KR950012894B1

KR950012894B1 - 평면 물체의 이송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR950012894B1
Application number: KR1019880002032A
Authority: KR
Inventors: 티. 쿡 스티븐; 케이. 윈 데이빗
Original assignee: 데이턴 리라이어블 툴 앤드 매뉴팩츄어링 캄파니; 헨리 씨. 바크만
Priority date: 1987-02-27
Filing date: 1988-02-27
Publication date: 1995-10-23
Also published as: EP0280286A3; AU1206688A; KR880009785A; EP0280286A2; SG16092G; JPS63238934A; ZA881306B; EP0280286B1; JPH0724893B2; AU595986B2; NZ223608A; HK45992A; CA1277549C; DE3866375D1; US4770022A

Abstract

내용 없음.

Description

평면 물체의 이송 방법 및 장치

제 1 도 및 제 2 도는 각각 본 발명에서 사용하는 단일 작동램 프레스의 정면도 및 측면도.

제 3 도는 본 발명에서 사용하는 셸 성형 장치안의 제 1스테이션의 공구를 도시한 단면도.

제 4 도 내지 제 7 도는 블랭크를 분리하고 블랭크를 셸로 부분적으로 성형하는 공구의 작동을 도시한 제 1 스테이션 공구의 일부를 도시한 부분 단면도.

제 8 도는 본 발명의 공기 보조 기구를 도시한 이송 통로 안으로의 입구와 제 1공구 스테이션의 측면도.

제 9 도는 공기 보조 기구를 제 1 스테이션과 이송 통로 그리고 제 2 스테이션을 개략적으로 도시한 평면도.

제 10 도는 프레스 작동 제어 시스템의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

28 : 스톡 재료 30 : 제 1 스테이션

32 : 상부 공구 34 : 하부 공구

36 : 다이 절단날 40 : 다이 성형 링

42 : 견인 링 44 : 중앙 압축 패드

46 : 블랭크 펀치 50 : 펀치 센터

58 : 셸 70 : 매니폴드

82 : 이송통로 106 : 노즐

112 : 작동제어장치 114 : 회전위치 스위치

116 : 마이크로프로세서

본 발명은 제 1 작업 스테이션으로부터 비교적 평면의 물체를 이송시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 이송될 물체를 작업 스테이션으로부터 방출 시키는 수단에 관한 것이다. 본 발명은 특히 금속 캔의 단부를 밀폐시키는데 사용되는 셸의 제조 장치에 사용하기에 적합하다.

맥주, 음료수, 쥬스등의 액체를 포장하는 한 공통적인 방법은 알루미늄으로 성형한 캔안에 내장하는 것이다. 이러한 캔에 있어서, 캔 몸체는 캔 측벽과 부착된 바닥 단부를 모두 포함하여 제조하거나 바닥 단부를 별도로 제조하여 측벽에 결합시켜 제조된다. 후일 캔을 개방하는 수단을 포함한 상단부는 별도로 제조하고 캔을 채운 연후에 캔 몸체에 부착된다. 때때로 셸로 불리우는 캔 단부는 램 프레스에 의해 제조된다. 여러가지 셸 성형 방법은 공지되고 사용가능한 것이지만, 이는 때로는 제 1 작업 스테이션으로부터 다음 작업 스테이션으로 셸을 이송시키는 것이 이러한 방법의 일부로써 필요하다. 어떠한 경우에는 셸을 작업 스테이션으로부터 프레스 밖으로 이송시키는 것이 필요하다. 제조된 많은 양의 캔과 셸을 고려할때, 많은 양의 셸을매우 빨리 성형할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이는 빠르고 신뢰성 있는 이송 시스템을 필요로 한다.

여러가지 형태의 셸용 이송 시스템은 공지되어 있다. 한예에 의하면, 셸을 제 1공구 스테이션에서 부분적으로 성형하고 그 연후에 이송하도록 위치시킨다. 장치는 공구로부터 외측으로 셸을 방출시키는 에지 방향브로우(edgewise blow)로써 셸을 가격하도록 작동된다. 셸은 다른 처리를 위해 프레스 밖으로 또는 부가적인 작업을 위해 프레스안의 제 2 스테이션으로 이송통로를 따라 측면으로 이동된다.

이러한 형태의 이송 시스템의 예는 미합중국 특허 제4,561,280호에 도시되어 있다. 이어서, 드라이버는 셸을 이송 통로를 따라 이동되도록 브로우를 제공하는 작동기를 신장시킨다. 이론적으로, 셸은 셸이 제 2 스테이션에 도달할때까지 통로를 한정하는 지지 구조물과 접촉하지 않고 자유 궤도(free flight)로 이동된다. 이 시스템은 작업율이 높음이 판명되었다. 그러나, 시간당 1만행정 이상의 속도로 작업되는 셸 성형 작업에는 사용할 수 없다. 이러한 빠르고 반복적인 작동은 기계 장치에 상당한 무리를 준다. 따라서 상기에 기술한 장치는 속도 및 신뢰성 있도록 설계되어야 하는 동시에 기계적 드라이버의 실패율이 전체적으로 없어야만 한다. 또한 셸 구동 작동기의 신장 또는 수축을 약간 지연시키는 불필요한 점착 작용을 발생시키는 드라이버 기구에는 사용할 수 없다.

특히, 동일 프레스안의 제 2 작업 스테이션으로 셸을 이송시키고자 하는 경우에는 속도 및, 이송 시간의 조화는 매우 중요하다. 따라서, 셸 드라이버가 연속적으로 작동하여야 할 뿐만 아니라 적절한 성능으로 연속 작동되어야만 한다.

다시말해, 셸은 프레스 작업 스테이션으로부터 방출되는 것이 지연될 수도 있다. 제 2 스테이션에서 셸의 순간적인 지연 도착을 감지하기 위한 감지기를 마련하는 것이 가능하지만, 프레스 드라이브의 제어하에서 이러한 작업이 이루어지므로 스테이션에서의 작업을 지연시킬 방법이 없다. 분당 수백행정의 속도로 프레스를 작동시킬때, 각 행정의 타이밍을 변경시킬 수 없다. 따라서, 늦게 도착한 셸은 공구안에 적절히 위치 되기 전에 성형 또는 다른 작업 단계로 작업이 이루어진다. 이는 기껏해야 변형된 작업물을 발생시키지만, 또한 프레스의 재시동을 필요로 하거나 장착된 공작물의 제거 또는 프레스 공구 자체의 손상에 따라 수선을 필요로 하는 제조 공정상의 문제점을 발생시킨다.

따라서, 프레스 공구로부터 셸을 제거하고 이송 통로로 이를 유도하는 이송 기구의 개선이 필요하다. 이송 작업의 속도 또는 신뢰성을 향상시키는 것은 적은 양의 불량품, 전체적으로는 프레스 작업의 신뢰성을 증진시킨다.

상기의 필요성에 따라서, 본 발명은 작업 스테이션으로부터 이송 통로를 따라 비교적 평면의 물체를 이송시키기 위한 장치를 마련하고 있다. 작업 스테이션안에 위치한 수단은 물체의 상부면을 위치 수단에 부착시키도록 하여 물체가 그 하부면에서는 지지 되지 않도록 준비 위치로 물체를 위치시킨다. 준비 위치에 인접하여 준비 위치쪽으로 지향된 오리피스를 한정시키는 오리피스 한정 수단이 위치한다. 오리피스 한정 수단에 연결된 공급 수단은 오리피스 한정 수단을 압축 가스원에 연결시킨다. 공급수단안에 위치한 밸브 수단은 오리피스 한정 수단을 통한 압축 가스의 유동을 개시 및 차단시킨다. 제어 수단은 물체가 준비 위치에 위치할때 오리피스를 통한 압축 가스의 흐름을 유도 하도록 밸브 수단을 제어하여 물체가 작업 위치로부터 자유궤도로 이송되도록 한다.

물체 위치 수단은 그 안에 진공 개구부를 형성한 하부면과, 진공 개구부로 연결된 진공원을 포함한다. 물체는 진공에 의해 하부면에 부착된다.

오리피스 한정 수단은 출구 오리피스를 한정한다. 그 단면은 둥근 단부를 갖는 원형 또는 직사각형이다. 단면은 0.150 내지 0.350cm(0.060 내지 0.140인치), 양호하게는 0.305cm(0.120인치)이다.

압축 가스원은 압축 공기를 공급한다. 공기는 3.5 내지 6.0kg/cm²(50 내지 85psi), 양호하게는 4.2 내지 6.0kg/cm²(60 내지 85psi)의 압력으로 공급된다.

밸브 수단은 솔레노이드를 갖고 그 안에 유동 통로를 형성한 솔레노이드 작동 밸브이다. 유동 통로는 정상시 이를 통한 가스 유동을 차단하고, 솔레노이드의 여기에 따라 가스 유동이 이루어진다. 밸브는 준비 위치에 인접한 작업 스테이션에 장착되고, 오리피스 한정 수단은 밸브에 장착되고 이로부터 외측으로 연장된다.

본 발명은 원재료 시트로부터 블랭크를 분리하고, 블랭크를 평면 물체로 성형하는 작업 스테이션안의 수직 작동 공구 세트를 갖는 왕복 램 프레스와 결합되어 있다. 본 발명, 즉 이송 통로를 따라 작업, 스테이션으로부터 물체를 이송시키는 수단은 물체의 상부면을 상부 공구에 부착시키므로써 준비 위치로 물체를 위치시키는 수단을 포함하는 상부 공구를 갖는 공구세트를 포함한다. 물체는 그 하부면에서는 지지되지 않는다.

오리피스 한정 수단은 준비 위치에 인접하여 위치하고, 준비 위치쪽으로 지향된 오리피스를 한정한다. 공급 수단은 오리피스 한정 수단을 압축 가스원에 연결시키도록 오리피스 한정 수단에 연결된다. 공급수단안에 위치한 밸브 수단은 오리피스를 통한 압축 가스의 유동을 개시 및 차단시킨다. 제어 수단은 물체가 준비위치에 위치했을때 오리피스 한정 수단을 통해 압축 가스의 흐름을 유도하도록 밸브 수단을 제어하여, 물체가 작업 스테이션으로부터 자유 궤도로 이송되도록 한다.

작업 스테이션으로부터 이송 통로를 따라 비교적 평면의 물체를 이송시키는 방법은 물체의 상부면을 고정하여 물체가 하부면에서는 지지되지 않도록 하여 준비 위치에 작업 스테이션안의 물체를 위치시키는 단계를 포함한다. 물체가 준비 위치에 위치할때, 압축 가스의 유동은 준비 위치에 인접하고 이쪽으로 지향된 오리피스를 통해 개시되어 물체의 이송이 작업 스테이션으로부터 자유 궤도로 이루어지도록 한다. 그 연후에 오리피스를 통한 압축 가스의 유동은 차단된다.

따라서, 본 발명의 목적은 작업 스테이션으로부터 이송통로를 따라 비교적 평면의 물체를 이송시키는 방법 및 장치와, 특히 왕복 램 프레스에 사용하기에 적합한 상기 방법 및 장치와, 특히 금속 캔을 밀폐하는데 사용되는 셸을 이송하기에 적합한 상기 방법 및 장치와, 제 1 부분 성형 스테이션으로부터 연속된 제 2 성형스테이션으로 또는 성형 스테이선으로부터 프레스 밖으로 셸을 이송시키는데 사용 가능한 상기 방법 및 장치와, 이러한 셸의 이송이 이루어지는 속도를 증가시킬 수 있는 상기 방법 및 장치와, 프레스로부터 셸의 생산을 증가시킬 수 있는 상기 방법 및 장치와, 부적절한 이송에 따라 손상된 셸의 수를 감소시킬 수 있는 상기 방법 및 장치를 마련하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 장점은 하기 설명과 첨부된 도면 그리고 청구범위로부터 손쉽게 이해할 수 있을 것이다.

도면에 의하면, 캔 단부용 셸을 제조하는데 사용되는 통상의 램 프레스가 제 1 도 및 제 2 도에 도시되어 있다.

프레스는 프레스 크랭크축(14)상의 플라이 휘일(12)에 결합된 구동 모터(10)를 포함하며, 크램크 축은 프레스 베드(22)로부터 상방으로 연장된 포스트(20)에 장착된 지그(18)를 따라 램(16)을 왕복시킨다. 상부 공구는 램(16)의 바닥(24)에 고정되고, 상호 작동되는 하부 공구는 베드(22)의 상부(26)에 고정된다. 셸로 형성할 비교적 얇은 금속 스톡(28)은 롤(29)로부터 프레스 전방으로 증분적으로 공급된다.

본 발명은 셸이 램 프레스로써 적어도 부분적으로 성형되고 성형 공구로부터 이송되는 한 특정 셸 성형방법에 속하는 것은 아니다. 따라서, 여러가지 방법중 어느 하나를 사용할 수 있다. 한 양호한 방법으로, 성형된 각 셸의 두 분리 공구를 필요로 하는 2단계 작업을 사용한다. 제 1 공구에서 원재료 시트로부터 블랭크를 펀칭한다. 블랭크 안으로 부분 성형된 셸을 제조하도록 거의 평면의 중앙 판넬과 판넬 모서리에 대하여 상방 연장된 척벽을 형성한다. 그 연후에, 부분 성형된 셸을 잡고 위치시키는 동일 프레스안의 제 2 공구로 이송한다. 이 공구에서 완전한 셸을 제조하도록 척벽에 대하여 상방으로 판넬을 이동시키므로 척벽의 기저부에 셸안으로 대응싱크(countersink)를 형성한다. 이러한 방법 및 필요한 장치는 대부분 하기에서 상세히 설명하며, 보다 상세한 설명은 본원과 함께 설명되어 있는 1985년 12욀 31일 바크만등의 미합중국 특허 제4,561,280호에 기술되어 있다.

그러나, 상기 특허에 기술된 2단계 방법을 사용할 필요는 없다. 예를들면, 미합중국 특허 제4,382,737호 또는 제3,537,291호의 단일 스테이션에서만 프레스 작업을 수행하는 성형 방법이 적합할 수도 있다. 이러한 방법에서는 셸의 마무리 작업은 프레스로부터 셸을 방출시킬 연후에 수행한다.

양호한 셸 제조 방법 및 장치에 있어서, 각 제 1 스테이션(30, 또는 방법의 제 1스테이지)의 프레스 공구는 제 3 도에 도시되어 있다. 상부 공구(32)는 프레스 램에 의해 작동되도록 연결되고 하부 공구(34)는 프레스 프레임에 고정적으로 장착된다.

하부 공구(34)는 다이 절단날(36)을 포함하며, 이 위로 금속 스톡은 선(38)으로 표시된 높이에서 공구로 들어간다. 다이성형 링(40)과 함께 다이 절단날(36)은 기저부 부재(43)에 의해 지지된 블럭 부재(41)에 의해 단단히 고정된다. 또한, 하부 공구(34)는 다이 성형 링(40)과 다이 절단날(36) 사이에 위치한 견인 링(42)을 포함한다. 중앙 압축 패드(44)는 성형 링(40) 안에 동심으로 위치한다. 견인 링(42)은 기저부 부재(43) 안에 장착된(하나만이 도시된)4개의 스프링(45)에 의해 지지된다.

스프링(45)은 공구가 밀폐되었을때 견인 링(42)에 가해진 압력에 의해 압축 상태로 제 3 도에 도시되어 있다. 중앙 압축 패드(44)는 제 1 스테이션 공구 중앙에 압축 패드(44)와 기저부 부재(43)안에 장착된 스프링(47)에 의해 지지된다.

스프링(47) 또한 상부 공구(32)에 의해 가해진 힘에 의해 압축 상태로 도시되어 있다.

공구가 개방되었을때, 견인 링(42)과 중앙 압축 패드(44)는, 다이 절단날(36)에 대하여 바닥에 위치한 견인 링(42)과 그리고 성형 링(40)에 대하여 바닥에 위치한 중앙 압축 패드(44)와 각 공구 부분상에서 일체로 가공된 플랜지(49,51)에 의해 하부 공구(34)안에 유지된다. 이러한 경우에, 견인 링(42)의 최상부면은 다이 절단날(36)상의 최하부 절단 지점 아래 일정 거리의 위치에 위치하고, 중앙 압축 패드(44)의 최상부면은 견인 링(42) 위로 일정 거리에 그리고 다이 절단날(36)의 최하부 절단 지점 아래에 위치한다.

상부 공구(34)에는 공구가 밀폐되었을때 스프링(45)을 압축시키도록 견인 링(42)과 상호 작동되게 위치한 블랭크 펀치(46)를 마련하고 있다. 노크아웃 및 포지셔너(knockout and positioner, 50)는 다이 성형 링(40) 위에 위치하고, 펀치 센터(50)는 부분 완성 셸을 제조하는 동시에 중앙 압축 패드(44)와 작동하여 블랭크를 클램프 시키도록 적절한 형상을 갖는다. 블랭크 펀치(46)와 노크아웃 및 포지셔너(48) 그리고 펀치센터(50)는 모두 프레스 램이 하향할때 하부 공구(34)와 동시에 밀폐된다.

스톡으로부터 블랭크를 제조하는 셸을 부분적으로 성형하는 제 1 스테이션 공구(30)의 작동은 제 4 도 내지 제 7 도에 상세히 도시되어 있다. 제 4 도에서, 공구는 이미 부분적으로 밀폐되어 있다. 선(38)을 따라 공구안으로 최초에 유입된 스톡(28)은 프레스 램이 하향 할때 다이 절단날(36)과 블랭크 펀치(46) 사이의 스톡 재료를 전단하므로써 평면 블랭크(58)를 제조한다.

프레스 램이 계속 하향할때, 블랭크 펀치(46)와 지지 링(48) 그리고 펀치 센터(50) 모두가 동시에 계속 이동된다.

제 5 도에 도시된 지점에서, 블랭크(58)는 다이 성형 링(40) 위로 셸의 성형을 시작하는 블랭크 펀치(46)와 견인 링(42) 사이에 그리고 펀치 센터(50)와 중앙 압축 패드(44) 사이에서 계속 펀치된다. 블랭크(58)가 성형 링(40) 위로 성형될때, 블랭크는 블랭크 펀치(46)와 견인 링(42) 사이에서 빠져나온다.

제 6 도에 의하면 프레스 램은 펀치 센터(50)가 (여기서는 블랭크(58)인)셸의 판넬을 성형하기 시작할때 계속 하향 이동된다. 셸 재료는 블랭크 펀치(46)와 견인 링(42) 사이에 더이상 지지되지는 않지만, 펀치 센터(50)와 중앙 압축 패드(44) 사이에 내장되고 견인 링(42)은 더이상 셸의 성형에 관여하지 않는다. 블랭크펀치(46)의 내경과 다이 성형 링(40)의 외경간의 간격은 적절한 성형이 이루어지도록 셸(58)에 적절한 저항이 마련되도록 설정된다. 완전한 셸의 상부 연장 척벽(54)을 성형하기 시작한다.

제 7 도에 의하면, 공구는 적절한 멈춤 블록에 대하여 바닥에 위치한 프레스 램과 함께 밀폐 위치에 위치하고 있다. 셸 성형 작업의 제 1 부분은 셸(58)이 비교적 큰반경 영역(62)까지 연장되는 평면 판넬(60)을 성형하므로써 종료된다. 큰 반경 영역(62)은 판넬(60)과 함께 척벽(54)의 접합 영역을 형성하고, 후에 셸카운터 싱크와 판넬 성형 반경부를 형성할 것이다. 보다 확실한 반경부는 후에 셸 카운터 싱크에 마련될 것이다.

셸에는 또한 척벽(54)으로부터 외측 상방으로 연장되지만 하향 곡선을 갖는 립(64)을 마련한다. 립(64)에는 척벽(54)에 인접한 부분이 비교적 적은 곡률만을 가져서 립(64)의 상부 연장부를 제공하는 두개의 곡선부를 마련하고 있다. 최외부 부분에는, 립(64)의 외부 모서리의 최하부 부분이 립(64)과 셸 척벽(54)과 연결되는 지점에서는 적어도 동일하게 형성 할지라도 다이 성형 링(40)에 의해 비교적 가파른 하향 곡선을 마련하고 있다.

공구의 밀폐시에 노크아웃 및 포지셔너(48)는 셸(58)과 접촉하지 않음을 주의하여야 한다. 성형 작업이 완료되었을때, 프레스 램은 상승하여 공구를 개방 시킨다. 공구가 개방되었을때, 그 성형동안에 셸(58)이 단단히 끼워지므로서 블랭크 펀치(46)안에 지지되고 상부 공구(32)에 의해 상방으로 운반된다.

후술될 이유에 의하여, 셸(58)의 최하부 부분이 제 4 도의 선(38)으로 표시한 스톡 높이를 지났을때 노크아웃 및 포지셔너(48)는 그 상향 이동을 중지하고, 이와 함께 블랭크 펀치(46)와 펀치 센터(50)는 제 8 도에 도시된 프레스 행정의 최상부 부분쪽으로 프레스 램과 함께 계속 상승된다. 노크아웃 및 포지셔너(48)의 상향 이동이 멈췄을때, 셸은 노크아웃 및 포지셔너(48)와 접촉하여 계속 이동하는 블랭크 펀치(46)로부터 셸을 제거 또는 밀게 된다.

그 연후에 셸(58)은 제 8 도에 도시된 바와 같이 셸(58)에 대하여 진공을 가하므로써 노크아웃 및 포지셔너(48)상의 제 위치에 지지된다. 진공 통로(66)는 펀치 센터(50) 표면에 진공을 마련하도록 통상의 진공원과 연결된다. 이러한 진공은 셸(58)을 노크아웃 및 포지셔너(48) 표면에 부착되도록 한다.

셸의 제 1작업이 완료되면, 이는 후술된 본 발명의 이송 수단에 의해 프레스 밖으로 또는 성형 작업을 완료하도록 다수의 제 2 스테이션중 대응하는 한 스테이션으로 이동된다.

(도시되지 않은)제 2 스테이션에서, 부분 완성된 셸은 공구안에 지지 및 위치된다. 완전한 이송 및 재위치작업은 프레스 램이 다시 하향할때 제 2 스테이션의 공구가 부분 완성된 셸을 최종 셸로 작업 하도록 프레스의 연속 행정 사이에서 이루어진다. 이러한 작업을 수행할때, 공구는 셸의 척벽을 클램프하고 그 연후에 척벽의 기저부에 카운터 싱크를 형성하도록 셸에 상승된 중앙 판넬을 성형한다. 또한, 립에 후에 캔 몸체의 상단부에 시임시키기 위하여 립을 적절히 형상시키도록 부가적인 하향 컬(curl)을 마련한다. 이 작업에 대한 상세한 설명은 본 발명에 관련된 것이 아니므로 미합중국 특허 제4,561,280호를 참조하여 생략한다.

제 8 도를 다시보면, 제 1 스테이션 공구안에서 성형된 셸이 위치되었을때, 셸(58)은 다음 공구 스테이션이나 프레스 밖으로 이송될 준비가 되어 있다. 셸 이송을 위한 기구는 척벽(54)으로 지향된 직접 송풍 공기의 충돌이다. 송풍력은 공구로부터 셸을 화살표(58) 방향으로 추진시키기에 충분하다.

공기류는 공기 통로를 포함하는 매니폴드(70)로부터 형성되며, 공기 통로는 매니폴드로부터 개구된 노즐 또는 오리피스를 한정한다. 공기류는 공기 밸브 개구(71)에 의해 발생된다. 밸브 기구(71)에는 압축 공기원에 연결된 입구 도관(73)이 연결된 공기 입구(72)를 마련하고 있다. 출구(75)는 매니폴드(70)가 부착될 밸브 기구(71)안에 형성된다. 밸브 기구(71)는 이송하기 위해 지지된 부분 완성된 셸의 위치 가까이에 위치한 매니폴드(70)와 함께 프레스 베드에 고정된다.

밸브 기구(71)는 적절한 비교적 순간적으로 작동하는 밸브일 것이며, 양호하게는 미합중국, 오하이오, 아크론 소재의 Scovill Mfg, Co의 Schrader-Bellows Divison에서 제조하는 것과 같은 직접 작동 솔레노이드 밸브이다.

제 8 도에서, 이송 기구는 부분 완성된 셸을 제 1 스테이션 공구로부터 성형이 완료되는 제 2 공구 스테이션으로 이송시키는 이송 통로로 이동하는 것을 도시하고 있다. 상부 공구(32)만이 도시되어 있지만, 기저부판안의(도시되지 않은) 개구부를 통해 프레스 램에 의해 하향된 상부 공구(32)와 함께 기저부판(74) 아래에 상호 작동하는 하부 공구가 위치함을 이해할 수 있을 것이다. 공기 드라이버(71)는 상부 공구(32)에 인접하여 위치하여, 매니폴드(70)가 상부 공구(32)의 하부 작업면상에 위치한 셸(58)에 대하여 공기류를 유도하는 위치에 있을 것이다.

제 9 도에 의하면, 셸(58)은 제 2 공구 스테이션(84)으로 이어지는 이송 통로(82)에 대한 입구로 거의 자유궤도로 추진될 것이다. 이때, 제 2 스테이션 공구에 의해 작업이 이루어지기 전에 셸은 적절한 지지 기구(86)안에 지지 및 위치한다. 지지기구(86)의 상세한 설명은 미합중국 특허 제4,56l,280호에 기술되어 있다.

이송 통로(82)는 부분적으로 밀폐되고 기저부간(74)이 장착된 한쌍의 측벽(88)에 의해 한정된다. 한쌍의 횡단부재(90,92)는 벽(88) 사이에 연결되고, 한쌍의 폴리싱된 레일(94)은 이송통로의 상부를 한정하도록 각횡단부재(90,92) 하부에 연결된다. 셸이 이송 통로를 따라 거의 자유 궤도로 이동되도록 추진되기 때문에, 벽(88)과 판(74) 그리고 레일(94)은 셸을 안내하고 이송통로로부터 셸이 벗어나는 것만을 방지하도록 마련된다.

통상적으로 셸은 이러한 표면과 접촉하여 이동되지는 않는다.

제 1 스테이션 공구로부터 제 2 스테이션 공구로의 이송통로의 길이는 25 내지 75cm(10 내지 30인치)이다.

공기 드라이버 기구(71)로 공급된 압축 공기는 약 4.2 내지 6.0kg/cm²(60 내지 85psi)의 압력으로 공급되는 것이 바람직하다. 그러나, 약 3.5kg/cm²(50psi)의 낮은 압력을 사용할 수도 있다. 매니폴드(70)의 오리피스는 0.305cm(0.120인치)의 칫수를 갖지만, 0.150 내지 0.350cm(0.060 내지 0.140인치)의 오리피스 크기로써 적절한 이송이 이루어질 수 있음을 발견하였다. 매니폴드 오리피스는 원형이 좋지만 둥근 단부를 갖는 직사각형일 수도 있다.

물론 셸을 추진시키기 위한 공기류를 매니폴드가 아닌 다른 수단으로 발생시킬 수도 있다. 예를들면, 공기 드라이버 기구(71)로부터 연장되고 공기 오리피스를 한정할 수 있는 노즐 또는 다른 도관을 매니폴드(70) 대신에 사용할 수도 있다.

매니폴드(70)를 통해 공기를 분출시키도록 공기 드라이버기구(71)를 여과시키는 지속 시간은 셸을 이송시키는 거리와 셸의 크기에 달려 있다. 따라서, 이러한 지속 시간은 비교적 넓은 범위에서 변화된다. 그러나, 이에 도시된 장치의 여러 작업 실시예에서, 지속 시간은 약 0.040 내지 0.105초 사이에서 변화된다.

공기 드라이버 기구(71)의 제어는 하기에서 상세히 설명한다.

이송 장치의 일부분으로써 이송 통로를 따라 공기 보조 기구를 사용하는 것이 도움이 됨을 발견하였다. 공기 밸브 기구(71)의 구조와 유사한 공기 밸브 기구(96)를 이송 통로(82)의 입구 가까이 위의 판(90)에 장착한다. (제 9 도의) 공기 입구(98)는 이송 통로로부터 멀리 연장된 입구 도관(100)과 연결된다. 도관(100)은 양호하게는 l.7 내지 3.5kg/cm²(25 내지 50psi)의 저압축 공기원에 연결된다. 밸브(96)는 압축 공기류를 제어하는 적절한 순간 작동 밸브이지만, 밸브 기구(71)와 동일한 직접 작동 솔레노이드 밸브가 좋다.

피팅(102)은 밸브(96)의 출구에 나사 결합되며 한 측벽(88)의 외부를 따라 하향 연장된 출구 도관(104)과 연결된다. 도관(104)은 이송 통로(82)의 입구까지 벽(88)의 단부 둘레로 구부러지고 도관(104)은 개방 단부에서 종료된다. 개방 단부에서, 노즐(106)은 도관으로부터 분출된 공기를 촛점화시키기 위하여 도관의 평면부분으로 구성하도록 형성된다. 노즐(106)은 벽(88)의 내부면에 인접하여 기저부판(74)에 대하여 위치하고 셸 이동 방향으로 하부 통로(82)를 안내한다.

밸브(96)는 셸이 이송 통로(82)안으로 들어가자 마자 도관(104)을 통해 공기유동이 이루어지도록 작동하고, 셸이 통로를 따라 제 2 공구 스테이션으로의 이동이 완료될때까지 공기 유동이 지속된다. 이러한 방법으로 공급된 공기는 셸이 효과적으로 공기류를 탈때 셸 뒤에서 추진력을 제공하고 이송 통로의 한 측면에 공기를 가하므로써 셸의 선회 운동이 제공됨을 발견하였다. 또한, 공기류는 셸을 적어도 부분적으로 지지하는 쿠션을 제공한다고 생각된다. 이러한 효과는 이송을 위하여 통로(82)를 따라 셸의 이동을 손쉽게 한다. 특히, 셸의 속도가 증가하고, 이동하는 셸의 방향은 이송 통로를 한정하는 구조물과의 접촉을 감소시키도록 보다 확실히 조절된다.

제 8 도 및 제 9 도에 도시된 이송 기구는, 특히 공기 드라이버 기구는 동일 프레스안에서 제 1 스테이션 공구로부터 제 2 스테이션 공구로의 셸 이송을 수행하는데 적합하다. 물론, 본 발명은 이러한 이송에만 제한되는 것이 아니지만 셸 이송 또는 날 형태로 이동하는 다른 비교적 평면의 물체 이송에 사용할 수 있다. 제 9 도에 도시된 바와 같은 2단 공구 구조를 갖는 셸 프레스에 있어서, 제 2스테이션 공구로부터 프레스 밖으로셸을 이동시키는 셸 이송기구와 함께 이와 유사한 공기 보조 기구를 사용할 것을 알 수 있을 것이다.

셸의 제조를 위한 프레스 작업의 제어를 위한 전기 제어 수단이 제 10 도에 개략적으로 도시되어 있다. 제 1 및 제 2 스테이션의 공구를 개폐시키는 프레스 램을 구동시키도록 선(L₁, L₂, L₃)를 통해 주 구동 모터(110)에 전원을 공급한다. 하나 또는 그 이상의 통상적으로 위치한 제어 판넬상에 장착된 일련의 작동 제어 장치(112)는 프레스 작동자가 프레스의 속도, 시동 및 정지를 제어할 수 있을 뿐만 아니라 여러가지 다른 프레스 기능을 제어 및 모니터할 수 있다.

많은 프레스 기능은, 프레스 크랭크의 설정된 각도 위치에서 스위치 접점을 개폐시키도록 각각 조정된 여러가지 분리된 스위치 기능을 제공하는 프로그램 가능한 회전 위치 스위치(114)에 의해 제어된다. 회전 위치 스위치(114)는 프레스 프레임에 작동되도록 장착 되고 드라이브 체인등을 통해 회전 프레스 램 구동부에 연결되고 제 10 도에 도시된 바와 같이 모터(110)에 간접적으로 연결된다. 스위치는, 0점 조정된 스위치 위치가 프레스 램 행정의 최상부 위치와 일치하도록 램 드라이브에 연결된다. 프레스의 전기 작동 기능은 작동제어 장치(112)와 회전 위치 스위치(114)와 인터페이스로 접속된 마이크로프로세서(116)에 의해 조정된다. 마이크로프로세서(116)는 적절한 타이밍 및 순차로 여러가지 프레스 기능을 제어하도록 프로그램되어 있다.

기술한 바와 같이, 프레스에 의해 성형된 부분 완성된 또는 완전한 각 셸은 매니폴드(70)를 통해 셸에 공기류를 분출시키므로써 프레스 공구 스테이션으로부터 이송된다. 매니폴드(70)는 한 예로써 제 10 도에 도시된 공기 드라이브 기구(71)에 의해 제어된다. 공기 드라이브 기구(71)에 결합된 밸브의 솔레노이드는 회전위치 스위치(114)로부터 수신된 신호에 반응하여 마이크로프로세서(116)에 의해 각 프레스 행정의 적절한 지점에서 여기된다. 이러한 방법으로, 프레스 공구가 이송을 위한 적절한 위치에 있는 경우에만 셸이 이동된다.

마이크로프로세서(116)는, 회전 스위치(114)가 선택된 작동 시간에 대하여 적절한 회전 위치에 도달할때마다 각 공기 드라이브 기구(71)를 여기시킨다. 예를 들면, 본 발명의 한 작동 실시예에서, 공기 드라이브기구(71)는 회전 스위치(71)가 277°의 위치에 도달했을때 작동된다. 회전 스위치(114)의 이러한 위치는 프레스 램이 그 상향 행정이 대부분 이루어지고 셸이 적절히 위치했을때 이루어짐을 알 수 있을 것이다. 그연후에 각 셸은 매니폴드(70)로부터의 송풍 공기에 의해 가격을 받고 각 공구 스테이션으로부터 이송될 것이다.

공기 드라이브 기구(71)는 0°의 크랭크 위치에서 매니폴드(70)로부터의 공기류를 차단하도록 제어된다. 분당 300행정의 프레스 속도에서, 이는 약 0.046초의 공기 드라이브 기구의 작동 시간을 나타낸다.

이에 기술된 형태의 장치가 본 발명에 의한 것이지만 본 발명은 이에 국한되지 않고 첨부된 청구범위에서 한정한 본 발명의 영역을 벗어남이 없이 변경이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

개방 및 폐쇄하여 블랭크(blank)를 박판금(28)으로부터 연부 둘레에 벽(54)을 가지는 대체로 평면의셸(58 ; shel1) 형태로 성형하도록 상호 협동하는 상하부 공구를 가지는 프레스로서, 셸(58)을 상기 공구내에 있는 가공 스테이션(30)으로부터 이송 통로를 따라 이송하는 장치와, 압축된 가스를 개방된 공구 사이의 공간으로 그리고 준비 위치에 있는 셸의 벽에 대하여 흐르게 하는 원형 단면을 가지는 것이 바람직한 오리피스를 상기 준비 위치에 인접하여 구비한 수단(70)과, 상기 오리피스에 압축 가스 공급원을 제공하는 공급파이프와, 상기 공급 파이프를 통해서 오리피스로 흐르는 가스의 흐름을 개시 및 정지시키도록 상기 공급파이프내에 장착되는 밸브(71)를 구비하는 공급수단과, 상기 밸브를 제어하기 위한 제어 수단(112, 114, 116)을 포함하며, 상기 공구는 공구가 개방된 상태에서 상기 셸을 이동 준비 위치로 이동시키기 위해 상기 셸을 작업 스테이션내에 위치시키는 지지수단(32)을 구비하는 프레스에 있어서, 상기 지지수단은 부착에 의해 상부로부터 셸들을 계합지지하도록 상기 기구에 배치되며, 하부 공구는 셸들이 상기 준비 위치에서 하방이 지지되지 않도록 상기 상부 기구로부터 이격되어 있으며, 상기 공급 수단 및 상기 오리피스는 상기 준비 위치의 셸의 연부에 가압된 가스 기류를 분출하여, 그 기류에 의해서 셸에 상기 지지 수단에 대한 셸의 부착력을 극복하는 이송력이 가해져서 셸이 상기 준비 위치로부터 셸이 자유롭게 부유 이송되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스.
제 1 항에 있어서, 상기 셸을 상부 공구에 부착하는 수단은 상부 공구내에 있는 통로(66)를 통해서 상부 공구내에 있는 지지 링(48)에 대항하여 셸을 보호 유지하는 진공원을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스.
제 1 항에 있어서, 상기 준비 위치는 상기 상부 공구가 공구의 완전 개방 위치에 도달하는 지점에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스.
제 1 항에 있어서, 상기 오리피스를 형성하는 수단(70)은 둥근 단부를 갖는 직사각형 단면의 출구 오리피스를 형성하는 것을 특징으로 하는 프레스.
제 1 항에 있어서, 상기 단면은 0.150 내지 0.350cm의 범위인 것을 특징으로 하는 프레스.
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 압축 가스원이 압축 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 프레스.
제 6 항에 있어서, 상기 압축 공기는 340 내지 590kPa(3.5 내지 6.0kgf/cm²) 범위의 압력으로 공급되는 것을 특징으로 하는 프레스.
제 1 항에 있어서, 상기 밸브 수단은 솔레노이드를 구비하고 그 안에 유동 통로를 형성하는 솔레노이드 작동 밸브(71)이며, 상기 유동 통로가 정상시 이를 통한 가스 유동을 차단하고 상기 솔레노이드의 여기됨에 따라 가스 유동을 개방하는 것을 특징으로 하는 프레스.
제 8 항에 있어서, 상기 밸브(71)는 준비 위치에 인접한 가공 스테이션에 장착되고, 상기 오리피스 한정 수단(70)은 밸브에 장착되어 이로부터 외측으로 연장된 것을 특징으로 하는 프레스.
박판금(28)으로부터 블랭크가 분리되어 대체로 평탄한 셸(58)로 형성됨에 따라 개방 및 폐쇄하도록 상호 협동하는 상부 및 하부 공구를 가지는 프레스내에서 박판금으로부터 분리되어 셸로 형성된 블랭크를 이송하는 방법으로서, 셸이 상기 공구 위에서 지지되어 상기 공구로부터의 이송 준비 위치에서 상하부 공구사이에 배치되고, 상기 셸들은 그 연부에 가압된 유동 가스를 분출함으로써 상기 위치로부터 이송되는 블랭크 이송 방법에 있어서, 상부 공구에 있는 수단(48,66)과 셸 사이에 부착력이 제공되어 프레스 개방시 상기수단에 셸이 부착하고 그 하부면은 지지되지 않으며, 압축 공기와 같은 가압된 가스 기류가 오리피스를 통해서 준비 위치에 있는 셸의 벽으로 향하여 상부 공구에 대한 셸의 부착력을 극복하기에 충분한 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 블랭크 이송 방법.
제 10 항에 있어서, 셸의 상부 표면과 셸의 벽(54)의 상부와 접촉하는 지지링(48) 사이에 진공력을 적용함으로써 셸이 상부 공구에 부착되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 오리피스는 0.150 내지 0.350cm의 단면은 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 압축 공기는 340 내지 590kPa(3.5 내지 6.0kgf/cm²)의 범위의 압력으로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.