KR100753201B1 - A robot plasma cutting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 로봇 플라즈마 절단장치의 사시도.1 is a perspective view of a robot plasma cutting device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 로봇 플라즈마 절단장치의 배면도.Figure 2 is a rear view of the robot plasma cutting device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가이드수단을 도시한 사시도.Figure 3 is a perspective view of the guide means according to an embodiment of the present invention.
도 4의 "가"와 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가이드수단의 작동을 도시한 개략적 평면도."A" and "I" of Figure 4 is a schematic plan view showing the operation of the guide means according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공급장치와 승 하강수단을 도시한 사시도.5 is a perspective view showing the supply device and the lifting means according to an embodiment of the present invention.
도 6의 "가"와 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공급장치와 승 하강수단의 작동을 도시한 개략적 정면도."A" and "B" of Figure 6 is a schematic front view showing the operation of the supply device and the lifting means according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 구동모터와 동력전달수단을 도시한 사시도Figure 7 is a perspective view showing a drive motor and a power transmission means according to an embodiment of the present invention
도 8의 "가"와 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 구동모터와 동력전달수단의 작동을 도시한 작동도."A" and "B" of Figure 8 is an operation diagram showing the operation of the drive motor and the power transmission means according to an embodiment of the present invention.
도 9의 "가" 내지 "다"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 로봇 플라즈마 절단장치의 전체 작동을 도시한 평면도 및 정면도.9 is a plan view and a front view showing the overall operation of the robot plasma cutting device according to an embodiment of the present invention.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
100 : 로봇 플라즈마 절단장치 110 : 지지대100: robot plasma cutting device 110: support
120 : 플라즈마 아크 절단장치 122 : 로봇120: plasma arc cutting device 122: robot
124 : 토치 130 : 공급 이송수단124: torch 130: supply transfer means
132 : 이송롤러 134 : 피동스프라켓132: feed roller 134: driven sprocket
140 : 배출 이송수단 142 : 이송롤러140: discharge conveying means 142: feed roller
144 : 스프라켓 150 : 지지판144: sprocket 150: support plate
160 : 가이드수단 162 : 제 1가이드160: guide means 162: first guide
163 : 브라켓 164 : 롤러163: bracket 164: roller
165 : 제 2가이드 166 : 공압실린더165: Second guide 166: Pneumatic cylinder
168 : 브라켓 169 : 롤러168: bracket 169: roller
170 : 공급장치 172 : 가이드링170: supply device 172: guide ring
174 : 가이드 176a,176b : 지지판174:
178 : 공급롤러 180 : 승 하강수단178: supply roller 180: lifting means
181 : 공압실린더 182 : 피스톤181: pneumatic cylinder 182: piston
183 : 제 1롤러 184 : 제 2롤러183: first roller 184: second roller
185 : 제 3롤러 186 : 슬라이드판185: third roller 186: slide plate
187 : 제 1체인 188 : 제 2체인187: First Chain 188: Second Chain
190 : 센서부 192 : 제 1센서190: sensor unit 192: first sensor
194 : 제 2센서 196 : 제 3센서194: second sensor 196: third sensor
200 : 구동모터 210 : 동력전달수단200: drive motor 210: power transmission means
211 : 제 1소기어 212 : 제 1전달부211: first gear 212: first transmission unit
214 : 제 1대기어 215 : 제 2소기어214: first large gear 215: second small gear
216 : 풀리 218 : 제 2전달부216: pulley 218: second delivery unit
219 : 제 2대기어 220 : 체인219: second large gear 220: chain
221 : 텐션실린더 222,224 : 타이밍벨트221: tension cylinder 222,224: timing belt
230 : 제어부 240 : 배출구230: control unit 240: discharge port
242 : 수거함242: collection box
본 발명은 로봇 플라즈마 절단장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공작물 특히 입체 공작물에 대해서 자동으로 가공 및 절단할 수 있으므로 가공 속도를 크게 향상시킴과 더불어 작업능률을 극대화시킬 수 있으며, 자동화에 의해 작업자의 안전 또한 크게 향상시킨 로봇 플라즈마 절단장치에 관한 것이다.The present invention relates to a robot plasma cutting device, and more particularly, it can be automatically processed and cut for the workpiece, in particular, three-dimensional workpiece, greatly improve the processing speed and maximize the work efficiency, by automation of the operator The present invention also relates to a robot plasma cutting device with greatly improved safety.
일반적으로 입체 공작물 즉, 형강류 및 파이프 등을 그 용도에 맞도록 가공 절단하기 위해서는 숙련된 기능공의 수작업에 의존하고 있는 실정이다.In general, in order to process and cut three-dimensional workpieces, ie, steels, pipes, and the like to suit their purpose, the situation depends on the manual work of skilled artisans.
그러므로, 입체 공작물을 가공 및 절단하는데 상당한 작업시간이 소요되었으 며, 이에 따라 작업능률이 저하되었다. 또한, 작업자들은 주변기기들에 노출되어 있으므로 상시 안전사고의 위험을 감수하고 있는 실정이다.Therefore, a considerable amount of time was required to machine and cut three-dimensional workpieces, thereby reducing work efficiency. In addition, since workers are exposed to peripheral devices, they are always taking the risk of safety accidents.
따라서, 근래에 들어서는 상기한 문제점을 극복할 수 있는 절단 시스템이 절실히 요구되고 있다.Therefore, in recent years, there is an urgent need for a cutting system that can overcome the above problems.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공작물에 대해서 자동으로 가공 및 절단할 수 있으므로 가공 속도를 크게 향상시킴과 더불어 작업능률을 극대화시킬 수 있으며, 자동화에 의해 작업자의 안전 또한 크게 향상시킨 로봇 플라즈마 절단장치을 제공하고자 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and can be automatically processed and cut for the workpiece, thereby greatly improving the processing speed and maximizing the work efficiency, greatly improving the safety of the operator by automation The present invention provides a robot plasma cutting device.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소정의 높이를 가지는 지지대; 상기 지지대상에 설치되어져 플라즈마 전류를 통해 공작물을 절단/가공하는 플라즈마 아크 절단장치; 상기 플라즈마 아크 절단장치의 하부에서 일측으로 설치되는 프레임과, 상기 프레임 내측에 회동가능하게 지지되되, 적어도 일측에는 피동스프라켓이 형성되는 다수의 이송롤러로 구성되는 공급 이송수단; 상기 플라즈마 아크 절단장치의 하부에서 타측으로 설치되되 상기 공급 이송수단과 소정의 거리만큼 이격 설치되는 프레임과, 상기 프레임 내측에 회동가능하게 지지되되, 적어도 일측에는 피동스프라켓이 형성되는 다수의 이송롤러로 구성되는 배출 이송수단; 상기 공급 이송수단과 배출 이송수단을 이음하도록 설치되는 지지판; 상기 공급 이송수단과 상기 배출 이송수단의 프레임상에 설치되며, 이송되는 공작물의 좌우 흔들림을 방지할 수 있는 가이드수단; 상기 공급 이송수단의 끝단 이송롤러의 상부에 설치되어져 이송되는 공작물의 상부를 눌러 이송 안정성을 향상시킬 수 있도록 하강 작동됨과 동시에 회전 작동되는 공급장치; 상기 공급장치 하부에 구비되어져 공급장치를 승 하강 작동시키는 승 하강수단; 상기 가이드수단 일측에 설치되어 가이드수단의 작동신호를 발생하는 제 1센서와, 상기 지지판에 설치되어져 상기 승 하강수단의 작동신호를 발생하는 제 2센서와, 상기 제 2센서 일측에 설치되어져 이송되는 공작물의 끝단을 인식하는 제 3센서를 포함하여 구성되는 센서부; 상기 공급 이송수단 혹은 배출 이송수단 일측에 구비되며, 회전력을 발생하는 구동모터; 상기 구동모터의 일측에 구비되며, 회전력을 상기 공급/배출 이송수단과 공급장치로 전달하는 동력전달수단; 및 상기 배출 이송수단의 일측에 구비되어져 작동을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된다.The present invention to achieve the above object is a support having a predetermined height; A plasma arc cutting device installed on the support object to cut / process the workpiece through a plasma current; A supply conveying means comprising a frame installed at one side of the lower portion of the plasma arc cutting device and a plurality of conveying rollers rotatably supported inside the frame and having driven sprockets formed on at least one side thereof; A plurality of feed rollers installed on the other side of the plasma arc cutting device and spaced apart from the supply transfer means by a predetermined distance, and rotatably supported inside the frame, wherein at least one of the driven sprockets is formed; Discharge transport means configured; A support plate installed to connect the supply and discharge means; Guide means installed on a frame of the supply transfer means and the discharge transfer means, the guide means capable of preventing left and right shaking of the workpiece being transferred; A feeding device which is installed at an upper end of the feed roller of the feed feed means and which is lowered and rotated at the same time so as to improve the feeding stability by pressing the top of the conveyed workpiece; Lifting means is provided in the lower portion of the supply device for raising and lowering the supply device; A first sensor installed at one side of the guide means to generate an operation signal of the guide means, a second sensor installed at the support plate to generate an operation signal of the lifting means, and installed at one side of the second sensor A sensor unit including a third sensor for recognizing the end of the workpiece; A drive motor provided at one side of the supply transfer means or the discharge transfer means and generating a rotational force; It is provided on one side of the drive motor, the power transmission means for transmitting a rotational force to the supply / discharge transfer means and the supply device; And is provided on one side of the discharge transport means is configured to include a control means for controlling the operation.
바람직하게 상기 공급 이송수단과 배출 이송수단 사이에는 플라즈마 아크 절단장치의 절단/가공시 발생되는 공작물의 슬러지를 유도 배출할 수 있도록 경사진 배출구가 추가로 구비된다.Preferably, the inclined outlet is further provided between the supply transfer means and the discharge transfer means to induce and discharge the sludge of the workpiece generated during cutting / processing of the plasma arc cutting device.
바람직하게 상기 가이드수단은 상기 공급 이송수단 혹은 배출 이송수단의 프레임 내측에 설치되는 브라켓과, 상기 브라켓에 회동가능하게 지지되는 롤러로 구성되는 제 1가이드; 및 상기 제 1가이드와 대칭되는 위치에 설치되어져 제어부에 의해 제어되며, 전 후진 작동되는 피스톤을 포함하여 구성되는 공압실린더와, 상기 공압실린더의 피스톤 끝단에 설치되는 브라켓과, 상기 브라켓에 회동가능하게 지지되는 롤러로 구성되는 제 2가이드를 포함하여 구성된다.Preferably, the guide means comprises a first guide comprising a bracket installed inside the frame of the supply transfer means or the discharge transfer means, and a roller rotatably supported by the bracket; And a pneumatic cylinder installed at a position symmetrical with the first guide and controlled by a controller, the pneumatic cylinder comprising a piston for forward and backward operation, a bracket installed at the piston end of the pneumatic cylinder, and rotatably attached to the bracket. It is configured to include a second guide consisting of a roller supported.
바람직하게 상기 공급장치는 상기 공급 이송수단의 끝단 이송롤러의 전 후방 양 측면에 위치되도록 프레임에 각각 부착되는 가이드링; 상기 가이드링 내부로 삽입되는 가이드; 상기 가이드의 상하면에 부착되는 지지판; 및 상기 가이드이 상면에 부착된 지지판의 하부에 회동가능하게 구비되어져 상기 동력전달수단에 연결되어 회동되는 공급롤러를 포함하여 구성된다.Preferably, the supply device is a guide ring which is attached to the frame so as to be located on both front and rear sides of the end feed roller of the feed transfer means; A guide inserted into the guide ring; A support plate attached to upper and lower surfaces of the guide; And a feed roller rotatably provided at a lower portion of the support plate attached to the upper surface to be connected to the power transmission means.
바람직하게 상기 승 하강수단은 공급 이송수단의 프레임 하부 내측에 고정 설치되는 공압실린더; 상기 공압실린더의 전방으로 위치되며, 프레임상에 고정 설치되는 제 1롤러; 상기 제 1롤러 전방에 위치되며, 프레임상에 고정 설치되는 제 2롤러; 상기 공급장치의 하면 지지판 상부에 위치되며, 프레임상에 고정 설치되는 제 3롤러; 상기 제 1롤러와 제 2롤러 사이에 위치되며, 공압실린더의 피스톤에 부착되는 슬라이드판; 일단은 상기 슬라이드판에 일측에 부착되고, 그 타단은 제 1롤러의 하부를 따라 연장되어져 제 3롤러의 상부에 지지된 채 상기 공급장치의 하면 지지판 상부에 부착되는 제 1체인; 및 일단은 상기 슬라이드판의 타측에 부착되고, 타단은 제 2롤러의 하부를 따라 연장되어져 공급장치의 하면 지지판 하부에 부착되는 제 2체인을 포함하여 구성된다.Preferably, the elevating means is a pneumatic cylinder is fixedly installed in the lower inner frame of the supply conveying means; A first roller positioned in front of the pneumatic cylinder and fixedly installed on the frame; A second roller positioned in front of the first roller and fixed to the frame; A third roller positioned on an upper surface of the support plate and fixedly installed on the frame; A slide plate positioned between the first roller and the second roller and attached to the piston of the pneumatic cylinder; A first chain, one end of which is attached to one side of the slide plate, the other end of which extends along a lower portion of the first roller and is attached to an upper surface of the lower support plate of the feeding device while being supported on an upper portion of the third roller; And a second chain, one end of which is attached to the other side of the slide plate and the other end of which extends along the lower portion of the second roller, and is attached to the lower surface of the support plate.
바람직하게 상기 동력전달수단은 상기 공급장치의 공급롤러에 부착되는 제 1소기어; 상기 공급 이송수단의 프레임 하부에 회동가능하게 설치되는 제 1대기어와, 상기 제 1대기어 전방으로 돌출되며, 상기 제 1소기어와 타이밍벨트로 결합되는 제 2소기어와, 상기 제 2소기어 끝단에 형성되며, 구동모터와 타이밍벨트로 연결되는 풀리를 포함하여 구성되는 제 1전달부; 상기 제 1대기어의 상부에서 치합 토록 설치되되 공급 이송수단의 끝단 이송롤러와 부착되는 제 2대기어와, 상기 공급 이송수단과 배출 이송수단의 이송롤러에 형성된 피동스프라켓을 연결하는 체인으로 구성되는 제 2전달부; 및 상기 제 1소기어와 제 2소기어를 연결하는 타이밍벨트의 장력을 상시 일정하게 유지하도록 구비되는 텐션실린더를 포함하여 구성된다.Preferably the power transmission means comprises a first gear gear attached to the supply roller of the supply device; A first gear which is rotatably installed under the frame of the supply transfer means, a second gear which protrudes forward of the first gear and is coupled to the first gear and the timing belt, and the second gear A first transmission part formed at an end and including a pulley connected to a driving motor and a timing belt; A second gear configured to be engaged at an upper portion of the first gear, the second gear being attached to a feed roller end of the feed feed means, and a chain connecting the driven sprocket formed on the feed roller of the feed feed means and the discharge feed means. 2 delivery parts; And a tension cylinder provided to constantly maintain the tension of the timing belt connecting the first and second gears.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 로봇 플라즈마 절단장치을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the robot plasma cutting apparatus of the present invention.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 로봇 플라즈마 절단장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 로봇 플라즈마 절단장치의 배면도이다.1 is a perspective view of a robot plasma cutting device according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a rear view of the robot plasma cutting device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조로 하면, 본 발명의 로봇 플라즈마 절단장치(100)은 크게 지지대(110), 플라즈마 아크 절단장치(120), 공급 이송수단(130), 배출 이송수단(140), 지지판(150), 가이드수단(160), 공급장치(170), 승 하강수단(180), 센서부(190), 구동모터(200), 동력전달수단(210) 및 제어부(230)를 포함하여 구성된다.1 and 2, the robot
먼저, 상기 지지대(110)는 소정의 높이로 설치되며, 상기 플라즈마 아크 절단장치(120)가 설치되는 것이다.First, the
다음으로, 상기 플라즈마 아크 절단장치(120)는 상기 지지대(110)에 설치되 며, 방향전환이 용이한 다축 다관절 로봇(122)과, 상기 로봇(122)의 끝단부에 구비되며 플라즈마 아크 전류를 통해 공작물을 절단 가공하는 토치(124)와, 플라즈마 전류를 발생하는 전류발생장치(미도시)를 포함하여 구성된다. 한편, 이러한 플라즈마 아크 절단장치(120)는 통상 산업 현장에 사용되고 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Next, the plasma
다음으로, 상기 공급 이송수단(130)은 상기 플라즈마 아크 절단장치(120)의 하부에서 일측으로 설치되는 프레임(131)과, 상기 프레임(131) 내측에 회동가능하게 지지되되, 적어도 일측에는 피동스프라켓(134)이 형성되는 다수의 이송롤러(132)로 구성된다. 이때, 상기 이송롤러(132) 중 끝단에 위치되어 있는 이송롤러(132)는 기어형상으로 형성되어 있음을 알 수 있는데, 이는 후술할 공급장치(170)의 공급롤러(178)와 기어 물림 방식으로 공작물(300)을 공급토록 하여 이송의 안정화와 더불어 보다 정확하게 이송토록 하기 위함이다.Next, the supply conveying means 130 is rotatably supported inside the
다음으로, 상기 배출 이송수단(140)은 상기 플라즈마 아크 절단장치(120)의 하부에서 타측으로 설치되되 상기 공급 이송수단(130)과 소정의 거리만큼 이격 설치되는 프레임(141)과, 상기 프레임(141) 내측에 회동가능하게 지지되되, 적어도 일측에는 피동스프라켓(144)이 형성되는 다수의 이송롤러(142)로 구성된다. 이때, 상기 이송롤러(142) 중 끝단에 위치되어 있는 이송롤러(142)는 기어형상으로 형성되어 있음을 알 수 있는데, 이 또한 후술할 공급장치(170)의 공급롤러(178)와 기어 물림 방식으로 공작물(300)을 공급토록 하여 이송의 안정화와 더불어 보다 정확하게 이송토록 하기 위함이다.Next, the discharge transport means 140 is installed on the other side from the lower portion of the plasma
다음으로, 상기 지지판(150)은 상기 공급 이송수단(130)과 배출 이송수단(140)의 흔들림을 방지하도록 전후방에 설치되어져 이들을 고정하게 된다.Next, the
다음으로, 상기 가이드수단(160)은 상기 공급 이송수단(130)과 배출 이송수단(140)의 프레임상(131)(141)에 설치되어져 이송되는 공작물(300)의 좌우 흔들림을 방지하도록 구비되는 것으로써, 이 가이드수단(160)에 대해서는 하기에서 더욱 상술하겠다.Next, the guide means 160 is installed on the frame (131, 141) of the supply transfer means 130 and the discharge transfer means 140 is provided to prevent left and right shake of the
다음으로, 상기 공급장치(170)는 상기 공급 이송수단(130)과 배출 이송수단(140)의 끝단 이송롤러(132)(142)의 상부에 각각 설치되어져 이송되는 공작물(300)의 이송 안정성을 보다 향상시킬 수 있도록 하강 작동됨과 동시에 회전 작동된다. 이러한, 상기 공급장치(170)에 대해서도 하기에서 더욱 상술하겠다.Next, the
다음으로, 상기 승 하강수단(180)은 상기 공급장치(170)의 하부 즉, 공급 이송수단(130)과 배출 이송수단(140) 내부에 설치되어져 각각 설치되는 상기 공급장치(170)를 승 하강시키게 된다. 이 승 하강수단(180) 또한 하기에서 더욱 상술하겠다.Next, the lifting means 180 is lowered to the lower portion of the
다음으로, 상기 센서부(190)는 가이드수단(160) 일측에 설치되는 제 1센서(192)와, 상기 지지판(150)에 설치되는 제 2센서(194) 및 상기 제 2센서(194) 우측에 설치되는 제 3센서(196)를 포함하여 구성된다.Next, the
여기서, 상기 제 1센서(192)는 가이드수단(160)의 작동신호를 발생토록 구비되는 것으로써, 이송되는 공작물(300)이 인접하게 되면 신호를 발생하게 되며, 이 신호를 제어부(230)가 인지하여 상기 가이드수단(160)을 작동하게 되는 것이다.In this case, the
또한, 상기 제 2센서(194)는 상기 승 하강수단(180)의 작동신호를 발생토록 구비되는 것으로써, 이송되는 공작물(300)이 인접하게 되면 신호를 발생하게 되며, 이 신호를 제어부(230)가 인지하여 상기 승 하강수단(180)을 작동하게 되는 것이다.In addition, the
또한, 상기 제 3센서(196)는 이송되는 공작물(300)의 끝단을 인식하여 신호를 발생하게 되며, 이 신호를 제어부(230)가 인지하여 시스템 전체를 컨트롤하게 되는 것이다.In addition, the
상기 구동모터(200)는 상기 공급 이송수단(130) 혹은 배출 이송수단(140)에 설치될 수 있으며, 회전력을 발생하는 통상의 모터이다.The
다음으로, 상기 동력전달수단(210)은 상기 구동모터(200)의 회전력을 상기 공급/배출 이송수단(130)(140)과 공급장치(170)로 전달하도록 구비되는 것으로써, 하기에서 더욱 상술하겠다.Next, the power transmission means 210 is provided to transmit the rotational force of the
다음으로, 상기 제어부(230)는 상기 배출 이송수단(140)의 일측에 구비되어져 작동을 제어한다. 가령, 시작신호가 입력되면 구동모터(200)를 돌려 공급 이송수단(130)과 배출 이송수단(140)을 동시에 작동시켜 공작물(300)을 이송토록 하며, 이 이송과정에서 제 1센서(192)에서 신호가 입력되면 가이드수단(160)을 작동시키며, 제 2센서(194)에서 신호가 입력되면 승 하강수단(180)을 작동시키게 되고, 제 3센서(196)에서 신호가 입력되면 이송작동을 정지시키며 입력값에 의해 플라즈마 아크 절단장치(120)로 하여금 공작물(300)을 가공 및 절단토록 하는 등의 시스템 전반에 걸쳐 모든 제어를 하게 된다.Next, the
한편, 상기 공급 이송수단(130)과 배출 이송수단(140) 사이에는 플라즈마 아크 절단장치(120)의 작동시 발생되는 공작물(300)의 슬러지를 일측 방향으로 유도 배출할 수 있도록 경사진 배출구(240)가 추가로 구비된다. 그리고, 상기 배출구(240)의 하부에는 배출되는 슬러지를 수거할 수 있는 수거함(242)이 추가 구비되어 있다.On the other hand, between the supply transport means 130 and the discharge transport means 140
이제, 하기에서는 상기에서 전술한 본 발명의 각 구성요소들에 대해서 더욱 상세히 설명하겠다.Now, each of the components of the present invention described above will be described in more detail below.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가이드수단을 도시한 사시도이고, 도 4의 "가"와 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시에에 따른 가이드수단의 작동을 도시한 개략적 평면도이다.Figure 3 is a perspective view showing a guide means according to an embodiment of the present invention, "A" and "B" of Figure 4 is a schematic plan view showing the operation of the guide means according to a preferred embodiment of the present invention. .
먼저, 도 3을 참조로 하면, 가이드수단(160)은 크게 제 1가이드(162) 및 제 2가이드(165)를 포함하여 구성된다.First, referring to FIG. 3, the guide means 160 is largely configured to include a
상기 제 1가이드(162)는 브라켓(163)과 상기 브라켓(163)에 회동가능하게 결합되는 롤러(164)를 포함하여 구성된다.The
다음으로, 제 2가이드(165)는 상기 제 1가이드(162)와 대칭되게 설치되는 공압실린더(166)와 상기 공압실린더(166)의 피스톤(167) 끝단에 부착되는 브라켓(168)과, 상기 브라켓(168)이 회동가능하게 결합되는 롤러(169)를 포함하여 구성된다.Next, the
이제, 하기에서 상기와 같이 구성된 가이드수단(160)의 작동을 상술토록 하겠다.Now, it will be described in detail the operation of the guide means 160 configured as described above.
도 4의 "가"를 참조로 하면, 상기 가이드수단(160)이 설치되는 공급 이송수단(130)의 프레임(131)이 도시되어 있다. 여기서는 미도시 되었지만 상기 가이드수단(160)은 배출 이송수단(140)에도 동일하게 설치되고, 필요에 따라 다수 설치될 수 있다.Referring to "A" of FIG. 4, the
따라서, 상기 공급 이송수단(130)의 프레임(131) 내측에는 제 1가이드(162)가 설치되어 있으며, 이와 대칭되는 곳에는 제 2가이드(165)가 설치되어 있고, 상 기 가이드수단(160) 좌측에는 제 1센서(192)가 설치되어 있다.Therefore, the
이때, 공급 이송수단(130)의 이송롤러(132)를 따라 공작물(300)이 이송되는데, 제 1센서(192)에 이 공작물(300)이 인접하면 인식하여 신호를 발생한다. 이 신호를 제어부(230)가 입력받아 가이드수단(160)의 공압실린더(166)를 작동시키는데, 즉 피스톤(167)을 천천히 토출시키게 된다.At this time, the
여기서, "나"를 참조로 하면, 공작물(300)이 이송롤러(132)를 따라 이송되어져 제 1가이드(162)와 제 2가이드(165) 사이에 위치될 때 쯤 토출되는 제 2가이드(165)의 피스톤(167) 끝단에 부착된 롤러(169)에 의해 제 1가이드(162) 롤러(164) 쪽으로 밀착됨과 동시에 계속 이송됨을 알 수 있다. 이때, 상기 제 1가이드(162)와 제 2가이드(165)의 롤러(164)(169)는 회동가능하게 각 브라켓(163)(168)에 결합되어 있으므로 이송되는 공작물(300)의 진행에는 방해를 하지 않으며, 가이드를 할 수 있게 된다.Here, referring to "b", the
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공급장치와 승 하강수단을 도시한 사시도이고, 도 6의 "가"와 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공급장치와 승 하강수단의 작동을 도시한 개략적 정면도이다.Figure 5 is a perspective view showing a supply device and the lifting means according to an embodiment of the present invention, "A" and "B" of Figure 6 is a supply device and lifting means according to a preferred embodiment of the present invention Schematic front view showing the operation of.
먼저, 도 5를 참조로 하면, 공급장치(170)와 이 공급장치(170)를 승 하강시키는 승 하강수단(180)이 도시되어 있음을 알 수 있는데, 우선 공급장치(170)는 크게 가이드링(172), 가이드(174), 지지판(176a)(176b) 및 공급롤러(178)를 포함하여 구성된다.First, referring to FIG. 5, it can be seen that the
상기 가이드링(172)은 설치되는 공급/배출 이송수단(130)(140)의 프레임(131)(141) 내측에 부착되는데, 끝단 이송롤러(132)(142)의 양 측면에 위치되도록 부착되는 것이 바람직하다. 물론, 상기 가이드링(172)은 이송롤러(132)(142)의 회동에는 방해되지 않도록 부착한다. 상기 가이드(174)는 상기 가이드링(172)으로 삽입된다. 상기 지지판(176a)(176b)은 상기 가이드(174)의 상하면에 각각 부착된다. 상기 공급롤러(178)는 상기 가이드(174) 상부에 부착된 지지판(176a)에 회동가능하게 설치되며, 설치되는 공급/배출 이송수단(130)(140)의 끝단 이송롤러(132)(142)와 동일한 수직선상에 위치된다.The
이렇게 구성된 공급장치(170)는 공급 이송수단(130) 혹은 배출 이송수단(140)의 어느 한곳에만 설치될 수 도 있으나, 동시에 설치되어지는 것이 더 바람직하다.The
다음으로, 상기 승 하강수단(180)은 크게 공압실린더(181), 제 1롤러(183) 내지 제 3롤러(185), 슬라이드판(186), 제 1체인(187) 및 제 2체인(188)을 포함하여 구성된다.Next, the lifting means 180 is largely
먼저, 상기 공압실린더(181)는 설치되는 이송수단(130)(140)의 하부 내측에 고정 설치되는데, 본 발명에서는 공압실린더(181)를 일예로 들었지만 유압실린더도 사용가능함을 인지하여야 될 것이다.First, the
다음으로, 상기 제 1롤러(183)는 상기 공압실린더(181) 전방에 회동 가능하게 구비된다. 그리고, 상기 제 2롤러(184)는 상기 제 1롤러(183) 전방으로 소정의 간격을 두고 설치되며, 회동 가능하게 구비된다. 그리고, 상기 제 3롤러(185)는 상기 공급장치(170)의 하면 지지판(176b) 상부에 위치되며, 설치되는 이송수단(130)(140)의 프레임(131)(141)에 회동 가능하게 지지된다.Next, the
다음으로, 상기 슬라이드판(186)은 상기 제 1롤러(183)와 제 2롤러(184) 사이에 위치되며, 상기 공압실린더(181)의 피스톤(182) 끝단에 부착된다.Next, the
다음으로, 상기 제 1체인(187)은 일단이 상기 슬라이드판(186)의 일측면에 부착되고, 그 타단은 상기 제 1롤러(183)의 하부를 따라 연장되어져 제 3롤러(185)의 상부에 지지된 채 상기 공급장치(170)의 하면 지지판(176b) 상부에 부착된다.Next, one end of the
그리고, 상기 제 2체인(188)은 일단이 상기 슬라이드판(186)의 타측에 부착되고, 그 타단은 제 2롤러(184)의 하부를 따라 연장되어져 공급장치(170)의 하면 지지판(176b) 하부에 부착된다.In addition, one end of the
즉, 제 1롤러(183)와 제 3롤러(185)에 지지되는 제 1체인(187)이 공급장치(170)의 하면 지지판(176b) 상부에 부착되고, 제 2롤러(184)에 지지되는 제 2체인(188)이 공급장치(170)의 하면 지지판(176b) 하부에 부착되어져 있는 것이다.That is, the
이제, 하기에서 상기한 공급장치(170)와 승 하강수단(180)의 작동을 상술하겠다.Now, the operation of the
먼저, 도 6의 "가"를 참조로 하면, 전술한 바와 같이 공급장치(170)의 하면 지지판(176b)을 승 하강수단(180)의 제 1체인(187)과 제 2체인(188)이 연결하고 있음을 알 수 있으며, 공압실린더(181)의 피스톤(182)은 토출되어져 있다. 이렇게 되면, 상기 공급장치(170)의 공급롤러(178)는 상승된 채 구비된다. 물론, 여기서는 미도시 되었지만 공급장치(170)의 가이드링(172)과 제 3롤러(185)는 설치되는 이송수단(130)(140)의 각 프레임(131)(141)에 고정 설치된다.First, referring to “a” of FIG. 6, as described above, the
여기서, "나"를 참조로 하면, 공압실린더(181)의 피스톤(182)이 화살표 방향 즉, 실린더 내로 내입됨을 알 수 있다. 그러면, 피스톤(182) 끝단에 부착된 슬라이드판(186)도 슬라이딩되며, 이에 따라 부착되어 있는 제 1체인(187)과 제 2체인(188)이 각 롤러(183)(184)(185)를 매개로 하여 같은 방향으로 회동되면서 공급장치(170)의 하부 지지판(176b)과 이에 일체로 부착된 가이드(174), 상부 지지판(176a) 및 공급롤러(178)를 같이 하향시키게 된다.Here, referring to "I", it can be seen that the
물론, 상기 "나"의 작동과 반대로 피스톤(182)이 토출하게 되면 공급장치(170)의 지지판(176a)(176b)과 가이드(174) 및 공급롤러(178)는 "가" 상태로 복원될 것이다.Of course, when the
이때, 여기서는 미도시 되었지만 상기 승 하강수단(180)의 공압실린더(181) 작동은 제 2센서(194)에서 발생된 신호를 제어부(230)가 인식하여 작동 명령을 내리게 된다.At this time, although not shown here, the operation of the
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 구동모터와 동력전달수단을 도시한 사시도이고, 도 8의 "가"와 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 구동모터와 동력전달수단의 작동을 도시한 작동도이다.7 is a perspective view showing a drive motor and a power transmission means according to an embodiment of the present invention, "A" and "I" of Figure 8 is a drive motor and power transmission means according to a preferred embodiment of the present invention. This is an operation diagram showing the operation of.
먼저, 도 7을 참조로 하면, 구동모터(200)가 도시되어 있고, 상기 구동모터(200) 일측에 동력전달수단(210)이 구비되어 있다.First, referring to FIG. 7, a driving
상기 구동모터(200)는 미도시된 공급 이송수단(130)의 프레임(131)상에 설치된다.The
다음으로, 상기 동력전달수단(210)은 크게 제 1소기어(211), 제 1전달부(212), 제 2전달부(218) 및 텐션실린더(221)를 포함하여 구성된다.Next, the power transmission means 210 largely comprises a
상기 제 1소기어(211)는 도시된 바와 같이 공급장치(170)의 공급롤러(178)와 부착되어 있음을 알 수 있다.It can be seen that the first
상기 제 1전달부(212)는 여기서는 미도시된 공급 이송수단(130)의 프레임(131) 하부에 회동가능하게 설치되는 제 1대기어(214)와, 상기 제 1대기어(214)와 일체로 형성되되 전방으로 돌출되며, 상기 공급장치(170)의 공급롤러(178)에 부착되어 있는 제 1소기어(211)와 타이밍벨트(222)로 연결되는 제 2소기어(215)와, 상기 제 2소기어(215) 끝단에 형성되며, 상기 구동모터(200)와 타이밍벨트(224)로 연결되는 풀리(216)를 포함하여 구성된다.The
상기 제 2전달부(218)는 상기 제 1대기어(214)의 상부에서 치합토록 구비되되, 상기 공급 이송수단(130)의 끝단 이송롤러(132)와 부착되는 제 2대기어(219)와, 상기 공급 이송수단(130)과 배출 이송수단(140)의 이송롤러(132)(142)에 형성된 피동스프라켓(134)(144)을 연결하는 체인(220)을 포함하여 구성된다. 이때, 상기 이송롤러(132)(142)의 피동스프라켓(134)(144)을 연결하는 체인(220)의 상하부에는 체인(220)의 장력을 유지시키기 위한 텐션기어(136)가 다수 설치되는데, 이 텐션기어(136)는 미도시된 각 이송수단(130)(140)의 프레임(131)(141)에 회동가능하게 구비된다.The
상기 텐션실린더(221)는 상기 제 1소기어(211)와 제 2소기어(215)를 연결하고 있는 타이밍벨트(222)의 장력을 상시 일정하게 유지하도록 구비되는 것으로써, 이는 통상 산업현장에 다수 적용되고 있으므로 더욱 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
이제, 하기에서 상기한 구동모터(200)와 동력전달수단(210)의 작동을 더욱 상세히 설명토록 하겠다.Now, the operation of the
먼저, 도 8의 "가"를 참조로 하면, 구동모터(200)와 제 1전달부(212)의 풀 리(216)는 타이밍벨트(224)를 통해 연결되어 있고, 제 2소기어(215)는 공급장치(170)의 공급롤러(178)에 부착되어 있는 제 1소기어(211)와 타이밍벨트(222)를 통해 연결되어 있으며, 제 1대기어(214)는 공급 이송수단(130)의 끝단 이송롤러(132)에 부착된 제 2전달부(218)의 제 2대기어(219)와 치합되어 있다. 그리고, 상기 제1소기어(211)와 제 2소기어(215)를 연결하는 타이밍벨트(222)에는 장력을 유지시켜줄 수 있는 텐션실린더(221)가 구비되어 있으며, 제 2전달부(218)의 체인(220)은 공급 이송수단(130)과 배출 이송수단(140)의 각 이송롤러(132)에 형성되어 있는 피동스프라켓(134)(144)을 연결하고 있다.First, referring to “a” of FIG. 8, the driving
이때, 구동모터(200)가 오른쪽으로 회동을 시작하면, 이와 타이밍벨트(224)로 연결되어 있는 제 1전달부(212)가 같은 방향으로 회전을 하게 된다. 아울러, 상기 제 1전달부(212)의 제 2소기어(215)와 타이밍벨트(222)로 연결되어 있는 제 1소기어(211) 또한 같은 방향으로 회전하게 되며, 이에 부착된 공급장치(170)의 공급롤러(178) 또한 같은 방향으로 회전하게 된다.At this time, when the driving
한편, 상기 제 1대기어(214)와 치합되어 있는 제 2대기어(219)는 반대 방향 즉, 공작물(300) 이송방향으로 회전됨을 알 수 있다. 그리고, 상기 제 2대기어(219)에 부착된 공급 이송수단(130)의 이송롤러(132)는 제 2대기어(219)와 같은 방향으로 회전하게 된다. 이에 따라 공급 및 배출 이송수단(130)(140)의 이송롤러(132)는 체인(220)에 의해 같은 방향으로 회전하게 된다.On the other hand, it can be seen that the second
여기서, "나"를 참조로 하면, 공급장치(170)가 승 하강수단(180)에 의해서 하강되어도 공급롤러(178)의 회전은 계속됨을 도시한 것이다. 즉, 상기에서 전술한 승 하강수단(180)에 의해 공급장치(170)가 하강되어도 제 1전달부(212)의 제 2소기어(215)와 공급롤러(178)에 부착되는 제 1소기어(211)를 연결하는 타이밍벨트(222)에는 텐션실린더(221)가 구비되어져 타이밍벨트(222)의 장력을 유지시켜주므로 가능한 것이다.Here, referring to "I", even if the
이하에서는 상기한 본 발명의 로봇 플라즈마 절단장치(100)에 대한 전체 작동을 상술하겠다.Hereinafter, the overall operation of the robot
도 9의 "가" 내지 "다"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 로봇 플라즈마 절단장치의 전체 작동을 도시한 평면도 및 정면도이다.9 is a plan view and a front view showing the overall operation of the robot plasma cutting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
우선, 플라즈마 아크 절단장치(120)의 하부 일측에는 공급 이송수단(130)이 설치되어 있고, 타측에는 배출 이송수단(140)이 설치되어 있다. 또한, 상기 공급 이송수단(130)과 배출 이송수단(140)은 지지판(150)을 통해 연결되어 있으며, 그 사이에는 배출구(240)가 구비되어져 있다. 아울러, 상기 공급 및 배출 이송수단(130)(140)의 프레임(131)(141) 끝단에는 공급장치(170)가 각각 설치되어 있으며, 상기 프레임(131)(141) 중간에는 가이드수단(160)이 다수 설치되어 있다. 그리고, 상기 공급장치(170) 하부에는 승 하강수단(180)이 설치되어 있다. 또한, 상기 가이드수단(160) 일측에는 제 1센서(192)가 구비되고, 상기 지지판(150)에는 제 2센서(194) 및 제 3센서(196)가 각각 설치되어져 있다. 마지막으로 배출 이송수단(140)의 일측에 구비되어 있는 제어부(230)에는 공작물(300)의 절단 및 가공 정 보가 미리 입력된다.First, a supply transfer means 130 is installed at one lower side of the plasma
한편, 상기 공급 이송수단(130)과 배출 이송수단(140)의 끝단에 설치되는 공급장치(170) 중 공급 이송수단(130)에 설치되는 공급장치(170)의 공급롤러(178) 만이 동력전달수단(210)에 연결되어 회전되며, 배출 이송수단(140)에 설치되는 공급장치(170)의 공급롤러(178)는 자전력을 가지도록 구비한다. 물론, 상기 배출 이송수단(140)에 설치되는 공급장치(170)의 공급롤러(178)도 동력전달수단(210)에 연결시켜 회동시킬 수도 있을 것이나 불필요하므로 연결하지 않는 것이 바람직하다.On the other hand, only the
이제, "가"를 참조로 하면, 공급 이송수단(130)에는 공작물(300)이 탑재된다. 그런 뒤, 제어부(230)를 통해 작업자가 시작버튼을 눌러 가동시키게 된다. 먼저, 제어부(230)는 구동모터(200)를 작동하며, 이 구동모터(200)의 회전력은 동력전달수단(210)을 통해 공급 이송수단(130)과 배출 이송수단(140)의 이송롤러(132)(142)를 회동시킴과 동시에 공급 이송수단(130)의 끝단에 설치되어 있는 공급장치(170)의 공급롤러(178)를 회동시키게 된다. 그러면, 상기 공작물(300)은 공급 이송수단(130)의 이송롤러(132)를 따라 플라즈마 아크 절단장치(120) 쪽으로 이송된다. 이때, 공급 이송수단(130)의 프레임(131)에 설치되어 있는 제 1센서(192)가 이송되는 공작물(300)을 인식하여 신호를 발생하며, 이 신호를 인식하는 제어부(230)가 가이드수단(160)의 공압실린더(166)의 피스톤(167)을 서서히 토출시킨다. 그러면, 피스톤(167) 끝단에 부착된 제 2가이드(165)의 롤러(169)에 의해 공작물(300)은 제 1가이드(162) 롤러(164) 쪽에 밀착된 채 이송된다.Now, referring to "A", the
물론, 여러 개 설치되어 있는 상기 가이드수단(160)은 상기와 같은 작동으로 순차적으로 공작물(300)을 가이드하게 된다.Of course, the guide means 160, which is installed in plural, guides the
이제, "나"를 참조로 하면, 상기 가이드수단(160)에 의해서 정렬되어 이송되는 공작물(300)이 지지판(150)에 구비되어 있는 제 2센서(194)에 인접하게 된다. 그러면, 상기 제 2센서(194)는 즉각 신호를 발생하게 되고, 이 신호를 입력받은 제어부(230)는 승 하강수단(180)의 공압실린더(181) 피스톤(182)을 후진시키게 된다. 이 승 하강수단(180)에 부착되어 있는 공급장치(170)는 하강하게 된다. 이와 동시에 공작물(300)은 제 3센서(196)에 인접하게 되는데, 상기 제 3센서(196)는 즉각 신호를 발생하게 되고, 이 신호를 입력받은 제어부(230)는 구동모터(200)의 회전을 중시시키게 된다. 이 과정에서 공급 이송수단(130)에 설치되어 있는 공급장치(170)는 계속 하강하여 공급롤러(178)는 공작물(300) 상부를 구속하게 된다. 물론, 상기 공급롤러(178) 또한 회동은 멈추게 된다.Now, referring to "I", the
다음으로, "다"를 참조로 하면, 이송 중지된 공작물(300)에 플라즈마 아크 절단장치(120)가 제어부(230)에 입력된 가공 정보에 따라 공작물(300)을 가공하게 된다. 가공이 완료되면 제어부(230)는 다시 구동모터(200)를 가동시켜 공작물(300)을 이송하게 된다. 물론, 가공되는 간격만큼 이송하고 다시 중지하여 플라즈마 아크 절단장치(120)로 하여금 가공토록 하는 반복 제어를 하게 된다. 여기서, 상기한 공작물(300)의 이송 과정에서 공급 이송수단(130)에 설치된 공급장 치(170)의 공급롤러(178)가 공작물(300) 상부를 구속함과 동시에 회동에 의해 이송하게 되므로 보다 정확하게 이송할 것은 물론이고 이송 안정성을 크게 향상시키게 된다. 또한, 가공에 의해 배출되는 공작물(300)의 슬러지는 배출구(240)를 통해 수거함(242)으로 모이게 되므로 뒤처리도 쉽게 할 수 있다.Next, referring to "C", the plasma
계속해서, 이러한 과정에서 공작물의 끝단이 배출 이송수단(140)에 진입하게 되면 제어부(230)는 배출 이송수단(140)에 설치되어 있는 공급장치(170)를 하강시켜 배출되는 공작물(300)의 상부를 구속하여 이송 안정성을 향상시키게 된다. 그리하여, 일정 길이로 공작물(300)을 아크 절단장치가 절단하고 나면 제어부(230)는 배출 이송수단(140)에 설치되어 있는 공급장치(170)를 상승시켜 작업자가 가공 완료된 공작물을 들어낼 수 있도록 작동한다.Subsequently, when the end of the workpiece enters the discharge transfer means 140 in this process, the
따라서, 본 발명의 로봇 플라즈마 절단장치(100)에 의하면, 공작물(300)을 공급 이송수단(130)에 위치시켜 놓으면 자동으로 가공 및 절단하여 배출하게 되므로 가공 속도를 크게 향상시킴과 더불어 작업능률을 극대화시킬 수 있으며, 자동화에 의해 작업자의 안전 또한 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the robot
전술한 내용은 후술할 발명의 특허청구범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허청구범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개 념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.The foregoing has outlined rather broadly the features and technical advantages of the present invention in order to better understand the claims of the invention which will be described later. Additional features and advantages constituting the claims of the present invention will be described below. It should be recognized by those skilled in the art that the conception and specific embodiment of the invention disclosed can be used immediately as a basis for designing or modifying other structures for carrying out similar purposes to the invention.
또한, 본 발명에서 개시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.In addition, such modifications or altered equivalent structures by those skilled in the art as a basis for modifying or designing the structures and embodiments of the invention disclosed in the present invention to other structures for carrying out the same purposes of the present invention are patents Various changes, substitutions and changes may be made without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명의 로봇 플라즈마 절단장치에 의하면, 공작물을 공급 이송수단에 위치시켜 놓으면 자동으로 가공 및 절단하여 배출하게 되므로 가공 속도를 크게 향상시킴과 더불어 작업능률을 극대화시킬 수 있으며, 자동화에 의해 작업자의 안전 또한 크게 향상시킬 수 있는 효과를 도모할 수 있다.As described above, according to the robot plasma cutting device of the present invention, if the workpiece is placed in the feed transfer means is automatically processed and cut and discharged, thereby greatly improving the processing speed and maximizing the work efficiency, By automation, the safety of the operator can also be greatly improved.
Claims (6)
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ID=38615717
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