KR20110108945A - 자동 원통형 보강케이지 가공기 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 자동 원통형 보강케이지 가공기는 레일(20)상에서 좌,우로 이동가능하게 설치되는 이송 다이(40)와, 제1 및 제2 보조지지체(50,54)가 설치되는 측면지지체(60)와, 복수개의 절첩식 링크부(82)를 갖는 가이드부재(80)와, 가이드부재(80)를 좌,우 방향으로 이동시켜 절첩식 링크부(82)를 절첩시키기 위한 이동부재(100)와, 주철근의 낙하 방지를 위한 낙하방지 가이드(170)와 주철근을 장입하기 위한 주철근 장입부(180)를 가지며 좌우로 이동 가능한 엔드 프레임부(200), 이동부재(100)를 구동시키기 위한 구동원(250)으로 구성된다. 이와 같이 구성된 본 발명은 주철근을 한번에 모두 세팅하여 자동으로 띠철근과 함께 철근망을 조립한 후 결속하게 되므로 철근망 제작시 소요되는 사이클 타임을 줄여 제작비용과 아울러 작업자의 수를 줄여 원가를 절감할 수 있는 이점에 있다.
Description
본 발명은 자동 원통형 보강케이지 가공기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 길이부재(주철근)를 한번에 모두 셋팅하여 자동으로 원형부재(띠철근)와 함께 철근망을 조립한 후 결속시킬 수 있는 자동 원통형 보강케이지 가공기에 관한 것이다.
건물이나 구조물을 철근 콘크리트로 건설함에 있어서, 콘크리트를 보강하기 위한 것으로 보강케이지를 많이 사용한다. 상기 보강케이지는 원통형상으로 만들어지게 되고, 다수개의 주철근을 원통형이 되게 등간격으로 배치하고, 그 주철근들을 차례로 둘러 연결하도록 띠철근을 설치한다. 그리고, 상기 주철근과 띠철근을 서로 용접이나 용접하거나 결속선으로 체결하여 원통형상의 보강케이지를 만들게 된다.
이와 같은 원통형상의 보강케이지는 콘크리트 구조의 내부에서 콘크리트를 보강하는 역할을 하게 된다. 즉, 콘크리트 구조물이 만들어지는 거푸집의 내에 보강케이지가 위치된 상태에서 콘크리트를 거푸집 내에 타설해서 콘크리트와 보강케이지가 일체로 되게 하는 것이다.
그러나, 상기 보강케이지를 만드는 작업은 매우 불편하고 인력이 많이 드는 문제점이 있다. 즉, 상기 보강케이지를 만들기 위해서는 일반적으로 띠철근을 원형으로 만들어 다수개를 일정 간격으로 지그에 결속선을 사용하여 임시로 고정하게 된다. 그리고, 주철근을 지그에 임시로 고정되어 있는 상기 다수개의 띠철근을 각각 통과하도록 임시 가이드를 사용하여 삽입하고, 주철근과 띠철근을 결속선으로 체결하게 된다. 상기 주철근은 원통형상을 이루도록 다수개가 상기 띠철근에 삽입되어 결속선으로 연결된다.
이와 같은 작업들은 많은 인원을 필요로 하는 작업인데, 예를 들어 일정 간격으로 배치된 띠철근들에 주철근을 연결하는 작업시에, 주철근을 양단에서 각각 감아주는 작업자가 2명이 필요하고 각각의 띠철근과 주철근을 결속선으로 연결하는 작업자가 필요하다. 따라서, 매우 많은 작업자가 필요하여 생산성이 현저하게 떨어지게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주철근을 한번에 모두 세팅하여 자동으로 띠철근과 함께 철근망을 조립한 후 결속할 수 있는 자동 원통형 보강케이지 가공기를 제공하는 점에 있다.
본 발명의 다른 목적은 철근망 제작시 소요되는 사이클 타임을 줄여 제작비용을 최대한 절감함과 아울러 작업자의 수를 줄여 원가 절감할 수 있는 자동 원통형 보강케이지 가공기를 제공하는 점에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명의 자동 원통형 보강케이지 가공기는 일정 간격을 두고 수평으로 배열되는 한쌍의 레일과; 상기 레일 상에서 이동가능하게 설치되는 이송 다이와; 상기 레일의 일측에 설치되며, 샤프트가 삽설되는 제1 및 제2 보조지지체가 설치되는 측면지지체와; 상기 샤프트에 설치되며, 복수개의 절첩식 링크부를 갖는 가이드부재와; 상기 가이드부재를 좌,우 방향으로 이동시켜 절첩식 링크부를 절첩시키기 위한 이동부재와; 상기 레일의 타측에 설치되며, 주철근의 낙하 방지를 위한 낙하방지 가이드와 주철근을 장입하기 위한 주철근 장입부)를 가지며 좌우로 이동 가능한 엔드 프레임부와; 이동부재를 구동시키기 위한 구동원으로 이루어지는 점에 있다.
본 발명의 자동 원통형 보강케이지 가공기는 주철근을 한번에 모두 세팅하여 자동으로 띠철근과 함께 철근망을 조립한 후 결속하게 되므로 철근망 제작시 소요되는 사이클 타임을 줄여 제작비용과 아울러 작업자의 수를 줄여 원가를 절감할 수 있는 이점에 있다.
도 1은 일반적인 원통형 보강케이지의 구성을 보인 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 자동 원통형 보강케이지 가공기를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 요부인 이송 다이를 나타낸 사시도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 요부인 가이드 부재와 이동 부재의 동작관계를 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명의 요부인 엔드 프레임을 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명의 이송 다이가 가이드 부재측으로 이동된 상태를 나타낸 사시도,
도 8은 본 발명의 이송 다이가 가이드 부재측으로 이동한 상태에서 결선 작업을 하는 상태를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 자동 원통형 보강케이지 가공기를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 요부인 이송 다이를 나타낸 사시도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 요부인 가이드 부재와 이동 부재의 동작관계를 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명의 요부인 엔드 프레임을 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명의 이송 다이가 가이드 부재측으로 이동된 상태를 나타낸 사시도,
도 8은 본 발명의 이송 다이가 가이드 부재측으로 이동한 상태에서 결선 작업을 하는 상태를 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 본 발명의 자동 원통형 보강케이지 가공기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 원통형 보강케이지의 구성을 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 자동 원통형 보강케이지 가공기를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 요부인 이송 다이를 나타낸 사시도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 요부인 가이드 부재와 이동 부재의 동작관계를 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 발명의 요부인 엔드 프레임을 나타낸 단면도이다.
먼저, 보강케이지는 도 1에 도시된 바와 같이, 다수개가 일정 간격을 가지고 동심인 원형부재(3)에 다수개의 길이부재(5)가 길이방향으로 길게 구비된다. 그리고, 이들 원형부재(3)와 길이부재(5)가 용접 또는 별도의 결속선에 의해 결합되어 원통으로 된다. 상기 길이부재(5)의 일단부에는 원형부재(3)의 원심방향으로 연장되게 절곡된 절곡부(7)가 구비된다.
본 발명의 자동 원통형 보강케이지 가공기는 도 2에 도시된 바와 같이, 레일(20)과, 이송 다이(40)와, 측면지지체(60)와, 가이드부재(80)와, 이동부재 (100)와, 엔드 프레임부(200)와, 구동원(250)으로 크게 나누어지게 된다.
상기 레일(20)은 사용자가 설정한 예정된 간격(일정한 간격)을 두고 수평으로 되게 설치된다. 그리고, 상기 레일(20)상에는 도 3에 도시된 바와 같이, 좌,우로 이동 가능한 이송 다이(40)이 설치되게 된다. 상기 이송 다이(40)의 상부에는 한 쌍의 상부 프레임(42)이 설치되고, 상기 상부 프레임(42)에는 각기 복수개의 원형부재 고정기구(44)가 일정한 간격을 두고 설치된다. 그리고, 상부 프레임(42)은 베이스 프레임(46)상에 안착되고, 상기 베이스 프레임(46)은 복수개의 수평 프레임(48) 및 수직 프레임(49)으로 이루어진다. 도 3에서, 미설명 부호 56은 원형부재(띠철근: 3)를 중앙에서 지지하는 지지 프레임이고, 미설명 부호 58은 롤러이다.
상기 수평 프레임(48)의 일측에는 간격을 두고 복수개의 띠철근(원형부재) 가이드 부재(45)가 설치되고, 상기 띠철근(원형부재) 가이드 부재(45)는 도 3에서 화살표 방향으로 회동하여 띠철근(원형부재)을 안내하는 역할을 하게 된다.
상기 레일(20)의 일측에 설치되며, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 측면지지체(60)가 설치된다.
상기 측면지지체(60)는 측면판(62)과, 상기 측면판(62)에 연결 설치되는 제1 및 제2 보조지지체(50,54)으로 이루어지게 된다.
상기 측면판(62)은 보강판의 형태로 이루어지고, 그 중앙에 도시되지 않은 관통홀이 형성되어 샤프트(52)를 끼울 수 있게 구성되어 있다. 그리고, 상기 제1 및 제2 보조지지체(50,54)는 얇은 원판 디스크 형태로 이루어지고, 그 외주연에는 소정의 간격을 두고 복수개의 슬롯(53)이 형성되며, 그 중앙에는 관통홀(55)이 각기 형성되게 된다.
한편, 샤프트(52)의 외측에는 중공 파이프 형태이며, 복수개의 절첩식 링크부(82)를 갖는 가이드부재(80)가 설치되게 된다. 상기 가이드부재(80)는 소정 간격을 한 쌍이 설치된다. 상기 가이드부재(80)는 후술하는 이동부재(100)에 1개 만이 연결되어 2개가 동시에 동작할 수 있게 구성되어 있다.
상기 가이드부재(80)는 복수개의 가이드 바아(81)와, 상기 가이드 바아(81)의 일측에 설치된 이동편(83)과, 상기 이동편(83)에 연결된 제1 링크(82a)와 상기 제1 링크(82a)에 연결된 제2 링크(82b)로 이루어진 절첩식 링크부(82)와, 상기 제2 링크(82b)의 끝단부에 설치된 지지부(84)로 이루어진다.
상기 제1 링크(82a)와 제2 링크(82b)는 서로 교호로 설치되어 이동시 간섭이 발생하지 않게 구성되어 있다. 또한, 상기 이동편(83)과, 절첩식 링크부(82) 및 지지부(84)는 도 4에 도시된 바와 같이, 복수개가 설치되며 상호 링크 결합에 의해 연결되어 있다. 그리고, 상기 지지부(84)에는 길이부재(주철근: 5)를 지지하는 역할을 하게 된다. 상기 복수개의 가이드 바아(81)는 후술하게 되는 중공 이동판(120)에 연결편(134)에 의해 고정되게 설치된다.
이동부재(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 가이드부재(80)를 좌,우 방향으로 이동시켜 절첩식 링크부(82)를 절첩시키기 위한 것이다.
상기 이동부재(100)는 복수개의 지지 연결편(102)에 각기 설치된 힌지부(104)와, 상기 힌지부(104)에 각기 연결되는 실린더(110)와, 상기 실린더(110)의 로드(114)에 연결되는 고정편(116)과, 상기 고정편(116)이 설치되며 실린더의 로드의 이동에 따라 이동되는 중공 이동판(120)과, 상기 중공 이동판(120)에 설치되며 실린더 로드의 원활한 이동을 안내하기 위한 적어도 한개 이상의 롤러(130)로 이루어진다.
상기 힌지부(104)에는 실린더(110)의 일측이 핀(도시되지 않음)에 의해 연결되고, 상기 실린더(110)의 로드(114)는 고정편(116)에 의해 중공 이동판(120)에 설치되게 된다. 상기 롤러(130)는 복수개의 지지체(132)의 사이에 형성된 축(135)에 회동 가능하게 끼워져서 이동시 샤프트(52)와의 마찰을 최소화 하도록 구성되어 있다.
상기 중공 이동판(120)은 그 일측에 실린더의 로드를 설치하기 위한 복수개의 고정편(116)이 설치되고, 상기 고정편(116)과 간격을 두고 복수개의 롤러(130)를 설치하기 위한 지지체(132)가 설치되며, 상기 중공 이동판(120)의 타측에는 가이드부재(80)를 설치하기 위한 연결편(134)이 설치된다.
도 4에서, 미설명부호 94는 어댑터이고, 상기 어댑터는 중앙에 관통공이 형성되고, 샤프트(52)에 연결되게 된다.
한편, 상기 레일(20)의 타측에는 도 6에 도시된 바와 같이, 좌,우로 이동 가능한 엔드 프레임부(200)가 설치되고, 상기 엔드 프레임부(200)에는 주철근의 낙하 방지를 위한 낙하방지 가이드(170)와 주철근을 장입하기 위한 주철근 장입부(180)가 형성된다. 상기 엔드 프레임부(200)의 낙하방지 가이드(170)는 원통 형태 이루어지고, 그 외주방향으로 일측이 개방된 주철근 안착부(172)가 형성된다.
상기 낙하방지 가이드(170)는 엔드 프레임부(200)에 설치되고 아울러, 측면지지체 (60)의 일측(즉, 제1 및 제2 보조지지체(50,54)측)의 소정부위에도 설치된다.
상기 주철근 안착부(172)는 "L"자를 90도 회전한 형태로 구성되어 길이부재 (주철근: 5)을 안착할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 상기 길이부재(주철근: 5)은 주철근 안착부(172)와 주철근 장입부(180)에 안착/장입되게 된다. 또한, 엔드 프레임부(200)의 주철근 장입부(180)의 끝단에는 회전방지 가이드부(184)가 형성된다.
상기 자동 원통형 보강케이지 가공기는 주철근의 길이에 상응하여 샤프트(52)의 중간 부분이나 단부 측에 주철근의 낙하를 방지하기 위하여 사용자의 요구에 따라 낙하방지 가이드(172)의 개수를 더 늘려서 설치할 수도 있다.
상기 측면판(62)의 타측에는 이동부재(100)를 구동시키기 위한 구동원(250)이 설치되고, 상기 구동원(250)은 감속기가 적용된 모터를 적용하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 엔드 프레임부(200)는 별도로 지지체(300)에 연결되어 이송 다이(40)와 별도로 결합 및 이동할 수 있게 구성되어 있다. 상기 지지체(300)는 복수개의 수평 프레임(304), 수직 프레임(306) 및 경사 프레임(302)들이 결합된 형태로 구성되고, 상기 프레임들의 하부에는 베이스 수평 프레임(310)이 형성되며, 상기 베이스 수평 프레임(310)의 하부에는 복수개의 이송 롤러(320)가 설치되어 이동할 수 있게 구성되어 있다.
상기 지지체(300)의 상부에는 연결부(340)가 형성되고, 상기 연결부(340)의 내측에는 연결축(350)이 형성되어 가이드 부재(80)의 일측에 형성된 어댑터(94)에 끼울 수 결합 및 해제할 수 있게 되어 있다. 그리고, 상기 연결축(350)의 일단에는 베어링(360)이 끼워지게 되고, 상기 베어링(360)의 외측에는 보강부(370)가 형성되게 된다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 자동 원통형 보강케이지 가공기의 동작관계를 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 원형부재(띠철근: 3)를 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스 프레임(46)의 상부에 설치된 상부 프레임(42)의 원형부재 고정기구(44)에 설치하게 된다. 상기 원형부재(3)는 사용자가 원하는 갯수 만큼을 적절히 설치하게 된다.
원형부재 고정기구(44)에 원형부재(3)를 설치한 후, 띠철근 가이드부재(45)를 이용하여 원형부재(띠철근: 3)을 지지 프레임(56)상에 정확하게 위치시키게 된다.
이와 같이 이송 다이(40)에 원형부재(띠철근: 3)의 세팅이 완료되면, 이송 다이(40)를 가이드 부재(80)측으로 이동하게 된다. 여기서, 상기 이송 다이(40)의 하부에는 롤러(58)가 설치되므로 이송 다이(40)가 레일(20)상을 따라 움직이면서 이동하게 된다.
상기 이송 다이(40)가 가이드 부재(80)측으로 도 7에 도시된 바와 같이, 완전히 이동하게 되면, 사용자가 길이부재(주철근: 5)를 낙하방지 가이드(70,170) 와 주철근 장입부(180)에 장입하고 구동원(250)을 동작시키게 된다. 상기 구동원 (250)이 동작하게 되면, 길이부재(5)를 한 개를 삽입하고 1피치 회전 작업을 시키게 된다. 이와 같은 작업을 반복하면서 길이부재(5)를 한번에 모두 세팅하게 된다.
여기서, 상기 낙하방지 가이드(70, 170)는 측면지지체(60)와 엔드 프레임부(200)의 양측에 각기 1개씩 2개를 적용하였지만, 사용자의 요구에 따라 그 개수를 더 늘릴 수도 있다.
길이부재(주철근: 5)가 전부 낙하방지 가이드(70,170)와 주철근 장입부 (180)에 삽입되게 되면, 가이드 부재(80)를 펼치기 위하여 구동원(250)을 동작시키게 된다. 상기 가이드 부재(80)는 구동원(250)을 동작시키게 되면, 실린더(110)에 연결된 로드(114)가 일측 방향으로 전진하게 되면서 절첩식 링크부(82)를 동작시키게 된다. 이때, 절첩식 링크부(82)에 연결된 지지부(84)가 길이부재(5)를 원형부재(3)에 긴밀하게 밀착하게 된다. 사용자(작업자)는 이와 같은 상태에서 결속부재(210)(도 8 참조)를 이용하여 상기 원형부재(3)와 길이부재(5)를 용이하게 결속부재(210)를 이용하여 결속하게 된다.
본 실시예에서는 결속부재(210)를 이용하여 결속하는 것을 나타내었지만 경우에 따라서는 용접이나 기타 접합법을 이용하여 결속시킬 수도 있다. 이와 같은 동작을 반복하면서 예정된 개수의 길이부재(5)를 전부 원형부재(3)에 결속부재 (210)를 이용하여 결속하게 된다.
결속작업이 완료되면, 가이드 부재(80)를 접기 위하여 다시 구동원(250)을 동작시키게 되면 실린더(110)에 연결된 로드(114)가 타측 방향으로 전진하게 되면서 절첩식 링크부(82)가 접혀지게 된다.
상기 가이드 부재(80)를 접은 후, 작업이 완료된 원통형 보강케이지를 이송 다이(40)에 안착시킨 상태에서 다시 엔드 프레임부(200)로 이동하게 된다. 그리고, 엔드 프레임부(200)만을 소정 방향으로 이동시켜 작업이 완료된 원통형 보강케이지와 분리하게 된다.
이와 같이 본 발명은 이송 다이(40)상에 복수개의 원형부재(3)를 설치하고, 아울러 복수개의 길이부재(5)를 끼운 상태에서 가이드 부재(80)를 펼친 상태에서 한번에 모두 결선시키고 아울러, 결선 후 가이드 부재(80)를 접은 상태에서 작업이 완료된 원통형 보강케이지를 배출하여 용이하게 원통형 보강케이지를 가공할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상기 언급한 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
본 발명은 철근 콘크리트로 이루어진 교각이나 건물을 건설하는 구조물 분야에 널리 적용할 수 있다.
20: 레일 40: 이송 다이
50,54: 제1 및 제2 보조지지체 60: 측면 지지체
80: 가이드 부재 82: 절첩식 링크부
100: 이동부재 170: 낙하방지 가이드
180: 주철근 장입부 200: 엔드 프레임부
250: 구동원
50,54: 제1 및 제2 보조지지체 60: 측면 지지체
80: 가이드 부재 82: 절첩식 링크부
100: 이동부재 170: 낙하방지 가이드
180: 주철근 장입부 200: 엔드 프레임부
250: 구동원
Claims (8)
- 일정 간격을 두고 수평으로 배열되는 레일과;
상기 레일상에서 이동가능하게 설치되는 이송 다이와;
상기 레일의 일측에 설치되며, 샤프트가 삽설되는 제1 및 제2 보조지지체가 설치되는 측면지지체와;
상기 샤프트에 설치되며, 복수개의 절첩식 링크부를 갖는 가이드부재와;
상기 가이드부재를 좌,우 방향으로 이동시켜 절첩식 링크부를 절첩시키기 위한 이동부재와;
상기 레일의 타측에 설치되며, 주철근의 낙하 방지를 위한 낙하방지 가이드와 주철근을 장입하기 위한 주철근 장입부를 가지며 좌우로 이동 가능한 엔드 프레임부와;
상기 이동부재를 구동시키기 위한 구동원으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 원통형 보강케이지 가공기.
- 제 1항에 있어서, 상기 가이드부재의 절첩식 링크부는 그 단부에 주철근을 지지하기 위한 지지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 원통형 보강케이지 가공기.
- 제 1항에 있어서, 상기 이동부재는 복수개의 지지 연결편에 각기 설치된 힌지부와, 상기 힌지부에 각기 연결되는 실린더와, 상기 실린더의 로드에 연결되는 고정편과, 상기 고정편이 설치되며 실린더의 로드의 이동에 따라 이동되는 중공 이동판과, 상기 중공 이동판에 설치되며 실린더 로드의 원활한 이동을 안내하기 위한 적어도 한개 이상의 롤러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 원통형 보강케이지 가공기.
- 제 1항에 있어서, 상기 중공 이동판은 그 일측에 실린더의 로드를 설치하기 위한 복수개의 고정편이 설치되고, 상기 고정편과 간격을 두고 복수개의 롤러를 설치하기 위한 지지체가 설치되며, 상기 중공 이동판의 타측에는 가이드부재를 설치하기 위한 연결편이 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 원통형 보강케이지 가공기.
- 제 1항에 있어서, 상기 엔드 프레임부는 연결축을 갖는 연결부와, 상기 연결부에 연결된 이동 가능한 지지체에 연결되어 결합 및 해제 가능하며, 상기 연결부의 연결축은 가이드부재의 일단에 설치된 어댑터에 결합 및 해제 가능한 것을 특징으로 하는 자동 원통형 보강케이지 가공기.
- 제 1항에 있어서, 상기 엔드 프레임부의 낙하방지 가이드는 원통형태이고, 그 외주방향으로 일측이 개방된 주철근 안착부가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 원통형 보강케이지 가공기.
- 제 1항에 있어서, 상기 엔드 프레임부의 주철근 장입부는 그의 끝단에 회전방지 가이드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 원통형 보강케이지 가공기.
- 제 1항에 있어서, 상기 자동 원통형 보강케이지 가공기는 주철근의 길이에 상응하여 샤프트에 주철근의 낙하를 방지하기 위하여 적어도 한 개 이상의 낙하방지 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 원통형 보강케이지 가공기.
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