KR102628492B1

KR102628492B1 - 디버링 장치

Info

Publication number: KR102628492B1
Application number: KR1020220037671A
Authority: KR
Inventors: 윤현
Original assignee: (주)젠센로보틱스
Priority date: 2022-03-25
Filing date: 2022-03-25
Publication date: 2024-01-24
Also published as: WO2023182710A1; KR20230139259A

Abstract

본 발명에 따른 디버링 장치는, 피가공물의 표면에서 돌출되는 버를 제거하기 위한 디버링 장치에 있어서, 상기 피가공물의 버를 절삭하기 위한 디버링 툴; 상기 디버링 툴에 회전력을 제공하는 드라이브 유닛; 상기 드라이브 유닛을 이동 가능하게 지지하는 베이스; 상기 피가공물의 버가 상기 디버링 툴과 접촉할 수 있는 작업 위치에 상기 피가공물을 위치시키기 위한 그리퍼; 상기 디버링 툴을 상기 작업 위치에 놓이는 상기 피가공물에 접근하는 방향으로 밀 수 있도록 상기 상기 드라이브 유닛에 탄성력을 제공하기 위한 탄성 유닛; 상기 베이스 또는 상기 그리퍼를 이동시키기 위한 이송 유닛; 및 상기 디버링 툴이 상기 탄성 유닛의 탄성력에 의해 상기 피가공물의 버에 접할 수 있도록 상기 이송 유닛을 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

디버링 장치{DEBURRING APPARATUS}

본 발명은 디버링 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피가공물의 제조 과정에서 피가공물에 형성된 버(burr)를 자동으로 제거하기 위한 디버링 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 절삭가공, 절단가공, 프레스가공, 다이 케스팅, 사출가공 등의 방식으로 제조되는 피가공물의 표면에는 버(burr)가 생기기 쉽다.

미세한 버나, 큰 정밀도가 요구되지 않는 피가공물의 버는 별다른 문제가 되지 않을 수 있다. 그러나 대부분의 버는 피가공물 조립 공정에서 피가공물 간에 간섭을 일으켜 조립 품질을 떨어트리고, 조립 제품의 기능성에도 악영향을 줄 수 있다. 따라서 피가공물 제조 과정에서 피가공물의 표면으로부터 돌출되는 버는 제거되는 것이 바람직하다.

피가공물의 표면에서 버를 제거하는 공정을 디버링(deburring)이라고 한다. 디버링 공정은 기계적 방법, 화학적 방법, 전기 화학적 방법 등 피가공물의 소재나 종류 등에 따라 다양한 방법을 통해 수행될 수 있으나, 피가공물의 표면으로부터 돌출되는 부분을 절삭할 수 있는 디버링 툴을 이용한 방법이 주로 사용된다. 디버링 툴을 이용하는 디버링 작업은 작업자에 의한 수작업 방식과, 디버링 장치를 이용한 자동화 방식으로 구분될 수 있다.

수작업에 의한 방식은 많은 노동력이 필요하고, 피가공물 제조 시간이 지연되는 문제점이 있고, 작업자의 숙련도에 따라 품질이 일정하지 않은 단점도 있다.

이에 반해, 자동화 방식은 로봇으로 피가공물 또는 디버링 툴을 움직여 버를 제거하는 방식으로 공정 시간을 줄이고 일정한 품질을 얻는데 유리하다. 그러나 로봇을 이용한 방식은 피가공물의 형상에 따라 버의 위치(좌표)를 로봇에 입력하는 작업이 상당히 복잡하고 까다롭다. 따라서 로봇을 이용한 방식은 피가공물을 소품종 대량 생산하는데 유리할 수 있으나, 다품종 소량 생산하는 데에는 효율적이지 않다.

등록특허공보 제1220167호 (2013. 01. 03.)

본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 피가공물의 형상에 따라 버의 위치를 지정하여 입력하는 작업이 필요없이 효율적으로 버를 제거할 수 있는 디버링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 디버링 장치는, 피가공물의 표면에서 돌출되는 버를 제거하기 위한 디버링 장치에 있어서, 상기 피가공물의 버를 절삭하기 위한 디버링 툴; 상기 디버링 툴에 회전력을 제공하는 드라이브 유닛; 상기 드라이브 유닛을 이동 가능하게 지지하는 베이스; 상기 피가공물의 버가 상기 디버링 툴과 접촉할 수 있는 작업 위치에 상기 피가공물을 위치시키기 위한 그리퍼; 상기 디버링 툴을 상기 작업 위치에 놓이는 상기 피가공물에 접근하는 방향으로 밀 수 있도록 상기 상기 드라이브 유닛에 탄성력을 제공하기 위한 탄성 유닛; 상기 베이스 또는 상기 그리퍼를 이동시키기 위한 이송 유닛; 및 상기 디버링 툴이 상기 탄성 유닛의 탄성력에 의해 상기 피가공물의 버에 접할 수 있도록 상기 이송 유닛을 제어하는 제어부;를 포함한다.

상기 탄성 유닛은 상기 드라이브 유닛의 이동에 의해 탄성 변형될 수 있도록 상기 베이스에 구비되는 탄성부재를 포함하고, 상기 제어부는 상기 디버링 툴과 상기 피가공물 간의 접촉 압력에 의해 상기 드라이브 유닛이 움직여 상기 탄성부재가 탄성 변형되도록 상기 이송 유닛을 제어할 수 있다.

상기 베이스에는 상기 드라이브 유닛의 이동 방향과 평행하게 배치되는 가이드 바가 구비되고, 상기 드라이브 유닛은 상기 가이드 바를 따라 이동할 수 있는 서포트 유닛에 장착되며, 상기 탄성부재는 상기 서포트 유닛과 접하도록 상기 가이드 바에 결합되는 스프링 형태로 이루어질 수 있다.

상기 드라이브 유닛은 상기 드라이브 유닛의 이동 방향에 대해 수직인 회전 중심축(C)을 중심으로 상기 디버링 툴을 회전시킬 수 있다.

상기 베이스는 고정 설치되고, 상기 이송 유닛은, 상기 드라이브 유닛에 대한 상기 탄성 유닛의 탄성력 인가 방향과 반대 방향으로 상기 그리퍼를 움직여 상기 피가공물을 상기 디버링 툴에 접촉시킨 후, 상기 디버링 툴이 작동하는 중에 상기 그리퍼를 상기 탄성 유닛의 탄성력 인가 방향과 교차하는 방향으로 이동시키도록 제어될 수 있다.

상기 그리퍼는 상기 피가공물을 상기 작업 위치에 고정시키고, 상기 이송 유닛은, 상기 드라이브 유닛에 대한 상기 탄성 유닛의 탄성력 인가 방향과 반대 방향으로 상기 베이스를 움직여 상기 피가공물을 상기 디버링 툴에 접촉시킨 후, 상기 디버링 툴이 작동하는 중에 상기 베이스를 상기 탄성 유닛의 탄성력 인가 방향과 교차하는 방향으로 이동시키도록 제어될 수 있다.

본 발명에 따른 디버링 장치는, 상기 드라이브 유닛이 결합되고, 상기 베이스에 이동 가능하게 결합되는 서포트 유닛; 및 상기 서포트 유닛에 결합되고, 상기 피가공물의 표면에 접하여 상기 디버링 툴과 상기 피가공물 간의 상호 접근 방향 움직임을 제한할 수 있는 스토퍼;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 디버링 장치는 탄성 유닛의 탄성력에 의해 디버링 툴이 작업 위치에 위치하는 피가공물 쪽으로 가압됨으로써 피가공물의 버에 안정적으로 접하여 회전할 수 있다. 따라서 피가공물을 정밀하게 위치 제어하여 이동시키지 않고도 디버링 툴에 의한 디버링 작업이 원활하고 안정적으로 이루어질 수 있다.

또한 본 발명에 따른 디버링 장치는 로봇을 이용하여 피가공물을 움직이는 종래 기술과 같이 피가공물의 형상에 따라 버의 위치(좌표)를 로봇에 입력하는 번거로운 작업이 필요없고, 종래 기술에 비해 더욱 단순하고 효율적으로 디버링 작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치의 주요 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치의 주요 구성을 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치의 주요 구성을 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치의 일부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치의 일부 구성을 분해하여 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치의 작용을 설명하기 위한 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치에 구비되는 스토퍼 유닛의 작용을 설명하기 위한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 디버링 장치에 구비되는 스토퍼 유닛의 변형예를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디버링 장치의 일부 구성을 나타낸 블록도이다.

이하, 본 발명에 따른 디버링 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치의 주요 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치의 주요 구성을 나타낸 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치의 주요 구성을 나타낸 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치의 일부 구성을 나타낸 블록도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치의 일부 구성을 분해하여 나타낸 것이다.

도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치(100)는 피가공물(W)의 버(B)에 접하여 버(B)를 절삭할 수 있는 디버링 툴(110)과, 디버링 툴(110)에 회전력을 제공하는 드라이브 유닛(115)과, 드라이브 유닛(115)을 지지하는 서포트 유닛(120)과, 서포트 유닛(120)을 이동 가능하게 지지하는 베이스(130)와, 디버링 툴(110)에 인접하여 배치될 수 있도록 서포트 유닛(120)에 결합되는 스토퍼 유닛(140)과, 스토퍼 유닛(140)의 위치 조정을 위한 조정 유닛(150)과, 피가공물(W)을 지지할 수 있는 그리퍼(155)와, 디버링 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 제어부(165)를 포함한다. 이러한 디버링 장치(100)는 디버링 툴(110)이 드라이브 유닛(115)에 의해 회전하고, 그리퍼(155)가 피가공물(W)을 작업 위치(P)에 위치시킴으로써 피가공물(W)의 버(B)를 디버링 툴(110)로 절삭하여 제거할 수 있다. 여기에서, 작업 위치(P)는 디버링 툴(110)이 피가공물(W)의 버(B)에 접촉할 수 있는 위치이다.

본 실시예에서는, 그리퍼(155)가 피가공물(W)을 작업 위치(P)에서 사전 설정된 이송 경로 및 사전 설정된 이송 속도로 움직여 피가공물(W)에 대한 디버링 작업이 수행되는 것으로 예를 들어 설명한다.

디버링 툴(110)은 고속으로 회전하면서 피가공물(W)의 버(B)에 접함으로써 버(B)를 절삭하여 제거할 수 있다. 디버링 툴(110)은 드라이브 유닛(115)에 결합되는 툴 바디(111)와, 버(B)를 절삭할 수 있도록 툴 바디(111)의 일단에 구비되는 툴 헤드(112)를 포함한다. 툴 헤드(112)는 피가공물(W)을 절삭할 수 있는 소재로 이루어진다. 디버링 툴(110)은 드라이브 유닛(115)에 분리 가능하게 결합되어 교체될 수 있다.

디버링 툴(110)은 도시된 형태 이외에, 피가공물(W)에 접하여 회전함으로써 피가공물(W)을 절삭할 수 있는 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

드라이브 유닛(115)은 디버링 툴(110)에 회전력을 제공한다. 드라이브 유닛(115)은 서포트 유닛(120)에 고정되는 드라이브 유닛 바디(116)와, 드라이브 유닛 바디(116)에 회전 가능하게 구비되는 회전부재(117)를 포함한다. 회전부재(117)는 서포트 유닛(120)의 이동 방향과 수직인 가상의 회전 중심축(C)을 중심으로 회전할 수 있다. 도 1을 기준으로 디버링 툴(110)의 회전 중심축(C)은 Z축과 평행하다. 회전부재(117)의 중심에는 디버링 툴(110)의 결합을 위한 결합 홀(118)이 마련된다. 툴 바디(111)가 결합 홀(118)에 삽입되는 방식으로 디버링 툴(110)이 회전부재(117)에 결합될 수 있다. 회전부재(117)에 결합된 디버링 툴(110)은 회전부재(117)와 함께 서포트 유닛(120)의 선형 이동 방향과 수직인 회전 중심축(C)을 중심으로 회전할 수 있다. 회전부재(117)에는 결합 홀(118)에 삽입되는 툴 바디(111)를 고정하기 위한 척(chuck) 구조가 구비될 수 있다.

드라이브 유닛(115)은 디버링 툴(110)에 회전력을 제공할 수 있는 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

서포트 유닛(120)은 드라이브 유닛(115)을 베이스(130)에 대해 상대 이동할 수 있도록 지지한다. 서포트 유닛(120)은 드라이브 유닛 바디(116)가 고정되는 이동 프레임(121)과, 스토퍼 유닛(140)을 지지하는 지지 프레임(123)을 포함한다. 이동 프레임(121)은 베이스(130)에 구비되는 베이스 레일(131)에 선형 이동 가능하게 결합된다. 지지 프레임(123)에는 스토퍼 유닛(140)이 결합되는 레일부(124)가 구비된다. 또한 지지 프레임(123)에는 삽입 홀(125)과 관통 홀(126)이 마련된다. 삽입 홀(125)에는 조정 유닛(150)의 돌출부재(151)가 삽입되고, 관통 홀(126)에는 조정 유닛(150)의 조정부재(152)가 삽입될 수 있다. 도면에는 지지 프레임(123)이 드라이브 유닛 바디(116)에 결합되어 드라이브 유닛 바디(116)를 통해 이동 프레임(121)에 결합되는 것으로 나타냈으나, 지지 프레임(123)은 이동 프레임(121)에 직접 연결될 수 있다.

또한 서포트 유닛(120)은 도시된 형태 이외에 드라이브 유닛(115)과 서포트 유닛(120)을 지지할 수 있는 다양한 다른 형태로 변경될 수 있다. 예시적인 다른 실시예로서, 서포트 유닛(120)은 드라이브 유닛 바디(116)와 일체형으로 이루어지거나, 드라이브 유닛 바디(116)의 일부분이 변형된 형태로 이루어질 수 있다.

베이스(130)는 서포트 유닛(120)을 선형 이동 가능하게 지지한다. 베이스(130)에는 서포트 유닛(120)을 가이드하기 위한 베이스 레일(131)이 구비된다. 베이스 레일(131)은 서포트 유닛(120)의 선형 이동 방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드 바(132)를 포함한다. 서포트 유닛(120)은 한 쌍의 가이드 바(132)에 결합되어 가이드 바(132)를 따라 선형 이동할 수 있다. 베이스 레일(131)은 한 쌍의 가이드 바(132)를 포함하는 형태 이외에, 서포트 유닛(120)을 이동 가능하게 지지할 수 있는 다양한 다른 형태로 변경될 수 있다. 또한 베이스(130)는 서포트 유닛(120)을 선형 이동 또는 다양한 형태로 이동할 수 있도록 지지하는 다른 형태로 변경될 수 있다.

베이스(130)에는 서포트 유닛(120)에 탄성력을 제공하기 위한 탄성 유닛(135)이 설치된다. 탄성 유닛(135)은 가이드 바(132)의 적어도 일부분을 감싸는 형태로 가이드 바(132)에 결합되는 탄성부재(136)를 포함한다. 탄성부재(136)는 일단이 서포트 유닛(120)에 접하거나 연결되어 서포트 유닛(120)의 선형 이동에 의해 탄성 변형될 수 있다. 탄성 유닛(135)은 탄성부재(136)의 탄성 변형에 의한 탄성력을 서포트 유닛(120)에 가함으로써 드라이브 유닛(115)에 결합된 디버링 툴(110)을 작업 위치(P)에 놓이는 피가공물(W)에 접근하는 방향으로 밀 수 있다.

즉 탄성 유닛(135)은 서포트 유닛(120)에 탄성력을 가함으로써 드라이브 유닛(115)을 전진 방향으로 선형 이동시킬 수 있는 이동력을 드라이브 유닛(115)에 제공할 수 있다. 여기에서, 전진 방향은 디버링 툴(110)을 작업 위치(P)에 위치하는 피가공물(W)에 접근시키는 방향이다. 이하에서, 후퇴 방향은 전진 방향의 반대 방향으로 디버링 툴(110)이 작업 위치(P)에 위치하는 피가공물(W)에서 멀어지는 방향을 나타낸다. 도 1을 기준으로 탄성 유닛(135)이 서포트 유닛(120)에 탄성력을 가하는 탄성력 인가 방향은 Y축 방향이다.

디버링 대상이 되는 피가공물(W)은 그리퍼(155)에 의해 작업 위치(P)로 이동한 후 디버링 툴(110)에 의해 절삭될 수 있다. 탄성 유닛(135)의 작용으로 디버링 툴(110)이 작업 위치(P)에 놓이는 피가공물(W)의 버(B)에 안정적으로 접하여 회전할 수 있으며, 이를 통해 디버링 툴(110)에 의한 디버링 작업이 더욱 원활하게 이루어질 수 있다.

탄성 유닛(135)은 도면에 나타낸 것과 같이 가이드 바(132)에 결합되는 압축 스프링 형태의 탄성부재(136)를 포함하는 구성 이외에, 서포트 유닛(120)에 탄성력을 가할 수 있는 다양한 다른 구성으로 변경될 수 있다. 예시적인 다른 실시예로서, 탄성 유닛(135)은 인장 스프링 형태의 탄성부재를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예로서, 탄성 유닛(135)은 코일 스프링 형태의 탄성부재 이외에, 서포트 유닛(120)의 선형 이동에 따라 탄성 변형될 수 있는 다른 형태의 탄성부재를 포함할 수 있다. 이 밖에, 탄성 유닛(135)은 탄성 변형되는 탄성부재를 포함하는 구성 이외에, 공압이나 유압을 이용하여 탄성력을 제공할 수 있는 구성을 취할 수 있다.

스토퍼 유닛(140)은 작업 위치(P)에 위치하는 피가공물(W)의 표면에 접하여 디버링 툴(110)과 피가공물(W) 간의 상호 접근 방향 움직임을 구속할 수 있다. 즉 스토퍼 유닛(140)이 피가공물(W)의 표면에 접할 때, 디버링 툴(110)과 피가공물(W)은 상호 접근하는 방향으로 움직일 수 없고, 디버링 툴(110)과 작업 위치(P)에 놓이는 피가공물(W)의 표면 사이의 거리가 변할 수 없다. 스토퍼 유닛(140)은 디버링 툴(110)에 의해 디버링되는 피가공물(W)의 표면에 접할 수 있도록 서포트 유닛(120)에 결합된다. 스토퍼 유닛(140)은 서포트 유닛(120)에 선형 이동 가능하게 결합되는 캐리지(141)와, 피가공물(W)의 표면에 접할 수 있도록 캐리지(141)에 결합되는 스토퍼(145)를 포함한다.

캐리지(141)는 서포트 유닛(120)의 레일부(124)에 선형 이동 가능하게 결합된다. 캐리지(141)는 레일부(124)를 따라 전진 방향 또는 후퇴 방향으로 움직일 수 있다. 캐리지(141)의 일단에는 조정부재(152)가 삽입될 수 있는 캐리지 홀(142)이 형성된다. 그리고 캐리지(141)의 일측에는 지지축(143)이 구비된다.

스토퍼(145)는 지지축(143)에 회전 가능하게 결합된다. 스토퍼(145)는 지지축(143)을 중심으로 회전함으로써 피가공물(W)의 표면에 접하여 구름 운동할 수 있다.

스토퍼 유닛(140)은 피가공물(W)의 표면에 접하여 디버링 툴(110)과 피가공물(W) 간의 상호 접근 방향 움직임을 구속함으로써 디버링 툴(110)에 의한 피가공물(W)의 절삭량을 제한할 수 있다.

예를 들어, 스토퍼(145)의 외주면이 툴 헤드(112)의 외주면보다 돌출되도록 스토퍼 유닛(140)이 전진 방향으로 이동하여 고정되는 경우, 스토퍼(145)가 작업 위치(P)에 위치하는 피가공물(W)에 접할 때 툴 헤드(112)가 피가공물(W)의 표면으로부터 이격된다. 여기에서, 하나의 외주면이 더욱 돌출된다는 것은 해당 외주면이 다른 하나의 외주면에 비해 작업 위치(P)에 위치하는 피가공물(W)에 접근하는 방향으로 더욱 돌출된다는 의미이다. 이 경우, 피가공물(W)의 표면에 형성된 버(B)의 돌출 높이가 피가공물(W)의 표면으로부터 툴 헤드(112)가 이격되는 높이보다 크다면 디버링 툴(110)이 피가공물(W)의 표면에 접하지 않으면서 버(B)를 부분적으로 제거할 수 있다.

반면, 스토퍼(145)의 외주면이 툴 헤드(112)의 외주면으로부터 돌출되지 않도록 스토퍼 유닛(140)이 후퇴 방향으로 이동하여 고정되는 경우, 툴 헤드(112)가 피가공물(W)의 표면에 접할 수 있다. 이 경우, 디버링 툴(110)이 피가공물(W) 표면의 버(B)를 완전히 제거하고 피가공물(W)의 표면도 부분적으로 절삭하는 것이 가능하다.

한편, 툴 헤드(112)의 외주면이 스토퍼(145)의 외주면보다 돌출되는 상태로 스토퍼 유닛(140)이 후퇴 방향으로 더욱 이동하여 고정되는 경우, 툴 헤드(112)가 피가공물(W)의 표면을 파고들 수 있다. 이 경우, 디버링 툴(110)이 피가공물(W) 표면의 버(B)를 완전히 제거하고, 피가공물(W)의 표면을 절삭하여 피가공물(W) 속으로 파고들 수 있다.

스토퍼 유닛(140)의 위치는 조정 유닛(150)에 의해 조정될 수 있다. 조정 유닛(150)은 사용자에 의해 조작될 수 있도록 서포트 유닛(120)에 설치된다. 조정 유닛(150)은 스토퍼 유닛(140)이 작업 위치(P)에 놓이는 피가공물(W)로부터 멀어지는 후퇴 방향으로 움직이지 않도록 스토퍼(145)의 움직임을 구속할 수 있다.

조정 유닛(150)은 캐리지(141)에 접하여 캐리지(141)의 후퇴 방향 움직임을 구속할 수 있는 돌출부재(151)와, 캐리지(141)를 움직일 수 있도록 캐리지(141)에 나사 운동 가능하게 결합되는 조정부재(152)를 포함한다.

돌출부재(151)는 서포트 유닛(120)의 삽입 홀(125)에 삽입되어 나사 운동할 수 있다. 이를 위해 돌출부재(151)는 수나사산을 갖는 볼트 형태로 이루어지고, 삽입 홀(125)은 암나산이 형성된 나사 홀 형태로 이루어질 수 있다. 돌출부재(151)는 사용자에 의해 조작되어 나사 운동함으로써 캐리지(141)에 접하는 끝단의 위치가 변할 수 있다.

예를 들어, 사용자가 돌출부재(151)를 시계 방향으로 회전시키면 돌출부재(151)의 끝단이 작업 위치(P)에 놓이는 피가공물(W) 쪽으로 전진할 수 있다. 한편, 사용자가 돌출부재(151)를 반시계 방향으로 회전시키는 경우, 돌출부재(151)의 끝단이 후퇴 방향으로 움직일 수 있다. 따라서 사용자는 스토퍼 유닛(140)을 레일부(124)를 따라 움직여 스토퍼 유닛(140)의 위치를 조정한 후, 돌출부재(151)를 움직여 스토퍼 유닛(140)이 조정된 위치에서 후퇴하지 않도록 할 수 있다.

조정부재(152)는 지지 프레임(123)의 관통 홀(126)에 삽입되어 캐리지(141)에 나사 운동 가능하게 결합될 수 있다. 조정부재(152)는 캐리지(141)에 맞물릴 수 있도록 캐리지(141)의 캐리지 홀(142)에 삽입된다. 이를 위해 조정부재(152)는 수나사산을 갖는 볼트 형태로 이루어지고, 캐리지 홀(142)은 암나산이 형성된 나사 홀 형태로 이루어질 수 있다. 조정부재(152)는 나사 운동함으로써 캐리지(141)를 전진 방향 또는 후퇴 방향으로 움직일 수 있다.

스토퍼 유닛(140)의 위치를 조정하는 과정에서, 사용자는 먼저 조정부재(152)를 캐리지(141)에 결합하고 조정부재(152)를 회전시켜 캐리지(141)의 위치를 조정할 수 있다. 조정부재(152)가 회전하면 조정부재(152)와 캐리지(141) 간의 나사 운동에 의해 캐리지(141)가 전진 또는 후퇴함에 따라 캐리지(141)의 위치가 미세 조정될 수 있다. 스토퍼 유닛(140)의 위치가 미세 조정된 상태에서, 사용자는 돌출부재(151)를 회전시켜 돌출부재(151)의 끝단이 위치 조정된 캐리지(141)에 접하도록 돌출부재(151)의 위치를 조정할 수 있다. 이와 같이 위치 조정된 돌출부재(151)는 스토퍼 유닛(140)의 후퇴 방향 움직임을 구속할 수 있다. 사용자는 돌출부재(151)의 위치를 조정한 후, 조정부재(152)를 캐리지(141)에서 맞물림 해제할 수 있다.

조정 유닛(150)에 의해 위치 조정된 스토퍼 유닛(140)은 스토퍼(145)가 작업 위치(P)에 위치하는 피가공물(W)의 표면에 접함으로써 디버링 툴(110)과 피가공물(W) 간의 상호 접근 방향 움직임을 구속할 수 있다. 그리고 스토퍼 유닛(140)의 위치에 따라 디버링 툴(110)에 의한 피가공물(W)의 절삭량이 다양하게 변할 수 있다.

예를 들어, 도 7의 (a)에 나타낸 것과 같이, 스토퍼(145)의 외주면이 툴 헤드(112)의 외주면과 거의 동일한 위치에 놓이도록 스토퍼 유닛(140)의 위치가 조절되는 경우, 툴 헤드(112)가 작업 위치(P)에 놓이는 피가공물(W)의 표면에 미세하게 접하거나, 또는 접하지 않을 수 있다. 이 경우, 디버링 툴(110)이 피가공물(W) 표면의 버(B)를 완전히 제거하는 것이 가능하다.

한편, 도 7의 (b)에 나타낸 것과 같이, 스토퍼(145)의 외주면이 툴 헤드(112)의 외주면보다 돌출되도록 스토퍼 유닛(140)의 위치가 조절되는 경우, 스토퍼(145)가 작업 위치(P)에 위치하는 피가공물(W)에 접할 때 툴 헤드(112)가 피가공물(W)의 표면으로부터 이격된다. 이 경우, 디버링 툴(110)이 피가공물(W)의 표면에 접하지 않으면서 버(B)를 부분적으로 제거할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치(100)는 스토퍼 유닛(140)을 이용함으로써 디버링 툴(110)에 의한 피가공물(W)의 절삭량을 다양하게 조절할 수 있고, 피가공물(W)을 다양한 표면 거칠기를 갖도록 디버링할 수 있다.

스토퍼 유닛(140)이나 조정 유닛(150)은 도시된 형태 이외에 다양한 다른 형태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 나타낸 스토퍼 유닛(170)은 서포트 유닛(120)에 선형 이동 가능하게 결합되는 캐리지(141)와, 피가공물(W)의 표면에 접할 수 있도록 캐리지(141)에 결합되는 스토퍼(171)를 포함한다. 스토퍼(171)는 앞서 설명한 롤러 형태의 스토퍼(145)와 달리 돌기형, 또는 막대형 형태로 이루어진 것이다. 피가공물(W)의 표면에 접하는 스토퍼(171)의 끝단은 피가공물(W)과의 마찰을 줄일 수 있도록 그 표면이 라운딩 처리될 수 있다. 또한 스토퍼는 다양한 다른 형태로 이루어질 수 있다. 또한 스토퍼는 피가공물(W)의 표면에 접하는 부분이 피가공물(W)보다 무른 소재로 이루어질 수 있다. 조정 유닛(150)은 도시된 것과 같이, 한 쌍의 돌출부재(151)와 캐리지(141)에 나사 결합될 수 있는 조정부재(152)를 포함하는 구성 이외에, 스토퍼 유닛(140)의 위치를 조정하거나, 스토퍼 유닛(140)의 후퇴 방향 이동을 제한할 수 있는 다양한 다른 구성으로 변경될 수 있다.

그리퍼(155)는 피가공물(W)을 작업 위치(P)에 위치시킨다. 그리퍼(155)는 피가공물(W)을 파지하거나, 지지하여 작업 위치(P)에 위치시킬 수 있는 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 그리퍼(155)는 이송 유닛(160)에 의해 움직일 수 있다. 이송 유닛(160)은 제어부(165)에 의해 제어됨으로써 그리퍼(155)가 피가공물(W)을 작업 위치(P)로 운반하도록 그리퍼(155)에 이동력을 제공할 수 있다. 또한 이송 유닛(160)은 피가공물(W)이 작업 위치(P)에 위치한 상태에서 디버링 툴(110)에 대한 피가공물(W)의 상대 위치가 변하도록 그리퍼(155)를 사전 설정된 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 그리퍼(155)는 피가공물(W)을 작업 위치(P)로 이동시켜 피가공물(W)의 버(B)를 디버링 툴(110)에 접촉시킨 후, 피가공물(W)을 탄성 유닛(135)이 서포트 유닛(120)에 탄성력을 인가하는 방향과 교차하는 방향으로 움직일 수 있다. 도 1을 기준으로, 그리퍼(155)가 작업 위치(P)에 위치한 피가공물(W)을 이동시키는 방향은 X축 방향이다.

구체적으로, 도 6의 (a)에 나타낸 것과 같이, 그리퍼(155)는 피가공물(W)을 지지한 상태에서 서포트 유닛(120)에 대한 탄성 유닛(135)의 탄성력 인가 방향과 반대 방향(화살표 A 방향)으로 움직여 피가공물(W)을 작업 위치(P)에 위치시킬 수 있다. 작업 위치(P)는 도 6의 (b)에 나타낸 것과 같이, 서포트 유닛(120)이 그리퍼(155)의 이동력에 의해 탄성부재(136)를 탄성 변형시키도록 일정 거리 후퇴한 상태에서 피가공물(W)의 버(B)가 디버링 툴(110)에 접할 수 있는 위치이다. 그리퍼(155)는 피가공물(W)을 탄성 유닛(135)의 탄성력 인가 방향과 반대 방향으로 움직여 탄성부재(136)가 탄성 변형되도록 서포트 유닛(120)을 후퇴시킴으로써 피가공물(W)을 작업 위치(P)에 위치시킬 수 있다. 따라서 피가공물(W)이 작업 위치(P)에 위치할 때 탄성 유닛(135)의 탄성력이 디버링 툴(110)에 작용하게 되며, 탄성 유닛(135)이 디버링 툴(110)을 피가공물(W)에 접근하는 방향으로 밀 수 있다. 따라서 디버링 툴(110)이 피가공물(W) 쪽으로 가압되는 상태에서 디버링 툴(110)이 피가공물(W)의 버(B)에 접하여 버(B)를 절삭할 수 있다.

그리퍼(155)는 피가공물(W)을 작업 위치(P)에 위치시킨 상태에서 도 6의 (b)에 나타낸 것과 같이, 탄성 유닛(135)의 탄성력 인가 방향과 교차하는 방향(화살표 B 방향)으로 피가공물(W)을 움직인다. 따라서 디버링 툴(110)이 작동하는 중에 피가공물(W)이 움직여 피가공물(W)의 버(B)가 디버링 툴(110)에 의해 절삭될 수 있다.

그리퍼(155)가 피가공물(W)을 화살표 B 방향으로 움직이는 속도는 다양하게 변화될 수 있으며, 그리퍼(155)에 의한 피가공물(W)의 이동 속도에 따라 디버링 툴(110)에 의한 피가공물(W)의 절삭량이 다양하게 조절될 수 있다. 예를 들어, 그리퍼(155)에 의한 피가공물(W)의 이동 속도를 상대적으로 느리게 하면 피가공물(W)이 디버링 툴(110)에 접하는 시간이 상대적으로 길어져 디버링 툴(110)에 의한 절삭량이 증가하게 된다. 반면, 그리퍼(155)에 의한 피가공물(W)의 이동 속도를 상대적으로 빠르게 하면 피가공물(W)이 디버링 툴(110)에 접하는 시간이 상대적으로 줄어들어 디버링 툴(110)에 의한 절삭량이 감소하게 된다.

그리퍼(155)는 피가공물(W)의 크기나 피가공물(W)에 형성되는 버(B)의 돌출 높이나 길이 등에 따라 제어부(165)에 의해 다양한 위치로 움직이도록 제어될 수 있다.

제어부(165)는 드라이브 유닛(115)의 동작과, 이송 유닛(160)의 동작 등 디버링 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 제어부(165)는 그리퍼(155)가 피가공물(W)을 작업 위치(P)로 운반하고, 피가공물(W)이 작업 위치(P)에 위치한 상태에서 그리퍼(155)가 피가공물(W)을 탄성 유닛(135)의 탄성력 인가 방향과 교차하는 방향으로 움직이도록 그리퍼(155)를 제어한다.

상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치(100)는 탄성 유닛(135)의 탄성력에 의해 디버링 툴(110)이 작업 위치(P)에 위치하는 피가공물(W) 쪽으로 가압됨으로써 피가공물(W)의 버(B)에 안정적으로 접하여 회전할 수 있다. 따라서 피가공물(W)을 정밀하게 위치 제어하여 이동시키지 않고도 디버링 툴(110)에 의한 디버링 작업이 원활하고 안정적으로 이루어질 수 있다. 도면에 나타낸 실시예의 경우, 디버링 장치(100)는 작업 위치(P)에 위치하는 피가공물(W)을 하나의 포인트에서 다른 하나의 포인트로 위치 이동시키는 것으로 디버링 작업을 완료할 수 있다.

또한 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치(100)는 작업 위치(P)에 놓이는 피가공물(W)에 접할 수 있는 스토퍼 유닛(140)을 이용하여 디버링 툴(110)과 피가공물(W) 간의 상호 접근 방향 움직임을 제한할 수 있다. 따라서 디버링 툴(110)에 의한 피가공물(W)의 절삭량을 다양하게 변화시킬 수 있다.

또한 본 발명의 일실시예에 따른 디버링 장치(100)는 스토퍼 유닛(140)을 이용함으로써 디버링 툴(110)이나 피가공물(W)을 정밀하게 위치 제어하여 이동시키지 않고도 디버링 툴(110)에 의한 디버링 작업이 원활하고 안정적으로 이루어질 수 있다.

한편, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디버링 장치의 일부 구성을 나타낸 블록도이다.

도 9에 나타낸 디버링 장치는 앞서 설명한 디버링 장치(100)와 비교하여 이송 유닛(175)이 변형된 것이다. 본 실시예에 의한 디버링 장치의 이송 유닛(175)은 베이스(130)를 움직이도록 제어부(165)에 의해 제어된다. 앞서 설명한 디버링 장치(100)는 이송 유닛(160)이 그리퍼(155)를 움직임으로써 디버링 툴(110)과 피가공물(W) 간의 상대 위치를 변화시키는 것인데 반해, 본 실시예에 따른 디버링 장치는 이송 유닛(175)이 베이스(130)를 움직임으로써 디버링 툴(110)과 피가공물(W) 간의 상대 위치를 변화시킬 수 있다.

즉 그리퍼(155)가 피가공물(W)을 고정한 상태에서 베이스(130)가 이송 유닛(175)에 의해 움직여 디버링 툴(110)을 피가공물(W)의 버(B)에 접촉시킬 수 있다. 베이스(130)가 움직여 디버링 툴(110)이 피가공물(W)의 버(B)의 접촉하는 과정에서 피가공물(W)로부터 디버링 툴(110)에 가해지는 반력에 의해 서포트 유닛(120)이 탄성부재(136)를 압축시키는 방향으로 이동할 수 있다. 따라서 디버링 툴(110)은 탄성부재(136)의 탄성력에 의해 피가공물(W) 쪽으로 가압되면서 피가공물(W)의 버(B)에 접촉할 수 있다. 피가공물(W)이 그리퍼(155)에 의해 고정된 위치는 작업 위치가 될 수 있다.

디버링 툴(110)이 피가공물(W)의 버(B)에 접한 후, 이송 유닛(175)은 베이스(130)를 탄성 유닛(135)의 탄성력 인가 방향과 교차하는 방향으로 이송하도록 제어될 수 있다. 따라서 디버링 툴(110)이 피가공물(W)의 버(B)를 따라 움직이면서 버(B)를 절삭할 수 있다.

이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 디버링 툴(110)의 형태에 따라 디버링 툴(110)의 설치 방향은 다양하게 변경될 수 있다. 도면에는 디버링 툴(110)이 탄성 유닛(135)의 탄성력 인가 방향과 수직 교차하는 가상의 회전 중심축(C)을 중심으로 회전하는 것으로 나타냈으나, 디버링 툴은 탄성 유닛(135)의 탄성력 인가 방향과 평행한 가상의 회전 중심축, 또는 다른 방향으로 배치되는 가상의 회전 중심축을 중심으로 회전할 수 있다.

또한 도면에는 스토퍼(145)가 서포트 유닛(120)에 선형 이동 가능하게 결합되는 것으로 나타냈으나, 스토퍼는 서포트 유닛에 고정 설치될 수 있다.

또한 앞서서는 피가공물(W)이 작업 위치(P)에 위치한 상태에서 그리퍼(155) 또는 베이스(130)가 탄성 유닛(135)의 탄성력 인가 방향과 수직 교차하는 방향으로 움직여 디버링 툴(110)과 피가공물(W) 간의 상대 위치를 변화시키는 것으로 설명하였으나, 그리퍼(155) 또는 베이스(130)의 이동 방향은 다양하게 변경될 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

100 : 디버링 장치 110 : 디버링 툴
111 : 툴 바디 112 : 툴 헤드
115 : 드라이브 유닛 116 : 드라이브 유닛 바디
117 : 회전부재 120 : 서포트 유닛
121 : 이동 프레임 123 : 지지 프레임
124 : 레일부 130 : 베이스
131 : 베이스 레일 132 : 가이드 바
135 : 탄성 유닛 136 : 탄성부재
140, 170 : 스토퍼 유닛 141 : 캐리지
143 : 지지축 145, 171 : 스토퍼
150 : 조정 유닛 151 : 돌출부재
152 : 조정부재 155 : 그리퍼
160, 175 : 이송 유닛 165 : 제어부

Claims

피가공물의 표면에서 돌출되는 버를 제거하기 위한 디버링 장치에 있어서,
상기 피가공물의 버를 절삭하기 위한 디버링 툴;
상기 디버링 툴에 회전력을 제공하는 드라이브 유닛;
상기 드라이브 유닛을 이동 가능하게 지지하는 베이스;
상기 피가공물의 버가 상기 디버링 툴과 접촉할 수 있는 작업 위치에 상기 피가공물을 위치시키기 위한 그리퍼;
상기 디버링 툴을 상기 작업 위치에 놓이는 상기 피가공물에 접근하는 방향으로 밀 수 있도록 상기 상기 드라이브 유닛에 탄성력을 제공하기 위한 탄성 유닛;
상기 베이스 또는 상기 그리퍼를 이동시키기 위한 이송 유닛;
상기 디버링 툴이 상기 탄성 유닛의 탄성력에 의해 상기 피가공물의 버에 접할 수 있도록 상기 이송 유닛을 제어하는 제어부; 및
상기 디버링 툴의 상단에 배치되며 상기 피가공물의 가공 표면에 접하여 상기 피가공물의 이동 방향과 속도에 따라 구름운동하는 스토퍼를 포함하고,
상기 제어부는 사전 설정된 상기 피가공물의 버 절삭량과 절삭 속도에 기초하여 상기 이송유닛을 통해 상기 베이스 또는 상기 그리퍼를 상기 탄성 유닛의 탄성력 인가 방향과 교차하는 방향으로 이동시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디버링 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 탄성 유닛은 상기 드라이브 유닛의 이동에 의해 탄성 변형될 수 있도록 상기 베이스에 구비되는 탄성부재를 포함하고,
상기 제어부는 상기 디버링 툴과 상기 피가공물 간의 접촉 압력에 의해 상기 드라이브 유닛이 움직여 상기 탄성부재가 탄성 변형되도록 상기 이송 유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 디버링 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 베이스에는 상기 드라이브 유닛의 이동 방향과 평행하게 배치되는 가이드 바가 구비되고,
상기 드라이브 유닛은 상기 가이드 바를 따라 이동할 수 있는 서포트 유닛에 장착되며,
상기 탄성부재는 상기 서포트 유닛과 접하도록 상기 가이드 바에 결합되는 스프링 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디버링 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 드라이브 유닛은 상기 드라이브 유닛의 이동 방향에 대해 수직인 회전 중심축(C)을 중심으로 상기 디버링 툴을 회전시키는 것을 특징으로 하는 디버링 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 베이스는 고정 설치되고,
상기 이송 유닛은, 상기 드라이브 유닛에 대한 상기 탄성 유닛의 탄성력 인가 방향과 반대 방향으로 상기 그리퍼를 움직여 상기 피가공물을 상기 디버링 툴에 접촉시킨 후, 상기 디버링 툴이 작동하는 중에 상기 그리퍼를 상기 탄성 유닛의 탄성력 인가 방향과 교차하는 방향으로 이동시키도록 제어되는 것을 특징으로 하는 디버링 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 그리퍼는 상기 피가공물을 상기 작업 위치에 고정시키고,
상기 이송 유닛은, 상기 드라이브 유닛에 대한 상기 탄성 유닛의 탄성력 인가 방향과 반대 방향으로 상기 베이스를 움직여 상기 피가공물을 상기 디버링 툴에 접촉시킨 후, 상기 디버링 툴이 작동하는 중에 상기 베이스를 상기 탄성 유닛의 탄성력 인가 방향과 교차하는 방향으로 이동시키도록 제어되는 것을 특징으로 하는 디버링 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 드라이브 유닛이 결합되고, 상기 베이스에 이동 가능하게 결합되는 서포트 유닛을 더 포함하고,
상기 스토퍼는 상기 서포트 유닛에 결합되고, 상기 피가공물의 표면에 접하여 상기 디버링 툴과 상기 피가공물 간의 상호 접근 방향 움직임을 제한하는 것을 특징으로 하는 디버링 장치.