KR101902143B1

KR101902143B1 - 목재 재단기의 분진 회수 장치

Info

Publication number: KR101902143B1
Application number: KR1020180005421A
Authority: KR
Inventors: 유태근
Original assignee: 유태근
Priority date: 2018-01-16
Filing date: 2018-01-16
Publication date: 2018-09-27

Abstract

본 발명은 목제 재단기의 분진 회수 장치 관한 것으로서, 컴퓨터 수치 제어(Computerized Numerical Control) 목재 재단기(이하, CNC 재단기)에서 목재의 재단을 수행하는 절삭부에 인접하게 배치되어, 상기 절삭부로부터 발생하는 분진을 흡입하는 분진 흡입부; 상기 CNC 재단기의 작업 입력부로부터 목재 재단 스케쥴을 수신하여, 재단 진행에 따른 분진량을 예측하는 분진량 예측부; 및 예측된 분진량에 기초하여 상기 분진 흡입부에서 수행되는 공기 흡입량을 조절하는 집진 제어부를 포함하는 목재 재단기의 분진 회수 장치를 제공한다.

Description

목재 재단기의 분진 회수 장치{WOOD DUST REMOVAL DEVICE FOR SAWING MACHINE}

본 발명은 목제 재단기의 분진 회수 장치 관한 것으로서, 구체적으로는 컴퓨터 수치 제어 목재 재단기에서 목제 가공 형태에 따른 분진 발생량에 따라 흡기 공기량을 제어하는 분진 회수 장치에 관한 것이다.

목재 재단시 톱밥 및 분진이 발생하며, 발생된 톱밥 및 분진은 작업 대상의 시야를 방해하며 또한 작업자에게 호흡의 곤란 등과 같은 문제를 발생시킨다.

따라서, 분진에 의한 안전위험을 방지하기 위하여 목재 가공기계에서 분진을 흡입하는 집진기가 개발되고 있다.

관련 선행 기술로서, 한국등록특허 제20-0296354호 "합판절단장치의 톱밥배출장치"는 목재 가공 시 목재 가공기계에 부착된 센서를 이용하여 목재의 높이에 따라 분진 흡입구의 높이를 조절할 수 있는 장치가 제시되고 있다.

한국등록특허 제20-0296354호는 목재 가공 시 목재 가공기계에 부착된 센서가 목재의 높이를 측정하여 가공에 사용되는 회전톱의 절단 이동경로를 긴밀하게 수용하여 분진배출이 용이하게 조절되도록 함으로써, 가공 시 발생한 분진이 외부로 튀거나 날리지 않게 하는 구성을 제공한다.

그러나 선행 기술은 작업시에 작업장의 집진기를 직접 켜고 작업을 마치면 끄는 동작을 반복해야 하는 불편함이 있으므로 재단기의 가동에 따라 연동되어 동작하는 분진 회수 장치가 요구되고 있다.

특허문헌 1 : 대한민국 등록실용신안 제20-0296354호 특허문헌 2 : 대한민국 등록특허 제10-1582156호

본 발명은 컴퓨터 수치 제어 목재 재단기에서 목제 가공 형태에 따른 분진 발생량에 따라 흡기 공기량을 제어하는 분진 회수 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 목재 재단기의 분진 회수 장치는, 컴퓨터 수치 제어(Computerized Numerical Control) 목재 재단기(이하, CNC 재단기)에서 목재의 재단을 수행하는 절삭부에 인접하게 배치되어, 상기 절삭부로부터 발생하는 분진을 흡입하는 분진 흡입부; 상기 CNC 재단기의 작업 입력부로부터 목재 재단 스케쥴을 수신하여, 재단 진행에 따른 분진량을 예측하는 분진량 예측부; 및 예측된 분진량에 기초하여 상기 분진 흡입부에서 수행되는 공기 흡입량을 조절하는 집진 제어부를 포함한다.

이때, 상기 분진 흡입부는, 상기 절삭부와 인접하게 배치되어 목재 재단에 따라 발생하는 분진을 흡입하는 흡입관; 및 상기 절삭부와 인접하게 배치되되, 상기 흡입관과 마주하는 방향에 배치되어 상기 절삭부 및 상기 흡입관 측으로 고압의 공기를 분사하는 공기 분사관을 포함할 수 있다.

이때, 상기 집진 제어부는, 상기 재단 진행에 따라 계산된 순간 분진량에 기초하여, 상기 분진 흡입부에서 수행되는 공기의 집진량이 상기 순간 분진량에 대응하도록 상기 흡입관의 흡입 압력 및 상기 공기 분사관의 분사 압력을 제어할 수 있다.

또한, 상기 흡입관은, 상기 절삭부와 인접하도록 배치되되, 상기 공기 분사관에서 분사되는 공기의 진행 방향에 배치되는 제1 흡입관; 및 상기 절삭부와 재단 대상 목제가 재단을 위해 접촉하는 부분을 둘러싸는 형태로 상기 제1 흡입관의 외측에 배치되는 제2 흡입관을 포함할 수 있다.

한편, 상기 집진 제어부는, 상기 재단 진행에 따라 계산된 순간 분진량에 기초하여, 상기 분진 흡입부에서 수행되는 공기의 집진량이 상기 순간 분진량에 대응하도록 상기 제1 흡입관의 흡입 압력과 상기 제2 흡입관의 흡입 압력을 차등적으로 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 목재 재단기의 분진 회수 장치에 의하면,

첫째, 집진 제어부는 순간 분진량에 대응하도록 흡입관의 흡입 압력 및 분사관의 분사압력을 제어하므로 집진기의 최적 사용을 가능하게 한다.

둘째, 흡입관은 절삭부로부터 배출되는 톱밥을 직접 흡입하는 제1 흡입관 및 부유 분진을 흡입하는 제2 흡입관을 포함하므로 분진 흡입입 효과를 높일 수 있다.

셋째, 순간 분진량에 기초하여 제1 흡입관의 흡입 압력과 제2 흡입관의 흡입 압력을 차등제어하므로 집진기의 효율적인 사용이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 목재 재단기의 분진 회수 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 분진 흡입부의 세부 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분진 흡입부의 모식도이다.
도 4는 집진 제어부에 의해 제1 흡입관과 제2 흡입관의 흡입 압력을 차등적으로 제어되는 것을 설명하는 개략도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성 요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 목재 재단기의 분진 회수 장치의 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 분진 흡입부의 세부 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분진 흡입부의 개략도이고, 도 4는 집진 제어부에 의해 제1 흡입관과 제2 흡입관의 흡입 압력을 차등적으로 제어되는 것을 설명하는 개략도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 목재 재단기의 분진 회수 장치(1000)는 분진 흡입부(100), 분진량 예측부(200), 집진 제어부(300) 및 집진기(500)를 포함한다.

분진 흡입부(100)는 컴퓨터 수치 제어(Computerized Numerical Control) 목재 재단기 이하, CNC 재단기(400)에서 목재(W)의 재단을 수행하는 절삭부(410)에 인접하게 배치되어, 절삭부(410)로부터 발생하는 분진을 흡입한다.

분진량 예측부(200)는 CNC 재단기(400)의 작업 입력부(420)로부터 목재 재단 스케쥴을 수신하여, 재단 진행에 따른 분진량을 예측한다.

집진 제어부(300)는 예측된 분진량에 기초하여 분진 흡입부(100)에서 수행되는 공기 흡입량을 조절한다.

본 발명에서 CNC 재단기(400)는 컴퓨터 수치 제어 재단기로서, 재단하고자 하는 형태를 작업 입력부(420)에 입력받아 재단 순서에 맞추어 목재(W)를 원하는 형상으로 재단하는 장치이다.

분진 흡입부(100)는 절삭부(410)와 인접하게 배치되어 목재(W) 재단에 따라 발생하는 분진을 흡입하는 흡입관(110, 120) 및 절삭부(410)와 인접하게 배치되되, 흡입관(110, 120)과 마주하는 방향에 배치되어 절삭부(410) 및 흡입관(110, 120) 측으로 고압의 공기를 분사하는 공기 분사관(130)을 포함한다.

도 3을 참조하면, 절삭부(410)는 작업 입력부(420)에 입력된 목재 재단 스케쥴에 따라 목재(W)를 재단한다. 이때 목재(W) 재단에 따라 분진이 발생하며 발생되는 분진은 크기에 따라 톱밥 및 부유 분진으로 구별될 수 있다. 톱밥 및 분진은 절삭부(410)를 이루는 톱날이 목재(W)를 파쇄할 때 발생한다. 이때, 톱날과 톱날 사이에 톱밥이 끼게 되며 톱날의 회전에 따라 끼인 톱밥이 넓게 비산되어 분진이 절삭부(410)의 전 방향에서 발생된다.

본 발명에 따른 분진 흡입부(100)는 톱날 사이에 끼이는 톱밥이 넓게 비산되지 않도록 절삭에 의해 톱밥이 발생하는 순간 톱밥을 흡입하는 구성을 제공한다.

톱밥은 이때 목재(W) 재단에 따라 발생하는 분진 중에서 입자의 크기가 큰 분진이며, 입자의 무게로 인하여 고압의 흡입압력을 인가해야 흡입된다. 목재 재단시 분진은 절삭부(410)의 전 방향에서 발생되는데, 분진 흡입을 위한 흡입관을 단일 구성으로 절삭부(410)를 모두 덮는 형태로 형성하면, 톱밥 흡입에 필요한 고압의 흡입압력을 인가하기 위해 집진기(500)의 구성이 커지게 된다.

문제 해결을 위한 본 발명의 실시예에 의하면, 분진 흡입부(100)는 절삭부(410)와 인접하도록 배치되되, 공기 분사관(130)에서 분사되는 공기의 진행 방향에 배치되는 제1 흡입관(110) 및 절삭부(410)와 재단 대상 목제(W)가 재단을 위해 접촉하는 부분을 둘러싸는 형태로 제1 흡입관(110)의 외측에 배치되는 제2 흡입관(120)을 포함한다.

여기서, 절삭부(410)는 도 3에는 원형 톱날 형태로 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서 절삭부(410)는 CNC 재단기(400)의 종류에 따라 다르게 실시될 수 있다.

공기 분사관(130)은 절삭부(410) 측으로 고압의 공기를 분사하여 절삭부(410)를 이루는 공구(구체적으로는 톱날 사이)에 끼이는 톱밥을 배출시킨다.

제1 흡입관(110)은 공기 분사관(130)에서 분사되는 공기의 진행 방향에 배치되어 배출된 분진(즉, 톱밥)을 흡입한다.

제1 흡입관(110)은 절삭부(410)와 인접하게 배치되므로, 배출되는 톱밥이 톱날 회전에 따라 다른 방향으로 비산되기 전에 흡입할 수 있다. 또한, 공기 분사관(130)에 의해 톱밥이 날아오는 방향에 설치되므로 적절한 흡입 압력(P1)으로도 톱밥 흡입 효과를 높일 수 있다.

한편, 제1 흡입관(110)에 의해 흡입되지 못한 나머지 미세 부유 분진을 흡입하기 위해 제2 흡입관(120)이 배치된다.

제2 흡입관(120)은 제1 흡입관(110) 및 절삭부(410)와 재단 대상 목제(W)가 재단을 위해 접촉하는 부분을 둘러싸는 형태로 제1 흡입관(110)의 외측에 배치된다. 도 3에 도시된 바에 의하면 제2 흡입관(120)은 제1 흡입관(110) 및 절삭부(410)와 재단 대상 목제(W)가 재단을 위해 접촉하는 부분의 상측에 집진 후드형태로 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것 뿐으로서, 실시 형태에 따라 제2 흡입관(120)은 절삭부(410)를 둘러싸는 챔버 형태로 실시될 수도 있고, 제1 흡입관(110)의 외측을 둘러싸는 이중관 형태로 실시될 수도 있다.

제2 흡입관(120)은 제1 흡입관(110)에 흡입되지 못한 미세 분진을 흡입하기 위한 것이며, 미세 분진은 공기 중에 부유하므로 제2 흡입관(120)의 흡입 압력(P2)은 제1 흡입관(110)의 흡입 압력(P1)보다 낮아도 미세 분진의 흡입이 가능하다.

이를 위해 집진 제어부(300)는 필요에 따라 흡입 압력(P2)과 흡입 압력(P1)을 차등 제어할 수 있다. 이때, 흡입 압력의 차등 조절은 도 4에 도시된 유량 조절 밸브(310)에 의해 수행될 수 있다.

흡입 압력은 흡입관의 단면적에 반비례하므로 집진기(500)에서 흡입하는 유량을 유량 조절 밸브(310)에서 적절히 조절하여 제2 흡입관(120)의 흡입 압력(P2)과 제1 흡입관(120)의 흡입 압력(P1)을 적절히 배분하는 것이 가능하다.

한편, 목재(W) 재단에 따라 발생하는 분진의 양은 목재 재단 스케쥴에 따라 순간 순간 변한다. 예를 들어 직선 형태의 재단인 경우, 직선 절단이 수행되는 동안 동일한 분진이 발생하고 이어서 구멍 파기와 같은 재단이 수행될 경우 재단하고자 하는 구멍의 크기에 따라 분진의 발생량이 순간적으로 증가할 수 있다.

분진량 예측부(200)는 작업 입력부(420)로부터 목재 재단 스케줄을 수신하여 재단 진행에 따른 분진량을 예측하고,

집진 제어부(300)는 재단 진행에 따라 계산된 순간 분진량에 기초하여 분진 흡입부(100)에서 수행되는 공기의 집진량이 순간 분진량에 대응하도록 흡입관(110, 120)의 흡입 압력(P1, P2) 및 공기 분사관의 분사 압력을 제어한다.

즉, 순간 분진량이 증가할 경우 흡입관(110)이 더 많은 톱밥을 흡입할 수 있도록 흡입 압력(P1)을 증가시키고 및 공기 분사관(130)의 분사 압력을 증가시킨다.

설명의 편의상 '재단 진행에 따라 계산된 순간 분진량'을 '분진량 발생 스케쥴'로 호칭하면, 집진 제어부(300)는 분진량 발생 스케쥴에 따라 집진기(500)에서 흡입하는 유량을 조절하고 유량 조절 밸브(310) 조절하여 제2 흡입관(120)의 흡입 압력(P2)과 제1 흡입관(120)의 흡입 압력(P1)을 차등적으로 제어한다.

다시 설명하면, 집진 제어부(300)는 분진 흡입부(100)에서 수행되는 공기의 집진량이 순간 분진량(분진량 발생 스케쥴)에 대응하도록 집진기(500)의 흡입 유량, 제2 흡입관(120)의 흡입 압력(P2)과 제1 흡입관(120)의 흡입 압력(P1), 공기 분사관의 분사 압력을 제어한다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1000 : 분진 회수 장치
100 : 분진 흡입부
200 : 분진량 예측부
300 : 집진 제어부
400 : CNC 재단기
500 : 집진기

Claims

컴퓨터 수치 제어(Computerized Numerical Control) 목재 재단기(이하, CNC 재단기)에서 목재의 재단을 수행하는 절삭부에 인접하게 배치되어, 상기 절삭부로부터 발생하는 분진을 흡입하는 분진 흡입부;
상기 CNC 재단기의 작업 입력부로부터 목재 재단 스케쥴을 수신하여, 재단 진행에 따른 분진량을 예측하는 분진량 예측부; 및
예측된 분진량에 기초하여 상기 분진 흡입부에서 수행되는 공기 흡입량을 조절하는 집진 제어부를 포함하되,
상기 분진 흡입부는,
상기 절삭부와 인접하게 배치되어 목재 재단에 따라 발생하는 분진을 흡입하는 흡입관; 및
상기 절삭부와 인접하게 배치되되, 상기 흡입관과 마주하는 방향에 배치되어 상기 절삭부 및 상기 흡입관 측으로 고압의 공기를 분사하는 공기 분사관을 포함하고,
상기 집진 제어부는,
상기 재단 진행에 따라 계산된 순간 분진량에 기초하여, 상기 분진 흡입부에서 수행되는 공기의 집진량이 상기 순간 분진량에 대응하도록 상기 흡입관의 흡입 압력 및 상기 공기 분사관의 분사 압력을 제어하고,
상기 흡입관은,
상기 절삭부와 인접하도록 배치되되, 상기 공기 분사관에서 분사되는 공기의 진행 방향에 배치되는 제1 흡입관; 및
상기 절삭부와 재단 대상 목제가 재단을 위해 접촉하는 부분을 둘러싸는 형태로 상기 제1 흡입관의 외측에 배치되는 제2 흡입관을 포함하는 것을 특징으로 하는 목재 재단기의 분진 회수 장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 집진 제어부는,
상기 재단 진행에 따라 계산된 순간 분진량에 기초하여, 상기 분진 흡입부에서 수행되는 공기의 집진량이 상기 순간 분진량에 대응하도록 상기 제1 흡입관의 흡입 압력과 상기 제2 흡입관의 흡입 압력을 차등적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 목재 재단기의 분진 회수 장치.