KR101356061B1 - 충격시험편용 가공편 자동 제조장치 - Google Patents

충격시험편용 가공편 자동 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 충격시험편용 가공편의 제조 능률을 극대화하기 위한 충격시험편용 가공편 자동 제조장치에 관한 것이다.
본 발명은, 본체와; 상기 본체 내로 절단 강재를 이송하는 컨베이어와; 상기 컨베이어에 설치되어 상기 컨베이어로 이송된 절단 강재의 두께를 측정하는 두께 측정장치와; 상기 본체 내에 설치되어 절단 강재의 양 측면 및 상면을 절삭하여 가공편을 제조하는 복수개의 가공기와; 상기 가공기에 설치되어 절단 강재를 고정하는 클램프와; 상기 클램프와 상기 컨베이어 사이에 배치되어 상기 컨베이어에서 상기 클램프로 절단 강재를 이송하고, 상기 클램프에서 상기 본체 외부로 가공편을 이송하는 인아웃 로더;를 포함하는 충격시험편용 가공편 자동 제조장치를 제공한다.

Description

충격시험편용 가공편 자동 제조장치{APPARATUS FOR AUTOMATICALLY MANUFACTURING WORKING PIECE FOR IMPACT TEST PIECE}
본 발명은 충격시험편용 가공편 자동 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충격시험편용 가공편의 제조 능률을 극대화하기 위한 충격시험편용 가공편 자동 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 강재의 충격 특성은 구조물의 안정성과 밀접한 관계가 있기 때문에 구조용 강재 선정시 매우 중요한 기준이 된다.
통상 강재의 충격 특성은 도 1에 도시된 바와 같이, KS규격에 준하여 높이(h) 2mm의 브이노치(V-Notch)(11)를 갖는 샤르피(Charph) 충격시험편(10)을 사용하여 3회 또는 5회의 시험으로 평가한다. 그리고 상기 충격시험편(10)의 브이노치(11)의 높이(h) 및 각도(α)가 충격 특성과 밀접한 관계가 있으므로 브이노치(11)를 정밀하게 가공한다.
한편, 상기와 같은 충격시험편(10)을 제조(또는 가공)하기 위해서는 우선, 강재를 적당한 크기로 절단한다.
그리고 절단한 절단 강재를 적당한 크기로 가공하는데, 이렇게 적당한 크기로 가공한 것이 가공편이다.
또한 상기한 가공편을 별도로 마련된 충격시험편용 가공장치를 이용하여 도 1에 도시된 바와 같은 충격시험편(10)으로 최종 가공된다.
즉, 상기한 절단한 강재를 길이 80mm, 두께 12mm, 폭 55mm로 가공하여 가공편으로 제조하고, 이 가공편을 다음 공정인 충격시험편용 가공장치에서 최종적으로 충격시험편(10)을 제조하게 된다.
그런데, 종래에는 상기한 가공편을 제조하기 위한 전용 가공장치가 없어 수동 밀링머신을 사용하였다. 이에 따라 가공편의 대량 생산이 어려웠다.
그리고 종래에는 가공편을 작업자가 일일이 수작업으로 각 치수를 맞춰 가공하여야 했기 때문에, 가공편의 가공 치수가 불량하였고, 품질 편차가 컸다.
또한 종래의 가공편의 가공 작업이 반복적인 단순 작업이었기 때문에 작업자의 피로가 가중되었고, 작업자의 작업 위험성도 컸다.
따라서 종래에는 가공편의 전반적인 작업(또는 제조) 능률이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 가공편의 전 가공 공정을 자동화하여 제조(또는 가공) 능률을 높이고, 작업자의 작업 안전성을 높이며, 가공편의 치수 편차를 줄여 품질을 높일 수 있도록 한 충격시험편용 가공편 자동 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 충격시험편용 가공편 자동 제조장치는, 본체와; 상기 본체 내로 절단 강재를 이송하는 컨베이어와; 상기 컨베이어에 설치되어 상기 컨베이어로 이송된 절단 강재의 두께를 측정하는 두께 측정장치와; 상기 본체 내에 설치되어 절단 강재의 양 측면 및 상면을 절삭하여 가공편을 제조하는 복수개의 가공기와; 상기 가공기에 설치되어 절단 강재를 고정하는 클램프와; 상기 클램프와 상기 컨베이어 사이에 배치되어 상기 컨베이어에서 상기 클램프로 절단 강재를 이송하고, 상기 클램프에서 상기 본체 외부로 가공편을 이송하는 인아웃 로더;를 포함하되,
상기 두께 측정장치는, 상기 각 가공기의 절삭량이 결정되도록 절단 강재의 두께를 검출하며,
그리고, 상기 인아웃 로더는, 상기 컨베이어 후단부의 일측과 상기 클램프 사이에 배치된 레일장치와; 상기 레일장치상에 이송 및 회동 가능하게 설치되어 상기 컨베이어 및 상기 클램프상의 절단강재 및 가공편을 그립핑하여 이송시키는 로더;를 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 가공기는, 상기 클램프의 좌우에 대향되며 배치되어 절단 강재의 양 측면을 절삭하는 수평가공기와; 상기 클램프의 정면에 배치되어 절단 강재의 상면을 절삭하는 수직가공기;를 포함하여 된다.
그리고 상기 클램프는, 절단 강재의 끝 단부가 접하도록 돌출된 고정대와; 상기 고정대의 일측에 배치되어 상기 고정대를 향해 전진 및 후진하여 절단강재를 고정하는 클램핑부재와; 상기 클램핑부재를 구동시키는 구동실린더;를 포함하여 된 다.
삭제
그리고 상기 본체의 하부에는 절단 강재를 가공한 후 생기는 절삭 칩(chip)을 상기 본체 외부로 자동 배출하기 위한 칩 컨베이어가 구비되되, 상기 칩 컨베이어는 스파이럴 타입으로 이루어진다.
삭제
본 발명의 실시예에 따르면, 절단 강재를 자동으로 원하는 치수로 가공할 수 있어 가공편의 치수 편차를 줄일 수 있고, 가공 품질을 높일 수 있다.
그리고 가공편 제조의 전체적인 가공 공정이 가공장치를 통해 연속적으로 이루어져 작업 능률(또는 효율)을 극대화할 수 있다.
또한 종래 수작업시 발생되는 안전사고나, 작업 지연 및 가공편의 불량의 문제를 방지할 수 있다.
도 1은 브이노치가 형성된 충격시험편의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 충격시험편용 가공편 자동 제조장치의 구성을 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 컨베이어, 인아웃 로더, 마킹장치 및 스태커의 정면도이다.
도 4는 도 2의 가공기의 정면도이다.
도 5는 도 2의 측면도이다.
도 6은 도 4의 클램프의 클램핑부재의 요부를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2에는 본 발명의 실시예에 따른 충격시험편용 가공편 자동 제조장치의 구성을 나타낸 평면도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 컨베이어, 인아웃 로더, 마킹장치 및 스태커의 정면도가 도시되어 있으며, 도 4에는 도 2의 가공기의 정면도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 2의 측면도가 도시되어 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 충격시험편용 가공편 자동 제조장치는, 본체(100)와, 이 본체(100) 내로 절단 강재(20)를 이송하는 컨베이어(110)와, 이 컨베이어(110)의 일측에 설치되어 컨베이어(110)로 이송된 절단 강재(20)의 두께를 측정하는 두께 측정장치(120)와, 상기 본체(100) 내에 설치되어 절단 강재(20)의 양 측면 및 상면을 절삭하여 원하는 치수로 가공하여 가공편(30)을 제조하는 복수개의 가공기(210,220,230)와, 이 가공기(210,220,230)의 일측에 설치되어 절단 강재(20)를 고정하는 클램프(240)와, 이 클램프(240)와 컨베이어(110)의 일측에 배치되어 컨베이어(110)상의 절단 강재(20)를 클램프(240)로 이송시키고, 클램프(240)의 가공편(30)을 본체 외부로 이송시키는 인아웃 로더(in-out loader)(140)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 절단 강재(20)는 이미 전술한 바와 같이, 생산된 강재를 일정 길이로 절단한 것을 말하며, 이 절단 강재(20)는 후술하는 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 충격시험편용 가공편 자동 제조장치에 의해 가공 제조된 것이 가공편(30)이다. 그리고 상기 가공편(30)은 별도로 마련된 충격시험편용 가공장치로 이송되어 도 1과 같은 충격시험편(10)으로 가공되어 지게 된다.
상기 컨베이어(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임(111)상에 구비된 체인장치(112)와, 이 체인장치(112)를 구동시키는 구동모터(113)와 벨트장치(114)를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 인아웃 로더(140)는 컨베이어(110)의 후단부와 클램프(240) 사이에 배치된 레일장치(141)와, 이 레일장치(141)상에 이송 및 회동 가능하게 설치되어 컨베이어(110) 및 클램프(240)상의 절단강재(20) 및 가공편(30)을 그립핑하여 이송시키는 로더(loader)를 포함하여 구성된다.
또한 상기한 로더는, 바(bar) 타입의 회동 브라켓(142)과, 이 회동 브라켓(142)의 양 단부에 설치되어 절단 강재(20) 및 가공편(30)을 로딩 및 언로딩 시키는 그립퍼(gripper)(143)로 이루어진다.
그리고 상기 가공기(210,220,230)는, 클램프(240)의 좌우에 각각 수평으로 대향되며 배치되어 절단 강재(20)의 양 측면을 절삭하는 수평가공기(210,220)와, 상기 클램프(240)의 정면에 수직으로 배치되어 절단 강재(20)의 상면을 절삭하는 수직가공기(230)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 수평가공기(210,220)는 절단 강재(20)의 측면을 절삭하기 위해 수평가공기(210,220)의 측면에 수평으로 전진 및 후진 이송되는 엔드밀(end mill) 툴(tool)(211,221)이 구비되고, 상기 수직가공기(230)는 절단 강재(20)의 상면을 절삭하기 위해 수직가공기(230)의 상부에 수직으로 승강 이송되는 엔드밀 툴(231)이 구비된 것이다.
또한 상기 클램프(240)는, 절단 강재(20)가 놓이면, 일측 선단은 절단 강재(20)의 끝 단부가 접하도록 돌출된 고정대(241)와, 이 고정대(241)의 일측에 배치되어 고정대(241)를 향해 전진 및 후진하여 절단 강재(20)를 가압하여 고정하는 클램핑부재(242)와, 이 클램핑부재(242)를 구동시키는 구동실린더(243)를 포함하여 구성된다.
특히, 상기 고정대(241)는, 도면에는 도시하지는 않았지만, 회전 가능하게 구비되어, 절단 강재(20)의 측면 가공시 회전하여 절단 강재(20) 상부를 가압하여 절단 강재(20)를 고정시킨다.
그리고 상기 클램핑부재(242)에는 도 6에 도시된 바와 같이, 일측에 클램핑용 전자석(242a)이 다수개 구비되어 있다.
또한 상기 두께 측정장치(120)는 일측에 두께 검출 센서(121)가 구비되어, 컨베이어(110)로 이송된 절단 강재(20)의 두께를 측정하는 것으로 예컨대, 수직가공기(230)에 의한 절단 강재(20)의 두께 절삭량이 결정되도록 절단 강재(20)의 두께를 검출하게 된다.
그리고 상기 본체(100)의 하부에는 절단 강재(20)를 가공한 후 생기는 절삭 칩(chip)을 본체(100) 외부로 자동 배출하기 위한 칩 컨베이어(101)가 구비되고, 이 칩 컨베이어(101)는 도면에 도시된 바와 같이, 스파이럴(spiral) 타입의 컨베이어 조립체로 이루어지며, 2대가 구비되어 있다.
이러한 칩 컨베이어(101)에 의해 배출된 절삭 칩을 담는 칩 박스(102)가 본체(100)의 일측에 설치된다.
한편, 도 3에서 도면부호 150은 본 발명의 실시예에 따른 충격시험편용 가공편 자동 제조장치에 의해 제조된 가공편(30)을 마킹하는 장치이고, 도면부호 160은 마킹장치(150)에 의해 마킹된 가공편(30)이 순차적으로 적재되는 스태커(stacker)이다.
그리고 도 2,4 및 5에서, 도면부호, 103은 집진기이고, 104는 유압 유닛이며, 105는 전기 박스(electric box)이며, 250은 본 장치를 제어하기 위한 컨트롤 박스이다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 충격시험편용 가공편 자동 제조장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 6을 다시 참조하면, 우선, 절단 강재(20)를 컨베이어(110)에 적치하고, 컨베이어(110)가 작동되면, 적치된 절단 강재(20)가 이송한다. 상기 컨베이어(110)상을 이송하는 절단 강재(20)는 컨베이어(110)의 끝 단부 일측에 구비된 두께 측정장치(120)에 의해 두께가 측정된다.
상기 두께 측정장치(120)에 의해 측정된 데이터는 예컨대, 수직가공기(230)의 절삭량 데이터로 사용된다.
이어서, 두께 측정이 완료된 절단 강재(20)는 인아웃 로더(140)의 그립퍼(143)에 로딩되어 클램프(240)로 이송되며, 클램프(240)로 이송된 절단 강재(20)는 클램프(240)에 의해 클램핑 된다.
이렇게 클램핑된 절단 강재(20)는, 본체(100)상의 좌우에 배치된 수평가공기(210,220)가 작동하여 절단 강재(20)의 양 측면을 절삭하고, 수직가공기(230)에 의해 절단 강재(20)의 상면이 절삭된다. 특히, 상기 수직가공기(230)의 절삭량은 이미 두께 측정장치에 의해 측정된 절단 강재(20)의 두께에 따라 결정된다.
즉, 상기 수직가공기(230)의 절단 강재(20)의 상면 절삭량은 두께 측정장치(120)에 의해 검출된 최초 절단 강재(20)의 두께에 의해 결정된다.
이와 같이 각 가공기(210,220,230)가 절단 강재(20)를 절삭하여 원하는 치수 예를 들어, 길이 80mm, 두께 12mm 및 폭 55mm로 가공하여 가공편(30)으로 제조하게 된다.
이렇게 가공된 가공편(30)은 상기 그립퍼(143)에 의해 클램프(240)에서 이송되어 본체(100) 외부로 인출되고, 인출된 가공편(30)은 인아웃 로더(140)의 일측에 구비된 마킹장치(150)에 의해 마킹 작업이 이루어진다.
그리고 마킹 작업이 된 가공편(30)은 스태커(160)에 적재되어 다음 공정인 충격시험편용 가공장치로 이송되어 최종적으로 충격시험편(10)이 제조되게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10 : 충격시험편 20 : 절단 강재
30 : 가공편 100 : 본체
101 : 칩 컨베이어 110 : 컨베이어
120 : 두께 측정장치 140 : 인아웃 로더
210,220 : 수평가공기 230 : 수직가공기
240 : 클램프 242 : 클램핑부재

Claims (6)

  1. 본체와;
    상기 본체 내로 절단 강재를 이송하는 컨베이어와;
    상기 컨베이어에 설치되어 상기 컨베이어로 이송된 절단 강재의 두께를 측정하는 두께 측정장치와;
    상기 본체 내에 설치되어 절단 강재의 양 측면 및 상면을 절삭하여 가공편을 제조하는 복수개의 가공기와;
    상기 가공기에 설치되어 절단 강재를 고정하는 클램프와;
    상기 클램프와 상기 컨베이어 사이에 배치되어 상기 컨베이어에서 상기 클램프로 절단 강재를 이송하고, 상기 클램프에서 상기 본체 외부로 가공편을 이송하는 인아웃 로더;를 포함하되,
    상기 두께 측정장치는, 상기 각 가공기의 절삭량이 결정되도록 절단 강재의 두께를 검출하며,
    그리고, 상기 인아웃 로더는,
    상기 컨베이어 후단부의 일측과 상기 클램프 사이에 배치된 레일장치와;
    상기 레일장치상에 이송 및 회동 가능하게 설치되어 상기 컨베이어 및 상기 클램프상의 절단강재 및 가공편을 그립핑하여 이송시키는 로더;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 충격시험편용 가공편 자동 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가공기는,
    상기 클램프의 좌우에 대향되며 배치되어 절단 강재의 양 측면을 절삭하는 수평가공기와;
    상기 클램프의 정면에 배치되어 절단 강재의 상면을 절삭하는 수직가공기;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 충격시험편용 가공편 자동 제조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 클램프는,
    절단 강재의 끝 단부가 접하도록 돌출된 고정대와;
    상기 고정대의 일측에 배치되어 상기 고정대를 향해 전진 및 후진하여 절단강재를 고정하는 클램핑부재와;
    상기 클램핑부재를 구동시키는 구동실린더;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 충격시험편용 가공편 자동 제조장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 하부에는 절단 강재를 가공한 후 생기는 절삭 칩(chip)을 상기 본체 외부로 자동 배출하기 위한 칩 컨베이어가 구비되되, 상기 칩 컨베이어는 스파이럴 타입으로 이루어진 것을 특징으로 하는 충격시험편용 가공편 자동 제조장치.
  6. 삭제
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