KR102393053B1 - 환봉 절단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 환봉을 적재하며 적재된 환봉을 횡측으로 이송시켜 공급하는 공급부; 상기 공급부로부터 공급된 환봉을 절단하고자 하는 길이에 맞추어 이송하는 이송부; 회전하는 절단날이 직선 궤도로 왕복 이송하는 방식으로 이송되온 환봉을 절단하는 절삭부; 및 상기 절삭부에서 절삭이 이루어지는 동안 환봉의 절삭 부분의 인근을 고정하는 고정부를 포함하는 환봉 절단장치를 제공한다.

Description

환봉 절단장치{CUTTING APPARATUS OF ROUND BAR}

본 발명은 환봉 절단장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 금속재질로 된 환봉의 절단을 위해 자동공급은 물론 공급된 환봉을 세팅된 길이에 맞게 자동으로 절단하도록 구성되는 환봉 절단장치에 관한 것이다.

일반적으로 환봉은 사용범위에 따라서 건설현장에서 다양한 건축 부재로 사용되거나 밸브몸체를 제조하기 위한 공장 등의 다양한 분야에서 기초적인 재료로 많이 사용되고 있는 것이다.

이러한 환봉을 일정길이로 절단하기 위해서는 종래에 일일이 잘라지는 위치를 표시한 후에 수동톱날 또는 전기를 사용하는 자동톱날을 사용하여 절단하게 되는데 이러한 것의 문제가 작업시간이 많이 소요되고 생산성이 저하되어 작업의 효율성이 매우 낮을뿐더러 환봉을 절단하는 과정에서 파편의 튐으로 인하여 부상요소가 발생되는 위험한 상황이 발생될 수 있는 것이다.

따라서 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 최근에는 환봉을 일정한 길이로 절단하는 절단장치를 사용하였으나, 이러한 것은 환봉을 절단하기 위하여 작업자가 여러단계를 직접 조작해야 하기 때문에 작업이 복잡하고 절단작업이 완료되면 작업자가 또 다른 환봉을 일일이 공급해야 하기 때문에 생산성이 떨어지는 문제가 있는 것이다.

따라서, 또 다른 종래에 다량의 환봉이 적재체인에 쌓인 상태에서 환봉을 하나씩 이동체인을 이용하여 절단장치에 자동으로 공급하는 공급장치가 제안되었으나, 이러한 것은 절단장치에 공급장치가 별도로 이루어져 설치공간을 많이 차지하게 되는 문제가 있으며, 절단장치까지 공급하기 위한 여러 단계가 거쳐지게 됨으로써 절단하는 작업속도가 신속하게 이루어지지 못하여 생산성이 떨어지는 문제가 있는 것이다.

대한민국 등록특허 제10-0807072호 대한민국 등록특허 제10-0992195호

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 환봉의 절단을 위해 자동공급은 물론 공급된 환봉을 세팅된 길이에 맞게 자동으로 절단하도록 구성되는 환봉 절단장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 환봉 절단장치는, 다수의 환봉을 적재하며 적재된 환봉을 횡측으로 이송시켜 공급하는 공급부; 상기 공급부로부터 공급된 환봉을 절단하고자 하는 길이에 맞추어 이송하는 이송부; 회전하는 절단날이 직선 궤도로 왕복 이송하는 방식으로 이송되온 환봉을 절단하는 절삭부; 및 상기 절삭부에서 절삭이 이루어지는 동안 환봉의 절삭 부분의 인근을 고정하는 고정부를 포함한다.

이때, 상기 공급부는, 상기 환봉을 안치하는 받침대 형태의 것으로서 안치된 상기 환봉을 길이 방향으로 전진시켜 상기 이송부에 전달하는 공급대; 및 다수의 환봉이 횡배열로 거치되며 상기 공급대를 향해 하향구배로 구성되는 적재부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 고정부는, 이송되는 환봉을 고정 및 고정 해제하도록 구성되고 상기 직선 궤도 영역에 형성된 절단 홈을 포함하는 고정 지그를 포함할 수 있다.

이때, 상기 고정부는, 상기 고정 지그에 고정된 환봉의 상단을 눌러 고정하는 누름 지그를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 누름 지그는, 상기 절단날이 상기 환봉에 접근하는 직선 궤도에 대해 60°내지 75°의 각도로 상기 고정된 환봉의 상단에 접하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 공급부 및 상기 이송부는, 상기 환봉을 2개씩 병렬로 공급하여 이송하고, 상기 누름 지그의 하단은, 2개의 상기 환봉에 나란하게 접하도록 상기 60°내지 75°의 각도에 대응되는 각도의 비스듬한 형태를 가질 수 있다.

아울러, 상기 누름 지그의 하단은, 상기 환봉의 원주면 대응하는 형태의 만곡부를 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 환봉 절단장치에 의하면,

첫째, 환봉을 하나씩 횡측으로 이송시켜 공급하도록 구성되고, 하나씩 공급된 환봉을 절단부로 안내하도록 환봉의 절단 공정이 수행되도록 구성되어 환봉의 절단을 위한 자동공급이 가능하다.

둘째, 공급된 환봉을 세팅된 길이에 맞게 자동으로 절단되도록 하여 작업성이 향상시킬 수 있다.

셋째, 환봉을 복수개로 공급하고 복수개의 환봉을 절삭하므로 작업성을 보다 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 환봉 절단장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 환봉 절단장치의 모식적인 사시도이다.
도 3은 절삭부 및 고정부 부분의 실물 사진이다.
도 4는 공급부 및 이송부 부분의 실물 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 환봉 절단장치의 모식적인 단면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다상세하게 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성 요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 1은 본 발명에 따른 환봉 절단장치의 블록도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 환봉 절단장치의 모식적인 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 환봉 절단장치(1000)는 공급부(100), 이송부(200), 절삭부(300) 및 고정부(400)를 포함한다. 식별부호 10으로 표시된 것은 콘트롤패널이다.

공급부(100)는 다수의 환봉(1)을 적재하며 적재된 환봉을 횡측으로 이동시켜 공급한다.

공급부(100)는 복수의 공급대(110) 및 적재부(120)를 포함한다.

공급대(110)는 환봉(1)을 안치하는 받침대 형태의 것으로서, 안치된 환봉(1)을 이송부(200)에 전달한다.

적재부(120)는 다수의 환봉(1)이 횡배열로 거치는 받침대로서 공급대(110)를 향해 하양 구배 형태를 가진다.

이송부(200)는 공급부(100)로부터 공급된 환봉(1)을 절단하고자 하는 길이에 맞추어 환봉(1)을 길이 방향으로 전진시키는 방식으로 이송한다.

절삭부(300)는 회전하는 절삭날이 직선 궤도로 왕복 이송하는 방식으로 이송되온 환봉(1)을 절단한다.

고정부(400)는 절삭부(300)에서 절삭이 이루어지는 동안 환봉(1)의 절삭 부분의 인근을 고정한다.

도 3은 절삭부 및 고정부 부분의 실물 사진이다.

절삭부(300)는 절삭날(B), 가동 프레임(310), 절삭날 수납 도어(320) 및 브러쉬(330)를 포함한다.

절삭날(B)은 원형톱 형태의 것으로서 회전에 의해 환봉(1)의 절삭을 수행한다.

가동 프레임(310)은 절삭날(B)을 직선 궤도로 왕복 이송시킨다. 도면에 청색 양방향 화살표로 표시한 방향으로 가동 프레임(310)이 왕복 운동하며, 가동 프레임(310)에 배치된 절삭날(B)이 환봉(1)에 접근하는 방식으로 절삭이 이루어진다.

절삭날 수납 도어(320)에 양방향 화살표가 표시되어 있느나 절삭날 수납 도어(320)가 독립적으로 왕복 이동을 하는 것은 아니다. 가동 프레임(310)에 절삭날 수납 도어(320)가 고정된 것이므로 함께 이동이 이루어진다.

본 실시 형태에서 가동 프레임(310)은 수평 기준으로 45°각도로 틸트된 방향으로 왕복 운동을 수행한다. 절삭날(B)이 환봉(1)의 측상단부터 절삭을 수행하므로 절단될 부분의 환봉(1-1)이 절삭 도중 고정부(400)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

절삭날(B)은 절삭날 수납 도어(320)에 구비되는 방식으로 가동 프레임(310)에 배치된다.

절삭날 수납 도어(320)는 경첩(321) 방식으로 가동 프레임(310)에 고정된다. 절삭날 수납 도어(320)를 개방하는 방식으로 절삭날(B)의 용이한 교체가 가능하다.

브러쉬(330)는 회전 형태의 것으로서, 절삭날(B)의 단부에 수직하도록 배치된다. 브러쉬(330)는 회전에 의해 절삭날(B)의 톱니에 끼는 톱밥을 제거한다.

고정부(400)는 고정 지그(410) 및 누름 지그(420)를 포함한다.

고정 지그(410)는 이송된는 환봉(1)을 고정 및 고정 해제하도록 구성된다.고정 지그(410)는 직선 궤도 영역에 형성된 절단 홈(H)을 포함한다.

고정 지그(410)는 프레임(F)에 고정된 고정척(410a) 및 가동척(410b)에 대해 수평 방향으로 접하는 가동척(410b)를 포함한다. 프레임(F)은 환봉 절단 장치(1000)의 뼈대를 이루는 프레임이다.

가동척(410b)은 붉은색 및 녹색 화살표로 표시한 방향으로 수평 이동을 하는 것으로서, 이송부(200)에 의해 절단하고자 하는 길이에 맞추어 환봉(1)이 이송이 완료되면, 가동척(410b)은 절단될 부분의 환봉(1-1)을 고정척(410a)과 함께 고정한다. 절단될 부분의 환봉(1-1)이 절단 완료되면 가동척(410b)은 녹색 화살표 방향으로 이동하고 환봉(1-1)은 슬라이드(S)를 따라 배출된다.

고정척(410a) 및 가동척(410b)은 각각 절삭날(B)이 통과하기 위한 절단 홈(H)을 포함한다. 절단 홈(H)을 따라 절삭날(B)이 이동하며 환봉(1-1)을 절단한다.

누름 지그(420)는 고정 지그(410)에 고정된 환봉(1)의 상단을 눌러 고정한다.

누름 지그(420)는 환봉(1)의 이송 방향 및 도 3에 도시된 기준으로 고정 지그(410)의 내측에 인접하여 배치된다. 즉, 절단될 부분의 환봉(1-1)은 고정척(410a) 및 고정척(410a)에 의해 수평 방향으로 고정되고, 남겨지는 부분의 환봉(1)은 누름 지그(420)에 의해 고정된다.

이송부(200)에의해 절단하고자 하는 길이에 맞추어 환봉(1)이 이송이 완료되면 누름 지그(420)가 흰색 화살표로 표시된 방향으로 하강한다.

누름 지그(420)는 절단날(B)이 환봉에 접근하는 직선 궤도에 대해 70°의 각도로 고정된 환봉의 상단에 접한다. 즉, 도시 기준 청색 화살표와 흰색 화살표의 상대 각도가 70°의 값을 가진다.

언급된 각도는 바람직한 실시 형태 가운데 하나일 뿐으로서 실시자에 따라 적절히 변형될 수 있다.

고정 지그(410)로만 복수개의 환봉을 고정할 경우 가로로 나란히 공급된 환봉이 가동척(410b)에 밀려 세로 방향으로 위치가 변경될 수 있다. 이러한 경우 고정이 정확하게 되지 않으므로 정밀한 절단이 어려울 뿐만 아니라 절단 과정에서 먼저 절단된 환봉이 이탈하는 문제가 발생할 수 있다.

누름 지그(420)는 가로로 나란히 공급된 복수개의 환봉을 상단에서 누르므로 환봉의 위치가 이탈되는것을 방지할수 있다. 따라서 누름 지그(420)에 의해 한 번에 2개 이상의 환봉을 절단할 수 있다.

다시 설명하자면, 공급부(100) 및 이송부(200)는 환봉(1) 2개씩 병렬로 공급하여 이송하고, 누름 지그(420)는 하단이 2개의 환봉에 나란하게 접하도록 하단이 70°의 각도에 대응되는 각도의 비스듬한 형태를 가진다.

즉, 보라색으로 도시된 화살표(가동 프레임(310)의 직선 운동 각도)가 수평 기준으로 45°각도로 틸트된 값이고, 흰색으로 도시된 화살표(누름 지그(420)의 배치 각도)가 보라색으로 도시된 화살표에 대해 70°의 각도를 가지는 것이다.

도 4는 공급부 및 이송부 부분의 실물 사진이다. 도 4는 공급부(100)에서 절삭부(300) 방향을 바라보는 방향의 것으로서, 환봉(1)의 길이 방향으로 이송부(200)가 나란하게 배치된다.

도 5는 본 발명에 따른 환봉 절단장치의 모식적인 단면도이다. 도 5를 참조하면, 누름 지그(420)의 하단은 환봉(1)의 원주면에 대흥하는 형태의 만곡부(421)를 구비한다. 본 실시 형태는 두 개의 환봉을 동시에 절단하는 형태이며, 누름 지그(420)는 이에 대응하여 두 개의 만곡부(421)를 구비한다.

만곡부(421)는 절단하고자 하는 환봉(1)의 종류(즉, 환봉의 직경)에 맞추어 누름 지그(420)의 단부에 교체 장착 가한 형태로 구비될 수 있다.

이송부(200)는 환봉(1)을 절단하고자 하는 길이에 맞추어 이송하는데, 이송중인 환봉의 절단 작업이 끝내고 새로운 환봉을 공급하는 경우 두 개의 환봉의 끝 부분 길이를 동일하게 맞추기 위하여 제1 길이 만큼만 이송시시켜 환봉의 절단을 수행한 후 다음번 부터 절단하고자 하는 길이로 환봉을 반복 이송시킨다. 이때, 최초 절단되는 부분은 버려지는 부분이다.

제1 길이는 적재부(120)에서 공급대(110)로 투입된 두 환봉의 단부가 고정 지그(410)의 전면부에 도달하는 거리에 해당한다.

이송부(200)와 누름 지그(420) 사이에는 두 개의 환봉이 동일하게 공급이 되는지 확인하는 감지 센서(G1, G2)가 배치된다. 감지 센서(G1, G2)는 이송부(200)가 두 개의 환봉(즉, 좌측 환봉 및 우측 환봉)을 나란하게 공급하는지를 감지하는 센서다. 감지 센서(G1)는 좌측에 위치한 환봉이 고정부(400)로 진입하는 것을 감지하고, 감지 센서(G2)는 우측에 위치한 환봉이 고정부(400)로 진입하는 것을 감지하한다. 감지 센서(G1, G2)가 동시에 좌우측 환봉을 감지하면 단부의 길이가 어긋남 없이 공급된 것으로 인식하여 절단 작업이 진행된다.

감지 센서(G1, G2)의 좌우측 환봉 감지가 상이한 경우(즉, 동시에 감지되지 않은 경우) 두 환봉이 이송될 때 단부의 위치(즉, 절단되는 길이가 어긋난 것으로 판단)가 어긋난것으로 판단 하여, 이송부(200)는 두 개의 환봉의 끝 부분 길이를 동일하게 맞추기 위하여 제1 길이 만큼만 이송시시켜 환봉의 절단을 수행한 후 다음번 부터 절단하고자 하는 길이로 환봉을 반복 이송시킨다.

감지 센서(G1, G2)는 환봉이 회전하는 것을 더 감지한다. 절삭날(B)이 환봉(1)에 접할때 경우에 따라서는 절삭날(B)의 회전에 의해 환봉이 회전할 수 있다.

환봉의 회전이 감지된 고정부(400)에 이상이 발생한 것으로 판단하여 절삭 동작을 중지한다.

감지 센서(G1, G2)는 기계식 센서로 구성될 수도 있고, 레이저 센서로 구성될 수도 있다. 일 실시형태에 따르면 감지 센서(G1, G2)는 광학 방식과 결합된 레이저 센서로 구성될 수 있다. 광학 방식의 마우스를 예로 들면 이해가 빠를 것이다. 하나의 감지 센서로 환봉(1)의 단부 진입 여부, 환봉(1)의 공급 속도 및 환봉(1)의 회전 여부를 간단하게 측정할 수 있다.

슬라이드(S)는 배출 방향을 선택적으로 조절가능하도록 회동하는 형태로서, 버려지는 절단이 수행된 경우에는 폐기쪽 방향으로 선회된다

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수있을 것이다.

1000 : 환봉 절단 장치
100 : 공급부
200 : 이송부
300 : 절삭부
400 : 고정부

Claims (7)

1. 다수의 환봉을 적재하며 적재된 환봉을 횡측으로 이송시켜 공급하는 공급부(100);
   상기 공급부로부터 공급된 환봉을 절단하고자 하는 길이에 맞추어 이송하는 이송부(200);
   회전하는 절삭날이 직선 궤도로 왕복 이송하는 방식으로 이송되온 환봉을 절단하는 절삭부(300); 및
   상기 절삭부에서 절삭이 이루어지는 동안 환봉의 절삭 부분의 인근을 고정하는 고정부(400)를 포함하는 환봉 절단장치.
   상기 공급부(100)는,
   상기 환봉을 안치하는 받침대 형태의 것으로서 안치된 상기 환봉을 길이 방향으로 전진시켜 상기 이송부에 전달하는 공급대(110); 및
   다수의 환봉이 횡배열로 거치되며 상기 공급대를 향해 하향구배로 구성되는 적재부(120)를 포함하고,
   상기 고정부(400)는,
   이송되는 환봉을 고정 및 고정 해제하도록 구성되고 상기 직선 궤도 영역에 형성된 절단 홈을 포함하는 고정 지그(410); 및
   상기 고정 지그에 고정된 환봉의 상단을 눌러 고정하는 누름 지그(420)를 포함하고,
   상기 누름 지그(420)는,
   상기 절삭날이 상기 환봉에 접근하는 직선 궤도에 대해 70°의 각도로 상기 고정된 환봉의 상단에 접하고,
   상기 공급부 및 상기 이송부는,
   상기 환봉을 2개씩 병렬로 공급하여 이송하고,
   상기 누름 지그의 하단은,
   2개의 상기 환봉에 나란하게 접하도록 상기 70°의 각도에 대응되는 각도의 비스듬한 형태를 가지고,
   상기 누름 지그의 하단은,
   상기 환봉의 원주면 대응하는 형태의 만곡부를 구비하고,
   상기 절삭부(300)는,
   원형톱 형태의 것으로서 회전에 의해 상기 환봉의 절삭을 수행하는 절삭날(B);
   상기 절삭날을 직선 궤도록 왕복 이송시키는 가동 프레임(310);
   상기 절삭날을 구비하고, 경첩 방식으로 상기 가동 프레임에 고정되는 절삭날 수납 도어(320); 및
   상기 절삭날의 단부에 수직하도록 배치되는 회전 형태의 브러쉬(330)를 포함하고,
   상기 고정 지그(410)는,
   환봉 절단 장치의 뼈대를 이루는 프레임(F)에 고정되는 고정척(410a); 및
   절단될 부분의 환봉(1-1)을 상기 고정척(410a)과 함께 고정하는 가동척(410b)을 포함하고,
   상기 고정척(410a) 및 상기 가동척(410b)은 각각 상기 절삭날(B)이 통과하기 위한 절단 홈(H)을 포함하여, 상기 절단 홈(H)을 따라 상기 절삭날(B)이 이동하며 환봉(1-1)을 절단하고,
   상기 이송부(200)는,
   이송중인 환봉의 절단 작업이 끝내고 새로운 환봉을 공급하는 경우 두 개의 환봉의 끝 부분 길이를 동일하게 맞추기 위하여 제1 길이 만큼만 이송시시켜 환봉의 절단을 수행한 후 다음번 부터 절단하고자 하는 길이로 환봉을 반복 이송시키고,
   상기 제1 길이는,
   상기 적재부(120)에서 상기 공급대(110)로 투입된 두 환봉의 단부가 상기 고정 지그(410)의 전면부에 도달하는 거리이고,
   이송부(200)와 누름 지그(420) 사이에는 두 개의 환봉이 동일하게 공급이 되는지 확인하는 감지 센서(G1, G2)가 배치되고,
   상기 감지 센서(G1, G2)는,
   상기 이송부(200)가 두 개의 환봉을 나란하게 공급하는지를 감지하는 센서로서, 상기 감지 센서(G1)는 좌측에 위치한 환봉이 고정부(400)로 진입하는 것을 감지하고, 감지 센서(G2)는 우측에 위치한 환봉이 고정부(400)로 진입하는 것을 감지하고,
   상기 감지 센서(G1, G2)가 동시에 좌우측 환봉을 감지하면 단부의 길이가 어긋남 없이 공급된 것으로 인식하여 절단 작업이 진행되고,
   상기 감지 센서(G1, G2)의 좌우측 환봉 감지가 상이한 경우 두 환봉이 이송될 때 단부의 위치가 어긋난것으로 판단 하여,
   상기 이송부(200)는 두 개의 환봉의 끝 부분 길이를 동일하게 맞추기 위하여 상기 제1 길이 만큼만 이송시시켜 환봉의 절단을 수행한 후 다음번 부터 절단하고자 하는 길이로 환봉을 반복 이송시키는 것을 특징으로 하는 환봉 절단장치.
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