KR102402838B1 - 필릿 면취장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작업물의 가장자리 라인을 선형 보다 더 부드러운 곡선형으로 면취하기 위한 필릿 면취장치에 관한 것으로, 본 발명의 필릿 면취장치는, 작업물을 일방향으로 제한하여 움직이도록 하는 작업홈을 갖고, 하부에 관통홀이 형성된 작업대(100), 상기 관통홀의 아래측에 설치되어 관통홀의 아래로 노출된 작업물의 모서리를 필릿 가공하는 필릿가공부(200), 및 상기 필릿가공부에 회전 동력을 제공하는 동력제공부(300)를 포함하고, 상기 필릿가공부(200)는 상기 동력제공부의 동력으로 회전하는 회전블럭(210)과 상기 회전블럭의 원주를 따라 일정한 간격으로 형성된 다수의 장착홈(213)에 삽입되어 작업물의 모서리를 곡면으로 절삭하기 위한 곡면절삭팁(220)과 상기 절삭팁을 고정하는 팁고정블럭(230)을 포함하고, 상기 곡면절삭팁(220)은 길이 방향을 따라 동일한 곡면절단라인이 연속하여 형성된 곡면절삭홈(221)과 상기 곡면절삭홈(221)의 양측에 형성된 한 쌍의 지지돌부(223)로 구성된다.

Description

필릿 면취장치{Fillet Beveling Machine}

본 발명은 작업물의 날카로운 가장자리 라인을 부드럽게 면취하기 위한 면취장치에 관한 것으로, 특히 가장자리 라인을 선형 보다 더 부드러운 곡선형으로 면취하기 위한 필릿 면취장치에 관한 것이다.

일반적으로, 작업물의 가장자리 라인을 절삭하여 균일한 모따기를 형성하는 면취 가공은 작업물의 가공후에 발생되는 날카로운 모서리를 제거하여 다듬는 가공으로, 작업물의 모서리를 보다 부드럽게 다듬어 작업자가 작업물의 거칠고 날카로운 모서리에 의하여 신체에 위해를 가하는 것을 방지하고, 시각적으로도 작업물의 외관을 날카롭지 않고 부드럽게 보이도록 하기 위한 것으로, 종래에 줄이나 샌드페이퍼를 사용하는 수작업을 대신하여 작업자가 편리하게 사용할 수 있도록 개선되어 왔다.

그러나, 종래의 기술에 따른 면취 가공은 가장자리 라인을 선형으로 깎기 때무에 모따기에 의하여 다시 양측에 변곡 라인이 발생하여 완전히 부드러운 상태로 되기 위해서는 더 나아간 가공이 필요하다.

본 발명은 선형 면취 대신에 가장자리 라인을 곡선형으로 면취하여 종래의 면취 장치에 의한 것보다 더욱 부드럽게 면취가공할 수 있는 필릿가공부를 포함하는 필릿 면취장치를 착상하기에 이른 것이다.

등록특허 제10-0810689호 (2008.03.07. 공고) 등록특허 제10-1227559호 (2013.01.29. 공고) 공개특허 제10-2014-0134495호 (2014.11.24. 공개) 등록특허 제10-1730456호 (2017.04.26. 공고)

본 발명의 목적은 곡면절삭라인이 형성된 곡면절삭팁을 포함하여 곡선형 면취가공이 가능한 필릿 면취장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 서로 대응하여 배치된 제1 곡면절삭팁과 제2 곡면절삭팁에 의하여 다양한 깊이를 부드럽게 곡선형으로 면취가공할 수 있는 필릿 면취장치를 제공하기 위한 것이다.

기타 본 발명의 다른 목적은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 본 발명의 상세한 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 필릿 면취장치는, 작업물을 일방향으로 제한하여 움직이도록 하는 작업홈을 갖고, 하부에 관통홀이 형성된 작업대(100), 상기 관통홀의 아래측에 설치되어 관통홀의 아래로 노출된 작업물의 모서리를 필릿 가공하는 필릿가공부(200), 및 상기 필릿가공부에 회전 동력을 제공하는 동력제공부(300)를 포함하고,

상기 필릿가공부(200)는 상기 동력제공부의 동력으로 회전하는 회전블럭(210)과 상기 회전블럭의 원주를 따라 일정한 간격으로 형성된 다수의 장착홈(213)에 삽입되어 작업물의 모서리를 곡면으로 절삭하기 위한 곡면절삭팁(220)과 상기 절삭팁을 고정하는 팁고정블럭(230)을 포함하고, 상기 곡면절삭팁(220)은 길이 방향을 따라 동일한 곡면절단라인이 연속하여 형성된 곡면절삭홈(221)과 상기 곡면절삭홈(221)의 양측에 형성된 한 쌍의 지지돌부(223)로 구성된다.

또한, 본 발명에서, 상기 작업대(100)는, 서로 다른 곡률의 절삭팁이 각각 설치된 제1 작업대(110)와 제2 작업대(120)로 구성되고, 상기 동력제공부(300)는, 상기 제1 작업대(110)와 제2 작업대(120)에 설치된 필릿가공부(200)를 회전시키기 위한 회전샤프트(310), 상기 회전샤프트(310)의 중심부에 고정된 제1 풀리(320), 및 회전축에 고정되고 상기 제1 풀리(320)와 벨트 연결된 제2 풀리(330)로 회전력을 제공하는 구동모터(340)를 포함한다.

또한, 본 발명에서, 상기 필릿가공부(200)는, 상기 팁고정블럭(230)의 상단에 상기 한 쌍의 지지돌부(223)를 뒤에서 받쳐 지지하기 위한 돌부지지부(250)를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 곡면절삭팁(220)은, 곡면절삭홈(221)의 곡면절삭라인이 곡선의 최저점을 기준으로 일측에 오목하게 형성된 제1 라인(L1), 및 곡선의 최저점(Pmin)을 기준으로 타측에 제1 라인(L1)보다 큰 곡률로 오목하게 형성된 제2 라인(L2)으로 구성된 제1 곡면절삭팁(220A)과 상기 팁고정블럭(230)의 중심라인(C)에 대하여 상기 제1 곡면절삭팁에 대칭으로 배치된 제2 곡면절삭팁(220B)으로 구성되고, 상기 제1 라인(L1) 및 상기 제2 라인(L2)은 최저점으로 갈수록 곡률이 작아지도록 구성되고, 상기 곡면절삭팁(220)의 승하강 경로(R2)는 팁고정블럭의 중심라인(C)에 대하여 측방으로 경사 형성된다.

또한, 본 발명에서, 상기 곡면절삭팁(220)은, 상기 제1 곡면절삭팁과 제2 곡면절삭팁의 곡면절삭라인이 교차하는 교차점의 상단 부분을 절삭하기 위한 제3 곡면절삭팁(220C)을 더 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 필릿 면취장치에 의하면, 가장자리 라인을 곡선형으로 면취할 수 있는 곡면절삭팁을 포함하여 작업물의 가장자리를 매우 부드럽게 면취할 수 있으며, 또한, 제1 곡면절삭팁과 제2 곡면절삭팁을 서로 대응하도록 배치하여 절삭 깊이의 조절에도 불구하고 변곡점의 꺾인 정도를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 필릿 면취장치의 개략적 구성도;
도 2는 도 1의 필릿가공부(200)의 하나의 실시 예에 따른 사시도;
도 3은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 필릿가공부의 곡면절삭팁의 곡면절단라인을 보여주는 부분 단면구성도와 부분확대도;
도 4는 본 발명의 다른 하나의 실시 예에 따른 필릿 면취장치의 측면구성도;
도 5는 본 발명의 다른 하나의 실시 예에 따른 필릿가공부의 일측의 곡면절삭팁의 곡면절단라인을 보여주는 부분 단면구성도;
도 6은 제1 곡면절삭팁과 제2 곡면절삭팁의 조합에 의하여 가공의 깊이를 조절하여 곡면절단라인을 형성하는 과정을 보여주는 부분 단면구성도;
도 7은 본 발명의 두 가지 실시 예에서 가공의 깊이를 조절하기 위하여 승하강 경로를 따라 이동하는 모습을 비교하여 도시하는 단계별 구성도; 및
도 8은 본 발명의 또 다른 하나의 실시 예에 따른 필릿 면취장치의 제3 곡면절삭팁의 구성을 보여주는 부분 단면구성도와 부분확대도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 각 실시 예에 따른 면취기에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 필릿 면취장치의 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1의 필릿가공부(200)의 하나의 실시 예에 따른 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 필릿 면취장치(10)는, 작업물을 일방향으로 제한하여 움직이도록 하는 작업홈을 갖고, 하부에 관통홀이 형성된 작업대(100), 상기 관통홀의 아래측에 설치되어 관통홀의 아래로 노출된 작업물의 모서리를 필릿 가공하는 필릿가공부(200), 및 상기 필릿가공부에 회전 동력을 제공하는 동력제공부(300)를 포함한다.

작업대(100)는 서로 수직으로 배치되고 아래측에 작업홈이 형성된 V자 형상의 요소로서, 작업물을 V자 형상의 작업홈에 밀착시키고 일방향으로 이동하는 동안에 관통홀로 노출된 작업물의 가장자리 부분이 필릿가공부에 의하여 면취될 수 있도록 구성된다.

상기 필릿가공부(200)는 상기 동력제공부의 동력으로 회전하는 회전블럭(210)과, 상기 회전블럭(210)의 원주를 따라 일정한 간격으로 형성된 다수의 장착홈(213)에 삽입되어 작업물의 모서리를 곡면으로 절삭하기 위한 곡면절삭팁(220)과, 상기 절삭팁을 고정하는 팁고정블럭(230)을 포함한다.

또한, 상기 곡면절삭팁(220)은 길이 방향을 따라 동일한 곡면절단라인이 연속하여 형성된 곡면절삭홈(221)과 상기 곡면절삭홈(221)의 양측에 형성된 한 쌍의 지지돌부(223)로 구성된다.

하나의 실시 예로서, 곡면절삭홈(221)의 곡면절삭라인은 좌우대칭이고 아래로 볼록하게 형성되어 곡면절삭라인의 아래측에 위치하는 가장자리 부분을 절삭할 수 있다(도 3 참조).

지지돌부(223)는 회전블럭의 회전방향에 대하여 전방보다 후방에서 폭이 크게 형성되어 작업물과의 충격시 균열 내지 파손이 최소화될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

회전블럭(210)은 대체적으로 높이가 반경에 비하여 작게 구성된 원통형상의 요소로서, 원통의 중심에 회전축이 설정(실시 예에서 회전블럭의 중심에 회전샤프트가 장착되는 장착공(211)이 형성되어 장착공에 장착된 회전샤프트의 길이방향이 회전축이 됨)되고, 회전축에 대하여 회전하도록 구성된다.

회전블럭(210)의 원주인 외주면을 따라 다수의 장착홈(213)이 일정한 간격으로 중심방향으로 형성되고, 각각의 장착홈(213)에는 팁고정블럭(230)과 팁고정블럭(230)의 단부에 장착되는 곡면절삭팁(220)의 조립체가 장착된다.

곡면절삭팁(220)은 팁고정블럭의 단부에 고정되고, 팁고정블럭은 높이조절수단(240)에 의하여 장착홈(213) 내에서 승하강하여 곡면절삭팁의 높이가 조절될 수 있도록 구성된다.

또한, 도 1을 참조하면, 본 발명에서, 상기 작업대(100)는, 서로 다른 곡률의 곡면절삭팁이 각각 설치된 제1 작업대(110)와 제2 작업대(120)로 구성되고, 상기 동력제공부(300)는, 상기 제1 작업대(110)와 제2 작업대(120)에 설치된 필릿가공부(200)를 회전시키기 위한 회전샤프트(310), 상기 회전샤프트(310)의 중심부에 고정된 제1 풀리(320), 및 회전축에 고정되고 상기 제1 풀리(320)와 벨트(350)에 의하여 상호 연결된 제2 풀리(330)로 회전력을 제공하는 구동모터(340)를 포함한다.

바람직한 실시 예로서, 제1 작업대(110)에 연결된 샤프트와 제2 작업대(120)에 연결된 샤프트를 분리 구성하여, 작업이 수행되는 측의 샤프트만 회전될 수 있도록 하는 클러치장치(도시되지 않음)가 제1 풀리(320)에 연결될 수 있다.

이와 같이, 본원발명의 필릿 면취장치는 하나의 구동모터와 이에 연결된 하나의 회전샤프트(310)의 양단에 각각 제1 작업대의 곡면절삭팁과 제2 작업대의 곡면절삭팁를 함께 연결하여 동시에 회전구동하도록 함으로써 두 종류의 곡률의 곡선형 면취를 수행할 수 있게 된다.

또한, 도 2를 참조하면, 본 발명에서, 상기 필릿가공부(200)는, 상기 팁고정블럭(230)의 상단에 상기 한 쌍의 지지돌부(223)를 뒤에서 받쳐 지지하기 위한 돌부지지부(250)를 더 포함할 수 있다.

면취 과정에서 지지돌부(223)가 작업물과의 충격을 견뎌내지 못하여 파손이나 균열이 생기는 것을 방지하기 위하여, 지지돌부(223)의 배면에 돌부지지부(250)를 부가(팁고정블럭(230)에 일체로 형성하거나, 밀착 결합하는 방식으로 형성하는 것도 가능함)하는 것이다.

도 3은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 필릿가공부의 곡면절삭팁의 곡면절단라인을 보여주는 부분 단면구성도와 부분확대도이다. 도 3을 참조하면, 곡면절삭팁의 높이 조절에 의하여 작업물의 가장자리의 면취의 정도를 조절할 수 있음을 알 수 있는데, 곡면절삭팁의 높이를 기본 높이(최상단 도면)에서 아래로 내릴 경우 가장자리의 면취 깊이가 얇게 되는데, 이 때, 부분확대도에 도시된 바와 같이, 면취된 곡선부분과 면취되지 않은 직선이 교차점인 변곡점(P1)에서 선의 꺾임(접선의 기울기가 달라지는 지점)이 발생하게 된다. 따라서 이 지점에서 면취방향으로 직선이 형성되므로 완전한 필릿을 달성하지 못하는 문제가 있다.

도 4는 본 발명의 다른 하나의 실시 예에 따른 필릿 면취장치의 측면구성도이고, 도 5는 본 발명의 다른 하나의 실시 예에 따른 필릿가공부의 일측의 곡면절삭팁의 곡면절단라인을 보여주는 부분 단면구성도이고, 도 6은 제1 곡면절삭팁과 제2 곡면절삭팁의 조합에 의하여 가공의 깊이를 조절하여 곡면절단라인을 형성하는 과정을 보여주는 부분 단면구성도이고, 도 7은 본 발명의 두 가지 실시 예에서 가공의 깊이를 조절하기 위하여 승하강 경로를 따라 이동하는 모습을 비교하여 도시하는 단계별 구성도이다. 도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에서, 상기 곡면절삭팁(220)은, 제1 곡면절삭팁(220A)와 제2 곡면절삭팁(220B)이 서로 교대로 배치되어 작업물의 가장자리의 일측은 제1 곡면절삭팁에 의하여 타측은 제2 곡면절삭팁(220B)에 의하여 곡면형 면취를 수행할 수 있도록 구성된다.

상기 제1 곡면절삭팁(220A)에서 곡면절삭홈(221)의 곡면절삭라인은, 도 5에 도시된 바와 같이, 곡선의 최저점(Pmin)을 기준으로 일측에 오목하게 형성된 제1 라인(L1), 및 곡선의 최저점(Pmin)을 기준으로 타측에 제1 라인(L1)보다 큰 곡률로 오목하게 형성된 제2 라인(L2)으로 구성되어 곡선의 최저점을 기준으로 양측이 서로 다른 비대칭 곡선형 면취를 수행하도록 한다.

그리고, 제2 곡면절삭팁(220B)은 상기 팁고정블럭(230)의 중심라인(C)에 대하여 상기 제1 곡면절삭팁에 대칭으로 배치된다.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 중심라인(C)에 대하여 일측은 제1 곡면절삭팁(220A)의 곡면절삭라인에 의하여 타측은 제2 곡면절삭팁(220B)의 곡면절삭라인에 의하여 작업물의 면취가 이루어지게 되므로, 전체로는 좌우대칭인 곡선형 면취가 수행될 수 있게 된다.

또한, 상기 제1 라인(L1) 및 상기 제2 라인(L2)은 최저점으로 갈수록 곡률이 작아지도록 구성되고, 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 상기 곡면절삭팁(220)의 승하강 경로(R2)는, 도 7(a)의 좌우대칭으로 구성된 곡면절삭라인에서와 달리, 팁고정블럭의 중심라인(C)에 대하여 측방으로 경사 형성되므로, 곡면절삭팁(220)의 높이 조절에 의해서도 도 3에서 설명한 변곡점에서의 꺾임 형상은 최소화될 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 또 다른 하나의 실시 예에 따른 필릿 면취장치의 제3 곡면절삭팁의 구성을 보여주는 부분 단면구성도와 부분확대도이다. 도면을 참조하면, 본 발명에서 상기 곡면절삭팁(220)은, 상기 제1 곡면절삭팁(220A)과 제2 곡면절삭팁(220B)의 곡면절삭라인이 교차하는 교차점(X)의 상단 부분을 절삭하기 위한 제3 곡면절삭팁(220C)을 더 포함할 수 있다. 따라서 제1 곡면절삭팁(220A)와 제2 곡면절삭팁(220B)에 의하여 면취된 후에도 남아있는 아래로 뾰족한 부분도 곡선형으로 면취할 수 있으므로 훨씬 더 부드러운 곡선형 면취가 달성될 수 있게 되며, 이 실시 예를 위해서는 회전블럭에 3의 배수 개의 장착홈을 설치하고, 3개의 연속되는 장착홈마다, 제1 곡면절삭팁, 제2 곡면절삭팁, 및 제3 곡면절삭팁을 순서대로 장착된 필릿가공부를 구성할 수 있을 것이다.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능하다. 또한, 첨부된 도면으로부터 용이하게 유추할 수 있는 사항은 상세한 설명에 기재되어 있지 않더라도 본 발명의 내용에 포함되는 것으로 보아야 할 것이며, 다양한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100: 작업대
200: 필릿가공부
300: 동력제공부
210: 회전블럭
220: 곡면절삭팁
230: 팁고정블럭
240: 높이조절수단
310: 회전샤프트
320: 제1 풀리(320)
330: 제2 풀리
340: 구동모터
T: 작업물

Claims (5)

1. 작업물을 일방향으로 제한하여 움직이도록 하는 작업홈을 갖고, 하부에 관통홀이 형성된 작업대(100);
   상기 관통홀의 아래측에 설치되어 관통홀의 아래로 노출된 작업물의 모서리를 필릿 가공하는 필릿가공부(200); 및
   상기 필릿가공부에 회전 동력을 제공하는 동력제공부(300);
   를 포함하고,
   상기 필릿가공부(200)는 상기 동력제공부의 동력으로 회전하는 회전블럭(210)과 상기 회전블럭의 원주를 따라 일정한 간격으로 형성된 다수의 장착홈(213)에 삽입되어 작업물의 모서리를 곡면으로 절삭하기 위한 곡면절삭팁(220)과 상기 절삭팁을 고정하는 팁고정블럭(230)을 포함하고,
   상기 곡면절삭팁(220)은 길이 방향을 따라 동일한 곡면절단라인이 연속하여 형성된 곡면절삭홈(221)과 상기 곡면절삭홈(221)의 양측에 형성된 한 쌍의 지지돌부(223)로 구성되고,
   상기 작업대(100)는, 서로 다른 곡률의 곡면절삭팁(220)이 각각 설치된 제1 작업대(110)와 제2 작업대(120)로 구성되고,
   상기 동력제공부(300)는,
   상기 제1 작업대(110)와 제2 작업대(120)에 설치된 필릿가공부(200)를 회전시키기 위한 회전샤프트(310);
   상기 회전샤프트(310)의 중심부에 고정된 제1 풀리(320); 및
   회전축에 고정되고 상기 제1 풀리(320)와 벨트 연결된 제2 풀리(330)로 회전력을 제공하는 구동모터(340);
   를 포함하고,
   상기 곡면절삭팁(220)은,
   곡면절삭홈(221)의 곡면절삭라인이 곡선의 최저점을 기준으로 일측에 오목하게 형성된 제1 라인(L1), 및 곡선의 최저점(Pmin)을 기준으로 타측에 제1 라인(L1)보다 큰 곡률로 오목하게 형성된 제2 라인(L2)으로 구성된 제1 곡면절삭팁(220A)과 상기 팁고정블럭(230)의 중심라인(C)에 대하여 상기 제1 곡면절삭팁에 대칭으로 배치된 제2 곡면절삭팁(220B)으로 구성되고,
   상기 제1 라인(L1) 및 상기 제2 라인(L2)은 최저점으로 갈수록 곡률이 작아지도록 구성되고,
   상기 곡면절삭팁(220)의 승하강 경로(R2)는 팁고정블럭의 중심라인(C)에 대하여 측방으로 경사 형성된 것을 특징으로 하는 필릿 면취장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 필릿가공부(200)는, 상기 팁고정블럭(230)의 상단에 상기 한 쌍의 지지돌부(223)를 뒤에서 받쳐 지지하기 위한 돌부지지부(250)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필릿 면취장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 곡면절삭팁(220)은,
   상기 제1 곡면절삭팁과 제2 곡면절삭팁의 곡면절삭라인이 교차하는 교차점의 상단 부분을 절삭하기 위한 제3 곡면절삭팁(220C)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필릿 면취장치.
   

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