KR102331540B1

KR102331540B1 - 금속 홀 가공장치

Info

Publication number: KR102331540B1
Application number: KR1020210049008A
Authority: KR
Inventors: 김태영
Original assignee: 김태영
Priority date: 2021-04-15
Filing date: 2021-04-15
Publication date: 2021-12-01

Abstract

본 발명은 금속 플레이트 상에 가공이 필요한 홀 크기에 맞추어 드릴 비트를 자동으로 인식 및 선택할 수 있음은 물론, 선택된 드릴 비트의 자동 교체가 가능하도록 함으로써, 작업 능률 및 작업 속도 상승과 드릴 비트 교체 시 야기될 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 금속 홀 가공장치에 관한 것이다.

Description

금속 홀 가공장치{AN APPARATUS FOR MAKING HOLES IN A METAL}

본 발명은 금속 홀 가공장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 금속 플레이트 상에 가공이 필요한 홀 크기에 맞추어 드릴 비트를 자동으로 인식 및 선택할 수 있음은 물론, 선택된 드릴 비트의 자동 교체가 가능하도록 함으로써, 작업 능률 및 작업 속도 상승과 드릴 비트 교체 시 야기될 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 금속 홀 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로, 종래의 드릴링 머신에 적용되는 드릴 비트(drill bit)의 교체를 위해서는 작업자가 드릴 비트를 고정하고 있는 고정장치의 결속 해제를 위하여 핸들을 시계 방향 혹은 반 시계 방향으로 회전시키게 되며, 이 후 새로운 드릴 비트를 다시 고정장치에 위치 시킨 상태에서 핸들을 역방향으로 회전시켜 결속하게 된다. 이러한 과정을 금속 플레이트에 가공되어야 하는 홀의 크기, 금속 플레이트의 재질에 따라 작업자가 일일이 드릴 비트를 구분하여 직접 작업을 진행하여야 한다는 점에서 많은 번거로움이 발생되고 작업 효율이 떨어지는 문제가 있었다.

한국등록실용신안 제20-0492795호

본 발명의 일 실시예에 따른 금속 홀 가공장치(100)는 드릴 비트(drill bit)(1)를 이용하여 하측에 마련된 금속 플레이트 상에 홀을 타공하는 홀 타공부(110), 상기 홀 타공부(110)의 상하좌우 방향 위치를 조절하는 위치 조절용 조작부(120) 및 하나 이상의 드릴 비트(1)이 마련되는 드릴 비트 보관부(130)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명은 상기 드릴 비트 보관부(130)에 보관된 상기 하나 이상의 드릴 비트(1)을 스캔 후, 기 입력된 홀 크기에 상응하는 드릴 비트(1)을 자동으로 인식 및 선택하는 드릴 비트 스캔 장치(140)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명은 상기 홀 타공부(110)에 결합된 드릴 비트(1)을 분리하여 상기 드릴 비트 보관부(130)로 이송하거나, 또는 상기 드릴 비트 스캔 장치(140)를 통해 선택되는 드릴 비트(1)을 파지 후 상기 홀 타공부(110)에 결합시키는 드릴 비트 교체 장치(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 금속 플레이트 상에 가공이 필요한 홀 크기에 맞추어 드릴 비트를 자동으로 인식 및 선택할 수 있음은 물론, 선택된 드릴 비트의 자동 교체가 가능하도록 함으로써, 작업 능률 및 작업 속도 상승과 드릴 비트 교체 시 야기될 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 이점을 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 홀 가공장치(100)의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 홀 가공장치(100)의 구성을 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하는 것을 의미할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 홀 가공장치(100)의 구성을 도시한 도면이다.

도 1을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 홀 가공장치(100)는 크게 홀 타공부(110), 위치 조절용 조작부(120) 및 드릴 비트 보관부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 홀 타공부(110)는 하측에서 상측 방향으로 결합 및 고정되는 드릴 비트(drill bit)(1)를 고속으로 회전시킴으로써, 하측에 고정된 금속 플레이트 상에 홀을 타공하는 역할을 한다. 이때, 홀 타공부(110)는 드릴 비트(1)이 결합 및 고정되는 고정부를 고속으로 회전시키기 위한 회전 모터와, 유압을 이용하여 회전 모터를 상하 방향으로 이동시키기 위한 유압 피스톤과 연결될 수 있다.

위치 조절용 조작부(120)는 홀 타공부(110)의 상하좌우 방향 위치를 조절하는 역할을 한다. 보다 구체적으로, 위치 조절용 조작부(120)는 상하좌우 방향으로 천이됨으로써 유압 피스톤의 유압을 이용하여 드릴 비트(1)을 이동시키기 위한 자동 조작 스위치와, 시계 방향 혹은 반 시계 방향으로 회전됨으로써 작업자가 드릴 비트(1)의 상하 방향 위치 이동을 수동으로 조작하도록 하는 수동 조작 핸들을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 수동 조작 핸들은 자동 조작 스위치가 하측 방향으로 조작되는 상태에서는 자동으로 천천히 회전하게 된다.

드릴 비트 보관부(130)는 금속 플레이트 상에 다양한 크기의 홀 타공을 위하여, 하나 이상의 각 직경 별 드릴 비트(1)을 보관하는 역할을 한다. 드릴 비트 보관부(130)에는 하나 이상의 각 직경 별 드릴 비트(1)이 꽂혀 보관될 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명의 금속 홀 가공장치(100)는 금속 플레이트 상에 타공되어야 하는 홀의 크기에 따라, 자동으로 드릴 비트(1)을 선택할 수 있음은 물론, 선택된 드릴 비트(1)을 홀 타공부(110)에 자동으로 결합할 수 있는데, 이에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 홀 가공장치(100)의 구성을 도시한 도면이다.

도 2를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴 비트 스캔 장치(140)는 일종의 드릴 비트 인식용 카메라 장치로써, 드릴 비트 보관부(130)에 보관된 하나 이상의 드릴 비트(1)을 전체적으로 스캔함으로써 각 드릴 비트(1)의 직경 별 종류를 구분하여 인식하게 된다. 이 상태에서, 작업자에 의해 금속 플레이트 상에 타공되어야 할 홀 크기가 입력되는 경우, 드릴 비트 스캔 장치(140)는 해당 홀 크기에 상응하는 드릴 비트(1)을 드릴 비트 보관부(130)에서 자동으로 인식 및 선택하게 된다.

이때, 드릴 비트(1)의 위치가 기존에 보관되었던 위치가 아닌 다른 드릴 비트(1)의 위치에 꽂혀 보관되는 경우라도, 드릴 비트 스캔 장치(140)는 해당 드릴 비트(1)의 직경을 통해 구분할 수 있으므로, 해당 드릴 비트(1)을 정확히 인식할 수 있는 것이다.

해당 드릴 비트(1)의 인식 및 선택이 완료된 경우, 드릴 비트 교체 장치(150)에서는 해당 선택된 드릴 비트(1)을 파지한 후 홀 타공부(110)의 고정부에 드릴 비트(1)을 결합시키게 된다. 이러한 드릴 비트 교체 장치(150)는 드릴 비트(1) 파지가 가능한 클램프(clamp) 수단이 적용될 수 있으며, 드릴 비트(1)이 고정부에 결속된 상태에서 드릴 비트(1)을 일측 방향으로 강하게 회전시킴으로써 드릴 비트(1)이 고정부로부터 분리되지 않고 고정되도록 할 수 있다.

또는, 만약 드릴 비트(1)이 고정부에 결속되는 방식이 원터치 방식인 경우, 드릴 비트 교체 장치(150)는 해당 드릴 비트(1)을 파지한 상태에서 고정부에 마련되는 원터치 방식 결속 수단을 눌러 드릴 비트(1)의 말단부가 삽입되도록 공간을 형성할 수 있으며, 드릴 비트(1)의 말단부가 삽입된 후 원터치 방식 결속 수단을 누른 상태를 해제함으로써 드릴 비트(1)이 고정부에 결속되도록 할 수도 있다.

만약, 홀 타공부(110)의 고정부에 기존의 드릴 비트(1)이 결속된 상태인 경우, 드릴 비트 교체 장치(150)는 해당 기존의 드릴 비트(1)을 고정부로부터 분리시킨 후 드릴 비트 보관부(130)의 빈 공간 혹은 정해진 공간에 꽂아 보관시킨 다음 교체될 드릴 비트(1)을 드릴 비트 보관부(130)에서 파지하여 홀 타공부(110)의 고정부에 결합시키게 된다.

일 실시예에서, 본 발명의 금속 홀 가공장치(100)는 홀 타공부(110)에 마련되는 금속 플레이트의 재질을 스캔한 후 해당 금속 플레이트의 재질에 따라 드릴 비트 스캔 장치(140)를 통해 선택되는 드릴 비트(1)의 종류를 조정하도록 하는 플레이트 재질 스캔 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 홀 타공을 위한 플레이트는 금속 재질 외에도, 비금속(예를 들어, 목재, 석재 등)이 될 수도 있다. 따라서, 홀 타공부(110)와 인접한 위치(예를 들어, 드릴 비트(1)이 고정되는 고정부 인근)에 마련되는 플레이트 재질 스캔 장치는 홀 타공부(110)에 안착되는 플레이트의 재질을 스캔하게 된다. 이때, 플레이트의 재질이 금속재인지, 목재인지, 석재인지에 따라 드릴 비트 스캔 장치(140)에 각각 다른 드릴 비트(1) 선택 신호를 인가하게 되며, 드릴 비트 스캔 장치(140)는 해당 선택 신호에 따라 드릴 비트(1)을 선택하게 되는 것이다. 또한, 플레이트 재질 스캔 장치는 각 플레이트 별 재질에 따라 적합한 드릴 비트(1)을 별도의 디스플레이 장치를 통해 작업자에게 추천 및 안내할 수도 있다.

또한, 일 실시예에서 본 발명의 금속 홀 가공장치(100)는 특정 드릴 비트(1)을 이용한 타공 과정에 있어서 절삭유 주입이 필요하다고 판단되는 경우, 절삭유 종류, 절삭유 주입량 및 절삭유 주입시점을 자동으로 판단 및 결정하여 해당 드릴 비트(1)에 의해 타공되는 영역에 절삭유를 주입하는 절삭유 주입부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

절삭유 주입부는 이전에 선행된 드릴 비트(1)을 이용한 타공 과정에 있어서, 플레이트의 재질, 타공 홀의 크기, 그에 따라 선택되었던 드릴 비트(1)의 직경 및 종류 등을 모두 학습한 결과를 바탕으로, 타공 진행 예정인 드릴 비트(1)이 선택된 경우, 해당 드릴 비트(1)을 이용한 타공 과정에 절삭유 주입의 필요 여부를 자동으로 판단할 수 있다. 또한, 작업자에게 절삭유 주입을 위한 안내 메시지 등을 별도의 디스플레이 장치를 통해 안내할 수도 있다.

또한, 일 실시예에서 본 발명의 금속 홀 가공장치(100)는 디스플레이 장치를 통해 드릴 비트(1)의 교체 방법을 3차원 그래픽으로 안내할 수 있는 드릴 비트 교체 안내부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 드릴 비트 교체 안내부는 터치 조작이 가능한 디스플레이 장치의 화면을 통해 드릴 비트 교체를 위한 안내 화면을 표시할 수 있으며, 작업자에 의해 드릴 비트 교체를 위한 안내 화면이 선택되는 경우 드릴 비트의 교체 과정을 동영상으로 출력함으로써 작업자에게 안내할 수 있다.

또한, 일 실시예에서 앞서 살펴본 드릴 비트 스캔 장치(140)는 작업자가 특정 드릴 비트(1)을 파지하여 드릴 비트 스캔 장치(140)의 카메라 장치에 인식시키는 경우, 해당 드릴 비트(1)의 종류, 직경, 길이에 대한 정보를 디스플레이 장치를 통해 작업자에게 안내할 수도 있다. 이를 통해, 작업자는 드릴 비트 보관부(130)에 다수의 드릴 비트(1)들이 뒤죽박죽으로 섞여 있더라도 원하는 드릴 비트(1)을 간편하게 찾을 수 있게 된다.

또한, 일 실시예에서 본 발명의 금속 홀 가공장치(100)는 드릴 비트 스캔 장치(140)를 통해 스캔되는 드릴 비트(1) 별 마모도를 판단한 후, 설정값 이상의 마모도를 보이는 드릴 비트(1)에 대하여 디스플레이 장치를 통해 해당 드릴 비트(1)의 교체시기가 도래되었음을 알리는 안내 메시지를 출력하거나, 또는 원격지의 관리자 단말에 이를 알릴 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 금속 홀 가공장치(100)는 드릴 비트 스캔 장치(140)를 통해 각 드릴 비트(1) 별로 최초 사용 시 마모도 등록을 위하여 드릴 비트(1)의 블레이드 영역을 스캔하여 사용 전 마모 상태를 저장하게 되고, 추후 계속해서 드릴 비트(1)이 사용되는 경우 해당 드릴 비트(1)의 블레이드의 마모 상태를 최초 마모 상태가 비교함으로써 교체주기를 파악할 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 본 발명의 금속 홀 가공장치(100)는 각 드릴 비트(1) 별 사용 시간을 저장할 수 있으며, 드릴 비트(1) 별 사용 시간을 토대로 해당 드릴 비트(1)의 교체주기를 파악할 수 있다. 예를 들어, 특정 드릴 비트(1)의 사용 가능 시간이 5000 시간이라 가정할 경우, 해당 드릴 비트(1)의 사용 누적 시간이 5000시간이 다되어갈 경우, 디스플레이 장치를 통해 해당 드릴 비트(1)의 교체시기가 도래되었음을 알리는 안내 메시지를 출력하거나, 또는 원격지의 관리자 단말에 이를 알릴 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 드릴 비트
100: 금속 홀 가공장치
110: 홀 타공부
120: 위치 조절용 조작부
130: 드릴 비트 보관부
140: 드릴 비트 스캔 장치
150: 드릴 비트 교체 장치

Claims

드릴 비트(drill bit)(1)를 이용하여 하측에 마련된 금속 플레이트 상에 홀을 타공하는 홀 타공부(110);
상기 홀 타공부(110)의 상하좌우 방향 위치를 조절하는 위치 조절용 조작부(120);
하나 이상의 드릴 비트(1)이 마련되는 드릴 비트 보관부(130);
드릴 비트 인식용 카메라 장치에 해당하며, 상기 드릴 비트 보관부(130)에 보관된 상기 하나 이상의 드릴 비트(1)을 스캔 후, 기 입력된 홀 크기에 상응하는 드릴 비트(1)을 인식하되 각 드릴 비트(1)의 직경 별 종류를 구분하여 자동으로 인식 및 선택하고, 또한 특정 드릴 비트(1)의 위치가 기존에 보관되었던 위치가 아닌 다른 드릴 비트(1)의 위치에 꽂혀 보관되는 것으로 판단되더라도 드릴 비트(1)의 직경을 구분하여 해당 드릴 비트(1)를 인식하는 드릴 비트 스캔 장치(140);
상기 홀 타공부(110)에 결합된 드릴 비트(1)을 분리하여 상기 드릴 비트 보관부(130)로 이송하거나, 또는 상기 드릴 비트 스캔 장치(140)를 통해 선택되는 드릴 비트(1)을 파지 후 상기 홀 타공부(110)에 결합시키는 드릴 비트 교체 장치(150);
상기 홀 타공부(110)에 마련되는 플레이트의 재질을 스캔한 후, 해당 플레이트의 재질에 따라 상기 드릴 비트 스캔 장치(140)를 통해 선택되는 드릴 비트(1)의 종류를 조정하는 플레이트 재질 스캔 장치;
특정 드릴 비트(1)를 이용한 타공 과정에 있어서 절삭유 주입이 필요하다고 판단되는 경우, 절삭유 종류, 절삭유 주입량 및 절삭유 주입시점을 자동으로 판단 및 결정하여 해당 드릴 비트(1)에 의해 타공되는 영역에 절삭유를 주입하는 절삭유 주입부; 및
터치 조작이 가능한 디스플레이 장치를 통해 드릴 비트(1)의 교체 방법을 3차원 그래픽으로 안내하는 드릴 비트 교체 안내부;를 포함하며,
상기 플레이트 재질 스캔 장치는 상기 플레이트의 재질을 스캔한 결과에 따라 상기 드릴 비트 스캔 장치(140)에 각각 다른 드릴 비트(1)를 선택하도록 하는 선택 신호를 인가하여 상기 드릴 비트 스캔 장치(140)에서 해당 선택 신호에 따라 드릴 비트(1)를 선택하도록 하고, 또한 상기 플레이트 재질 스캔 장치는 각 플레이트 별 재질에 따라 해당 플레이트에 대한 드릴 비트(1)를 디스플레이 장치를 통해 작업자에게 추천 및 안내하며,
상기 절삭유 주입부는 이전에 선행된 드릴 비트(1)를 이용한 타공 과정에서 플레이트의 재질, 타공 홀의 크기, 선택되었던 드릴 비트(1)의 직경 및 드릴 비트(1)의 종류를 학습하고, 학습 결과를 바탕으로 타공 진행 예정인 드릴 비트(1)에 대한 타공 과정에서 절삭유 주입 필요 여부를 자동으로 판단하며, 디스플레이 장치를 통해 절삭유 주입을 위한 안내 메시지를 안내하며,
상기 드릴 비트 스캔 장치(140)는 작업자가 특정 드릴 비트(1)를 상기 드릴 비트 스캔 장치(140)에 인식시키는 경우 해당 인식된 드릴 비트(1)의 종류, 직경 및 길에 대한 정보를 디스플레이 장치를 통해 작업자에게 안내하고,
상기 드릴 비트 스캔 장치(140)를 통해 스캔되는 드릴 비트(1) 별 마모도를 판단한 후, 설정값 이상의 마모도를 보이는 드릴 비트(1)에 대하여 디스플레이 장치를 통해 해당 드릴 비트(1)의 교체시기가 도래되었음을 알리는 안내 메시지를 출력하거나 또는 원격지의 관리자 단말에 알리거나, 또는 각 드릴 비트(1) 별 사용 시간을 저장한 후 드릴 비트(1) 별 사용 시간을 토대로 해당 드릴 비트(1)의 교체주기를 파악하는 것을 특징으로 하는, 금속 홀 가공장치.
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