KR100610653B1 - 금속 성형품의 표면 연마 세정 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속으로 이루어진 성형품의 표면을 연마 및 세정하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 성형품을 연마하는 과정에서 발생된 분진 및 기타 잔여물들이 표면에 묻어있는 상태의 성형물을, 이동수단을 통해 세정위치로 이동시키고, 세정수단을 통해 표면을 세정할 수 있도록 하는 연마 세정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 성형품을 거치시키기 위한 거치수단과, 상기 거치수단과 연결되어 거치수단을 이동시키기 위한 이동수단과, 상기 이동수단을 통해 이동되어진 성형품의 표면을 연마 세정할 수 있는 세정수단을 포함하여 이루어진 것을 특징적 구성으로 한다.

이에 따라 기존의 수작업 방식과 대비하여 성형품의 연마 및 세정의 작업속도 및 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 수작업 과정에서 발생되는 각종 안전사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

표면 연마 세정, 세정부, 브러쉬

Description

금속 성형품의 표면 연마 세정 장치 및 그 방법{An apparatus for polishing and cleaning surfaces of extruded metals and a method thereof}

도 1은 본 발명에 따른 표면 연마 세정 장치의 사시도.

도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 표면 연마 세정 장치의 이동수단이 거치수단을 이동시키는 모습을 나타내는 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 표면 연마 세정 장치의 이동수단이 거치수단을 초기위치로 이동시키는 모습을 나타내는 평면도

도 4는 본 발명에 따른 표면 연마 세정 장치의 정면도.

도 5는 본 발명에 따른 표면 연마 세정 장치의 거치수단에 거치된 성형품이 상면 세정부로 이동하는 모습을 보인 측면도.

도 6은 본 발명에 따른 표면 연마 세정 장치의 성형품이 상면 세정부를 지나 측면 세정부로 이동하는 모습을 보인 측면도.

도7은 본 발명에 따른 표면 연마 세정 방법의 순서도.

§ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 §

10 : 거치수단 11 : 고정부재

12 : 거치판 13 : 거치대

20 : 이동수단 21 : 실린더

22 : 실린더로드 23 : 연결봉

24 : 연결부재 25 : 안내레일

30 : 상면 세정부 31 : 모터

32 : 하우징 33 : 회전축

34 : 브러쉬 40 : 측면 세정부

50 : 상면 세정부 높낮이 위치조절 수단 51 : 이동대

52 : 기둥 53 : 장공

54 : 받침대 55 : 고정레버

60 : 측면 세정부 높낮이 위치조절 수단 61 : 이동대

62 : 기둥 63 : 장공

64 : 받침대 65 : 고정레버

66 : 고정대 70 : 세정수단

80 : 성형품 90 : 케이스

91 : 문 100 : 표면 연마 세정 장치

본 발명은 금속으로 이루어진 성형품의 표면을 연마 및 세정하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 성형품을 연마하는 과정에서 발생된 분진 및 기타 잔여물들이 표면에 묻어있는 상태의 성형물을, 이동수단을 통해 자동으로 이동시키고, 이와 동시에 세정수단을 통해 표면을 자동으로 세정할 수 있도록 하는 연마 세정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 금속제품의 성형방법으로는 대표적으로 다이캐스팅과 같은 방법을 사용한다.

상기 다이캐스팅은 용융금속에 고온 및 고압을 가하여 용융금속을 금형공간에 주입시켜 원하는 형상의 제품을 성형 응고시키는 방법을 말하는데,

상기와 같은 다이캐스팅 방법으로 제품을 성형할 경우 대부분 완성된 성형품의 주변에 버(Burr)와 같은 잔재부위가 형성된다. 이렇게 성형품과 일체로 형성되어진 버(Burr)를 제거하기 위해 별도의 연마과정을 거치게 되는데, 이러한 연마작업은 연마도구를 이용한 수작업이나 별도의 연마재를 이용한 연마 장치를 통해 이루어진다.

이러한 연마 작업 시 상기 연마재가 성형품의 버(Burr)와 접촉하여 버(Burr)가 성형품으로부터 떨어져 나가는 과정에서 분진이나 버(Burr)의 미세 잔여물이 성형품에 붙게 되고, 연마작업이 완료되더라도 상기 분진이나 잔여물은 성형품의 표면에 묻어있는 상태가 된다.

이러한 상태의 성형품은 상기 잔여물을 제거하기 위한 별도의 세정작업을 거치는데, 종래의 세정작업은 수작업을 통해 각 성형품의 먼지를 일일이 제거하고 광택을 내는 방식으로 이루어진다.

상기와 같은 종래의 성형품의 수작업 연마 및 세정 작업방식은 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 작업자가 성형품을 수작업으로 연마 및 세정할 때, 작업자가 작업도구를 사용하여 성형품과 일치되게 형성되어진 잔여물의 부분 부분에 대해 일괄적인 힘 조절로 연마 세정하는 것이 불가능하므로, 상기와 같은 힘의 불균형으로 인하여 성형품에 묻어있는 잔여물들이 균일하지 제거되지 못하여 성형품의 완성도가 저하되는 문제점이 있었다.

둘째, 작업자가 일일이 성형품의 잔여물을 세심하게 제거할 경우 작업시간의 증가로 시간적 손실이 생겨 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

셋째, 작업과정에서 작업자가 금속으로 이루어진 성형품을 직접 다루어야 하기 때문에 자칫 성형품과 작업자의 충돌에 의한 각종 안전사고가 발생되는 문제점이 있었다.

넷째, 작업과정에서 작업자가 연마 세정도중 발생되는 분진이나 잔여물이 작업자에게 직접 묻게 되어 작업자의 청결상태에 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서,

첫째, 성형품에 묻어있는 잔여물을 자동 연마 세정 장치를 이용하여 균일한 힘으로 연마 및 세정함으로써 성형품 표면의 거칠기를 좋게 하고 광택성을 향상시켜 제품의 완성도를 높이는 것을 목적으로 한다.

둘째, 성형품에 묻어있는 잔여물을 연마 세정 장치를 이용하여 자동으로 연마 및 세정함으로써 작업시간을 단축시켜 제품의 생산성을 높이는 것을 목적으로 한다.

셋째, 작업과정에서 작업자가 금속으로 이루어진 성형품을 직접 다루지 않게 하여 안전사고를 방지하는 것을 목적으로 한다.

넷째, 작업자가 연마 세정도중 발생되는 분진 발생을 억제하여 작업자의 청결상태를 높이는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표면 연마 세정 장치는

성형품을 거치시키기 위한 거치수단과, 상기 거치수단과 연결되어 거치수단을 이동시키기 위한 이동수단과 상기 이동수단을 통해 이동되어진 성형품의 표면을 세정할 수 있는 세정수단을 포함하여 이루어진 것을 특징적 구성으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 표면 연마 세정 방법은

a) 컨트롤러가 거치수단에 거치된 성형품을 연마 세정하기 위한 스위치의 작동을 감지하는 단계;

b) 상기 컨트롤러가 스위치 작동을 감지하면, 상기 성형품이 고정부에 의해 거치수단에 고정되는 단계;

c) 상기 거치수단에 고정된 성형품이 이동수단을 통해서 세정 위치로 이동되는 단계;

d) 상기 세정 위치로 이동된 성형품이 세정수단을 통해서 세정되는 단계; 및

e) 상기 세정수단을 통해서 세정된 성형품이 이동수단에 의해 다시 초기위치로 반송되는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징적 구성으로 한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 구성 및 작용에 대하여 설명하도록 한다.

[도 1]은 본 발명에 따른 표면 연마 세정 장치의 사시도이다.

[도 1]에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 표면 연마 세정 장치(100)는 기본적으로 거치수단(10), 이동수단(20) 및 세정수단(70)을 포함하여 이루어진다.

[도 1] 내지 [도 4]에 도시된 바와 같이, 상기 거치수단(10)은 성형품(80)을 거치시키기 위한 것으로, 상기 성형품(80)이 거치되는 거치대(13)와 거치대(13)의 상측엔 거치대(13)와 일치되어진 거치판(12)이 상기 거치대(13)와 결합되어 있다.

상기 거치판(12)에는 성형품(80)을 고정시키기 위한 고정부재(11)가 거치판(12)의 상부면보다 돌출되게 형성되어 있고, 상기 거치판(12)에는 고정부재(11)를 관통시키기 위한 구멍이 형성되어 있다.

상기 고정부재(11)는 일정한 두께와 넓이를 가진 'ㄱ' 자 모양의 꺾어지는 형상으로 승하강 동작이 가능하도록 이루어져 있다.

또한, 거치대(13)의 일측에는 일정한 길이의 연결봉(23)이 결합되어 있으며, 상기 거치대(13)의 하면은 안내레일(25)위에 장착되기 위한 슬라이딩 홈이 형성되어 있다.

상기 이동수단(20)은 거치대(13)가 장착된 안내레일(25)이 형성되어 있고, 상기 안내레일(25)의 선단은 케이스(90) 밖으로 뻗어나가 있으며, 타단은 케이스 내 세정수단의 위치까지 뻗어나가 있다.

상기 안내레일(25)에 장착된 거치대(13)와 평행을 이루도록 실린더(21) 및 상기 실린더(21)와 연결되어 전후로 인입되어지는 실린더로드(22)가 설치되어 있다.

또한, 상기 실린더로드(22)는 연결부재(24)를 이용하여 상기 거치대(13)의 측면에 형성되어진 연결봉(23)과 연결 및 고정되어 있다.

이때, 상기 실린더로드(22)와 연결봉(23)을 연결 및 고정시킬 때 연결부재(24)를 사용하지 않고, 상기 실린더로드(22)와 연결봉(23)의 형상을 변형시켜 일체화 시키는 방법도 있다.

상기 세정수단은 성형품(80)의 상면을 세정할 수 있는 상면 세정부(30)와 성형품(80)의 측면을 세정할 수 있는 측면 세정부(40)로 이루어져 있다.

상기 상면 세정부(30)는 세정수단인 모터(31)와 모터(31)를 지지하는 하우징(32)과 상기 모터(31)와 연결되어진 회전축(33)과, 상기 회전축(33)과 연결되어진 브러쉬(34)로 형성되어있다.

또한, 상기 하우징(32)의 하부엔 하우징(32)과 일치된 상면 세정부의 높낮이 위치조절 수단(50)이 형성되어 있다.

상기 상면 세정부의 높낮이 위치조절 수단(50)의 구성으로는,

양측은 일정한 간격을 두고 수직으로 형성되어진 두개의 기둥(52)이 설치되어 있고, 두개의 기둥(52)의 일측엔 상기 하우징(32)의 이동 및 두개의 기둥(52)을 고정시키는 기능이 포함된 이동대(51)가 형성되어 있으며, 상기 이동대(51)의 중앙엔 브러쉬의 회전축(33)이 관통될 수 있는 구멍과 구멍의 양옆엔 상기 기둥(52)이 관통될 수 있도록 하기위한 관통구멍이 더 형성되어 있다. 또한, 상기 기둥(52)의 타측엔 기둥(52)과 수직으로 장공(53)을 형성하고 있는 받침대(54)가 형성되어 있다. 또한, 상기 이동대(51)의 측면엔 이동대(51)를 고정시키기 위한 잠금 및 풀림 기능이 있는 고정레버(55)가 설치되어 있다.

상기 측면 세정부(40)는 상면 세정부(30)와 세정수단(70)의 구성은 동일하나 높낮이 위치조절 수단의 위치 및 구성에 있어서 약간의 차이가 있다.

여기서, 앞서 도시된 상면 세정부(30)와 측면 세정부(40)의 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다.

도시한 바와 같이, 측면 세정부(40)의 세정수단(70)은 지면과 수직상으로 위치한 상면 세정부(30)의 세정수단(70)과는 달리 측면부의 세정수단(70)은 지면으로부터 누워진 형상으로 형성되어있고, 상기 측면 세정부(40)의 중심엔 높낮이 위치조절 수단(60)이 측면부의 세정수단(70)과 수직으로 형성되어 있다.

상기 측면 세정부의 높낮이 위치조절 수단(60)의 구성으로는,

양측은 일정한 간격을 두고 수직으로 형성되어진 두개의 기둥(62)이 설치되 어 있고, 두개의 기둥(62)의 일측엔 상기 기둥(62)을 고정하기 위한 고정대(66)가 형성되어있으며, 고정대(66)의 아래쪽엔 기둥(62)에 관통된 이동대(61)가 형성되어 있다. 또한, 상기 기둥(62)의 타측엔 기둥(62)과 수직으로 장공(63)을 형성하고 있는 받침대(64)가 형성되어 있다. 또한, 상기 이동대(61)의 측면엔 이동대(61)를 고정시키기 위한 잠금 및 풀림 기능이 있는 고정레버(55)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성되어진 측면 세정부(40)는 상면 세정부(30)와 일정한 간격을 두고 두개의 측면 세정부(40)가 양측에서 서로 마주보도록 설치되어있다.

상기와 같이 구성되어진 표면 연마 세정 장치(100)는 개방 및 폐쇄되는 문(91)이 있는 케이스(90) 내에서 이루어진다. 상기 케이스(90)에 설치되어진 문(91) 아래쪽엔 상기 거치대(13)의 출입이 가능할 만한 크기의 구멍이 뚫려있다.

이하, 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

[도 2]에 도시된 바와 같이 먼저, 성형품(80)을 거치하는 거치대(13)의 상부면에 성형품(80)을 거치한 후, 컨트롤러(도시하지 않음)가 거치대(13)에 거치된 성형품(80)을 연마 세정하기 위한 스위치(도시하지 않음)의 작동을 감지한다.

상기 컨트롤러가 스위치 작동을 감지하면, 상기 거치대(13)의 상부면에 위치한 고정부재(11)가 하부로 하강하여 성형품(80)을 압박 고정시킨다.

그 후, 케이스(90)의 문(91)이 닫히고, 안내레일(25)에 장착된 거치대(13)가 케이스내(90)로 들어간다, 상기 거치대가 케이스 내로 들어가면 실린더(21)의 실린더로드(22)가 일정한 방향으로 돌출되어 거치대(13)도 함께 세정위치로 이동된다.

상기 성형품(80)이 거치된 거치대(13)가 세정위치로 이동된 후, [도 5] 및 [도 6]에 도시된 바와 같이, 상기 거치대(13)가 위와 같은 이동방법으로 이동되면서 상면 세정부(30)의 위치까지 도착한 후 상기 성형품(80)의 상면과 성형품(80)의 상면을 세정하기 위한 상면 세정부(30)의 브러쉬(34)와 맞닿게 된다.

이때, 상면 세정부(30)의 모터(31)의 구동력을 전달받아 회전축(33)이 회전되고, 상기 회전축(33)과 연결된 브러쉬(34)가 회전축(33)과 함께 회전되면서 상기 성형품(80)의 상면을 균일한 힘과 방향으로 연마 세정하게 된다.

상기 성형품(80)의 상면 세정이 끝난 후 성형품(80)이 거치되어진 거치대(13)가 상기 안내레일(25)을 따라 측면 세정부(40)의 위치까지 도착한 후 성형품(80)의 측면과 상기 성형품(80)을 세정하기 위한 측면 세정부(40)와 맞닿게 된다.

이때, 측면 세정부(40)도 상기 상면 세정부(30)와 마찬가지로 측면 세정부(40)의 모터(31)의 구동력을 전달받아 회전축(33)이 회전되고, 상기 회전축(33)과 연결되어진 브러쉬(34)가 회전축(33)과 함께 회전되면서 상기 성형품(80)의 측면을 균일한 힘과 방향으로 연마 세정하게 된다.

상기 성형품이 연마 세정이 완료된 후, [도 3]에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 표면 연마 세정장치(100)에 의해 연마 세정이 완료된 성형품(80)이, 돌출되었던 실린더 로드(22)가 실린더(21) 속으로 들어옴과 동시에 상기 성형품이 거치된 거치대(13)가 안내레일(25)을 따라 초기위치로 반송되면서 케이스(90)의 문(91)이 개방된다.

또한, 성형품(80)의 하면이 연마 세정처리가 필요할 경우, 성형품(80)을 뒤집어 상기 거치대(13)에 거치시킨 후 상기와 같은 방법을 반복하여 연마 세정하면 된다.

또한, 성형품(80)의 크기나 형상에 따라 상기 브러쉬(34) 높낮이 조절 수단(50,60)에 의해 브러쉬(34)의 위치를 조정하여 상기 성혐품(80)을 연마 세정하는 것도 가능하다.

상기 브러쉬(34)의 위치를 조절하기 위해서는 성형품(80)을 세정하기 위한 상면 세정부(30)와 측면 세정부(40)의 높이 조절수단(50,60) 구성요소인 고정레버(55,65)로 이동대의 고정을 해제하고 이동대(51,61)를 원하는 위치까지 이동시킨 후 다시 고정레버(55,65)를 돌려 이동대(51,61)를 고정시킨다. 또한, 상기 높낮이 위치조절 수단(50,60)이 이동해야할 경우 상기 높낮이 위치 수단(50,60)의 하부에 형성되어진 받침대(54,64)의 장공(53,63)을 이용해 위치를 이동한다.

또한, 상기 성형품(80)을 거치한 거치대(13)를 이동시키는 이동수단(20)으로, 실린더(21) 이외에 리니어 모터(도시하지 않음)등과 같은 자동 이동수단을 이용하여 성형품(80)을 거치한 거치대(13)를 이동시킬 수도 있다.

또한, 상기 연마 세정 장치(100)를 작동시키기 위한 컨트롤러에 의해, 성형품(80)의 크기나 형상에 따라 브러쉬(34)의 회전속도 및 거치대(13)의 이동속도 등을 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 표면 연마 세정 방법은

우선, 컨트롤러가 거치수단에 거치된 성형품을 연마 세정하기 위한 스위치의 작동을 감지한다(S200). 다음으로 상기 컨트롤러가 스위치 작동을 감지하면, 상기 성형품이 고정부에 의해 거치수단에 고정된다(S202). 상기 성형품이 거치대에 고정되면 케이스의 문 폐쇄되고(S204), 상기 케이스의 문이 폐쇄된 후 거치수단에 고정된 성형품이 이동수단을 통해서 세정 위치로 이동된다(S206). 상기 세정 위치로 이동된 성형품이 세정수단을 통해서 세정이 끝난 후(S208), 이동수단에 의해 성형품을 거치한 거치대가 다시 초기위치로 반송(S210)되고, 상기 케이스의 문이 개방된다.(S212)

상기와 같은 구성에 의한 본 발명에 따르면,

첫째, 기존의 수작업으로 작업할 시 작업자의 힘 조절 불균형으로 성형품(80)에 묻어있는 잔여물들이 깨끗하게 제거되지 못한 것과는 달리 거치수단(10)의 고정부재(11)에 의해 고정되어 브러쉬(34)에 의해 골고루 연마 세정이 되므로 성형품(80) 표면의 거칠기를 좋게 하고 광택성을 향상시켜 제품의 완성도를 높이는 효 과가 있다.

둘째, 기존의 수작업으로 작업하여 발생되어진 시간적 손실과는 달리 컨트롤러에 의해 브러쉬(34)의 회전속도 및 거치대(13)의 이동속도 등을 조절하여 연마 세정하는 자동 연마 장치 및 그 방법을 이용함으로 작업시간을 단축시켜 제품의 생산성을 높이는 효과가 있다.

셋째, 작업과정에서 작업자가 금속으로 이루어진 성형품을 직접 다루지 않고 케이스(90) 내에 설치된 자동 표면 연마 세정장치(100)를 이용함으로써 연마 세정하기 때문에 성형품(80)과 작업자의 충돌이 발생하지 않아 각종 안전사고를 방지하는 효과가 있다.

넷째, 연마 세정과정이 케이스(90) 내에서 이루어지므로, 연마 세정도중 발생되는 분진이나 잔여물이 작업자에게 직접 묻지 않게 하여 작업자의 청결상태가 높여지는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 삭제
2. 성형품을 거치시키기 위한 거치수단(10)과,

   상기 거치수단과 연결되어 거치수단을 이동시키기 위한 이동수단(20)과,

   상기 이동수단을 통해 이동되어진 성형품의 표면을 연마 세정할 수 있는 세정수단(70)을 포함하며,

   상기 거치수단에는 성형품을 고정시킬 수 있는 고정부(11)가 형성된 것을 특징으로 하는 표면 연마 세정 장이루어진 것을 특징으로 하는 표면 연마 세정 장치.
3. 성형품을 거치시키기 위한 거치수단(10)과,

   상기 거치수단과 연결되어 거치수단을 이동시키기 위한 이동수단(20)과,

   상기 이동수단을 통해 이동되어진 성형품의 표면을 연마 세정할 수 있는 세정수단(70)을 포함하며,

   상기 이동수단으로는 이동력을 제공하는 실린더 및 상기 실린더와 연결되어 전후로 인입되어지는 실린더로드와,

   일측이 상기 실린더로드와 연결되고 타측은 상기 거치수단과 연결되는 연결봉으로 구성된 것을 특징으로 하는 표면 연마 세정 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 이동수단(20)은

   상기 성형품이 거치되는 거치대가 세정수단의 위치까지 이동될 수 있도록 하는 안내레일(25)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면 연마 세정 장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 성형품을 연마 세정하기 위한 표면 연마 세정 방법에 있어서,

   a) 컨트롤러가 거치수단에 거치된 성형품을 연마 세정하기 위한 스위치의 작동을 감지하는 단계(S200);

   b) 상기 컨트롤러가 스위치 작동을 감지하면, 상기 성형품이 고정부에 의해 거치수단에 고정되는 단계(S202);

   c) 상기 거치수단에 고정된 성형품이 이동수단을 통해서 세정 위치로 이동되는 단계(S206);

   d) 상기 세정 위치로 이동된 성형품이 세정수단을 통해서 세정되는 단계(S208); 및

   e) 상기 세정수단을 통해서 세정된 성형품이 이동수단에 의해 다시 초기위치로 반송되는 단계(S210)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면 연마 세정 방법
9. 제 8항에 있어서,

   상기 a)단계와 b)단계의 사이에는 케이스의 문이 폐쇄되는 단계(S204)가 더 구비되고,

   상기 e)단계 이후에는 케이스의 문이 개방되는 단계(s212)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면 연마 세정 방법.

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