KR101918510B1 - 칼날 및 칼면 연마장치 - Google Patents

Abstract

개선된 구조로 보다 효과적인 연마작업이 가능한 칼날 및 칼면 연마장치가 제공된다. 칼날 및 칼면 연마장치는, 프레임, 프레임의 상면으로 노출되며 프레임을 따라 평행 이동하는 연마숫돌, 프레임 내측의 연마숫돌 하부에 배치된 배수용기, 배수용기 양 측부에 배치되며, 연마숫돌의 양 측부와 연결되어 연마숫돌을 평행 이동시키는 제1직선주행유닛 및 제2직선주행유닛, 및 제1직선주행유닛과 제2직선주행유닛에 구동력을 제공하여 연마숫돌을 왕복 평행 이동시키는 구동부를 포함한다.

Description

칼날 및 칼면 연마장치{Device for sharpen a knife edge and a knife side}

본 발명은 칼날 및 칼면 연마장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 개선된 구조로 칼날 및 칼면 전체에 대한 효과적인 연마작업이 가능한 칼날 및 칼면 연마장치에 관한 것이다.

연마는 연마대상물과 연마제의 마찰로 재료 표면을 가공하거나 절삭하는 기술로서 칼이나 공구 및 여타 기계 장치 등을 가공하는 데 다양하게 사용된다. 연마 시에는 물 또는 연삭유를 첨가하여 연마작업을 진행할 수 있다. 특히 금속과 같은 경도가 높은 재료 표면을 매끄럽게 처리 하거나 칼날(knife edge)을 날카롭게 가공하고 칼면(knife side) 등을 매끄럽게 처리하거나 두께를 미세하게 조정하는 등 일반적인 절단과정 등으로 하기 어려운 가공을 연마작업을 통해 보다 편리하게 수행할 수 있다.

즉, 일반적인 금속 공작물뿐만 아니라 칼과 같은 예리한 금속 가공물도 연마작업을 통해 품질을 향상시킬 수 있다. 고품질의 칼일수록 고강도의 금속재를 날카롭고 정밀하게 가공해야 하므로 절단 등의 가공과정 외에 연마과정이 필수적일 수 있다. 또한, 이미 여러 차례 사용하여 무뎌진 칼날도 연마를 통해 편리하게 재생하여 반복적으로 사용할 수 있다.

이와 같이 섬세하고 정말한 연마작업을 진행하기 위해 종래 숫돌 등을 이용하여 작업자가 수작업으로 연마를 진행하거나, 필요에 따라 자동으로 작동하는 연마장치 등을 사용하기도 하였다. 예를 들어, 대한민국 특허 10-0454107 등에 개시된 연마장치 등을 사용하여 작업을 수행하기도 하였다. 그러나, 이와 같은 종래의 연마장치들은 대부분 고속 회전하는 숫돌로 연마금속에 집중적으로 마찰을 가하게 되어 있어, 과도한 마찰열로 칼날에 변형을 유발하는 등의 문제가 있었다. 또한, 칼날의 변형을 막기 위해 냉각수 등을 숫돌로 공급하고 배출해 주어야 하나 장치 내 배수구조 등을 적절히 형성하기 곤란한 문제가 있었다.

대한민국등록특허공보 제10-0454170호, (2004. 10. 26)

본 발명의 기술적 과제는, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 개선된 구조로 보다 효과적인 연마작업이 가능한 칼날 및 칼면 연마장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이러한 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들을 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 칼날 및 칼면 연마장치는, 프레임; 상기 프레임의 상면으로 노출되며, 상기 프레임을 따라 평행 이동하는 연마숫돌; 상기 프레임 내측의 상기 연마숫돌 하부에 배치된 배수용기; 상기 배수용기 양 측부에 배치되며, 상기 연마숫돌의 양 측부와 연결되어 상기 연마숫돌을 평행 이동시키는 제1직선주행유닛 및 제2직선주행유닛; 및 상기 제1직선주행유닛과 상기 제2직선주행유닛에 구동력을 제공하여 상기 연마숫돌을 왕복 평행 이동시키는 구동부를 포함한다.

상기 제1직선주행유닛 및 상기 제2직선주행유닛은, 각각 한 쌍의 풀리와, 상기 풀리 사이에 감겨 회전하는 궤도연결부재를 포함할 수 있다.

상기 풀리는 회전축이 수평방향을 이루도록 배치되고, 상기 구동부는 상기 풀리의 하단부에 위치하는 상기 궤도연결부재의 하단 직선구간에 연결되어 상기 궤도연결부재를 구동하고, 상기 연마숫돌은 상기 풀리의 상단부에 위치하는 상기 궤도연결부재의 상단 직선구간에 연결되어 평행 왕복 운동할 수 있다.

상기 제1직선주행유닛 및 상기 제2직선주행유닛은, 상기 풀리의 상단부에 위치하는 상기 궤도연결부재의 상단 직선구간에 부착되고 내부를 관통하는 관통공이 형성된 주행블록, 상기 연마숫돌과 상기 주행블록을 연결하여 고정하는 연결부, 및 상기 관통공을 관통하여 상기 궤도연결부재와 평행하게 연장되며 상기 주행블록을 슬라이딩 가능하게 지지하는 주행가이드바를 더 포함할 수 있다.

상기 연결부는, 상기 연마숫돌의 하부에 착탈 가능하게 결합되는 홀더, 및 상기 홀더로부터 적어도 한번 굴절되며 상기 프레임 내부로 연장되어 상기 주행블록에 연결되는 연결편을 포함할 수 있다.

상기 프레임의 상면에 상기 연마숫돌을 노출시키는 장공을 더 포함하고, 상기 배수용기의 상단부는 적어도 일부가 상기 주행가이드바와 상기 장공의 사이로 연장될 수 있다.

상기 장공의 둘레에서 하부로 연장되어 적어도 일부가 상기 배수용기와 중첩되는 차단판을 더 포함할 수 있다.

상기 구동부는, 상기 제1직선주행유닛과 상기 제2직선주행유닛의 사이에 연결된 가로바, 상기 가로바에서 이격되어 회전 구동되는 액츄에이터, 상기 액츄에이터에 축결합되어 회전하는 회전부재, 및 상기 회전부재의 회전중심과 이격된 일 측을 상기 가로바와 연결하여 상기 회전부재의 회전운동을 상기 가로바의 왕복운동으로 변환하는 커넥팅로드를 포함할 수 있다

상기 연마숫돌의 상부에서 상기 연마숫돌을 향해 연삭유체를 공급하는 노즐부를 더 포함할 수 있다.

상기 프레임은 상면에 상기 연마숫돌을 향해 하향 경사지게 배치된 복수 개의 경사판을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 개선된 구동구조로 칼날 또는 칼면 등 전체에 작업자가 요구하는 안정된 속도로 균일한 마찰을 제공할 수 있어 칼날 및 칼면을 보다 효과적으로 연마할 수 있다. 특히 종래와 같이 고속회전식으로 집중적으로 마찰을 가하는 구조를 배제하고 칼날 및 칼면의 국소부위에 과도하게 마찰열이 발생되는 것을 막을 수 있어 칼날과 칼면에 변형 등을 유발하는 문제를 원천적으로 해결할 수 있다. 또한, 장치 내로 냉각수 또는 연삭유를 유입하고 배출하는 구조를 구동구조와 병렬로 매우 효과적으로 장치 내 구현함으로써 연마작업을 더욱 편리하고 효율적으로 진행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 칼날 및 칼면 연마장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 칼날 및 칼면 연마장치의 내부구조를 도시한 횡단면도이다.
도 3은 도 1의 칼날 및 칼면 연마장치의 내부구조를 도시한 종단면도이다.
도 4는 도 1의 칼날 및 칼면 연마장치의 내부구조를 분해하여 도시한 분해사시도이다.
도 5는 도 1의 칼날 및 칼면 연마장치의 구동부의 구동도이다.
도 6 및 도 7은 도 1의 칼날 및 칼면 연마장치의 연마숫돌의 움직임을 도시한 작동도이다.
도 8은 도 1의 칼날 및 칼면 연마장치의 배수용기의 작용을 도시한 작동도이다.
도 9는 도 1의 칼날 및 칼면 연마장치의 사용상태도이다.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 칼날 및 칼면 연마장치에 대해서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 칼날 및 칼면 연마장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 칼날 및 칼면 연마장치의 내부구조를 도시한 횡단면도이며, 도 3은 도 1의 칼날 및 칼면 연마장치의 내부구조를 도시한 종단면도이고, 도 4는 도 1의 칼날 및 칼면 연마장치의 내부구조를 분해하여 도시한 분해사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 칼날 및 칼면 연마장치(1)는 프레임(50) 내 형성된 구동구조[제1직선주행유닛(30a), 제2직선주행유닛(30b), 구동부(도 2 내지 도 4의 40참조)]와 이를 통해 구동되는 연마숫돌(10), 및 연마숫돌(10) 하부에 배치된 배수용기(20)를 포함한다. 특히 연마숫돌(10)을 구동하는 구동구조는 연마숫돌(10)을 주기적으로 왕복 운동시켜 칼날 및 칼면을 포함하는 칼몸(B) 전체를 고르게 연마할 수 있는 구조로 종래 연마과정에서 국소적으로 발생하였던 과도한 마찰열의 생성을 원천적으로 차단할 수 있는 효과적인 구조이다. 또한, 이러한 구동구조는 프레임(50) 내부 공간을 적절히 구획하여 연마숫돌(10) 직하방에 넓은 공간을 형성하는 특징적인 구조 배치를 이루고 있는바 이와 같은 연마숫돌(10) 하부 공간에 배수용기(20)를 배치하여 연마작업 시 필요한 냉각수나 윤활유체 등을 매우 용이하게 공급받고 배출하는 것이 가능하다.

또한, 종래와 같이 숫돌이 회전하는 방식이 아닌, 연마숫돌(10)이 직선 주행방식으로 주기적으로 왕복하는 구조적 특징을 이용하여 직선연마에 한정되지 않고 다양한 각도의 곡선 연마도 매우 편리하게 진행할 수 있는 장점을 갖는다. 특히 종래 고속 회전하는 숫돌을 사용하는 경우 변형 등의 문제로 인해 금속열처리 전 연마작업을 수행하였던 것과는 달리, 본 발명은 열처리 후 완성된 금속재질을 연마숫돌(10)의 왕복운동을 이용하여 수작업과 동일 내지는 유사한 속도로 진행할 수 있어 금속에 무리나 변형을 주지 않으면서 금속열처리 후에도 편리하게 연마작업을 진행할 수 있다.

또한, 연마숫돌(10)을 홀더(352)에 완전히 고정하지 않고 교체할 수 있어 입자의 곱기 또는 거칠기가 다른 다양한 연마숫돌(10)을 교환하여 사용함으로써 초벌, 중벌, 마감(즉, 거친연마, 중간연마, 마감연마) 등의 서로 다른 단계의 연마를 하나의 장치로 진행할 수 있다. 또한, 팔걸이(530)와 팔걸이(530)에 연결된 가압모듈(531)과 고정모듈(532) 등의 연마보조장치를 이용하여 연마대상인 칼을 연마숫돌(10)의 이동범위 내에 자동으로 고정하고 연마숫돌(10)에 밀착시켜 가압할 수 있는바 연마작업을 보다 효과적으로, 편리하고, 안전하게 진행할 수 있는 여러 가지 장점을 갖는다.

칼날 및 칼면 연마장치(1)는 구체적으로, 프레임(50), 프레임(50)의 상면으로 노출되며 프레임(50)을 따라 평행 이동하는 연마숫돌(10), 프레임(50) 내측의 연마숫돌(10) 하부에 배치된 배수용기(20), 배수용기(20) 양 측부에 배치되며, 연마숫돌(10)의 양 측부와 연결되어 연마숫돌(10)을 평행 이동시키는 제1직선주행유닛(30a), 및 제2직선주행유닛(30b), 및 제1직선주행유닛(30a)과 제2직선주행유닛(30b)에 구동력을 제공하여 연마숫돌(10)을 왕복 평행 이동시키는 구동부(도 2 내지 도 4의 40참조)를 포함한다. 이하, 이러한 구성요소를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 의한 칼날 및 칼면 연마장치(1)의 구체적인 구조와 작용 효과 등에 대해서 각 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

프레임(50)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상면의 일부가 개방된 하우징의 형태로 형성된다. 프레임(50)은 장치 전체를 지지하는 지지체의 역할을 하는 것으로 도시된 바와 같은 형태로 한정하여 이해할 필요는 없으며 필요에 따라 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있다. 하우징의 형태로 형성되는 경우 외부에서 비산하는 물 등의 냉각수나 윤활유체를 차폐할 수 있어 유리하다. 칼날 및 칼면 연마장치(1)는 도시된 바와 같이 연마숫돌(10) 상부에서 연마숫돌(10)을 향해 연삭유체를 공급하는 노즐부(60)를 포함할 수 있고 노즐부(60)에서 공급되는 연삭유체(물 이나 그 밖의 윤활유체 등 연삭 시에 사용되는 여러 종류의 유체를 포함하는 의미이다)의 침투를 하우징 구조로 차폐할 수 있다. 그러나 반드시 그와 같이 형성될 필요는 없으며 골재나 그 적어도 일부를 덮는 판재 등을 포함하는 여러 형태로 프레임(50)을 변형하여 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 도시된 바와 같이 하우징의 형태로 형성된 프레임(50)을 기준으로 설명을 진행한다. 프레임(50) 일 측에는 연마숫돌(10)의 왕복속도를 조절하거나 필요에 따라 급정지 조작 등이 가능한 조작스위치 등이 형성될 수 있다.

프레임(50) 측부에는 도시된 바와 같이 팔걸이(530)가 형성된다. 또한 팔걸이(530)에는 가압모듈(531) 및 고정모듈(532)이 형성되어 이들을 이용하여 칼을 고정하고 연마작업을 보다 효과적으로 진행할 수 있다. 팔걸이(530)에는 작업자가 직접 팔을 지지하여 작업할 수도 있으며 도시된 바와 같이 일 측의 고정모듈(532)과 타 측의 가압모듈(531)로 칼을 자동으로 고정하여 연마숫돌(10)에 밀착시킬 수도 있다. 특히 고정모듈(532)과 가압모듈(531)로 칼의 연마위치를 연마숫돌(10)의 이동범위 이내로 고정해 줄 수 있어, 매우 안전한 연마작업을 진행할 수 있다. 프레임(50)의 상면에는 도시된 바와 같이 연마숫돌(10)이 왕복하는 중심점을 기준으로 눈금 등이 표시되어 있어 수작업으로 진행하더라도 이를 기준으로 칼의 연마위치를 보다 최적으로 설정할 수 있다.

고정모듈(532)은 팔걸이(530)에 연결되며 칼의 자루부분을 고정할 수 있는 고리나, 집게, 또는 그 밖의 다양한 형태의 고정구조를 포함하여 형성될 수 있다. 가압모듈(531)은 연마숫돌(10)의 상부에 안착되는 중량체와 중량체를 팔걸이(530)에 연결하는 연결구조를 포함하는 형태로 형성될 수 있다. 중량체는 예를 들어, 금속이나 석재 등 상대적으로 밀도가 큰 다양한 부재로 형성될 수 있으며 이를 블록 형태로 형성하여 블록의 개수를 가감하는 방식으로 압력을 조절할 수 있다. 가압모듈(531)은 도시된 바와 같이 중앙에 결합구멍이 형성된 복수 개의 원반형 블록, 결합구멍을 관통하는 수직지지바, 수직지지바와 팔걸이(530)를 연결하는 연결구조 등을 포함하는 형태로 형성될 수 있다. 그러나 이는 하나의 예일 뿐으로 이와 같이 한정될 필요 없이 여러 가지 다양한 형태의 가압모듈(531)을 형성하여 연마작업을 효과적으로 보조할 수 있다.

연마숫돌(10)은 프레임(50)의 상면으로 노출된다. 프레임(50)의 상면에는 연마숫돌(10)의 폭보다 폭이 넓은 장공(51)이 형성되어 있어 장공(51)을 통해 연마숫돌(10)을 노출시킬 수 있다. 연마숫돌(10)은 프레임(50)의 상면으로 노출되어 프레임(50)을 따라 평행 이동하며 평행 이동하는 연마숫돌(10)의 노출된 면에 칼날을 접촉시켜 연마할 수 있다. 연마숫돌(10)은 후술하는 프레임(50) 내 구동구조를 통해 구동력을 전달받고 프레임(50)을 따라 왕복 평행 이동한다. 연마숫돌(10)은 예를 들어, 도시된 바와 같이 장공(51)의 길이방향을 따라서 장공(51) 내부에서 왕복 평행 이동할 수 있다. 연마숫돌(10)은 고강도의 연삭재를 포함할 수 있으며 이러한 연삭재는 금속이나 광물 등 다양한 재질로 이루어질 수 있다. 연마숫돌(10)은 도시된 바와 같이 블록 형상을 이룰 수 있으나 그와 같이 한정될 필요는 없으며 그 밖의 다른 형태로도 얼마든지 변형될 수 있다.

배수용기(20)는 프레임(50) 내측의 연마숫돌(10) 하부에 배치된다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 프레임(50) 내부의 연마숫돌(10) 하부에 넓은 수용공간이 형성되며 이러한 공간에 배수용기(20)가 용이하게 배치된다. 배수용기(20)는 장공(51)보다 넓게 형성될 수 있으며 필요에 따라 그 깊이나 너비 등을 적절히 증감시킬 수 있다. 특히 제1직선주행유닛(30a)과 제2직선주행유닛(30b) 상호간의 거리 등을 조절하여 배수용기(20)를 수용 가능한 공간의 크기를 변경하고 그에 따라 배수용기(20)의 너비나 용적 등도 용이하게 바꿔줄 수 있다. 즉, 제1직선주행유닛(30a) 및 제2직선주행유닛(30b)을 배수용기(20) 양 측부에 나누어 배치한 본 발명 특유의 구동구조를 이용하여 도시된 바와 같이 배수용기(20)를 매우 용이하게 프레임(50) 내 배치할 수 있다. 배수용기(20) 저면에는 배수구(21)가 형성될 수 있고 배수구(21)는 배수관(미도시) 등과 연결되어, 노즐부(60) 등으로부터 공급된 물 등의 냉각수나 윤활유체 등의 연삭유체를 외부로 배수할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 배수용기(20)의 상단부는 적어도 일부가 후술하는 주행가이드바(340)와 장공(51)의 사이로 연장될 수 있다. 또한 장공(51)의 둘레에서 하부로 연장되어 적어도 일부가 배수용기(20)와 중첩되는 차단판(510)이 형성될 수 있다. 따라서 연마숫돌(10)이 위치한 장공(51)으로부터 프레임(50) 내부를 차폐하는 다중의 차폐구조가 형성될 수 있다. 또한 프레임(50)은 상면에 연마숫돌(10)을 향해 하향 경사지게 배치된 복수 개의 경사판(520)을 포함하여 이러한 차폐구조를 향해서 물 등의 냉각수나 윤활유체 등 연삭유체를 이동시킬 수 있다. 이러한 구조를 통해 냉각수 등 유체가 배수용기(20)가 아닌 다른 측으로 누수되는 것을 효과적으로 막을 수 있다. 특히 주행가이드바(340)와 같이 프레임(50) 내측에 배치되어 주행블록(330)의 슬라이딩 이동을 가이드 하는 구조물을 이러한 차폐구조를 이용하여 유체와 접촉하지 않도록 보호하고 부식을 방지할 수 있다.

제1직선주행유닛(30a) 및 제2직선주행유닛(30b)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 배수용기(20) 양 측부에 배치된다. 또한 제1직선주행유닛(30a) 및 제2직선주행유닛(30b)은 그와 같이 서로 이격되어 분리 배치되되 다시 연마숫돌(10)의 양 측부와 연결되어 연마숫돌(10)을 평행 이동시킨다. 즉 제1직선주행유닛(30a) 및 제2직선주행유닛(30b)은 배수용기(20)의 양 측부에 나누어 배치됨으로써 그 사이에 배수용기(20)의 수용공간을 확보한다. 또한 각각은 다시 연마숫돌(10)의 양 측부에 연결되어 구동부(40)의 구동력을 전달하도록 형성된다. 제1직선주행유닛(30a) 및 제2직선주행유닛(30b)은 움직임이 서로 동기화될 수 있으며 따라서 함께 움직이며 연마숫돌(10)을 평행 이동시킬 수 있다.

특히, 제1직선주행유닛(30a) 및 제2직선주행유닛(30b)은, 각 도면에 도시된 바와 같이 각각 한 쌍의 풀리(310)와, 풀리(310) 사이에 감겨 회전하는 궤도연결부재(320)를 포함한다. 궤도연결부재(320)는 예를 들어, 체인이나 벨트 등 궤도운동이 가능한 다양한 부재를 포함한다. 즉, 풀리(310) 사이에 감겨 장력을 유지하며 회전 운동하는 궤도연결부재(320)를 이용하여 연마숫돌(10)을 왕복 평행 운동시킬 수 있다. 구체적으로 풀리(310)는 회전축이 수평방향을 이루도록 배치되고, 구동부(40)는 풀리(310)의 하단부에 위치한 궤도연결부재(320)의 하단 직선구간(322)에 연결되어 궤도연결부재(320)를 구동하며, 연마숫돌(10)은 풀리(310)의 상단부에 위치하는 궤도연결부재(320)의 상단 직선구간(321)에 연결되어 평행 왕복 운동하는 구조를 이룰 수 있다. 이와 같이 궤도 운동하는 부재의 직선구간을 활용한 특유의 구동구조로 프레임(50)내 공간을 확보하고 연마숫돌(10)도 매우 용이하게 구동시킬 수 있다.

또한, 이러한 궤도연결부재(320)를 매개로 하여 직선 구동하는 구동구조를 통해, 가벼운 충격이나 진동, 소음 등은 궤도연결부재(320)의 상단 또는 하단 구간에서 효과적으로 흡수하여 제거할 수 있고, 하단의 구동부에서 전달되는 구동력을 양 측의 궤도연결부재(320)로 나누어 보다 안정된 힘의 배분을 통해 보다 안정적인 주기운동을 만들어 낼 수 있다. 또한, 궤도연결부재(320)의 직선구간을 이용하여 연마숫돌(10)의 왕복구간도 보다 용이하게 설정이 가능하므로 이러한 구동구조를 통해서 보다 안전하고, 효과적이고, 효율적인 연마작업이 가능하게 하는 여러 가지 구조적인 이점을 얻을 수 있다.

또한, 제1직선주행유닛(30a) 및 제2직선주행유닛(30b)은, 풀리(310)의 상단부에 위치하는 궤도연결부재(320)의 상단 직선구간(321)에 부착되고 내부를 관통하는 관통공(도 4의 331참조)이 형성된 주행블록(330), 연마숫돌(10)과 주행블록(330)을 연결하여 고정하는 연결부(350), 및 관통공(331)을 관통하여 궤도연결부재(320)와 평행하게 연장되며 주행블록(330)을 슬라이딩 가능하게 지지하는 주행가이드바(340)를 포함할 수 있다. 즉, 궤도운동하는 궤도연결부재(320)의 직선구간 안정성을 주행가이드바(340)와 주행블록(330)을 이용한 구조로 확보할 수 있다. 또한, 주행가이드바(340)는 전술한 바와 같은 다중의 차폐구조를 통해 부식에서도 효과적으로 보호될 수 있으므로, 유체 등이 비산하는 환경에서도 본 발명의 연마장치를 용이하게 사용할 수 있다. 도시된 바와 같이, 연결부(350)와 궤도연결부재(320)사이에 주행블록(330)을 설치하여 상호 고정할 수 있으며, 따라서 주행블록(330)과 연결부(350), 연결부(350)에 연결된 연마숫돌(10)이 함께 궤도연결부재(320)를 따라 이동할 수 있다.

이때 주행블록(330)은 특히 주행가이드바(340)를 따라 일직선 상으로 슬라이딩 되므로 직선 이동을 보다 안정적으로 구현할 수 있다. 주행블록(330)은 연결부(350) 및 궤도연결부재(320)와 나사결합 방식 등을 통해 견고히 고정될 수 있으며 그 밖에도 용접이나 다른 결합부재 등을 이용한 다양한 방식으로 견고하게 고정될 수 있다. 궤도연결부재(320)를 포함하는 직선주행유닛의 구체적인 작동과정은 후술하여 보다 상세히 설명한다.

연결부(350)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 홀더(352)와, 홀더(352)로부터 적어도 한번 굴절되며 프레임(50) 내부로 연장되어 주행블록(330)에 연결되는 연결편(351)을 포함한다. 연결부(350)는 제1직선주행유닛(30a)과 제2직선주행유닛(30b)이 연마숫돌(10)과 연결되는 부분으로 연마숫돌(10)에 결합하기 위한 홀더(352)와 홀더(352) 외측으로 연장된 연결편(351)으로 형성될 수 있다. 연결편(351)은 전술한 차단판(510)과 배수용기(20) 상단의 중첩부위 사이로 적어도 한 번 굴절되며 통과될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 적어도 한번 굴절되어 중첩된 차폐구조 사이로 통과되며 연마숫돌(10)과 주행블록(330)을 효과적으로 연결할 수 있다. 이를 통해 유체 차폐구조를 원활히 유지하면서 동시에 연마숫돌(10)에 구동력을 용이하게 전달 가능한 구조를 구현할 수 있다.

홀더(352)는 연마숫돌(10) 하부를 수용하여 고정할 수 있도록 형성된다. 예를 들어, 홀더(352)는 연마숫돌(10)의 하부 일 측과 타 측에 걸리는 단차가 형성된 것일 수 있으며 단차가 형성된 블록이 나사결합 등의 결합방식으로 결합되어 상호 간격 조절이 가능하게 형성된 것일 수 있다. 따라서 블록의 간격을 바꾸어 연마숫돌(10)을 홀더(352)에서 분리하거나 크기가 다른 연마숫돌(10)을 교체하여 다시 고정해 줄 수 있다. 그러나 이러한 예로 한정될 필요는 없으며 연마숫돌(10)을 착탈 가능하게 고정할 수 있는 다양한 형태로 홀더(352)를 형성할 수 있다. 연결편(351)은 이러한 홀더(352)의 양 측부로 연장될 수 있으며 홀더(352)와 나사결합 등의 방식으로 결합되어 서로 견고히 고정될 수 있다.

구동부(40)는 제1직선주행유닛(30a) 및 제2직선주행유닛(30b)에 연결되어 구동력을 제공하고 이를 통해 연마숫돌(10)을 왕복 평행 이동시킨다. 즉, 구동부(40)의 구동력에 의해 제1직선주행유닛(30a)과 제2직선주행유닛(30b)이 구동되며 제1직선주행유닛(30a)과 제2직선주행유닛(30b)에 연결된 연마숫돌(10)이 구동력을 전달받아 왕복 평행 이동하게 된다. 특히 전술한 바와 같이 궤도연결부재(320)의 상단 직선구간(321)에는 연마숫돌(10)이 연결되고, 하단 직선구간(322)에는 구동부(40)가 연결되어, 궤도연결부재(320)를 통해 구동력이 연마숫돌(10)까지 효과적으로 전달되는 구조가 형성된다. 구동부(40)는 제1직선주행유닛(30a)과 제2직선주행유닛(30b)의 사이에 연결된 가로바(410), 가로바(410)에서 이격되어 회전 구동되는 액츄에이터(440), 액츄에이터(440)에 축결합되어 회전하는 회전부재(430), 및 회전부재(430)의 회전중심과 이격된 일 측을 가로바(410)와 연결하여 회전부재(430)의 회전운동을 가로바(410)의 왕복운동으로 변환하는 커넥팅로드(420)를 포함한다. 이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 구동부의 구체적인 구조와 배치관계, 구동방식 등에 대해 좀더 상세히 설명한다.

도 4는 도 1의 칼날 및 칼면 연마장치의 내부구조를 분해하여 도시한 분해사시도이고, 도 5는 도 1의 칼날 및 칼면 연마장치의 구동부의 구동도이다.

앞서 설명한 도 1 내지 도 3과 함께 도 4를 참조하면, 전술한 구성부 및 구동부(40) 의 배치구조가 보다 명확히 파악된다. 구동부(40)는 가로바(410)를 통해 제1직선주행유닛(30a) 및 제2직선주행유닛(30b)과 연결되며 구체적으로 각 궤도연결부재(320)의 하단 직선구간(322)과 연결된다. 따라서 하단 직선구간(322)을 통해 구동력을 전달하게 된다. 반면, 연마숫돌(10)은 연결부(350), 주행블록(330)을 경유하여 각 궤도연결부재(320)의 상단 직선구간(321)과 연결된다. 궤도연결부재(320)는 전구간이 일체로 형성되어 있으므로 궤도연결부재(320)의 하단 직선구간(322)이 움직이면 상단 직선구간(321)이 함께 움직이며 왕복 운동이 가능하다. 배수용기(20)는 전술한 바와 같이 이러한 구동구조에 방해 받지 않고 제1직선주행유닛(30a)과 제2직선주행유닛(30b) 사이의 연마숫돌(10) 하부 공간에 용이하게 배치된다. 구동부(40)는 도 5에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(440)의 회전력을 커넥팅로드(420)를 통해 가로바(410)에 전달하며 커넥팅로드(420)는 회전하는 회전부재(430)의 회전중심과 이격된 일 측에 편심 결합되어 회전부재(430)의 회전운동을 가로바(410)의 왕복 운동으로 변환하는 구조로 이루어진다. 이러한 구조를 통해 연마숫돌(10)을 매우 효과적으로 작동시킬 수 있다.

즉, 구동부(40)의 액츄에이터(440)가 회전하면 액츄에이터(440)에 축결합된 회전부재(430)가 회전하며, 회전부재(430)에 편심 결합된 커넥팅로드(420)가 가로바(410)의 왕복 운동을 생성한다. 이러한 가로바(410)의 왕복운동이 궤도연결부재(320)를 통해서 궤도연결부재(320)에 연결된 연마숫돌(10)까지 전달된다. 회전부재(430)는 도시된 바와 같은 원반 형태로 한정될 필요는 없으며 회전중심에서 일정 간격 떨어진 편심회전점을 갖는 것이면 충분하다. 이러한 회전부재(430)의 회전중심과 이격된 일 측에 커넥팅로드(420)의 단부를 연결하여 편심 회전시킬 수 있다. 액츄에이터(440)는 모터 등일 수 있으며, 커넥팅로드(420)는 회전부재(430)와 가로바(410) 각각에 말단이 힌지 등으로 회전 가능하게 결합될 수 있다.

한편, 커넥팅로드(420)는 양 단부 중 적어도 어느 하나를 착탈이 가능하게 형성할 수 있으며 이를 통해 가로바(410)를 통해 최종적으로 연마숫돌(10)에 전달되는 왕복운동의 주기 또는 구간을 바꾸는 것이 가능하다. 예를 들어, 커넥팅로드(420)의 회전부재(430)와 결합하는 일단부와 회전부재(430)의 회전중심 사이의 간격을 커넥팅로드(420)와 회전부재(430) 사이의 착탈 가능한 결합구조(예를 들어, 다수의 홈 중 어느 하나에 나사 등의 결합부재를 선택적으로 결합하여 결합위치를 바꿀 수 있는 구조) 등을 통해 변경할 수 있다. 이를 통해 편심 위치가 바뀌면 왕복운동의 주기 또는 구간을 바꾸어 줄 수 있다. 이를 통해 사이즈가 다른 연마숫돌(10)을 교환하여 장착하더라도 문제 없이 사용이 가능하다.

도 6 및 도 7은 도 1의 칼날 및 칼면 연마장치의 연마숫돌의 움직임을 도시한 작동도이고, 도 8은 도 1의 칼날 및 칼면 연마장치의 배수용기의 작용을 도시한 작동도이다.

이러한 구동구조로 인해, 칼날 및 칼면 연마장치(1)의 연마숫돌(10)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 왕복 평행 이동이 가능하다. 전술한 바와 같이 구동부(40)의 액츄에이터(440)가 회전부재(430)를 회전시키고, 커넥팅로드(420)가 편심 회전하며 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 가로바(410)를 일 측으로 진행시킬 수 있다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이 가로바(410)에 연결된 궤도연결부재(320)의 하단 직선구간(322)이 동일 방향으로 직선 주행하며, 궤도연결부재(320)의 상단 직선구간(321)은 그 반대방향으로 직선 주행할 수 있다. 이에 따라, 상단 직선구간(321)에 결합된 주행블록(330), 주행블록(330)에 연결된 연결부(350), 및 연결부(350)에 연결된 연마숫돌(10) 전체가 상단 직선구간(321)의 진행방향과 동일 방향으로 직선 주행하게 된다.

또한, 커넥팅로드(420)의 편심 회전에 의해 도 7에 도시된 바와 같이 가로바(410)의 진행방향이 반대로 역전되면, 상단 직선구간(321)의 진행방향도 역전되며 그에 따라, 상단 직선구간(321)에 결합된 주행블록(330), 주행블록(330)에 연결된 연결부(350), 및 연결부(350)에 연결된 연마숫돌(10) 전체의 진행방향도 상단 직선구간(321)의 진행방향으로 역전된다. 이와 같은 진행방향의 역전 및 재역전이 반복되며 연마숫돌(10)이 왕복 평행 운동하게 된다. 이와 같은 구조는, 궤도연결부재(320)의 상단 및 하단 직선구간을 활용하여 구동부(40)의 직선 운동을 연마숫돌(10)의 직선 운동으로 변환하는 구조로 구동부(40)와 연마숫돌(10)을 직접 연결하지 않고도 연마숫돌(10)을 평행 왕복 운동이 가능하게 구동할 수 있는 매우 효과적인 구조이다. 또한, 이러한 구조를 통해 궤도연결부재(320) 사이에 공간을 확보하여 배수용기(20)도 매우 용이하게 배치할 수 있다. 또한, 주행블록(330)은 주행가이드바(340)를 따라 슬라이딩 이동하며 직선궤적을 유지하므로 궤도연결부재(320)의 장력 등이 일시적으로 변화하는 경우에도 그에 의한 영향 등을 최소화하고 직선운동의 안정성을 크게 강화할 수 있다.

연마숫돌(10)이 이와 같이 동작하는 동안 배수용기(20)는 도 8에 도시된 바와 같이, 연마숫돌(10)의 하부에서 노즐부(60)로부터 공급되는 연삭유체(A) 등의 유체를 매우 효과적으로 배수하게 된다. 특히, 도시된 바와 같이 연마숫돌(10)이 왕복 운동함에 따라 연마숫돌(10) 하부 측에서 비산하는 연삭유체(A) 등의 유체를 배수용기(20)의 넓은 수용공간을 통해 매우 효과적으로 수용하고 배수구(21)를 통해 안전하게 배출할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 장공(51) 둘레에서 하부로 연장되는 차단판(510)과 배수용기(20) 상단부 등의 서로 중첩된 차폐구조를 통해 프레임(50)의 다른 측 등으로 유체가 누수되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다. 이와 같은 구조로 연마숫돌(10)을 왕복 이동시키면서 연삭유체(A) 등의 유체를 매우 용이하게 공급하고 배출할 수 있다.

도 9는 도 1의 칼날 및 칼면 연마장치의 사용상태도이다.

칼날 및 칼면 연마장치(1)는 도 9에 도시된 바와 같이, 연마숫돌(10) 상부에 배치된 노즐부(60)를 통해 연삭유체(A) 등의 유체를 낙하시키면서 칼몸(B) 전체를 매우 효과적으로 연마할 수 있다. 칼몸(B)은 말단의 칼날(edge)과 칼날까지 이르는 면인 칼면(side)을 포함하는 것으로 칼의 자루를 제외한 전체를 의미한다. 본 발명의 칼날 및 칼면 연마장치는 칼날 및 칼면을 포함하는 칼몸(B) 전체를 매우 편리하게 연마할 수 있다.

연마숫돌(10)은 전술한 바와 같은 작동과정을 통해 주기적으로 왕복 평행 운동하며 칼몸(B)의 칼면 또는 칼날 전체와 균일하게 접촉되므로, 국부적으로 과도하게 발생하는 마찰열 등에 의한 변형의 위험을 최소화하고 칼몸(B) 전체를 매우 효과적으로 연마할 수 있다. 또한, 노즐부(60)를 통해 공급되는 연삭유체(A) 등의 유체는 도시된 바와 같이 연마숫돌(10) 직하방에 배치된 배수용기(20)에 의해 수용되어 안전하게 배출되므로, 연삭유체(A) 등의 유체도 연마하는 동안 용이하게 사용할 수 있다. 노즐부(60)는 유체 공급장치와 연결되어 있을 수 있으며 일 측에 밸브 등을 형성하여 연삭유체(A) 등의 유체 공급량을 적절히 조절해 줄 수 있다.

또한, 도시된 바와 같이 프레임(50) 일 측에 부착된 팔걸이(530), 가압모듈(531), 고정모듈(532) 등의 효과적인 연마보조기구를 이용하여 칼날 및 칼면을 포함하는 칼몸(B)전체를 매우 편리하게 연마할 수 있다. 팔걸이(530)는 프레임(50)의 상면보다 높게 배치될 수 있으며 사람의 팔길이와 칼몸(B)의 길이 등을 고려하여 연마숫돌(10)과 일정간격 이격하여 배치할 수 있다. 특히, 전술한 바와 같이 고정모듈(532)로 칼의 자루부분을 파지하여 고정하고, 가압모듈(531)로 칼몸(B)의 칼면 등에 압력을 가하여 연마숫돌(10)에 밀착시킴으로써 칼의 위치를 연마숫돌(10)의 이동범위 내로 자동 고정하여 보다 안전하고, 효과적으로 연마작업을 진행할 수 있다. 이와 같은 방식으로 본 발명의 칼날 및 칼면 연마장치(1)를 이용하여 매우 편리하고 효과적으로 칼날 및 칼면 등을 포함하는 칼몸(B) 전체를 편리하게 연마할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 칼날 및 칼면 연마장치 10: 연마숫돌
20: 배수용기 21: 배수구
30a: 제1직선주행유닛 30b: 제2직선주행유닛
40: 구동부 50: 프레임
51: 장공 60: 노즐부
310: 풀리 320: 궤도연결부재
321: 상단 직선구간 322: 하단 직선구간
330: 주행블록 331: 관통공
340: 주행가이드바 350: 연결부
351: 연결편 352: 홀더
410: 가로바 420: 커넥팅로드
430: 회전부재 440: 액츄에이터
510: 차단판 520: 경사판
530: 팔걸이 531: 가압모듈
532: 고정모듈
A: 연삭유체 B: 칼몸(칼날 및 칼면을 포함함)

Claims (10)

1. 프레임;
   상기 프레임의 상면으로 노출되며, 상기 프레임을 따라 평행 이동하는 연마숫돌;
   상기 프레임 내측의 상기 연마숫돌 하부에 배치된 배수용기;
   상기 배수용기 양 측부에 배치되며, 상기 연마숫돌의 양 측부와 연결되어 상기 연마숫돌을 평행 이동시키는 제1직선주행유닛 및 제2직선주행유닛; 및
   상기 제1직선주행유닛과 상기 제2직선주행유닛에 구동력을 제공하여 상기 연마숫돌을 왕복 평행 이동시키는 구동부를 포함하되,
   상기 제1직선주행유닛 및 상기 제2직선주행유닛은, 각각 한 쌍의 풀리와, 상기 풀리 사이에 감겨 회전하는 궤도연결부재를 포함하며,
   상기 풀리는 회전축이 수평방향을 이루도록 배치되고,
   상기 구동부는 상기 풀리의 하단부에 위치하는 상기 궤도연결부재의 하단 직선구간에 연결되어 상기 궤도연결부재를 구동하고,
   상기 연마숫돌은 상기 풀리의 상단부에 위치하는 상기 궤도연결부재의 상단 직선구간에 연결되어 평행 왕복 운동하는 칼날 및 칼면 연마장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1직선주행유닛 및 상기 제2직선주행유닛은,
   상기 풀리의 상단부에 위치하는 상기 궤도연결부재의 상단 직선구간에 부착되고 내부를 관통하는 관통공이 형성된 주행블록,
   상기 연마숫돌과 상기 주행블록을 연결하여 고정하는 연결부, 및
   상기 관통공을 관통하여 상기 궤도연결부재와 평행하게 연장되며 상기 주행블록을 슬라이딩 가능하게 지지하는 주행가이드바를 더 포함하는 칼날 및 칼면 연마장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 연결부는,
   상기 연마숫돌의 하부에 착탈 가능하게 결합되는 홀더, 및
   상기 홀더로부터 적어도 한번 굴절되며 상기 프레임 내부로 연장되어 상기 주행블록에 연결되는 연결편을 포함하는 칼날 및 칼면 연마장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 프레임의 상면에 상기 연마숫돌을 노출시키는 장공을 더 포함하고,
   상기 배수용기의 상단부는 적어도 일부가 상기 주행가이드바와 상기 장공의 사이로 연장되는 칼날 및 칼면 연마장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 장공의 둘레에서 하부로 연장되어 적어도 일부가 상기 배수용기와 중첩되는 차단판을 더 포함하는 칼날 및 칼면 연마장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 구동부는,
   상기 제1직선주행유닛과 상기 제2직선주행유닛의 사이에 연결된 가로바,
   상기 가로바에서 이격되어 회전 구동되는 액츄에이터,
   상기 액츄에이터에 축결합되어 회전하는 회전부재, 및
   상기 회전부재의 회전중심과 이격된 일 측을 상기 가로바와 연결하여 상기 회전부재의 회전운동을 상기 가로바의 왕복운동으로 변환하는 커넥팅로드를 포함하는 칼날 및 칼면 연마장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 연마숫돌의 상부에서 상기 연마숫돌을 향해 연삭유체를 공급하는 노즐부를 더 포함하는 칼날 및 칼면 연마장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 상면에 상기 연마숫돌을 향해 하향 경사지게 배치된 복수 개의 경사판을 포함하는 칼날 및 칼면 연마장치.

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