KR101940080B1

KR101940080B1 - Polishing method for bottom surface of insert steel

Info

Publication number: KR101940080B1
Application number: KR1020180039325A
Authority: KR
Inventors: 임용희; 이재진; 석주성; 최복구
Original assignee: (주)신화에스티
Priority date: 2018-04-04
Filing date: 2018-04-04
Publication date: 2019-01-18

Abstract

The present invention relates to a polishing method using a polishing apparatus with respect to the bottom surface of heat-treated insert steel. The method includes a step of preparing a work box on a preparation die; a step of performing pressurization on the insert steel while lowering a conveying module onto the preparation die; a step of determining whether the degree of inclination of the insert steel in the work box is within a preset range in a step of gripping the work box through the conveying module; a step of measuring the degree of flatness of the insert steel bottom surface through a laser measurement sensor before performing polishing while the work box is positioned on a polishing bed; a step of determining whether the degree of flatness of the insert steel bottom surface deviates from a reference degree of flatness set in advance; and a step of re-measuring the degree of flatness of the insert steel bottom surface through a laser measurement sensor with respect to the polished insert steel.

Description

[0001] The present invention relates to a polishing method for a bottom surface of an insert steel,

본 발명은 열처리 가공된 인서트 스틸의 바닥면에 대한 연마 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인서트 스틸의 경도를 높이기 위해 열처리를 진행하는 과정에서 미세하게 발생된 열변형에 대한 교정과 표면 정밀도가 요구되는 열처리 가공된 인서트 스틸의 바닥면 및 분할면 등의 부분에 발생되는 스케일(scale)을 제거하기 위해 연마 장치를 이용한 연마 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of polishing a bottom surface of an insert steel subjected to a heat treatment, and more particularly, to a method of polishing a bottom surface of an insert steel by heat treatment to improve the hardness of the insert steel. And more particularly to a polishing method using a polishing apparatus for removing a scale generated on a bottom surface and a divided surface of a heat-treated insert steel.

자동차 프레스 차체용 금형을 포함한 금형의 제작 과정은 초기 예상 공정 및 성형성 등을 검토한 공정 설계도를 설계한 다음에 이를 바탕으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 실제 공정 조건과 유사한 환경에서 성형성을 검토한다. 성형성이 검증되면, 그 결과를 바탕으로 최종 금형제작 설계도를 도출한 다음, 주물, 베이스플레이트, 인서트 스틸, 각종 부속품들을 설계도에 맞게 제작 공정 진행이 이루어진다.The process of manufacturing the mold including the mold for the automobile press body is designed by considering the initial predicted process and the moldability, and then based on the computer simulation, the moldability is examined in an environment similar to the actual process conditions. After the moldability is verified, based on the result, the final mold design drawing is derived, and then the casting, base plate, insert steel, and various accessories are manufactured according to the design drawing.

인서트 스틸의 제작 공정은 금형이 제작되는 과정 중에서 가장 중요하고 정밀하게 이루어져야 하는데, 이는 인서트 스틸이 생산하고자 하는 제품의 형상면을 나타내고 있으며, 제품의 품질에 가장 큰 영향력을 가지고 있기 때문이다. The manufacturing process of the insert steel should be the most important and precise during the manufacturing process of the mold. This is because the insert steel shows the shape of the product to be produced and has the greatest influence on the quality of the product.

인서트 스틸은 초기 면삭을 통해 육면체의 면을 고르게 한 후에 제작하고자 하는 성형 제품의 형상면을 황삭을 통해 1차 가공을 한다. 초기 소재 발주 후의 인서트 스틸의 경도는 초고장력강 성형과 프레스 성형 과정 중의 높은 하중을 견디기에는 턱없이 부족한 경도인 바, 켄칭(Quenching) & 템퍼링(Tempering) 열처리를 통해 소재의 경도를 HrC 50 수준까지 증가시킨다. 마지막으로 열처리 후 연마 작업 및 정삭, 펜슬링과 같은 정밀 형상 2차 가공이 진행 되어야 최종적으로 인서트 스틸이 제작완료된다.The insert steel is subjected to initial machining through roughing after the initialization of the hexahedron. The hardness of the insert steel after the initial material order is increased by the hardness of the material to the HrC 50 level through quenching & tempering heat treatment which is insufficient hardness to withstand the high load during the molding of super high tensile steel and press forming process. . Finally, after the heat treatment, polishing and finishing such as finishing, finishing and pen sling are performed, and finally the insert steel is finished.

인서트 스틸의 경도를 높이기 위해서는 어닐링을 통해 확보된 페라이트 및 펄라이트 미세조직을 마르텐사이트 미세조직으로 변태하기 위해 900℃ 이상 가열하여 오스테나이트화한 후, 유냉 및 템퍼링을 통해 열처리를 진행하는 과정에서 3~4%의 부피 팽창으로 인해 미세한 열 변형 및 공기와의 접촉으로 인한 산화 발생으로 표면에 스케일이 생성된다. 상기와 같이 미세하게 발생된 열변형에 대한 교정과 표면 정밀도가 요구되는 인서트 스틸의 바닥면에 발생되는 스케일을 제거하기 위해 연마 공정이 요구된다.In order to increase the hardness of the insert steel, the ferrite and the pearlite microstructure obtained through the annealing are austenitized by heating at 900 ° C. or higher to transform the microstructure into martensite microstructure, followed by heat treatment through oil cooling and tempering, Scale is generated on the surface due to microscopic thermal deformation due to 4% volume expansion and oxidation due to contact with air. A polishing process is required to remove scale generated on the bottom surface of the insert steel, which requires calibration and surface precision for finely generated thermal deformation.

한편, 현실적으로는 인서트 스틸을 연마 시 각기 다른 형상면을 가지고 있어 바닥면 가공에 대한 전용장비의 부재로 인하여 작업자의 수작업을 통해 한 번의 작업이 아닌 수십 번의 반복 작업으로 진행하고 있는바, 작업자의 숙련도에 따라 반복 횟수 및 정밀도에 대한 평탄도 오차범위가 각각 상이하게 발생하는 문제점이 있다.On the other hand, in reality, the insert steel has a different shape surface when polished, so that the work is carried out by the operator's manual operation several times rather than one time, There is a problem that the flatness error ranges with respect to the number of repetitions and the precision are different from each other.

또한, 인서트 스틸의 무게는 적어도 20kg에 달하기 때문에, 작업자의 수작업을 통해 이루어지는 부분에 있어 안전성에 대한 우려가 높다는 문제가 있다.In addition, since the weight of the insert steel reaches at least 20 kg, there is a problem that safety concerns are high in a part made through manual work by an operator.

기존의 한국등록특허 제10-1589740호(프레스의 상부 금형대용 저면 연마장치)를 참조하면, 수평을 유지하도록 설정된 하부 금형대에 안장되는 대판과 상기 대판에 회전 가능하게 축설치되어 저면 연마기의 원주방향 위치를 바꾸는 턴 테이블과 상기 턴 테이블 상에 형성된 레일을 따라 오가며 저면 연마기를 이동시키는 이송대 및 상기 이송대에 탑재된 저면 연마기로 이루어진 금형대의 저면 연마장치에 관한 기술적 내용을 제공한다.In the conventional Korean Patent No. 10-1589740 (hereinafter, referred to as a lower surface abrasive apparatus for an upper mold of a press), a base plate saddled in a lower mold set to maintain a horizontal position, The present invention relates to a bottom polishing apparatus for a mold, which comprises a turntable for changing a direction position and a transfer table for moving a bottom polishing machine along a rail formed on the turntable and a bottom polishing machine mounted on the transfer table.

(특허문헌 1) KR 10-1589740 B(Patent Document 1) KR 10-1589740 B

본 발명은 다수의 인서트 스틸의 이동을 대차 방식으로 자동으로 진행하여 연마 공정을 진행하여 인서트 스틸 바닥면의 평탄도 연마 수작업을 자동으로 대신함으로써 인력 손실 방지, 생산성 향상 및 재해 유발 방지를 목표로 하는 바닥면에 대한 자동화 연마 방안을 제공하는 것이다.The present invention aims at preventing human loss, improving productivity and preventing disasters by automatically performing the polishing of a plurality of insert steels by the bogie method to automatically replace the flatness polishing work of the insert steel bottom surface And to provide an automatic polishing method for the floor surface.

본 발명은 작업자가 원하는 가공 범위에 맞게 높은 정밀도가 보장되는 자동화 연마 방안을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an automatic polishing method in which a high precision is ensured in accordance with a machining range desired by an operator.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연마 방법에 있어서, 열처리 가공된 인서트 스틸의 바닥면에 대한 연마 장치를 이용하고, 상기 연마 장치는, 연마 가공 대상물인 인서트 스틸이 수용되는 작업 박스; 상기 작업 박스에 대한 리프팅 및 이송을 가능하게 하는 이송 모듈; 상기 작업 박스가 그 상단에 놓이는 연마 베드; 상기 연마 베드 상에 놓인 작업 박스 내의 인서트 스틸에 대해서 평탄도 값을 감지하는 레이저 측정 센서; 및 상기 레이저 측정 센서를 통해 평탄도 측정이 이루어진 인서트 스틸에 대해서 연마 가공을 실시하는 연마 헤드부;를 포함하고, 상기 연마 방법은, 상기 작업 박스를 준비 다이 상에 준비하는 단계; 상기 이송 모듈을 상기 준비 다이 상으로 하강시키면서 인서트 스틸 상에 가압을 행하는 단계; 상기 이송 모듈을 통해 상기 작업 박스를 파지하는 단계에서 상기 작업 박스 내의 인서트 스틸의 기울어짐을 상기 이송 모듈을 구성하는 마그네틱 수평 보정 블록을 통해 수평도를 유지하는 단계; 상기 작업 박스가 상기 연마 베드 상에 위치된 상태에서 연마 가공을 수행하기 전에 먼저 레이저 측정 센서를 통해 인서트 스틸 바닥면의 평탄 정도를 측정하는 단계; 상기 인서트 스틸 바닥면의 평탄도가 기설정된 기준 평탄도를 벗어나는지 판단하는 단계; 및 연마 가공이 수행된 인서트 스틸에 대해서 상기 레이저 측정 센서를 통해 인서트 스틸 바닥면의 평탄 정도가 재측정하는 단계;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of polishing a bottom surface of an insert steel subjected to heat treatment, the polishing apparatus comprising: a working box in which an insert steel as an object to be polished is received; A transfer module for enabling lifting and transfer of the job box; A polishing bed on which the work box is placed; A laser measurement sensor for sensing a flatness value with respect to an insert steel in a working box placed on the polishing bed; And a polishing head for polishing an insert steel having a flatness measurement through the laser measurement sensor, the polishing method comprising: preparing the working box on a preparation die; Pressing the insert module on the insert steel while lowering the transfer module onto the preparation die; Maintaining the level of the inclination of the insert steel in the operation box through the magnetic horizontal correction block constituting the transfer module during the gripping of the operation box through the transfer module; Measuring the flatness of the insert steel floor through the laser measurement sensor before performing the polishing process with the work box positioned on the polishing bed; Determining whether the flatness of the bottom surface of the insert steel exceeds a predetermined reference flatness; And re-measuring the flatness of the insert steel floor through the laser measurement sensor for the abrasive-treated insert steel.

인서트 스틸의 기울어짐 정도는 사전에 기설정된 상기 이송 모듈의 수평도가 보정된 마그네틱 수평 보정 블록을 이용하여, 자력을 통해 인서트 스틸의 바닥면과 마그네틱 수평 보정 블록의 접촉으로 수평도가 보정된 후, 상기 이송 모듈을 통해 상기 작업 박스를 파지하여 상기 연마 베드 상으로 이송하게 하고, 상기 연마 베드 상의 마그네틱 클램프를 통해 수평도가 보정된 상태에서 클램핑 후에 상기 이송 모듈의 마그네틱 수평 보정 블록은 자력을 제거 후, 원 위치로 이동하게 된다.The degree of inclination of the insert steel is corrected by the contact between the bottom surface of the insert steel and the magnetic horizontal correction block through the magnetic force by using the magnetic horizontal correction block whose horizontality of the transfer module is previously set, And the magnetic horizontal correction block of the transfer module removes the magnetic force after clamping in a state in which the horizontal degree is corrected through the magnetic clamp on the polishing bed by grasping the operation box through the transfer module and transferring it onto the polishing bed And then moved to the original position.

인서트 스틸 바닥면의 평탄도가 상기 기설정 기준 평탄도를 만족하는 경우에는 현 상태에서 연마가공 작업을 종료하고, 상기 기설정 기준 평탄도를 만족하지 않는 경우에는 상기 연마 베드의 반복적 운동에 따라 기설정된 가공 조건으로 인서트 스틸의 표면을 연마 가공한다.When the flatness of the bottom surface of the insert steel satisfies the predetermined reference flatness, the polishing operation is terminated in the present state, and when the predetermined reference flatness is not satisfied, The surface of the insert steel is polished with the set processing conditions.

상기 연마 헤드부의 하강 작업으로 인해 상기 인서트 스틸 상에 상기 연마 헤드부가 접촉한 상태에서, 상기 연마 베드의 전후방으로의 왕복 운동을 통한 연마 가공을 실시하는 구조를 갖는다.And a polishing process is performed by reciprocating motion of the polishing bed in front and back in a state in which the polishing head is in contact with the insert steel due to the lowering operation of the polishing head.

상기 이송 모듈은, 상기 작업 박스의 양측 상에 분리 가능하게 결합하는 파지부, 상기 파지부의 좌우 이동이 가능하게 결합되는 상부 프레임, 상부 프레임 상에 배치되는 수평도 유지부, 상부 프레임 상에 결합된 상태에서 상하 방향 및 좌우 방향으로의 이동을 가능하게 하는 위치 변경부를 포함한다.The transfer module includes a gripper detachably coupled to both sides of the operation box, an upper frame coupled to the gripper so as to be movable in the left and right direction, a horizontal view holder disposed on the upper frame, And a position changing unit for enabling vertical movement and lateral movement in a state in which the display unit is in a state of being opened.

상기 연마 베드는 마그네틱 클램프가 내장된 상태에서, 그 상단에 놓인 작업 박스에 대한 자력 고정을 실시한다.The grinding bed performs magnetic force fixation on a work box placed on the top of the grinding bed, with the magnetic clamp incorporated therein.

상기 수평도 유지부는, 인서트 스틸의 표면 상에 직접 접촉하게 되는 마그네틱 수평 보정 블럭 및 상기 마그네틱 수평 보정 블럭의 상단과 상기 상부 프레임의 내면을 연결하는 완충부를 포함하고, 상기 마그네틱 수평 보정 블럭은 상기 작업 박스를 파지하기 전에 인서트 스틸과의 평형 상태를 이룬다.Wherein the horizontal level holding unit includes a magnetic horizontal correction block to be in direct contact with the surface of the insert steel and a buffer connecting the upper end of the magnetic horizontal correction block and the inner surface of the upper frame, Equilibrate with the insert steel before gripping the box.

상술한 바와 같은 본 발명은 황삭을 통해 형상 가공된 열처리 후의 인서트 스틸의 바닥면을 연마하는 자동화 공정 기계 장치를 개발하여, 수작업의 위험한 환경을 제거함으로써 작업자의 안전을 보장할 수 있게 할 뿐만 아니라, 생산성 향상과 불량률 감소 등에 도움이 될 것이다.The present invention as described above has developed an automation process machine for polishing the bottom surface of insert steel after heat treatment after rough machining to ensure safety of workers by eliminating dangerous environment of manual work, This will help improve productivity and reduce defect rates.

본 발명은 X, Y, Z축을 포함한 3방향을 따라 이동 가능한 연마 가공 구조 장치를 통해 셋팅 포지션에 위치한 가공물을 자동으로 이송하는 동시에 수평도를 맞추어, 연마 가공에 높은 정밀도로 진행될 수 있게 한다.The present invention automatically transfers a workpiece positioned at a setting position through an abrasive machining structure device movable along three directions including X, Y and Z axes, and simultaneously aligns the workpiece with a high degree of precision in polishing.

본 발명은 평탄도 측정 센서인 레이저 측정 장비를 이용하여 작업 전 세팅된 인서트 스틸의 바닥면 평탄도 측정을 하고, 측정 시작점에서 최종 지점까지 레이저 두 점이 지나가며, 높낮이를 측정해 가장 낮은 부분과 가장 높은 부분의 데이터를 이용한 상태에서 가장 낮은 부분을 기준으로 하여 연마 가공이 진행되게 하고, 상기 구조를 통해 가공 완료에 대하여 최종적으로 가공에 대한 평탄도 측정을 행한다.In the present invention, the flatness of the bottom surface of the insert steel set before the operation is measured using a laser measuring instrument, which is a flatness measuring sensor, and two points of laser are passed from the starting point of measurement to the end point. The polishing process is performed with the lowest portion as the reference in the state of using the data of the higher portion and the flatness is finally measured with respect to the completion of the machining through the above structure.

종래에는 인서트 스틸의 바닥면을 연마하기 위해서, 소규모 업체 등은 수작업으로 진행을 하는바, 1개의 인서트 스틸을 가공하는데 최소 1시간이 걸려 생산성이 떨어지는 문제점이 있는바, 이에 본 발명은 1개의 인서트 스틸의 가공 시간을 20분 내외로 단축하여 사이클 타임을 약 67% 감소 및 인력 손실 감소에 따라 생산성을 증대시킬 수 있을 것이다.Conventionally, in order to polish the bottom surface of the insert steel, a small-sized manufacturer or the like proceeds by hand, so that it takes at least one hour to process one insert steel, resulting in a low productivity. It would be possible to shorten the processing time of steel to about 20 minutes to reduce the cycle time by about 67% and increase the productivity as the labor loss decreases.

도 1은 본 발명에 따른 연마 방법의 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 연마 방법에 사용되는 열처리 가공된 인서트 스틸의 바닥면에 대한 연마 장치의 개념도이다.
도 3은 연마 장치를 이루는 이송 모듈이 작업 박스를 연마 베드 상에 위치하게 한 상태를 보인다.
도 4는 연마 헤드가 작업 박스 상의 인서트 스틸 상에 위치한 상태에서, 연마 베드의 전후방을 따른 반복적인 이동에 따라 연마를 수행하는 것을 보인다.
도 5는 연마 장치를 이루는 이송 모듈의 구체적인 구조를 보인다.
도 6은 이송 모듈을 이루는 파지부의 구체적인 구조 및 작동 과정을 보인다.1 is a conceptual view of a polishing method according to the present invention.
2 is a conceptual diagram of a polishing apparatus for a bottom surface of a heat-treated insert steel used in a polishing method according to the present invention.
FIG. 3 shows a state in which the transfer module forming the polishing apparatus places the operation box on the polishing bed.
Figure 4 shows the polishing performed in accordance with the repetitive movement along the front and rear of the polishing bed, with the polishing head positioned on the insert steel on the work box.
FIG. 5 shows a specific structure of the transfer module constituting the polishing apparatus.
FIG. 6 shows a specific structure and operation of the grip unit constituting the transfer module.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of other various forms of implementation, and that these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know completely. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 열처리 가공된 인서트 스틸의 바닥면에 대한 연마 장치를 설명한다.Hereinafter, a polishing apparatus for a bottom surface of a heat-treated insert steel according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.

본 발명 상에서 연마 베드의 전후방을 따른 반복적인 이동은 X축 방향을 따른 이동으로 하고, 이송 모듈의 좌우 방향을 따른 반복적인 이동은 Y축 방향을 따른 이동으로 하며, 이송 모듈의 상하 방향을 따른 리프팅 및 하강 동작은 Z축 방향을 따른 이동으로 한다.In the present invention, the repetitive movement along the front and rear of the polishing bed is a movement along the X-axis direction, the repetitive movement along the lateral direction of the conveying module is the movement along the Y-axis direction, And the descending operation is a movement along the Z-axis direction.

연마 장치는 연마 가공 대상물인 인서트 스틸(1)이 수용되는 작업 박스(10), 상기 작업 박스에 대한 리프팅 및 이동을 가능하게 하는 이송 모듈(20), 상기 작업 박스가 그 상단에 놓이는 연마 베드(30), 상기 연마 베드 상에 놓인 작업 박스 내의 인서트 스틸에 대해서 평탄도 값을 감지하는 레이저 측정 센서(40), 상기 레이저 측정 센서를 통해 평탄도 측정이 이루어진 인서트 스틸에 대해서 연마 가공을 실시하는 연마 헤드부(50) 및 이송 모듈(20)과 연마 베드(30) 등에 전기적으로 연결되어 제어하는 컨트롤러(60)를 포함한다. The polishing apparatus includes a working box 10 in which an insert steel 1 as an object to be polished is accommodated, a conveying module 20 for allowing lifting and movement of the working box, a polishing bed 30), a laser measuring sensor (40) for detecting a flatness value with respect to an insert steel in a working box placed on the polishing bed, a polishing (40) for performing an abrasive process on an insert steel having a flatness measurement through the laser measuring sensor And a controller 60 electrically connected to the head unit 50, the transfer module 20, and the polishing bed 30 and controlled.

컨트롤러(60)는 이송 모듈(20), 연마 베드(30), 레이저 측정 센서(40) 및 연마 헤드부(50)에 접속된 상태에서 위치 제어 및 작동을 제어한다.The controller 60 controls the position control and the operation in a state of being connected to the transfer module 20, the polishing bed 30, the laser measurement sensor 40 and the polishing head 50.

상기 작업 박스(10)는 연마 가공 대상물인 인서트 스틸이 수용되도록 상부가 개방된 형태의 박스 형태이다. 상기 작업 박스의 마주보는 양 측면 상에는 외부 측으로 돌출된 형상의 걸림부(12)가 형성된다.The operation box 10 is in the form of a box in which an upper portion is opened so as to accommodate an insert steel which is an object to be polished. On both opposite sides of the operation box, a locking portion 12 protruding outward is formed.

작업 박스는 가공이 이루어지기 전에 별도의 준비 다이(3) 상단에 놓여진 상태를 갖는다.The working box has been placed on top of the separate preparation die 3 before the processing is done.

작업 박스의 전체적인 높이는 120mm에 해당한 상태에서, 걸림부는 작업 박스의 상단에서 92mm의 길이 및 작업 박스의 측면에서 45mm의 너비로 형성되는 것일 수 있다. 한편, 걸림턱은 걸림부의 일부를 구성하는 것으로서, 작업 박스의 상단에서 12mm 정도의 두께로 소정거리 외부 방향으로 더 돌출된 형태를 가질 수 있다.The overall height of the working box corresponds to 120 mm, and the engaging portion may be formed at a length of 92 mm at the top of the working box and a width of 45 mm at the side of the working box. On the other hand, the latching jaw constitutes a part of the latching portion and may have a shape protruding from the upper end of the operation box to a thickness of about 12 mm outward in a predetermined distance.

작업 박스(10) 상에 인서트 스틸이 보관되는 방식은 스틸볼(15)을 이용한 방안이 제안된다. 구체적으로는, 스틸볼로 가득차 있는 중공의 작업 박스 내에 우선 인서트 스틸을 배치한 상태에서 인서트 스틸을 하부 방향으로 가압하여 스틸볼 사이에 인서트 스틸이 파묻히는 방식으로 하여 인서트 스틸의 안정적인 고정을 가능하게 한다.A method using the steel ball 15 is proposed as a method of storing insert steel on the operation box 10. Specifically, insert steel is placed in a hollow working box filled with steel balls, and insert steel is pressed downward to insert steel in between the steel balls to enable stable fixing of the insert steel do.

본 발명에서는 다양한 형상을 가지는 인서트 스틸을 고정하기 위해 상기 인서트 스틸 소재의 특성을 이용한 범용적인 작업 셋팅 기구를 제안한다. 즉, 인서트 스틸 금형 자체의 형상이 다양하므로 인서트 스틸의 바닥면을 가공하기 위해서 인서트 스틸 가공물이 넘어지지 않도록 고정시키는 범용 고정 장치를 도입하는 것이다.The present invention proposes a universal work setting mechanism using the characteristics of the insert steel material to fix insert steel having various shapes. That is, since the shapes of the insert steel molds themselves are various, a universal fastening device for fixing the insert steel workpieces in order to process the bottom surface of the insert steel is introduced.

즉, 가공물인 인서트 스틸의 소재가 Steel이라는 점을 고려하여, 자력 발생체가 내장된 연마 베드 상에 인서트 스틸이 위치한 상태에서 허용 주파수 범위를 높이는 것과 동시에 Steel Ball을 이용하여 가공물에 대한 범용적인 고정을 가능하게 한다.In consideration of the fact that the material of the insert steel, which is a workpiece, is steel, the allowable frequency range is increased in the state where the insert steel is placed on the polishing bed with the magnetic force generator, and at the same time, universal fixing .

상기 이송 모듈(20)은, 상기 작업 박스의 양측에 형성된 걸림턱 상에 분리 가능하게 결합하는 파지부(210), 파지부의 좌우 슬라이딩 운동이 가능하도록 결합되는 상부 프레임(220), 상부 프레임 상에 배치되는 수평도 유지부(230) 및 상부 프레임 상에 결합된 상태에서 상하 방향 및 좌우 방향으로의 이동을 가능하게 하는 위치 변경부(240)를 포함한다.The transfer module 20 includes a grip portion 210 detachably coupled to a latching jaw formed on both sides of the operation box, an upper frame 220 coupled to enable the left and right sliding movement of the grip portion, And a position changing unit 240 which is movable on the upper and lower sides and in the left and right directions while being coupled to the upper frame.

상기 파지부(210)는 상부 프레임의 하부 상에서 한쌍이 대칭적으로 배치되는데, 상기 상부 프레임을 따라 각각 좌우 방향을 따라 이동이 가능하게 된다. The grip portions 210 are symmetrically disposed on the lower portion of the upper frame, and are movable along the upper frame along the left and right directions.

상기 파지부(210)는 상부 프레임 하부 상에 대칭적으로 슬라이딩 가능하게 배치되는 파지 플레이트(211), 파지 플레이트(211)에서 연장되는 고정암(212), 고정암(212) 상에 피봇 운동 가능하게 결합되는 회전암(213) 및 상부 프레임의 중앙 하단 상에 자체 회전가능하게 결합된 회전축(214)을 포함한다.The grip portion 210 includes a gripping plate 211 slidably disposed symmetrically on the lower portion of the upper frame, a fixed arm 212 extending from the gripping plate 211, And a rotary shaft 214 that is rotatably coupled to the lower center of the upper frame in a self-rotatable manner.

구체적으로, 파지 플레이트(211)의 상단은 상부 프레임에 형성된 가이드 레일(221)을 따라서 이동하되 상부 프레임에 결합된 액추에이터 구조체(223)를 통해 상기 상부 프레임 상에 인입 내지 인출되는 상태를 갖게 되고, 파지 플레이트(211)의 하단은 작업 박스의 양측에 형성된 걸림턱의 하단 상에 걸리는 구조를 통해 리프팅 가능한 상태가 된다. 액추에이터 구조체(223)가 한쌍의 파지 플레이트(211) 중 하나를 가압하여 회전축(214) 쪽으로 이동하게 하는 경우에는, 상기 한쌍의 파지 플레이트(211)는 상호 가까워지게 됨으로써 작업 박스를 고정할 수 있는 상태가 된다. 한편, 액추에이터 구조체(223)가 한쌍의 파지 플레이트(211) 중 하나를 잡아당기도록 힘을 가하여 회전축(214) 으로부터 멀어지게 하는 경우에는, 상기 한쌍의 파지 플레이트(211)는 멀어지게 됨으로써 작업 박스를 해제할 수 있는 상태가 된다.Specifically, the upper end of the holding plate 211 moves along the guide rail 221 formed on the upper frame, and is in a state of being drawn in or out of the upper frame through the actuator structure 223 coupled to the upper frame, The lower end of the grip plate 211 is in a state of being lifted by a structure that is engaged on the lower end of the engaging jaw formed on both sides of the operation box. When the actuator structure 223 pushes one of the pair of grip plates 211 to move toward the rotating shaft 214, the pair of grip plates 211 are brought close to each other, . On the other hand, when the actuator structure 223 moves away from the rotary shaft 214 by applying a force to pull one of the pair of grip plates 211, the pair of grip plates 211 move away from each other, It can be released.

상기 수평도 유지부(230)는 상부 프레임의 내측 상에 배치된 상태에서, 이송 모듈을 통해 작업 박스가 들어올려지면서 상기 작업 박스에 들어있는 인서트 스틸의 수평도를 잡아주게 된다.The horizontal level holding unit 230 is disposed on the inner side of the upper frame, and the operation box is lifted up through the conveying module to hold the horizontal level of the insert steel in the operation box.

수평도 유지부(230)는 마그네틱 성질을 통해 평탄도가 미리 잡혀져 있기 때문에 가공물인 인서트 스틸을 파지하는 경우에, 인서트 스틸의 표면이 수평도 유지부에 눌려지면서 자동으로 평탄도가 잡혀지게 된다. 수평도 유지부가 하강하여 가공물을 누른 상태에서, 작업 박스 내부의 스틸볼을 통해 위치 고정된 인서트 스틸은 수평도 유지부의 마그네틱 성질을 이용한 자력을 통해 상기 수평도 유지부와 결과적으로 밀착된 상태를 갖게 된다. Since the flatness of the horizontal holder 230 is preliminarily determined by the magnetic properties, when the insert steel, which is a workpiece, is gripped, the flatness of the insert steel is automatically maintained as the surface of the insert steel is pressed by the horizontal holder. The insert steel which is fixed in position through the steel ball inside the work box in a state in which the horizontal holding portion is lowered and the workpiece is pressed is in a state of being in close contact with the horizontal holding portion through the magnetic force using the magnetic property of the horizontal holding portion do.

수평도 유지부는 인서트 스틸의 표면 상에 직접 접촉하게 되는 마그네틱 수평 보정 블럭(231) 및 마그네틱 수평 보정 블럭의 상단과 상부 프레임의 내면을 연결하는 완충부(235)를 포함한다.The horizontal holding portion includes a magnetic horizontal correction block 231 that directly comes into contact with the surface of the insert steel, and a buffer 235 that connects the upper end of the magnetic horizontal correction block and the inner surface of the upper frame.

상기 마그네틱 수평 보정 블럭(231)은 상기 작업 박스를 파지하기 전에 인서트 스틸과의 평형 상태를 이룬다.The magnetic horizontal correction block 231 is in equilibrium with the insert steel before gripping the work box.

상기 완충부(235)는 예를 들어, 상부 프레임(220) 상에 결합된 상태에서 하부측 상에 소정의 슬라이딩 홈(미도시)이 형성된 고정 로드(236), 상기 고정 로드에 형성된 슬라이딩 홈 상에 인입 및 인출 가능하게 결합된 슬라이딩 로드(237), 및 슬라이딩 로드를 감싸도록 형성되는 것과 동시에 양단이 마그네틱 수평 보정 블럭의 상단 및 고정 로드의 하단에 각각 도달하도록 설치되는 탄성체(238)를 구비한다.The buffer 235 may include a fixed rod 236 having a predetermined sliding groove (not shown) formed on its lower side in a state of being coupled to the upper frame 220, And an elastic body 238 which is formed so as to surround the sliding rod and is installed so that both ends reach the upper end of the magnetic horizontal correction block and the lower end of the fixed rod, respectively .

즉, 상기 이송 모듈이 작업 박스를 향해 하부로 하강하는 과정에서, 수평도 유지부가 작업 박스 내의 인서트 스틸에 접촉하여 가압하게 되고, 상기 완충부의 탄성력 조절을 통해 마그네틱 수평 보정 블럭의 상단이 소정 압력으로 인서트 스틸을 가압하는 상태를 유지하게 된다.That is, in the course of the lowering of the conveyance module toward the work box, the horizontal degree holding portion comes into contact with and presses the insert steel in the operation box, and the upper end of the magnetic horizontal correction block reaches a predetermined pressure The insert steel is kept pressed.

연마 베드(30)는 준비 다이(3)의 측부 상에 소정거리 이격 배치된다.The polishing bed 30 is disposed at a predetermined distance on the side of the preparation die 3.

연마 베드는 그 상단 상에 작업 박스가 위치한 상태에서 전후방을 따라 반복적으로 운동한다. 연마 베드 상에는 자력 발생체인 마그네틱 클램프(310)가 내장된 상태에서, 그 상단에 놓인 작업 박스에 대한 자력 고정을 실시한다. 즉, 이송 모듈이 하강한 상태에서 파지된 작업 박스를 해제하여 연마 베드 상에 놓은 후에는, 상기 마그네틱 클램프(310)에서 인가된 자력을 통해 작업 박스를 단단히 고정한다. 즉, 마그네틱 클램프에서 발생된 자력이 작업 박스 내의 스틸볼에 인력을 가함으로써 마그네틱 클램프 상에 작업 박스가 요동 없이 고정된다.The polishing bed is moved repeatedly along the front and rear with the working box on the top. On the polishing bed, a magnetic force is applied to a work box placed on the top of the polishing pad in a state in which the magnetic clamp 310 as a magnetic force generating device is built in. That is, the work box is held firmly by the magnetic force applied by the magnetic clamp 310 after the gripped work box is released and placed on the polishing bed in a state where the transfer module is lowered. That is, the magnetic force generated in the magnetic clamp applies a force to the steel ball in the operation box, thereby fixing the operation box on the magnetic clamp without rocking.

레이저 측정 센서(40)는 수평도 유지부를 통해 맞춘 평탄도 값을 측정하여 알려주는 기능을 한다. 구체적으로는, 2 포인트로 구성된 센싱 포인트를 통해 연마가 요구되는 인서트 스틸의 평탄한 정도를 측정한다.The laser measuring sensor 40 functions to measure and report the flatness value adjusted through the horizontal holding unit. Specifically, the flatness of the insert steel required to be polished is measured through a two-point sensing point.

레이저 측정 센서는 평탄도 측정을 실시하는 센서로서, 작업 전 셋팅된 Insert Steel의 좌면 평탄도를 측정하는데, 인서트 스틸 상의 측정 시작점부터 최종 지점까지 레이저 2 포인트가 지나가는 과정을 통해 높낮이를 측정해 가장 낮은 부분과 가장 높은 부분의 데이터를 가지고 가장 낮은 부분을 기준으로 하여 연마 가공 진행되도록 시스템을 구성한다.The laser measurement sensor measures the flatness of the insert steel set before the operation. It measures the height of the insert steel through 2 points from the start point to the end point on the insert steel. And the system is configured such that the polishing process is performed based on the lowest portion with the data of the portion and the highest portion.

한편, 레이저 측정 센서를 통해 연마 가공이 완료된 인서트 스틸에 대하여 최종적으로 가공에 대한 평탄도 측정을 재차 실시할 수 있다.On the other hand, the flatness of the insert steel which has been polished through the laser measurement sensor can be finally measured again.

연마 헤드부(50)는 연마 가공이 실시될 인서트 스틸의 바닥면에 대해 직접적으로 그라인딩을 실시하는 연마 부재(51), 연마 부재(51)가 고정되는 연마 바디(52) 및 연마 바디(52)에 고정된 상태에서 연마 부재(51)와 인서트 스틸 간의 접촉면 상으로 고압의 세정 가스를 공급하여 클리닝 동작을 행하는 세정 노즐(53)을 포함한다.The polishing head 50 includes an abrasive member 51 that directly grinds the bottom surface of the insert steel to be polished, an abrasive body 52 to which the abrasive member 51 is fixed, And a cleaning nozzle 53 for performing a cleaning operation by supplying a high-pressure cleaning gas onto the contact surface between the abrasive member 51 and the insert steel in a fixed state.

레이저 측정 센서를 통해 레이저 측정이 끝난 후에는 가공물에 대한 연마 가공을 개시한다.After the laser measurement is completed through the laser measurement sensor, polishing processing for the workpiece is started.

이후, 연마 헤드부(50)는 연마 베드(30) 상으로 하강하여 연마 헤드부의 하단부에 돌출 형성된 연마부를 가공물 상에 위치하게 한다.Thereafter, the polishing head 50 is lowered onto the polishing bed 30 to position the polishing portion protruding from the lower end of the polishing head portion on the workpiece.

상기 상태에서, 연마 베드를 전후방을 따라 반복적으로 운동하게 함으로써 기설정된 가공 조건으로 인서트 스틸의 표면을 가공하게 된다.In this state, the surface of the insert steel is machined under predetermined machining conditions by repeatedly moving the polishing bed along the front and rear directions.

연마 베드의 전후방을 따른 1회의 반복 운동 후에는 연마 헤드부를 좌우 방향을 따라 기설정된 거리 만큼 이동하게 한후 다시 연마 베드를 전후방을 따라 반복적으로 운동하게 한다. 즉, 연마 베드의 전후방(X축)을 따른 1회 왕복 가공 후에는 연마 베드의 좌우측(Y축)을 따른 기설정된 값 만큼 이동시킨 상태에서 1회 왕복 가공하는 과정을 반복적으로 실시한다.After one repetitive motion along the front and rear of the polishing bed, the polishing head is moved by a predetermined distance along the left and right direction, and then the polishing bed is repeatedly moved along the front and rear. That is, after one reciprocating process along the front and rear (X-axis) of the polishing bed, the reciprocating process is repeatedly performed once while being shifted by a predetermined value along the right and left sides (Y-axis) of the polishing bed.

전체적으로는, 연마 헤드부의 하강 작업으로 인해 인서트 스틸 상에 연마 헤드부가 접촉한 상태에서, 연마 베드의 전후방으로의 왕복 운동을 통한 연마 가공을 실시하는 구조를 갖는다.The polishing head has a structure in which polishing processing is performed through reciprocating motion of the polishing head in front and rear directions in a state in which the polishing head is in contact with the insert steel due to the lowering operation of the polishing head.

다음은, 도 1을 참조하여 열처리 가공된 인서트 스틸의 바닥면에 대한 연마 장치를 이용한 연마 공정을 설명한다.Next, the polishing process using the polishing apparatus for the bottom surface of the insert steel subjected to the heat treatment with reference to FIG. 1 will be described.

인서트 스틸이 수용된 작업 박스를 준비 다이 상에 준비한다(S10).The operation box containing the insert steel is prepared on the preparation die (S10).

이송 모듈을 준비 다이 상으로 하강시키면서 수평도 유지부가 인서트 스틸 상에 가압을 행하여 기울어짐을 잡아주게 한다(S12).While the transfer module is lowered onto the preparation die, the horizontal degree maintenance portion is pressed on the insert steel so as to hold the inclination (S12).

이송 모듈을 통해 작업 박스를 파지하는 단계에서 상기 작업 박스 내의 인서트 스틸의 기울어짐 정도가 기설정 범위 이내인지 판단한다(S14).In the step of gripping the operation box through the transfer module, it is determined whether the inclination degree of the insert steel in the operation box is within the preset range (S14).

상기 S14 단계에서, 인서트 스틸의 기울어짐 정도가 기설정 범위 이내인 경우에는 이송 모듈을 통해 작업 박스를 파지하여 연마 베드 상으로 이송하게 한다(S16).If the degree of inclination of the insert steel is within the predetermined range in step S14, the operation box is gripped by the transfer module and transferred onto the polishing bed (S16).

한편, 상기 S14 단계에서, 인서트 스틸의 기울어짐 정도가 기설정 범위를 벗어나는 경우에는 수평도 유지부를 통해 작업 박스 상에서 인서트 스틸의 위치를 조정하게 한다(S18). 즉, 작업 박스 상에서 인서트 스틸은 스틸볼 상에 파뭍힌 상태로 위치하는바, 상기 상태에서 수평도 유지부로 인서트 스틸을 가압하는 것과 동시에 상기 수평도 유지부의 자력을 이용함으로써 인서트 스틸의 미세한 위치 조정 작업을 수행할 수 있다.If the degree of inclination of the insert steel is out of the predetermined range in step S14, the position of the insert steel is adjusted on the operation box through the horizontal holder (S18). That is, the insert steel is placed on the steel box in a state where the insert steel is buried on the steel ball. In this state, the insert steel is pressed to the horizontal holding portion and the fine positioning of the insert steel Can be performed.

작업 박스가 연마 베드 상에 위치한 상태에서 연마 가공을 수행하기 전에 먼저 레이저 측정 센서를 통해 인서트 스틸 바닥면의 평탄 정도를 측정한다(S20).Before performing the polishing process while the operation box is positioned on the polishing bed, the flatness of the bottom surface of the insert steel is first measured through the laser measurement sensor (S20).

인서트 스틸 바닥면의 평탄도가 기설정된 기준 평탄도를 벗어나는지 판단한다(S22).It is determined whether the flatness of the bottom surface of the insert steel exceeds the predetermined standard flatness (S22).

상기 S22 단계에서, 인서트 스틸 바닥면의 평탄도가 기설정 기준 평탄도를 만족하는 경우에는 현 상태에서 연마가공 작업을 종료한다(S24).In step S22, if the flatness of the insert steel floor satisfies the predetermined reference flatness, the polishing process is terminated in the present state (S24).

한편, 상기 S22 단계에서, 인서트 스틸 바닥면의 평탄도가 기설정 기준 평탄도를 만족하지 않는 경우에는 연마 베드의 반복적 운동에 따라 기설정된 가공 조건으로 인서트 스틸의 표면을 연마 가공한다(S26).If the flatness of the bottom surface of the insert steel does not satisfy the predetermined standard flatness in step S22, the surface of the insert steel is polished at a preset machining condition according to repetitive motion of the polishing pad (S26).

상기 S26 단계에서 연마 가공이 수행된 인서트 스틸에 대해서는 레이저 측정 센서를 통해 인서트 스틸 바닥면의 평탄 정도가 재측정된다. 이를 통해서 인서트 스틸의 바닥면에 대한 정밀한 연마 가공을 자동으로 수행한다.The flatness of the insert steel floor is re-measured through the laser measuring sensor for the insert steel subjected to the polishing in the step S26. Through this, precision polishing of the bottom surface of the insert steel is automatically performed.

상술한 바와 같이 본 발명은 황삭을 통해 형상 가공된 열처리 후의 인서트 스틸의 바닥면을 연마하는 자동화 공정 기계 장치를 개발하여, 수작업의 위험한 환경을 제거함으로써 작업자의 안전을 보장할 수 있게 할 뿐만 아니라, 생산성 향상과 불량률 감소 등에 도움이 될 것이다.As described above, the present invention has developed an automatic machining apparatus for polishing a bottom surface of insert steel after a heat-treated shape machined through roughing, thereby eliminating a dangerous environment of manual work, This will help improve productivity and reduce defect rates.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims

A method of performing polishing using a polishing apparatus for a bottom surface of an insert steel subjected to heat treatment,
The polishing apparatus includes:
An operation box in which an insert steel as an object to be polished is accommodated;
A transfer module for enabling lifting and transfer of the job box;
A polishing bed on which the work box is placed;
A laser measurement sensor for sensing a flatness value with respect to an insert steel in a working box placed on the polishing bed; And
And a polishing head for performing a polishing process on an insert steel having a flatness measurement through the laser measurement sensor,
The method of performing polishing comprises:
Preparing the working box on a preparation die;
Pressing the insert module on the insert steel while lowering the transfer module onto the preparation die;
Maintaining the level of the inclination of the insert steel in the operation box through the magnetic horizontal correction block constituting the transfer module during the gripping of the operation box through the transfer module;
Measuring the flatness of the insert steel floor through the laser measurement sensor before performing the polishing process with the work box positioned on the polishing bed;
Determining whether the flatness of the bottom surface of the insert steel exceeds a predetermined reference flatness; And
Re-measuring the flatness of the insert steel floor through the laser measurement sensor for the abrasive-treated insert steel;
A method of performing polishing.

The method according to claim 1,
The degree of inclination of the insert steel is corrected by the contact between the bottom surface of the insert steel and the magnetic horizontal correction block through the magnetic force using the predetermined horizontal level on the magnetic horizontal correction block constituting the transfer module And the magnetic horizontal correction block of the transfer module removes the magnetic force after clamping in a state in which the horizontal degree is corrected through the magnetic clamp on the polishing bed by grasping the operation box through the transfer module and transferring it onto the polishing bed doing,
A method of performing polishing.

3. The method of claim 2,
When the flatness of the bottom surface of the insert steel satisfies the predetermined reference flatness, the polishing operation is terminated in the present state, and when the predetermined reference flatness is not satisfied, The surface of the insert steel is polished by the set processing conditions,
A method of performing polishing.

The method according to claim 1,
The transfer module includes:
A grip portion detachably coupled to both sides of the operation box, an upper frame coupled to the grip portion so as to be movable left and right, a horizontal guide portion disposed on the upper frame, And a position changing portion for enabling the movement in the lateral direction,
Wherein the abrasive grains are polished by reciprocating motion of the abrasive bed in the forward and backward directions while the polishing head is in contact with the insert steel due to the lowering operation of the polishing head,
A method of performing polishing.

5. The method of claim 4,
Wherein the polishing bed is provided with a magnetic clamp, and is provided with a magnetic clamp,
A method of performing polishing.

5. The method of claim 4,
The horizontal-
A magnetic horizontal correction block directly contacting the surface of the insert steel and a buffer connecting the upper end of the magnetic horizontal correction block and the inner surface of the upper frame,
Wherein the magnetic horizontal correction block is in an equilibrium state with the insert steel before gripping the operation box,
A method of performing polishing.