KR102448900B1 - 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치 - Google Patents

직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치 Download PDF

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KR102448900B1
KR102448900B1 KR1020220026798A KR20220026798A KR102448900B1 KR 102448900 B1 KR102448900 B1 KR 102448900B1 KR 1020220026798 A KR1020220026798 A KR 1020220026798A KR 20220026798 A KR20220026798 A KR 20220026798A KR 102448900 B1 KR102448900 B1 KR 102448900B1
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배건수
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Abstract

본 발명에서는 종래 선재 자동 절단장치가 선재 직경에 따른 회전속도, 선재당김속도, 프레스의 힘을 고려하지 않고, 작업자의 눈짐작으로 조작함으로 인해, 연강선재표면에 굴곡이 생기고, 커팅장치의 내구성이 저하되며, 불량이 많이 발생되는 문제점과, 직경 1.2~1.8mm를 커팅시, 연강선재의 끝이 심하게 변형되는 현상이 발생되어 제품의 품질을 저하시키는 문제점과, 연강선재의 절단길이를 30cm에서 100cm로 절단시키고자 할 때에, 100cm 절단길이 전용 절단장치를 따로 구비해야 하거나, 부품을 새로 조립하고 세팅해야 하므로, 비용이 많이 발생되고, 제조시간이 오래걸리며, 생산성이 떨어지는 문제점을 개선하고자, 메인본체(100), 키입력패널박스(200), 연강선재공급부(300), 선재클린인입부(400), 제1 소성가공부(500), 이중호형 당김식 폄부(600), 제2 소성가공부(700), 프레스 커팅부(800), 철자형 적층 낙하부(900), 스마트제어부(900a)로 구성됨으로서, 스마트제어부를 통해, 현장에서 설정된 절단길이와, 연강선재의 직경에 따라 1:1 맞춤형으로 선재당김속도, 호형당김회전력, 프레스의 힘을 자동제어시킬 수 있어, 연강선재 전체공정을 자동화시킬 수 있고, 이로 인해, 연강선재 표면에 휨이 없고, 커팅오차 1mm이하, 각선오차 0.05mm이하를 갖는 양질의 일자형 연강선재를 제공할 수가 있고, 플라이휠을 통한 프레스부의 구동으로, 순간 절단속도를 빠르게 해 주고, 제2 트윈형 롤러부가 철자형 적층 낙하부를 잡아당겨서 연강선재에 수평방향으로 팽팽하게 펼쳐져는 텐션이 발생되는 순간에 커팅이 되도록 해주어, 절단면이 매끄럽게되어 버 제거작업이 필요없게되고, 칼날모듈의 수명도 기존보다 1.5배~2배로 길어지는 효과가 있으며, 철자형 적층 낙하부를 통해, 커팅된 일자형 연강철재 3개를 적층시킨 상태에서, 중력낙하의 힘으로 3개 중 한개를 일자형 연강선재 수납부쪽으로 낙하시킬 수 있어, 기존에 비해 1.5배~3배의 생산량 증가와 함께, 일자형 연강선재를 절단길이별로 1:1맞춤형으로 신속정확하게 제조할 수 있는 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치{Straight line type variable length mild steel wire smart straight cutting device}
본 발명은 하나의 장치에서, 절단길이를 가변조절한 상태에서, 직선라인상에서 연강선재 표면에 휘어져 있는 부위를 이중 호형 당김의 탄성력으로 잡아당겨지듯 펴주고, 커팅시킨 후, 커팅시킨 일자형 연강선재를 절단길이에 맞게 적층 낙하시킬 수 있는 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치에 관한 것이다.
선재(線材) 가공기는 와이어 로드(wire rod)류를 원재료로 사용하여 전기, 기계, 자동차를 비롯하여 건재, 토목 자재 등 많은 분야에서 다양한 부품의 제조에 도움이 되고 있다.
특히, 연강선재는 탄소(C) 성분이 0.06~0.40%에 해당되는 것으로, 일자형상으로 형성된다.
이는 주로, 아연도금 철선, 스틸파이버(Steel fiber), 소둔용 철선, 선풍기/방열기구/불판용 와이어 메시(Wire mesh), 철조망으로 사용된다.
최근에 연강선재 시장의 확대와 부가가치의 향상등이 기대되므로, 연강선재 가공기 업체들은 금형과 커팅 장치의 성능을 개선하여 생산능력을 향상시키는데 박차를 가하고 있다.
하지만, 일반선재와 달리 연강선재의 두께가 어느 일정 두께 또는 사이즈를 넘어서게 되면, 이들 연강선재를 필요로 하는 수량과 길이로 정밀하게 커팅하기가 상당히 어려운 문제점이 발생하였다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 종래 기술로 국내등록특허공보 제10-1476307호("선재 자동 절단장치)가 언급된 바 있으나, 선재 직경에 따른 회전속도, 선재당김속도, 프레스의 힘을 고려하지 않고, 작업자의 눈짐작으로 조작함으로인해, 선재표면에 굴곡이 생기고, 커팅장치의 내구성이 저하되며, 불량이 많이 발생되는 문제점과, 직경 1.2~1.8mm를 커팅시, 연강선재의 끝이 심하게 변형되는 현상이 발생되어 제품의 품질을 저하시키는 문제점이 있었다.
또한, 선재의 절단길이를 30cm에서 100cm로 절단시키고자 할 때에, 100cm 절단길이 전용 절단장치를 따로 구비해야 하거나, 부품을 새로 조립하고 세팅해야 하므로, 비용이 많이 발생되고, 제조시간이 오래걸리며, 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
국내등록특허공보 제10-1476307호
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 스마트제어부를 통해, 현장에서 설정된 절단길이와, 연강선재의 직경에 따라 1:1 맞춤형으로 선재당김속도, 호형당김회전력, 프레스의 힘을 자동제어시킬 수 있어, 연강선재 전체공정을 자동화시킬 수 있고, 플라이휠을 통한 프레스부의 구동으로, 순간 절단속도를 빠르게 해 주고, 제2 트윈형 롤러부가 철자형 적층 낙하부를 잡아당겨서 연강선재에 수평방향으로 팽팽하게 펼쳐져는 텐션이 발생되는 순간에 커팅이 되게하며, 철자형 적층 낙하부를 통해, 커팅된 일자형 연강철재 3개를 적층시킨 상태에서, 중력낙하의 힘으로 3개 중 한개를 일자형 연강선재 수납부쪽으로 낙하시킬 수 있어, 생산량 증가와 함께, 일자형 연강선재를 절단길이별로 1:1맞춤형으로 신속정확하게 제조할 수 있는 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치는
하나의 장치에서, 절단길이를 가변조절한 상태에서, 직선라인상에서 연강선재 표면에 휘어져 있는 부위를 이중 호형 당김의 탄성력으로 잡아당겨지듯 펴주고, 커팅시킨 후, 커팅시킨 일자형 연강선재를 절단길이에 맞게 적층 낙하시키도록 구성됨으로서 달성된다.
상기 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치는 보다 구체적으로,
각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 메인본체(100)와,
모듈본체의 상단 외부방향 일측에 위치되어, 각 기기의 구동을 선택하고, 전원을 온오프시키는 키입력패널박스(200)와,
롤 형태로 감겨진 연강선재를 선재클린인입부쪽으로 공급시키는 연강선재공급부(300)와,
관통구조로 형성되어, 연강선재공급부로부터 공급된 연강선재에 뭍어있는 이물질을 제거시키면서, 제1 소성가공부쪽으로 정위치이송되도록 가이드역할을 하는 선재클린인입부(400)와,
선재클린인입부를 통해 이물질이 제거된 연강선재를 전단방향으로 잡아당기면서 1차 소성가공시키는 제1 소성가공부(500)와,
제1 소성가공부를 통해 1차 소성가공된 연강선재 표면에 휘어져 있는 부위를
연속적으로 이어지는 이중 호형 당김의 탄성력으로 잡아당겨지듯 펴주는 역할을 하는 이중호형 당김식 폄부(600)와,
이중호형 당김식 폄부를 통해 잡아당겨지듯 펴진 연강선재를 전단방향으로 잡아당기면서, 2차 소성가공시키는 제2 소성가공부(700)와,
제2 소성가공부를 통해 2차 소성가공된 연강선재를 전달받아, 스마트 제어부의 제어신호에 따라 프레스의 힘으로 커팅시키는 프레스 커팅부(800)와,
프레스 커팅부의 전달 일측에 수평의 길이방향으로 형성되어, 눈금이 형성된 철자를 기준으로 절단길이를 조절시킨 후, 조절시킨 절단길이에 따라 커팅된 일자형 연강철재 3개를 적층시킨 상태에서, 중력낙하의 힘으로 3개 중 한개를 일자형 연강선재 수납부쪽으로 낙하시키는 철자형 적층 낙하부(900)와,
키입력패널박스, 연강선재공급부, 선재클린인입부, 제1 소성가공부, 이중호형 당김식 폄부, 제2 소성가공부, 프레스 커팅부, 철자형 적층 낙하부가 연결되어, 각 기기의 전반적인 구동을 제어하면서, 철자형 적층 낙하부와 키입력패널박스에서 설정된 절단길이와, 연강선재의 직경에 따라 1:1 맞춤형으로 선재당김속도, 호형당김회전력, 프레스의 힘을 자동제어시키는 스마트제어부(900a)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는
첫째, 스마트제어부를 통해, 현장에서 설정된 절단길이와, 연강선재의 직경에 따라 1:1 맞춤형으로 회전속도, 선재당김속도, 프레스의 힘을 자동제어시킬 수 있어, 연강선재 전체공정을 자동화시킬 수 있고, 이로 인해, 연강선재 표면에 휨이 없고, 커팅오차 1mm이하, 각선오차 0.05mm이하를 갖는 양질의 일자형 연강선재를 제공할 수가 있다.
둘째, 플라이휠을 통한 프레스부의 구동으로, 순간 절단속도를 빠르게 해 주고, 제2 트윈형 롤러부가 철자형 적층 낙하부를 잡아당겨서 연강선재에 수평방향으로 팽팽하게 펼쳐져는 텐션이 발생되는 순간에 커팅이 되도록 해주어, 절단면이 매끄럽게되어 버 제거작업이 필요없게되고, 칼날모듈의 수명도 기존보다 1.5배~2배로 길어지는 효과가 있다.
셋째, 철자형 적층 낙하부를 통해, 커팅된 일자형 연강철재 3개를 적층시킨 상태에서, 중력낙하의 힘으로 3개 중 한개를 일자형 연강선재 수납부쪽으로 낙하시킬 수 있어, 기존에 비해 1.5배~3배의 생산량 증가와 함께, 일자형 연강선재를 절단길이별로 1:1맞춤형으로 신속정확하게 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 연강선재공급부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 선재클린인입부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 제1 소성가공부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 이중호형 당김식 폄부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 이중호형 당김식 폄부를 통해 호형 담김 구조를 형성시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 8은 본 발명에 따른 프레스 커팅부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 9는 본 발명에 따른 프레스 커팅부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 칼날모듈의 구성요소를 도시한 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 칼날모듈을 통해, 프레스부의 힘을 전달받아, 라인상에 이어져 공급되는 연강선재를 커팅시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 12는 본 발명에 따른 철자형 적층 낙하부의 구성요소를 도시한 구성도,
도 13은 본 발명에 따른 철자형 적층 낙하부의 구성요소 중 스톱퍼 고정 클램프를 통해 철자형 몸체의 적층공간으로 삽입된 스톱퍼가 외압에 의해 흔들리지 않도록 지지고정해주는 것을 도시한 일실시예도,
도 14는 본 발명에 따른 "
Figure 112022023039218-pat00001
"형상으로 형성된 적층 낙하용 클립이 일장형 연강선재 수납부쪽으로 낙하되기 바로 전에, 붙잡는 구조로 형성시킨 후, 커팅된 일자형 연강선재가 하나씩 적층되는, 커팅된 일자형 연강선재의 자체 무게에 의해 "
Figure 112022023039218-pat00002
"형상으로 형성된 적층 낙하용 클립 끝단이 벌어지면서, 일자형 연강선재 수납부쪽으로 순차적으로 낙하시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 15는 본 발명에 따른 스톱퍼의 구성요소를 도시한 사시도,
도 16은 본 발명에 따른 스마트제어부의 구성요소를 도시한 회로도,
도 17은 본 발명에 따른 연강선재 이탈감지센서가 스톱퍼 고정 클램프 후단 일측에 위치되어, 스톱퍼에 부딪히지 않고, 바로 통과하여, 철자형몸체 엣지까지 전달되는 연강선재를 감지하여 센싱시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 18은 본 발명에 따른 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치를 통해, 연강선재 직경 1.2mm, 절단길이 30cm로 형성된 일자형 연강선재를 제조시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 19는 본 발명에 따른 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치를 통해, 연강선재 직경 5mm, 절단길이 100cm의 일자형 연강선재로 형성된 일자형 연강선재를 제조시키는 것을 도시한 일실시예도.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 하나의 장치에서, 절단길이를 가변조절한 상태에서, 직선라인상에서 연강선재 표면에 휘어져 있는 부위를 이중 호형 당김의 탄성력으로 잡아당겨지듯 펴주고, 커팅시킨 후, 커팅시킨 일자형 연강선재를 절단길이에 맞게 적층 낙하시키도록 구성된다.
보다 구체적으로, 상기 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치(1)는 메인본체(100), 키입력패널박스(200), 연강선재공급부(300), 선재클린인입부(400), 제1 소성가공부(500), 이중호형 당김식 폄부(600), 제2 소성가공부(700), 프레스 커팅부(800), 철자형 적층 낙하부(900), 스마트제어부(900a)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 메인본체(100)에 관해 설명한다.
상기 메인본체(100)는 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.
이는 길이방향의 박스형 구조로 형성되어, 연강선재가 맨처음 진입하는 곳을 기준으로, 일측에 연강선재공급부가 형성되고, 그 연강선재공급부 일측에 선재클린인입부가 형성되고, 그 선재클린인입부 일측에 제1 소성가공부가 형성되며, 그 제1 소성가공부 일측에 이중호형 당김식 폄부가 형성되고, 그 이중호형 당김식 폄부 일측에 제2 소성가공부가 형성되며, 그 제2 소송가공부 일측에 프레스 커팅부가 형성되고, 그 프레스 커팅부 일측에 철자형 적층 낙하부가 형성되어 구성된다.
그리고, 이중호형 당김식 폄부의 상단 외부 일측에 각 기기의 구동을 선택하고, 전원을 온오프시키는 키입력패널박스가 형성되고, 그 키입력패널박스 내부에 스마트제어부가 포함되어 구성된다.
또한, 키입력패널박스의 전원연결단자 일측에 각 기기에 전원을 공급시키는 전원부가 연결되어 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 키입력패널박스(200)에 관해 설명한다.
상기 키입력패널박스(200)는 모듈본체의 상단 외부방향 일측에 위치되어, 각 기기의 구동을 선택하고, 전원을 온오프시키는 역할을 한다.
이는 전원을 온오프시키는 전원버튼, 긴급멈춤버튼, 모터의 회전선택버튼, 선재당김속도선택버튼이 포함되어 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 연강선재공급부(300)에 관해 설명한다.
상기 연강선재공급부(300)는 롤 형태로 감겨진 연강선재를 선재클린인입부쪽으로 공급시키는 역할을 한다.
이는 도 3에 도시한 바와 같이, 롤 스탠드 위에 100kg~300kg의 연강선재가 감겨 있는 철 보빈이 형성된다.
그리고, 철 보빈 끝단의 연강선재를 선재클린인입부쪽으로 연결시킨다.
또한, 철 보빈 일측에 연강선재의 무게를 감지하는 무게감지센서(310)가 포함되어 구성된다.
무게감지센서는 IoT모듈을 통해, 스마트제어부와 연결되어 구성된다.
상기 연강선재는 탄소(C) 성분이 0.06~0.40%로 이루어지고, 직경 1.2mm~7mm로 형성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 선재클린인입부(400)에 관해 설명한다.
상기 선재클린인입부(400)는 관통구조로 형성되어, 연강선재공급부로부터 공급된 연강선재에 뭍어있는 이물질을 제거시키면서, 제1 소성가공부쪽으로 정위치이송되도록 가이드역할을 한다.
이는 도 4에 도시한 바와 같이, 인입드럼부(410), 오리피스부(420)로 구성된다.
상기 인입드럼부(410)는 드럼형상으로 형성되어, 내부 관통홀을 통해, 오리피스부쪽으로 인입된 연강선재를 안내시키는 역할을 한다.
상기 오리피스부(420)는 인입드럼부 전단에 위치되어, 인입드럼부를 통해 통과한 연강선재를 단면이 좁은 공간으로 통과시키면서, 연강선재의 표면에 뭍어있는 이물질을 제거시키는 역할을 한다.
이는 전협후광의 구조로 이루어지고, 제1 소성가공부로 연강선재가 진입되기 전에 위치된다.
여기서, 전협후광의 구조라는 것은 연강선재가 인입되는 곳이 후면으로서, 후면쪽으로 단면이 넓게 형성되고, 연강선재가 전단방향으로 진입되는 곳이 전면으로서, 전면쪽으로 단면이 좁게 형성되는 것을 말한다.
다음으로, 본 발명에 따른 제1 소성가공부(500)에 관해 설명한다.
상기 제1 소성가공부(500)는 선재클린인입부를 통해 이물질이 제거된 연강선재를 전단방향으로 잡아시키면서 1차 소성가공시키는 역할을 한다.
이는 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 트윈형 롤러부(510), 제1 롤러가압조절부(520)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 제1 트윈형 롤러부(510)에 관해 설명한다.
상기 제1 트윈형 롤러부(510)는 두개의 원형롤러로 이루어지고, 연강선재를 압연시켜 연강소재 표면을 소성가공시키는 역할을 한다.
여기서, 소성가공은 두개의 원형롤러를 회전시켜 사용목적에 맞는 두께을 얻는 작업을 말한다.
본 발명에서는 연강선재공급부를 통해 공급되는 연강선재 직경이 1.6mm이면, 제1 트윈형 롤러부를 통해 연강선재 직경이 1.4mm 두께로 생성시킨다.
둘째, 본 발명에 따른 제1 롤러가압조절부(520)에 관해 설명한다.
상기 제1 롤러가압조절부(520)는 제1 트윈형 롤러부 일측에 위치되어, 제1 트윈형 롤러부를 상하 수직방향으로 가압시키는 역할을 한다.
이는 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 위치조정기어(521), 제1 위치조정 가이드레일(522), 제1 롤러지지반(523), 제1 트윈형 롤러 구동모터(524)로 구성된다.
상기 제1 위치조정기어(521)는 제1 트윈형 롤러부 일측에 위치되어, 제1 트윈형 롤러부를 상하 수직방향으로 가압시켜, 소성가공공간의 높이 위치를 조정시키는 역할을 한다.
이는 평기어, 웜기어 등 복수개의 기어가 맞물려서 형성된다.
즉, 제1 트윈형 롤러부의 구성요소인 두개의 원형롤러 사이에 연강선재를 소성가공시키는 소성가공공간이 일정한 높이차로 이격되어 형성된다.
이때, 연강선재의 소성가공 두께에 맞게 두개의 원형롤러 중 상단롤러쪽에 상하 수직방향으로 가압시킨다.
이로 인해, 연강선재를 소성가공시키는 소성가공공간 높이가 좁아지게 된다.
상기 제1 위치조정 가이드레일(522)은 제1 위치조정기어쪽에 구동력을 생성시키는 역할을 한다.
이는 수동방식의 회전을 통해 제1 위치조정기어쪽에 구동력을 생성시킨다.
상기 제1 롤러지지반(523)은 제1 트윈형 롤러부가 직선라인을 따라 이송되는 연강선재상에 위치되도록 지지하는 역할을 한다.
상기 제1 트윈형 롤러 구동모터(524)는 제1 트윈형 롤러부에 회전력을 생성시키는 역할을 한다.
이로 인해, 제1 트윈형 롤러부가 회전되어, 연강선재를 전단방향으로 잡아당기면서 소성가공시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 이중호형 당김식 폄부(600)에 관해 설명한다.
상기 이중호형 당김식 폄부(600)는 제1 소성가공부를 통해 1차 소성가공된 연강선재 표면에 휘어져 있는 부위를 연속적으로 이어지는 이중 호형 당김의 탄성력으로 잡아당겨지듯 펴주는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 호형 당김부(610), 제2 호형 당김부(620), 지지틀(630), 보호박스커버(640)로 구성된다.
상기 제1 호형 당김부(610)는 상단 표면이 호형 당김 구조로 형성되어, 연속적으로 이어져서 공급되는 연강선재를 1차로 호형 당김의 탄성력으로 잡아당겨지듯 펴주는 역할을 한다.
이는 제1 호형 당김 프레임(611)과, 그 제1 호형 당김 프레임을 상단방향으로 상승조절시켜 1차로 호형 당김구조를 형성시키는 제1 호형 당김 액츄에이터부(612)로 구성되고, 지지틀에 볼트조임되어 지지된다. 여기서, 제1 호형 당김 프레임(611)은 원형드럼구조로 형성되고, 상단표면이 음각의 호형상으로 형성된다. 그리고, 제1 호형 당김 액츄에이터부(612)는 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동된다.
여기서, 호형 당김 구조라는 것은 도 7에 도시한 바와 같이, 상단 표면이 음각의 호형상으로 형성되고, 제1,2 호형 당김 액츄에이터부가 상단방향으로 음각의 호형상 부위를 상승조절시켜주고, 상승조절된 음각의 호형상을 지나는 연강선재가, 연속적으로 이어져 공급되어, 탄력성있게 당겨주는 힘을 생성시키는 것을 말한다.
즉, 음각의 호형상에다가 연속적으로 이어져 탄력성있게 당겨주는 힘으로 인해, 연강선재를 잡아당겨지듯이 펴주는 효과를 발휘할 수가 있게된다.
상기 제2 호형 당김부(620)는 제1 호형 당김부 일측에 위치되고, 상단 표면이 호형 당김 구조로 형성되어, 제1 호형 당김부를 통과한 연강선재를 2차로 호형 당김의 탄성력으로 잡아당겨지듯 펴주는 역할을 한다.
이는 제2 호형 당김 프레임(621)과, 그 제2 호형 당김 프레임을 상단방향으로 상승조절시켜 2차로 호형 당김구조를 형성시키는 제2 호형 당김 액츄에이터부(622)로 구성되고, 지지틀에 볼트조임되어 지지된다. 여기서, 제2 호형 당김 프레임(621)은 원형드럼구조로 형성되고, 상단표면이 음각의 호형상으로 형성된다. 그리고, 제2 호형 당김 액츄에이터부(622)는 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동된다.
상기 지지틀(630)은 제1 호형 당김부, 제2 호형 당김부를 정위치 위치되도록 지지하는 역할을 한다.
이는 복수개의 지지프레임으로 이루어진다.
상기 보호박스커버(640)는 힌지구조로 형성되어, 제1 호형 당김부, 제2 호형 당김부, 지지틀이 포함되어 덮어지도록 하여, 외압으로부터 보호하고, 연속적으로 이어지는 연강선재가 이중 당김 폄과정 중에 외부로 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이처럼, 제1 호형 당김부(610), 제2 호형 당김부(620), 지지틀(630), 보호박스커버(640)로 이루어진 이중호형 당김식 폄부(600)를 통해, 연강선재 표면에 휘어져 있는 부위를 연속적으로 이어지는 이중 호형 당김의 탄성력으로 잡아당겨지듯 펴줄 수 있어, 연강선재 표면에 휨이 없는 양질의 일자형 연강선재를 제공할 수가 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 제2 소성가공부(700)에 관해 설명한다.
상기 제2 소성가공부(700)는 이중호형 당김식 폄부를 통해 잡아당겨지듯 펴진 연강선재를 전단방향으로 잡아당기면서, 2차 소성가공시키는 역할을 한다.
여기서, 전단방향이라는 것은 프레스커팅부방향을 말한다.
이는 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 트윈형 롤러부(710), 제2 롤러가압조절부(720)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 제2 트윈형 롤러부(710)에 관해 설명한다.
상기 제2 트윈형 롤러부(710)는 두개의 원형롤러로 이루어지고, 연강선재를 압연시켜 연강소재 표면을 소성가공시키는 역할을 한다.
여기서, 소성가공은 두개의 원형롤러를 회전시켜 사용목적에 맞는 두께을 얻는 작업을 말한다.
본 발명에서는 연강선재공급부를 통해 공급되는 연강선재 직경이 1.4mm이면, 제2 트윈형 롤러부를 통해 연강선재 직경이 1.2mm 두께로 생성시킨다.
둘째, 본 발명에 따른 제2 롤러가압조절부(720)에 관해 설명한다.
상기 제2 롤러가압조절부(720)는 제2 트윈형 롤러부 일측에 위치되어, 제2 트윈형 롤러부를 상하 수직방향으로 가압시키는 역할을 한다.
이는 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 위치조정기어(721), 제2 위치조정 가이드레일(722), 제2 롤러지지반(723), 제2 트윈형 롤러 구동모터(724)로 구성된다.
상기 제2 위치조정기어(721)는 제2 트윈형 롤러부 일측에 위치되어, 제2 트윈형 롤러부를 상하 수직방향으로 가압시켜, 소성가공공간의 높이 위치를 조정시키는 역할을 한다.
이는 평기어, 웜기어가 맞물려서 형성된다.
즉, 제2 트윈형 롤러부의 구성요소인 두개의 원형롤러 사이에 연강선재를 소성가공시키는 소성가공공간이 일정한 높이차로 이격되어 형성된다.
이때, 연강선재의 소성가공 두께에 맞게 두개의 원형롤러 중 상단롤러쪽에 상하 수직방향으로 가압시킨다.
이로 인해, 연강선재를 소성가공시키는 소성가공공간 높이가 좁아지게 된다.
상기 제2 위치조정 가이드레일(722)은 제2 위치조정기어쪽에 구동력을 생성시키는 역할을 한다.
이는 수동방식의 회전을 통해 제2 위치조정기어쪽에 구동력을 생성시킨다.
상기 제2 롤러지지반(723)은 제2 트윈형 롤러부가 직선라인을 따라 이송되는 연강선재상에 위치되도록 지지하는 역할을 한다.
상기 제2 트윈형 롤러 구동모터(724)는 제2 트윈형 롤러부에 회전력을 생성시키는 역할을 한다.
이로 인해, 제2 트윈형 롤러부가 회전되어, 연강선재를 전단방향으로 잡아당기면서 소성가공시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 프레스 커팅부(800)에 관해 설명한다.
상기 프레스 커팅부(800)는 제2 소성가공부를 통해 2차 소성가공된 연강선재를 전달받아, 스마트 제어부의 제어신호에 따라 프레스의 힘으로 커팅시키는 역할을 한다.
이는 도 8에 도시한 바와 같이, 프레스구동 회전모터(810), 체인로프(820), 플라이 휠(830), 프레스부(840), 칼날모듈(850), 칼날감지 포토센서(860)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 프레스구동 회전모터(810)에 관해 설명한다.
상기 프레스구동 회전모터(810)는 회전력을 생성시켜 체인로프쪽으로 전달시키는 역할을 한다.
둘째, 본 발명에 따른 체인로프(820)에 관해 설명한다.
상기 체인로프(820)는 프레스구동 회전모터의 회전축과 플라이휠 사이에 위치되어, 프레스구동 회전모터로부터 생성된 회전력을 플라이휠쪽으로 전달시키는 역할을 한다.
셋째, 본 발명에 따른 플라이 휠(830)에 관해 설명한다.
상기 플라이 휠(830)은 도 9에 도시한 바와 같이, 체인로프로부터 회전력을 전달받아 프레스부쪽에 회전속도를 일정하게 형성시키는 역할을 한다.
이는 체인로프로부터 전달된 프레스구동 회전모터의 회전력을 유지하여 불균형을 작게 하기 위한 탄력차(車)의 기능을 한다.
본 발명에서는 플라이휠이 구성됨으로서, 기존의 절단기기가 공압이나 유압 프레스로 구성되어, 금형이 빨리 손상된다는 문제와 느린 하강속도에 의해 버(bur)가 발생되어 품질저하의 요인되는 문제점을 개선하여, 순간 절단속도를 빠르게 해 주어, 절단면이 매끄럽게되어 버 제거작업이 필요없게되고, 칼날모듈의 수명도 기존보다 1.5배~2배로 길어지는 효과가 있다.
넷째, 본 발명에 따른 프레스부(840)에 관해 설명한다.
상기 프레스부(840)는 플라이 휠로부터 일정한 회전속도를 갖는 회전력을 전달받아, 상하 수직방향으로 칼날모듈을 가압시키는 역할을 한다.
이는 칼날모듈의 칼날부와 1:1 접촉되도록 바 형태로 형성된다.
다섯째, 본 발명에 따른 칼날모듈(850)에 관해 설명한다.
상기 칼날모듈(850)은 프레스부의 힘을 전달받아, 라인상에 이어져 공급되는 연강선재를 커팅시키는 역할을 한다.
이는 도 10에 도시한 바와 같이, 모듈본체(851), 칼날라인 가이드부(852), 칼날부(853), 탄성바(854), 하단 칼날지지대(855)로 구성된다.
상기 모듈본체(851)는 박스형상으로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.
상기 칼날라인 가이드부(852)는 제2 소성가공부와 근접한 모듈본체의 후단 일측에 위치되어, 제2 소성가공부로부터 전달되는 연강선재를 칼날부의 커팅 라인상에 정위치되도록 가이드시키는 역할을 한다.
상기 칼날부(853)는 모듈본체의 상단부위에 위치되어, 프레스부로부터 상하 수직방향으로 눌러지는 강한 프레스의 힘을 전달받아, 커팅 라인상에 연속적으로 이어져 오는 연강선재를 커팅시키는 역할을 한다.
이는 도 10에 도시한 바와 같이, 직사각 박스형상의 칼날몸체(853a)로 이루어지고, 칼날몸체의 바닥부위에 두개의 사각 다리부(853b)가 형성되고, 두개의 사각 다리부 사이에 반호형상의 칼날(853c)이 형성되어 구성된다.
여기서, 두개의 사각 다리부 사이에 반호형상의 칼날이 형성되는 이유는 두개의 사각 다리부 사이로 커팅 라인을 형성시켜, 연속적으로 이어져 오는 연강선재를 두개의 사각 다리부 사이에 형성된 커팅 라인쪽에 위치되면, 프레스의 힘을 전달받은 칼날몸체가 상하 수직방향으로 눌러지면서 반호형상의 칼날이 연강선재와 접촉되면서 순간 커팅되도록 하기 위함이다.
상기 탄성바(854)는 칼날부 일측에 위치되어, 프레스부의 강한 프레스의 힘을 전달받은 칼날부를 탄성력과 복원력에 의해 원상태로 정위치시키는 역할을 한다.
상기 하단 칼날지지대(855)는 칼날부와 입맞춤되듯이 결합되어, 칼날부에 의해 연강철재가 커팅되도록 하단방향에서 지지하는 역할을 한다.
이는 박스형상의 모듈로 이루어지고, 모듈의 내부공간상에 칼날부의 두개의 사각 다리부가 하단방향으로 유입되록 두개의 사각요홈이 형성되고, 두개의 사각요홈사이에 칼날지지대가 형성된다.
여기서, 도 11에 도시한 바와 같이, 칼날지지대를 향하여 하단방향으로 내려오는 칼날부가, 고정상태로 지지하는 칼날지지대와 순간 접촉되면서, 연강철재를 순간 커팅하게 된다.
여섯째, 본 발명에 따른 칼날감지 포토센서(860)에 관해 설명한다.
상기 칼날감지 포토센서(860)는 모듈본체의 전단에 위치되어, 칼날부가 구동되는 순간을 센싱시키는 역할을 한다.
이는 칼날부가 구동되는 순간에 발생되는 빛을 감지하는 것으로, 출력일측에 스마트제어부가 연결되어 구성된다.
이처럼, 본 발명에 따른 프레스구동 회전모터(810), 체인로프(820), 플라이 휠(830), 프레스부(840), 칼날모듈(850), 칼날감지 포토센서(860)로 이루어진 프레스 커팅부(800)가 직선라인상으로 연속적으로 이어져서 오는 연강선재상에 아무런 액션없이, 상하 수직방향으로 복수회로만 구동될 경우에, 연강선재 자체의 신축력과 탄성력에 의해 눌러지기만 할 뿐, 커팅이 안되는 현상이 발생되기 때문에, 제2 트윈형 롤러부가 철자형 적층 낙하부를 잡아당겨서 연강선재에 수평방향으로 팽팽하게 펼쳐져는 텐션이 발생되는 순간에 커팅이 되도록 구성된다.
즉, 제2 트윈형 롤러부가 철자형 적층 낙하부를 잡아당길 때, 철자형 적층 낙하부 전체가 전진방향으로 전진되는 느낌을 주고, 이때, 프레스 커팅부(800)가 상하 수직방향으로 가압하여 연강선재를 커팅시킨다.
이로 인해, 절단면이 매끄럽게되어 버 제거작업이 필요없게되고, 칼날모듈의 수명도 기존보다 1.5배~2배로 길어지는 효과가 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 철자형 적층 낙하부(900)에 관해 설명한다.
상기 철자형 적층 낙하부(900)는 프레스 커팅부의 전달 일측에 수평의 길이방향으로 형성되어, 눈금이 형성된 철자를 기준으로 절단길이를 조절시킨 후, 조절시킨 절단길이에 따라 커팅된 일자형 연강철재 3개를 적층시킨 상태에서, 중력낙하의 힘으로 3개 중 한개를 일자형 연강선재 수납부쪽으로 낙하시키는 역할을 한다.
이는 도 12에 도시한 바와 같이, 철자형몸체(910), 스톱퍼 고정 클램프(920), 스톱퍼(930), 수평지지형스프링(940), 적층 낙하용 클립(950)으로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 철자형몸체(910)에 관해 설명한다.
상기 철자형 몸체(910)는 수평의 길이방향으로 형성되고, 표면에 눈금이 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.
여기서, 눈금은 철자형 몸체의 길이에 따라 50cm 눈금, 1m 눈금, 2m눈금, 3m눈금 중 어느 하나가 선택되어 형성된다.
이는 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 바닥면에 형성된 일자형 연강선재 수납부를 바라보는 하단면과 상단면에 적층 낙하용 클립이 부착되도록 하는 클립부착홈(911)이 형성되고, 내부공간에 일자형 연강선재를 적층시키는 적층공간(912)이 형성되며, 외부표면에 눈금(913)이 형성되고, 철자형 몸체를 끝단에서 지지해주는 지지형 거치대(915)가 형성된다.
그리고, 절단길이를 셋팅하고자 하는 눈금 부위의 철자형 몸체의 적층공간쪽으로 스톱퍼를 삽입시킨 후, 삽입시킨 스톱퍼와 철자형 몸체의 외부표면에 스톱퍼 고정 클램프가 형성되고, 클립부착홈 일측에 적층 낙하용 클립이 형성되며, 철자형 몸체가 외압에 의해 낙하되거나 이탈되는 것을 방지하기 위해, 철자형 몸체 외부표면 일측과 프레스 커팅부 사이에 수평지지형스프링 두개가 형성되어 구성된다.
둘째, 본 발명에 따른 스톱퍼 고정 클램프(920)에 관해 설명한다.
상기 스톱퍼 고정 클램프(920)는 도 13에 도시한 바와 같이, 철자형 몸체의 적층공간으로 삽입된 스톱퍼가 외압에 의해 흔들리지 않도록 지지고정해주는 역할을 한다.
셋째, 본 발명에 따른 스톱퍼(930)에 관해 설명한다.
상기 스톱퍼(930)는 절단길이가 셋팅된 눈금 부위까지 제2 소성가공부를 통해 전진시킨 연강선재가 위치되도록 안내시킴과 동시에, 커팅된 일자형 연강선재가 전진방향쪽으로 이탈되는 것을 방지해주는 역할을 한다.
여기서, 절단길이는 사용목적과 형태에 따라 다양하게 형성할 수 있지만, 본 발명에서는 5cm~200cm로 설정된다.
이는 도 15에 도시한 바와 같이, 바 형상의 스톱퍼몸체(931)로 형성되고, 스톱퍼몸체의 상단과 중단 일측에 볼트삽입홈이 형성되고, 상단 볼트삽입홈(932)과 중단 볼트삽입홈(933) 사이에 연강선재를 가이드시키면서, 전진방향으로 이탈되는 것을 방지하는 스톱퍼홀(934)이 형성되어 구성된다.
여기서, 스톱퍼홀(934)은 연강선재를 안내하는 안내홀(934a)과, 연강선재가 전진방향으로 이탈되는 것을 방지하기 위해 끝단에 격벽(934b)이 형성된다.
본 발명에 따른 상단 볼트삽입홈과 중단 볼트삽입홈, 그리고 스톱퍼홀이 철자형 몸체의 적층공간에 삽입된 후, 철자형 몸체의 외부표면을 관통한 볼트가 상단 볼트 삽입홈과 중단 볼트삽입홈에 삽입되어 1차 고정시키고, 1차 고정된 스톱퍼몸체를 스톱퍼 고정 클램프를 통해 철자형 몸체의 외부표면에서 2차 고정지지한다.
이를 통해, 스톱퍼홀이 철자형 몸체의 적층공간에 정위치된다.
이때, 스톱퍼홀은 절단길이가 셋팅된 눈금 부위까지 제2 소성가공부를 통해 전진시킨 연강선재가 위치되도록 안내시킨 후, 커팅된 일자형 연강선재가 스톱퍼홀에 부딪히고 빠져나와서 철자형 몸체의 적층공간에 적층되도록 한다.
여기서, 커팅된 일자형 연강선재가 스톱퍼홀에 부딪히고 빠져나올 수 있는 이유는 프레스부의 강한 프레스 힘, 그리고, 칼날모듈의 탄성바에서 생기는 탄성력과 복원력이 수평지지형스프링쪽으로 전달되어, 키질 효과와 같이, 순간 키질시켜주기 때문에, 커팅된 일자형 연강선재가 스톱퍼홀에 부딪히고 빠져나올 수 있게 된다.
넷째, 본 발명에 따른 수평지지형스프링(940)에 관해 설명한다.
상기 수평지지형스프링(940)은 철자형 몸체 외부표면 일측과 프레스 커팅부 사이에 길이방향을 따라 형성되어, 철자형 몸체를 잡아주고 지지해주는 역할을 한다.
이로 인해, 철자형 몸체가 외압에 의해 낙하되거나 이탈되는 것을 방지할 수가 있다.
다섯째, 본 발명에 따른 적층 낙하용 클립(950)에 관해 설명한다.
상기 적층 낙하용 클립(950)은 "
Figure 112022023039218-pat00003
"형상으로 형성되어, 커팅된 일자형 연강철재 3개를 적층시킨 상태에서, 중력낙하의 힘으로 3개 중 한개를 일자형 연강선재 수납부쪽으로 낙하시키는 역할을 한다.
이는 철자형 몸체의 클립부착홈에 탈부착식으로 형성된다.
본 발명에 따른 적층 낙하용 클립이 형성됨으로서, 철자형 몸체의 적층공간에 적층되는 커팅된 일자형 연강선재가 커팅과 동시에 바로 하나씩 낙하될 경우에는 철자형 몸체의 적층공간 외벽과 마찰로 인해, 바로 낙하되지 않고, 걸림현상이 발생되어, 이어지는 또 다른 커팅된 일자형 연강선재와 함께 철자형 몸체의 적층공간에서 뒤엉켜버리는 문제점이 발생되기 때문에, 도 14에 도시한 바와 같이, "
Figure 112022023039218-pat00004
"형상으로 형성된 적층 낙하용 클립이 일장형 연강선재 수납부쪽으로 낙하되기 바로 전에, 붙잡는 구조로 형성시킨 후, 커팅된 일자형 연강선재가 하나씩 적층되는, 커팅된 일자형 연강선재의 자체 무게에 의해 "
Figure 112022023039218-pat00005
"형상으로 형성된 적층 낙하용 클립 끝단이 벌어지면서, 일자형 연강선재 수납부쪽으로 순차적으로 낙하되도록 하기 위함이다.
따라서, 본 발명에서는 커팅된 일자형 연강철재 3개를 적층시킨 상태에서, 중력낙하의 힘으로 3개 중 한개를 일자형 연강선재 수납부쪽으로 낙하시킬 수 있어, 기존에 비해 1.5배~3배의 생산량 증가와 함께, 양질의 일자형 연강선재를 절단길이별로 1:1맞춤형으로 신속정확하게 제조할 수가 있다.
또한, 본 발명에 따른 철자형 적층 낙하부(900)는 연강선재 이탈감지센서(960)가 포함되어 구성된다.
여기서, 연강선재 이탈감지센서(960)는 도 17에 도시한 바와 같이, 스톱퍼 고정 클램프 후단 일측에 위치되어, 스톱퍼에 부딪히지 않고, 바로 통과하여, 철자형몸체 엣지까지 전달되는 연강선재를 감지하여 센싱시키는 역할을 한다.
이는 근접센서 또는 터치센서로 구성된다.
상기 연강선재 이탈감지센서는 IoT모듈 또는 전선을 통해 스마트제어부와 연결되어 구성된다.
이처럼, 본 발명에 따른 연강선재 이탈감지센서가 구성됨으로서, 스톱퍼에 부딪히지 않고 바로 통과하여 철자형몸체 엣지까지 전달되는 연강선재에 의해, 기기의 고장과, 연강선재의 낭비, 2차로 발생되는 안전사고로부터 미리 방지할 수가 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 철자형몸체(910), 스톱퍼 고정 클램프(920), 스톱퍼(930), 수평지지형스프링(940), 적층 낙하용 클립(950)으로 이루어진 철자형 적층 낙하부(900)는 하나의 장치에서 눈금이 형성된 철자의 외부표면에서 스톱퍼 고정 클램프와 스톱퍼, 적층 낙하용 클립을 통해 5cm~200cm로 절단길이를 가변시켜 조절시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 스마트제어부(900b)에 관해 설명한다.
상기 스마트제어부(900b)는 키입력패널박스, 연강선재공급부, 선재클린인입부, 제1 소성가공부, 이중호형 당김식 폄부, 제2 소성가공부, 프레스 커팅부, 철자형 적층 낙하부가 연결되어, 각 기기의 전반적인 구동을 제어하면서, 철자형 적층 낙하부와 키입력패널박스에서 설정된 절단길이와, 연강선재의 직경에 따라 1:1 맞춤형으로 선재당김속도, 호형당김회전력, 프레스의 힘을 자동제어시키는 역할을 한다.
이는 PIC원칩마이컴, 마이크로컴퓨터, 마이크로프로세서 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.
본 발명에서는 마이크로프로세서로 구성된다.
즉, 도 16에 도시한 바와 같이, 입력단자 일측에 키입력패널박스(200)가 연결되어, 각 기기의 구동을 선택하고, 전원을 온오프시키는 키입력값이 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 무게감지센서(310)가 연결되어, 연강선재의 무게를 감지한 센싱값이 입력되며, 또 다른 입력단자 일측에 칼날감지 포토센서(860)가 연결되어, 칼날부가 구동되는 순간을 센싱한 센싱값이 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 연강선재 이탈감지센서(960)가 연결되어, 스톱퍼에 부딪히지 않고, 바로 통과하여, 철자형몸체 엣지까지 전달되는 연강선재를 감지하여 센싱시키는 센싱값이 입력되며, 출력단자 일측에 제1 트윈형 롤러 구동모터(524)가 연결되어, 제1 트윈형 롤러 구동모터쪽으로, 제1 트윈형 롤러부에 회전력을 생성시키는 출력신호를 보내고, 또 다른 출력단자 일측에 제1 호형 당김부의 제1 호형 당김 액츄에이터부(612)가 연결되어, 제1 호형 당김 프레임을 상단방향으로 상승조절시켜 1차로 호형 당김구조를 형성시키도록 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 제2 호형 당김부의 제2 호형 당김 액츄에이터부(622)가 연결되어, 제2 호형 당김 프레임을 상단방향으로 상승조절시켜 2차로 호형 당김구조를 형성시키도록 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 제2 트윈형 롤러 구동모터(724)가 연결되어, 제2 트윈형 롤러 구동모터쪽으로, 제2 트윈형 롤러부에 회전력을 생성시키는 출력신호를 보내며, 또 다른 출력단자 일측에 프레스구동 회전모터(810)가 연결되어, 회전력을 생성시켜 프레스부에 상하 수직방향의 프레스 힘을 생성시키도록 출력신호를 보내도록 구성된다.
상기 스마트제어부에서 설정된 절단길이와, 연강선재의 직경에 따라 1:1 맞춤형으로 선재당김속도, 호형당김회전력, 프레스의 힘을 자동제어한다는 것은 다음의 표 1과 같이 테이블표로 프로그램설정된다.
여기서, 선재당김속도는 제1 트윈형 롤러 구동모터와 제2 트윈형 롤러 구동모터의 회전력에 의해 발생되고, 호형당김회전력은 제1,2 호형 당김 모터에 의해 발생되며, 프레스의 힘은 프레스구동 회전모터와 플라이 휠의 구동에 의해 발생된다.
대상 선재당김속도 호형당김회전력 프레스의 힘
직경 0.8mm, 절단길이 15cm 연강선재 10~30m/min 제1,2 호형 당김 모터 4~6kw 7~9kN
직경 1.2mm, 절단길이 30cm 연강선재 20~30m/min 제1,2 호형 당김 모터 6~8kw 11~14kN
직경 5mm, 절단길이 100cm 연강선재 35~42m/min 제1,2 호형 당김 모터 7~9kw 17~20kN
즉, 철자형 적층 낙하부와 키입력패널박스에서 직경 0.8mm, 절단길이 15cm 연강선재로 선택되면, 스마트제어부에서 1:1 맞춤형으로 선재당김속도 20m/min, 호형당김회전력으로 제1,2 호형 당김 모터 5kw, 프레스의 힘 8kN으로 프로그램설정된다.
또 다른 일실시예로서, 철자형 적층 낙하부와 키입력패널박스에서 직경 1.2mm, 절단길이 30cm 연강선재로 선택되면, 스마트제어부에서 1:1 맞춤형으로 선재당김속도 25m/min, 호형당김회전력으로 제1,2 호형 당김 모터 7kw, 프레스의 힘 12kN으로 프로그램설정된다.
또한, 본 발명에 따른 스마트제어부에서는 제2 트윈형 롤러부가 철자형 적층 낙하부를 잡아당겨서 연강선재에 수평방향으로 팽팽하게 펼쳐져는 텐션이 발생되는 순간에 커팅이 되도록 프로그램설정된다.
즉, 제2 트윈형 롤러부가 철자형 적층 낙하부를 잡아당길 때, 철자형 적층 낙하부 전체가 전진방향으로 전진되는 느낌을 주고, 이때, 프레스 커팅부(800)가 상하 수직방향으로 가압하여 연강선재를 커팅시키도록 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 스마트제어부에서는 무게감지센서를 통해, 롤 스탠드의 철보빈에 감겨 있는 연강선재가 소진되어, 더 이상 연강선재가 공급되지 않았을 때, 칼날감지 포토센서를 통해, 칼날부의 고장으로 구동이 안되었을 때, 연강선재 이탈감지센서를 통해 철자형 적층 낙하부의 스톱퍼에 부딪히지 않고, 바로 통과하여, 일자형 연강선재의 이탈이 감지되었을 때, 바로 부저음이 울리면서, 각 기기의 구동을 순간멈추게 하는 비상멈춤모드가 포함되어 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
먼저, 도 18에 도시한 바와 같이, 키입력패널박스를 통해, 각 기기의 구동을 선택하고, 전원을 온(ON)시킨다.
여기서, 일예로, 연강선재 직경 1.2mm, 절단길이 30cm로 설정한다.
다음으로, 철자형 적층 낙하부에서, 눈금이 형성된 철자를 기준으로 절단길이를 30cm로 조절시킨다.
다음으로, 스마트제어부를 통해, 철자형 적층 낙하부와 키입력패널박스에서 설정된 절단길이 30cm와, 연강선재의 직경 1.2mm에 따라 1:1 맞춤형으로 선재당김속도, 호형당김회전력, 프레스의 힘을 자동제어시킨다.
다음으로, 연강선재공급부를 통해 롤 형태로 감겨진 연강선재를 선재클린인입부쪽으로 공급시킨다.
다음으로, 선재클린인입부를 통해, 연강선재공급부로부터 공급된 연강선재에 뭍어있는 이물질을 제거시키면서, 제1 소성가공부쪽으로 정위치이송되도록 가이드시킨다.
다음으로, 제1 소성가공부에서 선재클린인입부를 통해 이물질이 제거된 연강선재를 전단방향으로 잡아당기면서 소성가공시킨다.
다음으로, 이중호형 당김식 폄부에서 제1 소성가공부를 통해 1차 소성가공된 연강선재 표면에 휘어져 있는 부위를 연속적으로 이어지는 이중 호형 당김의 탄성력으로 잡아당겨지듯 펴준다.
이로 인해, 연강선재 표면에 휨이 없는 양질의 일자형 연강선재를 제공할 수가 있다.
다음으로, 제2 소성가공부에서 이중호형 당김식 폄부를 통해 잡아당겨지듯 펴진 연강선재를 전단방향으로 잡아당기면서, 2차 소성가공시킨다.
다음으로, 프레스 커팅부에서 제2 소성가공부를 통해 2차 소성가공된 연강선재를 전달받아, 스마트 제어부의 제어신호에 따라 프레스의 힘으로 커팅시킨다.
이때, 도 17에 도시한 바와 같이, 스톱퍼 고정 클램프 후단 일측에 위치된 연강선재 이탈감지센서(960)에서 연강선재의 이탈이 감지되면, 스마트제어부의 제어하에 바로 부저음이 울리면서, 각 기기의 구동을 순간멈추게 하는 비상멈춤모드가 구동된다.
끝으로, 도 18에 도시한 바와 같이, 철자형 적층 낙하부에서, 조절시킨 절단길이에 따라 커팅된 일자형 연강철재 3개를 적층시킨 상태에서, 중력낙하의 힘으로 3개 중 한개를 일자형 연강선재 수납부쪽으로 낙하시킨다.
이로 인해, 기존에 비해 1.5배~3배의 생산량 증가와 함께, 일자형 연강선재를 절단길이별로 1:1맞춤형으로 신속정확하게 제조할 수 있다.
또 다른 일실시예로, 도 19에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치를 통해, 연강선재 직경 5mm, 절단길이 100cm의 일자형 연강선재를 제조할 수가 있다.
1 : 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치
100 : 메인본체
200 : 키입력패널박스
300 : 연강선재공급부
400 : 선재클린인입부
410 : 인입드럼부
420 : 오리피스부
500 : 제1 소성가공부
510 : 제1 트윈형 롤러부
520 : 제1 롤러가압조절부
600 : 이중호형 당김식 폄부
610 : 제1 호형 당김부
620 : 제2 호형 당김부
630 : 지지틀
640 : 보호박스커버
700 : 제2 소성가공부
710 : 제2 트윈형 롤러부
720 : 제2 롤러가압조절부
800 : 프레스 커팅부
810 : 프레스구동 회전모터
820 : 체인로프
830 : 플라이 휠
840 : 프레스부
850 : 칼날모듈
860 : 칼날감지 포토센서
900 : 철자형 적층 낙하부
900a : 스마트제어부

Claims (12)

  1. 하나의 장치에서, 절단길이를 가변조절한 상태에서, 직선라인상에서 연강선재 표면에 휘어져 있는 부위를 이중 호형 당김의 탄성력으로 잡아당겨지듯 펴주고, 커팅시킨 후, 커팅시킨 일자형 연강선재를 절단길이에 맞게 적층 낙하시키는 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치로 이루어지고,
    상기 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치는
    각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 메인본체(100)와,
    모듈본체의 상단 외부방향 일측에 위치되어, 각 기기의 구동을 선택하고, 전원을 온오프시키는 키입력패널박스(200)와,
    롤 형태로 감겨진 연강선재를 선재클린인입부쪽으로 공급시키는 연강선재공급부(300)와,
    관통구조로 형성되어, 연강선재공급부로부터 공급된 연강선재에 뭍어있는 이물질을 제거시키면서, 제1 소성가공부쪽으로 정위치이송되도록 가이드역할을 하는 선재클린인입부(400)와,
    선재클린인입부를 통해 이물질이 제거된 연강선재를 전단방향으로 당겨주면서 1차 소성가공시키는 제1 소성가공부(500)와,
    제1 소성가공부를 통해 1차 소성가공된 연강선재 표면에 휘어져 있는 부위를 연속적으로 이어지는 이중 호형 당김의 탄성력으로 잡아당겨지듯 펴주는 역할을 하는 이중호형 당김식 폄부(600)와,
    이중호형 당김식 폄부를 통해 잡아당겨지듯 펴진 연강선재를 전단방향으로 잡아당기면서, 2차 소성가공시키는 제2 소성가공부(700)와,
    제2 소성가공부를 통해 2차 소성가공된 연강선재를 전달받아, 스마트 제어부의 제어신호에 따라 프레스의 힘으로 커팅시키는 프레스 커팅부(800)와,
    프레스 커팅부의 전달 일측에 수평의 길이방향으로 형성되어, 눈금이 형성된 철자를 기준으로 절단길이를 조절시킨 후, 조절시킨 절단길이에 따라 커팅된 일자형 연강철재 3개를 적층시킨 상태에서, 중력낙하의 힘으로 3개 중 한개를 일자형 연강선재 수납부쪽으로 낙하시키는 철자형 적층 낙하부(900)와,
    키입력패널박스, 연강선재공급부, 선재클린인입부, 제1 소성가공부, 이중호형 당김식 폄부, 제2 소성가공부, 프레스 커팅부, 철자형 적층 낙하부가 연결되어, 각 기기의 전반적인 구동을 제어하면서, 철자형 적층 낙하부와 키입력패널박스에서 설정된 절단길이와, 연강선재의 직경에 따라 1:1 맞춤형으로 선재당김속도, 호형당김회전력, 프레스의 힘을 자동제어시키는 스마트제어부(900a)로 구성되는 것을 특징으로 하는 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 선재클린인입부(400)는
    드럼형상으로 형성되어, 내부 관통홀을 통해, 오리피스부쪽으로 인입된 연강선재를 안내시키는 인입드럼부(410)와,
    인입드럼부 전단에 위치되어, 인입드럼부를 통해 통과한 연강선재를 단면이 좁은 공간으로 통과시키면서, 연강선재의 표면에 뭍어있는 이물질을 제거시키는 오리피스부(420)로 구성되는 것을 특징으로 하는 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 소성가공부(500)는
    두개의 원형롤러로 이루어지고, 연강선재를 압연시켜 연강소재 표면을 소성가공시키는 제1 트윈형 롤러부(510)와,
    제1 트윈형 롤러부 일측에 위치되어, 제1 트윈형 롤러부를 상하 수직방향으로 가압시키는 제1 롤러가압조절부(520)로 구성되는 것을 특징으로 하는 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 롤러가압조절부(520)는
    제1 트윈형 롤러부 일측에 위치되어, 제1 트윈형 롤러부를 상하 수직방향으로 가압시켜, 소성가공공간의 높이 위치를 조정시키는 제1 위치조정기어(521)와,
    제1 위치조정기어쪽에 구동력을 생성시키는 제1 위치조정 가이드레일(522)과,
    제1 트윈형 롤러부가 직선라인을 따라 이송되는 연강선재상에 위치되도록 지지하는 제1 롤러지지반(523)과,
    제1 트윈형 롤러부에 회전력을 생성시키는 제1 트윈형 롤러 구동모터(524)로 구성되는 것을 특징으로 하는 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 이중호형 당김식 폄부(600)는
    상단 표면이 호형 당김 구조로 형성되어, 연속적으로 이어져서 공급되는 연강선재를 1차로 호형 당김의 탄성력으로 잡아당겨지듯 펴주는 제1 호형 당김부(610)와,
    제1 호형 당김부 일측에 위치되고, 상단 표면이 호형 당김 구조로 형성되어, 제1 호형 당김부를 통과한 연강선재를 2차로 호형 당김의 탄성력으로 잡아당겨지듯 펴주는 제2 호형 당김부(620)와,
    제1 호형 당김부, 제2 호형 당김부를 정위치 위치되도록 지지하는 지지틀(630)과,
    힌지구조로 형성되어, 제1 호형 당김부, 제2 호형 당김부, 지지틀이 포함되어 덮어지도록 하여, 외압으로부터 보호하고, 연속적으로 이어지는 연강선재가 이중 당김 폄과정 중에 외부로 이탈되는 것을 방지하는 보호박스커버(640)로 구성되는 것을 특징으로 하는 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2 소성가공부(700)는
    두개의 원형롤러로 이루어지고, 연강선재를 압연시켜 연강소재 표면을 소성가공시키는 제2 트윈형 롤러부(710)와,
    제2 트윈형 롤러부 일측에 위치되어, 제2 트윈형 롤러부를 상하 수직방향으로 가압시키는 제2 롤러가압조절부(720)로 구성되는 것을 특징으로 하는 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 롤러가압조절부(720)는
    제2 트윈형 롤러부 일측에 위치되어, 제2 트윈형 롤러부를 상하 수직방향으로 가압시켜, 소성가공공간의 높이 위치를 조정시키는 제2 위치조정기어(721)와,
    제2 위치조정기어쪽에 구동력을 생성시키는 제2 위치조정 가이드레일(722)과,
    제2 트윈형 롤러부가 직선라인을 따라 이송되는 연강선재상에 위치되도록 지지하는 제2 롤러지지반(723)과,
    제2 트윈형 롤러부에 회전력을 생성시키는 제2 트윈형 롤러 구동모터(724)로 구성되는 것을 특징으로 하는 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 프레스 커팅부(800)는
    회전력을 생성시켜 체인로프쪽으로 전달시키는 프레스구동 회전모터(810)와,
    회전모터의 회전축과 플라이휠 사이에 위치되어, 프레스구동 회전모터로부터 생성된 회전력을 플라이휠쪽으로 전달시키는 체인로프(820)와,
    체인로프로부터 회전력을 전달받아 프레스부쪽에 회전속도를 일정하게 형성시키는 플라이 휠(830)과,
    플라이 휠로부터 일정한 회전속도를 갖는 회전력을 전달받아, 상하 수직방향으로 칼날모듈을 가압시키는 프레스부(840)와,
    프레스부의 힘을 전달받아, 라인상에 이어져 공급되는 연강선재를 커팅시키는 칼날모듈(850)과,
    모듈본체의 전단에 위치되어, 칼날부가 구동되는 순간을 센싱시키는 칼날감지 포토센서(860)로 구성되는 것을 특징으로 하는 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 칼날모듈(850)은
    박스형상으로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 모듈본체(851)와,
    제2 소성가공부와 근접한 모듈본체의 후단 일측에 위치되어, 제2 소성가공부로부터 전달되는 연강선재를 칼날부의 커팅 라인상에 정위치되도록 가이드시키는 칼날라인 가이드부(852)와,
    모듈본체의 상단부위에 위치되어, 프레스부로부터 상하 수직방향으로 눌러지는 강한 프레스의 힘을 전달받아, 커팅 라인상에 연속적으로 이어져 오는 연강선재를 커팅시키는 칼날부(853)와,
    칼날부 일측에 위치되어, 프레스부의 강한 프레스의 힘을 전달받은 칼날부를 탄성력과 복원력에 의해 원상태로 정위치시키는 탄성바(854)와,
    칼날부와 입맞춤되듯이 결합되어, 칼날부에 의해 연강철재가 커팅되도록 하단방향에서 지지하는 하단 칼날지지대(855)로 구성되는 것을 특징으로 하는 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 철자형 적층 낙하부(900)는
    수평의 길이방향으로 형성되고, 표면에 눈금이 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 철자형 몸체(910)와,
    철자형 몸체의 적층공간으로 삽입된 스톱퍼가 외압에 의해 흔들리지 않도록 지지고정해주는 스톱퍼 고정 클램프(920)와,
    절단길이가 셋팅된 눈금 부위까지 제2 소성가공부를 통해 전진시킨 연강선재가 위치되도록 안내시킴과 동시에, 커팅된 일자형 연강선재가 전진방향쪽으로 이탈되는 것을 방지해주는 스톱퍼(930)와,
    철자형 몸체 외부표면 일측과 프레스 커팅부 사이에 길이방향을 따라 형성되어, 철자형 몸체를 잡아주고 지지해주는 수평지지형스프링(940)과,
    "
    Figure 112022047457094-pat00006
    "형상으로 형성되어, 커팅된 일자형 연강철재 3개를 적층시킨 상태에서, 중력낙하의 힘으로 3개 중 한개를 일자형 연강선재 수납부쪽으로 낙하시키는 적층 낙하용 클립(950)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 스마트제어부(900a)는
    입력단자 일측에 키입력패널박스(200)가 연결되어, 각 기기의 구동을 선택하고, 전원을 온오프시키는 키입력값이 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 무게감지센서(310)가 연결되어, 연강선재의 무게를 감지한 센싱값이 입력되며, 또 다른 입력단자 일측에 칼날감지 포토센서(860)가 연결되어, 칼날부가 구동되는 순간을 센싱한 센싱값이 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 연강선재 이탈감지센서(960)가 연결되어, 스톱퍼에 부딪히지 않고, 바로 통과하여, 철자형몸체 엣지까지 전달되는 연강선재를 감지하여 센싱시키는 센싱값이 입력되며, 출력단자 일측에 제1 트윈형 롤러 구동모터(524)가 연결되어, 제1 트윈형 롤러 구동모터쪽으로, 제1 트윈형 롤러부에 회전력을 생성시키는 출력신호를 보내고, 또 다른 출력단자 일측에 제1 호형 당김부의 제1 호형 당김 액츄에이터부(612)가 연결되어, 제1 호형 당김 프레임을 상단방향으로 상승조절시켜 1차로 호형 당김구조를 형성시키도록 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 제2 호형 당김부의 제2 호형 당김 액츄에이터부(622)가 연결되어, 제2 호형 당김 프레임을 상단방향으로 상승조절시켜 2차로 호형 당김구조를 형성시키도록 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 제2 트윈형 롤러 구동모터(724)가 연결되어, 제2 트윈형 롤러 구동모터쪽으로, 제2 트윈형 롤러부에 회전력을 생성시키는 출력신호를 보내며, 또 다른 출력단자 일측에 프레스구동 회전모터(810)가 연결되어, 회전력을 생성시켜 프레스부에 상하 수직방향의 프레스 힘을 생성시키도록 출력신호를 보내도록 구성되는 것을 특징으로 하는 직선라인형 길이가변식 연강선재 스마트 일자커팅장치.
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