KR100926288B1 - 커팅 블레이드 절곡장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나의 절곡홀더의 선단으로부터 하나의 절곡핀의 절곡 작용점까지의 거리를 가변적으로 조정하는 절곡홀더이송부재를 구비한 커팅 블레이드 절곡장치에 관한 것이다.

Description

커팅 블레이드 절곡장치{cutting blade bending device}

특허문헌 1 : 일본공개특허공보 평10-286625호

도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 커팅 블레이드 절곡장치를 도시한 분리 및 결합 사시도.

도 3은 도 1의 절곡홀더이송부재를 확대 도시한 사시도.

도 4는 절곡홀더이송부재가 이송 전 측면도.

도 5는 도 4의 A-A선을 취하여 본 단면도.

도 6은 절곡홀더이송부재가 이송 후 측면도.

도 7은 도 6의 B-B선을 취하여 본 단면도.

도 8은 종래 커팅 블레이드 절곡장치를 도시한 사시도.

도 9는 도 8의 절곡 개념을 설명하는 도.

도 10은 종래 다른 커팅 블레이드 절곡장치를 도시한 사시도.

도 11은 도 10의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110,310 : 서보모터130,330 : 회전체

131,331 : 핀공133,142 : 키홈

140,340 : 회전동력전달부재141 : 피동풀리

143,145 : 베어링147 : 구동풀리

149 : 벨트150,350 : 회전유지체

160,360 : 지지판163,363 : 승강인출공

170 : 절곡홀더171,174,184,213 : 통로

173 : 경사가이드레일175 : 절곡홀더지지체

180 : 승강블록181 : 직선가이드홈

183 : 경사가이드홈190 : 절곡핀

210,220,230 : 제1,제2,제3연결부211 : 직선가이드레일

400 : 실린더500 : 승강부재

510 : 승강모터530 : 스크루봉

540 : 암나사부550 : 승강모터브라켓

특허문헌 1 : 일본공개특허공보 평10-286625호

특허문헌 2 : 한국공개특허공보 제2001-107091호

본 발명은 하나의 절곡홀더의 선단으로부터 하나의 절곡핀의 절곡 작용점까지의 거리를 가변적으로 조정하는 절곡홀더이송부재를 구비한 커팅 블레이드 절곡장치에 관한 것이다.

종래 커팅 블레이드 절곡장치로서, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시되어 있는 것이 제안되어 있다.

특허문헌 1의 절곡장치는 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 커팅 블레이드(W)를 선단으로부터 돌출시킨 절곡홀더(5)에 대하여 실린더(16,17,18)에 승강 가능하게 설치된 절곡핀(1,2,3) 중 어느 하나를 가압하여 절곡 가공한다. 각 핀(１ 내지 3)은 회전체(７)에 배치되어 그 분할 회전에 의해 소정의 절곡핀이 절곡홀더(5)의 선단에 대응되게 된다. 그리고 절곡 가공시에 있어서 홀더 선단에 가까운 핀으로 얇은 커팅 블레이드를 절곡하고, 두꺼운 커팅 블레이드는 절곡홀더 선단으로부터 먼 핀으로 절곡 가공하여, 두꺼운 것만큼 큰 굽힘 모멘트를 얻을 수 있도록 한다.

이 구성에 의하여, 이른바 톰슨날 등의 커팅 블레이드를 절곡 가공할 때, 그 두께 등이 달라도 양호하게 절곡 할 수 있는 범용적인 절곡장치를 제공한다.

그런데 특허문헌 2에도 기재된 바와 같이, 커팅 블레이드의 블레이드부(A'')(날이 있는 부분)는 몸체부(A')에 비해 강한 기계적 성질을 지녀야 하기 때문에 블레이드부(A'')에 열처리가 집중적으로 행해진다.

따라서, 하나의 모터로 구동되는 회전체(7,8,10)는 같은 회전량으로 회전하기 때문에, 공전하는 절곡핀은 블레이드부(A'')와 몸체부(A')에 동일한 벤딩 모멘트를 가하게 된다. 그러면 몸체부에 비해 블레이부(A'')의 스프링 백 등에 의해 변형이 생기게 된다. 이 변형된 커팅 블레이드는 제품 품질에 악영향을 줄 수 있다.

이를 해결하기 위한 종래의 절곡장치로는 특허문헌 2에 개시된 것이 제안되어 있다.

특허문헌 2의 절곡장치는 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 커팅 블레이드(A)를 그 내부에 형성된 가이드 라인을 따라 안내하는 가이드부(20); 가이드부(20)의 선단(220)에 인접하여 그 상부에 설치된 제1회전체(50); 가이드부(20)의 선단(220)에 인접하여 그 하부에 설치되며 제1회전체(50)와 대향하는 제2회전체(60); 제1회전체(50)의 지지공을 통해 삽입되어 지지되는 제1절곡부재(30); 제2회전체(60)의 지지공(621)을 통해 삽입되어 지지되며 제1절곡부재(30)와 대향하는 제2절곡부재(40); 제1회전체(50) 및 제2회전체(60)를 회전 구동하는 구동원(90); 및 제1절곡부재(30)와 제2절곡부재(40) 각각을 직선 구동하는 수단(100)으로 구성되어 있다.

제1절곡부재(30)는 제2절곡부재(40)에 대하여 커팅 블레이드(A)의 길이 방향으로 가이드부(20) 선단(220)을 향하여 미세한 거리 만큼 이격되어 있다.

이와 같이, 각각의 상이한 회전체에 삽입되어 대향하고 있는 제1절곡부재와 제2절곡부재의 상대적인 위치가 조절될 수 있으므로, 커팅 블레이드의 상부와 하부 각각에 대하여 독립된 가압력을 부여할 수 있다. 이 가압력의 크기는 커팅 블레이드의 높이, 두께 등의 외형치수 및 특히 열처리에 기인한 커팅 블레이드의 물성을 고려하여 적절히 조정함으로써 스프링 백의 영향을 제거하고 커팅 블레이드를 오차 없이 또한 정밀도 높게 성형할 수 있다.

그런데, 제1절곡부재(30)는 그 상부가 제1회전체(50)에 결합된 외팔보 형태를 취하고 있다. 따라서, 회전체(50)의 회전(자전)에 의해 공전하는 제1절곡부재(30)는 그 하부가 자유단 이기 때문에 커팅 블레이드(A)에 대해 충분한 가압력을 줄 수 없다는 문제가 있다{즉 제1절곡부재(30)가 상부에서 하부를 따라 휨 변형이 생기기 때문이다}. 이러한 현상은 제2절곡부재(40)도 마찬가지이다.

이와 같이, 절곡부재가 제1절곡부재(30)와 제2절곡부재(40)로 분할되어 있어서, 커팅 블레이드(A)의 중간 부분은 나머지 부분보다 덜 가압되고, 제품의 정밀도가 현저히 떨어지게 된다.

한편, 특허문헌 1에서는 두께가 다른 커팅 블레이드(W)를 양호하게 절곡하기 위하여, 절곡홀더(5)의 선단으로부터 절곡핀(1,2,3)의 휨 작용점까지의 거리(또는 회전체의 중심에서 절곡핀의 중심까지 거리 L1,L2,L3)와 절곡핀(1,2,3) 각각의 굵기를 다르게 하여 구현하고 있다(도 9 참조).

이것은 다수의 절곡핀(1,2,3)을 구비해야 하고, 또한 이 절곡핀(1,2,3)을 승강하는 실린더(16,17,18)와, 각 핀공(21~26)의 가공 등 그 부품 및 공정이 상당히 많이 들게 된다.

또한, 특허문헌 1에서는 절곡홀더(5)의 선단과 절곡핀(1) 사이의 거리(r), 특허문헌 2에서는 가이드부(20)의 선단부(220)와 절곡부재(30) 사이의 거리(R)는 통상 2mm 정도이다.

그런데 2mm 떨어진 절곡핀으로, 선단에서 0.5mm 마다 나오는 커팅 블레이드를 계속 절곡하여 반지름이 매우 작은 정확한 아아크 형상의 모서리를 만들 수 없다. 즉, 2mm 떨어진 절곡핀은 처음에 나온 0.5mm의 커팅 블레이드를 절곡한 후 다시 0.5mm 나온 커팅 블레이드를 절곡 할 때 이미 절곡한 부위를 쳐서 절곡하고 이 현상은 계속적으로 행해진다.

따라서, 절곡된 부위가 또 절곡되기 때문에 정밀한 원호 형상의 모서리가 나오지 않고 거의 날카로운 모서리가 만들어져 제품의 질이 현저히 떨어지게 된다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 하나의 절곡홀더와 하나의 절곡핀으로도 상대적인 거리를 가변적으로 조정하여 반경이 매우 작은 모서리에 정확한 원호 형상을 만들 수 있을 뿐 아니라 부품의 간소화와 가공 공수의 낮춤을 구현할 수 있는 커팅 블레이드 절곡장치를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 커팅 블레이드 절곡장치는 절곡될 커팅 블레이드가 통과되는 통로가 형성되며 선단으로부터 돌출시킨 상태로 하는 절곡홀더; 절곡핀; 상기 절곡홀더에 대해 상기 절곡핀을 회전시키는 회전체; 상기 절곡홀더의 선단으로부터 상기 절곡핀의 절곡 작용점까지의 거리를 가변적으로 조정하는 절곡홀더이송부재를 포함하여 이루어진다.

이 구성에 의하면, 하나의 절곡홀더와 하나의 절곡핀으로도 상대적인 거리를 가변적으로 조정하여 반경이 매우 작은 모서리에 정확한 원호 형상을 만들 수 있을 뿐 아니라 부품의 간소화와 가공 공수의 낮춤을 구현할 수 있다.

전술한 구성에서, 상기 절곡홀더이송부재는 상하 길이를 따라 전면에 경사가이드홈이 형성되고, 배면에 직선가이드홈이 형성된 승강블록; 상기 승강블록을 승강시키는 승강부재; 상기 상부회전체와 상기 하부회전체를 지지하는 상부지지판과 하부지지판을 연결하며, 상기 직선가이드홈과 결합되는 직선가이드레일이 형성된 연결부; 상기 절곡홀더의 배면에 형성되어 상기 경사가이드홈과 결합되는 경사가이드레일로 구성되되, 상기 승강블록과 상기 연결부에는 상기 절곡홀더의 통로와 연통하는 커팅 블레이드 통로를 구비한 것이 구현되는 것이 바람직하다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 커팅 블레이드 절곡장치를 도시한 분리 및 결합 사시도이다.

커팅 블레이드는 종래와 같이 블레이드부(W'')을 위로 향한 상태로 하여 이송롤러에 의해 길이방향으로 이송된다.

커팅 블레이드 절곡장치는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 이송되는 커팅 블레이드를 통로(171)를 통해 선단에 돌출한 상태로 안내하는 절곡홀더(170)와, 절곡홀더(170)의 선단과 상호 작용을 통해 커팅 블레이드의 판 두께 방향으로 절곡하는 절곡핀(190)과, 절곡홀더(170)의 선단을 중심으로 하여 절곡핀(190)을 회전시키는 회전체(130)(330)와, 회전체(130)(330)를 독립적으로 구동 제어하는 회전체구동제어부(110)(310)로 구성하여 있다. 회전체(110)(310)에는 그 회전중심에서 편심된 위치에 천공 형성된 핀공(131)(313)이 있다.

이 구성에 의하여, 단일의 절곡핀(190)은 상부회전체(110)의 핀공(131)과 하부회전체(310)의 핀공(331)에 배치되어 있다(양단 고정보 타입). 이 상태에서, 상부회전체구동제어부(110)는 상부회전체(110)를 구동하여 회전각을 제어하고, 하부회전체구동제어부(310)는 하부회전체(310)를 구동하여 회전각을 제어한다.

따라서, 상부회전체(110)와 하부회전체(310)는 독립적으로 부여받은 회전각(본 실시예에서는 상부회전체가 하부회전체보다 큰 회전각을 부여받음)은 절곡핀(190)의 상단측과 하단측을 다르게 가압하기 때문에, 스프링 백 등의 영향을 줄일 수 있다.

이와 같이, 단일의 절곡핀(170)의 구성을 그대로 사용하면서도 상부회전체구동제어부(110)와 하부회전체구동제어부(310)에 의해 다른 가압력을 간단히 부가하여 정밀한 커팅 블레이드를 만들 수 있다.

상부회전체구동제어부(110)와 하부회전체구동제어부(310)는 본 실시예에서는 상부서보모터(110)와 하부서보모터(310)로 구현하고 있다.

서보모터는 회전각을 검출하기 위한 엔코더가 내장되어 모터축과 연결하여 속비와 펄스 수를 연산하면 위치제어, 길이제어, 속도제어 등이 가능해지는 모터이다. 엔코더의 동작 원리는 2개의 트랙에 서로 90도의 위상이 차이 나도록 홈을 판 후 각각의 트랙에서 빛을 쏘아 수신하여 수신된 신호의 위상으로 이동 방향을 판단하며 펄스 수에 의하여 움직임 량을 측정한다. 첫 번째 트랙을 A신호, 두 번째 트랙을 B 라고 한다. 진행방향은 A신호와 B신호의 위상에 의하여 판단한다. 이동 방향이 바뀌는 경우에는 위상이 바뀌게 되어 있다.

이와 같이, 서보모터(110)(310)라는 간단한 구성으로 회전체(130)(330)의 회전각을 독립적으로 부여할 수 있다는 큰 장점이 있다. 또한, 엔코더가 회전체(110)(310)의 회전각을 직접 검출하는 외장형 이어도 좋다.

이하, 상부 구성은 100단위로 도면부호를 부여하고, 하부 구성은 300 단위로 도면부호를 부여하지만 그 구조 및 기능을 같기 때문에 상부에 있는 각 구성만을 설명한다.

상부회전체(130)는 도 1에 도시한 바와 같이, 상부회전동력전달부재(140)를 통해 상부서보모터(110)의 회전동력을 각각 전달받는다.

상부회전동력전달부재(140)는 상부서보모터(110)의 모터축에 결합되는 구동풀리(147), 회전체(130)(330)에 결합되는 피동풀리(141), 구동풀리(147)와 피동풀리(141)에 걸치는 (타이밍) 벨트(149)로 구성하여 있다.

상부회전체(130)와 피동풀리(141)는 각각의 키홈(133)(142)에 키를 때려 박아 고정하는 것이 바람직하다. 따라서, 상부회전체(130)와 피동풀리(141)는 동시에 회전하게 된다.

피동풀리(141)는 베어링(143)(145)을 통해 회전유지체(150)와 상부지지판(160)에 회전 자유롭게 지지되어 있다.

상부지지판(160)에는 상부회전체(130)가 통과하는 관통공(161)이 형성되고, 이 관통공(161)에 베어링(145)이 압입 설치된다. 또한, 상부지지판(160)에는 회전유지체(150)가 체결 고정되어 있다.

상부회전동력전달부재(140)는 벨트에 의한 간접동력전달방식을 취하고 있으나, 종래의 특허문헌 1과 같이 상부서보모터(110)의 회전축에 구동기어를 부착하고, 이 회전축을 상부회전체(130)의 형성된 피동기어에 맞물려 직접 동력을 전달할 수 있다.

절곡핀(190)은 승강 가능하게 실린더(400)에 설치되어 있다. 이 실린더(400)도 절곡핀(190)과 함께 절곡 회전하게 된다.

한편, 절곡홀더(170)의 선단으로부터 절곡핀(190)의 절곡 작용점까지의 거리(r1 ~ r2)를 가변적으로 조정 가능한 절곡홀더이송부재가 더 설치되는 것이 바람직하다.

도 3은 도 1의 절곡홀더이송부재를 확대 도시한 사시도이고, 도 4는 절곡홀더이송부재가 이송 전 측면도이고, 도 5는 도 4의 A-A선을 취하여 본 단면도이고, 도 6은 절곡홀더이송부재가 이송 후 측면도이고, 도 7은 도 6의 B-B선을 취하여 본 단면도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 절곡홀더이송부재는 절곡홀더(170)를 전후로 이송하는 승강블록(180)과, 이 승강블록(180)을 승강시키는 승강부재(500)로 구성하여 있다.

승강블록(180)은 상하 길이를 따라 전면에 경사가이드홈(183)이 형성되고, 배면에 직선가이드홈(181)이 형성되어 있다. 승강블록(180)은 커팅 블레이드의 이송통로(184)가 형성되어 있다.

직선가이드홈(181)은 제1연결부(210)의 직선가이드레일(211)과 결합되어 있다. 제1연결부(210)에도 커팅 블레이드의 이송통로(213)가 형성되어 있다.

제1연결부(210)는 상부지지판(160)과 하부지지판(360)에 고정 연결하는 기둥 역할을 한다. 물론 제2연결부(220)와 제3연결부(230)도 기둥 역할을 위해 측면 상에 고정 연결될 수 있다.

경사가이드홈(183)은 절곡홀더(170) 보다 정확하게는 절곡홀더지지체(175)의 경사가이드레일(173)과 결합되어 있다.

절곡홀더지지체(175)는 그 높이가 절곡홀더(170)보다 높게 하면, 제1연결부(210)와의 결합 면적이 넓어 안정적으로 지지할 수 있다.

또한, 절곡홀더(170)에 경사가이드레일(175)을 형성하는 것보다 절곡홀더지지체(175)에 구현하는 것이 상하 개방된 이송통로(171)의 구현이 편리하다. 절곡홀더지지체(175)에도 커팅 블레이드 이송통로(174)가 형성되어 있다.

경사가이드홈(183)은 상단의 폭(b)에서 하단의 폭(B)을 향할수록 큰 경사면을 갖는 홈으로서, 승강블록(180)은 측면에서 볼 때 전체적으로 사다리꼴 형상(쐐기 형상)을 이루고 있는 것이 바람직하다.

승강부재(500)는 승강모터(510)와, 이 승강모터(510)에 형성된 스크루봉(530)과, 이 스크루봉(530)과 체결되는 암나사부(540)로 구성하여 있다. 스크루봉(530)은 승강모터(510)의 회전축에 수나사산을 형성하여 구현할 수 있다. 암나사부(540)는 승강블록(180)의 하면에 형성되는 것이 바람직하다.

승강모터(510)는 브라켓(550)에 의해 하부지지판(360)에 지지된다.

브라켓(550)은 하부지지판(360)에 결합되는 상부편(551)과, 승강모터(510)에 결합되는 하부편(553)과, 상부편(551)과 하부편(553)을 연결하는 연결편(555)으로 형성되어 있다. 하부편(553)에는 스크루봉(530)이 인출되는 인출공(556)이 형성되어 있다.

또한, 하부지지판(360)에는 스크루봉(530)이 인출되며, 승강블록(180)이 승강할 수 있는 승강인출공(363)이 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 경사가이드홈(183)의 구성에 의하여, 절곡홀더(170)는 전후로 이송할 수 있다. 이송하는 절곡홀더(170)는 그 선단에서 절곡핀(190)의 절곡 작용점까지의 거리를 가변적으로 조절할 수 있어, 정확한 아아크 형상의 모서리를 절곡하여 만들 수 있다.

즉, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 절곡홀더(170)의 선단과 절곡핀(190)의 절곡 작용점 사이의 거리(r1)에서 반지름이 큰 아아크 형상을 절곡하다가 매우 작은 반지름을 갖는 아아크를 형성하기 위해서는, 승강모터(510)를 정회전 구동 제어한다.

승강모터(510)가 정회전 구동하면, 암나사부(540)와 체결된 스크루봉(530)이 정회전하게 된다. 그러면, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 승강블록(180)이 위로 올라가면서(↑), 절곡홀더(170)를 전방으로 이송시킨다(→). 따라서, 절곡홀더(170)의 선단과 절곡핀(190)의 절곡 작용점 사이의 거리는 r2 이며, 이 거리는 r1에 비해 짧다.

짧아진 거리(r2)는 선단에서 0.5mm씩 돌출되어 나오는 커팅 블레이드를 절곡핀(190)으로 계속 쳐서 절곡하더라도, 절곡되지 않은 부분만을 계속 쳐서 절곡하기 때문에, 정확한 원호 형상의 모서리를 얻을 수 있다.

다시 큰 원호 형상을 절곡하기 위해서는 승강모터(510)를 역회전 구동하면, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 승강블록(180)은 아래로 내려가면서(↓) 절곡홀더(170)를 후방으로 이송시킨다(←).

본 발명에 따른 커팅 블레이드 절곡장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상의 설명으로부터 명백하듯이, 본 발명의 커팅 블레이드 절곡장치에 의하면, 절곡홀더이송부재의 구성을 채택 결함으로써, 절곡홀더의 선단으로부터 절곡핀의 절곡 작용점까지의 거리를 가변적으로 조정 가능하여, 특히 반지름이 매우 작은 아아크 형상의 모서리를 정확히 절곡하여 제품 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 절곡홀더를 이송시킴으로써, 하나의 절곡홀더와 하나의 절곡핀으로 거리 조정이 가능하여 부품을 간소화시킬 수 있다. 따라서, 절곡핀의 핀공 가공 등의 공수를 현저히 줄일 수 있다.

Claims (2)

1. 절곡될 커팅 블레이드가 통과되는 통로가 형성되며 선단으로부터 돌출시킨 상태로 하는 절곡홀더;

   절곡핀;

   상기 절곡홀더에 대해 상기 절곡핀을 회전시키는 회전체;

   상기 절곡홀더의 선단으로부터 상기 절곡핀의 절곡 작용점까지의 거리를 가변적으로 조정하는 절곡홀더이송부재를 포함하되,

   상기 절곡홀더이송부재는

   상하 길이를 따라 전면에 경사가이드홈이 형성되고, 배면에 직선가이드홈이 형성된 승강블록:

   상기 승강블록을 승강시키는 승강부재;

   상기 회전체를 지지하는 상부지지판과 하부지지판을 연결하며, 상기 직선가이드홈과 결합되는 직선가이드레일이 형성된 연결부;

   상기 절곡홀더의 배면에 형성되어 상기 경사가이드홈과 결합되는 경사가이드레일로 구성되되,

   상기 승강블록과 상기 연결부에는 상기 절곡홀더의 통로와 연통하는 커팅 블레이드 통로를 구비한 것을 특징으로 하는 커팅 블레이드 절곡장치.
2. 삭제

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