KR101790253B1

KR101790253B1 - logsaw 절단장치 시스템

Info

Publication number: KR101790253B1
Application number: KR1020160031356A
Authority: KR
Inventors: 엄정훈
Original assignee: (주)아이리녹스
Priority date: 2016-03-16
Filing date: 2016-03-16
Publication date: 2017-10-27
Also published as: KR20170108197A

Abstract

본 발명은 효율적인 logsaw 절단장치 시스템은 피절단체를 이송하는 이송부; 상기 피절단체를 절단하는 절단부; 상기 절단부의 절단 위치를 제어하는 서보 모터(Servo Motor)로 이루어진 승강모터; 상기 서보모터의 정보를 수신하는 서보 AMP; 상기 절단부의 그라인딩, 오일미스트 및 이오나이저 정보를 감지하는 제1 감지센서; 상기 피절단체 및 이송상태를 인식하는 제2 감지센서; 상기 제1 감지센서의 정보 및 제2 감지센서 정보를 전달받아 저장하는 PLC; 상기 서보 AMP 및 PLC에서 수집된 정보를 전달 받는 컨트롤 박스; 및 상기 컨트롤 박스의 정보를 전달받아 디스플레이 하는 통합 모니터링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

logsaw 절단장치 시스템{System for logsaw cutting mechine}

본 발명은 logsaw 절단장치 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 logsaw 절단장치에 대해서는 여러 가지가 알려져 오고 있다.

예를 들면, 도 1에 도시한 바와 같이, 휴지생산공장에서 보빈상에 소정의 두께로 감겨진 두루마리 화장지(RT)를 정해진 간격으로 절단하기 위해 단위 길이마다 한 번씩 회전되는 절단 칼날(KF)에 의해 절단하는 절단장치(CM)의 절단방법이 그 대표적인 것으로, 그 내용은 다음과 같다.

우선, 지름 1,000mm정도의 원형 칼날(KF)이 2,000R.P.M정도로 회전하면서, 구동축(SF)을 중심으로 이 구동축(SF)과 축결합된 링크축(LK)이 회전하면서 화장지(RT)를 절단하는 방법이다.

그러나, 이와 같은 절단방법은 칼날(KF) 몸체부분 전체가 링크축(LK)을 중심으로 크게 회전하면서 절단하는 방식으로서, 회전시 발생하는 진동 또는 떨림에 의해 주변의 작업자가 다치는 안전사고가 다발하는 문제가 있었다.

또한, 상기한 링크축(LK)이 회전도중에 타이밍이 틀어질 경우, 절단장치의 컨베어 부분이나, 화장지(RT) 원단을 잡아주는 고정브라켓을 가격함으로써, 주변의 작업자가 다치거나, 기기가 파손되어서 생산이 중단되는 치명적인 문제가 있었다.

또한, 구동축(SF)을 중심으로 링크축(LK)이 회전하면서 회전편심에서 나오는 관성의 영향으로 화장지 절단시 문제가 발생하는 경우 링크축(LK)을 급제동하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 화장지를 절단할 때, 발생하는 정전기에 의해 스파크가 발생하며 화재위험이 높은 문제점이 있었다.

관련 선행문헌으로는 대한민국 특허 등록번호 제 10-1419493호. 대한민국 특허 등록번호 제 10-0887237호가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 하나의 logsaw 절단장치 시스템으로 해결하는데 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 logsaw 절단장치 시스템으로, 피절단체를 이송하는 이송부; 상기 피절단체를 절단하는 절단부; 상기 절단부의 절단 위치를 제어하는 서보 모터(Servo Motor)로 이루어진 승강모터; 상기 서보모터의 정보를 수신하는 서보 AMP; 상기 절단부의 그라인딩, 오일미스트 및 이오나이저 정보를 감지하는 제1 감지센서; 상기 피절단체 및 이송상태를 인식하는 제2 감지센서; 상기 제1 감지센서의 정보 및 제2 감지센서 정보를 전달받아 저장하는 PLC; 상기 서보 AMP 및 PLC에서 수집된 정보를 전달 받는 컨트롤 박스; 및 상기 컨트롤 박스의 정보를 전달받아 디스플레이화 하는 통합 모니터링부를 포함하는 logsaw 절단장치 시스템

본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 서보 모터(Servo Motor)로 이루어진 승강모터는 LM가이드 및 LM레일에 의해 상,하 작동하여 절단 위치를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 제2 감지센서에서 피절단체가 없거나 이송 작동에 이상을 센싱하여 절단부의 작동을 중단시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 디스플레이화 하는 통합 모니터링부에서는, 소모품 교체주기, 안전도, 효율성 체크, 사용량 데이터, 실시간 현황파악, 문제발생시 알람 및 과부하 여부 중 어느 하나 이상을 모니터링할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 절단부는 스윙 구동부에 의해 구동되는 스윙 바아; 상기 스윙 바아 선단에 구비된 절단 칼날; 및 상기 스윙 바아 후단에 구비된 균형추를 포함할 수 있다.

본 발명은 하나의 시스템으로 logsaw 절단장치를 센싱, 컨트롤 하면서, 효율적인 절단 시스템을 구축할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 제1 감지센서, 제2 감지센서를 적용하여 logsaw 절단장치 시스템의 오작동을 방지할 수 있는 사전, 사후 방안을 마련하여 생산성을 향상 시켰다.

또한, 센서의 감지에 의한 스윙 바아의 정확한 위치와 속도를 파악하고, 절단 칼날의 하중이 한쪽으로 치우치지 않도록 대향하는 타단에 구비된 균형추와 1:1 무게중심 밸런스를 맞춰, 이에 따른 진동 및 구동손실을 최소화 하는 방식으로 이는 전력의 80%이상을 차지하는 구동축에서부터 나오는 손실을 줄일 수 있고 경량화가 가능하여 전력사용량을 3배 이상 절감하는 효과가 있다.

또한, LM가이드를 응용한 방식으로 센싱을 통한 위치제어가 가능하여 빠른속도로 작동시에도 절단타이밍을 정확히 인식하고 크랭크축이 회전편심에서 나오는 관성의 영향을 받지않아 오작동시에 사고의 위험을 미리 방지하는 효과가 있다.

도 1은 종래 화장지 절단장치의 구동방식을 모식적으로 보인 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 절단장치의 일측을 보인 도면이고,
도 3은 도 2 "A"방향에서 바라본 도면으로서, 본 발명에 따른 화장지 절단장치를 평면에서 바라본 도면이고,
도 4는 도 2 "B"방향에서 바라본 도면이고,
도 5는 도 2 "C"방향에서 바라본 도면이고,
도 6은 5는 도 5 "D"부분을 확대하여 보인 도면으로서, 본 발명에 따른 화장지 절단장치의 고정부 구성을 설명하기 위한 도면이고,
도 7은 도 3 "E"부분을 확대하여 보인 도면으로서, 본 발명에 따른 화장지 절단장치의 절단부 구성을 설명하기 위한 도면이고,
도 8은 본 발명에 따른 절단장치의 구성중 절단부의 상, 하 구동방식을 모식적으로 보인 참고도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 시스템 작동에 대한 모식도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "특징으로 한다", "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

우선 본 발명의 대상이 되는 logsaw 절단장치에 대해서 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 절단장치(10)는 이송부(100)와 고정부(200)와 절단부(300)와 제어부(미도시)를 포함하여 이루어진다.

도 2 내지 도 7에 도시된 본 발명에 따른 절단장치는 종이 보빈에 정해진 두께로 휴지가 권취된 화장지를 절단하는 실시예를 보여준다.

이송부(100)는, 종이 보빈에 정해진 두께로 휴지가 권취된 화장지(15)를 수평방향으로 이송시키기 위해 장방형의 프레임(101)이 구비되는데, 투입된 화장지를 상기 절단부(300)로 공급하기 위한 이송채널(110)과, 상기 이송채널(110)의 하부에 설치되어 구동수단(121)과 종동수단(123) 사이에서 무한궤도로 회전하는 이송수단(120)과, 상기 이송수단(120)상에 정해진 간격으로 부착된 푸시브라켓(130)으로 이루어진다.

고정부(200)는, 상기한 이송부(100)에서 공급된 화장지를 정해진 폭으로 절단하기 위해 고정하는 장치로서, 상기 이송부(100)의 이송채널(110) 상부에 설치되어 공급된 화장지(15)를 눌러주기 위하여 공압실린더(210)에 의해 승강작동되는 가압판(220)으로 이루어지되, 상기 가압판(220)은 상기 절단부(300)의 절단 칼날(301) 하강시 간섭이 없도록 정해진 간격으로 상기 이송부의 프레임(101) 상에 고정된다.

절단부(300)는, 상기한 고정부(200)에 의해 고정된 화장지(15)를 정해진 간격으로 절단하기 위하여 원형의 절단 칼날(301)이 설치된 구성으로서, 메인프레임(310)과 스윙 바아(320)와 균형추(330)와 칼날구동부(340)와 스윙 구동부(350)로 이루어진다.

상기한 이송부(100)의 장방형(長方形) 프레임(101) 선단 일측에 구비된 메인 프레임(310)은 도시한 바와 같은 외형을 갖추고, 후술하는 스윙 바아(320)와 균형추(330)와 칼날구동부(340)와 스윙 구동부(350)등의 각 구성들의 배치가 용이하다.

스윙 바아(320)는, 상기한 메인프레임(310) 상측에 구비된 힌지브라켓(303)에 크랭크 형상으로 이루어진 중간 부분이 힌지결합되고, 일단에 상기 절단 칼날(301)이 구비된다. 이와 같은, 스윙 바아(320)의 타단일측에 균형추(330)가 구비되는데 도 7에 도시한 바와 같이, 균형추(330)는 덤벨의 무게추와 같이, 균형추 지지봉(331)에 수량을 증감함으로써, 후술하는 작용에서 절단 칼날(301)의 힌지회동이 용이하도록 하였다.

칼날구동부(340)는, 상기한 바와 같이, 절단 칼날(301)을 구동할 수 있도록 구비된 구성으로서, 상기한 메인프레임(310) 하측에 구동모터(341)가 구비되고 이 구동모터(341)의 구동축(341a)에 구동수단(342)이 축결합되어 있다. 또한, 상기한 힌지브라켓(303)의 일측으로 제 1종동수단(343)이 힌지축결합되는데, 상기한 구동수단(342)과 제 1종동수단(343)이 연동하도록 제 1연결수단(345)이 구비된다.

본 발명의 logsaw 절단장치 시스템은, 피절단체를 이송하는 이송부(100); 상기 피절단체를 절단하는 절단부(300); 상기 절단부의 절단 위치를 제어하는 서보 모터(Servo Motor)로 이루어진 승강모터(353); 상기 서보모터(600)의 정보를 수신하는 서보 AMP(610); 상기 절단부(300)의 그라인딩, 오일미스트 및 이오나이저 정보를 감지하는 제1 감지센서(700); 상기 피절단체 및 이송상태를 인식하는 제2 감지센서(800); 상기 제1 감지센서(700)의 정보, 인버터 정보 및 제2 감지센서(800) 정보를 전달받아 저장하는 PLC(900); 상기 서보 AMP(610) 및 PLC(900)에서 수집된 정보를 전달 받는 컨트롤 박스(910); 상기 컨트롤 박스(910)의 정보를 전달받아 디스플레이 하는 통합 모니터링부(920)를 포함한다.

본원 발명은 피절단체, 예를 들어 소정의 두께로 감겨진 두루마리 화장지의 절단을 위한 logsaw 절단장치 시스템으로, 피절단체를 이송하는 이송부(100)와 피절단체를 절단하는 절단부(300)을 기본으로 구성으로 포함한다.

상기 절단부(300)는 위치제어가 가능한 서보 모터(Servo Motor)(600)로 이루어진 승강모터(353)가 구동되며, LM레일(351b)과 LM가이드(355a)에 의해 상,하 작동시켜 제어하는 방식으로, 전기사용량을 최소화 시킬 수 있다.

상기 서보모터(600)의 회전속도, 가해지는 힘 등의 정보를 서보 AMP(amplifier)(610)에 전달되고, 전달된 정보는 PLC(programmable logic controller)(900)에 전달되어 다른 정보와 함께 취합되게 된다.

상기 절단부(300)에는 그라인딩, 오일미스트 및 이오나이저 정보를 감지하는 제1 감지센서(700)를 구비할 수 있다. 그라인딩 정보란, 절단부의 절단 칼날의 마모정보, 절단 칼날을 그라인딩 하는 숫돌 등의 정보를 말하며, 오일미스트 정보란, 절단 칼날을 포함하는 절단부의 열적 상태로, 과열된 상태이면 오일미스트를 분사하여 과열 상태의 온도를 낮추는 역할을 한다. 이오나이저 정보란 절단부의 정전기적 상태로, 이오나이저 기술을 적용하여 피절단체 파쇄물, 분진 등이 절단부, 절단 칼날 등에 들러 붙지 않게 한다.

상기 그라인딩, 오일미스트 및 이오나이저 정보는 센서에 의해 수집되며, 센서에 의해 수집된 정보는 PLC(900)로 전달되어 취합되게 된다.

본 발명은 피절단체 및 이송상태를 인식하는 제2 감지센서(800)를 포함한다. 제2 감지센서(800)는 피절단체 존부나 상태를 파악할 수 있다. 즉, 이송부에 의해 피절단체가 없을 경우에는 절단부(300)가 작동되지 않게 할 수 있으며, 이송부(100)의 이송상태에 이상을 감지하여 절단부(300)의 작동을 멈출 수 있게 한다. 이러한 제2 감지센서(800)에 의해 불필요한 에너지 소모를 방지할 수 있으며, logsaw 절단장치의 전체적인 불량을 방지할 수 있고, 미연에 사고방지를 할 수 있다.

상기 제1 감지센서(700) 정보 및 제2 감지센서(800) 정보는 PLC(900)로 전달되어 취합되게 된다. 취합된 정보는 PLC(900)의 알고리즘에 의해 정리되어 컨트롤 박스(910)로 전달하게 된다.

상기 서보 AMP(610) 및 PLC(900)에서 전달된 정보는 다시 컨트롤 박스(910)로 전달하게 된다. 컨트롤 박스(910)로 전달된 정보는 디스플레이 하는 통합 모니터링부(920)로 전달하게 되고, 디스플레이 하는 통합 모니터링부(920)는 소모품 교체주기, 안전도, 효율성 체크, 사용량 데이터, 실시간 현황파악, 문제발생시 알람 및 과부하 여부 중 어느 하나 이상을 모니터링하여 사용자에게 보여주게 된다. 또한, 통합 모니터링부에서 사용자의 모바일(930)로 모니터링 정보를 전송하여, 외부에서도 logsaw 절단장치의 모니터링 및 컨트롤이 가능할 수 있다.

본원 발명은 상기와 같이, 하나의 통합모듈에 의해 전체적인 logsaw 절단장치를 센싱하고, 컨트롤 할 수 있어, 장치상의 문제나 시스템상의 문제원인을 쉽게 파악할 수 있는 장점이 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10 : 화장지 절단장치 100 : 이송부
101 : 프레임 110 : 이송채널
120 : 이송수단 121 : 구동수단
123 : 종동수단 130 : 푸시 브라켓
200 : 고정부 210 : 공압실린더
220 : 가압판 300 : 절단부
301 : 절단 칼날 303 : 힌지브라켓
310 : 메인프레임 320 : 스윙 바아
330 : 균형추 340 : 칼날구동부
341 : 구동모터 341a : 구동축
342 : 구동수단 343 : 제 1종동수단
345 : 제 1연결수단 346 : 제 2종동수단
347 : 제 2연결수단 350 : 스윙 구동부
351 : 구동프레임 351a : 힌지브라켓
352 : 승강수단 353 : 승강모터
354 : 승강브라켓 355 : 스윙브라켓
356 : 스윙 링크 500 : 연마용 숫돌장치
510 : 지지프레임 530 : 실린더
600 : 서보 모터 610 : 서보 AMP
700 : 제1 감지센서 800 : 제2 감지센서
900 : PLC 910 : 컨트롤 박스
920 : 통합 모니터링부

Claims

피절단체를 수평 방향으로 이송하는 장방형의 프레임을 구비하는 이송부;
상기 이송부에서 공급된 상기 피절단체를 눌러주는 고정부;
상기 고정부에 의해 고정된 상기 피절단체를 절단하기 위한 절단 칼날을 구비하는 절단부;
상기 절단부의 절단 칼날의 절단 위치를 제어하는 서보 모터(Servo Motor)로 이루어진 승강모터;
상기 서보모터의 정보를 수신하는 서보 AMP;
상기 절단부의 그라인딩, 오일미스트 및 이오나이저 정보를 감지하는 제1 감지센서;
상기 피절단체 및 이송상태를 인식하는 제2 감지센서;
상기 제1 감지센서의 정보 및 제2 감지센서 정보를 전달받아 저장하는 PLC;
상기 서보 AMP 및 PLC에서 수집된 정보를 전달 받는 컨트롤 박스; 및
상기 컨트롤 박스의 정보를 전달받아 디스플레이 하는 통합 모니터링부를 포함하고,
상기 절단부는, 스윙 구동부에 의해 구동되는 스윙 바아, 상기 스윙 바아 선단에 크랭크축 형태로 결합하는 상기 절단 칼날, 및 상기 스윙 바아 후단에 구비된 균형추를 포함하며,
상기 스윙 바아는 상기 고정부의 프레임 상측에 구비된 힌지브라켓에 힌지결합되고, 상기 스윙 구동부는 상기 승강모터를 포함하고, 상기 승강모터는 LM가이드에 의해 상,하 작동하며,
상기 컨트롤 박스 또는 상기 PLC는 상기 제1 감지센서의 정보 및 상기 제2 감지센서의 정보를 토대로 상기 스윙 바아의 위치와 속도를 검출하고, 상기 승강모터의 제어를 통해 상기 절단 칼날과 균형추의 무게중심 밸런스를 맞춰 상기 절단 칼날의 절단 위치를 제어하는 logsaw 절단장치 시스템
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제2 감지센서에서 피절단체가 없거나, 이송 작동에 이상을 센싱하여 절단부의 작동을 중단시키는 것을 특징으로 하는 logsaw 절단장치 시스템
청구항 1에 있어서,
상기 디스플레이 하는 통합 모니터링부에서는,
소모품 교체주기, 안전도, 효율성 체크, 사용량 데이터, 실시간 현황파악, 문제발생시 알람 및 과부하 여부 중 어느 하나 이상을 모니터링하는 것을 특징으로 하는 logsaw 절단장치 시스템
청구항 1에 있어서,
지지프레임에 의해 상기 이송부의 프레임 상측에 배치되고 상기 절단 칼날의 일측에서 상기 절단 칼날을 연마하는 연마용 숫돌장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 logsaw 절단장치 시스템