KR102302083B1 - 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 막대 또는 파이프와 같은 금속 가공물의 가공 시 발생하는 버(Bur)를 제거하기 위한 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치는 회전하는 구동축을 갖는 헤드구동부, 및 상기 구동축에 결합되며 회전하는 복수 개의 브러시부재를 포함하는 브러싱헤드를 포함하는 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치로서, 상기 브러싱헤드는 상기 구동축에 의해 회전하는 메인기어, 상기 브러시부재가 결합되어 메인기어와 맞물려 회전하며 상기 메인기어의 둘레에 방사상으로 배치되는 복수 개의 유성기어, 및 상기 메인기어에 의해 상기 유성기어가 자전하면서 상기 메인기어의 둘레를 공전하며 상기 브러시부재가 회전하여 버를 제거하도록 상기 복수 개의 유성기어의 둘레에 상기 유성기어와 맞물리는 링기어를 포함한다. 따라서, 다양한 형태의 금속 가공물의 버를 용이하게 제거할 수 있다.
Description
본 발명은 막대 또는 파이프와 같은 금속 가공물의 가공 시 발생하는 버(Burr)를 제거하기 위한 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치에 관한 것이다.
일반적으로 파이프와 금속막대 같은 금속 가공물을 커터로 절단하거나, 둘레에 탭을 형성할 경우, 가공된 부분에서 금속재료가 떨어지지 않고 붙어있는 버(Burr)가 발생하거나, 날카로운 절단면이 형성되어 작업자가 다치는 안전사고가 발생한다.
이를 해결하기 위해 종래에는 한국등록특허공보 제10-1040205호(2011.6.9.공고)에 "파이프 면취장치"로 개시된 바가 있다.
상기한 종래의 파이프 면취장치는 파이프를 클램프부에서 파지한 상태에서 제1 면취부와 제2 면취부에 의해 커터가 설치된 회전판을 회전시킴으로써, 파이프의 단부에 형성되는 버를 제거할 수 있었다.
하지만, 종래의 파이프 면취장치는 커터에 파이프를 정확히 일치시켜야하기 때문에 정밀한 제어가 필요하여 설비비용이 증가될 뿐만 아니라, 파이프의 직경이 달라질 경우, 커터의 위치를 변경하거나, 원판을 교체해야하기 때문에 면취의 어려움이 있다.
한편, 한국공개특허공보 제10-2018-0039353호(2018.4.18.공개)에는 "컵형 와이어 브러쉬를 장착한 자동 면취기"가 개시되지만, 상기한 종래의 컵형 와이어 브러쉬를 장착한 자동 면취기는 와이어 브러쉬보다 크거나 작은 직경의 파이프는 버를 제거할 수 없을 뿐만 아니라, 한방향으로만 회전하여 버를 제거하기 때문에 버의 제거성이 하락되며, 제거된 버가 파이프의 내부로 진입하면서, 버를 제거한 후 파이프의 내경으로 유입된 이물질을 제거해야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유성기어와 링기어에 의해 브러시부재가 자전과 공전하며 버를 제거하기 때문에 버의 제거성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 브러시부재의 직경보다 크거나 작은 금속 가공물의 버도 제거할 수 있는 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 복수 개의 브러시부재가 회전하면서, 버를 제거하기 때문에 정밀하게 제어한 제어를 필요로 하지 않기 때문에 설비비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 절삭공구의 미사용으로 절삭공구의 교체에 따른 유지비용을 절감시킬 수 있는 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 막형성노즐에서 파이프의 내부에 유체에 의한 차단막을 형성하여 절단된 버가 파이프의 내부로 진입하는 것을 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 분사되는 유체에 의해 파이프의 내부에 버가 잔류하는 것을 방지할 수 있는 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 금속 가공물이 내부가 막힌 막대일 경우, 막형성노즐이 길이가 축소되기 때문에 금속 가공물이 막형성노즐과 부딪힘에 따른 파손을 방지할 수 있는 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치는 회전하는 구동축을 갖는 헤드구동부, 및 상기 구동축에 결합되며 회전하는 복수 개의 브러시부재를 포함하는 브러싱헤드를 포함하는 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치로서, 상기 브러싱헤드는 상기 구동축에 의해 회전하는 메인기어, 상기 브러시부재가 결합되어 메인기어와 맞물려 회전하며 상기 메인기어의 둘레에 방사상으로 배치되는 복수 개의 유성기어, 및 상기 메인기어에 의해 상기 유성기어가 자전하면서 상기 메인기어의 둘레를 공전하며 상기 브러시부재가 회전하여 버를 제거하도록 상기 복수 개의 유성기어의 둘레에 상기 유성기어와 맞물리는 링기어를 포함한다.
상기 브러시부재는 상기 유성기어에 결합되는 결합축부, 상기 결합축부의 끝단에 결합되어 미리 설정된 직경을 가지며 상기 금속 가공물을 향해 개방된 용기 형태의 브러시컵, 및 상기 브러시컵의 끝단 둘레에 설치되어 버를 제거하는 브러시를 포함할 수 있다.
상기 브러싱헤드는 상기 브러싱헤드에 설치되어 외부에서 유체를 공급되는 유체공급부, 및 상기 금속 가공물이 파이프인 경우, 상기 파이프의 내주로 상기 브러시부재에 의해 제거되는 버의 침투를 차단하는 차단막을 형성하도록 상기 브러싱헤드의 중앙에 위치하여 상기 파이프의 내주로 삽입되고 상기 유체공급부에서 공급되는 유체를 분사하여 상기 차단막을 형성하는 막형성노즐을 포함할 수 있다.
상기 막형성노즐은 상기 유체공급부에 연결되어 유체를 공급받는 고정노즐파이프, 및 상기 고정노즐파이프에서 출몰 가능하게 설치되며 상기 고정노즐파이프에 설치되어 상기 고정노즐파이프를 통해 공급되는 유체를 끝단에서 분사하는 분사노즐파이프를 포함하여, 상기 금속 가공물이 막대인 경우, 상기 금속 가공물의 끝단에 의해 가압되어 길이가 축소될 수 있다.
상기 막형성노즐은 상기 막형성노즐이 진입하는 방향에 대해 반대방향으로 유체를 분사하도록 상기 막형성노즐의 끝단에 설치되어 상기 유체의 분사되는 방향을 제어하는 분사제어캡을 포함할 수 있다.
상기 분사제어캡은 상기 금속 가공물에 의해 가압되어 유체의 유출을 차단하거나, 개방하도록 상기 막형성노즐의 끝단에 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수 있다.
본 발명에 따르면, 브러시부재가 유성기어와 메인기어에 의해 자전할 뿐만 아니라, 링기어에 의해 메인기어를 중심으로 공전하면서 회전하기 때문에 다양한 형태로 금속 가공물에 접촉되어 버의 제거성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 브러시부재의 내경보다도 작고 외경보다도 큰 금속 가공물의 버를 제거할 수 있다.
또한, 회전하는 브러시부재에 의해 버를 제거하기 때문에 금속 가공물과 브러시부재의 센터를 정확히 일치시킬 필요가 없기 때문에 제작비용을 감소시켜 설비비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 절삭공구를 미사용함에 따라 절삭공구의 교체에 따른 유지보수비용을 절감시킬 수 있다.
또한, 금속 가공물이 파이프인 경우, 막형성노즐에서 유체를 분사하여 파이프의 내주에 차단막을 형성하기 때문에 절단된 버가 파이프의 내부로 침투하여 잔류하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 분사되는 유체에 의해 버가 외부로 배출되기 때문에 잔류된 이물질을 제거하는 공정이 필요 없어 가공작업이 용이한 이점이 있다.
또한, 금속 가공물이 내부가 막힌 막대인 경우, 막형성노즐이 가압되면서 길이가 축소되기 때문에 금속 가공물에 막형성노즐이 충돌함에 따라 막형성노즐의 파손을 방지할 수 있으며, 파이프와 막대에 따라 막형성노즐의 탈착할 필요가 없기 때문에 버 제거작업을 용이하게 진행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치를 구성하는 브러싱헤드를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치를 구성하는 브러싱헤드의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치를 구성하는 브러싱헤드의 정단면도로서, 메인기어, 유성기어, 링기어의 연결을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치를 구성하는 브러싱헤드의 측단면도로서, 금속 가공물이 막대인 경우의 막형성노즐의 작동상태를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치를 구성하는 브러싱헤드를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치를 구성하는 브러싱헤드의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치를 구성하는 브러싱헤드의 정단면도로서, 메인기어, 유성기어, 링기어의 연결을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치를 구성하는 브러싱헤드의 측단면도로서, 금속 가공물이 막대인 경우의 막형성노즐의 작동상태를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치(100)는 각봉, 환봉과 같은 막대 또는 내부가 빈 원형 파이프 또는 각형 파이프 등을 절단 또는 탭을 형성하는 형태로 가공한 뒤, 가공된 부분에서 분리되지 않고 부착된 버(Burr)를 제거하거나, 가공에 의해 날카로운 단부를 무뎌지도록 연마할 수 있다.
실시예에서 금속 가공물은 막대 또는 파이프를 예시적으로 설명하지만, 금속 가공물의 형상을 한정하지 않으며, 금속이 아닌 예컨대, 플라스틱, 세라믹과 같은 가공물일 수도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치(100)는 헤드구동부(110)를 포함할 수 있다.
헤드구동부(110)는 하기에 설명할 브러싱헤드(120)를 회전시켜 버를 제거하기 위한 동력을 제공할 수 있다.
헤드구동부(110)는 전기모터에 의해 구동축(111)을 회전시키도록 구성될 수 있으며, 헤드구동부(110)는 금속 가공물(200)이 위치하는 방향을 향해 이동하거나, 금속 가공물(200)에서 이격되어 이동하도록 가이드부(113)에 의해 슬라이딩 이동할 수 있다.
헤드구동부(110)가 이동하는 가이드부(113)는 가이드레일로 구현될 수 있으며, 가이드구동부(미도시)는 유압 또는 공압실린더, 또는 나사봉의 나사체결에 따라 가이드부(113)를 따라 슬라이딩 이동하도록 구성될 수 있다.
구동축(111)에는 공구를 파지하기 위한 척이 설치될 수 있으며, 구동축(111)은 척과 함께 회전할 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치(100)는 브러싱헤드(120)를 결합할 수 있다.
브러싱헤드(120)는 헤드구동부(110)의 구동축(111)에 결합되어 회전하며 버를 제거할 수 있다.
브러싱헤드(120)는 헤드구동부(110)에 브래킷(129)에 의해 탈착 가능하게 결합될 수 있으며, 브러싱헤드(120)는 헤드케이싱(122), 입력축(121)을 포함할 수 있다.
헤드케이싱(122)은 내부가 빈 원통형상으로 형성될 수 있으며, 헤드케이싱(122)은 헤드구동부(110)에 고정설치될 수 있다.
헤드케이싱(122)의 일측으로는 구동축(111)이 삽입될 수 있으며, 헤드케이싱(122)의 타측에는 헤드케이싱(122)의 내부로 삽입된 구동축(111)이 서로 끼워져 연결되는 입력축(121)이 설치될 수 있다.
여기서, 구동축(111)과 입력축(121)은 서로 나사체결되어 연결되거나, 구동축(111)의 척에 입력축(121)이 삽입되어 결합되는 형태로 구동축(111)의 회전에 따라 입력축(121)이 회전할 수 있다.
헤드케이싱(122)과 입력축(121)의 사이에는 베어링이 설치되어 헤드케이싱(122)에서 입력축(121)이 원활하게 회전될 수 있다.
브러싱헤드(120)는 메인기어(125), 유성기어(126), 및 링기어(127)를 포함할 수 있다.
메인기어(125)는 헤드케이싱(122)의 내부에 위치하고 입력축(121)에 결합되어 구동축(111)에 의해 회전하는 입력축(121)과 함께 회전할 수 있다.
유성기어(126)는 메인기어(125)와 맞물려 회전할 수 있으며, 유성기어(126)는 메인기어(125)를 중심으로 복수 개가 방사상으로 메인기어(125)와 맞물릴 수 있다.
실시예에서 유성기어(126)는 세 개로 구성하였지만, 선택에 따라서 두 개 또는 네 개 이상일 수도 있다.
유성기어(126)의 중앙에는 브러시부재(130)가 결합되어 유성기어(126)가 회전하면서, 브러시부재(130)도 함께 회전할 수 있다.
링기어(127)는 링 형태로 형성되어 링거어의 내주에 복수 개의 유성기어(126)가 맞물릴 수 있으며, 메인기어(125)의 둘레에 위치하는 유성기어(126)는 메인기어(125)에 의해 자전하며 회전하고, 링기어(127)에 의해 메인기어(125)의 둘레로 공전하며 회전한다.
이로 인해 유성기어(126)에 설치되는 브러시부재(130)는 파이프의 끝단에서 자전하면서 공전하며 파이프의 끝단의 버를 제거할 수 있다.
브러싱헤드(120)는 브러시부재(130)를 포함할 수 있다.
브러시부재(130)는 외부에 위치할 수 있으며, 브러시부재(130)는 유성기어(126)와 함께 자전과 공전하면서 회전하며 버를 제거할 수 있다.
브러시부재(130)는 복수 개의 유성기어(126)에 각각 결합될 수 있으며, 브러시부재(130)는 결합축부(131), 브러시컵(133) 및 브러시(135)를 포함할 수 있다.
결합축부(131)는 유성기어(126)의 중심에 결합될 수 있으며, 유성기어(126)의 중앙에 형성된 기어공에 결합되거나, 유성기어(126)의 중앙에 돌출되는 기어축에 결합축부(131)가 결합될 수 있다.
브러시컵(133)은 결합축부(131)의 끝단에 결합될 수 있으며, 브러시컵(133)은 파이프의 끝단을 향해 개방된 컵의 형상으로 형성될 수 잇다.
브러시컵(133)의 개방된 둘레에는 파이프를 향해 브러시(135)가 설치될 수 있으며, 브러시(135)는 철사와 같은 금속의 와이어로 형성될 수 있으며, 브러시(135)는 금속의 와이어를 다발로 묶는 형태로 형성할 수 있다.
브러싱헤드(120)는 헤드커버(123)를 포함할 수 있다.
헤드커버(123)는 헤드케이싱(122)을 밀폐하여 외부로 메인기어(125), 유성기어(126), 및 링기어(127)가 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.
도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 브러싱헤드(120)는 막형성노즐(150)을 포함할 수 있다.
막형성노즐(150)은 금속 가공물(200)이 내부가 빈 파이프 형태일 경우, 막형성노즐(150)이 내주로 삽입되고 유체를 분사하여 금속 가공물(200)의 내주에 차단막을 형성하기 때문에 제거되는 버가 금속 가공물(200)의 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
막형성노즐(150)은 입력축(121)에 설치될 수 있으며, 헤드커버(123)에는 막형성노즐(150)이 관통되는 노즐공이 관통형성될 수 있으며, 막형성노즐(150)의 끝단은 브러싱헤드(120)에서 브러시부재(130)의 끝단보다 더 돌출되어 위치될 수 있다.
막형성노즐(150)은 입력축(121)에 결합되어 입력축(121)과 함께 회전하면서, 입력축(121)으로 공급되는 유체를 분사할 수 있다.
막형성노즐(150)은 금속 가공물(200)이 끝단이 막힌 형태 예컨대, 파이프가 아닌 막대형태일 경우에는 막대에 의해 가압되어 파손되는 것을 방지하도록 막형성노즐(150)의 길이가 신축 가능하게 구성될 수 있다.
막형성노즐(150)은 고정노즐파이프(151)와 분사노즐파이프(153)를 포함할 수 있다.
고정노즐파이프(151)는 입력축(121)에서 유체가 공급되는 유체공급라인(142)에 결합될 수 있으며, 분사노즐파이프(153)는 고정노즐파이프(151)에 삽입되거나, 고정노즐파이프(151)가 내주에 삽입될 수 있다.
분사노즐파이프(153)는 끝단에서 유체를 분사할 수 있으며, 고정노즐파이프(151)에서 분사노즐파이프(153)는 길이방향으로 슬라이딩 이동하면서, 막형성노즐(150)의 길이가 신축될 수 있다.
분사노즐파이프(153)와 고정노즐파이프(151)의 사이에는 유체의 유출을 차단하는 노즐씰이 설치될 수 있다.
분사노즐파이프(153)에서 유체를 분사하는 끝단에는 유체의 분사방향을 설정하는 분사제어캡(155)이 설치될 수 있으며, 분사제어캡(155)은 막형성노즐(150)이 금속 가공물(200)의 내주로 삽입되는 방향에 대해 반대방향으로 유체를 분사함과 동시에 분사노즐파이프(153)의 둘레로 막 형태로 유체를 분사하도록 유체의 분사를 제어할 수 있다.
분사제어캡(155)은 분사노즐파이프(153)의 끝단에서 분사노즐파이프(153)의 길이방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 분사제어캡(155)이 분사노즐파이프(153)가 위치된 방향으로 슬라이딩 이동하여 분사노즐파이프(153)의 끝단에 밀착되면 유체의 유출을 차단하고, 분사노즐파이프(153)에서 이격되는 방향으로 슬라이딩 이동하면 분사노즐파이프(153)에서 유체를 분사하도록 개방할 수 있다.
이때, 분사제어캡(155)은 가압되는 금속 가공물(200)에 따라 금속 가공물(200)에 가압되면서 분사노즐파이프(153)에 밀착되어 차단할 수 있으며, 유체의 공급압력에 의해 분사노즐파이프(153)에서 분사노즐파이프(153)를 개방할 수 있다.
분사제어캡(155)은 분사노즐파이프(153)의 중앙에서 브러시부재(130)가 위치하는 방향으로 경사지는 경사면을 가져 금속 가공물(200)로 막형성노즐(150)이 삽입되는 방향에 대해 반대방향을 향해 차단막을 형성하도록 유체를 분사할 수 있다.
여기서, 막형성노즐(150)은 제거되는 버의 금속 가공물(200)의 내주로 침투하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 금속 가공물(200)의 내주에 잔류되는 버를 금속 가공물(200)의 끝단을 통해 배출하는 청소 기능을 수행할 수 있다.
분사제어캡(155)은 막형성노즐(150)에서 회전 가능하게 설치되어 막형성노즐(150)이 입력축(121)과 회전하더라도 분사제어캡(155)은 금속 가공물(200)에 지지되면서 함께 회전하는 것을 방지함으로써, 분사제어캡(155)이 함께 회전함에 따라 금속 가공물(200)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
막형성노즐(150)에서 분사되는 유체는 공기 또는 물 또는 절삭유 일 수 있으며, 유체는 브러싱헤드(120)의 부식을 최소화하기 위해 공기를 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 막형성노즐(150)은 가공물파지부(170) 또는 브러싱헤드(120)에 위치 감지센서가 설치되어 금속 가공물(200)이 브러시부재(130)에 접촉된 후 유체를 분사하도록 제어될 수 있다.
즉, 막형성노즐(150)은 브러시부재(130)보다 더 돌출되기 때문에 막형성노즐(150)이 금속 가공물(200)의 내부에 진입한 후 유체를 분사하도록 위치감지센서에 의해 제어될 수 있다.
브러싱헤드(120)는 막형성노즐(150)로 유체를 공급하는 유체공급부(140)를 포함할 수 있다.
유체공급부(140)는 헤드케이싱(122)과 입력축(121)을 통해 막형성노즐(150)로 유체를 공급할 수 있으며, 유체공급부(140)는 헤드케이싱(122)에 형성되는 유체공간부(143)와 유체공급라인(142)을 포함할 수 있다.
유체공간부(143)는 입력축(121)의 둘레의 일부 구간으로 유체가 공급될 수 있도록 헤드케이싱(122)에 형성될 수 있다.
유체공간부(143)는 외부에서 유체를 공급할 수 있는 공급구(145)가 형성될 수 있으며, 헤드케이싱(122)에는 공급구(145)로부터 유체공간부(143)까지 유체를 전달하는 전달유로가 형성될 수 있다.
유체공급라인(142)은 유체공급부(140)와 대응되는 둘레에서 관통되어 입력축(121)의 중앙에서 다시 메인기어(125)가 결합되는 입력축(121)의 끝단까지 관통하여 형성될 수 있다.
이때, 유체공간부(143)에 위치하는 입력축(121)에는 복수 개의 유입공(141)이 형성되어 복수 개의 유입공(141)을 통해 유체공급라인(142)으로 유체가 공급될 수 있다.
유체공간부(143)의 양측과 입력축(121)의 사이에는 유체공간부(143)로 유입되는 유체공간부(143)에서 누설되는 것을 차단하는 공간차단씰(144)이 설치될 수 있다.
공간차단씰(144)은 유체공간부(143)의 양측에 설치될 수 있으며, 공간차단씰(114)은 테프론, 실리콘, 우레탄과 같은 기밀성을 갖는 재료로 형성될 수 있으며, 공간차단씰(114)은 입력축(121)의 회전을 보장하면서, 유체공간부(143)를 기밀할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치(100)는 가공물 가공물파지부(170)를 포함할 수 있다.
가공물 가공물파지부(170)는 버를 제거할 금소 가공물을 파지할 수 있다.
가공물파지부(170)는 브러싱헤드(120)에서 이격된 전방에 위치하여, 금속 가공물(200)에 버를 제거할 부분이 마주하도록 금속 가공물(200)을 파지할 수 있다.
가공물파지부(170)는 공압 또는 유압의 실린더에 의해 금속 가공물(200)을 가압하는 형태로 금속 가공물(200)을 가압하여 고정할 수 있다.
헤드구동부(110)는 가이드부(113)를 따라 가공물파지부(170)에 파지된 금속 가공물(200)을 향해 슬라이딩 이동하여 금속 가공물(200)에 근접한 상태에서 버를 제거하거나, 버를 제거한 후 금속 가공물(200)에서 이격될 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치(100)는 헤드구동부(110)의 구동축(111)에 입력축(121)을 연결하는 형태로 브러싱헤드(120)가 헤드구동부(110)에 결합된다.
브러싱헤드(120)에는 복수 개의 브러시부재(130)가 브러싱헤드(120)의 중앙을 중심으로 자전과 공전을 하도록 설치된다.
브러시부재(130)는 결합축부(131)가 유성기어(126)에 결합되며, 결합축부(131)의 끝다는 컵형태의 브러시컵(133)이 설치되고, 브러시컵(133)의 개방된 둘레에는 금속 가공물(200)을 향해 브러시(135)가 설치된다.
입력축(121)의 끝단에는 메인기어(125)가 결합되며, 메인기어(125)의 둘레에는 방사상 복수 개의 유성기어(126)가 맞물리도록 위치하며, 복수 개의 유성기어(126)는 링기어(127)의 내부에 삽입되어 링기어(127)와 맞물리도록 헤드케이싱(122)의 내부에 설치된다.
그리고, 입력축(121)의 둘레에는 유입공(141)이 복수 개가 형성되며, 헤드케이싱(122)에는 외부에서 입력축(121)으로 유체를 공급하기 위한 유체공급부(140)가 구성된다.
유체공급부(140)는 입력축(121)의 둘레에는 복수 개의 유입공(141)이 관통형성될 수 있으며, 입력축(121)에는 유입공(141)에서부터 메인기어(125)가 위치하는 입력축(121)의 끝단으로 유체를 공급하기 위한 유체공급라인(142)이 형성된다.
그리고, 입력축(121)의 유입공(141)과 대응되는 헤드케이싱(122)의 부분에는 유체가 유입되는 유체공간부(143)가 형성되며, 유체공간부(143)에는 외부에서 유체가 공급되는 공급구(145)가 형성될 수 있다.
막형성노즐(150)은 브러싱헤드(120)의 중앙 즉, 복수 개의 브러시부재(130)의 사이로 브러시부재(130)보다 더 돌출되는 길이로 돌출된다.
막형성노즐(150)은 고정노즐파이프(151)가 입력축(121)의 끝단에 결합되어 유체공급유로를 통해 유체가 공급될 수 있으며, 고정노즐파이프(151)에는 분사노즐파이프(153)가 슬라이딩 이동 가능하도록 설치된다.
분사노즐파이프(153)에는 유체를 분사하는 방향을 제어하는 분사제어캡(155)이 설치되며, 분사제어캡(155)은 분사노즐파이프(153)의 끝단에서 슬라이딩 이동하면서 분사노즐파이프(153)를 개방 또는 폐쇄한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치(100)는 가공물파지부(170)에 금속 가공물(200)의 버를 제거할 부분을 브러싱헤드(120)가 위치하는 방향에 위치시켜 고정한다.
그리고, 브러싱헤드(120)가 금속 가공물(200)에 버를 제거하도록 헤드구동부(110)를 가이드부(113)를 따라 금속 가공물(200)이 위치하는 방향으로 슬라이딩 이동시킨다.
이와 동시에 헤드구동부(110)는 구동축(111)을 회전시키고, 구동축(111)에 의해 입력축(121)이 회전한다.
입력축(121)이 회전하면, 메인기어(125)가 회전하면서, 메인기어(125)와 링기어(127)의 사이에 맞물리는 유성기어(126)가 회전하고, 메인기어(125)를 중심으로 자전과 공전하면서, 각 유성기어(126)에 설치된 브러시부재(130)가 회전한다.
이렇게 회전하는 브러시부재(130)가 금속 가공물(200)에 닿으면, 브러시(135)가 버를 떨어냄과 동시에 날카로운 부분을 무디게 연마하는 형태로 버를 금속 가공물(200)에서 버를 제거한다.
여기서, 브러시부재(130)는 금속 가공물(200)을 중심으로 브러시부재(130)가 회전과 동시에 공전하면서, 금속 가공물(200)에 형성되는 버를 제거하기 때문에 다양한 크기의 금속 가공물(200)의 버를 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 형태의 금속 가공물(200) 예컨대, 원형관 각관, 환봉, 각봉 등 다양한 형상의 금속 가공물(200)의 버를 제거할 수 있다.
한편, 헤드구동부(110)가 가이드부(113)를 따라 금속 가공물(200)에 근접하도록 이동할 때에는 금속 가공물(200)이 파이프인 경우, 파이프의 내주로 막형성노즐(150)이 진입하고, 막형성노즐(150)은 유체공급부(140)에 의해 유체를 공급받아 분사하면서 금속 가공물(200)의 내주에 유체에 의한 차단막을 형성하기 때문에 브러시부재(130)에 의해 탈락된 버가 금속 가공물(200) 측으로 유입되는 것을 차단한다(도 3 참조).
여기서, 유체공급부(140)는 예컨대, 공기압축기에서 공급구(145)로 유체가 공급되어 유체공간부(143)로 진입하며, 유체공간부(143)의 공기는 입력축(121)에 형성된 유입공(141)을 통해 유체공급라인(142)으로 진입하여 유체공급라인(142)을 통해 막형성노즐(150)로 유체가 공급되면서, 분사된다.
그리고, 막형성노즐(150)로 공급되는 유체의 압력에 의해 분사제어캡(155)이 밀려나면서, 분사노즐파이프(153)의 끝단을 개방하고, 분사제어캡(155)은 분사노즐파이프(153)의 둘레에서 막형성노즐(150)이 삽입되는 방향에 대해 반대방향으로 유체를 분사함과 동시에 얇은 차단막을 형성하며 분사된다.
한편, 헤드구동부(110)가 가이드부(113)를 따라 금속 가공물(200)에 근접하는데, 금속 가공물(200)이 파이프와 같이 관통되지 않고 막대와 같이 막힌 경우, 분사제어캡(155)이 금속 가공물(200)에 가압되면서 유체의 분사를 차단한다(도 5 참조).
이와 동시에 금속 가공물(200)이 브러시부재(130)에 의해 버를 가공하도록 브러시부재(130)가 금속 가공물(200)을 향해 더 진입하면, 금속 가공물(200)에 의해 분사노즐파이프(153)가 가압되고, 분사노즐파이프(153)는 고정노즐파이프(151)의 내부로 삽입되면서 금속 가공물(200)에 의해 막형성노즐(150)이 가압됨에 따라 금속 가공물(200)이 손상되거나, 막형성노즐(150)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 금속 가공물(200)이 파이프와 같이 내부가 빈 것이 아니라면, 유체공급부(140)의 공급구(145)를 통해 유체가 공급되는 것을 차단하도록 미리 설정한 후, 버를 제거하는 작업을 수행할 수 있다.
한편, 금속 가공물(200)의 버가 제거되면, 금속 가공물(200)에서 브러싱헤드(120)가 이격되도록 헤드구동부(110)를 금속 가공물(200)로부터 멀어지도록 이동시킨다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치(100)는 메인기어(125)에서 유성기어(126)가 자전 및 공전하여 회전하기 때문에 브러시부재(130)에 금속 가공물(200)을 다양한 형태로 접촉시켜 버를 제거하기 때문에 버의 제거효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 브러시부재(130)가 금속 가공물(200)과 접촉하며 버를 제거하기 때문에 절삭공구의 교체비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 형태의 금속 가공물(200)의 버를 용이하게 제거할 수 있다.
또한, 절삭공구와 금속 가공물(200)을 정밀하게 정렬할 필요가 없기 때문에 설비의 제작단가를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 금속 가공물(200)의 크기에 따라 정확한 위치를 조절해야 하는 번거로움을 해소할 수 있다.
또한, 금속 가공물(200)이 내부가 빈 파이프인 경우, 파이프의 내주에 유체에 의한 차단막을 형성하여 제거되는 버가 파이프의 내주로 삽입되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 유체가 분사제어캡(155)에 의해 금속 가공물(200)의 끝단을 향해 유체를 분사하기 때문에 내주에 잔류되는 이물질을 깨끗이 청소할 수 있다.
또한, 금속 가공물(200)에 의해 막형성노즐(150)이 가압되더라도 고정노즐파이프(151)의 내부로 분사노즐파이프(153)가 삽입되기 때문에 금속 가공물(200) 또는 막형성노즐(150)의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치
110: 헤드구동부 111: 구동축
113: 가이드부 120: 브러싱헤드
121: 입력축 122: 헤드케이싱
123: 헤드커버 125: 메인기어
126: 유성기어 127: 링기어
129: 브래킷 130: 브러시부재
131: 결합축부 133: 브러시컵
135: 브러시 140: 유체공급부
141: 유입공 142: 유체공급라인
143: 유체공간부 144: 공간차단씰
145: 공급구 150: 막형성노즐
151: 고정노즐파이프 153: 분사노즐파이프
155: 분사제어캡 170: 가공물파지부
200: 금속 가공물
110: 헤드구동부 111: 구동축
113: 가이드부 120: 브러싱헤드
121: 입력축 122: 헤드케이싱
123: 헤드커버 125: 메인기어
126: 유성기어 127: 링기어
129: 브래킷 130: 브러시부재
131: 결합축부 133: 브러시컵
135: 브러시 140: 유체공급부
141: 유입공 142: 유체공급라인
143: 유체공간부 144: 공간차단씰
145: 공급구 150: 막형성노즐
151: 고정노즐파이프 153: 분사노즐파이프
155: 분사제어캡 170: 가공물파지부
200: 금속 가공물
Claims (6)
- 회전하는 구동축을 갖는 헤드구동부, 및 상기 구동축에 결합되며 회전하는 복수 개의 브러시부재를 포함하는 브러싱헤드를 포함하는 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치로서,
상기 브러싱헤드는
상기 구동축에 의해 회전하는 메인기어,
상기 브러시부재가 결합되어 메인기어와 맞물려 회전하며 상기 메인기어의 둘레에 방사상으로 배치되는 복수 개의 유성기어,
상기 메인기어에 의해 상기 유성기어가 자전하면서 상기 메인기어의 둘레를 공전하며 상기 브러시부재가 회전하여 버를 제거하도록 상기 복수 개의 유성기어의 둘레에 상기 유성기어와 맞물리는 링기어,
상기 브러싱헤드에 설치되어 외부에서 유체를 공급되는 유체공급부, 및
상기 금속 가공물이 파이프인 경우, 상기 파이프의 내주로 상기 브러시부재에 의해 제거되는 버의 침투를 차단하는 차단막을 형성하도록 상기 브러싱헤드의 중앙에 위치하여 상기 파이프의 내주로 삽입되고 상기 유체공급부에서 공급되는 유체를 분사하여 상기 차단막을 형성하는 막형성노즐을 포함하고,
상기 막형성노즐은 상기 막형성노즐이 진입하는 방향에 대해 반대방향으로 유체를 분사하도록 상기 막형성노즐의 끝단에 설치되어 상기 유체의 분사되는 방향을 제어하는 분사제어캡을 포함하며,
상기 분사제어캡은 상기 금속 가공물에 의해 가압되어 유체의 유출을 차단하거나, 개방하도록 상기 막형성노즐의 끝단에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치. - 제1 항에 있어서,
상기 브러시부재는
상기 유성기어에 결합되는 결합축부,
상기 결합축부의 끝단에 결합되어 미리 설정된 직경을 가지며 상기 금속 가공물을 향해 개방된 용기 형태의 브러시컵, 및
상기 브러시컵의 끝단 둘레에 설치되어 버를 제거하는 브러시를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치. - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 막형성노즐은
상기 유체공급부에 연결되어 유체를 공급받는 고정노즐파이프, 및
상기 고정노즐파이프에서 출몰 가능하게 설치되며 상기 고정노즐파이프에 설치되어 상기 고정노즐파이프를 통해 공급되는 유체를 끝단에서 분사하는 분사노즐파이프를 포함하여, 상기 금속 가공물이 막대인 경우, 상기 금속 가공물의 끝단에 의해 가압되어 길이가 축소되는 것을 특징으로 하는 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치. - 삭제
- 삭제
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| KR1020210021953A KR102302083B1 (ko) | 2021-02-18 | 2021-02-18 | 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치 |
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| KR1020210021953A KR102302083B1 (ko) | 2021-02-18 | 2021-02-18 | 금속 가공물의 버 제거용 다축 브러싱장치 |
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