KR102320152B1 - 목재 판넬 가공 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 후방으로 이동하는 대상물을 절단하는 장치로서, 제1 가공부는 대상물의 상측 방향에서 위치하고 대상물의 상면과 접하여 절삭홈을 형성하는 복수의 가공핀, 복수의 가공핀의 사이에 위치하고 제2 마킹부를 인식 및 회수하는 회수부, 회수부의 상측 방향에 위치한 한 쌍의 톱니부 및 회수부의 상측 방향에 연결되고 한 쌍의 톱니부의 사이에 맞물려 회수부를 전방 및 후방으로 이동시키는 톱니 가이드부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 대상물의 후방으로의 이동만으로도 가공 위치를 용이하게 표시할 수 있고 작업자의 수동 입력 없이도 상기 가공 위치를 복수 번 파악할 수 있기 때문에 가공 정확도를 현저히 높일 수 있으며, 제1 가공부 및 제2 가공부를 통해 대상물을 한 번에 절단하지 않고 2단계를 거쳐 절삭하기 때문에 절삭수단의 피로도를 현저히 낮추어 내구성을 높일 수 있다.

Description

목재 판넬 가공 장치{WOOD PANEL MACHINING APPARATUS}
본 발명은 목재 판넬 가공 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는 미가공된 목재 재질의 대상물을 보다 정밀하게 가공하고, 가공 공정에서의 정확도를 현저히 높이는 과정에서 작업자의 개입을 최소화할 수 있는 장치에 관한 것이다. 또한, 목재 판넬 투입 과정에서 하중에 따른 돌발 상황 발생을 미연에 방지하고, 자동화 공정을 통한 작업 편의성을 증대를 실현할 수 있는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 목재라 함은 원목을 가공함으로써 건축물에 쓰이는 재료로 제작된 것이다. 목재는 건축물의 특성과 사용하는 용도에 따라 원목의 표피층을 벗긴 상태에서 원통체 형상으로 사용하거나 또는 사각의 형상으로 가공하여 제작한 각목으로 사용하고 있다. 한편, 목재는 현대화된 신형 건축물에서는 그 소비량이 많지 않지만 예를 들어 역사 또는 예술적으로 가치가 높은 건조물인 유형문화재 또는 사찰 등을 복원하거나 전통 한옥 집을 보수 및 증축할 때에는 반드시 필요한 물품이다. 상기와 같은 목재의 사용처가 대들보와 같이 부피와 크기가 큰 목재로서 사용될 경우에는 사용처의 특성상 크기가 상당히 커질 수밖에 없다. 또한, 목재를 가공하는 장치나 기계가 고정되어 있고, 목재를 움직여 가공해야 했기 때문에 목재자체가 굴곡이 많거나 심하게 틀어져 있는 경우 무거운 목재를 움직여가며 가공해야 하고, 이는 생산 효율 저하의 문제점을 야기한다.
또한, 목재가공장치에 구성되는 절단부의 경우, 목재의 제재가 원활하게 이루어지도록 그 표면에 항상 윤활유를 적셔 주어야 하는데, 종래에는 이러한 윤활유를 작업자가 일일이 수동적으로 공급하는 관계로, 작업자의 부주의로 인해 윤활유 공급이 이루어지지 못할 경우에는 절단부의 절단작업이 어렵게 되거나, 심한 경우에는 절단부가 파손 또는 톱이 갈라지는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 선행문헌 1(대한민국 등록특허 제10-0608393호)에서는 목재의 길이를 용이하게 조정할 수 있어 짜맞춤이 쉽게 이루어짐으로써 생산 효율을 극대화할 수 있는 목재 가공장치를 개시하였다. 하지만, 선행문헌 1의 경우 대상물을 한 번에 절삭하기 때문에 절단수단이 파손될 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 선행문헌 1은 절삭 과정에서 발생할 수 있는 대상물의 위치 변동에 제대로 대응할 수 없고, 대응이 가능하더라도 이는 작업자의 육안 확인 및 수동 조작이 필요하기 때문에 번거로움을 야기할 수 있다는 문제점을 갖는다.
선행문헌 1: 대한민국 등록특허 제10-0608393호 (2006.07.26. 등록)
본 발명의 기술적 과제는 대상물의 절삭 정확도를 현저히 높이는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 대상물의 투입 과정에서 상기 대상물의 하중에 의해 투입수단이 파손되는 것을 방지하고, 대상물의 투입 과정에서 작업자의 개입을 최소화하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는 절삭 과정에서 대상물의 위치가 틀어질 경우 이를 바로 인식하고 대처하는 것이다.
또한, 본 발명은 대상물의 절삭 과정에서 발생할 수 있는 절삭수단의 파손을 최소화하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 대상물의 고정 및 절삭 과정에서 대상물에 가해지는 외력 및 이에 따른 진동을 최소화하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해 본 발명은 후방으로 이동하는 대상물을 절단하는 장치로서, 대상물과 접하여 회전함에 따라 대상물 상에 음각되는 제1 마킹부를 생성하는 위치 표시부, 위치 표시부의 후방에 위치하고 제1 마킹부와 접함으로써 대상물의 위치를 인식하는 복수의 인식부, 복수의 인식부의 사이에 위치하고 전기적으로 연결되며 제1 마킹부 및 인식부의 접촉 시 대상물의 상면에 소정의 제1 직경을 갖는 제2 마킹부를 배치하는 배치부 및 인식부의 후방에 위치하고 하측 방향에 위치한 대상물을 가압하여 1차 가공하는 제1 가공부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 제1 가공부는 대상물의 상측 방향에서 위치하고 대상물의 상면과 접하여 절삭홈을 형성하는 복수의 가공핀, 복수의 가공핀의 사이에 위치하고 제2 마킹부를 인식 및 회수하는 회수부, 회수부의 상측 방향에 위치한 한 쌍의 톱니부 및 회수부의 상측 방향에 연결되고 한 쌍의 톱니부의 사이에 맞물려 회수부를 전방 및 후방으로 이동시키는 톱니 가이드부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 대상물의 공급 과정에서 고중량에 의해 투입수단이 파손되는 것을 자동으로 감지 및 방지할 수 있고 이는 작업자의 지속적인 관찰 및 개입 없이도 가능하기 때문에, 작업 편의성을 극대화할 수 있다.
본 발명에 따르면, 대상물의 후방으로의 이동만으로도 가공 위치를 용이하게 표시할 수 있고, 작업자의 수동 입력 없이도 상기 가공 위치를 복수 번 파악할 수 있기 때문에 가공 정확도를 현저히 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 제1 가공부 및 제2 가공부를 통해 대상물을 한 번에 절단하지 않고 2단계를 거쳐 절삭하기 때문에, 절삭수단의 피로도를 현저히 낮추어 내구성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 목재 판넬 가공 장치를 전체적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 거치부 및 고정부를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부에 의한 대상물의 위치 고정을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 표시부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 위치 표시부 간 배치를 나타내는 도면이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 인식부 및 배치부를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인식부 내 구성을 나타내는 절단 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 돌출부의 상하방향으로의 이동을 나타내는 도면이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 배치부 내 구성을 나타내는 절단 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 자성체, 제4 자성체, 이탈방지부 및 접촉부를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 자성체의 인출에 따른 제4 자성체 및 접촉부의 위치 변동을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 한 쌍의 제3 자성체에 의한 위치 표시부 및 배치부의 간격 유지를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 공정, 제2 공정 및 제3 고정을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 가공부를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 가공부의 내부 구조를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 톱니 가이드부의 이동을 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공핀 및 회수부를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 배치부 및 제1 가공부가 서로 이격된 것을 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상부를 통해 인식하는 제2 마킹부를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 가공부를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 가공부에 의해 대상물이 가공되는 것을 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 이동부에 의해 대상물을 이동시키는 것을 나타내는 도면이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 이동부를 나타내는 도면이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 이동부를 확대한 도면이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 이동부 및 구동부가 분리된 것을 나타내는 도면이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부의 하측 방향으로의 이동에 따라 제1 센서부 및 환부가 접한 것을 나타내는 도면이다.
도 27은 도 26의 상태에서 구동부의 하측 방향으로의 추가 이동에 따라 제2 센서부 및 환부가 접한 것을 나타내는 도면이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자력부의 길이 변형을 나타내는 도면이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 중개부의 구동부 제어를 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, "대상물"은 본 발명에 따른 가공 장치에 의해 위치 조정 및 고정되고 1차 가공 및 2차 가공되어 작업자가 원하는 크기로 제조되는 물품으로서, 상기 대상물(10)은 목재 재질 또는 이에 상응하는 재질로 구비될 수 있다. 하지만 대상물(10)의 재질은 목재로 한정되지 않고 금속, 엔지니어링 플라스틱 등의 다양한 재질로 구비될 수 있다. 또한, 대상물(10)은 전방에 위치한 유입기 등의 별도 구비되는 유입수단에 의해 전방에서 후방으로 공급 이동된다.
또한, "후방"은 대상물(10)이 별도의 공급수단을 통해 본 발명에 따른 가공 장치로 투입되는 방향으로서 도 1의 우측 방향을 뜻하고, "전방"은 "후방"의 반대 방향이자 도 1의 좌측 방향을 의미한다. 아울러, 본 발명에서 별도의 언급이 없는 한, 방향을 지시하는 용어는 본 발명에 따른 가공 장치가 지면 상에 직립하도록 배치될 경우를 기준으로 설명하도록 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 목재 판넬 가공 장치를 전체적으로 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 목재 판넬 가공 장치는 대상물(10)이 배치되는 거치부(110), 대상물(10)의 위치를 고정하는 고정부(120), 대상물(10)에 제1 마킹부(11)를 생성하는 위치 표시부(130), 대상물(10)의 위치를 파악하는 복수의 인식부(140), 상기 복수의 인식부(140)의 사이에 위치하고 대상물(10)에 제2 마킹부(151)를 배치하는 배치부(150), 인식부(140) 및 배치부(150)의 후방에 위치하고 대상물(10)을 1차 가공하는 제1 가공부(170) 및 제1 가공부(170)의 후방에 위치하고 대상물(10)을 2차 가공하여 완전 절단하는 제2 가공부(180)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 거치부(110)를 나타내는 도면이다.
거치부(110)는 대상물(10)의 위치를 고정하기 위해 대상물(10)을 배치하고 후방으로 이동시키기 위한 구성이다. 이를 위해, 거치부(110)는 상면이 평평하도록 형성되어 전방 및 후방을 향해 구비된다. 보다 용이한 대상물(10)의 배치를 위해, 거치부(110)는 복수 개로 구비될 수 있다. 또한, 거치부(110)는 복수의 흡착홈(111)을 더 포함한다.
흡착홈(111)은 대상물(10)의 거치 과정에서 발생할 수 있는 대상물(10)의 의도하지 않은 위치 변동을 미연에 방지하고, 대상물(10)을 보다 용이하게 후방으로 이동시키기 위해 구비된다. 이를 위해, 흡착홈(111)은 거치부(110)의 상면 상에 복수 개 구비되어 음각 형성된다. 또한, 별도의 제어수단과 연결되는 흡착홈(111)은 대상물(10)을 흡착함으로써 고정을 실시하며, 흡착을 해제함으로써 고정을 해제한다. 여기서 거치부(110)의 상면 상에 대상물(10)이 배치된 경우, 복수 개의 흡착홈(111) 중 전방에 위치한 흡착홈(111)은 대상물(10)의 흡착을 해제하고, 후방에 위치한 흡착홈(111)은 대상물(10)을 흡착함으로써 대상물(10)을 후방으로 이동시키며 고정할 수 있다. 또다른 실시예로서, 대상물(10)은 별도의 운반수단을 통해 후방으로 이동하되, 흡착홈(111)에 의해 위치 고정될 수 있다. 상기와 같은 흡착홈(111) 및 거치부(110)를 통해, 대상물(10)이 후술할 고정부(120)로 이동하기 전에 이탈되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 흡착홈(111)에 따라 대상물(10)의 후방으로의 이동이 제어되는 경우, 종래 기술과 비교했을 때 대상물(10)의 운반 과정에서 발생할 수 있는 대상물(10)의 파손을 방지할 수 있고, 추가적으로 상기 별도의 운반수단을 생략할 수 있는 효과를 갖는다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부(120)에 의한 대상물(10)의 위치 고정을 나타내는 도면이다.
고정부(120)는 대상물(10)의 위치를 고정하기 위해 구비된다. 상세하게, 고정부(120)는 대상물(10)이 후술할 위치 표시부(130)에 도달하기 전에 대상물(10)의 위치를 교정한다. 이를 위해, 고정부(120)의 일단은 별도의 승강수단과 연결되고, 하측 방향을 향하는 타단은 대상물(10)의 후방으로의 통과 시 상기 대상물(10)의 하측 방향에 위치하는 별도의 플레이트와 접하도록 구비된다. 이로 인해 후방을 향하는 대상물(10)의 후면은 고정부(120)와 접하게 되고, 이를 통해 대상물(10)은 후방으로의 이동이 중지된다. 여기서, 고정부(120)의 하단은 전방을 향하는 전면이 대상물(10)과 균일한 면접촉을 이루도록 평평하게 구비된다. 즉, 고정부(120)의 하단은 상기 별도의 플레이트로부터 수직이도록 구비된다. 따라서, 고정부(120)와 접한 대상물(10)은 배치 각도가 틀어지지 않도록 위치 교정 및 고정될 수 있다.
고정부(120)가 구비됨으로써, 작업자가 손으로 직접 대상물(10)의 위치를 교정하지 않아도 상기 대상물(10)의 위치를 용이하게 조정할 수 있어 편의성을 현저히 높일 수 있다. 추가적으로, 상기와 같은 고정부(120)는 후방에 위치한 또다른 대상물(10)의 가공 작업이 종료될 때까지 전방에 위치한 대상물(10)의 이동을 중지시킬 수 있기 때문에, 대상물(10)들 간의 충돌 및 이에 따른 대상물(10)의 파손을 미연에 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 표시부(130)를 나타내는 도면이다.
위치 표시부(130)는 대상물(10)을 가공하기 위한 위치를 표시하기 위해 구비된다. 구체적으로, 위치 표시부(130)는 대상물(10)의 상면에 제1 마킹부(11)를 생성함으로써 후술할 제1 가공부(170) 및 제2 가공부(180)에서 이를 인식하고 용이하게 대상물(10)을 절단 및 가공할 수 있도록 보조한다. 이를 위해, 위치 표시부(130)는 고정부(120)의 후방에 위치하고 별도의 바디부와 연결되며 하나 이상의 회전 가능한 롤러 형태로 구비된다. 위치 표시부(130)는 대상물(10)의 상면과 접하여 회전함에 따라 상측 방향으로 댐핑되면서 제1 마킹부(11)를 생성한다. 상세하게, 위치 표시부(130)는 "
Figure 112020088638043-pat00001
"단면 형상을 갖도록 형성되고, 라운딩 처리된 원호부(131) 및 뾰족하게 형성된 가압부(132)로 구성되며, 별도의 댐핑수단을 더 포함할 수 있다.
원호부(131)는 위치 표시부(130)가 용이하게 대상물(10)과 접하여 회전하기 위해 구비되고, 가압부(132)는 대상물(10)과 접할 때 상기 대상물(10)의 상면 상에 제1 마킹부(11)를 생성한다. 상세하게, 대상물(10)과 접하는 위치 표시부(130)는 원호부(131)를 통해 회전(도 4의 시계 반대 방향으로의 회전을 뜻함)한다. 또한, 가압부(132)의 꼭지점 부분이 대상물(10)의 상면과 접함으로써 대상물(10)의 상면에는 위치 표시부(130)의 자중에 의한 제1 마킹부(11)가 음각 형성된다.
상기와 같은 위치 표시부(130)를 통해 형성된 제1 마킹부(11)는 후술할 인식부(140)의 인식 및 인식부(140)와 연결된 배치부(150)의 제2 마킹부(151) 배치 정확도를 높일 수 있다. 또한, 위치 표시부(130)는 자중 만으로 제1 마킹부(11)를 형성하기 때문에 작업자가 대상물(10)에 선을 긋는 등의 표시 행위를 생략할 수 있어 번거로움을 덜 수 있다. 추가적으로, 자중으로 가압하여 형성된 제1 마킹부(11)는 별도의 마킹수단을 포함하는 종래 기술과 비교했을 때 과도하게 음각 형성되지 않기 때문에, 대상물(10)이 파손되는 문제점을 해결할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 위치 표시부 간 배치를 나타내는 도면이다. 복수의 위치 표시부(130)는 가압부(132)가 지면으로부터 동일한 각도를 갖도록 구비되거나(도 4 참조), 도 5와 같이 이격 각도를 가질 수 있다. 상세하게, 복수의 위치 표시부(130) 간의 복수의 가압부(132)는 서로 소정의 이격 각도(a)를 갖도록 구비될 수 있다. 즉, 양측 방향(도 5의 좌상측 방향 및 우하측 방향을 의미함)을 따라 배열되는 복수의 위치 표시부(130)는 하나의 중심축(z)을 중심으로 하는 동심원을 공유하도록 위치하고, 이 과정에서 복수의 가압부(132)는 상기 동심원 상에서 서로 소정의 이격 각도(a)만큼 이격된다. 일례로, 상기 이격 각도(a)가 90도이고 어느 하나의 위치 표시부(130)의 가압부(132)가 전방을 향하는 경우, 타 위치 표시부의 가압부는 상측 방향을 향하고, 또다른 위치 표시부의 가압부는 상기 타 위치 표시부의 가압부에 대응하여 후방을 향하는 배열을 갖는다. 상기와 같이 중심축(z)을 기준으로 복수의 가압부(132)가 소정의 이격 각도(a)만큼 이격됨으로써, 대상물(10)을 일직선이 아닌 지그재그 형태로 용이하게 절단할 수 있어 범용성을 증대시킬 수 있다. 또한, 선술한 복수의 가압부(132) 간 이격 각도(a)는 작업자의 편의 사항에 따라 가변될 수 있기 때문에, 작업자가 원하는 사선 형태로의 대상물(10) 절단도 가능하며, 이는 대상물(10)을 절단한 후에 추가로 가공을 해야 하는 공정을 완전 생략할 수 있어 공정 편의성 및 범용성을 극대화하는 효과를 갖는다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인식부(140) 및 배치부(150)를 나타내는 도면이다.
인식부(140)는 대상물(10)과 접함으로써 상기 대상물(10)의 위치를 인식한다. 상세하게, 인식부(140)는 제1 마킹부(11)와 접함으로써 대상물(10)의 위치를 인식하고, 후술할 배치부(150)가 제2 마킹부(151)를 배치하도록 보조한다. 이를 위해, 인식부(140)는 위치 표시부(130)의 후방에 위치하고 복수 개로 구비되어 양측 방향(도 6의 좌상측 방향 및 우하측 방향)을 따라 배치된다. 인식부(140)의 하측 방향에는 돌출부(143)가 구비되고, 돌출부(143)가 제1 마킹부(11)에 삽입되어 접함에 따라 대상물(10)의 위치를 인식한다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 도 7 및 도 8에서 후술하도록 한다.
배치부(150)는 인식부(140)와 전기적으로 연결되고 대상물(10)의 상면 상에 제2 마킹부(151)를 배치한다. 이를 위해, 배치부(150)는 복수 개의 인식부(140)의 사이에 하나 이상 구비되고 하면이 개구되며, 내부에 제2 마킹부(151)를 보관한다. 배치부(150)는 인식부(140)와 연결된 상태에서 선술한 돌출부(143)가 제1 마킹부(11)에 삽입될 시 제2 마킹부(151)를 하측 방향으로 이동시켜 대상물(10)의 상면 상에 배치한다. 이에 대한 보다 자세한 설명은 도 9에서 후술하도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인식부(140) 내 구성을 나타내는 절단 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 돌출부(143)의 상하방향으로의 이동을 나타내는 도면이다. 인식부(140)는 제1 자성체(141), 돌출부(143), 제2 자성체(142), 탄성체(144) 및 측정부(145)를 포함한다.
제1 자성체(141)는 후술할 제2 자성체(142)와의 자력을 통해 상기 제2 자성체(142)를 하측 방향으로 밀어내는 구성이다. 이를 위해, 제1 자성체(141)는 인식부(140)의 내부에 내설되어 위치한다.
돌출부(143)는 제1 마킹부(11)와의 접촉을 수행하는 구성으로서, 인식부(140)의 하측 방향에 위치하여 외부로 노출되도록 구비된다. 제1 자성체(141)의 하측 방향에 배치되는 돌출부(143)는 후술할 탄성체(144)의 복원력에 의해 인식부(140)로부터 하측 방향으로 돌출되려는 상태를 유지하고, 이 과정에서 제1 마킹부(11)와 접하는 경우 자중에 의해 하측 방향으로 추가 이동한다. 보다 바람직한 실시예로서, 돌출부(143)의 전방 부분은 소정의 곡률을 갖도록 라운딩 처리될 수 있다. 이는 돌출부(143)가 제1 마킹부(11)로부터 용이하게 이탈하기 위함이다.
제2 자성체(142)는 선술한 제1 자성체(141)와의 자력을 통해 탄성체(144) 및 돌출부(143)의 위치를 결정한다. 상세하게, 제1 마킹부(11) 및 돌출부(143)가 서로 접하지 않는 경우에는 제1 자성체(141)의 척력에 의해 인식부(140)의 내부에서 위치 고정되며, 제1 마킹부(11) 및 돌출부(143)가 서로 접하는 경우 연결된 탄성체(144)에 의해 하측 방향으로 이동된다. 이를 위해, 제2 자성체(142)는 제1 자성체(141) 및 돌출부(143)의 사이에 위치한다.
탄성체(144)는 제2 자성체(142) 및 돌출부(143)를 연결하고, 복원력에 의해 돌출부(143)가 과도하게 하측 방향으로 이동하여 인식부(140)로부터 이탈되는 것을 방지한다. 이를 위해, 탄성체(144)는 제2 자성체(142) 및 돌출부(143)의 사이에 구비되고, 상측 방향을 향하는 일단은 제2 자성체(142)와 연결되며 하측 방향을 향하는 타단은 돌출부(143)와 연결된다.
측정부(145)는 제1 자성체(141) 및 제2 자성체(142) 간의 자력을 측정한다. 상세하게, 측정부(145)는 인식부(140)에 내설되고 제1 자성체(141) 및 제2 자성체(142) 간의 거리를 측정함으로써 자력을 산출한다.
도 8a는 후방으로 이동하는 대상물(10) 상의 제1 마킹부(11)의 직상 방향에 돌출부(143)가 위치함에 따라, 상기 돌출부(143)가 제1 마킹부(11)에 삽입되는 경우를 나타낸다. 이는 제1 자성체(141) 및 제2 자성체(142) 간의 자력과 돌출부(143)의 자중의 합은 탄성체(144)의 복원력보다 큰 경우로서, 제2 자성체(142)는 하측 방향으로 이동함에 따라 제1 자성체(141)와의 이격 거리가 증가한다. 여기서, 측정부(145)는 제1 자성체(141) 및 제2 자성체(142) 간의 이격 거리 증가에 따른 자력의 감소를 감지함에 따라, 제1 마킹부(11)와의 접촉을 인식한다.
도 8b는 도 8a 이후 대상물(10)이 지속적으로 후방으로 이동함에 따라 돌출부(143)가 제1 마킹부(11)로부터 이탈하는 경우를 의미하고, 돌출부(143)는 대상물(10)의 상면과 접하도록 상측 방향으로 이동한다. 여기서, 제1 자성체(141) 및 제2 자성체(142) 간의 자력은 돌출부(143)가 대상물(10)의 상면 상으로 올라가기 위한 힘 및 탄성력의 복원력의 합보다 작다. 이에 따라, 제2 자성체(142)는 제1 자성체(141)를 향해 상측 방향으로 이동한다. 또한, 측정부(145)는 도 8a와 비교하여 증가하는 자력을 감지하여 제1 마킹부(11)와의 접촉 해제를 인식한다.
상기와 같은 인식부(140)를 통해, 본 발명은 기계적으로 구동되는 별도의 인식수단이 없어도 용이하게 대상물(10)의 위치 및 제1 마킹부(11)의 위치를 용이하게 식별할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배치부(150) 및 제2 마킹부(151)를 나타내는 절단 사시도이다.
제2 마킹부(151)는 대상물(10)의 상면 상에 배치됨으로써 후술할 회수부(172)가 대상물(10)의 위치를 인식하기 위해 구비된다. 이를 위해, 제2 마킹부(151)는 배치부(150)의 내부에 위치하고 복수 개 구비되어 상하방향을 향해 순차적으로 적재된다. 또한, 제2 마킹부(151)는 소정의 제1 직경(d)을 갖는 원판 형상으로 구비되며 상면 및 하면이 평평하도록 형성된다. 이는 회수부(172)의 보다 용이한 제2 마킹부(151) 인식을 유도하기 위함이다.
도 8a에서 선술한 바와 같이 돌출부(143)가 제1 마크부에 삽입되어 제1 자성체(141) 및 제2 자성체(142) 간의 자력이 감소하는 경우, 인식부(140)와 전기적으로 연결된 배치부(150)는 제2 마킹부(151)를 하측 방향으로 이동시켜 대상물(10)의 상면 상에 배치시킨다. 여기서 인식부(140)는 배치부(150)의 양측 방향에 위치하기 때문에, 제2 마킹부(151)는 제1 마킹부(11)와 동일 선상에 위치하되 양측 방향에 배열된다. 상기와 같은 배치부(150)가 구비됨으로써, 대상물(10)의 위치를 이중으로 파악 및 마킹할 수 있어, 대상물(10)의 가공 정확도를 현저히 높일 수 있다. 한편, 인식부(140) 및 배치부(150)는 대상물(10)의 전방 및 후방으로의 크기에 따라 이격 거리를 설정할 수 있도록 상측 방향에 위치한 별도의 가이드 이동부(164)에 의해 전방 또는 후방으로 이동할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 간격 유지부(160) 내 구성인 제3 자성체(161), 제4 자성체(162), 이탈방지부(163) 및 접촉부(165)를 나타내는 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 자성체(161)의 인출에 따른 제4 자성체(162) 및 접촉부(165)의 위치 변동을 나타내는 도면이다.
간격 유지부(160)는 위치 표시부(130) 및 인식부(140), 배치부(150)의 충돌을 방지한다. 상세하게, 대상물(10)의 전방 및 후방으로의 크기가 작은 경우, 제1 마킹부(11) 및 제2 마킹부(151)를 형성하기 위해 위치 표시부(130) 및 인식부(140), 배치부(150)가 과도하게 가깝게 접근 및 충돌하는 것을 방지하고자 간격 유지부(160)가 구비된다. 간격 유지부(160)는 제3 자성체(161), 제4 자성체(162), 이탈방지부(163) 및 접촉부(165)를 포함한다. 또한, 간격 유지부(160)는 한 쌍으로 구비되어 위치 표시부(130)의 후방과 인식부(140) 및 배치부(150)의 전방에 각각 위치한다.
제3 자성체(161)는 위치 표시부(130)와 인식부(140) 및 배치부(150)의 접근 시 자력을 통해 접촉을 방지한다. 이를 위해 제3 자성체(161)는 위치 표시부(130)의 후방과 인식부(140) 및 배치부(150)의 전방에 구비되며, 와이어를 통해 제4 자성체(162)와 연결된다.
제4 자성체(162)는 선술한 제3 자성체(161)와의 자력에 의해 위치 변동함으로써, 후술할 접촉부(165)의 위치를 결정한다. 이를 위해, 제4 자성체(162)는 위치 표시부(130)와 인식부(140) 및 배치부(150)의 내부에 내설된다. 또한, 제4 자성체(162)는 제3 자성체(161)보다 작은 자력을 갖도록 구비됨에 따라, 제3 자성체(161)의 전방 또는 후방으로의 이동에 의해 위치 표시부(130)와 인식부(140) 및 배치부(150)의 내부에서 전방 또는 후방으로 이동한다. 즉, 제3 자성체(161)가 위치 표시부(130)와 인식부(140) 및 배치부(150)로부터 이탈하는 경우 제4 자성체(162)는 제3 자성체(161)에 접근하도록 이동한다.
이탈방지부(163)는 제4 자성체(162)가 제3 자성체(161)와의 자력에 의해 위치 표시부(130)와 인식부(140) 및 배치부(150)의 외부로 이탈하는 것을 방지한다. 이를 위해, 이탈방지부(163)는 제4 자성체(162)의 둘레면을 감싸도록 구비되고, 제3 자성체(161) 방향을 향하는 면은 제4 자성체(162)의 일면보다 작은 개구부가 형성된다. 이탈방지부(163)를 구비함으로써, 자력에 의해 위치 표시부(130)와 인식부(140) 및 배치부(150)의 외부로 제4 자성체(162)가 이탈하여 기능을 상실하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
이동부(164)는 자력에 의해 이동하는 제4 자성체(162)에 대응하여 이동하여 접촉부(165)와 접촉 또는 접촉 해제됨으로써, 궁극적인 제3 자성체(161)의 위치 이동을 인식하기 위해 구비된다. 이를 위해, 이동부(164)는 위치 표시부(130)와 인식부(140) 및 배치부(150)의 내부에 한 쌍으로 구비되어 제4 자성체(162)의 양측 방향(도 10의 좌상측 방향 및 우하측 방향, 도 11의 상측 방향 및 하측 방향을 뜻함)에 각각 위치하는 막대 형상으로 형성된다. 또한, 이동부(164)는 별도의 와이어를 통해 제4 자성체(162)와 연결된다. 제4 자성체(162)가 제3 자성체(161)를 향해 이동하는 경우, 이동부(164)는 와이어에 의해 양측 방향으로 가압되어 이동함에 따라, 접촉부(165)는 제3 자성체(161)의 위치 이동 및 한 쌍의 제3 자성체(161) 간의 접근을 용이하게 인식할 수 있다.
접촉부(165)는 이동부(164)의 위치 및 한 쌍의 제3 자성체(161) 간의 접근을 인식하는 구성이다. 이를 위해, 접촉부(165)는 위치 표시부(130)와 인식부(140) 및 배치부(150)의 내부에 위치하되, 이동부(164)의 외측 방향에 각각 위치한다. 또한, 접촉부(165)는 가압센서 등의 인식수단으로 구비된다. 이에 따라 접촉부(165)는 와이어에 의해 가압되어 이동 및 접촉한 이동부(164)를 인식하고, 이를 기반으로 제3 자성체(161)들 간의 접근을 인식할 수 있다.
도 11a는 한 쌍의 제3 자성체(161)가 서로 접근하지 않아 자력이 작용하지 않은 경우로서, 이동부(164) 및 접촉부(165)는 서로 접하지 않은 상태를 유지하며, 제4 자성체(162)는 제3 자성체(161) 및 이동부(164)와 와이어 연결된다.
도 11b는 한 쌍의 제3 자성체(161)가 서로 접근함으로써 자력이 발생하여 상기 제3 자성체(161)가 위치 표시부(130)의 후방과 인식부(140) 및 배치부(150)의 전방으로 이동한 경우를 의미한다. 이 때 제4 자성체(162)는 제3 자성체(161)와의 자력에 의해 제3 자성체(161) 방향으로 이동하고, 이에 대응하여 와이어는 한 쌍의 이동부(164)를 양측 방향으로 가압한다. 또한, 와이어에 의해 가압된 이동부(164)는 양측 방향으로 이동하여 접촉부(165)와 접촉된다. 이를 통해, 접촉부(165)는 이동부(164)와의 접촉을 인식하고 한 쌍의 제3 자성체(161)가 서로 접근한 것으로 간주할 수 있다. 한편, 한 쌍의 제3 자성체(161)의 접근을 인식한 접촉부(165)는 별도의 제어부 및 디스플레이부와 연결될 수 있고, 작업자는 상기 제어부 및 디스플레이부를 통해 위치 표시부(130)와 인식부(140) 및 배치부(150)의 과도한 접근 사실을 알 수 있다. 한편, 상기 제어부 및 디스플레이부가 구비됨으로써 도 14 내지 도 19에 따른 충돌 감지부 및 촬상부를 통해 얻을 수 있는 회수부(172)의 전방 및 후방으로의 이동 거리, 제2 마킹부(151)의 위치를 용이하게 파악할 수 있다.
상기와 같은 간격 유지부(160) 및 세부 구성을 통해, 위치 표시부(130)와 인식부(140) 및 배치부(150)의 과도한 접근을 즉시 인식할 수 있고, 작업자는 지속적으로 위치 표시부(130)와 인식부(140) 및 배치부(150)의 위치를 육안으로 확인해야 하는 번거로움을 덜 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 공정(p1), 제2 공정(p2) 및 제3 고정을 나타내는 도면이다. 본 발명에 따른 목재 판넬 가공 공정은 제1 공정(p1), 제2 공정(p2) 및 제3 공정(p3)이 순차적으로 실시된다.
제1 공정(p1)은 제1 마킹부(11)를 생성하기 위한 공정으로서, 위치 표시부(130)는 후방으로 이동하는 대상물(10)과 접하여 회전(도 13의 시계 반대 방향을 뜻함)하고, 이 과정에서 가압부(132)가 대상물(10)과 접하여 가압을 실시함에 따라 대상물(10)의 상면에는 제1 마킹부(11)가 형성된다.
제2 공정(p2)은 제1 공정(p1)을 통해 형성된 제1 마킹부(11)를 인식하고 이에 대응하여 제2 마킹부(151)를 배치하기 위해 구비된다. 이를 위해 인식부(140)의 하측 방향에 위치한 돌출부(143)가 제1 마킹부(11)에 삽입되고, 인식부(140)는 선술한 제1 자성체(141) 및 제2 자성체(142)의 자력 변화를 측정하여 제1 마킹부(11)의 위치를 인식한다. 이와 동시에, 인식부(140)와 전기적으로 연결된 배치부(150)는 내부에 위치한 제2 마킹부(151)를 하측 방향으로 이동시켜 대상물(10) 상에 배치한다.
제3 공정(p3)은 도 14 내지 도 17에서 후술할 제1 가공부(170)에 의해 제2 마킹부(151)를 회수하고 대상물(10)을 1차 가공하는 공정이다. 이를 위해, 제3 공정(p3)에서 제1 가공부(170)는 회수부(172)를 통해 제2 마킹부(151)를 인식 및 회수하고, 가공핀(171)을 통해 대상물(10)을 1차 가공한다.
도 14은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 가공부(170)를 나타내는 도면이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 가공부의 내부 구조를 나타내는 도면이며, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 톱니 가이드부의 이동을 나타내는 도면이고, 도 17는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공핀(171) 및 회수부(172)를 나타내는 도면이다.
제1 가공부(170)는 대상물(10)을 가압하여 1차 가공하는 구성이다. 상세하게, 제1 가공부(170)는 대상물(10)을 완전 절삭하지 않고 상하방향으로 일부만 커팅한다. 이를 위해, 제1 가공부(170)는 인식부(140) 및 배치부(150)의 후방에 위치하고, 가공핀(171) 및 회수부(172)를 더 포함한다. 또한, 후술하겠지만 제1 가공부(170)는 인식부(140) 및 배치부(150)로부터 후방으로 소정의 제1 길이(L)만큼 이격되어 구비된다. 또한, 제1 가공부(170)는 하면이 개구됨으로써 내부 공간이 형성된다.
가공핀(171)은 대상물(10)을 직접 1차 가공하는 구성으로서, 양측 방향(도 14의 좌측 방향 및 우측 방향을 뜻함)으로 배열되어 복수 개 구비된다. 또한, 가공핀(171)은 별도로 구비되어 연결되는 모터 등의 구동수단에 의해 진동함으로써 하측 방향에 위치한 대상물(10)의 상면과 접하고 절삭홈을 형성한다. 보다 바람직한 실시예로서, 가공핀(171)은 초음파 진동하여 대상물(10)을 일부 절삭함에 따라 대상물(10)의 균열 및 변질 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
회수부(172)는 제2 마킹부(151)를 인식 및 회수하는 구성이다. 상세하게, 회수부(172)는 제2 마킹부(151)를 인식하는 즉시 회수하여 선술한 가공핀(171)이 절삭해야 하는 대상물(10)의 위치를 특정한다. 이를 위해 회수부(172)는 복수의 가공핀(171)의 사이에 위치하되, 배치부(150)와 동일 선상에 위치하여 상기 배치부(150)의 후방에 구비된다. 즉, 회수부(172)는 제2 마킹부(151)의 직상 방향에 위치한다. 이를 통해 회수부(172)는 후방으로 이동하는 대상물(10)의 상면 상에 배치된 제2 마킹부(151)를 보다 정확하게 인식할 수 있다. 또한, 회수부(172)는 진공 흡착 방식으로 제2 마킹부(151)를 흡입하여 회수하거나, 하단에 부착된 별도의 자성체를 제2 마킹부(151)와 접하도록 함으로써 이를 용이하게 회수할 수 있다.
도 15를 참조하면, 제1 가공부(170)는 케이싱(173), 톱니부(174), 톱니 가이드부(175), 충돌 감지부(176)를 더 포함할 수 있다.
케이싱(173)은 후술할 톱니부(174)를 수용하고, 톱니 가이드부(175)가 전방 및 후방으로 이동하기 위한 공간을 제공한다. 즉, 케이싱(173)은 톱니부(174)가 정위치한 상태에서 회전하여 톱니 가이드부(175)와 맞물리게 한다. 이를 위해 케이싱(173)은 제1 가공부(170)의 개구된 내부에 위치하고, 하측 방향을 향하는 하면이 판 형태로 구비되며, 전방 및 후방에 톱니 가이드부(175)의 단면 형상에 대응되도록 개구되는 삽입홈(1731)이 형성된다. 한편, 케이싱(173)은 회수부(172)의 전방 및 후방에 각각 위치하도록 한 쌍으로 구비될 수 있다.
톱니부(174)는 회수부(172)의 위치를 조정하기 위한 구성이다. 상세하게, 톱니부(174)는 케이싱(173)의 내부에 위치한 상태에서 톱니 가이드부(175)를 이동시킴으로써 회수부(172)를 전방 및 후방으로 이동시킨다. 이를 위해, 톱니부(174)는 하측 방향에 구동축과 연결되는 톱니 형태로 구비되고 케이싱(173)의 상측 방향에 위치한다. 보다 바람직한 실시예로서, 톱니부(174)는 하나의 케이싱(173)의 내부에 한 쌍으로 구비됨으로써 보다 안정적인 톱니 가이드부(175)의 이동을 실현시킬 수 있다. 즉, 케이싱(173)이 한 쌍으로 구비되는 경우 톱니부(174)는 총 4개로 구비되어 2개씩 케이싱(173)의 내부에 위치하는 구조를 갖음으로써, 전방 및 후방으로의 회수부(172) 이동을 보다 용이하게 실시할 수 있다. 한편, 상기와 같은 톱니부(174)는 케이싱(173)에 내설되거나 제1 가공부(170)의 외부에서 내부로 연결되는 모터 등의 별도 구동수단에 의해 구동될 수 있고, 이에 한정되지 않는다. 한편, 톱니부(174)는 회수부(172) 뿐만 아니라 복수의 가공핀(171)을 전방 및 후방으로 이동시킬 수 있다. 상세하게, 톱니부(174)는 복수의 가공핀(171)의 전방 및 후방에 위치하되 케이싱(173)의 내부에 위치하고 한 쌍으로 구비됨으로써, 보다 용이한 가공핀(171)의 전방 및 후방 이동을 실현시킬 수 있다. 회수부(172) 및 가공핀(171)을 각각 이동시키는 톱니부(174)는 서로 동일한 톱니부(174)로 구비될 수 있다.
톱니 가이드부(175)는 회수부(172) 및 가공핀(171)을 전방 및 후방으로 이동시키기 위한 구성이다. 이를 위해 톱니 가이드부(175)는 회수부(172) 및 가공핀(171)의 상단과 연결됨으로써 일체로 구비된다. 또한, 톱니 가이드부(175)는 전방 및 후방을 향하는 막대 형태로 구비되되, 양측 방향에 톱니가 형성되어 톱니부(174)와 맞물리도록 배치된다. 이를 통해, 톱니 가이드부(175)는 톱니부(174)의 구동에 대응하여 회수부(172) 및 가공핀(171)과 각각 일체로 전방 및 후방으로 이동한다. 한편, 톱니 가이드부(175)의 전방 및 후방을 향하는 양 끝단은 회수부(172) 및 가공핀(171)의 전방 및 후방으로의 이동에 대응하여 선술한 삽입홈(1731)을 관통하여 케이싱(173)의 외부에 위치할 수 있고, 이 과정에서 충돌 감지부(176)와 접할 수 있다.
충돌 감지부(176)는 톱니 가이드부(175)의 과도한 전방 및 후방으로의 이동을 방지한다. 상세하게, 충돌 감지부(176)는 톱니 가이드부(175)의 양 끝단 중 어느 한 끝단이 전방 및 후방으로 과도하게 이동함에 따라, 나머지 끝단이 한 쌍의 톱니부(174)와 맞물리는 것이 해제되는 것을 방지한다. 즉, 충돌 감지부(176)는 톱니 가이드부(175)가 이동 과정에서 톱니부(174)와 접하지 않아 회수부(172) 및 가공핀(171)이 진동하거나 위치 가변하는 것을 방지하기 위한 구성이다. 이를 위해, 충돌 감지부(176)는 제1 가공부(170)의 내부에 위치한다. 상세하게, 충돌 감지부(176)는 제1 가공부(170)의 개구된 내부의 내면에 위치한다. 또한, 충돌 감지부(176)는 제1 가공부(170)의 외부에서 별도의 전원공급수단으로부터 전력을 공급받아 구동하는 압력 센서 형태로 구비된다. 또한, 충돌 감지부(176)는 톱니 가이드부(175)의 양 끝단과 서로 일대일 대응되어 접하도록 한 쌍으로 구비된다. 즉, 한 쌍의 충돌 감지부(176)는 각각 회수부(172)의 전방 및 후방에 하나씩 구비되되 톱니 가이드부(175)가 전방 및 후방으로 이동할 때 끝단과 접하도록 배치된다. 또한, 충돌 감지부(176)는 선술한 제어부와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 충돌 감지부(176)는 전방 및 후방으로 과도하게 이동하는 톱니 가이드부(175)의 끝단과 접하면서 발생하는 압력을 인식하고, 압력 인식에 관한 정보를 제어부로 전달한다.
상기와 같은 제1 감지부, 톱니부(174), 톱니 가이드부(175) 및 충돌 감지부(176)를 통해, 가압부(132)의 위치에 대응하여 대상물(10)을 절단할 수 있어, 다양한 형태로의 절단선을 갖는 대상물(10) 가공이 가능하므로 범용성을 극대화할 수 있다. 즉, 본 발명은 일직선 상의 절개선이 아닌 지그재그 형태 등의 다양한 절단선을 형성 및 대상물을 용이하게 커팅할 수 있다.
도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 한 쌍의 제3 자성체(161)에 의한 위치 표시부(130) 및 배치부(150)의 간격 유지를 나타내는 도면이고, 도 18는 본 발명의 일 실시예에 따른 배치부(150) 및 제1 가공부(170)가 서로 이격된 것을 나타내는 도면이다.
도 12을 참조하면, 위치 표시부(130)와 인식부(140) 및 배치부(150)는 소정의 제1 길이(L)로 이격되어 위치할 수 있다. 여기서, 상기 소정의 제1 길이(L)는 위치 표시부(130)의 둘레 길이 및 미리 설정된 소정의 배수 값의 곱으로 구비될 수 있다. 이는 위치 표시부(130)의 1회전 당 대상물(10)의 후방으로의 이동 거리에 기반하여 제1 마킹부(11)를 인식하고 제2 마킹부(151)를 배치하기 위함이다. 즉, 제1 길이(L)는 선술한 돌출부(143)가 제1 인식부(140)를 보다 용이하게 인식하고, 인식 과정에서의 정확도를 보다 높이기 위해 구비되는 요소이다.
도 18를 참조하면, 배치부(150)와 제1 가공부(170)는 소정의 제1 길이(L)로 이격되어 배치된다. 소정의 제1 길이(L)는 앞서 언급한 위치 표시부(130)의 둘레 길이 및 미리 설정된 소정의 배수 값의 곱으로 구비된다. 이는 위치 표시부(130), 인식부(140)와 배치부(150) 및 제1 가공부(170) 간의 간격을 통일시킴으로써 제1 마킹부(11), 제2 마킹부(151)의 인식 및 가공을 보다 정확하게 실시하기 위함이다. 또한, 회수부(172)의 전방에는 도 19에서 후술할 촬상부가 더 구비될 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상부(190)를 통해 인식하는 제2 마킹부(151)를 나타내는 도면이다.
촬상부(190)는 제2 마킹부(151)를 인식하기 위한 구성이다. 상세하게, 촬상부(190)는 제2 마킹부(151)가 회수부(172)에 의해 회수되기 이전에 제2 마킹부(151)를 인식함으로써, 회수부(172)가 제2 마킹부(151)를 용이하게 회수할 수 있도록 한다. 즉, 촬상부(190)는 제2 마킹부(151)를 인식함으로써, 제2 마킹부(151) 인식 후 대상물(10)의 후방으로의 이동이 중지되도록 한다. 이를 위해 촬상부(190)는 회수부(172)의 전방에 위치한다. 또한, 촬상부(190)는 제1 가공부(170)의 하측 방향에 위치함에 따라 대상물(10)을 향하도록 배치된다. 여기서, 촬상부(190)는 회수부(172)의 중심으로부터 소정의 분리 거리만큼 전방으로 이격되어 구비된다. 이는 촬상부(190)의 제2 마킹부(151) 인식 시, 후술할 제어부에 의해 대상물(10)이 소정의 분리 거리만큼 낮은 속도로 이동하는 것을 유도함으로써 보다 정확한 제2 마킹부(151)의 회수를 유도하는 목적 및 효과를 갖는다. 한편, 촬상부(190)는 하측 방향을 통과하는 제2 마킹부(151)를 촬영하는 카메라 등의 촬상수단으로 구비될 수 있다. 또한, 촬상부(190)는 제어부와 연결되어 미리 지정된 기준 시간 동안 제2 마킹부(151)의 면적을 측정하고, 측정된 제2 마킹부(151)의 면적에 관한 정보를 제어부에 송신한다. 여기서, 미리 지정된 기준 시간은 도 26 내지 도 29에서 중개부가 계측부로부터 자력에 관한 정보를 전달받는 기준 시간(t)과 동일하다.
제어부는 대상물(10)의 후방으로의 이동을 제어하고, 선술한 충돌 감지부(176) 및 톱니 가이드부(175)의 충돌에 따른 압력 인식에 관한 정보를 전달받는다. 또한, 제어부는 촬상부(190)가 측정하는 제2 마킹부(151)의 면적에 대응하여 대상물의 후방으로의 이동 속도를 제어한다. 이를 위해 제어부는 충돌 감지부(176) 및 촬상부(190)와 각각 연결된다.
제어부는 충돌 감지부(176)로부터 압력 인식에 관한 정보를 수신 받는다. 여기서, 제어부는 톱니 가이드부(175) 및 충돌 감지부(176)의 충돌이 상기 톱니 가이드부(175)의 과도한 전방 및 후방으로의 이동임을 인식하고, 톱니부를 구동시키는 모터 등의 별도 구동수단의 구동을 중단시켜 추가 이동을 방지한다.
또한, 제어부는 제2 마킹부(151)의 면적과 비교하기 위한 기준 면적(s0)을 미리 저장하고, 촬상부(190)가 전송하는 제2 마킹부(151)의 면적(s1)에 관한 정보를 수신받으며, 미리 저장된 기준 면적(s0)과 이를 비교한다.
기준 면적(s0)이 제2 마킹부의 면적(s1)보다 큰 경우, 제2 마킹부(151)가 아직 회수부(172)에 근접하지 않은 경우를 의미한다. 이에 제어부는 대상물(10)의 후방으로의 이동을 유지시킨다. 즉, 제어부는 대상물(10)을 후방으로 이동시키는 별도의 유입수단의 구동을 유지하며, 이를 통해 촬상부(190)는 제2 마킹부(151)에 관한 추가 촬영을 실시한다.
반면, 기준 면적(s0)이 제2 마킹부의 면적(s1)보다 작거나 같은 경우, 제2 마킹부(151)가 회수부(172)에 근접하여 이에 대한 회수가 임박한 경우를 의미한다. 이에 제어부는 대상물(10)을 미리 지정된 소정의 분리 거리만큼 후방으로 이동시키되, 미리 지정된 기준 속도 이하로 상기 대상물(10)을 이동시킨다. 즉, 제어부는 회수부(172)가 제2 마킹부(151)를 보다 용이하게 회수할 수 있도록 대상물(10)의 이동 속도를 감소시킨다. 이를 통해, 제2 마킹부(151)가 회수되지 않아 제2 가공부가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 제2 마킹부(151)가 용이하게 회수되기 위한 환경을 자동으로 인식 및 조성할 수 있어, 공정 편의성을 극대화할 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 가공부(180)를 나타내는 도면이고, 도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 가공부(180)에 의해 대상물(10)이 가공되는 것을 나타내는 도면이다.
제2 가공부(180)는 대상물(10)을 2차 가공한다. 상세하게, 제2 가공부(180)는 대상물(10)을 완전 절단하여 최종적인 대상물(10)을 제조한다. 보다 상세하게, 제2 가공부(180)는 대상물(10)을 절단하되, 제1 마킹부(11)가 형성된 부분을 대상물(10)로부터 분리한다. 이를 위해, 제2 가공부(180)는 한 쌍의 날부(181)를 더 포함한다.
날부(181)는 대상물(10)을 가공하고 제1 마킹부(11)를 대상물(10)로부터 제거하기 위한 구성이다. 이를 위해, 날부(181)는 제2 가공부(180)의 하측 방향에 위치하고 한 쌍으로 구비되어 전방 및 후방을 향해 각각 형성된다. 즉, 날부(181)는 한 쌍으로 구비되어 제1 날부(1811) 및 제2 날부(1812)로 구분된다. 또한, 날부(181)는 블레이드 등의 커팅수단으로 구비되고, 제2 가공부(180)에 의해 상하 방향으로 이동되며, 하측 방향을 향하는 하단이 대상물(10)을 하측 방향으로 가압함으로써 상기 대상물(10)을 가압한다.
제1 날부(1811) 및 제2 날부(1812)로 구분되는 한 쌍의 날부(181)를 제2 마킹부(151)의 크기만큼 이격된다. 상세하게, 제1 날부(1811) 및 제2 날부(1812)는 제2 마킹부(151)의 직경인 소정의 제1 직경(d)만큼 서로 이격된다. 여기서 제1 날부(1811)는 제1 마킹부(11)가 직하방향에 위치했을 때 상기 제1 마킹부(11)의 중심을 기준으로 제1 직경(d)의 절반만큼 전방에 위치하고, 제2 날부(1812)는 제1 마킹부(11)의 중심을 기준으로 제1 직경(d)의 절반만큼 후방에 위치한다. 이에 따라, 제1 날부(1811) 및 제2 날부(1812)는 제1 직경(d)만큼 서로 이격되어 배치된다. 여기서, 제1 마킹부(11)의 전방 및 후방으로의 길이는 제1 직경(d)보다 작도록 구비되어야 함이 바람직하고, 이는 제1 마킹부(11)가 대상물(10)로부터 분리될 때 잔존하는 제1 마킹부(11)가 없도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 한 쌍의 날부(181) 중 전방에 위치하는 제1 날부(1811)는 배치부(150)로부터 후방에 형성되되, 선술한 소정의 제1 길이(L)만큼 이격되어 구비될 수 있다. 상세하게, 제1 날부(1811)는 회수부(172) 및 가공핀(171)의 중심축으로부터 후방으로 제1 길이(L)만큼 이격되며, 제2 날부(1812)는 상기 회수부(172) 및 가공핀(171)의 중심축으로부터 후방으로 제1 길이(L) 및 제1 직경(d)의 합만큼 이격되어 배치된다. 이에 따라, 대상물(10) 상에 위치한 제1 마킹부(11)는 중심이 제1 날부(1811) 및 제2 날부(1812)의 사이에 위치하고, 제1 날부(1811) 및 제2 날부(1812)의 하강 및 가압을 통해 대상물(10)로부터 분리될 수 있다.
상기와 같은 제2 가공부(180)가 구비됨으로써, 일반적으로 한 번에 완전 절삭을 시도하는 종래 기술과 비교했을 때 불량품의 제조를 미연에 방지할 수 있다. 또한, 대상물(10)의 절삭을 위한 커팅수단의 피로도를 낮추어 파단 등의 파손을 미연에 방지할 수 있어 내구성을 극대화할 수 있다. 즉, 제1 가공부(170)를 이용하여 1차 가공을 실시한 이후 제2 가공부(180)로 2차 가공(완전 절단)을 실시함으로써, 내구성의 저하를 현저히 낮출 수 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 이동부(200)에 의해 대상물(10)을 이동시키는 것을 나타내는 도면이다. 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 이동부(200)를 나타내는 도면이며, 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 이동부(200)를 확대한 도면이다.
도 22 내지 도 24를 설명하기에 앞서, 제1 방향은 한 쌍으로 형성된 롤링부(210) 및 그 사이에 위치한 구동부(230)가 구비된 상태를 전제 하에, 롤링부(210)에서 구동부(230)를 향하는 방향을 의미한다. 또한, 제2 방향은 제1 방향의 반대 방향으로서, 구동부(230)에서 양측 방향에 각각 위치한 한 쌍의 롤링부(210)를 향하는 방향을 의미한다. 다르게 설명하자면, 제1 방향은 구동부(230)의 외부에서 구동부(230)의 내부를 향하되 전방 및 후방과는 직교하는 방향이고, 제2 방향은 제1 방향의 반대 방향으로서 구동부(230)의 내부에서 구동부(230)의 외부를 향하는 방향을 의미한다.
회전 이동부(200)는 고정부(120)의 전방에 위치하여 대상물(10)을 후방으로 이동시키기 위한 구성이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 대상물(10)은 거치부(110)를 이용하여 대상물(10)을 후방 이동시킬 수 있지만, 이를 대체하여 회전 이동부(200)가 채택될 수 있다. 상세하게, 회전 이동부(200)는 회전 이동을 통해 대상물(10)과 접한 상태에서 상기 대상물(10)을 후방 이동시킨다. 이를 위해 회전 이동부(200)는 롤링부(210), 연결부(240) 및 구동부(230)를 포함한다.
롤링부(210)는 대상물(10)과 직접 접하고 마찰력을 이용하여 대상물(10)을 후방으로 이동시킨다. 이를 위해, 롤링부(210)는 롤러 형태로 구비되어 제1 지지부(202)와 연결되고, 구동부(230)가 위치한 방향인 제1 방향에 위치한 구동부(230)에 의해 동력을 공급받아 회전한다. 롤링부(210)의 제1 방향에는 연결부(240)가 위치하여 일체로 연결되고, 상기 연결부(240)의 제1 방향에 위치한 구동부(230)에 의해 구동력을 전달받아 중심축을 중심으로 회전한다. 여기서, 구동부(230)의 하측 방향에는 다단 형태를 갖고 상하 방향으로 신축 가능한 다단 지지부(290)가 형성됨으로써, 롤링부(210)는 상기 다단 지지부(290)를 통해 상하방향으로 지지될 수 있다. 보다 상세하게, 다단 지지부(290)는 펌프 등의 유압으로 댐핑되는 수단으로 구비되어 일단이 구동부(230)를 상측 방향으로 지지한다. 이를 통해 다단 지지부(290)는 롤링부(210)가 하측 방향으로의 가압되는 것을 용이하게 지지할 수 있다. 즉, 다단 지지부(290)를 통해 롤링부(210)의 하측 방향으로 이동 및 지지가 가능하다.
롤링부(210)의 제2 방향에는 별도의 기준축(201)이 형성되고, 기준축(201)은 롤링부(210)의 제2 방향에 위치한 원판부(220)와 연결되어 위치 고정된다. 즉, 원판부(220)는 지면으로부터 직립 형성되는 막대 형태의 제1 지지부(202)와 롤링부(210)의 사이에서 기준축(201)에 의해 상하방향으로 이동하지 않고 고정된다. 또한, 원판부(220)는 롤링부(210)와 일체로 위치 이동되지 않음에 따라, 회전운동 또한 하지 않아야 함이 바람직하다.
제1 센서부(211) 및 제2 센서부(212)는 대상물(10)의 하중에 의한 롤링부(210)의 하측 방향으로의 이동을 감지하기 위한 목적으로 구비된다. 이를 위해 제1 센서부(211) 및 제2 센서부(212)는 롤링부(210)에 장착되고 호 형상 단면을 갖도록 구비된다. 상세하게, 제1 센서부(211) 및 제2 센서부(212)는 서로 복수 개로 구비되어 롤링부(210)의 회전축을 중심으로 원형 배열을 이루도록 배치된다. 이에 따라, 제1 센서부(211) 및 제2 센서부(212)는 롤링부(210)의 외주면에 삽입 배치된다. 여기서, 복수의 제1 센서부(211)가 배열되어 형성되는 소정의 제1 동심원은 복수의 제2 센서부(212)가 배열되어 형성되는 소정의 제2 동심원보다 직경이 작도록 구비되며, 제1 센서부(211)의 외측 방향을 향하는 곡면은 제2 센서부(212)의 내측 방향을 향하는 곡면과 접하도록 배치된다. 즉, 제1 센서부(211)는 롤링부(210)에 내설되고, 제2 센서부(212)는 롤링부(210)의 회전축을 기준으로 제1 센서부(211)의 외측 방향에 위치한다. 따라서, 제1 센서부(211) 및 제2 센서부(212)는 서로 접하되 상기 제1 센서부(211)가 롤링부(210)로부터 보다 내측 방향에 위치하도록 구비된다. 이에 따라, 대상물(10)의 하중에 따른 롤링부(210)의 하측 방향으로의 이동 시 제1 센서부(211)가 먼저 원판부(220)의 외주면 상에 형성된 환부(221)와 접하고, 상기 롤링부(210)의 추가 하측 방향 이동 시, 제2 센서부(212)가 환부(221)와 접한다. 상기와 같은 제1 센서부(211) 및 제2 센서부(212)는 환부(221)와 접하는 것을 인식하는 가압 센서, 접촉 센서, 자력 감지 센서 등으로 구비될 수 있다. 또한, 제1 센서부(211) 및 제2 센서부(212)가 구동하도록 전원을 공급하는 별도의 전원 공급부는 외부에 위치하거나, 롤링부(210)에 내설되어 전기적으로 연결되도록 구비될 수 있다. 이와 더불어, 상기와 같은 롤링부(210)는 구동부(230)를 중심으로 한 쌍으로 구비되어 각각 제1 방향 및 제2 방향에 각각 배치될 수 있다. 한편, 제1 센서부(211) 및 제2 센서부(212)가 각각 환부(221)와 접하는 경우, 접촉에 관한 정보를 후술할 중개부(250)로 전달한다.
원판부(220)는 후술할 환부(221)가 배치되기 위한 공간을 제공한다. 이를 위해 원판부(220)는 기준축(201)을 통해 제1 지지부(202)와 연결된다. 상세하게, 기준축(201)이 제1 지지부(202) 및 원판부(220)에 삽입됨으로써 제1 지지부(202) 및 원판부(220)는 위치 고정되고, 원판부(220)의 외주면을 따라 환 형태의 환부(221)가 위치한다. 여기서, 상기 환부(221)는 제1 센서부(211) 및 제2 센서부(212)와 상호 작용할 수 있는 통전 금속 재질로 구비되거나, 강도가 큰 금속 재질로 구비될 수 있다. 이를 통해, 제1 센서부(211) 및 제2 센서부(212)가 환부(221)를 보다 용이하게 감지할 수 있어, 궁극적으로 롤링부(210)의 하측 방향으로의 이동을 보다 신속하게 감지할 수 있는 효과를 갖는다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 이동부(200) 및 구동부(230)가 분리된 것을 나타내는 도면이다.
구동부(230)는 롤링부(210)를 회전 운동시키는 구성으로서, 모터 등의 동력수단으로 구비될 수 있다. 또한, 구동부(230)는 제1 방향 및 제2 방향을 향해 각각 구비되는 한 쌍의 롤링부(210)의 사이에 위치한다. 또한, 구동부(230)의 하측 방향에는 선술한 다단 지지부(290) 및 제2 지지부(203)가 더 구비되고, 구동부(230) 및 제2 지지부(203)를 서로 연결하는 전자력부(260)를 더 포함한다.
연결부(240)는 구동부(230) 및 롤링부(210)를 연결하고, 구동부(230)로부터 발생하는 구동력을 롤링부(210)에 전달한다. 이를 위해 연결부(240)는 롤링부(210) 및 구동부(230)의 사이에 위치하고, 상기 연결부(240) 및 구동부(230)는 연결축(241)을 통해 서로 연결된다. 이에 따라, 롤링부(210) 및 연결부(240)는 구동부(230) 및 상기 연결축(241)으로부터 동력을 공급받아 일체로 회전 운동할 수 있다.
중개부(250)는 제1 센서부(211) 및 제2 센서부(212)로부터 환부(221)와의 접촉에 관한 정보를 수신 받고, 상기 구동부(230)의 구동을 제어한다. 이를 위해, 중개부(250)는 구동부(230)의 상측 방향에 부착되어 구비되고, 정보를 받아 구동부(230)의 제어를 실시하는 연산 가능한 제어 모듈로 구비될 수 있다. 중개부(250)에 의한 구동부(230)의 제어에 관한 보다 상세한 설명은 도 26 내지 도 28에서 후술하도록 한다.
제2 지지부(203)는 구동부(230)를 상측 방향으로 지지하는 구성이다. 상세하게, 제2 지지부(203)는 선술한 다단 지지부(290)와 동일하게 롤링부(210), 연결부(240) 및 구동부(230)를 상측 방향으로 지지한다. 이를 위해 제2 지지부(203)는 직립한 막대 형태를 갖고, 구동부(230)의 하측 방향에 위치한다. 또한, 제2 지지부(203)의 상면 상에는 후술할 막대부(270) 및 계측부(280)가 구비된다.
전자력부(260)는 구동부(230) 및 제2 지지부(203)의 사이에 위치하여 상기 구동부(230)를 지지하는 구성이다. 이를 위해 전자력부(260)는 전자기력을 갖는 코일 스프링 형태로 구비되어 양단이 각각 구동부(230) 및 제2 지지부(203)와 연결됨으로써, 구동부(230)를 상측 방향으로 지지한다. 3차원 나선 형태로 형성되어 복원력을 갖는 전자력부(260)는 구동부(230), 연결부(240) 및 롤링부(210)가 과도하게 하측 방향으로 이동하는 것을 방지한다. 한편, 전자력부(260)의 내측 방향에는 선술한 막대부(270)가 위치하고, 막대부(270)는 별도의 배터리 등의 동력 공급수단과 연결되어 전력을 공급받아 자성을 갖는 자성체로 구비된다.
계측부(280)는 전자력부(260) 및 막대부(270)에 의해 발생하는 자력 및 자력 변화를 감지한다. 상세하게, 계측부(280)는 궁극적으로 대상물(10)의 하중에 의해 발생하는 롤링부(210)의 하측 방향으로의 이동 정도를 파악하기 위한 구성이다. 이를 위해, 계측부(280)는 제2 지지부(203)의 상면 상에 위치함으로써 전자력부(260)의 전방, 후방, 제1 방향 또는 제2 방향에 위치할 수 있다. 여기서, 계측부(280)는 전자력부(260)의 내측 방향에 위치하지 않고 외측 방향에 위치함으로써, 전자력부(260)의 과도한 가압에 따른 파손 또는 과도하게 변화하는 전자기력에 의한 자력 측정의 오류 발생을 미연에 방지한다. 계측부(280)는 막대부(270)의 상면 및 하면의 사이에 위치하는 자력 및 자력 변화를 감지함으로써 전자력부(260)의 상측 방향에 연결된 구동부(230), 상기 구동부(230)와 연결된 연결부(240) 및 롤링부(210)의 하측 방향으로의 이동을 인식할 수 있다. 한편, 계측부(280)는 상기와 같은 자력에 관한 정보를 선술한 중개부(250)에 전달하며, 중개부(250)는 이에 대응하여 구동부(230)의 제어를 실시한다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 도 26 내지 도 28에서 설명하도록 한다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(230)의 하측 방향으로의 이동에 따라 제1 센서부(211) 및 환부(221)가 접한 것을 나타내는 도면이고, 도 27은 도 26의 상태에서 구동부(230)의 하측 방향으로의 추가 이동에 따라 제2 센서부(212) 및 환부(221)가 접한 것을 나타내는 도면이며, 도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자력부(260)의 길이 변형을 나타내는 도면이다. 또한, 도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 중개부의 구동부 제어를 나타내는 순서도이다.
도 26은 환부(221) 및 제1 센서부(211)가 접하도록 롤링부(210)가 하측 방향으로 가압된 것으로서 도 28b와 대응되고, 도 27은 환부(221) 및 제2 센서부(212)가 서로 접하는 경우로서 도 28c와 대응된다. 즉, 도 28c는 도 28b에서 릴링부가 추가로 하측 방향으로 가압된 경우를 의미한다.
선술한 바와 같이, 중개부(250)는 제1 센서부(211), 제2 센서부(212) 및 환부(221)의 접촉에 관한 정보를 전달받아 구동부(230)의 제어를 실시한다.
이를 위해, 중개부(250)는 미리 저장된 제1 기준 속도(v1) 및 제2 기준 속도(v2)를 포함하고, 상기 제2 기준 속도(v2)는 제1 기준 속도(v1)보다 작으며 일례로 제2 기준 속도(v2)는 0일 수 있다. 또한, 평상 시에 롤링부(210)는 구동부(230)로부터 동력을 전달받아 제1 기준 속도(v1)보다 큰 평속도(v0)로 회전 운동한다.
제1 센서부(211) 및 환부(221)가 서로 접하는 경우 제1 센서부(211)는 중개부(250)에 제1 접촉 정보(I1)를 송신하고, 중개부(250)는 상기 제1 접촉 정보(I1)를 수신받아 구동부(230)의 구동 속도를 제1 기준 속도(v1)로 낮춘다. 이에 따라, 롤링부(210)의 회전 속도는 평속도(v0)에서 제1 기준 속도(v1)로 감소한다.
제2 센서부(212) 및 환부(221)가 서로 접하는 경우, 롤링부(210)는 대상물(10)의 보다 안전한 후방으로의 공급을 위해 상기 대상물(10)을 보다 천천히 이동시킬 필요가 있다. 제2 센서부(212) 및 환부(221)가 서로 접하는 경우, 제2 센서부(212)는 중개부(250)에 제2 접촉 정보(I2)를 송신한다. 중개부(250)는 이를 수신한 후 구동부(230)의 구동을 제어하여 롤링부(210)의 회전 속도를 제1 기준 속도(v1)에서 제2 기준 속도(v2)로 감소시킨다. 이를 통해, 롤링부(210)는 대상물(10)의 중량에 따라 하측 방향으로 가압된 상태에서 보다 안정적으로 후방 이동시킬 수 있다. 제2 기준 속도(v2)가 0으로 설정된 경우, 롤링부(210)는 과도하게 가압된 상태에서 구동이 회전이 정지되는 것이기 때문에 파손을 방지할 수 있다.
추가적으로, 중개부(250)는 막대부(270) 및 전자력부(260)에 의한 자력에 관한 정보를 전달받아 상기 구동부(230)의 제어를 실시한다. 이를 위해 중개부(250)는 계측부(280)와 전기적으로 연결되거나 별도의 통신수단을 통해 연결되어 단위 시간(t)마다 계측부(280)로부터 자력에 관한 정보를 수신받을 수 있다. 상세하게, 중개부(250)는 미리 저장된 기준 자력값(m01) 및 미리 저장된 기준 자력 변화값(m02)을 포함한다.
기준 자력값(m01)은 계측부(280)에 의해 측정된 자력(m1)과 비교하기 위한 수단이고, 기준 자력 변화값(m02)은 단위 시간(t) 동안 롤링부(210)의 하측 방향으로의 이동이 과도한지 판별하기 위한 수단이다. 여기서, 단위 시간(t)은 미리 지정되어 저장되며 0.5초, 1초, 1.5초 등으로 다양하게 구비될 수 있으며, 중개부(250)는 계측부(280)로부터 단위 시간(t)마다 자력에 관한 정보를 수신 받아 자력 변화값(m2)을 산출한다. 이를 위해 중개부(250)는 별도의 연산수단이 포함된 모듈이어야 함이 바람직하다.
중개부(250)는 계측부(280)로부터 단위 시간(t)마다 막대부(270) 및 전자력부(260) 간의 자력에 관한 정보를 수신 받는다. 이후 중개부(250)는 측정된 자력(m1)을 기준 자력값(m01)과 비교한 이후, 비교 결과에 대응하여 단위 시간(t) 당 자력 변화값(m2)을 계산하며, 이를 기준 자력 변화값(m02)과 비교한다.
계측부(280)에 의해 측정된 자력(m1)이 기준 자력값(m01)보다 큰 경우, 전자력부(260)가 과도하게 하측 방향으로 가압되어 막대부(270)의 상면 및 하면의 사이의 구간을 둘러싸는 전자력부(260)의 감긴 횟수가 많은 것을 의미한다. 따라서, 중개부(250)는 롤링부(210)의 과도한 하측 방향으로의 가압으로 인식하고 구동부(230)를 제어함으로써, 롤링부(210)의 회전속도를 평속도(v0)에서 제2 기준 속도(v2)로 바로 감소시킨 후 단위 시간(t)마다 자력에 관한 정보를 다시 수신 받는다.
반면, 계측부(280)에 의해 측정된 자력(m1)의 크기가 기준 자력값(m01)보다 작거나 같은 경우, 중개부(250)는 단위 시간(t) 당 자력 변화값(m2)을 계산하고 이를 기준 자력 변화값(m02)과 비교한다. 여기서, 롤링부(210)의 회전 속도는 평속도(v0)로 그대로 유지된다.
중개부(250)에서 산출된 단위 시간(t) 당 자력 변화값(m2)이 기준 자력 변화값(m02)보다 큰 경우, 전자력부(260)가 과도하게 하측 방향으로 가압 및 축소되어 자력 변화가 급격하게 증가한 것을 의미한다. 즉, 롤링부(210)가 보다 빠른 속도로 하측 가압됨에 따라 파손 위험도가 높아지는 것을 의미한다. 따라서, 중개부(250)는 구동부(230)의 구동을 중지하여 롤링부(210)의 회전 속도를 평속도(v0)에서 0으로 감소시킨다.
반면, 중개부(250)에서 산출된 단위 시간(t) 당 자력 변화값(m2)이 기준 자력 변화값(m02)보다 작거나 같은 경우는 롤링부(210)가 급격히 가압되지 않은 경우로서 롤링부(210)가 정상 작동하는 것을 의미하는 바, 중개부(250)는 다시 계측부(280)로부터 단위 시간(t) 당 자력(m1)에 관한 정보를 요청하여 수신 받는다.
도 26 내지 도 29에 따른 일련의 구성을 통해, 작업자는 롤링부(210)의 가압 상태를 지속적으로 관찰하지 않아도 되어 작업 편의성을 극대화할 수 있다. 또한, 롤링부(210)의 가압 상태에 따른 회전 속도의 제어가 자동으로 실시됨에 따라, 공정 효율의 극대화를 유도할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 대상물 110: 거치부
120: 고정부 130: 위치 표시부
140: 인식부 150: 배치부
160: 간격 유지부 170: 제1 가공부
180: 제2 가공부 190: 촬상부
200: 회전 이동부 210: 롤링부
220: 원판부 230: 구동부
240: 연결부 250: 중개부
260: 전자력부 270: 막대부
280: 계측부

Claims (11)

  1. 후방으로 이동하는 대상물(10)을 절단하는 장치로서,
    상기 대상물(10)과 접하여 회전함에 따라 상기 대상물(10) 상에 음각되는 제1 마킹부(11)를 생성하는 위치 표시부(130);
    상기 위치 표시부(130)의 후방에 위치하고, 상기 제1 마킹부(11)와 접함으로써 상기 대상물(10)의 위치를 인식하는 복수의 인식부(140);
    상기 복수의 인식부(140)의 사이에 위치하고 전기적으로 연결되며, 상기 제1 마킹부(11) 및 인식부(140)의 접촉 시 상기 대상물(10)의 상면에 소정의 제1 직경(d)을 갖는 제2 마킹부(151)를 배치하는 배치부(150); 및
    상기 인식부(140)의 후방에 위치하고, 하측 방향에 위치한 상기 대상물(10)을 가압하여 1차 가공하는 제1 가공부(170);를 포함하고,
    상기 제1 가공부(170)는,
    상기 대상물(10)의 상측 방향에서 위치하고, 상기 대상물(10)의 상면과 접하여 절삭홈을 형성하는 복수의 가공핀(171);
    상기 복수의 가공핀(171)의 사이에 위치하고, 상기 제2 마킹부(151)를 인식 및 회수하는 회수부(172);
    상기 회수부(172)의 상측 방향에 위치한 한 쌍의 톱니부(174); 및
    상기 회수부(172)의 상측 방향에 연결되고, 상기 한 쌍의 톱니부(174)의 사이에 맞물려 상기 회수부(172)를 전방 및 후방으로 이동시키는 톱니 가이드부(175);를 더 포함하며,
    상기 회수부(172)의 전방에 위치하고, 후방으로 이동하는 상기 제2 마킹부(151)의 면적을 촬영하는 촬상부(190)를 포함하고,
    상기 위치 표시부(130)의 전방에 위치하고, 상기 대상물(10)을 후방으로 이동시키는 회전 이동부(200);를 더 포함하고,
    상기 회전 이동부(200)는,
    상기 대상물(10)의 하측 방향에 위치하고 회전 운동을 통해 상기 대상물(10)과 접촉 및 후방으로 이동시키는 롤링부(210);
    상기 롤링부(210)의 제1 방향에 위치하고, 상기 롤링부(210)를 회전시키는 구동부(230);
    상기 구동부(230)의 하측 방향에 위치한 제2 지지부(203);
    상기 구동부(230) 및 제2 지지부(203)의 사이에 위치하고, 상기 구동부(230)를 상측 방향으로 지지하는 스프링 형태의 전자력부(260);
    상기 전자력부(260)의 내측 방향에 위치하고, 상기 제2 지지부(203)의 상측 방향에 구비되는 막대부(270);를 포함하고,
    상기 전자력부(260)는 상기 대상물(10)의 하중에 의해 상기 롤링부(210) 및 구동부(230)가 하측 방향으로 가압될 시 하측 방향으로 축소되는 것을 특징으로 하는 목재 판넬 가공 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 톱니 가이드부(175)의 전방 및 후방에 위치하고, 상기 톱니 가이드부(175)와의 접촉을 감지하는 충돌 감지부(176)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목재 판넬 가공 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 표시부(130)는 복수 개로 구비되되, 중심축(z)을 중심으로 가압부(132)가 동심원 상에서 소정의 이격 각도(a)만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 목재 판넬 가공 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부(230)의 하측 방향에 위치하고, 상기 구동부(230)를 상하방향으로 지지하는 다단 지지부(290)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목재 판넬 가공 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤링부(210)의 회전축을 중심으로 원형 배열을 갖도록 내설되는 복수의 제1 센서부(211);
    상기 제1 센서부(211)의 외측 방향에 위치하되, 상기 제1 센서부(211)와 일대일 대응되도록 접하는 제2 센서부(212);
    상기 롤링부(210)의 제2 방향에 위치하는 원판부(220)의 외주면을 따라 형성되는 환부(221);를 포함하고,
    상기 대상물(10)이 상기 롤링부(210)를 가압할 시, 상기 제1 센서부(211) 및 제2 센서부(212)는 상기 환부(221)와 순차적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 목재 판넬 가공 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부(230)에 부착되는 중개부(250); 및
    상기 중개부(250)와 연결되고, 상기 롤링부(210) 및 구동부(230)가 하측 방향으로 가압에 의한 상기 전자력부(260)의 신축 시, 상기 전자력부(260) 및 막대부(270) 간의 자력을 측정하는 계측부(280);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목재 판넬 가공 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 중개부(250)는 상기 구동부(230)의 구동을 제어하여 상기 롤링부(210)의 회전 속도를 평속도(v0)에서 미리 지정된 제1 기준 속도(v1) 또는 제2 기준 속도(v2)로 조정하며, 상기 제1 기준 속도(v1)는 제2 기준 속도(v2)보다 크고, 상기 평속도(v0)는 상기 제1 기준 속도(v1)보다 큰 것을 특징으로 하는 목재 판넬 가공 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 중개부(250)는 미리 저장된 기준 자력값(m01)을 더 포함하고,
    상기 중개부(250)는 상기 계측부(280)로부터 측정된 자력(m1) 및 상기 기준 자력값(m01)을 비교하며,
    측정된 상기 자력(m1)의 크기가 상기 기준 자력값(m01)보다 큰 경우, 상기 중개부(250)는 상기 롤링부(210)의 회전 속도를 상기 제2 기준 속도(v2)로 감소시키며,
    측정된 상기 자력(m1)의 크기가 상기 기준 자력값(m01)보다 작거나 같은 경우, 상기 중개부(250)는 단위 시간(t) 당 자력 변화값(m2)을 산출하는 것을 특징으로 하는 목재 판넬 가공 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 중개부(250)는 미리 저장된 기준 자력 변화값(m02)을 더 포함하고,
    상기 중개부(250)는 산출된 상기 단위 시간(t) 당 자력 변화값(m2)을 상기 기준 자력 변화값(m02)을 비교하며,
    상기 단위 시간(t) 당 자력 변화값(m2)이 상기 기준 자력 변화값(m02)보다 큰 경우, 상기 중개부(250)는 상기 구동부(230)의 구동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 목재 판넬 가공 장치.
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