KR101548967B1

KR101548967B1 - 고무제품용 모따기장치

Info

Publication number: KR101548967B1
Application number: KR1020150087103A
Authority: KR
Inventors: 김오수; 권병호; 박선일; 박선태
Original assignee: 주식회사 티에스시
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2015-09-02

Abstract

본 발명은 고무제품용 모따기장치에 관한 것으로서, 모서리수직외표면과 상기 모서리수직외표면으로부터 수직으로 절곡형성된 모서리수평외표면을 갖는 모서리영역이 원형고리형태로 형성되어 있는 고무제품에 적용되어 상기 모서리영역에 평면형태의 절단면을 형성하여 상기 모서리영역을 모따기하기 위한 고무제품용 모따기장치에 있어서, 지지체와; 상기 지지체에 회전가능하도록 설치되고, 장래 상기 절단면이 형성될 영역을 가정하여 절단예정면이라고 하고 상기 절단예정면이 상기 모서리수직외표면과 만나는 선을 수직절단예정선이라고 할 때 모따기 작업시 상단이 상기 수직절단예정선보다 상측에 배치되고 외표면이 상기 고무제품의 내표면에 밀착되도록 상기 고무제품이 설치되는 내부지지링과; 상기 내부지지링에 고무제품이 설치된 상태에서 상단이 상기 수직절단예정선에 정렬되고 내표면이 상기 모서리수직외표면에 밀착되도록 상기 고무제품에 결합된 외부지지링과; 절단날홀더이동블럭과 상기 절단날홀더이동블럭을 상기 내부지지링을 향해 직선이동시키는 절단날홀더이동블럭구동부를 갖는 절단날홀더이동구동부와; 상기 절단날홀더이동블럭과 함께 상기 내부지지링을 향해 직선이동할 수 있도록 상기 절단날홀더이동블럭에 설치된 절단날홀더와; 상기 내부지지링을 회전구동하기 위한 내부지지링회전구동부와; 직선상의 날끝을 갖도록 형성되고, 상기 절단날홀더가 상기 내부지지링을 향해 직선이동할 때 상기 내부지지링의 회전방향과 반대방향에서 접근하여 상기 내부지지링에 설치된 고무제품의 절단예정면에 날끝이 배치되는 절단날전진위치에 도달할 수 있도록 상기 절단날홀더에 설치된 절단날과; 상기 절단날이 상기 절단날전진위치에 도달하도록 상기 절단날홀더이동구동부의 직선구동동작을 제어하고, 상기 내부지지링이 회전하도록 상기 내부지지링회전구동부의 회전구동동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 모따기면의 표면거칠기가 양호하고, 가공된 고무제품의 오염을 방지할 수 있고, 가공시간을 단축시킬 수 있으며, 가공정밀도가 양호해 진다.

Description

고무제품용 모따기장치{Chamfering Device for Rubber Products}

본 발명은 고무제품용 모따기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고무제품(고무반제품 포함)의 외표면 모서리영역을 면형태로 절취가공하기 위한 장치에 관한 것이다.

작업상의 어려움으로 인해 사출성형 등의 방법으로 고무제품의 구조를 바로 완성하지 못하는 경우 사출성형방법으로 1차 고무반제품을 제작한 후 외표면 모서리영역을 면형태로 취절취가공하여 고무제품을 완성하거나 또는 고무제품의 구조를 사출성형 등의 방법으로 완성한 경우에도 사후에 설계변경 등의 이유로 고무제품의 외표면 모서리영역을 면형태로 절취가공하여야 할 경우가 있다.

종래 고무제품의 외표면을 가공하기 위한 장치는 등록특허 제10-0514152호(발명의 명칭 : 완성 타이어의 식출고무 트리밍장치), 등록특허 제10-1439396호(발명의 명칭 : 타이어 식출고무 트리밍장치), 실용신안등록 제20-0409197호(고안의 명칭 : 고무각링가공장치) 등에 개시되어 있다.

등록특허 제10-0514152호(발명의 명칭 : 완성 타이어의 식출고무 트리밍장치)와 등록특허 제10-1439396호(발명의 명칭 : 타이어 식출고무 트리밍장치)에 개시된 가공장치는 타이어 제조공정을 거치는 동안 타이어의 외표면에 돌출된 식출고무(spew)부분을 제거하기 위한 것으로 고무제품의 외표면 모서리영역을 면형태로 절취가공하기 위한 용도로는 적합하지 않다.

그리고 실용신안등록 제20-0409197호(고안의 명칭 : 고무각링가공장치)에 개시된 가공장치는 고무원통형상의 소재를 각링(일표면의 중앙에 원기둥 형태의 돌출부가 형성되어 있음, 실용신안등록 제20-0409917호의 도6 참조) 형태로 가공하기 위한 것으로 고무제품의 외표면 모서리영역을 면형태로 절취가공하기 위한 용도로는 적합하지 않다.

한편 공개특허 제10-2014-0008799호(발명의 명칭 : 원형 모따기 장치)에는 원형 또는 원형고리 형태의 물체를 모따기 하는 장치(이하 "종래의 모따기장치"라고 함)가 개시되어 있는 바, 이에 대해 설명하기로 한다.

도26은 종래 모따기장치의 사시도이고, 도27은 종래 모따기장치의 정면도이다.

종래의 모따기장치는, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 고정지지대(111)와, 고정지지대(111)에 대하여 승강할 수 있도록 고정지지대(111)에 설치된 가동지지대(112)와, 고정지지대(111)에 설치된 한 쌍의 구동롤러(113), 4개의 보조롤러(114), 롤러회전구동모터(115) 및 지지대승강구동모터(116)와, 가동지지대(112)에 설치된 누름롤러(117), 커터(118) 및 커터회전구동모터(119)를 갖고 있다.

한 쌍의 구동롤러(113)는 상호 대향하도록 형성되어 있고, 고정지지대(111)의 판면방향을 따라 이동할 수 있도록 설치되어 있다.

4개의 보조롤러(114)는 구동롤러(113)의 양측에서 두개씩 상호 대향하도록 설치되어 있다.

롤러회전구동모터(115)는 구동롤러(113)를 회전구동한다.

지지대승강구동모터(116)는 가동지지대(112)를 승강구동한다.

커터(118)는 원호형태의 연마면을 갖도록 형성되어 있다.

커터회전구동모터(119)는 커터(118)를 회전구동한다.

전술한 구성을 갖는 종래의 모따기장치를 링형태 피가공물(201)의 외표면 모서리영역을 가공하는 방법을 도28를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 피가공물(201)을 좌측(도28 기준)에 배치된 구동롤러 및 보조롤러와 우측에 배치된 구동롤러 및 보조롤러 사이에 배치되도록 설치한다. 여기서 피가공물(201)의 설치는 우측(도28 기준)에 배치된 보조롤러에 접촉하도록 이루어진다.

다음에 피가공물(201)에 접촉하도록 좌측(도28 기준)에 배치된 구동롤러를 고정지지대(111)의 판면방향을 따라 이동시킨다.

다음에 지지대승강구동모터(116)를 작동시켜 가동지지대(112)를 하강시킨다.

가동지지대(112)의 하강은 누름롤러(117)가 피가공물(201)의 상면에 접촉하고 커터(118)가 피가공물(201)의 모서리영역에 접촉하도록 이루어진다.

다음에 롤러회전구동모터(115)와 커터회전구동모터(119)를 작동시켜 구동롤러(113)와 커터(118)를 회전구동시킨다.

구동롤러(113)가 회전하면 피가공물(201)도 회전한다.

커터(118)의 연마면과 피가공물(201)의 모서리영역이 접촉한 상태에서 커터(118)와 피가공물(201)이 회전함에 따라 피가공물(201)의 모서리영역은 커터(118)의 연마면과 같은 형태로 가공된다.

피가공물(201)의 모서리영역이 가공되기 시작하면 피가공물(201)과 커터(118)의 접촉상태가 유지되도록 지지대승강구동모터(116)를 작동시켜 가동지지대(112)를 조금씩 하강시킨다.

그런데 종래의 모따기장치에 따르면, 커터(118)의 연마면과의 마찰에 의해 피가공물(201)의 모서링영역이 제거되기 때문에 고무제품에 적용하는 경우 모따기면의 표면거칠기가 양호한 가공작업(모따기작업)이 어렵다는 문제점이 있었다.

그리고 커터(118)와의 반복 마찰에 의해 피가공물(201)의 모서링영역이 제거되기 때문에 고무제품에 적용하는 경우 연마동작시 발생하는 분진에 의해 가공된 고무제품이 오염된다는 문제점이 있었다.

또한 커터(118)와의 반복 마찰에 의해 피가공물(201)의 모서링영역이 제거되고 구동롤러(113)와의 마찰력에 의해 피가공물(201)이 회전하기 때문에 가공시간이 길어지고 가공정밀도가 떨어진다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은, 모따기면의 표면거칠기가 양호하고, 가공된 고무제품의 오염을 방지할 수 있고, 가공시간을 단축시킬 수 있으며, 가공정밀도가 양호한 고무제품용 모따기장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 모서리수직외표면과 상기 모서리수직외표면으로부터 수직으로 절곡형성된 모서리수평외표면을 갖는 모서리영역이 원형고리형태로 형성되어 있는 고무제품에 적용되어 상기 모서리영역에 평면형태의 절단면을 형성하여 상기 모서리영역을 모따기하기 위한 고무제품용 모따기장치에 있어서, 지지체와; 상기 지지체에 회전가능하도록 설치되고, 장래 상기 절단면이 형성될 영역을 가정하여 절단예정면이라고 하고 상기 절단예정면이 상기 모서리수직외표면과 만나는 선을 수직절단예정선이라고 할 때 모따기 작업시 상단이 상기 수직절단예정선보다 상측에 배치되고 외표면이 상기 고무제품의 내표면에 밀착되도록 상기 고무제품이 설치되는 내부지지링과; 상기 내부지지링에 고무제품이 설치된 상태에서 상단이 상기 수직절단예정선에 정렬되고 내표면이 상기 모서리수직외표면에 밀착되도록 상기 고무제품에 결합된 외부지지링과; 절단날홀더이동블럭과 상기 절단날홀더이동블럭을 상기 내부지지링을 향해 직선이동시키는 절단날홀더이동블럭구동부를 갖는 절단날홀더이동구동부와; 상기 절단날홀더이동블럭과 함께 상기 내부지지링을 향해 직선이동할 수 있도록 상기 절단날홀더이동블럭에 설치된 절단날홀더와; 상기 내부지지링을 회전구동하기 위한 내부지지링회전구동부와; 직선상의 날끝을 갖도록 형성되고, 상기 절단날홀더가 상기 내부지지링을 향해 직선이동할 때 상기 내부지지링의 회전방향과 반대방향에서 접근하여 상기 내부지지링에 설치된 고무제품의 절단예정면에 날끝이 배치되는 절단날전진위치에 도달할 수 있도록 상기 절단날홀더에 설치된 절단날과; 상기 절단날이 상기 절단날전진위치에 도달하도록 상기 절단날홀더이동구동부의 직선구동동작을 제어하고, 상기 내부지지링이 회전하도록 상기 내부지지링회전구동부의 회전구동동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무제품용 모따기장치에 의해 달성된다.

여기서 절단날의 설치와 분리작업이 용이해지도록, 상기 절단날홀더는 상기 절단날홀더이동블럭과 함께 직선이동할 수 있도록 상기 절단날홀더이동블럭에 설치된 절단날홀더바디부와, 일단에 절단날삽입슬롯이 형성되어 있고 상기 절단날삽입슬롯이 상기 내부지지링을 향하도록 상기 절단날홀더바디부에 결합된 절단날지지암을 포함하고; 상기 절단날은 상기 절단날삽입슬롯의 개구보다 작은 두께를 갖는 판형태로 형성되고, 날끝이 노출되도록 상기 절단날삽입슬롯에 설치되며; 상기 절단날에 상방향의 자기력을 인가하도록 상기 절단날지지암에 설치된 자석을 더 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 모서리절단물에 의해 절단날의 절단동작이 방해받는 것을 방지할 수 있도록, 상기 절단날의 절단동작에 의해 연속적으로 생성되는 모서리절단물이 이동하는 경로상에 설치되어 모서리절단물의 이동을 안내하는 절단모서리안내부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 절단대상이 되는 모서리영역을 정확하게 절단할 수 있도록, 디스플레이부와, 상기 고무제품에 설치된 외부지지링을 촬상할 수 있도록 상기 내부지지링의 둘레영역에 설치된 카메라와, 상기 외부지지링의 정상설치높이에 대한 정보가 저장되어 있는 메모리를 더 포함하고; 상기 제어부는 상기 카메라로부터 입력되는 영상과 상기 메모리에 저장된 정상설치높이정보에 기초하여 상기 외부지지링의 정상설치여부를 판단하고 그 판단결과를 상기 디스플레이부에 표시하는 것이 바람직하다.

또한 고무제품의 절단영역에 묻은 이물질을 용이하게 제거할 수 있도록, 상기 고무제품의 절단예정면을 향해 세정가스를 분사할 수 있도록 상기 내부지지링의 둘레영역에 설치된 세정가스분사부를 더 포함하고; 상기 카메라는 상기 고무제품의 절단예정면도 함께 촬상할 수 있도록 설치되고; 상기 제어부는 상기 카메라로부터 입력되는 영상을 상기 디스플레이부에 표시하고, 외부로부터 세정가스분사신호가 입력될 때 상기 고무제품의 절단영역을 향해 세정가스가 분사되도록 상기 세정가스분사부의 분사동작을 제어하는 것이 바람직하다.

또한 고무제품의 전 둘레구간에 걸쳐 균일하게 모서리영역을 절단할 수 있도록, 상기 외부지지링은 상기 절단날이 절단날전진위치에 도달할 때 상기 절단날의 날끝과 선접촉하는 날지지면을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 따르면, 지지체에 회전가능하도록 설치된 내부지지링의 외표면에 내표면이 밀착되도록 고무제품을 설치하고 내부지지링에 설치된 고무제품의 외표면(모서리수직외표면)에 내표면이 밀착되도록 외부지지링을 고무제품에 결합한 상태에서 내부지지링의 회전동작과 절단날의 절단동작을 병행시켜 고무제품의 모서리영역이 절단되도록 함으로써, 모따기면의 표면거칠기가 양호하고, 가공된 고무제품의 오염을 방지할 수 있고, 가공시간을 단축시킬 수 있으며, 가공정밀도가 양호해진다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 사시도,
도2 및 도3은 각각 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 내부지지링과 내부지지링회전구동부 영역의 결합사시도,
도4, 도5 및 도6은 각각 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 내부지지링과 내부지지링회전구동부 영역의 분해사시도,
도7은 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 내부지지링의 단면도,
도8은 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 사용방법을 설명하기 위한 고무제품의 단면도,
도9는 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 외부지지링의 단면도,
도10은 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 절단날홀더와 절단날홀더이동구동부 영역의 결합사시도,
도11 및 도12는 각각 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 절단날홀더와 절단날홀더이동구동부 영역의 분해사시도,
도13은 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 격벽부영역을 도시한 도면,
도14는 도11의 A-A'선 단면도,
도15는 및 도16은 각각 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 절단모서리안내부 영역의 상세도,
도17은 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 외부지지링과 절단날의 배치관계를 도시한 도면,
도18은 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 카메라와 카메라이동구동부 영역의 결합사시도,
도19 및 도20은는 각각 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 카메라 영역의 분해사시도,
도21은 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 제어블럭도,
도22, 도23, 도24 및 도25는 각각 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 사용방법을 설명하기 위한 도면,
도26은 종래 모따기장치의 사시도,
도27은 종래 모따기장치의 정면도,
도28은 종래 모따기장치의 사용방법을 도시한 도면이다.

이하에서, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 사시도이고, 도2 및 도3은 각각 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 내부지지링과 내부지지링회전구동부 영역의 결합사시도이고, 도4, 도5 및 도6은 각각 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 내부지지링과 내부지지링회전구동부 영역의 분해사시도이고, 도7은 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 내부지지링의 단면도이고, 도8은 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 사용방법을 설명하기 위한 고무제품의 단면도이고, 도9는 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 외부지지링의 단면도이고, 도10은 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 절단날홀더와 절단날홀더이동구동부 영역의 결합사시도이고, 도11 및 도12는 각각 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 절단날홀더와 절단날홀더이동구동부 영역의 분해사시도이고, 도13은 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 격벽부영역을 도시한 도면이고, 도14는 도11의 A-A'선 단면도이고, 도15는 및 도16은 각각 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 절단모서리안내부 영역의 상세도이고, 도17은 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 외부지지링과 절단날의 배치관계를 도시한 도면이고, 도18은 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 카메라와 카메라이동구동부 영역의 결합사시도이고, 도19 및 도20은는 각각 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 카메라 영역의 분해사시도이고, 도21은 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치의 제어블럭도이다.

본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치는, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 지지체(10)와, 지지체(10)에 회전가능하도록 설치된 내부지지링(21)과, 내부지지링(21)에 설치된 고무제품(201)에 결합된 외부지지링(22)과, 내부지지링(21)의 둘레영역에 설치된 절단날홀더(30), 카메라(91) 및 세정가스분사부(96)와, 지지체(10)에 지지되도록 설치된 디스플레이부(74), 내부지지링회전구동부(60), 절단날홀더이동구동부(71) 및 카메라이동구동부(72)와, 절단날홀더(30)에 설치된 절단날(73)과, 절단날홀더(30)에 설치된 자석(75) 및 절단모서리안내부(76)와, 디스플레이부(74), 내부지지링회전구동부(60), 절단날홀더이동구동부(71), 카메라이동구동부(72), 카메라(91) 및 세정가스분사부(96)를 제어하는 제어부(97)와, 제어부(97)에 연결된 메모리(98)를 갖고 있다.

지지체(10)는 테이블형태의 메인지지체(11)와, 메인지지체(11)의 상면에 설치된 보조지지체(12)를 갖고 있다.

메인지지체(11)는 보조지지체(12)의 설치영역에 연락공(도시되지 않)이 형성되어 있다.

보조지지체(12)는 한 쌍의 측벽부(12a)와, 측벽부(12a)의 상단과 하단에 각각 결합된 천장판(12b) 및 바닥판(12c)을 갖고 있다.

각 측벽부(12a)는 대략 정사각형링 형태로 형성되어 있다.

천장판(12b)과 바닥판(12c)에는 각각 축공(12d)이 하나씩 형성되어 있다.

내부지지링(21)은 원형의 테두리(21a)와, 테두리(21a)의 내주면으로부터 연장형성된 4개의 연결암(21b)과, 연결암(21b)의 종단에 형성된 연결판(21c)을 갖고 있다.

이러한 구성을 갖는 내부지지링(21)은 연결판(21c)을 통해 후술하는 링고정판(64)에 결합된다.

외부지지링(22)의 구조와 설치에 대한 이해를 돕기 위해 고무제품(201)의 구성을 설명하면 다음과 같다(도8참조).

고무제품(201)은 증착 등의 공정을 거친 웨이퍼 표면을 연마하기 위한 화학기계식 웨이퍼연마장치(슬러리에 포함된 연마제 및 연마패드의 표면 돌기를 웨이퍼의 표면과 마찰시키는 방법으로 웨이퍼의 표면을 기계적·화학적으로 연마하는 장치)에 사용되는 멤브레인으로서, 원형의 작용판부(201a)와, 작용판부(201a)의 둘레연부로부터 작용판부(201a)의 판면에 수직인 방향을 따라 연장 형성된 원형단면의 둘레벽부(201b)를 갖고 있다.

작용판부(201a)에 인접하는 둘레벽부(201b)의 외표면은 청구항1의 도입부에 기재된 모서리수직외표면에 대응하고 둘레벽부(201b)에 인접한 작용판부(201a)의 외표면은 청구항1의 도입부에 기재된 모서리수평외표면에 대응한다.

이하 설명의 편의를 위해 도8에 도시된 바와 같이, 고무제품(201)의 모서리영역에 절단면이 형성될 영역을 절단예정면이라고 하고, 절단예정면이 모서리수직외표면과 만나는 선을 수직절단예정선이라고 한다.

테두리(21a)는 상단에 걸림플랜지(21d)가 외측으로 절곡형성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 내부지지링(21)에는 고무제품(201)이 결합된다. 여기서 고무제품(201)의 결합은 테두리(21a)의 상단이 수직절단예정선보다 상측에 배치되고 내부지지링(21)의 외표면이 고무제품(201)의 내표면에 밀착되도록 이루어진다.

외부지지링(22)은 수직지지링부(22a)와, 수직지지링부(22a)의 상단으로부터 외측으로 절곡형성된 수평지지링부(22b)와, 수평지지링부(22b)의 종단으로부터 상측으로 돌출형성된 날지지면부(22c)를 갖고 있다.

날지지면부(22c)에는 절단날(73)이 절단날전진위치에 도달할 때 절단날(73)의 날끝(73a)과 선접촉하는 날지지면(22d)이 형성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 외부지지링(22)은 모따기 작업시 날지지면부(22c)의 상단(도17의 "A" 참조)이 수직절단예정선에 정렬되고 내표면이 모서리수직외표면에 밀착되도록 내부지지링(21)에 설치된 고무제품(201)에 결합된다.

절단날홀더(30)는 절단날홀더바디부(40)와, 절단날홀더바디부(40)에 결합된 절단날지지암(50) 및 절단날홀더브라켓트(31)를 갖고 있다.

절단날홀더바디부(40)는 평판형태의 평판바디부(41)와, 평판바디부(41)의 일단으로부터 연장 형성된 돌출바디부(42)를 갖고 있다.

평판바디부(41)에는 내부지지링(21)의 중심에서 멀어지는 방향을 따라 볼록한 원호형태를 이루도록 절단날좌우조절장공(41a)이 형성되어 있다.

절단날좌우조절장공(41a)에서의 체결볼트위치를 선택하면 절단날(73)의 좌우방향을 조절할 수 있다.

돌출바디부(42)에는 평판바디부(41)의 판면에 경사를 이루는 홈바닥면을 갖는 암지지홈(42a)이 형성되어 있다.

암지지홈(42a)은 절단날지지암(50)의 길이방향을 따라 배치되도록 형성된다.

이러한 구성을 갖는 절단날홀더바디부(40)는 절단날좌우조절장공(41a)을 통과하는 체결볼트를 통해 평판바디부(41)를 절단날홀더브라켓트(31)에 결합됨으로써 절단날홀더이동블럭(71a)과 함께 직선상으로 이동할 수 있게 된다. 여기서 절단날홀더바디부(40)의 설치는 절단날홀더바디부(40)가 내부지지링(21)을 향해 직선이동할 때 절단날(73)이 내부지지링(21)의 회전방향과 반대방향에서 접근하도록 이루어진다(도17 참조).

절단날지지암(50)은 일단에 절단날삽입슬롯(51a)이 형성되어 있는 암헤드부(51)와, 암헤드부(51)로부터 직선상으로 연장형성된 암다리부(52)와, 절단날삽입슬롯(51a)의 상측 영역에 배치되도록 암헤드부(51)의 상면에 기립형성된 디귿자 형태의 자석수용공간벽부(53)와, 자석수용공간벽부(53)의 상면에 나사결합되는 자석수용공간덮개판(54)과, 자석수용공간덮개판(54)의 저면에 형성된 대략 이(E)자형태의 격벽부(55)를 갖고 있다.

암다리부(52)는 암지지홈(42a)의 폭과 같은 크기의 폭을 갖도록 형성되어 있다.

암다리부(52)와 자석수용공간덮개판(54)은 알루미늄과 같은 상자성체 재질로 제작하는 것이 바람직하다.

이러한 구성을 갖는 절단날지지암(50)은 암다리부(52)를 암지지홈(42a)에 진입시킨 상태에서 나사를 사용하여 홈바닥면에 고정시키는 방법으로 설치된다. 여기서 절단날지지암(50)의 설치는 절단날삽입슬롯(51a)이 내부지지링(21)을 향하도록 이루어진다.

절단날홀더브라켓트(31)의 후방영역은 절단날홀더이동블럭(71a)에 고정된다.

절단날홀더브라켓트(31)가 절단날홀더이동블럭(71a)에 고정되면, 절단날홀더바디부(40)는 절단날홀더이동블럭(71a)과 함께 직선이동할 수 있게 된다.

디스플레이부(74)는 지지기둥(79)을 통해 메인지지체(11)에 설치된다.

내부지지링회전구동부(60)는 메인지지체(11)에 지지되도록 설치된 내부지지링구동모터(61) 및 감속기(62)와, 보조지지체(12)에 지지되도록 설치된 전동축부(63)와, 전동축부(63)의 상단에 결합된 링고정판(64)을 갖고 있다.

내부지지링구동모터(61)와 감속기(62)는 메인지지체(11)의 상면에 결합된 모터지지판(65)과 모터지지판(65)의 저면에 결합된 모터지지브라켓트(66)를 통해 메인지지체(11)에 지지되도록 설치된다.

전동축부(63)는 상호 나사결합되는 상부전동축부(63a) 및 하부전동축부(63b)로 분할되어 있다.

이러한 구성을 갖는 전동축부(63)는 상부전동축부(63a)가 천장판(12b)에 형성된 축공을 통과하고 하부전동축부(63b)가 바닥판(12c)에 형성된 축공을 통과하도록 설치된다.

하부전동축부(63b)의 하단은 커플링(67)을 통해 감속기(62)의 축에 결합된다.

그리고 천장판(12b)에 형성된 축공(12d)의 내주면과 상부전동축부(63a)의 외표면 사이 및 바닥판(12c)에 형성된 축공(12d)의 내주면과 하부전동축부(63b)의 외표면 사이에는 각각 베어링(68)이 설치되어 있다.

링고정판(64)은 상부전동축부(63a)의 상단에 결합되어 있다.

절단날홀더이동구동부(71)는 절단날홀더이동블럭(71a)과, 절단날홀더이동블럭(71a)을 내부지지링(21)을 향해 직선이동시키는 절단날홀더이동블럭구동부(71b)를 갖고 있다.

절단날홀더이동블럭(71a)은 종래 널리 알려진 단축로봇(single axis robot) 또는 LM가이드(Linear Motion Guide)의 이동블럭을 사용하여 구현할 수 있다.

절단날홀더이동블럭구동부(71b)는 종래 널리 알려진 단축로봇 또는 LM가이드등을 사용하여 구현할 수 있다.

절단날홀더이동구동부(71)는 절단날홀더구동부브라켓트(77)를 사용하여 메인지지체(11)의 상면에 설치된다.

절단날홀더이동블럭구동부(71b)를 구성하는 가이드레일의 배치방향을 선택하면 절단날홀더이동블럭(71a)을 내부지지링(21)을 향해 직선이동시킬 수 있게 된다.

카메라이동구동부(72)는 카메라이동블럭(72a)과, 카메라이동블럭(72a)을 직선이동시키는 카메라이동블럭구동부(72b)를 갖고 있다.

카메라이동블럭(72a)과 카메라이동블럭구동부(72b)는 각각 절단날홀더이동블럭(71a)과 절단날홀더이동블럭구동부(71b)와 같은 방법으로 구현할 수 있다.

카메라이동구동부(72)는 카메라구동부브라켓트(78)를 사용하여 메인지지체(11)의 상면에 설치된다.

카메라이동구동부(72)를 구성하는 가이드레일의 배치방향을 선택하면 수평지지브라켓트(92)를 통해 카메라이동블럭(72a)에 결합된 카메라(91)를 내부지지링(21)을 향해 접근하도록 직선이동시킬 수 있게 된다.

절단날(73)은 날끝(73a)을 장변(長邊)으로 하는 평행사변형 형태로 형성되어 있다. 절단날(73)은 평행사변형이외의 형태로 형성할 수 있음은 물론이다.

절단날(73)은 강자성체 재질을 사용하여 절단날삽입슬롯(51a)의 개구보다 작은 두께를 갖는 판형태로 형성된다.

절단날(73)은 날끝(73a)이 노출되도록 절단날삽입슬롯(51a)에 설치된다.

여기서 절단날(73)의 설치는 외부지지링(22)의 반경방향을 따라 연장한 선에 대하여 좌측으로(도17 기준) 1 내지 6도 정도 기울어지도록 이루어지는 것이 바람직하다(절단동작시 절단날이 날지지면을 따라 미끄러지듯이 이동하게 되고 이에 따라 절단동작이 연속적으로 이루어질 수 있게 됨).

자석(75)은 격벽부(55)와 자석수용공간벽부(53) 사이 공간에 설치된다. 이에 따라 자석(75)은 절단날(73)에 상방향의 자기력을 인가하게 된다(자석과 절단날 사이의 자기저항이 감소하는 방향 즉, 절단날과 자석사이의 공극이 최소화되는 방향으로 절단날에 자기력이 작용하게 됨).

절단모서리안내부(76)는 안내판(76a)과, 안내판(76a)의 일면에 부착된 유포지(76b)를 갖고 있다.

안내판(76a)은 중간 영역이 절곡되어 있다.

유포지(76b)는 일면에 점착제를 도포하여 안내판(76a)에 부착하는 방법으로 교체 사용할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 절단모서리안내부(76)는 일측의 절곡영역이 자석수용공간덮개판(54)과 자석수용공간벽부(53) 사이로 진입하고 나머지 절곡영역이 절단날(73)을 향하도록 설치된다.

카메라(91)는 카메라이동블럭(72a)에 결합된 수평지지브라켓트(92)와 수평지지브라켓트(92)에 결합된 수직지지브라켓트(93)와 수직지지브라켓트(93)에 결합된 지지블럭(94)을 통해 카메라이동블럭(72a)에 지지되도록 설치된다.

수직지지브라켓트(93)는 하단에 절곡 형성된 수평지지판(93a)에 원호형태의 카메라좌우조절장공(93b)이 형성되어 있다.

지지블럭(94)에는 원호형태의 카메라상하조절장공(94a)이 형성되어 있다.

카메라(91)가 고무제품(201)에 설치된 외부지지링(22)과 고무제품(201)의 절단예정면을 함께 촬상할 수 있도록 카메라좌우조절장공(93b)에서의 체결볼트위치를 선택하여 카메라(91)의 좌우방향을 조절하고, 카메라상하조절장공(94a)에서의 체결볼트위치를 선택하여 카메라(91)의 상하방향을 조절할 수 있다.

세정가스분사부(96)는 질소가스탱크(도시되지 않음)와, 수평지지브라켓트(92)에 지지되도록 설치된 세정가스분사노즐(96a)과, 질소가스탱크와 세정가스분사노즐 사이에 설치된 전자식 개폐밸브(도시되지 않음)를 사용하여 구현할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 세정가스분사부(96)는 고무제품(201)의 절단예정면을 향해 세정가스를 분사할 수 있도록 설치된다.

제어부(97)는 디스플레이부(74), 내부지지링회전구동부(60), 절단날홀더이동구동부(71), 카메라이동구동부(72), 카메라(91) 및 세정가스분사부(96)를 제어한다.

메모리(98)에는 외부지지링(22)의 정상설치높이에 대한 정보가 저장되어 있다. 여기서 정상설치높이에 대한 정보는 하한값과 상한값을 갖도록(15.9 ㎜~ 16.0㎜) 마련될 수 있다.

전술한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 고무제품용 모따기장치를 사용하는 방법을 도22 내지 도25를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 내부지지링(21)에 고무제품(201)을 설치한다.

다음에 내부지지링(21)에 설치된 고무제품(201)에 외부지지링(22)을 설치한다.

다음에 제어부(97)에 소정의 카메라전진신호를 인가한다(카메라전진신호는 작업자가 운영자컴퓨터를 통해 인가하거나 또는 카메라전진스위치를 온상태로 조작하는 방법 등으로, 이하 제어부에 대한 신호 인가는 같은 방법으로 실시할 수 있으므로 상세한 설명은 생략함).

카메라전진신호가 인가되면 제어부(97)는 카메라(91)가 고무제품(201)에 설치된 외부지지링(22)과 고무제품(201)의 절단예정면을 촬상할 수 있는 위치로 전진하도록 카메라이동구동부(72)를 제어한다.

다음에 제어부(97)에 소정의 내부지지링회전신호를 인가한다(S1).

내부지지링회전신호가 인가되면 제어부(97)는 내부지지링(21)이 1RPM 정도의 속도로 1회전하도록 내부지지링회전구동부(60)를 제어한다.

한편 제어부(97)는 내부지지링(21)이 1회전하는 동안 카메라(91)의 촬상동작이 이루어지도록 카메라(91)를 제어한다.

그리고 제어부(97)는 카메라(91)로부터 입력되는 영상과 메모리(98)에 저장된 정상설치높이정보에 기초하여 외부지지링(22)의 정상설치여부를 판단하고 그 판단결과를 디스플레이부(74)에 표시한다(S2). 여기서 디스플레이부(74)에는 정상설치여부판단결과와 함께 카메라(91)로부터 입력되는 영상이 표시될 수 있다.

정상설치여부판단결과 표시는 도22 및 도23에 도시된 바와 같이 직사각형 형태의 마커(74a)와 마커(74a)의 내부에 정상설치높이정보와 함께 카메라(91)로부터 입력되는 영상으로부터 획득한 외부지지링(22)의 상단 즉, 날지지면부(22c)의 상단(도17의 "A" 참조)의 위치(도23 참조)를 함께 표시하는 방법 등으로 구현할 수 있다. 여기서 카메라(91)로부터 입력되는 영상으로부터 획득한 외부지지링(22) 상단((도17의 "A" 참조)의 위치가 정상설치높이범위에 속하는 경우와 속하지 않는 경우 마커(74a)의 색상이 달라지게 구현하면 작업자는 외부지지링(22)의 설치상태를 용이하게 확인할 수 있다(도24 참조). 그리고 도25에 도시된 바와 같이 정상설치높이와 외부지지링(22)의 상단(도17의 "A" 참조)의 위치에 대한 수치정보를 디스플레이부(74)에 표시할 수 있다.

디스플레이부(74)에 표시된 외부지지링(22)의 설치상태가 불량으로 표시된 경우 작업자는 고무제품(201)에 외부지지링(22)이 결합된 상태로 외부지지링(22)의 결합위치를 조정한다(S3). 여기서 고무제품(201)에 대한 외부지지링(22)의 위치는디스플레이부(74)에 표시된 외부지지링위치를 참고하여 조정할 수 있다.

디스플레이부(74)에 외부지지링(22)의 설치상태정보가 양호한 것으로 표시될 때까지 위 S1 내지 S3단계를 반복한다.

디스플레이부(74)에 외부지지링(22)의 설치상태정보가 양호한 것으로 표시되면 작업자는 다시 제어부(97)에 소정의 내부지지링회전신호를 인가한다.

내부지지링회전신호가 다시 인가되면 제어부(97)는 내부지지링(21)이 1RPM 정도의 속도로 1회전하도록 내부지지링회전구동부(60)를 제어한다.

다음에 작업자는 제어부(97)에 소정의 절단날전진신호를 인가한다(안전사고를 방지하기 위해 제어부에 절단날전진신호를 인가하기 직전에 절단날을 절단날홀더에 설치할 수 있음).

절단날전진신호가 인가되면 제어부(97)는 절단날(73)이 절단날전진위치(내부지지링에 설치된 고무제품의 절단예정면에 날끝이 배치되는 위치)에 도달하도록 절단날홀더이동구동부(71)를 제어한다.

절단날전진위치에 도달한 절단날(73)에 의해 고무제품(201)의 모서리영역은 절단되고, 절단된 고무제품(201)의 모서리영역은 절단모서리안내부(76)에 의해 절단날(73)의 후방영역으로 안내된다.

다음에 제어부(97)는 절단날(73)이 절단날전진위치에 도달한 때부터 미리 정해진 시간이 경과한 후 절단날(73)이 원위치로 복귀하도록 절단날홀더이동구동부(71)를 제어한다. 안전사고를 방지하기 위해 원위치로 복귀한 절단날(73)을 절단날홀더(30)로부터 분리할 수 있다.

다음에 작업자는 또 다시 제어부(97)에 소정의 내부지지링회전신호를 인가한다.

내부지지링회전신호가 또 다시 인가되면 제어부(97)는 내부지지링(21)이 1RPM 정도의 속도로 1회전하도록 내부지지링회전구동부(60)를 제어한다.

다음에 제어부(97)는 내부지지링(21)이 1회전하는 동안 고무제품(201)의 절단영역을 촬상하도록 카메라(91)를 제어하고, 카메라(91)로부터 입력되는 영상을 디스플레이부(74)에 표시한다.

작업자는 디스플레이부(74)에 표시된 영상에 기초하여 고무제품(201)에 이물질이 존재하는 지 여부를 확인한다.

이물질이 존재하는 경우 작업자는 제어부(97)에 소정의 세정가스분사신호를 인가한다.

세정가스분사신호가 인가되면 제어부(97)는 고무제품(201)의 절단영역을 향해 세정가스가 분사되도록 세정가스분사부(96)의 분사동작을 제어한다.

다음에 작업자는 모서리영역이 절단된 고무제품으로부터 외부지지링(22)을 분리한다.

다음에 내부지지링(21)으로부터 모서리영역이 절단된 고무제품을 분리한다.

다음에 내부지지링(21)에 새로운 고무제품(201)을 설치하여 모따기 작업을 동일한 방법으로 실시한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 지지체(10)에 회전가능하도록 설치된 내부지지링(21)의 외표면에 내표면이 밀착되도록 고무제품(201)을 설치하고 내부지지링(21)에 설치된 고무제품(201)의 외표면(모서리수직외표면)에 내표면이 밀착되도록 외부지지링(22)을 고무제품(201)에 결합한 상태에서 내부지지링(21)의 회전동작과 절단날(73)의 절단동작을 병행시켜 고무제품(201)의 모서리영역이 절단되도록 함으로써, 모따기면의 표면거칠기가 양호하고, 가공된 고무제품의 오염을 방지할 수 있고, 가공시간을 단축시킬 수 있으며, 가공정밀도가 양호해진다.

그리고 절단날지지암(50)에 자석(75)을 설치하여 절단날삽입슬롯(51a)에 설치된 절단날(73)에 상방향의 자기력이 인가되도록 함으로써, 절단날(73)의 설치와 분리작업이 용이해진다.

또한 절단모서리안내부(76)를 추가하여 절단날(73)의 절단동작에 의해 연속적으로 생성되는 모서리절단물을 안내함으로써, 모서리절단물에 의해 절단날(73)의 절단동작이 방해받는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한 카메라(91)로부터 입력되는 영상과 메모리(98)에 저장된 정상설치높이정보에 기초하여 외부지지링(22)의 정상설치여부를 판단하고 그 판단결과를 디스플레이부(74)에 표시하도록 함으로써, 절단대상이 되는 모서리영역을 정확하게 절단할 수 있게 된다.

또한 고무제품(201)의 절단영역을 향해 세정가스를 분사할 수 있도록 함으로써, 고무제품(201)의 절단영역에 묻은 이물질을 용이하게 제거할 수 있다(고무제품 절단면은 절단날과 고무제품 사이의 마찰 등에 의해 정전기가 발생하고 이에 따라 절단면에는 이물질이 묻을 염려가 큼).

또한 절단날(73)이 절단날전진위치에 도달할 때 절단날(73)의 날끝과 선접촉하는 날지지면(22d)을 갖도록 외부지지링(22)을 형성함으로써, 고무제품(201)의 전 둘레구간에 걸쳐 균일하게 모서리영역을 절단할 수 있게 된다.

10 : 지지체 11 : 메인지지체
12 : 보조지지체 21 : 내부지지링
22 : 외부지지링 30 : 절단날홀더
31 : 절단날홀더브라켓트 40 : 절단날홀더바디부
41 : 평판바디부 42 : 돌출바디부
50 : 절단날지지암 51 : 암헤드부
52 : 암다리부 53 : 자석수용공간벽부
54 : 자석수용공간덮개판 55 : 격벽부
60 : 내부지지링회전구동부 63 : 전동축부
71 : 절단날홀더이동구동부 72 : 카메라이동구동부
73 : 절단날
75 : 자석 76 : 절단모서리안내부
91 : 카메라 96 : 세정가스분사부
111 : 고정지지대 112 : 가동지지대
113 : 구동롤러 114 : 보조롤러
115 : 롤러회전구동모터 116 : 지지대승강구동모터
117 : 누름롤러 118 : 커터

Claims

모서리수직외표면과 상기 모서리수직외표면으로부터 수직으로 절곡형성된 모서리수평외표면을 갖는 모서리영역이 원형고리형태로 형성되어 있는 고무제품에 적용되어 상기 모서리영역에 평면형태의 절단면을 형성하여 상기 모서리영역을 모따기하기 위한 고무제품용 모따기장치에 있어서,
지지체와;
상기 지지체에 회전가능하도록 설치되고, 장래 상기 절단면이 형성될 영역을 가정하여 절단예정면이라고 하고 상기 절단예정면이 상기 모서리수직외표면과 만나는 선을 수직절단예정선이라고 할 때 모따기 작업시 상단이 상기 수직절단예정선보다 상측에 배치되고 외표면이 상기 고무제품의 내표면에 밀착되도록 상기 고무제품이 설치되는 내부지지링과;
상기 내부지지링에 고무제품이 설치된 상태에서 상단이 상기 수직절단예정선에 정렬되고 내표면이 상기 모서리수직외표면에 밀착되도록 상기 고무제품에 결합된 외부지지링과;
절단날홀더이동블럭과 상기 절단날홀더이동블럭을 상기 내부지지링을 향해 직선이동시키는 절단날홀더이동블럭구동부를 갖는 절단날홀더이동구동부와;
상기 절단날홀더이동블럭과 함께 상기 내부지지링을 향해 직선이동할 수 있도록 상기 절단날홀더이동블럭에 설치된 절단날홀더와;
상기 내부지지링을 회전구동하기 위한 내부지지링회전구동부와;
직선상의 날끝을 갖도록 형성되고, 상기 절단날홀더가 상기 내부지지링을 향해 직선이동할 때 상기 내부지지링의 회전방향과 반대방향에서 접근하여 상기 내부지지링에 설치된 고무제품의 절단예정면에 날끝이 배치되는 절단날전진위치에 도달할 수 있도록 상기 절단날홀더에 설치된 절단날과;
상기 절단날이 상기 절단날전진위치에 도달하도록 상기 절단날홀더이동구동부의 직선구동동작을 제어하고, 상기 내부지지링이 회전하도록 상기 내부지지링회전구동부의 회전구동동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무제품용 모따기장치.
제1항에 있어서,
상기 절단날홀더는 상기 절단날홀더이동블럭과 함께 직선이동할 수 있도록 상기 절단날홀더이동블럭에 설치된 절단날홀더바디부와, 일단에 절단날삽입슬롯이 형성되어 있고 상기 절단날삽입슬롯이 상기 내부지지링을 향하도록 상기 절단날홀더바디부에 결합된 절단날지지암을 포함하고;
상기 절단날은 상기 절단날삽입슬롯의 개구보다 작은 두께를 갖는 판형태로 형성되고, 날끝이 노출되도록 상기 절단날삽입슬롯에 설치되며;
상기 절단날에 상방향의 자기력을 인가하도록 상기 절단날지지암에 설치된 자석을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고무제품용 모따기장치.
제1항에 있어서,
상기 절단날의 절단동작에 의해 연속적으로 생성되는 모서리절단물이 이동하는 경로상에 설치되어 모서리절단물의 이동을 안내하는 절단모서리안내부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고무제품용 모따기장치.
제1항에 있어서,
디스플레이부와, 상기 고무제품에 설치된 외부지지링을 촬상할 수 있도록 상기 내부지지링의 둘레영역에 설치된 카메라와, 상기 외부지지링의 정상설치높이에 대한 정보가 저장되어 있는 메모리를 더 포함하고;
상기 제어부는 상기 카메라로부터 입력되는 영상과 상기 메모리에 저장된 정상설치높이정보에 기초하여 상기 외부지지링의 정상설치여부를 판단하고 그 판단결과를 상기 디스플레이부에 표시하는 것을 특징으로 하는 고무제품용 모따기장치.
제4항에 있어서,
상기 고무제품의 절단예정면을 향해 세정가스를 분사할 수 있도록 상기 내부지지링의 둘레영역에 설치된 세정가스분사부를 더 포함하고;
상기 카메라는 상기 고무제품의 절단예정면도 함께 촬상할 수 있도록 설치되고;
상기 제어부는 상기 카메라로부터 입력되는 영상을 상기 디스플레이부에 표시하고, 외부로부터 세정가스분사신호가 입력될 때 상기 고무제품의 절단영역을 향해 세정가스가 분사되도록 상기 세정가스분사부의 분사동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 고무제품용 모따기장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부지지링은 상기 절단날이 절단날전진위치에 도달할 때 상기 절단날의 날끝과 선접촉하는 날지지면을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고무제품용 모따기장치.