KR102309406B1 - 브러시 마모 자동 감지형 정밀 연마 시스템 및 이를 이용한 정밀 연마 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 브러시 마모 자동 감지형 정밀 연마 시스템 및 이를 이용한 정밀 연마 방법에 관한 것으로서, 미가공 블록을 공급하는 공급컨베이어, 가공된 블록을 배출하는 배출컨베이어, 미가공 블록을 연마하는 한 쌍의 연마장치, 연마공정이 이루어지는 동안 미가공 블록을 고정하는 이동연마대, 미가공 블록과 가공된 블록을 각각 이동연마대와 배출컨베이어로 운반하는 운반장치 및 상기 구성들 중 적어도 어느 하나의 동작과 관련된 사용자 입력을 인가받는 모니터링장치를 포함한다. 본 발명에 따르면 연마장치에 구비된 측정부 및 압력센서를 통해 연마장치의 브러시 회전속도, 브러시 모와 블록의 접촉면에 가해지는 압력 및 가공이 완료된 블록의 연마정도를 감지하고 모니터링장치를 통해 이를 분석하여 브러시 모의 교체 시기를 안내함으로써 작업 효율을 향상시키고 불량률을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 복수 개의 그리퍼가 구비된 운반장치가 미가공 블록의 공급과 가공된 블록의 배출을 동시에 수행하므로 작업속도를 단축시킬 수 있으며, 하단에 레일이 구비된 이동연마대가 한 쌍의 연마장치 사이를 왕복 운동함으로써 자동으로 연마공정이 이루어질 수 있다.
Description
본 발명은 정밀 연마 시스템에 관한 것이다. 보다 자세하게는 브러시 마모 자동 감지형 정밀 연마 시스템 및 이를 이용한 정밀 연마 방법에 관한 것이다.
일반적으로 제품의 표면을 가공하기 위한 방법으로 연마 브러시를 널리 사용하고 있다. 이러한 연마 브러시의 경우 연마 공정을 반복적으로 수행함에 따라 가공대상물과 접촉하는 브러시 모가 닳게 되며, 작업의 정밀성을 위해 이 브러시 모를 적절한 시기에 정기적으로 교체해주어야 한다.
기존 연마 브러시의 경우, 작업자가 연마 브러시의 마모도를 수동으로 체크하거나 작업 결과물의 연마 정도를 통해 브러시의 마모도를 인지한 후에야 교체가 이루어졌다. 이러한 기존의 방법은 작업 효율을 떨어트리고, 제 때 브러시가 교체되지 않을 경우 브러시 모의 마모 정도에 따라 연마 정도가 달라져 공정 불량률을 높이는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 연마 작업 중 연마 브러시의 마모 정도를 실시간으로 감지하여 적절한 교체시기를 안내함으로써 생산성과 공정 정밀도를 향상시킬 수 있는 시스템이 필요한 실정이다.
본 발명의 기술적 과제는 브러시 모의 마모 정도를 자동으로 감지하는 정밀 연마 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 기술적 과제는, 미가공 블록의 공급과 가공된 블록의 배출이 동시에 진행되도록 하는 운반장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는, 연마장치 사이를 왕복 운동함으로써 자동으로 연마가 가능하게 하는 이동연마대를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 모니터링장치를 통해 연마장치의 브러시 회전속도 및 가공이 완료된 블록의 연마정도를 측정한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 복수 개의 그리퍼가 구비된 운반장치를 제공함으로써 미가공 블록의 공급과 가공된 블록의 배출이 동시에 진행되도록 한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 하단에 레일이 구비된 이동연마대를 제공하여이동연마대가 한 쌍의 연마장치 사이를 왕복 운동함으로써 자동으로 연마가 이루어지도록 한다.
본 발명에 따르면 연마장치에 구비된 측정부 및 압력센서를 통해 연마장치의 브러시 회전속도, 브러시 모와 블록의 접촉면에 가해지는 압력 및 가공이 완료된 블록의 연마정도를 감지하고 모니터링장치를 통해 이를 분석하여 브러시 모의 교체 시기를 안내함으로써 작업 효율을 향상시키고 불량률을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 복수 개의 그리퍼가 구비된 운반장치가 미가공 블록의 공급과 가공된 블록의 배출을 동시에 수행하므로 작업속도를 단축시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 하단에 레일이 구비된 이동연마대가 한 쌍의 연마장치 사이를 왕복 운동함으로써 자동으로 연마공정이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 운반장치(200)를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 이동연마대(300)를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 연마장치(400)를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마장치(400)의 선형이동유닛(430)을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 모니터링장치(600)를 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계1(S100)을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계2(S200)를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계3(S300)을 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계4(S400)를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계5(S500)를 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계6(S600)을 나타낸 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계7(S700)을 나타낸 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계8(S800)을 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계9(S900)를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 운반장치(200)를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 이동연마대(300)를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 연마장치(400)를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마장치(400)의 선형이동유닛(430)을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 모니터링장치(600)를 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계1(S100)을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계2(S200)를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계3(S300)을 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계4(S400)를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계5(S500)를 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계6(S600)을 나타낸 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계7(S700)을 나타낸 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계8(S800)을 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계9(S900)를 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이나 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 정밀 연마 시스템은 미가공 블록(B1)을 공급하는 공급컨베이어(100), 가공된 블록(B2)을 배출하는 배출컨베이어(500), 미가공 블록(B1)을 연마하는 한 쌍의 연마장치(400), 한 쌍의 연마장치(400)에 의해 연마공정이 이루어지는 동안 미가공 블록(B1)을 고정하는 이동연마대(300), 이동연마대(300)에 공급컨베이어(100)로부터 공급된 미가공 블록(B1)을 운반함과 동시에 연마장치(400)에 의해 가공된 블록(B2)을 이동연마대(300)로부터 배출컨베이어(500)로 운반하는 운반장치(200) 및 공급컨베이어(100), 배출컨베이어(500), 연마장치(400), 이동연마대(300) 또는 운반장치(200) 중 적어도 어느 하나의 동작과 관련된 사용자 입력을 인가받는 모니터링장치(600)로 구성된다. 이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 각 구성을 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 운반장치(200)를 나타낸 사시도이다.
도 2에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 운반장치(200)는 서로 소정의 각도를 이루는 복수 개의 그리퍼(210), 복수 개의 그리퍼(210)와 일체로 결합되어 회전 또는 상하운동하는 이동유닛(220) 및 이동유닛(220)의 상하운동을 가이드하는 상하가이드부(230)를 포함하도록 구비된다.
복수 개의 그리퍼(210)는 미가공 블록(B1)및 가공된 블록(B2)을 옮기는 구성이다. 상세하게, 복수 개의 그리퍼(210)는 공급컨베이어(100)로부터 공급된 미가공 블록(B1)을 이동연마대(300)로 옮기는 제 1 그리퍼(211) 및 제 1 그리퍼(211)와 소정의 각도를 이루도록 구비되고, 가공된 블록(B2)을 상기 이동연마대(300)로부터 배출컨베이어(500)로 옮기는 제 2 그리퍼(212)를 포함하도록 구비될 수 있다. 이 때, 제 1 그리퍼(211) 및 제 2 그리퍼(212)는 작업의 효율성을 위해 서로 직각이 되도록 구비되는 것이 바람직하다.
복수 개의 그리퍼(210)는 에어실린더를 이용한 공압식 그리퍼 또는 흡착식 그리퍼 중 어느 하나로 구비될 수 있다. 도 2에 도시된 일 실시예는 공압식 그리퍼로 구비된 경우를 나타낸 것이나, 옮겨야 하는 물체의 크기, 무게 등에 따라 적합한 종류의 그리퍼로 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 도 2는 복수 개의 그리퍼(210)가 제 1 그리퍼(211) 및 제 2 그리퍼(212)만을 포함하는 경우의 실시예를 나타낸 것이나, 컨베이어의 속도 및 개수에 따른 작업속도, 컨베이어와 이동장치의 상대적인 위치, 이동연마대와 이동장치의 상대적인 위치 등에 따라 복수 개의 그리퍼(210)는 제 n 그리퍼(21n)까지 포함하도록 구비될 수 있다.
이동유닛(220)은 복수 개의 그리퍼(210)와 일체로 결합되어 회전 또는 상하운동하는 구성으로, 길이방향이 지면과 수직하도록 구비된 이동축(221)을 따라 상하 운동하는 상하이동부(222) 및 상하이동부(222)의 하부에 회전이 가능하도록 구비된 제 1 회전부(223)를 포함한다. 이에 따라, 서로 소정의 각도를 이루는 복수 개의 그리퍼(210)들이 이동유닛(220)의 제 1 회전부(222)의 하부에 일체로 결합되어 제 1 회전부(222)가 회전함에 따라 함께 회전운동을 하게 되고, 이동유닛(220)의 상하이동부(221)가 상하운동함에 따라 함께 상하운동을 하게 된다.
상하가이드부(230)는 이동유닛(220)의 상하운동을 가이드하는 구성이다. 상세하게, 이동유닛(220)의 이동축(221)이 상하가이드부(230)를 지면과 수직한 방향으로 관통하도록 삽입됨으로써, 상하가이드부(230)는 이동축(221)의 길이방향을 따라 이루어지는 이동유닛(220)의 상하운동이 좌우로 틀어지지 않고 한 점에서만 이루어지도록 운동경로를 고정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 이동연마대(300)를 나타낸 사시도이다.
도 3에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 이동연마대(300)는 연마되는 공간을 제공하고, 미가공 블록(B1)을 소정의 각도로 회전시키는 회전받침부(310), 회전받침부(310)에 놓인 미가공 블록(B1)을 고정하는 고정유닛(320), 고정유닛(320)을 지지하면서 상하운동의 경로를 제공하는 유닛보조부(330) 및 회전받침부(310)와 유닛보조부(330)의 하단에 구비되어 회전받침부(310)와 유닛보조부(330)를 전후방향으로 이동시키는 레일부(340)를 포함하도록 구비된다.
회전받침부(310)는 제 1 그리퍼(211)에 의해 운반된 미가공 블록(B1)의 하측면을 받쳐주어 연마작업의 공간을 제공하고, 미가공 블록(B1)을 소정의 각도로 회전시키는 구성이다. 상세하게, 회전받침부(310)는 미가공 블록(B1)을 연마할 때 연마공정을 방해하지 않도록 미가공 블록(B1)의 너비보다 작은 직경을 갖는 원기둥 형상의 받침부(311) 및 받침부(311)의 하단에 일체로 연결되고, 회전이 가능한 지면과 평행한 판 형상의 제 2 회전부(312)를 갖도록 구비되는 것이 바람직하다.
고정유닛(320)은 회전받침부(310)에 놓인 미가공 블록(B1)이 연마공정동안 틀어지지 않도록 고정하는 구성이다. 상세하게, 고정유닛(320)의 제 1 고정부(321), 제 2 고정부(322) 및 제 3 고정부(323)가 미가공 블록(B1)의 상측면 및 전후면에 각각 접촉하여 가압함으로써 미가공 블록(B1)을 고정한다. 보다 상세하게, 고정유닛(320)의 제 2 고정부(322) 및 제 3 고정부(323)는 제 1 고정부(321)를 관통하는 지면과 수평한 길이방향을 갖는 원기둥 형상의 축을 매개로 하여 제 1 고정부(321)의 전후면에 구비된다. 제 2 고정부(322) 및 제 3 고정부(323)는 상기 원기둥 형상의 축을 따라 전후 방향으로 이동할 수 있어, 미가공 블록(B1)의 전후면에 보다 정밀하게 접촉할 수 있다.
유닛보조부(330)는 고정유닛(320)을 지지하면서 고정유닛(320)이 상하로 운동할 수 있도록 경로를 제공하는 구성이다. 상세하게, 유닛보조부(330)는 길이방향이 지면과 수직한 막대형상의 지지부(331), 지지부(331)의 상측에 구비되는 지면과 수평한 판 형상의 매개부(332) 및 매개부(332)를 관통하는 길이방향이 지면과 수직한 원기둥 형상의 경로부(333)를 포함한다. 이에 따라, 고정유닛(320)은 유닛보조부(330)의 경로부(333)의 길이방향으로 상하운동함으로써 미가공 블록(B1)의 상측면에 보다 정밀하게 접촉할 수 있다.
레일부(340)는 회전받침부(310) 및 유닛보조부(330)를 전후방향으로 이동시키는 구성이다. 상세하게, 레일부(340)의 상부는 회전받침부(310)와 유닛보조부(330)의 하부를 동일평면상에서 지지할 수 있는 지면과 수평한 판 형상으로 구비되며, 하부는 전후방향으로 이동할 수 있는 경로를 제공하도록 구비되는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 연마장치(400)를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마장치(400)의 선형이동유닛(430)을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 4에 의하면, 한 쌍을 이루도록 구비되는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 연마장치(400)는, 회전운동을 통해 미가공 블록(B1)을 연마하는 브러시(410), 연마장치(400)를 브러시 모의 길이방향으로 전진 또는 후진 운동시키는 제 1 실린더(420), 브러시(410)를 브러시 모의 길이방향으로 전진 또는 후진 운동시키는 선형이동유닛(430), 브러시(410)가 회전하도록 동력을 공급하는 모터(440) 및 브러시(410)의 회전속도를 감지하는 측정부(450)를 각각 포함한다.
브러시(410)는 회전운동을 통해 미가공 블록(B1)을 연마하는 구성이다. 상세하게, 브러시(410)는 원통형태의 몸체부(411)에 연마용 입자를 함유한 복수의 브러시 모(412)가 결합되도록 구비된다. 이 때, 복수의 브러시 모(412)에 함유된 연마용 입자는 피연마체인 미가공 블록(B1)의 경도와 동일하거나 더 높은 경도를 갖는 물질로, 산화 알루미늄(Aluminum oxide), 실리카(Silica), 콜로이달 실리카(Coloidal silica), 용융 실리카 (Fused silica), 탄화규소(Silicon carbide), 산화지르코늄(Zirconia), 산화세륨(Cerium oxide), 세라믹 산화알루미늄(Ceramicaluminum oxide), 용융 산화알루미늄(Fused aluminum oxide), 크로미아(Chromia), 산화지르코늄(Zirconium oxide), 산화철(Iron oxide), 탄화붕소(Boron carbide), 산화크롬(Chromium oxide), 가넷(Garnet), 유리분말, 다이아몬드 및 입방정 질화붕소(cBN) 중 적어도 하나를 포함하도록 구성될 수 있다.
제 1 실린더(420)는 연마장치(400)를 브러시 모의 길이방향으로 전진 또는 후진 운동시키는 구성이다. 상세하게, 제 1 실린더(420)는 피연마체인 미가공 블록(B1)이 올려진 이동연마대(300)와 연마장치(400)의 상대적인 거리에 따라 연마장치(400)를 브러시 모의 길이방향으로 전진 또는 후진 운동시켜, 연마장치(400)가 연마공정의 수행을 위해 미가공 블록(B1)에 근접하도록 또는 연마공정이 완료된 후 가공된 블록(B2)으로부터 멀어지도록 한다. 이에 대한 바람직한 실시예로, 제 1 실린더(420)는 미가공 블록(B1)이 직육면체 형상으로 구비될 때 연마대상인 제 1 양면의 길이(H1)와 제 2 양면의 길이(H2)가 다르더라도 전진 운동 시 연마장치(400)와 미가공 블록(B1)의 상대적인 거리가 동일하도록 스트로크 조정이 가능한 실린더로 구비될 수 있다.
선형이동유닛(430)은 브러시(410)를 브러시 모의 길이방향으로 전진 또는 후진 운동시키는 구성이다. 도 5에 의하면, 선형이동유닛(430)은 브러시(410)가 미가공 블록(B1)에 가하는 압력을 측정하는 압력센서(431), 압력센서(431)에 의해 측정된 데이터를 기반으로 브러시(410)를 브러시 모의 길이방향으로 전진 또는 후진 운동시키는 제 2 실린더(432) 및 브러시(410)의 전진 또는 후진 운동을 가이드하는 전후가이드부(433)를 포함하도록 구비된다.
압력센서(431)는 브러시(410)에 의해 미가공 블록(B1)에 가해지는 압력을 측정하는 구성이다. 상세하게, 압력센서(431)는 후술할 전후가이드부(433)가 브러시 모의 길이방향으로 전진함에 따라 전후가이드부(433)의 돌출부(4331)와 접촉함으로써 전후가이드부(433)가 브러시(410)에 전달하는 압력을 감지하여, 이에 따라 미가공 블록(B1)에 전달되는 압력을 측정한다.
제 2 실린더(432)는 압력센서(431)에 의해 측정된 데이터를 기반으로 브러시(410)를 브러시 모의 길이방향으로 전진 또는 후진 운동시키는 구성이다. 상세하게, 브러시(410)가 과도하게 전진하여 피연마체인 미가공 블록(B1)에 가해지는 압력이 연마공정을 위한 압력보다 클 경우 제 2 실린더(432)가 브러시(410)를 후진시키고, 피연마체인 미가공 블록(B1)에 가해지는 압력이 부족하여 연마공정의 정밀한 수행이 어려운 경우 제 2 실린더(432)가 브러시(410)를 전진시킨다.
전후가이드부(433)는 제 2 실린더(321)에 의한 브러시(410)의 전진 또는 후진 운동을 가이드하는 구성이다. 상세하게, 전후가이드부(433)는 제 2 실린더(321)의 일단(도 5의 좌측방향을 의미함)과 결합되어 제 2 실린더(321)가 전진 또는 후진운동을 할 때 운동 방향이 좌우로 틀어지지 않도록 직선운동의 경로를 고정하고, 전진운동 시 압력센서(431)의 일단에 타단이 접촉하는 돌출부(4331)를 구비하여 이동거리에 따른 압력을 압력센서(431)이 감지할 수 있도록 함으로써 제 2 실린더(321)에 의한 브러시(410)의 과도한 전진을 방지한다.
다시 도 4를 참조하면, 모터(440)는 브러시(410)가 회전하도록 동력을 공급하는 구성이다. 상세하게, 모터(440)는 브러시(410)의 몸체부(411)에 회전력을 제공하여, 브러시(410)의 몸체부(411)가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하도록 한다. 이에 따라 브러시(410)의 몸체부(411)에 결합된 복수 개의 브러시 모(412)가 회전하면서 피연마체인 미가공 블록(B1)을 연마한다. 바람직한 실시예로, 모터(440)는 브러시(410)의 회전방향을 시계방향 또는 반시계방향으로 변환시킬 수 있는 스위치(441)를 더 포함하여 구비될 수 있다. 이 때 스위치(441)는 토글 스위치 방식, 푸시 버튼 방식, 터치 스크린 방식 등 종래의 다양한 수단 중 어느 하나로 구비될 수 있다.
측정부(450)는 브러시(410)의 회전속도를 측정하는 구성이다. 상세하게, 측정부(450)는 모터(440)의 출력을 감지하여 이에 따른 브러시(410)의 회전속도(rmp)를 측정하여, 측정된 데이터를 후술할 모니터링장치(600)에 전달한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 모니터링장치(600)를 나타낸 정면도이다.
도 6에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 시스템의 모니터링장치(600)는, 데이터를 시각화 하는 출력부(610)및 출력부(610)로부터 시각화 된 데이터를 기반으로 정밀 연마 시스템에서 수행되는 작업과 관련된 사용자 입력을 수신하는 제어부(620)를 포함하도록 구비된다.
상세하게, 출력부(610)는 공급컨베이어(100)의 블록 공급 속도, 운반장치(200)의 블록 운반 속도, 이동연마대(300)의 블록 고정 강도, 블록 회전 속도, 연마장치(400)의 브러시(410) 회전 속도, 연마정도 또는 배출컨베이어(500)의 블록 배출 속도 중 적어도 어느 하나의 데이터를 시각화 하는 구성이다.
제어부(620)는 출력부(610)로부터 시각화 된 데이터를 기반으로 공급컨베이어(100), 운반장치(200), 이동연마대(300), 연마장치(400) 또는 배출컨베이어(500)에 의해 수행되는 작업 중 적어도 어느 하나와 관련된 사용자 입력을 수신하는 구성이다. 이에 대한 바람직한 일 실시예로, 제어부(620)는 공급컨베이어(100)의 블록 공급 속도를 조절하는 사용자 입력을 수신하도록 구비될 수 있다. 다른 실시예로, 운반장치(200)에 의해 수행되는 작업과 관련하여 제어부(620)는 운반장치(200)의 블록 운반 속도 또는 이동유닛(220)의 회전 속도 중 어느 하나를 조절하는 사용자 입력을 수신하도록 구비될 수 있다. 또 다른 실시예로, 이동연마대(300)에 의해 수행되는 작업과 관련하여 제어부(620)는 회전받침부(310)의 회전 속도 또는 고정유닛(320)의 블록 고정 강도 중 어느 하나를 조절하는 사용자 입력을 수신하도록 구비될 수 있다. 다른 실시예로, 연마장치(400)에 의해 수행되는 작업과 관련하여 제어부(620)는 브러시(410)의 회전 속도 또는 제 1 실린더 및 제 2 실린더의 스트로크 중 어느 하나를 조절하는 사용자 입력을 수신하도록 구비될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계1(S100)을 나타낸 사시도이다.
도 7에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계1(S100)은 운반장치(200)의 제 1 그리퍼(211)가 공급컨베이어(100)로부터 피연마체인 미가공 블록(B1)을 잡아 올리면서, 운반장치(200)의 제 2 그리퍼(212)가 이동연마대(300)의 회전받침부(310)로부터 가공된 블록(B2)을 잡아 올리는 단계이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계2(S200)를 나타낸 사시도이다.
도 8에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계2(S200)는 제 1 그리퍼(211) 및 제 2 그리퍼(212)가 운반장치(200)의 이동유닛(220)에 의해 시계 방향으로 미리 설정된 각도만큼 회전하는 단계이다. 상세하게, 미가공 블록(B1)을 잡아 올린 제 1 그리퍼(211) 및 가공된 블록(B2)을 잡아 올린 제 2 그리퍼(212)가 이동유닛(220)의 회전에 따라 시계방향으로 회전함으로써, 미가공 블록(B1) 및 가공된 블록(B2)이 각각 이동연마대(300) 및 배출컨베이어(500)에 근접하도록 운반된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계3(S300)를 나타낸 사시도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계3(S300)은 제 1 그리퍼(211)가 잡고 있는 미가공 블록(B1)을 이동연마대(300)의 회전받침부(310)에 내려두면서, 상기 제 2 그리퍼(212)가 잡고 있는 가공된 블록(B2)을 배출컨베이어(500)에 내려 두는 단계이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계4(S400)를 나타낸 사시도이다.
도 10에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계4(S400)는 이동연마대(300)의 고정유닛(320)이 이동연마대(300)의 회전받침부(310)에 올려진 미가공 블록(B1)의 상측면 및 전후면에 접촉함으로써 미가공 블록(B1)을 고정하는 단계이다. 상세하게, 고정유닛(320)의 제 1 고정부(321), 제 2 고정부(322) 및 제 3 고정부(323)가 각각 미가공 블록(B1)의 상측면 및 전후면에 접촉함으로써 연마공정 중 미가공 블록(B1)이 틀어지지 않도록 고정한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계5(S500)를 나타낸 사시도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계5(S500)는 제 1 그리퍼(211) 및 제 2 그리퍼(212)가 운반장치(200)의 이동유닛(220)에 의해 반시계방향으로 미리 설정된 각도만큼 회전하면서, 이동연마대(300)가 한 쌍의 연마장치(400) 사이에 위치하도록 후면 방향으로 이동하고, 한 쌍의 연마장치(400)가 선형이동유닛(430)에 의해 이동연마대(300)의 회전받침부(310)에 올려진 미가공 블록(B1)의 좌측 및 우측으로 각각 근접하도록 이동하는 단계이다.
상세하게, 운반장치(200)로부터 미가공 블록(B1)을 공급받은 이동연마대(300)가 한 쌍의 연마장치(400) 사이에 위치하도록 후면 방향(이 때의 운동방향은 브러시 모의 길이방향과 수직한 방향임)으로 이동함에 따라, 연마장치(400)의 제 1 실린더(420)가 연마장치(440)를 미가공 블록(B1)의 양 측면에 근접하도록 브러시 모의 길이 방향으로 전진 운동 시킨다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계6(S600)을 나타낸 사시도이다.
도 12에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계6(S600)은 이동연마대(300)가 한 쌍의 연마장치(400) 사이를 통과하도록 후진(도 12의 우측 상단으로부터 좌측 하단으로 향하는 것을 의미함)함에 따라 상기 미가공 블록(B1)의 제 1 양면이 연마장치(400)의 브러시(410)에 의해 연마되는 단계이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계7(S700)을 나타낸 사시도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계7(S700)은 이동연마대(300)의 회전받침부(310)가 90도 회전함으로써 미가공 블록(B1)을 90도 회전시키는 단계이다. 이를 통해, 미가공 블록(B1)의 제 2 양면이 브러시(410)와 면접촉을 이룰 수 있게 된다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계8(S800)을 나타낸 사시도이다.
도 14에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계8(S800)은 이동연마대(300)가 한 쌍의 연마장치(400) 사이를 통과하도록 전진(도 14의 좌측 상단으로부터 우측 하단으로 향하는 것을 의미함)하면서 상기 미가공 블록(B1)의 제 2 양면이 연마장치(400)의 브러시(410)에 의해 연마되는 단계이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계9(S900)를 나타낸 사시도이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 연마 방법의 단계9(S900)는 연마를 마친 한 쌍의 연마장치(400)가 가공된 블록(B2)으로부터 멀어지도록 각각 이동하고, 이동연마대(300)가 한 쌍의 연마장치(400) 사이를 벗어나 운반장치(200)의 제 2 그리퍼(212)에 근접하도록 전면 방향으로 이동하는 단계이다.
상세하게, 연마공정이 완료되면 연마장치(400)의 제 1 실린더(420)가 연마장치(440)를 가공된 블록(B2)의 양 측면으로부터 멀어지도록 브러시 모의 길이 방향으로 후진 운동 시키고, 이동연마대(300)가 한 쌍의 연마장치(400) 사이를 벗어나 운반장치(200)의 제 2 그리퍼(212)에 근접하도록 전면 방향(이 때의 운동방향은 브러시 모의 길이방향과 수직한 방향임)으로 이동한다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. 또한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 공급컨베이어 200 : 운반장치
210 : 그리퍼 211 : 제 1 그리퍼
212 : 제 2 그리퍼 220 : 이동유닛
221 : 이동축 222 : 상하이동부
223 : 제 1 회전부 230 : 상하가이드부
300 : 이동연마대 310 : 회전받침부
311 : 받침부 312 : 제 2 회전부
320 : 고정유닛 321 : 제 1 고정부
322 : 제 2 고정부 323 : 제 3 고정부
330 : 유닛보조부 331 : 지지부
332 : 매개부 333 : 경로부
340 : 레일부 400 : 연마장치
410 : 브러시 411 : 몸체부
412 : 브러시 모 420 : 제 1 실린더
430 : 선형이동유닛 431 : 압력센서
432 : 제 2 실린더 433 : 전후가이드부
4331 : 돌출부
440 : 모터 450 : 측정부
500 : 배출컨베이어 600 : 모니터링장치
610 : 출력부 620 : 제어부
B1 : 미가공 블록 B2 : 가공된 블록
210 : 그리퍼 211 : 제 1 그리퍼
212 : 제 2 그리퍼 220 : 이동유닛
221 : 이동축 222 : 상하이동부
223 : 제 1 회전부 230 : 상하가이드부
300 : 이동연마대 310 : 회전받침부
311 : 받침부 312 : 제 2 회전부
320 : 고정유닛 321 : 제 1 고정부
322 : 제 2 고정부 323 : 제 3 고정부
330 : 유닛보조부 331 : 지지부
332 : 매개부 333 : 경로부
340 : 레일부 400 : 연마장치
410 : 브러시 411 : 몸체부
412 : 브러시 모 420 : 제 1 실린더
430 : 선형이동유닛 431 : 압력센서
432 : 제 2 실린더 433 : 전후가이드부
4331 : 돌출부
440 : 모터 450 : 측정부
500 : 배출컨베이어 600 : 모니터링장치
610 : 출력부 620 : 제어부
B1 : 미가공 블록 B2 : 가공된 블록
Claims (7)
- 정밀 연마 시스템에 있어서,
미가공 블록(B1)을 공급하는 공급컨베이어(100);
가공된 블록(B2)을 배출하는 배출컨베이어(500);
미가공 블록(B1)을 연마하는 한 쌍의 연마장치(400);
상기 한 쌍의 연마장치(400) 사이에 위치하며, 상기 한 쌍의 연마장치(400)에 의해 연마공정이 이루어지는 동안 미가공 블록(B1)을 고정하는 이동연마대(300);
상기 공급컨베이어(100)와 배출컨베이어(500) 사이에 위치하며, 서로 소정의각도를 이루는 복수 개의 그리퍼(210)가 구비되어, 상기 이동연마대(300)에 상기 공급컨베이어(100)로부터 공급된 미가공 블록(B1)을 운반하면서 상기 연마장치(400)에 의해 가공된 블록(B2)을 상기 이동연마대(300)로부터 상기 배출컨베이어(500)로 운반하는 운반장치(200); 및
상기 공급컨베이어(100), 배출컨베이어(500), 연마장치(400), 이동연마대(300) 또는 운반장치(200) 중 적어도 어느 하나의 동작과 관련된 사용자 입력을 인가받는 모니터링장치(600)를 포함하고,
상기 운반장치(200)는,
미가공블록을 상기 공급컨베이어(100)로부터 공급받아 상기 이동연마대(300)로 운반하는 제 1 그리퍼(211); 및
상기 제 1 그리퍼(211)와 소정의 각도를 이루도록 구비되고, 가공된 블록(B2)을 상기 이동연마대(300)로부터 상기 배출컨베이어(500)로 운반하는 제 2 그리퍼(212);
를 포함하는 복수 개의 그리퍼(210);
상기 복수 개의 그리퍼(210)와 일체로 결합되어 회전 또는 상하운동하는 이동유닛(220); 및
상기 이동유닛(220)의 상하운동을 가이드하는 상하가이드부(230)를 포함하고,
상기 이동연마대(300)는,
상기 제 1 그리퍼(211)에 의해 운반된 미가공 블록(B1)의 하측면을 받쳐주어 연마되는 공간을 제공하고, 미가공 블록(B1)을 소정의 각도로 회전시키는 지면과 평행한 판 형상의 회전받침부(310);
상기 회전받침부(310)에 놓인 미가공 블록(B1)이 연마공정동안 틀어지지 않도록 고정하는 고정유닛(320);
상기 고정유닛(320)을 지지하고 상기 고정유닛(320)의 상하운동 경로를 제공하는 유닛보조부(330); 및
상기 회전받침부(310)와 유닛보조부(330)의 하단에 구비되어 상기 회전받침부(310) 및 유닛보조부(330)를 전후방향으로 이동시키는 레일부(340)를 포함하고,
상기 한 쌍의 연마장치(400)는,
회전운동을 통해 미가공 블록(B1)을 연마하는 브러시(410);
상기 연마장치(400)를 브러시 모의 길이방향으로 전진 또는 후진 운동시키는 제 1 실린더(420);
상기 브러시(410)를 브러시 모의 길이방향으로 전진 또는 후진 운동시키는 선형이동유닛(430);
상기 브러시(410)가 회전하도록 동력을 공급하는 모터(440); 및
상기 브러시(410)의 회전속도를 측정하는 측정부(450)를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 마모 자동 감지형 정밀 연마 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 선형이동유닛(430)은,
상기 브러시(410)에 의해 미가공 블록(B1)에 가해지는 압력을 측정하는 압력센서(431);
상기 압력센서(431)에 의해 측정된 데이터를 기반으로 상기 브러시(410)를 브러시 모의 길이방향으로 전진 또는 후진 운동시키는 제 2 실린더(432); 및
상기 브러시(410)의 전진 또는 후진 운동을 가이드하는 전후가이드부(433)를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 마모 자동 감지형 정밀 연마 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 모니터링장치(600)는,
상기 공급컨베이어(100)의 블록 공급 속도, 상기 운반장치(200)의 블록 운반 속도, 상기 이동연마대(300)의 블록 고정력, 블록 회전 속도, 상기 연마장치(400)의 브러시(410) 회전속도, 연마정도 또는 배출컨베이어(500)의 블록 배출 속도 중 적어도 어느 하나의 데이터를 시각화 하는 출력부(610); 및
상기 출력부(610)로부터 시각화 된 데이터를 기반으로 상기 공급컨베이어(100), 운반장치(200), 이동연마대(300), 연마장치(400) 또는 배출컨베이어(500)에 의해 수행되는 작업 중 적어도 어느 하나와 관련된 사용자 입력을 수신하는 제어부(620)를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 마모 자동 감지형 정밀 연마 시스템.
- 정밀 연마 방법에 있어서,
운반장치(200)의 제 1 그리퍼(211)가 공급컨베이어(100)로부터 피연마체인 미가공 블록(B1)을 잡아 올리면서, 운반장치(200)의 제 2 그리퍼(212)가 이동연마대(300)의 회전받침부(310)로부터 가공된 블록(B2)을 잡아 올리는 단계(S100);
상기 제 1 그리퍼(211) 및 제 2 그리퍼(212)가 상기 운반장치(200)의 이동유닛(220)에 의해 시계방향으로 미리 설정된 각도만큼 회전하는 단계(S200);
상기 제 1 그리퍼(211)가 잡고 있는 미가공 블록(B1)을 상기 이동연마대(300)의 회전받침부(310)에 내려두면서, 상기 제 2 그리퍼(212)가 잡고 있는 가공된 블록(B2)을 배출컨베이어(500)에 내려두는 단계(S300);
상기 이동연마대(300)의 고정유닛(320)이 상기 이동연마대(300)의 회전받침부(310)에 올려진 미가공 블록(B1)의 상측면 및 전후면에 접촉함으로써 미가공 블록(B1)을 고정하는 단계(S400);
상기 제 1 그리퍼(211) 및 제 2 그리퍼(212)가 상기 운반장치(200)의 이동유닛(220)에 의해 반시계방향으로 미리 설정된 각도만큼 회전하면서, 상기 이동연마대(300)가 한 쌍의 연마장치(400) 사이에 위치하도록 후면 방향으로 이동하고, 상기 한 쌍의 연마장치(400)가 선형이동유닛(430)에 의해 상기 이동연마대(300)의 회전받침부(310)에 올려진 미가공 블록(B1)의 좌측 및 우측으로 각각 근접하도록 이동하는 단계(S500);
상기 이동연마대(300)가 상기 한 쌍의 연마장치(400) 사이를 통과하도록 후진함에 따라 상기 미가공 블록(B1)의 제 1 양면이 연마장치(400)의 브러시(410)에 의해 연마되는 단계(S600);
상기 이동연마대(300)의 회전받침부(310)가 90도 회전함으로써 상기 미가공 블록(B1)을 90도 회전시키는 단계(S700);
상기 이동연마대(300)가 상기 한 쌍의 연마장치(400) 사이를 통과하도록 전진하면서 상기 미가공 블록(B1)의 제 2 양면이 연마장치(400)의 브러시(410)에 의해 연마되는 단계(S800); 및
연마를 마친 상기 한 쌍의 연마장치(400)가 가공된 블록(B2)으로부터 멀어지도록 각각 이동하고, 상기 이동연마대(300)가 한 쌍의 연마장치(400) 사이를 벗어나 상기 운반장치(200)의 제 2 그리퍼(212)에 근접하도록 전면 방향으로 이동하는 단계(S900)를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 자동 감지형 정밀 연마 시스템을 이용한 정밀 연마 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190156243A KR102309406B1 (ko) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 브러시 마모 자동 감지형 정밀 연마 시스템 및 이를 이용한 정밀 연마 방법 |
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|---|---|---|---|
| KR1020190156243A KR102309406B1 (ko) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 브러시 마모 자동 감지형 정밀 연마 시스템 및 이를 이용한 정밀 연마 방법 |
Publications (2)
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|---|---|
| KR20210067029A KR20210067029A (ko) | 2021-06-08 |
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