KR102536457B1 - 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법 - Google Patents
나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 장신구용 체인 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선재를 열십(十)자 형태로 가공한 후 이를 꼬아서 나선형 무늬를 형성하고 이를 연속으로 권취하여 한 번에 절단함에 따라 체인의 마디 형태로 제조할 수 있는 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법은, 소재를 골이 형성된 롤러 사이로 통과시켜 선재 형태로 가공하는 압연 단계, 선재 형태로 가공된 소재를 다이스로 통과시켜 인발하는 인발 단계, 압연된 소재를 열십(十)자 형태의 다이스를 통과시켜 소재의 외형을 열십(十)자로 성형하는 외형 성형 단계, 외형이 성형된 소재를 한쪽을 고정시킨 상태로 회전시켜 외형이 나선형 무늬가 되도록 성형하는 나선형 무늬 성형 단계, 나선형 무늬가 성형된 소재를 성형 및 커팅 지그에 일정한 간격으로 권취하는 권취 단계, 상기와 같이 성형 및 커팅 지그에 소재가 권취된 상태에서 권취된 소재의 일부를 절단하는 절단 단계 및 절단된 소재를 성형 및 커팅 지그로부터 분리하는 소재 분리 단계를 포함한다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법은, 소재를 골이 형성된 롤러 사이로 통과시켜 선재 형태로 가공하는 압연 단계, 선재 형태로 가공된 소재를 다이스로 통과시켜 인발하는 인발 단계, 압연된 소재를 열십(十)자 형태의 다이스를 통과시켜 소재의 외형을 열십(十)자로 성형하는 외형 성형 단계, 외형이 성형된 소재를 한쪽을 고정시킨 상태로 회전시켜 외형이 나선형 무늬가 되도록 성형하는 나선형 무늬 성형 단계, 나선형 무늬가 성형된 소재를 성형 및 커팅 지그에 일정한 간격으로 권취하는 권취 단계, 상기와 같이 성형 및 커팅 지그에 소재가 권취된 상태에서 권취된 소재의 일부를 절단하는 절단 단계 및 절단된 소재를 성형 및 커팅 지그로부터 분리하는 소재 분리 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 장신구용 체인 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선재를 열십(十)자 형태로 가공한 후 이를 꼬아서 나선형 무늬를 형성하고 이를 연속으로 권취하여 한 번에 절단함에 따라 체인의 마디 형태로 제조할 수 있는 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 장신구에서 목걸이나 팔찌 등을 제조할 때 다수개의 마디들을 체인 형태로 연결하여 목걸이나 팔찌 등으로 제조한다.
이러한 장신구용 체인은, 금속이나 귀금속 선재를 절곡하여 제조할 수 있고, 프레스 금형을 이용하여 체인의 마디 형태로 제작하는 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
하지만, 절곡에 의한 제조 시 마디를 하나 하나 개별적으로 절곡해야 하기 때문에 생산성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
또한, 금형을 이용할 경우 체인 자체에 전체적인 무늬를 형성하기 어렵고, 형성할 수 있는 무늬가 제한적인 문제가 발생하게 된다.
관련하여 선행문헌 1(등록특허 10-2259844 꽈배기 형태로 이루어진 장신구용 와이어 제조 방법 및 그 제조 장치)에서는 여러 가닥의 와이어를 서로 꼬아서 꽈베기 형태로 제조하는 구성이 개시되어 있다.
하지만, 선행문헌 1은, 여러개의 선재를 꼬아 와이어 형태로 제조하는 것으로, 체인으로 제조하기 위해서는 와이어를 다시 체인 형태로 절곡하여 제조해야 하기 때문에 생산성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 선재를 열십(十)자 형태로 가공한 후 이를 비틀어 나선형 무늬가 되도록 한 후 제조하고자 하는 체인 형태의 지그에 연속적으로 권취하고, 선재가 권취된 상태에서 일측을 절단하여 동시에 다수개의 체인 마디로 제조할 수 있는 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법은, 소재를 골이 형성된 롤러 사이로 통과시켜 선재 형태로 가공하는 압연 단계, 선재 형태로 가공된 소재를 다이스로 통과시켜 인발하는 인발 단계, 압연된 소재를 열십(十)자 형태의 다이스를 통과시켜 소재의 외형을 열십(十)자로 성형하는 외형 성형 단계, 외형이 성형된 소재를 한쪽을 고정시킨 상태로 회전시켜 외형이 나선형 무늬가 되도록 성형하는 나선형 무늬 성형 단계, 나선형 무늬가 성형된 소재를 성형 및 커팅 지그에 일정한 간격으로 권취하는 권취 단계, 상기와 같이 성형 및 커팅 지그에 소재가 권취된 상태에서 권취된 소재의 일부를 절단하는 절단 단계 및 절단된 소재를 성형 및 커팅 지그로부터 분리하는 소재 분리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 권취 단계는, 권취 장치에 성형 및 커팅 지그를 고정하는 지그 고정 단계, 소재를 상기 성형 및 커팅 지그에 권취되도록 일부분을 연결하는 소재 연결 단계, 소재가 성형 및 커팅 지그에 연결된 상태에서 성형 및 커팅 지그를 회전시키는 지그 회전 단계 및 지그를 회전시키면서 소재를 일정 간격으로 권취되도록 이동시키는 권취 위치 이동 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 절단 단계는, 바이스를 개방하는 바이스 개방 단계, 개방된 바이스에 성형 및 커팅 지그에 소재가 귄취된 상태로 고정하는 소재 고정 단계, 소재가 고정된 상태에서 커터를 구동시키는 커터 구동 단계 및 구동되는 커터 측으로 소재를 이동시켜 절단하는 소재 절단 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법은, 동시에 다수개의 체인 마디를 빠르게 제조할 수 있는 효과가 있다.
그리고 선재의 비틀어 꼬아줌에 따라 전체적으로 나선형 무늬가 형성되도록 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 선재를 비틀기 전 외형이 열십(十)자 형태를 이루도록 가공한 상태로 비틀어줌에 따라 나선형 무늬를 선명하게 표현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법의 전체 공정도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 권취 단계를 상세히 나타낸 공정도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 절단 단계를 상세히 나타낸 공정도
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 단조 가공 단계가 포함된 전체 공정도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 압연 단계에 사용되는 압연기를 도시한 사시도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 인발 단계와 외형 성형 단계에 사용되는 인발 장치를 상세히 나타낸 사시도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 외형 성형 단계에 사용되는 성형 다이스를 상세히 나타낸 사시도
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 외형 성형 단계에 사용되는 성형 다이스의 I-I선 단면도
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 권취 단계에 사용되는 권취 장치를 상세히 나타낸 사시도
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 권취 단계에 사용되는 권취 장치에서 권취 위치 조절부만을 상세히 나타낸 분해 사시도
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 권취 단계에서 소재가 권취된 상태를 나타낸 사시도
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 절단 단계에 사용되는 절단 장치를 상세히 나타낸 사시도
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 절단 단계에 의해 소재가 절단되는 상태를 나타낸 사시도
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 단조 가공 단계에 사용되는 단조 금형을 상세히 나타낸 사시도
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 단조 가공 단계에 사용되는 단조 금형의 분해 사시도
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 소재 분리 단계에 사용되는 소재 분리 롤러의 구성을 상세히 나타낸 사시도
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에 의해 제조된 체인의 실제품 이미지
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 권취 단계를 상세히 나타낸 공정도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 절단 단계를 상세히 나타낸 공정도
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 단조 가공 단계가 포함된 전체 공정도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 압연 단계에 사용되는 압연기를 도시한 사시도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 인발 단계와 외형 성형 단계에 사용되는 인발 장치를 상세히 나타낸 사시도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 외형 성형 단계에 사용되는 성형 다이스를 상세히 나타낸 사시도
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 외형 성형 단계에 사용되는 성형 다이스의 I-I선 단면도
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 권취 단계에 사용되는 권취 장치를 상세히 나타낸 사시도
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 권취 단계에 사용되는 권취 장치에서 권취 위치 조절부만을 상세히 나타낸 분해 사시도
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 권취 단계에서 소재가 권취된 상태를 나타낸 사시도
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 절단 단계에 사용되는 절단 장치를 상세히 나타낸 사시도
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 절단 단계에 의해 소재가 절단되는 상태를 나타낸 사시도
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 단조 가공 단계에 사용되는 단조 금형을 상세히 나타낸 사시도
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 단조 가공 단계에 사용되는 단조 금형의 분해 사시도
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 소재 분리 단계에 사용되는 소재 분리 롤러의 구성을 상세히 나타낸 사시도
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에 의해 제조된 체인의 실제품 이미지
본 발명은 체인의 마디를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 와이어 형태의 소재를 단부가 열십(十)자 형태가 되도록 성형하고 이를 비틀어 꼬아줌에 따라 소재에 나선형 무늬를 형성하며, 나선형 무늬가 형성된 소재를 성형 및 커팅 지그에 연속으로 권취한 상태에서 한 번에 절단하여 분리함에 따라 다수개의 체인 마디를 제조할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법의 전체 공정도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 압연 단계(S10), 인발 단계(S20), 외형 성형 단계(S30), 나선형 무늬 성형 단계(S40), 권취 단계(S50), 절단 단계(S60) 및 소재 분리 단계(S70)를 포함한다.
상기 압연 단계(S10)는 골이 형성된 롤러 사이로 소재(10)를 가압하며 통과시킴에 따라 소재(10)를 선재 형태로 가공하는 것으로, 선재 형상이 아닌 소재(10)를 원형의 선재 형상으로 가공할 수 있게 된다.
상기 인발 단계(S20)는, 소재(10)를 다이스(120)로 통과시켜 인발하는 것으로 소재(10)의 전체 직경을 고르게 하면서 소재의 직경을 감소시는 공정으로, 소재(10)의 끝부분을 다이스(120)에 억지 통과시킨 후 다이스(120)를 통과한 소재(10)의 끝분을 잡아 당겨줌에 따라 인발 성형할 수 있게 된다.
상기 외형 성형 단계(S30)는, 인발된 소재(10)를 열십(十)자 형태의 성형 다이스(130)를 통과시켜 소재(10)의 외형을 열십(十)자로 성형하는 공정으로, 인발 단계(S20)의 방식과 같은 방식으로 소재(10)를 성형하지만 인발 방향을 따라 원형에서 점차 열십(十)자 형태로 일워진 성형홀(131)을 통과시켜 외형이 열십(十)자 형태가 되도록 성형할 수 있게 된다.
상기 나선형 무늬 성형 단계(S40)는, 열십(十)자 형태로 성형된 소재(10)를 비틀어 꼬아줌에 따라 나선형 무늬로 성형할 수 있는 공정으로, 소재(10)의 한쪽 끝부분을 고정시킨 상태로 반대쪽 끝부분을 회전시켜 소재(10)가 비틀어지며 소재(10)의 외형이 전체적으로 나선형 무늬가 되도록 성형할 수 있게 된다.
상기 권취 단계(S50)는, 나선형 무늬가 성형된 소재(10)를 성형 및 커팅 지그(220)에 일정한 간격으로 권취하면서 지그의 형태에 따라 다양한 형태의 체인 형상으로 성형할 수 있는 공정으로, 제조하고자 하는 체인의 마디 형태로 성형 및 커팅 지그(220)를 제작하여 소재(10)가 당겨지며 성형 및 커팅 지그(220)로 권취됨에 따라 소재(10)는 성형 및 커팅 지그(220)의 형상으로 성형되며 권취된다.
상기 절단 단계(S60)는, 성형 및 커팅 지그(220)에 소재(10)가 권취된 상태에서 권취된 소재(10)의 일측을 연속으로 절단하여 절단 부위를 기준으로 개별적으로 나누어지도록 커팅하는 공정이다.
상기 소재 분리 단계(S70)는 상기 절단 단계(S60)에서 절단된 소재(10)를 성형 및 커팅 지그(220)로부터 개별적으로 분리하여 다수개의 체인 마디가 되도록 하는 공정으로, 절단 단계(S60)에서 절단된 소재(10)가 절단 부위를 기준으로 각각 나누어진 상태에서 성형 및 커팅 지그(220)로부터 분리되어 다수개의 체인 마디로 제조할 수 있게 된다.
이로 인해, 나선형 무늬가 형성되는 다수개의 체인 마디를 빠르고 간편하게 제조할 수 있어서 생산성을 높일 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 권취 단계를 상세히 나타낸 공정도이다.
도 2를 참조하면, 권취 단계(S50)는, 지그 고정 단계(S51), 소재 연결 단계(S52), 지그 회전 단계(S53) 및 권취 위치 이동 단계(S54)를 포함한다.
상기 지그 고정 단계(S51)는, 권취 장치(200)에 성형 및 커팅 지그(220)를 수평 방향으로 고정하는 공정이다.
상기 소재 연결 단계(S52)는 소재(10)를 상기 성형 및 커팅 지그(220)에 권취되도록 일부분을 연결하는 단계로, 소재(10)의 한쪽 끝부분을 성형 및 커팅 지그(220)에 감아 소재(10)가 성형 및 커팅 지그(220)와 함께 회전되도록 연결한다.
상기 지그 회전 단계(S53)는 성형 및 커팅 지그(220)에 소재(10)가 연결된 상태로 성형 및 커팅 지그(220)를 회전시키는 공정으로, 성형 및 커팅 지그(220)가 회전됨에 따라 연결된 소재(10)가 성형 및 커팅 지그(220)에 권취된다.
상기 권취 위치 이동 단계(S54)는, 성형 및 커팅 지그(220)가 회전되며 소재(10)가 권취될 때, 소재(10)를 이동시키며 소재(10)가 겹쳐지지 않고 나란하게 권취되도록 하는 공정이다.
상기 공정들에 의해 소재(10)는 성형 및 커팅 지그(220)의 형태에 따라 나란하게 권취된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 절단 단계를 상세히 나타낸 공정도이다.
도 3을 참조하면, 상기 절단 단계(S60)는, 바이스 개방 단계(S61), 소재 고정 단계(S62), 커터 구동 단계(S63) 및 소재 절단 단계(S64)를 포함한다.
상기 바이스 개방 단계(S61)는, 소재(10)가 권취된 성형 및 커팅 지그(220)를 고정하기 위한 바이스(310)를 개방하는 공정이다.
상기 소재 고정 단계(S62)는 성형 및 커팅 지그(220)에 소재(10)가 권취된 상태에서 절단할 부위가 커터(320) 측을 향하도록 고정시키는 공정이다.
상기 커터 구동 단계(S63)는 소재(10)가 바이스(310)에 고정된 상태에서 소재(10)를 절단하기 위한 커터를 구동시키는 공정으로, 커터(320)는 회전 동력 수단에 의해 회전 구동된다.
상기 소재 절단 단계(S64)는, 소재(10)가 바이스(310)에 고정된 상태에서 소재(10)의 일측을 회전되는 커터(320)로 절단하는 공정으로, 커터(320)가 회전되는 상태에서 바이스(310)를 커터(320) 하부로 이동시켜 소재(10)의 일측을 전체적으로 절단한다.
이로 인해, 성형 및 커팅 지그(220)에 권취된 소재(10)가 절단되어 체인의 개별 마디가 되도록 분리된다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 단조 가공 단계가 포함된 전체 공정도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명은 압연 단계(S10), 단조 가공 단계(S30a), 나선형 무늬 성형 단계(S40), 권취 단계(S50), 절단 단계(S60) 및 소재 분리 단계(S70)를 포함할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에서는 본발명의 일실시예의 공정에서 인발 방식을 이용한 외형 성형 단계(S30)를 제외하고 단조 가공 단계(S30a)가 포함된 것으로, 단조 가공 단계(S30a)를 제외한 다른 공정에 대한 설명은 본 발명의 일실시예와 동일하므로 생략한다.
상기 단조 가공 단계(S30a)는, 단조 방식을 이용해 소재(10)를 열십(十)자 형태로 성형하는 것으로, 단조 금형(400)을 이용하여 소재(10)의 외측을 타격함에 따라 소재(10)를 열십(十)자 형태로 성형할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 압연 단계에 사용되는 압연기를 도시한 사시도이다.
도 5 를 참조하면, 상기 압연기(600)는, 소재(10)를 가압하여 선재 형상으로 성형하는 압연 롤러(610) 및 압연하고자 하는 소재(10)의 규격에 따라 상기 압연 롤러(610)의 위치를 조절할 수 있는 압연 롤러 조절부(620)를 포함하여 구성된다.
상기 압연 롤러(610)는, 다양한 규격의 소재(10)를 선재 형상으로 성형할 수 있도록 외측 둘레를 따라 다수개의 압연홈(611)이 형성된다.
그리고 상기 압연 롤러 조절부(620)는 상기 압연 롤러(610)의 양측에 구비되어 압연 롤러(610)를 지지하며 상하 조절되는 이송 블록(621)과, 상기 이송 블록(621)과 스크류 구조로 연결되어, 회전에 의해 상기 이송 블록(621)의 위치를 상하 승하강 되도록 조절할 수 있는 이송 기어(622) 및 상기 이송 기어(622)에 설치되어 이송 기어(622)를 간편하게 회전시킬 수 있는 이송 핸들(623)을 포함하여 구성된다.
이로 인해 소재(10)를 압연하여 가공하고자 하는 규격에 맞도록 외형을 성형할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 인발 단계와 외형 성형 단계에 사용되는 인발 장치를 상세히 나타낸 사시도이다.
도 6을 참조하면, 외형 성형 단계(S30)에서 사용되는 인발 장치(100)는 인발 프레임(110) 및 상기 인발 프레임(110)에 설치되는 다이스(120)를 포함하여 구성된다.
상기 인발 프레임(110)의 상부에는 다이스(120)를 간편하게 탈착할 수 있는 다이스 고정홈(111)이 형성된다.
상기 다이스(120)는 와이어 형태의 소재(10)를 통과시킴에 따라 소재(10)의 외형을 일정하게 하면서 직경을 줄일 수 있는 것으로, 소재(10)의 직경보다 작은 크기의 구멍이 형성되어 소재(10)의 끝부분을 억지 통과시킨 후 끝부분을 잡고 당겨줌에 따라 소재(10)의 외형 정돈 및 직경의 축소가 가능하게 된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 외형 성형 단계에 사용되는 성형 다이스를 상세히 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 외형 성형 단계에 사용되는 성형 다이스의 I-I선 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 인발 장치(100)를 외형 성형 단계(S30)에 사용할 때에는 성형하고자 하는 형상의 성형홀(131)이 형성된 성형 다이스(130)를 포함하여 구성된다.
상기 성형 다이스(130)는 열십(十)자 형태의 성형홀(131)이 형성되고, 상기 성형홀(131)에서 소재(10)가 투입되는 쪽에는 소재(10)가 투입되며 성형하고자 하는 형태가 되도록 유도해주는 성형 유도 곡면(132)이 형성된다.
이때, 상기 성형 유도 곡면(132)은 소재(10)의 외형과 대응되는 원형으로 시작되어 성형홀(131) 측으로 갈수록 열십(十)자 형태를 이루도록 형성된다.
이로 인해, 소재(10)의 외형을 균일하게 하고 소재(10)의 외형을 열십(十)자 형태로 성형하여 제조되는 체인의 형상을 미려하게 할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 권취 단계에 사용되는 권취 장치를 상세히 나타낸 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 권취 단계에 사용되는 권취 장치에서 권취 위치 조절부만을 상세히 나타낸 분해 사시도이며, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 권취 단계에서 소재가 권취된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 권취 단계(S50)에 사용되는 권취 장치(200)는, 구동 장치(미도시)에 의해 회전되는 회전부(210)와, 상기 회전부(210)에 고정되어 회전부(210)의 회전에 의해 함께 회전되는 것으로, 소재(10)를 체인의 마디 형상으로 연속 권취하는 성형 및 커팅 지그(220)를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 성형 및 커팅 지그(220)가 회전되는 일측에는 소재(10)를 성형 및 커팅 지그(220) 측으로 투입하면서 일정한 속도로 이송하여 소재(10)가 겹쳐지지 않고 나란하게 권취되도록 이동시키는 소재 이송부(230)가 구비된다.
상기 회전부(210)는 상기 성형 및 커팅 지그(220)를 고정하거나 해제할 수 있는 지그 고정 척(211)이 구비된다.
그리고 상기 소재 이송부(230)의 하부에는 소재(10)를 일정한 속도로 이동시킬 수 있도록 볼스크류(231)가 설치된다.
또한, 상기 볼스크류(231)의 일측에는 소재(10)가 이송되는 경로를 따라 소재 이송 레일(232)이 구비되고, 상기 소재 이송 레일(232)의 상부로 소재 이송 가이드(233)가 결합되어 상기 볼스크류(231)가 구동될 때, 상기 소재 이송 레일(232)과 소재 이송 가이드(233)에 의해 정밀하게 이송 가능하게 된다.
또한, 상기 권취 장치(200)에는 권취 위치 조절부(240)가 더 구비된다.
상가 권취 위치 조절부(240)는 소재(10)가 투입되어 권취되는 위치를 조절할 수 있는 것으로, 서로 직선 방향으로 슬라이딩 되도록 맞물리게 구비되는 상부 다이(241) 및 하부 다이(242)를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 상부 다이(241)의 상부에는 소재(10)를 직접 지지하여 투입하는 소재 투입부(243)가 구비된다.
여기서, 상기 상부 다이(241)는, 상부 다이(241)가 이동되는 방향을 따라 하부에 형성되는 슬라이딩 홈(241a) 및 상기 슬라이딩 홈(241a)의 일측에 구비되는 위치조절랙(241b)을 포함하여 구성된다.
그리고 상기 하부 다이(242)는 상기 슬라이딩 홈(241a)과 슬라이딩 되도록 결합되는 슬라이딩 레일(242a) 및 상기 위치 조절 랙(241b)과 맞물려 회전에 의해 상부 다이(241)를 이송시킬 수 있는 위치 조절 피니언(242b)을 포함하여 구성된다.
상기 소재 투입부(243)는, 상기 상부 다이(241)의 상부에 설치되는 소재 투입 다이(243a)와, 상기 소재 투입 다이(243a)에 탈착 가능하게 구비되는 소재 투입 가이드(243b)를 포함하여 구성된다.
상기 소재 투입 가이드(243b)에는 소재(10)가 권취 위치로 정확하게 투입되도록 안내하는 소재 가이드 홀(243c)이 형성된다.
상기 소재 가이드홀(243c)은 소재(10)의 규격에 따라 다양한 사이즈로 마련되어, 소재(10)에 따라 간편하게 교체하며 사용할 수 있게 된다.
이로 인해, 성형 및 커팅 지그(220)에 소재(10)를 일정한 간격으로 겹치지 않도록 권취하여 체인의 마디 형상을 이루도록 성형할 수 있게 된다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 절단 단계에 사용되는 절단 장치를 상세히 나타낸 사시도이고, 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 절단 단계에 의해 소재가 절단되는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 절단 단계(S60)에 사용되는 절단 장치(300)는, 소재(10)가 권취된 상태로 성형 및 커팅 지그(220)를 고정하는 바이스(310) 및 상기 바이스(310)의 상부에 구비되어 커터 구동 모터(321)에 의해 회전 구동되는 커터(320)를 포함하여 구성된다.
상기 커터(320)는 높이를 조절할 수 있는 커터 높이 조절부(340)가 구비되어 커터 높이 조절부(340)에 의해 상하로 높이가 조절될 수 있다.
그리고 상기 커터(320)의 상부에는 투명 재질로 이루어져 소재(10)가 커팅되는 동안 커팅 시 발생되는 칩이 튀는 것을 방지하면서 커팅 상태를 확인할 수 있는 투명 커버(330)가 구비된다.
상기 바이스(310)에는 바이스가 소재(10)와 성형 및 커팅 지그(220)를 커팅을 위해 고정하거나 커팅이 완료된 후 해제하도록 동작시키는 바이스 구동 실린더(311)가 구비된다.
상기 바이스 구동 실린더(311)는, 상기 바이스(310)를 공압에 의해 빠르게 개폐하여 소재(10)와 성형 및 커팅 지그(220)를 고정하는데 소요되는 시간을 최소화할 수 있게 된다.
이때, 상기 바이스(310)의 하부에는 바이스(310)의 위치를 조절할 수 있는 바이스 위치 조절부(350)가 구비된다.
상기 바이스 위치 조절부(350)는, 소재(10)가 권취된 상태로 성형 및 커팅 지그(220)를 바이스(310)에 고정하고 이 상태에서 커터(320)의 하부로 바이스(310)를 전후진 시켜 소재를 절단할 수 있는 바이스 전후진부(351) 및 바이스(310)에 고정되는 소재(10)와 성형 및 커팅 지그(220)의 규격이나 모양에 따라 바이스(310)의 위치를 측방향으로 왕복 이동시켜 조절할 수 있는 바이스 측방향 위치 조절부(352)를 포함하여 구성된다.
이로 인해, 성형 및 커팅 지그(220)에 나선형 무늬가 성형된 상태로 권취된 소재(10)의 일측을 전체적으로 절단하여 다수개의 체인 마디로 분리할 수 있고, 성형 및 커팅 지그(220)와 여기에 권취되는 소재(10)의 크기에 의해 커터(320)와 접촉되는 위치를 조절하여 정밀하게 절단할 수 있게 된다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 단조 가공 단계에 사용되는 단조 금형을 상세히 나타낸 사시도이고, 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 단조 가공 단계에 사용되는 단조 금형의 분해 사시도이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 단조 가공 단계(S30a)에 사용되는 단조 금형(400)은, 소재(10)의 외측에서 소재(10)를 가압하여 열십(十)자 형태로 성형하는 가압 블록(410) 및 상기 가압 블록(410)의 사이 공간에 설치되어 상기 가압 블록(410)이 소재(10)를 가압한 후 탄성에 의해 원위치로 복귀시키는 블록 복귀 스프링(420)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 가압 블록(410)은 소재(10)가 통과되는 상, 하, 좌, 우 4 방향에 각각 블록 복귀 스프링(420)에 의해 서로 이격된 상태를 유지하며 독립적으로 구동되도록 구비된다.
또한, 가압 블록(410)은 각각 마름모형 블록 형태를 이루며, 소재(10)가 통과되는 외측에서 소재(10) 측으로 모아졌다가 펼쳐지는 형태로 왕복 구동된다.
이러한 가압 블록(410)의 내측에는 원형의 선재 형태로 이루어진 소재(10)가 가압 블록(410) 내부로 통과될 때 소재(10)의 외측에서 소재(10)를 찍어주며 가압하는 쐐기 형태의 성형 쐐기부(411)가 구비된다.
상기 성형 쐐기부(411)는 소재(10)가 통과하는 4 방향에서 소재(10) 측을 향해 왕복 구동되며 소재(10)의 외측에 일정 간격을 이루는 4개의 방향으로 홈을 성형하여 가압 블록(410)을 통과한 소재(10)는 열십(十)자 형태로 성형된다.
그리고 상기 가압 블록(410)의 상부와 하부에는 가압 블록(410)을 가압하여 왕복 구동시키는 단조 프레스(430)가 구비되고, 단조 프레스(430)의 상부에는 단조 프레스(430)를 연속적으로 타격하는 단조 해머(440)가 구비된다.
여기서, 상기 단조 프레스(430)는, 가압 블록(410)의 하부에서 가압 블록(410)을 지지하는 하부 금형(431)과 가압 블록(410)의 상부에서 상기 단조 해머(440)에 의해 왕복 동작되는 상부 금형(432)을 포함하여 구성된다.
그리고 상기 하부 금형(431)과 상부 금형(432) 사이에는 단조 해머(440)가 상부 금형(432)을 타격한 후 탄성에 의해 원위치로 복귀되도록 지지하는 금형 복귀 스프링(433)이 설치된다.
이때, 상기 하부 금형(431)과 상부 금형(432)에는 상기 가압 블록(410)이 마름모 형태로 설치되는 공간을 형성하며, 하부 금형(431)의 상부에는 가압 블록(410)의 하부와 대응되는 형상의 하부 블록 구동홈(431a)이 형성되고, 상부 금형(432)의 하부에는 가압 블록(410)의 상부와 대응되는 형상의 상부 블록 구동홈(432a)이 형성된다.
상기 하부 블록 구동홈(431a)과 상부 블록 구동홈(432a)은, 좌우로 경사지며 가압 블록(410)의 외측과 대응되게 형성되어 상부 금형(432)이 하강하면 상기 하부 블록 구동홈(431a)과 상부 블록 구동홈(432a)에 의해 가압 블록(410)이 모두 중앙 방향으로 모아지며 소재(10)를 동시에 가압할 수 있게 된다.
그리고 다시 상부 금형(432)이 원래의 위치로 복귀되면, 가압 블록(410)은, 사이 공간에 설치된 블록 복귀 스프링(420)에 의해 펼쳐지며 소재(10)의 외측으로 이동하여 소재(10)의 성형된 부분은 배출되고, 소재(10)의 성형되지 않은 부분을 투입할 수 있게 된다.
이때, 소재(10)의 투입 및 배출은 소재(10)가 배출되는 방향에 드럼(미도시)이 구비되어 드럼에 권취되며 이동될 수 있고, 소재(10)를 일정한 거리만큼 이동시키는 볼스크류(미도시) 등의 전동 수단을 이용할 수도 있으며, 작업자에 의해 수동으로 투입 및 배출할 수도 있는 등 다양한 방식이 적용될 수 있다.
한편, 상기 하부 금형(431)과 상부 금형(432)에서 소재(10)의 투입 및 배출 위치에 각각 가압 블록(410)의 이탈을 막아주는 가압 블록 커버(450)가 구비된다.
상기 가압 블록 커버(450)는 소재(10)가 통과되는 소재 통과홀(451)이 형성되고, 그 외측으로는 가압 블록(410)이 가려지도록 막아주어 가압 블록(410)이 소재(10)의 투입 및 배출 방향에서 유동되지 않고 정밀하게 동작되도록 지지하면서 소재(10)를 통과시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 단조 프레스(430)의 양측에는 상부 금형(432)이 상하 동작될 때 하부 금형(431)과 정확한 위치에서 승하강 동작되도록 지지하는 금형 지지부(460)가 구비된다.
상기 금형 지지부(460)는 상부 금형(432)과 하부 금형(431)의 측면에서 금형이 유동되지 않도록 지지하는 금형 측면 지지부(461) 및 상부 금형(432)의 상부에서 상부 금형(432)이 이탈되지 않도록 지지하는 금형 상부 지지부(462)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 금형 상부 지지부(462)는, 상부 금형(432)의 상부 양측에 구비되어 상부 금형(432)의 상부 이탈을 제한하는 상부 이탈 제한바(462a) 및 상기 상부 이탈 제한바(462a)의 전 후 끝부분에 구비되어 상기 상부 이탈 제한바(462a)에 볼트 구조로 체결되어 상하 이동하며 상부 금형(432)의 구동 범위를 조절할 수 있는 구동 범위 조절 볼트(462b)를 포함하여 구성된다.
이로 인해, 소재(10)를 단조 가공하면서 가압 블록(410)과 단조 프레스(430)가 서로 정위치에서 이탈되지 않고 정확하게 동작하며 소재(10)를 열십(十)자 형태로 단조 가공할 수 있게 된다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에서 소재 분리 단계에 사용되는 소재 분리 롤러의 구성을 상세히 나타낸 사시도이다.
도 16을 참조하면, 소재 분리 단계(S70)에서 소재(10)를 분리할 때 소재 분리 롤러(500)를 사용할 수 있다.
상기 소재 분리 롤러(500)는 양측에서 소재(10)가 분리되는 방향으로 회전되며 소재(10)를 분리할 수 있는 것으로, 외측에는 나선 형태로 배열된 나선형 브러쉬(510)가 전체적으로 형성된다.
상기 나선형 브러쉬(510)는 실리콘이나 고무 등 연질로 이루어지고, 회전에 의해 소재(10)를 연속적으로 성형 및 커팅 지그(220)로부터 분리되도록 타격하며 성형 및 커팅 지그(220)로부터 유동시킴과 동시에 재질의 특성상 마찰력이 높아 마찰에 의해 소재(10)가 분리되도록 유도할 수 있게 된다.
이때, 나선형 브러쉬(510)는 나선 형태로 소재(10)에 순차적으로 충돌하며 소재(10)의 상부와 중간부 하부를 전체적으로 순차 타격하여 성형 및 커팅 지그(220)로부터 보다 원활한 분리가 가능하게 된다.
이로 인해, 소재의 손상 없이 성형 및 커팅 지그(220)에 걸리지 않도록 간편하게 분리할 수 있게 된다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법에 의해 제조된 체인의 실제품 이미지이다.
도 17을 참조하면, 상기한 방법들에 의해 제조된 체인은 전체적으로 나선형 무늬가 형성되어 서로 연결 후 용접이나 땜 등의 접합 방식에 의해 나선형 무늬가 형성된 체인으로 제조할 수 있게 된다.
상기와 같이 이루어진 본 발명은, 체인을 제조함에 있어서, 선재 형태의 소재를 열십(十)자 형태로 가공하고, 가공된 소재를 비틀어 꼬아줌에 따라 나선형 무늬가 형성되도록 한 상태로 지그에 권취하여 제조하고자 하는 체인의 마디 형태로 성형한 후 소재가 지그에 권취된 상태에서 소재가 권취된 일측을 전체적으로 절단함에 따라 다수개의 체인 마디로 제조할 수 있게 된다.
10 : 소재 100 : 인발 장치
110 : 인발 프레임 111 : 다이스 고정홈
120 : 다이스 130 : 성형 다이스
131 : 성형홀 132 : 성형 유도 곡면
200 : 권취 장치 210 : 회전부
211 : 지그 고정 척 220 : 성형 및 커팅 지그
230 : 소재 이송부 231 : 볼 스크류
232 : 소재 이송 레일 233 : 소재 이송 가이드
240 : 권취 위치 조절부 241 : 상부 다이
241a : 슬라이딩 홈 241b : 위치 조절랙
242 : 하부 다이 242a : 슬라이딩 레일
242b : 위치 조절 피니언 243 : 소재 투입부
243a : 소재 투입 다이 243b : 소재 투입 가이드
243c : 소재 가이드홀 300 : 절단 장치
310 : 바이스 311 : 바이스 구동 실린더
320 : 커터 321 : 커터 구동 모터
330 : 투명 커버 340 : 커터 높이 조절부
350 : 바이스 위치 조절부 351 : 바이스 전후진부
352 : 바이스 측방향 위치 조절부 400 : 단조 금형
410 : 가압 블록 411 : 성형 쐐기부
420 : 블록 복귀 스프링 430 : 단조 프레스
431 : 하부 금형 431a : 하부 블록 구동홈
432 : 상부 금형 432a : 상부 블록 구동홈
433 : 금형 복귀 스프링 440 : 단조 해머
450 : 가압 블록 커버 451 : 소재 통과홀
460 : 금형 지지부 461 : 금형 측면 지지부
462 : 금형 상부 지지부 462a : 상부 이탈 제한바
462b : 구동 범위 조절 볼트 500 : 소재 분리 롤러
510 : 나선형 브러쉬
110 : 인발 프레임 111 : 다이스 고정홈
120 : 다이스 130 : 성형 다이스
131 : 성형홀 132 : 성형 유도 곡면
200 : 권취 장치 210 : 회전부
211 : 지그 고정 척 220 : 성형 및 커팅 지그
230 : 소재 이송부 231 : 볼 스크류
232 : 소재 이송 레일 233 : 소재 이송 가이드
240 : 권취 위치 조절부 241 : 상부 다이
241a : 슬라이딩 홈 241b : 위치 조절랙
242 : 하부 다이 242a : 슬라이딩 레일
242b : 위치 조절 피니언 243 : 소재 투입부
243a : 소재 투입 다이 243b : 소재 투입 가이드
243c : 소재 가이드홀 300 : 절단 장치
310 : 바이스 311 : 바이스 구동 실린더
320 : 커터 321 : 커터 구동 모터
330 : 투명 커버 340 : 커터 높이 조절부
350 : 바이스 위치 조절부 351 : 바이스 전후진부
352 : 바이스 측방향 위치 조절부 400 : 단조 금형
410 : 가압 블록 411 : 성형 쐐기부
420 : 블록 복귀 스프링 430 : 단조 프레스
431 : 하부 금형 431a : 하부 블록 구동홈
432 : 상부 금형 432a : 상부 블록 구동홈
433 : 금형 복귀 스프링 440 : 단조 해머
450 : 가압 블록 커버 451 : 소재 통과홀
460 : 금형 지지부 461 : 금형 측면 지지부
462 : 금형 상부 지지부 462a : 상부 이탈 제한바
462b : 구동 범위 조절 볼트 500 : 소재 분리 롤러
510 : 나선형 브러쉬
Claims (3)
- 소재(10)를 골이 형성된 롤러 사이로 통과시켜 선재 형태로 가공하는 압연 단계(S10);
선재 형태로 가공된 소재(10)를 다이스(120)로 통과시켜 인발하는 인발 단계(S20);
압연된 소재(10)를 열십(十)자 형태의 다이스(120)를 통과시켜 소재(10)의 외형을 열십(十)자로 성형하는 외형 성형 단계(S30);
외형이 성형된 소재(10)를 한쪽을 고정시킨 상태로 회전시켜 외형이 나선형 무늬가 되도록 성형하는 나선형 무늬 성형 단계(S40);
나선형 무늬가 성형된 소재(10)를 성형 및 커팅 지그(220)에 일정한 간격으로 권취하는 권취 단계(S50);
상기와 같이 성형 및 커팅 지그(220)에 소재(10)가 권취된 상태에서 권취된 소재(10)의 일부를 절단하는 절단 단계(S60); 및
절단된 소재(10)를 성형 및 커팅 지그(220)로부터 분리하는 소재 분리 단계(S70);를 포함함에 있어서,
상기 권취 단계(S50)는, 권취 장치(200)에 성형 및 커팅 지그(220)를 고정하는 지그 고정 단계(S51), 소재(10)를 상기 성형 및 커팅 지그(220)에 권취되도록 일부분을 연결하는 소재 연결 단계(S52), 소재가 성형 및 커팅 지그(220)에 연결된 상태에서 성형 및 커팅 지그(220)를 회전시키는 지그 회전 단계(S53) 및 지그를 회전시키면서 소재(10)를 일정 간격으로 권취되도록 이동시키는 권취 위치 이동 단계(S54)를 포함하고,
상기 절단 단계(S60)는, 바이스(310)를 개방하는 바이스 개방 단계(S61), 개방된 바이스(310)에 성형 및 커팅 지그(220)에 소재(10)가 귄취된 상태로 고정하는 소재 고정 단계(S62), 소재(10)가 고정된 상태에서 커터(320)를 구동시키는 커터 구동 단계(S63) 및 구동되는 커터(320) 측으로 소재(10)를 이동시켜 절단하는 소재 절단 단계(S64)를 포함하며,
상기 소재 분리 단계(S70)는 소재(10)를 성형 및 커팅 지그(220)로부터 분리할 수 있는 소재 분리 롤러(500)를 사용하되, 상기 소재 분리 롤러(500)는 외측에 나선 형태로 배열된 나선형 브러쉬(510)가 전체적으로 형성된 것을 특징으로 하는 나선형 무늬가 형성된 장신구용 체인 제조 방법.
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2022
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