KR20120038782A - 자동 석재 절단 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 석재 절단 장치에 관한 것으로, 모터에 의해 회전하는 커터를 가지는 다수개의 절단부; 상기 각 절단 부를 상하 방향으로 이송하고, 마그네틱 센서가 부착된 상하이송부; 상기 상하이송부를 좌우 방향으로 이송하고, 그 길이 방향을 따라 마그네틱 스케일이 부착된 좌우이송부; 상기 좌우이송부를 전후 방향으로 이송하는 전후이송부; 상기 절단부 하단에서 90도 단위로 회전하는 베드; 상기 절단부의 작동, 절단부의 간격 설정, 절단부의 이송 및 베드의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 자동 석재 절단 장치가 구성되어; 상기 마그네틱 센서와 마그네틱 스케일을 통한 절단부의 간격 설정이 용이하며, 베드에 위치한 석재를 이송부와 절단부의 제어로 한번에 원하는 간격으로 여러 부분으로 석재를 절단할 수 있고, 베드의 회전으로 절단 방향을 바꾸어, 그 수직 방향에 따른 석재 절단을 연속적이고 용이하게 할 수 있는 것이다.

Description

자동 석재 절단 장치{the auto cut apparatus for stone}

본 발명은 자동 석재 절단 장치에 관한 것으로, 모터에 의해 회전하는 커터를 가지는 다수개의 절단부; 상기 각 절단부를 상하 방향으로 이송하고, 마그네틱 센서가 부착된 상하이송부; 상기 상하이송부를 좌우 방향으로 이송하고, 그 길이 방향을 따라 마그네틱 스케일이 부착된 좌우이송부; 상기 좌우이송부를 전후 방향으로 이송하는 전후이송부; 상기 절단부 하단에서 90도 단위로 회전하는 베드; 상기 절단부의 작동, 절단부의 간격 설정, 절단부의 이송 및 베드의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 자동 석재 절단 장치가 구성되어; 상기 마그네틱 센서와 마그네틱 스케일을 통한 절단부의 간격 설정이 용이하며, 베드에 위치한 석재를 이송부와 절단부의 제어로 한번에 원하는 간격으로 여러 부분으로 석재를 절단할 수 있고, 베드의 회전으로 절단 방향을 바꾸어, 그 수직 방향에 따른 석재 절단을 연속적이고 용이하게 할 수 있는 것이다.

일반적으로 석재(石材. stone)는, 건축장비 건축, 토목, 조경 등에 이용되는 돌을 말하는 것으로, 이러한 석재는 처음에 자연에서 채취되어 육면체나 판형상으로 1차로 가공하며, 이렇게 1차 가공한 석재도, 원하는 모양이나 제품으로 사용하기 위해서 적절한 크기로 절단하게 되며, 이러한 석재 절단에는 석재 절단 장치를 사용한다.

기존의 석재 절단 장치는, 모터를 이용하여 커터(석재 절단용 커터)를 회전하고, 석재를 커터에 위치시키거나, 석재에 커터를 접근시켜 원하는 형태로 석재를 절단하였으며, 이러한 석재 절단 장치는 작업자의 안전성과 석재 절단에 대한 정확성을 높이고, 크기가 큰 석재를 용이하게 절단하기 위해서 다양하게 개발되어 있다.

예를 들어, 국내특허공개 제2005-0029062호에는, 레일을 따라 이동하는 석재절단수단을 포함하는 ‘석재 자동 절단기’에 대해서 게시되어 있다.

그리고 국내실용신안등록 제0204648호에는, 베드에 얹힌 석재가 이송레일을 따라 이송되어, 회전축에 고정된 다수의 원형톱에 의해 절단하는 ‘석재 가공용 절단 장치’가 게시되어 있다.

또한, 국내실용신안공고 제1993-0007516호에는, 벨트컨베이어를 따라 이동하는 석재를 복수개의 길이 방향 절단구동기구 및 복수개의 폭 방향 절단구동기구에 의해 절단하는 ‘자동 석재 재단기’에 대해 게시되어 있다.

그러나 앞서 예시한 ‘석재 자동 절단기’에서는, 투입한 석재의 방향 이동이 어렵고, 절단하는 간격에 따라 수작업으로 석재를 넣어주어야 하므로, 절단하는 간격이 많을 경우에는 작업성 및 효율성이 떨어지며, 또한, 석재절단수단의 높이를 조절할 수 없는 문제점이 있었다.

그리고 앞서 예시한 ‘석재 가공용 절단 장치’에서는, 회전축이 다수의 원형톱을 가지나, 원형톱은 최소한의 일정 간격을 가지도록 고정될 수 있으므로, 원하는 간격으로 석재를 자를 수 없는 문제점이 있었으며, 석재는 이송레일을 따라 한 방향으로만 이송되므로, 한번 장치를 통과하여 절단된 석재를 수직 방향으로 추가로 절단할 필요가 있을 경우에는, 절단된 석재의 방향을 베드 위에 수직 방향으로 다시 배치해야 하는 문제점이 있었다.

그리고 앞서 예시한‘ 자동 석재 재단기’에서는, 컨베이어 위에 놓인 석재를 길이 방향과 폭 방향을 따라 절단할 수 있지만, 방향에 따른 절단 작업은 동시에 할 수 있을 수 없고, 길이 방향과 폭 방향이 순차로 이루어지며, 또한, 이렇게 길이 방향 및 폭 방향의 절단구동기구는 석재가 나누어지는 부분이 적으면 문제가 없지만, 그 길이가 길거나, 또한, 나누어지는 부분이 많으면, 그 절단구동기구를 작동하기 위해서 길이 방향 및 폭 방향을 따라 모터가 많이 필요하고, 구조가 복잡하며, 부피가 커지게 되므로, 관리 및 유지가 어렵고, 또, 각 절단구동기구의 간격을 정확하게 맞추기 어려운 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자, 모터에 의해 회전하는 커터를 가지는 다수개의 절단부, 상기 각 절단부를 상하 방향, 좌우 방향, 전후 방향으로 이동할 수 있는 이송부, 상기 절단부 하단에서 90도 단위로 회전하는 베드, 상기 절단부, 이송부 및 베드의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 자동 석재 절단 장치가 구성되어, 상기 베드에 석재를 안착하고, 이송부와 절단부의 제어로 석재를 여러 부분으로 한번에 절단하고, 베드의 회전으로 절단 방향을 바꾸어, 수직 방향에 따른 석재 절단을 연속적이고 용이하게 이루어지도록 한다.

또한, 상기 이송부는 전후이송부, 좌우이송부, 상하이송부로 구성하되, 전후이송부는 전후 방향으로 형성된 전후가이드를 좌우방향으로 한쌍으로 형성하고, 그 전후가이드 따라 모터에 의해 움직이는 서포트로 구성하며, 좌우이송부는 한 쌍의 서포트를 연결하는 좌우가이드와 좌우가이드를 따라 모터에 의해 움직이는 다수개의 가이더를 구성하며, 상하이송부는 상하가이드와 실린더에 의해 승강하는 승강가이더로 구성되어, 상기 상하이송부의 각 승강가이더에 절단부가 각각 조립되고, 앞서 이송부의 각 모터는 제어부에 의해 제어되어, 절단부의 전후 방향, 좌우 방향 및 상하 방향의 위치 이동 및 제어가 용이하도록 한다.

그리고 상기 좌우이송부의 좌우가이드를 따라 마그네틱 스케일을 부착하고, 상기 마그네틱 스케일 센서에 대응하는 위치의 상하이송부의 가이더, 또는, 각 절단부에 마그네틱 센서를 고정하고, 상기 마그네틱 스케일과 스케일 센서로 구성하는 스케일 센서 및 한 쌍의 센서들이 제어부와 연결되어, 절단부 간격을 제어를 용이하게 하고, 또한, 상기 상하이송부의 각 상하가이드에는 상하 방향으로 간격을 두고 한 쌍의 센서를 고정하여, 한 쌍의 센서에 의해 커터의 최상부 위치 및 커터의 최하부 위치에 대한 한계를 정하여 안전성을 높이도록 한다.

이와 같이 본 발명은, 모터에 의해 회전하는 커터를 가지는 다수개의 절단부, 상기 각 절단부를 상하 방향, 좌우 방향, 전후 방향으로 이동할 수 있는 이송부, 상기 절단부 하단에서 90도 단위로 회전하는 베드, 상기 절단부, 이송부 및 베드의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 자동 석재 절단 장치가 구성되어, 상기 베드에 석재를 안착하고, 이송부와 절단부의 제어로 석재를 여러 부분으로 한번에 절단하고, 베드의 회전으로 절단 방향을 바꾸어, 수직 방향에 따른 석재 절단을 연속적이고 용이한 효과가 있다.

또한, 상기 이송부는 전후이송부, 좌우이송부, 상하이송부로 구성하되, 전후이송부는 전후 방향으로 형성된 전후가이드를 좌우방향으로 한쌍으로 형성하고, 그 전후가이드 따라 모터에 의해 움직이는 서포트로 구성하며, 좌우이송부는 한 쌍의 서포트를 연결하는 좌우가이드와 좌우가이드를 따라 모터에 의해 움직이는 다수개의 가이더를 구성하며, 상하이송부는 상하가이드와 실린더에 의해 승강하는 승강가이더로 구성되어, 상기 상하이송부의 각 승강가이더에 절단부가 각각 조립되고, 앞서 이송부의 각 모터는 제어부에 의해 제어되어, 절단부의 전후 방향, 좌우 방향 및 상하 방향의 위치 이동 및 제어가 용이한 효과가 있다.

그리고 상기 좌우이송부의 좌우가이드를 따라 마그네틱 스케일을 부착하고, 상기 마그네틱 스케일 센서에 대응하는 위치의 상하이송부의 가이더, 또는, 각 절단부에 마그네틱 센서를 고정하고, 상기 마그네틱 스케일과 스케일 센서로 구성하는 스케일 센서 및 한 쌍의 센서들이 제어부와 연결되어, 절단부 간격을 제어가 ㅇ용이하고, 또한, 상기 상하이송부의 각 상하가이드에는 상하 방향으로 간격을 두고 한 쌍의 센서를 고정하여, 한 쌍의 센서에 의해 커터의 최상부 위치 및 커터의 최하부 위치에 대한 한계를 정하여 안전성이 높은 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 석재 절단 장치의 평면도.
도 2는 도 1의 A부분에 대한 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 자동 석재 절단 장치의 정면도.
도 4는 도 3의 B부분에 대한 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 자동 석재 절단 장치를 이용한 석재 절단 과정을 보여주는 과정도.

본 발명은 자동 석재 절단 장치에 관한 것으로, 모터에 의해 회전하는 커터를 가지는 다수개의 절단부; 상기 각 절단부를 상하 방향으로 이송하고, 마그네틱 센서가 부착된 상하이송부; 상기 상하이송부를 좌우 방향으로 이송하고, 그 길이 방향을 따라 마그네틱 스케일이 부착된 좌우이송부; 상기 좌우이송부를 전후 방향으로 이송하는 전후이송부; 상기 절단부 하단에서 90도 단위로 회전하는 베드; 상기 절단부의 작동, 절단부의 간격 설정, 절단부의 이송 및 베드의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 자동 석재 절단 장치가 구성되어; 상기 마그네틱 센서와 마그네틱 스케일을 통한 절단부의 간격 설정이 용이하며, 베드에 위치한 석재를 이송부와 절단부의 제어로 한번에 원하는 간격으로 여러 부분으로 석재를 절단할 수 있고, 베드의 회전으로 절단 방향을 바꾸어, 그 수직 방향에 따른 석재 절단을 연속적이고 용이하게 할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 자동 석재 절단 장치는 이송부와 절단부 및 안착부, 제어부로 구성하며, 먼저 이송부를 설명하고 절단부와 안착부 및 제어부를 순차로 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 이송부는 도1 및 도3에 도시한 바와 같이, 전후이송부(10), 좌우이송부(20), 상하이송부(30)로 구성하며, 전후이송부(10)는 전후가이드(11), 지지프레임(12), 서포트(13), 이송수단으로 구성하는데, 전후가이드(11)는 전후 방향을 따라 일정 길이로 형성하며, 이러한 전후가이드(11)는 좌?우로 일정 간격을 두고 한 쌍 구성한다.

그리고 지지프레임(12)은 상기 전후가이드(11)를 일정 높이로 유지하면서 지지하도록 구성한다.

그리고 전후이송부(10)의 서포트(13)는 전후가이드(11)를 따라 이동하면서 후설하는 좌우이송부(20)를 지지하며, 서포트(13)에는 가이더를 포함되되, 가이더는 전후가이드(11)에 대응되는 구조로, 직선가이드(11)를 따라 매끄럽게 전후 방향으로 이동하는 구조이며, 이 전후이송부(10)에는 후설하는 랙(16)과 결합하는 기어(미도시)가 서포트(13)에 대해 자유 회전하는 구조로 포함되어 있다.

아울러, 상기 전후이송부(10)의 전후가이드(11)와 서포트(13)의 가이더는 서로 결합되어, 가이더가 전후가이드(11)를 따라 매끄럽게 이동할 수 있는 구조로 결합하는데, 이들 결합 구조는, 각도 결합 구조(서로 요철로 결합하되, 맞대는 면은 평면이고, 미끄럼되는 방향에 대한 양쪽 측면은 소정의 각도, 예를 들어, 30도, 45도, 60도의 각도로 결합하는 구조이다), 일반적인 레일 결합 구조, 또는, 도1에 도시한 바와 같이 일반적인 직선 리이너 가이드 결합 구조로 구성한다.

그리고 이송수단은 전후가이드(11)를 따라 서포트(13)를 이동하기 위한 수단으로, 모터(14), 기어(14a), 랙(16) 등으로 구성하는데, 랙(16)은 앞서 전후가이드(11)와 평행하게 설치되게 구성하고, 모터(14)는 앞서 설명한 서포트(13)에 포함된 각 기어를 회전시켜 서포트(13)가 전후가이드(11)를 따라 이동하게 하는데, 그 연결예로, 도1에 도시한 바와 같이, 모터(14)의 출력축에는 기어(14)를 설치하고, 좌우로 마주하는 서포트(13)의 각 기어는 축(15)으로 연결하며, 그 축(15)에는 적어도 하나의 기어(미도시)가 더 구성되어, 모터(14) 출력축의 기어와 축(15)에 구성된 기어가 맞물리도록 구성되어, 모터(14)의 작동으로 서포트(13)가 전후가이드(11)를 따라 직선 이동이 가능하도록 구성한다.

참고로, 상기 모터(14)의 출력축과 축(15)은 기어로 연결하고 있으나, 다른 동력 전달 수단이 연결될 수 있는데, 예를 들어 모터(14)의 출력축과 축에는 스프라켓을 조립하고, 두 스프라켓을 체인을 연결하는 구조를 가지거나, 또는, 모터(14)의 출력축과 축에는 풀리를 조립하고, 두 풀리를 벨트로 연결하여 모터에서 축으로 동력을 전달하는 구조로 구성할 수 있다.

한편, 상기 전후이송부(10)의 모터(14)는 역회전이 가능하여, 전후 방향의 이동, 즉, 서포트(13)의 직선 이동 후에 원래 위치로의 복귀가 가능하도록 구성하며, 상기 모터(14)에는 감속기가 추가될 수 있다.

이렇게, 전후 방향으로 일정 길이를 가지는 한 쌍의 전후가이드(11), 그 전후가이드(11)를 일정 높이로 지지하는 지지프레임(12), 상기 전후가이드(11)를 따라 이동하는 서포트(13), 상기 서포트(13)를 움직이게 하는 모터(14)를 포함하는 전후이송부(10)를 구성한다.

다음으로, 좌우이송부(20)를 설명하면, 좌우이송부(20)는 지지프레임(21), 좌우가이드(22), 가이더(23), 이송수단으로 구성하며, 지지프레임(21)은 앞서 전후이송부(10)에서 마주하는 서포트(13)를 서로 연결하는 프레임으로, 이 지지프레임(21)은 후설하는 좌우가이드(22), 모터(24), 그리고 상하이송부(30) 및 절단부(40)까지 모두 지지하는 구조이다.

또한, 좌우가이드(22)는 지지프레임(21) 앞면에 좌우 방향을 따라 고정된다.

또, 가이더(23)는 상기 좌우가이드(22)에 대응되는 구조로, 좌우가이드(22)에 조립되어, 좌우가이드(22)를 따라 좌우 이동하는 구조이며, 이러한 가이더(23)는 좌우가이드(22)를 따라 다수개 구성하며, 정확하게는, 본 발명에 따른 자동 석재 절단 장치에 필요한 커터(43)의 개수만큼 구성하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 좌우이송부(20)의 좌우가이드(22)와 가이더(23)는 서로 결합되어, 가이더(23)가 좌우가이드(22)를 따라 매끄럽게 이동할 수 있는 구조로 결합하는데, 이들 결합 구조는, 각도 결합 구조(서로 요철로 결합하되, 맞대는 면은 평면이고, 미끄럼되는 방향에 대한 양쪽 측면은 소정의 각도, 예를 들어, 30도, 45도, 60도의 각도로 결합하는 구조이다), 또는, 일반적인 레일 결합 구조, 또는, 도4에 도시한 바와 같이 일반적인 직선 리이너 가이드 결합 구조로 구성한다.

그리고 이송수단은 좌우가이드(22)를 따라 가이더(23)를 이동하기 위한 것으로, 모터(24), 랙(27), 기어(26) 등으로 구성하는데, 랙(27)은 지지프레임(21)의 상면을 따라 좌우 방향을 따라 구성하되, 랙(27)은 앞서 좌우가이드(22)와 평행하게 구성하며, 모터(24)에 의해서 상기 각 가이더(23)를 좌우 방향으로 움직이도록 하는데, 그러한 이송수단의 연결예로, 도1 및 도4에 도시한 바와 같이, 모터(24)에 감속기(25)를 연결하고, 감속기(25)의 출력축에는 기어(26)를 조립하여, 그 감속기의 기어(26)와 랙(27)이 결합되도록 구성한다.

그래서 모터(24)의 작동으로 가이더(23)가 좌우가이드(22)를 따라 좌우 방향으로 직선 이동이 가능하도록 구성하며, 하나의 모터(24)는 하나의 가이더(23)를 움직이도록 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 좌우이송부(20)의 모터(24)는 역회전이 가능하여, 가이더(23)의 한 방향으로의 이동 후에 원래 위치로의 복귀가 가능하도록 구성하며, 도1 및 도4에 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 모터(24) 및 감속기(25)의 용이한 설치를 위해 적절한 구조의 브라켓(28)이 추가되어 있다.

이렇게, 앞서 전후이송부(10)의 서포트(13)를 연결하는 지지프레임(21), 그 지지프레임(21)의 길이 방향을 따라 설치되는 좌우가이드(22), 그 좌우가이드(22)를 따라 움직이는 다수개의 가이더(23), 상기 각 가이더(23)를 좌우가이드(22)를 따라 이송하는 모터(24)를 포함하는 좌우이송부(20)를 구성한다.

아울러, 상기 좌우이송부(20)의 지지프레임(21)에는 스케일 센서(미도시)를 부착하되, 지지프레임의 길이 방향을 따라 마그네틱 스케일(또는, 마그네틱 리니어 스케일, 또는 리니어 스케일, 이러한 마그네틱 스케일은 띠 구조이므로 좌우이송부의 길이 방향을 따라 부착한다)이 설치되는데, 참고로, 스케일 센서는 띠 모양의 마그네틱 스케일과 이 마그네틱 스케일에 대응되는 마그네틱 센서(또는, 홈센서)로 구성한다.

이어서, 상하이송부(30)를 설명하면, 상하이송부(30)는 상하가이드(31), 승강가이더(32) 및 실린더(33)로 구성하며, 상하가이드(31)는 좌우이송부(20)의 각 가이더(23) 전면에 상하 방향으로 각각 설치된다.

또, 상하이송부(30)의 승강가이더(32)는 상기 상하가이드(31)와 대응되는 구조로, 상하가이드(31)에 조립되어 상하가이드(31)를 따라 상하 방향으로 매끄럽게 이동하는 구조이다.

아울러, 상기 상하이송부(30)의 상하가이드(31)와 승강가이더(32)는 서로 결합되어, 승강가이더(32)가 상하가이드(31)를 따라 매끄럽게 이동할 수 있는 구조로 결합하는데, 이들 결합 구조는, 일반적인 레일 결합 구조, 또는, 일반적인 직선 리이너 가이드 결합 구조, 또는, 도2 및 도4에 도시한 바와 같이, 각도 결합 구조(서로 요철로 결합하되, 맞대는 면은 평면이고, 미끄럼되는 방향에 대한 양쪽 측면은 소정의 각도, 예를 들어, 30도, 45도, 60도의 각도로 결합하는 구조이다)로 구성한다.

그리고 실린더(33)는 상기 승강가이더(32)를 상하 방향으로 움직일 수 있도록 하는 것으로, 그러한 작동을 위한 연결예로, 도2 및 도4에 도시한 바와 같이, 실린더(33)를 승강가이더(32) 상단에 고정하고, 그 실린더(33)의 로드를 상하가이드(31) 상단이나, 좌우이송부(20)의 가이더(23) 상단에 고정하면, 실린더(33)의 작동으로 승강가이더(32)가 상하가이드(31)를 따라 상하 방향으로 직선 이동한다.(이러한 구조는 실린더의 작동으로, 상하가이드에 대해서 실린더와 승강가이더가 같이 이동한다)

또한, 상기 승강가이더(32)를 상하 방향으로 움직이게 하는 또 다른 연결예로는, 상하가이드(31)의 상단에 설치하고(앞서 설명한 좌우이송부의 가이더, 또는, 좌우이송부의 브라켓에 설치하여도 무방하다.), 그 실린더(33)의 로드가 승강가이더(32)에 고정되면, 실린더(33)의 작동으로 승강가이더(32)가 상하가이드(31)를 따라 상하 방향으로 직선 이동한다.(이러한 구조는 실린더의 작동으로, 상하가이드에 대해서 승강가이더만 이동한다)

한편, 상기 실린더(33)로는 유압실린더가 적용되어, 실린더(33)가 유압에 의해 작동하여, 정확성과 안전성을 높이고, 실린더(33)는 복동형 실린더가 적용되어, 승강가이더의 상하 움직임이 가능하며, 실린더(33)를 작동하는데 필요한 유압 장치는 일반적인 구조이므로 구체적인 설명은 생략한다.

참고로, 상기 상하이송부(30)의 승강가이더(32)를 실린더(33)에 의해서 상하 이동하도록 적용하였으나, 실린더(33) 대신에 모터를 적용하는 것도 가능한데, 모터를 적용한 구조로는 앞서 좌우이송부(20)의 이송 구조를 적용할 수 있으며, 그외에도, 상하이송부(30)의 승강가이더(32)에 너트(너트 종류)를 조립하고, 그 너트에는 대응하는 스크류를 조립하며, 그 스크류에는 모터를 조립하여, 모터의 작동에 및 스크류의 회전으로 승강가이더(32)가 상하가이드(31)를 따라 이송하는 구조를 적용할 수 있다.

아울러, 도2 및 도4에 도시한 바와 같이, 상기 좌우이송부(20)의 각 가이더(23), 또는, 상하이송부(30)의 각 상하가이드(31)에는 센서(70)(71)를 설치하되, 그 센서(70)(71)는 상하 방향으로 일정 간격을 두고 한 쌍 구성하고, 상하이송부(30)의 각 승강가이더(32)에는 상하 방향으로 일정 간격을 두고 한 쌍의 인식수단(70a)(71a)를 구성하며, 상기 센서(70)(71)는 일반 센서, 근접 센서, 접점 센서, 리미트 스위치 등으로 구성하고, 또한, 인식수단(70a)(71a)는 상기 센서(70)(71)를 인식할 수 있는 것으로 구성하되, 인식수단(70a)(71a)의 위치는 조절할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

그래서, 이러한 센서(70)(71)와 인식수단(70a)(71a)는 상하이송부(30)의 승강가이더(32)가 실린더(33)에 의해서 상하 방향으로 움직이는 과정 중에서, 상부의 센서(70)와 인식수단(70a)의 위치 일치, 접점 또는 터치에 의해서,절단부(40)의 최상부 위치를 결정하고, 또한, 센서(71)와 인식수단(71a)의 위치 일치, 접점, 또는 터치에 의해서 절단부(40)의 최하부 높이에 대한 위치를 결정한다.

또, 상기 좌우이송부(20)의 각 가이더(23), 또는, 상하이송부(30)의 각 상하가이드(31)에는 마그네틱 센서를 설치하되, 이 마그네틱 센서는, 앞서 좌우이송부(20)의 지지프레임(21)에 설치된 마그네틱 스케일에 대응되는 위치(높이)에 설치하는 것이 바람직하며, 이렇게 마그네틱 센서와 마그네틱 스케일로 구성하는 스케일 센서에 의해, 각 상하이송부(30)(또는, 후설하는 절단기)의 위치를 파악하고, 그 간격을 제어할 수 있다.

이렇게, 상하가이드(31), 그 상하가이드(31)에 조립되는 승강가이더(32), 상하가이드(31)에 대해서 승강가이더(32)를 상하로 이송하는 실린더(33)를 포함하는 상하이송부(30)를 구성하며, 앞서 설명한 전후이송부(10), 좌우이송부(20), 상하이송부(30)를 포함하는 이송부를 구성하며, 다음으로 절단부(40)를 설명하면 다음과 같다.

그래서 도2 및 도4에 도시한 바와 같이, 절단부(40)는 모터(41), 감속수단(42), 커터(43) 및 냉각수단으로 구성하며, 모터(41)에 감속수단(42)이 연결되어, 모터(41)와 감속수단(42)이 앞서 설명한 상하가이드(31)의 각 승강가이더(32)에 설치되며, 그리고 그 감속수단(42)의 출력축에는 커터(43)가 고정된다.

한편, 감속수단(42)은 일반적인 감속기나, 또는, 기어나 풀리를 이용한 통상의 감속 장치를 적용할 수 있으며, 커터(43)는 석재 절단용 커터를 적용하며, 이 커터는 그 하단 부분을 제외하고 분해와 조립이 용이한 커버(44)로 감싸는 것이 바람직하다.

아울러, 각 절단부(40)의 커터(43)로는 냉각수단(미도시)이 추가되는데, 그 냉각수단으로는 호스나 파이프가 설치하고, 상기 호스나 파이프로 물을 공급하며, 이러한 냉각수단은 커터(43)가 석재를 절단할 때, 발생하는 열을 냉각하고, 먼지를 감소시키며, 발생한 돌가루가 분산하는 것을 최소화하면서, 돌가루를 제거하는 효과가 있다.

다음으로, 안착부는 절단할 석재가 위치하는 것으로, 안착부로는 베드(50)와 컨베이어가 있다.

먼저, 도1 및 도3에 도시한 바와 같이, 베드(50)는 석재(또는, 석재를 얹힌 파래트)가 놓이는 부분으로, 상기 전후이송부(10) 사이 및 좌우이송부(20) 하단에 위치하며, 이러한 베드(50)는 하단에 회전수단이 구비되어, 회전수단에 의해서, 베드(50)가 90도 단위로 회전할 수 있도록 구성하며, 회전수단의 구조는 일반적인 회전 장치로 구성되므로 구체적인 설명은 생략한다.

그리고 석재 절단 작업이 한 방향에 따른 방향으로만 절단되고, 앞서 절단된 방향의 수직한 방향으로의 절단이 작업 필요 없다면, 앞서 설명한 베드(50)는 컨베이어(또는, 벨트 컨베이어)로 대체되어, 한 방향으로의 절단 작업을 연속적으로 진행할 수 있는데, 컨베이어의 구조는 일반적인 컨베이어 구조가 적용되므로 구체적인 설명은 생략하며, 컨베이어의 이송 방향은 석재의 작업 과정에 따라 길이 방향, 또는 폭 방향으로 설정한다.

마지막으로 제어부(30)는 앞서 설명한 이송부 및 절단부(40) 및 베드(50)(또는, 컨베이어)의 움직임 및 위치를 제어하는 것으로, 자세하게는, 전후이송부(10)의 모터(14)를 작동하여 절단부(40)의 전후 방향에 따른 위치를 제어하고, 좌우이송부(20)의 모터(24)를 작동하여 절단부(40)의 좌우 방향에 따른 위치를 제어하며, 상하이송부(30)의 실린더(33)를 작동하여, 절단부(40)의 상하 방향에 따른 위치를 제어한다.

또, 제어부(60)에서는 이송부의 센서(70)(71)에 감지되는 신호를 받아서, 실린더(30)의 작동에 따른 절단부(40)가 이동할 수 있는 최하부 위치와 최상부 위치에 따른 한계를 제어하며, 또한, 스케일 센서에 의해서 각 절단부(40) 사이의 간격(정확하게는, 각 커터 사이의 간격)을 조절할 수 있는데, 작업자가 각 절단부(40) 간격을 입력하면, 좌우이송부(20)의 모터(24) 작동 및 스케일 센서에 의해서, 설정된 절단부(40)의 간격으로 위치하게 된다.

또한, 제어부에서는 절단부(40)의 모터(41)의 작동과 커터의 회전수 등을 제어하며, 그리고 베드(50)의 회전 제어, 또는, 컨베이어의 속도 제어와 같이 안착부를 제어한다.

이렇게 구성하는 이송부, 절단부(40), 안착부, 제어부(60)로 자동 석재 절단 장치를 구성하며, 이 자동 석재 절단 장치는, 이송부에 의해서 절단부(40)가 전후 방향, 좌우 방향, 상하 방향으로 이동할 수 있는데, 자세하게는, 전후이송부(10)의 모터(14)의 작동에 의해서, 좌우이송부(20), 각 상하이송부(30), 각 절단부(40)가 전후 방향으로 이동할 수 있고, 좌우이송부(20)의 각 모터(24)의 작동에 의해서, 각 상하이송부(30) 및 각 절단부(40)가 좌우 방향으로 이동할 수 있으며, 또, 각 상하이송부(30)의 각 실린더(33)의 작동에 의해서, 설치된 절단부(40)가 승하강을 할 수 있는 것이며, 또, 베드(50)(안착부)는 회전수단에 의해서 90도 단위로 회전할 수 있는데, 이러한 작동은 스케일 센서 및 센서(70)(71)의 신호와 함께 제어부(60)에 의해 작동과 제어가 가능하다.

이러한 자동 석재 절단 장치를 이용한 석재 절단 방법을 도5의 과정도를 참고하여 설명하되, 안착부로 베드(50)를 적용하였을 때, 석재를 절단하는 과정은 다음과 같다.

우선, 처음 자동 석재 절단 장치의 대기 상태에서는, 도1에 도시한 바와 같이, 좌우이송부(20)의 위치, 즉 절단부(40)가 모두 베드(50)를 벗어나 있는 상태이고, 또한, 도3에 도시한 바와 같이, 상하이송부(30)의 실린더(33)에 의해서 절단부(40)는 최상부에 위치된다.

그리고 이러한 대기 상태에서 절단하고자 하는 석재(100)를 베드(50) 위에 위치시키며, 제어부(60)를 통해서 자르는 간격, 즉, 절단부(40) 사이의 간격을 설정하고, 또한, 석재(100)의 종류, 두께 등에 따라, 상하이송부(30)의 실린더(33) 하강 속도, 전후이송부(10)의 모터(14) 회전수 등을 설정한다.(제어부로 조건을 설정하고 베드에 석재를 안착하여도 무방하다)

이렇게 모든 설정 입력이 끝나면, 냉각수단으로 물을 지속적으로 공급하면서, 실린더(33)의 작동으로 절단부(40)가 하강하고, 전후이송부(10)에 의해 좌우이송부(20)를 이송하면서, 절단부(40)가 베드(50) 위의 석재(100)를 통과하는데, 이 과정에서, 커터(43)의 회전 및 이동으로 석재(100)를 절단하며, 원하는 위치까지 절단부(40)가 전후이송부(20)에 의해 이송되면서 석재(100)를 절단하여 설정된 거리만큼 석재(100)의 절단을 완료한다.

참고로, 석재(100)가 절단하는 과정에서는, 냉각수단에 의해 커터(43)로 공급되는 물이 석재(100) 절단 과정에서 발생하는 돌가루의 분산을 방지하고, 열의 발생을 최소화하고, 커터(43)의 일부를 감싸는 커버(44)는 안전성을 높이고, 발생하는 돌가루가 튀고 분산하는 것을 방지하여 안전성을 높인다.

그리고 설정된 조건과 같이 석재(100) 절단이 끝나면, 실린더(33)의 작동으로 절단부(40)는 대기 상태의 위치로 복귀한다.

한편, 이렇게 한 방향으로의 절단으로 하나의 석재(100) 절단 작업이 완료된 것이라면, 전후이송부(10)에 의해서 좌우이송부(20)가 대기 상태의 위치로 복귀한 다음, 절단된 석재(100)를 수거하며, 추가로, 절단된 수직 방향으로의 석재(100) 절단이 필요하다면, 전후이송부(10)에 의해서 좌우이송부(20)가 대기 상태의 위치로 복귀하는 동안, 도1에 도시한 바와 같이, 베드(50)는 회전수단을 통해서 석재(100)를 90도 방향으로 회전하여 위치를 바꾼다.

그래서 바뀐 위치에서 절단 간격이 같으면 그대로 석재(100) 절단을 시작하고, 절단 간격이 다르다면, 간격에 따른 설정을 변경하여, 석재(100) 절단 작업을 시작하고, 도 1의 모든 절단이 완료되면, 절단부(40)가 대기 상태로 복귀한 상태에서 절단된 석재(100)를 수거하여, 석재(100) 절단 작업을 끝낸다.

참고로, 안착부로 컨베이어를 적용한 자동 석재(100) 자동 절단 장치를 이용한 석재(100)를 절단하는 과정은, 대기 상태의 위치에서 제어부(60)를 통해 설정을 입력하여 조건을 설정하며, 또한, 컨베이어에 연속적으로 석재(100)를 공급하면서 장치를 작동하면, 석재(100)를 연속적으로 절단할 수 있다.

이러한 자동 석재 절단 장치는, 이송부에 의해서 절단부(40)의 전후 방향, 좌우 방향, 상하 방향에 따른 이동이 용이한 특징이 있으며, 베드(50)는 회전이 가능하므로, 작업 후에 별도의 장치를 이용하여 석재의 위치를 변경할 필요가 없이 순차로 길이 방향, 수직 방향에 따른 석재 절단이 가능한 특징이 있다.

아울러, 앞서 설명한 이송부에 의한 절단부(40)의 이동, 베드(50)의 회전 등의 작동은 제어부(60)에 의해 설정과 작동이 용이한 특징이 있다.

또한, 스케일 센서에 의해서 절단부(40)의 위치를 파악, 제어할 수 있으므로, 절단부(40)의 간격을 정밀하게 조절할 수 있으며, 또, 절단부(40)는 하나씩 모터(24)에 의해 좌우 이동하고, 하나의 절단부(40)는 하나의 모터(41)를 가지므로, 하나의 석재에서 절단한 간격이 달라도, 절단부(40) 간격의 설정 및 변경이 용이한 특징이 있다.

또한, 절단부(40)를 승하강하는 실린더(33)는 상하로 위치된 센서(70)(71)에 의해서, 절단부(40)의 최상부 위치와 최하단 위치를 제어할 수 있으므로 안전성이 높은 특징이 있다.

10 : 전후이송부 11 : 전후가이드
13 : 모터 14 : 모터
20 : 전후이송부 22 : 좌우가이드
24 : 모터
30 : 상하이송부 33 : 실린더
40 : 절단부 41 : 모터
43 : 커터 50 : 베드
60 : 제어부 70 ,71 : 센서
70a ,71a : 인식수단 100 : 석재

Claims (8)

1. 모터에 의해 회전하는 커터를 가지는 다수개의 절단부;
   상기 각 절단부를 상하 방향으로 이송하고, 마그네틱 센서가 부착된 상하이송부;
   상기 각 이송부를 좌우 방향으로 이송하고, 좌우 방향을 따라 마그네틱 스케일이 부착된 좌우이송부;
   상기 절단부 하단에 위치하는 안착부;
   상기 마그네틱 센서와 마그네틱 스케일의 정보를 전달받고, 절단부, 상하이송부, 좌우이송부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 자동 석재 절단 장치가 구성되어,
   제어부에 의한 절단부의 간격 조절이 용이하고, 안착부에 위치된 석재를 이송부와 절단부의 제어로 석재를 한 번에 여러 부분으로 절단할 수 있음을 특징으로 하는 이동할 수 있는 자동 석재 절단 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 좌우이송부는,
   좌우 방향으로 형성하는 좌우프레임;
   상기 좌우프레임의 양단을 지지하는 서포트;
   상기 좌우프레임을 따라 고정되는 좌우가이드;
   상기 좌우가이드에 대응하는 구조로 조립되어, 좌우가이더를 따라 이동하는 다수개의 가이더;
   상기 가이더를 좌우로 이송하는 모터로 구성하고;
   각 가이더에는 상하이송부가 설치되어,
   좌우이송부의 모터 작동에 의한 절단부 및 상하이송부의 좌우 이동이 용이함을 특징으로 하는 자동 석재 절단 장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 좌우이송부는 전후이송부에 의해 전후 방향으로 이송하되;
   전후 방향을 따라 한 쌍의 지지프레임을 형성하고;
   상기 지지프레임 상단을 따라 전후가이드를 고정하며;
   상기 전후가이드에 대응하는 구조로 조립되어, 전후가이드를 따라 이동하는 가이더가 상기 서포트에 더 포함되어;
   그 가이드와 전후가이드의 조립으로 서포트가 지지프레임에 조립되고;
   모터에 의해 전후가이드를 따라 서포트를 이송하는 구조의 전후이송부가 더 구성되어;
   절단부의 전후 방향에 따른 이동이 용이함을 특징으로 하는 자동 석재 절단 장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 각 상하이송부는,
   상기 좌우이송부의 각 가이드에 고정하는 상하가이드;
   상기 상하가이드에 상하 방향으로 설치되는 한 쌍의 센서;
   상기 상하가이드에 대응하는 구조로 조립되어, 상하가이드를 따라 이동하는 승강가이더;
   상기 승강가이더에 상하 방향으로 설치되는 한 쌍의 인식수단;
   상기 승강가이더를 상하로 이송하는 실린더를 포함하도록 구성하여;
   실린더 작동에 의한 절단부의 상하 이동이 용이하고, 센서에 의해 커터의 최상부 및 최하부 위치를 제한할 수 있음을 특징으로 하는 자동 석재 절단 장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 좌우이송부의 좌우가이드와 가이더의 결합구조는, 각도 결합 구조, 레일 결합 구조, 직선 리이너 가이드 결합 구조 중에서 선택된 결합 구조이고,
   상기 전후이송부의 전후가이드와 가이더의 결합구조는, 각도 결합 구조, 레일 결합 구조, 직선 리이너 가이드 결합 구조 중에서 선택된 결합 구조이며,
   상기 상하이송부의 상하가이드와 승강가이더의 결합구조는, 각도 결합 구조, 레일 결합 구조, 직선 리이너 가이드 결합 구조 중에서 선택된 결합 구조임을 특징으로 하는 자동 석재 절단 장치.
   
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 안착부는,
   컨베이어로 구성되어,
   석재의 연속적인 절단이 용이함을 특징으로 하는 자동 석재 절단 장치.
   
7. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 안착부는,
   베드로 구성하되,
   상기 베드는 90도 단위로 회전하는 회전수단이 구비되어,
   석재의 길이 방향, 폭 방향으로의 절단이 용이함을 특징으로 하는 자동 석재 절단 장치.
   
8. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 절단부의 커터로는 물을 공급하는 냉각수단이 더 구비되고,
   상기 절단부의 커터는 하단 부분을 제외하고 감싸는 커버가 설치되어,
   발생하는 열 제거 및 돌가루의 분산을 최소화함을 특징으로 하는 자동 석재 절단 장치.

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