KR101880488B1 - 밸브스핀들 단부면 연마 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헤드부와 스템부로 이루어진 밸브스핀들의 단부면을 연마하는 장치에 있어서, 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트 상부에 설치되며, 밸브스핀들을 회전 가능하게 지지하는 아이들 롤러가 양측으로 대칭되게 설치되는 안착유닛과, 상기 안착유닛의 일측에 설치되며, 안착된 밸브스핀들의 헤드부와 접촉되어 밸브스핀들을 축 방향으로 이동시키는 이송유닛과, 상기 안착유닛의 타측에 설치되며, 상기 이송유닛에 의해 이동된 밸브스핀들 스템부 단부면과 접촉하여 해당 단부면을 연마하는 연마부재를 포함하는 연마유닛과, 상기 안착유닛에 안착된 밸브스핀들 스템부 외주면과 접촉되어 압력을 제공하는 이탈방지유닛을 포함하여 구성되며, 상기 안착유닛은 상기 이탈방지유닛과 대응되는 위치에 설치되는 제1 안착유닛과, 수평방향을 따라 제1 안착유닛과 이격되어 설치되는 제2 안착유닛으로 이루어지며, 상기 이탈방지유닛은 모터에 의해 회전하는 구동축과 상기 구동축과 타이밍 벨트에 의해 연결되어 연동되어 구동롤러가 설치되는 회동 플레이트와, 공압 실린더 또는 유압 실린더를 구동원으로 하여 상기 회동 플레이트를 회동시키는 실린더부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

밸브스핀들 단부면 연마 장치{Apparatus for polishing the end surface of valve spindle}

본 발명은 밸브스핀들 단부면 연마 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브스핀들의 단부면을 자동으로 연마할 수 있고, 연마가 필요한 단부면만 연마할 수 있도록 하는 밸브스핀들 단부면 연마 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량이나 대형선박에 사용되는 디젤엔진의 밸브스핀들은 엔진의 흡기포트 및 배기포트를 개폐시키는 헤드부와 상기 헤드부의 직선 왕복이동을 가이드하는 스템부로 구성되어 있는데, 이러한 밸브스핀들은 에어 실린더 내에서 혼합 연료가 폭발할 때는 압력이 빠져나가지 않도록 기밀을 유지하고, 폭발 후에는 배기포트로 연소가스를 배출하는 역할을 하는 핵심부품이다.

이러한 밸브스핀들은 일반적으로 전장절단, 헤드 외경 및 면 절삭, 최종 사상, 연질화, 열처리, 축단 연마, 밸브면 연마, 세척, 검사 등의 과정을 통하여 제조하게 된다.

그러나 밸브스핀들 제조 과정 중 연마 관련 기술은 대부분 밸브 시트면, 밸브 헤드부를 자동으로 연마하기 위한 장치에 대한 기술을 위주로 개발이 이루어지고 있으며, 스핀들의 스템부의 단부면을 자동으로 연마하기 위한 장치에 대한 개발을 거의 이루어지지 않고 있다.

그러므로 종래 기술에서 밸브스핀들 스템부 단부면을 연마하는 과정은 주로 수동으로 이루어져, 작업 시간이 길어지게 되므로, 밸브스핀들 제조 작업 능률이 저하되는 문제점이 있었다.

또한 연마과정에서 연마가 필요하지 않은 부분까지 연마가 되는 경우가 발생하고, 단부면이 불균일하게 연마되어, 밸브스핀들의 정밀도가 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위하여, 밸브스핀들 스템부 단부면을 자동으로 연마할 수 있고, 연마가 필요한 스템부 단부면만 연마할 수 있으며, 단부면이 균일하게 가공될 수 있도록 하는 밸브스핀들 단부면 연마 장치의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 밸브스핀들의 단부면을 자동으로 연마할 수 있고, 연마가 필요한 단부면만 연마할 수 있으며, 단부면이 전체적으로 균일하게 연마할 수 있는 밸브스핀들 단부면 연마 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 밸브스핀들이 연마 장치로부터 이탈되는 것을 방지함으로써, 밸브스핀들이 안정적으로 지지된 상태에서 연마 가공을 할 수 있는 밸브스핀들 단부면 연마 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 연마 과정에서 발생하는 분진이 흩날리는 것을 방지하고, 주변 장치와 바닥에 연마재가 튀는 것을 방지할 수 있는 밸브스핀들 단부면 연마 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 헤드부와 스템부로 이루어진 밸브스핀들의 단부면을 연마하는 장치에 있어서, 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트 상부에 설치되며, 밸브스핀들을 회전 가능하게 지지하는 아이들 롤러가 양측으로 대칭되게 설치되는 안착유닛과, 상기 안착유닛의 일측에 설치되며, 안착된 밸브스핀들의 헤드부와 접촉되어 밸브스핀들을 축 방향으로 이동시키는 이송유닛과, 상기 안착유닛의 타측에 설치되며, 상기 이송유닛에 의해 이동된 밸브스핀들 스템부 단부면과 접촉하여 해당 단부면을 연마하는 연마부재를 포함하는 연마유닛과, 상기 안착유닛에 안착된 밸브스핀들 스템부 외주면과 접촉되어 압력을 제공하는 이탈방지유닛을 포함하여 구성되며, 상기 안착유닛은 상기 이탈방지유닛과 대응되는 위치에 설치되는 제1 안착유닛과, 수평방향을 따라 제1 안착유닛과 이격되어 설치되는 제2 안착유닛으로 이루어지며, 상기 이탈방지유닛은 모터에 의해 회전하는 구동축과 상기 구동축과 타이밍 벨트에 의해 연결되어 연동되어 구동롤러가 설치되는 회동 플레이트와, 공압 실린더 또는 유압 실린더를 구동원으로 하여 상기 회동 플레이트를 회동시키는 실린더부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스 플레이트는 수평방향을 따라 결합공이 복수개로 형성되어, 가공할 밸브스핀들 길이에 따라 상기 제1 안착유닛과 제2 안착유닛 사이의 거리를 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연마유닛은 연마재를 공급하도록 설치되는 연마재 공급부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 따른 밸브스핀들 단부면 연마 장치는 밸브스핀들의 단부면을 자동으로 연마할 수 있고, 연마가 필요한 단부면만 연마할 수 있으며, 단부면이 전체적으로 균일하게 연마되도록 함으로써, 가공되는 밸브스핀들의 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 밸브스핀들 단부면 연마 장치는 밸브스핀들이 연마 장치로부터 이탈되는 것을 방지함으로써, 밸브스핀들이 안정적으로 지지된 상태에서 연마 가공을 할 수 있도록 함으로써, 안정적인 연마 작업이 이루어질 수 있는 효과가 있다.

더불어, 본 발명에 따른 밸브스핀들 단부면 연마 장치는 연마 과정에서 발생하는 분진이 흩날리는 것을 방지하고, 주변 장치와 바닥에 연마재가 튀는 것을 방지하도록 함으로써, 작업 환경을 쾌적한 상태로 유지할 수 있고 작업자의 건강악화를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 밸브스핀들 단부면 연마 장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 밸브스핀들 단부면 연마 장치의 일부분을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 밸브스핀들 단부면 연마 장치의 일부분을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 밸브스핀들 단부면 연마 장치 회동 플레이트 작동을 측면 뷰로 나타낸 예시도이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 밸브스핀들 단부면 연마 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브스핀들의 단부면을 자동으로 연마할 수 있고, 연마가 필요한 단부면만 연마할 수 있도록 하는 밸브스핀들 단부면 연마 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 밸브스핀들 단부면 연마 장치의 실시예를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 밸브스핀들 단부면 연마 장치의 일부분을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 밸브스핀들 단부면 연마 장치의 일부분을 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 밸브스핀들 단부면 연마 장치의 회동 플레이트 작동을 측면 뷰로 나타낸 예시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브스핀들(V) 단부면 연마 장치는 크게 베이스 플레이트(100), 안착유닛(200), 이송유닛(300), 연마유닛(400), 이탈방지유닛(500)을 포함하여 구성되어, 안착유닛(200)에 안착된 밸브스핀들(V)을 이송유닛(300)을 통해 수평방향(안착유닛(200)에 안착된 밸브스핀들 축 방향과 일치되는 것으로, 도 3 상에 표시된 좌측에서 우측으로 또는 우측에서 좌측으로 향하는 방향임을 주지하는 바이다.)으로 이송시켜 연마유닛(400)과 접촉되게 하며, 이탈방지유닛(500)을 통해 밸브스핀들(V)을 압박함으로써 안착유닛(200)에 안착된 밸브스핀들(V)이 이탈되지 않도록 하여, 밸브스핀들(V)이 안정적으로 안착 지지된 상태에서 연마 가공할 수 있도록 한다.

베이스 플레이트(100)는 안착유닛(200) 및 이탈방지유닛(500)이 설치되는 곳으로, 안착유닛(200)과 결합되기 위한 결합공(110)이 관통 형성되어, 결합공(110)을 통해 안착유닛(200)과 나사 결합될 수 있도록 구성된다. 이 때 베이스 플레이트(100)와 안착유닛(200)은 나사 결합 시 너트를 회전시켜 베이스 플레이트(100)와 안착유닛(200) 사이의 높이 조절이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.

다음으로, 안착유닛(200)은 연마 가공될 밸브스핀들(V)이 회전 가능하게 지지되어 안착되기 위한 것으로, 베이스 플레이트(100)의 상부면에 탈착 가능하게 설치되며, 밸브스핀들(V)이 회전 가능하게 지지될 수 있도록 아이들 롤러(210)가 양측으로 대칭되도록 설치된다. 이때 안착유닛(200)은 수평방향을 따라 복수개로 설치될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 안착유닛(200)은 후술될 이탈방지유닛(500)과 대응되는 위치에 설치되는 제1 안착유닛(200A)과, 수평 방향을 따라 제1 안착유닛(200A)과 이격되어 설치되는 제2 안착유닛(200B)으로 이루어질 수 있으며, 이 때 베이스 플레이트(100)는 수평방향을 따라 결합공(110)이 복수개로 형성되어, 상기 제1 안착유닛(200A)과 제2 안착유닛(200B) 사이의 거리를 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구조로 인해, 안착유닛(200)은 가공할 밸브스핀들(V)의 길이별로 가장 최적화된 지지 구조를 제공할 수 있게 되어, 보다 안정적으로 가공 작업이 수행될 수 있다.

다음으로 이송유닛(300)은 안착유닛(200)의 일측에 설치되며, 안착유닛(200)에 안착된 밸브스핀들(V)의 헤드부와 접촉되어 밸브스핀들(V)의 축 방향인 수평 방향으로 이동시키기 위한 것으로, 수평구동부(미도시)에 의해 이송유닛(300)이 수평방향으로 이동함에 따라 이송유닛(300)의 일단부와 밸브스핀들(V)의 헤드부가 접촉하여 수평방향으로 힘을 가함에 따라 밸브스핀들(V)이 축 방향으로 이동할 수 있도록 구성된다. 이 때 상기 수평구동부는 모터로부터 동력을 전달 받아 구동되는 체인 컨베이어와 연동되어 구동되도록 구성되거나, 유압 실린더 혹은 공압 실린더를 구동되도록 구성될 수 있다.

또한 이송유닛(300)은 압력센서(미도시)와 이송제어부(미도시)를 더 포함되는 것이 가능하며, 상기 압력센서는 이송유닛(300)에 의해 수평방향으로 이동한 밸브스핀들(V)이 후술할 연마부재에 접촉된 경우, 연마부재와의 접촉 정도를 감지하여, 해당 정보를 이송제어부로 전송하도록 하고, 이송제어부는 압력센서로부터 전송받은 정보에 따라 수평구동부의 구동을 제어할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 상기와 같이 구성됨에 따라 밸브스핀들(V)의 단부면과 연마부재 간 접촉 정도를 제어할 수 있게 되어 보다 정밀한 가공 작업을 수행할 수 있다.

다음으로 연마유닛(400)은 밸브스핀들(V)의 단부면을 연마 가공하기 위한 것으로, 안착유닛(200)의 타측에 설치되며, 이송유닛(300)에 의해 이동된 밸브스핀들(V)의 단부면과 접촉되며, 모터를 구동원으로 하는 구동수단에 의해 회전력을 전달받아 회전함으로써 접촉된 밸브스핀들(V)의 단부면을 연마하는 연마부재를 포함하며, 연마부재는 원통형의 연마 숫돌로 구성될 수 있다.

또한, 연마유닛(400)은 연마부재와 밸브스핀들(V) 단부면 사이로 연마재를 공급할 수 있도록 연마재 공급부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 연마재를 추가로 공급함으로써 연마 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

더불어 연마유닛(400)은 일면에 밸브스핀들(V)의 일단부가 인입 또는 인출 되도록 개구부가 형성된 하우징(미도시)을 추가로 포함할 수 있으며, 상기 하우징 내부에 연마부재가 설치되고, 상기 하우징에 연통되어 하우징 내부로 연마재를 공급할 수 있도록 연마재 공급부가 구비되도록 구성되는 것이 바람직하다. 상기와 같이 구성되는 연마유닛(400)은 연마 가공시 개구부를 통해 밸브스핀들(V) 단부가 하우징 내부로 인입된 상태에서 연마 작업이 이루어지므로, 연마과정에서 발생하는 분진이 작업장에 흩날리는 것을 방지하고, 주변장치, 바닥 등에 연마재가 튀는 것을 방지할 수 있으므로, 작업 환경을 쾌적한 상태로 유지할 수 있고 작업자의 건강악화를 방지할 수 있게 된다.

다음으로 이탈방지유닛(500)은 상기 안착유닛(200)에 안착된 밸브스핀들(V)에 압력을 제공하여, 가공할 밸브스핀들(V)이 안착유닛(200)에 안정적으로 지지되고, 안착유닛(200)으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 것으로, 모터를 구동원으로 하는 회전구동부에 의해 회전하는 구동축(510)과 상기 구동축(510)과 벨트 또는 체인에 의해 연결되어 연동되는 구동롤러(520)가 설치되는 회동 플레이트(530)와, 공압 실린더 또는 유압 실린더를 구동원으로 하여 상기 회동 플레이트(530)를 회동시켜 구동롤러(520)와 안착유닛(200)에 안착된 밸브스핀들(V)의 스템부 외주면이 접촉되도록 하는 실린더부(550)를 포함하여 이루어진다.

이 때 상기 구동축(510)과 구동롤러(520)는 타이밍 벨트(540)에 의해 연결되는 것이 가장 바람직하며, 타이밍 벨트(540)에 의해 연결됨으로써 구동롤러(520)는 일정한 속도로 회전하게 되므로, 밸브스핀들(V)에 일정한 회전력을 제공할 수 있게 되어, 밸브스핀들(V) 단부면이 전체적으로 균일하게 연마될 수 있도록 할 수 있다.

다음으로 상기와 같은 구조로 이루어진 밸브스핀들(V) 단부면 연마 장치의 구동을 설명하고자 한다.

본 발명에 의한 밸브스핀들(V) 단부면 연마 장치는 밸브스핀들(V)이 안착유닛(200)으로 공급된 경우, 양측으로 대칭되어 설치된 아이들 롤러(210)로 인해, 자동적으로 안착유닛(200) 정중앙부의 수평방향과 안착유닛(200)에 안착된 밸브스핀들(V)의 축 방향이 일치하게 된다.

이후 안착유닛(200)의 중앙에 안착 지지된 밸브스핀들(V)은 수평구동부에 의해 구동되는 이송유닛(300)을 통해 밸브스핀들(V)의 축 방향인 수평방향으로 이송되며, 이 때 수평구동부는 소정 거리만큼 이동되거나 소정 위치까지 이동되도록 구동될 수 있으며, 압력센서에 의해 감지된 압력에 따라 이송제어부의 제어값에 따라 이송유닛(300)의 구동되는 것도 가능하다.

상기 이송유닛(300)에 의해 연마부재와 밸브스핀들(V)의 단부면이 접촉된 후, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 이탈방지유닛(500)이 실린더 부에 의해 회동 플레이트(530)를 회동시켜 회동 플레이트(530)에 설치된 구동롤러(520)가 밸브스핀들(V) 스템부 외주면에 접촉하고 밸브스핀들(V)에 압력을 제공함에 따라 밸브스핀들(V)이 안착유닛(200)으로부터 이탈되는 것을 방지하게 된다.

이때, 밸브스핀들(V) 스템부 외주면과 접촉한 구동롤러(520)는 구동롤러(520)의 축과 밸브스핀들(V)의 축이 수평방향과 수직인 상하방향으로 이격되도록 설치되되, 축의 방향이 일치되도록 설치되는 것이 가장 바람직하며, 이와 같이 구성됨으로써, 구동롤러(520)로부터 밸브스핀들(V)의 스템부로 가해지는 압력이 편중되지 않아 밸브스핀들(V)이 보다 안정적으로 안착지지 될 수 있도록 할 수 있다.

상기와 같이 구동롤러(520)에 의해 밸브스핀들(V)이 안정적으로 안착 지지된 후, 연마유닛(400)은 모터를 구동원으로 하는 구동수단에 의해 회전력을 전달받아 회전함으로써 밸브스핀들(V) 단부가 연마된다. 이때, 이탈방지유닛(500)의 구동축(510)이 회전구동부에 의해 회전하게 되고, 구동축(510)이 회전함에 따라 구동축(510)과 타이밍 벨트(540)로 연결된 구동롤러(520)가 회전하게 되어, 구동롤러(520)가 회전됨에 따라 밸브스핀들(V)이 회전하게 되며, 안착유닛(200)의 양측으로 설치된 아이들 롤러(210)로 인해 밸브스핀들(V)이 안착된 상태에서 회전 가능하게 되어, 밸브스핀들(V)이 연마 가공시 회전 가능하게 안착 지지될 수 있다.

상기와 같이 구동되는 밸브스핀들(V) 단부면 연마 장치는 밸브스핀들(V)의 축 방향이 수평방향과 일치된 상태이므로, 밸브스핀들(V)의 축 방향과 연마부재의 일면이 수직인 상태에서 밸브스핀들(V)의 단부면이 연마부재와 접촉하게 되어, 연마 가공 과정에서 연마가 필요한 단부면만 연마부재와 접촉할 수 있게 된다. 또한 가공 후 밸브스핀들(V) 단부면이 밸브스핀들(V) 축과 수직인 평면으로 가공될 수 있으며, 타이밍 벨트(540)에 의해 연결된 구동롤러(520)는 밸브스핀들(V)에 일정한 회전력을 제공할 수 있게 되어, 밸브스핀들(V) 단부면이 전체적으로 균일하게 연마될 수 있게 된다. 그로 인해 연마 가공되는 밸브스핀들(V)의 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

100: 베이스 플레이트
110: 결합공
200: 안착유닛
210: 아이들 롤러
300: 이송유닛
400: 연마유닛
500: 이탈방지유닛
510: 구동축
520: 구동롤러
530: 회동 플레이트
540: 타이밍 벨트
550: 실린더부
V: 밸브스핀들

Claims (4)

1. 헤드부와 스템부로 이루어진 밸브스핀들의 단부면을 연마하는 장치에 있어서,
   베이스 플레이트와,
   상기 베이스 플레이트 상부에 설치되며, 밸브스핀들을 회전 가능하게 지지하는 아이들 롤러가 양측으로 대칭되게 설치되는 안착유닛과,
   상기 안착유닛의 일측에 설치되며, 안착된 밸브스핀들의 헤드부와 접촉되어 밸브스핀들을 축 방향으로 이동시키는 이송유닛과,
   상기 안착유닛의 타측에 설치되며, 상기 이송유닛에 의해 이동된 밸브스핀들 스템부 단부면과 접촉하여 해당 단부면을 연마하는 연마부재를 포함하는 연마유닛과,
   상기 안착유닛에 안착된 밸브스핀들 스템부 외주면과 접촉되어 압력을 제공하는 이탈방지유닛을 포함하여 구성되며,
   상기 안착유닛은 상기 이탈방지유닛과 대응되는 위치에 설치되는 제1 안착유닛과, 수평방향을 따라 제1 안착유닛과 이격되어 설치되는 제2 안착유닛으로 이루어지며,
   상기 이탈방지유닛은 모터에 의해 회전하는 구동축과 상기 구동축과 타이밍 벨트에 의해 연결되어 연동되어 구동롤러가 설치되는 회동 플레이트와, 공압 실린더 또는 유압 실린더를 구동원으로 하여 상기 회동 플레이트를 회동시키는 실린더부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브스핀들 단부면 연마 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 베이스 플레이트는
   수평방향을 따라 결합공이 복수개로 형성되어, 가공할 밸브스핀들 길이에 따라 상기 제1 안착유닛과 제2 안착유닛 사이의 거리를 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브스핀들 단부면 연마 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 연마유닛은
   연마재를 공급하도록 설치되는 연마재 공급부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브스핀들 단부면 연마장치.
   
4. 삭제

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