KR101726170B1

KR101726170B1 - 실린더의 축방향 단부 상에 반경 표면의 연삭 및 연마를 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101726170B1
Application number: KR1020137019436A
Authority: KR
Inventors: 더블유. 엘리어트 맥칼리스터
Original assignee: 엑셀리스 인코포레이티드
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2017-04-12
Also published as: US8672730B2; CN103415371A; EP2655012A2; WO2012088051A2; IL226898A; JP2014501181A; WO2012088051A3; US20120164921A1; KR20130130798A

Abstract

작업물 상에 오목한 또는 볼록한 반경 표면을 형성 또는 연마하기 위한 장치 및 방법이 본원에 설명된다. 장치는 작업물을 지지하도록 구성되는 캐리어를 포함한다. 반경 표면을 형성 또는 연마하기 위한 원주 표면을 포함하는, 실질적으로 중공형인 회전 가능 공구가 캐리어에 인접하게 위치된다. 공구의 회전 축선은 작업물의 길이방향 축선 및 캐리어의 길이방향 축선에 대하여 비스듬한 각도로 지향된다. 대안적으로는, 작업물의 길이방향 축선은 캐리어의 길이방향 축선으로부터 가로로 오프셋 될 수 있다. 장치는 작업물의 표면 상에 반경 표면을 형성 또는 연마하기 위한 중공 회전 가능 공구를 회전시키기 위한 제공물들을 더 포함한다.

Description

실린더의 축방향 단부 상에 반경 표면의 연삭 및 연마를 위한 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR GRINDING AND POLISHING A CURVED SURFACE ON THE AXIAL END OF A CYLINDER}

본 발명은 일반적으로 연마 및 연삭용 시스템에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 실린더의 축방향 단부 상에 반경 표면을 연마 및 연삭하기 위한 시스템에 관한 것이다.

작업물의 연삭 및 연마 목적은 통상적으로는 원하는 마무리 및 형상에 관한 미리 정해진 사양들의 세트를 충족시키는 표면을 제조하는 것이다. 작업물의 연삭 및 연마 프로세스들은 통상적으로 연마/연삭 공구와 작업물 사이의 상대 운동을 수반한다. 이는 수많은 방식들로 달성될 수 있으며, 빈번하게는 작업물과 연마/연삭 공구 사이의 제어된 상대 회전 및 병진 운동 중 적어도 하나를 수반한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 작업물 상에 오목한 또는 볼록한 반경 표면을 형성 또는 연마하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는 작업물을 지지하도록 구성되는 캐리어를 포함한다. 원주 표면을 포함하는, 실질적으로 중공형인 회전 가능 공구가 캐리어에 인접하게 위치된다. 공구의 회전 축선이 작업물의 길이방향 축선 및 캐리어의 길이방향 축선에 대하여 비스듬한 각도로 지향된다. 상기 장치는 작업물의 표면 상에 반경 표면을 형성 또는 연마하기 위한 중공 회전 가능 공구의 회전을 위한 수단을 더 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 복수의 작업물들 상에 오목한 또는 볼록한 반경 표면을 동시에 형성하기 위한 기계가 각각 작업물을 수납하도록 구성되는 복수의 작업물 수용 영역들을 포함하는 제 1 플랫폼, 및 이들 각각의 작업물 수용 영역들 내의 각각의 작업물들을 회전시키기 위한 수단을 포함한다. 제 2 플랫폼이 제 1 플랫폼에 인접하게 위치된다. 제 2 플랫폼은 복수의 실질적으로 중공형인 회전 가능 공구들을 포함하고 이들 각각은 작업물 상에 반경 표면을 형성 또는 연마하도록 구성되는 원주 표면을 포함한다. 각각의 중공 회전 가능 공구는 제 위치에서, 제 1 플랫폼의 작업물 수용 영역에 대응한다. 제 2 플랫폼은 각각의 중공 회전 가능 공구들의 회전을 위한 수단을 또한 포함한다. 각각의 공구의 회전 축선이 대응하는 작업물의 길이방향 축선 및 대응하는 작업물 수용 영역의 길이방향 축선에 대하여 비스듬한 각도로 지향된다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 작업물 상의 오목한 또는 볼록한 반경 표면 형성 방법은 : (a) 작업물을 캐리어 내에 또는 캐리어 상에 위치시키는 단계; (b) 공구의 회전 축선이 작업물의 길이방향 축선 및 캐리어의 길이방향 축선에 대하여 비스듬한 각도로 지향되도록 실질적으로 중공형인 회전 가능 공구의 연마재 표면을 작업물에 인접하게 위치시키는 단계; (c) 중공 회전 공구를 제 1 방향으로 회전시키는 단계; 및 (d) 작업물 상에 반경 표면을 형성하기 위해 캐리어를 제 1 방향에 대향하는 방향으로 회전시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 여전히 또 다른 양태에 따르면, 작업물 상에 베벨 가공된(beveled) 표면을 형성 또는 연마하기 위한 장치가 작업물을 지지하도록 구성되는 캐리어를 포함한다. 실질적으로 중공형인 회전 가능 공구가 캐리어에 인접하게 위치된다. 실질적으로 중공형인 회전 가능 공구는 베벨 가공된 표면을 형성하거나 또는 연마하기 위한 원주 표면을 포함한다. 공구의 회전 축선은 작업물의 길이방향 축선으로부터 및 캐리어의 길이방향 축선으로부터 가로로 오프셋 된다. 중공 회전 가능 공구를 회전시키기 위한 수단이 작업물의 표면 상에 베벨 가공된 표면을 형성 또는 연마하기 위해 제공된다.

본 발명은 첨부된 도면들과 연관하여 읽을 때 이후의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 도면들에 포함된 것은 이하의 도면들이다.

도 1a 는 본 발명의 제 1 예시적인 실시예에 따른, 캐리어 내에 지지되는 작업물의 표면에 가해지는 연마 공구의 횡단면도이다.
도 1b 는 본 발명의 제 2 예시적인 실시예에 따른, 캐리어 내에 지지되는 작업물의 표면에 가해지는 다른 연마 공구의 횡단면도이다.
도 1c 는 본 발명의 제 3 예시적인 실시예에 따른, 캐리어 내에 지지되는 작업물의 표면에 가해지는 또 다른 연마 공구의 횡단면도이다.
도 1d 는 본 발명의 제 4 예시적인 실시예에 따른, 캐리어 내에 지지되는 작업물의 표면에 가해지는 또 다른 연마 공구의 횡단면도이다.
도 2 는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른, 복수의 작업물들을 동시에 연마 및/또는 연삭하기 위한, 개략적으로 나타낸 기계의 부분 분해 사시도이다.
도 3 은 기계의 내부 구성요소들을 묘사하는 도 2 의 기계의 측입면도이다.
도 4a 는 도 3 의 기계의 캐리어들을 회전시키기 위한 구동 벨트 배치물의 예시적인 개략도를 묘사하는 도면이다.
도 4b 는 벨트, 캐리어들, 및 구동 기어 사이의 맞물림을 묘사하는 도 4a 의 구동 벨트 배치물의 상세도를 묘사하는 도면이다.
도 5 는 도 3 의 기계의 공구들을 회전시키기 위한 구동 벨트 배치물의 예시적인 개략도를 묘사하는 도면이다.

도 1a 는 본 발명의 제 1 예시적인 실시예에 따른, 캐리어(13)의 리세스 내에 지지되는 작업물(12)의 표면에 가해지는 회전 가능 연마/연삭 공구(10)의 횡단면도이다. 회전 가능 공구(10)는 작업물(12)의 축방향 단부 상에 둥근 에지(14)를 생성하도록 구성된다. 비제한적인 예로서, 작업물(12)은 선택적으로는, 평면의(plano), 구형의, 비구면(aspheric)의, 반사 또는 굴절 렌즈와 같은 렌즈(optic)이다. 도 1a(뿐만 아니라 도 1b 내지 도 1d)의 횡단면도에서 명백하게 나타내지 않았지만, 연마/연삭 공구(10), 작업물(12) 및 캐리어(13)는 실질적으로 원통형 구성요소들인 것이 이해되어야 한다.

공구(10)는 디스크 형상 베이스 표면 및 이 디스크 형상 베이스 표면으로부터 연장하는 원통형 벽을 포함한다. 디스크 형상 베이스 표면으로부터 연장하는 원통형 벽은 공구(10)의 개방 단부 및 폐쇄 단부 사이에서 연장하는 중공 내부 구역을 부분적으로 에워싼다. 일련의 베어링(11)들이 공구의 회전 축선을 중심으로 공구(10)의 회전을 용이하게 하기 위해 원통형 벽의 외부 표면 상에 위치된다.

디스크 형상 베이스 표면은 공구(10)의 폐쇄 단부를 형성한다. 틈(20)이 공구의 디스크 형상 베이스 표면 상에 형성된다. 작동 시에, 유체가 틈(20)을 통하여 기계가공, 연삭 또는 연마 중인 작업물의 표면(들)에 전달된다. 유체는 작업물 및 공구(10)를 안정적인 온도로 유지한다. 나타내지 않았지만, 다른 틈이 공구의 원통형 측벽 상에 형성될 수 있고 이 틈을 통하여 유체가 전달 및/또는 배출된다.

원주 표면(16)이 공구(10)의 개방 단부 상에 형성되거나 이로부터 연장한다. 도 1a 의 예시적인 실시예에 따르면, 원주 표면(16)은 공구(10)의 개방 단부에 접착되는(또는 그렇지 않으면 장착되는) 연마 및/또는 연삭 패드(18)의 일부를 형성한다. 본 발명의 일 양태에 따르면, 패드(18)는 공구(10)의 내부 구역 내에서 적어도 부분적으로는 연장한다. 원주 표면(16)은 미리 정해진 반경(R1)을 갖는 둥근 표면(17)을 포함한다. 둥근 표면(17)은 작업물(12)의 축방향 단부 상에 표면을 연삭 또는 연마하도록 구성된다.

공구(10)는 공구(10)의 회전 축선(C)이 작업물(12) 및/또는 캐리어(13)의 길이방향 축선(A)에 대하여 비스듬한 각도(B)로 지향되도록 장착된다. 공구(10)의 장착은 도 3 을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 비스듬한 각도(B)는 예컨대 약 45 도일 수 있다. 본 발명의 일 양태에 따르면, 비스듬한 각도(B)는 약 1 도 내지 약 89 도 사이의 임의의 각도로 유지될 수 있다. 대안적으로는, 도 1d 에 나타낸 것과 같이, 회전 축선(C)은 길이방향 축선(A)에 평행할 수 있다.

공구(10)의 회전 축선(C)을 작업물(12)의 길이방향 축선(A)에 대하여 비스듬한 각도(B)로 지향시킴으로써, 패드(18)의 원주 표면(16)은 작업물(12)의 축방향 단부 상에 둥근 에지(14)를 형성한다. 둥근 에지(14)는 오목하거나 또는 볼록할 수 있다. 작업물(12) 상에 형성되는 둥근 에지(14)의 반경(R2)은 공구(10)의 둥근 표면(17)의 반경(R1) 및 각도(B)에 의존한다. 따라서, 비스듬한 각도(B) 및 패드(18)의 둥근 표면(17)의 반경(R1)의 크기는 작업물(12)의 표면 상에 특별한 크기의 반경(R2)을 형성 또는 연마하기 위해 미리 선택된다.

도 1a 에 명백하게 나타나 있지 않지만, 수단이 공구(10)를 회전시키기 위해 제공된다. 공구(10)는, 예컨대 모터, 모터 구동식 벨트, 또는 모터 구동식 기어에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 회전될 수 있다. 당업자는 공구의 회전 축선(C)을 중심으로 공구(10)를 회전시키기 위한 다양한 방식들이 존재하는 것을 인지할 것이다.

도 1b 는 본 발명의 제 2 예시적인 실시예에 따른, 캐리어(13) 내에 지지되는 작업물(12)의 표면에 가해지는 다른 연마/연삭 공구(30)의 횡단면도이다. 도 1b 의 공구(30)는, 공구(30)의 연마 및/또는 연삭 패드(32)가 원형 횡단면을 갖는다는 것을 제외하고, 실질적으로 도 1a 의 공구(10)와 유사하다. 다시 말하면, 패드(32)는 o 링 형상을 갖는다. 패드(32)는 공구(30)의 원통형 벽의 자유 단부에 장착된다. 패드(32)는 접착제에 의해 공구(30)의 자유 단부에 접착될 수 있거나, 또는 대안적으로는, 패드(32)는 당업자에게 공지된 임의의 다른 방법에 의해 공구(30)에 장착될 수 있다.

공구(30)에 의해 형성되는 작업물(12)의 둥근 에지(14)의 반경(R2)의 크기는 패드(32)의 횡단면 반경(R3) 및 공구(31)의 각도(B)에 의존한다. 따라서, 비스듬한 각도(B) 및 패드(32)의 반경(R3)의 크기는 작업물(12)의 표면 상에 특별한 크기의 반경(R2)을 형성 또는 연마하기 위해 미리 선택된다.

도 1c 는 본 발명의 제 3 예시적인 실시예에 따른, 캐리어(13) 내에 지지되는 작업물(12)의 표면에 가해지는 또 다른 연마/연삭 공구(31)의 횡단면도이다. 도 1c 의 공구(31)는, 공구(31)의 연마 및/또는 연삭 패드(33)가 공구(31)의 외부의 돌려진(revolved) 표면 주위로 연장하는 것을 제외하고, 실질적으로 도 1a 의 공구(10)와 유사하다.

공구(31)에 의해 형성되는 작업물(12)의 둥근 에지(14)의 반경(R2)의 크기는 패드(33)의 횡단면 반경(R4) 및 공구(31)의 각도(B)에 의존한다. 따라서, 비스듬한 각도(B) 및 패드(33)의 반경(R4)의 크기는 작업물(12)의 표면 상에 특별한 크기의 반경(R2)을 형성 또는 연마하기 위해 미리 선택된다.

도 1d 는 본 발명의 제 4 예시적인 실시예에 따른, 캐리어(13) 내에 지지되는 작업물(12)의 대향하는 단부(37)에 가해지는 또 다른 연마/연삭 공구(35)의 횡단면도이다. 공구(35)는 실질적으로는 도 1b 의 공구(30)와 유사하지만, 공구(30)와 달리, 도 1d 의 공구(35)의 회전 축선(C)이 작업물(12)의 길이방향 축선(A)에 대하여 비스듬한 각도에 위치하지 않는다. 오히려, 도 1d 의 공구(35)의 회전 축선(C)은 작업물(12)의 길이방향 축선(A)에 평행하게 위치되고, 공구(35)의 회전 축선(C)은 미리 정해진 거리(D) 만큼 작업물(12)의 길이방향 축선(A)으로부터 가로로 오프셋 된다. 작업물(12)의 길이방향 축선(A)으로부터 공구(35)의 회전 축선(C)을 가로로 오프셋 하는 것은 공구(35)가 작업물(12)의 대향하는 단부(37) 상에 베벨 가공된 표면(36)을 형성하는 것을 가능하게 한다.

공구(31)에 의해 형성되는 작업물(12)의 둥근 에지(14)의 반경(R2)의 크기는 패드(33)의 횡단면 반경(R4) 및 공구(30)의 각도(B)에 의존한다. 따라서, 비스듬한 각도(B) 및 패드(33)의 반경(R4)의 크기는 작업물(12)의 표면 상에 특별한 크기의 반경(R2)을 형성 또는 연마하기 위해 미리 선택된다.

도 1a 내지 도 1d 에는 명백하게 나타나 있지 않지만, 수단이 캐리어(13)를 회전시키기 위해 제공된다. 캐리어(13)는, 예컨대 모터, 모터 구동 벨트, 또는 모터 구동 기어에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 회전될 수 있다. 당업자는 작업물의 길이방향 축선(A)을 중심으로 캐리어(13)를 회전시키기 위한 다양한 방식이 존재하는 것을 인지할 것이다. 본 발명의 일 양태에 따르면, 캐리어(13)는 공구(10)의 회전 방향의 반대인 회전 방향으로 회전된다. 다시 말하면, 공구(10)가 시계 회전 방향으로 회전한다면, 결국 캐리어(13)는 반시계 방향으로 회전할 것이며, 또한 그 역도 가능하다. 대안적으로는, 캐리어(13)는 제 위치에 고정될 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 공구 및 캐리어(13)는 더 큰 시스템 내에 장착된다. 시스템은 단일 작업물(12) 상에 반경 표면을 형성하기 위해 단일 공구 및 단일 캐리어(13)를 포함할 수 있다(도 1a 내지 도 1c 에 나타낸 것과 같이). 대안적으로는, 도 2 내지 도 4b 를 참조하여 설명된 것과 같이, 시스템은 복수의 공구들 및 복수의 캐리어들로 이루어질 수 있고, 이에 의해 각각의 공구는 작업물(12)의 축방향 단부 상에 반경 표면을 형성 또는 연마하기 위해 대응하는 캐리어와 함께 협력하여 회전한다.

도 2 는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른, 개략적으로 나타낸 복수의 작업물들의 축방향 단부를 동시에 연마 및/또는 연삭하기 위한 기계(40)의 부분 분해 사시도를 묘사하는 도면이다. 도 3 은 기계(40)의 내부 구성요소들을 묘사하는 도 2 의 기계(40)의 입면도이다.

기계(40)는 작업물(12)들이 위치되는 제 1 플랫폼(42) 및 복수의 공구(50)들이 위치되는 제 2 플랫폼(46)을 포함한다. 제 2 플랫폼(46)은 프레스(52) 상에 제 1 플랫폼(42) 위에 위치된다. 프레스(52)는 제 1 플랫폼(42)에 대하여 제 2 플랫폼(46)을 높이고 낮추도록 구성된다. 프레스(52)는, 예컨대 공압식으로 또는 유압식으로 동작될 수 있다. 프레스(52) 및 제 1 플랫폼(42)은, 예컨대 테이블에, 또는 임의의 다른 편평한 표면에 장착될 수 있다.

이제 제 1 플랫폼(42)의 구성요소들을 참조하면, 제 1 플랫폼(42)은 하우징(43), 복수의 작업물(12)들을 수납하도록 하우징(43)의 정상 단부 상에 위치되는 제거 가능한 트레이(54), 및 각각의 길이방향 축선들을 중심으로 작업물(12)들 각각을 회전시키기 위한 수단을 포함한다.

제거 가능한 트레이(54)는 도 3 에서 하우징(43)으로부터 분리된 것이 나타나 있다. 트레이(54)는, 나타낸 것과 같이, 각각 단일 작업물(12)을 수납하도록 구성되는 복수의 작업물 수용 영역(44)들을 포함한다. 각각의 작업물 수용 영역(44)은 제 위치에서 캐리어(58) 및 제 2 플랫폼(46)의 공구(50)에 대응한다. 비제한적인 예로서, 트레이(54)는 12 개의 작업물 수용 영역(44)들을 포함한다. 다른 예시적인 실시예에 따르면, 트레이는 하우징(43)과 일체형일 수 있다.

트레이(54)는 정상 표면, 측 표면들 및 정상 표면 상에 형성되는 일련의 관통공들을 포함한다. 트레이(54)의 정상 표면 상에 형성되는 각각의 관통공은 작업물(12)의 하부 단부를 수용하고 캐리어(58)의 원통형 벽을 수납하는 크기를 갖는다. 각각의 작업물(12)의 플랜지(60)는, 도 3 에 나타낸 것과 같이, 트레이(54)의 정상 표면 상에 놓이도록 크기를 갖는다. 트레이(54)는, 예컨대 플라스틱 또는 금속으로 이루어질 수 있다.

제 1 플랫폼(42)은 각각 하우징(43)에 회전 가능하게 커플링되는 복수의 회전 가능한 캐리어(58)들을 또한 포함한다. 각각의 캐리어(58)는 도 1a 및 도 1b 의 캐리어(13)와 비슷하다. 각각의 회전 가능 캐리어(58)는 단일 작업물(12) 바로 아래에 위치된다. 각각의 회전 가능 캐리어(58)는 트레이(54) 내에 위치되는 동안 그 작업물(12)을 회전시키도록 구성된다. 제 1 플랫폼(42)은, 도 4a 및 도 4b 를 참조하여 더욱 상세하게 논의될 것과 같이, 각각의 캐리어(58)들을 회전시키기 위한 수단을 또한 포함한다.

도 4a 는 각각의 길이방향 축선들을 중심으로 작업물 캐리어(58)들을 회전시키기 위한 구동 벨트 배치물의 예시적인 개략도를 묘사하는 도면이다. 도 4b 는 도 4a 의 구동 벨트 배치물의 상세도를 묘사하는 도면이다. 구동 벨트 배치물은 회전 출력 샤프트(64), 출력 샤프트(64)의 기어들과 치형 맞물림 상태에 있는 치형 벨트(66), 벨트(66) 및 작업물 캐리어(58)들 양쪽과 치형 맞물림 상태에 있는 일련의 구동 기어(68)들을 갖는 모터를 포함한다. 각각의 캐리어(58)의 적어도 부분은 구동 기어(68)의 치형부를 맞물리게 하기 위한 치형부를 포함한다.

작동 시에, 제 1 회전 방향으로의 출력 샤프트(64)의 회전은 제 1 방향으로의 벨트(66)의 회전을 야기하고, 이는 제 1 방향으로의 구동 기어(68)들의 회전을 야기하며, 이는 제 1 회전 방향에 대향하는 제 2 회전 방향으로의 캐리어(58)들의 회전을 야기한다(화살표들에 의해 묘사된 것과 같이). 당업자는 본 발명의 내용 및 원리에서 벗어나지 않는 캐리어(58)들을 회전시키기 위한 다른 방식들을 인지할 것이다.

이제 도 2 및 도 3 의 제 2 플랫폼(46)의 구성요소들을 보면, 제 2 플랫폼(46)은 하우징(62), 하우징(62) 내에 회전 가능하게 장착되는 복수의 공구(50)들, 각각의 길이방향 축선들을 중심으로 공구(50)들 각각을 회전시키기 위한 수단, 및 유체 분배 네트워크(64)를 포함한다.

각각의 공구(50)는 도 1a 내지 도 1d 의 공구(10), 공구(30), 공구(31) 또는 공구(35)와 각각 동등하다. 각각의 공구(50)는 제 위치에서 제 1 플랫폼(42)의 작업물 수용 영역(44)에 대응한다. 도 1a 를 참조하여 설명된 것과 같이, 각각의 공구(50)의 회전 축선은 제 1 플랫폼(42)의 대응하는 작업물 수용 영역(44)의 길이방향 축선에 대하여 비스듬한 각도로 지향되거나 또는 오프셋 된다. 비제한적인 예로서, 12 개의 공구(50)들이 하우징(62) 내에 회전 가능하게 장착된다. 나타내지 않았지만, 도 1d 를 참조하여 설명된 것과 같이, 각각의 공구(50)의 회전 축선은 제 1 플랫폼(42)의 대응하는 작업물 수용 영역(44)의 길이방향 축선으로부터 가로로 오프셋 될 수 있다.

유체 분배 네트워크(64)는 각각의 공구(50)들에 형성되는(도 1a 를 참조하여 설명된 것과 같이) 틈(도 1a 의 항목 20 참조)으로 유체를 전달하기 위해 위치되는 일련의 상호 연결 튜브들이다. 나타내지 않았지만, 펌프가 유체 분배 네트워크(64)를 통하여 유체를 전달한다. 이후에 논의될 것과 같이, 제 2 플랫폼(46)이 각각의 공구(50)들을 회전시키기 위한 수단을 또한 포함한다.

도 5 는 각각의 길이방향 축선들을 중심으로 공구(50)들을 회전시키기 위한 구동 벨트 배치물의 예시적인 개략도를 묘사하는 도면이다. 구동 벨트 배치물은 회전 출력 샤프트(70), 출력 샤프트(70)의 기어들을 둘러싸고 이 기어들과 치형 맞물림 상태에 있는 하나의 치형 벨트(72) 제 1 열에 위치되는 6 개의 공구(50)들의 기어들을 갖는 모터를 포함한다. 구동 벨트 배치물은 회전 출력 샤프트(73), 및 제 2 열에 위치되는 6 개의 다른 공구(50)들 및 출력 샤프트(73)의 기어들을 둘러싸고 이 기어들과 치형 맞물림 상태에 있는 다른 치형 벨트(74)를 갖는 제 2 모터를 또한 포함한다.

작동 시에, 제 1 회전 방향으로의 출력 샤프트(70)의 회전은 제 1 방향으로의 벨트(72)의 회전을 야기하고, 이는 제 1 방향으로의 제 1 열의 공구(50)들의 회전을 야기한다(화살표들에 의해 나타낸 것과 같이). 유사하게는, 제 1 회전 방향으로의 출력 샤프트(73)의 회전은 제 1 방향으로의 벨트(74)의 회전을 야기하고, 이는 제 1 방향으로의 제 2 열의 공구(50)들의 회전을 야기한다(화살표들에 의해 나타낸 것과 같이). 나타내지는 않았지만, 벨트(72)가 모든 공구(50)들을 둘러싼다면 출력 샤프트(73) 및 벨트(74)는 생략될 수 있다. 당업자는 본 발명의 범주 또는 사상으로부터 벗어나지 않는, 공구(50)들을 회전시키기 위한 다른 방식들이 존재하는 것을 인지할 것이다.

이제 기계(40)의 작동을 참조하면, 제 2 플랫폼(46)은 제 1 플랫폼(42)으로부터 제 2 플랫폼(46)을 분리시키기 위해 프레스(52)에 의해 높여진다. 하나 또는 둘 이상의 작업물(12)들은 트레이(54)의 작업물 수용 영역(44)들 내에 위치된다. 트레이(54)는, 트레이(54)가 하우징(43) 상에 이미 위치되거나 또는 트레이(54)가 하우징(43)과 일체형이 아니라면, 그 후 제 1 플랫폼(42)의 하우징(43) 상에 위치된다. 트레이(54)를 하우징(43)에 장착할 때, 작업물(12)들의 하부 단부들은 캐리어(58)들 내에 형성되는 리세스들 내에 안착된다.

그 후 제 2 플랫폼(46)이 제 1 플랫폼(42)에 인접하게 되도록 제 2 플랫폼(46)은 프레스(52)에 의해 낮아지게 되고, 이에 의해 각각의 공구(50)의 연마재 패드는 대응하는 작업물(12)의 정상 에지와 접촉하게 위치된다. 이전에 설명된 것과 같이, 공구(50)의 회전 축선은 작업물(12)의 길이방향 축선 및 캐리어(58)의 길이방향 축선에 대하여 비스듬한 각도로 미리 지향된다. 공구(50)들은 그 후 제 1 방향으로 동시적으로 회전되고 캐리어(58)들은 제 1 방향에 대향하는 회전 방향으로 동시적으로 회전되며, 이에 의해 각각의 작업물(12)의 정상 에지 상에 반경 표면을 형성한다. 일단 반경 표면들이 각각의 작업물(12)의 정상 에지 상에 형성되면, 제 2 플랫폼(46)이 제 1 플랫폼(42)으로부터 제 2 플랫폼(46)을 분리시키기 위해 프레스(52)에 의해 높여진다. 하나 또는 둘 이상의 작업물(12)들은 그 후 트레이(54)로부터 언로드된다.

본 발명이 특정한 실시예들을 참조하여 본원에서 도시되고 설명되었지만, 본 발명은 나타낸 상세한 설명들로 제한되는 것이 의도되지 않는다. 오히려, 다양한 수정들이 본 발명으로부터 벗어나지 않으면서 그리고 청구항들의 균등물들의 내용 및 범위 내에서 상세한 설명들로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명은 원통형 형상의 작업물들로 제한되지 않는 것이 이해되어야 한다. 작업물이 길이방향 축선을 포함하지 않는다면, 공구는 공구의 회전 축선이 작업물의 임의의 표면에 대하여 비스듬한 각도로 지향되도록 장착될 수 있다.

Claims

복수의 작업물들 상에 오목한 또는 볼록한 반경 표면을 동시적으로(simultaneously) 형성하기 위한 기계로서,
각각 작업물을 수납하도록 구성되는 복수의 작업물 수용 영역들을 포함하는 제 1 플랫폼; 및
상기 제 1 플랫폼에 인접하게 위치되는 제 2 플랫폼;
을 포함하며,
상기 제 2 플랫폼은 복수의 실질적으로 중공형인 회전 가능 공구를 포함하고, 상기 공구의 각각은 작업물 상에 반경 표면을 형성 또는 연마하도록 구성되는 원주 표면을 포함하고, 각각의 중공형인 회전 가능 공구는 제 위치에서 상기 제 1 플랫폼의 작업물 수용 영역에 대응하며,
각각의 공구의 회전 축선은 대응하는 작업물의 길이방향 축선 및 대응하는 작업물 수용 영역의 길이방향 축선에 대하여 비스듬한 각도로 배향되고,
상기 제 1 플랫폼에 대하여 상기 제 2 플랫폼을 병진운동시키기 위한, 또는 상기 제 2 플랫폼에 대하여 상기 제 1 플랫폼을 병진운동시키기 위한, 프레스가 구비되며,
상기 제 1 플랫폼은 작업물을 수납하기 위한 하우징의 정상 단부 상에 위치되는 제거 가능한 트레이를 포함하고,
상기 제거 가능한 트레이는 각각 단일 작업물을 수납하도록 구성되는 상기 복수의 작업물 수용 영역을 포함하고,
상기 제거 가능한 트레이는 정상 표면 및 상기 정상 표면 상에 형성되는 일련의 관통공(through-hole)을 포함하며, 각각의 관통공은 작업물을 수용하도록 크기가 정해지고,
각각의 작업물 수용 영역은 제 위치에서 상기 제 2 플랫폼의 회전 가능 공구 중 하나에 대응하고,
상기 제 1 플랫폼은 복수의 회전 가능 캐리어를 포함하며, 각각의 작업물이 상기 제거 가능한 트레이 내에 위치되면, 각각의 회전 가능 캐리어는 상기 각각의 작업물을 회전시키도록 구성되고,
상기 제 1 플랫폼은 모든 회전 가능 캐리어를 제 1 방향으로 동시적으로 회전시키기 위한 회전 수단을 포함하며,
상기 제 2 플랫폼은 모든 회전 가능 공구를 상기 제 1 방향에 대향하는 제 2 방향으로 동시적으로 회전시키기 위한 회전 수단을 포함하고,
상기 작업물은 상기 제거 가능한 트레이 내에 위치되도록 구성되고, 상기 제거 가능한 트레이는 상기 하우징의 정상 단부 상에 위치되도록 구성되고 상기 회전 가능 캐리어에 의한 회전을 위해 제 위치에 놓이며, 상기 회전 수단은 모든 회전 가능 캐리어를 상기 제 1 방향으로, 그리고 모든 회전 가능 공구를 상기 제 2 방향으로 동시적으로 회전시키도록 구성되는,
복수의 작업물들 상에 오목한 또는 볼록한 반경 표면을 동시적으로 형성하기 위한 기계.
제 1 항에 있어서,
각각의 중공형인 회전 가능 공구 내에 틈이 형성되고 상기 틈을 통하여 작업물의 형성, 연삭 또는 연마를 용이하게 하기 위한 유체가 전달되는,
복수의 작업물들 상에 오목한 또는 볼록한 반경 표면을 동시적으로 형성하기 위한 기계.
제 2 항에 있어서,
상기 회전 가능 공구 내의 틈으로 유체를 전달하기 위한 유체 전달 도관의 네트워크를 더 포함하는,
복수의 작업물들 상에 오목한 또는 볼록한 반경 표면을 동시적으로 형성하기 위한 기계.
제 1 항에 있어서,
상기 작업물의 회전 수단은, 상기 제 1 플랫폼 내에 각각 위치되는 복수의 캐리어를 직접적으로 또는 간접적으로 회전시키도록 구성되는 모터-구동식 구동 벨트를 포함하고, 각각의 캐리어는, 특정 캐리어의 회전이 상기 특정 캐리어에 의해 지지되는 작업물의 회전을 유도하게, 작업물을 지지하도록 구성되는,
복수의 작업물들 상에 오목한 또는 볼록한 반경 표면을 동시적으로 형성하기 위한 기계.
제 1 항에 있어서,
상기 공구의 회전 수단은 공구를 직접적으로 또는 간접적으로 회전시키도록 구성되는 모터-구동식 구동 벨트를 포함하는,
복수의 작업물들 상에 오목한 또는 볼록한 반경 표면을 동시적으로 형성하기 위한 기계.
복수의 작업물 각각 상에 오목한 또는 볼록한 반경 표면을 형성하는 방법으로서,
복수의(multiple) 캐리어 내에 또는 복수의 캐리어 상에 복수의 작업물을 각각 위치시키는 단계로서, 상기 복수의 작업물은 제거 가능한 트레이의 복수의 구멍(hole) 내에 위치되며, 상기 복수의 구멍은 상기 복수의 캐리어와 정렬되는, 복수의 작업물을 각각 위치시키는 단계;
각각의 공구의 회전 축선이 각각의 작업물의 길이방향 축선 및 작업물의 각각의 캐리어의 길이방향 축선에 대하여 비스듬한 각도로 배향되도록, 실질적으로 중공형인 회전 가능 공구의 연마재 표면을 복수의 작업물 각각에 인접하게 위치시키는 단계;
모든 중공형인 회전 가능 공구를 제 1 회전 방향으로 동시적으로 회전시키는 단계; 및
각각의 작업물의 축방향 단부 상에 반경 표면을 형성하기 위해 상기 제 1 회전 방향에 대향하는 회전 방향으로 모든 캐리어를 동시적으로 회전시키는 단계;
를 포함하는,
복수의 작업물 각각 상에 오목한 또는 볼록한 반경 표면을 형성하는 방법
제 6 항에 있어서,
상기 공구를 위치시키는 단계는, 각각의 공구의 회전 축선이 대응하는 작업물의 길이방향 축선 및 대응하는 캐리어의 길이방향 축선에 대하여 비스듬한 각도로 배향되도록, 복수의 회전 가능 공구의 연마재 표면을 대응하는 작업물에 인접하게 위치시키는 단계를 포함하는,
복수의 작업물 각각 상에 오목한 또는 볼록한 반경 표면을 형성하는 방법
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