KR102042409B1 - 범용 시트절단장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 범용 시트절단장치에 관한 것으로서, 절단할 시트(4)가 감긴 원단공급부(2)와, 상기 원단공급부(2)에 인접배치되며 흡착패널(12)이 수평설치되고 흡착패널(12)의 저면에는 진공형성장치(14)가 형성된 본체(10)와, 상기 흡착패널(12)의 상면에 밀착배치되어 탑재된 시트(4)를 이송하는 통기성벨트(22)와 통기성벨트(22)를 회전구동하는 구동롤러(21)를 포함하는 컨베이어기구(20)와, 상기 본체(10)의 길이방향 양단에 평행설치된 종방향레일(24)과, 상기 종방향레일(24)에 탑재되어 전후진되며 횡방향레일(27)이 형성된 구동다이(25)와, 구동다이(25)의 횡방향레일(27)을 따라 이동가능한 가동블록(28)과, 가동블록(28)에 탑재되며 수직으로 승강가능한 커터날(32)과 이 커터날(32)을 상하로 진동시키는 진동수단(34)이 구비된 커팅헤드(30)을 포함한다.

Description

범용 시트절단장치 {General Sheet Cutting Apparatus}
본 발명은 범용 시트절단장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 다양한 재질이나 두께의 원단이나 필름 또는 박판 등의 시트상의 재료를 원하는 규격으로 효과적으로 절단할 수 있는 새로운 구조의 범용 시트절단장치에 관한 것이다.
롤 형태로 공급되는 원단이나 필름 등의 시트를 소비자 또는 이들 원단이나 필름을 이용하여 소정의 제품을 제조하는 제조업자에게 원하는 규격으로 절단하여 공급하기 위한 시트절단장치가 사용되고 있다. 그런데 종래의 이러한 시트절단장치는 대체로 절단하고자 하는 시트의 재질이나 두께 또는 규격 등에 최적화되어 커터날이나 이송수단 또는 체결수단 등이 제작되며, 이에 따라 대체로 이러한 시트절단장치로 절단할 수 있는 원단이나 필름은 대체로 원래 의도하였던 시트재료와 동일또는 유사한 재질하거나 유사한 두께 범위를 가지는 시트재료로 한정되는 것이 현실이다. 이에 따라 대체로 한가지 종류(재질이나 두께)의 시트재료에 최적화된 절단장치를 이용하여 그 재질이나 두께 등을 현저히 달리하는 다른 종류의 시트재료를 절단하는 것은 불가능하거나 또는 용이하지 않으며, 만일 특정한 시트에 최적화된 절단장치를 이용하여 다른 종류의 시트를 절단하는 경우에는 정밀하고 효율적으로 절단하기 어려운 실정이다.
이와 같이, 종래에는 상이한 재질과 두께의 시트재료에 대한 절단을 하려면그 재료에 적합한 별도의 절단장치를 필요로 하므로, 다양한 재질과 두께의 시트재료를 절단하기 위해서는 여러 종류의 절단장치를 구비해야 함에 따라, 넓은 설치공간과 다수의 절단장치를 요하므로 코스트가 증가되는 문제점이 있어서, 다양한 재질이나 두께의 원단이나 필름 등의 시트의 절단의 수요에 대하여 범용성있는 단일의 절단장치로 효과적으로 절단할 수 있는 이른바, 다품종소량생산방식의 범용성 시트절단장치의 필요성이 대두되고 있다.
특허등록 제10-1634038호(2016.06.21)
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 시트절단장치의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 다양한 재질이나 두께의 원단이나 필름 또는 박판 등의 시트재료를 원하는 규격으로 효과적으로 절단할 수 있는 새로운 구조의 범용 시트절단장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 절단할 시트(4)가 감긴 원단롤(3)이 거치되는 롤거치부(5)를 구비한 원단공급부(2)와, 상기 원단공급부(2)에 인접배치되며 상면에는 흡착홀(13)이 배열된 흡착패널(12)이 수평설치되고 상기 흡착패널(12)의 저면에는 진공형성장치(14)가 형성된 본체(10)와, 상기 흡착패널(12)의 상면에 밀착배치되어 탑재된 시트(4)를 이송하는 통기성벨트(22)와 본체(10)의 전후단에 배치되어 상기 통기성벨트(22)를 회전구동하는 구동롤러(21)를 포함하는 컨베이어기구(20)와, 상기 본체(10)의 길이방향 양단에 평행설치된 종방향레일(24)과, 상기 종방향레일(24)에 탑재되어 전후진되며 횡방향레일(27)이 형성된 구동다이(25)와, 상기 구동다이(25)의 횡방향레일(27)을 따라 이동가능한 가동블록(28)과, 상기 가동블록(28)에 탑재되며 수직으로 승강가능한 커터날(32)과 이 커터날(32)을 상하로 진동시키는 진동수단(34)이 구비된 커팅헤드(30)을 포함하고, 상기 원단공급부(2)의 롤거치부(5)의 일측에는 상기 원단롤(3)에서 나온 피절단물인 시트(4)를 덮도록 된 밀봉필름(8)이 필름롤(9) 형태로 거치되어 공급되는 필름공급부(7)가 더 구비되어, 상기 밀봉필름(8)이 시트(4) 위에 덮힌 상태에서 흡착패널(12)에 진공이 가해지면, 상기 시트(4)가 통기성벨트(22)에 밀착고정되도록 된 것을 특징으로 하는 범용 시트절단장치가 제공된다.
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본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 가동블록(28)의 커팅헤드(30)에 인접한 부위 또는 상기 가동블록(28)에 인접한 부가적인 가동블록에는 드릴형태의 절단비트(42)와, 이 절단비트(42)를 회전구동하는 모터(44)를 구비하여 경질 박판을 절단하는 비트헤드(40)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 범용 시트절단장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 커팅헤드(30)의 커터날(32)이 하향돌출된 선단부에는 스프링(38)에 탄설되어 하향가압되며 커터날(32)에 의해 절단되는 시트(4)의 주변부를 탄성가압하는 탄성누름부(37)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 시트절단장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 흡착패널(12)이 설치된 본체(10)의 상면에 통기성벨트(22)를 포함하는 컨베이어기구(20)가 형성되고, 종방향레일(24)과 횡방향레일(24)에 의해 종횡으로 이동가능한 가동블록(28)에 수직방향의 커터날(32)과 이 커터날(32)을 상하로 진동시키는 진동수단(34)을 커팅헤드(30)에 구비함으로써, 다양한 재질과 두께의 원단으로 이루어진 시트재료에 대하여도 커터날(32)이 상하로 진동하면서 절단하기 때문에, 서로 다른 재질의 시트를 효과적으로 원활하게 절단할 수 있기 때문에, 범용성 있는 시트절단장치를 달성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 원단공급부(2)의 원단롤(3)을 거치하는 롤거치부(5)의 상부에 밀봉필름(8)을 공급하는 필름공급부(7)를 구비하여, 흡착패널(12) 위에 놓인 피절단물인 시트(4)를 밀봉필름(8)이 덮은 상태에서 흡착패널(12)에 진공을 가하여 시트(4)를 통기성벨트(22)에 흡착고정함으로써, 커터날(32)이 진동하더라도 진동하는 커터날(32)에 접촉하는 시트(4)가 진동에 따른 흔들림을 최소화하면서 정위치에 밀착 고정되므로, 정확한 치수와 규격으로 시트를 절단할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 가동블록(28)의 커팅헤드(30)에 부가적으로 절단비트(42)와 이 절단비트(42)를 회전구동하는 모터(44)를 구비한 비트헤드(40)를 더 구비함으로써, 연질의 시트 이외에도 아크릴판이나 목재판과 같은 경질 박판보드와 같은 경질 시트재료도 절단할 수 있어서, 다양한 판형 재료를 포함하여 더욱 광범위한 대상물인 시트재료를 범용성있게 절단할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 커팅헤드(30)의 커터날(32)의 선단부에 스프링(38)에 의해 하향가압되는 탄성누름부(37)를 구비하여, 커터날(32) 주변부의 시트(4)를 누름지지함으로써, 커터날(32)의 진동에도 불구하고 절단부위의 시트(4)가 정위치에 유지되므로 더욱 정밀한 치수와 규격으로 절단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 외관사시도
도 2와 도 3은 상기 실시예의 정면도와 측면도
도 4는 진공형성장치의 단면구성도
도 5는 상기 실시예의 커팅헤드의 사시도
도 6은 상기 실시예의 커팅헤드의 단면도
도 7은 상기 실시예의 커팅헤드의 교체상태의 구성도
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 외관사시도이고, 도 2와 도 3은 상기 실시예의 정면도와 측면도이고, 도 4는 진공형성장치의 단면구성도이고, 도 5와 도 6은 커팅헤드의 사시도와 단면도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, 시트절단장치 본체(10)의 일측에 원단공급부(2)가 배치된다. 원단공급부(2)는 절단할 시트(4)가 롤형태로 감긴 원단롤(3)이 거치되는 롤거치부(5)와 이 롤거치부(5)의 원단롤(3)에서 나온 시트(4)가 통과되는 안내롤(6)를 포함한다. 그리고 이 롤거치부(5)의 상부에는 밀봉필름(8)이 감긴 필름롤(9)이 거치되는 필름공급부(9)가 더 구비된다.
사각형 프레임으로 이루어진 장치 본체(10)의 상면에는 종횡으로 흡착홀(13)이 다수 배열된 흡착패널(12)이 수평설치되고, 이 흡착패널(12)의 저면에는 흡착홀(13)에 진공을 형성하기 위해 종횡으로 연장되는 진공챔버(15)와 이들 진공챔버(15)에 연결되는 진공덕트(16) 및 이들 진공덕트(16)의 타단측에 연결되는 진공펌프와 같은 진공발생수단(17)을 포함하는 진공형성장치(14)가 구비된다. 이 진공덕트(16) 상에는 진공압력을 적정한 수준으로 유지하기 위한 압력조절부(18)가 접속된다.
그리고 이 장치 본체(10)의 전후단에는 횡방향으로 연장되는 구동롤러(21)와 이 구동롤러(21)에 거치되어 상기 흡착패널(12) 위에 탑재되어 전진하도록 된 통기성벨트(22)를 구비한 컨베이어기구(20)가 구비된다. 통기성벨트(22)는 펠트나 원단 등으로 이루어져서 흡착패널(12)의 흡착공(13)을 통해 가해지는 진공력이 통기성벨트(22) 위에 탑재되는 시트(4)에 작용하여 시트(4)가 통기성벨트(22) 상에 진공흡착되어 통기성벨트(22)와 함께 일체적으로 전진이송하고, 통기성벨트(22)가 정지되면 피절단물인 시트(4)도 함께 정지되어 절단작동시에 시트(4)가 정위치에 유지되도록 한다.
또한, 장치본체(10)의 길이방향 양단에는 종방향레일(24)이 장착되고, 이 종방향레일(24)을 가로질러 크로스빔 형태의 구동다이(25)가 설치되어 종방향레일(24)을 따라 전후진할 수 있도록 구비된다. 이를 위해 종방향레일(24)과 구동다이(25) 사이에는 래크피니언기구나 볼스크류기구 기타 직선운동을 정밀하게 안내하는 선형운동기구가 구비됨은 물론이다.
또한, 상기 크로스빔 형태의 구동다이(25)에는 징치본체(10)에 대하여 횡방향으로 연장되는 횡방향레일(27)이 장착되고, 이 횡방향레일(27)에는 횡방향으로 이동가능한 가동블록(28)이 탑재된다. 이 가동블록(28)과 횡방향레일(27) 사이에도 전술한 바와 같이 래크피니언기구나 볼스크류기구 기타 직선운동을 정밀하게 안내하는 선형운동기구가 구비된다. 그리고 이 가동블록(28)에는 횡방향이동을 위한 제어가능한 도시안된 모터와, 수직방향으로 승강가능한 커터날(32)이 구비된 커팅헤드(30)가 탑재된다. 이 커터날(32)은 바람직하게는 일면에 날이 형성된 납작한 띠형상 커터로 이루어진다.
이 커팅헤드(30)에는 상기 커터날(32)을 상하방향으로 진동시키는 진동수단(34)이 구비된다. 바람직하게는 상기 커팅헤드(30)에 장착되는 커터날(32)은 교체가능하게 결합되어, 커터날(32)이 마모되는 경우에는 교체할 수 있고, 필요에 따라 절단할 시트(4)의 재질특성에 적합한 커터날로 교체할 수도 있다.
그러나 본 발명에 따르면, 커터날(32) 자체가 진동수단(34)에 의해 상하방향으로 진동하므로, 다양한 재질이나 다양한 두께의 시트 또는 원단에 대하여 범용성있게 절단할 수 있다. 즉, 커터날(32)이 상하진동되면서 시트(4)에 접촉되어 절단하므로, 시트의 재료나 두께와 무관하게 광범위하게 시트재료에 대하여 효과적으로 절단할 수 있다. 한편, 이와 같이 커터날(32)이 상하로 진동하면서 커터날(32)의 선단부가, 도 6의 확대도에 도시된 바와 같이, 밀봉필름(8)과 시트(4)를 관통하여 통기성벨트(22)의 상측에 일부 진입하더라도, 통기성벨트(22)는 커터날(32)에 의해 손상되지 않고 반복적으로 사용할 수 있는 적절한 재질과 두께로 제작된다.
본 발명에 따르면, 다양한 재질이나 두께의 원단으로 이루이진 시트(4)가 진동하는 커터날(32)에 대하여 비교적 정밀하게 절단되도록 하기 위해, 잔술한 바와 같이 흡착홀(13)이 형성된 흡착패널(12)과, 그 위에 탑재된 통기성벨트(22) 및 진공형성장치(14)를 구비한다. 그리고 원단공급부(2)에 인접배치된 필름공급부(7)로부터 공급되는 밀봉필름(8)으로 절단할 시트(4)를 덮은 후에 흡착패널(12)에 진공을 가함으로써, 밀봉필름(8)과 흡착패널(12) 사이에 형성되는 진공압력에 의해 피절단물인 시트(4)가 흡착패널(12) 또는 통기성벨트(22)에 밀착고정되므로, 커터날(32)의 진동에도 불구하고 시트(4)를 일정한 위치에 밀착고정할 수 있어서, 정밀한 치수와 규격으로 절단가능하다.
또한 본 발명에 따르면, 커팅헤드(30)에는 진동하는 커터날(32)에 의해 절단되는 시트(4)를 좀 더 정확하게 위치고정하기 위한 탄성누름부(37)를 더 포함한다. 이 탄성누름부(37)는 커팅헤드(30)의 커터날(32)이 하향돌출된 선단부를 감싸도록 된 통형상으로 이루어지고, 이 통형상 탄성누름부(37)는 스프링(38)에 탄성적으로 하향가압되며 커터날(32)에 의해 절단되는 시트(4)의 주변부를 탄성가압하게 된다. 이에 따라 진동하는 커터날(32)에 의해 절단되는 시트(4)의 절단되는 부위가 더욱 안정적으로 위치고정되므로, 더욱 정밀한 절단에 기여하게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 가동블록(28)의 커팅헤드(30)의 인접한 일측에 부가적으로 비트헤드(40)가 더 구비된다. 이 비트헤드(40)는 수직연장되는 드릴형태의 절단비트(42)와 이 절단비트(42)를 회전구동하는 모터(44)를 포함한다. 이러한 비트헤드(40)는 유연한 시트가 아닌 아크릴수지판과 같은 경질박판이나, 목재판재를 절단하는데 사용된다. 도시된 실시예에서는 동일한 가동블록(28)상에서 커터날(32)이 장착되는 커팅헤드(30)에 인접하게 비트헤드(40)가 구비되는 것으로 예시하였으나, 경우에 따라서는 커팅헤드(30)가 탑재된 가동블록(28)과 별개로 이루어진 가동블록에 비트헤드(40)가 탑재될 수도 있을 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예로서, 가동블록(28)에 착탈가능하게 구비되는 커팅헤드(30)를 다른 종류의 커팅헤드(50)로 교체할 수 있음을 보여준다. 이 커팅헤드(50)에는 전술한 바와 같이 일면에 날이 형성된 납작한 띠형상 커터로 이루어진 커터날(32) 대신에 디스크형태의 휠커터(52)가 장착된다. 이러한 휠커터(52)는 띠형상의 커터날(32)로 절단하기에 부적절한 원단, 예를 들면 얇은 망사시트와 같이 매우 유연하고 플렉시블한 원단시트를 절단하는데 좀 더 효과적이다. 이러한 구조에 따르면 더욱 다양한 재질과 특성의 원단시트에 대하여 더욱 범용성있게 효과적으로 절단할 수 있게 된다.

Claims (3)

  1. 절단할 시트(4)가 감긴 원단롤(3)이 거치되는 롤거치부(5)를 구비한 원단공급부(2)와, 상기 원단공급부(2)에 인접배치되며 상면에는 흡착홀(13)이 배열된 흡착패널(12)이 수평설치되고 상기 흡착패널(12)의 저면에는 진공형성장치(14)가 형성된 본체(10)와, 상기 흡착패널(12)의 상면에 밀착배치되어 탑재된 시트(4)를 이송하는 통기성벨트(22)와 본체(10)의 전후단에 배치되어 상기 통기성벨트(22)를 회전구동하는 구동롤러(21)를 포함하는 컨베이어기구(20)와, 상기 본체(10)의 길이방향 양단에 평행설치된 종방향레일(24)과, 상기 종방향레일(24)에 탑재되어 전후진되며 횡방향레일(27)이 형성된 구동다이(25)와, 상기 구동다이(25)의 횡방향레일(27)을 따라 이동가능한 가동블록(28)과, 상기 가동블록(28)에 탑재되며 수직으로 승강가능한 커터날(32)과 이 커터날(32)을 상하로 진동시키는 진동수단(34)이 구비된 커팅헤드(30)을 포함하고, 상기 원단공급부(2)의 롤거치부(5)의 일측에는 상기 원단롤(3)에서 나온 피절단물인 시트(4)를 덮도록 된 밀봉필름(8)이 필름롤(9) 형태로 거치되어 공급되는 필름공급부(7)가 더 구비되어, 상기 밀봉필름(8)이 시트(4) 위에 덮힌 상태에서 흡착패널(12)에 진공이 가해지면, 상기 시트(4)가 통기성벨트(22)에 밀착고정되도록 된 것을 특징으로 하는 범용 시트절단장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가동블록(28)의 커팅헤드(30)에 인접한 부위 또는 상기 가동블록(28)에 인접한 부가적인 가동블록에는 드릴형태의 절단비트(42)와, 이 절단비트(42)를 회전구동하는 모터(44)를 구비하여 경질 박판을 절단하는 비트헤드(40)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 범용 시트절단장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 커팅헤드(30)의 커터날(32)이 하향돌출된 선단부에는 스프링(38)에 탄설되어 하향가압되며 커터날(32)에 의해 절단되는 시트(4)의 주변부를 탄성가압하는 탄성누름부(37)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 시트절단장치.
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