KR-102961030-B1 - Material removal device installed in the electromagnet core

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Abstract

본 발명은 소재(프레스 소재를 포함한다) 흡탈착수단인 전자석(電磁石)의 코어(Core) 부분에 스프링으로 탄지되는 구형 볼(spherical ball)을 설치하되 전자석의 자력이 제거되면서 프레스 소재가 탈착될 때 상기 구형 볼이 스프링의 탄발력에 의해 코어 외부로 일부 돌출되면서 잔류 자기에 의해 바로 탈착되지 않는 프레스 소재를 밀어 신속히 탈락시킬 수 있도록 한 전자석 코어에 설치되는 소재 탈락장치에 관한 것으로, 소재흡탈착수단(2)을 구성하는 적어도 하나 이상의 전자석(3)과, 전자석(3)의 코어(4) 중앙에 형성되는 수직통공(5)과, 수직통공(5)에 헐겁게 끼워지는 구형 볼(6)과, 수직통공(5) 하부에 형성되고 수직통공(5)의 내경보다 작은 내경으로 형성되어 구형 볼(6)의 분리 이탈을 방지하는 걸림공(7)과, 구형 볼(6) 상부의 수직통공(5)에 설치되고 구형 볼(6)의 일부가 전자석 코어(4) 바깥으로 하향 돌출되도록 탄발 지지하는 스프링(8)과, 수직통공(5) 상부에 형성되는 나사구멍(9)에 체결되고 스프링(8)의 상부를 지지하는 전자석 지지봉(10)을 포함한다.

Inventors

한재형

Assignees

쓰리피로봇 주식회사

Dates

Publication Date: 20260506
Application Date: 20221202

Claims (5)

소재이송시스템의 그립퍼에 설치되는 소재흡탈착수단을 구성하는 적어도 하나 이상의 전자석과, 상기 전자석의 코어에 형성되는 수직통공과, 상기 수직통공에 끼워지는 구형 볼과, 상기 수직통공 하부에 형성되고 수직통공의 내경보다 1/2 ~ 1/4 작은 크기로 형성되어 스프링으로 탄지되는 구형 볼의 분리를 방지하는 걸림공과, 상기 구형 볼 상부에 설치되고 구형 볼이 전자석 코어 하부로 1㎜~5㎜ 하향 돌출되도록 탄지하는 스프링과, 상기 수직통공 상부의 나사구멍에 체결되고 스프링의 상부를 지지하는 전자석 지지봉 및 상기 전자석 지지봉을 전자석 하우징에 고정하는 풀림방지너트를 포함하고, 상기 전자석 지지봉의 상부는 관절 지지구의 관절에 완충구조로 설치하되, 상기 완충구조는, 상기 관절의 수직구멍에 끼워져 고정되고 하향 돌출되는 외부관체와, 상기 외부관체의 중공에 결합되고 외부관체의 중공 하부에 형성되는 걸림부에 걸림되는 지지관, 및 상기 외부관체의 중공과 지지관의 중공에 끼워지고 스프링으로 탄지되는 전자석 지지봉을 더 포함하고, 상기 구형 볼을 탄지하는 스프링의 탄발력은 전자석 지지봉의 체결 정도로 미세 조정함을 특징으로 하는 전자석 코어에 설치되는 소재 탈락장치.
청구항 1에 있어서; 상기 구형 볼은 세리믹 볼 임을 특징으로 하는 전자석 코어에 설치되는 소재 탈락장치.
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Description

전자석 코어에 설치되는 소재 탈락장치{Material removal device installed in the electromagnet core} 본 발명은 전자석 코어에 설치되는 소재 탈락장치에 관한 것으로, 상세하게는 소재('프레스 소재'를 포함한다) 흡탈착수단인 전자석(電磁石)의 코어(Core) 부분에 스프링으로 탄지되는 구형 볼(spherical ball)을 설치하되 전자석의 자력이 제거되면서 프레스 소재가 탈착될 때 상기 구형 볼이 스프링의 탄발력에 의해 코어 외부로 일부 돌출되면서 잔류 자기에 의해 바로 탈착되지 않는 프레스 소재를 밀어 신속히 탈락시킬 수 있도록 한 것이다. 일반적으로 프레스 소재 이송장치는 프레스 소재를 흡착하여 프레스 금형으로 이송하고 탈착시킨다음 복귀하여 다음 번 프레스 소재를 이송하게 된다. 상기 프레스 소재 이송장치는 구동수단과 동력전달수단에 의해 이동하는 이송대차와, 이송대차에 설치되는 승강수단과, 승강수단에 설치되는 아암과, 아암 단부에 설치되는 적어도 하나 이상의 소재흡탈착수단(소재를 흡착하고 탈착하는 수단)으로 구성되며, 소재흡탈착수단은 상기 프레스 소재를 흡착한 다음 프레스 금형 위로 이송시켜 탈착시킨 후 복귀하여 프레스 성형이 이루어지며, 복귀한 소재흡탈착수단은 다음번 프레스 소재를 이송하게 된다. 상기 아암에 설치되는 소재흡탈착수단으로는 자력(磁力)을 이용한 전자석, 또는 진공을 이용한 진공패드, 또는 전자석과 진공패드를 혼용한 형태의 하이브리드형을 예로 들 수 있으며, 프레스 소재의 대부분이 강자성체 또는 철판(철금속)이므로 전자석(電磁石)에 의한 소재흡탈착수단이 많이 사용되고 있다. 상기 프레스 소재는 크기(평면적)와 형상, 두께, 무게(중량) 등이 다양하며, 표면에 각종 오일이나 이물질이 묻어있는 상태이며, 프레스 소재의 두께와 무게가 일정 규모 이상이면 프레스 소재의 자중에 의해 전자석으로 흡착 및 탈착하는데 문제가 없으나, 프레스 소재의 두께가 얇은 박판이거나 무게가 가벼운 경우, 전자석으로 공급되는 전원을 차단시켜 자계를 제거하더라도 전자석 코어 또는 전자석 코어와 프레스 소재에 잔류하는 미세 잔류자기(Residual Magnetism)에 의해 프레스 소재가 바로 탈착되지 않는 문제점이 있다. 또한 프레스 소재의 무게가 다소 무거워 잔류자기의 영향을 받지 않더라도 프레스 소재 표면에 묻어 있는 각종 오일(드로잉 유 등)의 점성 및 수분의 표면장력 등에 의해 프레스 소재가 전자석의 코어 면에 달라붙어 쉽게 탈락(분리)되지 않는 문제점이 있으며, 이에 따라 프레스 소재의 이송을 방해하여 속도가 떨어질 뿐 아니라, 프레스 공정 전반에 영향을 주어 전체 생산성이 저하되는 등의 여러 문제점이 있었다. 도 1 : 본 발명 일 예로 도시한 요부 분해 사시도. 도 2 : 본 발명에서 프레스 소재가 전자석에 흡착된 상태의 단면 예시도. 도 3 : 본 발명에서 프레스 소재가 구형 볼의 돌출에 의해 신속히 탈락되는 상태의 단면 예시도. 도 4 : 본 발명에서 프레스 소재가 탈락되는 상태의 예시 사시도. 도 5 : 본 발명을 소재이송시스템에 적용한 상태의 예시 사시도. 이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략하며, 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다. 도 1은 본 발명 일 예로 도시한 소재 탈락장치(1)의 요부 분해 사시도이고, 도 2는 그 단면도로, 소재흡탈착수단(2), 이를테면 강자성체 또는 철금속 소재(프레스 소재를 포함한다) 등을 흡착한 다음 목적지로 이송시켜 탈착시키는 전자석(3)의 코어(4) 부분에 스프링(8)으로 탄지되는 구형 볼(spherical ball)(6)을 설치하여 탈착되는 프레스 소재(11)를 전자석(3)의 하부 방향으로 밀어 신속히 탈락시킬 수 있도록 구성함으로써 잔류 자기에 의해 프레스 소재(11)가 바로 탈착되지 않는 현상이 방지된다. 본 발명의 소재 탈락장치(1)는 소재흡탈착수단(2)을 구성하는 적어도 하나 이상의 전자석(3)과, 전자석(3)의 코어(4) 중앙에 형성되는 수직통공(5)과, 수직통공(5)에 헐겁게 끼워지는 구형 볼(6)과, 수직통공(5) 하부에 형성되고 수직통공(5)의 내경보다 작은 내경으로 형성되어 구형 볼(6)의 분리 이탈을 방지하는 걸림공(7)과, 구형 볼(6) 상부의 수직통공(5)에 설치되고 구형 볼(6)의 일부가 전자석 코어(4) 바깥으로 하향 돌출되도록 탄발 지지하는 스프링(8)과, 수직통공(5) 상부에 형성되는 나사구멍(9)에 체결되고 스프링(8)의 상부를 지지하는 전자석 지지봉(10)을 포함한다. 상기 구형 볼(6)은 내마모도가 우수한 세리믹 볼(ceramic ball) 또는 볼 베어링(ball bearing)일 수 있으며, 걸림공(7)의 내경은 수직통공(5)의 내경보다 1/2~1/4 작은 크기로 형성함으로써 스프링(8)으로 탄지되는 구형 볼(6)의 분리 이탈이 방지된다. 상기 걸림공(7)의 내측면은 구형 볼(6)의 원활한 상승 및 하강운동이 이루어질 수 있도록 반원형상이거나 포물면 형상일 수 있다. 상기 구형 볼(6)은 외경에 따라 상이하지만 스프링(8)에 의해 전자석(3)의 코어(4) 하부(저부)로 돌출되는 거리(d)는 1㎜~5㎜ 일 수 있다. 본 발명에서 상기 걸림공(7)으로 프레스 소재(11)의 표면에 묻은 드로잉 유 등의 오일이 유입될 수 있으나, 오히려 윤활유 작용을 하면서 구형 볼(6)의 구름운동에 도움이 된다. 본 발명에서 구형 볼(6)은 구형이므로 프레스 소재(11)를 밀어 탈락시킬 때 프레스 소재(11)와의 접촉은 점접촉이므로 프레스 소재(11)의 표면 손상이 방지된다. 상기 구형 볼(6)을 탄지하는 스프링(8)의 탄발력은 전자석(3)이 프레스 소재(11)를 흡착하는 흡착력을 휠씬 못미치는 크기이고, 잔류 자기에 의한 흡착력보다는 크게 구성함으로써 프레스 소재(11)의 흡착을 방해하거나 저해하지 않으면서 탈착되는 프레스 소재(11)가 신속히 분리 탈락될 수 있도록 구성된다. 상기 구형 볼(6)은 도 3과 같이 평소에는 스프링(8)의 탄발력에 의해 전자석(3)의 코어(4) 하부(저부)로 1㎜~5㎜ 범위로 돌출되어 있게 되며, 전자석(3)으로 전원이 공급되면서 자력(磁力)이 발생되면 하부의 프레스 소재(11)가 전자석(3) 방향으로 상승 흡착되고, 돌출되어 있던 구형 볼(6)은 자력(磁力)에 의한 프레스 소재(11)의 흡착력을 이기지 못하여 도 2와 같이 상승하여 있게 되며, 흡착된 프레스 소재(11)가 목적지에 도착하여 전자석(3)으로 공급되는 전원을 차단하면 자력이 발생하지 않게되고, 전자석(3) 및/또는 프레스 소재(11)에 미세 전류자기가 잔존하더라도 이를 이기는 힘으로 구형 볼(6)이 돌출되면서 프레스 소재(11)를 하부 방향으로 밀게 되므로 프레스 소재(11)가 전자석(3)으로부터 바로 탈락된다. 이에 따라 잔류자기에 의해 프레스 소재(11)가 전자석(3)에 소정시간 붙어 있는 현상이 방지된다. 상기 스프링(8)의 탄발력은 원하는 탄성을 가진 스프링(8)으로 교체할 수 있으며, 전자석 지지봉(10)의 체결 정도를 미세 조정할 수 있다. 상기 전자석 지지봉(10)은 전자석 하우징(12)의 상부면에 밀착되는 풀림방지너트(13)에 의해 풀림이 방지된다. 상기 전자석 지지봉(10)의 상부는 관절 지지구(14)의 관절(15)에 완충구조로 설치되어 완충될 수 있다. 상기 완충구조는, 관절(15)의 수직구멍에 끼워져 고정되고 하향 돌출되는 외부관체(16)와, 외부관체(16)의 중공(17)에 결합되고 상기 중공(17) 하부에 형성되는 걸림부(18)에 걸림되는 지지관(19)과, 중공(17)과 지지관(19)의 중공에 끼워지고 스프링(20)으로 탄지되는 전자석 지지봉(10)을 포함한다. 상기 관절(15)은 각도 조절된 다음 관절 지지구(14)에 피스(15a)로 고정된다. 상기 관절 지지구(14)에는 지지봉(25)이 고정되고, 지지봉(25)은 소재이송시스템의 아암 단부에 설치되는 그립퍼 관절에 설치되어 이동할 수 있도록 구성된다. 상기 전자석(3)은 하향 개방형의 하우징(12) 내부 중앙에 소정 크기의 코어(4)가 위치하고, 코어(4) 외주면에는 코일(21)이 권선된 보빈(22)이 결합되고, 보빈(22)과 하우징(12) 사이는 절연수지(23)로 몰딩처리되어 일체화되고, 코일(21)은 하우징(12)에 고정되는 전원선(24)에 전기적으로 연결되어 동작전원을 공급할 수 있도록 구성된다. 상기 코일(21)로 전원이 공급되면(ON) 도 2와 같이 코어(4) 부분으로 강한 자력(磁力)이 발생되면서 프레스 소재(11)가 A방향으로 상승하여 코어(4)에 흡착되며, 도 3과 같이 코일(21)로 공급되는 전원을 차단(OFF)시켜 자력(磁力)이 발생하지 않도록 하면 코어(4)에 흡착되었던 프레스 소재(11)는 자중에 의해 B방향으로 탈착된다. 상기 프레스 소재(11)가 전자석(3)으로부터 탈착될 때, 전자석(3) 또는 전자석(3)과 프레스 소재(11)에 잔류하는 잔류자기(Residual Magnetism)에 의해 프레스 소재(11)가 전자석(3)으로부터 바로 탈착되지 않는 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 스프링(8)으로 탄지되는 구형 볼(6)이, 잔류자기에 의한 프레스 소재(11) 흡착력보다 큰 힘으로 하향(전자석 하부 방향)돌출되면서 프레스 소재(11)를 밀어 탈락시키게되므로 프레스 소재(11)가 신속히 탈착되며, 이에 따라 프레스 공정의 전체 생산성이 향상되는 효과가 있다. 상기 프레스 소재(11)의 크기(평면적)와 형상, 두께, 무게(중량) 등이 다양할 뿐 아니라, 표면에 각종 오일이나 수분 및 이물질이 묻어있는 상태이며, 프레스 소재의 두께와 무게가 일정 규모 이상이면 프레스 소재의 자중에 의해 전자석으로 흡착 및 탈착하는데 문제가 없으나, 프레스 소재의 두께가 얇은 박판이거나 무게가 가벼운 경우, 프레스 소재(11) 탈착시 구형 볼(6)이 바로 돌출되