KR101677020B1

KR101677020B1 - 토치각도 조절구 및 이를 갖는 절단장치

Info

Publication number: KR101677020B1
Application number: KR1020160105574A
Authority: KR
Inventors: 최진배
Original assignee: 주식회사 에큐원
Priority date: 2016-08-19
Filing date: 2016-08-19
Publication date: 2016-11-17
Also published as: WO2018034378A2; DE112016003597T5; WO2018034378A3

Abstract

본 발명은 토치각도 조절구 및 이를 갖는 절단장치에 관한 것이다. 이는, 상기 토치각도 조절구는, 프레임에 지지된 상태로 구동부에 의해 승강운동하는 승강부와; 상기 승강부에 연결되고 승강부에 종동하여 회전력을 발생하는 회전력발생부와; 상기 회전력발생부와 링크되며 회전력발생부로부터 전달받은 회전력을 직선운동으로 변환하는 링크유니트와; 상기 링크유니트에 연결되며 링크유니트로부터 운동력을 전달받아 틸팅되는 틸팅링크와; 상기 틸팅링크에 장착된 상태로 토치를 지지하는 토치홀더를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 토치각도 조절구 및 이를 갖는 절단장치는, 토치의 각도조절이 별도의 토치틸팅링크에 의해 독립적으로 구현되므로 장치의 민첩성이 뛰어나고 그에 따라 작업스피드가 신속하며 생산성이 높고, 특히 리드스크류와 링크기구를 적용하여 토치의 각도를 미세하게 변경할 수 있어, 정밀 절단작업에 최적 적용할 수 있다.

Description

토치각도 조절구 및 이를 갖는 절단장치{Torch angle adjustment equipment and Cutting device having the same}

본 발명은 대상물의 절단시 사용하는 각종 토치의 각도를 조절하기 위한 토치각도 조절구 및 이를 갖는 절단장치에 관한 것이다.

레이저나 가스 또는 플라즈마를 이용하는 절단장치에 장착된 절단토치는, 일반적으로, 전후좌우 방향의 2차원 운동을 통해 철판을 필요한 모양으로 절단하는데 사용된다. 이와같이 절단토치에 의해 절단 작업된 철판의 절단면은 수직형태를 취한다. 즉 철판의 상부 표면에 대해 직각을 이루는 것이다.

그런데 실제 산업현장에서는, 철판의 절단면에 경사면이 형성될 것을 요구하는 경우가 많다. 가령, 두 장의 철판을 맞대기 용접하기 위해 대향면에 경사면을 형성한다거나, 또는, 한 쪽 철판에 다른 철판을 경사지게 세워 용접해야 하는 경우, 철판의 둘레에 경사면을 형성해야 하는 것이다.

종래에는 철판에 경사면을 형성하기 위한 방법으로, 일단 절단토치를 이용해 수직의 절단면을 먼저 형성하고 그 후 별도의 커팅장치를 이용해 경사면을 추가적으로 기계 가공하였다. 당연히, 이러한 일련의 작업은, 작업 자체가 매우 번거롭고 불편함은 물론 생산성을 현저히 떨어뜨려 원가 상승의 원인으로 작용한다.

이와같은 문제를 해결하기 위하여, 다양한 방식의 링크기구나 로봇관절 등을 적용하여 토치 자체를 원하는 각도로 틸팅할 수 있는, 말하자면, 베벨절단을 수행 할 수 있는 장치가 개발되기도 하였다.

가령, 국내공개특허공보 제10-2009-0018260호(각도절단을 위한 토치 회전장치 및 이를 이용한 씨엔씨절단기)에는, 수직의 제1회전축과, 상기 제1회전축에 경사지도록 연결된 제2회전축과, 상기 제2회전축에 연결되는 절단토치로 구성된 토치회전장치가 개시된 바 있다. 상기 절단토치는 제2회전축의 중심축과 동축상에 위치하므로 제2회전축과 같은 각도로 경사진 상태로 동작한다.

그런데 상기한 종래의 토치회전장치는, 제1회전축에 대한 절단토치의 사이각이 고정되어 있으므로, 절단토치의 세밀한 각도조절이 불편하다는 단점이 있었다. 즉, 수직의 제1회전축을 움직이지 않고 절단토치의 각도만 따로 조절할 수 없는 것이다.

절단토치의 각도를 조절하기 위해서는 기계의 갠트리 전체를 움직여야 하는데, 그럴경우 절단토치 하단부의 위치가 변경되므로, 추후 작업을 통해, 절단토치의 변위량에 해당하는 거리를 보상해주어야 한다. 이러한 작업은, 전체적인 작업속도를 더디게 만드는 요인이 된다. 그 이유는, 갠트리의 위치조절을 포함한 위치 변경의 속도가 절단토치의 변위속도 만큼 빠르지 않기 때문이다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 토치의 각도조절이 별도의 토치틸팅링크에 의해 독립적으로 구현되므로 장치의 민첩성이 뛰어나고 그에 따라 작업스피드가 신속하며 생산성이 높고, 특히 리드스크류와 링크기구를 적용하여 토치의 각도를 미세하게 변경할 수 있어, 정밀 절단작업에 최적 적용할 수 있는 토치각도 조절구 및 이를 갖는 절단장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 토치각도 조절구는, 프레임에 지지된 상태로 구동부에 의해 승강운동하는 승강부와; 상기 승강부에 연결되고 승강부에 종동하여 회전력을 발생하는 회전력발생부와; 상기 회전력발생부와 링크되며 회전력발생부로부터 전달받은 회전력을 직선운동으로 변환하는 링크유니트와; 상기 링크유니트에 연결되며 링크유니트로부터 운동력을 전달받아 틸팅되는 틸팅링크와; 상기 틸팅링크에 장착된 상태로 토치를 지지하는 토치홀더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 승강부는; 상기 구동부로부터 동력을 전달받아 일정범위 내에서 승강하는 승강바디와, 상기 승강바디에 고정된 상태로 하향 연장되고 상기 회전력발생부와 연결되는 승강로드를 포함하고, 상기 회전력발생부는; 상기 승강로드의 승강운동에 연동하여 축회전하는 하나 이상의 링크구동축을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전력발생부는; 상기 프레임의 하부에 구비되는 지지케이싱과, 상기 지지케이싱내에 상하로 이격 배치되는 상부풀리 및 하부풀리와, 상기 상부풀리 및 하부풀리를 연결하며, 상기 승강로드와 결합하여 승강로드의 승강운동시 상부풀리 및 하부풀리를 회전시키는 벨트를 포함하고, 상기 링크구동축은, 상기 상부풀리 및 하부풀리를 지지하며 상하부풀리의 회전력을 링크유니트로 전달하는 풀리축인 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 링크유니트는; 상호 평행하게 이격된 상태로 수직으로 연장된 한 쌍의 I링크와, 상기 풀리축으로부터 회전토오크를 전달받아 회동운동 하는 것으로서, 연결핀을 통해 양측의 I링크에 회동 가능하게 연결되는 연결링크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결링크는; 상기 풀리축을 회동축으로 삼아 회동운동 하는 회동부와, 상기 회동부의 단부에 일체를 이루되 상기 회동부의 길이방향에 직교하는 방향으로 연장되고 그 양단부가 연결핀을 통해 양측의 I링크에 연결되는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 틸팅링크는, 연결핀을 통해 그 양단부가 상기 I링크의 하단부에 회동 가능하도록 연결되며, 상기 토치홀더는 상기 연결핀과 연결핀 사이의 중앙부에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 절단장치는, 프레임에 지지된 상태로 구동부에 의해 승강운동하는 승강부와, 상기 프레임의 하부에 축회전 가능하게 설치되며 상기 승강부의 승강운동에 종동하여 회전력을 발생하는 회전력발생부와, 상기 회전력발생부와 링크되며 회전력발생부로부터 전달받은 회전력을 직선운동으로 변환하는 링크유니트와, 상기 링크유니트에 연결되며 링크유니트로부터 운동력을 전달받아 틸팅되는 틸팅링크와, 상기 틸팅링크에 장착된 상태로 토치를 지지하는 토치홀더를 포함하는 토치각도 조절구와; 상기 프레임의 하부에 설치되며 회전력발생부를 축회전시키는 축회전수단과; 상기 프레임에 위치하는 것으로서, 상기 토치의 후단부에 연결되며 길이방향으로 연장된 플렉시블 토치리드를 지지하며, 토치의 각운동에 연동하여 토치리드를 승강시키는 리드승강부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 리드승강부는; 상기 프레임에 고정된 상태로 수직 상부로 연장된 수직로드와, 상기 토치리드의 일부와 결합한 상태로 수직로드에 승강운동 가능하도록 지지된 리드홀더와, 상기 리드홀더의 높이를 조절하는 홀더위치조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 승강부는; 상기 구동부로부터 동력을 전달받아 일정범위 내에서 승강하는 승강바디와, 상기 승강바디에 고정된 상태로 하향 연장되고 상기 회전력발생부와 연결되는 승강로드를 포함하고, 상기 회전력발생부는; 상기 승강로드의 승강운동에 연동하여 축회전하는 하나 이상의 링크구동축을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 링크유니트는; 상호 평행하게 이격된 상태로 수직으로 연장된 한 쌍의 I링크와, 상기 풀리축으로부터 회전토오크를 전달받아 회동운동 하는 것으로서, 연결핀을 통해 양측의 I링크에 회동 가능하게 연결되는 연결링크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 연결링크는; 상기 풀리축을 회동축으로 삼아 회동운동 하는 회동부와, 상기 회동부의 단부에 일체를 이루되 상기 회동부의 길이방향에 직교하는 방향으로 연장되고 그 양단부가 연결핀을 통해 양측의 I링크에 연결되는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 토치각도 조절구 및 이를 갖는 절단장치는, 토치의 각도조절이 별도의 토치틸팅링크에 의해 독립적으로 구현되므로 장치의 민첩성이 뛰어나고 그에 따라 작업스피드가 신속하며 생산성이 높고, 특히 리드스크류와 링크기구를 적용하여 토치의 각도를 미세하게 변경할 수 있어, 정밀 절단작업에 최적 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토치각도 조절구를 갖는 절단장치의 사시도이다.
도 2는 상기 도 1에 도시한 절단장치의 정면도이다.
도 3은 상기 도 1에 도시한 절단장치의 상부 구조를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 각도조절구의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 상기 도 4에 도시한 각도조절구의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 상기 도 1에 도시한 절단장치의 전제적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토치 각도조절구(55)를 갖는 절단장치(11)의 사시도이고, 도 2는 상기 도 1에 도시한 절단장치의 정면도이다. 또한, 도 3은 상기 도 1에 도시한 절단장치의 상부 구조를 확대하여 도시한 사시도이다.

본 실시예에 따른 토치 각도조절구(55)는 절단장치(11)에 포함되는 구성요소로서 각도조절구(55)의 설명과 동시에 다루어질 예정이다.

도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 절단장치(11)는, 내부공간을 제공하는 하우징(13)과, 상기 하우징(13)의 상부에 고정되는 고정프레임(16)과, 상기 고정프레임(16)에 설치되는 제 1출력부(17)와, 상기 제 1출력부(17)에 의해 승강운동하는 승강부를 포함한다.

먼저, 상기 하우징(13)은 대략 박스의 형태를 취하는 강체로서 그 바닥부에 지지링(15)을 갖는다. 상기 지지링(15)은 하우징(13)의 바닥면을 하부로 개방하는 관통로(15a)를 제공한다. 상기 관통로(15a)는 후술할 승강로드(23)를 통과시키는 구멍이다.

상기 고정프레임(16)은 하우징(13)의 상부에 고정된 지지체로서, 리드스크류(17e)를 축회전시키기 위한 승강유도모터(17a)와, 구동풀리(17b)와, 종동풀리(17c)와, 전동벨트(17d)를 지지한다.

상기 전동벨트(17d)는 승강유도모터(17a)의 작동시 구동풀리(17b)의 회전력을 종동풀리(17c)로 전달하는 역할을 한다. 아울러 상기 종동풀리(17c)의 회전중심에는 리드스크류(17e)가 고정되어 있다. 상기 리드스크류(17e)는 승강유도모터(17a)의 구동에 의해 양방향 축회전하며 승강바디(19)를 승강시킨다.

상기 승강바디(19)는 리드스크류(17e)에 치합하는 부재로서 일측부에 수직의 가이드레일(19a)을 갖는다. 상기 가이드레일(19a)은 고정프레임(16)에 구비되어 있는 레일가이더(16a)에 지지되며 승강바디(19)의 수직방향 승강운동을 안내 받는다.

아울러 상기 승강바디(19)의 하부에는 홀더케이스(19b)가 구비된다. 상기 홀더케이스(19b)는 디스크형 부재로서 승강바디(19)의 하부에 고정되며 그 내부에 스위블디스크(21)를 수용한다. 상기 스위블디스크(21)는 베어링(미도시)과 함께 홀더케이스(19b)의 내부에 수용된 상태로 회전가능하다. 아울러 상기 스위블디스크(21)의 하부에는 승강로드(23)가 나란하게 수직으로 연장되어 있다.

이와같이 스위블디스크(21)가 홀더케이스(19b)에 수용된 상태로 회전 가능하므로, 도 4에 도시한 바와같이 지지케이싱(39)이 화살표 z 방향으로 축회전할 수 있다. 이는 하우징(13)을 고정한 상태로 지지케이싱(39)을 얼마든지 축회전 시킬 수 있다는 의미이다.

또한 상기 하우징(13)에는 리드승강부가 구비된다. 상기 리드승강부는 토치(10)의 후단부에 연결된 플렉시블 리드를 고정하는 부분으로서, 토치(10)의 후단부가 상승할 때, 상승높이 만큼 리드(10a)를 들어올리는 역할을 한다. 상기 리드승강부가 없을 경우, 절단장치의 작동시 리드가 하부로 늘어져 신속한 작동에 방해를 끼칠 수 가 있다. 상기 리드승강부가 토치(10)의 후단부가 하강할 때 하강 높이만큼 내려놓는 역할도 수행함은 당연하다.

상기 리드승강부는, 상기 하우징(13)에 하단부가 고정된 상태로 수직 상부로 연장되며 일측에 가이드레일(27a)을 갖는 수직로드(27)와, 상기 가이드레일(27a)에 승강 가능하도록 지지되는 홀딩브라켓(29)과, 상기 홀딩브라켓(29)에 고정되는 리드홀더(29a)를 갖는다. 상기 리드홀더(29a)는 링의 형태를 취하며 토치리드(10a)를 그 내부로 통과시켜 고정시킨다.

아울러 상기 수직로드(27)의 측부에는 에어스프링(31)이 위치한다. 상기 에어스프링(31)은 홀딩브라켓(29)의 높이를 조절하는 역할을 하는 것이다. 이를테면 토치(10)의 후단부가 상승할 때에는 상승높이에 대응하는 높이만큼 홀딩브라켓(29)을 올리고, 반대로 토치(10)의 후단부가 하강할 때에는 홀딩브라켓(29)을 그만큼 내려 토치리드(10a)가 늘어지는 것을 방지한다.

이러한 기능을 수행할 수 있는 한 에어스프링(31)을 대신하는 다른 승강수단을 얼마든지 적용할 수 있음은 물론이다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 각도조절구(55)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

한편, 상기 하우징(13)의 하부에는, 축회전모터(35)와 구동기어(37) 및 종동기어(33)가 구비되어 있다. 상기 축회전모터(35)는 외부로부터 전달된 제어신호에 의해 작동하여 구동기어(37)를 필요한 방향으로 회전시킨다.

상기 종동기어(33)는 구동기어(37)와 치합하여, 구동기어(37)의 회전시 종동하며 각도조절구(55)를 화살표 z 방향으로 축회전시킨다.

상기 종동기어(33)의 하부에는 회전토오크를 발생하기 위한 각도조절구(55)가 설치된다.

상기 각도조절구(55)는, 상기 종동기어(33)의 하부에 고정되는 지지케이싱(39)과, 상기 지지케이싱(39)의 수용공간(39c) 내에 상하로 이격 배치되는 상부풀리(41) 및 하부풀리(43)와, 상기 상하부풀리(41,43)를 연결하는 벨트(45)와, 상기 승강로드(39)의 하단부에 위치하며 승강로드(39)와 벨트(45)를 연결하는 벨트고정브라켓(25)과, 상기 지지케이싱(39)의 후방에 설치되는 링크유니트를 포함하여 구성된다.

상기 종동기어(33)와 지지케이싱(39)이 결합하고 있는 부분에는 일정내경의 관통구(39b)가 마련되어 있다. 상기 관통구(39b)는 승강로드(23)가 하향 통과하는 통로이다. 상기 승강로드(23)의 상단부는 스위블디스크(21)에 고정된 상태로 수직 하부로 연장되어 하단부가 벨트고정브라켓(25)과 결합한다.

특히 상기 관통구(39b)의 기하학적 중심점은 절단장치(11)의 화살표 z 방향으로 회전하는 가상의 수직선(도 6의 A)과 일치한다. 즉, 상기 지지케이싱(39)은, 관통구(39b)의 중심점을 통과하는 가상의 수직선(A)을 중심축으로 삼아 회전하는 것이다. 상기 수직선(A)은 각도조절구(55)의 회전 중심축이기도 하다.

지지케이싱(39)의 형태상 상기 수직선(A)은 지지케이싱(39)의 앞을 하향 통과한다. 이는 지지케이싱(39)이 수직선(A) 둘레를 공전한다는 의미이다.

아울러, 상기 수직선(A)은 항상 토치(10)의 하단부를 통과한다. 즉, 토치(10)는 각운동과 상관없이 그 하단부가 항상 상기 수직선(A)과 일치하는 것이다. 결국, 토치(10)의 하단부는, 토치(10)가 수직으로 세워져있던 좌우로 틸딩된 상태이건, 각도조절구(55)의 축회전 중심축과 일치하는 것이다.

상기 지지케이싱(39)에는 전방으로 개방된 수용공간(39c)을 가진다. 상기 수용공간(39c)은 상부풀리(41)와 하부풀리(43)와 벨트(45)를 수용하며, 바닥면에 브라켓가이더(39d)를 구비한다.

상기 브라켓가이더(39d)는 수직방향으로 연장된 가이드부재로서 벨트고정브라켓(25)의 승강운동을 가이드한다.

상기 벨트고정브라켓(25)은, 브라켓가이더(39c)에 슬라이딩 이동 가능하도록 지지됨과 동시에 벨트고정부(25a)를 통해 벨트(45)에 고정된다. 따라서 상기 승강유도모터(17a)의 작동에 의해 승강로드(23)가 승강운동하면, 상하부풀리(41,43)가 회전운동하게 된다.

상기 상하부풀리(41,43)의 풀리축(도 6의 49b)은 링크유니트의 T링크(49)의 회동축의 역할을 겸한다. 말하자면 링크구동축의 역할을 하여 T링크(49)를 좌우로 회동시키는 토오크를 전달하는 전동축의 기능도 하는 것이다.

상기 링크유니트는, 상기 지지케이싱(39)의 후방에 위치하되 풀리축(49b)에 고정되는 T링크(49)와, 연결핀(49a)을 통해 T링크에 연결되는 한 쌍의 I링크(47a,47b)를 포함한다.

상기 T링크(49)는 대략 알파벳 T자의 형태를 취하며, 풀리축(49b)으로부터 회전토오크를 전달받아 회동운동 하며, I링크(47a,47b)을 상호 반대방향으로 승강시키는 연결링크이다.

상기 I링크(47a,47b)는 수직으로 연장되며 상호 나란한 구조를 가지는 부재로서, 두 개의 T링크(49)에 의해 연결되어 있다.

아울러, 후술하는 바와같이, 상기 두 개의 I링크(47a,47b)는, T링크(49)의 작용에 의해, 반대방향으로 승강운동 한다. 가령, 도면상 우측 I링크(47a)가 하강할 때 좌측 I링크(47b)는 상승하고, 반대로 우측 I링크(47a)가 상승할 때 좌측 I링크(47b)는 하강하는 것이다.

또한 상기 I링크(47a,47b)의 하단부에는 토치틸팅링크(51)가 구비된다. 상기 토치틸팅링크(51)는 토치홀더(53)를 갖는 부재로서 그 양단부가 연결핀(51a)을 통해 양측의 I링크(47a,47b)에 링크된다. 상기 토치틸팅링크(51)는 I링크(47a,47b)의 승강운동시 좌우로 기울어지며 지지하고 있는 토치(10)를 틸팅시킨다. 토치(10)가 수직상태이건 기울어져 있건 토치의 하단부는 각도조절구(55)의 회전중심축으로부터 벗어나지 않음은 언급한 바 있다.

상기 토치홀더(53)는 토치틸팅링크(51)에 고정된 상태로 토치(10)를 지지하는 역할을 한다. 특히 상기 토치(10)는 토치홀더(53)에 수용된 상태로 축회전 가능하다. 따라서 이를테면 토치리드(10a)가 리드홀더(도 3의 29a)에 고정되어 있더라도 각도조절구(55)는 얼마든지 축회전 할 수 있다. 각도조절구(55)가 축회전 하더라도 토치리드(10a)가 꼬이지 않는다.

도 6a 및 도 6b는 상기 도 4에 도시한 각도조절구(55)의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.

작동원리의 설명에 앞서 상기 T링크(59)의 구조를 알아보면, T링크(59)는 그 하단부가 상기 풀리축(49b)을 회동축으로 삼아 회동운동 하는 회동부(49d)와, 상기 회동부(49d)의 연장 단부에 일체를 이루되 회동부(49d) 길이방향에 직교하는 방향으로 연장된 연결부(49c)로 이루어진다.

상기 회동부(49d)는 연결부(49c)의 길이방향 중앙에 연결된다. 또한 연결부(49c)의 양단부는 연결핀(49a)을 통해 양측의 I링크(47a,47b)에 연결된다.

도 6a를 참조하면, 양측의 I링크(47a,47b)가 동일한 높이로 위치하고 있다. 따라서 상기 연결부(47c)와 토치틸팅링크(51)는 수평을 이루고 있다. 또한 토치틸팅링크(51)에 지지되어 있는 토치(10)는 수직으로 위치한다. 특히 상기 토치(10)의 하단부는 수직선(A)과 일치한다.

상기 상태에서 승강유도모터(도 2의 17a)를 구동하면, 상기 승강로드(23)가 상승하던 하강하던 수직방향으로 움직이고 그에 따라 T링크는 어느한쪽으로 회동한다.

도 6b를 참조하면, 상기 T링크(49)가 풀리축(49b)를 회동축으로 삼아 도면상 시계방향으로 회동하여 있음을 알 수 있다. 상기 풀리축(49b)은 지지케이싱(39)에 구속되어 있으므로 축회전만 가능하고 상하좌우로 움직이지 못한다.

여하튼 도 6b에 도시한 바와같이, 상기 T링크(49)가 시계방향으로 회전함에 따라, I링크(47a,47b)가 전체적으로 수직선(A)의 측부로 이동하며, 일측 I링크(47a)는 상승, 타측 I링크(47b)는 하강하게 된다. 이 때 상기 토치틸팅링크(51)도 연결부(49c)와 같은 각도로 기울어짐은 당연하다.

아울러, 상기 토치(10)의 하단부는 수직선(A)과 여전히 일치하고 있음을 알 수 있다. 이러한 동작은 T링크(49)를 반대방향으로 회동시켰을 때도 동일하다.

도 7 및 도 8은 상기 도 1에 도시한 절단장치(11)의 전제적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은, 상기 승강유도모터(17a)의 작용에 의해 홀더케이스(19b)와 벨트고정브라켓(25)이 최대로 하강한 상태이다. 이는 상하부풀리(41,43)가 화살표 s 방향으로 회전한 상태이기도 하다.

상기 상하부풀리(41,43)의 회전에 따라 지지케이싱(39) 후방의 T링크(49)는 도면상 시계방향으로 회동하며, 일측 I링크(47a)는 상승시키고 타측 I링크(47b)는 하강시킨다. 이에 따라 토치틸팅링크(51)도 해당 방향으로 기울어지고 토치(10)도 각운동된 상태가 된다.

이 상태로 절단장치(11)를 이동시킴과 아울러 종동기어(33)를 회전시켜 철판의 절단예정선을 따라 토치(10)의 하단부를 이동시켜 절단을 수행한다.

상기 토치(10)를 도 8에 도시한 바와같이, 반대방향으로 기울이기 위해서는, 승강유도모터(17a)를 통해 홀더케이스(19b)와 벨트고정브라켓(25)을 상승시킨다. 이러한 상승과정을 통해 상하부풀리(41,43)는 화살표 t방향으로 회전하게 되고, I링크(47a,47b)는 도면상 지지케이싱(39)의 좌측으로 이동된다.

I링크(47a,47b)가 좌측으로 이동하면서, 일측 I링크(47a)는 하강하고 타측 I링크(47b)는 상승하게 됨은 물론이다. 이에 따라 토치틸팅링크(51)도 해당 방향으로 기울어져 토치(10)를 기울어진 상태로 지지한다. 이 상태로 철판의 절단예정선을 따라 토치(10)의 하단부를 이동시키며 절단을 이어간다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:토치 10a:토치리드 11:절단장치
13:하우징 15:지지링 15a:관통로
16:고정프레임 16a:레일가이더 17:제 1출력부
17a:승강유도모터 17b:구동풀리 17c:종동풀리
17d:전동벨트 17e:리드스크류 19:승강바디
19a:가이드레일 19b:홀더케이스 21:스위블디스크
23:승강로드 25:벨트고정브라켓 25a:벨트고정부
27:수직로드 27a:가이드레일 29:홀딩브라켓
29a:리드홀더 31:에어스프링 33:종동기어
35:축회전모터 37:구동기어 39:지지케이싱
39b:관통구 39c:수용공간 39d:브라켓가이더
41:상부풀리 43:하부풀리 45:벨트
47a,47b:I링크 49:T링크 49a:연결핀
49b:풀리축 49c:연결부 49d:회동부
51:토치틸팅링크 51a:연결핀 53:토치홀더
55:각도조절구

Claims

프레임에 지지된 상태로 구동부에 의해 승강운동하는 승강부와;
상기 승강부에 연결되고 승강부에 종동하여 회전력을 발생하는 회전력발생부와;
상기 회전력발생부와 링크되며 회전력발생부로부터 전달받은 회전력을 직선운동으로 변환하는 링크유니트와;
상기 링크유니트에 연결되며 링크유니트로부터 운동력을 전달받아 틸팅되는 틸팅링크와;
상기 틸팅링크에 장착된 상태로 토치를 지지하는 토치홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 토치각도 조절구.
제 1항에 있어서,
상기 승강부는;
상기 구동부로부터 동력을 전달받아 일정범위 내에서 승강하는 승강바디와, 상기 승강바디에 고정된 상태로 하향 연장되고 상기 회전력발생부와 연결되는 승강로드를 포함하고,
상기 회전력발생부는;
상기 승강로드의 승강운동에 연동하여 축회전하는 하나 이상의 링크구동축을 포함하는 것을 특징으로 하는 토치각도 조절구.
제 2항에 있어서,
상기 회전력발생부는;
상기 프레임의 하부에 구비되는 지지케이싱과,
상기 지지케이싱내에 상하로 이격 배치되는 상부풀리 및 하부풀리와,
상기 상부풀리 및 하부풀리를 연결하며, 상기 승강로드와 결합하여 승강로드의 승강운동시 상부풀리 및 하부풀리를 회전시키는 벨트를 포함하고,
상기 링크구동축은, 상기 상부풀리 및 하부풀리를 지지하며 상하부풀리의 회전력을 링크유니트로 전달하는 풀리축인 것을 특징으로 하는 토치각도 조절구.
제 3항에 있어서,
상기 링크유니트는;
상호 평행하게 이격된 상태로 수직으로 연장된 한 쌍의 I링크와,
상기 풀리축으로부터 회전토오크를 전달받아 회동운동 하는 것으로서, 연결핀을 통해 양측의 I링크에 회동 가능하게 연결되는 연결링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 토치각도 조절구.
제 4항에 있어서,
상기 연결링크는;
상기 풀리축을 회동축으로 삼아 회동운동 하는 회동부와, 상기 회동부의 단부에 일체를 이루되 상기 회동부의 길이방향에 직교하는 방향으로 연장되고 그 양단부가 연결핀을 통해 양측의 I링크에 연결되는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 토치각도 조절구.
제 5항에 있어서,
상기 틸팅링크는, 연결핀을 통해 그 양단부가 상기 I링크의 하단부에 회동 가능하도록 연결되며,
상기 토치홀더는 상기 연결핀과 연결핀 사이의 중앙부에 위치하는 것을 특징으로 하는 토치각도 조절구.
프레임에 지지된 상태로 구동부에 의해 승강운동하는 승강부와, 상기 프레임의 하부에 축회전 가능하게 설치되며 상기 승강부의 승강운동에 종동하여 회전력을 발생하는 회전력발생부와, 상기 회전력발생부와 링크되며 회전력발생부로부터 전달받은 회전력을 직선운동으로 변환하는 링크유니트와, 상기 링크유니트에 연결되며 링크유니트로부터 운동력을 전달받아 틸팅되는 틸팅링크와, 상기 틸팅링크에 장착된 상태로 토치를 지지하는 토치홀더를 포함하는 토치각도 조절구와;
상기 프레임의 하부에 설치되며 회전력발생부를 축회전시키는 축회전수단과;
상기 프레임에 위치하는 것으로서, 상기 토치의 후단부에 연결되며 길이방향으로 연장된 플렉시블 토치리드를 지지하며, 토치의 각운동에 연동하여 토치리드를 승강시키는 리드승강부를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단장치.
제 7항에 있어서,
상기 리드승강부는;
상기 프레임에 고정된 상태로 수직 상부로 연장된 수직로드와,
상기 토치리드의 일부와 결합한 상태로 수직로드에 승강운동 가능하도록 지지된 리드홀더와,
상기 리드홀더의 높이를 조절하는 홀더위치조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단장치.
제 7항 또는 제 8항에 있어서,
상기 승강부는;
상기 구동부로부터 동력을 전달받아 일정범위 내에서 승강하는 승강바디와, 상기 승강바디에 고정된 상태로 하향 연장되고 상기 회전력발생부와 연결되는 승강로드를 포함하고,
상기 회전력발생부는;
상기 승강로드의 승강운동에 연동하여 축회전하는 하나 이상의 링크구동축을 포함하는 것을 특징으로 하는 절단장치.
제 9항에 있어서,
상기 회전력발생부는;
상기 프레임의 하부에 구비되는 지지케이싱과,
상기 지지케이싱내에 상하로 이격 배치되는 상부풀리 및 하부풀리와,
상기 상부풀리 및 하부풀리를 연결하며, 상기 승강로드와 결합하여 승강로드의 승강운동시 상부풀리 및 하부풀리를 회전시키는 벨트를 포함하고,
상기 링크구동축은, 상기 상부풀리 및 하부풀리를 지지하며 상하부풀리의 회전력을 링크유니트로 전달하는 풀리축인 것을 특징으로 하는 절단장치.
제 10항에 있어서,
상기 링크유니트는;
상호 평행하게 이격된 상태로 수직으로 연장된 한 쌍의 I링크와,
상기 풀리축으로부터 회전토오크를 전달받아 회동운동 하는 것으로서, 연결핀을 통해 양측의 I링크에 회동 가능하게 연결되는 연결링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단장치.
제 11항에 있어서,
상기 연결링크는;
상기 풀리축을 회동축으로 삼아 회동운동 하는 회동부와, 상기 회동부의 단부에 일체를 이루되 상기 회동부의 길이방향에 직교하는 방향으로 연장되고 그 양단부가 연결핀을 통해 양측의 I링크에 연결되는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단장치.
제 12항에 있어서,
상기 틸팅링크는, 연결핀을 통해 그 양단부가 상기 I링크의 하단부에 회동 가능하도록 연결되며,
상기 토치홀더는 상기 연결핀과 연결핀 사이의 중앙부에 위치하는 것을 특징으로 하는 절단장치.