KR200348411Y1

KR200348411Y1 - 자동 목재절단기

Info

Publication number: KR200348411Y1
Application number: KR20-2004-0001454U
Authority: KR
Inventors: 김광석
Original assignee: 김광석
Priority date: 2004-01-19
Filing date: 2004-01-19
Publication date: 2004-04-28

Abstract

본 고안은 자동 목재절단기 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적어도 하나 이상의 컨베이어를 구비하여 목재의 이송 및 절단을 자동으로 처리하고, 목재를 절단할 때 발생하는 분진 등을 집진 처리할 수 있는 자동 목재절단기 및 이의 구동방법에 관한 것이다.

본 고안은 절단할 목재의 인입과 절단된 목재의 방출에 따른 이송을 연속적으로 자동 처리하여 단시간에 대량 절단작업을 자동으로 이룰 수 있고, 작업자가 절단하고자 하는 규격만큼 목재가 이송되는 것을 감지하는 감지센서를 통해 자동으로 원하는 크기의 목재를 절단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 목재를 절단할 때 상기 목재를 자동으로 고정하는 클램핑 수단이 장치되어 작업자가 먼 거리에서 안전하고도 정밀하게 목재를 절단할 수 있으며, 목재를 절단할 때 발생하는 톱밥 및 미세분진 등을 집진덕트를 통해 흡기하여 집진 처리함으로써 작업환경을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동 목재절단기{TIMBER AUTOMATIC CUTTER}

본 고안은 자동 목재절단기 및 이의 구동방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 적어도 하나 이상의 컨베이어와 상하 승강되는 톱날을 구비하여 목재의 이송 및 절단을 자동으로 진행하고, 특히 목재를 절단할 때 발생하는 분진 등을 집진 처리하는 자동 목재절단기 및 이의 구동방법에 관한 것이다.

일반적으로 목재절단장치는 작업자가 일일이 절단하고자 하는 목재를 목재절단장치의 작업판 위에 올리고 구비된 가이드 판을 따라 절단하고자 하는 길이만큼 절단톱이 통과되도록 전진 이송시켜 절단하거나, 잘려질 소정의 길이만큼 목재를 이송시켜 고정하고 고정된 목재에 절단톱을 이송하여 절단하는 과정을 거치는 바, 작업자는 절단장치에 근접된 위치에서 절단할 목재의 일측을 잡아야 하고, 절단과정 일체를 지켜보며 절단작업을 수행함으로 인해 절단톱의 위험으로부터 안전하게보호받지 못하여 불의의 사고를 당할 수 있는 문제점이 있었다.

그리고 이 과정에서 목재를 절단한 후 절단된 부분을 다른 장소로 옮기고, 다시금 절단될 목재를 작업대에 올려야 하므로 일련의 과정이 연속적으로 이루어지는데 어려움이 있고 제조수율을 떨어뜨리며 생산성이 크게 저하되므로 생산단가가 현저하게 상승되었다.

또한, 목재를 절단하는 과정에서 발생되는 톱밥가루 및 미세분진 등이 그대로 작업장내의 대기중에 방출되므로 작업환경을 크게 오염시키게 됨은 물론, 작업자의 신체에 그대로 전달되어 건강을 크게 해치게 되었다.

이러한 통상의 목재절단기에 대해 개선된 종래의 고안으로 제재기(특허공보 10-1980-0000368)가 있다.

상기 재제기는 2줄의 밸트를 갖는 컨베이어 장치로 이송하는 제재기로서, 톱날이 통과되는 중앙부에 이송통로를 갖는 2줄 밸트로 구비된 컨베이어 장치를 탑재하고 목재가 톱날이 있는 곳까지 자동 이송되도록 하는 것이 특징이다.

그러나 본 고안은 자동 이송된 목재가 톱날에 의해 절단될 때 목재를 고정하는 별도의 고정수단이 장치되지 않아 작업자가 목재를 잡아주어야 한다. 이로 인해 종래와 마찬가지로 작업자는 절단장치의 위험성에 노출되어 있고 절단 가공시 목재를 잡은 작업자의 움직임에 따라 정밀한 절단가공을 이루지 못하는 문제가 있다.

또한, 본 고안은 절단 시 발생하는 톱밥의 비산, 퇴적을 방지하기 위한 톱밥방제장치 장치되어 있는데, 이는 단순히 톱밥의 비산, 퇴적을 방지하기 위한 것으로 작업공간의 환경을 개선하기에는 미흡한 점이 있다.

또 다른 종래의 고안으로는 공작물의 절단장치(특허공보 10-1997-0001897)가 있다.

상기 공작물 절단장치는 실린더를 이용한 클램핑 수단을 장치한 절단장치로서, 톱날이 돌출되는 절단부에 공작물을 단단히 고정하기 위하여 톱날의 양측 상부에 실린더를 구비하여 이루어진 클램핑 수단을 장치하는 것으로 작업자가 절단되는 공작물을 손으로 잡아 고정시킬 필요없이 절단작업을 안전하게 수행할 수 있게 하는 것이다.

또한, 본 고안은 절단시 발생되는 분진 등을 상기 절단부의 하단에 구비된 컨베이어 장치를 이용하여 이송시켜 집진 처리하는 특징이 있다.

그러나 본 고안은 공작물을 절단부로 이송할 때 작업자의 수작업이 필요하여 자동화를 이룰 수 없고 컨베이어 장치를 이용한 집진처리로 공기 중에 비산하여 날리는 분진 등은 집진 할 수가 없다는 문제가 있다.

본 고안은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 본 고안의 목적은 절단할 목재의 인입과 절단된 목재의 방출에 따른 이송을 연속적으로 자동 처리하여 단시간에 대량 절단작업을 자동으로 이룰 수 있는 자동 목재절단기 및 이의 구동방법을 제공하는데 있다.

또 다른 목적은, 작업자가 절단하고자 하는 규격만큼 목재가 이송되는 것을감지하는 감지센서를 통해 자동으로 원하는 크기의 목재를 절단할 수 있는 자동 목재절단기 및 이의 구동방법을 제공하는데 있다.

또 다른 목적은, 목재를 절단할 때 상기 목재를 자동으로 고정하는 클램핑 수단이 장치되어 작업자가 먼거리에서 안전하고도 정밀하게 목재를 절단할 수 있는 자동 목재절단기 및 이의 구동방법을 제공하는데 있다.

또 다른 목적은, 목재를 절단할 때 발생하는 톱밥 및 미세분진 등을 집진덕트를 통해 흡기하여 집진처리함으로써 작업환경을 개선할 수 있는 자동 목재절단기 및 이의 구동방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 일 실시예를 나타낸 개략적인 전체 사시도.

도 2a는 본 고안에 따른 인입 컨베이어의 일 실시예를 나타낸 정면도.

도 2b는 본 고안에 따른 인입 컨베이어의 일 실시예를 나타낸 평면도.

도 3a는 본 고안에 따른 방출 컨베이어의 일 실시예를 나타낸 정면도.

도 3b는 본 고안에 따른 방출 컨베이어의 일 실시예를 나타낸 평면도.

도 4a는 본 고안에 따른 클램핑 수단의 일 실시예를 나타낸 정면도.

도 4b는 본 고안에 따른 클램핑 수단의 일 실시예를 나타낸 측면도.

도 5a는 본 고안에 따른 절단 수단의 일 실시예를 나타낸 정면도.

도 5b는 본 고안에 따른 절단 수단의 일 실시예를 나타낸 측면도.

도 6은 본 고안에 따른 집진 수단의 일 실시예를 나타낸 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 목재 200 : 인입컨베이어

300: 방출컨베이어 210,310: 메인프레임

211: 제 1 모터 311: 제 2 모터

211a,311a: 모터구동축 212,312: 제 1 체인샤프트

212a,312a: 모터구동기어 212b,312b: 이송체인기어

212c,312c: 핸들구동기어 213,313: 제 2 체인샤프트

214,314: 이송체인 214a,314a: 이송가로대

214b,314b: 체인지지대 215,315: 핸들구동부

215a,315b: 핸들 215b,315b: 핸들기어

220: 롤러프레임 221,421: 가이드롤러

222,322: 하방지지롤러 331: 센서가이드바

332a: 제 1 이송감지센서 332b: 제 2 이송감지센서

333: 눈금자 400: 클램핑수단

410: 클램프 상부프레임 411: 실린더

411a: 공기주입구 412: 가이드관

420: 클램프 측방프레임 430: 클램프바

431: 클램프바 작동봉 432: 가이드봉

433: 완충고정구 500: 절단수단

510: 기둥프레임 511: 제 3 모터

512: 웜기어 513a: 회전샤프트기어

513b: 회전샤프트 513c: 승강체인기어

514: 승강체인 514a: 체인추

515: 승강구 516: 승강구가이드바

517a: 상승 승강감지센서 517b: 하강 승강감지센서

520: 기둥프레임지지대 530: 절단부프레임

531a: 톱날가이드 531b: 체인톱

531c: 체인텐션부 532: 제 4모터

600: 집진 수단 611: 집진 덕트

612a: 집진흡기구 612b: 흡기연결관

본 고안은 목재를 운반하도록 일직선상에 배열된 일측의 인입컨베이어 및 타측의 방출컨베이어와;

상기 인입 및 방출컨베이어를 각각 회전시키는 제 1 모터 및 제 2 모터;

상기 컨베이어에 적재되어 이송되는 목재를 감지하기 위하여 상기 방출컨베이어에 설치되는 이송감지센서와; 및

상기 이송감지센서와 연동하여 상기 인입컨베이어 및 상기 방출컨베이어 사이에서 상하 이동함에 따라 목재를 절단하는 절단수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 절단수단은 상기 목재를 사이에 두고 직립 설치된 한 쌍의 기둥프레임;

상기 목재를 향하는 하단 및 하면이 개방된 테 형상을 가지고 상기 한 쌍의기둥프레임의 일측면 또는 타측면을 가로질러 승강 가능한 절단부프레임;

상기 절단부프레임을 승강시키는 제 3 모터;

양단부가 상기 절단부프레임의 서로 대면하는 양측 하단 내부로 수용된 체인톱; 및

상기 체인톱을 회동시키는 제 4 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 체인톱 톱날의 늘어짐을 방지하고 조정하기 위하여, 일단이 상기 체인톱의 일측 단부에 고정되고 타단이 상기 체인톱 일측 단부와 근접 대면되는 상기 절단부프레임 내측면에 고정되는 텐션수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 한 쌍의 기둥프레임 일측면 또는 타측면을 따라 개재되어 일측단은 체인추가 체결되고 타측단은 상기 절단부프레임과 체결되는 한 쌍의 승강체인; 및

상기 한 쌍의 승강체인과 치합되는 한 쌍의 기어 및 이들 각각의 중심을 관통한 상태로 상기 한 쌍의 기둥프레임 상단을 가로지르도록 설치된 회전샤프트를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 회전샤프트는 상기 제 3 모터로부터 전달된 구동력으로 회전되어 상기 절단프레임을 승강시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은 상기 목재 절단시 발생되는 분진을 흡기하는 집진수단을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 집진수단은 서로 대면하는 일 측면과 하면이 개방된 상태로 상기 절단부프레임의 하단 내부로 설치되어 상기 체인톱의 양단부를 각각 수용하는 한 쌍의 집진덕트;

상기 각각의 집진덕트 내부를 감압하는 송풍기;

상기 집진덕트와 송풍기를 연결하는 흡기연결관; 및

상기 송풍기의 감압에 의해 상기 집진덕트로부터 흡기된 분진을 모으는 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 절단수단을 사이에 두고 서로 대면하여 설치되는 한 쌍의 아치형상의 클램프프레임;

상기 각 클램프프레임 내부를 가로지르는 클램프바; 및

상기 클램프바를 각각 승강시키는 적어도 하나 이상의 실린더를 구비하는 클램핑수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 클램프바가 상기 클램프프레임 내부를 따라 이탈없이 승강 가능하도록,

상기 클램프프레임 상부에 상기 실린더 양측으로 설치된 가이드관; 및

상기 가이드관에 요입되어 승강하고 상기 클램프바의 상부에서 수직연장된 가이드봉을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 인입컨베이어의 일측 가장자리를 따라 설치되어 상기 목재의 측면을 따라 회전하는 다수의 가이드롤러를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 절단부프레임의 최대 상승 및 최대 하강위치를 감지하기 위하여 상기 한 쌍의 기둥프레임 상하단으로 각각 설치되는 승강감지센서; 및

상기 승강감지센서의 감지결과에 기초하여 상기 제 1 모터 내지 제 4 모터, 상기 송풍기, 및 상기 실린더의 동작을 제어하는 컨트롤부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 인입 및 방출컨베이어의 이송을 미세조정하는 핸들, 또는 상기 제 1 모터 및 제 2 모터의 회전을 미세조정하는 인버터스위치를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 이송감지센서는 제 1 이송감지센서 및 제 2 이송감지센서를 포함하되,

상기 제 1 이송감지센서는 상기 절단수단을 향한 상기 방출컨베이어의 가장자리에 고정설치되고,

상기 제 2 이송감지센서는 상기 방출컨베이어를 따라 이동설치되는 것을 특징으로 하거나, 상기 제 2 이송감지센서는 다수로 구비되어 상기 방출컨베이어를 따라 서로 다른 위치에 고정설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 일 실시예를 나타낸 개략적인 전체 사시도이다.

본 고안은 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 목재를 치수만큼 이동시키고 절단 후 방출시킬 수 있는 컨베이어(200,300), 상기 컨베이어에 의해 절단위치에 이송된 목재를 고정시킬 수 있는 클램핑수단(400), 상기 클램핑수단에 의해 고정된 목재를 자동 절단하는 절단수단(500), 및 목재를 절단할 때 발생하는 톱밥 및 분진 등을 집진 처리하는 집진수단(600)으로 구성되어 있다.

또한, 본 고안은 자동모드와 수동모드를 선택 사용할 수 있게 구성되고, 상기 자동모드를 선택할 때에는 상기 컨베이어 및 각 수단의 작동을 자동으로 제어하고, 상기 수동모드를 선택할 때에는 상기 각 부에 대한 수동스위치를 구비하여 각각 제어할 수 있도록 컨트롤부가 구성되는데 이는 작업자의 안전을 위하여 상기 자동 목재절단장치와 소정의 거리가 떨어진 컨트롤 박스(미도시)에 구성되는 것이 바람직하다.

상기 각 수단의 구성에 대해 도면을 참조하여 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 2a 및 2b는 본 고안에 따른 인입컨베이어(200)의 일 실시예를 나타낸 정면도 및 평면도이다. 또한, 도 3a 및 도 3b는 본 고안에 따른 방출컨베이어(300)의 일 실시예를 나타낸 정면도 및 평면도이다.

상기 컨베이어(200,300)는 절단될 목재(100)를 절단수단으로 이송하는 인입 컨베이어(200)와 절단되어 가공된 목재를 본 장치에서 방출하는 방출컨베이어(300)로 구분된다. 상기 인입컨베이어(200)와 방출컨베이어(300)는 각각의 가이드롤러(221) 및 이송감지센서(332)에 관한 구성 외에 동일한 구성을 이루므로, 상기 도 2a, 2b, 3a, 3b를 참조하여 각 컨베이어(200,300)의 동일 부분에 대한 구성을 같이 살펴보면 다음과 같다.

상기 컨베이어(200,300)는 상기 컨베이어 작동에 필요한 구동력을 발생하는 제 1 및 2 모터(211,311), 상기 제 1 및 2 모터(211,311)에서 출력된 구동력을 전달받아 돌아가는 이송체인구동부, 상기 이송체인구동부에 감겨 무한궤도로 돌아가는 이송체인(214,314), 상기 이송체인의 상부에 일정간격을 두고 체결되어 목재를 얹어 놓을 수 있는 이송가로대(214a,314a), 상기 목재(100)의 정밀한 미세이송을 위하여 상기 체인구동모터를 제어하는 인버터스위치(미도시) 또는 수동으로 구동하는 핸들구동부(215,315), 상기 각 구성요소를 지지하고 받치는 메인프레임 (210,310)으로 구성된다.

상기 제 1 및 2 모터(211,311)는 큰 힘을 낼 수 있고 전기적 제어성능이 우수한 전동 모터를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 체인구동부는 상기 메인프레임(210,310) 길이방향의 양측부에 대응하는 제 1 체인샤프트(212,312) 및 제 2 체인샤프트(213,313)를 구비하고, 상기 제 1 체인샤프트 (212,312)에는 상기 제 1 및 2 모터(211,311)의 모터구동축(211a,311a)과 연결되어 구동력을 전달받아 상기 제 1 체인샤프트(212,312)를 회전시키는 모터구동기어 (212a,312a)를 구비한다. 또한, 상기 제 1 체인샤프트 및 제 2 체인샤프트에는 상기 이송체인(214,314)이 2 쌍의 무한궤도로 평행하게 구동되도록 각각의 양측부에 서로 대응하는 이송체인기어(212b,312b)를 구비하여 체인을 감아준다.

또한, 상기 제 1 체인샤프트 및 제 2 체인샤프트의 상기 이송체인기어 (212b,312b) 사이에 길게 연장되어 무한궤도로 이송되는 이송체인(214,314) 중 상부 체인이 자체 하중이나 목재의 하중에 의해서 아래로 처지는 것을 방지하기 위해 상기 상부 체인의 하측에 체인지지대(214b,314b)가 더 구비되고 이때 체인이 닿아 가이드되는 면과 체인과의 마찰을 방지하기 위해 롤링수단이 더 포함된 레일로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 이송가로대(214a,314a)는 그 측면이 'ㄴ' 자로 형성된 프레임을 상기 평행하게 구동되는 2 쌍의 이송체인(214,314)에 상기 이송가로대(214a,314a)의 양측단이 걸치도록 상기 이송체인(214,314)의 외측둘레에 일정간격으로 둘러싸게 체결한다.

상기 이송가로대(214a,314a)는 후술하는 절단수단의 체인톱이 목재를 하방으로 절단하여 통과한 후 상기 이송체인(214,314)의 상부면과 상기 체인톱의 톱날이 닿지 않도록 소정의 간격을 이루어 안전하게 작업이 수행되도록 일정 높이를 갖게 구성하고 상기 이송가로대(214a,314a)의 상측단에는 목재의 손상을 방지하도록 고무재질로 감싸는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이송가로대(214a,314a)와 같은 동일 선상의 높이를 갖고 상기 인입컨베이어(200)와 방출컨베이어(300)가 이격된 공간에 구비되어 이송되는 목재(100)가 인입컨베이어와 방출컨베이어 사이의 빈 공간에서도 하방으로 처지지 않도록 이를 지지하는 하방지지롤러(222,322)를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 핸들구동부(215,315)는 작업자가 인력으로 잡아 돌리는 핸들 (215a,315a)과 동축에 구비되어 상기 핸들의 구동에 의해 돌아가는 핸들기어 (215a,315b) 및 이와 연결되도록 제 1 체인샤프트(212,312)에 구비되어 상기 핸들 (215a,315a) 작동에 의한 구동력을 전달받아 상기 제 1 체인샤프트(212,312)를 구동시키는 핸들구동기어(212c,312c)로 구성된다. 상기 인버터스위치(미도시)와 핸들구동부(215,315)는 선택적으로 하나만을 구성하여 사용할 수 있는데 인버터스위치(미도시)는 후술하는 컨트롤박스에 구비되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 인버터스위치를 사용하는 구성일 때에는 상기 핸들구동부(215,315)는 불필요한 구성요소로서 바람직하게는 생략할 수 있다.

상기와 같은 인입 및 방출 컨베이어(200,300)의 동일한 구성부분 외에 각각의 구분되는 구성부분은 상기 인입컨베이어측의 가이드롤러(221)와 방출컨베이어측의 이송감지센서(332)이다.

상기 가이드롤러(221)를 도 2a 및 도 2b를 참조하여 살펴보면, 상기 인입컨베이어의 메인프레임(210) 일측부에 길이방향으로 소정 간격의 롤러프레임(220)이 일렬로 수직 설치된다. 상기 롤러프레임(220)의 내측으로 가이드롤러(221)가 세로로 구비되는 것으로, 상기 목재(100)가 적재되어 이송할 때 이를 가이드하는 역할을 수행하게 된다. 이때 상기 가이드롤러(221)는 상기 메인프레임(210)의 일측에만 일렬로 형성되어 타측은 지게차 등의 작업이 방해 받지않게 하는 것이 바람직하다.

상기 이송감지센서는 본 고안의 특징 중 하나인, 절단하고자하는 치수만큼 목재를 자동으로 반복 이송시킬 수 있도록 목재의 이송을 감지하는 구성으로써, 도 3a 및 3b를 참조하여 살펴보면, 상기 이송감지센서는 제 1 이송감지센서(332a)와 제 2 이송감지센서(332b)로 구분되는데 우선, 상기 제 2 이송감지센서는 상기 방출컨베이어(300)의 일측부에 길이방향을 따라 이동되도록 상기 방출컨베이어(300)측 메인프레임(310)의 일측가장자리를 따라 설치된 센서가이드바(331)에 구비된다. 또한 상기 센서가이드바(331)의 측면에는 눈금자(333)가 구비되는데 상기 눈금자는 상기 체인톱의 위치를 기준으로 하여 연장된 치수가 기입된 것으로, 이는 절단수단으로부터 절단하고자 하는 규격만큼 목재가 방출된 상태를 표시해 놓은 눈금인 것이다. 따라서 원하는 규격에 맞는 눈금이 표시된 센서가이드바(331) 상에 상기 제 2 이송감지센서(332b)를 위치시키고 상기 인입 및 방출컨베이어(200,300)를 작동시키면, 인입컨베이어(200)에 올려져 있던 목재가 절단수단을(500) 통과하고 방출컨베이어 (300)로 이송된 후 상기 제 2 이송감지센서(332b)가 위치한 지점까지 오게되면 목재(100)의 끝단이 상기 제 2 이송감지센서(332b)에 감지되고, 상기 제 2 감지센서는 제어신호를 보내어 이 제어신호에 의해 인입 및 방출컨베이어의 제 1 및 2 모터(211,311)를 정지시키면, 상기 절단수단(500)의 체인톱으로부터 원하는 규격만큼의 목재가 이송된 상태로 멈추게 되고 이후의 절단 과정을 거쳐 소정의 규격대로 절단되게 되는 것이다.

이때, 초기 이송되는 원목의 목재가 끝단이 불규칙하여 초기 작업에 있어 불규칙한 단면에 의한 상기 제 2 이송감지센서(332b)의 오작동으로 정밀한 이송제어가 이루어지지 않는 것을 방지하기 위하여, 상기 제 1 이송감지센서(332a)를 절단수단으로부터 소정 깊이로 방출되는 위치인 상기 방출컨베이어의 인입부 일측 가장자리에 고정시킨다. 따라서 끝단면이 불규칙한 목재가 이송을 시작하면 상기 제 1 이송감지센서(332a)에 의해 위치가 감지되고 이송이 중단된 후 최초 1 차 절단과정을 거쳐 균일한 끝단면을 얻고 난 후 이후부터는 상기 제 1 이송감지센서(332a)는 또 다른 초기목재의 초기단면 절단작업이 수행될 때까지 그 작동이 off되고 원하는 치수로 센서가이드바(331) 상에 위치된 제 2 이송감지센서 (332b)에 의해 이송, 절단작업이 반복 수행되는 것이 바람직하다. 상기 제 1 및 2 이송감지센서는 빛의 투과 및 차단을 감지하여 작동하는 광센서로 구성하는 것이 바람직하다.

도 4a 및 4b는 본 고안에 따른 클램핑수단(400)의 일 실시예를 나타낸 정면도 및 측면도이다.

상기 클램핑수단(400)은 상기 도 1에서 보는 바와 같이 상기 절단수단(500)의 양측으로 상기 인입 및 방출컨베이어(200,300)의 상부에 수직상방으로 마주보게 장치된다. 이때 상기 클램핑수단(400)은 이송되어 절단수단(500) 하방에 위치한 목재를 단단히 고정할 수 있도록 상기 절단수단(500)으로부터 소정 폭을 가진 양측에 고정되는 것이 바람직하다.

상기 인입 및 방출컨베이어(200,300)의 양측 상부에 구비되는 클램핑수단 (400)은 그 구성에 있어 동일한 것으로 상기 도 4a 및 4b를 참조하여 살펴보면, 상기 클램핑수단(400)은 클램프 프레임(410,420), 상기 클램프 프레임의 내측에 인입되어 상하로 승강되는 클램프바(430), 상기 클램프바(430)의 중앙에서 수직상방으로 연장된 클램프바 작동봉(431), 상기 클램프바 작동봉(431)를 공기압을 통해 상하로 작동시키는 실린더(411), 상기 클램프바(430)가 뒤틀리지 않고 상기 클램프 프레임(410,420) 내부에서 상하로 왕복하도록 가이드하는 가이드봉, 및 이를 잡아주는 가이드관으로 구성된다.

상기 클램프 프레임(410,420)은 상기 메인프레임(210,310)에서 수직상방으로 설치되는 클램프 측방프레임(420)과 이를 연결하는 클램프 상부프레임(410)이 각각 구성된다. 상기 클램프 측방프레임(420) 중 일측에는 상기 가이드롤러(221)에 지지되어 이송되는 목재가 상기 클램프 측방프레임(420)에 충돌하는 것을 방지하기 위하여 상기 가이드롤러(221)와 같은 측의 일렬로 또 하나의 가이드롤러(421)를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 클램프바 작동봉(431)은 상기 클램프 상부프레임(410)을 관통하고 상기클램프 상부프레임(410)의 중앙 상측에 고정된 상기 실린더(411) 내부로 요입, 방출되게 설치되어 상기 실린더(411) 상측에 구비된 공기주입구(411a)를 통해 공기가 주입되고 빠져나감에 따라 상하로 승강하게 된다.

따라서, 상기 실린더(411)에 공기가 주입되면 클램프바 작동봉(431)이 하방으로 작동하고, 이에 따라 상기 클램프바(430)가 아래로 하강하게 되는데 상기 클램프바(430)는 상기 클램프수단(400) 내부에 통과되어 놓여진 목재를 눌러 고정하는 부분으로 상기 아래로 작동하는 클램프바(430)에 의해 목재가 눌려 고정된다. 바람직하게는 상기 클램프바(430)의 하부에는 앞, 뒤의 2 열로 구비되어 외형이 일정하지 않은 목재를 효율적으로 단단히 눌러 고정할 수 있고, 목재를 보호하는 스프링이 삽입된 완충고정구(433)가 추가로 구성되는 것이 바람직하다. 또하, 상기 실린더(411) 내부로의 공기주입은 목재를 고정하기 위해 일정하게 셋팅해 놓은 필요압을 목재가 절단되는 내내 유지하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 가이드봉(432)은 상기 클램프바(430)가 상하로 움직일 때 좌우로 회전하여 상기 클램프 프레임(410,420)의 내측을 이탈하는 것을 방지하기 위한 것으로 상기 클램프바 작동봉(431)의 양측에 상기 클램프바(430)로부터 수직상방으로 연장되도록 구비하고, 상기 가이드관(412)은 상기 가이드봉(432)을 요입하여 가이드하도록 상기 가이드봉(432)이 관통되는 상기 클램프 상부프레임(410)의 상측에 연통되도록 고정된다.

상기 클램프바(430)의 비틀림을 방지하기 위한 또다른 구성으로 상기 가이드봉(432) 대신 상기 클램프바(430)의 양측단에 돌출돌기(미도시)를 구비하고 상기클램프 측방프레임(420)의 내측면에 돌기가이드홈(미도시)을 구비하여 상기와 같은 효과를 이룰 수도 있을 것이다.

도 5a 및 5b는 본 고안에 따른 절단수단(500)의 일 실시예를 나타낸 정면도 및 측면도이다.

상기 절단수단(500)은 도 1에서 도시된 바와 같이 양측 컨베이어(200,300)의 이격된 상부에 위치하여 이송된 목재를 절단하는 것으로 상기 도 5a 및 5b를 참조하여 살펴보면, 양측에 수직 설치된 기둥프레임(510), 목재를 절단하는 체인톱을 포함한 절단부프레임 (530), 상기 절단부프레임(530)을 상하로 이동시키는 구동력을 발생하는 제 3 모터 (511), 상기 제 3 모터(511)의 구동력을 전달받아 회전하는 회전샤프트(513b), 상기 회전샤프트(513b)에 감기어 회전력을 상하 구동력으로 전환하는 승강체인(514), 상기 절단부프레임(530)의 뒷측면에 일측에 체결되고 상기 승강체인(514)의 일측끝단에 체결되어 상기 기둥프레임(510)을 따라 상기 절단부프레임(530)을 상하 승강시키는 승강구(515), 및 상기 승강구(515)가 상기 기둥프레임(510)을 따라 상하로 구동하도록 가이드하는 승강구가이드바(516)로 구성된다.

상기 기둥프레임(510)은 상기 메인프레임(310)에 수직상방하는 2개의 프레임으로 이루어지고, 상기 기둥프레임(510)의 각각에 상기 절단부프레임(530)의 하중에 의해 상기 기둥프레임(510)이 휘어지는 것을 방지하기 위하여 상기 기둥프레임 (510)과 상기 메인프레임(310)에 체결되는 기둥프레임지지대(520)를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 제 3 모터(511)는 상기 기둥프레임(510)의 일측 상부에 구비되고 이와일렬로 구비되어 연결된 웜기어(512)에 의해 상기 제 3 모터(511)의 구동력을 상기 회전샤프트(513b)의 일측단에 구비된 회전샤프트기어(513a)에 전달한다. 상기 제 3 모터는 제어가 우수하고 상기 절단부프레임(530)을 상하로 승강시킴에 따라 발생하는 과부하에도 잘 견디는 견고한 모터를 사용함이 바람직하다. 또한, 인버터 조정이 가능하도록 구성하여 구동모터의 고장과 체인톱의 마모 및 끊어짐을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 회전샤프트기어(513a)에 전달된 구동력에 의해 상기 회전샤프트(513b)가 회전하게되면 상기 회전샤프트(513b)의 양측부에 상기 승강구(515)와 동일축 상에 위치되어 구비된 승강체인기어(513c)가 회전하게되어 상기 승강체인기어(513c)에 감긴 승강체인(514)이 구동하게 된다. 상기 구동하는 승강체인(514)의 일측에는 상기 승강구(515)가 체결하고 타측에는 체인추가 체결되어 원할한 구동을 이루게 하는 것이 바람직하다.

상기 승강구(515)는 상기 절단부프레임(530)의 뒤측에 상기 승강체인(514)과 일렬방향의 양측으로 한쌍씩 체결되어 상기 승강체인(514)에 의해 전달된 상하구동력으로 상기 절단부프레임(530)을 승강시킨다. 이때 상기 승강구(515)는 안정된 승강 작동을 수행하기 위해 상기 기둥프레임(510)의 상기 절단부프레임(530)에 대응하는 방향의 양측면에 구비된 상기 승강구가이드바(516)를 따라 상하 작동하도록 구비된다.

이때, 상기 회전샤프트(513b)에 의한 양측 승강체인기어(513c)의 동일 구동은 상기 기어에 연결된 승강체인(514)으로부터 상하구동력을 전달받아 승강하는 양측의 상기 승강구(515)를 일체로 작동시킴에 따라, 상기 절단부프레임(530)의 상하 구동이 어느 한쪽으로의 치우침없이 수평하게 이루어져 절단면 형상의 오차를 방지하고 기계 고장의 요소를 제거할 수 있는 것이다.

상기 절단부프레임(530)은 일측이 더 두꺼운 측부와 양측부를 연결하는 하다 및 하부가 개방된 테 형상의 외형을 가지고 두꺼운 일측의 외부에 제 4 모터(532)를 구비하고, 상기 양측부의 하부 내측에는 상기 제 4 모터(532)로부터 전달된 구동력에 의해 회전하는 체인톱(531b)과 상기 체인톱(531b)이 일정한 무한궤도를 그리며 회전하도록 가이드하는 톱날가이드(531a), 상기 체인톱(531b)의 상기 제 4 모터(532)와 연결된 구동부의 타측에는 상기 체인톱(531b)의 톱날의 늘어짐을 단속하는 체인텐션부(531c)가 구비된다.

상기 상하 구동력에 의해 승강하는 상기 절단부프레임(530)은 상기 제 3 모터(511)의 회전방향의 제어에 따라 상하로 이동하며 상기 클램핑수단(400)에 의해 고정된 목재를 절단하게 된다.

상기 제어를 위해 상기 기둥프레임(510)에는 상기 절단부프레임(530)이 목재의 바닥을 통과하여 절단을 완료하는 하측에 하강 승강감지센서(517b)를 설치하여 상기 절단부프레임(530)이 아래로 하강하며 절단작업을 수행하다가 목재가 완전히 절단된 최대하강 위치까지 하강했을때 상기 하강 승강감지센서(517b)가 감지하게되면 상기 제 3 모터(511)에 제어신호를 송출하여 모터의 역구동을 이루게한다. 이로 인해 상기 절단부프레임(530)은 상방의 구동력을 받아 위로 이동하게 된다. 또한, 이렇게 바닥까지 절단을 마친 후 역구동으로 위로 올라오는 절단부 함체가끝닿는 상기 기둥프레임(510) 상측에는 상승 승강감지센서(517a)를 설치하여 상기 절단부프레임(530)이 위로 최대승강 위치까지 승강했을때 상승한 상기 절단부프레임 (530)을 상기 상승 승강감지센서(517a)가 감지하게 되면 감지된 제어신호에 의해 자동으로 상기 체인톱(531b)의 회전을 정지시키도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 고안에 따른 집진수단(600)의 일 실시예를 나타낸 측면도이다.

상기 집진수단(600)은 상기 도 6에 도시된 바와 같이 절단부프레임(530)의 양측끝단에 내부 수용되어 구비된 집진덕트(611), 상기 집진덕트(611) 내의 분진등을 흡기하는 집진흡기구(612a), 상기 집진흡기구(612a)로부터 흡입된 분진등을 이송하는 흡기연결관(612b), 및 상기 집진흡기구(612a)를 통해 상기 집진덕트(611) 내부를 감압하는 송풍기(미도시)로 구성된다.

상기 집진덕트(611)는 상기 절단부프레임(530)이 상하 이동하며 절단작업을 수행할 때 그와 일체로 상하 이동하도록 상기 체인톱(531b)의 양측을 감싸듯이 구비되는 것이 바람직하다. 상기 체인톱(531b)을 상기 제 4 모터(532)를 이용하여 회전시키면서 목재를 절단할 때 발생되는 분진은 톱날의 회전방향으로 많은 양의 분진이 발생하므로 상기 제 4 모터(532)측의 좌측 집진덕트를 크게 구성하고 타측에 구비되는 집진덕트는 흘러가는 분진을 집진할 정도의 크기로 덕트를 구성하는 것이 바람직하다.

상기 집진덕트(611)에서는 상기 송풍기(미도시)에서 발생된 흡입력을 갖는 바람이 절단작업시 발생하는 분진 등을 상기 집진흡기구(612a,612c)를 통해 상기 집진덕트(611) 내에서 깔끔히 흡입하여 상기 송풍기에 구성된 필터(미도시)로 이송하여 집진처리하게 된다. 바람직하게는 공지된 사이클론을 이용한 집진 수단을 구성하여 별도의 필터의 필요없이 장기적으로 운전할 수 있도록 할 수 있다.

상기 집진수단(600) 또한, 상기 절단부프레임(530)의 체인톱(531b)의 구동과 동일시에 ON, OFF되는 것으로 상기 체인톱(531b)의 구동시작으로 상기 집진수단의 전원도 ON이 되고, 상기 절단부프레임(530)이 목재의 절단을 위해 목재 바닥까지 내려왔다가 역구동으로 다시금 위로 올라가서 상기 상승 승강감지센서(517a)를 ON함으로 인해 상기 체인톱(531b)의 구동이 자동으로 멈출 때 동시에 상기 집진수단의 송풍기(미도시) 전원도 OFF 되도록 구성한다.

상기 컨트롤 박스(미도시)는 전원스위치, 자동 또는 수동 선택스위치, 컨베이어 스위치, 절단구동 스위치, 상하구동 스위치, 집진기 스위치, 인버터 스위치, 및 감지램프를 포함한다.

상기 전원스위치는 기계 장치내에 메인 전원을 공급하고 차단한다.

상기 자동 또는 수동 선택 스위치는 작업 방법에 따라 작업자가 자동 또는 수동의 장치제어를 이루게 한다. 상기 자동 선택 스위치를 ON하게 되면 미리 코딩되어진 순서에 따라 본 고안에 따른 절단장치가 일괄적으로 자동 제어된다.

상기 자동 모드 선택에 따른 그 작업 순서를 상기 도 1 내지 도 6을 참조하여 살펴보면, 우선 작업자가 원하는 규격의 크기만큼의 눈금자(333)에 제 2 이송감지센서(332b)를 위치한다(S101).

작업자가 가공할 목재를 인입컨베이어(200)에 올리고 작동스위치를 ON하면 인입 및 방출컨베이어(300)는 작동을 시작하여 목재(100)를 이송한다(S102).

이송되던 목재의 목재끝단이 제 1 이송감지센서(332a)에 목재끝단이 감지되면 인입 및 방출컨베이어(200,300)는 작동을 멈춘다(S103).

상기 인입 및 방출컨베이어(200,300) 상부에 위치한 양측의 클램핑수단(400)의 실린더(411)에 공기가 주입되고 상기 주입 공기압에 의해 클램프바(430)가 하강하여 이에 구비된 완충고정구(433)가 상기 목재를 단단히 고정할때까지 압박한다 (S104).

상기 압박을 위한 클램핑수단(400)의 고정이 완료되면 상기 체인톱(531b) 및 송풍기(미도시)가 ON하여 톱날의 회동을 시작하고, 집진덕트에서 공기를 흡입한다 (S105).

상기 체인톱(531b)이 구동됨과 동시에 상기 제 3 모터(511)가 ON되어 상기 절단부프레임(530)은 아래로 하강하며 목재를 절단한다(S106).

상기 목재를 절단하며 바닥까지 내려온 절단부프레임(530)은 상기 하강 승강감지센서(517b)에 의해 감지되고 상기 감지신호에 의해 상기 제 3 모터(511)는 제어신호를 전달받아 역구동을 시작함으로써 상기 절단부프레임(530)을 위로 상승시킨다(S107).

상기 위로 상승되던 상기 절단부프레임(530)이 상부의 상기 상승 승강감지센서(517a)에 감지되면 그 제어신호에 의해 상기 제 3 모터(511), 제 4 모터(532), 및 송풍기(미도시)를 OFF하여 작동을 멈춘다(S108).

상기 각 모터의 작동이 멈춤과 동시에 상기 양측 클램프수단(400)의 클램프바(430)를 작동시킨 실린더(411)의 공기압을 해제하여 상기 클램프바(430)를 상승시켜 상기 목재의 고정을 풀고난 후, 인입 및 방출컨베이어의 이송가로대 (214a,314a)는 서로 멀어지는 타방향으로 이송하여 절단된 목재와 인입되었던 목재를 벌려 놓는다(S109).

소정의 간격으로 두 목재 사이가 벌어지면 다시금 인입 및 방출컨베이어 (200,300)가 인입에서 방출 방향의 일방향으로 재작동하여 목재를 이송한다(S110).

상기 이송되던 목재의 끝단이 상기 S101단계에서 작업자가 고정시킨 제 2 이송감지센서(332b)에 감지되면 상기 컨베이어(200,300)의 작동을 멈추고 상기 S104단계로 진행하여 모든 작업이 완료될 때까지 S104부터 S110까지의 작업을 반복 수행한다(S111).

상기 자동 스위치를 선택하지 않고 때에 따라 부분에 대한 작동이 요구될 때에는 상기 수동 선택 스위치를 ON, OFF함에 따라 상기 각각의 스위치들을 조작함으로써, 수동으로 상기 각부를 제어하게 된다.

상기 수동스위치에는 목재의 폭과 강도에 따라 절단 속도 및 이송속도를 제어할 수 있도록 상기 제 3 모터(511)에 관한 인버터 스위치를 더 구성하는 것이 바람직하다.

이상의 본 고안에 따른 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였고 해당 업계의 당업자라면 본 고안의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

본 고안의 권리범위는 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의하여 정해져야 함은 당연하다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 절단할 목재의 인입과 절단된 목재의 방출에 따른 이송을 연속적으로 자동 처리하여 단시간에 대량 절단작업을 자동으로 이루는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 작업자가 절단하고자 하는 규격만큼 목재가 이송되는 것을 감지하는 감지센서를 통해 자동으로 원하는 크기의 목재를 절단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 목재를 절단할 때 상기 목재를 자동으로 고정하는 클램핑 수단이 장치되어 작업자가 먼 거리에서 안전하고도 정밀하게 목재를 절단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 목재를 절단할 때 발생하는 톱밥 및 미세분진 등을 집진덕트를 통해 흡기하여 집진처리함으로써 작업환경을 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 상하구동체인샤프트를 통해 상기 절단부 함체의 상하 구동이 어느 한쪽으로의 처짐없이 수평하게 이루어져 절단면 형상의 오차를 방지하고 기계 고장의 요소를 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 상기 체인텐션부가 구비되어 상기 체인톱날의 늘어짐을 단속하여 정밀하고 깔끔한 절단작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims

목재를 운반하도록 일직선상에 배열된 일측의 인입컨베이어 및 타측의 방출컨베이어와;

상기 인입 및 방출컨베이어를 각각 회전시키는 제 1 모터 및 제 2 모터;

상기 컨베이어에 적재되어 이송되는 목재를 감지하기 위하여 상기 방출컨베이어에 설치되는 이송감지센서와; 및

상기 이송감지센서와 연동하여 상기 인입컨베이어 및 상기 방출컨베이어 사이에서 상하 이동함에 따라 목재를 절단하는 절단수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 목재절단기.
제 1 항에 있어서, 상기 절단수단은

상기 목재를 사이에 두고 직립 설치된 한 쌍의 기둥프레임;

상기 목재를 향하는 하단 및 하면이 개방된 테 형상을 가지고 상기 한 쌍의 기둥프레임의 일측면 또는 타측면을 가로질러 승강 가능한 절단부프레임;

상기 절단부프레임을 승강시키는 제 3 모터;

양단부가 상기 절단부프레임의 서로 대면하는 양측 하단 내부로 수용된 체인톱; 및

상기 체인톱을 회동시키는 제 4 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 목재절단기.
제 2 항에 있어서,

상기 체인톱 톱날의 늘어짐을 방지하고 조정하기 위하여, 일단이 상기 체인톱의 일측 단부에 고정되고 타단이 상기 체인톱 일측 단부와 근접 대면되는 상기 절단부프레임 내측면에 고정되는 텐션수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 목재절단기.
제 2 항에 있어서,

상기 한 쌍의 기둥프레임 일측면 또는 타측면을 따라 개재되어 일측단은 체인추가 체결되고 타측단은 상기 절단부프레임과 체결되는 한 쌍의 승강체인; 및

상기 한 쌍의 승강체인과 치합되는 한 쌍의 기어 및 이들 각각의 중심을 관통한 상태로 상기 한 쌍의 기둥프레임 상단을 가로지르도록 설치된 회전샤프트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 목재절단기.
제 4 항에 있어서, 상기 회전샤프트는

상기 제 3 모터로부터 전달된 구동력으로 회전되어 상기 절단프레임을 승강시키는 것을 특징으로하는 자동 목재절단기.
제 2 항에 있어서,

상기 목재 절단시 발생되는 분진을 흡기하는 집진수단을 더욱 포함하는 것을특징으로 자동 목재절단기.
제 6 항에 있어서, 상기 집진수단은

서로 대면하는 일 측면과 하면이 개방된 상태로 상기 절단부프레임의 하단 내부로 설치되어 상기 체인톱의 양단부를 각각 수용하는 한 쌍의 집진덕트;

상기 각각의 집진덕트 내부를 감압하는 송풍기;

상기 집진덕트와 송풍기를 연결하는 흡기연결관; 및

상기 송풍기의 감압에 의해 상기 집진덕트로부터 흡기된 분진을 모으는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 목재절단기.
제 1 항 또는 6 항에 있어서,

상기 절단수단을 사이에 두고 서로 대면하여 설치되는 한 쌍의 아치형상의 클램프프레임;

상기 각 클램프프레임 내부를 가로지르는 클램프바; 및

상기 클램프바를 각각 승강시키는 적어도 하나 이상의 실린더를 구비하는 클램핑수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 목재절단기.
제 8 항에 있어서,

상기 클램프바가 상기 클램프프레임 내부를 따라 이탈없이 승강 가능하도록,

상기 클램프프레임 상부에 상기 실린더 양측으로 설치된 가이드관; 및

상기 가이드관에 요입되어 승강하고 상기 클램프바의 상부에서 수직연장된 가이드봉을 더 포함하는 것을 특징으로하는 자동 목재절단기.
제 1 항에 있어서,

상기 인입컨베이어의 일측 가장자리를 따라 설치되어 상기 목재의 측면을 따라 회전하는 다수의 가이드롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 목재절단기.
제 8 항에 있어서,

상기 절단부프레임의 최대 상승 및 최대 하강위치를 감지하기 위하여 상기 한 쌍의 기둥프레임 상하단으로 각각 설치되는 승강감지센서; 및

상기 승강감지센서의 감지결과에 기초하여 상기 제 1 모터 내지 제 4 모터, 상기 송풍기, 및 상기 실린더의 동작을 제어하는 컨트롤부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 목재절단기.
제 1항에 있어서,

상기 인입 및 방출컨베이어의 이송을 미세조정하는 핸들, 또는 상기 제 1 모터 및 제 2 모터의 회전을 미세조정하는 인버터스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 목재절단기.
제 1항에 있어서, 상기 이송감지센서는

제 1 이송감지센서 및 제 2 이송감지센서를 포함하되,

상기 제 1 이송감지센서는 상기 절단수단을 향한 상기 방출컨베이어의 가장자리에 고정설치되고,

상기 제 2 이송감지센서는 상기 방출컨베이어를 따라 이동설치되는 것을 특징으로 하는 자동 목재절단기.
제 13항에 있어서,

상기 제 2 이송감지센서는 다수로 구비되어 상기 방출컨베이어를 따라 서로 다른 위치에 고정설치되는 것을 특징으로 하는 자동 목재절단기.