KR200303042Y1

KR200303042Y1 - 모형 재단기의 작업테이블 이동기구

Info

Publication number: KR200303042Y1
Application number: KR20-2002-0022112U
Authority: KR
Inventors: 김종운; 김종대
Original assignee: 김종대; 김종운
Priority date: 2002-07-24
Filing date: 2002-07-24
Publication date: 2003-02-06

Abstract

본 고안은 프레임(11) 상에 장착되는 작업테이블(12)이 유압실린더(13)의 구동력에 의해 전후방으로 직선운동 가능한 모형 재단기에 관련된다. 구성의 특징으로서 로드(21), 구동링크(23)(24), 샤프트(25)를 복수로 구비하여 동시에 작동한다. 로드(21)는 상기 프레임(11)과 작업테이블(12)의 사이에 상하로 피봇링크(22)(29)를 개재하여 연결된다. 구동링크(23)(24)는 외측의 짧은 부재와 내측의 긴 부재가 각각의 일단에서 힌지축(26)으로 연결되고, 짧은 부재의 타단에서 로드(21)의 중간부분에 결합되어 관절운동을 수행한다. 샤프트(25)는 상기 각각의 구동링크(23)(24)와 양단 위치에서 결합되고, 중앙에서 래크(14)와 피니언(28)으로 유압실린더(13)에 연결된다.

이에 따라, 재단과정에서 요동을 방지하여 제품의 품질을 향상하는 동시에 자동화ㆍ고속화 시스템과 무리없이 동조될 수 있는 효과가 있다.

Description

모형 재단기의 작업테이블 이동기구 {Work Table Move Device for Contour Cutting Machine}

본 고안은 모형 재단기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재단과정에서 요동을 방지하여 제품의 품질을 향상하는 동시에 자동화ㆍ고속화 시스템과 무리없이동조될 수 있는 모형 재단기의 작업테이블 이동기구에 관한 것이다.

일반적으로 모형 재단기는 발포/비발포 폼, 스폰지, PU, PS, PP, 종이 합판 등의 포장재, 자동차 매트 등의 내장재, 퍼즐 등의 장난감을 소정의 윤곽형태로 재단하는데 사용되는 기계이다. 연속적인 밴드나이프(Bandknife)를 구비하고 수직, 수평, 회전 구동을 병행하면 복잡한 2차원 모형을 컴퓨터 제어에 의해 자동으로 재단하는 것이 가능하다.

그러나 자동화 설계를 도입하여 제품손실을 최소화하면서 재단속도를 높여 공수를 절감하는 기능을 보강하더라도 작업 테이블이 이에 동조하지 못한다면 재단면이 깨끗하지 않아 고품질 제품을 기대하기 곤란하다.

도 1은 종래의 재단기의 요부를 평면에서 나타내는 도식도, 도 2는 종래의 재단기의 요부를 측면에서 나타내는 도식도이다.

프레임(11)의 전방으로 왕복이동 가능하게 설치되는 작업테이블(12)은 저면에 가이드레일(15)을 구비하고 래크(14), 링크(16), 전동기구(18)를 개재하여 유압실린더(13)와 연결된다. 가이드레일(15)의 절개홈(15a)에는 베어링(17)을 개재하여 링크(16)가 연결된다. 전동기구(18)는 래크(14)와 맞물리는 피니언을 포함하고, 링크(16)의 일단에서 회전중심과 연동하도록 결합된다. 이에 따라 유압실린더(13)의 전후진 구동이 진행되면 래크(14)와 전동기구(18)를 통하여 링크(16)의 회전운동으로 전환되고, 링크(16)의 베어링(17)이 가이드레일(15) 상을 이동하면서 작업테이블(12)의 전후진 작동이 수행된다.

그런데, 링크(16)의 회전운동을 작업테이블(12)의 직선운동으로 전환하는 메커니즘에 있어서 속도의 불균일을 피할 수 없어 속도 편차에 의해 운동 초기의 가속도와 말기의 감속도가 커지기 때문에 작업테이블(12)의 요동이 유발되고 제품의 절단품질이 불량해진다. 일정기간 사용에 따라 주요부의 마모가 진행되면 더욱 요동이 심화되고 작업상의 위험성을 증가시키는데, 이는 시스템의 제어 조건을 변경하여도 해결되지 않는 문제이며 더욱더 고속화 작업을 어렵게 한다.

이에 따라 본 고안은 재단과정에서 요동을 방지하여 제품의 품질을 향상하는 동시에 자동화ㆍ고속화 시스템과 무리없이 동조될 수 있는 모형 재단기의 작업테이블 이동기구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래의 재단기의 요부를 평면에서 나타내는 도식도,

도 2는 종래의 재단기의 요부를 측면에서 나타내는 도식도,

도 3은 본 고안에 따른 재단기의 요부 구성을 나타내는 사시도,

도 4는 본 고안에 따른 재단기의 작동상태를 나타내는 도식도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

11: 프레임 12: 작업테이블

13: 유압실린더 14: 래크

21: 로드 22: 피봇링크

23, 24: 구동링크 25: 샤프트

26, 27: 힌지축 28: 피니언

이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 프레임(11) 상에 장착되는 작업테이블(12)이 유압실린더(13)의 구동력에 의해 전후방으로 직선운동 가능한 모형 재단기에 있어서: 상기 프레임(11)과 작업테이블(12)의 사이에 상하로 피봇링크(22)(29)를 개재하여 연결되는 한 쌍의 로드(21); 외측의 짧은 부재와 내측의 긴 부재가 각각의 일단에서 힌지축(26)으로 연결되고, 짧은 부재의 타단에서 로드(21)의 중간부분에 결합되어 관절운동을 수행하는 구동링크(23)(24); 및 상기 각각의 구동링크(23)(24)와 양단 위치에서 결합되고, 중앙에서 래크(14)와 피니언(28)으로 유압실린더(13)에 연결되는 샤프트(25)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 상기 구동링크(23)(24)는 길이가 다른 부재를 힌지축(26)으로 연결하여 구성하되, 외측의 짧은 부재에서 로드(21)에 결합되고, 내측의 긴 부재에서 샤프트(25)에 결합된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 재단기의 요부 구성을 나타내는 사시도, 도 4는 본 고안에 따른 재단기의 작동상태를 나타내는 도식도이다.

본 고안은 프레임(11) 상에 장착되는 작업테이블(12)이 유압실린더(13)의 구동력에 의해 전후방으로 직선운동 가능한 모형 재단기에 관련된다. 고정틀과 가동틀을 구비하는 프레임(11)에서 가동틀이 상하로 운동하는 동시에 고정틀 상의 작업테이블(12)이 수평으로 운동한다. 유압실린더(13)는 고정틀에 장착되어 작업테이블(12)에 구동력을 작용하도록 연결된다.

본 고안에 따르면, 상기 프레임(11)과 작업테이블(12)의 사이에 상하로 피봇링크(22)(29)를 개재하여 한 쌍의 로드(21)가 각각 다른 위치에서 연결된다. 로드(21)의 하단에서 하나의 피봇링크(22)가 가동틀에 힌지축(27)으로 연결되고, 로드(21)의 상단에서 다른 하나의 피봇링크(29)가 작업테이블(12)에 힌지축으로 연결된다. 로드(21)의 연결에 피봇링크(22)(29)를 사용하는 것은 종래와 같은 가이드레일(15) 상의 슬라이드 운동을 배제하여 유격을 최소화하기 위함이다.

이때, 종래와 같이 작업테이블(12)의 중간에서 하나의 링크(16)로 연결하지 않고 양측면에서 복수의 로드(21)를 연결하면 장기간 사용시에도 마모율이 적어 유격이 허용범위내로 유지되고 내구성도 향상된다.

또, 본 고안에 따르면 힌지축(26)에 의해 관절운동 가능한 구동링크(23)(24)가 상기 각각의 로드(21)의 중간 부분에 결합된다. 도 3에서 구동링크(23)(24)는 치수를 무시한 상태이며 도 4에서 보다 정확하게 표현된다. 이러한 구동링크(23)(24)의 구성과 작동은 후술한다.

또, 본 고안에 따르면 하나의 샤프트(25)가 상기 각각의 구동링크(23)(24)와 양단 위치에서 결합되고, 중앙에서 래크(14)와 피니언(28)으로 유압실린더(13)에 연결된다. 샤프트(25)는 프레임(11)의 적절한 위치에 베어링을 개재하여 회전 가능하게 장착되며, 양단에서 구동링크(23)(24)와 상대적 회전이 없는 상태로 긴밀하게 결합된다. 구동링크(23)(24)와의 결합에 있어서 샤프트(25)의 양단에 스플라인 치형을 형성하고 압입하는 방식, 평면부를 형성하고 외부에서 볼트로 가압하는 방식, 키를 삽착하고 핀으로 이탈을 방지하는 방식 등이 가능하다.

이와 같은 샤프트(25)의 중간에는 피니언(28)을 장착하고 유압실린더(13)에 고정된 래크(14)와 맞물리게 한다. 작업테이블(12)의 왕복이동을 위한 행정거리가 결정되면, 로드(21)와 피봇링크(22)(29)의 길이에 연동된 로드(21)의 회동각도가 결정되고, 구동링크(23)(24)의 길이에 연동된 샤프트(25)의 회동 각도가 결정되고, 피니언(28)의 크기 및 래크(14)의 길이가 결정된다.

이때, 상기 구동링크(23)(24)는 길이가 다른 부재를 힌지축(26)으로 연결하여 구성하되, 외측의 짧은 부재에서 로드(21)에 결합되고, 내측의 긴 부재에서 샤프트(25)에 결합되도록 한다. 도시에서 로드(21)는 외측 구동링크(23)에 수직 상태로 연결되고, 샤프트(25)는 내측 구동링크(24)에 수평 상태로 연결됨을 알수 있다. 샤프트(25)를 중심으로 구동링크(23)(24)와 로드(21)의 연결 상태는 정확하게 좌우대칭 구조이다. 샤프트(25)의 회동을 로드(21)에 전달함에 있어 관절구조의 구동링크(23)(24)를 개재함에 따라 작업테이블(12)이 이송되는 속도 편차를 줄인다.

도 4를 참조하여 작동을 설명하면, 최초에 작업테이블(12)이 후방에 머무는 상태에서 외측 구동링크(23)와 내측 구동링크(24)는 평형하게 접어지도록 배열되고 로드(21)는 좌측으로 피봇링크(22)는 하방향으로 기울어있다. 유압실린더(13)의 구동력이 래크(14)와 피니언(28)을 거쳐 샤프트(25)에 전달되면 구동링크(23)(24)의 회동에 의해 로드(21)는 부호 21＇의 위치를 거쳐 최종적으로 부호 21" 의 위치에 도달하고 작업테이블(12)도 부호 12＇에서 12" 의 위치로 연동된다. 부호 21" 의 위치에서 구동링크(23)(24)는 다시 평행하게 접어지도록 배열된다. 이 과정에서 피봇링크(22)(29)는 로드(21)의 운동이 구속되지 않도록 요동된다.

이와 같은 메커니즘에 의하면 피동점인 힌지축(26)이 구동점인 샤프트(25)를 중심으로 좌우로 회동하므로 중간 위치에서 피동점과 구동점의 거리가 좁아져 속도가 증폭되지 않고 전체적으로 고른 이송속도가 유지된다. 작업테이블(12)의 이동중에 피동점과 구동점의 거리를 가변하면서 중간에서 거리를 좁히는 것은 구동링크(23)(24)의 굴신에 따른 관절운동에 기인하다.

만일 작업테이블(12)의 스트로크를 변동할 필요가 있다면 외측 구동링크(23)와 내측 구동링크(24)의 길이를 변경하여 장착하거나 외측 구동링크(23)가 로드(21)에 결합되는 위치를 가변한다.

본 고안의 재단기는 작업테이블(12)이 전후방으로 이동되고 후방으로 복귀되는 속도가 비교적 균일하기 때문에 작동이 충격적으로 이루어지지 않고 유압실린더(13)를 고속으로 작동하여도 흔들림이 적어 작업에 지장을 주지 않는다.

이상의 구성 및 작용에 의하면 본 고안의 모형 재단기의 작업테이블 이동기구는 재단과정에서 요동을 방지하여 제품의 품질을 향상하는 동시에 자동화ㆍ고속화 시스템과 무리없이 동조될 수 있는 효과가 있다.

또 시작점과 중간부분 그리고 끝부분에 적절한 속도분배로 요동과 충격 없이 고속화 작업이 가능한 등의 효과도 따른다.

Claims

프레임(11) 상에 장착되는 작업테이블(12)이 유압실린더(13)의 구동력에 의해 전후방으로 직선운동 가능한 모형 재단기에 있어서:

상기 프레임(11)과 작업테이블(12)의 사이에 상하로 피봇링크(22)(29)를 개재하여 연결되는 한 쌍의 로드(21);

외측의 짧은 부재와 내측의 긴 부재가 각각의 일단에서 힌지축(26)으로 연결되고, 짧은 부재의 타단에서 로드(21)의 중간부분에 결합되어 관절운동을 수행하는 구동링크(23)(24); 및

상기 각각의 구동링크(23)(24)와 양단 위치에서 결합되고, 중앙에서 래크(14)와 피니언(28)으로 유압실린더(13)에 연결되는 샤프트(25)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모형 재단기의 작업테이블 이동기구.
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