KR100633596B1

KR100633596B1 - 토치각도 설정장치

Info

Publication number: KR100633596B1
Application number: KR1020000012048A
Authority: KR
Inventors: 마루야마요이치; 카와구치타카시
Original assignee: 고이께 산소 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2006-10-11
Also published as: EP1116543B1; JP3730468B2; EP1116543A3; DE60020511D1; US6201207B1; JP2001198672A; EP1116543A2; DE60020511T2; KR20010076130A

Abstract

본 발명은 가스 절단 토치나 플라즈마 절단 토치에 의해 피절단재에 대해 개선 절단을 실시할 때, 토치에 접속된 호스류나 케이블류 수에 상관없이 원활하게 엉킨 것을 잘 풀 수 있으며, 또한 구조의 간이화와 소형화를 도모하는 것이다.

토치각도 설정장치(A)는 하단부가 프레임(21)에 회동가능하게 지지된 세로 링크(1a∼1d)를 세로 방향으로 배치하고, 이들 세로 링크(1a∼1d)를 상단부 및 중간부에서 가로 링크(2a),(2b)에 의해 접속하여 입체 평행 링크를 구성한다. 모터(24), 아암(25), 전달부재(26)로 이루어지며, 아암(25)을 회동시킴으로써 세로 링크(1a∼1d)를 경사시키는 경사부재(3)와, 선회 모터(29), 전도부재(30), 스플라인(27a),(27b)으로 이루어지며, 경사 부재(3)를 포함하여 세로 링크(1a∼1d)를 프레임(21)과의 지점을 중심으로 하여 원추형상으로 선회시키는 선회부재(4)를 형성하며, 또한 세로 링크(1a∼1d)와 평행하게 동작하는 절단 토치(5)를 갖는다.

토치, 각도, 조절장치

Description

토치각도 설정장치{device for setting up the angle of torch}

도 1은 대차에 탑재한 토치각도설정장치의 구성을 설명하는 측면도이다.

도 2는 토치 각도설정장치의 정면도이다.

도 3은 토치를 y축 방향으로 경사시킬 때의 작동상태를 설명하는 도면이다.

도 4는 토치를 x축 방향으로 경사시킬 때의 작동상태를 설명하는 도면이다.

도 5는 토치를 경사시키는 원리의 예를 설명하는 도면이다.

도 6은 토치를 경사시키는 원리의 다른 예를 설명하는 도면이다.

도 7은 세로 링크와 가로 링크 관절부의 구성을 설명하는 도면이다.

도 8은 토치를 선회시키는 원리를 설명하는 도면이다.

도 9는 본 발명에 따른 토치각도설정장치를 탑재시킨 절단장치의 구성예를 설명하는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

A, C : 토치각도 설정장치 B : NC 절단장치

1a∼1d : 세로 링크 2a, 2b : 가로 링크

3 : 경사부재 4 : 선회부재

5 : 토치 11 : 레일

12 : 주행대차 12a : 그레이터

12b : 주행 모터 13 : 가로주행대차

13a : 가로주행모터 14 : 토치상하장치

14a : 베이스 15 : 조작반

15a : 입력부 21 : 프레임

22 : 축받이 23 : 핀

24 : 모터 25 : 아암

26 : 전달부재 26a : 축

26b : 축받이부재 27a : 스플라인축

27b : 스플라인 보스 28 : 브래킷

29 : 선회 모터 30 : 전도부재

31 : 선회축 2a : 수평 브래킷

32b : 캐리지 33a, 33b : 아암

34 : 토치 홀더 35 : 축받이

36 : 지지부재

본 발명은 피절단재에 대해 개선(開先)을 형성하면서 형절단을 실시하는 절단 장치에 사용하면 유리한 토치각도 설정장치에 관한 것이다.

가스 절단 토치나 플라즈마 절단 토치 등의 토치를 이용하여 강판이나 스텐 레스 강판 등의 피절단재로부터 직선 및 곡선을 포함하는 도형을 절단할 경우, 토치의 이동 경로가 목적 도형의 윤곽선이 되도록 제어하고, 이 이동과정에서 토치를 구동하여 형절단하는 것이 이루어지고 있다. 형절단을 수행하는 절단장치는 부설된 레일을 따라 y축 방향으로 주행하는 주행대차와, 이 주행대차에 탑재되어 레일의 부설 방향에 대해 직교하는 방향(x축 방향)으로 가로주행하고, 동시에 토치를 설치한 가로주행대차를 가지며, 각 대차의 속도와 방향을 제어함으로써 토치의 이동속도 및 이동방향을 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

주행대차 및 가로주행대차의 이동제어는 수치제어(NC)장치를 사용할 경우와, 템플레이트의 윤곽을 광학적으로 모방하는 모방장치를 사용하는 경우가 있다. 특히, 대형 절단장치에서는 절단할 도형의 형상에 대응시킨 각 대차의 이동제어, 및 절단공정의 진행을 포함하는 절단 프로그램의 진행 제어를 NC 장치에 의해 제어하는 NC 절단장치로서 구성되는 것이 일반적이다.

피절단재로부터 절단한 제품이 다른 제품과 용접될 경우, 이 제품의 외주에 개선을 형성하는 경우가 있다. 개선 절단을 실시할 경우, 토치를 목적의 개선 각도에 대응시켜 경사시킴과 동시에 상기 토치의 경사방향이 항상 절단의 진행방향에 대해 법선 방향을 향하도록 제어할 필요가 있다. 따라서, 형절단에서는 절단 진행방향의 변화에 따라 경사시킨 토치를 선회시키는 것이 필요하게 된다.

이 때문에, 형절단장치에서는 토치를 소정의 각도로 설정할 수 있도록 구성한 토치 블록과, 이 토치 블록을 선회시키는 토치선회장치와, 또한 토치 블록의 선회에 따라 토치를 자전시키는 토치자전장치 등으로 이루어진 개선절단장치를 가지 고 있으며, 절단이 진행됨에 따라, 토치의 진행방향에 대응시켜 토치선회장치를 제어함으로써, 제품의 측면에 소정 각도를 가진 개선을 형성할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 개선절단장치에서는 토치가 피절단재의 표면에 대해 수직 상태에 있을 때, 상기 토치의 축심은 토치 선회장치 선회축심의 연장선상에 있다. 또한, 토치를 경사시킬 때의 회동중심은 토치 축심의 연장선상으로 설정되며, 토치를 경사시켰을 때, 상기 토치 축심의 연장선과 선회축심 연장선과의 교점은 피절단재의 표면 또는 두께 방향의 소정 위치에 있도록 조정된다.

토치로서 가스 절단 토치를 사용한 경우, 상기 토치에는 절단 산소, 예열 산소, 연료 가스를 공급하는 호스가 접속되며, 플라즈마 절단 토치를 사용한 경우, 상기 토치에는 플라즈마용 가스를 공급하는 호스, 냉각수의 공급 및 배출용 호스, 통전용 케이블이 접속된다. 이 때문에, 토치와 토치 선회 장치 사이에 형성된 공간에는 각종 호스류나 케이블류가 존재하게 되어, 절단의 진행방향으로 대응시켜 토치 블록을 선회시켰을 때, 호스류나 케이블류의 중량이 저항이 되어, 절단면에 토치를 형성하는 경우도 있다. 또한, 호스나 케이블이 휘감기기 때문에, 선회 각도의 범위가 한정된다. 따라서, 토치의 선회에 따라 호수류나 케이블류을 원활하게 잘 푸는 것을 목적으로 하여, 가스 유체나 물을 중계하기 위한 로터리 챔버나 통전용 슬립 링이 형성되어 있다.

상기 토치 선회 장치에서는 절단의 진행방향에 대해 법선 방향의 면내에 선회 축심 및 토치의 축심이 배치된다. 이 때문에, 선회 축심위에 각종 호스류나 케 이블류가 존재하게 되어, 이들을 원활하게 잘 푸는 것이 곤란해지는 문제가 있다. 특히, 토치에 공급할 가스나 냉각수와 같은 유체의 수 및 접속할 케이블 수에 대응하여 토치 선회 장치의 구조가 복잡해지며, 대형화되어 코스트의 상승이나 보수 점검이 복잡해지는 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은 간단한 구조로 호스류나 케이블류의 처리를 원활하게 한 토치각도 설정장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 토치 각도 설정 장치는, 소정의 절단선을 따라 이동하는 대차에 형성한 프레임과, 일단부가 상기 프레임에 회동가능하게 지지된 복수의 세로 링크를 세로방향으로 배치하고, 상기 세로 링크를 높이 방향의 복수개소에서 가로 링크에 의해 접속하여 구성한 입체 평행 링크와, 상기 입체 평행 링크를 구성하는 세로 링크를 경사시키는 경사부재와, 상기 경사 부재를 포함하여 상기 입체 평행 링크를 구성하는 세로 링크를 선회시키는 선회 부재와, 상기 입체 평행 링크에 설치되어 가로 링크의 선회에 따라 상기 가로 링크와 평행하게 동작하는 절단 토치를 구비하여 구성되는 것이다.

상기 토치 각도 설정 장치에서는 경사 부재에 의해 입체 평행 링크를 구성하는 세로 링크를 소정의 개선 각도에 대응시켜 경사시킴으로써, 이 세로 링크와 평행하게 절단 토치를 경사시킬 수 있다. 또한, 선회 부재에 의해 입체 평행 링크의 세로 링크를 선회시킴으로써, 이 세로 링크와 평행하게 절단 토치를 선회시킬 수 있다.

이하, 상기 토치 각도 설정 장치의 바람직한 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 대차에 탑재된 토치 각도 설정 장치의 구성을 설명하는 측면도이다. 도 2는 토치 각도 설정 장치의 정면도이다. 도 3은 토치를 y축 방향으로 경사시킬 때의 작동 상태를 설명하는 도면이다. 도 4는 토치를 x축 방향으로 경사시킬 때의 작동 상태를 설명하는 도면이다. 도 5는 토치를 경사시키는 원리의 예를 설명하는 도면이다. 도 6은 토치를 경사키는 원리의 다른 예를 설명하는 도면이다. 도 7은 세로 링크와 가로 링크 또는 프레임과의 관절부 구성을 설명하는 도면이다. 도 8은 토치를 선회시키는 원리를 설명하기 도면이다. 도 9은 본 발명에 다른 토치 각도 설정 장치를 탑재한 절단 장치의 구성예를 설명하는 도면이다.

본 실시예에 따른 토치 각도 설정 장치(A)는 세로 방향으로 배치된 4개의 세로 링크(1a∼1d)와, 틀 형상으로 형성됨과 동시에 세로 링크(1a∼1d)의 상단 부분 및 중간 부분에 배치되어 각 각 세로 링크(1a∼1d)를 회동가능하게 연결하는 2세트의 가로 링크(2a, 2b)에 의해 구성된 입체 평행 링크를 가지며, 경사 부재(3)에 의해 세로 링크(1a∼1d)를 소정의 개선 각도에 대응시켜 경사시킴과 동시에, 선회 부재(4)에 의해 절단 방향으로 대응시켜 선회시킴으로써, 세로 링크(1a∼1d)와 평행하게 배치된 토치(5)를 개선 각도와 일치시켜 설정하고, 동시에 절단 방향의 변경에 추종할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 토치 각도 설정 장치(A)는 예를 들면 도 9에 나타낸 수치제어형 절단장치(NC 절단장치)(B)와 같은 자동형 절단 장치에 탑재되어 사용된다. 이 NC 절단 장 치(B)는 절단한 절단선의 수치 데이터를 입력하고, 이 입력 데이터와 미리 입력되어 있는 절단 프로그램에 따라 토치(5)의 이동 방향이나 속도를 제어함으로서, 피절단재로부터 원하는 도형을 절단할 수 있도록 구성되어 있다.

여기서 NC 절단 장치(B)의 구성에 대해 개략적으로 설명한다. 도면에 있어서, NC 절단 장치(B)는 평행으로 형성된 한쌍의 레일(11)에 주행가능하게 배치된 주행대차(12)를 가지고 있으며, 상기 주행대차(12)의 그레이터(12a)에는 레일(11)에 대해 직교방향으로 가로 주행하는 가로주행대차(13)가 올려져 있다. 또한 주행대차(12)는 주행 모터(12b)에 의해 구동되어 레일(11)을 따라 (y방향)으로 주행하며, 가로주행대차(13)는 가로 주행 모터(13a)에 의해 구동되어 그레이터(12a)를 따라 (x방향)으로 가로주행한다. 따라서, 가로주행대차(13)가 소정의 절단선을 따라 이동하는 대차로서 구성된다.

가로주행대차(13)에는 토치 상하 장치(14)가 형성되며, 이 토치 상하 장치(14)에 토치 각도 설정 장치(A)가 형성되어 있다. 따라서, 주행 모터(12b) 및 가로 주행 모터(13a)를 동시에 구동제어함으로써, 주행대차(12)의 주행과 가로주행대차(13)의 가로주행이 합성되며, 이로 인해 토치 각도 설정 장치(A)에 설치한 토치(5)를 소정 방향으로 소정 속도로 이동시키는 것이 가능하다.

또한, 도면에 있어서, 15는 조작반이며, 내부에 NC 방치나 토치각도설정장치(A)의 제어부가 격납되어 있으며, 표면에는 절단할 판재의 정보나 형상 정보, 개선 각도의 정보를 입력하는 입력부(15a), 디스플레이(15b)가 형성되어 있다.

이어, 토치 각도 설정 장치(A)의 구성에 대해 도 1∼도 3에 의해 설명한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 토치각도설정장치(A)는 대차가 되는 주행대차(13)에 형성한 토치상하장치(14)에 설치되어 있으며, 개선 절단을 개시할 때 소정의 개선각도에 일치시켜 토치(5)를 경사시킴과 동시에, 개선 절단 실시중에는 절단 방향으로 대응시켜 토치(5)를 선회시키고, 또한 상기 토치(5)의 피절단재 표면으로부터의 높이를 미리 설정된 값으로 유지할 수 있도록 구성되어 있다.

토치 상하 장치(14)를 구성하는 베이스(14a)에는 토치각도설정장치(A)를 구성하는 프레임(21)이 고정되어 있으며, 이 프레임(21)에 세로 방향으로 배치된 4개의 세로 링크(1a∼1d)가 각 각 회동가능하게 설치되어 있다. 상기 4개의 세로 링크(1a∼1d)의 상단부, 및 상단부와 프레임(21)과의 중간부(중심일 필요는 없다)에 각 각 4각틀 형상으로 형성된 가로 링크(2a, 2b)가 배치되며, 이들 가로 링크(2a, 2b)와 각 세로 링크(1a∼1d)와의 교점은 도 7에 나타낸 바와 같이 축받이(22) 및 핀(23)을 통해 회동가능하게 접합되어 있다.

상기와 같이 하여 4개의 세로 링크(1a∼1d)는 2개의 가로 링크(2a∼2b)에 의해 일체화된 입체평행링크가 구성되며, 세로 링크(1a∼1d) 중 어느 하나에 외부로부터 힘을 부여함으로써, 상기 세로 링크(1a∼1d)를 동시에 원하는 방향으로 경사시키는 것이 가능하다.

각 세로 링크(1a∼1d)는 각 각 하단부가 프레임(21)에 대해 축받이(22), 핀(23)을 통해 설치되어 있으며, 경사부재(3) 및 선회부재(4)를 구동함으로써, 세로 링크(1a∼1d)를 프레임(21)에 대한 지점(세로 링크(1a∼1d)의 하단부)을 중심으 로 하여 원하는 방향으로 경사시키는 것이 가능하다.

경사부재(3)는 세로 링크(1a∼1d)를 지점을 중심으로 하여 경사시키는 기능을 갖는 것으로, 세로 링크(1a∼1d)의 경사에 따라 토치(5)를 경사시키는 것이 가능하다. 이 경사부재(3)는 모터(24)와, 모터(24)에 의해 회동되는 아암(25)과, 아암(25)과 회동가능하게 접속된 축(26a)과 상기 축(26a)을 회동가능하게 지지하는 축받이 부재(26b)로 이루어지며, 동시에 축(26a)을 수직방향으로 배치함과 동시에 축받이 부재(26b)를 입체 평행 링크를 구성하는 가로 링크(2a)에 설치한 전달 부재(26)를 갖고 구성되어 있다.

모터(24)는 축방향으로 이동 가능하며 회전 방향의 힘을 전달할 수 있는 축, 예를 들면 스프라인축(27a)의 선단에 브래킷(28)을 통해 설치되어 있다. 이 모터(24)는 축심이 수평방향인 아암(25)을 수직인 면내에서 회동시키는 것이 가능하다.

아암(25)은 모터(24)의 회전 및 선회부재(4)의 선회를 전달부재(26)에 전달하여 세로 링크(1a∼1d)를 개선각도에 대응시켜 경사시킴과 동시에, 개선 각도를 유지한 상태에서 경사 방향을 변화시키는 것이다. 아암(25)은 세로 링크(1a∼1d)의 최대경사각도에 대응시켜 미리 설정 단계에서 설정된 길이를 갖고 있다.

전달부재(26)는 축(26a)과 축받이(26b)으로 구성되며, 축(26a)에 회동가능하게 접속된 아암(25)에 작용하는 힘을 축받이(26b)을 통해 가로 링크(2a)에 전달하는 것이다. 그리고 아암(25)에 작용하는 힘의 방향에 대응시켜 세로 링크(1a∼1d)를 경사시킨다.

상기와 같이 구성된 경사부재(3)에서는 모터(24)를 회전시키면, 이 회전을 따라 아암(25)이 회동하며, 이 회동에 따라 축(26a)에는 아암(25)의 회동방향의 수평력이 작용한다. 그리고 축(26a)에 작용하는 수평력이 축받이(26b)을 통해 가로 링크(2a)에 전달되며, 이로 인해 세로 링크(1a∼1d)가 각 각의 하단을 지점으로 하여 아암(25)의 회동방향으로 경사진다.

선회부재(4)는 세로 링크(1a∼1d)를 각 각의 지점을 중심으로 하여 선회시킴으로써, 개선을 형성하기 위한 경사방향을 변경시키는 것이다. 이 때문에, 선회부재(4)는 선회 모터(29)와, 스플라인축(27a)과 기어결합하는 스플라인 보스(27b)와, 선회 모터(29)의 회전을 스플라인 보스(27b)에 전달하기 위한 예를 들면 기어열, 체인과 스플로켓 호일과의 조합 또는 타이밍 벨트와 타이밍 풀리와의 조합 중에서 선택된 전도부재(30)에 의해 구성되어 있다.

따라서, 선회 모터(29)를 회전시키면, 이 회전이 전도부재(30)에 의해 스플라인 보스(27b)를 통해 스플라인축(27a)으로 전달되며, 경사부재(3)를 구성하는 모터(24)를 스플라인축(27a)의 축심과 일치된 선회축(31)을 중심으로 하여 선회시킨다. 모터(24)가 선회축(31)을 중심으로 하여 선회하며, 이 선회에 따라 아암(25)을 그 경사각도를 변경하지 않고 선회축(31)을 중심으로 하여 수평면내에서 선회시킨다.

도 3은 아암(25)의 회전면이 y축 방향에 있는 상태를 나타내며, 도 4는 스플라인축(27a)이 도 3의 상태로부터 90도 선회하며, 아암(25)의 회전면이 x축 위로 온 상태를 나타낸다.

아암(25)의 수평면내에서의 선회에 수반되는 힘은 상기 아암(25)에 설치한 축(26a), 축받이(26b)을 통해 가로 링크(2a)에 전달되며, 축받이(22), 핀(23)에서의 상대적인 회동을 수행하여 세로 링크(1a∼1d)의 상단측을 각 각의 하단부에 있는 지점을 중심으로 하여 선회시킨다. 즉, 세로 링크(1a∼1d)는 개선 각도와 일치되는 경사 각도를 유지하여 경사 방향이 변경되며, 이 결과 세로 링크(1a∼1d)는 프레임(21)과의 교점에 형성한 지점을 중심으로 하는 원추 운동을 실시한다.

상기와 같이 구성된 토치 각도 설정 장치(A)에서의 세로 링크(1a∼1d)를 경사시키는 원리에 대해 도 5에 의해 설명한다.

도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 세로 링크(1a∼1d)는 프레임(21)과의 교점을 중심으로 하여 전체 방향으로 회동할 수 있도록 구성됨과 동시에 가로 링크(2a, 2b)에 의해 입체평행링크로서 구성되어 있다. 따라서, 모터(24)에 의해 아암(25)을 화살표 a방향 또는 화살표 b방향으로 회동시키면, 이 회동에 따라 각 세로 링크(1a∼1d)가 회동된다. 이 때, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 아암(25)의 길이를 L1, 세로 링크(1a∼1d)의 길이를 L1로 하여 설정하면, 아암(25)의 회동각도와 각 세로 링크(1a∼1d)의 경사 각도는 서로 같은 각도α가 된다. 이 경우, 모터(24)의 회전 각도를 원하는 각도로 제어함으로써, 각 세로 링크(1a∼1d)의 경사 각도를 이와 동일한 각도로 제어하는 것이 가능해진다.

또한, 세로 링크(1a∼1d)를 경사시키는 과정에서, 아암(25)의 회동에 따라 모터(24)는 높이 방향의 위치가 도 3에 나타낸 실선과 2점 쇄선 사이에서 상하방향으로 변화하게 된다. 따라서, 모터(24)를 스플라인축(27a)의 선단에 설치함으로써 상기 스플라인축(27a)은 스플라인 보스(27b)에 대해 축방향으로 슬라이딩운동하며, 선회부재(4)의 높이를 일정하게 유지한 상태에서 모터(24)의 상하방향으로의 위치 변화를 원활하게 수행하게 하는 것이 가능하다.

상기와 같이, 세로 링크(1a∼1d)를 경사시키기 위해서는 축(26a)을 갖는 전달부재(26)의 수평방향의 위치를 변경함으로써 가능하다. 이 때문에 세로 링크(1a∼1d)의 경사를 반드시 모터(24)에 의한 아암(25)의 회동에 의해 실현할 필요는 없으며, 예를 들면 도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 경사부재(3)를 수평 브래킷(32a)과, 상기 수평 브래킷(32a)에 따라 이동하는 캐리지(32b)와, 캐리지(32b)와 가로 링크(2a)를 연결하는 로드(32c)에 의해 구성하며, 세로 링크(1a∼1d)가 수직인 상태에서 각도 α로 경사시키는 경우에는 캐리지(32b)를 수평방향으로 L1 sinα 이동시킴으로써, 소정의 경사각도를 얻는 것이 가능하다.

토치(5)는 각 가로 링크(2a, 2b)로부터 돌출시킨 아암(33a, 33b)의 선단에 설치한 토치 홀더(34)에 착탈가능하게 설치되어 있다. 아암(33a)과 아암(33b)은 서로 동일한 각도로 하방을 향해 형성되어 있으며, 각 각 가로 링크(2a),(2b)에 설치되었을 때 평형사변형을 구성한다. 각 아암(33a, 33b)의 선단 부분에는 축받이(35)을 통해 지지부재(36)가 설치되며, 각 지지부재(36)에 토치 홀더(34)가 회동가능하게 지지되어 있다.

따라서, 토치 홀더(34)에 설치한 토치(5)의 축심은 입체평행 링크를 구성하는 세로 링크(1a∼1d)와 평행이 되며, 토치(5)는 경사부재(3)에 의해 구동되는 세로 링크(1a∼1d)의 경사, 및 선회부재(4)에 의해 구동되는 경사방향의 변경에 따라 동일 방향으로 경사됨과 동시에 경사 방향이 변경된다.

즉, 도 8에 나타낸 바와 같이 토치(5)는 축심이 선회축(31)과는 다른 위치에 존재하는 함에도 불구하고, 경사부재(3)의 구동에 따라 토치(5)의 연장선상에 설정된 지점(0)을 중심으로 하여 각도α만큼 경사짐과 동시에, 선회부재(4)의 구동에 따라 지점(O)을 중심으로 하는 원추상에서 각도θ만큼 선회하여 경사방향을 변경한다. 이 결과, 토치(5)는 지점(0)을 중심으로 하여 꼭지각이 2α인 원추운동을 하는 것이 가능해지며, 이 원추 운동 과정에서 절단 진행방향의 변화에 대응하는 것이 가능하다.

이어, 상기와 같이 구성된 토치 각도설정장치(A)에 의해 토치(5)의 각도를 설정하는 절차에 대해 설명한다.

먼저, NC 절단장치(B)에 절단할 도형의 정보를 입력함과 동시에 개선 각도α에 대한 정보를 입력한다. NC 절단장치(B)에서는 입력된 정보에 따라, 주행대차(12)의 주행 모터(12b), 가로주행대차(13)의 가로주행모터(13a)로 구동신호를 전달하고, 이들 모터(12b, 13a)의 회전 합성에 의해 가로주행대차(13)(토치(5))를 소정 도형의 윤곽선에 대응하는 절단선에 따라 이동시킨다.

또한 입력된 개선 각도(α)에 따라 경사부재(3)를 구성하는 모터(24)에 구동신호를 전달하고, 이 신호에 따라 모터(24)가 회전하여 아암(25)을 소정의 방향으로 구동시킨다(도 3참조). 이 회동에 따라 세로 링크(1a∼1d)가 각도α만큼 경사되며, 각 세로 링크(1a∼1d)와 평행하게 배치된 토치(5)가 각도α만큼 경사된다. 이 로 인해, 토치(5)를 원하는 개선 각도(α)로 설정하는 것이 가능하다.

형 절단에서는 토치(5)의 이동 경로는 폐 루프를 그리며, 개선 절단시의 토치(5) 경사 방향은 절단선에 대해 법선 방향이 된다. 따라서, 원하는 절단선이 곡선일 경우, 토치(5)의 경사방향을 절단선을 구성하는 원호의 중심방향과 일치시키는 구동신호를 선회부재(4)의 선회 모터(29)로 전달하며, 이 신호에 따라 선회 모터(29)가 회전하여 스플라인축(27a)을 회전시킨다. 이 회전에 따라 아암(25)이 경사 각도를 유지하여 수평방향으로 회동하며, 세로 링크(1a∼1d)의 경사방향을 원호의 중심방향을 향해 변경시킨다. 이로 인해, 토치(5)는 설정된 개선 각도(α)를 유지하여 경사방향을 변경한다.

또한, 본 발명의 링크 기구는 세로 링크와 가로 링크 사이를 굴곡 가능한 관절에 의해 연결한 것으로, 세로 링크와 가로 링크의 구성은 문제삼지 않는다. 예를 들면, 세로 링크를 본 실시형태인 경질의 링크로 하는 것 외에, 그 전부 또는 일부를 와이어 등의 유연한 재료로 형성할 수도 있다.

또한, 세로 링크나 가로 링크를 신축가능하게 구성함으로써, 절단 토치의 경사나 회전을 더욱 정밀하게 제어할 수도 있다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 토치각도 설정장치에서는 단부가 프레임에 회동가능하게 지지된 복수의 세로 링크를 높이 방향의 복수개소에서 가로 링크에 의해 접속하여 입체평행 링크를 구성하고, 이 세로 링크를 경사부재에 의해 경사시킴과 동시에 선회부재에 의해 선회시킴으로써, 세로 링크와 평 행하게 배치된 절단 토치를 소정의 개선각도로 경사시킴과 동시에 토치의 연장선상에 설정된 지점을 중심으로 하여 원추형상으로 선회시킬 수 있다.

또한, 선회부재의 선회중심과 절단 토치의 선회중심이 일치할 필요가 없기 때문에, 절단 토치의 상부에 큰 공간을 형성할 수 있어, 상기 절단토치에 접속된 엉킨 호스류나 케이블류를 용이하게 잘 풀 수 있다.

또한, 절단 토치를 원추상으로 선회시키는 경우, 단순히 절단 토치의 경사방향을 변경함으로써 실현할 수 있다. 이 때문에, 절단 토치 자체가 자전하지 않는다. 따라서, 종래의 개선절단장치와 같이 로터리 챔버나 슬립 링을 필요로 하지 않고, 장치의 구성을 간이화할 수 있다.

Claims

소정의 절단선을 따라 이동가능한 대차에 형성한 프레임과,

일단부가 상기 프레임에 대해 전체 방향으로 회동가능하게 지지된 복수의 세로 링크를 세로 방향으로 배치함과 동시에 상기 세로 링크를 높이 방향의 복수개소에서 가로 링크에 의해 접속하여 구성한 입체 평행 링크와,

상기 입체 평행 링크를 구성하는 세로 링크를 경사시키는 경사 부재와,

상기 경사 부재를 포함하며 상기 입체 평행 링크를 구성하는 세로 링크를 상기 프레임에 대해 지점을 중심으로 하여 경사 각도를 유지해서 경사 방향을 변화시키는 선회 부재와,

상기 입체 평행 링크에 설치된 세로 링크의 경사방향의 변화를 따라서 상기 세로 링크와 평행으로 동작하는 절단 토치를 갖는 것을 특징으로 하는 토치각도 설정장치.
제1항에 있어서, 상기 세로 링크 및 상기 가로 링크의 적어도 일부를 가요성 부재로 구성하는 것을 특징으로 하는 토치각도 설정장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세로 링크의 경사 및 선회를 조정함으로써, 절단 토치의 경사 각도 및 선회를 설정하는 것을 특징으로 하는 토치각도 설정장치.
이동가능한 대차에 형성한 프레임과,

일단부가 상기 프레임에 회전가능하게 지지된 복수의 세로 링크를 세로 방향으로 배치함과 동시에 상기 세로 링크를 높이 방향의 복수개소에서 가로 링크에 의해 접속하여 구성한 입체 평행 링크와,

상기 입체 평행 링크를 구성하는 세로 링크를 경사시키는 경사 부재와,

상기 경사 부재를 포함하며 상기 입체 평행 링크를 구성하는 세로 링크를 선회시키는 선회 부재와,

상기 입체 평행 링크에 설치된 세로 링크의 선회에 따라 상기 세로 링크와 평행하게 동작하는 절단 토치를 구비하며,

상기 입체 평행 링크를 선회시킴으로써, 상기 입체 평행 링크를 회전시키지 않고 상기 절단 토치를 경사 또는 회전시키는 것을 특징으로 하는 토치각도 설정장치.