KR102162229B1 - 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치 - Google Patents

피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치 Download PDF

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주식회사 골드앤
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Abstract

본 발명은 피어싱 장신구의 피어싱 볼에 숫나사를 가공하는 공정 및 피어싱 샤프트에 암나사를 가공하는 공정 등을 자동으로 진행하고, 또한 반지의 표면에 다양한 문양을 가공하기 위한 평면 컷 및 수직 컷 공정을 자동으로 진행할 수 있도록 함으로써, 작업시간 단축 및 생산성 향상을 도모할 수 있도록 한 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치{COMPOSITE AUTOMATION DEVICE FOR MANUFACTURING PIERCING AND RING}
본 발명은 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피어싱 장신구의 피어싱 볼에 숫나사를 가공하는 공정 및 피어싱 샤프트에 암나사를 가공하는 공정 등을 자동으로 진행하고, 또한 반지의 표면에 다양한 문양을 가공하기 위한 평면 컷 및 수직 컷 공정을 자동으로 진행할 수 있도록 한 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치에 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 장식체가 일체로 형성된 피어싱 볼과, 신체의 살 일부를 관통하여 피어싱 볼과 체결되는 피어싱 샤프트를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 피어싱 볼에는 숫나사가 가공되고, 상기 피어싱 샤프트에는 숫나사가 체결되는 암나사가 가공된다.
따라서, 사용자가 상기 피어싱 샤프트를 신체의 살 일부에 관통시킨 다음, 관통된 피어싱 샤프트의 암나사 내에 상기 피어싱 볼의 숫나사를 체결함으로써, 피어싱 장신구의 신체 착용이 이루어진다.
종래에는 상기 피어싱 볼에 숫나사를 가공하는 공정 및 피어싱 샤프트에 암나사를 가공하는 공정을 일일이 수작업으로 진행함에 따라, 작업시간이 너무 오래 걸릴 뿐만 아니라 생산성이 크게 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 반지의 표면에 다양한 문양을 가공하는 컷 가공을 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, 피어싱 장신구의 피어싱 볼에 숫나사를 가공하는 공정 및 피어싱 샤프트에 암나사를 가공하는 공정 등을 자동으로 진행하고, 또한 반지의 표면에 다양한 문양을 가공하기 위한 평면 컷 및 수직 컷 공정을 자동으로 진행할 수 있도록 함으로써, 작업시간 단축 및 생산성 향상을 도모할 수 있도록 한 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 메인 테이블; 상기 메인 테이블의 후방 위치에 장착되는 서브 테이블; 상기 서브 테이블의 정면부에 장착되어, 피어싱 장신구가 탭 가공 가능하게 고정되는 고정 콜렛척; 상기 메인 테이블의 전방 위치에 장착된 전후 이송프레임에 전후진 및 회전 구동장치에 의하여 전후 이송 및 회전 가능하게 장착되어, 상기 피어싱 장신구에 대한 탭 가공공구가 고정되는 회전 콜렛척; 상기 서브 테이블의 상면부에 좌우 이송구동장치에 의하여 좌우 이송 가능하게 장착되는 좌우 이송프레임; 상기 좌우 이송프레임의 정면부에 상하 이송구동장치에 의하여 상하 이송 가능하게 장착되는 상하 이송프레임; 상기 상하 이송프레임의 정면부 일측 위치에 장착되는 두 개 이상의 제1가공용 모터; 상기 제1가공용 모터의 출력축에 장착되어 반지 표면에 소정 문양을 가공하기 위한 수직컷 공구가 홀딩되는 제1회전홀더; 상기 상하 이송프레임의 정면부 타측 위치에 장착되는 서브 플레이트; 상기 서브 플레이트 상에 장착되는 회전블럭 구동모터의 출력축과 연결되며 서브 플레이트의 저부에 회전 가능하게 장착되는 회전블럭; 상기 회전블럭의 하부에 회전 가능하게 장착되어 반지 표면에 소정 문양을 가공하기 위한 평면컷 공구가 홀딩되는 제2회전홀더; 상기 서브 플레이트 상에 장착되는 제2가공용 모터; 상기 제2가공용 모터의 출력축과 상기 제2회전홀더의 회전축 간에 연결되는 동력전달벨트; 상기 상하 이송프레임의 일측 끝단부에 장착되어, 상기 고정 콜렛척에 고정된 피어싱 장신구를 위치 변경 또는 분리시 홀딩하는 클램퍼; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치를 제공한다.
상기 상하 이송프레임의 타측 끝단부에는 반지 또는 피어싱 장신구에 대한 레이저 마킹을 위한 레이저 마킹기가 장착된 것을 특징으로 한다.
상기 전후진 및 회전 구동장치는: 상기 메인 테이블 상에 형성된 제1고정레일; 상기 전후 이송프레임의 저부에 장착되어 상기 제1고정레일에 전후진 가능하게 체결되는 제1이송레일; 상기 전후 이송프레임의 일측부에 회전콜렛척과 연결되며 회전 가능하게 장착되는 회전콜렛척 연결샤프트; 상기 전후 이송프레임의 상부에 장착되어 회전콜렛척 연결샤프트와 벨트에 의하여 연결되는 회전콜렛척 구동모터; 상기 전후 이송프레임의 하부에 장착되는 전후 이송용 모터; 및 상기 전후 이송용 모터의 출력축과 연결되면서 상기 전후 이송프레임의 저부를 제자리 회전 가능하게 관통하여, 메인 테이블 상에 제자리 회전 가능하게 장착되는 제1스크류; 로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 좌우 이송구동장치는: 상기 서브 테이블의 상면부에 장착되는 제2고정레일; 상기 좌우 이송프레임의 저면부에 장착되어 제2고정레일에 좌우 이송 가능하게 체결되는 제2이송레일; 상기 좌우 이송프레임의 일측부에 장착되는 좌우 이송용 모터; 및 상기 좌우 이송용 모터의 출력축과 연결되면서 상기 좌우 이송프레임의 저부를 제자리 회전 가능하게 관통하여, 서브 테이블 상에 제자리 회전 가능하게 장착되는 제2스크류; 로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 상하 이송구동장치는: 상기 좌우 이송프레임의 정면부에 장착되는 제3고정레일; 상기 상하 이송프레임의 배면부에 장착되어 상기 제3고정레일에 상하 이송 가능하게 체결되는 제3이송레일; 상기 좌우 이송프레임에 정면부에 장착되는 상하 이송용 모터; 및 상기 상하 이송용 모터의 출력축과 연결되면서 상기 상하 이송프레임의 배면부를 제자리 회전 가능하게 관통하여, 좌우 이송프레임 상에 제자리 회전 가능하게 장착되는 제3스크류; 로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 상하 이송프레임의 정면부 중간 부분에는 반지 및 피어싱 가공을 위한 여러 가공 공구들이 거치 고정되는 공구저장블럭이 장착된 것을 특징으로 한다.
상기한 과제의 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 피어싱 장신구의 피어싱 볼에 숫나사를 가공하는 공정 및 피어싱 샤프트에 암나사를 가공하는 공정 등을 자동으로 진행하여, 기존 수작업에 비하여 생산성 및 작업성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 반지의 표면에 다양한 문양을 가공하기 위한 평면 컷 및 수직 컷 공정을 자동으로 진행할 수 있도록 함으로써, 작업시간 단축 및 생산성 향상을 도모할 수 있다.
셋째, 피어싱 장신구 및 반지의 원하는 표면 위치에 별도의 문자 등을 레이저 마킹을 이용하여 자동으로 진행할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치를 도시한 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치의 제2가공용 모터와 제2회전홀더 간에 동력전달벨트가 연결된 모습을 보여주는 이미지도,
도 5는 본 발명에 따른 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치에 의하여 반지 가공이 이루어지는 모습을 보여주는 이미지도,
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치에 의하여 피어싱 장신구에 탭 가공이 이루어지는 모습을 보여주는 이미지도,
도 7은 본 발명에 따른 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치에 의하여 가공된 반지 제품 모습을 도시한 이미지도,
도 8은 본 발명에 따른 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치에 의하여 가공된 피어싱 장신구 모습을 도시한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치를 도시한 측면도로서, 각 도면에서 도면부호 100은 메인 테이블을 지시한다.
상기 메인 테이블(100)의 후방 위치에는 좌우 이송프레임(180) 등이 장착되는 대상인 서브 테이블(110)이 설치되고, 전방 위치에는 전후진 및 회전 구동장치(140) 및 회전 콜렛척(150)이 장착되는 대상인 전후 이송프레임(120)이 설치된다.
또한, 상기 서브 테이블(110)의 정면부에는 피어싱 장신구(피어싱 샤프트 또는 피어싱 볼)를 탭 가공 가능하게 고정시키거나 반지를 표면 가공 가능하게 고정시키기 위한 고정 콜렛척(130)이 장착된다.
반면, 상기 메인 테이블(100)의 전방 위치에 장착된 전후 이송프레임(120)에는 회전 콜렛척(150)이 전후진 및 회전 구동장치(140)에 의하여 전후 이송 및 회전 가능하게 장착되며, 상기 회전 콜렛척(150)은 피어싱 장신구 중 피어싱 샤프트에 암나사를 가공하거나 피어싱 볼에 숫나사를 가공하기 위한 탭 가공공구가 고정된다.
이때, 상기 전후진 및 회전 구동장치(140)는 회전 콜렛척(150)를 전후진시키거나 회전시키기 위한 구동장치로서, 상기 메인 테이블(100) 상에 형성된 제1고정레일(141)과, 상기 전후 이송프레임(120)의 저부에 장착되어 상기 제1고정레일(141)에 전후진 가능하게 체결되는 제1이송레일(142)과, 상기 전후 이송프레임(120)의 일측부에 회전 콜렛척(150)과 연결되며 회전 가능하게 장착되는 회전콜렛척 연결샤프트(143)와, 상기 전후 이송프레임(120)의 상부에 장착되어 그 출력축이 회전콜렛척 연결샤프트(143)와 벨트(144)에 의하여 연결되어 회전콜렛척 연결샤프트(143)에 회전력을 인가하는 회전콜렛척 구동모터(145)와, 상기 전후 이송프레임(120)의 하부에 장착되는 전후 이송용 모터(146)와, 상기 전후 이송용 모터(146)의 출력축과 연결되면서 상기 전후 이송프레임(120)의 저부를 제자리 회전 가능하게 관통하는 동시에 메인 테이블(100) 상에 제자리 회전 가능하게 장착되는 제1스크류(147)를 포함하여 구성된다.
이에, 상기 회전 콜렛척(150)에 고정된 탭 가공공구를 피어싱 장신구에 대한 탭 가공을 위해 회전시키고자, 상기 회전콜렛척 구동모터(145)를 구동시키면, 상기 벨트(144)를 통해 회전콜렛척 연결샤프트(143)로 회전력이 전달되어, 회전콜렛척 연결샤프트(143)과 연결된 회전 콜렛척(150)이 회전하게 되고, 이 회전 콜렛척(150)에 고정된 탭 가공공구가 피어싱 장신구 중 피어싱 샤프트에 암나사를 가공하거나 피어싱 볼에 숫나사를 가공하기 위하여 회전하게 된다.
또한, 상기 회전 콜렛척(150)에 고정된 탭 가공공구를 상기 고정 콜렛척(130)에 고정된 피어싱 장신구쪽으로 전후진시키기 위하여, 상기 전후 이송용 모터(146)가 구동되면 제1스크류(147)가 제자리 회전하게 되고, 연이어 상기 전후 이송프레임(120)이 제1스크류(147)를 따라 전후진하는 동시에 상기 제1이송레일(142)이 제1고정레일(141)을 따라 전후진하게 됨으로써, 상기 고정 콜렛척(130)에 고정된 피어싱 장신구(피어싱 샤프트 또는 피어싱 볼)에 대한 상기 회전 콜렛척(150)에 고정된 탭 가공공구의 탭 가공을 위한 전후거리가 조절될 수 있다.
한편, 상기 서브 테이블(110)의 상면부에 좌우 이송프레임(180)이 좌우 이송구동장치(170)에 의하여 좌우 이송 가능하게 장착되고, 상기 좌우 이송프레임(180)의 정면부에 상하 이송프레임(200)이 상하 이송구동장치(190)에 의하여 상하 이송 가능하게 장착된다.
또한, 상기 상하 이송프레임(200)의 정면부 일측 위치에는 두 개 이상의 제1가공용 모터(210)가 장착되고, 상기 제1가공용 모터(210)의 출력축에는 반지 표면에 소정 문양을 가공하기 위한 수직컷 공구가 홀딩되는 제1회전홀더(212)가 장착된다.
또한, 상기 상하 이송프레임(200)의 정면부 타측 위치에는 서브 플레이트(220)가 고정 장착되는 바, 이 서브 플레이트(220) 상에는 회전블럭 구동모터(230)가 장착되고, 서브 프레임(220)의 저부에는 회전블럭 구동모터(230)의 출력축과 연결되어 각회전 조절되는 회전블럭(240)이 장착된다.
또한, 상기 회전블럭(240)의 하부에는 반지 표면에 소정 문양을 가공하기 위한 평면컷 공구가 홀딩되는 제2회전홀더(250)가 회전 가능하게 장착된다.
이를 위해, 상기 서브 플레이트(220) 상에 제2가공용 모터(260)가 장착되고, 도 4에서 보듯이 상기 제2가공용 모터(260)의 출력축과 상기 제2회전홀더(250)의 회전축 간에 동력전달벨트(270)가 연결되어, 제2가공용 모터(260)의 회전력이 동력전달벨트(270)를 통해 제2회전홀더(250)로 전달됨으로써, 반지 표면에 소정 문양을 가공하기 위한 평면컷 공구가 회전하게 된다.
이때, 상기 좌우 이송구동장치(170)의 구동에 의하여 수직컷 공구가 홀딩되는 제1회전홀더(212)가 고정 콜렛척(150)에 가공 가능하게 거치 고정되는 반지 위치로 이송 조절되거나, 평면컷 공구가 홀딩되는 제2회전홀더(250)가 고정 콜렛척(150)에 가공 가능하게 거치 고정되는 반지 위치로 이송 조절될 수 있다.
이를 위해, 상기 좌우 이송구동장치(170)는 상기 서브 테이블(110)의 상면부에 장착되는 제2고정레일(171)과, 상기 좌우 이송프레임(180)의 저면부에 장착되어 제2고정레일(171)에 좌우 이송 가능하게 체결되는 제2이송레일(172)과, 상기 좌우 이송프레임(180)의 일측부에 장착되는 좌우 이송용 모터(173)와, 상기 좌우 이송용 모터(173)의 출력축과 연결되면서 상기 좌우 이송프레임(180)의 저부를 제자리 회전 가능하게 관통하는 동시에 서브 테이블(110) 상에 제자리 회전 가능하게 장착되는 제2스크류(174)를 포함하여 구성된다.
이에, 상기 좌우 이송용 모터(173)가 일방향으로 회전 구동하면, 상기 제2스크류(174)가 제자리 회전하여 좌우 이송프레임(180)이 제2스크류(174)를 따라 일측으로 이송하는 동시에 상기 제2이송레일(172)이 제2고정레일(171)을 따라 일측으로 이송하게 됨으로써, 도 1에 도시된 바와 같이 좌우 이송프레임(180)에 상하 이송구동장치(190)에 의하여 결합된 상하 이송프레임(200)과, 상하 이송프레임(200)의 정면부에 장착된 제1회전홀더(212)도 일측으로 이송하여, 결국 제1회전홀더(212)에 고정된 수직컷 공구가 상기 고정 콜렛척(150)에 가공 가능하게 거치 고정되는 반지 위치로 이송 조절될 수 있다.
따라서, 상기 제1가공용 모터(210)의 구동에 의하여 제1회전홀더(212)가 회전하는 동시에 수직컷 공구가 회전하면서 반지 표면에 소정 문양을 가공하기 위한 수직컷 가공이 이루어지게 된다.
반면, 상기 좌우 이송용 모터(173)가 타방향으로 회전 구동하면, 상기 제2스크류(174)가 반대로 제자리 회전하여 좌우 이송프레임(180)이 제2스크류(174)를 따라 타측으로 이송하는 동시에 상기 제2이송레일(172)이 제2고정레일(171)을 따라 타측으로 이송하게 됨으로써, 도 2에 도시된 바와 같이 좌우 이송프레임(180)에 상하 이송구동장치(190)에 의하여 결합된 상하 이송프레임(200)과, 상하 이송프레임(200)의 정면부에 장착된 서브 플레이트(220)와, 서브 플레이트(220)에 장착된 회전블럭(240)도 타측으로 이송하여, 결국 회전블럭(240)에 회전 가능하게 장착된 제2회전홀더(250) 및 제2회전홀더(250)에 고정된 평면컷 공구가 상기 고정 콜렛척(150)에 가공 가능하게 거치 고정되는 반지 위치로 이송 조절될 수 있다.
이때, 상기 회전블럭 구동모터(230)를 구동시켜서 회전블럭(240)의 각도를 반지에 대한 가공방향에 맞게 조절할 수 있다.
따라서, 상기 제2가공용 모터(260)가 구동되면, 그 회전력이 동력전달벨트(270)를 통하여 제2회전홀더(250)로 전달되는 동시에 제2회전홀더(250)에 고정된 평면컷 공구로 전달되어, 평면컷 공구가 회전하면서 반지 표면에 소정 문양을 가공하기 위한 평면컷 가공이 이루어지게 된다.
한편, 상기 상하 이송구동장치(190)의 구동에 의하여 제1회전홀더(212)를 승강 이송시켜서 제1회전홀더(212)에 고정된 수직컷 공구와 상기 고정 콜렛척(150)에 고정되는 반지 간의 상하 가공거리를 조절할 수 있고, 또는 상기 제2회전홀더(250)를 승강 이송시켜서 제2회전홀더(250)에 고정된 평면컷 공구와 상기 고정 콜렛척(150)에 고정되는 반지 간의 상하 가공거리를 조절할 수 있다.
이를 위해, 상기 상하 이송구동장치(190)는 상기 좌우 이송프레임(180)의 정면부에 장착되는 제3고정레일(191)과, 상기 상하 이송프레임(200)의 배면부에 장착되어 상기 제3고정레일(191)에 상하 이송 가능하게 체결되는 제3이송레일(192)과, 상기 좌우 이송프레임(180)에 정면부에 장착되는 상하 이송용 모터(193)와, 상기 상하 이송용 모터(193)의 출력축과 연결되면서 상기 상하 이송프레임(200)의 배면부를 제자리 회전 가능하게 관통하는 동시에 좌우 이송프레임(180) 상에 제자리 회전 가능하게 장착되는 제3스크류(194)를 포함하여 구성된다.
이에, 상기 상하 이송용 모터(193)를 구동시키면, 상기 제3스크류(194)가 제자리 회전하여 상하 이송프레임(200)이 제3스크류(194)를 따라 상하로 이송하는 동시에 상기 제3이송레일(192)이 제3고정레일(191)을 따라 상하로 이송하게 됨으로써, 상기 상하 이송프레임(200)에 장착된 제1회전홀더(212)기 함께 상하로 위치 이동 조절되면서 제1회전홀더(212)에 고정된 수직컷 공구와 상기 고정 콜렛척(150)에 고정되는 반지 간의 상하 가공거리가 조절될 수 있고, 또는 상기 상하 이송프레임(200)에 서브 플레이트(220)를 매개로 장착된 제2회전홀더(250)의 평면컷 공구와 상기 고정 콜렛척(150)에 고정되는 반지 간의 상하 가공거리가 조절될 수 있다.
한편, 상기 상하 이송프레임(200)의 정면부 중간 부분에는 반지 및 피어싱 가공을 위한 여러 가공 공구들(평면컷 가공공구, 수직컷 가공공구, 탭 가공 공구 등)이 거치 고정되는 공구저장블럭(290)이 장착됨으로써, 사용 전후의 각종 공구 및 교체를 위한 각종 공구들을 공구저장블럭(290)에 거치 고정시킬 수 있고, 이에 공구 분실 방지 및 작업자의 작업 편의성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치에 의하여 피어싱 장신구에 탭 가공이 이루어지는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치에 의하여 피어싱 장신구에 탭 가공이 이루어지는 모습을 보여주는 이미지도이고, 도 8은 본 발명에 따른 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치에 의하여 가공된 피어싱 장신구 모습을 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b에서 보듯이 상기 고정 콜렛척(130)에 피어싱 장신구의 피어싱 샤프트(12)가 고정되고, 상기 회전 콜렛척(150)에는 피어싱 샤프트(12)에 암나사를 가공하기 위한 탭 가공공구(30)가 고정된다.
물론, 도 6a 및 도 6b에는 미도시되었지만, 상기 고정 콜렛척(130)에 피어싱 장신구의 피어싱 볼이 선택적으로 고정될 수 있고, 상기 회전 콜렛척(150)에는 피어싱 볼에 숫나사를 가공하기 위한 탭 가공공구가 선택적으로 고정될 수 있다.
이에, 상기 회전콜렛척 구동모터(145)를 구동시키면, 상기 벨트(144)를 통해 회전콜렛척 연결샤프트(143)로 회전력이 전달되어, 회전콜렛척 연결샤프트(143)과 연결된 회전 콜렛척(150)이 회전하게 되고, 이 회전 콜렛척(150)에 고정된 탭 가공공구(30)가 피어싱 장신구 중 피어싱 샤프트(12)에 암나사를 가공하거나 피어싱 볼에 숫나사를 가공하기 위하여 회전하게 됨으로써, 피어싱 샤프트(12)에 암나사가 가공되거나 피어싱 볼에 숫나사가 가공될 수 있다.
이와 같은 탭 가공에 의하여 도 8에 도시된 바와 같이 암나사를 갖는 피어싱 샤프트(12)와 숫나사를 갖는 피어싱 볼(14)을 포함하는 피어싱 장신구(10)가 용이하게 제작될 수 있고, 또한 피어싱 볼(14)의 큐빅 등과 같은 보석류가 붙는 자리면도 보석류의 크기에 맞게 또 다른 공구에 의한 오목하게 가공될 수 있다.
한편, 상기 상하 이송프레임(200)의 일측 끝단부에는 클램퍼(280)가 장착되는 바, 이 클램퍼(280)는 상기 고정 콜렛척(130)에 고정된 피어싱 장신구의 가공방향 및 위치 변경, 또는 가공 완료된 피어싱 장신구의 분리시 홀딩하는 역할을 하게 된다.
여기서, 본 발명에 따른 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치에 의하여 반지의 표면 가공이 이루어지는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 5는 본 발명에 따른 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치에 의하여 반지 가공이 이루어지는 모습을 보여주는 이미지도이고, 도 7은 본 발명에 따른 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치에 의하여 가공된 반지 제품 모습을 도시한 이미지도이다.
먼저, 도 5에서 보듯이 상기 고정 콜렛척(130) 또는 회전콜렛척(150)에 링 형상을 갖는 반지(20)를 고정시키고, 상기 제2회전홀더(250)에 다이아몬드 공구의 일종인 평면컷 공구(32)를 회전 가능하게 고정시킨다.
따라서, 상기 제2가공용 모터(260)의 구동되면, 그 회전력이 동력전달벨트(270)를 통하여 제2회전홀더(250)로 전달되는 동시에 제2회전홀더(250)에 고정된 평면컷 공구(32)로 전달됨으로써, 도 5에서 보듯이 상기 평면컷 공구(32)가 회전하면서 반지(20)의 표면에 소정 문양을 가공하기 위한 평면컷 가공이 이루어지게 된다.
또한, 상기와 같이 제1회전홀더(212)에 고정된 수직컷 공구가 상기 고정 콜렛척(150)에 가공 가능하게 거치 고정되는 반지 위치로 이송 조절된 후, 상기 제1가공용 모터(210)의 구동에 의하여 제1회전홀더(212)가 회전하는 동시에 수직컷 공구가 회전하면서 반지 표면에 소정 문양을 가공하기 위한 수직컷 가공이 이루어지게 된다.
이와 같이, 상기 제2회전홀더(250)에 고정된 평면컷 공구 및 상기 제1회전홀더(212)에 고정된 수직컷 공구에 의한 표면 가공에 의하여 도 7에 도시된 바와 같은 반지(20) 제품이 제조될 수 있다.
한편, 상기와 같이 평면컷 내지 수직컷 가공이 이루어진 반지 내면 또는 탭 가공이 이루어진 피어싱 장신구의 소정 표면에 사용자가 원하는 문자 등을 각인시키는 공정이 더 자동으로 진행될 수 있다.
이를 위해, 상기 상하 이송프레임(200)의 타측 끝단부에는 반지 또는 피어싱 장신구에 대한 레이저 마킹을 위한 레이저 마킹기(300)가 장착된다.
이에, 상기와 같이 좌우 이송구동장치(170) 및 상하 이송구동장치(190) 등을 구동시켜서 상기 레이저 마킹기(300)를 반지 또는 피어싱 장신구가 고정된 고정 콜렛척 위치로 이송시킨 다음, 반지 또는 피어싱 장신구에 레이저를 조사함으로써, 반지 내면 또는 피어싱 장신구의 소정 표면에 사용자가 원하는 문자 등을 각인시키는 공정이 자동으로 진행될 수 있다.
한편, 회전콜렛척 연결샤프트(143)에는 금속표면의 부식현상을 방지하기 위하여 부식방지도포층이 도포될 수 있다.
이 부식방지도포층의 도포 재료는 트리에탄올아민 15중량%, 인디아졸 25중량%, 하프늄 20중량%, 유화몰리브덴(MoS2) 10중량%, 산화티타늄(TiO2) 15중량%, 프로피온아미드 15중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 형성할 수 있다.
트리에탄올아민, 인디아졸, 프로피온아미드는 부식 방지 및 변색 방지 등의 역할을 한다.
하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로서 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.
유화몰리브덴은 코팅피막의 표면에 습동성과 윤활성 등을 부여하는 역할을 한다.
산화티타늅은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.
상기 구성 성분의 비율 및 코팅 두께를 상기와 같이 수치 한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.
또한, 고정 콜렛척(130)에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지 도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포될 수 있다.
상기 오염 방지 도포용 조성물은 코코암포디아세테이트 및 알킬 글리콜에테르가 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 코코암포디아세테이트와 알킬 글리콜에테르의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.
상기 코코암포디아세테이트와 알킬 글리콜에테르는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 고정 콜렛척(130)의 도포성이 저하되거나 도포 후에 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.
상기 코코암포디아세테이트 및 알킬 글리콜에테르는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 고정 콜렛척(130)의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.
한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 고정 콜렛척(130)에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 고정 콜렛척(130)의 최종 도포막 두께는 550 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1100 ~ 1900Å이다. 상기 도포막의 두께가 550 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.
또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 코코암포디아세테이트 0.1 몰 및 알킬 글리콜에테르 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.
그리고, 메인 테이블(100) 상에는 살균기능 및 스트레스 완화에 도움이 되는 기능성 오일이 혼합된 방향제 물질이 코팅될 수 있다.
방향제 물질과 기능성 오일의 혼합 비율은 상기 방향제 물질 95~97중량%에 상기 기능성 오일 3~5*량%가 혼합되며, 기능성 오일은 코니퍼 노트 오일(Conifer note oil) 50중량%, 웜우드 오일(Wormwood oil) 50중량%로 이루어진다.
여기서 기능성 오일은 방향제 물질에 대해 3~5중량%가 혼합되는 것이 바람직하다. 기능성 오일의 혼합비율이 3중량% 미만이면, 그 효과가 미미하며, 기능성 오일의 혼합비율이 3~5중량%를 초과하면 그 효과가 크게 향상되지 않는 반면에 제조 단가는 크게 증가된다.
코니퍼 노트 오일(Conifer note oil)은 신경통, 근육통, 항울증, 스트레스 완화작용 등에 좋은 효과가 있다.
웜우드 오일(Wormwood oil)은 해독 작용, 피부 질환 치료, 살균, 가려움증 완화, 머리를 맑게 하고, 긴장완화 등에 작용효과가 우수하다.
따라서, 이러한 기능성 오일이 혼합된 방향제 물질이 메인 테이블(100)에 코팅됨에 따라, 메인 테이블(100)을 살균 처리하고 작업자의 피로를 경감시키는 등의 효과를 얻을 수 있다.
방향제 물질 및 기능성 오일에 대해 구성 성분을 한정하고 혼합 비율의 수치를 한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험 결과를 통해 분석한 결과, 상기 구성 성분 및 수치 한정 비율에서 최적의 효과를 나타내었다.
10 : 피어싱 장신구 12 : 피어싱 샤프트
14 : 피어싱 볼 20 : 반지
30 : 탭 가공공구 32 : 평면컷 공구
100 : 메인 테이블 110 : 서브 테이블
120 : 전후 이송프레임 130 : 고정 콜렛척
140 : 전후진 및 회전 구동장치 141 : 제1고정레일
142 : 제1이송레일 143 : 회전콜렛척 연결샤프트
144 : 벨트 145 : 회전콜렛척 구동모터
146 : 전후 이송용 모터 147 : 제1스크류
150 : 회전 콜렛척 170 : 좌우 이송구동장치
171 : 제2고정레일 172 : 제2이송레일
173 : 좌우 이송용 모터 174 : 제2스크류
180 : 좌우 이송프레임 190 : 상하 이송구동장치
191 : 제3고정레일 192 : 제3이송레일
193 : 상하 이송용 모터 194 : 제3스크류
200 : 상하 이송프레임 210 : 제1가공용 모터
212 : 제1회전홀더 220 : 서브 플레이트
230 : 회전블럭 구동모터 240 : 회전블럭
250 : 제2회전홀더 260 : 제2가공용 모터
270 : 동력전달벨트 280 : 클램퍼
290 : 공구저장블럭 300 : 레이저 마킹기

Claims (5)

  1. 메인 테이블(100);
    상기 메인 테이블(100)의 후방 위치에 장착되는 서브 테이블(110);
    상기 서브 테이블(110)의 정면부에 장착되어, 피어싱 장신구가 탭 가공 가능하게 고정되는 고정 콜렛척(130);
    상기 메인 테이블(100)의 전방 위치에 장착된 전후 이송프레임(120)에 전후진 및 회전 구동장치(140)에 의하여 전후 이송 및 회전 가능하게 장착되어, 상기 피어싱 장신구에 대한 탭 가공공구가 고정되는 회전 콜렛척(150);
    상기 서브 테이블(110)의 상면부에 좌우 이송구동장치(170)에 의하여 좌우 이송 가능하게 장착되는 좌우 이송프레임(180);
    상기 좌우 이송프레임(180)의 정면부에 상하 이송구동장치(190)에 의하여 상하 이송 가능하게 장착되는 상하 이송프레임(200);
    상기 상하 이송프레임(200)의 정면부 일측 위치에 장착되는 두 개 이상의 제1가공용 모터(210);
    상기 제1가공용 모터(210)의 출력축에 장착되어 반지 표면에 소정 문양을 가공하기 위한 수직컷 공구가 홀딩되는 제1회전홀더(212);
    상기 상하 이송프레임(200)의 정면부 타측 위치에 장착되는 서브 플레이트(220);
    상기 서브 플레이트(220) 상에 장착되는 회전블럭 구동모터(230)의 출력축과 연결되며 서브 플레이트(220)의 저부에 회전 가능하게 장착되는 회전블럭(240);
    상기 회전블럭(240)의 하부에 회전 가능하게 장착되어 반지 표면에 소정 문양을 가공하기 위한 평면컷 공구가 홀딩되는 제2회전홀더(250);
    상기 서브 플레이트(220) 상에 장착되는 제2가공용 모터(260);
    상기 제2가공용 모터(260)의 출력축과 상기 제2회전홀더(250)의 회전축 간에 연결되는 동력전달벨트(270);
    상기 상하 이송프레임(200)의 일측 끝단부에 장착되어, 상기 고정 콜렛척(130)에 고정된 피어싱 장신구를 위치 변경 또는 분리시 홀딩하는 클램퍼(280);
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상하 이송프레임(200)의 타측 끝단부에는 반지 또는 피어싱 장신구에 대한 레이저 마킹을 위한 레이저 마킹기(300)가 장착된 것을 특징으로 하는 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전후진 및 회전 구동장치(140)는:
    상기 메인 테이블(100) 상에 형성된 제1고정레일(141);
    상기 전후 이송프레임(120)의 저부에 장착되어 상기 제1고정레일(141)에 전후진 가능하게 체결되는 제1이송레일(142);
    상기 전후 이송프레임(120)의 일측부에 회전 콜렛척(150)과 연결되며 회전 가능하게 장착되는 회전콜렛척 연결샤프트(143);
    상기 전후 이송프레임(120)의 상부에 장착되어 회전콜렛척 연결샤프트(143)와 벨트(144)에 의하여 연결되는 회전콜렛척 구동모터(145);
    상기 전후 이송프레임(120)의 하부에 장착되는 전후 이송용 모터(146); 및
    상기 전후 이송용 모터(146)의 출력축과 연결되면서 상기 전후 이송프레임(120)의 저부를 제자리 회전 가능하게 관통하여, 메인 테이블(100) 상에 제자리 회전 가능하게 장착되는 제1스크류(147);
    로 구성된 것을 특징으로 하는 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 좌우 이송구동장치(170)는:
    상기 서브 테이블(110)의 상면부에 장착되는 제2고정레일(171);
    상기 좌우 이송프레임(180)의 저면부에 장착되어 제2고정레일(171)에 좌우 이송 가능하게 체결되는 제2이송레일(172);
    상기 좌우 이송프레임(180)의 일측부에 장착되는 좌우 이송용 모터(173); 및
    상기 좌우 이송용 모터(173)의 출력축과 연결되면서 상기 좌우 이송프레임(180)의 저부를 제자리 회전 가능하게 관통하여, 서브 테이블(110) 상에 제자리 회전 가능하게 장착되는 제2스크류(174);
    로 구성된 것을 특징으로 하는 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 상하 이송구동장치(190)는:
    상기 좌우 이송프레임(180)의 정면부에 장착되는 제3고정레일(191);
    상기 상하 이송프레임(200)의 배면부에 장착되어 상기 제3고정레일(191)에 상하 이송 가능하게 체결되는 제3이송레일(192);
    상기 좌우 이송프레임(180)에 정면부에 장착되는 상하 이송용 모터(193); 및
    상기 상하 이송용 모터(193)의 출력축과 연결되면서 상기 상하 이송프레임(200)의 배면부를 제자리 회전 가능하게 관통하여, 좌우 이송프레임(180) 상에 제자리 회전 가능하게 장착되는 제3스크류(194)로 구성되고;
    상기 상하 이송프레임(200)의 정면부 중간 부분에는 반지 및 피어싱 가공을 위한 여러 가공 공구들이 거치 고정되는 공구저장블럭(290)이 장착된 것을 특징으로 하는 피어싱 및 반지 가공용 복합 자동화 장치.
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