KR102267728B1 - 휠롤러 연삭장치 - Google Patents

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KR102267728B1
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(주)태영정공
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 휠롤러 연삭장치는, 반원부와 연장부로 구성된 휠롤러를 제조하는 과정에서, 상기 반원부를 연삭 가공하기 위한 휠롤러 연삭장치에 있어서, 상기 휠롤러를 공급하는 공급부 상기 공급부에 의해 이동된 휠롤러가 고정되는 척킹부 및 상기 척킹부에 고정된 휠롤러를 연삭 가공하는 가공부를 포함하며, 상기 척킹부는, 고정된 휠롤러의 가공면과 상기 가공부가 대향하도록 배치하고, 상기 가공면과 상기 가공부의 대향 위치가 변화되도록 회동되어, 상기 가공면이 상기 가공부에 의해 반원 형태를 규정하는 굴곡면으로 연삭 가공되도록 할 수 있다.

Description

휠롤러 연삭장치{Wheel roller polishing device}
본 발명은 휠롤러 연삭장치에 관한 것으로, 상세하게는 휠롤러의 가공면을 반원 형태의 굴곡면으로 연삭 가공할 수 있는 휠롤러 연삭장치에 관한 것이다.
일반적으로 연삭기는 고속 회전하는 연삭숫돌에 의해 공작물을 가공하는 공작기계로서, 마이크로 단위의 초정밀 가공이 가능하여 베어링이나 자동차부품 등을 가공하는데 사용된다.
이러한 연삭기는 원통연삭기, 평면연삭기, 성형연삭기, 나사연삭기, 기어연삭기 등의 다양한 종류가 있는데, 이중 원통연삭기의 경우 대략 축형상으로 제공되는 공작물을 연삭가공하기 위해 사용되는 것으로서, 모터에 회전 가능하게 구비되며 원형으로 제공되는 연삭숫돌을 이용하여 공작물의 외주면을 연삭 가공하게 된다.
한편, 이와 관련된 선행기술로, 한국등록특허 제10-1450125호(등록일자: 2014. 10. 06일)에는 '원통 연삭기'가 개시되어 있다.
상기 한국등록특허는 공작물을 연마하는 지석이 스핀들의 선단에 장착되고, 상기 스핀들이 삽입되는 축 삽입홀 내측에 이격되게 결합된 제1, 제2 베어링을 통해 상기 축 삽입홀에 삽입된 상기 스핀들의 회전을 지지하는 주축대를 포함하는 것으로, 벨트를 통한 구동력 전달방식 대신해 모터의 구동력이 스핀들에 직접 전달되도록 모터 직결방식을 적용하여 스핀들의 회전을 안정적으로 지지하면서 회전 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
하지만 종래의 원통 연삭기의 경우 고속 회전하는 연삭숫돌과 회전하는 공작물이 접촉하여 연삭이 진행되므로, 가공물의 가공면을 원통형으로 가공할 경우에만 사용이 가능하다는 문제점이 있다.
특히, 본 발명의 의해 제조되는 엔진 부품의 한 종류인 휠롤러의 경우 가공해야 할 가공면이 반원 형태의 굴곡면으로 형성되어 기존의 원통 연삭기로는 연삭 가공이 불가능하다.
휠롤러에 대해 설명하면, 종래 엔진밸브 개폐기술에는 CVVT와 CVVL이 주로 사용되어 왔다.
CVVT는, 엔진밸브의 개폐 타이밍을 조절하는 기술이고, CVVL은, 엔진밸브의 열림량을 제어하여 흡기량을 조절하는 기술이다.
종래에는 이 CVVT와 CVVL을 함께 사용하여 밸브의 개폐 시점과 열림량을 제어했으나, 엔진의 연비와 성능 중 하나를 집중하여 향상시키거나, 양 쪽을 밸런스 있게 절충해야 했다.
이를 개선하기 위해 개발된 CVVD는, 캠의 중심을 이동시켜 캠의 중심위치에 따라 캠의 각속도를 조절하고 이에 따라 밸브가 열려 있는 시간을 조절할 수 있다.
구체적으로, 기존보다 엔진밸브를 빨리 열고 늦게 닫아서 엔진밸브가 열려있는 시간을 늘리거나, 기존보다 엔진밸브를 늦게 열고 빨리 닫아서 엔진밸브가 열려 있는 시간을 줄이는 방식으로, 엔진밸브가 열려 있는 시간을 조절하는 것이다.
CVVD는 운전상황에 따른 엔진밸브의 열림 시간 조절을 통해 엔진밸브의 개폐 시점과 흡기량을 한 번에 조절할 수 있다.
CVVD에서 캠의 중심을 이동시켜 주는 핵심 부품이 이너휠과 휠롤러이다.
휠롤러를 이용하여 이너휠 중심의 하우징 부분에 캠을 연결하고, 이너휠 하우징부 내에서 휠롤러의 위치 변화에 따라 캠의 중심이 이동된다.
이 때, 기존 축과 캠의 중심이 달라지게 되고, 캠의 중심이동에 따라 캠의 각속도가 조절될 수 있다.
구체적으로, 캠의 각속도가 느린 구간에서 엔진밸브를 열면 열림 시간이 늘어나고, 캠의 각속도가 빠른 구간에서 엔진밸브를 열면 열림 시간이 줄어드는 방식으로, 엔진밸브의 열림 시간이 조절되는 것이다.
정리하면, 휠롤러와 이너휠에 의해 캠의 중심이 이동되고, 캠의 중심이동에 따라 캠의 각속도가 조절되며, 캠의 각속도 조절을 통해 엔진밸브의 열림 시간을 조절할 수 있는 것이다.
여기서, 엔진밸브의 열림 시간은 엔진의 연비와 성능을 향상시키는 중요한 요소이며, 이는 운전 상황에 따라 적절히 엔진밸브 열림 시간이 조절되도록 함으로써 극대화될 수 있다.
즉, 휠롤러와 이너휠에 의해 엔진의 단위 주행거리당 소비하는 연료의 양을 줄이고, 연료의 연소율을 높임으로써 배기가스의 배출을 획기적으로 저감 시킬 수 있다.
전 세계적으로 지구온난화에 따른 기후 변화와 에너지 자원 고갈에 대한 위기 등에 의한 관심이 고조되는 상황에서 저탄소 친환경 차량에 대한 연구 개발도 활발한 실정이다.
본 발명에 의해 제조된 휠롤러는, 저탄소 친환경 차량의 핵심 구성요소로 이용되어 저탄소 사회 구현에 이바지할 수 있을 것이다.
한국등록특허 제10-1450125호
본 발명의 목적은, 휠롤러의 가공면을 반원 형태의 굴곡면으로 연삭 가공하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 휠롤러 연삭장치는, 반원부와 연장부로 구성된 휠롤러를 제조하는 과정에서, 상기 반원부를 연삭 가공하기 위한 휠롤러 연삭장치에 있어서, 상기 휠롤러를 공급하는 공급부 상기 공급부에 의해 이동된 휠롤러가 고정되는 척킹부 및 상기 척킹부에 고정된 휠롤러를 연삭 가공하는 가공부를 포함하며, 상기 척킹부는, 고정된 휠롤러의 가공면과 상기 가공부가 대향하도록 배치하고, 상기 가공면과 상기 가공부의 대향 위치가 변화되도록 회동되어, 상기 가공면이 상기 가공부에 의해 반원 형태를 규정하는 굴곡면으로 연삭 가공되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 가공부는, 상기 척킹부와 이웃하게 배치되는 대기위치에서, 상기 척킹부를 향해 위치 이동되어 상기 척킹부와 인접하게 배치되는 가공위치로 이동되거나 상기 가공위치에서 상기 대기위치로 이동되며, 상기 가공위치에서, 상기 가공면과 대향하도록 배치된 채, 회전되어 상기 가공면을 연삭 가공하되, 회전되는 회전축과 평행한 방향으로 주기적으로 위치 이동되어 상기 가공면이 평탄화 되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 가공부는, 상기 대기위치와 상기 가공위치를 왕복 이동하는 가공이동부, 상기 가공이동부에 연결된 채, 회전되는 회전부, 상기 회전부의 끝단에 장착되어 상기 가공면과 접촉된 채, 상기 가공면을 연삭 가공하는 연삭부 및 상기 가공이동부에 장착되며, 상기 연삭부의 끝단을 향해 절삭유를 분사하는 절삭유분사부를 구비하며, 상기 연삭부는, 상기 가공위치에서, 상기 회전부에 의해 회전 운동되는 동시에 상기 가공이동부에 의해 직선 운동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 척킹부는, 상기 공급부에 의해 이동된 휠롤러가 고정되는 고정부 및 상기 고정부를 회동시키는 회동부를 구비하며, 상기 고정부는, 상기 공급부에 의해 이동된 휠롤러의 연장부가 안착되는 안착부 및 상기 안착부에 안착된 연장부를 가압하여, 위치 이동을 제한하는 가압부를 구비하며, 상기 가압부는, 제1 위치에서 상기 안착부에 안착된 연장부를 가압하고, 상기 제1 위치로부터 제2 위치로 위치 이동되어 상기 안착부에 안착된 연장부를 가압 해제할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 반원부는, 상기 회동부에 의해 회동되는 위치에 따라, 상기 가공부와의 접촉위치가 변화되며, 상기 반원부의 외주 곡면의 길이는, 상기 회동부의 회동각에 의해 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 휠롤러 연삭장치는, 상기 가공부에 의해 가공된 휠롤러의 반원부를 기 설정된 치수와 부합하는지 센싱하는 가공측정부를 더 포함하며, 상기 가공측정부는, 상기 고정부에 고정된 휠롤러의 반원부를 센싱하는 센싱부, 상기 센싱부를 상기 반원부와 인접한 센싱 위치로부터 상기 반원부와 이격되는 이격 위치로 위치 이동시키거나 상기 센싱부를 상기 이격 위치에서 상기 센싱 위치로 이동시키는 센싱이동부 및 상기 센싱부가 상기 이격 위치에 위치한 경우, 반원부를 연삭하는 과정에서 비산되는 절삭유가 상기 센싱부에 유입되지 않도록 상기 센싱부를 커버하는 센싱보호부를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 센싱보호부는, 상기 센싱부를 커버하는 커버부 및 상기 커버부를 위치 이동시키는 커버이동부를 구비하며, 상기 커버부는, 상기 이격 위치에 위치한 상기 센싱부를 커버하는 커버 위치에서, 상기 커버이동부에 의해 개방 위치로 이동되어, 상기 이격 위치에 위치한 상기 센싱부가 상기 센싱 위치로 위치 이동 가능하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 휠롤러 연삭장치는, 가공 대기 중인 휠롤러를 제공하는 휠롤러제공부 및 가공이 완료된 휠롤러가 회수되는 회수부를 더 포함하며, 상기 공급부는, 상기 휠롤러제공부 및 상기 회수부의 상측에 배치되는 제3 위치와 상기 안착부의 상측에 배치되는 제4 위치를 왕복 이동하는 공급이동부, 상기 공급이동부의 하부측에 연결되며, 상기 공급이동부가 상기 제4 위치에 위치하는 경우, 가공이 완료된 휠롤러를 상기 안착부로부터 회수하는 회수그립부 및 상기 공급이동부의 하부측에 연결되며, 상기 공급이동부가 상기 제4 위치에 위치하는 경우, 가공되어야 할 휠롤러를 상기 안착부에 안착시키는 공급그립부를 구비하며, 상기 회수그립부는, 상기 공급이동부가 제3 위치에 위치하는 경우, 가공된 휠롤러를 그립 해제하여 상기 회수부에 제공하고, 상기 공급그립부는, 상기 공급이동부가 제3 위치에 위치하는 경우, 상기 휠롤러제공부에 위치한 가공 대기 중인 휠롤러를 그립할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 가압부는, 상기 회수그립부가 상기 안착부에 안착된 휠롤러를 그립하기 전에 상기 연장부를 가압 해제하여, 상기 회수그립부에 의한 휠롤러의 회수가 용이하도록 하며, 상기 공급그립부가 상기 안착부에 휠롤러를 안착시킨 후에 상기 연장부를 가압하여, 상기 안착부에 안착된 휠롤러가 상기 안착부로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 휠롤러 연삭장치는, 상기 가공측정부에 의해 센싱된 부합 정보를 기초로, 상기 공급부를 제어하는 제어부를 더 포함하며, 상기 회수부는, 기 설정된 치수와 부합하는 휠롤러를 회수하는 제1 회수부 및 기 설정된 치수와 부합하지 않는 휠롤러를 회수하는 제2 회수부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 가공측정부에 의해 센싱된 반원부가 기 설정된 치수와 부합하는 경우, 상기 회수그립부가 상기 제1 회수부에 휠롤러를 제공하도록 하고, 상기 가공측정부에 의해 센싱된 반원부가 기 설정된 치수와 부합하지 않는 경우, 상기 회수그립부가 상기 제2 회수부에 휠롤러를 제공하도록 상기 공급부를 제어할 수 있다.
본 발명에 의하면, 연삭 시 휠롤러를 일정 각도로 회동시켜 기 설정된 굴곡면으로 휠롤러의 가공면을 연삭 가공할 수 있다.
또한, 별도의 센서를 구비하여, 휠롤러가 기 설정된 굴곡면으로 가공됐는지 측정 후, 정상품과 불량품을 구분하여 배출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠롤러 커팅장치를 도시한 개략 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대기위치를 도시한 개략도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공위치를 도시한 개략도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 척킹부의 회동을 설명하기 위해 척킹부와 연삭부를 도시한 개략도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연삭부의 위치 이동을 설명하기 위해 척킹부와 연삭부를 도시한 개략도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부를 설명하기 위해 척킹부를 도시한 측면도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공측정부의 위치이동을 설명하기 위한 개략도
도 9 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 공급부의 위치이동을 설명하기 위한 개략도
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 설명하기 위한 블록도
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 제어에 따른 휠롤러의 회수를 설명하기 위한 개략도
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠롤러 커팅장치를 도시한 개략 사시도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대기위치를 도시한 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공위치를 도시한 개략도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 휠롤러 커팅장치(1)는, 반원부(81)와 연장부(82)로 구성된 휠롤러(W)를 제조하는 과정에서, 상기 반원부(81)를 연삭 가공하기 위한 휠롤러 연삭장치(1)일 수 있다.
상기 휠롤러 연삭장치(1)는 공급부(10), 척킹부(20), 가공부(30), 가공측정부(40), 휠롤러제공부(50) 및 회수부(60)를 포함할 수 있다.
상기 공급부(10)는 하측에 두 개의 그립부를 구비하며, 상기 휠롤러(W)를 공급 및 회수할 수 있다.
상기 척킹부(20)는 상기 공급부(10)에 의해 이동된 휠롤러(W)를 고정할 수 있으며, 상기 가공부(30)는 상기 척킹부(20)에 고정된 휠롤러(W)를 연삭 가공할 수 있다.
상기 척킹부(20)는, 고정된 휠롤러(W)의 가공면과 상기 가공부(30)가 대향하도록 배치하고, 상기 가공면과 상기 가공부(30)의 대향 위치가 변화되도록 회동될 수 있다.
상기 가공부(30)는, 상기 척킹부(20)에 의해 회동되는 고정된 휠롤러(W)의 가공면이 반원 형태를 규정하는 굴곡면으로 연삭 가공되도록 할 수 있다.
상기 척킹부(20)의 회동각도에 따라 상기 가공면과 상기 가공부(30)의 대향 위치가 변화되고, 상기 가공면이 상기 가공부(30)와 대향하는 위치만큼 상기 가공부(30)가 상기 가공면을 연삭할 수 있다.
상기 가공부(30)는, 대기위치(도 2 참조)에서 가공위치(도 3 참조)로 이동되거나 상기 가공위치에서 상기 대기위치로 이동될 수 있다.
여기서 대기위치란, 가공 전 상기 가공부(30)가 상기 척킹부(20)와 이웃하게 배치되는 위치일 수 있다.
가공위치란, 상기 가공부(30)가 상기 척킹부(20)를 향해 위치 이동되고, 상기 척킹부(20)와 인접하게 배치되어 상기 척킹부(20)에 고정된 휠롤러(W)를 연삭하는 위치일 수 있다.
상기 척킹부(20)에 휠롤러(W)가 고정되면, 상기 척킹부(20)는 일정각도로 회전되고, 이어서 상기 가공부(30)는 상기 대기위치에서 상기 가공위치로 이동될 수 있다.
상기 가공부(30)가 가공위치에 위치 시, 휠롤러(W)의 가공면의 중앙부분은 상기 가공부(30)와 맞닿도록 배치되어 있을 수 있다.
이 때, 상기 가공부(30)는 상기 가공면과 대향하도록 배치된 채 회전되며, 상기 가공면과 맞닿아 상기 가공면을 연삭 가공할 수 있다.
상기 가공측정부(40)는 상기 가공부(30)에 의해 가공된 휠롤러(W)의 반원부(81)를 기 설정된 치수와 부합하는지 센싱할 수 있다.
상기 휠롤러제공부(50)는 가공 대기중인 휠롤러를 제공할 수 있다.
상기 회수부(60)는 가공이 완료된 휠롤러가 회수될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 척킹부의 회동을 설명하기 위해 척킹부와 연삭부를 도시한 개략도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연삭부의 위치 이동을 설명하기 위해 척킹부와 연삭부를 도시한 개략도이고 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부를 설명하기 위해 척킹부를 도시한 측면도이다.
구체적으로 도 4의 (b)는 고정부에 고정된 휠롤러의 회동을 보여주기 위해 휠롤러와 연삭부를 연삭부의 축방향으로 바라본 정면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠롤러 연삭장치(1)의 척킹부(20)는, 고정부(21) 및 회동부(23)를 구비할 수 있다.
상기 회동부(23)는 상기 고정부(21)를 회동시킬 수 있다.
상기 고정부(21)는 상기 상기 회동부(23)에 고정되고, 상기 공급부(10, 도 1 참조))에 의해 이동된 휠롤러(W)가 고정될 수 있다.
구체적으로, 상기 고정부(21)는, 상기 공급부(10)에 의해 이동된 휠롤러(W)를 고정한 채 상기 회동부(23)의 회동에 따라 함께 회동될 수 있다.
상기 고정부(21)는, 안착부(211) 및 가압부(212)를 구비할 수 있다.
상기 안착부(211)는 상기 공급부(10)에 의해 이동된 휠롤러(W)의 연장부(82)가 안착될 수 있다.
상기 가압부(212)는 상기 안착부(211)에 안착된 연장부(82)를 가압하여, 상기 공급부(10)에 의해 이동된 휠롤러(W)의 위치 이동을 제한할 수 있다.
구체적으로, 상기 가압부(212)는 제1 위치(도 6의 (a) 참조)에서 상기 안착부(211)에 안착된 연장부(82)를 가압할 수 있다.
상기 가압부(212)는, 상기 제1 위치로부터 제2 위치(도 6의 (b) 참조)로 위치 이동되어 상기 안착부(211)에 안착된 연장부(82)를 가압 해제할 수 있다.
구체적으로, 상기 가압부(212)가 상기 제2 위치에 위치할 때, 상기 공급부(10)는 휠롤러(W)의 연장부(82)를 상기 안착부(211)에 안착시킬 수 있고, 상기 가압부(212)는 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 위치 이동되어, 상기 안착부(211)에 안착된 상기 연장부(82)를 가압하여 고정할 수 있다.
상기 가압부(212)가 휠롤러(W)의 연장부(82)를 고정함으로써, 상기 고정부(21)가 회동되는 동안, 상기 휠롤러(W)가 상기 고정부(21)로부터 이탈하지 못하도록 할 수 있다.
상기 반원부(81)는, 상기 회동부(23)에 의해 회동되는 위치에 따라, 상기 가공부(30)와의 접촉위치가 변화될 수 있다(도 4의 (b) 참조).
이 때, 상기 반원부(81)의 회동 중심이 상기 회동부(23)의 회동 중심과 일치하도록 할 수 있다.
만약, 상기 반원부(81)의 회동 중심과 상기 회동부(23)의 회동 중심이 일치하지 않는다면, 상기 회동부(23)에 의해 상기 반원부(81)가 회동 시, 상기 반원부(81)와 상기 연삭부(35)가 충돌하여 파손될 수 있다.
상기 회동부(23)는 회동을 통해 상기 반원부(81)의 가공면이 반원형태를 규정하는 굴곡면으로 연삭 가공될 수 있도록, 상기 가공면과 상기 연삭부가 맞닿는 위치를 변화시킬 수 있다.
상기 반원부(81)의 외주 곡면의 길이는, 상기 회동부(23)의 회동각에 의해 결정될 수 있다.
구체적으로, 상기 회동부(23)가 회동하는 각도에 따라 상기 반원부(81)의 가공면과 상기 가공부(30)의 접촉위치가 결정되어, 기 설정된 상기 반원부(81)의 외주 곡면의 길이만큼 연삭 가공이 가능하다.
상기 가공부(30)는, 가공이동부(31), 회전부(33), 연삭부(35) 및 절삭유분사부(37)를 구비할 수 있다.
상기 가공이동부(31)는, 상기 대기위치(도 2 참조)와 상기 가공위치(도 3 참조)를 왕복 이동할 수 있다.
상기 회전부(33)는 상기 가공이동부(31)에 연결된 채 회전될 수 있다.
상기 연삭부(35)는 상기 회전부(33)의 끝단에 장착되어 상기 가공면과 접촉된 채, 회전에 의해 상기 가공면을 연삭 가공할 수 있다.
이 때, 상기 가공이동부(31)는, 상기 가공부(30)를 상기 회전부(33)가 회전되는 회전축과 평행한 방향으로 주기적으로 왕복하여 위치 이동시킬 수 있다(도 5 참조).
상기 가공이동부(31)의 위치이동을 통해 상기 연삭부(35)는 상기 가공면을 평탄화 할 수 있다.
구체적으로, 상기 연삭부(35)의 회전에 의해서는 상기 가공면의 길이방향을 평탄화 하고, 상기 가공이동부(31)의 왕복 이동에 의해서는 상기 가공면의 폭방향을 평탄화 할 수 있다.
상기 연삭부(35)는 상기 회전부(33)에 의해 회전운동 되는 동시에 상기 가공이동부(31)에 의해 상기 회전부(33)의 회전축과 평행한 방향으로 직선 운동되며 상기 가공면을 가공할 수 있다.
상기 절삭유분사부(37)는, 상기 연삭부(35)의 끝단을 향해 절삭유를 분사할 수 있다.
구체적으로, 상기 절삭유분사부(37)는 상기 연삭부(35)가 상기 가공면을 연삭하는 동안 절삭유를 분사하여 상기 연삭부(35)의 원활한 연삭을 유도하고 상기 연삭부(35)의 수명을 늘릴 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공측정부의 위치이동을 설명하기 위한 개략도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가공측정부(40)는, 상기 가공부(30)에 의해 가공된 휠롤러(W)의 반원부(81)를 기 설정된 치수와 부합하는지 센싱할 수 있고, 센싱부(41), 센싱이동부(43) 및 센싱보호부(45)를 구비할 수 있다.
상기 센싱부(41)는 상기 고정부(21)에 고정된 휠롤러(W)의 반원부(81)를 센싱할 수 있다.
상기 센싱이동부(43)는 상기 센싱부(41)를 상기 반원부(81)와 이격되는 이격 위치(도 7 참조)로부터 상기 반원부(81)와 인접한 센싱 위치(도 8 참조)로 위치 이동시키거나, 상기 센싱부(41)를 상기 센싱 위치에서 상기 이격 위치로 이동시킬 수 있다.
상기 센싱보호부(45)는 상기 센싱부(41)가 상기 이격 위치에 위치한 경우, 반원부(81)를 연삭하는 과정에서 비산되는 절삭유 및 가공중인 휠롤러(W)의 파편이 상기 센싱부(41)에 유입되지 않도록 상기 센싱부(41)를 커버할 수 있다.
구체적으로, 상기 센싱보호부(45)는 상기 센싱부(41)를 커버하는 커버부(451) 및 상기 커버부(451)를 위치 이동시키는 커버이동부(452)를 구비할 수 있다.
상기 커버부(451)는 상기 이격 위치에 위치한 상기 센싱부(41)를 커버하는 커버 위치에서(도 7 참조) 상기 커버이동부(452)에 의해 개방 위치(도 8 참조)로 이동될 수 있다.
구체적으로, 상기 커버부(451)가 커버 위치에 위치할 때 상기 센싱부(41)는 상기 이격 위치에 위치할 수 있다.
이 때, 상기 센싱부(41)와 대향하는 상기 커버부(451)의 일측면은 반원부(81)를 연삭하는 과정에서 비산되는 절삭유가 상시 센싱부(41)에 유입되지 않도록 막아줄 수 있다.
만약, 센싱부(41)에 절삭유가 유입된다면, 상기 센싱부(41)의 성능이 저하되어, 상기 반원부(81)를 정확하게 센싱하지 못할 수 있다.
상기 커버부(451)가 상기 커버 위치에서 상기 개방 위치로 이동 시, 상기 개방 위치에서 상기 센싱부(41)와 대향하는 상기 커버부(451)의 일측면은 관통홀을 구비하여, 상기 센싱부(41)가 상기 이격 위치에서 상기 센싱 위치로 이동할 수 있는 입구를 제공할 수 있다.
구체적으로, 상기 센싱부(41)와 대향하는 상기 커버부(451)의 일측면 중 상기 커버 위치에서 상기 센싱부(41)와 대향하는 일측은 막혀있고, 상기 개방 위치에서 상기 센싱부(41)와 대향하는 타측은 관통홀을 형성할 수 있다.
이 때문에 상기 커버부(451)가 커버 위치에 위치했을 때는 상기 센싱부(41)와 대향하는 상기 커버부(451)의 일측면이 막혀 있으므로 절삭유로부터 상기 센싱부(41)를 보호해주고, 상기 커버부(451)가 상기 개방 위치에 위치했을 때는, 상기 센싱부(41)와 대향하는 상기 커버부(451)의 일측면에 관통홀이 구비되어 있으므로, 상기 센싱부(41)가 상기 센싱 위치로 이동될 수 있다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 공급부의 위치이동을 설명하기 위한 개략도이다.
도 9 내지 도 12를 참조하면, 상기 휠롤러제공부(50)는 가공 대기 중인 휠롤러(W1)를 제공하며, 상기 회수부(60)에는 가공이 완료된 휠롤러(W2)가 회수될 수 있다.
상기 공급부(10)는, 공급이동부(11), 회수그립부(13) 및 공급그립부(15)를 구비할 수 있다.
상기 공급이동부(11)의 하측에는 상기 회수그립부(13) 및 상기 공급그립부(15)가 연결될 수 있다.
상기 공급이동부(11)는, 상기 휠롤러제공부(50) 및 상기 회수부(60)의 상측에 배치되는 제3 위치(도 9 참조)와 상기 안착부(211)의 상측에 배치되는 제4 위치(도 10 참조)를 왕복 이동할 수 있다.
상기 공급이동부(11)가 상기 제3 위치에 위치 시, 상기 공급그립부(15)는 상기 휠롤러제공부(50)로부터 가공 대기 중인 휠롤러(W1)를 그립할 수 있고, 상기 회수그립부(13)는 상기 회수부(60)에 가공이 완료된 휠롤러(W2)를 그립 해제할 수 있다.
이어서 상기 공급이동부(11)는 상기 제3 위치에서 상기 제4 위치로 이동할 수 있다.
상기 제4 위치에는, 제4-1 위치(도 11 참조)와 제4-2 위치(도 12 참조)가 있을 수 있다.
여기서, 상기 제4-1 위치는 상기 회수그립부(13)가, 상기 안착부(211)의 상측에 배치되는 위치를 말할 수 있다.
상기 제4-2 위치는 상기 공급그립부(15)가 상기 안착부(211)의 상측에 배치되는 위치를 말할 수 있다.
상기 회수그립부(13)는 상기 제4-1 위치에서, 가공이 완료된 휠롤러(W2)를 상기 안착부(211)로부터 회수할 수 있다.
이 때, 상기 가압부(212)는, 상기 회수그립부(13)가 상기 안착부(211)에 안착된 휠롤러(W2)를 그립하기 전에 상기 연장부(82)를 가압 해제하여, 상기 회수그립부(13)에 의한 휠롤러(W2)의 회수가 용이하도록 할 수 있다.
상기 공급그립부(15)는, 상기 제4-2 위치에서, 가공되어야 할 휠롤러(W1)를 상기 안착부에 안착시킬 수 있다.
이 때, 상기 가압부(212)는, 상기 공급그립부(15)가 상기 안착부(211)에 휠롤러(W1)를 안착시킨 후에, 상기 연장부(82)를 가압하여, 상기 안착부(211)에 안착된 휠롤러(W1)가 연삭 중 상기 안착부(211)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 설명하기 위한 블록도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 제어에 따른 휠롤러의 회수를 설명하기 위한 개략도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠롤러 연삭장치(1)는 제어부(70)를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부(70)는 상기 가공측정부(40)에 의해 센싱된 부합 정보를 기초로, 상기 공급부(10)를 제어할 수 있다.
여기서 부합 정보란, 상기 가공측정부(40)에 의해 센싱된 반원부(81)가 기 설정된 치수와 부합하는지에 대한 정보일 수 있다.
상기 회수부(60)는 제1 회수부(61) 및 제2 회수부(62)를 구비할 수 있다.
상기 제1 회수부(61)는 기 설정된 치수와 부합하는 휠롤러(W3)를 회수할 수 있으며, 상기 제2 회수부(62)는 기 설정된 치수와 부합하지 않는 휠롤러(W4)를 회수할 수 있다.
상기 공급부(10)는 상기 제어부(70)에 의해 상기 제3 위치에서의 위치가 제어될 수 있다.
상기 제3 위치에는 제3-1 위치(도 14의 (a) 참조)와 제3-2 위치(도 14의 (b) 참조)가 있을 수 있다.
여기서, 상기 제3-1 위치는 상기 회수그립부(13)가 상기 제1 회수부(61)의 상측에 배치되는 위치일 수 있다.
제3-2 위치는 상기 회수그립부(13)가 상기 제2 회수부(62)의 상측에 배치되는 위치일 수 있다.
상기 제어부(70)는, 상기 가공측정부(40)에 의해 센싱된 반원부(81)가 기 설정된 치수와 부합하는 경우, 상기 회수그립부(13)를 상기 제3-1 위치에 위치시켜 상기 회수그립부(13)가 상기 제1 회수부(61)에 기 설정된 치수와 부합하는 휠롤러(W3)를 제공하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부(70)는, 상기 가공측정부(40)에 의해 센싱된 반원부(81)가 기 설정된 치수와 부합하지 않는 경우, 상기 회수그립부(13)를 상기 제3-2 위치에 위치시켜 상기 회수그립부(13)가 상기 제2 회수부(62)에 기 설정된 치수와 부합하지 않는 휠롤러(W4)를 제공하도록 제어할 수있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
1: 휠룰러 연삭장치 10: 공급부
11: 공급이동부 13: 회수그립부
15: 공급그립부 20: 척킹부
21: 고정부 23: 회동부
30: 가공부 31: 가공이동부
33: 회전부 35: 연삭부
37: 절삭유분사부 40: 가공측정부
41: 센싱부 43: 센싱이동부
45: 센싱보호부 50: 휠롤러제공부
60: 회수부 61: 제1 회수부
62: 제2 회수부 70: 제어부
W: 휠롤러 81: 반원부
82: 연장부

Claims (10)

  1. 반원부와 연장부로 구성된 휠롤러를 제조하는 과정에서, 상기 반원부를 연삭 가공하기 위한 휠롤러 연삭장치에 있어서,
    상기 휠롤러를 공급하는 공급부;
    상기 공급부에 의해 이동된 휠롤러가 고정되는 척킹부; 및
    상기 척킹부에 고정된 휠롤러를 연삭 가공하는 가공부;를 포함하며,
    상기 척킹부는,
    고정된 휠롤러의 가공면과 상기 가공부가 대향하도록 배치하고, 상기 가공면과 상기 가공부의 대향 위치가 변화되도록 회동되어, 상기 가공면이 상기 가공부에 의해 반원 형태를 규정하는 굴곡면으로 연삭 가공되도록 하고,
    상기 가공부는,
    상기 척킹부와 이웃하게 배치되는 대기위치에서, 상기 척킹부를 향해 위치 이동되어 상기 척킹부와 인접하게 배치되는 가공위치로 이동되거나 상기 가공위치에서 상기 대기위치로 이동되며,
    상기 가공위치에서, 상기 가공면과 대향하도록 배치된 채, 회전되어 상기 가공면을 연삭 가공하되, 회전되는 회전축과 평행한 방향으로 주기적으로 위치 이동되어 상기 가공면이 평탄화 되도록 하고,
    상기 척킹부는,
    상기 공급부에 의해 이동된 휠롤러가 고정되는 고정부 및
    상기 고정부를 회동시키는 회동부를 구비하며,
    상기 고정부는,
    상기 공급부에 의해 이동된 휠롤러의 연장부가 안착되는 안착부 및
    상기 안착부에 안착된 연장부를 가압하여, 위치 이동을 제한하는 가압부를 구비하며,
    상기 가압부는,
    제1 위치에서 상기 안착부에 안착된 연장부를 가압하고, 상기 제1 위치로부터 제2 위치로 위치 이동되어 상기 안착부에 안착된 연장부를 가압 해제하고,
    가공 대기 중인 휠롤러를 제공하는 휠롤러제공부; 및
    가공이 완료된 휠롤러가 회수되는 회수부;를 더 포함하며,
    상기 공급부는,
    상기 휠롤러제공부 및 상기 회수부의 상측에 배치되는 제3 위치와 상기 안착부의 상측에 배치되는 제4 위치를 왕복 이동하는 공급이동부,
    상기 공급이동부의 하부측에 연결되며, 상기 공급이동부가 상기 제4 위치에 위치하는 경우, 가공이 완료된 휠롤러를 상기 안착부로부터 회수하는 회수그립부 및
    상기 공급이동부의 하부측에 연결되며, 상기 공급이동부가 상기 제4 위치에 위치하는 경우, 가공되어야 할 휠롤러를 상기 안착부에 안착시키는 공급그립부를 구비하며,
    상기 회수그립부는,
    상기 공급이동부가 제3 위치에 위치하는 경우, 가공된 휠롤러를 그립 해제하여 상기 회수부에 제공하고,
    상기 공급그립부는,
    상기 공급이동부가 제3 위치에 위치하는 경우, 상기 휠롤러제공부에 위치한 가공 대기 중인 휠롤러를 그립하며,
    상기 가압부는,
    상기 회수그립부가 상기 안착부에 안착된 휠롤러를 그립하기 전에 상기 연장부를 가압 해제하여, 상기 회수그립부에 의한 휠롤러의 회수가 용이하도록 하며,
    상기 공급그립부가 상기 안착부에 휠롤러를 안착시킨 후에 상기 연장부를 가압하여, 상기 안착부에 안착된 휠롤러가 상기 안착부로부터 이탈되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 휠롤러 연삭장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가공부는,
    상기 대기위치와 상기 가공위치를 왕복 이동하는 가공이동부,
    상기 가공이동부에 연결된 채, 회전되는 회전부,
    상기 회전부의 끝단에 장착되어 상기 가공면과 접촉된 채, 상기 가공면을 연삭 가공하는 연삭부 및
    상기 가공이동부에 장착되며, 상기 연삭부의 끝단을 향해 절삭유를 분사하는 절삭유분사부를 구비하며,
    상기 연삭부는,
    상기 가공위치에서, 상기 회전부에 의해 회전 운동되는 동시에 상기 가공이동부에 의해 직선 운동되는 것을 특징으로 하는 휠롤러 연삭장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반원부는,
    상기 회동부에 의해 회동되는 위치에 따라, 상기 가공부와의 접촉위치가 변화되며,
    상기 반원부의 외주 곡면의 길이는,
    상기 회동부의 회동각에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 휠롤러 연삭장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가공부에 의해 가공된 휠롤러의 반원부를 기 설정된 치수와 부합하는지 센싱하는 가공측정부;를 더 포함하며,
    상기 가공측정부는,
    상기 고정부에 고정된 휠롤러의 반원부를 센싱하는 센싱부,
    상기 센싱부를 상기 반원부와 인접한 센싱 위치로부터 상기 반원부와 이격되는 이격 위치로 위치 이동시키거나 상기 센싱부를 상기 이격 위치에서 상기 센싱 위치로 이동시키는 센싱이동부 및
    상기 센싱부가 상기 이격 위치에 위치한 경우, 반원부를 연삭하는 과정에서 비산되는 절삭유가 상기 센싱부에 유입되지 않도록 상기 센싱부를 커버하는 센싱보호부를 구비하는 것을 특징으로 하는 휠롤러 연삭장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 센싱보호부는,
    상기 센싱부를 커버하는 커버부 및
    상기 커버부를 위치 이동시키는 커버이동부를 구비하며,
    상기 커버부는,
    상기 이격 위치에 위치한 상기 센싱부를 커버하는 커버 위치에서, 상기 커버이동부에 의해 개방 위치로 이동되어, 상기 이격 위치에 위치한 상기 센싱부가 상기 센싱 위치로 위치 이동 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 휠롤러 연삭장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 가공측정부에 의해 센싱된 부합 정보를 기초로, 상기 공급부를 제어하는 제어부;를 더 포함하며,
    상기 회수부는,
    기 설정된 치수와 부합하는 휠롤러를 회수하는 제1 회수부 및 기 설정된 치수와 부합하지 않는 휠롤러를 회수하는 제2 회수부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 가공측정부에 의해 센싱된 반원부가 기 설정된 치수와 부합하는 경우, 상기 회수그립부가 상기 제1 회수부에 휠롤러를 제공하도록 하고, 상기 가공측정부에 의해 센싱된 반원부가 기 설정된 치수와 부합하지 않는 경우, 상기 회수그립부가 상기 제2 회수부에 휠롤러를 제공하도록 상기 공급부를 제어하는 것을 특징으로 하는 휠롤러 연삭장치.
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