KR200466948Y1 - 다중날 절단기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 복수개의 칼날을 사용하여 절단 작업시 작업의 효율을 높이고 이와 같은 칼날의 설치와 교환을 용이하게 한 다중날 절단기에 관한 것이다.
다중날 절단기는 프레임, 프레임 내부에 수용되며 일면에 일정 간격 이격되어 형성된 복수의 제1 홀더를 가지는 제1 카트리지, 프레임 내부에 수용되고 제1 카트리지에 대향하며 제1 홀더와 마주보는 일면에 복수의 제2 홀더를 가지는 제2 카트리지, 제1 홀더에 복수 개가 서로 평행하게 삽입 고정되는 제1 칼날, 제1 칼날과 각각 대향하는 위치의 제2 홀더에 복수 개가 평행하게 삽입되어 제1 칼날과 슬라이딩하며 물체를 절단하는 제2 칼날, 제1 카트리지 및 제2 카트리지 중 적어도 하나에 외력을 가하여 제1 카트리지 및 제2 카트리지 중 적어도 하나를 평행 운동시켜 제1 칼날과 제2 칼날을 슬라이딩 접촉시키는 액츄에이터를 포함하여 형성된다.

Description

다중날 절단기{Cutter using multiple blades}

본 고안은 다중날 절단기에 관한 것으로서, 복수개의 칼날을 사용하여 효율적인 절단 작업을 가능하게 하고, 아울러 이러한 칼날의 설치와 교환을 용이하게 한 다중날 절단기를 제공하고자 하는 것이다.

절단기는 절단날을 가지고 있으며 기계적인 방법으로 이 절단날을 움직여 대상물을 절단하게 된다. 그런데 대부분의 절단기는 절단날이 그대로 외부에 노출되어 있고 실제로 절단 작업을 수행하는 경우에는 사람의 손으로 절단날을 조정하게 되어있는 경우가 많다. 따라서 절단기를 사용할 때 작업자는 상당한 안전상의 주의를 요하게 된다. 이러한 절단기는 대표적으로 회전날이나 줄톱날등을 절단날로 사용하고 있는데, 절단날을 낱개로 구성하는 경우가 대부분이어서 물체를 여러 부분으로 자르는 작업을 하려면 작업을 반복적으로 해야 하며 이에 따라 절단기를 사용하는 절단 작업은 작업자의 안전상의 문제와 함께 작업이 비효율적이라는 문제점을 동시에 가지게 되었다.

이에 좀 더 안전하고, 효율적인 작업이 가능한 절단기가 필요하게 되었다.

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 여러 개의 칼날을 동시에 사용하여 절단 작업의 효율성을 높이는 동시에 칼날의 설치, 교환이 용이하도록 절단기를 설계하여 작업자의 편의를 도모하며, 이러한 절단 작업이 일어나는 공간을 외부와 격리되게 하여 작업자의 안전성을 확보하도록 한 다중날 절단기를 제공하고자 하는 것이다.

본 고안의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안의 일 실시예에 따른 다중날 절단기는 프레임과 상기 프레임 내부에 수용되며 일면에 일정 간격 이격되어 형성된 복수의 제1 홀더를 가지는 제1 카트리지와 상기 프레임 내부에 수용되고 상기 제1 카트리지에 대향하며, 상기 제1 홀더와 마주보는 일면에 복수의 제2 홀더를 가지는 제2 카트리지와 상기 제1 홀더에 복수 개가 서로 평행하게 삽입 고정되는 제1 칼날과 상기 제1 칼날과 각각 대향하는 위치의 상기 제2 홀더에 복수 개가 평행하게 삽입되어 상기 제1 칼날과 슬라이딩하며 물체를 절단하는 제2 칼날과 상기 제1 카트리지 및 상기 제2 카트리지 중 적어도 하나에 외력을 가하여 상기 제1 카트리지 및 상기 제2 카트리지 중 적어도 하나를 평행 운동시켜, 상기 제1 칼날과 상기 제2 칼날을 슬라이딩 접촉시키는 액츄에이터를 포함한다.

본 고안에 따른 다중날 절단기는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 여러 개의 칼날을 절단날로 사용함으로써 작업의 반복 회수를 줄여 효율성을 높인다.

둘째, 절단날을 카트리지와 이에 결합되는 칼날로 구성하여 설치, 교환이 용이하다.

셋째, 카트리지에 결합되는 칼날의 간격을 여러 가지로 조정할 수 있어 작업의 응용가능성을 높인다.

넷째, 절단 작업이 일어나는 작업공간을 외부와 차단하여 작업의 안전도를 높인다.

다섯째, 절단기 제어신호를 생성하는 센서를 부착하여 절단 작업을 자동화하는 동시에 만에 하나 있을 안전사고를 예방한다.

여섯째, 절단 작업 자체뿐만 아니라 절단 작업 전 후의 과정도 일정한 수준까지 자동화가 가능하다.

도 1은 본 고안의 제1 실시예에 의한 다중날 절단기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 다중날 절단기에 포함된 제1 칼날과 제2 칼날이 결합되는 모습을 보인 사시도이다.
도 3은 제1 칼날과 제2 칼날의 평면도이다.
도 4는 제1 카트리지와 제2 카트리지, 제1 칼날과 제2 칼날이 결합되는 모습을 보인 분해사시도이다.
도 5a내지 5c는 칼날이 카트리지에 결합하는 모습을 보인 정면도이다.
도 6a 및 6b는 도 1의 다중날 절단기의 작동 과정을 설명하기 위한 작동도이다.
도 7a 및 7b 는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 다중날 절단기의 작동 과정을 설명하기 위한 작동도이다.
도 8은 본 고안의 제 3 실시예에 따른 다중날 절단기의 사시도이다.
도 9a및 9b는 도 8의 다중날 절단기의 칼날의 변형 실시예에 따른 모습을 보인 정면도이다.
도10은 도 8의 다중날 절단기의 작동 과정을 보인 평면도이다.

본 고안의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 고안은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 고안의 개시가 완전하도록 하고, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 고안은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 다중날 절단기에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 의한 다중날 절단기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 다중날 절단기에 포함된 제1 칼날과 제2 칼날이 결합되는 모습을 보인 사시도이며, 도 3은 제1 칼날과 제2 칼날의 평면도이며, 도 4는 제1 카트리지와 제2 카트리지, 제1 칼날과 제2 칼날이 결합되는 모습을 보인 분해사시도이며, 도 5는 칼날이 카트리지에 결합하는 모습을 보인 정면도이며, 도 6a 및 6b는 도 1의 다중날 절단기의 작동 과정을 설명하기 위한 작동도이다.

본 고안의 일 실시예에 의한 다중날 절단기(1)는 복수개의 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120), 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)이 삽입 고정되는 제1 카트리지(210)와 제2 카트리지(220), 이들을 수용하는 프레임(300), 프레임(300)내부의 제1 카트리지(210) 또는 제2 카트리지(220)로 외력을 제공하는 액츄에이터(400), 프레임(300)과 액츄에이터(400)를 다시 그 내부에 수용하는 하우징(500)과 배출용 컨베이어 벨트(600)를 포함한다.

제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)은 복수개가 만들어지며 각각의 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)의 쌍은 서로 슬라이딩 하며 절단 작업을 수행하는 하나의 세트로서 구성된다.

제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)은 서로 슬라이딩 접촉하며 물체를 절단한다. 제1 칼날(110)의 직접 물체와 접촉하여 물체를 절단하는 면(이하 칼날면)은 맞은 편의 제2 칼날(120)의 칼날면과 마주하게 된다. 절단 과정에서 두 칼날은 하나가 다른 하나의 방향으로 평행하게 이동하면서 포개지게 되는데 이 때 제1 칼날(110)의 칼날면은 제 2 칼날(120)의 칼날면과 교차하면서 두 칼날면의 사이에 위치한 물체를 절단하게 된다. 슬라이딩 접촉이라 함은 이와 같이 두 개의 칼날이 서로 미끄러지듯 평행이동 하여 교차하면서 각각의 칼날면이 접하게 되는 것을 말하는데, 이렇게 하면 하나의 칼날 대신 두 개의 칼날이 서로 반대 방향으로 물체에 압력을 가하게 되므로 마치 가윗날이 교차하는 것과 같은 효과를 내게 되어 물체를 세밀하게 안정적으로 절단하는 것이 가능하다.

이와 같이 두 칼날을 이용해 절단 작업을 하는 경우에 두 칼날의 칼날 면이 안정적으로, 이격되는 공간없이 서로 접촉하는 것은 매우 중요하다. 따라서,

제1 칼날(110)과 제2 칼날이 서로 평행하게 교차하게 하고 교차하는 면에 이격이 없도록 하기 위해 제1 칼날(110)의 양 측부에 한 쌍의 가이드 레일(111)을 형성할 수 있다.

도 2를 참조하면, 제2 칼날(120)은 한 쌍의 가이드 레일(111)사이로 삽입 또는 결합되며 이를 통해 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)은 서로간에 이탈없이 안정적으로 평행 운동하는 것이 가능하게 된다.

또한, 제1 칼날(110) 및 제2 칼날(120) 중 적어도 하나에 범퍼(114)를 형성하여 칼날면 쪽으로 일정한 크기의 힘을 제공하도록 할 수 있다. 범퍼(114)는 물체와 접촉하여 물체를 칼날면 쪽으로 밀어주어 정렬시키는 역할을 하는데 물체와 접촉하는 부분의 뒤쪽에 탄성부재를 결합하거나 또는 범퍼(114)전체를 탄성부재로 하여 형성하는 것이 가능하다.

도 6a 및 6b를 참조하면, 범퍼(114)에 의해 물체가 칼날면 쪽으로 정렬되는 것을 알 수 있다. 범퍼(114)는 각각의 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)의 쌍마다 적어도 하나씩 설치되어 물체의 각 부분을 칼날면 쪽으로 밀어주게 된다. 범퍼(114)는 물체와 직접 접촉하여 물체가 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)의 칼날면 사이에 안정적으로 위치하게 해 주는 역할을 할 뿐만 아니라 칼날의 평행이동시 관성에 의해 이동하는 칼날의 반대편으로 치우치는 물체를 바로잡아 주어 절단 과정이 끝까지 안정적으로 이루어질 수 있게 해준다.

이렇게 서로 교차하여 물체를 절단하는 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)은 일정한 두께를 가지는 직사각형의 판형으로 형성된다.

도 3을 참조하면, 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)은 직사각형 판형의 일단에 칼날면이 형성되어 있다. 칼날면은 절단 작업시 직접 다양한 종류의 물체와 접촉하게 되며 맞은편의 칼날면과도 접촉하게 되므로 날카롭게 다듬어진 표면이 마모되기 쉽다.

따라서, 칼날면을 포함한 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)은 단조 주조된 스테인리스 합금 등의 내부식성, 내마모성 소재로 형성되는 것이 적절하다.

또한 칼날면의 형상은 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)의 칼날면의 중앙부가 원형 또는 반원형의 곡선형상이 되도록 칼날의 안쪽으로 만입하여 형성할 수 있다. 칼날면이 이와 같은 형태를 가짐으로서 두 개의 칼날을 완전히 분리하지 않고도 중앙부의 공간을 통해 물체를 삽입한 후 절단 작업을 진행할 수 있으며, 절단 과정에서도 서로 교차하는 곡선형상의 두 칼날면은 칼날의 평행이동에 의해 칼날면 사이의 교차가 일어나는 각 지점에서 서로 엇갈려 가윗날의 교차면과 같은 형상의 교차면을 연속적으로 형성하게 된다. 즉 칼날이 물체의 양쪽에서 힘을 가하게 되며 두 칼날이 교차하는 면을 따라 가위처럼 물체의 표면을 오려내는 효과를 동시에 가지게 되는 것이다.

따라서 중앙부가 곡선형상으로 만입되어 형성된 칼날면을 이용하면 더 세밀하고 안정적인 절단 작업이 가능하다. 더불어 절단시 완전히 분리되지 않는 칼날쌍은 제1 칼날(110)에 형성된 가이드 레일(111)에 제2 칼날(120)이 계속 삽입된 상태에서 평행 운동할 수 있게 되므로 두 칼날이 서로 이탈됨이 없이 가이드 레일(111)의 효과를 극대화 하여 안정적으로 절단 작업을 수행할 수 있게 된다.

그러나 상황에 따라 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)은 서로 완전히 분리된 후 다시 교차하도록 형성될 수 있으며, 칼날면도 단순한 직선 이나 사선 형태 또는 그밖에 비 정형적인 형태로 형성하는 것도 필요에 따라 가능하다.

도 4를 참조하면, 제1 칼날(110) 또는 제2 칼날(120)의 칼날면이 형성된 반대편 타단에는 수 개의 결합공a(112,121)가 형성된다. 이 결합공 들은 제1 칼날(110) 이나 제2 칼날(120)이 제1 카트리지(210) 또는 제2 카트리지(220)에 삽입된 때 제1 카트리지(210) 와 제2 카트리지(220)에 형성된 결합공b(212,221)와 같은 위치에 정렬되어 결합공a(112, 121)와 결합공b(212, 221)를 통해 결합되는 결합나사(230)를 이용하여 각 칼날을 카트리지에 고정시키는 역할을 하게 된다.

제1 칼날(110)의 양 측부에는 칼날의 운동방향에 맞추어 수 개의 레일 결합홀(113)들이 형성된다. 레일 결합홀(113)에 나사 체결이나 핀 결합, 리벳 결합 등을 통하여 전술한 가이드 레일(111)이 부착된다. 가이드 레일(111)은 제2 칼날(120)의 양 측부 보다 외곽에 위치하여 제2 칼날(120)의 움직임을 가이드 하여야 하므로 제1 칼날(110)은 가이드 레일(111)의 설치를 위해 제2 칼날(120)보다 양 측부를 더 연장하여 형성될 수 있다.

제1 카트리지(210)는 일면에 복수의 제1 홀더(211)를 형성하며, 제2 카트리지(220)역시 일면에 복수의 홀더를 형성하되 제1 카트리지(210)와 제2 카트리지(220)는 제1 홀더(211)와 제2 홀더(222)가 서로 마주보도록 서로 대향하여 배치된다. 제1 카트리지(210)와 제 2 카트리지(220)는 서로 형태상의 차이가 있는 것은 아니며 서로 각각의 홀더가 형성된 면을 마주하여 배치된 두 카트리지의 일측 또는 타측을 지칭하는 것으로 제1 칼날(110)이 결합되는 카트리지를 제1 카트리지(210)로 하고 제2 칼날(120)이 결합되는 카트리지를 제2 카트리지(220)로 하며 제1 카트리지(210)에 형성된 홀더를 제1 홀더(211), 제2 카트리지(220)에 형성된 홀더를 제2 홀더(222)로 칭한다.

제1 홀더(211) 또는 제2 홀더(222)는 제1 카트리지(210) 또는 제2 카트리지(220)의 일 면상에 칼날의 두께만큼의 간격을 가지는 홈을 연속하여 평행하게 형성한 것으로, 한 개의 홈 즉, 한 개의 홀더는 하나의 칼날을 수용할 수 있다. 또 홀더는 각 카트리지에 복수개가 연속하여 형성되므로 하나의 칼날은 복수개의 홀더중 어느 홀더라도 선택하여 결합되는 것이 가능하다.

즉 칼날은 홀더의 위치를 선택함으로써 카트리지와의 결합위치를 조정하는 것이 가능하며 이를 통해 제1 홀더(211)와 제2 홀더(222)가 마주보도록 대향하여 배치된 제1 카트리지(210)와 제2 카트리지(220)의 어느 위치라도 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)의 칼날쌍을 형성하는 것이 가능하다.

도 5a내지 5c를 참조하면, 마주보는 제1 카트리지(210)와 제2 카트리지(220)에 개수와 위치를 바꾸어 복수개의 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)의 쌍을 형성하는 것이 가능하다. 이는 단순히 제1 홀더(211)와 제2 홀더(222)의 위치를 선택하여 이루어지는 것이며, 추후에 다시 위치를 바꾸어 복수개의 칼날쌍을 형성함으로써 작업상황에 따라 칼날쌍의 개수와 간격을 조절하여 절단 방법에 변화를 줄 수 있다.

이렇게 각각의 카트리지에 결합된 복수의 칼날쌍은 카트리지의 모든 홀더를 관통하여 형성된 수 개의 결합공b(212, 221)와 결합공b(212, 221)를 통해 결합되는 수 개의 결합나사(230)를 이용해 고정된다.

결합공b(212, 221)는 서로 평행하게 형성된 홀더의 길이 방향과 수직한 방향으로 카트리지의 모든 홀더를 관통하여 형성되며 카트리지에 삽입된 각 칼날의 결합공a(112, 121)와 완전히 중첩된다. 따라서, 결합나사(230)는 결합시 중첩된 결합공b(212, 221)와 결합공a(112, 121)를 동시에 통과할 수 있으며 결합공b(212, 221)를 통해 카트리지에 결합하여 카트리지와 칼날을 서로 고정시키게 된다. 칼날과 카트리지는 결합나사를 결합 또는 해체함에 따라 손쉽게 분해, 조립이 가능하다.

프레임(300)은 제1 카트리지(210)와 제2 카트리지(220)를 수용하여 고정하거나 둘 중의 어느 하나가 그 위로 이동하는 궤도역할을 한다.

프레임(300)은 직육면체로 형성되어 서로 마주보는 일면과 타면에 제1 카트리지(210)와 제2 카트리지(220)를 각각 수용한다. 제1 카트리지(210) 및 제2 카트리지는 제1 홀더(211)와 제2 홀더(222)를 수평으로 정렬시켜 서로 마주 보도록 하여 배치된다. 제1 카트리지(210) 및 제2 카트리지(220)중 적어도 하나는 프레임(300)의 골조를 따라 평행하게 운동하며 운동하는 카트리지에 설치된 제1 칼날(110) 또는 제2 칼날(120)은 마주하는 제2 칼날(120) 또는 제1 칼날(110)과 슬라이딩 하며 물체를 절단하게 된다. 평행 운동하는 카트리지가 아닌 카트리지는 프레임(300)의 일면에 고정된다. 고정은 나사체결 핀, 리벳 결합 또는 용접 등의 방법으로 이루어 질 수 있다.

프레임(300)의 세로 방향으로 서로 마주보는 두 면의 위쪽을 상면, 아래쪽을 하면이라고 할 때, 프레임(300)의 상면은 물체가 프레임(300) 내부로 투입되어 두 칼날면 사이로 위치하게 되는 투입구(310)가 되고, 프레임(300)의 하면은 투입된 물체가 절단되어 프레임(300)의 밖으로 배출되는 배출구(320)가 된다. 투입구(310)와 배출구(320)는 프레임(300)의 골격이 형성하는 공간을 말한다.

이때 배출구(320)는 배출구(320)를 열거나 닫는 개폐장치를 더하여 형성하는 것이 가능한데, 개폐장치는 공압 실린더(321)와 슬라이딩 도어, 공압 실린더(321)에서 발생한 압력을 슬라이딩 도어로 전달하는 연결부(322)를 포함하여 형성할 수 있다.

액츄에이터(400)는 제1 카트리지(210) 및 제2 카트리지(220) 중의 적어도 하나에 외력을 가하여 제1 카트리지(210) 및 제2 카트리지(220) 중의 적어도 하나를 프레임(300) 내부에서 평행 이동시킨다.

액츄에이터(400)는 유압 실린더를 포함하여 형성되는 것이 가능하다, 유압 실린더는 카트리지의 외벽 즉, 카트리지의 홀더가 형성된 면의 뒷면에 그 일단부가 결합하여 카트리지에 외력을 제공한다. 유압 실린더는 피스톤 작용을 통해 수축 또는 신장 되어 유압 실린더의 일단부에 결합된 카트리지를 좌우로 이동시키며 이에 따라 좌우로 평행 이동하는 카트리지에 설치된 칼날은 맞은편에 설치된 칼날과 슬라이딩 하며 물체를 절단하게 된다.

제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)은 서로 슬라이딩 하며 교차하여 물체를 절단하는 것이므로 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)은 둘 중의 하나만 움직여서 물체를 절단하거나 둘이 동시에 반대방향으로 움직여서 물체를 절단하는 것이 모두 가능하다. 이에 따라 액츄에이터(400)는 제1 카트리지(210) 및 제2 카트리지(220) 중의 어느 하나에만 연결하거나, 제1 카트리지(210)와 제2 카트리지(220) 모두에 각각 연결하여 형성하는 것이 가능하다. 유압 유닛(410)은 펌프 작용 등을 통해 유압 실린더에 일정한 압력을 제공한다.

제1 감지 센서(311)와 제2 감지 센서(312)는 프레임(300)의 투입구(310)가 형성된 일측과 배출구(320)가 형성된 타측에 각각 형성되어 물체를 감지하고 감지신호를 생성한다. 생성된 각각의 감지 신호는 액츄에이터(400) 및 배출구(320)의 개폐장치로 전달되어 이들을 제어하는 동작신호로 기능한다.

도 6a 및 6b를 참조하면, 일단 물체가 투입되는 동안에는 제1 감지 센서(311)에서 감지 신호가 생성된다. 물체가 투입구(310)를 완전히 통과하여 프레임(300)내부로 들어가기 전까지는 절단 작업을 수행해서는 안 될 것이므로 제1 감지 센서(311)의 감지 신호만 생성된 경우 액츄에이터(400)는 동작하지 않는다.

이어 물체가 완전히 투입구(310)를 통과하여 배출구(320)에 까지 도달하면 제1 감지 센서(311)의 감지 신호는 사라지고 제2 감지 센서(312)의 감지 신호가 새로이 생성된다.

이 때는 물체가 완전히 프레임(300)의 내부에 위치한 상태이므로 액츄에이터(400)는 제2 감지 센서(312)의 감지 신호를 수용하여 동작하게 되고 프레임(300) 내부에서는 절단 작업이 수행된다. 이와 동시에 제2 감지 센서(312)의 감지 신호는 배출구(320)의 개폐장치로도 전달되어 배출구(320)를 작동시키며 배출구(320)는 열린 상태가 된다.

절단 작업이 종료하고 물체가 배출구(320)를 통해 프레임(300)밖으로 배출되면 제2 감지 센서(312)의 감지 신호가 사라진다. 이 때 액츄에이터(400)는 절단 작업을 끝내고 다시 대기상태로 복귀하며 배출구(320)의 개폐장치도 다시 작동하여 배출구(320)는 닫힌 상태가 된다. 여기서 대기상태라 함은 유압 실린더가 완전히 수축하여 제1 카트리지(210)와 제2 카트리지(220)의 간격이 최대인 상태를 말한다.

이와 같이 투입구(310)와 배출구(320)에 각각 제1 감지 센서(311)와 제2 감지 센서(312)를 형성하여 각 감지 센서로부터 발생된 감지 신호를 조합하여 액츄에이터(400)와 배출구(320)를 작동시켜 다중날 절단기(1)를 자동화하여 운용할 수 있다.

또, 감지 센서는 절단기를 자동화 하여 운용하는 데에 사용되는 동시에 사고를 예방하기 위한 안전 센서로도 사용된다.

제1 감지센서(311)에서만 감지신호가 발생되는 경우 절단기가 동작하지 않음은 전술한 바와 같다. 따라서 사람의 신체의 일부가 불의로 투입구(310)에 들어가게 되는 경우에도 절단기는 작동하지 않는다. 이와 함께 투입구(310)와 배출구(320)에서 모두 감지 신호가 발생되는 경우, 어떤 물체가 프레임(300) 내부를 거쳐 투입구(310) 밖으로 빠져나와 있는 상황으로 생각되며 이 역시 사고인 가능성이 높으므로 이 때 역시 액츄에이터(400)를 동작하지 않도록 형성하여 미연에 사고를 예방할 수 있으며 이에 따라 더 안전한 작업환경을 조성하는 것이 가능하다.

배출구(320)의 하부에는 배출용 컨베이어 벨트(600)가 형성된다. 배출구(320)를 통해 프레임(300)밖으로 배출된 물체는 모두 배출용 컨베이어 벨트(600)에 도달하여 컨베이어 벨트를 통해 타 지점으로 이동된다. 배출용 컨베이어 벨트(600)는 이동 지점의 위치에 따라 하나 이상이 서로 연결되어 형성되는 것이 가능하다.

하우징(500)은 프레임(300)과 유압유닛(410), 액츄에이터(400)를 포함하는 다중날 절단기(1)의 주요 구성요소들을 그 내부에 포함하여 형성된다. 하우징(500)은 그 내부를 외부환경으로부터 보호하는 역할과 절단 작업이 일어나는 프레임(300)내부를 외부와 격리시켜 외부를 내부로부터 보호하는 역할을 동시에 한다. 하우징(500)은 내부에 프레임(300), 액츄에이터(400), 유압유닛(410)등이 설치될 수 있는 공간을 확보할 수 있는 다양한 형태로 형성이 가능하다. 하우징(500)은 배출용 컨베이어 벨트(600)의 일부를 포함하거나 포함하지 않고 형성될 수 있다.

이하 도 7a 및 7b를 참조하여 본 고안의 제2 실시예에 의한 다중날 절단기에 대해 상세히 설명한다.

도 7a 및 7b는 본 고안의 제2 실시예에 따른 다중날 절단기의 작동 과정을 설명하기 위한 작동도이다

본 고안의 제2 실시예에 의한 다중날 절단기(1)는 액츄에이터(400)가 크랭크축(430)과 커넥팅 로드(440)를 더 포함하여 형성된다.

도 7a 및 7b를 참조하면, 크랭크축(430)은 작동 모터(420)의 회전력을 수평력으로 전환하여 카트리지에 전달하며, 이에 따라 칼날쌍은 서로 슬라이딩 접촉하여 물체를 절단한다.

크랭크축(430)은 일정한 크기를 갖는 질량체의 일측과 타측에 각각 서로다른 회전축을 형성하여 만들어진다. 두 회전축중 일 회전축은 질량체의 질량중심에 위치하도록 형성할 수 있다.

크랭크축(430)의 일 회전축은 벨트(421)를 통해 작동 모터(420)와 연결된다. 모터로부터 발생한 회전력은 벨트(421)를 통해 크랭크축(430)의 일 회전축에 전달되어 크랭크축(430)전체를 벨트(421)에 연결된 회전축을 중심으로 회전시킨다. 이 때 벨트(421)와 연결되지 않은 타 회전축은 벨트(421)에 연결된 회전축을 중심으로 회전하게 된다.

커넥팅 로드(440)는 직선형의 막대로서 벨트(421)가 연결되지 않은 회전축에 일단부가 연결되며 카트리지의 일 면에 타단부가 연결된다.

크랭크축(430)이 회전하면, 크랭크축(430)과 연결된 커넥팅 로드(440)의 일단부는 일정한 크기의 가상의 원주면을 따라 회전하여 원주면의 직경에 해당하는 거리만큼 커넥팅 로드(440)를 수평 이동시키는데, 이에 따라 커넥팅 로드(440)의 카트리지와 연결된 타단부는 카트리지와 함께 좌 또는 우로 수평 이동하게 되며, 카트리지에 결합된 칼날은 맞은편 칼날과 슬라이딩 하며 물체를 절단하게 된다.

이와 같이 크랭크축(430)과 커넥팅 로드(440)를 이용하여 기계적으로 힘을 전달 하면 작동 모터(420)의 속력을 조절하여 커넥팅 로드(440)의 왕복횟수를 쉽게 늘릴 수 있어 단시간에 더 많은 절단 작업을 수행하는 것이 가능하게 된다.

하지만, 작동 모터(420)의 특성상 압력식 실린더를 통해 카트리지에 외력을 가하는 경우보다 칼날을 정밀하게 제어하는 것은 상대적으로 어려움이 많으므로 절단 대상으로 삼을 물체의 종류나 작업 환경에 따라 액츄에이터의 종류를 적절히 선택해서 절단기를 구성하면 작업자의 편의를 도모할 수 있을 것이다.

이하, 도 8및 도10을 참조하여, 본 고안의 제3 실시예에 따른 다중날 절단기에 대해 상세히 설명한다.

도 8은 본 고안의 제 3 실시예에 따른 다중날 절단기의 사시도이고, 도 9a 및 9b는 도 8의 다중날 절단기의 칼날의 변형 실시예에 따른 작동 과정을 보인 정면도이고, 도 10은 도 8의 다중날 절단기의 작동 과정을 보인 평면도이다.

본 고안의 제 3 실시예에 따른 다중날 절단기는 입구가 제2 칼날 사이에 각각 설치되며, 출구가 입구의 반대편에 서로 분리되어 입구에서 출구로 하향 경사지게 형성되는 복수의 분배기를 더 포함하되, 제1 칼날과 제2 칼날은 수직 방향으로 병렬 배치되어 형성된다.

도 8을 참조하면, 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)은 서로 슬라이딩 하는 면이 수직이 되도록하여 형성된다. 이에 따라 제1 카트리지(210)와 제2 카트리지(220)는 제1 홀더(211)와 제2 홀더(222)가 각각 형성된 면을 마주보도록 하여 상 하로 수평 배치되고, 액츄에이터(400)역시 수직 방향으로 제1 카트리지(210) 또는 제2 카트리지(220)에 외력을 전달하여 제1 카트리지(210) 및 제2 카트리지(220) 중 적어도 하나를 수직방향으로 평행 운동 시킨다.

투입용 컨베이어 벨트(700)는 일단부가 프레임(300)에 면하여 있고, 타단부는 그 반대편에 놓여있어 타단부로부터 프레임(300)에 면한 일단부로 물체를 이동시킨다. 투입용 컨베이어 벨트(700)를 통해 프레임(300)까지 도달한 물체는 컨베이어 벨트를 이탈하여 프레임(300)내부로 투하되고 프레임(300)내부의 수직 방향으로 병렬 배치된 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)의 칼날면 사이에 일시적으로 위치하게 된다.

이 때, 물체가 칼날면 사이의 공간에 도달하기 위해서 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)은 수직으로 완전히 분리되도록 형성되어야 한다. 그러나 도 9a 및9b를 참조하면, 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)을 칼날면이 비대칭이 되도록 형성하되 컨베이어 벨트와 면하는 쪽만 완전히 분리가 가능하도록 하여 각각의 칼날면이 완전히 분리되지 않고 물체를 각각의 칼날면 사이에 위치시켜 절단하는 것도 가능할 것이다.

분배기(800)는 프레임(300)의 일 측에 면하여 복수개가 형성되는데 각각의 분배기(800)는 카트리지에 병렬배치된 칼날간의 수평간격에 맞추어 형성되며 칼날과 칼날이 형성하는 간격의 수와 같은 수의 분배기(800)가 서로 이웃하여 배치된다.

분배기(800)는 프레임(300)을 사이에 두고 컨베이어 벨트가 있는 반대편에 위치하며 분배기(800)의 입구는 제2 칼날(120)사이에 면하도록 하고 출구는 그 반대편으로 형성되되 출구는 입구보다 낮은 지점에 형성되어 입구에서 출구 쪽으로 일정한 각도로 하향 경사를 갖는다.

제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)사이에서 절단된 물체는 낙하하여 분배기(800)의 입구로 도달하게 되는데 이를 위해 분배기(800)는 제1 칼날(110)과 제2 칼날(120)의 칼날면의 교차지점 즉, 실제로 물체가 절단되는 지점 보다 낮은 쪽에 입구가 형성될 수 있다.

분배기(800)의 출구는 입구 보다 더 낮은 지점에 형성되는데 입구에 도달한 물체는 입구와 출구가 이루는 경사면을 통해 미끄러져 가속되어 출구로 토출된다.

도10을 참조하면, 물체는 투입용 컨베이어 벨트(700)를 통해 프레임(300)까지 일단 도달하고 프레임(300)내부에서 절단되며, 절단된 각 물체의 부분은 분배기(800)를 통해 서로 다른 방향으로 분배되어 배출되는 것을 알 수 있다. 이를 위해 분배기(800)의 출구는 각각 다른 방향으로 이격되어 형성될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예들을 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 다중날 절단기 110: 제1 칼날
111: 가이드 레일 112, 121: 결합공a
113: 레일 결합홀 114: 범퍼
120: 제2 칼날 210: 제1 카트리지
211: 제1 홀더 212, 221: 결합공b
220: 제2 카트리지 222: 제2 홀더
230: 결합 나사 300: 프레임
310: 투입구 311, 312: 감지 센서
320: 배출구 321: 공압 실린더
322: 연결부 400: 액츄에이터
410: 유압 유닛 420: 작동 모터
421: 벨트 430: 크랭크축
440: 커넥팅 로드 500: 하우징
600: 배출용 컨베이어 벨트 700: 투입용 컨베이어 벨트
800: 분배기

Claims (9)

1. 프레임;
   상기 프레임 내부에 수용되며 일면에 일정 간격 이격되어 형성된 복수의 제1 홀더를 가지는 제1 카트리지;
   상기 프레임 내부에 수용되고 상기 제1 카트리지에 대향하며 상기 제1 홀더와 마주보는 일면에 복수의 제2 홀더를 가지는 제2 카트리지;
   상기 제1 홀더에 복수 개가 서로 평행하게 삽입 고정되는 제1 칼날;
   상기 제1 칼날과 각각 대향하는 위치의 상기 제2 홀더에 복수 개가 평행하게 삽입되어 상기 제1 칼날과 슬라이딩하며 물체를 절단하는 제2 칼날;
   상기 제1 칼날의 양 측부에 형성되어 상기 제2 칼날의 슬라이딩 이동을 가이드하는 한 쌍의 가이드 레일; 및
   상기 제1 카트리지 및 상기 제2 카트리지 중 적어도 하나에 외력을 가하여 상기 제1 카트리지 및 상기 제2 카트리지 중 적어도 하나를 평행 운동시켜 상기 제1 칼날과 상기 제2 칼날을 슬라이딩 접촉시키는 액츄에이터;
   상기 제1 칼날 및 상기 제2 칼날 중 적어도 하나에 형성되며, 상기 제1 칼날 및 상기 제2 칼날 중 적어도 하나의 칼날면을 향하여 탄성력을 제공하는 범퍼;
   상기 제1 칼날과 상기 제2 칼날에 각각 형성된 복수 개의 결합공a(112, 121);
   상기 결합공a(112, 121)에 중첩되며 상기 제1 카트리지와 상기 제2 카트리지에 각각 형성된 복수 개의 결합공b(212, 221); 및
   상기 결합공a(112, 121)와 상기 결합공b(212, 221)를 동시에 통과하여 상기 제1 칼날과 상기 제2 칼날을 상기 제1 카트리지와 상기 제2 카트리지에 각각 고정하는 결합나사(230)를 포함하여,
   상기 제1 칼날과 상기 제2 칼날은 복수 개의 칼날쌍을 형성하고, 상기 제1홀더와 상기 제2홀더의 위치를 선택적으로 삽입되어 상기 칼날쌍의 개수와 간격이 조절되는 다중날 절단기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 액츄에이터는 유압 실린더나 공기압 실린더, 또는 크랭크축과 커넥팅 로드를 더 포함하여 형성되는 다중날 절단기.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 프레임의 일측과 타측에 각각 형성된 투입구와 배출구;
   상기 투입구와 배출구에 형성되어 물체를 감지하고 감지신호를 생성하는 감지센서;
   를 더 포함하고, 상기 감지신호에 따라 상기 액츄에이터를 작동시키거나 정지시키는 다중날 절단기.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 배출구는 상기 감지신호 또는 상기 액츄에이터의 작동, 정지에 따라 개폐되는 다중날 절단기.
8. 제 6항에 있어서,
   상기 배출구로부터 연장 형성되어 물체를 상기 배출구로부터 다른 지점으로 이동시키는 컨베이어 벨트를 더 포함하는 다중날 절단기.
9. 제 1항에 있어서,
   물체를 운반하여 상기 제1 칼날과 상기 제2 칼날 사이에 상기 물체를 위치시키는 컨베이어 벨트;
   입구가 상기 제2 칼날 사이에 각각 설치되며, 출구가 상기 입구의 반대편에 서로 분리되어 상기 입구에서 상기 출구로 하향 경사지게 형성되는 복수의 분배기를 더 포함하되,
   상기 제1 칼날과 상기 제2 칼날은 수직 방향으로 병렬 배치되는 다중날 절단기.

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