KR20150115396A - 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛 및 바아형 부재용 트랜스퍼 장치 - Google Patents

바아형 부재용 트랜스퍼 유닛 및 바아형 부재용 트랜스퍼 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛 및 바아형 부재용 트랜스퍼 장치에 관한 것으로서, 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛은 몸체부재와, 승강부재와, 암부재와, 유지부재와, 제어부를 포함한다. 몸체부재는 적재유닛과 레이저 절단기 사이에 설치된다. 승강부재는 몸체부재에 대하여 승강 가능하게 설치된다. 암부재는 승강부재에 설치되고, 적재유닛과 레이저 절단기 사이에서 바아형 부재의 길이 방향과 교차하는 제1방향을 따라 왕복이동한다. 유지부재는 바아형 부재를 유지하고, 암부재에 설치되어 암부재의 양단부 사이에서 제1방향을 따라 왕복이동한다. 제어부는 바아형 부재가 적재유닛으로부터 이탈되는 이탈위치에 위치하도록 그리고 바아형 부재가 클램핑유닛에 의해 클램핑될 수 있는 클램핑위치에 위치하도록 승강부재의 승강, 암부재의 왕복이동 및 유지부재의 왕복이동을 제어한다. 또한, 암부재와 유지부재는 서로 다른 구동부에 의해 왕복이동한다.

Description

바아형 부재용 트랜스퍼 유닛 및 바아형 부재용 트랜스퍼 장치{Unit for transfering bar-like workpieces and Apparatus for transfering bar-like workpieces}
본 발명은 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛 및 바아형 부재용 트랜스퍼 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바아형 부재가 적재되는 적재유닛에서 바아형 부재를 절단하는 레이저 절단기로 바아형 부재를 이송하는 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛 및 바아형 부재용 트랜스퍼 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 바아형 부재용 레이저 가공장치는 임의의 횡단면 형태를 갖는 바(bar) 형상의 긴 부재에 레이저빔을 조사하여 원하는 길이로 절단하거나 원하는 형태로 가공하는 장치를 말한다.
도 1은 일반적인 바아형 부재용 레이저 가공장치의 일례를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 바아형 부재용 레이저 가공장치에 종래의 트랜스퍼 유닛이 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 바아형 부재용 레이저 가공장치(30)는, 외부로부터 공급된 바아형 부재(1)에 레이저빔을 조사하여 원하는 길이, 원하는 형상으로 절단하는 레이저 절단기(10)와, 레이저 절단기(10)로 이송될 바아형 부재(1)가 적재되어 있는 적재유닛(20)과, 적재유닛(20)에 적재된 바아형 부재(1)를 레이저 절단기(10)로 이송하는 트랜스퍼 유닛(40)을 포함한다.
레이저 절단기(10)는 제1클램핑유닛(11)과, 제2클램핑유닛(12)과, 지지유닛(13)과, 레이저 헤드부(15)와, 언로딩 유닛(14)을 포함한다.
제1클램핑유닛(11)은 바아형 부재(1)의 일단부를 클램핑하고, 가이드 레일 상에서 제1모터에 의해 구동되어 바아형 부재의 길이 방향(A)을 따라 이동할 수 있다. 제1클램핑유닛(11)에 의해 클램핑된 바아형 부재(1)는 제2모터에 의해 구동되어 회전할 수 있으며, 이로 인해 바아형 부재(1)는 바아형 부재(1)의 중심축을 중심으로 회전할 수 있다.
지지유닛(13)은 바아형 부재의 길이 방향(A)을 따라 이격되게 설치되며, 절단 가공 중 바아형 부재(1)가 자중에 의해 처지지 않게 바아형 부재(1)를 지지한다. 제2클램핑유닛(12)은 바아형 부재(1)의 타단부를 클램핑하며, 제2클램핑유닛(11)에 의해 클램핑된 바아형 부재(1)는 제3모터에 의해 구동되어 회전할 수 있다. 바아형 부재(1)는 제2클램핑유닛(12)을 관통하도록 배치되며, 바아형 부재의 길이 방향(A)을 따라 이동할 수 있으나, 제2클램핑유닛(12)에 의해 구속되어 바아형 부재의 길이 방향(A)과 교차하는 방향으로는 이동할 수 없다. 레이저 헤드부(15)는 레이저 출력부로부터 출력된 레이저빔을 전달받아 바아형 부재(1)에서 절단할 부분에 레이저빔을 조사한다.
제1클램핑유닛(11)과 제2클램핑유닛(12)은 바아형 부재(1)를 클램핑한 상태에서 서로 동기화하여 회전된다.
언로딩 유닛(14)은 제2클램핑유닛(12) 측에 연결되어 설치되며, 바아형 부재(1)로부터 절단된 가공물 및 잔여 가공물을 레이저 절단기로부터 외부로 반출한다.
트랜스퍼 유닛(40)은 적재유닛(20)과 레이저 절단기(10) 사이에 설치된다. 종래의 트랜스퍼 유닛(40)은 상호 간의 간격이 조정되는 한 쌍의 링크부재(41)를 이용하여 적재유닛(20)에 적재된 바아형 부재(1)를 클램핑한 후, 회전축(42)을 중심으로 한 쌍의 링크부재(41)를 회전시키면서 바아형 부재(1)를 레이저 절단기(10)로 이송하였다.
이와 같은 종래의 트랜스퍼 유닛에서는 한 쌍의 링크부재를 회전시키면서 바아형 부재를 이송하는 메커니즘을 이용함으로써, 중량이 큰 바아형 부재의 경우 회전 구동력을 제공하는 구동부에 많은 부하가 걸리면서 이송 과정 중 트랜스퍼 유닛이 떨리는 등의 문제가 있다. 이를 해결하기 위하여 대용량의 구동부를 이용할 경우 제조 비용이 증가하는 문제가 있다.
레이저 절단기에서 클램핑유닛의 중심축과 바아형 부재의 중심축이 일치된 상태에서 클램핑유닛에 의해 바아형 부재가 클램핑되는데, 바아형 부재의 단면 형상이나 단면 크기가 변경될 때 종래의 트랜스퍼 유닛의 이송 메커니즘으로는 클램핑유닛의 중심축과 바아형 부재의 중심축이 일치되도록 제어하는 작업이 어려운 문제가 있다.
또한, 종래에는 링크부재(41)의 스트로크가 고정되어 있기 때문에, 트랜스퍼 유닛을 적재유닛과 레이저 절단기 사이에 설치할 때, 적재유닛과 트랜스퍼 유닛 사이의 간격, 레이저 절단기와 트랜스퍼 유닛 사이의 간격을 정확하게 세팅하지 않으면, 바아형 부재를 정해진 위치에 제대로 이송하지 못하는 문제가 있다. 설치 후에도 혹시 적재유닛, 레이저 절단기 또는 트랜스퍼 유닛 중 어느 하나의 위치가 변경되면, 적재유닛과 트랜스퍼 유닛 사이의 간격, 레이저 절단기와 트랜스퍼 유닛 사이의 간격을 정해진 간격으로 조정하기 위하여, 모든 유닛의 설치 위치를 다시 조정해야 하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 각각 독립적으로 왕복이동하는 2개의 부재를 이용하여 바아형 부재를 이송함으로써, 바아형 부재의 이송 부하를 줄일 수 있고, 이송 메커니즘 구조를 단순화시킬 수 있으며, 다양한 단면 형상 또는 단면 크기를 가지는 바아형 부재에 대하여 이송 위치를 용이하게 제어할 수 있는 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛 및 바아형 부재용 트랜스퍼 장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛은, 바아형 부재를 클램핑하는 클램핑유닛을 구비하고 상기 클램핑유닛에 의해 클램핑된 바아형 부재에 레이저빔을 조사하여 절단하는 레이저 절단기와, 상기 레이저 절단기로부터 이격되게 배치되고 바아형 부재가 적재되는 적재유닛 사이에서 상기 바아형 부재를 이송하고, 상기 적재유닛에 적재된 바아형 부재를 상기 클램핑유닛에 의해 클램핑될 수 있는 클램핑위치로 이송하는 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛에 있어서, 상기 적재유닛과 상기 레이저 절단기 사이에 설치되는 몸체부재; 상기 몸체부재에 대하여 승강 가능하게 설치되는 승강부재; 상기 승강부재에 설치되고, 상기 적재유닛과 상기 레이저 절단기 사이에서 상기 바아형 부재의 길이 방향과 교차하는 제1방향을 따라 왕복이동하는 암부재; 상기 바아형 부재를 유지하고, 상기 암부재에 설치되어 상기 암부재의 양단부 사이에서 상기 제1방향을 따라 왕복이동하는 유지부재; 및 상기 바아형 부재가 상기 적재유닛으로부터 이탈되는 이탈위치에 위치하도록 그리고 상기 바아형 부재가 상기 클램핑유닛에 의해 클램핑될 수 있는 클램핑위치에 위치하도록 상기 승강부재의 승강, 상기 암부재의 왕복이동 및 상기 유지부재의 왕복이동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 암부재와 상기 유지부재는 서로 다른 구동부에 의해 왕복이동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛에 있어서, 상기 제어부는, 상기 바아형 부재를 상기 이탈위치로부터 상기 클램핑위치로 이송하기 위하여, 상기 유지부재가 상기 제1방향을 따라 일정 길이 이동된 후 상기 암부재가 상기 제1방향을 따라 일정 길이 이동되도록 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛에 있어서, 상기 제어부는, 상기 바아형 부재를 상기 이탈위치로부터 상기 클램핑위치로 이송하기 위하여, 상기 암부재가 상기 제1방향을 따라 일정 길이 이동된 후 상기 유지부재가 상기 제1방향을 따라 일정 길이 이동되도록 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛에 있어서, 상기 유지부재는 "V"자 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛에 있어서, 상기 암부재는 상기 승강부재의 상부에 설치되고, 상기 유지부재는 상기 암부재의 상부에 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛에 있어서, 상기 암부재의 구동부는, 구동 모터와, 상기 구동 모터의 출력축에 설치되는 피니언 기어와, 상기 피니언 기어에 기어결합되며 상기 암부재에 고정 설치되는 래크 기어를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛에 있어서, 상기 승강부재에 대한 상기 암부재의 이동 위치는 가변될 수 있으며, 상기 암부재에 대한 상기 유지부재의 이동 위치는 고정될 수 있다.
본 발명에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛에 있어서, 상기 제어부는, 상기 적재유닛에 적재된 바아형 부재의 단면 크기 또는 단면 형상에 따라 상기 유지부재에 상기 바아형 부재가 안착되도록 상기 암부재의 이동 위치 및 상기 승강부재의 승강 위치를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛에 있어서, 상기 제어부는, 상기 바아형 부재의 단면 크기 또는 단면 형상에 따라 상기 바아형 부재의 중심축선과 상기 클램핑유닛의 중심축선이 일치하도록 상기 암부재의 이동 위치 및 상기 승강부재의 승강 위치를 제어할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바아형 부재용 트랜스퍼 장치는, 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 기재된 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛이 복수 개 마련되고, 복수 개의 트랜스퍼 유닛은 상기 바아형 부재의 길이 방향을 따라 각각 이동 가능하게 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 장치에 있어서, 상기 복수 개의 트랜스퍼 유닛은 상호 간의 이격 거리가 조절 가능하게 이동되도록 설치될 수 있다.
본 발명의 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛 및 바아형 부재용 트랜스퍼 장치에 따르면, 바아형 부재의 이송 부하를 줄일 수 있고, 이송 메커니즘 구조를 단순화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛 및 바아형 부재용 트랜스퍼 장치에 따르면, 다양한 단면 형상 또는 단면 크기를 가지는 바아형 부재에 대하여 이송 위치를 용이하게 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛 및 바아형 부재용 트랜스퍼 장치에 따르면, 적재유닛, 트랜스퍼 유닛 및 레이저 절단기를 대략적인 위치에 설치하여도 또한 적재유닛, 트랜스퍼 유닛 및 레이저 절단기의 설치 위치가 향후에 변경되어도, 바아형 부재의 이송 위치를 정밀하게 제어할 수 있으며, 현장상황을 고려하면서 용이하게 기기를 설치할 수 있다.
도 1은 일반적인 바아형 부재용 레이저 가공장치의 일례를 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 바아형 부재용 레이저 가공장치에 종래의 트랜스퍼 유닛이 설치된 상태를 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 장치를 포함한 바아형 부재용 레이저 가공장치를 도시한 도면이고,
도 4는 도 3의 바아형 부재용 트랜스퍼 장치의 트랜스퍼 유닛을 도시한 도면이고,
도 5는 도 4의 트랜스퍼 유닛의 암부재 및 암부재의 구동부를 도시한 도면이고,
도 6 내지 도 7은 도 4의 트랜스퍼 유닛의 동작 상태를 도시한 도면이고,
도 8은 도 4의 트랜스퍼 유닛이 다양한 단면 크기를 가지는 바아형 부재를 이송하는 것을 설명하기 위한 도면이고,
도 9는 도 4의 트랜스퍼 유닛의 동작 상태의 변형례를 도시한 도면이고,
도 10은 도 4의 트랜스퍼 유닛에 이송되는 바아형 부재의 여러 단면 형상을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛 및 바아형 부재용 트랜스퍼 장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 장치를 포함한 바아형 부재용 레이저 가공장치를 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 바아형 부재용 트랜스퍼 장치의 트랜스퍼 유닛을 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 트랜스퍼 유닛의 암부재 및 암부재의 구동부를 도시한 도면이고, 도 6 내지 도 7은 도 4의 트랜스퍼 유닛의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 바아형 부재(1)를 가공하기 위한 바아형 부재용 레이저 가공장치는, 레이저 절단기(10)와, 적재유닛(20)과, 트랜스퍼 장치(60)로 구성된다.
바아형 부재(1)는 그 길이가 통상적으로 그 횡단면보다 크고 유연하지 않은 재료를 주재료로 하여 제작되는 기다란 물체를 의미한다. 바아형 부재(1)는 개방된 또는 폐쇄된 단면을 가질 수 있는데, 단면의 형상은 원형, 사각형, H자, L자 등 다양한 형상을 가질 수 있고, 단면의 크기 또한 다양하게 가질 수 있다.
상기 레이저 절단기(10)는, 바아형 부재(1)를 클램핑하는 클램핑유닛(11,12)을 구비하고, 클램핑유닛(11,12)에 의해 클램핑된 바아형 부재(1)에 레이저빔을 조사하여 바아형 부재(1)를 원하는 길이 또는 원하는 형상으로 절단한다.
지지유닛(13)은 바아형 부재의 길이 방향(A)을 따라 이격되게 설치되며, 클램핑유닛(11,12)에 의해 바아형 부재(1)가 클램핑되기 전 적재유닛(20)으로부터 이송된 바아형 부재(1)를 지지하거나 절단 가공 중 바아형 부재(1)가 자중에 의해 처지지 않게 바아형 부재(1)를 지지한다.
언로딩 유닛(14)은 클램핑유닛(12) 측에 연결되어 설치되며, 바아형 부재(1)로부터 절단된 가공물 및 잔여 가공물을 레이저 절단기(10)로부터 외부로 반출한다.
상기 적재유닛(20)은, 레이저 절단기(10)로부터 이격되게 배치되고, 레이저 절단기(10)로 이송될 바아형 부재(1)가 적재되어 있다.
본 실시예에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 장치(60)는, 바아형 부재(1)가 적재되는 적재유닛(20)에서 바아형 부재(1)를 절단하는 레이저 절단기(10)로 바아형 부재(1)를 이송하는 것으로서, 복수 개의 트랜스퍼 유닛(100)과, 이동레일(101)을 포함한다.
상기 복수 개의 트랜스퍼 유닛(100)은 바아형 부재의 길이 방향(A)을 따라 이동레일(101) 상에서 각각 이동 가능하게 설치된다.
도 3에는 바아형 부재용 트랜스퍼 장치(60)에 트랜스퍼 유닛(100)이 2개 설치된 상태로 도시되어 있으나, 바아형 부재(1)의 길이에 따라 트랜스퍼 유닛(100)이 1개 설치될 수도 있고, 3개 이상 설치될 수도 있다.
상기 이동레일(101)은 바아형 부재의 길이 방향(A)을 따라 베이스에 설치된다. 복수 개의 트랜스퍼 유닛(100)은 바아형 부재(1)의 길이에 맞춰 상호 간의 이격 거리가 조절 가능하게 이동되도록 설치될 수 있다. 바아형 부재(1)의 길이가 상대적으로 긴 경우에는 트랜스퍼 유닛(100) 상호 간의 이격 거리가 멀게 조절되고, 바아형 부재(1)의 길이가 상대적으로 짧은 경우에는 트랜스퍼 유닛(100) 상호 간의 이격 거리가 가깝게 조절된 후 적재유닛(20)에 적재되어 있는 바아형 부재(1)를 레이저 절단기(10)로 이송한다.
본 실시예에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛(100)을 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 트랜스퍼 유닛(100)은, 적재유닛(20)에 적재된 바아형 부재(1)를 클램핑유닛(11,12)에 의해 클램핑될 수 있는 클램핑위치(P2)로 이송한다. 트랜스퍼 유닛(100)은 몸체부재(110)와, 승강부재(120)와, 암부재(130)와, 유지부재(140)와, 제어부(미도시)를 포함한다.
본 명세서에서 클램핑위치(P2)는 트랜스퍼 유닛(100)에 의해 바아형 부재(1)가 레이저 절단기(10) 내로 이송되는 위치이며, 바아형 부재의 중심축선(1a)과 클램핑유닛의 중심축선(11a)이 일치하도록 바아형 부재(1)가 이송되는 위치를 의미한다.
상기 몸체부재(110)는 적재유닛(20)과 레이저 절단기(10) 사이에 설치된다. 몸체부재(110) 내부에 형성된 공간에는 후술할 승강부재(120)를 승강시키는 승강 구동부 등이 설치될 수 있다.
상기 승강부재(120)는 몸체부재(110)에 대하여 승강 가능하게 설치된다. 승강부재(120)는 몸체부재(110)에 대하여 돌출 또는 인입되면서 상하 방향을 따라 승강 가능하게 설치된다.
승강부재(120)를 승강시키기 위한 승강 구동부(미도시)는 몸체부재(110)의 내부 공간에 설치되며, 모터, 풀리, 벨트, 직선운동가이드 등을 조합한 구성으로 구현될 수 있고, 이외에도 공압에 의해 작동하는 공압 실린더 또는 기타 직선구동유닛에 의해 구현될 수도 있으며, 이러한 구성은 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 암부재(130)는 적재유닛(20)과 레이저 절단기(10) 사이에서 바아형 부재의 길이 방향(A)과 교차하는 제1방향(B)을 따라 왕복이동하고, 승강부재(120)의 상부에 설치된다. 암부재(130)는 전체적으로 직사각형 판상형으로 형성될 수 있다.
암부재(130)를 제1방향(B)을 따라 왕복이동시키기 위한 암부재의 구동부는, 구동 모터(151)와, 구동 모터(151)의 출력축에 설치되는 피니언 기어(152)와, 피니언 기어(152)에 기어결합되며 암부재(130)의 하면에 고정 설치되는 래크 기어(153)를 포함할 수 있다.
구동 모터(151)의 구동력이 피니언 기어(152)와 래크 기어(153)를 통해 암부재(130) 측으로 전달되면, 암부재(130)의 하면에 설치된 직선이동가이드(154)의 길이 범위 내에서 암부재(130)는 제1방향(B)을 따라 왕복이동될 수 있다.
구동 모터(151)의 설치 위치는, 일례로 승강부재(120)의 내부에 설치될 수 있으며, 이로 인해 승강부재(120)의 승강시 구동 모터(151)도 암부재(130)와 함께 승강된다.
승강부재(120)에 대한 암부재(130)의 이동 위치는 가변될 수 있다. 암부재의 구동부에 의해 이동되는 암부재(130)는 구동 모터(151)의 제어에 따라 직선이동가이드(154)의 길이 범위 내의 임의의 위치에서 정지할 수 있다. 따라서, 승강부재(120)를 기준으로 볼 때 암부재(130)를 원하는 위치로 이동시킬 수 있다.
상기 유지부재(140)는 바아형 부재(1)를 유지하는 것으로서, 암부재(130)의 상부에 설치되어 암부재(130)의 양단부(130a,130b) 사이에서 제1방향(B)을 따라 왕복이동한다. 유지부재(140)는 "V"자 형상으로 형성되어 있으므로, 안착된 바아형 부재(1)를 안정적으로 유지할 수 있다.
유지부재(140)를 왕복이동시키기 위한 유지부재 구동부(160)는 암부재(130)의 상면에 설치되며, 공압 실린더에 의해 구현될 수 있다. 공압 실린더의 스트로크 범위 내에서 유지부재(140)는 암부재의 양단부(130a,130b) 사이에서 왕복이동한다. 유지부재 구동부(160)는 이외에도 모터, 볼스크류를 조합한 구조 또는 기타 직선구동유닛에 의해 구현될 수도 있으며, 이러한 구성은 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.
암부재(130)에 대한 유지부재(140)의 이동 위치는 고정된다. 유지부재 구동부(160)로 공압 실린더가 이용되므로, 유지부재(140)는 유지부재 구동부(160)의 양단부에서 각각 정지할 수 있다. 따라서, 암부재(130)를 기준으로 볼 때 유지부재(140)를 암부재(140) 상의 임의의 위치로 이동시킬 수 없고, 암부재의 양단부(130a,130b)로 이동시킬 수 있다.
본 실시예에서 암부재(130)와 유지부재(140)는 서로 다른 구동부에 의해 왕복이동하는 것을 특징으로 한다. 상술한 바와 같이, 암부재(130)를 왕복이동시키기 위한 암부재의 구동부는 암부재(130)의 하측에 설치되어 암부재(130)를 제1방향(B)을 따라 왕복이동시키며, 유지부재(140)를 왕복이동시키기 위한 유지부재 구동부(160)는 암부재(130)의 상면에 설치되어 유지부재(140)를 제1방향(B)을 따라 왕복이동시킨다. 이와 같이 암부재(130)와 유지부재(140)는 서로 다른 구동부에 의해 각각 독립적으로 왕복이동할 수 있다.
상기 제어부(미도시)는 승강부재(120)의 승강, 암부재(130)의 왕복이동 및 유지부재(140)의 왕복이동 등을 제어한다. 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 바아형 부재(1)가 적재유닛(20)으로부터 이탈되는 이탈위치(P1)에 위치하도록 그리고 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 바아형 부재(1)가 클램핑유닛(11,12)에 의해 클램핑될 수 있는 클램핑위치(P2)에 위치하도록 승강부재(120)를 승강시키고, 암부재(130)를 왕복이동시키고, 유지부재(140)를 왕복이동시키는 동작을 제어한다.
본 명세서에서 이탈위치(P1)는 트랜스퍼 유닛(100)에 의해 바아형 부재(1)가 적재유닛(20)에서 분리되어 들어 올려진 위치를 의미한다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하면서, 본 실시예의 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛의 동작원리에 대하여 개략적으로 설명한다.
우선, 도 6을 참조하면, 유지부재(140)가 암부재의 일단부(130a)에 정지된 상태에서 암부재(130)는 제1방향(B)을 따라 적재유닛(20) 측으로 이동한다(도 6의 (a)). 이때, 유지부재(140)가 바아형 부재(1)의 하측에 위치하도록 제어부에 의해 암부재(130)의 이동 위치가 제어된다. 이후, 승강부재(120)가 상승하면서 바아형 부재(1)는 유지부재(140)에 안착되고, 바아형 부재(1)는 적재유닛(20)으로부터 이탈된 이탈위치(P1)에 위치한다(도 6의 (b)). 이후, 암부재(130)가 정지된 상태에서 유지부재(140)가 제1방향(B)을 따라 암부재의 타단부(130b) 측으로 이동한다(도 6의 (c)).
이후, 도 7을 참조하면, 유지부재(140)가 암부재의 타단부(130b)에 정지된 상태에서 암부재(130)는 제1방향(B)을 따라 레이저 절단기(10) 측으로 이동한다(도 7의 (a)). 이때, 바아형 부재의 중심축선(1a)과 클램핑유닛의 중심축선(11a)이 일치하여 바아형 부재(1)가 클램핑위치(P2)에 위치하도록, 제어부에 의해 암부재(130)의 이동 위치 및 승강부재(120)의 승강 위치가 제어된다. 이후, 바아형 부재(1)는 클램핑유닛(11,12)에 의해 클램핑된 후, 승강부재(120)가 하강하면서 바아형 부재(1)는 유지부재(140)로부터 이탈되며(도 7의 (b)), 그 다음으로 암부재(130)가 정지된 상태에서 유지부재(140)는 제1방향(B)을 따라 암부재의 일단부(130a) 측으로 이동한다(도 7의 (c)).
이와 같이, 제어부는 암부재(130)와 유지부재(140)를 독립적으로 왕복이동시키고, 승강부재(120)의 승강 위치를 제어함으로써, 바아형 부재(1)를 이탈위치(P1)부터 클램핑위치(P2)까지 안정적으로 이송할 수 있다.
도 8은 도 4의 트랜스퍼 유닛이 다양한 단면 크기를 가지는 바아형 부재를 이송하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8에는 적재유닛(20)에 적재되는 바아형 부재(1)의 단면 형상이 원형인 경우를 예로 들어 도시하였으나, 단면 형상이 사각형인 경우 등 다양한 경우도 가능하다.
도 8의 (a)를 참조하면, 적재유닛(20)에 적재된 바아형 부재(1,1')의 단면 크기 또는 단면 형상이 변경될 경우, 바아형 부재(1,1')가 유지부재(140)에 안정적으로 안착되도록 하기 위하여, 적재유닛(20) 측에서 유지부재(140)의 수평 위치나 높이를 변경할 필요가 있다. 따라서, 제어부는 바아형 부재(1,1')의 단면 크기 또는 단면 형상에 따라 암부재(130)의 이동 위치 및 승강부재(120)의 승강 위치를 제어하면서, 유지부재(140)와 바아형 부재(1,1')의 상대적인 위치를 조정할 수 있다.
마찬가지로, 도 8의 (b)를 참조하면, 바아형 부재(1,1')의 단면 크기 또는 단면 형상이 변경될 경우, 바아형 부재의 중심축선(1a,1a')과 클램핑유닛의 중심축선(11a)이 일치하도록 하기 위하여, 레이저 절단기(10) 측에서 유지부재(140)의 수평 위치나 높이를 변경할 필요가 있다. 따라서, 제어부는 바아형 부재(1,1')의 단면 크기 또는 단면 형상에 따라 암부재(130)의 이동 위치 및 승강부재(120)의 승강 위치를 제어하면서, 바아형 부재의 중심축선(1a,1a')과 클램핑유닛의 중심축선(11a)이 일치된 상태로 레이저 절단기(10) 측으로 바아형 부재(1,1')를 전달할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛 및 바아형 부재용 트랜스퍼 장치는, 각각 독립적으로 왕복이동하는 2개의 부재를 이용하여 바아형 부재를 이송함으로써, 바아형 부재의 이송 부하를 줄일 수 있고, 이송 메커니즘 구조를 단순화시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛 및 바아형 부재용 트랜스퍼 장치는, 암부재의 이동 위치 또는 승강부재의 승강 위치를 제어함으로써, 다양한 단면 형상 또는 단면 크기를 가지는 바아형 부재에 대하여 이송 위치를 용이하게 제어할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛 및 바아형 부재용 트랜스퍼 장치는, 암부재의 이동 위치 또는 승강부재의 승강 위치를 임의의 위치로 제어함으로써, 적재유닛, 트랜스퍼 유닛 및 레이저 절단기를 대략적인 위치에 설치하여도 또한 적재유닛, 트랜스퍼 유닛 및 레이저 절단기의 설치 위치가 향후에 변경되어도, 바아형 부재의 이송 위치를 정밀하게 제어할 수 있으며, 현장상황을 고려하면서 용이하게 기기를 설치할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 도 9는 도 4의 트랜스퍼 유닛의 동작 상태의 변형례를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7에 도시된 실시예에서는 바아형 부재(1)를 이탈위치(P1)로부터 클램핑위치(P2)로 이송하기 위하여, 제어부는 유지부재(140)가 제1방향(B)을 따라 일정 길이 이동된 후 암부재(130)가 제1방향(B)을 따라 일정 길이 이동되도록 제어하였으나, 순서를 바꿔서 제어할 수도 있다.
즉, 도 9를 참조하면, 유지부재(140)가 암부재의 일단부(130a)에 정지된 상태에서 승강부재(120)가 상승하면서 바아형 부재(1)는 유지부재(140)에 안착되고, 바아형 부재(1)는 적재유닛(20)으로부터 이탈된 이탈위치(P1)에 위치한다(도 9의 (a)). 이후, 유지부재(140)가 정지된 상태에서 암부재(130)가 제1방향(B)을 따라 레이저 절단기(10) 측으로 이동한다(도 9의 (b)). 이후, 암부재(130)가 정지된 상태에서 유지부재(140)가 제1방향(B)을 따라 암부재의 타단부(130b) 측으로 이동한다(도 9의 (c)).
도 1 내지 도 9에 있어서, 바아형 부재의 단면 형상이 원형인 경우를 예로 들어 도시하였으나, 도 10에 도시한 바와 같이 바아형 부재의 단면 형상이 정사각형(2), 직사각형(3)인 경우에도 본 발명의 트랜스퍼 유닛(100)을 이용하여 적재유닛(20)에서 레이저 절단기(10)로 이송할 수 있다.
레이저 절단기(10)에서 바아형 부재의 단면 형상이 정사각형(2), 직사각형(3)인 바아형 부재를 클램핑하기 위해서는, 로딩된 바아형 부재의 기울어진 각도와 일치하도록 클램핑유닛(11,12)을 회전시킨 후 바아형 부재를 클램핑한다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
10 : 레이저 절단기
20 : 적재유닛
30 : 바아형 부재용 레이저 가공장치
100 : 트랜스퍼 유닛
110 : 몸체부재
120 : 승강부재
130 : 암부재
140 : 유지부재

Claims (11)

  1. 바아형 부재를 클램핑하는 클램핑유닛을 구비하고 상기 클램핑유닛에 의해 클램핑된 바아형 부재에 레이저빔을 조사하여 절단하는 레이저 절단기와, 상기 레이저 절단기로부터 이격되게 배치되고 바아형 부재가 적재되는 적재유닛 사이에서 상기 바아형 부재를 이송하고, 상기 적재유닛에 적재된 바아형 부재를 상기 클램핑유닛에 의해 클램핑될 수 있는 클램핑위치로 이송하는 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛에 있어서,
    상기 적재유닛과 상기 레이저 절단기 사이에 설치되는 몸체부재;
    상기 몸체부재에 대하여 승강 가능하게 설치되는 승강부재;
    상기 승강부재에 설치되고, 상기 적재유닛과 상기 레이저 절단기 사이에서 상기 바아형 부재의 길이 방향과 교차하는 제1방향을 따라 왕복이동하는 암부재;
    상기 바아형 부재를 유지하고, 상기 암부재에 설치되어 상기 암부재의 양단부 사이에서 상기 제1방향을 따라 왕복이동하는 유지부재; 및
    상기 바아형 부재가 상기 적재유닛으로부터 이탈되는 이탈위치에 위치하도록 그리고 상기 바아형 부재가 상기 클램핑유닛에 의해 클램핑될 수 있는 클램핑위치에 위치하도록 상기 승강부재의 승강, 상기 암부재의 왕복이동 및 상기 유지부재의 왕복이동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 암부재와 상기 유지부재는 서로 다른 구동부에 의해 왕복이동하는 것을 특징으로 하는 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 바아형 부재를 상기 이탈위치로부터 상기 클램핑위치로 이송하기 위하여, 상기 유지부재가 상기 제1방향을 따라 일정 길이 이동된 후 상기 암부재가 상기 제1방향을 따라 일정 길이 이동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 바아형 부재를 상기 이탈위치로부터 상기 클램핑위치로 이송하기 위하여, 상기 암부재가 상기 제1방향을 따라 일정 길이 이동된 후 상기 유지부재가 상기 제1방향을 따라 일정 길이 이동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유지부재는 "V"자 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 암부재는 상기 승강부재의 상부에 설치되고,
    상기 유지부재는 상기 암부재의 상부에 설치되는 것을 특징으로 하는 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 암부재의 구동부는,
    구동 모터와, 상기 구동 모터의 출력축에 설치되는 피니언 기어와, 상기 피니언 기어에 기어결합되며 상기 암부재에 고정 설치되는 래크 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 승강부재에 대한 상기 암부재의 이동 위치는 가변될 수 있으며,
    상기 암부재에 대한 상기 유지부재의 이동 위치는 고정된 것을 특징으로 하는 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적재유닛에 적재된 바아형 부재의 단면 크기 또는 단면 형상에 따라 상기 유지부재에 상기 바아형 부재가 안착되도록 상기 암부재의 이동 위치 및 상기 승강부재의 승강 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 바아형 부재의 단면 크기 또는 단면 형상에 따라 상기 바아형 부재의 중심축선과 상기 클램핑유닛의 중심축선이 일치하도록 상기 암부재의 이동 위치 및 상기 승강부재의 승강 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 기재된 바아형 부재용 트랜스퍼 유닛이 복수 개 마련되고,
    복수 개의 트랜스퍼 유닛은 상기 바아형 부재의 길이 방향을 따라 각각 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 바아형 부재용 트랜스퍼 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수 개의 트랜스퍼 유닛은 상호 간의 이격 거리가 조절 가능하게 이동되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 바아형 부재용 트랜스퍼 장치.
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