特許 6182666 金属板切断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6182666

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】金属板切断装置

(51)【国際特許分類】

   B23D 47/02 20060101AFI20170807BHJP

   B23D 45/02 20060101ALI20170807BHJP

   B23D 47/12 20060101ALI20170807BHJP

   B23D 47/04 20060101ALI20170807BHJP

【ＦＩ】

   B23D47/02

   B23D45/02 B

   B23D47/12

   B23D47/04 E

【請求項の数】18

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2016-515424(P2016-515424)

(86)(22)【出願日】2014年9月17日

(65)【公表番号】特表2016-530108(P2016-530108A)

(43)【公表日】2016年9月29日

(86)【国際出願番号】KR2014008642

(87)【国際公開番号】WO2015041457

(87)【国際公開日】20150326

【審査請求日】2016年5月10日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0111619

(32)【優先日】2013年9月17日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2013-0134869

(32)【優先日】2013年11月7日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2013-0161363

(32)【優先日】2013年12月23日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2013-0162721

(32)【優先日】2013年12月24日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】592000691

【氏名又は名称】ポスコ

【氏名又は名称原語表記】ＰＯＳＣＯ

(73)【特許権者】

【識別番号】516079213

【氏名又は名称】シンジン エスエム カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(72)【発明者】

【氏名】ムン、 チャン−ホ

(72)【発明者】

【氏名】イ、 ソン−ジン

(72)【発明者】

【氏名】リム、 スン−ホ

(72)【発明者】

【氏名】キム、 ジン−ホ

(72)【発明者】

【氏名】シン、 ゴン

(72)【発明者】

【氏名】ロ、 キョン−ファ

(72)【発明者】

【氏名】チェ、 カン−ヒュク

(72)【発明者】

【氏名】キム、 ヨン−ヒョン

(72)【発明者】

【氏名】キム、 ビョン−ジン

(72)【発明者】

【氏名】キム、 ホン−ギ

(72)【発明者】

【氏名】ナム、 ヨン−ホ

(72)【発明者】

【氏名】イ、 ミョン−ヒ

(72)【発明者】

【氏名】パク、 ボン−ヒ

(72)【発明者】

【氏名】イ、 ドン−ギュ

【審査官】 永石 哲也

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５１−１５０１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２０９８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０１６０５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０７−１８５９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３３３６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３１０１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０１６４３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開昭６３−１９３６３０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｄ ４７／０２

Ｂ２３Ｄ ４５／０２

Ｂ２３Ｄ ４７／０４

Ｂ２３Ｄ ４７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面に金属板が位置する受け部と、
前記受け部の上面に支持されるフレーム部と、
前記フレーム部に沿って移動可能な切断部と、を含み、
前記フレーム部は内部に第１方向に延びる移送軸を備える移送レールを含み、
前記切断部は、前記移送レールの一部を取り囲むように形成されるハウジングと、前記ハウジングの内側面から内部に延びて形成され、前記移送軸に結合する移送部材と、前記ハウジングの下部に位置し、前記第１方向と直交する第２方向に延びて前記金属板より上部に位置する回転軸に沿って回転して前記金属板を切断する鋸刃部と、第１駆動部と、前記第１駆動部の駆動力を前記鋸刃部に伝達して前記鋸刃部が回転するようにする動力伝達部と、を含み、
前記移送レールの一部を取り囲む状態で前記移送軸に結合して前記第１方向に移送され、
前記移送レールの内部には前記移送軸及び前記移送部材を収容するための空き空間が形成され、
前記動力伝達部は、前記ハウジングに収容された多数のギヤ部を含み、
前記多数のギヤ部のうち前記鋸刃部と連結される出力ギヤ部が他のギヤ部に比べて長く形成されて、前記ハウジングはＬ字形状を有し、前記移送レールの下面及び一側面に沿って形成され、
前記ハウジングは前記移送レールの前記下面及び一側面に密着した状態で移動する、金属板切断装置。

【請求項2】

前記切断部を移動させる第２駆動部をさらに含み、
前記フレーム部はスクリュー部を含み、
前記第１駆動部が前記スクリュー部を回転させることによって前記スクリュー部に連結された前記切断部が移動することを特徴とする、請求項１に記載の金属板切断装置。

【請求項3】

前記第２駆動部は移送レールを駆動して前記移送レールに連結された前記切断部を移動させることを特徴とする、請求項２に記載の金属板切断装置。

【請求項4】

前記フレーム部は、前記受け部によって支持された第１フレーム部と、前記第１フレーム部から折り曲げられて前記受け部の上面と平行な第２フレーム部と、を含み、
前記切断部は前記第２フレーム部に沿って移動することを特徴とする、請求項１に記載の金属板切断装置。

【請求項5】

前記切断部の移動方向の反対側に設置され、前記切断部が通過した前記金属板の切断面の間を所定距離離隔させる離隔部をさらに含み、
前記離隔部は、前記金属板の切断面の間に挿入される楔部と、前記楔部を移動させる第３駆動部と、を含み、
前記第３駆動部は前記切断部が所定距離移動すると前記楔部を前記金属板の切断面の間に挿入させることを特徴とする、請求項１に記載の金属板切断装置。

【請求項6】

前記切断部は一対で備えられることを特徴とする、請求項１に記載の金属板切断装置。

【請求項7】

前記切断部に隣り合うように配置されて外部から提供された金属板を前記切断部に移送する移送部をさらに含み、
前記移送部は、前記金属板をクランピングして前記切断部に移送する移送クランピング部を含み、
前記移送クランピング部は、前記金属板の上部に位置する一つ以上の第１クランピング部材と、前記金属板の下部に位置する一つ以上の第２クランピング部材と、一端が前記第１クランピング部材の一端に連結され、他端が前記第２クランピング部材の一端に連結され、伸張動作するにつれて前記第１クランピング部材の一端を押し上げて前記第１クランピング部材の他端と前記第２クランピング部材の他端との間の間隔を狭くする一つ以上のリンク部材と、を含み、
前記移送クランピング部は、上部に前記第１クランピング部材が結合し、下部に前記第２クランピング部材が結合する一つ以上の柱部をさらに含み、前記第１クランピング部材は前記柱部に回転可能に結合し、
前記第１クランピング部材の一端は前記第１クランピング部材の他端より下部に位置し、前記第２クランピング部材の一端より上部に位置し、前記リンク部材が伸張動作するにつれて、前記第１クランピング部材の他端は前記金属部材の上部を支持し、前記第２クランピング部材の他端は前記金属部材の下部を支持することを特徴とする、請求項１に記載の金属板切断装置。

【請求項8】

前記移送クランピング部は、前記第１クランピング部材の他端及び前記第２クランピング部材の他端のうち少なくとも一つにスイベルヒンジを通じて回転できるように連結される四角ブロックをさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の金属板切断装置。

【請求項9】

前記移送クランピング部は、前記一つ以上の柱部の下部に位置し、前記柱部を一体に連結するベース部をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の金属板切断装置。

【請求項10】

前記フレーム部の一端に連結される移送用モータをさらに含み、
前記移送用モータはボールスクリューを通じて前記ベース部と連結されて前記移送クランピング部を前記フレームの一端から他端に直線運動させることを特徴とする、請求項９に記載の金属板切断装置。

【請求項11】

前記移送軸はスクリューシャフトであり、
前記移送部材は前記スクリューシャフトに結合して回転運動を直線運動に変換させるボールスクリュー部材であることを特徴とする、請求項１に記載の金属板切断装置。

【請求項12】

前記移送レールの一端に装着され、前記スクリューシャフトの一端と連結されて前記スクリューシャフトに回転力を提供するサーボモータをさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載の金属板切断装置。

【請求項13】

前記移送部材は前記ハウジングの内側上面から前記空き空間に延びて形成されることを特徴とする、請求項１に記載の金属板切断装置。

【請求項14】

前記移送レールは、前記移送軸を基準に一側及び他側でそれぞれ上部に突出して前記第１方向に延びて形成される複数のガイドレールを含み、
前記ハウジングは、前記複数のガイドレールにそれぞれ結合した状態で前記第１方向にスライディング移動する複数のスライディング部材を含むことを特徴とする、請求項１に記載の金属板切断装置。

【請求項15】

前記ハウジングは、前記ハウジングの内側面に一部が露出するように埋め込まれる多数の無給油軸受を含み、
前記ハウジングは、前記多数の無給油軸受を通じて前記移送レールの外側面と密着した状態で前記第１方向に移送されることを特徴とする、請求項１に記載の金属板切断装置。

【請求項16】

前記移送レールの外側面には幅方向に突出して前記第１方向に延びて形成される多数のガイド部が形成され、
前記ハウジングは、前記多数の無給油軸受が前記多数のガイド部と密着した状態で前記第１方向に移送されることを特徴とする、請求項１５に記載の金属板切断装置。

【請求項17】

前記無給油軸受は、前記無給油軸受の埋め込み高さを可変させる楔部材とともに前記ハウジングに埋め込まれることを特徴とする、請求項１６に記載の金属板切断装置。

【請求項18】

前記ハウジング内には前記ハウジングの内部と外部を循環する潤滑オイルが満たされることを特徴とする、請求項１に記載の金属板切断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属板切断装置に関するもので、より詳細には、鋸刃部の回転軸が金属板より上部に位置して切断過程が容易な金属板切断装置に関する。

【0002】

本発明は、金属板材の厚さに関わらず金属板材を切断位置に正確に移送することができる金属板材移送装置を含む金属板切断装置に関する。

【0003】

また、本発明は、切断装置の振動を効果的に低減させ、極厚物の金属板材を寸法偏差がなく精密に加工することができる金属板切断装置に関する。

【背景技術】

【0004】

従来の金属板、特に厚板を切断する場合はガストーチを用いた。このとき、ガストーチを用いて金属板を切断する場合、ガストーチによって加熱された金属板が酸素と酸化反応を起こし、酸化反応熱によって加熱された部分に金属溶融部が生成されて、金属溶融部が重力によって下方に流れて金属板の間に隙が発生することにより金属板が切断されるようにする原理を有する。

【0005】

このような場合、下方に流れ落ちる溶融された金属は切断面の下部及び金属板の下部面とエッジ部に固まって「切断屑」という部位を形成するようになる。このような現象は、単にガストーチだけでなく、プラズマ及びレーザーまたはブラウンガスを用いた切断でも共通して発生するもので、切断しようとする素材の切断部位を溶融させて発生する隙を利用する切断方式ではすべてにおいて発生する共通の現象である。

【0006】

ところが、「切断屑」が切断された金属板に存在する場合、それ自体で金属板の形状を好ましくしないだけでなく、金属板が後に船舶、鋼管または構造物のような特別な用途で溶接されたり、別途の加工を受ける場合、最終品の形状及び構造を不良にするおそれがある。このような問題点を解決すべく、「切断屑」が形成された金属板の切断面を除去する２次加工工程を経ることが考えられるが、これは時間及び費用がかかるだけでなく、このような２次加工工程によっても「切断屑」が完全に除去されることが困難であるという問題点がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、金属板を切断するとき、「切断屑」が発生しないようにして金属板の切断面の品質を向上させる金属板切断装置を提供するためのものである。

【0008】

本発明では、金属板材の厚さに関わらず金属板材を安定的にクランピングし、整列させた状態で切断位置に正確に移送することができる金属板材移送装置を含む金属板切断装置を提案しようとする。

【0009】

本発明では、切断装置の振動を効果的に低減させ、極厚物の金属板材を寸法偏差がなく精密に加工することができる切断装置を提案しようとする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の実施例による金属板切断装置は、上面に金属板が位置する受け部と、上記受け部の上面に支持されるフレーム部と、上記フレーム部に沿って移動可能な切断部と、を含み、上記切断部は回転軸が上記金属板より上部に位置するように回転して上記金属板を切断する鋸刃部を含むことができる。

【0011】

ここで、上記切断部が上記フレーム部に沿って右側に移動すると上記鋸刃部は時計方向に回転して上記金属板を切断し、上記切断部が上記フレーム部に沿って左側に移動すると上記鋸刃部は反時計方向に回転して上記金属板を切断することができる。

【0012】

また、上記切断部が上記フレーム部に沿って移動しながら上記鋸刃部が回転して上記金属板を切断することができる。

【0013】

また、上記切断部を移動させる第１駆動部と、上記鋸刃部を回転させる第２駆動部と、をさらに含むことができる。

【0014】

また、上記フレーム部はスクリュー部を含み、上記第１駆動部が上記スクリュー部を回転させることによって上記スクリュー部に連結された上記切断部が移動することができる。

【0015】

また、上記第１駆動部は、移送レールを駆動して上記移送レールに連結された上記切断部を移動させることができる。

【0016】

また、上記フレーム部は、上記受け部によって支持された第１フレーム部と、上記第１フレーム部から折り曲げられて上記受け部の上面と平行な第２フレーム部と、を含み、上記切断部は上記第２フレーム部に沿って移動することができる。

【0017】

また、上記切断部の移動方向の反対側に設置され、且つ上記切断部が通過した上記金属板の切断面の間を所定距離離隔させる離隔部をさらに含むことができる。

【0018】

また、上記離隔部は、上記金属板の切断面の間に挿入される楔部と、上記楔部を移動させる第３駆動部と、を含み、上記第３駆動部は上記切断部が所定距離移動すると上記楔部を上記金属板の切断面の間に挿入させることができる。

【0019】

また、上記受け部は、本体部と、上記本体部に設置されて上記金属板を支持する支持部と、を含むことができる。

【0020】

また、上記支持部は上記金属板に点接触する多数のボールキャスタであることができる。

【0021】

また、上記受け部に上記金属板を位置させるローディング部をさらに含むことができる。

【0022】

また、上記金属板を上記受け部の方向に加圧して上記金属板を固定する固定部をさらに含むことができる。

【0023】

また、上記鋸刃部には熱を放出するための放熱孔が形成されることができる。

【0024】

また、上記切断部は一対で備えられることができる。

【0025】

また、上記切断部は上記受け部の上面に平行に移動することができる。

【0026】

また、上記鋸刃部は円形であることができる。

【0027】

また、上記第１駆動部は油圧シリンダであることができる。

【発明の効果】

【0028】

本発明の金属板切断装置によると、回転する鋸刃部を含む切断部で金属板を切断することから、「切断屑」が形成されないため金属板の切断面の品質が向上し、２次加工工程が不要となり費用及び時間を節減することができる。

【0029】

本発明によると、極厚物（厚さ１００ｍｍ以上）の金属板材を幅広く対応して寸法偏差がなく精密に加工することができるという長所があり、切断装置の振動を効果的に低減させることにより、切断品質を向上させ、円形鋸刃の寿命を増加させることができる。

【0030】

また、本発明によると、構造から起因する騒音を防止することにより、作業者の環境改善を図ることができ、切削効率を増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明の一実施例による金属板切断装置の斜視図である。

【図2】図１に示された金属板切断装置を正面から見た概略的な断面図である。

【図3】図１に示された金属板切断装置を側面から見た概略的な断面図である。

【図4】図１に示された金属板切断装置と比較するための図面である。

【図5】図１に示された金属板切断装置と比較するための図面である。

【図6】図１に示された金属板切断装置と比較するための図面である。

【図7】図１に示された金属板切断装置の鋸刃部が金属板を切断する過程における力の分布を概略的に示す図面である。

【図8】図１に示された金属板切断装置の鋸刃部が金属板を切断する過程における力の分布を概略的に示す図面である。

【図9】図１に示された金属板切断装置の切断部を正面から見た概略的な断面図である。

【図10】図１に示された金属板切断装置の切断速度を示すグラフである。

【図11】ガストーチによって切断された金属板の切断面を示す写真である。

【図12】図１に示された金属板切断装置によって切断された金属板の切断面を示す写真である。

【図13】図９に示された金属板切断装置の変形例による切断部を正面から見た概略的な断面図である。

【図14】図１に示された金属板切断装置の鋸刃部及び金属板を示す斜視図である。

【図15】本発明の他の実施例による金属板切断装置の斜視図である。

【図16】図１５に示された金属板切断装置を正面から見た概略的な断面図である。

【図17】本発明のさらに他の実施例による金属板切断装置を正面から見た概略的な断面図である。

【図18】図１７に示された金属板切断装置の作動方式を示す図面である。

【図19】図１７に示された金属板切断装置の作動方式を示す図面である。

【図20】図１７に示された金属板切断装置の作動方式を示す図面である。

【図21】本発明の他の実施例による切断装置の斜視図を示す図面である。

【図22】本発明の図２１の実施例による切断部の構成をより詳細に示す図面である。

【図23】本発明の図２１の実施例による切断部が移送レールに結合した状態に関する断面を示す図面である。

【図24】本発明の図２１の実施例による切断装置によって低減する振動方向を概略的に示す図面である。

【図25】本発明の図２１の実施例による切断装置の内部の断面図を示す図面である。

【図26】本発明の図２１の実施例によるハウジングに一部が露出した状態で埋め込まれる無給油軸受をより詳細に示す図面である。

【図27】本発明の切断装置に用いられる金属板材移送装置の斜視図を示す図面である。

【図28】本発明の図２７の金属板材移送装置の側面図を示す図面である。

【図29】本発明の図２７のクランピング部の斜視図を示す図面である。

【図30】本発明の図２７のクランピング部の側面図を示す図面である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

図１は本発明の一実施例による金属板切断装置１００ａの斜視図であり、図２は図１に示された金属板切断装置１００ａを正面から見た概略的な断面図であり、図３は図１に示された金属板切断装置１００ａを側面から見た概略的な断面図である。以下、これを参照して本実施例による金属板切断装置１００ａについて説明する。

【0033】

図１〜図３に示されているように、本実施例による金属板切断装置１００ａは、受け部１１０、フレーム部１４０、及び切断部１６０を含み、且つ切断部１６０は、第１駆動部１６７、回転軸１６４が受け部１１０の上面に置かれた金属板２００より上部にある鋸刃部１６１、及び第１駆動部１６７の駆動力を鋸刃部１６１に伝達する動力伝達部１８０を含むことができる。

【0034】

受け部１１０は上面の金属板２００を支持する部材で、金属板切断装置１００ａのベースとなる部分である。

【0035】

ここで、受け部１１０は、平板形状の本体部１１１、及び本体部１１１に設置されて金属板２００が本体部１１１によって支持されるための支持部１１２を含むことができる。このとき、支持部１１２は、金属板２００の移動中に金属板２００の表面に摩擦傷が生じることを防止するための部材で、例えば、多数のボールキャスタで具現されることができる。このようなボールキャスタは、ボール１１３がハウジング１１４内で自由に回転可能であり、ボール１１３とハウジング１１４の間にバネが備えられて金属板２００の表面が均一でなくでこぼこしていても金属板２００の各地点と点接触して金属板２００を安定的に支持することができる。

【0036】

一方、金属板２００は、受け部１１０上にローディング部１２０を通じてローディングされることができ、ローディング部１２０の駆動には、例えば、油圧などを用いることができる。また、ローディング部１２０は、金属板２００の切断後に金属板２００を金属板切断装置１００ａからアンローディングする機能を行うこともできる。また、受け部１１０の領域のうち金属板２００が排出される出側にはローラなどを備えることにより金属板２００の排出過程を容易にすることができる。

【0037】

また、受け部１１０には、金属板２００を受け部１１０の方向に加圧して金属板２００の位置をとらえる固定部１３０が備えられることができる。ここで、固定部１３０は、金属板２００の上部から下降して金属板２００の上面を加圧することができ、これにより、切断工程時にも金属板２００の位置が乱れないようにすることができる。このような固定部１３０は、例えば、支持台１３１、油圧部１３２、クランピング軸１３３、及びクランピング板１３４で具現されることができ、支持台１３１に連結された油圧部１３２を作動させてクランピング軸１３３を伸張させ、これにより、クランピング板１３４を金属板２００の上面に接触させることにより、金属板２００を加圧して金属板２００を固定することができる。

【0038】

固定部１３０は、切断中に素材である金属板２００の動きを固定するために、複数個の油圧部１３２を用いて切断長さが長い金属板２００を上部から垂直に押し出すクランピング軸１３３、及び円形または板形の分割型クランピング板１３４を含む。

【0039】

フレーム部１４０は、金属板２００が位置した受け部１１０の上面に支持されて切断部１６０の移動を案内し支持する部材である。

【0040】

ここで、フレーム部１４０は、受け部１１０の本体部１１１の上面に支持されることができる。また、フレーム部１４０は、受け部１１０に連結された第１フレーム部１４１、及び第１フレーム部１４１から折り曲げられて受け部１１０の上面と平行に延長された第２フレーム部１４２を含むことができる。このとき、第１フレーム部１４１は一対で備えられ、第２フレーム部１４２は一対の第１フレーム部１４１を連結することができる。これにより、フレーム部１４０は全体的に「П」のような形状を有することができる。また、第１フレーム部１４１は、第２フレーム部１４２を受け部１１０に支持する役割を行い、第２フレーム部１４２は切断部１６０が移動するレールまたはガイドとしての機能を行うことができる。

【0041】

一方、第２フレーム部１４２は、外面にねじ山が形成されたスクリュー部１４３を含むこともでき、このようなスクリュー部１４３を回転させる、例えば、モータのような第２駆動部１５０が第２フレーム部１４２に隣接して設置されることができる。一方、動力伝達部１８０は、このような第２フレーム部１４２のスクリュー部１４３にかみ合う部材を備えることができ、これにより、スクリュー部１４３の回転によって動力伝達部１８０が移動して動力伝達部１８０と連結された鋸刃部１６１と第１駆動部１６７、即ち、切断部１６０が一体に移動することができる。

【0042】

切断部１６０は、フレーム部１４０に沿って受け部１１０の上面に平行に移動しながら金属板２００を切断する部材で、第１駆動部１６７、鋸刃部１６１、及び第１駆動部１６７の駆動力を鋸刃部１６１に伝達して鋸刃部１６１が回転するようにする動力伝達部１８０を含むことができる。

【0043】

ここで、切断部１６０は、第２フレーム部１４２に沿って移動することができ、これにより、金属板２００の切断しようとする部位に対応するように移動することができる。したがって、切断部１６０は、第２フレーム部１４２に沿って移動するため、第２フレーム部１４２と平行な方向に金属板２００が切断されることができる。このとき、切断部１６０を移動させる部材は上述の第２駆動部１５０になり得る。例えば、第２駆動部１５０は、第２フレーム部１４２のスクリュー部１４３を回転させる方式でスクリュー部１４３とねじ連結された切断部１６０を移動させることができる。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第２駆動部１５０が油圧シリンダで具現されて直接切断部１６０を移動させ、第２フレーム部１４２は単に切断部１６０をガイドする役割に制限することもできる。また、第２駆動部１５０が別の移送レール、例えば、コンベヤベルトのような分割型移送レールを駆動させることもでき、このとき、移送レールに連結された切断部１６０が移動する構成も可能である。ここで、第２駆動部１５０が移送レールを駆動して切断部１６０を移動させる構成は金属板２００の長さが相対的に長いときに有用となり得る。

【0044】

一方、切断部１６０は、金属板２００を直接切断する部材で、鋸刃部１６１を含むことができる。このとき、鋸刃部１６１は、多数の鋸刃１６５を有する円板状を有することができ、例えば、モータのような第１駆動部１６７によって駆動力の伝達を受けて回転しながら金属板２００を切断することができる。また、切断部１６０が第２フレーム部１４２に沿って水平に移動しながら鋸刃部１６１が回転して金属板２００を切断するため、金属板２００の長さが長くても容易に金属板２００を切断することができる。なお、鋸刃部１６１にはパッド部１６２が付加されることもできる。パッド部１６２は、鋸刃部１６１が金属板２００を切断するとき、左右に遊動しないようにすることができる。さらに、鋸刃部１６１には放熱孔１６３が形成されることもできる。このような放熱孔１６３は鋸刃部１６１の切断過程中に摩擦によって発生する熱を外部に排出して鋸刃部１６１にかかる応力を減少させることができる。

【0045】

また、鋸刃部１６１の回転軸１６４は、金属板２００より上部、即ち、受け部１１０と反対である金属板２００の面外側に位置することができ、鋸刃部１６１は時計方向または反時計方向に回転することができる。このとき、鋸刃部１６１の回転方向は、鋸刃部１６１の回転軸１６４が金属板２００より上部に位置すること、且つ切断部１６０の移動方向によって決定されることが好ましい。これについては、以下で具体的には説明する。

【0046】

図４〜図６は図１に示された金属板切断装置１００ａと比較するための図面であり、図７及び図８は図１に示された金属板切断装置１００ａの鋸刃部１６１が金属板２００を切断する過程における力の分布を概略的に示す図面である。以下、これを参照して本実施例による金属板切断装置１００ａの鋸刃部１６１についてさらに具体的に説明する。

【0047】

図４及び図５に示されているように、鋸刃部１０の回転軸１１が金属板２０より下部に存在し、鋸刃部１０が右側に移動しながら時計方向に回転する場合、移送力と切断力の和である合力は金属板２０を鋸刃部１０から押し出す方向となり得る。即ち、図４のように金属板２０にかみ合う鋸刃１２の観点から見たときと、図５のように金属板２０から外れる鋸刃１３の観点から見たときの合力の方向は両方とも図面で右側の方向の成分を有するようになって金属板２０を鋸刃部１０から押し出す斥力が発生する可能性がある。その結果、切断過程が効率的に行われることができず鋸刃部１０が空回りすることがある。このような問題点を解決すべく、図６に示されているように、鋸刃部１０を反時計方向に回転させる方案を考えることもできるが、鋸刃部１０によって切断されたチップ１４が鋸刃部１０に沿って上がり、チップ１４が金属板２０の上部または駆動部に挟まる可能性があるため切断工程が円滑に行われることができない。

【0048】

これに対し、図７及び図８に示されているように、本実施例による金属板切断装置１００ａの場合、鋸刃部１６１の回転軸１６４が金属板２００より上部に位置するため、鋸刃部１６１と金属板２００との間に斥力が発生せずチップ１６６が円滑に排出されることができる。具体的には、図７のように金属板２００にかみ合う鋸刃１６５ａの観点から見たとき、切断力と移送力との和である合力は下部方向であるため金属板２００が押されることなく、図８のように金属板２００から外れる鋸刃１６５ｂの観点から見たときの合力は金属板２００を引く方向となり得る。即ち、逆に金属板２００と鋸刃部１６１との間に引く力である引力が発生して金属板２００が押されず円滑に切断されることができる。さらに、切断部１６０が水平移動するため切断反力による影響を最小化することができ、切断面積が小さくて移送力が相対的に低くても切断部１６０の移送が容易に行われることができる。したがって、第２駆動部１５０のモータの容量を減少させることが可能である。このとき、チップ１６６は、鋸刃部１６１に沿って金属板２００の下部方向に移動するため、容易に排出されることが可能である。上述のように、鋸刃部１６１と金属板２００との間に斥力が発生しないようにしながらもチップ１６６を容易に排出するためには鋸刃部１６１の回転方向と移送方向とが対応することが重要である。具体的には、図７及び図８のように移送方向が右側に向かう場合は鋸刃部１６１が時計方向に回転するようにし、移送方向が左側に向かう場合は鋸刃部１６１が反時計方向に回転するようにすることができる。

【0049】

図９は図１に示された金属板切断装置１００ａの切断部１６０を正面から見た概略的な断面図である。以下、これを参照して本実施例による切断部１６０の動力伝達部１８０及び第１駆動部１６７について具体的に説明する。

【0050】

図９に示されているように、本実施例による動力伝達部１８０は、第１駆動部１６７の駆動力を鋸刃部１６１に減速して伝達する多数のギヤ部１８１、１８２、１８３、１８４を含むことができる。このとき、それぞれのギヤ部１８１、１８２、１８３、１８４は、軸１８１ａ、１８２ａ、１８３ａ、１８４ａ、及び軸１８１ａ、１８２ａ、１８３ａ、１８４ａに連結され、且つ他のギヤ部１８１、１８２、１８３、１８４のギヤ１８１ｂ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８３ｂ、１８３ｃ、１８４ｂとかみ合うギヤ１８１ｂ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８３ｂ、１８３ｃ、１８４ｂを備えることができる。以下、具体的な実施例を説明するが、本発明はこれに限定されないことを予め明らかにしておく。

【0051】

本実施例による動力伝達部１８０は、例えば、第１駆動部１６７から鋸刃部１６１に沿う動力ラインで順にプーリ部１８９、入力ギヤ部１８１、第１ギヤ部１８２、第２ギヤ部１８３、及び出力ギヤ部１８４を含むことができる。ここで、プーリ部１８９は第１駆動部１６７に一側が連結され、入力ギヤ部１８１に他側が連結されて、第１駆動部１６７が駆動されると回転することにより第１駆動部１６７の駆動力を入力ギヤ部１８１に伝達することができる。このとき、プーリ部１８９の減速は、本実施例で定義する減速ではないが、プーリ部１８９と連結される第１駆動部１６７の部分及び入力ギヤ部１８１の部分の直径を適切に調節して第１駆動部１６７の駆動力をプーリ部１８９によって０次減速させることもできる。例えば、プーリ部１８９と連結される第１駆動部１６７の部分の直径を、プーリ部１８９と連結される入力ギヤ部１８１の部分の直径と同一にすることにより０段減速を具現することができる。

【0052】

一方、プーリ部１８９を通じて伝達された駆動力は入力ギヤ部１８１を回転させ、これにより、入力ギヤ部１８１の入力ギヤ１８１ｂも回転することができる。入力ギヤ１８１ｂが回転すると、これにかみ合う第１ギヤ部１８２の第１−１ギヤ１８２ｂも回転する。このとき、相対的に第１駆動部１６７に遠く位置する第１−１ギヤ１８２ｂの直径を、相対的に第１駆動部１６７に近く位置する入力ギヤ１８１ｂの直径より大きくすることにより１段減速を行うことができる。また、第１ギヤ部１８２まで伝達された駆動力は第１−２ギヤ１８２ｃを通じて第２ギヤ部１８３の第２−１ギヤ１８３ｂに伝達される。このとき、第２−１ギヤ１８３ｂの直径を第１−２ギヤ１８２ｃの直径より大きくすることにより２段減速を行うことができる。また、第２ギヤ部１８３まで伝達された駆動力は第２−２ギヤ１８３ｃを通じて出力ギヤ部１８４の出力ギヤ１８４ｂに伝達される。このとき、第２−２ギヤ１８３ｃの直径を出力ギヤ１８４ｂの直径より小さくすることにより３段減速を行うことができる。これにより、入力ギヤ部１８１を通じて入った第１駆動部１６７の駆動力は、各ギヤ部１８１、１８２、１８３、１８４を通じて減速されて最終の出力ギヤ部１８４を通じて出力ギヤ部１８４に連結された鋸刃部１６１に伝達されて鋸刃部１６１を回転させることができる。

【0053】

一方、第１−１ギヤ１８２ｂ及び第１−２ギヤ１８２ｃのように一つのギヤ部１８２、１８３に含まれる互いに異なるギヤ１８２ｂ、１８２ｃ、１８３ｂ、１８３ｃの直径は、第１駆動部１６７に近いギヤ部１８１、１８２と連結されるギヤ１８２ｂ、１８３ｂを遠いギヤ部１８３、１８４と連結されるギヤ１８２ｃ、１８３ｃに比べて大きくすることができる。これにより、各ギヤ部１８１、１８２、１８３、１８４のギヤ１８１ｂ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８３ｂ、１８３ｃ、１８４ｂの直径が大きくなりすぎることを防止することができ、動力伝達部１８０の体積が大きくなることを防止することができる。上述のように入力ギヤ部１８１と出力ギヤ部１８４の間に２つのギヤ部１８２、１８３が含まれる場合に３段減速が行われることができ、本発明は３段減速以上行うことにより急激な減速を防止してギヤ比を相対的に小さくすることができる。したがって、相対的に大きすぎる直径を有するギヤ１８１ｂ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８３ｂ、１８３ｃ、１８４ｂを不要とすることができ、大きすぎる直径を有するギヤ１８１ｂ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８３ｂ、１８３ｃ、１８４ｂを用いる場合に発生することがある問題点である破損、騒音、振動を防止し、第１駆動部１６７の容量が相対的に小さくても大きい回転トルクを与え、ギヤ１８１ｂ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８３ｂ、１８３ｃ、１８４ｂとの回転方向を制御することができる。このとき、出力ギヤ部１８４とこれにかみ合う第２ギヤ部１８３のギヤ比は２以下に制御することができるが、これは切削中に発生する回転トルクの変化によるギヤの破損及び振動を防止するためのものであり得る。また、各ギヤ部１８１、１８２、１８３、１８４の軸１８１ａ、１８２ａ、１８３ａ、１８４ａの直径は第１駆動部１６７から遠くなるほど大きくなることができ、これにより、金属板２００の切断時に発生する大きい切削荷重及び回転トルクによる出力ギヤ部１８４の疲労破壊の発生可能性及びねじれ変形の可能性を低くすることができる。

【0054】

一方、動力伝達部１８０はギヤ部１８１、１８２、１８３、１８４を内部に収納するハウジング部１８８をさらに含むことができる。このとき、ハウジング部１８８は、鋸刃部１６１と連結される出力ギヤ部１８４が他のギヤ部１８１、１８２、１８３に比べて相対的に長いため「Ｌ」字形になり得る。また、出力ギヤ部１８４の上部に位置するハウジング部１８８の領域は第２フレーム部１４２と相対するようになって切断部１６０の移動によるガイドの役割を行うこともできる（図３参照）。また、ハウジング部１８８内にはハウジング部１８８の内外部に循環する潤滑オイル１８８ａが満たされることができる。上記潤滑オイル１８８ａは、ギヤ部１８１、１８２、１８３、１８４のギヤの回転を円滑にし、摩擦騒音が発生することを減らすことができる。

【0055】

図１０は図１に示された金属板切断装置１００ａの切断速度を示すグラフであり、図１１はガストーチによって切断された金属板の切断面を示す写真であり、図１２は図１に示された金属板切断装置１００ａによって切断された金属板の切断面を示す写真である。以下、これを参照して本実施例による金属板切断装置１００ａについてさらに具体的に説明する。

【0056】

図１０は強度４００ＭＰａ、切断長さ１２００ｍｍ、厚さ２００ｍｍを有する金属板に対して実際テストを行った結果であり、ガストーチを用いた場合は切断速度が約１５０ｍｍ／ｍｉｎに過ぎないが、本実施例による金属板切断装置１００ａを用いた場合は切断速度が約３５０ｍｍ／ｍｉｎとガストーチを用いた場合に比べて２倍以上速いことを確認することができる。このとき、上記結果は金属板切断装置１００ａの鋸刃部として円形を用いた場合であり、帯形を用いる場合は３０〜４０ｍｍ／ｍｉｎと切断速度が非常に遅いという結果が導出されたため、鋸刃部は円形に具現することが好ましい。また、図１１に示されているように、ガストーチを用いた場合は「切断屑」が存在するため金属板の切断面が滑らかではないが、図１２に示されているように、金属板切断装置１００ａを用いた場合は金属板の切断面が非常に滑らかに導出できることを確認することができる。このとき、テストによると、ガストーチの場合は２〜３ｍｍの寸法偏差を示したが、金属板切断装置１００ａの場合は０．０２〜０．０４ｍｍの優れた寸法偏差を示した。したがって、本実施例による場合、金属板の切断面が滑らかであるため、別途の２次加工工程が不要となり、これにより、費用及び時間を節減することができる。

【0057】

図１３は図９に示された金属板切断装置１００ａの変形例による切断部１６０’を正面から見た概略的な断面図である。以下、これを参照して本実施例による切断部１６０’について説明する。

【0058】

本実施例による切断部１６０’の動力伝達部１８０’は上述の実施例とは異なって第３ギヤ部１８５をさらに含むことができる。具体的には、第３ギヤ部１８５の第３−１ギヤ１８５ｂは第２ギヤ部１８３の第２−２ギヤ１８３ｃとかみ合い、第３−２ギヤ１８５ｃは出力ギヤ１８４ｂとかみ合うことができる。これにより、減速がもう一度行われて４段減速を具現することができる。

【0059】

一方、本実施例では動力伝達部１８０’に逆回転防止ギヤ部１８６がさらに含まれることができる。このとき、逆回転防止ギヤ部１８６は逆回転防止ギヤ１８６ｂを備え、逆回転防止ギヤ１８６ｂは出力ギヤ部１８４の出力ギヤ１８４ｂとかみ合って出力ギヤ部１８４の逆回転を防止することができる。ここで、逆回転防止ギヤ部１８６は広く公知されているパウダブレーキを含むこともできる。また、逆回転防止ギヤ部１８６は第３ギヤ部１８５と重畳しない領域に設置されることができる。但し、逆回転防止ギヤ部１８６は必ずしも第３ギヤ部１８５が含まれるときだけに制限されず、前の実施例のように第２ギヤ部１８３までが含まれた場合にも出力ギヤ部１８４にかみ合って用いることができる。

【0060】

一方、動力伝達部１８０’はギヤ部１８１、１８２、１８３、１８４、１８５、１８６の軸１８１ａ、１８２ａ、１８３ａ、１８４ａ、１８５ａ、１８６ａを支持する軸受部１８７をさらに含むことができる。軸受部１８７は軸１８１ａ、１８２ａ、１８３ａ、１８４ａ、１８５ａ、１８６ａをハウジング部１８８に支持するようになる。自動調心軸受１８７ａ、テーパーローラ軸受１８７ｂ、ローラ軸受１８７ｃまたは玉軸受などが用いられることができる。相対的に大きい荷重を受ける入力ギヤ部１８１の入力側である一側、第１ギヤ部１８２の両側、第２ギヤ部１８３の両側、第３ギヤ部１８５の一側、出力ギヤ部１８４の両側には高荷重を支持することが可能なテーパーローラ軸受１８７ｂを使用し、入力ギヤ部１８１の他側及び第３ギヤ部１８５の他側には軸方向への移動を容易にするローラ軸受１８７ｃまたは玉軸受を使用し、相対的に長さが長い出力ギヤ部１８４の中間に自動調心軸受１８７ａを配置して調心が自動的に行われるようにすることができる。

【0061】

但し、軸受部１８７は必ずしも本実施例にだけ含まれるものではなく、前の実施例にも適用可能である。

【0062】

図１４は図１に示された金属板切断装置１００ａの鋸刃部１６１及び金属板２００を示す斜視図であり、図１５は本発明の他の実施例による金属板切断装置１００ｂの斜視図であり、図１６は図１５に示された金属板切断装置１００ｂを正面から見た概略的な断面図である。以下、これを参照して本実施例による金属板切断装置１００ｂについて説明する。ここで、同一または対応する構成要素は同一の図面符号で指称され、上述の実施例と重複する説明は省略する。

【0063】

図１４に示されているように、鋸刃部１６１が水平方向に移動しながら回転して金属板２００を切断する場合、鋸刃部１６１の先端方向の金属板２００では引張力が発生し、鋸刃部１６１の後端方向の金属板２００では圧縮力が発生することがある。その結果、鋸刃部１６１が金属板２００の切断面２１０の間に挟まる可能性があり、このような場合、切断部１６０を移送する第２駆動部１５０、または鋸刃部１６１を回転させる第１駆動部１６７に負担がかかるおそれがある。

【0064】

このような問題点を解決すべく、図１５及び図１６に示されているように、本実施例による金属板切断装置１００ｂは、受け部１１０、フレーム部１４０、及び切断部１６０を含み、且つ金属板２００の切断面２１０の間を所定距離離隔させる離隔部１７０をさらに含むことができる。ここで、離隔部１７０は切断部１６０が移動する方向の反対側、即ち、図１５及び図１６では左側に設置されることができ、切断部１６０が通過してから作動して金属板２００の切断面２１０の間を離隔させることができる。また、離隔部１７０は楔部１７１及び第３駆動部１７２を含むことができ、切断部１６０が所定距離移動した後、第３駆動部１７２が動作すると楔部１７１が切断部１６０の移動方向と同一の方向に移動して切断面２１０の間に挿入されることができる。このとき、楔部１７１は切断面２１０の間に容易に挿入されることができるように端部に行くほどテーパーされた形状を成すことができ、楔部１７１が切断面２１０の間に挿入されると金属板２００の切断面２１０の間が一定の間隔離隔されて切断部１６０が残りの金属板２００を容易に切断することができる。

【0065】

このとき、楔部１７１を動作させる第３駆動部１７２は手動で行われることもでき、別途の制御部を含み、切断部１６０が移動するのを感知することにより切断部１６０が通過した後に第３駆動部１７２が動作するようにすることもできる。

【0066】

図１７は本発明のさらに他の実施例による金属板切断装置１００ｃを正面から見た概略的な断面図であり、図１８〜図２０は図１７に示された金属板切断装置１００ｃの作動方式を示す図面である。以下、これを参照して本実施例による金属板切断装置１００ｃについて説明する。ここで、同一または対応する構成要素は同一の図面符号で指称され、前の実施例と重複する説明は省略する。

【0067】

図１７に示されているように、本実施例による金属板切断装置１００ｃは、受け部１１０、フレーム部１４０、及び切断部１６０ａ、１６０ｂを含み、且つ切断部１６０ａ、１６０ｂが一対で具現されることができる。具体的には、切断部１６０ａ、１６０ｂは、第１切断部１６０ａ及び第２切断部１６０ｂを含み、それぞれ別途の鋸刃部１６１ａ、１６１ｂを含むことができる。

【0068】

このとき、第１切断部１６０ａ及び第２切断部１６０ｂは作動する前の初期状態で互いに反対側に位置することができ、例えば、図１７において第１切断部１６０ａは左側、第２切断部１６０ｂは右側に位置することができる。このとき、各切断部１６０は互いに抵触しないように時間差を置いて作動することにより金属板２００の互いに異なる領域を切断することができる。具体的な作動方式の一例は以下の通りである。

【0069】

まず、図１８に示されているように、第１切断部１６０ａが先に移動しながら第１鋸刃部１６１ａが回転して金属板２００の一部を切断することができる。このとき、第１切断部１６０ａは右側に移動するため、第１鋸刃部１６１ａは時計方向に回転して金属板２００を切断することができる。

【0070】

次に、図１９に示されているように、第１切断部１６０ａが移動して初期の位置に移動することができる。第１切断部１６０ａが再び初期の位置に移動するのは第１切断部１６０ａが第２切断部１６０ｂに抵触することを防止するためのものである。

【0071】

続いて、図２０に示されているように、第２切断部１６０ｂが移動することができる。このとき、第２切断部１６０ｂは第１切断部１６０ａとは反対側である左側に移動するため第２鋸刃部１６１ｂは反時計方向に回転して金属板２００を切断することができる。このとき、金属板２００の切断されていない部分がすべて切断されることができ、これにより、金属板２００が二分されることができる。その後、第２切断部１６０ｂは再び元の位置に移動して再び図１７のような位置を成すことができる。このとき、第１切断部１６０ａが再び初期の位置に移動すると、第２切断部１６０ｂが同時に左側の方向に移動することもできる。

【0072】

フレーム構造
図２１は本発明の他の実施例による切断装置２００ａの斜視図を示す図面である。また、図２２は本発明の図２１の実施例による切断部５００の構成をより詳細に示す図面であり、図２３は本発明の図２１の実施例による切断部５００が移送レール４００に結合した状態に関する断面を示す図面である。

【0073】

図２１〜図２３に示されているように、切断装置２００ａは内部に第１方向に延びる移送軸４１０を備える移送レール４００、及び移送レール４００の一部を取り囲む状態で移送軸４１０に結合して第１方向に移送し、被切断材である金属板２００を切断する切断部５００を含む。

【0074】

また、切断装置２００ａは、移送レール４００の一端に装着され、移送軸４１０の一端と連結されて移送軸４１０に回転力を提供する移送用モータ６００、及び移送レール４００の両端に結合して移送レール４００及び切断部５００の全体の荷重を支持するベース部６５０をさらに含むことができる。

【0075】

以下では、説明の便宜のために、本発明の構成要素のうち切断部５００を先に説明し、移送レール４００と残りの構成要素との連結関係を説明する。

【0076】

本発明の一実施例による切断部５００は、移送レール４００の一部を取り囲むように形成されるハウジング５１０、ハウジング５１０の内側面から内部に延びて形成され、移送軸４１０に結合する移送部材５２０、及びハウジング５１０の下部に位置し、第１方向と直交する第２方向に延びる回転軸に沿って回転する円形鋸刃５３０を含むことができる。

【0077】

このとき、円形鋸刃５３０はハウジング５１０の一側に装着される切断用モータ５４０から回転力が提供されることができる。

【0078】

本発明の一実施例によると、移送軸４１０はスクリューシャフトであってよく、移送部材５２０はスクリューシャフトに結合して回転運動を直線運動に変換させるボールスクリュー部材であってよい。

【0079】

また、移送レール４００の一端に装着されてスクリューシャフト４１０に回転力を提供する移送用モータ６００はサーボモータであってよい。

【0080】

本発明の一実施例によると、移送レール４００は内部に上記スクリューシャフト４１０及びボールスクリュー部材５２０を収容するための空き空間が形成され、ボールスクリュー部材５２０はハウジング５１０の内側上面から空き空間に延びて形成されるようになる。

【0081】

図２４は本発明の図２１の実施例による切断装置２００ａによって低減する振動方向を概略的に示す図面である。

【0082】

図２４に示されているように、円形鋸刃５３０の振動が切断部５００に伝達される場合、切断部５００は切断方向、幅方向、深さ方向及び傾き方向に振動が発生するようになる。また、切断用モータ５４０を含む切断部５００自体の重さ及び切削反力によって深さ方向に垂れ下がったり、回転方向に傾き現象が発生することがある。

【0083】

よって、本発明の一実施例による切断装置２００ａは、上述のスクリューシャフト４１０、スクリューシャフト４１０に結合するボールスクリュー部材５２０、及びスクリューシャフト４１０に回転力を提供するサーボモータ６００を通じて切断部５００が正確な直線運動をするようにする。

【0084】

本発明によると、切断部５００を切断中に位置制御を精密に行うとともに、振動を低減させることができる。以下、図２５をともに参照して本発明の一実施例による切断装置２００ａの細部構成をより詳細に説明する。

【0085】

図２５は本発明の一実施例による切断装置２００ａの内部の断面図を示す図面である。

【0086】

図２５を参照すると、サーボモータ６００はスクリューシャフト４１０の一端と連結されてスクリューシャフト４１０に回転力を提供する。このとき、サーボモータ６００とスクリューシャフト４１０との装着及び分解が容易に行われることができるように、本発明の一実施例によると、ディスク型のカプラ６０２が用いられることができる。

【0087】

スクリューシャフト４１０は、移送レール４００の両側端部に設置されたベアリングブロック４０２を通じて支持されることができ、サーボモータ６００から伝達される回転運動をボールスクリュー部材５２０の直線運動に転換する。

【0088】

このとき、スクリューシャフト４１０とボールスクリュー部材５２０との間に位置する金属ボール５２２は、スクリューシャフト４１０とボールスクリュー部材５２０との間の有効接触面積を増加させることにより動力の伝達がより効率的に行われるようにするとともに部品の破損を防止する。

【0089】

本発明の一実施例によると、ボールスクリュー部材５２０はナット形状であってよく、図２５に示されているように、２段設置されることにより切断方向への振動によって発生するバックラッシュを最小化することができる。

【0090】

ボールスクリュー部材５２０はハウジング５１０の内側上面から内部に延びて形成される方式でハウジング５１０と結合しているため、ボールスクリュー部材５２０が直線運動するに従って、ボールスクリュー部材５２０に連結されたハウジング５１０を含む切断部５００の全体は直線運動をするようになる。

【0091】

続いて、図２１〜図２５を参照すると、本発明の一実施例による移送レール４００は、スクリューシャフト４１０を基準に一側と他側でそれぞれ上部に突出して第１方向に延びて形成される複数のガイドレール４２０を含むことができる。

【0092】

また、複数のガイドレール４２０に対応して、切断部５００のハウジング５１０は複数のガイドレール４２０にそれぞれ結合した状態で第１方向にスライディング移動する複数のスライディング部材５１２を含むことができる。

【0093】

即ち、サーボモータ６００によって駆動される切断部５００は複数のガイドレール４２０によって直線方向に案内される。

【0094】

図２１〜図２５に示されているように、円形鋸刃５３０や切断用モータ５４０などで構成される切断部５００は、自重が大きく切断用モータ５４０の側に重さが偏っているため不安定な接触が発生しやすいことから、２つのガイドレール４２０にそれぞれ２つのスライディング部材５１２を、スクリューシャフト４１０を基準に対称設置することにより不安定な接触の発生を防止する。

【0095】

また、本発明の一実施例によると、ハウジング５１０はハウジング５１０の内側面に一部が露出するように埋め込まれる多数の無給油軸受５１４を含むことができる。

【0096】

これにより、ハウジング５１０は多数の無給油軸受５１４を通じて移送レール４００の外側面と接触した状態で第１方向に移送される。

【0097】

このとき、多数の無給油軸受５１４に対応して移送レール４００の外側面には幅方向に突出し、第１方向に延びて形成される多数のガイド部４３０が形成されることができる。

【0098】

即ち、本発明の一実施例によるハウジング５１０は、多数の無給油軸受５１４が移送レール４００の多数のガイド部４３０と接触した状態で第１方向に移送され、その結果、ハウジング５１０を含む切断部５００の全体が第１方向に移送されるようになる。

【0099】

既に言及した通り、切断部５００は切断用モータ５４０の側に重さが偏っているため、円形鋸刃５３０が被切断材である金属板２００に対してやや傾いた状態で金属板２００を切断する可能性がある。これは、被切断材の厚さ方向への寸法偏差を発生させ、被切断材の品質の低下をもたらす。

【0100】

ここで、移送レール４００の多数のガイド部４３０は、ハウジング５１０の多数の無給油軸受５１４と密着した状態を維持することにより、切断部５００が傾かないようにする。

【0101】

一方、本発明の一実施例による移送レール４００は、内部にスクリューシャフト４１０及びボールスクリュー部材５２０を収容するための空き空間が形成され、このような空き空間は切断部５００の自重によって発生する垂れ下がりを最小化することができる。

【0102】

このとき、図２１〜図２５に示されているように、移送レール４００の内部構造を格子形状の補強構造で設計することにより、曲げ剛性を最大化することができる。

【0103】

移送レール４００の内部を材料で満たす場合、移送レールの重さが増加し、スクリューシャフト４１０またはボールスクリュー部材５２０を設置することが困難であるという問題が発生する。よって、曲げ応力を相対的に少なく受ける中心部は空き空間として設計し、スクリューシャフトの回転運動及びボールスクリュー部材の直線運動を可能にする。

【0104】

また、切断部５００の過度な直線運動を防止するために、切断部５００の前端及び後端にリミッター５０２を設置して移送レール４００の係止突起との接触時に駆動が制限されるようにすることができる。

【0105】

図２６は本発明の一実施例によるハウジング５１０に一部が露出した状態で埋め込まれる無給油軸受５１４をより詳細に示す図面である。

【0106】

図２６に示されているように、本発明の一実施例による無給油軸受５１４は楔部材５１６とともにハウジング５１０に埋め込まれることができる。

【0107】

切断部５００が移送レール４００に沿って直線運動をしながら被切断材を幅方向に切断するとき、ガイドレール４２０とスライディング部材５１２との間の浮き、またはガイド部４３０と無給油軸受５１４の間に不完全接触が発生する可能性がある。また、移送レール４００の垂れ下がり現象または組立公差も不完全接触を発生させるようになる。

【0108】

このような不完全接触は切断作業中に振動を発生させて円形鋸刃の寿命減少と構造による騒音をもたらし、切断面の品質を劣化させる。

【0109】

よって、本発明の一実施例による無給油軸受５１４は無給油軸受の埋め込み高さを可変させる楔部材５１６とともにハウジング５１０に埋め込まれる。

【0110】

即ち、ハウジング５１０の内側面に一部が露出するように無給油軸受５１４が埋め込まれた後、無給油軸受５１４が埋め込まれた位置の内側に楔部材５１６を挿入して切断部５００の移送方向を除いた残りのすべての方向への運動を抑える。

【0111】

これにより、無給油軸受５１４は自身とハウジング５１０との間の空き隙に挿入された楔部材５１６によって移送レール４００、即ち、移送レール４００のガイド部４３０にすべての荷重を加えるようになる。

【0112】

このとき、楔部材５１６の挿入深さによって無給油軸受５１４の埋め込み高さが可変することができ、本発明の一実施例によると、楔固定ボルト５１６２によって楔部材５１６の挿入深さが調節されることができる。

【0113】

一例として、楔固定ボルト５１６２を時計方向に回して楔の移動方向に楔部材５１６を移動させることにより、さらに深く挿入されるように調節することができる。この場合、無給油軸受５１４とガイド部４３０がさらに密着して無給油軸受５１４は移送レール４００にすべての荷重を加えることができる。

【0114】

一方、Ｖ字形状の楔部材５１６が無給油軸受５１４を垂直方向に加圧することができるように、無給油軸受５１４が埋め込まれる位置には楔部材５１６の形状に対応して傾斜構造物が設置されることができる。

【0115】

傾斜構造物は、図２６に示されているように、ハウジング５１０で無給油軸受５１４が埋め込まれる部分が傾いた形状に変形されて備えられることができる。本発明の他の実施例によると、ハウジング５１０で無給油軸受５１４が埋め込まれる部分にさらに他の楔部材が設置されて備えられることができる。

【0116】

これにより、ガイドレール４２０とスライディング部材５１２の間の浮き、またはガイド部４３０と無給油軸受５１４との間の不完全接触が補正されることができ、その結果、切断装置２００ａが振動することを防止することができる。

【0117】

上記では、説明の便宜のために、一つの無給油部材５１４を中心に説明したが、残りの無給油部材にも同一の構成が適用されることができる。これは、切断部５００が移送方向にだけ駆動できるようにすることにより、図２４に示されているような切断装置２００ａの幅方向の振動、深さ方向の振動、切断方向の振動、及び回転振動を抑える。

【0118】

このように、本発明の一実施例によると、サーボモータ６００、及びスクリューシャフト４１０、ボールスクリュー部材５２０、金属ボール５２２を含むボールスクリューを通じて被切断材２００を精密に移送することができ、二つのボールスクリュー部材５２０を用いることによりボールスクリューのバックラッシュを低減して幅方向への振動を抑えることができる。

【0119】

また、非対称的な切断部５００の自重を支持するために、二つのガイドレール４２０を設置し、ここにスクリューシャフト４１０を基準に対象的にスライディング部材５１２を結合させることにより切断部５００の傾きを防止することができる。

【0120】

切断部５００の傾きは被切断材の厚さ方向への寸法偏差を発生させるため、追加的に移送レール４００の外側面にガイド部４３０を形成し、ハウジング５１０の無給油軸受５１４と接触させることにより切断部の傾きを防止する。

【0121】

切断部５００の自重によって発生する垂れ下がり、非対称自重による傾き、製作公差及び組立公差によって発生する無給油軸受５１４とガイド部４３０との間の浮きは切断中に振動をもたらすため、楔部材５１６で浮きを補正し、すべての荷重を印加することにより振動を最小化することができる。

【0122】

切断装置に素材を供給するための移送装置
図２７は本発明の一実施例に用いられる金属板材移送装置７００の斜視図を示す図面であり、図２８は本発明の図２７の金属板材移送装置７００の側面図を示す図面である。本発明の金属板切断装置は、切断部（図１の１６０）に金属板２００（図１参照）を供給する移送装置がともに配置されることができる。即ち、本発明の金属板切断装置の切断部に金属板２００を供給するように上記金属板２００の移送方向に沿って上記金属板材移送装置７００と金属板切断装置１００ａ（図１参照）が引き続き隣り合うように配置されることができる。

【0123】

図２７及び図２８に示されているように、金属板材移送装置７００は、フレーム７１０、移送クランピング部７２０、移送用モータ７３０、ガイドロール７４０、及び玉軸受７５０を含むことができる。フレーム７１０は金属板材を切断するための切断装置１００ａ（図１参照）と連結されることができ、本発明の構成要素を設置するための基本的な骨格を提供する。切断装置１００ａ（図１参照）は、金属板材を切断するための円形の鋸刃１６５（図２参照）を含むことができ、例えば、図１のような構造を有することができる。

【0124】

移送クランピング部７２０は、フレーム７１０の一端から他端に直線運動できるように設置され、クレーンなどの外部装置から提供された金属板材をクランピングしてフレーム７１０と連結された切断装置１００ａ（図１参照）に移送する。移送クランピング部７２０については以下の図２９及び図３０を参照してより詳細に説明する。

【0125】

次に、移送用モータ７３０はフレーム７１０の一端に連結され、ボールスクリューを通じて移送クランピング部７２０と連結されて移送クランピング部７２０の移送動作をサポートする。即ち、移送用モータ７３０は移送クランピング部７２０がフレーム７１０の一端から他端に直線運動するようにする駆動力を提供する。

【0126】

このとき、本発明では、説明の便宜のために、ボールスクリューを通じて移送用モータ７３０と移送クランピング部７２０が互いに連結されることを仮定して説明するが、これに限定されるものではなく、モータの駆動力を直線運動に変換できる多様な装置が適用されることができる。

【0127】

ガイドロール７４０は、フレーム７１０の一側に移送クランピング部７２０の直線運動方向に配列されてクランピングされた金属板材の一側面と接触した状態で金属板材の移送をガイドする。

【0128】

このとき、クランピングされた金属板材が所望する位置に正確に移送されることができるように、図２７及び図２８に示されているように、ガイドロール７４０は複数個からなることが好ましい。

【0129】

また、玉軸受７５０は、フレーム７１０の上面に配列されてクランピングされた金属板材の下部面と接触した状態で金属板材の移送をガイドする。

【0130】

このときも、クランピングされた金属板材が所望する位置に安定的に移送されることができるように、玉軸受７５０は複数個からなることが好ましい。

【0131】

上記のような構成を通じて本発明の一実施例によると、金属板材の厚さに関わらず金属板材を安定的にクランピングして切断位置に正確に移送させることができるようになる。以下、図２９及び図３０を参照して本発明のクランピング部７２０の構成をより詳細に説明する。

【0132】

図２９は本発明の図２７の実施例による移送クランピング部７２０の斜視図を示す図面である。

【0133】

また、図３０は本発明の一実施例による移送クランピング部７２０の側面図を示す図面である。

【0134】

図２９及び図３０を参照すると、移送クランピング部７２０は、多数の第１クランピング部材７２１、多数の第２クランピング部材７２２、多数のリンク部材７２３、多数の柱部７２４、多数の角形ブロック７２５、及びベース部７２６を含むことができる。

【0135】

このとき、図２９及び図３０に示されているように、第１クランピング部材７２１ａ、第２クランピング部材７２２ａ、リンク部材７２３ａ、及び柱部７２４ａが一つづつ、また、二つの角形ブロック７２５ａが集まって一つのクランピングモジュール７２０ａを形成し、クランピングモジュール７２０ａ、７２０ｂ、７２０ｃが下部のベース部７２６を通じて一体に連結されて全体的に移送クランピング部７２０を形成するようになる。

【0136】

以下では、説明の便宜のために、一つのクランピングモジュール７２０ａの構成を中心に説明する。但し、残りのクランピングモジュール７２０ｂ、７２０ｃにも同一の構成が適用されることができる。

【0137】

より詳細に説明すると、第１クランピング部材７２１は金属板材（図１及び図２１の２００）の上部に位置し、以下説明する通り、金属板材の上部面をクランピングするように構成される。

【0138】

第２クランピング部材７２２は、金属板材（図１及び図２１の２００）の下部に位置し、金属板材の下部面をクランピングするように構成される。

【0139】

また、リンク部材７２３は一端７２３−１が第１クランピング部材７２１の一端７２１−１に連結され、他端７２３−２が第２クランピング部材７２２の一端７２２−１に連結され、伸張動作するにつれて第１クランピング部材の一端７２１−１を上部に押し上げて第１クランピング部材の他端７２１−２と第２クランピング部材の他端７２２−２との間の間隔を狭くする。

【0140】

このように、リンク部材７２３が伸張動作するにつれて、第１クランピング部材の他端７２１−２は金属部材の上部を支持し、第２クランピング部材の他端７２２−２は金属部材の下部を支持することにより、金属部材はクランピングされる。

【0141】

本発明の一実施例によるリンク部材７２３は、伸張及び収縮が可能な装置であり、一例として油圧シリンダを挙げることができる。

【0142】

また、上記リンク部材７２３によるクランピング動作が可能になるように、第１クランピング部材７２１と第２クランピング部材７２２は柱部７２４の上部及び下部にそれぞれ結合する。

【0143】

このとき、第１クランピング部材７２１は、柱部７２４に回転軸７２１−３を中心に回転可能に結合することができ、第２クランピング部材７２２は回転しないように固定結合することができる。

【0144】

これにより、リンク部材７２３が伸張動作する場合、第１クランピング部材７２１は回転軸７２１−３を中心に回転して他端７２１−２が金属板材の上部面を圧迫するようになり、これと同時に柱部７２４に固定されている第２クランピング部材の他端７２２−２も金属板材の下部面を支持することができる。

【0145】

また、リンク部材７２３の伸張動作によって第１クランピング部材の一端７２１−１が上部に押し上げられるとき、第１クランピング部材の他端７２１−２が金属板材の上部面をより容易に圧迫することができるように、第１クランピング部材７２１は回転軸７２１−３を基準に下に曲がった形状を有することが好ましい。

【0146】

即ち、第１クランピング部材７２１は、一端７２１−１が他端７２１−２より下側に位置できる形状を有することが好ましい。

【0147】

一方、第１クランピング部材７２１、第２クランピング部材７２２及びリンク部材７２３の３節リンク構造で形成されて金属板材をクランピングするため、クランピングされる金属板材には圧迫によるクランピング跡が発生する可能性がある。

【0148】

これを防ぐために、本発明の一実施例による移送クランピング部７２０は、第１クランピング部材の他端７２１−２及び第２クランピング部材の他端７２２−２のうち少なくとも一つに回転できるように連結される角形ブロック７２５をさらに含むことができる。

【0149】

より詳細に説明すると、角形ブロック７２５は第１クランピング部材の他端７２１−２及び第２クランピング部材の他端７２２−２のうち少なくとも一つに連結されることができ、金属板材に対して相対的に傾くように進入される第１クランピング部材の他端７２１−２の形状を補完することにより、金属板材に発生する可能性があるクランピング跡を防ぐ。

【0150】

このとき、角形ブロック７２５はクランピング部材の他端７２１−２、７２２−２に自由回転ができるようにヒンジを通じて連結されることができる。ヒンジはスイベル（ｓｗｉｖｅｌ）ヒンジであってよい。また、角形ブロック７２５は金属板材との接触面を最大化することができる四角ブロックであることが好ましい。

【0151】

このように、クランピング部材７２１、７２２の先端は自由に回転する四角のロータリ構造で構成されることにより、素材の厚さに関わらずクランピング面が常に素材に平行に維持されることができる。これにより、金属板材の表面にクランピング跡を誘発せず所望する切断位置に移送させることができる。

【0152】

続いて、既に説明した通り、クランピングモジュール７２０ａ、７２０ｂ、７２０ｃは下部に位置するベース部７２６を通じて一体に形成されて移送クランピング部７２０を構成する。

【0153】

即ち、柱部７２４ａ、７２４ｂ、７２４ｃの下部に位置し、これらを一体に連結するベース部７２６を通じてクランピングモジュール７２０ａ、７２０ｂ、７２０ｃは一つの移送クランピング部７２０を形成する。

【0154】

このとき、上述の移送用モータ７３０はボールスクリュー（図示せず）を通じてベース部７２６と連結されることにより、クランピング部７２０をフレームの一端から他端に直線運動させる。これにより、移送クランピング部７２０は一つの移送用モータ７３０でも金属板材を安定的に移送することができる。

【0155】

一例として、外部の制御によって移送用モータ７３０が動作すると、移送クランピング部７２０が切断部方向に移動し、これと同時に移送クランピング部７２０にかみ合う金属板材も移送されることができる。

【0156】

また、既に説明した通り、金属板材の一側面は上記クランピング部の直線運動方向と同一の方向に配列される多数のガイドロール７４０と接触することにより、金属板材は回転せず所望する位置に正確に移送されることができる。

【0157】

これは、１００ｍｍ以上の極厚物として厚いだけでなく非常に広い幅を有する金属板材の場合に、金属板材の回転を防止することにより、クランピングされた金属板材を正確な切断位置に移送させる。

【0158】

また、金属板材の下部面は多数の玉軸受７５０上に置かれて移送時に摩擦力による表面スクラッチが最小化することができる。

【0159】

このように、本発明によると、切断しようとする金属板材の一方の側面を多数のガイドロール７４０と接触するようにして金属板材のアライメントを固定させることができ、アライメントが固定された後、移送クランピング部７２０の油圧シリンダによってクランピング部材の他端７２１−２、７２２−２が狭くなる。これにより、金属板材がクランピングされるとき、四角ブロック７２５を通じてクランピング面が平行となり多様な厚さの金属板材に対して表面欠陥を誘発しない。

【0160】

また、クランピングされた金属板材が移送用モータ７３０によって切断部方向に移送されるとき、金属板材の幅が広い場合にもアライメント及びクランピングが固定されているため、回転による誤差が発生せず、その結果、移送用モータ７３０によって切断位置に正確に移送することができる。

【符号の説明】

【0161】

１１０ 受け部
１１２ 支持部
１２０ ローディング部
１３０ 固定部
１４０ フレーム部
１４１ 第１フレーム部
１４２ 第２フレーム部
１５０ 第２駆動部
１６０ 切断部
１６１ 鋸刃部
１６４ 回転軸
１６７ 第１駆動部
１７０ 離隔部
２００ 金属板
２１０ 切断面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】