KR100480206B1 - 연삭휠의 마모량에 관계없이 일정하게 가공하는 연삭장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연삭휠의 마모량에 관계없이 일정하게 공작물을 가공하는 연삭장치에 관한 것이다. 본 발명은 고정 프레임과; 상기 고정 프레임에 설치되며 상하로 이송되는 이송 프레임과; 상기 이송 프레임에 장착되며 회전되는 연삭휠과; 상기 연삭휠의 연삭 날끝의 위치를 검출하기 위해 이송되는 센서와; 상기 이송 프레임의 하강량만큼 상기 센서를 연삭휠 방향으로 상대적으로 이송하는 이송수단과; 상기 센서에 의해 상기 연삭 날끝의 위치가 검출되면 상기 이송 프레임이 상승되도록 제어하는 제어부;를 가지어, 실시간으로 연삭휠의 마모량에 따라 연삭휠의 위치가 자동으로 보정되고 항상 일정하게 연삭가공되고 구조가 단순하여 내구성이 있고 경제적인 작용효과가 있다.

Description

연삭휠의 마모량에 관계없이 일정하게 가공하는 연삭장치{Grinder which grinds uniformly regardless of grinding wheel's wears}

본 발명은 연삭휠의 마모량에 관계없이 일정하게 공작물을 가공하는 연삭장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 다이커팅용 커팅 블레이드에 니킹(nicking) 또는 측면 홈{브로칭(broaching) 홈}을 가공하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 다이커팅용 커팅 블레이드는 목형에 조립되고, 위 커팅 블레이드에 의해 종이, 골판지, 합성수지 시트 소재에 절곡선, 절단선이 형성되고, 절단되고 절곡된 종이, 골판지, 합성수지는 종이박스, 골판지박스, 합성수지 박스의 포장지 등으로 형성되었다.

종종 종이의 두께 반쯤만 절단된 절곡선 또는 파선 형태의 절단선이 요구되었고, 이를 위해 커팅블레이드에 니킹(nicking)이라는 홈이 칼날에 형성되었다. 그리고, 2개의 커팅블레이드가 조립되거나 절곡의 정밀도가 향상되도록 커팅블레이드의 측면에 측면 홈이 가공되기도 하였다.

종래에 도1a, 1b에 도시되듯이, 실용신안공개제98-62307호(고안의 명칭: 커팅 블레이드의 요홈부 형성과 직각 절곡을 위한 절곡홈 가공장치)에 기재된 커팅블레이드 가공장치에 의하여, 니킹 또는 측면 홈이 가공되었다. 도1a에 도시되듯이 그라인더(104)가 모터(103)에 회전되면서 하강하여, 커팅 블레이드(1)에 요홈(1a)이 형성되었다. 위에서 설명하지 않은 도면부호 101은 지지부재이며, 102는 업/다운 실린더이다.(실용신안 공개 제98-32307호 참조). 그러나, 그라인더(104)가 오래 사용됨에 따라 마모가 되고, 마모된 량만큼의 요홈(1a, 니킹)의 깊이가 줄어들어, 다이커팅시에 종이 등이 덜 절단되어 제품 불량의 원인이 되었다. 또한, 수작업으로 그라인더의 마모량만큼 그라인더(104)의 위치를 변경하는 것은 번거롭고 부정확하다는 문제점이 있었다. 도1a, 1b에서 도면부호 10은 커팅 블레이드(1)의 공급 테이블이고, 2는 커팅 블레이드(1)의 안내 관로이다.

상기한 문제점 등을 해결하기 위해서 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 연삭휠의 마모량에 관계없이 일정하게 공작물을 가공하는 연삭장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 실시간으로 연삭휠의 마모량에 따라 연삭휠의 위치가 자동으로 보정되어 항상 일정하게 연삭가공되는 연삭장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또다른 목적은 구조가 단순하여 내구성이 있고 경제적인 연삭장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또다른 목적은 특히 다이커팅용 커팅 블레이드의 니킹 또는 측면 홈을 가공하는 연삭장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적이 달성되도록, 본 발명은 고정 프레임과; 상기 고정 프레임에 설치되며 상하로 이송되는 이송 프레임과; 상기 이송 프레임에 장착되며 회전되는 연삭휠과; 상기 연삭휠의 연삭 날끝의 위치를 검출하기 위해 이송되는 센 서와; 상기 이송 프레임의 하강량만큼 상기 센서를 연삭휠 방향으로 상대적으로 이송하는 이송수단과; 상기 센서에 의해 상기 연삭 날끝의 위치가 검출되면 상기 이송 프레임이 상승되도록 제어하는 제어부;를 가진다. 특히, 상기 이송수단이 센서를 이동시키는 때에는, 상기 이송 프레임의 하강량만큼 상기 센서를 연삭휠 방향으로 상대적으로 이송한다. 이송수단은 상기 이송프레임에 장착된 수직부재와, 경사부재, 수평부재로 이루어져, 연삭휠의 이동량에 따라 센서를 이동시킨다. 그리고, 센서는 포토커플러로 이루어져, 연삭휠에 의해 연삭가공 중에도 연삭휠의 마모량이 검출된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.

도3에 도시되듯이, 본 발명에 의한 연삭장치(10)는 크게 고정 프레임(20), 연삭휠(31)이 장착된 이송 프레임(30), 이송수단(40)과 센서(50)로 이루어져, 연삭휠의 마모량에 관계없이 일정하게 공작물을 가공한다. 위 공작물은 일반적인 공작물을 포함하며, 특히 니킹 또는 측면 홈 가공되는 다이커팅용 커팅 블레이드이다.

우선, 도2에 따라 연삭휠의 마모량에 관계없이 일정하게 공작물이 가공되는 원리를 설명한다. 연삭휠은 마모량이 많아 마모량에 따라 연삭휠의 위치가 보정될 필요가 있다. 연삭가공후 연삭휠(31)은 δ만큼 반경방향의 마모량이 발생하면, 연삭휠(31)이 장착된 이송 프레임(30)은 ΔY만큼 하강되어야, 연삭휠의 날끝(32)이 일정한 높이까지 도달되고 이에 따라 연삭휠(31)의 마모량에 관계없이 일정한 높이 까지 연삭가공될 수 있다. 상기 이송 프레임(30)이 연삭휠(31)의 마모량인 δ에 대응되는 ΔY만큼 하강되도록, 센서(50)의 이동량과 이송 프레임(30)의 하강량을 연계시키고, 센서(50)가 연삭휠(31)의 마모량인 δ에 대응되는 ΔX만큼 이동되어, 센서(50)가 작동되어 연삭휠(31)의 하강이 정지되도록 하는 것이다. 이때, 센서(50)의 이동량은 이송 프레임(30)의 하강량을 고려하지 않고, 센서(50)와 연삭휠(31)의 사이의 거리만 고려는 하는 상대적인 이동량이다. 이를 통해, 실시간으로 연삭휠의 위치가 보정되고 연삭휠의 마모량에 관계없이 일정하게 공작물이 가공된다.

도3 내지 도5에 도시되듯이, 고정 프레임(20)은 예를 들어 수직 지지대(24)와 수평 지지대(25)로 이루어지고, 바닥면에 고정된다. 상기 수직 지지대(24)의 측면에는 에어실린더(21)가 장착된다. 구체적으로 로드(22)는 상기 수직 지지대(24)의 상하 끝부분에 설치되는 지지대(27)에 고정되고, 바디(23)는 상하로 이송되고, 상기 바디(23)는 결합부(32, 도4)를 통해 이송 프레임(30)과 결합되어, 이송 프레임(30)이 상하로 이송된다. 이송 프레임(30)은 에어실린더 이외에도 모터, 스크류 장치 등에 의하여 상하로 이송될 수 있다. 그리고, 스톱퍼(26)가 상기 수평 지지대(25)의 상면에 장착되고, 이송 프레임(30)이 하강되는 경우에 후술하는 수직부재(41)와 맞닿게 되고, 수직부재(41)를 후퇴시키게 된다.

상기 이송 프레임(30)은 상기 고정 프레임(20)에 설치되어 상하로 이송된다. 연삭휠(31)이 상기 이송 프레임(30)의 하부에 설치되어, 연삭 날끝(32)이 하부로 돌출되고 이송 프레임(30)에 따라 연삭휠(31)은 상하로 이송된다. 그리고, 연삭휠(31)은 이송 프레임(30)에 장착된 모터(33)에 의하여 회전된다. 구체적으로, 모터(33)가 회전되고 모터 축에 장착된 풀리(36, 도4)가 회전되고 벨트(34)의 구동에 의하여 연삭휠(31)도 회전된다. 연삭휠(31)의 회전은 체인구동, 기어구동, 타이밍벨트, 마찰구동 또는 모터에 직결하는 방법 등 다양한 방법에 의하여 달성될 수 있다.

상기 이송수단(40)은 센서(50)가 이송될 경우 상기 이송 프레임(30)의 하강량만큼 상기 센서(50)를 연삭휠(31) 방향으로 이송하도록, 수직부재(41), 경사부재(43), 수평부재(46)와 같은 방법으로 기구학적으로 이루어진다.

상기 수직부재(41)는 상기 이송 프레임(30)에 수직으로 슬라이딩가능하게 설치되어 있고 후술하는 복귀스프링(47)에 의하여 연삭 가공 전에는 초기 위치에서 대기하게 된다. 상기 수직부재(41)에는 마이크로미터 헤드(42)가 설치되고 이에 의해 수직방향의 길이가 신축되어, 위 초기 위치가 정밀하게 조정가능하게 된다. 마이크로미터 헤드(42)의 스핀들은 후술하는 스톱퍼(26)와 맞닿게 된다. 상기 마이크로미터 헤드(42)는 통상의 마이크로미터 측정기에서 엔빌과 프레임을 제거한 것이다. 이와 같은 수직부재(41)는 이송 프레임(30)의 하강에 따라 하강되고, 어느 정도 하강된 후에 마이크로미터 헤드(42)가 스톱퍼(26)와 맞닿게 되고, 이 이후에는 이송 프레임(30)의 하강량만큼 수직부재(41)가 이송 프레임(30)에서 상대적으로 수직 상방으로 후퇴하게 된다.

상기 경사부재(43)는 상기 수직부재(41)에 결합되어, 수직부재(41)와 동일하게 이송된다. 바람직하게는 상기 경사부재(43)에는 도3에서 수직에서 반시계방향으 로 45°경사진 슬롯(44)이 형성되고, 위 슬롯(44)의 경사진 내면에 롤러(45)를 통해 수평부재(46)의 한쪽 끝부분이 접하여, 상기 경사부재(43)는 수직부재(41)의 수직 이동량만큼 수평부재(46)가 수평이동되게 변환한다.

상기 수평부재(46)는 상기 이송 프레임(30)에 수평방향으로 슬라이딩가능하게 장착되며, 한쪽 끝부분은 상기 경사부재(43)와 접하고 다른쪽 끝부분은 센서(50)가 장착되어, 상기 이송프레임(30)의 하강량만큼 상기 센서(50)가 상대적으로 연삭휠(31) 방향으로 이동되도록 한다.

상기 복귀스프링(47)이 예를 들어 수평부재(46)와 이송 프레임(30) 사이에 설치되어, 상기 이송 수단(40)에 가해지는 힘이 제거되면 초기위치로 복귀되도록 한다.

상기 센서(50)는 바람직하게는 발광부(51, 도4)와 수광부(52, 도4)를 가지는 포터커플러이며, 연삭휠의 날끝(32)에 의하여 빛이 차단되는 경우에 작동된다. 상기 센서(50)가 작동되면 상시 이송프레임(30)의 하강이 중지되고 다시 이송프레임(30)은 상승된다. 이와 같은 제어는 통상적인 전기회로 또는 공압회로로 이루어지는 제어부(도시 안됨)에 의하여 달성된다.

이와 같은 구성을 가지는 연삭장치(10)를 통해 연삭휠(31)의 마모량에 관계없이 일정 높이만큼 연삭가공된다. 이러한 연삭장치(10)가 다이커팅용 커팅 블레이드(60)를 연삭하는 경우를 설명한다. 니킹 가공시에는, 다이커팅용 커팅 블레이드(60)가 일정한 높이로 도5와 같이 수직자세로 공급된 후에, 연삭장치(10)에 의해 연삭되어 커팅 블레이드(60)의 날끝면에는 일정한 깊이로 연삭가공된 니킹 이 형성된다. 공급수단(도시안됨)은 종래기술에서 도시된 바와 같은(도1a, 1b) 테이블 또는 안내 관로 등 다양한 형태로 이루어져, 다이커팅용 커팅 블레이드(60)가 연삭장치(10)에 일정한 높이로 공급되게 한다. 그리고, 측면 홈 가공시에는, 다이커팅용 커팅 블레이드(60)가 일정한 높이로 도5에 도시된 수직자세와 달리 수평자세로 공급되며, 연삭장치(10)에 의해 연삭되어 커팅 블레이드(60)의 측면에는 일정한 깊이로 연삭가공된 측면 홈(브로칭 홈)이 형성된다. 이때 커팅 블레이드(60)는 도5에서 좌우로 이송되어, 커팅 블레이드(60)의 측면 전체에 측면 홈이 형성될 수 있다.

이와 같이 구성되는 연삭장치(10)의 전체적인 작용에 대해서 설명한다.

우선, 공작물 또는 커팅블레이드(60)가 공급수단에 의해 일정한 높이로 공급된다. 그런 후에 연삭휠(31)이 회전되면서 연삭휠(31)과 이송 프레임(30)이 하강된다. 하강 도중에 수직부재(41)에 설치된 마이크로미터 헤드(42)가 고정 프레임(20)에 설치된 스톱퍼(26)와 맞닿게 된다. 이 이후에는 이송 프레임(30)의 하강량 만큼 수직부재(41)가 이송 프레임(30)에서 수직 상방향으로 후퇴하게 되고 경사부재(43)에 의해 수평이동으로 변환되어 수평부재(46)가 수평으로 이동된다. 센서(50)가 상기 수평부재(46)의 끝부분에 위치하여, 상기 수평부재(46)의 이동에 따라 연삭휠(31) 방향으로 다가가게 된다. 상기 센서(50)에 의하여 연삭휠의 날끝(32)이 검출되면 연삭휠(31)과 이송프레임(30)의 하강이 중지되고 다시 상승하여, 연삭가공의 한 사이클이 완성되는 것이다. 이를 통해 도2에서 도시한 바와 같 이, 연삭휠(31)의 마모량만큼 연삭휠(31)의 위치도 추가적으로 하강되어, 일정하게 연삭가공하게 된다.

이와 같이 구성되는 연삭장치에 의하여, 연삭휠의 마모량에 관계없이 초기 설정량만큼 일정하게 공작물이 연속 가공되는 작용효과가 있다. 또한, 본 발명은 이송수단과 센서에 의하여, 실시간으로 연삭휠의 마모량에 따라 연삭휠의 위치가 자동으로 보정되어 항상 일정하게 연삭가공되는 작용효과가 있다. 또한, 본 발명은 구조가 단순하여 내구성이 있고 경제적인 작용효과가 있다. 또한, 본 발명은 마이크로미터 헤드에 의하여 정밀하게 연삭가공량이 조정되는 작용효과가 있다. 또한, 본 발명은 특히 다이커팅용 커팅 블레이드의 니킹이 정밀하게 연삭가공되는 작용효과가 있다.

도1a는 종래에 커팅 블레이드에 니킹을 가공하는 연삭장치의 사시도이다.

도1b는 종래에 커팅 블레이드에 측면 홈을 가공하는 연삭장치의 사시도이다.

도2는 본 발명의 원리를 도시하는 개념도이다.

도3은 본 발명에 의한 연삭휠의 마모량에 관계없이 일정하게 가공하는 연삭장치의 정면도이다.

도4는 본 발명에 의한 연삭장치의 평면도이다.

도5는 본 발명에 의한 연삭장치의 배면 사시도이다.

*도면의 주요기호에 대한 간략한 설명*

10...연삭장치,

20...고정 프레임, 21...에어실린더, 22...로드, 23...바디, 24...수직 지지대, 25...수평 지지대, 26...스톱퍼, 27...지지대,

30...이송 프레임, 31...연삭휠, 32...연삭 날끝, 33...모터, 34...벨트, 36...풀리, 32...결합부,

40...이송수단, 41...수직부재, 42...마이크로미터 헤드, 43...경사부재, 44...슬롯, 45...롤러, 46...수평부재, 47...복귀스프링,

50...센서, 51...발광부, 52...수광부, 60...커팅 블레이드,

Claims (7)

1. 고정 프레임과;

   상기 고정 프레임에 설치되며 상하로 이송되는 이송 프레임과;

   상기 이송 프레임에 장착되며 회전되는 연삭휠과;

   상기 연삭휠의 연삭 날끝의 위치를 검출하기 위해 이송되는 센서와;

   상기 이송 프레임의 하강량만큼 상기 센서를 연삭휠 방향으로 상대적으로 이송하는 이송수단과;

   상기 연삭날끝의 위치가 검출되어 상기 센서가 작동하면, 상기 이송 프레임이 상승하도록 상기 이송프레임을 제어하는 제어부;를 가지는 것을 특징을 하는 연삭휠의 마모량에 관계없이 일정하게 가공하는 연삭장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 이송수단은, 상기 이송 프레임이 하강 중에서 상기 고정 프레임에 장착되는 스톱퍼와 맞닿은 후에, 상기 이송 프레임의 하강량만큼 상기 이송프레임에 상대적으로 상승되도록 상기 이송프레임에 수직 슬라이딩가능하게 장착된 수직부재와;

   상기 수직부재에 경사져 결합되어 있는 경사부재와;

   한쪽 끝부분이 상기 경사부재와 결합되어 수직부재의 수직 이동량만큼 수평으로 이동되도록 상기 이송프레임에 수평 슬라이딩가능하게 장착되며, 다른쪽 끝부 분에는 상기 센서가 장착되어 있는 수평부재와;

   상기 수평부재와 수직부재가 원래 위치로 복귀되도록 상기 이송프레임에 설치된 복귀스프링을; 포함하는 것을 특징으로 하는 연삭휠의 마모량에 관계없이 일정하게 가공하는 연삭장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 센서는 포토커플러인 것을 특징으로 하는 연삭휠의 마모량에 관계없이 일정하게 가공하는 연삭장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 수직부재에는 수직 길이가 신축되는 마이크로미터 헤드가 장착되어, 상기 마이크로미터 헤드가 상기 스톱퍼와 맞닿게 되는 것을 특징으로 하는 연삭휠의 마모량에 관계없이 일정하게 가공하는 연삭장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 경사부재는 경사진 슬롯을 가지며, 상기 수평부재의 한쪽 끝부분은 롤러를 통해 상기 경사진 슬롯의 내면에 접하는 것을 특징으로 하는 연삭휠의 마모량에 관계없이 일정하게 가공하는 연삭장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 이송프레임은 상기 고정프레임에 장착된 에어실린더에 의해 상하로 이송되며, 상기 에어실린더의 작동은 상기 제어부에 의해 제어되며, 상기 연삭휠은 상기 이송프레임에 장착된 모터에 의하여 회전되는 것을 특징으로 하는 연삭휠의 마모량에 관계없이 일정하게 가공하는 연삭장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 다이커팅용 커팅 블레이드의 날끝이 일정 깊이로 연삭가공되도록, 상기 커팅 블레이드가 고정 프레임의 일정 높이로 공급되는 공급수단을; 가지는 것을 특징으로 하는 연삭휠의 마모량에 관계없이 일정하게 가공하는 연삭장치.