KR930003526B1 - 금속 박판 벤딩 프레스 시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

금속 박판 벤딩 프레스 시스템

제 1 도는 본 발명의 처리 장치와, 그를 채용한 금속 박판 벤딩 시스템의 사시도.

제 2 도 및 제 3 도는 각각 제 1 도의 요부에 대한 일부 단면 확대 입면도 및 평면도.

제 4 도는 제 1 도의 장치 및 시스템의 측면도.

제 5 도, 제 6 도, 제 7 도, 제 8 도 및 제 9 도는 제 1 도 장치의 개략 작동도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 자동시스템 2 : 금속 박판(판상 피가공물)

4 : 벤딩 프레스 5 :자동처리장치

6 : 전자 시스템 7 : 저장부

8 : 운반장치 9 : 펀치

10 : 다이 11 : 백 게이지(백게이지 수단)

14 : 베드 요소부 15 : 픽업부재

16 : 헤드 18 : 베이스

19, 22 : 동력 운반대 21 : 직선 컬럼

23 : 분할 기어 24 : 직선 아암

30 : 엔드 포크 31, 32 : 요소부

33, 34 : 죠오 35 : 액튜 에이터

본 발명은 다양한 크기의 금속 박판을 벤딩시키기 위한 수치제어 자동처리 장치에 관한 것이며, 좀더 상세하게는 자동식 금속 박판 벤딩 프레스 시스템의 일체부로서 사용하기에 적당한 처리 장치에 관한 것으로 전체적으로는 벤딩 시스템에 관한 것이다.

공지된 모든 처리장치는 크기가 상당히 다양한 금속 박판을 처리하기에는 불합리한 외형적 구조를 갖고 있다. 그 이유로서는 종래 장치가 통상 자력식(마그네트) 또는 공기식(서커)의 다수의 픽업 장치를 갖는 프레임이 취부된 신장 자재한 단일의 로타리 아암으로 구성된 것을 들 수 있다. 이 형식의 처리 장치는 많은 결점을 갖는다. 즉, 상기 프레임에 의해 성능이 제한되고, 장치 그 자제가 매우 복잡하며, 다양한 크기의 금속 박판을 처리하기 위해서는 픽업부재를 교환해야 한다.

본 발명의 목적은 설계가 간단하고, 제조비용이 저렴하고, 콤팩트 하며, 다양한 크기의 금속 박판을 효과적으로 처리하며, 기계적 픽업부재를 사용하는 처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 이런 목적의 관점에 의하여, 금속 박판을 픽업 평면에 공유면으로 고착시키도록 상기 금속 박판과 협동하는 픽업부재와, 이 픽업부재를 다수의 상이한 위치 내에 선택적으로 이동시켜 벤딩 프레스상에서 상기 금속 박판을 자동적으로 벤딩하는 수단으로 구성된 수치제어 자동 처리 장치에 있어서, 이 처리 장치가 상기 픽업부재를 지지하고 상기 픽업부재를 2개의 직교 축선 주위로 회전시키는 헤드와, 상기 헤드를 3개의 데카르트 축선을 따라 기준 시스템에 관하여 제어되어 상기 헤드를 이동시키는 상기 헤드용 지지 부재로 구성되며, 또한 상기 헤드는 상기 픽업부재를 직접 지지하고 상기 픽업부재에 일체로 견고하게 접속되며 상기 2개의 직교 축선중 상기 픽업 평면에 수직인 제 1 축선 주위로 회전시키도록 취부된 제 1 동력 요소부와, 이 제 1 동력 요소부를 회전하도록 지지하며 상기 2개의 직교축선중 상기 픽업 평면에 평행한 제 2 축선 주위로 회전시키도록 상기 지지부재상에 일체로 취부된 제 2 동력 요소부로 구성되며, 상기 지지부재는 상기 기준 시스템에 대한 어떠한 상대적 위치 변화도 없게 상기 제 2 축선을 이동시키는 것을 특징으로 하는 수치제어 자동 처리장치가 제공된다.

이제 첨부도면을 참조로 본 발명의 한정되지 않는 실시예에 대하여 설명한다.

제 1 도 내지 제 4 도에서 참조부호(1)는 금속 박판(2)을 벤딩하고 특히 꼭 그것만으로 한정되지는 않지만 박스(3)를 제조하는 자동 시스템을 나타낸다. 상기 자동시스템(1)은 임의의 공지된 형식의 벤딩 프레스(4)와, 예컨대 마이크로 프로세서로 공지된 전자 시스템(6)에 의해 제어되는 자동 처리 장치(5), 상기 금속 박판(2)의 저장부(7) 및 완성된 박스(3)를 위한 하역 및 운반 장치로(8)로 구성된다. 또한 상기 벤딩 프레스(4)는 펀치(9)와 다이(10)로 구성되며, 이들 양자는 서로 평행하게 면하여 설치되고, 프레스(4)의 종 축선에 평행하고 이후 "만곡 축선"으로도 지칭되는 직선 축선(C)(제 5 도 참조)을 따라 그들 사이에 놓여진 금속 박판(2)을 만곡시키도록 짝을 이루고 있다(제 6 도 및 제 7 도 참조). 상기 벤딩 프레스(4)는 또한 공지된 형식의 이동식 수치제어 백 게이지(11)를 갖고 있으며, 이 백 게이지(11)는 자동 처리 장치(5)에 대하여 만곡 축선(C)의 후방 및 상기 처리 장치(5)에 대향 위치되어 전자 시스템(6) 또는 그와 유사한 것에 의해 제어되며 상기 프레스(4)에 일체로 취부되어 그와 협동하여 금속 박판(2)의 위치를 결정한다.

또한 본 발명에 따라서, 상기 백 게이지(11)는 1쌍 이상의 공지된 임의 형식의 선형 위치 변환기(포텐쇼미터, 광학자등)를 가지며, 상기 위치 변환기는 만곡 축선(C)에 대한 상기 금속 박판(2)의 상대 위치를 검출하고, 그에 따라 전자 시스템(6)으로 하여금 상기 처리장치(5)를 적절히 제어함으로써 상기 금속 박판(2)의 위치를 보정케하는 제어 신호를 예컨대 라인(13)을 통하여 상기 전자 시스템(6)에 공급하기 위하여, 비교적 긴 측정 범위(센티미터로 측정 가능)를 가지며 상기 처리 장치(5)에 의해 처리되는 금속 박판(2)과 협동하여 사용되도록 되어 있다. 또한 본 발명에 따라서, 프레스(4)의 자중을 이용하여 처리 장치(5)의 필요한 구조적 강성을 제공하도록 프레스의 베드 요소부(14)상에 만곡 축선(C)과 평행하게 직접 취부되어 프레스(4)와 일체로 되어 있다. 프레스(4)의 형식(이동 펀치 또는 이동 다이)에 따라 즉, 처리 장치(5)가 펀치(9)에 상대적으로 고정된 경우에는 베드 요소부(14)의 작동시 처리장치(5)가 베드 요소부(14)와 다이(10)와 함께 고정 펀치(9)를 향해 상승될 경우에는 베드 요소부(14)가 다이(10)를 지지하는 이동 구조체의 일부로 형성될 수있다.

상기 처리 장치(5)는 임의 형식의 픽업부재(15)와, 이 픽업부재(15)를 일체로 지지하며 상기 픽업부재(15)를 2개의 직교 축선(A 및 B)(제 1 도, 제 2 도 및 제 3 도 참조) 주위로 회전시키는 헤드(16) 및, 상기 헤드(16)를 위한 지지부재로 구성된 장치이며, 이때 상기 픽업부재(15)는 동일 공유면을 픽업부재(15)를 통하는 픽업 평면에 고착하고 그에 따라 상기 금속 박판(2)을 상기 픽업부재(15)에 일체 및 공유하여 견고하게 이동시키도록 단일의 금속 박판(2)과 협동하도록 되어 있으며, 상기 지지부재는 상기 전자 시스템(6)내에 기억되고 만곡 축선(C)에 상대적으로 고정된 기준 시스템의 좌표에 상대적으로 3개의 데카르트 축선 특히 상기 만곡 축선(C)에 평행하는 축선(X)을 따라 상기 헤드를 이동시키는 한편 상기 헤드로부터의 고정 거리에 위치되는 동시에 도시된 축선(X)의 수직면, 일예로서 기준 곡선 극선(Y, Z)에 따른 평면에 위치한다.

또한 헤드(16)를 지지하는 상기 부재는 상기 축선(X)과 평행 및 정합하는 종축선을 갖는 베드 요소부(14)에 일제로 고찰된 U-단면이 바람직한 직선 베이스(18)와, 인코더 또는 그와 유사한 기타의 위치 변환기를 갖는 제 1 스텝 모우터(20)에 의해 구동되어 축선(X)방향으로 베이스(18)를 따라 이동하는 공지된 형식의 제 1 동력 운반대(19), 상기 축선(X)의 수직면에 존재함으로써 상기 제 1 운반대(19)의 이동 방향에 수직인 곡선 궤도(Y)상에서 분할 기어(23)를 따라 상기 제 1 동력 운반대(19)상을 이동하는 제 2 동력 운반대(22)에 지지되는 직선 컬럼(21) 및, 상기 직선 컬럼(21)의 정부를 가로질러 상기 제 1 운반대(19)의 축선(X)이동 방향과 베이스(18)에 수직으로 고착된 직선 아암(24)으로 구성된다. 상기 제 2 동력 운반대(22)는 예를들어 각각의 인코더를 갖는 스텝 모우터(25)에 의해 구동되는 직선 컬럼(21)은 축선(Y)에 직교하는 축선(Z)방향으로 축선(Y)방향 동일 평면에 존재하면서 상기 제 2 동력 운반대(22)상에서 종 축선을 따라 이동하며, 따라서 상기 축선(X)에 수직하게 상기 제 1 동력 운반대(19)는 이동한다. 상기 아암(24)은 헤드(16)에 대하여 2개의 추가 모우터 및 위치 변환기(27 및 28)와 상기 헤드(16)를 지지하는 엔드포크(30)를 갖는다. 본 발명에 따라서 부재(15)에 일체로 견고하게 접속되어 부재(15)를 직접 지지하는 제 1 요소부(31), 동제 1 요소부(31)를 직접 지지하며 부재(15)로부터 분리되고 헤드(16)의 나머지 부와 함께 내부에 수용된 엔드포크(30)상에 지지되는 제 2 요소부(32)로 구성된다. 상기 제 1 요소부(31)는 모우터(27)에 의해 공지된 방법(도시 안됨)으로 구동되며 축선(A)주위로 회전하도록 상기 제 2 요소부(32)상에 취부되는 반면에, 상기 제 2 요소부(32)는 모우터(28)에 의해 공지된 방법(도시안됨)으로 구동되고 축선(B)주위로 회전하도록 엔드 포크(30)상에 취부된다.

본 발명에 따라서 상기 요소부(31 및 32)는 서로 시계방향으로 취부되며, 이때 각 회전축선(A 및 B)은 교차하며 또한 상기 축선(A 및 B)에 동축으로 회전하는 상기 요소부(31 및 32)는 상기 금속 박판(2) 픽업면에 각각 수직 및 평행하게 설치되어 있다. 환언하면, 상기 헤드(16)는 축선(A)이 픽업부재(15)의 부재(15) 및 등 픽업부재(15)에 의해 고착된 금속 박판(2)에 직교하는 반면에 축선(B)은 상기 금속 박판(2)에 평행 및 거의 공유면이 되도록 구성되어 있다. 제 2 요소부(32)의 회전축선(B) 또는 축선(X), 상세하게는 펀치(9)에 평행하게 위치하며 따라서 축선(C)에도 평행하게 위치한다. 헤드(16)를 지지하는 부재에 대한 상기 구조에 의해 상기 처리 장치(5)는 양 운반대(19 및 22)와 직선 컬럼(21)중의 하나 또는 모두를 임의의 방향으로 거동시키도록 작동되며 축선(B)은 상기 시스템(6)내에 저장되고 축선(C)에 상대적으로 고정된 상기 기준 시스템에 상대적인 위치 변화없이 헤드(16)와 함게 거동하는 것을 수반한다. 즉 축선(B)는 상기 처리 장치(5)에 접속된 프레스(4)상의 만곡 축선(C)과 항상 평행을 유지한다.

본 발명에 따라서, 픽업부재(15)는 T형 수평 단면을 갖는 1쌍의 평행하는 대향 죠오(33 및 34)로 구성된 기계적 그립과, 상기 대향죠오(33 및 34)를 그의 각 평면에 수직으로 그의 대칭 축선을 따라 거동시키는 가급적 유압식 또는 공기식으로 된 공지된 형식의 선형 액튜에이터(35)로 이루어진다. 상기 액튜에이터(35)는 그의 축선이 회전축선(A)에 일치되도록 설치되며, 크기를 줄이기 위해 일렬로 된 1쌍의 공기 동력식 실린더로 구성하는 것이 바람직하다. 조요(33)는 베어링(36)상의 축선(A)주위로 회전하도록 제 2 요소부(32)내부에 취부된 원통 슬리이브로 구성된 제 1 요소부(31)에 일체로 취부되어 있다. 한편 타방의 죠오(34)는 액튜에이터(35)상의 로드에 일체로 취부되며 계속하여 로드(37)는 슬리이브(31) 내부에 느슨하고 동축으로 취부되어 있다. 우발적인 회전을 방지키 위하여, 죠오(33 및 34)에 함께 힌지된 1조의 연결봉(42)에 의해 상기 죠오(33 및 34)는 대향하는 픽업 연부(40)상에 함께 힌지되어 있다. 계속하여 제 2 요소부(32)는 각 베이링(45)상에 느슨하게 취부된 핀(44)에 의해 아암(24)상에 축선(B)과 동축으로 힌지되어 있다. 상기 아암(24)은 거의 평행 육면체이며, 제 1 요소부(31)와 동 제 1 요소부와 일체인 픽업부재(15)를 만곡축선(C)에 수직인 평면에 특히 축선(D)에 대하여 대칭되는 아아크를 통하여 회전시키도록 동일점에서 두축선(A 및 B)을 교차하는 축선(D)(제 3 도 참조)에 대하여 대칭된다.

본 발명에 따라서 금속 박판(2)을 간섭이 되지 않게 효과적으로 처리하기 위해서는, 제 1 요소부(31)를 180°이상의 아아크를 통하여 축선(A) 주위로 회전시키는 동시에 제 2 요소부(32)를 최소 235°의 아아크를 통하여 축선(B)주위로 회전시켜야 한다. 상기 사항은 제 2 도에 빗금으로 나타낸 바와 같이 축선(B)에 수직인 평면에서 픽업부재(15)를 축선(B) 주위의 2개의 제한점 내에 수용하는 대향 공동부(30a)(제 2 도 참조)에 의해 형성된 엔드 포크(30)근처에 아암(24)을 경사지게 함으로써 형성된다. 또한 직선 컬럼(21)은 아암(24)보다 더 협소하게 형성되며 처리 장치(5)전체는 적어도 1면이 축선(D)에 수직으로 측정되는 아암(24)의 폭보다 더 작도록 형성되어 있다. 역으로 대칭인 T-형상의 죠오(33 및 34)는 축선(A)에 수직인 평면에서 수평으로 볼때(제 3 도 참조), 픽업 연부(40)를 갖는 최대로 넓은 단부가 축선(D)에 대하여 시계방향으로 측정되는 아암(24)의 폭의 절반보다 큰 거리 "m"만픔 회전축선(A)으로부터 분리되므로, 상기 단부는 픽업부재(15)가 축선(D)에 수직으로 회전될 경우 아암(24)에 대하여 횡으로 돌기되며, 그에 따라 픽업부재(15)가 부하의 여부에 관계없이 아암(24)과의 간섭이 방지된다.

따라서, 금속 박판(2)은 픽업부재(15)를 축선(D)에 수직(축선(A) 주위로 90°추가 회전)으로 형성한채 픽업부재(15)를 축선(B) 주위로 회전시킴으로써 180°이상 자유롭게 회전될 수 있다.

처리 장치(5)는 선택에 따라 픽업부재(15)상에 유지된 박판(2)을 파지 및 지지하기 위해 또한 상기 픽업 부재(15)와 동일하며 소정의 위치에 베이스(18)의 단부와 일체로 취부된 1개 이상의 보조 픽업부재(50)로 구성되기도 한다. 또한 상기 보조 픽업부재에 근접하게 변환기(12)와 유사한 1개 이상의 선형 변환기(54)를 갖는 고정된 측방 게이지(53)도 설치된다. 변환기(54) 또한 처리 장치(5)의 위치를 조정하는 제어 신호를 전자 시스템(6)에 제공하기 위해 라인(55)상에서 상기 전자 시스템(6)에 연결된다. 작동시 상기 처리장치(5)는 픽업부재(15)내에 금속 박판(2)을 파지시킴으로써 저장부(7)로부터 일시에 상기 금속 박판(2)을 인출하며, 상기 인출된 금속 박판(2)을 축선(C)에 상대적인 다수의 상이한 작동 위치내로 선택적으로 이동시킨다. 특히 비정상적인 만곡을 방지하기 위해 픽업부재(15)가 장방형 금속 박판(2)의 장측부중 하나를 파지하는 것이 필요하므로 제 6 도 및 제 8 도에 도시된 바와 같이 픽업부재(15)상의 금속 박판(2)의 단측부가 우선 만곡된다. 픽업부재(15)를 축선(A) 주위로 회전함으로써 픽업부재(15)에 의해 파지된 장측부에 대향하는 타 장측부가 펀치(9)와 다이(10)사이에 존재하도록 금속 박판(2)을 그의 평면에 수직으로 회전한다. 상기 장측부가 펀치(9) 및 다이(10)사이에 파지되어 있는 동안(제 7 도 및 제 9 도) 픽업부재(15)는 금속 박판의 단측부의 하나에 의해 부분적으로 만곡된 금속 박판(2)을 파지하도록 재개방 및 회전될 수 있으며, 따라서 그 측부가 만곡되지 않도록 한다. 금속 박판(2)의 작은 크기로 인하여 이것이 불가능할 경우, 픽업부재(15)의 변위 중에 금속 박판(2)을 조여주는 보조 픽업부재(50)를 사용하는 처리 장치(5)에 의해 자동적으로 설치된다.

픽업부재(15)의 변위 중, 위치의 정확도는 처리 장치(5)에 의해 유지되며, 동 처리 장치(5)는 픽업부재(15)에 의해 재파지된 금속 박판(2)을 측방 게이지(53) 및 변환기(54)에 위치시키며, 이어서 예를들어 픽업부재(15)를 축선(A) 주위로 회전시키고 운반대(22)와 직선 컬럼(21)을 이동시킴으로써 금속 박판(2)을 정확히 재위치시키는 제어신호를 전자 시스템(6)을 경유하여 공급하는 백 게이지(11) 및 변환기(1)에 위치시킨다. 또한 각각의 벤딩 작업중 픽업부재(15)는 금속 박판(2)을 지지하며 동시에 만곡 축선(C)과 평행하는 축선(B) 주위로 개방 및 회전시킴으로써 펀치(9) 및 다이(10)에 의해 유도된 상기 금속 박판(2)의 경사 운동을 수반한다.

제 5 도의 평면도에 도시된 제한점 중의 어느 하나 내의 축선(A) 주위로 픽업부재(15)를 회전시킨 후 축선(B)의 주위로 회전시킴으로써 금속 박판(2) 또한 이미 서술된 바와 같이 180°이상 회전될 수 있다.

본 발명의 잇점은 전술된 설명으로부터 명백하다. 그중 가장 중요한 것은 처리 장치(5)의 수치 제어 변위 및 변환기(12 및 54)의 사용으로 인해 금속 박판(2)을 매우 정확하게 위치시키는 점이다. 2번째의 잇점은 본 발명의 처리 장치가 프레스 자체의 일부분 상에 지지됨으로써 공지된 장치보다 저렴하고 경량인 점이다. 3번째의 잇점은 작업대 공간이 축소되어, 전체적으로 벤딩 시스템의 운반 및 설치가 용이한 점이다. 마지막으로 프레스의 전방부를 자유롭게 하기 위해 운반대(19)를 베이스(18)의 일단부에 단지 이동시킴으로써 백 게이지(11)를 구비하고 상기 시스템 상에 있는 프레스를 통상의 방법으로 수동으로 조작할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (8)

1. 펀치(9) 및, 상기 펀치(9)와 협동하여 그 사이에 제공되는 판상 피가공물(2)을 벤딩하기 위하여 제 1 방향으로 신장하는 다이(10)를 구비한 벤딩 프레스 ; 상기 펀치(9) 및 다이(10)의 후방에 위치하여, 상기 펀치(9) 및 다이(10)의 종축에 수직인 제 2 방향으로 상기 펀치(9) 및 다이(10)에 대하여 상기 판상 피가공물(2)의 후연부의 일치를 검출하기 위한 백 게이지수단(11) 및 ; 상기 펀치(9) 및 다이(10)의 전방에 위치하여 상기 펀치(9)와 다이(10)와의 사이에 상기 판상 피가공물(2)을 제공하며, 상기 제 2 방향으로 이동하여 상기 백 게이지수단(11)의 신호에 따라 상기 펀치(9) 및 다이(10)에 대하여 상기 판상 피가공물(2)을 정위치시키는 자동처리 장치(5)를 포함하는 벤딩 프레스 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 백 게이지 수단(11)이 상기 펀치(9) 및 다이(10)의 종축을 따라 선형으로 배열되어 있는 다수의 센서를 포함함을 특징으로 하는 벤딩 프레스 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 적어도 2개의 상기 센서가 소정의 위치에 있는 상기 피가공물(2)의 후연부를 따라 상기 피가공물의 두 부분을 동시에 검출할때, 상기 백 게이지 수단(11)이 검출신호를 출력하도록 되어 있음을 특징으로 하는 벤딩 프레스 시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 피가공물(2)의 후연부와 접촉함으로써 상기 센서가 상기 피가공물(2)의 후연부의 위치를 검출함을 특징으로 하는 벤딩 프레스 시스템.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 백 게이지 수단(11)은 1쌍의 선형 변환기(12)를 포함하는 벤딩 프레스 시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 백 게이지 수단(11)은 상기 펀치(9) 및 다이(10)에 대하여 원근 운동이 가능토록 된 것을 특징으로 하는 벤딩 프레스 시스템.
7. 펀치(9) 및, 상기 펀치(9)와 협동하여 그 사이에 제공되는 판상 피가공물(2)을 벤딩하기 위한 X축 방향으로 신장하는 다이(10)를 구비한 벤딩 프레스 ; 상기 펀치(9) 및 다이(10)의 전방에 위치하여 상기 펀치(9)와 다이(10)와의 사이에 상기 판상 피가공물(2)을 제공하며, 상기 X축 방향으로 이동하여 상기 판상 피가공물(2)을 파지하는 자동 처리 장치(5) ; 상기 판상 피가공물(2)이 X축 방향의 소정의 위치에 정위치되어 있음을 검출하기 위하여 상기 벤딩 프레스(4)의 프레임상에 구비된 측면 게이지수단(53) ; 상기 자동 처리 장치(5)가 상기 X축 방향으로 이동하는 거리를 검출하기 위한 수단 및 ; 상기 측면 게이지 수단(53) 및 이동거리 검출수단에 접속되어 있으며, 상기 측면 게이지 수단 및 이동거리 검출수단의 신호에 따라 상기 X축 방향으로의 상기 피가공물(2)의 위치를 계산하여 상기 자동 처리장치(5)를 조절함으로써 상기 펀치(9) 및 다이(10)에 대하여 상기 X축 방향으로의 소정의 위치에 상기 피가공물(2)을 정위치 시키도록 하는 조절 수단을 포함하는 벤딩 프레스 시스템.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 측면 게이지 수단(53)은 하나의 선형 변환기(54)를 포함하는 벤딩 프레스 시스템.