KR101522001B1 - 연삭숫돌의 흡인 고정 절단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연삭숫돌을 얇은 두께로 절단함에 있어서 엄격한 공차 범위의 평활도를 만족시키는 연삭숫돌의 흡인 고정 절단장치를 제공하는 것으로서, 피 가공물의 한쪽 측면에 절단구의 외측방향으로 작용하는 진공 흡인력을 인가함과 아울러 상기 피 가공물의 반대쪽 측면과 상면으로 탄압력을 가하면서 절단하여 절단 시에 발생하는 진동의 영향에도 높은 평활도 공차를 만족하는 피 가공물을 얻기 위하여, 상판(2) 상에 고정되는 피 가공물(W)을 절단구(28)로 접근시키거나 또는 반대로 피 가공물(w)에 절단구(28)를 접근시키도록 상기 상판(2) 혹은 절단구(28)를 왕복 주행가능하게 배치하고, 상기 피 가공물(W)의 상면으로 탄압력을 가할 수 있도록 누름판(14)을 승강 이동 가능하게 설치하며, 또한 진공 흡인력이 상기 절단구(28)의 외측방향으로 작용하게 되는 위치에 진공 척(4)을 설치함과 아울러, 상기 진공 척(4)의 대향 측에 탄압구(8)를 배치하여 피 가공물(W)을 진공 흡인력과 같은 방향으로 탄압시킬 수 있게 하고, 상기 절단구(28)에 의해 절단되는 연삭숫돌을 회수하기 위하여 상기 진공 척(4)의 앞쪽에 이젝터(18)를 왕복 이동 가능하게 배치한 구성의 절단장치를 제안한다.

Description

연삭숫돌의 흡인 고정 절단장치{cutting machine for fixing a abrasives by suction}

본 발명은 연삭숫돌용 소재를 최소의 두께 공차로 얇게 절단할 수 있는 연삭숫돌의 흡인 고정 절단장치에 관한 것이다.

연삭숫돌은 그라인더 등에 사용되는 연마석 등의 용도로 만들어지는 제품으로서, 용융 알루미나 지립 또는 탄화규소질 지립을 주원료로 혼련한 재료를 금형에 넣어 소정형태로 성형하고 소성 처리한 1차 가공물을 면취, 절단 등의 2차 가공을 통해 얻어지는 것이다.

통상적으로 연삭숫돌은 재료를 혼련하고 금형에 넣어 소정의 형태로 성형하는 과정을 통해 얻어지고 그 형상은 거의 원반형을 기본으로 하고 있으나, 최근에 범용화 되고 있는 평판 디스플레이 장치용 유리의 에지 가공에는 두께 1mm 미만에 평활도 공차 30μ의 고정밀도를 가진 직육면체 형태의 연삭숫돌이 요구되고 있다.

이와 같이 얇은 두께의 직육면체 형태로 되는 연삭숫돌은 혼련한 재료를 금형에 넣어 상당한 두께의 직육면체 형상 피 가공물로 성형, 소성하고 절단장치의 절단구로 주어진 두께만큼 절단하여 얻을 수 있으나, 피 가공물은 절단구와 접하는 부분에서 마찰에 기인하는 진동(파동)을 일으킴에 따라 절단면의 평활도 편차가 커지게 된다.

더 상세하게 설명하면, 피 가공물에서 절단 분할되는 연삭숫돌은 절단의 마지막 단계에서 절단구와 접하는 부분의 모서리 일부가 진동의 영향으로 떨어져 나가 흠을 형성하거나, 또는 진동의 영향으로 물결모양의 절단자국이 형성되는 등의 문제로 엄격한 공차범위를 만족하는 연삭숫돌을 얻을 수 없는 것이다.

본 발명자는 상술한 문제점의 개선책을 찾아보기 위하여, 본 발명에 적용 가능한 절단 방법이나 장치를 조사하여 보았으나 상기의 조건을 만족하는 것은 발견할 수 없었다.

공지된 절단장치의 예로서, 다음 특허문헌 1에 개시된 장치는 평판글라스를 진공흡인력이 작용하는 흡착구에 고정시켜 수평 정치하여 놓고 그 상방에서 절단구로 절단하는 구조의 장치를 개시하고 있다. 이 장치에 따르면 평판글라스는 수평으로 고정되고 절단력이 그 상방에서 하방으로 가해지기 때문에 넓은 면적을 갖는 가공물로 절단하기는 쉽지만, 얇은 두께로 잘라내는 가공은 할 수 없다.

즉, 상기 구조의 장치로 본 발명의 피 가공물을 절단한다면, 그 밑면에는 흡착구의 진공 흡인력이 작용하고, 상면으로는 절단구의 절단력이 작용하여 피 가공물은 진동을 일으키게 될 것이다. 그런데 절단구에 접하여 절단될 때 발생하는 피 가공물의 진동방향은 상기 흡착구의 진공 흡인방향과 직교하여 발생하기 때문에 절단 후의 평활도 공차가 엄격하게 관리될 수 없을 뿐만 아니라, 연마숫돌이 피 가공물에서 분리되기 직전에는 진공 흡인력이 가해지더라도 얇은 폭으로 가해지기 때문에 제대로 고정되지 못하여 불량 제품을 양산하게 될 것이다.

한편, 특허문헌 2에 개시된 레이저 절단 장치는 TFT(thin film transistor) 셀을 진공 척 상에 흡인 고정시켜 놓고 상방에서 레이저로 절단하는 장치를 개시하고 있으나, 이 방식도 상기 특허문헌 1과 마찬가지로 피 가공물의 밑면으로 진공 흡인력을 작용시켜 고정하고 상방에서 가공하는 방식이므로 본 발명에 적용할 수 없는 것이다.

또한, 피 가공물을 진공흡인력으로 고정하여 놓고 절단, 홈파기, 식각 처리 등의 가공을 행하는 장치는 상기 특허문헌 외에도 다양하게 공지되어 있지만, 어느 것이나 피 가공물의 밑면으로 진공흡인력을 가하여 흡착 고정해 놓고 피 가공물의 상방에서 가공하는 구조이므로 본 발명이 의도하는 연삭숫돌의 절단에는 적합하지 않다는 것을 알 수 있다.

한국 등록특허 10-0370554호, 도 5, 한국 등록특허 10-0623970호, 도 4a,

본 발명의 목적은 연삭숫돌을 얇은 두께로 절단함에 있어서 엄격한 두께 공차 범위로 절단할 수 있는 연삭숫돌의 흡인 고정 절단장치를 제공함에 있다.

상기의 목적을 구현하는 본 발명 연삭숫돌의 흡인 고정 절단장치는, 상판 상에 고정되는 피 가공물을 절단하기 위하여 상기 상판을 고정 설치된 절단구로 횡단 이동시키도록 왕복 주행 가능하게 배치하거나, 또는 절단구를 상기 피 가공물로 횡단 이동시키도록 왕복 주행가능하게 배치하고, 상기 피 가공물의 상면에는 탄압력을 가하는 누름판을 승강 이동 가능하게 배치하며, 또한 진공 흡인력이 상기 절단구의 외측방향으로 작용하는 위치에 진공 척을 설치함과 아울러, 상기 진공 척의 대향 측에 탄압구를 배치하여 피 가공물이 진공 흡인력과 같은 방향으로 탄압되도록 하고, 상기 절단구와 접촉하여 절단되는 연삭숫돌을 회수하기 위한 이젝터를 상기 진공 척의 앞쪽에 왕복 이동 가능하게 배치한 구성으로 된다.

삭제

상술한 본 발명 연삭숫돌의 흡인 고정 절단장치는 피 가공물이 진공 척에 의해 절단구의 외측방향으로 작용하는 진공 흡인력을 받음과 동시에 같은 방향으로 가압하는 탄압구의 탄압력으로 견고하게 고정됨은 물론, 상기 피 가공물의 상방은 누름판에 의해 눌리게 됨으로써 외부 진동의 영향에 공진 하지 않게 되는 것이며, 게다가 진공 척을 통해 인가되는 진공 흡인력이 절단기의 외측방향으로 설정되어 있음에 따라 절단 분리되는 연삭숫돌은 절단이 시작되고 종료될 때까지 시종일관 진공 흡인력에 의해 움직임 없이 고정되는 것이므로 절단면의 평활도가 공차 30μ 범위 내로 균일하게 형성되는 얇은 직사각형의 연삭숫돌을 얻을 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 관련된 절단장치의 외관 사시도.
도 2는 도 1의 정면에서 바라본 정단면도.
도 3은 본 발명에 의한 피 가공물의 절단과정을 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명을 통하여 얻어지는 연삭숫돌의 사시도.
도 5는 본 발명 장치의 변형 실시 예를 도 2에 대응하여 나타낸 정단면도.

이하 본 발명을 바람직한 실시 예로서 상세히 설명한다.

본 발명에 관련된 연삭숫돌의 흡인 고정 절단장치는, 진공 척으로 피 가공물을 진공 흡인하여 고정되도록 함에 있어서, 상기 피 가공물로 가해지는 진공 흡인력이 절단구의 외측방향으로 작용한 상태에서 절단하는 구조에 특징이 있다.

또한, 본 발명에 관련된 연삭숫돌의 흡인 고정 절단장치는 상기 피 가공물을 진공 흡인방향과 같은 방향으로 밀어주는 탄압력과, 피 가공물의 상면을 내리누르는 탄압력이 함께 작용되도록 한 구조에 특징이 있다.

본 발명에 관련된 연삭숫돌의 흡인 고정 절단장치는, 도 1에 도시한 바와 같이 상판(2)의 한쪽에 진공 척(4)이 배치되어 있고, 이것과 마주보는 반대편에는 진퇴 실린더(6)가 설치되어 있어서 그 피스톤 로드 선단에 부착된 탄압구(8)가 전 후진 이동할 수 있게 되어 있으며, 상기 진공 척(4)과 탄압구(8) 사이로는 프레임(10)의 상면에 거치 된 제1 승강 실린더(12)에 의해 상하로 이동하는 누름판(14)이 현수되어 있다.

그리고 상기 프레임(10)에서 제1 승강 실린더(12)에 인접한 위치로 1쌍의 레일(16)이 수평으로 부설되어서 이젝터(18)를 슬라이드 이동 가능하게 지지하여 주고 있다.

이젝터(18)는 프레임(10)의 측방으로 배치되는 왕복실린더(20)에 연동하여 진공 척(4)의 길이방향으로 왕복 이동하도록 설치되고, 하방을 향해 연장된 이젝팅 로드(22)는 제2 승강 실린더(24)에 연동하여 진공 척(4)의 앞쪽으로 승 하강하는 지지판(26)에 부착된다.

또한, 상판(2)의 상면에서 진공 척(4)의 길이방향 한쪽에는 절단구(28)가 고정 설치되어서 슬릿(30)을 통해 일부가 상방으로 노출되어 있고, 이 슬릿(30)을 중심으로 진공 척(4)의 한쪽에는 피 가공물(W)을 안내하는 가이드(32)가 설치되어 있다.

그리고 상판(2)의 밑면에는 기대(34) 상에 부설된 1쌍의 가이드 블록(36)을 타고 슬라이드 이동하는 가이드 슈(38)가 부착되어 있고, 상기 가이드 블록(36)과 가이드 슈(38)는 통상의 리니어 모션 가이드(LM: linear motion guide)를 구성하여 상기 상판(2)이 기대(34) 상에서 왕복 주행 가능하게 지지하여 주는 것이다.

도 2를 참조하면, 절단구(28)는 기대(34)의 내측에 고정 배치된 구동모터(42)와 연결되어서 종동 회전하게 된다.

피 가공물(W)은 도 1 및 2로 나타낸 바와 같이 가이드(32)에 안내되어 받쳐진 위치에서 탄압구(8)와 누름판(14)의 탄압력을 받아 위치 고정됨과 동시에, 피 가공물(W)에서 절단구(28)에 의해 절단 분리되는 부분은 진공 척(4)을 통한 진공 흡인력의 작용으로 흡착 고정된 상태로 유지된다.

절단작업은 상판(2)이 기대(34) 위에서, 도 1의 화살표 “A” 방향으로 이동하여 피 가공물(W)을 절단구(28)에 접근시켜 횡단하는 것으로 시작되고, 이때 상판(2)의 이동은 수동 조작 혹은 추진모터(도시 생략)의 동력으로 이동되도록 할 수 있다.

절단 중에 피 가공물(W)은 도 1로 나타낸 바와, 탄압구(8)에 밀려서 진공 척(4)으로 밀착함과 동시에 상면은 누름판(14)이 누르고 있음에 따라 상하방향의 진동이 억제된 상태로 보전되는 것이며, 이에 덧붙여서 진공 척(4)은 도 3의 화살표 "B" 방향으로 작용하는 진공 흡인력을 피 가공물(W)로 인가하여 절단 분리되기 시작하는 연마숫돌은 진공 척(4)에 흡착 고정된 상태로 견고하게 유지된다.

상판(2)에 의해 피 가공물(W)이 절단구(28)를 횡단 이동하여 절단이 시작될 때, 절단되는 연마숫돌은 피 가공물(W)에서 진공 척(4)에 밀착된 부분, 즉 진공 척(4)과 슬릿(30) 사이의 간격에 해당하는 얇은 두께를 가진다.

또한, 상기 절단과정에서 피 가공물(W)로부터 절단 분할되는 연마숫돌은 지속적으로 진공 척(4)의 진공 흡인력을 받아 밀착 고정된 상태를 유지하기 때문에, 절단 시의 진동에도 공진이 억제되어 절단면은 높은 수준의 평활도로 절단된다.

절단 완료 후 상판(2)이 원래 위치로 복귀할 때, 절단된 연마숫돌과 피 가공물(W) 사이에서 절단구(28)가 빠져나가면서 공간이 형성되지만, 이 공간은 절단구(28)가 빠지는 즉시로 피 가공물(W)에 탄압구(8)의 탄압력이 작용하여 절단된 연마숫돌에 밀착하여 진공척(4)의 진공 흡인력과 함께 이를 고정하게 되므로 작업자는 절단된 연마숫돌을 손으로 꺼낼 수 없게 된다.

본 발명에서는 제2 승강 실린더(24)로 지지판(26)을 하강시켜 이젝팅로드(22)의 높이를 조절할 수 있는 이젝터(18)가 화살표 “C”방향(도 1 및 3도 3 참조)으로 이동하도록 왕복실린더(20)를 작동하여, 상기 이젝팅로드(22)의 선단이 절단 분할된 부분을 간섭하여 외부로 밀어내는 것으로 꺼내도록 하고 있다.

본 발명의 장치에서 상술한 과정을 통해 얻어지는 연마숫돌은, 도 4에 도시한 바와 같이 두께(T)가 좁고 길이(L)가 긴 직사각형으로 되고, 특히 절단면의 평활도가 공차 30μ를 충족하는 양질의 것으로 얻을 수 있었다.

본 발명의 장치는 상술한 도 1 내지 도 3의 실시 예로 국한되는 것은 아니고, 도 5에 도시한 구성으로 변형 실시될 수 있다.

도 5에서, 상판(2)은 기대(34)에 고정 부착되고, 절단구(28)는 기대(34)의 내측에서 승강수단(40)을 타고 승 하강하는 구동모터(42)에 회전 가능하게 연결되는 한편, 상기 구동모터(42)는 모터(44)로 정역 회전되는 스크루(46)에 나사맞춤 된 스크루 너트(48)를 구비함으로써 상기 절단구(28)를 도면의 화살표 “A” 및 “C” 방향으로 왕복 이동시킬 수 있는 구성으로 되어 있다.

이 장치에 의한 절단과정은 구동모터(42)가 스크루(46)를 타고 이동할 때 이에 편승하여 절단구(28)가 슬릿(30)을 따라 주행하여 피 가공물(W)을 횡단 이동하는 것으로 시작된다. 또 주행 종료 후에는 구동모터(42)가 정지하고 승강수단(40)이 하강 작동하여 절단구(28)를 기대(34)의 내측으로 하강시키고 모터(44)가 스크루(46)를 역회전 되게 하는 것으로 상기 구동모터(42)가 원래 위치로 이동하는 사이클로 반복하여 연속해서 연마숫돌을 절단하게 된다.

이 실시 예와 상기 실시 예에 있어서 절단 중에 발생하는 분진은 통상의 집진관(50)을 통해 수거되고, 절단 분리되는 연마숫돌도 상기 실시 예에서와 동일하게 이젝터(18)의 작동으로 꺼내진다.

2: 상판 4: 진공 척
6: 진퇴 실린더 8: 탄압구
10: 프레임 12: 제1 승강 실린더
14: 누름판 16: 레일
18: 이젝터 20: 왕복실린더
22: 이젝팅 로드 24: 제2 승강 실린더
26: 지지판 28: 절단구
30: 슬릿 32: 가이드
34: 기대 36: 가이드 블록
38: 가이드 슈 40: 승강수단
42: 구동모터 44: 모터
46: 스크루 48: 스크루 너트
50: 집진관

Claims (2)

1. 삭제
2. 기대(34) 상에 고정 설치된 절단구(28)를 향하여 피 가공물(W)이 횡단 이동하거나, 또는 기대(34) 상에 고정 설치된 피 가공물(W)을 향하여 상기 절단구(28)가 횡단 이동하도록 상기 기대(34)의 상면에 왕복 주행가능하게 배치된 상판(2)과;
   상기 피 가공물(W)의 상면으로 탄압력을 가할 수 있도록 승강 가능하게 배치되는 누름판(14)과;
   상기 상판(2) 상에서 상기 절단구(28)의 외측방향으로 진공 흡인력이 인가되도록 배치되는 진공 척(4)과;
   상기 진공 척(4)의 대향 측에 배치되고 진공 흡인력과 같은 방향으로 피 가공물(W)을 탄압하도록 진퇴 실린더(6)에 연동하는 탄압구(8)와;
   피 가공물(W)과 진공 척(4) 사이에서 상기 절단구(28)에 의해 절단되는 연삭숫돌을 회수하기 위하여 상기 진공 척(4)의 앞쪽으로 왕복이동 및 승강 이동 가능하게 설치되는 이젝터(18)와;
   상기 상판(2)상에 형성된 슬릿(30)을 중심으로 진공 척(4)의 한쪽 변과 대향 하도록 배치되는 가이드(32)를 갖춘 구성으로 되어 있음을 특징으로 하는 연삭숫돌의 흡인 고정 절단장치.

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