KR102355996B1 - 강판재 레이저 가공후 소부재 자동분리장치 - Google Patents

강판재 레이저 가공후 소부재 자동분리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 강판 상에 소부재를 레이저 가공후 별도의 탈거 공정 없이 이송중에 소부재를 분리할 수 있는 소부재 자동분리장치를 얻기 위한 것이바,
레이저 절단가공기에 있어서, 상기 레이저로 소부재를 오려내도록 하되 일부분만 붙어 있도록 가공한 강판을 이동하도록 형성한 이동용 컨베이어; 상기 이동용 컨베이어에 의해 이동하는 가공된 강판에서 소부재를 분리하도록 형성하되, 상기 가공된 강판위에 소부재를 밑으로 눌러주도록 다수개의 가압봉이 형성된 실린더를 배열된 가압부재와, 상기 강판을 고정하기 위해 상부지지대에 형성한 좌우측 상부롤러와, 상기 좌우측 상부롤러와 대응하도록 배열된 좌우측 하부롤러와, 상기 좌우측 하부롤러를 구동하도록 형성된 구동모터와 지지프레임을 포함하는 가압본체부; 상기 가압본체부에서 소부재를 밑으로 눌러주도록 형성하고, 상기 강판에서 소부재를 눌러주도록 하여 강판 밑으로 소부재가 돌출되도록 형성하여 이동하도록 다수개의 롤러가 형성한 컨베이어 롤러부; 상기 컨베이어 롤러부에 의해 이동시 돌출된 소부재를 강판에서 분리시키도록 회전축이 형성된 분리판과 상기 분리판을 승하강시키도록 좌우측 실린더와 좌우측 로드와 상기 소부재를 보관하도록 형성한 수거함으로 이루어진 소부재탈거부로 이루어져 자동으로 분리하도록 하여 생산비용을 줄일 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

강판재 레이저 가공후 소부재 자동분리장치{Automatic Separating Equipment}
본 발명의 강판재 레이저 가공후 소부재 자동분리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 철판상에 소부재를 레이저 가공후 별도의 탈거 공정 없이 이송중에 소부재를 분리할 수 있는 소부재 자동분리장치에 관한 것이다.
일반적으로 철 구조물이나 플랜트 설비에 사용되는 철판은 홀 형성을 위한 천공 과정과 일정한 크기로 자르는 절단 과정을 거쳐 제작되고 있다. 상기 절단 과정에서는 가스 또는 플라즈마 절단기가 사용되고 있다.
이와 같은 소부재 가공 과정을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 소부재를 정반에 올려놓고 절단장치(가스 절단기 또는 플라즈마 절단기)를 이용하여 소부재를 절단하는데, 이때 상기 절단장치는 그 자체가 X,Y축으로 이동하면서 절단이 이루어진다. 다음에는 크레인이나 지게차를 이용하여 상기 절단된 소부재를 천공장치(드릴머신 또는 펀칭머신)로 이송한 후 홀 가공을 한다.
마지막으로 홀 가공이 완료된 소부재를 준비된 팔레트 위에 올려 적재한다.
소부재를 정반 위에 올려놓거나 절단 후 정반으로부터 소부재를 내리는 작업 또는 소부재를 크레인이나 지게차에 올리는 작업 또는 소부재를 크레인이나 지게차로부터 천공장치에 올리는 작업 등이 사람에 의해 이루어지고 있다.
그러나 이와 같은 종래 소부재 가공방법에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다. 종래에는 절단 가공 후 홀 가공이 이루어지기 때문에 절단된 소부재의 정위치 확보 등이 어려워 홀 가공의 정확성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 소부재를 정반-크레인 또는 지게차- 천공장치- 팔레트 등으로 이동하는 과정이 사람에 의해 이루어지기 때문에 생산성이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 소부재를 절단하는 과정에서 정반 위에 설치되는 절단장치가 X,Y 축으로 이동하도록 형성되기 때문에 절단장치의 구축이 어려워지는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 소부재를 이송장치로 이동하면서 상기 이송장치 위에 설치된 천공장치와 절단장치에 의해 자동으로 이송, 천공 및 절단 과정이 이루어지도록 한 소부재 가공을 위한 자동화 시스템을 개발하여 사용하고 있다.
종래의 레이저 가공기는 강판에 가공하고자 하는 소부재들을 배열하여 레이저 가공기의 테이블상에서 레이저로 가공하도록 한 후에 철판에서 소부재를 분리하도록 이루어지고 있었으나 인력이 추가로 배치되고, 그로 인한 생산 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
대한민국 특허청 등록특허 제0539097호(2005.12.20) 대한민국 특허청 등록특허 제1312381호(2013.09.23)
본 발명의 해결하고자 하는 과제는
강판에 소부재를 레이저로 가공후에 소부재를 탈거할 수 있는 강판재 레이저 가공후 소부재 자동분리장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은
레이저 가공후에 강판재에서 소부재를 이동하면서 분리하도록 하여 생산시간과 생산 단가를 줄일 수 있는 강판재 레이저 가공후 소부재 자동분리장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 과제의 해결 수단은
레이저 절단가공기가 수평 면에서 이동 가능한 레이저 절단 헤드를 포함하며, 테이블 상에서 레이저로 소부재를 절취시 일부분만 남겨서 떨어지지 않도록 가공하도록 형성한 레이저 절단가공기; 상기 레이저로 소부재를 오려내도록 하되 일부분만 붙어 있도록 가공한 강판을 이동하도록 형성한 이동용 컨베이어; 상기 이동용 컨베이어에 의해 이동하는 가공된 강판에서 소부재를 분리하도록 형성하되, 상기 가공된 강판위에 소부재를 밑으로 눌러주도록 다수개의 가압봉이 형성된 실린더를 배열된 가압부재와, 상기 강판을 고정하기 위해 상부지지대에 형성한 좌우측 상부롤러와, 상기 좌우측 상부롤러와 대응하도록 배열된 좌우측 하부롤러와, 상기 좌우측 하부롤러를 구동하도록 형성된 구동모터와 지지프레임을 포함하는 가압본체부; 상기 가압본체부에서 소부재를 밑으로 눌러주도록 형성하고, 상기 강판에서 소부재를 눌러주도록 하여 강판 밑으로 소부재가 돌출되도록 형성하여 이동하도록 다수개의 롤러가 형성한 컨베이어 롤러부; 상기 컨베이어 롤러부에 의해 이동시 돌출된 소부재를 강판에서 분리시키도록 회전축이 형성된 분리판과 상기 분리판을 승하강시키도록 좌우측 실린더와 좌우측 로드와 상기 소부재를 보관하도록 형성한 수거함으로 이루어진 소부재탈거부;를 포함하여 달성하였다.
본 발명의 강판재 레이저 가공후 소부재 자동분리장치는 다품종 소량생산시에 강판에서 레이저로가공된 소부재를 이동중에 분리하도록 하여 생산성을 높이도록 형성한 효과가 있다.
또한, 레이저로 가공 후에 별도의 탈거 공정 없이 분리가 가능하므로 연속공정을 이룰 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 강판재 레이저 가공후 소부재 자동분리장치를 도시한 상태도.
도 2는 본 발명의 강판재 레이저 가공후 소부재 자동분리장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 가압본체부를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 가압부재를 도시한 상태도.
도 5는 본 발명의 가압본체부의 저면도.
도 6은 본 발명의 강판재 레이저 가공후 소부재 자동분리장치의 작동상태도.
도 7과 도 8은 본 발명의 소부재 탈거부를 도시한 상태도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함하는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 이동, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 이동, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.
도 1 내지 도 8에 도시한 본 발명의 레이저 절단가공기가 수평 면에서 이동 가능한 레이저 절단 헤드를 포함하며, 테이블(100) 상에서 레이저로 소부재를 절취시 일부분만 남겨서 떨어지지 않도록 가공하도록 형성한 레이저 절단가공기(200);
상기 레이저로 소부재(120)를 오려되도록 하되 일부분만 붙어 있도록 가공한 강판(110)을 이동하도록 형성한 이동용 컨베이어(300);
상기 이동용 컨베이어에 의해 이동하는 가공된 강판에서 소부재(120)를 분리하도록 형성하되, 상기 가공된 강판위에 소부재를 밑으로 눌러주도록 다수개의 가압봉(190)이 형성된 실린더(210)를 배열된 가압부재(310)와, 상기 강판을 고정하기 위해 상부지지대(290)에 형성한 좌우측 상부롤러(280,270)와, 상기 좌우측 상부롤러와 대응하도록 배열된 좌우측 하부롤러(260,250)와, 상기 좌우측 하부롤러를 구동하도록 형성된 구동모터(240)와 지지프레임(230)을 포함하는 가압본체부(400);
상기 가압본체부(400)에서 소부재를 밑으로 눌러주도록 형성하고, 상기 강판에서 소부재를 눌러주도록 하여 강판 밑으로 소부재가 돌출되도록 형성하여 이동하도록 다수개의 롤러(330)가 형성한 컨베이어 롤러부(500);
상기 컨베이어 롤러부에 의해 이동시 돌출된 소부재를 강판에서 분리시키도록 회전축(360)이 형성된 분리판(340)과 상기 분리판을 승하강시키도록 좌우측 실린더(410,420)와 좌우측 로드(430,440)와 상기 소부재를 보관하도록 형성한 수거함(450)으로 이루어진 소부재탈거부(600);를 포함한 형성한 특징이 있다.
상기 레이저 절단가공기는 강판상에 소부재를 따낼 수 있도록 설계된 자료를 입력하면 최소한의 공간을 제외하고 원하는 형상의 소부재를 오려낼 수 있는 가공기를 형성하고 있다.
상기 레이저로 가공시에는 강판(110)에서 완전히 오려내지 않고 붙어 있을 정도로 이음부(130)를 형성하여 가공이 이루어진다.
상기 이동용 컨베이어(300)는 레이저로 소부재(120)를 오려되도록 하되 일부분만 붙어 있도록 가공한 강판을 소부재를 분리하기 위해 가압본체부(400)로 이동하도록 형성하였다.
상기 가압본체부(400)는 이동용 컨베이어에 의해 이동하는 가공된 강판에서 소부재를 분리하도록 형성하되, 상기 가공된 강판 상에 소부재를 밑으로 눌러주도록 다수개의 가압봉(190)이 형성된 실린더(210)를 배열된 가압부재(310)와, 상기 강판을 고정하기 위해 양측면의 상부지지대(290)에 형성한 좌우측 상부롤러(280,270)를 형성하였다.
상기 가압부재(310)는,
가공된 강판 상에 소부재를 밑으로 눌러주도록 다수개의 가압봉(190)을 고정하도록 로드판(180)과 상기 로드판을 상하 방향으로 이동하도록 형성한 로드(220)와 상기 로드를 지지하도록 형성한 가이드관(230)과 실린더(210)를 다수개 배열하도록 하였다.
상기 가압봉(190)은 전방에는 내부관통구(170)가 형성된 고무봉(160)과 상기 내부관통구에는 빠짐방지 너트(150)가 형성하여 봉축(140)을 고정하도록 형성하고, 상기 봉추는 코일스프링(130)을 삽입하여 탄성력을 갖도록 형성하였다.
상기 가압봉(190)은 로드판(180)에 다수개 배열되어 형성하였다.
상기와 같이 가압봉을 구성한 가압부재(310)의 작동시에 강판을 고정하도록 아래와 같이 구성하였다.
상기 좌우측 상부롤러(280,270)와 대응하도록 배열된 좌우측 하부롤러(260,250)와, 상기 좌우측 하부롤러를 구동하도록 구동모터(240)를 형성하여 강판을 이동하도록 형성하고 상기 구성요소를 지지하도록 지지프레임(230)을 형성한 특징이 있다.
상기 컨베이어 롤러부(500)는 상기 가압본체부에서 소부재를 밑으로 눌러주어 강판 밑으로 소부재가 돌출된 상태로 이동하도록 다수개의 롤러(330)가 형성하였다.
상기 소부재탈거부(600)는 컨베이어 롤러부(500)에 의해 이동시 돌출된 소부재를 강판에서 분리시키도록 회전축(360)이 형성된 분리판(340)과 상기 분리판을 승하강시키도록 좌우측 실린더(410,420)와 좌우측 로드(430,440)와 상기 소부재를 보관하도록 형성한 수거함(450)을 형성하였다.
상기 분리판(340)의 각도를 조절하도록 실린더와 로드가 유압 또는 공압으로 높낮이를 조절하도록 형성하였다.
100: 테이블 110: 강판
120: 소부재 210: 실린더
330: 롤러 340: 분리판
360: 회전축 400: 가압본체부
450: 수거함 500: 컨베이어 롤러부
600: 소부재 탈거부

Claims (5)

  1. 레이저 절단가공기가 수평 면에서 이동 가능한 레이저 절단 헤드를 포함하며, 테이블(100) 상에서 레이저로 소부재를 절취시 일부분만 남겨서 떨어지지 않도록 가공하도록 형성한 레이저 절단가공기(200);
    상기 레이저로 소부재(120)를 오려되도록 하되 일부분만 붙어 있도록 가공한 강판(110)을 이동하도록 형성한 이동용 컨베이어(300);
    상기 이동용 컨베이어에 의해 이동하는 가공된 강판에서 소부재(120)를 분리하도록 형성하되, 상기 가공된 강판위에 소부재를 밑으로 눌러주도록 다수개의 가압봉(190)이 형성된 실린더(210)를 배열된 가압부재(310)와, 상기 강판을 고정하기 위해 상부지지대(290)에 형성한 좌우측 상부롤러(280,270)와, 상기 좌우측 상부롤러와 대응하도록 배열된 좌우측 하부롤러(260,250)와, 상기 좌우측 하부롤러를 구동하도록 형성된 구동모터(240)와 지지프레임(230)을 포함하는 가압본체부(400);
    상기 가압본체부(400)에서 소부재를 밑으로 눌러주도록 형성하고, 상기 강판에서 소부재를 눌러주도록 하여 강판 밑으로 소부재가 돌출되도록 형성하여 이동하도록 다수개의 롤러(330)가 형성한 컨베이어 롤러부(500);
    상기 컨베이어 롤러부에 의해 이동시 돌출된 소부재를 강판에서 분리시키도록 회전축(360)이 형성된 분리판(340)과 상기 분리판을 승하강시키도록 좌우측 실린더(410,420)와 좌우측 로드(430,440)와 상기 소부재를 보관하도록 형성한 수거함(450)으로 이루어진 소부재탈거부(600);를 포함한 형성한 것을 특징으로 하는 강판재 레이저 가공후 소부재 자동분리장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 가압부재(310)는,
    가공된 강판 상에 소부재를 밑으로 눌러주도록 다수개의 가압봉(190)을 고정하도록 로드판(180)과 상기 로드판을 상하 방향으로 이동하도록 형성한 로드(220)와 상기 로드를 지지하도록 형성한 가이드관(230)과 실린더(210)를 다수개 배열한 것을 특징으로 하는 강판재 레이저 가공후 소부재 자동분리장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 가압봉(190)은,
    전방에는 내부관통구(170)가 형성된 고무봉(160)과 상기 내부관통구에는 빠짐방지 너트(150)가 형성하여 봉축(140)을 고정하도록 형성하고, 상기 봉축은 코일스프링(130)을 삽입하여 탄성력을 갖도록 형성한 것을 특징으로 하는 강판재 레이저 가공후 소부재 자동분리장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 가압봉을 구성한 가압부재(310)의 작동시에 강판을 고정하도록 좌우측 상부롤러(280,270)와 대응하도록 배열된 좌우측 하부롤러(260,250)와, 상기 좌우측 하부롤러를 구동하도록 구동모터(240)를 형성하여 강판을 이동하도록 형성하고,
    구성요소를 지지하도록 지지프레임(230)을 형성한 것을 특징으로 하는 강판재 레이저 가공후 소부재 자동분리장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 소부재탈거부(600)는,
    컨베이어 롤러부(500)에 의해 이동시 돌출된 소부재를 강판에서 분리시키도록 회전축(360)이 형성된 분리판(340)과, 상기 분리판을 승하강시키도록 좌우측 실린더(410,420)와 좌우측 로드(430,440)와 상기 소부재를 보관하도록 형성한 수거함(450)을 형성하고, 상기 분리판(340)의 각도를 조절하도록 실린더와 로드가 유압 또는 공압으로 높낮이를 조절하도록 형성한 것을 특징으로 하는 강판재 레이저 가공후 소부재 자동분리장치.

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