KR101401999B1

KR101401999B1 - 볼 가공장치

Info

Publication number: KR101401999B1
Application number: KR1020140012002A
Authority: KR
Inventors: 윤종찬
Original assignee: 주식회사 비엠티
Priority date: 2014-02-03
Filing date: 2014-02-03
Publication date: 2014-05-30
Anticipated expiration: 2034-02-03

Abstract

본 발명은, 상부 전면 중앙부에 수직하게 구비되는 이송스크류(12)와, 상기 이송스크류(12)를 구동하기 위해 상부에 이송모터(16)가 마련되는 본체(1)와; 상기 이송스크류(12)에 의해 승하강하는 연마이송블록(21)과, 상기 이송블록(21)에 결합되는 U자형의 연마지지대(23)와, 상기 연마지지대(23) 일측에 구비되는 연마기선회모터(24)와, 연마수단이 장착되어 상기 연마지지대(23)의 중앙부위에 설치되는 연마기(27)가 구비되는 볼 연마기(2)와; 상기 연마이송블록(21)과 일정간격 이격되어 위치하며 상기 이송스크류(12)에 의해 승하강하는 버핑이송블록(31)과, 상기 버핑이송블록(31)에 결합되는 U자형의 버핑지지대(33)와, 상기 버핑지지대(33) 일측에 구비되는 버핑기선회모터(34)와, 버핑수단이 장착되어 상기 버핑지지대(33)의 중앙부위에 설치되는 버핑기(37)가 구비되는 볼 버핑기(3)와; 상기 본체(1)의 하부 일측에 설치되는 주축회전모터(43)와, 일단은 상기 주축회전모터(43)와 축연결되며 연장되는 타단은 상방으로 돌출되는 하부고정봉(42)과, 일단은 본체(1)의 상부 일측에 설치되며 연장되는 타단은 하방으로 돌출되는 상부고정봉(46)이 마련되는 고정지그(4)를; 포함하여 이루어지는 볼 가공장치를 제공한다.

Description

볼 가공장치{An apparatus for machining ball}

본 발명은 볼 가공장치에 관한 것으로서, 표면가공처리가 필요한 볼을 상, 하 고정봉으로 구속한 다음 볼을 회전시키되 일정각도 범위내서 왕복회전하는 연마수단과 버핑수단을 순차적으로 볼에 접촉시켜 볼의 표면가공을 수행할 수 있는 장치에 관한 것이다.

볼 밸브는 관통공이 형성되는 볼을 밸브체 내부에 설치한 다음 외력에 의해 볼을 일정각도 회전시킴으로써 밸브체 양측 부위에 연결되는 관체를 통한 유량을 조절하게 된다. 이러한 볼 밸브는 유로를 개폐하는 수단으로서의 볼이 금속재질로 이루어진다는 점에서 패킹 밸브에 비해 수명이 반영구적이며, 회전에 따라 볼의 관통공 크기를 조절하는 방식으로 유로를 개폐한다는 점에서 기밀유지가 용이한 장점이 있다.

볼 밸브가 의도하는 기능을 원할하게 수행하기 위해서는 볼의 표면가공이 무엇보다 중요하다. 하지만, 종래에는 볼에 대한 관통공 형성작업이 완료되면 연마패드를 이용한 수작업으로 볼 표면을 닦는 방식으로 표면가공작업을 수행했기 때문에 볼의 진원도는 물론 볼의 표면조도가 매우 좋지 않았다. 이로 인해 볼 밸브는 의도하는 기밀을 유지하지 못하여 잦은 교체가 이루어졌다.

이를 위해 볼에 대한 표면가공작업을 기계적으로 수행함으로써 볼 표면조도를 일정값 이상 제고시킬 수 있는 기술이 제안되었는데 그 중 하나가 도 7에 개시된 대한민국 실용신안공개 제1999-0042145호이다. 이 기술은 회전척(12)과 고정척(9) 사이에 볼을 구속한 상태에서, 일정각도 회전하는 턴테이블(2)에 장착되는 연마석(1)을 볼과 접촉시켜 볼 표면에 대한 연마작업을 수행할 수 있음에 그 특징이 있다.

이 기술은 기본적으로 볼 표면에 대한 연마작업을 기계로 대체하였다는 점에서 가공이 완료된 볼 표면의 조도는 일정값 이상 보장될 수 있으며, 나아가 연속해서 가공이 가능하다는 점에서 작업능률을 비약적으로 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. 하지만, 이 기술은 수평방향으로 연장되는 척을 이용하여 볼을 구속하는 구성이기 때문에 일정크기 이상의 볼은 그 자체의 중량으로 인해 각 척에 의한 구속지점에서 하방으로 처지는 현상이 발생할 수 있다. 이럴 경우 볼 표면에 대한 가공작업은 편중될 수밖에 없어 가공된 볼은 정확한 진원으로 구현되지 못하는 문제가 있다.

대한민국 실용신안공개 제1999-0042145호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 정확한 진원을 가지는 볼을 가공할 수 있는 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 볼 표면에 대한 연마작업과 버핑작업을 순차적으로 수행할 수 있는 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 가공대상인 볼의 곡면에 정확하게 대응되는 연마패드를 이용하여 볼을 가공할 수 있는 장치를 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 상부 전면 중앙부에 수직하게 구비되는 이송스크류(12)와, 상기 이송스크류(12)를 구동하기 위해 상부에 이송모터(16)가 마련되는 본체(1)와; 상기 이송스크류(12)에 의해 승하강하는 연마이송블록(21)과, 상기 이송블록(21)에 결합되는 U자형의 연마지지대(23)와, 상기 연마지지대(23) 일측에 구비되어 연마지지대(23)를 연마이송블록(21)에 대하여 일정각도만큼 왕복 선회시키는 연마기선회모터(24)와, 연마수단이 장착되어 상기 연마지지대(23)의 내측 중앙부위에 설치되는 연마기(27)가 구비되는 볼 연마기(2)와; 상기 연마이송블록(21)과 일정간격 이격되어 위치하며 상기 이송스크류(12)에 의해 승하강하는 버핑이송블록(31)과, 상기 버핑이송블록(31)에 결합되는 U자형의 버핑지지대(33)와, 상기 버핑지지대(33) 일측에 구비되어 버핑지지대(33)를 버핑이송블록(31)에 대하여 일정각도만큼 왕복 선회시키는 버핑기선회모터(34)와, 버핑수단이 장착되어 상기 버핑지지대(33)의 내측 중앙부위에 설치되는 버핑기(37)가 구비되는 볼 버핑기(3)와; 상기 본체(1)의 하부 일측에 설치되는 주축회전모터(43)와, 일단은 상기 주축회전모터(43)와 축연결되며 연장되는 타단은 상방으로 돌출되는 하부고정봉(42)과, 일단은 상기 본체(1)의 상부 일측에 설치되며 연장되는 타단은 하방으로 돌출되되 상기 하부고정봉(42)과 동일축상에서 하부고정봉의 타단과 일정간격 이격되어 대향하는 상부고정봉(46)이 마련되는 고정지그(4)를; 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

상기 연마기(27)에는 연마수단을 회전시키는 연마기회전모터(28)가 구비되며, 상기 버핑기(37)에는 버핑수단을 회전시키는 버핑기회전모터(38)가 구비될 수 있다.

상기 볼 연마기(2)의 연마지지대(23)에는 연마기(27)를 전, 후방향으로 일정거리 이동시키는 연마기이동모터(26)가 구비되며, 상기 볼 버핑기(3)의 버핑지지대(33)에는 버핑기(37)를 전, 후방향으로 일정거리 이동시키는 버핑기이동모터(36)가 구비될 수 있다.

또한, 이와 달리 상기 볼 연마기(2)의 연마지지대(23)에는 연마기(27)를 전, 후방향으로 일정거리 이동시키는 연마기이동핸들(260)이 구비되며, 상기 볼 버핑기(3)의 버핑지지대(33)에는 버핑기(37)를 전, 후방향으로 일정거리 이동시키는 버핑기이동핸들(360)이 구비될 수 있다.

이때, 상기 이송스크류(12)는 제1이송스크류(11)와 상기 제1이송스크류(11)와 일정간격 이격되어 설치되는 제2이송스크류(13)로 이루어지며, 상기 연마이송블록(21)은 상기 제1이송스크류(11)에 결합되며 상기 버핑이송블록(31)는 상기 제2이송스크류(13)에 결합되고, 상기 이송모터(16)는 상기 제1이송스크류(11)를 회전시키는 제1이송모터(15)와 상기 제2이송스크류(13)를 회전시키는 제2이송모터(17)로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 본체(1)의 이송스크류(12) 좌우 각각에는 상기 연마이송블록(21) 및 버핑이송블록(31)의 승하강을 가이드하기 위한 가이드단(14)이 마련될 수 있다.

또한, 상기 상부고정봉(46)의 상부에는 지지단(47)이 마련되며, 상기 지지단(47)에는 상기 연마기(27)의 연마수단 외면을 가공대상으로서 볼의 외경과 일치키기 위한 절삭기(5)가 마련될 수 있다.

상기 하부고정봉(42)의 상부에는 유압척(48)이 마련될 수 있다.

상기 연마지지대(23) 및 버핑지지대(33) 각각의 양측 단부에는 균형단(230, 330)이 마련될 수 있다.

본 발명은 상호 대향하는 상, 하부 고정봉을 이용하여 볼을 수직으로 고정한 상태에서 볼 표면에 대한 가공작업을 수행하도록 구성함으로써 볼이 자체 중량에 의해 회전축으로부터 벗어나는 것을 원천적으로 방지하여 볼 표면에 대한 가공작업이 편중되지 않고 정확한 진원을 이루는 상태에서 이루어지도록 해준다.

또한, 본 발명은 볼에 대한 가공작업을 수행함에 있어 연마기와 버핑기가 순차적으로 볼과 접촉하여 작업이 연속적으로 이루어지도록 구성함으로써 생산성을 획기적으로 제고할 수 있도록 해준다.

또한, 본 발명은 가공단계 이전에 절삭팁을 이용하여 볼의 연마에 사용되는 연마패드의 외면을 가공대상으로서 볼의 외경과 정확하게 대응되도록 준비한 다음 연마작업을 수행함으로써 볼의 외경을 의도하는 형상으로 보다 정확하게 가공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서 볼 가공장치의 개략적인 사시구성도.
도 2는 도 1에 개시된 볼 가공장치의 개략적인 정면구성도.
도 3은 도 1에 개시된 볼 가공장치의 개략적인 측면구성도.
도 4는 본 발명에 따른 볼 가공장치에 있어 가공대상으로서 볼을 구속하는 장치의 개략적인 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예로서 볼 가공장치의 개략적인 측면구성도.
도 6은 본 발명에 따른 볼 가공장치에 있어 연마기와 버핑기의 개략적인 작동 구성도.
도 7은 종래 볼 가공장치의 일 구성도.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서 볼 가공장치의 개략적인 사시구성도이며, 도 2 및 도 3 각각은 도 1에 개시된 볼 가공장치의 개략적인 정면구성도 및 측면구성도이다. 본 발명은 각 도면에 개시된 것과 같이, 본체(1)와, 볼 연마기(2) 및 볼 버핑기(3), 그리고 고정지그(4)를 포함하여 이루어지는 특징이 있다. 각 구성을 구체적으로 살펴본다.

상기 본체(1)는 전체 장치를 지지하는 부분으로서, 본체(1)에는 이송스크류(12)과, 이송모터(16)가 구비된다. 상기 이송스크류(12)는 볼 연마기(2) 및 볼 버핑기(3)를 수직방향으로 승하강시키는 수단으로서 본체(1)의 상부 중앙부위에 수직하게 설치된다. 상기 이송모터(16)는 이송스크류(12)을 회전시키기 위한 수단으로서 본체(1)의 상부 일측에 설치된다. 이송스크류는 가이드모터의 회전력에 의해 일방향 및 타방향으로 회전하면 무방하며, 통상적인 가이드스크류로 이루어질 수 있다.

본 발명은 이송스크류(12)를 구성함에 있어 도면에 개시된 것과 같이 제1, 2이송스크류(11, 13)로 분리하여 설치하는 경우를 배제하지 않는다. 제1, 2이송스크류(11, 13) 각각은 상호간에 일정간격 이격되어 설치되는 것이 바람직하다. 이송스크류(12)가 제1, 2이송스크류(11, 13)로 분리구성되는 경우, 이송모터(16) 역시 제1, 2이송모터(15, 17)로 분리구성되는 것이 바람직하다. 이럴 경우, 제1이송스크류(11)는 제1이송모터(15)에 의해 구동되며, 제2이송스크류(13)는 제2이송모터(17)에 의해 구동된다.

또한, 본 발명은 이송스크류(12) 좌우 각각에는 가이드단(14)이 마련되는 경우를 배제하지 않는다. 상기 가이드단(14)은 후술할 연마이송블록(21) 및 버핑이송블록(31)의 승하강을 가이드하기 위한 부분이다. 가이드단의 구체적인 구성은 개시된 것과 달리 다양하게 변경적용될 수 있음은 자명하다.

상기 볼 연마기(2)는 볼(b) 표면을 의도하는 형상으로 연마가공하는 부분으로서 연마이송블록(21)과, 연마지지대(23)와, 연마기선회모터(24)와, 연마기(27)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 연마이송블록(21)은 이송스크류(12)에 의해 수직으로 승하강하는 부분으로서, 이송스크류(12)가 제1, 2이송스크류(11, 13)로 분리구성되면, 연마이송블록(21)은 이 중에서 제1이송스크류(11)와 연동되며, 그 양측 단부 부위는 가이드단(14)에 의해 그 이동이 가이드될 수 있다.

상기 연마지지대(23)는 U자형으로 이루어질 수 있으며, 그 양측 부위가 연마이송블록(21)에 결합된다. 연마지지대(23)의 구체적인 결합은, 연마이송블록(21)의 양측에 수평연장단(210)을 각기 형성하고, 연마지지대(23)의 양측 부위가 각 수평연장단(210)에 대하여 일정각도 회전할 수 있는 구성으로 이루어질 수 있다.

한편, 연마지지대(23)의 각 양측 단부에는 균형단(230)이 마련될 수 있다. 상기 균형단(230)은 연마지지대(23)의 중앙부위에 설치되는 연마기 및 각종 구동모터의 무게로 인해 연마지지대가 작업과정에서 의도하지 않게 하방으로 기울어지는 것을 방지하기 위한 수단이다. 균형단은 개시된 것과 달리 다양한 형상 및 구조로 이루어질 수 있다.

상기 연마기선회모터(24)는 연마지지대(23)를 연마이송블록(21)에 대하여 일정각도만큼 왕복 선회시키는 부분으로서 연마지지대(23)의 일측에 장착된다. 즉, 연마기선회모터(24)는 도 5와 같이 연마지지대(23)를 상하 방향으로 일정각도 왕복 선회시킴으로써 연마기(27)가 볼(b) 표면과 접촉한 상태로 볼의 구면에 대하여 일정각도 이내에서 연마작업이 이루어지도록 한다.

상기 연마기(27)는 볼(b) 표면에 대한 가공작업을 직접수행하는 부분으로서 연마패드와 같은 통상적인 연마수단이 구비되어 연마지지대(23)에 장착된다. 보다 구체적으로는 연마수단이 볼(b)과 접할 수 있도록 연마지지대(23)의 내측 중앙부위에 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명은 이에 부가하여 볼 연마기(2)에 연마기회전모터(28) 및 연마기이동모터(26)가 구비되는 경우를 배제하지 않는다. 상기 연마기회전모터(28)는 연마기(27)에 구비되는 연마수단을 회전시키는 부분이며, 상기 연마기이동모터(26)는 연마기(27)를 전, 후방향으로 일정거리 이동시키는 부분이다. 연마기회전모터(28)는 볼의 표면가공을 더욱 신속하고 원활하게 수행하기 위한 것이며, 연마기이동모터(26)는 볼의 크기(직경)가 달라지는 경우 연마기(27)를 볼 표면에 긴밀하게 접촉시키기 위한 것이다.

한편, 도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예로서의 볼 가공장치를 보여주는데, 도 5에 개시된 것과 같이, 연마기(27)를 전, 후방향으로 일정거리 이동시키기 위한 수단으로서 연마기이동핸들(260)이 마련될 수도 있다. 상기 연마기이동핸들(260)은 전술한 연마기이동모터(26)와 달리 작업자에 의해 연마기(27)가 볼(b) 표면에 밀착되거나 분리된다.

또한, 본 발명에는 연마기(27)의 연마수단 외면을 절삭하기 위한 절삭기(5)가 마련될 수 있으며 상기 절삭기(5)에는 절삭팁(52)이 구비된다. 상기 절삭팁(52)은 연마수단의 외면을 가공대상으로서의 볼 외경과 대응하도록 가공하는 부분이다. 절삭기(5)는 후술할 고정지그(4)에 설치될 수 있으며, 고정지그(4)가 상, 하부 고정봉(46, 42)로 이루어지는 경우, 상부 고정봉(46)이 장착되는 지지단(47) 일측에 절삭기(5)가 마련될 수 있다.

절삭팁(52)은 고정기구(54)에 매개되어 지지단(47)에 설치될 수 있으며, 절삭팁은 가공대상인 볼의 크기에 따라 달리 사용하는 것이 바람직하므로, 다양한 절삭팁을 교체사용할 수 있는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 절삭기는 상, 하절삭기 두개로 이루어질 수 있으며, 이럴 경우 하부절삭기는 도면에 개시된 것과 같이 하부 고정봉 일측 부근에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 볼 버핑기(3)는 연마가 완료된 볼(b) 표면을 버핑하는 부분으로서, 버핑이송블록(31)과, 버핑지지대(33)와, 버핑기선회모터(34)와, 버핑기(37)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 볼 연마기(2)와 일정간격 이격되어 그 하부에 마련된다.

상기 버핑이송블록(31)은 이송스크류(12)에 의해 수직으로 승하강하는 부분으로서, 이송스크류(12)가 제1, 2이송스크류(11, 13)로 분리구성되면, 버핑이송블록(31)은 이 중에서 제2이송스크류(13)와 연동되며, 버핑이송블록(31)의 양측 단부 부위는 가이드단(14)에 의해 그 이동이 가이드될 수 있다.

상기 버핑지지대(33)는 U자형으로 이루어질 수 있으며, 그 양측 부위가 버핑이송블록(31)에 결합된다. 연마지지대(23)의 경우와 유사하게 버핑지지대(33)의 구체적인 결합은, 버핑이송블록(31)의 양측에 수평연장단(310)을 각기 형성하고, 버핑지지대(33)의 양측 부위가 각 수평연장단(310)에 대하여 일정각도 회전할 수 있는 구성으로 이루어질 수 있다.

또한, 버핑지지대(33)의 각 양측 단부에는 균형단(330)이 마련될 수 있다. 상기 균형단(330)은 버핑지지대(33)의 중앙부위에 설치되는 버핑기 및 각종 구동모터의 무게로 인해 버핑지지대가 작업과정에서 의도하지 않게 하방으로 기울어지는 것을 방지하기 위한 수단이다. 균형단은 개시된 것과 달리 다양한 형상 및 구조로 이루어질 수 있다.

상기 버핑기선회모터(34)는 버핑지지대(33)를 버핑이송블록(31)에 대하여 일정각도만큼 왕복 선회시키는 부분으로서 버핑지지대(33)의 일측에 장착되며, 버핑지지대(33)를 상하 방향으로 일정각도 왕복 선회시킴으로써 버핑기(37)가 볼(b) 표면과 접촉한 상태로 볼의 구면에 대하여 일정각도 이내에서 버핑작업이 이루어지도록 한다.

상기 버핑기(37)는 볼(b) 표면에 대한 버핑작업을 수행하는 부분으로서 융과 같은 통상적인 버핑수단이 구비되어 버핑지지대(33)에 장착된다. 보다 구체적으로는 버핑수단이 볼(b)과 접할 수 있도록 버핑지지대(33)의 내측 중앙부위에 설치되는 것이 바람직하다.

볼 연마기(2)와 유사하게 볼 버핑기(3)에도 버핑기회전모터(38) 및 버핑기이동모터(36)가 구비될 수 있다. 상기 버핑기회전모터(38)는 버핑기(37)에 구비되는 버핑수단을 회전시켜 볼의 표면에 대한 조도작업을 더욱 신속하고 원활하게 수행하게 되며, 상기 버핑기이동모터(36)는 버핑기(37)를 전, 후방향으로 일정거리 이동시켜 볼의 크기(직경)가 달라지는 경우 버핑기(37)가 볼 표면에 더욱 긴밀하게 접촉할 수 있게 된다.

전술한 볼 연마기(2)의 경우와 유사하게, 도 5와 같이 볼 버핑기(3)에는 버피기이동모터(36) 대신에 작업자가 수작업으로 버핑기(37)를 전, 후방향으로 일정거리 이동시키기 위한 버핑기이동핸들(360)이 마련될 수도 있다. 버핑기이동핸들(360)의 조작에 따라 버핑기(37)가 볼(b) 표면에 밀착되거나 분리된다.

상기 고정지그(4)는 가공대상으로서의 볼(b)을 구속하고 회전시키는 부분으로서, 주축회전모터(43)와, 상, 하부고정봉(46, 42)을 포함하여 이루어진다.

상기 주축회전모터(43)는 볼을 일정속도로 회전시키는 수단으로서 본체(1)의 하부 일측에 설치된다. 주축회전모터(43)의 출력은 회전풀리(45)를 통해 하부고정봉(42)으로 전달된다. 미설명 도면부호 41은 하부고정봉(42)이 관통삽입되는 지지단이다.

상기 하부고정봉(42)은 일단 부위는 회전풀리(45)의 일측과 축 연결되며 연장되는 타단은 상방으로 돌출된다. 상기 상부고정봉(46)은 그 일단 부위가 본체(1)의 상부에서 수평으로 돌출되는 지지단(47)에 설치되며 연장되는 타단은 하방으로 돌출되되 하부고정봉(42)과 동일축상에 위치하되 하부고정봉의 타단과 일정간격 이격되어 대향한다. 볼이 상, 하부고정봉에 의해 구속되면 하부고정봉이 회전함에 따라 볼과 상부고정봉도 함께 회전한다. 이를 위해 상부고정봉의 일단 부위는 지지단(47)에 대하여 독립적으로 회전할 수 있는 구조로 설치되는 것이 바람직하다.

도 4는 상, 하부고정봉(46, 42)를 이용하여 볼(b)을 고정하는 일례가 개시되어 있다. 즉, 볼(b)의 관통공(p)에 삼열조합의 지그봉(44)을 삽입한 상태에서 볼을 상, 하부고정봉(46, 42) 사이에 위치시킨 다음, 상, 하부고정봉(46, 42)의 각 단부를 지그봉(44) 양측 정중앙에 밀착시킨다. 이후 상부고정봉(46)을 직하방으로 일정거리 이동시키면 지그봉(44)을 이루는 삼열조합이 벌어지면서, 삼열조합의 각 외면이 볼(b)의 관통공(p) 내면을 가압하게 되면서 볼은 긴밀하게 구속된다.

도면에는 삼열조합으로 이루어지는 지그봉의 예가 개시되어 있으나 이는 단지 일례일 뿐 다양한 구성으로 변경될 수 있음은 물론이다. 그리고, 상부고정봉(44)을 직하방으로 일정거리 내리거나 다시 원위치시키기 위해서는 이를 위한 별도의 구동수단이 본체(1) 상부 내측에 구비되어야 함은 자명하나, 이러한 기술들은 관련업계에서 다양하게 변경하여 적용하고 있는바 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명은 고정지그(4)에 유압척(48)이 더 마련되는 경우를 배제하지 않는다. 이럴 경우, 유압척(48)은 도 5에 개시된 것과 같이 하부고정봉(42) 상부에 마련되는 것이 바람직하다. 상기 유압척(48)은 미도시된 별도의 유압장치에 의해 구동될 수 있으며 이는 관련분야에 널리 알려진 사항인바 상세한 설명은 생략한다. 도 5는 유압척(48)이 연마기이동핸들(260) 및 버핑기이동핸들(360)이 구비되는 볼 가공장치에 대해 마련되는 예를 보여주나, 도 1과 같이 연마기이동모터(26) 및 버핑기이동모터(36)가 구비되는 볼 가공장치에 대해 마련될 수 있음은 물론이다.

첨부된 도 6과 전술한 각 구성에 대한 설명을 참조하여 본 발명의 작동구성을 개략적으로 살펴본다. 도 6은 도 1에 개시된 볼 가공장치를 상정한 것이다.

먼저, 표면가공작업이 필요한 볼(b)을 상, 하부고정봉(46, 42)의 축상에 위치시켜 구속한다. 볼(b)이 상, 하부고정봉(46, 42)에 의해 적절하게 구속되면, 제1이송모터(15)를 작동시켜 연마이송블록(21)을 상방으로 상승시켜, 연마기(27)를 절삭팁(52)과 대향하도록 한다. 이 상태에서 연마기이동모터(26)를 작동시켜 연마기(27)의 연마패드 외면이 절삭팁(52)과 접하도록 한다.

연마기(27)의 연마패드 외면이 절삭팁(52)과 밀착되면, 연마기회전모터(28)를 작동시킨다. 이에 따라 연마패드의 외면은 절삭팁(52)에 의해 절삭가공된다. 마련되는 절삭팁(52)은 연마패드의 외면이 상, 하부고정봉(46, 42)에 구속된 볼(b)의 외면에 대응할 수 있는 종류로 미리 선택되어야 함은 물론이다.

연마패드의 외면에 대한 가공이 완료되면, 다시 제1이송모터(15)를 작동시켜 볼 연마기(2)의 연마기(27)가 볼(b)의 중앙부위에 위치하도록 조절한다. 이 상태에서, 주축회전모터(43) 및 볼 연마기(2)의 연마기회전모터(28)를 작동시킨다. 주축회전모터(43)가 작동되면, 회전모터에서 발생하는 회전력은 하부고정봉(42)으로 전달되고, 하부고정봉(42)과 밀착된 볼(b), 그리고 볼(b)에 밀착된 상부고정봉(46)은 하부고정봉(42)과 함께 일정속도로 회전한다.

뒤이어, 볼 연마기(2)의 연마기이동모터(26)를 일방향으로 작동시켜 연마기(27)에 장착된 연마패드가 볼(b) 표면과 접하게 한다. 연마패드의 외면이 볼(b)의 외면에 대응하여 긴밀하게 밀착되는 구조임은 전술한 바와 같다. 또한, 연마기회전모터(28)의 작동에 따라 연마기(27)의 연마패드가 볼(b) 표면과 접한 상태에서 일정속도로 회전한다. 이에 따라, 연마기(27)에 의한 볼(b) 표면 가공이 시작되는데, 볼 표면에 대한 가공은 볼(b)의 1차 황삭가공시 일정 연마량을 남겨둔 상태이므로 사전에 미리 계산된 연마량으로 진원을 형성하며 이루어지게 된다.

연마기(27)에 의한 볼(b) 표면 가공이 시작될 시점에 연마기선회모터(24)를 작동시켜 연마지지대(23)를 상하방향으로 일정각도 범위내에서 일정속도로 선회시키면, 연마기(27)는 볼(b) 표면의 위도방향으로 일정각도범위내에서 연속하여 가공하게 된다.

볼(b)의 규정치수형성 및 진원형성을 위한 연마작업이 완료되면, 연마기이동모터(26)을 타방향으로 작동시켜 연마기(27)를 볼(b)로부터 분리한 다음, 제1이송모터(15)를 작동시켜 볼 연마기(2)를 수직상방으로 일정거리 이동시키고, 뒤이어 제2이송모터(17)를 작동시켜 볼 버핑기(3)를 수직상방으로 일정거리 이동시킨다. 이에 따라, 볼 연마기(2)와 볼(b)과의 접촉은 해제되고, 볼(b)은 볼 버핑기(3)와 대향하게 된다. 제1, 2이송모터(15, 17)는 동시에 작동될 수 있으며, 볼 연마기(2)의 이동시 연마기회전모터(28)의 작동은 중지될 수 있다.

다음으로, 볼 버핑기(3)가 볼(b)과 대향하면, 버핑기회전모터(38)를 작동시킨다. 볼 버핑기(37)에 장착되어 있는 버핑패드가 일정속도로 회전하면, 볼 버핑기(3)의 버핑기이동모터(36)를 일방향으로 작동시켜 볼 버핑기(37)의 버핑패드를 볼(b) 표면과 밀착시킨다. 이 상태에서 볼(b) 표면에 대한 버핑작업이 시작된다. 이후, 버핑기선회모터(34)를 작동시켜 지지대(32)를 상하방향으로 일정각도 범위내에서 선회시켜 버핑작업을 수행함은 전술한 연마작업의 경우와 대동소이하다.

일정시간이 경과하여 볼(b) 표면에 대한 버핑작업이 완료되면, 주축회전모터(43)의 작동을 중지시키고, 버핑기이동모터(36)를 타방향으로 작동시켜 버핑기(37)를 볼(b)로부터 분리한다. 뒤이어, 제2이송모터(17)을 작동시켜 볼 버핑기(3)을 수직상방 또는 수직하방으로 일정거리 이동시켜 볼(b)이 볼 버핑기(3)의 버핑지지대(33)에 의해 간섭을 받지 않을만큼 공간을 확보한다. 상기 각 동작은 순차적으로 또는 동시에 이루어질 수 있다.

이후, 상부고정봉(46)을 수직 상방으로 일정거리 이동시켜 그 단부가 볼(b)로부터 분리되면, 작업자가 하부고정봉(42)으로부터 볼(b)을 강제 취출하면서 본 발명에 따른 볼 표면에 대한 가공작업 및 버핑작업이 완료된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.

1 : 본체 2 : 볼 연마기
3 : 볼 버핑기 4 : 고정지그
12 : 이송스크류 16 : 이송모터
21 : 연마이송블록 23 : 연마지지대
27 : 연마기 31 : 버핑이송블록
33 : 버핑지지대 37 : 버핑기
42 : 하부고정봉 46 : 상부고정봉
52 : 절삭팁

Claims

상부 전면 중앙부에 수직하게 구비되는 이송스크류(12)와, 상기 이송스크류(12)를 구동하기 위해 상부에 이송모터(16)가 마련되는 본체(1)와;
상기 이송스크류(12)에 의해 승하강하는 연마이송블록(21)과, 상기 이송블록(21)에 결합되는 U자형의 연마지지대(23)와, 상기 연마지지대(23) 일측에 구비되어 연마지지대(23)를 연마이송블록(21)에 대하여 일정각도만큼 왕복 선회시키는 연마기선회모터(24)와, 연마수단이 장착되어 상기 연마지지대(23)의 내측 중앙부위에 설치되는 연마기(27)가 구비되는 볼 연마기(2)와;
상기 연마이송블록(21)과 일정간격 이격되어 위치하며 상기 이송스크류(12)에 의해 승하강하는 버핑이송블록(31)과, 상기 버핑이송블록(31)에 결합되는 U자형의 버핑지지대(33)와, 상기 버핑지지대(33) 일측에 구비되어 상기 버핑지지대(33)를 버핑이송블록(31)에 대하여 일정각도만큼 왕복 선회시키는 버핑기선회모터(34)와, 버핑수단이 장착되어 상기 버핑지지대(33)의 내측 중앙부위에 설치되는 버핑기(37)가 구비되는 볼 버핑기(3)와;
상기 본체(1)의 하부 일측에 설치되는 주축회전모터(43)와, 일단은 상기 주축회전모터(43)와 축연결되며 연장되는 타단은 상방으로 돌출되는 하부고정봉(42)과, 일단은 상기 본체(1)의 상부 일측에 설치되며 연장되는 타단은 하방으로 돌출되되 상기 하부고정봉(42)과 동일축상에서 하부고정봉의 타단과 일정간격 이격되어 대향하는 상부고정봉(46)이 마련되는 고정지그(4)를;
포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼 가공장치.
제1항에 있어서,
상기 연마기(27)에는 연마수단을 회전시키는 연마기회전모터(28)가 구비되며, 상기 버핑기(37)에는 버핑수단을 회전시키는 버핑기회전모터(38)가 구비되는 것을 특징으로 하는 볼 가공장치.
제2항에 있어서,
상기 볼 연마기(2)의 연마지지대(23)에는 연마기(27)를 전, 후방향으로 일정거리 이동시키는 연마기이동모터(26)가 구비되며, 상기 볼 버핑기(3)의 버핑지지대(33)에는 버핑기(37)를 전, 후방향으로 일정거리 이동시키는 버핑기이동모터(36)가 구비되는; 것을 특징으로 하는 볼 가공장치.
제2항에 있어서,
상기 볼 연마기(2)의 연마지지대(23)에는 연마기(27)를 전, 후방향으로 일정거리 이동시키는 연마기이동핸들(260)이 구비되며, 상기 볼 버핑기(3)의 버핑지지대(33)에는 버핑기(37)를 전, 후방향으로 일정거리 이동시키는 버핑기이동핸들(360)이 구비되는; 것을 특징으로 하는 볼 가공장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 이송스크류(12)는 제1이송스크류(11)와 상기 제1이송스크류(11)와 일정간격 이격되어 설치되는 제2이송스크류(13)로 이루어지며, 상기 연마이송블록(21)은 상기 제1이송스크류(11)에 결합되며 상기 버핑이송블록(31)는 상기 제2이송스크류(13)에 결합되고, 상기 이송모터(16)는 상기 제1이송스크류(11)를 회전시키는 제1이송모터(15)와 상기 제2이송스크류(13)를 회전시키는 제2이송모터(17)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼 가공장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 본체(1)의 이송스크류(12) 좌우 각각에는 상기 연마이송블록(21) 및 버핑이송블록(31)의 승하강을 가이드하기 위한 가이드단(14)이 마련되는 것을 특징으로 하는 볼 가공장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 상부고정봉(46)의 상부에는 지지단(47)이 마련되며, 상기 지지단(47)에는 상기 연마기(27)의 연마수단 외면을 가공대상으로서 볼의 외경과 일치시키기 위한 절삭기(5)가 마련되는 것을 특징으로 하는 볼 가공장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 하부고정봉(42)의 상부에는 유압척(48)이 마련되는 것을 특징으로 하는 볼 가공장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 연마지지대(23) 및 버핑지지대(33) 각각의 양측 단부에는 균형단(230, 330)이 마련되는 것을 특징으로 하는 볼 가공장치.