KR102129865B1 - 금형 연마 장치 - Google Patents

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류재홍
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주식회사 인성이엔지
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Abstract

본 발명은 연마 대상을 로딩/언로딩 하는 운송부와, 운송부에서 로딩된 상기 연마 대상을 X축 방향으로 이동시키는 이송부와, 이송부에 의해 X축 방향으로 이동하는 연마 대상을 연마하는 연마부를 포함하며, 이송부가 연마 대상이 고정되는 상부 플레이트와, 상부 플레이트의 하측에 배치되는 하부 플레이트와, 상부 플레이트와 하부 플레이트를 슬라이드 결합하며 하부 플레이트에 대한 상부 플레이트의 Z축 방향 움직임을 제한하는 Z축 변위 제한부를 포함하여 이루어져, 연마 과정에서 상부 플레이트의 높이가 가변되며 연마 대상의 표면에 스크래치가 형성되거나 연마 대상이 필요 이상으로 연마되는 문제를 해결 가능한, 금형 연마 장치에 관한 것이다.

Description

금형 연마 장치{Mold polishing machine}
본 발명은 금형 연마 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금형 연마의 정밀성을 높이고, 금형 연마 시간을 최소화 가능한 연마 장치에 관한 것이다.
금형 연마는 금형제작 공정에서 제작된 금형을 다듬질하는 과정을 말하며, 금형을 연마 작업에 사용되는 연마재에 따라 숫돌 연마, 페이퍼 연마, 폴리싱, 버핑연마로 구분되며, 이 중 숫돌 연마는 연마 방식에 따라 다시 문형 연마와 평면 연마로 구분되어진다.
종래에는 숫돌 연마 과정에서 연마 대상물의 위치를 조절하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이 유압 실린더(10)를 이용하여 연마 대상물이 고정되는 플레이트(20)를 슬라이드 이동 시켰지만, 이러한 종래의 방식은 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)의 접촉면에서 발생하는 마찰력을 최소화하기 위하여, 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)가 서로 마주보는 접촉면에 윤활제 층(30)이 형성되기 때문에, 상부 플레이트(21)가 이동 후 정지하는 감속 과정에서 상부 플레이트(21)의 이동방향 측에 위치된 윤활제 층(30)이 순간 두꺼워지게 되므로, 상부 플레이트(21)가 윤활제 층(30)의 두께 변화에 의해 상측으로 순간 들리게 되어, 연마 대상물과 숫돌이 지정된 임의의 거리 이상으로 가까워져져 연마 대상물의 표면에 스크래치가 발생하는 문제점이 있었다. 즉 종래의 연마 장치는 윤활제 층의 두께 변화에 의해 상부 플레이트(21)가 들리며 숫돌과 연마 대상물의 거리가 가까워지게 되므로, 연마 대상물의 표면에 스크래치가 발생하여 연마 대상물의 품질이 저하되는 문제점이 있었던 것이다.
그리고, 유압 실린더(10)를 이용하여 연마 대상물을 슬라이드 이동 시키는 종래의 방식의 경우, 작업자가 유압 실린더(10)를 이용하여 상부 플레이트(21)를 직접 슬라이드 이동 시켜야 하기 때문에, 연마 작업 속도가 느려 공정 효율이 낮은 문제 또한 가지고 있다.
따라서, 이러한 종래의 문제를 해결 가능한 새로운 금형 연마 장치의 필요성이 대두되고 있다.
특허문헌 1) 국내공개특허공보 제1996-0021388호(명칭: 금형 연마 장치, 공개일: 1996.07.18)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 금형 연마 과정에서 연마 대상물이 고정되는 플레이트가 윤활제 층의 두께 변화에 의해 Z축 방향으로 움직여, 연마 대상물의 특정 지역이 필요 이상으로 연마되거나 스크래치가 발생하는 문제점을 해결 가능한 금형 연마 장치를 제공하는 것이다.
또한, 연마 대상물의 위치를 NC SERVO 제어를 이용하여 보다 빠르고 정밀하게 제어할 수 있는 금형 연마 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 금형 연마 장치는, 연마 대상(1)을 로딩/언로딩 하는 운송부(100); 상기 운송부(100)에서 로딩된 상기 연마 대상(1)을 X축 방향으로 이동시키는 이송부(200); 상기 이송부(200)에 의해 X축 방향으로 이동하는 상기 연마 대상(1)을 연마하는 연마부(300);를 포함하며, 상기 이송부(200)는 상기 연마 대상(1)이 고정되는 상부 플레이트(210)와, 상기 상부 플레이트의 하측에 배치되는 하부 플레이트(220)와, 상기 상부 플레이트(210)와 상기 하부 플레이트(220)를 슬라이드 결합하며 하부 플레이트(220)에 대한 상부 플레이트(210)의 Z축 방향 움직임을 제한하는 Z축 변위 제한부(230)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 Z축 변위 제한부(230)는 상기 하부 플레이트(220)의 상측에 X축 방향으로 연장 형성되며 측면에 가이드 홈(231-1)이 형성되는 가이드 유닛(231)과, 상기 상부 플레이트(210)의 하측에 형성되며 상기 가이드 홈(231-1)에 결합되는 결합돌기(232-1)가 형성되는 슬라이딩 유닛(232)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이송부(200)는 상기 상부 플레이트(210)의 X축 방향 움직임을 제어하는 상부 플레이트 이동 조절부(240)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 플레이트 이동 조절부(240)는 상기 상부 플레이트(210)와 상기 하부 플레이트(220) 사이에 위치되며 X축 방향으로 연장 형성되는 스크류부(241)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연마부(300)는 상기 연마 대상(1)을 연마하는 연마기(310)와, 상기 연마기(310)의 Y축 방향 이동을 조절하는 제1 이동 조절부(320)와, 상기 연마기(310)의 Z축 방향 이동을 조절하는 제2 이동 조절부(330)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연마부(300)는 상기 제2 이동 조절부(330)를 지지하며 상기 연마 대상(1)이 왕복 운동하는 통로(2)를 형성하는 겐트리(340)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연마부(300)는 상기 통로(2)를 통과하는 상기 연마 대상(1)의 높이를 측정하여 상기 연마기(310)의 높이를 조절하는 거리 측정부(350)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 높이 조절부(350)는 레이저 또는 초음파를 이용한 거리측정 센서인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연마기(310)는 일정 속도로 회전하며 상기 연마 대상(1)을 연마하는 숫돌(311)과, 상기 숫돌(311)의 마모에 대응하여 숫돌(311)의 높이를 보정하는 숫돌 마모 보정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 숫돌(311)을 드레싱 하는 드레싱부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연마부(300)는 상기 연마 대상(1)을 연마하며 발생한 가스, 분진, 금속가루 중 어느 하나 이상이 포함된 공기를 외부로 배출시키는 퍼지부(360)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 연마 대상(1)을 로딩/언로딩 하는 운송부(100); 상기 운송부(100)에서 로딩된 상기 연마 대상(1)을 X축 방향으로 이동시키는 이송부(200); 상기 이송부(200)에 의해 X축 방향으로 이동하는 상기 연마 대상(1)을 연마하는 연마부(300);를 포함하고, 상기 이송부(200)는 상기 연마 대상(1)이 고정되는 상부 플레이트(210)와, 상기 상부 플레이트의 하측에 배치되는 하부 플레이트(220)와, 상기 상부 플레이트(210)와 상기 하부 플레이트(220)를 슬라이드 결합하며 하부 플레이트(220)에 대한 상부 플레이트(210)의 Z축 방향 움직임을 제한하는 Z축 변위 제한부(230)를 포함하고, 상기 Z축 변위 제한부(230)는 상기 하부 플레이트(220)의 상측에 X축 방향으로 연장 형성되며 측면에 가이드 홈(231-1)이 형성되는 가이드 유닛(231)과, 상기 상부 플레이트(210)의 하측에 형성되며 상기 가이드 홈(231-1)에 결합되는 결합돌기(232-1)가 형성되는 슬라이딩 유닛(232)을 포함하고, 상기 가이드 유닛(231)과 상기 슬라이드 유닛(232) 사이에 양 측면이 각각 상기 가이드 홈(231-1)을 형성하는 경사면과, 상기 결합돌기(232-1)를 형성하는 경사면과 면접하게 배치되는 롤러 베어링(R)이 위치되는 것을 특징으로 하는, 금형 연마장치.
본 발명인 금형 연마 장치는, 연마 대상을 X축 방향으로 이동시키는 상부 플레이트의 Z축 방향 움직임을 제한 가능하므로, 상부 플레이트가 Z축 방향으로 움직일 경우, 숫돌과 연마 대상이 가까워지며 연마 대상이 필요 이상으로 연마되거나 연마 대상의 표면에 스크래치가 발생하여 금형의 품질이 저하되는 것을 방지 가능한 장점이 있다.
또한, 상부 플레이트의 움직임을 볼스크류를 이용하여 조절하므로, NC SERVO 제어를 이용하여 자동으로 플레이트 위치 조절이 용이한 장점이 있다. 상세히 설명하면 볼스크류를 회전시킬 시 스크류 피치에 대응하여 상부 플레이트의 움직임 거리가 조절되므로, 볼스크류 회전 각도를 모터로 조절하여 줌으로써, 연마 대상이 고정되는 상부 플레이트의 이동 거리를 보다 정확하게 조절 가능한 것이다.
그리고, 레이저 또는 초음파를 이용하여 상기 연마 대상의 표면 높이를 측정한 후, 이에 대응하여 상기 Z축 방향 조절부가 연마부의 높이를 조절 가능하게 함으로써, 연마 공정 진행 속도를 보다 향상시킬 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라, 연마부의 높이 조절이 점진적으로 진행되지 않을 시 연마 대상이 숫돌의 움직임을 간섭하는 문제점을 해결 가능한 장점이 있다.
아울러, 숫돌 마모에 대응하여 변화하는 숫돌의 직경을 숫돌 마모 보정부에서 보정하여 줌으로써, 숫돌 마모에 의해 연마 대상의 표면 연마 정도가 바뀌는 것을 방지 가능한 장점이 있다.
뿐만 아니라, 퍼지부를 이용하여 연마 과정에서 발생하는 이물질을 즉시 제거 가능하므로, 이물질이 숫돌을 회전시키는 회전축에 부착되어 장치의 성능이 저하되는 문제를 해결 가능한 장점이 있다.
도 1은 유압 실린더를 이용하여 연마 대상이 위치되된 플레이트의 움직임을 조절하는 금형 연마 장치를 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 금형 연마 장치를 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 금형 연마 장치의 운송부와 이송부를 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 금형 연마 장치의 이송부와 연마부를 나타낸 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 금형 연마 장치의 이송부 내부에 스크류부가 형성된 것을 나타낸 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 금형 연마 장치의 이송부 단면도 및 변위 제한부의 부분 확대도.
도 7은 본 발명에 따른 금형 연마 장치의 연마부 측면도.
도 8은 본 발명에 따른 금형 연마 장치의 연마부 정면 투시도.
도 9는 본 발명에 따른 금형 연마 장치의 연마부에 거리 측정부가 형성된 것을 나타낸 부분 확대도.
도 10은 본 발명에 따른 금형 연마 장치의 연마부에 퍼지부가 형성된 것을 나타낸 부분 확대도.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 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 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 금형 연마 장치(1000)에 관하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 금형 연마 장치(1000)를 나타낸 측면도로, 도 2를 참조하면 금형 연마 장치(1000)는 연마 대상(1)을 로딩/언로딩 하는 운송부(100)와, 상기 운송부(100)에서 로딩된 상기 연마 대상(1)을 X축 방향으로 이동시키는 이송부(200)와, 상기 이송부(200)에 의해 X축 방향으로 이동하는 상기 연마 대상(1)을 연마하는 연마부(300)를 포함하여 이루어진다.
상세히 설명하면, 상기 운송부(100)가 상기 연마 대상(1)을 상기 이송부(200)에 결합된 연마 대상 수납박스(3)로 로딩하여 주면, 상기 이송부(200)에서 상기 수납박스(3)를 X축 방향으로 왕복운동 시켜 주고, 상기 연마부(300)에서 회전하는 숫돌을 Y축 및 Z축 방향으로 이동시켜, X축 방향으로 왕복운동 하는 연마 대상(1)이 회전하는 숫돌과 마찰하며 평평한 형태로 연마되게 한 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 상기 운송부(100), 상기 이송부(200), 상기 연마부(300)의 세부 구성 및 특징에 관하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 금형 연마 장치의 운송부와 이송부를 나타낸 정면도이다.
도 3을 참조하면 상기 운송부(100)는 연마 대상(1)을 고정하는 그리퍼 유닛(110)과, 상기 그리퍼 유닛(110)의 Z축 방향 및 Y축 방향 움직임을 조절하는 겐트리 로더(120)와, 상기 이송부(200)의 상측에 Y축 방향으로 연장 형성되어 상기 겐트리 로더(120)의 Y축 방향 움직임을 가이드 하는 가이드 유닛(130)과, X축 방향으로 연장 형성된 상기 이송부(200)의 Y축 방향 양측에 위치되며 상기 가이드 유닛(130)을 지지하여 주는 겐트리 지지부(140)를 포함하여 이루어진다.
상세히 설명하면, 상기 그리퍼 유닛(110)이 상기 연마 대상(1)을 흡착, 자력, 집게 중 선택되는 어느 하나의 방식으로 잡아 고정하고, 상기 겐트리 로더(120)가 상기 가이드 유닛(130)을 따라 Y축 방향으로 움직여 연마 대상(1)을 상기 이송부(200)와 Z축 방향으로 동일 축 상에 위치시키며, 연마 대상(1)이 상기 이송부(200)와 Z축 방향으로 동일 축 상에 위치되면 다시 상기 겐트리 로더(120)가 연마 대상(1)을 Z축 방향으로 하강 시켜 이송부(200) 상에 위치되는 연마 대상 수납박스(3)에 연마 대상(1)이 수납 후 고정될 수 있게 한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 금형 연마 장치의 이송부와 연마부를 나타낸 측면도이고, 도 5는 연마부 내부에 스크류부가 형성된 것을 나타낸 측면도이고, 도 6은 연마부의 내부 구조를 나타내기 위한 단면도 및 부분 확대도이다.
도 4를 참조하면 상기 이송부(200)는 상기 연마 대상(1)이 수납 후 고정되는 상기 연마 대상 수납박스(3)를 X축 방향으로 움직여 상기 연마부(300)의 숫돌(311)이 수납박스(3)에 수납된 연마 대상(1)과 마찰하여 연마되게 하며, 이때 이송부(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 연마 대상 수납박스(3)를 X축 방향 움직임을 조절하는 상부 플레이트 이동 조절부(240)와, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 연마 대상 수납박스(3)를 X축 방향으로 움직일 시 발생하는 플레이트의 Z축 방향 움직임을 제한하는 Z축 변위 제한부(230)를 포함할 수 있다.
상세히 설명하면, 위에서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 종래에는 연마 대상이 위치되는 플레이트를 이동시키는 장치로 유압 실린더(10)를 사용 하였으나 유압 실린더(10)의 경우 NC SERVO 제어를 이용하여 연마 대상물을 지정된 위치로 정확하게 이동시키는데 적합하지 않았을 뿐만 아니라, 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 위치되는 윤활제 층(30)에 의해 상부 플레이트(21)가 상측으로 들리는 현상이 발생하여, 연마 대상물의 정밀한 가공이 어려운 문제점이 있었으므로, 본 발명에서는 스크류 방식의 상기 상부 플레이트 이동 조절부(240)를 이용하여 NC SERVO 제어를 통해 연마 대상 수납박스(3)를 보다 정밀하게 이동할 수 있게 하고, Z축 변위 제한부(230)를 통해 플레이트가 상측으로 들리는 현상 또한 방지하여 준 것이다.
도 6의 단면도를 참조하여 설명하면, 상기 이송부(200)는 상기 연마 대상 수납박스(3)가 고정되는 상부 플레이트(210)와, 상기 상부 플레이트의 하측에 배치되는 하부 플레이트(220)와, 상기 상부 플레이트(210)와 상기 하부 플레이트(220)를 슬라이드 결합하며, 하부 플레이트(220)에 대한 상부 플레이트(210)의 움직임을 제한하는 Z축 변위 제한부(230)를 포함하여 이루어지고, 상기 Z축 변위 제한부(230)는 상기 하부 플레이트(220)의 상측에 X축 방향으로 연장 형성되며 측면에 가이드 홈(231-1)이 형성되는 가이드 유닛(231)과, 상기 상부 플레이트(210)의 하측에 형성되며 상기 가이드 홈(231-1)에 결합되는 결합돌기(232-1)가 형성되는 슬라이딩 유닛(232)을 포함할 수 있다.
상세히 설명하면, 상기 슬라이딩 유닛(232)이 상기 가이드 유닛(231)에 슬라이드 가능하게 결합되어, 상기 상부 플레이트 이동 조절부(240)를 이용하여 상기 상부 플레이트(210)를 밀거나 당기면, 상기 슬라이딩 유닛(232)이 상기 하부 플레이트(220)의 상기 가이드 유닛(231)을 따라 X축 방향으로 슬라이딩 이동하게 되는 것이다.
이때, 상기 상부 플레이트 이동 조절부(240)는 도 5에 도시된 바와 같이 X축 모터(242)에 의해 회전하며 외주면에 나사산이 형성된 스크류부(241)와, 내주면에 상기 스크류부(241)의 나사산에 대응되는 홈이 형성되고 외주면이 상기 상부 플레이트(210)에 결합되어, X축 모터(242)가 스크류부(241)를 회전 시키면 스크류를 따라 X축 방향으로 이동하여 결합된 상부 플레이트(210)를 이동 시키는 X축 이동 테이블(243)과, 상기 X축 이동 테이블(243)이 이동하는 경로를 형성하는 X축 테이블 하우징(244)을 포함할 수 있다.
상세히 설명하면, 종래의 금형 연마 장치는 유압 실린더(10)를 이용하였기 때문에 작업자가 직접 유압 실린더의 압력 세기를 조절하여 플레이트를 이동 시켰다. 그러나 유압 세기를 조절하여 플레이트를 이동시키는 방법은, 주변계의 온도 및 압력 변화, 장치를 구성하는 구성요소 간의 마찰력 변화에 따라 이동거리 오차가 발생하는 문제점이 있기 때문에, 제어부를 이용하여 연마 대상의 위치를 제어하는 자동화 시스템에 적합하지 않다. 따라서, 본 발명에서는 상기 스크류부(241) 상에 길이 방향으로 나사산을 형성하고, 상기 상부 플레이트(210)와 연결된 상기 X축 이동 테이블(243)에 상기 스크류부(241)에 대응되는 나사산이 형성된 관통구를 형성하여, 스크류부(241)를 상기 관통구에 결합한 상태에서 상기 X축 모터(242)를 이용하여 스크류부(241)를 회전시키면, 회전하는 스크류부(241)의 회전각에 대응하여 상부 플레이트(210)가 정확히 지정된 거리만큼 X축 방향으로 이동되게 한 것이다.
그리고, 상기 가이드 유닛(231)과 상기 슬라이딩 유닛(232)이 직접 접할 경우 가이드 유닛(231)과 슬라이딩 유닛(232)이 서로 부딪혀 파손될 수 있을 뿐만 아니라, 마찰력이 커져 상기 스크류부(241)를 회전시키기 위하여 큰 힘이 필요한 문제점이 있으므로, 도 6의 부분 확대도에 도시된 바와 같이 상기 슬라이딩 유닛(232)의 상기 결합돌기(232-1)와 상기 가이드 유닛(231)의 상기 가이드 홈(231-1) 사이에 롤러 베어링(R)이 위치되는 것을 권장하며, 상기 롤러 베어링(R)은 일측면과 타측면이 상기 가이드 홈(231-1) 및 상기 결합돌기(232-1)에 접하게 배치되므로, 볼타입 베어링과 비교하여 접하는 접촉면이 넓어 하중이 분산되므로, 보다 높은 하중을 견딜 수 있음은 물론이다.
도 7은 본 발명에 따른 금형 연마 장치의 연마부를 나타낸 측면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 금형 연마 장치를 나타낸 정면 투시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면, 상기 연마부(300)는 연마 대상(1)을 연마하는 연마기(310)와, 상기 연마기(310)의 Z축 방향 이동을 조절하는 제1 이동 조절부(320)와, 상기 연마기(310)의 Y축 방향 이동을 조절하는 제2 이동 조절부(330)를 포함하여 이루어진다.
상세히 설명하면, 상기 연마기(310)는 상기 운송부(100)에 의해 X축 방향으로 이동되는 상기 연마 대상(1)의 특정 표면을 연마하여 연마 대상(1)의 표면을 매끈하게 다듬어야 한다. 이때 상기 연마 대상(1)의 표면 상태에 따라 연마해야 하는 위치가 가변되므로, 본 발명에서는 상기 제1 이동 조절부(320)로 상기 연마기(310)의 Z축 방향 위치를 조절하여 연마기(310)가 지정된 높이에 위치되도록 하고, 상기 제2 이동 조절부(330)로 상기 연마기(310)의 Y축 방향 위치를 조절하여 연마기(310)가 가공하고자 하는 연마 대상(1)의 특정 위치에 위치하도록 하는 것이다.
이때, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1 이동 조절부(320)는 Z축 모터(321)와, 상기 Z축 모터(321)의 회전에 대응하여 Z축 방향으로 이동하는 Z축 이동 테이블(322)과, 상기 Z축 이동 테이블(322)이 지정된 경로에서 이탈되지 않도록 가이드 하는 Z축 가이드부(323)을 포함하여 이루어 질 수 있다.
상세히 설명하면, 상기 연마기(310)의 Z축 방향 이동이 필요할 경우 제어부가 상기 Z축 모터(321)를 작동시키면, Z축 모터(321)가 회전하는 방향에 대응하여 상기 연마기(310)와 연결된 상기 Z축 이동 테이블(322)이 상기 Z축 가이드부(323)를 따라 상측 또는 하측으로 움직이게 되므로, 높이 제어가 필요할 경우 제어부를 통하여 상기 Z축 모터(321)의 회전 방향 및 회전 수를 조절하여 주면, 간단하게 상기 연마기(310)의 높이를 조절하여 줄 수 있는 것이다.
그리고, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제2 이동 조절부(330)는 Y축 모터(331)와, 상기 Y축 모터(331)의 회전에 대응하여 회전하며, 상기 연마기(310)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 회전 이송부(332)와, 상기 Y축 회전 이송부(332)가 내부에 수납되며 Y축 회전 이송부(332)가 지정된 위치에서 공회전 가능하게 Y축 회전 이송부(332)와 결합되는 Y축 회전 이송부 하우징(333)을 포함하며, 상기 제2 이동 조절부(330)는 상기 연마기(310)와 슬라이딩 결합된다.
상세히 설명하면, 상기 연마기(310)를 Y축 방향으로 수평이동 시켜야 할 경우 제어부가 상기 Y축 모터(331)를 작동 시키면, 상기 Y축 회전 이송부(332)가 상기 Y축 회전 이송부 하우징(333) 내부에서 회전하게 되며, Y축 회전 이송부(332)의 회전력을 전달받아 상기 Y축 회전 이송부(332)의 회전에 대응되는 방향으로 이동하게 되므로, 상기 연마기(310)의 Y축 방향 수평 이동이 필요한 경우 제어부를 통하여 상기 Y축 모터(331)의 회전 방향 및 회전 수를 조절하여 주면, 간단하게 상기 연마기(310)의 Y축 방향 위치를 조절하여 줄 수 있는 것이다.
또한, 도 8을 참조하면 본 발명인 금형 연마 장치는 상기 제2 이동 조절부(330)를 지지하며 상기 연마 대상(1)이 왕복 운동하는 통로(2)를 형성하는 겐트리(340)를 더 포함할 수 있다.
상세히 설명하면, 위에서 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이 상기 이송부(200)는 상기 연마 대상(1)이 수납된 상기 연마 대상 수납박스(3)를 X축 방향으로 왕복운동 시키며, 상기 연마부(300)는 X축 방향으로 왕복운동 하는 상기 연마 대상(1)을 상기 연마기(310)로 연마한다. 이때, 상기 연마기(310)와 상기 이송부(200)가 멀리 떨어져 있을 경우 상기 연마기(310)의 이동 거리가 길어져 작업 시간이 늘어나는 단점이 발생할 수 있으므로, 본 발명에서는 상기 겐트리(340)로 상기 제2 이동 조절부(330)를 지지하여 상기 연마부(300)에 문형의 통로(2)를 형성함으로써, 문형의 상기 통로(2)를 통해 상기 연마 대상(1)이 X축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있게 한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 금형 연마 장치의 연마부에 거리 측정부가 형성된 것을 나타낸 부분 확대도이다.
도 9를 참조하면 상기 연마기(310)는 입력되는 동력에 의해 회전하는 제1 기어가 구비되는 회전력 생성부(310A)와, 상기 회전력 생성부(310A)와 타이밍 벨트(310B)로 연결되어 회전력을 전달받는 제2 기어가 구비되는 회전력 수신부(310C)와, 상기 제2 기어와 동일한 회전축을 가져 제2 기어의 회전에 대응하여 회전하며 연마 대상(1)의 표면을 연마하는 숫돌(311)을 포함하여 이루어지며, 상기 통로(2)를 통과하는 상기 연마 대상(1)의 높이를 측정하는 거리 측정부(350)가 형성되어, 상기 거리 측정부(350)는 측정되는 연마 대상(1)의 높이를 기반으로 연마기(310)의 높이를 조절할 수 있다.
상세히 설명하면, 본 발명인 금형 연마 장치는 연마 대상(1)의 표면을 연마하여 금형의 표면을 매끈한 상태로 만들기 위한 장치로, 상기 숫돌(311)이 상기 연마 대상(1)을 표면을 매끈하게 연마하기 위해서는 숫돌(311)이 연마 대상(1)의 표면에 접하게 위치되어야 한다. 이때, 작업자가 직접 상기 제1 이동 조절부(320)를 작동시켜 상기 숫돌(311)의 높이를 조절할 경우, 숫돌(311)의 높이를 정확하기 조절하기 위하여 많은 시간이 소요되고, 숫돌(311)의 높이 조절 과정에서 오차가 발생할 경우 숫돌(311)이 연마 대상(1)의 X축 방향 이동을 간섭하게 되어, 간섭되는 부위가 필요 일상으로 연마되어 연마 대상(1)의 표면이 평평하고 매끈한 형태를 가지지 못하는 문제가 발생할 수 있으므로, 본 발명에서는 상기 연마기(310)에 상기 거리 측정부(350)를 형성하여, 거리 측정부(350)가 상기 연마 대상(1)의 표면 높이를 측정 후 상기 제1 이동 조절부(320)를 작동시켜, 상기 숫돌(311)이 상기 연마 대상(1)의 표면을 연마하기 적합한 높이로 이동되도록 한 것이다.
이때, 상기 거리 측정부(350)가 상기 연마 대상(1)의 높이를 측정하는 방법은 레이저(R) 또는 초음파(W)를 방출하면, 방출된 레이저 또는 초음파가 연마 대상(1)의 표면에서 반사된 후 거리 측정부(350)로 입사되는 레이저 또는 초음파의 지연시간을 측정하여, 측정된 지연 시간에 대응하여 나타나는 레이저 또는 초음파의 이동거리를 기반으로 거리 측정부(350)와 연마 대상(1)의 표면 거리를 산출하는 방식일 수 있으며, 산출되는 측정부(350)와 연마 대상(1)의 표면 거리는 다시 거리 측정부(350)와 상기 숫돌(311)의 실시간 직경 차를 기반으로 보정되어, 숫돌(311)과 상기 연마 대상(1)의 최종 거리가 결정될 수 있음은 물론이다.
또한, 도면 상에는 도시되지 않았지만 본 발명인 금형 연마 장치에서 상기 연마기(310)는 상기 숫돌(311)의 마모에 대응하여 숫돌(311) 또는 연마기(310)의 Z축 방향 높이를 보정하는 숫돌 마모 보정부와, 숫돌(311)을 드레싱 하는 드레싱부를 더 포함할 수 있다.
상세히 설명하면, 숫돌이 마모될 경우 상기 숫돌(311)의 직경이 변화되어 숫돌(311)의 표면과 연마 대상(1)의 표면이 접하지 않는 문제가 발생할 수 있으므로, 본 발명에서는 상기 숫돌 마모 보정부를 이용하여 숫돌의 실시간 직경을 측정한 후 측정된 숫돌 마모 두께에 대응하여 숫돌(311) 또는 연마기(310)의 Z축 방향 높이를 보정하여 주거나, 숫돌로 연마 대상(1)을 연마하는 횟수에 대응하여 연마기(310)의 Z축 방향 높이를 제어하여, 숫돌이 마모되어도 숫돌이 연마 대상(1)의 연마하기 적합한 높이에 위치될 수 있게 한 것이다.
그리고, 숫돌(311)이 상기 연마 대상(1)을 연마하는 과정에서 숫돌(311) 표면이 마모되며 그레이징 또는 로딩이 발생할 경우, 상기 드레싱부(D)를 이용하여 현재 숫돌(311) 표면에 위치된 입자를 제거하고 새로운 숫돌 입자가 나타나도록 할 수 있음은 물론이며, 이때 상기 드레싱부(D)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 이송부(200)에 장착된 상태에서 드레싱 프로그램에 의해 숫돌(311)의 높이가 자동으로 조절되어 실행될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 금형 연마 장치의 연마부에 퍼지부가 형성된 것을 나타낸 부분 확대도이다.
도 10을 참조하면 본 발명에서 상기 연마기(310)는 상기 연마 대상(1)을 연마하며 발생하는 가스, 분진, 금속 가루 중 어느 하나 이상이 포함된 공기를 외부로 배출시키는 퍼지부(360)를 더 포함할 수 있다.
상세히 설명하면 상기 숫돌(311)을 이용하여 상기 연마 대상(1)을 연마 시, 숫돌(311)과 연마 대상(1)이 마찰하는 과정에서 가스, 분진, 금속 가루 등의 이물질이 발생할 수 있으며, 이러한 이물질은 연마 공정을 저해하는 요소로 작용할 수 있으므로, 본 발명에서는 상기 퍼지부(360)를 이용하여 공기와 함께 이물질을 석션한 후 외부로 배출시켜 줌으로써, 이물질이 연마 공정 효율을 낮추는 문제를 해소하여 준 것이다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
R : 롤베어링
1 : 연마 대상 2 : 통로
100 : 운송부
200 : 이송부 210 : 상부 플레이트
220 : 하부 플레이트 230 : Z축 변위 제한부
231 : 가이드 유닛 231-1 : 가이드 홈
232 : 슬라이딩 유닛 232-1 : 결합돌기
240 : 상부 플레이트 이동 조절부 241 : 스크류부
242 : X축 모터 243 : X축 이동 테이블
244 : X축 테이블 하우징
300 : 연마부 310 : 연마기
311 : 숫돌
320 : 제1 이동 조절부 321 : Z축 모터
322 : Z축 이동 테이블 323 : Z축 가이드부
330 : 제2 이동 조절부 331 : Y축 모터
332 : Y축 회전 이송부 333 : Y축 회전 이송부 하우징
340 : 겐트리 350 : 거리 측정부
360 : 퍼지부

Claims (11)

  1. 연마 대상(1)을 로딩/언로딩 하는 운송부(100);
    상기 운송부(100)에서 로딩된 상기 연마 대상(1)을 X축 방향으로 이동시키는 이송부(200);
    상기 이송부(200)에 의해 X축 방향으로 이동하는 상기 연마 대상(1)을 연마하는 연마부(300);를 포함하고,
    상기 이송부(200)는 상기 연마 대상(1)이 고정되는 상부 플레이트(210)와, 상기 상부 플레이트의 하측에 배치되는 하부 플레이트(220)와, 상기 상부 플레이트(210)와 상기 하부 플레이트(220)를 슬라이드 결합하며 하부 플레이트(220)에 대한 상부 플레이트(210)의 Z축 방향 움직임을 제한하는 Z축 변위 제한부(230)를 포함하고,
    상기 Z축 변위 제한부(230)는 상기 하부 플레이트(220)의 상측에 X축 방향으로 연장 형성되며 측면에 가이드 홈(231-1)이 형성되는 가이드 유닛(231)과, 상기 상부 플레이트(210)의 하측에 형성되며 상기 가이드 홈(231-1)에 결합되는 결합돌기(232-1)가 형성되는 슬라이딩 유닛(232)을 포함하고,
    상기 가이드 유닛(231)과 상기 슬라이딩 유닛(232) 사이에 양 측면이 각각 상기 가이드 홈(231-1)을 형성하는 경사면과, 상기 결합돌기(232-1)를 형성하는 경사면과 면접하게 배치되는 롤러 베어링(R)이 위치되는 것을 특징으로 하는, 금형 연마장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 이송부(200)는 상기 상부 플레이트(210)의 X축 방향 움직임을 제어하는 상부 플레이트 이동 조절부(240)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 금형 연마 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 상부 플레이트 이동 조절부(240)는 상기 상부 플레이트(210)와 상기 하부 플레이트(220) 사이에 위치되며 X축 방향으로 연장 형성되는 스크류부(241)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 금형 연마 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 연마부(300)는 상기 연마 대상(1)을 연마하는 연마기(310)와, 상기 연마기(310)의 Y축 방향 이동을 조절하는 제1 이동 조절부(320)와, 상기 연마기(310)의 Z축 방향 이동을 조절하는 제2 이동 조절부(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 금형 연마 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 연마부(300)는 상기 제2 이동 조절부(330)를 지지하며 상기 연마 대상(1)이 왕복 운동하는 통로(2)를 형성하는 겐트리(340)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 금형 연마 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 연마부(300)는 상기 통로(2)를 통과하는 상기 연마 대상(1)의 높이를 측정하여 상기 연마기(310)의 높이를 조절하는 거리 측정부(350)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 금형 연마 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 거리 측정부(350)는 레이저 또는 초음파를 이용한 거리측정 센서인 것을 특징으로 하는, 금형 연마 장치.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 연마기(310)는 일정 속도로 회전하며 상기 연마 대상(1)을 연마하는 숫돌(311)과, 상기 숫돌(311)의 마모에 대응하여 숫돌(311)의 높이를 보정하는 숫돌 마모 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 금형 연마 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 숫돌(311)을 드레싱 하는 드레싱부를 더 포함하는 것 을 특징으로 하는, 금형 연마 장치.
  11. 제 5항에 있어서,
    상기 연마부(300)는 상기 연마 대상(1)을 연마하며 발생한 가스, 분진, 금속가루 중 어느 하나 이상이 포함된 공기를 외부로 배출시키는 퍼지부(360)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 금형 연마 장치.
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