KR101905704B1 - 금속 판재의 측단면 절단 장치 - Google Patents

금속 판재의 측단면 절단 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 권취된 상태의 금속 판재를 일정 크기의 편평한 판재로서 가공하는 금속 가공 장치에 부착되어 권취 상태로부터 풀려나서 편평하게 가공되는 금속 판재의 측단면을 절단하는 것인 절단 장치에 관한 것으로서, 서로 평행하게 상하로 배치되어 서로 반대 방향으로 회전하면서 그들 사이에 금속 판재를 맞물려 이송하는 상부 로울러와 하부 로울러; 상부 로울러와 상부 로울러에 각각 결합되어 함께 회전하는 상부 절단날 및 하부 절단날을 포함하고 상부 절단날과 하부 절단날 사이에서 금속 판재에 그 두께 방향으로 전단력을 인가하여 금속 판재의 측단면을 연속적으로 절단하도록 구성되는 제1 및 제2 절단 기구; 상부 로울러 및 하부 로울러를 회전 구동하는 구동 기구; 상부 로울러, 하부 로울러, 제1 및 제2 절단 기구가 배치되는 가동 프레임; 지면에 설치되는 베이스; 및 가동 프레임을 베이스에 대해 금속 판재의 폭 방향으로 이동시키는 이동 기구를 포함하고, 제1 절단 기구 및 제2 절단 기구의 상부 절단날들 및 하부 절단날들은 각각 상부 로울러 및 하부 로울러의 길이 방향으로 그 위치가 조정 가능하게 구성되며, 가동 프레임은 이동 기구에 의해, 제1 절단 기구가 금속 판재의 양 측단면 중에서 하나의 측단면의 절단 위치에 배치되고 제2 절단 기구가 금속 판재의 다른 하나의 측단면의 절단 위치에 배치되도록 이송되는 금속 판재의 폭 방향에 대한 위치가 가변되는 것이다.

Description

금속 판재의 측단면 절단 장치{APPARATUS FOR CUTTING SIDE END OF METAL PLATE}
본 발명은 금속 판재의 측단면 절단 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 권취된 상태로 공급되는 금속 판재를 일정 크기의 편평한 판재로서 가공하는 금속 가공 장치에 부착되어, 권취 상태로부터 풀려나서 편평하게 가공되는 금속 판재에서 치수나 조직 등에 결함을 가지는 측단면을 절단하는 것인 절단 장치에 관한 것이다.
강판이나 알루미늄 판재와 같은 금속 판재는 일정한 두께와 폭을 갖고 길이가 긴 상태로 제조되어 운송을 위하여 코일 형태로 권취되어 그 수요처에 공급된다.
이렇게 공급되는 금속 판재는 그 수요에 맞추어 권취 상태로부터 풀려서 다시 편평하게 가공되고, 필요로 하는 치수에 맞추어 그 길이 방향으로 절단된다.
도 1은 이러한 작업을 행하는 통상의 절단 및 평탄화 설비(100)를 도시하고 있다.
도 1을 참조하여 설명하면, 금속 판재의 제조사로부터 공급되는 금속 판재는 코일 상태로 언코일러(110)에 장착된다. 금속 판재(101)은 언코일러(110)로부터 풀려나가서 제1 평탄화 기구(120)에 도입되는데, 제1 평탄화 기구(120)는 복수 개의 상하부 로울러가 상하로 일정 간격을 두고 배치되고, 이들 사이에 금속 판재(101)가 도입되어 배출되면서 상하부 로울러에 의해 가압 및 변형되면서 평탄화한다.
제1 평탄화 기구(120)에서 배출되는 금속 판재(101)는 절단 및 평탄화 설비(100)를 구성하는 각 기구에서의 이송 속도의 차이를 흡수하는 루프 테이블(130)을 거쳐 금속 판재의 측단면을 절단하는 제1 절단 기구(140)에 도입된다.
제조사에서 공급하는 금속 판재(100)는 그 측단면에 형태나 금속 조직 상의 결함을 가지고 있으므로 그 폭의 치수가 요구되는 폭의 치수에 대해 일정 정도의 여유를 가지도록 형성되어 있으므로, 절단 및 평탄화 설비(100)에서 수요에 맞는 폭의 치수에 맞게 절단되면서 결함을 갖는 그 측단면이 제거되어야 한다.
사이드 트리머(Side Trimmer)라고 불리우는 제1 절단 기구(140)는 서로 맞물리는 2개의 절단날을 갖는 2개의 로울러로 구성되어 금속 판재(101)가 로울러 사이를 통과하면서 절단날에 의해 측단면이 연속적으로 절단된다.
사이드 트리머(140)에서 측단면이 절단되어 그 폭의 치수가 맞추어진 금속 판재(101)는 제2 평탄화 기구(150)를 통과한다. 제2 평탄화 기구(150)는 제1 평탄화 기구(120)와 실질적으로 동일한 구성을 갖고 있되, 상하부 로울러의 직경이 제1 평탄화 기구의 그것보다 작게 형성되어 있어서, 금속 판재(101)에 잔류하는 길이 방향의 굴곡이나 평탄하지 않는 표면을 제거하여 최종적으로 요구되는 품질 수준으로 금속 판재를 평탄화하는 것이다.
이 제2 평탄화 기구(150)를 통과한 금속 판재(101)는 플라잉 시어(Flying Shera)라고 불리우는 제2 절단 기구(150)에 도입되어 수요처에서 요구되는 길이로 절단이 되고, 검사 장치(170)를 거쳐 적재 테이블(180)에 적재되어 운송이 이루어진다.
이러한 구성을 갖는 절단 및 평탄화 설비(100)에 있어서, 사이드 트리머(140)는 이송되는 금속 판재(101)를 서로 상하로 간격을 두고 있는 로울러 사이에서 접촉시켜 이송하면서 이 로울러와는 별개로 구성되거나 이 로울러에 장착되는 절단 기구에 의해 금속 판재의 측단면을 절단한다.
그러한 사이드 트리머의 일례로서 일본 특개평8-112714호(문헌 1)에 개시된 것이 있다.
문헌 1의 사이드 트리머와 같이 통상의 사이드 트리머는 상하로 배치되는 축에 부착되어 회전하는 상부 절단날과 하부 절단날을 마련하고 이 상부 절단날과 하부 절단날을 서로 근접시키거나 서로 중첩시켜서 이 상하부 절단날 사이에서 금속 판재에 전단력을 인가하여 금속 판재의 측단면을 절단하도록 구성하고 있다. 이러한 한쌍의 상부 절단날과 하부 절단날은 금속 판재의 폭 방향 양측에 한쌍씩 배치되어 사이드 트리머를 연속적으로 통과하는 금속 판재의 양 측단면을 연속적으로 절단한다.
한편, 사이드 트리머의 절단기구는 사이트 트리머에 공급되어 절단되는 금속 판재의 절단하려는 폭에 맞추어 서로의 배치된 간격을 맞추어야 하며, 사이드 트리머가 배치되는 전체 설비에서 금속 판재가 공급되는 폭 방향의 위치에 맞추어 절단 기구들이 배치되어야 한다.
문헌 1의 사이드 트리머는 상하부 절단날을 포함하는 절단 기구를 각각의 가동 프레임에 배치하고, 각각의 프레임을 사이트 트리머의 전체에 대해 금속 판재의 폭 방향으로 이동시킴으로써 금속 판재의 공급되는 폭 방향의 위치에 맞추어 절단 기구를 배치하도록 구성하고 있다.
따라서, 사이트 트리머에 공급되는 금속 판재의 위치에 맞추어 각각의 절단 기구의 위치가 조정되도록 가동 프레임을 이동시킬 수 있다.
그러나, 이러한 유형의 사이드 트리머에서는 금속 판재의 양 측면을 각각 절단하는 절단 기구가 별개로 이동할 수 있으므로, 금속 판재를 공급 방향으로 이송하는 로울러와 절단 기구를 별개로 설치하여야 하는 문제가 있고, 각각의 절단 기구를 이송하기 위한 이송 기구를 별개로 설치하여야 하므로 장치 전체의 제조 원가가 상승하고 장치가 복잡하게 되는 문제가 있다.
금속 판재를 이송하는 상부 로울러와 하부 로울러에 절단 기구를 설치하는 유형의 사이드 트리머에 있어서는, 상부 로울러에 절단하려는 금속 판재의 이송 위치와 절단하려는 폭에 맞추어 2개의 상부 절단날을 배치하고 하부 로울러 역시 마찬가지로 조정 작업을 하려야 하므로, 절단하려는 금속 판재의 이송 위치와 절단 폭이 변경되는 경우에는 상부 로울러와 하부 로울러를 사이드 트리머로부터 전부 해체하여 각각에 배치되어 있는 절단날의 위치를 조정하여야 하는 문제가 있다.
문헌 1: 일본 특개평8-112714호
본 발명은 전술한 종래 기술의 금속 판재의 측단면 절단 장치(사이드 트리머)의 문제점을 고려하여 장치를 복잡하게 구성하지 않고 그 절단 기구의 위치 조정 작업이 간단하게 이루어질 수 있는 절단 장치를 제공하려는 것이다.
특히, 본 발명은 절단 기구가 금속 판재를 이송하는 로울러와 별개로 배치되지 않고 절단 기구가 로울러에 배치되면서도 이 절단 기구의 위치와 상호 간의 간격을 쉽게 조정할 수 있는 구성의 측단면 절단 장치를 제공하려는 것이다.
본 발명의 전술한 과제는, 권취된 상태의 금속 판재를 일정 크기의 편평한 판재로서 가공하는 금속 가공 장치에 부착되어, 권취 상태로부터 풀려나서 편평하게 가공되는 금속 판재의 측단면을 절단하는 절단 장치로서, 서로 평행하게 상하로 배치되어 서로 반대 방향으로 회전하면서 그들 사이에 금속 판재를 맞물려 이송하는 상부 로울러와 하부 로울러; 상부 로울러와 상부 로울러에 각각 결합되어 함께 회전하는 상부 절단날 및 하부 절단날을 포함하고 상부 절단날과 하부 절단날 사이에서 금속 판재에 그 두께 방향으로 전단력을 인가하여 금속 판재의 측단면을 연속적으로 절단하도록 구성되는 제1 및 제2 절단 기구; 및 상부 로울러 및 하부 로울러를 회전 구동하는 구동 기구를 포함하는 본 발명의 절단 장치에 의해 달성된다.
본 발명의 절단 장치는 종래 기술과 구별되는 특징적 구성으로서, 상부 로울러, 하부 로울러, 제1 및 제2 절단 기구가 배치되는 가동 프레임; 지면에 설치되는 베이스; 및 가동 프레임을 베이스에 대해 금속 판재의 폭 방향으로 이동시키는 이동 기구를 더 포함하고, 제1 절단 기구 및 제2 절단 기구의 상부 절단날들 및 하부 절단날들은 각각 상부 로울러 및 하부 로울러의 길이 방향으로 그 위치가 조정 가능하게 구성되며, 가동 프레임은 이동 기구에 의해, 제1 절단 기구가 금속 판재의 양 측단면 중에서 하나의 측단면에 인접한 제1 절단 위치에 배치되고 제2 절단 기구가 금속 판재의 다른 하나의 측단면에 인접한 제2 절단 위치에 배치되도록 이송되는 금속 판재의 폭 방향에 대한 위치가 가변되는 것이다.
본 발명의 절단 장치의 이러한 구성에 따르면, 이송되는 금속 판재의 이송 위치 및 절단 위치에 맞추어 절단 기구의 위치와 폭이 간단하게 조정될 수 있다.
금속 판재의 절단 장치에 있어서, 이송하여 절단하려는 금속 판재의 폭과 절단 위치 및 두께가 변경되는 경우에 제1 절단 기구 및 제2 절단 기구를 구성하는 상부 절단날 및 하부 절단날은 상부 절단날과 하부 절단날 사이의 간격 및 금속 판재에 대한 절단날의 위치가 조정되어야 한다.
절단날들이 상하부 로울러에 결합되는 종래 기술의 절단 장치에서는 상하부 로울러를 절단 장치로부터 해체하고 상하부 로울러로부터 절단날들을 해체하여, 상하부 로울러를 절단 장치에 다시 결합하였을 때에 절단날들이 배치되어야 하는 위치에 맞추어 절단날들을 상하부 로울러에 결합하고 다시 상하부 로울러를 절단 장치에 결합하여야 한다.
반면, 본 발명 역시 절단날들이 상하부 로울러에 결합되는 구성을 취하고 있으나, 본 발명의 절단 장치에서는 상하부 로울러를 절단 장치로부터 해체할 필요는 없고 상하부 로울러의 길이 방향 어느 한쪽으로부터 일부의 절단날들을 해체하여 다른 절단날들에 대한 간격만을 조절하고 조립한 후에, 이동 기구에 의해 상하부 로울러와 절단 기구가 배치된 가동 프레임을 이동시킴으로써 이송되는 금속 판재에 대해 절단날들이 제 위치에 배치되도록 한다.
따라서, 본 발명에서는 절단하려는 금속 판재가 교체된 경우에 이에 맞추어 절단 장치의 절단날의 위치를 조절하기 위해 절단 장치로부터 상하부 로울러를 해체하는 일이 없이 절단날 위치 조정 작업이 수행될 수 있으므로, 이러한 조정 작업이 매우 수월하고 신속하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 하나의 부가적 특징으로서, 상부 로울러와 하부 로울러는 각각 구동 기구에 의해 회전 구동되는 축 및 이 축에 해제 가능하게 장착되고 이 축에 의해 회전하면서 상부 로울러와 하부 로울러에서 상부 절단날들과 하부 절단날들의 위치를 유지하여 주며, 서로 평행하게 배치되는 복수 개의 원판 로울러를 포함하는 것으로 구성될 수 있다.
이러한 구성에 따르면, 상하부 로울러에서의 절단날들의 위치는 원판 로울러에 의해 결정된다. 다양한 두께의 원판 로울러를 마련하고, 이러한 원판 로울러들 사이에 각각의 절단날을 배치함으로써 절단날이 제 위치에 배치될 수 있으며, 특히 절단날의 위치를 조정하고자 할 때에는 상하부 로울러의 어느 한쪽에서 상하부 로울러의 축으로부터 원판 로울러 및 절단날을 빼낸 후에 상하 절단날 사이의 간격 및 상부 절단날 및 하부 절단날 사이의 간격을 맞추어 절단날들과 원판 로울러를 상하부 로울러의 축에 끼워 넣는 것으로 절단날의 위치 조정이 완료될 수 있다.
따라서, 상하부 로울러의 축의 어느 한쪽에서 절단날의 위치를 조정하는 작업을 할 수 있으므로, 상하부 로울러에서의 절단날의 위치를 조정하기 위한 복잡한 기구가 필요 없을 뿐만 아니라, 상하부 로울러를 절단 장치로부터 해체하는 일이 없이 작업이 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 부가적 특징으로서, 가동 프레임에는 금속 판재의 폭 방향의 일측에서 가동 프레임에서의 고정된 위치에 배치되는 제1 지지부와 이에 대향하는 반대측에 마련되고 가동 프레임에 대해 금속 판재의 폭 방향으로 그 위치가 가변되는 제2 지지부가 마련되고, 상부 로울러와 하부 로울러는 그 길이 방향 일단부가 제1 지지부에 지지되고 타단부가 제2 지지부에 지지되며, 이 타단부가 제2 지지부에 대한 지지 상태가 해제될 수 있도록 구성되는 것으로 구성할 수 있다.
이러한 구성에 따르면, 상하부 로울러는 어느 한쪽의 지지부의 위치가 금속 판재의 폭 방향으로 가변되므로, 그 가변되는 지지부를 이동시켜 상하부 로울러의 일측이 개방되도록 한 후에 그 개방된 일측을 통하여 절단날의 위치 조정 작업을 할 수 있으므로, 상하부 로울러에서 절단날의 위치 조정을 위한 작업이 매우 수월하고 신속하게 이루어질 수 있다.
도 1은 금속 판재의 절단 및 평탄화 설비의 통상적인 배치를 보여주는 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 절단 장치의 정단면도와 측면도이다.
도 4는 상부 로울러와 하부 로울러에 절단날들이 유지된 상태를 보여주는 정면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
본 실시예의 절단 장치는, 도 1에 도시한 바와 같은, 코일 형태로 권취되어 공급되는 금속 판재를 코일 상태로부터 풀어서 평탄화하고 요구되는 치수로 절단하는 설비에 사용되는 것으로서, 이 설비에서 이송되는 금속 판재에서 폭방향의 측단면을 절단하여 측단면의 치수 및 형태와 조직 상의 결함을 제거하고 금속 판재를 요구되는 폭 방향 치수로 맞추는 장치에 관한 것이다.
다만, 본 실시예에 따른 절단 장치는 도 1에 도시한 유형과 배치의 설비에 한정적으로 사용되는 것은 아니고, 길게 연장되어 이송되는 금속 판재의 폭 방향의 양 측단면을 연속적으로 절단하는 장치로서 널리 이용될 수 있다.
도 2를 참조하여 본 실시예의 절단 장치의 개략적인 구성을 설명하는데, 이하의 설명 및 본 명세서 전체에서 '폭 방향'은 금속 판재의 폭 방향을 지칭하는 것이고, '이송 방향'은 금속 판재가 이송되는 방향, 즉 금속 판재의 길이 방향을 지칭하는 것으로 한다.
본 실시예의 절단 장치는, 지면에 고정되어 절단 장치 전체를 지지하는 베이스(10), 베이스(10) 위에서 폭 방향(A)으로 이동하는 가동 프레임(30), 베이스(10)에 배치되어 가동 프레임(30)을 폭 방향으로 이동시키는 제1 이동 기구(20), 가동 프레임(30)에 서로 상하로 평행하게 배치되어 서로 반대 방향으로 회전하면서 그들 사이를 통과하는 금속 판재를 맞물어 이송 방향으로 이송하고 절단날들(42, 43, 52, 53)이 결합되어 이송되는 금속 판재의 양 측단면을 절단하는 상부 로울러(40)와 하부 로울러(50), 상부 로울러(40) 및 하부 로울러(50)를 회전 구동하는 구동 기구(60) 및 상부 로울러(40)를 하부 로울러(50)에 대해 상하 방향으로 이동시키는 간극 조절 기구(70) 로 이루어져 있다.
먼저, 상하부 로울러(40, 50) 및 이들이 장착되어 있는 가동 프레임(30)의 구성을 설명한다.
상하부 로울러(40, 50)는 상하로 서로 평행하게 배치되어 있으며, 각각의 축(41, 51)의 양단이 가동 프레임(30)에 지지되어 있다.
가동 프레임(30)에는, 하부에 폭 방향으로 연장되어 있는 제1 프레임(31)이 마련되어 있고, 제1 프레임(31)의 폭 방향 일측으로 상하부 로울러(40, 50)의 제1 지지부로서 제2 프레임(32)과 제3 프레임(33)이 나란히 배치되어 있고, 폭방향 반대측에는 제2 지지부로서 제4 프레임(34)이 배치되어 있다.
제2 및 제3 프레임(32, 33)은 제1 프레임(31)으로부터 상향 연장되는 형태로 형성되고 있고, 이들에는 각각 상하로 배치되는 베어링(321, 331)에 의해 각각 상하부 로울러의 축(41, 51)이 지지되어 있다. 또한, 후술하겠지만, 제2 및 제3 프레임(32, 33)의 사이에는 상하부 로울러(40, 50)에 구동 기구(60)의 모터(61)로부터의 동력을 전달하는 기어들이 배치되어 있다.
제4 프레임(34)은 제1 프레임(31)으로부터 상향 연장되는 형태로 구성되어 있는데, 여기에는 상하로 베어링(341)이 배치되어 있고, 베어링들(341)에는 상하부 로울러의 축(41, 51)이 지지되어 있다.
제3 프레임(33)과 제4 프레임(34) 사이에는 제4 프레임(34)을 폭 방향으로 이동시키는 제2 이동 기구(35)가 마련되어 있다.
제2 이동 기구(35)는 구동 모터(351) 및 구동 모터(351)에 의해 회전하며 제4 프레임(34)의 아래쪽에서 폭 방향으로 연장되어 있는 스크류(352) 및 스크류와 맞물리며 제4 프레임(34)의 하단에 고정되는 너트(353)로 이루어져 있다.
이러한 구성에 따라, 구동 모터(351)가 회전하면 스크류(352)가 회전하고, 여기에 맞물려 있는 너트(353)가 스크류의 회전에 따라 폭 방향으로 이동함으로써 제4 프레임(34)이 폭 방향으로 이동한다.
제4 프레임(34)과 제1 프레임(31) 사이에는 각각 폭 방향으로 연장되는 2개의 리니어 가이드(35)가 이송 방향으로 서로 이격되어 있는 배치되어 있어서, 제1 프레임(31)에 대한 제4 프레임(34)의 이동을 안내한다.
제1 프레임(31)의 아래쪽에는 본 실시예의 절단 장치가 설치되는 공장이 지면에 배치되어 고정되는 베이스(10)가 폭 방향으로 연장되는 형태로 형성되어 배치되어 있다.
베이스(10)의 폭 방향 일측에는 제1 프레임(31)과의 사이에 가동 프레임(30)을 베이스에 대해 폭 방향으로 이동시키는 제1 이동 기구(20)가 마련되어 있다.
제1 이동 기구(20)는 구동 모터(21) 및 구동 모터(21)에 의해 회전하며 제1 프레임(31)의 아래쪽에서 폭 방향으로 연장되어 있는 스크류(22) 및 스크류와 맞물리며 제1 프레임(31)의 하단에 브라켓(311)의해 고정되는 너트(23)로 이루어져 있다.
이러한 구성에 따라, 구동 모터(21)가 회전하면 스크류(22)가 회전하고, 여기에 맞물려 있는 너트(23)가 스크류의 회전에 따라 폭 방향으로 이동함으로써 제1 프레임(31)이 폭 방향으로 이동하여 가동 프레임(30) 전체가 폭 방향으로 이동한다.
베이스(10)에서 제1 이동 기구(20)가 설치된 측의 폭 방향 반대측에는 베이스(20)와 제1 프레임(31) 사이에 각각 폭 방향으로 연장되는 2개의 리니어 가이드(12)가 이송 방향으로 서로 이격되어 있는 배치되어 있어서, 베이스(10)에 대한 제1 프레임(31)의 이동을 안내한다.
다음으로, 상하부 로울러(40, 50)를 회전 구동하는 구동 기구(60)에 대해 설명한다.
베이스(10)의 일측에는 받침대(61)와 받침대 위에 배치되어 있는 구동 모터(62)와 감속 및 클러치 기구(63)가 마련되어 있다. 감속 및 클러치 기구(63)의 출력축(631)은 폭 방향으로 연장되어 제2 및 제3 프레임(32, 33)을 관통하여 그 단부가 제3 프레임(33)과 제4 프레임(34) 사이에서 베이스(10) 위에 마련되어 있는 지지대(64)에 지지되어 있다.
출력축(631)에는 상하부 로울러(40, 50)로 회전력을 전달하는 기어들이 결합되어 있는데, 도 3을 참조하여 이들 기어들의 배치를 설명한다. 도 3은 도 2의 우측에서 바라 본 측면도로서, 동력 전달 계통을 보여주기 위해 기어들을 주로 도시하고 있다.
구동 기구(60)의 출력축(631)에는 제2 및 제3 프레임(32, 33) 사이에 제1 기어(64)가 결합되어 있다. 상부 로울러(40)와 하부 로울러(50)의 축(41, 51)에서 제2 및 제3 프레임(32, 33) 사이에는 각각 제2 기어(65) 및 제3 기어(66)가 결합되어 있다. 제1 기어(64)에는 제4 기어(67)가 맞물려 있고, 제4 기어(67)에는 제2 기어(65) 및 제5 기어(68)가 맞물려 있다. 제5 기어(68)는 제3 기어(66)에 맞물려 있다.
이러한 기어 트레인의 구성에 따라, 구동 기구의 출력축(631)에 맞물려 있는 제1 기어(64)가 구동 모터(62)로부터의 동력에 의해 회전하면, 여기에 맞물린 제4 기어(67)를 통하여 제2 기어(65)가 회전하여 하부 로울러(50)가 회전하게 된다. 또한, 제4 기어(64)에 맞물린 제5 기어(68)에 의해 제3 기어(66)가 회전하여 하부 로울러(40)가 회전하게 된다.
한편, 상부 로울러(40)와 하부 로울러(50)는 이송하는 금속 판재의 두께에 따라 그 간극이 조절되어야 하고, 금속 판재를 이송하지 않고 절단날들(42, 43, 52, 53)의 위치를 조정하려고 할 때에 서로 이격되어야 한다.
본 실시예의 절단 장치에서는 상부 로울러(40)를 상하로 이동시킴으로써 하부 로울러(50)와의 간극을 조절하는데, 이를 위한 간극 조절 기구(70)의 구성에 대해 설명한다.
도 2에는 상세히 도시되어 있지 않지만, 제2 내지 제4 프레임(32, 33, 34)에서 상부 로울러의 축(41)이 장착되는 부분은 이들 프레임들의 다른 부분에 대해 상하로 이동 가능하게 구성되어 있다.
제3 프레임(33)과 제4 프레임(34)에서 이동 가능한 부분의 상단부에는 상향하여 연장되는 스크류 축(331, 341)이 형성되어 있다.
제2 프레임의 상단에는 간극 조절 기구(70)의 일부로서 구동 모터(71)와 감속기(72)가 배치되어 있고, 제3 프레임(33)의 상단에는 감속기의 출력축(721)에 결합되는 제1 베벨 기어 세트(73)가 마련되어 있으며, 제4 프레임(34)의 상단에는 제2 베벨 기어 세트(74)가 마련되어 있다.
제1 베벨 기어 세트(73)에는 폭 방향으로 한쌍의 피니언 기어(731, 732)가 배치되고 일측의 피니언 기어(731)에는 감속기의 출력축(721)이 결합되어 있고, 이에 대향하는 피니언 기어(732)에는 제2 베벨 기어 세트(73)로 연장되는 연결축(75)이 결합되어 있다.
상하 방향으로 배치되는 한쌍의 피니언 기어(733, 734)가 폭 방향의 피니언 기어들(731, 732)과 맞물려 있는데, 아래측의 피니언 기어(733)의 중심의 내측에 제3 프레임(33)의 스크류 축(331)이 나사 결합되어 있다.
이러한 구성에 따라 감속기의 출력축(721)에 의해 피니언 기어(731)이 회전하면 상하 방향으로 배치된 피니언 기어들(733, 734)가 회전하여 아래측의 피니언 기어(733)와 나사 결합한 스크류 축(331)이 상승 또는 하강하게 된다. 이에 의해 제3 프레임(33)에서 상부 로울러(40)가 장착되어 있는 부분이 상승 또는 하강하게 된다.
한편, 상하 방향의 피니언 기어들(733, 734)에 의해 피니언 기어(732)도 회전하고 이에 의해 연결축(75)이 감속기의 출력축(721)과 동일 방향 및 동일 각속도로 회전한다.
제2 베벨 기어 세트(74)는 제1 베벨 기어 세트(73)와 동일한 구성을 가지고 있어서, 연결축(75)의 회전에 따라 제2 베벨 기어 세트(73)에 나사 결합된 제4 프레임(34)의 스크류 축(341)이 상승 또는 하강하고, 이에 의해 제4 프레임(34)에서 상부 로울러의 축(41)이 결합된 부분이 제3 프레임과 마찬가지로 상승 또는 하강하게 된다.
제2 베벨 기어 세트(74)에는 그 폭 방향의 피니언 기어에 핸들(76)이 결합되어 있어서, 구동 모터(71)에 의하지 않고 이 핸들(76)을 돌려서 상부 로울러(40)를 상승 또는 하강시킬 수 있다.
이상과 같은 구성에 의해 상부 로울러(40)는 하부 로울러(50)에 대해 상승 또는 하강함으로써 이들 사이의 간극이 조절되고 필요 시에 상부 로울러(40)를 상승시켜 절단날들의 위치 조절 작업을 할 수 있다.
다음으로, 도 4를 참조하여 상부 로울러(40) 및 하부 로울러(50)에 절단날이 장착되는 구성에 대해 설명한다.
도 4는 상부 로울러와 하부 로울러를 그 축선을 중심으로 하여 절단한 도식적으로 도시한 단면도인데, 여기에서는 각각의 축(41, 51)에 절단날들(42, 43, 52, 53) 및 절단날들을 제 위치에 유지하여 주는 복수 개의 원판 로울러들(44, 45, 54, 55)이 끼워져 있는 상태를 보여주고 있다.
도 2를 참조하면 축(41, 51)에는 그 길이 방향으로 연속하는 홈(미도시)이 형성되어 있고, 절단날들(42, 43, 52, 53) 및 원판 로울러들(44, 45, 54, 55)은 이 홈에 끼워지는 돌기나 키이(미도시)를 통하여 축(41, 51)에 대해 길이 방향으로는 이동 가능하지만 회전 방향으로는 고정되어 축(41, 51)과 함께 회전하게 되어 있다.
상부 로울러(40)를 먼저 살펴 보면, 축(41)에는 길이 방향으로 상부 절단날들(42, 43) 사이의 폭을 유지하도록 서로 폭이 같거나 다른 여러 개의 원판 로울러(42, 43)가 상부 절단날들(42, 43) 사이에 끼워져 있고, 상부 절단날들(42, 43)의 바깥 쪽으로도 이들을 제 위치에 유지시켜 주는 원판 로울러(46)가 끼워져 있다.
또한, 상부 절단날(42, 43) 사이에 끼워져 있는 원판 로울러(44, 45) 및 상부 절단날(42, 43)에 인접하여 바깥쪽으로 배치되어 있는 원판 로울러(46)의 둘레에는 상하부 로울러(40, 50) 사이에서 이송되는 금속 판재와 접촉하여 금속 판재를 이송하도록 마찰력이 좋은 실리콘 고무 재질의 접촉 부재(47, 48, 49)이 끼워져 있다. 접촉 부재(47, 48, 49)도 원판 로울러(44, 45, 46)의 폭에 맞추어 다양한 폭을 갖고 있으며, 원판 로울러와 마찬가지로 원형의 둘레면을 가지고 있다.
하부 로울러(50)도 그 축(51)에 원판 로울러들(54, 55) 및 접촉 부재들(57, 58)이 끼워져 있어서, 하부 절단날(52,53)을 제 위치에 유지시켜 주고 있고, 금속 판재를 이송하도록 구성되어 있다.
이러한 구성을 상하부 로울러(40, 50)에서 금속 판재는 상하부 로울러(40, 50) 사이로 접촉 부재(47, 48, 49, 57, 58)와 접촉하면서 이송 방향으로 이송되며, 서로 인접하는 상하부 절단날(42, 43, 52, 53)에 의해 양 측단면이 전단력을 받아서 상하부 절단날 사이에서 절단이 이루어진다.
이하에서는 다시 도 2와 도 4를 참조하여, 절단하려는 금속 판재의 폭과 절단 위치가 변경되는 경우에 대한 작동을 설명한다.
금속 판재의 양 측단면을 절단하기 위해서는 상하부 로울러(40,50)의 폭 방향 양측의 상부 절단날(42, 43) 사이의 간격, 하부 절단날(52, 53) 사이의 간격, 및 한 조를 이루는 상부 절단날과 하부 절단날 사이의 간격이 맞추어져야 하며, 금속 판재의 폭 방향에서의 이송 위치에 맞추어 절단날들이 배치되어야 한다.
우선 본 실시예의 절단 장치에서는 상하부 로울러에서 절단날들 사이의 간격만을 맞추는 작업을 실시한다.
절단날들(42, 43, 52, 53) 사이의 간격을 맞추기 위해서는 상하부 로울러(40, 50)로부터 일부의 원판 로울러들 및 일부의 절단날들을 분리한 후에 다시 조립하는 작업이 진행된다.
먼저, 제2 이동 기구(35)를 가동하여 이것에 의해 이동 프레임(30)에서 제4 프레임(34)이 상하부 로울러(40,50)로 멀어지도록 이동시킨다. 제4 프레임(34)이 이동하면 상하부 로울러의 축(41, 51)의 단부가 노출되고, 이 단부를 통하여 상하부 로울러(40, 50)에 장착되어 있는 원판 로울러들 및 상하부 절단날들을 분리할 수 있다.
원판 로울러(44 ~ 46, 54 ~ 55) 및 접촉 부재(47 ~ 49, 57 ~ 59)는 도 4에 도시된 것 외에도 다양한 폭의 것들이 마련되어 있으며, 상하부 절단날(42, 43, 52, 53)의 상호간의 간격에 맞추어 상하부 로울러의 축(41, 51)에 결합될 수 있다.
절단하려는 금속 판재의 양 측단면에서의 절단 위치 사이의 간격에 맞추어 상부 절단날들(42, 43) 사이의 간격 및 하부 절단날(52, 53) 사이의 간격을 이들 사이에 삽입되는 원판 로울러 및 접촉 부재의 갯수가 폭을 조합하여 배치하고, 상부 절단날과 하부 절단날 사이의 간격도 마찬가지로 조절한다.
이러한 상하부 로울러(40, 50)에 대한 절단날(42, 43, 52, 53)의 배치가 완료되면, 다시 제2 이동 기구(35)에 의해 제4 프레임(34)을 이동시켜 상하부 로울러의 축(41, 51)이 제4 프레임(34)에 지지되도록 한다.
이어서, 제1 이동 기구(20)에 의해 이동 프레임(30)의 위치를 조절한다.
본 실시예의 절단 장치에 이송되는 금속 판재는 직렬로 설치되어 있는 언코일러 및 평탄화 기구 등을 통과하여 절단 장치에 도입되므로 이송되는 금속 판재의 위치에 맞추어 이동 프레임(30)을 이동시켜, 금속 판재의 양 측단면의 절단 위치가 폭방향에서 상부 절단날과 하부 절단날 사이의 위치에 오도록 한다.
이에 의해 절단날의 재배치가 완료되고, 금속 판재가 이송되어 상하부 로울러(40, 50) 사이를 통과한다.
금속 판재는 상하부 로울러 사이를 통과하면서 후속하는 장치들에 의해 이송되므로 상하부 로울러(40, 50)를 구동 기구(60)에 의해 회전 구동하지 않는다.
상하부 로울러(40, 50)를 통과하는 금속 판재는 접촉 부재들(47 ~ 49, 57 ~ 59)과 접촉하여 이송되므로 그 마찰력에 의해 상하부 로울러(40, 50)가 회전하고, 이에 의해 절단날(42, 43, 52, 53)이 회전하면서 금속 판재에 전단력을 인가하여 금속 판재의 측단면에 대한 절단이 연속적으로 이루어진다. 이 때, 제1 이동 기구의 감속 및 클러치 기구(63)가 단락되어 있으므로, 그 회전은 구동 모터(62)에 전달되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 절단 장치는 절단하려는 금속 판재가 바뀌는 경우, 즉 절단하려는 금속 판재의 폭과 절단 위치가 변경되는 경우에, 변경된 절단 위치에 맞추어 절단날의 위치를 조정하는 작업에 있어서, 종래 기술의 절단 장치와 같이 상하부 로울러를 모두 해체하는 일이 없이, 상하부 로울러가 지지되는 일측의 프레임을 이동시키고 상하부 로울러의 일 단부를 통하여 절단날의 위치 변경 작업을 행하고 최종적으로 상하부 로울러가 배치된 이동 프레임의 위치를 조정하여 절단 위치를 맞추므로, 절단날의 위치 조정 작업이나 교체 작업이 매우 신속하게 이루어질 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으며, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않고 특허청구의 범위에 기재한 범위에서 다양한 변경과 변형이 이루어질 수 있다.
10: 베이스 20: 제1 이동 기구
30: 이동 프레임 40: 상부 로울러
50: 하부 로울러 60: 제2 이동 기구

Claims (5)

  1. 권취된 상태의 금속 판재를 일정 크기의 편평한 판재로서 가공하는 금속 가공 장치에 부착되어, 권취 상태로부터 풀려나서 편평하게 가공되는 금속 판재의 측단면을 절단하는 것인 절단 장치로서,
    서로 평행하게 상하로 배치되어 서로 반대 방향으로 회전하면서 그들 사이에 금속 판재를 맞물려 이송하는 상부 로울러(40)와 하부 로울러(50);
    상부 로울러(40)와 하부 로울러(50)에 각각 결합되어 함께 회전하는 상부 절단날(42, 43) 및 하부 절단날(52, 53)을 포함하고 상부 절단날과 하부 절단날 사이에서 금속 판재에 그 두께 방향으로 전단력을 인가하여 금속 판재의 측단면을 연속적으로 절단하도록 구성되는 제1 절단 기구(42, 52) 및 제2 절단 기구(43, 53);
    상부 로울러 및 하부 로울러를 회전 구동하는 구동 기구(60);
    상부 로울러, 하부 로울러, 제1 및 제2 절단 기구가 배치되는 가동 프레임(30);
    지면에 설치되는 베이스(10); 및
    가동 프레임을 베이스에 대해 금속 판재의 폭 방향으로 이동시키는 제1 이동 기구(20)
    를 포함하고,
    제1 절단 기구 및 제2 절단 기구의 상부 절단날들(42, 43) 및 하부 절단날들(52, 53)은 각각 상부 로울러(40) 및 하부 로울러(50)의 길이 방향으로 그 위치가 조정 가능하게 구성되며,
    가동 프레임(30)은 제1 이동 기구(20)에 의해, 제1 절단 기구(42, 52)가 금속 판재의 양 측단면 중에서 하나의 측단면의 절단 위치에 배치되고 제2 절단 기구(43, 53)가 금속 판재의 다른 하나의 측단면의 절단 위치에 배치되도록 이송되는 금속 판재의 폭 방향에 대한 위치가 가변되고,
    가동 프레임(30)에는 금속 판재의 폭 방향의 일측에서 가동 프레임에서의 고정된 위치에 배치되는 제1 지지부(32, 33), 및 이에 대향하는 반대측에 마련되고 제2 이동 기구(35)에 의해 가동 프레임(30)에 대해 금속 판재의 폭 방향으로 그 위치가 가변되는 제2 지지부(34)가 마련되고,
    상부 로울러(40)와 하부 로울러(50)는 그 길이 방향 일단부가 제1 지지부(32, 33)에 지지되고 타단부가 제2 지지부(34)에 지지되며, 이 타단부가 제2 지지부(34)에 대한 지지 상태가 해제될 수 있도록 구성되는 것인 절단 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상부 로울러(40)와 하부 로울러(50)는 각각 구동 기구(60)에 의해 회전 구동되는 축(41, 51) 및 이 축에 해제 가능하게 장착되고 이 축에 의해 회전하면서 상부 로울러와 하부 로울러에서 상부 절단날들과 하부 절단날들의 위치를 유지하여 주며, 서로 평행하게 배치되는 복수 개의 원판 로울러(44, 45, 46, 54, 55)를 포함하는 것인 절단 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수 개의 원판 로울러 중에서 제1 및 제2 절단 기구의 상부 절단날들(42, 43) 사이에 배치되는 원판 로울러(44, 45)의 둘레 표면에는 금속 판재와 접촉하여 금속 판재를 이송하는 실리콘 고무 재질의 접촉 부재(47, 48)가 결합되는 것인 절단 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    제1 이동 기구(20)는 베이스(10)에 마련되는 구동 모터(21), 금속 판재의 폭방향으로 연장되고 구동 모터에 의해 회전하는 스크류(22), 및 스크류(22)와 나사 결합되어 구동 모터(21)의 회전에 따라 가동 프레임(30)이 금속 판재의 폭 방향으로 이동하게 하는 너트(23)로 이루어지는 것인 절단 장치.
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