KR950000209B1 - 플라스틱 재료 시트의 절단장치 - Google Patents

플라스틱 재료 시트의 절단장치 Download PDF

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엠. 구글리엘메티 기오르기오
엠. 카루소 귀도
엠. 길리 루이기
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쎙-고벵 비뜨라지
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Abstract

내용 없음.

Description

플라스틱 재료 시트의 절단장치
제 1 도는 절단 장치의 전체도.
제 2 도는 제 1 도에 도시된 장치의 측면도.
제 3 도는 제 1 도와 제 2 도에 도시된 절단 헤드의 부분 측면도.
제 4 도는 제 3 도의 절단 헤드를 상부에서 본 평면도.
제 5 도는 제 4 도의 절단 헤드를 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 부분 단면도.
제 6 도는 제 5 도의 절단 헤드를 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 취한 부분 단면도.
제 7 도는 제 1 도의 절단 장치 일부의 정면도.
제 8 도는 제 7 도의 일부를 Ⅷ-Ⅷ선을 따라 취한 부분 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 절단 헤드 6 : 주 수직 기둥
7 : 수평 비임 8, 13, 17, 25 : 모터
9, 14, 18 : 출력 피니언 10, 15, 19 : 랙
12 : 구조체 24 : 지지구조체
26, 39 : 풀리 29, 49, 94 : 잭
30 : 로드 33 : 관형 단면 부재
34, 38, 66 : 선회축 40 : 주부분
42 : 인장 스프링(탄성수단) 44 : 절단날
45 : 덮개 47 : 개구
50 : 원통부 54 : 밀기 부재
56 : 나선형 홈 61 : 원통형 스프링
62 : 링 63 : 와셔
70, 78, 79 : 근접 탐지기 73 : 교환 장치
74 : 가로부재 77 : 자석
81 : 브래킷 82 : 지지 기둥
83 : 샤아프닝 장치 84 : 지지체
85 : 운반 장치 86 : 판유리
87 : 스프로켓 88 : 플라스틱 재료 시트
89 : 유리 시트 93 : 중앙부
98 : 마이크로 프로세서(전자 수치 제어수단)
본 발명은 플라스틱 재료의 하나 이상의 층으로 형성된 시트 또는 필름을 절단하는 것에 관한 것으로, 특히 적층 판유리의 제조에 사용될 수 있는 투명 또는 반투명 시트의 절단에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 판유리의 다른 요소와 함께 일시적으로 또는 최종적으로 조립된 시트를 판유리 둘레에서 절단하기 위한 장치에 관한 것이다.
적층 유리, 특히 두개의 유리 시트와 예를들어 폴리비닐부티랄 또는 폴리우레탄과 같은 플라스틱 재료의 층으로 된 중간 시트로 형성되는 안전 판유리의 제조중에 요소들을 적층시킨 다음에, 켈리더 가공(calendering)을 수행하여 압축 롤러 사이에 상기 요소의 적층을 통과시킨 뒤, 오토클래브 사이클(autoclave cycle)을 수행하므로써 판유리를 구성하는 요소들이 함께 조립된다.
요소들을 적층할 때, 플라스틱 재료로 된 중간 시트는 일반적으로 판유리의 것보다 약간 큰 크기를 갖는 사다리꼴의 블랭크(blank)형태로 존재한다.
요소들을 적층한 후 캘린더 가공전에 판유리를 지나 연장하는 중간 시트의 부부들은 금속날을 사용하여 외주 둘레에서 수동으로 잘려나가게 되며, 이 절단 작업을 수행하는 조작자는 상기 날을 판유리의 모서리와 접촉상태로 유지시킨다. 이것은 시간이 많이 걸리고 비싼 수동 작업이다. 게다가, 통상적으로 정밀도의 면에서 부족함이 발견되었고, 다음에 일반적으로 오토클래브 사이클을 완료한 후에는 판유리를 지나 여전히 연장하는 중간 시트의 부분들상에 트리밍(trimming) 작업을 행한 필요가 있었다. 이러한 수동 절단의 또다른 결점은 공구가 소정 위치에서 유리 시트의 모서리부를 침범할 수가 있어 판유리가 보다 부서지기 쉽다는 것이다. 끝으로, 사용된 날들은 매우 신속하게 마모되어, 자주 교환해 주어야만 된다.
자동 절단 장치들로는 예를들어 프랑스공화국 특허공보 제 2510029 호에 이미 기술되어 있다.
본 발명의 목적은 적층 판유리용 제조 라인에 용이하게 합체될 수 있는 전체적으로 자동이고 완전히 신뢰할 수 있는 개선된 절단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 장치는 커팅 엣지를 가지고 있는 띠톱날의 형태의 절단날이 구비된 절단 헤드와, 3개의 직교 좌표축을 따라 절단 헤드를 변위시킴과 동시에 2개의 회전 직교축 둘레에서 상기 헤드가 회전하도록 절단 헤드를 구조체에 연결해 주는 연결 수단 전자 및 수치 제어 수단이 구비되어 있다.
본 절단 장치의 양호한 실시예에 있어서는, 절단날의 교환을 자동적으로 그리고 주기적으로 수행해 주는 수단이 제공된다.
본 발명의 다른 잇점 및 특징들은 첨부 도면을 참조하여 주어진 절단 장치의 실시예에 대한 다음 설명으로부터 명백해질 것이다.
제 1 도 및 2 도에 도시된 바와 같이, 절단 헤드(1)는 회전 조인트(3)에 연결되어 y축에 대해 회전하는 상부판(2)을 갖고 있다(제 1 도 및 2 도에는 후술하는 운동에 대한 좌표계를 규정하기 위해 3개의 직교 좌표축 x, y 및 z가 도시되어 있다). 특히, 상부판(2)은 z축을 따라 배열된 주 수직 기둥(6)의 내부 기둥(5)의 하단부에서 동축상에 설치된 U자형 포오크(4)에 연결되어 있다. 상기 내부 기둥(5)은 상술한 형태의 위치 제어용 구동 기구에 의해 주 수직 기둥(6)에 대해 z축을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 수직 기둥(6)은 수평 비임(7)상에 장착된 구조체(12)에 연결되고 상기 기둥(6)에 고정된 랙(10을 맞무는 출력 피니언(9)을 갖는 모터(8)에 의해, y출을 따라 배열된 수평 비임(7에 대해 수직 방향으로 이동할 수가 있다. 수평 비임(7)에 고정되며 수직 활주 기둥(6)을 둘러싸는 상기 구조체(12)에는 또한 수직 기둥(6)의 무게 평형을 맞추어 주기 위한 기구(도시안됨)가 제공되어 있다.
또한, 제 1 도에 도시된 바와 같이, 구조체(12)는 y축을 따라 구조체(12)를 이동시켜 주기 위한 구동 모터(13)에 연결되어 있다.
특히, 상기 모터(13)는 비임(7) 아래에 고정된 랙(15)과 맞물리는 출력 피니언(14)을 갖고 있다. 상기 비임(7)상에는 두개의 수직 기둥(21)상에 단부에 지지되고 x축을 따라 위치되는 비임(20)의 상부에 고정된 랙(19)과 맞물리는 출력 피니언(18)을 갖고 x축을 따라 비임(7)을 변위시켜 주는 모터(17)가 설치되어 있다. 캐리지(22)는 직교하는 비임(20)상의 수평 비임(7)을 지지하고 비임(20)의 바닥 플랜지를 따라 굴러가므로써 수평 비임(7)을 이동시켜준다.
제 3 도 내지 6 도에 도시된 바와 같이 절단 헤드(1)는 축부가 부분적으로 개방된 상자 형태의 주 부분(40)을 포함하며 상부판(2)에 고정되는 지지 구조체(24)를 갖고 있다. 이러한 주부분(40)은 그 내벽(23)중의 하나상에서, 벽(23)에 부착되어 벽(23)을 통해 연장한 축(27)을 통해 축(27)에 고정된 풀리(26)를 회전시키는 모터(25)를 지지한다. 제 5 도에 도시된 바와 같이, 상기 부분(40)의 중앙 영역에는 작동 잭(29)의 한 단부(28)가 주부분(40)에 연결된 축상에 피봇식으로 장착되어 있다. 이 잭(29)은 로드(30)를 가지며, 로드의 한 단부(31)는 관형 단면부재(33)의 한 단부 (32)에 연결된 축상에 피봇식으로 장착되어 있다. 관형 단면부재(33)의 다른 단부는 두개의 단부 베어링(35)에 의해 주부분(40)상에 피봇식으로 지지된 선회축(34)에 부착되어 있다(제 6 도 참조). 관형 단면 부재(33)의 길이 중앙에 장착된 것은 베어링(36)이며, 이것은 볼 베어링(37)을 매개로 풀리(39)에 대한 이동가능한 선회축(38)을 보유하며, 이 축(38)은 주부분(40)의 외부에 위치되어 있고 벽(23)을 통해 연장해 있다.
제 5 도에 도시한 바와 같이, 관형 단면 부재(33)에는 핀(41)이 부착되고, 그것에는 인장 스프링(42)의 한 단부가 후크식으로 걸어져 있고 인장 스프링의 다른 단부는 주부분(40)에 체결된 지지체(43)에 고정되어 있다. 두개의 풀리(26, 39)들 사이에는 예리한 엣지를 갖는 금속띠 형상의 절단날(44)이 배치되고, 이 절단날에는 이후보다 상세히 기술되는 바와 같은 방식으로 잭(29)에 대향한 스프링(42)에 의해 인장력이 가해진다. 이 절단날(44)은 절단될 요소와 접촉 상태에 놓이게 되는 절단날(44)의 일부를 노출된 채로 유지해 주는 U자형 단면의 개구(47)를 가지는 덮개(45)에 의해 절단헤드(1)내에 둘러싸여 있다.
덮개(45)의 개폐 운동은 제 5 도에 도시된 바와 같이 상기 주부분(40)에 측방향으로 고정된 원통부(50)내에 수용되는 잭(49)에 의해 이루어진다. 특히, 이러한 잭(49)은 선형 변위에 의해 나선형 홈(56)이 제공된 하부 부분(55)을 가진 밀기 부재(54)의 단부(53)상에 작용할 수 있는 헤드(52)를 구비한 가동 로드(51)를 갖고 있으며, 상기 나선형 홈(56)은 제 6 도에 도시된 바와 같이 그 하부가 덮개(45)의 측단부에 연결된 부분(58)에 의해 지탱되는 핀(57)과 상호 협력하여 작동한다.
원통부(50)에는 밀기 부재가 그 축을 중심으로 회전하는 것을 방지하기 위해 밀기 부재(54)의 상부의 수직홈(60)속에 제공되는 핀(59)이 고정되어 있다. 밀기 부재(54)의 상부 둘레에는 원통형 스프링(61)이 배열되며, 이 스프링의 하단부는 밀기 부재(54)에 대하여 동축으로 배치되는 상기 원통부(50)에 고정된 링(62)에 접촉하는 반면에, 스프링(61)의 상부는 밀기 부재(54)의 단부(53)에 고정된 와셔(63)와 접촉한다. 덮개(45)의 상부 측방향 영역에는 상기 주부분(40)에 축방향으로 고정된 부분(67)에 의해 안내되는 선회축(66)상에 상기 부분(58)과 동축으로 배열되는 부분(65)이 고착되어 있다. 상기 주부분(40)내의 개구(47)위에는 덮개(45)를 폐쇄 상태로 유지해 주기 위한 자석판(68)이 고정되어 있다. 또한, 주 부분(40)상에는 덮개(45)의 개폐 위치를 탐지해 주는 근접 탐지기(70)가 구비되어 있다.
상기 주부분(40)의 상부에는 잭(29, 49)에 작용 유체를 분배해 주기 위한 다양한 요소(71)들이 수용되어 있다.
제 7 도 및 8 도에 있어서는 절단날(44)을 자동적으로 교환해 주기 위한 장치(73)가 도시되어 있는데, 이 장치(73)는 절단 헤드(1)내의 두 풀리(26, 39)들 사이에 있는 경우에 취해지는 절단날(44)의 치수보다 약간 더 큰 치수를 갖는 반원형 부재들이 고정된 판(75)을 지지하는 두개의 평행한 가로부재(74)를 포함한다. 상기 부재(76)상에는 새로운 절단날(44')이 배치되는 자석(77)들이 배열되어 있다. 절단 헤드(1)의 축(27)과 풀리(26)가 상술한 절단날을 바꿔주기 위해 그리고 제 6 도 및 제 7 도에 파선으로 도시한 바와 같이 존재하는 영역에 대응하여 핀(75)의 상부에는 근접 탐지기(78)가 배열되어 있다. 또다른 근접 탐지기(79)는 새로운 절단날(44')의 존재를 탐지해 주는 역할을 하며, 하부 가로부재(74)에 고정되어 있다.
두개의 가로부재(74)는 그들 각각의 단부가 길이방향 위치를 조정가능하도록 브래킷(81)에 부착되어 있으며, 이들 브래킷은 절단 헤드(1)에 접근하기 쉬운 영역내의 기둥(21)에 자체적으로 고정되는 부분적으로 도시된 지지 기둥(82)에 차례로 고정되어 있다.
또한, 제 1 도에는 절단날(44)용 날세움 장치, 즉 샤아프닝 장치(83)가 도시되어 있다. 이 장치는 샤아프닝 휘일을 포함하며 절단 헤드(1)에 접근하기 쉬운 기둥(21)들 사이의 영역내에 위치된 지지체(84)에 의해 지지되어 있다. 수평 비임(7)의 방향에 평행으로 기둥(21)들 사이에는 절단되어질 판유리(86)를 위한 운반 장치(85)가 위치되어 있다. 특히, 이 운반 장치(85)는 두개의 유리 시트(89)로 형성된 판유리(86)를 지지하는 운반 라인에 평행한 다수의 스프로켓(87) 라인들을 갖는 운반 캐리지로 이루어질 수 있으며, 상기 유리 시트(89) 사이에는 유리 시트(89)를 지나 연장하며 판유리 전체 둘레에서 본 발명의 절단 헤드(1)를 사용하여 절단해 내야 할 폴리비닐 부티랄과 같은 보다 큰 치수의 플라스틱 재료로 된 시트(88)가 배치되어 있다.
제 2 도에는 판유리(86)용 운반 장치(85)의 스프로켓(87) 라인들이 파선으로 도시되어 있다. 기둥(21)들 사이에는 운반 장치(85)로부터 판유리(86)를 들어올리기 위한 장치(91)가 제공되어 있다. 이 장치(91)는 베어스 프레인(92)가, 잭(94)에 의해 승강될 수 있고 판유리(86)밑에 위치할 수 잇는 흡입 노즐(96)을 구비한 상부표면(95)을 갖는 중앙부(93)를 포함하고 있다.
절단 헤드(1)에 대한 다양한 변위 또는 회전 운동들은 장치의 기능과 관련한 작동을 제어해 주는 마이크로 프로세서(98)에 의해 지시된다.
절단 헤드(1)와 그것에 관련된 보충 장치들의 작동은 다음과 같다. 즉, 판유리 둘레에서 절단되어질 시트(88)를 포함하는 판유리(86)가 운반 장치(85)로부터 마이크로프로세서(86)에 의해 제어되는 장치(91)까지 운반되어, 제 2 도에 도시된 바와 같이 절단을 위해 운반 장치(85)에 대해 상승된 위치에 놓여진다. 이 동작을 위해, 마이크로 프로세서(98)는 개구(47)를 관통하는 절단날(44) 영역이 판유리(86)의 가장자리를 따르도록 5개의 축(3개는 병진 운동이고 2개는 회전 운동임)에 대한 변위 제어를 수행하여 절단 헤드(1)를 변위시킨다. 상기 절단날(44)은 풀리(26)에 의해 구동되며, 마찬가지로 이 풀리(26)는 모터(25)에 의해 구동된다. 상기 절단날은 선회축(34)을 지지하는 관형 단면 부재(33)의 시계 방향 회전을 야기시키는 스프링(42)의 작용에 의해 풀리(26)와 풀리(39) 사이에는 인장 상태로 유지된다.
판유리(86)를 지나 연장하는 시트(88) 부분을 절단해 주는 단계의 말기에서, 상기 장치(91)는 잭(94)의 하강에 의해 판유리(86)를 운반 장치(85)상에 되돌려주며, 운반 장치(85)는 이 판유리를 다음의 작업 스테이션으로 이동시켜준다.
물론, 이 절단날(44)을 구비한 절단 헤드(1)가 판유리(86) 가장자리부 둘레를 도는 경로는 그 동작 프로그램을 설정하기 위해 제 1 이동 경로를 수행한 후 마이크로 프로세서(98)에 의해 조절될 수가 있다.
판유리(86)에 대한 소정의 절단 사이클후에, 마이크로 프로세서(98)는 절단날(44)의 커팅 엣지를 예리하게 해주는 샤아프닝 장치(83)에 절단 헤드(1)를 접근시켜 그에 따라 절단날(44)이 자동적으로 접근하도록 지령해 준다.
예정된 수의 절단 사이클 후에, 절단 헤드(1)는 절단날(44)의 자동적인 교환 작업을 수행해주는 장치(73)에 자동적으로 보내진다. 주부분(40)의 덮개(45)는 하부부분(55)의 나선형 홈(56)으로 인해 이 홈(56)에 삽입된 핀(57)이 부착된 부분(58)의 회전을 결정해 주는 밀기 부재(54)에 의해 개방되며 따라서, 덮개(45)에 연결된 부분(58)은 제 8 도에 파선으로 도시된 바와 같이 덮개(45)를 개방상태로 회전시킨다.
마모된 절단날(44)은 잭(29)의 작동에 의해 제거될 수 있는데, 이 잭은 로드(30)을 회수하는 동안 스프링(42)의 탄성력에 대항하여 선회축(34)을 중심으로 관형 단면 부재(33)를 후방 회전시키므로써 풀리(39)의 축(38)을 상부 풀리(26)의 축에 접근시키고 이 결과 절단날(44)이 자유롭게 된다. 절단 헤드(1)는 마이크로 프로세서에 의해 제 8 도에 도시된 바와 같이 장치(73)에 직면하도록 보내진다. 이 위치는 탐지기(78)에 의해 탐지된다. 다음에, 자석(77)에 의해 장치(73)상에 놓여졌던 새로운 절단날(44')은 풀리(39)의 축을 상부 풀리(26)의 축으로 부터 원격 이격시켜 상기 절단날(44')에 장력을 가하고 자석(77)으로부터 떼어내는 잭(29)의 역방향 조작에 의해 절단헤드(1)에 감겨진다. 마이크로 프로세서(98)는 개방된 절단 헤드(1)를 장치(73)로부터 분리시켜 주고, 상술한 바와 반대 방향으로 작용하는 잭(49)을 조작하므로써 상기 주부분(40)의 내벽(23)상에 덮개(45)를 폐쇄시켜 준다. 이 결과 밀기 부재(54)는 스프링(61)의 작용에 따라 상향으로 이동된다.

Claims (10)

  1. 적층 판유리에 사용되는 플라스틱 재료 시트를 정해진 동작으로 자동 절단하고 커팅 엣지를 가지고 있는 띠톱날 형태의 절단날(44)을 갖춘 절단 헤드(1)를 포함하고 있는 자동 절단 장치에 있어서, 상기 절단 헤드(1)는 주 수직 기둥(6)상에 수직 z축에 대하여 회전가능하게 장착된 수직 기둥(5)의 단부에 장착된 수평 회전축(3)상에 장착되어 있고 두개의 x, y축을 따라 이동가능한 구조체(12)상에 상기 z축을 따라 수직 방향으로 활주 가능하게 장착되므로서 상호 직교하는 세개의 x, y, z직각 좌표축을 따라 변위가능하며, 장치 전체가 전자 수치 제어 수단(98)에 의해 통제 및 제어되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 재료 시트의 자동 절단 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 절단날은 두 개의 풀리(39, 26)에 의해 지지되어 회전하며, 풀리중 적어도 하나의 풀리는 절단날의 장력을 조절할 수 있도록 위치 조정 가능한 축을 가진 것을 특징으로 하는 플라스틱 재료 시트의 자동 절단 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 하나의 풀리를 다른 폴리로부터 멀어지는 방향으로 편의시키도록 상기 하나의 풀리에 힘을 부가하는 탄성 수단(42)을 가진 수단(42)을 가진 축 위치 조정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 재료 시트의 자동 절단 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 절단날(44)을 제거할 수 있게 상기 두 풀리(39, 26)의 축을 접근시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 재료 시트의 자동 절단 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 축을 접근시키는 수단은 상기 인장 스프링(42)의 작용에 대항하여 폴리들중 한 풀리의 축(38)을 위치 결정하기 위한 관형 단면 부재(33)상에 작용하는 잭(29)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 재료 시트의 자동 절단 장치.
  6. 제 1 항 내지 5 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 절단 헤드는 상기 절단날(44)을 수용하는 봉입체를 형성하는 지지 구조체(24)를 포함하며, 이 지지 구조체(24)는 상기 절단날(44)을 수용하는 상자를 구성하며 절단날(44) 부분을 자유롭게 통과시켜 절단될 판유리(86)의 윤곽과 접촉시키기 위한 개구(47)가 형성되어 있고 컨테이너 형태의 주부분(40)과 개폐수단(49)에 의해 변위가능한 덮개(45)를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 재료 시트의 자동 절단 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 개폐 수단은 상기 주 부분(40)에 의해 지지도니 잭(49)을 포함하며, 잭의 선형 변위를 상기 덮개의 회전 운동으로 변환하기 위한 기계적 수단(54, 55, 56, 57, 58)에 작용하고, 상기 덮개(45)는 상기 회전 운동을 받는 기계적 수단중의 한 요소(58)에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 재료 시트의 자동 절단 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 새로운 절단날(44')을 수용하기 위한 장치(73)를 포함하며, 상기 전자 수치 제어수단(98)은 상기 새로운 절단날(73)에 대한 절단날의 지지구조체(24)의 접근 및 절단날이 감겨있지 않은 풀리(26, 39)상에 장력이 걸린 상태에서 절단날을 장전하는 것을 자동적으로 그리고 주기적으로 통제하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 재료 시트의 자동 절단 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 장치(73)는 절단날이 감겨있지 않은 상기 풀리(26, 39)상에 장전하기에 적합하도록 링 형상으로 상기 절단날(44')을 보유하기 위한 다수의 자석(77)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 재료 시트의 자동 절단 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 절단 엣지를 날세우기 위한 샤아프닝 장치(83)를 포함하며, 전자 수치 제어 수단(98)은 상기 샤아프닝 장치(83)에 대한 상기 절단날(44)의 접근을 자동적으로 그리고 주기적으로 통제하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 재료 시트의 자동 절단 장치.
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