상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 발명은,
롤표면을 연마하는 지석을 롤연마기의 스핀들에 취부하고, 취외하는 장치에 있어서,
상기 롤과 직교하는 방향으로 제1모터에 의해서 전,후진활주이동되는 이동대차를 갖추고, 상기 이동대차에는 제 1실린더에 의해서 상기 스핀들측으로 전,후진이동을 하는 지석고정틀을 갖는 이동부;
상기 지석고정틀에는 스크류회전축이 내장된 복수개의 안내케이스를 원주방향으로 일정간격을 두고 배치하고, 상기 안내케이스에는 제 2모터의 구동력을 전달받아 회전되는 스크류회전축의 회전방향에 따라 방사방향으로 왕복운동을 하는 지석고정구를 갖추어 상기 지석을 고정하는 지석고정부;
상기 지석고정틀의 외부플랜지커버에 장착되는 제 3모터의 구동력에 의해서 스핀들에 잠기거나 풀려지는 로크너트기어의 진행을 안내하도록 상기 스핀들의 선단과 맞대응하는 스핀들가이드를 상기 외부플랜지커버에 갖추어 상기 로크너트기어를 안내하는 해체부; 및
상기 지석이 올려지는 안착대를 승하강시키는 제2실린더를 실린더지지대상에 갖추어 지석을 공급하는 지석공급부를 포함함을 특징으로 하는 롤연마기의 지석 교환장치를 마련함에 의한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 보다 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 롤연마기의 지석교환장치에서 지석취외작업을 도시한 상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 롤연마기의 지석교환장치에서 지석취부작업을 도시한 상태도이며, 도 6은 본 발명에 따른 롤연마기의 지석교환장치에 채용되는 이동부를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 롤연마기의 지석교환장치에 채용되는 지석고정부, 해체부를 도시한 종단면도이며, 도 8은 본 발명에 롤연마기의 지석교환장치에 채용되는 해체부를 도시한 분해사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 롤연마기의 지석교환장치에 채용되는 지석고정부를 도시한 사시도이며, 도 10은 본 발명에 따른 롤연마기의 지석교환장치에 지석고정부를 도시한 분해사시도이다.
본 발명의 장치(1)는 도 4 내지 10에 도시한 바와같이, 롤연마기(100)에서 롤표면을 연마하는 지석(130)을 스핀들(S)로부터 취외한 다음, 새로운 지석(130)을 상기 스핀들(S)에 취부하는 교환작업을 롤연마기(100)의 작업베이스(3)상에서 안전하고 간편하게 수행할수 있는 것으로서, 이러한 장치(1)는 이동부(10), 지석고정부(20), 해체부(30) 및 지석공급부(40)로 구성된다.
즉, 상기 이동부(10)는 상기 롤과 직교하는 방향으로 제 1모터(12)에 의해서 전후진왕복운동을 하도록 배치되는 이동대차(11)와, 제 1실린더(15a)(15b)에 의해서 상기 스핀들(S)측으로 전후진왕복운동을 하도록 장착되는 지석고정틀(15)로 구성되는바, 상기 이동대차(11)의 바닥면에 형성된 레일홈(11a)은 작업베이스(3)상에 설치된 레일(3a)에 활주이동가능하게 조립되고, 몸체 중앙에 관통형성된 나사공(11b)에는 상기 작업베이스(3)상의 베어링블록(12b)에 일단이 지지되고, 제 1모터(12)의 구동축에 타단이 연결된 스크류부재(12a)에 나사조립된다. 그리고, 상기 스크류부재(12a)의 선,후단근방에는 최대 전,후진된 이동대차(11)의 위치를 감지할수 있도록 대차감지센서(13a)(13b)를 각각 설치한다.
또한, 상기 지석고정틀(15)은 'ㄱ'자형으로 절곡된 고정바(17a)(17b)의 일단에 연결되고, 상기 고정바(17a)(17b)의 타단이 장착되는 각 이동부재(17)는 상기 제 1실린더(15a)(15b)가 수용되는 지지케이스(16a)(16b)의 내측면에 형성된 안내홈(16)에 활주이동가능하게 조립되며, 상기 지지케이스(16a)(16b)는 상기 이동대차(11)의 상부면에 좌우한쌍으로 수직하게 설치되는 수직대(19a)(19b)에 수평하게 장착된다.
이에 따라, 상기 제 1실린더(15a)(15b)의 전후진작동에 의해서 상기 고정바(17a)(17b)에 연결된 지석고정틀(15)을 스핀들(S)측으로 전후진왕복이동시킬수 있는 것이다.
또한, 상기 지석(130)을 고정하는 지석고정부(20)는 상기 지석고정틀(15)에 일정길이의 스크류회전축(22)을 내장한 복수개의 안내케이스(21)를 원주방향으로 일정간격을 두고 배치하여 장착하고, 상기 안내케이스(21)의 내부공간에 형성된 안내홈(21a)에는 제 2모터(26)의 구동력을 전달받아 정방향 또는 역방향으로 회전구동되는 스크류회전축(22)의 회전방향에 따라 방사방향으로 왕복운동을 할수 있도록 지석고정구(24)의 안내턱(24a)이 각각 활주이동가능하게 조립되어 구성한다.
여기서, 상기 안내케이스(21)의 선,후단에는 상기 스크류회전축(22)의 선,후단을 지지하는 베어링부재(23)를 갖는 베어링블록(23a)(23b)을 볼트부재(23c)로서 각각 장착하고, 상기 지석고정구(24)의 'ㄱ'자형 걸림턱(24b)은 상기 안내케이스(21)의 일측면에 길이방향으로 절개된 절개홈(21b)을 통하여 외부노출되는 한편, 상기 절개홈(21b)을 따라 내측으로 이동되는 걸림턱(24b)에는 지석취부시 내측에 배치된 지석과의 접촉시 감지신호를 발생시키는 센서부재(25)를 갖추어 구성한다.
그리고, 상기 제 2모터(26)의 구동축에 장착된 구동베벨기어(26a)는 환고리형 링기어(27)의 내주베벨기어면에 기어물림되고, 상기 링기어(27)의 외주베벨기어면에는 상기 각 안내케이스(21)의 스크류회전축(22)하단에 장착된 피동베벨기어(28)가 기어물림된다. 이에 따라, 상기 제 2모터(26)의 회전구동시 회전구동력은 상기 구동베벨기어(26a), 링기어(27) 및 피동베벨기어(28)를 통하여 상기 스크류회전축(22)측으로 전달되어 이를 회전구동시킬 수 있는 것이다.
여기서, 상기 제 2모터(26)의 구동축과 상기 스크류회전축(22)이 서로 직각으로 교차하여 회전동력을 원활하게 전달할수 있도록 상기 링기어(27)의 내,외주면을 베벨기어상으로 갖추어야 한다.
또한, 상기 해체부(30)는 스핀들(S)에 삽입된 지석의 교환시 이에 체결되는 로크너트기어(31)를 잠김회전시키거나 풀림역회전시키는 것으로서, 상기 스핀들(S)과 대응하는 지석고정틀(15)의 중앙부근에는 일측으로 돌출된 외부플랜지커버(32)를 형성하고, 상기 외부플랜지커버(32)의 내부면에는 마주하는 스핀들(S)단부와의 접촉시 상기 외부플랜지커버(32)에 장착되는 제 3모터(33)의 구동력에 의해서 정,역방향으로 회전구동되는 로크너트기어(31)의 회전진행이동을 안내할수있도록 외주면에 수나사부가 형성된 스핀들가이드(34)를 형성한다.
이러한 상기 제 3모터(33)는 활주레일(36a)에 활주이동가능하게 조립되어 모터이동용 실린더(36)의 로드선단에 조립됨으로써, 구동축선단에 장착된 구동기어(33a)와 상기 로크너트기어(31)의 외주면에 형성된 기어부와의 기어물림을 단속시킬수 있는 것이다.
또한, 상기 스핀들가이드(34)의 선단은 함물된 원추단면을 갖는 상기 스핀들(S)의 선단에 맞닿아 합형되어 나사축을 형성할수 있도록 돌출된 원추단면상으로 구성되며, 합형된 스핀들가이드(34)와 스핀들(S)을 통하여 나사인출되는 상기 로크너트기어(31)의 인출을 검지할수 있도록 센서부재(35)를 상기 외부플랜지커버(32)내측면에 장착한다.
그리고, 상기 외부플랜지커버(32)의 외부면에는 상기 로크너트기어(31)와 지석(130)사이에 배치된 내부플랜지커버(37)를 위치고정할수 있도록 상기 내부플랜지커버(37)의 외주면에 형성된 핀공(37a)으로 고정핀(38a)을 삽입하거나 인출하는 커버고정용실린더(38)를 갖추어 구성한다.
한편, 상기 지석공급부(40)는 교체하고자 하는 지석(130)이 세워진 상태로 올려지는 안착대(41)를 갖추고, 상기 안착대(41)에는 이를 승하강시키는 제2실린더(42)를 복수개 갖추며, 상기 제 2실린더(42)는 바닥면에 고정설치된 실린더지지대(43)에 장착된다.
상술한 바와같은 구성을 갖는 본 발명의 작용에 대해서 설명한다.
롤연마기(100)에 롤표면을 연마하는데 사용된 지석(130)을 스핀들(S)로붙커 취외하여 새로운 지석(130)으로 교환하고자 하는 경우, 지석교환을 위해서 지석외부커버(5)가 후방으로 젖혀져 작업베이스(3)상에 설치된 터치센서(51)에 감지되고, 제 1실린더(15a)(15b)가 후진작동되어 상기 스핀들(S)로부터 지석고정틀(15)이 충 분히 이격된 상태를 감지하도록 상기 제 1실린더(15a)(15b)에 장착되어 지석고정틀(15)의 외부커버플랜지(32)에 간섭되는 터치센서(15c)의 감지신호시 작동된다.
즉, 이러한 초기상태에서 스핀들(S)의 중심으로부터 벗어나 일측 대차감지센서(13b)의 위치에 있던 이동대차(11)는 제 1모터(12)의 구동력에 의해 정방향으로 회전되는 스크류부재(12a)와 상기 이동대차(11)의 나사공(11b)의 나사결합에 의해서 상기 이동대차(11)는 상기 롤과 직교하는 방향으로 작업베이스(3)상의 레일(3a)을 따라 수평이동되며, 상기 수평이동되는 이동대차(11)는 그 선단이 또다른 대차감지센서(13a)에 접촉될 때 발생하는 감지신호에 의해 상기 제 1모터(12)의 회전구동이 중단되면서 정지된다. 이때, 상기 이동대차(11)에 장착된 지석고정틀(15)은 상기 스핀들(S)과 서로 마주하게 되며, 수평이동시 타설비와의 간섭은 없어야 한다.
그리고, 상기 롤연마기(100)의 스핀들(S)에 장착된 지석(130)을 분해하는 작업을 위해서 상기 이동대차(11)의 수직대(19a)(19b)에 제공되는 지지케이시(16a)(16b)의 제 1실린더(15a)(15b)를 작동시켜 로드선단에 장착된 고정바(17a)(17b)를 스핀들(S)측으로 전진작동시키면, 상기 고정바(17a)(17b)에 장착된 지석고정틀(15)은 스핀들(S)측으로 이동되면서 상기 지석고정틀(15)의 외부커버플랜지(32)내부면에 장착된 스핀들가이드(34)선단과 스핀들(S)의 선단이 서로 맞닿어 접할 때 상기 제 1실린더(15a)(15b)의 전진작동은 정지된다.
이때, 상기 스핀들가이드(34)의 원추형으로 돌출된 선단과 상기 스핀들(S)의 원추형으로 함몰된 선단이 접하여 합형됨으로써, 상기 지석(130)을 고정하기 위해서 스핀들(S)에 나사결합된 로크너트기어(31)의 나사인출이 가능하도록 일자형의 나사안내부를 구성할 수 있는 것이다.
그리고, 상기 로크너트기어(31)를 스핀들(S)로부터 풀어 상기 지석(130)을 완전하고 안전하게 취외하기 전까지 상기 지석(130)을 지석고정틀(15)에 고정하기 위해서, 상기 외부플랜지커버(32)에 조립되는 커버고정용실린더(38)를 작동시켜 고정핀(38a)을 상기 내부플랜지커버(37)의 핀공(37)에 삽입하여 이를 위치고정함으로서 스핀들(S)에 삽입된 지석(130)의 완전취외시까지 위치고정한다.
또한, 제 2모터(26)를 회전구동시켜 구동축선단에 장착된 구동베벨기어(26a)를 회전시키면, 이에 내주베벨기어면이 기어물리된 링기어(27)는 일방향으로 회전구동하고, 상기 링기어(27)의 외주베벨기어면에는 원주방향으로 복수개 배치되는 안내케이스(21)의 각 스크류회전축(22)의 하단부에 장착된 피동베벨기어(28)가 기어물림되어 있기 때문에, 상기 스크류회전축(22)은 동시에 일방향으로 회전되기 시작한다.
이때, 상기 스크류회전축(22)에 나사결합된 지석고정구(24)는 안내케이스(21)의 안내홈(21a)에 안내턱(24a)이 활주이동가능하게 조립되고, 절개홈(21b)에 걸림턱(24b)이 활주이동가능하게 조립되어 있기 때문에, 상기 지석고정구(24)는 내주방향으로 동시에 활주이동되어 상기 스핀들(S)에 장착된 지석(130)을 고정하고, 상기 지석고정구(24)의 걸림턱(24b)에 장착된 센서부재(25)가 지석(130)에 접촉되면, 이때 발생하는 감지신호에 의해서 상기 제 2모터(26)의 회전구동을 중단시켜 상기 지석고정구(24)의 내주방향 이동을 중지시킨다.
이러한 상태에서, 상기 스핀들(S)에 체결된 로크너트기어(31)를 해체하는 작업은 모터이동용 실린더(36)를 작동시켜 레일(36a)에 모터베이스가 조립된 제3모터(33)를 로크너트기어(31)측으로 이동시키면, 상기 로크너트기어(31)의 외주면에 형성된 기어부와 서로 이격되어 있던 제 3모터(33)의 구동기어(33a)가 서로 맞물려지게 된다.
연속하여, 상기 제 3모터(33)를 일방향(너트풀림방향)으로 회전구동시켜 상기 구동기어(33a)에 기어물림된 로크너트기어(31)를 풀림방향으로 회전시키면, 상기 로크너트기어(31)는 나사결합된 스핀들(S) 및 이에 맞닿아 있는 스핀들가이드(34)를 통하여 상기 외부플랜지커버(32)측으로 이동된다. 그리고, 풀림이송되는 로크너트기어(31)가 상기 스핀들(S)로부터 벗어나 상기 스핀들가이드(34)의 수나사부에 나사결합되면서 상기 외부플랜지커버(32)의 내측면에 장착된 센서부재(35)에 감지된다.
이때, 발생되는 상기 센서부재(35)의 감지신호에 의해서 상기 제 3모터(33)의 회전구동을 중단하여 상기 로크너트기어(31)의 풀림을 정지하고, 제 1실린더 (15a)(15b)의 고정바(17a)(17b)를 후진작동시켜 상기 지석고정틀(15)을 스핀들(S)로부터 이격시킨다.
이러한 경우, 상기 고정핀(38a)이 삽입되어 외부플랜지커버(32)에 취부된 내부플랜지커버(37)에 걸쳐져 있는 지석(130)이 내주방향으로 활주이동된 지석고정구(24)에 의해서 확고히 고정되어 상기 지석고정틀(15)에 배치된 상태이기 때문에, 상기 제 1실린더(15a)(15b)에 의한 후방작동에 의한 지석고정틀(15)의 후방이동시 상기 지석(130)은 스핀들(S)로부터 간단하게 분리이격될수 있는 것이다.
그리고, 상기 제 1실린더(15a)(15b)에 의해 후방으로 이동되는 지석고정틀(15)의 외부플랜지커버(32)가 제1실린더(15a)(15b)에 장착된 터치센서(15c)에 감지되면, 이때 발생되는 감지신호에 의해서 상기 지석고정틀(15)의 후방인출은 정지되고, 상기 지석(130)은 스핀들(S)로부터 완전히 분리되는 것이다.
연속하여, 상기 터치센서(15c)의 감지신호에 의해 제 1모터(12)가 상기와 반대로 역방향으로 구동되어 스크류부재(12a)를 역방향으로 회전구동시키면, 상기 지석고정틀(15)을 갖는 이동대차(11)는 상기 스핀들(S)로부터 분리된 지석(130)의 취외작업이 이루어지는 지석공급부(40)근방에 배치된 대차감지센서(13b)까지 이동되고, 상기 이동대차(11)가 상기 대차감지센서(13b)에 감지될 때 이동대차(11)의 이동은 정지된다.
그리고, 스핀들(S)로부터 인출된 지석(130)을 지석고정틀(15)로부터 취외하는 작업은, 후방이동된 상기 지석고정틀(15)을 다시 전방측으로 이동시켜 상기 지석공급부(40)의 안착대(41)상에 배치한 상태에서, 상기 승하강실린더(42)를 상승작동시켜 안착대(41)를 직상부로 상승시키면, 상기 안착대(41)상에는 지석고정틀(15)에 취부된 지석(130)의 하부외주면이 접해지게 된다.
이때, 제 2모터(26)를 상기와 반대로 역방향으로 회전구동시키면, 링기어(27)에 기어물림된 피동베벨기어(28)가 상기와 반대로 풀림방향으로 회전되 면서 스크류회전축(22)에 조립된 지석고정구(24)가 외주방사방향으로 활주이동됨에 따라, 상기 지석고정구(24)의 걸림턱(24b)에 의해서 상기 지석고정틀(15)에 있던 지석(130)의 고정력은 해제된다. 이러한 상태에서 상기 지석고정틀(15)을 상기 안착대(41)로부터 멀어지는 방향으로 후진시키면, 상기 지석(130)은 안착대(41)상에 수직한 상태로 세워지게 되고, 상기 안착대(41)의 하강이동에 의해서 지석(130)을 외부로 완전인출하여 지석(130)취외작업이 종료되는 것이다.
한편, 지석(130)이 취외된 스핀들(S)에 새로운 지석(130)을 취부하는 작업은, 상기 안착대(41)상에 올려진 지석(130)을 상기 지석고정틀(15)과 대응하도록 들어올린 다음, 제 1실린더(15a)(15b)이 전진작동에 의해서 상기 지석고정틀(15)을 안착대(41)측으로 전진이동시켜 지석(130)을 밀착시킨다.
이러한 상태에서, 상기 제 2모터(26)를 잠김방향으로 회전구동시켜 상기 지석고정구(24)를 내주방사방향인 중심측으로 이동시키면, 상기 지석고정틀(15)의 센터부에 밀착된 지석(130)을 상기 지석고정구(24)의 걸림턱(24b)으로서 고정할 수 있는 것이다. 그리고, 상기 전진된 실린더(15a)(15b)가 후진복귀되면, 후진되는 지석고정틀(15)과 상기 실린더(15a)(15b)의 터치센서(15c)가 접촉되면, 이때 발생되는 신호에 의해 제 1모터(12)가 구동되어 이동대차(11)를 상기 지석공급부(30)에 해당하는 대차감지센서(13b)위치로부터 지석취부작업이 이루어지는 또다른 대차감지센서(13a)까지 활주이동시키고, 상기 대차감지센서(13a)의 감지신호발생시 위치정지된다.
연속하여, 상기 대차감지센서(13a)의 신호에 의해서 상기 제 1실린더(15a)(15b)의 고정바(17a)(17b)가 전진작동되어 상기 지석고정틀(15)에 고정된 지석(130)을 스핀들(S)에 삽입되고, 상기 스핀들(S)의 선단과 상기 지석고정틀(15)의 외부플랜지커버(32)에 형성된 스핀들가이드(34)선단은 맞닿게 된다.
이에 따라, 제 3모터(33)의 구동기어(33a)와 상기 스핀들(S)로부터 분리되어 스핀들가이드(34)에 체결된 로크너트기어(31)가 서로 기어물림된 상태에서 상기 제 3모터(33)를 구동시키면, 상기 로크너트기어(31)가 잠김방향으로 회전이동되면서 상기 스핀들(S)에 나사체결되어 상기 지석(130)측으로 이동되어 이를 고정한다.
이때, 상기 로크너트기어(31)와 지석(130)사이에 배치된 내부플랜지커버(37)를 고정하는 고정핀(38a)은 커버고정용 실린더(38)에 의해서 분리된 상태이다.
상기와 같이 상기 지석(130)이 로크너트기어(31)의 잠김작동에 의해서 스핀들(S)에 장착되면, 제 2모터(26)의 풀림구동에 의해 지석고정구(24)를 외주방사방향으로 활주이동시켜 상기 지석(130)으로부터 분리한 다음, 제 1실린더(15a)(15b)를 후진복귀시켜 상기 지석고정틀(15)을 지석(130)으로부터 분리하여 새로운 지석교환작업을 종료한다.