KR100428420B1 - Method of arranging diamonds - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다이아몬드 공구에서 금속 벌크 상에 다이아몬드 입자를 배열하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보울 피더 및 인라인 피더를 이용하여 다이아몬드 입자를 정량적으로 공급하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of arranging diamond particles on metal bulk in a diamond tool, and more particularly, to a method of quantitatively supplying diamond particles using a bowl feeder and an inline feeder.
다이아몬드 공구는 토목, 건설 및 석재 산업에서 이용되며 재료의 절삭 즉, 드릴링(drilling), 쏘잉(sawing) 및 그라이딩(grinding) 등을 위한 각종 공구로서 제작된다.Diamond tools are used in the civil, construction and stone industries and are manufactured as various tools for cutting, i.e., drilling, sawing and grinding of materials.
도 1은 종래의 다이아몬드 공구의 사시도로서 다이아몬드 지립 분말(1)을 분말야금법을 이용하여 다이아몬드 소결체(2)로 제작한 뒤에 금속 벌크(3)에 접합한 것이다.Fig. 1 is a perspective view of a conventional diamond tool, in which diamond abrasive grains 1 are formed into diamond sintered bodies 2 using powder metallurgy and then bonded to metal bulk 3.
이러한 종래의 다이아몬드 공구는 피삭재의 조건, 기계 조건 및 작업 조건에 따라 다이아몬드 입자를 고정하고 있는 매트릭스(matrix)의 물성을 조정하거나 다이아몬드 입자의 초기 매입량 등을 조정해야 하고, 제조 공정이 길고, 피삭재의 가공 중에 다이아몬드 소결체가 마모됨에 따라 다이아몬드 입자가 탈락되거나 가공부위에 남아 다이아몬드 소결체의 급마모 또는 과도한 내마모를 초래하여 가공 성능을 저하시키는 단점이 존재한다.Such a conventional diamond tool has to adjust the physical properties of the matrix holding the diamond particles or the initial purchase amount of the diamond particles according to the conditions, machine conditions and working conditions of the workpiece, and the manufacturing process is long, As the diamond sintered body wears during processing, diamond particles fall off or remain in the processing site, resulting in rapid wear or excessive wear resistance of the diamond sintered body, thereby degrading the machining performance.
도 2에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 다이아몬드 입자(11)를 금속 벌크(13)에 1개씩 직접 부착한 후 브레이징법(brazing)으로 고정시킨 다이아몬드 공구가 도시되어 있다.FIG. 2 illustrates a diamond tool in which the diamond particles 11 are directly attached to the metal bulk 13 one by one and then fixed by brazing to solve this problem.
그러나, 종래의 브레이징법에 의한 다이아몬드 공구는 다이아몬드 입자(11)가 무작위로 금속 벌크(13) 상에 배열됨으로서 다이아몬드 입자(11)와 금속 벌크(13) 간의 접합 강도가 저하되고, 피삭재 가공시 각 다이아몬드 입자(11)에 균일한 가공 부하가 적용되지 않게 되고, 사용 조건에 따른 최적의 다이아몬드 집중도 조정이 불가능하여 가공 성능이 저하되는 문제점이 존재한다.However, in the diamond tool according to the conventional brazing method, the diamond particles 11 are randomly arranged on the metal bulk 13, so that the bonding strength between the diamond particles 11 and the metal bulk 13 is lowered, and the workpieces are processed at the time of work piece processing. Uniform processing load is not applied to the diamond particles 11, there is a problem that the optimum diamond concentration can not be adjusted according to the use conditions, the processing performance is lowered.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 금속 벌크 상에 다이아몬드 입자를 배열함에 있어서, 정량적으로 또는 집중도 조절이 가능하도록 금속 벌크 상에 연속적으로 낙하시키는 다이아몬드 입자의 배열방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method of arranging diamond particles to be continuously dropped on the metal bulk in order to enable quantitative or concentration control in arranging the diamond particles on the metal bulk.
도 1은 종래의 다이아몬드 공구의 사시도.1 is a perspective view of a conventional diamond tool.
도 2는 브레이징법에 의해 제작된 다이아몬드 공구의 사시도.2 is a perspective view of a diamond tool produced by the brazing method.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 입자의 배열방법에 사용되는 보울 피더(Bowl feeder) 및 인라인 피더(Inline feeder)에 대한 사시도.3 is a perspective view of a bowl feeder and an inline feeder used in the method for arranging diamond particles according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 입자의 배열방법에 사용되는 인라인 피더의 낙하부에 대한 상면도.Figure 4 is a top view of the falling portion of the in-line feeder used in the diamond particle arrangement method according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 입자의 배열방법에 사용되는 원판형 고정부가 포함된 장치에 대한 측면도.5 is a side view of a device including a disc-shaped fixing part used in the diamond particle arrangement method according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 입자의 배열방법에 사용되는 원통형 고정부가 포함된 장치에 대한 측면도.Figure 6 is a side view of a device including a cylindrical fixing used in the diamond particle arrangement method according to an embodiment of the present invention.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다이아몬드 입자의 배열방법은, (a) 다이아몬드 입자가 내부 벽면을 따라 상승하도록 나선형으로 돌출되어 형성된 가이드부 및 다이아몬드 입자가 배출되도록 상단에 형성된 배출부가 구비된 보울 피더 내부에 다이아몬드 입자를 공급하는 단계; (b) 보울 피더에 진동을 가하여 상기 가이드부를 따라 다이아몬드 입자를 상승시키는 단계; (c) 상승된 다이아몬드 입자를 상기 배출부를 통해 배출하여 낙하시키는 단계; (d) 상기 보울 피더로부터 배출되어 인라인 피더의 상부에 낙하된 다이아몬드 입자가, 인라인 피더에 의한 진동으로 전진하여 낙하되도록 하는 단계; (e) 상기 인라인 피더로부터 낙하된 다이아몬드 입자가 금속 벌크에 점착되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The diamond particle arrangement method according to the present invention for solving the above technical problem, (a) is provided with a guide portion formed to protrude spirally so that the diamond particles rise along the inner wall and the discharge portion formed on the top to discharge the diamond particles Supplying diamond particles into the bowl feeder; (b) applying vibration to the bowl feeder to raise diamond particles along the guide portion; (c) ejecting and dropping the elevated diamond particles through the discharge portion; (d) allowing the diamond particles discharged from the bowl feeder to fall on top of the inline feeder so that they fall forward by vibration by the inline feeder; (e) characterized in that the diamond particles falling from the in-line feeder is adhered to the metal bulk.
상기 (b)단계는, 상기 가이드부의 돌출된 면적을 조절하여 다이아몬드 입자의 이동량을 조절하는 것이 바람직하다.In the step (b), it is preferable to adjust the movement amount of the diamond particles by adjusting the protruding area of the guide portion.
상기 (d)단계는, 인라인 피더 상부에 홈을 형성하여 다이아몬드 입자가 정량적으로 이동하도록 하는 것이 바람직하고, 다이아몬드 입자가 낙하되는 부분을 사선으로 형성하여 낙하시키는 것이 바람직하다.In the step (d), it is preferable to form a groove in the upper part of the inline feeder so that the diamond particles can move quantitatively, and it is preferable to form a portion in which the diamond particles fall by diagonally dropping it.
상기 다이아몬드 입자의 배열방법은, (f) 금속 벌크를 수직축 또는 다이아몬드 입자의 전진 방향과 평행한 수평축을 중심으로 회전 가능하도록 고정하여, 회전되는 금속 벌크에 다이아몬드 입자가 낙하되도록 하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하며, 금속 벌크를 다이아몬드 입자의 전진 방향에 수직한 수평축을 중심으로 소정 각도의 경사로 기울어지도록 하여 회전시키는 것이 더욱 바람직하다.The method of arranging the diamond particles further comprises the steps of: (f) fixing the metal bulk to be rotatable about a vertical axis or a horizontal axis parallel to the advancing direction of the diamond particles, so that the diamond particles fall on the metal bulk to be rotated. It is preferable that the metal bulk is rotated so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the horizontal axis perpendicular to the advancing direction of the diamond particles.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 입자의 배열방법에 사용되는 장치는 보울 피더(20) 및 인라인 피더(30)를 포함하며, 도 3은 이에 대한 사시도를 나타낸다.The apparatus used in the method of arranging diamond particles according to an embodiment of the present invention includes a bowl feeder 20 and an inline feeder 30, and FIG. 3 shows a perspective view thereof.
보울 피더(20)는 중앙에 설치되어 있는 전자석에서 발생하는 전자력이 상하로 힘을 가하며, 그 힘이 원주 상에 소정의 각도로 설치된 판스프링에 전달되고, 이에 따라 보울 피더(20)에 전진 및 회전 진동을 가함으로서 내부에 보유된 다이아몬드 입자(D)들을 경사방향으로 밀어 올리도록 설계된 장치이다.The bowl feeder 20 is applied by the electromagnetic force generated in the electromagnet provided in the center up and down, the force is transmitted to the plate spring is installed at a predetermined angle on the circumference, and thus forward and forward to the bowl feeder 20 It is a device designed to push up the diamond particles (D) retained therein in an oblique direction by applying a rotary vibration.
보울 피더(20)는 상부에 형성된 개구(21)로부터 아래로 내려갈수록 직경이 작아지는 구조로 되며, 개구(21)를 통해 다이아몬드 입자(D)가 공급된다.The bowl feeder 20 has a structure in which the diameter decreases downward from the opening 21 formed in the upper portion, and diamond particles D are supplied through the opening 21.
보울 피더(20)의 내부 벽면에는 벽면으로부터 돌출되도록 형성되어, 다이아몬드 입자(D)가 상부까지 이동할 수 있도록 형성된 가이드부(22)가 구비된다. 가이드부(22)는 내부 벽면을 따라 나선형으로 개구(21)를 향해 상승되는 구조이며 다이아몬드 입자(D)는 보울 피더(20)의 나선형 진동운동에 의해 가이드부(22)의 상면을 따라 상승된다.The inner wall surface of the bowl feeder 20 is provided to protrude from the wall surface, the guide portion 22 is formed so that the diamond particles (D) can move to the top. The guide portion 22 is a structure that is spirally raised toward the opening 21 along the inner wall surface and the diamond particles (D) are raised along the upper surface of the guide portion 22 by the helical vibration of the bowl feeder 20. .
가이드부(22)는 조절부(23)에 의하여 벽면으로부터 돌출되는 정도가 조절되는 것이 바람직하다. 조절부(23)는 보울 피더(20)의 상부에 위치하며, 조절부(23)를 돌림으로서 가이드부(22)의 돌출된 면적이 결정된다.Guide portion 22 is preferably adjusted to the extent that the protruding from the wall surface by the adjuster (23). The adjusting unit 23 is located above the bowl feeder 20, and the protruding area of the guide unit 22 is determined by turning the adjusting unit 23.
가이드부(22)와 개구(21)가 만나는 부분에는 다이아몬드 입자(D)를 외부로 배출하기 위한 배출부(24)가 형성된다.A discharge part 24 for discharging the diamond particles D to the outside is formed at a portion where the guide part 22 and the opening 21 meet.
인라인 피더(30)는 내부에 설치된 전자석에서 발생하는 전자력이 수평으로 힘을 가하며, 그 힘이 소정 각도를 갖고 전후로 배치된 판스프링에 전달되고, 이에 따라 전후 및 상하 진동을 가함으로서 상부에 위치한 다이아몬드 입자(D)들이 전진하도록 설계된 장치이다.The in-line feeder 30 has an electromagnetic force generated from an electromagnet installed therein to apply a force horizontally, and the force is transmitted to a leaf spring disposed forward and backward with a predetermined angle, thereby applying back and forth and up and down vibrations, thereby placing a diamond at the top. It is a device designed to move particles (D) forward.
인라인 피더(30)는 보울 피더(20)의 배출부(24)로부터 배출되어 낙하된 다이아몬드 입자(D)가 전진 운동할 수 있는 수평 공간이 상부에 형성되며, 이 수평 공간 상에는 다이아몬드 입자(D)를 정량적으로 전진시킬 수 있는 슈트(31)가 구비되는 것이 바람직하다.The in-line feeder 30 has a horizontal space formed thereon in which the diamond particles D dropped out from the discharge portion 24 of the bowl feeder 20 can move forward, and the diamond particles D are disposed on the horizontal space. It is preferable that the chute 31 which can advance quantitatively is provided.
슈트(31)는 'ㄷ'자 형상을 갖고 일정 길이로 연장된 구조로 되어 있으며, 개구(32)가 상부를 향하도록 인라인 피더(30)와 결합되어 보울 피더(20)의 배출부(24)로부터 낙하되는 다이아몬드 입자(D)를 개구(32)를 통하여 수용한다.The chute 31 has a 'c' shape and has a structure extending to a predetermined length, and the discharge part 24 of the bowl feeder 20 is coupled with the inline feeder 30 so that the opening 32 faces upward. The diamond particles D falling from are received through the opening 32.
슈트(31)의 저면에는 다이아몬드 입자(D)의 폭보다 크거나 동일한 홈(33)이 다이아몬드 입자(D)의 전진 방향으로 복수개가 형성되어 있는 것이 바람직하며, 다이아몬드 입자(D)는 인라인 피더(30)의 진동 운동에 의해 홈(33)을 따라 화살표 방향으로 전진한다.It is preferable that a plurality of grooves 33 larger than or equal to the width of the diamond grains D are formed in the bottom of the chute 31 in the advancing direction of the diamond grains D, and the diamond grains D are formed of an inline feeder ( By the vibration movement of 30, it advances along the groove 33 in the direction of an arrow.
다이아몬드 입자(D)의 전진이 종료되는 부분에는 낙하부(34)가 형성되며, 낙하된 다이아몬드 입자(D)는 그 하부에 위치한 금속 벌크(B) 상에 점착된다.A drop portion 34 is formed at a portion where the advancement of the diamond particles D is completed, and the dropped diamond particles D are adhered onto the metal bulk B positioned below the diamond particles D. FIG.
낙하부(34)는 도 4에 도시된 바와 같이, 전진 방향에 대하여 사선으로 절단된 형상이 바람직하며, 이에 따라 금속 벌크(B)의 점착면 전체에 대해 정량적으로 동시에 점착이 가능하며, 사선의 형상을 변경함으로서 특정 부분에만 집중적인 낙하가 가능하다.As shown in FIG. 4, the dropping portion 34 is preferably a shape cut diagonally with respect to the forward direction, and thus the dropping portion 34 can be quantitatively and simultaneously adhered to the entire adhesive surface of the metal bulk B. By changing the shape, it is possible to focus on specific parts.
금속 벌크(B)에 대한 다이아몬드 입자(D)의 점착을 더욱 효과적으로 하기 위하여 금속 벌크(B)를 회전 가능하도록 고정한 고정부가 보울 피더(20) 및 인라인 피더(30)와 함께 사용되는 것이 바람직하다.In order to make the adhesion of the diamond particles D to the metal bulk B more effective, the fixing part which rotatably fixes the metal bulk B is preferably used together with the bowl feeder 20 and the inline feeder 30.
도 5에는 원판형 금속 벌크(B-1)를 고정시키기 위한 고정부(편의상 '원판형 고정부'라 칭함; 40)가 보울 피더(20) 및 인라인 피더(30)와 결합된 장치의 측면도가 도시되어 있으며, 도 6에는 원통형 금속 벌크(B-2)를 고정시키기 위한 고정부(편의상 '원통형 고정부'라 칭함; 50)가 보울 피더(20) 및 인라인 피더(30)와 결합된 장치의 정면도가 도시되어 있다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다.FIG. 5 is a side view of a device in which a fixing portion (referred to as 'disc type fixing portion'; 40) for fixing a disc-shaped metal bulk B-1 is combined with a bowl feeder 20 and an inline feeder 30. In FIG. 6, a fixture (conventionally referred to as a 'cylindrical fixture') 50 for fixing a cylindrical metal bulk B-2 is shown in FIG. 6 of the apparatus in combination with the bowl feeder 20 and the inline feeder 30. Front view is shown. Here, the same reference numerals as in the above-described drawings indicate the same members having the same function.
원판형 고정부(40)는 금속 벌크(B-1)를 상부에 고정시키는 회전부(41) 및 화살표 방향과 같이 힌지부(42)를 기준으로 상하로 회전부(41)의 각도를 변경시킬 수 있는 각도 조절부(43)를 포함한다.The disk-shaped fixing part 40 may change the angle of the rotating part 41 up and down with respect to the hinge part 42 as shown in the direction of the arrow and the rotating part 41 for fixing the metal bulk (B-1) at the top. It includes an angle adjuster 43.
원판형 고정부(40)는 낙하부(34)의 하부에 일정 거리를 두고 위치하여, 낙하되는 다이아몬드 입자(D)가 금속 벌크(B-1) 상에 바로 점착될 수 있도록 한다.The disk-shaped fixing part 40 is positioned at a lower distance below the drop part 34 to allow the falling diamond particles D to stick directly on the metal bulk B-1.
회전부(41)는 금속 벌크(B-1)와 동축으로 회전하며, 금속 벌크(B-1)의 일부분에만 다이아몬드 입자(D)를 점착시키기 위하여 각도 조절부(43)에 의해 회전부(41)를 소정 각도로 기울여주는 것이 바람직하다.The rotating part 41 rotates coaxially with the metal bulk B-1, and rotates the rotating part 41 by the angle adjusting part 43 so as to adhere the diamond particles D only to a part of the metal bulk B-1. It is preferable to tilt at a predetermined angle.
예를 들면, 원판형 금속 벌크(B-1)의 선단 또는 가장자리 부분에만 다이아몬드 입자(D)의 점착이 요구되는 경우에 힌지부(42) 반대편을 상승시킴으로서 원하는 작업이 가능해진다.For example, when the adhesion of the diamond grains D is required only to the tip or edge portion of the disk-shaped metal bulk B-1, the desired work can be achieved by raising the opposite side of the hinge portion 42.
원통형 고정부(50)도 원판형 고정부(40)와 마찬가지로 회전부(51), 힌지부 (52) 및 각도 조절부(53)를 포함하며, 회전부(51)의 회전축이 수평축이라는 차이가 있을 뿐이다.The cylindrical fixing part 50 also includes a rotating part 51, a hinge part 52, and an angle adjusting part 53 similarly to the disk-shaped fixing part 40, and there is only a difference that the rotating axis of the rotating part 51 is a horizontal axis. .
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 입자의 배열방법을 단계별로 설명하면 다음과 같다.On the other hand, when the diamond particle arrangement method according to an embodiment of the present invention will be described step by step.
먼저, 보울 피더(20)의 내부에 다이아몬드 입자(D)를 공급하고, 보울 피더(20)에 의해 다이아몬드 입자(D)에 진동을 가하면 다이아몬드 입자(D)는 가이드부(22)를 따라 보울 피더(20)의 상부로 이동한다. 상부로 이동된 다이아몬드 입자(D)는 상부에 형성된 배출부(24)를 통하여 인라인 피더(30)로 낙하된다.First, when the diamond particles D are supplied to the inside of the bowl feeder 20, and the vibration is applied to the diamond particles D by the bowl feeder 20, the diamond particles D move along the guide 22. Go to the top of 20. Diamond particles (D) moved to the top is dropped to the in-line feeder 30 through the discharge portion 24 formed on the top.
조절부(23)는 가이드부(22)의 돌출된 면적을 조절하며, 이에 따라 상부로 이동되어 낙하되는 다이아몬드 입자(D)의 양이 조절된다. 따라서, 다이아몬드 입자(D)가 과도하게 배출되어 인라인 피더(30) 내부에서 적체되는 것을 방지할 수 있다.The adjusting unit 23 adjusts the protruding area of the guide unit 22, and thus the amount of diamond particles D moved upward and dropped is adjusted. Therefore, it is possible to prevent the diamond particles D from being excessively discharged and accumulated in the inline feeder 30.
인라인 피더(30)의 상부에 고정된 슈트(31)의 저면으로 낙하된 다이아몬드 입자(D)는 인라인 피더(30)에 의해 가해진 진동으로 홈(33)마다 삽입되며, 홈(33)을 따라 낙하부(34)까지 전진 운동을 한다.The diamond particles D dropped to the bottom of the chute 31 fixed to the top of the inline feeder 30 are inserted into the grooves 33 by vibrations applied by the inline feeder 30, and fall along the grooves 33. The forward movement to the part 34 is performed.
슈트(31)의 낙하부(34)는 금속 벌크(B)의 점착면과 일정 거리를 두고 위치하며, 사선으로 절단된 단부에 의하여 다이아몬드 입자(D)가 금속 벌크(B)의 점착면 전체에 대해 정량적으로 동시에 점착이 가능하다. 또한, 낙하부(34)의 위치 및 형상에 의해 점착되는 다이아몬드 입자(D)의 집중도 조절이 가능하며, 원하는 위치에만 낙하시키는 것도 가능하다.The drop portion 34 of the chute 31 is positioned at a predetermined distance from the adhesive face of the metal bulk B, and the diamond particles D are formed on the entire adhesive face of the metal bulk B by the diagonally cut end. At the same time, adhesion is possible quantitatively. In addition, the concentration of the diamond particles (D) adhered by the position and shape of the drop portion 34 can be adjusted, it is also possible to drop only in the desired position.
일정 거리를 두고 낙하부(34)의 하부에 위치한 금속 벌크(B)는 고정부(40, 50)의 회전부(41, 51) 상에 고정되며, 회전부(41, 51)와 함께 회전한다. 금속 벌크(B)의 선단 또는 가장자리 부분만에 대한 점착을 위해서 각도 조절부(43, 53)에 의해 힌지부(42, 52)를 중심으로 회전부(41, 51)를 일정 각도로 기울여 회전시키는 것이 바람직하다.The metal bulk B positioned below the drop portion 34 at a predetermined distance is fixed on the rotating portions 41 and 51 of the fixing portions 40 and 50, and rotates together with the rotating portions 41 and 51. In order to adhere to only the tip or edge portion of the metal bulk B, the rotation parts 41 and 51 are rotated at an angle with respect to the hinge parts 42 and 52 by the angle adjusting parts 43 and 53. desirable.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 다이아몬드 입자의 배열방법은 금속 벌크 상에 균일한 양을 낙하시키며, 원하는 위치에 원하는 양을 낙하시키도록 하는 효과를 갖는다.As described above, the method for arranging diamond particles according to the present invention has the effect of dropping a uniform amount on the metal bulk and dropping the desired amount at a desired position.
또한, 다이아몬드 입자의 낙하를 자동화된 방법에 의하여 수행함으로서 사람에 의한 낙하 공정을 피할 수 있어, 생산비 절감 및 생산성을 향상시키는 효과를 갖는다.In addition, by performing the dropping of the diamond particles by an automated method, it is possible to avoid the dropping process by humans, which has the effect of reducing production costs and improving productivity.
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2003
- 2003-12-17 KR KR1020030092450A patent/KR100428420B1/en not_active IP Right Cessation
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