KR20120111897A - 클램프 추미식의 베벨링 가공장치 - Google Patents

클램프 추미식의 베벨링 가공장치 Download PDF

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KR20120111897A
KR20120111897A KR1020110135305A KR20110135305A KR20120111897A KR 20120111897 A KR20120111897 A KR 20120111897A KR 1020110135305 A KR1020110135305 A KR 1020110135305A KR 20110135305 A KR20110135305 A KR 20110135305A KR 20120111897 A KR20120111897 A KR 20120111897A
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겐지 노미
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가부시기가이샤 프라스원테크노
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Abstract

(과제)
본 발명은, 소형?경량으로 금속판재의 끝부분에 간단하게 장착할 수 있는 클램프 추미식의 베벨링 가공장치를 제공한다.
(해결수단)
피베벨링 가공재의 금속판재(3)를 XYZ방향으로부터 위치결정하여 진행방향을 제어하면서 자동주행하여, 베벨링 예정면을 자동으로 추미함으로써 지정된 에리어를 정확하게 베벨링 가공하고 베벨링 엔드부(3eb)에서는 자동으로 정지하는 고정밀도의 클램프 추미식의 베벨링 가공장치로서, 커터(4a)와, 금속판재의 하면(3c)에 접촉되는 하부바퀴(5b)와, 이 하부바퀴와 협동하여 금속판재를 클램프 하는 상부바퀴(5a)를 구비하는 클램프 장치(5)와, 베벨링 가공되는 끝면(3a)과 각도를 이루어서 나란하게 설치되고 끝면(3a)에 접촉되어 슬라이딩 가능하게 지지되는 경사지지판(6)을 구비하고, 커터와 후방측 바퀴(5ab, 5bb)의 사이에 표면유무 검출센서(8a)를 설치함으로써, 금속판재의 베벨링 엔드부의 베벨링 가공이 완료된 후에 자동으로 정지한다.

Description

클램프 추미식의 베벨링 가공장치{BEVELING PROCESSING DEVICE FOR CLAMP TRACKING TYPE}
본 발명은 금속판재(金屬坂材)의 베벨링 가공(beveling 加工)을 하는 베벨링 가공장치(beveling 加工裝置)에 관한 것으로서, 특히 소형?경량(小型?輕量)으로 금속판재의 끝부분에 간단하게 장착할 수 있어, 피베벨링 가공재(被beveling 加工材)의 금속판재를 XYZ방향으로부터 위치결정하여 진행방향을 제어하면서 자동주행하여, 베벨링 예정면을 자동으로 추미(追尾)함으로써 지정된 에리어(area)를 정확하게 베벨링 가공하는 고정밀도의 클램프 추미식(clamp 追尾式)의 베벨링 가공장치에 관한 것이다.
이하, 배경기술에 대하여 설명한다.
도9는, 종래의 베벨링 가공장치의 한 실시형태를 나타내는 도면이다. 도9에 나타나 있는 바와 같이 이 베벨링 가공장치(110)는 자주식(自走式)이며, 피가공재인 강판(鋼板) 상을 주행하는 대차(臺車)(114)를 구비하고 있다. 대차(114)에 있어서 대략 사각형의 하면에는 복수 개(도면에 나타나 있는 실시형태에서는 4개)의 주행바퀴(116, 118)가 설치되어 있다. 이들의 주행바퀴(116, 118)는, 대차 하면의 장변(長邊)과 소정의 각도를 이루어서 화살표(A)의 방향을 향하고 있다. 화살표(A) 방향에 있어서 앞쪽의 주행바퀴(116)에는, 적절한 전동기구(傳動機構)(120)를 통하여 주행모터(122)가 접속되어 있고, 뒤쪽의 주행바퀴(118)는 체인전동기구(chain 傳動機構)(124)에 의하여 앞쪽의 주행바퀴(116)와 등속(等速)으로 연동(連動)되도록 되어 있다. 커터(cutter)(126)로서는, 형성하여야 할 베벨링의 형상, 강판의 두께, 재질 등에 따라 다양한 형식의 것이 사용될 수 있지만, 도면에 나타나 있는 실시형태의 커터(126)는 V자 베벨링용으로서, 머리 부분이 절단된 원추형의 공구대(工具臺)(142)와, 그 원추면에 적절하게 설치된 팁(tip)(144)으로 구성된다. 이 베벨링 가공장치(110)는, 상기한 바와 같이 강판 상을 자동주행하고, 그 주행에 의하여 커터(126)를 이동시켜서 베벨링 가공을 한다. 이 베벨링 가공을 할 때에 롤러(roller)(152)는 강판의 가공하여야 할 끝면에 접촉되어, 가이드 롤러(guide roller)(안내수단)로서 기능을 한다. 또한 커터(126)는, 가이드 롤러(152)가 항상 강판의 끝면에 접촉된 상태에서 끝면을 절삭(切削)한다. 따라서 가이드 롤러(152)와 커터(126)는 대략 동일한 높이위치에 배치됨과 아울러, 커터(126)는 그 일부가 가이드 롤러(152)의 둘레면에 대한 대차(114)측의 공통접선(共通接線)보다 대차(114)측으로 돌출하도록 배치되어 있다. 우선 가공하여야 할 강판을 적절한 설치대에 올려놓는다. 계속하여 베벨링 가공장치(110)를 강판의 상에 재치(載置)한다. 이 때에 가이드 롤러(152) 및 커터(126)는, 강판의 가공하여야 할 끝면의 측방에 배치한다. 그리고 일방(一方)의 L자 모양 지지 플레이트(支持 plate)(146)를 고정하고 있는 너트를 느슨하게 하여 지지 플레이트(146)를 좌우로 이동시켜서 베벨링 깊이를 조절한다. 베벨링 깊이가 결정되면, 너트를 체결하여 지지 플레이트(146)를 브래킷(bracket)(130)에 고정시킨다. 이 상태에서, 외부전원을 베벨링 가공장치(110)에 연결한다. 이 후에 컨트롤러 상의 스위치에 의하여 주행모터(122) 및 절삭모터를 기동함과 아울러, 주행모터(122)의 회전속도를 절삭조건에 적합한 속도로 선정하여 베벨링 가공을 시작한다(특허문헌1 참조).
일본국 공개특허공보 특개평9-314412호 공보
그러나 대차에 있어서 대략 사각형의 하면에 4개의 주행바퀴와, 강판의 가공하여야 할 끝면에 접촉되어 가이드 롤러(안내수단)로서 기능을 하는 롤러를 구비하고, 피가공재인 강판 상을 주행하는 대차에 의하여 자동주행하는 베벨링 가공장치는, 가이드 롤러가 항상 강판의 끝면에 접촉된 상태에서 커터가 끝면을 절삭하지만, 강판 끝면의 코너를 베벨링 가공하기 위해서는, 연장 플레이트를 부착할 필요가 있어 준비공수가 발생한다는 문제가 있었다. 또한 가이드 롤러에 의하여 강판의 끝면을 지지함과 아울러, 강판 상에 자체 중량에 의해서만 실려 있기 때문에, Z방향으로는 베벨링 가공의 정밀도가 나오지 않는다는 문제가 있었다.
본 발명은, 소형?경량으로 금속판재의 끝부분에 간단하게 장착할 수 있어, 금속판재의 베벨링 가공을 하는 베벨링 가공장치로서, 특히 피베벨링 가공재의 금속판재를 XYZ방향으로부터 위치결정하여 진행방향을 제어하면서 자동주행하여, 베벨링 예정면을 자동으로 추미함으로써 지정된 에리어를 정확하게 베벨링 가공하는 고정밀도의 클램프 추미식의 베벨링 가공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
청구항1에 기재된 발명의 클램프 추미식(clamp 追尾式)의 베벨링 가공장치(beveling 加工裝置)는, 금속판재(金屬坂材)의 끝면 및 상하면(上下面)에 접촉되어 주행하도록 장착되고, 상기 금속판재의 끝면 및 모서리 중 적어도 일방(一方)의 베벨링 가공(beveling 加工)을 하는 클램프 추미식의 베벨링 가공장치로서, 상기 베벨링 가공장치는, 회전체의 둘레에 칼날팁을 구비하는 커터(cutter)와, 이 커터를 회전시키는 커터용 전동기(cutter用 電動機)와, 상기 금속판재의 하면에 접촉되는 복수의 하부바퀴와, 이 하부바퀴와 대향(對向)하여 배치되고 상기 금속판재의 상면에 접촉되어 상기 금속판재를 상기 하부바퀴와 협동하여 클램프 하는 복수의 상부바퀴를 구비하는 클램프 장치(clamp 裝置)와, 상기 하부바퀴 및 상기 상부바퀴 중 어느 일방을 구동하는 구동바퀴용 전동기와, 상기 커터와 상기 끝면과의 위치관계를 일정하게 유지함과 아울러 상기 끝면에 대하여 각도를 이루어서 나란하게 설치되고 상기 끝면에 접촉되어 슬라이딩 가능하게 지지되는 경사지지판(傾斜支持板)을 구비함으로써 상기 끝면 및 상기 모서리 중 적어도 일방을 베벨링 가공하는 것을 특징으로 한다.
청구항2에 기재된 발명은, 청구항1에 기재된 클램프 추미식의 베벨링 가공장치로서, 상기 경사지지판은, 상기 끝면의 상방 및 하방 중 어느 일방에 접촉되어, 상기 끝면에 대하여 진행방향으로 열리도록 각도를 이루어서 나란하게 설치됨으로써, 베벨링 가공면(beveling 加工面)과 상기 커터와의 위치관계가 일정하게 유지되는 것을 특징으로 한다.
청구항3에 기재된 발명은, 청구항2에 기재된 클램프 추미식의 베벨링 가공장치로서, 상기 각도는 0.5?5.0°인 것을 특징으로 한다. 또 최적값을 0.5?2.5°로 한다.
청구항4에 기재된 발명은, 청구항1에 기재된 클램프 추미식의 베벨링 가공장치로서, 베벨링 가공된 상기 끝면의 상방 및 하방 중 어느 일방에는 베벨링 잔류값을 적어도 2mm 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항5에 기재된 발명은, 청구항1에 기재된 클램프 추미식의 베벨링 가공장치로서, 상기 금속판재의 상면, 하면 및 끝면 중 적어도 일방의 표면을 검출하는 표면유무 검출센서(表面有無 檢出sensor)를 상기 커터와 후방측 바퀴의 사이에 설치하고, 이 표면유무 검출센서가 상기 표면을 검출하지 않는 경우에 상기 모서리에서는 자동으로 정지하는 것을 특징으로 한다.
또한 커터와 끝면과의 위치관계를 일정하게 유지하기 위한 가이드 기구(guide 機構)를 구비하고, 이 가이드 기구는, 레일 및 모방바퀴를 구비하고, 모방바퀴를 레일의 홈을 따라 주행시켜서 모노레일(mono rail) 모양으로 매달아서 설치하는 보조적인 것이며, 이에 따라 2중의 안전성을 확보할 수 있다.
청구항1에 관한 발명에 의하면, 커터를 회전시키는 커터용 전동기와, 복수의 하부바퀴와 상부바퀴를 구비하는 클램프 장치와, 바퀴구동용 전동기와, 경사지지판을 구비함으로써 소형?경량으로 금속판재의 끝부분에 간단하게 장착할 수 있으며, 피베벨링 가공재의 금속판재를 XYZ방향으로부터 위치결정하여 진행방향을 제어하면서 자동주행하여, 베벨링 예정면을 자동으로 추미함으로써 지정된 금속판재의 끝면 및 금속판재의 모서리 중 적어도 일방의 에리어를 정확하게 베벨링 가공할 수 있는 고정밀도의 클램프 추미식의 베벨링 가공장치를 제공할 수 있다.
청구항2에 관한 발명에 의하면, 금속판재의 끝면의 상방 및 하방 중 어느 일방에 접촉되고, 이 끝면에 대하여 진행방향으로 열리도록 각도를 이루어서 나란하게 설치되는 경사지지판에 의하여, 베벨링 가공장치의 바퀴구동력이 금속판재에 파고들어가는 방향으로 향하고, 그 분력이 커터와 끝면 또는 모서리가 접촉되는 장소를 지점으로 하여, 베벨링 가공장치의 진행방향 및 진행방향측의 경사지지판을 항상 끝면을 가압하는 방향으로 작동시키기 때문에, 베벨링 가공면과 커터와의 위치관계가 일정하게 유지되어 정밀도 좋게 베벨링 가공할 수 있다.
청구항3에 관한 발명에 의하면, 바퀴구동의 구동방향과 경사지지판과의 각도를 0.5?5.0°로 함으로써, 베벨링 가공면과 커터와의 위치관계가 적절하게 일정하도록 유지되어 정밀도 좋게 베벨링 가공할 수 있다. 또 0.5?2.5°가 더 최적이다.
청구항4에 관한 발명에 의하면, 베벨링 가공된 금속판재의 끝면의 상방 및 하방 중 어느 일방에 베벨링 잔류값이 적어도 2mm 있으면, 경사지지판의 기능을 발휘할 수 있다.
청구항5에 관한 발명에 의하면, 금속판재의 상면, 하면 및 끝면 중 적어도 일방의 표면을 검출하는 표면유무 검출센서를, 베벨링 가공장치의 진행방향에 대하여 커터와 후방측 바퀴의 사이에 설치함으로써, 이 표면유무 검출센서가 표면을 검출하지 않은 경우에 금속판재의 모서리의 베벨링 가공이 완료된 후에 베벨링 가공장치를 자동으로 정지시킬 수 있다.
또 레일 및 모방바퀴를 구비하고, 모방바퀴를 레일의 홈을 따라 주행시켜서 모노레일(mono rail) 모양으로 매달아서 설치하는 보조적인 가이드 기구에 구비함으로써 2중의 안전성을 확보할 수 있다.
도1은 본 발명의 제1실시형태를 설명하기 위한 클램프 추미식의 베벨링 가공장치의 구성을 나타내는 개략도로서, (a)는 베벨링 가공장치가 금속판재의 끝면을 자동주행하면서 베벨링 가공을 하고 있는 모양을 나타내는 사시도이고, (b)는 (a)에 나타나 있는 화살표(F)에서 본 도면이며, (c)는 (a)에 나타나 있는 A-A선의 단면도로서 베벨링 가공장치의 단면도이다.
도2는 베벨링 가공장치에 있어서의 클램프 기구 및 이송구동부의 구성을 나타내는 개략도로서, (a)는 도1의 (c)에 나타나 있는 B부의 상세한 확대단면도이고, (b)는 도2의 (a)에 나타나 있는 화살표(C)에서 본 도면으로서 클램프 기구 및 이송구동부의 정면도이다.
도3은 금속판재에 있어서의 끝면의 하방의 플랫면을 지지하는 경사지지판을 나타내는 개략도로서, (a)는 도2의 (a)에 나타나 있는 D부의 확대단면도이고, (b)는 금속판재의 모서리의 베벨링 스타트부에 베벨링 가공장치가 배치된 모양을 나타내는 평면도로서 금속판재의 모서리로부터 자동주행을 시작하는 모양을 나타내고 있다.
도4는 베벨링 가공장치에 관한 경사지지판의 구성을 나타내는 개략도로서, (a)는 금속판재의 끝면을 베벨링 가공장치가 진행하는 모양을 나타내는 평면도이고, (b)는 금속판재의 모서리의 베벨링 엔드부에 베벨링 가공장치가 진행한 모양을 나타내는 평면도이다.
도5는 경사지지판이 커터와 베벨링 가공면과의 위치관계가 일정하도록 유지하여 베벨링 가공을 하면서 자동주행하는 메커니즘을 설명하는 공정도로서, (a)는 경사지지판이 금속판재의 베벨링 스타트부인 모서리에서 금속판재와 각도를 이루어서 접촉되어 있는 상태를 나타내고, (b)는 베벨링 가공이 시작되어 경사지지판이 금속판재의 끝면을 향하여 회전하는 상태를 나타내고, (c)는 경사지지판이 금속판재와 병행하게 되어 베벨링 가공을 하고 있는 모양을 나타내고 있다.
도6은 베벨링 가공장치가 금속판재를 클램프 하여 베벨링 가공하는 모양을 설명하는 공정도로서, (a)는 금속판재가 클램프 되기 전, (b)는 금속판재가 클램프 되어 베벨링 가공의 시작 전, (c)는 베벨링 가공의 도중을 나타내고 있다.
도7은 본 발명의 제2실시형태를 설명하기 위한 클램프 추미식의 베벨링 가공장치의 구성을 나타내는 개략도로서, (a)는 베벨링 가공장치가 금속판재의 끝면을 자동주행하면서 베벨링 가공을 하고 있는 모양을 나타내는 사시도이고, (b)는 (a)에 나타나 있는 E-E선의 단면도로서 베벨링 가공장치의 단면도이다.
도8은 가이드 기구를 구비한 베벨링 가공장치가 금속판재의 모서리의 베벨링 스타트부에 배치된 모양을 나타내는 평면도로서, 금속판재의 모서리로부터 자동주행을 시작하는 모양을 나타내고 있다.
도9는 종래의 베벨링 가공장치의 한 실시형태를 나타내는 도면이다.
<제1실시형태>
이하, 본 발명의 제1실시형태를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도1은, 본 발명의 제1실시형태를 설명하기 위한 클램프 추미식의 베벨링 가공장치의 구성을 나타내는 개략도로서, (a)는 베벨링 가공장치가 금속판재의 끝면을 자동주행하면서 베벨링 가공을 하고 있는 모양을 나타내는 사시도이고, (b)는 (a)에 나타나 있는 화살표(F)에서 본 도면이고, (c)는 (a)에 나타나 있는 A-A선의 단면도로서 베벨링 가공장치의 단면도이다. 도1의 (a)에 나타나 있는 바와 같이 피용접재(被溶接材)이며 피베벨링 가공재(被beveling 加工材)인 금속판재(金屬坂材)(3)는, 작업대(作業臺)(2)에 재치(載置)되어 볼트?너트 등을 사용한 고정구(固定具)(2a)에 의하여 고정되어 있다. 그리고 클램프 추미식(clamp 追尾式)의 베벨링 가공장치(beveling 加工裝置)(1)는 금속판재(3)의 끝면(3a)에 주행하도록 장착되어 있다. 또한 클램프 추미식의 베벨링 가공장치(1)는, 후술하는 경사지지판(傾斜支持板)(6)의 적어도 일부가 금속판재(3)의 끝면(3a)에 접촉됨과 아울러, 후술하는 상부바퀴(5a) 및 하부바퀴(5b)가 금속판재(3)의 상면(3b) 및 하면(3c)을 확실히 클램프 하여 Z방향(상하방향)으로의 위치 어긋남이 없도록 하여 금속판재(3)의 베벨링 가공을 한다. 또 XYZ방향이라는 것은, 금속판재(3)에 있어서, 베벨링 가공장치(1)의 진행방향을 X방향, 이 X방향과 동일면 상에서 X방향과 직각방향을 Y방향 및 금속판재(3)와 수직(상하)방향을 Z방향으로 하고 있다. 또한 금속판재(3)의 끝면(3a)에 있어서, 베벨링 가공장치(1)가 베벨링 가공을 시작하는 위치의 모서리를 베벨링 스타트부(beveling start部)(3ea), 베벨링 가공을 정지하는 위치의 모서리를 베벨링 엔드부(beveling end部)(3eb)라고 하고 있다. 또한 베벨링 가공된 면을 베벨링 가공면(beveling 加工面)(3d)이라고 하고, 도1의 (b)에 나타나 있는 바와 같이 끝면(3a)의 베벨링 잔류값(α)을 하방(3ab)에 구비하고 있다. 또 베벨링 잔류값(α)은 상방(3aa)에 구비하더라도 상관없다. 이 베벨링 잔류값(α)은 적어도 2mm 구비하는 것으로 되어 있다. 이와 같이 베벨링 가공된 금속판재(3)에 있어서의 끝면(3a)의 상방(3aa) 및 하방(3ab) 중 어느 일방(一方)에 베벨링 잔류값(α)을 적어도 2mm 구비함으로써 용접 시의 돌출값으로서 충분하여, 경사지지판(6)의 기능을 양호하게 발휘할 수 있다.
다음에 도1의 (c)에 나타나 있는 바와 같이 이 베벨링 가공장치(1)는, 회전체의 둘레에 칼날팁(초경팁)(4aa)을 구비하는 커터(cutter)(4a)와, 이 커터(4a)를 회전시키는 커터용 전동기(cutter用 電動機)(4b)를 구비하는 커터부(cutter部)(4)와, 금속판재(3)의 하면(3c)에 접촉되는 복수의 하부바퀴(종동바퀴)(5b)와, 이 하부바퀴(5b)와 대향(對向)하여 상방에 배치되고 금속판재(3)의 상면(3b)에 접촉되어 금속판재(3)를 하부바퀴(5b)와 협동하여 클램프 하는 구동바퀴인 복수의 상부바퀴(구동바퀴)(5a)를 구비하는 클램프 장치(clamp 裝置)(5)와, 상부바퀴(5a)를 풀리(pulley) 또는 벨트(belt) 등으로 이루어지는 회전전달수단(回轉傳達手段)(5c)에 의하여 구동되는 구동바퀴용 전동기(5d)와, 금속판재(3)의 끝면(3a)과 커터(4a)와의 위치관계를 일정하게 유지함과 아울러 금속판재(3)의 베벨링 가공되는 끝면(3a)에 대하여 각도(β)를 이루어서 나란하게 설치되고 끝면(3a)에 접촉되어 슬라이딩 가능하게 지지하는 경사지지판(6)을 구비하고 있다. 이에 따라 금속판재(3)의 모서리(베벨링 스타트부)(3ea)와 끝면(3a)이, 베벨링 잔류값(α)을 남기고 베벨링 가공되어 베벨링 가공면(3d)이 형성된다. 또한 베벨링 엔드부(3eb)에서는, 베벨링 엔드인 모서리(3eb)의 베벨링 가공이 완료된 상태를 표면유무 검출센서(表面有無 檢出sensor)(8a)(후술)가 검출하여 베벨링 가공장치(1)가 자동으로 정지하도록 제어부(制御部)(10)에 의하여 제어되고 있다. 또 상부바퀴(5a)를 구동바퀴로서 설명하였지만, 하부바퀴(5b)를 구동바퀴로 하더라도 상관없다.
이것에 의하면, 커터(4a)를 회전시키는 커터용 전동기(4b)와, 복수의 하부바퀴(5b)와 상부바퀴(5a)를 구비하는 클램프 장치(5)와, 구동바퀴용 전동기(5d)와, 경사지지판(6)을 구비함으로써 소형?경량으로 금속판재의 끝부분에 간단하게 장착할 수 있어, 피베벨링 가공재의 금속판재를 XYZ방향으로부터 위치결정하여 진행방향을 제어하면서 자동주행시켜서, 베벨링 예정면을 자동으로 추미(追尾)하여 지정된 금속판재의 끝면 및 금속판재의 모서리를 정확하게 베벨링 가공할 수 있는 고정밀도의 클램프 추미식의 베벨링 가공장치를 제공할 수 있다.
도2는, 베벨링 가공장치에 있어서의 클램프 기구(clamp 機構) 및 이송구동부(移送驅動部)의 구성을 나타내는 개략도로서, (a)는 도1의 (c)에 나타나 있는 B부의 상세한 확대단면도이고, (b)는 도2의 (a)에 나타나 있는 화살표(C)에서 본 도면으로서 클램프 기구 및 이송구동부의 정면도이다.
도2의 (a), (b)에 나타나 있는 바와 같이 금속판재(3)는 상부바퀴(5a)와 하부바퀴(5b)에 의하여 상하로부터 클램프 되어 있다. 이 클램프 하는 힘에 의하여 구동바퀴인 상부바퀴(5a)의 구동력을 금속판재(3)에 전달하여, 베벨링 가공장치(1)는 금속판재(3)의 상면(3b)과의 사이에서 추진력을 얻어서 상면(3b), 끝면(3a) 및 하면(3c)을 따라 주행한다. 하부바퀴(5b)는 종동바퀴이며, 금속판재(3)의 하면(3c)을 주행한다. 하부바퀴(5b)는, 프레임(frame)의 하판(下板)(7c)에 고정된 지주(支柱)(5q)에 회전하도록 지지되어 있다. 하부바퀴(5b)와 대향하는 상부바퀴(구동바퀴)(5a)는, 구동용 전동기(5d)로부터 출력되는 회전이 회전전달수단(5c)에 의하여 전달되어 금속판재(3)의 상면(3b)을 주행한다. 구동용 전동기(5d)에는 소풀리(小 pulley)(5caa)가 설치되어 있고, 이 소풀리(5caa)와, 구동바퀴(5a)의 전방구동바퀴(5aa)의 1개에 설치된 소풀리(5caa)와의 사이에 벨트(5cba)가 걸려 있다. 또한 전방구동바퀴(5aa)에는 대풀리(大 pulley)(5cab)가 설치되어 있어, 후방에 인접하는 구동바퀴(5a)에 순차적으로 구동력을 전달하여 상부바퀴(5a)의 전부를 구동한다. 이들의 구동바퀴(5a)는, 상부바퀴 지지판(5m)에 설치된 지주(5n)에 축과 베어링에 의하여 회전하도록 지지되어 있다. 또 소풀리, 대풀리, 벨트의 조합은, 이들에 한정되는 것이 아니다. 적절하게 변경할 수 있다.
이 상부바퀴 지지판(5m)에는 높이조절 볼트지주(5p)가 고정되고, 이 높이조절 볼트지주(5p)에는 높이조절볼트(5h)가 나사결합되어, 이 높이조절볼트(5h)를 돌림으로써 높이조절볼트(5h)는 상하로 이동된다. 또한 높이조절볼트(5h)는, 중간판(中間板)(5e)에 형성된 슬라이딩이 가능한 구멍(5ea)에 삽입되어 있다. 그리고 높이조절볼트(5h)에는, 이 중간판(5e)과 상부바퀴 지지판(5m) 사이의 위치에 스프링(spring)(5f)이 삽입되어 있고, 이 스프링(5f)에 의하여 그 위치를 상하로 이동시키도록 지지되어 있다. 또한 높이조절볼트(5h)는, 상판(上板)(7a)에 형성된 도면에 나타나 있지 않은 구멍에 슬라이딩 되도록 삽입되어 있고, 그 끝부분에는 높이조절너트(5j)가 나사결합되어 있다. 이 높이조절너트(5j)와 상판(7a)에 의하여 높이조절볼트(5h)가 고정되어 있다. 이 높이조절너트(5j)를 돌림으로써 높이조절볼트(5h)가 상하로 이동되어 구동바퀴(5a)를 상하로 이동시키도록 되어 있다. 또한 중간판(5e)의 상면을 상하로 이동시키도록 압력조절캠(壓力調節 cam)(5g)이 설치되어 있다. 압력조절캠(5g)이 부착된 축의 끝부분에는 압력조절캠(5g)과 연동(連動)되도록 압력조절핸들(壓力調節 handle)(5k)이 설치되어 있다. 이 압력조절핸들(5k)을 돌려서, 압력조절캠(5g)을 회전시킴으로써 중간판(5e)이 밀려서 내려간다. 이 중간판(5e)이 밀려서 내려가면, 스프링(5f)이 수축되어 금속판재(3)의 상면(3b)에 구동바퀴(5a)를 가압하여, 구동바퀴(5a)와 금속판재(3)의 사이에 적절한 마찰을 발생시킨다. 이 마찰력에 의하여 베벨링 가공장치(1)에 추진력을 발생시켜서, 끝면(3a)의 베벨링 가공이 이루어진다. 또 커터(4a)는, 전방상부바퀴(5aa)와 후방상부바퀴(5ab)의 사이 및 전방하부바퀴(5ba)와 후방하부바퀴(5bb)의 사이에 위치되어 있고, 도면에 있어서의 커터부 중심축 위치로서 일점쇄선으로 표시되어 있다. 또 스프링(5f) 또는 중간판(5e)을 설치하지 않고 높이조절볼트(5h)만으로 클램프 힘을 발생시키도록 하여, 몸통돌출상태에서 직접 클램프 하더라도 상관없다.
도3은, 금속판재(3)에 있어서의 끝면(3a)의 하방(3ab)의 플랫면(flat面)을 지지하는 경사지지판을 나타내는 개략도로서, (a)는 도2의 (a)에 나타나 있는 D부의 확대단면도이고, (b)는 금속판재의 모서리의 베벨링 스타트부에 베벨링 가공장치가 배치된 모양을 나타내는 평면도로서, 금속판재의 모서리로부터 자동주행을 시작하는 모양을 나타내고 있다.
도3의 (a)에 나타나 있는 바와 같이 클램프 추미식의 베벨링 가공장치(1)의 경사지지판(6)은, 금속판재(3)의 베벨링 스타트부인 모서리(3ea)의 하방(3ab)에 접촉되어 있다. 이에 따라 커터(4a)와 금속판재(3)의 위치결정이 되어, 베벨링 가공장치(1)의 진행방향이 제어된다. 그리고 베벨링 가공을 함으로써 금속판재(3)의 끝면(3a)은, 끝면(3a)이 베벨링 가공된 베벨링 가공면(3d)과, 베벨링 가공면(3d)의 하방(3ab)에는 베벨링 가공된 후의 베벨링 잔류값(α)이 형성되어 있다.
도3의 (b)에 나타나 있는 바와 같이 경사지지판(6)은, 모서리(3ea)와 접촉되어 끝면(3a)에 대하여 진행방향으로 열리도록 각도(β)를 이루어서 나란하게 설치되어, 커터(4a)와 베벨링 가공면(3d)과의 위치관계가 일정하게 유지된다. 최초에 있어서, 금속판재(3)의 모서리(3ea)는, 각도(β)를 이루는 상태에서 접촉되어 있는 경사지지판(6)에 접촉되면서 회전하고 있는 커터(4a)의 칼날팁(4aa)의 위치까지 진행되어, 끝면(3a)이 베벨링 가공된다. 이 때에 구동바퀴(5a)의 구동방향은, 금속판재(3)의 끝면(3a)과 병행(竝行)하도록 되어 있다. 이 각도(β)는 경사지지판(6)이 금속판재(3)의 끝면(3a)에 대하여 진행방향으로 열리도록 설정된 각도이며, 구동바퀴(5a)의 구동방향과 경사지지판(6)과의 각도를 0.5?5.0°로 함으로써, 베벨링 가공면(3d)과 커터(4a)와의 위치관계가 적절하도록 일정하게 유지되어 정밀도 좋게 베벨링 가공을 할 수 있다. 또 각도(β)는 0.5?2.5°가 더 최적이다. 그리고 베벨링 가공장치(1)에는, 진행방향에 대하여 칼날팁(4aa)의 위치와 후방측 바퀴(5ab, 5bb)의 사이에 표면유무 검출센서(8a)가 설치되어 있다. 표면유무 검출센서(8a)를 더 전방에 설치하여도 좋고, 각각 복수의 표면유무 검출센서(8a, 8b)를 설치하여도 상관없지만, 적어도 후방에 1개의 표면유무 검출센서(8a)를 설치할 필요가 있다. 이에 따라 모서리(3ea, 3eb)의 베벨링 가공을 자동으로 할 수 있다. 또한 경사지지판(6)에 의하여 베벨링 가공장치(1)의 진행방향을 제어할 수 있다.
이것에 의하면, 상세한 것은 도5에서 후술하지만, 베벨링 가공장치(1)의 구동바퀴의 구동력(f)이 금속판재(3)의 끝면(3a)에 파고들어가는 방향으로 향하고, 그 분력(分力)이 커터(4a)와 끝면(3a)이 접촉되는 장소를 지점(支點)으로 하여, 베벨링 가공장치(1)의 진행방향측의 경사지지판(6)을 항상 끝면(3a)에 가압하는 방향으로 작용한다. 이 때문에 베벨링 가공면(3d)과 커터(4a)와의 위치관계가 일정하게 유지되어 정밀도 좋게 베벨링 가공을 할 수 있다.
도4는, 베벨링 가공장치에 관한 경사지지판의 구성을 나타내는 개략도로서, (a)는 금속판재의 끝면을 베벨링 가공장치가 진행하는 모양을 나타내는 평면도이고, (b)는 금속판재의 모서리의 베벨링 엔드부에 베벨링 가공장치가 진행한 모양을 나타내는 평면도이다.
도4의 (a)에 나타나 있는 바와 같이 클램프 추미식의 베벨링 가공장치(1)의 경사지지판(6)은, 금속판재(3)에 있어서의 끝면(3a)의 하방(3ab)에 전체가 접촉되어, 커터(4a)와 금속판재(3)와의 위치결정을 하여 베벨링 가공장치(1)의 진행방향을 제어한다. 베벨링 가공함으로써 금속판재(3)의 끝면(3a)은, 끝면(3a)이 베벨링 가공된 베벨링 가공면(3d)과, 베벨링 가공면(3d)의 하방(3ab)에는 베벨링 가공된 후의 베벨링 잔류값(α)이 계속적으로 형성되어 있다.
도4의 (b)에 나타나 있는 바와 같이 경사지지판(6)은, 금속판재(3)의 베벨링 엔드부인 모서리(3eb)를 포함하여 베벨링 잔류값(α) 전체에 접촉되어 있다. 표면유무 검출센서(8a)의 위치를 금속판재(3)의 베벨링 엔드부(3eb)가 통과한 것을 검출하여, 베벨링 가공장치(1)는 자동으로 정지된다. 동시에 커터용 전동기(4b)가 정지되어 커터(4a)의 회전이 정지된다. 또 금속판재(3)의 상면(3b), 하면(3c) 및 끝면(3a) 중 적어도 일방의 표면을 검출하는 표면유무 검출센서(8a)를 베벨링 가공장치(1)의 진행방향에 대하여 커터(4a)와 후방측 바퀴(5ab, 5bb)의 사이에 설치함으로써, 이 표면유무 검출센서(8a)가 표면을 검출하지 않는 경우에 금속판재(3)의 모서리(3eb)의 베벨링 가공이 완료된 후에 자동으로 정지시킬 수 있다.
도5는, 경사지지판(6)이 커터(4a)와 베벨링 가공면(3d)과의 위치관계를 일정하게 유지하여 베벨링 가공하면서 자동주행하는 메커니즘을 설명하는 공정도로서, (a)는 경사지지판(6)이 금속판재(3)의 베벨링 스타트부인 모서리(3ea)에서 금속판재와 각도(β)를 이루어서 접촉되어 있는 상태를 나타내고, (b)는 베벨링 가공이 시작되어 경사지지판이 금속판재의 끝면을 향하여 회전하는 상태를 나타내고, (c)는 경사지지판이 금속판재와 병행하게 되어 베벨링 가공하고 있는 모양을 나타내고 있다.
도5의 (a), (b), (c)에 나타나 있는 바와 같이 구동바퀴(5a)의 구동력(f)으로부터 분력(a)과 분력(b)이 발생하고 또한 분력(a)에 의하여 분력(a1)이 발생하고, 이 분력(a1)에 의하여 반력(反力)(a2)이 발생함으로써 경사지지판(6)과 끝면(3a)이 서로 가압된다. 이에 따라 베벨링 가공장치(1)의 위치가 안정된다. 또한 분력(b)이 추진력이 되어 베벨링 가공장치(1)를 주행시킨다.
도6은, 베벨링 가공장치가 금속판재를 클램프 하여 베벨링 가공하는 모양을 설명하는 공정도로서, (a)는 금속판재가 클램프 되기 전, (b)는 금속판재가 클램프 되어 베벨링 가공 시작 전, (c)는 베벨링 가공 도중을, 베벨링 가공장치(1)가 도면에 있어서의 안쪽으로부터 전방측으로 진행하고 있다고 하여 표시하고 있다.
도6의 (a)에 나타나 있는 바와 같이 커터(4a)와 구동바퀴(5a)가 상방으로부터 베벨링 위치에 내려와 있는 모양을 나타내고 있다. 다음에 도6의 (b)에 나타나 있는 바와 같이 커터(4a)가 도면에 있어서의 안쪽으로부터 전방측을 향하여 더 진행하여 베벨링 가공을 시작하려고 하고 있다. 또한 도6의 (c)에 나타나 있는 바와 같이 베벨링 각도(θ)로 베벨링 가공되고 있다. 또 θ는 35?45°로 되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
<제2실시형태>
이하, 본 발명의 제2실시형태를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도7 및 도8은, 본 발명의 제2실시형태를 설명하기 위한 클램프 추미식의 베벨링 가공장치의 구성을 나타내는 개략도로서, 도7의 (a)는 베벨링 가공장치가 금속판재의 끝면을 자동주행하면서 베벨링 가공을 하고 있는 모양을 나타내는 사시도이고, 도7의 (b)는 (a)에 나타나 있는 E-E선의 단면도로서, 베벨링 가공장치의 단면도이다.
도8은, 가이드 기구(guide 機構)를 구비한 베벨링 가공장치가 금속판재의 모서리의 베벨링 스타트부에 배치된 모양을 나타내는 평면도로서, 금속판재의 모서리로부터 자동주행을 시작하는 모양을 나타내고 있다. 제2실시형태가 제1실시형태와 다른 점은, 제1실시형태에서는 가이드 기구를 설치하지 않았지만, 제2실시형태에서는 가이드 기구를 적용한 점이다. 제1실시형태와 동일한 구성에 관해서는 동일한 부호를 붙이고, 그에 대한 설명을 생략한다.
도7의 (a), (b)에 나타나 있는 바와 같이 베벨링 가공장치(1)에 가이드 기구를 설치하였을 경우를 나타내는 것으로서, 커터(4a)와 끝면(3a)과의 위치관계를 일정하게 유지하기 위한 가이드 기구(9)를 부수적으로 더 구비하고 있다. 이 가이드 기구(9)는 베벨링 가공장치(1)를 금속판재(3)의 끝면(3a)에 정확하게 장착시키기 위한 것으로서, 금속제(金屬製)의 레일(rail)(9a) 및 모방바퀴(9e)를 구비하고, 이 모방바퀴(9e)를 레일(9a)의 홈(9g)을 따라 주행시켜서, 모노레일(mono rail) 모양으로 매달아서 설치하는 보조적인 것이다. 이에 따라 2중의 안전성을 확보할 수 있다. 즉 레일(9a)은 작업대(2)의 양단부에 설치된 적절한 부착구(附着具)(9b, 9b)에 고정되어 있다. 그리고 베벨링 가공장치(1)로부터는 2개의 지주(9c, 9d)가 연장되어 있다. 이 지주(9c, 9d)에 지지된 축(軸)(9f)이 구비되어 있고, 이 축(9f)에 모방바퀴(9e)가 적절한 고정구에 의하여 회전하도록 설치되어 있다. 이 모방바퀴(9e)는 레일(9a)에 형성된 홈(9g)에 슬라이딩 하도록 삽입되어 있다.
이상, 바람직한 하나의 실시형태를 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 적절하게 변경될 수 있다. 예를 들면 가이드 기구는 간단한 로프(rope) 등에 의하여 지지되도록 구성하더라도 상관없다. 또한 커터의 회전방향은 반시계방향으로 되어 있지만 시계방향으로 설정하더라도 상관없다. 또한 스프링과 중간판은 설치하지 않더라도 상관없다.
본 발명은, 소형?경량으로 금속판재의 끝부분에 간단하게 장착할 수 있어, 피베벨링 가공재의 금속판재를 XYZ방향으로부터 위치결정하여 진행방향을 제어하면서 자동주행하여, 베벨링 예정면을 자동으로 추미함으로써 지정된 에리어의 정확하고 저비용의 베벨링 가공을 필요로 하는 베벨링 가공장치에 적용된다.
1 : 베벨링 가공장치
2 : 작업대
2a : 고정구, 금속판재 고정구
3 : 금속판재, 피용접재, 피베벨링 가공재
3a : 끝면
3aa : 상방
3ab : 하방
3b : 상면
3c : 하면
3d : 베벨링 가공면
3ea : 모서리, 베벨링 스타트부
3eb : 모서리, 베벨링 엔드부
4 : 커터부
4a : 커터
4aa : 칼날팁, 초경팁
4b : 커터용 전동기, 모터
5 : 클램프 장치
5a : 상부바퀴, 구동바퀴
5aa : 전방구동바퀴, 전방상부바퀴, 전방측 바퀴
5ab : 후방구동바퀴, 후방상부바퀴, 후방측 바퀴
5b : 하부바퀴, 종동바퀴
5ba : 전방종동바퀴, 전방하부바퀴, 전방측 바퀴
5bb : 후방종동바퀴, 후방하부바퀴, 후방측 바퀴
5c : 회전전달수단, 벨트, 풀리
5caa : 소풀리
5cab : 대풀리
5cba : 벨트
5cbb : 벨트
5cbc : 벨트
5cbd : 벨트
5d : 구동바퀴용 전동기
5e : 중간판
5ea : 구멍, 슬라이딩 가능한 구멍
5f : 스프링
5g : 압력조절캠
5h : 높이조절볼트
5j : 높이조절너트
5k : 압력조절핸들
5m : 상부바퀴 지지판
5n : 지주, 구동바퀴지주
5p : 높이조절 볼트지주, 볼트 지지부
5q : 지주, 종동바퀴지주
6 : 경사지지판
7a : 상판
7b : 측판
7c : 하판
8, 8a, 8b : 표면유무 검출센서
9 : 가이드 기구
9a : 레일
9b : 부착구, 레일 고정구
9c : 지주
9d : 지주
9e : 모방바퀴
9f : 축
9g : 홈
10 : 제어부

Claims (5)

  1. 금속판재(金屬坂材)(3)의 끝면(3a) 및 상하면(上下面)(3b, 3c)에 접촉되어 주행하도록 장착되고, 상기 금속판재의 끝면 및 모서리 중 적어도 일방(一方)의 베벨링 가공(beveling 加工)을 하는 클램프 추미식(clamp 追尾式)의 베벨링 가공장치(beveling 加工裝置)(1)로서,
    상기 베벨링 가공장치는,
    회전체의 둘레에 칼날팁(4aa)을 구비하는 커터(cutter)(4a)와,
    이 커터를 회전시키는 커터용 전동기(cutter用 電動機)(4b)와,
    상기 금속판재의 하면에 접촉되는 복수의 하부바퀴(5b)와, 이 하부바퀴와 대향(對向)하여 배치되고 상기 금속판재의 상면에 접촉되어 상기 금속판재를 상기 하부바퀴와 협동하여 클램프 하는 복수의 상부바퀴(5a)를 구비하는 클램프 장치(clamp 裝置)(5)와,
    상기 하부바퀴 및 상기 상부바퀴 중 어느 일방을 구동하는 구동바퀴용 전동기(5d)와,
    상기 커터와 상기 끝면과의 위치관계를 일정하게 유지함과 아울러, 상기 끝면에 대하여 각도를 이루어서 나란하게 설치되고, 상기 끝면에 접촉되어 슬라이딩 가능하게 지지되는 경사지지판(傾斜支持板)(6)을
    구비함으로써 상기 끝면 및 상기 모서리(3ea, 3eb) 중 적어도 일방을 베벨링 가공하는 것을 특징으로 하는 클램프 추미식의 베벨링 가공장치(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 경사지지판은, 상기 끝면의 상방(3aa) 및 하방(3ab) 중 어느 일방에 접촉되어, 상기 끝면에 대하여 진행방향으로 열리도록 각도(β)를 이루어서 나란하게 설치됨으로써, 베벨링 가공면(beveling 加工面)(3d)과 상기 커터와의 위치관계가 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 클램프 추미식의 베벨링 가공장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 각도는 0.5?5.0°인 것을 특징으로 하는 클램프 추미식의 베벨링 가공장치.
  4. 제1항에 있어서,
    베벨링 가공된 상기 끝면의 상방 및 하방 중 어느 일방에는 베벨링 잔류값(α)을 적어도 2mm 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 추미식의 베벨링 가공장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금속판재의 상면, 하면 및 끝면 중 적어도 일방의 표면을 검출하는 표면유무 검출센서(表面有無 檢出sensor)(8)를 상기 커터와 후방측 바퀴(5ab, 5bb)의 사이에 설치하고, 이 표면유무 검출센서가 상기 표면을 검출하지 않는 경우에 상기 모서리에서는 자동으로 정지하는 것을 특징으로 하는 클램프 추미식의 베벨링 가공장치.
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