프레스 작업안전 기술자료
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    프레스 작업안전 기술자료 프레스 작업안전 기술자료 Document Transcript

    • CONTENTS ························ ······················· 제1편 관계법령 ························ 1 ·············· ·············· 제2편 프레스 및 전단기 개론 ···············23 ········ ········ 제3편 프레스 및 전단기의 구조와 특성 ·········41 ······················ ······················ 제4편 검사기준 ·······················137 ······················ ······················ 제5편 방호장치 ·······················187 ············ ············ 제6편 검사기기의 용도 및 실습 ·············225 ·················· ················· 제7편 검사서 작성요령 ·················· 273 ············ ··········· 제8편 위험검출훈련 및 재해사례 ············ 287
    • 1편 관계법령 제 - 1 -
    • 제1장 관계법령 2009년 1월 1일부터 산업안전보건법에 따른 위험기계기구에 대한 검사제도가 안전검사 및 자율검사프로그램인정제도로 변경되어 시행되고 있다. 정기검사 자체검사 변경전 ▶노동부장관이 실시 ▶사업주 스스로 실시 ▶1년 또는 2년 1회 ▶1월1회~2년1회 안전검사 변경후 ▶ 노동부장관이 실시 ▶ 자율검사프로그램에 따라 자체적으로 검사실시 1-1. 안전검사제도 요약 구 분 내 용 안전검사를 받아야 하는 의무는 기계․설비 사용 사업주 - 산업안전보건법의 적용을 받는 모든 사업 또는 사업장 검사의무 - 정부, 지방자치단체, 정부투자기관 등 - 안전검사 및 자율검사프로그램인정 - 안전검사 대상품을 사용하는 자 검사대상 검사대상은 프레스 등 위험기계․설비12종 ① 동력프레스 ② 전단기 ③ 크레인 ④ 리프트 ⑤ 압력용기 - 3 -
    • 구 분 내 용 ⑥ 롤러기 ⑦ 곤돌라 ⑧ 국소배기장치 ⑨원심기 ⑩ 화학설비 및 그 부속설비 ⑪ 건조설비 및 그 부속설비 ꊔ ꊉ 사출성형기 제조․수입 안전검사를 실시하지 않은 위험기계.설비는 사용을 금지 ․양 ․ 여 산업안전보건법 제34조의2제1항, 제36조제1항 및 제2항, 제36조의 도대 ․설치․ 사용 금지 2제5항의 규정을 위반한 자 1천만원 이하의 과태료(법 제72조제1항) 안전검사주기 만료전에 단위 대상별로 검사 - 안전검사주기 만료일 30일 전까지 검사를 신청 - 사업장에 설치가 끝난 날부터 3년 이내에 최초 안전검사를 받아야 하며, 그 이후에는 매 2년 (건설현장에서 사용하는 크레인ㆍ리프트 및 곤돌라는 최초로 검사시기 설치한 날부터 매 6개월, 공정안전보고서를 제출하 여 확인 을 받은 압력용기는 4년) ※ 처리기간 : 접수일로부터 30일(공휴일 제외) 자율검사프로그램인정 안전검사 대상품에 한하며, 자율검사프로그램 관련 제출 서류와 현장 확인을 통한 인정 ※ 처리기간 : 접수일로부터 15일(공휴일 제외) 검사주기(1~2년) 도래시 재검사 실시 검사 대상품 검사주기 크 레 인 리 프 트 곤 돌 라 압력용기 자율검사프로 안전검사 그램인정 2년 [건설현장에서 사용하는 것은 매 안전검사주기 6개월] 의 2분의 1 [크레인 중 건 2년 설현장 외에서 [압력용기 중 산업안전보건법 제49 사용하는 크레 조의2의 규정에 의한 공정안전보 인의 경우에는 고서를 제출하여 확인을 받은 것 6개월] 은 4년 - 4 -
    • 구 분 내 용 프 레 스 전 단 기 롤러기 사출성형기 원 심 기 2년 국소배기장치 화학설비 건조설비 안전검사를 실시하지 않은 위험기계.설비는 사용을 금지 벌 칙 1천만원 이하의 과태료(법 제72조제1항) [안전검사] 1. 안전검사신청서 2. 사업장 약도 구비서류 [자율검사프로그램인정] 안전검사 1. 자율검사프로그램인정신청서 자율검사 2. 안전검사 대상 유해ㆍ위험기계등의 보유현황 프로그램 3. 산업안전보건법 시행규칙 제74조에 따른 검사원 보유 현황과 검사를 실시할 수 있는 장비 및 장비 관리 방법(지정검사기 인정 관에 위탁한 경우에는 위탁을 증명할 수 있는 서류) 4. 유해ㆍ위험기계등의 검사주기 및 검사기준 5. 향후 2년간 검사대상 유해ㆍ위험기계등의 검사수행계획 6. 과거 2년간 자율검사프로그램 수행 실적(재신청의 경우) 1. 고압가스안전관리법 제17조제2항에 따른 검사를 받은 경우 2. 에너지이용합리화법 제39조제4항에 따른 검사를 받은 경우 검사면제 3. 전기사업법 제65조에 따른 검사를 받은 경우 4. 항만법 제28조제1항제3호 및 제4호에 따른 검사를 받은 경우 - 5 -
    • 구 분 내 용 5. 광산보안법 제9조에 따른 검사 중 광업시설의 설치공사 또는 변경공사가 완료 후 일정한 기간이 경과한 때마다 받는 검사 를 받은 경우 6. 건설기계관리법 제13조제1항제2호ㆍ제4호에 따른 검사를 받은 경우 7. 선박안전법 제8조부터 제12조까지의 규정에 따른 검사를 받은 경우 검사 신청 ⇒ 현장방문 검사실시 ⇒ 업무처리 절차 인정 신청 ⇒ 프로그램 및 현장확인 심사(필요시) 안전검사 합격증명서 및 합격필증 교부 ⇒ 인정서 발행 1-2. 안전검사대상 기계․설비의 종류와 정의 번호 기계명 1 프레스 2 전단기 정 의 “프레스”란 금형과 금형 사이에 금속 또는 비금속물질을 넣고 압축, 절단 또는 조형하는 기계를 말한다. “전단기”란 상․하의 칼날 사이에 금속 또는 비금속 물질 을 넣고 전단하는 기계를 말한다. “크레인(crane)”이란 훅이나 기타의 달기기구를 사용하여 3 크레인 화물의 권상과 이송을 목적으로 일정한 작업 공간 내에 서 반복적인 동작이 이루어지는 기계를 말한다. “건설용 리프트”란 동력을 사용하여 가이드레일을 따라 4 리프트 상하로 움직이는 운반구를 매달아 사람이나 화물을 운반 할 수 있는 설비 또는 이와 유사한 구조 및 성능을 가진 것으로서 건설현장(다만, LNG 등의 탱크, 저장탑(silo), - 6 -
    • 번호 기계명 정 의 교량, 철탑, 굴뚝, 선박건조용 등의 랙 및 피니언식 리프 트도 건설용 리프트로 본다.)에서 사용하는 것을 말하며, 형식에 따라 와이어로프식 건설용 리프트와 랙 및 피니 언식 건설용 리프트로 구분하고 용도에 따라 화물용과 작업대 겸용 운반구용을 포함한 인화공용으로 구분하며, 작업대 겸용 운반구용은 건물외벽에서의 작업 등에 적합 하도록 근로자가 타거나 화물, 작업자재 등을 실을 수 있 는 작업대 등을 구비한 것을 말한다. “일반작업용 리프트”란 동력을 사용하여 가이드레일을 따 라 움직이는 운반구를 매달아 화물을 운반할 수 있는 설 비 또는 이와 유사한 구조 및 성능을 가진 것으로 건설 현장외의 장소에서 사용하는 것을 말하며, 형식에 따라 다음 각목과 같이 구분한다 “이삿짐운반용 리프트”란 연장 및 축소가 가능하고 끝단을 건축물 등에 지지하는 구조의 사다리형 붐(이하 “사다리 붐” 이라 한다)에 따라 동력을 사용하여 움직이는 운반구를 매달아 화물을 운반하는 설비로써 화물자동차 등 차량위 에 탑재하여 이삿짐운반 등에 사용하는 것을 말한다. “갑종 압력용기”란 설계압력이 게이지 압력으로 0.2㎫(2kgf/㎠) 5 압력용기 이상인 화학공정 유체취급 용기와 설계압력이 게이지압 력으로 1㎫(10kgf/㎠)를 초과하는 공기 및 질소저장탱크 를 말하며, “을종 압력용기”란 그 외의 용기를 말한다. “곤돌라(suspended access equipment)"란 작업대, 승강장 6 곤돌라 치 및 그 외의 부속물로 구성되고, 로프 또는 강선에 매 단 발판이나 작업대가 전용의 승강장치에 의해 상승 또 는 하강하는 설비를 말한다. - 7 -
    • 번호 기계명 정 의 “국소배기장치(local exhaust ventilation)”란 유해물질의 7 국소배 기장치 발생원에서 이탈하여 작업장 내 비오염 지역으로 확산 및 근로자에게 노출되기 전에 포집․제거․배출하는 장 치로서 후드, 덕트, 공기정화장치, 배풍기, 배출구로 구성 된 것을 말한다. “원심기 또는 원심분리기(centrifuge)”란 가속되기 쉬운 8 원심기 공정재료의 혼합물과 관련된 회전 가능한 챔버를 장착하 고 있는 분리 장치 등을 말한다. “화학설비(chemical equipment)”란 화합물을 물리적, 화학 9 화학설비 적으로 처리하는 반응, 혼합, 분리, 저장, 계량, 열교환, 성형, 가공, 분체취급, 이송, 압축 등에 필요한 장치, 기계 기구 및 설비를 말한다. “건조”란 물질 중에 포함되어 있는 비교적 소량의 액체 10 건조기 또는 수분을 기화 분별하는 조작을 말한다. “건조설비”란 건조에 사용되는 설비를 말한다. “롤러기”란 2개 이상의 로울러를 한 조로 해서 각각 반대 11 롤러기 방향으로 회전하면서 가공재료를 로울러 사이로 통과시 켜 로울러의 압력에 의하여 소성변형 또는 연화시키는 기계를 말한다. “사출성형기”란 열을 가하여 용융 상태의 열가소성 또는 12 사출 열경화성 플라스틱, 고무 등의 재료를 노즐을 통해 두개 성형기 의 금형사이에 주입하여 원하는 모양의 제품을 성형․생 산하는 기계를 말한다. - 8 -
    • 1-3. 안전검사대상 기계설비의 적용범위 번호 기계․기구 규격 및 형식별 적용범위 ◦ 동력으로 구동되는 프레스 및 전단기로서 압력능력이 3톤 이상인 것에 대하여 적용한다. 1 프레스 다만, 다음 각 목의 어느 하나에 해당하는 기계는 적 용을 제외한다. 가. 열간 단조프레스, 단조용 해머, 목재 등의 접착을 위한 압착프레스, 분말압축 성형기, 사출기․압출 기 및 절곡기, 고무 및 모래 등의 가압성형기, 자 동터릿펀칭프레스, 다목적 작업을 위한 가공기 (Ironworker), 다이스포팅프레스, 교정용 프레스 2 전단기 나. 스트로크가 6㎜ 이하로서 위험한계 내에 신체의 일부가 들어갈 수 없는 구조의 프레스 다. 원형 회전날에 의한 회전 전단기, 니블러, 코일 슬 리터, 형강 및 봉강 전용의 전단기 및 노칭기 3 크레인 ◦ 동력으로 구동되는 것으로서 정격하중이 2톤 이상인 것에 대하여 적용한다. 단, 이동식크레인은 제외한다. ◦ 적재하중이 0.5톤 이상인 리프트에 적용한다. 단, 이삿짐 운반용 리프트는 적재하중이 0.1톤 이상인 것에 대하여 4 리프트 적용. 다만, 승강로의 최대높이가 3m 이하인 일반작업용 리프트, 자동이송설비에 의하여 화물을 자동으로 반출입 하는 자동화설비의 일부로 사람이 접근할 우려가 없는 전용설비, 간이리프트는 적용을 제외한다. 가. 화학공정 유체취급용기로서 설계압력이 게이지 압 력으로 0.2MPa 이상인 경우 5 압력용기 나. 그 밖의 공정에 사용하는 용기(공기 및 질소저장탱 크)로서 설계압력이 게이지 압력으로 0.2㎫ 이상이 고 사용압력(단위:㎫)과 용기 내용적(단위:㎥)의 곱 이 0.1 이상 경우 - 9 -
    • 번호 기계․기구 규격 및 형식별 적용범위 다. 용기의 검사범위는 다음과 같이 한다. 1) 용접접속으로 외부배관과 연결된 경우 첫 번째 원 주방향 용접이음까지 2) 나사접속으로 외부 배관과 연결된 경우 첫 번째 나 사이음까지 3) 플랜지 접속으로 외부 배관과 연결된 경우 첫 번째 플랜지면까지 4) 부착물을 직접 내압부에 용접하는 경우 그 용접 이 음부까지 5) 맨홀, 핸드홀 등의 압력을 받는 덮개판, 용접이음, 볼트․너트 및 가스켓을 포함한다. ※ 압력용기 중 원자력 용기, 수냉식 관형 응축기(다 만, 동체측에 냉각수가 흐르고 관측의 사용압력 이 동체측의 사용 압력보다 낮은 경우), 산업용 이외에서 사용하는 밀폐형 팽창탱크, 사용 온도 60℃ 이하의 물만을 취급하는 용기, 판형 열교환 기, 핀형 공기냉각기, 축압기(accumulator), 유압실 린더 및 수압실린더, 프레스․공기압축기 등 기 계․기구와 일체형인 압력용기 등은 제외한다. ※ 화학공정 유체취급 용기는 증발․흡수․증류․ 건조․흡착 등의 화학공정에 필요한 유체를 저 장․분리․이송․혼합 등에 사용되는 설비로서 탑류(증류탑, 흡수탑, 추출탑 및 감압탑 등), 반 응기 및 혼합조류, 열교환기류(가열기, 냉각기, 증발기 및 응축기 등) 및 저장용기 등을 말한다. ◦ 동력으로 구동되는 곤돌라에 한해 적용 다만, 크레인에 6 곤돌라 설치된 곤돌라, 동력으로 엔진구동 방식을 사용하는 곤돌라, 무선조작시스템 사용 곤돌라 및 지면에서 각 도가 45°이하로 설치된 곤돌라는 적용에서 제외한다. - 10 -
    • 번호 기계․기구 규격 및 형식별 적용범위 번호 물질명 번호 물질명 1 디아니시딘과 그 염 26 메틸클로로포름(1,1,1-트리클로로에탄) 2 디클로로벤지딘과 그 염 27 곡물분진 3 베릴륨 28 망간 4 벤조트리클로리드 29 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 5 비소 및 그 무기화합물 30 무수프탈산 6 석면 31 브롬화메틸 7 알파-나프틸아민과 그 염 32 수은 8 염화비닐 33 스티렌 9 오로토-톨리딘과 그 염 34 시클로헥사논 10 크롬광 35 아닐린 11 크롬산 아연 36 아세토니트릴 12 황화니켈 37 아연(산화아연) 13 휘발성 콜타르피치 38 아크릴로니트릴 14 7 2-브로모프로판 39 아크릴아미드 국소배기 15 6가크롬 화합물 40 알루미늄 장치 16 납 및 그 무기화합물 41 디클로로메탄(염화메틸렌) 17 노말헥산 42 용접흄 18 니켈(불용성 무기화합물) 43 유리규산 19 디메틸포름아미드 44 코발트 20 벤젠 45 크롬 21 이황화탄소 46 탈크(활석) 22 카드뮴 및 그 화합물 47 톨루엔 23 톨루엔-2,4-디이소시아네이트 48 황산알루미늄 24 트리클로로에틸렌 49 황화수소 25 포름알데히드 ◦ 다음의 어느 하나에 해당하는 유해물질에 따른 건강 장해를 예방하기 위하여 설치한 국소배기장치에 한하 여 적용한다. 다만, 최근 2년 동안 작업환경측정결과가 노출기준 50% 미만인 경우에는 적용에서 제외한다. - 11 -
    • 번호 기계․기구 규격 및 형식별 적용범위 ◦ 액체․고체 사이에서의 분리 또는 이 물질들 중 최소 2개를 분리하기 위한 목적으로 쓰이는 동력에 의해 작동되는 산업용 원심기에 대하여 적용. 다만, 다음 각 목 의 어느 하나에 해당하는 원심기는 적용하지 아니한다. 8 원심기 가. 회전체의 회전운동에너지가 750J 이하인 것 나. 최고회전속도가 300m/s를 초과하는 원심기 다. 원자력에너지 제품 공정에만 사용되는 원심기 라. 자동조작설비로 연속공정과정에 사용되는 원심기 마. 화학설비에 해당되는 원심기 ◦ 「안전규칙」 제292조 “특수화학설비”로 단위공정[기 9 화학설비 및 그 부속설비 계․기구 및 설비를 중심으로 제품 또는 중간제품(다 른 제품의 원료)을 생산하는데 필요한 원료처리 공정 에서부터 제품(중간제품)의 생산․이송․저장(부산물 포함)까지의 일괄공정을 이루는 설비] 과정중에 저장 되는 양을 포함하여 최대로 제조 또는 취급할 수 있 는 양이 안전규칙 별표 1의 위험물질을 안전규칙 별 표 3의3 기준량 이상인 경우(법 제49조의2에 따른 공 정안전보고서 제출 대상 설비 등은 면제한다.) ◦ 건조설비는 건조기본체, 가열장치, 환기장치 등을 포 함하여 열원기준으로 연료의 최대사용량이 매시간당 50킬로그램 이상이고, 전열의 경우 매시간당 50킬로 와트 이상인 경우로 다음 각 호의 어느 하나에 해당 10 건조설비 및 그 부속설비 할 것(법 제49조의2에 따른 공정안전보고서 제출 대 상 설비 등은 면제한다) 가. 열원을 이용하여 건조물에 포함되는 수분, 용제를 건조하는 설비 나. 열원을 이용하여 도료, 피막제의 도포코팅 등 표면 을 개선하여 가연성 가스를 발생하는 설비 다. 열원을 이용하여 가연성 분말 등을 만들어 건조하 는 설비로 분진이 발생하는 설비 - 12 -
    • 번호 기계․기구 규격 및 형식별 적용범위 ◦ 로울러의 압력에 의하여 고무, 고무화합물 또는 합성 수지를 소성변형시키거나 연화시키는 롤러기로서 동 11 롤러기 력에 의하여 구동되는 롤러기에 대하여 적용 다만, 작업자가 접근할 수 없는 밀폐형 구조로 된 롤 러기는 제외한다. ◦ 플라스틱 또는 고무 등을 성형하는 사출성형기로서 동력에 의하여 구동되는 사출성형기에 적용. 다만, 다 음 각 목의 어느 하나에 해당하는 사출형성형기는 적 용하지 아니한다. 12 사출성형기 가. 클램핑 장치를 인력으로 작동시키는 사출성형기 나. 반응형 사출성형기 다. 압축․이송형 사출성형기 라. 장화제조용 사출성형기 마. 형체결력이 294kN 미만인 사출성형기 - 13 -
    • 1-4. 관련법령 1. 산업안전보건법 제36조(안전검사) ① 유해하거나 위험한 기계․기구․설비로서 대통령령으로 정하는 것(이하 “유해․위험기계 등”이라 한다)을 사용하는 사업주는 유해․위험기계 등 의 안전에 관한 성능이 노동부장관이 정하여 고시하는 검사 기준에 맞는 지 그 여부에 대하여 노동부장관이 실시하는 검사(이하 “안전검사”라 한 다)를 받아야 한다. 다만, 노동부령으로 정하는 다른 법령에서 안전성에 관한 검사나 인증을 받은 경우에는 안전검사를 면제할 수 있다. ② 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 유해․위험기계등은 사용하여서는 아니 된다. 1. 안전검사를 받지 아니한 유해․위험기계등(제1항 단서에 따라 안전검사 가 면제되는 경우를 제외한다) 2. 안전검사에 불합격한 유해․위험기계등 ③ 안전검사의 신청, 검사 방법 및 검사 주기에 필요한 사항은 노동부령으 로 정한다. 이 경우 검사 주기는 유해․위험기계등의 종류, 사용연한(使用 年限) 및 위험성을 고려하여 정한다.〔전문개정 2007. 7. 27.〕 제36조의 2 (자율검사프로그램에 따른 안전검사) ① 제36조제1항에도 불구하고 사업주가 근로자대표와 협의하여 제36조제1 항 본문에 따른 검사 기준 및 제36조제3항에 따른 검사 방법, 검사 주기 등을 충족하는 검사프로그램(이하 “자율검사프로그램”이라 한다)을 정하 고 노동부장관의 인정을 받아 그에 따라 유해․위험기계등의 안전에 관한 성능 검사를 실시하면 안전검사를 받은 것으로 본다. 이 경우 자율검사프 로그램의 유효기간은 2년으로 한다. ② 사업주는 자율검사프로그램에 따라 검사를 실시하려면 노동부령으로 정 하는 자격․교육이수 및 경험을 가진 자에게 검사를 실시하게 하고 그 결 과를 기록․보존하여야 한다. ③ 사업주는 제2항에 따른 검사를 노동부장관이 지정하는 검사기관(이하 “지정검사기관”이라 한다)에 위탁하여 실시할 수 있다. - 14 -
    • ④ 노동부장관은 자율검사프로그램의 인정을 받은 자가 다음 각 호의 어느 하나에 해당하면 자율검사프로그램의 인정을 취소하거나 인정받은 자율검사 프로그램의 내용에 따라 검사를 실시하도록 하는 등 개선을 명할 수 있다. 다만, 제1호의 경우에는 인정을 취소하여야 한다. 1. 거짓이나 그 밖의 부정한 방법으로 자율검사프로그램을 인정받은 경우 2. 자율검사프로그램을 인정받고도 검사를 실시하지 아니한 경우 3. 인정받은 자율검사프로그램의 내용에 따라 검사를 실시하지 아니한 경우 4. 제2항에 따른 자격을 가진 자 또는 지정검사기관이 검사를 실시하지 아 니한 경우 ⑤ 제4항에 따라 자율검사프로그램의 인정이 취소된 유해․위험기계 등은 사용하여서는 아니 된다. ⑥ 자율검사프로그램에 포함되어야 할 내용, 자율검사프로그램의 인정 요 건, 인정 방법 및 인정 절차, 지정검사기관의 지정요건 및 지정절차에 필 요한 사항은 노동부령으로 정한다. ⑦ 제15조의2는 지정검사기관에 관하여 준용한다. 이 경우 “안전관리대행 기관”은 “지정검사기관”으로 본다. [본조신설 2007. 7. 27.] 제64조 (서류의 보존) ①사업주는 제13조·제15조·제16조 및 제17조의 규정 에 의한 관리책임자·안전관리자·보건관리자 및 산업보건의의 선임에 관한 서류, 제40조의 규정에 의한 화학물질의 유해·위험성조사에 관한 서류, 제 42조의 규정에 의한 작업환경측정에 관한 서류와 제43조의 규정에 의한 건강진단에 관한 서류를 3년간 보존하여야 하고, 제35조제2항에 따른 자 율안전기준에 맞는 것임을 증명하는 서류, 제36조의2제2항에 따른 자율 검사프로그램에 따라 실시하는 검사결과를 기록한 서류는 2년간 보존하 여야 한다. 다만, 노동부장관이 필요하다고 인정할 때에는 노동부령이 정 하는 바에 의하여 보존기간을 연장할 수 있다. <개정 1999.2.8, 2002.12.30, 2007.7.27> ②지정측정기관은 작업환경측정에 관한 사항으로서 노동부령이 정하는 사 항을 기재한 서류를 3년간 보존하여야 한다.<신설 1999.2.8> ③지도사는 그 업무에 관한 사항으로서 노동부령이 정하는 사항을 기재한 서류를 5년간 보존하여야 한다.<신설 1995.1.5> ④제1항 내지 제3항의 경우 전산입력자료가 있는 때에는 당해서류에 갈음 하여 전산입력자료를 보존할 수 있다.<신설 1999.2.8> - 15 -
    • 제72조 (과태료) ①다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 자는 1천만원 이하 의 과태료에 처한다. <개정 2002.12.30, 2005.3.31, 2006.3.24, 2007.7.27> 1. 제30조제1항·제3항, 제34조의2제1항, 제36조제1항·제2항, 제36조의2제5항, 제39조의2제1항 또는 제49조의2제5항의 규정을 위반한 자 [생략] ④제1항 내지 제3항의 규정에 의한 과태료는 대통령령이 정하는 바에 의하 여 노동부장관이 부과·징수한다.<개정 1996.12.31> ⑤제4항의 규정에 의한 과태료의 처분에 불복이 있는 자는 그 처분의 고지 를 받는 날부터 30일이내에 노동부장관에게 이의를 제기할 수 있다.<개정 1996.12.31> ⑥제4항의 규정에 의한 과태료의 처분을 받은 자가 제5항의 규정에 의하여 이의를 제기한 때에는 노동부장관은 지체 없이 관할법원에 그 사실을 통 보하여야 하며, 그 통보를 받은 관할법원은 「비송사건절차법」에 따른 과 태료의 재판을 한다.<개정 1996.12.31, 2006.3.24> ⑦제5항의 규정에 의한 기간내에 이의를 제기하지 아니하고, 과태료를 납부 하지 아니한 때에는 국세체납처분의 예에 의하여 이를 징수한다.<개정 1996.12.31> 부칙 (제8562호. 2007. 7. 27) 제1조(시행일) ① 이 법은 2009년 1월 1일부터 시행한다. 다만,(이하생략) ② 제1항에도 불구하고 제36조의2의 개정규정은 2011년 1월 1일부터 시행 한다. 다만, 종전의 제36조에 따른 자체검사만을 실시하는 등 사업장의 자 율적인 관리가 용이하는 등 노동부령으로 정하는 유해․위험기계 등에 대 하여는 2009년 1월 1일부터 시행한다. 제3조(법령 요지의 게시 등에 관한 경과조치) 이 법 시행 전에 종전의 제11조제2항제4호에 따라 근로자대표가 종전의 제36 조제1항에따른 자체검사에 관한 내용이나 결과의 통지를 사업주에게 요청한 경우에는 제11조제2항제4호의 개정규정에도 불구하고 종전의 규정에 따른다. 제4조(검정검사에 관한 경과 조치) ③ 부칙 제1조 본문에 따른 시행일 전에 종전의 제34조제3항에 따라 정기 검사를 실시하고 검사 실시 시기가 도래하지 아니한 기계․기구 및 설비 는 검사 실시 시기가 도래하기 전까지는 제36조제1항의 개정규정에 따른 안전검사를 받은 것으로 본다. - 16 -
    • 2. 산업안전보건법 시행령 제28조의 3 (안전검사대상 유해위험기계기구 등) 법 제36조제1항 본문에서 "유해하거나 위험한 기계·기구·설비로서 대통령 령으로 정하는 것"이란 다음 각 호와 같다. 1. 프레스 2. 전단기 3. 크레인(이동식 크레인과 정격하중 2톤 미만인 호이스트는 제외한다) 4. 리프트 5. 압력용기 6. 곤돌라 7. 국소배기장치(이동식은 제외한다) 8. 원심기(산업용에 한정한다) 9. 화학설비 및 그 부속설비 10. 건조설비 및 그 부속설비 11. 롤러기(밀폐형구조는 제외한다) 12. 사출성형기[형체결력 294킬로뉴튼(KN) 미만은 제외한다] [전문개정 2008.8.2] 3. 산업안전보건법 시행규칙 제73조 (안전검사의 면제) 법 제36조제1항 단서에서 "노동부령으로 정하는 다른 법령에서 안전성에 관한 검사나 인증을 받은 경우"란 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 경 우를 말한다. 1.「고압가스 안전관리법」 제17조제2항에 따른 검사를 받은 경우 2.「에너지이용 합리화법」 제39조제4항에 따른 검사를 받은 경우 3.「전기사업법」 제65조에 따른 검사를 받은 경우 4.「항만법」 제28조제1항제3호 및 제4호에 따른 검사를 받은 경우 5.「광산보안법」 제9조에 따른 검사 중 광업시설의 설치ㆍ변경공사 완료 후 일정한 기간이 경과한 때마다 받는 검사를 받은 경우 6.「건설기계관리법」 제13조제1항제2호 및 제4호에 따른 검사를 받은 경우 7. 선박안전법」제8조부터 제12조까지의 규정에 따른 검사를 받은 경우 [전문개정 2008.9.18] - 17 -
    • 제73조의2 (안전검사의 신청 등) ① 법 제36조제1항에 따라 안전검사를 받아야 하는 자는 별지 제12호서식 의 안전검사신청서를 제73조의3에 따른 검사 주기 만료일 30일 전에 영 제47조제2항에 따라 안전검사 업무를 위탁받은 기관(이하"안전검사기관"이 라 한다)에 제출(전자문서에 의한 제출을 포함한다)해야 한다. ② 제1항에 따른 안전검사 신청을 받은 안전검사기관은 30일 이내에 해당 기계ㆍ기구 및 설비별로 안전검사를 실시해야 한다. ③ 안전검사기관은 안전검사 결과 법 제36조제1항 본문에 따른 검사 기준 (이하 "안전검사기준"이라 한다)에 적합한 경우에는 해당 사업주에게 별지 제12호의2서식의 안전검사합격증명서를 내주고, 부적합한 경우에는 해당 사업주에게 별지 제12호의3서식의 안전검사 불합격통지서에 그 사유를 밝 혀 내주어야 한다.[본조신설 2008.9.18] 제73조의3 (안전검사의 주기) 법 제36조제3항에 따른 유해ㆍ위험기계 등의 검사 주기는 다음 각 호와 같다. 1. 크레인, 리프트 및 곤돌라: 사업장에 설치가 끝난 날부터 3년 이내에 최초 안전검사를 실시하되, 그 이후부터 매 2년(건설현장에서 사용하는 것은 최초로 설치한 날부터 매 6개월) 2. 그 밖의 유해ㆍ위험기계 등: 사업장에 설치가 끝난 날부터 3년 이내에 최초 안전검사를 실시하되, 그 이후부터 매 2년(공정안전보고서를 제출하 여 확인을 받은 압력용기는 4년)[본조신설 2008.9.18] - 18 -
    • 제74조 (검사원의 자격) 법 제36조의2제2항에서 “노동부령으로 정하는 자격ㆍ교육이수 및 경험을 가진 자”(이하 “검사원”이라 한다)란 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 사람을 말한다. 1. 「국가기술자격법」에 따른 기계ㆍ전기ㆍ전자 또는 산업안전 분야에서 기사 이상의 자격을 취득한 사람으로서 해당 분야의 실무경력이 3년 이상인 사람 2. 「국가기술자격법」에 따른 기계ㆍ전기ㆍ전자 또는 산업안전 분야에서 산업기사 이상의 자격을 취득한 사람으로서 해당 분야의 실무경력이 5년 이상인 사람 3. 「국가기술자격법」에 따른 기계ㆍ전기ㆍ전자 또는 산업안전 분야에서 기능사 이상 의 자격을 취득한 사람으로서 해당 분야의 실무경력이 7년 이상인 사람 4. 「고등교육법」에 따른 학교 중 수업연한이 4년인 학교(같은 법 및 다른 법 령에 따라 이와 같은 수준 이상의 학력이 인정되는 학교를 포함한다)에서 기계ㆍ전기ㆍ전자 또는산업안전 분야의 관련 학과를 졸업한 사람으로서 해당 분야의 실무경력이 3년 이상인 사람 5. 「고등교육법」에 따른 학교 중 제4호에 따른 학교 외의 학교(같은 법 및 다른 법령에 따라 이와 같은 수준 이상의 학력이 인정되는 학교를 포 함한다)에서 기계ㆍ전기ㆍ전자 또는 산업안전분야의 관련 학과를 졸업한 사람으로서 해당 분야의 실무경력이 5년 이상인 사람 6. 「초ㆍ중등교육법」에 따른 고등학교ㆍ고등기술학교에서 기계ㆍ전기 또는 전 자 관련 학과를 졸업한 사람으로서 해당 분야의 실무경력이 7년 이상인 사람 7. 제43조에 따른 검사원 양성교육을 이수하고, 해당 분야의 실무경력이 1년 이상인 사람[전문개정 2008.9.18] - 19 -
    • 제74조의2 (자율검사프로그램의 인정 등) ① 사업주가 법 제36조의2제1항에 따라 자율검사프로그램을 인정받기 위해 서는 다음 각 호의 요건을 모두 충족해야 한다. 다만, 법 제36조의2제3항 에 따른 검사기관(이하 "지정검사기관"이라 한다)에 위탁한 경우에는 제1 호 및 제2호를 충족한 것으로 본다. 1. 제74조에 따른 검사원을 고용하고 있을 것 2. 노동부장관이 정하여 고시하는 바에 따라 검사를 실시할 수 있는 장비 를 갖추고 이를 유지ㆍ관리할 수 있을 것 3. 제73조의3에 따른 검사 주기의 2분의 1에 해당하는 주기(영 제28조의3 제3호의 크레인 중 건설현장 외에서 사용하는 크레인의 경우에는 6개월) 마다 검사를 실시할 것 4. 자율검사프로그램의 검사 기준이 안전검사기준을 충족할 것 ② 법 제36조의2제1항에 따라 자율검사프로그램을 인정받으려는 자는 별지 제13호서식의 자율검사프로그램인정신청서에 다음 각 호의 내용이 포함된 자율검사프로그램을 확인할 수 있는 서류 2부를 첨부하여 영 제47조제2항 에 따라 자율검사프로그램인정 업무를 위탁받은 기관(이하 "자율검사프로 그램인정기관"이라 한다)에 제출해야 한다. 1. 안전검사 대상 유해ㆍ위험기계등의 보유현황 2. 제74조에 따른 검사원 보유 현황과 검사를 실시할 수 있는 장비 및 장 비 관리 방법(지정검사기관에 위탁한 경우에는 위탁을 증명할 수 있는 서 류로 갈음한다) 3. 유해ㆍ위험기계 등의 검사 주기 및 검사 기준 4. 향후 2년간 검사대상 유해ㆍ위험기계 등의 검사수행계획 5. 과거 2년간 자율검사프로그램 수행 실적(재신청의 경우만 해당한다) ③ 제2항에 따른 자율검사프로그램인정신청서를 제출받은 자율검사프로그 램인정기관은 전자정부법」 제22조의2제1항에 따른 행정정보의 공동이용 을 통하여 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 서류를 확인해야 한다. 다 만, 신청인이 확인에 동의하지 않거나 행정정보의 공동이용을 통하여 확 인할 수 없는 경우에는 그 서류를 첨부하도록 해야 한다. 1. 법인:법인등기부 등본 2. 개인:사업자등록증 - 20 -
    • ④ 자율검사프로그램인정기관은 제2항에 따라 자율검사프로그램을 제출받 은 경우에는 15일 이내에 인정 여부를 결정한다. ⑤ 자율검사프로그램인정기관은 신청 받은 자율검사프로그램을 인정하는 경우에는 별지 제13호의2서식의 자율검사 프로그램 인정서에 인정증명을 날인한 자율검사프로그램 1부를 첨부하여 신청자에게 내주어야 한다. ⑥ 자율검사프로그램인정기관은 신청 받은 자율검사프로그램을 인정하지 않는 경우에는 별지 제13호의3서식의 자율검사프로그램 부적합통지서에 부적합한 사유를 밝혀 신청자에게 내주어야 한다.[본조신설 2008.9.18] 부칙 제2조(2009년 1월 1일부터 시행되는 자율검사프로그램에 따른 안전검사 대상 유해ㆍ위험기계 등) 법률 제8562호 산업안전보건법 일부개정법률 부칙 제1조제2항 단서에서 "노동부령으로 정하는 유해ㆍ위험기계 등"이란 다음 각 호의 기계ㆍ기구 및 설비를 말한다. 1. 곤돌라 2. 국소배기장치 3. 원심기 4. 화학설비 및 그 부속설비 5. 건조설비 및 그 부속설비 6. 롤러기 7. 사출성형기  부칙 제3조(보수교육 시기 변경에 관한 적용례) 이 규칙 시행 당시 종전 제75조 및 별표 11에 따른 지정검사기관은 제75조 및 별표 10의 개정규정에 따른 지정검사기관으로 본다. 다만, 2009년 6월 30일까지 제75조의 개정규정 및 별표 10에 따른 인력ㆍ시설 및 장비를 갖 추어 관할 지방노동관서의 장제39조의 개정규정에 따른 보수교육 시기는 이 규칙 시행 후 보수교육을 받아야 하는 경우부터 적용한다. 제6조(자체검사원 양성교육 이수자에 관한 경과조치) 이 규칙 시행 당시 종전 제43조에 따라 자체검사원 양성교육을 받은 사람은 제43조의 개정규 정에 따라 검사원 양성교육을 받은 것으로 본다. 다만, 2009년 6월 30일까 지 제43조의 개정규정에 따라 한국산업안전공단에서 실시하는 검사원 양 성교육을 받아야 한다. - 21 -
    • 부칙 제7조(최초 안전검사의 실시 시기에 관한 경과조치) ① 이 규칙 시행 당시 종전 법 제34조제2항에 따른 설계검사ㆍ성능검사 또 는 완성검사를 받고 설치ㆍ사용 중인 유해ㆍ위험 기계ㆍ기구 및 설비 중 종전 법 제34조제3항 및 종전 규칙 제58조의2에 따른 정기검사의 검사시 기에 이르지 않아 정기검사를 받지 않은 것은 종전의 규정에 따른 최초의 정기검사 실시 시기에 안전검사를 실시하여야 한다. ② 이 규칙 시행 당시 설치ㆍ사용 중인 유해ㆍ위험 기계ㆍ기구 및 설비로 서 제1항의 경우를 제외한 유해ㆍ위험 기계ㆍ기구 및 설비 중 종전 법 제 34조제3항에 따른 정기검사 대상이 아니었으나 법 제36조제1항 및 영 제 28조의3에 따라 안전검사 대상이 된 유해ㆍ위험기계ㆍ기구를 설치ㆍ사용 하고 있는 경우에는 다음 각 호의 구분에 따른 시기까지 최초의 안전검사 를 받아야 한다. 1. 건설현장의 크레인, 리프트 및 곤돌라:2009년 6월 30일까지 2. 사출성형기:2010년 12월 31일까지 3. 그 밖에 종전 법 제36조에 따라 자체검사만를 실시한 유해ㆍ위험기계ㆍ 기구:종전의 규정에 따라 이 규칙 시행 전에 실시한 자체검사의 다음 자 체검사 실시 시기가 속한 해의 마지막 날까지의 지정을 받아야 한다. 부칙 제8조(지정검사기관에 대한 경과조치) 이 규칙 시행 당시 종전 제75조 및 별표 11에 따른 지정검사기관은 제75조 및 별표 10의 개정규정에 따른 지정검사기관으로 본다. 다만, 2009년 6월 30일까지 제75조의 개정규정 및 별표 10에 따른 인력ㆍ시설 및 장비를 갖 추어 관할 지방노동관서의 장의 지정을 받아야 한다. - 22 -
    • 2편 프레스 및 전단기 개론 제 - 23 -
    • 제1장 프레스 1-1. 정의 프레스라 함은 금형과 금형사이에 금속 또는 비금속물질을 넣고 압축, 절단 또는 조형하는 기계를 말하며 이때 가공재에 가해지는 힘의 반력(反力)은 기 계 자체에서 지탱하도록 설계되어 있다.〔그림 1-1〕은 프레스와 해머 힘의 분산을 표시한 것이다. 프레스의 가장 대표적인 것이 크랭크 프레스로서 그 원리는〔그림 1-2〕와 같다. 〔그림 1-1〕프레스와 해머의 차이 - 25 - 〔그림 1-2〕크랭크프레스의 원리
    • 1-2. 프레스에 관한 용어 가. 압력 능력(KN, ton) 프레스 기계로 기능에 문제없이 가공을 위해서 얻을 수 있는 최대압력 나. 스트로크 길이(mm) 슬라이드의 상사점에서 하사점까지의 거리(슬라이드의 운동거리) 다. 스트로크수(spm) 크랭크 축의 1분간 회전수로 슬라이드의 1분간 상하운동회수 라. 볼스터 면적(좌우㎜ × 전후㎜) 볼스터의 크기, 이것에 의해 하금형의 부착 치수가 결정된다. 마. 슬라이드 하면적(좌우㎜ × 전후㎜) 슬라이드 하면의 크기 사. 다이하이트(㎜) 슬라이드가 하사점에 있고 슬라이드 조정이 상한 상태에서 볼스터 상면에서 슬라이드 면까지의 수직거리 아. 오버런 설정위치(㎜) 브레이크의 성능을 일행정마다 체크하는 장치로서 150spm이이하는 15˚이내 300spm 이하는 25˚ 이내로 설치한다. 자. 최대정지시간(㎳) 조작버튼에서 손을 떼었을 때부터(또는 광전자식 방호 장치에서 광선을 차 단했을 때부터) 슬라이드가 정지 할 때까지의 시간 - 26 -
    • 1-3. 프레스의 종류 〈표 1-1〉프레스의 종류 4.공기압프레스 5. 특수프레스 - 27 -
    • 1. 구동 동력에 의한 분류 프레스 인력프레스 기계프레스 크랭크프레스 크랭크레스프레스 너클프레스 마찰프레스 랙프레스 스크류프레스 링크프레스 캠프레스 특수프레스 액압프레스 수압프레스 유압프레스 동력프레스 공압프레스 2. 슬라이드 운동기구에 의한 분류 크랭크 프레스(Crank press) 크랭크레스 프레스(Crankless press) 너-클 프레스(Knuckle press) 마찰 프레스(Friction press) 랙 프레스(Rack press) 스크류 프레스(Screw press) 링크 프레스(Link press) 캠 프레스(Cam press) - 28 -
    • 〔그림 1-3〕슬라이드 운동기구에 의한 분류 3. 슬라이드 수에 의한 분류 단동프레스 복동프레스 3동프레스 4동프레스 크랭크 복동 토글 복동 캠 복동 보텀 복동 - 29 -
    • 〔그림 1-4〕단동크랭크프레스 〔그림 1-5〕복동크랭크프레스 - 30 -
    • 4. 프레임에 의한 분류 오픈백 C형 프레임(Open back C frame type) 일체식 프레임(Straight side frame) 조합일체식 프레임(Combi straight side frame) 타이로드 레스 조합일체식 프레임(Tie-rodless combination Straight frame) 솔리드 백 C형 프레임(Solid back "C" frame) 혼형 프레임(Horen frame type) 베드조절형 프레임(adjustable bed type) 아치형 프레임(arch frame type) ①오픈백C프레임 (기계프레스) ②일체식 스트레이트 사이드프레임 ①솔리드백C프레임 ②혼형프레임 ③조립식 스트레이트 사이드프레임 ③조절베드형 (엑센트릭형) 〔그림 1-6〕프레임의 형식에 의한 분류 - 31 - ④타이로드레스 조립프레임 ④아치형프레임
    • 5. 프레임 기둥의 형상에 의한 분류 "C"FRAME 단주형 양주형 양주형 "O"FRAME 4주형 C형 프레임 ① 단 주 형 O형 프레임 ② 양 주 형 ③ 양 주 형 ④ 4 주 형 〔그림 1-7〕기계프레스의 프레임 형식과 위험점 접근 방향 6. 양주 프레임 구조에 의한 분류 기본식 수직와이드형 조절배드형 가경식 경사형 수평형 - 32 -
    • ① 기본형 ④ 가경식 ② 수직와이드형 ⑤ 경사형 〔그림 1-8〕양주형프레임의 형상 7. 슬라이드 유니트 수 및 배치에 의한 분류 1 점식 종형 상부구동 횡형 상부구동 2 점식 종형 상부구동 횡형 상부구동 횡형 상부구동 4 점식 횡형 상부구동 횡형 상부구동 - 33 - ③ 조절베드형 ⑥ 수평형
    • 구 분 종 형 횡 상 부 구 동 상 부 구 동 형 하 부 구 동 ① 1점식 ② 2점식 ③ 4점식 〔그림 1-9〕양주형 크랭크프레스의 운동방식에 의한 분류 - 34 -
    • 8. 동력전달 계층에 의한 분류 직동형(단동 핀 클러치) 기어형(단동 핀 클러치) 작동형 횡 "C"형 조합 마찰클러치 양측구동 2단 기어 단동 복동 ① 직동형(확동식 클러치 싱글크랭크) 분리식 마찰클러치 ② 기어부착(확동식클러치 싱글크랭크) ⑤ 양측구동 2단기어 부착 싱글크랭크(분리형 마찰클러치) ③ 직동형(조합형 마찰클러치) ④ 크로스 크랭크 C형프레스 (조합형 마찰클러치) 〔그림 1-10〕동력전달계의 종류와 배치 - 35 -
    • ⑥ 양측구동 2단기어 부착 더블크랭크(Separate F-clutch) 〔그림 1-11〕동력 전달계의 종류와 배치 - 36 -
    • 제2장 전단기 2-1. 전단기의 종류 1. 스퀘어 전단기(Square Shear) 하부 칼날은 고정되어 있고 상부 칼날이 작동하는 형식으로 측면 프레임에 갭이 없으며 정치수 또는 그 이하 치수의 재료에 한정하여 전단할 수가 있고 횡이송 전단은 할 수가 없다(그림 3-1 참조). 〔그림 2-1〕스퀘어 전단기 최근에는 여기에 재료 자동 송급 장치(피더)를 조립하여 앞 게이지를 작동 시켜 자동적으로 정해진 치수로 전달을 할 수 있는 것이 있다(그림 3-2 참조). 〔그림 2-2〕전단기의 자동 피더(자동 송급) - 37 -
    • 2. 갭 전단기(Gap Shear) 하부 칼날은 고정되어 있고 상부 칼날이 작동하는 형식으로 사이드 프레임 에 이송용 틈새를 갖는 형식의 것으로 칼날의 길이보다 긴 재료를 이송 전단 함에 따라 전단이 가능하다. 따라서 기계의 구동관계 부분은 일반적으로 기계 본체의 상부에 설치되어 있다. 이 방식을 오버드라이브 방식이라 부르고 있지만 곧은 날 전단기와 같이 하 부에 설치한 언더드라이브 방식의 것도 있다. 이것은 일반적으로 소형 기계에 한정되어 있다. 〔그림 2-3〕갭 전단기 3. 업컷 전단기(Up-Cut Shear) 상부 칼날은 고정되어 있고 하부 칼날이 작동하는 형식으로 스퀘어 전단기 와 같은 모양으로 사이드 프레임에는 갭은 없다. 작동방식은 스퀘어 전단기와 반대로 되어 있다. 이 기종의 대부분은 기계의 뒤쪽으로부터 재료를 송급하는 형식이기 때문에 연속 공급이 가능하고, 그 때문에 레벨러 라인 등에 이것을 설치하여 재료를 정해진 치수로 연속해서 전단하는 공정에 사용되고 있다. - 38 -
    • 4. 스윙 전단기(Swing Shear) 하부 칼날은 고정되어 있고 상부 칼날은 스퀘어 전단기 또는 갭 전단기와 같이 직선적으로 하강작동을 하지는 않고 하부 칼날의 칼날 끝을 따라 원호운 동을 시켜 재료를 전달할 수 있는 형식으로 기계식 작동의 것도 있지만 유압 작동 방식의 것이 많이 사용되고 있다. 이상과 같이 보통 전단기는 상부 날이 위에서 아래로 또는 하부 날이 아래 로부터 위로 작동하며 판재를 직선적으로 전단한다. 2-2. 전단기의 구동방식 및 능력 전단기를 구동방식 및 능력으로 구분하면 다음과 같다. 1. 구동방식 구동방식으로 대별하면, 가. 기계적으로 작동시키는 방법 나. 유압을 이용한 유압 실린더로 작동시키는 방법의 2가지 형식으로 나누어진다. 2. 전단기의 능력 전단기의 능력을 나타내는 기준으로는 전단할 수 있는 재료의 판 두께로 나타내는 것과 전달할 수 있는 재료의 길이로 나타내는 것이 있다. 전단할 수 있는 판두께에 의한 기준으로는 일반적으로 보통 강판을 전단 가능 범위로서, 1.6mm, 2.3mm, 3.2mm, 4.5mm, 6.5mm, 10mm, 13mm, 16mm, 20mm…… 55mm 등으로 나타내고 있다. 전단할 수 있는 재료의 길이에 의한 기준으로는, 600mm, 1,000mm, 1,280mm, 2,060mm, 2,600mm, 3,100mm, 4,000mm…… 6,000mm 등으로 나타내고 있다. - 39 -
    • 따라서 상기의 ①, ②의 능력을 조합시킴에 따라 2.3mm×3,100mm와 같이 전단기의 능력이 표시되고, 다수의 종류가 있으므로, 전단기를 설치할 경우에 는 그 작업내용에 적합한 것을 선택할 필요가 있다. 2-3. 그 밖의 전단기 보통 전단기와는 전혀 다른 구조의 기계이지만 전단가공을 하는 것으로서 다음과 같은 것이 있다. 1. 슬릿터 판재를 소정의 폭으로 연속전단 할 경우에 사용되고 있는 것으로 재료의 길이에 제한이 없다. 2. 로타리 전단기(원형 날 전단기) 주로 판재를 원형으로 전단할 경우에 사용되는 것. 3. 진동 전단기 판재를 원형 또는 임의의 곡선형으로 전단할 경우에 사용되는 것. 4. 앵글 커터 형강을 소정의 치수로 전단하는 경우에 사용되는 것. 5. 환봉 커터 봉강을 소정의 치수로 전단할 경우에 사용되는 것. 6. 코너 전단기 각 부분을 소정의 형치수로 잘라내는 것으로 사용된다. - 40 -
    • 제 3편 프레스 및 전단기의 구조와 특성 - 41 -
    • 제1장 기계프레스 기계프레스란 기계적인 힘에 의해 슬라이드를 구동하는 프레스의 총칭이다. 검사의 대상이 되는 기계프레스는 원칙적으로 모든 기계프레스가 해당되나 여기서는 기계프레스의 대부분을 차지하는 단동크랭크프레스 (Single Crank Press)와 단동 크랭크레스프레스(Single Crankless Press), 너클프레스, 링크프 레스, 캠프레스, 터릿펀칭프레스에 대해서만 그 구조를 설명하기로 한다. 1-1. 기계프레스의 기본구조 1. 단동 크랭크 프레스 단동크랭크프레스가 반드시 가지고 있는 구조를 단동그랭크프레스의 기본구 조라 하며 그 기본구조를 기능에 따라서 11개의 구조부분으로 구분할 수 있다. 각 구조부분에는 여러 종류의 구조가 있으나 여기서는 가장 보편화 되어 있 는 프레스에 대해서 설명한다. 〔그림 1-1〕 분할 형 1단기어 단동크랭크프레스(마찰클러치부착)의 기본 은 구조를 설명한 것이며, 〔그림 1-2〕 재래형 기어가 붙은 C형 크랭크프레스 는 (마찰클러치부착).〔그림 1-3〕 횡형 크랭크 C형 프레스의 외관도이다. 은 각 그림에서 사용하고 있는 부품번호는 같은 기능을 가진 부품을 같은 번호 를 사용하여 번호에 공통성을 갖도록 하였다. 설명 중에서 사용되고 있는 ( )안의 숫자는 이 그림에서 사용되고 있는 부 품번호를 나타낸다. - 43 -
    • 번 호 구 조 부 분 부 번 부 품 명 1 금형설치부 1a 1b 볼스터 (Bolster) 슬라이드 (Slide) 2 슬라이드 구동부 3 동력원과 동력전달부 2a 2b 3a 크랭크 축 (Crank Shaft) 연결봉 (Connecting rod) 전동기 3b 3c 3d 벨트풀리 (Belt Pulley) V 벨트 (V Belt) 구동축 3e 3f 4 작은 기어 주 기어 플라이 휠 (Fly Wheel) 5a 5b 6a 마찰 클러치 (Friction Clutch) 브레이크 (Brake) 조작누름버턴 4 에너지 축적부 5 클러치와 브레이크 6 클러치브레이크 조작 - 44 -
    • 번 호 구 조 부 분 부 번 부 품 명 6b 제어반, 조작반, 전기기기, 전기회로, 공 기기기, 공기 배관. 코넥팅로드 연결나사(Adjust screw) 7 슬라이드 조절 8 9 10 슬라이드 안내 넉아웃 가공압력의 지지 8 9 10a 기브(Gib) 넉 아웃 비임 (Knock Out Beam) 프레임 (Frame) 11 전동기의 운전제어 10b 10c 6b 베드부분 크랭크 축 베어링 (Crank Shaft Bearing) 제어반(마크네트스위치, 기타) 12 13 카운터벨런스 장치 주름억제 금형 12a 13 P 그림 1-36 참조 다이쿠션 (Die Cushion) 운동형(상금형) 7 D 고정형(하금형) 〔그림 1-1〕분할형 기어부착 단동크랭크프레스의 기본구조 - 45 -
    • 구 조 부 분 부 번 부 품 명 금형설치부분 클러치, 브레이크 조작부분 1c 6c 6d 9a 9b 10d 10e 12a 샹크누름쇠(조절장치) 회전 캠 스위치 박스 (Cam Switch Box) 로터리 시일 넉 아웃 볼트 넉 아웃 브라켓 기어 덮개 (Gear Cover) 플라이 휠 덮개 (Fly Wheel Cover) 카운터 밸런스 스프링 넉 아웃 장치 프레임(본체관계) 카운터 밸런스 장치 {주}이 표에 없는 번호는〔그림 1-1〕을 참고할 것 〔그림 1-2〕재래형 기어가 붙은 C형 크랭크프레스 (1) 금형을 설치하는 구조부분 (1a, 1b, 1c) 고정형(하금형)을 설치하기 위한 부품은 볼스터(Bolster : 1a)이고, 운동형 (상금형)을 부착하는 부품은 슬라이드(Slide : 1b)이다. - 46 -
    • 볼스터는 베드(Bed : 10b)위에 볼트로 고정되고, 슬라이드는 크랭크축 (Crank Shaft : 2a)과 연결봉(Connection rod : 2b)에 의해 구동되며, 슬라이드 안내부(Gib) (8)에 의해 직선 왕복운동을 하도록 되어 있다. 금형을 설치하기 위해 볼스터와 슬라이드에 T홈이 있으며, 생크(Shank) 고정장치(1c) 및 생크 구멍 등이 있다. (2) 슬라이드(Slide) 구동부분(2a, 2b, 2c) 전동기로부터 공급되는 회전운동형태의 동력을 크랭크기구에 의해 직선왕복 운동 형태로 변환하여 슬라이드를 구동하는 부분이다. 크랭크축(Crank Shaft : 2a)과 연결봉(Connection rod)으로 구성되어 있다. (3) 동력원과 동력전달부분(3a, 3b, 3c, 3d, 3e) 전동기와 그 동력을 크랭크축에 전달하기 위한 구조부분이다. 동력은 전동기(3a), 전동기 풀리(3b), V-벨트(3c), 플라이 휠(4), 클러치(5a), 구동축(3d), 기어(3e, 3f) 등을 경유하여 (직동형 프레스는 구동축이나 기어가 없음) 크랭크 축에 전달되고 이들 부품 중 플라이 휠(Fly wheel)은 에너지를 축적하는 것을 목적으로 하며, 클러치는 브레이크와 협동하여 슬라이드의 운 동을 제어하는 것을 목적으로 하고 있기 때문에 본 구조부분에서 제외시키고 각각 별개의 기본구조로 구분하였다. 따라서 동력전달부분은 실제로 동력을 전달하는 구조부분에서 플라이 휠과 클러치를 제외하고 남은 부분이 된다. (4) 에너지를 축적하는 구조부분(4) 기계프레스는 간헐적으로 가공을 행하는 기계이기 때문에 동력의 경제성을 고려, 전동기에서 연속적으로 공급되는 에너지를 비가공시에 축적해 놓고 가 공시에 그 에너지를 사용하는 구조로 할 필요가 있다. 이 에너지를 축적하는 구조부분이 바로 플라이휠(4)이다. 플라이휠의 보유 에너지는 회전수의 제곱에 비례하여 증대되기 때문에 가능한 한 빠른 회전수 의 축에 설치하는 것이 설계의 상식으로 되어 있다. - 47 -
    • 구 조 부 분 부 번 슬라이드구동 부분 클러치, 브레이크 조작부분 2c 6e 6f 6g 7a 12b 슬라이드 조절부분 카운터 밸런스 장치 부 품 명 크랭크 축 회전 캠 스위치 구동부 회전 캠 스위치의 체인구동부분 회전 각도 표시계 슬라이드 조절장치 카운터 밸러스용 공기실린더 {주}이 표에 없는 번호는〔그림 1-1〕을 참고할 것 〔그림 1-3〕횡형 크랭크 C형 프레스의 외관 (5) 슬라이드의 운동을 제어하는 구조부분(5a, 5b) 이 구조부분은 클러치(5a)와 브레이크(5b)로 구성되어 있다. 클러치는 연결, 분리를 행하는 것으로 플라이 휠 에너지를 크랭크 축에 공급, 차단을 함으로 써 슬라이드 운동의 기동, 정지를 제어하는 구조부분이다. 브레이크는 클러치를 분리시켰을 때에 슬라이드를 급속히 정지시키는 것과 클러치가 분리되어 있을 때에 슬라이드의 정지 상태를 확보하는 것의 2가지 기능을 갖는 구조부분으로 프레스 작업의 안전상 다음에 기술한 조작부분과 더불어 가장 중요한 부분이다. - 48 -
    • (6) 클러치․브레이크를 조작하는 구조부분(6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 기타) 클러치의 조작방식은 클러치의 종류에 따라 다르다. 확동식클러치(Positive Clutch)의 경우는 인력식(페달식이 대부분)․전자식(電磁式)․전기공압식을 쓰 고, 마찰클러치(Friction Clutch)의 경우는 클러치부가 가진 공압실린더에 공기 를 불어 넣는 형식의 전기공압식이 쓰인다. 또한 확동식 클러치를 붙인 프레스는 동력프레스 기계 구조규격에 관한 기 술상의 지침 제3조에 의해 일행정일정지 장치를 구비하는 것이 의무화되어 있다. 마찰클러치에 있어서 전기공압조작의 구조부분은 누름버턴(기동, 정지, 비상 정지)방식 전환스위치, 릴레이, 회전캠스위치, 전자 공압밸브, 공기탱크, 공압배 관 유무급유기(油霧給油器) 등의 전기 및 공압관계 부품으로 구성되어 있다. 브레이크의 조작은 클러치와 연동해서 작동하지 않으면 안 되기 때문에 브 레이크를 인력에 의해 단독으로 조작하는 것은 있을 수 없다. 마찰클러치가 부착된 프레스에서의 브레이크 조작은, 복합형클러치(Combination Clutch)의 경우는 클러치조작과 기계적으로 연동시켜서 행하고, 분리형클러치 (Separation Clutch)의 경우는 클러치조작과 모두 같은 조작구조로 행한다. 분리형 클러치에 있어서 클러치와 브레이크 조작시 일정의 시간차를 고려한 연동장치가 필요하나, 현재 많이 사용되고 있는 방법은 클러치나 브레이크의 공압 배관 중에 속도조절 밸브를 사용하는 방법, 전기적으로 시차를 주는 방 법 또는 2가지를 병행하는 방법 등이 있다. 클러치, 브레이크를 조작하는 구조부분은 프레스작업의 안전상 클러치나 브 레이크와 똑같이 가장 중요한 구조부분이라고 할 수 있다. (7) 금형 설치면 간(슬라이드, 볼스터)의 거리를 조절하는 구조부분(7, 7a) 사용하는 금형의 높이를 프레스 금형 설치면 간의 거리를 조절하여 일치시키는 기능을 갖는 것은 금형 설치를 쉽게 하기 위해 절대적으로 필요한 기능이다. 이 구조부분은 커넥팅로드에 나사로 연결된 커넥팅스크류(7)로 구성되어 있다. 커넥팅스크류를 돌리면 크랭크핀에서 슬라이드까지의 길이가 변화되기 때문 에 슬라이드 하면의 위치가 상하로 움직여 금형설치면 간의 거리(일반적으로 다이 하이트 : Die Height라고 한다.)가 조절된다. - 49 -
    • (8) 슬라이드의 직선왕복운동을 정확히 안내하기 위한 구조부분(8) 일반적으로 슬라이드 안내의 주 안내면은 프레임에 붙어서 안내면 간격을 조절할 수 있도록 별도의 부품(8)으로 구성된다. 안내면의 길이가 길수록, 안 내면 간의 간격이 좁을수록, 그리고 안내면의 수 (4, 6, 8이 실용되고 있음)가 많을수록 안내기능이 우수하다. (9) 가공품 분리장치(Knock out : 9, 9a, 9b) 슬라이드에 부착되어 상형에 달라붙는 가공품을 자동적으로 금형에서 떨어 져 나가도록 하기 위한 구조부분으로, 슬라이드 내에서 상․하 방향으로 움직 이도록 설치된 넉 아웃 비임(9)과 그 비임에 부딪히도록 슬라이드 부근에 설 정된 넉 아웃 볼트(9a), 및 이들을 지지하는 넉 아웃 브라켓(9b) 등으로 구성 된다. (10) 프레임(10) 프레스 가공시에 발생하는 강력한 가공반력을 지탱하고, 상기 각 구조부분 을 지지하기 위해 프레스 본체를 구성하는 구조부분을 프레임(10)이라 부른다. 프레임의 형식에는 C형과 O형(Straight Side)이 있고, 전자는 특히 후면개방 형(Open Back : Power Press라고 부르고 있는 형식)과 막힘형(Solid Back : Eccentric Press라고 부르고 있는 형식)으로 분류하며, 후자는 일체식(능력200 톤 정도까지)과 조립식(능력150톤 정도이상)으로 분류한다. Open Back(Power Press) C형 Solid Back(Eccentric Press) 프레임 일체식(능력 200톤까지) O형 조립식(능력 150톤이상) - 50 -
    • (11) 전동기의 운전제어를 행하는 구조부분(6b) 동력원이 되는 전동기(주전동기와 보조전동기)의 기동, 정지를 행하는 부분 으로 누름버턴, 마그네틱스위치, 각종 기동장치, 퓨우즈브레이커(Non Fuse Breaker)등의 과부하 방호장치, 전기배선 등의 전기부품으로 구성되어 있다. 이상이 기본구조이며 그 밖에 준 기본구조로서는 카운터 밸런스장치(12a, 12b)와 다이쿠션(13)이 있다. 전자는 슬라이드의 운동을 원활히 하기 위해 슬 라이드, 상금형, 연결봉 등의 전체 무게를 스프링의 힘이나 공기압력으로 평형 을 유지시키는 구조부분으로 슬라이드달기봉, 카운터밸런스, 스프링, 카운터밸 런스 공압실린더와 피스톤, 이들을 지지하는 브래킷 등으로 구성되어 있다. 후자는 드로잉 가공시 플랜지부에 발생하는 주름을 제거하는 것과 드로윙제 품을 하금형에서 분리하는 기능을 가진 구조부품으로 프레임의 베드 내에 설 치되어 완충패드, 공압실린더와 피스톤(또는 공압벨로즈), 공기저장탱크, 공압 배관 등으로 구성된다. 2. 단동 편심프레스의 기본구조 단동편심프레스의 기본구조는 프레스로서의 기능이 단동크랭크프레스와 대 체로 동일하기 때문에 단동크랭크프레스의 기본구조와 동등하게 취급한다. 그 러나 단동크랭크프레스의 기본구조로 표시된 11개의 구조부분 내에서 기본적 으로 슬라이드 구동부분만 다르게 구성되어 있다. 즉 이 구조의 차이가 구동부분의 배치나 프레스 외관에 큰 영향을 미치기 때문에 편심프레스는〔그림 1-4〕에서와 같이 외관적, 구조적으로 크랭크프레스와 많이 다르다. 또한 편심프레스의 구조는 스트록이 길고 대형프레스에 적합하기 때 문에 편심프레스는 200톤 이상의 중․대형이 거의 전부이다.(크랭크프레스는 300톤 까지가 많다.) 그렇기 때문에 카운터밸런스 장치나 다이쿠션이 반드시 설치되어 그것이 기 본구조에 부가된다. 또한 독립된 윤활계통(강제순환 집중급유방식)을 갖기 때문에 이것도 기본 구조의 하나가 된다. 따라서 편심프레스의 기본구조는 13개 부분으로 되어 있다. - 51 -
    • ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 구동축 조립 구동작은기어 중간기어 편심기어 편심반 연결봉 플랜져 슬라이드 조절장치 ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭ ⑮ 카운터 밸런스장치 주 조작반 베드 업라이트 크라운 볼스터 슬라이드 〔그림 1-4〕플랜저가이드식 2점형 단동크랭크레스 프레스의 구조 - 52 -
    • 〔그림 1-5〕는 크랭크레스프레스의 슬라이드 구동부분의 구조를 설명한 것 이다. 편심구조로서는 크랭크축 대신에 고정축(A)의 위에 회전하는 주기어(B) 의 측면에 설치된 편심반(E)에 의해 연결봉(C)을 거쳐 슬라이드를 구동하게 되어 있다. 슬라이드를 구동하기 위한 크랭크샤프트나 이것에 대응하는 회전 축이 없으므로 크랭크레스(Crankless)라고 부르고 있다. 크랭크레스 프레스는〔그림 1-6〕에서와 같은 2가지 형식이 있다. 하나는 플런저가이드형이라고 부르는 것과 넌플런저형 또는 슬라이드 직결형이라 하 는 형식이 있다. 플런저가이드형 넌플런저형 〔그림 1-5〕크랭크레스의 구조 〔그림 1-6〕크랭크레스 프레스의 2형식 크랭크레스프레스와 크랭크프레스의 슬라이드 구동기구 이외에 중요한 것은, 전 자는 축방향이 전후방향으로 되어 있는데 비하여 후자는 좌우방향으로 되어 있는 것, 전자는 크라운내에 전동부분 또는 슬라이드 구동부분이 자연형으로 끝맺음한 폐쇄형(Encolse)으로 되어 있는 반면, 후자는 개방형(Open) 또는 반폐형으로 되어 있다. 또 전자는 후자보다 고급부품들로 구성된 것이 일반적이다. 3. 너클프레스의 기본구조 슬라이드의 구동에 너클 기구를 이용하기 때문에 크랭크 기구에 비하여 하 사점 부근의 슬라이드 속도가 매우 느리게 되는 특성이 있어 코이닝, 사이징 등의 단조 작업을 목적으로 한 프레스이다. - 53 -
    • 슬라이드, 베드는 크랭크, 크랭크레스프레스에 비해 작고 가공압력에 의한 변형을 극히 작게 할 수 있게 만들어 졌다. 프레임은 타이로드식과 타이로드 레스식(일체프레임)의 2종류가 있다. 슬라이드 조절도 테이퍼 웨지식과 편심핀 방식이 있으며 조절량은 작아 일반적으로 15~20㎜ 정도로 되어 있다. 너클링크와 크랭크를 결합하는 컨넥팅로드에는 작업시에 인장하중이 작용하는 것과 압축이 작용하는 형식의 것이 있다.〔그림 1-7〕 과부하안전장치는 대부분 설치되어 있지 않고 가공압력을 나타내는 하중계가 취부되어 있다. 주로 지침식(프레임 측면에 취부된 바와 프레임의 늘어난 량 의 차를 검출하는 방식) 뒤틀림센서식(프레임에 부착된 비틀림센서에 의한 전 기신호를 앰프로에 숫자로 표시한다)이 있다. 이 2가지의 방식은 설정치 또는 사양능력 이상의 부하가 발생할 경우 프레스를 비상정지 시키는 전기적 인터 록 기능을 가지고 있다. 최근에는 슬라이드내에 유압실을 설치한 과부하 안전 장치와 하중계의 2가지 기능을 가진 프레스도 만들어지고 있다. 컨넥팅로드 컨넥팅로드 인장하중이 작용하는 것 압축하중이 작용하는 것 〔그림 1-7〕너클 기구 - 54 -
    • 상사점 크랭크프레스 스 트 로 크 (㎜) 너클프레스 하사점 크랭크각도 〔그림 1-8〕너클과 크랭크의 비교 메인모터 메인기어 윔축 편심핀 웜휠 상부링크 플라이휠 하부링크 슬라이드 볼스터 하형 가공품 분리장치 〔그림 1-9〕너클프레스의 기본 구조 - 55 -
    • 4. 링크프레스의 기본구조 슬라이드의 구동기구에 너클링크 이외의 링크 기구를 사용하는 프레스를 링크프레스라 부르고 있다. 링크를 쓰는 목적은 가공시의 슬라이드 속도를 느 리게하여 성형성을 향상시키고 되돌림 속도를 빠르게 하여 생산성 향상을 꾀한 것으로 주로 드로잉 가공에 이용되고 있다. 링크프레스의 기본 구조는 크랭크프레스, 크랭크레스프레스와 대체적으로 같고 기본적으로 슬라이드의 구동부분만이 다를 뿐이다. 링크기구에는 여러 가지가 있고 너클 이외의 링크구조를 전부 링크프레스라고 한다. 〔그림 1-10〕같은 드로잉 속도의 크랭크 프레스와 링크프레스의 사이클 타임의 비교 - 56 -
    • A 피니언 B 기어 C 핀1 D 링크 E 핀 F 링크 G 크랭크 축 H 커넥팅로드 I 슬라이드 〔그림 1-11〕링크프레스의 구조 예 - 57 -
    • 5. 캠 프레스의 기본구조 이 프레스는 캠에 의해 슬라이드를 구동하는 프레스이다. 캠은 메인 축의 좌우에 2개가 설치되어 있고 슬라이드의 상부에 고정되어 있는 로울러(베어 링)접촉하면서 슬라이드를 상하 운동 시킨다. 슬라이드의 하강은 캠에 의해 하지만 상승은 스프링 또는 공기압력 등의 보조기구에 의해 상승 시키는 소형 캠프레스도 있다. 캠 프레스는 슬라이드의 운동 곡선을 자유로 만들 수 있기 때문에 융통성이 좋지만 큰 힘을 전달 할 수가 없다. 이 때문에 현재는 드로 잉프레스의 드로잉 작업 구동이나 멀티프레스의 슬라이드구동 소형 트랜스퍼 프레스의 구동, 20~50키로 뉴톤(2~5중량톤) 프레스의 소형프레스에 캠 기구 를 사용하고 있다. 6. 터릿펀치프레스 터릿펀치프레스는 상하의 터릿디스크에 수십종류의 금형을 부착시켜 전기 제어에 의하여 터릿을 회전시켜 필요한 금형을 미리 정해진 1개소의 가공점에 불러내 테이블 상에 설치된 판재를 X축, Y축 방향으로 가공위치까지 이동시켜 다양한 펀칭가공을 연속적으로 행하는 프레스이다. T축 터릿 프레임 구동 펀칭 부위 Y축 가공점 프레임 가공재료 사이드 테이블 재료 재료 케리지베이스 X축 케리지 프레임 금형터릿 스테이션(T축) 공작물 클램프 (1) NC터릿 펀치 프레스의 동작 설명도 (2) NC터릿 펀치 프레스의 기본 유니트 구성도 - 58 -
    • (3) O형 프레임 (4) C형 프레임 〔그림 1-12〕터릿 펀치 프레스 1-2. 기계프레스의 기능과 특성 1. 기계본체(프레임) 프레임의 주요 구조부분은 프레임, 볼스터, 슬라이드, 슬라이드 넉아우트 등 과 프레임에 부착되어 있는 덮개, 손잡이, 사다리, 베어링브래킷 등의 부속품 으로 구성되어 있다. 프레임의 형식에는 프레스 종류 및 기능에서 설명한 것과 같이 C형, O형 이 외에 최근 비교적 많이 제작되고 있는 타이로드(Tie-rod)의 조립프레임 (Frame)이 있고, 기타 그 숫자는 적으나 아치(Arch)프레임, 혼(Horn)프레임, 조절베드(Adjustable Bed)프레임 등이 있다. C형 프레임은 소형 기계에 많고, 일체형으로 되어 있으므로 그다지 큰 것은 만들 수 없고 능력 250톤 정도가 현재 크기의 한계이다. 스트레이트 사이드(Straight Side) 프레임은 부하시에 변형이 되어도 펀치와 다이의 중심선이 어긋나지 않는 장점을 가지고 있다. 일체 구조 크기의 한계는 싱 글크랭크(Single Crank) 프레스로서는 능력250톤 정도, 더블 크랭크(Double Crank) 프레스로서는 능력150톤 정도이다. 조립식 프레임은 일체구조로 제작 하는 것이 어려운 대형의 프레스에 대한 구조형식이다. (그림 1-13 참조) 타이로드레스 조립프레임은〔그림 1-14〕에 보는 바와 같이 프레스의 상부 로부터 하부까지 연장된 업라이트를 사용하여 그 사이에 베드와 크라운(Crown) 을 끼워 넣어서 프레임을 구성한 구조이다. - 59 -
    • 〔그림 1-13〕타이로드식 조립프레임의 〔그림 1-14〕타이로드레스식 조립프레임의 기본구조 기본구조 2. 동력전달장치 동력전달 부분은 크랭크프레스의 경우 감속기어의 단수에 따라 직동형, 1단 기 어붙이, 2단 기어붙이로 구분된다. 크랭크 샤프트 구동기어의 수에 따라, 편측 구동, 양측 구동으로, 그리고 크랭크 샤프트의 수에 따라 싱글 크랭크(Single Crank), 더블 크랭크(Double Crank)로 구분한다. 크랭크레스(Crankless) 프레스의 경우, 감속기어의 단수는 2단으로 정해져 있고, 편측구동, 양축 구동의 구분도 없으며, 편심반의 수에 의해 분류된다. 편 심반이 1개의 것을 1점형, 2개의 것을 2점형, 4개의 것을 4점형으로 부르고 있다. 3. 클러치 기계 프레스에 많이 사용되고 있는 클러치는 확동식 클러치(Positive Clutch)로 서는 슬라이딩 핀(Sliding Pin) 클러치〔그림 1-15〕와 롤링 키(Rolling Key) 클러치〔그림 1-16〕이 있으며, 마찰 클러치(Friction Clutch)로서는 건식과 습 식의 디스크형과 소수의 드럼형이 있다. 확동식 클러치와 마찰 클러치의 기능과 성능을 비교하면〈표 1-1〉과 같으며, 마찰 클러치가 프레스 작업의 안전성 측면에서 대단히 우수하다. - 60 -
    • 그 이유는 확동식 클러치는 상사점 이외에는 슬라이드를 정지시킬 수 없는 데 비하여 마찰 클러치는 스트록(Stroke) 중에 임의의 스트록 위치에서 급정 지가 가능하며, 신뢰성 측면에서도 마찰클러치가 확동식 클러치보다 우수하다. 확동식 클러치 중에서 슬라이딩 핀 클러치와 롤링 키 클러치의 성능을 비교 하면〈표 1-2〉에서 보는 것과 같이 롤링 키 클러치가 우수하다. 그러나 롤링 키 클러치는 제작비가 높고, 고도의 제작기술을 필요로 하기 때문에 제작 대 수는 슬라이딩 핀 클러치에 비해 대단히 적다. 〔그림 1-15〕슬라이딩 핀 클러치의 구조 - 61 -
    • 〔그림 1-16〕더블롤링키 클러치의 구조 항 목 확동식 클러치 (P.C) 마찰클러치 (F.C) 안됨 용이함 2. 미동 운전 ″ ″ 3. 급정지, 비상정지 ″ ″ 나쁨 좋음 대용량은 제작안됨 제한없음 6. 원격조작 곤란 용이함 7. 자동조작 ″ ″ 안됨 ″ 일어남 발생치 않음 10. 프레스작업의 안전성 나쁨 좋음 11. 신뢰성 낮음 높음 정비량이 많음 정비량이 적음 1. 임의의 크랭크각에서의 착탈 4. 고속성 5. 최고토오크 용량 8. 동조조작(이송장치, 타프레스와) 9. 과부하의 발생 12. 보수 〈표 1-1〉확동식클러치와 마찰클러치의 기능과 성능 비교 - 62 -
    • 항 목 슬라이딩핀(S․P) 롤링키(R.K) 크다 작다 2. 클러치 백 레시 일반적으로 있다 없다 3. 백핀 (Back Pin) 일반적으로 없다 있다 4. 일행정일정지장치 없다 있다 5. 클러치노킹 발생 일어나기 쉽다 일어나기 어렵다 6. 사용가능한 최대 회전수 약 150 s. p. m 약 300 s. p. m 낮다 높다 정비량이 많음 적음 저가 고가 1. 작동되었을 때의 충격 7. 신뢰성(信賴性) 8. 보수(保守) 9. 가격 〈표 1-2〉슬라이딩 핀 클러치와 롤링키 클러치의 기능과 성능 비교 롤링 키 클러치에는 안전상 필요한 1행정 1정지 장치가 조립되어 있는 것이 많으나, 슬라이딩 핀 클러치에는 없는 것이 대부분이다. 또한 마찰 클러치에는 1행 1정지 기능을 근본적으로 가지고 있으므로 문제가 없다. 마찰 클러치는 디스크형이 표준이며, 건식과 습식이 있으나 현재 대부분이 건식이다. 그러나 최근 습식이 증가하는 경향이 보이며, 건식이란 마찰면이 대 기중에 있는 것이며, 습식은 오일 (Oil) 속에 있는 것이다. 건식은 마찰판의 매수가 1~2매의 것이 대부분이며, 습식은 마찰면의 마찰 계수가 적기 때문에 마찰판의 수가 4~6매로 많다. 습식은 라이닝의 마모가 적어 건식과 비교할 때 점검 정비가 쉬운 것이 장 점이다. 건식 마찰클러치는 브레이크와의 관계에서 분리형〔그림 1-17〕과 조합형 〔그림 1-18〕의 2형식이 있고, 전자는 클러치와 브레이크를 각각 독립시켜 설치한 것이며, 후자는 클러치의 바로 옆에 브레이크를 배치하여, 양자를 기계 적으로 연동하도록 한 형식이다. 일반적으로 조합형은 중․소형 기계에, 분리 형은 중․대형 기계에 사용되고 있다. - 63 -
    • 습식 클러치는 거의 조합형으로 되어 있으며 특수 클러치로서는 드럼형 마 찰 클러치, 2스피드 클러치, 에디커렌트 클러치 (Eddy Current Clutch) 등이 있다. 〔그림 1-17〕C형 프레스에 사용되고 있는 전기공기조작식 분리형 마찰클러치 〔그림 1-18〕조합형 클러치 브레이크 - 64 -
    • 가. 확동식 클러치 (1) 슬라이딩 핀 클러치 페달을 밟으면, 여기에 연결되어 있는 연결봉이 하강하여, 클러치 핀의 튀어 나온 부분을 누르고 있는 클러치 작동용 캠이 하강하고, 이로 인하여 지탱부가 없어져 클러치 핀은 스프링의 힘에 의해 주기어 또는 플라이 휠의 보스면을 향해 튀어 나온다. 기어식 프레스에는 동력이 전동기, 플라이 휠, 작은 기어를 거쳐 크랭크 축 위에서 주기어가 공회전하는 상태로 되며, 직동식 프레스에서는 동력이 플라이 휠로 전달되어 크랭크축 위에서 플라이 휠이 공회전 되며 이때 주기어 또는 플라이 휠의 보스면이 커플링 면과 접촉하면서 회전하기 때문에 주기어의 보 스면에 설치되어 있는 홈과 클러치 핀의 위치가 만나는 순간에 클러치 핀은 홈에 들어가 클러치핀 붙임쇠에 맞물려 회전력을 크랭크 샤프트에 전달하게 된다. 크랭크축이 회전을 시작한 후에 페달에서 발을 떼면, 스프링의 힘에 의해서 작동용 캠이 복귀되어 공전시의 위치로 되돌아간다. 크랭크 축은 회전을 계속하여 상사점 바로 앞에서 작동용 캠의 경사면이 클 러치핀의 경사면과 접촉된다. 이때 클러치는 붙은 상태에 있게 때문에 크랭크 축은 회전을 계속하다, 작 동용 캠의 경사면의 작용으로 클러치 핀은 스프링을 눌러 압축하면서, 주기어나 플라이 휠의 보스면이 홈에서 빠져나와 동력전달이 중지되고 따라서 슬라이드 가 정지하게 된다. 상사점 직전에서 클러치핀이 완전히 떨어지면, 클러치핀과 이것에 의해 회 전하던 프랭크축은 전진력을 잃고 관성에 의해 상사점 부근까지 진행된 후 브 레이크에 의해 관성을 흡수시키고 정지한다. 이 정지위치는 상사점 전후 10도 이내가 되지 않으면 안된다.〔그림 1-19, 20, 21〕 - 65 -
    • 〔그림 1-19〕슬라이딩 핀 클러치 부착 프레스의 동력전달계통 - 66 -
    • 〔그림 1-20〕슬라이딩 핀 클러치 상세도 〔그림 1-21〕표준형의 클러치 브래킷 - 67 -
    • (2) 롤링 키 클러치 롤링키 클러치는 확동식 클러치 중에서 우수한 특성을 가지고 있다. 클러치 의 작동부분이 크랭크 축의 중심에 가까운 관계로 외주 속도가 작다. 결함, 분리가 원활하고 노킹(Knocking)이 일어나지 않으며〔그림1-23〕에 나타 낸 것과 같이 백 롤링 키를 구비한 것은 크랭크 축과 주기어 또는 플라 이휠과의 사이에 백래시(Back lash)가 일어나지 않으므로, 확실한 결합이 이루 어진다. 그러나 낡은 프레스에는 백 롤링 키가 없고 주기어나 플라이휠을 역회전 시 키면 클러치가 분리되는 것이 있다. 〔그림 1-22〕롤링 키 클러치 - 68 -
    • 〔그림 1-23〕롤링 키 클러치의 작동상태 주기어 또는 플라이 휠은 크랭크샤프트 ⑩에 키로 고정되어 있는 내측 클러 치링 ⑦과 외측 클러치링 ⑤에 의해서 플랜지 부시 ⑪에 끼워져 지지되며 공 전하고 있다. 페달을 밟으면 클러치 착탈쇠 ①이 회전하여 롤링 키 ⑨의 머리 부분에 있 는 클러치 작동용 캠 ②의 지지를 벗어나 자유로이 된다. 그래서 비틀림 코일 스프링 ③에 의해 회전력을 받고 롤링 키 ⑨가 회전하는 상태가 된다. 주기어에 키로 고정되어 일체로 되어 회전하고 있는 중앙 클러치 링 ⑧에 만들어진 3개의 반원형 홈 중의 하나가 회전되면 롤링 키가 회전하여 그 홈에 들어간다. 동시에 백 롤링 키도 역방향으로 회전하여 다른 홈에 들어가며,〔그림 1-23〕에 나타난 것과 같은 클러치가 결합상태가 되고, 주기어 또는 플라이휠의 회전을 크랭크 축에 전한다. 페달로부터 발을 떼면 클러치 착탈쇠는 스프링의 힘에 의해 회전하여 원래 의 위치로 복귀된다. (그림 1-25 참조) - 69 -
    • 〔그림 1-24〕롤링 키 클러치의 분해도 〔그림 1-25〕롤링 키 클러치의 분리과정 - 70 -
    • 나. 마찰클러치 (1) 건식 마찰 클러치 프레스에 사용되고 있는 건식 마찰 클러치는 대부분 디스크형이며, 드럼(Drum) 〔그림 1-26〕형도 일부 사용되고 있다. 디스크형은 분리형과 조합형으로 대 별되고, 분리형은 주로 중․대형 기계에, 조합형은 주로 중․소형 기계에 사용된다. 분리형은 클러치와 브레이크가 각각 독립되어 있고, 각각의 공압 실린더를 갖고, 전기적으로나 공기압으로 작동된다. 클러치가 작동할 경우에는 먼저 브레이크가 풀린 다음에 클러치가 작동하여 야하며, 클러치가 분리 작동될 경우는 우선 클러치가 분리 작동한 후에 브레 이크가 작동되도록 하는 장치로 된 형식이다. 조합형은 클러치와 브레이크를 가깝게 배치하여 양자를 기계적으로 연결시 켜, 클러치가 작동하면, 브레이크가 풀리는 동작이 되도록 한 것이다. 따라서 클러치가 작동하기 전에 반드시 브레이크가 풀리고, 브레이크가 작 동하고 있는 동안은 클러치가 절대로 붙지 않도록 되어야 한다. 분리형에서는 클러치를 작동시키는 동력은 클러치 실린더에 전자 밸브를 거 쳐서 공급되는 압축공기이다. 그리고 클러치를 분리시키는 동력은, 그 공급된 압축 공기를 전자 밸브에 의해 배기하는 중에 작동하는 클러치 복귀 스프링(이 스프링은 클러치를 연결 시킬때 압축된다)의 힘이다. 복귀 스프링이 유효하게 작동하지 않으면 클러치 가 분리된 상태에서, 마찰판의 접촉이 생겨, 발열, 라이닝의 마모 증대, 편마모 등의 원인이 된다. 조합형의 클러치를 연결시키는 동력은 분리형과 마찬가지로 클러치 실린더 에 전자 밸브를 거쳐서 공급되는 압축 공기이나, 조합형에서는 클러치는 브레 이크와 기계적으로 결합되어 있으므로 클러치의 연결동작에서 브레이크가 풀 리는데, 클러치를 연결시키기 위한 공기압은 브레이크 스프링에 걸리는 힘을 이겨 브레이크를 푸는 힘에다 클러치 마찰면에 클러치 면압을 일으키는 힘을 더한 것이 된다. 〔그림 1-28〕는 클러치 누름판의 스트록길이를 측정하는 부위를 도시한 것이다. - 71 -
    • ‘ 〔그림 1-26〕드럼형 클러치의 구조 〔그림 1-27〕조합형 클러치 브레이크의 구조와 작동원리 - 72 -
    • 〔그림 1-28〕클러치누름판의 스트록 길이 측정법 (2) 습식 마찰 클러치 습식 마찰 클러치는 각 마찰판의 사이에 개재한 오일의 전단 저항에 의해 동력을 전달하는 방식이다. 따라서 클러치, 브레이크의 마찰면에 의한 발열은 극히 적고 마모도 적은 것이 특징이다. 〔그림 1-29〕는 클러치, 브레이크를 포함한 단면도이며, 플라이 휠의 내부에 조합형의 클러치, 브레이크가 조립되어 있다. 전동기에서 밸트로 구동되는 플 라이휠은 상시 회전하고 있다. 플라이 휠 내에 부착되어 클러치 실린더에 압축공기가 공급되면 실린더가 전진하고 이것과 연결된 클러치 바디를 통해 휠축(Drive shaft)에 힘이 전달되 면 회전하게 된다. - 73 -
    • 27 휠 축 13 휠 축 앤드 캡 26 스프링 12 클러치 허브 카바 25 스프링 11 클러치 실린더 기어 24 피니언 축 카바 10 클러치 실린더 23 중공축베어링카바 9 클러치 피스톤 22 NUT 8 내경판 21 FLY WHEEL 7 클러치 라이닝 20 클러치 허브 6 브레이크 라이닝 19 풀라이휠써포터 5 클러치 링 기어 18 스프링 카바 4 브레이크 링 기어 17 클러치 바디 3 브레이크 허브 16 브레이크 바디 2 중공축 칼라 15 브레이크 핀 부시 1 휠베어링고정카바 14 로 리 조 트 체 판 타 인 결 NO PARTNAME NO PARTNAME 〔그림 1-29〕습식 클러치 브레이크를 가진 구동유니트 이때 클러치 라이닝에 의해 클러치 누름판이 오른쪽으로 이동되어, 클러치 링 기어와의 사이에서 클러치용 마찰판이 끼워져서 클러치가 접속된다. 클러치 누름판과 브레이크 누름판과는 여러 개의 간극 조정 칼라에 의해 고 착되어 일체운동을 하기 위해 링기어의 사이에서 브레이크를 개방하는 방향에 기계적으로 연동되고 있다. 클러치가 접속되면 입력축의 플랜지 외주부분에 고정된 드라이브 핀에 의해 마찰판을 거쳐서 출력축상의 작은 기어를 회전시켜 2단 기어를 통해 크랭크축 을 회전 시킨다. 다음 클러치용 실린더 내의 압축 공기가 배출되면 브레이크 체결 스프링의 힘에 의해 클러치 실린더가 복귀하여 클러치는 개방되고 브레이크가 작동하여 프레스는 제동된다. 마찰판은 클러치의 연결, 분리를 수없이 반복함에 따라 서서히 마모되며 마 모량이 어떤 값을 초과하면 동력의 전달능력이 저하된다. - 74 -
    • 클러치 스트록(Stroke)이 커지게 되면 응답 속도가 떨어지게 된다. 응답 속도가 떨어지게 되면, 브레이크의 정지시간(Stop Time)이 길어지게 되므로 위험하다. 그러므로 클러치의 스트록(제작회사나 기종에 따라서 최대 허용 스트록은 다르다)을 점검하고, 제작회사가 지정하는 허용값을 초과하게 되면 바로 마찰 판을 교환하는 등의 조치를 해야 한다. 4. 브레이크 브레이크의 구조는 클러치 구조와 관계가 있고 확동식 클러치가 부착된 프 레스에는〔그림 1-30〕에 명시된 것과 같이 슈(Shoe)식, 캠 슈(Cam Shoe)식, 밴드(Bend)식, 캠 밴드(Cam Bend)식 등이 사용되고 마찰 클러치가 부착된 경 우는 디스크식〔그림 1-31〕이 주로 사용된다. 슈식, 밴드식 등 조임에 의한 형식의 것은 프레스를 연속 운전하여 사용할 경우 발열이 많기 때문에 사용되지 않는다. 밴드 브레이크는 그 사이즈에 비해 브레이크 능력은 크나 효율측면에서 제 어가 곤란하기 때문에 사용은 적은 편이다. 또한 사용중 밴드가 끊어지면 브레이크가 없는 상태로 되므로 동력 프레스 구조 기술상 능력 100톤 이상의 프레스에서 사용하는 것은 금지되어 있다. 〔그림 1-30〕확동식클러치용 브레이크 - 75 -
    • 마찰 클러치용 디스크 브레이크는 일반적으로 발열이 크기 때문에 높은 빈 도의 클러치 착탈 작업에는 사용하지 않는다. 중․대형 기계에서는 프레스 사양으로 1분간의 작동 빈도를 제한하고 있는 경우가 있다. 디스크 브레이크가 온도 상승이 쉬운 이유는 브레이크의 디스크 클러치가 작동하고 있을 때만 회전하고 또 브레이크 하우징(Housing)은 항상 정지하여 있기 때문이다. 이것에 반해 클러치는 전체가 항상 회전하고 있기 때문에 냉각효과가 좋아 보통 때에는 온도 상승이 일어나지 않는다. 습식 클러치 경우는 조합형으로 클러치, 브레이크가 오일탱크(Oil Tank) 중 에 있기 때문에 오일(Oil) 온도의 상승에 주의하지 않으면 안된다. 〔그림 1-31〕분리형 클러치에 사용하는 판형 전기공기 브레이크 - 76 -
    • 가. 슈 또는 밴드 브레이크 이들 브레이크는 무엇보다도 크랭크 샤프트 또는 전달 축에 키로서 고정된 브레이크 드럼이나 외주에 라이닝을 부착한 슈(Shoe) 또는 밴드(Bend)를 눌러 붙여서 그 사이에서의 마찰력을 이용하여 슬라이드 구동부의 관성을 흡수하고 이때 발생되는 열을 방산하는 것으로서 개폐식과 체결식이 있다. 일반적으로 개폐식 쪽이 많이 사용되고 있으나, 백래시가 큰 슬라이딩 핀 클러치가 붙은 매분 스트록 수가 크지 않은 소형 프레스에는 체결식 브레이크 를 사용하는 것이 많다. 밴드 브레이크는 사용되는 압력 능력에 따라 제한을 하고 있다. 기계프레스에서는 밴드브레이크의 사용을 피하는 것이 좋다. 다만 프레스 브레이크(절곡기)를 제외한 크랭크 프레스로서 압력 능력이 100톤 이하의 것에 대해서만 부분적으로 사용되고 있는 것이다. 〔그림 1-32〕브레이크의 분해도 나. 디스크 브레이크 디스크 브레이크의 마찰판 수는 1매의 것(단판식)이 대부분이나, 2매의 것(2 판식)도 가끔 제작되고 있다. 마찰판의 매수에 따라 성능의 차이는 디스크 클 러치에서의 마찰판의 수와 고려하면 쉽게 이해할 수 있다. - 77 -
    • 단판식 디스크 브레이크의 대표적인 구조는〔그림 1-33〕과 같고 이 브레이크의 분해도는〔그림 1-34〕에 나타내었다. ① ⑩ ⑬⑨ ⑮ ④ ⑫ ⑭ ⑧ ⑦ ⑪ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭ ⑮ 󰊘 󰊉 󰊙 󰊉 ② ③ ⑤ ⑥ 󰊙 󰊉 브레이크드럼 브레이크허브 축단와셔 연결핀 마찰핀 라이닝 누름판 스프링 실린더 조정용시임 피스톤팩킹(內) 피스톤팩킹(外) 실린더부착용볼트 피스톤 스페이서 급기구 본체 󰊘 󰊉 〔그림 1-33〕단판식 디스크 브레이크 ⑤󰊊 󰊗 ① ① ② ③ ④ ⑤ 브레이크라이닝 브레이크허브 록핀 볼트 축단와셔 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ② ③④ 연결핀 마찰핀 라이닝 라이닝부착리벳 누름판 ⑥ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭ ⑮ ⑦ ⑬ ⑩⑪ ⑧⑨ ⑫ 󰊉 󰊙 󰊘󰊉 스프링 브레이크실린더 스트로트조정시임 스프링와셔 볼트 ⑭⑮ 󰊛󰊊 󰊉 󰊒 󰊘 󰊉 󰊙 󰊉 󰊚 󰊉 󰊛 󰊉 󰊒 󰊊 󰊚 󰊉 󰊓 󰊊 󰊔󰊊 󰊖 󰊊 󰊕󰊊 팩킹 팩킹 록핀 스프링와셔 볼트 〔그림 1-34〕단판식 디스크 브레이크의 분해도 - 78 - 󰊓 󰊊 󰊔 󰊊 󰊕 󰊊 󰊖 󰊊 󰊗 󰊊 피스톤 스페이서칼라 분할핀 너트 볼트
    • 5. 기타 부속장치 가. 오버 런(Over Run) 감시 장치 크랭크 핀(Crank Pin)의 정지 각도를 일 행정에서 감지하여 그 정지 각도가 설정 각도를 초과할 경우에 그것을 자동적으로 검출하여 급정지 기구에 슬라 이드를 정지시키도록 지시를 내리는 장치이다. 브레이크 라이닝의 마모나 기름의 부착 등이 있어 브레이크 성능 저하를 항 상 점검하는 것이 가능하기 때문에 재해의 방지 조치로서 큰 효과가 있다. 보통은 회전 캠과 리미트 스위치를 이용한 장치로 되어 그 설정 각도는 크 랭크 핀의 예정된 정기 설정점에 대해 150 s. p. m 이하는 +15도 이내, 300 s. p. m 이하는 +25도 이내로 되어 있다. 설정각도는 조절은 쉽게 행할 수 없도 록 설계되어 있다. 나. 일행정 일정지기구 및 급정지기구 일행정 일정지기구란 클러치를 작동시키는 동작을 계속하여도 크랭크 축이 1회전하여 상사점에 도달하면 자동적으로 클러치가 분리되어 정지하는 장치이다. 구체적으로 설명하면 발로 조작하는 프레스에서 클러치가 작동된 후 페달을 계속 밟아도 슬라이드가 상사점에 달하면 자동적으로 클러치가 떨어져 정지하 는 기능을 가진 장치이다. 같은 방법으로 누름 버턴 조작 프레스에서도 기동 버턴을 계속 눌러도 1행 정후 1정지 되게 한다. 이 장치의 구조 원리는 확동식 클러치에서는〔그림 1-35〕에 표시된 것같이 클러치조작기구를 A ․ B 두 부분으로 분리하고 단 (D)을 설치하여 이단과 스프링(E)에 의해 클러치가 작동된 후 회전 캠(C)과 링크된 기구에 의해〔그림 1-35(c)〕처럼 클러치의 연속작동을 차단하게 한다. 이 장치의 조작을 설명하면 클러치를 작동했을 때 인력, 기타의 힘으로 B가 하향(a화살표 방향)으로 하강할 때 단(段)에 결합되어 있는 A도 함께 하강하 여 클러치가 작동한다. - 79 -
    • 클러치가 작동하여 크랭크 축이 회전하여 B가 하강한 상태 그대로 어느 크 랭크 각으로 캠을 움직여 B를 b화살표 방향으로 늘려 A의 단결함(段結合)을 해제한다. 결합이 해제되면 A는 스프링 힘으로 상승하여 클러치를 분리된 위치로 복 귀, B가 하강한 상태 그대로 클러치를 분리된 위치로 복귀시키고 크랭크 축을 정지시킨다. 재 기동 시킬때는 B부가 스프링 힘에 의해 상방으로 복귀된다. 그렇게되면 자동적으로 A․B의 결합이 회복되어 기동할 수 있는 상태로 된다. 마찰 클러치가 부착된 프레스의 경우는 클러치가 전기나 공기압으로 조작되 고 행정중 어느 위치에서나 정지할 수 있는 구조이므로 회전 캠 스위치를 사 용하여 매우 쉽게 일행 기능을 가질 수 있도록 하는 것이 가능하다. 즉, 기동 버턴을 눌러 클러치를 작동, 크랭크 축이 회전을 시작하면 누름버 턴의 회로를 차단하고, 그 대신 캠을 슬라이드와 연동시키고 슬라이트의 상사 점을 검출하면 기동버턴 회로를 재개하여 작동이 가능한 상태로 되게 한다. 급정지 장치란 검출장치로부터 신호를 받아 운동상태를 급정지시키는 것을 말하며, 작업자가 비상정지 버턴을 눌러 정지시키는 것을 비상정지장치라고 한다. 급정지 장치는 광전자식방호장치 및 공급불량 검출장치 등의 이상검출(異常 檢出)장치로부터 신호를 받아 자동적으로 클러치는 차단, 프레스가 급정지되 게 하는 장치로서 작업자, 프레스, 금형 등을 보호하기 위한 장치이다. 따라서 이 장치는 확동식 클러치에는 있을 수 없고, 마찰 클러치가 부착된 프레스에만 적용이 가능한 장치이다. 급정지의 성능은 검출장치가 작동해서 슬라이드가 완전히 정지할 때까지의 시간, 또는 슬라이드의 이동한 거리, 또는 그것에 대응한 크랭크 각도의 크기 로 평가한다. 급정지 성능이 나쁘면 안전 목적이 달성할 수 없기 때문에 이 성능은 매우 중요하다. - 80 -
    • 〔그림 1-35〕일행정일정지기구의 구조와 원리 다. 슬라이드의 관계 슬라이드는 본체, 연결 봉, 연결 나사, 슬라이드 조절장치, 카운터 밸런스 장 치, 넉 아웃장치(슬라이드에 관한 부분) 등으로 구성되어 있으며 슬라이드에 과부하 방지장치나, 다이 클램프 등이 설치되어 있을 때는 그것도 포함된다. 슬라이드는 상형을 설치하는 부분이기 때문에 가공상 가장 중요한 부품이다. 가공 정도(精度)상 슬라이드 하면(下面)은 볼스터(Bolster) 상면에 평행하고 슬 라이드 운동 방향은 볼스터 면에 수직이 되지 않으면 안 된다. 슬라이드 하면은 가공시 금형이 큰 힘을 받기 때문에 장시간 사용하면 변형이나 손상을 입을 수가 있다. 소형기계에서 샹크 구멍이나 샹크 누름판이 있는 경우 그 부분의 손상에 대 해 유의해야 한다. 슬라이드 조절 장치는 중․소형 프레스에는 연결봉에 설치하나 대형에서는 바렐형이라고 하는〔그림 1-36〕에 표시한 것과 같은 것이 사용된다. 슬라이 드 내부에 나사봉이 설치되고 그것에 끼워 맞춰진 너트를 사용하여 조절하는 형식이다. - 81 -
    • 슬라이드 조절 나사는 가 공 압력을 직접받는 부분이 기 때문에 장기간 사용하면 손상을 받는 일이 있다. 조절나사, 또는 수동 너트 가 회전하는 곳이 웜기어가 사용되나 이 웜기어는 마모 가 많이 일어나기 때문에 주 의해야 한다. 슬라이드 조절량이 사양으로 결정되어 있는 값을 초과하는 것을 방지하기 위한 상한․하한 리미트 스위치를 설치한다. 〔그림 1-36〕바렐타입 슬라이드 조절장치 스프링 카운터 밸런스 장 치는 스트록이 긴 프레스에서는 사용하지 않는다. 정확한 균형을 잡기 위해서 는 금형을 교체할 때마다 슬라이드 조절량과 일치시켜 스프링 설치부를 조절 해야 하나 프레스 공장에서 이 조절을 실시하고 있는 곳이 드물기 때문에 스 프링이 파손되는 사고가 많다. 공압식 카운터 밸런스 장치는 공기압 마찰 클러치 사용 프레스의 소형기계 를 제외하고는 대체로 설치되어 있다. 사용하는 금형의 중량(重量)에 맞추어 사용 공기압을 조절하는 것으로 완전 한 균형을 취하도록 하고 있다. 공압식에서는 밸런스 실린더(Balance Cylinder)내에 있는 피스톤의 로드가 파손되면 실린더로 튀어나와 대단히 위험하다. 그러므로 로드가 파손되어도 피스톤이 실린더로부터 튀어나오지 않도록 설치되어 있는 프레스를 선택해야 한다. 프레스에 과부하가 인가될 때 기계를 보호하기 위한 과부하 방지장치로는 전단파단현상을 이용한 시어(Shear) 플레이트식과 유압을 이용한 유압식이 있다. - 82 -
    • 시어 플레이트식은 사용중에 판이 점점 노후됨으로 슬라이 드와 연결 나사 설치부의 불균 형이 발생되기 때문에 그때마 다 불균형을 없애도록 조절하 는 것이 필요하다. 시어 플레이트는 어느 정도 사용하면 과부하가 걸리지 않 아도 피로 때문에 파괴된다. 이것이 시어 플레이트의 큰 결 〔그림 1-37〕시어플레이트식 과부하 방지장치 점이다. ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 연결봉 슬라이드 피스톤 오일 밸런스실린더 오일펌프 오일탱크 전자공기밸브 오일배출파이프 압축공기보급관 〔그림 1-38〕유압식 과부하 방지장치 유압식은 모든 면에서 시어 플레이트식보다 성능이 우수하다. 유압식에는 과부하방지 장치 작동압력 조절이 가능한 것과 불가능한 것이 있다. - 83 -
    • 라. 안전 블록, 안전 플러그, 키 록 구조 규격에 의한 동력 프레스에서 는 금형 설치시 및 기타 위험 지역에 신체의 일부가 들어가서 작업을 하고 있을 때, 불의에 슬라이드가 하강하는 것을 방지하기 위해 안전블럭을 설치 하는 것이 의무화되고 있다. 이 안전 블록은 높이 조절이 가능한 막대모양의 물건으로 볼스터와 슬라이 드 사이에 집어 넣어 사용하는 것이다. 〔그림 1-39 참조〕 또한 안전 블록 사용 중 슬라이드의 운전조작을 행하지 못하도록 하는 인 터록장치가 설치되지 않으면 안되도록 〔그림 1-39〕안전블럭의 예 되어 있다. 금형 설치 면적이나 금형의 높이가 적은 프레스인 경우 및 기종에 따라서는 안전 블록을 사용하는 것이 불가능하 거나, 곤란하기 때문에, 그 경우에 대한 구조 규격에서는 볼스터의 각변의 길 이가 1500mm 미만인 것이나 다이높이가 700mm미만인 프레스 또는 절곡용 프레스에 대해서는 안전 블록 대신 안전 플러그나 키 록(Key Lock)을 사용하 는 것이 허용된다. 안전 플러그는 각 조작 위치(대형 프레스 등 조작 위치가 많은 경우)에 설 치되어 그중 어느 1개라도 분리되어 있을 때는 작동되지 않도록 하여야 한다. 또한 키 록은 일종의 전환 키 스위치로 주 전동기의 ON, OFF를 전환하는 것이다. 키 록을 OFF시키고 키를 작업자가 가지고 있는 한 주 전동기의 운전은 할 수 없어 안전이 보장된다. - 84 -
    • 마. 공압계통 공압을 전혀 사용하지 않는 핀 클러치 프레스는 이 검사항목과 관계가 없 다. 이 검사항목에 포함된 부분은 공압에 관계가 있는 기기, 부품 및 설비 등이다. 단, 클러치나 브레이크에 조립되어 있는 공압 실린더나 피스톤은 검사목적 의 클러치 및 브레이크에 속하고, 다이 쿠션과 그것에 관계되는 공압장치는 다이쿠션 검사항목에 속해 있다. 클러치, 브레이크의 조작 및 슬라이드 카운터 밸런스와 관련된 부분은 안전 상 특히 중요하기 때문에 구조 규격은 다음과 같이 정해져 있다. 즉 클러치 또는 브레이크를 제어하기 위해 공압 또는 유압이 과도하게 상승 하는 것을 방지할 수 있는 방호 장치와 또한 압력이 소요 압력 이하로 저하되 는 경우에 자동적으로 정지하는 기구를 갖도록 하는 것을 의무화하고 있다. 이 기능은 압력 조절 밸브나 압력 제한 스위치를 사용함으로 가능하다. 또 한 공압식 카운터 밸런스 장치는 슬라이드와 그것에 부속된 전부품(금형, 연 결봉, 기타 등)의 중량을 슬라이드가 어떤 위치에 매달려 있더라도 균형이 잡 힐 수 있도록 규정되어 있다. 바. 다이 쿠션(Die Cushion)과 그 부속 기기 다이 쿠션 형식에는 공기 벨로우즈 (Bellows)식〔그림 1-40〕, 공압식 〔그림 1-41〕, 유공압식〔그림 1-42〕 등이 있다. 벨로우즈식은 소형기계용으로, 중․ 대형 기계에는 공압식 또는 유압식이 사용된다. 프레스의 베드 치수 관계로 공압식에는 소요 쿠션 능력이 얻어지 지 않을 때 공유압식이 사용된다. 공압식의 사용 압력의 최고치 표 준은 5~6㎏/㎠ 이나, 유공압식에 〔그림 1-40〕벨로우즈식 다이쿠션 서는 기름의 압력이 30㎏/㎠ 가 되 기 때문에 같은 쿠션 실린더(Cushion Cylinder) 직경의 경우 유공압식은 공기압식의 5~6배의 능력을 갖게 된다. - 85 -
    • 〔그림 1-41〕공압식 다이쿠션 〔그림 1-42〕공유압 다이쿠션 다이쿠션의 기능을 높이기 위해 쿠션 스트록 조절 장치, 록킹(Locking) 장치 등을 구비하는 것이 있다. 쿠션 스트록 조절 장치는 이 스트록의 상한을 결정하는 스토퍼의 위치를 전 동기를 사용하여 조절하므로 상한 위치를 변경하는 장치이다. - 86 -
    • 사. 전기관계 이 검사항목에 포함된 부분은 전기에 관계있는 기기, 부품 및 설비 전반적 사항이 된다. 회전 캠 스위치, 클러치 및 브레이크용 전자밸브, 클러치, 브레이크의 제어 회로 등은 안전상 특히 중요하다. 이 때문에 릴레리(Relay), IC 등 전기 부품의 설치부, 제어반 및 조작반 등 과 프레스 본체와의 사이에 방어 장치를 구성하는 것, 주 전동기의 기동회로 는 정전후 통전이 개시되었을 때 재기동 조작을 하지 않으면 주 전동기를 기 동할 수 없는 구조료 규정되어 있다. 또한 제어용 및 조작용 전기회로의 각 부품고장이나, 정전등에 의해 슬라이드가 불시에 하강되지 않는 구조로 규정 되어 있다. 주전동기의 기동은 클러치가 차단되어 있는 상태가 되지 않으면 작동되지 않아야 하며 클러치, 브레이크 작동용 전자밸브는 이중 안전 전자밸브 또는 그와 동등이상의 기능의 것을 사용하지 않으면 안되며 기타의 것도 구조 규격 으로 규정되어 있다. - 87 -
    • 제2장 액압프레스 2-1. 액압프레스의 사양 가. 능력(kN) 프레스기계로서 정상적인 기능을 손상하지 않고 가공을 행 할 때 발생하여 얻는 최대압력을 말한다. 나. 스트로크 최상한 위치에서 최하한 위치까지 램(슬라이드)의 운동거리 다. 최대하강속도(㎜/sec) 라. 최대상승속도(㎜/sec) 마. 가압속도(㎜/sec) 바. 상승능력(복귀능력) 사. 데이라이트(㎜) 아. 최대 정지 시간(ms) 자. 관성하강치(㎜) 차. 볼스터 면적(㎜) 파. 최고 사용 액압(MPa) - 88 -
    • 2-2. 기본구조 액압프레스는 강력한 힘에 의하여 강판을 벤딩, 드로우잉 또는 분말을 가압 하여 단단하게 하기 위해 사용하는 기계로 작동매체(전달매체)로서 물을 사 용하는 수압프레스와 기름을 사용하는 유압프레스가 있다. 수압프레스와 유압프레스는 본질적으로는 대부분 동일하다고 생각되지만 수 압프레스의 경우는 물을 사용하는 것으로 인하여 발생하는 여러 가지 제약이 나 장해가 있는 것에 대해 유압프레스에 있어서는 그것에서 대부분 제외된다. 다시 말해서 수압프레스를 개량한 것이 유압프레스이다. 최근에는 수압을 사용하지 않으면 안 되는 경우 외는 유압을 이용한다. 프레스 기계에 있어서 유압이 많이 응용되고 있는 이유는 다른 방법에서 얻을 수 없는 강력한 힘을 간단히 얻을 수 있고, 또 한 그것을 지속시킬 수 있고, 속도 의 조절을 용이하게 할 수 있고, 원격조작이나 자동조작이 가능한 것 등 유압응용 기구가 갖는 특징이 그대로 프레스에서 요구되는 기능에 적합한 것에 있다. 유압프레스의 크기는 주로 그 프레스에서 나오는 힘의 최대치 즉 최대가압 능력으로 표시한다. 이것을 일반적으로 액압프레스의 능력(또는 출력)이라 부 르며 단위는 kN(킬로뉴톤)을 쓴다. 능력은 실린더 내의 기름의 압력(단위면적에 가해지는 힘, 단위는 MPa)과 램 또는 피스톤의 유효단면적으로 결정된다. 현재 제작되는 프레스의 능력은 10kN 이하에서부터 수십만 kN의 것이 있다. 유압프레스의 작동속도는 램 및 피스톤의 단면적과 펌프의 토출량 (단위 ℓ /min)에 의해 결정된다. 작동속도의 대부분의 표준은 무부하 행정에서 50~300㎜/s, 가압행정에서 5~150㎜/s 정도이다. 유압프레스에 이용되는 기름의 최고 압력은 대체로 10MPa (100 kgf/㎠)에서 25MPa (250kgf/㎠)이 보통이다. 때로는 7MPa (70kgf/㎠)이하, 또는 40MPa (400kgf/㎠)이상의 압력을 사용 하는 경우도 있다. 최근의 경향으로는 펌프나 밸브류의 진보되는 것에 따라서 고압력을 채용하는 방향으로 가고 있다. - 89 -
    • 현재 제일 많이 사용하는 프레스의 최고 압력은 14MPa (140kgf/㎠)에서 21MPa(210kgf/㎠)으로 그 정도에 따라서 설계하는 것이 가장 경제적이며 안 전하게 된다. 일반적으로 최고압력을 낮게 하면 동일한 능력과 작동속도를 얻기 위해 직 경이 큰 실린더와 대 토출량의 펌프가 필요하고 조작밸브나 배관의 구경이 큰 것이 필요하다. 이것에 대해 최고압력을 높게 하면 장치는 콤팩트하게 되지만 고압에 대한 충분한 내력이 있는 구조나 기술이 필요하다. 1. 액압 프레스의 종류과 프레임 형식 액압프레스는 동력을 액체에 의해 전달하여 슬라이드를 구동하는 프레스의 총칭이다. 그 사용목적에 따라 드로우잉, 타발, 트리밍, 냉간단조, 분말성형, 벌 징성형, 대항 액압 성형, 다이스포팅이 있다. 대표적인 스트레이트 사이드형 복동유압 프레스〔그림 2-1〕, 4주형(컬럼형) 유압프레스〔그림 2-2〕, C형유압프레스〔그림 2-3〕에 대해서 나타낸다. 이 3종류의 본체 프레임의 구조상 다른 것이 기본적으로 다른 점이다. 스트레이트 사이드형 프레스는〔그림 2-1〕에서 보는 바와 같이 크라운․ 업라이트, 베드가 일체가 되도록 타이로드로 체결되어 있으며 슬라이드는 업 라이트에 있는 습동면으로 안내된다. 베드위에 볼스터가 설치되고 베드 내부 에는 다이쿠션장치가 장착되어 있다. 가공정도를 필요로 하는 금속가공용 프 레스의 대표적인 형식이다. 이 형식에 속하는 것으로 타이로드를 사용하지 않 고 볼트체결로 조립한 프레임 형식의 타이로드레스나 본체를 일체로 강판용접 제작한 일체 프레임 형식 등의 것이 있다. - 90 -
    • 〔그림 2-1〕스트레이트 사이드형 복동유압 프레스 외형도 〔그림 2-2〕컬럼형 복동 유압 프레스 외형도 - 91 -
    • 〔그림 2-3〕C형 유압프레스 외형도 컬럼형 프레스는〔그림 2-2〕에서 보는 바와 같이 크라운과 베드가 기둥으로 결합시킨 것이다. 범용적인 금속가공에 사용된다. 슬라이드의 안내는 기둥에서 하 므로 스트레이트 사이드형에 비해 높은 가공정도를 요구되는 것에는 곤란하다. 베 드에는 다이쿠션장치를 설치한 것, 녹아웃장치를 설치한 것 등이 있다. C형 프레스는 프레임의 기본형상이 C형으로 되어 있는 것을 말하며 각양각 색의 작업에 사용된다. 액압 프레스는 그 구성요소를 기능별로 구분하면 기계 본체외의 부분은 구 동원, 전달계, 제어계로 나누어진다.〔그림 2-4〕에는 유압회로도의 일예로서 회로도 상에서 보는 각각의 계의 구분과 관계 또는 각각의 계를 구성하는 주 요기기를 표시하였다. 2. 동력원(펌프) 유압프레스의 구동원은 전동기로 구동시키는 유압펌프이다. 따라서 펌프의 불일치는 즉시 전체기능의 불일치로 나타난다. 사용되는 펌프는 프레스의 기 능에서 보면 기본적인 다음의 3가지로 대별된다. - 92 -
    • 첫번째는 최종출력을 얻기 위한 가압(성형)출력을 발생시키는 것으로 통상 고압 펌프가 이것이 된다. 두 번째는 고압펌프의 보조로 사용되는 저압 펌프이며 작업속도를 증가시키 기 위해 부속장치를 작동시키는 역할을 한다. 세번째는 프레스가 약간 크게되면 유압회로를 조작하는 파이롯트 회로가 필 요하다. 이 파이롯트 회로의 압력을 공급하는 펌프가 설치된다. 통상 저압펌프가 사용되는 것이 일반적이다. 특히 유압펌프는 유압장치 전체의 심장부이다. 이것의 상태가 나쁘면 장치 의 생사를 좌우하고 모든 실린더의 작동지연이나 작동불능을 일으키는 등 기 계․장치에 미치는 영향이 크고 다른 유압기기에 비하여 중요도가 높다고 말 할 수 있다. 〔그림 2-4〕유압회로도와 기능별 구성 요소 - 93 -
    • 전동기나 엔진 등의 동력에 의해 회전시키면 작동유에 유체에너지를 주어 송출하는 유압펌프는 원활한 유압제어를 위해 토출맥동이 작고 부하 압력의 변동에 대하여 토출량의 변동이 작은 것 등이 요구된다. 이러기 위해 펌프에는 여러 가지 종류가 있으나 기구적으로 용적형과 비용 적형으로 대별된다. 비용적형은 스크류펌프가 대표적으로 수압펌프로 사용하 고 있으며 1회전당 토출량이 부하압력에 따라 큰 변화를 하기 때문에 유압 펌 프로서는 적합하지 않다. 유압펌프에는 압력의 변동에 대부분 무관하며 1회전 당 토출량이 일정한 용적형 펌프가 많이 사용되며 토출맥동이 작고 소음이 적 은 것이 바람직하다. 유압펌프로서 사용되는 용적형 펌프를 구조상 분류하면〈표 2-1〉과 같다. 또한 기능상에서 분류한 것을〈표 2-2〉에 표시한 바와 같으며 정용량형과 가 변용량형으로 대별된다. 〈표 2-1〉유압펌프의 구조상의 분류 베인펌프 압력평형형 압력비평형형 기어펌프 외접형 내접형 유압펌프 특수형 피스톤펌프 사판식 액셀형 사축식 회전실린더식 래디얼형 기타 고정실린더식 레지프로형 〈표 2-2〉유압펌프의 기능상 분류 정용량형 - 1회전당 토출량이 변하지 않는 펌프 용적형 펌프 가변용량형 - 1회전당 토출량이 변하는 펌프 - 94 -
    • 가. 기어 펌프 기어 펌프는 케이싱내에 2개의 기어가 맞물려서 회전하는 것으로 매우 간단한 구조로 소형의 것이 많다. 사용하는 기어는 외접식의 것과 내접식의 것이 있으며 또한 특수한 기어를 사용하는 것도 있다. 구조상의 형식으로는 기어측면에 측판을 설치한 가동측판형과 측판을 설치하지 않은 고정측판형이 있다. 가동측판을 설치 하여 측면의 틈새을 고압시에도 증대시키지 않고 평형이 되어 펌프 효율을 향상 시키는 효과와 눌러 붙는 현상이 일어나는 것을 방지하는 효과가 있다. 〔그림 2-5〕에 표시한 예는 가장 일반적인 외장, 가동측판 형이다 구동축①을 구동하면 연결된 구동기어③에 맞물린 종동기어④와 회전한다. 기 어 홈과 케이싱⑤와의 사이에 있는 공간의 용적이 회전 방향으로 이동하여 기름 은 펌프의 흡입구에서 토출구로 연속적으로 송출시킨다. 기어측면과 커버②또는 ⑦사이에 측판을 넣어서 그 배면에 압력이 도달하면 평형을 유지하게 된다. 나. 베인펌프 베인펌프는 베인을 끼운 로-터를 회전시키는 간단한 구조의 펌프이다. 프레스 뿐만 아니라 각종기계에도 최근에는 많이 사용되고 있다. 형식으로는 회전하 는 로-터의 압력평형을 이루는 평형형과 비평형형 또는 기어펌프와 같이 측판 을 고정한것과 가동측판을 갖는 것등으로 크게 구분된다. 또한 토출압력의 증 가를 목적으로 1대의 펌프에 2대의 로-터를 조합시킨 2단 베인 펌프도 있다. 〔그림 2-6〕에는 가장 일반적인 다단, 평형형의 구조를 표시한다. 구동측② 를 구동시키면 로-터⑥이 회전하고 베인⑦은 원심력 및 아래부분에 도입된 압 력으로 밖으로 밀어내고 캠링⑨의 내면을 누르면서 내면을 따라서 회전한다. 이상의 베인의 구조는 보통의 형식이지만 베인의 누름력을 경감하여 고압시의 캠링이나 베인의 마모를 방지하는 특수한 베인형식으로서 스텝베인식, 인트라 베인식, 스프링로딩 베인식, 듀얼 베인식등이 있다. 로-터가 회전하면 서로 가까이 있는 베인과 로-터, 캠링으로 둘러 쌓인 용 적은 로-터 회전에 따라 2번 변화한다. 이것에 의해 흡입, 토출을 하고 축 대 칭의 2개소에 설치된 흡입구 및 토출구를 통하여 기름을 유입, 유출한다. 이에 따라 유압에 의해 반경방향의 누름력이 균형을 잡아 로-터는 평형을 유지한다. - 95 -
    • 〔그림 2-5〕기어 펌프의 구조도 〔그림 2-6〕베인펌프 구조도 - 96 -
    • 다. 피스톤펌프 피스톤 펌프는 실린더 내에 있는 피스톤의 왕복운동에 의해 펌프작용을 행 하고 다른펌프와 비교하여 고압에서의 사용에 내구성 및 효율이 우수하다. 구 조적으로는 다른 펌프와 비교하여 복잡하지만 가변용량형으로 대응, 유압모터 로 사용이 용이하며, 최근에는 공작기계, 성형기등 많은 분야에서 사용되고 있다. (1) 엑셀형 피스톤 펌프 엑셀형 피스톤 펌프에는 사판식과 사축식이 있으며 피스톤은 축과 평행하게 배열하고 축방향으로 작동한다. 회전관성 모멘트가 작고, 고속 고압에 적합하 며 피스톤 펌프 중에 가장 소형이고 가변용량이 용이하다. (가)사판식 사판식의 작동원리는〔그림 2-7〕에 표시하였다. 피스톤의 두부는 사판에 접촉해 있고 실린더 블록이나, 사판의 회전에 의해 왕복운동을 행하여 펌프작 용을 한다. 기름의 입, 출은 밸브 플레이트 또는 체크밸브를 사용한다. 피스톤 이 실린더블록에서 나오는 공정은 흡입하고 피스톤이 들어가는 공정에서는 토 출을 한다. 경전각은 일반적으로 15゜~20゜가 채용되고 있다. 가변용량형은 사판의 경전각을 변경하여 피스톤의 스트로크를 변화시키게 한다.〔그림 28〕에 가장 일반적으로 자기압 보상형의 작동원리를 표시하였다. 토출압의 일부는 콘벤센터 밸브에 도입되어 설정 압 이상이 되면 스풀을 밀 어서 유압이 콘트롤 피스톤부에 흘러들어가서 콘트롤 피스톤을 이동시켜서 사 판의 경전각을 변경한다. 〔그림 2-8(a)〕에는 사판이 경전하여 토출하는 상 태를,〔그림 2-8(b)〕에는 사판의 경전각이 거의 “0”이 되어 토출되지 않는 상태를 표시한다. - 97 -
    • 〔그림 2-7〕사판식 피스톤 펌프 〔그림 2-8〕가변용량형 사판식 피스톤 펌프 (나) 사축식 사축식의 작동원리는〔그림 2-9〕에 표시한 것과 같이 실린더 블록이 구동측에 대하여 경사각을 유지하고 피스톤을 스토로크시킨다. 경사각은 20゜~ 40゜로 사 판식에 비하여 크고 1회전당 토출량을 크게 할 수 있다. 가변용량형은 경사각 을 변경하여 용량을 변화시킨다. 그러나 경사각을 변경할 때는 실린더 블록부 를 변위할 필요가 있고 많은 운동량이 요구되며 응답성면에서 사판식보다 뒤 떨어진다.〔그림 2-10〕에 실린더블록을 산치차에 의해서 회전시키는 예를 표 시한다. 이형식은 토르크 전달이 확실하여 고속회전용에 적합하다. 또한 피스톤 부는 피스톤 링을 사용하여 누유를 방지하기 때문에 42MPa(420kgf/㎠)의 고압까지 사용 할 수 있다. - 98 -
    • 〔그림 2-9〕사축식 피스톤 펌프 〔그림 2-10〕사축식 피스톤 펌프 (2) 래디얼형 피스톤 펌프 래디얼형 피스톤 펌프는 피스톤을 구동축과 직각방향으로 방사형 배열하고 편심된 캠링 또는 캠에 의해 왕복운동을 시켜서 펌프작용을 한다. 래디얼형의 구조 예를 〔그림 2-11〕,〔그림 2-12〕에 표시한다. 〔그림 2-11〕은 회전 실린더식에서 피스톤은 실린더블록과 같이 회전하고 편심 캠링의 형상에 따라서 왕복운동을 한다. 가변 용량형은 캠링의 편심을 변화시키기 쉽고 용이하게 할 수 있고 응답성도 양호하다.〔그림 2-12〕은 고 정 실린더형식으로 피스톤이 끼워져 있는 실린더블록은 본체에 고정하고 피스 톤은 편심 캠의 회전에 의해 왕복 운동한다. 래디얼형은 시-일성이 우수하고 고압화에 적합하지만 엑셀 형에 비해서 용 량에 비해 형상이 크고 회전관성모멘트가 크게 되어 고속회전에 적합하지 않 고 게다가 반경방향의 압력에 의해 편 하중이 크고 구동축이랑 베어링에 큰 하중이 걸리게 된다. 이래서 래디얼형은 펌프로서 보다는 오히려 저속, 고 토 르크용 모터로 사용하고 있다. - 99 -
    • 〔그림 2-11〕래디얼형 피스톤 펌프(회전 실린더 식) 〔그림 2-12〕래디얼 피스톤 펌프(고정 실린더 식) (3) 레지프로형 피스톤 펌프 레지프로형 피스톤 펌프는 작동원리를 그림에 표시하였다. 피스톤은 내연기 관과 같이 축과 직각방향으로 병렬로 배열하고 크랭크 또는 캠으로 왕복운동 한다. 이 형식은 흡입 및 토출 시는 체크밸브를 사용하여 행하고 고압용으로 는 적합하나 용량에 비해서 형상이 크고 언바란스 되어 특수용도가 많고 30㎫ (300kgf/㎠)이상의 고압 또는 특수 작동유용으로서 사용한다. - 100 -
    • 〔그림 2-13〕래지프로형 피스톤 펌프 3. 전달계 전달계는 에너지를 전달하는 계통에 관련된 부분이라 하고 전달 매체로서 유압 작동유가 사용되고 경로는 배관, 관이음쇠 호스, 오일탱크 등으로 구성된 다. 탱크를 나온 작동유는 유압펌프, 유압기기, 실린더의 내부를 순환하므로 오일자체의 상태가 기능, 기기의 수명에 중요한 역할을 한다. 유압펌프나 유압 기기를 사용한 기계장치에 관해서는 비교적주의가 필요하지만 작동유 취급이 소홀하게 되는 경향이 많다. 즉 소정의 성상(성질과 상태)의 오일이 항상 청정 을 유지하는 것이 필요하다. 요즘에는 유압 작동유 자체의 성상이 매우 양호한 것이 제조되어 오일의 성 상이 열화되어 중대한 사고가 발생한 예는 별로 듣지 못한다. 필요한 것은 이 물질이 혼입되지 않도록 유지하고 혼입이 발견되면 제거하는 것이다. 작동유 는 단지 동력을 전달하는 것뿐만 아니라 장치 각부의 윤활, 방청, 시-일, 냉각 작용등의 기능을 겸비하지 않으면 안 된다. 특히 최근에는 종래의 작동유에 기능을 부가하여 내마모성, 유수 분리성, 점도, 온도특성, 방청성, 내화성 등의 특성을 지닌 작동유가 많이 개발되어 사용하고 있다. 또한 유압기기의 성능 향상과 함께 고압, 고속, 정밀제어, 저소음 에너지 감 소화의 요구가 높아지고 작동유에 대해서도 엄격하게 여러 가지 특성이 요구 되고 있다. 유압기기의 고장의 대부분은 작동유의 불량에 기인되는 것이 많다. - 101 -
    • 특히 작동유의 열화는 장치를 구성하는 기기의 효율저하나 소비동력의 증대를 일으킨다. 가혹한 경우에는 파손이나 기능정지도 된다. 이와같이 작동유는 유 압장치의 정상운전의 키이를 잡고 있고 유압장치의 신뢰성 향상을 위해서는 작동유의 적정한 선정과 올바르게 사용하는 방법이 중요하다. 가. 작동유의 구비해야 할 조건 (1) 점도가 적정할것 사용하는 펌프나 압력에 따라서 그 적정점도가 다르다. 일반작동유는 ISO VG32~68 터빈유 상당품이 많이 사용된다. (2) 점도 지수가 높을것 작동유는 온도변화에 따라서 점도가 변화한다. 이온도 변화에 따라서 점도 변화의 비율을 점도 지수라 한다. 온도 변화에 따라 점도변화가 작은 것을 점 도 지수가 높다고 한다. 현재 사용하는 일반 작동유의 V.I수치는 100전, 후이다. (3) 소포성이 좋을것 유압 회로내에는 어떻게 해도 기포의 발생은 피할 수가 없지만 이 기포를 되도록 빨리 제거하는 것이 중요하다. (4) 윤활성이 좋을것 유압기기에는 모두 습동부가 존재하고 이부분의 습동저항이 적게하면 적게 할수록 윤활성은 좋게 된다. (5) 수분리성이 좋을 것 작동유는 물과 분리하는 것이 일반적인 생각하지만 정제도가 높은 작동유라 면 물과 기름이 혼합되어 백색으로 되기 쉽다. 이 상태를「유화」라고 한다. 이 유화된 것을 방치해 두면 물과 작동유는 결국 분리되지만 이 분리까지의 시간이 빠르면 빠를수록 그 작동유의 수분리성이 좋은것이다. 작동유 중에 물의 혼입 허용도는 0.1%정도이다. 단 새로운 기름에도 수분이 0.03%이내 포함되어 있다. (6) 산화 안전성이 좋을것 산화가 촉진하면 산화열화물을 생성한다. 또한 이것이 다시 불용성물질 스 러지가 된다. 이것으로 작동유의 색도 변색되고 이 스러지는 유압기기의 많은 적이 된다. 이러한 것은 트러블의 원인이 된다. - 102 -
    • (7) 열안정성이 좋을것 작동유는 고온에서 산화가 쉽고 또는 이외의 열분해되어 탄소분의 스러지를 생성한다. 이것을 방지하기 위해 내열성이 필요하다. (8) 전단 안정성이 좋을것 펌프의 습동면이나 밸브의 미세한 틈새를 작동유가 고속으로 흐를때 작동유 는 전단 작용을 받는다. 이러한 고압, 고속상태에도 기름의 조성분자의 파단이 작게할 필요가 있다. (9) 저온 유동성이 좋을것 한냉지역이나 동절기의 기온저하에서는 작동유의 유동성이 악화된다. 응고 점에서 2.5℃높은 온도를 유동전이라 한다. 일반적으로 유동점 +10℃을 그 작 동유의 최저사용가능온도이다. (10) 방청성이 좋을것 원유에는 가령 철을 기름에 담겨져 있어도 녹은 발생한다. 작동유에는 녹을 방지하는 방청제가 들어 있어 유압계통내의 녹의 발생을 방지한다. 나. 작동유의 종류와 성상 작동유는 유온에 따라 점성이 변화하고 이것이 기능의 변화로 나타난다. 유압기기는 45℃ ±10℃ 을 기준으로 기능설계가 되어 있으며 이 조건에서 사 용하는 것이 가장 좋다. 단 작동유는 약간의 압축성을 갖고 있으므로 작동에 영향을 준다. 특히 공기의 혼입은 이것을 조장하므로 피하는 배려가 필요하다. 작동유와 같이 관로를 구성하는 각 부품과 제작방법도 처음보기에는 단순한 것 같지만 결과는 크게 기능에 영향을 주므로 충분히 주의하는 것이 필요하다. 4. 제어계 제어계는 주로 유압계와 전기(전자)계로 분류된다. 유압계와 전기계의 접속 점은 전자절환밸브, 전자비례릴리이프밸브, 압력스위치 등에 있고 실린더 등을 작동시킨 결과를 리미트 스위치 또는 엔코더등의 위치검출장치로 검출하여 전 체 스퀜스가 완성된다. 최근에는 전자절환밸브, 압력스위치, 리미트스위치 등 에 작동표시 램프가 취부 되어 있어서 점검이 용이하다. - 103 -
    • 가. 제어계의 유압 밸브의 역할 유압기기 중에서 유압 밸브의 작용은 유압회로에 있어서 기름의 압력, 유량 및 흐름 방향을 제어하는 것으로 유압실린더 및 유압모터의 발진, 정지, 속도, 방향, 작동순서등을 제어하는 기기라고 정의 할 수 있다. (1) 압력제어밸브 (2) 유량제어밸브 (3) 방향제어밸브 유압밸브를 올바르게 사용하기 위해 유압 밸브가 어떤 용도의 요소로 구성 되어있는지 아는 것이 중요하다. 나. 일의 크기를 결정하는 압력제어 밸브 실린더등의 출력(F)는 F=압력(P) × 실린더 단면적(A) 로 결정한다. 실린더 의 크기는 한번 설치하면 간단히 변경할 수 없으나 압력은 조정 핸들로 자유 롭게 변경한다. 유압의 장점의 하나인 실린더 등이 어느 정도의 출력을 나오 게 하지만 일의 크기를 결정하는 작용을 하는 밸브가 압력제어 밸브이다. 이 압력제어밸브를 용도별로 구분하면 다음과 같다. 릴리이프 밸브 : 회로전체의 압력을 결정하는 경우 압력제어밸브 리듀싱 밸브 : 회로의 일부만 낮은 압력을 작용하는 경우 시퀜스 밸브 : 어느 압력이 되면 열어서 기름을 흐르게 하는 경우 압력스위치 : 어느 압력에 도달하면 그것을 검출하는것 다. 일의 속도를 결정하는 유량제어 밸브 어느정도의 스피드로 실린더 등을 작동시키냐는 결국 기름의 흐름량을 제어 하며 일의 속도를 결정하는 것이 유량제어 밸브이다. 유량을 제어하는 방법이 랑 그 제어 정도에 따라서 유량제어 밸브는 다음과 같이 분류한다. - 104 -
    • 스톱밸브 유량제어밸브 조임밸브 스로틀밸브 스로틀 앤드 체크밸브 압력보상형 압력보상형 플로우컨트롤 밸브 유량제어밸브 압력온도 보상형 플로우컨트롤 밸브 라. 일의 방향을 결정하는 방향제어 밸브 액체 (유압)의 최대 장점으로는 기름을 보내고 정지시켜 방향을 결정하는 방향제어밸브는 다음과 같이 분류된다. 체크밸브 파이롯트 체크밸브 방향제어밸브 매뉴얼 밸브 솔레노이도 오퍼레이트밸브 파이롯트 오퍼레이트 밸브 기타(셔틀밸브) 5. 출력계 유압회로의 출력단은 주로 직선운동을 하고 있는 실린더가 있다. 직선왕복실린더를 그 작동방법에 의해 분류하면 단동형, 복동형, 차동형, 특 수형으로 대별된다. 단동형과 복동형을 세분하여 구분하면〔그림 2-14〕와 같 이 정리된다. 여기서 실린더와 로드는 제작상 및 패킹의 형상에 의해 원통형상이 되며 습 동부를 갖는 일종의 압력용기이다. - 105 -
    • 〔그림 2-14〕작동기능에 의한 분류 습동부의 패킹에 의해 기밀이 유지되므로 출력이 확보된다. 그러므로 패킹의 기능을 손상 시키는 편하중, 이물질의 혼입을 피하지 않으 면 안된다. 〔그림 2-15〕에 램타임 실린더의 주램 구조도 및〔그림 2-16〕에 복귀램타 임 실린더의 복귀램 구조〔그림 2-17〕에 피스톤타임 실린더 구조도를 나타낸 다. 전자는 실린더① 주램②, 패킹그랜드③, 패킹④, 그랜드누름대➄와 복귀램 용에 있어서 실린더➅, 복귀램➆, 패킹그랜드⑧, 패킹⑨, 그랜드누름대⑩의 부 품으로 구성된다. 실린더 ①의 유밀은 패킹④에 의해 유지되며 가압력은 주램 ②에 의해 이루어진다. 복귀램은 주램을 후퇴시키는 기능을 갖고 있다. 후자는 실린더①, 피스톤②, 피스톤부 패킹그랜드③, 패킹④, 그랜드누름대 ➄,로드부패킹그랜드➅, 패킹➆, 그랜드누름대⑧의 부품으로 구성된다. 가압력의 유밀은 패킹④에 의해 유지되며 피스톤의 복귀력은 패킹④ 및 ➆ 에 의해 유지된다. 사용되는 패킹은 V형, U형 등이 있다. 형식에 따라 장착방 법, 체결방법이 다르다. 유압프레스는 램의 스트로크의 임의의 위치에서 가압 및 정지가 가능하다. 이러한 기능상의 장점도 있으나 취급상의 주의점도 있다. 또한 제어계에 사용 하는 유압기기는 기름의 내부 누설을 영으로 할 수 없으므로 시간의 경과에 따라서 누설에 의한 미미한 변동이 발생한다. - 106 -
    • 〔그림 2-15〕복귀램 부착 램 타입 〔그림 2-16〕복귀램 부착 램 타입 실린더의 주램 구조도 실린더의 복주램 구조도 - 107 -
    • 〔그림 2-17〕피스톤 타입 실린더 구조 - 108 -
    • 6. 다이쿠션 장치 다이쿠션 장치에는 유압식, 공압식 및 공기유압식이 있다. 유압식 다이쿠션은〔그림 2-18〕과 같은 구조로 되어 있으며 위에서 가압핀 을 끼워서 누르면 실린더 내의 압력이 생기고 성형에 필요한 저항을 얻는다. 그 압력은 압력조절 밸브에 의해 자유롭게 조절할 수 있다. 다이쿠션 패드를 위로 올리는 것은 주 프레스의 인상측의 유압을 이용하고 있지만 다이쿠션 전 용펌프도 있다. 그 외에 대해서는 본편(2-4-1) 다이쿠션 및 부속기기를 참조 〔그림 2-18〕유압식 다이쿠션 2-3. 공기압프레스 공기압 프레스의 동력원인 공기는 대기압 자체로는 동력으로 이용할 수 없 기 때문에 콤프레샤로 공기를 압축하여 압력을 높여서 동력원으로 사용한다. 에어탱크 증압기 등에 의해 압축하는 경우도 있다. 이 공기압을 이용하여, 압 착, 압입, 전단, 타발 각인등을 하는 기계가 공기압 프레스 기계로 동력프레스 의 일종이다. 공기압 프레스의 기본적 구조는 공기압 발생기구, 배관 및 공기 청정기구, 제어기구, 작동기구로 구분할 수 있다. 〔그림 2-19〕 - 109 -
    • 1. 공기압 발생부 공기압을 이용하여 일을 하는 경우 공기를 압축하여 고압으로 하지 않으면 안된다. 이 공기를 압축하는 기기를 압축기(콤프레샤)〔그림 2-21〕라한다. 이 콤프레샤는 전동기로 구동시켜 공기를 압축하여 고압기체로서 직접 기계에 보 내져서 탱크에 축압시킨다. 콤프레샤는 통상 전동기와 일체 구조의 것이 많다. 〔그림 2-19〕공압프레스의 기능 분류 2. 배관 및 공기청정기구 콤프레샤, 탱크 등에서 실린더까지 압축공기가 흐르는 각부의 파이프, 호스, 조인트 등에, 압축공기중에는 먼지 수분 카-본등의 이물이 포함된 공기기 기가 정상기능시에도 고장의 원인이 된다. 그러므로 이러한 이물질을 제거하 여 정정한 압축공기를 얻기위해 사용되는 기기가 에어필터이다. 또한 압축공 기중에 윤활유를 안개상태로 하여 송입된 압축공기와 혼입시켜 공압기기의 윤 활성을 양호하게 하는 유무급유기(오일러)가 있다. - 110 -
    • 〔그림 2-20〕콤프레샤 3. 제어기구 가. 압력조정밸브(레귤레이터) 콤프레샤, 탱크등에서 이송된 압축공기를 사용목적에 맞춰서 압력을 감압시 키거나 증압시켜 설정압력을 조정하는 기기가 압력조정밸브이다. 이 압력 조 정밸브는 1차측 압력을 기기에 직접 송입하는 것. 또는 탱크에 송입하는것, 일 을 하기 위해 필요한 압력을 설정하는 것이 있다. - 111 -
    • 나. 전자 밸브(방향제어밸브) 압축공기를 실린더에 들여보내거나 나오게 하려면 공기의 흐름 방향을 전환 하기 위한 밸브로 공압프레스에는 5포트 밸브를 사용하여 압축공기의 흐름을 제어한다. 다. 속도 제어 밸브(스피드 콘트롤 밸브) 전자 밸브에 의해 실린더의 방향을 바꿀 때 동시에 실린더의 속도를 빠르게 하거나 느리게 할 필요가 있다. 이 압축공기의 흐름의 속도를 바꾸는 기기가 속도제어밸브이다. 체크 밸브와 유량조정밸브를 조합한 것도 있다. 그러나 엄 밀한 속도조정을 하는 것은 곤란하다. 또한 배기유량조정밸브(스피콘마후라) 급속배기밸브등도 유량밸브의 일종이다. 〔그림 2-21〕속도 제어 밸브 - 112 -
    • 라. 기타 공압기기에서 압축공기를 대기중에 방출할 때 공기가 매우 빨리 방출시키게 되면 소음이 발생한다. 이 소음을 작게하기 위해 취부하는 기기가 소음기(사 이렌샤 마후라)이다. 콤프레샤에서 압축공기의 압력을 조정밸브를 조작하여 설정한 압력을 표시하는 기기가 압력계이다. 4. 작동기구 작동기구란 압축공기가 콤프레샤. 탱크에서 이송되어 실린더에 투입되면 피 스톤로드를 작동시키는 것과 같이 압축공기의 동력을 기계적인 직선운동으로 변환한 출력을 발생시키는 구조부이다. 실린더는 습동부를 갖는 일종에 압력 용기이다. 습동부의 패킹에 의해 기밀이 유지되는 것으로 출력이 확보되며 습 동부의 저항 및 패킹의 마찰저항이 마이너스 하중으로 작용하여 실제 출력은 이론 출력보다 작게된다. 또한 패킹의 종류․ 형상, 하중의 방향 실린더, 피 스톤의 조립정도, 윤활유의 상태에도 변한다. 5. 공기압 프레스의 특징 (1) 압력이 일반적으로 0.5∼0.7MPa(5∼7kgf/㎠)와 낮은것에서 가공압력 을 10kN(1Ton) 전후의 비교적 경작업에 적합하다. (2) 출력조정이 간단하고 무단계로 압력조정밸브에서 조정할수 있다. (3) 속도조정은 폭넓게 무단계로 유량밸브에서 할 수 있으나 정확한 조 정은 곤란하다. (4) 공기는 압축성이기 때문에 충격적인 과부하에 대하여 작업의 안전성 이 높다. (5) 공기압은 점성이 작아서 배관도중에서의 압력하강이 작고, 작동속도 도 빨라서 고속작업이 가능하다. (6) 에너지의 축적은 탱크를 설치하는 것으로 간단히 되고 소형콤프레샤 도 작업빈도가 간접적인 경우에는 일반적으로 많은 일을 하는 것도 가능하다. - 113 -
    • (7) 온도에 대해서도 작동기기에서 발생하는 열을 공기가 갖고 배기 되 므로 고온의 장소에서도 사용할 수 있다. (8) 폭발성가스의 환경 또는 세정기와 같이 물을 사용하는 장치에서는 전혀 전기를 사용하지 않는 공기압 회로가 가능하다. (9) 공기압 프레스의 사용 후 공기는 그 장소에서 대기에 방출하여 유압 프레스와 같이 귀환 배관이 불필요하여 배관작업이 간단하다. 6. 프레임의 종류 가. 직동형 프레임 상부에 에어 실린더를 수직으로 취부된 것으로 피스톤, 로드에 의해 직접 상형을 누르는 타임이다. 나. 턴댐령 직동형과 같이 피스톤로드에 의해 직접상형을 누르는 타임이지만 고출력을 얻기 위해 에어실린더를 이중으로 된 타임이다. 다. 지렛대형 지렛대를 응용한 것으로 에어 실린더의 출력을 지렛대의 비율에 따라 중대 시키고 피스톤로드에 전달하는 타임이다. 직동형 프레스에 대하여 같은 능력 을 얻을 경우에도 실린더의 직경을 작게 할 수 있다. - 114 -
    • 〔그림 2-23〕공기압 프레스 라. 에어 파이롯트형 공기압을 유압으로 변환하여 증압기에 의해 고출력을 얻는 공압프레스이다. 공기압의 특징과 유압의 특징을 모두 갖춘 것으로 하강이 빠르고 유압의 비압 축성을 이용하여 인칭행정 급정지, 비상정지 등 유압프레스와 같은 동작을 행 할 수 있다. 또한 공기압프레스의 5∼25배의 출력을 얻을수 있으므로 타발, 벤딩 압입가 공에 적합하다. 동력원은 콤프레샤만으로 유압유니트를 필요로 하지 않아 비용이 저렴하고 콤팩트한 구조가 된다. - 115 -
    • 제3장 전단기 3-1. 기계식 전단기의 구조 전단기의 형식에 따라 구조는 다르지만 일반적인 스퀘어 전단기의 개요를 설명한다. 1. 전체의 구성 좌우의 프레임간에 베드 또는 테이블과 에이프런(하부 칼날이 체결로 되어 있는 것)이 설치되고, 베드의 상 방향에 램(상부 칼날이 체결되어 있는 것)이 있고, 그것을 자유로이 상하운동을 하도록 되어 있다. 또 좌우의 프레임은 베 드 또는 에이프런 및 스테이봉에 의해 연결되어 일체화 되어 있어 안정성이 좋은 구조로 되어 있는 것이 일반적이다. 2. 판 누름 전단할 재료 판을 누르는 장치로서, 베드 위의 칼날, 램에 가까운 위치에 붙 여져 있고, 램으로부터 스프링 및 로드에 매달려 있다. 판 누름은 칼날의 길이 전체에 걸쳐 일체 구조로 되어 있다. 이것은 재료를 전단할 때에 램의 하강과 연동하여 스프링이 압축되어 재료 판을 누르는 역할을 하고 있는 것이다. - 116 -
    • 앞 게 이 지 받 침 플 라 이 휠 커 버 플 라 이 휠 조 작 반 판 판 누 름 누 스 프 링 름 기 좌 푸 편 동 측 트 축 프 스 심 메 레 위 탈 임 치 륜 베 드 쿠 안 카 션 고 커 분오 슬 기 전 링 라 일 이 어 더 운 너 배 버 터 트 기프 지 버 백 펌 게 커 이 무 램 전 중 기 편스콘 칼 우베 피 로메캡 그 타 리 날 측드 리 테 인 면 간 조 체 니 솔 너 스 동 심이센 프 레 정 결 커 다 커 노 기 볼 볼 레볼 이 버 리 측 측트트 트 임트 온 드어트 버 〔그림 3-1〕스퀘어 전단기의 각부 명칭 통상 판누름의 하부에 노치 부분이 있고, 톱니 같은 형상을 하고 있어 노치 부분으로부터 하부 칼날이 보인다. 또 그 아래면에는 완총 고무가 붙여져 있 어서, 재료를 확실하게 눌러 전단할 때에 재료가 미끄러져 이동하지 않도록 하기 위한 역할을 하고 있다. 이것은 재료를 누를 때에 재료에 상처를 남기지 않도록 하는 역할도 동시에 하고 있다(그림 3-1 참조). 판 누름에는 유압을 이 용하여 누르는 방식의 것도 많이 채용되고 있다. 또 굵은 환봉과 판재 사이에 목제의 쐐기를 넣어서 재료를 눌러주는 방식의 것 등도 있지만, 현재는 그다 지 제작되지 않는다. - 117 -
    • 3. 구동방식 베드의 아래쪽에는 편심 축 및 기동 축(제1축이라고 한다)이 있고, 이것은 좌우의 프레임에 설치되어 있는 베어링을 통과하여 프레임을 관통하고 있다. 프레임의 외측으로 나가 있는 기동 축의 일단에는 플라이휠이 부착되어 있고, 그 반대쪽의 일단에는 피니온 기어가 부착되어 있다. 편심 축에는 기동 축의 피니온 기어에 대응하는 위치에 메인 기어(대기어) 및 클러치 관계가 부착되어 있고, 또 기동 축의 플라이휠에 대응하는 위치에 브레이크 관계가 취부되어 있다. 일반적인 구동방식으로는 모터로부터 브이벨트를 걸어서 플라이휠을 회전시 켜, 기동 축에 취부되어 있는 피니온 기어와 맞물려 있는 메인 기어를 회전시 키는 방식이 많이 채용되고 있다. 최근에는 웜 및 웜 기어의 조합에 의한 감 속 방식을 채용하는 것도 점차 증가하고 있다. 〔그림 3-2〕웜 감속 방식 전단기의 예 - 118 -
    • 4. 램(상부 칼날이 취부 되어 있는 것)의 상하 운동 편심 축에는 프레임의 내측에서 프레임에 가까운 위치에 편심륜이 부착되어 있고, 상부 칼날을 상하 운동시키기 위한 기구로 이것 이외 에 편심 시브, 편심 로드 및 램이 있다. 편심 축의 회전은 편심륜 및 편심 시브를 거쳐 상하 운동하는 것에 따라 램은 상하 운동을 한다. 재료를 전단할 때 램의 수평방향에 힘(수직방향의 힘의 약 20%)이 작 용하여 램이 활 모양으로 변형이 〔그림 3-3〕램, 편심부 되므로 제품의 정도 및 기계에 나 쁜 영향을 주기 때문에 이것을 방 지하기 위하여 후부에 변형을 방지하는 리브 등이 부착되어 있다(그림 3-3, 3-4 참조) 램은 브레이크의 제동력의 감소와 클러치의 마모에 의해서 이중 낙하할 수 있다. (1) 브레이크의 제동력이 약한 경우 브레이크 라이닝이 마모되어 있어 재동 능력이 작아졌거나, 브레이크의 조 정이 헐겁다든가 혹은 브레이크 라이닝면에 기름이 묻어 있는 경우이다(그림 3-3, 3-6-1, 3-6-2, 3-10 참조) 이것에 대한 대책으로는 라이닝을 새로운 것으 로 교체하거나 브레이크를 조정 함으로써 방지할 수 있다. - 119 -
    • 리브 램 운 동 방 향 상부칼 날 하부칼 날 테이블 슈트 베드 〔그림 3-4〕상부칼날, 램, 하부칼날 등의 관계 (2) 클러치부의 마모 핀 클러치 및 클러치 바(초승달 모양의 캠)가 마모되어 있는 경우, 클러치 를 끊었을 때 클러치 바가 되돌려져 클러치가 확실하게 끊어지지 않아 재차 클러치 핀이 들어가고 이중 낙하 상태가 발생하여 매우 위험하다. 대책으로는, 클러치 핀 및 클러치 바 혹은 죠 클러치의 클러치 죠 및 클러 치 캠을 항상 점검하여 마모가 발견되었을 때는 새 것과 교환하지 않으면 안 된다. 어느 경우에도 정기적으로 클러치 관계 및 브레이크 관계의 점검조정을 행 하는 것이 중요하다. - 120 -
    • 로크너 스프링로 드 판누름스 링너트 드 램 프링 리브 판누름용핀 편심로드 판누름 (상) 상부칼날 완충고무 로드핀 하부칼날 편심로드 베드 (하) 링너트 편심시브 편심 키 편심축 〔그림 3-5〕램, 편심부 - 121 -
    • 전단기의 베드 벨트 플리 노브핸들 상 측 조 정 볼 트 브개 레폐 이캡 크 브레이크스프링 스프링스터드 하 캠 측 레 조 버 정 볼 트 블브브 레레레 이 이크이 크라크 슈이휠 닝 캠 로 울 러 1~2mm 틈새를 둔다 〔그림 3-6-2〕브레이크 〔그림 3-6-1〕브레이크 공기 클러치 형식 것은 클러치 플레이트 및 브레이크 플레이트와 함께 메이 커의 취급설명서 등에 지시되어 있는 치수 이상으로 마찰판이 마모될 경우는 교환하지 않으면 안 되며 동시에 기름등의 부착은 금물이며 전단 도중에 램이 정지한다든지 브레이크가 작동하지 않기 때문에 이중 낙하의 상태로 될 위험 이 있다(그림 3-7 참조). 5. 클러치 일반적인 형식의 전단기에는 메인 기어와 프레임간에 클러치가 장착되어 있 다. 클러치의 형식으로는 핀 클러치(슬라이딩 핀 클러치)가 많지만 대형 기종 의 전단기에는 클러치에 큰 힘이 걸리기 때문에 죠 클러치가 사용되고 있다. 또 마찰 클러치(원판식)을 사용하는 것도 있지만 여기에는 에어 클러치 혹은 전자 클러치 등에 의해 작동되는 것이 있고 플라이휠 부분에 장착되어 있다 (그림 3-5, 6, 7 참조). - 122 -
    • 기어 캠링 클러치핀 핀키 핀스프링 스프링커버 키 편심축 클러치바 클러치바가이드 가이드커버 클러치바링 클러치바 로타리 솔레노이드 편심축 편심축 〔그림 3-7〕플런저 핀 클러치 핀 클러치의 핀의 형상은 원형의 것과 각형의 것이 있고 그 재료는 크롬 몰 리브덴 강이 사용되고 있다. 또 핀은 마모를 방지하기 위하여 침탄 열처리 등 에 의하여 표면경화 처리가 되어 있고 열처리 후 소정의 치수, 형상으로 연마 가공되어 있다. 클러치 핀은 스프링의 힘에 의하여 튀어 나와 메인 기어에 설치되어 있는 스트라이크 핀(받침쇠)에 접촉되어 기어의 회전운동을 편심 축에 전달하는 역 할을 하고 있다. - 123 -
    • 핀 클러치를 끊을 때에는 폐달을 밟고 있는 발을 폐달로부터 떼면 클러치 바(초승달 모양 캠)는 복귀 스프링의 힘에 의하여 커플링의 홈안으로 들어가 고 커플링의 회전에 따라 기어에 끼워져 있는 클러치 핀을 기어로부터 당겨 빼게 된다. 이 때문에 클러치가 끊어져 편심 축의 회전을 정지하게 된다. 따라서 램의 상하 운동은 상사점의 위치에서 정지하게 된다. 다만, 플라이휠, 기동 축, 피니온 기어, 메인 기어는 이 경우에도 정지하지 않고 회전을 계속하고 모터의 회전을 정지하지 않는 한 이것은 정지하지 않는다. 사 프 트 엔 드 커 버 클 러 치 스 프 링 클 러 치 기 어 클 러 치 커 플 링 클 러 치 캡 웜 휠 조정 볼트 클러치바 로울러 클러치바 〔그림 3-8〕죠 클러치 - 124 - 클 러 치 죠
    • 플라이휠 브쉬 클러치플레이 트 취부볼트 브레이크플레이 브레이크써포 트 트 센터플레이트 디스크의두 께 틈새 에어공급 〔그림 3-9〕에어클러치 6. 브레이크 기계식 전단기는 스퀘어 전단기, 갭 전단기 등 그 종류에 관계없이 브레이 크가 반드시 장착되어 있다. 이것은 램 및 램을 상하 운동시키는 기구가 끊어 졌을 때(클러치가 끊어졌을 때) 그 기구가 보유하고 있는 관성력을 흡수하고, 램을 반드시 상사점의 위치에서 정지시키는 목적으로 취부 되어 있는 것이다. 그 취부 위치는 핀 클러치 및 죠 클러치 식의 것에서는 편심 축에 취부 되어 있고, 마찰 클러치 식에서는 구동축에 취부 되어 있는 것이 보통이다. 핀 클러치식 혹은 죠 클러치 식에서는 슈 브레이크 방식과 밴드 브레이크 방식의 2종류가 있고, 그 작동방식에는 상시 제동식과 캠에 의한 개폐식의 2종류가 있다(그림 3-10, 11 참조). - 125 -
    • 〔그림 3-10〕상시 제동식 브레이크 〔그림 3-11〕캠에 의한 개폐 브레이크 - 126 -
    • 브레이크는 클러치와 매우 밀접한 관계가 있고, 브레이크의 제동력을 너무 크게 하면 클러치의 끊어짐이 나쁘게 되고 기계가 공회전 하고 있을 때(탁탁) 하는 클러치 공명 등의 장해가 발생하고, 클러치 관계의 부품에 무리가 생기 고 작동상태가 나쁘게 되고 최악의 경우에는 파손되어 클러치의 기능을 수행 할 수 없게 된다. 또 제동력이 지나치게 약하면 램을 상사점의 위치에서 정확하게 정지시키는 것을 할 수 없게 되어 정지 위치가 극히 불안정하게 된다. 최악의 경우에는 램의 이중 낙하 현상이 발생하고, 그때 작업자는 당연히 램이 상사점에서 정 지하는 것으로 생각하고 있기 때문에 칼날 부위에 손을 넣는다거나 하는 일이 있으면 큰 재해로 이어지기 때문에 제동력의 조정에는 충분한 주의를 하지 않 으면 안된다. 브레이크 슈를 누르는 힘은 전부 열로 변하여 발산하기 때문에 브레이크 슈 와 브레이크 휨은 상당히 온도가 상승하지만, 브레이크 슈의 외주 온도가 70~80℃ 정도까지는 지장이 없다. 오 일 오일 그리스 오일링 분배기 (2) (1) 〔그림 3-12〕수동식 오일 펌프 - 127 -
    • 7. 급유 부위 전단기에 급유하지 않으면 안되는 부위는 다른 공작기계 등과 비교하여 비 교적 적지만 기계의 설치 장소의 환경조건이 좋지 않은 경우는 급유에 충분히 주의하지 않으면 안된다. 급유하지 않으면 안되는 부위를 분배기 설명하자면, 시동 축의 베어링 등에 작동지시스핀들 는 거의가 오일링 메탈이 베아링으 로 사용되고 있다. 오일링 메탈의 급유기 작동레바 유 면 계 경우는 보통 기계유를 링이 묻힐 정도까지 보급한다. 베어링의 경우는 소정량의 양질 펌프로드 의 구리스를 채운다. 그 외의 급유개소로는 편심 축의 베어링부, 폄심 로드 연결부, 핀 클 수동레버 유량조정나 러치 혹은 죠 클러치의 습동부 등 이 있다. 사 〔그림 3-13〕연동식 오일 펌프 급유의 방법으로 옛날에는 기름 치는 도구 혹은 오일러 등을 사용 하여 기계의 주변을 여기저기 돌면서 급유하였지만, 근래에는 적은 기계에서 도 수동식, 연동식 또는 전동 자동식의 급유 펌프에 의해서 집중 급유가 행해 지는 구조로 되어 있으므로 펌프의 기름 탱크 유량에 충분히 주의하면 충분하다. 브레이크부에 기름이 붙으면 제동력은 현저하게 저하되고 재해로 이어지 기 때문에 절대로 주의하지 않으면 안된다. 8. 게이지 게이지는 보통 앞 게이지와 백 게이지가 붙어 있고 그 외에 대형 판의 치수 를 정확히 보내기 위하여 쓰여지는 사각게이지, 다각형에 각도를 붙여서 전단 하기 위한 베벨게이지 혹은「금긋기 선」을 칼날의 위치에 정확히 맞추기 위 - 128 -
    • 하여 쓰여지는 광선게이지가 있다 (그림 3-10-1, 2, 3 참조). ① 폭 전단의 경우는 보통 백게 이지에 이용되고 재료의 남은 ③ 치수가 작게 되었을 경우 또는 ② 판 끝을 잘라 떨어뜨리고 큰 ④ 치수의 판을 잘라 반출하는 경 ⑤ 우에는 앞 게이지 슬라이드 스 토퍼가 사용된다. 게이지가 정확하지 않으면 제품의 치수, 정도에 큰 영향을 ① 슬라이더 ② 스토퍼 ③ 슬라이드 가이드바 ④ 정규 ⑤ 슬라이드 스토퍼 주기 때문에 평소에 정확하게 표시되도록 정비하여 놓을 필 〔그림 3-14-1〕직각게이지 요가 있다. 〔그림 3-14-2〕스퀘어게이지(각도 게이지) - 129 -
    • 앞 게이지의 조작은 거의가 수동식이지 만 백 게이지의 조작은 전동식의 것이 있 램프 고, 기계 앞면에서 조작할 수가 있다. 수동 식의 것은 거의가 기계의 후면에서 조작을 하도록 되어 있다(그림 3-15-1, 2 참조) 수동식은 나사 혹은 랙이 회전함에 따라 게이지를 전후로 이동시켜 요구하는 치수 를 얻는 것이고 전동식은 치수가 직접 숫 자로 표시되는 디지털 방식의 것과 스케일 을 직접 읽어 얻는 방식의 것이 있다. 〔그림 3-14-3〕광선게이지 커플링 가이드바 클램프나사 슬라이드 연결축 백게이지 램 취부나사 백게이지 램 프 베어링메탈 〔그림 3-15-1〕수동식 백게이지 - 130 - 지침
    • 그리스급유 스프링핀 구 취부볼트 가이드바 커플링 리드스크류우 그리스급유구 슬라이드 레인케이싱 󰡒A 󰡓 모터 게이지홀더 미조정다이알 게이지 〔그림 3-15-2〕전동식 백 게이지 9. 칼날 상부 칼날은 하부 칼날에 대해서 1~7도의 경사를 가지고 부착되어 있다. 이것은 전단기가 재료를 전단할 경우 전제의 길이를 한번에 잘라내는 것이 아 니고 매우 적은 부분씩 연속해서 잘라내는 구조로 되어 있기 때문에 하부 칼 날에 대해서 경사지지 않으면 안된다. 이 경사의 크기가 작은 경우는 얇은 재료를 전단하는 작업에 적합하지만 전 단에 요하는 힘은 비교적 큰 힘을 필요로 하고 경사의 크기가 큰 경우는 두꺼 운 재료를 전단하는 작업에 적합하고 전단에 요하는 힘은 비교적 적어서 좋지 만 경사가 크면 제품에 휨(변형)이 발생하기 쉽게 되는 결점이 있다. 스퀘어 전단기는 상부 칼날을 최저의 위치까지 내렸을때 상부 칼날 전체의 길이가 하부 칼날과 완전히 맞물리도록 취부되어 있지만, 갭 전단기는 상부 칼날이 최저의 위치까지 내려왔을 때 상부 칼날의 전체 길이가 하부 칼날과 맞물리지 않고 상부 칼날의 끝의 위치에서 측정하여 전단하는 재료의 두께에 상당하는 틈새가 있게 부착 되어지는 것이 보통이다. 상부 칼날과 하부 칼날 간의 거리가 작은 측을 내려간 측이라고 한다. - 131 -
    • 10. 덮개 (1) 페달 커버 작업자가 잘못하여 페달을 밟아, 불의에 기계가 작동하는 일이 없도록 페 달에 덮개를 붙여 놓는 것이 필요하다.〔그림 3-16〕에예를 나타낸다. (a) 그림처럼 페달 바닥에서 높이 떨어져 있으면 작업자는 1행정마다 발을 바닥에서부터 들어 올려야 되기 때문에 무심코 발을 페달 위에 항상 올려 놓게 된다. 그래서 발을 쉬게하기 위하여 (a)그림과 같이 발 거치대를 설치한다. 또 덮개의 앞부분 모서리에는 고무관을 반으로 쪼갠 것을 끼워두면 발등과 발목을 보호하게 된다. 페달의 레버가 외부로 노출되어 있으면 덮개를 씌워야 한다. 고무 취부 (a) (b) 〔그림 3-16〕페달 덮개 (b)는 푸트 스위치에 덮개를 씌운 것이다. (a), (b) 공히 측면의 덮개는 발 이 폐달 위로부터 미끄러져 오조작하지 않기 위한 것이다. (2) 회전부분의 덮개 플라이휠, 모터 축, 전동식 백게이지의 모터 축, 플리, 구동 축등 회전 부분 의 위험 범위에 작업자가 신체의 일부를 넣을 수 없도록 안전 덮개를 설치할 필요가 있다(〔그림 3-17 참조〕). 〔그림 3-18〕는 플라이휠과 벨트의 방호울의 예이고, 경첩을 사용하여 한 쪽을 개방하도록 하여, 칼날을 조정할 때에 플라이휠을 손으로 돌리는데 편리 하게 한 것이다. - 132 -
    • 〔그림 3-17〕플라이휠부의 커버 도어의 붙임쇠 외측밴드 경첩붙임도어 A-A단면 보강재 외측밴드 A 앵글테 A 〔그림 3-18〕플라이휠의 방호울 - 133 -
    • 스퀘어 전단기의 경우에는 기동 축(제1축)의 위치가 베드의 하부에 있고, 비 교적 앞쪽에 설치되어 있는 기계가 많다. 작업자가 앞치마를 하고 있는 경우, 이 시동 축에 앞치마가 감겨 들어가는 위험이 있기 때문에 베드 하부의 전면 을 막을 필요가 있다. 3-2. 유압식 전단기의 구조 유압식 전단기는 유압 펌프를 전동기로 구동하여 유압력을 발생시켜, 그 압 력으로 유압 실린더를 왕복운동 시켜 램이 바로 상부 칼날을 상하로 움직여 전단작업을 행하는 것이다. 유압식 전단기에 있어서는 일반적으로 램의 지지 방법에 따라 길로틴식 전단기와 스윙식 전단기로 분류된다. 1. 길로틴식 전단기(Guillotine Shear) 유압식 길로틴 전단기의 예를〔그림 3-19〕에 나타내고 있다. 유압식 길로 틴 전단기는 일반적으로 고급 전단기로 알려져 있다. 이유는 유압식이라는 것 에 의해 기계식 전단기에서는 실현하는 것이 곤란하다고 생각되어지는 각종 의 기능과 장점을 가질 수가 있기 때문이다. 유압식 길로틴 전단기의 특징으 로는 다음과 같은 것이 있다. 〔그림 3-19〕유압식 길로틴 전단기 - 134 -
    • (1) 스트로크 길이의 조절 상부 칼날의 스트로크 길이를 절단하는 재료의 크기에 따라 자유로 조정할 수 있고, 재료를 절단하여 끝났을 쯤에 바로 램을 상승시킬 수가 있어 작업 효율을 높일 수가 있다. (2) 경사각의 조정 상부 칼날은 우상부 또는 좌상부로 경사져 있고, 그것을 경사 또는 전단각 이라고 부르고 있지만, 대부분의 기계식 전단기는 이 각도는 일정하다. 이 각 도가 적을수록 고정도 전단이 가능하게 되지만 전단에 요하는 힘은 크게 되고 특히 두꺼운 판을 전단할 경우는 문제가 된다. 유압식 길로틴 전단기의 경우 는 박판 전단시에는 전단각을 적게하여 보다 고정도 전단이 되도록 하고 두꺼 운 판 전단의 경우에도 기계식 전단기와 동등한 기능을 갖게 할 수가 있다. 〔그림 3-20〕유압식 스윙 전단기 - 135 -
    • 2. 스윙식 전단기 길로틴식 전단기에서는 램의 전후, 좌우에 습동 가이드를 가지고 램을 상하 로 구동하지만 스윙식 전단기는 램(상부 칼날)을 하부 칼날의 전단선에 평행 한 축을 중심으로 상부 칼날을 왕복원호 운동을 시키는 방식이다. 스윙식 전단기는 상하 칼날의 틈새 조정은 그림 3-8에 나타낸 것처럼 회전 부분의 편심 축에 따라 용이하게 할 수 있는 장점이 있다. 일반적으로 전단각 은 일정하지만 길로틴식에 비교하여 저비용으로 제조할 수 있다. - 136 -
    • 4편 검사기준 제 - 137 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 1. 일반기준 육안검사 (가) 프레스 및 전단기(이하 “프레스등”이라 한다) 는 작업자의 신체조건 등이 고려되어 작업자의 안전이 확보될것 (나) 외관은 날카로운 모서리나 돌출부가 없을 것 (다) 방호장치는 프레스 등의 구조 및 운전조건에 적합한 형식의 것일 것 (라) 프레스 등의 브레이크, 클러치 및 유압계통 등 에는 접촉에 의한 화상을 방지하기 위해 보호 판 또는 단열조치 등으로 작업자를 보호될 것 2. 압력능력의 표시등 육안검사 (가) 프레스 등의 본체, 슬라이드 등의 전면에는 압 력능력(전단기는 전단능력)을 알아보기 쉽게 표지 를 관리할 것 (나) 프레스 등의 본체 전면 또는 측면에는 다음의 제원이 표시된 이름판이 붙어 있을 것 ① 프레스의 압력능력(전단기는 전단능력) 및 규격 ② 형식번호 및 제조번호 ③ 제조자명 ④ 제조연월 ⑤ 안전인증의 표시 - 139 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 3. 외관 및 조립상태 육안검사 (가) 프레스 등의 구조물이나 주요부품은 균열 또는 손상 등이 없도록 관리할 것 (나) 다음의 볼트, 너트 등에는 풀림이 없거나 또는 풀림방지 조치를 할 것 ① 타이로드, 기초볼트 등 체결의 이상 유무 ② 공기탱크, 오일탱크 및 볼스터 등의 조립 또는 설치의 이상 유무 ③ 실린더나 램 고정부 등의 이상 유무 ④ 클러치, 브레이크, 기어 및 크랭크샤프트 등 회 전부 이상 유무 ⑤ 슬라이드 및 작동부 등의 이상 유무 ⑥ 칼날과 판압장치의 고정 이상 유무 ⑦ 기타 하우징과 구조부분의 연결의 이상 유무 4. 도장 육안검사 프레스 등의 본체 등은 표면 및 도장상태는 녹, 벗 겨짐 또는 부풀어 오름 등이 없도록 할 것 5. 슬라이드 육안검사 슬라이드는 습동면과 금형 또는 전단날 고정부 등 은 마모, 균열 또는 손상 등이 없고, 슬라이드는 원 활하게 작동되도록 할 것   - 140 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 6. 작업용 발판 육안검사 (가) 프레스 등의 상부에 작업용 발판을 설치하는 경우 보 도면이 쉽게 미끄러지거나 넘어지지 않도록 할 것 줄 자 (나) 높이 2m 이상 작업용 발판을 사용하는 경우에는 다 음에 안전난간 기준을 준수할 것 ① 상부난간대는 바닥면으로부터 90㎝ 이상 120㎝ 이하 에 설치하고, 중간난간대는 상부난간대와 바닥면 등 의 중간에 설치할 것 ② 발끝막이판은 바닥면등으로부터 10㎝ 이상의 높이를 유지할 것 7. 사다리 육안검사 프레스 등에 고정식 사다리가 설치된 경우 다음 각 목에 줄 자 적합한 구조를 준수할 것 (가) 발판의 간격은 250㎜ 이상 350㎜ 이하의 등간격 일 것 (나) 발판측면과 프레스 등의 측면과의 근접 수평거리는 150㎜ 이상일 것 (다) 발이 미끄러지거나 빠지지 않는 구조일 것 (라) 고정시 사다리의 기울기는 90도 이하로 하고, 높이 7m 이상인 경우 바닥으로부터 높이가 2.5m되는 지 점부터 등받이울을 설치할 것 (마) 사다리의 상단은 걸쳐놓은 지점으로부터 60㎝ 이상 올라가도록 할 것 (바) 상부의 높이가 6m를 초과하는 것은 상부에 작업자의 유무를 표시하는 장치를 설치할 것 - 141 -
    • 검사항목 검사방법 8. 타이 로드 내용 및 판정기준 육안검사 프레스의 프레임이 크라운, 업라이트(Upright) 및 베드 등으로 분리되어 있는 구조에 체결하는 타이로드, 너트 등은 다음 각 목과 같이 관리할 것 (가) 타이로드는 이음매가 없을 것 (나) 타이로드의 나사산의 방향은 상․하 반대일 것 (다) 타이로드와 너트는 체결된 상태에서 프레스의 압력능 력에 상응하는 인장 및 압축에 견딜 수 있는 강도를 가질 것 (라) 업라이트는 프레스의 압력능력에 상응하는 압축에 견 딜 수 있는 강도를 가질 것 9. 볼스터 육안검사 프레스 등의 베드상부에 볼트 등으로 체결되어 있는 볼스터 등 등은 다음 각 목과 같이 할 것 (가) 볼스터는 압력능력에 상응하는 압축력에 견딜 수 있는 강도를 가질 것 (나) 볼스터는 상․하면은 평행 및 진직도를 유지하고 있을 것 (다) 상면은 필요한 금형부착을 위하여 마모, 변형, 균열, 손 상 등이 없을 것 - 142 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 10. 기계 프레스의 크랭크축 ① 육안검사 ② 치수측정(철자, 퍼스) (가) 외관상 이상이 없어야 한다. (나) 크랭크축 웨브부분의 상부간격과 하 부간격은 그림 1-1에 있어서 a-b 〈ℓ/50이어야 한다. 11. 기계 ① 육안검사 ◦ 기계프레스 운전시 기어 및 피니언는 다음 각 목과 같이 할 것 (가) 외관, 내면 및 치면에는 균열 또는 손상이 없을 것 (나) 치면의 심한 마모 등으로 인한 과 다한 소음이 없을 것 (다) 치면에는 적정한 윤활이 될 것 프레스의 ② 소음측정 기어 등 ③ 표면온도측정 - 143 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 12. 기 프 스 플 ◦ 다이얼게이지로 검사 ◦ 반경 500㎜에서 a의 길이는 계레의 라 이 및주 어 휠 기 ◦ 육안검사 - 미끄럼 베어링의 경우는 1㎜이하이고 - 구름베어링의 경우는 0.5㎜이하이어 야 한다. ◦ 균열, 손상 등 외관상 이상이 없을 것 13. 기 프 스 계레의 회 캠스 치 전 위 ◦ 육안검사 ◦ 변형ㆍ흔들림, 연결부분의 풀림 등이 없어야 한다. ◦ 작동상태가 정상이어야 한다. - 144 -
    • 검사항목 검사방법 14. 기계프레스의 ① 게이지로 검사 슬 라 이 딩 핀 ② 육안검사 클러치 (가) 클러치핀 (나) 클러치핀 ① 육안검사 받침대 ② 게이지로 검사 내용 및 판정기준 (가) 압입능력에 따른 마멸한도(R의 단위 : ㎜) - 30Ton 이하 : 3R이하 - 30Ton 초과 100Ton이하 : 4R 이하 - 100Ton초과 : 5R이하이어야 한다. (나) 파손 및 균열이 없어야 한다. - 압입능력에 따른 마멸한도는 (R의 단위 : ㎜) 30Ton이하 : 2R이하 30Ton초과 100Ton이하 : 3R이하 100Ton초과: 4R이하이어야 한다. - 145 -
    • 검사항목 (다) 클러치 작동용캠 검사방법 내용 및 판정기준 ◦ 버니어 캘리퍼스로 (다) 압력능력에 따른 캠의 운동거리는 측정 다음과 같다. - 클러치를 떼었을 때 클러치 작동용 캠이 클러치핀으로부터 운동방향으로 되돌 아오 거 를측 는 리 정 (라) 클러치 브래킷 - 30Ton 이하 : 1㎜이하 - 30Ton 초과 100Ton이하 : 1.5㎜이하 - 100Ton초과 : 2㎜이하이어야 한다. ◦ 틈새 게이지 검사 (라) 전후좌우 방향의 틈새가 0.3㎜ 이하이 - 캠의 스라이드 부 어야 한다. 분의 마모 상태를 측정 - 146 -
    • 검사항목 (마) 스프링의 이완상태 검사방법 ◦ 육안검사 내용 및 판정기준 (마) 파손 또는 흔들림이 없어야 한다. (바) 클러치 연결 ◦ 버니어 캘리퍼스로 (바) 핀의 지름 및 핀 구멍과의 차이는 1㎜ 측정 이하이어야 한다. 부 핀및핀 멍 위 구 - 핀의 지름 및 핀 의 구멍을 측정 - 147 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 (사) 크랭크축과 ◦ 버니어 캘리퍼스로 (사) 압력능력에 따른 틈새 커플링을 측정 - 30Ton이하 : 0.5㎜이하 고 하 키 정 는 이 - 슬라이드를 하사 - 30Ton초과 100Ton이하 : 1㎜이하 점에 고정시키고 클러치측 외주의 - 100Ton초과 : 1.5㎜이하이어야 한다. 틈새를 검사한다. ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭ - 148 - 스프링누르개 연결핀 클러치작동캠 주기어 크랭크샤프트 주기어 부시 커플링 클러치핀 클러치핀붙임쇠 클러치핀 누름스프링 클러치브래킷 앤드캡 볼트 커플링 키이
    • 검사항목 검사방법 (아) 주기어 또는 ◦ 육안검사 플라이휠 보스 면 및 커플링 내용 및 판정기준 (아) 손상부분의 면적은 전면적의 1/3이 하이어야 한다. (자) 클러치 핀과 ◦ 버니어 캘리퍼스로 (자) 클러치핀의 홈폭 또는 클러치핀 내 경과 클러치 커플링의 측정 핀의 폭 또는 핀의 외경과의 차이는 1㎜ 슬라이드면 이하이어야 한다. - 149 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 15. 기계프레스의 ◦ R-게이지로 롤링 (가) 압력능력에 따른 마멸상태는 (R의 단 롤링키클러치 키 및 백롤링키를 위 : ㎜) (가) 롤링키 및 분해하여 마멸부분 - 30Ton이하 : 2.5R이하 을 검사 - 30Ton초과 100Ton이하 백롤링키 모 서리 상태 : 5R이하 - 300Ton초과 : 6R이하이어야 한다. (나) 중앙의 클 ◦ R-게이지 검사 러치링의 상태 (나) 압력능력에 따른 마멸상태는 (R의 단 위 : ㎜) - 30Ton이하 : 3R이하 - 30Ton초과 100Ton이하 : 6R이하 - 300Ton초과 : 7R이하이어야 한다. - 150 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 (다) 클러치 작 ◦ 틈새게이지 검사로 (다) 틈새가 3㎜이하이어야 한다. 동용 캠과 내측 내측클러치링 외주 클러치링과의 의 틈새를 검사 틈새 (라) 각 부분 키 ◦ 주기어 또는 플라 (라) 틈새가 없어야 한다. 상태 이휠을 분해하여 내측, 외측 및 중 앙의 각 클러치링 을 회전방향으로 움직이면서 틈새 유무를 검사 - 151 -
    • 검사항목 검사방법 (마) 스프링의 이 ◦ 육안검사 상유무 내용 및 판정기준 (마) 파손 또는 처짐이 없어야 한다. (바) 클러치 연 ◦ 버니어 캘리퍼스로 (바) 핀의 지름과 구멍지름의 차이가 1㎜이 결부의 핀 및 측정 하이어야 한다. 핀구멍 - 152 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 (가) 누름판의 움직임이 원활하고 기민하 16. 기계프레스의 ① 작동상태검사 여야 한다. 마찰클러치 슬라이드를 하사점 (건식) 에 정지시킨 상태에 서 주전동기를 정지 (가) 누름판 하고 클러치를 미동 (나) 라이닝 으로 작동시키면서 (다) 기타부품 누름판의 작동이 원 활한지 수회검사 ② 틈새게이지검사 (나) 누름판의 스트로크는 제작회사가 정 누름판의 스트로크 한 범위내에 있어야 한다. 를 검사 ① 라이닝은 균열 또는 심한 편마멸이 ③ 육안검사 없어야 한다. (1) 라이닝의 균열 ② 파손, 마멸, 비틀림 및 스플라인 등 또는 마멸상태 손상이 없고, 라이닝의 작은 나사 를 검사 로 부착되어 있는 것은 나사 등의 (2) 각 부품의 균 머리에 마멸이 없어야 한다. 열, 손상, 헐거 움, 편마멸, 작 은 나사머리의 마멸 등이 있 는지 검사 - 153 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 17. 기계프레스의 ◦ 틈새게이지 검사 습식마클러치 (가) 마찰판, 누 름판, 지탱판 및 스프링 (나) 윤활유의 누 설, 오염 적정 량 확인 (가) 누름판의 틈새는 제작회사가 지정한 범위내에 있어야 한다. (나) 누설 및 오염이 없고 적정량이 유지되 어야 한다. 18. 기계프레스의 ◦ 육안검사 및 버니 (가) 라이닝 어캘리퍼스로 측정 ① 마멸량은 제작회사가 정한 범위내 이 밴드 또는 슈 어야 한다. - 브레이크를 분해 우브레이크 하여 균열, 마멸 ② 균열 또는 심한 편마멸이 없어야 한다. (가) 라이닝 ③ 라이닝 고정나사 머리 등에 마멸이 없 상태를 검사 어야 한다. ④ 기름기가 묻어있지 않아야 한다. - 154 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 (나) 드럼 마찰면 ① 육안검사 (나) 드럼 및 드럼 고정 ② 버어니어캘리퍼스 ① 손상된 면적은 전마찰 면적의 1/3이어 야 한다. 키 로 측정 : 브레 이크를 분해하여 ② 드럼 연결측 외주의 틈새는 0.2㎜이하 드럼을 손으로 이어야 한다. 회전시켜 장착된 축의 외주에 대 하여 검사 (다) 체결스프링 ◦ 작동상태검사 : 일 (다) 파손 또는 비틀림이 없으며 정확히 조정되어 있어야 한다. 행정운전을 하면서 스프링의 조립상태 를 여러번 검사 - 155 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 (라) 슈 또는 밴드 ◦ 육안검사 : 지지 (라) 균열 또는 손상이 없어야 한다. 핀, 스프링용 볼 트, 너트의 이상 유무를 검사 (마) 공압 실린더 ◦ 육안검사 : 브레 (마) 마멸, 파손, 비틀림 또는 손상이 없어 야 한다. 및 스프링 이크를 분해하여 마멸, 손상, 파손 과 비틀림이 있 는지 검사 ① 브레이크 슈 ② 블레이크 슈 ③ 브레이크 드럼 ④ 슈부착스터드 ⑤ 지점핀 ⑥ 브레이크 피스톤 ⑦ 피스톤 패킹 ⑧ 피스톤 커버 ⑨ 브레이크 조정 볼트 ⑩ 브레이크 스프링 ⑪ 브레이크 스프링 가이드 ⑫ 스트로크 조정볼트 - 156 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 19. 기계프레스의 작동상태검사 및 육 (가) 누름판의 움직임이 원활 또는 민첩하 디스크브레이크 안검사 여야 한다. (가) 누름판 (1) 주전동기를 정지 (나) 라이닝 하고 브레이크를 (나) 라이닝의 마멸량은 제작회사가 정한 미동으로 작동하 한도내에 있고 라이닝은 균열 또는 심한 편마멸이 없으며 기름이 묻어 여 누름판의 작 있지 않아야 한다. 동을 수회 검사 라이닝 체결용 작은 나사 등의 머리 (2) 라이닝의 마멸상 에 마멸이 없어야 한다. 태를 검사 (3) 각 부품의 균열, 손상헐거움, 마멸, 작은나사 머리의 마멸상태를 검사 ① 브레이크 드럼 ② 브레이크 허브 ⑤ 축단와셔 ⑥ 연결핀 ⑦ 마찰판 ⑧ 라이닝 ⑩ 누름판 ⑪ 스프링 ⑫ 실린더 ⑬ 조정용시임 󰊘 󰊉 피스톤패킹(外) 󰊙 󰊉 피스톤패킹(內) 󰊒 󰊊 실린더부착용 볼트 󰊓 󰊊 피스톤 󰊔 󰊊 급기구 󰊕 󰊊 스페이서 - 157 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 20. 기계프레스의 ◦ 다이알게이지 검사 (가) 하사점에서의 표시계의 지시는 정확 회전각도표시 하여야 한다. 계 (가) 회전각도 표시 (나) 클러치부의 ◦ 회전각도 표시계 (나) 핀클러치 및 키클러치 프레스의 정지 정지각도 각도 10°이내이어야 한다. 검사 1행정 운전 을 하여 상사점과 실제의 정지각도 를 여러번 검사 - 158 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 (다) 오버런 감 ◦ 브레이크 동작시간 (다) 크랭크 축 등의 정지각도가 오버런 감 지장치 을 지연시켜 오버 지장치 설정위치의 각도를 초과할 때 런감지 장치를 작 실제로 작동하여야 한다. 동시켜 검사 21. 기계프레스의 ◦ 작동상태검사 (가) 오동작 연속동작 등이 없어야 하며 일 행정후 상사점위치에서 정지하여야 한다. 정지기구 주전동기를 가동시 (가) 일행정 일정 킨후 누름버튼 등을 지기구 눌러서 운전하거 , 나 또 푸 (foot)스위 는 트 치 등을 밟아서 운 전하면서 작동상태 를 수회검사 - 159 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 (나) 제작회사가 지정한 최대정지 시간이 (나) 급정지기구 ◦ 작동상태검사 내에서 확실히 급정지 하여야 한다. 운동중에 누름버 튼에서 손을 떼거 나 또는 손으로 광선을 차단 작동 시켜서 최대 정지 시간을 측정 가능 한 장치에 따라 수회검사 - 160 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 (다) 비상정지장 ① 육안검사 치의 버튼 (라) 최대정지 시간 등 (다) 손상이 없어야 한다. 비상정지버튼의 비상정지버튼을 원상복귀하지 않은 손상 유무를 검사 상태에서 슬라이드가 작동하지 않아 ② 작동상태검사 야 한다. 운전 중에 비상정지 (라) 최대 정지시간내에 비상정지가 되어 버튼을 눌러서 작동 상태를 수회검사 - 161 - 야 한다.
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 22. 기계프레스의 ◦ 육안검사 (가) 마멸, 균열, 손상 등이 없고 슬라이드가 슬라이드 등 습동면, 금형 부착 원활하게 작동되어야 한다. (가) 슬라이드 부 등에 이상 유무 및 슬라이드 작동 상태를 검사 (나) 커넥팅 스크 ◦ 작동상태검사 (나) 볼트 너트의 조임상태는 확실하여야 한다. 루 및 커넥 체결상태를 토크렌 팅로드 치 등으로 확인 (연결나사 및 연결봉) ① 슬라이드 ② 커넥팅스크류 ③ 커넥팅로드 ④ 커넥팅스크류록너트 ⑤ 플랜지 ⑥ 분할베어링 ⑦ 받침판 ⑧ 셩크조임볼트 ⑨ 카운터밸런스 스프링 ⑩ 커넥팅 스크류의 구면 ⑪ 스라이드 핀 ⑫ 커넥팅로도 분할고정 볼트 - 162 -
    • 검사항목 검사방법 (다) 슬라이드조 ① 스패너 검사 절장치 ② 작동검사 (라) 리 스 미트 위치 (마) 연결봉 내용 및 판정기준 (다) 슬라이드의 조절량의 전범위에 있어 서 원활하게 작동하여야 한다. (라) 슬라이드의 상하한 리미트스위치의 작동은 확실하여야 한다. (마) 슬라이드의 연결봉, 스프링은 헐거 움이 없고 손상이 없어야 한다. (바) 인터록 기구에 이상이 없어야 한다. (바) 인터록 - 163 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 23. 카운터밸런스 ① 스패너 검사 카운트 밸런스는 외관에 이상이 없고, 정상적으로 작동되도록 관리할 것 24. 푸트스위치 푸트로 조작되는 페달 또는 스위치에 설치되어 있는 덮개는 변형 등 이상 이 없도록 할 것 ① 육안검사 ② 작동검사 - 164 -
    • 검사항목 25. 안전블럭 (가) 인터록 검사방법 ① 육안검사 ② 작동검사 안전블럭 등은 다음 각 목과 같이 할 것 (가) 설치된 안전블럭은 슬라이드의 작동과 인터로크 기구가 정상 적으로 작동할 것 (나) 안전플러그는 각 조작위치마다 비치해야 하며, 정상적으로 작 동할 것 ① 육안검사 ② 작동검사 기계프레스는 클러치가 접속된 상태 로 슬라이드가 정지되는 경우에는 주 전동기가 구동되지 않도록 할 것 (나) 설치위치 26. 주전동기 내용 및 판정기준 - 165 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 27. 기 .액 프 스 ① 육안검사 계 압레의 (가) 클러치 브레이크 제어용 전자밸브 공압계통 ② 작동상태검사 ① 손상등 외관상 이상이 없으며 흡기 (가) 클러치 브레 (1) 슬라이드를 하사 또는 배기시에 이상음이 없어야 한다. 이크 제어용 전 점에서 정지시킨 ② 확실히 작동하며 이상이 없어야 한다. 자 밸브 상태에서 주전동 기를 정지시키고 작동상태를 검사, 외관의 이상 유 무, 흡기 및 배기 시 이상음의 발 생유무 검사 (2) 복식 밸브는 각각 한방향의 밸브를 정지작동 시켜서, 수동으로 각각의 전자밸브 기능을 검사 〔단동식〕 〔복동식〕 - 166 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 (나) 압력조정밸브 (나) 압력 조정밸 ① 육안검사 브 및 압력계 (1) 압력조정 밸브를 ① 정상적인 상태에 있어야 한다. 조작하여 압력변 화의 상태를 압 력계에 의하여 ② 압려계들의 지시치가 같아야 한다. 검사 (2) 압력계의 지시를 에어라인 압력계 의 지시와비교해 서 검사 (다) 압력스위치 (다) 압력 스위치 ① 육안검사 ① 파손ㆍ변형 등이 없어야 한다. ② 작동상태검사 압력조정밸브 및 압 ② 제작회사가 지정하는 압력에서 확실하 게 작동하여야 한다. 력계에 의하여 작 동압력을 검사 - 167 -
    • 검사항목 (라) 공기탱크 검사방법 내용 및 판정기준 ① 육안검사 (라) 공기탱크 ② 측정 ① 파손ㆍ변형 등이 없어야 한다. ② 상두께는 계산 두께 이상일 것 (가) 가드를 닫으면 슬라이드가 작동하고 또 한 슬라이드가 작동 중에는 가드를 열 수가 없어야 한다. 28. 기계프레스의 가드식 방호장치 (가) 가드와 ① 검사상태검사 작동부분 ② 육안검사 덮개를 떼어서 손 상, 변형, 설치 상 태를 검사 (다) 가드지지용 육안검사 와이어로프 (라) 고정볼트 및 고정판 ◦ 육안검사 및 스패 (나) 외관 (나) 외관상 손상, 변형 및 헐거움 등이 없 어야 한다. (다) 와이어클립의 연결은 확실하여야 한다. (라) 손상, 마멸, 이완, 탈락 등의 이상이 없어야 한다. 너 검사/ 구동부의 부착부, 가드연결 부 및 고정핀 등 의 이상 유무를 확인 - 168 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 (마) 가드개방 고 ◦ 육안검사 정용 장석 개방한 가드를 고 정하고 이상 유무 를 검사 (마) 손상, 변형이 없고 가드의 고정은 확 실하여야 한다. (바) 가드인터로크 ◦ 육안검사 용캠 (사) 가드로크장치 ◦ 육안검사 (아) 가드작동용 전자밸브 ◦ 육안검사 및 작동 상태검사/주 전동 기 정지시 외관상 이상 유무 및 누 름버튼을 조작하여 전자밸브의 작동상 태를 검사 (바) 마멸, 균열, 손상이 없고 연결나사의 풀림이 없어야 한다. (사) 마멸, 균열, 손상이 없고 연결나사의 풀림이 없어야 한다. (아) 손상이 없으며, 흡기 또는 배기시에 이상음이 없어야 한다. (자) 완충고무 및 ① 육안검사 리미트(연동) ② 작동상태검사 주전동기를 정지 스위치 하고 누름버튼 등 을 조작하여 스위 치의 작동상태를 검 사한다. (자) 열화 또는 손상이 없을 것 리미트(연 동)스위치는 전장에 걸쳐 기능이 확실 할것 - 169 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 29. 기계프레스의 ◦ 육안검사 양수조작식 방 누름버튼 등을 분 호장치 해하여 손상, 이물 (가) 누름버튼 질, 오염상태를 검 사 (나) 연결구와 배 ◦ 육안검사 선의 이상 유무 (가) 외관 및 누름버튼의 보호링은 이상이 없고 누름버튼의 내측간격은 300㎜이 상이며 위험한계와의 설치거리가 적 합하여야 한다. (나) 커넥터 등은 손상이 없어야 한다. 소선의 연결이 확실하고 풀림이 없어 야 한다. (다) 양수 동시조 ◦ 작동상태검사 작의 기능 확인 (1) 주전동기를 작 동시켜 누름버 튼 1개씩 여러 번 조작하여 검 사 (라) 일 행정 마다 (2) 슬라이드 작동 정지 확인 중에 누름버튼 에서 한손을 떼 어서 검사 (3) 누름버튼을 양 손으로 여러번 눌러서 검사 (다) 양손으로 조작하지 않으면 슬라이드가 작동하지 않아야 한다. 확실히 정지하여야 한다. (라) 일행정마다 확실히 정지하여야 한다. - 170 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 30. 기계프레스의 ① 육안검사 덮개를 떼어서 손 광전자식 방 상, 변형, 오염상 호장치 태를 검사 (가) 투광기 및 수광기의 상태 ② 작동상태검사 (1) 투광된 광선을 차단하여 작동 상태를 검사 (2) 광축의 범위를 측정 (가) 손상, 변형, 오염이 없어야 한다. ① 확실히 작동하여야 한다. ② 지정한 위치에 정확하게 설치되어 있어야 한다. ③ 위험한계밖에 안전거리를 유지하여 설치되어 있어야 한다. (3) 광축면과 위험한계 와의 거리를 측정 (나) 투광램프(백 ① 손상, 변형, 오염 열 구 경 전 의 우) 검사 ② 수광축에의 투영상 태를 확인 (다) 반도체 발광 ◦ 전원을 투입한 후 표시램프의 손상, 소자 광축의 어긋남 여 (표시램프) 부를 검사 (라) 투광기와 수 ◦ 고정장치의 마모, 변형에 의한 작업 광기의 고정 중 위치변형 유무 상태 검사 (나) 손상, 변형, 오염이 없어야 한다. 수광부에 확실히 투영되어야 한다. (다) 표시램프는 확실한 표시를 하고 있어 야 한다. (라) 고정나사, 연결부 등의 마모변형이 없 어야 하며 프레스의 진동충격에 의한 광축의 어긋남이 없어야 한다. - 171 -
    • 검사항목 검사방법 31. 기계프레스의 ① 육안검사 손쳐내기식 방호장치 (가) 손 내 봉 쳐 기 의 길이 및 진폭 (나) 방 반 설 호 의 치 ② 작동상태검사 (다) 진폭의 크기 32. 기계프레스의 수인식 방호장치 (가) 수인량 (나) 로프를 당 기는 스프링 내용 및 판정기준 (가) 부착부분, 연결부분의 풀림, 마모, 파 손의 유무 확인. (나) 슬라이드가 하강하여 금형이 맞물리기 전에 완전히 손을 쳐내도록 조정되어 있는가 확인 (다) 제수봉이 통과한뒤 방호판이 위험부분 을 커버하고 있을 것. (가) 손을 끌어당기는 끈의 길이는 작업에 맞게 조정 할 수 있어야 하며 당기는 량은 보스터 전후 길이의 1/2이상일 것 (나) 수인끈의 재료는 합성섬유이고 지름이 4mm이상일 것 수인 끈의 손상이 없을 것. 너트간의 손상․마모가 없을 것. - 172 -
    • 검사항목 33. 기계. 액압프레 스의 전기계통 (가) 배선 검사방법 내용 및 판정기준 육안검사 및 절연저항 (가) 견고히 접속되어 있고 노후 또는 손상 ① 전선의 접속상태, 이 없어야 한다. 노후 및 손상의 유무를 검사 (나) 절연저항 ② 절연저항계로 전 (나) 절 저 의 값 전 기 V/(1,000+KW Ω 연 항 은 동 )M 동기 및 전선로 이상이고 배선의 절연저항은 다음값 이상 측정 이어야 한다. 대지전압 150V이하 : 0.1MΩ 대지전압 150V초과 300V이하 : 0.2MΩ 사용전압 300V초과 400V미만 : 0.3MΩ 사용전압 400V이상 : 0.4MΩ (다) 접지 ③ 접지선의 접속 (다) 확실하게 접속되어져 있어야 한다. 상태를 검사 - 173 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 (라) 리미트스위 ① 작동상태검사 치 및 릴레이의 주전동기를 정지 작동상태 (라) 외관상 이상이 없어야 하며 작동상태 에 이상이 없어야 한다. 하고 리미트스위 치를 손으로 작동 시켜 검사 ② 릴레이의 점검과 코일의 변색, 소 변색, 소손이 없고 가동철심과 고정철 심 사이에 이물질, 오물이 끼여 있어서 는 안된다. 손 이상 유무를 검사 (마) 인입개폐기, ◦ 육안검사 (마) 제작사가 지정하는 정격용량의 것을 사용하여야 한다. 퓨즈 등 - 174 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 (바) 배전반, 제 ① 육안검사 어반, 작반 및 (1) 덮개, 문짝 등을 열고 내부에 있는 분전반 각 부 기름, 먼지 등 분의 취부부분 이물질의 혼입유 무를 검사 (2) 단자의 이상 유무 를 검사 (바) 이물질의 혼입이 없어야 한다. 풀어짐 또는 소손이 없어야 한다. 소나사의 탈락, 이완 등 을 검사 방진장치의 이 상 유무를 검사 (사) 전환 키 스위치 키 스위치의 흔들림 및 유무를 조사한다. 키 스위치를 각 전환 (사) 흔들림 또는 망가짐이 없을 것. 스위 치의 전환에 의한 기계가 각 전환 위 치에 있어서 표시된 동작을 할 것 위치에 세트하고 운전 상태를 수회 조사한다. (아) 표시램프 전원을 넣어서 운전 (아) 정상 상태일 것 가능한 상태로 표시 램프의 표시를 조사 한다. - 175 -
    • 검사항목 34. 액압프레스의 램 및 관련장치 (가) 램 및 램 취부 부위 (나) 슬라이드 검사방법 내용 및 판정기준 ① 육안검사 (가) 램 램 표면의 이상 ① 기름누설의 원인이 되는 흠이 없어야 유무를 검사 한다. ② 스패너 검사 ② 똑같이 체결 부착되어져 있어야 패킹 체결 부착 한다. 상태를 스패너 등으로 확인 ③ 적정하게 체결되어 있을 것 ③ 램 취부 볼트의 체결상태를 스패 ④ 파손 또는 변형이 없을 것 너 등으로 조사 한다. ④ 램 취부판의 손 상 및 변형의 유 무를 조사한다. ◦ 육안검사 및 기능 검사 습동면, 금형 부착 등 외관상 이 상의 유무를 검사 (나) 마멸, 균열, 손상 그 이외 기타 외관 상 이상이 없고, 또한 슬라이드가 원 활히 작동하여야 한다. - 176 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 (다) 리미트 스위 치 등의 위치 검출장치 및 체결부 ◦ 육안검사 (1) 파손, 변형 그 이외 기타의 이 상 유무를 검사 (다) 파손, 변형 그 외의 기타 외관상에 이 상이 없어야 한다. 체결볼트의 풀림이 없어야 한다. (2) 체결상태를 스패 너 등으로 확인 (라) 안전블럭 ① 육안검사 (라) 파손, 변형, 체결볼트의 풀림, 체인 외관상에 이상유무 손상 기타 외관상 이상이 없어야 한 를 검사 다. ② 작동상태검사 연동기구의 이상유 무를 검사 - 177 - 슬라이드 작동전원과 확실하게 연 동되어야 한다.
    • 검사항목 35. 액압프레스의 유압계통 (가) 유압펌프 (나) 압 조 밸 력 정 브 검사방법 내용 및 판정기준 (가) 정상적인 상태에 있을 것 ◦ 작동상태검사 (1) 유압펌프를 운전 하면서 소음, 진 동, 발열 및 축 흔들림에 대하 여 검사한다. 유격이 없어야 한다. (2) 전동기와 유압펌 프와의 축결합을 회전방향으로 움직이면서 결함 키이의 유격을 검 사 ◦ 압력계 검사 (나) 제작회사가 지정하는 압력의 범위를 (1) 압력조정밸브를 만족하여야 한다. 조작하여, 설정 압력을 최저압 에서 최고압까 압력계 눈금의 ±1 눈금의 범위 내 지 변화시켜서 에서 있어야 한다. 압력계로 검사 (2) 제작회사가 지정 하는 최고압력의 80% 이상에 압 력을 설정하고, 압 력의 안정성을 압 력계로 검사 - 178 -
    • 검사항목 (다) 압력계 검사방법 내용 및 판정기준 ① 압력을 상승 및 (다) 압력을 0으로 했을 때, 압력계의 하강시켜서 압력 지침이 0을 지시하여야 한다. 프레스에 최고 사용압력이 작용할 계의 지시를 검 경우 압력계 게이지의 지침은 게 사 이지판의 2/3지점을 가르킬 수 있 ② 압력계용량의 적 는지를 확인 정성 검사 (라) 압력 스위치 ① 작동상태검사 (라) 설정압력에서 확실하게 작동하여야 한다. 제작회사가 지정하 는 압력의 범위내에 서 압력스위치의 설 정압력을 변화시켜 압력계에 의하여 작 동압을 수회검사 - 179 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 (마) 유면계 ① 육암검사 (마) 현저한 오염 또는 손상이 없어야 심한 오염과 손 한다. 상의 유무를 검 사 (바) 작동유 ① 육안검사 (바) 유량이 적정하여야 한다. (1) 유량을 유면계에 이물의 혼입, 유화, 변색 또는 현 의하여 검사 저하게 오염되어있지 않아야 한다. (2) 기름을 채취하여 이 유 를검 상 무 사 - 180 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 36. 액압프레스의 정지기구 (가) 일행정 일 정지 장치 ◦ 작동상태검사 주전동기를 가동시 킨 후 누름버튼을 누른다든지 또는 푸트스위치를 밟아 서 작동상태를 수 회검사 (가) 오동작, 연속동작 등이 없어야 하며 일행정에서 상한 위치에 정지하여야 한다. (나) 급정지 기구 ◦ 작동상태검사 운전중에 누름버튼 에서 손을 떼거나 손으로써 광선을 차 단하여 급정지장치 를 작동시켜서 최 대정지 시간을 측 정 가능한 장치에 의하여 수회검사 (나) 제작회사가 지정한 최대 정지시간이 내에서 확실히 급정지 하여야 한다. - 181 -
    • 검사항목 (다) 비상정지장치 검사방법 내용 및 판정기준 ① 육안검사 (다) 손상이 없어야 한다. 비상정지버튼의 손상유무를 검사 ② 작동상태검사 운전중에 비상정 지버튼을 눌러서 작동상태를 수회 검사 37. 액압프레스의 관성 하강치 ① 최대정지시간내에 비상정지가 되어 야 한다. ② 비상정지버튼을 원상복귀하지 않은 상태에서는 슬라이드가 작동하지 않아야 한다. ◦ 작동상태검사 비상정지버튼을 눌러서 작동상태 를 수회검사 액압프레스의 술라이드가 최대속도로 하강하고 있는 경우에 급정지기구나 비상정지스위치를 작동시켰을 때 당 해 슬라이드의 관성하장치는 50톤 이하는 50㎜, 50톤 초과 300톤 이상는 100㎜, 300톤 초과는 150㎜ 이하일 - 182 -
    • 검사항목 검사방법 38. 액압프레스의 가드식 방호 장치 (가) 가드와 작 ① 검사상태검사 동부분 내용 및 판정기준 (가) 가드를 닫으면 슬라이드가 작동하고 또한 슬라이드가 작동 중에는 가드를 열 수가 없어야 한다. 외관상 손상, 변형 및 헐거움 등이 없어야 한다. ② 육안검사 덮개를 떼어서 손 상, 변형, 설치 상 태를 검사 (나) 가드지지용 ◦ 육안검사 (나) 와이어로프 (다) 고정볼트 및 ◦ 육안검사 및 스패 (다) 고정용 장석 너 검사/ 구동부의 부착부, 가드연결부 및 고정핀 등의 이상 유무를 확인 ◦ 육안검사 (라) 가드인터로 (라) 크용 캠 및 가 드 크 치 로 장 외관상 이상이 없어야 한다. 와이어클립의 연결은 확실하여야 한다. 손상, 마멸, 이완, 탈락 등의 이상이 없어야 한다. 마멸, 균열, 손상이 없고 연결나사의 풀림이 없어야 한다. (마) 가드작동용 ◦ 육안검사 및 작동 (마) 손상이 없으며, 흡기 또는 배기시에 전자밸브 상태검사/주 전동 이상음이 없어야 한다. 기 정지시 외관상 이상 유무 및 누 름버튼을 조작하여 전자밸브의 작동 상태를 검사 (바) 완충고무 및 ① 육안검사 (바) 열화 또는 손상이 없을 것 리미트(연동) ② 작동상태검사 리미트(연동)스위치는 전장에 걸쳐 스위치 기능이 확실할 것 주전동기를 정지하 고 누름버튼 등을 조작하여 스위치의 작동상태를 검사한 다. - 183 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 (가) 외관 및 누름버튼의 보호링은 이상이 39. 액압프레스의 ◦ 육안검사 양수조작식 방호 누름버튼 등을 분해 없고 누름버튼의 내측간격은 300㎜이 장치 하여 손상, 이물질, 상이며 위험한계와의 설치거리가 적 (가) 누름버튼 오염상태를 검사 합하여야 한다. (나) 연결구와 배 ◦ 육안검사 선의 이상 유무 (나) 커넥터 등은 손상이 없어야 한다. 소선의 연결이 확실하고 풀림이 없어 야 한다. (다) 양손으로 조작하지 않으면 슬라이드 (다) 양수 동시조 ◦ 작동상태검사 가 작동하지 않아야 한다. 작의 기능 확인 (1) 주전동기를 작동 시켜 누름버튼 1 개씩 여러번 조작 손을 떼면 확실히 정지하여야 한다. 하여 검사 (라) 일 행정 마다 (2) 슬라이드 작동중 (라) 일행정마다 확실히 정지하여야 한다. 에 누름버튼에서 정지 확인 한손을 떼어서 검사 (3) 누름버튼을 양손 으로 여러번 눌 러서 검사 40. 액압프레스의 ① 육안검사 광전자식 방호 덮개를 떼어서 손 장치 상, 변형, 오염상태 (가) 투광기 및 를 검사 수광기의 상태 ② 작동상태검사 (1) 투광된 광선을 차단하여 작동 상태를 검사 (2) 광축의 범위를 측정 (3) 광축면과 위험한계 와의 거리를 측정 (가) 손상, 변형, 오염이 없어야 한다. ① 확실히 작동하여야 한다. ② 지정한 위치에 정확하게 설치되어 있 어야 한다. ③ 위험한계밖에 안전거리를 유지하여 설치되어 있어야 한다. - 184 -
    • 검사항목 검사방법 내용 및 판정기준 (나) 투광램프(백 ① 손상, 변형, 오염검 (나) 손상, 변형, 오염이 없어야 한다. 열전구의 경우) 사 수광부에 확실히 투영되어야 한다. ② 수광축에의 투영상태 를 확인 (다) 반도체 발광 ◦ 전원을 투입한 후 (다) 표시램프는 확실한 표시를 하고 있 소자(표시램프) 표시램프의 손상, 어야 한다. 광축의 어긋남 여 부를 검사 (라) 투광기와 수 ◦ 고정장치의 마모, 변 (라) 고정나사, 연결부 등의 마모변형이 없 어야 하며 프레스의 진동충격에 의한 광 의고 상 기 정 태 형에 의한 작업 중 위치변형 유무검사 광축의 어긋남이 없어야 한다. - 185 -
    • 5편 방호장치 제 - 187 -
    • 제1장 프레스의 방호장치 1-1. 방호장치의 4가지 기본 기능 프레스의 방호장치는 아래 4가지의 기본 기능 중의 한 가지 이상을 갖는 장 치이다. 첫째, 슬라이드의 작동중에 신체의 일부가 위험 한계에 들어 갈 위험성을 배제 할 것. (예) 가드식 방호장치 둘째, 슬라이드 등을 작동시킬 때 누름보턴에서 손을 떼어 손이 위험 한계 에까지 접근할 동안에 슬라이드가 정지되거나 또는 양손으로 누름버턴을 누르 다가 슬라이드 작동중에 순간적으로 떼어낸 손이 위험 한계에 도달하지 않을 것. (예) 양수조작식 안전일행정 방호장치 또는 양수기동식 셋째, 슬라이드 등의 작동 중에 신체의 일부가 위험 한계에 접근했을 때에 슬라이드 등의 작동을 정지하게 하고, 또한 슬라이드가 정지 중에 신체의 일 부가 위험한계내에 넣었을 때는 슬라이드가 작동되지 않을 것. (예) 광전자식 방호장치 넷째, 위험 한계내에 있는 신체의 일부를 슬라이드의 작동에 연동시켜 위험한계 내에서 제거하는 것이 가능할 것. (예) 수인식 방호장치, 손쳐내기식 방호장치 1-2. 방호장치의 종류 1. 가드식 방호장치 가. 가드의 개폐기구 가드식 방호장치는 다음과 같은 항에 적합한 개폐기구를 구비해야 한다. (1) 인칭(Inching)의 경우를 제외하고 가드를 닫지 않으면 슬라이드를 작동시킬 수 없는 것 (2) 인칭의 경우를 제외하고 슬라이드의 작동중에 가드를 열 수 없도록 한 것. - 189 -
    • (3) 급정지 기구가 없는 포지티브 클러치를 부착한 프레스에 사용하는 것은 슬라이드의 상사점에서 정지를 확인한 후가 아니면 가드를 개 방 할 수 없는 것. (4) 급정지 기구를 가진 프레스에 이용되는 방호장치의 어느 쪽에나 오 버런 감지 장치를 준비해야 하며 액압프레스에 사용하는 방호장치는 슬라이드가 하사점을 지나기 전에 또한 상사점에 정지하기 전에 가 드의 개방을 시작할 수 있는 것 또한 급정지기구를 가진 프릭션 클 러치를 부착한 프레스에 있어서 프레스 및 방호장치의 어느 것이나 오버런 감지장치가 없는 것은 (다)의 구조를 갖추어야 한다. 나. 일행정 일정지기구 가드식 방호장치는 일행정 일정지 기구를 갖춘 프레스에 사용해야 한다. 다. 가드의 구조 (1) 가드의 높이는 부착되는 프레스의 다이 높이 이상(최소 180mm)으로 한다. (2) 가드의 폭과 사용되는 금형의 폭과 관계는〈표 1-1〉에 의한다. 〈표 1-1〉가드의 폭과 금형의 폭과의 관계 가드의 폭(mm) 700 600 500 400 300 200 금형의 최대폭(mm) 700 600 450 300 200 100 (3) 가드의 폭 400mm이하의 것은 측방을 방호하는 가드를 설치할 것. (4) 가드에는 손이나 손가락이 위험 한계에 닿지 않도록 할 것. y = 6 + 0.15 x (x < 160 mm) y = 30 mm (x ≥ 160 mm) 단 x는 개구면에서 위험 영역의 접근점 까지의 최단 거리임 y는 x에 따른 개구부의 유효 높이 - 190 -
    • 안전가드 틈새 〔그림 1-1〕개구부의 허용치수 (5) 가드는 금형의 탈착이 용이하도록 설치하여야 한다. (6) 가드의 용접부위는 완전 용착이 되고 면이 미려하여야 한다. (7) 가드에 인체가 접촉하여 손상될 우려가 있는 곳은 부드러운 고무 등 을 입혀야 한다. (8) 가드 외에 작업에 지장을 주지 않는 한 위험점에 근접할 가능성이 있는 양측면 및 뒷면은 고정커버나 필요하다면 이동 커버로 방호하 여 위험한계내의 인체의 접촉을 차단한다. 라. 가드식 방호장치의 예 다음〔그림 1-2〕에서 나타낸 바와 같이 마찰식 클러치 (Friction Clutch)와 확 동식 클러치 (Positive Clutch) 프레스의 어느 것에나 이용되는 공기 실린더 조작 의 게이트 하강형 가드식 방호장치이다. 먼저 누름보턴을 누르거나 발 스위치를 밟으면 게이트에서 실린더에 의해 하강 하여 위험 한계가 완전히 닫힌 뒤 클러치가 들어 가야만 슬라이드는 하강한다. 가 이드는 크랭크 샤프트의 한 끝에 부착된 캠으로 조작되는 가드 인터록 용 리미트 스위치 LS3에 의해서 슬라이드 하강 중에는 닫혀져 있도록 되어 있다. 슬라이드가 하사점을 통과하면 비로서 가드는 개방된다. - 191 -
    • 한편 슬라이드는 일행정일정지용 리미트스위치 LS1에 의해 상사점에서 정 지한다. 만약 하강중인 가드에 손이나 손가락이 끼게되면 테이프 스위치 LS5 가 작동하여 가드는 즉시 복귀된다. 이때 클러치는 들어가지 않는다. 〔그림 1-2〕에어실린더형 가드식 방호장치 - 192 -
    • 〔그림 1-3〕확동식 클러치 프레스용 인터록이 달린 가드식 방호장치의 예 〔그림 1-3〕은 영국에서 사용되고 있는 인터록 가드식 방호장치이며 확동 식 클러치 C형 프레스에 부착하여 개폐문 A가 붙어 있는 전면의 울과 양측면 의 울이 있으며, 개폐문 A가 닫혀 있을 때는 어떤 방향에서도 금형에 손을 넣 을 수 없다. A가 완전히 닫혀졌을 때 비로소 클러치 기구 B가 작동하도록 개 폐문 A와 클러치 기구 B가 기계적으로 인터록되어 있다. 또 슬라이드가 작동하고 있을 때는 크랭크 샤프트 끝의 캠 C 때문에 개폐 문 A가 열리지 않게 되며, 클러치가 끊어져 슬라이드가 상사점에서 정지한 뒤 비로서 문 A가 열리게 되어 있다. 마. 가드식의 특징 가드식 방호장치는 일반적으로 2차 가공에 적합하다. 이 장치는 프레스의 고장에 따른 연속행정에서는 가드를 슬라이드 하사점에서 개방하지 않고 상사 점에서 슬라이드의 정지를 확인한 후에야 개방하는 방식이 아니면 효과가 없다. - 193 -
    • 이 상사점 개방 방식은 프레스 작업의 능률이 대폭적으로 떨어지는 것도 부정 할 수 없다. 그러나 핸드 인 다이 (Hand In Die)의 작업방식 중에서는 가장 안전한 방호장치이다. 또 가드를 두께가 5mm 이상의 투명 프라스틱 판으로 만든다면 만일 금형이 파괴되어도 비산하는 파편으로부터 작업자를 보호할 수 있는데, 이러한 점은 다른 방호장치에는 없는 장점이다. 2. 양수조작식 방호장치 가. 양수조작식 방호장치 (1) 일행정일정지기구를 가질 것. 단, 일행정일정지기구를 갖는 프레스에 사용되는 양수조작식 방호장치는 이 범위에 포함되지 않는다. (2) 누름버튼 등을 양손으로 동시에 조작하지 않으면 슬라이드를 작동시 킬 수 없으며, 양손에 의한 동시조작기구는 0.5초이내에 작동되는 것 이 바람직하다. (3) 안전 일행정 양수조작식 방호장치는 슬라이드의 작동중에 누름버튼 으로부터 손을 떼어 손이 위험 한계에 달하기 전에 슬라이드의 작동 이 정지될 수 있도록한다. (4) 일행정마다 누름버튼에서 양손을 떼지 않으면 다음 작업의 동작을 할 수 없는 구조이어야 한다. (5) 누름버튼의 상호간 내측 거리는 300mm이상이어야 하며 쉽게 파손 되지 않는 곳에 부착하여야 한다. (6) 누름버튼은 매립형으로 제작하고 작업점에서 위험 한계를 벗어나게 설치하여야 한다. (7) 사용 전원전압은 ±20% 범위에서 이상이 없어야 한다. (8) 보호 링과 누름버튼 사이에 슬러그, 기름 등의 불순물이 들어가 오 동작을 발생하는 것을 방지하기 위해, 누름버튼에 고무 커버 등을 설치하고 고무커버는 내구성 및 내유성이 좋고 누름버튼의 원상복귀 에 지장이 없는 재질로 한다. - 194 -
    • 나. 양수조작식 방호장치의 종류 이와같은 구조를 갖춰야 하는 양수조작식 방호장치는 2개의 누름보턴 또는 조작레버를 양손으로 조작하는데 따라 슬라이드를 하강시키는 장치이며, 급정 지 기구를 구비한 안전 일행정용의 양수조작식과 급정지 기구가 없는 확동식 클러치 프레스의 양수기동식 등이 있다. (1) 양수조작식 양수조작식 방호장치는 안전 일행정 운전방식이 있는 마찰식 클러치 프레스 에 부착한다. (2) 양수기동식 슬라이딩 핀 클러치 프레스용의 전자․스프링 당김형 양수기동식 방호장치 는 기계적 일행정․일정지 기구를 구비하고 있다. 양손으로 2개의 누름보턴을 누르면 마그네트에 의해 작동기구가 벗겨져 클 러치 걸림 스프링에 의해 클러치가 들어가 슬라이드가 하강한다. 그리고 복귀용 와이어로프와 레버의 작용에 의해 누름버튼을 계속 눌러도 강제적으로 조작 기구는 원상태로 복귀한다. 그 위에 확동식 클러치 프레스용의 양수기동식 방호장치에는 기타 공기실린 더를 조작하여 클러치를 작동시키는 방식이 널리 사용되고 있으며 전기적 일 행정 일정지기구를 가진 리미트스위치에 의해 슬라이드 혹은 크랭크샤프트의 작동을 검지하는 방식, 타이머 방식 등이 있다.〔그림 1-4〕는 공기실린더형 양수기동식 방호장치의 제어계통을 나타낸다. - 195 -
    • 〔그림 1-4〕공기실린더형 양수기동식 방호장치의 제어계통 공기 실린더 〔그림 1-5〕급정지 무효방법 - 196 -
    • (3) 안전 일행정에 있어서 급정지 무효 크랭크 프레스등 안전일행정 운전에 있어서 하강 행정은 미동 조절 운전과 같으며 누름단추에서 손을 떼면 급정지 기구에 전달되어 슬라이드는 급정지 한다. 그러나 회전캠 중에서 리미트 스위치를 작동시켜 급정지를 무효로하는 데 따라, 통상〔그림 1-5〕와 같이 급정지 무효 개시점을 하사점보다 앞에 설정 하고 가령 누름보턴으로부터 손을 떼면 슬라이드가 정지하지 않고 하사점을 통과하여 상사점까지 운동을 계속하도록 하고 있으나 위험한 경우가 있기 때 문에 급정지 무효 개시점과 하사점에 만들어 지는 각도에 대해서는 프레스 제 조업체에서 지정한 각도를 변경하여서는 않된다. (4) 안전거리 누름보턴은 위험 한계에서 안전거리 이상 이격시켜 설치해야 한다. 프레스작업에서는 재료송급을 잘못하거나 금형안의 재료의 위치가 어긋나 있을때 등 이미 양손이 누름보턴을 누르고 있는데도 불구하고, 누름보턴에서 손을 떼고 재료의 위치를 바꾸려고 금형안에 손을 집어넣어 재해를 일으키는 경우가 많다. 이러한 경우에도 안전하게 하기 위해서는 프레스의 급정지 성능에 따른 안 전거리 혹은 스트록수와 클러치가 맞물리는 개소의 수에 의해서 안전이 확보 되는 거리이상으로 누름보턴의 위치를 위험 한계로부터 이격시켜 부착하지 않 으면 안된다. 일반적으로 프레스 작업자 손의 기준 속도를 초속 1.6m로 하여 다음 2개의 계산식으로 정하고 있다. 그런데 이 식에는 Tℓ은 방호장치, Ts는 프레스 각각 의 고유 성능치로 보는 것이며 급정지 시간 측정장치 등 특수한 측정장치에 의해 구한다. 기존 프레스라도 부착된 방호장치에는 검정 단계에서 사용 가능한 범위가 나타나 있으므로, 이러한 범위내에서 그 기능을 잘 발휘하고 있는지를 점검하 고 이 계산식을 만족하는 상태에서 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 사항은 광전자식 방호장치의 경우에도 같다. - 197 -
    • (가) 안전 일행정용 양수조작식 방호장치 D = 1.6 (TL + Ts) 여기서 D는 안전거리 (mm) TL + Ts : 누름보턴으로부터 손을 떼었을 때부터 슬라이드가 정지할 때까지 의 시간(최대 정지 시간 : ms) (나) 양수기동식 방호장치 일반적으로는 급정지기구가 없는 확동식 클러치 프레스의 방호장치를 말한다. Dm = 1.6 Tm 여기서 Dm = 안전거리 (확동식클러치의 경우 : mm) Tm = 양손으로 누름보턴을 눌렀을 때 부터 슬라이드가 하사점에 도달하기 까지의 소요 최대 시간 (단위 : ms) Tm = (1 / 클러치 맞물림 개소수 +1/2) × 60,000 / 매분 스트록수(s. p. m) 안전거리의 측정방법은 다음 그림의 예를 통해 설명한다. 예1) C형 프레스의 경우 D〈 a + b + 1/3 LD 의 조건을 만족하도록 누름단추의 위치를 선정한다. 여기서 D : 안전거리 a : 누름버턴에서 슬라이드 전면까지의 수평거리 b : 누름버턴에서 볼스터 상면까지의 수직거리 LD : 다이높이 - 198 -
    • 〔그림 1-6〕C형 프레스의 누름버턴 위치 예2) 스트레이트 사이드형 프레스의 경우 D < a + b + 1/3 LB +1/6 LB의 조건을 만족하도록 누름단추의 위치 를 선정한다. 여기서 D = 안전거리 a : 누름단추에서 볼스터 전면 까지의 수평거리 b : 누름단추에서 볼스터 상면 까지의 수직거리 LD : 다이 높이 LB : 볼스터의 안길이 〔그림 1-7〕스트레이트사이드형 프레스의 누름버턴 위치 - 199 -
    • 예3) 누름보턴의 위치가 볼스터 상면보다 높이 설치된 프레스의 경우 D〈 a + (b - 1/3 LD ) 여기서 D = 안전거리 a = 누름보턴에서 볼스터 전면까지의 수평거리 b = 누름보턴에서 볼스터 상면까지의 수직거리 LD = 높이 〔그림 1-8〕누름보턴이 볼스터 상면보다 높이 설치된 경우 안전거리의 계산식 D = 1.6 (TL + Ts)를 그래프로 나타내면〔그림 1-10〕에서와 같이 나타나며 TL + Ts = 150 ms로 예로 하면 240mm의 안전거리를 구할 수 있다. 〔그림 1-9〕〔그림 1-10〕에서 보면 안전거리는 급정지 기구의 길이에 비 례하는 것을 알수 있다.〔그림 1-9〕는 양수기동식 방호장치는 부착한 확동식 클러치 프레스의 일행정 일정지운전에 있어서 양손으로 누름보턴을 눌렀을 때 부터 클러치가 걸리기까지의 소요되는 시간이 최대인 경우 (단, 클러치 조작 용 공기실런더의 작동시간은 0으로 가정한다) 에 슬라이드의 작동 그래프를 위쪽으로 하고, 양손을 사용해서 누름보턴을 누르고 즉시 손을 떼었을 때부터 - 200 -
    • 슬라이드가 하사점에 도달할 때까지의 소요 최대 시간을 사용해서 자칫 위험 한계에 도달한 초속 1.6m의 손의 작동 그래프와 아래 쪽에 시간의 좌표축을 공통으로 해서 정리한 것이다. 여기서 소요 최대 시간은 양손을 사용해서 누름보턴을 눌렀을 때 자칫 프라 이휠 또는 중앙의 클러치 링의 맞물림 개소가 통과하여, 다음의 맞물림 개소 가 돌아와 비로소 클러치가 연결되고 더욱이 누름단추를 눌렀던 손을 즉시 떼 었다는 조건일 경우에 발생하며 이것을 CA로 표시한다. D = 1.6Tm 의 식에서 CA = Tm (단위 ms) 직선 BA는 소요 최대시간이 마음대로 위험 한계에 도달하는 손의 작동을 표시하여 위험 한계로 1.600mm 의 지점으로부터 출발하였을 경우, 초속 1.6m의 기준속도의 손의 움직임을 나 타낸 직선 YX와 평행하고 있으므노 CB = 1.6Tm (단위 mm)이며 이식과 앞 서 설명한 식 Dm = 1.6Tm에서 Dm = CB가 된다. 〔그림 1-9〕안전거리 (확동식 클러치의 경우) - 201 -
    • 〔그림 1-10〕안전거리 즉 CB는 안전거리이며〔그림 1-9〕의 예를 적용하면 매분행정수 200, 클러치 맞물 림 개소수 4인 경우에는 Tm = 225 (단위 ms)가 되며 Dm = 360 (단위 mm)이 된다. 여기서 Tm = (1 / 클러치 맞물림 개소수 + 1/2) X 60,000/S.P.M Dm = 1.6Tm = 1.6 X 225 = 360mm 가 된다. 여기서 이 공식은 클러치 조작용 공기실린더 등의 작동시간을 0으로 가정하 고 있기 때문에, 언제나 조작용 공기실린더 등은 작동이 원활하고 더우기 민 첩하도록 보수와 점검을 철저하게 하여야 한다. Dm = 1.6 Tm 의 안전거리 ❲확동식 클러치의 경우❳의 계산식을 그래프로 그리면〔그림 1-11〕과 같으며〔그림 1-9〕와 같은 예에서는 점선에 의해서 안전거리를 구할 수 있다. 맞물림 개소의 수가 1과 4의 클러치를 보유한 프레스를 비교하면 같은 회전 수 에서도 안전거리가 1의 경우는 4의 경우의 배가 되며 매분 회전수가 적을 수록 대폭적으로 안전거리가 길어진다. - 202 -
    • 〔그림 1-11〕안전거리(확동식 클러치의 경우) 결국 확동식 클러치 프레스에서는 S.P.M이 크고 더우기 확동식 클러치 맞 물림 개소의 수가 많지 않으면, 양수기동식 방호장치는 지극히 사용하기가 곤 란하며〔그림 1-10〕의 안전거리와 비교하면 마찰식 프레스보다 상당히 불리 하므로 압력 능력이 작아도 매분 회전수를 높일 수 있는 롤링 키 클러치 프레 스에 있어서는 비교적 효율적으로 사용할 수 있다. (5) 양수조작식 방호장치의 특징 양수조작식 방호장치는 굽힘가공 등의 2차 가공에 널리 사용되고 있다. 이 장치는 프레스의 고장에 의한 연속행정에는 효과가 없다. 3. 광전자식 방호장치 광전자식 방호장치는 투광기로 부터 광선을 항상 주사하여 수광기에서 받아 들이고 있으며 작업자의 손 등 신체의 일부 또는 물체가 광선을 차단하면 릴 레이가 작동하여 프레스의 급정지 기구에 정지 신호를 하여 슬라이드를 급정 지시키는 기구를 말한다. 또 광선을 차단하고 있으면 프레스의 조작용 누름버 튼을 눌러도 클러치는 들어가지 않는다. - 203 -
    • 가. 광전자식 방호장치의 구조 (1) 광전자식 방호장치의 방호 높이는 슬라이드 조절량과 스트록 길이를 합한 것 이상이어야 하며 광전자식 방호장치의 최저방호한계는 다이 높이에서 슬라이드 조절량을 뺀 수치를 3으로 나눈 길이보다 적게 한계를 낮춰야 한다. 그러나 방호되지 않는 부분을 고정 가드나 커 버로서 방호할 경우에는 예외로 한다. (2) 부착이 용이하고 견고하게 고정될 수 있어야 한다. (3) 투․수광기의 시험거리는 4.0m에서 시험하여 이상동작이 없어야 한다. (4) 가벼운 충격에도 안전기의 성능이 보호될 수 있도록 카바가 덮혀 있 어야 한다. (5) 동력 프레스 및 전단기형 (검겅분류 : A-2타입)의 경우는 클러치를 개조하여 프레스램 하강시 광선을 차단하면 즉시 정지 할 수 있는 구조로 되어야 하며 클러치의 부착이 용이하고 동작에 확실성이 있 어야 한다. (6) 전원 전압의 ±20% 의 범위에서 안전기를 작동했을 때 지장이 없고 방호장치로서 이상이 없어야 한다. (7) 정전시 램의 정지 동작 등에서 작업자의 위험이 없어야 한다. (8) 접촉기 용착시에는 작업에 안전을 기할 수 있는 회로가 구성되어야 한다. (9) 투․수광기의 사이에 연속 차광을 할 수 있는 차광폭은 30mm 이하 이고 방호 높이는 그 변화량의 차이가 15% 이내 이어야 한다. (10) 지동 시간 즉 차광상태를 검출하여 프레스의 슬라이드에 정지신호 를 발할 때 까지의 전기적 동작시간은 30ms이하 이어야 한다. (11) 급정지 시간 즉 광선을 차단한 시간부터 슬라이드가 정지될 때 까 지의 시간은 300ms이하이어야 한다. - 204 -
    • 나. 광전자식 방호장치의 종류 (1) 광원에 의한 분류 ① 백열 전열구 ② 발광 다이오드형 (2) 발광 방법에 의한 분류 ① 투과형 ② 반사형 결국 ①과 ②의 혼합에 의한 4종류가 있다. 수광기의 수광소자는 광 트랜지 스터(Photo Transister)가 많다. 〔그림 1-12〕스트레이트 사이드형 〔그림 1-13〕반사형광선식 방호장치 프레스에 부착한 투과형 광선식 방호장치 - 205 -
    • (3)혼합형 (가) 투과형에서 백열 전구를 광원으로 하는 것 백열 전구를 광원으로 사용하면 전구의 수명이 짧고, 진동에 의한 전구의 파손도 발생하기 쉽다. 그 외에 외난광 특히 작업등 및 태양광선의 영향을 받 기 쉽기 때문에 프레스, 전단기의 안전기준에 관한 기술지침에서는〔그림 1-14〕와 같이 조사하였을 때 감용하지 않는 구조의 것으로 되어 있다. 〔그림 1-14〕백열 전구에 의한 외난광 테스트 (나) 투과형에서 광원으로 발광 다이오드를 사용하는 것 발광다이오드를 광원으로 사용하는 것은 펄스(Pulse) 점등 방식을 사용하므 로 외난광의 영향을 받지 않는다. 전기부품은 반도체 소자를 많이 사용하고 있으며 릴레이 이외의 수명은 상당히 길다. (다) 반사형에서 광원으로 백열 전구를 사용하는것 독일에서 만들어진 예가 있고 투광기와 반사판과의 사이에서 빛을 고속으로 주사하여 광막을 만드는 특수한 것이다. (라) 반사형에서 광원으로 발광 다이오드를 사용하는 것 투광기, 수광기가 하나로 되어있다. 다각 프리즘 반사광은 광축에 대해 다소 직각으로부터 벗어나 있어도 발광 다이오드로부터 입사광선을 거의 동일방향 으로 반사하지만, 투․수광기와 수광기의 간격보다 일반적으로 짧아진다. - 206 -
    • 그러나 광축의 맞춤은 용이하며 투광기와 수광기가 하나로 되어 있기 때문 에 수광기까지 외부 배선이 불필요하고 취급이 용이하여 중․소형 프레스용으 로서 많이 사용되고 있다. 다. 상승 무효 기구 광전자식 방호장치를 급정지 기구가 적용된 마찰식 클러치 프레스 혹은 액 압프레스기에 설치하는 경우, 슬라이드의 상승행정에는 상승 무효 기구를 작 동시켜 급정지신호를 무효로 하여 손으로 광선을 차단하여도 프레스를 정지시 키지 않고 재료, 가공물의 송급, 배출을 가능하게 하여 능률향상을 도모하고 있다. 크랭크 프레스 등에서는 앞에서 설명한 양수조작식 방호장치의 ❲그림 1-5❳와 같이 급정지 무료개시점을 하사점보다 앞에 설정하지만 양수조작식 방호장치 와 똑같이 위험한 경우가 있기 때문에 각도를 변경하여서는 안된다. 라. 광전자식 방호장치의 특징 광전자식 방호장치는 2차 가공, 연속 가공 및 발 스위치 조작에 사용된다. 이 장치는 프레스 고장에 의한 연속 행정에는 효과가 없다. 4. 수인식 방호장치 수인식 방호장치〔그림 1-15〕와 같이 슬라이드의 하강을 이용하여 끈을 당 기면 리스트 밴드(Wrist Band)를 착용한 작업자의 손을 금형안에서 밖으로 끌어내는 장치이며, 슬라이드의 행정길이를 확대하는 기구와 슬리이드가 하사 점을 지나면 즉시 끈을 원위치로 복귀하는 기구를 구비하고 있다. - 207 -
    • 〔그림 1-15〕수인식 방호장치 가. 수인식 방호장치의 구조 (1) 리스트 밴드(손목 밴드)의 재로는 유연한 내유성 피혁 또는 이와 동등한 재료를 사용해야 한다. (2) 리스트 밴드는 착용감이 좋으며 쉽게 착용할 수 있는 구조여야 한다. (3) 수인끈의 재료는 합성섬유로 직경이 4mm 이상이어야 한다. (4) 수인끈은 작업자 및 작업공정에 따라 그 길이를 조정할 수 있어야 한다. (5) 수인끈은 안내통은 끈의 마모 및 손상을 방지할 수 있는 조치를 하 여야 한다. (6) 각종 레버는 경량이면서 충분한 강도를 가져야 한다. (7) 절단 하중은 조절부를 설치한 상태에서 150Kg이상이어야 한다. (8) 수인끈과 연결부는 50Kg이상의 정하중에 견디어야 한다. (9) 수인식 방법은 수인끈의 당기는 량을 조절할 수 있는 구조의 것이어 야 한다. (10) 수인끈의 당김 량을 테이블의 안길이의 1/2이상이어야 한다. - 208 -
    • 나. 수인끈의 끄는 길이와 프레스의 관계 수인식 방호장치의 수인끈의 끄는 길이는 프레스의 사양에 따라 다음표와 같이 조절함이 바람직하다. 〈표 1-2〉프레스 사양에 따른 수인끈의 길이표 압력능력 (t) 스트록 길이(mm) 4 ~ 12 #1.40 ~ 80 스트록수 (S.P.M) 수인끈의 범 위 볼스터의 안길이 비 고 #2.120이하 120 ~ 230 150 ~ 400 #1.50mm 이상이 바람 직하다 12 ~ 25 #1.40 ~ 150 #2.120이하 160 ~ 350 300 ~ 450 #2.100 S. P. M 이하 가 바람직하다. 25 ~ 50 50 ~ 180 100이하 200 ~ 400 350 ~ 500 50 ~ 80 70 ~ 220 100이하 240 ~ 450 450 ~ 650 80 ~ 100 80 ~ 300 80이하 300 ~ 500 550 ~ 800 다. 수인식 방호장치 〔그림 1-15〕의 수인식 방호장치는 레버부와 휠부에서 슬라이드운동을 확 대하고 있다. 슬라이드 휠(활차)과 센터휠(중심차)의 지름의 비율은 일정하며 레버부에서 끌리는 양을 조절한다. 암 파이프에 내장하는 코일 스프링 및 주축에 고정하고 있는 스프링 받이와 프레스 프레임에 고정하고 있는 베어링과의 사이의 비틀림 스프링과는 슬라이 드의 하강 및 상승시 와이어 로프가 느슨해 지는 것을 방지하고 상승행정에서 당기는 끈이 원래의 위치로 신속하게 복귀작용을 한다. 라. 수인식 방호장치의 특징 수인식 방호장치는 2차 가공에 사용된다. 수인끈의 조절 및 수인량의 선택 을 확실하게 하도록 교육을 완전하게 하고, 작업자가 철저하게 실천한다면 슬 라이드의 연속행정에서도 완전히 손을 방호한다. 단, 수인속도에서는 제한이 있다. - 209 -
    • 5. 손쳐내기식 방호장치 손쳐내기식 방호장치는 슬라이드에 레버나 링크 혹은 캠을 사용해서 연결한 손쳐내기 봉이 슬라이드의 하강에 의해 위험한계에 있는 손을 우로부터 좌, 또는 좌로부터 우로 쳐내는 것이다. 〔그림 1-16〕은 발 프레스용의 손쳐내기식 방호장치이다. 페달을 밟으면 슬라이드 E가 하강하고 E에 공정된 핀 G는 회전축 D보다 튀어나온 H를 밀 어 내린다. 그리고 암(Arm) B와 방호판 A는 D를 중심으로 회전하여 손을 쳐낸다. I는 손을 보호하기 위한 완충물이며 F는 프레스의 프레임에 고정된 브래킷 이며 중앙부에 D를 설치하고 있다. C는 복귀용의 코일 스프링이다. 〔그림 1-16〕손쳐내기식의 예 - 210 -
    • 〔그림 1-17〕수인식 방호장치 〔그림 1-18〕손쳐내기봉과 방호판 가. 손쳐내기식 방호장치의 구조 (1) 슬라이드 하행정 거리의 3/4 위치에서 손을 완전히 밀어내야 한다. (2) 손쳐내기 봉의 스트록 길이를 금형의 높이에 따라 조절 할 수 있고 진동폭은 금형폭 이상이어야 한다. (3) 방호판 및 손쳐내기 봉은 경량이면서 충분한 강도를 가져야 한다. (4) 방호판의 폭은 금형폭의 1/2이상이어야 하고 스트록이 300mm이상 의 프레스에서는 방호판의 폭을 300mm로 하여야 한다. (5) 손쳐내기봉은 손접촉시 충격을 완화할 수 있는 완충재를 붙이는 등 의 조치가 강구되어야 한다. 나. 손쳐내기식의 특징 손쳐내기식 방호장치는 양측면이 무방호 상태이며 비교적 큰 프레스에 설치 되는 경우에는 손의 어떤 부분을 쳐낼지도 모르며, 제거된 손이 구속되지 않 아 자유롭게 운동할 여지가 있기 때문에 수인식 방식에 준해서 프레스의 스트 록 길이 및 금형의 맞물리는 길에 의해서 이론적으로 손쳐내기 개시점 및 진 폭을 구해 조정을 하여도 별다른 의미가 없다. - 211 -
    • 그러나 슬라이드가 연속행정을 하여도 확실하게 작동하기 때문에 아주 작은 프레스에 설치하여 이론적으로 손쳐내기 개시점 및 진폭을 구해서 조정하면 반드시 손목을 쳐내게 되어 효과가 있다. 〔그림 1-19〕몸 쳐내기식 프레스의 예, 손쳐내기식의 응용 6. 정전용량형 방호장치 정전 용량형 방호장치는 미리 설정된 안테나에서 발생하는 검지 부분에 신 체의 일부가 들어 갔을 때에 이를 검출하여 프레스의 급정지 기구를 작동시켜 슬라이드를 정지시키는 것이다. 프레스의 브레이크 기능을 사용하는 점에서는 광전자식 방호장치와 같은 안 전 거리를 이격시켜서 설치해야 하는 제약이 있으나, 이장치는 위험 한계의 형상에 맞추어 검출부분을 입체적으로 구성하는 것으로 프레스 전면의 방호만 이 아니고 측면의 방호도 동시에 되는 점에서 대단히 우수하다. - 212 -
    • 기본적으로는 검출형의 방호장치이므로 방호높이, 안전거리 등에서도 광전 자식 방호장치와 같다. 〔그림 1-20〕정전기 용량형 방호장치가 부착된 프레스 1-3. 올바른 방호장치의 선택 앞에서 설명한 바와 같이 프레스의 종류도 다양하고 프레스에 부착된 클러 치도 각각 상이하며 또한, 생산하고 있는 제품의 종류에 따라 작업 특성이 다 르기 때문에 작동하는 기계의 운동 특성과 작업 특성을 고려하여 가장 알맞는 방호장치를 선택하여 가능한 두종류 이상의 방호장치를 설치할 것을 권장한다. 동력을 슬라이드에 전달하는 클러치는 대별하여 두종류도 나누어지며 여기 에 따라 적합한 방호장치의 선택이 되지 않으면 설치한 후 효과를 거두지 못 함은 물론 오히려 또 다른 위험요인을 유발할 수도 있다. - 213 -
    • 1. 선택조건 가. 양수조작식 (1) S.P.M 120이상의 프레스에 사용가능하다. (2) 캠 인하 방식에 의해 스프링식, 공기압축식, 솔레노이드 직인식 등이 있으나 솔레노이드 직인식은 특히 소형 프레스에 사용하는 것이 좋다. 나. 수인식 (1) S.P.M 120이하 스트록 40mm이상의 프레스에 사용이 가능하다. (2) 양수조작식 기구를 병용하는 것이 좋다. (3) 핀 클러치 방식에 적합하다. 다. 손쳐내기식 (1) S.P.M 120이하 스트록 40mm이상의 프레스에 사용이 가능하다. (2) 양수조작식 기구를 병용하는 것이 좋다. (3) 작업에 사용되는 금형의 크기에 따라 방호판의 크기를 선택한다. 라. 게이트 가드식 (1) 작업에 사용되는 금형의 크기에 따라 게이트의 크기를 선택한다. (2) 게이트의 작동방식에 따라 하강식, 상승식, 휭슬라이드식 등의 구별 이 있으므로 작업에 적당한 것을 선택한다. (3) 양수조작식을 병용하는 것도 좋다. 마. 광전자식 (1) 핀 클러치 구조의 프레스에는 사용을 금한다. (2) 핀 클러치를 마찰클러치로 개조하여 급정지 기능을 보완하고 사용할 수 있다. (3) 스트록의 길이에 따라 광축수를 선택할 필요가 있다. (4) 유압프레스에 사용한다. - 214 -
    • 2. 클러치별 방호장치 사용기분 클러치별 방호장치 사용 기준은〈표 1-3〉와 같다. 〈표 1-3〉클러치별 방호장치 사용기준 핀 클러치 클러치별 방호장치별 마찰 클러치 120SPM미만 120SPM이상 120SPM미만 120SPM이상 양 수 조 작 식 X O O O 광 전 자 식 X X O O 손 쳐 내 기 식 O X O X 수 O X O X 인 식 - 215 -
    • 3. 주요방호장치의 장단적 비교 구분 수 인 식 손 쳐 내 기 식 양 수 조 작 식 장 점 단 ○ 슬라이드의 2차 낙하에도 재해방지 가 가능하다. ○ 끈의 길이를 적절히 조절하게 되면 수공구를 사용할 필요가 없다. ○ 가격이 저렴하다. ○ 설치가 용이하다. ○ ○ ○ ○ 점 ○ 작업 반경의 제한으로 행동의 제 약을 받는다. ○ 작업자를 구속하여 사용을 기피한다. ○ 작업 변경시마다 조정이 필요하다. ○ 스트록의 짧은 프레스는 되돌리기 가 불충분하다. 가격이 저렴하다. ○ 설치가 용이하다. ○ 수리 ․ 보수가 쉽다. ○ 기계적인 고장에 의한 슬라이드의 2차 ○ 낙하에도 재해 방기가 가능하다. ○ 측면 방호가 불가능하다. 작업자의 정신 집중에 혼란이 온다. 스트록이 끝에서 방호가 불충분하다. 작업자의 손을 가격하였을 때 아프다. 행정수가 빠른 기계에는 사용이 곤란하다. ○ 행정수가 빠른 기계에 사용할 수 있다. ○ 행정수가 느린 기계에는 사용이 ○ 다른 방호장치와 병용하는 것이 좋다. 부적당하다. ○ 반드시 양손을 사용하여야 하므로 ○ 기계적 고장에 의한 2차 낙하에는 정상적인 사용에서는 완전한 방호 효과가 없다. 가 가능하다. 광 전 자 식 ○ 시계를 차단하지 않아서 작업에 지 ○ 핀 클러치 방식에는 사용할 수 없다. 장을 주지 않는다. ○ 작업중의 진동에 의해 위치 변동 ○ 연속 운전작업에 사용할 수 있다. 이 생길 우려가 있다. ○ 설치가 어렵다. ○ 기계적 고장에 의한 2차 낙하에는 효과가 없다. 가 드 식 ○ 완전한 방호를 할 수 있다. ○ 금형의 크기에 따라 가드를 선택 ○ 금형 파손에 의한 파편으로부터 작 하여야 한다. 업자를 보호한다. ○ 금형 교환 빈도수가 적은 기계에 사 용 가능하다. - 216 -
    • 제2장 방호장치의 점검과 부착요령 2-1. 방호장치 점검표 종류 (1) 항 목 적 요 ① 가드와 클러치와의 연동 1. 가드가 위험부위를 차폐한뒤 슬라이드가 작동 할 것. 2. 슬라이드가 작동하고 있을 때 가드는 열리지 않을 것. 3. 전환 키 스위치의 키의 보관이 확실할 것. ② 각부의 파손․마모 1. 가드에 파손 등이 없을 것. 2. 가드 하강 확인용, 인터록용의 리미트 스위치 의 고장, 캠, 핀 등의 파손, 마모가 없을 것. 3. 릴레이 기타 전지부품의 고장, 이상음 등이 없 을 것. 4. 볼트, 핀 등에 헐거움, 빠짐이 없을 것. 5. 배선의 파손, 열화가 없을 것. 6. 작동표시 램프에 파손이 없을 것. ① 1행정 1정지기구 1. 누름단추를 누른 상태에서 1행정에 슬라이드 가 정지할 것 ② 누름단추 등 가 드 식 1. 누름단추 등의 간격(최단거리)이 300mm이상이고, 단추케이스의 표면이 돌출하지 않을 것. 2. 안전거리를 확인. 3. 누름단추 등에 오물의 부착, 파손이 없을 것. 4. 누름단추등을 양손으로 동시에 조작하지 않으 면 슬라이드가 작동하지 않는것. 5. 누름단추 등으로부터 양손을 떼지 않으면 다 음의 기동 조작이 되지 않는 것. 6. 전환 키 스위치의 키를 확인 ③ 가동부분 1. 맞물림 기구의 작동 정도를 본다. 2. 캠의 마모, 클러치의 걸림, 스프링의 느슨해짐 등 와이어 로프의 손상이 없을 것. (2) 양 수 조 작 식 (전자 스프링 당김식) ④ 가동부분(공기실린더식) 1. 피스톤과 클러치의 연결부에 헐거움, 파손이 없을 것 2. 복귀 스프링의 손상, 소손이 없을 것. 3. 0링의 변형, 오일 부족이 없을 것. 4. 실린더에 공기 누설이 없을 것. - 217 -
    • 종류 (2) 항 목 적 요 ⑤ 클러치 복귀용 스프링 1. 파손, 소손이 없을 것. (양수기동식) 1. 오일이 오일러에 가득 채워져 있을 것. 2. 점도가 적당할 것. 3. 필터의 물을 배출할 것. ⑦ 전기계통 1. 누름단추의 접속, 연결기, 케이블의 손상이 없을 것. 2. 전자밸브, 릴레이 등의 고장, 이상음이 없을 것. 3. 작동표시 램프에 파손이 없을 것. ⑧ 볼트․너트 1. 헐거움이 없을 것. ① 광선의 방호범위 1. 위험개소에 신체의 일부가 들어갔을 때 광선을 차단하고 있는 것을 확인. 2. 광선의 최상부에 최하부의 위치를 확인한다. 3. 안전거리를 확인. ② 안전장치의 작동 1. 광선을 1개씩 투광쪽에서 차광하여 표시램프가 작동하는 것을 확인. 2. 체크회로의 작동을 확인. 3. 전자밸브, 릴레이 등의 고장, 이상음이 없을 것. 4. 연결기, 케이블의 파손이 없을 것. 5. 전환 키 스위치의 확인. ③ 프레스와 연동 1. 차광한 채 조작단추를 눌러서 슬라이드가 작동 하지 않는 것을 확인한다. 2. 슬라이드의 작동중 차광하여 급정지하는 것을 확인. ④ 볼트․핀 등 1. 헐거움, 빠짐이 없을 것. ① 수인량 양 수 조 작 식 ⑥ 공기청정장치 1. 손을 끌어당기는 끈의 길이는 작업에 맞게 조 정 되어 있을 것. (3) 광 전 자 식 (4) 수 인 식 1. 수인 끈의 손상이 없을 것. 2. 너트간의 손상․마모가 없을 것. ② 로프를 당기는 스프링 3. 리스트 밴드의 손상이 없어야 하며, 기름에 녹은 것은 교환한다. ③ 볼트․너트 1. 헐거움이 없을 것. 2. 지정개소에 급유한다. ① 슬라이드와의 연동 1. 슬라이드가 하강하여 금형이 맞물리기 전에 완 전히 손을 쳐내도록 조정되어 있는가 확인 2. 제수봉이 통과한뒤 방호판이 위험부분을 커버 하고 있을 것. 3. 충격 완화용 완충제 확인 ② 볼트․너트스프링 등 1. 부착부분, 연결부분의 풀림, 마모, 파손의 유무 확인. (5) 손 쳐 내 기 식 - 218 -
    • 2-2. 방호장치 부착요령 1. 가드식 방호장치 구분 부착요령 급소 및 유의사항 조작누름단추는 작업하기 쉽고 금형 조작누름 의 출입, 재료의 출입에 방해가 되 단추 지 않는 위치에 설치한다. 조 작 반 전기배선이 재료 또는 기물이 의해 조작반은 보기 쉽고 조작이 용이하 손상을 받지 않도록 보호할 것. 며 가급적 기름. 먼지. 진동의 영향 이 적은 장소에서 내부의 점검과 조 정이 용이한 곳에 고정한다. 이들의 설치는 공기 필터의 드레인 일정압의 청정한 공기와 윤활유를 공 공 기 필 터 빼기를 하게 되므로 배수 드레인을 기 실린더에 공급하도록 조정할 것. 오일러 및 하여도 영향이 없는 장소 또 오일 감압밸브 을 공급하는데 취급이 용이한 장소 를 선정하여야 한다. 프레스의 클러치와 공기 실린더 사 클러치 조 클러치 연결봉이 연장방향으로 끌 이에 엇갈림이 발생하지 않도록 부 작용 공기 리도록 가급적 공기 실린더를 연장 착하고 공기 실린더가 원활하게 작 실린더 선에 따라 부착할 것. 동하도록 한다. 프레스의 클러치 핀의 위치가 시동 클러치 핀이 클러치 작동용 캠을 1행정 1정 후 30도 정도에서 리미트 스위치가 통과후에는 가급적 빨리 클러치 작 지장치 작용하도록 한다. 동용 캠을 복귀시킬 것. 가드본체 프레스의 프레임에 가드 본체를 부 착한다. 가드본체의 설치에 의해 프레스의 조정이 힘들지 않도록 고 려한다. 가드 판이 정반보다 15mm이내의 위치에서 보지되며 더욱이 그 위치 에 있어서 가드 하강 확인용 리미 트 스위치가 작동할 것. 접점은 상사점으로부터 하사점까지 가드 인터 크랭크 샤프트와 연동하고, 슬라이 리미트 스위치가 ON하도록 조정한 록용 리미 드의 시동직후로부터 하사점에 이르 다. 리미트 스위치는 외부에 의해 트 스위치 기까지 가드가 닫혀져 있도록 한다. 파손되지 않도록 한다. - 219 -
    • 2. 양수조작식 방호장치 구분 부 착 요 령 급소 및 유의사항 조작 누름단추는 작업하기 쉽 안전거리를 확보할 것. 조작 누름 고, 금형의 출입에 방해되지 않 단추 는 위치에 부착한다. 조작반은 보기 쉽고, 조작이 용 전기배선이 재료 또는 기물이 의해 손 이하며, 가급적 기름․먼지․진 상을 받지 않도록 보호할 것. 조 작 반 동의 영향이 적은 장소이고 내 부의 점검이 용이한 곳이 부착 한다. 공기필터의 드레인 배기를 하 일정한 압력의 청정한 공기와 윤활유를 공기필터, 여야 하므로 드레인 배수에 영 공기 실린더에 공급하도록 조정을 할 것. 오 일 러 향이 없는 장소, 또 오일을 공 및 감압 급하는데 용이한 장소를 선정 밸브 하여 부착한다. 프레스의 클러치와 공기 실린 클러치 연결봉이 그 연장 방향으로 끌 클러치조 더 사이에 엇갈림이 발생하지 리도록 가급적 공기 실린더를 연장선에 작용 공 않도록 부착, 공기실린더가 원 따라서 부착할 것. 기실린더 할하게 작동하도록 한다. 프레스의 크랭크 핀 위치가 시 클러치 핀이 클러치 작동용 캠을 통화 1행정 동후 30도 정도에서 리미트 스 시킨 후는 가급적 빨리 클러치 작동용 1정지장치 위치가 작동하도록 한다. 캠을 복귀시킬 것. - 220 -
    • 3. 광전자식 방호장치 구분 부 착 요 령 급소 및 유의사항 일반 작업상태에서 슬라이드의 아래 안전거리를 확보할 것. 투 광 기, 로 손을 넣을 경우, 확실하게 광선 수광기 이 차단되는 위치에 설치한다. 보수, 점검, 조작이 쉽고 보기쉬운 전기배선은 재료 또는 기물에 의해 제 어 반 위치로 한다. 진동․기름․먼지의 손상을 받지 않도록 보호할 것. 부착이 적은 장소를 선정할 것. 프레스 본체의 회전이 캠 복스내의 상승무효 리미트 스위치와 회전캠을 이용하여 장치 슬라이드 상승시에 방호장치가 무효 로 되도록 부착한다. 점검은 리미트 스위치에 캠을 대고 점검이 ON되도록 세트하고, 캠의 위치 이탈에 주의할 것. 상승무효 개시 각도는 하사점 전에서 최대 정지시간에 상당하는 각도 이상 가 깝에 하여서는 안된다. 기 전환 키는 안전담당자 또는 책임자 가 보관할 것. 타 - 221 -
    • 4. 수인식 방호장치 구분 부 착 요 령 급 소 및 유 의 사 항 레버 프레스 프레임에 상부에 지점축받 평면위에 부착, 헐거워지지 않도 이를 부착한다. 록 한다. 암 파이프 프레스 베드 양쪽에 암 파이프를 암 파이프의 주름이나 수납기구가 부착한다. 방해되지 않도록 할 것. 사 이 드 볼 트 부 암 파이프나 레버로부터 와이어가 무 리없이 당겨지는 위치에 부착한다. 상형과 하형이 맞닿기 전에 손가 락이 위험경계 밖으로 나오도록 끌어당기는길 레버의 비율을 변경시켜 조정한다. 이의 조정 수인끄의 끄는 양은 정반의 안갈 이의 1/2이상이 되도록 플라이 휠 을 돌리면서 조정한다. 기 타 플라이 휠을 회전시킬 때 손가락 이 회전부에 금형이 끼이지 않도 록 주의할 것. 클립, 클램프는 헐 겁지 않도록 확실하게 체결할 것. 체결 볼트류에 풀림이 없을 것. 로프가 상하지 않도록 주의할 것. 로프, 금구 등이 프레스 프레임에 접촉되지 않도록 할 것. - 222 -
    • 5. 손쳐내기식 방호장치 구분 부 착 요 령 손 쳐 내 기 본 체 손쳐내기봉이 볼스터 면보다 30mm 정도의 위치로 격리시켜 스위프 (Sweep) 되도록 본체를 부착한다. 와이어로프 및 연결봉고정 연결개소의 체결 볼트, 너트류는 확실하게 체결한다. 진 폭 조 정 기 타 급소 및 유의사항 (1) 손쳐내기봉은 작업자의 수지 (1) 손쳐내기봉 통과 후 금형안 가 위험 상태로 되기 전에 으로 손이 들어가지 않도록 쳐내도록 플라이휠을 손으 방호판이 부착되어 있을 것. 로 돌려서 슬라이드를 하강 (2) 플라이 휠을 손으로 회전시킬 시켜 조정한다. 때 회전부 및 금형에 손이 (2) 금형 및 작업상태에 따라서 끼이지 않도록 주의할 것. 제수봉의 길이를 조정할 것. 와이어 로프 부착 고정구, 손쳐내 기봉이 작동시 프레스 기계 및 금형에 접촉되지 않도록 할 것. - 223 -
    • 6편 검사기기의 용도 및 실습 제 - 225 -
    • 제1장 검사기기의 종류 및 사용방법 1-1. 검사기기의 개요 검사를 실시하기 위해서는 각종검사기기가 필요하며 이들을 이용하여 기 계․기구의 성능을 검사한다. 특히 프레스의 경우에는 사고의 빈도가 높은 만큼 검사원은 검사기기의 사 용법을 정확히 익혀 검사에 임해야 한다. 프레스의 자체검사에 필요한 검사기기는 (1) 버니어 캘리퍼스 (2) 다이알 게이지 (3) 하이트게이지 (4) 틈새게이지 (5) 전압계 (6) 전류계 (7) 절연저항 측정기 (8) 소음 측정기 등이 있다. 이와 같은 검사기기를 사용하여 정밀한 검사를 실시하기 위해서는 각 기기를 올바르게 사용하는 것이 중요하다. 그래서 본장에서는 검사기기의 용도와 사 용방법을 상세히 설명하고 있으며 사용방법이 까다로운 기기나 신기종인 경우 는 제작회사의 취급 및 사용설명서를 충분히 숙지한 후 검사에 임해야 한다. 1-2. 검사기기의 종류 및 사용방법 1. 버니어 캘리펀스(Vernier Calipers) 버니어 캘리퍼스는 직선자와 캘리퍼스를 조합한 것으로 제품의 길이, 폭, 직경, 깊이, 단차 등을 측정하는 데 쓰이며 스테인레스강으로 되어 있다. 최소 측정치는 0.05㎜ 또는 0.02㎜로서 간단하게 치수를 직접 측정할 수 있 고 정밀도도 비교적 높으며 측정 범위도 넓다. - 227 -
    • 가. 종류와 특징 한국공업규격(KS)에서는 버니어 캘리퍼스의 종류를 M1형, M2형, CB형, CM형의 4종류로 규정하고 있으나 이외에도 측정을 편리하게 하고 전용작업 에 사용할 수 있도록 만든 버니어 캘리퍼스는 30여종을 넘고 있다. 현재 일반 사업장에서 많이 사용하고 있는 버니어 캘리퍼스의 종류와 그 특 징은〈표 1-1〉과 같다. 〈표 1-1〉 버니어 캘리퍼스의 종류 및 특징 명칭 최소눈금 특징 및 용도 - 슬라이드가 홈형이며 미동장치가 없다. - 외측, 내측, 깊이, 단차를 측정할 수 M1형 0.02 0.05 있다. - 현재 가장 많이 사용하고 있다. - 어미자의 최소눈금은 1㎜이며 아 들자는 어미자의 눈금 19㎜를 20 등분한 것이다. - 슬라이드 미동장치가 부착되어 있다. - 외측, 내측, 깊이, 단차를 측정할 수 M2형 0.02 있다. - 어미자의 최소눈금은 0.5㎜이며 아 들자는 어미자의 눈금 24.5㎜를 25 등분한 것이다. - 슬라이드 상자형이며 미동장치가 있다. - 깊이, 단차는 측정가능하다 5㎜이하 의 내측은 측정할 수 없다. CB형 0.05 - 앞쪽 눈금에서는 외측을, 뒤쪽에서 는 내측치수를 읽는다. - 어미자의 최소눈금은 0.5㎜이며 아 들자의 눈금은 어미자의 눈금 12㎜ 를 25등분한 것이다. - 228 - 형상
    • 명칭 최소눈금 특징 및 용도 - 슬라이드가 홈형이다. - 조의 길이를 길게하여 큰직경, 깊은 곳의 측정이 가능하다 길이와 단차, CM형 0.02 0.05 5㎜ 이하의 내측은 측정할 수 없다. - 위쪽 눈금에서는 내측을, 아래쪽 눈금에서는 외측치수를 읽는다. - 어미자의 최소눈금은 0.5㎜이며 아 들자의 눈금은 어미자 눈금 49㎜ 를 50등분 한 것이다. - 버니어 대신 다이얼을 붙여서 시차 에 의한 측정오차를 없애고 눈금 선이 일치하는 점을 찾는 시간적 다이얼식 0.02 0.05 낭비를 줄일 수 있다. - 어미자의 눈금간격은 5㎜이며 피니 언 1회전이 5㎜이므로 다이얼 게 이지 눈금판에서 치수를 읽을 수 있다. - 여러 부속품을 사용하여 외측, 내 만능식 0.05 측, 깊이, 단차, 높이, 각도의 측정 및 원의 금긋기를 할 수 있다. - 어미자의 머리부분에 상하로 움직 옵셋 0.05 일 수 있는 긴 조가 있어 이것을 임의의 위치에 고정하여 차가 큰 단차 측정을 할수 있다. - 측정 압력에 따른 측정오차를 없애 정압 0.01 0.02 기 위해 정압장치를 붙인 것으로 내경측정은 할 수 없으나 정밀한 외측측정에 사용되며 한계 게이지 로도 사용할 수 있다. 치형 0.05 - 커터, 호브 등의 치형 측정에 사용 된다. - 229 - 형상
    • 나. 구조와 각부 명칭(M형 기준) 버니어 캘리퍼스는 크게 본척(어미자)과 부척(아들자)으로 되어 있고 부척은 본척에 기워져 좌우로 움직일 수 있으며 임의의 위치에 고정할 수도 있다. 버니어 캘리퍼스의 크기는 측정할 수 있는 최대길이로 표시하며 150㎜, 200㎜, 300㎜ 등이 가장 많다. 버니어 캘리퍼스의 구조 및 각부명칭은 다음과 같다. 〔그림 1-1〕버니어 캘리퍼스의 각부 명칭 다. 측정 방법 아들자의 일정한 길이를 어미자의 눈금 수보다 더 많거나 작게 등분하여 어 미자의 한 눈금과 한 눈금과의 차만큼 정확하게 읽을 수 있게 만든 것으로 어 미자의 1눈금보다 약간 좁은 눈금을 가진 순 버니어와 어미자 눈금보다 약간 넓은 역 버니어가 있으나 현재 역 버니어는 거의 사용되지 않고 있다. - 230 -
    • (1) 측정순서 및 올바른 측정방법 (가) 버니어 캘리퍼스를 점검한다. 즉 측정면과 습동면을 깨끗이 닦고 조(Jaw)를 맞추어 틈새를 확인한다. 〔그림 1-2〕틈새 확인 (나) 공작물을 물린다. 공작물을 왼손에, 캘리퍼스를 오른손으로 잡는다. 그림과 같이 공작물을 물리고 오른손의 엄지손가락으로 슬라이 드를 가볍게 밀어준다. 〔그림 1-3〕공작물의 측정 - 231 -
    • (다) 눈금을 읽는다. (라) 공작물의 외측을 측정한다. 외측 측정시는 캘리퍼스의 조를 공작 물에 대하여 직각방향으로 한다. 〔그림 1-4〕외측 측정 (마) 공작물의 내측을 측정한다. 캘리퍼스의 측정면과 공작물의 측정 면이 평형이 이루어 지도록 해야 한다. 〔그림 1-5〕내측 측정 - 232 -
    • (바) 공작물의 깊이를 측정한다. 이때는 먼저 내측 측정면을 먼저 검사하 고 한손으로 본척의 깊이 기준면을 피측정물의 면에 밀착시킨다. 〔그림 1-6〕깊이 측정 (사) 다른쪽손의 엄지와 인지로 부척을 밀어 깊이 바를 측정물의 바닦 에 가볍게 밀착시킨다. (아) 깊이 바(Bar)로 턱부분을 측정할 때는 바의 모서리 부분에 둥글 게 따낸 부분이 접촉되도록 한다. (자) 단차 측정을 한다. 〔그림 1-7〕단차 측정 - 233 -
    • (2) 눈금 읽는 법 아들자는 어미자의 (n-1)등분을 n등분한 것으로 1 20 까지 측정할 수 있다. 어미자의 19눈금을 아들자에서 20등분한 버니어 캘리퍼스의 최소 측정치수 는 어미자의 한 눈금은 1㎜, 아들자의 한 눈금은 자의 눈금차이는 1 - 19 20 = 1 20 19 20 ㎜이므로 어미자와 아들 ㎜가 되므로 아들자에 의해 최소측정치수는 0.05㎜까지 측정할 수 있다. 〔그림 1-8〕과 같이 S를 어미자의 1눈금의 간격, V를 아들자의 1눈금의 간격, C를 아들자로 읽을 수 있는 최소측정값이라고 하면 (n-1) S = nV 이므로 V =     S  C = S - V = S - S      S= n  즉, 아들자의 1눈금은 어미자의 1눈금보다 S/n 길이만큼 작다. 버니어 캘리 퍼스의 눈금은〈표 1-2〉와 같다. 〈표 1-2〉 버니어 캘리퍼스의 눈금(KS B5203) 본척의 최소눈금 버니어의 눈금방법 19㎜를 20등분 1㎜ 39㎜를 20등분 최도단위 눈금선의 굵기 0.05㎜ 100 ~ 170㎛ 0.02㎜ 60 ~ 150㎛ 49㎜를 50등분 0.5㎜ 12㎜를 25등분 24.5㎜를 25등분 - 234 -
    • 〔그림 1-8〕아들자의 눈금 원리 (가)〔그림 1-9〕와 같이 최소측정값이 1/20㎜인 경우 측정치수를 읽 어보자 〔그림 1-9〕눈금읽기 예 ① 아들자와 눈금0점은 어미자의 7㎜를 조금지나고 있다. ② 어미자와 아들자가 일치하는 점은 아들자의 눈금이 4번째이다.(*) ③ 최소측정값이 1/20㎜이다. ④ 측정치수는 7 + (0.05 × 4) = 7.2㎜, 즉 7.2㎜이다. - 235 -
    • (나)〔그림 1-10〕과 같이 최소측정값이 1/50인 경우 측정치수를 읽어 보자 〔그림 1-10〕눈금읽기 예 ① 아들자의 0점은 어미자의 4.5㎜를 조금 지나고 있다. ② 어미자와 아들자의 눈금은 아들자의 눈금 11번째에서 일치한다. ③ 최소측정값이 1/50㎜이다. ④ 측정치수는 4.5 + (0.02 × 11) = 4.72㎜, 즉 4.72㎜ 이다. 라. 용도 두께, 폭, 깊이, 단차, 구멍의 지름 등 길이 측정용 마. 사용시 주의 사항 (1) 사용전 주의사항 (가) 측정면, 슬라이더면, 눈금면 등에 묻은 먼지, 기름 등을 깨끗이 닦고 각 부분에 손상이 없는가를 확인한다. (나) 본척과 슬라이더를 가볍게 접촉시켜 본척과 버니어 눈금이 0점이 맞는가를 확인한다. 또한 광선에 비추어 틈새가 있는가를 확인한 다. 이때 광선이 겨우 보일 정도면 3~5 μ 의 틈이 생신 것이므로 그 값을 보정하여야 한다. - 236 -
    • (2) 사용중 주의사항 (가) 외측 측정시는 본척 조의 측정면을 공작물에 먼저 대고 서서히 슬라이더 조를 이동시키되 절대 무리한 힘을 가하지 않도록 해야 한다.(일반적으로 정압장치가 없기 때문에 측정 압력에 따라 오 차가 발생한다.) (나) 버니어 캘리퍼스는 아베의 원리(Abbes Principle)에 어긋나는 측 정기이기 때문에 가능한 한 조의 안쪽 깊숙한 곳을 대고 측정해 야 한다. (다) 내측 측정은 최대값을 홈 또는 간격 측정에는 최소값으로 하여야 만 치수가 정확하다. (라) 공작물이 회전 중이거나 동작 중에는 사용하지 않아야 한다.(정확 한 측정이 불가능하며 측정면이 마모되거나 파손되기 쉽다) (마) M형 버니어 캘리퍼스로 작은 내경을 측정할 때는 실제 치수보다 작게측정 되므로 주의하여야 한다. (바) 외측, 내측, 깊이, 단차 측정 등에는 측정면을〔그림 1-11〕과 같 이 수직, 수평이 되도록 정확히 접촉시켜야 한다. 〔그림 1-11〕각부의 측정방법 - 237 -
    • (3) 사용후 주의사항 ① 전체를 잘 닦고 먼지나 절삭분(Chip)이 슬라이더에 끼지 않도록 한다. ② 손상된 곳이 없는지 점검하고 보수한다. ③ 보관시에는 기름을 엷게 바르고 습기나 먼지가 적고 온도 변화가 작은 곳에 보관시킨다. 2. 마이크로미터(Micrometer) 마이크로미터는 나사의 원리를 응용한 측정기로서 버니어 캘리퍼스와 동일한 부분의 측정에 사용된다. 최소측정치는 보통 0.01㎜이며 더욱 정밀한 것으로는 0.001㎜까지 사용된다. 측정개소의 특징과 다양함에 의해 여러 가지 종류가 있으나 주로, 외경용, 내경용으로 구분되며 이외에도 깊이를 측정하는 깊이측정용 등이 있다. [그림 1-12] 외경측정용 마이크로미터 - 238 -
    • [그림 1-13] 내경측정용 마이크로미터 [그림 1-14] 깊이측정용 마이크로미터 가. 구조와 각부 명칭 외경측정용 마이크로미터는 크게 프레임부분과 스핀들, 딤블(카운터), ratchet stop의 헤드 부분으로 구성되어 있다. 프레임과 헤드의 스핀들 부분은 측정하려는 제품에 따라 형태가 조금씩 다르다. [그림 1-15]에 외경측정용 마이크로미터의 구조 및 각부의 명칭을 나 타내었다. [그림 1-15] 외경측정용 마이크로미터 - 239 -
    • 나. 측정방법 (1) 클램프를 높이 풀러 놓은 후, 부드러운 천으로 측정면을 깨끗이 닦은 다음에 ratchet stop을 돌려서 스핀들의 회전상태 등을 점검한다. (2) 양측정면을 합쳐 0점 조정을 한다. 각 기기에 따라 약간 다르지만 눈금 편차에 따라 0점을 확인 조정한다. (3) 측정범위가 100㎜까지 [그림 1-16]참조 (가) 캡①을 제거하고 조정나사③을 흘밑면에 위치할 때까지 thimble을 회전 시킨다. (나) 조정나사③을 풀고, 드라이브로 눌러서 thimble을 회전하여 카운터 (counter)를 thimble로 읽은 것과 같은 곳에서 조정나사③을 고정시킨다. 0점을 확인하고 캡①을 고정시킨다. [그림 1-16] 마이크로미터의 측정방법 (4) 카운터가 없는 경우의 일반적인 측정방법 (가) 마이크로미터를 점검한다. 클램프를 눌러 놓은 후, 부드러운 천으로 측 정면을 깨끗이 닦은 다음에 래칫스톱을 돌려서 스핀들의 회전상태를 점검한다. (나) 양 측정면을 합쳐 0점 조정을 한다. 25㎜ 이상의 외측용 마이크로미터 에서는 블록게이지로 0점을 확인 조정한다. - 240 -
    • [그림 1-17] 0점 조정 및 확인 (다) 측정대상물을 안전한 상태로 놓는다. 왼손으로 프레임을 잡고 오른손으로 딤블을 돌려서 측정물보다 넓게 벌린다. (라) 마이크로미터를 측정물에 넣은 후 딤블을 돌려서 스핀들이 측정물에 가까이 접근토록 한다. (마) 이 후는 딤블 뒤에 붙어 있는 래칫 스톱을 회전시켜 측정물에 접촉하게 한 후, 2~3번 따르륵 소리가 날 때까지 천천히 회전시킨다. [그림 1-18] 래칫 스톱의 사용법 (바) 눈금을 읽는다. 이때 시각에 의한 오차를 방지하기 위해서 시선은 마이 크로미터의 기선과 수직이 되도록 한다. (사) 치수를 확인한 다음 딤블을 풀러서 마이크로미터를 조심스럽게 측정물 에서 빼낸다. 다. 눈금 읽는법 (1) 슬리브의 눈금을 읽는다.(윗눈금 1㎜, 아랫눈금 0.5㎜를 표시) - 241 -
    • (2) 기선과 만나는 딤블의 눈금을 읽는다. (3) 슬리브의 측정값과 딤블의 읽음값을 더하여 측정치수를 구한다. ① 기선 ② 슬리브의 윗눈금 ③ 슬리브의 아랫눈금 ④ 딤블눈금 [그림 1-19] 마이크로미터의 눈금 3. 다이얼 게이지(Dial Gauge) 다이얼 게이지는 측정자의 직선 또는 원호 운동을 기계적으로 확대하여 그 움직임을 지침의 회전변위로 바꾸어 눈금으로 읽게 한 측정기로서 블록 게이 지 또는 표준 게이지를 기준으로 하여 피측정물의 직경 또는 길이를 비교, 결 정하는데 사용하는 비교 측정기이다. 가. 종류 및 특징 (1) 표준형 다이얼 게이지 다이얼 게이지는 측정자의 움직임을 치차를 이용하여 확대시켜 그것을 바늘의 움직임으로 나타낸 일종의 비교 측정기이다. 따라서 다이얼 게이지는 수치를 알아내는 것보다도 오히려 평면이나 원통면의 평면도 검사, 진원도, 중심내기, 편심측정 및 각종 정밀도 검사에 가장 널리 사용되는 편리한 측정기의 하나이다. - 242 -
    • 〔그림 1-20〕보통형 다이얼 게이지의 구조와 명칭 다이얼 게이지의 스핀들 이동량, 즉 지시 범위는 3, 5, 10, 20, 30, 50㎜등의 것이 있고 최소눈금은 0.01㎜와 0.001㎜의 것이 있다. 흔히 사용되는 10㎜는 원형상의 눈금이 100등분 되어 있으며 스핀들이 1㎜ 움직이면 장침은 한 바퀴 돌고 이때 단침은 1㎜이동을 가리키게 되어 있다. 지침의 지시범위, 20㎜이상의 것은 다이얼 게이지 자체의 오차 때문에 정밀한 측정에는 부적합하다. 다이얼 게이지는 보통 마그네 틱 스탠드에 붙여 사용한다. (2) 레버식 다이얼 게이지 일명 테스트 인디케이터라고 불리우며 표준형의 다이얼 게이지로는 측정할 수 없는 깊숙한 내측 면, 내경 등을 측정하도록 측정자를 레버식으로 만든 것으로서 축과 선형치차측이 마찰 결함되어 있고 희망하는 각도로 측정자를 조정할 수 있으며 선단에는 볼 모양의 접촉자가 붙어 있다. 클러치 - 243 - 〔그림 1-21〕레버식 다이얼 게이지의 내․외부 구조
    • 형과 클러치 없이 바로 상향, 하향을 측정할 수 있는 노 클러치형이 있으며 지침의 운동방향에 따라 세로형, 가로형, 수직형이 있다. 최소 눈금은 0.01㎜로서 측정범위가 0.8㎜인 것과 최소눈금 0.002㎜로서 측정범위가 0.2㎜의 것이 있다. (3) 백 플런저형 다이얼 게이지 스핀들이 눈금판의 뒷면에 수직으로 부착되어 스핀들의 상하운동을 직각인 눈금판에 전달시켜 지침을 회전시키도록 되어 있어 보통 다이얼 게 이지로는 눈금 읽기가 불편한 곳에 사용하면 편 〔그림 1-22〕백 플랜저형 다이얼 게이지 리하게 사용할 수가 있다. 최소 눈금은 0.01㎜이며 측정 범위는 5㎜이다. (4) 실린더 게이지(Cylinder Gauge) 일명 보어 게이지라고도 불리우며 다이얼 게이지를 응용한 측정기로서 깊은 위 치의 내경이나 길이가 긴 내경측정에 사용되고 쐐기식과 캠식이 있으며 쐐기식은 7~18㎜까지 주로 좁은 범위의 측정에, 캠식은 로드(Rod)를 교환하여 18~400㎜까 지 측정할수 있게 되어있다. 측정방법은 원통내면에 넣으면 측정선에 직각인 안내판 또는 측정자의 자동 구심작용에 의해 지금 단면에 닿게 되어 축방향의 최소 치수를 구하면 되므로 여러번 움직여서 최소의 지시값을 구하도록 해야 한다. 〔그림 1-23〕캠식 실린더 게이지 - 244 -
    • (5) 기타 다이얼 게이지 다이얼 게이지를 응용한 것으로 외경, 두께, 높이 등을 측정할 수 있는 다이 얼 시크니스 게이지, 깊이를 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 다이얼 뎁스 게 이지, 내경이나 홈의 폭을 측정할 수 있는 다이얼 캘리퍼 게이지 등이 있다. 나. 용도 길이, 마모량, 흔들림 등 비교측정용 다. 사용상 주의사항 (1) 스핀들을 작동시켜 원활히 움직이는가를 확인한 후 사용한다. (2) 측정자를 피측정물에 조용히 접촉시키고 수회 작동시켜 지시의 안정 도를 확인한다. (3) 충격에 약하기 때문에 서로 부딪히거나 떨어뜨리는 일이 없도록 한다. (4) 다이얼 게이지의 지지장치는 견고하게 죄어서 측정력에 의해 움직이 는 일이 없도록 한다. (5) 다이얼 게이지의 스핀들에는 먼지, 기타 오물이 들어가지 않도록 해 야하며 기름을 주는 것은 좋지 않다. (6) 사용전에 1눈금이 0.01㎜ 또는 0.001㎜인가를 확인한다. 다이얼 게이지를 사용할 때에는 접촉자의 움직이는 방향과 측정하는 방향을 일치시켜야 오차를 줄일 수 있다. 특히 레버식 다이얼 게이지 의 측정시 측정자는 측정방향과 직각이 되도록 설치하여야 한다. 〔그림 1-24〕측정자의 설치 예 - 245 -
    • 4. 하이트 게이지(Height Gauge) 하이트 게이지는 공작물 정반위에 올려놓고 정반면을 기분으로 하여 높이를 측정하거나 정밀한 금긋기 작업을 하는데 사용하는 측정공구이다. 하이트 게이지는 버니어 캘리퍼스의 원리를 응용한 측정공구로서 최소 측정 값은 0.02㎜와 0.05㎜의 2가지가 있다. 크기의 본척의 최대눈금길이로 표시하며 150, 200, 300, 500, 1000㎜ 등이 많이 사용된다. 가. 종류와 특징 하이트 게이지에는 HT형, HM형, HB형의 표준 형이 있으나 이 외에도 디지털 하이트 게이지, 다 이얼 하이트 게이지, 켁세팅 하이트 게이지 등이 있다. (1) HT형 하이트 게이지 가장 많이 사용되고 있는 것으로서 본척의 눈금 을 이동하여 0점 조정을 할 수 있고 슬라이더에는 1. 어미자 2. 슬라이더 3. 고정나사 4. 베이스 5. 측정면 7. 조 확대 렌즈가 붙어 있어 정확한 눈금 값을 읽을 수 있도록 되어 있다. 〔그림 1-25〕는 HT형 하이트 게이지를 나타낸 것이다. 6. 스크라이버 8. 스크라이버 고정 나사 9. 기준 끝면 10. 어미자 이송 장치 〔그림 1-25〕HT형 하이트게이 (2) HM형 하이트 게이지 비교적 견고하게 제작되어 있어 주로 금긋기 작업에 많이 사용되나 0점 조 정이 불가능하므로 스크라이버 마모 등으로 오차가 발생되면 오차값을 가산하 여 사용해야하는 불편한 점이 있다.〔그림 1-26〕참조 (3) HB형 하이트 게이지 슬라이더가 상자형이며 구조가 약하여 주로 높이 측정용으로 사용한다.〔그 림 1-27〕참조 - 246 -
    • 1. 3. 고정나사 2. 누름 나사 4. 스트라이버 클램버 1. 기준 단면 2. 이송 바퀴 3. 측정면 4. 본척 눈금 5. 조 6. 스크라이버 7. 측정면 8. 본척 9. 기준 단면 5. 고정 나사 6. 부척 눈금 10. 본척의 눈금 11. 이송구 12. 이송 바퀴 13. 이송 나사 14. 아들자 15. 버니어 눈금 16. 베이스 〔그림 1-26〕HM형 하이트게이지 〔그림 1-27〕HB형 하이트게이지 (4) 디지털 하이트 게이지 본척은 2개의 원기둥으로 되어 있고 눈금은 없으며 슬라이더에는 버니어 대신 다이얼 게이지와 디지털 장치가 있어 0.01㎜까지 정밀한 측정을 할 수 있다. 나. 사용상 주의사항 (1) 사용전에 반드시 정반면을 깨끗이 닦고 정반 위에서만 사용해야 한다. (2) 스크라이버는 필요 이상 길게 하여 사용하지 않는다. (3) 스크라이버의 밑면이 측정면이므로 정반과 일치시켜 0점을 맞추어야 한다. (4) 스크라이버 끝은 초경 합금으로 되어 있기 때문에 충격을 주지 않아 야 한다. (5) 시차를 방지하기 위해서는 눈금선에서 수평, 수직방향으로 읽는다. (6) 측정 또는 금긋기시에는 슬라이더 및 스크라이버를 확실히 고정한다. (7) 스크라이버의 날 끝이 마모 및 파손되었을 때에는 밑면(측정면)을 가공해서는 안된다. - 247 -
    • (8) 사용후에는 스크라이버를 떼어 놓고 진동, 습기 및 온도변화가 적은 곳에 보관한다. 5. 틈새게이지(Thickness Gauge) 가. 용도 간극게이지 또는 두께게이지라고도 하며 작은 틈새나 간극을 측정하는 것으 로 기계나 엔진의 조립등에 사용되며 기계프레스에서는 클러치 브라켓트, 작 동용 캠 및 내측클러치링, 클러치 누름판의 스트록, 슬라이드키 틈새 등에 사 용되며〔그림 1-28〕과 같다. 〔그림 1-28〕틈새게이지 나. 사용 방법 육안으로 간극정도를 보아 틈새게이지로 측정, 판정한다. 다. 사용상 주의사항 (1) 무리하게 압입하여 립(Lip)이 구부러지는 것에 주의한다. (2) 사용후 녹을 제거하고 기름을 칠해서 보관한다. - 248 -
    • 6. 전압계 가. 용도 전동기의 이상발열과 각 릴레이 작동불량이 빈번히 발생하는 경우 각 부분 의 전압을 측정, 비교하여 이상유무를 확인해야 하는데 이때 사용되며 특히 대형 프레스의 전압계는 진동 등에 의해 이상이 발생될 수 있으므로 수시로 전압을 측정하여 비교하여야 한다. 나. 측정 방법 (1) 전압계의 로크(Lock)를 해제시킨다. (2) 지침이 제로(0)에 있는가를 확인하고 제로(0)위치가 아닐때는 0위치 조정기로 맞춘다. (3) 렌지(Range)부의 전압을 최고로 맞춘다. (4) 전압계 리드전압단자를 꽂아 물린다. (5) 전압계 리드의 선단을 측정부에 대해 병렬로 놓는다. (6) 지시가 작은 경우 렌지를 1단내려 메타 중앙부근의 값을 읽어 취한다. 다. 사용상 주의사항 (1) 전압계를 사용하는 경우 회로상에는 전기가 흐르고 있기때문에 절대 로 회로상에 인체가 접촉되지 않도록 주의 한다. (2) 측정시에는 그때마다 사용범위를 확인하고 시작하여야 하며 전압치 가 불분명한 경우는 높은쪽 범위로 부터 측정하고 서서히 내려가면 서 취한다. (3) 프레스 회로상에 IC를 사용하고 있는 경우에는 범위, 리드선 일부가 고압에 접촉되기도 하고, 또 분별없이 측정단자를 접촉하면 회로상 에 과대전류가 흘러 IC를 파괴하는 경우가 있으므로 완벽성을 기하 지 않으면 안된다. - 249 -
    • 7. 전류계 가. 용도 (1) 주전동기의 이상음 및 발열이 있을 경우 전류치를 측정한다. (2) 전동식(電動式)의 슬라이드 조절장치의 전류치를 측정한다. 나. 측정방법(교류전류) (1) 메타의 Lock를 해제시킨다. (2) 지침이 Zero(0)에 있지 않을 경우 Zero(0) 위치 조정을 한다. (3) 전류계의 측정범위를 최대치에 맞춘다. (4) 어느 쪽이든 도체 한쪽만의 크램프 코-아를 열고 코-아 중앙 부분 에 조인다. (5) 지시하는 값이 적을때는 범위를 1단씩 내려서 측정값을 읽는다. (6) 지시값을 읽을 수 있고 측정할 수 있는 경우 메타로크를 밑으로 내 린다(특히 외부에 강한 자계가 있을 경우 전선을 크램핑하지 않아도 지침이 움직이는 경우가 있으므로 자계의 영향을 받지 않는 개소에 서 측정할 것) 다. 사용상 주의사항 (1) 전류계를 사용하는 경우 회로상에는 전기가 흐르고 있으므로 절대로 회로상에 신체가 접촉되는 일이 없도록 할 것. (2) 측정시에는 그때마다 사용범위를 확인후 사용하고 전류가 불명확한 경우 필히 높은쪽 범위부터 측정하고 서서히 내려서 메타 중앙부분 에서 값을 읽는다. (3) 프레스의 회로상에 IC를 사용하는 경우 내부저항에 관계된 전류가 작아서 작동불량을 일으킬수 있으므로 주의 하여야 한다. (4) 특히 교류전류는 크램프-메타를 사용하지 않으면 회로상에 직렬로 접촉되는 경우가 있기 때문에 안전에 유의하여야 한다. - 250 -
    • 8. 절연저항 측정기(메가-테스트) 가. 용도 일반적으로 직류전압을 부품의 절연부분과 그 표면을 통해서 증가시킬대 생 기는 누전 전류에 대한 저항치를 측정하고 절연불량에 따른 부품의 파괴나 누 전으로 인한 감전을 미연에 방지하기 위하여 측정한다. 나. 사용방법 절연저항계를 사용할 경우 (1) 어-스에 흑색 리드선 플러그를 라인단자에 적색 리드선 플러그 넣고 오른쪽 방향으로 회전시키면서 고정한다. (2) 밧테리 체크를 한다. 즉 라인측의 플러그 선단핀을 밧테리 체크단자 에 접촉시키면 바늘이 움직인다. (3) 어-스 단자를 접지측에 접속한다.(프러스프레임 부분등) (4) 라인단자를 측정부문에 물려 중앙스위치를 누른다. (5) 연속 측정의 경우 중앙의 스위치 판을 세워 당겨 ON상태에서 로크한다. (6) 측정시 라인단자에 접속하는 리드선은 대지나 기타 물체에 접촉되지 않도록 주의한다. (7) 측정후는 반드시 전원을 OFF한다. 다. 사용상 주의사항 (1) 사용할 절연저항측정기는 정격전압과 유효 최대측정값을 파악한다. (2) 반드시 1차측 전원은 OFF한다. 전원을 ON 상태에서 측정하면 기기 및 프레스 내부회로를 파괴시키고 또 감전의 위험성이 크다. (3) 프레스의 제어회로나 안전장치 중에 반도체를 이용한 기기들이 많아 절연저항계 사용시 내압관계로 파괴되는 경우가 있다. 특히 프레스 본체의 어스를 공통으로 하고 있는 경우는 주의를 요한다. (4) 1차측 전원 R.S.T. 중에서 1가닥은 접지선에 접속하고 기계 본체의 - 251 -
    • 어스가 공통인 경우는 0Ω이 되고 절연불량과는 차이가 나기 때문에 필히 접지선의 끝이 어디에 있는가 확인한다. 9. 소음측정기 가. 용도 및 구성 음압레벨을 인간의 청감에 대한 보정을 하여 소리의 크기 레벨에 근사한 값 을 측정하는 것을 소음 측정기라 한다. 일반적으로 소음측정의 목적은 소음의 실태파악과 소음대책을 위한 자료 활용 및 대책의 효과를 검토하기 위해서이다. 이 소음 측정기의 구성은〔그림 1-29〕와 같다. 〔그림 1-29〕소음 측정기의 구성 즉 압력형 마이크, 감쇄기, 증폭기, 청감 보정회로, 제곱특성을 갖는 실효치 검파회로, 교정신로 발생회로로 구성되어 있다. 마이크로폰은 압력형, 무지향성이어야 하며 주파수 특성이 좋으며 안정성이 있어야 한다. 이와 같은 조건을 만족하는 마이크로폰은 콘덴서형, 동전형(자석과 코일), 압전형(압전소자) 등이 있다. - 252 -
    • 나. 소음 측정기의 종류 소음 측정기는 구조 및 성능에 따라 간이소음계, 지시소음계, 정밀소음계 등 으로 구분한다. (1) 지시소음계 청감보정회로는 A,B,C의 세가지 특성을 갖는 회로를 갖고 있다. 측정할 수 있는 소리의 주파수 범위는 31.5~8,000㎐이다. 〔그림 1-30〕소음계 (2) 간이소음계 소음레벨의 대략적인 값을 표시하는 것으로 레벨의 조사 등 예비조사 단계 에서 잘 쓰이는 것이다. 측정할 수 있는 소리의 주파수 범위는 70~6,000㎐이다. (3) 정밀소음계 20~12,500㎐의 측정 주파수 범위를 나타내며 청감보정회로의 허용오차 등 은 지시소음계보다 훨씬 좋으며 성능이나 구조도 정교하게 되어 있다. 정밀소음계는 특히 정도(精度)를 필요로 하는 측정, 정도가 좋은 주파수 분 석을 할 때 적합한 소음계이다. 보통 소음을 측정하는데는 지시소음계로도 충분하다. - 253 -
    • (4) 레벨레코더 레벨레코더는 소음계에 접속하여 시시각각의 연속기록을 할 수 있다. 또한 측정치를 읽을 수 있으며 장시간의 측정, 그리고 소음변화의 상태를 아는데 편리하다. 또한 그 기록을 증거로서 사용할 수도 있다. 녹음기는 주파수 특성이 50~10,000 ㎐이상 평탄한 것이 좋으며 녹음, 재생특성을 알고 있어야 한다. 녹음시는 가중신호를 넣어야 하며 음질조정은 고정시켜야 한다. 데이터 레코더 는 아주 낮은 주파수까지 필요할 때 직류로부터 측정할 수 있는 것이어야 한다. 계기의 계열은 일반적으로 다음과 같다. 다. 측정 방법 원칙적으로 소음원으로 부터 직접 측정할 수 있는 위치를 택한다. 소음공해 로서 문제가 될 큰 소리를 발생시키는 기계의 소음을 측정할 때는 보통 기계 로부터 1m 떨어져 그 주위 몇 지점을 측정한다. 일본JIS에서는 기계의 측정위치에 대해 대상에 따라 다음의 위치에서 측정 하도록 하고 있다. ① 소형기기(최대크기 20㎝ 미만) - 표면에서 15㎝ ② 중형기기(최대크기 50㎝ 미만) - 표면에서 30㎝ ③ 대형기기(최대크기 50㎝ 이상) - 표면에서 1ⅿ ①, ②는 측정점을 하나로 한다. 다만 부분적으로 소리가 큰 부분이 있 을 때는 그 부분에 가까운 점을 택한다. ③에서는 주위 여러곳에서 측정하 여 평균치 및 최대치를 표시한다. - 254 -
    • 소음계의 메타 읽는법, 정리방법 그리고 표시방법은 소음이 시간적으로 변 화하는 형태에 따라 구별되나 일반적으로 소음계의 사용방법은 다음과 같다. (가) 전원 스위치를 켠다. 이때 밧데리 용량이 충분한지 확인한다. (나) 교정 다이알을 돌려 바늘이 지시판의 교정선에 일치하도록 맞춘다. (다) 청감보정회로를 A특성에 고정시키고 감쇄기 다이알을 돌려 현장 소음의 음압레벨을 찾는다. (라) 소음계 지침의 동작은 보통 연속음인 경우는 슬로(Slow), 단속음 인 경우는 패스트(Fast)로 행하여야 한다. (마) 소음레벨의 변화형태에 따라 그 측정방법은 다음과 같다. ① 송풍기나 모터소리와 같이 변동이 없거나 작은 소리〔그림 1-31(a)〕의 경우 소음계 메터의 지시 그 자체가 측정치이므로 약간 변동할 때에는 여러번 그 값을 읽어 평균하면 된다. 소음레벨은 소숫점 이하는 쓰지 않는 것이 보통이다. ② 콤프레셔 소리와 같이 규칙적인 소리〔그림 1-31(b)〕에서는 정 상음과 같이 지시음치를 읽고 최대치, 최소치를 표시한다. ③ ②의 경우와 같이 비슷한 소리이지만 단조기의 소음과 같은 경우 〔그림 1-31(c)〕타격했을 때의 개개의 소리가 문제된다. 표시방 법은 타격시 발생할 때마다 최대치를 읽어 그 평균치를 표시하고 필요할 때는 측정회수와 표준편차를 표기한다. - 255 -
    • (a) 변동이 적은 소리 (b) 규칙적으로 변동하는 소리 (c) 간헐적으로 발생, 그 지시가 (d) 불규칙, 큰폭으로 변동하는 소리 일정한 소리 〔그림 1-31〕불규칙적인 소음의 종류 ④ 도로교통 소음이나 많은 기계 또는 여러 가지 공정이 많은 공장 의 주변 소리 등과 같이 불규칙적으로 폭이 큰 소리〔그림 1-31(d)〕는 어느 임이의 시각으로부터 어느 간격마다 값을 읽어 측정치의 중간치와 변동폭으로 90% 영역의 상하단을 나타나게 한다. 측정시간 간격은 5초단위로 하여 그 지시치를 기록하며 (〔그림 1-32〕참조) 변동폭이 10dB를 넘으면 50회 이상 그리고 10dB이하인 경우에는 25회정도 측정하면 충분하다. - 256 -
    • 〔그림 1-32〕큰폭으로 변동하는 소음 예 - 257 -
    • 제2장 비파괴검사 2-1. 비파괴검사의 개요 재료 또는 제품의 재질이나 형상 치수에 아무런 변화를 주지 않고 그 재료 의 결함유무를 검사하는 방법을 비파괴검사라 칭하며, 이것을 생략하여 NDT 또는 NDI라 부르기도 한다. 압연재․주조품․단조품․용접구조물의 검사에 이용되며 이로써 재료의 선택․공작가공의 선정․제품의 품질관리 등에 도움 을 주고 있다. 현재 비파괴검사에 속하는 검사법의 주된 것을 들어보면 다음과 같은 것이 있다. ① 육안검사 ② 누설검사 ③ 침투검사 ④ 초음파검사 ⑤ 자기검사 ⑥ 자분 탐상검사 ⑦ 방사선투과검사 ⑧ 액체침투탐상검사 ⑨ 기타 이상에서 알 수 있는 것처럼 비파괴검사는 재로나 제품에 변화를 주지 않도 록 하기 위하여 진동, 전자기 등의 물리적 현상을 이용하는 검사법이다. 그 중 에서 주된 것을 설명하기로 한다. 〈표 2-1〉비파괴검사의 특징 시 험 방 법 RT 투과 선량차에 의한 필름농도차 강자성 ◎ 금 속 비자성 ◎ 비 금 속 ◎ 체 적 결 함 ○ ◎ 빔에수직 면 상 결 함 ○ 기울어진것 형 상 △ 여러방향탐상 적 용 원 리 재 질 결 함 결 함 정 보 길이 크 기 높이 치 위 적 용 특 성 주 적 용 예 ◎ ◎ ◎ 재료특성 및 형상 특성 영향이 적다 복잡한 형상 조립품 UT 초음파의 반사 및 투과 ◎ ◎ ○ 탄성등방체 ◎ ○ 평행방향 △ 기울어진것 ◎ ◎ 체적결함 △ 면상결함 △ 조사방향변환 △ 조사방향변환 탄성체의 매끈한 표면 필요 용접부, 주조품, 단조품 - 258 - PT 액체의 표면 장력과 모세관 현상 ◎ ◎ ◎ ○ MT 누설자장에 자분 부착 ◎ × × ○ ◎ 표면개구 ◎ 표면및표면아래 ◎ 표면개구 ◎ 표면및표면아래 ○ 표면 ◎ 표면및표면아래 × △ 거친표면 및 다공 성재료 적용불가 철강, 비철, 비금속재료 × △ 자성자료만 적용 철강재료
    • 2-2. 육안검사(Visual Inspection) 육안검사는 가장 오래되고 가장 널리 쓰이고 있는 비파괴검사 중의 한 가지 이다. 간편하고 신속하며 값싸게 아무런 특별한 장치도 필요없이 육안 또는 저배율의 확대경으로 검사가 가능한 방법이다. 이 검사의 대상이 되는 것은 재료의 표면결함, 예컨대 용접에 있어서는 언 더커트, 오우버랩, 마무리의 양부, 치수의 오차와 이러한 결함을 통해 종합적 판정 등의 검사를 할 수 있고 어떤 경우에는 정량적으로 비교적 정확히 결정 할 수가 있다. 다만 이 검사법을 사용하는 데는 오랜 경험이 있어야 한다. 2-3. 초음파검사(Ultrasonic Inspection) 초음파검사법은 가청주파수를 넘는 음파, 보통 주파수0.5~15MHz의 초음파 를 피검사물에 보내어 내부의 결함 또는 불균일층의 존재에 의한 초음파의 진 행 교란에 의해 결함을 검출하는 방법이다. 이 방법은 적당한 두께의 수정판 또는 티탄산 바륨판의 양단면에 라디오주파수의 전기적진동을 가하면 판이 기 계적진동을 일으키고 또 반대로 초음파가 기계적진동을 받으면 양단면에 플러 스․마이너스의 전기가 발생하여 전기진동으로 바뀌는 성질을 이요한다. 다음으로 초음파의 속도는 공기중에서는 330m/s, 물속에서는 약 1,500m/s, 탄소 강 중에서는 약 6,000m/s 이므로 공기와 강의 경계면에서 초음파는 거의 100% 반 사된다는 것을 알 수 있고 강 중에 초음파를 침입시키려면 물 또는 글리세린등을 강의 표면에 칠하여 초음파의 발진용탐촉자를 접촉시킬 필요성이 있다는 것을 알 수 있다. 그리고 내부의 결함부에서 초음파가 강하게 반사된다는 것도 이해 할 수 있다. 이러한 초음파탐상의 방법으로서는 (a) 투과법 (b) 반사법 (c) 공진법의 세 방법으로 대별할 수 있으며 수적탐사법도 이용되고 있다. 1. 투과법 투과법은〔그림 2-1〕(a)에 나타내는 바와 같이 피검사물체의 일면에서 초 - 259 -
    • 음파를 송신용진동자 S로부터 연속적으로 보내어 반대측의 수신용진동자 R에 도착하는 초음파의 강도를 비교하는 방법이다. 즉 결함에 의해 초음파의 도착 이 교란되는 사실에서 결함의 크기를 판단할 수 있다. 이 방법은 박판제품 혹 은 단면이 일정한것, 표면층 가까이에 있는 결함을 발견해 내는 데 편리하다. 〔그림 2-1〕초음파검사법 2. 반사법 〔그림 2-1〕에 나타내는 바와 같이 검사하는 물체에 수정의 초음파진동자 를 대어 극히 단시간 충격적으로 초음파를 투과하여 다른 결함 단면에서 반사 되어 오는 음파를 수신 그 사이의 시간의 지연에서 결함까지의 깊이를 알아내 는 방법이다. 이 관계가 브라운관 오실로그래프(Oscillo-graph)에 나타나기 때 문에 어떤 주기로 반복하여 충격파를 보내면 〔그림 2-1〕(d)처럼 입사파와 반사파의 시간적 차이를 알 수 있다. - 260 -
    • 3. 공진법(共振法) 〔그림 2-1〕(c)에 나타내는 바와 같이 공진법은 발진자의 파장을 순차적으 로 연속변화시켜 반파장의 정수배가 판두께와 동등할 때 입사파와 반사파가 공진하여 정상파를 발생하는 것을 이용하는 것으로서 판두께의 측정 또는 공 진의 강도에서 부식의 정도 또는 내부 결함의 유무를 가려내는 방법이다. 4. 수적탐사법(水積探査法) 검사면에 凹凸이 있을 때는 발진자․수진자가 검사면에 밀착되지 않고 공기 층이 생겨 초음파가 통과하지 못하므로 공기층이 생겨 초음파가 통과하지 않 기 때문에 피검사물을 기름이나 물속에 넣어〔그림 2-2〕과 같이 해서 검사하 는 방법이 있다. 이것을 수적탐사법이라 한다. 〔 그림 2-2〕수직탐사법 5. 자기검사(Magnetic Flux Inspection) 자성재료의 표면과 내부결함의 탐상시험에 사용된다. 피검사물을 자화할 때 표면 또는 표면에 가까운 상흔에 의하여 생기는 누설자속을 자분 또는 검사코 일에 의해 상흔을 검출하는 방법이다. 이 방법은 전술한 육안검사로 보이지 않는 아주 작은 상흔도 검출할 수가 있다. - 261 -
    • 〔그림 2-3〕자분탐상기 피검사물의 자화방법으로서는 검사물의 형성과 흠의 방향 등에 의하여 여러 가지 방법이 사용된다. 자기분말검사에서는 다음의 5가지 방법이 있고〔그림 2-4〕는 이것을 나타내는 것이다. 〔그림 2-4〕자기검사법 - 262 -
    • (a) 축통전법(軸通電法) (b) 관통법 (c) 직각통전법 (d) 코일법 (e) 극간법 재료의 종류에 따라 연속적으로 자화하는 것과 잔류자기를 이용하는 것이 있다. 자화전류(磁化電流)로서는 보통 500~500A 정도로 사용한다. 사용하는 자분 (磁紛)은 철 또는 자성산화철의 분말로 검사면과의 대조를 이루기 위해 백, 적, 흑 등으로 착색하고 있다. 이것을 건조한 상태에서 사용하는 건식법과 경 유 등에 혼합해서 사용하는 습식법이 있다. 2-4. 방사선 투과검사 방사선 투과검사는 x선 또는 γ 선으로 투과하여 결함을 검출하는 방법으로 비파괴검사법 중에서 가장 널리 신뢰받고 있는 방법이다. 그러나 미크로파열 이나 라미네이션류에 속하는 결함의 검출은 곤란하다. x선은 두께가 두꺼워지 면 투과하기 어려워지므로 한층 파장이 짧고 투과력이 큰 γ 선이 사용된다. γ 선은 코발트 60(Co60), 세슘 134(Cs134), 이리지움 192(Ir192) 등의 방사선 동 위원소가 많이 사용된다. 이 장치의 취급은 간단하나 X선과 마찬가지로 인체 에 유해하므로 법규에 의하여 단속을 받고 있다. 1. X선투과검사의 원리 x선은 물체를 투과하나 일부의 x선은 물체 중에 흡수되는 성질이 있다. 투 과 x선의 강도는 투과의 두께, 결함의 유무, 재질에 따라 변화한다. 또 x선은 형광물질에 닿으면 가시광선을 발생하거나 사진필름을 감광시키는 성질이 있 다. x선투과법은 이와 같은 성질을 이용하여 금속 내부에 있는 결함도 검출할 수 있는 것이다. 가령 파장 λ로 일정한 강도의 x선을〔그림 2-5〕와 같이 일 정한 두께 t의 금속을 투과 시키는 경우 Iy/Ix = e + μc Ix : 무결함부의 투과 x선의 강도 Iy : 결함부(길이 c)의 투과선의 강도 μ : x선 흡수계수 - 263 -
    • 즉 결함이 있는 곳과 없는 곳의 투과 x선의 강도의 비는 입사 x선의 강도에 는 무관하며 결함의 길이 c와 물질의 흡수계수로 결정된다. Iy/Ix가 클수록 사 진필름에 나타는 검기(黑)의 차가 커져 콘트라 스가 증가하므로 μ 가 되도록 커지도록 파장이 긴 x선을 사용하는 것이 바람직하다는 것을 나 타내고 있다. 2. X선장치 피검사물을 X선 검사실에 반입하여 검사하는 경우 보통 150~400KV, 현장에 가서 검사하기 〔그림 2-5〕X선 투과검사 위한 휴대용 X선 장치는 파고치 125~200KV로 중량은 50㎏이하의 것 2개로 분할하여 운반에 편리하게끔 한다.〈표 2-1〉은 방사선원과 실용투과판 두께의 관계를 나타낸 다. 최근에는 두꺼운판용으로서 10,000KV, 2,000KV의 공진변압기식 고전압 X선 발 생장치가 실용화되고 있다. 또한 베타트론이라 칭하는 원주괴도상을 전자를 회 전운동시켜 1회전마다 수백만 내기 일억전자볼트의 높은 에너지를 주어 이것 을 타케트에 충돌시킴으로써 X선을 발생하는 장치가 이용된다. 베타트론은 비교적 값이 싸고 고잔압의 X선이 얻어지는 게 특징이다. 3. 촬영 X선투과시험방법에 대한 규정은 아래와 같다. 가. 조건-X선 투과사진촬영에 영향을 주는 인자는 (1) 파장(관구전압 KV p) (2) 강도(관구전류 mA) (3) 타게트에서 필름까지의 거리 (4) 피검사물의 두께와 밀도 - 264 -
    • (5) X선원의 초점의 크기 (6) 노출시간 (7) 필름의 종류 (8) 스크린의 종류 나. 투과도계(Penetrameter) 투과도계에 대한 규정에서는 두께의 2%의 결함이 검출되어야 한다. 이것을 확인하기 위하여 피검사물 표면에 투과도계를 놓고 그 상을 동시에 촬영한다. 투과도계에는 여러 종류가 있으나 KS에서는 철사형을 채용하고 있다. 이것은 직경이 약간 다른 철사를 평행으로 7개 또는 10개를 등간격으로 설치 또는 테 에다 붙인 것으로서 예컨대 판두께 5~50㎜에 대해서는 직경 0.1, 0.2, 1.0㎜와 같이 0.1㎜씩 다른 10개의 철사가 사용되어 판두께 2%에 해당하는 직경의 철 사가 필름상에 판별되는 지를 조사하는 것이다. 〔그림 2-6〕필름과 투과도계의 위치 - 265 -
    • < 표 2-2〉투과도계의 종류 와 선지름 사용투과두께범위 모양의 종 류 보통급 특급 선지름의 계열 선의중심간 거리(D) 선의 길이(L) F02 20이하 30이하 0.10 0.125 0.16 0.20 0.25 0.32 0.40 3 40 F04 10~40 15~60 0.20 0.25 0.32 0.40 0.50 0.64 0.80 4 40 F08 20~80 30~130 0.40 0.50 0.64 0.80 1.00 1.25 1.60 6 60 F16 40~160 60~300 0.80 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.20 10 60 F32 80~320 130~500 1.60 2.00 2.50 3.20 4.00 5.00 6.00 15 60 KS D 3556에 정해진 값 또는 ±5%의 어느 쪽이나 작은 쪽의 값 ±15% ±1 치수의 허용차 다. 기타 X 선사진촬영은 시간이 걸리므로 최근에는 영상증폭기를 사용하여 직접투 시에 의해 검사능력을 향상시켜 각종의 연구에 공헌하고 있다. 〈표 2-3〉방사선원과 실용투과판 두께의 관계 방사선 50kV X선 100kV X선 150kV X선 250kV X선 400kV X선 1000kV X선 2000kV X선 15 MeV 베타트론 24 MeV 베타트론 Ra C060 192 Ir 137 Cs 실용 판두께(㎜) 동 알미늄 스크린 0.12~0.60 1.0~4.8 25까지 38까지 50까지 75까지 75까지 100까지 25~225 25~175 25~225 30~300 50~500 25~100 25~150 12~70 20~75 없 음 없 음 없음연백 형 광 연 백 형 광 연 백 형 광 연 백 형 광 연 백 연 백 연 백 연 백 연 백 연 백 연 백 - 266 - 2.0~12 12~25 100까지 160까지 25~200 ~300 25~225 ~325 25~300 ~400 25이상 -
    • 4. X선 결함판정 정상적인 X선사진에 의한 X선결함의 판정은 일정한 지식을 가진 경험 있는 사람에 의해서 비로소 정확한 판정이 가능하다는 사실에 주의해야 한다. 5. γ 선 투과검사 두께가 두꺼워지면 보통의 X선으로는 투과하기 어려워지므로 X선보다 한층 파장이 짧고 투과력이 강한 γ 선을 이용한다. γ 선원으로는 천연의 방사성원소 외에 최근에는 원자로에서 만들어지는 인공방사성동위원소(Radioisotope)가 흔 히 사용된다. γ 선은 장치가 간단하여 현장에서의 취급이 용이하며 가반성이고 값이 싸다. 방사성동위원소로서 현재 쓰이는 것은 Co60 Cs134 Ir102 등이다. γ 선은 인 체에 해로우므로 보통 AI제 캡슐에 채워 텅스텐제의 용기에 넣어 보관하고 사용시에 뚜껑을 벗겨 사용한다. 2-5. 침투탐상검사(Penetrant Tset : PT) 침투탐상검사는 부품 등의 표면 결함을 아주 간단하게 검사하는 방법으로 침투액, 현상액, 세척액 3종류의 약품을 사용하여 결함의 위치, 크기 및 지시 모양을 관찰하는 검사 방법으로 염색침투에 의해서 어느 정도의 결함까지 발 견 할 수 있는가를 검사물의 재질, 표면상태, 결함의 종류, 탐상조건 등에 따 라 다르지만 대략 Crack 깊이 100 μ 정도 까지 충분히 검출 할 수 있다. 1. 액체침투탐상 검사(PT)의 적용범위 가. 금속 및 비금속의 모든 재료, 부품에 적용 나. 표면 개구 결함 - 267 -
    • 다. Crack, Pinhole, 용접불량 그 밖에 검사물 표면에 개구되어 있는 결함 라. 관통 결함 마. 각종 Tank, 고압용기, 배관 등의 용접부, 접합부에 의한 누설 검사 바. 용접부, 주강품 및 단조품 등 금속제품, 우리, 세라믹, 플라스틱 등 거의 모든 재질의 제품에 적용이 가능 2. 액체침투탐상의 기본적인 원리 〔그림 2-7〕 시험체 표면에 침투제를 사용하여 표면 불연속 부위에 침투제가 투과할 수 있는 충분한 시간이 경과한 후 금속 표면에서 침투하지 못하고 남아있는 침투 제를 제거한다. 그리고 금속 표면에 현상제를 도포하여 불연속 결함을 검출하 는 방법이다. 3. 액체침투탐상의 검사 정밀도 염색침투에 의해서 어느 정도의 결함까지 발견 할 수 있는가를 검사물의 재 질, 표면상태, 결함의 종류, 탐상조건 등에 따라 다르지만 대략 Crack깊이 100 μ 정도까지 충분히 검출할 수 있다. - 268 -
    • 4. 액체침투탐상의 장점 및 단점 가.장점 (1) 검사속도가 빠르고 경제적임 (2) 시험체의 모양과 크기에 제약이 적음 (3) 시험체의 재질에 제한이 없음 (4) 국부적 검사가 가능 (5) 거의 모든 재질, 제품에 적용 가능 나. 단점 (1) 표면에 열려있는 결함이어야 검사가능 (2) 전처리가 필요 (3) 시험체 표면온도에 따라 검사 감도가 변함 (4) 시험온도의 제한 : 15~52℃ (5) 탐상 자재의 오염이 심함 (6) 다공성 시험체의 검사가 곤란 5. 액체침투탐상 검사(PT)의 시험시 확인사항 가. 시험온도 확인 온도가 낮거나 높은 경우 결함 검출 감도가 나빠질 수 있다. 나. 표면 전처리 정도 부적절한 전처리 상태인 경우 오 판독 할 수 있다. 다. 침투시간 일반적으로 최소 5~10분 정도 적용하며 침투시간이 적은 경우 미세 결함 검출 능력이 떨어진다. - 269 -
    • 라. 세척 방법 용기 제거성 침투제의 잉여침투제를 제거할 때 세척제로 직접 제거하면 얕 은결함에 침투한 침투제까지 제거하여 검출능력이 떨어진다. 마. 현상제 적용 정도 너무 두껍게 도포되면 미세 결함 검출 능력이 떨어진다. 바. 현상시간 관찰은 현상제 적용 후 7분~1시간 이내에 해야한다. 너무 일찍 관찰하면 결함의 크기보다 작게 관찰 될 수 있고, 너무 길면 과대평가 되는 경우가 있다. - 270 -
    • 6. 검사방법(용제 제거성염색(형광) 침투액 사용) 〈표 2-4〉 - 271 -
    • 7. 침투탐상 보고서 양식 〈표 2-5〉 - 272 -
    • 7편 검사서 작성요령 제 - 273 -
    • 검사서 작성요령 기계명 압력능력 ton 형식번호 제조회사 제조일자 검사일자 프레임의 종 류 클러치의 종 류 브레이크 의 종 류 번호 구 분 1 일반 기준 2 압력 능력 의 표시 등 3 외관 및 조립 상태 검사내용 및 기준 가. 프레스 및 전단기(이하 “프레스등”이라 한다)는 작업자의 신체조건 등이 고려되어 작업자의 안전이 확보될것 나. 외관은 날카로운 모서리나 돌출부가 없을 것 다. 방호장치는 프레스 등의 구조 및 운전조건에 적합한 형식의 것일 것 라. 프레스 등의 브레이크, 클러치 및 유압계통 등 에는 접촉에 의한 화상을 방지하기 위해 보호판 또는 단열조치 등으로 작업자를 보호될 것 가. 프레스 등의 본체, 슬라이드 등의 전면에 는 압력능력 (전단기는 전단능력)을 알아보기 쉽게 표지를 관리할 것 나. 프레스 등의 본체 전면 또는 측면에는 다 음의 제원이 표시된 이름판이 붙어 있을 것 1) 프레스의 압력능력(전단기는 전단능력) 및 규격 2) 형식번호 및 제조번호 4) 제조자명 5) 제조연월 6) 안전인증의 표시 가. 프레스 등의 구조물이나 주요부품은 균열 또는 손상 등이 없도록 관리할 것 나. 다음의 볼트, 너트 등에는 풀림이 없거나 또는 풀림방지 조치를 할 것 1) 타이로드, 기초볼트 등 체결의 이상 유무 2) 공기탱크, 오일탱크 및 볼스터 등의 조립 또는 설치의 이상 유무 3) 실린더나 램 고정부 등의 이상 유무 4) 클러치, 브레이크, 기어 및 크랭크샤프트 등 회전부 이상 유무 5) 슬라이드 및 작동부 등의 이상 유무 6) 칼날과 판압장치의 고정 이상 유무 7) 기타 하우징과 구조부분의 연결의 이상 유무 - 275 - 관리번호 방 호 장 치 검사 방법 검사 결과 판정
    • 번호 4 5 6 7 8 구 분 검사내용 및 기준 프레스 등의 본체 등은 표면 및 도장상태 도장 는 녹, 벗겨짐 또는 부풀어 오름 등이 없도록 할 것 슬라이드는 습동면과 금형 또는 전단날 고 슬라 정부 등은 마모, 균열 또는 손상 등이 없고, 이드 슬라이드는 원활하게 작동되도록 할 것 가. 프레스 등의 상부에 작업용 발판을 설치 하는 경우 보도면이 쉽게 미끄러지거나 넘 어지지 않도록 할 것 나. 높이 2m 이상 작업용 발판을 사용하는 작업 경우에는 다음에 안전난간 기준을 준수할 것 용 1) 상부난간대는 바닥면으로부터 90㎝ 이상 발판 120㎝ 이하에 설치하고, 중간난간대는 상부 난간대와 바닥면 등의 중간에 설치할 것 2) 발끝막이판은 바닥면등으로부터 10㎝ 이 상의 높이를 유지할 것 프레스 등에 고정식 사다리가 설치된 경우 다음 각 목에 적합한 구조를 준수할 것 가 발 의 간 은 250㎜ 이 350㎜ 이 의 등 격 일 것 . 판 격 상 하 간 나. 발판측면과 프레스 등의 측면과의 근접 수평 거리는150㎜ 이상일 것 다. 발이 미끄러지거나 빠지지 않는 구조일 것 사다 라. 고정시 사다리의 기울기는 90도 이하로 하 리 고, 높이 7m 이상인 경우 바닥으로부터 높이 가 2.5m되는 지점부터 등받이울을 설치할 것 마. 사다리의 상단은 걸쳐놓은 지점으로부터 60㎝ 이상 올라가도록 할 것 바. 상부의 높이가 6m를 초과하는 것은 상부에 작업자의 유무를 표시하는 장치를 설치할 것 프레스의 프레임이 크라운, 업라이트(Upright) 및 베드 등으로 분리되어 있는 구조에 체결하는 타이 로드, 너트 등은 다음 각 목과 같이 관리할 것 가. 타이로드는 이음매가 없을 것 나. 타이로드의 나사산의 방향은 상․하 반대일 것 타이 다. 타이로드와 너트는 체결된 상태에서 프 로드 레스의 압력능력에 상응하는 인장 및 압축에 등 견딜 수 있는 강도를 가질 것 라. 업라이트는 프레스의 압력능력에 상응하 는 압축에 견딜 수 있는 강도를 가질 것 - 276 - 검사 방법 검사 결과 판정
    • 번호 9 10 구 분 검사내용 및 기준 프레스 등의 베드상부에 볼트 등으로 체결 되어 있는 볼스터 등은 다음 각 목과 같이 할 것 가. 볼스터는 압력능력에 상응하는 압축력에 볼스 견딜 수 있는 강도를 가질 것 터 나. 볼스터는 상․하면은 평행 및 진직도를 유 등 지하고 있을 것 다. 상면은 필요한 금형부착을 위하여 마모, 변형, 균열,손상 등이 없을 것 가. 크랭크 축은 외관상 이상이 없고, 핀 및 저널부 등에는 마모 또는 손상이 없을 것 나. 크랭크축 웨브부분의 상부간격과 하부간격은 기계 [그림 1-1]에서 a-b<ℓ/50일 것 프레 스의 크랭 크 축 [그림 1-1] 11 12 기계프레스 운전시 기어 및 피니언는 다음 각 기계 목과 같이 할 것 프레 가 외 , 내 및치 에 균 또 손 이없 것 . 관 면 면 는 열 는 상 을 스의 나. 치면의 심한 마모 등으로 인한 과다한 소 기어 음이 없을 것 등 다. 치면에는 적정한 윤활이 될 것 플라이휠 및 주기어는 [그림 1-2]에서 반경 500㎜에서의 a의 길이는 미끄럼베어링의 경우는 기계 1㎜ 이하이고, 구름베어링의 경우는 0.5㎜ 일 것 프레 스의 플라 이휠 및 주기 어 [그림 1-2] - 277 - 검사 방법 검사 결과 판정
    • 구 검사내용 및 기준 분 기계 프레 스의 회전캠 스위치는 작동시 변형․흔들림, 연 13 회전 결부분의 풀림 등이 없도록 할 것 캠 스위 치 기계프레스에 사용하는 핀클러치는 다음 각 목과 같이 할 것 가. 클러치핀의 마모한도는 다음에 적합할 것 1) 압력능력 30톤 이하의 것은 3R 이하일 것 2) 압력능력 30톤을 초과하고 100톤 이하 의 것은 4R이하일 것 3) 압력능력 100톤을 초과하는 것은 5R 이하일 것 나. 클러치핀 받침대는 파손 및 균열이 없고, 마모한도는 다음과 같을 것 1) 압력능력 30톤 이하의 것은 2R 이하일 것 2) 압력능력 30톤을 초과하고 100톤 이하 의 것은 3R이하일 것 3) 압력능력 10톤을 초과하는 것은 4R이하일 것 기계 다. 클러치 작동용 캠의 운동거리는 다음과 같을 것 프레 1) 압력능력 30톤 이하의 것은 1㎜ 이하일 것 스의 2) 압력능력 30톤을 초과하고 100톤 이하 슬라 의 것은 1.5㎜ 이하일 것 14 이딩 3) 압력능력 100톤을 초과하는 것은 2㎜ 이하일 것 핀 라. 클러치 브라켓의 틈새는 0.3㎜ 이하 일 것 클러 마. 스프링은 파손 또는 흔들림이 없을 것 치 바. 클러치 연결부위의 핀의 지름 및 핀 구명 과의 차이는 1㎜ 이하일 것 사. 크랭크축과 커플링을 고정하는 키의 틈새는 다음과 같을 것 1) 압력능력 30 톤 이하의 것은 0.5㎜ 이하일 것 2) 압력능력 30톤을 초과하고 100톤 이하 의 것은 1㎜ 이하일 것 3) 압 능 100톤 초 하 것 1.5㎜ 이 일 것 력 력 을 과 는 은 하 아. 주기어 또는 플라이휠 보스면 및 커플링 의 손상부분의 면적은 전면적의 1/3 이하일 것 자. 클러치 핀과 클러치 커플링의 슬라이드 면은 클로치핀의 홈폭 또는 클러치 핀 내 경과 핀의 폭 또는 핀의 외경과의 차이는 1㎜ 이하일 것 번호 - 278 - 검사 방법 검사 결과 판정
    • 번호 15 구 분 기계 프레 스의 롤링 키 클러 치 기계 프레 스의 16 건식 마찰 클러 치 검사내용 및 기준 기계프레스에 사용하는 키클러치는 다음 각 목과 같이 할 것 가. 롤링키 및 맥롤링키 모서리의 마모 한도는 다 음과 같을 것 1) 압력능력 30톤 이하의 것은 2.5R 이하일 것 2) 압력능력 30톤을 초과하고 100톤 이하 의 것은 5R이하일 것 3) 압력능력 100톤을 초과하는 것은 6R 이하일 것 나. 중앙의 클러치 링의 마모한도는 다음과 같을 것 1) 압력능력 30톤 이하의 것은 3R 이하일 것 2) 압력능력 30톤을 초과하고 100톤 이하 의 것은 6R이하일 것 3). 압력능력 100톤을 초과하는 것은 7R 이하일 것 다. 클러치 작동용 캠과 내측 클러치링 외주의 틈새는 3㎜ 이하일 것 라. 각 부분의 키는 틈새가 없을 것 마. 스프링은 파손 또는 처짐이 없을 것 바. 클러치 연결부의 핀의 지름과 핀 구멍 지름의 차이는 1㎜ 이하일 것 기계프레스에 사용하는 건식 마찰클러치는 다음 각목과 같이 할 것 가. 누름판의 움직임은 원활하고, 스트로크는 제작회사가 정한 범위 내에 있을 것 나. 라이닝은 균열 또는 심한 편마모가 없을 것 다. 각 부품은 파손, 균열, 비틀림 및 스플라인 등 손상이 없고 라이닝의 작은 나사로 부착되어있 는 것은 나사 등의 머리에 마모가 없을 것 기계 기계프레스에 사용하는 습식 마찰클러치는 프레 다음 각 목과 같이 할 것 스의 가. 누름판의 틈새는 제작회사가 정한 범위내 17 습식 에 있을 것 마찰 나. 윤활유는 누설이 없고 적정량이 있어야하 클러 고, 오물이나 이물질이 섞여있거나 거품, 치 유화, 변색 또는 심한 오염이 없을 것 - 279 - 검사 방법 검사 결과 판정
    • 번호 18 구 분 기계 프레 스의 밴드 또는 슈브 레이 크 기계 프레 스의 19 디스 크브 레이 크 기계 프레 스의 20 회전 각도 표시 계 21 기계 프레 스의 정지 기구 검사내용 및 기준 기계프레스에 사용하는 밴드 또는 슈 브레 이크는 다음 각 목과 같이 할 것 가. 라이닝은 균열, 심한 편마모 및 고정나사 머리 등의 마모가 없고, 마모량은 제작회 사가 정한 범위 이내이어야 하고 기름기가 묻어있지 않을 것 나. 마찰면 및 드럼 고정키 의 손상된 면적이 전마찰면적의 1/3이어야 하며, 드럼 연결 측 외주의 틈새는 0.2㎜ 이하일 것 다. 체결스프링은 파손 또는 비틀림이 없으며 정확히 조정되어있을 것 라. 슈 또는 밴드는 균영 또는 손상이 없을 것 마. 공압실린더 및 스프링은 마모, 파손, 비틀림 또는 손상이 없을 것 기계프레스에 사용하는 디스크브레이크는 다음 각 목과 같이 할 것 가. 누름판의 움직임은 원활할 것 나. 라이닝은 균열, 심한 편마모 및 고정나사 머리 등의 마모가 없고, 마모량은 제작회 사가 정한 범위 이내이어야 하고 기름기 가 묻어있지 않을 것 기계프레스에 사용하는 회전각도표시계는 다 음 각 목과 같이 할 것 가. 하사점에서의 회전각도표시계의 지시는 정확할 것 나. 핀클러치 및 키클러치 프레스는 크랭크 핀의 설정 정지점과 크랭크 핀의 정지점 에서 크랭크축의 중심각도가 10도 이내일 것 다. 크랭크 축 등의 정지각도가 설정위치의 각 도를 초과할 때 오버런 감지장치가 작동 할 것 기계프레스에 사용하는 정지기구는 다음 각 목과 같이 할 것 가. 일행정일정지기구는 오동작, 연속동작이 없고, 일행정후 상사점 위치에 정지할 것 나. 급정지기구는 제작회사가 지정한 최대정 지시간 내에 확실히 급정지 할 것 다. 비상정지장치의 비상정지버튼은 손상이 없을 것 라. 비상정지장치는 최대정지시간 내에 정지되어 야 하며, 비상정지버튼을 원상복귀하지 않 은 상태에서 슬라이드가 작동하지 않을 것 - 280 - 검사 방법 검사 결과 판정
    • 번호 22 구 분 검사내용 및 기준 기계 프레 스의 슬라 이드 등 기계프레스에 사용하는 슬라이드 등은 다음 각 목과 같이 할 것 가. 슬라이드 등은 마모, 균열, 손상 등이 없고 원활하게 작동될 것 나. 커넥팅스크루 및 커넥팅로드(연결나사 및 연결봉) 체결부의 볼트, 너트의 조임상태 는 확실할 것 다. 슬라이드조절장치는 조절량의 전범위에 있어 서 원활하게 작동할 것 라. 슬라이드의 상하한 리미트스위치의 작동 은 확실할 것 마. 슬라이드의 연결봉, 스프링은 헐거움이 없고 손상이 없을 것 바. 인터로크 기구에 이상이 없을 것 카운 트 카운트 밸런스는 외관에 이상이 없고, 정상 22 밸런 적으로 작동되도록 관리할 것 스 푸트 푸트로 조작되는 페달 또는 스위치에 설치 23 스위 되어 있는 덮개는 변형 등 이상이 없도록 할 것 치 안전블럭 등은 다음 각 목과 같이 할 것 안전 가. 설치된 안전블럭은 슬라이드의 작동과 인 24 블럭 터로크 기구가 정상적으로 작동할 것 등 나. 안전플러그는 각 조작위치마다 비치해야 하며, 정상적으로 작동할 것 기계프레스는 클러치가 접속된 상태로 슬라 주전 25 이드가 정지되는 경우에는 주전동기가 구동 동기 되지 않도록 할 것 26 기계 ․액 압프 레스 의 공압 계통 기계프레스에 사용하는 공압계통은 다음 각 목과 같이 할 것 가. 클러치브레이크 제어용 전자밸브는 손상 등 외관상이상이 없으며 흡기 또는 배기 시에 이상음이 없을 것 나. 압력조정밸브와 압력계는 정상적인 상태일 것 다. 압력스위치는 파손․변형 등이 없고, 제 작회사에서 지정하는 압력에서 확실히 작동할 것 라. 공기탱크 등의 살두께는 계산두께 이상일 것 - 281 - 검사 방법 검사 결과 판정
    • 번호 27 구 분 기계 프레 스의 가드 식 방호 장치 기계 프레 스의 양수 28 조작 식 방호 장치 기계 프레 스의 29 광전 자식 방호 장치 검사내용 및 기준 기계프레스에 사용하는 가드식 방호장치는 다음 각 목과 같이 할 것 가. 가드를 닫으면 슬라이드가 작동하고 또한 슬 라이드가 작동 중에는 가드를 열수가 없을 것 나. 외관상 손상, 변형 헐거움 등이 없을 것 다. 가드지지용 와이어로프는 외관상 이상이 없고, 와이어클립의 연결은 확실할 것 라. 고정볼트 및 고정판은 손상, 마모, 이완, 탈 락 등의 이상이 없을 것 마. 가드개방 고정용 장석은 손상, 변형이 없 고 가드의 고정은 확실할 것 바. 가드 인터로크용 캠은 마모, 균열, 손상이 없고 연결 나사의 풀림이 없을 것 사. 가드로크장치는 마모, 균열, 손상이 없고 연결나사의 풀림이 없을 것 아. 가드작동용 전자밸브는 손상이 없고, 흡 기 또는 배기 시에 이상음이 없을 것 자. 완충고무 및 리미트(연동)스위치는 전장에 걸쳐 기능이 확실할 것 기계프레스에 사용하는 양수조작식 방호장치는 다음 각 목과 같이 할 것 가. 누름버튼의 외관 및 보호링은 이상이 없 고 내측간격은 300㎜ 이상이며 위험한계와 의 설치거리가 적합 할 것 나. 연결구와 배선 등의 커넥터 등은 손상이 없고, 소선의 연결이 확실하고 풀림이 없을 것 다. 양손으로 조작하지 않으면 슬라이드가 작 동하지 않아야 하며, 작동 중에 누름버튼 에서 손이 하나라도 떨어지면 슬라이드 작 동이 정지할 것 라. 일행정마다 확실하게 정지하고, 누름버튼에서 양 손을 떼지 않으면 재기동 조작을 할 수 없을 것 기계프레스에 사용하는 광전자식 방호장치 는 다음 각 목과 같이 할 것 가. 광전자식 방호장치는 손상 및 변형이 없 고, 위험한계 밖에 안전거리를 유지하여 설치되어 있을 것 나. 백열전구인 투광램프의 경우 손상, 변형, 오염이 없고, 수광기에 확실히 투영될 것 다. 표시램프(반도체발광소자)는 손상이 없고, 표 시가 확실할 것 라. 투광기 및 수광기의 고정부는 고정나사, 연결부 등의 마모변형이 없고, 프레스의 진동충격에 의한 광축의 어긋남이 없을 것 - 282 - 검사 방법 검사 결과 판정
    • 번호 구 분 30 기계 프레 스의 손쳐 내기 식 방호 장치 31 기계 프레 스의 수인 식 방호 장치 기계 ․ 액압 32 프레 스의 전기 계통 검사내용 및 기준 기계프레스의 손쳐내기식 방호장치는 다음 각 목과 같이 할 것 가. 손쳐내기식 방호장치는 손쳐내기봉의 길 이 및 진폭이 조절 될 것 나. 손쳐내기식 방호장치의 손쳐내기봉에는 슬라이드 작동 중 손의 안전을 확보할 수 있는 방호판이 설치되어 있을 것 다. 손쳐내기식 방호장치의 손쳐내기 진폭은 금형의 폭 이상일 것 기계프레스의 수인식 방호장치는 다음 각 목 과 같이 할 것 가. 수인식 방호장치는 수인끈의 당기는 량을 조 절할 수 있고, 수인 끈의 당기는 량은 볼스 터의 전후(세로) 길이의 1/2 이상일 것 나. 수인끈의 재료는 합성섬유이고 직경이 4㎜ 이상일 것 기계․액압 프레스에 사용하는 전기계통은 다음 각 목과 같이 할 것 가. 배선은 견고히 접속되어있고 노후 또는 손 상이 없을 것 나. 절연저항의 값은 전동기는 V/(1,000+KW)㏁ 이상 이고, 배선의 절연저항은 다음과 같이 관리될 것 1) 대지전압 150V 이하는 0.1㏁ 이상일 것 2) 대 전 150V 초 300V 이 는 0.2㏁ 이 일 것 지 압 과 하 상 3) 사용전압 300V 초과 400V 이하는 0.3㏁ 이상일 것 4) 사용전압 400V 이상은 0.4㏁ 이상일 것 다 리 트 위 는외 , 작 상 에이 이없 야하 , . 미 스 치 관 동 태 상 어 며 릴 이 코 의변 , 소 이없 가 철 과고 레 는 일 색 손 고 동 심 정 철 사 에이 질 오 이끼 있 않 것 심 이 물 , 물 여 지 을 라. 인입개폐기, 퓨즈 등은 제작사가 정하는 정격용량의 것을 사용할 것 마. 배전반, 제어반, 조작반 및 분전반 등에는 이물질의 혼 이없 , 단 는풀 짐또 소 이없 것 입 고 자 어 는 손 을 바. 전환스위치는 각각의 전환위치에서 기능 이 확실히 유지되고, 행정의 종류 및 조작 방법이 명시되어 있을 것 사. 램프 표시등은 정상적으로 표시될 것 - 283 - 검사 방법 검사 결과 판정
    • 번호 33 구 분 액압 프레 스의 램 및 관련 장치 액압 프레 34 스의 유압 계통 35 액압 프레 스의 정지 기구 검사내용 및 기준 액압프레스에 사용하는 램 및 관련 장치는 다음 각 목과 같이 할 것 가. 램 표면에는 기름누설의 원인이 되는 홈 이 없고, 패킹체결이 확실할 것 나. 슬라이드는 마모, 균열손상 그 이외 기타 외관상 이상이 없고, 원활히 작동할 것 다. 리미트스위치 등의 위치검출장치는 파손, 변형 등 외관상에 이상이 없어야 하고, 그 체결부는 체결볼트의 풀림이 없을 것 라. 안전블럭은 파손, 변형, 체결볼트의 풀림, 체인 손상 기타 외관상 이상이 없고, 슬라 이드 작동전원과 확실하게 연동될 것 액압프레스에 사용하는 유압계통은 다음 각 목과 같이 할 것 가. 유압펌프는 작동상태가 정상적이어야 하 며, 전동기와의 결합키에 유격이 없을 것 나. 압력조정밸브는 제작회사가 지정하는 압력의 범위를 만족하여야하며, 압력의 설정치가 압력 계 눈금의 ±1 눈금의 범위 내에 있을 것 다. 압력계는 압력을 0으로 했을 때 압력계의 지침이 0을 지시하여야하며, 최고사용압력 이 작용할 경우 압력계 게이지의 지침은 게이지판의 2/3지점을 가리킬 것 라. 압력스위치는 설정압력에서 확실하게 작동할 것 마. 유면제는 현저한 오염 또는 손상이 없을 것 바. 작동유의 유량은 적정하여야 하며, 이물의 혼 입, 유화, 변색, 또는 현저한 오염이 없을 것 액압프레스에 사용하는 정지기구는 다음 각 목과 같이 할 것 가. 일행정일정지기구는 오동작, 연속동작이 없어 야 하며, 일행정에서 상한위치에 정지할 것 나. 급정지기구는 제작회사가 지정한 최대 정 지시간 이내에서 확실히 급정지할 것 다. 비상정지장치는 외관상 손상이 없고 최대 정지시간 내에 작동되어야하며, 비상정지 버튼을 원상복귀하지 않은 상태에서 슬라 이드가 작동되지 않아야 할 것 - 284 - 검사 방법 검사 결과 판정
    • 번호 36 구 분 액악 프레 스의 관성 하강 장치 검사내용 및 기준 액압프레스의 술라이드가 최대속도로 하강 하고 있는 경우에 급정지기구나 비상정지스위 치를 작동시켰을 때 당해 슬라이드의 관성하 장치는 50톤 이하는 50㎜, 50톤 초과 300톤 이 상는 100㎜, 300톤 초과는 150㎜ 이하일 것 액압프레스에 사용하는 가드식 방호장치는 다음 각 목과 같이 할 것 가. 가드를 닫으면 슬라이드가 작동하고 또한 슬라 이드가 작동 중에는 가드를 열수가 없어야하며, 외관상 손상, 변형 및 헐거움 등이 없을 것 나. 가드지지용 와이어로프는 외관상 이상이 없 어야 하며, 와이어클립의 연결은 확실할 것 다. 고정볼트 및 고정핀은 손상, 마모, 이완, 탈 락 등의 이상이 없을 것 다. 가드개방 고정용 장석은 손상, 변형이 없 고 가드의 고정이 확실할 것 액압 프레 스의 37 가드 식 방호 장치 라. 가드용 인터로크 캠 및 가드로크장치는 마모, 균열, 손상이 없고 연결나사의 풀림이 없을 것 마. 가드작동용 전자밸브는 손상이 없으며, 흡기 또는 배기 시에 이상음이 없을 것 바. 완충고무 및 리미트(연동)스위치는 열화 또는 손상이 없어야하고 전장에 걸쳐 기능 이 확실할 것 액압프레스에 사용하는 양수조작식 방호장치는 다음 각 목과 같이 할 것 가. 누름버튼의 외관 및 보호링은 이상이 없 고 내측간격은 300㎜ 이상이며 위험한계와 액압 의 설치거리가 적합할 것 프레 나. 연결구와 배선 등의 커넥터 등은 손상이 없 스의 고, 소선의 연결이 확실하고 풀림이 없을 것 양수 다. 양손으로 조작하지 않으면 슬라이드가 작 38 동하지 않아야 하며, 작동 중에 누름버튼 조작 식 에서 손이 하나라도 떨어지면 슬라이드 작 방호 동이 정지할 것 장치 라. 일행정마다 확실하게 정지하여야 하며, 누름버튼에서 양손을 떼지 않으면 재기동 조작을 할 수 없을 것 - 285 - 검사 방법 검사 결과 판정
    • 번호 39 구 분 검사내용 및 기준 검사 방법 액압 프레 스의 광전 자식 방호 장치 액압프레스에 사용하는 광전자식 방호장치 는 다음 각 목과 같이 할 것 가. 광전자식방호장치는 손상 및 변형이 없어 야하고, 위험 한계 밖에 안전거리를 유지 하여 설치되어 있을 것 나. 백열전구인 투광램프의 경우 손상, 변형, 오염 이 없어야 하고, 수광기에 확실히 투영될 것 다. 표시램프(반도체발광소자)는 손상이 없어 야하고, 표시가 확실할 것 라. 투광기 및 수광기의 고정부는 고정나사, 연결 부 등의 마모변형이 없어야 하며, 프레스의 진 동충격에 의한 광축의 어긋남이 없을 것 □ 종합의견 확 인 자 검 사 자 소속: 직책: 성명: (서명) 특기사항 (서명) (서명) 실 (서명) (서명) 기 관명 - 286 - 시 검사 결과 판정
    • 8편 위험검출훈련 및 재해사례 제 - 287 -
    • 제1장 위험검출 1-1. 인간의 5관을 이용한 위험예지 1. 시각(視覺) 움직이는 것에서의 이상발견 (1) 흔들림 (2) 뛰는 상태 (3) 회전상태 등을 보는 것 2. 청각(聽覺) 소리를 들음으로써 정상적인 상태와 비정상적인 소리의 판별 (1) 회전축 (2) 베어링 (3) 벨트 (4) 체인 (5) Air의 누출소리 등을 듣는 것 3. 취각(覺) 냄새를 맡음으로써 이상상태를 발견하는 것 (1) 종이 타는 냄새 (2) 기름 타는 냄새 (3) 가스 냄새 (4) 헝겊, 천, 고무 등이 타는 냄새를 맡는 것 4. 촉각(觸覺) 손이나 피부로 느끼는 감각으로써 이상상태를 발견하는 것 (1) 손바닥이나 손등으로 온도를 느끼는 것(모터 및 베어링부의 온도) (2) 몸 전체로 진동을 느끼는 것(기계전체) 등이 있다. - 289 -
    • 1-2. 프레스의 위험 검출 1. 시각(視覺)에 의한 위험검출 가. 몸체 → 클러치, 브레이크 → 기어 전동상태 나. 작업점〈위험점〉상태 다. 방호장치 작동 및 기능 상태 - 290 -
    • 2. 청각(聽覺)에 의한 위험검출 3. 취각(취覺)에 의한 위험검출 4. 촉각(觸覺)에 의한 위험검출 - 291 -
    • 5. 브레이크 드루(Brake Through) 프레스에 하중을 걸면 금형 및 프레임 등에 변형이 생긴다. 이 때문에 제품이 깨끗하지 못하고 금형 수명이 짧아진다. 또한 금형의 다이를 긁거나, 다이가 편 중하여 닿거나, 마모가 발생한다. 이 현상은 슬라이드가 하사점 가까이서 최대 압력으로 가압한 후 귀환할 때, 최대 가압시에 프레스 구조부분에 축적된 큰 에 너지의 압력이 순간적으로 0이 되면 순간적으로 탄성변형이 복원되어 전단이 끝 나는 순간에 다이 안으로 펀치가 약간 툭 떨어지는 것같은 현상을 말한다. 현상 : 1. 다이를 긁는다. 2. 제품의 문제 즉, 터지거나 찢어지는 트러블이 발생한다. 대책 : 프레스 선정시 공칭압력의 60~70% 정도의 압력을 사용한다. 공칭압력은 프레스 작업 압력의 중심이 램의 아래면의 중심과 일치하 였을 때에 대하여 보증되므로 편심하중을 받으면 트러스트 부분은 회 전 모멘트를 받고 이로 인하여 마모 및 정밀도에 나쁜 영향을 미친 다. 작업자는 이러한 현상을 보고 램이 그냥 떨어진다고 하는데 기계 허용 편심량에 대하여, 사용편심량이 커지면 허용 압력은 급격히 떨 어지게 된다. 이것을 식으로 표시하면 다음과 같다. 단동 크랭크 프레스 : P = P゜× λ〫 λ P : 허용압력 P0 : 공칭압력 λ0 : 허용편심량 λ : 편심량 〈예제〉 공칭압력 100톤, 허용 편심량 200mm, 단동크랭크 프레스를 40mm 의 편심으로 사용하면 안전 허용 압력은 얼마인가? - 292 -
    • 〈풀이〉 P = P゜X = 100 X λ〫 λ 20 40 = 50톤 이와 같이 약간의 편심으로도, 정밀도를 유지하게 위해서는 프레스 사용 압 력이 급격히 떨어지는 것을 알 수 있다. 복동 프레스 〈1〉: P = 1 2 D0 D P0 × K P ; 허용압력 한쪽에 걸리는 압력 P0 1/2 × K K : 상수(보통 1~1.3) D0 : 로드의 중심거리 D : 하중중심에서 먼쪽 로드까지의 거리(mm) 〈예제〉 공칭압력 200톤, 로드 중심거리 500mm의 복동프레스에서 편심량 이 100mm이다. 사용압력은? D0 D 〈풀이〉 P = 1 2 P0 × K = 1 2 X 200 X 1.3 X 500 350 = 186톤 따라서 단동보다 복동크랭크 프레스가 편심에 대한 허용압력이 크다. 복동프레스 〈2〉; Pa = 1 2 PK L e+ 1 2 (단 Pa ≦ P) 식으로서 아래〔그림 2-1〕은 설계수의 K의 값이 일반적으로 1,2인 경우 a, b, c, d점 에 허용 하중을 나타낸 것이다. - 293 -
    • 〔그림 2-1〕허용 편심하중의 계산법(그림의 값은 K = 1, 2인 경우의 a, b, c, d점에서의 허용 하중을 나타내고 있다) 6. 종합틈새 (G) 브레이크 드로우(Brake - draw)를 조정하기 위하여 (1) 크랭크 베어링 부분 (2) 커넥팅 로드 메탈과 크랭크 피니언의 조립부분 (3) 조절나사의 조립부 (4) 커넥팅 스크류와 슬라이드 조립부와의 틈새의 총합을 말한다. 다음 그림은 총합틈새를 나타낸 것이다. - 294 -
    • G = 0.05P。 G = G1+G2+G3+G4 G : 총합틈새 P。: 호칭압력 G1~G4 : 각 부의 작동 틈새 여기서 G를 가능한 최소화 시키도록 노력하여야 한다. 〔그림 2-2〕총합틈새 7. 스틱잼 먼저 스틱이란 하사점 부근에서 상하 금형이 물려 있는 상태로 되어 클러치 가 미끄러져 슬라이드를 움직일 수 없는 상태를 말한다. 스틱현상에는 두가지 종류가 있으며 운전조작의 잘못으로 하사점 부근에서 프레스가 정지했기 때문 에 움직일 수 없는 가벼운 스틱(낮은 압력의 스틱)과 과부하 때문에 하사점 부근에서 움직이지 않게되는 무거운 스틱(높은 압력의 스틱) 현상이 있다. 현상 : 스틱현상이 일어났을 때 먼저 크랭크축의 위치가 하사점 전인가 후 인가를 확인한다. 대책 : ① 하사점전일때는 모터를 역전시키고 만약 회전방향 교체스위치가 없는 것은 결선을 바꾼다. ② 하사점 후의 경우는 모터의 회전방향을 그대로 두고 클러치용 공 기압력을 송기능력의 최대한까지 올려서(7㎏/㎠이상이 바람직) 미동조작을 몇번 행하면 가벼운 스틱의 경우 이탈시킬 수 있다. 이때 모터에 과부하가 걸리는 것을 피하기 위해서 모터의 전원을 끊고 플라이 휠(Fly-Wheel)을 손으로 서서히 돌리면 된다. - 295 -
    • 8. 언스티커 스틱상태에서 용이하게 이탈시킬 목적으로 프레스에 조립하여 넣는 장치로 서 여러가지가 있으며 원리는 두 가지로 나누어진다. 하나는 플라이휠과 클러치 사이에 설치하는 것으로 질량이 큰 플라이 휠의 관성력을 이용하여 피동축에 부착된 핀 또는 단을 큰 햄머로 두들겨서 강대한 충격토크를 줌으로써 스틱상태에서 강제로 크랭크축을 돌려, 이탈을 꾀하는 것으로써 구조는 볼스터, 슬라이드, 커넥팅로드 등에 쐐기를 넣어두며 이 쐐기 의 각도는 가공압력이 걸렸을 때 벗져지지 않도록 충분히 작게 하여 둔다. 그 리고 스틱현상을 일으켰을 때에는 이 쐐기를 두들겨서 미끄러뜨림으로써 스틱 압력을 소멸시키는 것이다. 다른 하나는, 유압 및 공유압식 오버로드 프로텍터를 장치하고 있는 프레스 에서는 밸브에 의해 프로텍터의 유압을 0으로 해방함으로써 이탈을 쉽게 할 수 있다. 대책 : ① 클러치가 충분히 걸린 상태에서 하중을 건다. ② 미동운전으로 가공직전까지 하강시킨 다음 정지하고 다시 가동하 여 가공하는 작업을 피한다. ③ 피동측과 구동측과의 사이에 미끄러짐이 발생되는 상황에서 가공 을 하지 않는다. ④ 최악의 경우 커넥팅로드, 로드스크류 등의 노출된 부분을 드라이 아이스에 의해 냉각수축시키거나 타이로드를 가열하여 신장한 상 태로 한 다음 이탈시킨다. - 296 -
    • 1-3. 프레스 공정 용어 해설 용 어 1. 비 딩 (Beading) 해 설 형 판이나 용기의 일부에 장식 또는 보강을 목적 으로 좁은 폭의 비드를 만드는 가공을 말한다. 2. 굽힘가공 굽 기 작 의 총 으 V자 히 업 칭 로 , , 널 힘 (Bending) U자 채 굽 , Hemming, Curling, Seam ing. 등도 이 에 속한다. 3. 블랭킹 (Blankin) 프레스 작업에서 다이 구멍속으로 떨어지는 쪽 은 제품이, 외부쪽에 남아 있는 부분은 스크 랩이 되는 가공을 말한다. 4. 벌 징 (Bulging) 원통 용기가 관재의 일 부를 넓혀서 직경을 크 게 하기 위한 가공을 말한다. 5. 버 링 (Burring) 평판에 구멍을 뚫고 그 구멍보다 큰 직경을 가 진 펀치를 밀어 넣어서 구멍에 플랜지를 만드 는 가공을 말한다. - 297 - 상
    • 용 어 6. 코이닝 (Coining) 7. 냉각압출 (Clod Extrusion) 8. 컬 링 (Curling) 9. 절 단 (Cutting) 10. 딩 킹 (Dinking) 해 설 형 재료를 밀폐된 형속에 서 강하게 눌러 형과 같은 을 재료의 표면에 만드는 가공을 말한다. 다이 속에 금속재료를 넣고 펀치로 재료를 눌러 붙이면 다이의 구멍(전방압출) 또는 펀치와 다이의 틈새 (후방압출)로 재료가 이동하여 형상을 만드 는 가공을 말한다. 판 또는 용기의 가장 자리 부분에 원형단면 의 테두리를 만드는 가공을 말한다. 프레스를 사용하여 절단 하는 가공이다. 완성된 제품은 Shearing의 경우와 같다. 고무, 가죽, 금속박판 등의 blanking 또는 piercing 가공을 할때 그림과 같은 구조의 금 형을 사용한다. 펀치의 절삭날 각은 20°이하의 예각으로 하며 다이는 목재, 파 이버 등의 평평한 판 을 사용한다. - 298 - 상
    • 용 어 11. 인 발 (Drawing) 12. 엠보싱 (Embossing) 13. 플랜징 (Flanging) 14. 플래트닝 (Flattening) 15. 성 형 (Forming) 해 설 형 평판에서 형을 사용하 여 용기를 만드는 가 공을 말한다. 재료의 판 두께를 변 화시키지 않고 여러가 지 형태의 얕은 을 만드는 가공을 말한다. 그릇 따위의 에지 부 분에 형을 사용하여 플랜지를 만드는 가공 을 말한다. 재료의 표면을 평활 하게 고르는 작업을 말한다. Forming 이란 Drawing, Bending, Flanging 등의 가공을 모두 포함하나 협 의의 Forming은 판두께 의 변화없이 용기를 만드 는 가공을 말한다. 16. 하프블랭킹 타발가공의 (HalfBlanking) 일종으로, 재료의 타발을 도중에 정지하면, 펀치 하면의 재료는 펀치가 먹어든 양만큼 밀려난다. 이와 같이 절반쯤 타발하는 것을 하프 블랭킹이라 한다. - 299 - 상
    • 용 어 17. 헤 딩 (Heading) 해 설 형 막대모양의 재료 일부분 을 상하로 압축하여 볼 트, 리벳 등과 같은 부품 의 머리를 만드는 일종 의 Upsetting 가공을 말 한다. 18. 헤 밍 제품 가장자리를 약간 (Hemming) 젖혀서 눌러 접어두는 가공을 말한다. 전가공 으로 재료는 90° 굽힙 가공이 된다. 19. 충격압출 치약튜브와 같은 얇은 (Impact 벽의 깊은 용기를 만들 Extrusion) 때 적용되는 일종의 후 방 압출가공을 말한다. 다이에 경금속을 넣고 펀치가 고속으로 하강 하면 재료는 그 충격으 로 신장된다. 20. 마 킹 (Marking) 재료의 일부분에 만 의 마크 또는 문자를 각 인하는 가공을 말한다. 21. 네 킹 (Necking) 통 또는 원통용기의 단부 부근의 직경을 감소시키는 가공을 말한다. - 300 - 상
    • 용 어 22. 노 칭 (Notching) 해 설 형 재료 또는 부품의 가 장자리를 여러 모양으 로 따내는 가공을 말 한다. 23. 퍼포레이팅 동일 치수의 구멍을 미 (Perforating) 리 정해져 있는 배열에 따라 순차적으로 다수의 구멍뚫기를 하는 가공을 말한다. 24. 피어싱 (Piercing) 재료에 구멍을 뚫는 작 업으로 타발된 쪽이 스 크랩이 되는 것으로 Blanking과는 반대이다. 25. 리드로잉 용기의 직경을 감소시 (Redrawing) 키면서 깊이를 증가시 키는 가공이다. 26. 리스트 라이킹 전공정에서 (Restriking) 만들어진 제품의 형상이나 치수 를 정확하게 하기 위해 변형된 부분을 밀어 교 정하는 마무리 작업을 말한다. 27. 로 닝 (Roning) 제품의 측벽 두께를 얇 게하면서 제품의 높이를 높게 하는 훑기 가공을 말한다. - 301 - 상
    • 용 어 28. 시 밍 (Seaming) 29. 세이빙 (Shaving) 해 설 형 두장의 판재의 단부를 굽혀 겹쳐서 눌러 접 합하는 가공을 말한다. 프레스 가공에 의한 제 품의 절단면은 전단면, 파단면 등으로 이루어 졌으며 약간의 경사를 갖고 있다. 제품의 용도에 따라서 는 이 점이 곤란할 때 가 있다. 경사면을 깎아서 재료를 수직으로 가공하여 양호 한 절단면을 얻는 방법 으로 Shaving을 한다. 30. 절 단 직선 또는 회전날을 (Shearing) 사용한 각종 전단기를 사용하여 재료를 직선 또는 곡선에 맞춰 전 단하는 가공을 말한다. 31. 슬릿성형 (SlitForming) 재료의 일부에 Slit를 내거나 그 Slit를 냄 과 동시에 성형하는 가공을 말한다. Lancing은 이에 속하 는 가공이다. 32. 슬리팅 둥근 칼날을 가진 연 (Slitting) 속 전단기계를 사용하 여 장척의 판재를 일 정한 폭으로 잘라 내 는 가공을 말한다. - 302 - 상
    • 용 어 33. 스웨징 해 설 형 재료를 상하방향으로 압 (Swaging) 축하여 직경이나 두께를 줄여서 길이나 폭을 넓 히는 가공을 말한다. 34. 트리밍 드로잉된 용기의 나머 (Trimming) 지 살을 잘라내기 위한 가공을 말한다. 35. 업세팅 (Upsetting) 재료를 상하방향으로 눌러 붙여서 높이를 줄 이고 단면을 넓히는 가 공을 말한다. - 303 - 상
    • 제2장 재해사례 2-1. 파손된 금형조각이 흉부를 가격하역 사망 1. 재해 발생 경위 프레스에서 제품 시트 프레임 생산중 프레스금형이 깨지면서 파손된 금 형의 일부 파편 조각이 비래하여 흉부를 가격 사망한 재해임. 2. 재해 발생 원인 프레스 금형 고정 불량 프레스 금형 고정을 상금형은 기계식 클램프, 하금형은 유압 클램프 (Q.D.C)로 고정을 하여 상․하 금형의 체결력이 상이하였고 반복작업 으로 인하여 상부 클램프에 유격이 발생하여 상․하 금형이 일치하지 않아 프레스의 압입력에 금형의 일부가 파손됨. 3. 재해 예방 대책 ○ 작업 시작전 점검 실시 프레스를 사용하여 작업을 하는 때에는 프레스 금형 및 고정볼트 상태 에 대하여 작업 시작전 점검을 실시하여야 함 - 304 -
    • ○ 관리감독자 직무 수행 철저 프레스를 사용하여 유해․위험을 방지하기 위하여 관리감독자가 다음의 업무를 수행 하여야 함. - 프레스 및 그 방호장치를 점검하는일 - 프레스 및 그 방호장치에 이상이 발견된 때 즉시 필요한 조치를 하는 일 - 프레스 및 그 방호장치레 전환스위치를 설치한 때 그 전환스위치의 열쇠를 관리하는 일 - 금형의 부착․해체 또는 조정작업을 직접 지휘하는일 ○ 금형 인력 체결시의 작업표준 작성 및 준수(기술적대책) 프레스의 금형을 인력으로 부착(체결) 하는때에는 클램프 체결력에 대한 작업 표준을 작성하고, 토크렌치를 이용 금형의 체결 상태를 확인하는 등 조치를 하여야 함. 4. 관련 사진 가해물 : 파손된 금형(상금형) 금형 체결 모습(사고발생직후) - 305 -
    • 2-2. 프레스 금형과 금형사이에 협착 1. 재해 발생 경위 프레스 작업중이던 재해자가 프레스 취출장의 에러를 확인하기 위해 프레 스 금형에 접근하여 확인 중 프레스가 작동되어 두부 협착으로 사망한 재 해임 2. 재해 발생 원인 ○ 프레스 방호장치 및 위험구역 접근방지조치 미흡 - 위험구역에 접근을 방지하기 위하여 설치한 방호울의 출입문에 개구 부가 존재하여 프레스를 정지시키지 않고 방호울 내부로 출입하여 프레스 위험구역으로 접근 함. - 프레스의 전․후면에 광전자식 방호장치가 설치되어 있으나 기능을 해제 사용 함. ○ 프레스 정비 등의 작업시 운전정지 미실시 - 프레스 정비․청소․급유․검사․수리 기타 이와 유사한 작업시에는 프레스를 정지하고 작업을 실시하여야 하나 정지시키지 않고 작업을 실시 - 306 -
    • 3. 재해 예방 대책 ○ 프레스 방호장치 정상기능 유지 - 광전자식 방호장치를 항상 정상적으로 작동되도록 유지․관리하여야 함 ○ 프레스 정비 등의 작업시 운전정지 실시 - 프레스의 정비․청소․급유․검사․수리 기타 이와 유사한 작업시에는 프레스를 정지하고 작업을 실시하여야 함 ○ 방호울 출입문 안전플러그 체인길이 개선(기술적 대책) - 방호울의 출입문에는 프레스를 정지시키지 않고 방호울 내부로 접근이 불가능하도록 안전플러그의 로프(체인) 길이를 짧게 개선 4. 관련 사진 프레스 라인 전경 프레스 내부모습 프레스 방호울 출입문의 개구부 - 307 -
    • 2-3. 교정 작업중 금속이 비래하여 목부위를 가격 1. 재해 발생 경위 프레스를 사용하여 금형 받침판 교정작업을 하던 중 교정작업에 사용된 금속블록이 비래되어 피재자의 목부위를 강타하였고 그 충격으로 뒤로 넘 어져 쓰러진 피재자를 동료작업자가 발견하고 인근병원으로 후송하여 입 원가료 중 사망한 재해임 2. 재해 발생 원인 프레스의 목적 외 사용 프레스는 동력에 의하여 금형을 사용하여 금속 또는 비금속물질을 압축․ 절단 또는 조형하는 기계로 제조 당시의 목적 외로 사용하여서는 아니되 나 금형 등을 수리 또는 보수하기 위한 목적으로 사용함 3. 재해 예방 대책 프레스의 목적 외 사용 금지 프레스는 동력에 의하여 금형을 사용하여 금속 또는 비금속물질을 압축․ 절단 또는 조형하는 기계로 제조 당시의 목적 외로 사용하여서는 아니되 며 금형 등을 수리 또는 보수하기 위해서는 목적에 맞는 전용의 기계를 사용해야 함 - 308 -
    • 4. 관련 사진 받침판 및 금속블록 재현 재해발생 상황도 - 309 -
    • 2-4. 2인1조 공동작업중 금형사이에 머리협착사망] 1. 재해발생 경위 포밍공정에서 피재자가 공동작업자와 2인1조로 500톤 유압프레스를 이용 하여 인케이스 포밍작업중 볼스타 내부에 있는 피재자를 인지하지 못하고 프레스를 작동시켜 슬라이더가 하강, 상ㆍ하 금형사이에 피재자 머리가 협착되어 사망한 재해임. 2. 재해발생원인 가. 설비 점검 등 관리감독 소홀 - 프레스 보유사업장은 안전작업을 위해 위험방지가 특히 필요하며, 근 로자가 방호장치 작동 유효한계를 벗어나 신체를 위험한계 내에 노 출하는 등 안전작업을 미실시 함에도 불구하고 이에 대한 관리감독을 소홀히 함. 나. 신호방법 미지정 - 2인 1조 작업시에는 동료 근로자와 신호방법을 협의하고 준수하여야 하나 신호방법을 미지정한 상태로 작업함에 따라 신호 불일치로 인 해 금형에 협착됨. - 310 -
    • 3. 재해예방대책 가. 설비 점검 등 관리감독 철처 - 관리감독자로 하여금 프레스 작업에 대한 안전ㆍ보건점검을 주기적 으로 실시토록하고, 근로자가 방호장치 작동 유효한계를 벗어나 신 체를 위험한계에 노출시키거나 또는 안전작업을 미 이행하지 않도록 관리감독을 철저히 하여야 함. 나. 신호방법 지정 - 2인 1조 작업시에는 프레스 스위치 조작자가 동료작업자를 볼 수 있 는 곳에 양수조작식 스위치를 설치하여 신호방법을 협의하고 준수토 록 하는 등 신호 불일치 및 오조작으로 인한 금형내에 협착됨을 방 지하여야 함. 4. 재해 관련사진 유압프레스 후면 프레스 전면에서 피재자 협착된 후 모습 - 311 -
    • 2-5. 금형 교체 작업중 협착 1. 재해 발생 경위 프레스공정에서 재해자 000 프레스에 장착된 금형교체 준비작업 중 금형 사이에 머리가 협착되어 사망한 것으로 추정 되는 재해임 2. 재해 발생 원인 ○ 광전자식 방호장치 기능해제 상태에서 작업 실시 - 방호장치의 전환스위치 등을 부착한 프레스는 당해 전환스위치 등을 항상 방호장치 기능이 유효한 상태로 유지하여 사용하여야 하나, 광 전자식 방호장치의 기능 전환스위치를 “주의”(방호장치 기능 해제상 태)로 선택한 상태에서 작업을 실시하여 재해자의 신체가 위험부위에 들어간 상태에서 프레스가 작동됨 ㅇ 금형 해체작업 시 위험방지조치 미실시 - 프레스 금형을 해체 또는 조정하는 작업을 하는 경우에는 당해 작업 에 종사하는 근로자의 신체 일부가 위험한계내에 들어갈 수 있으며, 이때 슬라이드가 갑자기 작동함으로서 발생할 수 있는 근로자의 위 험을 방지하기 위하여 안전블록을 사용하는 등 필요한 조치를 하여 야 하나 미실시함 - 312 -
    • 3. 재해 예방 대책 ○ 방호장치 등 각종 전환스위치를 방호장치 기능이 유효한 상태로 유지 - 방호장치의 전환스위치 등을 부착한 프레스는 당해 전환스위치 등을 항상 방호장치 기능이 유효한 상태로 유지하여야 함 ○ 금형 부착․해체 등의 작업시 안전블록 사용 등 위험방지 조치 실시 - 프레스의 금형을 부착․해체 또는 조정하는 작업을 하는 경우에는 당 해 작업에 종사하는 근로자의 신체의 일부가 위험 한계내에 들어갈 수 있으므로 이때 슬라이드가 갑자기 작동함으로서 발생하는 근로자 의 위험을 방지하기 위하여 안전블록을 사용하는 등 필요한 조치를 하여야 함 4. 관련 사진 발판에서 하금형 상면까지 높이는 138cm 임 - 313 - 광전자식 방호장치 전환스위치
    • 2-6. 누유 교정 작업중 추락 사망 1. 재해 발생 경위 유압프레스의 크랭크축 부근에서 누설되는 작동유가 바닥에 떨어지지 않도록 하기 위해 프레스 측면에 설치된 수직 고정사다리(높이 5.7m, 너 비 28cm)를 타고 올라가 높이 약 2m지점의 발판에 서서 높이 4m지점 에 있는 기름받이판에 전선(길이 약 1m)을 이용하여 프레스에 고정작업 중 전선단락으로 추락하여 인근 병원으로 후송 치료받다가 사망한 재해 로 추정됨 2. 재해 발생 원인 가. 직접원인 ◦ 추락방지조치 미실시 - 높이 2m이상인 추락위험장소에서 작업을 할 때는 비계 등 안전작업 발판을 설치하고 작업해야 되나, 프레스 측면에 설치된 고정사다리에 서 불안전한 상태로 매달려 작업함. ◦ 수직사다리 등받이 방호울 미설치 - 프레스의 수직 고정사다리에 추락방지를 위한 등받이 방호울 미설치 나. 간접원인 ◦ 안전대 등 개인 보호구 미착용 - 높이 2m이상 되는 고소작업장소에서 안전모, 안전대 등 개인보호구 를 미착용 상태로 수리작업 실시 - 314 -
    • 3. 재해 예방 대책 가. 기술적인 대책 ◦ 추락방지조치 실시 추락위험이 있는 프레스 수리작업을 할 때는 고소작업대를 이용하거 나 비계 등 안전작업 발판을 설치한 후 실시하여야 함 ◦ 수직 고정사다리에 등받이 방호울 설치 추락위험이 있는 수직 고정사다리에 등받이 방호울을 설치하여야하며, 방호울은 높이 2m이상부터 끝부분까지 설치하여야 함 나. 관리적인 대책 ◦ 근로자에게 개인보호구 지급 및 착용 독려 높이 2m이상의 추락위험장소에서 작업시 머리보호용 안전모 및 안전 대를 지급하고 착용이 생활화되도록 교육시 주지 및 관리감독 철저가 필요함. 4. 관련 사진 기름받이 고정위치 추락위치 (추정) - 315 -
    • 2-7. 금형사이에 수지협착 1. 재해 발생 경위 트리밍 및 피어싱작업을 하던 000가 금형사이에 좌수 2, 3, 4지가 협착, 압궤되어 00병원에서 수지봉합술을 실시하고 입원가료 중 합병증으로 00 병원으로 이원 하였으나 사망한 재해임. 2. 재해 발생 원인 상기 검토 사항을 토대로 재해발생상황를 좌수로 파지하여 금형내에 투입 하고 스위치를 조작하여 작업을 하던 중, 스위치를 조작한 직후에 다시 좌수를 금형내에 투입(스위치를 조작하면서 소재가 정위치에 안착되지 않 아 금형파손의 부담을 느껴 소재위치를 바로잡고자 했는지 아니면 장시간 의 작업으로 소재를 투입하는 타이밍을 착각했는지 등의 여부는 불명)하 였고 이때 협착되었는데, 설치된 손쳐내기식의 문제점이 재해의 원인으로 판단됨. - 316 -
    • 3. 재해 예방 대책 행정거리 40mm이상, SPM 120이하의 확동식 클러치 프레스에서는 손쳐 내기식은 유효한 방호장치임. 그러나 금형설치시 금형의 상태와 작업자의 작업습관(좌수작업, 우수작업등)등에 따라 봉의 작동거리와 각도를 작업여 건에 맞추어 조절하되 슬라이드 하행정거리의 3/4위치에서 투입되는 손을 완전히 밀어낼수 있도록 하고 이후의 상태에서는 봉에 부착된 방호판이 위험점을 유효히 방호할 수 있도록 하여야 함. 또한 급정지성능이 없는 확동식 클러치 프레스에서의 안전거리를 지키지 않은 양수조작식 스위치(안전거리 만큼 이격시킬 경우 스위치로서의 기능 을 할 수 없음)는 방호장치의 역할은 할 수 없으나 발 스위치 대신 사용 토록 하므로써 재해의 위험성은 크게 경감시킬 수 있으며 안전 1행정 기 능으로 작업을 수행하여 단순 반복작업에서 야기될 수 있는 불측의 재해 위험성을 예방토록 하여야 함. 4. 관련 사진 재해프레스 전면 모습 재해프레스 전면 모습] - 317 -
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