KR101430220B1

KR101430220B1 - 센터링머신

Info

Publication number: KR101430220B1
Application number: KR1020130097428A
Authority: KR
Inventors: 전효진
Original assignee: 전효진
Priority date: 2013-08-16
Filing date: 2013-08-16
Publication date: 2014-08-14

Abstract

본 발명은 센터링머신에 관한 것이다. 본 발명은 실시예로, 베이스부와, 상기 베이스부에 결합되고 서로 수직한 3방향으로 이동이 가능한 이동부 및 상기 이동부에 결합되고 상기 이동부의 이동을 따라 움직이며 작업대상물의 일단면에 센터점을 표시하는 센터표시부를 포함하는 센터링머신을 제시한다.

Description

센터링머신{CENTERING MACHINE}

본 발명은 센터링머신에 관한 것으로서, 상세하게는 작업대상물의 일단면에 센터를 표시하는 센터링머신과 관련된다.

일반적으로 원기둥 형상의 작업대상물의 표면을 가공하기 위해서 선반과 같은 공작기계를 이용한다. 이 때 작업대상물의 일단은 척에 고정되고 다른 일단은 심압대에 의해 지지되면서 가압된다.

작업대상물을 정확하게 가공하기 위해서는 가공시 공작물이 수평을 유지하여야 한다. 이를 위하여 심압대는 작업대상물의 일단면의 정확한 중앙을 가압해 주어야 한다. 이 때문에 작업대상물의 일단면의 센터에 홈을 형성하고 이 홈에 심압대가 결합하여 가압한다.

종래의 센터링 장치 중 하나는 선반의 심압대를 이용하는 것이다. 심압대는 척 중앙과 일치하도록 세팅되고 작업자는 척에 일단이 고정되어 있는 작업대상물에 수동으로 심압대를 이동시켜 작업대상물에 센터를 표시한다. 그리고 이 표시된 센터부분을 심압대가 지지하게 된다.

한편 이를 개선하기 위한 종래의 센터링장치 중 하나가 대한민국 공개특허 제10-2002-0036794호에 개시되어 있다.

이는 선반의 가로이송대에 설치되는 보조공구대를 이용하여 가공물에 센터작업을 하는 것으로서, 심압대만을 이용하여 수동으로 작업하던 것과는 달리 왕복대의 자동 및 수동 이송기능을 이용하여 자동 및 수동작업을 수행할 수 있다는 장점이 있다.

하지만, 이와 같은 경우에도 보조공구대는 척의 센터를 기준으로 한 센터를 작업대상물에 표시하게 된다. 따라서 비교적 짧고 경량의 작업대상물인 경우에는 큰 문제가 없으나 길고 중량의 작업대상물의 경우 척에 고정된 일단부터 다른 일단까지 처짐이 발생할 수 있으므로 심압대나 보조공구대가 작업대상물의 일단면의 정확한 중앙을 표시하지 못할 수 있고 이는 가공불량을 발생시킨다.

따라서 작업대상물의 중량과 길이에 관계없이 작업대상물의 일단면에 센터를 정확하게 표시할 수 있는 센터링머신이 요구된다.

대한민국 공개특허 제10-2002-0036794호 (2002.05.16)

본 발명은 작업대상물의 중량과 길이에 관계없이 작업대상물의 일단면에 센터를 정확하게 표시할 수 있는 센터링머신을 제시한다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실시예로, 베이스부와, 상기 베이스부에 결합되고 서로 수직한 3방향으로 이동이 가능한 이동부 및 상기 이동부에 결합되고 상기 이동부의 이동을 따라 움직이며 작업대상물의 일단면에 센터점을 표시하는 센터표시부를 포함하는 센터링머신을 제시한다.

상기 베이스부는, 상기 이동부가 안착되는 베이스본체부 및 상기 베이스본체부에 결합되고 상기 베이스본체부가 이동 가능하도록 하는 이동부재를 포함할 수 있다.

상기 이동부는, 상기 센터표시부에 결합되고 상기 센터표시부를 전후방향으로 이동시키는 제1이동부와, 상기 제1이동부에 결합되고 상기 제1이동부를 상하방향으로 이동시키는 제2이동부 및 상기 제2이동부에 결합되고 상기 제2이동부를 좌우방향으로 이동시키는 제3이동부를 포함할 수 있다.

여기에서 상기 제1이동부는, 상기 제2이동부에 결합되는 제1가이드블록 및 일단이 상기 센터표시부에 연결되고 상기 제1가이드블록에 전후방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 결합되는 제1가이드바를 포함할 수 있다.

또한 상기 제2이동부는, 상하방향으로 배치되는 제2가이드바와, 상기 제2가이드바를 따라 상하방향으로 이동이 가능한 제2가이드블록과, 상기 제2가이드블록이 고정되고 일측에 상기 제1이동부가 결합되어, 상기 제2가이드블록이 상기 제2가이드바를 따라 이동함에 따라 상기 제1이동부를 상하방향으로 이동시키는 제1플레이트 및 상기 제1플레이트에 연결되고 이동이 종료된 상기 제1플레이트를 지지하는 지지부를 포함할 수 있다.

여기에서 상기 지지부는, 상기 제2가이드바의 상단에 결합되고 상기 제2가이드바에 의해 지지되는 제2플레이트와, 상기 제1플레이트에 고정되는 제1도르레와, 상기 제2플레이트에 고정되는 제2도르레 및 상기 제3이동부에 결합되고 인출되는 와이어가 상기 제2도르레와 상기 제1도르레에 차례로 걸려 연장되며 끝단이 상기 제2플레이트에 고정됨으로써 상기 와이어의 인출량에 따라 상기 제1플레이트를 상하방향으로 이동 및 고정시키는 와이어링 장치를 포함할 수 있다.

또한 상기 제3이동부는, 좌우방향으로 배치되는 제3가이드바와, 상기 제3가이드바를 따라 좌우방향으로 이동이 가능한 제3가이드블록과, 상기 제3가이드블록이 고정되고 일측에 상기 제2이동부가 결합되어, 상기 제3가이드블록이 상기 제3가이드바를 따라 이동함에 따라 상기 제2이동부를 좌우방향으로 이동시키는 제3플레이트를 포함할 수 있다.

상기 센터표시부는, 상기 이동부에 결합되고 상기 이동부의 이동을 따라 움직이며 작업대상물을 고정시키는 고정부 및 상기 고정부에 결합되고 상기 고정부에 고정된 작업대상물의 일단면에 센터점을 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.

여기에서 상기 고정부는, 중공이 형성되고 상기 중공의 방향으로 모아지며 작업대상물을 고정시키는 복수의 작동편을 구비하는 척을 포함할 수 있다.

한편 상기 고정부는, 상기 척에 결합되고 상기 척의 중공과 동일한 축 상에 중공이 형성되는 척하우징을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 표시부는, 상기 척의 중공을 따라 슬라이딩 가능하도록 결합되고 중공이 형성되는 슬리브와, 상기 슬리브의 중공에 축이 배치되도록 상기 슬리브의 일단에 결합되는 모터 및 일단이 상기 모터의 축에 연결되고 상기 슬리브 내에서 회전 가능하게 결합되며 상기 모터의 회전에 의해 회전하는 홀더를 포함할 수 있다.

여기에서 상기 모터에는 상기 모터의 출력을 제어하는 모터 드라이브가 연결될 수 있다.

또한 상기 표시부는, 상기 슬리브에 연결되는 랙기어와, 상기 척에 연결되는 피니언기어 및 상기 피니언기어에 연결되고 상기 피니언기어를 회전운동시켜 상기 랙기어가 직선운동하게 함으로써 상기 슬리브가 상기 척의 중공을 따라 슬라이딩하도록 하는 핸들을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예의 센터링머신에 따르면, 가공장비 외부에서 작업대상물의 일단면에 센터를 표시할 수 있음과 아울러 작업대상물의 중량과 길이에 관계없이 작업대상물의 일단면에 센터를 정확하게 표시할 수 있다.

한편 베이스부를 이동 가능하게 구성하면 센터링머신을 원하는 위치에 손쉽게 위치시킬 수 있다.

또한 이동부를 전후, 상하, 좌우방향으로 이동 가능하게 함으로써 센터표시부를 자유롭게 움직일 수 있고 센터표시부가 작업대상물의 일단면에 센터점을 정확하게 표시할 수 있다. 한편 가이드블록과 가이드바로 이동부를 구성하면 단순한 구성으로도 안정적으로 센터표시부의 이동이 가능하다.

한편 지지부를 도르레와 와이어링 장치를 이용하여 구성하면 작업자가 수동으로도 편리하게 센터표시부의 상하방향의 이동 및 이동위치를 유지시킬 수 있다.

또한 센터표시부를 고정부와 표시부로 구성하면 고정부를 이용하여 작업대상물을 고정시킨 상태에서 작업대상물의 일단면에 센터점을 표시할 수 있다.

또한 표시부의 모터에 모터 드라이브를 연결하여 제어함으로써 모터의 회전수와 회전력을 조절할 수 있고 가정용 전원으로도 충분한 출력을 얻을 수 있다.

한편 고정부와 표시부가 랙기어와 피니언기어의 맞물림으로 이동하게 하면 작업자가 수동으로도 편리하게 작업대상물의 일단면에 센터점을 표시할 수 있다.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센터링머신의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 센터링머신의 분해사시도.
도 3은 도 1에 도시된 실시예에 따른 센터링머신의 정면도.
도 4는 도 1에 도시된 실시예에 채용된 센터표시부의 분해사시도.
도 5는 도 1에 도시된 실시예에 채용된 센터표시부의 단면도.
도 6은 도 1에 도시된 실시예에 따른 센터링머신의 작동도.
도 7은 도 1에 도시된 실시예에 채용된 센터표시부의 작동도.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

또한 이하의 설명에서 '제1', '제2' 등의 용어는 구성요소를 상호 구별학 위해 사용된다. 즉, '제1구성' 또는 '제2구성'은 본 발명의 설명 전체를 거쳐 서로 다른 구성들을 구별하기 위한 것으로, '제1구성'과 '제2구성'은 엄연히 서로 다른 구성요소의 의미로 사용된다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 센터링머신에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일유사한 구성에 대해서는 동일유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센터링머신의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 센터링머신의 분해사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 실시예에 따른 센터링머신의 정면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 센터링머신(100)은, 베이스부(1)와, 이동부(2) 및 센터표시부(3)를 포함한다.

도면을 참조하면 상기 센터링머신(100)은 베이스부(1) 위에 이동부(2)가 안착되고 이동부(2)에는 센터표시부(3)가 결합된다.

상기 이동부(2)는 서로 수직한 3방향으로 이동이 가능하고 상기 센터표시부(3)가 상기 이동부(2)의 이동을 따라 움직이며 작업대상물(10)의 일단면에 센터점을 표시한다.

상기 이동부(2)를 케이스(4) 내부에 배치하고 상기 케이스의 일단면에 출입홈(41)을 형성하여 상기 센터표시부(3)가 이동할 수 있게 함으로써 이동부(2)의 각 요소들을 보호할 수 있다.

여기서 작업대상물(10)이란 선반 등에서 표면이 가공되는 것으로서 원통형의 긴 길이를 가지는 금속재료가 이에 해당한다.

또한 작업대상물(10)의 일단면은 작업대상물(10)의 끝단을 이루는 면을 말한다. 센터를 표시하는 작업대상물(10)의 일단면은 작업대상물(10)의 한쪽 끝단 또는 양쪽 끝단이 될 수 있다.

또한 센터점을 표시한다고 함은 잉크 등의 염료로 마킹을 하는 개념도 포함하지만 특히 드릴 등의 툴(t)을 이용하여 홈 가공을 하는 것을 의미한다.

이와 같이 작업대상물(10)의 일단면에 센터점이 정확히 표시되어야 작업대상물(10)을 선반과 같은 가공장비에 수평이 되도록 장착할 수 있고 가공품질을 높일 수 있다.

이와 같이 구성된 센터링머신(100)은 가공장비와 별도로 구성되므로 가공장비 외부에서 센터를 표시할 수 있다. 또한 이동부(2)가 3차원 이동이 가능하므로 작업대상물(10)의 원하는 지점에 센터표시부(3)를 위치시킬 수 있다.

이에 따라 작업대상물(10)이 중량물이거나 긴 길이를 가지더라도 베이스부(1)를 작업대상물(10)의 일단부에 놓고 이동부(2)를 이용하여 작업대상물(10) 일단면의 센터지점에 센터표시부(3)를 위치시켜 센터를 정확하게 표시할 수 있다.

이하 각 부의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.

상기 베이스부(1)는 상기 이동부(2)가 결합되는 부분이다. 상기 베이스부(1)를 별도의 금속 또는 비금속의 플레이트로 구성하는 경우 상기 베이스부(1)를 이동시킴으로써 상기 센터링머신(100)을 손쉽게 이동시키는 것이 가능하다.

한편 상기 베이스부(1)는 상기 이동부(2)가 설치되는 지면이나 고정플레이트일 수 있다. 이 경우는 상기 센터링머신(100)은 고정형 타입이 된다.

상기 베이스부(1)는, 베이스본체부(11)와 이동부재(12)를 포함할 수 있다.

상기 베이스본체부(11)는 상기 이동부(2)가 안착되는 부분이고, 상기 이동부재(12)는 상기 베이스본체부(11)에 결합되고 상기 베이스본체부(11)가 이동이 가능하도록 하는 부분으로써 예를 들면 바퀴나 로울러 등이 이에 해당한다.

한편 상기 이동부재(12)에는 이동 후 위치를 고정시킬 수 있도록 걸림장치가 더 설치될 수 있다.

이와 같이 이동부재(12)를 이용하여 센터링머신(100)을 이동 가능하게 하면 작업대상물(10)이 중량물인 경우 측정대상을 움직이지 않고 센터링머신(100)을 작업대상물(10)의 원하는 부분에 위치시킬 수 있으므로 작업이 편리하다.

상기 이동부(2)는 센터표시부(3)를 이동시키는 부분으로서, 제1이동부(21)와, 제2이동부(22) 및 제3이동부(23)를 포함한다.

상기 제1이동부(21)는 상기 센터표시부(3)에 결합되고 상기 센터표시부(3)를 전후방향으로 이동시킨다. 또한 상기 제2이동부(22)는 상기 제1이동부(21)에 결합되고 상기 제1이동부(21)를 상하방향으로 이동시킨다. 한편 상기 제3이동부(23)는 상기 제2이동부(22)에 결합되고 상기 제2이동부(22)를 좌우방향으로 이동시킨다.

여기에서 전후방향이라고 함은 센터표시부(3)가 작업대상물(10)에 가까와지는 방향(전방향)과 작업대상물(10)에 멀어지는 방향(후방향)을 나타내는 것이다. 도면에서는 X축방향이다.

한편 좌우방향이라고 함은 센터표시부(3)가 지면과 평행하게 움직이는 방향을 나타내는 것이다. 도면에서는 Y축방향이다.

또한 상하방향이라고 함은 센터표시부(3)가 지면에서 멀어지는 방향(상방향)과 지면을 향하는 방향(하방향)을 나타내는 것이다. 도면에서는 Z축방향이다.

상기 제1이동부(21)는 제1가이드블록(212)과, 제1가이드바(211)를 포함한다.

상기 제1가이드블록(212)은 상기 제2이동부(22)를 구성하는 제1플레이트(223)에 고정되어 결합된다. 상기 제1가이드바(211)는 일단이 상기 센터표시부(3)에 연결되고 상기 제1가이드블록(212)에 전후방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 결합된다.

상기 제1가이드블록(212)에는 중공이 형성되어 있고, 2개씩 일렬로 배치되어 상기 제1플레이트(223)에 고정된다. 따라서 일렬로 배치된 2개의 제1가이드블록(212)의 중공도 동일한 축상에 위치하게 된다. 이 상태에서 제1가이드바(211)가 각 중공을 통과하여 제1가이드블록(212)들과 결합하게 된다.

제1가이드바(211)는 제1가이드블록(212)의 중공에 끼움형식으로 조립되고 접촉하는 각 면은 매끄럽게 가공된다. 따라서 제1가이드바(211)는 중공 내에서 마찰력의 큰 저항이 없이 슬라이딩 이동할 수 있다.

한편 제1가이드바(211) 또는 제1가이드블록(212)의 중공 중 어느 한 부분에는 홈이 형성되고 다른 한 부분에는 상기 홈에 결합되는 돌출가이드가 형성될 수 있다. 또한 마찰력을 더 줄이기 위해 중공 내 또는 제1가이드바(211)에는 기름막을 형성해 둘 수 있다.

또한 상기 제1가이드바(211)의 다른 일단에는 상기 제1가이드바(211)가 전방으로 이동하는 것을 제한하는 스토퍼(213)가 결합될 수 있다.

상기 스토퍼(213)는 상기 제1가이드바(211)의 다른 일단에 끼워져 고정되고, 상기 제1가이드블록(212)의 중공보다 크게 되어 있다. 이에 따라 상기 제1가이드바(211)가 전방으로 최대한 이동하였을 때 스토퍼(213)는 제1가이드블록(212)과 접촉하여 제1가이드바(211)가 더 이상 이동하지 못하도록 한다.

상기 제2이동부(22)는 제2가이드바(221)와, 제2가이드블록(222)과, 제1플레이트(223) 및 지지부(224)를 포함한다.

상기 제2가이드바(221)는 상하방향으로 배치된다. 상기 제2가이드블록(222)은 상기 제2가이드바(221)를 따라 상하방향으로 이동이 가능하다. 상기 제1플레이트(223)는 상기 제2가이드블록(222)이 고정되고 일면에 상기 제1이동부(21)가 결합된다. 따라서 상기 제2가이드블록(222)이 상기 제2가이드바(221)를 따라 이동함에 따라 상기 제1이동부(21)는 상하방향으로 이동한다.

또한 상기 제1이동부(21)에는 센터표시부(3)가 연결되므로 결과적으로 상기 제1플레이트(223)가 상하방향으로 이동하면 상기 센터표시부(3)도 상하방향으로 이동한다.

상기 제2가이드블록(222)에는 중공이 형성되어 있고, 중공이 상하방향으로 위치하도록 하여 총 4개의 제2가이드블록(222)이 상기 제1플레이트(223)에 고정된다. 이 상태에서 제2가이드바(221)들이 각 중공을 통과하여 제2가이드블록(222)들과 결합하게 된다.

제2가이드바(221)는 제2가이드블록(222)의 중공에 끼움형식으로 조립되고 접촉하는 각 면은 매끄럽게 가공된다. 따라서 제2가이드바(221)는 중공 내에서 마찰력의 큰 저항이 없이 슬라이딩 이동할 수 있다.

한편 제2가이드바(221) 또는 제2가이드블록(222)의 중공 중 어느 한 부분에는 홈이 형성되고 다른 한 부분에는 상기 홈에 결합되는 돌출가이드가 형성될 수 있다. 또한 마찰력을 더 줄이기 위해 중공 내 또는 제1가이드바(211)에는 기름막을 형성해 둘 수 있다.

상기 지지부(224)는 상기 제1플레이트(223)에 연결되고 이동이 종료된 상기 제1플레이트(223)를 지지한다.

작업자는 작업대상물(10)의 센터가 위치하는 높이로 상기 제1플레이트(223)를 이동시킬 필요가 있다. 또한 상기 제1플레이트(223)는 이동이 종료된 후 그 위치를 유지할 필요가 있다.

도면을 참조하면 상기 지지부(224)는, 제2플레이트(224a)와, 제1도르레(224b)와, 제2도르레(224c) 및 와이어링 장치(224d)를 포함한다.

상기 제2플레이트(224a)는 상기 제2가이드바(221)의 상단에 결합되고 상기 제2가이드바(221)에 의해 지지된다. 상기 제2플레이트(224a)는 상기 제2가이드바(221)의 상단에 볼트·너트, 납땜, 용접 등의 방법으로 고정될 수 있다.

한편 상기 제1도르레(224b)는 상기 제1플레이트(223)에 고정되고, 상기 제2도르레(224c)는 상기 제2플레이트(224a)에 고정된다. 상기 와이어링 장치(224d)는 상기 제3이동부(23)에 결합된다.

이 상태에서 상기 와이어링 장치(224d)로부터 인출되는 와이어(w)가 상기 제2도르레(224c)와 상기 제1도르레(224b)에 차례로 걸려 연장되며 끝단이 상기 제2플레이트(224a)에 고정된다.

이와 같이 상기 제2플레이트(224a)가 상기 제2가이드바(221)의 상단에 결합됨으로써 상기 제2가이드바(221)는 기울어지지 않고 서 있는 상태를 유지할 수 있다.

여기에서 상기 제1플레이트(223)의 상면에는 제1도르레(224b)가 설치되고 상기 제2플레이트(224a)의 하면에는 제2도르레(224c)가 설치된다. 도면을 참조하면 상기 제1도르레(224b)와 상기 제2도르레(224c)는 서로 마주보도록 설치된다. 상기 제1도르레(224b)와 상기 제2도르레(224c)는 복수가 한조로 설치될 수 있다. 본 실시예에서 상기 제1도르레(224b)는 1개의 도르레로 구성되고 상기 제2도르레(224c)는 2개가 한 조를 이루어 구성된다.

상기 와이어링 장치(224d)에서 인출된 와이어(w)는 상방으로 연장되어 2개의 제2도르레(224c)에 걸리고 하방으로 연장되어 제1도르레(224b)에 걸리며 다시 상방으로 연장되어 상기 제2플레이트(224a)에 고정된 걸림고리(224e)에 고정된다.

여기에서 상기 와이어링 장치(224d)는 와이어(w)에 일정한 힘을 가하여 당기거나 밀면 와이어(w)가 인출되거나 인입되고 와이어(w)에 가해진 힘을 제거하여 인출 또는 인입이 종료되면 그 상태가 유지되는 장치이다. 이는 산업현장에서 널리 쓰이는 장치로서 그 자세한 설명은 생략한다.

이와 같이 상기 와이어링 장치(224d)는 상기 와이어(w)의 인출량에 따라 상기 제1플레이트(223)를 상하방향으로 이동 및 고정시킬 수 있다.

상기 제1플레이트(223)가 상방향으로 움직이면 상기 제1도르레(224b)와 상기 제2도르레(224c)가 서로 가까와지고 와이어(w)는 와이어링 장치(224d)에 인입된다. 한편 상기 제1플레이트(223)가 하방향으로 움직이면 상기 제1도르레(224b)와 상기 제2도르레(224c)는 서로 멀어지고 와이어(w)는 와이어링 장치(224d)로부터 인출된다.

와이어(w)의 인출 또는 인입이 종료되면 상기 와이어링 장치(224d)의 내부 구성요소들의 작용으로 와이어(w)의 상태가 유지되고 이에 따라 제1플레이트(223)의 위치가 유지된다.

이에 따라 상기 제1플레이트(223)를 원하는 상하방향의 위치로 이동 및 고정시킬 수 있다. 이에 따라 상기 제1이동부(21)를 매개로 하여 상기 제1플레이트(223)에 연결된 센터표시부(3)도 상하방향으로 이동 및 고정된다.

상술한 설명에서 상기 제1플레이트(223)를 이동 및 지지하는 구성으로 와이어링 장치(224d)를 예시로 들었지만, 다른 구성을 채용하는 것도 가능하다.

상기 제1플레이트(223)는 수동에 의해 이동될 수도 있고 자동으로 이동될 수도 있다.

예를 들어 상기 제1플레이트(223)를 수동으로 이동시키는 경우에는 작업자에 의해 제1플레이트(223)를 수동으로 이동시킨 후 위치고정 클램프 등을 이용하여 지지할 수도 있다.

한편 자동으로 이동시키는 경우에는 리니어 모터(322) 등과 같이 위치제어가 가능한 구동요소를 이용하여 제1플레이트(223)를 일정한 위치까지 이동시키고 해당 구동요소 자체의 지지력에 의해 제1플레이트(223)를 지지할 수도 있다.

상기 제3이동부(23)는, 제3가이드바(231)와, 제3가이드블록(232) 및 제3플레이트(233)를 포함한다.

상기 제3가이드바(231)는 좌우방향으로 배치된다. 상기 제3가이드블록(232)은 상기 제3가이드바(231)를 따라 좌우방향으로 이동이 가능하다. 상기 제3플레이트(233)는 상기 제3가이드블록(232)이 고정되고 일측에 상기 제2이동부(22)가 결합된다.

따라서 제3플레이트(233)가 이동하면 상기 제3가이드블록(232)이 상기 제3가이드바(231)를 따라 이동하게 되고 상기 제2이동부(22)는 좌우방향으로 이동된다. 즉 상기 제2이동부(22)를 좌우방향으로 이동시키면 제3플레이트(233)에 고정된 제3가이드블록(232)이 제3가이드바(231)를 따라 이동되면서 제2이동부(22)의 이동을 가능하게 한다.

상기 제3가이드바(231)는 양단이 상기 베이스부(1)에 설치되는 브라켓(234)에 결합된다. 상기 제3가이드바(231)에는 상기 제3가이드블록(232)이 좌우방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 결합된다.

상기 제3가이드블록(232)에는 중공이 형성되어 있고, 2개씩 일렬로 배치되어 상기 제3플레이트(233)에 결합된다. 따라서 일렬로 배치된 2개의 제3가이드블록(232)의 중공도 동일한 축상에 위치하게 된다. 이 상태에서 제3가이드바(231)가 각 중공을 통과하여 제3가이드블록(232)들과 결합하게 된다.

제3가이드바(231)는 제3가이드블록(232)의 중공에 끼움형식으로 조립되고 접촉하는 각 면은 매끄럽게 가공된다. 따라서 상기 제3가이드바(231)는 중공 내에서 마찰력의 큰 저항이 없이 슬라이딩 이동할 수 있다.

한편 제3가이드바(231) 또는 제3가이드블록(232)의 중공 중 어느 한 부분에는 홈이 형성되고 다른 한 부분에는 상기 홈에 결합되는 돌출가이드가 형성될 수 있다. 또한 마찰력을 더 줄이기 위해 중공 내 또는 제3가이드바(231)에는 기름막을 형성해 둘 수 있다.

상기 브라켓(234)은 상기 제3가이드바(231)의 양단을 지지하는 역할을 하는 한편 상기 제3가이드바(231)가 좌우방향으로 이동하는 것을 제한하는 스토퍼의 역할을 한다.

한편 상기 이동부(2)의 이동을 제한하는 구성을 채용할 수도 있다. 예를 들어 센터표시부(3)를 제1플레이트(223)에 고정시키는 구성을 채용하여 센터표시부(3)의 전후방향의 이동을 제한할 수도 있고 제3플레이트(233)를 베이스부(1)에 고정시키는 구성을 채용하여 센터표시부(3)의 좌우방향의 이동을 제한할 수도 있다.

도 4는 도 1에 도시된 실시예에 채용된 센터표시부의 분해사시도이고, 도 5는 도 1에 도시된 실시예에 채용된 센터표시부의 단면도이다.

상기 센터표시부(3)는 작업대상물(10)의 일단면에 센터를 표시하는 부분이다.

도면을 참조하면 상기 센터표시부(3)는 고정부(31)와, 표시부(32)를 포함한다.

센터를 표시하기 위해서는 작업대상물(10)이 움직이지 않도록 한 다음 작업대상물(10)의 일단면의 센터에 표시를 하는 것이 바람직하다. 작업대상물(10)의 크기와 종류는 여러 가지이다. 따라서 작업대상물(10)의 크기와 중량이 큰 경우도 있다. 이 경우에는 작업대상물(10)의 자체 중량에 의해 작업대상물(10)을 고정하는 문제는 해결될 수 있다.

따라서 이하에는 도시된 바와 같이 센터표시부(3)에 고정부(31)를 포함된 구성에 대하여 설명하지만 상기 작업대상물(10)은 항상 고정부(31)에 의해 고정되는 것은 아님을 전제로 한다. 이 때 상기 고정부(31)는 단순히 표시부(32)의 이동을 가이드하는 역할만을 수행할 수 있다.

상기 고정부(31)는 상기 이동부(2)에 결합되고 이동부(2)의 이동을 따라 움직이며 작업대상물(10)을 고정시킬 수 있다. 상기 표시부(32)는 상기 고정부(31)에 결합되고 작업대상물(10)로 이동하여 상기 작업대상물(10)의 일단면에 센터점을 표시한다.

도면을 참조하면 상기 고정부(31)에는 상기 제1이동부(21)의 제1가이드바(211)가 결합되는 결합부재(313)가 구비된다. 이 결합부재(313)에 상기 제1가이드바(211)가 삽입되어 고정된다. 제1가이드바(211)는 결합부재(313)에 용접, 볼트결합, 억지끼움 등의 형식으로 결합될 수도 있다. 이에 따라 제1가이드바(211)와 고정부(31)는 일체가 되어 움직일 수 있다.

상기 고정부(31)는 척(311)을 포함한다. 상기 척(311)은 중공(311b)이 형성되고 복수의 작동편(311a)이 중공(311b)의 방향으로 모아지며 작업대상물(10)을 고정시킨다. 복수의 작동편(311a)이 중공(311b)의 방향으로 모아지도록 하는 구성에 관한 사항은 공지의 구성이므로 설명을 생략한다.

상기 척(311)에는 손잡이(311c)가 구비될 수 있다. 이에 따라 작업자는 손잡이(311c)를 잡고 척(311)을 움직일 수 있다. 상기 척(311)은 상술한 이동부(2)의 이동에 의해 작업자가 원하는 위치로 자유롭게 이동된다.

여기에서 상기 고정부(31)는 상기 척(311)에 결합되고 상기 척(311)의 중공과 동일한 축 상에 중공이 형성되는 척하우징(312)을 더 포함할 수 있다.

상기 척하우징(312)은 일면이 개방되고 내부가 비어 있는 형상으로서, 상기 척(311)과 대응되도록 원통형의 형상을 가질 수 있다.

또한 상기 척하우징(312)의 폐쇄된 일면에는 홈이 형성되어 후술하는 표시부(32)를 구성하는 슬리브(321)의 일단이 안착되어 결합되게 된다.

이 경우 슬리브(321)는 상기 척(311)과 척하우징(312)의 중공을 따라 슬라이딩 이동하게 되므로 척하우징(312)을 구비하면 슬리브(321)를 지지하는 중공의 구간이 길어지므로 슬리브(321)를 안정적으로 지지하는 것이 가능하다.

또한 홈(312a)을 형성하여 슬리브(321)의 일단이 안착되게 함으로써 작업이 종료된 후 슬리브(321)를 안정적으로 거치시킬 수 있다.

한편 상술한 설명에서 상기 손잡이(311c)는 척(311)에 구비되는 것으로 설명하였으나 척하우징(312)에 구비되도록 하여도 무방하다.

상기 표시부(32)는 슬리브(321)와, 모터(322)와, 홀더(323)를 포함한다.

상기 슬리브(321)는 상기 척(311)의 중공을 따라 슬라이딩 가능하도록 결합되고 중공이 형성된다. 상기 모터(322)는 상기 슬리브(321)의 중공 내에 축이 배치되도록 상기 슬리브(321)의 일단에 결합된다. 상기 홀더(323)는 일단이 상기 모터(322)의 축에 연결되고 상기 슬리브(321) 내에서 회전 가능하게 결합되며 상기 모터(322)의 회전에 의해 회전한다.

도면을 참조하면 상기 슬리브(321)의 내주부에는 베어링(321a)이 결합되고 상기 베어링에는 상기 홀더(323)가 결합된다. 이에 따라 상기 홀더(323)는 슬리브(321) 내에 고정되면서 회전이 가능하다.

상기 슬리브(321)의 일단에는 단턱(321b)이 형성된다. 상기 단턱은 상기 슬리브(321)가 전방으로 최대로 전진하였을 때 상기 척하우징(312)의 홈에 안착된다. 이에 따라 전술한 바와 같이 작업종료시에 슬리브(321)를 안정적으로 거치시킬 수 있다.

상기 모터(322)는 모터고정플레이트(322b)를 개재하여 상기 슬리브(321)에 결합된다. 이 때 상기 모터고정플레이트(322b)에는 관통홀이 형성되고 상기 관통홀을 통해 상기 모터(322)의 축이 통과된다.

한편 상기 모터에는 모터 드라이브가 연결될 수 있다. 모터 드라이브는 모터를 제어하는 제어기의 하나로서, 모터의 회전속도나 회전력을 가변시킬 수 있는 구성요소이다.

일반적으로 가정용 전원으로 많이 쓰이는 220V의 단상전류를 이용하는 경우 모터에서 출력되는 힘이 낮아(대략 180W 이하) 작업대상물에 센터를 표시하기 어려울 수 있다.

이 경우 모터 드라이브를 이용하면 220V의 단상전류를 이용하면서도 모터에서 출력되는 힘을 높일 수 있으므로(대략 380W 내외) 어느 곳에서나 손쉽게 이용이 가능하다.

상기 홀더(323)는 디스크커플링(328)과 조인트샤프트(329) 등의 연결부재들을 개재하여 상기 모터(322)의 축에 결합된다. 상기 연결부재들은 억지끼움 형식으로 서로 결합될 수 있다. 또한 각 연결부재는 상기 모터(322)의 축과 상기 홀더(323)에 억지끼움 형식으로 결합될 수 있다.

한편 상기 연결부재들 상호간과, 상기 연결부재들과 상기 모터(322) 및 상기 홀더(323)는 볼트·너트, 납땜, 용접 등의 방법으로 결합될 수 있다.

상기 홀더(323)에는 드릴과 같은 툴(t)이 결합된다. 따라서 상기 홀더(323)가 회전하면 상기 홀더(323)에 결합되는 툴(t)이 회전한다. 슬리브(321)를 전방으로 이동시킴에 의해 이에 결합되는 홀더(323) 및 툴(t)을 전방으로 이동시킬 수 있고, 회전하는 툴(t)을 작업대상물(10)의 일단면에 가압하여 센터를 표시할 수 있다.

상기 슬리브(321)는 다음과 같은 구성으로 이동이 가능하다.

도면을 참조하면 상기 슬리브(321)에는 랙기어(324)가 연결된다. 또한 상기 척(311)에는 피니언기어(325)가 연결된다. 상기 랙기어(324)와 상기 피니언기어(325)는 서로 맞물리도록 결합된다.

상기 랙기어(324)는 상기 모터고정플레이트(322b)에 결합되는 랙기어고정플레이트(324a)에 슬리브(321)의 길이방향과 나란한 방향으로 결합된다.

또한 상기 척하우징(312)에는 피니언기어고정플레이트(325a)가 결합되고 상기 피니언기어고정플레이트(325a)는 핸들블록(326a)에 결합된다. 상기 핸들블록(326a)에는 중공이 형성되고 상기 중공에 핸들축(327)이 회전 가능하도록 결합된다.

여기에서 상기 핸들축(327)의 일단에는 핸들(326)이 결합되고 다른 일단에는 피니언기어(325)가 결합된다. 상기 피니언기어(325)는 상기 랙기어(324)와 서로 맞물린다.

따라서 작업자가 핸들(326)을 회전시키면 피니언기어(325)가 회전운동하고, 상기 피니언기어(325)가 회전운동하면 이에 맞물린 상기 랙기어(324)가 직선운동함으로써 상기 슬리브(321)가 상기 척(311)의 중공을 따라 슬라이딩 이동하게 된다. 이에 따라 툴(t)이 작업대상물(10)의 일단면에 접촉하거나 멀어진다.

이와 같이 슬리브(321)가 이동하는 구성은 위치조절이 가능한 구동요소를 이용하여 자동으로 구성할 수도 있다.

상술한 바와 같은 센터링머신(100)은 다음과 같이 작동된다.

도 6 과 도 7은 도 1에 도시된 실시예에 따른 센터링머신의 작동도이다.

상기 센터링머신(100)은 상기 척(311)에 작업대상물(10)을 고정시키고 센터 표시 작업을 할 수도 있고 상기 척(311)에 작업대상물(10)을 고정시키지 않은 상태로 센터 표시 작업을 할 수도 있다.

먼저 척(311)에 작업대상물(10)을 고정시키고 센터 표시 작업을 하는 경우에 대하여 설명한다.

작업대상물(10)은 수동 또는 자동으로 별도로 설치된 작업거치대(미도시)에 놓여진다.

상기 센터링머신(100)이 이동부재(12)를 구비하는 경우에는 이동부재(12)를 이용하여 작업위치로 이동시킬 수 있다. 이동부재(12)가 없는 센터링머신(100)의 경우에는 미리 작업거치대(미도시)와 센터링머신(100)의 위치를 세팅할 필요가 있다.

센터링머신(100)이 작업위치로 이동되면 작업자가 척(311)의 손잡이(311c)를 잡고 척(311)을 이동시킨다. 상기 척(311)에는 이동부(2)가 연결되어 있으므로 원하는 위치에 척(311)을 손쉽게 위치시킬 수 있다. 작업대상물(10)의 일단을 물어 고정시킬 수 있도록 척(311)의 작동편(311a)들은 충분히 벌려진 상태로 한다.

이 때 상하방향은 고정되어 있는 제2가이드바(221)를 따라 제2가이드블록(222)이 움직이면서 조정되고, 좌우방향은 고정되어 있는 제3가이드바(231)를 따라 제3가이드블록(232)이 움직이면서 조정되며, 전후방향은 제1플레이트(223)에 고정되어 있는 제1가이드블록(212)의 중공 내에서 제1가이드바(211)가 움직이면서 조정된다.

여기에서 상하방향의 위치는 와이어링 장치(224d)에 의해 위치가 유지되고 고정된다.

다음으로 상기 척(311)을 원하는 위치로 이동시켜 작동편(311a)들 사이에 작업대상물(10)의 일단면이 위치한 후에는 작동편(311a)들을 척(311)의 중공의 방향으로 모아 작업대상물(10)을 고정시킨다.

다음으로 작업대상물(10)이 고정되면 모터(322)가 회전하도록 작동시킨다. 이에 따라 모터(322)의 축에 연결된 홀더(323) 및 홀더(323)에 결합되는 툴(t)이 회전한다.

다음으로 툴(t)이 회전하면 핸들(326)을 회전시켜 랙기어(324)가 연결된 슬리브(321)를 전방으로 이동시킨다. 이에 따라 슬리브(321)에 연결된 홀더(323) 및 툴(t)은 작업대상물(10)의 방향으로 이동하고 툴(t)은 작업대상물(10)과 접촉하여 센터를 표시한다.

이 때 툴(t)이 접촉하는 부분이 센터가 되도록 척(311)의 작동편(311a)들이 작업대상물(10)을 고정하므로 센터를 손쉽게 표시하는 것이 가능하다.

이동부(2)와 표시부(32)가 위치제어가 가능한 구동요소로 이루어진 경우에는 내부 프로그램의 작동에 의해 위와 같은 작업을 수행할 수 있다.

이와 같이 하여 홈이 형성된 작업대상물(10)을 가공장비에 장착하고 후가공을 할 수 있다.

다음으로 척(311)에 작업대상물(10)을 고정시키지 않은 상태로 센터 표시 작업을 하는 경우에 대하여 설명한다. 이상에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 설명을 생략한다.

작업대상물(10)은 수동 또는 자동으로 별도로 설치된 작업거치대(미도시)에 놓여진다. 이 때 상기 작업대상물(10)은 크기가 크고 중량물일 수 있다. 상기 작업대상물(10)의 일단면에는 미리 마커 등을 이용하여 센터가 표시될 수 있다.

다음으로 센터링머신(100)을 작업위치로 이동시킨다.

센터링머신(100)이 작업위치로 이동되면 작업자가 척(311)의 손잡이(311c)를 잡고 척(311)을 이동시킨다. 이 때 상하방향은 고정되어 있는 제2가이드바(221)를 따라 제2가이드블록(222)이 움직이면서 조정되고, 좌우방향은 고정되어 있는 제3가이드바(231)를 따라 제3가이드블록(232)이 움직이면서 조정되며, 전후방향은 제1플레이트(223)에 고정되어 있는 제1가이드블록(212)의 중공 내에서 제1가이드바(211)가 움직이면서 조정된다.

이에 따라 작업대상물(10)의 일단면의 센터와 툴(t)이 동일 선상에 위치하도록 할 수 있다.

다음으로 툴(t)이 센터와 동일 선상에 위치하면 모터(322)가 회전하도록 작동시킨다. 이에 따라 모터(322)의 축에 연결된 홀더(323) 및 홀더(323)에 결합되는 툴(t)이 회전한다.

상기의 경우는 작업대상물(10)이 척(311)에 고정되지 않기 때문에 센터링장치에 밀림이 발생할 수도 있다. 따라서 이동부재(12)에 설치되는 걸림장치를 이용하여 밀림을 방지할 수 있다.

한편 상기 이동부(2)의 이동을 제한하는 구성을 이용하여 센터표시부(3)의 전후방향 및 좌우방향의 이동을 제한한 상태에서 센터 표시 작업을 할 수도 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 베이스부
11 : 베이스본체부 12 : 이동부재
2 : 이동부
21 : 제1이동부
211 : 제1가이드바 212 : 제1가이드블록
22 : 제2이동부
221 : 제2가이드바 222 : 제2가이드블록 223 : 제1플레이트
224 : 지지부
23 : 제3이동부
231 : 제3가이드바 232 : 제3가이드블록 233 : 제3플레이트
3 : 센터표시부
31 : 고정부
311 : 척 311a : 작동편 312 : 척하우징
32 : 표시부
321 : 슬리브 322 : 모터 323 : 홀더
324 : 랙기어 325 : 피니언기어 326 : 핸들
w : 와이어 t : 툴
10 : 작업대상물 100 : 센터링머신

Claims

베이스부,
상기 베이스부에 결합되고 서로 수직한 3방향으로 이동이 가능한 이동부 및
상기 이동부에 결합되고 상기 이동부의 이동을 따라 움직이며 작업대상물의 일단면에 센터점을 표시하는 센터표시부
를 포함하고,
상기 센터표시부는,
상기 이동부에 결합되고 상기 이동부의 이동을 따라 움직이며 작업대상물을 고정시키는 고정부 및
상기 고정부에 결합되고 상기 고정부에 고정된 작업대상물의 일단면에 센터점을 표시하는 표시부
를 포함하는 센터링머신.
제1항에서,
상기 베이스부는,
상기 이동부가 안착되는 베이스본체부 및
상기 베이스본체부에 결합되고 상기 베이스본체부가 이동 가능하도록 하는 이동부재
를 포함하는 센터링머신.
제1항에서,
상기 이동부는,
상기 센터표시부에 결합되고 상기 센터표시부를 전후방향으로 이동시키는 제1이동부,
상기 제1이동부에 결합되고 상기 제1이동부를 상하방향으로 이동시키는 제2이동부 및
상기 제2이동부에 결합되고 상기 제2이동부를 좌우방향으로 이동시키는 제3이동부
를 포함하는 센터링머신.
제3항에서,
상기 제1이동부는,
상기 제2이동부에 결합되는 제1가이드블록 및
일단이 상기 센터표시부에 연결되고 상기 제1가이드블록에 전후방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 결합되는 제1가이드바
를 포함하는 센터링머신.
제3항에서,
상기 제2이동부는,
상하방향으로 배치되는 제2가이드바,
상기 제2가이드바를 따라 상하방향으로 이동이 가능한 제2가이드블록,
상기 제2가이드블록이 고정되고 일측에 상기 제1이동부가 결합되어, 상기 제2가이드블록이 상기 제2가이드바를 따라 이동함에 따라 상기 제1이동부를 상하방향으로 이동시키는 제1플레이트 및
상기 제1플레이트에 연결되고 이동이 종료된 상기 제1플레이트를 지지하는 지지부
를 포함하는 센터링머신.
제5항에서,
상기 지지부는,
상기 제2가이드바의 상단에 결합되고 상기 제2가이드바에 의해 지지되는 제2플레이트,
상기 제1플레이트에 고정되는 제1도르레,
상기 제2플레이트에 고정되는 제2도르레 및
상기 제3이동부에 결합되고 인출되는 와이어가 상기 제2도르레와 상기 제1도르레에 차례로 걸려 연장되며 끝단이 상기 제2플레이트에 고정됨으로써 상기 와이어의 인출량에 따라 상기 제1플레이트를 상하방향으로 이동 및 고정시키는 와이어링 장치
를 포함하는 센터링머신.
제3항에서,
상기 제3이동부는,
좌우방향으로 배치되는 제3가이드바,
상기 제3가이드바를 따라 좌우방향으로 이동이 가능한 제3가이드블록,
상기 제3가이드블록이 고정되고 일측에 상기 제2이동부가 결합되어, 상기 제3가이드블록이 상기 제3가이드바를 따라 이동함에 따라 상기 제2이동부를 좌우방향으로 이동시키는 제3플레이트
를 포함하는 센터링머신.
삭제
제1항에서,
상기 고정부는,
중공이 형성되고 상기 중공의 방향으로 모아지며 작업대상물을 고정시키는 복수의 작동편을 구비하는 척을 포함하는 센터링머신.
제9항에서,
상기 고정부는,
상기 척에 결합되고 상기 척의 중공과 동일한 축 상에 중공이 형성되는 척하우징을 더 포함하는 센터링머신.
제9항 또는 제10항에서,
상기 표시부는,
상기 척의 중공을 따라 슬라이딩 가능하도록 결합되고 중공이 형성되는 슬리브,
상기 슬리브의 중공에 축이 배치되도록 상기 슬리브의 일단에 결합되는 모터 및
일단이 상기 모터의 축에 연결되고 상기 슬리브 내에서 회전 가능하게 결합되며 상기 모터의 회전에 의해 회전하는 홀더
를 포함하는 센터링머신.
제11항에서,
상기 모터에는 상기 모터의 출력을 제어하는 모터 드라이브가 연결되는 센터링머신.
제11항에서,
상기 표시부는,
상기 슬리브에 연결되는 랙기어,
상기 척에 연결되는 피니언기어 및
상기 피니언기어에 연결되고 상기 피니언기어를 회전운동시켜 상기 랙기어가 직선운동하게 함으로써 상기 슬리브가 상기 척의 중공을 따라 슬라이딩하도록 하는 핸들
을 더 포함하는 센터링머신.