KR100560195B1 - 목조 건축물 조립 원목의 홈 가공장치 - Google Patents

목조 건축물 조립 원목의 홈 가공장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통나무집을 비롯한 목조 건축물의 조립 원목에 홈을 가공하기 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명 목조건축물 조립원목의 홈 가공장치는 지면에 지지되는 레일(R)상에서 간격 조절 가능하게 이송되고 중앙의 원목부재(W)가 이송되는 이송베드(12) 상하부로 이단의 프레임(11)으로 구성되어 일렬로 배열되는 본체(10)와, 상기 프레임(11) 일측에 장착되어 상단의 클램프이송 실린더(14) 구동에 의해서 상하 이송되며 원목부재(W)가 지지 고정되는 클램프(13)와, 상기 프레임(11) 내부에서 좌우 이송되고 이송베드(12)를 중심으로 상하 대칭을 이루어 장착된 한 쌍의 이송구 지지대(15)(16)와, 상기 이송구 지지대(15)(16) 좌우 벽면 외측에 장착되어 이송구이송 실린더(17)(18)에 의해서 그 빗면을 따라 상하 이송되는 커터이송구(19)(20)와, 상기 커터이송구(19)(20)의 단부상에 상호 대칭을 이루어 모터(M) 구동에 의한 원목부재(W)의 회전 절삭이 이루어지도록 하는 제1커터(30) 및 제2커터(40)로 구성됨에 기술적 특징이 있다.
본 발명 목조건축물 조립원목의 홈 가공장치는 커터를 이용한 원목부재의 홈가공 깊이와 길이를 조절하여 다양한 형상의 홈가공이 이루어지도록 함과 아울러 신속한 홈가공에 의한 생산성이 향상되는 이점이 있으며, 원목부재의 정밀한 홈가공에 의해서 단위부재의 조립 불량률을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
본체, 프레임, 이송베드, 클램프, 이송구 지지대, 커터이송 실린더, 커터이송구,커터

Description

목조 건축물 조립 원목의 홈 가공장치{Apparatus for a groove joint of a wood-carving building}
도1은 본 발명에 따른 원목 홈 가공장치의 사시도.
도2는 본 발명에 따른 원목 홈 가공장치의 측면도.
도3은 본 발명에 따른 원목 홈 가공장치의 정면도.
((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명))
10. 본체 11. 프레임
12. 이송베드 13. 클램프
15,16. 이송구 지지대 17,18 커터이송 실린더
19,20. 커터이송구 30,40 커터
본 발명은 통나무집을 비롯한 목조 건축물의 조립 원목에 홈을 가공하기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 프레임 내부에 반제품의 원목부재가 공급되는 이송베드가 구비되고 케이싱 일측에 원목부재가 고정되는 클램프가 장착되며 상기 클램프를 통해 이송베드상에 장착된 원목부재를 고정시키고 상하 대칭을 이루어 이송 가능하게 장착된 다수의 커터에 의해서 원목부재의 외주면 일정 간격마다 홈 가공이 동시에 이루어질 수 있도록 한 목조건축물 조립원목의 홈 가공장치에 관한 것이다.
최근에 이르러, 여가 시간을 활용하려는 생활의 변화와 주5일 근무제의 확산에 의해서 팬션을 비롯한 휴양지의 숙박시설 및 주거시설이 수없이 건축되고 있으며, 새롭게 건축되는 건축물 가운데서도 친환경적인 목조건축물이 점차 늘어나고 있는 추세이다.
이러한 목조 건축물은 주로 원목을 이용하여 제작되고 있으며 건축물의 재료로 사용되는 원목의 특성상 대부분이 수입에 의존하고 있어 제품 단가가 높을 뿐 만 아니라 목조건축물의 제작을 위한 원목 가공이 쉽지가 않은 단점이 있다.
또한, 현재 상기 원목의 건축 재료는 작업 현장에서 수작업에 의해서 조립 가능한 형태로 가공되기 때문에 목조 건축물을 제작하기 위한 기간이 오래 걸리고 작업자의 숙련도에 따라 원목 가공의 질이 결정될 수 밖에 없을 뿐 만 아니라 수작 업에 의한 원목의 낭비가 심해지는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 다량으로 수입된 원목을 가공할 수 있는 여러가지 원목 가공장치가 개발되어 사용되고 있기는 하나, 종래의 원목 가공장치는 전문적으로 원목을 가공하기 위한 장치가 아니라 회전체의 단순한 고속 회전에 따라 가공 대상물인 목재의 이동에 의해서 외주면 가공만이 수행될 수 있도록 한 장치가 대부분을 차지하고 있다.
그리고, 종래의 원목 가공장치는 회전체의 고속 회전시 가공 대상물인 목재의 이송속도가 조금이라도 빠르게 되면 회전체와 가공 대상물에 과도한 응력이 발생됨으로 인하여 목재의 파단과 회전체의 수명이 단축되는 문제점이 지적되고 있다.
따라서, 본 발명은 종래 원목 가공장치에서 지적되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 케이싱 내부 중앙부에 구비된 이송베드를 통해 원목 또는 반제품의 목재가 연속적으로 이송 공급됨과 동시에 케이싱 일측의 클램프에 의해서 이송베드상에 고정되고 본체이송 실린더 구동에 의해 케이싱 내부에서 수평 이송되며 본체의 상,하부에 장착된 다수의 커터이송 실린더에 의해 본체 외주면을 따라 순차적으로 이송되는 제1커터 및 제2커터를 통해 고정된 원목부재 등간격의 외주면상에 상호 조립용 홈 가공이 이루어지도록 이루어지도록 한 구조로써, 연속 공급되는 원목부재 길이방향의 일정 간격마다 상기 제1,제2커터를 이용한 가공 대상물의 홈가공 깊이와 길이를 조절하여 다양한 형상의 홈가공이 이루어지도록 함과 아울러 신속한 홈가공에 의한 생산성이 향상될 수 있도록 한 목조건축물 조립원목의 홈 가공장치가 제공됨에 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은, 내부 중앙에 이송베드가 구비된 프레임과, 상기 프레임 일측에 수직 구동되도록 장착되어 원목부재의 상면 지지에 의해 이송 고정되는 클램프와, 상기 프레임 내부에서 상하 대칭을 이루어 좌우 슬라이딩 이송 가능하게 장착된 한 쌍의 이송구 지지대와, 상기 이송구 지지대의 양측면에 장착되어 상단에 결합된 커터 이송실린더에 의해서 순차적으로 상하 이동되는 커터 이송구와, 상기 각 커터 이송구 상,하단부에 각각 장착된 구동모터 및 제1, 제2커터가 포함되어 구성된 본체가 레일을 통해 이송 가능하게 다단으로 설치된 조립원목의 홈 가공장치에 의해서 달성된다.
상기 이송베드상에 공급되는 원목의 가공 대상물은 반제품 형태로 구성된 원목부재를 이루며 일정 간격마다 홈가공을 위해 케이싱 내부의 이송베드상에서 이송되며 정해진 이송 간격에 의해 이송이 완료되면 클램프의 수직 이동에 의한 원목부재의 상면 지지에 의해서 가공 대상물의 고정이 이루어지게 된다.
또한, 상기 가공 대상물인 원목부재가 고정되면 상,하부로 상하 대칭을 이루어 삼각형의 형상으로 장착된 이송구 지지대의 양측 빗면상에서 다수의 커터이송 실린더에 의해서 순차적으로 원목부재측를 향해 커터이송구가 상,하 유동되고 상기 각 커터이송구 단부에 장착된 제1커터 및 제2커터의 회전 절삭에 의한 원목부재 외주면의 홈 가공이 이루어지도록 함에 기술적 특징이 있다.
본 발명 목조건축물 조립원목 홈 가공장치의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직할 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
먼저, 도1은 본 발명에 따른 원목 홈 가공장치의 사시도이고, 도2는 본 발명에 따른 원목 홈 가공장치의 측면도이며, 도3은 본 발명에 따른 원목 홈 가공장치의 정면도이다.
도시된 바와같이, 본 발명 목조건축물 조립원목의 홈 가공장치는 지면에 지지되는 레일(R)상에서 간격 조절 가능하게 이송되고 중앙의 원목부재(W)가 이송되는 이송베드(12) 상하부로 이단의 프레임(11)으로 구성되어 일렬로 배열되는 본체(10)와, 상기 프레임(11) 일측에 장착되어 상단의 클램프이송 실린더(14) 구동에 의해서 상하 이송되며 원목부재(W)가 지지 고정되는 클램프(13)와, 상기 프레임(11) 내부에서 좌우 이송되고 이송베드(12)를 중심으로 상하 대칭을 이루어 장착된 한 쌍의 이송구 지지대(15)(16)와, 상기 이송구 지지대(15)(16) 좌우 벽면 외측에 장착되어 이송구이송 실린더(17)(18)에 의해서 그 빗면을 따라 상하 이송되는 커터이송구(19)(20)와, 상기 커터이송구(19)(20)의 단부상에 상호 대칭을 이루어 모터(M) 구동에 의한 원목부재(W)의 회전 절삭이 이루어지도록 하는 제1커터(30) 및 제2커터(40)로 이루어진 구조이다.
상기 이송베드(11)는 이단의 프레임(10) 중앙부에 수평 상태로 구비되고 평 판상의 상면에 원목 또는 반제품 형태의 원목부재(W)가 그 길이방향으로 이송되는 데, 상기 원목부재(W)는 일정 길이로 절단되어 일렬 배치된 다수의 본체(10)를 관통하면서 이송 공급된다.
상기 원목부재(W)는 다수의 본체(10)를 통해 그 외주면에 동시에 다수의 홈 가공 이루어지게 되며, 이는 일정 길이로 미리 절단된 원목부재(W)를 본체(10)의 정렬 방향의 이송베드(12)상에 걸치도록 위치시켜 각 본체(10)의 클램프(13)에 의한 고정이 이루어지도록 함과 아울러 제1커터(30) 및 제2커터(40)의 순차적인 절삭 가공에 의해서 다수의 원목조립 홈 가공이 이루어지게 된다.
이때, 상기 원목부재(W)의 외주면에 절삭 가공되는 홈의 간격은 레일(R)을 통해 이송되는 본체(10)의 간격 조절에 의해서 이루어지게 된다.
상기 이송베드(12)상에 공급된 원목부재(W)는 프레임(11) 일측에 장착되어 상부 클램프이송 실린더(14)에 의해서 직하강되는 클램프(13)를 통해 상면이 수직 지지되어 고정된다.
상기 클램프(13)에 의해서 원목부재(W)가 이송베드(12)상에 고정되면 이송베드(12)를 중심으로 상하 대칭을 이루어 장착된 삼각형 형태의 이송구 지지대(15)(16) 벽면을 통해 경사 이송되는 제1커터(30) 및 제2커터(40)에 의해서 외주면 홈 가공이 이루어지게 된다.
상기 이송구 지지대상에 장착되어 이송되는 커터이송구를 통한 커터 결합 구조를 좀 더 자세하게 살펴보면 다음과 같다.
상기 프레임(11) 중앙부에 구비된 평판상의 이송베드(12)는 그 길이방향으로 관통공(12a)이 형성되고 상기 관통공(12a)을 중심으로 삼각형 형상의 이송구 지지대(15)(16)가 상호 대칭되게 장착되는 바, 상기 이송구 지지대(15)(16)는 각각 상하부 일측에 결합된 한 쌍의 지지대이송 실린더(21)에 의해서 관통공(12a)을 따라 프레임(11) 내부에서 좌우 이동된다.
또한, 상기 이송구 지지대(15)(16)의 양측 벽면상에는 그 빗면을 따라 각각 제1커터(30)와 제2커터(40)를 상,하부로 이송시키기 위한 커터이송구(19)(20)가 슬라이딩 이동 가능하게 결합되고, 상기 커터이송구(19)(20) 상단부에는 각각 제1커터 이송실린더(17)와 제2커터 이송실린더(18)가 결합되어 상기 실린더 구동에 의해서 커터이송구(19)(20)의 이송구 지지대(15)(16) 형상을 따라 경사 이송 가능하게 장착된다.
한편, 상기 커터이송구(19)(20)의 각 단부측에는 회전 절삭에 의한 원목부재(W)의 단계적인 홈 가공이 이루어지도록 제1커터(30)와 제2커터(40)가 장착되며, 상기 커터이송구(19)(20)의 상부에 각 커터(30)(40)가 회전 구동되도록 회전력을 전달하는 모터(M)가 결합된 구조이다.
상기 이송구 지지대(15)(16)상에 장착된 각 커터이송구(19)(20)는 지지대(15)(16) 벽면을 따라 순차적으로 이송되는 데, 상기 원목부재(W)에 일차적인 홈 가공이 이루어지는 제1커터(30)가 상하 이송구 지지대(15)(16)의 일측 벽면을 따라 경사 이송되는 커터이송구(19)에 의해서 원목부재(W)측으로 위치 이동되어 모터(M)의 구동에 의한 원목부재(W)의 외주면 회전 절삭이 이루어지게 되고 상기 커터이송구(19)의 후퇴와 동시에 타측 커터이송구(20)의 중앙 이송에 의해 제2커터(40)에 의한 이차 홈 가공이 이루어지게 된다.
즉, 상기 이송베드(12)를 중심으로 프레임(11)의 길이 방향을 따라 좌우 이송가능하게 장착된 한 쌍의 이송구 지지대(15)(16) 벽면상에 결합된 커터이송구(18)(19)가 각 단부에 장착된 커터 이송실린더(17)(18) 작동에 의해 원목부재(W)가 위치한 중심을 향해 순차적으로 이송되며, 상기 커터이송구(18)(19) 일단부에 장착된 제1커터(30) 및 제2커터(40)의 회전 구동에 의한 원목부재(W)의 홈 가공이 수행되도록 함에 기술적 특징이 있다.
이때, 상기 제2커터(40)는 프레임(11) 내부에서 대칭 이송되는 제1커터(30)에 의해서 원목부재(W)의 일부분에 일차 홈 가공이 이루어진 후에 상기 일차 홈 양측부에 형성되는 미세홈을 가공이 이루어지도록 하기 위한 것이다.
그리고, 상기 제1커터(30)와 제2커터(40)는 상하 대칭된 한 쌍의 이송구 지지대(15)(16)상에서 유동되는 커터이송구(19)(20)에 의해서 순차적으로 왕복 이송되면서 원목부재(W) 외주면상에 홈과 홈 양측의 미세홈 가공이 수행되며, 상기 커터(30)(40)는 모터(M)에 결합된 동력전달수단에 의해서 회전되고 각 커터이송구(19)(20)가 원목부재(W)측으로 슬라이딩 이송될 때 회전 절삭되는 커터(30)(40)의 외주면이 원목부재(W)에 접촉되면서 회전 절삭이 이루어지게 된다.
한편, 제1, 제2커터(30)(40)는 원목부재(W)에 형성되는 홈의 길이나 깊이에 따라 교체 가능하도록 구성되고 대략 원형의 형상으로 구성되는 바, 상기 커터(30)(40)의 회전날 형상에 따라 다양한 형상의 홈 가공이 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
이와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 홈 가공장치를 이용한 원목부재의 홈 가공 과정을 간략하게 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 홈 가공장치는 일렬 배치된 본체(10)의 프레임(11) 내부 중앙부에 구비된 이송베드(12)상에 반제품 형태의 원목부재(W)가 다수의 본체(10)를 관통되도록 장착되어 상기 원목부재(W)의 일정 구간마다 원목부재(W)간의 결합 가능하게 홈이 가공되도록 하기 위한 장치로서, 상기 원목부재(W)가 이송베드(12)에 공급되면 프레임(11) 일측에 구비된 클램프(13)가 클램프 이송실린더(14) 구동에 의해 직하강되어 클램프(13) 저면과 원목부재(W) 상면이 접촉됨에 의해서 원목부재(W)의 고정이 이루어지게 된다.
상기 원목부재(W)가 고정되면 이송베드(12)를 중심으로 상하 대칭되게 장착된 이송구 지지대(15)(16)가 지지대 이송실린더(21) 구동에 의해 원목부재(W) 고정 위치상으로 수평 이송되고 상기 이송구 지지대(15)(16)의 일측 벽면상에 장착된 제1커터이송구(19)가 프레임(11) 중심을 향해 경사 이송되면서 그 일단부에 장착된 제1커터(30)의 회전 구동에 의해서 홈 절삭이 이루어지게 된다.
상기 제1커터(30)에 의해 원목부재(W) 외주면 홈 가공이 종료되면 상기 제1커터이송구(19)는 이송구 지지대(15)(16)의 벽면을 따라 경사 이동하게 됨과 동시에 이송구 지지대(15)(16) 타측 벽면상에 장착된 제2커터이송구(20)에 의해서 제2커터(40)가 원목부재(W)를 향해 프레임(11) 중심으로 이송된다.
상기 제2커터(40)는 제1커터(30)에 의해서 가공된 홈의 양측부에 형성되는 미세홈 가공이 이루어지도록 하고 가공의 종료와 함께 제2커터(40)의 제자리 이송 이 완료되면 홈 가공이 완료된 원목부재(W)는 일정 길이로 절단된 다른 원목부재(W)로 교체되고 상기와 같은 홈 가공 과정이 반복 수행되면서 홈 가공이 이루어지게 된다.
이상에서 설명한 바와같이, 본 발명 목조건축물 조립원목 홈 가공장치는 다수의 본체가 일렬 배치되고 프레임 내부에 반제품의 원목부재가 공급되는 이송베드가 구비되어 프레임 일측에 원목부재가 고정되는 클램프가 장착되며 상기 클램프를 통해 이송베드상에 장착된 원목부재를 고정시키고 상하 대칭을 이루어 경사 이송 가능하게 장착된 다수의 커터에 의해서 원목부재의 외주면 일정 간격마다 동시에 홈 가공이 이루어지도록 함으로써, 상기 커터를 이용한 원목부재의 홈가공 깊이와 길이를 조절하여 다양한 형상의 홈가공이 이루어지도록 함과 아울러 신속한 홈가공에 의한 생산성이 향상됨에 따라 목조건축물 조립부재가 대량 생산될 수 있는 이점이 있으며, 원목부재의 정밀한 홈가공에 의해서 단위부재의 조립 불량률을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 지면에 지지되는 레일(R)상에서 간격 조절 가능하게 이송되고 중앙의 원목부재(W)가 이송되는 이송베드(12) 상하부로 이단의 프레임(11)으로 구성되어 일렬로 배열되는 본체(10)와, 상기 프레임(11) 일측에 장착되어 상단의 클램프이송 실린더(14) 구동에 의해서 상하 이송되며 원목부재(W)가 지지 고정되는 클램프(13)와, 상기 프레임(11) 내부에서 좌우 이송되고 이송베드(12)를 중심으로 상하 대칭을 이루어 장착된 한 쌍의 이송구 지지대(15)(16)와, 상기 이송구 지지대(15)(16) 좌우 벽면 외측에 장착되어 이송구이송 실린더(17)(18)에 의해서 그 빗면을 따라 상하 이송되는 커터이송구(19)(20)와, 상기 커터이송구(19)(20)의 단부상에 상호 대칭을 이루어 모터(M) 구동에 의한 원목부재(W)의 회전 절삭이 이루어지도록 하는 제1커터(30) 및 제2커터(40)로 구성됨을 특징으로 하는 목조건축물 조립원목 홈 가공장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 원목부재(W)의 외주면에 절삭 가공되는 홈의 간격은 레일(R)을 통해 이송되는 본체(10)의 간격 조절에 의해서 조절됨을 특징으로 하는 목조건축물 조립원목 홈 가공장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 프레임(11) 중앙의 이송베드(12)는 그 길이방향으로 관통공(12a)이 형성되고 상기 관통공(12a)을 중심으로 삼각형 형상의 이송구 지지대(15)(16)가 상호 대칭되게 장착되는 바, 상기 이송구 지지대(15)(16)는 각각 상하부 일측에 결합된 한 쌍의 지지대이송 실린더(21)에 의해서 관통공(12a)을 따라 프레임(11) 내부에서 좌우 이송됨을 특징으로 하는목조건축물 조립원목 홈 가공장치.
  4. 제1항에 있어서, 제1커터(30)와 제2커터(20)는 원목부재(W)에 형성되는 홈의 길이나 깊이에 따라 교체 가능하도록 구성됨을 특징으로 하는 목조건축물 조립원목 홈 가공장치.
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