KR101916703B1 - 앵글 가공 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 등의 가공 헤드를 이용하여 'ㄱ'자형 앵글에 가공 작업을 수행하되, 앵글의 양면에 대하여 별도의 자재 세팅 과정 없이 연속으로 가공 작업을 수행할 수 있는 앵글 가공장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 앵글 가공장치는, 일정한 수평 작업 공간을 제공하는 작업대; 상기 작업대 상에서 상하 좌우로 이동하면서 앵글에 가공 작업을 수행하는 가공헤드; 상기 작업대 상측에 설치되며, 상기 가공 헤드를 상하 좌우로 이동시키는 헤드 이동부; 상기 작업대의 양측 가장자리에 서로 마주보도록 설치되며, 'ㄱ'자 앵글이 거치되어 앵글의 양면이 번갈아가면서 상기 가공 헤드를 향하도록 지지하는 앵글 거치부;를 포함한다.

Description

앵글 가공 장치{THE APPARATUS FOR PROCESSING ANGLES}
본 발명은 앵글 가공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저 등의 가공 헤드를 이용하여 'ㄱ'자형 앵글에 가공 작업을 수행하되, 앵글의 양면에 대하여 별도의 자재 세팅 과정 없이 연속으로 가공 작업을 수행할 수 있는 앵글 가공장치에 관한 것이다.
종래의 레이저 커팅장치 등의 가공장치는 커팅헤드가 수직으로 배치된 상태에서 가이드에 의해 수평면 및 수직면 상에서 자유롭게 이동 제어가 가능하도록 구비된다. 따라서, 작업대 상에 놓여지는 가공 대상은 상기와 같은 커팅헤드에 의해 홀(hole) 가공, 직선 및 곡선 가공이 입력받은 대로 수행된다.
그런데 이러한 종래의 레이저 가공장치에 의하면, 가공 대상이 정형화된 경우, 특히 단면이 'ㄱ'자 형상인 앵글에 대하여 한번에 하나의 자재에 대하여만 가공을 수행할 수밖에 없어 소요시간이 길어지는 등 작업의 효율성이 크게 떨어진다는 문제가 있었다.
이를 해결하기 위하여 대한민국공개실용신안제20-2013-1645호에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 다수개의 'ㄱ'자 형상 앵글(1)을 동시에 로딩한 상태에서 연속 작업을 실시하여 작업의 효율성을 높이는 기술이 개시되어 있으나, 이러한 개선된 가공장치(10)들도 'ㄱ'자 앵글(1)의 일면만을 가공할 수 있어서, 타면을 가공하기 위해서는 작업대(14)에 로딩되어 있는 앵글(1)을 움직여서 재세팅하여야 하는 문제점이 있다.
이렇게 하나의 앵글을 가공하기 위하여 자재를 세팅하고 로딩하는 과정이 반복되면 작업 효율성이 낮아지고 가공 시간이 길어지는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 레이저 등의 가공 헤드를 이용하여 'ㄱ'자형 앵글에 가공 작업을 수행하되, 앵글의 양면에 대하여 별도의 자재 세팅 과정 없이 연속으로 가공 작업을 수행할 수 있는 앵글 가공장치를 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 앵글 가공장치는, 일정한 수평 작업 공간을 제공하는 작업대; 상기 작업대 상에서 상하 좌우로 이동하면서 앵글에 가공 작업을 수행하는 가공헤드; 상기 작업대 상측에 설치되며, 상기 가공 헤드를 상하 좌우로 이동시키는 헤드 이동부; 상기 작업대의 양측 가장자리에 서로 마주보도록 설치되며, 'ㄱ'자 앵글이 거치되어 앵글의 양면이 번갈아가면서 상기 가공 헤드를 향하도록 지지하는 앵글 거치부;를 포함한다.
그리고 본 발명에서 상기 앵글 거치부는, 상기 작업대의 일측 가장자리를 따라 일직선상으로 설치되며, 다수개의 'ㄱ'자 앵글의 일측 말단이 평행하게 거치되고 상기 앵글 말단을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 앵글 회전부; 상기 작업대의 타측 가장자리를 따라 상기 앵글 회전부와 마주보도록 설치되며, 상기 앵글의 타측 말단들이 평행하고 거치되고, 상기 앵글 말단이 상기 앵글 회전부에 의하여 자유 회전될 거치하는 자유회전 거치부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 자유회전 거치부에는, 상기 자유회전 거치부를 상기 앵글 회전부 방향으로 상기 작업대 상에서 수평 이동시키는 간격 조정부가 더 구비되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 앵글 회전부는, 상기 작업대 상면에 자유 회전 가능하게 설치되며, 상기 'ㄱ'자 앵글의 내면과 밀착되는 밀착부를 가지는 다수개의 제1 밀착 헤드; 상기 다수개의 제1 밀착헤드를 시계 반향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 헤드 회전부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 앵글 회전부에는, 상기 제1 밀착 헤드에 수평 이동가능하게 설치되며, 상기 제1 밀착 헤드의 밀착부에 'ㄱ'자 앵글이 거치된 상태에서 상기 'ㄱ'자 앵글의 외면을 상측에서 감싸는 제1 앵글 고정부가 더 구비되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 자유회전 거치부는, 상기 작업대 상면에 자유 회전 가능하게 설치되며, 상기 'ㄱ'자 앵글의 내면과 밀착되는 밀착부를 가지는 다수개의 제2 밀착 헤드; 상기 다수개의 제2 밀착 헤드를 상기 작업대 상에 자유 회전 가능하도록 설치하는 헤드 설치대;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 자유회전 거치부에는, 상기 제2 밀착 헤드에 수평 이동가능하게 설치되며, 상기 제2 밀착 헤드의 밀착부에 'ㄱ'자 앵글이 거치된 상태에서 상기 'ㄱ'자 앵글의 외면을 상측에서 감싸는 제2 앵글 고정부가 더 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명의 앵글 가공장치에 의하면 가공 헤드를 이용하여 'ㄱ'자형 앵글에 가공 작업을 자동으로 수행하되, 앵글의 양면에 대하여 별도의 자재 세팅 과정 없이 연속으로 가공 작업을 수행할 수 있어서 생산성이 대폭 향상되는 장점이 있다.
도 1은 종래의 앵글 가공장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 앵글 가공장치의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 앵글 거치부의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 앵글 회전부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 앵글 회전부의 작동 과정을 도시하는 도면들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 앵글 회전부의 구성을 도시하는 부분 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자유회전 거치부의 구성을 도시하는 부분 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 앵글 가공장치의 앵글 가공 모습을 도시하는 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
본 실시예에 따른 앵글 가공장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 작업대(110), 가공 헤드(120), 헤드 이동부(130) 및 앵글 거치부(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저 상기 작업대(110)는 바닥면과 평행하게 설치되며, 일정한 수평 작업 공간을 제공하는 구성요소이다. 이 작업대(110)는 작업의 용이성을 위하여 바닥면으로부터 일정한 높이에 설치되며, 후술하는 앵글 거치부(200) 등이 설치되는 공간도 제공한다.
다음으로 상기 가공헤드(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 작업대(110) 상에서 상하 좌우로 이동하면서 앵글(1)에 가공 작업을 수행하는 구성요소이다. 이 가공헤드(120)는 레이저 가공 헤드 등 다양한 구성을 가질 수 있으며, 앵글(1)에 대하여 구멍 형성, 탭 형성, 절단 등의 작업을 진행할 수 있는 구조를 가진다.
상기 가공 헤드(120)는 상기 작업대(110) 상의 다양한 위치로 이동하면서 가공 작업을 수행한다. 따라서 상기 헤드 이동부(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 작업대(110) 상측에 설치되며, 상기 가공 헤드(120)를 상하 좌우로 이동시킨다. 이 헤드 이동부(130)는 제어부(도면에 미도시)의 제어 동작에 의하여 정확하게 미리 지정된 위치로 상기 가공 헤드(120)를 이동시키면서 가공 작업을 자동으로 진행한다.
다음으로 상기 앵글 거치부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 작업대(110)의 양측 가장자리에 서로 마주보도록 설치되며, 'ㄱ'자 앵글(1)이 거치되어 앵글(1)의 양면을 번갈아 가면서 상기 가공 헤드(120)를 향하도록 지지하는 구성요소이다. 즉, 이 앵글 거치부(200)는 상기 작업대(110) 상에 'ㄱ'자 앵글(1)에 대한 가공 작업이 가능하도록 앵글을 로딩하면서도, 'ㄱ'자 앵글(1)의 양면(1a, 1b)이 번갈아가면서 가공 작업이 가능하게 상측을 향하도록 위치 변동이 가능하도록 지지하는 것이다.
이를 위하여 본 실시예에서는 상기 앵글 거치부(200)를 구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이, 앵글 회전부(210)와 자유회전 거치부(230)로 구성할 수 있다. 여기에서 상기 앵글 회전부(210)와 자유회전 거치부(230)는 상기 작업대(110)의 양측 말단에 서로 마주보도록 일정 간격 이격되어 설치된다. 따라서 상기 'ㄱ'자 앵글(1)은 상기 작업대(110)를 가로질러서 일단은 상기 앵글 회전부(210)에 지지되고, 타단은 상기 자유회전 거치부(230)에 지지되는 방식으로 로딩(loading)된다.
먼저 상기 앵글 회전부(210)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 상기 작업대(110)의 일측 가장자리를 따라 일직선상으로 설치되며, 다수개의 'ㄱ'자 앵글(1)의 일측 말단이 평행하게 거치되고 상기 앵글을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 구성요소이다.
즉, 상기 앵글 회전부(210)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 'ㄱ'자 앵글(1)이 엎어진 상태로 거치되며, 이 상태에서 상기 'ㄱ'자 앵글(1)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 45°회전시켜 'ㄱ'자 앵글(1)의 양면이 모두 상측을 향하도록 회전시킬 수 있는 것이다. 여기에서 '엎어진 상태'라는 것은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 'ㄱ'자 앵글(1)의 내면이 바닥을 향하여 앵글의 양측 가장자리가 바닥면을 향하고 절곡 중심선(c)이 상측을 향하는 상태를 말한다.
반면에 상기 자유회전 거치부(230)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 상기 작업대(110)의 타측 가장자리를 따라 상기 앵글 회전부(210)와 마주보도록 설치되며, 상기 앵글(1)의 타측 말단들이 평행하게 거치되고, 상기 앵글(1) 말단이 상기 앵글 회전부(210)에 의하여 자유 회전될 수 있도록 거치하는 구성요소이다. 즉, 상기 자유회전 거치부(230)는 상기 'ㄱ'자 앵글(1)이 엎어진 상태로 로딩되지만, 이를 자체 회전력으로 회전시키지는 않고, 상기 앵글 회전부(210)의 회전력에 의하여 상기 앵글(1)이 회전되면 이에 의하여 함께 회전하는 구성요소이다.
그리고 본 실시예에서 상기 자유회전 거치부(230)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 자유회전 거치부(230)를 상기 앵글 회전부(210) 방향으로 상기 작업대(110) 상에서 수평 이동시키는 간격 조정부(250)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이렇게 간격 조정부(250)가 더 구비되면, 앵글(1)의 길이에 따라 상기 앵글 회전부(210)와 자유회전 거치부(230) 사이의 간격을 조정하여 대응할 수 있는 장점이 있다.
한편 본 실시예에 따른 앵글 가공 장치(100)에서는 필요에 따라서는 상기 자유회전 거치부(230)를 설치하지 않고 상기 앵글 회전부(210)를 상기 작업대(110)의 양측에 모두 설치한 후에 양자를 동시에 구동시키는 구성도 가능하다.
그리고 본 실시예에서 상기 앵글 회전부(210)는 구체적으로 도 4, 5에 도시된 바와 같이, 제1 밀착 헤드(211)와 헤드 회전부(221)로 구성될 수 있다. 먼저 상기 제1 밀착 헤드(211)는 상기 작업대(110) 상면에 자유 회전 가능하게 설치되며, 상기 'ㄱ'자 앵글(1)의 내면과 밀착되는 밀착부(212)를 가지는 구성요소이다. 이 제1 밀착 헤드(211)는 다수개가 일직선상으로 배열되며, 서로 일정 간격 이격되어 설치된다. 이 간격은 상기 제1 밀착 헤드(211)에 안착되는 앵글(1)의 회전에 이웃한 앵글과 간섭이 발생하지 않을 정도이면 충분하다.
한편 본 실시예에서 상기 밀착부(212)는 상기 'ㄱ' 자 앵글(1)의 내면과 밀착되는 형상을 가지며, 외측 말단에는 앵글(1)의 말단이 걸리는 걸림턱(213)이 형성되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 헤드 회전부(221)는 다수개의 제1 밀착헤드(211)를 시계 반향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 구성요소이다. 이 헤드 회전부(221)는 상기 제1 밀착헤드(211)가 도 5에 도시된 바와 같이, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 45°회전되도록 회전시킬 수 있는 다양한 구성을 가질 수 있다.
구체적으로 상기 헤드 회전부(221)는 제1 밀착 헤드(211)를 회전시키는 회전기어(222)와 이 회전기어(222)에 회전동력을 제공하는 동력 제공부(223)로 구성될 수 있다. 이때 상기 제1 밀착헤드(211)의 하부에는 상기 회전기어(222)와 맞물리는 톱니부(214)가 형성되어야 한다. 그러면 상기 회전기어(222)가 상기 톱니부(214)와 맞물리도록 설치되며, 상기 회전기어(222)의 회전에 의하여 톱니부(214)가 회전하면서 일체로 형성되어 있는 밀착면(212)도 회전하는 것이다.
한편 본 실시예에서 상기 회전기어(222)는 도 8에 도시된 바와 같이, 다수개가 일직선 상으로 나란하게 설치되며, 다수개의 회전기어(222)는 하나의 동력 제공부(223)에 의하여 동시에 구동되는 것이 제어의 편의성을 위하여 바람직하다.
또한 본 실시예에서 상기 앵글 회전부(210)에는, 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 제1 앵글 고정부(201)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이 제1 앵글 고정부(201)는 상기 제1 밀착 헤드(211)에 수평 이동가능하게 설치되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 밀착 헤드(211)의 밀착부(212)에 'ㄱ'자 앵글(1)이 거치된 상태에서 상기 'ㄱ'자 앵글(1)의 외면을 상측에서 감싸서 고정하는 것이다. 이렇게 상기 제1 앵글 고정부(201)에 의하여 앵글(1)이 고정되면, 앵글의 회전 중 또는 가공 작업 중에 앵글이 움직이지 않아서 정확한 가공 작업이 가능하다.
이 제1 앵글 고정부(201)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 구체적으로 앵글 고정지그(202)와 지그 이동부(203)를 포함하여 구성될 수 있다. 먼저 상기 앵글 고정지그(202)는 'ㄱ'자 앵글(1)의 외면과 밀착될 수 있는 형상을 가지며, 상기 제1 밀착 헤드(211)의 외측에 대기하다가 앵글(1)이 밀착부(212)에 안착되면 상기 밀착부(212) 상측으로 수평이동하면서 상기 앵글(1)의 상면을 하측으로 가압하여 고정한다.
그리고 상기 지그 이동부(203)는 상기 앵글 고정지그(202)의 하단에 결합되어 설치되며, 상기 제1 밀착 헤드(211)의 중앙에서 연장되는 설치축(215)에 슬라이딩 이동가능하도록 설치된다. 이 상태에서 상기 지그 이동부(203)는 외력에 의하여 상기 설치축(215)을 따라서 수평 이동하게 되고, 이 지그 이동부(203)와 연결되어 있는 앵글 고정지그(202)도 이동하면서 앵글 고정 기능을 수행하는 것이다.
다음으로 상기 자유회전 거치부(230)는 구체적으로 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 제2 밀착 헤드(231)와 헤드 설치대(241)를 포함하여 구성될 수 있다. 먼저 상기 제2 밀착 헤드(231)는 상기 작업대(110) 상면에 자유 회전 가능하게 설치되며, 상기 'ㄱ'자 앵글(1)의 내면과 밀착되는 밀착부(232)를 가지는 구성요소이다. 이 제2 밀착 헤드(231)는 전술한 제1 밀착 헤드(211)와 실질적으로 동일한 구성 및 기능을 하므로 자세한 설명은 생략한다.
그리고 상기 헤드 설치대는(241) 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 제2 밀착 헤드(231)를 상기 작업대(110) 상에 자유 회전 가능하도록 설치하는 구성요소이다. 상기 제2 밀착 헤드(231)는 자유 회전가능하게 설치되므로, 상기 헤드 설치대(241)는 상기 작업대(110) 상에서 상기 제2 밀착 헤드(231)를 일정 간격 이격시켜 회전가능하게 설치되는 회전축(242)과 이 회전축(242)을 작업대(110) 상에 고정하는 설치 지그(243)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편 상기 자유회전 거치부(230)에도 제2 앵글 고정부(251)가 더 설치되는 것이 바람직하다. 이 제2 앵글 고정부(251)는 상기 제2 밀착 헤드(231)에 수평 이동가능하게 설치되며, 상기 제2 밀착 헤드(231)의 밀착부(232)에 'ㄱ'자 앵글(1)이 거치된 상태에서 상기 'ㄱ'자 앵글(1)의 외면을 상측에서 감싸는 구성요소이다.
이 제2 앵글 고정부(251)는 상기 제1 앵글 고정부(201)과 실질적으로 동일한 구성 및 기능을 가지므로 반복 설명은 생략한다.
100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 앵글 가공장치
110 : 작업대 120 : 가공 헤드
130 : 헤드 이동부 200 : 앵글 거치부
210 : 앵글 회전부 230 : 자유회전 거치부
1 : 앵글

Claims (7)

  1. 일정한 수평 작업 공간을 제공하는 작업대;
    상기 작업대 상에서 상하 좌우로 이동하면서 앵글에 가공 작업을 수행하는 가공헤드;
    상기 작업대 상측에 설치되며, 상기 가공 헤드를 상하 좌우로 이동시키는 헤드 이동부;
    상기 작업대의 양측 가장자리에 서로 마주보도록 설치되며, 'ㄱ'자 앵글이 거치되어 앵글의 양면이 번갈아가면서 상기 가공 헤드를 향하도록 지지하는 앵글 거치부;를 포함하며,
    상기 앵글 거치부는,
    상기 작업대의 일측 가장자리를 따라 일직선상으로 설치되며, 다수개의 'ㄱ'자 앵글의 일측 말단이 평행하게 거치되고 상기 앵글 말단을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 앵글 회전부;
    상기 작업대의 타측 가장자리를 따라 상기 앵글 회전부와 마주보도록 설치되며, 상기 앵글의 타측 말단들이 평행하게 거치되고, 상기 앵글 말단이 상기 앵글 회전부에 의하여 자유 회전될 수 있도록 거치하는 자유회전 거치부;
    상기 자유회전 거치부를 상기 앵글 회전부 방향으로 상기 작업대 상에서 수평 이동시키는 간격 조정부;를 포함하며,
    상기 앵글 회전부는,
    상기 작업대 상면에 자유 회전 가능하게 설치되며, 상기 'ㄱ'자 앵글의 내면과 밀착되는 밀착부를 가지는 다수개의 제1 밀착 헤드;
    상기 다수개의 제1 밀착헤드를 시계 반향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 헤드 회전부; 및
    상기 제1 밀착 헤드에 수평 이동가능하게 설치되며, 상기 제1 밀착 헤드의 밀착부에 'ㄱ'자 앵글이 거치된 상태에서 상기 'ㄱ'자 앵글의 외면을 상측에서 감싸는 제1 앵글 고정부;를 포함하고,
    상기 자유회전 거치부는,
    상기 작업대 상면에 자유 회전 가능하게 설치되며, 상기 'ㄱ'자 앵글의 내면과 밀착되는 밀착부를 가지는 다수개의 제2 밀착 헤드;
    상기 다수개의 제2 밀착 헤드를 상기 작업대 상에 자유 회전 가능하도록 설치하는 헤드 설치대; 및
    상기 제2 밀착 헤드에 수평 이동가능하게 설치되며, 상기 제2 밀착 헤드의 밀착부에 'ㄱ'자 앵글이 거치된 상태에서 상기 'ㄱ'자 앵글의 외면을 상측에서 감싸는 제2 앵글 고정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 앵글 가공장치.
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