KR102257833B1 - 박막 가공품 회수 장치 - Google Patents

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박인수
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Abstract

본 발명은 얇은 두께를 가지는 박막 가공품을 회수하기 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명은 걸이 부재; 상기 걸이 부재에 박막 가공품이 회수되도록 일시 흡착 고정하는 흡착 유니트를 포함하고,
상기 흡착 유니트는, 상기 박막 가공품을 흡착할 수 있는 흡착구, 상기 흡착구를 통해 흡입되는 공기를 통과되고 흡착구를 지지해주도록 결합되는 지그, 상기 지그와 연결되어 공기를 흡입하는 흡입 유로부로 이루어지며, 상기 흡착구에 의해 상기 박막 가공품을 일시 흡착 고정하고, 상기 걸이 부재안에 박막 가공품이 회수되는 것을 특징으로 하는 박막 가공품 회수 장치가 제공될 수 있다.

Description

박막 가공품 회수 장치{Recovery Apparatus of Thin Thickness Manufacturing Article}
본 발명은 얇은 두께를 가지는 박막 가공품을 회수하기 위한 장치에 관한 것이다.
다양한 형태로 제조되는 박막 가공품은 그 두께가 매우 얇기 때문에, 가공 및 취급이 어렵다.
소재를 공작 기계에 척킹시킨 다음, 소정의 형상 및 크기로 절삭 가공 및 드릴링 가공 작업을 하고, 소정의 두께로 절단하는 과정을 거칠 수 있다.
이 과정에서, 예를 들어 0.05mm 두께를 가지는 가공품을 제조하고자 하는 경우, 두께가 매우 얇기 때문에 강도가 약해서 척에 척킹하기 어렵고, 상기 두께만큼 가공하는 것이 매우 어려운 실정이다.
또한, 박막 가공품을 제작하더라도 회수시, 콘베이어 벨트와 같은 이송수단에 낙하시 낙하 충격에 의해 박막 가공품의 찍힘, 휨, 또는 변형이 발생할 수 있다.
공개특허공보 제10-2015-0049625호
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 진공 흡착에 의해 박막 가공품을 일시적으로 고정한 상태에서 메인 축에 의해 회수하도록 하여 박막 가공품에 변형을 초래하지 않고 회수가능한 박막 가공품 회수 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 해결 수단은, 걸이 부재; 상기 걸이 부재에 박막 가공품이 회수되도록 일시 흡착 고정하는 흡착 유니트를 포함하고,
상기 흡착 유니트는, 상기 박막 가공품을 흡착할 수 있는 흡착구, 상기 흡착구를 통해 흡입되는 공기를 통과되고 흡착구를 지지해주도록 결합되는 지그, 상기 지그와 연결되어 공기를 흡입하는 흡입 유로부로 이루어지며, 상기 흡착구에 의해 상기 박막 가공품을 일시 흡착 고정하고, 상기 걸이 부재안에 박막 가공품이 회수되는 것을 특징으로 하는 박막 가공품 회수 장치가 제공될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 흡착 유니트의 흡착구를 통해 가공된 박막 가공품을 흡착한 다음, 걸이 부재를 삽입시켜서 박막 가공품을 걸이 부재상에 걸치게 하여 간편하게 회수할 수 있다.
본 발명은 박막 가공품에 외력을 가하거나 충격을 주지 않고 진공 흡착력에 의해 일시 흡착 고정한 상태에서 메인 축상에 걸치도록 함으로써, 얇은 두께로 인해 취약한 박막 가공품에 전혀 변형을 주지 않고 온전한 상태로 회수할 수 있고, 그에 따라 불량율을 대폭 감소시킬 수 있다.
걸이 부재의 단부에는 보호 캡이 결합되는 구조로서, 걸이 부재안에 마련된 박막 가공품을 외부로부터 손상받지 않게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 회수 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 가공 방법에 따른 소재의 지지 및 드릴링 과정을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 도 1에서 1차 가공된 1차 가공 부재를 고정하고 절삭하는 과정의 개략도이다.
도 4는 도 2에서 절삭 가공된 가공 부재를 흡착하여 마무리 절삭 가공하는 단계를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 가공 방법에 의해 가공된 여러 형태의 박막 가공품을 나타낸 개략적인 확대 단면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시 도면에 의거 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 회수 장치를 나타낸 개략도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 회수 장치(1)는 얇은 두께를 가지는 박막 가공품(60)을 양산할 때, 흡착 유니트(100)에 일시적으로 흡착시킨 다음, 걸이 부재(70)에 걸어서 회수시킬 수 있다.
박막 가공품(60)에는 가공하는 소재의 드릴링 작업을 통해 형성되는 관통공(62)이 형성될 수 있다.
본 실시 예에 있어서, 박막 가공품(60)의 두께(L2)는 예를 들어 0.05mm로 형성될 수 있다.
흡착 유니트(100)는 진공 흡착식으로서, 박막 가공품(60)을 흡착할 수 있는 흡착구(110), 흡착구(110)를 통해 흡입되는 공기가 통과되고 흡착구(110)를 지지해주도록 결합되는 지그(120), 지그(120)와 연결되어 공기를 흡입하는 흡입 유로부(130)로 이루어질 수 있다.
흡착구(110)는 예를 들어 고무재로 구성될 수 있다.
흡착구(110)는 지그(120)와 일체로 결합될 수 있고, 또는 착탈 가능하게 결합할 수 있다.
흡착구(110)와 지그(120)가 착탈 가능하게 결합하는 경우에는, 진공 흡착시 공기가 누설되지 않도록 흡착구(110)의 외주면 또는 지그(120)의 내주면에 실링 부재를 마련할 수 있다.
또한, 지그(120)는 흡입 유로부(130)와 회전부(140)를 통해 연결될 수 있다.
흡착구(110)에는 걸이 부재(70)가 삽입될 수 있는 삽입홈(111)이 소정의 길이로 형성될 수 있다. 삽입홈(111)은 걸이 부재(70)의 길이를 수용할 수 있는 길이로 형성될 수 있다.
또한, 흡착구(110)에는 상기 박막 가공품(60)을 진공 흡착할 수 있는 복수의 흡입공(112)이 형성될 수 있다.
흡입공(112)은 흡착구(110)에 형성시, 두께가 얇은 박막 가공품(60)이 빨려들어가지 않도록 작은 크기로 형성될 수 있다.
따라서, 흡착구(110)는 다공판 구조로 이루어질 수 있다.
복수의 흡입공(112)은 흡착구(110)에 다양한 배열 상태로 형성될 수 있다.
또한, 지그(120)는 흡입공(112)과 연통되는 공간부(122)가 형성될 수 있고, 흡입 유로부(130)로 공기를 흡입되도록 하는 통과공(124)이 형성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 흡착 유니트(100)는 서브 척(30)에 고정시킬 수 있다.
회전부(140)는 서브 척(30)의 회전에 따라 흡착 유니트(100)가 동시에 회전되는 경우에, 흡입 유로부(130)의 꼬임을 방지하기 위해 회전되는 구조로 할 수 있고, 흡입되는 공기가 공간부(122) 및 통과공(124)을 통과한 다음, 흡입 유로부(130)로 통과되도록 하는 통과공(142)이 형성될 수 있다.
흡입 유로부(130)는 진공 펌프(미도시)와 연결되어서 진공 흡착되는 과정을 수행할 수 있다.
걸이 부재(70)는 예를 들어 원통형으로 형성되고, 제1 면(71), 제1 면(71)으로부터 소정의 길이를 가지는 제2 면(72), 제2 면(72)의 내부이고 제1 면(71)으로부터 돌출되는 지지대(73)로 이루어질 수 있다.
제2 면(72)의 내부와 지지편(73)의 사이에는 빈 공간을 이루는 수용부(74)가 형성될 수 있다.
걸이 부재(70)의 일면에는 보호 캡(80)이 결합될 수 있다. 보호 캡(80)은 지지면(81), 지지면(81)의 끝단부에 형성되고 걸이 부재(70)의 제2 면(72)에 결합 되는 결합면(82)으로 이루어질 수 있다.
지지면(81)의 안쪽에는 걸이 부재(70)의 지지대(73)가 삽입되는 삽입홈(83)이 형성될 수 있다.
본 발명의 회수 장치(1)에 따르면, 박막 가공품(60)의 제조후 회수하기 위해서, 흡착 유니트(100)에 의해 박막 가공품(60)을 흡착한 상태에서 걸이 부재(30)에 걸 수 있다.
박막 가공품(60)은 관통공(22)이 형성된 구조일 수 있고, 흡착 유니트(100)의 흡착구(110)의 일면에 흡착된 상태를 유지할 수 있다.
흡착 유니트(100)는 별도의 이동 수단에 의해 왕복 이동이 가능하도록 구성될 수 있다.
이동 수단은 여러가지 형태로 마련될 수 있고, 예를 들어 별도의 유압 실린더에 의해 이동하는 파지부가 흡착 유니트(100), 구체적으로 흡착구(110) 또는 지그(120)를 잡은 다음, 이동될 수 있다. 파지부는 사용하지 않을 경우에, 흡착 유니트(100)로부터 분리될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 여러가지 다양한 형태의 구조물로 이동시킬 수 있다.
흡착 유니트(100)의 흡착 동작시, 진공 펌프(미도시)의 작동으로 흡입 유로부(130), 회전부(140)의 통과공(142), 지그(120)의 통과공(124) 및 흡착구(110)의 흡입공(112)을 통해 흡입력이 작용하여 박막 가공품(60)을 흡착할 수 있다.
박막 가공품(60)은 흡착구(110)의 일면에 흡착된 상태에서 걸이 부재(70)쪽으로 수평 이동하여 접근할 수 있다. 반대로, 걸이 부재(70)는 고정된 상태에서 흡착 유니트(100)가 수평 이동하여 걸이 부재(70)에 접근할 수 있다.
걸이 부재(70)가 흡착구(110)에 접근하는 방식인 경우에는, 걸이 부재(70) 수평 방향 이동하여 흡착구(110)에 접근하면, 걸이 부재(70)는 흡착구(110)에 흡착된 박막 가공품(60)의 관통공(62)을 통과하여 흡착구(110)의 삽입홈(111)에 삽입될 수 있다.
그러면, 박막 가공품(60)은 걸이 부재(70)상에 위치하게 될 수 있고, 이 상태에서, 진공 펌프의 작동을 정지하여 흡착구(110)의 흡착력을 해제하면 박막 가공품(70)은 흡착구(110)의 일면으로부터 쉽게 분리될 수 있는 상태가 될 수 있다.
이런 다음에, 걸이 부재(70)로부터 멀어지는 방향으로 흡착구(110)를 이동시키면, 걸이 부재(70)상에는 박막 가공품(60)이 걸린 상태로 될 수 있다.
이런 방식으로 양산되는 박막 가공품(60)을 흡착 유니트(100)에 의해 일시적으로 흡착한 상태에서, 걸이 부재(70)의 이동으로 박막 가공품(60)의 관통공(62)을 통과하여 흡착구(110)의 삽입홈(111)안에 삽입되게 한 다음, 흡착 유니트(100)의 흡착력을 해제하고, 흡착구(110)를 걸이 부재(70)로부터 멀어지는 방향으로 이동시키는 방식을 반복하여 박막 가공품(60)을 변형없이 회수할 수 있다.
따라서, 걸이 부재(70)상에는 길이 방향을 따라 복수의 박막 가공품(60)이 걸려 있게 될 수 있고, 걸이 부재(70)의 지지대(73) 전체 길이에 걸쳐서 복수의 박막 가공품(60)이 걸쳐진 다음, 걸이 부재(70)로부터 회수하여 별도로 비치하고, 다시 회수 작업을 반복하여 수행할 수 있다.
걸이 부재(70)에는 수용부(74)가 형성되어 있으므로, 흡착구(110)로 흡착한 박막 가공품(60)을 지지대(73)에 끼우면, 박막 가공품(60)은 수용부(74)에 수용될 수 있다.
박막 가공품(60)을 걸이 부재(70)에 끼운 다음에는, 걸이 부재(70)의 개방된 입구부에 보호 캡(80)을 결합하여 보호할 수 있다.
걸이 부재(70)에 보호 캡(80)을 결합하면, 걸이 부재(70)의 내부에 마련된 복수의 박막 가공품(60)의 손상을 방지할 수 있다.
만일, 걸이 부재(70)가 개방된 구조로 이루어지면, 박막 가공품(60)은 개방된 곳에 비치되므로, 공작 기계에 의한 가공 작업시 가공 칩 등이 튀어서 박막 가공품(60)에 손상을 줄 수 있다.
걸이 부재(70)안에 박막 가공품(60)을 더 삽입할 때에는, 보호 캡(80)을 걸이 부재(70)로부터 분리하고 박막 가공품(60)을 삽입할 수 있다.
보호 캡(80)은 걸이 부재(70)와 끼움 결합될 수 있고, 다른 결합 구조로서 나사 결합될 수 있다.
상기 흡착 유니트(100)는 박막 가공품(60)의 가공시 이용될 수 있다.
본 발명은 얇은 두께를 가지는 박막 가공품(60)의 가공시, 다음과 같은 방법으로 가공될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 가공하고자 하는 소재(10)를 공작 기계의 메인 척(20) 및 서브 척(30)에 지지시키는 제1 단계; 소재(10)를 드릴링 가공 처리하는 제2 단계; 제2 단계 후 소재(10)의 소정의 길이로 절단하는 제3 단계; 제3 단계 후 절단된 절단 부재(12)를 척킹하여 고정한 상태에서 소정의 두께로 절삭하는 제4 단계; 제4 단계 후에 소정의 두께로 절삭된 절삭 부재(14)를 진공 흡착하고 최종 두께로 절삭하는 제5 단계를 거쳐서 가공될 수 있다.
소재(10)는 비철 금속, 예를 들어 알루미늄재로 구성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 다른 여러 가지 재질로 구성할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 단계는 공작 기계로서, 예를 들어 CNC 공작 기계를 통해 작업을 수행할 수 있다. 메인 척(20)에 가공하고자 하는 소재(10)의 소정 위치를 척킹하여 고정시키고, 소재(10)의 다른 위치에 서브 척(30)을 통해 소재(10)를 확실하게 고정시킬 수 있다.
제2 단계는 메인 척(20) 및 서브 척(30)에 의해 소재(10)를 고정한 다음, 소재(10)를 소정의 회전수로 회전시키고, a 방향으로 드릴을 통해 드릴링 작업을 하여 소정 깊이 및 직경의 홈(11)을 형성하는 1차 가공 단계를 수행할 수 있다.
제3 단계는 소정의 외경이 형성되도록 면취 바이트(미도시)로 면취 가공하여 면취면(13)이 형성되도록 소재(10)를 회전시키게 할 수 있고, 절단 바이트(40)를 통해 소정의 단위 길이로 1차 가공 단계를 거친 소재(10)의 절단 작업을 수행할 수 있다.
여기서, 소재(10)의 가공 형상은 다양하게 구현될 수 있고, 따라서, 다 방향(x축, y축, z축 방향)으로 가공 처리 작업을 수행 할 수 있다.
다시 말해서, 소재(10)는 제작하고자 하는 형상에 따라 x축, y축, z축 방향으로 드릴에 의한 드릴링 작업을 수행할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제4 단계는 절단 부재(12)를 척킹한 상태에서 절삭 바이트(50)를 통해 절삭하여 소정의 두께로 형성할 수 있다. 그러나, 최종적으로 원하는 두께(얇은 두께)만큼 절삭하기 어렵다. 절단된 절단 부재(12)의 두께가 절삭 과정을 통해 얇아질 수록 강도가 약해지기 때문에, 척킹된 상태를 유지하기 어려울 수 있다.
절삭하는 제4 단계에 있어서, 절단 부재(12)는 서브 척(30)에 의해 변형되지 않는 범위내에서의 강도를 유지하는 정도의 두께로 절삭하는 과정을 거칠 수 있다.
도 4를 참조하면, 제5 단계는 소정의 두께로 절삭된 절삭 부재(14)를 흡착 유니트(100)에 의해 흡착 고정한 상태에서 절삭 바이트(50)를 통해 절삭 두께(L1)만큼 절삭하여 원하는 절삭 두께(L2)를 가지는 박막 가공품(60)으로 될 수 있다.
따라서, 본 발명은 얇은 두께를 가지는 박막 가공품(60)을 흡착 유니트(100)의 흡착구(110)로 흡착한 상태에서 메인 척(30)에 걸어 간편하게 회수되게 함으로써, 강도가 약한 박막 가공품(60)을 아무런 변형없이 최종 처리될 수 있다.
도 5를 참조하면, 다양한 형태의 박막 가공품(60)을 가공할 수 있다. 도 5의 (a)는 박막 가공품(60)의 중앙에 관통공(62)이 형성된 구조이고, (b)에 도시된 박막 가공품(60)은 관통공(62), 일면에 형성되는 홈(63)으로 이루어진 구조이며, (c)에 도시된 박막 가공품(60)은 관통공(62), 양면에 형성되는 홈(63)으로 이루어진 구조, (d)에 도시된 박막 가공품(60)은 관통공(62), 양면에 형성되는 돌기부(64)를 가지는 구조로 가공될 수 있다.
도 5의 (a) 내지 (d)에 도시된 박막 가공품(60)은 두께(L2)를 가지는 것으로서, 설명의 편의상 확대하여 도시한 것이다.
1 : 회수 장치
10 : 소재 11 : 홈
12 : 절단 부재 14 : 절삭 부재
20 : 메인 척 30 : 서브 척
40 : 절단 바이트 50 : 절삭 바이트
60 : 박막 가공품 62 : 관통공
63 : 홈 64 : 돌기부
70 : 걸이 부재 71 : 제1 면
72 : 제2 면 73 : 지지대
74 : 수용부
80 : 보호 캡 81 : 지지면
82 : 결합면 83 : 삽입홈
100 : 흡착 유니트
110 : 흡착구 111 : 삽입홈
112 : 흡입공 120 : 지그
122 : 공간부 124 : 통과공
130 : 흡입 유로부 140 : 회전부
142 : 통과공
L1,L2 : 절삭 두께

Claims (5)

  1. 걸이 부재;
    상기 걸이 부재에 박막 가공품이 회수되도록 일시 흡착 고정하는 흡착 유니트;
    를 포함하고,
    상기 흡착 유니트는,
    상기 박막 가공품을 흡착할 수 있는 복수의 흡착공이 형성된 흡착구, 상기 흡착구의 흡착공과 연통되어서 상기 흡착공을 통해 흡입되는 공기를 통과시키는 공간부가 마련되고 흡착구를 지지해주도록 결합되는 지그, 상기 지그와 연결되어 공기를 흡입하는 흡입 유로부로 이루어지며,
    상기 흡착구에 의해 상기 박막 가공품을 일시 흡착 고정하고, 상기 걸이 부재안에 박막 가공품이 회수되고,
    상기 걸이 부재는,
    제1 면, 상기 제1 면으로부터 소정의 길이를 가지는 제2 면, 제2 면의 내부이고 제1 면으로부터 돌출되는 지지대로 이루어지고,
    상기 제2 면의 내부와 지지대의 사이에는 빈 공간을 이루는 수용부가 형성되며,
    상기 흡착구는 상기 걸이 부재의 수용부에 삽입되는 길이를 가지고, 상기 걸이 부재의 지지대가 삽입될 수 있는 삽입홈이 소정의 길이로 형성되며,
    상기 걸이 부재의 일면에는 보호 캡이 착탈 가능하게 결합되고,
    상기 보호 캡은 지지면, 지지면의 끝단부에 형성되고 상기 걸이 부재의 제2 면에 결합되는 결합면으로 이루어지며, 상기 지지면의 안쪽에는 상기 걸이 부재의 지지대가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 가공품 회수 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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