KR101023596B1 - 판스프링고정용 유자형 볼트제조시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형자동차의 판스프링을 고정하는 'U'형 볼트를 제조함에 있어서 환형의 봉체로 되는 소재를 적체하여 간헐적으로 가열기로 공급하고 가열된 소재를 열간단조하여 단면형상이 원형인 소재를 타원형의 소재로 가공하여 'U'형으로 밴딩하는 일련의 장치를 자동화할 수 있도록 하고 각 장치 사이에 위치하여 소재를 이송하는 이송장치를 포함하는 판스프링고정용 'U'형 볼트 제조시스템에 관한 것으로 보다 구체적으로는, 소정의 경사각을 가지는 적치대에 의해 소재가 굴러서 순차로 적치되게 하고 소재를 간헐적으로 가열장치로 공급하는 소재공급 및 가열장치와;

프레스의 슬라이더에 장치되는 상부금형과 볼스터에 장치되는 하부금형으로 분할형성되는 단조금형의 단조치형의 양측에 스프링을 개입시켜 장치되는 고정구가 소재를 고정 후에 가압하는 단조장치와;

프레스의 슬라이더에 장치되는 가압치형과 볼스터에 장치되는 밴딩받침구로 분할구성하여 가압치형의 하면은 반원형의 성형구를 형성하고 밴딩받침구는 한쌍의 로울러받침대를 일정간격을 띄워 장치하고 양측 로울러에 단조된 소재의 양단을 거치하고 가압치형이 하강시켜 단조된 소재를 'U'형으로 밴딩하는 밴딩장치와;

장치구의 안내레일을 따라 전,후진 작동하는 작동구의 끝에 가진 파지구를 장치하고 장치구는 가이드바를 따라 승,하강작동케 하며 상부기체가 하부기체와 별도로 회전하는 이송장치;

로 구성하고 이송장치를 상기 가열장치와 단조장치 및 밴딩장치의 사이에 위 치하게 하여 각각의 장치로 소재를 공급 및 취출할 수 있도록 하여 각각의 공정에 소재의 투입 및 취출을 자동화 함으로서 생산성이 우수하고 열간 가공하기 위하여 소재를 가열하는 횟수를 줄여 가열에 필요한 에너지의 낭비를 방지할 수 있으며 가열되어 취급이 어려운 소재에 의해 발생하는 산업재해를 예방할 수 있는 효과가 있다.

유볼트, 판스프링, 단조, 밴딩, 화물자동차

Description

판스프링고정용 유자형 볼트제조시스템{Fabrication system of U shape bolt for leaf spring fixing}

본 발명은 대형자동차의 판스프링을 결합하여 고정하는 'U'형 볼트의 제조시스템에 관한 것으로서 보다 구체적으로는 환형의 봉체로 되는 소재를 적체하여 간헐적으로 가열기로 공급하고 가열된 소재를 열간단조하여 단면형상이 원형인 소재를 타원형소재로 가공하여 'U'형으로 밴딩하는 일련의 장치를 자동화할 수 있도록 하고 각 장치 사이에 위치하여 소재를 이송하는 이송장치를 포함하는 판스프링고정용 'U'형 볼트제조시스템에 관한 것이다.

일반적으로 중량의 화물을 싣는 대형자동차의 경우 통상 판스프링을 이용하여 자동차의 현가장치를 구성하며 다수가 중첩되어 형성되는 판스프링은 'U'형 볼트를 이용하여 자동차의 차체에 결합하게 된다.

상기와 같이 판스프링을 고정하는 'U' 형 볼트는 봉체로 되는 소재의 양단에 나사부를 형성하고 그 내측에 외측이 평면으로 되는 밀착면을 형성하여 'U'형으로 절곡함으로서 'U'형 볼트의 내측에 위치하는 판스프링의 양측면이 'U'형 볼트와 면접촉할 수 있도록 하여 견고하게 결합된다.

한편 상기와 같이 되는 'U'형 볼트를 제조하기 위하여서는 먼저 봉형의 소재를 일정길이로 절단하여 양단외주에 나사부를 형성하고 소재를 가열하여 열간단조함으로서 'U'형 볼트의 스프링고정부에 밀착면을 형성하며 이를 'U'형으로 밴딩 함으로써 'U'형 볼트를 제조하게 된다.

상기와 같은 제조공정을 가지는 'U'형 볼트를 제조하기 위하여 종래에는 작업자의 수작업에 의해 각각의 공정을 분리하여 작업자의 수작업에 의해 'U'형 볼트를 제조함으로써 소재를 가열하기 위한 에너지의 소모가 심하고 작업이 연속적으로 이루어지지 않음으로써 생산성이 떨어지게 되며 가열된 소재에 의한 작업자의 부상이 빈번하게 발생하는 결점이 있었다.

즉, 종래에는 양단에 나사가공된 봉형소재를 가열하여 집개와 같은 기구를 이용하여 작업자가 단조프레스에 투입하여 소재의 표면을 단조하여 이를 다시 취출하여 밴딩기로 이송하여 밴딩하는 공정 등을 통하여 'U'형 볼트가 완성되는 것으로 이는 가열된 소재를 가공함으로써 각각의 공정이 연속적으로 이루어 지지 않고 가열된 소재의 취급이 어려워 생산속도가 늦게 되고 작업자가 화상 등의 산업재해가 빈번히 발생하게 되며 특히 단조공정 및 밴딩공정에서 작업을 원할히 하기 위하여 소재를 가열하여야 하는 공정이 반복됨으로써 소재의 가열을 위한 에너지의 낭비가 심하게 되며 각각의 제조공정이 작업자의 수작업으로 작업이 진행됨으로써 완성된 제품의 불량발생률이 높고 제품의 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 본 발명은 상기와 같은 종래결점을 개선코자 안출 한 것으로서 특히 각각의 공정을 연속하여 효율적으로 실시할 수 있도록 하여 생산성을 향상하고 불량발생률을 줄여 품질이 개선된 'U'형 볼트를 얻을 수 있도록 하며 제조장치를 자동화할 수 있도록 하는 판스프링고정용 'U'형 볼트제조시스템을 제안함에 본 발명의 목적이 있다.

또한 본 발명은 단조 공정과 밴딩공정을 포함하여 각각의 공정이 연속적으로 이루어질 수 있도록 함으로서 가열된 소재의 재가열 없이 완성된 'U'형 볼트를 얻을 수 있도록 하여 생산성이 우수하고 제조원가를 낮출 수 있는 판스프링고정용 'U'형 볼트제조시스템을 제안함에 본 발명의 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소정의 경사각을 가지는 적치대에 의해 소재가 굴러서 순차로 적치되게 하고 소재를 간헐적으로 가열장치로 공급하는 소재공급 및 가열장치와;

프레스의 슬라이더에 장치되는 상부금형과 볼스터에 장치되는 하부금형으로 분할형성되는 단조금형의 단조치형의 양측에 스프링을 개입시켜 장치되는 고정구가 소재를 고정후에 가압하는 단조장치와;

프레스의 슬라이더에 장치되는 가압치형과 볼스터에 장치되는 밴딩받침구로 분할구성하여 가압치형의 하면은 반원형의 성형구를 형성하고 밴딩받침구는 한 쌍 의 로울러받침대를 일정간격을 띄워 장치하고 양측로울러에 단조된 소재의 양단을 거치하고 가압치형이 하강시켜 단조된 소재를 'U'형으로 밴딩하는 밴딩장치와;

장치구의 안내레일을 따라 전,후진 작동하는 작동구의 끝에 가진 파지구를 장치하고 장치구는 가이드바를 따라 승,하강작동케 하며 상부기체가 하부기체와 등각회전하는 이송장치;

로 구성하여 이송장치를 상기 가열장치와 단조장치 및 밴딩장치의 사이에 위치하게 하여 각각의 장치로 소재를 공급 및 취출할 수 있도록 하는 판스프링고정용 'U'형 볼트제조시스템에 의해 달성된다.

상기와 같이 되는 본 발명은 경사를 가지는 적치대에 의해 환봉형의 소재는 자중에 의해 굴러서 순차로 적치되고 환봉형소재를 간헐적으로 가열기로 공급하여 가열된 소재를 단조장치와 밴딩장치로 순차로 이송할 수 있도록 하는 이송장치에 의해 'U'형 볼트제조장치를 자동화하여 생산성이 우수한 이점이 있다.

또한 소재의 단조장치 및 밴딩장치가 이웃하여 배치되고 순차로 연속하여 단조 및 밴딩되므로써 가열된 소재가 식기 전에 가공이 완료됨으로 가열에 필요로 하는 에너지의 소모를 줄여 생산원가를 절감할 수 있는 이점이 있다.

또한 각각의 공정에 소재의 투입 및 취출을 자동화 함으로서 'U'형 볼트의 제조에 개입하는 작업인력을 최소화하여 가열되어 취급이 어려운 소재에 의해 발생하는 산업재해를 예방할 수 있는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2 및 도 3에 본 발명의 소재공급장치 및 가열기를 나타낸 예시도가 도시되어 있다.

즉, 본 발명의 소재공급 및 가열장치(1)는 소정의 경사각을 가지며 장치되는 적치대(101)의 일측 단부에 스토퍼(102)를 장치하고 스토퍼(102)에 이웃하여 이송홈(104)을 가지는 이송구(103)를 회동가능케 장치하되, 이송구(103)의 외주는 스토퍼(102)보다 소재의 지름만큼 내측으로 위치하게 하고 이송구(103)의 외주 하측에 "V"형의 이송로(106)를 가진 이송대(105)를 장치하며 이송대(105)의 일측에 가열기(1a)를 장치하고 타측에 소재이송실린더(107)를 장치하여 소재공급 및 가열장치(1)를 구성한다.

상기와 같이 되는 소재공급 및 가열장치(1)는 경사상으로 형성되는 적치대 (101)에 환봉형의 소재를 투입하면 소재는 자중에 의해 굴러서 적치대 (101)의 스토퍼(102)에 부딪쳐 순차로 적치되고 일측에 이송홈(104)을 가진 이송구(103)의 회전에 의해 이송홈(104)에 실려진 소재(5)는 이송대(105)의 이송로(106)에 낙하하게 되며 적치대(101)의 다음 소재는 회전하는 이송구(103)의 외주에 밀착되고 이송구(103)가 일회전하여 이송홈(104)이 스토퍼(102)의 하측에 위치하면 자중에 의해 소재(5)가 스토퍼(102)에 밀착되어 공급준비상태로 된다.

따라서 이송구(103)는 소재(5)를 간헐적으로 이송대(105)로 공급하고 이송실린더(107)가 소재(5)를 밀어 가열기(1a)로 공급하며 가열된 소재(5)는 후측에서 공 급되는 소재(5)에 의해 밀려 가열기(1a)의 외측으로 공급되는 것이다.

한편, 도 4 및 도 5에 본 발명의 단조장치가 도시되어 있다.

본 발명의 단조장치(2)는 프레스(미도시)에 장치되는 단조금형에 의해 달성된다.

상기의 단조금형은 상부금형(201a)과 하부금형(201)으로 분리하여 구성되며 각각 가운데에 단조치형(202)(202a)을 형성하고 외측에 고정홈(204)(204a)을 가진 고정구(203)(203a)를 스프링(205)을 개입시켜서 고정구(203)(203a)가 신축되게 장치하되, 고정구(203)(203a)가 단조치형(202)(202a)의 표면보다 소폭 돌출되게 구성된다.

상기와 같이 되는 본 발명의 단조장치(2)는 공급되는 소재(5)가 하부금형(201)에 장치되는 고정구(203)에 형성된 고정홈(204)에 양단이 거치되게 하여 소재(5)를 공급하고 상부금형(201a)이 하강하면 상,하금형(201a)(201)의 단조치형(202)(202a)에 앞서 상부금형(201a)의 고정구(203a)와 하부금형(201)의 고정구(203)가 소재(5)를 먼저 접촉하여 소재(5)를 가압고정하고 소재를 단조치형(202)(202a)이 가압하여 단조를 실시하게 된다.

한편, 도 6과 도 7에 본 발명의 밴딩장치가 도시되어 있다.

본 발명의 밴딩장치(3)는 프레스(미도시)에 장치되는 가압치형(301)과 밴딩받침구(302)로 분할구성하여 가압치형(301)의 하면은 반원형의 성형구(308)를 형성하고 밴딩받침구(302)는 한 쌍의 로울러받침대(303)를 일정간격을 띄워 내측에 성형홈(307)을 형성하며 받침로울러(304)를 상부 및 성형홈(307) 측으로 소폭 돌출되 게 회동축(309)으로 결합되며 로울러받침대(303)의 외측에 상부는 넓고 하측은 좁아지게 역삼각형으로 되는 거치홈(306)을 가진 거치대(305)를 장치하여 구성된다.

상기와 같이 되는 본 발명의 밴딩장치(3)는 거치홈(306) 및 받침로울러(204)의 상면에 소재(5)의 양단이 거치되게 하면 역삼각형상으로 되는 거치홈(206)에 의해 소재(5)는 받침로울러(304)의 중심부에 위치하게 되고 양측 받침로울러(304)의 사이로 가압치형(301)를 투입하여 가압함으로써 소재(5)는 'U'형으로 밴딩되는 것이다.

상기에 있어서 받침로울러(304)는 가압치형(301)의 하강에 따라 소재 (5)와 밀착되고 소재(5)가 밴딩되며 하강함에 따라서 회전함으로써 받침로울러(304)와 소재(5) 사이에 미끄럼이 발생하지 않게 된다.

한편, 도 8과 도 9 및 도 10에 본 발명의 이송장치가 도시되어 있다.

본 발명의 이송장치(4)는 하부틀체(401)와 상부틀체(402)가 별도로 회동하게 구성하여 상부틀체(402)는 가이드바(404)를 따라 승,하강작동 하는 장치구(403)와 장치구(403)에 고정결합되는 안내레일(405) 및 안내레일(405)을 따라 전,후진작동하는 작동구(406)가 장치되며 작동구(406)의 일측 끝에 파지구(408)가 결합된다.

상기에 있어서 작동구(406)에 장치되는 파지구(408)는 한 쌍으로 구성되어 대향되게 장치하되, 대향면에 삼각형상의 파지홈을 형성하여 파지실린더에 의해 서로 밀착 또는 이격할 수 있게 정치된다.

상기와 같이 되는 이송장치(4)는 도 1에서와 같이 소재공급 및 가열장치(1)와 단조장치(2) 및 밴딩장치(3)의 중앙에 위치하게 하여 상부틀체(402)의 회전에 의해 안내레일(405)이 이웃하는 장치를 향하도록 하고 파지구(408)를 가진 작동구 (406)가 안내레일(405)의 끝단으로 이동시켜 작동구(406)에 결합 된 파지구(408)가 안내레일(405)의 외측으로 돌출되도록 함으로서 파지구(408)가 소재공급 및 가열장치(1)와 단조장치(2)와 밴딩장치(3)의 가공부 내측에 위치할 수 있도록 하여 소재를 각각의 장치로 공급 및 취출할 수 있도록 한 것이다.

즉 본 발명은 경사상으로 장치되는 적치대(101)에 의해 순차로 적치되는 소재(5)는 이송구(103)의 회전에 의해 간헐적으로 이송대(105)로 공급하고 소재이송실린더(107)가 소재(5)를 밀어 가열기(1a)로 공급하며 가열된 소재(5)는 후측에서 공급되는 소재(5)에 의해 밀려 가열기(1a)의 외측으로 이동하게 되고 작동구(406)를 가지는 안내레일(405)은 상부틀체(402)의 회전에 의해 가열기(1a)를 향하게 하여 가열기(1a)의 외측으로 이동된 소재(5)를 파지구(407)가 집은 후에 작동구(406)는 후진하여 소재(5)가 안내레일(405)의 하측에 위치하게 하고 상부틀체(402)는 회전하여 안내레일(405)이 단조장치(2)를 향하게 회전하며 작동구(406)는 전진하여 단조장치(2)의 하부금형(201)에 장치된 고정구(203)의 고정홈(204)에 소재(5)를 투입하고 작동구(406)가 후퇴하면 상부금형(201a)이 하강하여 소재(5)를 단조하게 되고 상부금형(201a)이 상승하면 작동구(406)가 전진하여 가공된 소재(5)를 파지하여 후진하고 상부틀체(402)는 회전하여 안내레일(405)이 밴딩장치(3)를 향하게 하여 거치대(305) 및 받침로울러(304)에 소재(5)를 투입하고 작동구(406)가 후퇴하면 가압치형(301)이 하강하여 소재(5)를 밴딩하여 완성된 'U'형 볼트를 얻는 것이다.

도 1은 본 발명의 소재공급장치 및 가열장치와 단조장치, 밴딩장치, 이송장치의 배치를 나타낸 예시도,

도 2는 본 발명의 소재공급장치를 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명의 소재공급장치를 나타낸 예시도,

도 4는 본 발명의 단조장치의 하부금형을 나타낸 사시도,

도 5의 (가)와 (나)는 본 발명의 단조장치의 작동실시예를 나타낸 예시도,

도 6은 본 발명의 밴딩장치를 나타낸 예시도,

도 7은 본 발명밴딩장치의 작동실시예를 나타낸 예시도,

도 8은 본 발명의 이송장치를 나타낸 예시도,

도 9는 도 8의 측단면예시도,

도 10은 본 발명의 요부인 안내레일 및 작동구를 의 작동실시예를 나타낸 예시도,

도 11은 본 발명에 있어서 소재의 가공순서를 나타낸 예시도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ***

1 : 소재공급 및 가열장치 101 : 적치대

102 : 스토퍼 103 : 이송구

104 : 이송홈 105 : 이송대

106 : 이송로 107 : 소재이송실린더

2 : 단조장치 201 : 하부금형

201a : 상부금형 202,202a : 단조치형

203,203a : 고정구 204,304a : 고정홈

205 : 스프링 3 : 밴딩장치

301 : 가압치구 302 : 밴딩받침구

303 : 받침대 304 : 받침로울러

305 : 거치대 306 : 거치홈

307 : 성형홈 308 : 성형구

309 : 회동축 4 : 이송장치

401 : 하부틀체 402 : 상부틀체

403 : 장치구 404 : 가이드바

405 : 안내레일 406 : 작동구

407 : 파지구 408 : 파지홈

409a : 파지실린더 5 : 가공소재

Claims (4)

1. 소정의 경사각을 가지는 적치대에 의해 소재가 굴러서 순차로 적치되게 하고 소재를 간헐적으로 가열기로 공급하는 소재공급 및 가열장치와;

   상부금형과 하부금형으로 분할형성되는 단조금형의 단조치형의 양측에 스프링을 개입시켜 장치되는 고정구가 소재를 고정 후에 가압하는 단조장치와;

   가압치형과 밴딩받침구로 분할구성하며 가압치형의 하면은 반원형의 성형구를 형성하고 한 쌍의 받침대를 일정간격을 띄워서 장치되는 밴딩받침구의 받침대에 소재의 양단을 거치하고 가압치형을 하강시켜 소재를 'U'형으로 가공하는 밴딩장치와;

   장치구의 안내레일을 따라 전,후진 작동하는 작동구의 끝에 가진 파지구를 장치하고 장치구는 가이드바를 따라 승,하강작동케 하며 장치구가 결합되는 상부기체는 하부기체와 별도로 회전하는 이송장치;

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 판스프링고정용 'U'형볼트제조시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   소재공급 및 가열장치는 회동가능케 장치되는 이송구의 일측에 이송홈을 형성하여 이송구의 회전에 의해 간헐적으로 소재를 이송대에 공급하는 것을 특징으로 하는 판스프링고정용 'U'형 볼트제조시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   밴딩장치는 밴딩받침구의 받침대에 받침로울러를 회동가능케 결합하여서 되는 것을 특징으로 하는 판스프링고정용 'U'형 볼트제조시스템.
4. 제 1항 또는 3항에 있어서,

   밴딩장치는 밴딩받침구의 외측에 상부가 넓고 하측은 좁아지는 역삼각형으로 되는 거치홈(306)을 가진 거치대(305)를 장치하여서 된 것을 특징으로 하는 판스프링고정용 'U'형 볼트제조시스템.

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