KR960000284B1

KR960000284B1 - 연속 정밀작업이 가능한 롤 성형장치

Info

Publication number: KR960000284B1
Application number: KR1019930016527A
Authority: KR
Inventors: 장석천
Original assignee: 장석천
Priority date: 1993-08-25
Filing date: 1993-08-25
Publication date: 1996-01-04
Anticipated expiration: 2013-08-25
Also published as: KR950005402A

Abstract

내용 없음.

Description

연속 정밀작업이 가능한 롤 성형장치

제1도는 종래 롤 성형장치의 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 롤 성형장치의 구성도로서, (a)는 평면도, (b)는 측면도.

제3도는 본 발명의 성형롤러에 대한 사시도.

제4도는 본 발명의 롤 성형장치에 의한 롤 성형공정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 롤 성형장치 11 : 구동부

11-1 : 감속기 11-2 : 체인

1-3 : 스프로킷 12 : 롤 성형부

12-1 : 지지대 12-2 : 지지블럭

12-3 : 기어 12-4 : 성형롤러

12-5 : 샤프트 12-6 : 스프로킷

12-7 : 지시봉 12-8 : 캠

12-9 : 리밋스위치 13 : 소재공급부

13-1 : 소재투입구 13-2 : 소재배출구

13-3 : 로드 13-4 : 진공패드

13-5 : 에어실린더 13-6 : 스토퍼

14 : 위치조절용 핸들 15 : 구동용 핸들

16 : 요철무늬 17 : 베이스

본 발명은 연속 정밀작업이 가능한 롤 성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2개의 롤러사이에 원통형 금속용기의 소재를 넣어 롤러의 회전에 의하여 소재를 성형하는 롤 성형장치에서 상기 롤러의 형상을 개선하여 소재를 연속적으로 그리고 정밀하게 성형할 수 있도록 한 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 원통형의 금속용기 예컨대, 화장품 캡이나 드럼, 양동이등의 외주면에 요철부위를 압연 성형하는 롤 성형장치(10)는, 첨부도면 제1도에 도시된 바와같이, 수직형 지지대(12-1)의 상, 하측으로는 이송형 지지블럭(12-2)과 고정형 지지블럭 (12-2′)이 각각 설치되어 있고, 각 지지블럭(12-2)에는 좌우대칭으로 기어(12-3)와 성형롤러(12-4)를 갖는 샤프트(12-5)가 각각 설치되어 있으며, 상기 이송형 지지블럭(12-2)과 하측에 위치되어 기어(12-3)에는 지지블럭(12-2)의 상하이송을 조작하기 위한 위치조절용 핸들(14)과 기어전동을 통한 상, 하 성형롤러(12-4,12-4′)의 회전작동을 조작하기 위한 구동용 핸들(15)이 각각 결속되어 있는 구조를 갖고 있다.이러한 롤 성형장치(10)의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.

상기 위치조절용 핸들(14)을 일방향 예컨데, 반시계방향으로 회전시키게 되면 이에 결속된 지지블럭(12-2)과 이 지지블럭(12-2)에 일체로 구성된 샤프트(12-5) 및 양측의 기어(12-3)와 성형롤러(12-4)가 함께 상부로 이송되어져 상하측의 성형 롤러(12-4,12-4′) 사이에는 소재삽입 및 추출을 위한 공간이 확보된다.

이와같이 확보된 공간을 이용하여 하측의 성형롤러(12-4′)에 성형할 소재를 삽입하고 상기 위치조절용 핸들(14)을 시계방향으로 회전시키게 되면 상향이송되었던 지지블럭(12-2)과 이에 연계구성된 샤프트(12-5), 양측의 기어(12-3) 및 성형롤러 (12-4)가 하향이송되어지고 이와 동시에 상, 하측의 기어(12-3,12-3′)는 서로 맞물려지며 상기 소재는 상, 하측의 성형롤러(12-4,12-4′) 사이에서 압착위치된다.

이와같은 상태에서 좌측의 구동용 핸들(15)을 1회전 시키게 되면 상, 하측 성형롤러(12-4,12-4′) 사이의 소재에는 성형롤러(12-4,12-4′)의 홈형상에 해당하는 요철무늬(16)가 성형되어 진다.

여기서, 성형할 소재를 삽입하고 성형을 마친 소재를 추출하기 위한 상기 위치조절용 핸들(14)의 조작이나, 소재에 일정한 형상을 성형하기 위한 상기 구동용 핸들(15)의 조작은 모두 작업자에 의한 수동조작을 통해서 이루어지도록 되어 있으며, 각각의 핸들(14,15) 조작은 하나의 소재에 대해 한번의 조작을 하도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 롤 성형장치(10)에서는 소재 하나하나에 대해서 일일이 위치조절용 핸들(14)을 조작해야 하는 불편함이 있었으며 이로 인한 작업생산성이 저하되는등 비능률적인 요소를 안고 있었고, 또한 상기 구동용 핸들(15)을 작업자의 수동조작을 통하여 회전시키도록 되어 있기 때문에 상, 하측 성형롤러(12-4,12-4′)의 정확한 360° 회전작동은 사실상 불가능해지고 이로 인하여 제품의 표면에 무늬가 2중으로 형성되거나 완전한 무늬가 형성되지 않는 등 그 품질상태가 정교하지 못한 문제점이 있었다.

본 발명은 이와같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 소재를 압착 성형하는 양측의 성형롤러 중에서 일측에 위치되는 성형롤러를 동심된 이경롤러 형태로 제작 설치하되, 소재의 표면을 압착하여 요철무늬를 부여해주는 압착성형구간을 대경부위로 하고 소재를 삽입하거나 추출하기 위한 사이클 조절구간을 소경부위로 하여 제작 설치하고, 상기 성형롤러의 동력원으로 모터 및 감속기와 같은 전동기를 이용하여 연속 구동이 가능하게 하는 한편, 소재의 삽입과 추출은 상기 이경롤러 형태를 갖는 성형롤러의 회전주기 맞추면서 에어실린더와 같은 공기압기기를 이용하여 일정한 행정주기하에서 이루어지도록 하므로써, 소재의 공급, 성형작업 및 배출을 연속공정으로 이루어지게 하는 동시에 균일하고 정교한 제품을 얻을 수 있는 연속 정밀작업이 가능한 롤 성형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 2개의 롤러사이에 소재를 넣고 롤러의 회전을 통해서 소재를 성형하는 롤 성형장치(10)에 있어서, 상기 롤 성형장치(10)는 구동부(11), 롤 성형부(12) 및 소재공급부(13)로 구성하되, 상기 구동부(11)는 모터(11-1) 및 감속기(11-2)를 동력원으로 하고 상기 롤 성형부(12)로의 전동은 체인전동매체로 이루어지게 하여서 구성하고, 상기 롤 성형부(12)는 지지대(12-1)의 전면으로 2개의 지지블럭(12-2,12-2′)을 차례로 고정 설치하고 양측에 기어(12-3,12-3′)와 성형롤러(12-4,12-4′)를 갖는 샤프트(12-5,12-5′)를 각각의 지지블럭(12-2,12-2′)에 회동 설치하되, 상기 샤프트(12-5,12-5′)일측의 대응되는 기어(12-3,12-3′)는 상호 맞물리도록 회동 설치하여서 구성하며, 상기 소재공급부(13)는 소재의 이송경로인 소재투입구(13-1) 및 소재배출구(13-2)를 전후위치에 각각 설치하고 로드(13-3)의 선단부에 진공패드(13-4)를 갖는 에어실린더(13-5)를 소재이송경로의 수직방향으로 설치하여서 구성한 구조를 갖는다.

특히, 상기 샤프트(12-5′)의 일측에 설치되어 있는 성형롤러(12-4′)는 소재를 압착성형하는 부위와 소재를 삽입, 추출하는 부위의 외경이 서로 다른 이경롤러 형태로 이루어지되, 상기 성형롤러(12-4′)의 압착성형부위의 외경이 삽입, 추출부위의 외경보다 크게 이루어진 형태를 갖는다.

여기서, 상기 구동부(11)의 모터(도시되지 않음) 및 감속기(11-1)는 상기 롤 성형장치(10)의 베이스(17) 저부에 설치되고, 모터와 감속기(11-1)간의 전동은 V벨트나 커플링과 같은 일반적인 축이음을 통해서 이루어지게 되며, 감속기(11-1)로부터 상기 롤 성형부(12)로의 동력전달은 체인(11-2)과 스프로킷(11-3, 12-6)에 의한 체인구동을 통해서 이루어지게 된다.

또한, 상기 롤 성형부(12)의 지지대(12-1)는 상기 베이스(17)의 상부에 수직 설치되고 그 전면에는 2개의 지지블럭(12-2,12-2′)이 지지대(12-1)와 나란하게 순차적으로 수평설치되어지되, 각각의 지지블럭(12-2,12-2′)은 다수의 지지봉 (12-7)을 통하여 지지대(12-1)와 일체로 설치되어진다.

이와같이 설치된 각 지지블럭(12-2,12-2′)에는 이 지지블럭(12-2,12-2′)을 수평관통하는 샤프트(12-5,12-5′)가 베어링(도시되지 않음)을 매개로 하여 회동자개되게 설치되고 그 양측의 선단부에는 전동용 기어(12-3,12-3′)와 압착 성형용 성형롤러(12-4,12-4′)가 각각 장착된다.

이때, 일측 전, 후방의 기어(12-3′,12-3)는 상호 맞물리도록 구성되어지고 다른 일측 전, 후방의 성형롤러(12-4′,12-4)는 성형을 위한 그 간격이 조절된 상태로 구성되어진다.

특히, 상기 성형롤러(12-4,12-4′)는 첨부도면 제2도의 (b)에서와 같이 동일 수평선상위에 그 롤 중심을 갖게 되며 이는 동일 수직선상 위에 롤 중심을 갖게 하는 구성에 비하여 작업공간 점유율을 최적의 상태로 유지할 수 있는 잇점이 있다.

한편, 상기 롤 성형부(12)의 우측으로는(예컨대, 첨부도면 제2도의 (a)에서 볼때) 소재투입구(13-1)로부터 이송되어 오는 소재를 에어실린더(13-5)를 통해서 투입하고 성형을 마친 소재를 재차 추출하여 소재배출구(13-2)로 배출하도록 구성된 소재공급부(13)가 위치되며, 상기 소재공급부(13)의 소재배출구(13-2)와 소재투입구 (13-1)는 상기 롤 성형부(12)의 측면부를 따라 소재의 이송이 이루어질 수 있도록 각각 전, 후위치에 설치되어 있는 동시에 설치방향을 일치되지 않게 하여 즉, 소재가 투입되는 방향과 소재가 배출되는 방향에 차이를 두어 하나의 소재에 대한 에어실린더(13-5)의 흡착 및 탈착작동시 다른 소재에 의해 간섭을 받지 않도록 되어 있다.

또한, 상기 에어실린더(13-5)는 소재가 이송되는 방향에 대하여 수직행정방향을 갖도록 설치되고 그 행정범위는 소재투입구(13-1)에 위치된 소재를 롤 성형부 (12)의 성형롤러(12-4)에 삽입하고 이를 다시 추출하여 소재배출구(13-2)에 위치시키기까지의 전구간을 충분히 담당할 수 있는 행정범위를 갖게 되며, 에어실린더(13-5)의 설치높이는 상기 성형롤러(12-4)의 중심높이와 동일한 중심높이의 설치높이를 갖게 된다.

또한, 상기 에어실린더(13-5)의 작동은 상기 롤 성형부(12)의 샤프트(12-5′) 일측에 설치된 캠(12-8)에 의해 그 접점이 전환되는 리밋스위치(12-9)를 통하여 제어가 이루어지며, 이는 소재에 요철무늬(16)를 부여하는 성형롤러(12-4′)의 압착성형부위의 위치와 연계되어서 그 제어가 이루어지게 되는 것을 의미한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면, 첨부도면 제4도는 본 발명에 따른 롤 성형장치(10)의 공정순서도로서, 그 공정은 상기 소재공급부(13)의 소재투입구(13-1)내에 위치된 소재를 에어실린더(13-5)가 진공패드(13-4)를 이용하여 흡착한 다음 소재결착용 성형롤러(12-4)에 삽입하는 제1공정과, 삽입된 소재를 두개의 성형롤러(12-4,12-4′)사이에서 압착성형하는 제2공정과, 성형을 마친 소재를 상기 성형롤러(12-4)로부터 탈거하여 소재배출구(13)에 위치시키는 제3공정으로 이루어진다.

여기서, 상기 제1공정과 제3공정이 이루어지는 동안 소재가 결착되어지는 성형롤러(12-4)와 이에 상대되는 성형롤러(12-4′) 사이에는 에어실린더(13-5)를 통해서 소재를 삽입하거나 추출하기에 충분한 간격이 확보되어지며, 상기 성형롤러(12-4′)의 압착성형 부위의 원주길이는 상기 성형롤러(12-4)에 삽입결착되는 소재의 원주길이와 동일한 길이로 이루어져 소재가 압착성형부위의 전 길이를 거치는 동안 소재와 성형롤러(12-4)는 정확한 1회전을 하게 된다.

이와같은 롤성형부(12)의 성형롤러(12-4,12-4′)는 상기 구동부(11)에 의한 연속구동에 의해서 연속적으로 회전작동되어지고 상기 성형롤러(12-4,12-4′)간의 회전주기에 따라서 에어실린더(13-5)의 소재 삽입, 추출 동작은 일정한 행정주기를 갖고 반복적으로 이루어지도록 되어 있다. 즉, 상기 에어실린더(13-5)는 상기 두 성형롤러(12-4,12-4′)가 상호 간격을 형성하며 회전되어지는 회전구간 내에서 전진행정과 후퇴행정을 순차적으로 하게 되고 두 성형롤러(12-4,12-4′)의 그 이외의 회전구간 내에서는 전진되어 있는 상태를 유지하게 된다. 또한, 상기 에어실린더(13-5)의 전진행정시 로드(13-3)의 선단부에 일체로 형성된 스토퍼(13-6)는 상기 소재투입구 (13-1) 내에 가로걸치도록 위치되어 뒤이어 이송되어오는 소재의 진입을 저지하게 되므로 이 소재와 에어실린더(13-5)의 후진행정시 성형을 마친 소재와의 간섭이 방지될 수 있게 되며, 상기 제2공정이 진행되는 동안 에어실린더(13-5)의 로드(13-3) 선단부에 장착된 진공패드(13-4)는 소재로부터 적정간격을 유지하게 된다.

따라서, 상기 성형롤러(12-4′)의 1회전마다 상기 에어실린더(13-5)는 한번씩의 전, 후진행정을 하게 되어 있으며 동시에 하나의 소재에 대한 성형작업이 완료되어진다.

이상에서와 같이 본 발명은 연속 공급되어지는 소재에 대한 연속 성형이 가능하므로 제품의 단위시간당 생산량을 증가시킬 수 있는 장점과, 한 소재에 대한 정확한 360° 회전 성형작업이 가능하므로 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있으며, 더 나아가서, 이러한 360° 회전성형작업으로 인해 원통형의 소재 표면에 대한 인쇄, 도장작업도 가능해짐에 따라 그 적용범위를 한층 확대할 수 있는 장점이 있다.

Claims

2개의 롤러사이에 소재를 넣고 롤러의 회전을 통해서 소재를 성형하는 롤 성형장치(10)에 있어서, 상기 롤 성형장치(10)는 구동부(11), 롤 성형부(12) 및 소재공급부(13)로 구성하되, 상기 구동부(11)는 모터 및 감속기(11-1)를 동력원으로 하고 상기 롤 성형부(12)로의 전동은 체인전동매체로 이루어지게 하여서 구성하고, 상기 롤 성형부(12)는 지지대(12-1)의 전면으로 2개의 지지블럭(12-2,12-2′)을 차례로 고정 설치하고 양측에 기어(12-3,12-3′)와 성형롤러(12-4,12-4′)를 갖는 샤프트 (12-5,12-5′)를 각각의 지지블럭(12-2,12-2′)에 회동 설치하되, 상기 샤프트(12-5,12-5′)일측의 대응되는 기어(12-3,12-3′)는 상호 맞물리도록 회동 설치하여서 구성하며, 상기 소재공급부(13)는 소재의 이송경로인 소재투입구(13-1) 및 소재배출구(13-2)를 전위위치에 각각 설치하고 로드(13-3)의 선단부에 진공패드(13-4)를 갖는 에어실린더(13-5)를 소재이송경로의 수직방향으로 설치하여서 구성한 것을 특징으로 하는 연속 정밀작업이 가능한 롤 성형장치.
제1항에 있어서, 상기 샤프트(12-5′)의 일측에 설치되어 있는 성형롤러(12-4′)는 소재를 압착성형하는 부위와 소재를 삽입, 추출하는 부위의 외경이 서로 다른 이경롤러 형태로 이루어지되, 상기 성형롤러(12-4′)의 압착성형부위의 외경이 삽입, 추출부위의 외경보다 크게 이루어진 것을 특징으로 하는 연속 정밀작업이 가능한 롤 성형장치.