KR930011524B1

KR930011524B1 - 자동 천공장치

Info

Publication number: KR930011524B1
Application number: KR1019910006348A
Authority: KR
Inventors: 오귀연
Original assignee: 쌍용자동차 주식회사; 손명원
Priority date: 1991-04-20
Filing date: 1991-04-20
Publication date: 1993-12-10
Also published as: KR920019500A

Abstract

내용 없음.

Description

자동 천공장치

제1도는 본 발명에 따라 천공작업을 실시하는 상태를 도시한 사시도.

제2도는 제 1 도의 A-A'선 단면도.

제3도는 본 발명의 프레임 이송장치와 펀치이동장치 및 타발장치를 도시한 요부 사시도.

제4도는 제 3 도의 B-B'선 단면도.

제5도는 종래기술에 따라 천공작업을 실시하는 상태를 도시한 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 프레임 이송장치 60 : 펀치이동장치

80 : 타발장치 90 : 소형컴퓨터

100 : 프레스장치 300 : 프레임(FRAME)

400 : 드릴게이지(DRILL GAGE) H : 구멍(HOLE).

본 발명은 트럭(Truck)등과 같은 차량의 차대(車臺)를 구성하는 프레임에 구멍을 자동으로 가공하는 자동천공장치에 관한 것으로, 특히 유체압으로 작동되는 프레스장치와 소형컴퓨터를 이용하여 서로 다른 직경을 갖춘 구멍을 연속적으로 신속하게 천공하도록된 자동천공장치에 관한 것이다.

일반적으로 화물차량의 프레임(frame)은 차량이 주행중에 받는 노면으로 부터의 충격이나 수하물의 하중에 의하여 발생하는 굽음, 비틀림, 인장 및 진동등에 충분히 견딜수 있도록 높은 강성을 갖추면서 가벼운 구조를 갖추기 위해 ㄷ형 챈널(ㄷ - Channel)로 구성되어 있다. 또한, 차량의 엔진(Engine)이나 주행에 필요한 각종 부품을 장착하기 위해 서로 다른 직경을 갖춘 다수개의 구멍을 상기 프레임에 형성하도록 되어 있다.

그러나, 상기 프레임에 다수개의 구멍을 가공하기 위한 종래 기술로서는 제 5도에 도시된 바와 같이 한쌍의 레일(rail)(200)(200') 사이에 가공하고자 하는 프레임(300)을 위치시키고 상기 프레임(300)의 플랜지부(300a)(300b) 사이에서 다수개의 구멍 안내 부시(Bush)(400a)가 형성된 드릴게이지(Drill gage)(400)를 위치시킨 다음, 상기 레일(200)(200') 위에서 활주 이동하는 드릴링머신(Drilling Machin e)(410)을 이용하여 수작업으로 구멍을 가공하는 것이었다.

따라서, 상기와 같은 종래의 기술로서는 작업자가 수시로 드릴링머신(410)을 이동시켜야만 하고, 원하는 위치에 구멍을 다수개 형성한 후 드릴게이지(400)를 이동시켜 다른 구멍을 형성하여야 하기 때문에 하나의 차체 프레임에 350개 내지 500개의 구멍을 형성하기 위해서는 다수의 작업인원과 과다한 작업시간이 필요한 것이었다. 특히, 작업자가 수작업으로 모든 작업을 수행하여야 하기 때문에 드릴게이지(400)를 정확하게 위치시키지 못하는 경우 구멍형성위치가 부정확하게 되어 차량 조립시에 각종 부품의 조립작업이 신속, 정확하게 이루어지지 않는다고 하는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들을 개선하기 위한 것으로서, 작업자의 수작업에 의하지 아니하고, 컴퓨터에 의해 자동으로 위치가 선정되며 프레스에 의해 신속히 타공(打共)되어 연속적으로 정확하게 구멍을 형성함으로써 생산성 향상과 프레임의 불량품 발생율을 현저히 감소시키도록 된 자동천공장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 프레스의 보울스터 (Bolster) 상부에 일정간격으로 떨어져 위치되고 상부면에는 요홈이 형성되어 다수개의 로울러가 회전가능토록 안치되며, 상기 요홈의 좌, 우측에 프레임의 폭과 일치하는 간격으로 복수개의 안내 로울러가 장착되어 프레임을 일방향으로 이동 안내하는 한쌍의 받침대 : 상기 받침대위로 진입하는 프레임의 일측단부를 고정하여 서어브 모터의 회전 작동으로 상기 프레임을 받침대 위에서 선, 후로 이동시키는 프레임 이송장치 : 다수개의 펀치(punch)를 스프링에 의해 상부로 탄력지지 하도록 된 상부 판과,상기 상부판에 다수개의 지지봉을 매개로 결합되고 중앙에 상기 펀치가 삽입되는 구멍이 다수개 형성된 하부판으로 이루어진 펀치 고정대가 상기 받침대의 사이에 위치되고 한쌍의 횡행 레일위에서 시어보모터의 회전 작동으로 상기 펀치를 좌, 우 이동시키는 펀치이동장치 ; 프레스의 슬라이드 하부에 일정간격으로 떨어져 위치되고 하부에 완충장치가 각각 갖춰진 한쌍의 스트립퍼(Stripper)와 상기 스트립퍼 사이에서 서어보코터의 회전작동으로 횡방향으로 이동되어 선택된 펀치의 머리부를 타격하는 햄머(Hammer)를 갖춘 타발장치 ; 및 상기 타발장치가 상승되어 있는 동안 사전에 프로그램된 구멍 형성위치에 따라 서어보 모터에 전기적 신호를 제공하여 프레임 이송장치와 펀치이동장치 및 타발장치를 위히 변경시킨 다음, 상기 타발장치를 하강시키도록 전기적 신호를 연속적으로 발생시키는 소형컴퓨터 ;를 포함하는 자동천공장치를 마련함에 의한다.

이하, 도면에 따라 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명한다.

제1도에는 본 발명에 따른 자동천공장치(1)가 유체압으로 작동되는 공지의 프레스장치(100)에 적용되어 슬라이드(slide)(11)와 보울스터(Bolster)(12) 사이에 위치되어 있다.

보울스터(120) 상부에는 일정간격으로 떨어져 위치된 한쌍의 받침대(20)(20')가 고정되고, 상기 받침대(20)(20')의 상부면에는 일정깊이를 갖춘 요홈(20a)(20a')이 각각 형성되며, 상기 요홈(20a)(20a') 내부에는 복수개의 고정돌기(21)에 의해 다수개의 로울러(22)가 회전 가능토록 안치되어 있다. 그리고, 상기 요홈(20a)(20a')의 좌, 우측에는 프레임(300)의 폭과 일치하는 간격으로 복수개의 안내로울러(23)가 각각 직립된 상태로 위치되어 있다. 상기 프레스장치(100)의 전, 후방으로는 일정높이의 지지대(50)(50')가 위치되고 상기 전방지지대(50)의 상부에는 프레임 이송장치(30)가 위치되어 받침대(20)와 근접하여 프레임(300)의 일측단부(300c)가 소정위치에 접근할 때 상기 일측단부(300c)를 견고히 고정하도록 전기적으로 작동되거나 또는 유체압으로 작동되는 고정수단(31)이 위치되며, 상기 고정수단(31)의 일측은 상기 전방 지지대(50)위에 고리형지지 베어링(32)에 의해 회전가능토록 설치된 리드 스크류(lead scres)(33)의 일측과 나사결합하고 있다.

상기 리드 스크류(33)는 상기 고정수단(31)과 결합되는 반대측에 서어보 모터 (34)의 회전축(34a)과 일치로 결합되어 서어보 모터(34)의 회전작동으로 상기 공정수단(31)이 X축 방향에서 전, 후로 이동가능토록 구성되어 있다.

또한, 상기 받침대(20)(20') 사이와 보울스터(120)의 상부면에는 펀치이동장치(60)가 위치되고, 각각 직경이 다른 다수개의 펀치(61)를 갖춘 상부판(62)과 상기 상부판(62)에 다수개의 지지봉(63)을 매개로 결합되고 중앙부에 상기 펀치(61)가 삽입되는 구멍(64)이 각각 관통 형성된 하부판(65)으로 이루어진 펀치 고정대(66)가 위치되고, 상기 펀치 고정대(66)는 보울스터(120)의 상부면에 일정간격으로 형성된 한쌍의 횡행레일(67)(67')위에서 활주가능토록 장착되며, 하부판(65)의 일측면에는 일정길이의 암나사부(68a) 갖춘 안내돌기(68)가 형성되어 상기 암나사부(68a)와 대응하는 숫나사부(69a)를 갖춘 리드 스크류(69)와 나사결합하고 있다. 그리고, 상기 리드 스크류(69)는 상기 안내돌기(68)와 결합된 반대측 단부가 서어보 모터(70)의 회전축 (70a)과 일체로 결합하여 상기 서어보 모터(70)의 회전작동에 따라 펀치고정대(66)가 Y축을 따라 이동가능토록 구성되어 있다.

또한, 상기 하부판(65)의 상부면(65a)은 받침대(20)(20')의 로울러(22) 상부면(미도시)과 수평상태를 이루고, 상기 상부판(62)에 관통되어 끼워진 다수개의 펀치 (61)는 펀치(61)의 직경보다 큰 직경을 갖춘 머리부(61a)와 상부판(62)의 상부면 (62a) 사이에 코일 스프링(71)을 갖추어 상기 코일 스프링(71)의 탄발력으로 항상 상부를 향해 탄력지지되고 있다.

한편, 유압으로 작동되는 프래스장치(100)의 지주(130)에는 슬라이드(110)가 일정높이로 상승하였을 때 전기적 신호를 소형컴퓨터로 발송하는 위치 검출수단(135)이 위치되고, 슬라이드(110) 하부에는 타발장치(80)가 위치되어 상단부가 일체로 상기 슬라이드(110)와 고정되고 서로 일정간격으로 떨어져 위치되며, 각각 하부에 완충장치 (81)(81')가 갖취진 한쌍의 스트립터(Stripper)(82)(82')가 위치되며, 상기 스트립퍼 (82)(82')의 완충장치(81)(82')는 프레임(300)의 플랜지부(300a)(300b) 사이의 폭에 해당하는 크기를 갖추고 있다. 또한, 상기 스트립퍼(82)(82') 사이에는 슬라이드 (110) 하부면에 횡방향으로 일정길이 형성된형 단면의 요홈(83)에형 단면의 상단부(84a)가 활주가능토록 결합하고, 중앙부에는 리드 스크류(85)가 관통하는 일정크기의 햄머(84)가 위치되며, 상기 햄머(84)의 일측으로는 서어보 모터(86)가 슬라이드 (110)에 고정되어 상기 서어보 모터(86)의 최전축(86a)이 리드 스크류(85)의 일측과 일체로 결합되어 있다. 그리고, 상기 프레임 이송장치(30)와 펀치이동장치(60) 및 상기 타발장치(80)를 연속적으로 사전에 프로그램된 순서에 따라 구동시키도록 전기적 신호를 제공하는 소형컴퓨터(90)는 프로그램으로 구멍 형성 n이치가 입력되는 입력장치(미도시)와, 상기 프로그램에 의해 전기적 신호를 서어보 모터(34)(70)(86)와 프레스 (100)의 슬라이드 구동장치(미도시)에 인가시키는 출력장치(미도시)를 갖추고, X축과 Y축의 기준점과 펀치(61)의 직경에 따라 프로그램된 좌표에 의해 위치를 설정하는 데이터가 저장된 비소열성 기억장치(미도시)를 갖추고 있다.

미설명부호(H)는 다양한 직경을 갖춘 구멍이고, (31a)는 전선 또는 유압 공급배관이며 (91)는 도선(CABLE), (52)(52')는 전, 후방지지대에 장착된 이송로울러이다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

프레스장치(100)의 후방으로부터 프레임(300)을 펀치 고정대(66)의 상, 하부판(62)(65) 사이에서 받침대(20)(20')의 안내로울러(23) 사이로 진입시켜 일축단부 (300C)를 프레임 이송장치(30)의 고정수단(31)에 고정시킨다. 다음, 프로그램으로 구멍 형성 위치가 입력된 소형컴퓨터(90)를 작동시키면 출력장치가 프레임이송장치 (30)의 서어보 모터(34)와, 펀치이동장치(60)의 서어보 모터(70) 및, 타발장치(80)의 서어보 모터(86)를 구동하도록 전기적 신호를 발생시킨다.

상기 전기적 신호에 따라 서어보 모터(34)(70)(86)는 각각 사전에 계산된 위치 만큼 회전하게 되고, 각각 리드 스트류(33)(69)(85)를 통하여 고정수단(31)과 펀치 고정대(66) 및 햄머(84)를 소정거리 만큼 위치이동 시킨다.

이때 고정수단(31)은 프레임(300)을 받침대(20)(20')의 안내로울러(23)에 의해 일방향으로 즉, X방향으로 이동시키게 되며, 펀치 고정대(66)는 상부판(62)의 펀치(61)를 보울스터(120)에 장착된 횡행 레일(67)을 따라서 상기 X축 방향과는 직교하는 Y축 방향으로 위치이동시킨다.

또한, 햄머(84)는 프레임(300)의 구멍 형성위치로 이동된 펀치(61)에 타격을 가하도록 이동된다.

상기와 같이 X와 Y축에 대하여 슬라이드(110)에 부착된 햄머(84)의 타격 중심선이 구멍을 형성하고자 하는 프레임(300)의 위치와 일치되고, 상기 구멍에 행당하는 직경을 갖춘 선택된 펀치(61)가 위치되면 상기 소형컴퓨터(90)의 출력장치는 프레스장치(100)의 슬라이드 구동장치를 가동하여 슬라이드(110)를 수직 하강 시킨다. 이때, 슬라이드(110)에 부착된 스트립터(82)(82')는 프레임(300)의 플램지부(300a) (300b) 사이로 완충장치(81)(81')를 삽입하여 받침대(20)(20')의 로울러(22) 상부면과, 펀치 고정대(66)의 하부판(65) 상부면(65a)에 프레임(300)을 압압하여 평행상태로 유지시키고, 슬라이드(110)가 좀더 하강하면, 상기 스트립퍼(82)(82') 사이의 햄머(84)가 하부에 위치된 펀치(61)의 머리부(61a)를 타격하게 된다.

이때, 햄머(84)는 하나의 선택된 펀치(61)만을 타격할수 있는 크기를 갖추고 있기 때문에 선택된 하나의 펀치(61) 이외의 펀치는 타격을 받지 않게 된다.

따라서, 상기 햄머(84)의 충격력으로 선택된 펀치(61)가 프레임(300)을 관통하여 하부판(65)의 구멍(64)으로 삽입되고, 이러한 작동으로 인하여 프레임(300)에는 구멍(H)이 형성된다.

다음, 하나의 구멍(H)이 가공완료되면 소형컴퓨터(990)의 출력장치는 슬라이드(110)를 상승시키고 다음 순서의 구멍(H)을 가공하기 위하여 프레임 이송장치(30)와 펀치이동장치(60) 및 타발장치(80)를 다시 위치 변경시키게 된다.

이때, 타공에 사용되었던 펀치(61)는 스프링(71)의 탄발력으로 원래의 위치로 복귀하기 때문에 상기 프레임 이송장치(30)와 펀치이동장치(60)가 다시 위치변경하여도 아무런 간섭을 발생시키지 않는다.

상기와 같이 연속적으로 정확하게 구멍을 형성하기 위해서는 상기 프레임 이송장치(30)와 펀치이동장치(60) 및 타발장치(80)에 사용되는 서어보 모터(34)(70) (86)가 소형컴퓨터(90)의 전기적 신호에 따라 정확히 회전 작동 되는 것이 요구되고, 이러한 서어보 모터(34)(70)(86)는 일반적으로 자동제어 분야에서 사용되는 염가의 것이어도 무방하다. 또한, 본 발명의 자동천공장치(1)가 장착되는 프레스장치(100)는 유체압을 이동하는 어떠한 형상의 것이어도 무방하고, 다만 상기 프레임(300)에 구멍 (H)을 연속적으로 타공할수 있는 성능을 갖추어야 함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 컴퓨터에 의해 원하는 구멍의 위치가 자동으로 설정되기 때문에 구멍의 형성위치가 매우 정확하고, 유체압을 이용한 프레스장치에 의해 연속적으로 구멍이 형성되기 때문에 구멍가공시간이 현저히 단축되며, 상기 자동천공장치(1)에 프레임(300)을 장착하기만 하면, 소형컴퓨터에 의한 프로그램으로 구멍이 가공되기 때문에 많은 작업인원이 필요없고 생산성이 크게 향상될 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims

차량의 차대를 구성하는 프레임(300)에 구멍을 가공하는 천공장치에 있어서, 유체압으로 작동되는 프레스장치(100)의 보울스터(120) 상부에 일정간격 이격되어 위치되고 복수개의 로울러가 장착되어 프레임(300)을 일방향으로 이동 안내하는 한쌍의 받침대(20)(20'); 상기 받침대(20)(20') 위로 진입하는 프레임의 일측단부(300c)를 고정하여 서어보 모터(34)의 회전작동으로 상기 프레임(300)을 전, 후로 이동시키는 프레임 이송장치(30); 다수개의 펀치(61)를 갖춘 펀치 고정대(66)가 상기 받침대(20) (20') 사이에 위치된 횡행레일(67)(67') 위에서 서어버 모터(70)의 회전작동으로 상기 펀치(61)를 좌, 우로 이동시키는펀치이동장치(60); 프레스(100)의 슬라이드(110) 하부에 한쌍의 스트립퍼(82)(82')와 햄머(84)를 갖추고 상기 햄머(84)가 서어보 모터 (86)의 회전작동으로 횡방향으로 이동되어 선택된 펀치(61)에 충격력을 전달하는 타발장치(80); 및, 상기 타발장치(80)가 상승된 상태에서 프로그램된 구멍형성 위치에 따라 서어보 모터(34)(70)(86)를 구동하여 프레임 이동장치(30)와 펀치이동장치(60) 및 타발장치(80)를 위치변경시키고 상기 타발장치(80)를 하강시키도록 전기적 신호를 연속적으로 발생시키는 소형컴퓨터(90); 를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동천공장치.
제1항에 있어서, 상기 받침대(20)(20')는 상부면에 일정크기의 요홈(20a) (20a')이 형성되어 다수개의 로울러(22)가 회전가능토록 안치되고, 상기 요홈(20a) (20a')의 좌, 우측에 프레임(300)의 폭과 일치하는 간격으로 복수개의 안내로울러 (23)가 장착됨을 특징으로 하는 자동천공장치.
제1항에 있어서, 상기 프레임 이송장치(30)는 프레스장치(100)에 전방에 위치된 지지대(50) 위에서 프레임(300)의 일측단부(300c)를 고정하는 고정수단(31)과, 상기 고정수단(31)에 일측단부가 나사결합하고 타측단부가 서어보 모터(34)의 회전축(34a)에 일체로 연결된 일정길이의 리드 스크류(33) 및, 소형컴퓨터(90)의 전기적 신호에 따라 회전작동되는 서어보 모터(34)를 포함함을 특징으로 하는 자동천공장치.
제1항에 있어서, 각각 직경이 다른 다수개의 펀치(61)가 상, 하 이동가능토록 장착된 상부판(62)은 상부판(62)에 다수개의 지지봉(63)을 매개로 일정간격이 형성되어 결합되고, 중앙부에 상기 각각의 펀치(61)가 삽입되는 구멍(64)이 관통형성된 하부판 (65)이 설치되며, 상기 각각의 펀치(61)에 대하여 펀치의 머리부(61a)와 상부판(62)의 상부(62a) 사이에서 상기 펀치(61)를 상부로 탄력지지하는 코일 스프링(71)이 탄설된 펀치 고정대를 포함함을 특징으로 하는 자동천공장치.