KR20010104655A - 시트형태 부재를 가공하는 기계의 제동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 제동장치는 시트 (2) 의 궤도를 가로질러 연장하며 횡축선 (4) 을 중심으로 선회 가능하게 장착되어 상기 축선 둘레의 자체 궤도가 시트 (2) 의 궤도와 교차하는 적어도 하나의 가요성 제동수단 (1) 을 포함하며, 시트 (2) 의 궤도와 교차하는 상기 가요성 제동수단 (1) 의 단부의 회전방향은 시트의 이동방향과 반대이며, 또한 상기 제동장치는 시트 (2) 의 종방향 치수와 시트가 통과하는 빈도에 따라 제동수단 (1) 을 선회시키는 구동수단을 포함한다. 상기 횡축선 (4) 을 중심으로 제동수단 (1) 을 구동시키는 수단은 시트의 종방향 치수 및 시트의 통과 빈도와 관련한 파라미터를 실시간으로 기록하는 제어수단에 연결된 가변속도 전기기계적 액츄에이터 (5) 를 포함한다.

Description

시트형태 부재를 가공하는 기계의 제동장치 {A DEVICE FOR BRAKING A MACHINE FOR PROCESSING ELEMENTS IN SHEET FORM}

본 발명은 시트형태의 물품을 가공하기 위한 기계의 수용 스테이션 (reception station) 내의 제동장치에 관한 것이다.

이러한 유형의 기계는 일반적으로, 시트들로 이루어진 스택을 수납하는 삽입 스테이션을 포함하는데, 상기 시트들은 스택의 상단으로부터 연속적으로 취해져서 공급판 (feed board) 으로 이송된다. 이 공급판 위에서, 각각의 시트는 자신의 전방 에지가 횡단 바아를 따라 분포된 한 세트의 이송 그리퍼 (conveying gripper) 에 의해 고정되기 전에 전방 정지부 (stop) 및 측방 정지부에 대항하여 위치된다. 이송 그리퍼는 기계의 다양한 작업 스테이션을 통과하며 시트를 동반한다. 작업 스테이션은 특히, 수용 스테이션에서 종료하는 모재 배출 스테이션이 뒤따르는 절단 스테이션으로 구성될 수 있으며, 여기서 각각의 시트는 이송 그리퍼에 의해 방출되고 배출 팔레트 위에 형성된 스택의 상단에 정렬된다.

시트를 균일하고 정확하게 정돈하기 위하여, 시트는 이송 그리퍼가 개방되어 시트가 정지될 때 거의 평탄하여야 한다. 이를 위하여, 상기 스테이션에 도달한 시트는 후방 지지면에 의해, 그리고 필요시에는 철수하면서 시트를 낙하시키는 두 개의 측방 지지면에 의해 먼저 고정된다.

시트는 취성을 가지며, 모재를 절단하고 배출하는 작업 후에는 취성의 모재 그리드 (grid) 를 형성한다. 또한, 그리드는 고속으로 수용 스테이션에 도달하며, 그리고 전방 그리퍼 바아의 감속에 의해 천천히 하강하는 경우에는, 시트의 후방부가 구겨져서 전방부와 겹쳐질 수도 있다. 그러므로, 폐기 그리드는 자체 표면에 대해 작용하는 보완장치에 의해 천천히 하강되어져야 한다.

스위스 특허 제 689 977 호는 이러한 유형의 장치를 이미 제안하였으며, 이 장치는, 시트의 궤도를 가로질러 연장되며 횡축선을 중심으로 선회할 수 있도록 장착되는 기다란 브러시의 형태인 가요성 제동수단을 포함하여, 축선을 중심으로 한 상기 가요성 제동수단의 궤도는 시트의 궤도와 교차하고, 시트의 궤도와 교차하는 상기 가요성 제동수단의 단부의 회전방향은 자체 동작방향에 반대방향이다. 상기 장치는 시트의 종방향 치수 및 이들 시트가 통과하는 빈도에 따라서 제동수단을 선회시키는 구동수단을 포함한다.

이러한 장치에 있어서, 제동수단의 동작은 기계를 구동하는 기구에 운동학적 (kinematic) 체인으로 연결된 캠에 의해 제어된다. 이 캠은 수직 이동가능한 수평 슬라이드를 통하여 제동수단에 작용하며, 그 하류부는 상향 경사진 표면을 갖는다. 제동수단이 종방향으로 이동가능한 프레임에 장착되기 때문에, 그 동작은 긴 종방향 치수를 갖는 시트의 경우에도 일정하게 유지되어서, 수평 슬라이드의 경사부에 대해 전방으로 이동하는 프레임과 같은 비율로 점진적으로 감소된다.

이러한 유형의 장치에서, 제동 브러시의 동작은 다른 측면들을 희생시키면서 소정 치수의 시트에 대해 최적으로 된다. 제동 브러시의 강하 가능성은 시트 이송 그리퍼 바아의 통과시기에 따라 좌우된다. 브러시 하강수단과 기계 구동기구 사이의 운동학적 연결은 제동 브러시에 전달되는 가속도를 제한한다.

본 발명의 목적은 적어도 부분적으로 전술한 단점을 제거하는 것이다.

도 1 은 제동장치의 블록도의 측면도,

도 2 는 제동수단의 움직임과 시트의 움직임간의 관계를 나타내는 선도,

도 3 은 제동장치의 제어 소프트웨어의 블록도,

도 4 (01 내지 10) 는 도 3 의 블록도에서의 연속적인 단계에 상응하는 제동수단의 다양한 상태를 나타내는 확대도, 및

도 5 는 도 3 의 블록도에서의 단계 (6 내지 10) 에 사용되는 제어 루프의 블록도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 제동 브러시 2 : 시트

3 : 그리퍼 바아 4 : 횡축선

5 : 치차부착형 전동기 6, 7 : 탐지기

8 : 조정기 9 : 속도 루프

본 발명은 청구범위 제 1 항에 정의된 바와 같이, 시트형태인 물체를 가공하는 기계의 수용 스테이션 내의 제동장치와 관련된다.

상기 장치에 의하여, 제동수단의 동작은 크기 또는 포맷에 따라서 항상 최적화되며, 또한 시트의 이동속도에 따라서 실시간으로 최적화될 수 있다.

폐기용 그리드의 제동을 향상시키는 것은 재밍으로 인한 곤란을 피하는데 있어 중요한 인자이다. 재밍 없이 고속으로 폐기 그리드를 제거하기 위하여, 그리드는 신속하게 배출되어야 하며, 후속 그리드는 배출되는 그리드 위에서 이동하여야 하고, 제동 브러시는 그리드의 속력을 낮추도록 그리드를 단단히 쥐어야 하며, 그리고 제동 브러시 상의 압력을 해제시킴으로써 그리드의 후방이 컨베이어 벨트 상에 낙하하도록 그리드는 가능한 빨리 이송 그리퍼로부터 해제되어야 한다.

본 발명에 따른 장치에 의하여, 각각의 특정한 경우에 알맞은 속도 곡선에 의한 가변 속도로 제어수단이 전기모터를 구동할 수 있기 때문에, 상기의 조건은 각각의 상이한 크기의 시트 및 모든 속도의 기계에 대해 충족될 수 있다.

첨부 도면은 본 발명에 따른 제동장치의 일 실시예를 예시적으로 매우 간략하게 도시한 것이다.

이하 설명의 이해를 돕기 위하여, 용어 "상류(upstream)" 및 "하류(downstream)" 를 시트의 이동방향과 관련하여 사용한다. 상류부는 도 1 의 우측에서 스테이션 입구 쪽으로 연장되며, 하류부는 도면의 좌측으로 연장된다. 오직 제동장치만이 본 발명의 요지이며 절단기 또는 절단 및 시트인쇄기와 같은 이러한 유형의 기계들은 시트 가공 분야에서 공지되어 있기 때문에, 간단명료함을 위하여, 도면은 이 경우에 시트 (2) 의 이동방향 (F) 을 가로질러 연장되는 브러시 (1) 의 형태인 가요성 제동수단의 움직임만을 도시한다.

따라서, 시트 (2) 는 시트 (2) 의 전방 에지를 고정하여 화살표 (F) 의 방향으로 잡아당기는 다수의 그리퍼를 지지하는 횡단 바아 (3) 에 의해 도 1 의 우측에서 좌측으로 이동된다. 본 예에서, 브러시 (1) 는 횡축선 (4) 을 중심으로 선회할 수 있게 장착되어 있어서, 브러시 (1) 는 상기 횡축선을 중심으로 직선 (상단위치) 및 일점쇄선 (하단위치) 으로 도 1 에 도시된 두 개의 한계위치 사이에서 이동할 수 있다. 본 예에서, 전기기계적 액츄에이터인, 치차부착형 전동기 (geared motor; 5) 가 선회 횡축선 (4) 을 중심으로 어느 한 방향으로 브러시 (1) 를 구동한다.

비록 도시된 예는 선회식 브러시를 포함하는 제동수단과 관련되지만, 이 수단은 비순회 방식으로, 예컨대 시트 (2) 가 그 위에서 움직이는 지지면에 평행하거나 거의 평행하게 또는 제동을 위한 시트 (2) 의 궤도에 평행하거나 거의 평행하게 움직일 수 있는 임의의 적당한 제동수단일 수도 있음은 당업자에게 명백하다.

탐지기 (6) 는 그리퍼 바아 (3) 가 통과하는 때를 탐지하고, 탐지기 (7) 는 제동 브러시 (1) 가 상승위치에 있는 때를 탐지한다. 브러시 (1) 는 횡단 그리퍼 바아 (3) 가 통과할 수 있도록 상승위치에 있어야 하지만, 그리퍼 바아 (3) 가 통과하고 그리퍼가 시트 (2) 를 해제시키자마자 지지면에 대하여 각각의 시트 (2) 를 가압하도록 하강되어야 한다.

도 3 의 제어 소프트웨어의 블록도는 실제 브러시의 제어와 관련된 단계만을간단하게 나타내며, 단계 (03, 04 및 05) 는 누락되어 있다. 단계 (06) 는 간략하게 도시되며 전체 초기화 절차 (initialisation procedure) 를 포함하는데, 본 발명을 이해하는데는 불필요하기 때문에 여기서는 서술하지 않는다.

도 3 의 블록도에서의 각각의 단계, 즉 01, 02, 06, 07, 08, 09 및 10 이 도 4 의 01 내지 10 에 특정 도해로 도시되어 있으며, 도면번호 뒤에 붙은 부호는 도 3 의 블록도에서의 각 단계에 해당한다. 이러한 제어를 가능하게 하기 위하여, 절대 부호기 (absolute coder; 도시 생략) 가 천천히 하강하는 브러시 (1) 를 구동하기 위한 치차부착형 전동기 (5) 에 결합되고, 시트 (2) 를 가공하기 위한 기계의 절대 부호기는 횡단 그리퍼 바아 (3) 의 위치를 결정한다.

도면에서 첫 번째 두 단계 (ST 00 01 및 ST 00 02) 는 기계의 시작 시퀀스에 해당하며, 전동기 (5) 의 컨버터가 결합 및 분리될 때 제동 브러시 (1) 의 위치를 기록하는 상태이다. 단계 (ST 00 06) 는 최대로 상승된 위치에서의 제동 브러시 (1) 의 움직임에 해당한다. 그 다음에, 전동기 (5) 의 절대 부호기에 의해 제공된 제로 위치와 브러시 (1) 에 의해 도달된 위치 사이의 편차가 측정된다. 만일 편차가 소정의 공차를 초과하면, 부호기는 이 위치에서 재초기화된다. 그 다음에, 브러시의 위치가 기록된다.

단계 (ST 00 07) 에서는, 제동 브러시가 높은 위치 또는 "파킹(parking)" 위치에서 제어된다. 제동 브러시 (1) 가 하강되어야 하는 순간을 결정하기 위하여, 그리퍼 바아 (3) 의 위치와 함께, 기계의 관련 부분들의 위치가 기록된다.

천천히 하강하는 브러시 (1) 의 하강 궤도는 단계 (ST 00 08) 에서 기계 내에서의 시트 (2) 의 위치 및 진행 속도에 따라 결정된다.

단계 (ST 00 09) 는 후속 그리퍼 바아 (3) 의 위치 및 그 속도, 또는 기계의 속도에 따라서 낮은 위치에 제동 브러시 (1) 를 유지하는 단계이다.

동일한 파라미터들이 후속 그리퍼 바아를 통과시키기 위한 제동 브러시 (1) 의 상승 궤도를 결정하기 위해 단계 (ST 00 10) 에서 이용된다.

도 2 는 시트 (2) 를 제동하기 위한 한 사이클 동안의 제동 브러시 (1) 의 상승 및 하강 속도곡선을 도시하고 있으며, 그 내부에서 제동 브러시 (1) 가 이동할 수 있는 윈도우를 구성하는, 최소 및 최대 곡선 사이의 브러시 (1) 의 상승 및 하강을 위한 공차와 함께, 그리퍼 바아 (3) 의 통과를 위한 제동 브러시 (1) 의 상승 및 하강 사이의 공간을 나타낸다.

도 5 는 도 3 의 블록도에서의 단계 (06, 07, 08, 09 및 10) 에서 사용되는 제어 루프의 블록도이다. 이 루프는 브러시를 구동하기 위한 치차부착형 전동기 (5) 의 절대 위치 및 제동 브러시 (1) 의 위치를 실시간 수신하는 조정기 (regulator; 8) 를 포함한다. 조정기는 제동 브러시의 실시간 속도와 비교한 속도 신호를 전송한다. 비교에 의하여, 이를 기초로 제동 브러시 (1) 의 치차부착형 전동기 (5) 의 속도를 결정하고 이에 따라서 선택된 제동 파라미터에 따라서 브러시의 순간속도를 결정하는, 속도 루프 (9) 의 바람직한 제어 속도가 이루어진다.

조작자는 제동 브러시 (1) 의 동작의 크기를 조절할 수 있기 때문에, 제동력을 결정할 수 있다. 또한, 조작자는 브러시가 하강하여야 하는 기계의 각도를 조절할 수도 있다. 이는 탐지기 (6) 가 그리퍼 바아 (3) 의 통과를 탐지했을 때부터 시작되는 브러시의 하강을 제동하는 하나의 수단이다. 따라서 이것은 제동 브러시 (1) 가 상승해야 하는 기계의 각도를 결정한다. 마지막으로, 이것은 기계의 작동 동안에 제동 브러시 (1) 를 작동하거나 또는 작동하지 않는 시기를 결정한다.

본 발명에 의하여, 제동수단의 동작은 크기 또는 포맷에 따라 항상 최적화되며, 또한 시트의 이동속도에 따라서 실시간으로 최적화될 수 있다. 또한, 각각의 특정한 경우에 알맞은 속도 곡선에 의한 가변 속도로 제어수단이 전기모터를 구동할 수 있기 때문에, 재밍 없이 고속으로 폐기 그리드를 제거하기 위한 조건들이 각각의 상이한 크기의 시트 및 모든 속도의 기계에 대해 충족될 수 있다.

Claims (5)

1. 시트형태인 물체를 가공하는 기계의 수용 스테이션 내의 제동장치로서, 시트 (2) 의 궤도를 가로질러 연장하며 둘 이상의 한계위치 사이에서 움직일 수 있는 하나 이상의 제동수단 (1) 을 포함하고, 상기 한계위치 중 한 위치에서는 상기 제동수단의 궤도가 시트 (2) 의 궤도와 만나고 다른 위치에서는 제동수단이 시트의 궤도로부터 이격되며, 또한 시트 (2) 의 종방향 치수 및 상기 시트 (2) 가 통과하는 빈도에 따라 상기 한계위치 사이에서 제동수단을 움직이기 위한 구동수단을 포함하는 제동장치에 있어서,

   상기 제동수단 (1) 을 구동하는 수단은 상기 시트의 종방향 치수 및 상기 시트의 통과 빈도와 관련한 파라미터를 실시간으로 기록하는 제어수단 (8, 9) 에 연결된 가변속도 전기기계적 액츄에이터 (5) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 제동장치.
2. 제 1 항에 있어서, 제어수단은, 전기기계적 액츄에이터 (5) 를 제어하기 위한 속도 루프 (9) 에 희망 속도를 전송하기 위하여, 상기 제동수단 (1) 의 위치 및 전기기계적 액츄에이터 (5) 의 절대위치를 실시간으로 수신하고 상기 제동수단의 실시간 속도와 비교한 속도 신호를 출력하는 조정기 (8) 를 내포하는 루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 제동장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어수단은 제동수단의 작동 파라미터의 변경을 허용하도록 프로그램되어 있는 것을 특징으로 하는 제동장치.
4. 제 3 항에 있어서, 변경 가능한 상기 파라미터 중의 하나는 제동수단의 동작의 크기인 것을 특징으로 하는 제동장치.
5. 제 3 항에 있어서, 변경 가능한 상기 파라미터 중의 하나는 제동수단이 작동상태에 있어야 하는 및/또는 작동상태에 있지 않아야 하는 기계의 각도인 것을 특징으로 하는 제동장치.