KR102465764B1 - 레일 프로파일 기반 연마장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 레일 프로파일 기반 연마장치는, 측정장치(10)로부터 프로파일이 측정된 제1 철도 레일(1)을 연마하는 연마장치(20)에 있어서, 메인프레임(211)이 상기 제1 철도 레일(1)로부터 착탈가능한 착탈부(212)를 통해 상기 제1 철도 레일(1)에 이동가능하게 장착되는 본체(210); 상기 메인프레임(211)에 후단 및 전단에 각각 체결되되, 상기 제1 철도 레일(1)에 회전가능하게 장착되어 상기 제1 철도 레일(1)내에서 상기 연마장치(20)를 이송시키는 제1 이송부(220);와 제2 이송부(230); 상기 메인프레임(211)과 상기 제1 철도 레일(1)과 한 쌍을 이루는 제2 철도 레일(2)을 연결하여 상기 연마장치(20)의 측면 기울어짐을 방지하는 측면지지부(240); 상기 메인프레임(211)에 형성된 관통구(211a)를 통해 상기 제1 철도 레일(1)과 접촉될 때 상기 제1 철도 레일(1)을 연마하는 연마부(250); 상기 제1 철도 레일(1)이 상기 연마부(250)에 의해 수직 및 수평연마되도록, 상기 연마부(250)와 연결되어 상기 연마부(250)를 수직 및 수평이동시키는 수직 및 수평이동부(260); 상기 제1 철도 레일(1)이 상기 연마부(250)에 의해 회전연마되도록, 상기 수직 및 수평이동부(260)와 연결되어 상기 수직 및 수평이동부(260)를 회전시키는 회전부(270); 및 상기 제1 철도 레일(1)의 수직 및 수평연마와 상기 제1 철도 레일(1)의 회전연마를 제어하는 제어부(280);를 포함할 수 있다.

Description

레일 프로파일 기반 연마장치{Rail profile based polishing device}

본 발명은 레일 프로파일 기반 연마장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레일 프로파일 측정장치가 측정한 철도 레일의 프로파일(형상/profile)을 기반으로 철도 레일의 손상부위를 연마하는 장치에 관한 것이다.

철도 레일의 표면은 철도 차량이 주행함에 따라 여러가지 형태의 손상이 발생하게 된다. 예를 들면, 파상마모, 표면박리, 표면 강화, 용접부 패임 등이 철도 레일의 표면에 발생하게 되고, 그로 인하여 철도 레일의 표면 형상이 철도 차량의 안전한 주행을 위협하는 형태로 악화되는 현상이 발생하게 된다. 그런데 철도 레일의 표면 상태는 철도 차량의 안전한 주행에 매우 중요한 요소가 됨은 물론이고, 철도 차량의 승차감, 주행 소음 등에도 매우 중요하게 작용한다. 이에 따라, 철도 레일의 표면 상태 및 철도 레일의 표면 형상을 정상적인 상태로 유지하는 관리 작업 즉, 철도 레일의 유지보수 작업은 철도에 있어서 매우 중요하나, 철도 레일의 유지보수 작업에는 많은 비용이 소요되고 있는 실정이다.

종래에는 철도 레일의 유지보수 작업이 육안 검사 및 철도 레일의 연마에 의해 이루어졌다. 구체적으로는 철도의 운행이 중단된 야간에 작업자가 철도 레일을 따라 이동하면서 육안으로 손상여부를 확인한 후, 손상 정도에 따라 레일을 교체하거나, 연마장치를 이용하여 철도 레일의 표면을 연마하는 방식으로 이루어졌다.

한편, 철도 레일의 표면을 연마하는 종래기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0000446호인 철도 레일의 표면(주행면)을 연마하는 레일 연마기가 개시되어 있다.

그런데 종래기술을 이용한 철도 레일의 유지보수 작업은 육안 검사 및 철도 레일의 연마로 이루어짐에 따라, 육안 검사를 하는데 있어 작업 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 인건비가 많이 소요되며, 철도 레일의 손상 부위에 맞추어서 정밀하게 보수하는 데에도 큰 한계가 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0000446호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 철도 레일의 길이방향을 기준으로 철도 레일을 연마하는 연마부와 레이저 센서를 일치시켜 레이저 센서로부터 프로파일이 측정된 철도 레일의 손상부위에 맞추어서 철도 레일을 정밀하게 연마할 수 있는 레일 프로파일 기반 연마장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 왕복운동되는 레이저 센서로부터 프로파일이 측정되는 철도 레일의 상부와 상측부를 연마하기 위해 철도 레일의 수직 및 수평연마와 회전연마가 가능한 레일 프로파일 기반 연마장치를 제공하는데 목적이 있다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레일 프로파일 기반 연마장치는, 측정장치(10)로부터 프로파일이 측정된 제1 철도 레일(1)을 연마하는 연마장치(20)에 있어서, 메인프레임(211)이 상기 제1 철도 레일(1)로부터 착탈가능한 착탈부(212)를 통해 상기 제1 철도 레일(1)에 이동가능하게 장착되는 본체(210); 상기 메인프레임(211)에 후단 및 전단에 각각 체결되되, 상기 제1 철도 레일(1)에 회전가능하게 장착되어 상기 제1 철도 레일(1)내에서 상기 연마장치(20)를 이송시키는 제1 이송부(220);와 제2 이송부(230); 상기 메인프레임(211)과 상기 제1 철도 레일(1)과 한 쌍을 이루는 제2 철도 레일(2)을 연결하여 상기 연마장치(20)의 측면 기울어짐을 방지하는 측면지지부(240); 상기 메인프레임(211)에 형성된 관통구(211a)를 통해 상기 제1 철도 레일(1)과 접촉될 때 상기 제1 철도 레일(1)을 연마하는 연마부(250); 상기 제1 철도 레일(1)이 상기 연마부(250)에 의해 수직 및 수평연마되도록, 상기 연마부(250)와 연결되어 상기 연마부(250)를 수직 및 수평이동시키는 수직 및 수평이동부(260); 상기 제1 철도 레일(1)이 상기 연마부(250)에 의해 회전연마되도록, 상기 수직 및 수평이동부(260)와 연결되어 상기 수직 및 수평이동부(260)를 회전시키는 회전부(270); 및 상기 제1 철도 레일(1)의 수직 및 수평연마와 상기 제1 철도 레일(1)의 회전연마를 제어하는 제어부(280);를 포함할 수 있다.

또한, 상기 회전부(270)는, 상기 측정장치(10)의 레이저 센서(100)가 일정 각도로 회전된 상태에서 상기 제1 철도 레일(1)의 프로파일을 측정하는 경우, 상기 제1 철도 레일(1)의 회전연마 전에 상기 제1 철도 레일(1)의 길이방향인 제1 방향을 기준으로 상기 연마부(250)와 상기 레이저 센서(100)가 일치되도록, 상기 연마부(250)를 상기 일정 각도로 회전시킬 수 있다.

그리고 상기 연마부(250)는, 상기 일정 각도로 회전된 레이저 센서(100)가 프로파일을 측정하는 상기 제1 철도 레일(1)의 상측부를 연마할 수 있다.

또한, 상기 수직 및 수평이동부(260)는, 상기 측정장치(10)의 레이저 센서(100)가 상기 제1 철도 레일(1)과 수직 상태에서 상기 제1 철도 레일(1) 상부의 프로파일을 측정하는 경우, 상기 제1 철도 레일(1)의 수직 및 수평연마 전에 상기 제1 철도 레일(1)의 길이방향인 제1 방향을 기준으로 상기 연마부(250)와 상기 레이저 센서(100)가 일치되도록, 상기 연마부(250)를 수직 및 수평이동시킬 수 있다.

그리고 상기 연마부(250)는, 상기 제1 철도 레일(1)과 수직 상태의 레이저 센서(100)가 프로파일을 측정하는 상기 제1 철도 레일(1)의 상부를 연마할 수 있다.

또한, 상기 수직 및 수평이동부(260)는, 상기 연마부(250)의 수직이동경로를 제공하는 수직가이드부(261); 상기 연마부(250)가 체결되는 체결프레임(262); 상기 수직가이드부(261)와 상기 체결프레임(262)을 연결하는 제1 커넥터(263); 상기 연마부(250)가 상기 수직이동경로를 따라 수직이동되도록, 상기 제1 커넥터(263)를 수직이동시키는 수직이동 모터(264); 상기 연마부(250)가 상기 회전부(270)에 의해 회전되도록, 상기 수직가이드부(261)와 상기 회전부(270)를 연결하는 제2 커넥터(265); 상기 연마부(250)의 수평이동경로를 제공하는 수평가이드부(266); 상기 수평이동경로를 따라 수평이동이 가능하게 상기 수평가이드부(266)에 체결되면서 상기 수평가이드부(266)와 상기 회전부(270)를 연결하는 제3 커넥터(267); 및 상기 연마부(250)가 상기 수평이동경로를 따라 수평이동되도록, 상기 제3 커넥터(267)를 수평이동시키는 수평이동 모터;를 포함할 수 있다.

그리고 상기 연마부(250)는, 상기 관통구(211a)내에서 상기 제1 철도 레일(1)과 접촉되어 상기 제1 철도 레일(1)을 연마하는 연마석(251); 및 상기 연마석(251)을 회전시키기 위한 회전력을 생성한 후, 상기 연마석(251)과 연결되는 회전축을 통해 상기 연마석(251)에 회전력을 전달하여 상기 연마석(251)을 회전시키는 스핀들 모터(252);를 포함할 수 있다.

또한, 상기 측면지지부(240)는, 일측이 상기 메인프레임(211)의 측부와 체결되며, 타측이 상기 제2 철도 레일(2)과 연결되도록 연장형성되는 연결프레임(241); 및 상기 연결프레임(241)의 타측에 체결되되, 상기 제2 철도 레일(2)에 회전 가능하게 장착되어 상기 연결프레임(241)과 상기 제2 철도 레일(2)를 연결시켜 상기 메인프레임(211)이 상기 연결프레임(241)에 의해 지지되도록 하면서 상기 연마장치(20)의 이송이 가능토록 하는 보조휠(242);을 포함할 수 있다.

그리고 상기 제1 이송부(220)는, 상기 메인프레임(211)의 후단에 배치되며, 제1 회전축과 제2 회전축이 구비되는 후방휠(221); 상기 후방휠(221)을 회전시키기 위한 회전력을 생성하는 후방휠 모터(222); 상기 후방휠(221)의 제1 회전축과 상기 후방휠 모터(222)의 회전축을 감싸 상기 후방휠(221)에 회전력을 전달하여 상기 후방휠(221)을 회전시키는 제1 구동벨트(223); 상기 메인프레임(211)의 후단과 체결되며, 상기 후방휠(221)을 감싸 보호하는 후방휠 커버(224); 및 상기 후방휠(221)의 제2 회전축과 상기 제2 이송부(230)를 감싸 상기 후방휠(221)의 회전력을 상기 제2 이송부(230)로 전달하는 제2 구동벨트(225);를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 이송부(230)는, 상기 메인프레임(211)의 전단에 배치되며, 상기 제2 구동벨트(225)에 의해 감싸지는 회전축이 구비되어 상기 후방휠(221)의 회전력을 통해 회전되는 전방휠(231); 상기 메인프레임(211)의 전단과 체결되며, 상기 전방휠(231)을 감싸 보호하는 전방휠 커버(232);를 포함하되, 상기 전방휠 커버(232)는, 상기 측정장치(10)와 상기 연마장치(20)가 연결되도록, 상기 측정장치(10)에 구비되는 제3 지지프레임(170)의 연결부(173)과 체결될 수 있다.

본 발명에 따르면, 철도 레일의 길이방향을 기준으로 연마부와 레이저 센서를 일치시킴으로써, 프로파일이 측정된 철도 레일의 손상 부위에 맞추어서 철도 레일을 연마할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 철도 레일의 수직 및 수평연마와 회전연마로 철도 레일의 상부 및 상측부가 가능함으로써, 철도 레일의 연마 효율이 향상될 수 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레일 프로파일 기반 연마장치의 철도 레일 수직 및 수평연마에 대한 개략적인 사용상태도이다.
도 2는 도 1의 A에 따른 레일 프로파일 기반 연마장치의 개략적인 측면도이다.
도 3은 도 2의 A에 따른 레일 프로파일 기반 연마장치의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 3의 A에 따른 레일 프로파일 기반 연마장치의 개략적인 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레일 프로파일 기반 연마장치의 철도 레일 회전연마에 대한 개략적인 사용상태도이다.
도 6은 도 5의 A에 따른 레일 프로파일 기반 연마장치의 개략적인 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레일 프로파일 기반 연마장치와 연결되는 측정장치의 개략적인 사용상태도이다.
도 8은 도 7의 A에 따른 측정장치의 개략적인 측면도이다.
도 9는 도 8의 A를 확대한 개략적인 부분확대도이다.
도 10은 도 7의 측정장치를 다른 각도에서 바라본 상태로 도시한 도 7에 대응되는 개략적인 사용상태도이다.
도 11은 도 10의 A에 따른 측정장치의 개략적인 배면도이다.

이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이하에서는, 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 바람직한 실시예의 레일 프로파일 기반 연마장치(20)(이하에서는, '연마장치(20)'이라 한다.)에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.

도 1 내지 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 연마장치(20)는 제1 제1 철도 레일(1)의 프로파일을 측정하는 레이저 센서를 이용한 레일 프로파일 측정장치(10)(이하에서는, '측정장치(10)'이라 한다.)로부터 프로파일이 측정된 제1 철도 레일(1)을 연마하기 위해 본체(210), 제1 이송부(220), 제2 이송부(230), 측면지지부(240), 연마부(250), 수직 및 수평이동부(260), 회전부(280) 및 커버부(290)가 구비된다.

본체부(210)는 연마장치(20)의 베이스를 이루는 메인프레임(211)과 착탈부(212)로 이루어진다.

메인프레임(211)은 제1 철도 레일(1)의 상부에 배치되며, 착탈부(212)를 통해 제1 철도 레일(1)의 상부에 이동가능하게 장착된다.

또한, 메인프레임(211)은 연마부(250)가 제1 철도 레일(1)을 연마시키기 위해 연마부(250)와 제1 철도 레일(1)의 접촉이 가능토록 하는 관통구(211a)가 일부에 형성된다.

착탈부(212)는 메인프레임(211)의 하부에 복수로 구비되며, 메인프레임(211)이 제1 철도 레일(1)의 상부에 배치될 때 제1 철도 레일(1)의 표면을 포함하는 상단부(헤드부)와 상기 상단부로부터 연장형성되는 중단부(바디부)의 접합부분에 착탈된다.

구체적인 일례로, 착탈부(212)는 제2 이송부(230)와 인접한 메인프레임(211)의 하부에 구비되는 제1 착탈부(212a) 및 상기 제1 착탈부(212a)보다 제1 이송부(220)와 인접한 메인프레임(211)의 하부에 구비되는 제2 착탈부(212a)로 이루어지며, 제1, 2 착탈부(212a, 212b)는 서로 이격됨으로써 서로 다른 제1 철도 레일(1)의 접합부분으로부터 착탈될 수 있다.

또한, 착탈부(212)는 제1 철도 레일(1)로부터 착탈되는 착탈영역이 제1 철도 레일(1)의 접합부분 형상과 동일하게 이루어짐으로써, 메인프레임(211)이 제1 철도 레일(1)의 상부에 배치될 때 제1 철도 레일(1)과 밀착되어 메인프레임(211)과 제1 철도 레일(1)을 연결시킬 수 있다.

그리고 착탈부(212)는 제1 철도 레일(1)의 접합부분과 밀착이 해제될 때, 메인프레임(211)과 제1 철도 레일(1)의 분리시킬 수 있다.

제1 이송부(220)는 제2 이송부(230)와 함께 제1 철도 레일(1)내에서 연마장치(20)를 이송시키면서 제2 이송부(230)에 회전력을 전달하기 위해 후방휠(221), 후방휠 모터(222), 제1 구동벨트(223), 후방휠 커버(224) 및 제2 구동벨트(225)로 이루어진다.

후방휠(221)은 메인프레임(211)의 후단에 배치되며, 연마장치(20)를 제1 철도 레일(1)내에서 이송시키기 위해 제1 철도 레일(1)에 회전가능하게 장착된다.

또한, 후방휠(221)은 제1 구동벨트(223)에 의해 감싸지게 되어 후방휠 모터(222)로부터 회전력을 전달받을 제1 회전축이 일측에 구비되며, 제2 이송부(230)를 감싸는 제2 구동벨트(225)에 의해 감싸지게 되어 제2 이송부(230)로 회전력을 전달하기 위한 제2 회전축이 타측에 구비된다.

후방휠 모터(222)는 메인프레임(211)의 후단에 배치되며, 연마장치(20)의 이송을 위해 후방휠(221)을 회전시키기 위한 회전력을 생성한다.

또한, 후방휠 모터(222)는 제어부(280)가 외부(예: 단말, 테블릿, 컴퓨터, 서버 등)로부터 연마장치(20)를 이송시키기 위한 신호를 수신하는 경우, 제어부(280)로부터 동작신호를 전달받아 동작되어 후방휠(221)에 전달될 회전력을 생성할 수 있다.

그리고 후방휠 모터(222)는 제1 구동벨트(223)이 감싸지는 회전축이 일측에 구비된다.

제1 구동벨트(223)는 후방휠(221)의 제1 회전축과 후방휠 모터(222)의 회전축을 감싸 후방휠 모터(222)의 회전력을 후방휠(221)에 전달하여 후방휠(221)을 회전시킨다.

후방휠 커버(224)는 후방휠(221)을 메인프레임(211)의 후단에 배치시키기 위해 메인프레임(211)의 후단과 체결된다.

또한, 후방휠 커버(224)는 하부를 제외한 나머지 영역으로 후방휠(221)과 제1 철도 레일(1)의 접촉을 방해하지 않으면서, 후방휠(221)을 감싸 보호할 수 있다.

제2 구동벨트(225)는 후방휠(221)의 제2 회전축과 전방휠(231)의 일측에 구비되는 회전축을 감싸 후방휠(221)의 회전력을 전방휠(231)에 전달하여 전방휠(231)을 회전시킨다.

제2 이송부(230)는 제2 구동벨트(225)를 통해 전방휠(221)로부터 전달받는 회전력으로 제1 이송부(220)와 함께 연마장치(20)를 제1 철도 레일(1)내에서 이송시키기 위해 전방휠(231) 및 전방휠 커버(232)로 이루어진다.

전방휠(231)은 메인프레임(211)의 전단에 배치되며, 연마장치(20)를 제1 철도 레일(1)내에서 이송시키기 위해 제1 철도 레일(1)에 회전가능하게 장착된다.

또한, 전방휠(231)은 제2 구동벨트(225)를 통해 전방휠(231)로부터 회전력을 전달받을 회전축이 일측에 구비된다.

이에, 전방휠(231)은 회전축과 후방휠(221)의 제2 회전축을 감싸는 제2 구동벨트(225)를 통해 후방휠(221)로부터 회전력을 전달받을 때 회전되어 후방휠(221)과 함께 연마장치(20)를 제1 철도 레일(1)내에서 이송시킬 수 있다.

전방휠 커버(232)는 전방휠(231)을 메인프레임(211)의 전단에 배치시키기 위해 메인프레임(211)의 전단과 체결된다.

또한, 전방휠 커버(232)는 하부를 제외한 나머지 영역으로 전방휠(221)과 제1 철도 레일(1)의 접촉을 방해하지 않으면서, 전방휠(231)을 감싸 보호할 수 있다.

그리고 전방휠 커버(232)는 측정장치(10)에 구비되는 제3 지지프레임(170)의 연결부(173)와 체결될 수 있다. 이에, 측정장치(10)와 연마장치(20)는 연결되어 함께 제1 철도 레일(1)내에서 이송되거나, 제1 철도 레일(1)상에서 고정 배치될 수 있다.

측면지지부(240)는 연마장치(20)의 제1 철도 레일(1)의 길이방향인 제1 방향을 가로지르는 제2 방향에 대한 측면 기울어짐을 방지하면서 연마장치(20)의 이송이 가능토록 하기 위해 연결프레임(241) 및 보조휠(242)로 이루어진다.

연결프레임(241)은 일측이 메인프레임(211)의 측부와 체결되며, 메인프레임(211)과 제2 철도 레일(2)을 연결하기 위해 타측이 제2 철도 레일(2)과 연결되도록 연장형성된다. 여기서, 제2 철도 레일(2)은 연마장치(20)의 이송을 위해 제1 철도 레일(1)과 한 쌍을 이루는 레일을 의미한다.

보조휠(242)은 연결프레임(241)과 제2 철도 레일(2)을 연결시켜 메인프레임(211)이 연결프레임(241)에 의해 지지되도록 하면서 연마장치(20)의 이송이 가능토록 하기 위해 연결프레임(241)의 타측에 체결되되, 제2 철도 레일(2)에 회전가능하게 장착된다.

상기 측면지지부(240)는 연결프레임(241) 및 보조휠(242) 뿐만 아니라, 제1 보강프레임(243) 및 제2 보강프레임(244)이 더 구비됨으로써, 연결프레임(241)과 메인프레임(211)의 체결구조를 보강할 수 있다.

연마부(250)는 제1 철도 레일(1)을 연마하기 위해 연마석(251) 및 스핀들 모터(252)로 이루어진다.

연마석(251)은 제1 철도 레일(1)의 연마를 위해 제1 철도 레일(1)의 연마가 가능한 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 스핀들 모터(252)에 의해 회전되는동안 관통구(211a)내에서 제1 철도 레일(1)과 접촉될 때 제1 철도 레일(1)을 연마한다.

스핀들 모터(252)는 제1 철도 레일(1)의 연마를 위해 연마석(251)을 회전시키기 위한 회전력을 생성하며, 연마석(251)과 연결되는 회전축을 통해 연마석(251)에 회전력을 전달하여 연마석(251)를 회전시킨다.

또한, 스핀들 모터(252)는 제어부(280)가 외부로부터 제1 철도 레일(1)을 연마시키기 위한 신호를 수신하는 경우, 제어부(280)로부터 동작신호를 전달받아 동작되어 연마석(251)에 전달될 회전력을 생성할 수 있다.

수직 및 수평이동부(260)는 제1 철도 레일(1)의 수직 및 수평연마를 위해 수직가이드부(261), 체결프레임(262), 제1 커넥터(263), 수직이동 모터(264), 제2 커넥터(265), 수평가이드부(266), 제3 커넥터(267) 및 수평이동 모터(미도시)로 이루어진다.

수직가이드부(261)는 연마부(250)의 수직이동경로를 제공하기 위해 제1 커넥터(263)의 일부가 체결되도록 하면서, 제1 커넥터(263)의 수직방향 슬라이딩 이동이 가능토록 하는 수직 슬라이딩구간이 일측에 형성된다.

체결프레임(262)은 제1 커넥터(263)를 이용하여 연마부(250)를 수직이동 시키기 위해 연마부(250)가 일부에 체결되며, 상기 일부의 끝단으로부터 직각방향으로 절곡되는 타부가 제1 커넥터(263)의 일측과 체결되어 제1 커넥터(263)의 수직이동에 따라 연마부(250)가 수직이동되도록 한다.

제1 커넥터(263)는 체결프레임(262)에 체결된 연마부(250)의 수직이동을 위해 일부가 수직가이드부(261)의 수직 슬라이딩구간에 수직이동이 가능하게 인입되어 수직가이드부(261)의 수직 슬라이딩구간을 따라 수직이동된다.

수직이동 모터(264)는 연마부(250)를 수직이동시키기 위해 생성한 회전력을 제1 커넥터(263)를 수직이동시키기 위한 직선 구동력으로 변환하며, 제1 커넥터(263)과 연결되는 구동축을 통해 제1 커넥터(263)에 직선 구동력을 전달하여 제1 커넥터(263)를 수직가이드부(261)의 수직 슬라이딩구간내에서 수직이동시킨다.

또한, 수직이동 모터(264)는 제어부(280)가 외부로부터 제1 철도 레일(1)의 수직연마를 위한 신호를 수신하는 경우, 제어부(280)로부터 동작신호를 전달받아 동작되어 제1 커넥터(263)에 직선 구동력을 전달할 수 있다.

제2 커넥터(265)는 연마부(250)와 회전부(270)를 연결시키기 위해 일부가 수직가이드부(261)의 타측과 체결되며, 타부가 회전부(270)에 의해 회전가능하게 회전부(270)의 일측과 체결된다.

수평가이드부(266)는 연마부(250)의 수평이동경로를 제공하기 위해 제3 커넥터(267)의 일부가 체결되도록 하면서, 제3 커넥터(267)의 수평방향 슬라이딩이 가능토록 하는 수평 슬라이딩구간이 일측에 형성된다.

제3 커넥터(267)는 수평가이드부(266)를 따라 수평이동되기 위해 일부가 수평가이드부(266)의 수평 슬라이딩구간에 수평이동이 가능하게 인입되어 수평가이드부(266)의 수평 슬라이딩구간을 따라 수평이동된다.

또한, 제3 커넥터(267)는 수평가이드부(266)와 회전부(270)를 연결시키기 위해 수평가이드부(266)에 인입되는 일부와 대향되는 타부가 회전부(270)와 체결된다.

수평이동 모터는 연마부(250)를 수평이동시키기 위해 생성한 회전력을 제3 커넥터(267)를 수평이동시키기 위한 직선 구동력으로 변환하며, 제3 커넥터(267)과 연결되는 구동축을 통해 제3 커넥터(267)에 직선 구동력을 전달하여 제3 커넥터(267)를 수평가이드부(266)의 수평 슬라이딩구간내에서 수평이동시킨다.

또한, 수평이동 모터는 제어부(280)가 외부로부터 제1 철도 레일(1)의 수평연마를 위한 신호를 수신하는 경우, 제어부(280)로부터 동작신호를 전달받아 동작되어 제3 커넥터(267)에 직선 구동력을 전달할 수 있다.

상기 수직 및 수평이동부(260)를 이용한 제1 철도 레일(1)의 수직연마는 제1 철도 레일(1)과 이격되는 연마석(251)을 수직이동시켜 제1 철도 레일(1)의 상부와 접촉되도록 하는 것이며, 이는 제1 철도 레일(1)의 수평연마 또는 회전연마에 의해 제1 철도 레일(1)과 이격되는 연마석(251)을 수직이동시키는 것을 의미하기도 한다.

상기 수직 및 수평이동부(260)를 이용한 제1 철도 레일(1)의 수평연마는 제1 철도 레일(1)의 수직연마가 가능토록 하기 위해 연마석(251)을 수평이동시키는 것이며, 이는 제1 철도 레일(1)의 구간이 직선 구간으로부터 곡선 구간으로 변경되거나 곡선 구간으로부터 직선 구간으로 변경되는 경우, 연마석(251)이 수직이동될 때 제1 철도 레일(1)과 접촉되도록 연마석(251)을 수평이동시키는 것을 의미하기도 한다.

더 나아가, 제1 철도 레일(1)의 수직 및 수평연마는 제1 철도 레일(1)의 회전연마가 이루어지는동안 함께 수행될 수 있다. 이에, 연마장치(20)는 수직연마, 수평연마 및 회전연마가 단독적으로 수행될 뿐만 아니라, 수직연마, 수평연마 및 회전연마가 함께 수행될 수도 있다.

한편, 상기 수직 및 수평이동부(260)는 연마석(251)이 측정장치(10)의 레이저 센서(100)가 프로파일을 측정한 제1 철도 레일(1)의 상부를 연마시키기 위해 연마석(251)을 수직 및 수평이동시킬 수 있다.

구체적인 일례로, 측정장치(10)의 레이저 센서(100)가 제1 철도 레일(1)과 수직 상태에서 제1 철도 레일(1) 상부의 프로파일을 측정하는 경우, 수직 및 수평이동부(260)는 제1 철도 레일(1)의 수직 및 수평연마 전에 제1 철도 레일(1)의 길이방향인 제1 방향을 기준으로 연마부(250)와 레이저 센서(100)가 일치되도록, 연마부(250)를 수직 및 수평이동시킬 수 있다.

이에, 연마부(250)는 제1 철도 레일(1)과 수직 상태의 레이저 센서(100)가 프로파일을 측정하는 제1 철도 레일(1)의 상부를 연마하는 것이 가능하다.

회전부(270)는 제1 철도 레일(1)의 회전연마를 위해 일측에 체결된 제2 커넥터(265)를 통해 수직가이드부(261)와 연결되어 수직가이드부(261)를 회전시킨다.

여기서, 회전부(270)를 이용한 제1 철도 레일(1)의 회전연마는 연마석(251)을 회전시켜 제1 철도 레일(1)의 상측부와 접촉되도록 하는 것이며, 회전연마 뿐만 아니라 제1 철도 레일(1)의 수직연마동안의 회전연마 또는 제1 철도 레일(1)의 수평연마동안 회전연마를 의미할 수 있다.

또한, 회전부(270)는 제1 철도 레일(1)의 수직연마동안에 회전연마가 가능토록 하기 위해 일측에 체결된 제2 커넥터(265)를 통해 수직가이드부(261)와 연결되어 수직가이드부(261)를 회전시킨다.

그리고 회전부(270)는 제1 철도 레일(1)의 수평연마 또는 수평연마동안 회전연마가 가능토록 하기 위해 일측에 체결된 제2 커넥터(265)와 타측에 체결된 제3 커넥터(267)를 통해 수작가이드부(261)와 수평가이드부(266)를 연결시키며, 수직가이드부(261)를 회전시킨다.

더 나아가, 회전부(270)는 연마석(251)이 측정장치(10)의 레이저 센서(100)가 일정 각도로 회전된 상태에서 프로파일을 측정한 제1 철도 레일(1)의 상측부를 연마시키기 위해 연마석(251)을 회전시킬 수 있다.

구체적인 일례로, 측정장치(10)의 레이저 센서(100)가 일정 각도로 회전된 상태에서 제1 철도 레일(1)의 프로파일을 측정하는 경우, 회전부(270)는 제1 철도 레일(1)의 회전연마 전에 제1 철도 레일(1)의 길이방향인 제1 방향을 기준으로 연마부(250)와 레이저(100)가 일치되도록, 연마부(250)를 일정 각도로 회전시킬 수 있다.

이에, 연마부(250)는 일정 각도로 회전된 상태의 레이저 센서(100)가 프로파일을 측정한 제1 철도 레일(1)의 상측부를 연마하는 것이 가능하다. 즉, 연마부(250)는 레이저 센서(100)와 동일한 각도로 회전될 수 있다.

제어부(280)는 후방휠 모터(222)의 동작을 제어하여 연마장치(20)의 이동이 가능토록 하며, 수직이동 모터(264) 및 수평이동 모터의 동작을 제어하여 제1 철도 레일(1)의 수직 및 수평연마가 가능토록 하고, 회전부(270)의 동작을 제어하여 제1 철도 레일(1)의 회전연마가 가능토록 한다.

커버부(290)는 제어부커버(291) 및 구동부커버(292)로 이루어진다.

제어부커버(291)는 메인프레임(211)에 체결되면서 제어부(290)를 감싸 보호하는 커버이다.

구동부커버(292)는 후방휠(221)의 제1 회전축과 후방휠 모터(222)의 회전축을 감싸는 제1 구동벨트(233)의 일부를 감싸 보호하는 커버이다.

이하에서는, 도 7 내지 11을 참조하여 연마장치(20)가 연마할 제1 제1 철도 레일(1)의 프로파일을 측정하는 측정장치(10)에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.

도 7 내지 도 11에 도시된 것처럼, 본 발명의 측정장치(10)는 제1 제1 철도 레일(1)의 프로파일을 측정하기 위해 레이저 센서(100), 가이드부(110), 구동부(120), 제1 수평조절부(130), 제2 수평조절부(140), 제2 지지프레임(150), 센서커버(160), 제3 지지프레임(170), 드라이버커버(180) 및 보호프레임(190)이 구비된다.

레이저 센서(100)는 구동부(120)와 연결되어 가이드부(110)의 이동경로를 따라 왕복운동되는 구동부(120)와 함께 왕복운동되는동안 제1 철도 레일(1)의 표면에 레이저(101)를 조사한다.

또한, 레이저 센서(100)는 제1 철도 레일(1)의 표면으로부터 반사되는 레이저(101)를 수광하는 방식 등을 이용하여 제1 철도 레일(1)과의 거리를 측정하며, 제1 철도 레일(1)과의 거리를 기반으로 제1 철도 레일(1)의 프로파일을 측정한다.

그리고 레이저 센서(100)는 제1 철도 레일(1)의 프로파일을 측정할 뿐만 아니라, 제1 철도 레일(1)의 프로파일을 통해 제1 철도 레일(1)의 파상마모, 표면박리, 표면 경화, 용접부 패임 등에 의한 손상부위를 파악할 수 있으며, 제1 철도 레일(1)의 손상부위를 분석하기 위해 분석수단이 구비될 수 있다. 이때, 연마장치(20)는 레이저 센서(100)로부터 제1 철도 레일(1)의 손상부위를 포함하는 제1 철도 레일(1)의 프로파일에 대한 정보를 수신함으로써, 제1 철도 레일(1)의 유지보수 작업을 진행할 수 있다.

한편, 연마장치(20)는 레이저 센서(100)로부터 수신하는 제1 철도 레일(1)의 프로파일에 대한 정보를 기반으로 제1 철도 레일(1)의 손상부위를 분석하는 분석수단이 구비될 수 있다. 이 경우, 레이저 센서(100)는 분석수단의 구성이 생략되어 레일(1)의 손상부위 분석을 생략한 상태에서 제1 철도 레일(1)의 프로파일에 대한 정보를 연마장치(20)에 송신할 수 있다.

가이드부(110)는 레이저 센서(100)의 왕복운동을 위해 링 가이드(111), 링 기어(112) 및 제1 지지프레임(113)으로 이루어진다.

링 가이드(111)는 하부가 개방된 상부 반원형 가이드로서, 레이저 센서(100) 및 구동부(120)가 상부 반원의 범위내에서 왕복운동되기 위한 상부 반원형의 이동경로를 레이저 센서(100) 및 구동부(120)에 제공한다.

또한, 링 가이드(111)는 상부의 일측에 피니언 기어(121a)와 상호 치합되는 링 기어(112)가 형성되며, 상부의 일측을 제외한 나머지 상부의 타측에 한 쌍의 제1 베어링(123b)과 한 쌍의 제2 베어링(123c)이 끼워맞춤된다.

제1 지지프레임(113)은 링 가이드(111)의 하부면에 체결되며, 중심부가 제1 철도 레일(1)과 밀착되는 형상으로 이루어진다.

또한, 제1 지지프레임(113)은 체결판(131)이 관통가능한 형상의 관통구가 중심부에 형성된다.

그리고 제1 지지프레임(113)은 제1 철도 레일(1)과 밀착되지 않은 하부면에 한 쌍의 스테이지(142)가 체결되며, 상부면에 제3 지지프레임(170)이 체결된다.

구동부(120)는 링 가이드(111)의 상부 반원형 이동경로를 따라 레이저 센서(100)를 왕복운동시키기 위해 모터(121), 모터 드라이버(122) 및 베어링부(123)로 이루어진다.

모터(121)는 모터 드라이버(122)에 의해 동작될 때 일방향으로 회전되는 피니언 기어(121a)가 일측에 구비된다.

피니언 기어(121a)는 링 기어(112)와 상호 치합되면서, 한 쌍의 제1 베어링(123b)의 사이에 압입되어 한 쌍의 제1 베어링(123b)과 상호 치합된다.

모터 드라이버(122)는 제3 지지프레임(170)에 설치되며, 외부로부터 수신받는 신호에 따라 모터(121)의 동작을 제어한다. 여기서, 외부는 연마장치(20) 또는 모터 드라이버(122)의 제어수단(예: 단말, 테블릿, 컴퓨터, 서버 등)일 수 있다.

베어링부(123)는 본체(123a), 한 쌍의 제1 베어링(123b) 및 한 쌍의 제2 베어링(123c)으로 이루어진다.

본체(123a)는 한 쌍의 제1 베어링(123b)과 한 쌍의 제2 베어링(123c)이 일측에 구비되며, 일측과 대향되는 타측에 체결되는 제2 지지프레임(150)을 통해 레이저 센서(100)와 연결된다.

또한, 본체(123a)는 상부 및 하부가 돌출부재(191a)를 통해 보호프레임(190)과 체결되며, 보호프레임(190)과 체결되기 위해 돌출부재(191a)가 인입가능한 인입공간(123d)이 상부 및 하부에 각각 형성된다.

한 쌍의 제1 베어링(123b)은 한 쌍의 제2 베어링(123c)보다 상측에 배치되어 링 가이드(111) 상부의 상측면에 끼워맞춤되며, 끼워맞춤을 위해 링 가이드(111)의 상부가 끼워맞춤되는 형상의 홈이 외연에 형성된다.

또한, 한 쌍의 제1 베어링(123b)은 상호 치합되는 피니언 기어(121a)의 회전에 따라 회전될 때, 한 쌍의 제2 베어링(123c)와 함께 본체(123a) 및 레이저 센서(100)를 링 가이드(111)의 이동경로내에서 왕복운동시킨다.

한 쌍의 제2 베어링(123c)은 한 쌍의 제1 베어링(123b)보다 하측에 배치되어 링 가이드(111) 상부의 하측면에 끼워맞춤되며, 끼워맞춤을 위해 링 가이드(111)의 상부가 끼워맞춤되는 형상의 홈이 외연에 형성된다.

또한, 한 쌍의 제2 베어링(123c)은 한 쌍의 제1 베어링(123b)이 피니언 기어(121a)에 의해 회전될 때, 한 쌍의 제1 베어링(123b)와 함께 회전되어 본체(123a) 및 레이저 센서(100)를 링 가이드(111)의 이동경로내에서 왕복운동시킨다.

제1 수평조절부(130)는 제1 철도 레일(1)의 길이방향인 제1 방향을 기준으로 측정장치(10)의 수평을 유지시키기 위해 체결판(131) 및 조절나사(132)로 이루어진다.

체결판(131)은 제1 지지프레임(113)의 관통구를 통해 제1 지지프레임(113)의 중심부를 관통하며, 조절나사(132)에 의해 고정될 때 제1 지지프레임(113)에 압력을 가하여 가이드부(110)를 고정시킴으로써, 제1 방향을 기준으로 측정장치(10)의 수평을 유지시킬 수 있다.

또한, 체결판(131)은 제3 지지프레임(170)과 접촉되지 않을만큼 제1 지지프레임(113)의 관통구를 관통하면서, 제1 지지프레임(113)을 관통하는 일측이 제3 지지프레임(170)의 인입공간(171a)에 인입될 수 있다.

조절나사(132)는 하나 이상 마련되며, 하부가 제1 철도 레일(1)과 밀착된 상태로 나사조임을 통해 체결판(131)과 체결될 때 체결판(131)을 고정시킨다.

제2 수평조절부(140)는 제1 방향과 대향되는 제1 철도 레일(1)의 길이방향을 가로지르는 제2 방향을 기준으로 측정장치(10)의 수평을 유지시키기 위해 한 쌍의 체결블록(141), 한 쌍의 스테이지(142) 및 회전축(143)으로 이루어진다.

한 쌍의 체결블록(141)은 제1 철도 레일(1)을 기준으로 일측에 배치되는 제1 체결블록(141a)과 일측과 대향되는 타측에 배치되는 제2 체결블록(141b)으로 이루어진다.

제1 체결블록(141a)은 제1 철도 레일(1)의 표면을 포함하는 상단부(헤드부)와 상기 상단부로부터 연장형성되는 중단부(바디부)의 접합부분의 일측에 밀착가능한 형상으로 이루어지며, 제2 체결블록(141b)은 접합부분의 일측과 대향되는 접합부분의 타측에 밀착가능한 형상으로 이루어진다.

또한, 제1, 2 체결블록(141a, 141b)은 한 쌍의 스테이지(142)에 의해 이동되어 접합부분과 밀착될 때 가이드부(110)를 고정시킴으로써, 제2 방향을 기준으로 측정장치(10)의 수평을 유지시킬 수 있다.

더 나아가, 제1, 2 체결블록(141a, 141b)은 철도 레일(1)의 접합부분에 밀착되기 위해 철도 레일(1)의 접합부분의 형상에 따라 밀착가능한 형상의 제1, 2 체결블록(141a, 141b)으로 교체될 수 있는 것이 바람직하다.

한 쌍의 스테이지(142)는 제1 체결블록(141a)의 이동을 제어하기 위해 복수의 제1 회전축(143a)이 구비되는 제1 스테이지(142a)와 제2 체결블록(141b)의 이동을 제어하기 위해 복수의 제2 회전축(143b)이 구비되는 제2 스테이지(142b)로 이루어진다.

제1 스테이지(142a)는 제1 지지프레임(113) 하부면의 일측에 체결되며, 상호 치합되는 복수의 제1 회전축(143a)의 회전방향에 따라 제1 체결블록(141a)의 이동을 제어함으로써, 제1 체결블록(141a)을 접합부분의 일측과 밀착시키거나, 접합부분의 일측으로부터 이격시킬 수 있다.

여기서, 제1 스테이지(142a)는 제1 체결블록(141a)을 접합부분의 일측과 밀착시키거나, 접합부분의 일측으로부터 이격시키기 위해 제1 철도 레일(1)의 길이방향을 가로지르는 방향인 제2 방향내에서 제1 체결블록(141a)을 전진 또는 후진시키는 것이 바람직하나, 측정장치(10)가 제1, 2 방향의 수평을 유지한 상태에서 제1 체결블록(141a)과 밀착될 접합부분의 변경이 가능토록 제1 철도 레일(1)의 길이방향인 제1 방향내에서도 전진 또는 후진될 수 있다. 즉, 제1 스테이지(142a)는 제1 방향 또는 제2 방향내에서 제1 체결블록(141a)을 전진 또는 후진시키는 것이 가장 바람직하다.

제2 스테이지(142b)는 제1 지지프레임(113) 하부면의 타측에 체결되며, 상호 치합되는 복수의 제2 회전축(143b)의 회전방향에 따라 제2 체결블록(141b)을 접합부분의 일측과 밀착시키거나, 접합부분의 타측으로부터 이격시킬 수 있다.

여기서, 제2 스테이지(142b)는 제2 체결블록(141b)을 접합부분의 타측과 밀착시키거나, 접합부분의 타측으로부터 이격시키기 위해 제2 방향내에서 제2 체결블록(141b)을 전진 또는 후진시키는 것이 바람직하나, 측정장치(10)가 제1, 2 방향의 수평을 유지한 상태에서 제2 체결블록(141b)과 밀착될 접합부분의 변경이 가능토록 제1 방향내에서도 전진 또는 후진될 수 있다. 즉, 제2 스테이지(142b)는 제1 방향 또는 제2 방향내에서 제2 체결블록(141b)을 전진 또는 후진시키는 것이 가장 바람직하다.

제2 지지프레임(150)은 절곡된 형태의 프레임으로서, 레이저 센서(100)의 배치 및 왕복운동을 위해 일부(151)와 타부(152)로 나누어진다.

제2 지지프레임(150)의 일부(151)는 레이저 센서(100)가 관통되는 관통구가 형성된다. 이에, 레이저 센서(100)는 제2 지지프레임(150)의 일부(151)에 장착된 상태로 제1 철도 레일(1)에 레이저(101)를 조사하여 제1 철도 레일(1)의 프로파일을 측정할 수 있다.

또한, 제2 지지프레임(150)의 일부(151)는 레이저 센서(100)로부터 발산되는 열의 방출을 위해 센서커버(160)와 이격되는 면적을 가질 수 있다.

제2 지지프레임(150)의 타부(152)는 일부(151)로부터 직각방향으로 절곡되며, 본체(123a)의 일측과 체결되어 일부(151)를 관통하는 레이저 센서(100)와 본체(123a)를 연결시킨다. 이에, 레이저 센서(100)는 본체(123a)와 함께 상부 반원형의 이동경로를 따라 왕복운동되는동안 제1 철도 레일(1)에 레이저(101)를 조사하여 제1 철도 레일(1)의 프로파일을 측정할 수 있다.

센서커버(160)는 레이저 센서(100)를 감싸 보호하는 커버이며, 상부(161)가 제2 지지프레임(150)의 타부(152)로부터 착탈된다.

또한, 센서커버(160)는 레이저 센서(100)로부터 발산되는 열을 외부로 방출시키기 위해 하부(162)가 개방되면서 제2 지지프레임(150)의 일부(151)와 이격될 수 있다.

그리고 센서커버(160)는 내부에 배치되는 레이저 센서(100)에 동작신호를 송신하는 케이블이 인입가능한 인입구가 상부(161)에 형성될 수 있다. 이에, 레이저 센서(100)는 케이블을 통해 수신하는 동작신호에 따라 동작되어 제1 철도 레일(1)에 레이저(101)를 조사할 수 있다.

제3 지지프레임(170)은 절곡된 형태의 프레임으로서, 모터 드라이버(122)의 설치를 위해 일부(171)와 타부(172)로 나누어진다.

제3 지지프레임(170)의 일부(171)는 체결판(131)의 일측이 인입되는 인입공간(171a)을 구비하면서 상기 인입공간(171a)을 이루는 일측이 제1 지지프레임(113)의 상부면에 체결되고, 제3 지지프레임(170)의 타부(172)는 일부(171)로부터 직각방향으로 절곡되며, 모터 드라이버(122)가 일측에 설치된다. 이에, 모터 드라이버(122)는 제1 철도 레일(1)과 접촉되지 않은 상태로 측정장치(10)에 설치될 수 있다.

한편, 제3 지지프레임(170)은 일부(171)와 타부(172) 뿐만 아니라, 측정장치(10)와 연마장치(20)를 연결시키기 위해 타부(172)로부터 절곡되는 연결부(173)가 구비될 수 있다. 이에, 연마장치(20)는 측정장치(10)와 함께 제1 철도 레일(1)에 배치되는 상태로 제1 철도 레일(1)을 유지보수할 수 있다.

드라이버커버(180)는 모터 드라이버(122)를 감싸 보호하는 커버이며, 모터 드라이버(122)를 감싸기 위해 제3 지지프레임(170)의 일부(171) 및 타부(172)로부터 착탈된다.

또한, 드라이버커버(180)는 내부에 배치되는 모터 드라이버(122)에 동작신호를 송신하는 케이블이 인입가능한 인입구가 상부에 형성될 수 있다. 이에, 모터 드라이버(122)는 케이블을 통해 수신하는 동작신호에 따라 동작되어 모터(121)의 동작을 제어할 수 있다.

그리고 드라이버커버(180)는 모터 드라이버(122)에서 발산되는 방출시키기 위한 방출구가 측부에 형성될 수 있다.

보호프레임(190)은 절곡된 형태의 프레임으로서, 구동부(120)를 보호하기 위해 상부(191), 하부(192) 및 절곡부(193)로 나누어진다.

보호프레임(190)의 상부(191)는 본체(123a)의 상부에 형성된 인입공간(123d)에 인입가능한 돌출부재(191a)를 통해 본체(123a)의 상부로부터 착탈되며, 보호프레임(190)의 하부는 본체(123a)의 하부에 형성된 인입공간에 인입가능한 돌출부재를 통해 본체(123a)의 하부로부터 착탈되고, 보호프레임(190)의 절곡부(193)는 상부(191)와 하부(192)를 연결하면서 모터(121)의 일측이 관통가능한 관통구가 형성된다. 이에, 보호프레임(190)은 피니언 기어(121a), 한 쌍의 제1 베어링(123b) 및 한 쌍의 제2 베어링(123c)를 감싸 보호할 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

1: 제1 철도 레일, 2: 제2 철도 레일,
20: 연마장치, 210: 본체,
211: 메인 프레임, 211a: 관통구,
212: 착탈부, 212a: 제1 착탈부,
212b: 제2 착탈부, 220: 제1 이송부,
221: 후방휠, 222: 후방휠 모터,
223: 제1 구동벨트, 224: 후방휠 커버,
225: 제2 구동벨트, 230: 제2 이송부,
231: 전방휠, 232: 전방휠 커버,
240: 측면지지부, 241: 연결프레임,
242: 보조휠, 243: 제1 보강프레임,
244: 제2 보강프레임, 250: 연마부,
251: 연마석, 252: 스핀들 모터,
260: 수직 및 수평이동부, 261: 수직가이드부,
262: 체결프레임, 263: 제1 커넥터,
264: 수직이동 모터, 265: 제2 커넥터,
266: 수평가이드부, 267: 제3 커넥터,
270: 회전부, 280: 제어부,
290: 커버부, 291: 제어부커버,
292: 구동부커버.

Claims (10)

1. 측정장치(10)로부터 프로파일이 측정된 제1 철도 레일(1)을 연마하는 연마장치(20)에 있어서,
   메인프레임(211)이 상기 제1 철도 레일(1)로부터 착탈가능한 착탈부(212)를 통해 상기 제1 철도 레일(1)에 이동가능하게 장착되는 본체(210);
   상기 메인프레임(211)에 후단 및 전단에 각각 체결되되, 상기 제1 철도 레일(1)에 회전가능하게 장착되어 상기 제1 철도 레일(1)내에서 상기 연마장치(20)를 이송시키는 제1 이송부(220);와 제2 이송부(230);
   상기 메인프레임(211)과 상기 제1 철도 레일(1)과 한 쌍을 이루는 제2 철도 레일(2)을 연결하여 상기 연마장치(20)의 측면 기울어짐을 방지하는 측면지지부(240);
   상기 메인프레임(211)에 형성된 관통구(211a)를 통해 상기 제1 철도 레일(1)과 접촉될 때 상기 제1 철도 레일(1)을 연마하는 연마부(250);
   상기 제1 철도 레일(1)이 상기 연마부(250)에 의해 수직 및 수평연마되도록, 상기 연마부(250)와 연결되어 상기 연마부(250)를 수직 및 수평이동시키는 수직 및 수평이동부(260);
   상기 제1 철도 레일(1)이 상기 연마부(250)에 의해 회전연마되도록, 상기 수직 및 수평이동부(260)와 연결되어 상기 수직 및 수평이동부(260)를 회전시키는 회전부(270); 및
   상기 제1 철도 레일(1)의 수직 및 수평연마와 상기 제1 철도 레일(1)의 회전연마를 제어하는 제어부(280);를 포함하고,
   상기 회전부(270)는,
   상기 측정장치(10)의 레이저 센서(100)가 일정 각도로 회전된 상태에서 상기 제1 철도 레일(1)의 프로파일을 측정하는 경우, 상기 제1 철도 레일(1)의 회전연마 전에 상기 제1 철도 레일(1)의 길이방향인 제1 방향을 기준으로 상기 연마부(250)와 상기 레이저 센서(100)가 일치되도록, 상기 연마부(250)를 상기 일정 각도로 회전시키며,
   상기 측정장치(10)는,
   상기 제1 철도 레일(1)의 표면에 레이저(101)를 조사하여 상기 제1 철도 레일(1)과의 거리를 측정하며, 상기 제1 철도 레일(1)과의 거리를 기반으로 상기 제1 철도 레일(1)의 프로파일을 측정하는 상기 레이저 센서(100);
   상기 레이저 센서(100)가 왕복운동될 상부 반원형의 이동경로를 제공하는 링 가이드(111)와, 상기 링 가이드(111)의 상부의 일측에 형성되는 링 기어(112)와, 상기 링 가이드(111)의 하부면에 체결되는 제1 지지프레임(113)이 구비되는 가이드부(110);
   상기 링 기어(112)와 상호 치합되는 피니언 기어(121a)가 일측에 구비된 모터(121)와, 상기 모터(121)를 동작시키기 위한 모터 드라이버(122)와, 상기 링 가이드(111) 상부의 상측면에 끼워맞춤되며 상기 피니언 기어(121a)가 사이에 압입되어 상기 피니언 기어(121a)와 상호 치합되는 한 쌍의 제1 베어링(123b) 및 상기 링 가이드(111) 상부의 하측면에 끼워맞춤되며 상기 한 쌍의 제1 베어링(123b)과 함께 회전되어 상기 레이저 센서(100)와 연결된 본체(123a)를 상기 링 가이드(111)의 이동경로 내에서 왕복운동시키는 구동부(120);
   상기 제1 방향을 기준으로 상기 측정장치(10)의 수평을 유지시키기 위한 제1 수평조절부(130);
   상기 제1 방향과 대향되는 상기 제1 철도 레일(1)의 길이방향을 가로지르는 제2 방향을 기준으로 상기 측정장치(10)의 수평을 유지시키기 위한 제2 수평조절부(140);
   상기 레이저 센서(100)가 관통되면서 상기 본체(123a)의 일측과 체결되어 상기 레이저 센서(100)와 상기 본체(123a)를 연결시키는 제2 지지프레임(150); 및
   상기 모터 드라이버(122)가 일측에 설치 및 상기 측정장치(10)와 상기 연마장치(20)의 연결을 위하여 절곡되는 제3 지지프레임(170);을 포함하는 것을 특징으로 하는 레일 프로파일 기반 연마장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 연마부(250)는,
   상기 레이저 센서(100)가 프로파일을 측정한 상기 제1 철도 레일(1)의 상측부를 연마하는 것을 특징으로 하는 레일 프로파일 기반 연마장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 수직 및 수평이동부(260)는,
   상기 레이저 센서(100)가 상기 제1 철도 레일(1)과 수직 상태에서 상기 제1 철도 레일(1) 상부의 프로파일을 측정하는 경우, 상기 제1 철도 레일(1)의 수직 및 수평연마 전에 상기 제1 철도 레일(1)의 길이방향인 제1 방향을 기준으로 상기 연마부(250)와 상기 레이저 센서(100)가 일치되도록, 상기 연마부(250)를 수직 및 수평이동시키는 것을 특징으로 하는 레일 프로파일 기반 연마장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 연마부(250)는,
   상기 레이저 센서(100)가 프로파일을 측정한 상기 제1 철도 레일(1)의 상부를 연마하는 것을 특징으로 하는 레일 프로파일 기반 연마장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 수직 및 수평이동부(260)는,
   상기 연마부(250)의 수직이동경로를 제공하는 수직가이드부(261);
   상기 연마부(250)가 체결되는 체결프레임(262);
   상기 수직가이드부(261)와 상기 체결프레임(262)을 연결하는 제1 커넥터(263);
   상기 연마부(250)가 상기 수직이동경로를 따라 수직이동되도록, 상기 제1 커넥터(263)를 수직이동시키는 수직이동 모터(264);
   상기 연마부(250)가 상기 회전부(270)에 의해 회전되도록, 상기 수직가이드부(261)와 상기 회전부(270)를 연결하는 제2 커넥터(265);
   상기 연마부(250)의 수평이동경로를 제공하는 수평가이드부(266);
   상기 수평이동경로를 따라 수평이동이 가능하게 상기 수평가이드부(266)에 체결되면서 상기 수평가이드부(266)와 상기 회전부(270)를 연결하는 제3 커넥터(267); 및
   상기 연마부(250)가 상기 수평이동경로를 따라 수평이동되도록, 상기 제3 커넥터(267)를 수평이동시키는 수평이동 모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레일 프로파일 기반 연마장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 연마부(250)는,
   상기 관통구(211a)내에서 상기 제1 철도 레일(1)과 접촉되어 상기 제1 철도 레일(1)을 연마하는 연마석(251); 및
   상기 연마석(251)을 회전시키기 위한 회전력을 생성한 후, 상기 연마석(251)과 연결되는 회전축을 통해 상기 연마석(251)에 회전력을 전달하여 상기 연마석(251)을 회전시키는 스핀들 모터(252);를 포함하는 것을 특징으로 하는 레일 프로파일 기반 연마장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 측면지지부(240)는,
   일측이 상기 메인프레임(211)의 측부와 체결되며, 타측이 상기 제2 철도 레일(2)과 연결되도록 연장형성되는 연결프레임(241); 및
   상기 연결프레임(241)의 타측에 체결되되, 상기 제2 철도 레일(2)에 회전 가능하게 장착되어 상기 연결프레임(241)과 상기 제2 철도 레일(2)를 연결시켜 상기 메인프레임(211)이 상기 연결프레임(241)에 의해 지지되도록 하면서 상기 연마장치(20)의 이송이 가능토록 하는 보조휠(242);을 포함하는 것을 특징으로 하는 레일 프로파일 기반 연마장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 이송부(220)는,
   상기 메인프레임(211)의 후단에 배치되며, 제1 회전축과 제2 회전축이 구비되는 후방휠(221);
   상기 후방휠(221)을 회전시키기 위한 회전력을 생성하는 후방휠 모터(222);
   상기 후방휠(221)의 제1 회전축과 상기 후방휠 모터(222)의 회전축을 감싸 상기 후방휠(221)에 회전력을 전달하여 상기 후방휠(221)을 회전시키는 제1 구동벨트(223);
   상기 메인프레임(211)의 후단과 체결되며, 상기 후방휠(221)을 감싸 보호하는 후방휠 커버(224); 및
   상기 후방휠(221)의 제2 회전축과 상기 제2 이송부(230)를 감싸 상기 후방휠(221)의 회전력을 상기 제2 이송부(230)로 전달하는 제2 구동벨트(225);를 포함하는 것을 특징으로 하는 레일 프로파일 기반 연마장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 이송부(230)는,
    상기 메인프레임(211)의 전단에 배치되며, 상기 제2 구동벨트(225)에 의해 감싸지는 회전축이 구비되어 상기 후방휠(221)의 회전력을 통해 회전되는 전방휠(231);
    상기 메인프레임(211)의 전단과 체결되며, 상기 전방휠(231)을 감싸 보호하는 전방휠 커버(232);를 포함하되,
    상기 전방휠 커버(232)는,
    상기 측정장치(10)와 상기 연마장치(20)가 연결되도록, 상기 측정장치(10)에 구비되는 제3 지지프레임(170)의 연결부(173)과 체결되는 것을 특징으로 하는 레일 프로파일 기반 연마장치.

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