KR102624722B1 - 커플러용 밸브 사상장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커플러용 밸브 외면에 구비된 고무패킹의 버 제거를 위한 사상작업을 실행시에 해당 사상작업에 따른 생산리드타임의 단축은 물론, 그에 따른 원가절감을 구현하며, 고무패킹의 사상작업을 수향하는 과정에서 발생하는 불량율을 감소시킬 수 있는 커플러용 밸브 사상장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인서트 사출물의 표면을 연마하는 사상장치에 있어서, 상기 사상장치는 내부에 작업공간부가 형성된 개폐가능한 베이스와, 상기 작업공간부 내에 위치하도록 상기 베이스에 고정 설치되되 내측으로 밸브가 탈착 가능하게 장착되는 콜렉트 척 및 상기 제어부의 제어신호를 통해 교체가능한 팁이 전후좌우 방향으로 이동가능하되 상기 팁의 이동을 통해 상기 콜렉트 척에 구비된 상기 밸브 표면을 연마하는 팁 이동부를 포함하되, 상기 팁은 일측에 상기 팁 이동부와 교체 가능하게 결합하는 결합공이 형성되되 타측에는 상기 밸브의 고무패킹에 형성된 버(Burr)를 제거하기 위한 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

커플러용 밸브 사상장치{Automatic tumbling apparatus for valve body}

본 발명은 커플러용 밸브 외면에 구비된 고무패킹의 버 제거를 위한 사상작업을 실행시에 해당 사상작업에 따른 생산리드타임의 단축은 물론, 그에 따른 원가절감을 구현하며, 고무패킹의 사상작업을 수향하는 과정에서 발생하는 불량율을 감소시킬 수 있는 커플러용 밸브 사상장치에 관한 것이다.

일반적으로 금형 제작시 마무리 공정으로서 금형의 표면을 연마하여 스크레치 등을 제거하는 사상 공정이 수행된다.

이러한 금형 사상 공정은 표면을 거울처럼 연마한다는 의미로 경면사상이라고도 불리며 영어로는 랩핑(lapping)이라고 호칭된다.

이러한 금형 사상 공정에 사용되는 사상기는 통상 핑거샌더라고 불리우는 공구로서 주로 에어에 의해 회전되는 로터에 편심 회전되는 칼러(collar)가 결합되고, 상기 편심 칼러에 연마석이 장착되어 전후 및 좌우 방향으로 이동하면서 연마를 수행한다.

상술한 사상기는 일 예로, 도 1에 도시한 바와 같이, 밸브(바람직하게는 '커플러용 밸브') 외면에 인서트사출로 구비된 고무패킹의 버(Burr)를 제거하기 위한 용도로도 사용된다.

즉, 커플러의 소켓과 플러그 분리시 밸브의 고무패킹이 바디부에 압착되어 유체의 누설을 방지하는 기능에 대해 고무패킹의 인서트 사출 결과에 따라 유체의 기밀성이 좌우되므로 매우 정교한 고무패킹의 인서팅이 요구되고 있으나, 밸브에 고무패킹의 인서트 사출 작업시 사출 압력으로 인한 금형 벌어짐 현상으로 정확히 요구되는 밸브의 헤드부에 고무패킹이 인서팅 되지 않고 요구되지 않는 불필요한 부위까지 고무가 붙는 현상이 발생함에 따라 이를 제거하기 위한 추가 고무사상 공정이 필요하게 된다.

헌데, 상기한 고무패킹의 사상작업은 현재 작업자가 수작업으로 고무사상 작업을 진행하고 있음에 따라 커플러 전체 생산 공정의 생산리드타임 증가 및 생산원가 상승 뿐만 아니라, 작업자의 숙련도 등에 따른 과사상 또는 아사상에 따른 고무패킹의 손상 등 추가적인 불량이 발생하는 문제가 지속되어 단순 수작업이 아닌 자동화된 공정으로의 개선이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 작업자의 숙련도와는 관계없이 밸브에 구비된 고무패킹의 사상작업을 수행하는 작업에 따른 생산리드타임의 단축은 물론, 그에 따른 원가절감을 구현하며, 고무패킹의 사상작업을 수향하는 과정에서 발생하는 불량율을 감소시키고자 하는데 그 목적이 있다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 커플러용 밸브 사상장치는 인서트 사출물의 표면을 연마하는 사상장치에 있어서, 상기 사상장치는 내부에 작업공간부(110)가 형성된 개폐가능한 베이스(100)와, 상기 작업공간부(110) 내에 위치하도록 상기 베이스(100)에 고정 설치되되 내측으로 밸브(10)가 탈착 가능하게 장착되는 콜렉트 척(200) 및 상기 제어부(330)의 제어신호를 통해 교체가능한 팁(310)이 전후좌우 방향으로 이동가능하되 상기 팁(310)의 이동을 통해 상기 콜렉트 척(200)에 구비된 상기 밸브(10) 표면을 연마하는 팁 이동부(300)를 포함하되, 상기 팁(310)은 일측에 상기 팁 이동부(300)와 교체 가능하게 결합하는 결합공(311)이 형성되되 타측에는 상기 밸브(10)의 고무패킹(13)에 형성된 버(Burr)를 제거하기 위한 돌출부(313)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 돌출부(313)는 상기 팁(310) 타측에 한 쌍이 서로 대칭되게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부(330)는 상기 팁 이동부(300)의 제어를 통해 상기 팁(310)이 상기 밸브(10)에 형성된 제1면접영역(Z1)과 제2면접영역(Z2)을 순차적으로 연마할 수 있도록 제어하되, 상기 제1면접영역(Z1)은 상기 고무패킹(13) 상면과 상기 밸브(10)의 헤드(11) 하면이 서로 면접하는 부분이며, 상기 제2면접영역(Z2)은 상기 고무패킹(13)의 하면과 상기 밸브(10)에 형성된 플랜지(15)가 서로 면접하는 부분인 것이 바람직하다.

또한, 상기 콜렉트 척(200)은 상기 밸브(10)가 인입시에 상기 밸브(10) 외면에 형성된 반원 형상의 삽입홈(17)과 서로 대향되는 위치에 상기 삽입홈(17)에 삽입되는 돌기부(210)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 콜렉트 척(200) 상면에는 상기 밸브(10)와 상기 콜렉트 척(200) 간에 간격을 유지하기 위해 반원의 형상을 갖도록 상방으로 돌출 형성된 간격유지구(220)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 종래와는 차별적으로 작업자의 숙련도와는 관계없이 제어부에 저장된 정해진 알고리즘을 통해 다양한 형상을 갖는 밸브에 구비된 고무패킹의 사상작업을 수행하는 작업에 따른 생산리드타임의 단축은 물론, 그에 따른 원가절감을 구현하며, 상기 고무패킹의 사상작업을 수향하는 과정에서 발생하는 불량율을 감소시킬 수 있는 효과를 구현하게 된다.

도 1은 종래의 커플러용 밸브를 구성하는 고무패킹에 존재하는 버를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 커플러용 밸브 사상장치를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 커플러용 밸브 사상장치에 대한 콜렉트 척을 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 대한 콜렉트 척의 다른 실시예.
도 5는 본 발명에 따른 커플러용 밸브 사상장치에 대한 팁을 나타낸 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 커플러용 밸브 사상장치에 대한 이동부재를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 커플러용 밸브 사상장치를 통해 사상작업이 이루어지는 밸브의 제1 및 제2면접영역을 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 커플러용 밸브 사상장치에 대한 밸브의 사상작업 작용관계도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 커플러용 밸브 사상장치(이하, 간략하게 '사상장치'라 한다)에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 설명에 앞서, 하기에 기재 및 그 기재에 따라 도시된 헤드(11), 고무패킹(13) 및 플랜지(15)를 포함하는 밸브(10)는 기체나 유체 등을 개폐하는 '커플러'에 사용하는 밸브(10)를 일 예로 하여 설명하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아님에 유의한다.

먼저, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 사상장치(1)는 크게 베이스(100), 콜렉트 척(200) 및 제어부(330)의 제어신호에 의해 동작하는 팁 이동부(300)를 포함하되 상기 제어부(330)는 다수의 스위치 및 디스플레이가 구비되어 작업자에 의해 조작이 가능하게 상기 베이스(100) 외부에 설치되는 통상의 컨트롤러를 의미하는 것으로 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 상세한 설명은 생략하도록 한다.

더욱 상세하게 설명하면, 상기 베이스(100)는 도시한 바와 같이, 후에 설명하는 콜렉트 척(200)은 물론, 팁 이동부(300)가 내부에 설치되어 밸브(10)의 사상작업(또는 연마작업)을 실행시에 작업자의 안전성을 도모하여 제어부(330)의 제어신호를 통해 자동으로 구현될 수 있도록 하기 위한 구성이다.

이를 위해, 베이스(100)는 도시한 바와 같이, 수직 및 수평방향으로 길이를 갖는 다수의 브라켓을 통하여 내부에 작업공간부(110)가 형성된 정육면체 또는 직육면체의 형상을 갖도록 하되 그 외면에는 투명한 유리판을 통하여 외부 작업자가 육안으로 밸브(10)의 사상작업을 식별할 수 있도록 한다.

여기서, 베이스(100)의 외면을 형성하는 유리판 중 적으로 어느 하나 이상은 경첩 등에 의해 회전가능한 도어를 형성하여 외부에서 작업공간부(110)의 개폐가 가능하게 한다.

아울러, 도시하지는 않았으나, 베이스(100)는 제어부(330)의 제어신호를 통해 작업공간부(110) 내에서 발생하는 분진을 강제 흡입하여 집진수단(미도시)으로 배기할 수 있는 구조로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 콜렉트 척(200)은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 사상작업을 실행하고자 하는 밸브(10)가 탈착 가능하게 장착되어 후에 설명하는 팁 이동부(300)를 통해 사상작업이 안정적으로 실행될 수 있도록 하기 위한 구성이다.

이를 위해, 콜렉트 척(200)은 도시한 바와 같이, 작업공간부(110) 내에 위치하되 베이스(100)를 구성하는 평판플레이트(120)를 관통하도록 고정설치되며, 길이방향으로 밸브(10)가 삽입되는 중공부가 형성된 원기둥의 형상을 갖는다.

이때, 콜렉트 척(200)의 중공부는 해당 중공부의 지름이 가변될 수 있는 복수의 분체로 이루어져 그 지름의 가변을 통해 밸브(10)의 고정장착은 물론, 분리 가능한 구조를 갖는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명에서의 콜렉트 척(200)은 다른 실시예로 돌기부(210) 또는 간격유지구(220) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다(도 4 참조).

여기서, 돌기부(210)는 밸브(10)가 중공부 내측으로 삽입시에 상기 밸브(10) 외면에 돌출 형성된 반원 형상의 삽입홈(17)과 서로 마주보는 콜렉트 척(200) 외면에 형성되어 상기 돌기부(210)가 상기 삽입홈(17) 내측에 형상맞춤으로 삽입되어 밸브(10)가 안정적으로 콜렉트 척(200)에 장착될 수 있도록 한다.

하여, 제어부(330)의 제어를 통해 평판플레이트(120) 하부에 4,000RPM 이상으로 콜렉트 척(200)을 회전시키기 위한 모터(230)가 회전시에 상기 콜렉트 척(200)에 장착된 밸브(10)가 원치않게 이탈하는 것을 방지하게 된다.

나아가, 간격유지구(220)는 밸브(10)를 구성하는 플랜지(15) 하면과 서로 마주보는 콜렉트 척(200) 상면에 적어도 둘 이상이 상방으로 돌출 형성되어 상기 플랜지(15) 하면과 상호 면접하여 상기 밸브(10)와 상기 콜렉트 척(200) 간에 소정의 간격이 유지될 수 잇도록 한다.

물론, 필요에 따라 상술한 간격은 밸브(10) 외면에 형성된 삽입홈(17)이 콜렉트 척(200)에 형성된 돌기부(210)와 서로 마주볼 수 있게 간격유지구(220)의 돌출 높이를 제한하는 것도 가능하다.

그리고, 상기 팁 이동부(300)는 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 상술한 콜렉트 척(200)에 장착된 밸브(10)를 구성하는 고무패킹(13)의 사상작업을 실행하여 해당 고무패킹(13)에 존재하는 버(Rurr) 등을 신속하게 제거할 수 있도록 하기 위한 구성으로 팁(310) 및 제어부(330)에 의해 제어되는 이동부재(320)를 포함한다.

예컨대 팁(310)은 도시한 바와 같이, 연마 가능한 재질을 갖는 판의 형상으로 이루어지되 일측은 제2이동체(323)와 탈착 가능하게 결합하기 위한 결합공(311)이 형성되며, 타측은 고무패킹(13)과 서로 면접하여 사상작업을 실행할 수 있는 뾰족한 형상의 돌출부(313)가 형성된다.

이때, 돌출부(313)는 팁(310) 타측에 서로 대칭되게 한 쌍으로 형성되어 어느 하나의 상기 돌출부(313)에 마모 현상이 발생하면 다른 상기 돌출부(313)를 이용하여 사상작업이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 이동부재(320)는 팁(310)을 통해 밸브(10)의 사상작업을 실행하고자 하는 제1 및 제2면접영역(Z1,Z2)에 순차적으로 상기 팁(310)이 이동할 수 있게 제1이동체(321)와 제2이동체(323)를 포함한다.

여기서, 제1이동체(321)는 제어부(330)의 제어를 통해 수평방향으로 왕복 이동하는 구조를 갖도록 베이스(100)에 설치되며, 제2이동체(323)는 상기 제어부(330)의 제어를 통해 상기 제1이동체(321) 외면에 수직방향으로 승강할 수 있는 구조로 설치되어 상기 제2이동체(323)에 구비된 팁(310)이 전후좌우 방향으로 이동할 수 있는 구조를 갖는다.

하여, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 콜렉트 척(200)에 밸브(10)가 장착된 상태에서 작업자가 상기 밸브(10)의 품명, 제품번호 등의 고유정보를 입력하면 상기 제어부(330)는 사상작업을 실행하고자 하는 상기 밸브(10)의 정보를 판단하게 된다(도 2 참조).

이후, 밸브(10)의 정보를 판단한 제어부(330)는 데이터 베이스에 저장된 알고리즘을 통해 제1 및 제2이동체(321,323)의 이동할 수 있도록 제어하며 그 이동을 통해 팁(310)에 형성된 돌출부(313)가 밸브(10)와 면접하여 고무패킹(13)의 사상작업을 실행하게 된다.

여기서, 팁(310)은 도시한 바와 같이, 헤드(11) 하면과 고무패킹(13) 하면이 면접하는 이음부인 제1면접영역(Z1)을 소정의 시간동안 1차적으로 사상작업을 실행 후, 이동부재(320)의 이동을 통해 상기 고무패킹(13)의 하면과 플랜지(15)가 서로 면접하는 제2면접영역(Z2)에 사상작업이 순차적으로 시행될 수 있도록 한다.

물론, 필요에 따라 제2면접영역(Z2)의 사상작업 이후에 제1면접영역(Z1)의 사상작업을 실행하는 것도 가능하다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 사상장치(1)는 종래와는 차별적으로 작업자의 숙련도와는 관계없이 제어부(330)에 저장된 정해진 알고리즘을 통해 다양한 형상을 갖는 밸브(10)에 구비된 고무패킹(13)의 사상작업을 수행하는 작업에 따른 생산리드타임의 단축은 물론, 그에 따른 원가절감을 구현하며, 상기 고무패킹(13)의 사상작업을 수향하는 과정에서 발생하는 불량율을 감소시킬 수 있는 효과를 구현하게 된다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1: 본 발명에 따른 커플러용 밸브 사상장치
100: 베이스
110: 작업공간부 120: 평판플레이트
200: 콜렉트 척
210: 돌기부 220: 간격유지구
230: 모터
300: 팁 이동부
310: 팁 311: 결합공
313: 돌출부 320: 이동부재
321: 제1이동체 323: 제2이동체
330: 제어부
10: 밸브
11: 헤드 13: 고무패킹
15: 플랜지 17: 삽입홈
Z1: 제1면접영역
Z2: 제2면접영역

Claims (5)

1. 인서트 사출물의 표면을 연마하는 사상장치에 있어서,
   상기 사상장치는
   내부에 작업공간부(110)가 형성된 개폐가능한 베이스(100);
   상기 작업공간부(110) 내에 위치하도록 상기 베이스(100)에 고정 설치되되 내측으로 밸브(10)가 탈착 가능하게 장착되는 콜렉트 척(200); 및
   제어부(330)의 제어신호를 통해 교체가능한 팁(310)이 전후좌우 방향으로 이동가능하되 상기 팁(310)의 이동을 통해 상기 콜렉트 척(200)에 구비된 상기 밸브(10) 표면을 연마하는 팁 이동부(300);를 포함하되,
   상기 팁(310)은 일측에 상기 팁 이동부(300)와 교체 가능하게 결합하는 결합공(311)이 형성되되 타측에는 상기 밸브(10)의 고무패킹(13)에 형성된 버(Burr)를 제거하기 위한 돌출부(313)를 포함하며,
   상기 제어부(330)는 상기 팁 이동부(300)의 제어를 통해 상기 팁(310)이 상기 밸브(10)에 형성된 제1면접영역(Z1)과 제2면접영역(Z2)을 순차적으로 연마할 수 있도록 제어하되, 상기 제1면접영역(Z1)은 상기 고무패킹(13) 상면과 상기 밸브(10)의 헤드(11) 하면이 서로 면접하는 부분이며, 상기 제2면접영역(Z2)은 상기 고무패킹(13)의 하면과 상기 밸브(10)에 형성된 플랜지(15)가 서로 면접하는 부분인 것을 특징으로 하는 커플러용 밸브 사상장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 돌출부(313)는
   상기 팁(310) 타측에 한 쌍이 서로 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 하는 커플러용 밸브 사상장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 콜렉트 척(200)은
   상기 밸브(10)가 인입시에 상기 밸브(10) 외면에 형성된 반원 형상의 삽입홈(17)과 서로 대향되는 위치에 상기 삽입홈(17)에 삽입되는 돌기부(210)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커플러용 밸브 사상장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 콜렉트 척(200) 상면에는
   상기 밸브(10)와 상기 콜렉트 척(200) 간에 간격을 유지하기 위해 반원의 형상을 갖도록 상방으로 돌출 형성된 간격유지구(220)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커플러용 밸브 사상장치.
   

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