KR870000761B1 - 절단기의 절단 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

절단기의 절단 제어장치

제1도는 본 발명을 실시한 횡형 띠톱기계의 정면도.

제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선 부분 확대 단면도.

제3도는 제1도의 Ⅲ-Ⅲ선 부분 확대 단면도.

제4도는 제어계통을 나타내는 블럭선도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 절단헤드부 9 : 작업대

13 : 하우징부 19 : 콘트롤박스

21 : 구동휠 23 : 종동휠

29 : 띠톱날 31 : 고정안내부

33 : 가동안내부 37 : 유압모우터

47 : 구동모우터 53 : 플런저펌프

73 : 연동축 79 : 나사간

83 : 넛트부재 89 : 톱니바퀴

91 : 조정모우터 97 : 검출수단

99 : 커플링수단 105 : 정전압출력장치

107 : 비교기 109 : 구동회로

111 : 절단제어 수단

본 발명은 플랙시블 또는 엔드레스상의 띠톱날을 구동휠과 종동휠에 걸어서 된 횡형 띠톱기계(橫型帶鋸鋸)와 같은 절단 절단기의 제어장치에 관한 것이다.

종래의 횡형 띠톱기계는, 피절단물을 재치하는 기대와 한쌍의 휠 또는 풀리의 주위를 회동하는 플렉시블엔드레스상의 띠톱날을 가진 절단 헤드부로써 구성되어 있고, 절단 헤드부에는 띠톱날이 피절단물을 수직방향으로 절단할 수 있도록 한쌍의 안내장치에 의하여 안내 유도하게 되어 있다.

또한 절단 헤드부는 베이스로 부터 위로 상승할 수 있도록 유압모우터등에 의하여 장치되어 있고, 매 절단 싸이클 마다 절단 헤드부는 처음은 상승하고 다음은 베이스쪽으로 하강하며 띠톱날이 훨의 주위를 회동하여 베이스상에 있는 피작업물을 절단하게 되는 것이다.

또한 자동식 횡형 띠톱기계에 있어서는, 자동적으로 절단헤드부를 상승시키거나 하강시키는 구조와 매 절단싸이클 마다 그 절단지점에서 피절단물이 절단되도록 자동공급하는 구조가 있는 것이다.

상기와 같은 구성을 가진 횡형 띠톱기계에 있어서, 절단되는 피작업물의 형상 및 재질에 따라 절단헤드부의 하강속도, 환언하면 피절단물에 대한 띠톱날의 절입속도를 알맞게 조절하는 것과 띠톱날의 속도를 조절하는 것이 바람직스럽다.

즉, 피절단물이 난삭재(難削材)인 경우나 피절단물의 크기가 클때는 피절단물에 대한 띠톱날의 절입속도 및 톱날의 속도를 적게 하는 것이 바람직하고, 피절단물이 이삭재(易削材)이거나 그 크기가 작을때는 절삭 능률의 향상을 위하여 피절단물에 대한 띠톱날의 절입속도 및 톱날의 속도를 크게하여야 할 필요가 있는 것이다.

피절단물의 형상 및 재질에 따라 그 절삭 조건을 적정하게 조정하지 않을때, 예를들면 피절단물에 대한 띠톱날의 절입속도 및 톱날속도가 지나치게 빠를때는 띠톱날은 상방향으로 크게 만곡되고, 절곡되는 경향이 있으며, 띠톱날의 톱이 끝이 크게 마모되며, 경우에 따라서는 톱이가 부러져 띠톱날의 수명이 현저하게 짧아지게 된다.

반대로, 피절단물에 대한 띠톱날의 절입속도 또는 톱날속도가 너무 느릴때는 절삭능률이 저하되며, 피절단물이 가공 경화성(硬化性)의 재질일 경우, 띠톱날은 피절단물을 문지르는 형식이 되어, 피절단물의 표면이 단단하므로 피절단물에 대한 띠톱날의 절입이 극히 곤란한 것이다.

상기에서와 같이 띠톱날의 수명을 단축시키지 않으며, 피절단물을 능률적으로 절삭하기 위하여서는 피절단물의 재질, 형상 및 크기등에 따라 피절단물에 대한 띠톱날의 절입속도 및 톱날속도를 적당하게 조절하여 줄 필요가 있는 것이다.

따라서 종래에는 횡형 띠톱기계의 명판등에 기재된 추장치(推奬置)에 따라서 작동하거나, 또는 작업자의 오랜 경험에 의하여 피작업물에 대한 띠톱날의 절입속도 및 톱날속도를 작업자에 의하여 조정하는 것이 일반적이므로 그 조정작업이 번거롭고 최적의 절삭조건으로 조정한다는 것은 여간 어려운 것이 아니었다.

따라서 본 발명은 절단되어지는 피작업물의 재질에 따라 띠톱날의 톱날속도를 자동적으로 조절되는 횡형 띠톱기계를 제공하는 것을 제1의 목적으로 하고 있는 것이다.

또한 본 발명의 제2목적은 절단되는 피작업물의 재질에 따라서 띠톱날의 톱날속도가 조절된 후에 피작업물의 절삭이 개시되는 횡형 띠톱기계를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 절단기에 있어서, 절단공구를 구동하기 위한 축에 연동하게 설치된 변속장치와, 이 변속장치를 자동적으로 변속하기 위한 변속 작동장치와, 변속작동 장치에 의한 변속 장치의 변속상태를 검출하는 검출장치와, 피절단재의 피삭성에 따라서 미리 구별된 절삭속도 설정장치와, 절삭속도 설정장치로 부터의 지형치와 상기 검출장치의 검출치와를 비교하는 비교장치와, 비교장치의 출력에 따라서 상기 변속작동장치를 구동하기 위한 구동회로와, 절단기의 절단개시를 제어하는 절단제어 수단과를 구비하여 되는 것을 특징으로 하고 있는 것으로서, 변속작동이 종료된후에 피작업물의 절삭이 개시될 수 있도록 구성되어 있는 것이다.

이하 본 발명을 첨부 도면에 따라 구체적으로 상술하면 다음과 같다.

아래 설명에서 절단기로써는 횡형 띠톱기계를 예시한 것이나, 본 발명은 횡형 띠톱기계에 한정되는 것이 아니라 예를들면, 디스크 컷터 또는 환형 띠톱기계와 같은 절단기에 실시되어 질 수 있는 것이다. 제1도는, 본 발명을 실시한 횡형 띠톱기계의 정면도로서, 횡형 띠톱기계(1)는 상자 모양의 베이스(3)와 절단헤드부(5)로 구성되어 있고, 절단헤드부(5)는 힌지핀(7)에 의해서 베이스(3)에 연결되어 있어서 상하로 상승 또는 하강운동을 하게 된다.

베이스(3)에는 그 위에 작업테이블(9)이 있고 작업테이블 위에 절단될 피작업물 (W)이 놓여지게 된다.

또한 작업테이블(9)에는 바이스부(11)가 있는데, 고정집개(jaw)(11f)와 가동집개(11m)를 가지고 있으므로 피작업물(W)을 그 사이에 고정시킬 수 있게 되는 것이다. 절단 헤드부(5)는 비임부재로서 서로 연결된 하우징부(13)(15)를 갖고 있으며, 그 상부에 콘트롤 박스(19)가 있다.

절단헤드부(5)에는 한쌍의 구동휠(21)과 종동휠(23)이 각각 축(25),(27)에 고정되어 있고, 하우징부(13)및 (15)내에 들어가 있는 것이다.

그리고 플렉시블 엔드레스상의 띠톱날(29)은 가동휠(21)이 작동될때 가동되어 절단작업이 이루어지게 되는 것이다.

띠톱날(29)은 한쌍의 고정안내부(31)와 가동안내부(33)에 의하여 수직으로 상승 또는 하강할 수 있게 연결 인도되어져 있다.

고정안내부(31)와 가동안내부(33)는 안내홈(35)상에 장치되고 안내홈(35)은 서로 평행을 유지하며 비임부재(17)에 고정되어 있다.

고정안내부(31)는 안내홈(35)상에 고정되어 있고, 가동안내부(33)는 작동시 안내홈(35)상에서 절단될 피작업물(W)의 크기에 따라 띠톱날(29)의 컷팅 스트렛치를 맞추기 위하여, 고정안내부(31)로 부터 앞으로 전진하거나 멀리 후진시킬 수 있도록 되어 있다.

또한 절단헤드부(5)는 유압모우터(37)에 의하여 힌지핀(7)의 주위를 상하로 움직일 수 있도록 되고, 유압모우터(37)에는 피스톤 롯드(39)가 있어서, 띠톱날(29)을 절단될 피작업물(W)에 맞닿게 하여 주든가, 떨어지게 하는 역할을 하게 된다.

따라서 제1도에서 구동휠(21)을 갖는 전술한 구동축(25)에는 워엄휠(41)이 일체로 취부되어 있고 이 워엄휠(41)에는 절단헤드부(5)의 하우징부(13)의 등부에 회전이 자유롭게 지지된 워엄기어(43)가 치합되고 있다.

워엄기어(43)의 일단부에는 종동풀리(45)가 있고, 이 종동풀리(45)와 절단헤드부(5)의 등 부분에 장착된 구동모우터(47)에 구비된 구동풀리(49)와에는 V벨트 (51)가 걸려 있는 것이다. 따라서 구동모우터(47)의 구동에 의하여 워엄기어(43), 워엄휠(41)을 개재하여 구동휠(21)이 구동하게 되는 것이다.

또한 워엄기어(43)의 타단부는 절단헤드부(5)의 등부에 장착된 플런저 (plunger )펌프(53)와 연동 연결되어 있으며, 플런저 펌프(53)는 절단헤드부(5)가 상승위치에서 하강할때 전술한 유압모우터(37)로 부터 압력유를 배출하는 작용을 하는 것으로, 가변용량형으로 구성되어져 있다.

상기 플런저 펌프(53)는, 예를들면 경사판의 경사각을 변경할 수 있는 가변용량형인 경사판식 플런저 펌프 혹은 미합중국 특허 제3,754,490호에 개시되어 있는 플런저 펌프와 같은 것이다.

따라서 구동모우터(47)의 구동에 의하여 띠톱날(29)의 톱날속도를 변화시키거나, 또는 상기 플런저 펌프(53)의 용량을 적당하게 조절하여 전술한 유압모우터(37)로 부터의 압력유 배출량을 제어함으로써, 절단헤드부(5)의 하강속도, 환언하면 피작업물 (W)에 대한 띠톱날(29)의 접입속도가 제어되는 것이 된다.

상기 플런저 펌프(53)의 용량을 변경하기 위하여, 절단헤드부(5)의 등부분에는 플런저 펌프(53)에 근접하여 제어캠(55)이 회전이 자유롭게 장착되어 있다.

상세한 도시는 생략되었지만, 상기 제어캠(55)은 플런저 펌프(55)에 있는 플런저의 행정을 변경시키도록 작용하는 것으로, 예를들면 경사판식 플런저 펌프의 경우에 경사판의 경사각을 변경시키거나, 플런저 펌프(53)의 플런저 행정을 제어하는 스톱퍼의 위치를 변경하게끔 작용하게 되는 것이다.

따라서 제어캠(55)을 적당하게 회전시킴으로써, 플런저펌프(53)의 위치를 변경시키게 되고, 피작업물(W)에 대한 띠톱날(29)의 접입속도를 제어할 수 있게 되는 것이다.

제1도 및 제2도에서, 전술한 비임부재(17)의 배면 양단부 양단부 부근에는 스프로켓(57)(59)이 축(61)(63)을 개재하여 회전이 자유롭게 장착되어 있다.

상기 스프로켓(57)(59)에는 텐숀 로울러(65)에 의하여 당겨진 엔드레스상의 체인(67)이 걸려 있고, 이 체인(67)의 일부는 가동안내부(33)의 등부에 구비된 부라켓 (69)와 연결되어 있고, 또 한쪽의 스프로켓(57)의 축(61)은 유니버설 죠인트(71)에 의하여 연동축(73)의 일단부와 연동 연결되어 있다.

이 연동축(73)의 타단부는 전술한 제어캠(55)과 적당하게 연동 연결되어 있다.

상기와 같은 구성에 의하여, 피작업물(W)크기에 따라서 가동안내부(33)를 안내홈(35)을 따라서 이동조절케 되고 체인(67)을 개재하여 스프로켓(57)이 회전하게 되는 것이다. 따라서 스프로켓(67)의 축(61)과 연동축(73)을 개재하여 제어캠(55)이 동시에 회전하게 된다.

즉, 피작업물(W)의 크기에 대응하여 가동안내부(33)를 이동케 되면 가동안내부 (33)의 이동과 연동하여 제어캠(55)이 회전되고, 전술한 바와같이 플런저 펌프(53)의 용량이 변경되어지게 된다.

환언하면, 피작업물(W)의 크기에 따라서 피작업물(W)에 대한 띠톱날(29)의 절입속도가 자동적으로 조절되어지게 되는 것이다.

전술한 띠톱날(29)의 톱날속도를 변경시키기 위하여 구동풀리(49)는 무단 변속장치로 구성되어져 있다.

즉, 제3도에서 상세하게 도시된 바와 같이 구동풀리(49)는 구동모우터(47)의 출력축(47s)에 고정된 고정콘풀리(49f)와 축방향으로 이동이 자유로운 가동 콘풀리(49 m)에 의하여 구성되어 있는 것이다.

보다 상세하게는, 제3도에 의하여 명확한 바와 같이, 구동모우터(47)의 출력축 (47s)에 고정된 고정 콘풀리(49f)에는 원통상의 보스부(Cylindrical Boss)(49fb)가 형성되어 있고, 이 보스부(49fb)에 고정된 키(75)에 가동콘풀리(49m)의 원통상의 보스부 (49mb)의 내주면에 형성된 키이홈(49mg)을 걸어 맞춤 함으로써, 고정 콘풀리 (49f)에 대하여 가동 콘풀리(49m)가 축방향으로 미끄럼 동작이 자유롭게 끼워 맞춤되어 있다.

전술한 가동 콘풀리(49m)를 축방향으로 이동시키기 위하여 고정콘풀리(49f)의 보스부(49fb)의 축심부에는 베어링(77)을 개재하여 나사막대(79)가 회전이 자유롭게 지지되어 있고, 이 나사막대(79)의 나사부(79s)에는 가동 콘풀리(49m)의 보스부 (49 mb)의 내부 선단에 베어링(81)을 개재하여 회전이 자유롭게 지지된 너트부재(83)가 나사 맞춤되어 있다. 너트부재(83)에는 나사막대(79)와 평형으로 뻗어 있는 연신부 (85e)를 갖는 L자 형상의 회전 방지 레버(85)가 일체적으로 부착되어 있다.

이 회전 방지 레버(85)의 연신부(85e)는 절단헤드부(5)의 동부에 고정된 하우징 (87)의 슬리트부(87s)에 이동이 자유롭게 걸어 맞춤되어 회전을 지지하고 있는 것이다.

상기와 같은 구성에 의하여, 나사막대(79)를 적당하게 회전시키면 너트부재 (83)가 축방향으로 이동되어지고, 너트부재(83)와 일체로 된 가동 콘풀리(49m)가 고정 콘풀리(49f)에 대하여 접근하고 떨어지고 하게 되는 것이다.

즉, 나사막대(79)를 적당하게 회전시킴으로써 고정 콘풀리(49f)와 가동 콘풀리 (49m)와의 간격을 조절하고, 띠톱날(29)의 톱날속도의 무단 변속이 행하여지게 되는것이다.

제3도에 의하여 명백한 바와 같이, 전술한 나사막대(79)의 단부 부근에는 스프로켓(89)이 일체로 부착되어 있고, 또 하우징(87)에는 정역회전이 자유로운 써어보 모우터와 같은 조정모우터(91)가 장착되어 있어서, 이 조정모우터(91)의 출력축에 부착되어 있는 스프로켓(93)과 상기 스프로켓(89)에는 체인(95)이 걸여 있다. 또한, 나사막대 (79)의 선단부에는, 부라켓(97)을 개재하여 하우징(87)에 지지되어 있는 분압기 (Potentiometer)와 같은 검출수단(99)이 커플링(101)을 개재하여 연동 연결되어 있다.

이 검출수단(99)은 상기 나사막대(79)의, 예를 들면 10회전의 범위에 해당하는 회전각도의 변화에 대응해서 전압을 비례적으로 출력케 되는 것으로서, 바꾸어 말하면, 검출수단(99)의 출력과 가동 콘풀리(49m)의 축방향 위치와 서로 대응하게 되는 것이다.

상기 구성으로 부터 명백한 바와 같이, 조정모우터(91)를 적당하게 제어하여, 나사막대(79)를 적당하게 정역회전 시킴으로써, 가동 콘풀리(49m)가 고정 콘풀리 (49f)에 대하여 알맞게 접근하거나 떨어지게 되어, 띠톱날(29)의 톱날 속도가 제어되게 되는 것이다. 이때, 가동 콘풀리(49m)의 위치는 검출수단(99)의 출력에 대응해서 검지되는 것이다.

따라서, 검출수단(99)의 출력을 탐지하면, 띠톱날(29)의 톱날속도가 적정한가 아닌가를 알 수 있게 되는 것이다.

다시 제1도를 참조하면, 콘트롤 박스(19)에는 재질 선정 수단으로서 여러개의 스위치(103A),(103B),(103C),(103D)가 있어서, 각각의 스위치(103A),(103B), (103C ),(103D)는 각종의 피작업물(W)의 재질에 다른 난삭성에 따라서 각 피작업물 (W)을 복수의 그룹으로 분류했을때 각 그룹에 대응하는 것이다.

예를들면, 스위치(103A)에 대응하는 피작업물(W)의 그룹을 저탄소강, 구조용강, 쾌삭강등 절삭성이 가장 양호한 재질의 그룹으로 하고, 스위치(103D)에 대응하는 피작업물(W)의 그룹을 스텐레스강, 다이스강, 내열강등 절삭성이 가장 나쁜재질의 그룹으로 구분하고 스위치(103B),(103C)에 대응하는 그룹은 각각 상기와 같은 그룹의 중간에 해당하는 재질의 그룹으로 분류하고 있는 것이다.

제4도에서, 상기 각각의 스위치(103A),(103B),(103C),(103D)는 각각 그에 대응하는 정전압 출력장치(105A),(105B),(105C),(105D)에 각각 접속되어 있어서 각 정전압 출력장치(105A-105D)는 비교기(107에 접속되어 있는 것이다. 이 비교기(107)는 각 정전압 출력장치(105A-105D)의 출력과 상기 검출수단(99)의 출력과를 비교하여 그 양쪽 출력에 차이가 있을때는 그 차이가 0이 되도록 상기 조정모우터(91)의 정역회전을 제어하도록 모우터 제어회로(109)에 제어신호를 출력하게 한다.

또한 상기 양쪽 출력의 차이가 0이 되었을때는 비교기(107)가 피작업물(W)의 절삭을 개사하도록 절단 개기제어기(111)에 제어신호를 송신하게 되는 것이다.

상기한 구성에 의하여 명백한 바와 같이, 횡형 띠톱기계(1)에 의하여 절단되는 피가공물(W)의 재질에 따라 알맞는 스위치, 예를들면 스위치(103A)를 선택하면, 이 스위치(103A)와 접속된 정전압 출력장치(105A)의 출력이 비교기(107)에서 검출수단 (99)의 출력과 비교되어 진다.

상기 양 출력의 비교 결과에 따라서 조정모우터(91)가 정회전 혹은 역회전 되어서 가동 콘풀리(49m)가 이동되고, 띠톱날(29)의 톱날 속도가 피가공물(W)의 재질에 따라 톱날속도가 변속되어 진다.

상기와 같이 변속이 이루어지고, 전술한 양쪽 출력의 차이가 1이 되면, 비교기 (107)로 부터 절단 개시 제어기(111)로 제어신호가 출력되어, 절단헤드부(5)의 하강이 개시되고 피가공물(W)에 대한 띠톱날(29)의 절입이 개시되게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 절단하고자 하는 피가공물의 재질이 속하는 그룹의 스위치를 선정하므로써 피가공물의 재질에 대응하여 톱날 속도를 자동적으로 설정할 수 있는 것이기 때문에, 톱날속도 설정이 신속하게 이루어짐과 동시에 절삭능률을 향상시키고 띠톱날의 수명을 단축시키지 않는 등의 잇점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 절단기에 있어서, 절단 공구를 구동하기 위한 축에 연동하게 설치된 변속장치 (49)와, 이 변속장치를 자동적으로 변속하기 위한 변속 작동장치(89),(95)와, 변속 작동장치에 의한 변속장치의 변속상태를 검출하는 검출장치(99)와, 피절단물(W)의 피삭성에 따라서 미리 구별된 절삭 속도 설정장치(103A-103D)와, 절삭속도 설정장치로 부터의 지령치와 상기 검출장치의 검출장와를 비교하는 비교장치(107)와, 비교장치의 출력에 따라서 상기 변속 작동장치를 구동하기 위한 구동회로(109)와, 절단기의 절단개시를 제어하는 절단 제어수단(111)과를 구비하여 되는 절단기의 절단 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 비교장치(107)가, 선정된 재질에 알맞는 절삭속도에 상당하는 출력 신호치와, 검출장치(99)의 출력 신호치가 거의 같게 되었을때에 절단기의 시동을 개시하기 위한 신호를 출력하도록 구성되어 있는 절단기의 절단 제어장치.

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