KR102282979B1

KR102282979B1 - 스탠드형 그라인더

Info

Publication number: KR102282979B1
Application number: KR1020190155701A
Authority: KR
Inventors: 정의정; 전광우; 정구봉
Original assignee: 한국로봇융합연구원
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2021-07-28
Also published as: KR20210066451A

Abstract

본 발명은 용접으로 발생한 저품질 비드를 보다 효율적으로 가공 할 수 있으며, 곡면, 곡선부, 경사로에 형성된 용접 비드를 용이하게 가공할 수 잇는 스탠드형 그라인더를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 스탠드형 그라인더는 회전 가능하게 설치되어 피가공물을 연마하는 연삭부재, 상기 연삭부재를 삽입하여 지지하는 안전 커버, 및 상기 안전 커버에 대하여 세워질 수 있도록 상기 안전 커버에 대하여 회전 가능하게 설치된 막대 형상의 지지대를 포함한다.

Description

스탠드형 그라인더{STAND TYPE GRINDER}

본 발명은 연삭 작업을 위한 그라인더에 관한 것으로 더욱 상세하게는 세워지는 지지대를 갖는 스탠드형 그라인더에 관한 것이다.

대형 구조물을 주로 취급하는 중공업 및 철강 산업분야에서는 단위형태의 구조물을 용접하여 대형 선박이나 해양 플랜트를 완성하게 된다, 이때 용접의 품질에 따라 용접 비드의 형상이 타원형부터 거친 각형까지 다양한 형태로 발생하며, 용접의 품질이 높은 타원형 비드의 경우 주위에 부식이 비교적 적게 발생하고 표면의 도료 작업이 용이한 반면 거친 형태 각진 비드는 낮은 품질의 비드로서 주변의 부식이 발생할 가능성이 높고 도료 및 페인팅 작업이 용이하지 않은 단점을 지닌다. 용접 후 발생하는 비드는 작업자에 의하여 수작업으로 그라인더 등을 통하여 연삭 가공되고 있다. 이러한 용접 비드의 후가공은 근로자의 노동력이 과다하게 소모되며 대형 구조물의 경우 이에 소요되는 인력 및 비용이 과다한 실정이다.

종래 기술로는 등록실용신안 제20-0351907호(파이프 용접비드 제거장치), 등록실용신안 제20-0290754호(용접비드 절삭용 간의장치), 등록특허 제10-1306916호(폭 방향 행정거리가 연장된 용접비드 및 돌출부 제거기) 등의 다양한 형태의 기술이 개발되었다. 그러나 종래의 기술은 파이프 등의 일직선으로 이루어진 피가공물의 용접선을 따라 자동으로 이동하는 형태가 주를 이루고 있으며, 이러한 종래의 장치들은 경사로 용접 곡선 및 곡면 용접 등의 다양한 형태의 작업현장에 적용되기 어려운 문제가 존재한다

상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 용접으로 발생한 저품질 비드를 보다 효율적으로 가공 할 수 있으며, 곡면, 곡선부, 경사로에 형성된 용접 비드를 용이하게 가공할 수 잇는 스탠드형 그라인더를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 스탠드형 그라인더는 회전 가능하게 설치되어 피가공물을 연마하는 연삭부재, 상기 연삭부재를 삽입하여 지지하는 안전 커버, 및 상기 안전 커버에 대하여 세워질 수 있도록 상기 안전 커버에 대하여 회전 가능하게 설치된 막대 형상의 지지대를 포함한다.

본 발명의 일 측면에 따른 스탠드형 그라인더는 상기 안전 커버를 상기 피가공물로 끌어당기는 인력(attractive-force)을 제공하는 밀착 가압부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 밀착 가압부는 상기 안전 커버에 승강 가능하게 설치될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 밀착 가압부는 자기력에 의하여 상기 피가공물을 끌어 당기는 자석으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 밀착 가압부는 자기력으로 피가공물을 끌어당기는 자기력판과 상기 자기력판의 상부로 돌출되며 외주면이 나사 가공된 승강 지지부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 스탠드형 그라인더는 상기 밀착 가압부를 승강시키는 승강 제어부를 더 포함하고, 상기 승강 제어부는 상기 승강 지지부와 나사결합되는 승강 홀이 형성된 제1 베벨 기어와 상기 제1 베벨 기어에 결합된 제2 베벨 기어와 상기 제2 베벨 기어는 회전시키는 승강 모터를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 안전 커버에는 복수의 연삭부재가 설치되고, 각각의 상기 연삭부재에는 상기 연삭부재를 회전시키는 구동 모터와 상기 구동 모터에서 전달된 회전력을 조절하는 감속기가 설치될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 안전 커버는 하부 커버와 상기 하부 커버의 상면에 결합된 상부 커버를 포함하고, 상기 연삭부재는 상기 하부 커버의 하부에 형성된 장착 홈에 삽입되고, 상기 구동 모터는 상기 하부 커버와 상기 상부 커버 사이에 삽입될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 지지대는 지지 막대와 상기 지지 막대의 상부에 결합된 손잡이부와 상기 손잡이부에 고정되며 명령을 입력받는 제어판을 포함하고, 상기 제어판은 입력되는 신호에 따라 상기 구동 모터들의 회전 속도를 서로 다르게 변화시켜서 이동 속도와 이동 방향을 제어할 수 있다.

상기 지지 막대에는 배터리 홀더가 설치되며, 상기 배터리 홀더에는 충전과 방전이 가능한 배터리가 삽입될 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 스탠드형 그라인더는 연삭부재와 지지대를 포함하여 사용자가 그라인더를 용이하게 이동시키면서 용접 비드를 연삭할 수 있다. 특히 본 발명의 일 측면에 따른 스탠드형 그라인더는 곡면, 곡선부, 경사로에 형성된 용접 비드를 효율적으로 가공하여 생산성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스탠드형 그라인더를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스탠드형 그라인더를 아래에서 본 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스탠드형 그라인더의 지지대의 일부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 커버를 제거한 상태에서 안전 커버 내에 설치된 부재들을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전 커버와 연삭부재를 잘라 본 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스탠드형 그라인더의 저면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스탠드형 그라인더에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스탠드형 그라인더를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스탠드형 그라인더를 아래에서 본 도면이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 스탠드형 그라인더(100)는 지지대(110), 안전 커버(120), 연삭부재(133), 밀착 가압부(140)를 포함할 수 있다.

지지대(110)는 안전 커버(120)에 대하여 세워져 설치되는 막대로 이루어지며, 안전 커버(120)에 대하여 회전 가능하게 설치된다. 지지대(110)는 안전 커버(120)의 연결 돌기(125)에 힌지 결합될 수 있다.

지지대(110)는 지지 막대(112)와 지지 막대(112)의 상단에 결합된 손잡이부(113), 손잡이부(113)에 고정된 제어판(115), 및 손잡이부(113)에 회전 가능하게 설치된 제어 그립(114)을 포함할 수 있다. 지지 막대(112)는 원기둥 형상으로 이루어질 수 있으며, 지면에 대하여 수직 또는 경사지게 세워져 설치될 수 있다. 또한, 지지 막대(112)는 사용자의 신체에 맞게 길이 조절이 가능한 구조로 이루어질 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 손잡이부(113)는 지지 막대(112)와 교차하는 방향으로 이어져 지지 막대(112)에 대략 T자 형상으로 결합될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 손잡이부(113)는 사용자가 파지 가능한 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 손잡이부(113)에는 제어판이 설치되는데. 제어판(115)은 명령을 입력 받을 수 있도록 터치 스크린(116) 또는 버튼(117)을 포함할 수 있다. 또한, 제어판(115)은 가공 상황에 대한 정보를 스크린을 통해서 표시할 수 있으며, 사용자로부터 각종 명령을 입력 받을 수 있다.

제어판(115)은 방향 전환 버튼 및 이동 속도 조절 버튼을 포함할 수 있는데, 방향전환 신호 또는 속도 조절 신호가 입력되면 제어판(115)은 입력되는 신호에 따라 구동 모터(131)들의 회전 속도를 서로 다르게 변화시켜서 이동 속도와 이동 방향을 변화시킬 수 있다. 즉, 좌측으로 이동할 경우에는 좌측에 위치하는 연삭부재(133)의 회전 속도를 감소시키고, 우측에 위치하는 연삭부재(133)의 회전 속도를 증가시켜서 스탠드형 그라인더(100)의 이동방향이 전환될 수 있다.

한편, 제어 그립(114)은 손잡이부(113)를 감싸도록 설치되어 손잡이부(113)에 회전 가능하게 된다. 제어 그립(114)은 손잡이부(113)의 길이방향 양단에 각각 설치될 수 있다. 사용자가 제어 그립(114)을 당겨서 회전시키면 이동 속도가 증가하거나 감소할 수 있다. 또한 사용자가 제어 그립(114)을 당기면 연삭부재(133)가 서로 다른 속도로 회전하여 스탠드형 그라인더(100)의 이동 방향이 전환될 수도 있다. 이와 같이 제어 그립(114)이 설치되면 사용자는 보다 용이하게 속도를 조절하거나 이동 방향을 전환시킬 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 지지대(110)의 하부에는 상부가 개방되며 내부 공간을 갖는 상자 형상의 배터리 케이스(161)가 설치되고, 배터리 케이스(161)에는 충전과 방전이 가능한 배터리(162)가 삽입될 수 있다. 배터리 케이스(161)는 지지대(110)의 하부에 고정되며, 스탠드형 그라인더(100)에 전원을 공급한다. 이와 같이 지지대(110)에 배터리(162)가 설치되면 외부의 전원 공급 없이도 연삭부재(133)를 회전시킬 수 있을 뿐만 아니라 배터리(162)의 무게로 인하여 스탠드형 그라인더(100)가 피가공물에 더욱 용이하게 밀착될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 지지대(110) 또는 안전 커버(120)에는 전원 공급선이 연결될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 커버를 제거한 상태에서 안전 커버 내에 설치된 부재들을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전 커버와 연삭부재를 잘라 본 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면, 안전 커버(120)는 하부 커버(121)와 상부 커버(123), 상부 커버에서 상부로 돌출된 연결 돌기(125)를 포함하며, 대략 복수의 원형의 디스크들이 연결된 구조로 이루어질 수 있다. 하부 커버(121)와 상부 커버(123) 사이에는 공간이 형성되며 연삭부재(133)의 구동을 위한 부품들이 안전 커버(120) 내에 설치된다. 연결 돌기(125)는 상부 커버(123)에서 상부로 돌출되며 연결 돌기(125)에 지지대(110)가 회전 가능하게 설치된다.

하부 커버(121)의 하면에는 복수의 장착 홈(121a)이 형성되고, 각각의 장착 홈(121a)에 연삭부재(133)가 삽입 설치된다. 하부 커버(121)에는 복수의 연삭부재(133)가 설치될 수 있으며, 본 실시예에 따른 스탠드형 그라인더(100)는 3개의 연삭부재(133)를 포함할 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 연삭부재(133)는 2개 이상 설치될 수 있다.

연삭부재(133)는 금속 솔로 이루어질 수 있으며, 지지판(133a)과 지지판(133a)에 고정된 복수의 금속 와이어(133b)를 포함할 수 있다. 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 지지판(133a)에는 복수의 금속 와이어(133b)가 설치되며, 금속 와이어(133b)는 원형으로 이어져 배치되되, 지지판(133a)에 동심원 상으로 배열될 수 있다. 금속 와이어(133b)가 동심원상으로 배열되면 회전하는 금속 와이어(133b)에 의하여 용접 비드가 효율적으로 가공될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 연삭부재(133)는 연삭 디스크, 연삭 숫돌 등으로 이루어질 수도 있다.

하부 커버(121)와 상부 커버(123) 사이에는 연삭부재(133)를 회전시키는 구동 모터(131)와 감속기(132)가 설치될 수 있다. 각각의 연삭부재(133)에 개별적으로 구동 모터(131) 및 감속기(132)가 설치되며 이에 따라 각 연삭부재(133)의 회전 속도는 개별적으로 제어될 수 있다. 복수의 구동 모터(131)는 밀착 가압부(140)를 중심에 두고 방사상으로 배열될 수 있다. 감속기(132)는 구동 모터(131) 및 연삭부재(133)와 연결되며 복수의 기어를 포함한다. 감속기(132)는 구동 모터(131)에서 전달된 회전력 전달 받아 회전 속도를 감소시켜서 연삭부재(133)에 전달한다.

밀착 가압부(140)는 연삭부재들(133) 사이에 설치되며 안전 커버(120)의 중심에 위치할 수 있다. 밀착 가압부(140)는 안전 커버(120)에 대하여 승강 가능하도록 설치된다. 또한 밀착 가압부(140)는 자기력에 의하여 피가공물을 끌어 당기는 인력(attractive-force)을 제공하는 자석으로 이루어지며, 자기력판(141)과 자기력판(141)의 상부로 돌출된 승강 지지부(142)를 포함할 수 있다. 자기력판(141)은 원판으로 이루어질 수 있으며, 피가공물과 마주하여 자기력으로 피가공물을 잡아 당긴다. 승강 지지부(142)는 자기력판(141)의 상부에서 돌출된 돌기로 이루어지며 외주면이 나사가공될 수 있다. 밀착 가압부(140)는 영구자석으로 이루어질 수 있으며, 전자석으로 이루어질 수도 있다.

안전 커버(120) 내에는 밀착 가압부(140)를 승강시키는 승강 제어부(150)가 설치되는데, 승강 제어부(150)는 승강 모터(153), 승강 감속기(154), 제1 베벨 기어(151), 제2 베벨 기어(152)를 포함할 수 있다. 제1 베벨 기어(151)에는 승강 지지부(142)와 나사 결합되는 승강 홀(151a)이 형성되는데, 승강 홀(151a)은 제1 베벨 기어(151)의 중심에 형성될 수 있다. 제2 베벨 기어(152)는 제1 베벨 기어(151)와 결합되며, 승강 모터(153)에서 전달된 동력을 제1 베벨 기어(151)로 전달한다. 승강 모터(153)는 승강 감속기(154)를 매개로 제2 베벨 기어(152)와 연결되어 제2 베벨 기어(152)를 회전시키며, 승강 감속기(154)는 승강 모터(153)와 제2 베벨 기어(152) 사이에 설치되어 회전 속도를 감소시킨다.

승강 모터(153) 및 승강 감속기(154)에 의하여 제1 베벨 기어(151) 및 제2 베벨 기어(152)가 회전하면 제1 베벨 기어(151)에 나사결합된 밀착 가압부(140)가 상하 방향으로 이동할 수 있다. 밀착 가압부(140)가 하부로 이동하면 피가공물과 밀착 가압부(140) 사이의 간격이 감소하므로 가압력이 증가하여 연삭부재(133)가 피가공물에 강하게 밀착될 수 있다. 또한, 밀착 가압부(140)가 상부로 이동하면 피가공물과 밀착 가압부(140) 사이의 간격이 증가하여 가압력이 감소할 수 있다. 제어판(115)에는 가압력을 제어하는 버튼이 설치될 수 있으며, 작업자는 작업 결과를 확인하면서 제어판(115)을 이용하여 가압력을 조절할 수 있다.

본 실시예와 같이 밀착 가압부(140)와 승강 제어부(150)가 설치되면 자기력에 의하여 연삭부재(133)가 피가공물에 밀착 가압되므로 작업자는 작은 힘으로도 연삭 작업을 효율적으로 수행할 수 있다. 또한, 밀착 가압부(140)가 승강함에 따라 가압력이 조절되므로 제어판(115)을 이용하여 사용자가 가압력을 조절하면서 균일한 품질의 연삭 작업을 수행할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스탠드형 그라인더에 대해서 설명한다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스탠드형 그라인더의 저면도이다.

도 6을 참조하여 설명하면, 안전 커버(220)에는 2개의 연삭부재(233)가 설치되며, 연삭부재(233)는 연삭 디스크로 이루어질 수 있다. 연삭 디스크는 상용 제품이 적용될 수 있다. 연삭부재(233)는 안전 커버(220) 내에 설치된 구동 모터 및 감속기에 의하여 회전할 수 있으며, 서로 다른 방향으로 회전한다. 예를 들어 어느 하나의 연삭부재가 시계방향으로 회전하면 다른 연삭부재는 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 연삭부재(233) 사이에는 자석으로 이루어진 밀착 가압부(240)가 안전 커버(220)에 대하여 승강 가능하게 설치될 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 스탠드형 그라인더
110: 지지대
112: 지지 막대
113: 손잡이부
114: 제어 그립
115: 제어판
116: 터치 스크린
117: 버튼
120: 안전 커버
121: 하부 커버
123: 상부 커버
131: 구동 모터
132: 감속기
133: 연삭부재
140: 밀착 가압부
141: 자기력판
142: 승강 지지부
150: 승강 제어부
151: 제1 베벨 기어
152: 제2 베벨 기어
153: 승강 모터
154: 승강 감속기
161: 배터리 케이스
162: 배터리

Claims

회전 가능하게 설치되어 피가공물을 연마하는 연삭부재;
상기 연삭부재를 삽입하여 지지하는 안전 커버; 및
상기 안전 커버에 대하여 세워질 수 있도록 상기 안전 커버에 대하여 회전 가능하게 설치된 막대 형상의 지지대;
상기 안전 커버를 상기 피가공물로 끌어당기는 인력(attractive-force)을 제공하며, 상기 안전 커버에 승강 가능하게 설치된 밀착 가압부; 및
상기 밀착 가압부를 승강시키는 승강 제어부;
를 포함하며,
상기 밀착 가압부는 자기력으로 피가공물을 끌어당기는 자기력판과 상기 자기력판의 상부로 돌출되며 외주면이 나사 가공된 승강 지지부를 포함하고,
상기 승강 제어부는 상기 승강 지지부와 나사결합되는 승강 홀이 형성된 제1 베벨 기어와 상기 제1 베벨 기어에 결합된 제2 베벨 기어와 상기 제2 베벨 기어는 회전시키는 승강 모터를 포함하는 스탠드형 그라인더.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제1 항에 있어서,
상기 안전 커버에는 복수의 연삭부재가 설치되고, 각각의 상기 연삭부재에는 상기 연삭부재를 회전시키는 구동 모터와 상기 구동 모터에서 전달된 회전력을 조절하는 감속기가 설치된 스탠드형 그라인더.
제7 항에 있어서,
상기 안전 커버는 하부 커버와 상기 하부 커버의 상면에 결합된 상부 커버를 포함하고,
상기 연삭부재는 상기 하부 커버의 하부에 형성된 장착 홈에 삽입되고, 상기 구동 모터는 상기 하부 커버와 상기 상부 커버 사이에 삽입된 스탠드형 그라인더.
제7 항에 있어서,
상기 지지대는 지지 막대와 상기 지지 막대의 상부에 결합된 손잡이부와 상기 손잡이부에 고정되며 명령을 입력받는 제어판을 포함하고, 상기 제어판은 입력되는 신호에 따라 상기 구동 모터들의 회전 속도를 서로 다르게 변화시켜서 이동 속도와 이동 방향을 제어하는 스탠드형 그라인더.
제9 항에 있어서,
상기 지지 막대에는 배터리 홀더가 설치되며, 상기 배터리 홀더에는 충전과 방전이 가능한 배터리가 삽입된 스탠드형 그라인더.