JP5337863B2 - デバーリング装置 - Google Patents

Description

本発明はデバーリング装置に関し、より詳しくは、金属製品または非金属製品の成形または切断作業時に発生するバリを自動で除去するだけでなく、デバーリング作業時に発生する騒音及び異質物による作業空間汚染を最小化するデバーリング装置に関する。

一般に、作業物のバリ（ｂｕｒｒ）を除去するために、従来には下記の特許文献１である韓国公開特許公報第１０−２００９−０１３２９３５号に開示された通り、ドリリング工具や紙やすりのような手工具を使用して作業者が直接手作業により除去（ｄｅｂｕｒｒｉｎｇ）する方法が使われてきた。
さらに、内部形状が複雑な場合にはバリ（ｂｕｒｒ）を除去するための自動化設備を機構的に設計することに非常に難しい問題点があるので、通常、手作業によりバリの除去作業がなされてきた。

このような手作業に依存してバリを除去する方式は、完成された製品の生産時間及び生産コストを増加させる問題点がある。

また、バリの除去のための自動化設備が提示されていないので、手作業による除去によって製品製作工程費用の相当部分を占めるようになり、製作された製品の品質が一定でないという問題もある。

一方、バリを除去する方式により自動化設備を導入する場合、ランダムに分散されているバリの正確な位置（座標）を指定してくれなければならないという問題点があり、これは自動化においてロボティックスを導入しなければならないので現実的に困難な問題がある。

韓国公開特許第１０−２００９−０１３２９３５号（２００９年１２月３１日公開）

本発明の目的は、金属製品または非金属製品の成形または切断作業時に発生するバリを自動で除去するだけでなく、デバーリング作業時に発生する騒音及び異質物による作業空間汚染を最小化するデバーリング装置を提供することにある。

本発明の解決課題は以上で言及されたものに限定されず、言及されていない他の解決課題は下記の記載から当業者に明確に理解されるべきである。

上記の目的は、ベース上に設けられてデバーリング対象物を移送する移送経路を形成する移送モジュールと、前記ベースの上のデバーリング対象物の移送経路の上に設けられてデバーリング対象物をデバーリングするデバーリングモジュールと、前記ベースの上に往復動可能に設けられて移送モジュール及び該移送モジュールの上のデバーリング対象物が外部に露出することを選択的に遮断するだけでなく、前記デバーリングモジュールを用いたデバーリング対象物のデバーリング作業時に発生する粉塵及び騒音が外部に伝えられることを防止する遮断カバーとを備えているデバーリング装置により達成できる。

ここで、前記遮断カバーが前記デバーリングモジュールの前後領域をカバー可能であり、複数のカバー片が重なり合うことが可能に連結された構造、またはシワ膜構造を有している。

前記遮断カバーを移動させるための移送手段が、前記ベース及び遮断カバーに備えられ、かつ、ラックアンドピニオンギアユニット、リニアガイドユニット、シリンダユニットのうちから選択されたいずれか１つ以上で構成されている。

前記遮断カバーが、透明または半透明材質によって形成されている。

前記デバーリングモジュールが、内部空間を具備し、前記デバーリング対象物が進入する入口および排出される出口が設けられ、かつ、第１防音壁として機能するモジュール壁体と、前記モジュール壁体の内部空間に設けられ、かつ、第１駆動手段により回転可能な回転軸及び該回転軸の周方向に沿って互いに離隔するように設けられ、第２駆動手段により回転可能な複数のデバーリングホイールを含むデバーリングユニットと、前記モジュール壁体とデバーリングユニットとの間に設けられる第２防音壁とを有している。

前記第２防音壁が前記移送モジュールの左右方向に各々設けられ、かつ、前記デバーリングユニットの回転半径と対応する形状の円弧面を有している。

前記モジュール壁体および第２防音壁が、各々吸音可能な材質によって形成されている。

前記デバーリングモジュールが、前記デバーリング対象物のデバーリング作業時に発生する異質物を吸入した後、外部に排出するようにモジュール壁体に設けられる複数の排出ダクトを更に有している。

本発明の実施形態に従うデバーリング装置は、次のような効果を有する。

第１に、３Ｄ（ディメンション）形状の金属製品または非金属製品の成形または切断作業時に発生するバリを自動で容易で、かつ、速かに除去することができる。

第２に、ベースの上に往復動可能に設けられた遮断カバー、二重構造の第１及び第２防音壁によりデバーリング作業及びデバーリング対象物の移送時に発生する騒音を最小化することができる。

第３に、モジュール壁体に排出ダクトを設けることで、デバーリング作業時に発生する異質物（粉塵、除去されたバリ（ｂｕｒｒ）等）を速かに外部に排出可能であり、これによって作業空間を清潔に維持可能であり、デバーリング作業の連続性を向上させることができる。

本発明の効果は以上で言及されたものに限定されず、言及されていない他の効果は下記の記載から当業者に明確に理解されるべきである。

本発明の実施形態に係るデバーリング装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るデバーリング装置におけるデバーリングモジュールの内部の一部構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るデバーリング装置を用いてデバーリングする過程を示す図である。 本発明の実施形態に係るデバーリング装置を用いてデバーリングする過程を示す図である。 本発明の実施形態に係るデバーリング装置の主要構成を示す平面図である。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態をより詳細に説明する。
本発明は以下に開示される実施形態に限定されるものでなく、互いに異なる多様な形態に具現でき、単に本実施形態は本発明の開示が完全であるようにし、通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。
図面上で、同一符号は同一な要素を指し示す。

図１は本発明の実施形態に係るデバーリング装置を示す斜視図であり、図２は本発明の実施形態に係るデバーリング装置におけるデバーリングモジュールの内部の一部構成を示す斜視図であり、図３及び図４は本発明の実施形態に係るデバーリング装置を用いてデバーリングする過程を示す図であり、図５は本発明の実施形態に係るデバーリング装置の主要構成を示す平面図である。

これら図面に図示したように、本発明の望ましい一実施形態に係るデバーリング装置は、デバーリング作業時に発生する騒音及び異質物（粉塵、除去されたバリ（ｂｕｒｒ）を含む）などが外部に伝えられたり排出されることを最小化して、デバーリング作業空間上の作業環境を向上させるものであって、ベース１００の上に設けられてデバーリング対象物２００（以下、「対象物」という）を移送するように移送経路を形成する移送モジュール３００、ベース１００の上の対象物２００の移送経路の上に設けられて対象物２００をデバーリングするデバーリングモジュール４００、及びベース１００の上に往復動可能に設けられて移送モジュール３００及び移送モジュール３００の上の対象物２００が外部に露出することを選択的に遮断する遮断カバー５００を含む。

まず、図１及び図２に示すように、移送モジュール３００は、ベース１００の上に設けられて対象物２００を前後方向（図面上のＸ方向）に移送させるものであって、通常の移送ベルト、移送ローラ、リニア移動モジュールなどで適用可能である。
一方、このような移送モジュール３００は、特定領域、具体的には後述するデバーリングモジュール４００が設けられた領域では対象物２００を前後方向でない左右方向（図面上のＹ方向）にも移送可能に備えられる。
このように、対象物２００を左右方向に配置位置を変更するための構成には、シリンダ、ラックギアなどが適用可能である。

一方、前述したように、移送モジュール３００を通じて対象物２００を前後方向だけでなく左右方向にも移送できるようになれば、対象物２００の側面部のデバーリング作業が容易になる利点があり、これについては下記に具体的に説明する。

図１乃至図３に示すように、デバーリングモジュール４００は、ベース１００の上の対象物２００の移送経路の上に設けられて実質的に対象物２００をデバーリングするものであって、内部空間を具備し、対象物２００が進入する入口と排出する出口が設けられ、かつ、第１防音壁として機能するモジュール壁体４１０と、モジュール壁体４１０の内部空間に設けられ、かつ、第１駆動手段（図示せず）により回転可能な第１公転軸４３１及び第１公転軸４３１の周方向に沿って互いに離隔するように設けられ、第２駆動手段（図示せず）により回転可能な複数の第１デバーリングホイール４３２を含むデバーリングユニット４３０と、モジュール壁体４１０とデバーリングユニット４３０との間に設けられる第２防音壁４４０とを含む。

モジュール壁体４１０はデバーリングモジュール４００の外観を形成するものであって、一方には移送モジュール３００に沿って移動する対象物２００が内側に進入するように入口が形成され、他方にはデバーリング作業が完了した対象物２００が後加工などのために外部に排出されるように出口が形成される。
このようなモジュール壁体４１０の一側には作業者がモジュール壁体４１０の内部空間に出入可能にドアが設けられており、また作業者が外部でデバーリングユニット４３０の動作を制御するように制御盤が設けられる。

一方、図２に示すように、モジュール壁体４１０はデバーリングユニット４３０を用いたデバーリング作業時の騒音発生を最小化するように、即ち、モジュール壁体４１０の内側空間で発生する騒音がモジュール壁体４１０の外部に伝えられることを最小化するように第１防音壁として機能する。
ここで、モジュール壁体４１０は、作業騒音が周辺作業空間に伝えられることをより最小化するように吸音可能な材質及び構造からなることが望ましい。

付け加えて、図１に示すように、モジュール壁体４１０の上側には対象物２００のデバーリング作業時に発生する異質物（粉塵、除去されたバリ（ｂｕｒｒ）等）を吸入した後、外部に排出するように複数の排出ダクト４１１が更に設けられる。
具体的に、排出ダクト４１１には送風機（図示せず）が設けられ、送風機の吸入圧力により前述した異質物などは排出ダクト４１１に吸入された後、移動してから外部に排出される。
本実施形態では、モジュール壁体４１０の内部空間に対象物２００が配置された状態でデバーリング作業時に送風機が駆動して異質物を外部に排出することができ、また現在進行中のデバーリングが完了した際に異質物排出作業が実施されることもできる。

即ち、本実施形態は、デバーリング作業と同時、または一定の時間差を置いて自動で異質物除去作業を実施することによって、実質的にデバーリング作業がなされるモジュール壁体４１０の内部空間を清潔にして連続的な作業が可能であるように作業効率を増大させるだけでなく、作業者の人力による清掃作業を省略してデバーリング作業にかかる費用を低減することができる。

図２乃至図５に示すように、デバーリングユニット４３０は、第１駆動手段（図示せず）により回転可能な回転軸４３１と、回転軸４３１の周方向に沿って互いに離隔するように設けられ、第２駆動手段（図示せず）により回転可能な複数の第１デバーリングホイール４３２を含む。
即ち、デバーリングユニット４３０は、第１デバーリングホイール４３２を回転させて対象物２００に摩擦させることによって、対象物２００の上面部のバリ（ｂｕｒｒ）を除去するようになる。
ここで、第１及び第２駆動手段（図示せず）には正逆回転を容易に制御できるサーボモータが適用されることが望ましい。

一方、図３及び図４に示すように、デバーリングユニット４３０は、第１デバーリングホイール４３２によりデバーリングされない対象物２００の死角地帯または側面部のバリ（Ｂｕｒｒ）を除去するための付加軸４３３を更に含む。
ここで、付加軸４３３は同様に第２デバーリングホイール４３４及び第２デバーリングホイール４３４を回転させるためのモータなどを含む。
以下、デバーリングユニット４３０についてより詳細に説明する。

図３及び図４に示すように、デバーリングユニット４３０は、１つの回転軸、即ち、１つの第１公転軸４３１と、第１デバーリングホイール４３２が取り付けられた複数の第１自転軸４３６を具備し、対象物２００の上部で上下、前後、または左右に駆動してバリ（Ｂｕｒｒ）を除去するように構成される。
このようなデバーリングユニット４３０の上下、前後、または左右駆動は、別途の制御部を通じて制御される。
ここで、第１公転軸４３１は複数の第１自転軸４３６が結合される中心となる部分であって、第１公転軸４３１が上下、前後、または左右に制御されることによって、第１自転軸４３６を含んだ第１デバーリングホイール４３２が対象物２００の上部に接触してバリを除去するようになる。

本実施形態では、第１公転軸４３１が上下、前後、または左右に移動及び回転方向が制御されることによって、第１デバーリングホイール４３２が対象物２００の上部面をデバーリングするようになり、第１公転軸４３１は前述したように、第１自転軸４３６及び第１デバーリングホイール４３２のデバーリングを補完するために第１駆動手段の駆動を通じて時計方向または反時計方向に回転可能である。

一方、第１デバーリングホイール４３２及び第２デバーリングホイール４３４は、一定以上の柔軟性を有する毛素材で形成されることによって、２Ｄ（ディメンション）及び３Ｄ形状の多様な製品に対しても均一にデバーリング可能である。

本実施形態において、各々の第１自転軸４３６の回転方向は異なるように設定することができ、対象物２００の均一なデバーリングのために互いに隣接した第１自転軸４３６は互いに回転方向が反対に設定されることが望ましい。

図３及び図４に示すように、付加軸４３３は別途の第２デバーリングホイール４３４を具備して対象物２００の側面部領域をデバーリングするものであって、必要によって複数個設けられる。
分かりやすく説明すると、毛素材で形成された第１デバーリングホイール４３２を用いてデバーリングするので、対象物２００の側面部もある程度バリが除去されるが、より確実に側面部のバリを除去し、延いては死角地域をデバーリングするために、付加軸４３３及び第２デバーリングホイール４３４が必要である。

本実施形態において、付加軸４３３は上下方向に所定の角度に駆動するように形成され、図３のタイプ１のようにブラシ（Ｂｒｕｓｈ）、即ち第２デバーリングホイール４３４を横方向に回転するように形成することもでき、また図３のタイプ２のように第２デバーリングホイール４３４を縦方向に回転するように形成することもできる。
即ち、第２デバーリングホイール４３４は付加軸４３３の第２自転軸４３５に結合されて回転し、１つ以上が取付できる。
このような第２自転軸４３５は、また付加軸４３３の回転により回転するようになり、第２自転軸４３５の回転方向は時計方向または反時計方向に制御可能である。

本実施形態では、モジュール壁体４１０の内部に対象物２００が配置された状態で第１デバーリングホイール４３２の回転により対象物２００のバリを除去するようになるが、この際、対象物２００の大きさや形状によって付加軸４３３及び付加軸４３３に設けられた第２デバーリングホイール４３４が対象物２００の側面部にあまり密着してデバーリング作業を正しく遂行できない場合が発生する。
このような場合、移送モジュール３００は制御部（図示せず）により左右方向に駆動されて対象物２００の側面領域のデバーリング作業が容易であるように、対象物２００の側面領域と付加軸４３３との間の距離を一定以上離隔させるようになる。

次に、図２に示すように、モジュール壁体４１０とデバーリングユニット４３０との間には第２防音壁４４０が更に設けられる。
このような第２防音壁４４０は、モジュール壁体４１０と同様に、デバーリング作業時に発生する騒音をより減少するように設けられるものであり、吸音可能な材質からなる。
即ち、本発明は騒音防止のためにモジュール壁体４１０と第２防音壁４４０との二重壁構造が設けられており、これによって周辺作業空間への騒音伝達をより最小化することができる。

このような第２防音壁４４０は、モジュール壁体４１０の内部空間で移送モジュール３００の左右方向（図２のＹ方向）に各々設けられ、かつ、デバーリングユニット４３０、複数の第１デバーリングホイール４３２の回転半径と対応する形状の円弧面４４１を有するように形成されている。
これによって、複数の第１デバーリングホイール４３２の公転を制限せず、円滑な回転がなされるようにするとともに、デバーリング作業時に発生する騒音を一定以上吸音して周辺空間への拡散を最小化するようになる。

付け加えて、第２防音壁４４０に一定以上の曲率を有する円弧面４４１が備えられることによって、デバーリング作業時に発生する騒音は円弧面４４１に接触した後、乱反射を発生させ、このような乱反射により騒音は徐々に相殺できる。

図１に示すように、本実施形態では、ベース１００の上に往復動可能に設けられて移送モジュール３００及び移送モジュール３００の上の対象物２００が外部に露出することを選択的に遮断するだけでなく、モジュール壁体４１０の入口および出口に噴出される粉塵及び騒音が外部に伝えられることを最小化するように遮断カバー５００が設けられる。

具体的に、遮断カバー５００は、デバーリングモジュール４００の前後領域、即ちデバーリング作業前の領域とデバーリング作業後の領域をカバーするものであって、作業者の必要によって選択的にカバーまたは開放される。
分かりやすく説明すると、対象物２００が移送モジュール３００に沿って移動中であるとか、デバーリングモジュール４００によりデバーリング作業中の時には遮断カバー５００が移送モジュール３００をカバーするように作動されることが望ましくて、移送モジュール３００の修理またはデバーリング作業が実施されない時には遮断カバー５００が一方に移送されて移送モジュール３００を外部に対して開放させることが望ましい。

一方、デバーリングユニット４３０などによるデバーリング作業時、対象物２００から除去されたバリは、第１デバーリングホイール４３２の回転による遠心力により第２防音壁４４０の円弧面４４１を打撃するようになる。
以後、このようなバリ（ｂｕｒｒ）はラウンド付けた円弧面４４１の形状に沿ってモジュール壁体４１０の入口及び出口を通じてモジュール壁体４１０の外部に排出される。

本実施形態では、デバーリング作業時、周辺作業空間に跳ねるバリにより作業者の安全事故が発生し、作業空間の汚染が発生する問題点を解決するために、遮断カバー５００がモジュール壁体４１０の前後方向に配置された移送モジュール３００をカバーするように設けられる。
したがって、前述したように、モジュール壁体４１０の入口及び出口側に排出されるバリが周辺作業空間に跳ねることを更に防止するようになる。
また、遮断カバー５００は、デバーリング作業時に発生する騒音が外部に伝えられることを防止するようになる。

即ち、本実施形態は、第２防音壁４４０に円弧面４４１を具備することによって、デバーリング作業時に発生する騒音を相殺して低減させることができ、また遮断カバー５００がモジュール壁体４１０と連結されてモジュール壁体４１０の前後方向の移送モジュール３００をカバーすることによって、円弧面４４１に沿って移動した後にモジュール壁体４１０の外部に排出されるバリが周辺作業空間に跳ねることを防止するようになる。

図１に示すように、遮断カバー５００を往復動させるための移送手段はベース１００及び遮断カバー５００に備えられ、移送手段にラックアンドピニオンギアユニット、リニアガイドユニット、シリンダユニットのうちから選択されたいずれか１つ以上が適用可能である。
一例として、このような移送手段にリニアガイドユニットが適用される場合、リニアガイドレールはベース１００に移送モジュール３００の進行方向に沿って長く延びるように設けられ、リニアガイドブロックはリニアガイドレールに沿って移動可能に遮断カバー５００の下部に設けられる。
前述した他の移送手段もこれと類似の設置構造が適用されるので、以下、詳細な説明は省略する。

一方、遮断カバー５００の往復動時、遮断カバー５００が占める領域を最小化するように、遮断カバー５００は複数のカバー片５１０が重なり合うことが可能に連結された構造を有するか、シワ膜構造を有する。
具体的に、前者の場合、図１に示すように、遮断カバー５００は複数のカバー片５１０が互いにリンク構造を通じて連結され、遮断カバー５００の開放時には重なり合った状態で配置されてから、閉鎖時にはリンク運動により広げられた状態を有する。
後者の場合、関連図面に具体的に図示してはいないが、遮断カバー５００は、広げまたは折畳が容易なシワ膜構造を有する。

付け加えて、本実施形態では、遮断カバー５００がデバーリングモジュール４００側に移動して移送モジュール３００の外部露出を制限する状態で、作業者が移送モジュール３００及び移送モジュール３００に沿って移送される対象物２００の状態を肉眼で確認可能にすることが望ましい。

このために、遮断カバー５００は透明または半透明材質からなって、作業者の肉眼確認をより容易にすることができる。
また、遮断カバー５００は全体的に不透明材質からなるとしても、部分的に透明または半透明の確認ウィンドウ（図示せず）を更に備えてもよい。

本発明を添付図面と前述した望ましい実施形態を参照して説明したが、本発明はそれに限定されず、後述する特許請求範囲により限定される。
したがって、本技術分野の通常の知識を有する者であれば、後述する特許請求範囲の技術的事項から逸脱しない範囲内で本発明を多様に変形及び修正することができる。

１００ ・・・ ベース
２００ ・・・ 対象物
３００ ・・・ 移送モジュール
４００ ・・・ デバーリングモジュール
４１０ ・・・ モジュール壁体
４１１ ・・・ 排出ダクト
４３０ ・・・ デバーリングユニット
４３２ ・・・ 第１デバーリングホイール
４３３ ・・・ 付加軸
４３４ ・・・ 第２デバーリングホイール
４４０ ・・・ 第２防音壁
４４１ ・・・ 円弧面
５００ ・・・ 遮断カバー
５１０ ・・・ カバー片

Claims (7)

1. ベースの上に設けられてデバーリング対象物を移送する移送経路を形成する移送モジュールと、
   前記ベースの上のデバーリング対象物の移送経路の上に設けられてデバーリング対象物をデバーリングするデバーリングモジュールと、
   前記ベースの上に往復動可能に設けられて移送モジュール及び該移送モジュールの上のデバーリング対象物が外部に露出することを選択的に遮断するだけでなく、前記デバーリングモジュールを用いたデバーリング対象物のデバーリング作業時に発生する粉塵及び騒音が外部に伝えられることを防止する遮断カバーとを備え、
   前記デバーリングモジュールが、
   内部空間を具備し、前記デバーリング対象物が進入する入口および排出される出口が設けられ、かつ、第１防音壁として機能するモジュール壁体と、
   前記モジュール壁体の内部空間に設けられ、かつ、第１駆動手段により回転可能な回転軸及び該回転軸の周方向に沿って互いに離隔するように設けられ、第２駆動手段により回転可能な複数のデバーリングホイールを含むデバーリングユニットと、
   前記モジュール壁体とデバーリングユニットとの間に設けられる第２防音壁とを有していることを特徴とするデバーリング装置。
2. 前記遮断カバーが前記デバーリングモジュールの前後領域をカバーすることができ、複数のカバー片が重なり合うことが可能に連結された構造、または、シワ膜構造を有していることを特徴とする請求項１に記載のデバーリング装置。
3. 前記遮断カバーを移動させるための移送手段が、前記ベース及び遮断カバーに備えられ、ラックアンドピニオンギアユニット、リニアガイドユニットおよびシリンダユニットのいずれか１つ以上であることを特徴とする請求項１に記載のデバーリング装置。
4. 前記遮断カバーが透明または半透明材質によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のデバーリング装置。
5. 前記第２防音壁が前記移送モジュールの左右方向に各々設けられ、かつ、デバーリングユニットの回転半径と対応する形状の円弧面を有していることを特徴とする請求項１に記載のデバーリング装置。
6. 前記モジュール壁体および第２防音壁が各々吸音可能な材質によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のデバーリング装置。
7. 前記デバーリングモジュールが、前記デバーリング対象物のデバーリング作業時に発生する異質物を吸入した後、外部に排出するようにモジュール壁体に設けられる複数の排出ダクトを更に有していることを特徴とする請求項１に記載のデバーリング装置。
   

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