KR102017049B1 - 판재용 자동주행 면취기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 판재용 자동주행 면취기에 관한 것으로, 특히 면취기의 자동주행으로 면취작업의 효율성을 대폭 향상하고, 주행용 구동롤러가 판재의 하면에 항상 밀착상태를 유지하면서 헛구동 방지는 물론 작업품질을 제고하는 신개념의 기술에 관한 것이다.
종래에 개시된 면취기는 수동식으로 면취기를 주행시키는 것이어서, 판재의 길이가 길 경우 면취기를 판재의 절단면을 따라 주행하기가 쉽지 않으며, 판재 면취에 따른 시간이 오래 걸려 작업자의 피로도 증가 및 작업 효율성이 떨어지는 문제점이 야기된다.
본 발명은 이러한 문제점을 일소하기 위한 방안으로 직진 가이드판 및 수직 기준판이 직각을 이루도록 연결된 회전지지체에 면취기를 상하 회전 가능하게 설치하고, 상기 수직 기준판의 하단에 형성된 롤러 이동지지판의 상부에 배치된 롤러 하우징 내부에 상향으로 노출된 다수의 주행용 구동롤러는 구동모터의 작동에 따라 회전 구동하면서 주행력을 발휘할 수 있도록 하는 기술을 강구함을 특징으로 한다.

Description

판재용 자동주행 면취기{Automatic drive beveling machines for plate}

본 발명은 면취기의 자동주행으로 면취작업의 효율성을 대폭 향상하고, 주행용 구동롤러가 판재의 하면에 항상 밀착상태를 유지하면서 헛구동 방지는 물론 작업품질을 제고하는 신개념의 기술에 관한 것이다.

일반적으로 판재를 연속적으로 연결하기 위해서는 용접을 위한 사전작업으로 판재를 길이에 맞게 절단한 후 상기 판재의 모서리에 용접면(면취 가공면)을 일정한 각도로 깎아내어 용접홈(root)을 만드는 개선 작업을 시행함으로써 작업자는 상기 판재에 형성된 용접면을 서로 맞대기 용접을 하여 간편하게 절단된 판재를 상호 일체로 연결하게 된다.

그러나 종래에는 개선작업시 비교적 규격이 큰 판재는 용접면을 가공하기 위한 면취량이 많아 일반적인 소형 면취기로는 가공에 많은 시간이 소요됨은 물론 정확한 면취량을 측정하기 힘들며, 작업의 품질도가 저하되는 문제점이 야기된다.

따라서 산업현장에서는 용접을 위한 용접면을 전용으로 가공하기 위한 대용량의 면취기가 절실하게 요구됨은 물론 상기 대용량의 면취기는 면취량의 조절이 간편하면서도 개선각도를 자유롭게 조절할 수 있는 성능을 구비하여야만 비로소 제 역할을 다할 수 있는 실정이다.

이와 같은 실정을 적극적으로 감안하여 본 발명의 출원인에 의해 선출원 되어 특허결정이 허여된 「특허등록 제1425824호, 명칭/ 용접모재용 복합 가공기」가 개시되고 있다.

상기 선행기술은 이격 설치된 한 쌍의 외경 가이드롤러와 상하 위치이동 가능한 내경 가이드롤러를 이용하여 판재의 두께에 관계없이 판재의 상하면을 동시에 밀착 가이드함으로써 상기 판재의 면취 가공시 다양한 두께의 판재를 원활하게 가공할 수 있는 효과를 제공한다.

그러나 상기 선행기술은 수동식으로 면취기를 주행시키는 것이어서, 판재의 길이가 길 경우 면취기를 판재의 절단면을 따라 주행하기가 쉽지 않으며, 판재 면취에 따른 시간이 오래 걸려 작업자의 피로도 증가 및 작업 효율성이 떨어지는 것이었다.

또한, 판재의 하면에 접지되는 내경 가이드롤러는 면취 과정에서 판재의 미세한 두께 변화(굴곡도)에 대응하여 상하로 이동하지 못하고 고정된 상태를 유지함으로써 면취 가공이 부분적으로 이루어지지 않는 구간이 발생하여 작업품질이 저하되는 문제점이 야기된다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 직진 가이드판 및 수직 기준판이 직각을 이루도록 연결된 회전지지체에 면취기를 상하 회전 가능하게 설치하고, 상기 수직 기준판의 하단에 형성된 롤러 이동지지판의 상부에 배치된 롤러 하우징 내부에 상향으로 노출된 다수의 주행용 구동롤러는 구동모터의 작동에 따라 회전 구동하면서 주행력을 발휘할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 상기 주행용 구동롤러를 판재의 두께에 맞추어 구동롤러 위치조절구의 회전조작에 따라 상하로 이동할 수 있도록 하고, 상기 주행용 구동롤러가 판재의 하면에 접지된 상태에서 구동롤러 위치조절구를 더 회전시키면 탄성스프링의 압축력이 주행용 구동롤러에 작용하면서 판재의 두께 변화에 대응하여 주행용 구동롤러가 상하로 자유롭게 이동할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 판재의 하면에 접지된 다수의 주행용 구동롤러가 자동으로 회전하면서 주행력을 발휘함으로써 판재의 절단면을 따라 자동으로 주행하면서 면취 가공이 이루어져 작업시간을 단축함은 물론 작업이 편리하며, 자동 주행식으로 고능률이어서 장시간의 작업에도 작업자의 피로도를 경감하며, 작업 효율성을 대폭 향상하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 다수의 주행용 구동롤러가 판재에 접지된 후 면취 과정에서 1개의 탄성스프링을 이용하여 상하 자유롭게 이동하면서 판재의 두께 변화(굴곡도)에 대응하여 항상 밀착된 상태를 유지함으로써 면취 가공이 부분적으로 이루어지지 않는 현상을 방지하여 작업품질이 매우 우수하고, 상기 탄성스프링의 부품수를 절감하여 구조 간소화를 구현하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 수직 기준판의 양측 및 직진 가이드판의 양측을 관통하여 롤러 홀더가 설치됨으로써 롤러 홀더에 지지된 롤러베어링은 판재의 측면 및 상면을 따라 구름 이동하면서 판재가 수직 기준판 및 직진 가이드판에 직접 접촉하면서 발생하는 마찰저항을 방지하여 주행성의 향상은 물론 모터의 과부하 및 소음발생을 억제하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명이 적용된 자동주행 면취기의 사시도
도 2는 본 발명 자동주행 면취기의 정면도
도 3은 본 발명 자동주행 면취기의 측면도
도 4는 본 발명 자동주행 면취기의 평단면도
도 5는 본 발명 구동롤러 위치조절장치의 정단면도
도 6은 본 발명 구동롤러 위치조절장치의 작동상태 정단면도
도 7은 본 발명의 이동너트, 나사봉 및 탄성스프링의 설치상태 종단면도
도 8은 본 발명 도 7의 A-A선 단면도
도 9는 본 발명 나사봉의 상하 유동상태 종단면도
도 10은 본 발명의 상면 롤러베어링 및 측면 롤러베어링의 설치상태 측단면도
도 11은 본 발명 측면 롤러베어링의 사시도
도 12는 본 발명 측면 롤러베어링의 측단면도
도 13은 본 발명 상면 롤러베어링의 설치상태 평면도

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 면취기(10), 롤러 이동지지판(20), 다수의 주행용 구동롤러(30), 구동롤러 위치조절장치(40)의 구성요소로 대분 됨을 확인할 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

우선적으로 본 발명의 면취기(10)는 면취기 본체(11)의 하부에 커터(12)가 부착된 커터축이 회전 가능하게 설치되고, 상호 직각을 이루는 한 쌍의 직진 가이드판(13) 및 수직 기준판(14)이 이격된 한 쌍의 회전지지체(15)에 일체로 연결되며, 상기 회전지지체(15)는 면취기 본체(11)의 양측에 각각 회전 가능하게 설치되는 공지의 구성으로 이루어진다.

따라서 상기 면취기 본체(11)를 회전조작하면서 면취기 본체(11)의 경사 위치를 달리하면서 선택적으로 용접면의 경사도를 자유롭게 조절하여 면취 가공할 수 있음은 물론 가이드볼트(16)를 조여줌으로써 면취기 본체(11)가 회전되지 않고 견고한 고정상태를 유지할 수 있어 면취 가공시 흔들림을 방지하여 고품질의 용접면을 얻을 수 있는 효과를 제공한다.

상기 수직 기준판(14)의 하단에는 수평 상으로 롤러 이동지지판(20)이 일체로 형성되고, 롤러 이동지지판(20)의 상부에 롤러 하우징(31)이 배치되며, 롤러 하우징(31)의 내부에는 좌우 간격을 두고 다수의 주행용 구동롤러(30)가 상향 외부로 노출되도록 회전 가능하게 설치되고, 이러한 다수의 주행용 구동롤러(30)는 롤러 하우징(31)의 후면에 부착된 구동모터(32)의 작동에 따라 회전 구동함으로써 판재(P)의 하면에 접지되는 주행용 구동롤러(30)는 자동으로 회전하면서 면취기(10)가 주행할 수 있도록 주행력을 발휘하게 된다.

여기에서 상기 구동모터(32)의 회전동력은 벨트, 기어 등의 동력전달수단을 이용하여 주행용 구동롤러(30)에 전달되는 것으로, 이러한 동력전달방법에 관한 기술은 널리 알려진 기술이므로 본 발명에서는 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 구동롤러 위치조절장치(40)는 직진 가이드판(13)과 주행용 구동롤러(30)의 사이에 끼워지는 판재(P)의 두께에 맞추어 구동롤러 위치조절구(43a)의 회전조작에 따라 간편하게 상기 주행용 구동롤러(30)를 상하로 이동시키면서 항상 판재(P)의 하면에 접지될 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

이러한 구동롤러 위치조절장치(40)는 롤러 이동지지판(20)의 양측 상단에 설치된 가이드홀더(41a) 및 롤러 이동지지판(20)의 상하를 관통하여 한 쌍의 가이드봉(41)이 결합되고, 상기 가이드봉(41)의 상하에는 롤러 하우징(31)의 하면에 부착된 상판(42) 및 하판(42a)이 각각 일체로 연결되며, 상기 한 쌍의 가이드봉(41)의 사이에는 상판(42), 롤러 이동지지판(20) 및 하판(42a)을 관통하여 나사봉(43)이 회전 가능하게 설치되고, 나사봉(43)은 롤러 이동지지판(20)의 상단에 설치된 이동너트 하우징(44) 내의 이동너트(45)와 나사결합되며, 나사봉(43)의 하단에 구동롤러 위치조절구(43a)가 일체로 형성된다.

따라서 롤러 하우징(31) 및 주행용 구동롤러(30)는 도 6과 같이 구동롤러 위치조절구(43a)의 회전조작에 따라 상하로 이동함으로써 주행용 구동롤러(30)의 상하 위치를 자유롭게 조절하면서 판재(P)의 두께에 관계없이 항상 판재(P)의 하면에 접지될 수 있게 된다.

여기에서 상기 이동너트(45)는 도 7 내지 도 8과 같이 이동너트(45)의 외주면 및 이동너트 하우징(44)의 내주면에 마주하도록 각각 반원형의 핀홈(46)(46a)이 형성되고, 상기 핀홈(46)(46a)에는 가이드핀(47)이 끼워짐으로써 이동너트(45)는 가이드핀(47)에 의해 회전되지 않고 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.

아울러 본 발명은 판재(P)가 아무리 정밀하게 제조되더라도 두께가 전체적으로 균일하지 못하고 국부적으로 두께 변화(굴국도)가 발생함을 고려하여 주행용 구동롤러(30)가 판재(P)의 두께 변화에 대응하여 자동으로 상하 이동할 수 있도록 하는 기술이 접목된다.

이를 위한 기술구성으로 상기 이동너트(45)는 이동너트 하우징(44)의 상부에 위치한 상태에서 이동너트(45) 및 이동너트 하우징(44)의 내부 바닥면 사이에는 탄성스프링(48)이 추가로 설치된다.

따라서 상기 주행용 구동롤러(30)가 판재(P)의 하면에 접지된 상태에서 상기 구동롤러 위치조절구(43a)를 더 회전시키면 주행용 구동롤러(30)는 더 이동할 수 없는 반면 이동너트(45)는 가이드핀(47)을 따라 하향으로 이동함으로써 탄성스프링(48)이 압착되면서 축적된 압축력이 주행용 구동롤러(30)에 작용함에 따라 판재(P)의 두께 변화에 대응하여 주행용 구동롤러(30)는 상하로 자유롭게 이동하면서 판재(P)의 하면에 항상 밀착된 상태를 유지하여 면취 가공이 전체적으로 균일하게 이루어져 작업품질을 대폭 향상하는 효과를 제공한다.

더욱이 본 발명은 1개의 탄성스프링(48)을 이용하여 다수의 주행용 구동롤러(30)를 한꺼번에 상하로 자유롭게 이동시킬 수 있어 탄성스프링(48)의 부품수를 절감하여 구조 간소화를 구현하며, 상기 주행용 구동롤러(30)는 이격된 상태에서 다수(3개)개로 구성됨으로써 판재(P)의 3지점에 동시 접지됨으로써 더욱 안정된 주행성을 확보하는 특별한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 직진 가이드판(13)의 전후에는 좌우 간격을 두고 다수의 롤러 통공(51)이 상하로 관통하여 형성되고, 상기 롤러 통공(51)을 관통하여 직진 가이드판(13)의 상부면에 롤러 홀더(50)가 일체로 부착 설치되며, 롤러 홀더(50)에 회전 가능하게 지지된 각각의 상면 롤러베어링(52)은 판재(P)의 상면에 밀착되면서 직진 가이드판(13)에 판재(P)의 상면이 직접 밀착됨을 방지함으로써 상면 롤러베어링(52)은 판재(P)의 상면을 따라 구름 이동하면서 판재(P)와 직진 가이드판(13) 상호 간의 마찰저항을 방지하여 면취기(10)의 원활한 주행성을 확보한다.

여기에서 상기 상면 롤러베어링(52) 및 주행용 구동롤러(30)는 수직 기준판(14)과 평행하게 설치되더라도 무방하나, 본 발명에서는 도 4 및 도 13과 같이 평면에서 바라볼 때 면취기(10)의 주행방향 쪽으로 가면서 수직 기준판(14)에서 멀어지도록 틀어지게 설치됨으로써 판재(P)를 타고 좌우로 이동하는 과정에서 상면 롤러베어링(52) 및 주행용 구동롤러(30)는 판재(P)의 측면에서 멀어지는 쪽으로 이동경로를 형성함으로써 판재(P)로부터 탈선하려는 현상을 효율적으로 방지하는 특별한 효과를 제공한다.

나아가 상기 수직 기준판(14)의 양측에는 각각 롤러 통공(61)이 전후로 관통하여 형성되고, 상기 롤러 통공(61)을 관통하여 수직 기준판(14)의 후면에 롤러 홀더(60)가 일체로 부착 설치되며, 롤러 홀더(60)에 회전 가능하게 지지된 측면 롤러베어링(62)은 판재(P)의 측면에 밀착되면서 수직 기준판(14)에 판재(P)의 측면이 직접 밀착됨을 방지함으로써 측면 롤러베어링(62)은 판재(P)의 측면을 따라 구름 이동하면서 판재(P)와 수직 기준판(14) 상호 간의 마찰저항을 방지하여 면취기(10)의 원활한 주행성을 확보한다.

10: 면취기 11: 면취기 몸체
13: 직진 가이드판 14: 수직 기준판
15: 회전지지체 20: 롤러 이동지지판
30: 주행용 구동롤러 31: 롤러 하우징
32: 구동모터 40: 구동롤러 위치조절장치
41: 가이드봉 42: 상판
42a: 하판 43: 나사봉
44: 이동너트 하우징 45: 이동너트
46, 46a: 핀홈 47: 가이드핀
48: 탄성스프링 50, 60: 롤러 홀더
52: 상면 롤러베어링 62: 측면 롤러베어링

Claims (6)

1. 직진 가이드판(13) 및 수직 기준판(14)이 상호 직각을 이루도록 연결된 한 쌍의 회전지지체(15)에 면취기 본체(11)의 양측이 상하 회전 가능하게 설치된 면취기(10)와;
   상기 수직 기준판(14)의 하단에 수평 상으로 형성된 롤러 이동지지판(20)과;
   상기 롤러 이동지지판(20)의 상부에 배치된 롤러 하우징(31) 내부에 좌우 간격을 두고 회전 가능하게 상향 외부로 노출 설치되고, 롤러 하우징(31)의 후면에 부착된 구동모터(32)의 작동에 따라 회전 구동하면서 주행력을 발휘하는 다수의 주행용 구동롤러(30)와;
   상기 롤러 이동지지판(20)의 상하를 관통하여 결합된 한 쌍의 가이드봉(41) 상하에 롤러 하우징(31)의 하면에 부착된 상판(42) 및 하판(42a)이 각각 일체로 연결되고, 상기 상판(42), 롤러 이동지지판(20) 및 하판(42a)을 관통하여 회전 가능하게 설치된 나사봉(43)은 롤러 이동지지판(20)의 상단에 설치된 이동너트 하우징(44) 내의 이동너트(45)와 나사결합되어 상기 나사봉(43)의 하단에 형성된 구동롤러 위치조절구(43a)의 회전조작에 따라 상하로 이동하면서 롤러 하우징(31) 및 주행용 구동롤러(30)의 상하 위치를 조절하는 구동롤러 위치조절장치(40)로 이루어지는 한편;
   상기 이동너트(45)의 외주면 및 이동너트 하우징(44)의 내주면에 마주하게 형성된 핀홈(46)(46a)에는 가이드핀(47)이 끼워지고, 상기 이동너트(45)는 가이드핀(47)에 의해 회전 방지되며;
   상기 이동너트(45) 및 이동너트 하우징(44)의 내부 바닥면 사이에는 탄성스프링(48)이 설치되고, 상기 주행용 구동롤러(30)가 판재(P)의 하부면에 접지된 상태에서 상기 구동롤러 위치조절구(43a)를 더 회전시키면 이동너트(45)가 하부로 이동하면서 발생하는 탄성스프링(48)의 압축력이 롤러 하우징(31) 및 주행용 구동롤러(30)에 작용하면서 판재(P)의 두께 변화에 대응하여 주행용 구동롤러(30)가 상하로 자유롭게 이동하는 것을 특징으로 하는 판재용 자동주행 면취기.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 직진 가이드판(13)의 전후에는 롤러 통공(51)이 좌우 간격을 두고 형성되고, 상기 롤러 통공(51)을 관통하여 설치된 다수의 롤러 홀더(50)에 지지된 각각의 상면 롤러베어링(52)은 판재(P)의 상면을 따라 구름 이동하면서 마찰저항을 방지하는 것을 특징으로 하는 판재용 자동주행 면취기.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 상면 롤러베어링(52) 및 주행용 구동롤러(30)는 평면에서 바라볼 때 면취기(10)의 주행방향 쪽으로 가면서 수직 기준판(14)에서 멀어지도록 틀어지게 설치된 것을 특징으로 하는 판재용 자동주행 면취기.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 수직 기준판(14)의 양측에는 롤러 통공(61)이 형성되고, 상기 롤러 통공(61)을 관통하여 설치된 롤러 홀더(60)에 지지된 다수의 측면 롤러베어링(62)은 판재(P)의 측면을 따라 구름 이동하면서 마찰저항을 방지하는 것을 특징으로 하는 판재용 자동주행 면취기.

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