KR102211889B1 - 좌우이동가이드장치를 포함하는 롤 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원통형상의 피가공물을 회전시켜 기능성 롤을 제조하는 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로, 기능성 롤 제작시 피가공물의 온도를 기초로 수축률을 계산하여 가공됨으로써 피가공물에 형성되는 홈/돌기가 온도변화로 인해 작업자의 의도와 대응되지 않는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 작업성을 향상시킬 수 있는 좌우이동가이드장치를 포함하는 롤 제조장치에 관한 것이다.

Description

좌우이동가이드장치를 포함하는 롤 제조장치 {APPARATUS FOR FUNCTIONAL ROLL}

본 발명은 피가공물의 길이에 제약없이 이동지그를 수평방향으로 이동시킬 수 있되, 이동지그의 하측에 구비되는 좌우이동가이드를 따라 수평이동되며, 하면에 형성된 가이드레일에 좌우이동가이드장치 하단이 내삽되어 이동지그와 좌우이동가이드장치가 수평이동시 가이드레일의 내측을 따라 수평이동되어 안정적으로 수평이동될 수 있고, 절삭가공 중 수평방향으로 이동되는 것을 방지할 수 있는 좌우이동가이드장치를 포함하는 롤 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 필름, 스트립, 시트 등의 물품을 제조공정으로 반송하기 위하여 롤(Roll)을 생산하고 있다. 이러한 롤은 제품의 반송용 외에도 다양한 기능을 갖는 기능성 롤을 생산하여 보다 상품성을 높이고, 다양한 제품에도 적용가능하도록 제작되어진다.

이러한 기능성 롤은 CNC 선반과 같은 제조장치를 이용하여 외측 또는 내측에 홈이 형성되어 각 사용되는 곳에 걸맞는 롤이 생산된다.

한편, 이와 같은 롤 제조장치는 금속으로 이루어진 피가공물이 회전 및 연마되면서 현장온도와 대응되게 가열된 상태로 좌우이동가이드장치를 포함하는 롤 제조장치를 통해 외측 또는 내측이 파지될 경우 열변형으로 인해 작업자가 원하는 홈의 내경보다 크거나 작아질 우려가 존재한다.

또한, 기존의 롤 제조장치의 경우 외부에서 피가공물을 파지하는 피가공물간의 간격을 조절하여 파지되는 홈의 크기 및 깊이를 조절할 수 있는 반면 피가공물을 받치는 지그간의 간격이 정해져있어 일정한 길이의 피가공물만을 가공한다는 점에서 불편함이 존재하였다.

한국공개특허 제10-2019-0004397호 한국공개특허 제10-2018-0133274호 한국등록특허 제10-2114261호

본 발명은 피가공물의 길이에 제약없이 이동지그를 수평방향으로 이동시킬 수 있되, 이동지그의 하측에 구비되는 좌우이동가이드를 따라 수평이동되며, 하면에 형성된 가이드레일에 좌우이동가이드장치 하단이 내삽되어 이동지그와 좌우이동가이드장치가 수평이동시 가이드레일의 내측을 따라 수평이동되어 안정적으로 수평이동될 수 있고, 절삭가공 중 수평방향으로 이동되는 것을 방지할 수 있는 좌우이동가이드장치를 포함하는 롤 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 좌우이동가이드장치를 포함하는 롤 제조장치는 피가공물의 일단과 결합되어 상기 피가공물을 회전시키는 고정지그; 및 기 피가공물의 타단에 밀착되며 수평이동이 가능한 이동지그;를 포함한다.

본 발명에 따른 좌우이동가이드장치를 포함하는 롤 제조장치는

상기 피가공물의 상측에 구비되어 상기 고정지그를 통해 피가공물 회전시 절삭구가 상기 피가공물의 상측면과 밀착되어 상기 피가공물을 절삭하는 절삭장치;

상기 고정지그의 하단 일측에 구비되며, 상면에 상기 이동지그와 피가공물이 구비되고, 상면에는 하측방향으로 함몰형성된 가이드레일이 구성되는 작업대;

상기 고정지그 및 절삭장치의 구동을 제어하며, 현장온도를 감지하는 온도센서감지모듈과, 작업자가 상기 피가공물의 재질과 상기 피가공물에 형성될 절삭가공의 수치를 입력할 수 있는 입력모듈과, 상기 입력모듈에서 입력된 상기 피가공물의 재질에 따라 열수축률이 기저장되는 메모리와, 상기 메모리에 기저장된 상기 피가공물에 따른 열수축률과 작업자가 상기 입력모듈에서 입력한 상기 피가공물의 절삭가공의 수치를 판단하여 최종 생산된 기능성 롤에 형성될 절삭가공의 수치를 판단하는 판단모듈 및 상기 판단모듈에 따라 상기 절삭장치를 제어하는 절삭장치 제어모듈로 구성되는 제어장치; 및

상기 고정지그와 상기 이동지그에 양말단이 결합된 피가공물의 하측 중앙에 밀착되고, 상기 작업대의 상측에 구비되어 상기 피가공물을 지지하는 하부지그;로 구성되고,

상기 고정지그는,

상기 작업대 일측 말단에 밀착되어 구비되며, 상부 일측에 함몰된 고정부인입홀이 형성된 고정지그 프레임; 상기 고정부인입홀 내측으로 일측이 내삽된 상태로 구비되며, 일측면에 피가공물이 밀착되는 고정부; 및 상기 고정부의 타측 중앙에 구비되어 상기 고정부를 회전시키는 회전축;으로 구성되고,

상기 고정부의 일측면에는,

중앙을 따라 다수개로 형성되며, 서로 일정간격 이격된 고정돌기와, 상기 고정돌기의 일측이 내삽되고 상기 고정부상에서 상기 고정돌기가 이동될 수 있는 고정돌기 이동레일이 형성되고, 상기 고정돌기는 상기 고정부 일측면에 밀착된 피가공물의 말단 외측으로 상기 고정돌기 이동레일의 내측을 따라 이동하여 밀착되며,

상기 이동지그는 상기 작업대 상에 구비되는 이동지그 프레임; 상기 이동지그 프레임 하면에 돌출형성되며 상기 가이드레일에 내삽되는 인입구; 상기 고정지그와 결합된 피가공물의 타측 말단과 밀착되는 밀착부;로 구성되고,

상기 절삭장치는 하측으로 연장되어 상기 고정지그와 상기 이동지그에 양말단이 각각 고정되어 회전하는 피가공물의 외측면을 절삭가공하는 절삭구; 및 상기 절삭구 측면에 구비되어 피가공물 측으로 절삭유를 분사하는 절삭유노즐;로 구성되며,

상기 하부지그는,

상기 작업대 상에 구비되고, 절단된 부채꼴 형상을 가지며, 상측 양단이 내측으로 함몰된 축인입홈이 형성되는 하부프레임;

일측에는 피가공물의 외측면과 맞닿아 회전할 수 있는 휠과, 상기 휠과 결합되어 상기 축인입홈 내측으로 내삽되어 결합고정되는 롤러축으로 구성되는 회전롤러; 및

상기 하부프레임과 상기 회전롤러를 관통하여 결합고정시키는 결합볼트;로 구성되고,

상기 롤러축에는 연장방향을 따라 일정간격 이격된 관통홀이 다수개 형성되고,

상기 하부프레임 상측 양단 중앙에 수평방향으로 관통형성되는 결합홀;이 형성되고,

작업자는 피가공물의 직경에 따라 상기 회전롤러의 경사와 내삽위치를 정하고, 상기 관통홀과 상기 결합홀의 내측이 연통되며, 내부가 연통된 상기 관통홀과 상기 결합홀을 상기 결합볼트가 관통하여 상기 회전롤러가 상기 하부프레임에 결합고정되는 것을 특징으로 하는 좌우이동가이드장치를 더 포함하되,

상기 이동지그를 상기 작업대 상에서 수평이동시키는 좌우이동가이드장치;가 추가로 구비되며,

상기 좌우이동가이드장치는,

상기 작업대상에 구비되어 상기 작업대 상면을 따라 수평이동되고, 상면에 상기 이동지그가 구비되는 이동브라켓;

상기 작업대 타측 말단에 하단이 밀착고정되는 고정브라켓; 및

일단이 상기 고정브라켓에 결합되며, 타단이 상기 이동지그의 하단을 관통하여 상기 이동지그가 외측을 따라 수평이동되는 관통봉;으로 구성되며,

상기 이동브라켓 상면에는 상기 인입구와 대응되는 형상으로 함몰된 끼움홈이 형성되고, 상기 이동지그는 상기 인입구가 상기 끼움홈에 끼워져 상기 이동브라켓에 결합고정된다.

상기 과제를 해결하기 위한 원통형상의 피가공물을 회전시켜 기능성 롤을 제조하는 제조방법에 있어서,

피가공물의 일단을 고정지그에 결합시키는 고정단계와, 이동지그를 수평이동시켜 피가공물의 타단에 밀착시키는 밀착단계와, 상기 고정지그가 결합된 피가공물을 회전시키는 회전단계 및 상기 고정지그에 의해 회전되는 피가공물의 측면을 파지장치로 파지하는 파지단계로 구성된다.

상술된 기능성 롤 제조방법을 수행하는 제조장치에 있어서, 피가공물의 일단과 결합되어 상기 피가공물을 회전시키는 고정지그와, 상기 피가공물의 타단에 밀착되며 수평이동이 가능한 이동지그와, 상기 피가공물의 상측에 구비되어 상기 고정지그를 통해 피가공물 회전시 절삭구가 상기 피가공물의 상측면과 밀착되어 상기 피가공물을 절삭하는 절삭장치와, 상기 고정지그의 하단 일측에 구비되며, 상면에 상기 이동지그와 피가공물이 구비되고, 상면에는 하측방향으로 함몰형성된 가이드레일이 구성되는 작업대와, 상기 고정지그 및 절삭장치의 구동을 제어하며, 현장온도를 감지하는 온도센서감지모듈과, 작업자가 상기 피가공물의 재질과 상기 피가공물에 형성될 절삭가공의 수치를 입력할 수 있는 입력모듈과, 상기 입력모듈에서 입력된 상기 피가공물의 재질에 따라 열수축률이 기저장되는 메모리와, 상기 메모리에 기저장된 상기 피가공물에 따른 열수축률과 작업자가 상기 입력모듈에서 입력한 상기 피가공물의 절삭가공의 수치를 판단하여 최종 생산된 기능성 롤에 형성될 절삭가공의 수치를 판단하는 판단모듈 및 상기 판단모듈에 따라 상기 절삭장치를 제어하는 절삭장치 제어모듈로 구성되는 제어장치 및 상기 고정지그와 상기 이동지그에 양말단이 결합된 피가공물의 하측 중앙에 밀착되고, 상기 작업대의 상측에 구비되어 상기 피가공물을 지지하는 하부지그로 구성되고, 상기 고정지그는, 상기 작업대 일측 말단에 밀착되어 구비되며, 상부 일측에 함몰된 고정부인입홀이 형성된 고정지그 프레임과, 상기 고정부인입홀 내측으로 일측이 내삽된 상태로 구비되며, 일측면에 피가공물이 밀착되는 고정부 및 상기 고정부의 타측 중앙에 구비되어 상기 고정부를 회전시키는 회전축으로 구성되고, 상기 고정부의 일측면에는 중앙을 따라 다수개로 형성되며, 서로 일정간격 이격된 고정돌기와, 상기 고정돌기의 일측이 내삽되고 상기 고정부상에서 상기 고정돌기가 이동될 수 있는 고정돌기 이동레일이 형성되고, 상기 고정돌기는 상기 고정부 일측면에 밀착된 피가공물의 말단 외측으로 상기 고정돌기 이동레일의 내측을 따라 이동하여 밀착되며, 상기 이동지그는 상기 작업대 상에 구비되는 이동지그 프레임과, 상기 이동지그 프레임 하면에 돌출형성되며 상기 가이드레일에 내삽되는 인입구와, 상기 고정지그와 결합된 피가공물의 타측 말단과 밀착되는 밀착부로 구성되고, 상기 절삭장치는 하측으로 연장되어 상기 고정지그와 상기 이동지그에 양말단이 각각 고정되어 회전하는 피가공물의 외측면을 절삭가공하는 절삭구 및 상기 절삭구 측면에 구비되어 피가공물 측으로 절삭유를 분사하는 절삭유노즐로 구성되며, 상기 하부지그는 상기 작업대 상에 구비되고, 절단된 부채꼴 형상을 가지며, 상측 양단이 내측으로 함몰된 축인입홈이 형성되는 하부프레임과, 일측에는 피가공물의 외측면과 맞닿아 회전할 수 있는 휠과, 상기 휠과 결합되어 상기 축인입홈 내측으로 내삽되어 결합고정되는 롤러축으로 구성되는 회전롤러 및 상기 하부프레임과 상기 회전롤러를 관통하여 결합고정시키는 결합볼트로 구성되고, 상기 롤러축에는 연장방향을 따라 일정간격 이격된 관통홀이 다수개 형성되며, 상기 하부프레임 상측 양단 중앙에 수평방향으로 관통형성되는 결합홀이 형성되고, 작업자는 피가공물의 직경에 따라 상기 회전롤러의 경사와 내삽위치를 정하고, 상기 관통홀과 상기 결합홀의 내측이 연통되며, 내부가 연통된 상기 관통홀과 상기 결합홀을 상기 결합볼트가 관통하여 상기 회전롤러가 상기 하부프레임에 결합고정된다.

또한, 이동지그를 상기 작업대 상에서 수평이동시키는 좌우이동가이드장치가 추가로 구비되며, 상기 좌우이동가이드장치는 상기 작업대상에 구비되어 상기 작업대 상면을 따라 수평이동되고, 상면에 상기 이동지그가 구비되는 이동브라켓과, 상기 작업대 타측 말단에 하단이 밀착고정되는 고정브라켓 및 일단이 상기 고정브라켓에 결합되며, 타단이 상기 이동지그의 하단을 관통하여 상기 이동지그가 외측을 따라 수평이동되는 관통봉으로 구성되며, 상기 이동브라켓 상면에는 상기 인입구와 대응되는 형상으로 함몰된 끼움홈이 형성되고, 상기 이동지그는 상기 인입구가 상기 끼움홈에 끼워져 상기 이동브라켓에 결합고정되며, 상기 이동브라켓의 하단 일부는 상기 가이드레일 내측에 내삽되어 상기 이동브라켓은 상기 가이드레일 내측을 따라 수평이동된다.

본 발명은 길이에 제약없이 이동지그를 수평방향으로 이동시킬 수 있되, 이동지그의 하측에 구비되는 좌우이동가이드를 따라 수평이동되며, 하면에 형성된 가이드레일에 좌우이동가이드장치 하단이 내삽되어 이동지그와 좌우이동가이드장치가 수평이동시 가이드레일의 내측을 따라 수평이동되어 안정적으로 수평이동될 수 있고, 절삭가공 중 수평방향으로 이동되는 것을 방지할 수 있는 효과를 보유한다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 기능성 롤 제조방법의 흐름도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 기능성 롤 제조방법의 흐름도를 다른 실시예들을 나타낸 것이다.
도 3 및 3a는 본 발명에 따른 좌우이동가이드장치를 포함하는 롤 제조장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 밀착부의 구성을 측단면도 및 부분확대도로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 좌우이동가이드장치의 일 실시예를 정면도로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 좌우이동가이드장치의 다른 실시예를 평면도로 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 좌우이동가이드장치를 포함하는 롤 제조장치의 다른 실시예를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 하부지그를 정면도로 나타낸 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고 "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 기능성 롤 제조방법의 흐름도를 나타낸 것이며, 도 2는 본 발명에 따른 기능성 롤 제조방법의 흐름도를 다른 실시예들을 나타낸 것이고, 도 3 및 3a는 본 발명에 따른 좌우이동가이드장치를 포함하는 롤 제조장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명에 따른 밀착부의 구성을 측단면도 및 부분확대도로 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 좌우이동가이드장치의 일 실시예를 정면도로 나타낸 것이며, 도 6은 본 발명에 따른 좌우이동가이드장치의 다른 실시예를 평면도로 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명에 따른 좌우이동가이드장치를 포함하는 롤 제조장치의 다른 실시예를 나타낸 것이며, 도 8은 본 발명에 따른 하부지그를 정면도로 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 원통형상의 피가공물(P)을 회전시켜 기능성 롤 제조하는 제조방법은 고정단계(S10), 밀착단계(S20), 회전단계(S30) 및 절삭단계(S40)를 포함한다.

먼저, 고정단계(S10)는 피가공물(P)의 일단을 고정지그(100)에 결합시키는 단계로, 고정지그(100)의 고정부(120)에 끼운 뒤 고정돌기(121)를 피가공물(P)의 일측 말단 외측면과 밀착시켜 고정지그(100)에 결합고정시키는 단계이다.

밀착단계(S20)는 작업대(400) 상면을 따라 수평이동되는 이동지그(210)를 이동시켜 상기 고정단계(S10)에서 고정지그(100)에 결합고정된 피가공물(P)의 타측 말단을 이동지그(210)와 밀착시킨다.

이러한 밀착단계(S20)는 이동지그(210)의 밀착부(220)와 밀착시켜 피가공물(P)의 타단이 이동지그(210)에 밀착된 상태로 고정지그(100)로 인해 피가공물(P)이 회전시 수평하게 회전할 수 있도록 하되, 타단과 밀착되어 피가공물(P)이 고정지그(100) 및 이동지그(210) 사이에 수평하게 구비되어 절삭장치(300)를 통해 용이하게 외측면이 절삭될 수 있도록 한다.

이때, 상술된 밀착단계(S20) 이후 하부지그 밀착단계(S21)를 추가적으로 수행할 수 있다(도 2의 (A) 참조).

즉, 피가공물(P)의 길이가 길 경우 상기 피가공물(P)의 무게로 인해 하측으로 쏠릴 우려가 존재한다.

따라서, 상술된 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 제조장치에 하부지그(600)가 추가로 구성될 수 있으며, 이러한 하부지그(600)를 고정지그(100) 및 이동지그(210)에 결합된 피가공물(P)의 중앙측 외측면에 하부지그(600)를 밀착시켜 피가공물(P)을 지지함과 동시에 절삭을 위해 피가공물(P)이 회전하는 것을 방해하지 않도록 하는 단계이다.

이후, 고정지그(100), 이동지그(210) 및 하부지그(600)와 밀착된 후 고정지그(100)를 통해 피가공물(P)을 회전시키는 회전단계(S30)가 수행된다.

이러한 회전단계(S30)를 통해 피가공물(P)은 회전되고, 상기 피가공물(P)의 외부 상측에 구비되는 절삭장치(300)를 통해 피가공물(P)의 외측면을 절삭하게 된다.

한편, 고정지그(100)와 결합되어 회전된 피가공물(P)은 제조장치가 구비되는 현장의 온도나 회전시 발생될 수 있는 열에 의해 피가공물(P)이 가열될 수 있다.

이와 같이 현장온도 등으로 가열된 피가공물(P)을 절삭장치(300)의 절삭구(310)를 통해 외측에 홈이나 돌기를 생성할 경우 절삭단계(S40)에서 형성된 홈이나 돌기의 길이 및 형상에 비해 실제 평상시의 온도로 내려갈 경우 피가공물(P)에 형성된 홈이나 돌기가 수축되어 실제 설계한 홈이나 돌기의 길이 및 형상보다 작게 설정된다는 문제가 존재한다.

따라서, 도 2의 (B)와 같이 회전단계(S30)를 수행한 피가공물(P)을 포함한 현장온도를 측정하는 온도측정단계(S31), 입력단계(S32), 판단단계(S33) 및 절삭장치 제어단계(S34)를 수행하여 상술된 문제를 해결할 수 있도록 한다.

먼저, 온도측정단계(S31)는 고정지그(100)에 구비된 온도감지모듈을 통해 피가공물(P)과 인접한 현장온도를 측정하는 단계로, 가열된 피가공물(P)의 온도를 파악하여 열로 인해 팽창되는 피가공물(P)을 판단할 수 있는 센서값을 얻도록 한다.

이후 입력모듈(도면에 미도시)에 피가공물(P)의 재질과 작업자가 원하는 홈/돌기의 형상 및 크기를 입력하는 입력단계(S32)를 수행한다.

상기 입력단계(S32)는 제어장치(도면에 미도시)에 구비된 입력모듈을 통해 작업자가 직접 절삭단계(S40)시 원하는 피가공물(P)의 절삭 형상을 입력하여 후술된 판단단계(S33)에서 피가공물(P)의 수축률을 계산한 작업자가 원하는 홈/돌기가 형성된 롤을 생산할 수 있도록 한다.

판단단계(S33)는 제어장치 내 판단모듈이 온도측정단계(S31)에서 측정된 현장온도와, 입력단계(S32)에서 입력된 작업자가 원하는 절삭 형상을 통해 피가공물(P)의 수축률을 계산하여 최종 생산된 기능성 롤에 형성될 홈이나 돌기의 형상, 길이 등에 맞게 절삭장치(300)의 절삭구(310)와 피가공물(P)간의 밀착정도를 판단하는 역할을 수행한다.

이러한 판단단계(S33)는 제어장치 내 메모리에 기저장된 피가공물(P)의 재질과 열팽창 계산식을 통해 작업자가 입력모듈을 통해 입력된 기능성 롤의 홈/돌기의 형상, 길이에 맞게 열팽창된 피가공물(P)을 절삭될 수 있도록 판단값을 생성하게 된다.

절삭장치 제어단계(S34)는 상술된 판단단계(S33)에서 판단된 판단값을 통해 피가공물(P)을 절삭하는 절삭장치(300)를 자동으로 제어할 수 있는 단계이다.

따라서, 상술된 온도측정단계(S31), 입력단계(S32), 판단단계(S33) 및 절삭장치 제어단계(S34)를 통해 기능성 롤 제작시 피가공물(P)의 온도를 기초로 수축률을 계산하여 가공됨으로써 피가공물(P)에 형성되는 홈/돌기가 온도변화로 인해 작업자의 의도와 대응되지 않는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 작업성을 향상시킬 수 있다는 이점을 가진다.

따라서, 상술된 절삭장치 제어단계(S34)를 통해 제어된 절삭장치(300)는 피가공물(P)을 절삭하는 절삭단계(S40)를 수행한다.

절삭단계(S40)는 상기 절삭장치 제어단계(S34)를 통해 작업자가 원하는 홈/돌기가 형성된 피가공물(P)을 얻을 수 있도록 절삭장치(300)를 통해 피가공물(P)을 절삭하는 단계이다.

이때, 도 2의 (C)와 같이 절삭단계(S40)는 내측절삭단계(S41)와 외측절삭단계(S42)를 포함할 수 있다.

먼저, 내측절삭단계(S41)는 이동지그(210)에 형성된 밀착부(220)에 추가적으로 구비될 수 있는 내측절삭구(230)를 통해 피가공물(P)의 내측면에 홈을 형성할 수 있도록 한다.

즉, 최종 생산된 기능성 롤의 내측면에 홈이나 돌기 등을 형성할 수 있도록 한다. 이러한 내측절삭단계(S41)는 직경이 큰 피가공물(P)의 경우 내측을 가공할 수 있도록 한다.

이러한 내측절삭구(230)는 제어장치가 후술된 좌우이동가이드장치(500)의 이동기어(540)를 회전시켜 내측절삭구(230)가 피가공물(P) 측으로 이동될 수 있도록 자동으로 제어할 수도 있다.

또한, 외측절삭단계(S42)는 외측에 구비된 절삭장치(300)의 절삭구(310)를 통해 피가공물(P) 외측면에 형성되는 홈이나 돌기를 절삭하여 형성하는 단계이다.

이러한 외측절삭단계(S42)는 상술된 절삭장치 제어단계(S34)를 통해 제어된 절삭장치(300)를 통해 피가공물(P)의 외측면과 절삭구(310)를 밀착시켜 회전되는 피가공물(P)의 외측면을 절삭가공하도록 한다.

따라서, 내측절삭단계(S41) 및 외측절삭단계(S42)를 포함하는 절삭단계(S40)를 통해 롤 제조장치를 통해 가공되는 피가공물(P)의 직경에 따라 내측 또는 외측을 가공할 수 있도록 하며, 이를 통해 작업자가 원하는 기능성 롤의 형상으로 제조할 수 있도록 한다.

상술된 제조방법을 수행하여 피가공물(P)을 기능성 롤로 제조할 수 있는 제조장치를 도 3 내지 8을 통해 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 제조장치는 고정지그(100), 이동지그(210), 절삭장치(300), 작업대(400) 및 제어장치로 구성된다.

고정지그(100)는 피가공물(P)와 고정시킨 뒤 이를 회전시키는 역할을 수행한다.

이러한 고정지그(100)는 고정지그 프레임(110)과, 상기 고정지그 프레임(110)의 상부 일측면 중앙에는 고정부(120)가 구비된다.

고정부(120)의 중앙을 중심으로 고정돌기(121)가 고정부(120)의 중앙을 중심으로 서로 이격되어 각 고정돌기(121)간의 내측에 피가공물(P)이 끼워진 후 고정돌기(121)를 조절구(도면에 미도시)를 조절하여 동일하게 피가공물(P)측으로 이동하여 피가공물(P) 일측 말단의 외측면에 고정돌기(121)가 밀착되어 고정될 수 있도록 한다.

이러한 고정부(120)에는 고정돌기(121)가 동일하게 고정부(120)의 중앙 또는 외측으로 이동될 수 있도록 고정돌기 이동레일(122)이 고정부(120)의 내측에 형성되어 다수개의 고정돌기(121)가 고정돌기 이동레일(122)을 따라 동일하게 이동됨으로써 원통형상의 피가공물(P)이 고정부(120)의 중앙에 위치할 수 있도록 한다.

이때, 고정돌기 이동레일(122)은 피가공물(P)과 맞닿는 고정부(120)의 일면에 함몰되어 형성됨으로써 피가공물(P)이 고정부(120)에 밀착시 고정돌기 이동레일(122)이 피가공물(P)에 맞닿는 것을 방지할 수 있다.

고정부(120)의 타측, 즉 고정지그 프레임(110)과 맞닿은 부분 내측에는 고정부(120)가 인입될 수 있는 고정부인입홀(111)이 형성되고, 고정부인입홀(111)에 고정부(120) 타측 일부가 내삽되면, 상기 고정부(120)의 중앙과 연결되어 고정부(120)를 회전시킬 수 있는 회전축(130)이 구비된다.

따라서, 고정부(120)는 피가공물(P)과 고정된 상태로 회전되어 피가공물(P)이 절삭장치(300)를 통해 회전하며 절삭될 수 있다.

이동지그(210)는 고정지그(100)에 결합고정된 피가공물(P)의 타단과 밀착되어 상기 피가공물(P)의 작업이 용이하도록 수평상태를 유지할 수 있도록 타단과 밀착된다.

이러한 이동지그(210)는 고정된 상태의 고정지그(100)와 달리 작업대(400)를 기준으로 수평방향으로 이동이 가능하여 피가공물(P)의 길이에 맞게 이동되어 피가공물(P)의 타단과 밀착될 수 있다.

이러한 이동지그(210)는 이동지그 프레임(210) 하면에 하측방향으로 돌출형성된 인입구(211)가 형성되고, 작업대(400)에는 상기 인입구(211)와 대응되는 위치 및 개수에 따라 상면에 함몰형성된 가이드레일(410)이 구비되어 상기 인입구(211)가 가이드레일(410) 내측으로 인입된 상태로 이동지그(210)가 이동될 수 있다.

이동지그(210)에서 피가공물(P)과 맞닿는 부분에는 밀착부(220)가 구비되며, 밀착부(220)는 도 3과 같이 원통 형상의 축 형상을 가질 수 있으며, 도 3a와 같이 피가공물(P)의 내측을 절삭하기 위하여 내측절삭구(230)가 구비될 수 있으며, 이는 작업자가 손쉽게 내측절삭구(230)를 밀착부(220)에 결합 또는 분리하여 피가공물(P)의 직경에 따라 선택적으로 내측절삭단계(S41)를 수행할 수 있도록 한다.

또한, 밀착부(220)는 피가공물(P)의 타단과 밀착되어 피가공물(P)을 고정지그(100) 측으로 가압하게 되는데 이때 회전되는 피가공물(P)과의 마찰로 인해 밀착부(220)와 피가공물(P) 말단 측면이 마찰되면서 닳거나 파손될 우려가 존재한다.

따라서, 도 4와 같이 밀착부(220)는 다른 실시예로 제작될 수도 있다.

먼저 밀착부(220)는 피가공물(P)과 맞닿는 면이 함몰된 수용홈(221a)이 형성된 밀착부프레임(221)과, 상기 밀착부프레임(221)에 내장되어 피가공물(P)의 타측 말단과 밀착되는 밀착부재(222)와, 상기 수용홈(221a)의 내측 중앙에 구비되어 밀착부프레임(221)에 결합고정되는 중앙프레임(223)과, 수용홈(221a) 내측에 구비되어 밀착부재(222) 후면에 결합고정되는 가압프레임(224)과, 탄성력을 가지는 재질로 이루어지며 일단은 중앙프레임(223)의 중앙과 연결되고, 타단은 가압프레임(224)에 내삽되어 연결됨으로써 탄성력에 의해 가압프레임(224) 및 밀착부재(222)를 외측에 위치한 피가공물(P)측으로 가압하는 탄성프레임(225)으로 구성된다.

먼저, 밀착부프레임(221) 일면에 함몰형성된 수용홈(221a)은 피가공물(P)의 타측 말단과 대응되는 형상으로 함몰되는 것이 바람직하나 이에 한정된 것은 아니다.

이러한 수용홈(221a) 내측에는 밀착부재(222)가 구비되는데, 밀착부재(222)는 수용홈(221a)의 개방된 면과 대응되게 형상되되, 외경이 수용홈(221a)의 내경보다 작게 형성되어 탄성프레임(225) 및 가압프레임(224)을 통해 밀착부재(222)가 수용홈(221a) 내측을 따라 인입되거나 수용홈(221a) 외측으로 돌출될 수 있다.

중앙프레임(223)은 수용홈(221a)의 내측 중앙에 구비되어 밀착부프레임(221)과 결합고정되며, 중앙프레임(223)의 일측 즉 밀착부재(222)가 향하는 측 중앙에는 탄성프레임(225)과 연결되되 탄성프레임(225)이 연결된 위치를 중심으로 회동될 수 있도록 힌지(223a)가 구비된다.

가압프레임(224)은 밀착부재(222)의 후면 즉 밀착부재(222)를 중심으로 피가공물(P)이 구비되는 면에 반대측 면에 구비되어 밀착부재(222)에 결합된다.

이때, 가압프레임(224)은 밀착부재(222)의 가장자리를 따라 구비될 수 있고, 다수개로 이루어져 탄성프레임(225)을 통해 일정하게 밀착부재(222)를 수평방향으로 가압하여 밀착부재(222)의 전면이 동일하게 피가공물(P)에 밀착될 수 있도록 한다.

이러한 가압프레임(224)은 도 4와 같이 한 쌍으로 이루어질 수 있으나 다수개로도 구비될 수 있으며 다수개로 이루어지는 가압프레임(224)은 가압프레임(224)의 가장자리를 중심으로 일정간격 서로 이격되어 구비되도록 한다.

또한, 가압프레임(224)간의 이격된 공간에 위치하는 면에는 탄성프레임(225)의 타단이 내삽될 수 있도록 별도의 홈이 형성된다. 이때 형성되는 홈은 탄성프레임(225)의 말단의 굴곡 및 외경에 대응되게 함몰형상되며, 탄성프레임(225)이 가압프레임(224)에 형성된 홈에 타단이 내삽되어지고, 이후 홈 내측을 따라 이동될 수 있도록 한다.

탄성프레임(225)은 일단은 힌지(223a)와 연결되고, 타단은 가압프레임(224)에 형성된 홈에 내삽되어 결합되며, 이때 탄성프레임(225)은 가압프레임(224)과 동일한 개수로 구비된다.

이러한 탄성프레임(225)은 탄성력을 가지며 밀착부재(222)가 피가공물(P)과 밀착되어 수용홈(221a) 내측으로 이동되면 탄성프레임(225)은 일정각도 회동됨과 동시에 가압프레임(224) 내측으로 말단이 보다 내삽되어진다. 이때, 탄성프레임(225)에 말단측에는 탄성력을 갖는 탄성부재(225a)가 구비되어 탄성프레임(225) 말단과 함께 가압프레임(224)에 내장된다.

따라서, 밀착부재(222)가 피가공물(P)과 밀착되어 수용홈(221a) 내측으로 인입되면 탄성프레임(225)은 구부러져 타단이 가압프레임(224)측으로 더욱 내장되고, 이때 상기 가압프레임(224)에 내장된 탄성부재(225a)는 압축되어 탄성프레임(225) 말단이 용이하게 내삽될 수 있도록 한다.

탄성부재(225a)가 최대 압축된 후에는 탄성복원력에 의해 탄성프레임(225)의 내삽된 타단을 가압프레임(224) 외측으로 밀어내게 되며, 탄성프레임(225)은 이로인해 힌지(223a)를 중심으로 회동되면서 결합된 가압프레임(224)과 함께 밀착부재(222)를 피가공물(P) 측으로 밀어내게 된다.

따라서, 상술된 구성을 통해 이동지그(200)의 밀착부(220)와 밀착되는 피가공물(P)은 지속적으로 고정지그(100)측으로 가압되면서 수평을 유지하게 되고, 회전으로 인해 밀착부재(222)와 피가공물(P) 타단이 닳는 것을 방지할 수 있다.

또한, 이동지그(200)를 고정지그(100)와 결합된 피가공물(P) 측으로 수평이동시키더라도 밀착되어 수평하게 고정시켜야 하기 때문에 최대한 피가공물(P)측에 밀착부(220)가 밀착되도록 수평이동시키는데, 과도하게 밀착시킬 경우 상술한 바와 같이 밀착부(220) 및 피가공물(P)간의 과도한 마찰로 인해 피가공물(P) 말단이 닳거나 심한경우 파손될 우려가 존재한다.

따라서, 밀착부프레임(221)에 구비된 수용홈(221a) 내측으로 밀착부재(222)가 인입될 수 있고, 수평방향으로 수용홈(221a) 내측을 따라 이동될 수 있으며, 탄성프레임(225) 및 가압프레임(224)을 통해 지속적으로 밀착부재(222)를 피가공물(P)측으로 가압함으로써 이동지그(200)와 피가공물(P)간의 결합이 용이하고, 지속적으로 피가공물(P)을 수평하게 가압하여 밀착부재(222)는 밀착면적에 고르게 가압할 수 있고, 피가공물(P)측으로부터 받는 외력은 밀착부재(222)를 거쳐 가압프레임(224) 및 탄성프레임(225)으로 분산될 수 있다.

한편, 이동지그(210)는 인입구(211) 및 작업대(400)의 가이드레일(410)에 따라 수평이동될 수 있으나 피가공물(P)의 회전으로 인해 미세한 간격으로 피가공물(P)과 밀착부(220)가 이격될 수 있으며, 지속적으로 피가공물(P)측으로 이동지그(210)가 밀어주는 힘이 있어야 피가공물(P)이 수평을 유지하며 절삭될 수 있다.

따라서, 이동지그(210)를 보다 안정적으로 수평이동시킬 수 있고, 이동지그(210)가 작업대(400)상에 견고하게 고정될 수 있도록 상기 이동지그(210)를 수평이동시킬 수 있는 좌우이동가이드장치(500)가 추가로 포함될 수 있다.

좌우이동가이드장치(500)는 이동지그(210) 하측에 구비되며, 작업대(400) 상측을 따라 이동하는 이동브라켓(510)과, 작업대(400) 말단 외측면에 결합고정되는 고정브라켓(520)과, 일단이 상기 고정브라켓(520)에 결합고정되고 타단은 이동지그(210) 하단에 관통결합되는 관통봉(530), 상기 고정브라켓(520)의 하측에 구비되며 상기 작업대(400) 상면을 따라 연장되어 상기 이동브라켓(510) 하단에 결합됨으로써 상기 이동브라켓(510)을 수평이동시키는 이동기어(540)로 구성된다.

먼저, 이동브라켓(510)은 작업대(400) 상면에 구비되되, 상기 이동지그(210) 하면에 구비되어 상기 이동지그(210)를 지지하고, 상기 이동지그(210)를 작업대(400) 상면을 따라 이동된다.

이러한 이동브라켓(510)의 상면에는 상기 이동지그(210)의 인입구(211)와 대응되는 형상으로 함몰된 끼움홈(511)이 형성되며, 이러한 끼움홈(511)에 이동지그(210)의 인입구(211)가 끼워져 이동지그(210)가 이동브라켓(510) 상면에 결합고정된다.

이러한 이동브라켓(510) 하면에는 상기 인입구(211)와 동일한 형상 및 크기를 가져 인입구(211)와 같이 작업대(400)의 가이드레일(410)에 끼워져 결합되며, 상기 가이드레일(410)을 따라 수평이동될 수 있다.

고정브라켓(520)은 작업대(400)의 타측 말단, 즉 고정지그(100)와 반대되는 측의 말단 측면에 구비된다. 이러한 고정브라켓(520)은 판 형상을 가지며, 이동지그(210) 및 이동브라켓(510)을 더한 무게보다 무겁게 형성되어 이동지그(210) 및 이동브라켓(510)이 이동되거나 진동하더라도 관통봉(530)을 통해 결합된 고정브라켓(520)에 의해 흔들리는 것을 방지할 수 있다.

관통봉(530)은 고정브라켓(520)의 상측에 구비되며, 이동지그(210)측으로 연장되어 상기 이동지그(210) 하단을 관통하여 결합된다.

이러한 관통봉(530)은 봉 형상을 가지며, 외측에 별도의 홈이나 돌기가 없고, 이러한 관통봉(530)은 이동지그(210)의 하단을 관통하여 이동지그(210)는 수평이동시 관통봉(530)을 따라 이동될 수 있도록 한다.

또한, 관통봉(530)의 말단은 고정브라켓(520)에 고정되어 있기 때문에 이동지그(210)가 진동하더라도 관통봉(530)을 통해 진동이 고정브라켓(520)측으로 전달되어 진동을 분산시킬 수 있고, 관통봉(530)을 통해 이동지그(210)가 고정브라켓(520)에 결합될 수 있다.

이러한 관통봉(530)은 다수개로 구성되어 이동지그(210)의 하단 너비에 고르게 결합되어 이동지그(210)의 하중이 분산될 수 있도록 한다.

이동기어(540)는 고정브라켓(520) 하단측에 구비되며, 이동브라켓(510)측으로 연장되어 상기 이동브라켓(510)과 결합된다.

이때, 이동기어(540)는 외측면을 따라 나사산의 기어가 형성되고, 작업대(400)측으로 연장되어 상기 작업대(400) 상면에 구비될 수 있다.

또한, 이동브라켓(510)의 하부는 상기 이동기어(540)와 대응되는 형상으로 상측으로 함몰되어 작업대(400) 상면에 구비된 이동기어(540)와 기어결합되어 이동브라켓(510)이 이동기어(540)의 회전을 통해 수평이동될 수 있다.

따라서, 이동기어(540)에는 말단에 모터(M)가 구비되어 회전될 수 있고, 이동기어(540)의 회전방향을 따라 기어결합된 이동브라켓(510)이 수평이동되도록 한다.

이때, 이동기어(540)와 관통봉(530)의 길이는 동일하게 형성됨으로써 이동지그(210) 및 이동브라켓(510)이 각각 결합된 이동기어(540) 및 관통봉(530)의 연장방향을 따라 수평이동 될 수 있도록 하며, 모터(M)는 제어장치를 통해 구동될 수 있도록 한다.

또한, 별도의 이동기어(540)의 구동없이는 이동브라켓(510) 및 이동지그(200)가 수평으로 이동될 수 없어 의도치 않게 이동지그(200)가 수평방향으로 이동되는 것을 방지할 수 있고, 이동지그(200)의 하측 또한 상기 이동브라켓(510)과 함께 고정브라켓(520)에 고정된 상태로 수평이동될 수 있어 안정적으로 수평이동이 가능하다는 효과를 보유한다.

한편, 도 5와 같이 단순 원통형의 관통봉(530)이 이동지그(200) 하단을 관통하여 결합되는 경우 이동기어(540)를 통해 이동브라켓(510)이 수평이동되는 경우 이동지그(200)는 인입구(211)를 통해 이동브라켓(510)과 결합된 위치에 하중이 집중하게 되며, 이로 인해 관통봉(530)의 연장방향을 따라 이동지그(200)가 수평이동되지 못할 우려가 존재한다.

또한, 이동기어(540)를 통해 이동브라켓(510)은 작업대(400) 상면을 용이하게 이동될 수 있으나 이동지그(200)는 이동브라켓(510)에 지지되기 때문에 하중으로 인해 이동브라켓(510)의 수평이동속도보다 늦을 우려가 존재하며, 이로 인해 자칫 이동지그(200)가 이동브라켓(510)을 이탈할 우려 또한 존재한다.

또한, 하나의 이동지그(200)에 다수개의 관통봉(530)이 결합되기 때문에 이동지그(200)가 수평이동시 다수개의 관통봉(530)과 결합된 위치에 마찰력이 산발적으로 발생되면서 하나의 관통봉(530)은 마찰력이 거의 발생되지 않는 반면 외부이물질 등이 표면에 붙은 관통봉(530)의 경우 이동지그(200)간의 마찰력이 커져 상기 관통봉(530)이 구비된 이동지그(200)측은 느리게 수평이동될 수 있다.

이러한 경우 이동지그(200)가 동일하게 수평이동되는 것이 아닌 비스듬하게 수평이동될 수 있고, 이로인해 피가공물(P)과 부분적으로 밀착되어 상기 피가공물(P)이 수평상태를 유지하지 못해 불량품이 생산될 수 있다는 큰 문제점이 존재한다.

따라서, 이동기어(540)를 통해 수평이동되는 이동브라켓(510)과 함께 이동지그(200) 또한 하측에 관통결합된 관통봉(530)을 통해 동일속도로 수평이동될 수 있는 좌우이동가이드장치(500)의 다른 실시예를 도 6을 통해 설명하도록 한다.

먼저, 관통봉(530)의 일측에는 연장방향을 따라 다수개의 톱니가 형성되며, 이와 같이 일측에 톱니가 형성된 다수개의 관통봉(530)을 하나로 결합시키는 수평유지구(550)가 구비된다.

수평유지구(550)는 관통봉(530)과 직접 결합되는 관통봉결합구(551)와, 각각의 관통봉(530)에 구비되는 관통봉결합구(551)를 연결하는 수평봉(551a)으로 구성된다.

관통봉결합구(551) 내측에는 내장기어(552)가 구비되어 관통봉(530)에 형성된 톱니와 맞물리게 되고, 동일 수평선상에 위치한 관통봉결합구(551)는 수평봉(551a)으로 수평을 유지하며 서로 연결되기 때문에 각 관통봉(530)에 결합된 관통봉결합구(551)의 내장기어(552)가 관통봉(530)을 따라 이동하게 되면 동일하게 수평방향으로 관통봉(530)이 관통봉결합구(551)를 거쳐 수평이동하게 된다.

이때, 이동지그(200)를 관통한 관통봉(530)의 일측말단은 너트 등의 마감부재를 통해 이동지그(200)에 고정될 수 있도록 하며, 이를 통해 내장기어(552) 작동시 관통봉(530)이 내장기어(552)를 통해 수평이동되어 이동지그(200)가 수평이동될 수 있도록 한다.

또한, 수평봉(551a)을 통해 동일한 높이에 구비된 관통봉(530)은 서로 수평연결되어 이동지그(200)가 일측으로 기울어지는 것이 아닌 동일하게 수평이동될 수 있도록 한다.

또한, 이동기어(540)의 말단과 축결합되어 상기 이동기어(540)를 회전시키고, 이를 통해 이동브라켓(510)을 수평이동시키는 모터(M)는 도 6과 같이 관통봉결합구(551)와도 연결되어 모터(M)가 작동되면 이동기어(540)와 내장기어(552)가 함께 작동하게 되고, 이를 통해 이동지그(200)와 이동브라켓(510)이 동일한 속도로 수평이동된다.

절삭구(310)는 절삭장치(300)를 통해 회전하여 피가공물(P)의 외측면을 절삭하는 역할을 수행하며, 절삭구(310)의 일측에는 절삭유노즐(320)이 구비되어 절삭구(310)의 절삭을 용이하게 도와주는 절삭유가 피가공물(P)측으로 분사될 수 있도록 한다.

따라서, 상술된 구성을 갖는 절삭장치(300)를 통해 피가공물(P)의 외측에 홈이나 돌기가 형성될 수 있도록 하며, 이러한 절삭구(310)는 제어장치를 통해 제어되어 작업자가 입력한 홈/돌기의 형상, 높이 등에 따라 이동되어 피가공물(P)을 절삭할 수 있도록 한다.

작업대(400)는 상면에 피가공물(P)이 가공되는 곳으로, 작업대(400) 일단 외측에는 고정지그(100)가 위치하고, 타단측에는 이동지그(210)가 작업대(400) 상면에 구비되어 작업대(400)를 따라 수평이동하게 된다.

또한, 작업대(400)의 타단에는 좌우이동가이드장치(500)의 고정브라켓(520)이 결합고정되어 이동지그(210)가 안정적으로 수평이동될 수 있도록 한다.

이러한 작업대(400) 상면 중앙에는 작업대(400)의 연장방향으로 함몰형성된 가이드레일(410)이 형성된다.

따라서, 이동지그(210)의 인입구(211)와 하부지그(600)의 하부지그 결합구(613)가 각각 가이드레일(410)에 인입되어 작업대(400)의 연장방향을 따라 수평이동이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.

제어장치는 고정지그(100) 및 절삭장치(300)의 구동을 제어하며, 상술된 바와 같이 온도측정단계(S31), 입력단계(S32), 판단단계(S33) 및 절삭장치 제어단계(S34)를 수행하여 현장온도로 인해 가열된 피가공물(P)이 절삭가공 후 홈이나 돌기가 수축되어 작업자가 원하는 홈/돌기를 얻지 못하는 것을 방지할 수 있도록 한다.

이러한 제어장치는 온도측정모듈, 입력모듈, 메모리, 판단모듈 및 제어모듈로 구성되며, 온도측정모듈은 제조장치 중 고정지그(100)측에 구비되어 현장의 온도 및 피가공물(P)의 온도를 측정하고, 작업자는 입력모듈을 통해 피가공물의 재질과 원하는 절삭가공을 입력할 수 있고, 메모리는 피가공물(P)의 재질에 따른 열팽창률(또는 수축률)을 기저장하여 작업자가 입력모듈을 통해 입력한 피가공물(P)의 재질에 따라 가공을 마친 기능성 롤이 실온에서 홈이나 돌기가 수축되는 것을 계산 및 판단할 수 있으며, 제어모듈은 상기 판단모듈에 따라 작업자가 입력한 기능성 롤의 홈/돌기를 절삭장치(300)를 통해 생성할 수 있도록 절삭장치(300)를 제어하는 역할을 수행한다.

한편, 피가공물(P)의 길이가 길고, 무게가 무거울 경우 양단에 결합된 고정지그(100) 및 이동지그(210)의 결합력만으로는 피가공물(P)을 수평하게 지지하기 어려울 수 있다.

특히 피가공물(P)의 중앙측의 경우 결합력이 현저히 줄어들기 때문에 무게로 인해 하측으로 치우쳐질 우려가 존재하며, 이러한 경우 절삭장치(300)의 절삭구(310)가 원하는 피가공물(P)의 홈이나 돌기의 형상이나 길이, 크기 등에 못미쳐 불량이 발생될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 좌우이동가이드장치를 포함하는 롤 제조장치의 다른 실시예로 피가공물(P)의 양단 외에도 상기 피가공물(P)을 지지할 수 있는 하부지그(600)가 추가로 구비될 수 있으며, 이를 도 7 및 8을 통해 설명하도록 한다.

하부지그(600)는 작업대(400) 상측에 구비되는 하부프레임(610), 하부프레임(610)의 상측 양단에 각각 구비되며, 일단에 형성된 휠(621)이 피가공물(P)을 지지하는 회전롤러(620), 하부프레임(610) 상단 양측에 결합되는 회전롤러(620)의 기울기를 조절하고, 피가공물(P)과 휠(621)이 밀착된 상태로 회전롤러(620)를 하부프레임(610)에 고정시키는 결합볼트(630)로 구성된다.

먼저, 하부프레임(610)은 절단된 부채꼴 형상을 가지며, 절단된 부분 즉 부채꼴 형상의 중앙인 부분에 피가공물(P)이 구비되도록 설치된다.

이러한 하부프레임(610) 상부 양측 모서리에는 회전롤러(620)가 내측에 구비될 수 있는 축인입홈(611)이 함몰형성된다.

축인입홈(611)은 하측으로 일정높이가 함몰되며, 축인입홈(611) 내측에 구비되는 회전롤러(620)가 다양한 각도로 휘어져 다양한 직경을 갖는 피가공물(P)의 하부를 지지할 수 있도록 회전롤러(620)를 경사와 피가공물(P)간의 간격을 조절할 수 있도록 한다.

이러한 축인입홈(611)의 중앙에는 축인입홈(611)이 형성된 하부프레임(610) 모서리측을 관통하는 결합홀(612)이 형성되어 축인입홈(611) 내측으로 구비되는 회전롤러(620)의 롤러축(622)에 관통형성된 관통홀(622a)과 내부가 연통되어 결합볼트(630)가 관통되어 회전롤러(620)가 일정 경사를 가지며 하부프레임(610)에 결합고정된 상태로 피가공물(P)을 지지하게 된다.

회전롤러(620)는 피가공물(P)과 맞닿아 지지함과 동시에 피가공물(P)과 함께 회전되는 휠(621)과 상기 휠(621)과 연결되어 축인입홈(611)에 내삽되어 결합고정되는 롤러축(622)으로 구성된다.

롤러축(622)에는 다수개의 관통홀(622a)이 롤러축(622)의 길이방향으로 일정간격 이격되어 형성된다.

따라서, 피가공물(P)의 외경에 맞춰 회전롤러(620)를 경사와 피가공물(P)간의 간격을 조절하여 휠(621)이 피가공물(P) 하단에 밀착된 상태로 지지할 수 있도록 하고, 롤러축(622)의 관통홀(622a)과 하부프레임(610)의 결합홀(612) 내부가 각각 연통되어 결합볼트(630)를 관통결합하고, 이를 너트 등의 마감부재로 고정하여 회전롤러(620)가 하부프레임(610)에 결합고정될 수 있도록 한다.

이러한 구성을 통해 피가공물(P)의 중앙 하부를 지지함과 동시에 회전롤러(620)로 인해 피가공물(P)의 회전에 영향을 끼치지 않아 용이하게 지지할 수 있다는 이점을 가진다.

또한, 하부프레임(610)의 하면에는 하측으로 돌출된 고정돌기(121)가 형성될 수 있으며, 작업대(400)에 형성된 가이드레일(410) 내측에 고정돌기(121)가 인입되어 하부지그(600)가 작업대(400) 상면에 수평방향으로 용이하게 이동될 수 있도록 한다.

따라서, 이러한 하부지그(600)는 고정돌기(121)를 통해 작업대(400)에 함몰형성된 가이드레일(410)을 따라 수평이동될 수 있으며, 반드시 피가공물(P)의 중앙이 아니더라도 작업자 의도에 맞게 최적의 위치에 구비될 수 있도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

100. 고정지그
110. 고정지그프레임
111. 고정부인입홀
120. 고정부
121. 고정돌기
122. 고정돌기 이동레일
130. 회전축
200. 이동지그
210. 이동지그 프레임
220. 밀착부
221. 밀착부프레임
221a. 수용홈
222. 밀착부재
223. 중앙프레임
223a. 힌지
224. 가압프레임
225. 탄성프레임
225a. 탄성부재
230. 내측절삭구
300. 절삭장치
310. 절삭구
320. 절삭유노즐
400. 작업대
410. 가이드레일
500. 좌우이동가이드장치
510. 이동브라켓
511. 끼움홈
520. 고정브라켓
530. 관통봉
540. 이동기어
550. 수평유지구
551. 관통봉결합구
551a. 수평봉
552. 내장기어
600. 하부지그
610. 하부프레임
611. 축인입홈
612. 결합홀
613. 하부지그 결합구
620. 회전롤러
621. 휠
622. 롤러축
622a. 관통홀
630. 결합볼트

Claims (2)

1. 피가공물의 일단과 결합되어 상기 피가공물을 회전시키는 고정지그; 및
   상기 피가공물의 타단에 밀착되며 수평이동이 가능한 이동지그;를 포함하되,상기 피가공물의 상측에 구비되어 상기 고정지그를 통해 피가공물 회전시 절삭구가 상기 피가공물의 상측면과 밀착되어 상기 피가공물을 절삭하는 절삭장치;
   상기 고정지그의 하단 일측에 구비되며, 상면에 상기 이동지그와 피가공물이 구비되고, 상면에는 하측방향으로 함몰형성된 가이드레일이 구성되는 작업대;
   상기 고정지그 및 절삭장치의 구동을 제어하며, 현장온도를 감지하는 온도센서감지모듈과, 작업자가 상기 피가공물의 재질과 상기 피가공물에 형성될 절삭가공의 수치를 입력할 수 있는 입력모듈과, 상기 입력모듈에서 입력된 상기 피가공물의 재질에 따라 열수축률이 기저장되는 메모리와, 상기 메모리에 기저장된 상기 피가공물에 따른 열수축률과 작업자가 상기 입력모듈에서 입력한 상기 피가공물의 절삭가공의 수치를 판단하여 최종 생산된 기능성 롤에 형성될 절삭가공의 수치를 판단하는 판단모듈 및 상기 판단모듈에 따라 상기 절삭장치를 제어하는 절삭장치 제어모듈로 구성되는 제어장치; 및
   상기 고정지그와 상기 이동지그에 양말단이 결합된 피가공물의 하측 중앙에 밀착되고, 상기 작업대의 상측에 구비되어 상기 피가공물을 지지하는 하부지그;로 구성되고,
   상기 고정지그는,
   상기 작업대 일측 말단에 밀착되어 구비되며, 상부 일측에 함몰된 고정부인입홀이 형성된 고정지그 프레임; 상기 고정부인입홀 내측으로 일측이 내삽된 상태로 구비되며, 일측면에 피가공물이 밀착되는 고정부; 및 상기 고정부의 타측 중앙에 구비되어 상기 고정부를 회전시키는 회전축;으로 구성되고,
   상기 고정부의 일측면에는,
   중앙을 따라 다수개로 형성되며, 서로 일정간격 이격된 고정돌기와, 상기 고정돌기의 일측이 내삽되고 상기 고정부상에서 상기 고정돌기가 이동될 수 있는 고정돌기 이동레일이 형성되고, 상기 고정돌기는 상기 고정부 일측면에 밀착된 피가공물의 말단 외측으로 상기 고정돌기 이동레일의 내측을 따라 이동하여 밀착되며,
   상기 이동지그는 상기 작업대 상에 구비되는 이동지그 프레임; 상기 이동지그 프레임 하면에 돌출형성되며 상기 가이드레일에 내삽되는 인입구; 상기 고정지그와 결합된 피가공물의 타측 말단과 밀착되는 밀착부;로 구성되고,
   상기 절삭장치는 하측으로 연장되어 상기 고정지그와 상기 이동지그에 양말단이 각각 고정되어 회전하는 피가공물의 외측면을 절삭가공하는 절삭구; 및 상기 절삭구 측면에 구비되어 피가공물 측으로 절삭유를 분사하는 절삭유노즐;로 구성되며,
   상기 하부지그는,
   상기 작업대 상에 구비되고, 절단된 부채꼴 형상을 가지며, 상측 양단이 내측으로 함몰된 축인입홈이 형성되는 하부프레임;
   일측에는 피가공물의 외측면과 맞닿아 회전할 수 있는 휠과, 상기 휠과 결합되어 상기 축인입홈 내측으로 내삽되어 결합고정되는 롤러축으로 구성되는 회전롤러; 및
   상기 하부프레임과 상기 회전롤러를 관통하여 결합고정시키는 결합볼트;로 구성되고,
   상기 롤러축에는 연장방향을 따라 일정간격 이격된 관통홀이 다수개 형성되고,
   상기 하부프레임 상측 양단 중앙에 수평방향으로 관통형성되는 결합홀;이 형성되고,
   작업자는 피가공물의 직경에 따라 상기 회전롤러의 경사와 내삽위치를 정하고, 상기 관통홀과 상기 결합홀의 내측이 연통되며, 내부가 연통된 상기 관통홀과 상기 결합홀을 상기 결합볼트가 관통하여 상기 회전롤러가 상기 하부프레임에 결합고정되는 것을 특징으로 하는 좌우이동가이드장치를 더 포함하되,
   상기 이동지그를 상기 작업대 상에서 수평이동시키는 좌우이동가이드장치;가 추가로 구비되며,
   상기 좌우이동가이드장치는,
   상기 작업대상에 구비되어 상기 작업대 상면을 따라 수평이동되고, 상면에 상기 이동지그가 구비되는 이동브라켓;
   상기 작업대 타측 말단에 하단이 밀착고정되는 고정브라켓; 및
   일단이 상기 고정브라켓에 결합되며, 타단이 상기 이동지그의 하단을 관통하여 상기 이동지그가 외측을 따라 수평이동되는 관통봉;으로 구성되며,
   상기 이동브라켓 상면에는 상기 인입구와 대응되는 형상으로 함몰된 끼움홈이 형성되고, 상기 이동지그는 상기 인입구가 상기 끼움홈에 끼워져 상기 이동브라켓에 결합고정되는 좌우이동가이드장치를 포함하는 롤 제조장치.
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