KR101933488B1 - 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법 - Google Patents

피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신체 치장을 위한 피어싱 장신구 중 하나인 피어싱 볼에 피어싱 샤프트를 나사 체결할 수 있는 암나사 홀을 자동으로 가공할 수 있도록 한 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 신체 치장을 위한 피어싱 장신구의 구성 중 하나인 피어싱 볼에 탭핑용 홀을 1차 자동 가공하고, 탭핑용 홀의 내경부에 피어싱 샤프트를 나사 체결할 수 있는 암나사를 2차로 자동 가공함으로써, 기존에 수작업으로 가공하던 것에 비하여 작업성 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있고, 또한 피어싱 볼의 탭핑용 홀 외주면에 원하는 문양(장식 문양, 상표, 문자 등)을 자동으로 가공하여 피어싱 제품의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법을 제공하고자 한 것이다.

Description

피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법{Method for machining tap of piercing ball}
본 발명은 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 신체 치장을 위한 피어싱 장신구 중 하나인 피어싱 볼에 피어싱 샤프트를 나사 체결할 수 있는 암나사 홀을 자동으로 가공할 수 있도록 한 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법에 관한 것이다.
최근에는 본인만의 개성미 표출 및 욕구 충족을 위한 액세서리 수단으로서, 피어싱 기구와 같은 장신구를 사용하고 있다.
상기 피어싱 장신구는 신체의 일부에 구멍을 뚫어 고정시키는 신체 치장용 장신구를 말하며, 대개 일단부에 원하는 형상의 장신구가 일체로 형성된 피어싱 샤프트와, 신체의 살 일부를 관통한 피어싱 샤프트의 타단부에 체결 고정되는 피어싱 볼을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 피어싱 샤프트의 타단부에는 숫나사부가 형성되고, 상기 피어싱 볼에는 암나사홀이 가공되어 있다.
따라서, 사용자가 피어싱 샤프트를 신체의 살 일부에 관통시킨 다음, 관통된 피어싱 샤프트의 타단부에 가공된 숫나사부를 피어싱 볼의 암나사홀에 체결함으로써, 피어싱 장신구의 신체 착용이 이루어진다.
종래에는 상기 피어싱 볼에 암나사홀을 탭 가공하는 공정을 일일이 수작업으로 진행함에 따라, 작업시간이 너무 오래 걸릴 뿐만 아니라 생산성이 크게 저하되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 등록번호 제10-1811772호(2017.12.18)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 신체 치장을 위한 피어싱 장신구의 구성 중 하나인 피어싱 볼에 피어싱 샤프트를 나사 체결할 수 있는 암나사 홀을 자동으로 가공할 수 있도록 함으로써, 작업성 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 지지프레임의 일측부에 장착된 호퍼에 탭 가공 전의 피어싱 볼들을 수납하는 단계; 상기 호퍼의 진동 작동에 의하여 호퍼의 출구에 연결된 피어싱 볼 배출판으로 피어싱 볼이 하나씩 일렬로 배출되는 단계; 상기 피어싱 볼 배출판으로 배출된 피어싱 볼 하나를 진공흡착기가 진공 흡착하여 들어올린 다음, 볼 고정용 척으로 이동하는 단계; 상기 진공흡착기가 볼 고정용 척에 피어싱 볼을 안착시키는 동시에 볼 고정용 척이 피어싱 볼의 사방을 클램핑하여 고정시키는 단계; 승강용 서보모터의 구동에 의하여 탭핑용 홀 가공기가 상기 볼 고정용 척에 고정된 피어싱 볼에 대하여 하강한 후, 회전모터에 의하여 회전하면서 피어싱 볼에 탭핑용 홀을 1차로 가공하는 단계; 상기 탭핑용 홀을 1차로 가공하는 단계 후에 승강용 서보모터의 구동에 의하여 암나사 가공기가 하강한 후, 회전모터에 의하여 회전하면서 상기 볼 고정용 척에 고정된 피어싱 볼의 탭핑용 홀 내경부에 암나사를 2차로 가공하는 단계; 및 상기 볼 고정용 척의 클램핑 해제와 함께 진공흡착기가 탭핑용 홀 및 암나사가 가공 완료된 피어싱 볼을 재차 진공 흡착한 후 제품 수납함에 낙하시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법.
특히, 상기 피어싱 볼에 탭핑용 홀을 1차로 가공하는 단계에서, 탭핑용 홀 가공기의 탭핑용 홀 가공핀이 피어싱 볼의 표면을 오목하게 찍는 동작이 선행된 후, 탭핑용 홀 가공핀이 회전하면서 탭핑용 홀을 뚫을 때, 탭핑용 홀의 내주단이 암나사 형성을 위한 자리가 마련되도록 내부로 절곡되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 피어싱 볼에 탭핑용 홀을 1차로 가공하는 단계에서, 상기 암나사 가공기의 암나사 가공핀이 윤활유 저장통에 저장된 윤활유에 잠기도록 하여 암나사 가공핀의 표면에 윤활유가 도포되는 단계가 함께 진행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 피어싱 볼의 탭핑용 홀 내경부에 암나사를 2차로 가공하는 단계에서, 상기 암나사 가공기의 암나사 가공핀이 상기 피어싱 볼의 탭핑용 홀 내경부로 들어가서 회전함으로써, 탭핑용 홀의 내경부에 피어싱 샤프트 체결을 위한 암나사가 가공되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 암나사 가공기에 의하여 피어싱 볼에 암나사를 2차로 가공하는 단계 이후, 레이저 마킹기에 의하여 피어싱 볼의 탭핑용 홀 외주면에 소정의 문양을 마킹하는 단계가 더 진행되는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 신체 치장을 위한 피어싱 장신구의 구성 중 하나인 피어싱 볼에 탭핑용 홀을 1차 자동 가공하고, 탭핑용 홀의 내경부에 피어싱 샤프트를 나사 체결할 수 있는 암나사를 2차로 자동 가공함으로써, 기존에 수작업으로 가공하던 것에 비하여 작업성 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.
둘째, 피어싱 볼의 탭핑용 홀 외주면에 원하는 문양(장식 문양, 상표, 문자 등)을 자동으로 가공할 수 있으므로, 피어싱 제품의 상품성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가공 방법에 의하여 가공되는 피어싱 볼을 포함하는 피어싱 장신구를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법을 위한 장치를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법을 위한 장치를 도시한 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법을 위한 장치를 도시한 정면도,
도 5 내지 14는 본 발명에 따른 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법의 작동 흐름을 순서대로 나타낸 정면도,
도 15는 본 발명에 따른 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법의 가공 순서도,
도 16은 본 발명에 따른 피어싱 볼의 탭 자동 가공 장치에 탭핑용 홀 가공핀 암나사 가공핀이 손상되었는지 여부를 감지하기 위한 광 파이버 센서가 더 배치된 것을 보여주는 정면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 가공 방법에 의하여 가공되는 피어싱 볼과 이를 포함하는 피어싱 장신구를 나타낸다.
도 1에서 보듯이, 상기 피어싱 장신구(200)는 소정 형상을 갖는 장식체(204)와, 이 장식체(204)에 일체로 성형된 피어싱 샤프트(202)와, 이 피어싱 샤프트(202)가 나사 체결되는 피어싱 볼(100)을 포함하여 구성된다.
따라서, 사용자가 상기 피어싱 샤프트(202)를 신체의 살 일부에 관통 삽입시킨 다음, 관통된 피어싱 샤프트(202)의 타단부에 가공된 숫나사부를 피어싱 볼(100)의 암나사홀에 체결함으로써, 피어싱 장신구(100)의 신체 착용이 이루어진다.
본 발명은 피어싱 장신구(200)의 구성 중 하나인 피어싱 볼(100)에 피어싱 샤프트(202)를 나사 체결할 수 있는 암나사 홀을 자동으로 가공할 수 있도록 한 피어싱 볼의 탭 자동 가공 장치를 제공하고자 한 것이다.
첨부한 도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법을 위한 가공 장치를 나타내며, 각 도면에서 도면부호 10은 지지프레임을 지시한다.
상기 지지프레임(10)의 일측부에는 탭(암나사 홀) 가공 전의 피어싱 볼(100)들이 수납되는 호퍼(20)가 장착되며, 이때의 피어싱 볼(100)은 속이 빈 구 형태로 미리 제작된 것이다.
상기 호퍼(20)는 진동발생장치(미도시됨)가 포함되고, 그 하단 일측부에는 피어싱 볼(100)을 하나씩 배출시키기 위한 출구가 형성된 구조로 구비된다.
이때, 상기 호퍼(20)의 출구에는 수납된 피어싱 볼(100)들이 하나씩 일렬로 배출되는 경로를 갖는 피어싱 볼 배출판(30)이 연결된다.
상기 피어싱 볼 배출판(30)으로부터 직선으로 일정 거리 떨어진 지지프레임(10) 상에는 피어싱 볼(100) 하나를 고정시키는 볼 고정용 척(40)이 장착된다.
바람직하게는, 상기 볼 고정용 척(40)은 통상의 공압 수단에 의하여 전후진 작동하는 복수개의 전후진 클램핑 암(41)으로 구성되며, 각 전후진 클램핑 암(41)은 후술하는 바와 같이 진공흡착기(60)가 하나의 피어싱 볼(100)을 안착시키는 순간 전진하면서 피어싱 볼(100)을 움직이지 않게 밀착 고정시키는 역할을 하게 된다.
한편, 상기 지지프레임(10)의 상면에서 좌우 길이방향을 따라 가이드 레일(12)이 형성되고, 이 가이드 레일(12)에는 왕복 직선 운동용 서보모터(14)의 구동에 의하여 직선 왕복 운동하는 이송구조체(50)가 이송 가능하게 장착된다.
특히, 상기 이송구조체(50)의 앞쪽에는 승강용 서보모터(16)의 구동에 의하여 승하강하는 승하강 판체(51)가 장착되고, 이 승하강 판체(51)에는 진공흡착기(60)와 탭핑용 홀 가공기(70)와 암나사 가공기(80)와 레이저 마킹기(90) 등이 좌우로 나란히 취부된다.
이때, 상기 승하강 서보모터(16)는 이송구조체(50)의 뒤쪽 일측부에 장착되고, 또한 상기 탭핑용 홀 가공기(70)와 암나사 가공기(80)에 회전력을 전달하는 회전모터(18)가 이송구조체(50)의 앞쪽 타측에 장착된다.
따라서, 상기 승강용 서보모터(16)의 구동에 의하여 이송구조체(50)에 장착된 승하강 판체(51)가 상승 또는 하강하면, 승하강 판체(51)에 장착된 진공흡착기(60)와 탭핑용 홀 가공기(70)와 암나사 가공기(80)와 레이저 마킹기(90) 등이 함께 상승 또는 하강 운동을 하게 된다.
물론, 상기 이송구조체(50)가 왕복 직선 운동용 서보모터(14)의 구동에 의하여 가이드 레일(12)을 따라 좌우로 직선 운동을 하는 경우에도 상기 진공흡착기(60)와 탭핑용 홀 가공기(70)와 암나사 가공기(80)와 레이저 마킹기(90) 등이 함께 좌우로 직선 운동을 하게 된다.
상기 진공흡착기(60)는 이송구조체(50)의 앞쪽 일측에 위치되어 피어싱 볼 배출판(30)으로 배출된 피어싱 볼(100) 하나를 진공 흡착하여 볼 고정용 척(40)에 안착시키는 역할을 한다.
상기 탭핑용 홀 가공기(70)는 진공흡착기(60)의 바로 옆 위치에 위치되어 승강용 서보모터(16)의 구동에 의하여 상승 또는 하강하는 동시에 회전모터(18)에 의하여 회전하면서 상기 볼 고정용 척(40)에 고정된 피어싱 볼(100)에 탭핑용 홀(102)을 1차로 가공하는 역할을 한다.
이를 위해, 상기 탭핑용 홀 가공기(70)는 이송구조체(50)에 승하강 판체(51)를 매개로 승강 가능하게 장착되는 제1승강블럭(71)과, 이 제1승강블럭(71) 위에 장착되는 종동 회전체(72)와, 이 종동 회전체(72)와 회전 가능하게 연결되면서 제1승강블럭(71)의 저부에 장착되는 탭핑용 홀 가공핀(73)으로 구성된다.
상기 암나사 가공기(80)는 탭핑용 홀 가공기(70)의 바로 옆쪽에 위치되어 승강용 서보모터(16)의 구동에 의하여 상승 또는 하강하는 동시에 회전모터(18)에 의하여 회전하면서 상기 볼 고정용 척(40)에 고정된 피어싱 볼(100)의 탭핑용 홀(102) 내경면에 암나사(104)를 2차로 가공하는 역할을 한다.
이를 위해, 상기 암나사 가공기(80)는 이송구조체(50)에 승하강 판페를 매개로 승강 가능하게 장착되는 제2승강블럭(81)과, 회전모터(18)의 출력축과 연결되는 동시에 상기 탬핑용 홀 가공기(73)의 종동 회전체(72)와 벨트(84)로 연결되면서 제2승강블럭(81) 위에 장착되는 구동 회전체(82)와, 이 구동 회전체(82)와 회전 가능하게 연결되면서 제2승강블럭(81)의 저부에 장착되는 암나사 가공핀(83)으로 구성된다.
상기 레이저 마킹기(90)는 암나사 가공기(80)의 바로 옆쪽에 위치되어 상기 볼 고정용 척(40)에 고정된 피어싱 볼(100)의 탭핑용 홀(102) 외주면에 소정의 문양(상표, 문자 등)을 마킹하는 역할을 한다.
한편, 상기 볼 고정용 척(40)의 일측에는 탭핑용 홀 가공기(70)에 의하여 탭핑용 홀(102)이 가공됨과 함께 암나사 가공기(80)에 의하여 암나사(104)가 가공 완료된 피어싱 볼(100)을 진공흡착기(60)가 재차 진공 흡입한 후 낙하시켜 수납되도록 한 제품 수납함(92)이 배치된다.
더욱이, 상기 암나사 가공기(80)의 암나사 가공핀(83)이 피어싱 볼(100)에 암나사를 가공할 때의 마찰력으로 인하여 피어싱 볼이 손상되는 것을 방지하기 위하여, 상기 볼 고정용 척(40)의 타측에는 암나사 가공핀(83)이 피어싱 볼(100)에 암나사를 가공하기 전에 하강하여 윤활유에 잠기도록 한 윤활유 저장통(94)이 배치된다.
또한, 첨부한 도 16에 도시된 바와 같이 상기 볼 고정용 척(40)과 윤활유 저장통(94) 사이 위치에는 상기 탭핑용 홀 가공기(70)의 탭핑용 홀 가공핀(73)과 상기 암나사 가공기(80)의 암나사 가공핀(83)이 손상(예, 부러짐)되었는지 여부를 감지하기 위한 광 파이버 센서(96)가 배치된다.
이에, 상기 탭핑용 홀 가공기(70)과 상기 암나사 가공기(80)가 직선 이송되는 과정 중, 상기 광 파이버 센서(96)에서 탭핑용 홀 가공핀(73)과 암나사 가공핀(83)의 형상을 감지하여 원 상태로 유지되고지 또는 손상(예, 부러짐)되었는지 여부를 감지하게 된다.
만일, 상기 광 파이버 센서(96)에서 탭핑용 홀 가공핀(73)과 암나사 가공핀(83)이 손상된 것으로 판정된 신호를 제어기에 전송하면, 제어기는 탭핑용 홀 가공핀(73)과 암나사 가공핀(83)에 대한 교체 정비를 위하여 전체 피어싱 볼 탭 가공 장치에 대한 작동을 일시적으로 중지시키게 된다.
여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 피어싱 볼 탭 자동 가공 장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 5 내지 14는 본 발명에 따른 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법의 작동 흐름을 순서대로 나타낸 정면도이다.
먼저, 상기 지지프레임(10)의 일측부에 장착된 호퍼(20)에 탭 가공 전(피어싱 볼에 탭핑용 홀 및 암나사를 가공하기 전)의 피어싱 볼(100)들을 수납한다(S101).
이어서, 도 5에서 보듯이 상기 호퍼(20)가 진동발생장치에 의하여 진동을 하게 되면, 호퍼(20)에 수납되어 있던 피어싱 볼(100)이 호퍼(20)의 출구에 연결된 피어싱 볼 배출판(30)으로 하나씩 일렬로 배출된다(S102).
다음으로, 도 6 내지 도 8에서 보듯이 상기 피어싱 볼 배출판(30)으로 배출된 피어싱 볼(100) 하나를 진공흡착기(60)가 진공 흡착하여 들어올린 다음, 볼 고정용 척(40)으로 이동하는 단계가 진행된다(S103).
좀 더 상세하게는, 상기 승강용 서보모터(16)의 구동에 의하여 이송구조체(50)에 장착된 승하강 판체(51)가 하강하면, 승하강 판체(51)에 장착된 진공흡착기(60)와 탭핑용 홀 가공기(70)와 암나사 가공기(80)와 레이저 마킹기(90) 등이 함께 상승 또는 하강 운동을 하게 되고, 이때 상기 피어싱 볼 배출판(30)으로 배출된 피어싱 볼(100) 하나를 진공흡착기(60)가 진공 흡착하게 되며, 나머지 탭핑용 홀 가공기(70)와 암나사 가공기(80)와 레이저 마킹기(90)는 제 역할을 수행하지 않는다.
이어서, 도 9 및 도 10에서 보듯이 상기 진공흡착기(60)가 볼 고정용 척(40)에 피어싱 볼(100)을 안착시키는 동시에 볼 고정용 척(40)이 피어싱 볼의 사방을 클램핑하여 고정시키는 단계가 진행된다(S104).
즉, 상기 이송구조체(50)가 왕복 직선 운동용 서보모터(14)의 구동에 의하여 가이드 레일(12)을 따라 전진 직선 운동을 하여, 상기 진공흡착기(60)와 탭핑용 홀 가공기(70)와 암나사 가공기(80)와 레이저 마킹기(90) 등이 함께 전진 직선 운동을 하되, 상기 진공흡착기(60)가 볼 고정용 척(40) 위에 위치될 때까지 직선 운동을 하게 되고, 이에 상기 진공흡착기(60)가 승강용 서보모터(16)의 구동에 의하여 상기와 같이 하강한 후 볼 고정용 척(40)에 피어싱 볼(100)을 안착시키면, 볼 고정용 척(40)이 공압에 의하여 피어싱 볼(100)의 사방을 클램핑하며 고정시키게 된다.
이때, 상기 피어싱 볼(100)이 볼 고정용 척(40)에 고정된 후, 상기 진공흡착기(60)와 탭핑용 홀 가공기(70)와 암나사 가공기(80)와 레이저 마킹기(90)는 함께 승강한다.
다음으로, 도 11에서 보듯이 상기 승강용 서보모터(16)의 구동에 의하여 탭핑용 홀 가공기(70)가 상기 볼 고정용 척(40)에 고정된 피어싱 볼(100)에 대하여 하강한 후, 회전모터(18)에 의하여 회전하면서 피어싱 볼(100)에 탭핑용 홀(102)을 1차로 가공하는 단계가 진행된다(S105).
이를 위해, 상기 이송구조체(50)가 왕복 직선 운동용 서보모터(14)의 구동에 의하여 가이드 레일(12)을 따라 일정 거리 후진 직선 운동을 하여, 상기 진공흡착기(60)와 탭핑용 홀 가공기(70)와 암나사 가공기(80)와 레이저 마킹기(90) 등이 함께 후진 직선 운동을 하되, 상기 탭핑용 홀 가공기(70)가 볼 고정용 척(40) 위에 위치될 때까지 후진 직선 운동을 하게 된다.
이에, 상기 탭핑용 홀 가공기(70)가 승강용 서보모터(16)의 구동에 의하여 볼 고정용 척(40)에 피어싱 볼(100) 표면 위치까지 하강하게 되고, 탭핑용 홀 가공기(70)의 탭핑용 홀 가공핀(73)이 피어싱 볼(100)의 표면을 오목하게 찍는 동작이 선행된 후, 탭핑용 홀 가공핀(73)이 회전모터(18)의 회전력에 의하여 회전하면서 탭핑용 홀(102)을 뚫는 가공을 하게 된다.
이때, 상기 탭핑용 홀 가공핀(73)이 회전하면서 피어싱 볼(100)에 탭핑용 홀(102)을 뚫을 때, 탭핑용 홀(102)의 내주단이 암나사 형성을 위한 자리가 마련되도록 아래로 절곡된다.
한편, 도 11에서 보듯이 상기 탭핑용 홀 가공기(70)가 볼 고정용 척(40)에 피어싱 볼(100) 표면 위치까지 하강할 때, 상기 암나사 가공기(80)가 윤활유 저장통(94)에 저장된 윤활유쪽으로 함께 하강하게 된다.
따라서, 상기 암나사 가공기(80)가 피어싱 볼(100)에 1차 가공된 탭핑용 홀(102)의 내경부에 암나사를 가공하기 전에 암나사 가공핀(83)이 윤활유 저장통(94)에 저장된 윤활유에 잠기게 되어 암나사 가공핀(83)의 표면에 윤활유가 도포되며, 이는 상기 암나사 가공핀(83)이 피어싱 볼(100)에 암나사를 가공할 때의 마찰력으로 인하여 피어싱 볼이 손상되는 것을 방지하기 위함에 있다.
이때, 상기 암나사 가공기(80)에 의하여 피어싱 볼(100)에 대한 탭핑용 홀(102)이 가공된 후, 상기 진공흡착기(60)와 탭핑용 홀 가공기(70)와 암나사 가공기(80)와 레이저 마킹기(90)는 함께 승강한다.
다음으로, 도 12에서 보듯이 상기 탭핑용 홀(102)을 1차로 가공하는 단계 후에 승강용 서보모터(16)의 구동에 의하여 암나사 가공기(80)가 하강한 후, 회전모터(18)에 의하여 회전하면서 상기 볼 고정용 척(40)에 고정된 피어싱 볼(100)의 탭핑용 홀(102) 내경부에 암나사(104)를 2차로 가공하는 단계가 진행된다(S106).
이를 위해, 상기 이송구조체(50)가 왕복 직선 운동용 서보모터(14)의 구동에 의하여 가이드 레일(12)을 따라 일정 거리 더 후진 직선 운동을 하여, 상기 진공흡착기(60)와 탭핑용 홀 가공기(70)와 암나사 가공기(80)와 레이저 마킹기(90) 등이 함께 더 후진 직선 운동을 하되, 상기 암나사 가공기(80)가 볼 고정용 척(40) 위에 위치될 때까지 후진 직선 운동을 하게 된다.
이에, 상기 암나사 가공기(80)의 암나사 가공핀(83)이 상기 피어싱 볼(100)의 탭핑용 홀(102) 내경부로 들어가서 회전함으로써, 탭핑용 홀(102)의 내경부에 피어싱 샤프트 체결을 위한 암나사(104)가 가공된다.
다음으로, 도 14에서 보듯이 상기 볼 고정용 척(40)의 클램핑 해제와 함께 상기 진공흡착기(60)가 탭핑용 홀(102) 및 암나사(104)가 가공 완료된 피어싱 볼(100)을 재차 진공 흡착한 후 제품 수납함(92)에 낙하시킴으로써, 제품화를 위한 피어싱 볼(100)이 수집된다(S107).
한편, 상기 암나사 가공기(80)에 의하여 피어싱 볼(100)에 암나사(104)를 2차로 가공하는 단계 이후, 도 13에서 보듯이 상기 레이저 마킹기(90)가 볼 고정용 척(40) 위로 이송되게 하여, 피어싱 볼(100)의 탭핑용 홀(102) 외주면에 소정의 문양을 마킹하는 단계가 더 진행될 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 신체 치장을 위한 피어싱 장신구의 구성 중 하나인 피어싱 볼(100)에 탭핑용 홀(102)을 1차 자동 가공하고, 탭핑용 홀(102)의 내경부에 피어싱 샤프트(202)를 나사 체결할 수 있는 암나사(104)를 2차로 자동 가공함으로써, 기존에 수작업으로 가공하던 것에 비하여 작업성 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.
한편, 피어싱 샤프트(202)에는 부식 현상을 방지하기 위해 부식방지도포층이 도포될 수 있으며, 이 부식방지도포층의 도포재료는 토일트리아졸 20중량%, 벤즈이미다졸 15중량%, 트리옥틸아민 10중량%, 하프늄 15중량%, 산화알루미늄40중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 구성된다.
토일트리아졸, 벤즈이미자졸 및 트리옥틸아민은 부식방지 및 변색방지 등의 역할을 한다.
하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.
산화알루미늄은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.
상기 구성 성분의 비율 및 코팅두께를 상기와 같이 수치한정한 이유는, 본 발명자가 수차례시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.
또한, 가이드 레일(12)에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지도포용 조성물이 도포된 오염방지도포층이 형성될 수 있다.
상기 오염 방지 도포용 조성물은 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트가1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.
상기 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기재의 도포성이 저하되거나 도포후 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.
상기 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기쉽다.
한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 흑연 가이드 레일(12) 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 흑연 트레이(50) 상의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000Å이다. 상기 도포막의 두께가 500 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.
또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 알카놀아마이드 0.1 몰 및 암포프로피오네이트 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.
그리고, 벨트(84)는 고무 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 벨트(84)의 원료 함량비는 고무 60중량%, 카아본블랙 33~36중량%, 산화방지제 2~5중량%, 촉진제인 유황 1~3중량%를 혼합한다.
카아본블랙은 내마모성을 증대시키는 것이므로 이를 첨가하되, 함유량이 33중량% 미만이면, 탄성과 내마모성이 줄어들며, 36중량%가 초과 되면 주 성분인 고무의 함량이 상대적으로 적게 되어 탄성력이 떨어질 우려가 있으므로, 33~36중량%를 혼합한다.
산화방지제는 3C (N-PHENYL-N'-ISOPROPYL- P-PHENYLENEDIAMINE) 또는 RD(POLYMERIZED 2,2,4-TRIMETHYL-1,2- DIHYDROQUINOLINE)을 선택하여 2~5중량%를 첨가하는 것으로, 2중량% 미만이면, 제품이 산화가 되기 쉽고, 너무 많이 첨가하여 5중량%를 초과하면, 주 성분인 고무의 함량이 상대적으로 적게 되어 탄성력이 떨어질 우려가 있으므로, 또한 산화방지제의 가격이 비싸기 때문에 2~5중량%가 적정하다.
촉진제인 유황은 1~3중량%를 혼합한다. 1 중량% 미만은 성형시 가열공정에서 가황작용 효과가 미미하므로, 1 중량% 이상을 첨가한다. 3중량%를 초과하면, 주 성분인 고무의 함량이 상대적으로 적게 되어 탄성력이 떨어질 우려가 있으므로, 1 ~ 3중량%가 적정하다.
따라서 본 발명은 여러 방향에 탄성을 갖는 합성고무로 보강되므로 벨트(84)의 탄성, 인성 및 강성이 증대되므로 내구성이 향상되며, 이에 따라 벨트(84)의 수명이 증대된다.
또한, 회전모터(18)의 케이스 외면에는 온도에 따라 색이 변화하는 변색부가 도포될 수 있다. 이 변색부는, 소정의 온도 이상이 되었을 때 색이 변하는 두 가지 이상의 온도변색물질이 회전모터(18)의 케이스 표면에 도포되어 온도 변화에 따라 두 개 이상의 구간으로 분리됨으로써 단계적인 온도 변화를 판단할 수 있고, 변색부 위에는 변색부가 손상되는 것을 방지하기 위한 보호막층이 도포된다.
여기서, 변색부는, 각각 40℃ 이상 및 60℃ 이상의 변색온도를 갖는 온도변색물질을 도포하여 형성될 수 있다. 변색부는 회전모터(18)의 케이스 온도에 따라 색이 변화하여 도료의 온도 변화를 감지하기 위한 것이다.
이러한 변색부는 소정의 온도 이상이 되었을 때 색깔이 변하는 온도변색물질이 회전모터(18)의 케이스 표면에 도포됨으로써 형성될 수 있다. 또한, 온도변색물질은 일반적으로 1~10㎛의 마이크로캡슐 구조로 구성되어 있고, 마이크로캡슐 내에 전자 공여체와 전자 수용체의 온도에 따른 결합 및 분리현상으로 인해 유색 및 투명색을 나타내도록 할 수 있다.
또한, 온도변색물질은 색의 변화가 빠르고, 40℃, 60℃, 70℃, 80℃, 등의 다양한 변색온도를 가질 수 있으며, 이러한 변색온도는 여러 방법으로 쉽게 조정될 수 있다. 이러한 온도변색물질은 유기화합물의 분자 재배열, 원자단의 공간 재배치 등의 원리에 의한 다양한 종류의 온도변색물질이 이용될 수 있다.
이를 위해, 변색부는 서로 다른 변색 온도를 가지는 두 가지 이상의 온도변색물질을 도포하여 온도 변화에 따라 두 개 이상의 구간으로 분리되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이 온도변색층은 상대적으로 저온의 변색온도를 갖는 온도변색물질과 상대적으로 고온의 변색온도를 갖는 온도변색물질을 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 40℃이상 및 60℃이상의 변색온도를 갖는 온도변색물질을 사용하여 변색부를 형성할 수 있다.
이를 통해, 회전모터(18)의 온도 변화를 단계적으로 확인할 수 있어 도료의 온도변화를 감지할 수 있으며, 이에 따라 회전모터(18)를 최적의 상태에서 운용할 수 있으며, 과열에 의한 회전모터(18)의 손상을 미연에 방지시킬 수 있다.
또한, 보호막층은 변색부 위에 도포되어서 외부의 충격으로 인해 변색부가 손상되는 것을 방지하며, 변색부의 변색 여부를 쉽게 확인함과 동시에 온도변색물질이 열에 약한 것을 고려하여 단열 효과를 가지는 투명 도포재를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 지지프레임(10)에는 호흡기계 질환치료 등의 기능을 가진 방향제 물질이 코팅됨에 따라, 사용자의 피로회복, 건강증진 등에 효과를 나타낸다.
상기 방향제 물질에는 기능성 오일이 혼합될 수 있으며, 그 혼합비율은 방향제 95~97중량%에 기능성 오일 3~5중량%가 혼합되며, 기능성 오일은 탄저린 오일(Tangerine oil) 50중량%, 팔미토레익산 오일(Palmitoleic acid oil) 50중량%로 이루어진다.
여기서 기능성 오일은 방향제에 대해 3~5중량%가 혼합되는 것이 바람직하다. 기능성 오일의 혼합비율이 3중량% 미만이면, 그 효과가 미미하며, 기능성 오일의 혼합비율이 3~5중량%를 초과하면 그 기능이 크게 향상되지 않는 반면에 제조 단가는 크게 증가된다.
기능성 오일 중 탄저린 오일(Tangerine oil)은 주 화학성분으로는 citronellol, linalool, cital 등을 들 수 있으며 방부, 진경, 진정작용 등을 하여 스트레스 완화 등에 좋은 효과가 있다.
팔미토레익산 오일(Palmitoleic acid oil) 오일은 항산화작용을 하며 건조하거나 노화된 피부에 좋으며 세포 재생, 살균, 피부 염증 치료 등에 작용효과가 우수하다.
이러한 기능성 오일이 지지프레임(10)에 코팅됨에 따라, 작업자의 피로회복, 건강증진 등에 기여하는 역할을 한다.
10 : 지지프레임
12 : 가이드 레일
14 : 왕복 직선 운동용 서보모터
16 : 승강용 서보모터
18 : 회전모터
20 : 호퍼
30 : 피어싱 볼 배출판
40 : 볼 고정용 척
41 : 클램핑 암
50 : 이송구조체
51 : 승하강 판체
60 : 진공흡착기
70 : 탭핑용 홀 가공기
71 : 제1승강블럭
72 : 종동 회전체
73 : 탭핑용 홀 가공핀
80 : 암나사 가공기
81 : 제2승강블럭
82 : 구동 회전체
83 : 암나사 가공핀
84 : 벨트
90 : 레이저 마킹기
92 : 제품 수납함
94 : 윤활유 저장통
96 : 광 파이버 센서
100 : 피어싱 볼
102 : 탭핑용 홀
104 : 암나사
200 : 피어싱 장신구
202 : 피어싱 샤프트
204 : 장식체

Claims (3)

  1. 지지프레임(10)의 일측부에 장착되어, 탭 가공 전의 피어싱 볼(100)들을 수납하는 호퍼(20); 상기 피어싱 볼(100)이 일렬로 배출되도록 호퍼(20)의 출구에 연결되어 피어싱 볼 배출판(30); 상기 피어싱 볼 배출판(30)으로부터 직선으로 일정 거리 떨어진 지지프레임(10) 상에 장착되어, 피어싱 볼(100) 하나를 고정시키는 볼 고정용 척(40); 상기 지지프레임(10)의 상면에 좌우 길이방향을 따라 형성된 가이드 레일(12); 상기 가이드 레일(12)에 직선 왕복 운동 가능하게 장착되어 왕복 직선 운동용 서보모터(14)의 구동에 의하여 직선 왕복 운동하는 이송구조체(50); 상기 이송구조체(50)의 앞쪽 일측에 장착되어 피어싱 볼 배출판(30)으로 배출된 피어싱 볼(100) 하나를 진공 흡착하여 볼 고정용 척(40)에 안착시키는 진공흡착기(60); 상기 이송구조체(50)의 뒤쪽 일측부에 장착되는 승강용 서보모터(16); 상기 이송구조체(50)의 앞쪽 타측에 장착되는 회전모터(18); 상기 진공흡착기(60)의 바로 옆쪽에 위치되게 이송구조체(50)에 장착되어 승강용 서보모터(16)의 구동에 의하여 상승 또는 하강하는 동시에 회전모터(18)에 의하여 회전하면서 상기 볼 고정용 척(40)에 고정된 피어싱 볼(100)에 탭핑용 홀(102)을 1차로 가공하는 탭핑용 홀 가공기(70); 및 상기 탭핑용 홀 가공기(70)의 바로 옆쪽에 위치되게 이송구조체(50)에 장착되어 승강용 서보모터(16)의 구동에 의하여 상승 또는 하강하는 동시에 회전모터(18)에 의하여 회전하면서 상기 볼 고정용 척(40)에 고정된 피어싱 볼(100)의 탭핑용 홀(102)에 암나사(104)를 2차로 가공하는 암나사 가공기(80)를 포함하여 구성된 피어싱 볼의 탭 자동 가공 장치를 이용한 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법으로서,
    지지프레임(10)의 일측부에 장착된 호퍼(20)에 탭 가공 전의 피어싱 볼(100)들을 수납하는 단계;
    상기 호퍼(20)의 진동 작동에 의하여 상기 호퍼(20)의 출구에 연결된 피어싱 볼 배출판(30)으로 피어싱 볼(100)이 하나씩 일렬로 배출되는 단계;
    상기 피어싱 볼 배출판(30)으로 배출된 피어싱 볼(100) 하나를 진공흡착기(60)가 진공 흡착하여 들어올린 다음, 볼 고정용 척(40)으로 이동하는 단계;
    상기 진공흡착기(60)가 볼 고정용 척(40)에 피어싱 볼(100)을 안착시키는 동시에 볼 고정용 척(40)이 피어싱 볼의 사방을 클램핑하여 고정시키는 단계;
    승강용 서보모터(16)의 구동에 의하여 탭핑용 홀 가공기(70)가 상기 볼 고정용 척(40)에 고정된 피어싱 볼(100)에 대하여 하강한 후, 회전모터(18)에 의하여 회전하면서 피어싱 볼(100)에 탭핑용 홀(102)을 1차로 가공하는 단계;
    상기 탭핑용 홀(102)을 1차로 가공하는 단계 후, 승강용 서보모터(16)의 구동에 의하여 암나사 가공기(80)가 하강한 후, 회전모터(18)에 의하여 회전하면서 상기 볼 고정용 척(40)에 고정된 피어싱 볼(100)의 탭핑용 홀(102) 내경부에 암나사(104)를 2차로 가공하는 단계;
    상기 볼 고정용 척(40)의 클램핑 해제와 함께 진공흡착기(60)가 탭핑용 홀(102) 및 암나사(104)가 가공 완료된 피어싱 볼(100)을 재차 진공 흡착한 후 제품 수납함(92)에 낙하시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 피어싱 볼(100)에 탭핑용 홀(102)을 1차로 가공하는 단계에서,
    탭핑용 홀 가공기(70)의 탭핑용 홀 가공핀(73)이 피어싱 볼(100)의 표면을 오목하게 찍는 동작이 선행된 후, 탭핑용 홀 가공핀(73)이 회전하면서 탭핑용 홀(102)을 뚫을 때, 탭핑용 홀(102)의 내주단이 암나사 형성을 위한 자리가 마련되도록 아래로 절곡되는 것을 특징으로 하는 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 피어싱 볼(100)에 탭핑용 홀(102)을 1차로 가공하는 단계에서,
    상기 암나사 가공기(80)의 암나사 가공핀(83)이 윤활유 저장통(94)에 저장된 윤활유에 잠기도록 하여 암나사 가공핀(83)의 표면에 윤활유가 도포되는 단계가 함께 진행되고;
    상기 피어싱 볼(100)의 탭핑용 홀(102) 내경부에 암나사(104)를 2차로 가공하는 단계에서,
    상기 암나사 가공기(80)의 암나사 가공핀(83)이 상기 피어싱 볼(100)의 탭핑용 홀(102) 내경부로 들어가서 회전함으로써, 탭핑용 홀(102)의 내경부에 피어싱 샤프트 체결을 위한 암나사(104)가 가공되며;
    상기 암나사 가공기(80)에 의하여 피어싱 볼(100)에 암나사(104)를 2차로 가공하는 단계 이후, 레이저 마킹기(90)에 의하여 피어싱 볼(100)의 탭핑용 홀(102) 외주면에 소정의 문양을 마킹하는 단계가 진행되고;
    상기 볼 고정용 척(40)과 윤활유 저장통(94) 사이 위치에 배치되는 광 파이버 센서(96)에 의하여 상기 탭핑용 홀 가공기(70)의 탭핑용 홀 가공핀(73)과 상기 암나사 가공기(80)의 암나사 가공핀(83)이 손상되었는지 여부를 감지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피어싱 볼의 탭 자동 가공 방법.
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