KR950012389B1

KR950012389B1 - 순차 이송 가공 장치

Info

Publication number: KR950012389B1
Application number: KR1019920019148A
Authority: KR
Inventors: 쇼지 후따무라; 찌까라 무라다
Original assignee: 가부시끼가이샤 호덴 세이미쯔 가꼬 겐꾸쇼; 쇼지 후따무라
Priority date: 1991-10-18
Filing date: 1992-10-16
Publication date: 1995-10-17
Also published as: EP0538725A1; EP0538725B1; KR930007583A; DE69213156T2; DE69228770D1; DE69228770T2; EP0700736A2; EP0700736A3; EP0700736B1; CA2080611A1; US5526668A; CA2080611C; DE69213156D1

Abstract

내용 없음.

Description

순차 이송 가공 장치

제1도는 본 발명의 전제인 순차 이송 장치의 예를 도시한 요부사시도.

제2a도및 제2b도는 각각 피가공재의 가공상태를 도시한 평면도 및 단면도.

제3a도내지 제3c도는 각각 교축 가공을 행하는 경우의 상태를 도시한 요부 단면 설명도이고, 제3a도는 가공전의 상태.

제3b도는 가공중의 상태, 제3c도는 가공후의 상태를 도시하는 도면.

제4도 및 제5도는 각각 본 발명의 제1실시예를 도시한 요부 단면 정면도 및 요부 측면도.

제6도는 본 발명의 제1실시예에 있어서의 제1교축 가공상태를 도시한 요부단면도.

제7a도 내지 제7d도는 각각 본 발명의 제1실시예에 있어서의 제2교축 가공 상태를 도시한 요부단면도.

제8도는 본 발명의 제2실시예를 도시한 요부단면도.

제9도는 본 발명의 제3실시예를 도시한 요부단면측면도.

제10도는 제9도에 있어서의 A-A선단면도.

제11도는 제9도에 있어서의 중계부재의 근방을 도시한 요부 확대 종단면도.

제12도는 제9도에 있어서의 유압 실린더의 변형예를 도시한 요부 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

32 : 다이 38 : 유지부재

38 : 위치 측정 장치 41 : 펀치

81 : 유압 실린더(제2구동 수단) 85 : 중계부재

91, 92 : 절환 밸브 106, 306 : 유압 실린더(제1구동 수단)

300 : 가공 유닛 301 : 가공 유닛 본체

308 : 카셋트 309, 310 : 위치 결정 부재

[발명의 배경]

본 발명은 예를 들면, 피가공재에 펀칭, 벤딩 등의 가공을 행하는 경우에 1조의 장치안에서 각 공정의 가공을 행하고, 순차적으로 다음 공정으로 피가공재를 피치 이송하여 가공을 추가하여 진행하고, 최종 공정에서 가공을 완료시키는 순차 이송 가공 장치에 관한 것이다.

[종래 기술의 설명]

종래, 강판등의 구조 재료로 이루어지는 판재에 펀칭, 벤딩, 압축등의 성형 가공을 하는 것에 의해 소정 형상의 판금 제품을 제작하는 경우에는 여러 공정을 경유하는 것이 통상이다. 이와 같은 판금 제품의 제작 수량이 많은 경우에는 1개의 가공용 금형안에서 각 공정 또는 스테이지의 가공을 하나하나 행하고, 순차적으로 다음 스테이지로 피가공재를 보내어 가공을 추가하여 진행하며, 최종 스테이지에서 가공을 완료시키는 수단이 채용되고 있다. 이와 같은 금형을 순차 이송형이라 칭하고 있고, 예를 들면, 프레스의 1스탬프마다 1개의 판금 제품을 얻을 수 있기 때문에 대단히 고능률이라는 이점이 있다.

상기 종래의 순차 이송 가공용 금형에 있어서는, 생산 속도가 높고 피가공재 투입후 가공 완료까지의 납기가 짧음과 동시에 프레스 가공의 공정에 있어서의 일을 중도에 그만두는 일이 적고, 소수인에 의한 다량 생산이 가능하다는 장점을 갖는 반면에 하기와 같은 문제점이 있다. 즉, 1개의 금형안에 복수쌍의 펀치·다이를 짜넣은 구조이기 때문에 금형 구조가 대단히 복잡해지고 고정밀도의 금형 제작 기술을 필요로 함과 동시에 제작기간이 길어지며 제작 비용이 많아진다.

또한 금형의 부분적 파손, 수리, 조정할 때에도 금형 전체를 분해할 필요가 있으며 이들 작업이 번잡하므로 다대한 시간과 공수를 필요로 한다. 더우기 다품종 소량 생산에 있어서, 피가공품의 형상, 칫수가 약간이라도 다를 때 그때마다 전용 금형을 제작하는 형태를 채용한 경우에는 금형비가 비싸지며, 근래 차제에 그 요청이 높아지고 있는 소위 FMS 생산 방식에 맞출 수 없다는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은, 이미 구조가 간단하고 또한 부분적 조정 그외 기타를 용이하게 행할 수 있는 순차 이송 가공장치에 대해서 출원을 하고 있다(예를 들면. 특허출원 평성 2-121760호 동2-121761호 등). 본 발명은 이들의 개량 발명을 전제로 더욱 개량한 것이다.

제1도는 본 발명의 전제인 순차 이송 가공 장치의 예를 도시한 요부 사시도이다. 제1도에 있어서, 100 내지 500은 각각 가공 유닛이고 베이스(1)위에 피가공재(도시않음)의 이송 방향으로 예를 들면, 2P(P는 피가공재의 이송 피치)간격으로 배설한다. 이들 가공 유닛(100 내지 500)에는 복수의 가공 공정에 대응하는 각각 1대의 펀치 및 다이를 설치하고 있지만, 가공 유닛(100)을 예로 그 구성을 설명한다. 도면 부호 101은 본체이고 대략 U자형으로 형성하며 하단부에 비둘기 꼬리 모양인 102를 일체로 설치했고 베이스(1)에 설치되있는 홈(103)과 걸어맞춤 시킨 것에 의해 피가공재의 이송 방향으로 이동 조정 가능하며, 또한 피가공재 이송 방향과 직각 방향의 이동을 구속할 수 있게 형성한다. 104는 이동 조정 장치, 105는 크램프 장치이다. 106은 유압 실린더이고 본체(101)의 상단부에 설치된다. 107은 위치 측정 장치이며 유압 실린더(106)의 측단부에 설치된다.

다음 도면부호 108은 카셋트이고, 대략 U자형으로 형성하며 상부에 펀치 혹은 다이(어느 것도 도시하지 않았음)를 상하운동 가능하게 설치함과 동시에 하부에 상기 펀치 혹은 다이와 짝을 이루는 다이 혹은 펀치(어느 것도 도시않음)을 설치하고, 본체(101)에 착탈 가능하게 설치된다. 카셋트(108)의 위치 결정은 가공유닛(300)에서 도시한 바와 같이, 위치 결정 부재(309,310)와의 걸어맞춤에 의해 수행된다. 111은 크램프 나사이다. 즉, 카셋트(108)를 위치 결정부재[도시않음, 가공 유닛(300)에 있어서의 부호 309,310참조]를 매개로 본체(101)에 장착하는 것에 의해 소정의 위치 결정을 행할 수 있음과 동시에 크램프나사(111)의 조임에 의해 그 위치를 고정할 수 있도록 구성되어 있다. 카셋트(108)의 고정후 유압 실린더(106)의 작동봉(도시하지 않았음)과 상기 상하 운동 가능하게 설치된 펀치 혹은 다이를 연결한다.

제2a도및 제2b도는 각각 피가공재의 가공 상태를 도시한 요부 설명도이며, 제2a도는 평면, 제2b도는 단면을 도시하고 있으며, 동일 부분은 상기 제1도와 동일한 도면부호로 나타낸다. 제2a도및 제2b도에 있어서, 도면 부호 2는 피가공재이며, 화살표 방향으로 피치(P)로 간헐적으로 피치 이송된다. 즉, 상기 제1도에 있어서 카셋트(108)(다른 카셋트에 있어서도 동일)에 설치된 1쌍의 펀치와 다이의 간극을 피치 이송시킨다. 제1도 내지 제2b도에 있어서는 가공 유닛(100 내지 500)은 각각 파일럿 구멍(3)의 가공 공정, 원호형홈(4) 가공 공정, 제1도 내지 제3도의 교축 가공 공정에 대응하도록 형성하고 있다.

먼저, 가공 유닛(100)에는 파일럿 구멍(3)을 뚫어 설치하는 펀치 및 다이를 구비함과 동시에 피가공재(2)의 이송방향 하류쪽 P의 위치에 상기 파일럿 구멍(3)을 걸어 맞추는 가이드(도시않음)를 구비하고 있다. 따라서, 가공 유닛(110)이 이동할 때마다 파일럿 구멍(3)이 순차적으로 뚫어 설치됨과 동시에 뚫어 설치된 파일럿 구멍(3)에 가이드가 걸어 맞춤되고, 피가공재(2)의 원하지 않는 위치 어긋남을 방지할 수 있으며 정밀도를 유지할 수 있다.

다음, 가공 유닛(200)에 있어서는, 원호형홈(4)이 가공된다. 그리고, 가공 유닛(300)에서는 제1교축가공이 행해지며, 피가공재(2)에 공기 모양의 돌기(5)가 형성됨과 동시에 상기 원호형홈(4)은 그 폭을 넓혀 원호형홈(6)로 변화한다. 더우기 가공 유닛(400)에서는 제2교축 가공과 플랜지구멍(7) 가공이 행해지고, 돌기(5)의 높이가 증대한다. 가공 유닛(500)에서는 제3교축 가공이 행해지며 돌기(5)의 높이를 소정의 칫수로 형성한다. 이후, 도시생략 했지만 가장자리 절단가공 이외의 가공을 행함은 소정의 공기모양 판금 제품을 얻을 수 있기 때문이다. 역시, 가공 유닛(200 내지 500)에서도 파일럿 구멍(3)과 걸어 맞춤되는 가이드를 설치한 것에 의해 소정의 정밀도를 확보하기 위한 위치 결정이 행하여지는 것은 물론이다.

상기 구성의 순차 이송 가공 장치에 의하면, 종래의 순차 이송 금형과 비교하여 구조가 간단함과 동시에 제작도 용이하며 다품종 소량 생산에 있어서도 고능률의 가공을 할 수 있는 이점을 갖지만 교축 가공을 포함하는 순차 이송 가공에 있어서, 하기와 같은 문제점이 있다.

제3a도내지 제3c도는 각각 교축 가공을 행하는 경우의 상태를 도시한 요부 단면 설명도이고, 제3a도는 가공전의 상태, 제3b도는 가공중의 상태, 제3c도는 가공후의 상태를 도시하고 있다. 제3a도내지 제3c도에 있어서 11은 펀치, 12는 다이이며 예를 들면 상기 제1도 및 제2a도에 있어서의 가공 유닛(100,200)에 대응한다. 다음 13은 교축다이, 14는 교축 펀치이며 예를 들면 상기 제1도 및 제2a도에 있어서의 가공 유닛(300 내지 500)에 대응한다. 교축다이(13)안에는 스프링(15)에 의해 아랫쪽으로 힘을 가하거나 상하 미끄럼 가능하게 형성된 넉아웃핀(16)이 설치되어 있다. 다음 교축펀치(14)는 유지판(17)위에 고착됨과 동시에 이 교축 펀치에는 주름 누름(18)이 개장된다. 주름 누름(18)은 유지판(17)을 관통하는 로드(19)를 매개로 가동판(20)과 연결되어 상하 운동가능하게, 또한 스프링(21)에 의해 윗쪽으로 힘을 가하게 형성되어 있다.

상기의 구성에 의해 가공을 행한 경우에는 제3a도에 도시한 상태에서 펀치(11)및 교축 다이(13)를 상기 제1도에 도시한 유압 실린더(106)등에 의해 아랫쪽으로 작동시키면 제3b도에 도시한 바와 같은 가공이 행해진다. 즉, 펀치(11)와 다이(12)의 걸어 맞춤에 의해 펀칭 가공이 행해짐과 동시에 교축 다이(13)와 교축 펀치(14)에 의해 교축 가공이 행해진다. 교축 가공에 있어서는 교축 다이(13)와 주름 누름(18)이, 또 넉아웃핀(16)과 교축 펀치(14)가 피가공재(2)를 상하에서 끼워넣고, 더우기 교축 다이(13)안으로 교축 펀치(14)가 진입하여 교축 가공이 행해진다. 이경우 주름 누름(18)이 소정의 스프링압에 의해 피가공재(2)를 교축다이(13)의 하단면으로 누르고 있기 때문에 피가공재(2)의 해당 부분에 있어서의 수평 방향 이동을 허용하고, 피가공재(2)의 소성 변형을 진행시킴과 동시에 피가공재(2)에 원하지 않는 주름이 발생하는 것을 방지한다. h는 교축깊이 혹은 돌기(5)의 높이이다. 다음, 가공 종료에는 제3c도의 도시한 바와 같이 펀치(11) 및 교축다이(13)를 상기 유압 실린더(106)등의 복수동작에 의해 윗쪽으로 이동시키면 피가공재(2)의 피치 이송이 가능하게 된다. 이 경우 넉아웃핀(16)은 스프링(15)에 의해 아랫쪽으로 힘을 가하게되어 있으므로 돌기(5)를 교축다이(13)에서 용이하게 배출시킬 수 있다.

제3b도에서 명확하듯이 교축 가공시에 있어서는 피가공재(2)가 가공전의 레벨에서 교축 깊이(h)만큼 아래쪽으로 내리 눌려지며 펀치(11)과 교축다이(13)의 사이에서 변형되고, 가공후 제3c도에 도시한 바와 같이 이전 레벨로 복귀한다. 이와 같은 피가공재(2)의 상하 운동이 발생하면 피가공재(2)에 인장 응력이 압축 응력, 더우기 벤딩 응력을 발생시키는 것이 되며, 변형 및 칫수 정밀도 저하를 초래한다는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 가공 유닛의 배치 간격을 크게 하는 것은 장치 전체를 장대화시켜 점유 공간이 커지기 때문에 바람직하지 않다.

또한, 제3a도내지 제3c도에서도 명확하듯이 교축 다이(13)는 교축 가공에 즈음하여 2h＋α의 스트록을 왕복 운동하게 된다. 여기서, α는 간극이고 피가공재(2)의 피치 이송을 원활하게 행하기 위해 설치된 것이다. 즉, 교축 깊이(h)에 대해서 교축 다이(13)에는 2h＋α의 스트로크가 필요하게 된다. 일반적으로 유압 실린더에 있어서는 스트로크가 커지는 만큼 소요 에너지가 커진다. 본 발명의 대상인 순차 이송 가공장치에 있어서, 복수개의 가공 유닛에는 각각 독립의 구동 수단을 구비하고 있기 때문에 상기와 같은 유압 실린더를 구동 수단으로 하는 경우에는 교축 가공 공정 이후의 가공 유닛을처음으로 하는 가공 수단에 있어서는 전체 스트로크로서 2h＋α 혹은 그 이상을필요로 하게 되며 소요 압력 유량이 커진다는 문제점이 있다.

다음 종래의 순차 이송 가공 장치에 있어서는, 피가공재는 띠판모양의 것이 대상이므로 벤딩, 교축, 펀칭, 구멍빼기등의 소위 판금 가공 공정을 주로하는 것이 많다. 따라서 제품의, 일부에 예를 들면 나사 구멍 등을 갖는 것이더라도 순차 이송 가공 공정에서 포함시키는 것이 곤란하고, 순차 이송 가공 공정 완료후에 있어서, 피가공품에 대해 변경하여 나사 구멍등의 기계 가공을 행하고 있는 것이 통상이며 원가가 높아진다는 문제점이 있다.

한편, 순차 이송 가공에 의해 얻어진 제품은 일반적으로 자질구레한 물건이 많고 더우기 연속적으로 생산되는 것이기 때문에 1롯트 내의 수량이 큰 것이 많다. 이와 같은 대량의 제품에 대해 변경하여 나사구멍 가공하는 것은 전용 가공 도구를 필요로 할 뿐만 아니라 제품의 설치, 분해를 위한 잉여시간과 공수를 필요로 하기 때문에 가공원가가 높아질 뿐만 아니라 기준면의 분산 영향으로 나사구멍등의 칫수 정밀도를 향상시키는 것이 곤란하다는 문제점도 병존한다.

더우기 복수개의 가공 유닛에는 제1도에 도시한 바와 같이 각각 독립한 전용의 유압 실린더(106)가 설치되어 있기 때문에 독립한 작동이 가능함과 동시에 공통 부분의 표준화, 호환성이 있긴 하지만 예를 들면 특정 가공유닛에 있어서 다른 가공 유닛보다도 큰 구동력 혹은 작동 하중이 필요한 경우에는 해당 가공유닛에 특별한 방법의 유압 실린더를 장착하지 않으면 안 된다. 따라서, 제작 비용이 다액으로 될 뿐만 아니라 다른 유압 실린더와의 간격 밸런스를 잡기가 어려워진다는 문제점이 있다.

한편, 해당 가공 공정을 복수개로 분할하여 구동력 혹은 작동하중을 저감하는 것도 생각할 수 있지만 이와 같은 수단에 의할 때는 가공 공정이 증가하기 때문에 그들에 대응하는 가공 유닛을 신규로 짜넣을 필요가 있으며 오히려 원가고를 초래할 뿐만 아니라 장치 전체가 장대화되는 문제점이 있다.

또한 작동유의 압력도 동일 압력 예를 들면 140kg/cm²와 같은 고압으로 작동시키는 것이 통상이다. 그렇지만 상기 피가공재의 가공에 있어서 작동유를 고압력으로 작동시킬 필요가 있는 것은 벤딩, 교축, 펀칭, 혹은 구멍빼기의 가공을 할 때 뿐이고, 펀치 혹은 다이를 피가공재에 대해 근접 혹은 이탈시키는 동안에 있어서는 이들 가공 수단에 있어서의 작동유를 반드시 고압력으로 작동시킬 필요는 없다. 한편 유압실린더에 있어서는 고압력의 작동유를 형성하기 위해서는 소요에너지를 많이 필요로 한다. 종래의 것에 있어서는 상기 고압력의 작동유를 사용할 필요가 있고 더우기 상기와 같은 필요이상으로 스트록이 큰 유압 실린더를 사용하는 것이기 때문에 작동유량이 커지며, 전체적으로 에너지 소비량이 크다는 문제점이 있다.

[발명의 개요]

본 발명의 제1목적은 교축 가공 공정 혹은 벤딩가공 공정등을 포함하는 순차 이송 가공에 있어서도피가공재의 가공 레벨 변동이 없고, 또한 에너지 소비량을 저감할 수 있는 순차 이송 가공 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2목적은 가공원가를 저감할 수 있음과 동시에 나사 구멍등의 기계 가공 공정을 포함하는 제품의 칫수 정밀도를 항상 시킬 수 있는 순차 이송 가공 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제3목적은 특정 가공 유닛의 구동력 혹은 작동하중을 선택적으로 증대시킬 수 있도록 한 구성의 순차 이송 가공 장치를 제공하는 것이다.

[실시예의 상세한 설명]

제4도 및 제5도는 각각 본 발명의 제1실시예를 도시한 요부 단면 정면도 및 요부 측면도이다. 제4도 및 제5도에 있어서 301은 가공 유닛의 본체이고 상기 제1도에 있어서의 제1교축용의 것에 대응한다. 가공 유닛의 본체(301)는 베이스(1)에 설치되어 있는 홈(303)에 있는 도면부호 302를 매개로 장착한다. 그리고, 후술하는 깊이 돌리기용 다이 및 펀치를 구비한 카셋트(308)는 위치 결정 부재(309,310)를 매개로 본체(301)의 소정 위치에 크램프용 나사(311)를 매개로 고착한다. 도면부호 306은 후술하는 다이를 작동시키는 유압 실린더이다.

다음, 31은 다이 부착부재이고, 하단부에 교축 가공용 다이(32)를 고착함과 동시에 카세트(308)에 끼워 붙임한 슬리브(33)를 매개로 상하 미끄럼 가능하게 설치된다. 다이 부착 부재(31)는 연결부재(34)를 매개로 유압 실린더(306)와 걸어 맞춤하는 로드(35)와 연결한다. 36은 넉아웃 핀이며 다이 부착 부재(31) 및 다이(32)안에 상하 미끄럼 가능하게 개장함과 동시에 스프링(37)을 매개로 아랫쪽으로 힘을 가하도록 형성한다. 38은 위치 측정 장치이며 유압 실린더(306)의 상부에 설치된다.

39는 유지 부재이며 카셋트(308)의 하부에 고착함과 동시에 주름 누름(40)및 펀치(41)를 각각 상하 운동 가능하게 유지한다. 다음 42, 43,은 각각 주름누름 유압 실린더 및 펀치 유압실 실린더이며, 본체(301)의 하부에 설치되고 각각 상기 주름누름(40) 및 펀치(41)와 직접적으로 혹은 로드등의 연결부재를 매개로 연결한다. 44는 위치 측정 장치이고, 펀치 유압 실린더(43)의 하부에 설치된다. 더우기 위치 측정 장치(38,44)는 각각 다이(32) 및 펀치(41)의 상하 작동단을 검출하고, 유압 실린더(306) 및 펀치 유압 실린더(43)로의 유압 인가, 해제를 제어할 수 있도록 구성한다.

상기 구성에 의해 우선 유압 실린더(306)를 작동시켜 다이 (32) 및 넉아웃핀(36)을 하강시키고 그들의 하단부를 피가공재(2)에 맞닿게하고, 또한 유지부재(39), 주름누름(40) 및 펀치(41)에 의해 피가공재(2)를 끼워 붙인다. 다음 주름누름 유압 실린더(42) 및 펀치 유압 실린더(43)에 압력유를 도입하여 주름누름(40) 및 펀치(41)를 윗쪽으로 힘을 가한다. 이것에 의해 주름누름(40)와 가이(32)에 의해 피가공재(2)를 끼워 압축함과 동시에 펀치(41)가 스프링(37)의 힘을 가하는 압력에 대항하여 다이(32)안으로 진입하여 제1교축 가공[상기 제2a도에 있어서의 가공 유닛(300)에 의한 돌기(5)(제2b도참조)의 형성]이 행해진다.

제6도는 제1교축 가공의 상태를 도시한 요부 단면도이고, 동일 부분은 제4도 및 제5도와 동일 도면부호로 나타낸다. 제6도에서 명확하듯이 제1교축 가공에 의해 펀치(41)가 다이(32)안으로 진입하더라도 피가공재(2)의 레벨은 가공전 상태와 실질적으로 동일하고 종래의 장치에 있어서의 가공시를 도시한 상기 제3b도와 같은 피가공재(2)의 변형은 발생하지 않는다.

제1교축 가공 종료후, 주름누름 유압 실린더(42) 및 펀치 유압 실린더(43)로의 유압 인가를 해제하고 주름누름(40)은로의 힘을 가함을 해제하며 또한 펀치(41)를 하강시키며 스프링(37)에 의해 넉아웃핀(36)이 아랫쪽으로 힘을 가하게 된다. 상기와 동시 또는 약간의 시간경과후, 유압 실린더(306)를 역방향으로 작동시키면 다이(32)가 상승하고 동시에 스프링(37)에 의해 피가공재(2)가 다이(32)안에서 배출되며 제4도 및 제5도에 도시한 상태로 복원하고 제1교축 공정을 완료한다.

제7a도 내지 제7d도는 제2교축 가공의 상태를 도시한 요부 단면도이고, 동일 부분은 상기 제6도와 동일한 도면 부호로 나타낸다. 상기 제6도에 도시한 바와 같이 제1교축 가공이 완료한 후 상기 제1도 및 제2a도, 제2b도에 있어서 피가공재(2)는 제2교축 가공 공정에 대응하는 가공유닛(400)으로 피치 이송되며 돌기(5)로 제2교축 가공이 행해진다. 제7a도 내지 제7d도에 있어서는, 이해를 용이하게 하기 위해 각 구성 부재의 도면부호는 제1교축 가공 공정을 도시한 상기 제6도의 것과 동일한 도면 부호로 나타내고 있다.

먼저, 제7a도에 있어서 다이(32) 및 넉아웃핀(36)이 하강하고, 넉아웃핀(36)이 상기 제1교축 가공에 의해 형성된 돌기(5)의 상단부에 맞붙는다. 다음 제7b도에 도시와 바와 같이 주름누름(40) 및 펀치(41)가 상승하고 돌기(5)안으로 진입하여 돌기 (5)의 상단부에 도달한다. 이 상태에서 제7c도에 도시한 바와 같이 펀치(41)가 거듭 상승하여 다이(32)안으로 진입하고, 제2교축 가공의 일부가 행해지며 돌기(5)의 높이 칫수를 증대시킨다.

이 경우 주름누름(40)은 다이(32)와의 사이에 있어서 돌기(5)의 꼭대기부분 바깥둘레를 소정압력으로 누르고, 주름의 발생을 방지하면서 피가공재(2)의 미끄럼, 소성 변형을 허용한다. 다음 제7d도에 도시한 바와 같이 다이(32)가 하강하고 주름누름(40)과 사이로 피가공재(2)를 끼워두면서 제2교축 가공을 계속 완료시킨다. 제2교축 가공후는 펀치(41)를 하강시킴과 동시에 다이(32)를 상승시키지만 이 경우 넉아웃핀(36)은 돌기(5)의 꼭대기부분을 누르면서 다이(32)와 상대 이동하며 제7a도의 상태로 복귀한다. 상기 제2교축 가공이 행해지는 동안, 피가공재(2)의 레벨이 실질적으로 동일한 것은 상기 제1교축 가공의 경우와 마찬가지이다. 이후, 제3교축 가공에 있어서도 상기와 같은 수단으로 행해진다.

본 실시예에 있어서는 교축 가공의 예에 대해서 설명했지만 벤딩가공, 압축 가공에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있다. 또한, 구동 수단으로 유압실린더를 사용한 예에 대해서 설명했지만 공기, 물등도 포함하는 유체압 실린더에 있어서도 좋고 더우기 유체압 실린더 이외의 구동 수단을 사용해도 좋다. 더우기 가공유닛의 배설 간격은 일반적으로 mP(m은 정의 정수)로 할 수 있으며 필요에 맞게 배설간격을 다르게 하여도 좋다.

제8도는 본 발명의 제2실시예를 도시한 요부 단면도이다. 제8도에 있어서, 50은 나사 절단 유닛이고 상기 제1도에 도시한 가공 유닛(100 내지 500)혹은 카셋트(108) 이외에는 동일하게 형성하고, 베이스(1)위에 직접적으로 혹은 본체(101) 그외를 매개로 설치된다. 더우기 설치 위치는 임의의 가공 유닛의 중간부에 각각 mP의 간격을 매개로 한 위치로 한다. 51은 카셋트 베이스이고 예를 들면 상자 모양으로 형성하며 상단부에 테이블(52)을 매개로 주축 유닛(53)을 지지한다. 테이블(52)은 조정나사(54)를 매개로 카셋트 베이스(51)위를 좌우 이동 가능하게 형성한다. 55는 조정 핸들이고 조정 나사(54)를 회전시키기 위한 것이다.

다음 56은 마스따라 나사너트이고 테이블(52)에 고착하며 마스터 나사(57)를 나사결합시킨다. 58은 주축 모터이고, 출력축(59)에 설치된 커플링(60)을 매개로 마스터 나사(57)와 연결한다. 즉, 커플링(60)에 축방향으로 홈(61)을 설치하고 마스터 나사(57)의 상단부에 설치된 핀(62)을 홈(61)과 미끄럼가능하게 걸어 맞춤시킨다. 63은 위치 검출용 도그, 64는 상한 검출 리미트(limit), 65는 하한 검출 리미트이다. 66은 탭 홀더이고 마스터 나사(57)의 하단부에 설치되며 탭(67)을 착탈가능하게 유지한다. 68은 재료 누름이고 탭 홀더(66)에 상대 회전가능하게 설치된다. 69는 패킹 플레이트(packing plate)이고 카셋트 베이스(51)의 하부에 설치되며 재료 가이드(70)를 지지한다. 재료 가이드(70)는 단면을 예를 들면 역 L자형으로 형성하고 피가공재(2)를 지면과 직각 방향으로 이동가능하게 가이드한다.

다음에, 상기 구성에 의한 작용에 대해 설명한다. 제8도에 있어서 주축 모터(58)를 회전시키며 커플링(60) 및 핀(62)을 매개로 마스터나사(57)가 회전하고 탭 홀더(66)에 유지된 재료누름(68)및 탭(67)이 하강한다. 재료 누룸(68)이 피가공재(2)의 표면에 맞닿게 하면 재료 누름(68)은 회전을 정지하고, 스프링(68a)의 반발력에 의해 피가공재(2)를 패킹 플레이트(69)로 누른다. 탭(67)은 다시 하강을 계속하고 피가공재(2)에 나사 구멍(도시하지 않았음)을 뚫어 설치한다. 탭(67)에 의한 나사 구멍 가공이 완료하면 위치 결정용 도그(63)가 하한 검출 리미트(65)를 작동시키며 주축 모터(58)가 역전하고 마스터 나사(57)가 상승한다. 이동안 재료 누름(68)은 피가공재(2)를 계속 누르고 탭(67)이 피가공재(2)에서 앞지르게 된후 탭 홀더(66)와 함께 상승한다. 위치 검출용 도그(63)가 상한 검출 리미트(64)를 작동시키면 주축 모터(58)가 정지하고 나사 구멍 가공을 종료하며 피가공재(2)가 소정 거리 피치 이송되고 다음의 나사 구멍 가공을 반복한다.

본 실시예에 있어서는 탭에 의한 암나사 가공의 예에 대해서 설명했지만 피가공재의 돌기부에 대응하는 수나사 가공에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있다. 또한, 마스터 나사 및 마스터 나사 너트를 제거하고 적당한 이송 수단 혹은 누름 수단을 설치함으로써 드릴에 의한 구멍 열림을 시초로 카운터 보어 가공, 코오킹 가공, 각인등 기타 기계 가공도 행할 수 있다.

제9도는 본 발명의 제3실시예를 도시한 요부 단면 측면도, 제10도는 제9도에 있어서의 A-A선단면도이다. 제9도 및 제10도에 있어서 가공 유닛(300)의 본체(301)는 베이스(1)에 설치되 있는 홈(303)에 있는 302를 매개로 장착하고 크램프 장치(304)를 매개로 고정한다. 308은 카셋트이고 후술하는 바와 같이 구성하여 본체(310)에 착탈 가능하게 설치된다. 306은 부구동 수단을 구성하는 유압실린더이며 본체(301)의 상단부에 설치되어 있다. 더우기 이 유압실린더(306)는 통상은 본체(301)에 구동 수단으로 설치되어 있는 것이지만 본 발명에 있어서는 후술하는 바와 같은 형태로 중압용 부구동 수단으로 사용하는 것이다.

다음 카셋트(308)의 구성에 대해서 설명한다. 71은 기판이고, 평판 모양으로 형성함과 동시에 다이홀더(72)를 매설하고 다이(73)를 착탈 가능하게 설치한다. 다이 홀더(72)와 다이(73)는 대응하는 요철 형상으로 형성해 방사상으로 설치된 기준부(74)를 매개로 위치 결정된다. 도면부호 75는 가이드 포스트이고 기판(71)의 귀퉁이에 세워 설치하고 상단부에 평판 모양으로 형성한 고정판(76)을 설치한다. 77은 가동 홀더, 78은 스트리퍼지지판이고 가이드 포스트(75)에 미끄럼 가능하게 개장시킨다. 가동 홀더(77)에는 상기 다이(73)와 쌍을 이루는 펀치(79)를 스트리퍼 지지판(78)을 관통시켜 설치한다. 더우기 가동 홀더(77)와 스트리퍼지지판(78)은 지지봉(80)을 매개로 상대이동 가능하게 연결한다.

도면부호 81은 주구동 수단을 구성하는 유압실린더이고 고정판(76)의 상부에 고착함과 동시에 하부에 로드(83)를 고착한 피스톤(84)을 상하 미끄럼 가능하게 끼워 설치한다. 로드(83)는 작동량 조정부재(86)를 매개로 가동 홀더(77)와 연결한다. 310은 위치 결정부재, 311은 크램프부재, 312는 베이스(1)에 설치된 스케일, 313은 위치 측정 부재이다. 더우기 유압 실린더(305,81)에는 각각 절환 밸브(91,92) 및 배관(91a,91b,92a,92b)을 매개로 유압 회로에서의 작동유가 공급 및 배출되며 또한 피스톤(307,84)이 각각 개별적으로 구동될 수 있도록 구성한다.

다음 85는 중계부재이고, 제11도의 확대 종단면도에 의해 후술하는 바와 같이 구성하며, 유압 실린더(306)에 끼워 설치한 피스톤(307)과 일체로 형성한 로드(314)와 유압 실린더(81)의 사이에 설치된다. 제11도에 있어서, 93은 중계봉이고 상부에 플랜지(94)를 일체로 설치함과 동시에 유압 실린더(81)안으로 진입 가능하게 설치한다. 95는 유지부재이고 예를 들면 U자형으로 형성하여 유압 실린더(81)의 상부에 설치하고 코일 스프링(96)에 의해 윗쪽으로 힘을 가하도록 중계봉(93)을 유지한다. 더우기 중계봉(93)은 그 하단부가 유압 실린더(81)의 작동유용 개구(97)(배관 (92a)과 연통하고 있다)에서 혹은 윗쪽에 유지될 수 있도록 설치된다. 플랜지(94)의 상단부에는 로드(314)에 착탈가능한 맞닿음부(98)를 설치한다. 상기의 구성에 의해 부구동 수단을 구성하는 유압 실린더(306)의 작동부를 구성한다.

상기의 구성에 의해 제9도 내지 제11도를 참조하여 다음 작용에 대해서 설명한다. 우선 작동량 조정부재(86)에 의해 펀치(79)의 작동위치를 조정한 후 유압 회로에서의 작동유를 절환 밸브(92) 및 배관(92a)을 거쳐서 유압 실린더(81)의 상부로 공급하면 피스톤(84)이 구동되어 로드(83)가 하강하므로, 먼저 스트리퍼지지판(78)이 피가공재(도시하지 않았음)에 맞붙고 펀치(79)와 다이(73)에 의해 피가공재에 대해 소정의 펀칭, 밴딩, 압축 등의 성형 가공을 행할 수 있는 것이다.

다음 상기 예를 들면 교축 가공 공정의 최정 단계에 있어서, 더욱 큰 구동력을 요하는 경우, 즉 주구동 수단을 구성하는 유압 실린더(81)안의 피스톤(84) 및 로드(83)가 소정의 위치에 도달했을 때, 예를 들면 위치 검출 장치(도시않음)의 검출 신호에 의해 제어 장치(도시않음) 및 절환 밸브(91)를 거쳐서 배관(91a)에서 부구동 수단을 구성하는 유압 실린더(306)의 윗쪽으로 작동유가 공급된다. 따라서, 피스톤(307)에 연결된 로드(314)가 하강하고 제11도에 도시한 맞닿음부(98)에 맞닿고 중계봉(93)을 하강시킴과 동시에 코일 스프링(96)의 반발력에 대항하여 중계봉(93)이 유압 실린더(81)안으로 진입한다.

한편, 상기 중계봉(93)의 하강에 의해 배관(92a)의 개구(97)가 폐쇄되며 유압 실린더(81)의 윗쪽 작동유는 밀폐상태가 된다. 따라서 중계봉(93)의 유압 실린더(81)안으로의 진입에 의해 유압 실린더(81)안의 작동유를 증압할 수 있고, 로드(83)에 대해 큰 누름압을 작용시킬 수 있다. 즉, 피스톤(84) 및 중계봉(93)의 횡단면적을 각각 A₁, A₂로 하면 중계봉(93)의 유압 실린더(81)안으로의 진입에 의해 유압 실린더(81)안의 작동유 압력을 A₁,/A₂배로 증대시킬 수 있는 것이다. 이 경우, 배관(91a,92a)안의 작동유 압력이 104Kb/cm², A₁/A₂=3인 경우에는 유압 실린더(81)안의 작동유 압력을 420Kg/cm²까지 증압할 수 있다.

다음, 펀치(79)가 하한점에 도달하면 유압 실린더(306,81)의 윗쪽으로의 작동유 공급이 정지하고 절환 밸브(91, 92)에 의해 유압 실란더(306,81)의 아랫쪽으로 작동유가 공급되므로 펀치(79)가 상승함에 잇달아 스트리퍼지지판(78)이 상승하며 상한점에 도달하여 정지한다. 그리고, 각각의 가공 수단이 상한점이 도달한후 제2a도및 제2b도에 있어서 파가공재가 왼쪽으로 피치이송되며, 다음 가공이 반복되어 행해지는 것이다. 더우기 제11도에 있어서 로드(314)가 상승하면 중계봉(93)은 코일 스프링(96)의 잇쪽으로의 힘을 가하는 힘 및 유압 실린더(81)안의 작동유압력에 의해 상승하고, 플랜지(94)가 유비부재(95)에 맞닿게 된 상태로 정지하고 로드(314)의 하단부의 맞닿는 부분(98)은 떨어진 상태로 된다.

상기와 같은 로드(314)의 하단부의 맞닿음부(98)가 부작동 상태에서는 떨어진 상태로 형성되어 있기 때문에 제9도에 도시한 카셋트(308)의 교환 작업이 극히 용이하다는 이점이 있다. 또한, 로드(314)와 중계봉(93)의 축선이 약간 어긋나 있어도 상기 로드(314) 및 중계봉(93)의 작동에는 전혀 지장이 없다.

제12도는 제9도 및 제11도에 도시한 유압 실린더(81)의 변형예를 도시한 요부 종단면도이고 동일부분은 상기 제9도 및 제11도와 동일 도면 부호로 나타낸다. 제12도에 있어서 배관(92a)의 개구(97)를 유압 실린더(81)안의 피스톤(84)의 상한점 근방에 설치하고, 또한 배관(92a)에 역지밸브(99)를 끼워 설치한다. 상기의 구성에 의해, 중계봉(93)의 하강에 의해 유압 실린더(81)의 피스톤(84) 윗쪽으로 공급된 작동유가 폐쇄되며 상기 제11도에 도시한 것과 마찬가지로 작동유를 증압할 수 있고 로드(83)에 대해 큰 누름력을 작용시킬 수 있는 것이다.

본 실시예에 있어서는 가공 유닛의 구동 수단으로 유압 실린더를 사용한 예에 대해 설명했지만 일반적으로 압력매체로서 공기, 물등의 기타 유체를 사용해도 좋은 것은 물론이다. 또한 유압 실린더를 2단 구성으로 한 예에 대해 설명했지만, 구동 수단에 요구되는 구동력의 크기에 의해 3단 이상의 다단구성으로 해도 좋다. 더우기 카셋트의 구성은 기판에 세워 설치시킨 가이드 포스트의 상부에 고정판을 설치한 것에 한정되지 않고 터널형 혹은 각통형의 것으로 해도 좋고, 필요로 하는 가공 수단을 내장시키며, 또한 후프형의 피가공재를 관통할 수 있는 구성이면 좋다.

본 발명은 전술한 바와 같은 구성 및 작용가지므로 하기의 효과를 얻을 수 있다.

(1) 교축 가공 혹은 벤딩 가공등을 포함하는 순차 이송 가공에 있어서 구동 수단의 스트록을 작게할 수 있고 에너지 소비량을 저감할 수 있다.

(2) 피가공재의 가공 레벨이 실질적으로 동일 평면이며, 피가공재에 원하지 않는 변형 혹은 뒤틀림을 발생시키지 않으므로 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.

(3) 교축등의 가동 수단에 있어서의 스트록이 금형등의 제작이 용이함과 동시에 칫수 정밀도를 향상시킬 수 있다.

(4) 피가공재의 순차 이송 가공 공정에 있어서 작기 때문에 기계 가공을 병행하여 행할 수 있으므로 가공 능률이 높고 원가 절감이 가능하다.

(5) 제품으로 한후의 기계 가공과 비교하여 가공 공구를 제작할 필요가 없을 뿐만 아니라 설치, 분해를 위한 잉여시간과 공수를 절감할 수 있음과 동시에 칫수 정밀도를 향상시킬 수 있다.

(6) 가공시에 있어서 큰 구동력을 요할때만 부구동수단을 작동시키는 구성이므로, 특히 고압 작동유를 별개로 준비할 필요가 없음과 동시에 에너지 소비량을 저감시킬 수 있다.

(7) 가공 유닛마다 구동 수단의 작동 위치를 제어하기 때문에 작동유의 전체 사용량을 감소시킬 수 있음을 동시에 가공에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

(8) 주구동 수단을 카셋트에, 부구동 수단을 전체에 각각 분할하여 설치했기 때문에 중압에 의한 내압력은 카셋트의 강도를 크게 하면 좋고, 가공 유닛의 본체는 다른 가공 유닛과 동일 형태로 좋으며 본체의 표준화가 가능하다.

(9) 특정 가공 유닛의 구동력 혹은 작동하중을 증대시키는 경우에 있어서도 본체의 구동 수단을 대폭 변경할 필요가 없고 장치를 소형화할 수 있다.

(10) 카셋트 안에 있어서의 공간을 비교적 넓게 확보할 수 있기 때문에 전술한(1)과도 관련하여 동일 카셋트 안에 복수개의 가공수단을 병설할 수 있음과 동시에 대형 제품의 순차 이송 가공이 가능하게 된다.

(11) 카셋트 안에 있어서의 가공 수단 교환의 경우에도 구성 부재의 위치 결정을 단시간 또는 고정 밀도로 행할 수 있기 때문에 장치 전체의 가동율을 향상시킬 수 있다.

Claims

복수개의 가공 유닛(100,200 내지 500)을 복수의 가공 공정에 대응시켜 피가공재(2)의 이송 방향으로 mP(m은 임의 정수, P는 피가공재의 이송 피치)의 간격으로 설치하고, 피가공재의 피치 이송에 대해 상기 복수의 가공 공정을 상기 복수개의 가공 유닛에 의해 순차적으로 실시하도록 구성한 순차 이송 가공 장치에 있어서, 상기 복수개의 가공 유닛 각각의 본체(101,301)가 베이스(1)에 대하여 착탈가능하게 설치되고 베이스(1)상에서 위치 결정가능하게 설치되며, 가공 수단을 구비한 카세트(108,308)가 상기 복수개의 가공 유닛 각각의 본체(101,301)에 대하여 착탈 가능하게 설치되며, 상기 복수개의 가공 유닛의 본체에 설치된 복수개의 카세트(101,301)내부의 1개 이상의 카세트에, 그 카세트가 가지고 있는 가공 수단을 구동하는 제2구동 수단(43, 58)이 설치되며, 상기 제2구동 수단(43,58)을 갖는 카세트(301)가 설치된 가공 유닛에 있어서는 상기 제2구동 수단(43,58)에 의해 또는 상기 제2구동 수단(43,58) 및 제1 구동 수단(106,306)에 의해서 상기 가공 수단을 구동하여 상기 피가공재(2)를 가공하며, 상기 제2구동 수단을 갖는 카세트가 설치된 가공 유닛 이외에 가공 유닛에 있어서는 상기 제1구동 수단(106,306)에 의해서 상기 가공 수단을 구동하여 상기 피가공재를 가공하며, 상기 피가공재(2)를 그 이송 방향으로 피치 이송하여 상기 복수개의 가공 유닛에 의해 순차적으로 이송하는 것을 특징으로 하는 순차 이송 가공 장치.
제1항에 있어서, 교축 가공 수단 혹은 벤딩 가공 수단을 구비한 카세트에 펀치의 구동 수단(48)과 다이의 구동 수단(306)을 대향 설치하고, 또한 이들 구동 수단을 연동 가능하게 형성한 것을 특징으로 하는 순차 이송 가공 장치.
제2항에 있어서, 펀치의 구동 수단(43) 및 다이의 구동 수단(306)을 각각 유체압 실린더에 의해 형성한 것을 특징으로 하는 순차 이송 가공 장치.
제1항에 있어서, 임의의 가공 유닛의(100,200 내지 500) 중간부에, 피가공재에 대해 근접 이탈 가능하게 형성한 기계 가공 실린더를 구비한 카셋트가 설치되는 가공유닛(50)을 설치한 것을 특징으로 하는 순차 이송 가공 장치.
제4항에 있어서, 기계 가공 수단은 나사 구멍 가공 수단(50)인 것을 특징으로 하는 순차 이송 가공 장치.