KR102433252B1

KR102433252B1 - 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치

Info

Publication number: KR102433252B1
Application number: KR1020220021247A
Authority: KR
Inventors: 조충환
Original assignee: 조충환
Priority date: 2022-02-18
Filing date: 2022-02-18
Publication date: 2022-08-16

Abstract

자동으로 열선을 세팅한 후 스티로폼을 이송 및 절단하여 종래 수작업을 통해 열선을 세팅하는 시간을 현저하게 단축하고, 이를 통해 작업인력을 최소화하면서 작업 시간을 단축하여 생산량을 극대화할 수 있으며, 균일한 품질의 제품을 생산하여 제품 불량발생률을 낮추면서 제품의 품질 신뢰도를 확보할 수 있는 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치를 개시한다.
열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치는 스티로폼을 제1 방향으로 이송시키도록 구성되는 이송부 및 이송부의 일 구간에 배치되고, 제1 방향과 다른 제2 방향을 따라 왕복 이송되면서 제1 방향으로 이송 중인 스티로폼을 절단하도록 구성되는 절단부를 포함하고, 절단부는, 제1 방향 및 제2 방향과 다른 제3 방향을 따라 복수로 배치되고, 열을 발산하면서 스티로폼을 절단하도록 구성되는 열선 조립체들, 열선 조립체들을 제2 방향을 따라 왕복 이송시키도록 구성되는 왕복 이송부 및 왕복 이송부에 배치되고, 열선 조립체들에 접하여 열선 조립체들을 통전시키면서, 열선 조립체들의 왕복 이송을 가이드하도록 구성되는 통전 가이드 유닛을 포함한다.

Description

열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치{Styrofoam cutting device capable of automatically setting the heating wire}

본 발명은 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치에 관한 것이다.

일반적으로 스티로폼은 단열성이 뛰어나 건축용 단열재로 사용되기도 하지만, 경량이며 형태의 가공이 용이하여 각종 인테리어 내지 장식용 도구로 이용되기도 한다.

이와 같은, 스티로폼은 하나의 블록 형태로 제작되기 때문에, 규격화하기 위해서는 판재 형태로 재단하여야 한다.

종래에는 니크롬선에 전기를 통전시켜 니크롬선에 열을 발생 시킨 후, 스티로폼 블록을 니크롬선에 통과시켜 판재 형태로 절단하였다.

그러나, 이와 같은 공정은 작업자가 수작업을 통해 열선을 세팅한 후, 스티로폼 블록을 절단함에 따라 많은 인력을 필요로 함은 물론, 열선을 세팅하는 과정에 오랜 시간이 소요되어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 작업자가 직접 스티로폼 블록을 이동시켜 스티로폼을 재단해야함에 따라 동일한 크기의 제품을 균일하게 생산하기 어렵고, 이에 불량발생률이 높은 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 난연성 스티로폼의 재단 시, 고온의 니크롬선이 난연성 스티로폼에 포함된 난열물질을 통과하지 못하여 니크롬선이 끊어지거나, 절단면이 균일하지 못한 문제점이 있었다.

공개실용신안공보 제20-2016-0000773호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동으로 열선을 세팅한 후 스티로폼을 이송 및 절단하여 종래 수작업을 통해 열선을 세팅하는 시간을 현저하게 단축하고, 이를 통해 작업인력을 최소화하면서 작업 시간을 단축하여 생산량을 극대화할 수 있는 스티로폼 절단 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 균일한 품질의 제품을 생산하여 제품의 불량률을 0으로 낮추면서 제품의 품질 신뢰도를 확보할 수 있는 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 자동으로 세팅 및 왕복 이송되는 열선을 이용하여 스티로폼을 절단하도록 구성되어, 일반 스티로폼뿐만 아니라 난연물질을 포함하는 난연성 스티로폼을 모두 용이하게 재단할 수 있고, 이에 스티로폼을 재단하는 과정에서 열선이 끊어지는 것을 방지할 수 있는 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 재단된 스티로폼의 절단면이 균일한 표면을 가짐에 따라 제품의 품질이 향상될 수 있는 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다수의 주름들을 가지는 가이드 축을 이용하여 열선들을 가이드함과 동시에, 열선들을 가압하여 스티로폼에 반력을 가함에 따라, 스티로폼의 재단 중 열선이 스티로폼에 밀려 설정 위치를 이탈하거나, 단선되는 것을 방지할 수 있는 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 가이드 축에 경사면을 형성하여 가이드 축이 열선을 가압하면 열선이 경사면을 따라 자연스럽게 주름의 골부에 수용되도록 하여, 열선을 정확한 위치에 배치하고, 이를 통해 정확한 스티로폼의 재단이 이루어질 수 있는 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치는 스티로폼을 제1 방향으로 이송시키도록 구성되는 이송부; 및 상기 이송부의 일 구간에 배치되고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향을 따라 왕복 이송되면서 상기 제1 방향으로 이송중인 상기 스티로폼을 절단하도록 구성되는 절단부;를 포함하고, 상기 절단부는, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 다른 제3 방향을 따라 복수로 배치되고, 열을 발산하면서 상기 스티로폼을 절단하도록 구성되는 열선 조립체들; 상기 열선 조립체들을 상기 제2 방향을 따라 왕복 이송시키도록 구성되는 왕복 이송부; 및 상기 왕복 이송부에 배치되고, 상기 열선 조립체들에 접하여 상기 열선 조립체들을 통전시키면서, 상기 열선 조립체들의 왕복 이송을 가이드하도록 구성되는 통전 가이드 유닛;을 포함한다.

상기 이송부는, 지면에 지지되는 베이스 구조물; 상기 베이스 구조물의 일 구간에 배치되고, 내부로 상기 스티로폼이 통과되도록 구성되는 타워 구조물; 상기 베이스 구조물의 길이방향을 따라 복수로 배치되고, 상기 제2 방향을 따라 상기 스티로폼의 양 측단부를 지지 및 가이드하도록 구성되는 제1 가이드 롤러들; 상기 제1 방향을 따라 상기 타워 구조물에 복수로 배치되고, 상기 제3 방향을 따라 상기 스티로폼의 상단부를 지지 및 가이드하도록 구성되는 제2 가이드 롤러들; 및 상기 베이스 구조물에 설치되고, 상기 스티로폼의 하단부를 지지하여 상기 스티로폼을 상기 제1 방향으로 이송시키도록 구성되는 체인 구동부;를 포함할 수 있다.

상기 열선 조립체는, 열을 발산하면서 상기 스티로폼을 절단하도록 구성되는 커팅 열선; 상기 커팅 열선의 양 단부에 결합되어 상기 커팅 열선을 탄성적으로 지지하도록 구성되는 탄성부재들; 및 상기 왕복 이송부에 상기 제3 방향을 따라 이동 가능하게 결합되고, 상기 탄성부재들을 지지하도록 구성되는 승강 블록들;을 포함하고, 상기 왕복 이송부는, 상기 타워 구조물에 설치되고, 상기 제2 방향에 대하여 평행하게 배치되는 가이드 레일; 상기 가이드 레일에 슬라이드 이동 가능하게 결합되어 상기 제2 방향을 따라 슬라이드 이동되는 슬라이더; 상기 슬라이더에 의해 상기 제2 방향으로 왕복 이동되는 왕복 프레임 조립체; 상기 타워 구조물에 설치되고, 회전력을 발생시켜 상기 왕복 프레임 조립체를 상기 제2 방향의 일 측으로 가압하도록 구성되는 캠 구동부; 상기 왕복 프레임 조립체와 상기 타워 구조물을 연결하고, 상기 왕복 프레임 조립체가 상기 제2 방향의 일 측으로 이동되면 탄성력에 의해 상기 왕복 프레임 조립체를 상기 제2 방향의 타 측으로 가압하도록 구성되는 탄성 복원부; 및 상기 왕복 프레임 조립체에 배치되고, 상기 승강 블록들이 축방향을 따라 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 블록 가이드 축;을 포함하며, 상기 통전 가이드 유닛은, 상기 커팅 열선에 접하여 전류를 인가하고, 상기 커팅 열선의 왕복 이송을 가이드 하는 주름을 가지는 열선 가이드 축; 상기 열선 가이드 축의 축방향을 따라 상기 열선 가이드 축의 양단부에 결합되어, 상기 열선 가이드 축을 지지하는 축 지지블록들; 상기 열선 가이드 축에 연결되어 상기 열선 가이드 축에 전류를 인가하는 전원공급케이블; 및 일부분은 상기 왕복 프레임 조립체에 결합되어 지지되고, 다른 일부분은 상기 축 지지블록에 결합되며, 상기 제1 방향을 따라 신축되면서 상기 열선 가이드 축을 이동시켜, 상기 커팅 열선을 가압하는 상기 열선 가이드 축의 가압력을 조절하도록 구성되는 장력 조절 액추에이터;를 포함할 수 있다.

상기 주름은, 상기 제2 방향에 대하여 평행하게 배치되고, 상기 열선 가이드 축의 축방향을 따라 미리 설정된 피치 간격만큼 이격 배치되며, 상기 커팅 열선들이 수용되어 상기 커팅 열선들의 왕복 이송을 가이드하는 가이드 홈들;을 포함하고, 상기 가이드 홈은, 상기 커팅 열선이 안착되고, 상기 커팅 열선의 외면에 대응되는 곡률을 가지는 곡면형태의 안착홈; 및 상기 안착홈을 사이에 두고 상기 열선 가이드 축의 축방향을 따라 대향 배치되며, 표면에 접한 상기 커팅 열선을 상기 안착홈 측으로 안내하도록 구성되는 가이드 경사면들;을 포함할 수 있다.

상기 타워 구조물에 설치되고, 상기 제3 방향을 따라 이동되면서 상기 열선 조립체를 미리 설정된 위치로 이송하도록 구성되는 열선 이송 유닛;을 더 포함하고, 상기 열선 이송 유닛은, 상기 타워 구조물에 설치되는 수직 가이드 레일; 상기 수직 가이드 레일에 결합되어 상기 제3 방향을 따라 슬라이드 이동되는 열선 이송 슬라이더; 상기 열선 이송 슬라이더에 결합되고, 상기 열선 이송 슬라이더를 이동시키도록 구성되는 슬라이더 구동 액추에이터; 상기 열선 이송 슬라이더에 결합되고, 상기 제2 방향을 따라 신축되도록 구성되는 블록 파지용 액추에이터; 및 상기 블록 파지용 액추에이터에 결합되고, 상기 승강 블록에 탈착 가능하게 결합되는 'ㄷ'형상의 포크;를 포함하며, 상기 승강 블록은, 상기 포크가 탈착 가능하게 결합되는 파지홈;을 포함할 수 있다.

상기 열선 가이드 축은 서로 다른 피치 간격을 가지는 주름들을 포함하고, 상기 열선 가이드 축은, 코어 축; 및 상기 코어 축의 둘레에 탈착 가능하게 결합되고, 서로 다른 피치 간격을 가지는 가이드 자켓들;을 포함하며, 상기 코어 축은, 상기 코어 축의 길이 방향을 따라 교번 배치되는 쐐기 구조의 제1 결합돌기들과, 쐐기 구조의 제1 결합홈들; 및 상기 제1 결합돌기들과, 상기 제1 결합홈들의 단부에 수용되는 제1 결합자석들을 포함하고, 상기 가이드 자켓들은, 상기 제1 결합돌기들에 결합되는 쐐기 구조의 제2 결합홈들과, 상기 제1 결합홈들에 결합되는 쐐기 구조의 제2 결합돌기들; 및 상기 제2 결합홈들과, 상기 제2 결합돌기들의 단부에 수용되고, 상기 제1 결합자석들에 탈착 가능하게 결합되는 제2 결합자석들;을 포함할 수 있다.

상기 가이드 자켓들은, 외면에 제1 피치 간격을 가지는 제1 주름이 형성되는 제1 가이드 자켓; 외면에 상기 제1 피치 간격 보다 작은 제2 피치 간격을 가지는 제2 주름이 형성되는 제2 가이드 자켓; 외면에 상기 제2 피치 간격 보다 작은 제3 피치 간격을 가지는 제3 주름이 형성되는 제3 가이드 자켓; 및 외면에 상기 제3 피치 간격 보다 작은 제4 피치 간격을 가지는 제4 주름이 형성되는 제4 가이드 자켓;을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 자동으로 열선을 세팅한 후 스티로폼을 이송 및 절단하므로, 종래 수작업을 통해 열선을 세팅하는 시간을 현저하게 단축하고, 이를 통해 작업인력을 최소화하면서 작업 시간을 단축하여 생산량을 극대화할 수 있다.

또한, 균일한 품질의 제품을 생산하여 제품의 불량률을 0으로 낮추면서 제품의 품질 신뢰도를 확보할 수 있다.

또한, 자동으로 세팅 및 왕복 이송되는 커팅 열선을 이용하여 스티로폼을 절단하도록 구성되므로, 일반 스티로폼뿐만 아니라 난연물질을 포함하는 난연성 스티로폼을 모두 용이하게 재단할 수 있고, 이에 스티로폼을 재단하는 과정에서 난열물질에 의해 열선이 끊어지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 재단된 스티로폼의 절단면이 균일한 표면을 가짐에 따라 제품의 품질이 향상될 수 있다.

또한, 주름을 가지는 열선 가이드 축을 이용하여 커팅 열선들을 가이드함과 동시에, 커팅 열선들을 가압하여 스티로폼에 반력을 가함에 따라, 스티로폼의 재단 중 커팅 열선이 스티로폼에 밀려 설정 위치를 이탈하거나, 단선되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 열선 가이드 축에 가이드 경사면들을 형성하여 열선 가이드 축이 커팅 열선을 가압하면 커팅 열선이 가이드 경사면을 따라 자연스럽게 주름의 안착홈에 수용되므로, 커팅 열선이 정확한 위치에 배치되고, 이를 통해 정확한 스티로폼의 재단이 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치가 스티로폼을 재단하고 있는 상태를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통전 가이드 유닛을 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주름의 일부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통전 가이드 유닛이 커팅 열선을 가압하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 열선 이송 유닛이 열선 조립체에 결합되는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치가 스티로폼을 재단하고 있는 상태를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치를 나타낸 측면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치를 나타낸 정면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치(1000)(이하 '스티로폼 절단 장치(1000)'라 함)는 이송부(1) 및 절단부(2)를 포함한다.

이송부(1)는 스티로폼(S)을 제1 방향(D1)으로 이송시키도록 구성된다.

이송부(1)는, 지면(G)에 지지되는 베이스 구조물(11)과, 베이스 구조물(11)의 일 구간에 배치되고, 내부로 스티로폼(S)이 통과되도록 구성되는 타워 구조물(12)과, 베이스 구조물(11)의 길이방향을 따라 복수로 배치되고, 제2 방향(D2)을 따라 스티로폼(S)의 양 측단부를 지지 및 가이드하도록 구성되는 제1 가이드 롤러들(13)과, 제1 방향(D1)을 따라 타워 구조물(12)에 복수로 배치되고, 제3 방향(D3)을 따라 스티로폼(S)의 상단부를 지지 및 가이드하도록 구성되는 제2 가이드 롤러들(14)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 제2 가이드 롤러(14)는 타워 구조물(12)에 결합되는 제1 지지 브라켓, 제1 지지 브라켓에 회전 가능하게 결합되어 상하 방향으로 회전 가능한 제2 지지 브라켓, 제2 지지 브라켓에 회전 가능하게 결합되고, 스티로폼(S)의 상단부를 지지 및 가이드 하는 상부 지지 롤, 제2 지지 브라켓에 회전 가능하게 결합되는 각도 조절 볼트 및 각도 조절 볼트에 체결되고, 각도 조절 볼트와를 승강시켜 제2 지지 브라켓의 회전 각도롤 조절하도록 구성되는 각도 조절 너트를 포함할 수 있다.

또한, 이송부(1)는, 베이스 구조물(11)에 설치되고, 스티로폼(S)의 하단부를 지지하여 스티로폼(S)을 제1 방향(D1)으로 이송시키도록 구성되는 체인 구동부(15)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 체인 구동부(15)는 베이스 구조물(11)의 길이방향을 따라 베이스 구조물(11)의 일측에 배치되는 제1 스프로켓들, 베이스 구조물(11)의 길이방향을 따라 베이스 구조물(11)의 타측에 배치되는 제2 스프로켓들, 제1 스프로켓들과 제2 스프로켓들에 연결되어 스티로폼(S)의 하면을 지지하고, 제1 스프로켓들과 제2 스프로켓들의 회전 시 일 방향으로 이동되면서 스티로폼(S)을 이송하는 이송체인들, 제2 스프로켓들을 회전시키는 구동축, 구동축에 결합되어 구동축과 함께 회전되는 제3 스프로켓, 베이스 구조물(11)에 설치되어 회전력을 발생시키는 체인 구동 모터 및 체인 구동 모터와 제3 스프로켓을 연결하고, 체인 구동 모터의 회전 시 제3 스프로켓을 회전시키는 동력 전달 체인을 포함할 수 있다.

절단부(2)는 이송부(1)의 일 구간에 배치되고, 제1 방향(D1)과 다른 제2 방향(D2)을 따라 왕복 이송되면서 제1 방향(D1)으로 이송중인 스티로폼(S)을 절단하도록 구성된다.

절단부(2)는 열선 조립체들(21), 왕복 이송부(22) 및 통전 가이드 유닛(23)을 포함할 수 있다.

열선 조립체들(21)은 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)과 다른 제3 방향(D3)을 따라 복수로 배치되고, 열을 발산하면서 스티로폼(S)을 절단하도록 구성된다.

열선 조립체(21)는, 열을 발산하면서 스티로폼(S)을 절단하도록 구성되는 커팅 열선(211), 커팅 열선(211)의 양 단부에 결합되어 커팅 열선(211)을 탄성적으로 지지하도록 구성되는 탄성부재들(212) 및 왕복 이송부(22)에 제3 방향(D3)을 따라 이동 가능하게 결합되고, 탄성부재들(212)을 지지하도록 구성되는 승강 블록들(213)을 포함할 수 있다.

왕복 이송부(22)는 열선 조립체들(21)을 제2 방향(D2)을 따라 왕복 이송시키도록 구성된다.

왕복 이송부(22)는, 타워 구조물(12)에 설치되고, 제2 방향(D2)에 대하여 평행하게 배치되는 가이드 레일(221), 가이드 레일(221)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되어 제2 방향(D2)을 따라 슬라이드 이동되는 슬라이더(222) 및 슬라이더(222)에 의해 제2 방향(D2)으로 왕복 이동되는 왕복 프레임 조립체(223)를 포함할 수 있다.

왕복 이송부(22)는 타워 구조물(12)에 설치되고, 회전력을 발생시켜 왕복 프레임 조립체(223)를 제2 방향(D2)의 일 측으로 가압하도록 구성되는 캠 구동부(224)를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 캠 구동부(224)는 회전력을 발생시키는 캠 구동모터, 캠 구동모터에 결합되어 회전되는 캠 구동 축 및 캠 구동 축의 단부에 결합되고, 캠 구동 축의 회전 시 왕복 프레임 조립체(223)를 가압하여 왕복 프레임 조립체(223)를 제2 방향(D2)의 일 측으로 이동시키는 캠부재를 포함할 수 있다. 이때, 왕복 프레임 조립체(223)에는 캠부재에 가압되는 가압 브라켓이 마련될 수 있다.

왕복 이송부(22)는 왕복 프레임 조립체(223)와 타워 구조물(12)을 연결하고, 왕복 프레임 조립체(223)가 제2 방향(D2)의 일 측으로 이동되면 탄성력에 의해 왕복 프레임 조립체(223)를 제2 방향(D2)의 타 측으로 가압하도록 구성되는 탄성 복원부(225)를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 탄성 복원부(225)는 왕복 프레임 조립체(223)에 배치되는 제1 연결 브라켓과, 타워 구조물(12)에 배치되는 제2 연결 브라켓 사이에 배치되어 제1 연결 브라켓과, 제2 연결 브라켓을 탄성적으로 지지하고, 외력이 가해지면(G) 신장되고, 외력이 해제되면 탄성력에 의해 수축되면서 왕복 프레임 조립체(223)를 당겨 제2 방향(D2)의 타 측으로 이동시키는 코일 스프링일 수 있다.

왕복 이송부(22)는 왕복 프레임 조립체(223)에 배치되고, 승강 블록들(213)이 축방향을 따라 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 블록 가이드 축(226)을 더 포함할 수 있다.

통전 가이드 유닛(23)은 왕복 이송부(22)에 배치되고, 열선 조립체들(21)에 접하여 열선 조립체들(21)을 통전시키면서, 열선 조립체들(21)의 왕복 이송을 가이드하도록 구성된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통전 가이드 유닛을 나타낸 측면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 통전 가이드 유닛(23)은 커팅 열선(211)에 접하여 전류를 인가하고, 커팅 열선(211)의 왕복 이송을 가이드 하는 주름(R)을 가지는 열선 가이드 축(231)을 포함할 수 있다.

주름(R)은, 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)에 대하여 평행하게 배치되고, 열선 가이드 축(231)의 축방향을 따라 미리 설정된 피치 간격만큼 이격 배치되며, 커팅 열선들(211)이 수용되어 커팅 열선들(211)의 왕복 이송을 가이드하는 가이드 홈들(R1)을 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주름의 일부분을 확대하여 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 가이드 홈(R1)은, 커팅 열선(211)이 안착되고, 커팅 열선(211)의 외면에 대응되는 곡률을 가지는 곡면형태의 안착홈(R11) 및 안착홈(R11)을 사이에 두고 열선 가이드 축(231)의 축방향을 따라 대향 배치되며, 표면에 접한 커팅 열선(211)을 안착홈(R11) 측으로 안내하도록 구성되는 가이드 경사면들(R12)을 포함할 수 있다.

이때, 커팅 열선(211)의 직경(D) 대비 피치 간격(P)의 상대비는 1:10 내지 1:12이고, 커팅 열선(211)의 직경 대비 가이드 홈(R1)의 깊이(DP)의 상대비는 1:4 내지 1:6 일 수 있다. 그리고, 가이드 경사면들(R12)은 안착홈(R11)에 대하여 40도 이상 50도 이하의 각도로 경사지게 배치될 수 있다.

예를 들어, 커팅 열선(211)의 직경이 0.45mm 일 경우, 피치 간격은 5mm 이고, 가이드 홈(R1)의 깊이는 2.4mm 이며, 가이드 경사면들(R12)은 안착홈(R11)에 대하여 45도의 각도로 경사지게 배치될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 통전 가이드 유닛(23)은 열선 가이드 축(231)의 축방향을 따라 열선 가이드 축(231)의 양단부에 결합되어, 열선 가이드 축(231)을 지지하는 축 지지블록들(232) 및 열선 가이드 축(231)에 연결되어 열선 가이드 축(231)에 전류를 인가하는 전원공급케이블(233)을 더 포함할 수 있다.

즉, 본 발명은 주름들(R)을 가지는 열선 가이드 축(231)에 의해 커팅 열선들(211)이 상하방향으로 연속적으로 배치되고, 열선 가이드 축(231)에 전류가 인가되면 상하 방향으로 열전도가 이루어져 커팅 열선들(211)에 균일하게 열이 전달될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통전 가이드 유닛이 커팅 열선을 가압하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 4 및 도 6을 참조하면, 통전 가이드 유닛(23)은 장력 조절 액추에이터(234)를 더 포함할 수 있다.

장력 조절 액추에이터(234)는 일부분이 왕복 프레임 조립체(223)에 결합되어 지지되고, 다른 일부분이 축 지지블록(232)에 결합되며, 제1 방향(D1)을 따라 신축되면서 열선 가이드 축(231)을 이동시켜, 커팅 열선(211)을 가압하는 열선 가이드 축(231)의 가압력을 조절하도록 구성될 수 있다.

이를 통해, 커팅 열선(211)의 장력을 조절할 수 있다.

한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 열선 가이드 축(231)은 서로 다른 피치 간격을 가지는 주름들을 가질 수 있다.

이를 통해, 설정된 스티로폼(S)의 절단 높이와 커팅 열선들(211) 간의 이격 간격을 매칭 시켜 보다 정확한 스티로폼(S)의 커팅이 이루어지고, 커팅 열선들(211) 간의 간격 조정이 보다 빨리 이루어 질 수 있다.

예를 들어, 열선 가이드 축(231)은 코어 축, 코어 축의 둘레에 탈착 가능하게 결합되고, 서로 다른 피치 간격을 가지는 가이드 자켓들을 포함할 수 있다. 코어 축의 외면에는 길이 방향을 따라 쐐기 구조의 제1 결합돌기들과, 쐐기 구조의 제1 결합홈들이 교번 배치되고, 제1 결합돌기들과, 제1 결합홈들의 단부에는 제1 결합자석들이 배치될 수 있다. 그리고, 가이드 자켓들의 내면에는 제1 결합돌기들에 결합되는 쐐기 구조의 제2 결합홈들과, 제1 결합홈들에 결합되는 쐐기 구조의 제2 결합돌기들이 배치되고, 제2 결합홈들과, 제2 결합돌기들의 단부에는 제1 결합자석들에 결합되는 제2 결합자석들이 배치될 수 있다. 또한, 가이드 자켓들은 코어 축의 둘레에 결합되어 하나의 관형태를 이룰 수 있다. 그리고, 가이드 자켓들은 외면에 제1 피치 간격을 가지는 제1 주름이 형성되는 제1 가이드 자켓, 외면에 제1 피치 간격 보다 작은 제2 피치 간격을 가지는 제2 주름이 형성되는 제2 가이드 자켓, 외면에 제2 피치 간격 보다 작은 제3 피치 간격을 가지는 제3 주름이 형성되는 제3 가이드 자켓 및 외면에 제3 피치 간격 보다 작은 제4 피치 간격을 가지는 제4 주름이 형성되는 제4 가이드 자켓을 포함할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 열선 이송 유닛이 열선 조립체에 결합되는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2, 도 3 및 도 7을 참조하면, 본 스티로폼 절단 장치(1000)는 열선 이송 유닛(3)을 더 포함할 수 있다.

열선 이송 유닛(3)은 타워 구조물(12)에 설치되고, 제3 방향(D3)을 따라 이동되면서 열선 조립체(21)를 미리 설정된 위치로 이송하도록 구성될 수 있다.

열선 이송 유닛(3)은, 타워 구조물(12)에 설치되는 수직 가이드 레일(31), 수직 가이드 레일(31)에 결합되어 제3 방향(D3)을 따라 슬라이드 이동되는 열선 이송 슬라이더(32), 열선 이송 슬라이더(32)에 결합되고, 열선 이송 슬라이더(32)를 이동시키도록 구성되는 슬라이더 구동 액추에이터(33), 열선 이송 슬라이더(32)에 결합되고, 제2 방향(D2)을 따라 신축되도록 구성되는 블록 파지용 액추에이터(34) 및 블록 파지용 액추에이터(34)에 결합되고, 승강 블록(213)에 탈착 가능하게 결합되는 'ㄷ'형상의 포크(35)를 포함할 수 있다.

이때, 승강 블록(213)은 포크(35)가 탈착 가능하게 결합되는 파지홈(2131)을 포함할 수 있다.

이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, 자동으로 커팅 열선(211)을 세팅한 후 스티로폼(S)을 이송 및 절단하므로, 종래 수작업을 통해 커팅 열선(211)을 세팅하는 시간을 현저하게 단축하고, 이를 통해 작업인력을 최소화하면서 작업 시간을 단축하여 생산량을 극대화할 수 있다.

또한, 균일한 품질의 제품을 생산하여 제품 불량률을 0으로 낮추면서 제품의 품질 신뢰도를 확보할 수 있다.

또한, 자동으로 세팅 및 왕복 이송되는 커팅 열선(211)을 이용하여 스티로폼(S)을 절단하도록 구성되므로, 일반 스티로폼뿐만 아니라 난연물질을 포함하는 난연성 스티로폼을 모두 용이하게 재단할 수 있고, 이에 스티로폼(S)을 재단하는 과정에서 난열물질에 의해 열선이 끊어지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 재단된 스티로폼(S)의 절단면이 균일한 표면을 가짐에 따라 제품의 품질이 향상될 수 있다.

또한, 주름(R)을 가지는 열선 가이드 축(231)을 이용하여 커팅 열선들(211)을 가이드함과 동시에, 커팅 열선들(211)을 가압하여 스티로폼(S)에 반력을 가함에 따라, 스티로폼(S)의 재단 중 커팅 열선(211)이 스티로폼(S)에 밀려 설정 위치를 이탈하거나, 단선되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 열선 가이드 축(231)에 가이드 경사면들(R12)을 형성하여 열선 가이드 축(231)이 커팅 열선(211)을 가압하면 커팅 열선(211)이 가이드 경사면(R12)을 따라 자연스럽게 주름(R)의 안착홈(R11)에 수용되므로, 커팅 열선(211)이 정확한 위치에 배치되고, 이를 통해 정확한 스티로폼(S)의 재단이 이루어질 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

1000. 스티로폼 절단 장치
1. 이송부
11. 베이스 구조물
12. 타워 구조물
13. 제1 가이드 롤러들
14. 제2 가이드 롤러들
15. 체인 구동부
2. 절단부
21. 열선 조립체
211. 커팅 열선
212. 탄성부재들
213. 승강 블록
2131. 파지홈
22. 왕복 이송부
221. 가이드 레일
222. 슬라이더
223. 왕복 프레임 조립체
224. 캠 구동부
225. 탄성 복원부
226. 블록 가이드 축
23. 통전 가이드 유닛
231. 열선 가이드 축
R. 주름
R1. 가이드 홈
R11. 안착홈
R12. 가이드 경사면들
232. 축 지지블록
233. 전원공급케이블
234. 장력 조절 액추에이터
3. 열선 이송 유닛
31. 수직 가이드 레일
32. 열선 이송 슬라이더
33. 슬라이더 구동 액추에이터
34. 블록 파지용 액추에이터
35. 포크
S. 스티로폼
G. 지면

Claims

스티로폼을 제1 방향으로 이송시키도록 구성되는 이송부; 및
상기 이송부의 일 구간에 배치되고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향을 따라 왕복 이송되면서 상기 제1 방향으로 이송중인 상기 스티로폼을 절단하도록 구성되는 절단부;를 포함하고,
상기 절단부는,
상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 다른 제3 방향을 따라 복수로 배치되고, 열을 발산하면서 상기 스티로폼을 절단하도록 구성되는 열선 조립체들;
상기 열선 조립체들을 상기 제2 방향을 따라 왕복 이송시키도록 구성되는 왕복 이송부; 및
상기 왕복 이송부에 배치되고, 상기 열선 조립체들에 접하여 상기 열선 조립체들을 통전시키면서, 상기 열선 조립체들의 왕복 이송을 가이드하도록 구성되는 통전 가이드 유닛;을 포함하고,
상기 이송부는,
지면에 지지되는 베이스 구조물;
상기 베이스 구조물의 일 구간에 배치되고, 내부로 상기 스티로폼이 통과되도록 구성되는 타워 구조물;
상기 베이스 구조물의 길이방향을 따라 복수로 배치되고, 상기 제2 방향을 따라 상기 스티로폼의 양 측단부를 지지 및 가이드하도록 구성되는 제1 가이드 롤러들;
상기 제1 방향을 따라 상기 타워 구조물에 복수로 배치되고, 상기 제3 방향을 따라 상기 스티로폼의 상단부를 지지 및 가이드하도록 구성되는 제2 가이드 롤러들; 및
상기 베이스 구조물에 설치되고, 상기 스티로폼의 하단부를 지지하여 상기 스티로폼을 상기 제1 방향으로 이송시키도록 구성되는 체인 구동부;를 포함하며,
상기 열선 조립체는,
열을 발산하면서 상기 스티로폼을 절단하도록 구성되는 커팅 열선;
상기 커팅 열선의 양 단부에 결합되어 상기 커팅 열선을 탄성적으로 지지하도록 구성되는 탄성부재들; 및
상기 왕복 이송부에 상기 제3 방향을 따라 이동 가능하게 결합되고, 상기 탄성부재들을 지지하도록 구성되는 승강 블록들;을 포함하고,
상기 왕복 이송부는,
상기 타워 구조물에 설치되고, 상기 제2 방향에 대하여 평행하게 배치되는 가이드 레일;
상기 가이드 레일에 슬라이드 이동 가능하게 결합되어 상기 제2 방향을 따라 슬라이드 이동되는 슬라이더;
상기 슬라이더에 의해 상기 제2 방향으로 왕복 이동되는 왕복 프레임 조립체;
상기 타워 구조물에 설치되고, 회전력을 발생시켜 상기 왕복 프레임 조립체를 상기 제2 방향의 일 측으로 가압하도록 구성되는 캠 구동부;
상기 왕복 프레임 조립체와 상기 타워 구조물을 연결하고, 상기 왕복 프레임 조립체가 상기 제2 방향의 일 측으로 이동되면 탄성력에 의해 상기 왕복 프레임 조립체를 상기 제2 방향의 타 측으로 가압하도록 구성되는 탄성 복원부; 및
상기 왕복 프레임 조립체에 배치되고, 상기 승강 블록들이 축방향을 따라 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 블록 가이드 축;을 포함하며,
상기 통전 가이드 유닛은,
상기 커팅 열선에 접하여 전류를 인가하고, 상기 커팅 열선의 왕복 이송을 가이드 하는 주름을 가지는 열선 가이드 축;
상기 열선 가이드 축의 축방향을 따라 상기 열선 가이드 축의 양단부에 결합되어, 상기 열선 가이드 축을 지지하는 축 지지블록들;
상기 열선 가이드 축에 연결되어 상기 열선 가이드 축에 전류를 인가하는 전원공급케이블; 및
일부분은 상기 왕복 프레임 조립체에 결합되어 지지되고, 다른 일부분은 상기 축 지지블록에 결합되며, 상기 제1 방향을 따라 신축되면서 상기 열선 가이드 축을 이동시켜, 상기 커팅 열선을 가압하는 상기 열선 가이드 축의 가압력을 조절하도록 구성되는 장력 조절 액추에이터;를 포함하는, 열선의 자동 세팅이 가능한 스티로폼 절단 장치.
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