KR20080063626A

KR20080063626A - 자동 절단시스템

Info

Publication number: KR20080063626A
Application number: KR1020070000263A
Authority: KR
Inventors: 신인승; 권경업; 박형석
Original assignee: 에스아이에스 주식회사
Priority date: 2007-01-02
Filing date: 2007-01-02
Publication date: 2008-07-07

Abstract

본 발명의 자동 절단시스템은, 적재된 소재를 클램핑하여 이송시키는 유입소재클램핑로봇, 유입소재클램핑로봇에 의해 클램핑된 소재를 이송 전수받아 일정한 위치에 소재가 정렬되게 하는 유입소재센터링유닛, 유입소재클램핑로봇에 의해 유입소재센터링유닛에 정렬된 소재를 이송 전수받아 소재를 움직이지 않도록 고정한 상태로 이송시키는 피딩유닛, 피딩유닛에 의해 이송된 소재를 일정한 사이즈로 절단하는 쉐어링머신, 쉐어링머신에 의해 절단 가공이 완료된 소재를 컨베이어를 통해 이송 전수받는 배출유닛, 절단 가공이 완료된 소재를 클램핑하여 이송시키는 절단소재클램핑로봇, 절단소재클램핑로봇에 의해 클램핑된 절단 가공이 완료된 소재를 이송 전수받아 일정한 위치에 절단 가공이 완료된 소재가 정렬되게 하는 절단소재센터링유닛을 구비한다.

이와 같은 자동 절단시스템은, 유입소재센터링유닛에 의해 일정한 정렬상태가 되도록 한 후 피딩유닛의 소재측면가이드부 및 소재고정그리퍼부에 의해 이송시 움직임이 없는 상태로 쉐어링머신에 공급되어 동일한 사이즈 및 형상을 가지는 소재에 대해 동일한 위치 및 사이즈로 절단되게 하는 효과를 제공할 수 있다.

절단, 전단, 쉐어링, 자동, 정렬, 센터링

Description

자동 절단시스템{Auto sheet shearing system}

도 1은 종래의 자동 절단시스템을 나타내 개략도,

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 자동 절단시스템의 개략도,

도 3a 내지 도 3b는 도 2b에 나타낸 유입소재센터링유닛의 단면도,

도 3c 내지 도 3e는 도 3a에 도시한 a부분 단면도,

도 4a 내지 도 4c는 도 2b에 나타낸 피딩유닛의 단면도,

도 5는 도 4b의 고정가이드프레임 작동 단면도,

도 6a 내지 도 6c는 도 2b에 나타낸 배출유닛의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:소재 100:유입소재클램핑로봇

200:유입소재센터링유닛 210:소재적재판

220:지지부 230:수재위치조정볼트

240:소재겹침감지센서 300:피딩유닛

310:소재적재프레임 320:소재측면가이드부

330:상부프레임 340:소재고정그리퍼부

350:스토퍼 400:쉐어링머신

500:배출유닛 510:배출프레임

520:고정컨베이어 530:이동컨베이어

540:컨베이어핸들 550:컨베이어작동모터

560:연결롤러 570:적재제어실린더

580:정렬가이드부 590:자성체

600:절단소재클램핑로봇 700:절단소재센터링유닛

본 발명은 절단시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강판소재를 일정한 사이즈로 절단하여 배출 적재하는 자동 절단시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 절단시스템은 일정하게 정렬된 소재에 대해 모두 정확한 소재위치에서 절단작업이 이루어져 절단사이즈가 동일하게 되도록 하여 소재 사용을 최적화할 수 있도록 한다.

이러한, 종래의 절단시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 적치된 소재를 이송시키는 유입갠트리로더(1)와, 상기 유입갠트리로더(1)에 의해 유입된 소재를 이송시키는 유입이송컨베이어(2)와, 상기 이송컨베이어(2)에 의해 이송되는 소재를 일정한 사이즈로 절단하는 절단장치(3)와, 상기 절단장치(3)에 의해 절단된 소재를 배출이송시키는 배출이송컨베이어(4)와, 상기 배출이송컨베이어(4)에 의해 이송된 소재를 외부로 배출 적재시키는 배출갠트리로더(5)를 구비한다.

그러나, 종래의 절단시스템은 상기 유입갠트리로더(1)에 의해 이송되는 각각 의 소재가 적치상태에서 동일한 위치에 정확하게 적치되지 못하게 되면 상기 유입이송컨베이어(1)에 의해 상기 절단장치(3)로 이송시 각각의 절단위치가 변화되면서 소재의 절단사이즈가 달라지게 되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 절단시스템은 가공작업을 위한 소재를 동일한 위치에 정확하게 적치하더라도 상기 유입이송컨베이어(2)에 의해 이송시 소재의 위치가 변경되면서 각각의 소재 절단위치가 변화되면서 소재의 절단사이즈가 달라지게 되는 문제점이 있다.

즉, 종래의 절단시스템은 소재의 적치시 동일위치 적치 및 이송시 소재의 고정이 이루어지지 않음으로 인해 각각의 소재 절단위치가 변화하면서 일차적으로 절단되고 남은 소재의 잔여부분에 대한 재가공 작업이 어렵게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 동일한 형상을 가지는 강판 소재의 절단위치를 고정되게 하여 소재의 절단사이즈가 동일하게 형성되게 하는 자동 절단시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동 절단시스템은, 적재된 소재를 클램핑하여 이송시키는 유입소재클램핑로봇과; 상기 유입소재클램핑로봇에 의 해 클램핑된 소재를 이송 전수받아 일정한 위치에 소재가 정렬되게 하는 유입소재센터링유닛과; 상기 유입소재클램핑로봇에 의해 상기 유입소재센터링유닛에 정렬된 소재를 이송 전수받아 소재를 움직이지 않도록 고정한 상태로 이송시키는 피딩유닛과; 상기 피딩유닛에 의해 이송된 소재를 일정한 사이즈로 절단하는 쉐어링머신과; 상기 쉐어링머신에 의해 절단 가공이 완료된 소재를 컨베이어를 통해 이송 전수받는 배출유닛과; 절단 가공이 완료된 소재를 클램핑하여 이송시키는 절단소재클램핑로봇; 및, 상기 절단소재클램핑로봇에 의해 클램핑된 절단 가공이 완료된 소재를 이송 전수받아 일정한 위치에 절단 가공이 완료된 소재가 정렬되게 하는 절단소재센터링유닛을 포함한다.

여기서, 상기 유입소재센터링유닛 및 상기 절단소재센터링유닛은 상부에 적재되는 소재의 이송을 용이하게 하도록 바닥부 및 측면부에는 복수개의 롤러를 구비하는 소재적재판과, 상기 소재적재판을 지탱하는 것으로, 상호 나사산 결합되어 회전방향에 따라 길이가 달라지면서 상기 소재적재판의 기울어짐 각도를 조절하는 볼트부재 및 너트부재를 각각 구비한 복수개의 지지부 및, 상기 소재적재판의 모서리부에 설치되어 상기 지지부에 의해 상기 소재적재판이 기울어진 상태에서 적재된 소재가 상기 소재적재판의 일측 모서리부로 자중에 의해 이송시 모서리부에 이송된 소재가 두 장 이상이 되면 감지하는 소재겹침감지센서를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 피딩유닛은 상면에 복수개의 기둥 및 복수개의 롤러를 구비하며, 소재 진행방향에 대해 횡방향으로 엘엠가이드레일를 구비한 상태로 상기 유입 소재클램프로봇에 의해 상기 유입소재센터링유닛에 정렬된 소재를 이송 전수받는 소재적재프레임과, 상기 소재적재프레임의 엘엠가이드레일에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 소재적재프레임에 적재된 소재의 양측면부를 압착하여 이송시 좌우 흔들림이 없도록 지지하는 소재측면가이드부와, 상면에는 소재 진행방향으로 엘엠가이드레일을 구비한 상태로 상기 소재적재프레임의 기둥에 의해 고정 지지되는 상부프레임 및, 상기 상부프레임의 엘엠가이드레일에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 소재적재프레임에 적재된 소재의 상면부를 압착하여 전후 및 상하 흔들림이 없도록 지지한 상태로 소재를 이송시키는 소재고정그리퍼부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배출유닛은 일측부에 소재 진행방향에 대해 횡방향으로 엘엠가이드레일을 구비하는 배출프레임과, 상기 배출프레임의 상부에 고정 설치되는 고정컨베이어와, 상기 배출프레임의 엘엠가이드레일에 슬라이딩 가능한 상태로 설치되는 한 쌍의 이동컨베이어와, 상기 배출프레임 일측에 설치된 상태로 상기 고정컨베이어 및 상기 이동컨베이어를 작동되게 하는 컨베이어작동모터와, 상기 고정컨베이어 및 상기 이동컨베이어의 전단부에 설치되는 연결롤러와, 상기 고정컨베이어 및 상기 이동컨베이어에 설치된 상태로 상기 연결롤러의 승하강을 제어하는 적재제어실린더와, 상기 배출프레임에 설치된 상태로 상기 고정컨베이어 및 이동컨베이어에 의해 이송되는 소재를 일정한 정렬상태로 이송되게 하는 정렬가이드부 및, 상기 배출프레임에 설치된 상태로 상기 정렬가이드부에 의해 정렬상태로 이송된 소재를 일정한 위치에서 고정되게 하는 자성체를 포함하는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기 로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적인 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2a 및 도 2b 는 본 발명의 일실시예에 따른 자동 절단시스템의 평면도와 정면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동 절단시스템은 유입소재클램핑로봇(100), 유입소재센터링유닛(200), 피딩유닛(300), 쉐어링머신(400), 배출유닛(500), 절단소재클램핑로봇(600), 절단소재센터링유닛(700)을 구비하고 있다.

상기 유입소재클램핑로봇(100)은 가공하기 위해 적재된 소재(10)를 클램핑하여 이송시키는 로봇이다.

이러한, 상기 유입소재클램핑로봇(100)은 가공하기 위해 적재된 소재(10)를 클램핑하여 상기 유입소재센터링유닛(200)으로 이송하거나 상기 유입소재센터링유 닛(200)에 적재된 소재(10)를 클램핑하여 상기 피딩유닛(300)으로 이송되게 한다.

도 3a 내지 도 3b는 도 2a 및 도 2b에 나타낸 유입소재센터링유닛(200)을 도시한 단면도이다. 그리고, 도 3c 내지 도 3e는 도 3a에 도시한 a부분 단면도이다.

상기 유입소재센터링유닛(200)은 상기 유입소재클램핑로봇(100)에 의해 클램핑된 소재(10)를 이송 전수받아 일정한 위치에 소재(10)를 이송 정렬되게 하는 부분이다.

즉, 상기 유입소재센터링유닛(200)은 상기 유입소재클램핑로봇(100)에 의해 클램핑되어 적재된 상태에서 상기 유입소재클램핑로봇(100)에 의해 재 클램핑 될 때, 상기 유입소재클램핑로봇(100)이 소재(10)의 중심점을 클램핑할 수 있도록 한다.

이러한, 상기 유입소재센터링유닛(200)은 상부에 적재되는 소재(10)의 이송을 용이하게 하도록 바닥부 및 측면부에 복수개의 롤러(211)를 구비하는 소재적재판(210)을 구비한다.

그리고, 상기 유입소재센터링유닛(200)은 상기 소재적재판(210)을 지탱하는 것으로, 상호 나사산 결합되어 회전방향에 따라 길이가 달라지는 볼트부재(221) 및 너트부재(222)를 각각 구비하는 복수개의 지지부(220)를 포함한다.

즉, 상기 지지부(220)는 상기 너트부재(222)의 회전방향에 따라 길이가 변형됨으로써 상기 소재적재판(210)의 기울어짐 각도를 조절하게 되어 상기 소재적재판(210)에 소재(10)가 적재시 소재(10)의 자체하중에 의해 소재(10)가 상기 소재적재판(210)의 일측 모서리부에 정렬되게 한다.

여기서, 상기 지지부(220)의 길이 변형에 따른 기울어짐 각도 조절은 소재(10)들의 무게나 형상 등에 따라 조절하게 된다.

즉, 예를 들어 소재(10)의 무게가 작으면 기울어짐 각도를 크게하며, 소재(10)의 무게가 크면 기울어짐 각도를 작게 하게 된다.

더불어, 도 3c에 도시한 바와 같이, 상기 소재적재판(210)의 측면부에 구비된 롤러(211)는 모서리부로 이송되는 소재(10)의 이송을 용이하게 함과 더불어 소재(10)가 상기 모서부에 이송 정렬시 충격에 의한 파손을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 소재적재판(210)의 측면부에 구비된 롤러(211)에는 상기 롤러(211)의 측부에서 내측으로의 돌출정도를 조절하여 상기 소재적재판(210)의 모서리부에 이송 정렬되는 소재(10)의 형상에 따라 위치를 조절할 수 있도록 하는 소재위치조정볼트(230)를 구비한다.

그리고, 상기 유입소재센터링유닛(200)에는 상기 소재적재판(210)의 모서리 인접부에 설치되어 자체 하중에 의해 상기 소재적재판(210)의 모서리부로 이송 정렬되는 소재(10)가 두 장 이상이 겹쳐진 상태를 감지하는 소재겹침감지센서(240)를 구비한다.

이러한, 상기 소재겹침감지센서(240)는 도 3e에 도시한 바와 같이, 상기 소재적재판(210)의 바닥면으로부터 상방으로 일정간격 이격된 상태로 위치하여 소재(10)가 두 장이상으로 겹쳐지면 소재(10)가 상기 소재겹침감지센서(240)에 닿게 되면서 경고음을 발생하게 된다.

즉, 상기 소재겹침감지센서(240)는 두 장 이상의 소재(10)가 상기 소재적재 판(210)에 적재됨으로 인해 이송 정렬시 상부 및 하부에 위치되는 각각의 소재(10) 위치가 달라지게 되는 것을 방지하게 된다.

상기 피딩유닛(300)은 상기 유입소재클램핑로봇(100)에 의해 상기 유입소재센터링유닛(200)에 정렬된 소재(10)를 이송 전수받아 소재(10)를 상하 및 전후좌우로 움직이지 않도록 고정한 상태로 이송되게 하는 부분이다.

도 4a 내지 도 4c는 각각 도 2a 및 도 2b에 나타낸 상기 피딩유닛(300)을 도시한 정면도, 평면도, 측면도이다.

도면에서 보는 바와 같이, 상기 피딩유닛(300)은 상면에 복수개의 기둥(311)을 구비하며, 상기 유입소재클램핑로봇(100)에 의해 상기 유입소재센터링유닛(200)에 정렬된 소재(10)를 이송 전수 받은 상태에서 소재(10)의 이송이 용이하도록 복수개의 롤러(312)를 구비하는 소재적재프레임(310)을 포함한다.

그리고, 상기 피딩유닛(300)의 상기 소재적재프레임(310)에는 소재(10) 진행방향에 대해 횡방향으로 엘엠가이드레일(313)을 구비한다.

또한, 상기 피딩유닛(300)은 상기 소재적재프레임(310)의 엘엠가이드레일(313)에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 소재적재프레임(310)에 적재 이송되는 소재(10)의 양측면부를 압착하여 소재(10) 이송시 좌우 흔들림이 발생되지 않도록 하는 소재측면가이드부(320)를 포함하는 것이 바람직하다.

더불어, 상기 피딩유닛(300)은 상면에 소재(10) 진행방향으로 엘엠가이드레일(331)을 구비한 상태로 상기 소재적재프레임(310)의 기둥(311)에 의해 소재(10) 진행방향으로 고정 지지되는 상부프레임(330)과, 상기 상부프레임(330)의 엘엠가이 드레일(331)에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 소재적재프레임(310)에 적재된 소재(10)의 상면부를 압착하여 소재(10) 이송시 전후 및 상하 흔들림이 발생되지 않도록 하는 소재고정그리퍼부(340)를 포함한다.

여기서, 상기 소재측면가이드부(320)는 저면이 상기 소재적재프레임(310)에 설치된 엘엠가이드레일(313)에 슬라이딩 가능하게 설치된 상태로, 저면에는 내주면에 나사산이 형성된 이송관(322)을 구비하는 한 쌍의 고정가이드프레임(321)을 구비한다.

그리고, 상기 소재측면가이드부(320)는 각 상기 고정가이드프레임(321)의 이송관(322)에 체결되는 나사산이 형성된 볼스크류(325)를 축단부에 구비한 상태로 상기 소재적재프레임(310)에 고정설치되는 한 쌍의 가이드이송서보모터(324)를 포함하는 것이 바람직하다.

따라서, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 가이드이송서보모터(324)가 축회전하게 되면 상기 고정가이드프레임(321)의 이송관(322)이 상기 가이드이송서보모터(324)의 볼스크류(325) 상을 이송하게 되면서 상기 가이드이송서보모터(324)의 회전방향에 따라 상기 고정가이드프레임(321)은 소재(10) 진행방향에 대해 전진 또는 후진하게 된다.

또한, 상기 고정가이드프레임(321)의 상호 마주보는 일측부에는 상기 가이드이송서보모터(324)에 의해 소재(10)의 양측면부를 상기 고정가이드프레임(321)이 압착한 상태에서 소재(10)의 양측면부 손상방지 및 이송이 용이하도록 복수개의 압착롤러(323)를 설치하는 것이 바람직하다.

상기 소재고정그리퍼부(340)는 양단부 저면이 각 상기 상부프레임(330)의 엘엠가이드레일(331)에 슬라이딩 가능하게 설치되고, 양단부 저면에는 내주면에 나사산이 형성된 이송관(342)을 구비하는 압착가이드바(341)와, 각 상기 압착가이드바(341)의 이송관(342)에 체결되는 나사산이 형성된 볼스크류(344)를 축단부에 구비한 상태로 상기 상부프레임(330)에 고정설치되는 한 쌍의 그리퍼이송서보모터(343)를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 그리퍼이송서보모터(343)의 축회전에 따른 상기 압착가이드바(341)의 상기 상부프레임(330)에 구비된 엘엠가이드레일(331) 상에서의 슬라이드 이송되게 하는 방법은 앞서 도 5에서 설명한 바와 같다.

그리고, 상기 소재고정그리퍼부(340)에는 상기 압착가이드바(341)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 한 쌍의 사이즈조절대(345)와, 각각의 상기 사이즈조절대(345)에 설치되어 상기 소재적재프레임(310) 상부에 적재된 소재(10)의 상면부를 압착하는 한 쌍의 압착실린더(347)를 구비한다.

따라서, 상기 압착실린더(347)는 상기 소재적재프레임(310) 상부에 적재된 소재(10)를 압착하여 소재(10) 이송시 상하 및 전후로의 흔들림이 없게 한다.

여기서, 각 상기 사이즈조절대(345) 일측부에는 상기 사이즈조절대(345)가 상기 압착가이드바(341)에 슬라이드 이송되어 일정한 위치 상태에서 움직이지 않도록 고정하는 고정레버(346)를 구비하는 것이 바람직하다.

마지막으로, 상기 소재고정그리퍼부(340)에는 상기 압착가이드바(341)에 설치된 상태로 각 상기 사이즈조절대(345)와 암에 의해 연결된 상태로 회전방향에 상 기 사이즈조절대(345)의 방향을 조절하는 그리퍼회전서보모터(348)를 구비한다.

이러한, 상기 그러퍼회전서보모터는 상기 소재적재프레임(310)에 적재되는 소재(10)의 형상에 따라 상기 압착실린더(347)가 소재(10)를 안정적으로 압착할 수 있도록 상기 사이즈조절대(345)를 제자리 회전되게 하여 압착실린더(347)의 소재 (10)압착위치를 변경할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 피딩유닛(300)의 상기 소재적재프레임(310)에는 상기 소재측면가이드부(320) 및 상기 소재고정그리퍼부(340)에 의해 움직이지 않는 상태로 이송되는 소재(10)를 상기 쉐어링머신(400)에 의해 절단하기 위한 정해진 위치에 정지되게 하는 스토퍼(350)를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 쉐어링머신(400)은 상기 피딩유닛(300)에 의해 이송된 소재(10)를 일정한 사이로 절단하는 장치이다.

즉, 상기 쉐어링머신(400)은 상기 피딩유닛(300)에 의해 일정하게 정렬된 상태론 상기 스토퍼(350)에 의해 고정된 소재(10)를 절단하게 된다.

상기 배출유닛(500)은 상기 쉐어링머신(400)에 의해 절단 가공이 완료된 소재(10)를 컨베이어를 통해 이송 전수받는 부분이다.

도 6a 내지 도 6c는 각각 도 2a 및 도 2b에 나타낸 상기 배출유닛(500)을 도시한 정면도, 평면도, 측면도이다.

이러한, 상기 배출유닛(500)은 일측부에 소재(10) 진행방향에 대해 횡방향으로 엘엠가이드레일(511)을 구비하는 배출프레임(510)과, 상기 배출프레임(510)의 상부에 고정 설치되는 고정컨베이어(520) 및, 상기 배출프레임(510)의 엘엠가이드 레일(511)에 슬라이딩 가능한 상태로 설치되는 한 쌍의 이동컨베이어(530)를 구비한다.

여기서, 상기 이동컨베이어(530)는 상기 배출프레임(510)에 구비된 엘엠가이드레일(511) 상에서 작업자에 의해 수동이송 및 이송된 상태에서 고정되게 하는 컨베이어핸들(540)을 구비한다.

이러한, 상기 이동컨베이어(530)는 상기 쉐어링머신(400)에 의해 절단 가공이 완료된 소재(10)의 크기에 따라서 상기 배출프레임(510) 상에서 작업자에 의해 슬라이드 이송되면서 그 위치를 조절하게 된다.

그리고, 상기 배출유닛(500)은 상기 배출프레임(510) 일측에 설치된 상태로 상기 고정컨베이어(520) 및 상기 이동컨베이어(530)를 작동되게 하는 컨베이어작동모터(550)와, 상기 고정컨베이어(520) 및 상기 이동컨베이어(530)의 전단부에 설치되는 연결롤러(560)를 구비한다.

또한, 상기 배출유닛(500)에는 상기 고정컨베이어(520) 및 상기 이동컨베이어(530)에 설치된 상태로 상기 연결롤러(560)의 승하강을 제어하는 적재제어실린더(570)를 구비한다.

이러한, 상기 적재제어실린더(570)는 상기 연결롤러(560)를 상승시키면 상기 배출유닛(500)의 이동컨베이어(530) 및 이동컨베이어(530)가 상기 쉐어링머신(400)과 연결되게 하여 상기 쉐어링머신(400)에서 절단 가공이 완료된 소재(10)가 상기 배출유닛(500)으로 이송 가능하게 하며, 상기 연결롤러(560)를 하강시키면 상기 배출유닛(500)의 이동컨베이어(530) 및 이동컨베이어(530)가 상기 쉐어링머신(400)과 일정간격 이격되면서 절단 가공된 후 버려지는 소재부분인 스크랩이 상기 배출유닛(500)으로 이송되지 못하고 하부로 떨어져 걸러질 수 있도록 한다.

그리고, 상기 배출유닛(500)에는 상기 배출프레임(510)에 설치된 상태로 상기 고정컨베이어(520) 및 상기 이동컨베이어(530)에 의해 이송되는 소재(10)를 일정한 정렬상태로 이송되게 하는 정렬가이드부(580)와, 상기 정렬가이드부(580)에 의해 정렬상태로 이송된 소재(10)를 일정한 위치에서 자력에 의해 고정되게 하는 자성체(590)를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 자성체(590)는 영구자석이나 전자석을 사용할 수 있다.

여기서, 상기 정렬가이드부(580)는 상기 배출프레임(510)의 상부에 슬라이딩 가능하게 설치되는 "ㄴ"형상을 가지는 한 쌍의 정렬가이드대(581)와, 상기 배출프레임(510)에 설치된 상태로 축단부가 각각의 상기 정렬가이드대(581)와 암으로 연결되어 회전방향에 따라 상기 정렬가이드대(581)를 소재(10) 진행방향에 대해 횡방향으로 이송되게 하는 정렬가이드제어서보모터(582)를 구비한다.

따라서, 상기 정렬가이드제어서보모터(582)가 회전하게 되면 축단부에 연결된 암이 당겨지거나 밀리게 되면서 상기 정렬가이드대(581)를 상기 배출프레임(510) 상부에서 소재(10) 진행방향에 대한 횡방향으로 이송되게 한다.

그러므로, 상기 정렬가이드제어서보모터(582)가 회전하면서 상기 정렬가이드가 슬라이딩 이송하여 상기 고정컨베이어(520) 및 상기 이동컨베이어(530) 상부로 이송되는 소재(10)를 정렬상태로 좌우 및 전후 움직임이 발생되지 않게 한다.

상기 절단소재클램핑로봇(600)은 상기 배출유닛(500)으로 이송 정렬된 절단 가공이 완료된 소재(10)를 클램핑하여 이송되게 하는 로봇이다.

이러한, 상기 절단소재클램핑로봇(600)은 상기 배출유닛(500)에 정렬 적재된 소재(10)를 클램핑하여 상기 절단소재센터링유닛(700)으로 이송하거나 상기 절단소재센터링유닛(700)에 적재된 소재(10)를 클램핑하여 절단 가공이 완료된 소재(10)를 일정하게 정렬 적재되도록 이송한다.

상기 절단소재센터링유닛(700)은 상기 절단소재클램핑로봇(600)에 의해 클램핑된 절단 가공이 완료된 소재(10)를 이송 전수받아 일정한 위치에 소재(10)를 이송 정렬되게 하는 부분이다.

즉, 상기 절단소재센터링유닛(700)은 상기 절단소재클램핑로봇(600)에 의해 클램핑되어 적재된 상태에서 상기 절단소재클램핑로봇(600)에 의해 재 클램핑 될 때, 상기 절단소재클램핑로봇(600)이 소재(10)의 중심점을 클램핑할 수 있도록 한다.

따라서, 상기 절단소재센터링유닛(700)에서 상기 절단소재클램핑로봇(600)에 클램핑되어 이송 적재되는 소재(10)들을 동일한 위치에 적층되게 한다.

이러한, 상기 절단소재센터링유닛(700)은 앞서 설명한 유입소재센터링유닛(200)과 동일한 구성을 가진다.

이와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동 절단시스템의 작동을 도 2 내지 도 6c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 일정한 장소에 소재(10)가 적층되어 있으면, 상기 유입소재클램핑로봇(100)이 최상부에 위치하는 소재(10)를 클램핑하여 상기 유입소재센터링유 닛(200)의 소재적재판(210) 상부에 소재(10)를 놓게 된다.

상기 유입소재센터링유닛(200)의 소재적재판(210) 상부에 놓여진 소재(10)는 상기 소재적재판(210)의 기울어짐에 의해 상기 소재적재판(210)의 일측 모서리부로 이송된 상태로 정렬되며, 상기 유입소재클램핑로봇(100)에 의해 상기 소재적재판(210)의 모서리부에 정렬된 소재(10)는 다시 클램핑되어 상기 피딩유닛(300)의 소재적재프레임(310)으로 이송 적재된다.

상기 피딩유닛(300)의 소재적재프레임(310)에 소재(10)가 이송 적재되면, 먼저 상기 피딩유닛(300)의 소재측면가이드부(320)가 작동되면서 소재(10)의 양측면부를 압착하여 소재(10) 이송시 좌우로의 움직임이 발생되지 않도록 고정한다.

즉, 소재(10)의 위치에 따라 상기 가이드이송서보모터(324)가 작동하면서 상기 고정가이드프레임(321)을 상기 소재적재프레임(310)상에서 슬라이드 이송되게 하여 각각의 상기 고정가이드프레임(321)이 소재(10)의 측면에 각각 접촉되게 한다.

이와 동시에, 상기 피딩유닛(300)의 소재고정그리퍼부(340)가 작동되면서 소재(10)의 상면부를 압착하여 소재(10)가 이송시 전후 및 상하 움직임이 발생되지 않도록 고정한다.

즉, 상기 그리퍼이송서보모터(343)가 작동하면서 상기 압착가이드바(341)를 상기 소재측면가이드부(320)에 의해 고정 정렬된 소재(10) 상부로 위치하도록 이송되게 한다.

그러면, 상기 사이즈조절대(345)를 각각 상기 소재(10)의 중심부에 위치하도 록 상기 압착가이드바(341) 상에서 이송 및 그러퍼회전서보모터를 작동하게 된다.

이후, 상기 압착실린더(347)가 작동하면서, 상기 소재프레임 상부에 적재된 소재(10)를 압착하고, 상기 그리퍼이송서보모터(343)가 재작동되면서 상기 압착가이드바(341)를 소재(10) 진행방향으로 이송되게 함으로써 소재(10)가 상하 및 전후 움직임이 없는 상태로 이송하게 된다.

상기 소재고정그리퍼부(340) 및 상기 소재측면가이드부(320)에 의해 상하좌우 및 상하로의 움직임이 발생되지 않도록 고정된 상태로 이송되는 소재(10)는 상기 소재적재프레임(310)에 구비된 스토퍼(350)에 의해 상기 쉐어링머신(400)에 의해 절단하기 위한 위치에 정지되게 된다.

상기 스토퍼(350)에 의해 정지된 소재(10)들은 상기 쉐어링머신(400)에 의해 일정한 위치에 대해 일정한 사이즈로 절단작업이 이루어지게 되며, 상기 쉐어링머신(400)에 의해 절단 가공이 완료된 소재(10)들은 상기 배출유닛(500)으로 이송된다.

이때, 절단 가공된 후 버려지는 소재부분인 스크랩은 상기 배출유닛(500)으로 이송되지 못하게 된다.

즉, 상기 배출유닛(500)의 적재제어실린더(570)가 작동되면서 상기 배출유닛(500)의 고정컨베이어(520) 및 상기 이동컨베이어(530)에 구비된 연결롤러(560)를 하강시켜 상기 배출유닛(500)의 고정컨베이어(520) 및 상기 이동컨베이어(530)를 상기 쉐어링머신(400)과 이격되게 하여 스크랩은 하부에 낙하배출되게 하여 걸러내게 된다.

그리고, 절단 가공이 완료된 소재(10)는 상기 적재제어실린더(570)가 상기 연결롤러(560)를 상승시켜 상기 배출유닛(500)의 고정컨베이어(520) 및 상기 이동컨베이어(530)가 상기 쉐어링머신(400)과 연결상태가 되도록 하여 상기 배출유닛(500)의 배출프레임(510) 상으로 이송될 수 있게 한다.

이때, 상기 배출유닛(500)의 각 이동컨베이어(530)는 절단가공이 완료된 소재(10)의 크기에 따라 작업자가 상기 배출프레임(510) 상에서 위치를 변경한 후, 상기 컨베이어작동모터(550)가 회전하면서 상기 고정컨베이어(520) 및 상기 이동컨베이어(530)가 작동되면서 절단가공이 완료된 소재(10)를 이송하게 된다.

더불어, 상기 고정컨베이어(520) 및 상기 이동컨베이어(530)에 의해 이송되는 절단가공이 완료된 소재(10)는 상기 정렬가이드부(580)에 의해 상기 고정컨베이어(520) 및 상기 이동컨베이어(530) 상에서 일정한 정렬상태로 이송하게 된다.

즉, 상기 정렬가이드부(580)의 정렬가이드제어서보모터(582)가 작동되면서 정렬가이드대(581)를 절단 가공이 완료된 소재(10)의 양측면에 접하도록 슬라이드 이송되게 한다.

상기 정렬가이드부(580)에 의해 전후 및 좌우로의 움직임이 없는 상태로 이송되는 절단 가공이 완료된 소재(10)는 상기 자성체(590)에 의해 상기 배출프레임(510)에 부착 고정상태가 된다.

상기 자성체(590)에 의해 상기 배출프레임(510) 상에 부착 고정된 절단 가공이 완료된 소재(10)는 상기 절단소재클램핑로봇(600)에 의해 클램핑되어 상기 절단소재센터링유닛(700)의 소재적재판(210) 상부에 이송 적재된다.

그러면, 절단 가공이 완료된 소재(10)는 상기 절단소재센터링유닛(700)의 소재적재판(210)의 기울어짐에 의해 상기 소재적재판(210)의 일측 모서리부로 이송된 상태로 정렬되며, 상기 절단소재클램핑로봇(600)에 의해 상기 소재적재판(210)의 모서리부에 정렬된 소재(10)는 다시 클램핑되어 외부의 적재 장소에 적재된다.

즉, 본 발명의 자동 절단시스템은 절단 가공에 사용될 소재(10)를 작업자가 정렬상태로 적재하지 않더라도 상기 유입소재센터링유닛(200)에 의해 상기 유입소재클램핑로봇(100)이 동일한 센터위치를 클램핑하여 상기 피딩유닛(300)으로 이송한 후, 상기 피딩유닛(300)의 소재측면가이드부(320) 및 상기 소재고정그리퍼부(340)가 소재(10)를 일정한 위치에서 움직임이 없는 정렬상태로 상기 쉐어링머신(400)으로 이송되게 하여 동일한 사이즈 및 형상을 가지는 소재(10)에 대해 상기 쉐어링머신(400)에서 소재(10)가 동일한 위치 및 동일한 사이즈로 절단되게 한다.

이후, 상기 배출유닛(500)의 정렬가이드부(580) 및 자성체(590)가 절단 가공이 완료된 소재(10)를 일정한 정렬상태로 일정한 위치에 고정되게 하면 상기 절단소재클램핑로봇(600)에 의해 절단가공이 완료된 소재(10)는 상기 절단소재센터링유닛(700)에 이송되어 일정한 위치로 정렬된 후, 상기 절단소재클램핑로봇(600)이 절단 가공이 완료된 소재(10)의 동일한 센터위치를 클램핑하여 적재되게 함으로써, 적재되는 절단 가공이 완료된 소재(10)들은 일정한 상태로 정렬 적층되게 된다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 자동 절단시스템은, 유입소재센터링유닛에 의해 일정한 정렬상태가 되도록 한 후 피딩유닛의 소재측면가이드부 및 소재고정그리퍼부에 의해 이송시 움직임이 없는 상태로 쉐어링머신에 공급되어 동일한 사이즈 및 형상을 가지는 소재에 대해 동일한 위치 및 사이즈로 절단할 수 있도록 한다.

그리고, 절단가공이 완료된 소재를 절단소재센터링유닛에 의해 일정한 정렬상태가 되도록 한 후 절단소재클램핑로봇에 의해 일정한 위치에 클램핑되어 적재함으로써 적재되는 소재들이 비틀림이 없는 적층상태가 되도록 하는 효과를 제공한다.

Claims

적재된 소재를 클램핑하여 이송시키는 유입소재클램핑로봇과;

상기 유입소재클램핑로봇에 의해 클램핑된 소재를 이송 전수받아 일정한 위치에 소재가 정렬되게 하는 유입소재센터링유닛과;

상기 유입소재클램핑로봇에 의해 상기 유입소재센터링유닛에 정렬된 소재를 이송 전수받아 소재를 움직이지 않도록 고정한 상태로 이송시키는 피딩유닛과;

상기 피딩유닛에 의해 이송된 소재를 일정한 사이즈로 절단하는 쉐어링머신과;

상기 쉐어링머신에 의해 절단 가공이 완료된 소재를 컨베이어를 통해 이송 전수받는 배출유닛과;

절단 가공이 완료된 소재를 클램핑하여 이송시키는 절단소재클램핑로봇; 및,

상기 절단소재클램핑로봇에 의해 클램핑된 절단 가공이 완료된 소재를 이송 전수받아 일정한 위치에 절단 가공이 완료된 소재가 정렬되게 하는 절단소재센터링유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 절단시스템.
제 1항에 있어서,

상기 유입소재센터링유닛 및 상기 절단소재센터링유닛은

상부에 적재되는 소재의 이송을 용이하게 하도록 바닥부 및 측면부에는 복수개의 롤러를 구비하는 소재적재판과,

상기 소재적재판을 지탱하는 것으로, 상호 나사산 결합되어 회전방향에 따라 길이가 달라지면서 상기 소재적재판의 기울어짐 각도를 조절하는 볼트부재 및 너트부재를 각각 구비한 복수개의 지지부 및,

상기 소재적재판의 모서리부에 설치되어 상기 지지부에 의해 상기 소재적재판이 기울어진 상태에서 적재된 소재가 상기 소재적재판의 일측 모서리부로 자중에 의해 이송시 모서리부에 이송된 소재가 두 장 이상이 되면 감지하는 소재겹침감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 절단시스템.
제 2항에 있어서,

상기 유입소재센터링유닛 및 상기 절단소재센터링유닛의 각 소재적재판 측면부에 구비된 롤러에는 자중에 의해 모서리부로 이송된 소재의 형성 및 크기에 따라 위치를 조정할 수 있도록 하는 소재위치조정볼트가 설치된 것을 특징으로 하는 자동 절단시스템.
제 1항에 있어서,

상기 피딩유닛은

상면에 복수개의 기둥 및 복수개의 롤러를 구비하며, 소재 진행방향에 대해 횡방향으로 엘엠가이드레일를 구비한 상태로 상기 유입소재클램프로봇에 의해 상기 유입소재센터링유닛에 정렬된 소재를 이송 전수받는 소재적재프레임과,

상기 소재적재프레임의 엘엠가이드레일에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 소재적재프레임에 적재된 소재의 양측면부를 압착하여 이송시 좌우 흔들림이 없도록 지지하는 소재측면가이드부와,

상면에는 소재 진행방향으로 엘엠가이드레일을 구비한 상태로 상기 소재적재프레임의 기둥에 의해 고정 지지되는 상부프레임 및,

상기 상부프레임의 엘엠가이드레일에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 소재적재프레임에 적재된 소재의 상면부를 압착하여 전후 및 상하 흔들림이 없도록 지지한 상태로 소재를 이송시키는 소재고정그리퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 절단시스템.
제 4항에 있어서,

상기 소재적재프레임에는 상기 소재측면가이드부 및 상기 소재고정그리퍼부에 의해 이송되는 소재를 상기 쉐어링머신에 의해 절단하기 위한 위치에 정지시키는 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 절단시스템.
제 4항에 있어서,

상기 소재측면가이드부는

저면이 상기 소재적재프레임에 설치된 엘엠가이드레일에 슬라이딩 가능하게 설치된 상태로 저면에는 내주면에 나사산이 형성된 이송관을 구비하는 한 쌍의 고정가이드프레임과,

각 상기 고정가이드프레임의 이송관에 체결되는 나사산이 형성된 볼스크류를 축 단부에 구비한 상태로 상기 소재적재프레임에 고정설치되어 축회전에 따라 각각의 상기 고정가이드프레임을 상기 소재적재프레임에 설치된 엘엠가이드레일 상에서 슬라이드 이송되게 하는 한 쌍의 가이드이송서보모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 절단시스템.
제 6항에 있어서,

각 상기 고정가이드프레임의 상호 마주보는 일측부에는 상기 가이드이송서보머터에 의해 소재의 양측면부를 상기 고정가이드프레임이 압착한 상태에서 소재의 양측부 손상방지 및 이송이 용이하도록 하는 복수개의 압착롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 절단시스템.
제 4항에 있어서,

상기 소재고정그리퍼부는

양단부 저면이 각 상기 상부프레임의 엘엠가이드레일에 슬라이딩 가능하게 설치된 상태로 양단부 저면에는 내주면에 나사산이 형성된 이송관을 구비하는 압착가이드바와,

각 상기 압착가이드바의 이송관에 체결되는 나사산이 형성된 볼스크류를 축 단부에 구비한 상태로 상기 상부프레임에 고정설치되어 축회전에 따라 상기 압착가이드바를 상기 상부프레임에 설치된 엘엠가이드레일 상에서 슬라이딩 이송되게 하는 한 쌍의 그리퍼이송서보모터와,

상기 압착가이드바에 슬라이딩 가능하게 설치되는 한 쌍의 사이즈조절대와,

각각의 상기 사이즈조절대에 설치되어 상기 소재적재프레임 상부에 적재된 소재의 상면부를 압착하여 이송시 전후 및 상하 흔들림이 없도록 지지하는 한 쌍의 압착실린더 및,

상기 압착가이드바에 설치된 상태로 각 상기 사이즈조절대와 암에 의해 연결된 상태로 회전방향에 따라 상기 사이즈조절대의 방향을 전환되게 하여 소재의 형상에 따라 상기 압착실린더가 소재를 압착할 수 있도록 하는 그리퍼회전서보모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 절단시스템.
제 8항에 있어서,

각 상기 사이즈조절대 일측부에는 상기 사이즈조절대가 상기 압착가이드바에 슬라이드 이송된 상태에서 움직이지 않도록 고정하는 고정레버를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 절단시스템.
제 1항에 있어서,

상기 배출유닛은

일측부에 소재 진행방향에 대해 횡방향으로 엘엠가이드레일을 구비하는 배출프레임과,

상기 배출프레임의 상부에 고정 설치되는 고정컨베이어와,

상기 배출프레임의 엘엠가이드레일에 슬라이딩 가능한 상태로 설치되는 한 쌍의 이동컨베이어와,

상기 배출프레임 일측에 설치된 상태로 상기 고정컨베이어 및 상기 이동컨베이어를 작동되게 하는 컨베이어작동모터와,

상기 고정컨베이어 및 상기 이동컨베이어의 전단부에 설치되는 연결롤러와,

상기 고정컨베이어 및 상기 이동컨베이어에 설치된 상태로 상기 연결롤러의 승하강을 제어하는 적재제어실린더와,

상기 배출프레임에 설치된 상태로 상기 고정컨베이어 및 이동컨베이어에 의해 이송되는 소재를 일정한 정렬상태로 이송되게 하는 정렬가이드부 및,

상기 배출프레임에 설치된 상태로 상기 정렬가이드부에 의해 정렬상태로 이송된 소재를 일정한 위치에서 고정되게 하는 자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 절단시스템.
제 10항에 있어서,

상기 정렬가이드부는

상기 배출프레임의 상부에 슬라이딩 가능하게 설치되는 "ㄴ"형상을 가지는 한 쌍의 정렬가이드대와,

상기 배출프레임에 설치된 상태로 축단부가 각 상기 정렬가이드대와 암으로 연결되어 회전방향에 따라 상기 정렬가이드대를 소재 진행방향에 대해 횡방향으로 이송되게 하는 정렬가이드제어서보모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 절단시스템.
제 10항에 있어서,

상기 배출유닛에는 상기 이동컨베이어를 상기 배출프레임에 구비된 엘엠가이드레일 상에서 작업자에 의해 수동 이송이 가능하게 함과 더불어 이송된 상태에서 상기 이동컨베이어를 고정되게 하는 컨베이어핸들을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 절단시스템.
제 10항에 있어서,

상기 자성체는 영구자석이나 전자석 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자동 절단시스템.