KR100680589B1

KR100680589B1 - 스펀지 3면 수직 절단 장치

Info

Publication number: KR100680589B1
Application number: KR1020060082057A
Authority: KR
Inventors: 김길동
Original assignee: 김길동
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2006-08-29
Publication date: 2007-02-08

Abstract

스펀지 수직 절단 장치가 개시된다. 본 발명은, 벌크 스펀지를 작은 입방형 스펀지로 3면 수직 절단하는 장치에 있어서, 상기 벌크 스펀지를 +z, +y, -z 및 -y의 4가지 방향으로 이동하는 벌크 스펀지 이동부; +z 방향으로 이동된 상기 벌크 스펀지의 전단부를, 회전하는 디스크형 칼날을 상하방향으로 이동함으로써 xz 평면 방향으로 절단하는 제1절단부; 디스크형 칼날이 회전하고 있는 상태에서, 상기 제1절단부를 통과한 상기 벌크 스펀지를 +y 방향으로 이동함으로써 상기 벌크 스펀지의 전단부를 yz 평면 방향으로 절단하는 제2절단부; xy 평면 방향으로 위치한 스트라이프형 칼날이 회전하는 상태에서, 상기 제2절단부를 통과한 상기 벌크 스펀지를 +y 방향으로 이동함으로써, 상기 벌크 스펀지의 전단부를 xy 평면 방향으로 절단하는 제3절단부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 스펀지의 3면의 수직 절단이 자동으로, 보다 정확하게 그리고 보다 적은 시간에 수행가능하다.

Description

스펀지 3면 수직 절단 장치{Apparatus for cutting three surface of sponge automatically with vertical direction}

도 1 는 벌크 스펀지 및 벌크 스펀지를 이용하여 절단된 입방형 스펀지를 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스펀지 절단 장치의 평면도이다.

도 3은 제1절단부를 나타내는 상세도이다.

도 4는 제2절단부 및 제3절단부를 나타내는 상세도이다.

도 5는 벌크 스펀지, 제2절단부 및 제3절단부의 위치관계를 나타내는 평면도이다.

도 6은 스펀지 흡입부를 나타내는 도면이다.

도 7은 벌크 스펀지(10)가 이동하는 궤적을 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명에 따른 스펀지 절단 장치의 실제 제조품을 나타내는 도면이다.

<주요도면부호에 관한 설명>

10: 벌크 스펀지 12: 입방형 스펀지

200: 3면 수직 절단 장치 210: 제1절단부

220: 제2절단부 230: 제3절단부

240: 스펀지 흡입부 250: 벌크스펀지 이동부

본 발명은 스펀지 절단 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스펀지 벌크를 보다 작은 입방형 스펀지로 절단할 때, 3면방향의 절단이 모두 자동으로 수행가능하고 또한 보다 정확한 수직 방향으로 절단가능한 스펀지 3면 수직 절단 장치에 관한 것이다.

스펀지는 그 특이한 구조로 인해 폐수처리 등의 생화학적 처리에 사용되는 세균을 배양하기 위한 목적 즉 담체용으로 널리 사용되고 있다. 이렇게 사용되는 스펀지는 담체용스펀지라고 하며 그 목적에 따라 다양한 크기 및 형상으로 제조되는데 담체용으로는 4*4*4 mm (W*H*L)의 입방형이 널리 사용되고 있다.

이러한 입방형 스펀지를 제조하기 위해서는 벌크 스펀지(10)를 xy평면 방향, yz 평면방향 및 zx 평면방향의 3개의 방향으로 수직으로 절단할 것이 필요하다. 현재 일반적으로 사용되는 벌크 스펀지는 1000*600*2000 mm 이다.

종래에는 벌크 스펀지를 작은 입방형 스펀지로 절단하기 위해, 일단 1면을 커터를 이용하여 절단한 후, 스펀지를 다른 방향으로 회전하는 방식으로 3면방향으 로 모두 절단하였다. 즉, "큰 입방형 스펀지 -> 1차절단 -> 슬라이스형 스펀지 생성 -> 2차절단 -> 막대기형 스펀지 생성 -> 3차절단 -> 입방형 스펀지 생성" 의 방식으로 절단을 수행하였다.

그러나, 이러한 방법은 첫째, 1개의 커터를 이용할 경우 절단시마다 스펀지를 다른 방향으로 회전시켜야 하는 공정이 추가되고, 둘째, 스펀지는 자체가 탄성을 가지고 형체가 유지되지 않는 특성이 있기 때문에 슬라이스형 및 막대기형으로 절단된 스펀지는 2차 및 3차 절단시 그 형체를 유지하기 힘들어 정확하게 수직으로 절단하기가 용이하지 않고, 셋째, 스펀지의 위치이동, 회전 및 커팅 작업 등에 사용자가 참여하는 과정이 많아 절단 작업에 시간이 많이 걸리고, 생산성이 감소된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 보다 정확하게 수직면으로 절단가능하고, 절단 작업의 생산성이 향상된 스펀지 3면 수직 자동 절단 장치를 제공하는 것이다.

전술한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 장치는, 벌크 스펀지를 작은 입방형 스펀지로 3면 수직 절단하는 장치에 있어서, 상기 벌크 스펀지를 +z, +y, -z 및 -y의 4가지 방향으로 이동하는 벌크 스펀지 이동부; +z 방향으로 이동된 상기 벌크 스펀지의 전단부를, 회전하는 디스크형 칼날을 상하방향으로 이동함으로써 xz 평면 방향으로 절단하는 제1절단부; 디스크형 칼날이 회전하고 있는 상태에서, 상기 제1 절단부를 통과한 상기 벌크 스펀지를 +y 방향으로 이동함으로써 상기 벌크 스펀지의 전단부를 yz 평면 방향으로 절단하는 제2절단부; xy 평면 방향으로 위치한 스트라이프형 칼날이 회전하는 상태에서, 상기 제2절단부를 통과한 상기 벌크 스펀지를 +y 방향으로 이동함으로써, 상기 벌크 스펀지의 전단부를 xy 평면 방향으로 절단하는 제3절단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 3면이 모두 절단된 입방형 스펀지를 공기흡입을 이용하여 흡입함으로써 별도의 저장장소로 이동시키는 스펀지 흡입부를 더 포함한다.

또한, 본 발명은, 상기 제2절단부를 통과한 벌크 스펀지의 표면을 긁음으로써 상기 벌크 스펀지의 표면을 가지런히 정리하는 스펀지 정리부를 더 포함한다.

여기서, 상기 스펀지 정리부는, 상기 벌크 스펀지의 진행방향에 대해 수직으로 기립한 판넬 형상이다.

또한 여기서, 상기 스펀지 정리부의 전단부가 상기 벌크 스펀지의 전단부로부터 돌출된 길이를 나타내는 돌출 길이 p 는 상기 벌크 스펀지의 전단부가 상기 제2절단부의 디스크형 칼날의 전단부내로 인입된 깊이를 나타내는 인입 깊이 t 보다 작은 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

이하에서 모든 방향은 x,y,z 방향으로 표시될 것이며, 각 도면에서 x,y,z 방향을 별도로 표시해두었다. 설명 중 동일한 축에서 +, - 방향은 별도로 표기하였으며, 각 도면에서 표시한 xyz축은 모두 +방향이다.

본 발명에 따른 스펀지 3면 수직 자동 절단 장치(200)는 제1절단부(210), 제2절단부(220), 제3절단부(230), 스펀지 흡입부(240) 및 벌크 스펀지 이동부(250)을 포함한다.

벌크 스펀지 이동부(250)는 벌크 스펀지(10)를 +z, +y, -z 및 -y의 4가지 방향으로 이동한다. +z 방향은 벌크 스펀지(10)의 전단부가 제1절단부(210)의 앞부분에 위치하도록 앞으로 이동하는 방향이다. +y 방향은 제1절단부(210)에 의해 그 전단부가 xz 평면 방향으로 절단된 벌크 스펀지가 제2절단부(220) 및 제3절단부(230)의 전단부를 횡방향으로 이동하는 방향이다. -z 방향은 입방형 스펀지가 절단되고 남은 벌크 스펀지가 일정간격 뒤로 후퇴하는 방향이다. -y 방향은 벌크 스펀지의 전단부가 다시 제1절단부(210)의 전단부에 위치하도록 이동하는 방향이다. 즉, 벌크 스펀지는 제1절단부(210)의 전단부를 출발점으로 하여 반시계방향으로 사각운동한다.

일 실시예에서, 벌크 스펀지 이동부(250)는 스펀지 고정부(254) 및 지지부(252)를 포함한다.

스펀지 고정부(254)는 그 상부에 벌크 스펀지가 놓여져 고정될 수 있도록 평면형상으로 형성되며, 지지부(252)위에서 상기 4가지 방향으로 이동가능하도록 위치한다. 일 실시예에서, 스펀지 고정부(254)는 벌크 스펀지를 고정하기 위한 고정 장치가 형성될 수 있다. 이동시 스펀지가 관성에 의해 스펀지 고정부(254)를 이탈하지 않도록 고정시키기 위함이다. 고정 장치는 당업계에 널리 알려져 있으며, 예 를 들면, 상기 4가지 방향에 대응하도록 스펀지 고정부(254)의 하부에 돌출부를 형성함으로써 상기 고정을 수행할 수 있다.

지지부(252)는 스펀지 고정부(254)를 지지하며, 스펀지 고정부(254)가 상기 4가지 방향으로 이동가능할 수 있도록 하는 이동 장치, 예를 들면 레일 등을 상기 지지부(252)의 상부에 포함할 수 있다. 스펀지의 이동은 사용자의 수작업, 전기모터, 에어 펌프 등으로 구현가능하다. 스펀지의 이동에 필요한 지지부(252)의 구조는 당업계에 널리 알려져 있다. 예를 들면, 원형 기어+ 일자형 기어+ 전기모터의 조합으로 상기 스펀지의 이동의 구현이 가능하다.

제1절단부(210)는 스펀지 지지부(254)상에 놓여진 벌크 스펀지(10)의 전단부를, 회전하는 디스크형 칼날을 상하방향으로 이동함으로써 xz 평면 방향으로 절단한다. 절단 깊이는 입방형 스펀지(12)의 길이 L 이다. 제1절단부(210)는 칼날부(218) 및 칼날이동부(219)를 포함한다. 제1절단부의 상세 구성은 도 3에서 상세히 설명한다.

제2절단부(220)는 디스크형 칼날이 회전하고 있는 상태에서 벌크스펀지(10)를 +y 방향으로 이동함으로써 벌크스펀지(10)의 전단부를 yz 평면 방향으로 절단한다.

제3절단부(230)는 xy 평면 방향으로 위치한 스트라이프형 칼날이 회전하는 상태에서 벌크스펀지(10)를 +y 방향으로 이동함으로써, 벌크스펀지(10)의 전단부를 xy 평면 방향으로 절단한다.

스펀지 흡입부(240)는 완전하게 3면이 모두 절단된 입방형 스펀지(12)를 공 기흡입을 이용하여 흡입함으로써 저장장소(미도시)로 이동한다.

제1,2 및 3 절단부 및 스펀지 흡입부의 상세한 구성 및 기능은 이하 상세히 설명한다.

도 3은 제1절단부를 나타내는 상세도이다.

제1절단부(210)는 제1칼날부(218,318) 및 칼날이동부(219,319)를 포함한다.

제1칼날부(218,318)는 제1디스크형 칼날(212,312), 제1회전축(213,313) 및 제1회전수단(311)을 포함한다. 제1디스크형 칼날(212,312)은 제1회전축(213,313)에 복수개 고정된 채로 제1회전수단(311)에 의해 구동되는 제1회전축(213,313)에 의해 회전한다. 회전방향은 무관하다. 제1디스크형 칼날(212,312)의 면은 절단면이며, xz 평면과 평행하다. 제1디스크형 칼날(212,312)사이의 간격은 입방형 스펀지(12)의 폭 W 와 동일하다.

칼날이동부(219,319)는 제1칼날부(218,318)를 상하방향으로 이동시키며, 일실시예에서 칼날고정부(214,215,314,315) 및 제1기둥(217,216,317,316)을 포함한다. 칼날고정부(214,215,314,315)는 제1칼날부(219,319)를 제1기둥(216,217,316,317)에 상하이동가능한 상태로 부착시킨다. 제1기둥(216,217,316,317)은 제1칼날부(219,319)에 상하의 이동경로를 제공하며, 이 이동경로는 제1회전칼날(212,312)의 칼날면과 평행하여야 한다. 칼날의 이동면과 절단면이 평행하여야 절단이 매끄럽게 수행되기 때문이다. 이러한 칼날이동을 위한 수단들은 당업자에 의해 널리 알려져 있다. 예를 들면, 칼날고정부(214,215,314,315) 및 기둥(216,217,316,317)은 원형기어 및 직선형기어의 조합으로 구현가능하다. 또다른 구현예로서, 도 2 및 3은 레일형 이동수단을 도시한 것이다. 레일형 이동 수단이 사용되는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 기둥(316)에는 레일 홈(321)이 형성되며, 칼날고정부(214,314)에는 레일돌출부(322)가 형성된다.

이하, 제1절단부(210)의 절단동작을 설명한다.

먼저, 벌크 스펀지 이동부(250)에 의해 벌크 스펀지(10)가 제1절단부(210)의 전단에 배치된다(도 3에서 이동방향 m1). 이 때 제1절단부(210)의 칼날부(218,318)는 벌크 스펀지(10)의 하부(혹은 상부)에 위치한다.

다음에, 제1절단부(210)는 제1디스크형 칼날(212,312)이 회전하는 상태로 벌크 스펀지(10)의 상부(혹은 하부)로 이동한다(도 3에서 이동방향 c1). 이 때 제1디스크형 칼날(212,312)이 벌크스펀지(10)에 인입하는 깊이는 입방형 스펀지(12)의 길이 L 로 설정된다. 이에 의해, 벌크스펀지(10)의 전단부는 xz 평면방향으로 입방형스펀지의 길이 L 만큼 복수개의 절단면이 생긴 상태로 된다. 즉, 벌크 스펀지(10)의 전단부는 xz 방향의 복수개의 절단 흠이 생긴다.

도 4는 제2절단부 및 제3절단부를 나타내는 상세도이다.

도 4의 실시예에서, 제2절단부(420)는 제2칼날부(427), 제2기둥(224,424) 및 스펀지 정리부(226,426)를 포함한다.

제2칼날부(427)는 제2디스크형 칼날(422), 제2회전수단(421), 제2회전축(226,426)을 포함한다. 제2칼날부(427)의 구성은 제1칼날부(218,318)의 구성과 동일하다. 다만, 제2디스크형 칼날(422)의 방향이 yz 평면방향과 평행하며, 제2칼날부(427)는 이동하지 않고 제2기둥(224,424)에 고정되어 있다는 점이 제1칼날부(218,318)와 상이하다. 제2디스크형 칼날(422)의 절단면이 yz 평면 방향이어야 하기 때문에, 제2회전축은 제1회전축에 수직이 된다.

제2기둥(224,424)은 제2칼날부(427)를 고정시키며 지지한다. 일 실시예에서, 제2기둥(224,424)은 제2칼날부(427)의 고정을 위해, 상부 돌출부(425) 및 하부 돌출부(423)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 본 발명은 스펀지 정리부(226,426)를 추가적으로 포함한다. 스펀지 정리부(226,426)는 제2칼날부(427)를 통과한 벌크 스펀지(10)의 표면을 긁음으로써 스펀지의 표면을 가지런히 정리한다. 스펀지 정리부(226,426)는 판넬 형상으로 벌크 스펀지의 이동방향(도 4에서 m2)에 대해 수직으로 기립하여 위치한다. 일 실시예에서, 스펀지 정리부(226,426)는 제2절단부의 일부 구성으로서 제2기둥(224,424)에 고정된다. 스펀지 정리부(226,426)의 상세한 역할은 도 5에서 다시 설명된다. 다른 실시예에서, 스펀지 정리부(226,426)는 제2절단부와 독립적으로 구현된다.

제3절단부(430)는 벌크 스펀지(10)의 이동방향 m2에 대해 제2절단부(420)의 다음 순서에 위치하며, 회전하는 스트라이프형 칼날을 이용하여 벌크 스펀지(10)를 xy 평면으로 절단한다. 제3절단부(430)는 스트라이프형 칼날(232,432), 제3회전수단(434), 제1,제2 및 제3롤러(436,437,438)를 포함한다.

스트라이프형 칼날(232,432)은 롤러(436,437,438)를 통해 회전가능하도록 연결되어 있다. 제1롤러(436)는 제3회전수단(436)에 회전가능하도록 연결됨으로써, 스트라이프형 칼날(232,432)로 회전구동력을 전달한다. 스트라이프형 칼날(232,432)은 스펀지를 절단가능하도록, 전단부 즉 벌크 스펀지를 마주보는 부분이 날카로운 형상을 가진다. 스프라이프형 칼날(232,432)은 절단면이 xy 평면방향이다. 이를 위해, 제2 및 제3롤러(437,438)는 모두 동일한 x축 상에 위치한다.

본 발명에서, 제1절단부 및 제2절단부는 회전하는 디스크형 칼날을 이용하여 절단되기 때문에, 스펀지의 절단이 보다 용이하게 수행된다. 본 출원인은 본 기기의 시험제작을 통해 여러 가지 절단수단을 시도해보았다. 디스크형 칼날은 절단수행능력이 좋고 칼날의 수명이 오래간다는 장점이 있으나, 벌크스펀지의 일면전체를 이동시켜야 한다는 단점이 있고, 스트라이프형 칼날은 벌크스펀지의 일면전체를 이동시킬 필요가 없다는 장점은 있으나, 복수개 이상 설치할 경우 서로사이에 평행을 이루어 절단하기가 용이하지 않은 문제점이 발견되었다. 또한 회전하지 않는 고정형 칼날은 절단수행능력이 열악하고, 수명이 짧다는 단점이 있음을 발견하였다. 따라서, 본 출원인은 3면절단을 완성하기 위해 복수개의 칼날의 구성이 필요한 제1절단 및 제2절단은 디스크형 칼날을 선택함으로써, 절단수행능력이 뛰어나다는 장점과 여러 칼날면 사이가 평행이 되도록 할 수 있다는 장점을 취하고, 제3절단은 스트라이프형 칼날을 취함으로써 벌크스펀지의 일면전체로 칼날을 이동시키지 않아도 되는 장점을 취함으로써, 벌크스펀지의 3면절단을, 첫째, 보다 적은 공정으로, 둘째, 보다 정확한 수직으로, 그리고 셋째 보다 높은 절단능력으로 수행하기 위한 구조를 채택하였다.

또한, 본 발명에서 절단을 수행하는 칼날의 이동은 제1절단부에서만 수행된다. 이는 공정을 현저히 감소시켜 작업의 생산성을 향상시킨다.

또한, 본 출원인은 4*4*4 mm 의 입방형 스펀지를 제조하기 위해선 외부 직경이 65 mm, 내부직경이 40mm 인 디스크형 칼날이 가장 높은 절단능력을 보여줌을 확인하였다.

도 5에 나타난 바와 같이, 벌크 스펀지(500)는 이동방향 m2 로 이동하면서, 제2디스크형 칼날(522), 스펀지 정리부(526) 및 스펀지 흡입부(542)를 차례로 경유한다.

먼저, 벌크 스펀지(500)의 전단부는 제2디스크형 칼날(522)의 전단부로부터 인입깊이 t 만큼 인입한 상태에서 회전하는 제2디스크형칼날(522)로 이동한다. 인입깊이 t 는 생산하고자 하는 입방형 스펀지(12)의 길이 L 과 동일하다.

다음으로, 스펀지 정리부(526)는 벌크 스펀지(500)의 전단으로부터 돌출길이 P 만큼 돌출되어 있다. 스펀지 정리부(526)는 벌크 스펀지(500)의 전단부 일부를 긁음으로써 제1 혹은 제2디스크형 칼날을 경유하면서 발생하였을지도 모를 불규칙한 구조를 편평하고 규칙적으로 만들기 위함이다.

본 발명에서, 도 4 및 5에 나타난 바와 같이, 벌크 스펀지의 전단부의 표면이 스펀지 정리부(526)에 의해 정리되기 때문에, 다음 사이클에서 정확한 절단이 가능하다. 즉, 제1사이클의 제1절단, 제2절단에서 발생한 불규칙적인 표면이 제거된 후 제2사이클이 개시되기 때문에 다음 사이클에서 보다 정확한 절단이 가능하다.

일 실시예에서, 돌출 길이 P 는 인입 깊이 t 보다 작은 것이 바람직하다. 상기한 불규칙한 구조는 대부분 회전하는 칼날에 의해 발생한 홈이 불규칙하거나 스펀지의 탄성에 의해 절단된 홈내부로 말려들어간 구조에 기인하기 때문에, 긁기 위 해 돌출된 길이 P 는 인입깊이 t 보다 작은 것이 정리효과가 우수하기 때문이다. 여기서 돌출 길이 P 는 스펀지 정리부의 전단부가 상기 벌크 스펀지의 전단부로부터 돌출된 길이를 나타내고, 인입 깊이 t 는 상기 벌크 스펀지의 전단부가 상기 제2절단부의 디스크형 칼날의 전단부내로 인입된 깊이를 나타낸다.

다음으로, 스트라이프형 칼날은 인입 깊이 t 와 동일한 위치에 위치한다. 입방형 스펀지(12)를 만들기 위해, 인입 깊이 t = 입방형 스펀지의 길이 L 만큼 정확하게 절단할 것이 필요하기 때문이다.

마지막으로, 스펀지 흡입부(542)의 전단은 인입 깊이 t 보다 소정의 깊이 q 만큼 덜 인입하여 위치한다. 입방형 스펀지가 모두 절단되어 나간 나머지 벌크 스펀지의 전단부가 스펀지 흡입부(542)의 전단부와 충돌하는 것을 방지하기 위함이다.

상기한 위치 관계는 기준선 l을 이용하여 요약될 수 있다. 기준선 l 은 제3절단부의 스트라이프형 칼날의 위치의 연장선이다. 즉, 스트라이프형 칼날의 위치 및 제2회전칼날의 전단부의 위치는 기준선 l 에 일치하고, 스펀지 흡입부(542)의 전단부는 기준선 l 보다 소정의 길이 q 만큼 바깥쪽이다. 또한, 스펀지 정리부(526)의 전단부는 기준선보다 바깥쪽인 것(p<t)인 것이 바람직하다.

도 6은 스펀지 흡입부를 나타내는 도면이다.

스펀지 흡입부(600)는 완전하게 3면이 모두 절단된 입방형 스펀지(12)를 공기흡입을 이용하여 흡입함으로써 저장장소(미도시)로 이동시킨다. 스펀지 흡입부(600)는 흡입공(642), 흡입관(647,646) 및 흡입수단(644)을 포함한다. 흡입수 단(644)은 공기흡입을 통해 흡입공(642)으로부터 공기를 흡입하여 배출하며, 이에 의해 벌크 스펀지 (601)로부터 절단된 입방형 스펀지들은 흡입공(642)->흡입관(647)->흡입관(646)을 통해 밖으로 배출된다. 여기서 "밖"은 별도의 저장장소를 의미한다. 일 실시예에서, 흡입수단은 전기모터 + 에어팬의 조합으로 구현가능하다.

일 실시예에서, 흡입공(642)의 전단부의 넓이는 벌크스펀지의 전단부의 넓이 보다 소정 넓이 큰 것이 바람직하다. 흡입을 위한 공기 구멍을 마련하여 흡입이 원활하게 이루어지게 하기 위함이며, 흡입시 외곽에 위치하는 입방형 스펀지가 흡입공의 바깥으로 일탈되는 것을 방지하기 위함이다.

본 발명에서, 절단된 작은 입방형 스펀지는 스펀지 흡입부(600)를 통해 안전하게 수집된다. 스펀지는 그 특성상 무게가 매우 가볍고 특히 절단후의 입방형 스펀지의 경우에는 그 크기도 작기 때문에 절단후의 스펀지를 일정한 장소에 모으기는 용이하지 않다. 그러나, 본 발명에서는 스펀지 흡입부가 에어플로우를 이용한 흡입수단을 이용하고 있기 때문에 절단후의 스펀지를 안전하게 별도의 저장장소로 수집할 수 있고, 그 결과 생산율이 향상된다. 또한, 작은 입방형 스펀지가 흩어지지 않기 때문에 작업 환경도 청결해진다.

도 7은 1사이클, 즉 제1,2 및 3절단을 거쳐 작은 입방형 스위치가 생성되는 기간동안 벌크 스펀지(10)가 이동하는 평면도상의 궤적을 나타낸다.

본 발명에서 벌크 스펀지가 입방형 스펀지가 되는 과정은 벌크스펀지가 이동 하여 원위치로 돌아오는 1사이클이 반복적으로 순환되면서 수행된다.

도 7에 나타난 바와 같이, 벌크스펀지는 이동방향 m1 -> m2 -> m3 -> m4 로 이동하면서 원 위치로 다시 돌아온다.

이동 방향 m1 으로의 이동은 제1절단부의 전단부로 이동하는 과정이다. m1의 이동후에 제1절단부가 상하방향으로 움직이면서 벌크 스펀지의 전단부는 xz 평면 방향으로 절단된다. 벌크스펀지의 전단부가 제1절단부의 전단부에 인입하는 깊이는 입방형 스펀지의 길이 L 이다.

이동 방향 m2 로의 이동은 벌크 스펀지가 제2절단부 및 제3절단부를 경유하여 스펀지 흡입부의 전단까지 이동하는 과정이다. 이 과정에서 벌크 스펀지의 yz 평면 방향 및 xy 평면 방향으로의 절단이 수행되며, 그 결과 입방형 스펀지가 생성된다.

이동 방향 m3 로의 이동은 스펀지 흡입부에서 입방향 스펀지가 모두 흡입되어 배출된 후, 다음 사이클로 귀환하기 위해 소정의 거리만큼 뒤로 후퇴하는 과정이다. 이 과정은 경우에 따라 생략가능하다. 그러나, 스펀지의 탄성에 의해 절단후 약간 돌출되는 부분이 있으므로, 이 돌출 부분이 다음 과정인 이동방향 m4로의 이동에서 제1,2 및 3절단부와 충돌하는 것을 방지하기 위해 생략하지 않는 것이 바람직하다.

이동 방향 m4 로의 이동은 다음 사이클을 개시하기 위해 벌크 스펀지를 제1절단부 앞에 위치시키는 과정이다. 이후 다시 이동방향 m1 으로의 이동이 개시된다.

본 발명에서, 도 7에 나타난 바와 같이, 벌크 스펀지는 1사이클을 거침에 따라 자동적으로 3면이 절단되어 작은 입방형 스펀지로 절단된다. 따라서, 입방형 스펀지를 생성하기 위한 전 과정이 자동적으로 수행되기 때문에, 작업의 생산성이 향상된다.

본 출원인은 본 발명을 구현하기 위한 많은 시제품을 제조하였으며, 이러한 시행착오를 통해 많은 문제점을 해결하였다. 이러한 문제점을 해결한 크고 작은 구성들은 모두 본 발명의 도 1 내지 7에서 특징들로 설명되었으며, 청구범위의 독립항 및 종속항에서 권리범위에 청구될 것이다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 제1,2 및 3절단의 3단계의 수직 절단 구조에 의해 스펀지의 3면 절단이 자동으로 수행가능함으로써 작업의 생산성이 향 상된다.

또한, 본 발명에 의하면, 제1 및 제2절단은 복수개의 디스크형 칼날을 이용하고, 제3절단은 하나의 스트라이프형 칼날을 이용함으로써, 높을 절단 능력, 칼날의 수명 향상 및 공정의 최소화라는 장점을 모두 취할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 제2절단후에 스펀지 정리부에 의해 스펀지의 표면이 규칙적이고 편평하게 정리되므로, 다음 사이클에서의 절단이 보다 수직으로 가능하다.

또한, 본 발명에 의하면, 스펀지 흡입부에 의해 절단된 입방형 스펀지가 효율적으로 수집됨으로써, 작업의 생산율이 높아지고 작업환경이 보다 청결해진다.

Claims

벌크스펀지(10)를 작은 입방형 스펀지(12)로 3면 수직 절단하는 장치에 있어서,

상기 벌크스펀지(10)를 +z, +y, -z 및 -y 의 4가지 방향으로 순차적으로 이동시키는 벌크스펀지 이동부(250);

상기 벌크스펀지 이동부(250)에 의한 상기 벌크스펀지(10)의 +z 방향의 이동후에, 회전하는 xz 평면 방향의 제1 디스크형 칼날(212,312)을 상하로 이동시킴으로써 상기 벌크스펀지(10)를 xz 평면 방향으로 절단하는 제1절단부(210);

상기 +y 방향에 대해 상기 제1절단부(210)의 후단에 위치하고, 상기 제1절단부에 의한 절단후 상기 벌크스펀지 이동부(250)에 의해 상기 벌크스펀지(10)가 +y 방향으로 이동하는 동안, 회전하는 yz 평면 방향의 제2 디스크형 칼날(222,422)을 이용하여 상기 xz 평면방향으로 절단된 벌크스펀지(10)를 yz 평면 방향으로 절단하는 제2절단부(220);

상기 +y 방향에 대해 상기 제2절단부(220)의 후단에 위치하고, 상기 제2절단부에 의한 절단후 상기 벌크스펀지 이동부(250)에 의해 상기 벌크스펀지(10)가 +y 방향의 이동하는 동안, 회전하는 xy 평면방향의 스트라이프형 칼날(232,432)을 이용하여 상기 yz 평면방향으로 절단된 벌크 스펀지(10)를 xy 평면 방향으로 절단하는 제3절단부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 3면 수직 절단 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 3면이 모두 절단된 입방형 스펀지(12)를 공기흡입을 이용하여 흡입함으로써 별도의 저장장소로 이동시키는 스펀지 흡입부(240)를 더 포함하는 3면 수직 절단 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제2절단부(220)를 통과한 벌크 스펀지(10)의 표면을 긁음으로써 상기 벌크 스펀지(10)의 표면을 가지런히 정리하는 스펀지 정리부(226,426,526)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3면 수직 절단 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 스펀지 정리부(226,426,526)는, 상기 벌크 스펀지(10)의 진행방향에 대해 수직으로 기립한 판넬 형상인 것을 특징으로 하는 3면 수직 절단 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 스펀지 정리부(226,426,526)의 전단부가 상기 벌크 스펀지(10)의 전단부로부터 돌출된 길이를 나타내는 돌출 길이 p 는 상기 벌크 스펀지(10)의 전단부가 상기 제2절단부(220)의 디스크형 칼날의 전단부내로 인입된 깊이를 나타내는 인입 깊이 t 보다 작은 것을 특징으로 하는 3면 수직 절단 장치.