KR20040103696A

KR20040103696A - 링크구조의 보석 가공장치

Info

Publication number: KR20040103696A
Application number: KR1020030035317A
Authority: KR
Inventors: 문제갑
Original assignee: 문제갑
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2004-12-09
Also published as: KR100542810B1

Abstract

본 발명은 다수의 수평링크와 수직링크로 링크워크를 구성하고, 모터에 의하여 구동되는 볼스크류 및 볼너트를 이용하여 링크워크의 각도를 자동으로 조절할 수 있도록 함으로써 링크워크에 정렬지그를 통하여 고정된 보석의 연마각도 또한 자동으로 조절되도록 한 보석 가공장치로서, 원통형의 연마석을 설치하여, 전체 보석의 연마속도가 일정하도록 하였으며, 연마석의 축과 평행하게 왕복되는 왕복대를 통하여 연마석의 외주면이 고르게 마모되도록 함으로써, 보석의 연마품질은 물론 연마석의 수명 또한 연장할 수 있도록 한 것이다.

본 발명을 통하여 숙련된 기술자 없이도 자동으로 다수의 보석을 신속하고 정밀하게 가공할 수 있고, 보석 가공의 효율성을 증대하여 가공비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라 고품질의 보석을 대량으로 공급할 수 있으므로, 보석의 대중화 및 수요확대를 기대할 수 있으며, 이로써 관련 보석가공산업은 물론, 장신구 및 기타 패션산업 전반의 발전에도 이바지할 수 있다.

Description

링크구조의 보석 가공장치{LINK WORKED GEMSTONE CUTTING APPARATUS}

본 발명은 다수의 보석을 동시에 자동으로 가공할 수 있는 보석 가공장치에 관한 것으로, 링크구조와 볼스크류 등을 이용하여 연마석과 보석의 각도를 자동으로 조절할 수 있도록 한 것이다.

보석이란 아름다움과 함께 희소성과 물리적 견고성을 갖춘 광물종을 말하며, 이러한 자연상태에서 채취되거나 인공적으로 합성된 보석 원석은 연마 등의 가공을 거쳐 상품으로서의 가치를 가지게 된다.

보석의 가공작업은 미세한 오차도 허용하지 않는 정밀 작업으로서, 고도로 숙련된 기술자에 의한 수작업으로 이루어지게 되며, 따라서 가공 속도에 한계가 있으므로, 가공된 보석의 공급량 또한 제한적일 수 밖에 없었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 다수의 보석을 동시에 가공할 수 있도록 다수의 고정스틱이 설치된 정렬지그(Jig)가 개발되어, 이를 수동 또는 반자동으로 구동하여 보석을 연마함으로써 작업속도가 상당수준 개선되었으나, 이러한 수동 또는 반자동 방식 또한 숙련된 기술자의 조작이 필요하며, 수동 조작에 의한 오차 가능성으로 인하여 가공 품질의 일관성을 확보하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 종래의 일반적인 보석 가공용 연마석은 원반형 연마석으로서, 다수의 보석을 동시에 연마하게 되는 정렬지그 방식의 가공에 있어서는, 연마석의 회전시, 중심부와 외곽부의 선속도(線速度) 차이로 인하여 연마속도의 차이가 발생하게 되고, 이로 인하여 보석의 연마품질의 저하는 물론 연마석의 부등마모(不等磨耗)가 유발되고, 이러한 부등마모로 인하여 보석의 연마품질이 더욱 저하되는 악순환이 발생하였고, 연마석의 수명 또한 단축되는 심각한 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 다수의 수평링크와 수직링크로 정렬지그가 결합되는 링크워크를 구성하고, 모터에 의하여 구동되는 볼스크류 및 볼너트를 이용하여 링크워크의 각도를 자동으로 조절할 수 있도록 함으로써 보석의 연마각도 또한 자동으로 조절되도록 한 것이다.

또한, 정렬지그의 하부에는 원통형의 연마석을 설치하여, 전체 보석의 연마속도가 일정하도록 하였으며, 연마석의 축과 평행하게 왕복되는 왕복대에 연마석을 설치함으로써, 연마석의 외주면이 고르게 마모되도록 하여, 보석의 연마품질은 물론 연마석의 수명 또한 연장할 수 있도록 하였다.

도 1은 본 발명의 사시도.

도 2는 본 발명에서의 정렬지그 탈거 상태 사시도.

도 3은 본 발명의 대표 단면도.

도 4는 본 발명의 정면도.

도 5는 본 발명의 작동상태 단면도.

도 6은 본 발명의 왕복대 작동상태도.

도 7은 본 발명에서의 정렬지그 상세도.

도 8은 광택봉을 장착한 본 발명의 일 실시예 사용상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 보석

11 : 가로링크(Link)

12 : 세로링크

13 : 고정링크

14 : 회동핀

15 : 연결봉

16 : 구동판

21 : 상부구동모터

22 : 하부구동모터

23 : 지그구동모터

24 : 연마석회전모터

25 : 왕복대구동모터

31 : 횡축스크류

32 : 종축스크류

41 : 횡축볼너트(Ball-nut)

42 : 종축볼너트

50 : 지지대

51 : 레일

52 : 왕복대

53 : 바퀴

54 : 커넥팅로드(Connecting-rod)

55 : 크랭크암(Crank-arm)

60 : 연마석

61 : 살수관

69 : 광택봉

70 : 정렬지그(Jig)

71 : 웜(Worm)

72 : 고정스틱

본 발명의 상세한 구조 및 작동원리를 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6에서와 같이, 본 발명은 다수의 가로링크(11)와 세로링크(12)로 구성된 한 쌍의 링크워크와, 이들 링크워크가 고정링크(13)를 통하여 설치되는 지지대(50) 및 지지대(50)에 설치되는 연마석(60) 등을 주요 요소로 하여 구성된다.

링크워크의 구성에 있어서, 가로링크(11)와 세로링크(12)들은 평행사변형을 이루도록 회동핀(14)을 통하여 연결되며, 전방측의 세로링크(12) 하단에는 도 2에서와 같이 정렬지그(Jig)(70)가 결합된다.

정렬지그(70)는 다수의 보석(10)을 동시에 가공하기위한 일종의 고정장치로서, 도 7에서와 같이 다수의 고정스틱(72)이 웜(Worm)(71)에 웜휠(Worm-wheel)을 통하여 연결되어, 지그구동모터(23)에 의하여 웜(71)이 회전하면, 그에 따라 전체 고정스틱(72)이 일정하게 회전되도록 구성되어 있다.

가공 대상 보석(10)은 고정스틱(72)의 끝에 도 3 및 도 5에서와 같이 접착제 등의 접착수단을 통하여 고정되게 되며, 고정스틱(72)과 연마석(60)이 이루는 각도를 조절하며 연마 가공을 진행함으로써, 보석(10)을 규칙적인 다면체 구조로 가공하게 된다.

도 1 및 도 3에서와 같이 양측의 링크워크를 연결하는 연결봉(15)에는 상부구동모터(21)가 회동가능하도록 장착된 구동판(16)이 설치되고, 지지대(50)의 하부에는 하부구동모터(22)가 역시 회동가능하도록 장착되며 이들 상부구동모터(21)와 하부구동모터(22)의 축에는 각각 횡축스크류(31)와 종축스크류(32)가 설치된다.

양측 링크워크의 최하부 가로링크(11) 후방측 단부는 도 1에서와 같이 서로 연결되며 이 연결부에 횡축볼너트(41) 및 종축볼너트(42)가 회동가능하도록 설치되고, 이들 횡축볼너트(41) 및 종축볼너트(42)에는 각각 횡축스크류(31)와 종축스크류(32)가 결합된다.

따라서, 상부구동모터(21) 또는 하부구동모터(22)에 의하여 스크류가 회전됨에 따라 볼너트와 구동모터간의 거리가 변화하게 되며, 이에 따라 도 5에서와 같이, 링크워크의 각도 또한 변화하게 되고, 결국 링크워크에 결합된 정렬지그(70)와 연마석(60) 사이의 각도도 변화하게 된다.

횡축스크류(31)는 링크워크를 구성하는 각각의 링크가 이루는 각 즉, 링크워크의 내각을 조절하는 역할을 하게 되며, 종축스크류(32)는 링크워크와 지지대(50)사이의 각을 조절하는 것으로, 보석(10)의 다면체 가공 측면에서 설명하면, 횡축스크류(31)는 정렬지그(70)에 고정된 보석(10)과 연마석(60)이 이루는 각을 조절하게 되고, 종축스크류(32)는 한면의 연마가 완료된후, 정렬지그(70)의 고정스틱(72)을 회전하기 위하여 정렬지그(70)를 들어올리는 역할을 하게 된다.

정렬지그(70)에 고정된 보석(10)들은 전술한 과정을 통하여 각도가 조정되며 연마석(60)에 의하여 연마 가공되는데, 이때 연마석(60)으로는 원통형 연마석(60)을 사용함으로써 전체 보석(10)의 연마속도가 일정하도록하였다.

종래의 일반적인 보석가공용 연마석은 원반형으로서, 회전시 원반의 중심부와 외곽부의 선속도(線速度) 차이로 인하여, 연마속도의 일관성을 유지할 수 없었으며, 이러한 문제점은 정렬지그(70) 등을 이용하여 다수의 보석(10)을 동시에 가공할 경우 더욱 심각했다.

하지만 본 발명에서는 연마석(60)을 원통형으로 형성함으로써, 연마속도를 일정하게 유지하도록 하였으며, 연마석(60) 자체가 축방향으로 왕복되도록 함으로써 연마석(60)의 부등마모(不等磨耗) 또한 방지하였다.

보석(10)의 연마와 동시에 연마석(60)에서도 미량의 마모가 발생하게 되는데, 보석(10)과 연마석(60)의 접점 위치를 고정하여 장기간 작업하게 되면, 보석(10)과의 접점부에서만 과도한 마모가 발생하게 되므로 이를 방지하기 위하여 연마석(60)을 회전축 방향으로 왕복시킴으로써, 균등한 마모를 유도하게 된다.

이러한 연마석(60)의 왕복운동은 도 6에서와 같이, 연마석(60)이 설치된 왕복대(52) 내부의 크랭크암(Crank-arm)(55)과 커넥팅로드(Connecting-rod)(54) 및 지지대(50)에 고정된 왕복대구동모터(25)에 의하여 이루어지며, 원활한 작동을 위하여 왕복대(52)와 지지대(50)에는 각각 바퀴(53)와 레일(51)이 설치된다.

연마석(60)은 왕복대(52)에 설치된 연마석회전모터(24)에 의하여 회전되며, 왕복대(52) 상부에는 연마작업시 발생하는 분진의 비산을 방지하고 열을 냉각하기 위한 살수관(61)을 설치하여 습식연마작업이 가능하도록 하였다.

도 8은 본 발명의 연마석(60) 대신 광택봉(69)을 장착한 일 실시예로서, 통상 보석(10)의 연마작업후 광택작업이 수반됨을 감안할때, 동 도면과 같이 각각 연마석(60)과 광택봉(69)이 장착된 2대의 가공장치를 병설하고, 연마작업이 완료되면 정렬지그(70)를 탈거하여 광택봉(69)이 장착된 가공장치에 결합한후 사용하도록 함으로써 신속하고 편리한 일괄작업이 가능하도록 한 것이다.

결국 본 발명의 기술요지는 보석(10)을 고정하는 다수의 고정스틱(72)이 구성된 정렬지그(70)를 이용한 보석 가공장치에 있어서, 다수의 가로링크(11)와 세로링크(12)가 평행사변형 형태로 회동가능하도록 연결되어 링크워크(Link-work)를 구성하고, 상기의 링크워크 한쌍이 하단이 지지대(50)에 고정된 고정링크(13)에 회동가능하도록 연결되며, 양측 링크워크의 최상부 가로링크(11) 사이에는 이들과 연결봉(15)으로 연결된 구동판(16)이 설치되고, 양측 링크워크 최하부의 가로링크(11)는 후방측 단부가 서로 연결되고 연결부에는 각각 횡축스크류(31) 및 종축스크류(32)가 결합된 횡축볼너트(41) 및 종축볼너트(42)가 회동가능하도록 설치되며, 횡축스크류(31)를 구동하는 상부구동모터(21) 및 종축스크류(32)를 구동하는 하부구동모터(22)가 각각 구동판(16) 및 지지대(50) 하부에 회동가능하도록 설치되고, 전방측 세로링크(12) 하단에는 정렬지그(70)가 설치되어, 상부구동모터(21) 및 하부구동모터(22)가 회전함에 따라 정렬지그(70)의 각도가 변화함을 특징으로 하는 링크구조의 보석 가공장치로서,

지지대(50)의 정렬지그(70)측 하부에는 레일(51)이 설치되고, 레일(51)위에는 하부에 바퀴(53)가 설치된 왕복대(52)가 레일(51)을 따라 왕복될 수 있도록 설치되며, 왕복대(52) 상부에는 원통형의 연마석(60)이 연마석회전모터(24)에 의하여 회전되도록 설치되고, 왕복대(52)는 지지대(50)에 고정된 왕복대구동모터(25)와 크랭크암(55) 및 커넥팅로드(54)로 연결되어 왕복대구동모터(25)가 회전함에 따라 연마석(60)의 축과 평행하게 왕복됨을 특징으로 하는 링크구조의 보석 가공장치 이다.

본 발명을 통하여 숙련된 기술자 없이도 자동으로 다수의 보석을 신속하고 정밀하게 가공할 수 있으며, 전 과정이 자동으로 이루어 지므로, 수작업에 있어서 발생할 수 있는 불량요소를 배제할 수 있다.

또한, 보석 가공의 효율성을 증대하여 가공비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라 고품질의 보석을 대량으로 공급할 수 있으므로, 보석의 대중화 및 수요확대를 기대할 수 있으며, 이로써 관련 보석가공산업은 물론, 장신구 및 기타 패션산업 전반의 발전에도 이바지할 수 있다.

Claims

보석(10)을 고정하는 다수의 고정스틱(72)이 구성된 정렬지그(70)를 이용한 보석 가공장치에 있어서,

다수의 가로링크(11)와 세로링크(12)가 평행사변형 형태로 회동가능하도록 연결되어 링크워크(Link-work)를 구성하고;

상기의 링크워크 한쌍이 하단이 지지대(50)에 고정된 고정링크(13)에 회동가능하도록 연결되며;

양측 링크워크의 최상부 가로링크(11) 사이에는 이들과 연결봉(15)으로 연결된 구동판(16)이 설치되고;

양측 링크워크 최하부의 가로링크(11)는 후방측 단부가 서로 연결되고 연결부에는 각각 횡축스크류(31) 및 종축스크류(32)가 결합된 횡축볼너트(41) 및 종축볼너트(42)가 회동가능하도록 설치되며;

횡축스크류(31)를 구동하는 상부구동모터(21) 및 종축스크류(32)를 구동하는 하부구동모터(22)가 각각 구동판(16) 및 지지대(50) 하부에 회동가능하도록 설치되고;

전방측 세로링크(12) 하단에는 정렬지그(70)가 설치되어, 상부구동모터(21) 및 하부구동모터(22)가 회전함에 따라 정렬지그(70)의 각도가 변화함을 특징으로 하는 링크구조의 보석 가공장치.
제 1 항에 있어서, 지지대(50)의 정렬지그(70)측 하부에는 레일(51)이 설치되고, 레일(51)위에는 하부에 바퀴(53)가 설치된 왕복대(52)가 레일(51)을 따라 왕복될 수 있도록 설치되며;

왕복대(52) 상부에는 원통형의 연마석(60)이 연마석회전모터(24)에 의하여 회전되도록 설치되고;

왕복대(52)는 지지대(50)에 고정된 왕복대구동모터(25)와 크랭크암(55) 및 커넥팅로드(54)로 연결되어 왕복대구동모터(25)가 회전함에 따라 연마석(60)의 축과 평행하게 왕복됨을 특징으로 하는 링크구조의 보석 가공장치.