KR200251206Y1

KR200251206Y1 - 다기능 박판 전단장치

Info

Publication number: KR200251206Y1
Application number: KR2020010021805U
Authority: KR
Inventors: 김동문; 고재선; 이충효
Original assignee: 포항종합제철 주식회사
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2001-11-17

Abstract

본 고안은 박판을 전단하기 위한 전단장치에 관한 것으로, 몸체 상면에 원형판(11a)이 수용되는 원형홈(11)과 제1이송축(12a)이 장착되는 사각홈(12)이 형성되고, 전방에 설치대(13)가 형성된 고정베이스(10)와; 사각홈(12)에 삽입되어 제1이송축(12a)으로 직선운동되고, 상부에 관통공(21,22,23)이 형성된 이동베이스(20)와; 관통공(21)에 장착된 누름축(34)을 제1모터(31)로 회전시키고, 레크(32)와 피니언(33)으로 승강시켜 박판(210)을 고정하는 회전부(30)와; 관통공(23)에 장착되면서 하측에 상부나이프(43)가 장착된 고정대(44)를 제2이송축(41)으로 승강시키는 상부전단부(40)와 이동베이스(20)의 하부에 장착되면서 그 측부에 하부나이프(51)가 장착된 회전축(52)을 벨트(53)로 제2모터(54)와 연결된 하부전단부(50)가 박판 (210)을 전단하는 전단부(60)와; 설치대(13)에 하부롤러(71)가 장착되고, 하부롤러 (71) 상측의 상부롤러(72)를 제3모터(74)로 회전시키켜 박판(210)을 교정하는 교정부(70)와; 제1모터(31)와 제2모터(54) 또는 제2모터(54)와 제3모터(74)에 전원을 공급하는 제어부(80)가 연결되어 박판의 원형전단이 가능하여 재료가 절감되어 생산성이 향상되고, 전단변형된 부분을 교정하여 작업공수를 줄여주는 효과가 있다.

Description

다기능 박판 전단장치 {Device for multipurpose Shearing a metal sheet}

본 고안은 박판을 전단하기 위한 전단장치에 관한 것으로, 특히, 박판을 원형전단 또는 길이방향으로의 전단이 가능한 다기능 박판 전단장치에 관한 것이다.

일반적으로, 티타늄(titanium)이나 구리(copper)을 함유한 박판소재의 경우 재질의 특성상 가스절단이 불가하므로 재료의 두께방향으로 윗날과 아래날이 맞물리면서 그 전단작용으로 금속판을 직선 또는 곡선으로 전단하는 전단기(shear, shearing machine)나 전자와 이온으로 분리된 고온의 기체인 플라즈마(plasma)를 이용한 플라즈마 절단기를 이용하여 절단작업하게 된다.

먼저, 도 1에서와 같이, 전단기(100)를 사용하여 박판(210)을 전단작업하게 되면, 박판(210)의 눌림현상으로 인하여 전단되지 않아 작업테이블(110)에 두꺼운 후판(220)을 올려놓은 후, 후판(220)의 상면에 가공선(211)을 그린 박판(210)을 올려놓고, 롤러(120)를 회전시켜 전단부(130)쪽으로 박판(210)과 후판(220)을 이동시킨 후 가공선(211)을 따라 전단작업하게 된다.

이 경우에 두꺼운 후판(220)의 자재가 추가로 소모되고 전단응력에 의하여 발생되는 비틀림 및 굴곡 등의 변형상태를 교정하는 후공정이 필요하여 공정이 복잡해지는 문제점이 있고, 전단기는 원형상의 전단작업이 곤란하여 박판(210)을 돌려가면서 전단작업을 해야하므로 작업시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

한편, 플라즈마 절단기를 사용하여 박판(210)을 원형태의 절단작업을 실시할 경우 고온의 플라즈마로 인해 절단면이 산화되어 절단면의 용접성이 저하되어 임펠러(impeller)와 같은 고속회전용 구조물을 제작할 때, 절단면의 용접불량으로 인해 제품의 불량이 발생되는 문제점이 있었다.

이에, 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하나의 전단장치로 박판의 길이방향의 전단작업과 원형상의 전단작업이 가능할 뿐만 아니라 전단작업 시 발생되는 재료의 변형을 교정할 수 있도록 된 다기능 박판 전단장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 박판 전단장치의 개략적인 사시도,

도 2는 본 고안에 따른 다기능 박판 전단장치의 개략적인 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 다기능 박판 전단장치의 개략적인 단면도,

도 4는 본 고안에 따른 다기능 박판 전단장치의 구성요소 중 교정부의 개략적인 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

10 : 고정베이스 11 : 원형홈

12 : 제1이송축

20 : 이동베이스 21,22,23 : 관통공

30 : 회전부 31 : 제1모터

32 : 레크 33 : 피니언

34 : 누름축

40 : 상부전단부 41 : 제2이송축

42 : 지지축 43 : 상부나이프

44 : 고정대

50 : 하부전단부 51 : 하부나이프

52 : 회전축 53 : 벨트

54 : 제2모터

60 : 전단부

70 : 교정부 71 : 하부롤러

72,72' : 상부롤러 73 : 제3이송축

74 : 제3모터

80 : 제어부

이하, 본 고안에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 박판 전단장치의 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 다기능 박판 전단장치의 개략적인 사시도이며, 도 3은 본 고안에 따른다기능 박판 전단장치의 개략적인 단면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 다기능 박판 전단장치의 구성요소 중 교정부의 개략적인 단면도로서, 박판(210)의 원형 및 직선전단이 가능한 다기능 박판전단장치를 구성함에 있어서, 몸체 상면에 박판(210)을 상치시키는 원형판(11a)이 회전가능하게 수용되는 원형홈(11)과 제1이송축(12a)이 폭방향으로 장착되는 사각홈(12)이 형성됨은 물론 몸체 전방양측에 돌출된 설치대 (13)가 형성된 고정베이스(10)와; 사각홈(12)에 삽입되면서 제1이송축(12a)의 회전에 따라 직선운동됨은 물론 상부에 관통공(21, 22,23)이 형성된 이동베이스(20)와; 관통공(21)에 장착된 중공축(35)으로 삽입되는 누름축(34)을 제1모터(31)를 통해 회전시킴은 물론 레크(32)와 피니언(33)을 통해 승강시켜 박판(210)을 고정시키는 회전부(30)와; 관통공(23)에 장착되면서 그 하측에 상부나이프(43)가 장착된 고정대(44)를 제2이송축(41)으로 승강시키는 상부전단부(40)와 이동베이스(20)의 하부에 장착되면서 그 측부에 하부나이프(51)가 장착된 회전축(52)을 벨트(53)를 통해 제2모터(54)와 연결되어 회전시키는 하부전단부(50)가 구비되어 박판(210)을 전단하는 전단부(60)와; 설치대(13)에 하부롤러(71)가 회전가능하게 장착되고, 하부롤러(71) 상측의 상부롤러(72)를 제3모터(74)로 회전시켜 박판(210)을 이동시킴은 물론 제3이송축(73)으로 박판(210)의 두께로 조절하여 압착교정하는 교정부(70)와; 박판(210)의 원형전단시 제1모터(31)와 제2모터(54)로 전원을 공급하고, 박판 (210)의 길이방향 전단시 제2모터(54)와 제3모터(74)에 전원을 공급하는 제어부 (80)가 연결된 구조로 이루어진다.

상기된 고정베이스(10)는 박스형상의 몸체를 이룬 것으로서, 몸체 상면에 박판(210)을 상치시키는 원형판(11a)이 수용됨과 더불어 원형판(11a)가 회전가능하게 하는 베어링(11b)가 수용되는 원형홈(11)이 형성되고, 원형홈(11)의 측부에 위치조절핸들(12b)로 회전되는 제1이송축(12a)이 폭방향으로 장착되는 사각홈(12)이 형성되며, 몸체 전방양측에 돌출된 설치대(13)가 형성된다.

그리고, 이동베이스(20)는 'ㄷ'자 형상의 몸체를 이룬 것으로서, 고정베이스 (10)의 사각홈(12)에 삽입되면서 몸체의 하부가 제1이송축(12a)으로 관통되게 나사결합됨은 물론 제1이송축(12a)의 회전에 따라 직선운동되고, 상부에 관통되게 형성된 관통공(21,22,23)이 형성된다.

그리고, 회전부(30)는 박판(210)의 원형전단시, 박판(210)을 고정시켜 회전시키는 장치로서, 이동베이스(10)의 상측에 제1모터(31)가 장착되고, 제1모터(31)의 축에 수용공간이 형성된 중공축(35)이 장착되고, 중공축(35)에 삽입되면서 키(36)로 연결되어 중공축(35)의 회전시에 함께 회전됨은 물론 그 하부에 박판 (210)의 누름자국을 방지하는 고무판(34a)이 부착된 누름축(34)이 장착되고, 누름축(34)의 하측에 'ㄴ'자형의 레크(32)를 매개로 축조절핸들(33a)의 회전으로 레크(32)를 승강시키는 피니언(33)이 장착된다.

그리고, 전단부(60)는 상부전단부(40)와 하부전단부(50)으로 구성되어 박판 (210)을 길이방향 또는 원형으로 전단하는 장치로서, 먼저, 상부전단부(40)는 관통공(23)에 관통되게 고정대(44)가 장착되고, 고정대(44)의 상부에 'ㄱ'자형 고정블럭(41b)에 장착되면서 나이프조절핸들(41a)의 회전으로 고정대(44)를 승강시키는 제2이송축(41)이 장착되고, 고정대(44)의 하부에 지지축(42)을 통해 접시형상의 상부나이프(43)가 장착되며, 지지축(42)의 양단에 박판(210)의 상면과 면접촉되는 지지롤러(45,45')가 장착된다.

그리고, 하부전단부(50)은 이동베이스(20)의 하측에 제2모터(54)의 축에 둘레면에 홈이 형성된 상부풀리(54a)가 장착되고, 상부풀리(54a)에 벨트(53)를 통해 회전축(52)의 일단에 장착된 하측풀리(52a)가 연결되고, 회전축(52)의 타단에 상부나이프(43)와 전단작용을 하는 접시형상의 하부나이프(51)가 장착된다.

그리고, 교정부(70)는 박판(210)의 길이방향 전단시 전단응력에 의해 변형부분을 압착교정하는 장치로서, 길이방향으로 전단된 박판(210)이 배출되는 설치대 (13)에 원통형의 하부롤러(71)가 폭방향으로 회전가능하게 장착되고, 하부롤러(71)의 한쪽 측면에 사각형상의 고정블럭(75)이 장착되며, 고정블럭(75)에 롤러조절핸들(73a)의 회전으로 롤러블럭(76)을 승강시키는 제3이송축(73)이 장착되고, 롤러블럭(76)에 원통형의 상부롤러(72,72')가 장착되며, 고정베이스(10)쪽의 상부롤 러 (72)에 구동력을 가하는 제3모터(74)가 장착된다.

그리고, 제어부(80)는 구동력 발생장치인 제1,2,3모터(31,54,74)에 케이블 (81)을 통해 연결된 것으로서, 박판(210)의 원형전단시 제1모터(31)와 제2모터(54)로 전원을 공급하고, 박판(210)의 길이방향 전단시 제2모터(54)와 제3모터(74)에 전원의 공급을 조절한다.

이하, 본 고안에 따른 작용을 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 직선방향으로 전단작업을 할 때, 원하는 치수로 작업선을 그린박판(210)을 교정부(70) 반대편 상부에 안착시키고나서 고정베이스(10)의 제1이송축(12a)을 위치조절핸들(12b)로 조정하여 상,하부나이프(43,51)를 작업선 위치로 조절하고, 상부전단부(40)의 제2이송축(41)을 나이프조절핸들(41a)로 조절하여 상,하부나이프(43,51)를 박판(210)의 두께에 맞게 조절한다.

그리고, 교정부(70)의 고정블럭(75)에 장착된 제3이송축(73)을 롤러조절핸들 (73a)로 조정하여 상,하부롤러(71,72,72')의 간격을 박판(210)의 두께에 맞게 조절한다.

그리고나서, 제어부(80)를 통해 제2모터(54)와 제3모터(74)로 전원을 공급하면, 제3모터(74)의 구동력이 벨트(53)를 통해 회전축(52)으로 전달됨으로 인해 회전축(52)에 장착된 하부나이프(51)가 회전된다.

따라서, 하부나이프(51)와 박판(210)을 사이에 두고 맞물린 상부나이프(43)가 회전됨은 물론 박판(210)의 상면을 누르고 있는 지지롤러(45,45')가 회전되어 박판(210)이 길이방향으로 전진되면서 전단된다.

그리고, 직선방향으로 전단된 박판(210)은 교정부(70)로 이동되는데, 제3모터(74)에 의해 회전되는 상부롤러(72)를 박판(210)이 통과됨과 더불어 하부롤 러(71)와 다른 상부롤러(72')가 박판(210)의 이동에 의해 회전된다.

따라서, 하부롤러(71)와 상부롤러(72,72')를 통과하게되면 상,하부롤러(71, 72,72')의 압력에 의해 전단시 발생한 굴곡이나 비틀림 등의 변형부가 교정되어 전단작업으로 인한 변형이 최소화 된다.

그리고, 전단작업과 교정작업이 완료되면, 제어부(80)를 통해 제2모터(54)와제3모터(74)의 전원을 차단하고, 조정된 상,하부롤러(71,72,72')와 상,하부나이프 (43,51)를 롤러조절핸들(73a)과 나이프조절핸들(41a)을 조절하여 원상태로 복귀시킨다.

한편, 원형전단 시에는 작업선을 그린 박판(210)의 중앙을 고정베이스(10)의 원형판(11a)에 올려놓은 후, 회전부(30)의 래크(32)와 피니언(33)을 축조절핸들 (33a)로 조정하여 누름축(34)으로 박판(210)을 고정한다.

그리고나서, 위치조절핸들(12b)로 제1이송축(12a)을 회전시켜 상,하부나이프 (43,51)를 작업선 위에 위치하도록 한 후, 나이프조절핸들(41a)로 제2이송축(41)를 회전시켜 상,하부나이프(43,51)를 박판(210)의 두께에 맞게 조정한다.

그리고, 제어부(80)를 통해 제1모터(31)와 제2모터(54)로 전원을 공급하면, 제1모터(31)의 작동으로 회전되는 누름축(34)을 통해 고정베이스(10)의 상면에 설치된 원형판(11a)과 박판(210)이 회전하게 된다.

그리고, 제2모터(54)의 작동으로 회전되는 하부나이프(51)와 박판(210)을 사이에 두고 맞물린 상부나이프(43)가 회전됨은 물론 박판(210)의 상면을 누르고 있는 지지롤러(45,45')가 회전되어, 박판(210)이 회전되면서 원형전단이 이루어지고, 누름축(34)의 단부는 고무소재(34a)로 코팅되어 있어서 박판(210)에 누름자국이 생기는 것이 방지된다.

그리고나서, 원형전단작업이 완료되면, 제어부(80)를 통해 제1모터(31)와 제2모터(54)에 전원을 차단시키고, 상,하부나이프(43,51)와 누름축(34)을 나이프조절핸들(41a)과 축조절핸들(33a)로 조절하여 원래상태로 복귀시킨다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 다기능 박판 전단장치에 의하면, 하나의 장치로 전단응력에 의하여 발생한 비틀림이나 굴곡으로 변형된 부분을 전단과 동시에 교정 또는 최소화하여 교정작업의 시간을 단축하거나 교정작업의 공정이 필요치 않게 하여 작업공수를 줄이는 효과가 있다.

또한, 원형전단작업이 가능하여 플라즈마 절단시 발생하는 절단면의 산화가 발생되지 않게하여 절단된 재료의 용접성이 향상되어 원형의 구조물 제작시에 발생하는 문제를 해소하고 재료를 절감함으로써 생산성의 향상을 가져오는 효과가 있다.

Claims

박판(210)의 원형 및 직선전단이 가능한 다기능 박판 전단장치를 구성함에 있어서,

몸체 상면에 박판(210)을 상치시키는 원형판(11a)이 회전가능하게 수용되는 원형홈(11)과 제1이송축(12a)이 폭방향으로 장착되는 사각홈(12)이 형성됨은 물론 몸체 전방양측에 설치대(13)가 형성된 고정베이스(10)와; 사각홈(12)에 삽입되면서 제1이송축(12a)의 회전에 따라 직선운동됨은 물론 상부에 관통공(21, 22,23)이 형성된 이동베이스(20)와; 관통공(21)에 장착된 중공축(35)으로 삽입되는 누름축(34)을 제1모터(31)를 통해 회전시킴은 물론 레크(32)와 피니언(33)을 통해 승강시켜 박판(210)을 고정시키는 회전부(30)와; 관통공(23)에 장착되면서 그 하측에 상부나이프(43)가 장착된 고정대(44)를 제2이송축(41)으로 승강시키는 상부전단부(40)와 이동베이스(20)의 하부에 장착되면서 그 측부에 하부나이프(51)가 장착된 회전축(52)을 벨트(53)를 통해 제2모터(54)와 연결되어 회전시키는 하부전단부(50)가 구비되어 박판(210)을 전단하는 전단부(60)와; 설치대(13)에 하부롤러(71)가 회전가능하게 장착되고, 하부롤러(71) 상측의 상부롤러(72)를 제3모터(74)로 회전시켜 박판(210)을 이동시킴은 물론 제3이송축(73)으로 박판(210)의 두께로 조절하여 압착교정하는 교정부(70)와; 박판(210)의 원형전단시 제1모터(31)와 제2모터 (54)로 전원을 공급하고, 박판(210)의 길이방향 전단시 제2모터(54)와 제3모터(74)에 전원을 공급하는 제어부(80)로 구성된 것을 특징으로 하는 다기능 박판 전단장치.