KR200232437Y1

KR200232437Y1 - 석재패널 조각장치

Info

Publication number: KR200232437Y1
Application number: KR2020010004612U
Authority: KR
Inventors: 이윤근
Original assignee: 이윤근
Priority date: 2001-02-22
Filing date: 2001-02-22
Publication date: 2001-10-06

Abstract

본 고안은 석재패널 조각장치에 관한 것으로, 그 목적은 도트프린트 방식에 의해 석재패널에 대상물의 명암을 표현하여 정밀한 대상물의 명암을 용이하게 표현하고, 조각속도 향상 및 작업시간을 단축하여 작업능률을 향상시키며, 조각수단의 수명을 연장하여 교체주기를 최대한 연장할 수 있는 석재패널 조각장치를 제공하는 것이다.

본 고안은 컴퓨터의 입력값에 따라 석재패널을 자동조각하는 석재패널 조각장치에 있어서; 상기 석재패널 조각장치는 석재패널이 놓여지는 베이스부재와, 상기 베이스부재 양측면에 각각 설치되고 컴퓨터의 설정값에 의해 양측면을 따라 이동되는 Y축 이동부재와, 상기 베이스부재 양측면에 각각 설치된 Y축 이동부재를 연결하는 X축 이동부재와, 상기 X축 이동부재에 연결·설치되고 컴퓨터의 설정값에 따라 X축 이동부재에 의해 이동되며 석재패널을 조각하는 헤드부재를 포함하여 구성되어, 도트프린트 방식에 의해 석재패널을 조각하는 석재패널 조각장치를 제공함에 있다.

Description

석재패널 조각장치 {Apparatus for sculpting of stone panel}

본 고안은 석재패널 조각장치에 관한 것으로, 일정크기를 구비하는 석재패널의 표면에 도트(dot)프린트 방식과 같이 무수한 점을 찍어 사물의 명암을 정밀하게 표현할 수 있는 석재패널 조각장치에 관한 것이다.

일반적으로 석재조각은 일정한 크기의 석재표면에 대상물을 조각하는 것으로, 석재패널 표면에 대상물의 밑그림을 그리고, 상기 밑그림을 따라 다수개의 조각수단에 의해 조각을 하는 수작업 석재조각과, 대상물을 스캐닝하거나 카메라에 의해 컴퓨터에 입력하고, 상기 입력된 값에 따라 컴퓨터와 연결된 자동조각 장치가 석재패널의 표면에 이를 조각하는 자동 석재조각방법이 사용되고 있으며, 빠른 작업 및 즉석 작업이 가능하고, 예술적 감각이 필요하지 않은 자동 석재 조각방법이 더 많이 사용되고 있다.

상기 자동 석재조각방법에 사용되고 있는 종래의 석재 자동조각장치는 입력된 값에 따라 조각수단에 의해 대상물의 명암상태가 직접 표현하도록 즉, 입력된 갑사에 따라 조각해야할 위치에서의 깊이가 설정되고 상기 설정값에 따라 석재표면을 조각하여 깊이에 의해 명암이 주어지도록 되어 있었다. 이와 같은 종래의 석재 자동조각장치는 대상물의 모든 명암상태를 조각되는 깊이에 의해 주어지도록 되어 있어, 정밀조각시 석재패널이 부분적으로 파손될 수 있으며, 이로 인해 조각이 불가능해지고, 석재패널 전체를 폐기해야 하는 등 비경제적인 문제점이 있었다.

또한, 깊이에 의해 명암이 조절되므로, 조각수단의 끝단부에 설치되어 실질적으로 석재패널을 조각하는 다이어몬드등의 조각수단 수명이 단축되며, 조각재료의 교체 주기가 짧아지게 되고, 이로 인해 작업이 지연되는 문제점이 있었다.

또한, 대상물의 모든 부분을 깊이에 의해 조각해야 하므로, 많은 조각시간이 소요되고, 작업시간 역시 길어지게 되어 자동 석재 조각방법의 주 목적인 신속한 작업이 이루어질 수 없는 등 여러 가지 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 도트프린트 방식에 의해 석재패널에 대상물의 명암을 표현하여 정밀한 대상물의 명암을 용이하게 표현하고, 조각속도 향상 및 작업시간을 단축하여 작업능률을 향상시키며, 조각수단의 수명을 연장하여 교체주기를 최대한 연장할 수 있는 석재패널 조각장치를 제공하는 것이다.

도 1 은 본 고안의 전체 구성을 보인 예시도

도 2 는 본 고안에 따른 헤드부재 일측면 예시도

도 3 은 본 고안에 따른 헤드부재 평면 예시도

도 4 는 도 3 의 A-A 단면도

도 5 는 도 3 의 B-B 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(100) : 베이스부재 (200) : Y축 이동부재

(300) : X축 이동부재 (400) : 헤드부재

(410) : 높이조절부 (411) : 높이조절 하우징

(411`): 가이드 (412) : 스크류

(413) : 조절나사 (414) : 슬라이더

(414`): 스프링 삽입홀 (415) : 플레이트

(416) : 연결대 (417) : 고정나사

(420) : 헤드부 (421) : 하우징

(421a): 삽입홀 (421b): 조절홀

(421c): 조절홈 (421d): 스프링 삽입홀

(421e): 하부홀 (422) : 코일드럼

(423) : 캡 (424) : 제 1 연결대

(425) : 제 2 연결대 (425`): 힌지축

(426) : 조각공구 (427) : 깊이조절기

(427a): 조절나사 (427b): 풀림방지나사

(428) : 팁 높이조절기 (428a): 장홈

(428b): 스프링 삽입홈 (428c): 나사홈

(429) : 팁조절기 (429a): 조절나사

(429b): 제 1 스프링 (429c): 제 2 스프링

(430) : 완충스프링 (500) : 석재패널

(600) : 컨트롤러(controller) (700) : 파워 스위치

도 1 은 본 고안의 전체 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 고안은 베이스부재(100) 상부에 석재패널(500)이 위치시키고, 대상물을 인식한 컴퓨터의 제어에 따라 Y축 이동부재(200) 및 X축 이동부재(300)를 통해 조각하는 조각공구가 설치된 헤드부재(400)를 석재패널(500) 상부로 이동시켜, 인식된 값에 따라 헤드부재(400)가 베이스부재(100)에 놓여진 석재패널(500)을 조각하도록 되어 있다.

상기 Y축 이동부재(200)는 X축 이동부재(300)와 헤드부재(400)를 컴퓨터의 인식된 값에 따라 Y축 방향으로 이동시키는 것으로, 베이스부재(100)의 양측에 각각 설치되어 있으며, 볼스크류방식, 리미트 슬라이딩 방식, 체인기어 등과 같은 통상적인 슬라이딩 수단에 의해 이동된다.

상기 X축 이동부재(300)는 컴퓨터의 인식된 값에 따라 헤드부재(400)를 X축 방향으로 이동시키는 것으로, 베이스부재(100)의 양측에 각각 설치된 Y축 이동부재(200)를 연결하고, 볼스크류방식, 리미트 슬라이딩 방식, 체인기어 및 벨트방식 등과 같은 통상적인 슬라이딩 수단에 의해 이동된다.

상기 헤드부재(400)는 X, Y축 이동부재(300,200)에 의해 X축, Y축으로 이동하며 석재패널을 조각하는 것으로, 도 2 와 도 3 에 도시된 바와 같이 X축 이동부재(300)와 연결되는 높이조절부(410)와, 상기 높이조절부(410)와 연결되고 석재패널(500)을 직접 조각하는 헤드부(420)로 구성되어 있으며, 헤드부(420)와 높이조절부(410) 사이에는 완충스프링(430)이 설치되어 있다.

상기 높이조절부(410)는 헤드부(420)의 높이를 조절하는 것으로, 도 2 내지 도 4 에 도시된 바와 같이 X축 이동부재(300)에 연결·고정되고 일측면에 가이드(411`)가 형성된 높이조절하우징(411)과, 상기 높이조절하우징(411)을 상/하 방향으로 관통하여 설치되는 스크류(412)와, 상기 스크류(412)와 연결되도록 높이조절하우징(411) 상부에 설치되는 조절나사(413)와, 높이조절하우징(411)의 가이드(411`)에 양측면이 각각 삽입되는 슬라이더(414)와, 상기 슬라이더(414) 하부에 일체형으로 설치되고 헤드부(420)에 힌지결합되는 플레이트(415)와, 상기 스크류(412)와 나사결합되고 슬라이더(414)에 일측이 고정되는 연결대(416)와, 상기 가이드(411`)내로 삽입된 슬라이더(414) 일측면에 접촉되도록 높이조절하우징(411)의 일측면에 설치되는 고정나사(417)로 구성되어 있다.

즉, 상기 높이조절부(410)는 조절나사(413)의 작동에 의해 높이조절하우징(411)을 상/하로 관통하여 설치된 스크류(412)가 회전되고, 상기 스크류(412)의 회전에 의해 스크류(412)를 따라 연결대(416)가 상/하 이동되며, 상기 연결대(416)의 상/하 이동에 의해 가이드(411`)를 따라 슬라이더(414)가 상/하 이동되도록 되어 있다. 이때, 상기 슬라이더(414)와 일체형으로 형성된 플레이트(415)와 헤드부(420)가 힌지결합되어 있으므로, 슬라이더(414)의 상/하 이동시 헤드부(420) 전체가 상/하 이동하게 된다.

상기 헤드부(420)는 높이조절부(410)에 의해 상/하 이동되는 것으로, 도 2 내지 도 5 에 도시된 바와 같이 높이조절부(410)의 플레이트(415)가 연결되고 상부면에 삽입홀(421a)과 조절홀(421b) 및 조절홈(421c)이 순차적으로 형성되며 일측면에 스프링 삽입홀(421d)이 형성된 하우징(421)과, 상기 하우징(421) 상부에 형성된 삽입홀(421a)내로 삽입되는 원통형 코일드럼(422)과, 상기 코일드럼(422)의 이탈을 방지하도록 삽입홀(421a) 상부에 체결되는 캡(423)과, 상기 하우징(421) 하부에서 원통형 코일드럼(422)의 중앙에 형성된 홀내로 삽입되도록 설치되는 제 1 연결대(424)와, 상기 제 1 연결대(424)와 일측이 힌지결합되고 중간부가 하우징(421) 하부에 힌지결합되는 제 2 연결대(425)와, 상기 제 2 연결대(425)의끝단부에 고정설치되는 다이어몬드등의 조각공구(426)와, 상기 제 2 연결대(425)에 끝단이 접촉되도록 하우징의 조절홀(421b)을 관통하여 설치되는 깊이 조절기(427)와, 상기 하우징(421) 하부 끝단에 형성된 하부홀(421e)내로 삽입되는 팁 높이조절기(428)와, 상기 하우징(421)의 조절홈(421c)을 관통하도록 설치되어 팁 높이조절기(428)를 상/하 이동시키는 팁조절기(429)로 구성되어 있다. 이때, 상기 팁 높이조절기(428)에는 조각공구(426)가 설치된 제 2 연결대(425)의 일측단이 삽입되는 반원형상의 장홈(428a)이 형성되어 있으며, 상부면에는 팁조절기(429)와 연결되는 스프링 삽입홈(428b) 및 이와 동일 중심선을 구비하는 나사홈(428c)이 형성되어 있다.

즉, 상기 조각공구(426)는 코일드럼(422)의 전류인가 시, 제 1 연결대(424)가 상/하 이동되고, 상/하 이동되는 제 1 연결대(424)에 의해 제 2 연결대(425)가 힌지축(425`)을 중심으로 시소 작동되며, 상기 제 2 연결대(425)의 시소작동에 의해 조각공구(426)가 팁 높이조절기(428)의 장홈(428a)내에서 상/하 이동되어 석재패널(500)에 접촉되도록 되어 있다.

이때 상기 캡(423)에는 코일드럼(422)의 홀내로 삽입되는 지지구(423a)가 일체형으로 형성되어 있으며, 상기 제 1 연결대(424)와 지지구(423a) 사이에는 스프링(423b)이 설치되어 있다. 즉, 상기 제 1 연결대(424)는 지지구(423a)에 의해 상부방향 높이가 조절되고, 스프링(423b)에 의해 완충된다.

상기 깊이 조절기(427)는 시소작동되는 제 2 연결대(425)의 이동폭을 조절하여 조각공구(426)의 작동되는 힘을 조절하는 것으로, 하우징(421) 상부에 형성된조절홀(421b)을 관통하여 끝단부가 제 2 연결대(425)에 접촉되는 조절나사(427a)와, 상기 조절나사(427a)의 풀림을 방지하기 위하여 조절홀(421b)내로 삽입되는 풀림방지나사(427b)로 구성되어 있다. 즉, 코일드럼(422)에 의해 작동되는 조각공구(426)의 세기를 조절하여 조각깊이를 조절하고자 할 경우, 조절나사(427a)의 회전정도를 조절하여 힌지축(425`)을 중심으로 시소작동되는 제 2 연결대(425)의 움직임 폭을 조절한다.

상기 팁조절기(429)는 팁 높이조절기(428)의 높이를 조절하는 것으로, 도 5 에 도시된 바와 같이 팁 높이조절기(428) 상부의 스프링 삽입홈(428b)내에 설치된 나사홈(428c)에 나사결합되는 조절나사(429a)와, 상기 조절나사(429a)의 머리와 하우징사이에 설치되는 제 1 스프링(429b)과, 상기 하우징과 팁 높이조절기의 스프링 삽입홈(428b) 사이에 설치되는 제 2 스프링(429c)으로 구성되어, 하우징(421)에 형성된 조절홈(421c)내의 조절나사(429a)를 회전 정도에 따라 팁 높이조절기(428)가 상/하 이동되며, 상기 제 1,2 스프링(429b,429c)에 의해 팁 높이조절기(428)의 상/하 이동이 보조된다.

상기 완충스프링(430)은 헤드부(420)에 의한 석재패널(500) 조각시 반발력에 의한 헤드부(420)의 충격을 완충시켜 주는 것으로, 슬라이더(414)에 형성된 스프링 삽입홀(414`)내로 일측이 삽입되고, 타측이 헤드부(420)의 하우징(421)에 형성된 스프링 삽입홀(421d)내로 삽입된다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 조각하고자 하는 대상물을 카메라, 스캔등의방법에 의해 컴퓨터내에 입력하고, 상기 컴퓨터내에 입력된 값에 따라 Y축, X축 이동부재에 의해 헤드부재가 이동하여 베이스부재에 놓여진 석재패널에 도트프린트 방식에 의해 조각을 하도록 되어 있다. 즉, 컴퓨터의 입력값에 따라 코일드럼에 전류가 인가되고, 상기 전류의 세기에 따라 제 1,2 연결대가 작동하여 조각공구가 석재패널에 접촉하므로써 석재패널에 대상물을 조각하게 된다. 이때, 석재패널 조각에 따라 발생되는 반발력에 의해 헤드부는 높이조절부와 힌지결합된 축을 중심으로 회전되게 되고, 높이조절부와 헤드부 사이에 설치된 완충스프링에 의해 제거된다.

또한, 상기 헤드부의 높이는 높이조절부의 조절나사를 통해 조절되고, 조각공구의 작동폭(세기)은 깊이 조절기에 의해 조절되며, 조각공구의 높이(팁높이조절기에서의 조각공구 돌출높이)는 팁조절기에 의해 조절된다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

이와 같이 본 고안은 X축, Y축, Z축으로 이동·작동되는 겐트리형 로봇의 개념을 이용한 것으로, 조각공구가 설치된 헤드부를 Y축 이동부재와 X축 이동부재 및 높이조절부에 의해 Y, X, Z 축 방향으로 이동시키고, 코일드럼에 의한 조작공구의작동으로 도트프린트 방식에 의해 석재패널을 조각하도록 되어 있어, 정밀한 석재조각이 가능하며, 조작공구의 세기 및 작동높이 등을 조절할 수 있어 대상물의 상황에 따라 신속하게 대응할 수 있으며, 작업속도 및 작업능률이 향상되는 등 많은 효과가 있다.

Claims

컴퓨터의 입력값에 따라 석재패널을 자동조각하는 석재패널 조각장치에 있어서;

상기 석재패널 조각장치는 석재패널이 놓여지는 베이스부재와,

상기 베이스부재 양측면에 각각 설치되고 컴퓨터의 설정값에 의해 양측면을 따라 이동되는 Y축 이동부재와,

상기 베이스부재 양측면에 각각 설치된 Y축 이동부재를 연결하는 X축 이동부재와,

상기 X축 이동부재에 연결·설치되고 컴퓨터의 설정값에 따라 X축 이동부재에 의해 이동되며 석재패널을 조각하는 헤드부재를 포함하여 구성되어, 도트프린트 방식에 의해 석재패널을 조각하는 것을 특징으로 하는 석재패널 조각장치.
제 1 항에 있어서;

상기 헤드부재는 X축 이동부재에 연결·고정되고 일측면에 가이드가 형성된 높이조절하우징과, 상기 높이조절하우징을 상/하 방향으로 관통하여 설치되는 스크류와, 상기 스크류와 연결되도록 높이조절하우징 상부에 설치되는 조절나사와, 상기 높이조절하우징의 가이드에 양측면이 각각 삽입되는 슬라이더와, 상기 슬라이더 하부에 일체형으로 형성되는 플레이트와, 상기 스크류와 나사결합되고 슬라이더에일측이 고정되는 연결대와, 상기 가이드내로 삽입된 슬라이더 일측면에 접촉되도록 높이조절하우징의 일측면에 설치되는 고정나사를 구비하는 높이조절부;

상기 높이조절부의 플레이트가 하부에 힌지결합되고 상부면에 삽입홀과 조절홀 및 조절홈이 순차적으로 형성되며 높이조절부의 슬라이더와 마주보는 일측면에 스프링 삽입홀이 형성된 하우징과, 상기 하우징 상부에 형성된 삽입홀내로 삽입되는 원통형 코일드럼과, 상기 코일드럼의 이탈을 방지하도록 삽입홀 상부에 체결되고 코일드럼의 중앙홀내로 삽입되는 지지구가 일체형으로 형성된 캡과, 상기 하우징 하부에서 원통형 코일드럼의 중앙홀내로 삽입되도록 설치되는 제 1 연결대와, 상기 제 1 연결대와 지지구 사이에 설치되는 스프링과, 상기 제 1 연결대와 일측이 힌지결합되고 중간부가 하우징 하부에 힌지결합되는 제 2 연결대와, 상기 제 2 연결대의 끝단부에 고정·설치되는 조각공구와, 상기 제 2 연결대에 끝단이 접촉되도록 하우징의 조절홀을 관통하여 설치되는 깊이 조절기와, 상기 하우징 하부 끝단에 형성된 하부홀내로 삽입되고 상부면에 스프링 삽입홈 및 나사홀이 동일중심축을 구비하도록 형성된 팁높이조절기와, 상기 하우징의 조절홈을 관통하도록 설치되고 끝단이 팁높이조절기의 나사홈내로 삽입되어 팁높이조절기를 상/하 이동시키는 팁조절기를 구비하는 헤드부;

상기 높이조절부의 슬라이더부에 형성된 스프링 삽입홀내로 일측이 삽입되고, 타측이 헤드부의 하우징에 형성된 스프링 삽입홀내로 삽입되는 완충스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 석재패널 조각장치.
제 2 항에 있어서;

상기 팁조절기는 팁높이조절기 상부의 스프링 삽입홈내에 설치된 나사홀에 나사결합되는 조절나사와, 상기 조절나사의 머리와 하우징사이에 설치되는 제 1 스프링과, 상기 하우징과 팁높이조절기 사이에 설치되는 제 2 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 석재패널 조각장치.