KR101284523B1 - 로터리식 연마기의 유압작동 매커니즘 및 이에 의한 연마방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 베어링이 내포하던 문제점을 해소하기 위하여 유압 방식으로 운용되는 로터리식 연마기에 관하여 개시된다.
상세하게는, 상부 툴(60)과 하부 툴(70)은 케이싱(20) 내부에 수용 배치되고, 케이싱에는 측 방향으로 슬라이드 전개되는 커버체(21)가 구비되며, 상부 툴의 상방으로는 연마부재(31)가 장착된 연마헤드(30)를 상하 왕복 구동시키기 위한 이동블럭(40)이 구비되는 것을 포함하되, 상기 연마헤드(30)는 내부 공간에서 모터와 축 결합되어 회전 구동되고, 상기 하부 툴(70)에는 순환펌프와 연계된 하나 이상의 출수관(71)을 통해 유압오일을 배출되게 하여 하부 툴로부터 상부 툴이 이격될 수 있도록 함과 아울러 출수관으로부터 배출된 유압오일은 하나 이상의 집수관(72)으로 집수되어 리사이클 되며, 상기 상부 툴(60)은 모터와 연계된 회전부재(80)에 의해 회전되고, 상기 출수관(71)에는 압력조절밸브 및 유량조절밸브가 더 구비되어 인디게이터의 실시간 게이지 측정을 통해 상부 툴과 하부 툴의 사이 간극이 2/100mm 만큼 공차가 유지되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

로터리식 연마기의 유압작동 매커니즘 및 이에 의한 연마방법{OIL PRESSURE MECHANISM OF ROTARY GRINDER AND IT'S METHOD FOR GRIND}

본 발명은 로터리식 연마기에 관한 것이다.

보다 상세하게는, 연마공정을 행함에 있어 베어링 타입으로 구현되던 기존 방식을 적극 개선하여 베어링 마모에 따른 손실과 오차 보정에 구애받음이 없도록 절삭유로 하여금 유막을 형성시켜 공차가 발생하도록 구성함으로써 정밀도의 향상은 물론, 반복적인 작업이 지속될 경우에도 치수 정확도와 연마 균일도가 변함없이 유지되며, 특히 제반 구성요소들의 과부하 발생을 억제시켜 연마부재의 교체시기를 늦출 수 있는 로터리식 연마기의 유압작동 메커니즘 및 이에 의한 연마방법에 관한 것이다.

통상적으로, 철판 등의 금속부재 표면을 평탄화 가공하기 위하여 연마공정이 선행되고 있으며, 이러한 연마공정을 위하여 소정의 기기 장치가 제공되고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 연마기의 구성을 개략적으로 도시한 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상부블럭(A)과 하부블럭(B)이 연접하는 공간을 통해 하나 이상의 베어링(C)을 위치 고정하고, 상기 베어링은 하부블럭으로부터 상부블럭이 일정 간격 이격된 상태에서 배치될 수 있도록 요홈(D)의 바깥 영역으로 일부 돌출 배치된다.

이러한 구성은 금속부재의 표면을 원활하게 절삭하기 위한 것으로, 통상 2/100mm의 오차 범위 내에서 연마가 실시되는바, 상부블럭은 베어링을 수단으로 하부블럭으로부터 2/100mm 만큼 부상되어 회전운동을 행함으로써 상부블럭 상면에 구비된 대상물에 연마가 이루어지게 되는 것이다. 이는, 도 1의 도면부호 d에 해당한다.

그러나, 상기와 같은 종래 구조의 특성상 모든 지지력은 베어링에 치중되고, 수회 반복적인 작업으로 말미암아 이러한 치중이 지속될 경우 쉽게 베어링이 마모되는 결과가 초래된다. 이러한 문제점은 결국 상부블럭과 하부블럭이 구축하고 있던 공차, 즉 2/100mm의 이격 거리가 변화됨을 의미하고, 상기의 공차가 변화될 경우에는 치수 정확도가 현저하게 떨어져 연마공정이 올바르게 이루어지지 않게 되는 것은 물론, 연마 균일도 또한 불량을 초래하게 되므로 정밀도가 낮아지는 치명적인 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 사용자는 주기적으로 베어링의 마모 상태를 철저히 점검하여 미세한 마모시에도 즉각 베어링을 교체하여만 하므로 제반 구성요소들의 교체 주기가 짧아 유지 비용이 가중되는 부담을 안게 되고, 이외에도 소음이 발생하는 등 과부하가 쉽게 유도되면서 연마부재의 마모를 촉진시켜 이 또한 수명이 비교적 짧게 되는 문제점에 직면해 있다.

본 발명은 상기의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 안출된 것으로, 베어링을 대체하여 유압오일로 하여금 공차를 형성하도록 유도하는 것을 해결 과제로 한다.

상기와 같은 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 로터리식 연마기를 구성함에 있어서,

로터리식 연마기의 유압작동 메커니즘은, 상부 툴과 하부 툴은 케이싱 내부에 수용 배치되고, 케이싱에는 측 방향으로 슬라이드 전개되는 커버체가 구비되며, 상부 툴의 상방으로는 연마부재가 장착된 연마헤드를 상하 왕복 구동시키기 위한 이동블럭이 구비되는 것을 포함하되, 상기 연마헤드는 내부 공간에서 모터와 축 결합되어 회전 구동되고, 상기 하부 툴에는 순환펌프와 연계된 하나 이상의 출수관을 통해 유압오일을 배출되게 하여 하부 툴로부터 상부 툴이 이격될 수 있도록 함과 아울러 출수관으로부터 배출된 유압오일은 하나 이상의 집수관으로 집수되어 리사이클 되며, 상기 상부 툴은 모터와 연계된 회전부재에 의해 회전되고, 상기 출수관에는 압력조절밸브 및 유량조절밸브가 더 구비되어 인디게이터의 실시간 게이지 측정을 통해 상부 툴과 하부 툴의 사이 간극이 0.02mm 공차가 유지되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 로터리식 연마기에 의한 연마방법은 하부 툴의 출수관을 통해 유압오일이 배출되는 제1단계; 유압오일의 배출과 함께 유압 및 유량을 압력조절밸브와 유량조절밸브에 의해 조절하는 제2단계; 하부 툴로부터 상부 툴이 이격되면서 2/100mm 의 공차가 형성됨을 인디게이터 게이지에 의해 확인하는 제3단계; 상부 툴과 하부 툴간에 2/100mm 공차가 유지되도록 유압 및 유량을 픽스하는 제4단계; 하부 툴로부터 이격 배치된 상부 툴이 모터의 구동으로 연마 대상물과 함께 회전함과 동시에 연마부재가 장착된 연마헤드가 이동블럭에 의해 상하 위치 조절되면서 회전 구동되는 제5단계; 출수관으로부터 배출된 유압오일이 집수관을 통해 집수되어 리사이클을 반복하는 제6단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따르면, 베어링으로 구현되던 종래 기기의 특성에 기인하여 베어링이 쉽게 마모됨에 따라 동반되던 교체 주기의 잦음, 치수 정확도의 하락, 과부하의 발생, 연마부재의 주기 단축 등과 같은 문제점을 불식시킬 수 있는 효과가 있다.

특히, 유압 방식으로 상부 툴과 하부 툴간에 공차를 유지하게 됨으로써 정확도 내지 정밀성이 변함없이 유지되고, 이로 인해 연마공정이 보다 원활하고 정밀하게 이루어져 효율성이 제고되는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 연마기의 구성을 개략적으로 도시한 예시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 측단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 공차가 형성됨을 개략적으로 도시한 측단면도.

본 발명은 연마공정을 행함에 있어 베어링 타입으로 구현되던 기존 방식을 적극 개선하여 베어링 마모에 따른 손실과 오차 보정에 구애받음이 없도록 유압오일로 하여금 유막을 형성시켜 공차가 발생하도록 구성함으로써 정밀도의 향상은 물론, 반복적인 작업이 지속될 경우에도 치수 정확도와 연마 균일도가 변함없이 유지되며, 특히 제반 구성요소들의 과부하 발생을 억제시켜 연마부재의 교체시기를 늦출 수 있는 로터리식 연마기의 유압작동 메커니즘 및 이에 의한 연마방법에 관련된다.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 작용, 그로 인해 파생되는 효과에 대해 기술하면 다음과 같다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고, 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 로터리식 연마기(1)는 크게 연마공정을 행할 수 있도록 구비되는 작업대(10);와, 기기의 작동을 일괄적으로 제어하기 위한 제어부(50);와, 연마 대상물의 표면을 절삭하기 위한 연마부재(31)가 일체형으로 구비되어 회전운동을 병행하는 연마헤드(30);와, 연마헤드의 상하 이동을 가능하게 하는 이동블럭(40);과, 상부 툴(60)과 하부 툴(70)을 수용하는 케이싱(20);과, 케이싱의 일측에서 횡 방향 구동되는 커버체(21);로 이루어질 수 있다.

상기 연마부재(31)는 등축정계(等軸晶系)의 탄소 결정체인 금강석인 것이 바람직하고, 연마 대상물의 표면을 균일하게 평탄화하기 위하여 수반된다.

상기 이동블럭(40)은 제어부(50)의 조작에 의하여 연마부재(31)가 장착된 연마헤드(30)를 보다 안정감 있게 상하 슬라이드 구동할 수 있도록 구비되는 구성요소로, 연마부재와 연마 대상물의 사이 간극을 조절하기 위함이다.

본 발명의 요부가 되는 상부 툴(60)과 하부 툴(70)은 도면에서와 같이 케이싱(20) 내측 공간에 수용되는바, 상기 케이싱은 상부 툴과 하부 툴을 수용하기에 부족함이 없도록 상방이 개방된 함체형으로 형성하여 연마부재 및 연마헤드 일체가 케이싱 상측에서 자유롭게 인입 및 인출될 수 있게 하는 한편, 케이싱 후방(도 1을 기준으로 하였음)은 외부로부터 차단될 수 있도록 고정형으로 형성되고, 케이싱 전방 공간을 할애하여 가로 방향으로 유연하게 이동 경로를 갖는 커버체(21)를 부가 설치함으로써, 이러한 커버체의 개폐작용에 따라 상부 툴과 하부 툴을 외부에 대해 선택적으로 개방되게 하거나 혹은 차단되게 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 측단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 공차가 형성됨을 개략적으로 도시한 측단면도이다.

상기 도면과 관련하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상부 툴(60)과 하부 툴(70)은 케이싱 내부에 수용 배치되고, 케이싱(20)에는 측 방향으로 슬라이드 전개되는 커버체(21)가 구비되고, 상부 툴의 상방으로는 연마부재(31)가 장착된 연마헤드(30)를 상하 왕복 구동시키기 위한 이동블럭(40)이 구비되는 것을 포함하고, 상기 연마헤드는 내부 공간에서 모터와 축 결합되어 회전 구동되고, 상기 상부 툴은 모터와 연계된 회전부재(80)에 의해 회전된다.

특히, 상기 하부 툴(70)에는 순환펌프와 연계된 하나 이상의 출수관(71)을 통해 절삭유를 배출되게 하여 하부 툴로부터 상부 툴이 이격될 수 있도록 함과 아울러 출수관으로부터 배출된 유압오일은 하나 이상의 집수관(72)으로 집수되어 리사이클 되고, 상기 출수관에는 압력조절밸브 및 유량조절밸브가 더 구비되어 인디게이터의 실시간 게이지 측정을 통해 상부 툴과 하부 툴의 사이 간극이 0.02mm 공차가 유지되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

상세하게는, 도 3에서와 같이 상부 툴(60)과 하부 툴(70)이 서로 맞닿아 있는 상태에서 연마공정을 행하기 위해 유압을 작동시키게 되면, 소정의 펌프와 연계된 하나 이상의 출수관(71)을 통해 유압오일이 배출되고, 출수관에서 배출되는 절삭유는 상부 툴(60)의 하방에서 일정한 압력으로 해당 상부 툴을 가압하게 되며, 이는 결과적으로 상부 툴을 하부 툴로부터 이격시키게 되는바, 이러한 이격 높이는 유압 압력 게이지와 유량 게이지, 인디게이터를 통해 정밀 측정하여 원하는 이격 거리(2/100mm)에 일치시 모든 세팅을 완료하게 된다.

상기에서 상부 툴(60)과 하부 툴(70) 사이의 공차를 2/100mm가 되도록 세팅이 완료됨과 동시에 상부 툴에 위치시킨 연마 대상물에는 이동블럭(40)과 함께 연마헤드(30)를 하강시켜 해당 연마부재(31)가 상기 연마 대상물 표면에 맞물림 배치되도록 한 다음, 상부 툴과 함께 연마헤드와 연마부재가 동시에 회전 구동됨으로써 연마가 이루어질 수 있게 된다. 이때, 상부 툴과 연마부재의 회전은 각각 모터에 의해 실시될 수 있으며, 상부 툴의 회전을 위하여 모터의 회전력을 전달하는 회전부재(80)의 구조를 다단 접이식으로 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 상부 툴(60)의 부상을 위해 일정량 공급되는 유압오일은 하부 툴 외주연에 배치된 집수관(72)으로 빠짐없이 흘러들어가 재차 펌프에 공급되면서 유압오일의 손실을 막도록 하였다.

한편, 상기의 과정으로 이루어지는 본 발명을 단계별로 구분하여 살펴보면 다음과 같다.

하부 툴(70)의 출수관(71)을 통해 유압오일이 배출되는 제1단계; 유압오일의 배출과 함께 유압 및 유량을 압력조절밸브와 유량조절밸브에 의해 조절하는 제2단계; 하부 툴로부터 상부 툴(60)이 이격되면서 2/100mm 의 공차가 형성됨을 인디게이터 게이지에 의해 확인하는 제3단계; 상부 툴과 하부 툴간에 2/100mm 공차가 유지되도록 유압 및 유량을 픽스하는 제4단계; 하부 툴로부터 이격 배치된 상부 툴이 모터의 구동으로 연마 대상물과 함께 회전함과 동시에 연마부재(31)가 장착된 연마헤드(30)가 이동블럭(40)에 의해 상하 위치 조절되면서 회전 구동되는 제5단계; 출수관으로부터 배출된 절삭유가 집수관(72)을 통해 집수되어 리사이클을 반복하는 제6단계;로 이루어질 수 있다.

여기서, 인디게이터(indicater)라 함은 지침에 의하여 계량과 계측을 수행하는 계기로서, 통상 시그널 게이지라고도 하며, 연마 대상물의 표면을 연마할 경우 연마 두께를 설정하고 이 설정된 두께와 일치되게 연마되었을 때 이를 디스플레이하는 계기를 지칭한다. 더불어, 본 발명에서는 출수관을 통해 배출되는 절삭유로 하여금 상부 툴에 일정한 압력을 가하게 함으로써 2/100mm 공차 발생을 유도하는바, 이러한 공차는 인디게이터를 통해 확인할 수 있으며, 이는 도 4의 도면부호 D와 같다.

상기 압력조절밸브와 유량조절밸브는 각각 압력과 유량을 조절하기 위하여 구비되는 통상의 것으로서, 이와 관련한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상과 같은 구성으로 구현되는 본 발명에 의해 기존의 베어링이 내포하던 문제점을 해소할 수 있음은 물론, 항상 동일하게 공차가 유지될 수 있으므로 절삭성의 향상과 더불어 치수 정확도와 연마 균일도가 변함없이 유지되며, 이로 인해 제반 구성요소들의 수명 또한 현저하게 늘어나 경제적으로도 유리한 측면이 기대된다.

이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 로터리식 연마기 10: 작업대
20: 케이싱 21: 커버체
30: 연마헤드 31: 연마부재
40: 이동부재 50: 제어부
60: 상부 툴 70: 하부 툴
71: 출수관 72: 집수관
80: 회전부재

Claims (2)

1. 금속 대상물의 표면을 연마하기 위한 로터리식 연마기에 있어서,
   상부 툴(60)과 하부 툴(70)은 케이싱(20) 내부에 수용 배치되고, 케이싱에는 측 방향으로 슬라이드 전개되는 커버체(21)가 구비되며, 상부 툴의 상방으로는 연마부재(31)가 장착된 연마헤드(30)를 상하 왕복 구동시키기 위한 이동블럭(40)이 구비되는 것을 포함하되,
   상기 연마헤드(30)는 내부 공간에서 모터와 축 결합되어 회전 구동되고,
   상기 하부 툴(70)에는 순환펌프와 연계된 하나 이상의 출수관(71)을 통해 유압오일을 배출되게 하여 하부 툴로부터 상부 툴이 이격될 수 있도록 함과 아울러 출수관으로부터 배출된 유압오일은 하나 이상의 집수관(72)으로 집수되어 리사이클 되며,
   상기 상부 툴(60)은 모터와 연계된 회전부재(80)에 의해 회전되고,
   상기 출수관(71)에는 압력조절밸브 및 유량조절밸브가 더 구비되어 인디게이터의 실시간 게이지 측정을 통해 상부 툴과 하부 툴의 사이 간극이 0.02mm 공차가 유지되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 로터리식 연마기의 유압작동 구조.
   
2. 금속 대상물의 표면을 연마하기 위한 로터리식 연마기의 연마방법에 있어서,
   하부 툴(70)의 출수관(71)을 통해 유압오일이 배출되는 제1단계; 유압오일의 배출과 함께 유압 및 유량을 압력조절밸브와 유량조절밸브에 의해 조절하는 제2단계; 하부 툴로부터 상부 툴(60)이 이격되면서 2/100mm 의 공차가 형성됨을 인디게이터 게이지에 의해 확인하는 제3단계; 상부 툴과 하부 툴간에 2/100mm 공차가 유지되도록 유압 및 유량을 픽스하는 제4단계; 하부 툴로부터 이격 배치된 상부 툴이 모터의 구동으로 연마 대상물과 함께 회전함과 동시에 연마부재(31)가 장착된 연마헤드(30)가 이동블럭(40)에 의해 상하 위치 조절되면서 회전 구동되는 제5단계; 출수관으로부터 배출된 유압오일이 집수관(72)을 통해 집수되어 리사이클을 반복하는 제6단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로터리식 연마기의 연마방법.
   
   

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