KR200262008Y1

KR200262008Y1 - 자동시료연마장치

Info

Publication number: KR200262008Y1
Application number: KR2020010030692U
Authority: KR
Inventors: 김정기; 오학만; 신동열
Original assignee: 포항종합제철 주식회사
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2002-02-06

Abstract

본 고안은 제선 및 제강에서 발광분광분석 또는 형광X분석을 위해 채취된 고형시료의 전처리작업을 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시료의 표면연마작업을 자동화함으로써 수동작업에 의해 발생되었던 작업능률저하, 안전사고 발생 및 시료연마작업의 결과데이터에 대한 신뢰도 저하 등의 비효율적인 요인들을 제거하기 위한 자동시료연마장치에 관한 것이다.

본 고안은 시료의 표면연마작업을 수행하도록 벨트구동부를 포함하는 장치에 있어서, 상기 시료(5)를 고정하도록 다수의 클램프들(12)(15)과 이들 중 한 클램프(15)를 이동시키는 실린더(17)를 포함하는 클램프부(10); 상기 클램프부(10)를 이동시키기 위한 다수의 실린더들(21)(22)(23)을 갖는 이동부(20); 및 상기 클램프부(10)와 이동부(20)의 작동을 제어하는 제어부(30)를 포함하며, 상기 제어부(30)조절에 의한 상기 클램프부(10)와 이동부(20)의 작동으로 상기 시료(5)의 표면연마작업을 자동으로 수행함을 특징으로 하는 자동시료연마장치를 제공한다.

Description

자동시료연마장치{AN AUTOMATIC SAMPLE POLISHING MACHINE}

도 1은 종래의 수동시료연마장치의 사시도이고 도 2a와 2b는 일반적인 제선 및 제강에서 샘플된 시료(5)의 사시도이다.

도 1과 도 2a, b를 참조하면, 일반적으로 제선 및 제강에서 샘플된 시료(5)는 그 성분분석을 위해 분석실로 이송되고, 분석실에서 작업자가 손으로 상기 시료를 파지한 후, 도 1에 도시된 수동시료연마장치(50)의 평판(57)에 올려놓고 모터(55)를 작동시켜 80메쉬(mesh) 규격의 벨트(51)를 회전시켜 상기 시료(5)의 표면을 분석측정조건과 일치하게 연마하고 있다.

그러나, 상기 수동시료연마장치(50)를 이용하여 시료(5)의 표면연마작업을수행하는 동안에는 다음과 같은 문제점이 발생한다.

첫째, 작업자가 손으로 직접 시료(5)를 파지하여 상기 시료(5)의 표면연마작업을 수행하는 과정에서, 상기 시료(5)가 연마작업 후에 표면온도가 급격히 상승되고 작업자가 상기 뜨거워진 시료(5)를 직접 손으로 만지게 되어 작업자가 화상을 입거나 상기 시료(5)의 파지상태가 불완전하여 상기 시료(5)가 외부로 이탈되고 이에 따라 작업자의 안면이나 손 등이 상기 시료(5)의 이탈물질에 의해 찰과상 등을 입는 안전사고가 빈번히 발생하는 문제점이 있다.

둘째, 작업자가 연마작업중에 상기 시료(5)를 안전하고 정확히 파지하여 일정방향과 일정각도를 유지한 상태에서 작업을 수행하기 힘들기 때문에, 연마작업 후에 생성된 시료(5)가 분석측정조건과 상이하게 되고 이에 따라 상기 시료(5)의 분석시 목적원소의 함유량과 상당한 편차가 발생되어 분석데이타의 신뢰성이 급격히 저하되는 문제점이 있다.

셋째, 강(鋼)의 종류 및 특정성분의 함유량 차이에 의해 연마작업시 상당한 시간이 소요되고, 이에 따라 상기 시료(5)의 연마작업으로 인한 분석데이타의 피드백이 지연되어 현장조업에 있어서 생산성 저하의 한 원인이 되는 문제점이 있다.

상기와 같이 수동시료연마장치는 안전사고, 분석결과 불량 및 작업능률 저하에 따른 생산성 저하 등의 원인을 제공하는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 종래의 수동시료연마장치에서 수작업으로 수행되던 시료의 로딩(loading) 및 폴리싱(polishing) 공정을 자동으로 수행하도록 함으로써, 작업의 안정성과 능률성을 향상시키고 작업자의 안전사고를 미연에 방지하며 연마작업후의 시료에 대한 결과데이타의 신뢰도를 향상시키고 이에 따라 대외적 시료조제 능력과 기술개발력에서 우위를 확보하도록 한 자동시료연마장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 수동시료연마장치;

도 2a와 2b는 일반적으로 시료연마장치에서 연마되는 시편의 사시도;

도 3은 본 고안에 따른 자동시료연마장치의 전체사시도;

도 4는 본 고안에 따른 자동시료연마장치의 내부상세도;

도 5a는 본 고안에 따른 자동시료연마장치의 클램프부의 정면도;

도 5b는 본 고안에 따른 자동시료연마장치의 클램프부의 사시도;

도 6은 본 고안에 따른 자동시료연마장치의 정면도;

도 7은 본 고안에 따른 자동시료연마장치의 측면도;

도 8은 본 고안에 따른 자동시료연마장치의 벨트장력조정부의 상세도; 및

도 9는 본 고안에 따른 자동시료연마장치의 플로터부의 상세도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

5... 시료 10... 클램프부

11... 열감지센서 12... 이동식클램프

13... 냉각가스공급관 14... 지지판

15... 고정식클램프 17... 제 1실린더

20... 이동부 21... 제 2실린더

22... 제 3실린더 23... 제 4실린더

30... 제어부 31... 제어판넬

60... 벨트구동부 70... 벨트장력조절부

80... 플로터부 100... 본 고안에 따른 자동시료연마장치

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 시료의 표면연마작업을 수행하도록 벨트구동부를 포함하는 장치에 있어서, 상기 시료를 고정하도록 다수의 클램프들과 이들 중 한 클램프를 이동시키는 실린더를 포함하는 클램프부; 상기 클램프부를 이동시키기 위한 다수의 실린더들을 갖는 이동부; 및 상기 클램프부와 이동부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부조절에 의한 상기 클램프부와 이동부의 작동으로 상기 시료의 표면연마작업을 자동으로 수행함을 특징으로 하는 자동시료연마장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안에 따른 자동시료연마장치(100)의 구성을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 자동시료연마장치(100)의 전체사시도이고, 도 4는 상기 자동시료연마장치(100)의 내부상세도이다.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 고안에 따른 자동시료연마장치(100)는 크게 시료(5)를 고정하기 위한 클램프부(10), 상기 클램프부(10)를 이동시키기 위한 이동부(20), 상기 시료(5)를 연마시키는 연마구동력을 발생시키는 벨트구동부(60) 및상기 클램프부(10)와 이동부(20)의 작동을 제어하는 제어부(30)로 구성된다.

또한, 추가적으로 상기 벨트구동부(60)를 상하로 이동가능하게 조절하는 플로우터(floater)부(70)와 상기 벨트구동부(60)의 벨트장력을 조절하는 벨트장력조절부(80)가 포함될 수 있다.

상기 벨트구동부(60)는 종래의 벨트구동부(60)와 구성이 유사한 것으로서, 도 1을 참조하면, 모터(55)와 상기 모터(55)에 의해 연결벨트(53)를 거쳐 구동되는 연마벨트(51)로 구성된다. 상기 벨트구동부(60)는 종래기술에 의한 것이므로, 더 이상의 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4를 참조하면, 상기 이동부(20)는 상기 벨트구동부(60)의 일측에 배치된 원형의 지지봉(63)의 상측에 장착된 지지대(27)를 포함한다. 상기 지지대(27)는 그 상면에 안내로(28)가 형성되어 있다.

상기 이동부(20)는 이후 상세히 기술될 클램프부(10)의 상하좌우 이동을 자동으로 가능하게 하기 위한 것으로서 다수의 실린더들을 포함한다. 상기 실린더들은 공압실린더 또는 유압실린더일 수 있다.

상기 실린더들 중 하나인 제 2실린더(21)는 상기 안내로(28)의 일측부에 장착된다. 상기 제 2실린더(21)는 전방으로 연장되는 작동바(21a)를 갖는다. 상기 안내로(28)의 상면에는 상기 안내로(28)와 홈(29a)결합하는 안내판(29)이 상기 안내로(28)를 따라 이동가능하게 배치되고, 상기 안내판(29)의 상부일측에는 제 3실린더(22)가 장착된다. 상기 제 3실린더(22)는 후방으로 연장가능한 작동바(22a)를 갖는다.

상기 제 2실린더(21)의 작동바(21a)는 그 끝단에서 평판(26)의 일면과 결합하고 상기 평판(26)의 타면은 상기 제 3실린더(22)의 작동바(22a)의 끝단과 결합한다. 이에 따라 상기 제 2실린더(21)의 작동바(21a)와 상기 제 3실린더(22)의 작동바(22a)는 상기 평판(26)을 사이에 두고 서로 결합된 상태를 이룬다. 상기 제 2실린더(21)의 작동바(21a)는 대략 35mm의 최대작동길이를 갖고, 상기 제 3실린더(22)의 작동바(22a)는 대략 20mm의 최대작동길이를 가지므로, 상기 제 2실린더(21)와 제 3실린더(22)를 작동시키면 최대 55mm의 작동길이를 갖게 된다. 상기 실린더들(21)(22)의 작동길이는 작업환경에 따라 적정길이의 작동바를 갖는 실린더를 선택하여 조절될 수 있다.

상기 안내판(29)의 상부 타측부, 즉 상기 안내판(29)에 배치된 제 3실린더 (22)의 반대측에는 상하방향으로 작동바(23a)가 움직이는 제 4실린더(23)가 장착된다. 상기 작동바(23a)의 끝단에는 시료(5)를 클램프(clamp)하는 클램프부(10)가 장착된다.

상기 제 3실린더(22)는 상기 제 2실린더(21)에 의해 상기 연마벨트(51)의 상측까지 이동되어 배치된 후, 상기 연마벨트(51)의 작동중에 작동되어 이후 기술될 클램프부(10)를 상기 연마벨트(51)의 폭크기 만큼 왕복되도록 작동된다. 이것은 상기 연마벨트(51)의 전폭을 이용하여 연마작업을 수행하기 위한 것이다.

상기 실린더들에 공압을 제공하는 공급라인들(17e)(21e)(22e)(23e)는 상기 실린더들의 측방에서 기본프레임(87)에 벨트형으로 장착된 라인보호캡(65)에 보호되면서 안내된다.

상기와 같은 이동부(20)의 실린더들(21)(22)(23)의 작동으로 이후 기술될 클램프부(10)는 상하좌우로 이동된다.

도 5a는 본 고안에 따른 자동시료연마장치(100)의 클램프부(10)의 정면도이고 도 5b는 상기 클램프부(10)의 사시도이다.

도 5a와 5b를 참조하면, 상기 클램프부(10)는 상기 벨트구동부(60)의 상부에 배치된 지지판(14)의 하면에 장착된 고정식클램프(15)와, 상기 지지판(14)의 측면에 장착된 제 1실린더(17)와, 상기 제 1실린더(17)의 작동바(17a)의 하측에 장착된 이동식클램프(12)를 포함한다.

상기 지지판(14)은, 도 5b를 참조하면, 평판(14a), 전면판(14b) 및 측면판(14c)으로 구성된다. 상기 측면판(14c)에는 상기 제 1실린더(17)가 장착되고 상기 제 1실린더(17)의 작동바(17a)는 도 5a를 기준으로 우측으로 연장된다. 상기 평판(14a)의 좌측부에는 삭제부(14d)가 형성되어 있고, 이에 따라 상기 작동바(17a)의 하측에 장착된 이동식클램프(12)는 상기 삭제부(14d)를 통해 이동가능하다.

상기 고정식클램프(15)는 'V'자홈(15a)을 갖고, 이동식클램프(12)는 곡면의 전면(12a)을 갖는다. 이에 따라, 상기 고정식클램프(15)와 이동식클램프(12)는 곡형의 시료(5)를 확실히 잡아 고정시킬 수 있다. 일반적으로 시료(5)의 형상은 타원형 또는 원형으로 형성되고, 상기와 같은 클램프들(12)(15)의 접촉면형상에 의해 상기 시료(5)는 쉽게 물려 고정될 수 있다.

만일 시료(5)의 형상이 각이 진 사각형상이거나, 그 이외의 특별한 형상일경우에는, 상기 고정식클램프(15)와 이동식클램프(12)는 상기 시료(5)의 형상에 따라 상기 시료(5)를 쉽게 수용하여 고정하도록 접촉면이 형성된 여러가지 다른 클램프로 교체되어 장착될 수 있다.

도 6은 본 고안에 따른 자동시료연마장치(100)의 정면도이고, 도 7은 상기 자동시료연마장치(100)의 측면도이다.

도 3과 도 7을 참조하면, 상기 제어부(30)가 도시되고, 기본프레임(87)에 장착된 제어판넬(31)을 포함한다. 상기 제어판넬(31)은 작업자가 본 고안에 따른 자동시료연마장치(100)의 작동 또는 정지 및 이에 관련된 여러가지 프로세스를 조정할 수 있는 버튼들을 포함하여, 작업자는 상기 제어판넬(31)에 형성된 버튼을 누르게 되면 자동으로 상기 자동시료연마장치(100)가 작동 및 정지될 수 있도록 한다.

도 4를 참조하면, 상기와 같은 자동제어를 위해 상기 제어부(30)는 상기 제 1 내지 4실린더들(17)(21)(22)(23)의 외면에 상기 작동바들(17a)(21a)(22a)(23a) 각각의 작동방향으로 형성된 홈(17b)(21b)(22b)(22b)에 이동가능하게 배치된 다수의 센서들(17c)(21c)(22c)(23c)과 상기 작동바들(17a)(21a)(22a)(23a) 각각의 측면에 장착된 접지편들(17d)(21d)(22d)(23d)을 포함한다.

상기 제어부(30)는 상기 센서들(17c)(21c)(22c)(23c)이 각각 상기 제어판넬 (31)에 연결되어, 상기 실린더들(17)(21)(22)(23)의 작동에 따라 상기 접지편들 (17d)(21d)(22d)(23d)이 각각 상기 센서들(17c)(21c)(22c)(23c)에 접지하는 신호에 기초하여 상기 제어판넬(31)이 상기 실린더들(17)(21)(22)(23)의 작동을 독립적으로 조절하게 된다.

도 3과 도 5b를 참조하면, 본 고안은 추가적으로 연마작업후 고온이 된 시료(5)를 냉각시키기 위한 냉각가스 공급관(13)을 포함한다. 상기 공급관(13)은 상기 지지판(14)의 전면판(14b)에 관통되어 장착되고 외부에 배치된 냉각가스공급기(미도시)와 연결된다.

상기 벨트구동부(60)는 상기 벨트(51)에서 하방으로 약간 이격되어 배치된 평판(19) 상에 장착된 열감지센서(11)를 포함하고, 상기 열감지센서(11)는 상기 제어부(30)에 연결된다. 상기 열감지센서(11)는 상기 시료(5)가 연마작업 후에 상기 평판(19) 상에 놓여질 때, 상기 시료(5)의 표면온도를 측정하게 되고 그 신호를 상기 제어부(30)로 송부한다.

상기 제어부(30)는 상기 열감지센서(11)로부터의 시료(5)에 대한 표면온도의 신호에 따라 상기 냉각가스공급기의 작동여부를 결정한다. 만일, 연마작업 후 상기 시료(5)의 표면온도가 급격히 상승되어 상기 열감지센서(11)가 고온신호를 상기 제어부(30)의 제어판넬(31)에 송부하면, 상기 제어판넬(31)은 내부로직에 따라 자동으로 상기 냉각가스공급기를 작동시키고, 공급된 냉각가스는 상기 공급관(13)을 거쳐 상기 시료(5)를 향해 내뿜어져 상기 시료(5)의 표면온도를 낮춘다. 상기 열감지센서(11)가 상기 시료(5)의 온도가 낮추어진 신호를 상기 제어판넬(31)에 다시 송부하면, 상기 제어판넬(31)은 상기 냉각가스공급기를 정지시켜 냉각가스의 공급을 중단시킨다.

도 8은 본 고안에 따른 자동시료연마장치(100)의 벨트장력조절부(80)의 상세도이다. 도 7과 도 8을 참조하면, 상기 벨트장력조절부(80)는 상기 연마벨트(51)를양방향에서 지지하는 드럼들(43)을 양외측방향으로 보다 벌어지게 하거나 양내측방향으로 보다 좁아지게 한다. 상기 연마벨트(51)가 구동하면서 상기 시료(5)를 연마할 때, 상기 시료(5)에 상기 연마벨트(51)의 주름자국이 생기는 경우가 있는데, 이것은 상기 연마벨트(51)가 팽팽하게 당겨져 있지 않기 때문에 생기는 주름자국이므로, 상기 드럼들(43)을 양외측방향으로 보다 벌리면 상기 드럼들(43)에 감겨 있는 연마벨트(51)가 보다 팽팽하게 되고 이에 따라 연마작업중에 주름자국은 사라진다.

상기 벨트장력조절부(80)는 상기 드럼들(43) 사이에 배치된 지지축(42), 상기 지지축(42)의 외주면에 나사결합하는 장력조정볼트(48), 상기 장력조정볼트(48)의 원주부에 형성된 암나사구멍(48a), 상기 장력조정볼트(48)의 끝단에 배치된 스프링(45), 상기 스프링(45)을 지지하는 지지편(83), 상기 지지편(83)에 접촉하게 배치된 캠(46), 상기 캠(46)을 좌, 우 회전시키도록 상기 캠(46)과 결합된 레버(47) 및 상기 캠(46)과 맞닿아 배치되고 상기 종동드럼(43)에 근접하게 연결배치된 연결대(84)로 구성된다.

상기 연마벨트(51)가 상기 종동드럼(43)에 느슨하게 감겨져 있거나 너무 팽팽히 감겨져 있다고 판단되면, 작업자는 상기 장력조정볼트(48)의 원주부에 형성된 암나사구멍(48a)에 회전레바를 삽입하고 이를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키며, 이에 따라 상기 장력조정볼트(48)가 좌측 또는 우측방향으로 상기 지지축 (42)의 주위를 나사회전하면서 이동하면, 상기 스프링(45)은 상기 장력조정볼트 (48)가 이동된 거리만큼 늘어나거나 줄어들게 되고 결국 상기 종동드럼(43)은 느슨하게 감겨있는 연마벨트(51)를 팽팽히 당기거나 너무 팽팽히 당겨져 있는 연마벨트(51)를 더 느슨하게 하여 상기 연마벨트(51)에 가해지는 장력을 조절하게 된다.

상기 연결대(84)에는 압력센서(미도시)가 부착되고 이는 외부의 지시계(49)에 연결되어 상기 장력조정볼트(48)의 회전에 따른 상기 연마벨트(51)의 장력값이 상기 지시계(49)를 통해 압력값으로 작업자에게 전달되며, 작업자는 상기 지시계(49)를 주시하면서 상기 연마벨트(51)의 당겨지는 장력값을 조절하게 된다.

도 9는 본 고안에 따른 자동시료연마장치(100)의 플로터부(70)를 상세히 도시한다.

도 9를 참조하면, 상기 플로터부(70)는 상기 종동롤러(43)의 축(43a)과 베어링(71) 결합하는 플로터(73)를 포함한다. 상기 베어링(71)의 하부에는 볼트(75)가 체결되어 상기 축(43a)과 상기 베어링(71)의 베어링결합이 하측에서 단단히 지지되고, 상기 플러터(73)의 상방에서는 기본프레임(87)의 암나사부(88)와 나사결합하는 수나사부(77)가 형성되며, 상기 수나사부(77)의 상측에는 작업자가 회전하기 용이하도록 표면처리된 손잡이(78)가 형성된다.

상기 플로터부(70)는 연마작업중 상기 종동롤러(43)가 수평을 잃어버릴 때, 연마작업이 비효율적으로 수행되는 것을 방지하기 위한 것으로, 연마작업 중 연마벨트(51)가 경사진 상태에서 구동되면, 작업자가 직접 상기 손잡이(78)를 회전시켜 상기 종동롤러(43)의 높낮이를 조절하여 상기 종동롤러(43)에 감겨져 회전되는 연마벨트(51)의 수평을 맞추게 된다.

상기 연마벨트(51)의 주위에는 집진장치(81)가 설치되어 연마작업중 배출되는 연마먼지를 집진하며 이에 따라 연마먼지가 외부로 배출되는 것을 방지한다.

이하, 본 고안에 따른 자동시료연마장치(100)의 작용을 설명한다.

작업자가 시료(5)를 상기 평판(19) 위에 직접 올려놓은 후, 상기 제어부(30)의 제어판넬(31) 내에 배치된 작동버튼을 누르게 되면, 상기 제 2실린더(21)가 작동하고 상기 제 2실린더(21)의 작동바(21a)가 연장된다. 상기 제 2실린더(21)의 작동으로 상기 제 3실린더(22) 및 제 4실린더(23)를 상면에 장착한 안내판(29)이 전방으로 이동된다. 이 때, 상기 제 2실린더(21)의 작동바(21a)의 외주면에 장착된 접지편(21d)도 우측으로 이동되고 상기 제 2실린더(21)의 외측홈(21b)에 장착된 센서(21c)에 접촉하면, 이러한 접촉신호를 받은 제어부(30)의 제어판넬(31)은 상기 제 2실린더(21)에 정지신호를 보내고 이에 따라 상기 제 2실린더(21)는 자동으로 정지된다. 이 때, 상기 제 3실린더(22)와 제 4실린더(23)는 상기 연마벨트(51)의 상부에 위치하게 된다.

이 위치에서 상기 제어판넬(31)은 상기 제 4실린더(23)를 작동시켜 상기 제 4실린더(23)의 작동바(23a) 끝단에 장착된 클램프부(10)는 하방으로 이동된다. 이 때, 상기 제 4실린더(23)의 작동바(23a)의 측면에 부착된 접지편(21d)이 상기 제 4실린더(23)의 외측홈(23b)에 장착된 센서(23c)와 접촉하면, 이러한 접촉신호를 받은 제어판넬(31)은 상기 제 4실린더(23)의 동작을 정지시킨다. 이 때, 상기 클램프부(10)는 상기 시료(5)와 거의 평행한 위치에 있게 된다.

이어서, 상기 제어판넬(31)은 상기 제 1실린더(17)를 작동시키고, 상기 제 1실린더(17)의 작동바(17a)가 연장된다. 이 때, 상기 작동바(17a)의 끝단에 장착된이동식클램퍼(12)는 상기 시편(5)을 향해 이동되고, 상기 작동바(17a)에 장착된 접지편(17d)이 상기 실린더(17)의 외측홈(17b)에 장착된 센서(17c)와 접촉하면, 이 접촉신호는 상기 제어판넬(31)에 전달되고, 상기 제어판넬(31)은 상기 제 1실린더(17)의 작동을 정지시킨다. 상기 제 1실린더(17)의 작동에 의해 상기 작동바(17a)의 끝단에 장착된 이동식클램퍼(12)는 상기 시편(15)을 접촉하면서 밀고 상기 고정식클램프(15)에 상기 시료(15)를 맞물려 고정시킨다.

상기 시료(15)는 상기 클램프부(10)의 이동식클램퍼(12)의 곡면접촉면(12a)과 고정식클램퍼(15)의 'V'자 접촉면에 의해 상기 클램퍼들(12)(15)에 밀착되면서 고정된다.

상기 평판(19)은 상기 벨트(51)의 하부에 약간 이격설치되므로 상기 벨트(51)의 구동에 의해 상기 평판(19)은 영향을 받지 않는다.

이 상태에서 작업자가 상기 벨트구동부(60)를 구동시켜 상기 연마벨트(51)를 작동시키면, 상기 시료(5)에 대한 연마작업이 수행된다. 상기 벨트구동부(60)의 작동은 상기 접지편(17d)이 상기 센서(17c)를 접촉하고 난 후, 이 신호에 근거하여 상기 제어판넬(31)이 상기 벨트구동부(60)의 모터(55)에 기동신호를 보내어 수행된다.

상기 벨트구동부(60)의 연마벨트(51)에 의한 시료(5)의 연마작업이 시작되면, 상기 제어판넬(31)은 상기 제 3실린더(22)를 작동시킨다. 이 때, 상기 평판(26)이 정지된 상태에서 상기 제 3실린더(22)가 이동되며, 이에 따라 상기 센서들(22c)중 일측센서(22c)가 상기 제 3실린더(22)의 이동중에 상기 작동바(22a)의측면에 장착된 접지편(22d)과 접촉하면, 이 접촉신호가 상기 제어판넬(31)에 전달되고 상기 제어판넬(31)은 상기 제 3실린더(22)에 역방향작동신호를 주게 되며, 역방향으로 주행하게 되는 제 3실린더(22)의 센서들(22c)의 타측센서(22c)가 상기 접지편(22d)과 접촉하면, 다시 상기 제어판넬(31)이 상기 제 3실린더(22)의 작동을 반대방향으로 지시하게 된다. 따라서 상기 제 3실린더(22)는 상기 센서들(22c)이 상기 접지편(22d)과 접촉하는 신호에 기초하여 왕복운동한다.

상기 센서들(22c)의 간격은 대략 상기 연마벨트(51)의 폭길이와 비슷하고 이에 따라 상기 제 3실린더(22)는 상기 클램프부(10)를 상기 연마벨트(51)의 폭방향으로 그 폭길이만큼 연마작업 중인 연마벨트(51)의 가로방향으로 왕복시킨다. 상기 제 3실린더(22)를 이용하여 상기 클램프부(10)를 상기 연마벨트(51)의 폭방향으로 왕복주행시키는 이유는 상기 시료(5)가 상기 연마벨트(51)의 전폭을 이용하면서 연마작업이 수행되도록 하기 위한 것이며, 이에 따라 상기 연마벨트(51)는 국부적으로 연마가 심화되어 급격히 손상되는 것이 방지된다.

상기 제어판넬(31)은 적절한 연마작업시간이 설정되어 있고, 이에 따라 상기 제어판넬(31)은 기설정된 연마작업시간동안 연마작업을 수행한다.

연마작업이 종료되면, 상기 제어판넬(31)은 상기 시료(5)가 상기 평판(19) 상에 배치된 열감지센서(14) 위에 배치되도록 상기 제 1실린더(17)와 제 2실린더(21)를 작동시키고, 상기 열감지센서(14)의 온도신호는 상기 제어판넬(31)로 전달되며 이 신호에 기초하여 상기 제어판넬(31)은 상기 시료(5)의 냉각여부를 결정한다.

만일 상기 열감지센서(14)에 의한 온도가 높게 나타나면, 상기 제어판넬(31)은 즉시 상기 냉각가스공급기에 신호를 보내어 작동시키고 상기 냉각가스공급기로부터 공급된 냉각가스는 상기 공급관(13)을 통해 그 하방에 배치된 시료(5)에 뿜어져 상기 시료(5)의 온도를 냉각시킨다.

상기 시료(5)에 대한 연마작업 및 냉각작업이 완료되면, 상기 제어판넬(31)은 앞서 기술된 시료(5)를 고정하기 위한 단계와는 역단계로 상기 실린더들(17)(21)(22)(23)을 작동시키고 제 3실린더(22)와 제 4실린더(23)는 처음의 위치로 복귀되어 다음의 연마작업을 위해 대기한다.

상기와 같이 상기 제어판넬(31)이 내부제어로직에 따라 상기 실린더들(17) (21)(22)(23)을 독립적 또는 연속적으로 제어하여 시료(5)의 연마작업을 자동적으로 수행된다.

상기 제어판넬(31)의 제어로직은 상기 실린더들의 배치나 연마작업환경에 따라 적절히 조정할 수 있도록 프로그램이 가능하므로, 상기와 같은 제어단계 이외의 여러 제어단계들이 연마작업환경에 따라 적절히 변경가능하다.

연마작업 중에 시료(5)에 연마벨트(5)에 의한 주름자국이 발생되면, 작업자는 상기 제어판넬(31)에 있는 정지버튼을 눌러 자동시료연마장치(100)의 작동을 중지시키고, 작업자는 상기 벨트장력조절부(80)의 장력조정볼트(48)를 회전시켜 상기 연마벨트(51)를 보다 팽팽히 당긴다.

또한, 연마작업도중 상기 연마벨트(51)가 평행을 이루지 못한 상태에서 연마작업을 수행하면 시료(5)는 표면이 골고루 연마되지 않고 일부분 과대하게 연마될위험이 있다. 따라서, 작업자는 연마벨트(51)가 연마작업 중에 경사지게 배치되어 있다고 판단하면, 상기 플로터부(80)의 손잡이(78)를 미세하게 회전시켜 상기 종동롤러(43)가 수평을 이루도록 조정한다.

상기와 같이 본 고안에 따른 자동시료연마장치(100)의 일련의 작용을 통해 시료(5)의 연마작업이 자동적으로 수행된다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 자동시료연마장치(100)에 의하면, 자동으로 시료에 대한 연마작업을 수행하도록 함으로써, 종래의 수동연마장치작업 중에 발생되었던 작업능률저하, 작업자의 안전사고 발생 및 분석결과의 불량에 따른 현장작업의 피드백 지연에 의한 생산성 저하를 사전에 방지하여 관련제품의 생산성을 향상시키고 작업자를 안전하게 보호하며 시료의 정확도를 향상시키는 유용한 효과가 있다.

또한 본 고안은 대외적으로 시료에 대한 제조능력과 기술개발력 우위를 확보하는 유용한 효과가 있다.

Claims

시료의 표면연마작업을 수행하도록 벨트구동부를 포함하는 장치에 있어서,

상기 시료(5)를 고정하도록 다수의 클램프들(12)(15)과 이들 중 한 클램프(15)를 이동시키는 실린더(17)를 포함하는 클램프부(10);

상기 클램프부(10)를 이동시키기 위한 다수의 실린더들(21)(22)(23)을 갖는 이동부(20); 및

상기 클램프부(10)와 이동부(20)의 작동을 제어하는 제어부(30)를 포함하며,

상기 제어부(30)조절에 의한 상기 클램프부(10)와 이동부(20)의 작동으로 상기 시료(5)의 표면연마작업을 자동으로 수행함을 특징으로 하는 자동시료연마장치.
제 1항에 있어서,

상기 클램프부(10)는 상기 벨트구동부(60) 상부에 배치된 지지판(14) 하면에 장착된 고정식클램프(15)와, 상기 지지판(14) 측면(14c)에 장착된 제 1실린더(17)와, 상기 제 1실린더(17)의 작동바(17a)의 끝단에 장착된 이동식클램프(12)를 포함하여, 상기 제 1실린더(17)의 작동으로 상기 이동식클램프(12)가 상기 시료(5)를 상기 고정식클램프(15)에 맞물려 고정시킴을 특징으로 하는 자동시료연마장치.
제 2항에 있어서,

상기 고정식클램프(15)는 'V'자홈(15a)을 갖고, 상기 이동식클램프(12)는 곡면의 전면(12a)을 가져, 상기 고정식클램프(15)와 이동식클램프(12)가 곡형의 시료를 확실히 고정시킴을 특징으로 하는 자동시료연마장치.
제 1항에 있어서,

상기 이동부(20)는 상기 벨트구동부(60)의 일측에 배치된 지지봉(63)의 상부에 부착되고 상면에 안내로(28)가 형성된 지지대(27)를 포함하고, 상기 안내로(28)의 일측부에는 제 2실린더(21)가 장착되며, 상기 안내로(28)와 홈(29a)결합하는 안내판(29) 일측에는 제 3실린더(22)가 장착되고, 상기 제 2실린더(21)의 작동바 (21a)와 상기 제 3실린더(22)의 작동바(22a)는 둘 사이에 배치된 평판(26)에 결합되며, 상기 안내판(29)의 타측에는 상하방향으로 작동바(23a)가 움직이는 제 4실린더(23)가 장착되고, 상기 제 4실린더(23)의 작동바(23a) 끝단에는 상기 클램프부 (10)가 장착되어, 상기 제 2 내지 4실린더들(21)(22)(23)의 작동으로 상기 클램프부(10)를 상하좌우로 이동시킴을 특징으로 하는 자동시료연마장치.
제 1항에 있어서,

상기 제어부(30)는 상기 실린더들(17)(21)(22)(23)의 외면에 상기 작동바들 (17a)(21a)(22a)(23a) 각각의 작동방향으로 형성된 홈(17b)(21b)(22b)(22b)에 이동가능하게 배치된 다수의 센서들(17c)(21c)(22c)(23c)과 상기 작동바들 (17a)(21a) (22a)(23a) 각각의 측면에 장착된 접지편들(17d)(21d)(22d)(23d)을 포함하고, 상기 센서들(17c)(21c)(22c)(23c)은 각각 기본프레임(87)에 장착된 제어판넬 (31)에 연결되어, 상기 실린더들(17)(21)(22)(23)의 작동에 따라 상기 접지편들(17d)(21d) (22d)(23d)이 각각 상기 센서들(17c)(21c)(22c)(23c)에 접지하는 신호에 기초하여 상기 제어판넬(31)이 상기 실린더(17)(21)(22)(23)의 작동을 독립적 또는 연속적으로 조절함을 특징으로 하는 자동시료연마장치.
제 2항에 있어서,

상기 지지판(14)의 측면(14b)에는 냉각가스공급기와 연결된 공급관(13)이 장착되고, 상기 벨트구동부(60)의 벨트(51)에서 하방으로 약간 이격되어 배치된 평판(19) 상에는 열감지센서(11)가 장착되며, 상기 열감지센서(11)는 상기 제어부(30)에 연결되어, 상기 제어부(30)가 상기 시료(5)의 온도를 감지한 열감지센서(11)의 결과에 따라 자동으로 상기 냉각가스공급기를 작동시켜 냉각가스를 시료(5)에 공급하여 상기 시료(5)를 냉각시킴을 특징으로 하는 자동시료연마장치.