KR101240609B1 - 연마장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공물을 타격하여 연마시키는 연마장치로서, 본체와; 상기 본체에 결합되는 연마핀 수납부재와; 상기 연마핀 수납부재 내에서 왕복이동 가능하게 설치되는 다수개의 연마핀과; 상기 연마핀 각각을 일방향으로 탄성가압하는 탄성부재와; 상기 연마핀 수납부재에 대해 회전가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 연마핀을 타방향으로 누름으로써 상기 연마핀이 가공물을 타격하게 하는 타격부재; 및 상기 타격부재를 회전시키기 위한 구동수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연마장치{Grinding apparatus}

본 발명은 연마장치에 관한 것으로서, 특히 선체 외판의 도장 전처리 작업에 있어서, 연마입자를 사용하지 않으면서도 고속으로 효과적인 전처리 작업을 할 수 있는 연마장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선박과 같은 해양구조물은 강재(鋼材) 입고에서부터 건조 후 인도까지 오랜시간 동안 해양환경에 노출되어 있으므로, 선체 외판의 연결부위와 철판 표면에는 부식이 발생하게 된다.

따라서, 이러한 부식에 의한 오염을 방지하기 위해서는, 선박을 건조한 후 선체 외판 등에 부식을 방지하도록, 보호 도막을 형성하기 위한 도장 작업을 수행하게 된다. 그러나, 도장 전에 이미 형성된 부식물을 제거하지 못하면 도막의 부착력이 저하되어 선박의 수명이 단축되는 문제점이 있다. 특히, 용접 부위는 표면이 매끈하지 않아서 부식물을 제거하는 것이 용이하지 않으므로, 도장 작업후의 도막 형성이 확실히 되지 않는 문제점이 있다.

이를 위해, 도장 작업을 수행하기 전에는, 전처리 작업으로서 오염부의 도장과 녹을 제거하고, 용접 부위를 매끄럽게 그라인딩하는 등의 전처리 작업을 수행하고 있다.

종래의 전처리 작업에서는 일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 장치 본체(1)에 대해 디스크형 연마재(2)를 회전가능하게 장착함으로써, 표면을 매끄럽게 처리하는 그라인딩 장치(10)를 사용하고 있다. 이러한 디스크형 그라인딩 장치(10)는 가공물에 대한 접근성이 좋고, 비용이 적게 들며, 범용으로 널리 보급되어 있다는 장점이 있다.

그러나, 이러한 디스크형 그라인딩 장치(10)는 평탄한 작업 표면에는 적합하나, 모서리와, 원형 파이프의 곡면부, 용접비드면 등의 작업에는 적합하지 않다. 특히, 원형 파이프의 전처리 작업시에는 디스크형 연마재(2)와 원형 파이프의 곡선부분이 선접촉을 하게 되므로 전처리 작업이 원활하지 않고 시간이 많이 걸리게 된다는 단점이 있다. 또한, 용접 비드면의 작업시에도 용접면의 패인 곳 주변을 어느정도 갈아서 없앤 후에 전처리 작업을 수행해야 한다는 문제점이 있다.

이러한 그라인딩 장치(10)에 대한 대안으로서, 최근에는 블라스팅(blasting) 장치를 이용하여 전처리 작업을 수행하고 있다. 블라스팅 작업이란 작업대상의 가공물에 연마입자를 압축 공기로 뿜어 표면에 부착되어 있는 이물질이나 녹을 제거하는 작업으로, 그라인딩 장치를 이용하는 작업에 비해 작업속도가 월등히 빠르다는 장점이 있다. 그러나, 블라스팅 작업후에는 연마입자가 바닥에 떨어지게 되는데, 이러한 연마입자는 예리한 각이 있으므로 작업자를 다치게 할 수 있고, 다른 작업장치에 손상을 줄 수도 있는 문제점이 있다.

따라서, 블라스팅 작업후에는 반드시 연마입자를 회수해야할 필요가 있는데, 이러한 회수작업에 시간이 많이 소요된다는 단점이 있다. 또한, 블라스팅 장치 자체는 대형이고 가격이 비싸다는 단점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 연마입자를 사용하지 않으면서도 고속으로 효과적인 전처리 작업을 할 수 있는 연마장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 연마장치는, 가공물을 타격하여 연마시키는 연마장치로서, 본체와; 상기 본체에 결합되는 연마핀 수납부재와; 상기 연마핀 수납부재 내에서 왕복이동 가능하게 설치되는 다수개의 연마핀과; 상기 연마핀 각각을 일방향으로 탄성가압하는 탄성부재와; 상기 연마핀 수납부재에 대해 회전가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 연마핀을 타방향으로 누름으로써 상기 연마핀이 가공물을 타격하게 하는 타격부재; 및 상기 타격부재를 회전시키기 위한 구동수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 회전에 의해 연마핀을 누름으로써 연마핀이 가공물을 타격하게 하는 타격부재를 구비하여, 연마입자를 사용하지 않으면서도 고속으로 전처리 작업을 수행할 수 있으며, 특히 곡선면에 대한 전처리 작업을 효율적으로 할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 종래의 일반적인 연마장치의 일례의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마장치의 개략도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 연마장치의 연마핀 수납부재를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2의 연마장치의 타격부재를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 연마장치의 타격부재의 저면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 타격부재와 커플링부재와의 결합관계를 설명하기 위해, 도 5의 선Ⅶ-Ⅶ를 따라 취해진 단면도이다.
도 8은 도 2의 연마장치의 사용시, 타격부재가 연마핀을 누르는 상황을 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10은 도 2의 연마장치의 어댑터를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 연마장치에 사용될 수 있는 연마핀의 여러 형태를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예들은 제한적인 것으로 의도된 것이 아니며, 동일한 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마장치의 개략도이고, 도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 연마장치에서의 연마핀 수납부재를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 5 내지 도 7은 도 2에 도시된 연마장치에서의 타격부재를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 도 2의 연마장치의 사용시, 타격부재가 연마핀을 누르는 상황을 설명하기 위한 도면이다.

도 2 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연마장치(100)는, 본체(110)와, 연마핀 수납부재(120)와, 연마핀(130)과, 타격부재(140) 및 구동수단을 포함하여 구성된다.

상기 본체(110)에는 작업시 사용자가 용이하게 연마장치(100)를 파지하도록 손잡이(112)가 마련되어 있다.

상기 연마핀 수납부재(120)는 상기 어댑터(180)를 통하여 상기 본체(110)에결합되어 있다.

상기 연마핀 수납부재(120) 내에는, 가공물을 타격하여 가공물의 표면을 연마하는 다수개의 연마핀(130)과, 이 연마핀(130)을 누름으로써 연마핀(130)이 가공물을 타격하게 하는 타격부재(140)가 설치되어 있다.

상기 타격부재(140)는 원판형으로서, 본체(110) 내에 내장된 모터(150)에 의해 회전하게 된다. 모터(150)는 상기 타격부재(140)를 회전시키기 위한 구동수단으로서 마련되어 있다. 이 타격부재(140)는, 모터(150)의 출력축(151)에 결합되는 커플링부재(152)와 체결볼트(146)에 의해 고정된다. 이로 인해, 모터(150)의 회전시 타격부재(140)는 함께 회전하게 된다.

타격부재(140)에는 도 5에 도시된 바와 같이 돌출부(142)가 마련되어 있어, 타격부재(140)의 회전시 돌출부가 연마핀(130)을 도면상에서 하방으로, 즉 가공물을 향하여 누르게 된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 연마핀 수납부재(120)는 원통형으로서, 원주방향을 따라 다수개의 연마핀 수납공(122)이 마련되어 있다. 이 연마핀 수납공(122) 각각에는 연마핀(130)이 수납되어 있다. 각각의 연마핀 수납공(122) 내에는 스프링(134)이 구비되어 있다. 이 스프링(134)은, 연마핀 수납공(122) 내에 수납된 연마핀(130)을 상방으로, 즉 도 2에 도시된 도면에서 타격부재(140) 방향으로 탄성가압시킨다.

가공물을 타격하는 연마핀(130)의 하부는 연마력을 향상시키기 위해 원뿔형태로 되어 있는데, 후술하는 바와 같이, 타격부재(140)의 돌출부와의 마찰력을 감소시켜 타격부재(140)의 돌출부가 연마핀(130)을 원활하게 누를 수 있게 하도록, 연마핀(130)의 상부에는 경사부가 형성되어 있다.

한편, 연마핀 수납부재(120) 상부의 가장 자리에는 원주방향을 따라 다수개의 나사구멍(123)이 마련되어 있는데, 이 나사구멍(123)으로 연마핀 수납부재(120)를 도 2에 도시된 어댑터(180)와 결합하기 위한 볼트(190; 도 2 참조)가 삽입된다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 연마장치(100)의 타격부재(140)가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 타격부재(140)는 원판형의 몸체부(141)와, 이 몸체부(141)로부터 도면상에서 하방으로 돌출된 돌출부(142)로 이루어져 있다. 원판형인 타격부재(140)의 중심에는, 타격부재(140)를 회전시키는 모터(150)와 타격부재(140)를 동력적으로 연결시키도록, 타격부재(140)를 전술한 커플링부재(152)에 고정시키는 체결볼트(146)가 관통하고 있다.

또한, 돌출부(142)는 원판형의 몸체부(141)의 원주방향을 따라, 90도 간격으로 형성되어 있는데, 도시된 바와 같이, 돌출부(142)는 사다리꼴 형상으로 하방으로 경사진 경사부(143)를 포함하고 있다. 이러한 경사부(143) 덕분에, 타격부재(140)의 회전시, 타격부재(140)의 돌출부(142)는 연마핀(130)과 마찰력을 최소로 하면서 연마핀(130)을 누를 수 있고, 타격부재(140)의 회전력을 연마핀(130)의 가공물에 대한 타격력으로 효율적으로 전환시킬 수 있다.

한편, 도 5의 선Ⅶ-Ⅶ를 따라 취한 단면인 도 7에 도시된 바와 같이, 커플링부재(152)의 하부와, 타격부재(140)의 상부는 서로 결합될 수 있도록 비원형 단면(도 6에서는 사각형)의 형상을 취하고 있다. 이러한 형상 덕분에, 커플링 부재(152)의 회전에 의해 타격부재(140)는 함께 회전할 수 있게 된다. 또한, 체결볼트(146)만을 풀어줌으로써, 용이하게 타격부재(140)를 분리할 수 있는 장점이 있다.

도 8을 참조하면, 본 실시예의 연마장치(100)의 사용시, 타격부재(140)가 연마핀(130)을 누르는 상황이 도시되어 있다.

연마핀(130)과 타격부재(140) 사이에는 소정의 간극이 형성되어 있어, 돌출부(142)가 형성되지 않은 곳에서는, 타격부재(140)는 연마핀(130)을 누르지 않게 된다. 타격부재(140)가 회전함에 따라, 타격부재(140)의 돌출부(142)는, 그 돌출부(142)의 하방에 위치하게 되는 일부의 연마핀(130)과 순차적으로 접촉하여, 연마핀(130)들을 순차적으로 아래로 누르게 된다. 돌출부(142)에 의해 하방으로 눌러진 연마핀(130)은 하방에 설치된 가공물(P)의 표면을 타격함으로써, 가공물(P)의 표면에 있던 녹 등의 오염물을 제거한다.

한편, 타격부재(140)의 돌출부(142)가 지나가면, 눌려져 있던 연마핀(130)은 스프링(134)에 의해 원래 위치로 즉, 상방으로 복귀되게 된다.

도 9 및 도 10를 참조하면, 본 실시예의 연마장치(100)에서, 연마핀 수납부재(120)와 본체(110)를 결합시키기 위한 어댑터(180)가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 어댑터(180)는 클램핑부(185)와, 플랜지부(181)로 이루어져 있다. 플랜지부(181)는 연마핀 수납부재(120)에 결합되기 위한 제1 결합부로서 마련된 것이고, 클램핑부(185)는 본체(110)를 조이면서 본체(110)와 결합되기 위한 제2 결합부로서 마련된 것이다.

클램핑부(185)의 내경은 본체(110)의 일단부가 삽입될 수 있는 크기이다. 또한, 플랜지부(181)의 가장자리에는 원주 방향을 따라 다수개의 볼트 체결공(182)이 형성되어 있는데, 이 볼트 체결공(182)의 각각의 위치는 전술한 연마핀 수납부재(120)에 형성된 각각의 나사구멍(123)의 위치에 맞춰지도록 위치가 정해져 있다. 따라서, 어댑터(180)와 연마핀 수납부재(120)는, 볼트 체결공(182)과 나사구멍(123)에 나사결합되는 볼트(190; 도 2 참조)에 의해 결합된다.

한편, 어댑터(180)의 클램핑부(185)와 플랜지부(181)의 연결부위 일부는, 원주방향을 따라 절취되어 있다. 또한, 클램핑부(185)의 일측에는, 조임 나사공(184)이 형성되어 있다. 이 조임 나사공(184)에 조임 나사를 삽입하여 체결함으로써, 절취된 클램핑부(185)가 삽입된 본체(110)를 조이면서 본체(110)와 어댑터(180)를 결합시킬 수 있다.

상술한 구조의 어댑터(180)를 사용한다면, 본체(110)에 본 발명의 연마핀 수납부재(120)를 용이하게 결합하여 사용할 수 있고, 볼트(190)와 조임 나사를 풀어서 본체(110)로부터 연마핀 수납부재(120)를 용이하게 분리할 수 있다는 장점이 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서의 연마장치(100)는, 회전에 의해 연마핀(130)을 누름으로써 연마핀(130)이 가공물을 타격하게 하는 타격부재(140)를 구비한다. 따라서, 종래의 블라스팅 처리 장치와는 달리, 연마입자를 사용하지 않으면서도 곡선 부분 표면의 전처리 작업을 신속하게 수행할 수 있다는 장점이 있다.

상기 실시예에 있어서. 연마핀(130)의 형상은 원뿔형상인 것으로 설명되었으나, 도 11의 (A) 내지 (G)에 도시된 바와 같이, 가공물의 재질 및 경도에 따라 피라미드형 등의 다양한 형상을 취할 수 있음은 물론이다.

또한, 연마핀(130)의 상부와 타격부재(140)의 돌출부(142)에는 상호 접촉시 마찰력을 감소시키기 위해 경사부를 포함하고 있으나, 경사부를 대신하여 연마핀(130)의 상부와 돌출부(142)를 볼록한 구형의 형태로 제조할 수도 있음은 물론이다.

또한, 상술한 실시예에서는, 타격부재(140)에 4개의 돌출부(142)가 90도 간격으로 형성되어 있으나, 더 적은 개수의 돌출부(142)가 사용될 수 있음은 물론이며, 작업속도를 높이기 위하여 4개 이상의 돌출부(142)가 사용될 수 있음도 물론이다.

한편, 상술한 실시예에서는, 타격부재(140)가 커플링부재(152)에 의해 모터(150)에 직결되어 있으나, 베벨기어 등의 다양한 형태의 동력전달 수단을 통하여 모터(150)에 연결될 수 있음은 물론이다.

또한, 연마핀(130)의 개수와 연마핀 수납부재(120)의 크기는 작업대상인 가공물의 크기와 용도에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이다.

<<도면의 주요부위에 대한 부호의 설명>>
100: 연마장치 110: 본체
120: 연마핀 수납부재 122: 연마핀 수납공
130: 연마핀 134: 스프링(탄성부재)
140: 타격부재 142: 돌출부
150: 모터(구동수단) 180: 어댑터
P: 가공물

Claims (5)

1. 가공물을 타격하여 연마시키는 연마장치로서,
   본체와;
   상기 본체에 결합되는 연마핀 수납부재와;
   상기 연마핀 수납부재 내에서 왕복이동 가능하게 설치되는 다수개의 연마핀과;
   상기 다수개의 연마핀 각각을 일방향으로 탄성가압하는 탄성부재와;
   상기 연마핀 수납부재에 대해 회전가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 다수개의 연마핀을 순차적으로 타방향으로 누름으로써 상기 연마핀이 가공물을 타격하게 하는 타격부재; 및
   상기 타격부재를 회전시키기 위한 구동수단;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 구동수단은 상기 타격부재에 연결되는 모터인 것을 특징으로 하는 연마장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 타격부재는 몸체부와, 몸체부의 회전시 상기 연마핀을 누르도록 상기 몸체부로부터 상기 연마핀 방향으로 돌출되어 있는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 타격부재의 몸체부는 원판형이고, 상기 돌출부는 상기 몸체부의 원주방향을 따라 다수개가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 연마장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 연마핀 수납부재를 상기 본체에 분리가능하게 결합시키는 어댑터를 더 포함하고,
   상기 어댑터는,
   상기 연마핀 수납부재에 결합되는 제1 결합부와;
   상기 본체에 결합되는 제2 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마장치.

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