KR101196311B1 - 로터리 절단기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 12.7mm강판을 절단하는 절단기에 관한 것이다. 종래의 강판 절단기는 FDS(Flying Die Set) 또는 FIYING SHEAR 방식의 절단기로서 내부에 구성된 상/하부 나이프가 Down cut 또는 Up cut방식으로 강판을 절단하게 됨으로 일정두께 이상의 강판은 절단하지 못할 뿐만 아니라 절단된 강판의 절단면이 고르지 않으며, 또한 절단기의 작동에 따른 공장소음이 발생하는 문제점이 발생하게 된다. 이에 본 발명인 로터리 절단기는 절단된 강판의 절단면이 깔끔하며, 절단시 절단칩의 발생을 최대한 억제하여 더욱 상질의 제품을 생산하기 위해 크랭크축을 이용한 로터리 방식으로 상기 강판을 더욱 상질의 절단면을 이룰 수 있게 하는 로터리 절단기(Rotary Shear)에 관한 것으로. 상기 로터리 절단기(Rotary Shear)는 강판을 절단하는 절단기 본체를 구동하는 구동용 서보 모터(Servo Motor)와; 상기 구동용 서보 모터의 속도를 저속, 고속으로 필요에 따라 변환 할 수 있는 변속기와; 로터리 절단기(Rotary Shear)본체로 구성되어 구동용 서보 모터의 구동으로 로터리 절단기 본체에 내설된 상/하나이프(knife)부가 크랭크축에 의한 로터리 구동 방식의 메커니즘으로 상하/좌우로 이동하여 이송수단에 의해 운반된 강판을 절단할 수 있게 구성됨을 특징으로 한다.
특히, 상기 상/하 나이프(knife)부는 유압 및 스프링으로 구성된 복합 클램프 실린더 시스템(Clamp Cylinder system)을 채용하여 나이프유닛에 고정 구성되며, 자동나이프 클리어런스 조정장치(AUTO KNIFE CLEARANCE ADJUSTMENT)는 HYDRAULIC MOTOR 등으로 구성된 조정장치로 메인 조작 DESK의 TOUCH SCREEN에서 조작이 가능토록 구성되어 있으며, 또한 나이프(knife)의 교체 시간을 최소한으로 하기 위해 퀵 체인지 시스템(QUICK CHANGE SYSTEM)을 채용하여, 절단기 본체 측면에서 바로 나이프 교환이 가능한 로터리 절단기(Rotary Shear)를 제공한다.
로터리, 크랭크축, 하이드로릭

Description

로터리 절단기{Rotary Shear}
도 1(a)은 본 발명인 로터리 절단기의 평면도
도 1(b)는 본 발명인 로터리 절단기의 정면도
도 2(a), (b), (c)는 본 발명인 로터리 절단기의 요부인 ROTARY SHEAR 본체의 정면도와 양측면도
도 3(a), (b), (c)는 본 발명인 로터리 절단기의 요부인 구동모터와 변속기를 나타내는 도면
도 4는 본 발명인 로터리 절단기 요부인 변속기의 단면도
* 도면의 주요부분에 사용된 주요부호의 설명 *
10 - 상부 나이프부 20 - 하부 나이프부
30 - 구동용 서보 모터 40 - 변속기
50 - 로터리 절단기 본체 60 - 크랭크축
70 - 나이프유닛 80 - 제 1기어 커플링
90 - 제 2기어 커플링 100 - 로터리 절단기
110 - 하이드로릭 실린더 120 - 근접 스위치
130 - 클램프 실린더
140 - 자동나이프 클리어런스 조정장치
150 - 전달축
170 - 디스크 스프링 180 - 간극 조정 장치
190 - 모터 크로코이드 펌프 200, 240 - 니들밸브
210 - 인라인 필터 220 -사이트 피드 글래스
230 - 플로우 스위치 250 - 압력게이지
본 발명은 강판을 절단하는 절단기에 관한 것으로, 종래의 강판 절단기는 FDS(Flying Die Set) 또는 FLYING SHEAR 방식으로 코일형태로 이루어진 강판이 이송롤러를 통해 이동하면 상부 나이프부와 하부 나이프부 사이에 위치하게 되면 상부 나이프부 및 하부 나이프부가 다운 컷(Down Cut) 및 업 컷(Up Cut)하여 상기 강판을 필요에 따라 절단시키게 된다.
그러나 상기와 같은 방식으로 상/하부 나이프부를 다운 컷(Down Cut) 또는 업 컷(Up Cut)하여 이송되는 강판을 절단하게 되면 절단면이 고르지 못하고, 또한 불필요한 절단칩이 발생하여 불량품의 발생이 증가할 뿐만 아니라 이로 인해 발생하는 소음으로 인해 많은 문제점이 발생하게 된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 출원인의 오랜 연구와 노력으로 안출한 것으로, 그 목적은 FDS(Flying Die Set)방식으로 상/하부 나이프를 다운 컷(Down Cut) 또는 업 컷(Up Cut)하여 강판 절단시에 절단면에서의 불량 및 절단기에서 발생하는 작동소음의 발생을 최대한 억제하기 위해 구동용 서보 모터와; 상기 구동용 서보 모터의 속도를 필요에 따라 저속, 고속으로 변환할 수 있는 변속기와; 크랭크축이 설치되어 상기 크랭크축의 회전에 의해 상/하부 나이프부가 고정 설치된 나이프유닛이 로터리 방식으로 작동하면서 상/하부 나이프부 사이를 이송하는 강판을 필요에 따라 절단하는 로터리 절단기(Rotary Shear)본체로 구성된 로터리 절단기(Rotary Shear)를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 기술적인 구성을 살펴보면, 코일형태로 이루어진 강판을 풀어 이를 이송수단를 통해 운반하면서 일정한 크기로 절단하기 위해 상부나이프부와 하부나이프부가 구성된 나이프유닛이 설치된 강판 절단기에 있어서,
본 발명인 로터리 절단기는 본체를 구동하는 구동용 서보 모터(Servo Motor)(30)와 상기 구동용 서보 모터의 속도를 저속, 고속으로 변환할 수 있는 변속기와 상기 구동용 서보 모터의 구동에 의해 회전 작동하는 제 1, 2 크랭크축(60, 61)과, 상기 제 1, 2 크랭크축에 의해 상하/좌우로 운동하면서 강판을 절단하 는 나이프유닛(70)으로 구성된 로터리 절단기(Rotary Shear)본체(50)로 구성되어 상기 제 1, 제 2 크랭크축(60, 61)의 회전운동을 이용한 로터리 방식으로 강판을 절단하는 것을 특징으로 하는 로터리 절단기(Rotary Shear)(100)에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 로터리 절단기(Rotary Shear)를 더욱 상세히 설명을 하면,
도 1(a)은 본 발명인 로터리 절단기(Rotary Shear)의 평면도이고, 도 1(b)는 본 발명인 로터리 절단기의 정면도이며, 도 2(a), (b), (c)는 본 발명인 로터리 절단기의 요부인 로터리 절단기(Rotary Shear)본체의 정면도와 양측면도이고, 도 3(a), (b), (c)는 본 발명인 로터리 절단기의 요부인 구동용 서보 모터와 변속기를 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명인 로터리 절단기 요부인 변속기의 단면도로써,
도 1에서 도시된 바와 같이 본 발명인 로터리 절단기(Rotary Shear)(100)는 구동용 서보 모터(Servo Motor)(30)와, 상기 구동용 서보 모터(30)의 속도를 필요에 따라 저속, 고속으로 변환할 수 있는 변속기(40)와, 강판을 절단하는 상/하 나이프(10, 20)가 설치된 나이프유닛(70)이 내설된 로터리 절단기(Rotary Shear)본체(50)로 대분 구성된다.
상기 구동용 서보 모터(30)는 AC 모터로 변속기(40) 측면 일측에 설치 구성되며, 상기 구동용 서보 모터(30)의 회전속도를 바꾸어주는 변속기(40)의 양측에는 상기 구동용 서보 모터(30)에서 발생하는 토크를 전달하기 위해 구동용 서보 모터(30)와 변속기(40) 사이에 제 1기어 커플링(80)이, 상기 변속기(40)와 로터리 절단기(Rotary Shear)본체(50) 사이에는 제 2기어 커플링(90)이 설치 구성되어 있으며, 구동용 서보 모터(30)의 상부에는 하이드로릭 실린더(Hydraulic cylinder)(110)와 근접 스위치(Proximity switch)(120)가 구성되어, 상기 하이드로릭 실린더(110)의 작동에 의해 근접 스위치(Proximity switch)(120)가 on/off하게 된다. 또한 상기 제 2커플링(90) 일측에는 도시된 바와 같이 서보 모터로 구동하지 않을 시는 외부의 힘에 의해 나이프유닛(70)이 움직이지 못하도록 잡아주는 디스크 브레이크 캘리퍼(Disk Break Caliper)(130)가 설치 구성된다.
상기 변속기(40)는 도 4에서처럼 구동용 서보 모터(30)의 동력을 전달받는 동력축(140)과 동력을 본체 내부에 내설된 구동축(62)에 전달하는 전달축(150)과 변속기 내부에는 상기 동력축(140)의 동력을 상기 전달축(150)에 전달할 수 있도록 기어(Helical Gear)로 구성된다. 따라서 상기 구동용 서보 모터(30)에 의해 발생된 동력은 변속기(40)의 동력축(140)을 통해 전달되어 내부의 기어를 통해 전달축(150)으로 전달되고, 이렇게 전달된 동력은 다시 변속기(40)와 로터리 절단기 본체(50)사이에 위치한 제 2커플링(90)을 거쳐 로터리 절단기 본체의 내부에 내설된 구동축(62)으로 전달되도록 구성된다.
상기 로터리 절단기(Rotary Shear) 본체(50)는 도 2 내지 4에서처럼 전달축(150)의 동력을 전달받아 제 1, 2크랭크축(60, 61)을 회전시키는 구동축(62)과 상기 구동축(62)에 의해 회전하고, 일측에는 나이프유닛(70)이 연결되어 상기 나이프유닛(70)을 회전시켜 강판을 절단시키는 제 1, 2 크랭크축(60, 61)과 상기 제 1, 2 크랭크축(60, 61)과 연결되어 도 2에서처럼 상/하부 나이프부(10, 20)가 구성된 나이프유닛(70)과, 나이프의 간격을 조정할 수 있도록 구성된 나이프 자동 클리어런스 조정장치(180)와 상기 나이프유닛(70)에서 나이프(13)를 신속하게 교환할 수 있도록 테이퍼진 고정대(14)와 테이퍼 블럭(15)이 맞대어 구성된 퀵 체인지 시스템으로 이루어진다. 이에 강판절단 작업은 전달축(150)을 통해 회전력을 받은 구동축(62)이 회전하면서 제 1, 2 크랭크축(60, 61)을 회전시키고, 이때 상기 제 1, 2 크랭크축(60, 61)의 회전에 따라 나이프유닛(70)이 크랭크축의 편심(60a, 61a)에 의해 회전하면서 강판을 절단하게 된다. 또한 자동 클리어런스 조정장치는 하이드로릭 모터에 의해 상부 나이프 홀더(14a)가 이동되면서 나이프의 간격이 조정되고, 이는 터치 스크린(touch screen)으로 메인 조작 데스크에 설치 구성됨으로 더욱 쉽게 작동시킬 수 있게 된다. 또한 퀵 체인지 시스템은 본체 측면에 상/하 나이프를 교환할 수 있도록 교환홈(63)을 두고 나이프(13)를 고정하는 테이퍼진 고정대(14)와 테이퍼 블록(15)을 구성함으로 더욱 신속하게 나이프(13)를 교환할 수 있도록 한다. 상기 퀵 체인지 시스템은 도 2(c)에 도시된 바와 같이 테이퍼진 고정대(14)와 테이퍼 블럭(15)이 형성되어 테이퍼 블럭(15)이 상승한 상태에서 상기 고정대(14)를 완전히 나이프(13) 방향으로 밀어서 나이프(13)가 완전히 고정된 상태에서 절단작업이 이루어지고, 다시 나이프 교환 시에는 테이퍼 블럭(15)이 하강하면서 고정대(14)가 나이프(13)를 느슨하게 하면 본체 측면에 형성된 교환홈(63)을 통해 본체 내에 설치 구성된 나이프유닛에서 상기 나이프를 분리하여 교환하게 된다. 따라서 종래의 볼트 등의 연결 부재로 연결 구성된 나이프를 교환하기 위해 볼트 등을 풀어서 교환할 때에 비해 교환 속도가 빨라진다.
구동용 서보 모터(30)의 회전이 상기 변속기(40)를 거쳐 로터리 절단기(Rotary Shear) 본체(50)의 구동축(62)으로 전달되면 상기 구동축에 의해 제 1, 2크랭크축(60,61)이 회전하면서 로터리 절단기 본체(50) 내의 상/하부 나이프부(10, 20)가 설치된 나이프유닛(70)이 편심(60a, 61a)된 제 1, 2크랭크축에 의해 상하로 작동하여 본체 내에 진입되어 이동하는 강판을 필요한 만큼 절단하게 된다. 또한 변속기(40) 일측에는 도 3에 도시된 바와 같이 사이트 피드 글래스(sight feed glass)(220), 니들밸브(needle valve)(240), 압력게이지(pressure gauge)(250), 플로우 스위치(flow switch), 모터 트로코이드 펌프(motor trochoid pump)(190), 인 라인 필터(in line filter)(200) 등이 배관 연결되어 구성되며, 상기 나이프유닛(70)의 상부 나이프(10)는 클램프 실린더 시스템(CLAMP CYLINDER SYSTEM)(170)을 채용함으로 강판 절단 시에 발생하는 충격을 흡수 및 방지하여 충격에 의해 발생할 수 있는 제품의 미세한 고장까지도 더욱 확실하게 방지할 수 있게 하여 절단기에 의해 절단된 절단면을 더욱 매끈하게 절단할 수 있게 되어 불량을 최소한으로 감소시킬 수 있게 된다.
따라서 상기와 같이 구성된 로터리 절단기(100)는 구동용 서보 모터(30)에 의해 발생하는 회전력을 제 1커플링(80)-변속기(40)-제 2커플링(90)을 거쳐 로터리 절단기 본체(50)에 내설된 구동축(62)을 거쳐 제 1, 2크랭크축(60, 61)을 회전시켜 제 1, 2크랭크축(60, 61)에 의해 나이프유닛(70)이 작동하면 로터리 방식에 의해 상하 나이프부(10, 20)가 이송되어 온 강판을 절단하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 구동용 서보 모터에 의해 구동되고, 본체 내부에 내설된 크랭크축과 연결 구성된 나이프유닛이 상하/전후로 운동되는 메커니즘으로 인해 상/하부 나이프가 강판을 사이에 두고 업 컷(Up Cut)방식으로 강판을 절단하게 됨으로 종래의 FDS(Flying Die Set)방식의 강판 절단기에 의해 내설된 나이프를 Down Cut 또는 Up Cut 방식으로 강판을 절단할 때 에 발생하는 작동소음 및 품질불량을 개선하여 더욱 상질의 절단된 절단면을 가지는 강판을 생산할 수 있게 하는 등 그 효과가 아주 다대한 발명이라고 하겠다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 코일형태로 이루어진 강판을 일정한 크기로 절단하기 위해 상부나이프와 하부나이프가 구성된 강판 절단기에 있어서,
    절단기 본체를 구동하는 구동용 서보 모터(Servo Motor)(30)와 상기 구동용 서보 모터의 속도를 저속, 고속으로 변환할 수 있는 변속기(40)와 상기 구동용 서보 모터의 구동에 의해 회전 작동하는 제 1, 2 크랭크축(60, 61)과, 상기 제 1, 2 크랭크축에 설치되어 상하/좌우로 운동하는 나이프유닛(70)이 구성된 로터리 절단기(Rotary Shear)본체(50)로 구성되어 편심(60a,61b)된 제 1, 2크랭크축의 회전운동을 이용한 로터리 방식으로 강판을 절단하되,
    상기 구동용 서보 모터(30)는 AC 모터로 변속기(40) 측면 일측에 설치 구성되며, 상기 구동용 서보 모터(30)의 회전속도를 바꾸어주는 변속기(40)의 양측에는 상기 구동용 서보 모터(30)에서 발생하는 토크를 전달하기 위해 구동용 서보 모터(30)와 변속기(40) 사이에 제 1기어 커플링(80)이, 상기 변속기(40)와 로터리 절단기(Rotary Shear)본체(50) 사이에는 제 2기어 커플링(90)이 설치 구성되며, 구동용 서보 모터(30)의 상부에는 하이드로릭 실린더(Hydraulic cylinder)(110)와; 상기 하이드로닉 실린더의 작동에 의해 on/off 되는 근접 스위치(Proximity switch)(120)가 구성되고, 상기 제 2커플링(90) 일측에는 디스크 브레이크 캘리퍼(Disk Break Caliper)(130)가 설치 구성되어 변속기(40)를 거쳐 나온 전달축(150)의 속도를 제어하는 것을 포함 하는 로터리 절단기.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 로터리 절단기(Rotary Shear) 본체(50)는 전달축(150)의 동력을 전달받아 제 1, 2크랭크축(60, 61)을 회전시키는 구동축(62)과; 상기 구동축(62)에 의해 회전하고, 일측에는 나이프유닛(70)이 연결되되 상기 나이프유닛(70)을 회전시켜 강판을 절단시키는 제 1, 2 크랭크축(60, 61)과; 상기 제 1, 2 크랭크축(60, 61)과 연결되어 상/하부 나이프부(10, 20)로 구성된 상기 나이프유닛(70)의 상부 일측에 나이프의 클리어런스를 조정할 수 있도록 테이퍼 기브(Taper Gib)와, 웜 스크류 잭(Worm Screw Jack), 하이드로릭 모터(Hydraulic Motor) 로 구성된 자동 클리어런스 조정장치(180)와 상기 나이프유닛(70)에서 나이프(13)를 신속하게 교환할 수 있도록 테이퍼진 고정대(14)와 테이퍼 블럭(15)이 맞대어 구성된 퀵 체인지 시스템으로 이루어진 것을 포함하는 로터리 절단기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 나이프유닛(70)의 상/하부 나이프(10)는 내부에 유압이 이루어져 있으며 다수의 디스크 스프링으로 구성되어진 클램프 실린더 시스템(CLAMP CYLINDER SYSTEM)(170)을 구성하여 강판 절단시에 발생하는 충격을 흡수 및 방지하여 충격에 의해 발생할 수 있는 제품의 미세한 고장까지도 더욱 확실하게 방지할 수 있게 하여 절단기에 의해 절단된 절단면을 더욱 매끈하게 절단할 수 있게 되어 불량을 최소한으로 감소시킬 수 있는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 로터리 절단기.
  6. 제 4항에 있어서,
    나이프(13)를 빠르게 교환할 수 있도록 나이프(13)를 고정하는 테이퍼진 고 정대(14)와 테이퍼 블럭(15)을 구성하고, 본체 측면 일측에는 상기 나이프를 교환할 수 있도록 교환홈(63)을 구성하여, 클램프 실린더(170)에 의해 테이퍼 블럭(15)이 상승한 상태에서 상기 고정대(14)를 완전히 나이프(13) 쪽으로 밀어서 나이프(13)가 완전히 고정된 상태에서 절단작업이 이루어지고, 다시 나이프(13) 교환 시에는 클램프 실린더(170)에 의해 테이퍼 블럭(15)이 하강하면서 고정대(14)가 나이프(13)를 느슨하게 하면 본체 측면에 형성된 교환홈(63)을 통해 본체 내에 설치 구성된 나이프유닛에서 상기 나이프(13)를 분리하여 교환 가능하게 구성된 것을 포함하는 로터리 절단기
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