KR100490012B1 - 홈 연삭장치용 작업대 - Google Patents

Abstract

프레임(3) 상에 연삭 벨트(2)를 지탱하는 한쌍의 풀리를 갖는 홈 연삭장치용 작업대는, 상기 풀리 쌍의 성형 풀리(1)에 대해 상기 가공품 바이스(20)에 접근하도록 하고 상기 가공품 바이스로부터 멀리 떨어지게 이동시키는 단지 한 개의 조절부재(19)를 구비한다.

Description

홈 연삭장치용 작업대{WORKTABLE FOR AN APPARATUS FOR GRINDING RECESSES}

본 발명은, 홈 연삭장치용 작업대에 관한 것이다.

이하에서 설명되는 홈 연삭장치는, 손으로 조작하는 기계로서, 노칭기계(notching machine)로도 불리며, 관 형태의 가공품의 양단에 연삭에 의해 홈을 형성하는데 적합하다. 이 장치는 연삭 벨트들 지탱하는 한쌍의 풀리를 갖는데, 이들 풀리 중에서 한 개는 연삭 벨트용 구동 풀리이고, 다른 풀리는 연삭 벨트와 협력하여 홈을 성형하는 성형 풀리이다. 작업하고자 하는 풀리를 고정하는 바이스는 성형 풀리의 근처에 배치되며, 이동에 따라 성형 풀리를 향해, 그리고 성형 풀리로부터 멀어지게 이동하여, 바이스에 의해 고정된 파이프가 연삭될 수 있도록 한다.

이와 같은 이동을 달성하기 위해, 종래의 홈 연삭장치에 있어서는, 파이프를 고정하는 바이스가, 성형 풀리에 대해, 성형 풀리의 축과 작업하고자 하는 파이프의 축이 대체로 수평면에서 동일한 축에 의해 정의된 원하는 각도를 형성하도록 하는 위치에서 작업대 상에서 회전가능하게 장착된다. 보통, 상기한 각도는 90 내지 30도 사이에서 변경될 수 있다. 일반적으로 서로 수직을 이루는 축들 상에서 활주하는 한쌍의 이송대로 구성되는 작업대는, 성형 풀리에 대해, 2개의 수직 운동을 통해 얻어지며 축들 중에서 한 개의 축이 성형 풀리의 축에 평행한 이와 같은 수직 축들을 따라 일반적으로 수동 이송수단에 의해 조절되는 이송 운동을 갖는다.

이들 이송수단은, 보통 작업대의 슬라이드들 내부에 형성된 대응하는 구멍들과 맞물리는 한쌍의 평행한 원통부로 제조된 다양한 가이드들을 포함하고, 서로 수직 운동을 하는 부품들은 핸드휠 또는 레버로 작동되는 링크들을 통해 조절되는 휠들, 웜 스크류들 또는 랙 피니온 기어들 또는 다른 부품들에 의해 각각 작동한다.

어떠한 경우에도, 작업대에 있는 한 개의 슬라이드의 한 방향을 따르는 동작은, 제 1 방향에 수직을 이루는 또 다른 방향으로의 다른 슬라이드의 동작과 무관하다. 따라서, 작업자가 보통 연삭 벨트의 폭방향으로 중앙 위치로 연삭 벨트에 간단히 관 형태의 가공품을 접근시킴으로써 관 형태의 작업대에 홈을 형성하는 일이 일어난다. 물론, 연삭 벨트는 균일하지 않게 닳게 되며, 그 결과 그것의 수명이 줄어들게 된다.

이에 따라, 연삭 벨트의 수명을 연장시키려고 주의하는 작업자는, 벨트의 폭 전체에 걸쳐 홈의 연삭이 수행되도록 정교하게 작업을 해야 하는 한편, 벨트는 장치의 2개의 풀리 상에서 무단상으로(endless) 주행하여야 한다. 이것은 작업자의 부단한 노력을 필요로 한다.

본 발명은 전술한 문제점을 극복하기 위한 것이다.

특히, 본 발명의 목적은, 각각의 가공품이 연삭 벨트의 폭 전체에 걸쳐 자동적으로 가공되어, 연삭 벨트의 표면 전체의 마모가 균일하여, 연삭 벨트의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 연삭장치에 대한 작업자의 노고를 줄여, 작업자가 단 한 개의 조절수단을 작동하여 노칭을 수행할 수 있도록 하는데 있다.

이와 같은 목적은, 프레임 상에 상기 프레임의 길이방향의 축을 따라 무단상으로 움직이는 연삭 벨트를 지탱하는 한쌍의 풀리를 갖고, 그것의 슬라이드 상에서 수직 선회축 주위로 선회하며 상기 풀리 쌍의 성형 풀리에 대해 그것의 각방향(angular) 위치에 고정될 수 있는 가공품 바이스를 지지하는 홈 연삭장치용 작업대에 있어서, 상기 성형 풀리에 대해 상기 가공품 바이스에 접근하도록 하고 상기 가공품 바이스로부터 멀리 떨어지게 이동시키는 단지 한 개의 조절부재를 구비한 것을 특징으로 하는 작업대를 통해 본 발명에 의해 달성된다.

단지 한 개의 동작 조절의 결과로써, 연삭 벨트의 전체 폭을 사용하여 관 형태의 가공품 내부에 홈이 연삭된다. 가공품이 가공될 때 발생되는 열의 분포는 연삭 벨트의 모든 표면으로 확장되며, 이와 같은 특징은 연삭 벨트의 균일한 사용과 함께 그것의 수명을 증가시킨다.

바람직하게는, 연삭 벨트를 향한 종방향의 이송과 동일한 연삭 벨트에 대한 횡단방향의 횡단의 결합된 운동의 덕분으로, 관 형태의 가공품의 단부에 행해진 이와 같은 작업은, 작업 도중에 생성되는 쇠조각(burr)이 크게 줄어들고, 이전보다 연삭 벨트에 대한 열의 더 양호한 분포 때문에, 가공품에 높은 마무리 품질이 얻어질 수 있도록 한다.

이하, 본 발명을 다음의 첨부도면을 참조하여 본 발명의 2가지 실시예를 참고하여 더욱 더 상세히 설명한다:

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 홈 연삭장치는, 본 발명에서는, 단지 축 x를 갖고 그 위에서 연삭 벨트(2)가 주행하는 성형 풀리(1)와, 지지대(4)(도 3)에 의해 지지된 프레임의 일부에 대해서만 나타내었다. 총괄적으로 도면부호 6으로 나타낸 본 발명의 제 1 실시예에 따른 작업대는, 프레임(3)의 함몰부(5)에 의해 지지된다.

대향하는 수직 벽들(9, 10)에서 U자 형태로 굴곡된 플랫폼(8)은 도 3에서와 같이 핀(7)을 사용하여 프레임(3)의 함몰부(5)에 대해 선회한다. 핀(7) 주위로 회전하는 플랫폼(8)은, 도 2에 화살표 N으로 나타낸 연삭 벨트(2)의 길이방향의 이동방향에 대해, 즉 성형 풀리(1)의 축 x에 대해, 수직 벽들(9, 10)과 직각을 이루는 그것의 축 y를 통해 그것의 각방향 위치로 배치될 수 있다. 회전하는 플랫폼(8)에 형성되고 도면부호 12로 총괄적으로 나타낸 구멍들과, 프레임(3) 내부에 형성된 구멍(13)들을 통해 고정 핀(11)을 삽입함으로써 플랫폼(8)이 배치될 수 있다. 플랫폼(8)을 배치하는 목적은 후술한다.

슬라이드(16)에 대한 2개의 원통형 가이드들(15)은 스크류들(14)에 의해 플랫폼(8)의 수직벽들(9, 10)에 연결된다. 통상적인 것과 같이, 슬라이드(16)는 원통형 가이드들(15)과 맞물리는 대응하는 관통공들(17)을 갖는다. 또한, 핸드휠(19)이 설치된 샤프트(18)도 플랫폼(8)의 수직벽(9, 10)에 배치된다. 이 핸드휠(19)은 원통형 가이드(15) 상에서의 슬라이드(16)의 이동을 조절하는 수동 조절부재에 해당한다. 샤프트(18)와 슬라이드(16) 사이의 연결은 통상적이므로 여기서는 설명하지 않는다.

가공품용 바이스(20)는 슬라이드(16) 상에 회전하면서 장착된다. 통상적으로, 가공품 바이스(20)는, 원호의 형태를 갖는 슬롯(22)과, 슬라이드(16)에 고정되어, 연삭 벨트(2)의 이동 방향 N에 대한 가공품 바이스(20)의 각방향 위치를 설정하도록 구성된 고정 스크류(23)를 구비한 베이스(21)를 갖는다.

전술한 내용으로부터, 종래기술과 달리, 단 한 개의 조절부재, 즉 핸드휠(19)을 통해 수동 조절이 수행된다는 것을 알 수 있다. 각도 α는, 슬라이드(16)가 벽들(9, 10)에 대해 직각으로 활주할 때 따르는 축 y와, 성형 풀리(1)의 축 x 사이의 각도이다(도 2). 본 발명에 따르면, 이 각도 α는, 연산 벨트(2)의 균일한 마모를 얻기 위해, 동일한 연삭 벨트(2)의 폭 L 전제에 걸쳐 연삭 동작이 수행되어야만 한다는 사실을 고려하여, 관 형태의 가공품의 일단에서 행해져야 하는 홈의 깊이에 근거하여 선택된다. 물론, 홈의 깊이는 한편으로 관 형태의 가공품(미도시)의 직경 D와, 연삭 벨트에 대한 가공품의 경사에 의존한다.

이때, 관형 가공품의 전체 직경 D에 걸친 홈, 즉 관형 가공품의 축에 대해 직각을 이루는 축을 갖는 홈에 대해, 연산 벨트(2)의 폭 L을 한 개의 수직 변(cathetus)으로 갖는 직각 삼각형에서의 각도 α에 대향하는 또 다른 수직 변이 D/2의 크기를 갖도록 각도 α의 크기가 선택되어야 한다는 것을 용이하게 알 수 있다. 이와 같은 각도 α는, 플랫폼(8)의 구멍(12)과 프레임(3)의 적절한 구멍(13)에 동심을 이루어 삽입되는 고정 핀(11)을 사용하여 설정되어야 한다.

관 형태의 가공품의 축에 대해 직각을 이루는 축을 갖는 홈의 전술한 예에 있어서, 가공품 바이스(20)는, 관 형태의 가공품의 축이 연삭 벨트(2)의 이동의 화살표 n의 방향과 일치하도록 하는, 즉 그것이 성형 풀리(1)의 축 x와 직각을 이루는 경사를 갖고 유지되어야 한다. 이에 반해, 관 형태의 가공품의 축에 대해 설정 각도만큼 경사진 축을 갖는 홈을 형성하고자 할 때에는, 슬롯(22)과 고정 스크류(23)를 사용하여 동일한 설정 각도만큼 가공품 바이스(20)를 경사지게 하여야 한다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 것과 동일하거나 유사한 부품을 표시하는데 동일하거나 유사한 참조번호를 사용한 도 4를 참조하면, 홈 연삭장치는 축 x를 갖고 그 위에서 연삭 풀리(2)가 주행하는 성형 풀리(1)와, 그것의 프레임의 일부에 대해서만 도시되어 있다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 작업대(60)는 프레임(3)의 함몰부(5)에 의해 지지된다.

작업대(60)는, 각각 작업대의 평면도 및 수직 측면도인 도 5 내지 도 7에 도시된 장치로부터 분리된 것으로 도시되어 있다.

작업대(60)는 스크류(81)(도 4)를 사용하여 프레임(3)의 함몰부(5)에 고정된 플랫폼(80)을 구비한다. 고정된 플랫폼(80)은 대향하는 수직벽들(90, 100)을 갖는다. 성형 풀리(1)의 축 x에 평행하게 전진하는 횡단 슬라이드(160)에 대한 2개의 원통형 슬라이딩 가이드들(150)은 스크류(140)에 의해 대향하는 수직벽(90, 100)에 연결된다. 고정된 플랫폼(80)의 아래에는, 원통형 가이드들(150) 상에서의 횡단 슬라이드(160)의 이동에 대한 수동 조절부재를 구성하는 참조번호 190으로 총괄적으로 나타낸 공지된 레버 형태를 갖는 조작장치가 놓인다.

이동가능한 플랫폼(181)은 횡단 슬라이드(160)에 연결된다. 이동가능한 플랫폼(181) 위에는, 연삭 벨트(2)의 이동의 길이방향 N을 따라 성형 풀리(1)에 대해 접근하는 행정과 멀리 떨어져 움직이는 행정을 갖는, 길이방향 슬라이드(161)에 대한 원통형 슬라이딩 가이드들(151)이 존재한다. 제 1 실시예에서와 같이, 가공품 바이스(20)는, 연삭 벨트(2)의 이동 방향 N에 대해 가공품 바이스(20)의 각방향 위치를 설정하는, 원호의 형태를 갖는 슬롯(22)과 길이방향 슬라이드(161)에 대한 고정 스크류(23)를 구비한 베이스(21)를 갖는다.

더구나, 길이방향 슬라이드(161)는, 그것의 각도 내에서 회전할 수 있으며, 횡단 및 길이방향 슬라이드(160, 161)의 평행한 활주 평면들과 동일 평면을 이루는 직선형태의 선형 캠(30)에 구속된다.

회전하는 직선형의 선형 캠(30)은, 회전 핀(32)(도 4)을 사용하여 작업대(60)의 고정된 플랫폼(80) 상에서 직각으로 선회하는 채널(31)로 구성된다. 도 5에 도시된 것과 같이, 채널(31)은, 고정된 플랫폼(80)의 원호 형태의 슬롯(34)에 수납되어 잠금 레버(39)에 의해 원하는 위치에 고정되는 중심에서 벗어난 고정 핀(33)을 갖는다.

도 4에 도시된 것과 같이, 선형 캠(30)의 캠 종차(follower)는 채널(31) 내부의 활주 로울러(35)이다. 활주 로울러(35)는 스크류(36) 및 아암(37)을 사용하여 길이방향 슬라이드(161)에 연결된다. 선형 캠(30)이 슬롯(34) 전체에 걸쳐 어떠한 방해를 받지 않고 고정될 수 있도록 로울러(35)가 고정되도록 위해, 아암(37)은 관통 슬롯(38)에 의해 무게를 줄이는 것이 바람직하다.

제 2 실시예의 작업대의 동작은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 제 1 실시예의 동작과 유사하다.

이 제 2 실시예에 있어서, 각도 α는 선형 캠(30)의 활주 축 y와 성형 풀리(1)의 축 x 사이의 각도이다. 이 각도 α는 제 1 실시예와 유사하게 선택된다.

관 형태의 가공품 내부에 홈을 연삭함에 있어서, 일단 선형 캠(30)이 가공하려는 직경에 관한 원하는 각도에 따라 조정되면, 단 한 개의 레버 조절부재(190)를 동작시켜, 횡단 슬라이드(160)를 연삭 벨트(2)의 폭 전체에 걸쳐 변위시키면 충분하다. 이와 동시에, 선형 캠(30)에 의해 길이방향 슬라이드(161)는 성형 풀리(1)를 향해 앞으로 이동하여 원하는 연삭을 행한다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 작업대의 변형된 제 2 실시예가 도시되어 있다. 이와 같은 변형예는, 가공품의 길이방향의 이송길이가 동일한 가공품의 반경의 크기에 이를 수 있기 때문에, 이 이송 길이가 매우 커지는, 직경이 큰 가공품을 가공하기 위해 특별히 개발된 것이다.

도 8 내지 도 10에 있어서, 동일하거나 유사한 참조번호는 도 4 내지 도 7의 부품과 동일하거나 유사한 부품을 표시한다.

작업대의 긴 길이방향의 이송으로 인해, 회전하는 직선형태의 선형 캠(300)과 길이방향의 이송 방향 사이의 경사각 β가 조정될 수 있도록, 이 선형 캠(300)이 플랫폼(800) 상에서 고정되어야만 한다. 이를 위해, 134로 표시된 제 2의 원호 형태의 슬롯이 사용된다. 이와 같은 슬롯(134)은 고정 플랫폼(80)의 슬롯(34)과 유사하게 동작하므로, 더 이상 설명하지 않는다.

이와 같은 변형된 제 2 실시예에 있어서, 플랫폼(80)의 아래에 놓인 원통형 가이드(150) 상에서의 횡단 슬라이드(160)의 전방으로의 이동을 수동으로 조절하기 위한 레버 조작장치는, 횡단 슬라이드의 조작에 대해 거의 수직을 이루는 캠에 작용하는 활주운동에 의해 발생된 큰 반작용력으로 인해 간편하게 사용이 불가능하거나 사용될 수 없다.

이와 같은 이유 때문에, 길이방향의 횡단부를 구비한 그것의 슬라이드 상에서 직접 가공품 바이스를 이송하기 위한 조절을 수행하는 것이, 즉 선형 캠(30)의 채널(31) 내부에 있는 활주 로울러(35)와 동일한 방향으로 거의 직접적으로 동작시키는 것이 적합하다. 활주 로울러(35)는 스크류(36)와 아암(370)을 사용하여 길이방향 슬라이드(161)에 연결된다. 아암(370)은 로울러(35)가 쉽게 고정될 수 있도록 개방 슬롯(380)을 구비하는 것이 바람직하다.

이와 같은 변형된 제 2 실시예에서는, 길이방향 슬라이드(161)가, 길이방향 슬라이드(161)의 이동가능한 플랫폼(181)으로부터 취한 저면도에 해당하는 도 10에 도시된 것과 같이 보조 레버(191)에 의해 직접 조작된다. 보조 레버(191)는, 길이방향 슬라이드(161)의 조작면의 반대측에 있는 이동가능한 플랫폼(181)의 전방 모서리(182) 근처에서 착탈가능하게 선회한다. 길이방향 슬라이드(161)는, 보조 레버(191)의 중간에 형성된 개방된 형태의 슬롯(184)과 맞물리도록 설계된 핀(183)으로 바닥에 설치하는 것이 적합하다.

동작시에, 일단 레버(190)가 분리되면, 보조 레버(191)가 (점선으로 나타낸) 그것의 위치 191'로 움직일 때까지 양쪽 화살표 F를 따라 그것의 핸들(185)을 통해 동작될 때, 길이방향 슬라이드(161)는 선형 캠(300)과의 맞물림에 의해 횡단 슬라이드(160) 상에서 마찬가지로 횡방향으로 변위되어 161'으로 앞으로 이동하며, 바이스(20)는 20'으로 이동한다.

본 발명은 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 변형될 수 있다. 예를 들면, 전술한 실시예들에 있어서, 조작 조절수단을 핸드휠 또는 레버로서 설명하였다. 물론, 이들 수동 조작은 통상적인 방식으로, 예를 들면 공기학 회로를 통해 서보제어되거나 동력이 공급될 수 있다.

본 발명에 따르면, 각각의 가공품이 연삭 벨트의 폭 전체에 걸쳐 자동적으로 가공되어, 연삭 벨트의 표면 전체의 마모가 균일하므로, 연삭 벨트의 수명을 연장시킬 수 있음은 물론, 연삭장치에 대한 작업자의 노고를 줄여, 작업자가 단 한 개의 조절수단을 작동하여 노칭을 수행할 수 있다.

도 1은 도면에는 단지 일부만 도시된 홈 연삭장치에 적용되는 본 발명에 따른 작업대의 제 1 실시예에 대한 사시도이고,

도 2는 도 1에 도시된 작업대의 제 1 실시예의 평면도이며,

도 3은 도 1에 도시된 작업대의 제 1 실시예의 정면도이고,

도 4는 도면에는 단지 일부만 도시된 홈 연삭장치에 적용되는 본 발명에 따른 작업대의 제 2 실시예에 대한 사시도이며,

도 5는 작업대의 제 2 실시예의 평면도이고,

도 6은 도 5에 도시된 작업대의 제 2 실시예를 축소하여 나타낸 정면도이며,

도 7은 도 5에 도시된 작업대의 제 2 실시예를 축소하여 나타낸 우측면도이고,

도 8은 작업대의 변형된 제 2 실시예의 사시도이며,

도 9는 도 8에 도시된 작업대의 평면도이고,

도 10은 도 8의 작업대의 종방향의 슬라이드의 일부 저면도이다.

Claims (6)

1. 프레임(3) 상에 상기 프레임(3)의 길이방향의 축을 따라 무단상으로 움직이는 연삭 벨트(2)를 지탱하는 한 쌍의 풀리를 갖고, 그것의 길이방향 슬라이드(16; 161) 상에서 수직 선회축 주위로 선회하며 상기 풀리 쌍의 성형 풀리(1)에 대해 그것의 각방향 위치에 고정될 수 있는 가공품 바이스(20)를 지지하는 홈 연삭장치용 작업대(6, 60)에 있어서,

   상기 연삭 벨트(2)를 향한 종방향의 이송과 동일한 연삭 벨트(2)에 대한 횡단방향의 횡단의 결합된 운동을 통해, 관형태의 가공품의 단부를 연삭하는 단지 한 개의 조절부재(19; 190; 191)를 구비한 것을 특징으로 하는 작업대.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 한 개의 조절부재(19; 190; 191)는 수동 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 작업대.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 한 개의 조절부재는 동력으로 움직이는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 작업대.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 길이방향 슬라이드(16)는, 가공품 바이스(20)의 상기 선회축에 평행한 축을 중심으로 상기 프레임(3) 상에서 선회하는 회전 플랫폼(8) 상에 활주가능하게 장착되고, 상기 회전 플랫폼(8)은 상기 프레임(3)에 대해 위치가 조정가능하며,

   상기 한 개의 조절부재는 상기 길이방향 슬라이드(16)의 활주 조작을 위한 핸드휠(19)로 이루어진 것을 특징으로 하는 작업대.
5. 제 1항에 있어서,

   프레임(3)의 길이방향의 축에 평행한 활주 방향을 따라 활주하는 상기 길이방향 슬라이드(161)는, 제 1 이동가능한 플랫폼(181)에 의해, 프레임(3)의 상기 길이방향의 축에 수직한 활주 방향을 따라 제 2 고정 플랫폼(80; 800) 상에서 활주하는 횡단 슬라이드(160) 상에 고정되고, 상기 활주 방향은 서로 평행한 평면 상에 놓이며, 상기 길이방향 슬라이드(161)는 상기 고정 플랫폼(80; 800) 상의 상기 평행한 평면들과 동일 평면을 이루는 그것의 각도 내에서 회전하는 직선 형태의 선형 캠(30; 300)에 더 연결되고,

   상기 한 개의 조절부재는 상기 횡단 슬라이드(160)의 활주 조작을 위한 레버(190; 191)로 이루어진 것을 특징으로 하는 작업대.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 회전하는 직선 형태의 선형 캠(30; 300)은, 상기 고정 플랫폼(80) 상에서 직각으로 선회하는 채널(31)을 구비하고, 고정 플랫폼(80; 180)의 원호 형태의 슬롯(34; 134) 내부에 수납되어 원하는 위치에서 그 슬롯 내부에 고정되는 고정 핀(33)을 중심에서 어긋나게 구비하며, 상기 선형 캠(30; 300)의 캠 종차는 상기 채널(31) 내부의 활주 로울러(35)이고, 활주 로울러(35)는 아암(37; 370)에 의해 상기 길이방향 슬라이드(161)에 연결되는 것을 특징으로 하는 작업대.