KR102074236B1 - 절단기용 소재 절단장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 절단기용 소재 절단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각형의 소재를 공급받아 일정 길이로 절단하되 소재의 상면과 측면을 가압한 상태에서 회전날을 이용하여 절단함으로써 소재의 흔들림으로 인한 절단 불량을 방지할 수 있도록 한 절단기용 소재 절단장치에 관한 것이다.

Description

절단기용 소재 절단장치{Material Cut Apparatus for Cutting Machine}
본 발명은 절단기용 소재 절단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각형의 소재를 공급받아 일정 길이로 절단하되 소재의 상면과 측면을 가압한 상태에서 회전날을 이용하여 절단함으로써 소재의 흔들림으로 인한 절단 불량을 방지할 수 있도록 한 절단기용 소재 절단장치에 관한 것이다.
통상적으로 파이프는 알루미늄이나 구리 및 스틸 등으로 제작되는 것으로, 주로 원형 파이프나 단면이 정사각형이나 직사각형인 사각 파이프가 많이 제작되고 있다. 하지만, 이러한 전형적 파이프가 아니라 내부는 원형이면서 외부는 원형이 아닌 파이프 또는 일부는 각형으로 형성되고 다른 부분은 곡면이나 오목형태로 형성된 파이프 등도 제작되고 있는데, 이러한 파이프를 이형 파이프라 한다.
일반적인 파이프의 커팅작업은 유공압 등의 실린더에 의해 회전 작동되는 원형커터 등으로서 파이프를 커팅하는 자동 커팅기로 작업을 수행하거나, 수동 커팅기 등의 회전 커터를 이용하여 커팅작업을 수행하고 있다.
하지만, 이형 파이프의 경우에는 다양한 외형으로 인해 일반적인 방법으로는 커팅하기가 쉽지 않을 뿐만 아니라, 커팅 작업시 작업자가 커팅기 상에서 이형 파이프의 커팅작업을 수행한 후 커팅된 이형 파이프로 인한 사고의 방지를 위하여 절단면에 대한 별도의 브러싱 작업을 거쳐야 하므로 작업공정의 번거로움이 따르고 인력의 낭비 및 작업시간이 지체되는 등의 단점을 가지고 있다
이에 따라, 이형 파이프의 절단면을 균일하게 유지할 수 있고 이형 파이프의 절단 및 브러싱 작업을 연속적으로 수행할 수 있는 파이프 절단장치가 개발되기도 하였고, 이형 파이프의 절단 작업과 브러싱 작업을 자동으로 수행할 수 있는 파이프 절단장치가 개발되기도 하였다.
하지만, 종래의 이형 파이프 절단장치 또는 브러싱장치는 이형파이프를 절단하거나 브러싱하는 역할만 수행하고 있어 절단작업과 브러싱작업을 수행하는 설비의 크기가 커질 수밖에 없고, 이형 파이프가 견고하게 고정되지 않은 상태에서 절단됨에 따라 절단된 이형 파이프의 길이가 일치하지 않는 경우가 많이 발생하여 길이를 검측하게 되면 다수의 불량품이 발견되는 문제점이 있다.
등록실용신안공보 제20-0105542호 등록특허공보 제10-1808277호 등록특허공보 제10-1531573호
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술이 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 절단기용 소재 절단장치는 소재 공급장치를 통해 공급된 소재를 절단할 때 소재의 상면을 가압함과 아울러 측면을 동시에 가압하여 소재가 움직이지 않도록 한 상태에서 회전날을 전진시키면서 절단하도록 함으로써 절단 불량이 방지되도록 하는 것을 과제로 한다.
또한, 소재의 길이가 짧아 소재를 가압할 수 없는 경우 소재의 후단을 상향 이동시켜 소재를 가압 고정할 수 있도록 하는 것을 다른 과제로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 절단기용 소재 절단장치는, 각형의 소재를 공급받아 일정 길이로 절단하는 절단기용 소재 절단장치로서, 원형날을 전후 이동시켜 소재를 절단하는 절단부; 소재의 상면을 가압 고정하는 상면가압부; 소재의 측면에 밀착되는 밀착판과 가압실린더로 구성되어 소재의 측면을 가압 고정하는 측면가압부; 밀착판과 일체로 연결된 이동블록을 이용하여 소재를 이송하는 소재이송부; 절단부로부터 일정 정도 이격된 위치에 배치되어 소재가 설정된 길이로 절단되도록 소재의 이동을 제한하는 스토퍼부;를 포함할 수 있다.
또한, 상면가압부는 절단부의 앞쪽에 고정 설치되는 제1 상면가압부와, 측면가압부와 연동되어 이동하는 제2 상면가압부로 이루어질 수 있다.
또한, 소재의 길이가 짧아 소재의 후단 부분이 제1 상면가압부에 의해 지지되지 않을 경우 소재의 후단 부분이 제1 상면가압부에 의해 지지되도록 소재의 후단 부분을 상향 회동시키는 소재회동부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 절단부는 소재를 절단하는 회전날을 회전시키기 위한 절단모터와, 회전날과 절단모터가 설치된 모터프레임을 소재의 이송 방향에 대하여 직교하는 방향으로 전후 이동시키는 전후이동실린더와, 모터프레임의 이동을 안내하는 가이드레일을 포함할 수 있다.
또한, 상면가압부는 가압프레임에 승강가능하게 설치되는 가압판과, 가압프레임에 설치되어 가압판을 승강시키는 승강실린더와, 가압프레임을 관통하도록 설치되어 가압판의 승강 이동을 안내하는 가이드부재를 포함할 수 있다.
또한, 소재이송부는 측면가압부의 밀착판에 일체로 연결되는 이동블록과, 이동블록의 이동을 가이드하는 안내축과, 안내축의 일단이 회동 가능하게 연결되는 회동연결부와, 안내축의 타단을 일정 범위 내에서 회동시켜 이동블록과 측면가압부를 승강시키는 회동수단을 포함할 수 있다.
또한, 스토퍼부는 소재의 선단부를 막아주는 차단판과, 차단판을 승강시키는 승강실린더를 포함할 수 있다.
본 발명의 절단기용 소재 절단장치는 상면가압부에 의해 소재가 움직이지 않도록 고정된 상태에서 절단부가 소재를 절단하게 되므로, 절단소재의 절단면이 깨끗하게 나타나고 절단 불량이 발생하지 않게 되는 효과가 있다.
또한, 측면가압부와 상면가압부에 의해 소재가 고정된 상태에서 소재이송부가 측면가압부와 일체로 연결된 이동블록을 이동시키게 되므로 소재가 안정적으로 이송되는 효과가 있다.
또한, 상면가압부가 이중으로 구성되어 하나는 소재를 고정하는데 이용하고 다른 하나는 소재의 이송에 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 소재회동부가 구비되어 소재의 후단 부분을 상향 회동시켜 상면가압부에 의해 소재가 고정되도록 하므로, 소재의 길이가 충분하지 않더라도 소재를 정해진 길이로 절단할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 절단기를 개략적으로 나타낸 배치도이다.
도 2는 본 발명에 따른 절단기용 소재 절단장치를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 절단기용 소재 절단장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 절단기용 소재 절단장치에서 소재이송부의 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 절단기용 소재 절단장치에서 상면가압부와 측면가압부의 구성을 나타낸 부분 확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 절단기용 소재 절단장치에서 이송 과정을 나타낸 참고도이다.
도 7은 본 발명에 따른 절단기용 소재 절단장치에서 스토퍼부를 나타낸 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 절단기용 소재 절단장치에서 소재의 절단 모습을 나타낸 참고도이다.
도 9는 본 발명에 따른 절단기용 소재 절단장치에서 소재의 이동 과정을 나타낸 참고도이다.
도 10은 본 발명에 따른 절단기용 소재 절단장치에 소재의 길이가 짧은 경우에 소재의 후단을 고정하는 과정을 나타낸 참고도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
첨부도면의 도 1 내지 9는 본 발명에 따른 절단기용 소재 절단장치를 설명하기 위해 나타낸 도면들이다.
발명의 설명 및 청구범위 등에서 방향을 지칭하는 용어 등은 권리 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 도면 및 구성 간의 상대적 위치를 기준으로 정한 것으로, 이하에서 설명되는 각 방향은 이와 다르게 특별히 한정하는 경우를 제외하고, 이에 기초한 것이다.
본 발명이 적용되는 절단기는 도 1에 도시된 바와 같이, 소재를 작업대에 올려놓는 소재 공급장치(100)와, 소재를 설정된 길이로 절단하는 절단장치(200) 및 절단이 완료된 소재를 처리하여 배출하는 배출장치(200)를 포함하고 있다. 따라서, 소재 공급장치(100)가 소재를 작업대에 올려놓은 후 절단장치(200)로 공급하고, 절단장치(200)가 소재 공급장치(100)로부터 공급된 소재를 설정 길이로 절단하며, 배출장치(300)가 브러싱 작업 등을 통해 절단소재의 절단면을 처리한 후 배출하게 된다.
그리고, 본 발명에 따른 절단기용 소재 절단장치는 소재 공급장치(100)로부터 공급되는 각형의 소재를 일정 길이로 절단하여 배출장치(300)로 배출하게 된다.
이를 위하여, 본 발명의 절단기용 소재 절단장치는 도 2와 3에 도시된 바와 같이, 절단부(210)와, 상면가압부(220), 측면가압부(230), 소재이송부(240), 스토퍼부(260) 및 소재회동부(270)를 포함하여 이루어지며, 절단 과정에서 발생하는 불꽃 등으로부터 작업자를 보호하기 위한 커버(250)가 설치된다.
절단부(210)는 소재의 이송 방향에 대하여 직교하는 방향으로 소재를 절단하기 위한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 회전을 통해 소재를 절단하는 회전날(212)과, 모터프레임(213)에 설치되어 회전날(212)을 회전시키는 절단모터(211)와, 모터프레임(213)을 소재의 이송 방향에 대하여 직교하는 방향으로 전후 이동시키는 전후이동실린더(214)와, 모터프레임(213)의 이동을 안내하는 가이드레일(215)을 포함하여 이루어진다.
이때, 모터프레임(213)을 소재의 이송 방향과 나란한 방향으로 이동시켜 절단 길이를 조절하도록 구성될 수도 있다.
따라서, 절단부(210)는 소재가 고정된 상태에서 절단모터(211)에 의해 회전하는 회전날(212)을 전진 이동시켜 소재를 절단할 수 있게 된다.
상면가압부(220)는 소재의 상면을 가압하여 소재가 움직이지 않도록 고정하는 것으로, 도 3과 5에 도시된 바와 같이, 가압프레임(221)에 승강가능하게 설치되는 가압판(222)과, 가압프레임(221)에 설치되어 가압판(222)을 승강시키는 승강실린더(223)와, 가압프레임(221)을 관통하도록 설치되어 가압판(222)의 승강 이동을 안내하는 가이드부재(224)를 포함한다. 따라서, 승강실린더(223)가 가압판(222)을 하강시켜 소재의 상면에 밀착시킴으로써 소재가 움직이지 않도록 고정하게 된다.
그리고, 상면가압부(220)는 절단부(210)의 앞쪽에 설치되는 것이 바람직하지만, 도 2와 4에 도시된 바와 같이, 절단부(210)의 앞쪽에 고정 설치되는 제1 상면가압부(220a)와, 측면가압부(230)와 연동되어 이동하는 제2 상면가압부(220b)로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.
이에 따라, 제2 상면가압부(220b)가 소재의 상면에 밀착되고 측면가압부(230)가 소재의 측면을 가압하여 소재가 움직이지 않도록 고정한 상태에서 소재이송부(240)를 이용하여 소재를 절단부(210) 방향으로 이송할 수 있게 된다.
이때, 절단부(210)의 앞쪽에 설치된 제1 상면가압부(220a)는 소재를 고정하지 않아야 함은 당연하다.
측면가압부(230)는 도 5에 도시된 바와 같이, 소재의 측면에 밀착되는 밀착판(231)과, 이 밀착판(231)을 전후 이동시키는 가압실린더(232)로 구성되어 소재의 측면을 가압 고정하는 것으로, 소재이송부(240)의 이동블록(241)과 함께 이동되도록 구성된다.
소재이송부(240)는 밀착판(231)과 일체로 연결된 이동블록(241)을 이용하여 소재를 이송하는 것으로, 측면가압부(230)를 승강시켜 소재를 고정하거나 고정을 해제하게 된다.
구체적으로, 소재이송부(240)는 도 4에 도시된 바와 같이, 측면가압부(230)의 밀착판(231)에 일체로 연결되는 이동블록(241)과, 이동블록(241)의 이동을 가이드하는 안내축(242)과, 안내축(242)의 일단이 회동 가능하게 연결되는 회동연결부(243)와, 안내축(242)의 타단을 일정 범위 내에서 회동시켜 이동블록(241)과 측면가압부(230)를 승강시키는 회동수단(244)을 포함한다. 이때, 이동블록(241)은 안내축(242)을 따라 이동할 수 있도록 실린더 구조를 갖는 것이 바람직하다.
즉, 회동수단(244)이 안내축(242)을 회동시켜 측면가압부(230)와 이동블록(241)을 상향 이동시키는 경우 측면가압부(230)의 가압실린더(232)에 의해 밀착판(231)이 소재의 측면에 밀착되어 소재를 고정함으로써 소재를 이송시킬 수 있게 되고, 가압실린더(232)가 밀착판(231)을 소재의 측면으로부터 이탈시킨 후에는 회동수단(244)이 안내축(242)을 회동시켜 이동블록(241)과 측면가압부(230)를 하향 이동시킴으로써 이동블록(241)과 측면가압부(230)가 회동연결부(243) 방향으로 이동할 수 있도록 한다.
스토퍼부(260)는 절단부(210)로부터 일정 정도 이격된 위치에 배치되어 소재가 설정된 길이로 절단되도록 소재의 이동을 제한하는 것으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 소재의 선단부를 막아주는 차단판(261)과, 차단판(261)을 승강시키는 승강실린더(262)를 포함한다. 이때, 소재의 절단 길이에 따라 스토퍼부(260)의 위치를 조정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
소재회동부(270)는 소재의 길이가 짧아 소재의 후단 부분이 제1 상면가압부(220a)에 의해 지지되지 않을 경우 소재의 후단 부분을 상향 회동시켜 제1 상면가압부(220a)에 의해 지지되도록 하는 것으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 소재의 하부를 지지하는 블록을 제1 상면가압부(220a) 방향으로 이동시키도록 구성될 수도 있지만, 소재의 후단부를 상향 회전시킬 수 있다면 그 구조는 제한되지 않는다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 절단기용 소재 절단장치를 이용하여 소재를 절단하는 것에 대하여 설명하면 다음과 같다.
소재 공급장치(100)로부터 소재가 공급되면 소재이송부(240)가 소재를 절단부 방향으로 이동시키고, 절단부(210)는 소재를 절단한다. 구체적으로, 소재이송부(240)로 소재가 공급되면, 도 6의 (a)와 같이, 소재이송부(240)의 회동수단(244)이 작동되어 안내축(242)을 상측으로 회동시켜 이동블록(241)과 측면가압부(230)가 상향 이동되도록 한다. 이어, 측면가압부(230)의 가압실린더(232)가 작동되어 밀착판(231)을 소재의 측면에 밀착시키고 제2 상면가압부(220b)의 승강실린더(223)가 작동되어 가압판(222)이 소재의 상면에 밀착되도록 함으로써, 소재가 밀착판(231)과 가압판(222)에 의해 고정되도록 한다. 이 상태에서 소재이송부(240)의 이동블록(241)이 안내축(242)을 따라 절단부 방향으로 이동하게 되고, 이에 연동하여 제2 상면가압부(220b)도 절단부 방향으로 이동하게 된다.
따라서, 이동블록(241)과 일체로 연결된 밀착판(231)과 제2 상면가압부(220b)의 가압판(222)에 의해 고정된 소재도 절단부 방향으로 이동된다.
이후, 이동블록(241)이 안내축(242)의 끝 부분까지 이동되어, 도 6의 (b)와 같이, 제2 상면가압부(220b)가 제1 상면가압부(220a)에 근접하게 되면, 제1 상면가압부(220a)의 승강실린더(223)에 의해 가압판(222)이 하강하여 소재의 상면에 밀착됨으로써 소재가 움직이지 않도록 고정하게 된다. 이 상태에서 측면가압부(230)의 가압실린더(232)에 의해 밀착판(231)이 후퇴하여 소재의 측면으로부터 이탈되고, 제2 상면가압부(220b)의 가압판(222) 역시 승강실린더(223)에 의해 소재의 상면으로부터 이탈된다.
이어, 도 6의 (c)와 같이, 소재이송부(240)의 회동수단(244)이 안내축(242)를 하향 회전시켜 이동블록(241)과 측면가압부(230)를 하향 이동시킴으로써, 이동블록(241)이 안내축(242)의 시작 지점으로 이동할 수 있게 한다.
이후, 이동블록(241)이 안내축(242)의 시작 지점으로 이동하게 되면, 도 6의 (d)와 같이, 제2 상면가압부(220b)도 이동블록(241)에 연동하여 안내축(242)의 시작지점으로 이동된다. 이때, 제1 상면가압부(220a)에 의해 소재가 고정되어 있으므로, 소재는 움직이지 않게 된다.
이상의 과정을 반복하게 되면, 소재가 절단부(210)를 지나 스토퍼부(260)에 이르게 된다. 스토퍼부(260)는 차단판(261)을 이용하여 소재가 더이상 이동하지 않도록 차단함으로써 절단부(210)에서 소재의 절단작업이 이루어지도록 한다.
소재가 스토퍼부(260)의 차단판(261)에 의해 차단되어 움직이지 않게 되면, 절단부(210)의 절단모터(211)가 작동되어 회전날(212)을 회전시키게 되고, 전후이동실린더(214)가 회전날(212)이 설치된 모터프레임(213)을 전진시키게 된다.
이에 따라, 회전날(212)에 의해 소재가 절단되고, 소재의 절단이 완료되면 전후이동실린더(214)가 모터프레임(213)을 후퇴시킨다.
이어, 스토퍼부(260)의 승강실린더(262)가 작동되어 차단판(261)을 상승 이동시킴으로써 절단소재가 이동할 수 있도록 한다.
이 상태에서 상기한 소재 이송작업을 수행하게 되면, 이송되는 소재에 의해 절단소재가 배출장치(300)로 밀려나 배출된다. 그리고, 스토퍼부(260)는 절단소재의 배출이 확인되면 차단판(261)을 하강시켜 소재가 더 이상 이동되지 않도록 차단하여, 상기한 소재 절단 작업이 진행되도록 한다(도 9 참조).
한편, 소재의 길이가 짧아 차단판(261)에 의해 차단된 소재의 후단 부분을 제1 상면가압부(220a)가 고정하지 못하게 되면, 소재회동부(270)가 작동되어 소재의 후단 부분을 상향 이동시킴으로써, 제1 상면가압부(220a)가 소재의 후단 부분을 고정하여 소재가 움직이지 않도록 고정한다. 이상의 과정을 통해 소재가 고정되면, 절단부(210)가 작동되어 소재를 절단한다(도 10 참조).
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 소재 공급장치 200 : 절단장치
210 : 절단부 211 : 절단모터
212 : 회전날 213 : 모터프레임
214 : 전후이동실린더 215 : 가이드레일
220 : 상면가압부 220a : 제1 상면가압부
220b : 제2 상면가압부 221 : 가압프레임
222 : 가압판 223 : 승강실린더
224 : 가이드부재 230 : 측면가압부
231 : 밀착판 232 : 가압실린더
240 : 소재이송부 241 : 이동블록
242 : 안내축 243 : 회동연결부
244 : 회동수단 250 : 커버
260 : 스토퍼부 261 : 차단판
262 : 승강실린더 270 : 소재회동부
300 : 배출장치

Claims (7)

  1. 소재를 공급받아 일정 길이로 절단하는 절단기용 소재 절단장치로서,
    원형날을 전후 이동시켜 소재를 절단하는 절단부;
    소재의 상면을 가압 고정하는 상면가압부;
    소재의 측면에 밀착되는 밀착판과 가압실린더로 구성되어 소재의 측면을 가압 고정하는 측면가압부;
    밀착판과 일체로 연결된 이동블록을 이용하여 소재를 이송하는 소재이송부;
    절단부로부터 일정 정도 이격된 위치에 배치되어 소재가 설정된 길이로 절단되도록 소재의 이동을 제한하는 스토퍼부;를 포함하고,
    상면가압부는 절단부의 앞쪽에 고정 설치되는 제1 상면가압부와, 측면가압부와 연동되어 이동하는 제2 상면가압부로 이루어지고,
    소재이송부는 측면가압부의 밀착판에 일체로 연결되는 이동블록과, 이동블록의 이동을 가이드하는 안내축과, 안내축의 일단이 회동 가능하게 연결되는 회동연결부와, 안내축의 타단을 일정 범위 내에서 회동시켜 이동블록과 측면가압부를 승강시키는 회동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 절단기용 소재 절단장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    소재의 길이가 짧아 소재의 후단 부분이 제1 상면가압부에 의해 지지되지 않을 경우 소재의 후단 부분이 제1 상면가압부에 의해 지지되도록 소재의 후단 부분을 상향 회동시키는 소재회동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절단기용 소재 절단장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    절단부는 소재를 절단하는 회전날을 회전시키기 위한 절단모터와, 회전날과 절단모터가 설치된 모터프레임을 소재의 이송 방향에 대하여 직교하는 방향으로 전후 이동시키는 전후이동실린더와, 모터프레임의 이동을 안내하는 가이드레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 절단기용 소재 절단장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상면가압부는 가압프레임에 승강가능하게 설치되는 가압판과, 가압프레임에 설치되어 가압판을 승강시키는 승강실린더와, 가압프레임을 관통하도록 설치되어 가압판의 승강 이동을 안내하는 가이드부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단기용 소재 절단장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    스토퍼부는 소재의 선단부를 막아주는 차단판과, 차단판을 승강시키는 승강실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단기용 소재 절단장치.
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