KR101130436B1 - 백래쉬 제거장치가 구비된 보석세공기용 보석고정홀더 - Google Patents

백래쉬 제거장치가 구비된 보석세공기용 보석고정홀더 Download PDF

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Abstract

본 발명은 백래쉬 제거장치가 구비된 보석세공기용 보석고정홀더에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 보석고정홀더는, 베이스 프레임, 연마휠, 보석고정홀더, 홀더고정바, 홀더고정수단, 홀더경사조절수단, 홀더스핀들회전부, 홀더승강수단, 홀더간격조절부, 연마휠 드레서 및 제어부로 구성된 보석세공기 중 세공을 위해 보석을 접착 고정시키는 각 보석고정핀과 상호 결착된 상태로 상기 보석고정홀더의 카세트 내에 등간격으로 삽착된 각 인덱스회전핀의 상단에는 구동모터와 연결되면서 상기 카세트 내에 길이방향으로 관통 설치된 인덱스회전축과 각 인덱스회전핀이 상호 치합된 상태에서 상기 각 인덱스회전핀에 결착된 보석고정핀의 하단에 접착 고정된 보석과 연마휠 간의 마찰작용에 의한 연마가공 시 상기 보석 및 보석고정핀을 통해 인덱스회전핀에 마찰 부하가 전달되면서 상기 인덱스회전축과 인덱스회전핀 간의 공차로 인해 발생된 백래쉬 양만큼 상기 인덱스회전핀의 백회전을 방지하기 위한 일방향(One-Way) 회전방식의 백래쉬 제거장치가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명에 의하면, 구동모터와 연결되는 인덱스회전축과 각 인덱스회전핀이 상호 치합된 상태에서 상기 인덱스회전핀에 결착된 보석고정핀의 하단에 접착 고정된 보석과 연마휠 간의 마찰작용에 의한 연마가공 시 상기 보석 및 보석고정핀을 통해 인덱스회전핀에 마찰 부하가 전달되면서 상기 인덱스회전축과 인덱스회전핀 간의 공차로 인해 발생된 백래쉬 양만큼 상기 인덱스회전핀의 백회전을 방지하는 등 카세트 형태의 보석고정홀더에 대한 정밀도를 향상시킴과 아울러, 상기와 같이 일방향 회전방식의 백래쉬 제거장치에 의해 인덱스회전핀의 백회전이 방지됨에 따라 종래 인덱스회전핀의 백회전에 따른 보석 세공에 대한 가공불량과 함께 가공품의 품질 등급이 저하되는 것을 방지함은 물론, 상기 보석 세공의 전(全) 공정에 맞게 각기 구분 설치된 연마휠을 이용해 보석을 정밀하게 세공함에 따라 보석 세공에 대한 가공성 및 생산성, 정밀성 역시도 향상시킬 수 있는 등의 탁월한 효과가 있다.

Description

백래쉬 제거장치가 구비된 보석세공기용 보석고정홀더{A jewel fixing holder for using a jewel automatically device with a backlash eliminating device}
본 발명은 보석세공기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베이스 프레임, 연마휠, 보석고정홀더, 홀더고정바, 홀더고정수단, 홀더경사조절수단, 홀더스핀들회전부, 홀더승강수단, 홀더간격조절부, 연마휠 드레서 및 제어부로 구성된 보석세공기 중 상기 보석고정홀더 내에 등간격으로 삽착 고정된 보석 파지용 스핀들 수단 즉, 세공을 위해 보석을 접착 고정시키는 각 보석고정핀과 상호 결착된 상태로 상기 보석고정홀더의 카세트 내에 등간격으로 삽착된 각 인덱스회전핀의 상단에 대응 결착되는 일방향(One-Way) 회전방식의 백래쉬 제거장치를 설치 구성함으로써, 구동모터와 연결되는 인덱스회전축과 각 인덱스회전핀이 상호 치합된 상태에서 상기 인덱스회전핀에 결착된 보석고정핀의 하단에 접착 고정된 보석과 연마휠 간의 마찰작용에 의한 연마가공 시 상기 보석 및 보석고정핀을 통해 인덱스회전핀에 마찰 부하가 전달되면서 상기 인덱스회전축과 인덱스회전핀 간의 공차로 인해 발생된 백래쉬 양만큼 상기 인덱스회전핀의 백회전을 방지하는 등 카세트 형태의 보석고정홀더에 대한 정밀도를 향상시킴과 아울러, 상기와 같이 일방향 회전방식의 백래쉬 제거장치에 의해 인덱스회전핀의 백회전이 방지됨에 따라 종래 인덱스회전핀의 백회전에 따른 보석 세공에 대한 가공불량과 함께 가공품의 품질 등급이 저하되는 것을 방지함은 물론, 상기 보석 세공의 전(全) 공정에 맞게 각기 구분 설치된 연마휠을 이용해 보석을 정밀하게 세공함에 따라 보석 세공에 대한 가공성 및 생산성, 정밀성 역시도 향상시킬 수 있도록 한 백래쉬 제거장치가 구비된 보석세공기용 보석고정홀더에 관한 것이다.
일반적으로, 다이아몬드를 포함하는 천연 보석이나 인공 보석을 가공할 경우, 보석고정홀더에 가공하고자 하는 보석을 고정하고, 회전하는 연마면에 일정한 힘으로 가압하여 보석에 파셋면(facet)을 형성한다.
상기한 보석고정홀더에 지지된 보석의 중심축에 대하여 여러가지 경사각을 갖는 파셋면을 형성하기 위해서는 고정되어 회전하는 연마면에 대하여 보석고정홀더는 세가지 형태의 운동모드가 필요하는데, 첫째는 가공하고자 하는 파셋면의 경사각을 조절하기 위한 것으로 연마면에 수직인 평면상에서 보석고정홀더의 중심축 각도를 조절하기 위한 경사운동모드이고, 둘째는 연마면에 대하여 연마하고자 하는 양만큼 보석이 고정된 보석고정홀더를 수직방향으로 정밀하게 이송시키는 상하이송운동모드이며, 셋째는 특정한 파셋면의 가공이 완료된 경우 인접하거나 인접하지 않은 파셋면을 연마하기 위하여 보석고정홀더의 보석 파지용 스핀들을 중심축에 대하여 일정각도 회전시키는 인덱스운동모드이다.
이러한 특징적 운동모드에 대하여 종래 보석세공장치는 상기 세가지 운동모드 중 일부는 기계적으로 수행하고 나머지는 사람이 수동으로 조정하여 수행하도록 되어 있거나, 상기 세가지 운동모드 모두를 자동으로 수행할 수 있도록 되어 있으며, 특히 보석 세공은 고도의 정밀도를 요구하기 때문에, 상기 세가지 운동모드를 모두 기계적으로 수행할 경우 장치의 가공 및 조립 오차나 사용에 따른 기계적인 변형 등을 사용시 필요에 따라 보정할 수 있는 수단이 절대적으로 필요한 실정이다.
또한, 종래의 보석연마장치는 보석고정홀더와 연마면이 접촉하는 위치가 일정하여 연마면이 편마모를 일으켜 파셋면 가공의 정밀도가 낮아지게 되고, 연마면이 불균일화된 연마휠을 자주 교환하여야 하는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 본 출원인에 의해 선(先) 출원되어 2009년 06월 16일자로 공개된 보석 세공 장치(특허공개번호 제2009-0061093호)가 제안되었으며, 이에 대한 세부구성으로서, 베이스 프레임, 연마휠, 보석고정홀더, 홀더고정바, 홀더고정수단, 홀더경사조절수단, 홀더스핀들회전부, 홀더승강수단, 홀더간격조절부, 연마휠 드레서 및 제어부로 구성되어 있다.
여기서, 상기 보석 세공 장치에 대한 세부구성요소들의 경우 특허공개번호 제2009-0061093호에 개시된 보석 세공 장치의 상세한 설명에 구체적으로 명시되어 있기 때문에 이로써 대신하기로 하며, 이에 대한 상기 보석 세공 장치의 각 구성요소들의 중복된 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 보석 세공 장치의 구성요소 중 상기 보석고정홀더의 경우 구동모터와 연결되는 인덱스회전축과 상호 치합된 각 인덱스회전핀 간의 공차 즉, 워엄기어형태로 상호 치합된 인덱스회전축과 각 인덱스회전핀의 기어간 잇빨과 잇빨 사이의 공차로 인해 발생된 백래쉬 양만큼 상기 인덱스회전핀의 백회전을 방지하기 위한 백래쉬 제거장치가 전무한 구조로 이루어져 있기 때문에 상기와 같이 구동모터와 연결되는 인덱스회전축과 각 인덱스회전핀이 상호 치합된 상태에서 상기 인덱스회전핀에 결착된 보석고정핀의 하단에 접착 고정된 보석과 연마휠 간의 마찰작용에 의한 연마가공 시 상기 보석 및 보석고정핀을 통해 인덱스회전핀에 마찰 부하가 전달되면서 상기 인덱스회전축과 인덱스회전핀 간의 공차로 인해 발생된 백래쉬 양만큼 상기 인덱스회전핀의 백회전이 이루어지게 되는 문제점과 아울러, 이로 인한 보석 세공에 따른 보석고정홀더의 정밀도와 함께 작업자의 신뢰성 역시 크게 저하되게 되는 등의 커다란 문제점이 있었다.
또한, 상기 보석고정홀더의 경우 상기와 같이 백래쉬 제거장치의 전무로 인해 보석과 연마휠 간의 마찰작용에 의한 연마가공 시 워엄기어형태로 상호 치합된 인덱스회전축과 각 인덱스회전핀의 기어간 잇빨과 잇빨 사이의 공차로 인해 인덱스회전핀의 백회전이 발생하게 됨에 따라 보석 세공에 대한 가공불량과 함께 가공품의 품질 등급이 크게 저하됨과 아울러, 상기와 같이 백래쉬 제거장치가 전무한 종래 보석고정홀더을 계속적으로 사용할 경우 보석 세공에 대한 가공성 및 생산성, 정밀성 역시도 크게 저하되게 되고, 이의 원인들이 복합적으로 작용하게 되면서 결국에는 경제적 손실로 이어지게 되는 등의 문제점도 있었다.
상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 보석세공기 중 세공을 위해 보석을 접착 고정시키는 각 보석고정핀과 상호 결착된 상태로 보석고정홀더의 카세트 내에 등간격으로 삽착된 각 인덱스회전핀의 상단에 대응 결착되는 일방향(One-Way) 회전방식의 백래쉬 제거장치를 설치 구성함에 따라 구동모터와 연결되는 인덱스회전축과 각 인덱스회전핀이 상호 치합된 상태에서 상기 인덱스회전핀에 결착된 보석고정핀의 하단에 접착 고정된 보석과 연마휠 간의 마찰작용에 의한 연마가공 시 상기 보석 및 보석고정핀을 통해 인덱스회전핀에 마찰 부하가 전달되면서 상기 인덱스회전축과 인덱스회전핀 간의 공차로 인해 발생된 백래쉬 양만큼 상기 인덱스회전핀의 백회전을 방지하는 등 종래에 비해 카세트 형태의 보석고정홀더에 대한 정밀도를 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 경우 상기와 같이 일방향 회전방식의 백래쉬 제거장치에 의해 인덱스회전핀의 백회전이 방지됨에 따라 종래 인덱스회전핀의 백회전에 따른 보석 세공에 대한 가공불량과 함께 가공품의 품질 등급이 저하되는 것을 방지함과 동시에 상기 보석 세공의 전(全) 공정에 맞게 각기 구분 설치된 연마휠을 이용해 보석을 정밀하게 세공함에 따라 보석 세공에 대한 가공성 및 생산성, 정밀성 역시도 향상시킬 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 백래쉬 제거장치가 구비된 보석세공기용 보석고정홀더는, 베이스 프레임, 연마휠, 보석고정홀더, 홀더고정바, 홀더고정수단, 홀더경사조절수단, 홀더스핀들회전부, 홀더승강수단, 홀더간격조절부, 연마휠 드레서 및 제어부로 구성된 보석세공기 중 세공을 위해 보석을 접착 고정시키는 각 보석고정핀과 상호 결착된 상태로 상기 보석고정홀더의 카세트 내에 등간격으로 삽착된 각 인덱스회전핀의 상단에는 구동모터와 연결되면서 상기 카세트 내에 길이방향으로 관통 설치된 인덱스회전축과 각 인덱스회전핀이 상호 치합된 상태에서 상기 각 인덱스회전핀에 결착된 보석고정핀의 하단에 접착 고정된 보석과 연마휠 간의 마찰작용에 의한 연마가공 시 상기 보석 및 보석고정핀을 통해 인덱스회전핀에 마찰 부하가 전달되면서 상기 인덱스회전축과 인덱스회전핀 간의 공차로 인해 발생된 백래쉬 양만큼 상기 인덱스회전핀의 백회전을 방지하기 위한 일방향(One-Way) 회전방식의 백래쉬 제거장치가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면, 구동모터와 연결되는 인덱스회전축과 각 인덱스회전핀이 상호 치합된 상태에서 상기 인덱스회전핀에 결착된 보석고정핀의 하단에 접착 고정된 보석과 연마휠 간의 마찰작용에 의한 연마가공 시 상기 보석 및 보석고정핀을 통해 인덱스회전핀에 마찰 부하가 전달되면서 상기 인덱스회전축과 인덱스회전핀 간의 공차로 인해 발생된 백래쉬 양만큼 상기 인덱스회전핀의 백회전을 방지함과 아울러, 종래에 비해 카세트 형태의 보석고정홀더에 대한 정밀도를 향상시킬 수 있는 등의 탁월한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 경우 종래 인덱스회전핀의 백회전에 따른 보석 세공에 대한 가공불량과 함께 가공품의 품질 등급이 저하되는 것을 방지함과 동시에 상기 보석 세공의 전(全) 공정에 맞게 각기 구분 설치된 연마휠을 이용해 보석을 정밀하게 세공함에 따라 보석 세공에 대한 가공성 및 생산성, 정밀성 역시도 향상시킬 수 있는 등의 효과도 있다.
도 1은 본 발명이 적용된 보석세공기를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명이 적용된 보석세공기에 대한 평면도.
도 3은 본 발명이 적용된 보석세공기에 대한 정면도.
도 4는 본 발명이 적용된 보석세공에 대한 측면도 및 홀더승강수단의 세부 상세도.
도 5는 본 발명의 보석고정홀더에 대한 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 보석고정홀더에 대한 결합 단면도.
도 7은 본 발명의 보석고정홀더 중 백래쉬 제거장치에 대한 세부 상세도.
도 8은 본 발명의 보석고정홀더 중 백래쉬 제거장치의 또 다른 실시예도.
도 9는 본 발명의 보석고정홀더 중 백래쉬 제거장치에 대한 작동과정을 나타낸 상태도.
도 10은 본 발명이 적용된 보석세공기를 이용해 보석의 세공작업이 완료된 상태도.
본 발명의 백래쉬 제거장치가 구비된 보석세공기용 보석고정홀더(이하, 보석고정홀더라 함)를 첨부된 도면과 대비하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용된 보석세공기를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명이 적용된 보석세공기에 대한 평면도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명이 적용된 보석세공기에 대한 정면도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명이 적용된 보석세공에 대한 측면도 및 홀더승강수단의 세부 상세도를 나타낸 것이다.
또한, 도 5는 본 발명의 보석고정홀더에 대한 분해 사시도를 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명의 보석고정홀더에 대한 결합 단면도를 나타낸 것이며, 도 7은 본 발명의 보석고정홀더 중 백래쉬 제거장치에 대한 세부 상세도를 나타낸 것이다.
먼저, 본 발명의 보석고정홀더(14)에 대하여 상세히 설명하기에 앞서, 본 발명이 적용된 보석세공기(1)에 대하여 간략히 설명하면 다음과 같다.
이에 대한 상기 보석세공기(1)의 경우 전체적인 구성이 본 출원인에 의해 선(先) 출원되어 2009년 06월 16일자로 공개된 보석 세공 장치(특허공개번호 제2009-0061093호)와 동일구조로서, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이 크게 베이스 프레임(10), 연마휠(13), 보석고정홀더(14), 홀더고정바(22), 홀더고정수단(24; 고정레버, 25; 결착부고정부재), 홀더경사조절수단(26), 홀더스핀들회전부(30), 홀더승강수단(31), 홀더간격조절부(43), 연마휠 드레서(미도시) 및 제어부로 구성되어 있다.
이와 같이 본 발명이 적용된 상태로 구성된 보석세공기(1) 중 상기 베이스 프레임(10), 연마휠(13), 홀더고정바(22), 홀더고정수단(24,25), 홀더경사조절수단(26), 홀더스핀들회전부(30), 홀더승강수단(31), 홀더간격조절부(43), 연마휠 드레서 및 제어부의 경우 본 출원인에 의해 선출원되어 공개된 보석 세공 장치(특허공개번호 제2009-0061093호)의 베이스 프레임, 연마휠, 홀더고정바, 홀더고정수단, 홀더경사조절수단, 홀더스핀들회전부, 홀더승강수단, 홀더간격조절부, 연마휠 드레서 및 제어부와 동일구조로 이루어져 있기 때문에, 이에 따른 각 구성요소들의 세부구성과 이에 대한 상세한 설명은 이와 대응되는 상기 보석 세공 장치의 각 구성요소들의 상세한 설명으로 대신하며, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명에 대한 보석고정홀더(14)의 경우 역시 상기한 보석 세공 장치(특허공개번호 제2009-0061093호)의 구성요소 중 보석고정홀더와 동일구조로 이루어지되, 구동모터(29)와 연결되면서 카세트(15) 내에 길이방향으로 관통 설치된 인덱스회전축(16)과 각 인덱스회전핀(17)이 상호 워엄기어방식으로 치합된 상태에서 상기 인덱스회전핀(17)에 결착되는 보석고정핀(18)의 하단에 접착 고정된 보석(J)과 연마휠(13) 간의 마찰작용에 의한 연마가공 시 상기 보석(J) 및 보석고정핀(18)을 통해 인덱스회전핀(17)에 마찰 부하가 전달되면서 상기 인덱스회전축(16)과 인덱스회전핀(17) 간의 공차로 인해 발생된 백래쉬 양만큼 상기 인덱스회전핀(17)의 백회전을 방지함과 동시에 상기 인덱스회전핀(17)의 백회전에 따른 보석(J)의 가공불량 역시 방지할 수 있도록 하기 위하여, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 상기 보석고정홀더(14)의 카세트(15) 내에 등간격으로 삽착된 보석 파지용 스핀들 수단 즉, 세공을 위해 보석(J)을 접착 고정시키는 각 보석고정핀(18)과 상호 결착된 상태로 상기 보석고정홀더(14)의 카세트(15) 내에 등간격으로 삽착된 각 인덱스회전핀(17)의 상단에 일방향(One-Way) 회전방식의 백래쉬 제거장치(60a)가 설치 구성되어 있다.
여기서, 상기 백래쉬 제거장치(60a)의 경우 도 7에 도시한 바와 같이 각 인덱스회전핀(17)과 대응되는 위치에 회전체삽입홀(62b)이 각각 관통된 상태로 카세트(15)의 상단에 나사 고정되는 회전체고정하판(61b)과; 상기 회전체고정하판(61b)의 회전체삽입홀(62b)과 상호 연통되는 회전체삽입홀(62a)이 각각 관통된 상태로 회전체고정하판(61b)의 상단에 나사 고정되는 회전체고정상판(61a)과; 상기 회전체고정상,하판(61a,61b)에 상호 연통되게 관통된 회전체삽입홀(62a,62b)에 삽입 고정되며, 연마휠(13)을 통한 보석(J)의 연마가공 시 상기 보석(J) 및 보석고정핀(18)을 통해 인덱스회전핀(17)에 전달된 마찰 부하에 의해 상기 인덱스회전축(16)과 인덱스회전핀(17) 간의 백래쉬 양만큼 상기 인덱스회전핀(17)의 백회전을 방지함과 동시에 일방향으로 회전이 이루어지도록 하는 일방향 회전체(64)와; 상기 회전체고정상,하판(61a,61b)의 회전체삽입홀(62a,62b)에 삽착된 일방향 회전체(64)를 통해 인덱스회전핀(17)의 상단에 밀착되도록 삽입 고정되며, 연마휠(13)을 통한 보석(J)의 연마가공 시 인덱스회전핀(17)에 전달된 마찰 부하를 일방향 회전체(64)에 전달하여 상기 일방향 회전체(64)에 의해 인덱스회전핀(17)의 백회전을 방지하거나 또는 일방향으로 회전되도록 하는 결합부싱(65)과; 상기 결합부싱(65)을 통해 인덱스회전핀(17) 내에 삽입 관통된 상태로 보석고정핀(18)과 나사 결합되며, 상기 나사 결합력을 통해 인덱스회전핀(17)의 상단 및 일방향 회전체(64)의 내주연에 결합부싱(65)이 밀착되도록 상기 결합부싱(65)을 가압하는 고정핀(66)으로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 백래쉬 제거장치(60a) 중 상기 회전체고정상,하판(61a,61b)의 경우 전체형상이 카세트(15)의 상단과 동일하거나 이 보다 약간 짧은길이의 직사각 플레이트로 이루어져 있는데, 이때 상기 회전체고정상,하판(61a,61b)의 중앙에는 다수개의 일방향 회전체(64)를 등간격으로 삽입하되, 각 판에 상기 일방향 회전체(64)가 1/2씩 삽입되기 위한 회전체삽입홀(62a,62b)이 상호 연통되게 관통 형성되어 있고, 상기 각 판에 상호 연통되게 관통된 회전체삽입홀(62a,62b)의 상하 양측에는 회전체고정하판(61b)을 통한 카세트(15) 상단 및 회전체고정상판(61a)을 통한 회전체고정하판(61b)에 각기 나사 고정시키기 위한 나사체결홀(63a,63b)이 각각 관통 형성되어 있다.
또한, 본 발명의 백래쉬 제거장치(60a) 중 상기 일방향 회전체(64)의 경우 모터(29) 구동에 의한 인덱스회전축(16)과 치합 연결된 각 인덱스회전핀(17)의 일방향 회전 시 이의 회전방향과 동일한 일측방향으론 회전이 이루어지고, 이와 반대측방향으론 회전이 정지되는 "일방향 회전용 클러치베어링"으로 이루어져 있는데, 이때 상기 일방향 회전체(64)는 통상적으로 많이 사용되고 있는 기성품으로서, 이에 대한 세부구조 및 상세한 설명에 대해서는 생략하기로 한다.
그리고, 본 발명의 백래쉬 제거장치(60a) 중 상기 결합부싱(65)의 경우 전술한 바와 같이 연마휠(13)을 통한 보석(J)의 연마가공 시 인덱스회전핀(17)에 전달된 마찰 부하를 일방향 회전체(64)에 전달하여 상기 일방향 회전체(64)에 의해 인덱스회전핀(17)의 백회전을 방지하거나 또는 일방향으로 회전이 이루어지도록 하는 등 상기 인덱스회전핀(17)과 일방향 회전체(64)의 연결 매개체로서, 상기 인덱스회전핀(17)을 관통하여 보석고정핀(18)과 나사 결합되기 위한 고정핀(66)이 삽입 관통되도록 전체형상이 중공의 원통체로 형성됨과 아울러, 상기 인덱스회전핀(17)과 이종(異種)재질인 비철금속재질로 이루어지되, 여러 비철금속 중 주로 동(Cu)재질이 사용되며, 상기 결합부싱(65)을 통해 인덱스회전핀(17) 내에 삽입 관통된 고정핀(66)과 보석고정핀(18) 간의 나사 결합에 따른 결합부싱(65)의 가압작용 시 상기 결합부싱(65)의 외주면이 벌징(Bulging)형태로 확대되면서 인덱스회전핀(17)의 상단 및 일방향 회전체(64)의 내주연에 밀착되어 구동모터(29)와 연결되는 인덱스회전축(16)과 인덱스회전핀(17)이 상호 워엄기어형태로 치합된 상태에서 모터(29) 구동에 의해 인덱스회전축(16)과 대향 회전하는 인덱스회전핀(17)의 회전력을 일방향 회전체(64)에 전달하게 된다.
이와 더불어, 본 발명의 백래쉬 제거장치(60a) 중 상기 고정핀(66)의 경우 전체형상이 일단에 헤드가 일체로 형성된 "T"형태의 원형봉으로 이루어지되, 그 타단에는 결합부싱(65)을 통해 인덱스회전핀(17) 내에 삽입 관통된 상태로 보석고정핀(18)과 나사 결합되기 위한 나사부(67)가 형성되어 있어, 상기와 같이 고정핀(66)이 인덱스회전핀(17) 내에 삽입 관통된 상태로 보석고정핀(18)과 나사 체결 시 상기 고정핀(66)과 보석고정핀(18) 간의 나사 결합력을 통해 결합부싱(65)의 상단을 가압하여 이에 따른 상기 결합부싱(65)의 외주면이 볼록해지는 벌징(Bulging)형태로 확대되면서 상기 인덱스회전핀(17)의 상단 및 일방향 회전체(64)의 내주연에 완전히 밀착되게 된다.
도 8은 본 발명의 보석고정홀더 중 백래쉬 제거장치의 또 다른 실시예도를 나타낸 것이다.
한편, 본 발명의 보석고정홀더(14) 중 또 다른 실시예의 백래쉬 제거장치(60b)는, 도 7에 도시된 백래쉬 제거장치(60a)와 동일구조를 이루되, 결합부싱(65a)에 대하여 인덱스회전핀(17)의 상단에 일체로 돌출 형성시킨 구조 즉, 도 8에 도시한 바와 같이 각 인덱스회전핀(17)과 대응되는 위치에 각각 회전체삽입홀(62a,62b)이 상호 연통되게 관통되며, 상호 나사 체결되는 분할된 구조로서 카세트(15)의 상단에 나사 고정되는 회전체고정상판(61a) 및 회전체고정하판(61b)과; 상기 회전체고정상,하판(61a,61b)에 상호 연통되게 관통된 회전체삽입홀(62a,62b)에 삽입 고정되며, 연마휠(13)을 통한 보석(J)의 연마가공 시 인덱스회전핀(17)에 전달된 마찰 부하에 의해 상기 인덱스회전축(16)과 인덱스회전핀(17) 간의 백래쉬 양만큼 상기 인덱스회전핀(17)의 백회전을 방지함과 동시에 일방향으로 회전이 이루어지도록 하는 일방향 회전체(64)와; 상기 인덱스회전핀(17)의 상단에 일체로 돌출 형성됨과 동시에 일방향 회전체(64) 내에 억지 끼움 결합되며, 연마휠(13)을 통한 보석(J)의 연마가공 시 인덱스회전핀(17)에 전달된 마찰 부하를 일방향 회전체(64)에 전달하여 상기 일방향 회전체(64)에 의해 인덱스회전핀(17)의 백회전을 방지하거나 또는 일방향으로 회전되도록 하는 결합부싱(65a)과; 상기 결합부싱(65a)을 통해 각 인덱스회전핀(17) 내에 삽입 관통된 상태로 보석고정핀(18)과 나사 결합되며, 상기 나사 결합력을 통해 일방향 회전체(64)의 내주연에 결합부싱(65a)이 밀착되도록 상기 결합부싱(65a)을 가압하는 고정핀(66)으로 구성되어 있다.
여기서, 상기 회전체고정상,하판(61a,61b) 및 일방향 회전체(64), 고정핀(66)의 경우 도 7에 도시된 백래쉬 제거장치(60a)의 구성요소 중 회전체고정상,하판(61a,61b) 및 일방향 회전체(64), 고정핀(66)과 동일구조로 이루어져 있기 때문에 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다.
그리고, 상기 결합부싱(65a)의 경우 도 7에 도시된 백래쉬 제거장치(60a)의 구성요소 중 인덱스회전핀(17)과 상호 분리된 중공 원통체의 구조임과 동시에 상기 인덱스회전핀(17)과 이종(異種)재질로 이루어진 결합부싱(65)과는 달리, 도 8과 같이 인덱스회전핀(17)의 상단에 동일재질의 결합부싱(65a)이 일체로 돌출 형성되어 있는데, 이때 상기와 같이 인덱스회전핀(17)의 상단에 일체로 형성된 결합부싱(65a)은 상기 인덱스회전핀(17)과 이종(異種)재질인 비철금속의 동(Cu)재질로서 중공 원통체로 형성하여 인덱스회전핀(17)의 상단에 일체로 접합 고정시키거나, 또는 상기 인덱스회전핀(17)과 동일재질로서 중공 원통체로 절삭 가공하여 인덱스회전핀(17)의 상단에 일체로 형성할 수도 있음을 미리 밝혀두며, 상기와 같이 인덱스회전핀(17)과 동일재질의 일체형 구조로 이루어진 결합부싱(65a)의 경우 일방향 회전체(64) 내에 억지 끼움 결합되어 상기 일방향 회전체(64)의 내주연에 밀착 고정되면서 모터(29) 구동에 의해 인덱스회전축(16)과 대향 회전하는 인덱스회전핀(17)의 회전력을 일방향 회전체(64)에 전달하게 된다.
이하, 본 발명의 보석고정홀더(14) 중 백래쉬 제거장치(60a)에 대한 작동과정을 첨부된 도면과 대비하여 그 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 9는 본 발명의 보석고정홀더 중 백래쉬 제거장치에 대한 작동과정을 나타낸 상태도이고, 도 10은 본 발명이 적용된 보석세공기를 이용해 보석의 세공작업이 완료된 상태를 나타낸 것이다.
먼저, 백래쉬 제거장치(60a)가 설치된 본 발명의 보석고정홀더(14) 중 상기 백래쉬 제거장치(60a)의 작동과정에 대하여 상세히 설명하기에 앞서, 본 발명의 보석고정홀더(14)가 적용된 보석세공기(1)의 전체적인 작동과정에 대해서는 앞서 밝힌 바와 같이 본 출원인에 의해 선출원되어 공개된 보석 세공 장치(특허공개번호 제2009-0061093호)의 전체적인 작동과정과 동일하게 이루어지기 때문에 이에 따른 본 발명이 적용된 보석세공기(1)에 대한 전체적인 작동과정은 이와 동일구조로 이루어진 보석 세공 장치의 전체적인 작동과정으로서 대신하며, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다.
그 다음, 백래쉬 제거장치(60a)가 설치된 본 발명의 보석고정홀더(14) 중 상기 백래쉬 제거장치(60a)의 작동과정으로서, 본 발명의 주요 기술적 특징인 일방향(One-Way) 회전방식의 백래쉬 제거장치(60a)를 도 5 및 도 6과 같이 세공을 위해 보석(J)을 접착 고정시키는 각 보석고정핀(18)과 상호 결착된 상태로 상기 보석고정홀더(14)의 카세트(15) 내에 등간격으로 삽착된 각 인덱스회전핀(17)의 상단에 상호 대응되게 설치 고정시킨 상태에서 상기 보석고정핀(18)의 하단에 접착 고정된 보석(J)을 설정된 형태 즉, 테이블(table)(T), 큐렛(culet)(CU), 크라운(crown)(C), 파빌리온(pavilion)(P), 거들(girdle)(G)을 세공하기 위하여 회전하는 연마휠(13)에 접촉시키게 되면, 상기 연마휠(13)과 보석(J) 간의 마찰작용에 의한 보석(J)의 연마가공이 이루어지게 되는데, 이때 상기 인덱스회전핀(17)의 경우 구동모터(29)와 연결되는 인덱스회전축(16)과 워엄기어형태로 상호 치합되어 있기 때문에 상기 모터(29) 회전 시 이와 연결된 인덱스회전축(16)과 치합된 인덱스회전핀(17)이 상기 인덱스회전축(16)과 상호 대향되게 360도 회전(인덱스운동모드)하게 되면서 상기와 같이 설정된 형태대로 보석(J)을 세공하게 된다.
그리고, 상기와 같이 모터(29) 구동에 따른 인덱스회전축(16)과 인덱스회전핀(17)이 서로 대향 회전되도록 치합된 상태에서 상기 인덱스회전핀(17)의 하단에 결착된 보석고정핀(18) 즉, 상기 보석고정핀(18)의 하단에 파지된 상태로 접착 고정된 보석(J)을 연마휠(13)에 접촉시킬 경우 상기와 같이 워엄기어형태로 치합된 인덱스회전축(16)과 인덱스회전핀(17) 간의 공차로 인해 발생된 백래쉬 양만큼 상기 인덱스회전핀(17)의 백회전이 이루어지게 되는데, 이때 상기한 인덱스회전핀(17)의 백회전은 세공을 위해 보석(J)을 접착 고정시키는 각 보석고정핀(18)과 상호 결착된 상태로 보석고정홀더(14)의 카세트(15) 내에 등간격으로 삽착된 각 인덱스회전핀(17)의 상단에 상호 대응되게 설치 고정된 일방향(One-Way) 회전방식의 백래쉬 제거장치(60a)에 의해 방지되게 되며, 이러한 백래쉬 제거장치(60a)를 통해 인덱스회전핀(17)의 백회전이 방지되는 과정을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기와 같이 세공을 위해 보석(J)을 접착 고정시키는 각 보석고정핀(18)과 상호 결착된 상태로 상기 보석고정홀더(14)의 카세트(15) 내에 등간격으로 삽착된 각 인덱스회전핀(17)의 상단에 상호 대응되게 일방향(One-Way) 회전방식의 백래쉬 제거장치(60a) 즉, 각 인덱스회전핀(17)과 대응되는 위치에 각각 회전체삽입홀(62a,62b)이 상호 연통되게 관통된 상태로 상호 나사 체결되는 회전체고정상,하판(61a,61b)을 카세트(15)의 상단에 나사 고정시킴과 동시에 상기 회전체고정상,하판(61a,61b)에 상호 연통되게 관통된 회전체삽입홀(62a,62b)에 일방향 회전체(64)를 삽입시킨 후, 상기 일방향 회전체(64)를 통해 인덱스회전핀(17)의 상단에 밀착되도록 중공 원통체의 결합부싱(65)을 삽입시킨 다음, 최종적으로 상기 결합부싱(65)을 통해 인덱스회전핀(17) 내에 삽입 관통된 상태로 보석고정핀(18)과 나사 결합하여서 된 상기 백래쉬 제거장치(60a)를 설치 고정시킨 상태에서 상기 보석고정핀(18)의 하단에 접착 고정된 보석(J)과 연마휠(13) 간의 마찰작용에 의한 연마가공이 이루어지게 되면, 도 9에 도시한 바와 같이 상기 연마휠(13)을 통한 보석(J)의 연마가공 시 발생되는 초기 마찰 부하가 상기 보석(J) 및 상기 보석(J)이 접착 고정된 보석고정핀(18)을 통해 인덱스회전핀(17)에 전달되게 된다.
그리고, 상기와 같이 초기 마찰 부하가 전달 작용된 인덱스회전핀(17)은 인덱스회전축(16) 간의 공차 즉, 워엄기어형태로 상호 치합된 기어간 잇빨과 잇빨 사이의 공차로 인해 발생된 백래쉬 양만큼 백회전이 이루어지게 되는데, 이때 상기 인덱스회전핀(17)의 백회전은 상기 결합부싱(65)을 거쳐 인덱스회전핀(17) 내에 삽입 관통된 고정핀(66)과 보석고정핀(18) 간의 나사 결합에 따른 가압작용으로 외주면이 볼록해지는 벌징(Bulging)형태로 확대되면서 인덱스회전핀(17)의 상단 및 일방향 회전체(64)의 내주연에 밀착된 결합부싱(65)을 통해 상기 일방향 회전체(64)에 전달되게 되고, 상기와 같이 일방향 회전체(64)에 전달된 인덱스회전핀(17)의 백회전력은 모터(29) 구동에 의한 인덱스회전축(16)과 치합 연결된 각 인덱스회전핀(17)의 일방향 회전 시 이의 회전방향과 동일한 일측방향으론 회전이 이루어지고, 이와 반대측방향으론 회전이 정지되는 등 일방향 회전용 클러치베어링인 일방향 회전체(64)의 구조적 특성에 따라 상기 일방향 회전체(64)에 의해 차단 정지되게 되어 종래와 같이 상기 인덱스회전핀(17)의 백회전에 따른 보석(J) 세공에 대한 가공불량과 함께 가공품의 품질 등급이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 이와 연동적으로 상기와 같이 인덱스회전핀(17)의 백회전이 차단 정지된 상태에서 모터(29) 구동에 따라 인덱스회전축(16)과 상호 대향되게 회전하는 인덱스회전핀(17)의 회전방향과 동일한 일측방향으로 보석(J)의 회전이 이루어지도록 상기 인덱스회전핀(17)의 상단 및 일방향 회전체(64)의 내주연에 밀착된 결합부싱(65)을 통해 상기 일방향 회전체(64)에 인덱스회전핀(17)의 회전력을 전달하여 상기 일방향 회전체(64)의 일방향 회전작용에 의한 인덱스회전핀(17)을 비롯해 결합부싱(65), 고정핀(66) 및 상기 고정핀(66)과 나사 결합된 보석고정핀(18) 모두 일방향으로 회전하면서 도 10에 도시한 바와 같이 설정된 형태대로 보석(J) 세공이 이루어지게 된다.
이상에서와 같이 상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
1. 보석세공기 10. 베이스 프레임
12, 27, 29, 32, 45, 59. 모터
13. 연마휠 14. 보석고정홀더
15. 카세트 16. 인덱스회전축
17. 인덱스회전핀 18. 보석고정핀
20, 57. 결착부 21. 지지브라켓
22. 홀더고정바 23. 결착부레일
24, 25. 홀더고정수단 26. 홀더경사조절수단
28. 감속기어 30. 홀더스핀들회전부
31. 홀더승강수단 33. 상하작동판
34. 볼스크류 35. 측면가이드판
39. 가이드홀 40. 좌우작동판
41. 장공 42. 이송유격홀
43. 홀더간격조절부 44. 좌우작동판이송수단
46. 구동편심회동부 47. 벨트
48. 종동편심회동부 49. 연결편심회동부
50. 회동링크바
60a, 60b. 백래쉬 제거장치 61a. 회전체고정상판
61b. 회전체고정하판 62a, 62b. 회전체삽입홀
64. 일방향 회전체 65, 65a. 결합부싱
66. 고정핀 67. 나사부
J. 보석 T. 테이블(table)
C. 크라운(crown) G. 거들(girdle)
P. 파빌리온(pavilion) CU. 큐렛(culet)

Claims (5)

  1. 베이스 프레임, 연마휠, 보석고정홀더, 홀더고정바, 홀더고정수단, 홀더경사조절수단, 홀더스핀들회전부, 홀더승강수단, 홀더간격조절부, 연마휠 드레서 및 제어부로 구성된 보석세공기 중 상기 보석고정홀더에 있어서,
    세공을 위해 보석을 접착 고정시키는 각 보석고정핀과 상호 결착된 상태로 상기 보석고정홀더의 카세트 내에 등간격으로 삽착된 각 인덱스회전핀의 상단에는 구동모터와 연결되면서 상기 카세트 내에 길이방향으로 관통 설치된 인덱스회전축과 각 인덱스회전핀이 상호 치합된 상태에서 상기 인덱스회전핀에 결착된 보석고정핀의 하단에 접착 고정된 보석과 연마휠 간의 마찰작용에 의한 연마가공 시 상기 보석 및 보석고정핀을 통해 인덱스회전핀에 마찰 부하가 전달되면서 상기 인덱스회전축과 인덱스회전핀 간의 공차로 인해 발생된 백래쉬 양만큼 상기 인덱스회전핀의 백회전을 방지하기 위한 일방향(One-Way) 회전방식의 백래쉬 제거장치가 더 구비된 것을 특징으로 하는 백래쉬 제거장치가 구비된 보석세공기용 보석고정홀더.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 백래쉬 제거장치는 각 인덱스회전핀과 대응되는 위치에 각각 회전체삽입홀이 상호 연통되게 관통되며, 상호 나사 체결되는 분할된 구조로서 카세트의 상단에 나사 고정되는 회전체고정상판 및 회전체고정하판과;
    상기 회전체고정상,하판에 상호 연통되게 관통된 회전체삽입홀에 삽입 고정되며, 연마휠을 통한 보석의 연마가공 시 인덱스회전핀에 전달된 마찰 부하에 의해 상기 인덱스회전축과 인덱스회전핀 간의 백래쉬 양만큼 상기 인덱스회전핀의 백회전을 방지함과 동시에 일방향으로 회전이 이루어지도록 하는 일방향 회전체와;
    상기 회전체고정상,하판의 회전체삽입홀에 삽착된 일방향 회전체를 통해 인덱스회전핀의 상단에 밀착되도록 삽입 고정되며, 연마휠을 통한 보석의 연마가공 시 인덱스회전핀에 전달된 마찰 부하를 일방향 회전체에 전달하여 인덱스회전핀의 백회전을 방지하거나 또는 일방향으로 회전되도록 하는 결합부싱과;
    상기 결합부싱을 통해 인덱스회전핀 내에 삽입 관통된 상태로 보석고정핀과 나사 결합되며, 인덱스회전핀의 상단 및 일방향 회전체의 내주연에 결합부싱이 밀착되도록 상기 결합부싱을 가압하는 고정핀으로 구성된 것을 특징으로 하는 백래쉬 제거장치가 구비된 보석세공기용 보석고정홀더.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 백래쉬 제거장치는 각 인덱스회전핀과 대응되는 위치에 각각 회전체삽입홀이 상호 연통되게 관통되며, 상호 나사 체결되는 분할된 구조로서 카세트의 상단에 나사 고정되는 회전체고정상판 및 회전체고정하판과;
    상기 회전체고정상,하판에 상호 연통되게 관통된 회전체삽입홀에 삽입 고정되며, 연마휠을 통한 보석의 연마가공 시 인덱스회전핀에 전달된 마찰 부하에 의해 상기 인덱스회전축과 인덱스회전핀 간의 백래쉬 양만큼 상기 인덱스회전핀의 백회전을 방지함과 동시에 일방향으로 회전이 이루어지도록 하는 일방향 회전체와;
    상기 인덱스회전핀의 상단에 일체로 돌출 형성됨과 동시에 일방향 회전체 내에 억지 끼움 결합되며, 연마휠을 통한 보석의 연마가공 시 인덱스회전핀에 전달된 마찰 부하를 일방향 회전체에 전달하여 인덱스회전핀의 백회전을 방지하거나 또는 일방향으로 회전되도록 하는 결합부싱과;
    상기 결합부싱을 통해 인덱스회전핀 내에 삽입 관통된 상태로 보석고정핀과 나사 결합되며, 일방향 회전체의 내주연에 결합부싱이 밀착되도록 상기 결합부싱을 가압하는 고정핀으로 구성된 것을 특징으로 하는 백래쉬 제거장치가 구비된 보석세공기용 보석고정홀더.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 일방향 회전체는 모터 구동에 의한 인덱스회전축과 치합 연결된 각 인덱스회전핀의 일방향 회전 시 이의 회전방향과 동일한 일측방향으론 회전이 이루어지고, 이와 반대측방향으론 회전이 정지되는 일방향 회전용 클러치베어링인 것을 특징으로 하는 백래쉬 제거장치가 구비된 보석세공기용 보석고정홀더.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 결합부싱은 인덱스회전핀과 이종(異種)재질인 비철금속재질의 분리형 구조로 형성됨과 동시에 결합부싱을 통해 인덱스회전핀 내에 삽입 관통된 고정핀과 보석고정핀 간의 나사 결합에 따른 결합부싱의 가압작용 시 상기 결합부싱의 외주면이 벌징(Bulging)형태로 확대되면서 인덱스회전핀의 상단 및 일방향 회전체의 내주연에 밀착되거나, 또는 인덱스회전핀과 동일재질의 일체형 구조로 형성됨과 동시에 일방향 회전체 내에 억지 끼움 결합되어 상기 일방향 회전체의 내주연에 밀착되는 것을 특징으로 하는 백래쉬 제거장치가 구비된 보석세공기용 보석고정홀더.
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