KR101472270B1 - 마킹 기능을 구비한 절단장치 - Google Patents

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Abstract

마킹 기능을 구비한 절단장치가 개시된다. 본 발명에 따른 마킹 기능을 구비한 절단장치는, 금속판재를 절곡시켜 단면이 'V' 형상인 형강을 이송하는 것으로, 작업대의 상부에 형성된 거치대와 상기 거치대의 상부 양쪽에 대칭되게 배치되어 V자 형 사이각을 이루는 복수의 롤러로 구성되어 상기 형강을 지지하는 지지장치; 상기 작업대에 형성되며, 형강을 이동시키는 피딩장치; 상기 작업대에서 형강의 출구측에 형성되며, 형강의 외면에 문양을 마킹하는 마킹장치; 상기 마킹장치에서 마킹된 형강을 절단하도록 작업대의 일단에 배치되는 기대, 상기 기대의 상부에 장착되어 로드가 승강작동하는 유압실린더와 상기 로드의 하단에 형성된 커팅날과 상기 커팅날이 통과되도록 슬릿이 형성되고 상기 형강이 이동되면서 지지되는 지그로 구성된 커팅장치;를 포함하여 구성된다.
이에 따르면, 형강의 외면에 특정된 문양을 형성시키는 마킹공정과 마킹된 형강을 적정한 길이로 절단하는 절단공정이 연속적으로 수행될 수 있어 공정이 보다 단축될 수 있어 작업능률이 향상될 수 있는 효과가 있다.

Description

마킹 기능을 구비한 절단장치{A cutting device having a marking function}
본 발명은 마킹 기능을 구비한 절단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형강의 외면에 특정된 문양을 형성시키는 마킹공정과 마킹된 형강을 적정한 길이로 절단하는 절단공정이 연속 수행되도록 하는 마킹 기능을 구비한 절단장치에 관한 것이다.
일반적으로 형강은 각종 단면형상을 가진 봉 형태의 압연제를 가리키는 것으로서, 주로 건물 외벽 고정프레임 등 철골 구조용으로 사용되는데 그 단면 형상에 따라 H 형강, I 형강, T 형강, C 형강 등으로 구분된다.
C 형강 중 단면이 'L'자 형상인 것을 통상 앵글이라 칭하는데 다른 형강에 비해 내구력이 약하여 주로 실내에서 조립식 거치대로 많이 사용된다.
통상 형강은 압출성형에 의해 연속되어 제조되는데 필요한 길이로 절단하여야 한다.
또한 형강의 외면에는 제원이나 제조업체, 상품명과 같은 문양이나 문자를 표시하여야 하므로 마킹장치에 의한 마킹공정이 수반되어야 한다.
국내 특허등록 제1256169호에는 '고강성 씨형강 연속자동생산을 위한 씨형강 양쪽측면 자동마킹장치'가 개시되어 있다.
한편 종래 기술은 마킹을 위한 마킹장치와 마킹이 완료된 후 이를 다시 이동시켜 절단하기 위한 절단장치가 각각 구비되어 있어 장치 간의 이송 작업에 소용되는 인적 소모와 시간 소모에 따른 비용 상승의 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록 제1256169호.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 형강의 외면에 특정된 문양을 형성시키는 마킹공정과 마킹된 형강을 적정한 길이로 절단하는 절단공정이 연속 수행되도록 하는 마킹 기능을 구비한 절단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 금속판재를 절곡시켜 단면이 'V' 형상인 형강을 이송하는 것으로, 작업대의 상부에 형성된 거치대와 상기 거치대의 상부 양쪽에 대칭되게 배치되어 V자 형 사이 각을 이루는 복수의 롤러로 구성되어 상기 형강을 지지하는 지지장치; 상기 작업대에 형성되며, 형강을 이동시키는 피딩장치; 상기 작업대에서 형강의 출구측에 형성되며, 형강의 외면에 문양을 마킹하는 마킹장치; 상기 마킹장치에서 마킹된 형강을 절단하도록 작업대의 일단에 배치되는 기대, 상기 기대의 상부에 장착되어 로드가 승강작동하는 유압실린더와 상기 로드의 하단에 형성된 커팅날과 상기 커팅날이 통과되도록 슬릿이 형성되고 상기 형강이 이동되면서 지지되는 지그로 구성된 커팅장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 마킹 기능을 구비한 절단장치에 의해 달성될 수 있다.
상기 커팅장치는 상기 유압실린더의 로드 하단에 결합되는 연결대와 상기 연결대의 하부에 형성되며 하단에 커팅날이 부착된 가이드핀과 상기 가이드핀의 외주에 결합되어 완충력을 발휘하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유압실린더의 로드의 하단에는 커플러가 형성되고, 상기 연결대에는 상기 커플러가 결합되는 결합홈이 형성된 것으로, 상기 커플러는 외주면에 나사산이 형성되고, 상기 결합홈에는 내주면에 나사산이 형성되어 커플러가 나사 결합되어 탈착 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 지그는 형강이 지지되면서 통과되도록 형강의 단면과 동일한 관통홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 지그는 형강의 크기에 따라 대형 지그와 소형 지그가 한세트로 구비되고, 상기 한세트의 대형 지그와 소형 지그는 기대의 상부에 탈착 가능하도록 볼트 체결로 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 한세트의 대형 지그와 소형 지그는 기대의 상부에 형성된 레일에 결합되어 이동 가능하고, 볼트 체결로 위치 고정이 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 피딩장치는 상기 형강의 외면에 접촉 지지되는 휠과 상기 휠을 회전시키는 서보 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마킹장치는 작업대의 양측에 형성되며 중간에는 형강이 지나가도록 통로가 형성된 장착대와 상기 장착대에 대향되게 형성되며 형강의 외면에 접촉되는 인쇄장치 및 상기 장착대의 상부에 형성되며 형강을 눌러 미동을 방지하는 가압롤러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 형강의 외면에 특정된 문양을 형성시키는 마킹공정과 마킹된 형강을 적정한 길이로 절단하는 절단공정이 연속적으로 수행될 수 있어 공정이 보다 단축될 수 있어 작업능률이 향상될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 마킹 기능을 구비한 절단장치를 나타낸 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 마킹 기능을 구비한 절단장치를 나타낸 측면도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 마킹 기능을 구비한 절단장치에서 '커팅장치'를 나타낸 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 마킹 기능을 구비한 절단장치에서 '커팅장치'를 나타낸 측면도,
도 6은 본 발명에 따른 마킹 기능을 구비한 절단장치에서 '마킹장치'를 나타낸 정면도,
도 7은 본 발명에 따른 마킹 기능을 구비한 절단장치에서 '마킹장치'를 나타낸 평면도,
도 8은 본 발명에 따른 마킹 기능을 구비한 절단장치에서 '피딩장치'를 나타낸 정면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 설명될 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.
첨부된 도면 중에서, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 마킹 기능을 구비한 절단장치에서 '커팅장치'를 나타낸 정면도, 도 5는 본 발명에 따른 마킹 기능을 구비한 절단장치에서 '커팅장치'를 나타낸 측면도, 도 6은 본 발명에 따른 마킹 기능을 구비한 절단장치에서 '마킹장치'를 나타낸 정면도, 도 7은 본 발명에 따른 마킹 기능을 구비한 절단장치에서 '마킹장치'를 나타낸 평면도, 도 8은 본 발명에 따른 마킹 기능을 구비한 절단장치에서 '피딩장치'를 나타낸 정면도이다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 마킹 기능을 구비한 절단장치(A)는, 금속판재를 절곡시켜 단면이 'V' 형상인 형강(C)을 이송하는 것으로, 작업대(100)의 상부에 형성된 거치대(210)와 상기 거치대(210)의 상부 양쪽에 대칭되게 배치되어 V자 형 사이각을 이루는 복수의 롤러(220)로 구성되어 상기 형강(C)을 지지하는 지지장치(200); 상기 작업대(100)에 형성되며, 형강(C)을 이동시키는 피딩장치(300); 상기 작업대(100)에서 출구측에 형성되며, 형강(C)의 외면에 문양을 마킹하는 마킹장치(400); 상기 마킹장치(400)에서 마킹된 형강(C)을 절단하도록 작업대(100)의 일단에 배치되는 기대(100), 상기 기대(100)의 상부에 장착되어 로드(522)가 승강작동하는 유압실린더(520)와 상기 로드(522)의 하단에 형성된 커팅날(530)과 상기 커팅날(530)이 통과되도록 슬릿이 형성되고 상기 형강(C)이 이동되면서 지지되는 지그(550)로 구성된 커팅장치(500)를 포함하여 구성된다.
상기 지지장치(200)는 'Y'자 형으로 된 거치대(210)가 작업대(100)의 상부에 형성되며, 거치대(210)의 상부 가지부에 각기 롤러(220)가 형성되며 형강(C)의 양측 외면을 지지하게 된다.
따라서 롤러(220)에 지지된 형강(C)을 약간의 미는 힘만으로도 롤링되도록 하여 이동시킬 수 있다.
상기 피딩장치(300)는 형강(C)을 이동시키는 동력을 발휘하는 것으로, 일 실시 예에 따른 피딩장치(300)는 형강(C)의 외면에 접촉 지지되는 휠(310)과 상기 휠(310)을 회전시키는 서보 모터(320)로 구성된다.
따라서 서보 모터(320)가 구동되면 휠(310)이 구동되어 형강(C)을 이동시킬 수 있다.
서보 모터(320)는 회전량을 사전에 설정할 수 있고, 또한 회전 작동이 반복될 수 있도록 설정할 수 있으므로 컨트롤러의 신호에 의해 서보 모터(320)가 일정 간격으로 회전됨으로써 형강(C)이 일정 간격만큼씩 반복적으로 이동될 수 있다.
이렇게 형강(C)이 이동되는 동안 마킹작업이 수행되고, 동시에 커팅장치(500)에 의해 정해진 길이만큼만 절단이 가능해진다.
한편 상기 마킹장치(400)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 작업대(100)의 일측 단부에 형성되어 배출되는 형강(C)의 외면에 문양을 형성하도록 한 것으로, 작업대(100)의 양측에 형성되며 중간에는 형강(C)이 지나가도록 통로가 형성된 장착대(410)와 상기 장착대(410)에 대향되게 형성되며 형강(C)의 외면에 접촉되는 인쇄장치(420) 및 상기 장착대(410)의 상부에 형성되며 형강(C)을 눌러 미동을 방지하는 가압롤러(430)를 포함하여 구성된다.
가압롤러(430)가 형강(C)을 지긋이 눌러주어 형강(C)이 들뜨지 않으면서 안정된 상태로 이동될 수 있고, 인쇄장치(420)가 접촉되는 충격에도 형강(C)의 흔들림이 방지될 수 있어 인쇄작업이 정확하게 수행될 수 있다.
인쇄장치(420)는 특정될 필요는 없고, 잉크 인쇄나 인쇄 금형의 가압 등이 가능하나 가장 바람직하게는 레이저 인쇄 노즐이 적용된다.
따라서 레이저 인쇄를 함으로써 인쇄 상태가 보다 미려해질 수 있고, 인쇄 효율이 향상될 수 있다.
다시 도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 커팅장치(500)는 상기 유압실린더(520)의 로드(522) 하단에 결합되는 연결대(510)와 상기 연결대(510)의 하부에 형성되며 하단에 커팅날(530)이 부착된 가이드핀(590)과 상기 가이드핀(590)의 외주에 결합되어 완충력을 발휘하는 스프링(580)을 포함하여 구성된다.
또한 상기 유압실린더(520)의 로드(522)의 하단에는 커플러(525)가 형성되고, 상기 연결대(510)에는 상기 커플러(525)가 결합되는 결합홈(513)이 형성된다.
상기 커플러(525)는 원통형상이며 외주면에 나사산이 형성되고, 상기 결합홈(513)도 원통형상으로 형성되고 내주면에 나사산이 형성된다.
따라서 유압실린더(520)의 로드(522)를 하방으로 내린 후 커플러(525)를 결합홈(513)에 나사 결합시킨다.
또는 커플러(525)를 결합홈(513)으로부터 분리시킨 후 유압실린더(520)의 로드(522)를 상승시켜 분리시킬 수도 있다.
이렇게 커플러(525)를 분리시킴으로써 지그(550)를 형강(C)에 적합한 사이즈의 것으로 교체할 수 있다.
즉, 상기 지그(550)는 형강(C)이 지지되면서 통과되도록 형강(C)의 단면과 동일한 관통홈이 형성되는데 바람직하게는 도 4를 참조하면, 지그(550)는 형강(C)의 크기에 따라 대형 지그(도 4의 우측)와 소형 지그(도 4의 좌측)가 한 세트로 구비된다.
일 실시 예로서, 이들 한 세트의 대형 지그와 소형 지그는 기대(100)의 상부에 탈착 가능하도록 볼트 체결로 결합된다.
또는 다른 실시 예로서, 한 세트의 대형 지그와 소형 지그는 기대(100)의 상부에 형성된 레일(미도시)에 결합되어 이동 가능하고, 볼트 체결로 위치 고정이 가능하도록 한 것이다.
따라서 적정한 크기의 지그(550)를 유압실린더(520)의 하부에 위치시키고, 유압실린더(520)의 로드(522)와 연결대(510)를 연결시킴으로써 절단 준비가 완료될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
단면이 V자 형인 형강(C)을 작업대(100)에 투입하여 지지장치(200)의 롤러(220)들에 의해 지지되도록 한다.
바람직하게는 V 형강(C)의 골이 상방을 향하도록 한다.
이후 피딩장치(300)의 작동에 의해 형강(C)이 일정 간격씩 이동하게 된다.
형강(C)의 적정 부위가 마킹장치에 도달하면 인쇄장치(420)가 구동되어 형강(C)의 외면에 특정된 문양이나 로고를 인쇄하게 된다.
이후 형강(C)이 이동하여 작업대(100)를 벗어난 후에는 커팅장치(500)의 지그(550)로 유입된다.
지그(550)의 관통홈을 통과하면서 형강(C)이 지지되고, 사전에 셋팅된 커팅 명령에 따라 설정된 길이에 도달하였다고 판단되면 콘트롤러의 신호가 주어지게 되어 유압실린더(520)의 로드(522)가 빠른 속도로 하강하게 되고, 이에 따라 커팅날(530)이 형강(C)을 잘라 절단하게 된다.
절단시 커팅날(530)에 가해지는 충격은 스프링(580)에 의해 완충될 수 있다.
따라서 본 발명에 따르면 마킹이 끝난 형강(C)을 곧바로 일정 길이만큼 절단할 수 있어 작업자의 동선이 감축될 수 있어 능률이 향상될 수 있으며 비용도 절감될 수 있는 것이다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
100 : 작업대 200 : 지지장치
210 : 거치대 220 : 롤러
300 : 피딩장치 310 : 휠
320 : 서보 모터 C : 형강
400 : 마킹장치 410 : 장착대
420 : 인쇄장치 430 : 가압롤러
500 : 커팅장치 510 : 연결대
520 : 유압실린더 530 : 커팅날
550 : 지그 580 : 스프링
590 : 가이드핀

Claims (8)

  1. 금속판재를 절곡시켜 단면이 'V' 형상인 형강을 이송하는 것으로,
    작업대의 상부에 형성된 거치대와 상기 거치대의 상부 양쪽에 대칭되게 배치되어 V자 형 사이각을 이루는 복수의 롤러로 구성되어 상기 형강을 지지하는 지지장치;
    상기 작업대에 형성되며, 형강을 이동시키는 피딩장치;
    상기 작업대에서 형강의 출구측에 형성되며, 형강의 외면에 문양을 마킹하는 마킹장치;
    상기 마킹장치에서 마킹된 형강을 절단하도록 작업대의 일단에 배치되는 기대, 상기 기대의 상부에 장착되어 로드가 승강작동하는 유압실린더와 상기 로드의 하단에 형성된 커팅날과 상기 커팅날이 통과되도록 슬릿이 형성되고 상기 형강이 이동되면서 지지되는 지그로 구성된 커팅장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 마킹 기능을 구비한 절단장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커팅장치는
    상기 유압실린더의 로드 하단에 결합되는 연결대와 상기 연결대의 하부에 형성되며 하단에 커팅날이 부착된 가이드핀과 상기 가이드핀의 외주에 결합되어 완충력을 발휘하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 마킹 기능을 구비한 절단장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지그는 형강이 지지되면서 통과되도록 형강의 단면과 동일한 관통홈이 형성된 것을 특징으로 하는 마킹 기능을 구비한 절단장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지그는 형강의 크기에 따라 대형 지그와 소형 지그가 한세트로 구비되고, 상기 한세트의 대형 지그와 소형 지그는 기대의 상부에 탈착 가능하도록 볼트 체결로 결합되는 것을 특징으로 하는 마킹 기능을 구비한 절단장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 피딩장치는 상기 형강의 외면에 접촉 지지되는 휠과 상기 휠을 회전시키는 서보 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 마킹 기능을 구비한 절단장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마킹장치는
    작업대의 양측에 형성되며 중간에는 형강이 지나가도록 통로가 형성된 장착대와 상기 장착대에 대향되게 형성되며 형강의 외면에 접촉되는 인쇄장치 및 상기 장착대의 상부에 형성되며 형강을 눌러 미동을 방지하는 가압롤러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 마킹 기능을 구비한 절단장치.
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