착하는 안착지그에 의해 관통공을 천공 형성한 이후에, 해당 코일이 다른 공정장치로 인입되기 이전에 소정높이를 갖는 루프가이드에 의해 적은 공간의 사용으로 코일의 체류시간을 높일 수 있는 효과를 기대할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 코일 천공용 피어싱장치 도면.
도 2는 본 발명에 따른 코일 천공용 피어싱장치에 대한 피어싱부재를 도시한 도면.
도 3은 도 2에 대한 안착지그를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 코일 천공용 피어싱장치에 대한 루프가이드는 도시한 도면.
도 5는 도 4에 대한 루프가이드의 사용상태도.
도 6은 도 4에 대한 루프가이드의 다른 실시예.
도 7은 도 4에 대한 루프가이드의 또 다른 실시예.

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 코일 천공용 피어싱장치(이하, 간략하게 '피어싱장치'라 한다)에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 피어싱장치(1)는 크게 피어싱부재(100) 및 루프가이드(200)를 포함한다.

더욱 상세하게 설명하면, 상기 피어싱부재(100)는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 외부에서 공급되되 스틸소재의 판 형상으로 이루어지 코일(C)에 관통공(Ca)을 천공 형성하기 위한 구성으로 프레스몸체(110), 안착지그(120) 및 센서부재(130)를 포함한다.

예컨대 프레스몸체(110)는 도시한 바와 같이, 바닥면에서 소정의 높이를 갖도록 고정 설치되되 그 내부에는 일측에서 타측 방향으로 코일(C)이 출입하기 위한 공간부(111)가 형성된다.

프레스몸체(110) 외면에는 제어부(미도시)의 제어신호에 의해 인터벌(Interval)을 갖도록 기압이나 유압 등에 의해 승강하는 실린더 등으로 이루어진 승강수단(300)이 횡방향(수직방향)으로 승강할 수 있게 설치되되 상기 승강수단(300) 하부에는 천공지그(113)가 결합하여 공간부(111) 내에 인입된 코일(C)에 관통공(Ca)이 천공 형성될 수 있도록 하강한다.

이때, 천공지그(113) 하면, 즉, 코일(C) 상면과 면접하는 면에는 해당 코일(C)에 관통공(Ca)을 천공 형성하고자 하는 블레이드가 탈착 가능하게 결합하여 상기 코일(C)에 형성하는 관통공(Ca)의 형상에 따라 상기 블레이드를 교체하여 사용할 수 있는 구조를 갖는 것이 바람직하다.

아울러, 천공지그(113) 외면에는 하방으로 길이를 갖는 적어도 하나 이상의 삽입관(115)이 파이프(PIPE)의 형상을 갖도록 형성되되 상기 삽입관(115)의 위치는 후술하는 가이드봉(123)과 횡방향으로 대향하는 위치에 형성되어 상기 천공지그(113)가 하강시에 상기 가이드봉(123) 내측으로 상기 삽입관(115)이 출입할 수 있는 구조를 갖는다.

나아가, 천공지그(113)의 하강에 의해 가이드봉(123)에 삽입되는 삽입관(115) 하단은 탄성체(125a) 상부와 면접할 수 있도록 설치되어 상기 탄성체(125a)가 그 탄성력에 의해 인장/수축할 수 있도록 한다.

또한, 안착지그(120)는 프레스몸체(110) 외부에서 공간부(111) 내부로 인입된 코일(C)이 안정적으로 안착하여 상술한 천공지그(113)의 하강을 통해 해당 코일(C)에 관통공(Ca)이 천공 형성될 수 있도록 하기 위한 구성으로 안착판(121), 가이드봉(123) 및 속도제어수단(125)을 포함한다.

안착판(121)은 횡방향으로 천공지그(113) 하부에 위치하도록 공간부(111) 내에 프레스몸체(110)와 탈착 가능하게 설치되되 그 상면에는 관통공(Ca)을 형성하고자 하는 코일(C) 하면이 안착된다.

가이드봉(123)은 상술한 삽입관(115)과 횡방향으로 대향되게 안착판(121) 외면에 수직되게 돌출 형성되되 외면에는 속도제어수단(125) 중 하나를 구성하는 코일스프링 형태의 탄성력을 갖는 탄성체(125a)가 관통 삽입되어 천공지그(113)가 하강시, 상기 삽입관(115) 하단과 상호 면접할 수 있도록 한다.

이때, 가이드봉(123)은 천공지그(113)가 상방으로 완전히 상승한 상태에서 그 상부가 삽입관(115) 내에서 이탈하지 않게 삽입된 상태를 갖추어 상승하는 상기 삽입관(115)이 상기 가이드봉(123) 외면을 따라 안정적으로 승강할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 속도제어수단(125)은 도시한 바와 같이, 가이드봉(123) 외면에 관통 삽입되는 탄성체(125a) 이외에 유압이나 기압에 의해 인장/수축하는 실린더(125b)를 더 포함할 수 있으며, 이를 통해 천공지그(113)가 하강시 상기 탄성체(125a)와 상기 실린더(125b)를 통해 그 하강속도가 기계적으로 감속되어 관통공(Ca)을 천공 형성하는 블레이드가 안착판(121) 외면과 큰 충돌이 없이 안정적으로 코일(C)을 가압할 수 있도록 한다.

또한, 센서부재(130)는 프레스몸체(110) 내부에 구비된 승강수단(300)에 의해 승강하는 천공지그(113)의 위치를 감지하여 상술한 속도제어수단(125)과 함께 상기 천공지그(113) 하면에 구비된 칼날이나 봉 형상을 갖는 블레이드의 손상을 최소한으로 하기 위한 구성으로 상부센서(131) 및 하부센서(133)를 포함한다.

상부센서(131)는 천공지그(113)가 하강하기 이전의 위치를 감지할 수 있게 프레스몸체(110)에 구비되되 그 감지정보를 제어부에 전송할 수 있도록 전기적으로 연결된다.

하부센서(133)는 천공지그(113)가 하강하여 코일(C)에 관통공(Ca)을 천공할 수 있는 위치를 상기 상부센서(131) 하부에 위치하도록 프레스몸체(110)에 설치되며, 그 감지정보는 제어부에 전송할 수 있게 전기적으로 연결된 상태를 갖는다.

이때, 하부센서(133)는 코일(C)의 두께에 따라 프레스몸체(110)에 상/하 방향으로 미세조절이 가능하도록 설치되는 것이 바람직하다.

이를 통해, 천공지그(113)는 그 하강거리 즉, 코일(C)에 관통공(Ca)을 천공하고자 하는 거리가 센서부재(130)의 감지에 의해 제어될 수 있도록 하여 상술한 속도제어수단(125)과 함께 더욱 용이하게 상기 천공지그(113)의 블레이드나 안착판(121)의 손상이 없이 코일(C)에 관통공(Ca)을 천공 형성할 수 있게 된다.

그리고, 상기 루프가이드(200)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상술한 피어싱부재(100)에 의해 관통공(Ca)이 형성된 코일(C)이 그 이후의 공정인 포밍장치(미도시) 등에 유입되기 이전에 외면의 손상이 발생하지 않게 일시적으로 체류할 수 있도록 하기 위한 구성으로 가이드몸체(210), 지지체(220) 및 롤러(230)를 포함한다.

예컨대 가이드몸체(210)는 도시한 바와 같이, 피어싱부재(100) 후방에 적어도 하나 이상이 설치되되 바람직하게는 한 쌍이 서로 대칭되게 이웃하도록 상기 피어싱부재(100)와 포밍장치 사이에 위치하도록 설치된다.

가이드몸체(210)는 관통공(Ca)이 형성되어 프레스몸체(110) 외부로 배출되는 코일(C)이 종방향(수평방향)으로 이동가능하게 안착하는 제1가이드체(211)와 상기 제1가이드체(211)에 안착한 해당 코일(C)이 소정높이를 갖는 제2가이드체(213) 상부와 이동가능하게 안착할 수 있는 구조로 이루어져 있으며, 한 쌍으로 설치되는 상기 가이드몸체(210) 각각의 상기 제2가이드체(213)가 서로 마주보도록 배치된다.

여기서, 제1 및 제2가이드체(211,213)에는 양측이 회전가능하게 결합하는 다수의 롤러(230)에 의해 코일(C) 외면이 지지될 수 있도록 설치되어 포밍장치의 당김 외력에 의해 해당 코일(C)이 이동시 상기 롤러(230)의 회전에 의해 안정적으로 지지되어 이동할 수 있도록 한다.

제1 및 제2가이드체(211,213)의 이격 거리는 한정하고 있지 않으나, 포밍장치에 의해 성형이 이루어지는 코일(C)의 성형 부분에 따라 그 이격 거리를 좁게 하거나 넓게 배치할 수 있도록 한다.

즉, 포밍장치에 의해 성형되는 코일(C)의 성형부분이 많으면 그 포밍공정에 따른 성형시간이나 이동속도가 줄어들 수 있게 제1 및 제2가이드체(211,213) 간의 이격 거리를 길게 하여 코일(C)이 체류할 수 있는 시간을 최대한으로 늘릴 수 있도록 하며 반대로, 해당 코일(C)의 성형부분이 적으면 상대적으로 성형시간이나 이동속도가 빠르게 진행될 수 있어 상기 제1 및 제2가이드체(211,213)의 이격 거리를 좁게 배치하여 불필요한 체류시간을 감소시킬 수 있도록 하는 것이다.

이때, 서로 이격 배치되는 제1 및 제2가이드체(211,213) 사이에는 바닥면에 설치되되 다수의 롤러(230)가 회전가능하게 설치되는 지지체(220)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

일 예로, 지지체(220)는 포밍장치의 일시적 오류 등에 의해 상기 제1 및 제2가이드체(211,213)에 결쳐진 코일(C)의 체류시간이 연장되면 해당 코일(C)은 도시한 바와 같이, 하방으로 늘어진 곡선의 형상으로 하중에 의해 쳐짐이 발생할 수 있는데, 이 쳐짐에 의해 해당 코일(C)이 바닥면과 면접하여 손상되는 것을 방지할 수 있게 상기 지지체(220)가 받쳐주게 하는 것이다.

한편, 본 발명에서의 루프가이드(200)는 도 6에 도시한 바와 같이, 지지체(220)는 물론, 제1 및 제2가이드체(211,213)가 슬라이드 이동가능하게 설치되게 바닥면에 설치되는 레일(240)을 더 포함할 수 있으며, 상기 레일(240)을 통해 상기 지지체(220)를 중심으로 상기 제1 및 제2가이드체(211,213)의 이격 거리를 용이하게 조절하여 피어싱부재(100)와 포밍장치 사이에서 코일(C)의 체류가 가능하도록 할 수 있다.

이때, 레일(240)의 길이방향을 따라 이동이 이루어진 지지체(220), 제1 및 제2가이드체(211,213)는 관통 삽입되는 고정핀 등에 의해 상기 레일(240)에 고정될 수 있는 구조를 갖는 것이 바람직하다.

아울러, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 또는 제2가이드체(211,213) 중 적어도 어느 하나는 상단 높이가 더 연장될 수 있게 서로 분리 결합이 가능한 두 분체로 이루어지되 두 분체로 이루어진 상기 제2가이드체(213)는 실린더 구조를 갖도록 외면에 구비된 승강수단(300)의 승강을 통해 그 높이가 가변될 수 있게 또 다른 실시예를 가질 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 피어싱장치(1)는 종래와는 차별적으로 제어신호에 의해 인터벌을 갖도록 승강하는 천공지그 및 그 하부에 코일(C)이 안착하는 안착지그(120)에 의해 관통공(Ca)을 천공 형성한 이후에, 해당 코일(C)이 다른 공정장치로 인입되기 이전에 소정높이를 갖는 루프가이드(200)에 의해 적은 공간의 사용으로 코일(C)의 체류시간을 높일 수 있는 효과를 기대할 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

1: 본 발명에 따른 코일 천공용 피어싱장치
100: 피어싱부재
110: 프레스몸체 111: 공간부
113: 천공지그 115: 삽입관
120: 안착지그 121: 안착판
123: 가이드봉 125: 속도제어수단
125a: 탄성체 125b: 실린더
130: 센서부재 131: 상부센서
133: 하부센서
200: 루프가이드
210: 가이드몸체 211: 제1가이드체
213: 제2가이드체 220: 지지체
230: 롤러 240: 레일
300: 승강수단
C: 코일
Ca: 관통공

Claims

제어신호에 의해 인터벌(Interval)을 갖도록 승강하되 그 승강에 의해 인입된 코일(C)에 관통공(Ca)을 형성하는 피어싱부재(100); 및
상기 피어싱부재(100) 후단부와 연동되게 설치되되 관통공(Ca)이 형성된 코일(C)이 걸쳐져 체류할 수 있도록 구비되는 루프가이드(200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 천공용 피어싱장치.
제1항에 있어서,
상기 피어싱부재(100)는
코일(C)이 인입되는 공간부(111)가 형성되되 상기 공간부(111) 내에서 제어부의 제어신호에 의해 천공지그(113)가 승강하며, 상기 천공지그(113)의 승강에 의해 해당 코일(C)에 관통공(Ca)을 천공 형성하는 프레스몸체(110);
상기 천공지그(113)와 횡방향으로 마주보게 상기 프레스몸체(110)와 탈착 가능하게 결합하되 관통공(Ca)을 형성하고자 하는 코일(C)이 안착하는 안착지그(120); 및
상기 프레스몸체(110)에 구비되되 승강하는 상기 천공지그(113)의 위치를 감지하는 센서부재(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 천공용 피어싱장치.
제2항에 있어서,
상기 안착지그(120)는
상면에 코일(C)이 안착하는 안착판(121);
상기 안착판(121) 외면에 횡방향으로 길이를 갖도록 형성되되 하강하는 상기 천공지그(113)가 삽입되는 가이드봉(123); 및
상기 가이드봉(123) 외면에 탄성 복원이 가능하도록 삽입되되 그 탄성력에 의해 상기 천공지그(113)의 하강속도를 제어하는 속도제어수단(125);을 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 천공용 피어싱장치.
제3항에 있어서,
상기 속도제어수단(125)은
탄성 복원이 가능하되 상기 가이드봉(123) 외면에 삽입되는 탄성체(125a) 또는 상부가 상기 천공지그(113)와 결합하되 하부는 상기 안착판(121)에 고정 체결되는 실린더(125b) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 코일 천공용 피어싱장치.
제1항에 있어서,
상기 루프가이드(200)는
코일(C) 외면이 걸쳐질 수 있게 소정 높이를 갖되 해당 코일(C)이 이동하는 방향으로 한 쌍이 서로 이웃하게 설치되는 가이드몸체(210);
한 쌍의 상기 가이드몸체(210) 사이에 구비되어 한 쌍의 강기 가이드몸체(210)에 걸쳐져 자중에 의해 늘어진 코일(C) 외면을 지지하는 지지체(220); 및
상기 가이드몸체(210)와 상기 지지체(220)에 회전가능하게 설치되되 코일(C)이 걸쳐지거나 지지되는 롤러(230);를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 천공용 피어싱장치.
제5항에 있어서,
한 쌍의 상기 가이드몸체(210)와 상기 지지체(220)는 상호 간의 간격이 조절될 수 있게 레일(240) 상부에 슬라이드 이동 후, 고정핀에 의해 고정될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 코일 천공용 피어싱장치.