KR20010083197A - 작업 높이의 주사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절단공구에서 충돌손상을 회피하기 위하여, 특히 물분류- 및 레이져 절단시설의 경우에 작업높이의 검출을 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따라서 상기한 장치의 주사암(1)은 선형모터(11)를 사용하여 작업위치에서 움직일 수 있으며 그리고 양정의 각점에서 주사암(1)의 반동력은 가공 하고자 하는 피절단물(19)에 의존하여 전기적으로 또는 기계적으로 조절할 수 있거나 제어할 수가 있으며 그리고/혹은 양정의 각점에서 프로그램 할 수 있다. 자체가 공지된 유도의 근접스위치의 형태로 된 충돌스위치(8)는 선형모터어셈블리(13)으로부터 링크로드(16)를 사용하여 제어할 수 있으며, 여기서 링크로드(16)는 한편으로는 선형모터어셈블리(13)에 피봇으로 고정되어 있으며 다른 한편으로 베어링(17)에서의 힌지(9)에 있는 지렛대봉은 느슨하게 선회가능하며 그리고 종방향으로 이동가능하게 축수되어 있으며 그리고 여기서 힌지(9)을 가지는 베어링(17)은 조정스피들(15)에 배열되어 있으며, 그리고 지렛대 치차비의 변환을 위하여는 상기한 조정스핀들(15)에서 조절이 가능하다. 본 장치는 선형모우터를 사용하여 정확한 프로그래밍, 제어 및 주사암의 반동력의 조절 및 절단품의 절단공구의 간격의 조절을 허용한다. 치차바에서 변환가능한 지렛대봉을 사용하여 응답감도의 조절을 위하여는 충돌 스위치 작동의 구성이 특히 유리하다.

Description

작업 높이의 주사장치{A SCANNING APPARATUS FOR HEIGHT OF OPERATION}

본 발명은 특히 물 분류(water jet) 및 레이저(laser)절단장치로 절단공구에 있어서의 충돌손상을 방지하기 위한 작업높이의 주사를 위한 장치에 관한 것이다.

작업자가 수동으로 조정 및 제어가능하고 또한 추가로 작업높이의 주사를 위한 센서를 구비한 그러한 장치는 공지되어 있다. 이에 관한 단점을 들면 이러한 장치는 작업자가 극히 주의를 요하며 센서는 반사된 물 분사 또는 마모에 의하여 용이하게 손상될 수 있다는 것이다. 예컨대 버(burr), 스케일, 액적(液滴) 또는 녹에 의한 것과 같은 극히 근소한 면적의 표면손상은 일반적으로 확인할 길이 없음으로 절단공구의 과중한 손상을 초래할 수 있다.

또한 충돌을 방지하기 위한 장치를 구비한 물 분사- 및 레이저절단장치에 대한 동적표면주사를 위한 공압장치가 공지되어 있다.

이에 대한 단점을 들면 측정치검출시스템 및 공압구동장치의 기능이 완만하여 기계과부하시의 충돌에 있어서 절단공구의 손상에 대한 확실한 보호를 제공하지 못한다. 또한 이러한 장치의 응답감도의 정도 및 주사암(arm)의 스트로크와 지지력의 정도도 작업자에 의하여 조정 또는 프로그래밍이 가능하지 않음으로 고가재질의 흠집에 의한 손상을 초래할 수 있다(DE U1 299 05 304.0).

본 발명의 과제는 물 분사- 및 레이저절단공구의 주사를 위한 전기기계장치를 창안하여 그의 주사 암의 지지하중의 절단제품에 대하여 프로그래밍이 가능하고 감도의 조정이 가능하고 기계적으로 과부를 받지 않는 충돌로부터 보호를 받게 된다.

발명에 따라서 본 과제는 제 청구항에 의하여 주어진 바와 같이 해결된다.

발명에 따르는 장치의 이점을 들면 절단품에 주사암의 지지를 실현하기 위한 선형모터의 사용은 고감도속도를 허용하는 데 있다. 이에 따라서 스트로크의 각 점에서 약 0.05 N의 지지하중의 정도를 달성할 수 있으며 또한 프로그래밍이 가능하며 이는 다시 피절단물에 대한 주사암의 마찰저감으로 인하여 홀더(holder)에 수(水)- 및 압축공기공급에 의한 지지로 절단장치에 고도의 작업속도를 가능토록 한다. 이에 따라서 또한 얇은 피절단물의 크램핑 또는 파지력의 개선이 이루어진다.

글래스 스케일(glass scale)과 광학엔코더와 조합하여 절단공구과 피절단물간의 간격의 최소화를 위하여 측정치는 이 때 동시에 공지된 방법으로 이의 제어를 위하여 사용되며 약 0.01mm정도의 간격유지가 되도록 한다.

본 발명의 기타 중요한 이점을 들면 수(水)- 또는 레이저절단장치는 충돌의 경우에 있어서 적기에 그리고 확실하게 차단이 이루어지며 충돌스위치의 감응상태의 감도는 간단한 방법으로 조정이 가능하며 이에 따라서 각 용도에 적용할 수 있다.

부수 도면의 내용은 다음과 같다:

도 1은 주사장치의 전면도 단면, 절단장치의 절단공구홀더에 고정된 상태

도 2는 도 1에 따르는 주사장치의 측면도 단면으로 작동상태

도 3은 도 2에 따르는 주사장치로 충돌상태

를 약도로 도시하였다.

물절단장치의 절단공구(4)의 공구홀더에서 (6)와 같은 브래킷(bracket)에 선형모터어셈블리(linear motor assembly)(13)가 설치되어 있다. 이것은 볼 링크(3)와 프렉시블베어링(5)에 의하여 이동이 가능하도록 브래킷(6)에 지지되어 있다.

선형모터어셈블리(13)는 상기 선형모터어셈블리와 브래킷(6)사이에 있는 스프링(7)에 의하여 지지되며 일정한 위치에서 평형을 유지하고 있다.

선형모터(11)는 선형가이드에 의하여 선형가이드바(14)와 결합되어 있다. 선형가이드바(14)는 볼 링크(3)를 관통하여 브래킷(6)내에 이르며 그의 한 단부에서는 가이드헤드(2)를 가지고 있어서 여기에 주사암(1)이 2방향으로 이동가능하며 한 평면상에서 뒤틀리도록 고정되어 있다.

주사암은 중공으로 되어 있으며 그의 급수원(water supply)을 가지고 있다. 이의 환형 홀더는 피절단물(19)방향에 따라서 물 출구 홀(water outlet hole)을 가지고 있다.

선형모터어셈블리(13)내에는 선형가이드(10)에 글래스스케일(12)이 부착되어있어서 동시에 선형모터어셈블리(13)내에 설치되어 있는 광학엔코터(22)와 부합하고 있다.

브래킷(6)에는 선형가이드바(14)와 평행하게 조정스핀들(15)이 설치되어 있어서 여기에 이 조정스핀들(15)상에서 종방향 또는 높이방향의 조정이 가능한 베어링(17)이 힌지(9)를 가지고 있다. 이러한 힌지(9)아래에는 유도근접스위치로 구성되어 있는 충돌스위치(8)가 존재한다. 선형모터어셈블리(13)는 그와 같이 볼 링크(3)에서 그의 가장 멀리 떨어져 있는 단부에서 브래킷에 링크(18)가 설치되어 있어서 여기에 링크로드(16)가 카던링크(cardan)로 이동이 가능하도록 지지되어 있다. 이러한 링크로드(16)는 높이 조정이 가능한 베어링(17)에 존재하는 힌지(9)에서 이동이 가능하도록 통과하도록 설치되어 있다. 물절단장치의 보통 작동상태에 있어서 링크(18), 힌지(9) 및 충돌스위치(8)는 서로간에 일직선상에 배열되어 있으며 절단장치는 유도근접스위치의 전기접촉에 의하여 켜진 작동상태에 있게 된다.

링크로드(16)의 타의 자유 단은 유도근접스위치의 반대 극으로 구성되어 있다.

장치의 작동을 위하여 우선 절단공구(4)가 자리를 잡으며 피절단물(19)에 대한 절단공구(4)의 작업간격 및 주사암(1)의 지지하중이 프로그래밍 또는 조정된다. 조정스핀들(15)에서 힌지(9)의 베어링(17)에 의하여 충돌스위치(8)의 감도가 조정되며 동시에 베어링(17)은 충돌스위치(8)로부터 가까이 또는 멀리 위치함으로써 각각 링크로드(16)의 다른 변속비가 이루어진다. 충돌스위치(8)에 접근하여 힌지(9)가 위치하면 "저감도"를 뜻하며 멀리 위치하면 충돌스위치에게는 "고감도"를 의미한다.

수절단장치가 작동상태에 이르러서 동시에 주사암(1)의 면이 이 때 피절단물의 표면의 불규칙한 부분과 충돌하며 주사암(1)은 그와 반대방향으로 선회하며 이러한 변형은 선형가이드바(14)에 의하여 선형모터어셈블리(13)를 거침과 동시에 링크(18)를 거쳐서 힌지(9)에 이르는 링크로드(16)로 전달된다.

상기한 선회로서 충돌스위치(8)는 링크로드(16)의 중심 맞춤선으로부터 빠져나오며 물절단 시설은 이제는 고가의 물절단 공구의 손상이나 또는 파괴가 방지되도록 적시에 조업중단으로 절환한다.

본 발명은 특히 물 분류(water jet) 및 레이저절단장치로서 작업높이를 주사하여 절단공구에 있어서의 충돌손상을 선행기술에 비하여 용이하게 방지할 수 있으며 특히 얇은 피절단물의 크램핑에도 유리하다.

Claims (7)

1. 절단공구 가이드가 고정되어 있으며, 특히 일체로 된 충돌방지 장비를 가지는 물 분사 - 및 레이저-절단 시설의 경우에 작업높이의 주사를 위한 장치에 있어서,

   - 상기한 장치의 주사암(1)은 선형모터(11)에 의하여 작업위치에서 움직일수 있으며, 그리고 양정의 각점에서의 주사암의 반동력은 가공하려는 피절단물(19)에 따라서 전기적으로 또는 기계적으로 조절 그리고 제어 가능하며 그리고/또는 양정의 각점에서 프로그램이 가능하며 그리고,

   - 절단공구 가이드의 브래킷(6)곁에는 한편으로는 주사암(1)의 선형가이드바(14)를 가리는 선형가이드(10)를 포함하는 선형모터어셈블리(13)가 그리고 다른 한편으로는 선형가이드바(14)에 접해서 존재하는 주사암(1)이, 브래킷(6) 내에 존재하는 유연성의 플렉시블 베어링(5)을 거쳐서 그리고/또는 선형모터어셈블리(13)의 움직이는 플렉시블 베어링을 위한 볼링크(3)를 거쳐서, 거기서 모든 방향으로 움직일 수 있도록 선회 가능하게 축수되어 있으며, 여기서 선형모터어셈블리(13)는 중립위치에 있으며 상기 선형모터어셈블리아 브래킷(6) 사이에 배열되어 있는 적어도 하나의 스프링(7)에 의하여 안정화되어 있으며 그리고

   - 그 자체가 공지된 유도 근접스위치의 형태로 된 충돌스위치(8)는 선형모터어셈블리(13)에 의하여 링크로드(16)를 거쳐서 조종할 수 있으며 그리고

   - 한편으로, 링크로드(16)는 선형모터어셈블리(13)에 피봇 가능하게 고정되어 있으며, 다른 한편으로 회전점(9)에서의 지렛대봉은 축수(17)에 느슨하게 서회할 수 있으며, 그리고 종방향으로 이동 가능하게 안내되어 있으며, 여기서 힌지(9)를 가지는 베어링(17)은 조정스핀들(15)곁에서 배열되어 있으며, 그리고 지렛대 치차비의 변동을 위하여는 상기한 조정스핀들(15)에서 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   선형가이드(10)의 선형가이드바(14)는 회전모멘트 고정부(20)를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   주사암(1) 또는 가이드헤드(2)에의 상기 주사암의 고정은 목표 - 파괴장소를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   주사암(1)은 가이드헤드(2)에서 높이 그리고, 또 깊이 조절 가능하게 그리고 선회 가능하게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   주사암(1)은 속이 비어서 형성되어 있거나 또는 그의 정치 장소에 대한 물 -또는 압축 공기 공급부를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   선형모터어셈블리(13)에는 글래스 스케일(12)과 그리고 선형가이드바(14)의 위치, 속도 및 가속도에 관한 선형모우터(11)의 제어를 위하여 광학적인 엔코더(22)가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6항 중의 어느 한 항에 있어서,

   선형가이드바(14)는 휴지위치에서는 구속장치(21)에 의하여 구속할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.