KR101535287B1 - Vibration module for large area vibration plate and apparatus for processing on plate-shape work having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 진동 모듈 및 이를 구비하는 판재 가공 장치에 관한 것으로, 특히 진동판이 상대적으로 넓은 경우에 적합한 진동 모듈 및 이를 구비하는 판재 가공 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration module and a plate material processing apparatus having the vibration module, and more particularly to a vibration module suitable for a vibration plate having a relatively wide diaphragm and a plate material processing apparatus having the vibration module.
일반적으로, 판상의 진동판에 진동을 부여하는 진동 모듈은 진동판의 소정 위치에 진동 모터를 고정하고 이 진동 모터를 구동함으로써 진동판에 진동을 부여하는 방식이다. 진동 모터는 모터의 회전축에 편심추를 장착하여 이루어진다. 따라서, 진동 모터를 회전시키면 편심추가 회전함에 따라 진동 모듈 전체의 무게중심이 바뀌고 그 결과 진동판이 진동하게 된다.Generally, a vibration module for imparting vibration to a plate-shaped diaphragm is a system in which a vibration motor is fixed to a predetermined position of a diaphragm, and vibration is applied to the diaphragm by driving the vibration motor. The vibration motor is made by attaching an eccentric weight to the rotation axis of the motor. Accordingly, when the vibration motor is rotated, the center of gravity of the entire vibration module is changed as the eccentricity further rotates, and as a result, the vibration plate vibrates.
그런데, 이 방식에서는, 진동판이 상대적으로 넓은 경우, 진동 모터의 고정 지점이 진동의 근원인 진원이 되고, 이 진원으로부터 진동이 퍼져나가는 방식이 된다. 이 경우, 진원으로부터 먼 지점에서는 정상적인 진동이 발생하지 않을 수 있다. 예를 들어, 진동판을 상하로 진동시키도록 진동판에 진동 모터를 장착한 경우에, 진원으로부터 먼 지점에서는 정확하게 상하로 진동하는 것이 아니라 진동방향이 약간 기울어지는 경우가 발생한다. 특히, 진동판이 완전한 강체가 아니라 조금이라도 휠 수 있는 재질로 이루어진 경우, 진원으로부터 먼 지점에서의 기울어진 진동은 더욱 심화될 수 있다. 또한, 진동판이 휠 수 있는 재질로 이루어진 경우, 진원 지점과 진원으로부터 먼 지점에서의 진동이 서로 다르게 되고, 경우에 따라서는 정상파가 생성되어 이 정상파의 마디 지점에서는 실제로 진동이 발생하지 않을 수도 있다.However, in this method, when the diaphragm is relatively wide, the fixing point of the vibration motor becomes the source of the source of vibration, and the vibration spreads from this source. In this case, normal vibration may not occur at a point far from the origin. For example, when the vibration motor is mounted on the diaphragm so as to vibrate the diaphragm up and down, there is a case where the vibration direction is slightly inclined rather than vertically vibrating exactly at a point far from the source. In particular, when the diaphragm is made of a material which can be wholly rolled instead of a rigid body, the inclined vibration at a point far from the origin can be further intensified. Further, when the diaphragm is made of a material capable of rolling, the vibration at the point of departure from the point of origin and the point of departure from the point of origin may be different from each other, and in some cases, a standing wave may be generated and vibration may not actually occur at the point of the standing wave.
한편, 스테인리스 강판과 같은 판재를 가공하는 장치에는, 판재의 표면에 진동을 부여하면서 스크러빙 패드(scrubbing pad)로 판재의 표면을 문지르는 스크러빙 장치가 있다. 통상, 연속 가공에 의해 생산되는 금속 판재와 같은 경우, 판재가 이동하는 방향을 따라 육안으로 보이는 미세한 홈이 형성되는데, 스크러빙 장치는 이러한 길고 미세한 홈을 제거하여 제품의 외관 품질을 좋게 하는 데에 사용된다. 스크러빙 장치에서 스크러빙 패드는 판재의 표면에서 회전하면서 동시에 상하로 진동하도록 진동판에 부착되어 사용된다. 이때, 작업 효율을 높이기 위해서는 되도록 스크러빙 패드, 즉 진동판의 면적이 넓은 것이 바람직하다.On the other hand, a device for working a plate material such as a stainless steel plate has a scrubbing device for rubbing the surface of the plate with a scrubbing pad while imparting vibration to the surface of the plate. Generally, in the case of a metal plate produced by continuous processing, fine grooves that are visible to the naked eye are formed along the moving direction of the plate material. The scrubbing device is used to improve the appearance quality of the product by removing such long and fine grooves do. In the scrubbing apparatus, the scrubbing pad is attached to the diaphragm so that the scrubbing pad vibrates up and down while rotating on the surface of the plate. At this time, it is preferable that the area of the scrubbing pad, that is, the diaphragm is as large as possible in order to improve the working efficiency.
그런데, 이 스크러빙 장치에 사용되는 진동 모듈이 통상적인 진동 모터를 이용하는 방식인 경우, 진동판의 면적이 넓어지면 전술한 바와 같은 기울어진 진동이나 진동이 발생하지 않는 지점이 생기게 된다. 그러면, 육안으로 보이는 미세한 홈을 제거하기 위한 스크러빙 작업이, 판재 표면에 원하지 않는 흠을 만들어 오히려 제품 외관 품질을 떨어뜨리는 결과가 될 수 있다.However, in the case where the vibration module used in the scrubbing apparatus uses a conventional vibration motor, when the area of the diaphragm is widened, there arises a point where the above-mentioned tilted vibration or vibration does not occur. Then, a scrubbing operation to remove minute grooves that are visible to the naked eye may result in undesirable scratches on the surface of the plate, resulting in a deterioration of the product appearance quality.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 진동판이 넓더라도 정상적인 진동이 가능한 진동 모듈을 제공하는 데에 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a vibration module capable of performing normal vibration even if the diaphragm is wide.
또한, 본 발명은 이러한 진동 모듈을 구비함으로써 고품질의 판재 표면 가공이 가능한 판재 가공 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a plate material processing apparatus capable of processing a surface of a plate material with high quality by including such a vibration module.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 진동 모듈은, 소정의 형상 및 면적을 가지고 자성체로 이루어진 판상의 제1몸체; 상기 제1몸체의 일면과 대향하여 평행하게 배치되는 판상의 제2몸체; 상기 제2몸체의 일면 상에 상기 제1몸체의 일면과 소정 간격 이격되어 규칙적으로 배열되어 고정되고, 동일한 규격을 가지는 복수의 전자석; 및 상기 전자석이 고정된 위치를 피하여 상기 제1몸체와 상기 제2몸체에 양단이 각각 고정되는 탄성부재;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vibration module comprising: a plate-shaped first body made of a magnetic material having a predetermined shape and area; A plate-like second body disposed parallel to one surface of the first body; A plurality of electromagnets fixed on one surface of the second body and spaced apart from a surface of the first body by regular intervals and having the same size; And an elastic member having both ends fixed to the first body and the second body, respectively, avoiding a position where the electromagnet is fixed.
상기 탄성부재는 규칙적으로 배열되고 동일한 규격을 가지는 복수의 스프링으로 이루어질 수 있다.The elastic member may be composed of a plurality of springs which are regularly arranged and have the same size.
상기 복수의 전자석은 동일한 주기로 동시에 온 오프 구동될 수 있고, 상기 복수의 전자석의 구동 주기가 상기 진동 모듈의 고유진동수와 동일하게 설정될 수 있다.The plurality of electromagnets may be simultaneously turned on and off at the same cycle, and the driving period of the plurality of electromagnets may be set equal to the natural frequency of the vibration module.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 판재 가공 장치는, 피가공물인 판재가 탑재되는 작업대; 및 상기 작업대에 탑재되는 판재의 표면에 진동을 부여하도록, 상기 판재의 표면에 대향하도록 배치되는 전술한 어느 하나의 진동 모듈;을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a sheet material processing apparatus including a work table on which a sheet material to be processed is mounted; And any one of the above-mentioned vibration modules arranged to face the surface of the plate so as to impart vibration to the surface of the plate mounted on the work table.
상기 진동 모듈의 상기 판재 표면에 대향하는 표면에는 패드가 부착되어 있고, 상기 진동 모듈은 상기 판재 표면에 대해 나선형의 궤적을 이루며 병진운동 가능하게 배치되어, 상기 판재에는, 상기 진동 모듈에 의한 진동과 상기 패드에 의한 마찰이 동시에 부여되도록 할 수 있다.Wherein a pad is attached to a surface of the vibration module facing the surface of the plate member and the vibration module is disposed so as to be translationally movable with a spiral trajectory with respect to the surface of the plate member, So that friction caused by the pad can be simultaneously applied.
실시예에 따르면, 판재 가공 장치는, 회전력을 제공하는 모터; 상기 모터의 회전축의 회전 운동을 자전과 공전 운동으로 전환하는 기어 모듈; 및 상기 기어 모듈에 의해 생성된 자전과 공전 운동을 x-y 평면 상의 상기 병진운동으로 가이드하는 x-y 테이블;을 구비하고, 상기 진동 모듈이 상기 x-y 테이블을 개재하여 상기 기어 모듈의 출력 회전축에 결합될 수 있다.According to the embodiment, the plate material processing apparatus includes a motor for providing rotational force; A gear module for converting rotation of the rotation shaft of the motor into rotation and revolution; And an xy table for guiding the rotation and orbital motion generated by the gear module to the translational motion on the xy plane, and the vibration module can be coupled to the output rotary shaft of the gear module via the xy table .
이 경우, 상기 기어 모듈은, 상기 모터의 회전축에 결합되고 외주면에 이(齒)가 형성된 선 기어; 상기 선 기어를 둘러싸며 동심상으로 배치되고 내주면에 이가 형성된 링 기어; 상기 선 기어의 둘레를 따라 회전하도록 상기 선 기어와 링 기어의 사이에 상기 선 기어 및 링 기어와 치합(齒合)하여 배치된 유성 기어;를 구비하고, 상기 유성 기어의 일축이 상기 기어 모듈의 출력 회전축일 수 있다.In this case, the gear module includes: a sun gear coupled to a rotating shaft of the motor and having teeth formed on an outer circumferential surface thereof; A ring gear surrounding the sun gear and concentric with the ring gear, the ring gear having an inner circumferential surface; And a planetary gear interposed between the sun gear and the ring gear so as to rotate along the circumference of the sun gear and to be engaged with the sun gear and the ring gear, Output shaft.
또한, 상기 유성 기어의 일축은 상기 유성 기어의 중심축으로부터 편심된 편심축일 수 있다.Further, the one axis of the planetary gear may be an eccentric shaft eccentric from the central axis of the planetary gear.
본 발명의 진동 모듈에 따르면, 제1 및 제2몸체의 판면 전체에 걸쳐 규칙적으로 배치된 복수의 전자석이 각각 진원을 형성하고 동일한 주기로 진동을 발생시키므로, 진원으로부터 진동이 퍼져나가는 종래의 진동 모터를 이용한 진동 모듈에 비해, 대면적의 진동판의 어느 지점에서나 동일하고 안정적인 상하 진동을 발생시킬 수 있다. According to the vibration module of the present invention, since a plurality of electromagnets regularly arranged over the entire plate surfaces of the first and second bodies each form a source and generate vibration in the same period, the conventional vibration motor, The same and stable vertical vibration can be generated at any point of the large-area diaphragm as compared with the vibration module used.
또한, 본 발명의 판재 가공 장치에 의하면, 상술한 진동 모듈을 구비함으로써 대면적의 판재 표면에 고른 진동을 부여할 수 있어 고품질의 판재 표면 가공이 가능하다.Further, according to the plate material processing apparatus of the present invention, by providing the above-described vibration module, it is possible to impart a uniform vibration to the surface of a large-area plate material, thereby enabling high-
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 진동 모듈의 구성과 동작 원리를 설명하기 위한 개략 도면으로서, (a)는 종단면도이고 (b)는 (a)의 B-B선을 따라 본 횡단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 측면에 따른 판재 가공 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 판재 가공 장치의 병진운동을 위한 기어 모듈을 도시한 단면도(a) 및 저면도(b)이다.
도 5는 도 3에 도시된 판재 가공 장치의 x-y 테이블의 분해 사시도이다.
도 6은 도 3에 도시된 판재 가공 장치의 스크러빙 패드 조립체(진동 모듈)의 운동 궤적을 도시한 평면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view for explaining the construction and operation principle of a vibration module according to one aspect of the present invention, wherein (a) is a longitudinal sectional view and (b) is a transverse sectional view taken along line BB of FIG.
2 is an exploded perspective view of a vibration module according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a sheet material processing apparatus according to another aspect of the present invention.
Fig. 4 is a cross-sectional view (a) and a bottom view (b) showing a gear module for translational motion of the plate material processing apparatus shown in Fig. 3;
5 is an exploded perspective view of the xy table of the sheet material processing apparatus shown in Fig.
Fig. 6 is a plan view showing a movement locus of the scrubbing pad assembly (vibration module) of the plate material processing apparatus shown in Fig. 3; Fig.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 진동 모듈의 구성과 동작 원리를 설명하기 위한 개략 도면으로서, (a)는 종단면도이고 (b)는 (a)의 B-B선을 따라 본 횡단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view for explaining the construction and operation principle of a vibration module according to one aspect of the present invention, wherein (a) is a longitudinal sectional view and (b) is a transverse sectional view taken along line B-B of FIG.
도 1을 참조하여 본 발명의 일 측면에 따른 진동 모듈의 일 실시예를 설명하면, 본 실시예에 따른 진동 모듈(10)은, 크게, 제1몸체(11), 제2몸체(12), 복수의 전자석(13) 및 탄성부재(14)를 구비한다.1, a
제1몸체(11)는 소정의 형상 및 면적을 가지는 판상체로서, 자석에 의해 당겨지는 자성체로 이루어진다. 도 1에서 제1몸체(11)는 사각형의 판상으로 도시되었지만, 원형, 타원형, 다른 다각형 등 다양한 형상과 면적을 가질 수 있다.The
제2몸체(12)는 제1몸체(11)의 일면(11a)과 대향하여 평행하게 배치되는 판상체이다. 제2몸체(12)는 반드시 자성체일 필요는 없다. 한편, 이하에서 제2몸체(12)는 제1몸체(11)와 동일한 형상과 면적을 가지는 것으로 도시되고 설명되나, 반드시 그럴 필요는 없다.The
복수의 전자석(13)은 제2몸체(12)의 일면(12a) 상에 제1몸체의 일면(11a)과 소정 간격 이격되어 고정된다. 복수의 전자석(13)은 제1 및 제2몸체(11,12)의 균일한 진동을 위해, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 규칙적으로 배열되고, 동일한 규격을 가지는 것이 바람직하다.The plurality of
본 실시예에서 스프링으로 이루어지는 탄성부재(14)는, 복수의 전자석(13)이 고정된 위치를 피하여 제1몸체(11)와 제2몸체(12)에 양단이 각각 고정되어 제1몸체(11)와 제2몸체(12)를 소정 간격 이격시킨 상태로 평행하게 지지한다. 탄성부재(14)는 제1 및 제2몸체(11,12)의 균일한 지지와 균일한 진동을 위해, 전자석(13)과 같이 규칙적으로 배열되고, 동일한 규격을 가지는 것이 바람직하다.In this embodiment, the
위와 같이 이루어지는 진동 모듈(10)의 동작을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the
전자석(13)에 전원을 인가하면 전자석(13)은 자성을 띠어 자성체로 이루어진 제1몸체(11)를 끌어당긴다. 또한, 전자석(13)에 인가된 전원을 오프하면 탄성부재(14)의 복원력에 의해 제1몸체(11)와 제2몸체(12)는 초기 상태로 되돌아간다. 이렇게 전자석(13)을 온 오프 반복 구동함으로써 제1몸체(11)와 제2몸체(12)는 서로 끌어당기고 원위치로 복원하는 운동을 반복함으로써 진동 모듈(10) 전체의 진동을 발생시킨다.When the electric power is applied to the
이때, 제1몸체(11)와 제2몸체(12) 전체의 균일하고 안정적인 상하 진동(제1 및 제2몸체의 판면에 수직인 방향의 진동)을 위해서는 복수의 전자석(13)을 동일한 주기로 동시에 온 오프 구동하는 것이 바람직하다. 나아가, 전자석(13)의 온 오프 구동 주기는 진동 모듈(10)의 고유진동수와 동일하게 설정하는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 진동 모듈(10)은 탄성부재(14)인 스프링의 탄성계수, 제1 및 제2몸체(11,12)를 이루는 물질과 형상 치수에 의해 정해지는 고유진동수를 가지는데, 전자석(13)의 온 오프 구동 주기를 진동 모듈(10)의 고유진동수와 동일하게 하면, 진동 모듈(10) 전체의 균일하고 안정적인 상하 진동이 얻어진다.At this time, in order to uniformly and stably oscillate the whole of the
이와 같이 본 발명에 따른 진동 모듈(10)에 의하면, 제1 및 제2몸체(11,12)의 판면 전체에 걸쳐 규칙적으로 배치된 복수의 전자석(13)이 각각 진원을 형성하고 동일한 주기로 진동을 발생시키므로, 진원으로부터 진동이 퍼져나가는 종래의 진동 모터를 이용한 진동 모듈에 비해, 진동판의 어느 지점에서나 동일하고 안정적인 상하 진동을 발생시킬 수 있다.As described above, according to the
이하, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 진동 모듈의 보다 구체적인 실시예에 대해 설명한다. 도 2에 도시된 진동 모듈(10)은 도 3에 도시된 판재 가공 장치(100)의 스크러빙 패드 조립체(140)를 구성하는 일 구성요소이다.Hereinafter, a more specific embodiment of the vibration module according to the present invention will be described with reference to FIG. The
본 실시예에 따른 진동 모듈(10)은, 전술한 제1몸체(11), 제2몸체(12), 복수의 전자석(13) 및 탄성부재(14)인 복수의 스프링을 구비한다. 이들 진동 모듈(10)을 구성하는 요소들은 도 1을 참조하여 설명한 각각의 요소들과 실질적으로 동일하다. 다만, 보다 안정적인 지지와 진동을 위해, 탄성부재(14)인 복수의 스프링의 각각은 제2몸체(12)의 상하에 배치되는 두 개의 스프링(14a,14b)으로 나뉘고, 봉상의 스프링 가이드(15)가 두 개의 스프링(14a,14b)을 관통하여 가이드 캡(16)에 의해 고정됨으로써 실질적으로 제1 및 제2몸체(11,12)를 상하로 연결하는 구조로 되어 있다.The
상부 커버(17a), 하부 커버(17b) 및 측면 커버(17c)는 진동 모듈(10)을 수용하며 보호하는 하우징을 구성한다. The
한편, 하부 커버(17b)의 밑면에 부착되는 스크러빙 패드(18)는 후술하는 판재 가공 장치(100), 즉 스크러빙 장치에서 피가공물인 판재 표면을 문지르는 패드이다. 스크러빙 패드(18)가 진동 모듈(10)에 부착됨으로써, 후술하는 스크러빙 장치는 판재 표면을 문지름과 함께 판재의 판면에 수직인 상하방향으로 진동을 부여하게 된다. 또한, 진동 모듈(10)의 하부 커버(17b)와 스크러빙 패드(18)의 사이에 삽입되는 고무 패드(19)는 진동 모듈(10)에 의한 진동을 완화하거나 보강하고, 또한 외부 충격 등으로부터 진동 모듈(10)을 보호하기 위한 패드이다. 다만 고무 패드(19)는 본 발명에서 반드시 필수적인 요소는 아니다.On the other hand, the
다음으로, 도 3을 참조하여 본 발명의 다른 측면에 따른 판재 가공 장치에 대해 설명한다. 도 3은 본 발명의 다른 측면에 따른 실시예의 판재 가공 장치의 분해 사시도로서, 본 실시예의 판재 가공 장치(100)는 전술한 본 발명의 일 측면에 따른 진동 모듈을 포함하여, 피가공물인 판재(P)의 표면에 진동을 부여하면서 표면을 문지르는 스크러빙 장치이다. 즉, 본 실시예의 판재 가공 장치(100)는 판재의 표면에 진동과 마찰을 동시에 부여하여 판재 표면을 가공하는 장치이다. 하지만, 본 발명의 판재 가공 장치는 스크러빙 장치에 한하지 않고, 피가공물인 판재의 표면에 단순히 진동을 부여하여 표면을 가공하는 장치와 같은 장치도 포함함은 물론이다.Next, a sheet material processing apparatus according to another aspect of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view of a plate material processing apparatus according to another embodiment of the present invention. The plate
도 3을 참조하면, 본 실시예의 판재 가공 장치(100)는, 크게 모터(110), 기어 모듈(120), x-y 테이블(130), 스크러빙 패드 조립체(140) 및 작업대(150)를 구비한다.3, the plate
모터(110)는 스크러빙 패드 조립체(140)의 병진운동을 발생시키는 기본 동력인 회전력을 제공한다. 모터(110)의 회전축(111)은 기어 모듈(120)의 중심 회전축(21a)에 결합된다. 이때, 모터(110)의 회전축(111)은 기어 모듈(120)의 중심 회전축(21a)에 직접 결합될 수도 있고, 필요에 따라서는 감속 기어와 같은 회전수나 회전력을 변화시키는 동력 전달 기구를 개재하여 결합될 수도 있다.The
기어 모듈(120)은 모터 회전축(111)의 회전 운동을 자전과 공전 운동으로 전환하는 모듈이다. 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 기어 모듈(120)은 모터 회전축(111)에 결합되는 중심 회전축(21a)을 중심으로 회전하고 외주면에 이(齒)가 형성된 선 기어(21), 선 기어(21)를 둘러싸며 동심상으로 배치되고 내주면에 이가 형성된 링 기어(22), 선 기어(21)의 둘레를 따라 회전하도록 선 기어(21)와 링 기어(22)의 사이에 선 기어 및 링 기어와 치합(齒合)하여 배치된 유성 기어(23)를 구비한다. The
이러한 구성에 의해 유성 기어(23)는 선 기어(21)의 중심 회전축(21a)을 중심으로 공전(화살표 a 참조)을 하면서 동시에 자전(화살표 b 참조)을 하게 된다. 따라서, 이 유성 기어(23)의 일축에 스크러빙 패드 조립체(140)를 직접 결합하면 스크러빙 패드 조립체(140)는 x-y 평면 상에서 유성 기어(23)와 마찬가지로 공전과 자전을 하게 된다. 이와 같이 유성 기어(23)의 일축(23a)에 스크러빙 패드 조립체(140)를 직접 결합하여 스크러빙 패드 조립체(140) 자체가 x-y 평면 상에서 회전하도록 하여도 되지만, 본 실시예와 같이 스크러빙 패드 조립체(140)가 크고, 특히 본 실시예와 같이 진동 모듈(10)의 전자석(13)에 전원을 인가하는 전선이 있는 경우에는, 스크러빙 패드 조립체(140) 자체가 회전, 특히 자전하는 것은 바람직하지 않다. 이를 위해, 유성 기어(23)의 일축(23a)은 스크러빙 패드 조립체(140)와 연결되는 결합 링(38) 안에서 자유롭게 회전 가능하게 결합된다. 따라서, 스크러빙 패드 조립체(140)는 유성 기어(23)의 일축이 그리는 궤적을 따라 나선형의 병진운동(도 6 참조)을 할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 스크러빙 패드 조립체(140)가 자전하지 않고 공전과 함께 나선형의 병진운동을 하도록 가이드하는 x-y 테이블(130)을 구비하는 것이 좋다.With such a configuration, the
x-y 테이블(130)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 중앙의 홀(31a)에 기어 모듈(120)이 결합되고, 그 자체는 움직이지 않는 상판(31), x축 방향으로 슬라이딩 가능한 x 테이블(32), 및 밑면에 스크러빙 패드 조립체(140)가 결합되고 y축 방향으로 슬라이딩 가능한 y 테이블(33)을 포함한다. 또한, x 테이블(32)이 x축 방향으로 슬라이딩 가능하도록 상판(31)에는 x 가이드축(34)이 고정되고, x 가이드축(34)을 따라 x축 방향으로 슬라이딩 가능한 x 슬라이드 블록(35)이 x 테이블(32)에 고정된다. 또한, y 테이블(33)이 y축 방향으로 슬라이딩 가능하도록 x 테이블(32)에는 y 가이드축(36)이 고정되고, y 가이드축(36)을 따라 y축 방향으로 슬라이딩 가능한 y 슬라이드 블록(37)이 y 테이블(33)에 고정된다.5, the xy table 130 has a
따라서, 유성 기어(23)의 일축(23a)이 결합 링(38)에 회전 가능하게 결합되면, y 테이블(33) 및 그에 결합된 스크러빙 패드 조립체(140)는 자전하지는 않고 유성 기어(23)의 일축(23a)이 그리는 궤적을 따라 나선형의 병진운동을 하게 된다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 스크러빙 패드 조립체(140)는 기어 모듈(120)의 중심 회전축(21a)을 중심으로 하는 공전(화살표 p 참조)과 공전 궤도 상의 각 중심점에서 유성 기어(23)의 일축(23a)이 그리는 궤적을 따라 나선형의 병진운동을 하게 되어, 스크러빙 패드 조립체(140)의 일 지점 c는 화살표 r과 같은 궤적을 그리며 운동한다. 한편, 도 6에서 c점은 스크러빙 패드 조립체의 중심점이지만 스크러빙 패드 조립체의 임의의 지점이라도 그 운동 궤적은 동일하다.Thus, when the one
또한, 작업대(150) 상에 탑재되는 판재(P)는 도 3에서 y축 방향을 따라 평행이동하게 되므로, 판재(P) 표면에 대한 스크러빙 패드 조립체(140)의 상대운동은 공전, 자전, 평행이동이 결합된 병진운동이 된다. 나아가, 전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 스크러빙 패드 조립체(140)는 진동 모듈(10)을 포함하고 있으므로 스크러빙 패드 조립체(140)는 x-y 평면에서 상술한 병진운동과 함께 z축 방향(판재에 수직한 방향)으로 진동이 부여된다.3, the relative movement of the
여기서, y 테이블(33)의 결합 링(38)에 결합되는 유성 기어(23)의 일축(23a)은 유성 기어(23)의 중심축이어도 무방하지만, 도 4에 도시된 바와 같이 유성 기어의 중심축으로부터 편심된 편심축인 것이 바람직하다. 즉, y 테이블(33)의 결합 링(38)에 유성 기어(23)의 중심축이 결합되면 y 테이블(33), 즉 스크러빙 패드 조립체(140)는 선 기어(21)의 중심 회전축(21a)을 중심으로 공전 운동(도 6에서 화살표 p 참조)만 하게 되지만(이 경우에도 후술하는 바와 같이 판재(P)가 y축 방향을 따라 평행이동하므로 결과적으로 커다란 나선을 그리는 병진운동이 된다), y 테이블(33)의 결합 링(38)에 유성 기어(23)의 편심축(23a)이 결합되면 y 테이블(33), 즉 스크러빙 패드 조립체(140)는 판재(P)의 y축 방향 평행이동의 유무에 무관하게 선 기어(21)의 중심 회전축(21a)을 중심으로 공전과 자전이 결합된 병진운동(도 6에서 화살표 r 참조)하게 되어 판재(P)의 표면을 골고루 문지를 수 있게 된다.The one
한편, 도 4에 도시된 본 실시예에서 유성 기어(23)는 모두 6개가 도시되고 그 중 하나의 유성 기어의 편심축(23a)에만 y 테이블(33), 즉 스크러빙 패드 조립체(140)가 결합되었지만, 스크러빙 패드 조립체를 보다 작게 설계하고 복수의 유성 기어(23)에 각각 하나씩 복수의 스크러빙 패드 조립체를 결합할 수도 있다. 또한, 유성 기어(23)는 결합되는 스크러빙 패드 조립체(140)의 개수만큼만 구비할 수도 있지만, 균형잡힌 회전 및 장치의 수명을 고려하면 스크러빙 패드 조립체(140)가 결합되지 않은 더미(dummy) 유성 기어를 방사상으로 고르게 배치하는 것이 바람직하다.4, all six
스크러빙 패드 조립체(140)는 전술한 진동 모듈(10)과 스크러빙 패드(18)를 포함하는 것으로서, 도 2를 참조하여 상세히 설명하였다.The
다시 도 3을 참조하면, 작업대(150)는 상부 프레임(151)과 하부 프레임(152)으로 이루어지고, 하부 프레임(152) 위에 피가공물인 판재(P)가 탑재되게 된다. 판재(P)는 작업대(150)의 사이즈에 맞게 재단된 것일 수도 있으나, 띠상의 연속하는 판재인 것이 작업의 효율성의 관점에서 바람직하다. 이 경우, 도면에는 도시하지 않았으나, 띠상의 판재를 y축 방향으로 연속적으로 공급하는 컨베이어와 같은 이송수단을 구비하는 것이 바람직하다.Referring again to FIG. 3, the work table 150 includes an
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.
10: 진동 모듈 11: 제1몸체
12: 제2몸체 13: 전자석
14: 탄성부재 100: 판재 가공 장치
110: 모터 120: 기어 모듈
130: x-y 테이블 140: 스크러빙 패드 조립체
150: 작업대10: Vibration module 11: First body
12: second body 13: electromagnet
14: elastic member 100: plate material processing device
110: motor 120: gear module
130: xy table 140: scrubbing pad assembly
150: Workbench
Claims (9)
상기 진동 모듈은,
소정의 형상 및 면적을 가지고 자성체로 이루어진 판상의 제1몸체;
상기 제1몸체의 일면과 대향하여 평행하게 배치되는 판상의 제2몸체;
상기 제2몸체의 일면 상에 상기 제1몸체의 일면과 소정 간격 이격되어 규칙적으로 배열되어 고정되고, 동일한 규격을 가지는 복수의 전자석; 및
상기 전자석이 고정된 위치를 피하여 상기 제1몸체와 상기 제2몸체에 양단이 각각 고정되는 탄성부재;를 포함하고,
상기 진동 모듈의 상기 판재 표면에 대향하는 표면에는 패드가 부착되어 있고,
상기 진동 모듈은 상기 판재 표면에 대해 나선형의 궤적을 이루며 병진운동 가능하게 배치되어,
상기 판재에는, 상기 진동 모듈에 의한 진동과 상기 패드에 의한 마찰이 동시에 부여되는 것을 특징으로 하는 판재 가공 장치.A work table on which a plate material to be processed is mounted; And a vibration module disposed to face the surface of the plate so as to impart vibration to a surface of the plate mounted on the work table,
The vibration module includes:
A first plate-shaped body made of a magnetic material having a predetermined shape and area;
A plate-like second body disposed parallel to one surface of the first body;
A plurality of electromagnets fixed on one surface of the second body and spaced apart from a surface of the first body by regular intervals and having the same size; And
And an elastic member having opposite ends fixed to the first body and the second body, respectively, avoiding a position where the electromagnet is fixed,
A pad is attached to a surface of the vibration module facing the surface of the plate,
Wherein the vibration module is disposed so as to be translationally movable with a spiral trajectory with respect to the surface of the plate,
Wherein vibration of the vibration module and friction by the pad are simultaneously applied to the plate member.
상기 탄성부재는 규칙적으로 배열되고 동일한 규격을 가지는 복수의 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 판재 가공 장치.The method according to claim 1,
Wherein the elastic member is made of a plurality of springs which are regularly arranged and have the same size.
상기 복수의 전자석이 동일한 주기로 동시에 온 오프 구동되는 것을 특징으로 하는 판재 가공 장치.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of electromagnets are simultaneously turned on and off at the same cycle.
상기 복수의 전자석의 구동 주기가 상기 진동 모듈의 고유진동수와 동일하게 설정된 것을 특징으로 하는 판재 가공 장치.The method of claim 3,
Wherein the driving period of the plurality of electromagnets is set equal to the natural frequency of the vibration module.
회전력을 제공하는 모터;
상기 모터의 회전축의 회전 운동을 자전과 공전 운동으로 전환하는 기어 모듈; 및
상기 기어 모듈에 의해 생성된 자전과 공전 운동을 x-y 평면 상의 상기 병진운동으로 가이드하는 x-y 테이블;을 구비하고,
상기 진동 모듈이 상기 x-y 테이블을 개재하여 상기 기어 모듈의 출력 회전축에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 판재 가공 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A motor for providing rotational force;
A gear module for converting rotation of the rotation shaft of the motor into rotation and revolution; And
And an xy table for guiding the rotation and revolution motion generated by the gear module by the translational motion on the xy plane,
And the vibration module is coupled to the output rotary shaft of the gear module via the xy table.
상기 모터의 회전축에 결합되고 외주면에 이(齒)가 형성된 선 기어;
상기 선 기어를 둘러싸며 동심상으로 배치되고 내주면에 이가 형성된 링 기어;
상기 선 기어의 둘레를 따라 회전하도록 상기 선 기어와 링 기어의 사이에 상기 선 기어 및 링 기어와 치합(齒合)하여 배치된 유성 기어;를 구비하고,
상기 유성 기어의 일축이 상기 기어 모듈의 출력 회전축인 것을 특징으로 하는 판재 가공 장치.8. The gear module according to claim 7,
A sun gear coupled to a rotating shaft of the motor and having teeth on an outer circumferential surface thereof;
A ring gear surrounding the sun gear and concentric with the ring gear, the ring gear having an inner circumferential surface;
And a planetary gear disposed between the sun gear and the ring gear so as to rotate along the circumference of the sun gear and to mesh with the sun gear and the ring gear,
And the one axis of the planetary gear is the output rotation axis of the gear module.
상기 유성 기어의 일축은 상기 유성 기어의 중심축으로부터 편심된 편심축인 것을 특징으로 하는 판재 가공 장치.9. The method of claim 8,
Wherein one axis of the planetary gear is an eccentric shaft eccentric from a center axis of the planetary gear.
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