KR101799297B1 - 전조 다이스 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전조 다이스 조립체에 관한 것으로서, 상기와 같이 본 발명에 의한 전조 다이스 조립체는, 로어 테이퍼 플레이트를 툴 홀더 및 조정볼트를 향하는 방향으로 가압하는 어퍼 테이퍼 플레이트와 가압 고정수단이 마련되어, 조정볼트의 백래시로 인하여 발생되는 오차를 줄이고 전조 다이스의 돌출 높이를 정밀하게 조절할 수 있도록 한다.
백래시로 인한 오차가 줄어들게 되므로 시행착오를 거치며 조정볼트를 수동으로 조작해야 했던 종래의 방식을 탈피하여, 조정볼트용 모터를 이용하여 전조 다이스의 돌출 높이를 자동으로 정밀하게 조정하도록 하며, 이로써 완전히 자동화된 전조 시스템을 구현할 수 있다.

Description

전조 다이스 조립체{ROLL FORMING DIES ASSEMBLY}

본 발명은 전조기에 장착되는 전조 다이스 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 평판형 전조 다이스를 이용하는 전조기에 있어서 제품의 치수 및 공차를 자동으로 정밀하게 조정할 수 있도록 하는 전조 다이스 조립체에 관한 것이다.

전조가공(roll forming)이란 소성가공의 한 종류로서 금속 등을 절삭하지 않고 전조 다이스(rolling dies)를 이용하여 성형하는 가공 방법이다. 전조가공을 이용하면 가공 소재의 표면에 전조 다이스의 형상을 정밀하게 새겨넣을 수 있다.

전조가공에 이용되는 전조 다이스는 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 하나는 실린더형 전조 다이스(sylinderical dies)이고, 다른 하나는 평판형 전조 다이스(rack dies or flat dies)이다.

실린더형 전조 다이스는 가공소재를 전조 다이스의 사이에 위치시키고 전조 다이스를 목표한 가공 치수에 맞추어 가압한 상태로 전조 다이스를 회전시킴으로써 전조가공이 이루어진다. 실린더형 전조 다이스를 이용하면 긴 환봉 형태의 가공 소재를 길이방향을 따라서 연속적으로 전조가공할 수 있다.

평판형 전조 다이스는 마주보는 한 쌍의 전조 다이스 사이에 가공소재를 위치시키고 한 쌍의 전조 다이스를 길이방향을 따라서 서로 대향되게 이동시킴으로써 전조가공이 이루어진다. 평판형 전조 다이스를 이용하면 스크루(screw), 스플라인(spline), 세레이션(serration) 등을 정밀하게 가공할 수 있다.

실린더형 전조 다이스를 이용하는 전조기는 전조 다이스를 가압 이동시키는 장치를 이용하여 전조 다이스를 이동시키며 전조가공이 이루어지나, 평판형 전조 다이스를 이용하는 전조기는 마주보는 전조 다이스의 간격이 고정된 상태에서 전조가공이 이루어진다. 따라서 가공 치수나 가공 공차 등을 조정하기 위해서는 마주보는 전조 다이스의 돌출 높이를 개별적으로 조정해야 한다.

이어서, 평판형 전조 다이스를 이용하는 전조기의 구체적인 구조와, 전조 다이스의 돌출 높이를 조정하여 가공 치수나 가공 공차를 조절하는 방법에 대해서 설명하도록 한다.

도 1은 종래의 기술에 의한 평판형 전조 다이스를 이용하는 전조기의 개념도이며, 도 2는 도 1의 전조기에 장착된 전조 다이스 조립체의 개념도이며, 도 3은 도 2의 전조 다이스 조립체의 개념 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 평판형 전조 다이스를 이용하는 전조기는, 서로 마주보며 나란하게 배치되는 한 쌍의 칼럼(10, column)과 슬라이더 베드(20, slider bed), 슬라이더 베드(20)를 따라서 길이방향으로 왕복 가능하게 마련되는 슬라이더(30, slider), 그리고 슬라이더(30)에 고정되어 슬라이더(30)와 함께 길이방향으로 왕복하는 전조 다이스 조립체(40)로 이루어진다.

도 2 및 3에 도시된 바와 같이 전조 다이스 조립체(40)는, 슬라이더(30)에 고정되는 툴 홀더(41, tool hoder)와, 툴 홀더(41)에 고정되는 평판 형태의 전조 다이스(42)를 포함하여 이루어진다.

툴 홀더(41)와 전조 다이스(42)의 사이에는 전조 다이스(42)의 돌출 높이를 조절하기 위한 테이퍼 플레이트(43, taper plate)가 마련된다. 그리고 툴 홀더(41)에는 테이퍼 플레이트(43)를 길이방향으로 이동시켜 전조 다이스(42)의 돌출된 높이를 조정할 수 있도록 조정볼트(44)가 마련된다.

전조 다이스(42)는 테이퍼 플레이트(43)의 상면에 안착된 상태로 사이드 클램프(45, side clamp) 및 웨지 클램프(46, wedge clamp) 등의 고정장치를 통해서 툴 홀더(41)에 고정된다.

종래의 전조 다이스 조립체(40)에서 전조 다이스(42)의 돌출 높이를 조정하여 제품의 가공 치수나 가공 공차를 조절하는 과정은 다음과 같다.

우선 사이드 클램프(45)와 웨지 클램프(46)의 볼트를 푼다. 그리고 돌출 높이를 조정하고자 하는 전조 다이스(42)의 조정볼트(44)를 눈금자(47)를 참조하여 조작하여 테이퍼 플레이트(43)를 이동시킨다. 테이퍼 플레이트(43)가 이동되면 테이퍼 플레이트(43)의 상면에 안착되어 있는 전조 다이스(42)의 돌출된 높이가 조정된다.

전조 다이스(42)의 돌출 높이를 조정한 다음, 사이드 클램프(45)와 웨지 클램프(46)의 볼트를 조여서 전조 다이스(42)를 툴 홀더(41)에 고정시킨다. 다음, 가공 소재를 시험 전조하여 전조된 제품의 O.P.D(over pin diameter) 값을 측정하고 측정된 값을 근거로 가공 치수나 가공 공차가 목표치에 도달할 때까지 상기의 과정을 반복한다.

조정볼트(44)는 테이퍼 플레이트(43)를 정밀하게 이동시킬 수 있도록 매우 정밀하게 제작되나, 아무리 정밀한 조정볼트라도 치합부가 원활하게 미끄러질 수 있도록 어느 정도의 이격을 가지고 있으므로 백래시(backlash)에 의한 오차가 발생할 수 밖에 없다. 따라서 작업자는 백래시에 의해 가감되는 오차를 고려하여 조정볼트(43)를 조이거나 풀어야 한다.

상술한 바와 같이 종래의 전조 다이스 조립체(40)에서 전조 다이스(42)의 돌출 높이는 작업자의 경험을 바탕으로 여러 차례 시행착오를 거치며 조정되므로 제품 생산을 시작하기 위한 세팅에 많은 시간과 노력이 필요하다.

대한민국 공개특허공보 특2002-0037014호 "나사전조기의 다이스결합체"(2002.05.17. 공개)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전조 다이스의 돌출 높이를 자동으로 정밀하게 조정할 수 있도록 하는 전조 다이스 조립체를 제시하고자 한다.

특히, 조정볼트를 이용하여 테이퍼 플레이트(taper plate)를 진퇴 시킬때 조정볼트의 백래시(backlash)로 인하여 테이퍼 플레이트의 정밀한 이동이 불가능하다는 문제점을 해결하여, 테이퍼 플레이트를 자동으로 정밀하게 이동시킬 수 있도록 하는 구조를 제시하며, 이를 통해 완전히 자동화된 전조 시스템을 구현할 수 있도록 하고자 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 전조기에 한 쌍으로 마련되어 서로 대향되는 방향으로 왕복하며 봉형 소재를 전조성형하는 전조 다이스 조립체에 있어서, 길이방향으로 왕복하는 전조기의 슬라이더에 고정되도록 마련되되, 길이방향으로 연장되는 형태의 툴 홀더 바디와 상기 툴 홀더 바디의 길이방향 일단부와 타단부에 각각 마련되는 제1,2가이드 커버로 이루어지는 툴 홀더 ; 두께방향 일측이 상기 툴 홀더 바디에 지지된 상태로 길이방향으로 진퇴하도록 마련되되, 두께방향 타측에 제1경사면이 형성되는 로어 테이퍼 플레이트 ; 두께방향 일측에 상기 로어 테이퍼 플레이트의 제1경사면에 대응되도록 역경사진 제2경사면이 형성되며, 상기 제2경사면이 상기 제1경사면에 접하도록 상기 로어 테이퍼 플레이트의 두께방향 타측에 배치되되, 상기 로어 테이퍼 플레이트의 길이방향 진퇴시 상기 제1,2가이드 커버에 안내되어 두께방향으로 이동하도록 마련되는 어퍼 테이퍼 플레이트 ; 상기 툴 홀더에 고정되는 고정부재와, 상기 고정부재에 지지된 상태로 상기 어퍼 테이퍼 플레이트를 상기 로어 테이퍼 플레이트를 향하여 탄성 가압하는 탄성부재로 이루어지는 가압 고정수단 ; 상기 어퍼 테이퍼 플레이트와 함께 두께방향으로 이동하도록 마련되는 전조 다이스 ; 상기 어퍼 테이퍼 플레이트에 결합되어 상기 전조 다이스를 상기 어퍼 테이퍼 플레이트에 고정하는 전조 다이스 고정수단 ; 상기 로어 테이퍼 플레이트에 결합되어 상기 로어 테이퍼 플레이트를 진퇴시키기 위한 조정볼트 ; 상기 조정볼트를 자동으로 조이거나 풀기 위한 조정볼트용 모터 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 어퍼 테이퍼 플레이트에는 두께방향 타측에서 두께방향 일측을 향하여 함몰된 스프링 수용부와 상기 스프링 수용부에서 두께방향 일측으로 관통된 고정볼트 관통구로 이루어지는 복수의 가압 고정수단 삽입부가 형성되며, 상기 로어 테이퍼 플레이트에는 상기 가압 고정수단 삽입부의 고정볼트 관통구에 대응되는 위치에 길이방향으로 연장되는 형태의 고정볼트용 장공이 두께방향으로 관통되어 형성되며, 상기 가압 고정수단의 탄성부재는 일단부가 상기 어퍼 테이퍼 플레이트에 지지되도록 상기 스프링 수용부에 수용되는 스프링이며, 상기 가압 고정수단의 고정부재는 일단부가 상기 스프링의 타단부를 지지한 상태로 타단부가 상기 고정볼트 관통구 및 상기 고정볼트용 장공을 관통하여 상기 툴 홀더에 고정되는 고정볼트인 것이 바람직하다.

상기와 같이 본 발명에 의한 전조 다이스 조립체는, 로어 테이퍼 플레이트를 툴 홀더 및 조정볼트를 향하는 방향으로 가압하는 어퍼 테이퍼 플레이트와 가압 고정수단이 마련되어, 조정볼트의 백래시로 인하여 발생되는 오차를 줄이고 전조 다이스의 돌출 높이를 정밀하게 조정할 수 있도록 한다.

백래시로 인한 오차가 줄어들게 되므로 시행착오를 거치며 조정볼트를 수동으로 조작해야 했던 종래의 방식을 탈피하여, 조정볼트용 모터를 이용하여 전조 다이스의 돌출 높이를 자동으로 조정할 수 있다. 아울러 이를 이용하여 완전히 자동화된 전조 시스템을 구현할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 의한 평판형 전조 다이스를 이용하는 전조기의 개념도,
도 2는 도 1의 전조기에 장착된 전조 다이스 조립체의 개념도,
도 3은 도 2의 전조 다이스 조립체의 개념 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시례에 의한 전조 다이스 조립체의 사시도,
도 5는 도 4의 전조 다이스 조립체의 분리 사시도,
도 6는 도 4의 전조 다이스 조립체의 개념 단면도,
도 7은 도 6의 전조 다이스 조립체의 A-A방향 개념 단면도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시례를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시례에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 4는 본 발명의 일 실시례에 의한 전조 다이스 조립체의 사시도이며, 도 5는 도 4의 전조 다이스 조립체의 분리 사시도이며, 도 6는 도 4의 전조 다이스 조립체의 개념 단면도이며, 도 7은 도 6의 전조 다이스 조립체의 A-A방향 개념 단면도이다.

본 발명의 일 실시례에 의한 전조 다이스 조립체는, 전조기에 한 쌍으로 마련되어 서로 대향되는 방향으로 왕복하며 봉형 소재를 전조성형하기 위한 것이다.

본 실시례의 전조 다이스 조립체는 전조 다이스의 돌출된 높이를 작업자의 경험에 의존하여 시행착오를 거치며 수동으로 조정해야 하는 종래 기술의 불편함을 개선하기 위한 것이다. 본 실시례의 전조 다이스 조립체를 이용하면 완전히 자동화된 전조기 시스템을 구현할 수 있다.

본 실시례의 전조 다이스 조립체는 수직형 전조기인 카운터 플로우 머신(COUNTER FLOW MACHINE) 또는 수평형 전조기인 로토-플로 머신(ROTO-FLO MACHINE)에 모두 장착되어 사용될 수 있다.

본 실시례의 전조 다이스 조립체는 툴 홀더(tool holder, 100), 로어 테이퍼 플레이트(lower taper plate, 200), 어퍼 테이퍼 플레이트(upper taper plate, 300), 가압 고정수단(400), 전조 다이스(500), 조정볼트(600), 조정볼트용 모터(700), 그리고 전조 다이스 고정수단을 포함하여 이루어진다.

각각의 구성요소는 결합구멍과 결합구멍에 삽입되는 결합볼트를 통해서 결합되며, 본 실시례의 도면에서는 주요부와의 혼란을 피하기 위하여 결합볼트 및 결합구멍을 생략하였다. 설명이 필요한 일부 결합볼트 및 결합구멍은 도면부호와 함께 별도로 설명하였다.

본 실시례의 전조 다이스 조립체는 왕복전조 가능하도록 2개의 전조 다이스(500)를 구비하고 있으며, 이에 맞추어 툴 홀더(100)에 결합되는 다른 구성요소들도 모두 2개씩 마련된다. 이하에서는 설명상의 편의를 위해 하나씩만 설명하도록 한다.

툴 홀더(100)가 마련된다. 툴 홀더(100)는 길이방향으로 왕복하는 전조기의 슬라이더에 고정되기 위한 것으로서, 로어 테이퍼 플레이트(200), 어퍼 테이퍼 플레이트(300), 전조 다이스(500), 조정볼트(600), 조정볼트용 모터(700) 등이 고정되는 프레임 역할을 한다.

본 실시례의 툴 홀더(100)는, 툴 홀더 바디(110), 제1가이드 커버(120), 그리고 제2가이드 커버(130)로 이루어진다.

툴 홀더 바디(110)는 'ㄴ'자로 꺾인 상태로 길이방향으로 연장되는 형태로서, 6개의 고정볼트용 결합공(111a)이 2열로 나란히 형성되는 바닥부(111)와, 바닥부(111)에서 절곡된 상태로 연장되되 단부에 사이드 스페이서(370)를 고정하기 위한 사이드 스페이서 안착부(112a)가 형성되는 측벽부(112)로 이루어진다.

제1가이드 커버(120)는 툴 홀더 바디(110)의 길이방향 일단부에 결합되도록 마련된다. 제1가이드 커버(120)에는 툴 홀더 바디(110)의 길이방향 일단부를 향하는 면에 로어 테이퍼 플레이트(200)가 진퇴할 수 있도록 제1진퇴공간(121)이 형성되며, 진퇴공간(121)을 향하여 관통되는 조정볼트 관통구(122) 한 쌍이 형성된다.

제2가이드 커버(130)는 툴 홀더 바디(110)의 길이방향 타단부에 결합되도록 마련된다. 제2가이드 커버(130)에는 툴 홀더 바디(110)의 길이방향 타단부를 향하는 면에 로어 테이퍼 플레이트(200)가 진퇴할 수 있도록 제2진퇴공간(131)이 형성된다.

제1가이드 커버(120)와 제2가이드 커버(130)는 결합볼트(미도시)를 이용하여 각각 툴 홀더 바디(110)의 길이방향 일단부와 타단부에 각각 결합된다.

툴 홀더(100)에는 두께방향 일측이 툴 홀더 바디(110)에 지지된 상태로 길이방향으로 진퇴하는 로어 테이퍼 플레이트(200)가 마련된다. 로어 테이퍼 플레이트(200)의 두께방향 타측에는 일정한 기울기의 제1경사면(S1)이 형성된다. 즉, 로어 테이퍼 플레이트(200)는 도면에 도시된 바와 같이 제2가이드 커버(130)를 향하여 점점 두께가 감소하는 쐐기 형태이다.

로어 테이퍼 플레이트(200)에는 길이방향으로 연장되는 형태의 복수의 고정볼트용 장공(210)이 두께방향으로 관통되어 형성된다. 고정볼트용 장공(210)은 후술할 가압 고정수단(400)의 고정부재인 고정볼트(420)가 관통되는 부위로서, 고정볼트(420)가 관통된 상태에서도 로어 테이퍼 플레이트(200)가 길이방향으로 진퇴할 수 있도록 하기 위한 것이다.

로어 테이퍼 플레이트(200)의 길이방향 일단부에는 조정볼트(600)가 결합되기 위한 조정볼트 결합부(220)가 형성되어 있다. 본 실시례에서 조정볼트 결합부(220)는 길이방향으로 천공된 암나사 구멍이다. 그러나 이와 같은 형태는 일례일 뿐이며, 실시례에 따라서 별도로 제작된 너트부재가 길이방향으로 고정되는 것일 수도 있다.

로어 테이퍼 플레이트(200)의 두께방향 타측에는 어퍼 테이퍼 플레이트(300)가 마련된다. 어퍼 테이퍼 플레이트(300)의 두께방향 일측에는 로어 테이퍼 플레이트(200)의 제1경사면(S1)에 대응되도록 역경사진 제2경사면(S2)이 형성된다. 어퍼 테이퍼 플레이트(300)는 제2경사면(S2)이 로어 테이퍼 플레이트(200)의 제1경사면(S1)에 밀착되도록 배치된다.

어퍼 테이퍼 플레이트(300)의 길이방향 일단부는 제1가이드 커버(120)에 고정되는 제1가이드 스페이서(331)에 접촉되며, 길이방향 타단부는 제2가이드 커버(130)에 고정되는 제2가이드 스페이서(332)에 접촉된다.

로어 테이퍼 플레이트(200)를 길이방향으로 진퇴시키면 어퍼 테이퍼 플레이트(300)는 제2경사면(S2)이 제1경사면(S1)을 따라서 미끌어지며 두께방향으로 이동된다. 이때 제1,2가이드 커버(120,130)와 이에 결합되는 제1,2가이드 스페이서(331,332)는 어퍼 테이퍼 플레이트(300)를 두께방향으로만 이동하도록 안내한다.

어퍼 테이퍼 플레이트(300)에는 두께방향 타측에서 두께방향 일측을 향하여 함몰된 스프링 수용부(311)와 스프링 수용부(311)에서 두께방향 일측으로 관통된 고정볼트 관통구(312)로 이루어지는 가압 고정수단 삽입부(310)가 형성된다.

가압 고정수단 삽입부(310)는 길이방향을 따라서 이격되어 복수개 형성된다. 가압 고정수단 삽입부(310)의 고정볼트 관통구(312)는 로어 테이퍼 플레이트(200)의 고정볼트용 장공(210)에 대응되는 위치에 형성된다.

따라서 가압 고정수단(400)의 고정볼트(420)가 고정볼트 관통구(312)와 고정볼트용 장공(210)을 관통한 상태로 툴 홀더 바디(110)에 고정될 수 있으며, 고정볼트(420)가 고정된 상태에서도 로어 테이퍼 플레이트(200)를 길이방향으로 진퇴시킬 수 있다.

어퍼 테이퍼 플레이트(300)의 두께방향 타측에는 전조 다이스(500)를 어퍼 테이퍼 플레이에(300) 고정하기 위한 제1,2고정블록(341,342)이 각각 결합될 수 있도록 고정블록 결합홈(320)이 형성된다. 고정블록 결합홈(320)은 어퍼 테이퍼 플레이트(300)의 길이방향 일측과 타측에 각각 형성된다.

앞서 간략하게 언급한 가압 고정수단(400)에 대하여 상세하게 설명하도록 한다. 가압 고정수단(400)은 어퍼 테이퍼 플레이트(300)를 로어 테이퍼 플레이트(200)를 향하여 탄성 가압하기 위한 탄성부재인 스프링(410)과, 툴 홀더(100)에 고정된 상태로 스프링(410)을 지지하기 위한 고정부재인 고정볼트(420)로 이루어진다.

스프링(410)은 일단부가 어퍼 테이퍼 플레이트(300)에 지지되도록 어퍼 테이퍼 플레이트(300)의 스프링 수용부(311)에 삽입된다. 고정볼트(420)는 볼트머리가 형성되어 있는 일단부가 스프링(410)의 타단부에 걸리도록 스프링(410)에 삽입된 상태로 고정볼트 관통구(312) 및 고정볼트용 장공(210)에 삽입되며, 타단부가 툴 홀더 바디(110)의 고정볼트용 결합공(111a)에 결합된다.

고정볼트(420)가 스프링(410)을 관통한 상태로 툴 홀더 바디(110)에 결합될 때 스프링(410)의 일단부와 타단부에 와셔(430)가 각각 삽입된다.

이와 같이 가압 고정수단(400)이 결합되면 고정볼트(420)에 지지된 스프링(410)이 어퍼 테이퍼 플레이트(300)를 로어 테이퍼 플레이트(200)를 향하여 탄성 가압하게 된다.

따라서 로어 테이퍼 플레이트(200)의 길이방향 진퇴에 상관없이 어퍼 테이퍼 플레이트(300)는 로어 테이퍼 플레이트(200)에 밀착된 상태로 유지되며, 로어 테이퍼 플레이트(200)는 제1가이드 커버(120)를 향하는 방향으로 힘을 받게 된다.

툴 홀더(100)에는 툴 홀더(100)에 안착되는 로어 테이퍼 플레이트(200)의 길이방향 진퇴 및 어퍼 테이퍼 플레이트(300)의 두께방향 이동을 가이드하기 위한 테이퍼 플레이트 가이드(140)가 마련된다. 테이퍼 플레이트 가이드(140)는 툴 홀더 바디(110)의 측면(도면상에서 전면부)에 고정된다.

본 실시례에서는 4개의 테이퍼 플레이트 가이드(140)가 마련되며, 각각의 테이퍼 플레이트 가이드(140)는 툴 홀더 바디(110), 제1가이드 커버(120) 그리고 제2가이드 커버(130)에 고정된 상태로 로어 테이퍼 플레이트(200) 및 어퍼 테이퍼 플레이트(300)의 이동을 가이드한다.

어퍼 테이퍼 플레이트(300)의 두께방향 타측(도면상에서 상면)에는 다이스 스페이서(360)가 고정되고, 다이스 스페이서(360)의 상면에는 전조 다이스(500)가 어퍼 테이퍼 플레이트(300)와 함께 두께방향으로 이동하도록 고정된다.

전조 다이스(500)는 어퍼 테이퍼 플레이트(300)에 결합되는 전조 다이스 고정수단에 의해서 어퍼 테이퍼 플레이트(300)에 고정된다.

전조 다이스 고정수단은 어퍼 테이퍼 플레이트(300)의 고정블록 결합홈(320)에 결합되는 제1,2고정블록(341,342)과 제2고정블록(342)에 결합되는 웨지 클램프(390), 그리고 어퍼 테이퍼 플레이트(300)의 측면에 결합되는 사이드 클램프(380)로 이루어진다.

전조 다이스(500)는 다이스 스페이서(360)의 상면에 고정된 사이드 고정블록(350)의 측면에 전조 다이스(500)의 측면이 접하도록 배치된다. 그리고 전조 다이스 고정수단인 제1,2고정블록(341,342)과 웨지 클램프(390), 그리고 사이드 클램프(380)를 이용하여 어퍼 테이퍼 플레이트(300)에 고정된다.

종래의 기술에 의한 전조 다이스 조립체는 전조 다이스 고정수단이 툴 홀더에 결합된 상태로 전조 다이스를 툴 홀더에 고정하므로, 전조 다이스의 돌출 높이를 조절하기 위해서는 전조 다이스 고정수단을 모두 해체해야 한다.

그러나, 본 실시례의 전조 다이스 조립체는 전조 다이스 고정수단인 제1,2고정블록(341,342), 웨지 클램프(390) 그리고 사이드 클램프(380)가 툴 홀더(100)가 아닌 어퍼 테이퍼 플레이트(300)에 결합된 상태로 전조 다이스(500)를 고정하고 있으므로, 사이드 클램프(380)와 웨지 클램프(390)를 해체하지 않고도 두께방향으로 이동되는 어퍼 테이퍼 플레이트(300)를 통하여 전조 다이스(500)의 돌출 높이를 조절할 수 있다.

한편, 두 개의 전조 다이스(500) 중 도면상에서 전방부에 위치하는 전조 다이스(500)만 사이드 클램프(380)에 의해서 측면이 고정된다. 두 개의 전조 다이스(500) 중 도면상에서 후방부에 위치하는 전조 다이스(500)는 툴 홀더 바디(110)에 결합되는 사이드 스페이서(370)에 접한 상태로 제1,2고정블록(341,342) 및 웨지 클램프(390)에 의해서만 고정된다.

제1,2고정블록(341,342), 사이드 클램프(380) 그리고 웨지 클램프(390)로 이루어지는 본 실시례의 전조 다이스 고정수단은 일례일 뿐이며, 실시례에 따라서 다양하게 변경될 수 있다. 아울러 사이드 클램프(380) 및 웨지 클램프(390)는 종래의 전조 다이스 조립체에도 널리 적용되는 것이므로 상세한 구성에 대해서는 설명을 생략하도록 한다.

로어 테이퍼 플레이트(200)를 길이방향으로 진퇴시키기 위한 조정볼트(600)와 조정볼트(600)를 자동으로 조이거나 풀기 위한 조정볼트용 모터(700)가 마련된다.

조정볼트(600)는 조정볼트용 브라켓(610)에 의하여 제1가이드 커버(120)의 조정볼트 관통구(122)에 회전 가능하게 결합된다. 조정볼트(600)의 일단부는 로어 테이퍼 플레이트(200)의 조정볼트 결합부(220)에 나사결합된다. 조정볼트(600)의 타단부는 모터용 브라켓(710)에 의하여 제1가이드 커버(120)에 고정되는 조정볼트용 모터(700)에 결합된다.

조정볼트용 모터(700)는 로터의 회전 각도가 정밀하게 제어되는 서보모터이다. 조정볼트용 모터(700)를 회전시켜 조정볼트(600)를 회전시키면 조정볼트(600)의 일단부에 나사결합되는 로어 테이퍼 플레이트(200)가 길이방향을 따라서 진퇴하게 된다.

조정볼트(600)는 로어 테이퍼 플레이트(200)의 조정볼트 결합부(220)에 나사결합되며, 나사결합 방식의 특성상 결합부위에 백래시(backlash)에 의한 이격이 발생된다. 이는 조정볼트(600)를 통한 로어 테이퍼 플레이트(200)의 위치 조정시 오차를 발생시킨다.

본 실시례에 의한 로어 테이퍼 플레이트(200)는 가압 고정수단(400)에 의하여 탄성 가압되는 어퍼 테이퍼 플레이트(300)와 제1,2경사면(S1,S2)의 경사진 접촉 형태로 인하여 제1가이드 커버(120)를 향하는 방향으로 탄성 가압된다. 따라서 조정볼트(600)와 조정볼트 결합부(220)의 치합면에 이격이 발생되지 않고 항상 일정한 방향으로 밀착된 상태로 유지된다.

상기와 같이 본 실시례의 전조 다이스 조립체는 가압 고정수단(400)의 탄성 가압에 의하여 백래시에 의한 오차가 보정되므로, 로어 테이퍼 플레이트(200)를 정밀하게 진퇴시킬 수 있다. 따라서 시행착오를 거치지 않고 한 번에 원하는 수치에 맞추어 전조 다이스(500)의 돌출 높이를 조정할 수 있다.

즉, 수치적으로 정밀하게 조작될 수 있으므로 펄스 신호에 의해서 정밀하게 회전되는 서보모터인 조정볼트용 모터(700)를 이용하여 조정볼트(600)를 조이거나 풀면 전조 다이스의 돌출 높이를 정밀하게 자동 조정할 수 있다.

본 실시례의 전조 다이스 조립체는 왕복전조를 수행할 수 있도록, 전조 다이스(500)를 비롯한 로어 테이퍼 플레이트(200) 및 어퍼 테이퍼 플레이트(300), 그리고 조정볼트(600) 및 조정볼트용 모터(700)가 모두 두 개씩 마련되므로, 두 조정볼트용 모터(700)를 개별적으로 제어하면 두 전조 다이스(500)의 돌출 높이를 서로 다르게 조절할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시례들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

S1 : 제1경사면 S2 : 제2경사면
100 : 툴 홀더 110 : 툴 홀더 바디
120 : 제1가이드 커버 130 : 제2가이드 커버
200 : 로어 테이퍼 플레이트
210 : 고정볼트용 장공 220 : 조정볼트 결합부
300 : 어퍼 테이퍼 플레이트
310 : 가압 고정수단 삽입부 311 : 스프링 수용부
312 : 고정볼트 관통구 320 : 고정블록 결합홈
380 : 사이드 클램프 390 : 웨지 클램프
400 : 가압 고정수단
410 : 스프링 420 : 고정볼트
500 : 전조 다이스
600 : 조정볼트
700 : 조정볼트용 모터

Claims (2)

1. 전조기에 한 쌍으로 마련되어 서로 대향되는 방향으로 왕복하며 봉형 소재를 전조성형하는 전조 다이스 조립체에 있어서,
   길이방향으로 왕복하는 전조기의 슬라이더에 고정되도록 마련되되, 길이방향으로 연장되는 형태의 툴 홀더 바디와 상기 툴 홀더 바디의 길이방향 일단부와 타단부에 각각 마련되는 제1,2가이드 커버로 이루어지는 툴 홀더(tool holder) ;
   두께방향 일측이 상기 툴 홀더 바디에 지지된 상태로 길이방향으로 진퇴하도록 마련되되, 두께방향 타측에 제1경사면이 형성되는 로어 테이퍼 플레이트(lower taper plate) ;
   두께방향 일측에 상기 로어 테이퍼 플레이트의 제1경사면에 대응되도록 역경사진 제2경사면이 형성되며, 상기 제2경사면이 상기 제1경사면에 접하도록 상기 로어 테이퍼 플레이트의 두께방향 타측에 배치되되, 상기 로어 테이퍼 플레이트의 길이방향 진퇴시 상기 제1,2가이드 커버에 안내되어 두께방향으로 이동하도록 마련되는 어퍼 테이퍼 플레이트(upper taper plate) ;
   상기 툴 홀더에 고정되는 고정부재와, 상기 고정부재에 지지된 상태로 상기 어퍼 테이퍼 플레이트를 상기 로어 테이퍼 플레이트를 향하여 탄성 가압하는 탄성부재로 이루어지는 가압 고정수단 ;
   상기 어퍼 테이퍼 플레이트와 함께 두께방향으로 이동하도록 마련되는 전조 다이스 ;
   상기 어퍼 테이퍼 플레이트에 결합되어 상기 전조 다이스를 상기 어퍼 테이퍼 플레이트에 고정하는 전조 다이스 고정수단 ;
   상기 로어 테이퍼 플레이트에 결합되어 상기 로어 테이퍼 플레이트를 진퇴시키기 위한 조정볼트 ;
   상기 조정볼트를 자동으로 조이거나 풀기 위한 조정볼트용 모터 ;
   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전조 다이스 조립체.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 어퍼 테이퍼 플레이트에는 두께방향 타측에서 두께방향 일측을 향하여 함몰된 스프링 수용부와 상기 스프링 수용부에서 두께방향 일측으로 관통된 고정볼트 관통구로 이루어지는 복수의 가압 고정수단 삽입부가 형성되며,
   상기 로어 테이퍼 플레이트에는 상기 가압 고정수단 삽입부의 고정볼트 관통구에 대응되는 위치에 길이방향으로 연장되는 형태의 고정볼트용 장공이 두께방향으로 관통되어 형성되며,
   상기 가압 고정수단의 탄성부재는 일단부가 상기 어퍼 테이퍼 플레이트에 지지되도록 상기 스프링 수용부에 수용되는 스프링이며,
   상기 가압 고정수단의 고정부재는 일단부가 상기 스프링의 타단부를 지지한 상태로 타단부가 상기 고정볼트 관통구 및 상기 고정볼트용 장공을 관통하여 상기 툴 홀더에 고정되는 고정볼트인 것을 특징으로 하는 전조 다이스 조립체.

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