KR101674742B1 - 곡면 마킹 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 곡면 마킹 장치에 관한 것으로, 마킹 대상의 표면으로부터 수직으로 연장되며 관 형상인 지지 대상의 표면에 접촉되는 지지부와, 상기 마킹 대상의 마킹면에 마킹(marking)하는 팁이 구비된 마커를 갖는 표시부와, 일단이 상기 지지부에 결합되고 타단이 상기 표시부에 결합되어 상기 지지부 및 표시부를 연결하는 연결부를 포함하며, 상기 표시부는 상기 마킹면이 곡면일 때 상기 팁의 높이가 상기 마킹면을 따라 가변될 수 있다. 본 발명에 따르면, 표시부가 탄성 지지되므로 곡면을 따라 이동할 수 있어 곡면 상에 정확한 마킹이 가능한 장점이 있다. 또한, 곡면 마킹 장치가 각도를 표시할 수 있어 정확한 각도 표시가 가능한 장점이 있다.

Description

곡면 마킹 장치 및 방법{Device and method for marking of curved surface}
본 발명은 곡면 마킹 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마킹 대상의 곡면을 따라 정확하게 마킹할 수 있는 곡면 마킹 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 마킹(marking)은 작업 대상물의 표면에 특정 문자나 모양을 가공하기 위해 잉크나 특수 재질의 도료, 레이저 등을 이용해 원하는 문자나 모양을 표시하는 작업을 의미한다.
마킹 공정은 음료수 캔부터 기계장치의 부속이나 자동차의 패널, 중공업 분야의 각종 설비에 이르기까지 매우 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 다양한 도구와 장비를 통해 이루어지고 있다.
그 중 마킹 작업 대상물이 곡면을 갖는 경우, 종래에는 현도를 작업 대상물에 부착하고 한국특허공개 2006-0091565호에 개시된 것과 같은 마킹 도구를 이용해 작업자가 수작업으로 곡면에 마킹 작업을 수행하였다.
현도는 일종의 전개도로써, 마킹하고자 하는 모양을 평면 상에 전개도 형태로 그린 것이며, 종래에는 현도를 마킹 대삭물의 곡면에 부착하고 작업자가 현도에 표시된 마킹 라인(line)을 따라 수작업으로 곡면에 마킹 작업을 하는 방법으로 작업하였다.
그런데 이러한 종래의 마킹 방법은 수작업으로 이루어지므로 원형과 같은 마킹이 필요할 때 정확한 원형을 표시하기가 쉽지 않은 문제가 있다.
한국특허공개 2006-0091565호 (공개일 2006. 08. 21)
본 발명의 목적은 마킹 대상의 곡면을 따라 정확하게 마킹할 수 있는 곡면 마킹 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 마킹 작업 시 정확한 각도 표시가 가능한 곡면 마킹 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 곡면 마킹 장치는, 마킹 대상의 표면으로부터 수직으로 연장되며 관 형상인 지지 대상의 표면에 접촉되는 지지부와, 상기 마킹 대상의 마킹면에 마킹(marking)하는 팁이 구비된 마커를 갖는 표시부와, 일단이 상기 지지부에 결합되고 타단이 상기 표시부에 결합되어 상기 지지부 및 표시부를 연결하는 연결부를 포함하며, 상기 표시부는 상기 마킹면이 곡면일 때 상기 팁의 높이가 상기 마킹면을 따라 가변될 수 있다.
상기 표시부는 상기 마커의 일단을 탄성 지지하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 표시부는 상기 연결부의 일단에 결합되어 외관을 형성하며 상기 마커를 수용하여 일단으로 상기 마커의 팁이 노출되는 본체와, 상기 마커에 구비되어 상기 탄성부재를 지지하는 지지돌기를 더 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 본체의 내부에 수용되어 일단이 상기 본체의 내측에 결합되고 타단은 상기 지지돌기에 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부는 상기 지지 대상의 표면에 접촉되는 복수의 롤러와, 상기 롤러를 회전 가능하게 지지하는 롤러 지지부를 포함할 수 있다.
상기 롤러는 상기 지지 대상의 표면 곡률에 따라 교체 가능한 것이 특징이다.
상기 지지 대상의 표면 곡률에 따라 상기 롤러 지지부 상의 상기 롤러의 위치가 변경되는 것이 특징이다.
상기 마킹 대상의 표면은 상기 마킹면과 다른 면인 것이 특징이다.
상기 연결부는 길이를 가변할 수 있다.
상기 연결부는 상기 표시부에 인접한 부분에 상기 표시부에 무게를 가하는 중량체를 포함할 수 있다.
상기 연결부는 상기 롤러 지지부에 결합되는 일단에 형성된 지침(pointer)을 포함할 수 있다.
상기 롤러 지지부의 길이 방향 중심 축선 및 상기 연결부가 서로 직각을 이루고, 상기 롤러 지지부의 길이 방향 중심 축선 및 상기 팁과 지침을 연결하는 선이 서로 직각을 이루는 것이 특징이다.
상기 지지부 또는 연결부에는 손잡이가 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 지지부 또는 연결부는 스틸 재질일 수 있다.
또한, 본 발명의 곡면 마킹 방법은, 곡면 마킹 장치를 이용해 곡면에 마킹하는 곡면 마킹 방법에 있어서, 지지부를 마킹 대상의 표면으로부터 수직으로 연장되며 관 형상인 지지 대상의 표면에 접촉시킨 상태에서 사용자가 상기 지지부를 가압하면서 마킹 대상의 마킹면에 마킹(marking)하는 팁이 구비된 마커를 이동시켜 상기 마킹 대상의 마킹면에 마킹하는 것이 특징이다.
상기 마킹면에 원형을 마킹할 때 상기 마커의 팁의 높이가 상기 마킹면의 굴곡을 따라 가변될 수 있다.
상기 마킹면에 마킹되는 형태가 원형일 때, 상기 연결부의 길이(L1)는 고정되며, 상기 마커의 팁과 상기 지지부를 잇는 선의 길이(L2)는 상기 마킹되는 원형의 형태에 따라 가변 될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 곡면 마킹 장치 및 방법은 표시부가 탄성 지지되므로 곡면을 따라 이동할 수 있어 곡면 상에 정확한 마킹이 가능한 장점이 있다. 또한, 곡면 마킹 장치가 각도를 표시할 수 있어 정확한 각도 표시가 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 곡면 마킹 장치를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 곡면 마킹 장치에 따른 표시부를 도시한 도면,
도 3은 도 1의 곡면 마킹 장치에 따른 지지부를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 곡면 마킹 장치를 도시한 사시도이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 곡면 마킹 장치 및 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 곡면 마킹 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 곡면 마킹 장치에 따른 표시부를 도시한 도면이며, 도 3은 도 1의 곡면 마킹 장치에 따른 지지부를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 곡면 마킹 장치(30)는 곡면을 갖는 지지 대상(12)에 접촉되어 마킹 시 지지 역할을 하는 지지부(100)와, 마킹 대상(10)의 표면인 마킹면에 특정 형태를 표시하는 표시부(200)와, 지지부(100) 및 표시부(200)를 연결하는 연결부(300)로 구성된다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 지지부(100)는 마킹 대상(10)의 표면으로부터 수직으로 연장되며 관 형상인 지지 대상(12)의 표면에 접촉하는 복수의 롤러(110)와, 롤러(110)가 회전 가능하게 결합되는 롤러 지지부(130)로 구성된다.
롤러(110)는 지지 대상(12)의 외주면에 접촉된 상태에서 사용자가 표시부(200)를 움직일 때 지지 대상(12)의 외주면을 따라 회전하면서 연결부(300) 및 표시부(200)를 지지하는 역할을 한다.
롤러(110)는 접촉되는 지지 대상(12)의 접촉면이 갖는 곡률에 따라 적당한 크기로 교체될 수 있다. 이를 위해, 롤러(110)는 롤러 지지부(130) 상에 탈착 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.
롤러(110)는 지지 대상(12)의 크기가 마킹 장치(30)보다 매우 커서 롤러(110)에 접촉되는 면적이 큰 경우(마킹 대상의 곡률이 작은 경우) 작은 크기의 롤러로 교체될 수 있다. 또한, 롤러(110)는 지지 대상(12)의 크기가 작아 롤러(110)에 접촉되는 면적이 작은 경우(마킹 대상의 곡률이 큰 경우) 접촉 안정성을 향상시키기 위해 큰 크기의 롤러로 교체될 수 있다.
여기서 롤러(110)의 크기가 크거나 작다는 표현은 상대적인 것으로, 롤러(110)의 크기가 한정되지는 않는다. 즉, 일반적으로 사용되는 롤러의 크기를 A라고 하면 마킹 대상의 곡률이 작은 경우 A보다 작은 크기의 롤러를 사용할 수 있고, 마킹 대상의 곡률이 큰 경우 A보다 큰 크기의 롤러를 사용할 수 있다는 의미이다.
롤러 지지부(130)는 바(bar) 형상으로, 양측에 각각 하나씩의 롤러(110)가 회전 가능하게 결합되며, 사용자가 잡을 수 있는 손잡이(132)가 구비될 수 있다. 손잡이(132)는 어느 한쪽의 롤러(110)로 힘이 쏠리지 않도록 롤러 지지부(130)의 중앙에 형성되는 것이 바람직하다.
롤러 지지부(130)의 중앙에는 연결부(300)가 결합되며, 연결부(300)는 손잡이(132)를 관통하여 결합되거나, 손잡이(132)의 하부에 결합될 수 있다. 손잡이(132)는 롤러 지지부(130) 외에도 후술할 연결부(300) 상에 구비될 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 표시부(200)는 연결부(300)의 일단에 결합되며, 외관을 형성하는 본체(210)와, 본체(210)의 내부에 수용되는 마커(230)와, 마커(230)를 탄성 지지하는 탄성부재(250)와, 탄성부재(250)를 지지하는 지지돌기(234)로 구성된다.
본체(210)는 일단이 연결부(300)의 일단에 결합되고, 타단은 연결부(300)에 수직으로 연장되어 마킹 대상(10)의 마킹면을 향하며, 연장된 타단으로 마커(230)가 돌출된다.
마커(230)는 액상의 잉크나 특수 도료 등이 팁(tip, 232)으로 배출되거나 고체형의 도료가 팁(232)으로 노출되어 도포되는 방식, 마킹면을 긁어내어 마킹하는 스타일러스 방식 등이 적용될 수 있으며, 마킹 대상(10)의 마킹면에 특정 형태를 그리는데 사용된다. 특히, 마커(230)는 원형과 같이 곡면의 마킹면 상을 이동하면서 마커(230)의 팁(232)이 접촉되는 부분의 높이가 달라지더라도 마킹면에 팁(232)이 접촉된 상태를 유지할 수 있도록 탄성 지지되는 것이 바람직하다.
탄성부재(250)는 코일 스프링으로, 본체(210) 내부에 수용되어 일단이 본체(210)의 내측에 고정되고, 타단은 자유단으로 연장되되 지지돌기(234)에 의해 지지된다. 탄성부재(250)는 마커(230)를 탄성 지지할 수 있도록 마커(230)의 팁(232)과 반대 방향 단부 쪽에 위치하는 것이 바람직하며, 지지돌기(234)는 마커(230)의 움직임에 따라 탄성부재(250)를 가압할 수 있도록 마커(230)에 형성되는 것이 바람직하다.
마킹 대상(10)의 마킹면이 곡면이므로 마커(230)의 팁은 곡면을 따라 이동하게 된다. 마커(230)의 팁(232)이 곡면의 볼록한 부분을 지나게 되면 마커(230)가 상승하면서 탄성부재(250)를 가압하여 탄성부재(250)가 압축된다. 반대로 마커(230)의 팁이 곡면의 낮은 부분을 지나게 되면 마커(230)가 하강하면서 탄성부재(250)를 압축시켰던 힘이 제거되어 탄성부재(250)가 복원된다. 탄성부재(250)가 복원되면서 마커(230)를 가압하므로 마커(230)의 팁(232)이 곡면의 낮은 부분을 지나더라도 마커(230)의 팁(232)과 마킹면이 밀착된 상태를 유지할 수 있다. 따라서 마커(230)로 마킹 대상(10)의 마킹면에 원형과 같은 형태를 마킹할 때에도 정확하게 마킹을 할 수 있다.
또한, 도면에 도시하지는 않았으나 탄성부재(250)의 복원력과 더불어 마커(230)의 팁(232)이 마킹면에 접촉 상태를 유지할 수 있도록 본체(210) 상에 또는 본체(210)와 가까운 연결부(300) 상에 소정의 무게를 가해주는 중량체(미도시)가 구비될 수도 있다.
연결부(300)는 일단이 롤러 지지부(130)에 결합되고, 타단이 표시부(200)의 본체(210)에 결합되며, 길이 가변이 가능하게 형성된다.
연결부(300)는 두 개의 바(bar)로 구성되어 각각의 바(310)가 양단의 일부가 겹친 상태에서 고정핀(330)이 바(310)에 형성된 결합홀(350)에 삽입됨으로써 겹쳐진 부분의 길이에 따라 길이가 가변되는 형태를 가질 수 있다.
연결부(300)는 표시부(200)와 롤러 지지부(130) 사이의 거리를 조절할 수 있다면, 그 형태에 제한되지 않고 적용이 가능하다. 단, 연결부(300)는 표시부(200)와 롤러 지지부(130) 사이 거리가 결정된 후에는 임의로 유동하거나 길이가 가변되지 않는 것이 바람직하다.
또한, 연결부(300)에는 롤러 지지부(130)에 결합되는 단부에 각도 표시를 위한 지침(312)이 구비된다. 지침(312)은 단부가 뾰족한 형태를 가지며, 각도 표시가 필요할 때 사용자가 지침(312) 및 연결부(300)를 기준으로 특정 각도를 표시할 수 있도록 한다.
연결부(300)의 길이를 고정시킬 수 있으므로 지침(312)을 중심점으로 하고 연결부(300)를 중심축으로 하여 원하는 각도만큼 연결부(300)를 이동시킨 후 표시부(200)로 위치를 표시하고 시작점부터 표시된 부분까지 마킹함으로써 원하는 각도에 해당하는 만큼만 마킹이 가능하다. 즉, 지침(312)을 이용해 컴퍼스(compass)를 사용하듯이 각도 표시가 가능하다.
이를 위해 롤러 지지부(130)의 길이 방향에 따른 가상의 중심 축선과 연결부(300)가 서로 직각을 이루고, 연결부(300)와 본체(210)의 길이 방향에 따른 가상의 중심 축선 역시 서로 직각을 이루는 것이 바람직하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 마커(230)의 팁(232)이 곡면의 마킹면 위에 원형을 마킹한다면, 연결부(300)의 길이(L1)가 고정되어야 원형이 찌그러지지 않고 완전한 원형으로 그려질 수 있다. 그러나 마킹면이 곡면이므로 롤러 지지부(130)와 마커(230)의 팁(232)과의 길이(L2)는 팁(232)이 접촉되는 높이에 따라 달라진다. 따라서 팁(232)이 접촉되는 높이가 달라지더라도 팁(232)이 항상 마킹면에 접촉할 수 있도록 탄성부재(250)가 구비되는 것이다.
한편, 곡면 마킹 장치(30)는 다른 형태를 가질 수도 있다(편의상 전술한 실시 예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하기로 하며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다).
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 곡면 마킹 장치를 도시한 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 곡면 마킹 장치(30')는 롤러 지지부(130') 상에 롤러(110)가 결합될 수 있는 결합 위치 별로 복수의 결합홀(134)이 형성되어 롤러(110)의 결합 위치를 변경하는 형태를 가질 수 있다. 또는, 도면에 도시하지는 않았으나 슬릿 형상의 결합홀이 구비되고, 롤러(110)를 결합홀 내의 특정 위치로 이동시켜 결합시킴으로써 롤러간의 거리를 조절하는 형태가 될 수도 있다.
전술한 실시 예에서는 롤러(110)가 접촉되는 마킹 대상(10)의 접촉면의 곡률에 따라 롤러(110)의 크기를 가변하였으나, 본 실시 예에서는 롤러(110)의 결합 위치를 변경함으로써 접촉면과 롤러(110)의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다.
즉, 마킹 대상(10)의 크기가 마킹 장치(30')보다 매우 커서 롤러(110)에 접촉되는 면적이 큰 경우(마킹 대상의 곡률이 작은 경우) 롤러(110)의 간격을 넓혀서 결합시킬 수 있다. 또한, 마킹 대상(10)의 크기가 작아 롤러(110)에 접촉되는 면적이 작은 경우(마킹 대상의 곡률이 큰 경우) 접촉 안정성을 향상시키기 위해 롤러(110)의 간격을 좁혀서 결합시킬 수 있다.
또한, 연결부(300')는 직경이 큰 관상체의 내부에 상대적으로 작은 직경의 관상체가 삽입 또는 인출되어 길이가 가변되는 형태를 가질 수 있다.
전술한 실시 예에서 탄성부재(250)가 코일 스프링인 것을 예로 하여 설명하였으나, 단일 또는 복수 개의 웨이브 스프링이 연결되어 사용될 수도 있다. 탄성부재(250)는 마커(230)의 팁(232)이 마킹면에 지속적으로 접촉되도록 가압할 수 있다면 그 형태에 제한되지 않고 적용될 수 있다.
전술한 실시 예들에서, 연결부(300)는 변형이 적은 스틸 재질로 형성될 수 있고, 롤러(110) 역시 변형 및 마모가 적은 스틸 재질의 베어링으로 구비될 수 있다. 그러나 마킹 대상에 따라 재질을 변경할 수 있다.
앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 일 실시 예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 권리범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해서만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 및 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경이 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한, 본 발명의 권리범위에 속하게 될 것이다.
10: 마킹 대상 30: 마킹 장치
100: 지지부 110: 롤러
130: 롤러 지지부 200: 표시부
210: 본체 230: 마커
232: 팁 234: 지지돌기
250: 탄성부재 300, 300': 연결부

Claims (16)

  1. 마킹 대상의 표면으로부터 수직으로 연장되며 관 형상인 지지 대상의 표면에 접촉되는 지지부와,
    상기 마킹 대상의 마킹면에 마킹(marking)하는 팁이 구비된 마커와, 상기 마커의 일단을 탄성 지지하는 탄성부재를 갖는 표시부와,
    일단이 상기 지지부에 결합되고 타단이 상기 표시부에 결합되어 상기 지지부 및 표시부를 연결하는 연결부를 포함하며,
    상기 표시부는 상기 마킹면이 곡면일 때 상기 팁의 높이가 상기 마킹면을 따라 가변되는 것을 특징으로 하며,
    상기 표시부는 상기 연결부의 일단에 결합되어 외관을 형성하며 상기 마커를 수용하여 일단으로 상기 마커의 팁이 노출되는 본체와, 상기 마커에 구비되어 상기 탄성부재를 지지하는 지지돌기를 더 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 본체의 내부에 수용되어 일단이 상기 본체의 내측에 결합되고 타단은 상기 지지돌기에 결합되는 것을 특징으로 하고,
    상기 지지부는 상기 지지 대상의 표면에 접촉되는 복수의 롤러와, 상기 롤러를 회전 가능하게 지지하는 롤러 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 마킹 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 롤러는 상기 지지 대상의 표면 곡률에 따라 교체 가능한 것을 특징으로 하는 곡면 마킹 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지지 대상의 표면 곡률에 따라 상기 롤러 지지부 상의 상기 롤러의 위치가 변경되는 것을 특징으로 하는 곡면 마킹 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 마킹 대상의 표면은 상기 마킹면과 다른 면인 것을 특징으로 하는 곡면 마킹 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는 길이를 가변할 수 있는 것을 특징으로 하는 곡면 마킹 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 표시부에 인접한 부분에 상기 표시부에 무게를 가하는 중량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 마킹 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 롤러 지지부에 결합되는 일단에 형성된 지침(pointer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 마킹 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 롤러 지지부의 길이 방향 중심 축선 및 상기 연결부가 서로 직각을 이루고, 상기 롤러 지지부의 길이 방향 중심 축선 및 상기 팁과 지침을 연결하는 선이 서로 직각을 이루는 것을 특징으로 하는 곡면 마킹 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 지지부 또는 연결부에는 손잡이가 구비된 것을 특징으로 하는 곡면 마킹 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 지지부 또는 연결부는 스틸 재질인 것을 특징으로 하는 곡면 마킹 장치.
  14. 제1항의 구성을 갖는 곡면 마킹 장치를 이용해 곡면에 마킹하는 곡면 마킹 방법에 있어서,
    상기 지지부의 상기 롤러를 마킹 대상의 표면으로부터 수직으로 연장되며 관 형상인 상기 지지 대상의 표면에 접촉시킨 상태에서 사용자가 상기 지지부를 가압하면서 상기 마킹 대상의 마킹면에 마킹(marking)하는 팁이 구비된 상기 마커를 이동시켜 상기 마킹 대상의 마킹면에 마킹하는 것을 특징으로 하는 곡면 마킹 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 마킹면에 원형을 마킹할 때 상기 마커의 팁의 높이가 상기 마킹면의 굴곡을 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 곡면 마킹 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 마킹면에 마킹되는 형태가 원형일 때, 상기 연결부의 상기 지지부에 결합된 일단에서 상기 표시부에 결합된 타단까지의 길이(L1)는 고정되며, 상기 마커의 팁과 상기 지지부를 잇는 선의 길이(L2)는 상기 마킹되는 원형의 형태에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 곡면 마킹 방법.
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