KR100330188B1 - 재료공급장치 - Google Patents

Abstract

재료공급장치는 고정그립퍼와 이동그립퍼를 통해 재료의 조임동작과 해제동작을 행하는 그립퍼장치(21, 41)와, 제 1그립퍼장치(21)를 지지할 수 있고 재료의 이동방향으로 왕복할 수 있는 슬라이딩 블럭(61)을 구비한다. 이 부재(21, 41, 61)는 입력샤프트(12)에 고정된 제 1캠, 제 2캠, 제 3캠에 의해 각각 구동된다. 재료의 전진동작을 행하는 제 1캠과 슬라이딩 블럭(61)사이에 개재된 이동부재를 서로 밀접하게 부착하기 위하여, 슬라이딩 블럭을 복귀방향으로 항상 가압하는 스프링이 제공된다. 따라서, 이동부재들 사이의 간극을 제거하고 높은 정밀도와 고속으로 재료공급동작을 행하는 것이 가능하다. 따라서, 재료를 높은 정밀도와 고속으로 재료를 이송하고 공급할 수 있는 재료공급장치를 얻을 수 있다.

Description

재료공급장치{MATERIAL FEEDING APPARATUS}

본 발명은 재료공급장치에 관한 것으로서, 특히 매 일정량으로 프레스머신등과 같은 공작기계에 박판(sheet)재료, 와이어(wire)재료등과 같은 재료를 간헐적으로 공급하는 장치에 관한 것이다.

프레스머신등과 같은 공작기계에 박판재료, 와이어재료등과 같은 재료를 공급하는 장치로서는, 예를 들면, 일본국 실용신안공보 제 60-27549 호에 종래에 개시되어 있다. 이 장치는 제 1고정 그립퍼(gripper)와 제 1이동 그립퍼사이에서 재료조임(gripping)동작과 재료해제(releasing)동작을 행하도록 구성된 제 1그립퍼와, 재료의 이송경로를 따라 왕복할 수 있는 슬라이딩 블럭(sliding block)상에 배치되고 제 2고정 그립퍼와 제 2이동 그립퍼사이에서 재료조임동작과 재료해제동작을 행하도록 구성된 제 2그립퍼를 구비하며, 캠장치, 회전아암(swinging arm)등을 사용하여 소정의 타이밍(timing)으로 제 1그립퍼장치와 제 2그립퍼장치에 의해 재료조임동작과 재료해제동작을 행하고 슬라이딩 블럭의 슬라이딩 동작을 행한다.

이 경우에, 상기 장치는 제 1그립퍼장치와 제 2그립퍼장치에 의해 재료조임 및 재료해제동작을 행하도록 단일 캠에 의해 회전되는 단일 회전아암에 의해 제 1그립퍼와 제 2그립퍼 모두를 제어하도록 구성되어 있기 때문에, 제 1그립퍼장치와 제 2그립퍼장치의 동작시간을 적절히 설정하기가 곤란하다는 문제점이 있어왔다. 특히, 제 1그립퍼장치와 제 2그립퍼장치 모두가 각각의 간헐적인 재료공급의 개시시와 종료시에 일시적으로 재료를 조이도록 설계하여 재료가 자유상태가 되는것을 방지하는 것이 불가능하며, 공급 정밀도를 향상시키고 빠르게 공급가능토록 하기가곤란하다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 출원의 출원인은 일본국 특허 공개공보 제 63-82271 호를 제안했다. 이 장치는 재료공급동작의 모든 단계동안에 재료가 충분히 조여지지 않는 자유상태가 발생되는 것을 방지하도록 독립적인 캠에 의해 제 1그립퍼장치, 제 2그립퍼장치, 및 슬라이딩 블럭을 각각 구동하여, 빠르고 정확한 재료공급을 가능케 한다.

그러나, 본 출원인에 의해 제안된 장치에서도 최근 이러한 종류의 재료공급장치에서 요구되는 공급속도와 공급정밀도에 관련된 요구사항을 항상 만족시킬 수는 없다.

즉, 최근 휴대용 전화기, 퍼스널 컴퓨터등과 같은 전자정보기구가 널리 보급되어 있으며, 이러한 기구는 점점 값이 싸지고 컴팩트해지는 바, 제조업계에서는 부품을 컴팩트하고 고밀도로 만드는 것에 부합하기 위하여, 종래의 것보다 매우 더 정확하게 공급하는 것(재료의 위치설정)을 바라고 있다. 또한, 생산성 향상, 생산비 절감, 대량 생산등의 요구사항등을 만족시키기 위하여, 더 고속으로 동작될 수 있는 장치를 제공하기를 바라고 있다.

예를 들면, 프레스가공 업계에서 고속동작에 관련한 요구사항은 해마다 증가되어 왔고, 본 출원인에 의해 제안된 종래 장치의 속도보다 두배 내지 세배 더 빠른 속도로 동작할 수 있는 프레스머신이 제공되어있다. 그러나, 최근 상황은 프레스머신에 재료를 공급하는 재료공급장치가 항상 프레스머신의 동작속도에만 부합하는 것을 원하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재료공급장치의 외관을 나타내는 개략적인 사시도,

도 2는 이 실시예에 따른 재료공급장치의 내부구조의 일부를 개략적으로 나타내는 사시도,

도 3은 이 실시예에 따른 재료공급장치의 내부구조를 나타내는 수평 단면도,

도 4a는 도 3의 선 A-A 을 따른 단면도,

도 4b는 도 3의 선 B-B 을 따른 단면도,

도 5는 이 실시예에 따른 재료공급장치의 내부구조를 나타내는 수직 단면도,

도 6a은 이 실시예에 따른 재료공급장치의 (전진동작의 개시시의) 동작을 나타내는 개념도,

도 6b은 이 실시예에 따른 재료공급장치의 (전진동작의 종료시의) 동작을 나타내는 개념도,

도 6c은 이 실시예에 따른 재료공급장치의 (복귀동작의 개시시의) 동작을 나타내는 개념도,

도 6d은 이 실시예에 따른 재료공급장치의 (복귀동작의 종료시의) 동작을 나타내는 개념도,

도 7a은 이 실시예에 따른 재료공급장치의 (전진하기전 상태의) 전진동작을 나타내는 평면도,

도 7b은 이 실시예에 따른 재료공급장치의 (전진한후 상태의) 전진동작을 나타내는 평면도,

도 8a은 이 실시예에 따른 재료공급장치의 내부구조를 도 2의 X 방향으로 바라본 수직단면도,

도 8b은 이 실시예에 따른 재료공급장치의 내부구조를 도 2의 Y 방향으로 바라본 수직단면도,

도 9a는 이 실시예에 따른 재료공급장치에 제공되는 슬라이딩배럴의 슬라이딩 기구를 나타내는 정면 입면도,

도 9b는 이 실시예에 따른 재료공급장치에 제공되는 슬라이딩배럴의 슬라이딩 기구를 나타내는 평면도,

도 10a은 (행정을 증가시키는 경우) 슬라이딩 블럭의 이송행정이 슬라이딩 기구에 의해 변화되는 실시예를 나타내는 평면도,

도 10b은 (행정을 감소시키는 경우) 슬라이딩 블럭의 이송행정이 슬라이딩 기구에 의해 변화되는 실시예를 나타내는 평면도이다.

본 발명의 목적은 재료를 더 빠르고 더 정확하게 이송하고 공급할 수 있는 재료공급장치를 제공하는 것이다.

전술한 문제를 해결하고 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1형태에 따르면:

제 1고정그립퍼와 제 1이동 그립퍼에 의해 재료의 조임동작과 해제동작을 행하는 제 1그립퍼장치와;

제 2고정그립퍼와 제 2이동 그립퍼에 의해 재료의 조임동작과 해제동작을 행하는 제 2그립퍼장치와;

상기 제 1그립퍼장치를 지지하고, 재료이송방향으로 왕복가능한 슬라이딩 블럭과;

한쪽 방향으로 계속하여 회전되는 입력샤프트에 고정되고 상기 입력샤프트의 회전운동을 상기 슬라이딩 블럭의 선형운동으로 변환하기 위한 소정의 캠표면형상을 구비하는 제 1캠과, 상기 입력샤프트에 고정되고 상기 제 1이동그립퍼가 상기 제 1고정그립퍼 근처로 이동하는 조임위치와 상기 제 1이동그립퍼가 상기 제 1고정그립퍼로부터 멀어져 이동하는 해제위치 사이에서 상기 제 1이동그립퍼를 이동시키는 제 2캠과, 상기 입력샤프트에 고정되고 상기 제 2이동그립퍼가 상기 제 2고정그립퍼 근처로 이동하는 조임위치와 상기 제 2이동그립퍼가 상기 제 2고정그립퍼로부터 멀어져 이동하는 해제위치 사이에서 상기 제 2이동그립퍼를 이동시키는 제 3캠을 구비하는 캠장치와;

상기 제 1캠의 회전에 상응하여 흔들리는 회전아암과, 상기 회전아암의 회전운동을 상기 슬라이딩 블럭의 선형운동으로 변환하기 위하여 상기 회전아암을 상기 슬라이딩 블럭에 동작가능하게 연결하는 연결수단을 구비하는 제 1그립퍼 슬라이딩 장치와;

상기 제 2캠을 상기 제 1이동그립퍼에 동작가능하게 연결하는 제 1그립퍼 동작장치와;

상기 제 3캠을 상기 제 2이동그립퍼에 동작가능하게 연결하는 제 2그립퍼 동작장치; 및

상기 슬라이딩 블럭, 상기 연결수단 및 상기 회전아암이 상기 제 1캠으로부터 상기 슬라이딩 블럭까지의 힘의 전달경로를 따라 서로 밀접하게 연결되어지도록 항상 가압하는 제 1가압수단을 포함하여 이루어지는 재료공급장치가 제공된다.

또한, 본 발명의 제 2형태에 따르면, 본 발명의 제 1형태에 따른 재료공급장치에 있어서,

상기 제 1그립퍼 슬라이딩장치에는, 상기 회전아암을 흔들릴 수 있게 지지하는 터릿과, 상기 터릿내에 회전가능하게 배치되고 상기 제 1캠의 캠표면을 회전하는 캠종동절이 제공되고,

상기 연결수단은 상기 회전아암의 회전중심으로부터 거리를 변화시킬 수 있는 방식으로 상기 회전아암내에 배치된 슬라이딩 배럴과, 상기 슬라이딩 배럴을 통해 상기 회전아암을 상기 슬라이딩 블럭에 연결하기 위해 상기 슬라이딩 배럴과 회전가능하고 슬라이딩가능하게 접촉하고 있는 연결부재를 포함하고,

상기 제 1그립퍼 동작장치에는, 상기 조임위치와 상기 해제위치사이에서 이동가능한 방식으로 상기 슬라이딩 블럭내에 놓여지는 제 1이동그립퍼 지지로드와, 상기 제 1이동그립퍼 지지로드를 전진방향 및 후진방향으로 이동시키도록 상기 제 2캠의 회전과 함께 흔들리는 제 1리프트아암이 제공되고,

상기 제 1이동그립퍼 지지로드에는, 그 한쪽 단부에서, 상기 로드를 상기 제 1리프트아암과 맞물리는 표면쪽으로 가압하는 제 2 가압수단과, 상기 슬라이딩 블럭과 함께 이동하는 방식으로 상기 제 1리프트아암의 맞물리는 표면과 구름접촉을 하는 구름요소가 제공되고,

상기 제 2그립퍼 동작장치에는, 상기 조임위치와 상기 해제위치사이에서 이동가능한 방식으로 상기 장치하우징내에 놓여지는 제 2이동그립퍼 지지로드와, 상기 제 2이동그립퍼 지지로드를 전진방향 및 후진방향으로 이동시키도록 상기 제 3캠의 회전과 함께 흔들리는 제 2리프트아암이 제공되고,

상기 제 1리프트아암 및 제 2리프트아암은 상기 제 2캠 및 제 3캠과 각각 구름접촉을 하는 캠종동절과, 상기 제 2캠 및 제 3캠쪽으로 이 캠종동절을 각각 가압하는 제 3가압수단을 구비하며,

상기 제 1가압수단은 상기 슬라이딩 블럭을 재료의 공급방향 및 복귀방향중 어느 하나의 방향으로 가압하는 스프링을 포함하는 재료공급장치가 제공된다.

본 출원의 출원인은 재료공급의 정밀도와 속도를 더욱 향상하기 위하여 전술한 (일본국 특허 공개공보 제 63-82271 호)제안된 장치를 포함하는 종래의 장치를 연구해 왔다. 그 결과, 본 출원인은 종래의 장치가 그립퍼의 조임동작 및 해제동작과 재료공급동작을 위해서 많은 슬라이딩 기구들이 사용되고, 원하는 정밀도의 공급이 그 요소의 형상에 따라 그립퍼의 운동을 완전히 고정함으로써 행해진다는 점에서 정밀도의 향상 및 고속화의 실현을 방해한다는 문제점을 가진다는 것을 알아냈다. 이러한 종류의 고정형 장치구조를 통해 왕복동작을 행하기 위하여는 미세한 갭(간극/틈새(backlash))이 각 부품들 사이에 반드시 필요하며, 이러한 간극은 공급에 있어서 미세한 에러를 야기한다. 따라서, 본 출원인은 고정형 장치구조를 대신하는 동작기구를 개발하는데 열심히 노력하여 그 결과, 본 발명을 제공하게 되었다.

본 발명에 따른 재료공급장치는 기본적으로, 그립퍼라고 불리는 재료고정부재(고정그립퍼와 이동그립퍼)가 예를 들면, 수직방향으로 재료를 조이고, 공급방향으로 이동하고, 재료를 그곳에서 해제한(풀어 놓은) 후, 원래위치로 복귀하는 일련의 동작을 반복함으로써 재료를 공급한다.

그러나, 본 발명에 따른 장치에서는, 전진동작과 복귀동작중 단지 하나의 동작만 캠을 통한 고정형 구동시스템에 의해 행해지고, 다른 동작(복귀동작 또는 전진동작)은 가압수단(예를 들면, 스프링)의 탄성력을 사용함으로써 행해진다.

즉, 본 발명에 따른 장치에는 재료를 조이고 해제하는 제 1그립퍼장치와 제 2그립퍼장치가 제공되고, 각 그립퍼장치는 재료를 조이기 위해 고정그립퍼와 이 고정그립퍼에 대해 전후방으로 이동하는 이동그립퍼를 구비한다. 제 1그립퍼장치는 재료의 이동방향으로 왕복할 수 있는 슬라이딩 블럭상에 배치되고, 따라서, 제 1그립퍼장치는 재료의 조임 및 해제동작 뿐만 아니라 슬라이딩 블럭과 함께 왕복운동을 행하여 재료를 공급한다. 제 1그립퍼장치와 제 2그립퍼장치와 슬라이딩 블럭은 한쪽 방향으로 계속하여 회전하는 입력샤프트(input shaft)에 고정된 3개의 캠(제 1캠, 제 2캠 및 제 3캠)에 의해 구동된다.

제 1캠은 입력샤프트의 회전운동을 슬라이딩 블럭의 선형운동으로 변환하기 위한 소정의 캠표면을 가지며, 제 2캠 및 제 3캠은 이동그립퍼(제 1이동그립퍼와 제 2이동그립퍼)가 각각의 그립퍼장치의 고정그립퍼(제 1고정그립퍼와 제 2고정그립퍼)의 근처로 이동하는 조임위치와 상기 이동그립퍼가 상기 고정그립퍼로부터 멀어져 이동하는 해제위치사이에서 각각의 그립퍼장치의 이동그립퍼(제 1이동그립퍼와 제 2이동그립퍼)를 이동시키기 위한 소정의 캠표면을 가진다.

제 1캠과 슬라이딩 블럭은 제 1캠의 회전과 함께 흔들리는 회전아암과 상기 아암의 회전운동을 슬라이딩 블럭의 선형운동으로 변환하는 연결수단이 제공된 제 1그립퍼 슬라이딩장치에 의해 서로 연결되며, 슬라이딩 블럭은 입력샤프트의 회전으로 인하여 소정의 타이밍으로 슬라이딩하여, 제 1그립퍼장치는 재료 전진동작과 복귀동작을 행한다.

본 발명에 따른 제 2형태에서와 같이, 회전아암은 바람직하게는 적절한 회전샤프트(rotary shaft)에 의해 회전가능하게 지지되고, 제 1캠의 캠표면을 구르기 위한 캠종동절이 제공된 터릿상에 고정된다. 또한, 전술한 방식으로 터릿상에 고정된 회전아암에서, 회전샤프트(회전아암의 회전중심)로부터의 거리를 변화시키는 방식으로 배치된 슬라이딩 배럴이 제공되고, 회전아암과 슬라이딩 블럭은 한쪽 단부에서 슬라이딩 배럴과 회전가능하고 슬라이딩가능하게 접촉하는 연결부재에 의해연결되어, 본 발명에 따른 제 1형태에서 언급한 연결수단이 구성될 수 있다.

슬라이딩 배럴의 위치 배치는 회전아암과 슬라이딩 블럭의 연결부가 이동될 수 있도록 함으로써 슬라이딩 블럭의 동작행정이 쉽게 조정될 수 있기 때문에 변화가능하도록 설정된다. 예를 들면, 회전아암의 회전중심으로부터 멀어지도록 슬라이딩 배럴을 회전아암의 선단방향으로 이동시키면, 재료의 공급량을 증가시키도록 슬라이딩 블럭의 이동거리를 증가시키는 것이 가능하다. 반면에, 슬라이딩 배럴을 회전아암의 회전중심 근처로 이동시키면, 재료의 공급량을 줄이도록 슬라이딩 블럭의 이동거리를 줄이는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 장치에서는, 슬라이딩 블럭, 연결수단 및 회전아암사이의 각각의 연결부는 제 1캠으로부터 슬라이딩 블럭까지의 힘의 이동경로를 따라 서로 밀착되도록 가압하는 제 1가압수단이 제공된다. 동작동안에 제 1캠으로부터 슬라이딩 블럭까지 배치된 부재들이 서로 항상 밀접하게 밀착되도록 이 가압수단을 제공함으로써, 제 1캠의 캠곡선에 의해 주어지는 정확한 공급변위를 제 1그립퍼장치에 제공하는 것이 가능하다. 예를 들면, 제 1캠과 연결수단사이에 또는 연결수단내에 포함되는 부재들 사이에 어떤 간극이 존재하더라도, 일련의 전진동작 및 복귀동작동안에 이 가압수단에 의해 서로 항상 밀접하게 밀착되기 때문에, 상기 장치는 간극에 영향을 받지 않으며, 고정밀도로 공급이 이루어질 수 있다.

이 경우에, '각각의 연결이 서로 밀착되어진다'는 것은 부재들이 힘의 전달 방향으로 항상 긴장된 상태(이동이 발생되지 않는 상태)하에 있다는 것을 뜻하며, 부재들을 서로 단지 가압한다는 것만을 항상 뜻하는 것은 아니다. 왜냐하면, 부재들을 신장 방향(tensioning direction)으로 가압할 때조차도 일련의 전진동작과 복귀동작동안에 상기 부재들이 항상 긴장된 관계하에 있는 한 모든 부재들 사이의 간극에 의해 야기되는 공급에러를 없애는 것이 가능하기 때문이다.

본 발명에 따른 제 2형태에서는, 제 1가압수단은 스프링으로 구성되고 슬라이딩 블럭은 상기 스프링에 의해 전진방향 및 복귀방향중 어느하나의 방향으로 가압되도록 구성된다. 이 경우에, 복귀동작에 비해 전진동작에서 큰 힘이 필요하기 때문에, 후술할 실시예에서처럼, 전진동작은 제 1캠의 회전토오크에 의해 행해지고 복귀동작은 스프링의 탄성력에 의해 행해지도록, 복귀동작에서 슬라이딩 블럭을 가압하는 것이 바람직하다.

반면에, 재료의 조임동작과 해제동작을 행하는 제 1그립퍼장치 및 제 2그립퍼장치와, 상기 장치를 구동하는 제 2캠 및 제 3캠은 제 1그립퍼 동작장치 및 제 2그립퍼 동작장치에 의해 각각 연결된다. 이 동작장치는 제 2캠 및 제 3캠의 각각의 캠표면 형상에 기초하여 소정의 운동을 제 1그립퍼장치의 이동그립퍼와 제 2그립퍼장치의 이동그립퍼에 전달한다.

본 발명에 따른 제 2형태에서, 제 1그립퍼장치와 제 2그립퍼장치 각각에는 이동그립퍼 지지로드(movable gripper supporting rod)와 리프트아암(lift arm)이 제공된다. 이 이동그립퍼 지지로드는 조임위치와 해제위치사이에서 이동가능하도록 슬라이딩 블럭내에 또는 장치하우징내에 배치되어, 리프트아암의 맞물리는 면쪽으로 제 2가압수단에 의해 가압된다. 반면에, 리프트아암에는 제 2캠 또는 제 3캠과 구름접촉을 하는 캠종동절이 제공되며, 캠종동절을 제 2캠 또는 제 3캠에 가압하는 제 3가압수단이 제공되어, 리프트아암은 캠의 회전과 함께 흔들린다. 따라서, 제 1이동그립퍼와 제 2이동그립퍼는 제 2캠과 제 3캠의 캠표면 형상에 기초하여 소정의 타이밍으로 제 1고정그립퍼 및 제 2고정그립퍼에 대해 전후방으로 이동하여, 재료의 조임동작과 해제동작을 각각 행한다.

또한, 제 1그립퍼장치는 전술한 바와 같이, 슬라이딩 블럭과 함께 재료의 이송방향으로 왕복되나, 그러한 동작을 가능케 하기 위해서 제 1이동그립퍼 지지로드에는 그 한쪽 선단에서 제 1리프트아암의 맞물리는 면과 구름접촉을 하는 구름요소가 제공된다. 제 1이동그립퍼 지지로드를 제 1리프트아암과 구름접촉케 함으로써 그립퍼를 통한 조임상태와 해제상태를 유지하면서 제 1그립퍼장치를 전진방향 및 복귀방향으로 용이하게 이동시키는 것이 가능하다. 이 경우에, 제 1이동그립퍼 지지로드와 전술한 리프트아암사이의 접촉시스템은 슬라이딩 블럭의 동작저항을 감소시킨다는 관점에서 청구범위 제 2항에서 진술한 방식으로 구름접촉에 의해 행해지는 것이 바람직하다. 그러나, 미끄럼접촉을 하도록 구름요소대신에 적절한 슬라이딩 부재가 제공되도록 구성될 수도 있다.

또한, 전술한 제 2가압수단과 제 3가압수단은 예를 들면, 전술한 제 1가압수단과 같은 방식으로 스프링(코일 스프링, 판 스프링등)으로 구성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 재료공급장치에 따르면, 고정밀도와 고속으로 재료를 공급하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 이하 설명한다. 도 1내지 도 5 및 도 6a 내지 도 8b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 재료공급장치의 구조와 동작을 보여준다.

도면에 나타낸 바와 같이, 재료공급장치(11)는 고정그립퍼(22, 42)와 이동그립퍼(23, 43)을 각각 가지고 재료(14)의 조임동작과 해제동작을 행하는 제 1그립퍼장치(21)와 제 2그립퍼장치(41)을 구비하고 있으며, 재료(14)를 간헐적인 공급동작으로 공작기계, 예를 들면 프레스장치(91)에 공급하도록 구성되어 있다. 이 장치의 각 부분들에 대한 상세한 구조는 나중에 설명하고, 먼저 도 6을 참조하여 장치(11)의 기본적인 동작을 설명한다.

도 6a에 나타낸 바와 같이, 재료공급장치(11)는 (1) 먼저 제 1그립퍼장치(21)가 재료를 조이고, (2) 제 2그립퍼장치(41)는 재료(14)를 조이지 않는다. 다음에, 도 6b에 나타낸 바와 같이, (3) 제 1그립퍼장치(21)는 재료(14)의 전진방향(도면에서 오른쪽 방향)으로 이동하며, 제 1그립퍼(22, 23)에 의해 조여진 재료(14)는 프레스장치(91)로 진행한다. 다음에, 도 6c에 나타낸 바와 같이, (4) 제 2그립퍼장치(41)는 재료(14)를 조이게 되며, (5) 그후에 제 1그립퍼장치(21)는 재료(14)를 해제한다. 다음에, 도 6d에 나타낸 바와 같이, (6) 제 1그립퍼장치(21)는 복귀방향(도면에서 왼쪽 방향)으로 이동하고 원래위치로 되돌아온다.

이러한 일련의 동작 (1) 내지 (6)을 반복함으로써 재료(14)를 프레스(91)(금속형판(92))에 공급할 수 있다. 이 경우, 제 1그립퍼장치(21)는 재료(14)의 이송방향으로 왕복하도록 배치된 슬라이딩 블럭(61)(도 6a 내지 도 6d에는 비도시됨)상에 놓여진다. 제 1그립퍼장치(21)의 왕복동작(전진동작과 복귀동작)은 슬라이딩블럭(61)을 이동시킴으로써 행해진다.

다음에, 도 1 내지 도 5 및 도 7a, 7b, 8a, 8b를 주로 참조하여 장치의 각 부분의 상세한 구조와 동작을 설명한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 장치(11)는 입력샤프트(12)에 연속하여 고정된 3개의 캠(cam)(제 1캠(16), 제 2캠(17), 제 3캠(18))을 가진 캠장치를 구비하여, 제 1그립퍼장치(21), 제 2그립퍼장치(41), 및 슬라이딩 블럭(61)이 전술한 소정의 동작을 행하게 한다. 입력샤프트(12)는 베어링(19, 19a)을 통해 장치하우징(13)에 고정되며, 회전은 타이밍벨트(timing belt), 풀리(pulley)(10)등을 통해 소정의 타이밍으로 프레스머신의 크랭크샤프트(crank shaft)로부터 전달받으며, 본 장치(11)는 한쪽 방향으로 계속하여 회전함으로써 프레스머신과 동시에 작동된다.

반면에, 제 1캠(16)은 입력샤프트(12)의 회전운동을 슬라이딩 블럭(61)의 선형운동으로 변환하기 위하여 원주면상에 테이퍼형상의 리브(taper-like rib)를 형성하고, 상기 테이퍼 리브의 양측면을 캠표면으로 가지는 롤러 기어캠(roller gear cam)을 구성한다. 제 2캠(17)과 제 3캠(18)은 이동그립퍼(23, 43)가 고정그립퍼(22, 42)의 근처로 이동하는 조임위치와 이동그립퍼(23, 43)가 고정그립퍼(22, 42)와 멀어져서 이동하는 해제위치사이에서 이동그립퍼(23, 43)을 이동시키기 위하여 소정의 형상으로 형성된 캠표면으로 원주면을 설정한 플레이트캠(plate cam)으로 각각 구성된다.

이 경우, 재료(14)를 공급하는데 필요한 동작(제 1그립퍼장치(21)의 왕복동작, 제 1그립퍼장치(21) 및 제 2그립퍼장치(41)의 조임동작 및 해제동작)은 각각의부분(각각의 동작)의 타이밍 설계가 쉽게 행해질 수 있으므로, 전술한 3개의 독립적인 캠(16 내지 18)에 의해 행해지도록 구성된다.

제 1그립퍼장치(21)은 슬라이딩 블럭(61)상에 고정된다. 슬라이딩 블럭(61)은 재료(14)의 이송방향으로 왕복하도록 하는 방식으로 장치하우징(13)내에 배치되고, 따라서 제 1그립퍼장치(21)는 슬라이딩 블럭(61)과 함께 왕복동작을 행한다.

다음에, 제 1캠(16)을 제 1그립퍼장치(21)에 동작가능하게 연결시키기 위한 수단(제 1그립퍼 슬라이딩 장치)으로서, 본 실시예에 따른 장치(11)는 제 1캠(16)의 회전과 함께 흔들리는 회전아암(64)과, 회전아암(64)을 슬라이딩 블럭(61)에 연결시키는 연결로드(66)를 구비한다. 회전아암(64)은 도 5에 도시된 플랜지(81)와 베어링(82)을 통해 장치하우징(13)에 회전가능하게 배치된 터릿(63)(turret)상에 장착되고, 터릿(63)은 제 1캠(16)의 캠표면과 맞물리는 캠종동절(62, 62a)을 구비한다. 이 캠종동절(62, 62a)은 제 1캠(16)의 회전과 함께 캠의 캠표면을 구르고, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 터릿(63)을 회전시키고, 여기에 고정된 아암(64)을 흔들리게 한다.

연결로드(66)는 한쪽 단부를 슬라이딩 블럭(61)에 연결하고 다른쪽 단부를 회전아암(64)상에 제공된 반구형 슬라이딩 배럴(65)(sliding barrel)과 회전 및 슬라이딩가능한 방식으로 접촉하게 하여, 슬라이딩 블럭(61)과 아암(64)에 의하여 형성된 각이 아암(64)의 회전운동에 따라 변할때조차도 양 부품(61, 64)의 연결상태를 유지하는 것을 가능케 한다.

또한, 슬라이딩 배럴(65)은 적절한 슬라이딩 기구를 통해 회전아암(64)의 길이방향으로 미끄러질 수 있으며, 아암(64)의 회전중심(64a)으로부터의 거리를 변화하도록 구성된다. 슬라이딩 배럴(65)의 위치를 변화시킴으로써 재료(14)의 공급량을 조절하도록 슬라이딩 블럭(61)의 이동량을 변화시킬 수 있기 때문이다.

예를 들면, 도 10a에 도시된 바와 같이, 회전아암(64)의 회전중심(64a)으로부터 멀어지도록 회전아암(64)의 선단방향으로 슬라이딩 배럴(65)을 이동시키면, 재료(14)의 공급량을 증가시키도록 슬라이딩 블럭(61)의 이동거리(X1)를 증가시킬 수 있다. 반면에, 도 10b에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 배럴(65)을 회전아암(64)의 회전중심(64a)의 근처로 이동시키면, 재료(14)의 공급량을 감소시키도록 슬라이딩 블럭(61)의 이동거리(X2)를 감소시킬 수 있다.

배럴(65)의 슬라이딩 기구는, 예를 들면, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 배럴(65)과 연결로드(66)를 고정하는 베이스(67)와 베어링(85)을 통해 장치핸들(13)에 고정된 공급량 조절핸들(86)의 숫나사부(87)를 맞물리게 함으로써 구성될 수 있다. 핸들(86)을 회전시키면, 베이스(67)는 회전아암(64)의길이방향으로 이동하여 슬라이딩 배럴(65)을 이동시킨다. 이 경우에, 연결로드(66)와 슬라이딩 블럭(61)사이의 연결부는 배럴(65)의 슬라이딩 동작에 대응하여 이동될 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 이 재료공급장치(11)에는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 블럭(61)을 복귀방향(재료를 전진시키는 방향과 반대방향; 도 6a 내지 도 6d 및 도 7a 및 도 7b에서 왼쪽 방향)으로 가압하는 코일스프링(70, 70a)이 제공되어 있다. 이 스프링(70, 70a)은 슬라이딩 블럭(61)과 제 1그립퍼장치(21)를 전진하기전의 원래위치(도 7a, 6a, 6d)로 복귀시키는 작용을 하며, 장치(11)의 동작동안에 슬라이딩 블럭(61)을 회전아암(64)에 항상 가압하는 동작을 행하여, 재료의 전진동작을 구체화하는 제 1캠으로부터 슬라이딩 블럭(61)까지의 개별적인 부재들 즉, 제 1캠(16), 캠종동절(62)(터릿(63)), 회전아암(64), 슬라이딩 배럴(65), 연결로드(66), 및 슬리이딩 블럭(61)은 스프링(70, 70a)의 가압력으로 인해 항상 서로 밀접하게 밀착 되며, 이로인해 각각의 부재들 사이에 존재할 수도 있는갭으로 인한 재료의 공급에러가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 4a, 4b, 8a, 8b에 도시된 바와 같이, 제 1이동그립퍼(23)에 제 2캠을 연결시키는 수단(제 1그립퍼 동작장치)와 제 2이동그립퍼(43)에 제 3캠을 연결시키는 수단(제 2그립퍼 동작장치)에는, 조임위치와 해제위치사이에서 이동가능한 방식으로 제공되는 이동그립퍼 지지로드(제 1이동그립퍼 지지로드(24)와 제 2이동그립퍼 지지로드(44))와, 이동그립퍼 지지로드(24, 44)를 수직으로 이동시키도록 제 2캠(17) 또는 제 3캠(18)의 회전과 함께 흔들리는 리프트아암(제 1리프트아암(31)과 제 2리프트아암(51))이 제공된다.

각 이동그립퍼 지지로드(24, 44)는 두개의 로드(24 및 24a, 44 및 44a)로 각각 구성되고, 수직방향으로 이동가능한 방식으로, 제 1이동그립퍼 지지로드(24, 24a)는 슬라이딩 블럭(61)내에 놓여지고 제 2이동그립퍼 지지로드(44, 44a)는 장치하우징(13)내에 놓여진다. 제 1이동그립퍼(23)와 제 2이동그립퍼(43)는 각각 이 로드(24, 24a, 44, 44a)의 상단에 장착되고, 각각의 리프트아암(31, 51)의 상부면과 접촉하는 접촉부재(26, 46)는 로드의 하단에 제공된다. 또한, 확실하게 재료의조임동작과 해제동작을 행하도록 리프트아암(31, 51)과 사이에서 항상 접촉을 유지하도록 하기 위하여, 로드(24, 24a, 44, 및 44a)는 스프링(25, 25a, 45, 및 45a)에 의해 각각 아랫쪽으로 가압된다. 또한, 특히 제 1이동그립퍼 지지로드의 접촉부재(26)는 슬라이딩 블럭(61)의 슬라이딩동작과 함께 제 1리프트아암(31)의 상부면(35)을 회전하도록 구성되어 있다.

반면에, 도 3에 도시된 바와 같이, 리프트아암(31, 51)은 하우징(13)내에 놓여진 공통의 지지샤프트(20)주위로 자유롭게 회전할 수 있는 방식으로 제공되고, 제 2캠(17) 및 제 3캠(18)과 그 선단에서 각각 구름접촉을 하는 캠종동절(32, 52)을 각각 구비하고, 캠종동절(32, 52)을 제 2캠(17) 및 제 3캠(18)쪽으로 각각 가압하는 코일스프링(33, 53)을 구비한다. 또한, 특히, 도 8a에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1이동그립퍼(23)를 작동시키는 제 1리프트아암(31)은 슬라이딩 블럭(61)의 이동방향(도면에서 측면방향)에 대해 더 넓은 상부면(35)을 형성하고, 제 1이동그립퍼 지지로드의 접촉요소(26)가 상부면(35)을 구를수 있도록 구성되어 있다.

따라서, 제 1그립퍼장치(제 1고정그립퍼(22), 제 1이동그립퍼(23), 및 지지로드(24))는 제 1리프트아암(31)의 회전상태, 즉 제 1그립퍼장치(21)가 조임상태에 있는지 또는 해제상태에 있는지에 관계없이, 그 상태를 유지하면서 슬라이딩 블럭(61)과 함께 재료의 이송방향(도 8a에서 측면방향)으로 이동할 수 있다

본 발명의 장치(11)에 따르면, 제 1그립퍼장치(21)을 왕복시키는 제 1캠(16)과 슬라이딩 블럭(61)사이의 부재들 사이에서의 밀접한 밀착을 향상시키도록재료(14)의 전진동작과 그립퍼(21)의 복귀동작동안에 슬라이딩 블럭(61)을 회전아암(64)에 항상 가압하는 것이 가능하므로, 부재들 사이에 존재하는 갭(간극)으로 인한 공급에러를 없애고, 전진동작과 복귀동작 모두를 기계적으로 제한함으로써 구동되던 종래의 공급장치에 비하여 매우 정밀하게 공급동작을 실현할 수 있다. 또한, 동작부재는 밀접하게 밀착된 상태에서 항상 구동되기 때문에, 진동 및 소음이 발생될 가능성이 거의 없고, 그에따라 고속동작이 행해질 수 있다. 또한, 캠장치와 각 그립퍼장치의 연결구조는 상대적으로 간단하기 때문에, 장치 생산비를 절감할 수 있으며, 고장이 줄어들고, 유지가 쉽게 행해지므로, 운영비 차원에서 매우 유리하다.

본 발명이 적용될 수 있는 재료의 종류 및 형상은 제한되지 않는다. 본 발명에 기초하여 예를 들면, 판형상 재료에 추가하여 선형재료(와이어 재료)를 이송하는 장치를 구성하는 것은 가능하다. 이 경우에, 그러한 선형재료의 재료의 형상에 부합하도록 하기 위하여, 그립퍼(고정그립퍼(22, 42) 및 이동그립퍼(23, 43))의 형상을 적절히 변경하는 것은 가능하다.

Claims (2)

1. 제 1고정그립퍼와 제 1이동 그립퍼에 의해 재료의 조임동작과 해제동작을 행하는 제 1그립퍼장치와;

   제 2고정그립퍼와 제 2이동 그립퍼에 의해 재료의 조임동작과 해제동작을 행하는 제 2그립퍼장치와;

   상기 제 1그립퍼장치를 지지하고, 재료이송방향으로 왕복가능한 슬라이딩 블럭과;

   한쪽 방향으로 계속하여 회전되는 입력샤프트에 고정되고 상기 입력샤프트의 회전운동을 상기 슬라이딩 블럭의 선형운동으로 변환하기 위한 소정의 캠표면형상을 구비하는 제 1캠과, 상기 입력샤프트에 고정되고 상기 제 1이동그립퍼가 상기 제 1고정그립퍼 근처로 이동하는 조임위치와 상기 제 1이동그립퍼가 상기 제 1고정그립퍼로부터 멀어져 이동하는 해제위치 사이에서 상기 제 1이동그립퍼를 이동시키는 제 2캠과, 상기 입력샤프트에 고정되고 상기 제 2이동그립퍼가 상기 제 2고정그립퍼 근처로 이동하는 조임위치와 상기 제 2이동그립퍼가 상기 제 2고정그립퍼로부터 멀어져 이동하는 해제위치 사이에서 상기 제 2이동그립퍼를 이동시키는 제 3캠을 구비하는 캠장치와;

   상기 제 1캠의 회전에 상응하여 흔들리는 회전아암과, 상기 회전아암의 회전운동을 상기 슬라이딩 블럭의 선형운동으로 변환하기 위하여 상기 회전아암을 상기 슬라이딩 블럭에 동작가능하게 연결하는 연결수단을 구비하는 제 1그립퍼 슬라이딩장치와;

   상기 제 2캠을 상기 제 1이동그립퍼에 동작가능하게 연결하는 제 1그립퍼 동작장치와;

   상기 제 3캠을 상기 제 2이동그립퍼에 동작가능하게 연결하는 제 2그립퍼 동작장치; 및

   상기 슬라이딩 블럭, 상기 연결수단 및 상기 회전아암이 상기 제 1캠으로부터 상기 슬라이딩 블럭까지의 힘의 전달경로를 따라 서로 밀접하게 연결되어지도록 항상 가압하는 제 1가압수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재료공급장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1그립퍼 슬라이딩장치에는, 상기 회전아암을 흔들릴 수 있게 지지하는 터릿과, 상기 터릿내에 회전가능하게 배치되고 상기 제 1캠의 캠표면을 회전하는 캠종동절이 제공되고,

   상기 연결수단은 상기 회전아암의 회전중심으로부터 거리를 변화시킬 수 있는 방식으로 상기 회전아암내에 배치된 슬라이딩 배럴과, 상기 슬라이딩 배럴을 통해 상기 회전아암을 상기 슬라이딩 블럭에 연결하기 위해 상기 슬라이딩 배럴과 회전가능하고 슬라이딩가능하게 접촉하고 있는 연결부재를 포함하고,

   상기 제 1그립퍼 동작장치에는, 상기 조임위치와 상기 해제위치사이에서 이동가능한 방식으로 상기 슬라이딩 블럭내에 놓여지는 제 1이동그립퍼 지지로드와,상기 제 1이동그립퍼 지지로드를 전진방향 및 후진방향으로 이동시키도록 상기 제 2캠의 회전과 함께 흔들리는 제 1리프트아암이 제공되고,

   상기 제 1이동그립퍼 지지로드에는, 그 한쪽 단부에서, 상기 로드를 상기 제 1리프트아암과 맞물리는 표면쪽으로 가압하는 제 2 가압수단과, 상기 슬라이딩 블럭과 함께 이동하는 방식으로 상기 제 1리프트아암의 맞물리는 표면과 구름접촉을 하는 구름요소가 제공되고,

   상기 제 2그립퍼 동작장치에는, 상기 조임위치와 상기 해제위치사이에서 이동가능한 방식으로 상기 장치하우징내에 놓여지는 제 2이동그립퍼 지지로드와, 상기 제 2이동그립퍼 지지로드를 전진방향 및 후진방향으로 이동시키도록 상기 제 3캠의 회전과 함께 흔들리는 제 2리프트아암이 제공되고,

   상기 제 1리프트아암 및 제 2리프트아암은 상기 제 2캠 및 제 3캠과 각각 구름접촉을 하는 캠종동절과, 상기 제 2캠 및 제 3캠쪽으로 이 캠종동절을 각각 가압하는 제 3가압수단을 구비하며,

   상기 제 1가압수단은 상기 슬라이딩 블럭을 재료의 공급방향 및 복귀방향중 어느 하나의 방향으로 가압하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료공급장치.