KR20090102003A - 금속절단기의 파이프 자동 클램프 및 높낮이 조절장치 및이의 자동 영점 위치 셋팅 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동으로 파이프를 영점위치까지 상승 이동시켜 절단 행정거리를 단축시키고, 작업자의 단수 교체 작업이 불필요 한 금속절단기의 파이프 자동 클램프 및 높낮이 조절장치 및 이의 자동 영점 위치 셋팅 방법에 관한 것으로, 본 고안의 일실시예에 따르면, 테이블의 상방에 위치된 절단용 휠톱을 갖고 파이프를 절단하는 장비에 있어서, 절단용 휠톱의 하방에 배치되고, 파이프 지지턱을 갖는 파이프 재치대와; 파이프 재치대의 상면에 배치되고, 파이프 지지턱을 향해 이동 가능하게 놓여진 푸셔와; 푸셔에 힌지 연결됨과 동시에 파이프 재치대측에 나사결합된 조임용 나사축과; 조임용 나사축에 출력단이 연결되어 정역 회전시키는 클램프 서보모터와; 파이프 재치대의 하방에 배치되는 베이스와; 베이스와 파이프 재치대의 중간에 배치되는 승강용 나사축과; 일단이 베이스에 힌지 연결되고 타단이 파이프 재치대측에 힌지 연결되고, 승강용 나사축의 회전 방향에 따라 접동 동작하는 승강기구와; 승강용 나사축에 출력단이 연결되고, 승강용 나사축을 정역회전시키는 승강용 서보모터를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

금속절단기의 파이프 자동 클램프 및 높낮이 조절장치 및 이의 자동 영점 위치 셋팅 방법{Pipe automatic clamp and unevenness regulating device for cutting machine and automatic zero point position setting method thereof}

본 발명은 금속절단기의 파이프 클램핑 및 높낮이 조절장치에 관한 것으로, 특히 자동으로 파이프를 영점위치까지 상승 이동시켜 절단 행정거리를 단축시키고, 작업자의 단수 교체 작업이 불필요 한 금속절단기의 파이프 자동 클램프 및 높낮이 조절장치 및 이의 자동 영점 위치 셋팅 방법에 관한 것이다.

일반적으로 금속절단기 특히 파이프 절단기는 테이블 상의 바이스에 진입된 파이프를 물려놓고 절단용 휠톱으로 절단을 수행한다. 이때 휠톱이 하강하여 회전하는 휠톱의 절단력에 의해 파이프를 절단하게 된다.

이같은 과정에서 파이프의 직경 크기에 따라 휠톱을 단수에 맞게 맞추는 작업이 필요하게 된다. 예로, 파이프의 직경이 작아지면 밑에 단으로 휠톱을 바꿔 끼워야 하고, 파이프의 직경이 커지면 윗 단으로 휠톱을 바꿔 끼워야 한다. 이러한 교체 작업에 있어 작업자는 휠톱을 직접 부여잡아야 하므로 날카로운 휠톱 날에 상해를 받을 수 있다.

또한, 작은 직경의 파이프를 절단코자 할 경우 휠톱의 비행정 거리(휠톱과 파이프와의 거리)가 늘어나 생산성이 저하되는 문제를 갖게 된다.

또한 작업자의 수작업에 의해 파이프를 바이스로 고정시키기 때문에 파이프의 찌그러짐 등 변형이 일어날 수 있는 문제를 가지고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창출된 것으로, 파이프의 직경에 관계없이 파이프의 위치를 설정 위치(휠톱과 파이프가 만나는 지점)까지 자동 이동시킬 수 있고, 파이프를 자동으로 클램프시킬 수 있도록 한 금속절단기의 파이프 자동 클램프 및 높낮이 조절장치 및 이의 자동 영점 위치 셋팅 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

테이블의 상방에 위치된 절단용 휠톱을 갖고 파이프를 절단하는 장비에 있어서,

절단용 휠톱의 하방에 배치되고, 파이프 지지턱을 갖는 파이프 재치대와;

파이프 재치대의 상면에 배치되고, 파이프 지지턱을 향해 이동 가능하게 놓여진 푸셔와;

푸셔에 힌지 연결됨과 동시에 파이프 재치대측에 나사결합된 조임용 나사축과;

조임용 나사축에 출력단이 연결되어 정역 회전시키는 클램프 서보모터와;

파이프 재치대의 하방에 배치되는 베이스와;

베이스와 파이프 재치대의 중간에 배치되는 승강용 나사축과;

일단이 베이스에 힌지 연결되고 타단이 파이프 재치대측에 힌지 연결되고, 승강용 나사축의 회전 방향에 따라 접동 동작하는 승강기구와;

승강용 나사축에 출력단이 연결되고, 승강용 나사축을 정역회전시키는 승강용 서보모터를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 승강기구는

승강용 나사축의 왼나사부와 오른 나사부에 각기 나사 결합된 한쌍의 이송너트와;

일단이 한쌍의 이송너트에 각기 힌지 연결되고 타단이 상기 파이프 재치대측에 힌지 연결된 상부 아암과;

일단이 베이스에 힌지 연결되고 타단이 상기 파이프 재치대측에 힌지 연결된 하부 아암으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면,

클램프 서보모터와 승강용 서보모터에 전기적으로 컨트롤러가 더 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 금속절단기의 파이프 자동 클램프 및 높낮이 조절장치의 자동 영점 위치 셋팅 방법에 따르면

파이프 자동 클램핑 및 높낮이 조절기능을 갖는 금속절단기를 금속가공기의 테이블에 설치하는 단계와,

파이프를 파이프 재치대측에 위치시키는 단계와;

클램프 서보모터를 구동시켜 푸셔로 파이프를 클램핑시키는 단계와;

승강용 서보모터를 구동시켜 파이프 재치대를 상승시켜서 파이프를 영점위치에 위치시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 금속절단기의 파이프 자동 클램프 및 높낮이 조절장치 및 이의 자동 영점 위치 셋팅 방법에 따르면, 파이프의 직경에 관계없이 파이프의 위치를 설정 위치까지 자동 이동시킬 수 있다. 따라서 종래와 같이 수작업에 의한 휠톱의 단수 이동이 없어져 작업자가 안전하고, 휠톱의 비행정 거리가 단축되어 생산성이 향상된다.

또한 파이프를 자동으로 클램프시켜 변형이 없도록 함으로써 가공 제품의 질이 향상되고, 파이프 자동공급장치와 결합되어 자동 절단 가공 및 배출을 원활하게 수행할 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명에 따른 금속절단기의 파이프 자동 클램프 및 높낮이 조절장치의 구성도로서 파이프 상승 후 상태도.

도 2는 도 1에서 파이프 재치대가 하강한 상태도.

도 3은 도 1의 일측면도.

도 4는 본 발명에 따른 금속절단기의 파이프 자동 클램프 및 높낮이 조절장치의 자동 영점 위치 셋팅 방법의 흐름도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

20: 파이프 재치대

22: 파이프 지지턱

24: 푸셔

26: 조임용 나사축

28: 클램프 서보모터

32: 승강용 나사축

40: 승강기구

50: 승강용 서보모터

100: 컨트롤러

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 금속절단기의 파이프 자동 클램프 및 높낮이 조절장치의 구성도로서 파이프 상승 후 상태도이고, 도 2는 도 1에서 파이프 재치대가 하강한 상태도이고, 도 3은 도 1의 일측면도이다.

도 1 내지 도 3에서와 같이 테이블(10)의 상방에 위치된 절단용 휠톱(12)을 갖고 파이프(P)를 절단하는 금속 절단가공기에 있어서, 절단용 휠톱(12)의 하방에 파이프 지지턱(22)을 갖는 파이프 재치대(20)가 배치된다.

파이프 재치대(20)의 상면에는 파이프 지지턱(22)을 향해 이동 가능하게 놓여진 푸셔(24)가 배치된다. 이때 파이프 지지턱(22)과 푸셔(24)의 사이에는 대직경의 파이프가 물림될 수 있도록 충분한 물림 이동구간을 갖는다.

푸셔(24)에는 조임용 나사축(26)의 선단이 회전 가능하게 힌지 연결되어 있고, 조임용 나사축(26)은 파이프 재치대(20)의 나사홀(23)에 나사결합되어 있다. 따라서 조임용 나사축(26)의 회전 방향에 따라 푸셔(24)가 직선방향으로 진퇴 운동 가능하게 되어 있고, 이로 인해 파이프 지지턱(22)과 푸셔(24)간의 거리가 가변되어 파이프(P)를 물림하게 되어 있다.

조임용 나사축(26)에는 클램프 서보모터(28)의 출력단이 연결되어 있다. 따라서 서모모터(28)의 정역회전 방향에 따라 조임용 나사축(26)의 이동방향이 결정되어 파이프(P)를 클램프 또는 언클램프한다.

파이프 재치대(20)의 하방에는 소정 두께의 평탄한 베이스(30)가 배치되어 있고, 베이스(30)는 테이블(10)에 통상의 볼트로 고정되게 되어 있다.

베이스(30)와 파이프 재치대(20)의 중간에는 승강용 나사축(32)이 배치되어 있고, 승강용 나사축(32)에는 일단이 상기 베이스(30)에 힌지 연결되고 타단이 상기 파이프 재치대(20)측에 힌지 연결되어 승강용 나사축(32)의 회전 방향에 따라 접동 동작하는 승강기구(40)가 연결되어 있다.

승강기구(40)는 승강용 나사축(32)의 왼나사부(32a)와 오른 나사부(32b)에 한쌍의 이송너트(42A,42B)가 각기 나사 결합되어 있고, 한쌍의 이송너트(42A,42B)에는 상부 아암(44A,44B)과 하부 아암(46A,46B)이 연결되어 있다.

상부 아암(44A,44B)은 그의 일단이 이송너트(42A,42B)에 힌지 연결되고 그의 타단이 파이프 재치대(20)측에 힌지 연결되어 있다. 하부 아암(46A,46B)은 그의 일단이 베이스(30)에 힌지 연결되고 타단이 파이프 재치대(20)측에 힌지 연결되어 있다.

승강용 나사축(32)에는 승강용 서보모터(50)의 출력단이 연결되어 있다. 이때 승강용 서보모터(50)는 베이스(30)측에 승강 가능하게 지지된다. 본 실시예에서 지지수단은 자바라로 구성하였으나 그 밖의 가이드를 통하여 구현할 수 있음은 물론이다.

따라서 승강용 서보모터(50)의 정역회전 방향에 따라 승강용 나사축(32)에 연결된 이송너트(42A,42B)가 서로 가까워지거나 멀어지면서 이동하여 상기 파이프 재치대(20)를 승강시키게 된다.

클램프 서보모터(28)와 승강용 서보모터(50)에는 이들을 제어하기 위한 컨트롤러(100)가 연결되어 있다. 컨트롤러(100)는 파이프의 호칭번호(또는 규격번호)를 입력하는 입력버튼(101)과, 입력된 호칭번호에 해당하여 클램프 서보모터(28)와 승강용 서보모터(50)의 각기 회전량을 결정하는 프로그램이 내장되어 있다.

한편, 컨트롤러(100)에는 클램프 서보모터(20)를 수동으로 정역회전시켜 동작제어하기 위한 클램프 버튼(102)과, 승강용 서보모터(50)를 정역회전시켜 수동으로 동작 제어하기 위한 승강용 버튼(103)이 더 구비될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 금속절단기의 파이프 자동 클램프 및 높낮이 조절장치의 자동 영점 위치 셋팅 방법의 흐름도를 나타낸다.

먼저, 본 발명에 따른 파이프 자동 클램핑 및 높낮이 조절장치(10)가 금속절단가공기의 테이블(10)에 설치된다.

다음, 도 2와 같이 푸셔(24)는 후퇴 위치에서 언클램프 상태로 대기하고, 파이프 재치대(20)는 하강 위치에서 대기하게 된다.

그 다음, 파이프 호칭을 입력버튼(101)을 통하여 컨트롤러(100)에 선택 입력한다.

그 다음, 클램프 서보모터(28)가 구동되어 푸셔(24)가 파이프(P)를 클램핑시키게 된다. 즉 해당 파이프(P)가 파이프 재치대(20)에 진입하게 되면, 클램프 서보모터(28)가 구동하여 파이프 지지턱(22)과 푸셔(24)의 사이에서 파이프(P)를 물어 조임용 나사축(26)의 조임력으로 파이프(P)를 클램핑한다.

그 다음, 승강용 서보모터(50)가 구동되어 파이프 재치대(20)를 상승(S14)시켜서 파이프(P)가 영점위치(0)에 위치된다(S15).

즉, 승강용 서보모터(50)가 일정량 정회전하면, 이송너트(42A,42B)가 서로 가까이 이동하고 이로 인해 상부아암(44A,44B)과 하부아암(46A,46B)은 도 1과 같이 세워지면서 파이프 재치대(20)를 상방으로 밀어올리게 된다. 그 결과 파이프(P)의 상부측 정점이 절단용 톱날(12)에 가까이 근접된 영점 위치(0)에 도달하여 멈춤된다.

이같은 상태가 되면 절단용 톱날(12)의 절단 행정 구간은 대략 파이프(P)의 직경에 해당하는 길이만 갖게 된다.

이같이 파이프(P)가 영점위치(0)에 멈추게 되면, 컨트롤러(100)에 의해 절단용 톱날(12)이 회전 구동함과 동시에 파이프(P)의 직경(D)에 해당하는 길이에 해당하는 구간만큼 하강하여 절단을 수행하게 된다(S16).

이와 같이 본 발명에 따르면 해당하는 파이프의 직경에 따라 승강용 서보모터(50)의 회전량이 제어되어 파이프 재치대(20)에 물려있는 파이프(P)를 영점위치에 셋팅시킬 수 있다.

따라서 절단용 휠톱(12)은 컨트롤러(100)에 입력된 절단하고자하는 파이프(P)의 직경을 고려한 행정만큼만 이동하면 되므로, 작업 속도가 빨라져 절단 성능이 향상된다.

또한, 파이프(P)를 절단 한 후 클램프와 언클램프가 자동으로 이루어져 연속적으로 파이프를 자동으로 신속히 절단할 수 있다. 즉, 영점위치에서 클램프 서보모터(28)가 조작되고 동시에 파이프(P)의 진입 위치를 바꿈에 따라 파이프를 연속적으로 절단할 수 있다.

또한 종래와 같이 파이프(P)의 크기에 따라 설치 단수를 옮겨야 할 필요가 없어지고, 이로 인해 날카로운 휠톱날을 잡아야 하는 일이 없어져 작업자의 안전성이 향상된다.

한편, 본 발명은 파이프에 적용하여 설명하였으나 본 발명은 다른 형태의 금속공작물을 절단하는데에도 사용될 수 있음은 물론이다.

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 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (4)

1. 테이블(10)의 상방에 위치된 절단용 휠톱(12)을 갖고 파이프(P)를 절단하는 장비에 있어서,

   상기 절단용 휠톱(12)의 하방에 배치되고, 파이프 지지턱(22)을 갖는 파이프 재치대(20)와;

   상기 파이프 재치대(20)의 상면에 배치되고, 상기 파이프 지지턱(22)을 향해 이동 가능하게 놓여진 푸셔(24)와;

   상기 푸셔(24)에 힌지 연결됨과 동시에 상기 파이프 재치대(20)측에 나사결합된 조임용 나사축(26)과;

   상기 조임용 나사축(26)에 출력단이 연결되어 정역 회전시키는 클램프 서보모터(28)와;

   상기 파이프 재치대(20)의 하방에 배치되는 베이스(30)와;

   상기 베이스(30)와 파이프 재치대(20)의 중간에 배치되는 승강용 나사축(32)과;

   일단이 상기 베이스(30)에 힌지 연결되고 타단이 상기 파이프 재치대(20)측에 힌지 연결되고, 상기 승강용 나사축(32)의 회전 방향에 따라 접동 동작하는 승강기구(40)와;

   상기 승강용 나사축(32)에 출력단이 연결되고, 승강용 나사축(32)을 정역회전시키는 승강용 서보모터(50)를 포함한 것을 특징으로 하는 금속절단기의 파이프 자동 클램프 및 높낮이 조절장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 승강기구는

   상기 승강용 나사축(32)의 왼나사부와 오른 나사부에 각기 나사 결합된 한쌍의 이송너트(42A,42B)와;

   일단이 한쌍의 이송너트(42A,42B)에 각기 힌지 연결되고 타단이 상기 파이프 재치대(20)측에 힌지 연결된 상부 아암(44A,44B)과;

   일단이 상기 베이스(30)에 힌지 연결되고 타단이 상기 파이프 재치대(20)측에 힌지 연결된 하부 아암(46A,46B)으로 구성된 것을 특징으로 하는 금속절단기의 파이프 자동 클램프 및 높낮이 조절장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 클램프 서보모터(28)와 상기 승강용 서보모터(50)에 전기적으로 컨트롤러(100)가 더 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 금속절단기의 파이프 자동 클램프 및 높낮이 조절장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3에서 택일된 파이프 자동 클램핑 및 높낮이 조절기능을 갖는 금속절단기를 금속가공기의 테이블(10)에 설치하는 단계와,

   파이프(P)를 파이프 재치대(20)측에 위치시키는 단계와;

   클램프 서보모터(28)를 구동시켜 푸셔(24)로 파이프(P)를 클램핑시키는 단계와;

   승강용 서보모터(50)를 구동시켜 파이프 재치대(20)를 상승시켜서 파이프(P)를 영점위치(0)에 위치시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속절단기의 파이프 자동 클램프 및 높낮이 조절장치의 자동 영점 위치 셋팅 방법.