KR100752783B1 - 곡면·평면가공이 우수한 자동 헤어라인기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 곡면·평면가공이 우수한 자동 헤어라인기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베드의 상면에 곡면이 형성된 피가공물을 고정하는 지그가 가장자리에 구비되고, 피 가공물의 상,하,좌,우 면과 평행을 유지하며 접촉된 브러쉬가 브러쉬이송부에 결합되고, 이 브러쉬이송부는 베드의 양단에 형성된 엔드플레이트에 고정된 봉 형상의 가이드 로드에 축 결합되어 유압실린더에 의해 X축 직선 왕복운동을 하며, 상기 엔드플레이트의 상단에 설치된 피가공물의 곡면각도와 일치되도록 상판에 홈이 형성되어, 상기 브러쉬이송부에 설치된 메인샤프트의 상단에 2개 1조의 가이드롤러가 상기 홈에 삽입되어 이동함에 따라 곡선구간에서는 헤드플레이트에 형성된 LM레일과 LM블록에 의하여 하단에 브러쉬를 부착한 부러쉬이송부가 결합된 메인샤프트가 Y축으로 슬라이드 됨과 동시에 이송플레이트에 부착된 베어링에 의해 상기 메인샤프트가 회전운동을 하여 밴딩된 곡면이 형성된 피가공물의 표면을 따라 자동으로 헤어라인을 균일하게 형성함으로써 대량생산이 가능하고 품질이 우수하며 작업성의 향상을 갖도록 발명된 것이다.

헤어라인, 곡면가공, 브러쉬, 유압실린더, LM레일, LM블록

Description

곡면·평면가공이 우수한 자동 헤어라인기{Automatic hairline device having both the curved surface and the plane surface processing}

본 발명은 사각 박스 형상의 테이블(10), 베드(20), 지그(22),헤드플레이트와(25), 브러쉬이송부(30), 유압실린더와(50), 제어부(60)로 구성되어 전자제품(일예 : 스피커 외장, 양문형 냉장고 손잡이, 텔레비젼 외장 판넬 등)의 표면에 곡면가동 또는 평면가공을 할 수 있는 자동 헤어라인기에 관한 것이다.

일반적으로 텔레비전 등 가전제품의 전면 프레임이나 손잡이 등으로 사용하는 알루미늄이나 스테인레스로 된 금속판재의 표면에는 금속 특유의 광택으로 인한 눈부심을 방지하고 제품의 품질을 고급스럽게 하기 위하여 헤어라인을 형성하였는데, 금속판재의 표면에 형성된 헤어라인은 밀도와 굵기가 일정한 것이 제품의 가치를 높이게 되는 것이다.

이를 위하여 금속판재를 고정시킨 상태에서 브러쉬를 왕복 운동시켜 헤어라인을 자동으로 형성하는 다양한 방법들이 시도되고 있다.

종래와 같은 헤어라인 장치는 저속 이송수단인 체인 콘베어 타입을 적용하고, 일정 압력이상으로 작업시 헤어라인 표면처리효과가 미흡하며, 표면경도가 높은 피가공물은 수차례 브러쉬를 왕복 이송하여 생산품질과 효율이 떨어지는 문제점이 있고, 피가공물을 고정하는 베드 및 지그가 제품의 어느 한 면과 접촉되어 4면 가공이 필요한 중공재는 두 번 이상 작업이 이루어져야 하며 선 가공한 면이 베드 및 지그에 접촉할 경우도 있으므로 품질상의 문제가 있었다.

또한, 상기와 같은 직선 운동만을 하는 방법으로는 밴딩된 곡면의 형상을 가진 피가공물의 둘레에 헤어라인을 형성하기에는 어려움이 있었다.

사각 박스 형상의 테이블(10)과; 그 테이블(10)의 일측 상단에 형성되는 이송속도 및 직선운동 횟수를 조작하는 제어부(60)와 전기적 연결되는 유압유닛(51)에 의해 전,후진 구동되는 유압실린더(50)에 구비된 실린더로드(52)가 삽입되는 엔드플레이트(21)와; 그 엔드플레이트(21)와 대향하는 상기 테이블(10)의 일측 상단에 복수개의 브러쉬(38)를 부착하고 피가공물(2)이 통과되면서 직선의 헤어라인을 형성하는 관통부(25a)를 갖는 헤드플레이트와(25); 그 헤드플레이트(25)와 엔드플레이트(21)의 상부에 고정되는 직선운동을 원활하게 하기 위하여 리니어부쉬(24)가 축 결합 되는 한 쌍의 가이드 로드(23)와; 상기 리니어부쉬(24)에 삽입 고정되는 중공재의 피가공물(2)을 고정하기 위한 지그(70)와; 그 지그(70)의 왕복이송 거리를 제한하고 비상시 이송을 정지하는 센서 수단(43)으로 구성된 자동 헤어라인 장치에 있어서,

상기 헤드플레이트(25)는 사각 판넬 형상으로 두 쌍의 가이드 로드에 삽입되어 2단구조 또는 3단구조로 이루어지고, 중앙부에 형성된 관통부(25a) 둘레를 따라 브러쉬 장착홈(25d)이 형성되고, 그 브러쉬 장착홈(25d)에 브러쉬가 'ㅡ'형상 또는 'ㅣ'형상으로 서로 엇갈리게 장착되어 평면으로 형성된 피가공물(2)의 헤어라인을 형성함으로써 달성된다.

상기와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 브러쉬이송부와 가이드 상단부에 의하여 직선과 밴딩된 곡면이 있는 피가공물의 둘레에 동시에 헤어라인을 형성할 수 있게 된다.

또한, 브러쉬브라켓에 복수개의 브러쉬를 볼트 결합 되어 피가공물의 형상에 맞쳐 브러쉬를 결합할 수 있게 된다.

또한, 제품의 표면에 헤어라인을 자동적으로 형성하므로 제품의 생산성이 현저히 높아지고, 대량생산이 가능하며, 균일하고 깔끔한 헤어라인을 형성할 수 있어 제품의 상품성이 향상되는 장점이 있게 된다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 곡면·평면가공이 우수한 자동 헤어라인기는,

사각 박스 형상의 테이블(10)이 형성되고, 그 테이블 상단에 한 쌍의 가이드 로드(23)가 고정되도록 엔드플레이트(21)가 형성된 베드(20)가 형성되며, 그 가이드 로드(23) 하단에 피가공물(1)을 고정하기 위한 지그(22)가 형성되고, 가이드 로드(23)에 결합되는 브러쉬(38)가 피가공물(1)의 형상에 맞도록 취부되어 왕복운동을 통하여 피가공물(1)의 표면에 헤어라인을 형성하는 브러쉬이송부(30)와; 그 브러쉬이송부(30)의 일면에 형성되고 유압에 의하여 상기 브러쉬이송부(30)를 왕복이동시키는 유압유닛(51)이 구비된 유압실린더와(50); 그 유압실린더(50)의 동작을 제어하여 상기 브러쉬(38)가 설치된 브러쉬이송부(30)의 속도 및 횟수를 조절하는 제어부(60)로 구성된 자동 헤어라인 장치로 이루어지고,

상기 브러쉬이송부(30)는 사각 판재가 형성되고, 그 사각 판재의 상단 일측부에 리니어부쉬(24)와 유압실린더(50)가 끼움 결합 되도록 다수의 크기를 가진 관통공(31a)이 형성되며, 그 사각 판재의 양면에는 수평방향의 LM레일(32)이 형성된 헤드플레이트(31)와;

그 헤드플레이트(31)의 양면에 형성된 LM레일(32)에 Y축 방향으로 슬라이드 되도록 일면에 LM블록(33)이 형성되고, 반대 측면에 한 쌍의 베어링(35)이 양단에 구비되는 한 쌍의 이동플레이트(34)와;

그 이동플레이트(34)에 형성된 베어링(35)에 끼움 고정되고, 상단에는 가이드롤러(39a)가 구비된 가이드 롤러 브라켓(39)이 볼트 체결되고, 하단에는 복수개 의 브러쉬(38)를 체결하는 브러쉬브라켓(37)이 볼트 체결되는 메인샤프트와(36);

엔드플레이트(21)의 상단에 구비되어 Y축 방향의 이송경로를 제공하고 양측으로 왕복 이송거리를 제한하는 센서 수단(43)이 구비된 가이드 상단부(40)로 구성되어 곡면으로 형성된 피가공물(1)의 헤어라인을 형성됨으로서 달성된다.

또한, 본 발명에 따른 곡면·평면가공이 우수한 자동 헤어라인기는

사각 박스 형상의 테이블(10)과; 그 테이블(10)의 일측 상단에 형성되는 이송속도 및 직선운동 횟수를 조작하는 제어부(60)와 전기적 연결되는 유압유닛(51)에 의해 전,후진 구동되는 유압실린더(50)에 구비된 실린더로드(52)가 삽입되는 엔드플레이트(21)와; 그 엔드플레이트(21)와 대향하는 상기 테이블(10)의 일측 상단에 복수개의 브러쉬(38)를 부착하고 피가공물(2)이 통과되면서 직선의 헤어라인을 형성하는 관통부(25a)를 갖는 헤드플레이트와(25); 그 헤드플레이트(25)와 엔드플레이트(21)의 상부에 고정되는 직선운동을 원활하게 하기 위하여 리니어부쉬(24)가 축 결합 되는 한 쌍의 가이드 로드(23)와; 상기 리니어부쉬(24)에 삽입 고정되는 중공재의 피가공물(2)을 고정하기 위한 지그(70)와; 그 지그(70)의 왕복이송 거리를 제한하고 비상시 이송을 정지하는 센서 수단(43)으로 구성된 자동 헤어라인 장치로 이루어지고,

상기 헤드플레이트(25)는 사각 판넬 형상으로 두 쌍의 가이드 로드에 삽입되어 2단구조 또는 3단구조로 이루어지고, 중앙부에 형성된 관통부(25a) 둘레를 따라 브러쉬 장착홈(25d)이 형성되고, 그 브러쉬 장착홈(25d)에 브러쉬가 'ㅡ'형상 또는 'ㅣ'형상으로 서로 엇갈리게 장착되어 평면으로 형성된 피가공물(2)의 헤어라인을 형성함으로서 달성된다.

본 발명에서 설명되는 곡면 가공은 양문형 냉장고 손잡이와 같이 곡면으로 형상된 물체의 외형을 자동 헤어라인 처리하는 것이고, 평면 가공은 스피커 및 텔레비젼의 외장과 같이 평면으로 형상된 물체의 외형을 자동 헤어라인 처리한 것을 말한다.

또한, 이후에 설명되는 모편은 80~200개수로 이루어진 모(毛)의 묶음을 말한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 곡면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 구성요소를 도시한 전체 사시도를 나타낸 것으로, 유압실린더에 의해 브러쉬이송부가 가이드 상단부에 형성된 홈에 의해 안내되어 왕복 이송운동 되는 전체적인 구성을 보이고 있다.

도 2는 본 발명에 따른 곡면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 구성요소를 도시한 사시도를 나타낸 것으로, 피가공물이 지그에 고정되어 베드의 상면에 설치되고, 베드의 양측으로 가이드 로드가 고정되는 엔드플레이트가 형성되고, 이 엔드 플레이트의 상단에 가이드 상단부가 결합되며, 가이드 상단부의 홈에 의해 브러쉬이송부가 왕복 이송운동을 하는 것을 보이고 있다.

도 3은 본 발명에 따른 곡면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 구성요소 중 브러쉬이송부를 나타낸 확대 사시도를 나타낸 것으로, 헤드플레이트와 LM레일, LM블록이 결속된 이동플레이트, 메인샤프트의 상단에 구비된 가이드롤러와 메인샤프트의 하단에 브러쉬가 부착된 브러쉬 브라켓과 이 메인샤프트를 회전운동시키는 베어링으로 구성된 브러쉬이송부를 보이고 있다.

도 4는 본 발명에 따른 곡면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 동작과정을 도시한 일실시예도를 나타낸 것으로, 가이드 상단부의 홈에 가이드 롤러가 삽입되어 곡면을 따라 안내되면, LM레일과 LM블록의 슬라이드 작용으로 메인샤프트가 좌,우로 이동되며, 동시에 회전운동을 하여, 브러쉬브라켓에 부착된 브러쉬로 인하여 곡면을 가진 피가공물의 표면에 헤어라인을 형성하는 원리를 보이고 있다.

도 5는 본 발명에 따른 평면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 구성요소를 도시한 전체 사시도를 나타낸 것으로, 중고재의 피가공물의 사면을 동시에 가공하기 위하여 피가공물을 고정한 지그가 후진 되어진 전체적인 구성을 보이고 있다.

도 6은 본 발명에 따른 평면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 동작과정을 도시한 일실시예도를 나타낸 것으로, 피가공물을 고정한 지그가 실린더 로드에 결합되어 가이드 로드의 안내에 의해 직선운동을 하여 복수개의 브러쉬가 부착된 하나 이상의 헤드실린더에 형성된 관통부를 통과하는 지그가 전진 되어진 구성을 보이고 있다.

도 7은 본 발명에 따른 평면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 구성요소 중 지그의 구성을 도시한 분해 사시도를 나타낸 것으로, 지그로드와 홀드를 형성하는 지그플레이트와 피가공물의 이탈을 방지하는 지그엔드캡과 지그엔드캡너트로 구성된 것을 보이고 있다.

도 8은 본 발명에 따른 평면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 구성요소 중 헤드플레이트의 구성을 도시한 부분 확대도를 나타낸 것으로, 테이블의 일측 상단에 피가공물이 관통되는 관통부가 형성되고, 이 관통부 둘레에 복수개의 브러쉬가 부착된 하나 이상의 헤드플레이트로 구성된 것을 보이고 있다.

도 9는 본 발명에 따른 평면가공용 브러쉬를 도시한 정면도를 나타낸 것으로, 평면 형상의 브러쉬틀에 형성된 제 1,2홈부에 모가 일정 간격으로 삽입 고정된 것을 보이고 있다.

도 10은 본 발명에 따른 '

'형상의 곡면가공용 브러쉬를 도시한 정면도를 나타낸 것으로, 곡면 형상의 브러쉬틀에 형성된 제 1,2홈부에 모가 일정 간격으로 삽입 고정된 것을 보이고 있다.

도 11은 본 발명에 따른 '

'형상의 곡면가공 브러쉬를 도시한 정면도를 나타낸 것으로, 곡면 형상의 브러쉬틀의 외향부에 형성된 제 1,2홈부에 모가 일정 간격으로 각도를 조정하며 삽입 고정된 것을 보이고 있다.

도 12는 본 발명에 따른 지그재그 형상의 브러쉬틀을 나타낸 평면도를 나타낸 것으로, 제 1,2홈부가 일정 피치 간격으로 상호 지그재그 형상으로 교차된 것을 보이고 있다.

먼저, 본 발명에 따른 곡면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 구성요소에 관해 설명한다.

도 1 및 도 2에서 보인 것과 같이, 본 발명은 자동으로 곡면을 가진 피가공물의 둘레에 헤어라인을 형성하기 위한 구성으로, 이는 테이블(10), 베드(20), 브러쉬이송부(30), 가이드 상단부(40), 유압실린더(50), 제어부(60)로 구성된 것을 보이고 있다.

상기 테이블(10)은 사각 박스 형상으로 형성되어 상단에 설치되는 가이드 로드(23), 베드(20), 브러쉬 이송부(30)를 지지하는 역할을 한다.

상기 베드(20)는 피가공물(1)을 고정하기 위한 지그(22)가 가장자리에 구비되고, 양측으로 가이드 로드(23)가 고정되는 엔드플레이트(21)가 형성된다.

상기 지그(22)는 피가공물(1)을 고정하기 위하여 양단을 고정하는 것으로 피가공물(1)의 형상에 따라 위치와 고정부위가 다르다는 것을 밝혀둔다.

상기 엔드플레이트(21)는 후술될 피가공물(1)에 헤어라인을 형성하는 브러 쉬(38)가 부착된 브러쉬이송부(30)가 수평으로 축 결합 되어 직선 왕복운동을 하도록 유도하는 봉 형상의 가이드 로드(23)의 양단이 끼움 고정 되도록 상부에 한 쌍의 관통공이 형성되고, 일측에 유압실린더(50)가 브러쉬이송부(30)에 결합 된다.

여기서, 유압실린더(50)는 직선 왕복 이동방식으로 하며 실린더 피스톤 축으로 이루어진 유압실린더(50)를 구비한다.

상기 유압실린더(50)는 내열, 내식성이 요구되고, 알루미늄합금으로 만들어진 것이 바람직하며, 내면은 마모를 방지하기 위한 구조로 실린더 윗 부분에는 실린더 헤드를 설치하고, 유체의 출입구를 설치하여 만들어진다.

상기 제어부(60)는 유압실린더(50)가 관통되는 엔드플레이트(21)의 일측에 형성되고, 유압실린더(50)와 전기적 연결되어 유압실린더(50)의 동작을 제어하여 상기 브러쉬(38)가 설치된 브러쉬이송부(30)의 속도 및 횟수를 조절할 수 있다.

이와 같은 구성의 구동에서는 강한 힘을 얻을 수 있으며, 이송 속도를 자유로이 조정할 수 있다.

상기 가이드 상단부(40)는 상판(41)에 피가공물(1)의 곡면각도와 일치되도록 홈(42)이 형성되고, 이 상판(41) 하부에 ㄷ형강(44)의 내면이 대향으로 양측에 형성되며, 이 ㄷ형강(44)의 전면에는 왕복 이송거리를 제한하는 센서수단(43)가 양측으로 부착되어 상기 엔드플레이트(21)의 상단에 고정 결합 된다.

상기 브러쉬이송부(30)는 곡면이 형성된 피가공물(1)의 둘레에 헤어라인을 형성하기 위하여 브러쉬(38)를 부착하고 유압실린더(50)의 이송방향인 직진방향(이하 X축 방향이라 한다)과 X축 방향의 직교인 곡면을 따라 이송되는 방향(이하 Y축 방향이라 한다)으로 곡면을 가진 피가공물(1)의 형상에 따라 이송된다.

이러한, 상기 브러쉬이송부(30)에 구성된 헤드플레이트(31)의 상부에는 복수의 관통공이 형성되어 리니어부쉬(24)가 끼움 결합되고, 이 리니어부쉬(24)의 내경에 가이드로드(23)가 축 결합 되어 유압실린더(50)에 의해 X축으로 왕복운동을 원활하게 하며, 양면에는 Y축으로 브러쉬(38)가 슬라이드 되도록 안내하는 LM레일(32)이 상기 헤드플레이트(31)의 상,하부에 2조가 양면에 각각 형성된다.

그리고, 상기 LM레일(32)에 결속되는 LM블럭(33)이 형성된 이동플레이트(34)가 좌,우 한 쌍으로 상기 헤드플레이트(31)의 전.후면으로 구비된다.

이때, LM레일(32)과 LM블록(33)은 적정 간격으로 상,하 2조 이격 결속되어 메인샤프트(36)의 상하 유격을 최소화하여 원활한 이동을 유도하고, 기계의 운동부분이 정확히 운동을 하도록 유도하는 안내장치로 소정규격의 LM레일(32)과 LM블록(33)을 구비한다.

상기 이동플레이트(34)의 일면에는 내경이 수직방향으로 위치하여 메인샤프트(36)가 회전이 되도록 수직으로 끼움 고정한 한 쌍의 베어링(35)이 상부와 하부에 부착되며, 이 메인샤프트(36)의 상단에는 가이드 상단부(40)에 형성된 피가공 물(1)의 곡면형상과 일치하여 피가공물(1)의 곡면을 따라 Y축으로 이송을 유도하는 홈(42)에 삽입되는 2개 1조의 가이드 롤러(39a)가 구비된 가이드 롤러 브라켓(39)이 볼트 결합 된다.

상기 메인샤프트(36)의 하단에는 복수의 브러쉬(38)를 부착할 수 있는 브러쉬 브라켓(37)이 볼트 결합 된다.

여기서, 브러쉬(38)는 브러쉬(38) 일면에 다수의 금속선재의 강선을 브러쉬 몸체에 심어서 형성된 브러쉬(38)가 지그(22)에 고정된 곡면을 가진 피가공물(1)의 둘레 외면과 평행 하도록 고정되어 브러쉬(38)가 왕복운동을 하면 브러쉬(38)의 가느다란 강선이 피가공물(1)과 마찰되면서 직선의 헤어라인이 이루어지는 것이다.

또한, 마찰 되는 부위에는 일반적으로 알려진 세척수를 공급하는 장치를 쓰는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명에 따른 평면가공이 우수한 자동 헤어라인기의 구성요소에 관해 설명한다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 이는 테이블(10), 엔드플레이트(21), 헤드플레이트(25), 가이드 로드(23), 지그(70), 센서 수단(43)으로 구성된다.

상기 테이블(10)은 사각 박스 형상으로 형성되어 상단에 설치되는 가이드 로 드(23), 베드(20), 헤드플레이트(25)를 지지하는 역할을 한다.

상기 엔드플레이트(21)는 테이블(10)의 일측 상단에 형성되는 이송속도 및 직선운동 횟수를 조작하는 제어부(60)와 전기적 연결되는 유압유닛(51)에 의해 전,후진 구동되는 유압실린더(50)에 구비된 실린더로드(52)가 삽입된다.

상기 헤드플레이트(25)는 엔드플레이트(21)와 대향하는 상기 테이블(10)의 일측 상단에 복수개의 브러쉬(38)를 부착하고 피가공물(2)이 통과되면서 직선의 헤어라인을 형성하는 관통부(25a)를 갖는 것으로, 이는 사각 판넬 형상으로 두 쌍의 가이드 로드에 삽입되어 2단구조 또는 3단구조로 이루어지고, 중앙부에 형성된 관통부(25a) 둘레를 따라 브러쉬 장착홈(25d)이 형성되고, 그 브러쉬 장착홈(25d)에 브러쉬가 'ㅡ'형상 또는 'ㅣ'형상으로 서로 엇갈리게 장착되어 평면으로 형성된 피가공물(2)의 헤어라인을 형성한다.

즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 헤드플레이트(25)가 제1헤드플레이트(25a), 제2헤드플레이트(25b), 제3헤드플레이트(25c)로 나란히 병렬로 연결된 3단 구조로 이루어지고, 각각의 헤드플레이트(25)의 관통부(25a)에 지그(70)가 통과되어 형성되고, 그 관통부(25a) 둘레를 따라 형성된 브러쉬 장착홈(25d)에 브러쉬가 장착된다. 이때, 브러쉬는 평면가공용 브러쉬가 사용된다.

본 발명에서는 도 8에 도시한 바와 같이, 사각 형상의 피가공물(2) 둘레를 헤어라인 하기 위해서 다음과 같이 평면가공용 브러쉬가 헤드플레이트(25)의 장착 홈(25d)에 장착된다.

즉, 제2헤드플레이트(25b)의 브러쉬 장착홈(25d)에 두개의 평면가공용 브러쉬를 세로방향으로 세워서 'ㅡ'형상으로 장착하고, 제3헤드플레이트(25c)의 브러쉬 장착홈(25d)에 두개의 평면가공용 브러쉬를 가로방향으로 눕혀서 'ㅣ'형상으로 장착한다.

이처럼, 브러쉬 장착홈(25d)에 브러쉬가 'ㅡ'형상 또는 'ㅣ'형상으로 서로 엇갈리게 장착됨으로서, 사각 형상의 피가공물(2) 둘레를 헤어라인 처리할 수가 있다.

상기 가이드 로드(23)는 헤드플레이트(25)와 엔드플레이트(21)의 상부에 고정되는 직선운동을 원활하게 하기 위하여 리니어부쉬(24)가 축 결합되는 것으로, 한 쌍으로 이루어진다.

상기 지그(70)는 리니어부쉬(24)에 삽입 고정되는 중공재의 피가공물(2)을 고정하는 역할을 하는 것으로, 이는 가이드 로드(23)에 축 결합하는 지그플레이트(71)의 일측에 지그로드(72)가 형성되고, 그 지그로드(72)의 일단에 중공재의 피가공물(2)을 삽입하는 홀더(73)가 형성되고, 이 홀더(73)의 일단에 지그엔드캡(75)과 홀더(73)를 체결하는 지그엔드캡너트(76)로 구성된다.

이하, 이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 곡면가공이 우수한 자동 헤 어라인기의 작동과정와 사용 실시 예를 설명한다.

도 1에 도시한 바와같이, 엔드플레이트(21) 일측에 설치되어 유압유닛(51)의 전기적 연결이 되는 제어부(60)에 전원이 인가되고 작업자가 원하는 피가공물(1)의 곡면각도에 따라 유압실린더(50)의 이송속도 및 횟수를 적용하면, 유압유닛(51)에 의해 상기 엔드플레이트(21)의 양단에 고정된 봉 형상의 가이드 로드(23)에 축 결합된 브러쉬이송부(30)를 유압실린더(50)가 X축 방향으로 왕복 직선운동을 하게 된다.

여기서, 유압구동방식은 베인펌프(95ℓ/min)를 사용하고, 유압실린더(50)는 250~290cm사이의 총 길이를 가지고, 26~30㎠사이의 단면적을 갖는 것이 바람직하며, 피가공물(1)의 길이가 170cm를 기준하여 2회 왕복시 12초가 소요되는 56cm/s의 초당 이송속도를 갖는다.

이와 같은, 유압실린더(50)의 규격과 이송속도는 이에 한정하는 것이 아니며, 피가공물(1)의 곡면각도와 크기에 따라 달라질 수 있음을 밝혀둔다.

헤드플레이트(31)의 양면으로 설치된 브러쉬브라켓(37)의 전진방향에는 브러쉬(38)를 피가공물(1)의 상,하면과 평행이 되도록 각각 결합하고, 헤드플레이트(31)의 후진방향에 설치된 브러쉬브라켓(37)에는 피가공물(1)의 좌,우면 즉, 곡면에 헤드라인을 형성하기 위한 브러쉬(38)를 평행이 되도록 각각 결합한다.

이와 같이, 곡면을 갖는 피가공물(1)을 상기 헤드플레이트(31)의 양면에 설 치된 브러쉬브라켓(37)을 이용하여 브러쉬(38)가 감싸지도록 전면과 후면에 작업자가 피가공물(1)의 곡면각도에 따라 각도와 형상을 다르게 볼트 결합함으로 피가공물(1)의 사면에 대하여 헤어라인을 고르게 형성할 수 있다.

가이드 로드(23)는 브러쉬이송부(30)를 X축 방향으로 직선운동 하도록 안내하는 것으로 브러쉬이송부(30)에 구비된 리니어부쉬(24)에 의해 브러쉬이송부(30)가 원활하게 움직일 수 있게 되는 것이다.

이렇게 브러쉬이송부(30)가 직선운동을 하고, 상기 가이드 상단부(40)에 형성된 피가공물(1)의 곡면각도와 일치하도록 형성된 홈(42)을 따라 메인샤프트(36)의 상단에 형성된 가이드 롤러(39a)가 안내되면, 헤드플레이트(31)와 이동플레이트(34)에 형성된 LM레일(32)과 LM블록(33)에 의하여 이동플레이트(34)가 Y축으로 이송하게 된다.

또한, 이동플레이트(34)가 Y축으로 이송됨과 동시에 상기 이동플레이트(34)에 구비된 베어링(35)에 축 결합 된 메인샤프트(36)가 상단에 설치된 2개 1조의 가이드 롤러(39a)에 의해 회전하게되고, 이 메인샤프트(36)의 하단에 볼트 결합 된 브러쉬(38)가 부착된 브러쉬 부착부(37)가 동시에 회전하게 되는 것이다.

따라서, 유압실린더(50)에 의해 브러쉬이송부(30)가 X축 방향으로 직선 왕복운동을 하게 되고, 피가공물(1)의 곡면각도와 일치되도록 가이드 상단부(40)에 구성된 상판(41)에 홈(42)을 형성하고, 이 형성된 홈(42)에 상기 메인샤프트(36)의 상단에 볼트 결합 되는 2개 1조의 가이드 롤러(39a)가 각각 삽입되며, 이 삽입된 가이드 롤러(39a)에 의해 LM레(32)일과 LM블록(33)이 슬라이드 되는 이동플레이트(34)가 Y축 방향으로 왕복 이송됨과 동시에 상기 메인샤프트(36)의 하단에 볼트 결합 된 곡면으로 이루어진 피가공물(1)의 둘레를 브러쉬(38)가 평행하게 감싸지도록 볼트 결합 된 브러쉬브라켓(37)이 피가공물(1)의 곡면각도와 동일하게 회전하며 왕복운동을 하게 되는 것이다.

즉, 이러한 구성으로 직선구간에서는 X축 운동을 하게 되고, 곡선구간에서는 X,Y축 운동과 회전운동이 동시에 이루어져 직선과 곡면이 있는 피가공물(1)의 표면을 자동으로 가공할 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 평면가공이 우수한 자동 헤어라인기의 다른 사용 실시 예를 살펴보면 다음과 같다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 테이블(10)의 일측 상단에 형성된 유압유닛(51)과 전기적 연결되어 유압실린더(50)의 이송속도와 이송횟수를 조작하는 제어부(60)에 전원이 인가되고, 작업자가 피가공물(2)의 제품특성에 따라 이송속도 및 이송횟수를 지정하면, 유압유닛(51)에 의해 유압실린더(50)에 구비된 실리더 로드(52)가 직선 왕복운동을 하게 된다.

그리고, 지그(70)는 도 7에 도시한 바와 같이, 양측으로 리니어부쉬(24)에 축 결합 되는 지그플레이트(71)의 일측에 지그로드(72)가 형성되고, 이 지그로드의 일단에 중공재의 피가공물(2)이 삽입되는 홀더(73)가 형성되고, 이 홀더(73)의 일단에는 피가공물(2)이 이탈되지 않도록 지그엔드캡(75)이 끼워지고 이 지그엔드캡(75)과 홀더(73)를 체결하는 지그엔드캡너트(76)로 구성된다.

따라서, 중공재의 피가공물(2)을 홀더(73)에 삽입하고, 지그엔드캡(75)을 홀더(73)의 일단에 끼워 피가공물(2)이 이탈되는 것을 방지하고, 지그엔드캡너트(76)로 고정하여, 중공재의 피가공물(2)을 단단히 고정함은 물론 사면의 표면에 일괄적인 헤어라인을 형성할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 피가공물(2)을 고정한 지그(70)가 가이드 로드(23)에 리니어부쉬(24)와 함께 축 결합 되고, 상기 실린더 로드(52)의 일단이 지그(70)의 일측과 결합되어 원활한 직선 왕복운동을 할 수 있게 된다.

또한, 테이블(10)의 일측 상단에 피가공물(2)이 관통되도록 관통부(25a)가 형성되고, 관퉁부(25a) 주위에 복수개의 브러쉬(38)가 장착된 헤드플레이트(25)가 하나 이상 형성된다.

여기서, 브러쉬(38)는 상,하 2개1조 또는 좌,우 2개1조로 각각의 헤드플레이트(25)에 배열하여 부착할 수 있어, 유압실린더(50)의 왕복이송으로 피가공물(2)이 고정된 지그(70)가 직선운동을 반복하여 상,하,좌,우 사면의 표면에 일괄적인 헤어라인 처리작업이 가능하게 되는 것이다.

즉, 이러한 구성으로 피가공물(2)과 브러쉬(38)를 더욱 밀착하여 가공 부하량이 증가하여도 마찰부하보다 이송수단의 힘이 월등하여, 표면강도가 높아져 적은 이송 횟수로 왕복운동을 하여도 헤어라인을 형성할 수 있어 작업시간의 단축과, 생 산성의 향상을 동시에 줄 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 곡면·평면가공이 우수한 자동 헤어라인기에 사용되는곡면가공용 브러쉬와 평면가공용 브러쉬의 실시 예를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 곡면 가공용 브러쉬(38)는 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 평면 형상을 가진 피가공물의 곡면과 동일한 면을 제공하도록 제작된 직경(D) 2~10mm를 가진 제 1홈부(38c)와, 이 제 1홈부(38c)의 하측에 직경(d) 1~5mm를 가진 제 2홈부(38d)가 형성된 브러쉬틀(38b)이 구비되고, 이 브러쉬틀(38b)에 형성된 제 1,2홈부(38c,38d)에 0.10~0.20Φ의 선경을 갖고 20~40mm의 길이를 가지며 80~200 개수의 모(毛)로 이루어진 모편(38a)이 삽입 고정된다. 이때 제 1홈부(38c)에 모편(38a)이 1차 삽입되고, 상기 모편(38a)가 제품에 헤어라인을 형성하는 가공중에 이탈을 방지하며, 견고하게 고정하기 위하여 제 2홈부(38d)에 모가 2차 삽입 고정된다.

여기서, 0.10~0.20Φ의 선경의 범위를 벗어나게 되면 평면 가공시 피가공물의 표면에 헤어라인이 전혀 생성되지 않거나, 또는 헤어라인시 표면에 골이 너무 깊게 패이는 현상이 발생되기 때문에 0.10~0.20Φ의 선경이 가장 바람직하다.

그리고, 모(毛)의 길이가 20mm이하가 되면, 헤어라인 작업시 모(毛)가 쉽게 닳아져 브러쉬 교체를 많이 해야 하는 문제점이 발생되고, 모(毛)의 길이가 40mm이상이 되면, 헤어라인 작업시 모(毛)가 쉽게 휘어져 피가공물에 정확하게 접촉되지 않는 불량 모(毛)가 많이 발생되는 문제점이 있으므로, 모(毛)의 길이는 20~40mm의 길이가 가장 바람직하다.

그리고, 모(毛)의 개수가 80개 이하가 되면, 모(毛)와 모(毛)사이의 간격이 너무 벌어지게 되어 피가공물에 생성되는 헤어라인 간격이 일정치가 않는 문제점이 발생되며, 모(毛)의 개수가 200개 이상이 되면, 피가공물에 헤어라인 작업시 접촉되는 피가공물 표면에 쏠림 현상이 발생되어 헤어라인시 표면에 골이 깊게 패이는 문제점이 발생할 수 있으므로, 모(毛)의 개수는 80~200 개수가 가장 바람직하다.

그리고, 본 발명에서는 모(毛)의 탄력성 및 내구성을 극대화하기 시키기 위해 스테인레스 합금 재질로 이루어진다.

또한, 제 1,2홈부(38c,38d)에 삽입 고정된 모편(38a)는 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 브러쉬틀(38e)의 중심부에 위치할수록 150~200개수를 가진 모편(38a)가 삽입 고정되며, 중심부에서 외측부로 갈수록 80~150개수를 가진 모편(38a)가 삽입된다.

즉, 곡면을 가진 브러쉬틀(38b)의 삽입된 모편(38a)의 끝단이 곡면을 따라 원의 중심부로 향하기 때문에 중심부에는 많은 모(毛) 개수의 모편(38a)을 삽입하고, 외측으로 향할수록 적은 모(毛) 개수의 모편(38a)을 삽입하여 곡면을 가진 제품의 표면에 동일한 압력으로 가공할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 곡면을 가진 제품과 동일하게 곡면을 갖도록 제작된 '

'형상의 브러쉬틀(38e)과 '

'형상의 브러쉬 틀(38f)로 구성할 수가 있다.

이러한 브러쉬틀(38e,38f)은 외주면에 '

'형상 또는 '

'형상으로 동일한 제 1,2홈부(38c,38d)를 형성하고, 상기 제 1,2홈부(38c,38d)에 모편(38a)을 삽입 고정시켜 곡면을 가진 피가공물에 헤어라인을 형성할 수 있게 된다.

여기서, '

'형상의 브러쉬틀(38e) 외측부는 제 1,2홈부(38c,38d)를 내측 또는 외측으로 15°~45°로 각도를 지정하여 제 1,2홈부(38c,38d)의 피치간 모의 간격을 조밀하게 형성할 수 있으며, 다양한 곡면의 형상을 가진 제품에도 가공할 수 있게 되는 것이다.

여기서, '

'형상의 브러쉬틀(38e)을 형성하는 이유는 피가공물에 가해지는 모(毛)의 힘의 균형을 유지하기 위함이다.

그리고, 내측 또는 외측으로 15°~45°로 각도를 지정하는 이유는 15°이하에서는 모(毛)가 쉽게 휘어져 피가공물에 정확하게 접촉되지 않는 불량 모(毛)가 많이 발생되는 문제점이 발생되고, 45°이상에서는 피가공물 표면에 쏠림 현상이 발생되어 헤어라인시 표면에 골이 깊게 패이는 문제점이 발생할 수 있기 때문에 내측 또는 외측으로 15°~45°로 각도가 지정되는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에 따른 평면 형상을 가공하는 브러쉬(38)는 도 9에 도시한 바와 같이, 평면 형상을 가진 피가공물의 평면과 평행한 면을 제공하도록 제작된 직경(D) 2~10mm를 가진 제 1홈부(38c)와, 이 제 1홈부(38c)의 하측에 직경(d) 1~5mm를 가진 제 2홈부(38d)가 형성된 브러쉬틀(38f)이 구비되고, 이 브러쉬틀(38f)에 형성된 제 1,2홈부(38c,38d)에 0.10~0.20Φ의 선경을 갖고 20~40mm의 길이를 가지며 100~180개수가 형성되는 모편(38a)가 삽입 고정된다.

여기서, 제1 홈부(38c)에 모편(38a)이 1차 삽입되고, 상기 모편(38a)가 제품에 헤어라인을 형성하는 가공중에 이탈을 방지하며, 견고하게 고정하기 위하여 제 2홈부(38d)에 모편(38a)가 2차 삽입 고정된다.

또한, 평면을 가공하는 상기 브러쉬틀(38b)에 삽입된 모편(38a)의 끝단이 제품과 평행하게 마찰 되어 모편(38a)의 개수를 일정하게 하여 삽입 고정하므로 제품을 누르는 모편(38a)의 압력이 균일하게 분포되어 균일하고 일정한 헤어라인이 형성된다.

즉, 도 9에 도시한 바와 같이, 모편(38a)의 개수를 80~200개로 일정하게 하여 삽입고정하거나, 또는 모편(38a)의 개수를 150개로 일정하게 하여 삽입고정하여 제품을 누르는 모편(38a)의 압력이 균일하게 분포되어 균일하고 일정한 헤어라인이 형성된다.

이러한, 브러쉬틀(38b,38e,38f)에 형성된 제 1,2홈부(38c,38d)는 1~15mm의 일정한 피치 간격을 가지고 상호 지그재그로 교차 되는 형상으로 구성되어, 보다 세밀하게 제 1,2홈부(38c,38d)의 피치 사이의 공간에도 모가 형성될 수 있게 된다.

이처럼, 곡면과 평면을 가공하는 브러쉬(38)는 브러쉬브라켓(37)에 피가공물의 표면에 따라 10~200kg/㎠의 압력으로 힘을 가할 수 있게 사용자가 제품의 곡면 형상에 따라 볼트 결합하는 구성으로, 제품의 표면에 가장 이상적인 헤어라인을 형성할 수 있다.

여기서, 10kg/㎠이하의 압력으로 힘을 가하게 되면 평면 가공시 피가공물의 표면에 헤어라인이 전혀 생성되지 않는 문제점이 발생되고, 200kg/㎠이상의 압력으로 힘을 가하게 되면 브러쉬의 모(毛)가 쉽게 달아지고, 헤어라인시 표면에 골이 너무 깊게 패이는 현상이 발생되기 때문에 10~200kg/㎠의 압력으로 힘을 가하는 것이 가장 바람직하다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 곡면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 구성요소를 도시한 전체 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 곡면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 구성요소를 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 곡면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 구성요소 중 브러쉬이송부를 나타낸 확대 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 곡면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 동작과정을 도시한 일실시예도,

도 5는 본 발명에 따른 평면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 구성요소를 도시한 전체 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 평면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 동작과정을 도시한 일실시예도,

도 7은 본 발명에 따른 평면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 구성요소 중 지그의 구성을 도시한 분해 사시도,

도 8은 본 발명에 따른 평면 가공이 우수한 자동 헤어라인기의 구성요소 중 헤드플레이트의 구성을 도시한 부분 확대도,

도 9는 본 발명에 따른 평면가공용 브러쉬를 도시한 정면도,

도 10은 본 발명에 따른 '

'형상의 곡면가공용 브러쉬를 도시한 정면도,

도 11은 본 발명에 따른 '

'형상의 곡면가공 브러쉬를 도시한 정면도,

도 12는 본 발명에 따른 지그재그 형상의 브러쉬틀을 나타낸 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 - 테이블 20 - 베드

21 - 엔드플레이트 22 - 지그

23 - 가이드로드 24 - 리니어부쉬

30 - 브러쉬이송부 32 - LM레일

33 : LM블록 36 - 메인샤프트

37 - 브러쉬브라켓 38 - 브러쉬

39a - 가이드 롤러 40 - 가이드 상단부

42 - 홈 50 - 유압실린더

51 - 유압유닛 60 - 제어부

70 - 지그

Claims (8)

1. 사각 박스 형상의 테이블(10)과; 그 테이블(10)의 일측 상단에 형성되는 이송속도 및 직선운동 횟수를 조작하는 제어부(60)와 전기적 연결되는 유압유닛(51)에 의해 전,후진 구동되는 유압실린더(50)에 구비된 실린더로드(52)가 삽입되는 엔드플레이트(21)와; 그 엔드플레이트(21)와 대향하는 상기 테이블(10)의 일측 상단에 복수개의 브러쉬(38)를 부착하고 피가공물(2)이 통과되면서 직선의 헤어라인을 형성하는 관통부(25a)를 갖는 헤드플레이트와(25); 그 헤드플레이트(25)와 엔드플레이트(21)의 상부에 고정되는 직선운동을 원활하게 하기 위하여 리니어부쉬(24)가 축 결합 되는 한 쌍의 가이드 로드(23)와; 상기 리니어부쉬(24)에 삽입 고정되는 중공재의 피가공물(2)을 고정하기 위한 지그(70)와; 그 지그(70)의 왕복이송 거리를 제한하고 비상시 이송을 정지하는 센서 수단(43)으로 구성된 자동 헤어라인 장치에 있어서,

   상기 헤드플레이트(25)는 사각 판넬 형상으로 두 쌍의 가이드 로드에 삽입되어 2단구조 또는 3단구조로 이루어지고, 중앙부에 형성된 관통부(25a) 둘레를 따라 브러쉬 장착홈(25d)이 형성되고, 그 브러쉬 장착홈(25d)에 브러쉬가 'ㅡ'형상 또는 'ㅣ'형상으로 서로 엇갈리게 장착되어 평면으로 형성된 피가공물(2)의 헤어라인을 형성하는 것을 특징으로 하는 곡면·평면가공이 우수한 자동 헤어라인기.
2. 제 1항에 있어서, 지그(70)는 상기 가이드 로드(23)에 축 결합하는 지그플레이트(71)의 일측에 지그로드(72)가 형성되고, 그 지그로드(72)의 일단에 중공재의 피가공물(2)을 삽입하는 홀더(73)가 형성되고, 이 홀더(73)의 일단에 지그엔드캡(75)과 홀더(73)를 체결하는 지그엔드캡너트(76)로 구성됨을 특징으로 하는 곡면·평면가공이 우수한 자동 헤어라인기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 브러쉬(38)는 0.10~0.20Φ의 선경을 갖고 20~40mm의 길이를 가지며 80~200개수의 모(毛)로 이루어진 모편(38a)이 브러쉬틀(38b, 38e, 38f)에 복수개로 형성된 직경(D) 2~10mm의 제 1홈부(38c)에 1차 삽입되고, 그 제 1홈부(38c)의 하측에 형성된 직경(d) 1~5mm의 이탈방지용 제 2홈부(38d)에 2차 고정되어 곡면 또는 평면을 가공하는 것을 특징으로 하는 곡면·평면가공이 우수한 자동 헤어라인기.
4. 제 3항에 있어서, 브러쉬(38)는 평면가공시 모편(38a)에 삽입되는 모(毛)의 개수가 중심부와 양외측부에 일정하게 삽입 고정되어 피가공물에 모편(38a)의 압력이 균일하게 분포되어서 헤어라인이 균일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 곡면·평면가공이 우수한 자동 헤어라인기.
5. 제 3항에 있어서, 상기 모편(38a)은 '

   

   '형상의 브러쉬틀(38e) 중심부에 80~200개수의 모(毛)가 제1,2홈부(38c,38d)에 삽입 고정되고, 중심부에서 양외측부로 갈수록 모의 갯수가 중심부 보다 적게 형성하여 제1,2홈부(38c,38d)에 삽입 고정되어 곡면을 가공하는 것을 특징으로 하는 곡면·평면가공이 우수한 자동 헤어라인기.
6. 제 5항에 있어서, 브러쉬틀(38f)은 '

   

   '형상으로 이루어져, 모편(38a)이 삽입 고정되는 제1,2홈부(38c,38d)가 외측 또는 내측으로 15°~45°의 각도(α)를 갖고 ,상기 모편은 80~200개 모로 이루어져 동일한 갯수로 각각 일정하게 다수 형성하여 곡면을 가공하는 것을 특징으로 하는 곡면·평면가공이 우수한 자동 헤어라인기.
7. 제 5항에 있어서, 상기 제1,2홈부(38c,38d)는 1~15mm의 피치(p) 간격을 가지고 상호 지그재그 교차 형성됨을 특징으로 하는 곡면·평면가공이 우수한 자동 헤어라인기.
8. 제3항 내지 제6항에 있어서, 상기 모편(38a)은 곡면 또는 평면을 가진 피가공물(1,2)의 표면에 10~200kg/㎠의 압력으로 힘을 가하여 가공하는 것을 특징으로 하는 곡면·평면가공이 우수한 자동 헤어라인기.

Images