KR200294605Y1

KR200294605Y1 - 열쇠 자동 복제 장치

Info

Publication number: KR200294605Y1
Application number: KR2020020024925U
Authority: KR
Inventors: 한광희
Original assignee: 한광희
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2002-11-08

Abstract

원본 열쇠의 형상을 자동으로 인식하여 복제 열쇠를 가공하는 장치가 개시되어 있다. 상기 장치는 열쇠 파지부를 이동시키는 구동부, 구동부의 동작을 제어하는 제어부, 열쇠의 형상을 인식하는 열쇠 형상 인식부, 열쇠 소재를 절삭 가공하는 절삭 가공부 및 절삭 가공 도중에 발생하는 칩을 제거하는 칩 제거부 등을 포함한다. 열쇠 형상 인식부는 구동부에 의해 이동하는 원본 열쇠의 형상에 따라 전후 방향으로 동작되는 안내핀에 의해 열쇠 형상을 인식하고, 인식된 열쇠의 형상 데이터는 데이터 처리부에 저장된다. 제어부는 열쇠의 형상 데이터에 따라 이동되는 열쇠 소재는 절삭 가공부에 의해 복제 열쇠로 제작된다. 따라서, 다수개의 복제 열쇠를 제작하는 경우 절삭 가공 품질이 항상 일정하며, 작업자의 추가적인 수작업이 불필요하다. 또한, 작업자의 수작업에 의해 발생되는 절삭 가공 불량이 사전에 방지되며, 이에 따라 열쇠 소재의 손실이 방지된다.

Description

열쇠 자동 복제 장치{Apparatus for automatically reproducing a key}

본 고안은 각종 자물쇠 또는 금고, 자동차용 열쇠에 있어서, 최초 제작된 열쇠를 복제 가공하는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 원본 열쇠를 복제할 때 원본 열쇠의 형상을 자동으로 인식하고, 이를 기초로 하여 신속하고 용이하게 원본 열쇠의 형상과 동일하게 복제 열쇠를 절삭 가공하는 열쇠 자동 복제 장치에 관한것이다.

일반적으로 열쇠는 반복적으로 오랫동안 사용하면 열쇠의 접촉면이 마모되어 원형을 알아볼 수 없게 되어 사용이 용이하지 않게 된다. 또한, 마모 정도가 심한 경우 열쇠가 작동되지 않아 자물쇠를 파손시키거나 교체해야 하는 경우가 빈번하게 발생한다.

상기와 같이 열쇠의 마모 정도가 심하거나 열쇠를 분실한 경우 정상적인 열쇠 뭉치 또는 자물쇠를 그대로 사용하기 위해 원본 열쇠를 복제하게 된다. 그러나, 복제된 열쇠가 최초의 원본 열쇠와 다르게 제작되는 경우 열쇠가 작동하지 않으므로 열쇠 뭉치 또는 자물쇠를 교환하는 경우가 발생한다. 이는 숙련된 기술이 부족한 작업자가 열쇠를 복제 가공하거나 열쇠 복제 장치의 성능 문제로 인한 절삭 가공 불량에 의한 것이다.

한편, 원본 열쇠의 마모 정도가 심한 경우에도 상기와 같은 문제점이 발생할 수 있는데, 이런 경우 열쇠의 기초 자료 즉, 원본 열쇠의 종류, 고유 번호 및 절삭 깊이에 대한 데이터를 입력하여 원본 열쇠와 동일하게 가공하는 장치가 대한민국 특허등록 제88,414호에 개시되어 있다.

그러나, 자동차 열쇠의 경우 상기와 같은 원본 열쇠의 기초 자료가 자동차 제작사로부터 제공되지만, 일반적인 열쇠 뭉치 또는 자물쇠의 경우 이러한 원본 열쇠의 기초 자료를 획득하는 일이 용이하지 않다. 한편, 원본 열쇠의 마모 정도가 심각하지 않은 경우 원본 열쇠의 형상을 그대로 모방하여 가공하게 된다. 이때, 통상적으로 사용되는 열쇠 복제 장치의 경우 두 개의 바이스 중에서 일측 바이스에원본 열쇠를 고정시키고, 타측 바이스에 열쇠 소재를 고정시킨 후 작업자가 절삭 커터와 안내봉을 동시에 작동시켜 열쇠 소재를 복제 가공한다. 그러나, 작업자의 수작업에 의존하므로 열쇠 소재를 절삭 가공하는 절삭 속도 및 작업자에 의해 가해지는 힘이 일정하지 않으므로 절삭 커터 및 열쇠 소재에 과도한 부하가 발생되고 이에 따라 절삭 커터의 파손 및 열쇠 소재의 과도한 절삭으로 인한 불량이 발생한다. 또한, 열쇠 복제 기계의 수명 단축 및 열쇠의 복제 가공 정밀도가 저하되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 절삭 가공에 의해 제작된 복제 열쇠의 경우 열쇠 복제 장치에 의한 절삭 가공이 종료된 후 열쇠 복제용 줄을 이용한 수정 작업이 추가적으로 필요하며, 과도한 절삭 가공이 수행된 경우 이를 수정하는 것이 용이하지 않다. 즉, 원본 열쇠와 완전히 동일한 복제 열쇠를 가공하는 데에는 여러 번의 반복적인 작업이 필요하게 되고, 이에 따라 시간적인 손실 및 열쇠 소재의 손실 등의 문제점이 발생한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 제1목적은 원본 열쇠의 형상을 자동으로 인식하고, 인식된 원본 열쇠의 형상 데이터를 저장하고, 저장된 원본 열쇠의 형상 데이터에 따라 자동으로 복제 열쇠를 절삭 가공하는 자동 열쇠 복제 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 제2목적은 원본 열쇠의 형상을 따라 자동으로 이동하며, 원본 열쇠의 형상과 동일하게 복제 열쇠를 절삭 가공하는 자동 열쇠 복제 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 열쇠 자동 복제 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 2에 도 1에 도시한 열쇠 자동 복제 장치를 설명하기 위한 사시도이다.

도 3은 도 2에 도시한 열쇠 파지부를 설명하기 위한 분해 사시도이다.

도 4는 도 3에 도시한 열쇠 파지부의 상단 바이스 및 하단 바이스의 상세도이다.

도 5는 도 2에 도시한 본체 내부에 내장된 구동부를 설명하기 위한 사시도이다.

도 6은 도 2에 도시한 커버의 내부를 설명하기 위한 평면도이다.

도 7은 도 6에 도시한 제3모터 및 절삭 커터를 설명하기 위한 정면도이다.

도 8은 도 2에 도시한 열쇠 형상 인식부를 설명하기 위한 단면도이다.

도 9는 도 8에 도시한 열쇠 형상 인식부를 나타내는 평면도이다.

도 10은 도 8에 도시한 회전판을 나타내는 정면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 열쇠 자동 복제 장치 12 : 본체

14 : 커버 100 : 열쇠 파지부

102 : 연결 블록 104 : 제1바이스

106 : 제2바이스 200 : 절삭 가공부

202 : 제3모터 204 : 절삭 커터

300 : 구동부 310 : 제1구동부

312 : 제1이동 블록 314 : 제1베이스 블록

316 : 제1모터 350 : 제2구동부

352 : 제2이동 블록 354 : 제2베이스 블록

356 : 제2모터 400 : 열쇠 형상 인식부

402 : 안내핀 404 : 하우징

412 : 회전판 414 : 발광부

416 : 수광부 500 : 데이터 처리부

600 : 제어부 700 : 칩 제거부

702 : 진공 호스 800 : 조작부

상기 제1목적을 달성하기 위한 본 고안은,

원본 열쇠를 고정하기 위한 제1바이스 및 열쇠 소재를 고정하기 위한 제2바이스를 포함하는 열쇠 파지 수단과,

상기 열쇠 소재를 절삭 가공하기 위한 절삭 가공 수단과,

상기 열쇠 파지 수단을 전후 및 좌우 방향으로 이동시키기 위한 구동 수단과,

상기 제1바이스에 고정된 상기 원본 열쇠에 밀착되는 안내핀, 상기 안내핀의 후방에 장착되어 상기 안내핀을 상기 원본 열쇠와 접촉시키는 압축 스프링, 및 상기 구동 수단에 의해 좌우 방향으로 이동되는 상기 원본 열쇠의 형상에 따라 전후 방향으로 이동되는 상기 안내핀으로부터 상기 원본 열쇠의 높낮이를 감지하는 센서를 포함하는 열쇠 형상 인식 수단과,

상기 열쇠 파지 수단의 이동 거리 및 상기 원본 열쇠의 높낮이로부터 원본 열쇠의 형상을 분석하고, 상기 원본 열쇠의 형상 데이터를 저장하기 위한 데이터 처리부, 및

상기 원본 열쇠의 높낮이를 감지하는 동안 상기 열쇠 파지 수단을 좌우 방향으로 이동시키기 위한 상기 구동 수단의 제1동작을 제어하고, 상기 열쇠 소재를 절삭 가공하는 동안 상기 원본 열쇠의 형상 데이터에 따라 상기 제1동작 및 상기 열쇠 파지 수단을 전후 방향으로 이동시키기 위한 상기 구동 수단의 제2동작을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 열쇠 자동 복제 장치를 제공한다.

상기 제1바이스 및 제2바이스는 동일한 형상을 갖고, 상기 제1바이스의 양측에는 각각 제1열쇠 고정부와 제2열쇠 고정부가 형성되고, 원본 열쇠의 양측면에 대응하는 상기 제1열쇠 고정부의 상,하부면에는 상기 원본 열쇠의 양측면에 형성된 삽입홈에 대응하는 돌출부가 각각 형성되어 있고, 상기 제2열쇠 고정부의 상,하부면은 평평하게 형성된다.

상기 센서는, 상기 안내핀과 연결되고 상기 안내핀의 전후 방향 이동에 따라 회전하는 회전축과, 원반 형상을 갖고 상기 회전축의 일단 부위에 장착되고 원주를 따라 반경 방향으로 다수개의 슬릿이 형성된 회전판, 및 상기 회전판의 슬릿들 양측에 각각 구비되는 발광부와 수광부를 포함하는 포토 커플러를 포함한다.

또한, 상기 열쇠 자동 복제 장치는 상기 절삭 가공 수단에 인접하도록 설치되고, 상기 열쇠 소재를 절삭 가공하는 동안 발생하는 칩을 제거하기 위한 진공을 제공하는 진공 제공 수단을 더 포함한다.

상기 제2목적을 달성하기 위한 본 고안은,

상기 열쇠 소재를 절삭 가공하기 위한 절삭 가공 수단과,

상기 제1바이스에 고정된 상기 원본 열쇠와 접촉되는 안내핀과,

상기 구동 수단과 상기 열쇠 파지 수단을 회전 가능하도록 연결하는 연결핀과,

상기 절삭 가공 수단 및 상기 구동 수단에 의한 상기 열쇠 파지 수단의 좌우 방향 이동에 의해 상기 열쇠 소재를 가공하는 동안 상기 원본 열쇠를 상기 안내핀에 밀착시키기 위해 상기 열쇠 파지 수단에 회전력을 제공하는 코일 스프링, 및

상기 열쇠 소재를 절삭 가공하기 위해 상기 열쇠 파지 수단을 절삭 가공 위치로 이동시키는 상기 구동 수단의 제1동작을 제어하고, 상기 열쇠 소재를 절삭 가공하는 동안 상기 열쇠 파지 수단을 좌우 방향으로 이동시키는 상기 구동 수단의 제2동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열쇠 자동 복제 장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 열쇠 자동 복제 장치는 원본 열쇠 및 열쇠 소재를 고정하기 위한 열쇠 파지부(100), 열쇠 소재를 가공하기 위한 절삭 가공부(200), 열쇠 파지부(100)를 전후 및 좌우 방향으로 구동하기 위한 구동부(300), 열쇠 파지부(100)에 고정된 원본 열쇠의 형상을 인식하기 위한 열쇠 형상 인식부(400), 열쇠 형상 인식부(400)로부터 제공되는 원본 열쇠의 높낮이 신호로부터 원본 열쇠의 형상을 분석하고 원본 열쇠의 형상 데이터를 저장하기 위한 데이터 처리부(500), 및 구동부(300)의 동작을 제어하기 위한 제어부(600)를 포함한다. 또한, 절삭 가공부(200)에 의해 열쇠 소재를 절삭하는 동안 발생하는 칩을 진공으로 제거하기 위한 칩 제거부(700) 및 열쇠 자동 복제 장치를 조작하기 위한 조작부(800)를 더 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 열쇠 자동 복제 장치(10)는 구동부(300), 데이터 처리부(500) 및 제어부(600)가 내장되는 본체(12)와 본체(12)의 상부면에 설치되는 절삭 가공부(200)를 보호하고 열쇠 형상 인식부(400)가 장착되는 커버(14)를 구비한다. 또한, 커버(14)에는 열쇠 자동 복제 장치(10)를 동작시키기 위한 조작부(800)와 동작 상태를 표시하는 디스플레이(802)가 장착되고, 열쇠 소재를 절삭 가공하는 동안 발생되는 칩을 제거하기 위한 진공이 제공되는 진공 호스(미도시)가 내장된다. 한편, 열쇠 파지부(100)는 구동부(300)에 장착되며, 미설명 부호 16은 열쇠 자동 복제 장치의 전원 스위치를 의미한다.

도 3은 도 2에 도시한 열쇠 파지부를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시한 열쇠 파지부의 상단 바이스 및 하단 바이스의 상세도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 열쇠 파지부(100)는 구동부(300)와 연결되는 연결 블록(102), 연결 블록(102)의 상부면 일측에 구비되어 원본 열쇠가 고정되는 제1바이스(104), 및 연결 블록(102)의 상부면 타측에 구비되어 열쇠 소재가 고정되는 제2바이스(106)를 구비한다.

제1바이스(104) 및 제2바이스(106)는 각각 연결 블록(102)의 상부면에 구비되는 하단 바이스(108), 하단 바이스(108)에 대응하는 상단 바이스(110) 및 상단 바이스(110)를 승하강시키기 위한 손잡이(112)를 구비한다.

연결 블록(102)의 상부면 양측 부위는 각각 소정 높이로 돌출되어 있고, 돌출된 부위에는 하단 바이스(108)가 놓여지는 바이스 고정홈(114)이 각각 형성되어 있다. 그리고, 바이스 고정홈(114)의 중앙 부위에는 제1, 제2바이스(104, 106)를 고정하기 위한 바이스 고정 볼트(116)가 상방향으로 각각 설치되어 있다.

하단 바이스(108)의 하부면에는 바이스 고정홈(114)에 대응하는 제1돌출부(118)가 형성되어 있고, 양측면에는 각각 열쇠 고정부(120, 122)가 형성되어 있다. 즉, 하단 바이스(108)의 양측면에는 열쇠가 놓여지도록 돌출턱(120a, 122a)이 형성되어 있고, 양측의 돌출턱(120a, 122a)은 그 형상이 상이하게 형성된다. 여기서, 돌출턱(120a, 122a)의 형상에 대한 설명은 이후에 하기로 한다. 그리고, 하단 바이스(108)의 상부면 중앙 부위로부터 하부면으로 관통되어 형성되고, 바이스 고정 볼트(116)에 끼워지는 제1관통홀(124)이 형성되어 있으며, 제1관통홀(124)의 양측에는 바이스의 원활한 동작을 위한 제1코일 스프링(126)이 삽입되는 제1스프링 삽입홈(128)이 형성되어 있다.

상단 바이스(110)에는 하단 바이스(108)의 양측 돌출턱(120a, 122a)과 상단 바이스(110)의 양측 단부(120b, 122b)가 맞물리도록 하단 바이스(108)의 형상에 대응하는 홈(130)이 형성되어 있다. 그리고, 제1관통홀(124)과 대응하는 제2관통홀(132)이 상단 바이스(110)의 중앙 부위를 관통하여 형성되어 있으며, 제2관통홀(132)의 양측에는 제1스프링 삽입홈(128)에 대응하는 제2스프링 삽입홈(미도시)이 형성되어 있다.

회전 손잡이(112)에는 바이스 고정 볼트(116)와 대응하는 바이스 고정 너트(미도시)가 내장되며, 상단 바이스(110)와 회전 손잡이(112) 사이에는 원활한 회전을 위한 드러스트 볼 베이링(134)이 설치된다. 이때, 상단 바이스(110)에 형성된 제2관통홀(132)의 상부는 드러스트 볼 베어링(134) 조립을 위해 2단으로 천공되고, 회전 손잡이(112)에는 바이스 고정 너트와 드러스트 볼 베어링(134)의 조립을 위한 홈이 2단으로 형성된다.

한편, 상단 바이스(110) 및 하단 바이스(108)의 양측에 형성되는 제1, 제2열쇠 고정부(120, 122)는 각각 다른 형상을 갖도록 형성된다. 상단 바이스(110) 및 하단 바이스(108)의 일측에 형성되는 제1열쇠 고정부(120)는 하단 바이스(108)의 일측에 형성되는 제1돌출턱(120a)과 상단 바이스(110)의 제1단부(120b)로 이루어진다. 제1돌출턱(120a)의 상부면에는 열쇠의 일면에 형성된 삽입홈에 삽입되는 제2돌출부(136)가 형성된다. 즉, 열쇠가 고정되는 제1돌출턱(120a)의 상부면에는 제2돌출부(136)를 형성하기 위한 홈(138)이 제1돌출턱(120a)을 따라 형성된다. 하단 바이스(108)의 제1돌출턱(120a)과 대응하는 상단 바이스(110)의 제1단부(120b)에는 열쇠의 타면에 형성되는 삽입홈과 대응되는 제3돌출부(140)가 형성된다. 이와 대조적으로, 상단 바이스(110) 및 하단 바이스(108)의 타측에 형성되는 제2열쇠 고정부(122)를 구성하는 하단 바이스(108)의 제2돌출턱(122a) 및 상단 바이스(110)의 제2단부(122b)는 각각 평평하게 형성된다.

상기와 같이 열쇠 고정부(120, 122)의 형상을 다르게 형성하는 이유는 열쇠의 종류에 따라 바이스에 고정되는 열쇠의 부위가 달라지기 때문이다. 즉, 열쇠의 키홈이 일측에만 형성되어 있는 경우 평평하게 형성된 제2열쇠 고정부(122)에 의해 용이하게 고정이 가능하지만, 열쇠의 키홈이 양측에 모두 형성되어 있는 경우 열쇠의 일측을 가공한 후 타측을 가공할 때 바이스에 고정시키기가 용이하지 않다. 이런 경우 절삭 가공된 열쇠의 키홈 부분을 바이스에 고정시켜야 하는데 이는 타측의 절삭 가공의 불량을 유발시키고, 가공시 안전 사고를 유발시키는 원인이 된다. 그러나, 제2돌출부(136) 또는 제3돌출부(140)를 열쇠의 삽입홈에 고정시키는 것은 절삭 가공의 안전성을 보장하고, 절삭 가공 불량을 사전에 방지한다.

한편, 원본 열쇠와 열쇠 소재를 각각 제1바이스(104)와 제2바이스(106)에 고정시킬 때 원본 열쇠와 열쇠 소재의 고정 위치를 조정하기 위한 위치 조정 부재(142)가 연결 블록(102)의 일측에 구비된다. 원본 열쇠와 열쇠 소재를 각각 제1바이스(104)와 제2바이스(106)에 고정시키는 동안 위치 조정 부재(142)는 수평 방향으로 배치되고, 열쇠 소재를 가공하는 동안에는 가공시 본체(12)와 간섭되지 않도록 하방으로 회전된다. 이때 위치 조정 부재(142)의 회전 동작을 위해 연결 블록(102)의 일측면은 위치 조정 부재(142)가 조립되는 부위가 돌출되도록 형성되며 베어링(미도시)을 통해 위치 조정 부재(142)가 연결 블록(102)에 설치된다.

연결 블록(102)과 구동부(300)는 제1연결핀(144) 및 제2연결핀(146)에 의해 연결된다. 제1연결핀(144)은 연결 블록(102)의 일단 부위를 관통하여 구동부(300)의 일측에 형성된 제1연결홈(302)에 삽입되고, 연결 블록(102)과 제1연결핀(144)은 나사 결합 방식으로 결합된다. 제1연결홈(302)의 타측에는 제2연결핀(146)에 대응하는 제2연결홈(미도시)이 형성되어 있고, 제2연결핀(146)과 상기 제2연결홈 사이에는 제1연결핀(144) 및 제2연결핀(146)을 중심으로 연결 블록(102)을 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 제2코일 스프링(148)이 삽입된다. 제2코일 스프링(148)의 일단 부위는 제2코일 스프링(148)의 반경 방향 내측으로 연장되어 있고, 타단 부위는 반경 방향 외측으로 연장되어 있다. 그리고, 도시되지는 않았으나 제2연결홈의 일측에는 제2코일 스프링(148)의 타단이 삽입되는 제3스프링 삽입홈이 형성되어 있으며, 제2연결핀(146)의 일단 부위에는 제2코일 스프링(148)의 일단이 삽입되는 제4스프링 삽입홈이 형성되어 있다. 한편, 제2연결핀(146)은 연결 블록(102)의 하부에서 체결되는 세트 스크류(150)에 의해 고정된다. 즉, 제2연결핀(146)과 연결 블록(102) 사이에 구비되는 제2코일 스프링(148)에 회전력을 가한 상태에서 제2연결핀(146)을 세트 스크류(150)를 통해 고정시키면 연결 블록(102)에는 항상 일정한 회전력, 다시 말해 제2코일 스프링(148)의 복원력이 작용하게 된다. 상기와 같이 연결 블록(102)에 일정한 회전력을 제공하는 이유는 이후에 설명하기로 한다.

연결 블록(102)이 연결되는 구동부(300)의 일단 부위의 상부면에는 제2코일 스프링(148)에 의한 회전을 제한하기 위한 제4돌출부(304)가 형성되어 있고, 연결 블록(102)의 하부면에는 제4돌출부(304)가 삽입되는 홈(미도시)이 제2코일 스프링(148)에 의한 연결 블록(102)의 회전 방향으로 형성되어 있다. 즉, 연결 블록(102)은 제4돌출부(304)와 상기 홈에 의해 소정 각도만큼 회전되는 구성을 갖는다.

한편, 연결 블록(102)의 타측면에는 제2코일 스프링(148)의 복원력에 의해회전하려고 하는 연결 블록(102)을 고정시키기 위한 클램프(152)가 구비된다. 그리고, 제1연결핀(144)이 관통되며, 구동부(300)와 인접하는 연결 블록(102)의 일단 부위는 제1리미트 스위치(154)를 장착하기 위해 계단 형상으로 형성되며, 연결 블록(102)의 일단 부위와 구동부(300)의 일측면 사이에 제1리미트 스위치(154)가 장착된다. 제1리미트 스위치(154)는 클램프(152)의 개폐 상태에 따라 동작된다. 즉, 클램프(152)에 의해 연결 블록(102)과 구동부(300)가 고정되는 경우와 연결 블록(102)이 회전 가능한 경우에 따라 개폐된다. 여기서, 제1리미트 스위치(154)의 동작에 관한 설명은 연결 블록(102)에 일정한 회전력을 제공하는 이유와 함께 이후에 설명하기로 한다.

도 5를 참조하면, 구동부(300)는 본체(12)에 대하여 좌우 방향으로 열쇠 파지부(100)를 이동시키기 위한 제1구동부(310)와 열쇠 파지부(100) 및 제1구동부(310)를 본체(12)에 대하여 전후 방향으로 구동시키기 위한 제2구동부(350)를 포함한다.

제1구동부(310)는 열쇠 파지부(100)와 연결되는 제1이동 블록(312), 제1이동 블록(312)을 좌우 방향으로 이동시키기 위한 제1베이스 블록(314) 및 상기 좌우 방향 이동에 필요한 제1구동력을 제공하는 제1모터(316) 및 상기 제1구동력을 전달하기 위한 부재들을 구비한다.

제1베이스 블록(314)에는 제1이동 블록(312)의 이동을 안내하기 위한 한 쌍의 제1가이드 봉(318)이 구비되고, 제1이동 블록(312)에는 제1가이드 봉(318)에 대응하는 한 쌍의 관통공이 형성되어 있고, 제1가이드 봉(318)에 대응하는 한 쌍의 볼 베어링(미도시)이 장착된다. 제1베이스 블록(314)의 일측에는 제1모터(316)가 장착되며, 제1모터(316)에는 제1구동 기어(320)가 연결된다. 또한, 제1모터(316)의 일측에는 제1구동력을 전달하기 위한 제1변속 기어(322)가 장착되며, 제1구동 기어(320)와 제1변속 기어(322)는 제1타이밍 벨트(324)에 의해 연결된다. 제1변속 기어(322)에는 잇수가 서로 다른 두 개의 기어가 형성되어 있으며, 제2타이밍 벨트(326)가 제1변속 기어(322)와 결합되어 제1이동 블록(312)에 고정되어 있다. 제2타이밍 벨트(326)는 제1베이스 블록(314)의 일측을 관통하며, 제1변속 기어(322)와 제1베이스 블록(314)의 타측에 구비되는 제1종동 기어(328)에 연결되고, 또한, 제1고정부(330) 및 볼트들에 의해 제1이동 블록(312)에 고정된다. 제1종동 기어(328)는 제1고정핀(332) 및 제1고정 너트(334)에 의해 제1베이스 블록(314)의 타측에 고정된다.

한편, 열쇠 파지부(100)와 제1구동부(310)를 전후 방향으로 이동시키기 위한 제2구동부(350)는 제1구동부(310)의 구조와 유사한 구조를 갖는다. 제2구동부(350)는 전후 방향으로 이동되는 제2이동 블록(352)과 제2이동 블록(352)의 이동을 위한 제2베이스 블록(354) 및 제2구동력을 제공하는 제2모터(356)를 포함한다. 여기서, 제1베이스 블록(314)은 제2이동 블록(352)에 볼트에 의해 결합되고, 제2이동 블록(352)은 제2베이스 블록(354)에 장착되는 제2가이드 봉(358)에 의해 안내된다. 제2구동력은 제1구동부(310)와 유사하게 제2구동기어(360), 제2변속 기어(362) 및제2종동 기어(364)를 통해 전달되며, 제3타이밍 벨트(366) 및 제4타이밍 벨트(368)가 각각의 기어들을 연결한다. 미설명 부호 370, 372 및 374 는 각각 제4타이밍 벨트(368)를 제2이동 블록(352)에 고정시키기 위한 제2고정부, 제2종동 기어(364)를 고정시키기 위한 제2고정핀 및 제2고정 너트를 의미한다.

제2베이스 블록(354)은 본체(12)에 고정되며, 제2베이스 블록(354)의 일측에는 제2리미트 스위치(376)가 구비된다. 제2리미트 스위치(376)는 제2이동 블록(352)의 일측에 구비되는 동작핀(378)에 의해 동작된다. 제2리미트 스위치(376)의 동작에 대한 설명은 이후에 하기로 한다.

한편, 도시되지 않았지만, 데이터 처리부(500) 및 제어부(600)는 구동부(300)의 후방에 전자 회로 기판의 형태로 설치된다.

도 6은 도 2에 도시한 커버의 내부를 설명하기 위한 평면도이고, 도 7은 도 6에 도시한 제3모터 및 절삭 커터를 설명하기 위한 정면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 커버(14)의 내부에는 열쇠 소재를 절삭 가공하기 위한 제3모터(202)와, 열쇠 소재를 절삭 가공하기 위한 절삭 커터(204), 및 제3모터(202)와 절삭 커터(204)를 연결하기 위한 연결 부재들이 구비된다. 즉, 열쇠 소재의 절삭 가공을 위한 부재들은 본체(12)의 상부면에 설치된다. 제3모터(202)의 중심축에는 제3구동 기어(206)가 연결되어 있고, 절삭 커터(202)에는 회전축(208)과 제3종동 기어(210)가 연결되어 있다. 그리고, 제3구동 기어(206)와 제3종동 기어(210) 사이에는 제3변속 기어(212)가 구비되고, 제3구동 기어(206)와 제3변속 기어(212)는 제5타이밍 벨트(214)로 연결되며, 제3변속 기어(212)와 제3종동기어(210)는 제6타이밍 벨트(216)로 연결되어 있다.

한편, 커버(14)에는 절삭 커터(204)가 외부로 돌출되도록 하는 오목부(218)가 형성되어 있고, 오목부(218)에는 열쇠 소재를 절삭 가공하는 동안 발생하는 칩을 흡입하기 위한 진공이 제공되는 진공 호스(702)가 연결되어 있다. 진공 호스(702)는 오목부(218)로부터 커버(14)의 후방으로 돌출되도록 연장되어 있고, 돌출된 진공 호스(702)의 단부에는 진공을 제공하는 진공 제공부(도시되지 않음)가 연결된다. 상기 진공 제공부로는 통상적으로 사용되는 진공 청소기 또는 진공 펌프가 사용될 수 있다.

절삭 커터(204) 날의 각도는 열쇠의 키홈 경사각을 용이하게 가공하기 위해 35° 내지 45°로 형성되며, 바람직하게는 40°로 형성된다.

여기서, 상기 진공 제공부의 동작은 도 5에 도시한 제2리미트 스위치(376)의 개폐에 따른다. 즉, 초기 상태에는 동작핀(378)이 제2리미트 스위치(376)를 누르고 있는 상태로, 진공 호스(702)에 진공이 제공되지 않는다. 그러나, 구동부(300)가 동작되면, 동작핀(378)의 후퇴에 따라 제2리미트 스위치(376)가 동작되고, 이는 진공 제공부를 동작시켜 진공 호스(702)에 진공을 제공하게 한다.

도 8은 도 2에 도시한 열쇠 형상 인식부를 설명하기 위한 단면도이고, 도 9는 도 8에 도시한 열쇠 형상 인식부의 평면도이다. 그리고, 도 10은 도 8에 도시한 회전판을 나타내는 정면도이다.

도 8, 도 9 및 도 10을 참조하면, 안내핀(402)은 하우징(404)에 내장되며, 안내핀(402)과 하우징(404) 사이에는 제3코일 스프링(406)이 내장된다.안내핀(402)의 일측에는 랙 기어가 형성되어 있으며, 피니언 기어가 형성된 회전축(408)이 하우징을 관통하여 안내핀(402)과 기어 결합되어 있다. 회전축(408)은 베어링(410)에 의해 하우징(404)에 의해 고정되며, 회전축(408)의 일단 부위에는 회전판(412)이 구비된다. 회전판(412)은 원반 형상을 갖고, 원주 방향을 따라 반경 방향으로 다수개의 슬릿(414)들이 형성되어 있다. 회전판(412)에 형성된 슬릿의 양측에는 발광부(416)와 수광부(418)를 포함하는 포토 커플러가 구비된다. 여기서, 발광부(416) 및 수광부(418)로는 각각 발광 다이오드 및 수광 다이오드가 사용될 수 있다.

한편, 하우징(404)의 일측에는 안내핀(402)을 고정시키기 위한 제3고정핀(420)이 구비되며, 원본 열쇠의 형상 인식이 종료된 후 열쇠 소재를 가공하는 동안에 안내핀(402)을 고정시키거나, 원본 열쇠의 형상을 데이터로 인식하지 않고 직접 열쇠 소재를 가공하는 경우에 사용된다. 이에 대한 자세한 설명은 이후에 하기로 한다.

이하, 본 고안의 일 실시예에 따른 열쇠 자동 복제 장치를 사용하여 복제 열쇠를 가공하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

상기 열쇠 자동 복제 장치를 사용하여 복제 열쇠를 가공하는 방법은 크게 세 가지로 나누어질 수 있다.

첫째, 원본 열쇠의 형상을 인식하고, 인식된 열쇠의 형상 데이터에 따라 열쇠 소재를 가공하는 방법이다. 이에 대하여 자세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 원본 열쇠를 제1바이스에 고정시키고, 조작부에서 열쇠 자동 인식 명령을 선택한다.

이어서, 구동부(300)는 열쇠 자동 인식 위치로 열쇠 파지부(100)를 이동시켜 원본 열쇠를 열쇠 형상 인식부(400)의 안내핀(402)에 밀착시킨다. 그리고, 열쇠의 길이 방향, 즉 본체(12)에 대하여 좌우 방향으로 열쇠 파지부(100)를 이동시킨다. 이때, 제어부(600)는 열쇠 파지부(100)를 좌우 방향으로 이동시키는 구동부(300)의 제1동작 및 열쇠 파지부(100)를 전후 방향으로 이동시키기 위한 제2동작을 제어한다. 즉, 열쇠 파지부(100)가 열쇠 자동 인식 위치로 이동되는 동안에는 구동부(300)가 제1동작 및 제2동작을 동시에 수행하도록 하며, 열쇠 자동 인식이 수행되는 동안에는 구동부(300)가 제1동작만을 수행하도록 제어 신호를 발생시킨다.

안내핀(402)은 제3코일 스프링(406)에 의해 원본 열쇠에 밀착된 상태를 유지하며, 구동부(300)의 제1동작에 의해 전후 방향으로 이동된다. 안내핀(402)의 전후 방향 이동은 안내핀(402)의 랙 기어와 결합된 피니언 기어가 형성된 회전축(408)으로 전달되고, 회전축(408)과 연결된 회전판(412) 및 회전판(412)의 슬릿(414) 좌우에 구비된 포토 커플러에 의해 감지된다. 즉, 발광부(416)로부터 제공되는 광이 수광부(418)에 검출되는지의 여부에 따라 안내핀(402)의 이동이 감지되며, 안내핀(402)의 이동 감지 신호는 데이터 처리부(500)로 전송된다.

데이터 처리부(500)는 안내핀(402)의 이동 감지 신호 및 구동부(300)의 이동 거리에 따라 원본 열쇠의 형상을 분석하고, 이를 열쇠 형상 데이터로 저장한다.

원본 열쇠의 형상 인식이 종료되면, 제어부(600)는 열쇠 파지부(100)가 최초의 위치로 이동되도록 구동부(300)의 동작을 제어한다.

이어서, 제1바이스(104)로부터 원본 열쇠를 제거하고, 제2바이스(106)에 가공하고자 하는 열쇠 소재를 고정시킨다. 이때, 열쇠의 형상에 따라 바이스 형상을 선택한다. 즉, 원본 열쇠의 키홈이 양측에 모두 형성되어 있는 경우 열쇠의 삽입홈에 제1열쇠 고정부(120)의 제2돌출부(136) 또는 제3돌출부(140)가 삽입되도록 열쇠 소재를 고정하고, 원본 열쇠의 키홈이 일측에만 형성되어 있는 경우 제2열쇠 고정부(122)에 의해 원본 열쇠를 고정한다.

그리고, 조작부(800)에 입력되는 열쇠 가공 명령에 의해 절삭 가공부(200)의 제3모터(202)가 작동되고, 제3모터(202)의 회전력에 의해 절삭 커터(204)가 회전된다. 또한, 동시에 제어부(600)는 데이터 처리부(500)에 저장된 열쇠 형상 데이터에 따라 구동부(300)가 열쇠 파지부(100)를 이동시키도록 제어 신호를 발생시킨다. 구동부(300)의 제2이동 블록(352)의 이동에 따라 제2리미트 스위치(376)가 동작되면, 진공 호스(702)에는 진공 제공부에 의해 진공이 제공되며, 구동부(300)의 이동에 따른 열쇠 절삭 가공에서 발생되는 칩이 제거된다.

상기와 같이 열쇠 형상 데이터에 따른 열쇠 파지부(100)의 이동에 의해 열쇠 소재의 가공이 종료되면, 열쇠 파지부(100)는 최초 위치로 이동되며, 이에 따라 동작되는 제2리미트 스위치(376)에 의해 진공 제공부의 동작이 종료되어 열쇠 복제 가공이 최종적으로 종료된다.

간략하게 설명하면, 조작부(800)에서 열쇠 자동 인식 기능 또는 열쇠의 형상 데이터에 따른 복제 열쇠 가공 기능을 선택하고, 작동 스위치를 작동함으로서, 작업자는 간단한 동작으로 용이하게 복제 열쇠를 제작할 수 있다.

상기와 같이 원본 열쇠의 형상 데이터를 자동으로 인식하고, 인식된 열쇠의 형상 데이터에 의해 열쇠 소재를 절삭 가공하는 경우, 열쇠 파지부(100)의 이동이 안정적으로 수행되므로 절삭 가공에 과부하가 작용되지 않으며, 다수개의 복제 열쇠를 가공하는 경우 일정한 절삭 가공 품질을 얻을 수 있다. 또한, 절삭 커터(204)의 수명이 연장되며, 작업자의 추가적인 수작업이 불필요하게 된다.

둘째, 원본 열쇠의 형상을 따라 직접적으로 열쇠 소재를 절삭 가공하여 복제 열쇠를 완성하는 방법에 관하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제3고정핀(420)으로 안내핀(402)이 이동되지 않도록 고정한다. 본 고안의 일 실시예에서는 안내핀(402)을 제3고정핀(420)으로 고정하고 있으나, 상기 둘째 방법으로 복제 열쇠를 가공하는 경우 종래에 사용되던 일반적인 안내핀을 장착하여 사용하여도 무방하다.

원본 열쇠를 제1바이스(104)에 고정시키고, 열쇠 소재를 제2바이스(106)에 고정시킨다. 그리고, 열쇠 파지부(100)의 클램프(152)를 개방하여 열쇠 파지부(100)의 제2코일 스프링(148)에 의해 회전 가능하게 한다. 이때, 구동부(300)와 열쇠 파지부(100) 사이에 구비되는 제1리미트 스위치(154)가 동작되고, 제1리미트 스위치(154)의 동작 신호에 따라 데이터 처리부(500)는 복제 방법을 선택하고, 이에 따른 열쇠 파지부(100)의 이동 좌표를 제어부(600)로 제공한다.

이어서, 작동 스위치를 작동시키면, 제어부(600)는 열쇠 복제 위치로 열쇠 파지부(100)가 이동하도록 구동부(300)의 제1동작 및 제2동작을 제어하고, 열쇠 복제 위치로부터 열쇠 소재를 원본 열쇠와 동일하게 가공하기 위해 구동부(300)의 제1동작을 제어한다. 열쇠 소재가 절삭 커터(202)에 의해 가공되는 동안, 열쇠 파지부(100)는 원본 열쇠의 키홈에 밀착된 안내핀(402) 및 구동부(300)의 제1동작에 의해 요동됨으로서 복제 열쇠가 제작된다.

여기서, 첫 번째 방법과 동일하게, 제2리미트 스위치(376)에 의해 절삭 가공 도중에 발생하는 칩을 제거하기 위한 진공이 진공 호스(702)를 통해 제공된다.

복제 열쇠가 완성되면, 열쇠 파지부(100)는 최초의 위치로 복귀되어 복제 열쇠의 제작이 종료된다.

상기와 같이 원본 열쇠의 형상을 따라 직접적으로 복제 열쇠를 복제하는 경우 작업자의 수작업에 의존하지 않고, 구동부(300)에 의한 제1동작 및 열쇠 파지부(100)의 요동에 의해 복제 열쇠의 절삭 가공이 수행되므로 절삭 가공의 품질이 일정하게 된다.

셋째, 원본 열쇠가 분실되거나 마모 정도가 심각한 경우, 열쇠 제작사로부터 배포된 열쇠의 기초 자료에 의해 복제 열쇠를 제작하는 경우를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 열쇠 소재를 제2파지부(106)에 고정하고, 원본 열쇠의 종류 및 절삭 깊이 등을 조작부(800)를 통해 데이터 처리부(500)에 입력하고, 작동 스위치를 작동시킨다.

데이터 처리부(500)는 입력된 열쇠의 데이터를 제어부(600)에 제공하고, 구동부(300)는 열쇠의 데이터에 따라 열쇠 파지부(100)를 이동시킨다. 이때,클램프(152)는 고정된 상태이며, 제2리미트 스위치(376)의 작동에 의해 제공되는 진공에 의해 절삭 가공 도중에 발생하는 칩이 제거된다.

상기와 같이 주어진 원본 열쇠의 데이터에 따라 복제 열쇠를 가공하는 경우 수작업에 의한 불량이 방지되고, 절삭 커터의 파손이 방지된다.

상기한 바와 같은 본 고안에 따른 열쇠 자동 복제 장치는 원본 열쇠의 형상을 자동으로 인식하여 원본 열쇠의 형상 데이터를 획득하고, 원본 열쇠의 형상 데이터에 의해 동작이 제어되는 구동부와 절삭 가공부를 사용하여 복제 열쇠를 제작한다. 따라서, 다수개의 복제 열쇠를 제작하는 경우 동일한 품질의 복제 열쇠를 제작할 수 있으며, 작업자의 수작업에 따른 절삭 가공 불량을 방지하고, 이에 따른 열쇠 소재의 손실을 방지할 수 있다. 또한, 제어부에 의해 제어되는 구동부의 작동에 따라 절삭 커터에 과부하가 걸리지 않으므로 절삭 커터의 수명이 연장된다.

또한, 열쇠 파지부에 의해 원본 열쇠 및 열쇠 소재가 견고하게 고정되므로 절삭 가공 도중에 열쇠 소재가 이탈되지 않으며, 안전 사고를 사전에 예방할 수 있다.

한편, 안전핀을 고정시킨 상태에서 직접적으로 원본 열쇠를 복제하는 경우, 작업자의 수작업에 의존하지 않고, 자동으로 복제 열쇠를 제작하므로 열쇠 소재의 가공 불량이 방지되며, 절삭 가공 도중에 발생할 수 있는 안전 사고가 사전에 예방된다.

이에 더하여, 절삭 가공 도중에 발생하는 칩을 진공으로 흡입하여 제거함으로서, 칩에 의해 발생되는 열쇠 자동 복제 장치의 고장을 방지할 수 있으며, 칩이 주위로 비산되지 않으므로, 작업자가 근거리에서 절삭 가공 수행 상황을 육안으로 확인할 수 있다.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 실용신안등록청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

원본 열쇠를 고정하기 위한 제1바이스 및 열쇠 소재를 고정하기 위한 제2바이스를 포함하는 열쇠 파지 수단;

상기 열쇠 소재를 절삭 가공하기 위한 절삭 가공 수단;

상기 열쇠 파지 수단을 전후 및 좌우 방향으로 이동시키기 위한 구동 수단;

상기 제1바이스에 고정된 상기 원본 열쇠에 밀착되는 안내핀, 상기 안내핀의 후방에 장착되어 상기 안내핀을 상기 원본 열쇠와 접촉시키는 압축 스프링, 및 상기 구동 수단에 의해 좌우 방향으로 이동되는 상기 원본 열쇠의 형상에 따라 전후 방향으로 이동되는 상기 안내핀으로부터 상기 원본 열쇠의 높낮이를 감지하는 센서를 포함하는 열쇠 형상 인식 수단;

상기 열쇠 파지 수단의 이동 거리 및 상기 원본 열쇠의 높낮이로부터 원본 열쇠의 형상을 분석하고, 상기 원본 열쇠의 형상 데이터를 저장하기 위한 데이터 처리부; 및

상기 원본 열쇠의 높낮이를 감지하는 동안 상기 열쇠 파지 수단을 좌우 방향으로 이동시키기 위한 상기 구동 수단의 제1동작을 제어하고, 상기 열쇠 소재를 절삭 가공하는 동안 상기 원본 열쇠의 형상 데이터에 따라 상기 제1동작 및 상기 열쇠 파지 수단을 전후 방향으로 이동시키기 위한 상기 구동 수단의 제2동작을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 열쇠 자동 복제 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1바이스 및 제2바이스는 동일한 형상을 갖고, 상기 제1바이스의 양측에는 각각 제1열쇠 고정부와 제2열쇠 고정부가 형성되고, 원본 열쇠의 양측면에 대응하는 상기 제1열쇠 고정부의 상,하부면에는 상기 원본 열쇠의 양측면에 형성된 삽입홈에 대응하는 돌출부가 각각 형성되어 있고, 상기 제2열쇠 고정부의 상,하부면은 평평하게 형성된 것을 특징으로 하는 열쇠 자동 복제 장치.
제1항에 있어서, 상기 센서는,

상기 안내핀과 연결되고, 상기 안내핀의 전후 방향 이동에 따라 회전하는 회전축;

원반 형상을 갖고, 상기 회전축의 일단 부위에 장착되고, 원주를 따라 반경 방향으로 다수개의 슬릿이 형성된 회전판; 및

상기 회전판의 슬릿들 양측에 각각 구비되는 발광부와 수광부를 포함하는 포토 커플러를 포함하는 것을 특징으로 하는 열쇠 자동 복제 장치.
제3항에 있어서, 상기 안내핀 및 상기 회전축은 랙과 피니언에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 열쇠 자동 복제 장치.
제1항에 있어서, 상기 절삭 가공 수단에 인접하도록 설치되고, 상기 열쇠 소재를 절삭 가공하는 동안 발생하는 칩을 제거하기 위한 진공을 제공하는 진공 제공 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 열쇠 복제 장치.
원본 열쇠를 고정하기 위한 제1바이스 및 열쇠 소재를 고정하기 위한 제2바이스를 포함하는 열쇠 파지 수단;

상기 열쇠 소재를 절삭 가공하기 위한 절삭 가공 수단;

상기 열쇠 파지 수단을 전후 및 좌우 방향으로 이동시키기 위한 구동 수단;

상기 제1바이스에 고정된 상기 원본 열쇠와 접촉되는 안내핀;

상기 구동 수단과 상기 열쇠 파지 수단을 회전 가능하도록 연결하는 연결핀;

상기 절삭 가공 수단 및 상기 구동 수단에 의한 상기 열쇠 파지 수단의 좌우 방향 이동에 의해 상기 열쇠 소재를 가공하는 동안 상기 원본 열쇠를 상기 안내핀에 밀착시키기 위해 상기 열쇠 파지 수단에 회전력을 제공하는 코일 스프링; 및

상기 열쇠 소재를 절삭 가공하기 위해 상기 열쇠 파지 수단을 절삭 가공 위치로 이동시키는 상기 구동 수단의 제1동작을 제어하고, 상기 열쇠 소재를 절삭 가공하는 동안 상기 열쇠 파지 수단을 좌우 방향으로 이동시키는 상기 구동 수단의 제2동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열쇠 자동 복제 장치.