KR20100003391A - 회전되는 톱날로 판재를 절단하는 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고가의 알루미늄판재를 슬라이스 형태로 절단할 경우에 사용되는 톱날의 제어방법에 관한 것이다.

현재 이러한 톱날을 이용하여 고가의 알루미늄판재를 슬라이스 형태로 절단할 경우에 재질의 특성이나 두께 또는 길이에 의하여 회전되어지면서 이동되는 톱날에 부하를 발생시키게 되고 이러한 부하는 톱날에 변화되어지는 부하를 발생시키기 때문에 이러한 부하에 의하여 이동치 못하고 정지되어지면서 톱날이 정지하게 되는 것이다.

따라서 재질의 특성상 예상되는 변수를 감안하여 최대부하량을 감안하여 이동속도를 가감토록 하는 방식이 제안되고 있으나 이러한 것도 결국에는 재질의 특성에 따른 응력으로 인하여 예상되는 것보다 더 많은 부하로 인하여 톱날이 정지되어지게 되는 문제점이 발생되는 것이다.

따라서 예상되는 부하보다 더많은 부하가 걸리게 될 경우에는 이동속도를 일정비율로 감소토록 하고 이러한 감소의 비율로 자동적으로 다단계로 설정되어지는 이동속도로 변화토록 함으로서 톱날의 정지현상의 방지는 물론 절단면의 우수성과 고가의 알루미늄팜재의 손실을 방지하게 되는 것이다.

톱날. 부하. 회전수변화.

Description

회전되는 톱날로 판재를 절단하는 제어방법{The control method to the circular saw}

본 발명은 고가의 알루미늄판재를 슬라이스 형태로 절단할 경우에 사용되는 톱날의 제어방법에 관한 것으로, 회전되는 톱날이 일정속도로 이동되면서 절단할 경우에 발생되는 부하를 감안하여 이동속도를 일정비율로 감소토록 함으로서 회전되는 톱날의 회전력이 유지되면서 절단이 가능토록 한 것이다.

현재 일정속도로 회전되는 톱날을 이동시키면서 고정되어진 판재(일정한 두께와 길이를 갖는 것) 등을 슬라이스 형태로 절단할 경우에 절단의 정확성을 위하여는 회전력의 동일성과 이동의 동일성이 갖추어져야 되는 것이다.

특히 전자장비에 적용되어지기 위하여 사용되는 고가의 알루미늄판재를 슬라이스 형태로 절단할 경우에는 이러한 동일성유지는 가장중요한 것이다.

그러나 재질의 특성이나 두께 또는 길이에 의하여 회전되어지면서 이동되는 톱날에 부하를 발생시키게 되고 이러한 부하는 톱날에 전달되는 부하가 변화되어지면서 회전력을 변화토록 한다는 것이다.

따라서 톱날의 손상은 물론 절단면의 거칠음과 정확한 규격으로 절단이 이루 어지지 못하게 되는 단점이 존재하게 되는 것이다.

또한 많은 부하를 받게 될 경우에는 이러한 부하에 의하여 이동치 못함은 물론 회전되어지는 톱날이 정지하게 되는 것이어서 수억원의 원재료 손실이 발생되어지는 것이다.

따라서 최근에는 재질의 특성상 예상되는 변수를 감안하여 절단하면서 발생되는 최대부하량을 감안한 다단계로 이동속도를 감소토록 하는 방식이 제안되고 있으나 이러한 것도 결국에는 재질의 절단 특성에 따른 응력으로 인하여 예상되는 것보다 더 많은 부하로 인하여 톱날이 정지되어지게 되는 문제점이 발생되는 것이다

따라서 본 발명에서는 다단계로 예상되는 부하량을 감안하여 이동속도를 감속토록 한 부분에 예상되는 부하량보다 많은 부하량이 걸리게 될 경우에는 이동속도를 다단으로 감소토록 함으로서 절단시 발생되는 문제점을 해소토록 한 것이다.

이를 위하여 일정한 속도로 회전되면서 이동되어지는 톱날의 특정된 회전속도를 기준값으로 설정한 후 특정된 회전속도가 유지되면서 일정한 속도로 이동토록 함에 있어서, 몇단계로 구분되어져 일정비율로 이동속도가 감속토록 설정토록 하여 절단토록 함에 있어서, 적정한 모타의 회전수에 따른 톱날의 회전수를 입력하여 이러한 회전수에 대응하여 톱날에 전해지는 부하가 커질 경우에 회전수를 비례적으로 변화토록 함으로서 절단이 가능함은 물론 톱날의 손상방지와 톱날을 구동토록 하는 모타의 손상을 방지토록 한 것이다.

본 발명은 회전되는 톱날이 일정속도로 이동되면서 절단할 경우에 발생되는 부하를 감안하여 이동속도를 일정비율로 감소토록 함으로서, 이동속도가 감소한 만큼의 회전하는 톱날의 회전력이 유지되어 매끄럽게 절단되고, 더불어 부하를 감소시킨 만큼 톱날과 모타의 손상을 방지할 수 있다는 특징을 가지게 된다.

이하 일 실시 예에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 본 발명은 일정한 길이와 부피를 갖는 판재를 균일한 두께로 절단하기 위하여 톱날이 일정속도로 회전하면서 일정한 속도로 이동되어지면서 절단토록 하는 것이고, 이러한 절단시 절단되어지는 정도 즉 처음과 절단을 하면서 생기게 되는 절단물이 내측으로 오무라들 경우에 발생되는 부하에 대하여 이에 따라 받는 톱날의 저항값을 계산에서 회전속도가 유지되는 상태에서 다단계로 이동속도를 감속하게 되는 것이다.

그러나 절단할 경우에 절단부위에는 응력이 발생되어지면서 이러한 예상값보다 많은 저항이 발생되어지는 것이다.

따라서 회전수를 유지하는 상태에서 예상값으로 입력되어진 이동속도를 저항값을 감지하여 10%씩 단계적으로 감속토록 함으로서 판재의 손상과 톱날의 손상을 방지토록 한 것이다.

이를 위한 기본적인 시스템의 구성은 도1에 도시된 바와 같이 이동속도를 설정하기 위한 시간설정모듈(11)과 이동거리설정모듈(12)이 구비되어 있고, 더불어 톱날의 회전수를 설정하기 위한 회전속도설정모듈(10)이 설치되어 있으며, 판재의 응력에 대응하여 가중치값을 적용시켜 자동으로 속도변화가 이루어지도록 하기 위한 자동속도조절모듈(13)이 제어부(14)에 연결되어 상기 설정모듈들(10,11,12,13)에 의해 입력된 값들을 저장부에 저장토록 되어 있다.

상기 제어부(14)에서는 회전하는 톱날의 RPM속도를 감지하기 위한 RPM속도감지센서(17)와, 이 회전톱날의 속도를 제어하기 위한 RPM속도제어모듈(16)이 연결되어 있어, 저장부(15)에 저장된 값을 바탕으로 톱날의 회전속도를 제어하는 한편 판 재의 응력에 의해 감속된 회전톱날의 속도를 측정할 수 있도록 되어 있다.

이때 시간설정모듈(11)과 이동거리설정모듈(12)은 이동속도를 설정하기 위한 것으로서, 상기 이동거리설정모듈(12)은 판재의 크기 즉 이동길이에 해당하는 값을 설정하기 위한 것이고, 시간설정모듈(11)은 판재의 절단을 마친 후 또 다른 판재를 절단하기까지의 시간을 감안하여 임의로 설정하는 모듈이다.

또한 자동속도조절모듈(13)은 판재의 응력에 대응하여 한계영역을 벗어날 경우 자동으로 가중치값을 적용시켜 속도변화가 이루어지도록 하기 위한 것으로, 한계값과 가중치값을 설정하는 모듈이다.

이때 가중치값은 RPM속도감지센서(17)가 감지한 회전속도값을 기반으로 일정비율의 회전값이나 이동속도값을 가감하여 자동으로 적용시킬 수도 있다.

또한, 회전속도설정모듈(10)은 톱날의 회전속도를 셋팅하고 이러한 회전속도를 임의적으로 입력토록 하는 모듈이다.

또한 RPM속도제어모듈(16)은 톱날의 회전속도를 제어하는 모듈로서, 회전속도설정모듈을 통해 설정된 회전속도만큼 톱날의 회전속도를 제어하는 모듈이다.

또한, 제어부(14)는 상기 설정모듈에 의해 입력된 값들을 저장부에 저장한는 한편, 상기 제어부가 저장부에 저장한 값을 바탕으로 일정한 속도로 회전톱날을 회전시켜주는 주게 된다. 그리고 만일 RPM속도감지센서에 의해 감지한 속도가 한계범위를 벗어났을 경우, 상기 제어부는 자동속도 조절모듈을 통해 입력된 가중치값만큼 이동속도를 감소시켜 주도록 되어 있어, 이동속도가 감소한 만큼 응력이 감소하여 회전속도가 한계범위 안쪽에서 정상적으로 판재를 절단하여 주게 되는 것이다.

또한, 실시 예에 따라 만일 RPM속도감지센서에 의해 감지한 속도가 한계범위를 벗어났을 경우, 가중치값만큼 회전속도를 증가시켜 한계범위 안쪽에서 정상적으로 판재를 절단하여 줄 수도 있는 것이다.

이하 상기와 같이 구성되어 회전되는 톱날로 판재를 절단하는 제어방법을 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 회전되는 톱날로 판재를 절단하는 제어방법을 보여주는 순서도로서, 도시된 바와 같이. 본 발명은 회전운동과 수평운동을 수행하면서 판재를 절단하게 되는데, 여기서 본 발명은 응력에 의해 톱날의 회전속도가 늦어질 때에는 판재의 이송속도 혹은 톱날의 이동속도를 늦춰 그 만큼의 응력을 낮춤으로써 최대한 상기 톱날이 정상적인 상태에서 판재를 절단할 수 있도록 한 것이다. 또한, 판재의 응력에 의해 회전속도가 늦어질 때에, 상기 톱날의 회전속도를 일정한 비율로 증가시킴으로써, 판재를 절단할 수 있도록 한 것이다.

여기서 상기 이동장치는 회전톱날을 수평방향으로 이동시켜주는 이동장치이나 판재를 수평이동시켜 주는 이송장치일 수도 있다.

먼저, 각각의 설정모듈에 의해 판재의 이동속도(2.5m/s)나 이동거리(5m)와 이동시간(2ch)을 설정하는 한편 톱날의 회전속도(1000rpm)을 설정하고, 이 설정된 값들을 저장부에 저장하게 된다.

그리고 이후 저장부에 저장된 정보를 바탕으로 자동속도조절모듈을 통해 한계영역(900< 회전속도)과 가중치값(이동속도:0.25m/s 혹은 회전속도:100rpm)을 입력하게 되고, 이 가중치 값을 저장부에 저장하게 된다.

그리고 이후 제어부에 의해 저장부에 저장된 정보를 바탕으로 RPM 속도 제어모듈을 제어하여 회전톱날을 작동시키게 되고, 상기 제어부는 RMP속도감지센서를 통해 회전톱날의 회전속도(1000rpm)를 감지하게 된다.

그리고 이후 판재 혹은 톱날이 이동장치에 의해 이송되어지게 되면, 회전톱날에 의해 판재를 절단하기 시작하게 되고, 만일 상기 제어부가 RMP속도감지센서를 통해 응력에 의해 회전속도(850)가 설정된 한계범위 이하(900<회전속도)로 감속된 사실을 확인하게 되면, 이동장치를 제어하여 가중치값(0.25m/s)만큼 이동속도(2.5-0.25=2.25m/s)를 감속시키게 된다.

이때 이동장치는 제어부에 의해 저장부에 저장된 가중치값을 리드하고, 이 가중치값을 자동으로 이동장치에 적용시켜 이동속도를 감속하도록 되어 있다.

따라서 상기와 같은 작업을 반복수행한 결과 증가하는 응력에 대응하여 이동속도가 다단으로 감소하게 되고, 더불어 회전톱날의 회전속도는 한계범위 안쪽에서 일정한 속도로 운동하게 되어 판재를 정상적으로 잘라줄 수 있게 되는 것이다.

또한, 실시 예에 따라 상기 제어부가 RMP속도감지센서를 통해 판재의 응력에 의해 회전속도가 설정된 범위 이하로 감속되었을 경우, 상기 제어부는 저장부에 저장된 가중치값(100rpm)을 리드하여 자동으로 회전속도(850+100=950rpm)에 적용시킴으로써 이동속도가 감속하는 만큼 톱날의 회전수를 증가시켜 판재를 절단할 수도 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 시스템의 구성을 보여주는 블럭도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 회전되는 톱날로 판재를 절단하는 제어방법을 보여주는 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:이동거리설정모듈 11:시간설정모듈

12:회전속도설정모듈을 13:자동속도조절모듈

14:제어부 15:저장부

16:RPM속도제어모듈 17:RPM속도감지센서

Claims (2)

1. 판재를 회전하는 톱날로 절단하는 제어방법에 있어서,

   먼저, 이동거리설정모듈과, 시간설정모듈을 통해 이동속도를 설정하는 한편 회전속도설정모듈을 통해 톱날의 회전속도를 설정하는 단계와,

   상기 단계에서 설정된 이동속도와 회전속도를 저장부에 저장하는 단계,

   그리고 상기 저장부에 저장된 정보를 바탕으로 자동속도조절모듈을 통해 운행가능한 한계범위와 이 범위를 벗어났을 경우 적용될 가중치값을 설정하고, 이를 저장부에 저장하는 단계,

   그리고 이후 제어부에 의해 저장부에 저장된 값를 바탕으로 RPM 속도 제어모듈을 제어하여 톱날을 작동시키고, 더불어 RMP속도감지센서를 통해 회전하는 톱날의 회전속도를 감지하는 단계,

   그리고 이후 회전톱날을 통해 판재를 절단하기 시작하게 되면, 상기 제어부가 RMP속도감지센서를 통해 판재의 응력에 의해 회전속도가 설정된 한계범위 이하로 감속되었는지 확인하게 단계와,

   상기 RMP속도감지센서를 통해 감지된 회전속도가 한계범위를 벗어났을 경우에는, 상기 제어부가 저장부에 저장된 가중치값을 리드하여 적용시킴으로써 일정한 비율로 이동속도를 감속시키는 단계를 반복수행함으로써 증가하는 압력에 대응하여 이동속도를 다단계로 감속토록 한 것을 특징으로 하는 회전되는 톱날로 판재를 절단하는 제어방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제어부가 저장부에 저장된 가중치값을 리드하여 적용시킴으로써 일정한 비율로 이동속도를 감속시키는 단계는

   일정한 비율로 이동속도를 감속시키는 만큼 톱날의 회전수를 증가시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 회전되는 톱날로 판재를 절단하는 제어방법.

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