KR101776775B1 - 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 화물 적재함의 벽체와 천장을 이루는 샌드위치 패널의 테두리 모서리를 제1 및 제2커터로 정확하고 신속하게 자동 절삭하여 샌드위치 패널 간의 서로 대응 조립을 위한 단차홈을 형성하거나 모따기를 함으로써 샌드위치 패널 간의 암수 맞춤형 조립에 따른 품질저하 및 불량을 방지하고, 아울러 작업의 효율성과 생산성을 향상시킬 수 있는 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치를 개시한다.

Description

탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치{EDGE CUTTING DEVICE OF SANDWICH PANEL FOR SPECIAL VEHICLE LOADING BOX}

본 발명은 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화물 적재함의 벽체와 천장을 이루는 샌드위치 패널의 테두리 모서리를 일정 형태로 정확하고 신속하게 절삭할 수 있어 품질저하 및 불량을 방지하고, 아울러 작업의 효율성과 생산성을 향상시킬 수 있는 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 상용화물차의 적재함은 눈이나 비로부터 화물을 보호할 수 없고, 화물이 운반 중 쏠림현상 등에 의해 도로로 쏟아질 수 있기 때문에 최근에는 각종 화물을 보다 안전하고 효율적으로 탑재 및 적재할 수 있음은 물론 화물을 싣고 내리는 상하차 작업이 편리하고 운송의 효율성이 높은 이른바 탑차 또는 밴형 화물자동차(vantype truck)의 수요가 증가하고 있다.

이러한 탑차 또는 밴형 화물자동차는 대부분이 완성차 업체에서 출고한 상용화물차의 차대 위에 주로 상부가 막히고 측면 한쪽에 도어가 달린 박스형으로 적재함을 조립 설치하는 방식으로 개조하여 제작한다.

즉, 상용화물차의 차대 위에 기초 골격인 플로어 프레임을 용접하고, 그 플로어 프레임의 사방에 강성 및 단열성을 갖는 샌드위치 패널을 순차적으로 고정하여 벽체를 세우고, 세워진 사방의 벽체 위에 천장용 샌드위치 패널을 덮어 조립함으로써 일정 크기의 적재함을 제작하고 있다.

근래에는 도 1에 도시된 바와 같이 적재함을 이루는 샌드위치 패널(P)들의 조립부분이나 접촉부분에 냉기가 누출되거나 외기가 유입되는 틈이 발생하는 것을 방지하고, 아울러 적재함의 모서리 부분을 라운딩으로 마감하기 위해 대개 샌드위치 패널(P)의 테두리 일부(모서리)를 절단하여 단차홈(G)을 형성하거나 모따기(E)를 한 후, 샌드위치 패널(P)들끼리 서로 수직으로 대응되도록 조립하고 있다.

그런데 이와 같이 샌드위치 패널의 테두리에 모따기를 하거나 단차홈을 형성하는 공정은 규격화된 샌드위치 패널을 작업대 위에 올려놓고, 작업자가 가장자리를 따라 이동하면서 연삭기 등의 절단용 커터로 수직 및 수평 방향으로 두 번에 걸쳐 절단하는 방식으로 이루어지기 때문에 작업이 상당히 불편하고 수고로운 데다 작업자의 숙련도와 성실도에 따라 불량률과 작업능률이 크게 좌우되고 인건비 및 작업시간이 많이 소요되므로 생산성 및 작업성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 작업자의 숙련도에 따라 정확성과 정밀성 등 가공품질의 차이가 생길 수밖에 없기 때문에 균일한 품질의 확보가 어려운 한계가 있을 뿐만 아니라 자칫 안전사고 발생의 위험도 있다.

KR 1020010086635 A(2001.09.15) KR 101121996 B1(2012.02.23) KR 101147037 B1(2012.05.10) KR 200395126 Y1(2005.09.01) KR 200439296 Y1(2008.03.26)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하여 기존의 수작업 방식으로 샌드위치 패널의 모서리를 절단하여 모따기를 하거나 단차홈을 형성할 경우 기본적으로 가질 수밖에 없는 한계 및 문제점의 해결에 역점을 두어 샌드위치 패널의 모서리 컷팅에 필요한 작업시간과 인력을 절감하여 작업의 효율성 및 생산성을 향상시키고, 아울러 절단 품질의 균일성을 도모할 수 있음은 물론 샌드위치 패널의 크기(규격)에 상관없이 범용적으로 사용할 수 있는 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로서 본 발명을 창안하게 되었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 작업의 효율성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치를 제공하는 데 있는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제 및 목적은 샌드위치 패널의 크기(규격)에 상관없이 범용적으로 사용할 수 있고, 아울러 품질의 균일성을 확보할 수 있도록 하는 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치를 제공하는 데 있는 것이다.

여기서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 기술적 과제의 해결 및 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 양태에 따른 구체적 수단은, 폭 방향의 양쪽 상면에 길이 방향으로 제1가이드 레일과 랙이 각각 장착되고, 상하로 통하는 관통구멍이 일정 간격을 두고 다수 개 배열 형성된 테이블; 상기 테이블의 상측에 위치되고, 상기 제1가이드 레일의 안내에 따라 상기 테이블의 길이 방향으로 이동하도록 폭 방향의 양쪽 하면에 한 쌍의 제1가이드 블록이 각각 장착되고, 길이 방향의 양쪽 상면에 한 쌍의 제2 및 제3가이드 레일이 장착된 새들; 상기 새들의 하부에 장착되고, 외부로부터 전원을 공급받아 회전 구동력을 제공하는 제1모터; 상기 새들에 장착되고, 길이 방향의 양단에 상기 랙과 맞물리는 피니언이 고정되고, 상기 제1모터로부터 회전 구동력을 전달받아 수직 방향으로 회전하면서 상기 새들을 상기 테이블의 길이 방향으로 이동시키는 드라이브 샤프트; 상기 새들의 길이 방향 한쪽 상측에 위치되고, 상기 제2가이드 레일의 안내에 따라 상기 새들의 길이 방향으로 이동하도록 폭 방향의 양쪽 하면에 한 쌍의 제2가이드 블록이 각각 장착되고, 상기 제2가이드 블록들 사이에 제1볼 너트가 장착된 제1크로스 슬라이드; 상기 새들의 길이 방향 한쪽에 장착되고, 외부로부터 전원을 공급받아 회전 구동력을 제공하는 제2모터; 상기 새들의 길이 방향 한쪽 상면에 장착되고, 상기 제1볼 너트와 체결되고, 상기 제2모터로부터 회전 구동력을 전달받아 수직 방향으로 회전하면서 상기 제1크로스 슬라이드를 상기 새들의 길이 방향으로 이동시키는 제1스크류 샤프트; 상기 제1크로스 슬라이드의 한쪽 단부에 장착되고, 외부로부터 전원을 공급받아 회전 구동력을 제공하는 제3모터; 상기 제1크로스 슬라이드의 한쪽에 장착되고, 상기 제3모터로부터 회전 구동력을 전달받아 수평 방향으로 회전하는 제1스핀들; 상기 제1스핀들에 장착되고 가공대상물의 모서리를 절삭하는 제1커터; 상기 새들의 길이 방향 반대쪽 상측에 위치되고, 상기 제3가이드 레일의 안내에 따라 상기 새들의 길이 방향으로 이동하도록 폭 방향의 양쪽 하면에 한 쌍의 제3가이드 블록이 각각 장착되고, 상기 제3가이드 블록들 사이에 제2볼 너트가 장착된 제2크로스 슬라이드; 상기 새들의 길이 방향 반대쪽에 장착되고, 외부로부터 전원을 공급받아 회전 구동력을 제공하는 제4모터; 상기 새들의 길이 방향 반대쪽 상면에 장착되고, 상기 제2볼 너트와 체결되고, 상기 제4모터로부터 회전 구동력을 전달받아 수직 방향으로 회전하면서 상기 제2크로스 슬라이드를 상기 새들의 길이 방향으로 이동시키는 제2스크류 샤프트; 상기 제2크로스 슬라이드의 반대쪽 단부에 장착되고, 외부로부터 전원을 공급받아 회전 구동력을 제공하는 제5모터; 상기 제2크로스 슬라이드의 한쪽에 장착되고, 상기 제5모터로부터 회전 구동력을 전달받아 수평 방향으로 회전하는 제2스핀들; 상기 제2스핀들에 장착되고, 가공대상물의 모서리를 절삭하는 제2커터; 상기 테이블의 상측에 가공대상물이 일정 높이를 유지하도록 받쳐주는 다수 개의 서포터; 및 상기 테이블의 하부에 다수 개가 배열 장착되고, 상기 관통구멍을 통해 가공대상물의 하면을 선택적으로 진공 흡착하여 위치를 고정하는 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치를 제시한다.

이로써 샌드위치 패널의 모서리 컷팅에 필요한 작업시간과 인력을 절감하여 작업의 효율성 및 생산성을 향상시키고, 아울러 절단 품질의 균일성을 도모할 수 있음은 물론이고 샌드위치 패널의 크기(규격)에 상관없이 범용적으로 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 양태로, 상기 테이블의 상측에 가공대상물의 기준 위치를 결정하는 적어도 하나 이상의 스토퍼가 승강 가능하게 장착될 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 양태로, 상기 테이블은, 상판과, 상기 상판과 일정 간격을 두고 배치된 하판으로 이루어지고, 상기 상판의 폭 방향 한쪽에 장공형 관통구멍이 형성되고, 상기 장공형 관통구멍 하측의 상기 하판의 상면에 상기 클램프의 위치 이동을 안내하는 클램프 레일이 장착됨으로써 샌드위치 패널의 크기(규격)에 상관없이 더욱 효율적으로 사용할 수 있다.

상기와 같은 기술적 과제의 해결과 목적을 달성하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명의 실시 양태는, 테이블의 미리 정해진 위치에 샌드위치 패널을 수평하고 평행한 상태로 고정한 후, 제1 및 제2커터가 전후좌우 사방으로 이동하면서 샌드위치 패널의 사방 모서리를 정확하고 신속하게 자동으로 절삭하므로 수작업에 비해 절삭 작업에 소요되는 노동력과 시간을 대폭 줄이고 작업능률 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

그뿐만 아니라 모든 과정을 수작업에 의존하는 종래와 달리 정확한 간격과 일직선으로 재단할 수 있어 샌드위치 패널의 상태나 작업자의 숙련도에 상관없이 항상 균일하고 양호한 품질을 얻을 수 있고, 이로 인해 불량률 및 손실비용을 최소화할 수 있다.

또한, 테이블에 대한 제1 및 제2커터의 위치와 클램프의 배치 간격을 샌드위치 패널의 크기(규격)에 따라 적절히 조정할 수 있으므로 차종에 따라 요구되는 사양이나 규격이 다른 샌드위치 패널의 다양한 크기(규격)에 상관없이 범용적으로 사용할 수 있고, 나아가, 샌드위치 패널의 다양한 크기(규격)에 상응하는 컷팅장치를 복수로 설치할 필요가 없어 작업공간의 효율성을 크게 향상시킬 수 있다.

여기서, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 탑차용 화물 적재함의 국부를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 2의 국부를 나타낸 정면도이다.
도 6은 도 2의 다른 국부를 나타낸 정면도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.

아울러 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

삭제

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치는 크게 테이블(10), 새들(20), 드라이브 샤프트(30),제1 및 제2크로스 슬라이드(40)(50), 서포터(60) 및 클램프(70)를 포함하여 구성된다.
이하의 설명에서는 새들(20)이 지면에 대하여 평행하게 이동하는 앞뒤 방향을 X축 방향으로, 그 X축 방향과 직교하며 제1 및 제2크로스 슬라이드(40)(50)가 지면에 대하여 평행하게 이동하는 좌우 방향을 Y축 방향으로, 중력 방향을 Z축 방향으로 정의한다.

<테이블>

테이블(10)은 바닥에 설치 시 밑바닥을 이루는 기반으로, 평판형의 상판(11)과 하판(12)이 서로 일정 간격을 두고 다수 개의 형강, 봉재 등의 프레임을 일정 형태로 연결 결합한 기초 골격에 의해 바닥에서 일정한 높이와 X축 방향으로 일정한 길이 및 Y축 방향으로 일정한 폭을 갖는 형태로 형성되어 지면에 대하여 수평 상태를 유지하도록 설치되어 있다.

그리고 테이블(10)의 폭 방향 양쪽 상면에는 그 길이 방향으로 제1가이드 레일(13)과 랙(14)이 각각 장착되어 있고, 특히 상판(11)에는 상하로 통하는 다수 개의 관통구멍(15)이 일정 간격을 두고 배열 형성되어 있다.

또한, 상판(11)의 폭 방향 한쪽에는 장공형으로 관통구멍(15)이 형성되어 있고, 그 장공형 관통구멍(15)과 마주하는 하판(12)의 상면에는 클램프(60)의 위치 이동을 안내하는 클램프 레일(16)이 장착되어 있다.

그리고 상판(11)의 폭 방향 한쪽에는 샌드위치 패널(P)의 가공을 위한 기준 위치를 결정하는 스토퍼(17)가 테이블(10)의 길이 방향으로 적어도 하나 이상이 설치되어 있다.

여기서, 스토퍼(17)는 테이블(10)의 길이 방향과 폭 방향으로 수직면을 갖는 "ㄱ"자형 앵글(angle)과, 테이블(10)의 길이 방향 또는 폭 방향으로 길이를 갖는 일자형 브래킷으로 이루어져 스토퍼 액추에이터(18)에 의해 승강 가능하게 장착될 수 있고, 그 개수는 샌드위치 패널(P)의 최소 및 최대 크기(규격)에 따라 적절한 개수로 배열될 수 있고, 아울러 샌드위치 패널(P)의 크기(규격)나 기준에 의거하여 미리 정해진 간격이나 폭을 두고 설치할 수 있음은 물론이다.

또한, 스토퍼 액추에이터(18)는 유압실린더와 실린더 로드 또는 플런저, 피스톤으로 구성되어 별도의 컨트롤러가 컴프레셔 등의 구동원에 제어 신호를 전달하여 유압이나 공기압으로 그 실린더 로드 또는 플런저, 피스톤을 가동시키면 승강하는 구조의 통상적인 액추에이터 기구나 장치를 채용할 수 있다.

한편, 테이블(10)은 지면에 대하여 수평 상태를 신속하고 용이하게 맞출 수 있도록 하기 위해 바닥과 맞닿는 다리 부분이 높낮이 조절이 가능한 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

<새들>

새들(20)은 테이블(10)의 상측에 위치하면서 안내면을 따라 X축 방향으로 이동하여 제1 및 제2커터(46)(56)를 테이블(10)의 길이 방향으로 위치 이동시키는 기능 및 역할을 하는 부분으로, 제1가이드 레일(13)의 안내에 따라 테이블(10)의 길이 방향으로 원활하게 이동하도록 폭 방향의 양쪽 하면에는 한 쌍의 제1가이드 블록(21)이 각각 장착되어 있다.

그리고 길이 방향의 양쪽 상면에는 제1 및 제2크로스 슬라이드(30)(40)의 원활한 이동을 안내하기 위한 한 쌍의 제2 및 제3가이드 레일(22)(23)이 장착되어 있다.

또한, 새들(20)의 하부에는 외부로부터 전원을 공급받아 드라이브 샤프트(30)에 회전 구동력을 제공하는 제1모터(24)가 장착되어 있다.

<드라이브 샤프트>

드라이브 샤프트(30)는 제1모터(24)로부터 회전 구동력을 전달받아 수직 방향으로 회전하면서 새들(20)을 테이블(10)의 길이 방향 즉, X축 방향으로 이동시키는 기능 및 역할을 하는 부분으로, 새들(20)에 장착되어 있고, 그 길이 방향의 양단에는 랙(14)과 맞물리는 피니언(31)이 고정되어 있다.

여기서, 제1모터(24)는 별도의 동력전달모듈에 의해 드라이브 샤프트(30)로 회전 동력을 전달하는데, 제1모터(24)로는 고정자 권선에 흐르는 교류전류에 의해 발생하는 회전 자기장과 로터부에 발생하는 유도전류와의 상호작용에 의해 생기는 회전력으로 작동하는 인덕션 모터를 채용할 수 있고, 이외에 모터의 회전수를 감속하여 구동에 필요한 힘으로 출력하도록 조절하는 감속기를 포함하는 기어드 모터를 채용할 수도 있다.

아울러 동력전달모듈로는 제1모터(24)의 회전축에 고정 설치되는 구동풀리 또는 구동스프로킷과, 드라이브 샤프트(30)에 고정 설치된 종동풀리 또는 종동스프로킷 및 그 구동풀리 또는 구동스프로킷의 회전 동력을 종동풀리 또는 종동스프로킷으로 전달하는 벨트 또는 체인을 채택하여 적용할 수 있다. 특히 벨트로 동력을 전달하는 경우 벨트가 늘어지지 않도록 장력을 주는 역할을 하는 텐션 풀리를 추가로 장착할 수 있음은 물론이다.

또한, 동력전달모듈의 다른 예로는 제1모터(24)의 회전축에 고정 설치되는 구동기어와, 드라이브 샤프트(30)에 고정 설치되고 구동기어와 맞물려 그 회전 동력을 전달받는 종동기어를 채택하여 적용할 수도 있고, 이외에도 제1모터(24)의 회전력을 미끄럼이나 변형 없이 드라이브 샤프트(30)로 확실하게 전달하는 통상의 동력전달용 기계요소를 채용할 수 있음은 물론이다.

<제1크로스 슬라이드>

제1크로스 슬라이드(40)는 새들(20)의 길이 방향 한쪽 상측에 위치하면서 안내면을 따라 Y축 방향으로 이동하여 제1커터(47)를 테이블(10)의 폭 방향으로 위치 이동시키는 기능 및 역할을 하는 부분으로, 제2가이드 레일(22)의 안내에 따라 새들(20)의 길이 방향으로 원활하게 이동하도록 폭 방향의 양쪽 하면에는 한 쌍의 제2가이드 블록(41)이 각각 장착되어 있다.

그리고 제2가이드 블록(41)들 사이에는 제1스크류 샤프트(44)와 체결을 위한 제1볼 너트(42)가 장착되어 있고, 이 제1스크류 샤프트(44)는 제2모터(43)로부터 회전 구동력을 전달받아 Y축 방향을 중심축으로 회전하면서 제1크로스 슬라이드(40)를 새들(20)의 길이 방향으로 이동시키기 위해 새들(20)의 길이 방향 한쪽 상면에 장착되어 있다.

여기서, 제1스크류 샤프트(44)는 회전 시 마찰력을 줄여주어 마찰 소음과 마모를 방지하는 유닛 베어링에 의해 지지된 채로 새들(20)에 고정 설치될 수 있다.

또한, 제2모터(43)는 외부로부터 전원을 공급받아 제1스크류 샤프트(44)에 회전 구동력을 제공하도록 새들(20)의 길이 방향 한쪽에 장착되어 있다.

그리고 제1크로스 슬라이드(40)의 한쪽에는 제3모터(45)로부터 회전 구동력을 전달받아 Z축 방향을 중심축으로 회전하는 제1스핀들(46)이 장착되어 있고, 이 제1스핀들(46)의 하단에는 샌드위치 패널(P)의 모서리를 절삭하는 제1커터(47)가 장착되어 있다.

또한, 제3모터(45)는 외부로부터 전원을 공급받아 제1스핀들(46)에 회전 구동력을 제공하도록 그 제1스핀들(46)과 인접하는 제1크로스 슬라이드(40)의 한쪽 단부에 장착되어 있다.

여기서, 제2모터(43)는 별도의 동력전달모듈에 의해 제1스크류 샤프트(44)로 회전 동력을 전달하고, 제3모터(45)는 별도의 동력전달모듈에 의해 제1스핀들(46)로 회전 동력을 전달하는데, 제2 및 제3모터(43)(45)로는 고정자 권선에 흐르는 교류전류에 의해 발생하는 회전 자기장과 로터부에 발생하는 유도전류와의 상호작용에 의해 생기는 회전력으로 작동하는 인덕션 모터를 채용할 수 있고, 이외에 모터의 회전수를 감속하여 구동에 필요한 힘으로 출력하도록 조절하는 감속기를 포함하는 기어드 모터를 채용할 수도 있다.

아울러 동력전달모듈로는 제2 및 제3모터(43)(45)의 회전축에 고정 설치되는 구동풀리 또는 구동스프로킷과, 제1스크류 샤프트(44) 및 제1스핀들(46)에 고정 설치된 종동풀리 또는 종동스프로킷 및 그 구동풀리 또는 구동스프로킷의 회전 동력을 종동풀리 또는 종동스프로킷으로 전달하는 벨트 또는 체인을 채택하여 적용할 수 있다. 특히 벨트로 동력을 전달하는 경우 벨트가 늘어지지 않도록 장력을 주는 역할을 하는 텐션 풀리를 추가로 장착할 수 있음은 물론이다.

또한, 동력전달모듈의 다른 예로는 제2 및 제3모터(43)(45)의 회전축에 고정 설치되는 구동기어와, 제1스크류 샤프트(44) 및 제1스핀들(46)에 고정 설치되고 구동기어와 맞물려 그 회전 동력을 전달받는 종동기어를 채택하여 적용할 수도 있고, 이외에도 제2 및 제3모터(43)(45)의 회전력을 미끄럼이나 변형 없이 제1스크류 샤프트(44) 및 제1스핀들(46)로 확실하게 전달하는 통상의 동력전달용 기계요소를 채용할 수 있음은 물론이다.

그리고 제1커터(47)는 여러 가지 모양의 프로필을 가질 수 있고, 필요한 가공 형상이나 절삭범위 등에 따라 제1스핀들(46)에 선택적으로 장착하여 샌드위치 패널(P)의 모서리를 다양한 형태로 절삭할 수 있다.

<제2크로스 슬라이드>

제2크로스 슬라이드(50)는 새들(20)의 길이 방향 반대쪽 상측, 즉 제1크로스 슬라이드(40)와 반대쪽에 위치하면서 안내면을 따라 Y축 방향으로 이동하여 제2커터(57)를 테이블(10)의 폭 방향으로 위치 이동시키는 기능 및 역할을 하는 부분으로, 제3가이드 레일(23)의 안내에 따라 새들(20)의 길이 방향으로 원활하게 이동하도록 폭 방향의 양쪽 하면에는 한 쌍의 제3가이드 블록(51)이 각각 장착되어 있다.

그리고 제3가이드 블록(51)들 사이에는 제2스크류 샤프트(54)와 체결을 위한 제2볼 너트(52)가 장착되어 있고, 이 제2스크류 샤프트(54)는 제4모터(53)로부터 회전 구동력을 전달받아 Y축 방향을 중심축으로 회전하면서 제2크로스 슬라이드(50)를 새들(20)의 길이 방향으로 이동시키기 위해 새들(20)의 길이 방향 반대쪽 상면에 장착되어 있다.

여기서, 제2스크류 샤프트(54)는 회전 시 마찰력을 줄여주어 마찰 소음과 마모를 방지하는 유닛 베어링에 의해 지지된 채로 새들(20)에 고정 설치될 수 있다.

또한, 제4모터(53)는 외부로부터 전원을 공급받아 제2스크류 샤프트(54)에 회전 구동력을 제공하도록 새들(20)의 길이 방향 반대쪽에 장착되어 있다.

그리고 제2크로스 슬라이드(50)의 한쪽에는 제5모터(55)로부터 회전 구동력을 전달받아 Z축 방향을 중심축으로 회전하는 제2스핀들(56)이 장착되어 있고, 이 제2스핀들(56)의 하단에는 샌드위치 패널(P)의 모서리를 절삭하는 제2커터(57)가 장착되어 있다.

또한, 제5모터(55)는 외부로부터 전원을 공급받아 제2스핀들(56)에 회전 구동력을 제공하도록 그 제2스핀들(56)과 인접하는 제2크로스 슬라이드(50)의 반대쪽 단부에 장착되어 있다.

여기서, 제4모터(53)는 별도의 동력전달모듈에 의해 제2스크류 샤프트(54)로 회전 동력을 전달하고, 제5모터(55)는 별도의 동력전달모듈에 의해 제2스핀들(56)로 회전 동력을 전달하는데, 제4 및 제5모터(53)(55)로는 고정자 권선에 흐르는 교류전류에 의해 발생하는 회전 자기장과 로터부에 발생하는 유도전류와의 상호작용에 의해 생기는 회전력으로 작동하는 인덕션 모터를 채용할 수 있고, 이외에 모터의 회전수를 감속하여 구동에 필요한 힘으로 출력하도록 조절하는 감속기를 포함하는 기어드 모터를 채용할 수도 있다.

아울러 동력전달모듈로는 제4 및 제5모터(53)(55)의 회전축에 고정 설치되는 구동풀리 또는 구동스프로킷과, 제2스크류 샤프트(54) 및 제2스핀들(56)에 고정 설치된 종동풀리 또는 종동스프로킷 및 그 구동풀리 또는 구동스프로킷의 회전 동력을 종동풀리 또는 종동스프로킷으로 전달하는 벨트 또는 체인을 채택하여 적용할 수 있다. 특히 벨트로 동력을 전달하는 경우 벨트가 늘어지지 않도록 장력을 주는 역할을 하는 텐션 풀리를 추가로 장착할 수 있음은 물론이다.

또한, 동력전달모듈의 다른 예로는 제4 및 제5모터(53)(55)의 회전축에 고정 설치되는 구동기어와, 제2스크류 샤프트(54) 및 제2스핀들(56)에 고정 설치되고 구동기어와 맞물려 그 회전 동력을 전달받는 종동기어를 채택하여 적용할 수도 있고, 이외에도 제4 및 제5모터(53)(55)의 회전력을 미끄럼이나 변형 없이 제2스크류 샤프트(54) 및 제2스핀들(56)로 확실하게 전달하는 통상의 동력전달용 기계요소를 채용할 수 있음은 물론이다.

그리고 제2커터(57)는 여러 가지 모양의 프로필을 가질 수 있고, 필요한 가공 형상이나 절삭범위 등에 따라 제2스핀들(56)에 선택적으로 장착하여 샌드위치 패널(P)의 모서리를 다양한 형태로 절삭할 수 있다.

<서포터>

서포터(60)는 샌드위치 패널(P)이 테이블(10)에 대해 일정 높이를 유지하도록 받쳐주는 기능 및 역할을 하는 부분으로, 테이블의 상판(11)에 일정 패턴으로 배열되어 있다.

즉, 서포터(60)는 마치 원기둥 블록 형태로 이루어져 샌드위치 패널(P)이 테이블(10) 위에 일정 간격을 두고 놓이도록 받쳐준다.

여기서, 서포터(60)는 테이블의 상판(11)과 자력으로 부착되어 그 설정 위치를 유지하도록 영구자석이 내장된 것을 채용하는 것이 바람직하다.

<클램프>

클램프(70)는 상판의 관통구멍(15)을 통해 샌드위치 패널(P)의 하면을 선택적으로 진공 흡착하여 위치를 고정하고 자유로이 회전되거나 움직이지 않도록 하는 기능 및 역할을 하는 부분으로, 테이블(10)의 하부에 다수 개가 배열 장착되어 있다.

그리고 클램프(70)의 하단에는 클램프 레일(16)의 안내에 따라 테이블(10)의 폭 방향으로 자유로운 위치 이동이 가능하도록 그 클램프 레일(16)과 대응되는 블록이 구비되어 있다.

즉, 클램프(70)들 중 상판(11)의 폭 방향 한쪽에 형성된 장공형 관통구멍(15)과 동일축상에 위치하는 클램프(70)들은 클램프 레일(16)을 따라 이동하여 그 고정 위치가 변경 가능함으로써 샌드위치 패널(P)의 크기(규격)에 상관없이 범용적으로 사용할 수 있다.

이러한 클램프(70)는 샌드위치 패널(P)의 하면을 선택적으로 진공 흡착하는 흡착구(71)와, 이 흡착구(71)를 승강시키는 액추에이터(72)를 포함하여 구성되어 있다.

즉, 흡착구(71)는 진공 흡착력과 액추에이터(72)의 상승 작동에 의해 테이블의 상판(11)에 상하로 형성된 관통구멍(15)을 통하여 테이블의 상판(11) 위에 놓인 샌드위치 패널(P)의 저면을 흡착하여 고정하고, 진공 흡착력이 제거되면 샌드위치 패널(P)에서 떨어지고 액추에이터(72)의 하강 작동에 의해 원래의 위치로 복귀한다.

여기서, 흡착구(71)는 진공 흡착력에 의해 샌드위치 패널(P)을 흡착하는데, 이는 내부의 진공 경로를 통해 진공펌프로부터 발생하는 진공 흡착력을 흡착패드에 제공받아 구현하는 통상의 방식인 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 흡착구(71)의 승강 작동을 위한 구동력을 제공하는 액추에이터(72)는 유압실린더와 실린더 로드 또는 플런저, 피스톤으로 구성되어 별도의 컨트롤러가 컴프레셔 등의 구동원에 제어 신호를 전달하여 유압이나 공기압으로 그 실린더 로드 또는 플런저, 피스톤을 가동시키면 승강하는 구조의 통상적인 액추에이터 기구나 장치를 채용할 수 있음은 물론이다.

<컨트롤러>

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치는 스위치 개폐 신호나 센서의 검출 신호에 따라 모터와, 액추에이터의 작동을 제어함은 물론 컷팅장치의 전반적인 가동을 설정 및 제어하는 컨트롤러(미도시)가 더 구비되어 있다.

즉, 컨트롤러는 특정 규격의 샌드위치 패널(P)에 적합한 이동 거리나 범위를 미리 설정한 상태로 제1 내지 제5모터(24)(43)(45)(53)(55)와 클램프의 흡착구(71) 및 액추에이터(72) 그리고 스토퍼 액추에이터(18) 작동을 각각 제어한다.

그리고 컨트롤러는 엔코더나 센서 등에서 검출하는 샌드위치 패널(P)의 절삭 정도나 범위에 대비하여 설정된 샌드위치 패널(P)의 절삭 정도나 범위를 연산하고, 그 연산 결과 샌드위치 패널(P)이 미리 설정된 절삭 두께나 폭에 도달하면 각 모터의 작동을 자동으로 정지시킴으로써 샌드위치 패널(P)이 필요 이상으로 절삭 가공되는 것을 막을 수 있다.

여기서, 엔코더로는 광전 방법에 의하여 물체의 위치 및 두께를 측정하는 광전식 리니어 엔코더, 광전식 로터리 엔코더나 광전식 위치센서 등을 채용할 수 있고, 또 센서로는 회전하는 피검지 물체가 일정 범위 내에 접근하면 전자유도작용에 의하여 검출코일에 접속된 발진회로의 발진 주파수나 발진 진폭이 변화하면서 스위칭 동작이 이루어지는 고주파 발진형 혹은 도체 전극을 가진 검출부에 피검지 물체가 일정 범위 내에 접근하면 센서 부분의 정전용량이 크게 변화하는 현상을 이용한 정전용량형 혹은 피검지 물체가 근접한 것을 비접촉으로 감지하여 그 위치를 검출하는 광섬유 근접센서 등을 채용할 수 있다.

또한, 컨트롤러는 스위치 등을 작업자 직접 조작하거나 특정 명령을 선택 및 입력할 수 있는 조작패널 형태로 구비할 수 있다.

<작동원리>

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치의 주요 작동원리는 다음과 같다.

먼저, 작업자가 모서리를 절삭하고자 하는 샌드위치 패널(P)의 크기(규격)에 맞도록 컨트롤러를 조작하여 새들(20)에 대한 제1 및 제2크로스 슬라이드(40)(50)의 시작 위치를 설정하고, 아울러 테이블의 상판(11)에 서포터(60)를 미리 정해진 위치로 조정하여 배열한다.

이 상태에서 클램프(70)들 중 일부는 샌드위치 패널(P)의 크기(규격)에 맞도록 고정 위치를 미리 정해진 위치로 밀어서 적절히 조정하고, 컨트롤러를 조작하여 스토퍼 액추에이터(18)를 작동시켜 스토퍼(17)를 상승시킨 후, 서포터(60) 위에 절삭하고자 하는 샌드위치 패널(P)을 올려놓으면서 스토퍼(17)에 밀착시켜 가공을 위한 기준 위치를 맞춘다.

이후, 컨트롤러를 조작하여 클램프의 흡착구(71)와 액추에이터(72)를 작동시키면, 그 액추에이터(72) 각각의 실린더 로드가 상승하고, 이와 동시에 흡착구(71)가 샌드위치 패널(P)의 저면을 흡착함으로써 샌드위치 패널(P)은 테이블(10) 위에 수평으로 고정된 상태를 안정적으로 유지하게 된다.

이 상태에서 컨트롤러를 조작하여 스토퍼 액추에이터(18)를 작동시켜 스토퍼(17)가 제2커터(57)와 접촉 간섭을 일으키지 않도록 하강시킨 다음 미리 정해진 이동 거리, 이동 범위 및 회전속도, 회전비 등에 맞추어 제1 내지 제5모터(24)(43)(45)(53)(55)의 작동을 제어한다.

이에 따라 먼저 제1스핀들(46)이 회전하여 제1커터(47)를 Z축 방향을 중심축으로 회전시키고, 이와 동시에 제1크로스 슬라이드(40)가 새들(20)의 길이 방향으로 서서히 슬라이딩 이동하여 샌드위치 패널(P)의 폭 방향 모서리를 절삭한다.

그리고 제1커터(47)가 샌드위치 패널(P)의 폭 방향 모서리를 정해진 깊이로 절삭을 완료하면, 컨트롤러는 제3모터(45)가 회전 작동을 정지하도록 제어하고, 이와 동시에 제2모터(43)가 반대로 회전하도록 제어하여 제1크로스 슬라이드(40)는 원래의 위치로 복귀한다.

이후, 제2 및 제4모터(43)(53)에 의해 제1 및 제2크로스 슬라이드(40)(50)가 샌드위치 패널(P)의 길이 방향 끝 부분으로 이동하고, 제1 및 제2크로스 슬라이드(40)(50)가 미리 정해진 위치로 이동하면 제1 및 제2스핀들(46)(56)이 회전하여 제1 및 제2커터(47)(57)를 Z축 방향을 중심축으로 회전시키고, 이와 동시에 제1모터(24)에 의해 드라이브 샤프트(30)가 회전하여 새들(20)이 테이블(10)의 길이 방향으로 서서히 슬라이딩 이동하면서 샌드위치 패널(P)의 길이 방향 모서리를 절삭한다.

이렇게 절삭이 완료되면, 컨트롤러는 제3 및 제5모터(45)(55)가 회전 작동을 정지하도록 제어하고, 이와 동시에 제1모터(24)와 제2 및 제4모터(43)(53)가 각각 반대로 회전하도록 제어하여 새들(20)과 제1 및 제2크로스 슬라이드(40)(50)는 원래의 위치로 복귀한다.

이때, 컨트롤러는 클램프의 흡착구(71)에 공급되는 진공 흡착력을 해제하도록 제어한 후, 액추에이터(72) 각각의 실린더 로드가 하강하도록 제어하여 샌드위치 패널(P)이 테이블(10) 위에 고정된 상태를 해제한다. 이렇게 되면 테이블(10) 위의 절삭이 완료된 샌드위치 패널(P)은 다른 공정 또는 적재 장소로 쉽게 옮길 수 있다.

이처럼 본 발명의 실시 예에 따른 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치는 샌드위치 패널(P)을 테이블(10) 위에 수평한 상태로 고정한 후, 그 모서리 부분을 정확하고 신속하게 절삭할 수 있을 뿐만 아니라 샌드위치 패널(P)의 크기(규격)에 따라 고정 위치를 자유롭게 조정할 수 있어 다양한 크기(규격)에 상관없이 범용적으로 사용할 수 있다.

따라서 샌드위치 패널의 모서리 절삭 작업에 소요되는 노동력과 시간을 대폭 줄이고 작업능률 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있음은 물론 종래와 달리 작업자의 숙련도에 상관없이 항상 균일하고 양호한 품질을 얻을 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백하다.

그러므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.

10: 테이블 11: 상판
12: 하판 13: 제1가이드 레일
14: 랙 15: 관통구멍
16: 클램프 레일 17: 스토퍼
20: 새들 21: 제1가이드 블록
22: 제2가이드 레일 23: 제3가이드 레일
24: 제1모터 30: 드라이브 샤프트
31: 피니언 40: 제1크로스 슬라이드
41: 제2가이드 블록 42: 제1볼 너트
43: 제2모터 44: 제1스크류 샤프트
45: 제3모터 46: 제1스핀들
47: 제1커터 50: 제2크로스 슬라이드
51: 제3가이드 블록 52: 제2볼 너트
53: 제4모터 54: 제2스크류 샤프트
55: 제5모터 56: 제2스핀들
57: 제2커터 60: 서포터
70: 클램프 71: 흡착구
72: 액추에이터 P: 샌드위치 패널

Claims (5)

1. 폭 방향의 양쪽 상면에 길이 방향으로 제1가이드 레일(13)과 랙(14)이 각각 장착되고, 상하로 통하는 관통구멍(15)이 일정 간격을 두고 다수 개 배열 형성된 테이블(10);
   상기 테이블(10)의 상측에 위치되고, 상기 제1가이드 레일(13)의 안내에 따라 상기 테이블(10)의 길이 방향으로 이동하도록 폭 방향의 양쪽 하면에 한 쌍의 제1가이드 블록(21)이 각각 장착되고, 길이 방향의 양쪽 상면에 한 쌍의 제2 및 제3가이드 레일(22)(23)이 장착되며, 하부에 외부로부터 전원을 공급받아 회전 구동력을 제공하는 제1모터(24)가 장착된 새들(20);
   상기 새들(20)에 장착되고, 길이 방향의 양단에 상기 랙(14)과 맞물리는 피니언(31)이 고정되고, 상기 제1모터(24)로부터 회전 구동력을 전달받아 회전하면서 상기 새들(20)을 상기 테이블의 길이 방향으로 이동시키는 드라이브 샤프트(30);
   상기 새들(20)의 길이 방향 한쪽 상측에 위치되고, 상기 제2가이드 레일(22)의 안내에 따라 상기 새들(20)의 길이 방향으로 이동하도록 폭 방향의 양쪽 하면에 한 쌍의 제2가이드 블록(41)이 각각 장착되고, 상기 제2가이드 블록(41)들 사이에 제1볼 너트(42)가 장착된 제1크로스 슬라이드(40);
   상기 새들(20)의 길이 방향 한쪽에 장착되고, 외부로부터 전원을 공급받아 회전 구동력을 제공하는 제2모터(43);
   상기 새들(20)의 길이 방향 한쪽 상면에 장착되고, 상기 제1볼 너트(42)와 체결되고, 상기 제2모터(43)로부터 회전 구동력을 전달받아 회전하면서 상기 제1크로스 슬라이드(40)를 상기 새들(20)의 길이 방향으로 이동시키는 제1스크류 샤프트(44);
   상기 제1크로스 슬라이드(40)의 한쪽 단부에 장착되고, 외부로부터 전원을 공급받아 회전 구동력을 제공하는 제3모터(45);
   상기 제1크로스 슬라이드(40)의 한쪽에 장착되고, 상기 제3모터(45)로부터 회전 구동력을 전달받아 회전하는 제1스핀들(46);
   상기 제1스핀들(46)에 장착되어 가공대상물의 모서리를 절삭하는 제1커터(47);
   상기 새들(20)의 길이 방향 다른 한쪽 상측에 위치되고, 상기 제3가이드 레일(23)의 안내에 따라 상기 새들(20)의 길이 방향으로 이동하도록 폭 방향의 양쪽 하면에 한 쌍의 제3가이드 블록(51)이 각각 장착되고, 상기 제3가이드 블록(51)들 사이에 제2볼 너트(52)가 장착된 제2크로스 슬라이드(50);
   상기 새들(20)의 길이 방향 다른 한쪽에 장착되고, 외부로부터 전원을 공급받아 회전 구동력을 제공하는 제4모터(53);
   상기 새들(20)의 길이 방향 다른 한쪽 상면에 장착되고, 상기 제2볼 너트(52)와 체결되고, 상기 제4모터(53)로부터 회전 구동력을 전달받아 회전하면서 상기 제2크로스 슬라이드(50)를 상기 새들(20)의 길이 방향으로 이동시키는 제2스크류 샤프트(54);
   상기 제2크로스 슬라이드(50)의 한쪽 단부에 장착되고, 외부로부터 전원을 공급받아 회전 구동력을 제공하는 제5모터(55);
   상기 제2크로스 슬라이드(50)의 한쪽에 장착되고, 상기 제5모터(55)로부터 회전 구동력을 전달받아 회전하는 제2스핀들(56);
   상기 제2스핀들(56)에 장착되어 가공대상물의 모서리를 절삭하는 제2커터(57);
   상기 테이블(10)의 상측에 부착되어 가공대상물이 일정 높이를 유지하도록 받쳐주는 다수 개의 서포터(60); 및
   상기 테이블(10)의 하부에 다수 개가 배열 장착되고, 상기 관통구멍(15)을 통해 가공대상물의 하면을 선택적으로 진공 흡착하여 위치를 고정하는 클램프(70);
   를 포함하는 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 테이블(10)의 상측에 가공대상물의 기준 위치를 결정하는 적어도 하나 이상의 스토퍼(17)가 승강 가능하게 장착된 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 클램프(70)는, 가공대상물의 하면을 선택적으로 진공 흡착하는 흡착구(71);
   상기 흡착구(71)를 승강시키는 액추에이터(72);
   를 포함하는 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 테이블(10)은, 상판(11) 및 상기 상판(11)과 일정 간격을 두고 배치된 하판(12)으로 이루어지고,
   상기 상판(11)의 폭 방향 한쪽에 위치하는 상기 관통구멍(15)은 장공(slot hole) 형상으로 형성되고,
   상기 장공형 관통구멍(15) 하측의 상기 하판(12)의 상면에 상기 클램프(70)의 위치 이동을 안내하는 클램프 레일(16)이 장착된 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 서포터(60)는 상기 테이블의 상판(11)과 자력으로 부착되도록 영구자석이 내장된 탑차용 샌드위치 패널의 모서리 컷팅장치.
   

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