KR20030067076A - 자장을 이용한 연마장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자장(磁場)을 사용한 연마장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는연마재(硏磨材) 또는 연마재와 연마물이 보다 격렬하게 움직이고 연마재와 연마물이 한 곳으로 몰리는 것을 방지하여 연마효율이 향상되도록 한 자장을 이용한 연마장치에 관한 것이다.

본 발명의 연마장치는

N극 자장을 발생시키는 영구자석과 S극 자장을 발생시키는 영구자석이 설치되어 있는데 상기 영구자석의 측면이 드러나도록 설치되어 있는 자장발생수단과;

자장발생수단을 회전시켜 자장발생수단에 의하여 발생하는 N극 자장과 S극 자장의 위치 전환이 짧은 시간 동안 반복적으로 이루어지도록 하는 자장위치전환수단과;

연마물과 자성(磁性)을 갖는 연마재가 투입되며 자장발생수단에 의하여 발생하는 자장이 내부까지 통하는 연마용기와;

자장회전수단의 상부에 위치되어 연마용기가 안착되는 용기안착부;를 포함하여 구성된다.

Description

자장을 이용한 연마장치{Magnetic polishing machine}

본 발명은 극성이 다른 자장의 위치를 빠르게 전환시켜 자성을 갖는 연마재 또는 연마재와 연마물이 격렬하게 움직이도록 하여 연마물의 표면 및 모서리부분을 매끄럽게 가공하도록 하는 연마장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연마재 또는 연마재와 연마물이 보다 격렬하게 움직이도록 하는 자장을 이용한 연마장치에 관한 것이다.

일반적으로 주조나 기계가공 프레스가공 등으로 생산된 물품은 표면이 매끄럽지 않으며 모서리부분에는 거스러미가 발생된다. 따라서 필요에 따라서는 표면을 매끄럽게 하고 모서리부분의 거스러미도 제거하기 위하여 연마작업을 하는데 대부분의 연마기로는 크기가 큰 연마물을 연마할 수 밖에 없었다. 그러나 기술의 고도화로 인하여 작은 물품들도 연마가 필요하게 되었으며 이와 같이 작은 물품들의 경우에는 큰 물품들 보다 더 매끄럽고 정밀한 연마가 필요하였다. 그래서 자장을 이용하여 연마하는 자기연마기(국내 실용시안 출원번호 20-1998-0016096) 등이 개발되었다. 이러한 자기연마기는 일반적으로 자장발생수단에 의하여 발생하는 N극 자장 및 S극 자장의 위치를 짧은 시간 동안 반복적으로 전환시켜 연마용기 내부에 투입된 연마재 또는 연마재와 연마물이 격렬하게 움직여 서로 마모가 되면서 연마가 이루어지도록 하는 구조이다.

그러나 종래의 이러한 자기 연마기는 자장이 영구자석 등의 위쪽에서만 발생하는 것이어서 자장이 약하여 연마효율이 낮아지는 문제점이 있다. 특히 연마물이자성체일 경우에는 연마재도 자성체이기 때문에 연마물과 연마재가 서로 붙는 현상으로 연마 효율이 매우 낮아 지는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라 극성이 다른 자장의 위치를 빠르게 전환시키기 위하여 자장발생수단을 회전시키는 방법을 사용하는데 연마용기에 투입된 연마재나 연마물이 자장이 약하고 자장의 변화가 적은 연마용기의 중심부로 몰려 연마효율이 매우 낮아지는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 하는 것으로서, 보다 상세하게는 연마재 또는 연마재와 연마물이 보다 격렬하게 움직이도록 하여 연마물이 자성체인 경우에도 연마재와 연마물이 붙는 현상을 방지하여 연마효율을 높이려는데 목적이 있다.

또, 연마작업시에 연마재 또는 연마물이 자장이 약하고 자장의 변화가 적은 연마용기의 중심부근으로 몰리는 것도 방지하여 연마효율을 보다 높이려는 목적도 있다.

도 1은 본 발명의 연마장치를 설명하기 위한 개략도

도 2는 중심을 기준으로 일측에는 N극 자장을 발생시키는 영구자석이 타측에는 S극 자장을 발생시키는 영구자석이 설치된 본 발명의 자장발생장치 개략도

A: 평면도

B: 단면도

도 3은 중심을 기준으로 4등분 되어 N극-S극-N극-S극의 순서에 따라 영구자석이 배치되어 있는 본 발명의 자장발생장치 개략도

A: 평면도

B: 단면도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10. 자장발생수단 11, 12. 영구자석

20. 자장위치전환수단 21. 모터

30. 연마물 40. 연마재

50. 연마용기 51. 돌출부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는 자장을 이용한 연마장치에 있어서,

N극 자장을 발생시키는 영구자석과 S극 자장을 발생시키는 영구자석이 설치되어 있는데 상기 영구자석의 측면이 드러나도록 설치되어 있는 자장발생수단과;

상기 자장발생수단을 회전시켜 상기 자장발생수단에 의하여 발생하는 N극 자장과 S극 자장의 위치 전환이 짧은 시간 동안 반복적으로 이루어지도록 하는 자장위치전환수단과;

연마물과 자성을 갖는 연마재가 투입되며 상기 자장발생수단에 의하여 발생하는 자장이 내부까지 통하는 연마용기와;

상기 자장위치전환수단의 상부에 위치되며 상기 연마용기가 안착되는 용기안착부;를 구비한다.

상기와 같은 구성에 의하면 영구자석의 측면에서 발생되는 자장이 연마용기의 내부에까지 영향을 미쳐 연마에 영향을 주기 때문에 자장의 범위가 넓어지게 된다. 이와 같이 자장의 범위가 넓어지면 연마재와 연마물이 보다 크게 움직이기 때문에 연마물이 비자성체인 경우는 물론이고 자성체인 경우에도 연마물과 연마재가 붙는 현상이 적어 연마효율이 높아진다.

본 발명을 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위하여 하나의 예를 도시한 것에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면에 한정 되는 것은 아니다.

본 발명의 자장발생수단(10)은 도 1 및 도 2와 같이 원형의 판에 영구자석(11,12)이 움직이지 않도록 고정된 형태를 취하고 영구자석(11,12)이 연마용기(50) 밑에 설치되어 자장을 연마용기(50)에 까지 통하도록 하는 형태를 취할 수 있다. 이때 앞서 설명하였듯이 영구자석(11, 12)의 측면에서 발생되는 자장도연마에 영향을 줄 수 있도록 영구자석(11, 12)의 측면이 드러나도록 설치하는 것이다. 도 2와 같은 구조에서는 영구자석(11, 12)이 설치되는 판을 자장이 통하지 않는 비자성체로 하는 것이 바람직하다.

자장발생수단(10)의 다른 예로는 전자석을 이용하는 방법 등이 있을 것이다.

본 발명의 자장위치변환수단(20)은 도 1에서와 같이 앞서 설명한 자장발생수단(10)의 영구자석(11, 12)이 설치된 판을 회전시켜 주는 모터(21)를 포함하여 구성될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면 모터(21)가 정회전 또는 역회전 되어 영구자석(11, 12)이 설치된 판을 회전시키면 영구자석(11, 12)이 설치된 판은 모터(21)의 회전축을 중심으로 회전하게 되는데 이때 극성이 다른 자장도 발생원인 영구자석(11, 12)을 따라 모터(21)의 회전축을 중심으로 회전됨에 따라 자장의 위치가 짧은 시간에 반복적으로 변환되는 것이다. 이와 같은 자장의 급속한 변화에 따라 연마용기(50) 내부에서도 자장의 변환이 생기게 되고 이는 곧 자성체인 연마재(40)를 격렬하게 움직이게 되는 것이다. 물론 연마물(30)이 자성체라면 연마물도 움직이게 되는데 영구자석(11, 12)의 측면에서 발생되는 자장도 연마에 영향을 미쳐 자장의 범위가 커짐에 따라 자장의 변화가 커 연마물과 연마재가 붙는 현상이 방지되는 것이다.

만일 자장발생수단이 전자석을 이용한 방법으로 되어 있다면 자장위치변환수단은 전류를 제어하는 콘트롤박스가 될 것이다.

또 다른 자장위치변환수단의 방법으로 자장발생수단(10)을 회전시키는 것이 아니라 연마용기(10)를 회전시키는 방법도 있다.

한편, 자장발생수단(10)에서 발생되는 자장의 세기를 높여주면 연마재(40)가 보다 격렬하게 움직여 연마효율이 보다 높아진다. 그러나 영구자석(11, 12)의 경우에는 자장의 세기를 조절할 수 없어 종래 영구자석을 사용하는 자기연마기는 자장의 세기가 비교적 약한 편이었다.

그러나 본 발명에서는 다양한 실험을 통하여 동일한 영구자석을 사용하면서 자장의 세기를 높일 수 있는 방법으로 도 2와 같이 자장발생수단(10)을 좌, 우로 2등분 하여 일측에는 N극 자성을 갖는 영구자석(11)만을 설치하고 타측에는 S극 자성을 갖는 영구자석(12)만을 설치한 후 이 자장발생수단(10)을 고속으로 회전시켜 자장의 변환을 가져오면 연마재(10)의 움직임이 보다 격렬해 진다는 것을 알게 되었다. 이는 곧 자장의 세기를 높인 것과 같은 효과를 내는 것이다.

상기와 같이 자장발생수단(10)을 좌, 우로 2등분 하는 경우가 가장 바람직한 예이지만 상기와 같이 2등분된 자장발생수단(10)을 다시 2등분 하여 즉, 자장발생수단(10)의 중심을 기준으로 4등분 하여 각각 N극-S극-N극-S극의 순서에 따라 영구자석(11, 12)이 배치하는 경우에도 연마재(40)의 움직임을 격렬하게 하는 효과를 얻을 수 있다.

상기와 같은 방식으로 자장발생수단(10)을 고속으로 회전시키면 연마용기(50) 내부에서도 자장이 변환된다. 이때 자장발생수단(10)이 모터(21)를 중심으로 회전되기 때문에 모터(21)의 회전축에 가까운 부분에서는 자장의 변화가적고 모터의 회전축에서 먼 곳은 자장의 변화가 크다. 따라서 연마재(40)는 격렬하게 움직이다가 자장의 변화가 적은 모터(21)의 회전축 방향으로 몰리게 되어 연마효과가 떨어지게 된다. 물론 연마물(30)이 자성체라면 연마물(30)도 모터(21)의 회전축 방향으로 몰리게 된다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 본 발명에서는 연마용기(50)의 중앙부에 돌출부(51)를 형성하여 자장의 변화가 약한 곳으로 연마재(40) 또는 연마물(30)이 몰리려고 할 때 연마재(40)나 연마물(30)이 상기 돌출부(51)에 부딪혀 모터(21)의 회전축 방향으로 더 이상 몰리지 못하게 되고 일부는 돌출부에 부딪혀 튀어나가게 된다.

상기와 같이 자장의 범위를 크게하는 방법 및 자장의 변화가 적은 곳으로 연마재(40) 또는 연마재(40)와 연마물(30)이 몰리지 않도록 하는 방법으로 연마재(40)와 연마물(30)은 격렬히 움직이게 되고 이는 곧 연마효율의 향상을 가져온다. 또, 연마재(40)와 연마물(30)이 격렬히 움직이게 되는 경우에는 연마재(40)와 연마물(30)이 붙는 현상이 방지되어 연마효율이 더욱 상승된다.

본 발명에 의하면, 연마재 또는 연마재와 연마물의 움직임이 보다 격렬혀져 연마효율이 향상된다.

또, 연마물이 자성체인 경우에도 연마재와 연마물이 붙는 현상이 적어 연마효율이 향상된다.

또, 연마작업시에 연마재 또는 연마물이 자장발생수단의 회전중심으로 몰리는 것이 방지되어 연마효율이 더욱 향상된다.

Claims (4)

1. 자장을 이용한 연마장치에 있어서,

   N극 자장을 발생시키는 영구자석과 S극 자장을 발생시키는 영구자석이 설치되어 있는데 상기 영구자석의 측면이 드러나도록 설치되어 있는 자장발생수단과;

   상기 자장발생수단을 회전시켜 상기 자장발생수단에 의하여 발생하는 N극 자장과 S극 자장의 위치 전환이 짧은 시간 동안 반복적으로 이루어지도록 하는 자장위치전환수단과;

   연마물과 자성을 갖는 연마재가 투입되며 상기 자장발생수단에 의하여 발생하는 자장이 내부까지 통하는 연마용기와;

   상기 자장위치전환수단의 상부에 위치되어 상기 연마용기가 안착되는 용기안착부;를 포함하여 구성된 자장을 이용한 연마장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 자장발생수단은 좌, 우로 2등분 되어 일측에는 N극 자성을 갖는 영구자석만이 설치되어 있고 타측에는 S극 자성을 갖는 영구자석만이 설치되어 있으며,

   상기 자장위치전환수단은 상기 자장발생수단을 고속으로 회전시켜 자장의 변환을 가져오도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 자장을 이용한 연마장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 자장발생수단은 그 중심을 기준으로 4등분 되어 N극-S극-N극-S극의 순서에 따라 영구자석이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자장을 이용한 연마장치.
4. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 연마용기는 그 중앙부에 돌출부가 형성되어 있어 상기 자장위치전환수단에 의하여 자장이 변화할 때 격렬하게 움직이는 연마재나 연마물이 상기 돌출부에 부딪히도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 자장을 이용한 연마장치.