KR0163416B1 - 다듬질기계의 원통형 지지대 제조장치 - Google Patents

Abstract

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Description

다듬질기계의 원통형 지지대 제조장치

제1도는 본 발명을 따르는 공정의 개략도.

제2도는 제1도에 따른 장치의 실시예를 보여주는 개략도.

제3도는 적재위치에 실톳을 전달하는 또다른 실시예(로커-아암 시스템)의 도면.

제4도는 본 발명에 따라 원통형 지지대 또는 실톳을 생산하는 장치의 개략도.

제5도는 본 발명에 따르는 실톳전달장치의 구동시스템의 실시예 및 작업면을 상세히 보여주는 도면.

제6도는 컨베이어수단을 따라 실톳을 감지하는 위치 감지기(sensor)가 설치된 실시예의 도면.

제7도는 작업면의 선호되는 실시예의 도면.

제8도는 상기 두 실시예중 하나의 측면도.

제9도는 상기 수단의 부분단면도(단면 II-II).

제10도는 상기와 동일한 수단의 또다른 부분단면도(III-III).

제11도는 제8도의 장치를 수직으로 본 도면.

제12도는 본 발명을 따르는 서로 다른 두개의 실시예중 다른 하나의 도면.

제13도는 본 발명에 따른 장치의 개략도.

제14도는 본 발명에 따른 장치의 선호되는 실시예를 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 권선기 및 포장기 2 : 건조용 오븐

3 : 절단기 4,5,6 : 다듬질 기계

7 : 분류스테이션 8 : 자동처리수단

12 : 컨베이어수단 13,14,15 : 중간스테이션

16 : 실톳 17,34 : 적재경사로

18 : 실톳전달장치 19 : 작업면

20,311 : 클러치브레이크 조립품 21,22,29a,29b,30a,30b : 감지기

23 : 평행아암(arm) 24 : 제어기구

25 : 정지부재 26,27 : 감지기

28 : 회수용기 31 : 컨베이어수단

32 : 실톳 33 : 다듬질장치

34 : 적재경사로 35 : 정치구조물

36 : 이동프레임 37 : 휠

38 : 벨트 39 : 모터

310 : 모터 311 : 클러치브레이크조립품

313 : 힌지(hinge) 314a,314b,315a,315b : 감지기

본 발명은 각종 작업에서 특히 직물공업에서 사용되는 엉키기 쉬운 뜨개실의 릴(reel)이나 원추체형 지지대와 같은 원통형 지지대의 제조기술에 관한 것이다.

원통형 지지대(이후부터 실톳이라구 브르는)는 기본적으로 다음의 4가지 제조단계 :

1) 기초적인 미완성 마분지재료의 튜브생산

2) 건조

3) 튜브로부터 정해진 길이로 절단된 실톳의 생산

4) 마무리 및 다듬질공정으로 형성된다.

특수한 나선형 권선기는 실제적인 필요에 따라 서로 다른 크기 및 벽의 두께로 튜브를 연속적으로 생산한다. 이렇게 반-완성품 튜브를 다시 약120㎝ 내지 130㎝ 길이로된 동일한 크기의 여러 실톳으로 절단하고, 그후 손으로 적당한 저장용기에 넣어 결과적으로 접착제를 건조시키기 위한 건조장치로 보낸다. 건조장치는 챔버 혹은 터널형으로서 건조장치내에서의 실톳의 체류시간은 실톳벽의 두께와 실톳건조에 필요한 재료의 종류에 따라 변한다.

건조단계 후 실톳을 다듬질용 절단기에 보내어 건조된 실톳이 일반적으로 약 100㎜ 내지 300㎜ 범위의 실제적인 최종길이가 되도록 절단한다.

이 절단작업후 실톳의 표면과 양끝에서 마무리 작업을 실행하는 마무리 또는 다듬질 장치나, 혹은 상자포장장치에 대해 정해진 길이로 실톳을 절단하기 위한 자동장치를 제공한다.

상기 최종단계는 제품의 궁극적인 특성을 결정한다는 점에서 매우 중요하다 : 실제로 이 단계에서 위치조절표, 실고정 슬롯등과 함께 실린더 모서리를 둥글게 만들 필요가 있다.

이러한 모든 작업은 보통 마무리 및 다듬질 기계로(이후부터 다듬질 기계라고 간단히 부른다) 수행하며, 상기 장치는 또한 상자포장이나 마분지 포장기계라고 할 수 있다.

다듬질기계를 적재하기 위한 공급시스템에서, 소형 공압시스템 수단으로 동시에 실톳이 전달된다.

전체 시스템에 대한 신뢰도를 크게 유지한다고 해도 피스톤이 각 경우에서 아이들(idle) 후진 행정이 이루어지드로 상기 공압시스템의 공급속도는 크지 않으며 결국 최고 공급속도는 분당 약 100편 내지 120편을 초과하지 않는다.

상기 실톳 제조공정을 고정상태로 상기 여러대의 기계를 일렬로 즉 단일 생산라인을 따라 배열하기 때문에, 전체라인의 가능한 최고속도는 각 라인중 가장 느린 기계의 속도를 초과하지 못하므로 유연성이 부족하고 이로인한 직접적인 영향이 실제로 나타난다. 대부분 다듬질이나 마무리 장치는 전체 공정중에서 가장 속도가 느린 공정이다.

그러나, 실제 생산조건에서는 길이, 직경 및 벽두께가 서로 상이하고 광범위한 크기로 실톳을 제조할 필요가 있다. 그러므로 일관작업 자체가 그 부품 및 기능(즉 권선기, 건조용 오븐, 튜브절단기, 다듬질기계)에서 완전한 역할을 하는 것은 극소수이며, 그 결과 총생산량 조사작업이 실행불가능하여 생산설비의 이용성이 저하되고, 시간당 작업생산성이 떨어져 각종 실톳의 작업비용이 증가한다.

비용이 상당히 크게 증가하는 또다른 요인은 새로운 제품 모델이나 제품변형에도 융통성있게 생산라인을 설치할 때 낭비되는 시간이다. 다시 말해서 제품모델을 바꿀 때, 소용되는 비가동시간은 다듬질 기계의 경우 약 4시간 내지 6시간인 반면에, 연속 제조라인의 나머지 부품의 경우 이보다 더욱 짧은 시간동안 새로운 요구형태로 설치 및 조정이 가능하다(권선기 및 포장기를 새로운 튜브(tube) 크기 및 두께의 것으로 또한 절단기를 실톳의 새로운 절단길이의 것으로 설치할 때 약 30분이 소요됨). 수행할 여러 가지 작업으로 인하여 다듬질기계는 전체 라인중에서 가장 복잡한 기계장치이기 때문에, 새로운 모델의 다듬질 기계로 설치 및 조정하는 경우, 라인(line)의 비가동시간이 발생하는 것이다.

결과적으로 현대적인 제조시스템이 가지는 전형적인 결점은 다음과 같이 요약할 수 있다 :

1) 순차적인 배열에 따라 일렬로 늘어선 여러 가지 장치를 구비하고, 그 결과 최종제품의 특성이 상이하며, 단일 공급라인에서 동시에 상이한 제품을 제조불가능하고 융통성이 없는 단일형라인.

2) 보통 공압식기계수단에 의해 실톳이 공급되는 최종 다듬질기계의 작업속도에 따라 제한되는 생산속도.

3) 제품모델변경에 따른 라인설치시간이 불리한 조건의 영향을 받아 가장 복잡한 장치(즉 최종 다듬질장치)의 설치에 필요한 시간까지 연장되고, 그 결과 직접 및 간접 생산비용에 큰 영향을 미치는 전체라인의 매우 긴 비가동시간.

그러므로, 생산속도와 모델변경을 위한 설치시간과 관련하여, 융통성이 있고 더 신속한 제조라인을 제공하므로써, 상기의 모든 결점을 해결하는 것이 본 발명의 목적이며, 이상은 모두 특별한 매우 비싼 장치를 이용할 필요없이 오히려 통상적인 기계수단으로 이루어지는 것이다.

특허 청구의 범위의 특징을 구체화한 장치 및 공정에 의해, 본 발명의 목적이 달성된다.

본 발명에 따른 장치 및 공정을 다음의 도면에 참조하여 비제한적인 실시예로써 상세히 설명한다 :

제8도 내지 제12도는 제4도 내지 제7도의 장치에 대한 서로 다른 실시예를 나타낸다.

제1도에는

- 권선기 및 포장기(1)

- 건조용 오븐(2)

- 절단기(cutting-to-length machine)(3)

- 다듬질장치(4,5,6)가 도시된다.

권선기 및 포장기(1), 건조용 오븐(2) 및 절단기(3)로 구성되는 생산라인의 작업은 기술적으로 공지되었다. 더욱이 이것은 이미 본 설명의 도입부에 기술하였다.

본 발명은 절단기(3)로 최종길이만큼 절단한 후부터 실톳(cop)의 취급 및 처리과정을 포함한다.

이때부터 시작하여 실톳이 분류스테이션(7)으로 자동적으로 전달된다. 이 분류스테이션(7)은 권선기 및 포장기(1)로부터 나온 실톳을 수용하고 실톳을 분류스테이션(7)에 위치한 다수의 다듬질기계(4,5,6)에 자동으로 공급할 수 있는 방식으로 설치되는 특징을 가진다.

상기 공정은 다음과 같은 방법으로 수행된다 : 절단기(3)에서 나온 실톳을 분류스테이션(7)에 위치한 장치에 자동으로 그리고 연속적으로 전달한다. 이 장치는 예컨대 차례로 연속배열된 실톳을 분류스테이션(7)으로부터 순차적으로 선택하여, 다듬질기계(4)위에 하나씩 내려놓는 로커-아암 시스템(제3도 참조)과 같은 자동처리수단(8) 또는 컨베이어벨트(conveyor belt)를 통해 실톳을 다듬질기계(4)로 전달된다.

본 발명은 절단기(3)까지의 배출속도가 다듬질기계(4)의 실제처리속도 보다 상당히 크다는 가정을 기초로 하고 있으므로, 다듬질기계(4)의 버퍼라인(buffering line)이 비교적 짧은 시간에 채워진다.

다듬질기계(4)의 버퍼라인의 포화상태를 측정하기 위해 제공된 제어수단을 분류스테이션(7)의 장치와 자동처리수단(8)에 신호를 보낸다. 상기 신호를 받으면, 분류스테이션(7)의 장치와 자동처리수단(8)은 다듬질기계(4)에 실톳이 공급되지 않고 예를 들어 한편 자동처리수단(8')으로 전환되는 프로그램시퀀스(programmed sequence)에 따라 다듬질기계(5)로 공급하도록 제조정된다.

일정한 시간이 지난후, 다듬질기계(5)의 버퍼라인이 포화되면, 상기 과정을 다시 한 번 반복수행하고, 그 결과 전체공급 및 처리장치는 자동처리 수단(8)이 자동처리수단(8'')로 전환하여 다음의 다듬질기계(6)로 재조정된다.

이러한 해결방법의 실제적인 장점은 맹벽하며 다음과 같이 요약할 수 있다.

1) 주 공급라인과 또한 다듬질 기계를 향하는 버팀대까지의 전체시스템을 모든 다듬질기계의 동시 수행작업이 불가능한 경우까지도 정상적으로 가동시킬 수 있으며, 그 결과 제조라인의 다른 부분의 효율성을 저하시키지 않고, 한 개 이상의 다듬질 기계를 설치, 유지, 수리 가능하고, 다른 목적의 작업으로부터 일시적으로 해방시킬 수도 있다.

2) 단일 다듬질기계의 최대 속도에 따라, 정해진 전체 생산속도는 모든 다듬질기계의 작업속도의 총합과 같으므로 전체 제조라인의 생산성은 크게 증가된다.

3) 제조라인과 다듬질기계사이의 어느 위치에 또한 다듬질기계 자체에 존재하는 동기화(synchronism)가 더 이상 필요없으며, 그 결과 서로 다른 다듬질기계를 서로 다른 속도로 가동시킬 수 있다. 작업속도가 느려서 사용하지 않지만 아직까지 우수한 상태인 구형 다듬질기계를 사용할 수도 있고 다른 다듬질기계로 대체할 수도 있다.

4) 과거에는 작업속도가 큰 단일의 다듬질기계와 함께(생산계획 및 재고 등에 관하여 철저한 계획이 필요하고 또한 최저생산량의 결정과 전달지연을 초래하는) 생산작업당 한종류 이상의 실톳제조작업이 불가능했으나, 지금은 가능하며, 최소한 부분적으로 상이한 최종특성을 가진 한 개이상의 종류로 단일형태의 반-가공생산품(semi-processed product)(즉 초기의 미완성튜브(tube))에서 개시가능하다.

분류스테이션(7)으로부터 상이한 적재장소로 실톳을 이동시키고 변형된 구조를 가진 본 발명의 또다른 실시예가 제시된다.

실제로 제3도의 별모양의 구성대신, 제2도의 분배구조를 선택한다. 상기 배열은 정해진 분류스테이션(7)으로부터 여러개의 적재장소에 대해 직접 실톳을 분류하는 수단이 아니며, 오히려 후크링크체인(hook link chain) 또는 컨베이어수단(12)과 같이 본래 선형운동을 하는 각종 실톳을 연속적으로 위치하는 일련의 중간스테이션(13,14,15)으로 이동시키는 전달수단(conveying system)이다. 상기 중간스테이션에서 중간스테이션을 통과하는 실톳을 다른 컨베이어수단이 마무리단계의 단일의 다듬질기계(4,5,6) 및 다음 단계의 해당하는 다듬질 기계위로 이동시킨다.

제2도에 따르는 배열은 제1도에 따른 배열과 개념상으로 유사하다. 사실상 제2도의 중간스테이션(13,14,15)이 단일스테이션이고, 또한 이것이 분류스테이션(7)에 위치할 경우 이것은 제3도에 따른 배열로된 것이다.

이점을 고려하더라도, 제2도의 배열은(연속배열의 실톳의 방향으로) 동시에 공급받을 수 있고 최종가공이 이루어지는 스테이션의 갯수때문에 제3도에 따른 배열보다 더 유리한 장점이 있다.

실제로 제3도의 배열일 경우, 스테이션갯수가 적으며, 상기 스테이션 갯수는 포함된 범위 또는 분류스테이션(7)에서 유용한 전달장치의 특성에 따라 제한되고, 반면에, 제2도의 배열일 경우, 분류스테이션(7)에서 이용하는 전달장치의 특성에 관계없이 다수의 분류스테이션에서도 실제로 수행할 수 있다.

그러나, 상기의 제2도에 따른 해결방법도 제3도의 해결방법과 비교할 때 몇가지 결점이 있다.

상기 이 결점들은 주로 다수의 중간스테이션(13, 14, 15)을 설치해야 하고 상기 중간 스테이션들중 어느 것도 누락시키지 않고 정해진 시간에 따라 실톳을 고속으로 그리고 고정밀도로 차단 및 포착하여 순차적인 배열로 전달하는 기능의 수단을 특정의 다듬질기계로 배열하는 것에 기인한다. 자동처리수단에서 나온 실톳을 다듬질 혹은 마분지 포장용 기계방향으로 이동시키는 공압식피스톤에 의해 실톳이 공급된다. 이 방법은 상당히 정확하고 경제적인 것으로 밝혀졌고 그 결과 공업적으로 널리 이용되고 있다.

그러나, 상기 공압기술은 작업상 기술자체와 관련된 명확한 한계가 있다. 2중 상향 및 하향의 복동운동에 기인하여,피스톤자체의 고유관성과 또한 상기 기술의 실제 작동특성에 따라 작업속도가 제한된다.

그러므로, 상기 공압식 피스톤 장치에 의하면, 제조시스템에서 그리고 앞으로 마무리장치에서 처리가능한 모든 실톳을 적당한 속도로 처리하기 어렵다.

결과적으로 이 시스템은 처리용량에 있어 제한적이며 또한 이미 설명한 바와 같이 전체 생산설비의 효율과 경제성에 영향을 준다.

본 발명은 상기 결점들을 해결하며 또한 높은 작업속도 즉 높은 처리속도를 보장하고, 단순한 설계를 특징으로 하며, 융통성 있는 경제적인 장치를 제공함으로써, 실톳이 처리수단으로부터 다음 공정단계로 전달된다.

제4도, 제5도, 6도, 7도에 관련된 비제한적인 실시예의 장치에 의해 상기 목적이 달성된다.

특히 제4도에는

12) 실톳을 절단기로부터 다듬질기계로 전달하는 컨베이어수단.

16) 마분지, 플라스틱 혹은 다른 적당한 재질로 만든 실톳.

4) 다듬질기계 혹은 마분지 포장용기계.

17) 다듬질기계 또는 마분지 포장용 기계를 향하는 적재경사로.

18) 본 발명에 따른 실톳전달장치.

19) 실톳전달장치의 작업면.

20) 회전휠을 구동하고 기계적인 클러치 및 브레이크를 포함하는 클러치 브레이크 조립품이 도시된다.

앞으로 설명할 제어장치에 의해 움직이는 클러치브레이크조립품의 커플링수단을 통해 모터(motor)가 실톳전달장치(18)를 구동가능하다. 특히 제6도를 참조할 때, 본 발명의 장치는 이동하는 물체를 위치감지기로 감지할 수 있다. 상기 기능은 정상적으로 실톳전달장치(18)에 해당하고 컨베이어수단(12)의 표면위에 위치하는 광전셀(photoelectric cell) 형태를 가진 한쌍의 감지기(21, 22)에 의해 형성된다.

숙련된 기술자라면 이 장치의 작업특징과 성격을 명확히 알 수 있다. 종래기술에 따라 실톳을 생산하는 경우, 실톳전달장치(18)가 설치된 장소를 향해 실톳을 전달하는 컨베이어수단(12)에 대해 다른 모든 실톳을(꼭 그럴필요는 없으나) 일정 간격을 두고 연속적으로 적재한다.

이때 감지기(21, 22)가 실톳을 추적하며 또한 서보기구에 의해 가장 가까운 면에서 실톳을 적재경사로위에 밀어내는 각도와 또한 다음에 공급되는 실톳이 쉽게 전진할 수 있도록 컨베이어 수단(12)을 비우는 각도로 선회하는 회전휠에 대해 적절한 명령이 전달된다.

공급된 실톳이 고정위치에 놓이면, 실톳 사이의 간격에 관계없이 또한 실톳끼리 서로 부딪칠 경우에도 상기의 과정이 다시 한번 자동으로 반복된다.

이동방향으로 장치의 상류로 제조속도가 증가되면(최근의 기술로 가능함), 컨베이어수단(12)을 따라 이동하는 실톳의 속도가 가속된다. 이때 다음에 이어지는 처리단계를 위해 이동하는 실톳의 속도도 커져야 한다. 또한 단순한 설계 및 조작, 속도, 확실성 또한 경제성 등의 견지에서, 독특한 장점이 있는 상기 장치에 의해, 상기 목적이 수행될 수 있다.

한편 분당 수백개의 실톳을 고속으로 작업할 수 있기 때문에, 본 발명의 장치는 또다른 장점이 있다. 실제로 실톳은 항상 서로 간격을 두고 떨어져 있어서 컨베이어수단(12)으로부터 방출될 때 서로 간섭되지 않는다.

모든 실톳들이 일정간격으로 떨어져 있을때, 실톳이 고속으로 이동한다. 실톳의 이동속도는 실제로 다음식으로 나타낸다.

시간(t)이 감소하고 실톳사이에 적당한 간격(s)이 유지될 경우, 실톳의 이동속도는 필연적으로 증가한다.

현재의 기술상태에서 이것은 실현가능하다. 그러므로 단순히 컨베이어수단(12)의 이동속도를 증가시켜 실톳사이의 적당한 간격이 유지되고 동시에 분당 수백번의 행정(stroke) 속도를 가진 상기 장치의 잠재능력을 충분히 이용할 수 있다.

실톳전달장치(18)에 구성된 작업면(19)의 선호되는 실시예가 도시된 제7도에 있어서, 실톳전달장치의 회전축에서 외부방향으로 분기하는 한쌍의 평행아암(23)에 의해 상기 작업면이 도시되고, 평행아암 사이의 간격은 실톳의 수직크기 보다 약간 작다. 이 방법으로 실톳전달장치(18)의 전체 관성이 적당한 수준으로 감소하는 바람직한 결과가 이루어진다.

실톳전달장치(18)가 작동할 때, 또다른 개선점이 다음과 같은 특징에 의해 달성된다.

주어진 위치에서 이동하는 실톳을 감지할 수 있는 감지기 시스템에 의해 상기 실톳전달장치가 작동되는 것을 앞서 설명하였다. 또한 상기 실톳이 고속에서 임의의 배열을 이루고 있다. 따라서, 실톳전달장치(18)는 상기와 같이 분당 수백개의 실톳을 초고속으로 그리고 연속적으로 출발, 회전 및 정지에 관련한 명령을 받는다.

종래기술을 따르는 구동장치를 이용할 때, 발생하는 모든 수동성을 제거하고, 실톳이 감지기로 감지된 각 시간에 정지하고, 다시 작동하는 모터를 이용할 때 발생되는 필연적인 시간손실을 제거하기위해서, 이미 공지된 종류의 클러치브레이크 조립품이 실톳전달장치(18)의 회전축에 연결되고 또한 연속적으로 작동하는 모터를 이용하여 구동시스템의 바람직한 개선이 이루어진다.

상기 방법에 의해, (매우 고속으로 회전하고 정지가능한) 평행아암(23)의 저관특성과 서보제어(servo-controlled)식 클러치브레이크 조립품이 연결되고, 연속적으로 회전하는 모터(motor)의 특성이 실현가능하며, 상기 클러치브레이크 조립품은 회전식 스텝핑액츄에이터로서 작동하는 것에 의해 매우 신속하고 잦은 연결 및 분리동작이 가능하다(그러나 상기 동작은 단지 저관성하중을 제어하는 것을 목적으로 한다).

제4, 5, 6 및 7도에 있어서, 실톳전달장치(18)의 또다른 실시예들의 경우, 서로 다른 두 개의 회전축둘레를 동기적으로 회전하는 공면힐 쌍에 각각 설치된 한 개이상의 벨트가 필요하다.

상기 방법에 있어서, 제8도 내지 제12도의 실시예에 따르면, 두 개의 평행휠을 각축에 설치하였으며, 또한 각각의 휠의 외측 주변부에 벨트가 설치된다. 실제로 상기 벨트는 크로울러트랙터의 궤도와 유사한 경로에서 서로 일정한 간격만큼 떨어져 동기적으로 그리고 평행하게 운동한다.

상기 방법에 의하면, 다듬질기계로 연결된 적재경사로에 해당하는 컨베이어수단위에 놓이고 그리고, 컨베이어수단위의 실톳의 이동방향에 대해 필수적으로 횡방향 및 수직방향을 향하는 평면위에 각각의 벨트가 배열되는 것이 가능하도록 회전하는 프레임(frame)위에 적어도 한 개의 축들이 놓여진다.

상기프레임은 본래 수직방향으로 이동하기 때문에 프레임이 하강할때 벨트가 실톳을 압박하여 컨베이어수단을 따라 실톳을 이동시키며 또한 벨트의 동기적이고, 평행한 운동에 의해 실톳이 이동된다. 다음에 프레임이 다음 실톳을 상향의 특정위치로 이동시키고, 다음 상기 과정이 반복된다.

따라서, 벨트가 계속적으로 회전하는 동안, 상기 장치는 분당 수백번의 행정(stroke) 속도로 연속적인 왕복변위제어를 받는다. 상기 방법은 보통의 공압구동시스템으로 구성가능하고, 벨트가 설치가능한 프레임의 왕복운동범위가 요구되며, 이 경우에도 이전부터 발생되는 동일한 저속도 및 관성문제가 실제로 일어난다. 결과적으로 처리시스템의 전체 용량이 제한되며 그 결과 전체 제조공장의 생산 효율과 경제적 효용성이 크게 저하된다.

본 발명의 또 다른 목적은 실톳이 컨베이어수단에서 다음 과정으로 전달되는 기능을 수행하는 견지에서 볼 때, 쉽게 이용가능한 구성요소에 의해 확실하고 경제적이며 고속으로 작동하는 장치를 구성함으로써 상기 문제를 해결하는 것이다.

제 8, 9, 10, 11, 12도의 비제한적인 실시예의 장치에 의해, 본 발명의 또다른 목적이 수행가능하다.

본 발명에 따르는 장치의 특징은 특허청구범위에서 정의한 것과 같다. 특히 제8도 및 12도에는

31) 이전 제조단계로부터 다듬질기계로 실톳을 전달하는 컨베이어수단.

32) 전달되는 실톳(단면도).

33) 다듬질기계.

34) 다듬질기계를 향하는 적재경사로.

35) 피봇회전운동을 하는 이동프레임을 구비한 정치구조물.

36) 벨트를 가진 휠이 팽팽하게 고정된 최소한 하나의 회전축을 지지하는 이동 프레임.

37) 휠(wheel).

38) 벨트(2개).

39) 벨트 구동시스템을 형성하는 모터.

310) 이동프레임의 왕복변위 구동시스템을 형성하는 모터.

311) 회전식 스테핑 액츄에이터(actuator)로서 작동하는 기계식 클러치 브레이크 조립품.

312) 이동프레임에 대해 변환 및 전달기능이 이루어지는 운동전달장치.

313) 이동프레임(36)을 정치구조물(5)에 설치하기 위한 힌지(hinge).

314a, 314b) 컨베이어수단(31) 상의 실톳을 감지하는 감지기.

315a, 315b) 감지기가 구성된다.

제9도와 제10도는 제8도를 보다 잘 이해하기 위한 구체적인 세부구성품의 단면도이다.

본 발명을 따르는 장치의 구조 및 특성은 특히 제8도와 11도를 참조하여 다음과 같이 설명된다.

특히 정해진 위치의 운동전달장치(312)에 대해 나란히 놓인 적재경사로(34)는 보통의 실톳(32)의 배열을 중력에 의해 다듬질기계(33)로 차례로 공급하기 위한 장치이다.

적재경사로위에 설치한 정치구조물(35)은 실톳의 이동방향에 대해 횡방향 및 수직을 이루며, 편평판의 교차점 주위를 움직이는 최소한 하나의 힌지(313) 위치에서 상기 정치 구조물(35)과 결합하는 이동프레임(36); 하나는 정치구조물(35)에 또한 다른 하나는 이동프레임(36)에 설치되고 두 개의 평행한 회전축위에 구비된 4개의 휠(37); 두쌍의 휠(37)에 설치된 2개의 벨트(38); 정치구조물(35)에 설치된 축에서 팽팽하게 고정된 휠(37)과 종래기술을 따르는 방법 및 수단에 따라 벨트(38)를 작동시키는 모터(39); 기계식 클러치브레이크 조립품(311), 감속기어 및 운동전달장치(312)로 구성되고 상기 운동전달 장치(312)를 통해 정치구조물은 이동프레임(36)과 연결된 모터(310)로 결합되어 있다.

실톳을 감지하는 감지기를 포함한 전체적인 장치를 볼 수 있다. 이동 프레임(36)의 위치에 해당하는 컨베이어수단의 하단에 감지기(314a, 314b)가 구성된다.

숙련되 기술자라면 본 발명을 따르는 장치의 동작특성을 확실히 알 수 있다. 반-가공된 실톳을 다양한 속도와 간격으로 컨베이어수단(31)위에 연속하여 적재하면, 상기 컨베이어수단(31)은 정치구조물(35)이 설치된 위치로 실톳을 운반한다.

실톳이 이동프레임(36)의 하부위치에 도달하면, 구체적인 명령에 의해 종래기술을 따르는 클러치브레이크 조립품(311)이 작동한다.

상기 클러치브레이크 조립품은 이동프레임(36)에 설치된 운동전달장치(312)와 함께 연속적으로 작동하는 모터(310)와 연결된다. 상기의 운동전달장치(312)는 예를 들어 다수의 로브구조의 캠(lobed cam) 및 크랭크기어 등과 같은 종래기술에 의해 고정축 회전운동을 왕복직선운동으로 변환한다.

상기 방법에 있어서, 최대 생산속도에 요구되는 적합한 속도로서 또한 처리수단상의 하부 실톳와 동기화되어 이동프레임(36)이 왕복수직운동을 한다.

이동프레임(36)이 하강하면, 두 개의 벨트(38)가 실톳(32)과 접촉하고 상기 벨트가 동시에 회전운동하기 때문에 실톳을 컨베이어수단(31)로부터 제거한 후 상기 실톳을 적재경사로(34)위에 밀어보낸다. 그 후 즉시 클러치브레이크조립품(311)을 제어하는 수단의 동작에 의해 이동프레임(36)이 상승되어, 컨베이어수단위에서 다음에 공급되는 실톳이 전진하여 하부위치에 도달한다.

감지기(314a, 314b)가 이동프레임(36)의 하부위치에 새로 공급된 실톳을 감지하면, 즉시 클러치브레이크조립품(311)에 신호를 보내고, 상기 방법을 수행하도록 필요한 행정(stroke) 운동에 의해 이동프레임(36)을 하강시킨다.

다음의 새로운 실톳이 도착하면, 실톳 사이의 간격에 상관없이, 그리고 실톳이 서로 접촉이동하는 경우에도 상기 과정을 자동으로 수행한다. 공장의 초기 공정단계에서의 제조속도가 증가할 경우(현재의 생산기술 상태에서 실행가능함), 컨베이어수단(31)을 따라 움직이는 실톳의 속도로 증가한다. 이때 상기 실톳이 컨베이어수단(31)으로 부터 분리되고 다듬질기계(33)에 전달되는 속도도 증가하는데, 이것은 단순한 구조, 작업속도 및 신뢰도 등의 특성을 가진 상기 장치를 사용하여 달성할 수 있다.

두 개 이상의 실톳이 서로 지나치게 인접하거나 컨베이어수단(31)을 따라 전진할 때 서로 부딪칠 때(이때 컨베이어수단(31)에서 규칙적으로 실톳을 내려놓는 것은 비실용적이다), 이동프레임(36)은 상향이동하고, 예를 들어 라인 단부에서 회수용기내로 수집되게 상기 실톳들이 통과되도록 이동프레임(36)을 구동하는 것이 필요하다는 사실에서 본 발명의 장점을 확인할 수 있다.

상기 목적을 위해, 도다른 감지기(315a, 315b) 배열을 이동프레임(36)의 앞쪽에 설치한다. 상기 컨베이어수단(31)을 따라 적당한 프로그램 로직(program logic)에 연결된 상기 감지기에 의해 비정상상태가 감지되고, 이때 이동프레임(36)이 상향으로 이동된다. 관련 도면 및 상기 설명을 참고할 때, 본 발명의 실시예는 비제한적으로 제공된 것이며, 또한 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 모든 변형도 고려할 수 있다.

예컨대 제12도에 있어서, 이동프레임(36)은 단지 병진운동에 의해 수직으로 이동하도록 정치구조물(35) 상에 설치될 수 있다. 이 경우 힌지(313)는 생략되고, 반면에 두 개의 휠(37) 들이 이동프레임(36)과 연결되어 변위를 발생시킨다.

정치구조물(35)에 대하여 이동프레임(36)을 일정방향으로 유지하기 위해, 수직방향으로 미끄럼운동이 이루어지는 슬롯-핀시스템(slot-and-pin system)에 의한 명확한 상호관계가 상기 구성부품들사이에 유지되는 것이 바람직하다. 이 경우 예를들어, 자동장력조절기를 구비한 벨트(belt)나 체인(chain)에 의해 또는 카르단 조인트(cardan joints) 시스템 또는 일종의 미끄럼장치와 같은 한 개 이상의 공지방법을 통해 모터(39)의 회전운동이 휠(37)에 전달될 수 있다.

그러나, 제4도 내지 제12도의 장치는 그 작업신속성 즉 실톳을 컨베이어수단으로부터 분리하여 다듬질 기계에 공급하는 기능이 고속으로 이루어진다는 견지에서 볼 때, 효율적이고 신뢰성이 있으나, 전체 효율이 크게 손상될 수 있는 현실적인 문제도 있다.

실제로 컨베이어 수단을 따라 실톳을 고속으로 이동시킬 때, 회전식 전이장치(rotary shifter)에 구성된 패들(paddel)은 모든 실톳(cop)들에 대해 대칭을 이루고 동등하게 즉 균일하게 각각의 실톳과 부딪힐 수 있어서, 상기 실톳들은 동일위치 및 동일방향으로 적재경사로위에 떨어지며 균형을 잃지 않게 된다. 추가로, 각각의 포크(fork)는 실톳을 밀어낼 후 컨베이어 경로에 빈공간을 만들어, 다음에 공급되는 실톳의 이동을 방해하지 않게 된다.

그러므로 실톳의 이동속도와 회전식 전이장치의 속도는 완전히 동기화 되어야 하며, 이러한 요구조건은 연속적으로 공급되는 실톳사이의 간격이 다소 광범위하게 변화할 수 있다는 점에서 복잡한 문제가 된다. 최신기술에 의하면, 실제로 전체 공장을 정확히 동기화(synchronization)할 수 있으나, 이러한 작업은 매우 미세하고 복잡하며 비용이 많이 드는 제어시스템을 필요로 한다. 그러므로 본 발명의 또다른 목적은 실톳을 컨베이어수단이나 또는 주요컨베이어에서 분리하기 위하여, 더욱 신속하고 현실적이며 비교적 비용이 적게 드는 시스템을 사용하여 상기 문제를 해결하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 제13도 및 제14도와 관련한 비제한적 실시예에 해당하는 장치를 이용하여 달성할 수 있다. 제13도에는

4) 다듬질 기계 또는 마분지포장용 기계.

12) 절단기에서 실톳을 분리하고 실톳을 마분지포장용 또는 다듬질 기계에 전달하는 컨베이어수단.

16) 실톳.

18) 실톳을 방향전이시키거나 내려놓기 위한 실톳전달장치.

24) 실톳을 정지시키기 위한 제어기구.

25) 정지부재.

26, 27) 컨베이어수단(12) 위의 물체를 감지하는 감지기.

28) 라인 단부에 위치하는 회수용기가 구성된다.

실톳을 정지시키기 위한 작동기는 제14도에서 더욱 상세히 설명한다. 이 도면에서 상기 작동기가 상이한 위치들에 놓을 수 있는 한 개이상의 정지부재(25)로 구성된다. (제13도에서) 실톳이 실톳전달장치(18)가 구성된 위치에 도달하면 실톳의 이동경로를 정지부재(25)가 간섭하도록, 컨베이어수단(12)위의 상기 상이한 위치들중 하나의 위치에 정지부재(25)가 놓인다. 상기 정지부재는 적절한 제어기구(24)에 의해 상기 실톳의 이동경로 외부로 이동할 수 있다. 광전지쌍 형태의 감지기들(29a, 29b, 30a, 30b)은 다듬질기계(4)로 실톳을 공급하는 적재경사로(17)의 말단부에 위치하여, 물체를 감지한다. 이 장치는 다음과 같이 작동한다. 일종의 게이트(gate)로서 작용하고 적재경사로(17)에 해당하는 실톳의 경로를 간섭하는 정지부재(25)에 소요길이로 절단된 실톳(16)들이 도달할 때, 상기 실톳들은 컨베이어수단(12)을 따라 연속적으로 이동하여, 실톳전달장치(18)는 상기 실톳을 컨베이어수단(12)으로부터 분리하여 적재경사로(18)에 공급할 수 있게 된다.

실톳이 상기 정지부재(25)에 도달하면, 상기 정지부재는 서보 기구(servo mechanism)의 명령에 따라 개폐된다. 이 명령은 다듬질기계(4)에 실톳을 공급하는 버퍼(buffer) 기능의 적재경사로(17)에서 과적재 상태를 감지한 감지기(29a, 29b)로부터 나온 신호이거나 또는 그외의 다른 감지기 종류에서 나온 신호 또는 명령이다. 적절한 신호 또는 명령이 감지기(29a, 29b, 30a, 30b)에서 나오면, 실톳전달장치(18)가 작동하여 모든 실톳을 컨베이어수단의 외부로 이동시킨다.

적재경사로(17)가 가득히 채워지면 적재경사로(17)의 과적재 상태를 감지한 감지기(29a, 29b)로부터 나온 신호가 제어기구(24)에 전달되어, 정지부재(25)를 작동시킨다. 실톳들이 라인의 단부에 제공된 적절한 회수용기(28)에 떨어질 때까지, 상기 적재경사로(17)위에 놓인 컨베이어수단(12) 상에서 컨베이어수단위의 실톳들이 계속 이동가능하도록, 상기 감지기들의 배열은 신호를 전달하여 정지부재(25)를 제거하고 실톳전달장치(18)를 정지시킨다.

감지기(30a, 30b)들의 배열이 적재경사로(17)가 비어있음을 감지하면, 상기 감지기는 컨베이어수단 위를 이동하는 실톳의 경로를 차단시키도록 정지부재(25)를 이동시키는 신호를 제어기구(24)에 전달한다. 이때 컨베이어수단을 따라 이동하는 모든 실톳이 정지부재(25)에 의해 다시 정지되며, 그 다음에 실톳전달장치(18)에 의해 적재경사로(17)에 상기 실톳이 전달된다.

따라서 시간주기내에 실톳의 정치 및 실톳의 방향전이기능이 실톳한개의 이동경로로부터 다음 실톳의 이동경로까지 완전히 이루어질 수 있다. 특별한 속도 및 항상 고속으로 이동하는 실톳이 매우 정확하고 완전히 동기화되어 신속하게 이동하는 연속배열을 이루며, 실톳을 포착하는 기능보다는 정지된 실톳을 밀어내는 것이 훨씬 용이하고 덜 복잡하며 비용이 적게 든다는 것이 분명하다.

상기 정지부재(25)는 복수개의 유사한 패들(paddle)을 가진 회전휠로 구성되어, 정지부재(25)의 작동이 개선된다.

상기 복수개의 패들(paddle) 사이에는 실톳이 통과가능한 충분한 공간이 제공되며, 상기 각각의 패들은 컨베이어수단을 따라 실톳의 경로에 대해 필요한 정지부재를 형성한다.

본 발명을 따르는 장치의 변형예에 따르면, 상기 정지부재의 회전휠이 고속으로 회전가능하여 보다 빠른 속도로 실톳통로를 개폐가능하다.

회전운동개시 및 정지와 관련하여 실제로 계속하여 이루어지는 분당 수백번의 싸이클(cycle)의 명령 시퀀스(sequence)로부터 필연적으로 발생하는 수동성(passivities) 및 응력을 제거하기 위해 그리고 실톳이 처리될 때 마다 정지 및 시동되야 하는 모터로 부터 발생하는 응답지체(slowness)를 제거하기 위해, 구동시스템 및 트랜스미션 시스템에는 연속동작모터(contimuously running motor)가 이용된다. 상기 연속동작모터는 회전식 스텝핑 액츄에이터(stepping actuator)로서 작동하는 소위 클러치브레이크 조립품에 의해 정지부재(25)의 회전축과 연결되고, 그 결과 실톳전달장치(18)와 관련하여 설명한 구동기술과 유사한 구동기술이 실현된다.

본 발명의 또 다른 장점은 다음과 같다. 종래의 공장에서, 컨베이어수단(12)상에서 두 개 이상의 실톳이 일정간격으로 떨어져 있지 않고 서로 너무 근접하거나 또는 부적당한 위치에 놓일 가능성이 있다. 이 경우에, 실톳들은 모두 정지되고, 상기 실톳전달장치(18)는 제1실톳을 적재경사로로 밀어낼 때, 연속적으로 놓인 두 개의 실톳들 사이에 접촉해 의한 치명적인 마찰작용이 발생될 수 있어서, 제1실톳에 해를 미칠뿐만 아니라 다음에 인접한 실톳도 컨베이어수단(12)으로부터 밀려나고 적재경사로(17)의 외부로 떨어지게 된다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 실톳들이 컨베이어수단(12)위에서 서로 근접하거나 또는 서로 접촉하는 경우, 감지기 시스템은 다음에 공급되는 두개의 실톳을 추적할 수 있도록 배열되며, 이 경우 정지부재(25)가 개방되어 상기 실톳들이 연속적으로 통과할 수 있게 정재부재(25)에 신호를 보내어, 상기 실톳들이 진행중인 제조공정에 이용되지 않고, 그 대신 컨베이어수단(12)의 단부에 있는 적당한 회수용기(28)에서 수집될 수 있게 된다.

세 번째로 본 발명에 따르면, 컨베이어수단(12)을 따라 발생하는 비정상 상태가 자동으로 감지되고 처리된다.

일반적으로 절단기에서 발생하는 절단편(scrap)은 실톳으로부터 분리되지 않기 때문에, 실톳과 함께 컨베이어수단(12)위에서 전달될 수 있다. 이때 컨베이어수단을 따라 설치한 감지기(26, 27)는 절단편을 가진 실톳을 즉시 감지하며, 정지부재(25)가 통로에 공백을 만들도록 자동으로 명령하여, 결국 라인(line)의 단부에서 상기 비정상적의 실톳을 물체가 회수용기(28)에 떨어뜨려 전체 공장의 작업이 정상적으로 이루어진다.

관련된 도면을 참고로 설명한 상기 사항들은 비제한적인 실시예로서 주어진 것이고, 또한 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 변형도 고려할 수 있다. 특히 상기 기술 방법은 마분지 포장 혹은 포장장소를 향해 보통의 컨베이어수단(12)을 따라 신속히 이동하는 연속의 실톳배열을 규칙적으로 방출하기 위해 전체적으로 또는 부분적으로 이용가능하다.

Claims (8)

1. 이동방향의 상류에 권선수단이 제공되고, 마분지로 제조된 튜브를 형성하기 위한 스테이션(station)이 구성되며, 상기 튜브들을 정해진 튜브길이로 절단하기 위한 제1절단수단이 구성되고, 건조수단이 구성되며, 상기 튜브를 실톳 블랭크(cop blank)로 절단하기 위한 제2절단수단이 구성되고, 추가로 실톳을 형성하도록 실톳블랭크상에 다듬질작업을 수행하기 위한 다듬질작업수단이 구성되는 다듬질기계의 원통형 지지대 제조장치에 있어서, 상기 다듬질작업수단이 실톳(16)의 이동방향의 하류에 위치한 복수개의 다듬질기계(4, 5, 6)에 구성되고, 각각의 다듬질기계는 추가로 적재경사로(17)를 가지며, 상기 적재경사로(17)가 실톳(16)들로 포화될 때까지, 상류로부터 다듬질기계(4, 5, 6)의 적재경사로(17)들 중 한개의 적재경사로(17)에 실톳(16)을 선택적으로 공급하기 위한 분배수단이 제공되고, 상기 분배수단은 컨베이어수단(12) 및 상기 컨베이어 수단(12)을 따라 위치하는 복수개의 중간 스테이션(13, 14, 15)으로 구성되며, 각각의 중간 스테이션은 정지부재(25) 및 연결된 실톳전달장치(18)로 구성되고, 상기 실톳전달장치(18)는 정지부재(25)에 의해 정지된 실톳(16)을 컨베이어수단(12)으로부터 횡방향으로 해당 적재경사로(17)상에 전달하며, 또한 상기 실톳전달장치는 해당 적재경사로(17)가 실톳(16)들로 포화되었을 때 컨베이어수단(12)위에서 실톳(16)을 자유롭게 통과시키고,상기 정지부재(25)는 복수개의 패들(paddle)을 가진 회전휠로 구성되고, 컨베이어수단(12)위에서 실톳(16)이 제1패들의 사이를 통과가능하도록 상기 복수개의 패들은 회전휠의 주변부를 따라 충분히 이격되며, 각각의 패들은 회전휠의 회전운동에 의해 실톳(16)의 이동경로를 들어오고 나가는 것이 가능하여 해당 적재경사로(17) 상에 실톳(16)을 공급하기전에 컨베이어수단(12)위의 실톳(16)을 선택적으로 정지시키고 상기 정지부재(25)는 연속적으로 작동하는 모터에 의해 구동되며, 상기 모터는 기계적인 클러치브레이크 조립품 또는 회전식 스텝핑 액츄에이터(actuator)로서 작동하는 스텝핑장치에 의해 상기 정지부재(25)에 연결되는 것을 특징으로 하는 다듬질기계의 원통형지지대 제조장치.
2. 제1항에 있어서, 컨베이어수단(12) 사에 위치한 실톳(16)들의 부적합한 이격거리를 평가하도록 컨베이어수단(12)을 따라 실톳(16)의 존재를 감지하는 감지기(21, 22)의 배열이 제공되고, 상기 실톳(16)들의 이동경로를 제거하는 위치로 정지부재(25)의 회전휠이 회전되는 것을 특징으로 하는 다듬질기계의 원통형지지대 제조장치.
3. 제2항에 있어서, 실톳(16)을 컨베이어수단(1)으로부터 적재경사로(17)에 전달하는 전달요소가 상기 컨베이어수단(12)의 이동방향과 평행하고 컨베이어수단(12)의 상부에 위치한 축주위를 회전하는 실톳전달장치(18)이며, 상기 실톳전달장치(18)는 컨베이어수단(12)을 따라 이동하는 실톳(16)들을 가로챌 수 있는 크기를 가지고 반경방향으로 배열된 복수개의 작업면(19)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다듬질기계의 원통형지지대 제조장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 작업면(19)은 평면으로 형성되고, 상기 작업면은 작업면내에 실톳전달장치(18)의 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 다듬질기계의 원통형지지대 제조장치.
5. 제4항에 있어서, 실톳(16)이 통과가능 만큼 넓은 간격에 의해 작업면(19)들이 실톳전달장치(18)의 외측 주변부를 따라 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 다듬질기계의 원통형지지대 제조장치.
6. 제5항에 있어서, 외측반경방향으로 연장구성되어 실톳전달장치(18)의 회전축으로부터 분기되고, 상기 회전축상에서 서로 조정가능한 위치에 놓이는 한쌍의 평행아암(23)에 의해 각각의 상기 작업면(19)이 구성가능한 것을 특징으로 하는 다듬질기계의 원통형지지대 제조장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 실톳전달장치(18)는 연속적으로 작동하는 모터에 의해 구동되며, 상기 모터는 클러치브레이크조립품(20) 또는 스텝핑 액츄에이터를 통해 상기 실톳전달장치(18)에 연결되는 것을 특징으로 하는 다듬질기계의 원통형지지대 제조장치.
8. 제7항에 있어서, 컨베이어수단(12)위에 실톳(16)이 존재하는 것을 감지가능한 감지기(21, 22)의 배열에 의해 상기 실톳전달장치(18)의 작동이 제어되는 것을 특징으로 하는 다듬질기계의 원통형지지대 제조장치.

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