KR102646277B1 - 비교적 강성인 물질의 작업툴용 공압구동유닛과 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업툴용 공압구동유닛에 관한 것으로, 이 공압구동유닛이 나란히 평행하게 작동할 수 있게 구성되고 서로 공압 툴-하강회로(60)와 공압 툴-상승회로(62)에 의하여 연결되어 가압유체가 공급될 수 있는 두개의 이중효과 피스턴(48)이 구비된 두쌍의 공압구동부재(46)와, 상기 공압구동유닛(40)에 직접 착설되고 상기 공압 툴-하강회로(60)와 상기공압 툴-상승회로(62)에 연결되며 상기 두쌍의 공압구동부재(46)의 하강 및 상승의 공압조건을 결정할 수 있게 구성된 스위칭밸브(72)를 포함함을 특징으로 한다.

Description

비교적 강성인 물질의 작업툴용 공압구동유닛과 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계

본 발명은 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 용기의 제작을 위하여 스트립 또는 시이트의 형태인 종이, 판지, 플라스틱 물질 등을 컷팅, 연속톱니크리싱(continuous toothed creasing) 및/또는 불연속톱니크리싱, 또는 프리크리싱(pre-creasing)을 위하여 사용된다. 본문과 청구범위에서 사용된 "시이트"라는 용어는 일반적으로 미리 절단한 프리컷팅된 각각의 시이트와 릴이나 스트립의 형태로부터 얻는 시이트를 의미한다. 본 발명은 또한 컷팅 및/또는 연속 및/또는 불연속톱니크리싱 및/또는 프리크리싱의 기능을 수행할 수 있도록 하는 작업유닛을 위한 공압구동유닛(pneumatic drive unit)에 관한 것이다.

포장분야세서, 포장재, 예를 들어, 판지시이트에 다수의 작업을 통하여 용기를 제작하는데 사용되는 설비가 알려져 있다.

공지의 설비는 기능에 따라 직렬로 배치된 다수의 기계를 포함하고, 각 기계에는 시이트의 공급방향에 대하여 실질적으로 횡방향인 지지구조물이 구비되어 있다.

이러한 설비에 제공된 한 형태의 기계는 한쌍의 작동유닛을 구비하고 컷팅 및/또는 크리싱의 기능을 수행하는 적어도 하나의 작동그룹을 포함하고, 이들 각각은 컷팅 툴(cutting tool)과 크리싱 툴(creasing tool)을 지지하고 이동시키며 명령한다.

작동그룹은 시이트의 공급방향에 대하여 횡방향으로 그리고 시이트의 공급방향에 대하여 종방향으로 작동하는데 적합한 작업툴을 갖는 것이 알려져 있다.

작동그룹이 제한된 성능을 가지고, 특히 작업툴이 컷팅 및/또는 크리싱작업시에 속도가 제한되는 것에 문제가 야기된다.

따라서 진행이 종방향에 대하여서는 정적이기 때문에 기능적으로 느린 횡방향에서 컷팅 및/또는 크리싱 작동은 속도를 높여주는 것이 필요하다.

더욱이, 지지체와 슬라이딩 요소에 의하여 지지되어야 하는 작동그룹의 전형적인 구성은 부피가 크고 무게가 많이 나가는 문제점이 있고 기계가 수행할 수 있는 작업의 범위를 제한한다.

작동그룹을 횡방향과 종방향으로 조립하기 위하여 피니언과 래크를 구비한 기어기구가 사용되는 것이 알려져 있으나, 이는 작동그룹의 작동중에 큰 소음을 수반한다.

더욱이, 피니언과 래크를 구비한 기어기구는 더 많은 유지보수를 필요로 한다.

공지의 설비에서, 자동화 시스템이 시이트의 로딩을 위하여 제공되는데, 이 경우에 있어서 시이트를 도입하는 과정에 대기시간이 길어져 설비의 실용성이 떨어진다.

시이트의 도입을 위한 자동화 시스템은 상이한 형태의 시이트를 자동으로 공급하기 위한 장치와 설비의 상류측 직전에 배치되어 시이트를 로딩하기 위한 장치를 제공한다.

만약 시이트가 로딩장치와 설비 사이에 끼어 잼(jam) 상태가 되는 경우에, 이러한 잼상태를 제거하여 기계를 정상으로 작동시키도록 하는 과정에서 기계를 정지시켜야 하므로 기계의 작동시간을 감소시킨다.

본원 출원인의 특허문헌 WO-A-2011/007237에는 공지 형태의 비교적 강성인 물질을 컷팅 및/또는 프리-크리싱하기 위한 기계가 기술되어 있다.

본원 출원인의 특허문헌 WO-A-2010/029418에는 공지 형태의 비교적 강성인 물질을 로딩하기 위한 장치가 기술되어 있다.

본원 출원인의 특허문헌 WO-A-2010/029416 및 WO-A-2012/131482에는 공지 형태의 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 툴이 기술되어 있다.

따라서, 종래기술의 적어도 하나의 결점을 극복할 수 있는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 툴을 위한 완벽한 공압구동유닛과 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계를 완성할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 종방향 및 횡방향 작동그룹의 작동속도와 드로잉 작동속도를 증가시키도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 제한된 유지보수시간을 제공하는 상자가공을 위한 기계를 얻는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 연속시이트의 가공을 위하여 대기시간을 줄이는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 기계의 잠재적인 생산성을 극대화 할 수 있고 부피가 적고 정밀한 가공이 이루어질 수 있으며 비용이 저렴한 작업기계와 작동그룹을 얻는데 있다.

본원 출원인은 최첨단 기술의 단점을 극복하고 이들 및 다른 목적과 이점을 얻기 위하여 본 발명을 창안, 시험, 구현하였다.

본 발명은 독립항에서 설명되고 특정되는 반면, 종속항은 본 발명의 다른 특징 또는 본 발명의 아이디어에 대한 변형예를 기술한다.

본 발명은 비교적 강성인 물질의 작업툴을 위한 공압구동유닛에 관한 것이다.

한 실시예에 따라서, 공압구동유닛은 쌍으로 평행하게 작동할 수 있도록 구성된 2개의 이중효과 피스턴이 각각 구비된 두쌍의 공압구동부재를 포함한다.

피스턴은 공압 툴-하강회로(pneumatic tool-descent circuit)와 공압 툴-상승회로(pneumatic tool-ascent circuit)에 의하여 서로 연결되어 있으며 이들 회로는 피스턴에 가압유체를 공급할 수 있다.

또한 공압구동유닛은 공압구동유닛에 직접 착설되고 공압 툴-하강회로와 공압 툴-상승회로에 연결된 스위칭 밸브를 포함한다.

스위칭 밸브는 두쌍의 공압구동부재의 하강 또는 상승의 공압조건을 결정할 수 있도록 구성되어 있다.

유리하게, 이러한 구성은 하강 또는 상승의 두 공압조건을 결정하기 위하여 공압구동유닛에 의하여 큰 응답속도를 얻을 수 있도록 한다.

본 발명은 또한 작업툴, 이러한 작업툴을 지지하기 위한 지지플랜지와, 공압구동유닛을 포함하는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작동유닛을 제공한다.

더욱이, 본 발명의 실시예는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 기계에 관한 것이다.

한 실시예에 따라서, 기계는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 다수의 작동유닛을 포함한다.

한 실시예에 따라서, 작동유닛은 종방향 작동유닛과 횡방향 작동유닛을 포함한다.

본 발명의 이들 양상 및 기타 다른 양상, 특징과 이점은 다음의 상세한 설명, 도면 및 청구범위를 참조하여 더 잘 이해 될 수 있다. 본 명세서의 일부인 도면은 본 발명의 실시예를 도시하며, 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.

본 명세서에서 설명되는 여러 양상과 특징들은 가능하면 개별적으로 적용될 수 있다. 예를 들어 첨부된 종속항에서 설명된 양성과 특징들은 분할출원의 대상이 될 수 있을 것이다.

특허취득과정에서 발견되어 이미 알려진 것은 청구되지 않고 면책조항의 대상이 되는 것으로 이해되어야 한다.

이와 같이 본 발명은 비교적 강성인 물질의 작업툴용 공압구동유닛과 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계를 제공하는 것이다.

본 발명의 이들 특징과 다른 특징은 첨부된 도면을 참조하여 비제한적인 실시예로서 주어진 실시예의 다음 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

도 1a는 한 실시예의 작업기계의 사시도.
도 1b는 한 실시예의 작업기계의 사시도.
도 2는 한 실시예에서 종방향 작동유닛의 정면도.
도 3은 한 실시예에서 종방향 작동유닛의 측면도.
도 4는 한 실시예에서 횡방향 작동유닛의 정면도.
도 5는 한 실시예에서 횡방향 작동유닛의 측면도.
도 6은 한 실시예에서 공압구동유닛의 정면도.
도 7은 한 실시예에서 종방향 작동유닛의 사시도.
도 8은 한 실시예에서 종방향 작동유닛의 정면도.
도 9는 한 실시예에서 공압구동유닛의 단면도.
도 10은 한 실시예에서 횡방향 작동유닛의 정면도.
도 11은 한 실시예의 작업기계의 측면도.
도 12는 한 실시예의 작업기계의 측면도.
도 13은 한 실시예의 작업기계의 측면도.
도 14은 한 실시예의 작업기계의 측면도.
도 15는 한 실시예의 작업기계의 측면도.
도 16은 한 실시예의 작업기계의 상세도.
도 17은 한 실시예의 작업기계의 상세도.

도면에서는 이해를 돕기 위하여 동일한 부분에 대하여서는 동일한 부호로 표시하였다. 한 실시예의 구성요소와 특징은 달리 석명함이 없이 다른 실시예에 간단히 결합될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

이제, 첨부도면에 하나 이상의 예가 도시된 본 발명의 다양한 실시예를 상세하게 설명할 것이다. 각 실시예는 본 발명을 설명하기 위해 제공되는 것으로, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아님을 이해하여야 한다. 예를 들어, 한 실시예의 일부인 도시된 또는 설명된 특성은 다른 실시예를 생성하기 위해 다른 실시예에서 또는 그와 관련하여 채택될 수 있다. 본 발명은 이러한 모든 수정과 변형의 실시예를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이들 실시예를 설명하기 전에, 첨부된 도면을 사용하여 이하의 설명에서 설명되는 바와 같이, 본 설명이 그 적용에서 구성요소의 구성 및 배치의 세부사항으로 제한되지 않음을 또한 명확히 해야 한다. 본 설명은 다른 실시예를 제공할 수 있고 다양한 다른 방법으로 획득 또는 실행될 수 있다. 또한 여기서 사용된 표현 및 용어는 설명의 목적으로만 사용되며 어떠한 제한을 두는 것이 아니다. "포함한다", "포함하는", "갖는다" 라는 용어와 이들의 변형된 용어의 사용은 이들 위에 나열된 요소나 그 등가물, 그리고 부가적인 요소를 포함하는 것으로 의도된다. 달리 명시되지 않는 한, "착설된다", "연결된다", "지지된다", "결합된다"라는 용어는 물리적 또는 기계적인 연결 또는 결합에 한정되는 것은 아니다.

도 1a, 1b는 비교적 강성인 물질에 컷팅 및/또는 연속 및/또는 불연속 톱니크리싱 및/또는 프리-크리싱의 작업을 수행하는데 사용되는 작업기계(10)의 실시예를 설명하는데 사용된다. 여기에서, 비교적 강성인 물질은 판지의 시이트(12), 예를 들어 단일시이트, 연속모듈의 시이트, 스트립의 일부분, 파일(pile)로 만들어진 시이트, 또는 둘 이상의 파일로 만들어지고 작업기계(10)에 평행하게 공급되는 둘 이상의 시이트일 수 있다.

단순히 예를 든 것으로, 작업기계(10)에 의하여 판지의 시이트(12) 상에서 수행되는 연속 또는 불연속 톱니크리싱 또는 컷팅은 예를 들어 포장상자의 자동화생산단계에서 판지의 정확한 선형 절첩이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

도 2 내지 도 5에서 보인 본 발명에 따른 작업기계(10)는 시이트(12)의 공급방향 F에 대하여 횡방향으로 배치된 지지구조물(14)을 포함한다.

컷팅, 연속 또는 불연속 톱니크리싱, 또는 프리-크리싱을 위한 적어도 두개의 종방향 작동그룹(16)은 지지구조물(14)에 착설되고 차례로 배치된다. 컷팅, 크리싱 또는 프리-크리싱을 위한 횡방향 작동그룹(18)은 두개 종방향 작동그룹(16)의 상류측에서 지지구조물(14)에 착설된다.

각 종방향 작동그룹(16)과 횡방향 작동그룹(18)은 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 다수의 작동유닛(20)을 포함한다.

작동유닛(20)은 공통의 특성과 구성요소를 가지며, 이후에 설명되는 바와 같이, 각각 종방향 작동유닛(20a)과 횡방향 작동유닛(20b)에서 종방향 작동그룹(16)과 횡방향 작동그룹(18)에 적용되는 시설과 기능적인 조건에 기초하여 구별된다.

각 작동유닛(20)은 대응하는 컷팅 툴(32) 또는 연속톱니크리싱 툴(34)을 지지하고 이동시키며 명령한다.

한 실시예에서, 작동유닛(20)은 연속톱니크리싱 툴(34)과는 상이하고 구별되는 작업을 수행할 수 있는 다른 불연속톱니크리싱 툴(42)을 지지하고 이동시키며 명령한다.

또한 각 작동유닛(20)은 시이트(12)에 대한 컷팅 툴(32), 연속톱니크리싱 툴(34), 또는 불연속톱니크리싱 툴(42)의 하강작동압력과 시이트(12)로부터 이들 툴(32, 34, 42)의 상승공압조건을 결정하기 위하여, 컷팅 툴(32), 연속톱니크리싱 툴(34), 또는 불연속톱니크리싱 툴(42)을 지지할 수 있는 지지플랜지(36)를 포함한다.

이와 같이, 시이트(12)에서 수행되어야 하는 각 컷팅, 연속 또는 불연속톱니크리싱을 위하여, 각 작동유닛(20)은 컷팅 툴(32), 연속톱니크리싱 툴(34), 또는 불연속톱니크리싱 툴(42)을 확실하게 정하여진 작업위치에서 배치할 수 있도록 서로에 대하여 개별적으로 독립적으로 이동된다.

작동유닛(20)은 공압구동유닛(40)을 포함한다.

도 6에서, 공압구동유닛(40)은 두쌍의 공압구동부재(46)를 포함한다.

각 쌍의 공압구동부재(46)에는 평행하게 작동하거나 결정적 순간에 동시에 하강 또는 상승의 공압조건에서 작동하도록 구성된 두개의 이중효과 피스턴(48)이 구비된다.

특히, 두쌍의 공압구동부재(46)는 또한 결정적 순간에 동시에 작동할 수 있도록 구성되어 있다.

각 피스턴(48)은 금속물질로 만들어지고 고압에서 작동할 수 있도록 구성된 실린더(50)를 제공한다.

각 실린더(50)는 두개의 내부 안내부싱(52)과 그 내부에 설치되는 이동요소, 즉, 패킹(54)을 갖는다.

안내부싱(52)은 금속물질로 만들어져 있고 각 실린더(50)의 내벽에 완벽하고 단단히 점착될 수 있게 되어 있다.

안내부싱(52)은 각 실린더(50)의 양단부와 그 중간에 배치되어 각 쌍의 공압구동부재(46)의 두 이중효과 피스턴(48)을 한정한다.

더욱이, 안내부싱(52)은 원형요구(56)와 수직요구(58)를 갖도록 구성된다.

유리하게, 안내부싱(52)은 시이트(12)가 공급방향 F에 정확히 정렬되어 있지 않은 경우에도 공압구동유닛(40)의 구조에 대하여 안정성을 보장하므로 작동유닛(20)의 오작동 또는 오정렬을 피할 수 있다.

더욱이, 실린더(50)는 부피가 작은 콤팩트한 작동유닛(20)을 갖기 위하여 매우 제한된 영역을 갖는다. 예를 들어, 각 작동유닛(20)의 두께는 20mm ~ 40mm의 범위, 특히 25mm ~ 35mm의 범위이다.

따라서, 두쌍의 공압구동부재(46)가 시이트(12)에 의하여 발생된 저항력에 대항하여 적당한 압력을 컷팅 툴(32), 연속톱니크리싱 툴(34), 불연속톱니크리싱 툴(42)에 전달할 수 있도록 한다.

패킹(54)은 각 피스턴(48)의 두 챔버 사이의 밀폐가 보장될 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 패킹(54)은 이중밀폐편 형태의 패킹이다.

더욱이, 패킹(54)은 로드(68)에 결합되어 이동하므로써, 컷팅 툴(32), 연속톱니크리싱 툴(34), 또는 불연속톱니크리싱 툴(42)에 하강 및 상승운동을 전달할 수 있다.

로드(68)는 실린더의 중간과 작동툴(32, 34, 42)에 근접한 단부에 설치된 안내부싱(52)의 내부를 지난다. 더욱이, 각 로드(68)는 하강 또는 상승운동의 공압조건을 결정하기 위하여 플랜지(36)와 협동한다.

각 실린더(50)의 내측에서 안내부싱(52)과 패킹(54)의 협동은 툴하강챔버(64)와 툴상승챔버(66)가 로드(68)와 함께 패킹(54)이 놓인 위치에 따라서 가변체적을 가질 수 있도록 한다.

공압구동유닛(40)은 공압툴하강회로(60)와 공압툴상승회로(62)를 포함한다.

가압유체, 예를 들어 고압공기가 공압툴하강회로(60)와 공압툴상승회로(62)를 통하여 지난다.

공압툴하강회로(60)는 가압유체를 공급하고 각각에 대하여 각 피스턴(48)의 툴상승챔버(66)를 연결한다.

유사한 방식으로, 공압툴상승회로(62)는 공급하고 각각에 대하여 각 피스턴(48)의 툴하강챔버(66)를 연결한다.

공압툴하강회로(60)와 공압툴상승회로(62)의 상류측에는 가압유체공급장치(도시하지 않았음)로부터 가압유체가 공급되는 피드 파이프(feed pipe)(70)가 제공된다.

공압구동유닛(40)은 피드 파이프(70)에 설치되는 스위칭 밸브(72)를 포함한다.

스위칭 밸브(72)는 공압툴하강회로(60)와 공압툴상승회로(62)에 연결된다.

스위칭 밸브(72)는 예를 들어 5/2 단안정, 4/2 쌍안정 또는 3/2 타입일 수 있으며, 작업툴(32, 34, 42)의 하강공압조건 또는 작업툴(32, 34, 42)의 상승공압조건을 결정하도록 구성된다.

유리하게, 스위칭 밸브(72)는 공압구동유닛(40)에 직접 조립되고 두쌍의 공압구동부재(46)와 이에 따라 구동되는 작업툴(32, 34, 42)의 하강 또는 상승공압조건을 결정하는데 짧은 응답시간을 갖도록 한다.

한 실시예에서, 공압구동유닛(40)은 공압브레이크(74)를 포함한다.

공압브레이크(74)는 스위칭 밸브(72)의 반대측에 설치되고 공압 툴-하강회로(60)에 연결된다.

유리하게, 하강공압조건에서 공압브레이크(74)는 횡방향 T로 시이트(12)의 가공중에 발생된 힘으로부터 작동유닛(20)을 차단하기 위하여 공압 툴-하강회로(60)로부터 공급되는 가압유체에 의하여 구동된다.

이와 같이 구성된 작동유닛(20)은 부피가 작고 경량이어서 가속과 감속이 증가하고 이에 따라 설치작업이 신속하게 된다.

컷팅 툴(32), 연속톱니크리싱 툴(34), 또는 불연속톱니크리싱 툴(42)의 하강공압조건은 두쌍의 공압구동부재(46)의 툴하강챔버(64)에 공급하도록 공압 툴-하강회로(60)의 가압유체의 순환을 결정하는 스위칭 밸브(72)에 피드 파이프(70)로부터의 가압유체를 공급함으로써 얻는다.

가압유체는 원형요구(56)로부터 수직요구(58)를 통하여 툴하강챔버(64)측으로 유동한다. 툴하강챔버(64)내의 가압유체는 압력하의 운동을 작업툴(32, 34, 42)측으로 전달하기 위하여패킹(54)과 로드(68)의 하강이 이루어지도록 한다.

마찬가지로, 컷팅 툴(32), 연속톱니크리싱 툴(34), 또는 불연속톱니크리싱 툴(42)의 하강공압조건은 발생하고, 툴상승챔버(66)측으로 공급토록 스위칭 밸브(72)가 가압유체를 공압 툴-상승회로(62)측으로 전환시킨다.

도 2, 3, 7, 8 및 9에서, 각 종방향 작동그룹(16)은 서로 독립적이고 지지구조물(14)의 지지가로대(22)를 따라 시이트(12)의 공급방향 F에 대하여 횡방향으로 이동가능한 다수의 작동유닛(20a)을 포함한다.

특히, 각 종방향 작동유닛(20a)은 선형가이드(24)와 블록(26)에 의하여 지지가로대(22)에서 활동가능하게 착설된다.

지지가로대(22)에 대한 각 종방향 작동유닛(20a)의 독립적인 운동은 각 종방향 작동유닛(20a)에 착설되고 벨트-피니언 기어기구(30)에 의하여 지지가로대(22)에 연결된 모터부재(28)에 의하여 이루어진다.

유리하게, 벨트-피니언 기어기구(30)는 종방향 작동그룹(16)의 조용하고 신속하며 보다 정확한 설치과정이 이루어질 수 있도록 하며, 이로써 윤활제를 필요로 하지 않는다. 따라서, 벨트-피니언 기어기구(30)는 유지보수가 면제될 수 있다.

더욱이, 종방향 작동그룹(16)의 독립적인 운동은 설치작업이 이루어질 수 있도록 한다.

특히, 종방향 작동그룹(16)에서, 종방향 작동유닛(20a)은 컷팅 툴(32), 연속톱니크리싱 툴(34), 또는 불연속톱니크리싱 툴(42)이 시이트(12)의 공급방향 F에 대하여 종방향인 방향을 따라 작동할 수 있도록 이들이 유지될 수 있도록 한다.

가능한 작동구성에서, 각 종방향 작동그룹(16)은 각각 제1 종방향 작동그룹(16)에서 컷팅툴(32)을 가지고, 제2 종방향 작동그룹(16)에서 연속톱니크리싱 툴(34) 또는 불연속톱니크리싱 툴(42)을 갖는 대응하는 종방향 작동유닛(20a)을 갖는다.

이러한 본 발명의 구성에 있어서, 각 종방향 작동그룹(16)의 종방향 작동유닛(20a)은 정렬상태에서 순차적으로 컷팅작업, 연속 또는 불연속의 톱니크리싱작업, 또는 프리-크리싱작업을 수행할 수 있도록 시이트(12)의 공급방향 F에 대하여 상호 정렬되게 배치된다.

종방향 작동유닛(20a)은 각 종방향 작동유닛(20a)의 부피를 줄이고 각 종방향 작동그룹(16)을 위하여 설치될 수 있는 종방향 작동유닛(20a)의 수를 최대화 할 수 있도록 구성된 지지구조물(38)을 갖는다.

지지구조물(38)은 각 종방향 작동유닛(20a)에 설치된 모터부재(28)를 지지하고 이를 각 종방향 작동유닛(20a)의 인접한 모터부재(28)에 대하여 어긋나게 배치하여 부피를 줄일 수 있도록 한다.

지지구조물(38)의 윤곽은 다수의 종방향 작동유닛(20a)의 인접한 배치를 최대화하도록 구성된다.

유리하게, 상대측에 대하여 어긋나게 인접한 종방향 작동유닛(20a)은 근거리에서 시이트(12)에 대한 작업을 수행할 수 있도록 한다.

이러한 양상은 유리하게 시이트(12)의 컷팅작업, 연속 또는 불연속의 톱니크리싱작업, 또는 프리-크리싱작업을 통하여 얻은 상이한 포멧과 작동방식의 광범위한 용기를 가공할 수 있도록 한다.

도 4, 5, 10에서, 횡방향 작동그룹(18)은 상호 독립적으로 이동가능하고, 컷팅 툴(32), 연속톱니크리싱 툴(34), 또는 불연속톱니크리싱 툴(42)을 지지하고 이동시키며 명령하는데 적합한 다수의 횡방향 작동유닛(20b)을 포함한다.

한 실시예에서, 횡방향 작동그룹(18)은 다른 불연속톱니크리싱 툴(42)을 지지하고 이동시키며 명령하는 횡방향 작동유닛(20b)을 제공한다.

특히, 횡방향 작동유닛(20b)은 컷팅 툴(32), 연속톱니크리싱 툴(34), 또는 불연속톱니크리싱 툴(42)을 고정하여 이들이 시이트(12)의 공급방향 F에 대하여 실질적으로 횡방향인 방향 T에 따라작동할 수 있도록 한다.

유리하게, 다른 작업툴을 부가함으로써 요구된 형태의 용기를 얻기 위하여 시이트(12)에서 수행될 수 있는 작업의 조합을 증가시킬 수 있도록 한다.

횡방향 작동유닛(20b)의 횡방향인 T 방향으로의 운동은 횡방향 작동그룹(18)에 착설된 모터부재(44)에 의하여 수행된다.

횡방향 작동유닛(20b)은 컷팅 툴(32), 연속톱니크리싱 툴(34), 또는 불연속톱니크리싱 툴(42)을 결정적으로 사전에 정하여진 작업위치에 배치하기 위하여 벨트-피니언 기어기구(30)에 의하여 이동된다.

브러시리스 형태인 모터부재(44)는 횡방향 작동그룹(1)에 착설되고 벨트-피니언 기어기구(30)에 의하여 지지가로대(22)에 연결된다.

유리하게, 모터부재(44)에 의하여 구동되는 벨트-피니언 기어기구(30)는 정적 피드(static feed)가 특징인 컷팅작업, 연속 또는 불연속의 톱니크리싱작업, 또는 프리-크리싱작업이 보다 신속하게 수행될 수 있도록 한다. 더욱이, 벨트-피니언 기어기구(30)는 종방향 작동그룹(16)에 대하여 언급된 동일한 이점을 준다.

예를 들어, 횡방향 작동그룹(18)의 속도는 80 m/min ~ 115 m/min, 특히, 90 m/min ~ 110 m/min의 범위이다.

도 4와 도 5에서 보인 실시예에서, 횡방향 작동그룹(18)은 지지구조물(14)에 부착된 2차 벨트(76)를 제공할 수 있다.

2차 벨트(76)는 "오메가(Ω)"형 연결방식으로 컷팅 툴(32), 연속톱니크리싱 툴(34), 또는 불연속톱니크리싱 툴(42)에 결합된다.

횡방향 T의 방향으로 횡방향 작동유닛(20b)의 직선운동은 "오메가"형 연결에 의하여 작업툴(32, 34, 42)에 회전운동을 전달한다.

또한 작업기계(10)는 요구된 프로그램에 따라 컷팅 툴(32), 연속톱니크리싱 툴(34), 또는 불연속톱니크리싱 툴(42)의 위치와 구동을 조정하기 위하여 각 작동유닛(20)의 운동부재에 전자적으로 연결된 하나 이상의 제어명령유닛(110)을 포함한다.

도 1a, 1b에서 보인 한 실시예에서, 하나 이상의 제어명령유닛(110)은 예를 들어 플라스틱과 같은 투명물질로 만들어진 보호수단을 통하여 외부로부터 인체공학적으로 접근가능하게 설치될 수 있다.

작업기계(10)는 시이트(12)를 이동시킬 수 있는 드로잉 유닛(drawing unit)(80)을 포함한다(도 11-15, 16).

드로잉 유닛(80)은 시이트(12)의 가상 수평공급면에 대하여 종방향 작동그룹(16)과 횡방향 작동그룹(18)의 대향측에 배치된 다수의 이동롤러(78)를 포함한다. 이동롤러(78)는 종방향 작동그룹(16)과 횡방향 작동그룹(18)와 협동하여 공급방향인 F 방향으로시이트(12)의 공급이 이루어질 수 있도록 한다.

또한 이동롤러(78)는 작업툴(32, 34, 42)에 의하여 수행되는 컷팅작업, 연속 또는 불연속의 톱니크리싱작업, 또는 프리-크리싱작업의 작동을 대조하는 기능을 갖는다.

한 실시예에 따라서, 이동롤러(78)는 예를 들어 철제 구조물상에서 컷팅작업을 수행할 수 있도록 고무와 철로 만들어질 수 있다.

드로잉 유닛(80)은 벨트를 구비한 기어기구, 즉, 벨트-기어기구(82)에 의하여 이동되고 브러시리스 형태인 전기모터부재(112)에 의하여 구동된다.

이러한 양상은 보다 정숙한 이동이 이루어질 수 있도록 하고 유지보수를 필요로 하지 않으며 시이트(12)의 보다 큰 인발속도(drawing speed)를 보장할 수 있다.

예를 들어, 인발속도는 45 m/min ~ 65 m/min, 특히, 50 m/min ~ 60 m/min의 범위이다.

도 17에서 보인 실시예에서, 드로잉 유닛(80)은 컷팅작업, 연속 또는 불연속의 톱니크리싱작업, 또는 프리-크리싱작업이 완료되었을 때 시이트(12)를 배출하기 위한 추출유닛(84)과 결합될 수 있다.

추출유닛(84)은 추출요소(88)를 지지하기 위한 중앙지지부(86)를 제공한다.

중앙지지부(86)는 전기모터부재에 의하여 구동되는 벨트-기어부재(90)와 결합된다.

도 17에서 보인 실시예에서, 드로잉 유닛(80)과 추출유닛(84)은 동일한 전기모터부재(112)에 의하여 구동될 수 있다.

더욱이, 추출유닛(84)은 시이트(12)의 컷팅후 남은 컷팅잔재물을 배출할 수 있는 적어도 두개의 이동벨트(92)(도 17)를 제공한다.

컷팅잔재물이 추출되는 순간에, 추출요소(88)는 이동벨트(92)에 의하여 안내되는 컷팅잔재물이 하측으로 향하도록 중앙지지부(86)에 의하여 하강된다.

한 실시예에서, 작업기계(10)는 이러한 작업기계(10)에 직접 설치되는 시이트(12)의 공급/도입유닛을 포함할 수 있다.

공급/도입유닛은 브러시리스 형태의 전기모터부재를 구동시킴으로써 시이트(12)의 정확한 도입이 이루어질 수 있도록 한다.

공급/도입유닛의 전기모터부재는 드로잉 유닛(80)의 전기모터부재(112)와는 안전히 독립된 구성으로, 컷팅작업, 연속 또는 불연속의 톱니크리싱작업, 또는 프리-크리싱작업에 대하여 새로운 시이트(12)의 도입을 위하여 필요한 작동을 완전히 자율적이고 실질적으로 수행할 수 있도록 한다.

도 1a, 1b, 11-15에서 보인 다른 실시예에서, 작업기계(10)는 이러한 작업기계(10)에서 가공될 시이트(12)의 자동로딩을 위한 로딩장치(94)와 결합될 수 있다.

로딩장치(94)는 드로잉 유닛(8)을 향하여 다수의 시이트(12)를 선택적으로 도입할 수 있는 다중도입장치(96)를 포함한다.

다중도입장치(96)는 시이트(12)의 공급방향 F 에 대하여 횡방향인 리프트방향 Z 로 병진이동하기 위하여 브러시리스 형태인 적어도 자체의 전기모터부재를 포함한다.

다중도입장치(96)는 공지된 형태로 이탈리아 특허출원 ITUD2014A000108에 기술되어 있으며, 분리이송장치(98)에 의하여 저장소로부터 시이트의 분리가 이루어질 수 있도록 한다.

한 실시예에서, 다중도입장치(96)는 시이트(12)를 공급하기 위한 브러시리스 형태인 자체의 전기모터부재를 포함한다.

앞서 언급된 실시예의 경우와 유사한 방식으로, 드로잉 유닛(80)의 전기모터부재(112)늠 다중도입장치(96)의 브러시리스형태인 전기모터부재와는 완전히 독립적인 것이다.

유리하게, 이러한 분리구동방식은 작업기계(10)에서 가공되어야 할 새로운 시이트(12)의 선택과 로딩에 의하여 대기시간을 낮출 수 있도록 한다. 예를 들어, 이 실시예는 작업시간을 5% ~ 12%를 절약할 수 있다.

이와 같은 방식으로, 작업기계(10)가 컷팅작업, 연속 또는 불연속의 톱니크리싱작업, 또는 프리-크리싱작업을 완성하는 동안에, 로딩장치(94)는 저장소로부터 옮겨진 새로운 시이트(12)를 로딩할 수 있도록 한다.

도 11-15에서 보인 다른 실시예에서, 로딩장치(94)에는 공급방향 F에 평행한 병진운동방향 X로 전/후의 병진운동이 이루어질 수 있도록 하는 브러시리스 형태의 다른 전기모터부재가 구비될 수 있다. 특히, 이러한 전기모터부재는 예를 들어 작업자가 다중도입장치(96)에 끼어 있는 시이트(12)를 분리하기 위한 짧은 유지보수작업을 수행할 수 있도록 작업기계(10)로부터 로딩장치(94)를 충분한 거리를 두고 배치될 수 있다.

본 발명은 또한 시이트(12)를 작업기계(10)에 로딩하는 방법에 관한 것으로, 이러한 본 발명의 방법은 다음의 단계를 포함한다.

- 유지보수작업을 수행하기 위하여 작업기계(10)로부터 병진운동방향 X(도 11)으로 로딩장치(94)를 이동배치하는 단계.

- 로딩장치(94)를 작업기계(10)에 근접하게 병진운동방향 X(도 12)으로 이동시키고 시이트(12)의 가공을 수행하기 위하여 다중도입장치(96)에 의하여 작업기계(10)에 시이트(12)를 삽입하는 단계.

- 횡방향 작동그룹(18)에 의한 시이트(12)의 컷팅작업 및/또는 연속 및/또는 불연속의 톱니크리싱작업 및/또는 프리-크리싱작업후에, 작업기계(10)가 종방향 작동그룹(16)에 의하여 수행되는 시이트(12)의 가공작업을 완성하는 동안에, 로딩장치(94)가 병진운동방향 X로 작업기계(10)로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 단계(도 13).

- 새로운 시이트(12)를 작업기계(10)의 입구에 배치하기 위하여 다중도입장치(96)를 리프팅 방향 Z로 병진이동시키는 단계(도 14).

- 병진운동방향 X로 향하는 다중도입장치(96)의 병진운동에 의하여 새로운 시이트(12)를 작업기계(10)에 도입하는 단계(도 15).

도 1a 및 도 1b에서 보인 실시예에서, 작업기계(10)에는 이를 덮어 보호하기 위한 가드(guard)(100)가 구비될 수 있다.

이러한 가드(100)는 예를 들어 두께가 2 mm ~ 5mm 인 금속박판시이트로 만들어지고 레이저 컷팅되어 접합 및/또는 용접 등으로 결합하여 얻을 수 있다.

한 실시예에서, 가드(100)는 일부 또는 전부가 플라스틱, 카본 또는 복합재료로 만들어질 수 있다.

이러한 가드(100)에는 전면가드(100a)와 측면가드(100b)가 구비된다.

한 실시예에서, 전면가드(100a)에는 가스 스프링과 피스턴을 갖는 버튼형 개방수단이 구비된다.

측면가드(100b)에는 개방힌지가 구비되어 작업기계(10)로부터 측방향으로 분리하는 것에 의하여 종방향 작동그룹(16) 또는 횡방향 작동그룹(18)을 용이하게 교체할 수 있다.

본 발명의 분야와 범위를 벗어나지 않고, 상기한 바와 같이 비교적 강성인 물질을 가공하기 위하여 공압구동유닛(40)과 작업기계(10)에 대하여 부품의 수정 및/또는 추가가 이루어질 수 있음은 자명하다.

본 발명이 몇몇 특정 실시예를 참조하여 기술되었지만, 청구 범위에 기재된 바와 같은 특성을 가지며 그에 따라 정의된 보호분야 내에 속하는 것으로, 당업자는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 다른 많은 등가 실시예의 공압구동유닛(40)과 작업기계(10)를 구상할 수 있을 것이다.

10: 작업기계, 12: 시이트, 14: 지지구조물, 16: 종방향 작동그룹, 18: 횡방향 작동그룹, 20: 작동유닛, 20a: 종방향 작동유닛, 20b: 횡방향 작동유닛, 22: 지지가로대, 24; 선형가이드, 26: 블록, 28: 모터부재, 30: 벨트-피니언 기어기구, 31: 컷팅툴, 34: 연속톱니크리싱툴, 36: 지지프레임, 38: 지지구조물, 40: 공압구동유닛, 42: 불연속톱니크리싱툴, 44: 모터부재, 46: 공압구동부재, 48: 피스턴, 50: 실린더, 52: 안내부싱, 54: 패킹, 56: 원형 요구, 58: 수직요구, 60: 공압 툴-하강회로, 62: 공압 툴-상승회로, 64: 툴하강챔버, 66: 툴상승챔버, 68: 로드, 70: 피드 파이프, 72: 스위칭 밸브, 74: 공압브레이크, 76: 2차 벨트, 78: 이동롤러, 80: 드로잉 유닛, 82: 벨트-기어기구, 84: 추출유닛, 86: 중앙지지부, 88: 추출요소, 90: 벨트-기어기구, 92: 이동벨트, 94: 로딩장치, 96: 다중공급장치, 98: 분리이송장치, 100: 가드, 100a: 전면가드, 100b: 측면가드.

Claims (19)

1. - 비교적 강성인 물질의 시이트(12)를 종방향인 공급방향(F)으로 이동시킬 수 있는 드로잉 유닛(80)과,
   - 상기 종방향인 공급방향(F)에 대하여 실질적으로 종방향으로 작동할 수 있도록 구성된 다수의 종방향 작동유닛(20a)을 갖는 적어도 두 개의 종방향 작동그룹(16)과,
   - 상기 종방향인 공급방향(F)에 대하여 실질적으로 횡방향(T)으로 작동할 수 있도록 구성된 다수의 횡방향 작동유닛(20b)을 갖는 횡방향 작동그룹(18)을 포함하며,
   상기 종방향 작동유닛(20a) 각각과 상기 횡방향 작동유닛(20b) 각각은 컷팅툴(32) 및/또는 연속톱니크리싱툴(tool for continuous toothed creasing; 34) 및/또는 불연속톱니크리싱툴(tool for discontinuous toothed creasing; 42)을 지지하고 이동시키며 명령하도록 구성되고,
   상기 작동유닛(20a, 20b) 각각은 공압구동유닛(40)과 플랜지(36)를 포함하되, 상기 플랜지(36)는 상기 컷팅툴(32) 및/또는 상기 연속톱니크리싱툴(34) 및/또는 상기 불연속톱니크리싱툴(42)을 지지하는,
   비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계에 있어서,
   상기 공압구동유닛(40)은 두 쌍의 공압구동부재(46)를 포함하되, 상기 공압구동부재(46) 각각은 실린더(50) 내에 설치된 로드(68) 상에 장착되는 두 개의 이중효과 피스턴(two double-effect pistons; 48)이 구비되고, 상기 로드(68) 각각은 상기 플랜지(36)와 협력하여 상기 로드(68)의 수직축과 일치하는 두 개의 수직축 상에 위치하며, 상기 이중효과 피스턴(48) 각각은 나란히 작동할 수 있게 구성되고 상기 피스턴(48)에 가압유체를 공급할 수 있는 공압 툴-하강회로(60) 및 공압 툴-상승회로(62)에 의하여 서로 연결되며,
   상기 공압구동유닛(40)은 스위칭밸브(72)를 더 포함하되, 상기 스위칭밸브(72)는 상기 공압구동유닛(40)에 직접 착설되고 상기 공압 툴-하강회로(60)와 상기공압 툴-상승회로(62)에 연결되며 상기 두 쌍의 공압구동부재(46)의 하강 및 상승의 공압조건을 결정할 수 있게 구성되고, 상기 피스턴(48) 각각의 상기 실린더(50)는 감소된 두께를 갖는 콤팩트한 작동 유닛(20)을 제공하기 위해 매우 제한된 영역을 가지며, 상기 공압구동부재(46)의 쌍은 상기 컷팅툴(32) 및/또는 상기 연속톱니크리싱툴(34) 및/또는 상기 불연속톱니크리싱툴(42)에 시이트(12)에 의해 발생된 저항력에 대항하는 적절한 압력을 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계.
2. 제1항에 있어서, 상기 작동유닛(20) 각각의 두께의 범위는 20mm ~ 40mm인 것을 특징으로 하는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계.
3. 제1항에 있어서, 각 쌍의 상기 공압구동부재(46)는 상기 실린더(50) 각각의 내벽에 완벽하고 단단히 부착되도록 구성되는 안내부싱(52)를 포함하며, 상기 안내부싱(52)은 상기 실린더(50) 각각의 단부 및 상기 실린더(50)를 따라 중간에 연결되어 각 쌍의 상기 공압구동부재(46)의 상기 이중효과 피스턴(48)을 정의하는(define) 것을 특징으로 하는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계.
4. 제1항에 있어서, 상기 공압 툴-하강회로(60)에 연결된 공압브레이크(74)를 포함함을 특징으로 하는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계.
5. 제1항에 있어서, 작업기계가 모터부재(28, 44)에 의하여 구동되고 다수의 상기 종방향 작동유닛(20a)과 다수의 상기 횡방향 작동유닛(20b)을 이동시킬 수 있도록 구성된 벨트-피니언 기어기구(gear mechanism with belt on a pinion; 30)를 포함함을 특징으로 하는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계.
6. 제1항에 있어서, 작업기계가 상기 드로잉 유닛(80)을 이동시킬 수 있도록 구성되고 추출유닛(84)과 협동하는 브러시리스 형태의 전기모터부재(112)에 의하여 구동되는 벨트-기어기구(gear mechanism with belt; 82)를 포함함을 특징으로 하는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계.
7. 제6항에 있어서, 작업기계가 다수의 시이트(12)를 상기 드로잉 유닛(80)에 선택적으로 도입할 수 있는 다중공급장치(96)를 포함함을 특징으로 하는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계.
8. 제7항에 있어서, 상기 다중공급장치(96)가 시이트(12)를 공급하기 위한 브러시리스 형태인 자체의 전기모터부재를 포함하고, 상기 드로잉 유닛(80)의 상기 전기모터부재(112)가 상기 다중공급장치(96)의 브러시리스 형태인 상기 전기모터부재에 대하여 완전히 독립적인 것임을 특징으로 하는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계.
9. 제8항에 있어서, 상기 다중공급장치(96)가 공급방향(F)에 평행한 병진이동방향(X)으로의 전/후 병진이동을 결정할 수 있도록 구성된 다른 전기모터부재를 구비함을 특징으로 하는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계.
10. 제8항에 있어서, 상기 드로잉 유닛(80)의 상기 모터부재(112)에 의하여 구동되는 벨트-기어기구(90)에 결합된 상기 시이트(12)의 추출유닛(84)을 포함함을 특징으로 하는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계.
11. 제10항에 있어서, 상기 추출유닛(84)이 상기 시이트(12)의 컷팅잔재물을 배출하기 위한 적어도 두 개의 이동벨트(92)를 포함함을 특징으로 하는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계.
12. 제6항에 있어서, 상기 횡방향 작동그룹(18)은 상기 컷팅툴(32) 및/또는 상기 연속톱니크리싱툴(34) 및/또는 상기 불연속톱니크리싱툴(42)에 오메가형 연결에 의하여 결합되는 2차 벨트(76)를 구비하여, 상기 횡방향 작동유닛(20b)의 횡방향(T) 운동에 의하여 부과되는 회전운동을 상기 컷팅툴(32) 및/또는 상기 연속톱니크리싱툴(34) 및/또는 상기 불연속톱니크리싱툴(42)에 전달함을 특징으로 하는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작업기계가 가스스프링과 피스턴을 갖는 버튼형 개방수단이 구비된 전면가드(100a)와, 개방힌지가 구비된 측면가드(100b)를 구비함을 특징으로 하는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계.
14. 제2항에 있어서, 상기 작동유닛(20) 각각의 두께의 범위는 25mm ~ 35mm인 것을 특징으로 하는 비교적 강성인 물질을 가공하기 위한 작업기계.
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