KR20050055924A - 헤어라인 가공 장치 - Google Patents

헤어라인 가공 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 헤어라인 가공 장치에 관한 것으로, 금속판재를 고정시키기 위한 고정지그(12)가 상면 가장자리에 구비되며, 양측변에 가이드레일(14)(16)이 설치되는 메인 프레임(10)과; 브러쉬(22)가 취부되어 상기 금속판재의 표면에 헤어라인을 형성하기 위한 가공유니트(20)와; 상기 가공유니트(20)가 설치되어 브러쉬(22)를 상기 금속판재의 표면에 밀착시키는 브러쉬 업/다운 유니트(30)와; 상기 메인 프레임(10)의 양측변에 설치되어 상기 브러쉬 업/다운 유니트(30)를 왕복이동시켜 상기 금속판재의 표면에 헤어라인 작업을 실시하는 이송 수단(40)과; 상기 메인 프레임(10)의 일측 전,후방에 설치되어 상기 브러쉬 업/다운 유니트(30)의 이동 거리를 제한하는 센싱 수단(50)과; 상기 이송 수단(40)의 동작을 제어하여 상기 가공유니트(20)가 설치된 상기 브러쉬 업/다운 유니트(30)의 속도 및 횟수를 조절하는 제어반(60)을 포함하여 구성되어 헤어라인의 가공작업을 자동화함은 물론이고 금속판재의 표면을 가압하는 가압력의 조절이 가능하고, 헤어라인 가공속도의 조절을 가능하도록 하여 금속판재의 종류 및 헤어라인의 가공조건을 다양하게 실시할 수 있는 효과가 있으며, 일방향 헤어라인 가공작업이 가능해지는 등의 효과가 있다.

Description

헤어라인 가공 장치{HAIR LINE MANUFACTURING DEVICE}
본 발명은 금속판재의 표면에 헤어라인을 형성하는 가공 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속판재와 접촉되는 브러쉬의 압력 조절이 가능하고, 브러쉬가 탑재된 브러쉬 업/다운 유니트의 이동 속도 조절이 가능하도록 한 헤어라인 가공 장치에 관한 것이다.
일반적으로 알루미늄이나 스테인레스 금속판재의 표면에는 금속고유의 광택으로 인한 눈부심을 방지하고 품질을 고급스럽게 하기 위하여 헤어라인을 형성하게 된다.
이러한 헤어라인의 형성작업이 과거에는 통상적으로 수작업에 의하여 실시되어 작업생산성이 크게 떨어지고 헤어라인이 균일하게 형성되지 못하는 문제가 있다.
이와 같은 문제점을 보완하여 최근 제공되고 있는 헤어라인 가공기는 단순히 헤어라인 형성용 브러쉬에 대하여 가공대상물인 금속판재를 왕복 이동시켜 헤어라인을 형성하도록 하고 있어 중량이 무거운 금속판재를 왕복이동시킴에 따라 동력소모가 크기 때문에 가공 비용이 상승되는 문제가 있다.
또한, 종래 헤어라인 가공기는 브러쉬를 금속판재의 표면에 동일한 압력으로 밀착시킨 상태에서 작업을 수행하고 있어 다양한 종류의 헤어라인을 형성하기에 미흡한 점이 있다.
그리고 종래 헤어라인 가공기의 경우에는 동일 속도로 왕복운동되는 작업조건에 의해 헤어라인을 가공하기 때문에 다양한 재질의 금속판재에 대한 유효한 가공 효과를 구현하기 어려운 문제가 있다.
이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 금속판재를 고정시킨 상태에서 브러쉬를 왕복운동시켜 헤어라인을 자동으로 형성하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 금속판재에 접촉되는 브러쉬의 접촉압력을 조절가능하도록 하여 다양한 종류의 헤어라인을 형성하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 브러쉬의 이동 속도를 조절가능하도록 하여 금속판재의 재질에 따라 헤어라인을 형성하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 브러쉬의 운전 횟수 또는 이동 길이를 조절가능하도록 하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 헤어라인 가공 장치의 운용 중에 발생되는 고장 부위를 자동으로 체킹하여 작업자에게 경고함으로써 응급조치를 용이하게 실시하도록 하려는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은 금속판재를 고정시키기 위한 고정지그가 상면 가장자리에 구비되며, 양측변에 가이드레일이 설치되는 메인 프레임과; 브러쉬가 취부되어 상기 금속판재의 표면에 헤어라인을 형성하기 위한 가공유니트와; 상기 가공유니트가 설치되어 브러쉬를 상기 금속판재의 표면에 밀착시키는 브러쉬 업/다운 유니트와; 상기 메인 프레임의 일측에 설치되어 상기 브러쉬 업/다운 유니트를 왕복이동시켜 헤어라인 작업을 실시하는 이송 수단과; 상기 메인 프레임의 일측 전,후방에 설치되어 상기 브러쉬 업/다운 유니트의 이동 거리를 제한하는 센싱 수단과; 상기 이송 수단의 동작을 제어하여 상기 가공유니트가 설치된 상기 브러쉬 업/다운 유니트의 속도 및 횟수를 조절하는 제어반을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
상기 브러쉬 업/다운 유니트는 상기 메인 프레임의 양측면에 설치된 가이드레일에 각각 안내되는 좌,우 가이드와, 상기 좌,우 가이드에 설치되어 상기 가공유니트를 승강시키는 승강실린더가 포함된 것이 바람직하다.
상기 브러쉬가 금속판재의 접촉되는 가압력을 조절하기 위하여 상기 승강실린더에 압력조절장치가 연결된 것이 바람직하다.
상기 이송 수단은 상기 메인 프레임의 일측변에 길이방향으로 설치되어 상기 브러쉬 업/다운 유니트가 고정되는 이송 체인과, 상기 이송 체인을 회전구동시키기 위한 구동모터가 포함된 것이 바람직하다.
상기 센싱 수단은 선감지 센서와 후감지 센서 및 예비 센서로 구성되고, 이들 센서들은 상기 메인 프레임의 타측변에 형성된 보조 가이드 레일에 이동 가능하게 설치된 것이 바람직하다.
상기 가공유니트에는 헤어라인 형성작업시 금속판재의 표면으로 세척수를 공급하기 위한 세척수단을 더 구비한 것이 바람직하다.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.
첨부도면 도 1은 본 발명에 의한 헤어라인 가공 장치의 사시도, 도 2는 평면도, 도 3은 측면도이고, 도 4는 본 발명 장치의 브러쉬 업/다운 유니트의 배면도이며, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 헤어라인 가공 방법의 모식도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 작업대를 구성하는 메인 프레임(10)의 상면에는 가공대상물인 금속판재가 고정되는 고정지그(12)가 설치되어 있고, 메인 프레임(10)의 양측변에는 가이드 레일(14)(16)이 형성되어 있어 각각의 가이드 레일(14)(16)에는 브러쉬 업/다운 유니트(30)가 이동가능하게 설치되어 있다.
브러쉬 업/다운 유니트(30)에는 브러쉬(22)가 취부되는 가공유니트(20)가 승강가능하게 설치되며, 상기 가이드 레일(14)(16)에 안내되는 좌,우측 가이드(32)(34)와, 좌,우측 가이드(32)(34)에 각각 설치되어 가공유니트(20)를 상하방향으로 승강시키는 공압실린더(36)로 구성되어 있다.
공압실린더(36)는 메인 프레임(10)의 하부에 설치된 압력조절장치(38)(39)에 연결되어 있어 가공유니트(20)에 취부된 브러쉬(22)가 금속판재의 표면에 접촉되는 가압 상태를 임의로 조절할 수 있다.
메인 프레임(10)의 좌,우 가이드 레일(14)(16)에는 브러쉬 업/다운 유니트(30)를 메인 프레임(10)상에서 이송시키기 위한 이송 수단(40)으로서, 이송 체인(42)이 이송샤프트(44)의 양단에 설치되어 있고, 이송 샤프트(44)을 회전구동시키기 위한 구동모터(46)가 일측에 설치되어 있다.
또한, 실시예에서는 메인 프레임(10)의 좌측 가이드 레일(14)의 측면에는 브러쉬 업/다운 유니트(30)의 왕복운동거리를 규제하는 센싱수단(50)(50')이 설치되어 있는데, 이러한 센싱수단(50)을 이동시켜 설치 위치를 변경가능하도록 보조 가이드레일(18)이 설치되어 있다.
센싱수단(50)은 이송 수단(40)의 구동모터(44)가 가/감속을 시작하기 위해 신호를 검출하는 선(先)감지센서(52)와, 선감지센서(52)에 의해 구동모터(44)가 완전히 정지되어 역방향으로 회전되도록 하기 위한 후(後)감지센서(54)로 이루어지고, 후감지센서(54)의 후방에는 후감지센서(54)의 고장이나, 구동모터(44)의 정지동작의 불량발생시 강제적으로 구동모터(44)를 정지시키기 위한 예비(豫備) 센서(56)가 설치되어 있다.
메인 프레임(10)의 후미에는 브러쉬 업/다운 유니트(30)를 왕복운동시키기 위한 구동모터(46)와, 가동유니트(20)를 승하강시키는 공압실린더(36)를 제어하기 위한 제어반(60)이 설치되어 있다.
또한, 제어반(60)의 일측에는 브러쉬 업/다운 유니트(30)의 헤어라인 가공 횟수를 셋팅하기 위한 가공횟수 셋팅기(80)가 설치되어 있으며, 선택적으로는 제어반(60)에 리모트 콘트롤러(90)를 연결설치하여 가공장치의 근거리 내에서 장치의 구동을 제어하도록 한다.
가공횟수 셋팅기(80)는 입력되는 가공횟수에 의해 이송 수단(40)의 구동모터(46)의 동작을 자동으로 제어하도록 제어반(60)과 회로적으로 연결설치되어 있다.
한편, 브러쉬(22)가 부착된 가공유니트(20)의 상측에는 다수의 세척수 노즐(72)이 일정 간격으로 구비되어 있으며, 이러한 세척수 노즐(72)은 메인 프레임(10)의 하측에 마련된 세척수 탱크(74)와 연결되어 있고, 세척수 탱크(74)의 일측에는 세척수 노즐(72)로 세척수를 공급하기 위한 펌프(76)가 설치되어 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 헤어라인 가공 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저 알루미늄 또는 스테인레스 재질의 가공대상물인 금속판재를 고정지그(12)에 고정시킨다. 이때, 금속판재의 길이 및 너비에 따라 고정지그(12)의 상하,좌우측에 마련된 스토퍼에 의해 금속판재는 메인 프레임(10)의 상면에서 유동되지 않도록 고정된다.
이와 같이 고정 지그(12)에 고정되는 금속판재의 길이에 따라 브러쉬 업/다운 유니트(3)가 왕복 이동되는 거리를 조정할 수 있는 바, 보조 가이드레일(18)의 양측에 설치되는 센싱수단(50)(50')간의 간격을 조절하여 이동 거리를 결정하게 된다.
이후 작업자는 가공횟수 셋팅기(80)에 브러쉬 업/다운 유니트(30)가 메인 프레임(10)의 상면에서 왕복이동되면서 헤어라인을 형성하는 가공 횟수를 셋팅한다.
다음으로 브러쉬 업/다운 유니트(30)에서 가공유니트(20)를 금속판재(P)에 밀착하도록 공압실린더(36)를 하강시킨다. 이때, 공압실린더(36)와 연결설치된 압력조절장치(38)(39)에 의하여 가공유니트(20)의 브러쉬(22)가 금속판재와 접촉되는 압력의 크기를 조절하게 된다. 통상적으로 브러쉬(22)가 금속판재에 접촉되는 압력은 50∼200kg의 범위 내에서 조절된다.
이와 같이 브러쉬(22)가 금속판재와 접촉되게 하강된 상태에서 제어반(60)에 의해 구동모터(46)를 작동시키면 브러쉬 업/다운 유니트(30)는 메인 프레임(10)의 상면에서 전후방으로 왕복이동되면서 금속판재의 표면에 헤어라인을 형성하게 된다. 이때 헤어라인을 가공하는 횟수 즉, 브러쉬 업/다운 유니트(30)의 왕복이동 횟수는 가공횟수 셋팅기(80)에 미리 셋팅된 경우에 설정 회수만큼만 가공이 이루어지게 된다.
메인 프레임(10)의 상면에서 왕복이동되는 브러쉬 업/다운 유니트(30)의 가공유니트(20)에는 복수개의 세척수 노즐(72)이 설치되어 있어 가공작업이 실시되는 금속판재의 표면에 세척수를 공급하게 되며, 금속판재의 표면을 세척하고 흐르는 세척수는 메인 프레임(10)의 하측에 형성된 세척수유로(미도시)를 거쳐서 세척수 탱크(74)로 집수되어 재사용된다.
본 발명의 실시예에서는 도 5a에 도시한 바와 같이, 브러쉬 업/다운 유니트의 브러쉬가 금속판재의 표면에 접촉된 상태에서 전방과 후방으로 왕복이동되면서 헤어라인을 형성할 수 있는 일반적인 헤어라인 가공방법으로 가공된다.
또한, 상술한 가공방법 이외에 금속판재의 표면에 일정한 조건으로 헤어라인이 형성되도록 하기 위하여 도 5b에 도시한 바와 같이, 전방에서 후방으로 이동시에는 헤어라인을 형성하고, 후방에서 전방으로 이동시에는 헤어라인을 형성하지 않도록 하는 방법을 제공할 수 있다.
이를 보다 상세하게 설명하면, 브러쉬 업/다운 유니트(30)가 하강되어 브러쉬(22)가 금속판재의 표면에 밀착된 상태로 메인 프레임(10)의 전방에서 후방으로 이동되면서 헤어라인 가공작업을 수행한 후에 브러쉬 업/다운 유니트(30)가 후방에서 전방으로 이동시에는 가공유니트(20)를 상승시켜 브러쉬(22)를 금속판재에서 이격시킨 상태로 브러쉬 업/다운 유니트(30)를 이송시킨다.
이후 브러쉬 업/다운 유니트가 전방에서 후방으로 이동을 시작하는 시점에서 다시 가공유니트(20)가 하강되어 브러쉬(22)가 금속판재의 표면에 접촉된 상태에서 브러쉬 업/다운 유니트(30)가 메인 프레임(10)의 전방에서 후방으로 이동되면서 금속판재의 표면에 헤어라인을 가공함으로써 동일 방향의 헤어라인 만이 금속판재의 표면에 형성되는 것이다. 이는 균일한 헤어라인을 가공하기에 적합한 방법이라 할 것이다.
한편, 본 발명에 의한 헤어라인 가공 장치는 작업 도중에 고장발생시 제어반(60)에 고장부위가 실시간으로 표시되는 자가진단기능을 갖추고 있어 작업 진행도중 고장발생시 즉각적인 응급조치를 취할 수 있다.
아울러 리모트 컨트롤러(90)에 의해 제어반(60) 이외의 작업 위치에서도 작업자가 간편하게 장치의 제어가 가능하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 헤어라인 가공 장치는 금속판재를 작업대 상에 고정시킨 상태에서 브러쉬가 취부된 가공유니트를 왕복이동시키면서 금속판재의 표면에 헤어라인을 형성하기 때문에 헤어라인 가공 작업의 자동화를 구현하는 효과가 있다.
또한, 금속판재에 접촉되는 브러쉬의 접촉압력을 조절가능하도록 하여 다양한 종류의 헤어라인을 형성할 수 있고, 브러쉬의 이동 속도의 조절이 가능하도록 하여 금속판재의 재질에 따라 헤어라인을 형성할 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명은 가공횟수 셋팅기에 의해 브러쉬의 운전(왕복이동) 횟수를 셋팅할 수 있고, 센싱 수단에 의해 왕복이동하는 길이를 간편하게 조절가능하게 되는 효과가 있다.
아울러 본 발명은 헤어라인 가공 장치의 운용 중에 발생되는 고장 부위를 자동으로 체킹하여 작업자에게 경고함으로써 응급조치를 용이하게 실시할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 헤어라인 가공 장치의 사시도.
도 2는 본 발명 장치의 평면도.
도 3은 본 발명 장치의 측면도.
도 4는 본 발명 장치의 브러쉬 업/다운 유니트의 배면도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 헤어라인 가공 방법의 모식도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 ; 메인 프레임 12 ; 고정 지그
14,16 ; 좌,우 가이드 레일 18 ; 보조 가이드 레일
20 ; 가공유니트 22 ; 브러쉬
30 ; 브러쉬 업/다운 유니트 32,34 ; 좌,우 가이드
36 ; 공압실린더 38,39 ; 압력조절장치
40 ; 이송 수단 42 ; 이송 체인
44 ; 구동모터 50,50' ; 센싱 수단
52 ; 선감지센서 54 ; 후감지센서
56 ; 예비센서 60 ; 제어반
70 ; 세척 수단 72 ; 세척수 노즐
74 ; 세척수 탱크 76 ; 펌프
80 ; 가공횟수 셋팅기 90 ; 리모트 컨트롤러

Claims (4)

  1. 금속판재를 고정시키기 위한 고정지그(12)가 상면 가장자리에 구비되며, 양측변에 가이드레일(14)(16)이 설치되는 메인 프레임(10)과;
    브러쉬(22)가 취부되어 상기 금속판재의 표면에 헤어라인을 형성하기 위한 가공유니트(20)와;
    상기 가공유니트(20)가 설치되어 브러쉬(22)를 상기 금속판재의 표면에 밀착시키는 브러쉬 업/다운 유니트(30)와;
    상기 메인 프레임(10)의 일측변에 길이방향으로 설치되어 상기 브러쉬 업/다운 유니트(30)가 고정되는 이송 체인(42)과, 상기 이송 체인(42)의 양단이 고정되는 이송샤프트(44)와, 상기 이송 샤프트(44)를 회전구동시키기 위한 구동모터(46)로 구성되어 상기 브러쉬 업/다운 유니트(30)를 왕복이동시켜 상기 금속판재의 표면에 헤어라인 작업을 실시하는 이송 수단(40)과;
    상기 메인 프레임(10)의 일측 전,후방에 설치되어 상기 브러쉬 업/다운 유니트(30)의 이동 거리를 제한하는 센싱 수단(50)과;
    상기 이송 수단(40)의 동작을 제어하여 상기 가공유니트(20)가 설치된 상기 브러쉬 업/다운 유니트(30)의 속도 및 횟수를 조절하는 제어반(60)을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 헤어라인 가공 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 브러쉬 업/다운 유니트(30)는
    상기 메인 프레임(10)의 양측면에 설치된 가이드레일(12)(14)에 각각 안내되는 좌,우 가이드(32)(34)와, 상기 좌,우 가이드(32)(34)에 설치되어 상기 가공유니트(20)를 승강시키는 승강실린더(36)가 포함된 것을 특징으로 하는 헤어라인 가공 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 브러쉬(22)가 금속판재의 접촉되는 가압력을 조절하기 위하여 상기 승강실린더(36)에 압력조절장치(38)(39)가 연결된 것을 특징으로 하는 헤어라인 가공 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 수단(50)은
    선감지 센서(52)와 후감지 센서(54) 및 예비 센서(56)로 구성되고, 이들 센서들(52)(54)(56)은 상기 메인 프레임(10)의 타측변에 형성된 보조 가이드 레일(18)에 이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 헤어라인 가공 장치.
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