KR100997702B1 - 금속물체 표면 버핑장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 효율적인 버핑작업을 수행할 수 있고 균일한 품질을 지속할 수 있는 것은 물론, 쾌적한 작업환경의 유지와 더불어 작업자의 편의성 증대에 기여할 수 있도록 한 금속물체 표면 버핑장치에 관한 것으로서,
프레임과, 상기 프레임의 상부 전측에 구비하여 버핑하고자 하는 금속물체를 안정되게 잡아 유지하는 고정지그와, 상기 프레임의 전측에서 후측 방향으로 왕복하면서 고정지그를 움직여 버핑 하고자 하는 금속물체를 공급 및 배출하도록 설치하는 이송자와, 상기 프레임의 후측에 설치하여 고정지그에 유지되어 이송자에 의하여 공급되는 금속물체의 표면을 버핑하여 표면을 연삭하는 버핑기를 포함하는 것이 특징이다.

Description

금속물체 표면 버핑장치{BUFFING MACHINE}

본 발명은 금속물체 표면 버핑장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 금속물체의 표면 중 특히 가장자리 부위를 버퍼(Buff)를 이용하여 물체의 표면을 매끈하게 광택 또는 연마하는 작업을 기계적으로 수행할 수 있도록 한 버핑장치의 제공에 관한 것이다.

버핑(Buffing)은 직물, 피혁, 고무, 콜크, 목재 등의 탄성이 있는 재질로 이루어져 구동수단에 의하여 고속으로 회전하는 버핑휠의 표면에 유지류로 연삭입자를 부착시키고 표면처리하고자 하는 금속물체를 접촉시켜 마찰에 의하여 다듬질을 하는 것을 말한다.

상기와 같은 버핑장치를 이용하여 금속물체의 표면처리에 가장 많이 사용되는 것이 도금공정이며, 도금하고자 하는 기지의 표면을 연삭하여 도금의 부착을 견고하게 하는 것은 물론, 도금한 표면의 폴리싱에도 사용된다.

종래에도 상기와 같은 버핑장치가 개발되어 사용되고 있는 실정이며 이를 도 7을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

종래 기술이 적용되는 버핑장치(1)는 프레임(2)의 상단에 구동수단(3)을 설치하고, 상기 구동수단(3)과 체인, 벨트 등과 같은 동력전달수단(4)으로 연결되는 구동축(5)을 구비한다.

상기 구동축(5)의 일단 또는 양단에는 금속물체의 표면을 연삭하기 위한 버핑휠(6)을 장착하고, 필요에 따라 버핑휠(6)의 외부에는 안전커버를 설치하여 구성하고 있다.

상기와 같은 종래 기술이 적용되는 버핑장치를 이용하여 버핑을 수행하는 과정을 살펴보면, 작업자가 버핑휠의 전방에 착석한 상태에서 구동수단을 작동시켜 버핑휠을 고속으로 회전시킨다.

버핑휠이 회전하면 작업자는 손으로 버핑하고자 하는 물체를 잡고 처리하고자 하는 표면을 버핑휠과 연접시키는 수작업에 의존하기 때문에 작업 후 균일한 상태의 품질을 지속적으로 유지하지 못하게 되는 데, 이는 작업자의 감각과 손과 팔의 완력에 의존하기 때문이다.

즉, 작업자의 팔 힘에 따라서 또는 버핑작업을 수행한 경험도에 따라 버핑휠과 연접되는 정도를 달리하게 되므로 항상 균일한 정밀도를 얻는 것이 힘들게 되고, 각각의 작업자가 작업한 제품을 다시 검수한 후 재버핑을 수행하는 방식으로 품질을 맞추기 때문에 전체적인 작업의 진척도가 저하되고, 많은 인력의 사용으로 인한 인건비의 상승에 따르는 원가 상승의 요인이 되기도 한다.

그리고, 작업자가 하루 종일 버핑작업을 수행하기 때문에 근골격계에 이상을 초래하는 것은 물론, 버핑휠과 물체가 연접되어 연삭 되는 과정에서 발생하는 미세먼지 또는 분진에 의하여 호흡기 질환을 유발하게 되는 등의 직업병을 유발하게 되는 원인이 된다.

또한 물체의 표면이 연삭되도록 하기 위하여 버핑휠에 물체를 연접시킬 때 버핑휠과 작업자의 힘 및 무게중심이 정확하게 일치하지 않을 경우에는 어긋남과 동시에 작업자가 버핑휠 방향으로 기울어지는 현상에 의하여 작업자의 신체 중 일부가 고속으로 회전하는 버핑휠과 부딪쳐 안전사고가 발생하는 문제도 발생하게 된다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 프레임과, 상기 프레임의 상부 전측에 구비하여 버핑하고자 하는 금속물체를 안정되게 잡아 유지하는 고정지그와, 상기 프레임의 전측에서 후측 방향으로 왕복하면서 고정지그를 움직여 버핑 하고자 하는 금속물체를 공급 및 배출하도록 설치하는 이송자와, 상기 프레임의 후측에 설치하여 고정지그에 유지되어 이송자에 의하여 공급되는 금속물체의 표면을 버핑하여 표면을 연삭하는 버핑기를 포함하여, 효율적인 버핑작업을 수행할 수 있고 균일한 품질을 지속할 수 있는 것은 물론, 쾌적한 작업환경의 유지와 더불어 작업자의 편의성 증대에 기여할 수 있는 특징을 가진다.

본 발명은 버핑작업을 기계적으로 수행함으로써 작업자의 신체적인 피로와 안전사고의 우려를 배제할 수 있고, 작업환경과 위해요소를 해소하여 쾌적한 작업환경을 유지하여 작업기피 현상과 인력충원에 따르는 문제를 해소할 수 있다.

버핑 작업을 효율적이면서 능률적으로 수행할 수 있어 생산성을 극대화 활 수 있는 것은 물론, 제품에 관계없이 균일한 품질을 지속적으로 생산할 수 있어 원가절감에 기여하면서 대외적인 경쟁력을 높일 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 금속물체 표면 버핑장치를 도시한 정면 구성도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 금속물체 표면 버핑장치를 도시한 평면 구성도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 금속물체 표면 버핑장치를 도시한 측면 구성도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 금속물체 표면 버핑장치의 금속물체 고정지그를 발췌한 사시도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 금속물체 표면 버핑장치의 이송수단을 발췌한 구성도.
도 6은 본 발명의 기술이 적용된 금속물체 표면 버핑장치의 광택수단을 도시한 사시도.
도 7은 종래 기술이 적용된 금속물체 표면 버핑장치를 도시한 구성도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 금속물체 표면 버핑장치를 도시한 정면 구성도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 금속물체 표면 버핑장치를 도시한 평면 구성도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 금속물체 표면 버핑장치를 도시한 측면 구성도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 금속물체 표면 버핑장치의 금속물체 고정지그를 발췌한 사시도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 금속물체 표면 버핑장치의 이송수단을 발췌한 구성도, 도 6은 본 발명의 기술이 적용된 금속물체 표면 버핑장치의 광택수단을 도시한 사시도로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 금속물체 표면 버핑장치(100)는, 이동의 용이성을 제공할 수 있도록 저면에 바퀴(101)를 가지는 프레임(102)을 구비하고, 상기 프레임의 상부 전측에는 버핑하고자 하는 금속물체(105)를 안정되게 잡아 유지하기 위한 고정지그(110)를 구비한다.

상기 프레임(102)의 전측에서 후측 방향으로 왕복운동 하면서 고정지그(110)를 움직여 버핑하고자 하는 금속물체(105)를 공급 및 배출하기 위한 이송자(130)를 설치한다.

상기 프레임(102)의 후측에 설치되어 고정지그(110)에 유지되어 이송자(130)에 의하여 공급되는 금속물체(105)의 표면을 버핑하여 표면을 연삭하는 버핑기(150)로 구성한다.

상기 고정지그(110)는 베이스플레이트(111)의 상면에 버핑처리하고자 하는 금속물체(105)를 안착시키기 위한 지그(112)를 고정하고, 상기 베이스플레이트(111)의 양측에는 상방으로 서포터(113)를 돌출시켜 고정한다.

상기 서포터(113)의 상부에 연결되는 어퍼플레이트(114)에는 실린더(115)와 가이드(116)를 설치하고, 상기 실린더(115)의 로드(117)와 가이드(116)의 끝단에는 가압구(118)를 고정하여 지그(112)에 안치된 금속물체(105)를 가압하여 유동하거나 이탈하는 현상을 방지하도록 한다.

상기 지그(112)와 가압구(118)는 금속물체(105)의 충격을 흡수할 수 있으면서 손상을 방지할 수 있도록 고무 또는 우레탄과 같이 탄성을 가지는 재질로 구성하는 것이 바람직할 것이다.

상기 이송자(130)는 프레임(102)의 상면 선측에서 후측 방향 중심위치에 프레임(102)의 저면에 설치되는 모터와 같은 구동수단(131)의 동력을 벨트, 체인 등과 같은 동력전달수단(132)으로 전달받아 정,역회전하도록 볼스크류(133)를 설치한다.

상기 볼스크류(133)의 양 측방에는 가이드바(134)를 설치하여 볼너트(135)와 가이드블럭(136)을 가지는 무빙플레이트(137)를 고정지그(110)의 베이스플레이트(111)와 고정하여 고정지그(110)를 프레임(102)의 전,후측으로 왕복운동시킬 수 있도록 한다.

상기 버핑기(150)는 프레임(102)의 후측 좌,우측에 설치되는 버핑플레이트(151)의 상면에 구동수단(152)을 설치하고, 상기 구동수단(152)의 전방에 서포터(153)로 유지되고 구동수단(152)의 동력을 전달받아 회전하는 구동샤프트(155)를 설치한다.

상기 구동샤프트(155)에는 통상적인 버핑휠(156)을 설치하여 공급되는 금속물체(105)의 표면을 연삭하여 버핑하도록 한다.

상기 버핑플레이트(151)는 길이조절수단(160)에 의하여 공급되는 금속물체(105)의 폭 방향에 대하여 근접 이탈하여 조절되도록 하고, 각조절수단(170)에 의하여 버핑휠(156)과 금속물체(105)와의 연접각도를 조절하여 연삭위치를 자유롭게 조절할 수 있도록 한다.

상기 길이조절수단(160)은 버핑플레이트(151)의 저면에 구비되는 조절플레이트(161)에 설치되는 가이드레일(162)과 가이드블럭(163)으로 결합하고, 상기 버핑플레이트(151)의 저면과 조절플레이트(161)의 상면 외측단에 고정되는 스크류블럭(164)에 조절스크류(165)를 연결하여 조절스크류(165)에 의하여 버핑플레이트(151)를 조절플레이트(161)에 대하여 미세하게 움직여 공급되는 금속물체(105)와의 거리를 조절할 수 있도록 한다.

상기 각조절수단(170)은 조절플레이트(161)의 선단은 프레임(102)에 일정 폭을 유지하여 고정되는 한 쌍의 프론트서포터(171)와 힌지(172) 연결하여 힌지(172)를 중심으로 각 움직임이 가능하도록 한다.

상기 조절플레이트(161)의 후단은 프레임(102)에 일정 폭을 유지하여 고정되는 한 쌍의 리어서포터(173)과 연결하고, 상기 리어서포터(173)에는 원호형상의 조절홈(174)을 형성하여 볼트 너트와 같은 단속수단(175)을 통하여 조절플레이트(161)의 후단과 단속 및 해제를 통하여 조절플레이트(161)의 각도를 공급되는 금속물체(105)의 종류 또는 크기에 대응하여 조절할 수 있도록 한다.

상기 프레임(102)의 상부에는 버핑 과정에서 발생하는 분진 등이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있도록 방진케이스로 마감하는 것이 좋으며, 프레임(102)에는 버핑 과정에서 발생하는 분진 등을 외부로 배출되어 모으기 위한 통상적인 집진수단을 강구함은 당연할 것이다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 금속물체 표면 버핑장치(100)의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

작업자가 고정지그(110) 앞에 착석한 상태에서 버핑하고자 하는 금속물체(105)를 고정지그(110)를 구성하는 지그(112) 위에 안치한 후 콘트롤러(도시하지 않음)을 작동시키면, 지그(112) 상방에 위치한 어퍼플레이트(114)에 설치되는 실린더(115)가 작동하여 하강하게 된다.

그러면, 실린더(115)의 로드(117)와 실린더(115) 양측에 설치되는 가이드(116)의 끝단에 고정된 가압구(118)가 하강하여 지그(112)에 안치된 금속물체(105)를 눌러서 유동하지 않도록 잡아주게 된다.

상기와 같이 공급된 금속물체(105)가 고정지그(110)에 의하여 유동하지 않도록 잡아주는 동작이 종료되면, 이송자(130)가 작동하여 고정지그(110)를 버핑기(150)로 공급하게 된다.

상기 고정지그(110)가 이송자(130)에 의하여 버핑기(150)로 공급되는 과정을 살펴보면, 프레임(102)의 저면에 설치되는 구동수단(131)의 동력을 동력전달수단(132)을 통하여 전달받은 볼스크류(133)가 정회전하게 된다.

그러면, 볼스크류(133)와 볼너트(135)로 고정된 무빙플레이트(137)가 고정비그(110)의 베이스플레이트(111)와 결합 되어 있으므로 무빙플레이트(137)와 동일한 방향으로 움직이게 된다.

이 과정에서 볼스크류(133)의 양측에 더 설치되는 가이드바(134)와 무빙플레이트(137)가 가이드블럭(136)으로 고정되어 있으므로 안정된 상태를 유지하면서 구동수단(131)의 정,역 전환에 의하여 고정지그(110)를 버핑기(150) 방향으로 공급하고, 또 버핑기(150)에서 프레임(102)의 전측으로 이동하는 동작을 왕복하게 되는 것이다.

상기와 같이 이송자(130)에 의하여 금속물체(105)를 안치한 고정지그(110)가 버핑기(150)로 공급되면 이송자(130)의 움직임이 정지되므로 고정지그(110)는 버핑기(150)가 버핑 완료할 때까지 금속물체(105)를 잡고 있는 상태가 된다.

상기 고정지그(110)의 진입이 완료되면 버핑기(150)가 작동하여 금속물체(105)의 표면을 연삭하여 버핑작업을 수행하게 되는 데, 버핑플레이트(151)에 설치되는 구동수단(152)의 동력을 전달받은 구동샤프트(155)가 회전하고, 구동샤프트(155)에 설치되는 버핑휠(156)이 고속으로 회전하면서 금속물체(105)와 연접함으로써 금속물체(105)의 표면을 버핑할 수 있게 되는 것이다.

이 과정에서 버핑하고자 하는 금속물체(105)의 크기와 종류 등에 E따라 길이조절수단(160)과 각조절수단(17)을 이용하여 버핑휠(156)을 금속물체(105)와 연접되는 상태를 조절하여 최적의 버핑작업을 수행할 수 있도록 할 수 있음은 당연할 것이다.

상기 지그(112)에 안치되어 가압구(118)에 의하여 유지된 금속물체(105)의 크기에 따라 버핑휠(156)을 근접 및 이탈시켜 최적의 버핑 위치를 결정하는 길이조절수단(160)의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

구동수단(152)과 버핑휠(156)을 장착한 구동샤프트(155)를 가지는 버핑플레이트(151)가 저면에 구비되는 조절플레이트(161)와 가이드레일(162) 및 가이드블록(163)으로 결합한 상태에 있고, 상기 버핑플레이트(151)와 조절플레이트(161)는 스크류블럭(164)과 조절스크류(165)로 연결하고 있으므로 조절스크류(165)를 정,역회전시킴으로써 가능하게 된다.

즉, 조절스크류(165)를 정,역회전시킴으로써 고정된 상태에 있는 조절플레이트(161)에 대하여 버핑플레이트(151)가 전,후 방으로 움직이게 되므로 금속물체(105)에 대하여 버핑휠(156)의 근접 및 이탈 정도를 조절할 수 있게 되는 것이다.

상기 각조절수단(170)의 작동상태를 살펴보면, 조절플레이트(161)의 선단은 프레임(102)의 선단에 고정되는 프론트서포터(171)로 힌지(172) 연결된 상태에 있고, 조절플레이트(161)의 후단은 리어서포터(173)에 연결된 상태에 있다.

특히 조절플레이트(161)와 리어서포터(173)는 리어서포터(173)에 원호 형상으로 형성된 조절홈(174)에 단속수단(175)으로 단속되어 있으므로, 금속물체(105)의 크기에 따라 단속수단(175)을 해제한 후 조절플레이트(161)의 후단을 상,하 방형으로 움직이면 조절플레이트(161)는 프론트서포터(171)와 연결된 힌지(172)를 중심으로 각 회동하여 금속물체(105)와 버핑휠(156)이 연접되는 각도를 조절할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 고정지그(110)를 구성하는 지그(112)에 금속물체(105)를 공급하여 가압구(118)로 고정하여 이송자(130)를 통하여 버핑기(150)로 공급하면, 버핑휠(156)이 고속으로 회전하면서 금속물체(105)의 표면을 연삭(연마)하게 되고, 버핑과정에서 발생하는 분진이나 이물질은 프레임(102)에 더 구비되는 집진수단에 의하여 외부로 배출되므로 쾌적한 작업상태를 유지할 수 있게 된다.

상기와 같이 버핑기(150)에 의하여 버핑이 완료되면 버핑기(150)의 작동은 정지되고 이송자(150)에 의하여 원래의 위치로 복귀하고, 고정지그(110)가 금속물체(105)를 해제하면 작업자는 버핑완료된 금속물체(105)를 이탈하는 동작을 반복하여 버핑작업을 수행하면 된다.

이러한 본 발명은 버핑작업을 기계적으로 수행함으로써 균일한 품질을 지속적으로 유지하면서 효율적인 작업을 수행할 수 있고, 쾌적한 작업환경을 유지할 수 있다.

또한 본 발명의 버핑장치(100)는 휴대폰 제품의 케이스, 도금제품의 표면처리, 자전거의 부품, 식기, 실내 장식용품 등 다양한 산업 전반의 제품 표면처리에 적용하여 사용할 수 있다.

100; 버핑장치
105; 금속물체
110; 고정지그
112; 지그
118; 가압구
130; 이송자
133; 볼스크류
135; 볼너트
150; 버핑기
151; 버핑플레이트
156; 버핑휠
160; 길이조절수단
170; 각조절수단

Claims (6)

1. 프레임(102)과;
   상기 프레임의 상부 전측에 구비하여 버핑하고자 하는 금속물체(105)를 안정되게 잡아 유지하는 고정지그(110)와;
   상기 프레임(102)의 전측에서 후측 방향으로 왕복하면서 고정지그(110)를 움직여 버핑 하고자 하는 금속물체(105)를 공급 및 배출하도록 설치하는 이송자(130)와;
   상기 프레임(102)의 후측에 설치하여 고정지그(110)에 유지되어 이송자(130)에 의하여 공급되는 금속물체(105)의 표면을 버핑하여 표면을 연삭하는 버핑기(150)를 포함하여 금속물체 표면 버핑장치(100)를 구성하고;
   상기 고정지그(110)는 베이스플레이트(111)의 상면에 금속물체(105)를 안착시키도록 고정하는 지그(112)와;
   상기 베이스플레이트(111) 양측에서 상방으로 돌출시켜 고정하는 서포터(113)와;
   상기 서포터(113)의 상부에 연결하는 어퍼플레이트(114)와;
   상기 어퍼플레이트(114)에 설치하는 실린더(115)와 가이드(116);
   상기 실린더(115)의 로드(117)와 가이드(116)의 끝단에 고정하여 지그(112)에 안치된 금속물체(105)를 잡아주는 가압구(118)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속물체 표면 버핑장치.
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