KR101411553B1 - 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속표면 가공장치에 관한 것이고, 특히 평판 금속표면에 헤어라인(hair line)을 형성하는 금속표면 가공장치에 관한 것이며, 더욱 특히 평판 금속표면상에 둥근 모서리를 갖는 사각형 헤어라인, 즉 소정 폭의 직선 헤어라인부(34s)와 이 직선헤어라인부로부터 연속적으로 연결되는 동일한 폭의 곡선 헤어라인부(34r)를 갖는 곡선사각환형(曲線四角環形) 헤어라인 형성장치에 관한 것이다.
본 발명에 의해 종래 반도체 제조용 공정챔버의 경우처럼 게이트 개구부 둘레를 따라 소정 폭으로 그 개구부를 둘러싸게 형성되는 헤어라인이 기계가공에 의해 자동으로 신속하고 균질하게 형성될 수 있고, 본 발명에 따른 장치에 의해 형성되는 헤어라인은 종래 일일이 수작업으로 하지 않으면 안되었던 평판형 금속표면상에서의 직선부와 곡선부가 연속되는 2차원 방향성을 갖는 헤어라인을 비교적 간단한 구성의 장치에 의해 기계가공으로 얻을 수 있는 것이어서 생산성의 향상 및 품질의 향상을 크게 높일 수 있다.

Description

평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치{APPARATUS FOR FORMING CIRCULARLY RECTANGULAR HAIR LINES ON FLAT METAL SURFACE}

본 발명은 금속표면 가공장치에 관한 것이고, 특히 평판 금속표면에 헤어라인(hair line)을 형성하는 금속표면 가공장치에 관한 것이며, 더욱 특히 평판 금속표면상에 둥근 모서리를 갖는 사각형 헤어라인, 즉 소정 폭의 직선 헤어라인부와 이 직선 헤어라인부로부터 연속적으로 연결되는 동일한 폭의 곡선 헤어라인부를 갖는 곡선사각환형(曲線四角環形) 헤어라인 형성장치에 관한 것이다.

금속표면 예컨대 알루미늄, 스텐레스 스틸 또는 마그네슘 등의 표면상에 대체로 머리카락 굵기의 1/10 정도의 미세한 굵기의 요철홈을 일방향으로 나란하게 형성하는 금속표면 헤어라인 가공은 흔히 시각적으로 노출되는 금속재 표면이 고급스런 느낌이 나도록 하기 위한 심미적 목적으로 행해지며, 예컨대 TV, 노트북, 스마트폰 등과 같은 전자제품의 외측 테두리나 그 전면 프레임의 표면질감을 좋게 하기 위하여 널리 채용되고 있다. 헤어라인 가공장치는 대체로 왕복이동기구나 승강이동기구 및/또는 회전이동기구에 유기적으로 결합된 소정의 헤어라인 가공용 그라인더를 채용하여 이루어지고 있다.

종래 이러한 금속표면 헤어라인 가공장치 또는 금속표면 헤어라인 가공방법으로는, 피가공 소재가 평판면 외에 라운드진 경우에도 적용할 수 있기 위한 헤어라인 가공장치인 특허등록 제10-0808559호(2008. 2. 22 등록 : 헤어라인가공장치), 텔레비전 등 가전제품의 전면 프레임으로 사용하는 알루미늄이나 스테인레스 스틸 금속판재의 표면에 헤어라인을 형성하기 위한 가공작업들을 일률적으로 처리할 수 있고 헤어라인의 밀도와 굵기를 일정하게 형성할 수 있는 기술인 특허등록 제10-0412260호(2003. 12. 11 등록 : 금속판재의 헤어라인 가공기), 헤어라인 가공표면에 대하여 가공 정도(精度)를 달리하는 두 번의 전처리(연마 및 경면처리)를 거친 다음 최종적으로 200-300 메쉬의 입도를 갖는 헤어라인 롤러로 2-5 마이크로미터 깊이의 헤어라이닝 처리하는 기술인 특허등록 제10-1284225호(2013. 7. 3 등록 : 금속표면에 형성되는 헤어라인의 가공방법), 휴대폰의 키패드 등과 같이 금속을 기본재질로 하는 기판에 숫자나 문자를 음각형식으로 에칭한 후 표면을 스핀가공이나 헤어라인가공과 같은 2차가공시 에칭된 부분을 손상시키지 않고 2차가공할 수 있게 하는 기술인 특허등록 제10-1058089호(2011. 8. 12 등록 : 키패드표면의 스핀 또는 헤어라인 가공방법), 피가공물을 로딩 및 언로딩하는 동안 연속적으로 헤어라인 가공을 할 수 있어 생산량을 극대화하는 것을 목적으로 하는 기술인 특허등록 제10-1098331호(2011. 12. 19 : 헤어라인가공장치), 라운드 형태를 갖는 피가공 제품의 표면에 헤어라인을 형성하기 위하여 제품고정부를 회전시키는 동력공급부를 갖는 기술인 특허등록 제10-0997409호(2010. 11.24 등록 : 헤어라인 가공장치), 판 형상 모재의 폭 크기에 제한없이 원하는 헤어라인(Hair Line)을 형성할 수 있도록 하는 기술인 특허등록 제10-1125156호(2012. 3. 22 등록 : 헤어라인 가공장치), 금속표면을 그라인딩하여 헤어라인을 형성할 때 발생되는 불량을 줄이기 위한 기술인 공개특허 제10-2012- 0105690호(2012. 9. 26 공개 : 헤어라인 가공장치), 휴대전화기 등 전자제품의 케이스 등으로 사용하는 알루미늄이나 스테인리스강 등의 소재로 된 금속판재의 표면을 다수의 미세한 헤어라인으로 연마가공하기 위하여 연마포가 형성된 연마벨트를 회전롤러에 의하여 원형으로 회전시켜 연마 가공하는 헤어라인 연마기에 관한 기술인 특허등록 제10-0779453호(2007. 11 . 20 등록 : 헤어라인 연마기) 및 헤어라인 가공유니트가 설치된 브러쉬 업다운 유니트의 이동 거리를 제한하는 센싱수단과 그 속도 및 횟수를 조절하는 기술수단을 갖는 특허등록 제10-0530859호(2005. 11. 17등록 : 헤어라인 가공장치) 등이 있다.

이와 같은 종래의 다양한 금속표면 헤어라인 가공장치는 대부분 피가공 소재금속의 표면상에 직선형 일방향 헤어라인을 형성하는 장치에 관한 것으로서, 이처럼 종래 금속표면 헤어라인 가공장치의 대부분이 직선형 일방향 헤어라인 가공장치인 까닭은 표면이 금속으로 마감되는 소비재 제품에 있어서 그 표면에 대한 헤어라인 가공의 목적이 본래적으로 금속재 표면질감을 고급스럽게 가공하거나 또는 그렇게 미감적으로 마감하고자 하는 심미적인 것이기 때문이라고 할 수 있다. 표면이 금속으로 마감되는 제품에 있어서 그 표면 질감을 높이기 위한 헤어라인을 형성함에 있어서, 한 표면 내에서 헤어라인의 형성방향을 바꾸는 것은 그 가공장비의 구성이 쉽지 않을 뿐만 아니라 단일 방향의 헤어라인이 형성되는 경우에 비해 일반적으로 그 심미감이 크게 떨어진다.

본 발명은 전술한 바와 같은 심미적 목적의 헤어라인 가공장치와는 달리, 예컨대 반도체 제조공정 등에 사용되는 비교적 규모가 큰 공정챔버, 예컨대 진공챔버에 있어서, 게이트 도어밸브의 탄성 씰링재가 챔버의 외주면에 맞닿는 자리인 씰링시트(sealing seat)에 대하여 도어의 진공챔버에 대한 씰링효과(기밀성(氣密性))을 높이기 위해 소정 폭의 헤어라인을 형성하는 산업적, 기능적 목적의 헤어라인 가공장치이다.

종래에는 진공챔버 게이트마다 그 둘레를 둘러싸는 방향으로 일일이 연속하는 헤어라인을 수작업으로 가공해 왔는데 이는 대단히 많은 인력과 힘이 드는 작업일뿐만 아니라 헤어라인 표면가공 정도(精度)에 큰 편차를 일으키는 문제가 있다.

또한 종래의 대부분의 기계식 헤어라인 가공장치는 헤어라인의 형성방향이 어느 한 쪽으로 일관된 단방향의 것이었고, 본 발명에서 달성하고자 하는 것처럼 반도체 공정챔버와 같이 비교적 규모가 큰 피가공물에 대하여 그 단일평면 내에서 직선부와 곡선부가 방향을 바꾸어 연속하여 형성됨으로써 2차원 방향성을 갖도록 형성되는 형태, 즉 진공챔버의 게이트 개구 외부면을 따라 직선 헤어라인부와 이 직선헤어라인부로부터 연속적으로 연결되는 곡선 헤어라인부(모서리 헤어라인부)를 동시에 갖게 하는 곡선사각환형(曲線四角環形) 헤어라인 형성장치는 없었다.

특허등록 제10-0779453호(2007. 11. 20 등록) 특허등록 제10-0808559호(2008. 2. 22 등록) 특허등록 제10-0997409호(2010. 11. 24 등록)

본 발명은 이상과 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특히 예컨대 반도체 제조용 공정챔버의 게이트 개구부 둘레를 따라 소정 폭으로 그 개구부를 둘러싸게 형성되는 헤어라인을 기계가공에 의해 자동으로 형성함에 있어서, 그 헤어라인이 직선부와 곡선부가 연속되는 2차원 방향성을 갖도록 하는 간단한 구조의 헤어라인 가공장치, 즉 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치는, 본 발명의 일 특징에 따라,

피가공물의 평판 금속표면에 헤어라인을 형성하는 금속표면가공장치에 있어서,

피가공물을 고정하는 베이스와;

상기 금속표면가공장치를 전후좌우 및 상하방향으로 직선이동 가능하게 하는 직선이동작업대와;

상기 직선이동작업대에 수직방향으로 장착된 회동척과;

상기 회동척의 회전력을 가공물의 평판 금속표면에 헤어라인을 형성하는 연마포가 형성된 연마벨트에 전달하기 위한 제1동력전달기구와;

상기 제1동력전달기구를 장착한 회동하우징과;

상기 직선이동작업대에 고정되며 상기 회동하우징을 회전가능하게 둘러싸는 고정하우징과;

상기 고정하우징의 외부 일측에 장착된 서보모터; 및

상기 서보모터의 동력을 전달받아 상기 회동하우징을 수평방향으로 회동하기 위한 제2동력전달기구를 구비한 것을 특징으로 하는 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치에 의해 이루어진다.

또한 이상과 같은 본 발명에 따른 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치는, 본 발명의 다른 일 특징에 따라,

상기 제1동력전달기구는,

상기 회동척의 하단부에 장착된 구동베벨기어와;

양단이 상기 회동하우징의 대향하는 양 내주면에 각각 장착된 축받침(베어링)에 지지된 구동축과;

상기 구동축의 일단에 고정되고 상기 구동베벨기어에 치합된 종동베벨기어와;

상기 구동축의 타단에 고정된 제1구동풀리와;

상기 회동하우징의 외측 저면에 부착된 축받침(베어링)에 지지된, 상기 구동축과 나란한 종동축과;

상기 종동축 일단 외주면에 형성된 제1종동풀리; 및

상기 제1구동풀리로부터 제1종동풀리로 동력을 전달하는 제1전동벨트

를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치에 의해 이루어진다.

또한 이상과 같은 본 발명에 따른 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치는, 본 발명의 또 다른 일 특징에 따라,

상기 제2동력전달기구는,

상기 서보모터의 구동축 외주면에 부착된 제2구동풀리와;

상기 회동하우징의 상단외주연에 고정된 제2종동풀리; 및

상기 제2구동풀리로부터 제2종동풀리로 동력을 전달하는 제2전동벨트

를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치에 의해 이루어진다.

또한 이상과 같은 본 발명에 따른 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치는, 본 발명의 또다른 일 특징에 따라,

상기 연마벨트는,

그 일단은 상기 종동축의 타단에 형성된 연마구동풀리에 걸리고, 타단은 상기 회동하우징 하부 외측으로부터 아래쪽으로 연장되는 연장로드에 형성된 연마종동풀리에 걸리어 무한궤도 회전하는 것을 특징으로 하는 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치에 의해 이루어진다.

또한 이상과 같은 본 발명에 따른 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치는, 본 발명의 또다른 일 특징에 따라,

상기 연장로드의 타단부에 구비되는 연마종동풀리는 상기 연장로드의 단부에 연결된 신축자재로드는 그 연장길이를 탄성적으로 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치에 의해 이루어진다.

또한 이상과 같은 본 발명에 따른 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치는, 본 발명의 또다른 일 특징에 따라,

상기 서보모터의 구동에 의해 상기 제2동력전달기구를 통해 수평방향으로 회동되는 상기 회동하우징의 회동각도를 소정 한도로 제어하기 위한 과회전 방지용 스토퍼핀이 더 구비된 것을 특징으로 하는 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치에 의해 이루어진다.

이하 본 발명에 따른 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치의 또다른 이점과 특징은 후상술하는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 잘 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 이상과 같은 구성에 의해 종래 반도체 제조용 공정챔버의 경우처럼 게이트 개구부 둘레를 따라 소정 폭으로 그 개구부를 둘러싸게 형성되는 헤어라인이 기계가공에 의해 자동으로 신속하고 균질하게 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 장치에 의해 형성되는 헤어라인은 종래 일일이 수작업으로 하지 않으면 안되었던 평판형 금속표면상에서의 직선부와 곡선부가 연속되는 2차원 방향성을 갖는 헤어라인 형성작업을 비교적 간단한 구성의 장치에 의해 기계가공으로 실시할 수 있는 것이어서 생산성의 향상 및 품질의 향상을 크게 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 금속표면가공장치를 전후좌우 및 상하방향으로 직선이동 가능하게 하는 직선이동작업대의 개요를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 금속표면가공장치에 의해 평판형 금속표면상에서의 직선부와 곡선부가 연속되는 2차원 방향성을 갖는 헤어라인이 형성되는 것을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 금속표면가공장치의 부분절개 전체 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 금속표면가공장치의 부분절개 전체 좌측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 금속표면가공장치에서 연마벨트를 생략(분리)한 상태의 부분절개 우측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 금속표면가공장치의 하우징부 평단면도(a) 및 종단면도(b)이다.
도 7는 본 발명에 따른 서보모터의 평면도(a), 그 서보모터가 하우징에 결합하여 내부 회동하우징에 스프로켓풀 리가 연결된 상태의 평면도(b) 및 서보모터의 좌측면도(c)이다.

도 8은 본 발명에 따른 금속표면가공장치의 제1동력전달기구부를 도시한 도면으로서 (a)는 구동축의 타단에 고정된 제1구동풀리, (b)는 제1구동풀리에 연결되는 벨트 및 종동축 일단 외주면에 형성된 제1종동풀리, (c)는 도면 B의 우측에서 본 우측면도를 도시한 도면이다.

도 9는 본 발명에 따른 금속표면가공장치의 연마벨트부를 확대하여 도시한 도면으로 각각 그 좌측면도(a), 정면도(b) 및 우측면도(c)이다.

도 1은 본 발명에 따른 금속표면가공장치를 전후좌우 및 상하방향으로 직선이동 가능하게 하는 직선이동작업대의 개요를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 금속표면가공장치에 의해 평판형 금속표면상에서의 직선부와 곡선부가 연속되는 2차원 방향성을 갖는 헤어라인이 형성되는 것을 도시한 사시도이다.

이들 두 도면을 통해 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 금속표면가공장치는 x, y, z축 3축방향으로 직선 이동하는 직선이동작업대(10) 상에서 3차원이동하면서 피가공물의 표면에 헤어라인형성작업을 실시하는 장치로서, 도 1에서 직선이동작업대(10)에 본 발명에 따른 금속표면가공장치가 체결되는 구성은 회동척(2)이 직선이동작업대의 연결부(4)에 연결되는 구성을 간략히 개념적으로 표현한 것이다. 이 회동척(2)에 연결되는 본 발명에 따른 금속표면가공장치의 다른 주요부 구성은 후술하는 도 3 이하의 도면을 통해 자세히 설명된다.

도 1에서 본 발명에 따른 금속표면가공장치의 회동척(2)이 직선이동작업대의 연결부(4)에 연결되는 구성은 선반 등과 같은 통상의 금속기계가공설비에서 예컨대 밀링척이 체결되는 구성과 동일하며, 직선이동작업대(10)의 전후좌우 상하 이동은 사전에 설정된 프로그램에 따라 제어반(6)에 의해 자동제어된다.

도 2에서 도면부호 30은 피가공물의 평면을 예시적으로 도시한 것으로서, 피가공물에 도어(door : 도시하지 않음)에 의해 개폐되는 게이트(32)가 형성되는 경우에 그 게이트의 주변 둘레를 따라 도어밸브의 씰링부재가 맞닿는 씰링시트(sealing seat)(34)가 소정의 헤어라인이 형성되는 가공면인 것을 도시한 것이다. 도 2(a)와 같이 헤어라인이 형성되지 않거나 또는 그 헤어라인의 형성 방향이 불규칙적인 방향인 경우에는 이러한 씰링시트(sealing seat)(34)에 접하는 씰링부재의 기밀성능은 기대할 수 없으며, 도 2(b)와 같이 헤어라인이 직선부(34s)와 모서리곡선부(34r)가 부드럽게 방향을 바꾸어 연속적으로 형성되어야만 이러한 씰링시트(sealing seat)(34)에 접하는 씰링부재의 기밀성능을 높일 수 있다. 본 발명은 바로 도 2(a)처럼, 특히 평판 금속표면상에 둥근 모서리를 갖는 사각형 헤어라인, 즉 소정 폭의 직선 헤어라인부(34s)와 이 직선 헤어라인부로부터 연속적으로 연결되는 동일한 폭의 곡선 헤어라인부(34r)를 갖는 곡선사각환형(曲線四角環形) 헤어라인을 형성하는 장치에 관한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 금속표면가공장치의 부분절개 전체 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 금속표면가공장치의 부분절개 전체 좌측면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 금속표면가공장치에서 연마벨트를 생략(분리)한 상태의 부분절개 우측면도이다.

또한 도 8은 본 발명에 따른 금속표면가공장치의 제1동력전달기구부를 도시한 도면으로서 (a)는 구동축의 타단에 고정된 제1구동풀리, (b)는 제1구동풀리에 연결되는 벨트 및 종동축 일단 외주면에 형성된 제1종동풀리, (c)는 도면 (b)의 우측에서 본 우측면도를 도시한 도면이다.

이들 도면(도 3, 4, 5 및 8)에 의해 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 금속표면가공장치는, 피가공물(30: 도 2)의 평판 금속표면에 헤어라인을 형성하는 금속표면가공장치에 있어서, 피가공물을 올려놓아 고정하는 베이스(20 : 도 2)와; 상기 금속표면가공장치를 전후좌우 및 상하방향으로 직선이동 가능하게 하는 직선이동작업대(10: 도 2)와; 상기 직선이동작업대에 수직방향으로 장착된 회동척(2)과; 상기 회동척(2)의 회전력을 제1동력전달기구(60)를 통해 전달받아 회전함으로써 피가공물(30)의 평판 금속표면에 헤어라인을 형성하는 연마포가 형성된 연마벨트(54)와; 상기 제1동력전달기구(60)를 내외부에 걸쳐 장착한 회동하우징(40)과; 상기 직선이동작업대(10)에 장착되며 상기 회동하우징(40)을 회전가능하게 둘러싸는 고정하우징(70)과; 상기 고정하우징의 외부 일측에 장착된 서보모터(80); 및 상기 서보모터의 동력을 전달받아 상기 회동하우징(40)을 수평방향으로 회동하기 위한 제2동력전달기구(90)를 구비한 것을 특징으로 하는 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치에 의해 이루어진다.

상기와 같은 본 발명에 따른 금속표면가공장치에 있어서, 상기 제1동력전달기구(60)는, 상기 회동하우징(40)의 내외부에 걸쳐 구비되는 요소로서 회동척(2)의 회전구동을 연마벨트부(50)로 회전으로 동력전달하기 위한 구성이다. 구체적으로 이 제1동력전달기구(60)는 상기 회동척(2)의 하단부에 장착된 구동베벨기어(61)와; 양단이 상기 회동하우징(40)의 대향하는 양 내주면에 각각 장착된 축받침(베어링)(62)에 지지된 구동축(63)과; 상기 구동축(63)의 일단에 고정되고 상기 구동베벨기어(61)에 치합된 종동베벨기어(64)와; 상기 구동축(63)의 타단에 고정된 제1구동풀리(65)와; 상기 회동하우징(40)의 외측 저면에 부착된 축받침(베어링)(66)에 의해 지지되는, 상기 구동축과 나란한 종동축(67)과; 이 종동축의 일단 외주면에 형성된 제1종동풀리(68); 및 상기 제1구동풀리(65)로부터 제1종동풀리(68)로 동력을 전달하는 제1전동벨트(69)를 구비하여 이루어진다.

상기와 같은 제1동력전달기구(60)에 있어서, 제1구동풀리(65) 및 제1종동풀리(68)의 외주면에는 스프로켓 구성을 구비하여 보다 확실한 동력전달을 꾀할 수 있으며, 이 경우 제1전동벨트(69)는 스프로켓치(齒)에 치합하는 체인벨트 또는 그와 유사한 구성으로 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나 본 발명에서 동력전달방식이 바로 이와 같은 스프로켓 풀리전달 또는 체인전달에 국한되는 것은 아니며, 이와 균등하게 치환될 수 있는 또다른 공지의 동력전달방식이어도 무방하다.

도 5에서 미설명부호 T는 상기 제1전동벨트(69)의 인장력을 가변적으로 조절하기 위한 텐션조정롤러이다.

상기와 같은 구성에서 고정하우징(70)과 회동하우징(40) 사이에는 바람직하게는 구름 베어링(B) 다수개가 환형으로 개재되어 있어서 고정하우징(70) 내에서 회동하우징(40)이 부드럽게 회전할 수 있으며, 이 회동하우징(40)의 회동은 고정하우징(70)의 외부 일측에 장착된 서보모터(80)와 이 서보모터의 동력을 전달받아 상기 회동하우징(40)을 수평방향으로 회동시키는 제2동력전달기구(90)에 의해 이루어진다. 이 제2동력전달기구(90)의 구성은, 도 6 및 도 7에 의해 잘 알 수 있듯이, 구체적으로 다음과 같다.

즉, 도 6은 본 발명에 따른 금속표면가공장치의 하우징부 평단면도(a)) 및 종단면도(b)이고, 도 7은 본 발명에 따른 서보모터의 평면도(a), 그 서보모터가 고정하우징에 결합하여 그 내부 회동하우징(40)의 스프로켓풀리에 연결된 상태의 평면도(b) 및 서보모터의 좌측면도(c)로서, 상기 제2동력전달기구(90)는, 이들 도면에 의해 잘 알 수 있듯이, 상기 서보모터(80)의 구동축(81) 외주면에 부착된 제2구동풀리(92)와; 상기 회동하우징(40)의 상단 외주연에 고정된 제2종동풀리(42); 및 상기 제2구동풀리(92)로부터 제2종동풀리(42)로 동력을 전달하는 제2전동벨트(94)를 구비하여 이루어진다.

이와 같은 제2동력전달기구(90)의 구성에 있어서도 전술한 제1동력전달기구(60)와 마찬가지로, 제2구동풀리(92) 및 제2종동풀리(42)의 외주면에는 스프로켓 구성을 구비하여 보다 확실한 동력전달을 꾀할 수 있으며, 이 경우 제2전동벨트(94)는 스프로켓치(齒)에 치합하는 체인벨트로 구성되는 것이 바람직하다. 그러나 본 발명에서 제2동력전달기구의 동력전달방식이 바로 이와 같은 풀리전달 또는 체인전달에 국한되는 것은 아니며, 이와 균등하게 치환될 수 있는 또다른 동력전달방식, 예컨대 평기어 치합에 의한 동력전달이어도 무방하며, 아울러 변속기구를 더 개재할 수도 있다.

한편 전술한 본 발명의 설명에서 서보모터(80)는 회동하우징에 대한 보다 정밀한 제어를 할 수 있도록 하기 위하여 채택된 것이지만, 펄스신호에 따라 일정한 각도로 움직이는 스테핑모터로도 대체될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 서보모터(80)의 제어는 사전에 설정된 프로그램 및 피가공물의 입력값에 따라 제어반(6)의 제어에 의해 이루어진다.

미설명 도면부호 95는 상기 서보모터(80)의 구동에 의해 상기 제2동력전달기구(90)를 통해 수평방향으로 회동되는 상기 회동하우징(40)의 회동각도를 소정 한도(예컨대 90도)로 제어하기 위한 과회전 방지용 스토퍼핀이며, 서보모터의 작동오류가능을 염두에 둔 기계적 제어요소이다. 다만 이 스토퍼핀(95)은 필수적 요소가 아닌 부가적 요소로 이해되어야 한다.

다음으로 도 9는 본 발명에 따른 금속표면가공장치의 연마벨트부를 확대하여 도시한 도면으로서 각각 그 좌측면도(a), 정면도(b) 및 우측면도(c)이다.

도 9를 통해 알 수 있듯이, 상기 연마벨트부(50)는, 연마벨트(54)가 그 일단은 상기 종동축(67)의 타단에 형성된 연마구동풀리(51)에 걸리고, 타단은 상기 회동하우징 하부 외측으로부터 아래쪽으로 연장되는 연장로드(52)에 형성된 연마종동풀리(53)에 걸리어 무한궤도 회전하는 구성으로 이루어진다.

또한 상기 연장로드(52)의 타단부에 구비되는 연마종동풀리(53)는 상기 연장로드의 단부에 스프링(57)을 개재하여 연결된 탄성 신축자재로드(56)에 의해 그 연장길이를 조절할 수 있는데, 이러한 구성에 의해 연마벨트(54)가 피가공물 표면에 접하여 마찰가공에 의해 헤어라인을 형성함에 있어서 그 접촉압을 탄성적으로 제어하여 섬세하고 정밀하며 균일한 폭과 두께의 헤어라인을 형성하는데 도움을 줄 수 있다. 상기 신축자재로드(56)에 의해 그 연장길이를 조절의 조절, 즉 스프링 탄성력의 가변적 고정은 상기 연장로드(52)에 레버식으로 마련되어 단부에 후크가 달린 걸쇠(55)가 상기 신축자재로드(56)에 길이방향으로 다수개 형성된 위치결정홈 중의 어느 하나에 가변적으로 끼워짐으로써 이루어진다.

본 발명에서 연마벨트(54)에 부착되는 연마포는 가변적으로 착탈 교체할 수 있는 구성의 것이며, 형성하고자 하는 헤어라인의 사양에 따라, 또는 사용이후 새 것으로 교체할 필요에 따라 선택적으로 교체 선택된다.

이상과 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

헤어라인을 형성하고자 하는 금속재 피가공물(30), 예컨대 반도체 제조용 공정챔버를 직선이동작업대(10)의 베이스(20) 위에 올려놓아 고정한 후 이 직선이동작업대에 장착된 본 발명에 따른 헤어라인을 형성하는 장치를 구동하면, 회동척(2)이 회전하여 그 하부에 체결된 구동베벨기어(61)가 회전하고, 이 구동베벨기어(61)의 회전력은 이 구동베벨기어(61)에 치합된 종동베벨기어(64)에 의해 전달되어 구동축(63)이 회전한다. 이 구동축(63)이 회전함에 따라 이 구동축의 타단에 고정된 제1구동풀리(65)가 회전하고 아울러 이 제1구동풀리에 걸려진 제1전동벨트(69)를 통해 제1종동풀리(68)를 구동한다.

이어서 종동축(67)의 타단에 형성된 연마구동풀리(51)가 함께 구동됨으로써 회동하우징(40)의 하부 외측으로부터 아래쪽으로 연장된 연장로드(52)의 연마종동풀리(53) 사이에 걸린 연마벨트(54)가 무한궤도 회전함으로써 이 연마벨트의 외주면에 부착된 연마포(미도시)가 피가공물(30)의 표면에 접촉하여 헤어라인을 형성하게 된다.

이러한 과정에서, 직선부 헤어라인(34s)을 가공하는 동안에는 본 발명에 따른 헤어라인 가공장치가 직선이동작업대 상에서 x, y축방향 이동을 함으로써 이루어지게 되며, 곡선부 헤어라인(34r)을 가공하는 구간에 이르러서는 서보모터(80)가 아울러 동시에 가동됨으로써 제2전동벨트(94)를 통해 회동하우징(40)을 동일 수평면상에서 소정각도만큼씩 서서히 회동시킴으로써 모서리의 부드러운 헤어라인이 연속적으로 가공 형성되게 된다.

이상과 같은 본 발명에 따른 금속표면에 헤어라인을 형성하는 금속표면가공장치의 권리범위는, 후술하는 특허청구범위에 기재된 발명의 범위 내에서, 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 변경할 수 있는 가변구성을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

2 : 회동척 6 : 제어반
10 : 직선이동작업대 20: 베이스
30 : 피가공물
32 : 피가공물상의 개구부(예시적 구성)
34: 헤어라인
40: 회동하우징 42 : 제2종동풀리
50 : 연마벨트부 51 : 연마구동풀리
52: 연장로드 53 : 연마종동풀리
54 : 연마벨트 55 : 걸쇠
56 : 신축자재로드 57 : 스프링
60 : 제1동력전달기구 61 : 구동베벨기어
62 : 베어링 63 : 구동축
64: 종동베벨기어 65 : 제1구동풀리
66 : 베어링 67 : 종동축
68: 제1종동풀리 69 : 제1전동벨트
70 : 고정하우징 80 : 서보모터
81: 서보모터의 구동축 90: 제2동력전달기구
92 :제2구동풀리 94:제2전동벨트
95 : 회동하우징 과회전 방지용 스토퍼핀

Claims (7)

1. 피가공물의 평판 금속표면에 헤어라인을 형성하는 금속표면가공장치에 있어서,
   피가공물을 고정하는 베이스(20)와;
   상기 금속표면가공장치를 전후좌우 및 상하방향으로 직선이동 가능하게 하는 직선이동작업대(10)와;
   상기 직선이동작업대에 수직방향으로 장착된 회동척(2)과;
   상기 회동척(2)의 회전력을 가공물의 평판 금속표면에 헤어라인을 형성하는 연마포가 형성된 연마벨트(54)에 전달하기 위한 제1동력전달기구(60)와;
   상기 제1동력전달기구를 장착한 회동하우징(40)과;
   상기 직선이동작업대에 고정되며 상기 회동하우징을 회전가능하게 둘러싸는 고정하우징(70)과;
   상기 고정하우징의 외부 일측에 장착된 서보모터(80); 및
   상기 서보모터의 동력을 전달받아 상기 회동하우징(40)을 수평방향으로 회동하기 위한 제2동력전달기구(90)를 구비하며,
   상기 제1동력전달기구(60)는,
   상기 회동척의 하단부에 장착된 구동베벨기어(61)와;
   양단이 상기 회동하우징의 대향하는 양 내주면에 각각 장착된 축받침(베어링)(62)에 지지된 구동축(63)과;
   상기 구동축의 일단에 고정되고 상기 구동베벨기어에 치합된 종동베벨기어(64)와;
   상기 구동축의 타단에 고정된 제1구동풀리(65)와;
   상기 회동하우징의 외측 저면에 부착된 축받침(66)에 지지된 상기 구동축과 나란한 종동축(67)과;
   상기 종동축 일단 외주면에 형성된 제1종동풀리(68); 및
   상기 제1구동풀리로부터 제1종동풀리로 동력을 전달하는 제1전동벨트(69);
   를 구비한 것을 특징으로 하는 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서
   상기 제2동력전달기구(90)는,
   상기 서보모터(80)의 구동축(81) 외주면에 부착된 제2구동풀리(92)와;
   상기 회동하우징(40)의 상단외주연에 고정된 제2종동풀리(42); 및
   상기 제2구동풀리로부터 제2종동풀리로 동력을 전달하는 제2전동벨트(94);
   를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 연마벨트(54)는,
   그 일단은 상기 종동축(67)의 타단에 형성된 연마구동풀리(51)에 걸리고, 타단은 상기 회동하우징 하부 외측으로부터 아래쪽으로 연장되는 연장로드(52)에 형성된 연마종동풀리(53)에 걸리어 무한궤도 회전하는 것을 특징으로 하는 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 연장로드의 타단부에 구비되는 연마종동풀리(53)는 상기 연장로드(52)의 단부에 연결된 신축자재로드(56)에 의해 그 연장길이를 탄성적으로 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치
   
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 서보모터(80)의 구동에 의해 상기 제2동력전달기구(90)를 통해 수평방향으로 회동되는 상기 회동하우징(40)의 회동각도를 소정 한도로 제어하기 위한 과회전 방지용 스토퍼 핀(95)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 평판 금속표면에 곡선사각환형 헤어라인을 형성하는 장치
   

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