KR20130120352A - 금속소재 절단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 금속소재 절단장치는, 용접부를 갖는 금속소재가 상단에 안착되는 작업대와, 상기 작업대의 상방에 이격 위치되며, 상기 금속소재 절단하기 위해 절단날이 구비되는 커팅부와, 상기 작업대의 상단에 고정적으로 설치되며, 상기 절단날의 절단 동작시 상기 금속소재의 일단을 양측에서 각각 지지하는 다수의 고정부재 및, 상기 작업대의 상단에 왕복이동가능하게 설치되며, 상기 절단날의 절단 동작시 상기 고정부재들과 대응되는 방향에서 상기 금속소재의 일단을 양측에서 서로 다른 힘으로 가압지지하는 다수의 가압부재를 포함한다.

Description

금속소재 절단장치{DEVICE FOR CUTTING STEEL MATERIAL}

본 발명은 금속소재 절단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 개로 분할된 가압지그와 고정지그를 이용해 금속소재의 양단을 양측에서 서로 다른 힘으로 분할 지지함으로써, 절단날의 절단 동작에 의해 금속소재에 압축 변형률이 작용하지 않도록 하는 금속소재 절단장치에 관한 것이다.

일반적으로, 금속소재를 절단하는 작업에서는 절단날이 구비된 톱 기계(밴드 쏘우 라고도 함)를 널리 사용하고 있다.

이러한, 종래의 톱 기계는 작업대의 상부에 설치되어 금속소재를 고정하기 위한 한 쌍의 지그와, 작업대의 상단에서 지그들에 의해 고정된 금속소재를 절단하기 위한 절단날 및, 이 절단날을 구동시키기 위한 커팅부를 구비한다.

이와 같은 종래의 톱 기계를 사용하여 금속소재에 형성된 용접부를 절단하는 경우, 용접부에서 인장 잔류 응력이 이완된다.

이때, 금속소재의 용접부는 초기의 상태로 복원되려고 하는 힘이 발생하므로, 금속소재에 탄성적인 압축 변형률이 발생한다.

이로 인해, 톱 기계의 절단날에는 금속소재의 압축 변형률에 의한 부하가 작용하므로, 부하가 전달되는 절단날은 높은 마찰력에 의해 절단력이 저하되고, 이로 인해 생산성이 떨어지는 문제가 발생한다.

그리고, 절단날에 부하가 크게 작용하므로 금속소재의 절단면이 불균일하게 형성될 수 있고, 절단날의 파손 및 마모 발생률이 높아지기 때문에 절단날과 장비의 수명도 저해시키는 문제점이 있었다.

본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2011-0131332호(2011년 12월 07일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 톱날 파손방지기능을 구비한 톱기계 및 그것의 제어방법에 대한 기술이 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 두 개로 분할된 가압지그와 고정지그를 이용해 금속소재의 양단을 양측에서 서로 다른 힘으로 분할 지지함으로써, 절단날의 절단 동작에 의해 금속소재에 압축 변형률이 작용하지 않도록 하고, 절단력을 감소시켜 절단날에 작용하는 부하를 감소시킬 수 있는 금속소재 절단장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 금속소재 절단장치, 용접부를 갖는 금속소재가 상단에 안착되는 작업대와, 상기 작업대의 상방에 이격 위치되며, 상기 금속소재 절단하기 위해 절단날이 구비되는 커팅부와, 상기 작업대의 상단에 고정적으로 설치되며, 상기 절단날의 절단 동작시 상기 금속소재의 일단을 양측에서 각각 지지하는 다수의 고정부재 및, 상기 작업대의 상단에 왕복이동가능하게 설치되며, 상기 절단날의 절단 동작시 상기 고정부재들과 대응되는 방향에서 상기 금속소재의 일단을 양측에서 서로 다른 힘으로 가압지지하는 다수의 가압부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 고정부재는 상기 금속소재의 일단을 양측에서 각각 지지하는 한 쌍의 제1고정지그 및, 상기 제1고정지그들의 측부에 나란하게 설치되며, 상기 금속소재의 일단을 양측 끝부를 각각 지지하는 한 쌍의 제2고정지그가 구비될 수 있다.

또한, 상기 가압부재는 상기 제1고정지그들과 대응되는 방향에서 상기 금속소재의 일측 양단을 1차 압력으로 지지하는 한 쌍의 제1가압지그 및, 상기 제1가압지그들의 측부에 나란하게 설치되며, 상기 1차 압력보다 더 큰 2차 압력으로 상기 금속소재의 일단을 양측 끝부에서 각각 지지하는 한 쌍의 제2가압지그가 구비될 수 있다.

또한, 상기 제2가압지그의 일측에는 상기 2차 압력을 제공하기 위한 유압실린더가 더 구비될 수 있다.

또한, 상기 작업대의 상면에는 상기 지지대의 설치위치를 조절하기 위한 가이드홈이 더 형성되며, 상기 지지대의 양단에는 체결부재를 상하로 관통결합시켜 상기 가이드홈에 고정시키기 위한 체결홀이 각각 형성될 수 있다.

또한, 상기 작업대의 상면에는 상기 고정부재의 설치위치를 조절하기 위한 가이드홈이 더 형성되며, 상기 고정부재의 양단에는 체결부재를 상하로 관통결합시켜 상기 가이드홈에 고정시키기 위한 체결홀이 각각 형성될 수 있다.

또한, 상기 절단날은 상기 가압부재의 가압 방향에서 상기 고정부재의 지지 방향을 따라 이동하면서 상기 금속소재를 절단하며, 상기 용접부를 횡 방향으로 절단할 수 있다.

또한, 상기 가압부재는 상기 금속소재의 종류에 따라 가압력을 가변할 수 있다.

본 발명은 두 개로 분할된 가압지그와 고정지그를 이용해 금속소재의 양단을 양측에서 서로 다른 힘으로 분할 지지함으로써, 절단날의 절단 동작에 의해 금속소재에 압축 변형률이 작용하지 않도록 하는 효과를 갖는다.

그리고, 분할된 가압지그가 금속소재를 양측으로 벌려주는 작용을 하므로, 절단날에 가해지는 부하를 최소화할 수 있어, 절단날의 수명을 증가시킬 수 있고, 금속소재 절단 속도가 증가되므로 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 절단날의 급격한 마모를 방지할 수 있어 금속소재의 절단면이 균일하게 형성되며, 이로 인해 가공의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 금속소재 절단장치를 보여주기 위한 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 금속소재 절단장치를 보여주기 위한 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 금속소재 절단장치의 절단날이 금속소재를 절단한 상태를 보여주기 위한 평면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 금속소재 절단장치를 보여주기 위한 평면도이다.

그리고, 도 2는 본 발명에 따른 금속소재 절단장치를 보여주기 위한 측면도이다.

또한, 도 3은 본 발명에 따른 금속소재 절단장치의 절단날이 금속소재를 절단한 상태를 보여주기 위한 평면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 금속소재 절단장치는 작업대(100)와, 커팅부(200)와, 고정부재(300) 및, 가압부재(400)를 포함한다.

먼저, 작업대(100)는 용접부(S')를 갖는 금속소재(S)가 상단에 안착 위치된다.

그리고, 상기 작업대(100)의 상단에는 후술 될 지지대(120)의 위치를 조절하기 위한 위치 조절용 가이드홈(110)이 형성될 수 있다.

상기 가이드홈(110)은, 전후로 길이를 가지며, 상기 작업대(100)의 측방을 따라 다수로 배열될 수 있다.

금속소재(S)의 형상은, 사각 판재 형상으로 도시하였으나, 다양한 형상을 가질 수 있다.

그리고, 상기 금속소재(S)는 용접부(S')의 횡 방향이 작업대(100)의 절단 방향(전후 방향)을 향하도록 위치될 수 있다.

또한, 상기 작업대(100)는 승강 또는 양 방향(금속소재(S)의 절단 방향)으로 이동가능하게 설치될 수 있다.

커팅부(200)는, 작업대(100)의 상방에서 승강 및 양측으로 이동가능하게 절단날(210)이 구비된다.

그리고, 상기 커팅부(200)는 절단날(210)을 승강 및 양측으로 이동시키거나, 회전시키기 위한 구동부(미도시)가 더 구비될 수 있다.

즉, 상기 구동부에 의해 회전되는 절단날(210)이 작업대(100)의 일측에서 타측으로 이동하면서 금속소재(S)를 절단할 수 있다.

이와 같은 상기 절단날(210)은, 가압부재(400)의 가압 방향에서 고정부재(300)의 지지 방향을 따라 이동하면서 금속소재(S)를 절단한다.

이때, 절단날(210)에 의해 절단되는 금속소재(S)의 용접부(S')는 횡 방향으로 절단된다.

또한, 상기 커팅부(200)는 승강 또는 양 방향(금속소재(S)의 절단 방향)으로 이동가능하게 설치될 수 있다.

고정부재(300)는, 작업대(100)의 상단에 고정적으로 설치되며, 전술한 절단날(210)의 절단 동작시에 금속소재(S)의 일단을 양측에서 각각 지지한다.

이를 위해, 상기 고정부재(300)는 한 쌍의 제1고정지그(310) 및, 한 쌍의 제2고정지그(320)가 각각 구비될 수 있다.

상기 한 쌍의 제1고정지그(310)는, 금속소재(S)의 일단을 양측에서 각각 지지한다.

한 쌍의 제2고정지그(320)는, 제1고정지그(310)들의 측부에 나란하게 설치되어, 금속소재(S)의 일단 양측 끝부를 각각 지지한다.

즉, 상기 한 쌍의 제2고정지그(320)는 금속소재(S)의 양측 끝단부를 각각 지지함과 동시에, 한 쌍의 제1고정지그(310)가 금속소재(S)의 양측 끝단부에 인접한 위치를 각각 지지한다.

이때, 상기 제1고정지그(310)와 제2고정지그(320)는 작업대(100)의 후방에서 금속소재(S)의 일단을 전방으로 지지할 수 있다.

가압부재(400)는, 작업대(100)의 상단에 전후로 이동가능하게 설치되며, 절단날(210)의 절단 동작시 고정부재(300)들과 대응되는 방향에서 금속소재(S)의 일단을 양측에서 서로 다른 압력으로 가압지지한다.

이를 위해, 상기 가압부재(400)는 한 쌍의 제1가압지그(410) 및, 한 쌍의 제2가압지그(420)가 각각 구비될 수 있다.

상기 한 쌍의 제1가압지그(410)는, 제1고정지그(310)들과 대응되는 방향에서 금속소재(S)의 일측 양단을 1차 압력(P1)으로 지지한다.

한 쌍의 제2가압지그(420)는, 제1가압지그(410)들의 측부에 나란하게 설치되며, 제1가압지그(410)들이 금속소재(S)에 가하는 1차 압력(P1)보다 더 큰 2차 압력(P2)으로 금속소재(S)의 일단을 양측에서 각각 지지한다.

그리고, 상기 제2가압지그(420)들의 일측에는 2차 압력(P2)을 제공하기 위한 유압실린더(500)가 각각 구비될 수 있다.

상기 각각의 유압실린더(500)는, 작업대(100)의 상단에 수평으로 설치될 수 있으며, 일단으로 출몰하는 로드가 제2가압지그(420)들의 측부에 각각 연결될 수 있다.

즉, 상기 유압실린더(500)의 로드가 가압 방향으로 돌출되는 경우, 제2가압지그(420)들이 1차 압력(P1)보다 더 큰 2차 압력(P2)으로 금속소재(S)의 일단을 각각 지지하게 된다.

이처럼, 상기 한 쌍의 제2가압지그(420)는 제1가압지그(410) 보다 큰 힘으로 금속소재(S)의 양측 끝단 부위를 지지하는 경우, 금속소재(S)는 절단날에 의해 절단되는 절단부를 중심으로 양측으로 벌어지려는 힘이 작용한다.

즉, 절단날(210)에 의해 절단되는 용접부(S')에는 압축 변형이 작용하게 되는데, 상기 제2가압지그(420)가 제1가압지그(410)보다 큰 힘으로 금속소재(S)의 양단을 가압하므로, 금속소재(S)의 압축 변형에 의한 힘이 절단날(210)에 크게 작용하지 않게 된다.

그리고, 절단날(210)에는 과도한 부하가 작용하지 않기 때문에, 절단날(210)의 절단 성능은 저하되지 않으며, 절단날(210)의 파손 및 마모도 심하게 발생하지 않게 된다.

한편, 한 쌍의 제1가압지그(410) 및 한 쌍의 제2가압지그(420)의 후면에는 후방으로 길이를 갖는 가이드축(430)이 더 구비될 수 있다.

그리고, 전술한 작업대(100)의 상면에는 상기 가이드축(430)이 전후로 슬라이드 이동가능하게 관통결합되는 다수의 지지대(120)가 구비될 수 있다.

여기서, 상기 지지대(120)들에 결합된 가이드축(430)은 전후방향을 따라 위치조절 가능하게 결합된다.

또한, 상기 지지대(120)들의 일측에는 회동가능하게 결합되며, 가이드축(430)을 고정 또는 고정 해지시키는 레버(130)가 더 구비될 수 있다.

아울러, 전술한 지지대(120)들에 가이드축(430)을 나선으로 관통결합시킨 후, 상기 가이드축(430)의 축 방향 일단에 레버(130)를 결합시킬 수도 있다.

즉, 상기 레버(130)를 정역 방향으로 회전시킬 수 있으며, 이 경우 가이드축(430)이 지지대(120)들에 결합된 상태에서 전후로 이동될 수 있다.

이때, 제1가압지그(410)와 제2가압지그(420)는 가이드축(430)의 전후방향 이동에 의해 금속소재(S)의 일단을 가압 또는 가압 해지될 수 있다.

그리고, 상기 지지대(120)들의 일단 또는 양단에는 적어도 하나 이상의 체결홀(121)이 수직으로 관통 형성될 수 있다.

즉, 상기 체결홀(121)을 통해 체결부재(140)의 삽입단을 상하로 관통결합시켜, 체결부재(140)의 삽입단을 가이드홈(110)에 결합시킬 수 있다.

상기 가이드홈(110)은, 작업대(100)의 전후 방향으로 길이를 가지며, 상기 작업대(100)의 측방을 따라 다수로 배열될 수 있다.

한편, 설명한 제1가압지그(410)들과 제2가압지그(420)들은 금속소재(S)의 종류에 따라 가압력을 가변할 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 두 개로 분할된 가압지그와 고정지그를 이용해 금속소재(S)의 양단을 양측에서 서로 다른 힘으로 분할 지지함으로써, 절단날(210)의 절단 동작에 의해 금속소재(S)에 압축 변형률이 작용하지 않도록 한다.

그리고, 분할된 가압지그가 금속소재(S)를 양측으로 벌려주는 작용을 하므로, 절단날(210)에 가해지는 부하를 최소화할 수 있어, 절단날(210)의 수명을 증가시킬 수 있고, 금속소재(S) 절단 속도가 증가되므로 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 절단날(210)의 급격한 마모를 방지할 수 있어 금속소재(S)의 절단면이 균일하게 형성되며, 이로 인해 가공의 신뢰성을 확보할 수 있다.

지금까지 본 발명의 금속소재 절단장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 작업대 110: 가이드홈
120: 지지대 121: 체결홀
130: 레버 140: 체결부재
200: 커팅부 210: 절단날
300: 고정부재 310: 제1고정지그
320: 제2고정지그 400: 가압부재
410: 제1가압지그 420: 제2가압지그
430: 가이드축 500: 유압실린더
S: 금속소재

Claims (7)

1. 용접부를 갖는 금속소재가 상단에 안착 되는 작업대;
   상기 작업대의 상방에 이격 위치되며, 상기 금속소재 절단하기 위해 절단날이 구비되는 커팅부;
   상기 작업대의 상단에 고정적으로 설치되며, 상기 절단날의 절단 동작시 상기 금속소재의 일단을 양측에서 각각 지지하는 다수의 고정부재; 및
   상기 작업대의 상단에 왕복이동가능하게 설치되며, 상기 절단날의 절단 동작시 상기 고정부재들과 대응되는 방향에서 상기 금속소재의 일단을 양측에서 서로 다른 힘으로 가압지지하는 다수의 가압부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속소재 절단장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정부재는,
   상기 금속소재의 일단을 양측에서 각각 지지하는 한 쌍의 제1고정지그 및, 상기 제1고정지그의 측부에 나란하게 설치되며, 상기 금속소재의 일단을 양측 끝부를 각각 지지하는 한 쌍의 제2고정지그가 구비되며,
   상기 가압부재는,
   상기 제1고정지그들과 대응되는 방향에서 상기 금속소재의 일측 양단을 1차 압력으로 지지하는 한 쌍의 제1가압지그 및, 상기 제1가압지그들의 측부에 나란하게 설치되며, 상기 1차 압력보다 더 큰 2차 압력으로 상기 금속소재의 일단을 양측 끝부에서 각각 지지하는 한 쌍의 제2가압지그가 구비되는 것을 특징으로 하는 금속소재 절단장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2가압지그의 일측에는,
   상기 2차 압력을 제공하기 위한 유압실린더가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 금속소재 절단장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 가압부재의 후면에는,
   후방으로 길이를 갖는 가이드축이 더 구비되며,
   상기 작업대의 상면에는,
   상기 가이드축이 슬라이드 이동가능하게 관통결합되며, 전후방향을 따라 위치조절 가능하게 결합되는 다수의 지지대 및,
   상기 지지대들의 일측에 회전가능하게 결합되어 상기 가이드축을 고정 또는 고정 해지시키는 레버가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 금속소재 절단장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 작업대의 상면에는,
   상기 지지대의 설치위치를 조절하기 위한 가이드홈이 더 형성되며,
   상기 지지대의의 양단에는,
   체결부재를 상하로 관통결합시켜 상기 가이드홈에 고정시키기 위한 체결홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 금속소재 절단장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 절단날은,
   상기 가압부재의 가압 방향에서 상기 고정부재의 지지 방향을 따라 이동하면서 상기 용접부를 횡 방향으로 절단하는 것을 특징으로 하는 금속소재 절단장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 가압부재는,
   상기 금속소재의 종류에 따라 가압력을 가변하는 것을 특징으로 하는 금속소재 절단장치.

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