KR101866538B1 - 절삭 대상 고정용 바이스를 구비한 중량 부여 구조체 타입의 원형 톱 절삭 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 절삭 대상 고정용 바이스를 구비한 중량 부여 구조체 타입의 원형 톱 절삭 장치는, 원형 톱을 구비한 커팅 어셈블리가 LM 레일을 따라 수평 구동함으로써 이송 모듈에 의해 절삭부로 이동된 절삭 대상을 절삭하는 절삭 장치에 있어서, 상기 커팅 어셈블리에 구비된 것으로서, 복수 개의 연결 바가 상호 연결되어 입체적 구조물을 제공하는 중량 부여 구조체; 상기 커팅 어셈블리의 이동 방향을 기준으로 상기 원형 톱의 선단 부위인 커팅 어셈블리의 일 측에 구비된 것으로서, 구동부와, 상기 구동부의 구동력으로 상하 왕복 이동되는 가이드 로드 및, 상기 가이드 로드에 연결된 상태로 실린더 내에서 상하 왕복 이동되는 것으로, 상기 절삭 대상을 누름 고정하는 피스톤과, 상기 피스톤의 단부에 장착된 것으로, 상기 절삭 대상에 접촉하여 회전되는 롤러를 포함한 롤러부를 구비한 바이스 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 중량 부여 구조체를 구비한 커팅 어셈블리가 수평 이동하여 절삭 대상으로 이동할 때 원형 톱의 선단 측인 커팅 어셈블리에 장착된 바이스 모듈이 절삭 대상을 우선적으로 눌러줌으로써 절삭 대상의 불필요한 유동을 방지하면서 안정적으로 절삭 대상을 절삭할 수 있다는 효과를 가진다.

Description

절삭 대상 고정용 바이스를 구비한 중량 부여 구조체 타입의 원형 톱 절삭 장치{WEIGHT-ADJUSTABLE STRUCTURE TYPE CUTTING MACHINE WITH VICE FASTENING CUTTING OBJECT}

본 발명은 절삭 대상 고정용 바이스를 구비한 중량 부여 구조체 타입의 원형 톱 절삭 장치로서, 보다 상세히는 원형 톱 기반 수평 구동형 절삭 장치에 충분한 중량을 부여하여 고 중량 절삭 대상을 용이하게 절삭시키는 중량 부여 구조체를 구비하되 중량 부여 구조체가 이동하면서 접촉되는 절삭 대상을 보다 안전하고 탄력적으로 고정시켜 절삭 환경의 안정성과 효율성을 한층 보장하도록 개량된 절삭 장치에 관한 것이다.

산업용 커팅머신(cutting machine)은 톱이나 블레이드를 이용하여 절삭 대상을 절삭하는 장치로서, 절삭 대상이 고정된 상태에서 톱이 상하 또는 좌우로 이동하여 절삭 대상을 절삭하는 장치(절삭 대상 고정식/톱 이동식 절삭 장치), 절삭 대상이 상하 또는 좌우로 이송되면서 톱이 절삭 대상을 절삭하는 장치(톱 고정식/절삭 대상 이동식 절삭 장치)와 같은 종류로 구별된다.

더불어 절삭 대상을 절삭하는 톱의 종류도 다양하게 존재하는바, 특히 원형 톱(circular saw)을 이용한 절삭 장치(원형 톱 절삭장치 또는 원형 톱 기반 절삭장치)는 하나 또는 복수 개의 원형 톱을 이용하여 원형 톱을 상하 또는 수평 구동을 시키거나 힌지를 중심으로 원형 톱이 장착된 구조물이 회동되어 절삭 대상을 절삭하는 구조를 취하는 것이 일반적이다.

공지의 원형 톱 절삭 장치에 의하면 복수 개의 원형 톱들 간에 발생되는 간섭에 의하여 1개의 원형 톱을 구비한 경우보다 절삭 대상을 정밀하게 절삭하지 못하거나, 회동 방식에 의하여 절삭 대상에 원활한 절삭력을 절단하기 어렵다는 문제가 따른다. 즉, 원형 톱을 이용한 공지기술의 경우 특히 고 중량 절삭 대상 특히 금속재를 절단하기 위한 충분한 절삭력 또는 절삭 구조(원형 톱을 안정적으로 지지하거나 원형 톱을 중력 방향에 크게 영향 받지 않고 구동하는 구조)을 제공하지 못하는 단점이 존재한다.

이러한 문제를 방지하기 위하여 본 발명자가 특허권자인 한국 특허 제 1463483호, 제 1469750호는 원형 톱이 장착된 커팅 어셈블리를 구동시켜 절삭 대상에 압박을 가하면서 원형 톱의 회동으로 절삭 대상을 절삭시키되, 고 중량 절삭 대상의 경우에 원형 톱에 충분한 힘이 실릴 수 있도록 커팅 어셈블리에 중량 부여 구조체를 제시하였다.

상기 기술에 의하면, 고 중량에 의하여 절삭이 힘든 절삭 대상을 보다 안정적이자 수월하게 절삭시킬 수 있는 특징을 제공할 수 있다는 효과가 있다.

그런데 상기 기술에 의하면 중량 부여 구조체를 구비한 커팅 어셈블리가 절삭 대상 측으로 수평 이동하면서 절삭 대상에 근접하다가 곧바로 회전하는 원형 톱이 절삭 대상에 접촉하면서 절삭을 하는 구조이기 때문에 절삭 대상이 톱에 의한 반발력으로 불필요하게 유동되거나 정 위치에서 벗어날 우려가 따른다.

따라서 중량 부여 구조체를 통하여 고 중량 절삭 대상을 용이하게 절삭하는 편의성을 도모하되, 절삭 대상을 안정적이자 간소한 누름 방식으로 고정하면서 원형 톱에 의하여 절삭을 수행할 수 있는 원형 톱의 수평 이동 타입 절삭 장치를 개발할 필요성이 대두된다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 원형 톱이 장착된 구조물, 즉 커팅 어셈블리에 중량을 부여하는 구조체를 포함하여 높은 하중에 의한 지지력과 함께 절삭 대상의 반발력을 이김으로써 보다 안정적인 절삭 상태를 보장하도록 하면서, 커팅 어셈블리에서 원형 톱의 선단 측에 절삭 대상을 누름 방식으로 고정하는 바이스 모듈을 구비함으로 원형 톱이 직접 절삭 대상에 접촉하기 전에 우선적으로 바이스 모듈이 절삭 대상을 누름 고정하여 절삭 대상이 불필요한 유동 없이 절삭될 수 있는 절삭 장치를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 바이스 모듈이 절삭 대상의 상면을 눌러 커팅 어셈블리의 진동 내지 유동성에 적응하면서 원형 톱의 진입에 따른 반발력을 최소화하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 바이스 모듈에 롤러를 구비하여 보다 부드럽고 탄력성 있게 절삭 대상을 누름 고정 처리하면서 커팅 어셈블리의 자연스러운 수평 이동성을 보장하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 바이스 모듈에 압력 및 모션 변화 중 어느 하나를 감지하는 센서를 구비하여 이 센서 신호의 고저 내지 변화량에 따라 바이스 모듈의 높이를 조절하거나 커팅 어셈블리의 이동 속도와 원형 톱의 회전수를 차등 제어할 수 있는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 바이스 모듈에 롤러를 보조할 수 있는 선행가이드를 더 구비하여 절삭 대상을 추가로 누름 고정처리 함은 물론이며, 절삭 대상 표면에 위치한 이물질을 털어내어 안정적인 커팅 어셈블리의 동작을 보조하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 원형 톱을 구비한 커팅 어셈블리가 LM 레일을 따라 수평 구동함으로써 이송 모듈에 의해 절삭부로 이동된 절삭 대상을 절삭하는 절삭 장치는, 상기 커팅 어셈블리에 구비된 것으로서, 복수 개의 연결 바가 상호 연결되어 입체적 구조물을 제공하는 중량 부여 구조체; 상기 커팅 어셈블리의 이동 방향을 기준으로 상기 원형 톱의 선단 부위인 상기 커팅 어셈블리의 일 측에 구비된 것으로서, 구동부와, 상기 구동부의 구동력으로 상하 왕복 이동되는 가이드 로드 및, 상기 가이드 로드에 연결된 상태로 실린더 내에서 상하 왕복 이동되는 것으로, 상기 절삭 대상을 누름 고정하는 피스톤과, 상기 피스톤의 단부에 장착된 것으로, 상기 절삭 대상에 접촉하여 회전되는 롤러를 포함한 롤러부를 구비한 바이스 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

더하여, 상기 바이스 모듈은, 상기 롤러에 가해진 압력을 측정하여 압력 센서 정보를 생성하는 압력 감지 센서와, 상기 롤러의 진동수, 가속도, 운동 상태를 측정하여 모션 센서 정보를 생성하는 모션 감지 센서를 포함한 센서부;를 구비하고, 상기 절삭 장치는, 상기 센서부의 압력 센서 정보 및 모션 센서 정보의 수치의 고저에 따라 상기 커팅 어셈블리의 수평 이동 속도 및 상기 원형 톱의 회전수를 차등 제어하는 커팅 어셈블리 구동 제어부를 구비한 컨트롤러;를 포함한 것을 특징으로 한다.

덧붙여, 상기 롤러부는, 상기 피스톤의 단부에서 수직 연장된 연결부와, 상기 연결부의 단부에서 상기 연결부와 수직 연장된 롤러 축 및, 상기 롤러 축의 양단 각각에서 회전 가능하게 장착된 롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 롤러의 내부에는, 상기 롤러가 마모됨에 따라 순차적으로 탈락하도록 연결된 적어도 하나 이상의 저항을 포함하는 롤러마모회로부와, 상기 롤러마모회로부에 기 설정된 전위의 전원을 공급하는 롤러전원공급부와, 상기 롤러마모회로부의 출력단에서 출력 전압을 측정하는 롤러마모도센서부로 구성되는 롤러마모판단모듈이 더 포함되며, 상기 컨트롤러는, 상기 롤러마모도센서부에서 측정된 출력 전압을 통해 상기 롤러의 마모도를 판단하여 상기 출력 전압의 고저에 따라 상기 커팅 어셈블리의 구동여부를 제어하는 롤러마모도측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실린더는, 상기 원형 톱이 위치한 대향측을 향해 돌출되도록 부착된 것으로서, 일 단이 상기 롤러와 평행한 위치까지 연장된 가이드본체와, 상기 가이드본체의 단부에 부착되어 상기 절삭 대상을 누름 고정하는 가이드블록으로 구성되는 선행가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드본체는, 상기 실린더의 표면에 부착된 상태에서 일 측면에 적어도 하나 이상의 고정수단을 포함하는 기준본체와, 상기 기준본체에 힌지를 매개로 결합되어 상하로 일정 반경 회동된 상태에서 상기 고정수단이 일 측에 결착됨으로써 형상이 고정되는 연장가이드로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드블록은, 상기 절삭 대상과 접촉하여 누름 고정할 수 있는 것이되, 상기 롤러와 마주보는 기준변의 너비가 상기 롤러 축의 너비보다 길게 연장된 상태에서 상기 기준변의 양 단에서 선단 끝으로 모아지도록 경사지게 연장된 한 쌍의 경사변으로 구성된 바닥면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 삼각기둥형상의 가이드베이스와, 상기 가이드베이스의 높이방향 단부에 형성된 것으로서, 상기 가이드본체가 탈착 가능하게 결합되는 베이스결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 가이드베이스는, 상기 절삭 대상과 직접 접촉하는 쿠션층과, 상기 쿠션층 상에 적층된 것으로, 상기 쿠션층보다 마모강도가 높은 완충층으로 구성되되, 상기 쿠션층의 내부에는, 상기 쿠션층이 마모됨에 따라 순차적으로 탈락하도록 연결된 적어도 하나 이상의 저항을 포함하는 쿠션마모회로부와, 상기 쿠션마모회로부에 기 설정된 전위의 전원을 공급하는 쿠션전원공급부와, 상기 쿠션마모회로부의 출력단에서 출력 전압을 측정하는 쿠션마모도센서부로 구성되는 쿠션마모판단모듈이 더 포함되며, 상기 컨트롤러는, 상기 쿠션마모도센서부에서 측정된 출력 전압을 통해 상기 쿠션층의 마모도를 판단하여 상기 출력 전압의 고저에 따라 상기 커팅 어셈블리의 구동여부를 제어하는 쿠션마모도측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 절삭 대상 고정용 바이스를 구비한 중량 부여 구조체 타입의 원형 톱 절삭 장치에 의하면,

1) 중량 부여 구조체를 구비한 커팅 어셈블리가 수평 이동하여 절삭 대상으로 이동할 때 원형 톱의 선단 측인 커팅 어셈블리에 장착된 바이스 모듈이 절삭 대상에 먼저 접촉하여 이를 눌러줌으로써 절삭 대상의 불필요한 유동을 방지하면서 안정적으로 절삭 대상을 원형 톱에 의해 절삭할 수 있고,

2) 수평 이동되는 커팅 어셈블리에 바이스 모듈을 구비함으로써, 이송 모듈에 바이스를 구비하는 구조에 비하여 원형 톱의 진동에 따른 동조 효과를 주면서 탄력적으로 절삭 대상을 고정시킬 수 있으며,

3) 바이스 모듈의 하단에 롤러를 구비하여 절삭 대상에 무리한 압박을 가하지 않고 탄력적으로 눌러주면서 롤러의 회전을 따라 커팅 어셈블리가 장착된 원형 톱이 절삭 대상으로 자연스럽고 원활하게 접근할 수 있을 뿐 아니라,

4) 스프링 연결 방식 내지 돌기 접촉 구조를 제공함으로써 롤러가 보다 탄력적으로 절삭 대상에 접촉 고정시킬 수 있음과 동시에,

5) 바이스 모듈에서 압력 및 모션 변화 중 어느 하나를 감지하여 이에 따라 커팅 어셈블리의 이동 속도 내지 원형 톱의 회전수를 차등 제어하여 바이스 모듈의 상하 높이 조절 또는 커팅 어셈블리의 구동 상태를 호환 가능하게 조절할 수 있을 뿐 아니라,

6) 바이스 모듈에 롤러를 보조할 수 있는 선행가이드를 더 구비함으로써 절삭 대상을 추가로 누름 고정처리 함은 물론이며, 절삭 대상 표면에 위치한 이물질을 털어내어 안정적인 커팅 어셈블리의 동작을 보조하는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 절삭 장치의 개략적인 전체 구조를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 중량 구조체를 구비한 커팅 어셈블리의 배면 측 사시도.
도 3은 본 발명의 바이스 모듈에 커팅 어셈블리에 장착된 상태를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 바이스 모듈의 외관 구조를 도시한 일부 투시도.
도 5는 본 발명의 롤러부의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 컨트롤러와 센서의 연동 관계를 도시한 블록도.
도 7은 본 발명의 롤러에 마모도측정구성을 적용한 구조를 도시한 개념도.
도 8은 본 발명의 선행가이드의 일 실시예를 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 가이드베이스의 형상을 도시한 정면도.
도 10은 본 발명의 선행가이드의 결합구조를 도시한 단면도.
도 11은 본 발명의 가이드본체의 일 실시예를 도시한 사시도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 절삭 장치의 개략적인 전체 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 중량 구조체를 구비한 커팅 어셈블리의 배면 측 사시도이다.

구체적으로 도 1,2를 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 절삭 장치는 전체적인 상하 구조를 기준으로 하부에 위치한 베이스(200)와 상부에 위치한 커팅 어셈블리(100)의 조합체로 이루어져 있는바, 원형 톱(110)을 구비한 커팅 어셈블리(100)가 베이스(200) 상에서 구동 모듈에 의해 수평 구동하면서 베이스(200)에 안착된 절삭 대상(1)을 지나며 절삭하는 특성을 제공한다.

원형 톱(110)은 지지 프레임(150)의 하부면 일 측에서 하방으로 수직 연장된 덮개(111)에 의해 일 면이 보호되어 있는 상태에서 베이스(200)의 상면에서 일정 거리 이격된 위치와 직경으로 설치되어, 톱 구동부의 구동력에 의하여 회전하면서 절삭 대상(1)을 절삭하는 기능을 수행한다.

본 발명에서는 여러 톱 중에서 특히 원형 톱(110)을 제공하는바, 이는 커팅 어셈블리(100)의 하중과 지지력을 충분히 보장받는 환경에서는 띠톱보다 우수한 절삭력을 제공할 수 있기 때문이다.

톱 구동부는 구동 모터(120)와 감속기(130), 상기 구동 모터(120)와 감속기(130)를 연결함과 동시에 중간 감속 기능을 제공하는 벨트(미도시)로 구성되어 있으며, 후술할 컨트롤러(400)에 의하여 구동 제어를 받는다.

즉, 공지의 톱 구동부, 특히 감속기(130)는 톱과 이격된 위치에 위치하거나 감속기 자체가 고정되어 있는 구조를 취하는 경우도 있는데 이 경우 감속 효율이 떨어지는 문제가 따를 수 있다. 따라서 본 발명에서는 감속기(130)를 비롯한 톱 구동부를 원형 톱(110)의 후 측에 위치, 다시 말해 본 발명에서 상부 구조물인 커팅 어셈블리(100)에 장착하여 커팅 어셈블리(100)의 수평 이동과 더불어 이동되는 독특한 구조를 제시하여 우수한 감속 기능을 제공하는 구조적 안정성을 부각하는 특성을 가진다.

이러한 커팅 어셈블리(100)의 구조 및 수평 구동 절삭 기능에 의하여, 원형 톱이 상하로 이동되거나 경사지게 이동되는 공지의 절삭 장치에 비해 높은 하중을 부여하는 구조를 제공함으로써 절삭 대상(1)에 충분한 절삭력을 제공할 뿐 아니라, 높은 하중에도 불구하고 안정적인 수평 구동 상태를 보장하는 구조적인 특성을 제공할 수 있다.

이러한 본 발명의 절삭 장치에 대한 세부 구성 및 작용에 대해서는 본 발명자가 특허권자인 한국 특허 제 1463483호, 제 1469750호를 참조하여 알 수 있는바, 이 특허의 기본 구성을 본 발명에서 동일하게 적용하고 있으므로 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

도 3은 본 발명의 바이스 모듈에 커팅 어셈블리에 장착된 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바이스 모듈의 외관 구조를 도시한 일부 투시도이다.

도 3,4를 보아 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 바이스 모듈(300)은 커팅 어셈블리(100)의 일 측에 장착된 것으로, 구체적으로는 구동 모터(120)의 주변 일 측, 즉 커팅 어셈블리(100)의 이동 방향을 기준으로 원형 톱(110)의 설치된 부위의 선단 영역에 장착되어 있다.

이러한 바이스 모듈(300)은 절삭 대상(1)의 상면과 직교하는 방향, 즉 수직 방향으로 연장 형성되어 있어 수직 방향을 따라 피스톤(340)이 왕복 이동을 하도록 구성된다.

구체적으로, 바이스 모듈(300)의 외관은 가이드 로드(330)를 매개로 상호 연결된 구동부(310)와 실린더(320)로 구분된다.

구동부(310)는 가이드 로드(330)를 수직 방향, 즉 상하 이동시키는 구동력을 제공하는 것으로 이는 공압식, 유압식, 전기식 중 어느 하나의 구조로 이루어지는 것이 가능하다.

예를 들어, 구동부(310)가 공압식이거나 유압식일 경우에는 펌프와 컨트롤 벌브를 구비하며, 전기식일 경우에는 리니어 모터와 같은 구동 모터를 구비하여 가이드 로드를 상하 이동시키도록 구성될 수 있다.

가이드 로드(330)는 상기 언급한 바와 같이 구동부(310)의 구동력에 의하여 상하 왕복 운동을 수행하는 것으로, 실린더(320) 내로 진입 연장되어 피스톤(340)과 연결되어 있다.

도 3을 보아 알 수 있듯이 실린더(320)는 수직 방향으로 연장된 직육면체 형상에 상응하는 구조를 가진 것으로서, 상하가 개방된 상태를 취하는데 구체적으로 상부의 개방 면으로는 가이드 로드(330)가 왕복할 수 있도록 하고 하부의 개방 면으로는 피스톤(340)이 실린더(320) 내외를 왕복할 수 있도록 이루어져 있다.

실린더(320)는 4개의 측면이 밀폐되어 이 중 어느 하나의 측면이 커팅 어셈블리(100)에 접착 수단을 매개로 부착될 수 있으나, 제작의 편의성과 결합의 안정성을 위하여 실린더(320)의 일 측면이 개방된 상태에서 이 개방 면이 커팅 어셈블리(100)의 일 측에 부착되는 것이 바람직하다. 이 때, 개방 면의 양단에서 절곡된 절곡부(321)에 일정 간격을 두고 복수 개로 관통된 체결공에 볼트와 같은 패스너를 매개로 커팅 어셈블리(100)의 일 측에 체결될 수 있다.

이러한 실린더(320)의 내부 공간에는 피스톤(340)이 구비되는바, 가이드 로드(330)의 단부에 연결되어 가이드 로드(330)의 추진에 따라 실린더(320)의 내벽을 따라 상하로 왕복 이동되며 이 때 실린더(320)의 내벽과의 마찰을 줄이기 위하여 도면에 도시되어 있지는 않으나 피스톤(340)은 마찰 링을 구비할 수도 있다.

이러한 구성에 따르면, 구동부(310)의 구동력을 가이드 로드(330)를 매개로 피스톤(340)에 전달하여 구동부(310)의 구동 방향에 따라 피스톤(340)이 상하 이동되는데, 커팅 어셈블리(100)가 절삭 대상(1)으로 접근하는 과정에서 구동부(310)를 가동하여 피스톤(340)을 하방 이동시켜 절삭 대상(1)의 상면에 접촉을 할 수 있다. 이 후, 피스톤(340)이 절삭 대상(1)의 상면을 누르고 이러한 눌림 작용은 원형 톱(110)에 의하여 절삭이 되는 동안 지속되어 원형 톱(110)의 회전에 의한 절삭 과정에서 절삭 대상(1)이 반발되거나 불필요한 유동이 일어나는 것을 방지할 수 있다.

추가적으로, 본 발명의 바이스 모듈(300)은 피스톤(340)의 단부에 롤러부(350)를 포함하는 것이 가능하다.

롤러부(350)는 회전성을 가진 롤러를 포함하여 이러한 롤러가 절삭 대상(1)에 접촉하도록 하는 것으로, 도면에 도시되어 있지는 않으나 일 실시예에 따르면 피스톤(340)의 하부에 롤러 하우징을 형성함과 아울러 롤러가 부시와 베어링 및 스냅 링에 의하여 롤러 하우징 내에 회전 가능하게 수용된 구조를 제시할 수 있다.

도 5는 본 발명의 롤러부의 일 실시예를 도시한 단면도이다.

도 5에 따른 롤러부(350)는 또 다른 실시예로서, 이를 참조하여 구체적으로 설명하면 롤러부(350)는 연결부(351), 롤러 축(352)과 롤러(353)를 포함한다.

연결부(351)는 피스톤(340)의 단부(하단)에서 수직하게 일정 길이 연장된 바(bar) 형상의 구조이고, 롤러 축(352)은 이러한 연결부(351)의 단부에서 직교하게 수평 연장된 구성이다.

롤러(353)는 이러한 롤러 축(352)의 단부에 베어링 및 기타 구성(부시 및 스냅 링 등)을 매개로 회전 가능하게 장착된 것으로서, 1개로 구성될 수도 있으나 롤러 축(352)에 의한 누름 압력을 보다 자연스럽고 안정적으로 분산할 수 있도록 롤러 축(352)의 양 단에 각각 설치되어 결과적으로 2개로 구성되는 것이 보다 바람직하다.

이러한 롤러부(350)에 의하면, 피스톤(340)이 절삭 대상을 눌렀을 때 커팅 어셈블리(100)가 수평 이동을 계속 하면서 절삭 대상(1)으로 이동 및 절삭 준비를 할 경우 피스톤(340)과 절삭 대상(1)에 불필요한 마찰이 발생되어 커팅 어셈블리(100)의 수평 이동을 방해하거나 오히려 절삭 대상(1)이 외부로 이탈되는 것을 방지하는 기능을 수행한다.

다시 말해, 롤러(353)가 절삭 대상(1)에 접촉하여 자연스럽게 회전을 할 수 있기 때문에 절삭 대상(1)을 눌러주는 역할을 함과 동시에 커팅 어셈블리(100)의 수평 이동에 따라 자연스럽게 절삭 대상(1)의 상면에서 회전 이동할 수 있어 커팅 어셈블리(100)의 추진 및 절삭 대상(1)의 누름 기능을 동시에 작용할 수 있는 특성을 제공할 수 있다.

이러한 과정에서 바이스 모듈(300)이 보다 탄력적으로 절삭 대상(1)을 누를 수 있도록, 연결부(351)는 스프링으로 이루어질 수도 있으며 더 나아가 절삭 대상의 표면 재질이나 거칠기를 감안하여 롤러(353)의 표면에는 탈착이 가능한 마찰 시트(355)를 추가로 적층 형성할 수 있다.

이러한 마찰 시트(355)는 복수 개의 미세 돌기가 엠보싱 구조로 돌출되어 있으며, 이러한 엠보싱 돌기(356)는 탄성 재질로 이루어져 탄력적인 누름 기능을 보조할 수 있는 것도 가능하다.

도 6은 본 발명의 컨트롤러 및 센서부의 연동 관계를 도시한 블록도이다.

상술한 바이스 모듈(300)은 구동부(310)에 의하여 피스톤(340)을 상하 왕복시킬 때 이 피스톤(340)의 상하 이동 거리 및 이동 속도는 커팅 어셈블리(100)의 이동 속도 및 원형 톱(110)의 구동 시점, 절삭 대상의 사이즈(특히 상면 면적) 내지 절삭 대상의 경도와 같은 파라미터에 영향을 받게 된다.

따라서 이러한 파라미터에 의한 수치의 고저에 따라 보다 안정적으로 바이스 모듈(300)을 구동하기 위하여, 본 발명은 센서부(360) 및 컨트롤러(400)를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 센서부(360)는 바이스 모듈(300)에 장착되는 것으로 특히 롤러(353) 내지 롤러 축(352) 중 어느 하나에 장착될 수 있다.

구체적으로 센서부(360)는 모션 센서(361)와 압력 감지 센서(362)로 구성되어 있다.

모션 센서(361)는 롤러(353)의 이동 내지 반발에 따른 가속도와 운동 궤적(주로 진동 여부)을 감지하는 것으로, 바람직하게는 가속도 센서(361b)와 자이로스코프(361a)가 함께 하여 이루어진다.

즉, 모션 센서(361)는 롤러(353)의 움직임의 변화를 파악하기 위한 것으로서, 롤러(353)의 가속도, 롤러(353)의 진동수, 롤러(353)의 특이 운동 상태를 파악할 수 있도록 수치화된 정보를 복수 개로 수록한 모션 센서(361)를 생성하는 역할을 담당한다.

압력 감지 센서(362)는 롤러(353)가 절삭 대상에 접촉하였을 때 롤러(353)에 가해지는 압력을 측정하는 것으로서, 이러한 압력의 고저를 파악할 수 있도록 역시 수치화된 압력 센서 정보를 생성하는 역할을 수행한다.

본 발명의 컨트롤러(400)는 이러한 센서부의 정보를 입력받아 이를 통해 주요 구성을 제어하는 역할을 수행하는 것으로서, 구체적으로 센서 신호 파악부(410)와 바이스 구동 제어부(420) 및, 커팅 어셈블리 구동 제어부(430)로 이루어져 있다.

센서 신호 파악부(410)는 상기 모션 센서(361) 및 압력 감지 센서(362)를 통한 모션 센서 정보 및 압력 센서 정보를 파악하는 기능을 수행한다. 즉, 시간의 흐름에 따라 모션 센서 정보 내지 압력 센서 정보의 변화 폭에 대한 수치의 고저를 파악할 수 있다.

바이스 구동 제어부(420)는 상기 센서 정보(모션 센서 정보 및 압력 센서 정보)을 기준 센서 정보와 비교하여 그 비교 폭의 고저에 따라 차등적으로 바이스 모듈(300)의 구동부(310)의 구동을 차등 제어하여 결과적으로 피스톤(340)의 상하 이동 거리를 조절하는 역할을 한다.

여기서, 기준 센서 정보라 함은 압력 또는 모션에 대한 임계 수치를 의미하는 것으로 예를 들어 압력이 A값, 진동이 B 값으로 설정되어 이러한 A,B 값보다 센서 정보의 수치가 큰지 여부에 따라 바이스 모듈(300)의 구동부(310)에 대한 차등 제어, 즉 피스톤(340)의 높낮이 거리 조절을 수행할 수 있다.

더불어, 커팅 어셈블리 구동 제어부(430)는 상기 센서 정보(모션 센서 정보 및 압력 센서 정보)을 기준 센서 정보와 비교하여 그 비교 폭의 고저에 따라 차등적으로 커팅 어셈블리(100)의 수평 이동 속도와 원형 톱(110)의 회전 속도를 차등 제어하여 결과적으로 원형 톱(110)의 절삭력과 커팅 어셈블리(100)의 이동 거리를 조절하는 역할을 한다.

이 때, 기준 센서 정보 역시 압력이 A값, 진동이 B 값과 같이 학습에 의해 설정된 값으로서, 이러한 A,B 값보다 센서 정보의 수치가 큰지 여부에 따라 커팅 어셈블리(100)의 이동 속도와 원형 톱(110)의 회전수를 차등적으로 동시 제어하도록 하는 것이다.

즉, 바이스 모듈(300)의 롤러(353)에 대한 모션/압력 수치 변화에 따라 커팅 어셈블리(100)의 이동 속도를 조절함으로써 압력 수치가 클 경우 커팅 어셈블리(100)의 이동 속도를 정해진 범위 이내에서 높이거나 아니면 줄일 수 있음과 동시에 이와 연계하여 원형 톱(110)의 회전 수 역시 높이거나 낮추는 차등 제어를 수행한다.

이로써, 바이스 모듈(300)의 롤러(353) 또는 그 주변 부위에서 측정된 수치(즉, 진동/떨림 수에 따라 절삭 대상의 표면 거칠기 내지 절삭 대상의 표면의 수평 여부 파악, 압력 수치에 따라 절삭 대상의 상대 경도 파악 등)에 따라서 절삭 대상(1)의 차이를 인정하여 그에 따라 피스톤(340)의 높이 조절은 물론 커팅 어셈블리(100)의 수평 이동 속도 및 원형 톱(110)의 회전수를 차등 제어할 수 있어 절삭 대상(1)의 종류에 자연스럽게 호환되어 보다 안정적인 절삭 환경을 추구할 수 있는 특성을 제공한다.

도 7은 본 발명의 롤러에 마모도측정구성을 적용한 구조를 도시한 개념도이다.

여기에서 롤러부의 내부에는 다음의 구성이 더 적용될 수 있다. 롤러의 내부에 상기 롤러가 마모됨에 따라 순차적으로 탈락하도록 연결된 적어도 하나 이상의 저항을 포함하는 롤러마모회로부(551)와, 상기 롤러마모회로부(551)에 기 설정된 전위의 전원을 공급하는 롤러전원공급부(552)와, 상기 롤러마모회로부(551)의 출력단에서 출력 전압을 측정하는 롤러마모도센서부(553)로 구성되는 롤러마모판단모듈(550)을 더 포함시키는 것이다.

롤러는 절삭 대상(1)의 표면에 닿은 상태로 계속해서 왕복이동하기 때문에, 사용시간에 따라 표면에 마모가 발생하게 되고, 이러한 마모는 피스톤이 절삭 대상(1)에 압력을 가하는 힘을 점차 약화시키게 되므로 피스톤의 역할을 제대로 구현하지 못하게 된다. 따라서, 롤러의 마모도를 사전에 파악할 수 있거나 일정 수준의 마모도가 발생한 후에는 자동적으로 절삭동작을 멈추게 하여 롤러를 교체한 후에 다시 절삭구동을 수행할 수 있도록 하는 것이 좋다.

따라서, 롤러의 내부에는 적어도 하나 이상의 저항이 포함되는 롤러마모회로부(551)를 설치한다. 이 롤러마모회로부(551)는 저항의 병렬연결 숫자의 변화에 따른 전압값이 달라지는 현상을 활용한 것으로서, 같은 저항값을 갖는 저항이 많이 병렬연결될수록 최종 저항값은 줄어들어 이에 비례하게 전압값이 크게 나타나는 것을 활용하는 것이다. 즉, 롤러의 내부에 하나 이상의 저항을 위치시키고, 저항에 기 설정된 전위의 전원을 공급하기 위한 롤러전원공급부(552)와, 저항값을 통해 롤러의 마모도를 측정할 롤러마모도센서부(553)를 더 위치시킨다. 이 때, 저항은 이 롤러전원공급부(552)와 롤러마모도센서부(553)에 모두 연결이 되어있어야 하되, 도면에서 보여지듯이 각각의 저항으로부터 롤러전원공급부(552) 혹은 롤러마모도센서부(553)로 이어지는 권선배치의 높이가 모두 다른 것을 확인할 수 있다.

또, 롤러전원공급부(552)의 경우 자체적으로 전원공급수단을 보유하고 있는 구성도 가능하지만, 바람직하게는 별도의 전원공급용 권선을 통해 절삭 장치의 전원을 공급받아 활용하는 방법이 고려될 수도 있다.

이러한 롤러마모판단모듈(550)의 일 실시예를 들자면 제1 저항은 롤러의 가장 외측에 위치하는 제1 권선과 연결되고, 제2 저항은 제1 권선보다 롤러의 내측에 위치하는 제2 권선에 연결되며, 제3 저항은 제2 권선보다 롤러의 내측에 위치하는 제3 권선에 연결됨과 동시에 모든 저항이 병렬로 연결되도록 회로를 구성하게 된다. 이 때, 롤러가 사용되는 시간에 따라, 가장 외측에 위치한 제1 권선이 롤러의 마모에 의해 가장 빠르게 끊어지게 될 것이다. 이에 따라, 제1 권선이 끊어지면 제2 저항과 제3 저항만이 남게되어 결과적으로는 저항값이 높아지게 되며, 이에 따라 롤러마모도센서부(553)에서는 출력 전압이 더 낮아지는 것을 확인할 수 있게 된다. 이러한 방식으로 계속해서 권선이 끊어짐에 따라 저항값은 계속 높아지게 되고, 출력 전압은 계속 낮아지게 되며, 최종적으로 모든 권선이 끊어지면 출력전압은 0이 되게 되는 것이다. 따라서, 기 설정된 전위값과 저항값을 모두 알고 있는 경우 이 출력 전압을 확인하면 롤러의 마모도를 확인할 수 있게 된다.

이 때, 도 6을 참고하면, 컨트롤러에는 상기 롤러마모도센서부(553)에서 측정된 출력 전압을 통해 상기 롤러의 마모도를 판단하여 상기 출력 전압의 고저에 따라 상기 커팅 어셈블리(100)의 구동여부를 제어하는 롤러마모도측정부(440)를 더 포함하게 되는데, 즉, 출력전압이 일정 수준에 다다르는 경우 커팅 어셈블리(100)를 정지시켜 롤러를 교체하도록 하거나, 롤러의 마모도가 너무 급격하게 증가하면 커팅 어셈블리(100)의 구동속도를 줄임으로서 너무 빠르게 롤러가 마모되는 이상현상이 발생하는 것을 막고 롤러가 충분히 마모된 경우 롤러의 교체시기를 확인할 수 있게 되는 것이다.

도 8은 본 발명의 선행가이드의 일 실시예를 도시한 사시도이다.

나아가, 상기 실린더는 상기 원형 톱이 위치한 대향측을 향해 돌출되도록 부착된 것으로서, 일 단이 상기 롤러와 평행한 위치까지 연장된 가이드본체(510)와, 상기 가이드본체(510)의 단부에 부착되어 상기 절삭 대상(1)을 누름 고정하는 가이드블록(520)으로 구성되는 선행가이드(500)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

선행가이드(500)는 롤러보다 앞선 위치에서 절삭 대상(1)과 접촉하여 절삭 대상(1)의 표면에 위치한 이물질을 제거함과 동시에 절삭 대상(1)을 1차적으로 압박하여 피스톤의 누름 고정을 보조하는 역할을 한다.

즉, 선행가이드(500)는 실린더에서 원형 톱이 위치한 대향측을 향해 돌출 형성되되, 일 단이 롤러와 평행한 위치까지 연장(다시 말해 롤러와 이격된 위치인 롤러의 하단 부위까지 연장)되어 몸체 역할을 하는 가이드본체(510)와, 이 가이드본체(510)의 단부에 부착되어 절삭 대상(1)을 누름 고정하는 가이드블록(520)으로 구성된다. 다만, 가이드블록(520)의 경우 절삭 대상(1)의 표면에 접촉하여 표면에 존재하는 먼지 등의 이물질을 제거하기 때문에, 표면의 상태가 고르지 못하더라도 밀착될 수 있도록 탄성을 갖는 고무나 합성수지 등의 재질로 구성되는 것이 바람직하며, 가이드본체(510)의 경우에도 일정한 형상을 유지하되, 쉽게 파손되지 않도록 약간의 탄성을 갖는 금속이나 가이드블록(520)보다 단단한 합성수지 및 고무 등의 재질로 구성되는 것이 좋다.

본 발명의 가이드본체의 일 실시예를 도시한 사시도인 도 11을 먼저 살펴보면, 상기 가이드본체(510)는 상기 실린더의 표면에 부착된 상태에서 일 측면에 적어도 하나 이상의 고정수단(512)을 포함하는 기준본체(511)와, 상기 기준본체(511)에 힌지를 매개로 결합되어 상하로 일정 반경 회동된 상태에서 상기 고정수단(512)이 일 측에 결착됨으로써 형상이 고정되는 연장가이드(513)로 구성될 수도 있다.

즉, 기준본체(511)는 실린더의 표면에 부착되는 가이드베이스(521)의 역할을 하는 것이되, 일 측면에 적어도 하나 이상의 고정수단(512)이 포함된다. 이 고정수단(512)은 스토퍼힌지와 같이 형상의 변화 및 고정이 자유롭게 제어되는 수단이거나 못이나 나사와 같이 관통하여 고정되는 수단이거나 집게나 커버와 같이 매달려 고정되는 수단 또는 접착제와 같이 접착되어 고정되는 수단 및 일반적인 힌지를 장착한 이후 형태가 고정될 수 있는 앞선 고정수단(512)을 추가로 적용하는 등 고정수단(512)을 구성하는 방법은 다양하다. 또한, 고정수단(512)은 고정된 이후에도 본 발명의 특징인 무게를 가하여 발생하는 압력을 충분히 견딜 수 있는 특징을 가질 수 있는 재질과 구조로 이루어져 있다고 이해할 수 있다.

여기서, 힌지와 같은 회동성 고정 수단에 의하여 연장가이드가 회동 가능하게 설치된 것은 보다 탄력적으로 절삭 대상에 접하기 위한 것으로, 다시 말해 선행가이드가 롤러가 절삭 대상에 접하기 이전의 선행 접촉 수단의 역할을 수행하도록 우선적으로 절삭 대상에 접하되 절삭 대상과 접할 때 과도한 압박으로 연장가이드가 꺾이거나 파손될 우려를 방지하면서 롤러 이전의 전 처리 단계의 누름 역할을 원활하게 수행할 수 있도록 하기 위해서이다. 이러한 힌지와 같은 회동식 고정/연결 수단은 선택적으로 적용될 수 있다.

연장가이드(513)의 경우, 기준본체(511)에 힌지를 매개로 결합되어 상하로 일정 반경 회동될 수 있는 것으로서 쉽게 예를 들자면, 문에서 문의 열린 상태를 고정시키기 위해 문의 하단에 장착하는 노루발과 같이 문에 연결된 부위는 기준본체(511)로, 지지대 역할을 하는 부위는 연장가이드(513)에 대응되는 것이다. 다만, 가이드본체(510)의 경우, 힌지에 의해 과도하게 상하로 회동되는 것은 절삭 대상(1)의 표면을 제대로 압박할 수 없기 때문에, 절삭 대상(1)의 표면에 접촉된 상태로 고정할 수 있도록 기준본체(511)에 포함된 고정수단(512)을 기준본체(511)의 일 측에 결합시켜 회동된 각도를 고정시킴으로서 가이드본체(510)로 활용할 수 있게 되는 것이다.

도 9는 본 발명의 가이드베이스의 형상을 도시한 정면도이다.

다음으로 상기 가이드블록(520)의 형상을 설명하면, 상기 절삭 대상(1)과 접촉하여 누름 고정할 수 있는 것이되, 바람직하게는 상기 롤러와 마주보는 기준변의 너비가 상기 롤러 축의 너비보다 길게 연장된 상태에서 기준변의 양 단에서 선단 끝으로 모아지도록 경사지게 연장된 한 쌍의 경사변으로 구성된 바닥면을 포함하는 삼각기둥형상의 가이드베이스(521)를 구비한다. 즉, 바닥면은 기준변으로부터 경사변이 상기 롤러가 위치하는 대향측을 향해 뾰족하게 연장되는 형태를 갖는 것이다. 이러한 바닥면의 형태를 갖는 상태로 높이방향으로 연장되어 일정한 부피를 갖게 됨으로써 전체적으로 가이드베이스(521)는 삼각기둥형상을 갖게 된다.

즉, 절삭 대상(1)과 접촉하여 누름 고정할 수 있는 바닥면은 전체적으로 삼각형 또는 두 면이 곡선으로 형성된 삼각형의 형상을 갖는다. 즉, 롤러와 마주보는 변의 경우, 그 너비가 롤러 축의 너비보다 길게 연장되는 기준변을 형성하고, 나머지 두 경사변은 롤러의 대향 측(커팅 어셈블리의 진행 방향)을 향해 뾰족하게 연장되는 것이다. 따라서, 이 형상의 경우 나롤러의 대향 측을 향해 연장된 나머지 두 변은 직선 또는 곡선 등 모든 형태가 가능하다. 또한, 두 변이 만나는 지점은 롤러 축의 중심점으로부터 절삭방향을 향해 연장된 선상에 위치하는 것이 가장 효율적으로서, 바람직한 구성이라 하겠다.

이처럼 삼각기둥과 같은 형상을 가이드블록(520)을 구비하는 이유는 뾰족한 선단이 제일 먼저 절삭 대상에 접하여 절삭 대상의 표면에 묻은 불필요한 이물질을 주변으로 밀어내기 위함이다.

더 나아가, 경사변이 직선의 형태일 경우 절삭 대상(1) 표면에 이물질이 많이 존재하더라도 가이드블록(520)이 좌우 방향으로 빠르게 이물질을 배출하면서 진행할 수 있다는 장점이 있고, 곡선의 형태를 갖는다면 먼지가 곡선 형태의 변을 따라 이동하면서 좌우로 배출되기 때문에 빠른 작업에도 크게 먼지가 날리지 않게 된다는 장점이 있다.

이 때, 가이드베이스(521)의 높이방향 단부에는 가이드본체(510)의 단부가 탈착 가능하게 삽입되어 결합할 수 있도록 가이드본체(510)의 단부 형상과 대응되는 형태로 함입된 가이드베이스결합부(522)가 더 포함됨으로써, 가이드블록(520)을 형성하게 되는 것이다.

도 10은 본 발명의 선행가이드의 결합구조를 도시한 단면도이다.

여기서 다시 상기 가이드베이스(521)에는, 상기 가이드베이스결합부(522)로부터 상기 가이드베이스(521)에서 상기 롤러와 마주보는 면까지 함입공간을 연장하여 관통된 가이드본체삽입부(524)가 형성되어 상기 가이드본체(510)가 상기 가이드본체삽입부(524)로부터 슬라이드방식으로 상기 가이드베이스결합부(522)에 삽입되되, 상기 가이드베이스결합부(522)의 좌우 측면 일 측에는, 상기 가이드본체(510)의 삽입방향을 따라 적어도 하나 이상의 결합돌기(523)가 형성되고, 상기 가이드본체(510)에서 상기 결합돌기(523)와 대응되는 위치에는, 상기 결합돌기(523)가 삽입되어 끼워질 수 있도록 함입된 결합함부(514)가 더 형성될 수 있다.

앞서 가이드베이스(521)의 높이방향 단부에는 가이드베이스결합부(522)가 형성된다고 하였는데, 이 가이드베이스결합부(522)로부터 롤러를 향해 합입공간을 연장시켜 관통함으로써, 가이드본체(510)가 슬라이드 방식으로 가이드베이스결합부(522)에 삽입될 수 있는 가이드본체삽입부(524)를 형성하는 것이다. 이 때, 단순하게 가이드본체(510)가 슬라이드 방식으로 삽입만 되는 경우라면, 절삭 대상(1)의 표면에 돌기나 큰 이물질이 존재하여 가이드블록(520)이 충격을 받는 경우 가이드블록(520)과 가이드본체(510)의 결합이 풀려 서로 이탈될 수 있다.

따라서, 추가적인 물리적 결합을 위해 가이드베이스결합부(522)의 좌우 측면 일 측에는 가이드본체(510)의 삽입방향을 따라 적어도 하나 이상의 결합돌기(523)를 형성하고, 가이드본체(510)에도 이에 대응되는 결합함부(514)를 형성하여 슬라이딩 결합 시 결합함부(514)를 결합돌기(523)에 맞추는 것으로 어느정도 충격으로부터 결합의 해제를 방지할 수 있게 되는 것이다.

이 때 결합돌기(523)의 경우 그 형상이 특별하게 제한되는 것은 아니며 그 형성위치도 가이드본체(510)가 완전히 삽입된 이후 가이드본체(510)가 위치하는 주변영역에 존재한다면 문제가 없다 하겠다.

다만, 가이드블록(520)은 앞선 설명에서도 계속해서 언급된 바와 같이 절삭 대상(1)을 1차적으로 누름 고정시키는 역할을 한다고 하였다. 따라서, 절삭 대상(1)을 누르는 성능을 높이기 위해 가이드본체(510)에서 가이드베이스결합부(522)에 삽입되는 단부에는, 스프링을 매개로 연결된 탄성압박판(515)을 더 형성하여 구성될 수 있다.

탄성압박판(515)의 경우 가이드본체(510)의 단부에 스프링을 매개로 연결되어 가이드본체(510)를 가이드베이스결합부(522)에 슬라이딩 결합시키는 경우 가이드본체(510)와 가이드베이스결합부(522)의 사이에 위치하게 되며, 스프링의 특성 상 가이드본체(510)로부터 가이드베이스결합부(522)를 향해 스프링의 인장력만큼의 힘을 지속적으로 가하게 된다. 결과적으로 가이드블록(520)은 절삭 대상(1)을 향해 보다 강한 압력을 가할 수 있게 됨으로써, 가이드블록(520)이 절삭 대상(1)의 표면에 더욱 강력하게 밀착될 뿐만 아니라, 절삭 대상(1)을 보다 확실하게 누름 고정시킬 수 있다.

마지막으로 가이드베이스(521)에는 앞서 설명한 롤러와 같이 마모도를 측정할 수 있는 구성이 더 포함될 수 있다. 즉, 상기 가이드베이스(521)는 상기 절삭 대상(1)과 직접 접촉하는 쿠션층(531)과, 상기 쿠션층(531) 상에 적층된 것으로, 상기 쿠션층(531)보다 마모강도가 높은 완충층(532)으로 구성되되, 상기 쿠션층(531)의 내부에는, 상기 쿠션층(531)이 마모됨에 따라 순차적으로 탈락하도록 연결된 적어도 하나 이상의 저항을 포함하는 쿠션마모회로부(541)와, 상기 쿠션마모회로부(541)에 기 설정된 전위의 전원을 공급하는 쿠션전원공급부(542)와, 상기 쿠션마모회로부(541)의 출력단에서 출력 전압을 측정하는 쿠션마모도센서부(543)로 구성되는 쿠션마모판단모듈(540)을 더 포함하는 것이 가능하다.

가이드베이스(521)는 별도로 회전하는 구성이 없기 때문에, 절삭 대상(1)과 직접 접촉하는 쿠션층(531)을 가장 아래에 형성하고, 쿠션층(531)보다 마모강도가 높은 완충층(532)을 이 쿠션층(531)의 상부에 적층시켜 구성한다. 즉, 쿠션층(531)은 마모강도가 완충층(532)보다 낮기 때문에 절삭 대상(1)의 표면에 직접 접촉하여 절삭 대상(1)의 표면에 흠집을 내지 않고도 표면정리가 가능해지며, 오랜 사용으로 인해 쿠션층(531)이 전부 마모되더라도 완충층(532)이 있어 가이드베이스(521)가 완전히 사라지지 않으며, 이 완충층(532)에 새로운 쿠션층(531)을 더 적용시키는 것으로 재활용이 가능하다는 장점이 있다.

이러한 쿠션층(531)의 내부에도 상기 쿠션층(531)이 마모됨에 따라 순차적으로 탈락하도록 연결된 적어도 하나 이상의 저항을 포함하는 쿠션마모회로부(541)와, 상기 쿠션마모회로부(541)에 기 설정된 전위의 전원을 공급하는 쿠션전원공급부(542)와, 상기 쿠션마모회로부(541)의 출력단에서 출력 전압을 측정하는 쿠션마모도센서부(543)로 구성되는 쿠션마모판단모듈(540)이 더 포함될 수 있다.

쿠션마모판단모듈(540)의 경우 그 원리는 롤러마모판단모듈(550)과 유사하며, 마모된 정도에 따라 저항값이 점차 낮아짐으로써 출력전압은 높아지는 것을 활용한 방식이라 하겠다. 이 때에도 컨트롤러는, 상기 쿠션마모도센서부(543)에서 측정된 출력 전압을 통해 상기 쿠션층(531)의 마모도를 판단하여 상기 출력 전압의 고저에 따라 상기 커팅 어셈블리(100)의 구동여부를 제어하는 쿠션마모도측정부(450)를 더 포함하여 구성된다.

즉, 쿠션의 마모도를 출력 전압을 통해 지속적으로 판단할 수 있으며, 출력 전압이 기 지정된 출력 전압보다 크거나 혹은 0이 된 경우, 커팅 어셈블리(100)의 구동을 정지시켜 쿠션층(531)을 교체할 수 있도록 안내하는 것이다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 절삭 대상 고정용 바이스를 구비한 중량 부여 구조체 타입의 원형 톱 절삭 장치치의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

1: 절삭 대상 100: 커팅 어셈블리
110: 원형 톱 140: 중량 부여 구조체
200: 베이스 300: 바이스 모듈
310: 구동부 320: 실린더
321: 절곡부 330: 가이드 로드
340: 피스톤 350: 롤러부
351: 연결부 352: 롤러 축
353: 롤러 354: 베어링
355: 마찰 시트 356: 엠보싱 돌기
360: 센서부 361: 모션 센서
361a: 자이로스코프 361b: 가속도 센서
362: 압력 감지 센서 400: 컨트롤러
410: 센서 신호 파악부 420: 바이스 구동 제어부
430: 커팅 어셈블리 구동 제어부 440: 롤러마모도측정부
450: 쿠션마모도측정부 500: 선행가이드
510: 가이드본체 511: 기준본체
512: 고정수단 513: 연장가이드
514: 결합함부 515: 탄성압박판
520: 가이드블록 521: 베이스
522: 베이스결합부 523: 결합돌기
524: 가이드본체삽입부 531: 쿠션층
532: 완충층 540: 쿠션마모판단모듈
541: 쿠션마모회로부 542: 쿠션전원공급부
543: 쿠션마모도센서부 550: 롤러마모판단모듈
551: 롤러마모회로부 552: 롤러전원공급부
553: 롤러마모도센서부

Claims (7)

1. 원형 톱을 구비한 커팅 어셈블리가 LM 레일을 따라 수평 구동함으로써 이송 모듈에 의해 절삭부로 이동된 절삭 대상을 절삭하는 절삭 장치에 있어서,
   상기 커팅 어셈블리에 구비된 것으로서, 복수 개의 연결 바가 상호 연결되어 입체적 구조물을 제공하는 중량 부여 구조체;
   상기 커팅 어셈블리의 이동 방향을 기준으로 상기 원형 톱의 선단 부위인 상기 커팅 어셈블리의 일 측에 구비된 것으로서,
   구동부와, 상기 구동부의 구동력으로 상하 왕복 이동되는 가이드 로드 및, 상기 가이드 로드에 연결된 상태로 실린더 내에서 상하 왕복 이동되는 것으로 상기 절삭 대상을 누름 고정하는 피스톤과, 상기 피스톤의 단부에 장착된 것으로, 상기 절삭 대상에 접촉하여 회전되는 롤러를 포함한 롤러부 및, 상기 롤러에 가해진 압력을 측정하여 압력 센서 정보를 생성하는 압력 감지 센서와, 상기 롤러의 진동수, 가속도, 운동 상태를 측정하여 모션 센서 정보를 생성하는 모션 센서를 포함한 센서부와, 상기 커팅 어셈블리의 진행 방향을 기준으로 상기 실린더의 전면에 부착된 것으로서 상기 롤러의 전방에 이르도록 상기 롤러와 이격 연장된 가이드본체 및, 상기 가이드본체의 단부에 부착되어 상기 절삭 대상을 누름 고정하는 가이드블록으로 구성된 선행가이드를 구비한 바이스 모듈;
   상기 센서부의 압력 센서 정보 및 모션 센서 정보의 수치의 고저에 따라 상기 커팅 어셈블리의 수평 이동 속도 및 상기 원형 톱의 회전수를 차등 제어하는 커팅 어셈블리 구동 제어부를 구비한 컨트롤러;을 포함하되,
   상기 가이드블록은,
   상기 절삭 대상을 누름 고정하도록 상기 절삭 대상과 접촉하는 것으로서, 상기 롤러와 이격된 측의 기준변과 상기 기준변의 양 단에서 상기 커팅 어셈블리의 진행 방향인 선단을 향해 모아지도록 경사지게 연장된 한 쌍의 경사변을 구비한 바닥면을 포함하는 삼각기둥형상의 가이드베이스와,
   상기 가이드베이스의 높이방향 단부에 형성된 것으로서, 상기 가이드본체에 탈착 가능하게 결합되는 가이드베이스결합부를 포함하고,
   상기 가이드본체에서 가이드베이스결합부에 삽입되는 단부에는, 스프링을 매개로 연결된 탄성압박판이 형성되며,
   상기 가이드베이스는,
   상기 절삭 대상과 직접 접촉하는 쿠션층과, 상기 쿠션층 상에 적층된 것으로 상기 쿠션층보다 마모강도가 높은 완충층으로 구성되되,
   상기 쿠션층의 내부에는,
   상기 쿠션층이 마모됨에 따라 순차적으로 탈락하도록 연결된 적어도 하나 이상의 저항을 포함하는 쿠션마모회로부와, 상기 쿠션마모회로부에 기 설정된 전위의 전원을 공급하는 쿠션전원공급부 및, 상기 쿠션마모회로부의 출력단에서 출력 전압을 측정하는 쿠션마모도센서부로 이루어진 쿠션마모판단모듈이 포함되며,
   상기 컨트롤러는,
   상기 쿠션마모도센서부에서 측정된 출력 전압을 통해 상기 쿠션층의 마모도를 판단하여 상기 출력 전압의 고저에 따라 상기 커팅 어셈블리의 구동여부를 제어하는 쿠션마모도측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 절삭 대상 고정용 바이스를 구비한 중량 부여 구조체 타입의 원형 톱 절삭 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 롤러의 내부에는,
   상기 롤러가 마모됨에 따라 순차적으로 탈락하도록 연결된 적어도 하나 이상의 저항을 포함하는 롤러마모회로부와,
   상기 롤러마모회로부에 기 설정된 전위의 전원을 공급하는 롤러전원공급부와,
   상기 롤러마모회로부의 출력단에서 출력 전압을 측정하는 롤러마모도센서부로 구성되는 롤러마모판단모듈이 더 포함되며,
   상기 컨트롤러는,
   상기 롤러마모도센서부에서 측정된 출력 전압을 통해 상기 롤러의 마모도를 판단하여 상기 출력 전압의 고저에 따라 상기 커팅 어셈블리의 구동여부를 제어하는 롤러마모도측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 절삭 대상 고정용 바이스를 구비한 중량 부여 구조체 타입의 원형 톱 절삭 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 가이드본체는,
   상기 실린더의 표면에 부착된 기준본체와,
   상기 기준본체에 회동 가능하게 결합된 연장가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 절삭 대상 고정용 바이스를 구비한 중량 부여 구조체 타입의 원형 톱 절삭 장치.
   
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