KR102098089B1 - 프리프레그 컷팅장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명인 프리프레그 컷팅장치는,
컨베어벨트와, 상기 컨베어벨트를 회전시키는 구동부로 구성된 컨베어유닛;
상기 컨베어벨트 하측에 설치된 냉매라인에 냉매를 흘려보내, 상기 컨베어벨트 위에 놓여진 프리프레그를 냉각시켜, 상기 프리프레그의 끈적거림을 일시적으로 없애는 냉각유닛;
상기 컨베어벨트로부터 이송되어 온 냉각된 프리프레그가 놓여지는 받침대 상에서, 상기 냉각된 프리프레그를 슬릿팅하면서 압축공기를 토출하는 슬릿날과, 상기 슬릿날을 회전시키는 구동부로 구성된 슬릿유닛;
상기 받침대 상에서 슬릿팅된 프리프레그를 잘게 컷팅하면서 압축공기를 토출하는 컷팅날과, 상기 컷팅날을 상하강시키는 구동부로 구성된 칼날유닛; 및
상기 슬릿날의 토출공들과 상기 컷팅날의 토출공들로 공기를 공급하는 공압유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

프리프레그 컷팅장치{APPARATUS FOR CUTTING THE PREPREG}
본 발명은 프리프레그 컷팅장치에 관한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같은 프리프레그(Prepreg, PP)는 열경화성 수지가 직물에 함침되어 만들어진다. 반 고체상태인 열경화성 수지로 인해 프리프레그(PP)는 끈적끈적한 상태로 존재한다.
하부몰드에 프리프레그(PP)를 여러 장 적층한 후 상부몰드로 가압하면, 성형품 형상을 가진 하부몰드와 상부몰드 사이에서, 프리프레그(PP)가 성형품의 형상으로 바뀐다.
하부몰드와 상부몰드에 내장된 히터로 프리프레그(PP)를 가열하면, 열경화성 수지가 경화된다. 상부몰드를 상승시키고, 하부몰드에서 프리프레그(PP)를 꺼내면, 설정된 형상을 가진 성형품이 얻어진다.
최근에는 도 2에 도시된 바와 같이 프리프레그(PP)를 칼날(K)로 잘게 컷팅한 후, 하부몰드에 넣고 상부몰드로 가압하여, 도 3에 도시된 바와 같이 PMC sheet(Prepreg Molding Compound sheet)와 같은 성형품으로 만들어내는 연구가 활발하게 진행되고 있다.
이렇게 잘게 잘려진 프리프레그(PP)를 가압하여 성형품을 만들면, 성형품이 울거나 구겨지지 않아 고품질의 성형품을 만들어낼 수 있다.
그러나, 끈적끈적한 프리프레그(PP)를 컷팅하는 과정에서 칼날(K)에 끈적끈적한 프리프레그가 달라붙고, 프리프레그(PP) 끼리도 서로 달라붙어, 프리프레그를 잘라내는 작업이 쉽지 않다.
한국공개특허(10-2009-0113820)
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결할 수 있는 프리프레그 컷팅장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 프리프레그 컷팅장치는,
컨베어벨트와, 상기 컨베어벨트를 회전시키는 구동부로 구성된 컨베어유닛;
상기 컨베어벨트 하측에 설치된 냉매라인에 냉매를 흘려보내, 상기 컨베어벨트 위에 놓여진 프리프레그를 냉각시켜, 상기 프리프레그의 끈적거림을 일시적으로 없애는 냉각유닛;
상기 컨베어벨트로부터 이송되어 온 냉각된 프리프레그가 놓여지는 받침대 상에서, 상기 냉각된 프리프레그를 슬릿팅하면서 압축공기를 토출하는 슬릿날과, 상기 슬릿날을 회전시키는 구동부로 구성된 슬릿유닛;
상기 받침대 상에서 슬릿팅된 프리프레그를 잘게 컷팅하면서 압축공기를 토출하는 컷팅날과, 상기 컷팅날을 상하강시키는 구동부로 구성된 칼날유닛; 및
상기 슬릿날의 토출공들과 상기 컷팅날의 토출공들로 공기를 공급하는 공압유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적은,
컨베어벨트와, 상기 컨베어벨트를 회전시키는 구동부로 구성된 컨베어유닛;
상기 컨베어벨트 하측에 설치된 냉매라인에 냉매를 흘려보내, 상기 컨베어벨트 위에 놓여진 프리프레그를 냉각시켜, 상기 프리프레그의 끈적거림을 일시적으로 없애는 냉각유닛;
상기 컨베어벨트로부터 이송되어 온 냉각된 프리프레그가 놓여지는 받침대 상에서, 상기 냉각된 프리프레그를 격자 형태로 잘게 컷팅하면서 압축공기를 토출하는 격자날과, 상기 격자날을 상하강 및 회전시키는 구동부로 구성된 격자유닛; 및
상기 격자날의 토출공들로 공기를 공급하는 공압유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리프레그 컷팅장치에 의해 달성된다.
본 발명을 사용하면, 칼날에 끈적끈적한 프리프레그가 달라붙는 것과, 잘려진 프리프레그가 서로 달라붙는 것을 막을 수 있어, 프리프레그 컷팅 작업을 쉽게 할 수 있다.
본 발명에 따른 격자유닛을 사용하면, 슬릿팅 작업과 컷팅 작업을 따로 할 필요 없이 한꺼번에 진행할 수 있어, 프리프레그 컷팅 작업을 신속하게 진행할 수 있다.
본 발명에 따른 받침대를 메쉬받침대로 만들고, 메쉬받침대 아래에 수거통을 설치하면, 잘려진 프리프레그를 신속하게 수거할 수 있다.
도 1은 롤러에 감긴 프리프레그를 찍은 사진이다.
도 2는 칼날로 프리프레그를 컷팅하는 상태를 찍은 사진이다.
도 3은 잘려진 프리프레그로 만들어진 PMC sheet를 찍은 사진이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 프리프레그 컷팅장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 슬릿날의 토출공을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 컷팅날의 토출공을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 프리프레그 컷팅장치를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 격자날의 토출공을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 프리프레그 컷팅장치를 자세히 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 프리프레그 컷팅장치(10)는, 컨베어유닛(110), 냉각유닛(120), 슬릿유닛(130), 칼날유닛(140), 공압유닛(150)으로 구성된다.
이 밖에, 프리프레그 컷팅장치(10)는 프레임, 커버, 전선, 센서, 전원부, 제어부 등 다수의 부품들로 구성된다. 이하, 본 발명의 기술적 사상이 흩어지지 않게, 본 발명의 요지인 컨베어유닛(110), 냉각유닛(120), 슬릿유닛(130), 칼날유닛(140), 공압유닛(150)에 대해서 자세히 설명한다.
컨베어유닛(110)은, 컨베어벨트(111), 컨베어벨트(111)를 회전시키는 구동부(112)로 구성된다. 컨베어벨트(111) 위에 프리프레그(PP)가 로봇팔이나 다른 컨베어유닛에 의해 이송되어 놓여진다.
냉각유닛(120)은 컨베어벨트(111) 하측에 설치된 냉매라인(121)에 냉매를 흘려보내, 컨베어벨트(111) 위에 놓여진 프리프레그(PP)를 냉각시켜, 프리프레그(PP)의 끈적거림을 일시적으로 없앤다. 냉매라인(121)은 컨베어벨트(111) 하측에 지그재그로 설치된다. 냉매라인(121)은 냉기 전달 효과를 높이기 위해, 컨베어벨트(111)의 회전을 방해 하지 않는 선에서 최대한 컨베어벨트(111)에 가깝게 설치된다.(2mm 내외) 물론, 냉매라인(121)의 설치 형태는 다양할 것이다.
슬릿유닛(130)은 컨베어벨트(111)로부터 이송되어 온 냉각된 프리프레그(PP)가 놓여지는 받침대(133) 위에서, 냉각된 프리프레그(PP)를 슬릿팅(sliting)하면서 압축공기를 토출하는 슬릿날(131)과, 슬릿날(131)을 회전시키는 구동부(132)로 구성된다. 받침대(133)의 상면은 슬릿날(131)에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해 세라믹 코팅된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 슬릿날(131)들 사이 표면에는 토출공(131a)들이 구비된다. 토출공(131a)을 통해 압축공기가 토출되어, 슬릿날(131)에 프리프레그(PP)가 달라붙는 것을 방지한다.
칼날유닛(140)은, 슬릿팅된 프리프레그(PP)를 잘게 컷팅하면서 압축공기를 토출하는 컷팅날(141)과, 컷팅날(141)을 상하강시키는 구동부(142)로 구성된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 컷팅날(141)의 측면에는 토출공(141a)들이 구비된다. 토출공(141a)을 통해 압축공기가 토출되어, 컷팅날(141)에 프리프레그(PP)가 달라붙는 것을 방지하고, 프리프레그(PP)를 골고루 분산시킨다.
공압유닛(150)은 슬릿날(131)과 튜브(151)로 연결되어 토출공(131a)들로 압축공기를 공급한다. 공압유닛(150)은 컷팅날(141)과 튜브(152)로 연결되어 토출공(141a)들로 압축공기를 공급한다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 프리프레그 컷팅장치의 작동을 자세히 설명한다.
로봇팔이나 다른 컨베어유닛에 의해 끈적끈적한 프리프레그(PP)가 컨베어벨트(111) 위에 이송되어 올려진다.
냉각유닛(120)이 컨베어벨트(111) 하측에 설치된 냉매라인(121)에 냉매를 흘려보내, 컨베어벨트(111) 위에 놓여진 프리프레그(PP)를 냉각시켜, 프리프레그(PP)의 끈적거림을 일시적으로 없앤다.
컨베어유닛(110)이 컨베어벨트(111)를 회전시켜 냉각된 프리프레그(PP)를 받침대(133) 위에 올려놓는다.
슬릿유닛(130)이 냉각된 프리프레그(PP)를 길이방향으로 슬릿팅하면서 토출공(131a)을 통해 압축공기를 토출한다. 프리프레그(PP)가 길이방향으로 슬릿팅된다. 압축공기에 의해 슬릿날(131)에 프리프레그(PP)가 달라붙는 것이 방지된다.
칼날유닛(140)이 슬릿팅된 프리프레그(PP)를 폭방향으로 자르면서 토출공(141a)을 통해 압축공기를 토출한다. 길이방향으로 슬릿팅된 프리프레그(PP)가 폭방향으로 절단되면서 잘게 잘려진다. 압축공기에 의해 컷팅날(141)에 프리프레그(PP)가 달라붙는 것이 방지되고 골고루 분산된다.
이후, 받침대(133) 위에 잘게 잘려진 프리프레그(PP)를 회수한다.
잘게 잘려진 프리프레그(PP)는 몰딩되어 다양한 형태의 성형품으로 만들어진다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 프리프레그 컷팅장치를 자세히 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 프리프레그 컷팅장치(20)는, 컨베어유닛(210), 냉각유닛(220), 격자유닛(230), 공압유닛(250)으로 구성된다.
컨베어유닛(210)은, 컨베어벨트(211), 컨베어벨트(211)를 회전시키는 구동부(212)로 구성된다. 컨베어벨트(211) 위에 프리프레그(PP)가 로봇팔이나 다른 컨베어유닛에 의해 이송되어 놓여진다.
냉각유닛(220)은 컨베어벨트(211) 하측에 설치된 냉매라인(221)에 냉매를 흘려보내, 컨베어벨트(211) 위에 놓여진 프리프레그(PP)를 냉각시켜, 프리프레그(PP)의 끈적거림을 일시적으로 없앤다. 냉매라인(221)은 컨베어벨트(211) 하측에 지그재그로 설치된다. 냉매라인(221)의 설치형태는 전술하였으므로 그 설명을 생략한다.
격자유닛(230)은 컨베어벨트(211)로부터 이송되어 온 냉각된 프리프레그(PP)가 놓여지는 받침대(233) 상에서, 냉각된 프리프레그(PP)를 격자 형태로 잘게 컷팅하면서 압축공기를 토출하는 격자날(231)과, 격자날(231)을 상하강 및 회전시키는 구동부(233)로 구성된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 격자날(231)의 측면에는 토출공(231a)들이 구비된다. 토출공(231a)을 통해 공기가 토출되어, 격자날(231)에 프리프레그(PP)가 달라붙는 것을 방지하고, 프리프레그(PP)를 골고루 분산시킨다.
격자날(231)의 격자 간격을 조정하여, 컷팅되는 프리프레그(PP)의 크기를 작거나 크게 만들 수 있다. 격자날(231)을 사용하면, 프리프레그(PP)를 슬릿팅 및 컷팅 과정을 거치지 않고 한번에 잘게 자를 수 있다.
격자날(231)은 구동부(233)에 의해, 회전 가능하므로 격자날(231)의 회전각을 달리하면서, 프리프레그(PP)를 더 잘게 컷팅할 수도 있다. 즉, 격자날(231)을 좌우로 회전시켜가며 프리프레그(PP)을 다양한 방향에서 잘게 컷팅할 수 있다.
한편, 받침대(233)를 메쉬구멍이 뚫려 있는 메쉬받침대로 교체하고, 메쉬받침대 아래에 수거통을 설치하면, 잘려진 프리프레그(PP)가 메쉬구멍을 통해 곧바로 수거통으로 떨어질 수 있어, 잘려진 프리프레그(PP)를 신속하게 수거할 수 있다.
한편, 메쉬구멍의 간격을 격자날(231)의 간격보다 조금 크게 하면, 잘려진 프리프레그(PP)가 메쉬구멍을 통해 수거통으로 쉽게 떨어질 수 있다.
한편, 메쉬받침대 위에 남아 있는 프리프레그(PP)는, 격자날(231)을 회전시켜 메쉬받침대 표면을 긁어서, 메쉬구멍을 통해 수거통으로 떨어뜨릴 수 있다. 이때, 격자날(231)과 메쉬받침대의 손상을 방지하기 위해, 격자날(231)과 메쉬받침대 모두에 세라믹 코팅을 하는 것이 바람직하다.
한편, 메쉬받침대 위에 남아 있는 프리프레그(PP)는, 격자날(231)을 상하로 이동시켜 메쉬받침대를 두들겨, 진동에 의해 메쉬구멍을 통해 수거통으로 떨어뜨릴 수 있다. 이때, 격자날(231)과 메쉬받침대의 손상을 방지하기 위해, 격자날(231)과 메쉬받침대 모두에 세라믹 코팅을 하는 것이 바람직하다.
공압유닛(250)은 격자날(231)과 튜브(251)로 연결되어 토출공(231a)들로 공기를 공급한다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 프리프레그 컷팅장치의 작동을 자세히 설명한다.
로봇팔이나 다른 컨베어유닛에 의해 끈적끈적한 프리프레그(PP)가 컨베어벨트(211) 위에 올려진다.
냉각유닛(220)이 컨베어벨트(211) 하측에 설치된 냉매라인(221)에 냉매를 흘려보내, 컨베어벨트(211) 위에 놓여진 프리프레그(PP)를 냉각시켜, 프리프레그(PP)의 끈적거림을 일시적으로 없앤다.
컨베어유닛(210)이 컨베어벨트(211)를 회전시켜 냉각된 프리프레그(PP)를 받침대(233) 위에 올려놓는다.
격자유닛(230)이 냉각된 프리프레그(PP)를 컷팅하면서 토출공(231a)을 통해 압축공기를 토출한다. 프리프레그(PP)가 격자의 크기대로 잘게 잘려진다. 격자날(231)의 회전각을 달리하면서, 프리프레그(PP)를 더 잘게 자를 수도 있다. 압축공기에 의해 격자날(231)에 프리프레그(PP)가 달라붙는 것이 방지되고 골고루 분산된다.
받침대(133) 위에 잘게 잘려진 프리프레그(PP)를 회수한다.
잘게 잘려진 프리프레그(PP)는 몰딩되어 다양한 형태의 성형품으로 만들어진다.
10,20: 프리프레그 컷팅장치 110,210: 컨베어유닛
120,220: 냉각유닛 130: 슬릿유닛
140: 칼날유닛 230: 격자유닛
150,250: 공압유닛

Claims (5)

  1. 컨베어벨트와, 상기 컨베어벨트를 회전시키는 구동부로 구성된 컨베어유닛;
    상기 컨베어벨트 하측에 설치된 냉매라인에 냉매를 흘려보내, 상기 컨베어벨트 위에 놓여진 프리프레그를 냉각시켜, 상기 프리프레그의 끈적거림을 일시적으로 없애는 냉각유닛;
    상기 컨베어벨트로부터 이송되어 온 냉각된 프리프레그가 놓여지는 받침대 상에서, 상기 냉각된 프리프레그를 슬릿팅하면서 압축공기를 토출하는 슬릿날과, 상기 슬릿날을 회전시키는 구동부로 구성된 슬릿유닛;
    상기 받침대 상에서 슬릿팅된 프리프레그를 잘게 컷팅하면서 압축공기를 토출하는 컷팅날과, 상기 컷팅날을 상하강시키는 구동부로 구성된 칼날유닛; 및
    상기 슬릿날들 사이 표면상에 형성된 토출공들과, 상기 컷팅날의 측면에 형성된 토출공들로 압축공기를 공급하는 공압유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리프레그 컷팅장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 받침대의 상면에는 세라믹 코팅이 된 것을 특징으로 하는 프리프레그 컷팅장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
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