KR102951994B1 - 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템에 관한 것으로, 금속판재가 권취된 드럼으로 구성된 재료공급부와, 상기 재료공급부의 드럼에서 인출되는 금속판재를 평평하게 평탄화시키는 금속판재 평탄부와, 상기 금속판재 평탄부에서 인출되는 금속판재를 수평상태로 이동되도록 안내하는 금속판재 이송부와, 상기 금속판재 이송부를 경유하여 이송되는 금속판재를 가압에 의해 소정 형상을 갖는 제품으로 추출되도록 하는 프레스 가공부를 구비한 블랭킹 가공 생산부; 상기 제품을 수납하는 케이지와, 케이지가 안착되며 일정 구간을 이동시키는 컨베이어벨트를 구비한 제품이송부; 상기 제품이송부의 컨베이어벨트를 타고 이송된 케이지가 도달된 후 케이지를 하방 회전시켜 제품이 배출되도록 하고, 배출된 제품이 적재되는 적재부와, 상기 케이지를 회전시키는 케이지 반전기를 구비한 제품배출부; 상기 제품이 수납된 적재부가 장착되는 적재대와, 적재대를 이동시키도록 하부에 형성된 구동부와, 적재대에 형성된 위치수신기와, 위치수신기와 연결되고 위치를 추적하고 이동해야할 위치좌표를 지정하는 이동위치 설정기를 구비한 제품 보관부; 상기 프레스기의 금형 지그를 분리하는 금형지그 분리기와, 금형지그 분리기로부터 분리된 금형 지그를 저장하는 지그보관대를 구비한 금형지그 보관부;를 포함한다.

Description

자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템{Automotive and building materials parts manufacturing and press process automation system}

본 발명은 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동차와 같이 많은 부품이 조립되는 시스템에 있어, 각각의 부품들은 단조 작업이나 절삭 작업, 사출 작업 등의 다양한 제조 방식으로 만들어진다.

프레스 단조 작업은, 프레스 장치의 베드에 고정되는 프레스용 금형 위에 주기적으로 공급되는 박판을 프레스의 큰 힘으로 눌러 박판의 소성 변형을 일으켜 원하는 형상을 만든다.

프레스 자동화 라인에서 초기 박판 원재료 투입부터 완전 성형품 제조까지, 2대 이상의 프레스와, 단조 재료를 다음 프레스로 이송하는 프레스 간 이송 장치들의 조합으로 프레스 자동화 라인이 구성이 된다.

이는 대부분의 부품들이 비교적 복잡한 형상을 가지고, 몇 차례의 누적 소성 변형이 이루어져야 완전한 성형품을 제조할 수 있는 데에 기인한다.

즉, 형상이 간단하면서 누적 소성 변형 없이 한 번의 소성 변형으로도 원하는 형상의 부품이 성형되는 경우에는 한 대의 프레스만으로 완제품을 만드는 라인 구성이 가능하다.

한국특허출원 10-2016-0083056호 '프레스 자동화 공정의 부품 모니터링 장치 및 모니터링 방법'이 개시되어 있다.

선행 특허를 살펴보면, 프레스 가공하게 될 철판의 중첩 상태를 모니터링 하기 위한 프레스 자동화 공정의 부품 모니터링 장치에 있어서, 철판의 중량을 측정하는 중량측정부; 상기 중량측정부에 연결되어, 상기 철판의 중량을 전송하는 통신부; 및, 상기 통신부로부터 철판의 중량 측정 결과를 전송받아 설정 기준 중량과 비교하여 철판의 중첩 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

한편 종래 기술에서는, 요구되는 각 부품들의 형상이 복잡하면서 여러 차례의 누적된 소성 변형 작업이 필요하므로, 프레스 자동화 라인 구성을 위해서는 2대 이상의 프레스와 프레스 간 신속하면서 정확하게 이송하여 공정 간 공백이 없도록 하는 자동화 시스템이 요구된다.

한국특허출원 10-2016-0083056호

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 원재료를 프레스 가공하는 프레스 가공부와 프레스 가공된 가공품을 이송한 후 보관장소로 이동시켜 보관될 수 있도록 하여 생산성이 월등히 향상될 수 있도록 하는 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 금속판재가 권취된 드럼과, 드럼이 장착되는 드럼축과, 드럼축이 상부에 형성되고 하부는 지면에 지지되는 드럼지지대로 구성된 재료공급부와, 상기 재료공급부의 드럼에서 인출되는 금속판재를 평평하게 평탄화시키는 금속판재 평탄부와, 상기 금속판재 평탄부에서 인출되는 금속판재를 수평상태로 이동되도록 안내하는 금속판재 이송부와, 상기 금속판재 이송부를 경유하여 이송되는 금속판재가 프레스기의 금형 지그에 정위치된 후 상부의 펀치플레이트가 하강하여 가압에 의해 소정 형상을 갖는 제품으로 추출되도록 하는 프레스 가공부를 구비한 블랭킹 가공 생산부; 상기 제품을 수납하는 케이지와, 케이지가 안착되며 일정 구간을 이동시키는 컨베이어벨트를 구비한 제품이송부; 상기 제품이송부의 컨베이어벨트를 타고 이송된 케이지가 도달된 후 케이지를 하방 회전시켜 제품이 배출되도록 하고, 배출된 제품이 적재되는 적재부와, 상기 케이지를 회전시키는 케이지 반전기를 구비한 제품배출부; 상기 제품이 수납된 적재부가 장착되는 적재대와, 적재대를 이동시키도록 하부에 형성된 구동부와, 적재대에 형성된 위치수신기와, 위치수신기와 연결되고 위치를 추적하고 이동해야할 위치좌표를 지정하는 이동위치 설정기를 구비한 제품 보관부; 상기 프레스기의 금형 지그를 분리하는 금형지그 분리기와, 금형지그 분리기로부터 분리된 금형 지그를 저장하는 지그보관대를 구비한 금형지그 보관부;를 포함하는 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템에 의해 달성될 수 있다.

상기 금형 지그는 금속판재의 양단부를 일정 길이로 절개하는 커팅 가공부와, 상기 커팅 가공부에서 양단부가 절개된 1차 가공물의 절개된 양단부의 일부분을 하방으로 직각되게 절곡시켜 수직편이 형성되도록 하는 1차 절곡 가공부와, 상기 1차 절곡 가공부에서 절곡된 양단부를 상부로 접어서 수직상태가 되도록 하여 브라켓을 형성하여 2차 가공물을 형성시키는 2차 절곡 가공부와, 상기 2차 절곡 가공부에서 가공된 2차 가공물의 양단부를 하방으로 가압 절곡시켜 아치형 가공물을 형성시키고, 상기 가압 절곡과 동시에 브라켓과 중간부위에 대해 천공시켜 홀을 형성시켜 3차 가공물을 형성시키는 3차 절곡 가공부와, 상기 3차 절곡 가공부에서 가공된 3차 가공물과 2차 가공물의 연결된 부위를 절단하여 제품이 완성되도록 하는 펀칭절단 가공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 펀치 플레이트는 커팅 가공부에 대응하여 양측에 각기 절단날이 형성된 커팅부와, 상기 1차 절곡 가공부에 대응되도록 형성되며, 양측에 이격 형성되며 1차 가공물의 절개된 양단부를 부분 가압시켜 수직편이 형성되도록 하는 1차 돌출지그와, 상기 2차 절곡 가공부에 대응되도록 형성되며, 양측에 이격 형성되며 1차 가공물의 양단부의 접히는 위치에 대응하여 1차 가공물의 상면에 밀착되는 2차 돌출지그와, 상기 3차 절곡 가공부에 대응되도록 형성되며, 양측에 이격 형성되며 2차 가공물의 절개된 양단부의 절개시작점부터 타단부까지 하방으로 가압하시키 3차 돌출지그와, 상기 펀칭절단 가공부에 대응되도록 형성되며, 상기 3차 가공물과 2차 가공물의 연결된 부위에 대응되는 커팅날을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 금형 지그의 상면으로부터 돌출되어 상기 1차 가공물의 양단부를 밀어올려 브라켓이 형성되도록 하는 승강단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 금형 지그는 상기 3차 돌출지그에 대응되도록 형성되며 상기 2차 가공물이 얹혀지는 아치형 블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 펀칭절단 가공부는 금형 지그의 말단부에 형성되며 3차 가공물이 얹혀지도록 하되 외측으로 기울어져 형성되어 3차 가공물이 커팅 작업 후 제품 배출부로 낙하되도록 하는 외향 아치블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 원재료를 프레스 가공하는 프레스 가공부와 프레스 가공된 가공품을 이송한 후 보관장소로 이동시켜 보관될 수 있도록 하여 생산성이 월등히 향상될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템을 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템의 '블랭킹 가공 생산부'를 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명의 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템의 '적재대'를 나타낸 정면도,
도 4는 본 발명의 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템의 '적재대'를 나타낸 측면도,
도 5는 본 발명의 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템의 '프레스기'를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템의 '금형 지그'를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템의 '펀치 플레이트'를 나타낸 도면.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 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 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예들에서, 별도로 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 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 ‘포함한다’, ‘갖는다’, ‘이루어진다’ 등이 사용되는 경우 ‘~만’이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ‘~상에’, ‘~상부에’, ‘~하부에’, ‘~옆에’ 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, ‘바로’ 또는 ‘직접’이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명의 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템을 나타낸 구성도, 도 2는 본 발명의 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템의 '블랭킹 가공 생산부'를 나타낸 구성도, 도 3은 본 발명의 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템의 '적재대'를 나타낸 정면도, 도 4는 본 발명의 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템의 '적재대'를 나타낸 측면도, 도 5는 본 발명의 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템의 '프레스기'를 나타낸 도면, 도 6은 본 발명의 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템의 '금형 지그'를 나타낸 도면, 도 7은 본 발명의 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템의 '펀치 플레이트'를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템은, 금속판재(T)가 권취된 드럼(22)과, 드럼(22)이 장착되는 드럼축(24)과, 드럼축(24)이 상부에 형성되고 하부는 지면에 지지되는 드럼지지대(26)로 구성된 재료공급부(2)와, 상기 재료공급부(2)의 드럼(22)에서 인출되는 금속판재를 평평하게 평탄화시키는 금속판재 평탄부(4)와, 상기 금속판재 평탄부(4)에서 인출되는 금속판재를 수평상태로 이동되도록 안내하는 금속판재 이송부(6)와, 상기 금속판재 이송부(6)를 경유하여 이송되는 금속판재(T)가 프레스기(80)의 금형 지그(82)에 정위치된 후 상부의 펀치플레이트(84)가 하강하여 가압에 의해 소정 형상을 갖는 제품으로 추출되도록 하는 프레스 가공부(8)를 포함하는 블랭킹 가공 생산부(100); 상기 제품을 수납하는 케이지(220)와, 케이지(220)가 안착되며 일정 구간을 이동시키는 컨베이어벨트(240)를 구비한 제품이송부(200); 상기 제품이송부(200)의 컨베이어벨트(240)를 타고 이송된 케이지(220)가 도달된 후 케이지(220)를 하방 회전시켜 제품이 배출되도록 케이지(220)를 회전시키는 케이지 반전기(340)를 구비한 제품배출부(300); 케이지(220)에서 배출된 제품이 수납되는 적재부(410)가 장착되는 적재대(420)와, 적재대(420)를 이동시키도록 적재대(420)의 하부에 형성된 구동부(440)와, 적재대(420)에 형성된 위치수신기(430)와, 위치수신기(430)와 연결되고 위치를 추적하고 이동해야할 위치좌표를 지정하는 이동위치 설정기(440)를 구비한 제품 보관부(400); 및 상기 프레스기(80)의 금형 지그(82)를 분리하는 금형지그 분리기(520)와, 금형지그 분리기(520)로부터 분리된 금형 지그(82)를 저장하는 지그보관대(540)를 구비한 금형지그 보관부(500);를 포함하여 이루어진다.

재료공급부(2)는 금속판재가 권취된 드럼(22)과, 드럼(22)이 장착되는 드럼축(24)과, 드럼축(24)이 상부에 형성되고 하부는 지면에 지지되는 드럼지지대(26)로 구성되며,

드럼축(24)을 일정속도로 회전시켜 금속판재가 풀려 나갈 수 있도록 구동원(미도시)이 구비된다. 구동원은 모터일 수 있다.

드럼지지대(26)의 일측에는 상부 또는 하부를 향해 드럼(22)의 외측을 향하는 상부 아암(261)과 하부 아암(262)이 각기 형성된다.

하부 아암(262)에는 다수개의 로울러(263)가 형성되어 드럼(22)에 권취된 금속판재 롤(TR)의 외면이 지지되고, 금속판재가 순차적으로 인출될때 지지해줄 수 있게 된다.

상부 아암(261)에는 금속판재 롤의 외주면에 지지되는 가압휠(264)이 형성되어 금속판재 롤(TR)이 느슨하게 풀리지 않도록 가압 지지해줄 수 있다.

한편 드럼지지대(26)의 일측에는 드럼(22)에 대해 수평 배치되어 금속판재 롤의 측면에 지지되어 금속판재 롤(TR)이 드럼축(24)에서 이탈되지 않도록 구속하는 구속축(265)과, 구속축(265)을 전후방향으로 이동시켜 길이를 조절하는 길이조절기(27)가 형성된다.

길이조절기(27)는 구속축(265)에 연결된 이동축(272)과, 이동축(272)을 전후방향 이동시키는 동력원으로 구성된다.

일예에 따르면, 동력원은 이동축(272)의 외면에 길이방향으로 형성되는 랙기어와, 랙기어에 치차 결합되는 피니언기어 및 피니언기어가 결합된 샤프트와, 샤프트를 회전시키도록 결합되는 핸들을 포함하여 이루어진다.

따라서 동력원의 전후진 조작에 의해 이동축(272) 및 구속축(265)이 전진 또는 후진함으로써 금속판재 롤의 측면에 구속축(265)이 인접되면 잠금 상태가 되고, 구속축(265)이 후진되어 해제 상태가 되면 금속판재 롤의 교체가 가능하게 된다.

금속판재 평탄부(4)는 함체(40)와, 함체(40)의 내부에 한쌍의 롤러(42)와, 상하 누름판(44a,44b)이 형성되어 이루어지고, 한쌍의 롤러(42)와 상하 누름판(44a,44b)을 금속판재가 통과되면서 평평하게 평탄화될 수 있다.

프레스 가공부(8)는 금속판재 이송부(6)를 경유하여 이송되는 금속판재가 프레스기(80)의 금형 지그(82)에 정위치된다.

금속판재 이송부(6)는 다수개의 로울러가 수평으로 배열되어 금속판재를 수평하게 이송시키게 된다.

금속판재 이송부(6)에서 이송된 후 프레스기(80)의 상부의 펀치플레이트(84)가 하강하여 가압에 의해 금속판재를 블랭킹 가공 또는 절곡 가공하여 소정 형상을 갖는 제품으로 추출되도록 한다.

제품배출부(300)는 제품이송부(200)의 컨베이어벨트(240)를 타고 이송된 케이지가 도달된 후 케이지(220)를 하방 회전시켜 제품이 배출되도록 한다.

제품배출부(300)는 배출된 제품이 적재되는 적재부(320)와, 상기 케이지(220)를 회전시키는 케이지 반전기(340)를 포함한다.

적재부(320)는 적재대(420)에 장착된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 적재대(420)는

상부에 형성된 판넬삽입홈(432)에 결합되어 전후방향으로 이동되고, 적재부(320)의 하부에 형성된 끼움부(321)가 결합되는 결합홈(433)이 상부에 형성되고, 하부에는 판넬삽입홈(432)의 바닥에 지지되는 롤러(434)가 형성된 이동판넬(430)을 포함한다.

이동판넬(430)을 적정한 위치로 이동시킨 후 적재대(420)의 록킹수단(440)을 이용하여 고정시킨다.

록킹수단(440)은 적재대(420)의 측면에 형성되고 판넬삽입홈(432)의 내측으로 인출 또는 인입작동되어 상기 이동판넬(430)의 측면에 형성된 록킹홈(435)에 결합 또는 분리되는 록킹핀(444)과, 록킹핀(444)의 작동을 제어하는 액츄에이터(442)를 포함하여 구성된다.

한편 도 5를 참조하면, 상기 프레스기(80)는

금형 지그(82)의 상부에 배치되어 가압, 분리 작동되는 펀치플레이트(84)가 하부에 결합되는 다수의 가이드축(841)이 형성된 어퍼판넬(842)과,

어퍼판넬(842)의 상부에 끼움돌기(843)가 돌출 형성되고, 상기 끼움돌기(843)가 결합되는 끼움슬롯(840)이 다수 형성되어 프레스기(80)에 형성된 어퍼바디(85)와,

금형 지그(82)가 안착되고, 금형 지그(82)를 고정시키도록 금형 지그(82)를 관통하는 고정핀이 형성된 로우 바디(86)와,

로우 바디(86)의 하부 일측에 형성되며, 금형 지그(82)의 단부에서 배출되는 제품을 안내하여 케이지(220)로 투입되도록 하는 제품 배출부(87)와, 로우 바디(86)의 하부 타측에 형성되며 금형 지그(82)에서 배출되는 칩을 수거하도록 배출시키는 칩 배출부(88)와, 로우 바디(86)가 상부에 결합되는 다수의 지지벽(852)이 상면에 형성되어 지면에 설치되는 작업대(890) 및 작업대(890)의 상면에 형성되고, 어퍼바디(85)의 하강시 접촉되어 프레스 작동을 감지하는 센서봉(891)을 구비한 센서(89)를 포함하여 구성된다.

어퍼바디(85)는 상부에 프레스 가압 동력원(83)이 장착된다. 프레스 가압 동력원(83)의 동력 발생에 의해 어퍼바디(85)와 어퍼판넬(842)이 동반 하강되고, 그 하부의 펀치 플레이트가 하강하여 금형 지그(82)와 밀착됨으로써 프레스 작동이 실행된다.

펀치 플레이트(84)가 하강하여 금형 지그(82)와 밀착되면 펀치 플레이트(84)에 센서봉이 접촉됨으로써 가압 성형 공정이 실행되었음을 카운트하여 제어부(미도시)에 전송하게 된다.

이후 일정 시간 펀치 플레이트(84)의 하강 상태를 유지한 후 다시 상승시키게 된다.

펀치 플레이트(84)와 금형 지그(82)는 사각형으로 형성되고, 동일한 형상과 면적을 갖는 금속판으로 이루어진다.

로우 바디(86)는 상부에 금형 지그(82)가 결합되되 금형 지그(82)의 탈착이 가능하도록 형성된다.

예를들어, 로우 바디(86)의 상면에 직선 길이로 형성되는 레일홈(862)과, 금형 지그(82)의 하부에 형성되어 레일홈(862)과 결합되는 레일(81)을 포함한다.

따라서 로우 바디(86)를 일측으로 밀어서 레일홈(862)에 레일(81)이 결합되도록 하여 로우 바디(86)의 장착이 가능해질 수 있고, 이와 반대로 로우 바디(86)를 타측으로 밀어 레일홈(862)으로부터 분리되도록 할 수 있다.

그리고 금형 지그(82)를 이동시켜 로우 바디(86)와 분리시키는 금형지그 분리기(520)를 포함할 수 있다.

금형지그 분리기(520)는 상기 로우 바디(86)의 상부에 형성되고 금형 지그(82)를 향해 인출 또는 인입작동시키는 작동로드(522)를 구비한 유압실린더(524)를 포함한다.

따라서 유압실린더(524)에 유압이 공급됨으로써 작동로드(522)가 인출되면 금형 지그(82)를 일측으로 밀어서 로우 바디(86)와 분리시킬 수 있다.

한편 도 6 및 도 7을 참조하면, 금형 지그(82)와 그 상부의 펀치 플레이트(84)는 상하에 대향 배치되고, 펀치 플레이트(84)가 하강하여 금형 지그(82)를 가압함으로써 그 내부의 금속판재에 대한 절단과 형상 가공 작업이 연속 수행됨으로써 최종 완제품이 배출될 수 있다.

금형 지그(82)는 금속판재(T)의 양단부를 일정 길이로 절개하는 커팅 가공부(820)와, 커팅 가공부(820)에서 양단부가 절개된 1차 가공물(T-1)의 절개된 양단부의 일부분을 하방으로 직각되게 절곡시켜 수직편(T-10)이 형성되도록 하는 1차 절곡 가공부(82a)와, 1차 절곡 가공부(82a)에서 절곡된 양단부를 상부로 접어서 수직상태가 되도록 하여 브라켓(T-21)을 형성하여 2차 가공물(T-2)을 형성시키는 2차 절곡 가공부(82b)와, 2차 절곡 가공부(82b)에서 가공된 2차 가공물(T-2)의 양단부를 하방으로 가압 절곡시켜 아치형 가공물(T-31)을 형성시키고, 상기 가압 절곡과 동시에 브라켓(T-21)과 중간부위에 대해 천공시켜 홀(T-30)을 형성시켜 3차 가공물(T-3)을 형성시키는 3차 절곡 가공부(82c)와, 3차 절곡 가공부(82c)에서 가공된 3차 가공물(T-3)과 2차 가공물(T-2)의 연결된 부위를 절단하여 제품(T-4)이 완성되도록 하는 펀칭절단 가공부(82d)를 포함하여 구성된다.

상기 펀치 플레이트(84)는 커팅 가공부(820)에 대응하여 양측에 각기 절단날(841)이 형성된 커팅부(842)와, 상기 1차 절곡 가공부(82a)에 대응되도록 형성되며, 양측에 이격 형성되며 1차 가공물(T-1)의 절개된 양단부를 부분 가압시켜 수직편이 형성되도록 하는 1차 돌출지그(844)와, 상기 2차 절곡 가공부(82b)에 대응되도록 형성되며, 양측에 이격 형성되며 1차 가공물(T-1)의 양단부의 접히는 위치에 대응하여 1차 가공물(T-1)의 상면에 밀착되는 2차 돌출지그(846)와, 상기 3차 절곡 가공부(82c)에 대응되도록 형성되며, 양측에 이격 형성되며 2차 가공물(T-2)의 절개된 양단부의 절개시작점부터 타단부까지 하방으로 가압하시키 3차 돌출지그(847)와, 상기 펀칭절단 가공부(82d)에 대응되도록 형성되며, 상기 3차 가공물(T-3)과 2차 가공물(T-2)의 연결된 부위에 대응되는 커팅날(848)을 포함하여 구성된다.

상기 2차 돌출지그(846)에 대응되도록 금형 지그(82)의 상부에 승강단부(825)가 형성된다.

승강단부(825)는 금형 지그(82)의 상면으로부터 돌출되어 상기 1차 가공물(T-1)의 양단부를 밀어올려 브라켓(T-21)이 형성되도록 한다.

상기 3차 돌출지그(847)에 대응하여 금형 지그(82)에 아치형 블록(826)이 형성된다.

아치형 블록(826)은 3차 돌출지그(847)에 대응되도록 금형 지그(82)의 상부에 돌출 형성되며, 상기 2차 가공물(T-2)이 얹혀진다.

따라서 3차 돌출지그(847)가 2차 가공물(T-2)에 압착됨으로써 그 사이에 개재된 1차 가공물(T-1)이 가압되어 아치형상을 이루게 된다.

한편 상기 펀칭절단 가공부(82d)는 금형 지그(82)의 말단부에 형성되며 3차 가공물(T-3)이 얹혀지도록 하되 외측으로 기울어져 형성되어 3차 가공물(T-3)이 커팅 작업 후 제품 배출부로 낙하되도록 하는 외향 아치블록(827)을 포함한다.

외향 아치블록(827)에 얹혀진 3차 가공물(T-3)이 가압 성형된 후 펀치 플레이트(84)가 상승되고, 금속판재가 전진하면서 3차 가공물(T-3), 즉 제품(T-4)을 밀어내어 배출되도록 하는 것이다.

배출된 제품은 케이지(220)에 수납된다.

케이지(220)에 일정량의 제품이 수납된 후 컨베이어벨트(240)의 구동에 의해 일정 구간을 이동하여 제품 보관부(400)로 이송된다.

제품 보관부(400)에 이동된 후 케이지 반전기(340)의 온 작동에 의해 케이지(220)가 회전되어 내부의 제품들이 배출될 수 있다.

이렇게 배출된 제품들은 적재대(420)에 수납된다.

이후 적재대(420)는 구동부(433)의 온 작동에 의해 지정된 위치로 이동된다. 즉 적재대(420)의 위치수신기(422)와 연결된 이동위치 설정기(424)의 제어 조작에 의해 적재대(420)가 소정 위치에 이동되도록 한다.

한편 금형지그 분리기(520)의 작동에 의해 금형 지그(82)가 로우 바디(86)로부터 분리될 수 있고, 분리된 금형 지그(82)는 지그보관대(540)에 저장시킨다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

2 : 재료공급부 4 : 금속판재 평탄부
6 : 금속판재 이송부 8 : 프레스 가공부
80 : 프레스기 82 : 금형 지그
84 : 펀치플레이트 85 : 어퍼바디
86 : 로우 바디 87 : 제품 배출부
89 : 센서 842 : 어퍼판넬
100 : 블랭킹 가공 생산부 200 : 제품이송부
220 : 케이지 240 : 컨베이어벨트
300 : 제품배출부 340 : 케이지 반전기
400 : 제품 보관부 420 : 적재대
430 : 위치수신기 440 : 이동위치 설정기
500 : 금형지그 보관부 520 : 금형지그 분리기
540 : 지그보관대 820 : 커팅 가공부
82a : 1차 절곡 가공부 82b : 2차 절곡 가공부
82c : 3차 절곡 가공부 82d : 펀칭절단 가공부

Claims (3)

1. 금속판재가 권취된 드럼과, 드럼이 장착되는 드럼축과, 드럼축이 상부에 형성되고 하부는 지면에 지지되는 드럼지지대로 구성된 재료공급부와, 상기 재료공급부의 드럼에서 인출되는 금속판재를 평평하게 평탄화시키는 금속판재 평탄부와, 상기 금속판재 평탄부에서 인출되는 금속판재를 수평상태로 이동되도록 안내하는 금속판재 이송부와, 상기 금속판재 이송부를 경유하여 이송되는 금속판재가 프레스기의 금형 지그에 정위치된 후 상부의 펀치플레이트가 하강하여 가압에 의해 소정 형상을 갖는 제품으로 추출되도록 하는 프레스 가공부를 구비한 블랭킹 가공 생산부;
   상기 제품을 수납하는 케이지와, 케이지가 안착되며 일정 구간을 이동시키는 컨베이어벨트를 구비한 제품이송부;
   상기 제품이송부의 컨베이어벨트를 타고 이송된 케이지가 도달된 후 케이지를 하방 회전시켜 제품이 배출되도록 하고, 배출된 제품이 적재되는 적재부와, 상기 케이지를 회전시키는 케이지 반전기를 구비한 제품배출부;
   상기 제품이 수납된 적재부가 장착되는 적재대와, 적재대를 이동시키도록 하부에 형성된 구동부와, 적재대에 형성된 위치수신기와, 위치수신기와 연결되고 위치를 추적하고 이동해야할 위치좌표를 지정하는 이동위치 설정기를 구비한 제품 보관부;
   상기 프레스기의 금형 지그를 분리하는 금형지그 분리기와, 금형지그 분리기로부터 분리된 금형 지그를 저장하는 지그보관대를 구비한 금형지그 보관부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 적재대는
   상부에 형성된 판넬삽입홈에 결합되어 전후방향으로 이동되고, 적재부의 하부에 형성된 끼움부가 결합되는 결합홈이 상부에 형성되고, 하부에는 판넬삽입홈의 바닥에 지지되는 롤러가 형성된 이동판넬과,
   상기 적재대의 측면에 형성되고 판넬삽입홈의 내측으로 인출 또는 인입작동되어 상기 이동판넬의 측면에 형성된 록킹홈에 결합 또는 분리되는 록킹핀과 록킹핀의 작동을 제어하는 액츄에이터로 구성된 록킹수단
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 프레스기는
   금형 지그의 상부에 배치되어 가압, 분리 작동되는 펀치플레이트가 하부에 결합되는 다수의 가이드축이 형성된 어퍼판넬과,
   상기 어퍼판넬의 상부에 끼움돌기가 돌출 형성되고, 상기 끼움돌기가 결합되는 끼움슬롯이 다수 형성되어 프레스기에 형성된 어퍼바디와,
   상기 금형 지그가 안착되고, 금형 지그를 고정시키도록 금형 지그를 관통하는 고정핀이 형성된 로우 바디와,
   상기 로우 바디의 하부 일측에 형성되며, 금형 지그의 단부에서 배출되는 제품은 안내하여 케이지로 투입되도록 하는 제품 배출부와, 로우 바디의 하부 타측에 형성되며 금형 지그에서 배출되는 칩을 수거하도록 배출시키는 칩 배출부와,
   상기 로우 바디가 상부에 결합되는 다수의 지지벽이 상면에 형성되어 지면에 설치되는 작업대 및
   상기 작업대의 상면에 형성되고, 어퍼바디의 하강시 접촉되어 프레스 작동을 감지하는 센서봉을 구비한 센서를 포함하며,
   상기 로우바디의 상면에 직선 길이로 형성되는 레일홈과,
   상기 금형 지그의 하부에 형성되어 레일홈과 결합되는 레일을 포함하고,
   상기 금형 지그를 이동시켜 로우바디와 분리시키는 금형지그 분리기를 포함하고,
   상기 금형지그 분리기는
   상기 로우 바디의 상부에 형성되고 금형 지그를 향해 인출 또는 인입작동시키는 작동로드를 구비한 유압실린더를 포함하며,
   상기 어퍼바디는 상부에 프레스 가압 동력원이 장착되어, 프레스 가압 동력원의 동력 발생에 의해 어퍼바디와 어퍼판넬이 동반 하강되고, 하부의 펀치 플레이트가 하강하여 금형 지그와 밀착되어 프레스 작동이 실행되며,
   상기 금형 지그는
   금속판재의 양단부를 일정 길이로 절개하는 커팅 가공부와, 상기 커팅 가공부에서 양단부가 절개된 1차 가공물의 절개된 양단부의 일부분을 하방으로 직각되게 절곡시켜 수직편이 형성되도록 하는 1차 절곡 가공부와,
   상기 1차 절곡 가공부에서 절곡된 양단부를 상부로 접어서 수직상태가 되도록 하여 브라켓을 형성하여 2차 가공물을 형성시키는 2차 절곡 가공부와,
   상기 2차 절곡 가공부에서 가공된 2차 가공물의 양단부를 하방으로 가압 절곡시켜 아치형 가공물을 형성시키고, 상기 가압 절곡과 동시에 브라켓과 중간부위에 대해 천공시켜 홀을 형성시켜 3차 가공물을 형성시키는 3차 절곡 가공부와,
   상기 3차 절곡 가공부에서 가공된 3차 가공물과 2차 가공물의 연결된 부위를 절단하여 제품이 완성되도록 하는 펀칭절단 가공부를 포함하고,
   상기 펀치 플레이트는
   커팅 가공부에 대응하여 양측에 각기 절단날이 형성된 커팅부와,
   상기 1차 절곡 가공부에 대응되도록 형성되며, 양측에 이격 형성되며 1차 가공물의 절개된 양단부를 부분 가압시켜 수직편이 형성되도록 하는 1차 돌출지그와,
   상기 2차 절곡 가공부에 대응되도록 형성되며, 양측에 이격 형성되며 1차 가공물의 양단부의 접히는 위치에 대응하여 1차 가공물의 상면에 밀착되는 2차 돌출지그와,
   상기 3차 절곡 가공부에 대응되도록 형성되며, 양측에 이격 형성되며 2차 가공물의 절개된 양단부의 절개시작점부터 타단부까지 하방으로 가압하시키 3차 돌출지그와,
   상기 펀칭절단 가공부에 대응되도록 형성되며, 상기 3차 가공물과 2차 가공물의 연결된 부위에 대응되는 커팅날
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 및 건축자재 부품 제조 및 프레스 공정 자동화 시스템.