KR20150048092A - 도체 스태빌라이저 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도체가 도체의 현수점 아래에서 이동함에 따라 도체 레일과 평행하게 흔들리는 것을 한 쌍의 암을 넓게 벌려 흔들리는 도체를 붙잡아서 도체를 지지함과 아울러 도체의 흔들림을 방지하기 위한 도체 스태빌라이저에 관한 것이다. 상기 암은 도체 처리 작업이 수행됨에 따라 도체와 함께 연속적으로 이동하고 또한 도체 처리 작업 중에 연속적으로 아래쪽으로 이동하여 도체에 아래쪽으로 당기는 힘을 가함으로써 도체의 중심선이 곧게 펴지도록 함과 아울러 도체가 정렬된 위치에 보다 정확하게 지지되도록 한다.

Description

도체 스태빌라이저{CARCASS STABILIZER}

본 출원은 2012년 8월 31자 출원된 미국 임시출원 제61/695,505호의 우선권 주장 출원으로서, 그 내용 전부가 본 출원에 포함되어 있다.

본 발명은 자동화된 도체(carcass, 屠體) 처리 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 자동화된 또는 로봇화된 도체 처리장치에 대하여 도체 레일을 따라 이동하는 도체가 알려진 바의 정확한 이동위치에 있도록 하기 위한 이동 도체 안정화(stabilizing) 장치 및 방법에 관한 것이다. 각 이동 도체의 위치를 확실하게 안정화시킴에 의해서, 도체 스플리터(carcass splitter) 등의 자동화된 도체 처리 장치는 도체가 도체 레일을 따라 연속적으로 이동하는 가운데 정확하고도 자동적으로 도체 처리 작업을 수행할 수 있게 된다.

비육돈 처리장치 등의 육류 처리장치는 오버헤드 도체 레일을 따라 연속적으로 이동하는 도체에 대해 작동된다. 각 도체는 상기 오버헤드 도체 레일이나 트랙을 따라 탑재된 트롤리에 뒷다리가 매달리게 된다. 상기 트롤리는 체인에 의해 구동되는바, 각 도체는 체인에 의해 설정된 속도로 각각의 가공 스테이션을 거쳐 이동하게 된다.

과거에 수작업으로 행해졌던 처리 작업이 자동화된 장비를 통해서 수행되고 있음이 일반적이다. 일예로 등뼈를 따라 도체를 수직으로 잘라내는 도체 처리의 한 공정을 들 수 있다. 많은 설비에서 이러한 절단 작업은 자동화된 도체 스플리터로 행해진다. 그와 같은 자동화된 도체 스플리팅 장치의 하나가 2000. 10. 3.자에 Kielwasser 명의로 등록되어 현재 자비스 프로덕트 컴퍼니(Jarvis Products Company)로 권리 이전된 미국특허 제6,126,536호에 개시되어 있다.

도체를 제대로 처리하기 위해서는 상기 자동화된 장비로 하여금 처리 장비에 대한 도체의 상대적인 위치를 정확하게 인식하도록 하는 것이 필수적이다. 도체 스플리터를 예로 들자면, 도체의 등뼈 위치를 정확하게 알아야 만이 도체의 중심선을 따른 절단이 이루어지게 된다. 절단 톱이 상기 중심선을 벗어나게 되면 매우 심각한 결과가 초래된다.

일반적으로 도체의 상단부 위치는 하단부 위치에 비해서 더 정확하게 알려져 있다. 그 이유는, 도체의 상단부가 트롤리에 매달려 있고, 트롤리의 위치는 도체 레일을 따라 트롤리를 구동시키는 체인에 의해서 정해지기 때문이다. 그러나 이러한 위치도 절단이 시작되는 레일 아래의 거리와 도체의 전후 흔들림으로 인해서 완벽하게 알 수가 없다. 상기 트롤리조차 체인에 의한 구동 포인트의 전방으로 약간 구르게 된다. 따라서 상단부의 위치를 상당한 정확도로 알 수 있더라도, 그 위치를 완벽하게 알 수는 없다.

매달린 도체의 하단부 위치는 훨씬 더 불확실하다. 상기 체인은 정지와 출발을 하게 되거나 코너를 돌게 될 것이고, 또한 상기 트롤리는 도체 레일의 불완전한 부분을 마주치게 될 수도 있게 된다. 이들 모두에 의해서 체인의 이동방향과 평행한 방향으로 앞뒤로 흔들리는 도체의 흔들림이 야기된다. 이러한 움직임에 기인하여 자동화된 처리 작업에 큰 어려움이 초래되는바, 특히 도체 상단부의 상대적으로 정확한 기준점으로부터 떨어진 위치의 도체 바닥부 부근에서의 처리 작업이 어렵게 된다.

미국의 비육돈 도체 처리 장치에서는 일반적으로 동물의 머리가 도체의 일측에 그대로 붙어있도록 하고 있다. 상기 머리는 무거운 추의 역할을 해서 도체 체인이 출발과 정지를 함에 따라 도체의 스윙(흔들림) 동작을 가속화하게 된다.

자동화된 처리기계 앞쪽의 위치에 도체를 진입시키는 것은 자동화된 장비로 도체를 "제공(presentation)"하는 것으로 불리워진다. 이와 같은 제공은 각 도체에 대해서 정확하고 일관되어야 만이 정확한 절단이나 여타의 처리 작업을 완료할 수 있게 된다.

일단 도체가 제공되면, 대개의 도체 처리장치에서는 최종 위치결정 장치로 하여금 처리가 완료될 때까지 도체를 지지하도록 한다. 본 발명은 상기 제공을 개선하는 한편 흔들림(swinging)을 최소화 또는 배제함과 아울러 처리장치의 정확한 처리를 돕기 위한 것이다.

자동화된 처리장치에 대한 도체의 상대적인 위치를 제어하기 위한 시도가 이전에도 있었다. Keilwasser 명의로 등록된 미국특허 제6,126,536호에서는 도체를 도체의 후방을 고정시키는 후방 롤러(및/또는 슬라이드)와 반대편에서 등뼈를 고정시킴과 아울러 타고 이동하는 소형 롤러(및/또는 슬라이드) 사이에서 도체가 붙잡히도록 하고 있다. 이들 후방 롤러나 등뼈 롤러 모두 도체에 접촉할 수 있도록 돌출가능함과 아울러 도체의 분할에 따라 슬라이드 및 구름 이동을 통해 아래쪽으로의 수직이동이 가능하게 구성되어 있다.

등뼈 롤러가 등뼈를 고정시킨 가운데 도체 안쪽의 등뼈를 타고 내려가는 동안에 후방 롤러 조립체는 도체의 후방(배면)을 고정시키게 된다. 도체의 양편 각각에 위치한 상기 롤러 조립체는 도체의 등뼈를 이동시키는 역할을 하게 되고, 그에 따라 이들 롤러 조립체가 상단부로부터 하단부로 이동함에 따라 도체 전체를 도체 레일(절단 톱에 대해 왼쪽 및 오른쪽에 있는)의 축을 따라 약간 앞쪽 또는 뒤쪽으로 이동시키게 된다.

절단 톱은 롤러 조립체의 바로 위에 위치함에 따라 도체의 등뼈는 톱에 의한 등뼈의 절단 및 분할이 이루어지기 직전에 요구되는 바의 정확한 위치로 능동적으로 이동된다.

후방 롤러 및 등뼈 롤러 정렬 시스템의 특별한 장점은, 롤러들이 초기에 가장 정확하게 알려진 위치인 도체의 등뼈 상단부에 위치하고 있다는데 있다. 이어서 상기 롤러들은 도체의 등뼈와 후방을 감싼 채로 상부로부터 아래쪽으로 진행함으로써 등뼈와 도체의 나머지 부위는 절단이 이루어지기 직전에 소정의 위치로 이동하게 된다.

상기의 구조가 효과적이긴 하나, 절단시 어려움과 문제점이 남아있다. 도체 정렬을 돕기 위한 개선된 롤러 세트가 자비스 프로덕츠 컴퍼니로 명의변경된 미국특허 제6,468,146호에 개시되고 있다.

이와 같은 개선에도 불구하고, 도체의 상단부에서 등뼈의 위치가 정확하게 정해지지 않고, 또한 도체의 위치가 정확하게 제공되더라도 절단 작업의 초기에 등뼈 롤러가 정확하게 등뼈를 고정시키지 못하게 된다. 경우에 따라서는 등뼈가 똑 바르지 못하여서 그 등뼈를 타고 내리는 롤러가 예기치않게 굴러 떨어지게 되어 "절단불량(miscut)"을 초래하게 된다. 도체가 심하게 흔들리거나 이동하는 경우에 있어서도 정확한 절단이 어렵게 된다.

이러한 잠재적인 문제점에도 불구하고, 상기의 후방/등뼈 롤러 시스템은 1987. 3. 31.자에 Leining 명의로 등록된 미국특허 제4,653,150호에 나타나 있는 바의 도체가 한 쌍의 수직으로 고정된 가이드 플레이트 사이에서 지지되는 구조에 비해서는 훨씬 개선된 것이다. 상술된 바의 후방 롤러/등뼈 롤러 시스템은 절단 직전에 능동적으로 등뼈를 재정렬시킨다. 상기 Leining 특허에서는 장치로 제공된 도체를 그 위치에서 단순히 포착(trap)한다. 상기 가이드 플레이트는 프레임으로 연장되어 도체의 측면을 포착한다. 포착된 때의 도체 위치가 등뼈의 절단이 이루어지는 곳으로 정해지게 된다. 상기 가이드 플레이트는 특히 장치에 제공된 도체가 흔들리는 때에 종종 비뚤어진 방향으로 도체를 포착하게 된다. 도체가 수직축으로부터 약간 회전된 채로 제공되거나 등뼈가 약간 비뚤어지게 되는 경우에는 절단 톱을 동작시킬 수 없게 되거나 잘못된 정렬을 정정할 수가 없다.

미국특허 제6,126,536호에 개시된 구조의 후방 롤러 및 내부 등뼈 롤러는 모두 수직 및 수평 방향으로 이동된다. 상기 수평방향 이동은 도체가 도체 레일을 따라 연속적으로 이동함에 따른 도체의 추적이다. 상기 수직방향 이동은 바로 뒤에 따라오는 절단 톱을 등뼈에 능동적으로 정렬시키는 역할을 한다. 이에 따라 도체가 도체 레일을 따라 연속적으로 이동하는 가운데 분할 작업이 이루어지게 된다.

그럼에도 불구하고 도체가 장치에 제공될 때 심하게 흔들리거나 움직이게 되면, 상단부에서의 롤러에 의한 도체의 초기 파지가 제대로 정렬이 이루어지지 못하게 되고, 그 상태에서 롤러가 도체를 따라 이동함에 있어서 잘못된 정렬이 지속되게 된다. 경우에 따라서 동물의 등뼈는 상기 롤러가 등뼈로부터 굴러 떨어지도록 하는 형상을 취하기도 한다. 도체의 등뼈에 대해서 상기 롤러가 정확하게 위치하지 못하게 되는 때에는 도체에 대한 절단 및 처리 작업이 정확한 지점에서 일어날 수가 없다.

본 발명은 이들 문제점을 감안하고 있다. 본 발명은 도체의 흔들림을 방지한다. 본 발명의 바람직한 실시예에는 도체의 중심선이 똑바르게 되도록 작용함으로써 도체의 모든 부위들이 보다 정확하게 알려진 위치에 있도록 한다. 아래의 설명을 통해서 보다 자세하게 설명되는 바와 같이, 본 발명은 도체의 하단부를 파지하여 흔들림을 방지하는 한편 도체의 바닥으로 끌어내리도록 작용함으로써 도체를 안정화시키게 된다. 이에 따라 도체의 상단부가 알려진 지점에 있는 것과 마찬가지로 도체의 바닥부를 알려진 지점에 보다 정확하게 위치시킬 수 있는 효과가 있다. 도체를 아래쪽으로 끌어당기게 되면 동물의 등뼈가 똑바로 펴지게 되어 상술된 롤러 가이드 시스템에 의한 등뼈의 추적에 성능의 개선이 이루어지게 된다.

종래 기술의 상기 문제점과 단점들을 감안하여, 본 발명은 이들 문제점들 중의 적어도 하나 이상을 해결한 도체 스태빌라이저를 제공하는데 목적을 두고 있다.

본 발명의 도체 스태빌라이저는 도체를 지지하고 도체 레일과 평행한 흔들림 동작을 방지한다. 본 발명의 바람직한 실시예는 이동에 따라 흔들리는 도체를 파지하기 위해서 넓게 벌리는 한 쌍의 암을 포함한다. 상기 도체는 도체의 현수점 (suspension point) 아래 지점에서 포착되어 알려진 바의 수직위치로 유도된다. 도체 처리 작업이 이루어지는 동안에 상기 암은 도체와 함께 연속적으로 이동하게 됨과 아울러 바람직하게는 상기 처리 작업 동안에 아래쪽으로 이동하여 도체를 아래쪽으로 끌어당기도록 작용함으로써 도체를 똑바르게 펴지도록 하면서도 정렬된 위치에서 한층 정확하게 지지되도록 한다.

본 발명의 특징들은 신규한 것으로 여겨지며, 본 발명의 특징적인 기술적 구성들은 첨부된 특허청구 범위에 자세하게 설정되어 있다. 도면들은 단지 예시적인 것으로서 정확한 축척에 의해 도시되고 있지는 아니하다. 한편, 본 발명의 구조와 조작 방법은 첨부된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명을 통해서 가장 잘 이해될 것이다.
도1은 본 발명에 따른 도체 스태빌라이저가 장착된 도체 스플리터용 후방 스테이션(back station)을 보여주는 사시도이다. 도시된 바의 상기 후방 스테이션은 스태빌라이저 암이 오므려진 홈 위치에서의 초기 분할 싸이클을 보여주고 있는 것으로, 이때 캐리지는 스태이션의 좌측 상단부에 놓여있다.
도2는 도1의 후방 스테이션을 보인 사시도로서, 도1에 비해 암이 돌출된 상태이고, 캐리지가 약간 우측 하방으로 이동한 싱태이다.
도3은 도1의 후방 스테이션을 보인 사시도로서, 도1에 비해 캐리지가 우측 하방으로 완전히 이동한 상태이다.
도4는 도1 내지 도3에 도시된 후방 스테이션과 함께 사용되는 도체 분할용 전방 톱 스테이션에 대한 사시도이다.
도5 내지 도8은 도체 처리 라인에 대한 각 위치에서의 본 발명의 서로 다른 작업 단계를 보여주는 도1 내지 도4에 도시된 전방 및 후방 스테이션에 대한 평면 도이다.
도9는 암이 벌어진 상태를 확대하여 보여주는 도2에 대한 상세도이다.
도10은 암이 오므라진 상태를 확대하여 보여주는 도1에 대한 상세도이다.
도11은 본 발명에 따른 도체 스태빌라이저의 분해사시도이다.
도12는 액츄에이터와 조립된 구성 부품들의 상대적인 위치를 보여주는 본 발명에 따른 도체 스태빌라이저에 대한 배면 사시도이다.
도13은 본 발명에 따른 제2 실시예를 보여주고 있다.
도14는 본 발명에 따른 제3 실시예를 보여주고 있다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명함에 기술함에 있어서, 도1 내지 도14에서 본 발명의 유사한 기술적 특징부들에 대하여는 유사한 도면부호가 부여되고 있다.

도1 내지 도3은 3개의 작업 위치에 있는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대한 사시도이다. 본 발명에서는 도체 스플리터와 함께 사용되는 것으로 도시되고 있는바, 처리가 완료되기 전에 도체가 알려진 위치에 있을 것을 필요로 하는 여타의 자동적인 또는 로봇화된 도체 처리 장치와 함께 사용될 수도 있다.

본 발명은 도시된 바와 같이 도체 처리 장치와 일체로 형성되는 것이 가장 바람직하긴 하나, 본 발명은 장치의 앞쪽이나 뒤쪽 또는 그에 인접한 위치에서 사용되거나 별도로 장착될 수 있다. 본 발명은 도체의 위치를 세밀하게 파악하거나 처리될 도체 영역의 위치를 탐색하는 자동화된 도체 처리 장치와 함께 사용되는 것이 가장 바람직한바, 경우에 따라서는 처리 장치에 대한 도체의 위치 설정 및 제공 (presentation)을 위한 장치만으로도 사용될 수 있다.

도1 내지 도3에 도시된 바람직한 실시예는 후방 스테이션(12) 내에서 수직 및 수평으로 이동하는 캐리지(10) 상에 장착된 도체 스태빌라이저를 구비하고 있 다. 상기 후방 스테이션(12)은 도체 레일을 따라 이동하는 도체 라인의 한쪽 편 상에 장착되어 레일을 따라 연속적으로 유동하는 도체와 평행하게 이동할 수 있다.

도4는 도1 내지 도3에 도시된 후방 스테이션(12)과 함께 사용되는 처리 장치의 전방 스테이션(14)에 대한 사시도이다. 상기 후방 스테이션(12) 및 후방 캐리지 (10)는 후방 롤러와 본 발명의 스태빌라이저를 이동시킨다.

"톱 스테이션"으로도 불리우는 상기의 전방 스테이션은 상기 후방 스테이션으로부터 이동 도체 라인의 맞은편 상에 장착된다.

여기서 설명되고 있는 처리 장치에서의 처리 작업은 도체를 그 등뼈를 따라서 수직으로 갈라서 양분하는 분할 작업이다. 그러나, 상기 도체 스태빌라이저 발명은 분할 톱 이외의 처리 장치와 결합해서 사용될 수도 있다. 여기서 설명되고 있는 도체 스태빌라이저는 도체의 흔들림을 감소시키도록 작용함과 아울러 도체의 상단부에서 알려진 위치에 대해서 도체의 하단부가 알려진 바의 정렬된 위치에 있도록 작용한다.

본 발명의 가장 바람직한 실시예에서, 상기 스태빌라이저는 흔들림을 감소시킴과 동시에 도체의 수직라인을 한층 정확하게 알려진 위치로 이동시키고, 또한 도체에 대해 아래쪽으로 끌어당기는 힘을 제공한다. 상기의 힘은 도체의 등뼈가 곧게 펴지도록 하여 중심선이 바르게 되도록 하는 한편 도체가 알려진 바의 정렬된 위치에 놓이도록 하는 역할을 한다.

도5 내지 도8은 후방 스테이션(12), 전방 스테이션(14) 및 전, 후방 스테이션 사이에서 '22' 방향으로 이동하는 도체(16, 18, 20)의 상대적인 위치에 대한 평면도이다. 도4에 도시된 바와 같이 전방 스테이션(14) 역시도 분할 톱(26)과 상술된 바의 등뼈를 따라 내장이 제거된 도체를 가이드하도록 연장된 전방 가이드 롤러 (28) 세트를 포함하고 있다.

미국특허 제6,126,536호에 상세하게 기재된 바와 같이, 도면부호 30으로 표시된 후방 롤러는 후방 캐리지(10) 상에 장착되어 있다. 상기 후방 롤러는 후방 캐리지 (10)로부터 전방 스테이션 쪽으로 돌출가능하게 형성되어 도체의 후방에 접촉하게 된다. 전방 가이드 롤러(28)는 전방 캐리지(24)로부터 후방 스테이션(24) 쪽으로 돌출되어 등뼈와 접촉하게 된다.

서로 대향하는 캐리지(10)(24)들은 초기에 상기 도체가 진입하는 지점{도5에서 도체(16) 부근} 가까이의 장치 상단 근처에 위치하게 된다. 상기 후방 스테이션 (12) 상의 후방 롤러(30)가 캐리지(10)로부터 바깥쪽으로 돌출된다. 전방 캐리지 (24) 상의 가이드 롤러(28)는 전방 스테이션(14)로부터 바깥쪽으로 돌출된다. 이에 따라 도체의 등뼈가 알려진 위치에서 붙잡히게 된다.

일반적으로 이와 같은 과정에 의해서 등뼈의 위치에 따른 도체의 정확한 파지 및 위치결정이 이루어지게 된다. 그러나, 도체 레일을 따라 앞뒤로 이동하는 형태의 흔들림이 있거나 도체에 붙어있는 머리가 도체 라인의 멈춤 및 출발에 기인하여 진자 운동(pendulum swinging)을 하게 되는 경우에는, 도체의 위치가 롤러에 의한 적절한 파지가 일어날 정도로 정확하지는 못하게 된다. 본 발명은 이 문제를 해결하고 있다.

도9는 후방 캐리지(10)와, 하부 가이드(32)와 상부 가이드 및 롤러(34)를 포함하는 롤러 조립체(30)에 대한 상세도이다. 이들 후방 롤러/가이드는 피봇팅 암 (36)을 통해서 연장가능하게 형성되어 도체의 후방에 접촉하도록 이동된다.

본 발명의 바람직한 도체 스태빌라이저 실시예는, 도면 부호 '38'로 표시되고 있으며, 서로 기어로 맞물려서 집게발과 같이 벌리고 오므리는 스윙(swing)을 하는 한 쌍의 암(40, 42)을 포함하고 있다. 도11의 분해 사시도에 도시된 바와 같이, 기어들(56)(58)은 하우징(44) 내부에 위치한다. 상기 하우징(44)과 암(40, 42)은 캐리지(10)에 고정된 샤프트(46)를 중심으로 선회 회동하며, 이들 하우징과 암은 기어(56, 58)의 회전축과 수직을 이룬다.

도9는 도2에 대한 확대상세도로서 암이 아래로 회동된 상태를 보여주고 있다. 도10은 도1의 확대상세도로서 암이 위로 회동된 상태를 보여주고 있다. 도10에서는 암(40, 42)과 하우징(44) 모두가 샤프트(46)를 중심으로 상승 위치(도1에서와 같이)로 선회 회동되어 있다. 도10 및 도11에서, 암(42, 44)은 암(42)에 부착된 피봇 암(50)을 구동시키는 공압 실린더(48)에 의해 벌어지거나 오므라지게 된다. 암(40)(42)은 하우징(44) 내부에서 서로 기어 결합되어 함께 움직이게 된다. 실린더(48)가 암(50)을 후퇴시키게 되면 암(40)은 샤프트(52)를 중심으로 회동하여 벌어지게 됨과 아울러 하우징(44) 내부의 기어 결합을 구동시켜서 암(40) 역시도 벌어지도록 한다. 암(40)은 샤프트(54) 주위를 선회 회동한다.

도11의 본 발명의 분해 사시도에는 기어(56)(58)들의 상호작용과 이들 기어에 부착된 암(40)(42)이 동시에 벌어지고 오므라들도록 구성되어 있는가가 나타나 있다.

스태빌라이저 하우징(44)과 암(40, 42)은 샤프트(46)를 중심으로 회전한다. 이들은 도12도에서와 같이 공압 실린더(60)로 구동된다. 도12는 액츄에이터와 작동 링크를 보여주기 위해서 도체 스플리터 주변의 여러 구성부재들을 제거한 상태의 도체 스태빌라이저에 대한 배면도이다.

공압 실린더(60)는 암(62)과의 연결을 통해서 샤프트(46)를 중심으로 하우징 (44)과 암을 구동시키는바, 이는 공압 실린더(48) 및 암(50)에 의해서 암(40)(42)이 벌어지거나 오므라들도록 회전하는 것과 동일한 방식이다.

도5 내지 8의 순차적인 과정을 보인 도면들을 참조하여 도체 스태빌라이저에 대하여 설명한다.

먼저, 도5는 도체(18)가 작업장에 막 진입한 상태이다. 도체(20)는 막 분할된 상태이고, 도체(16)는 작업장 진입 직전의 바깥쪽에 있다. 이들 세 도체 모두는 연속적으로 이동한다. 통상적인 작업에서 도체(18)는 단지 3초 동안 장치의 작업 영역 내에 있게 된다.

상기의 시간 동안에 스태빌라이저는 도체를 안정화시켜야 하고, 전,후방 롤러는 연장되어 도체의 상단부를 찾아내야 하며, 톱과 롤러는 도체의 하단부로 구동되어 도체를 분할하여야 하고, 스태빌라이징 암과 톱 및 전,후방 롤러는 모두 후퇴되어야 함과 아울러 다음 도체를 맞이하기 위해 장치 출구 바닥부로부터 장치 전방의 상단 위치로 복귀되어야 한다.

도5에 도시된 바와 같이, 암(40)(42)은 실린더(48)의 구동에 의해서 벌어지게되는바, 이때 암 사이의 간격은 두 도체 사이의 최대 간격거리(maxium spacing between carcasses)에서 단일 도체의 평균 폭을 뺀 거리에 일치된다. 달리 말하면, 암(40)(42)은 도체 사이의 간격에 의해 허용되는 최대한도로 벌어지게 될 것이다.

도체 처리 장치에서의 일반적인 간격의 경우, 도체 간격은 24인치이고, 각 도체의 폭은 약 18인치이다. 따라서 도체 사이의 간격은 약 6인치가 된다. 암 (40)(42)이 최대로 벌어질 수 있는 범위는 도체(18)의 양측의 갭 각 6인치에 도체의 폭 18인치가 더해져서 30인치로 된다.

이에 따라 도체(18)가 도체(16)와 도체(20) 사이의 공간 내부의 어디에 위치하는가에 상관없이 암(40)(42)은 도5에 도시된 바의 아래쪽으로 선회 회동되었을 때 도체(18)의 양측부 상에 위치하게 된다.

도5에 도시된 바에 따르면, 공압 실린더(48)가 수축되어 암이 벌어짐과 아울러 공압 실린더(60)가 수축되어 암이 아래쪽으로 내려와 도체 사이에 위치하고 있다. 암을 여닫거나 회전시키는 동작은 전기모터, 유압 또는 공압 실린더, 또는 모터 등을 통해서 행할 수 있다.

다음 단계가 도6에 도시되어 있다. 공압 실린더(48)가 연장되어 암(40)(42)을 오무려서 도체(18)를 붙잡는다. 도5와 도6을 비교하여 볼 때, 도5의 경우에는 전방 롤러 조립체(28)가 아직 돌출되지 않았음에 반해서 도6의 경우에는 후방 롤러 조립체(30)와 전방 롤러 조립체(28) 둘 다가 돌출되어 도체의 등뼈를 붙잡고 있음을 알 수 있다.

도6에서 암(40(42)의 오므라듦에 의해 도체가 더 이상 흔들리는 것이 확실하게 방지된다. 상기 암은 상기 롤러들의 위치에 비해 상대적으로 낮은 지점에 위치하는 한편 도체 상단부의 트롤리 휠 상의 트롤리의 알려진 지점 훨씬 아래에 위치한다. 따라서 도체는 암의 오므라듦에 의해 정확한 중심선 위치로 이동된다.

모든 흔들림 동작, 특히 도체의 이동방향으로의 전,후방 움직임이 제거된다. 등뼈를 따라가는 등뼈쪽 롤러는, 암이 오므려져 향상된 도체의 제공이 있은 후에 보다 정확하게 등뼈에 위치시킬 수 있게 된다. 상기 등뼈쪽 롤러는 스태빌라이저의 암(40)(42)이 도체를 붙잡은 지점의 위에 위치한다. 도체는 트롤리에 의해 상단부가 지지되는 한편으로 하단부는 암에 의해서 지지된다. 등뼈 롤러 및 후방 롤러가 정확하게 등뼈를 찾아내는 것이 상기 암에 의해서 확실하게 된다. 상기 스태빌라이저가 모든 위치 탐색 및 정착 기능(locating and positioning function)을 수행하기는 하나, 스태빌라이저가 최종적인 도체 정착 시스템(후방 롤러/등뼈쪽 롤러)과 함께 동작하도록 하는 것이 바람직하다.

톱이 절단을 시작함에 따라, 후방 롤러와 암(40)(42)이 구비된 후방 캐리지 (10) 전체가 처리 장치의 바닥쪽을 향해 아래로 이동하게 된다. 이는 도1과 도2의 비교를 통해서 알 수 있다.

도체를 붙잡고 있는 암(40)(42)은 도체를 살짝 아래쪽으로 끌어당기는 힘을 가한다. 이러한 끌어당김은 등뼈를 곧게 펴지도록 하기에 충분한 정도일 뿐 트롤리 레일상의 부착 지점으로부터 도체를 실질적으로 잡아당기기에는 충분하지 않다. 이와 같은 암의 오므라듦과 끌어내림의 조합은, 절단 작업의 수행중에 도체를 곧게 펴는 방법을 포함하고 있는 본 발명의 추가적인 기술적 특징의 구현에 바람직하다. 상기 절단은 개시된 바의 톱을 이용한 분할 작업에 의해 이루어지게 되는바, 경우에 따라서는 일차적으로 흔들림을 방지하기 위해 도체를 안정화시킨 후에 아래쪽으로 당겨서 곧게 펴지도록 한 상태에서 로봇을 이용하여 다양한 형태의 도체 처리 동작을 수행할 수도 있다.

상기의 아래로 끌어당기는 힘은 절단 작업이 수행되기 이전에 가해질 수 있는바, 특히 본 실시예에서와 같이 절단이 스태빌라이징 암의 위쪽에서 일어나는 때에는 절단 작업의 수행과 거의 동시에 가해질 수도 있다.

도7에서는 공압 실린더(48)의 수축에 의해서 암(40)(42)이 벌어져 있다.

상술한 바와 같이, 도체는 도체 레일을 따라서 연속적으로 이동하게 되며, 절단 작업 및 본 발명에 따른 안정화 작업은 도체의 연속적인 이동중에 수행된다.

도7에서와 같이 일단 암(40)(42)이 벌어지게 되면, 공압 실린더(60)가 연장되어 암을 선회 회동시키게 된다. 이와 같은 선회 회동에 의해서 암을 일으켜 세우게 된다. 도8에서와 같이 암이 수직으로 완전하게 들어올려짐과 동시에 도10에 도시된 바와 같이 살짝 오므라들어 캐리지(10) 내에 끼워지게 된다. 한편, 도7에 도시된 바와 같이 위쪽으로 회동하는 동안의 암은 벌어진 상태 그대로이거나 그 보다 약간 더 벌어진 상태로 된다.

암이 벌어진 상태에서 위쪽으로 회동할 때, 암은 후방 스테이션(12)로부터 살쪽 돌출된다. 도8에 도시된 바와 같이, 도체의 배면과 후방 스테이션(12) 사이에는 충분한 공간이 있기 때문에 암이 다음에 처리될 도체(16) 쪽으로 이동하는 것이 가능하다.

도7에서와 같이, 톱(26)은 완전하게 돌출되어 도체를 분할하게 되고, 도8에서와 같이 톱(26)은 완전하게 후퇴됨으로써 도체(18)의 분할이 이루어지게 된다. 톱(26)이 전방 스테이션(14) 내로 후퇴됨에 이어서 후방 롤러가 후방 스테이션 내로 후퇴되고, 후방 및 전방 캐리지(10)(24)는 도체(16)과 결합될 위치로 구동되어 반복적인 작업이 이루어지게 된다.

도1 내지 도3에 있어서, 먼저 도1은 도8 이후의 톱 위치에 거의 일치하는 것으로서, 후방 캐리지는 후방 스테이션(12) 좌측 상부의 시작 위치로 당겨져 있으며 , 암(40)(42)은 오므려진 상태로 위쪽으로 선회 회동되어 후퇴된 위치에 있다. 도2는 도6 및 그 직후의 위치에 거의 일치하는 것으로서, 이동하는 도체를 따라서 후방 캐리지(10)가 우측 아래로 살짝 이동한 상태이다. 이어서 암은 도체에 결합되어 도체에 아래쪽으로 향하는 힘을 약하게 가해서 도체의 하단부를 정렬 및 정착시키게 된다. 암의 알려진 위치와 도체 레일상의 도체 트롤리의 알려진 위치 사이에서의 아래쪽으로의 당김에 의해서 알려진 위치에 있는 도체의 중심선이 곧게 펴지게 된다.

도3은 도8 직후의 위치에 거의 일치하는 것으로서, 절단 작업이 완료되고 스태빌라이저 암이 후퇴된 상태로 후방 캐리지(10)가 도1의 시작 위치로 복귀되기 전이다.

위의 설명에서와 같이 상기 스태빌라이저는 처리 장치의 싸이클 타임(cycle time)을 추가시키지 않고 동작되는 것이 바람직하다. 상기 스태빌라이저는 도체들 사이의 간격을 이용하여 도체의 위치에 상관없이 도체 주위에서 벌어지고 오므라든다. 상기 스태빌라이저는 후방 캐리지 등과 같은 처리 장치에 장착되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

본 발명의 가장 바람직한 동작에는 절단 작업이 수행되는 동안에 도체를 지지하고, 상단부가 고정된 동안에 도체의 바닥부를 지지하며, 도체가 매달린 상단부 훨씬 아래의 지점으로부터 아래쪽을 향해 가해진 힘으로 도체의 등뼈가 곧게 펴지도록 아래쪽으로 암의 당김 및 슬라이딩 동작을 인가하는 것을 포함한다. 본 발명의 스태빌라이저는 도체의 등뼈를 따라 형성된 후방 롤러와 내부 롤러를 통한 정렬 등과 같은 절단 작업용의 추가적인 정렬과 결합시켜 도체의 알려진 고정 위치를 추가적으로 확립하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 도체가 통상적인 자동절단 장치 내로 진입되기 전에 단지 도체의 초기 흔들림을 제거하도록 동작될 수도 있다. 이와 같이 모든 흔들림과 절단 작업을 방해하는 쓸데없는 움직임이 제거됨에 따라 효과적으로 도체를 절단장치로 제공할 수 있다. 도13은 스태빌라이저가 기계에 진입하기 직전에 별도의 스태빌라이저로 장착되어 제공된 본 발명의 다른 실시예를 보여주고 있다. 상기 실시예에서는 두 도체를 동시에 포착하기 위하여 두 세트의 암이 사용된다. 상기 도체는 절단 작업 동안에 지지되거나 절단 작업이 실제로 실행되기 이전의 도체가 도착한 후에 풀려나게 된다. 도13의 실시예에서는 수직 이동은 일어나지 않는다.

또 다른 실시예가 도14에 도시되고 있는바, 본 실시예에서는 독립형(stand alone) 도체 스태빌라이저가 제공된다. 본 실시예는 각기 독립적으로 벌어지거나 오므라들어 도체의 다른 지점들을 안정화시키는 다수의 암 세트를 구비한다. 상기 암은 함께 오므라들고 벌어지거나 각 암이 각각의 시각에 벌어지고 오므라들 수 있다. 한편, 전체 조립체는 수직으로 이동가능하게 장착될 수 있으며, 등뼈를 곧게 펴기 위해 도체를 끌어 당기도록 하는 구성을 추가할 수도 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 중심으로 해서 설명이 이루어졌는바, 상기의 설명을 바탕으로 해서 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자라면 여러가지 형태의 변경, 수정 및 변화를 가할 수 있음은 자명하다 할 것이다. 따라서, 그와 같은 일체의 변경, 수정 및 변화는 본 발명의 기술적 범위 내에 속하는 것으로서 첨부된 특허청구의 범위를 벗어나지 못하는 것으로 고려된다.

Claims (20)

1. 도체 레일을 따라 연속적으로 이동되는 도체를 안정화시키기 위한 도체 스태빌라이저에 있어서:
   상기 도체 레일과 평행하게 이동하도록 장착된 적어도 두 개의 암;
   상기 적어도 두 개의 암에 연결되어 암을 벌어진 위치와 오므린 위치 사이에서 구동시키며, 이때 암은 벌어진 위치에서 벌어져서 그 사이에 도체를 수용하고, 오므린 위치에서 오므려져서 도체의 양측 단부에 접촉하도록 하는 벌림 및 오므림 드라이버;
   도체가 도체 레일을 따라 연속적으로 이동됨에 따라 도체의 이동을 추적해서 도체 레일과 실질적으로 평행하게 상기 암을 이동시키는 수평 드라이버;
   로 이루어지고, 이때 상기 벌림 및 오므림 드라이버는 도체의 상단부 아래쪽 지점의 도체 주위에서 상기 적어도 두 개의 암을 오므려서 도체를 안정화시킴과 아울러 도체가 도체 레일과 평행한 방향으로 흔들리는 것을 방지하도록 구성됨을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
2. 제1항에 있어서, 작업 위치와 후퇴 위치 사이에서 도체 레일과 실질적으로 평행한 축을 중심으로 상기 적어도 두 개의 암을 선회 회동시키는 피봇팅 드라이버를 더 구비함을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
3. 제2항에 있어서, 상기 피봇팅 드라이버는 공압 실린더인 것을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
4. 제2항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 암은 상기 피봇팅 드라이버에 의해 작업 위치로 구동되어 암이 벌어진 위치에 있을 때 암이 도체의 양측부에 위치하도록 하고,
   이어서 상기 적어도 두 개의 암은 벌림 및 오므림 드라이버에 의해 오므린 위치로 구동되어 상기 도체의 양측부에 위치한 적어도 두 개의 암이 도체에 접촉함으로써 도체를 안정화시키는 것을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
5. 제4항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 암은 안정화된 도체에 대한 도체 처리 작업이 완료된 후에 벌림 및 오므림 드라이버에 의해 벌어진 위치로 구동되고, 이어서 상기 적어도 두 개의 암은 피봇팅 드라이버에 의해 후퇴 위치로 구동됨을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
6. 제1항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 암을 수직으로 구동시키기 위한 수직 드라이버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
7. 제6항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 암은 상기 수직 드라이버에 의해 수직 하방으로 구동되어 상기 적어도 두 개의 암이 오므린 위치에 있을 동안에 도체를 당겨 내리도록 구성됨을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
8. 제1항에 있어서, 상기 도체 스태빌라이저는 도체 스플리터에 장착됨을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
9. 제1항에 있어서, 상기 도체 스태빌라이저는 도체 분할 톱을 구비한 도체 스플리터의 제1측에 장착됨과 아울러 상기 제1 측의 맞은편으로서의 도체 스플리터의 제2 측에 장착됨을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
10. 제1항에 있어서, 상기 도체 스태빌라이저는 도체 스플리터와 일체로 형성되고, 도체 스태빌라이저의 수평 드라이버는 도체 스플리터의 후방 롤러를 수평으로 구동시킴을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
11. 제10항에 있어서, 상기 도체 스플리터는 수직 드라이버를 포함하고, 상기 수직 드라이버는 도체 스플리터의 후방 롤러와 도체 스플리터의 적어도 두 개의 암을 수직으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
12. 제1항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 암은 서로 기어결합되고, 상기 적어도 두 개의 암 중 제1 측은 상기 벌림 및 오므림 드라이버에 의해 구동되고, 상기 적어도 두 개의 암 중 제2 측은 상기 암의 제1 측과의 기어연결에 의해서 구동됨을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
13. 제1항에 있어서, 상기 벌림 및 오므림 드라이버는 공압 실린더인 것을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
14. 제1항에 있어서, 상기 벌림 및 오므림 드라이버는 도체 레일 상의 약 2배의 도체 간격 거리에서 처리될 도체의 대략적인 폭을 뺀 값보다 크지 않은 벌어짐 위치를 구비함으로써 상기 적어도 두 개의 암은 처리될 도체의 양측부 상에 위치하여 처리될 도체와 그 양측부 상의 도체 사이의 갭에 끼워짐을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
15. 제1항에 있어서, 상기 벌림 및 오므림 드라이버는 상기 적어도 두 개의 암이 약 30인치(76,2cm)의 벌림 위치로 구동시키는 것을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
16. 도체 레일을 따라 연속적으로 이동되는 도체를 안정화시키기 위한 도체 스태빌라이저에 있어서:
    상기 도체 레일과 평행하게 이동하도록 장착된 적어도 두 개의 암;
    상기 적어도 두 개의 암에 연결되어 암을 벌어진 위치와 오므린 위치 사이에서 구동시키며, 이때 암은 벌어진 위치에서 벌어져서 그 사이에 도체를 수용하고, 오므린 위치에서 오므려져서 도체의 양측 단부에 접촉하도록 하는 벌림 및 오므림 드라이버;
    동작 위치와 후퇴 위치 사이에서 도체 레일과 실질적으로 평행한 축을 중심으로 상기 적어도 두 개의 암을 선회 회동시키는 피봇팅 드라이버;
    로 이루어지고, 이때 상기 벌림 및 오므림 드라이버는 도체의 상단부 아래쪽 지점의 도체 주위에서 상기 적어도 두 개의 암을 오므려서 도체를 안정화시킴과 아울러 도체가 도체 레일과 평행한 방향으로 흔들리는 것을 방지하며, 상기 도체 스태빌라이저는 수평 드라이버 및 수직 드라이버를 구비한 도체 스플리터 상에 장착되고, 상기 수평 드라이버는 도체가 도체 레일을 따라 연속적으로 이동함에 따라 도체의 이동을 추적하여 암을 도체 레일과 실질적으로 평행하게 이동시키고, 상기 수직 드라이버는 상기 적어도 두 개의 암을 수직 하방으로 구동시켜 상기 두 개의 암이 오므린 위치에 있는 동안에 도체를 끌어내리는 힘이 작용하도록 구성됨을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
17. 제16항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 암은 상기 피봇팅 드라이버에 의해 작업 위치로 구동되어 암이 벌어진 위치에 있을 때 암이 도체의 양측부에 위치하도록 하고,
    이어서 상기 적어도 두 개의 암은 벌림 및 오므림 드라이버에 의해 오므린 위치로 구동되어 상기 도체의 양측부에 위치한 적어도 두 개의 암이 도체에 접촉함으로써 도체를 안정화시키는 것을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
18. 제17항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 암은 도체가 도체 스플리터에 의해 적어도 부분적으로 분할된 후에 벌림 및 오므림 드라이버에 의해 벌어진 위치로 구동되고, 이어서 상기 적어도 두 개의 암은 피봇팅 드라이버에 의해 후퇴 위치로 구동됨을 특징으로 하는 도체 스태빌라이저.
19. 도체 레일을 따라 이동하는 도체 처리 작업을 위한 도체 스태빌라이징 방법에 있어서:
    도체와의 사이에 간격을 유지하고 암을 후퇴 위치로 한 상태의 시작 위치에 한 쌍의 암을 제공하는 단계;
    암을 도체 양측부 상의 동작 위치로 이동시키는 단계;
    암이 도체의 양측부에 접촉되도록 오므리는 단계;
    도체 레일을 따라 연속적으로 이동하는 도체와 일치되게 상기 암을 연속적으로 수평이동시키는 단계;
    암이 오므린 위치에서 도체와 접촉하여 도체에 아래쪽으로 끌어당기는 힘을 가하는 동안에 암을 아래로 이동시키는 단계;
    상기 암을 벌려서 도체를 풀어놓는 단계;
    처리될 다른 도체를 위해 공간이 부여되도록 암을 후퇴 위치로 복귀시키는 단계; 및
    시작 위치로 수평으로 복귀되도록 암을 이동시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 도체 스태빌라이징 방법.
20. 제19항에 있어서, 상기 암은 도체 스플리터 상에 장착됨을 특징으로 하는 도체 스태빌라이징 방법.
    
    

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