KR20070005702A - 지그 - Google Patents

Abstract

가공 동안 봉 혹은 선과 같은 형태의 세트를 이루는 블랭크들을 유지하는 데 사용되는 지그로서, 회전축 둘레로 회전시키기 위하여 구동 샤프트에 장착되도록 구성된 몸체를 가지며, 상기 몸체는 서로에 대해 각도상으로 변위할 수 있는 외부(11)와 내부(13)를 가지며, 이 부분들은 그 중심축들이 회전축에 대해 실질적으로 평행이며 적어도 일 단부는 몸체를 지나 축 방향으로 연장하도록 사용시 일 세트의 블랭크들을 지지하도록 구성되며 고정면을 형성하고 동심인 대향 면들을 가지는 지그가 개시된다.

지그, 블레이드, 피하주사, 주사기, 블랭크, 구동 샤프트, 슈 부재, 고정면

Description

지그{Jig}

본 발명은 가공, 연마, 등의 처리가 요구되는 길다란 소자의 제조에 관한 것이다. 이러한 길다란 소자로서는 피하주사용 니들(hypodermic needles), 및 관상거(trephines)나 투관침(trocars)과 같은 다른 직경이 작은 부품들을 포함할 수 있으며, 특히 블랭크(blank)로부터 피하주사 니들들 및 다른 작은 직경의 부품들을 제조하는 것에 관한 것이다.

종종 '블레이드(blade)'로서 언급되는 피하주사 니들의 절개 작용은 그로부터 블레이드가 형성되는 튜브형 블랭크(튜브)의 단부 부분 위에 장착된 세 개의 베벨들, 혹은 작은 면들(facets)에 의하여 일반적으로 촉진된다. 이들은 통상 주요 면과 두 개의 이차적인 면들을 구비하여 축 방향에서 볼 때 3개의 구별되는 면 교차부를 가지는 블레이드를 구성한다. 이들 기초면들 사이 및 각 면과 블레이드의 곡면들 사이의 각도의 날카로움은 블레이드의 두께 및 직경과 함께 사용시 환자가 경험하는 편안함의 수준에 영향을 미친다.

지난 50년간에 걸쳐 지속적으로 증가하는 세계 시민들에 의하여 소비되는 블레이드들의 숫자에도 불구하고 동일한 기간에 이 블레이드들이 대량 생산되는 방식은 거의 발전함이 없다. 통상 1000개에 이르는 튜브들을 파지하는 선형 지그가 사 용된다. 튜브들은 지그의 두 평판들 사이에 고정되어 각각의 튜브들의 일 단부가 연마휠의 축에 수직인 방향으로 지그로부터 외측으로 연장하면서 길이방향 축들이 평행하도록 서로 인접 배치된다. 각각의 튜브가 연장하는 양은 연마 작업의 공차(tolerance), 제거될 소재의 양, 및 튜브 소재 및 크기와 같은 인자들에 의하여 제어된다.

블레이드들의 연마 동안에, 지그는 지그에 고정된 모든 튜브들을 점차적으로 연마휠에 노출시키기 위하여 연마휠의 길이를 교차 이동한다. 제1면이 먼저 모든 튜브들의 단부들에 인접하여 연마되며, 선형 지그의 통상의 연마휠의 면을 가로지르는 12회의 횡단 이동(traverse)에서 각 횡단 이동의 종료시에 지그는 연마휠에 더욱 근접된다. 다음에, 튜브를 고정하는 지그의 평판들의 하나가 튜브의 길이방향 축에 수직인 방향에서 다른 평판에 대해 이동되어 정해진 각도를 통해 균일하게 튜브들을 회전시킨다. 이 경우, 연마휠을 단지 2회 횡단 이동할 뿐으로서, 첫번째 제2면은 각 튜브의 단부에 인접하여 연마된다. 이어서 튜브들은 정해진 각도 만큼 길이방향 축 둘레로 회전되며, 첫번째 제2면에 대응하는 형상을 가지는 추가적인 제2면이 재차 2회 횡단이동으로 연마된다.

이러한 과정을 통한 블레이드 제조는 여러 문제들을 야기한다. 선형 지그는 인접 튜브들의 평행 정렬을 성취하는 것을 고정판들 사이의 튜브들의 단부들이 연마휠의 길이방향 축에 수직인 지그로부터 연장시키며 모든 튜브들에 균일한 고정 압력을 가하여서 달성한다. 정밀한 연마는 연마휠의 연마면에 튜브들의 이러한 수직 각도를 유지하면서 튜브들을 정확하게 회전시키는 것에 의존한다. 초기의 튜브 들의 불일치는 동일한 배치 및 다른 배치들에서 연마된 블레이드들 사이의 불일치를 초래하며, 이러한 불일치 및 착오는 튜브들이 상이한 면들의 연마 사이에서 회전되는 경우 확대된다. 이러한 초기의 불일치는 검출하기가 어려우며 수정하는 것이 어려운 바, 이로써 수정 시간 면에서 비용이 소요되며 튜브들이 낭비될 뿐만 아니라 연마된 블레이드들의 품질이 저하되며 부적절하다.

주사기 몸체의 관련 구조와 협력하도록 튜브에 가공되어야 하는 슬릿(slit) 혹은 플랫(flat)을 필요로 하는 소정 형태의 안전 주사기에 사용되는 니들을 제조시, 슬릿 혹은 플랫은 주요 면과 정밀한 일치가 필요하다. 현재의 이러한 슬릿들 혹은 플랫들의 가공을 위한 작업은 작은 면들의 연마에 이어서 다른 작업을 수행하는 것인 데, 여기서 블레이드들은 추가적인 가공 작업을 위해 재차 방향이 설정된다. 이로써 슬릿들 혹은 플랫들의 가공에 아주 시간이 많이 소비된다. 또한 이 작업은 이미 연마된 면들의 정확한 위치를 결정하기 위해서는 튜브들의 연마된 단부들을 접촉하는 것을 피하는 것이 필요하므로 더욱 복잡하게 되는 데, 이는 연마된 면 에지들을 무디게 하는 악영향을 미치기 때문이다.

선형 지그를 사용하는 통상의 블레이드들 제조방법에 의하여 연마휠은 중간부에서 보다 축단부에서 터 마모가 크며, 이는 튜브들이 휠의 축단부들에서 휠과 먼저 접하게 되는 지그의 수평의 횡단 이동에 기인하는 것이다. 따라서, 연마휠은 중간으로부터 휠들의 일 단부들을 향하여 테이퍼 형상으로 이루어진 단면 프로파일을 진행시키는 경향이 있으며 이는 연마휠들이 규칙적으로 원통형 프로파일로서 보수되는 것이 필요함을 의미한다.

또한, 연마휠의 축방향 단부들에 인접한 두 영역들에서 주로 연마가 이루어지므로 상당한 양의 냉각제를 사용하여도 이들 영역에서 연마휠들의 온도가 상승하는 경향이 있다. 지속적인 연마로서, 이들 "고온 영역(hot spots)"에 의하여 연마휠은 마모를 촉진하며 이들 영역의 연마휠의 마모(glazing)는 연마면들의 영역 둘레에서 블레이드들의 연소를 유발하며 휠의 추가적인 피복을 촉진하여 휠의 수명을 감소시킨다.

종래에는, 튜브들의 각각의 배치에서 선형 지그에 의한 연마휠의 길이방향 길이의 12회의 횡단 이동들이 제1 및 제2 면들의 연마에 필요하다. 연마휠을 가로지르는 선형 지그의 각 횡단 이동 후에 선형 지그는 정지되고 반대 방향으로 다시 시작되어야 한다. 이러한 횡단 이동의 정지/시작의 성질과 같이, 이러한 선형 지그의 상당한 수의 횡단 이동들에 의하여 이러한 공정이 상대적으로 비효율적인 공정으로 된다.

피하주사 니들들의 제조의 배경과 관련되는 상기 설명은 본 발명의 범위의 제한으로 의도된 것이 아니며 단지 본 발명의 이해를 증대시킬 목적으로 이루어진 것이다.

본 명세서에서의 어떤 종래기술에 대한 설명은 이러한 선행기술이 오스트레일리아 혹은 세계에서의 보통의 일반적인 지식의 일부를 형성한다는 확인이나 암시의 일 형태로서 고려되지는 않으며 고려되어서도 안 된다.

따라서, 본 발명은 가공 동안 봉 혹은 선과 같은 형태의 세트를 이루는 블랭크들을 유지하는 데 사용되는 지그로서, 회전축 둘레로 회전시키기 위하여 구동 샤프트에 장착되도록 구성된 몸체를 가지며, 상기 몸체는 서로에 대해 각도상으로 변위할 수 있는 외부와 내부를 가지며, 이 부분들은 그 중심축들이 회전축에 대해 실질적으로 평행이며 적어도 일 단부는 몸체를 지나 축 방향으로 연장하도록 사용시 일 세트의 블랭크들을 지지하도록 구성되며 고정면을 형성하고 동심인 대향 면들을 가지는 지그에 관한 것이다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 고정면들은 회전축 둘레에 위치되며 각 부분의 고정면의 선형 영역(sector)을 각각 가지는 일 세트의 구간들(stations)에 의해 형성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 회전축 둘레로 하나 이상의 구간들이 배치된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 외부 고정면은 외부의 내면에 제공되며 각 구간의 내부 고정면은 내부 고정면을 형성하는 아치형 외면을 가지며 내부로부터 지지되는 슈 부재에 의하여 제공된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 슈 부재는 블랭크들을 대향하는 고정면들 사이에 고정하기 위하여 외부 고정면에 대해 반경 방향으로 이동하도록 상기 내부 위에 지지되며, 각각의 슈 부재와 상기 내부 사이에는 상기 내부 고정면을 상기 외부 고정면에 고정 결합하도록 기울이는 경사(biassing) 수단이 제공된다.

또한, 본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 구동 수단은 한 세트의 스프링들을 구비한다. 본 발명의 다른 바람직한 특징에 따르면, 상기 구동 수단은 유압 드라이브(drive)를 구비한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 슈 부재는 상기 지그로부터 분리할 수 있다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 고정면들의 결합에 의하여 형성되는 면은 원통형으로서 그 사이에 고정된 블랭크들의 축들이 지그 회전축에 평행하게 연장한다. 본 발명의 바람직한 또 다른 특징에 따르면, 고정면들의 결합에 의하여 형성되는 면은 원추형으로서 그 사이에 고정된 블랭크들의 축들이 지그 축에 대해 기울어짐을 가진다.

본 발명의 회전 지그는 피하주사 니들 제조용 블랭크의 연마에 사용되는 것에 한정되지 않으며, 외과용 랜스, 관상거나 투관침과 같은 다른 용도의 블랭크들의 가공 용도에 더욱 일반적으로 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 일정한 형태의 다른 길다란 소자의 가공에 적용할 수 있으며 의료 용도로서 구성된 제품들의 제조로 한정될 필요가 없다. 지그에 의하여 블랭크들이 유지되면서 수행될 가공 작업들은 연마, 레이저 커팅, 물분사 커팅, 및 밀링을 포함할 수 있다.

본 발명은 여러 실시예들에 대한 이하의 설명을 통해 더욱 완전하게 이해될 것이다.

첨부 도면들과 관련하여 설명이 이루어지는 데, 여기에서:

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전 지그의 분해 사시도이며;

도 2는 제1 실시예에 따른 지그 전면의 동일 크기 도면이며;

도 3은 제1 실시예에 따른 지그 후면의 동일 크기의 도면이다.

제1 실시예는 국제출원 PCT/AU2004/000090에 기재된 실시예들의 하나의 개선에 관한 것이다.

제1 실시예는 피하주사용 주사기에 사용될 수 있는 니들을 도입하기 위한 니들 블랭크의 제조에 사용될 수 있는 지그를 구비한다. 본 실시예에 따른 지그는 참고로 그 내용이 여기에 포함된 "드라이브(Drive)"라는 명칭의 본 출원인 이름으로 당일자로 출원된 같이 계류중인 특허출원에 개시된 형태의 드라이브에 사용하도록 의도된 것이다.

상기 지그는 서로 중심축 둘레로 회전할 수 있는 외부(11)와 내부(13)의 두 부분을 구비한다. 상기 외부는 지그의 중심(19)에서 상호 연결된 세 개의 아암들(17)을 구비하는 제1 요크로부터 지지되는 환형 림(15)을 구비한다. 제1 요크의 중심은 드라이브의 구동 샤프트에 장착되도록 형성된다. 상기 내부는 일반적으로 삼각형 구조이며 허브 조립체(23)를 개재하여 제1 요크로부터 회전하게 지지되는 제2 요크(21)를 구비한다.

제2 요크(21)의 면들은 각각 림(15)의 내면과 반대 관계를 가지도록 구성된 외부 아크면(27)을 가지는 고정슈(25)를 지지하므로 림(15)의 내면과 고정슈(25)의 아크면(27)이 고정면들을 형성한다. 각각의 슈는 한 쌍의 분리된 체결부재들(29)에 의하여 내부 요크의 각각의 면으로부터 지지되며 핀들이 각 면으로부터 내측으로 및 외측으로 미끄럼가능하게 지지된다. 각 체결 부재의 핀들은 각 핀들 둘레에 수용되는 스프링들 혹은 다른 탄성 수단에 의하여 그 최외부 위치에 탄지된다. 각 핀들의 최외부 단부들에는 슈즈(31)의 내면에 형성된 구멍들(31)에 수용가능한 두부가 형성된다. 스프링이나 다른 탄성 수단에 의하여 주어진 탄성력에 대항하여 핀들이 축방향으로 수축함에 따라서 핀들은 슈의 내면에 형성된 구멍들과의 결합으로부터 후퇴하며 이로써 슈들이 지그로부터 제거될 수 있다.

각각의 슈들에는 드라이브의 구동 샤프트에 형성된 유지 페그(peg) 부재에 수용되도록 구성된 축방향 구멍이 형성되며 지그는 이와 함께 연관되어 상기 내부와 적극적으로 결합하여 내부들과 슈들의 외부림에 대한 회전 효과를 유발한다.

사용시 상기 지그는 구동 헤드로부터 분리시킬 수 있도록 구성되며 핀들(29)을 후퇴시켜 슈들은 지그로부터 분리될 수 있다. 슈가 분리되면 니들 블랭크들은 슈의 외부 아크면(27)에 적용될 수 있으며 적절한 접착력으로 제자리에 유지된다. 니들이 제자리에 있으면 이어서 상기 슈는, 슈 부재를 외부 림(15)에 고정 결합하도록 탄지하여 니들을 제자리에 유지하도록 슈 부재의 내면과 결합된 핀들과 제2 요크(21) 위에 지지 관계로 위치될 수 있다.

사용시 드라이브에의 지그의 장착 및 분해는 적절한 로봇 설비를 사용하여 실행하도록 구성되는 데, 이러한 설비를 통해 지그들이 운반 영역으로 운반되며 여기에서 슈 부재들은 제거될 수 있으며 새로 장전된 슈들이 드라이브에 재장착하기 위하여 지그에 장착될 수 있다.

상기 설명한 실시예에 따른 회전 지그(11)가 피하주사 니들용으로 사용되는 튜브들의 연마에 특히 적합하지만 본 발명과 각 실시예들에 따른 회전 지그의 사용은 이에 한정되지 않는다. 본 발명 및 실시예에 따른 회전 지그는 봉 혹은 튜브 형태의 부재들의 가공에 사용될 수 있으며 적절한 연마 설비에 연관되어 혹은 레이저 커팅, 물분사 커팅, 혹은 밀링과 같은 다른 적용가능한 가공 및 연마의 형태를 사용하는 설비와 연관되어 사용될 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 제1 실시예의 핀들(29)은 유압으로 구동된다. 이를 실행하기 위하여 제2 요크(21)에는 챔버의 내외로 이동가능하도록 요크의 외부로부터 작동가능하며 종동 피스톤의 형태로 각 핀들(29)이 내측 단부에 형성된 마스터 피스톤과 연관된 챔버들이 형성되어 마스터 피스톤의 작용에 따라 종동 피스톤들이 이동할 것이다. 마스터 피스톤은 요크에 의하여 나사 결합 가능하게 지지되고 마스터 피스톤에 연결되는 구동 스크류를 관통하여 이동하도록 구성된다. 또한 각각의 슈의 핀들의 구동 샤프트는 슈의 중심의 반경 방향 축과 실질적으로 평행하다.

본 발명의 실시예는 단지 예로서 설명되었으며 설명된 본 발명의 사상과 범위를 벗어남이 없이 수정들과 변경들이 이루어질 수 있다.

명세서를 일관하여, 본문이 달리 설명한 바가 없는 한, "포함한다(comprise)"라는 단어, 및 그 변화된 단어들인 "포함한다(comprises)" 혹은 "포함하는(comprising)"이라는 단어는 서술된 단계 혹은 완전체(integer) 혹은 단계들의 그룹 혹은 완전체들을 포함하는 것을 의미하며 어떤 다른 단계 혹은 완전체 혹 은 단계들의 그룹 혹은 완전체들을 배제하는 것을 의미하지 않음을 이해해야 한다.

Claims (11)

1. 가공 동안 봉 혹은 선과 같은 형태의 세트를 이루는 블랭크들을 유지하는 데 사용되는 지그로서, 회전축 둘레로 회전시키기 위하여 구동 샤프트에 장착되도록 구성된 몸체를 가지며, 상기 몸체는 서로에 대해 각도상으로 변위할 수 있는 외부와 내부를 가지며, 이 부분들은 그 중심축들이 회전축에 대해 실질적으로 평행이며 적어도 일 단부는 몸체를 지나 축 방향으로 연장하도록 사용시 일 세트의 블랭크들을 지지하도록 구성되며 고정면을 형성하고 동심인 대향 면들을 가지는 지그.
2. 제1항에 있어서, 상기 고정면들은 회전축 둘레에 위치되며 각 부분의 고정면의 선형 영역(sector)을 각각 가지는 일 세트의 구간들(stations)에 의해 형성되는 지그.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 회전축 둘레로 하나 이상의 구간들이 배치되는 지그.
4. 제1항 또는 제2항 또는 제3항에 있어서, 외부 고정면은 외부의 내면에 제공되며 각 구간의 내부 고정면은 내부 고정면을 형성하는 아치형 외면을 가지며 내부로부터 지지되는 슈 부재에 의하여 제공되는 지그.
5. 제4항에 있어서, 상기 슈 부재는 블랭크들을 대향하는 고정면들 사이에 고정하기 위하여 외부 고정면에 대해 반경 방향으로 이동하도록 상기 내부 위에 지지되며, 각각의 슈 부재와 상기 내부 사이에는 상기 내부 고정면을 상기 외부 고정면에 고정 결합하도록 기울이는 구동 수단이 제공되는 지그.
6. 제5항에 있어서, 상기 구동 수단은 한 세트의 스프링들을 구비하는 지그.
7. 제5항에 있어서, 상기 구동 수단은 유압 드라이브(drive)를 구비하는 지그.
8. 제4항 또는 제5항 또는 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 슈 부재는 상기 지그로부터 분리할 수 있는 지그.
9. 상기 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 고정면들의 결합에 의하여 형성되는 면은 원통형으로서 그 사이에 고정된 블랭크들의 축들이 지그 회전축에 평행하게 연장하는 지그.
10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 고정면들의 결합에 의하여 형성되는 면은 원추형으로서 그 사이에 고정된 블랭크들의 축들이 지그 축에 대해 기울어짐을 가지는 지그.
11. 본 명세서에 설명된 바와 실질적으로 같은 지그.

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