KR20080101323A

KR20080101323A - 측면 부재에 대한 홀 가공장치

Info

Publication number: KR20080101323A
Application number: KR1020070047937A
Authority: KR
Inventors: 이진규; 채창근
Original assignee: 현대로템 주식회사
Priority date: 2007-05-17
Filing date: 2007-05-17
Publication date: 2008-11-21

Abstract

본 발명은 각종 구조물의 측면에 드릴을 이용한 홀 가공을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 홀 가공장치 관한 것으로서, 구조물에 홀을 가공함에 있어서 홀 간의 간격 및 직각도 조절, 예비홀 가공과 같은 복잡한 사전작업 없이 작업공정을 단순화할 수 있으며, 작업자의 피로도를 예방하여 작업의 효율성을 향상시키고, 기기의 고장이나 산업재해를 예방할 수 있는 홀 가공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 구조물의 측면에 드릴을 이용한 홀 가공작업을 수행하기 위한 홀 가공장치로서, 홀 가공용 드릴과, 판상부재로 이루어지며 홀 가공부위에 취부되어 홀 가공위치로 상기 드릴의 드릴 날이 유도되도록 하는 어댑터 삽입구를 구비하는 템플릿과, 중앙에는 상기 드릴 날이 관통하는 관통구멍이 형성되어 있고 일단부가 상기 드릴의 전단부에 체결되는 제1 어댑터와, 상기 템플릿에 체결되며 중앙에는 상기 드릴 날이 관통하는 관통구멍이 형성되어 있고 일단부는 상기 제1 어댑터의 타단부에 체결되며 타단부에는 상기 어댑터 삽입구에 삽입 고정되는 돌출부가 형성된 제2 어댑터를 포함하는 홀 가공장치를 제공한다.

홀 가공, 드릴, 어댑터, 템플릿

Description

측면 부재에 대한 홀 가공장치 { APPARATUS FOR MAKING HALL OF SIDE MEMBERS }

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홀 가공장치로 철도차량의 창문에 대한 홀 가공 작업을 수행하는 것을 나타내는 개략도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홀 가공장치에 있어서, 드릴장치부에 대한 주요부분을 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홀 가공장치에 있어서, 템플릿에 대한 평면도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홀 가공장치에 있어서, 상기 드릴에 부착되는 제1 어댑터와 템플릿에 장착되는 제2 어댑터가 서로 결합되기 전 상태를 나타내는 단면도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홀 가공장치에 있어서, 템플릿에 장착된 제2 어댑터와 드릴에 장착된 제1 어댑터가 서로 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100:드릴장치부 110:수직프레임

111:수평프레임 112:수평빔

120:이동 롤러 121:롤러

122:하우징 130:수평바

131:에어밸런스 132:걸림부

133:로프 134,135:고리

136:클램프 137:고리체결구

140:드릴 141:드릴 날

142:선단부 150:에어컴프레셔

151:에어호스 200:템플릿

210:중량저감용 홀 220:어댑터삽입구

230:볼트구멍 240:볼트구멍

300:열차 차체 310:창문취부위치

400:제1어댑터 410:드릴수용홈

420:어댑터수용홈 430:관통구멍

440:플랜지 441:볼트구멍

450:체결나사 451:머리부

452:몸통부 453:선단부

453a:위치a 453b:위치b

500:제2 어댑터 510,520:돌출부

530:관통구멍 540:어댑터고정나사

541:볼트구멍 542:체결구멍

본 발명은 건물의 외벽이나 각종 구조물의 측면에 드릴을 이용한 홀 가공을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 홀 가공장치 관한 것으로서, 특히 홀 가공의 정확도 및 효율성을 높이고 작업자의 피로도를 현저하게 줄일 수 있는 홀 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로 장치를 구성하는 수직 구조물의 경우, 상기 구조물에 장착되는 다른 구조물을 조립하기 위해서는, 구조물에 드릴을 이용하여 소정의 체결용 홀을 가공하게 된다. 특히 철도차량의 차체에는 구조물 상호 간의 조립이나 창문 등의 설치와 관련하여 구조물에 균일한 간격과 직각도가 정확하게 유지된 다수의 홀을 가공해야 하는 경우가 많다.

이 경우, 종래에는 차체나 건물의 외벽에 홀 가공을 하기 위해서, 작업자가 특별한 보조도구 없이, 홀 가공부위에 드릴을 대고 홀 가공을 수행하였다.

이와 같은 홀 가공 방법의 경우, 홀간 간격조절과 직각도 조절을 위하여, 예비 홀 가공과 같은 복잡한 사전 작업과정을 거쳐야만 정확한 작업이 이루어질 수 있었기 때문에, 작업자의 숙련도에 크게 의존할 수밖에 없었으며, 상당히 노동집약적으로 작업이 이루어졌다. 이로 인해 홀 가공을 위한 작업시간이 많이 소요되어 작업의 효율성이 떨어졌으며, 작업자별 홀 가공 품질이 일정하지 않은 문제점도 있었다.

더욱이, 작업자가 장시간 무거운 드릴을 들고 홀 가공작업을 함에 따라, 드릴의 무게와 진동 그리고 불안정한 자세로 인해 작업자의 피로도가 증가하여, 공정의 불량률이 높았으며, 작업중 드릴을 떨어뜨림에 따른 드릴의 파손이나 드릴의 요동에 의한 드릴 날의 파손이 빈번하게 일어났고, 이로 인한 산업재해 발생 위험도 높았다.

본 발명은 전술한 홀 가공장치의 문제점을 해결하기 창안된 것으로, 구조물의 측면에 홀을 가공함에 있어서 홀 간의 간격 및 직각도 조절, 예비 홀 가공과 같은 복잡한 사전작업이 없어도 정확하고 고른 품질의 홀 가공작업이 이루어질 수 있으며, 작업자의 피로도를 예방하여 작업의 효율성을 개선할 수 있을 뿐 아니라, 홀 가공작업중 드릴이 요동을 치거나 드릴 날이 파손됨에 따른 드릴의 고장이나 산업재해가 발생하는 것을 방지할 수 있는 홀 가공장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 홀 가공장치는, 홀 가공용 드릴과, 판상부재로 이루어지며 홀 가공부위에 취부되어 홀 가공위치로 상기 드릴의 드릴 날이 유도되도록 하는 어댑터 삽입구를 구비하는 템플릿과, 중앙에는 상기 드릴 날이 관통하는 관통구멍이 형성되어 있고, 일단부가 상기 드릴의 전단부에 체결되는 제1 어댑터와, 상기 템플릿에 체결되며, 중앙에는 상기 드릴 날이 관통하는 관통구멍이 형성되어 있고, 일단부는 상기 제1 어댑터의 타단부에 체결되며, 타단부에는 상기 어댑터 삽입구에 삽입 고정되는 돌출부가 형성된 제2 어댑터를 포함하는 데 구성적 특징이 있다.

본 발명에 따른 홀 가공장치에 의하면, 작업자는 템플릿 상에 제2 어댑터를 설치하고, 드릴의 전단부에 제1 어댑터를 설치한 후, 제1 어댑터와 제2 어댑터를 결합시킨 후, 드릴 작업을 수행하면 되기 때문에, 종래에 비해 예비작업량이 현저하게 줄 뿐 아니라, 상기 제1 어댑터와 제2 어댑터를 통해 홀 가공위치의 정확도 및 직각도가 확보되고, 드릴 날의 유동이 방지되므로, 드릴 작업의 정확성 및 품질이 현저하게 개선될 수 있다.

또한, 상기 홀 가공장치에 있어서, 상기 제1 어댑터와 제2 어댑터의 체결은, 상기 제1 어댑터에 체결되는 체결나사의 단부가 제2 어댑터의 외주부에 상기 관통구멍을 기준으로 대각선 방향에 위치한 체결구멍에 삽입됨으로써, 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 홀 가공장치에 있어서, 상기 드릴은 상부에 이동가능하게 설치된 에어밸런스에 고정지지되어 중량조절이 될 수 있는 것을 특징으로 한다. 이를 통해, 드릴의 자중을 배제한 드릴작업이 가능하기 때문에 작업의 효율성을 향상시킴과 동시에 작업자의 피로도를 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 홀 가공장치에 있어서, 상기 템플릿에는 중량을 줄이기 위한 중량저감용 홀이 형성될 수 있다.

또한, 상기 드릴에는 전진한계 스토퍼가 구비되어 있어서, 드릴 날이 설정된 길이만큼 전진하면 자동 후진하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다. 이를 통해 정확한 깊이의 홀을 가공할 수 있으며, 드릴 날도 보호할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시 예는 단지 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상 내에서 다양한 변형이 가능하며, 본 발명으로 한정하는 것이 아니다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철도차량의 창문에 대한 홀가공 작업을 도시한 도면이고, 도 2 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홀가공장치의 드릴장치부에 대한 주요부분을 도시한 도면이며, 도 3 은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동차의 창문에 취부되는 홀 가공용 템플릿을 도시한 도면이고, 도 4 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상기 드릴에 부착되는 제1 어댑터와 상기 템플릿에 장착되는 제2 어댑터가 서로 장착되는 모습을 도시한 도면이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 홀 가공장치는 크게 드릴(140) 및 드릴(140)의 이송에 관한 드릴장치부(100)와, 홀 가공부위에 취부되는 템플릿(200)과, 상기 드릴(140)과 템플릿(200)을 상호 연결하는 역할을 하며 각각 드릴(140)과 템플릿(200)에 결합되는 제1 어댑터(400) 및 제2 어댑터(500)로 이루어져 있다.

상기 드릴장치부(100)는, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 지면과 수직으로 설치된 한 쌍의 수직프레임(110)과, 상기 수직프레임(110)의 상부로부터 돌출 형성된 한 쌍의 수평프레임(111)과, 상기 수평프레임(111) 상호 간을 연결하는 하나 이상의 수평빔(112)과, 상기 수평빔(112)을 따라 이동가능하게 설치된 이동롤러(120)와, 일단이 상기 이동롤러(120)에 연결된 수평바(130)와, 상기 수평바(130)의 타단 에 부착된 에어밸런스(131)와, 상기 에어밸런스(131)의 하단에 일단이 연결되는 로프(133)와 상기 로프(133)의 타단에 장착된 클램프(136)와 상기 클램프(136)에 고정지지된 드릴(140)을 포함하고 있다.

상기 수직프레임(110)은 철강재로 이루어지며, 한 쌍 또는 여러 쌍으로 이루어질 수 있고, 상기 수직프레임(110)의 상부에는 작업할 열차 차체(300)를 향하여 수평프레임(111)이 돌출 형성된다. 상기 수평빔(112)은 단면이 "I" 형상을 이루는 빔으로서, "I"형 단면의 일단이 상기 수평프레임(111)의 하단에 용접 또는 볼팅되어 그 타단이 하방을 향하도록 되어 있다. 상기 이동롤러(120)는 상기 수평프레임(111)의 하부 "I"자형 단면상의 돌출부 상에서 이동하는 4개의 롤러(121)를 수용하는 상방으로 개구되고 단면이 "ㄷ"자 형태의 하우징(122)으로 이루어져 있다. 상기 수평바(130)의 일단은 상기 하우징(122)의 하단부에 회동 가능하게 설치된다. 상기 에어밸런스(131)는 무거운 중량물을 작업자가 아주 적은 힘으로 수직으로 이동할 수 있도록 하는 장치로서 상기 수평바(130)의 타단에 부착되며, 작업할 드릴의 중량에 맞추어 상기 에어밸런스(131)를 조정하여 사용한다. 상기 로프(133)의 양단에는 에어밸런스(131) 및 클램프(136)와 연결할 수 있는 고리(134,135)가 형성되어 있으며, 도면상 상기 로프(133)의 상단에 형성된 고리(134)는 상기 에어밸런스(131) 하단에 장착된 걸림부(132)에 체결되어 있기 때문에, 한 장소에서 홀 가공작업이 끝나면 상기 드릴(140)을 에어밸런스(131)에서 분리하여 다른 작업장소로 이동한 다음 그곳에 있는 드릴장치부(100)의 에어밸런스(131) 하단에 드릴(140)을 다시 장착하여 계속적인 홀 가공작업을 할 수 있다. 상기 클램프(136)는 드 릴(140)을 수용할 수 있는 형태의 고리형 부재로서, 상부에는 상기 로프(133)의 하단에 형성된 고리(135)에 체결되는 고리 체결구(137)가 형성되어 있다. 본 발명의 실시 예에서 드릴(140)은 에어컴프레셔(150)로부터 공기를 공급받는 공압 작동식 드릴을 사용하며, 여타의 드릴을 사용할 수도 있다. 또한, 상기 드릴(140)에는 전진한계 스토퍼(미도시)가 설치되어 있어, 설정된 길이만큼 드릴 날(141)이 전진하면 자동으로 드릴 날(141)이 후진하여, 정확한 깊이의 홀 가공이 가능하게 하고 드릴 날(141)도 보호될 수 있게 되어 있다.

상기 템플릿(200)은 판상의 부재로서, 철강재로 이루어지며, 도 3에 도시된 바와 같이, 작업과 관련이 없는 내부에는 부재의 중량을 줄이기 위하여 중량저감용 홀(210)들이 형성되어 있고, 주로 드릴작업이 이루어지는 양단부에는 하기 제2 어댑터(500)를 삽입할 수 있는 어댑터삽입구(220)가 형성되어 있고, 어댑터삽입구(220)를 중심으로 좌우대각선 방향 주위에는 제2 어댑터(500)를 고정하기 위한 2개의 볼트구멍(230)들이 형성되어 있다. 또한 템플릿(200)의 가장자리에는 열차의 창문에 취부되기 위한 볼트구멍(240)들이 형성되어 있다.

상기 제1 어댑터(400)는 상기 드릴(140)의 전단부에 설치되는 부재로서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 도면상 상부에는 상기 드릴(140)의 선단부(142)를 수용하는 드릴수용홈(410)이 형성되어 있고, 하부에는 제2 어댑터(500)의 돌출부(510)가 수용될 수 있는 어댑터수용홈(420)이 형성되어 있고, 상기 드릴수용홈(410)과 어댑터수용홈(420)의 사이에는 드릴(140)의 선단부(142)가 관통할 수 있는 관통구멍(430)이 형성되어 있다. 또한, 상기 제1 어댑터(400)는 도면상 하부에 플랜 지(440)가 양단부에 형성되어 있고, 이 플랜지(440)에는 제2 어댑터(500)와 결합되기 위한 2개의 체결나사(450)가 장착되는 볼트구멍(441)이 2개 형성되어 있다. 상기 체결나사(450)는 머리부(451), 몸통부(452), 선단부(453)로 이루어져 있는데, 상기 몸통부(452)는 나사선이 형성되어있지만, 선단부(453)는 나사선이 없는 원통형으로 되어있다. 상기 체결나사(450)는 도면상 상기 플랜지(440)의 상부에서 하부쪽으로 장착되며 몸통부(452)가 플랜지(440)에 고정되고, 선단부(453)는 플랜지(440) 하부쪽으로 돌출되도록 설치된다.

상기 제2 어댑터(500)는 상기 템플릿(200) 상에 취부되는 부재로서, 철강재로 이루어지며, 평면상 대략 직사각형 형상을 하고 있으며, 도 4b를 참조하면 제2 어댑터(500) 상면의 중앙부에는 원통형으로 돌출되어 하기 제1 어댑터(400)의 어댑터수용홈(420)에 수용되는 돌출부(510)가 형성되어 있고, 그 하면의 중앙부에도 상면처럼 원통형으로 돌출된 돌출부(520)가 형성되어 상기 템플릿(200)에 형성되어 있는 어댑터삽입구(220)에 삽입되어, 상기 제2 어댑터(500)를 정확한 위치에 고정할 수 있으며, 상기 돌출부(510)와 상기 돌출부(520) 간에는 드릴날(141)이 관통할 수 있도록 관통구멍(530)이 형성되어 있다. 또한 상기 관통구멍(530)을 기준으로 대각선 방향으로 2개의 어댑터고정용 볼트구멍(541)이 형성되어 있으며, 제2 어댑터(500)를 템플릿(200)에 고정할때 어댑터고정나사(540)가 상기 볼트구멍(541)을 관통하여 템플릿(200)의 어댑터고정용 볼트구멍(230)에 삽입됨으로써 제2 어댑터(500)와 템플릿(200)이 견고하게 고정된다. 또한 마찬가지로 관통구멍(530)을 기준으로 어댑터고정용 볼트구멍(541)과 반대되는 대각선 방향으로 드릴(140)의 전단 부에 장착된 제1 어댑터(400)와 결합하기 위한 체결구멍(542)이 2개 형성되어 있다.

다음으로, 드릴작업에 앞서 상기 드릴(140)을 상기 템플릿(200)과 맞물리게 설치하는 방법에 대해서 도 4를 참조하여 설명한다.

작업자가 체결나사(450)를 제1 어댑터(400)의 플랜지(440) 볼트구멍(441)에 장착한 후, 드릴(140)의 전단부를 제1 어댑터(400)의 드릴수용홈(410)에 끼워서 제1 어댑터(400)를 드릴(140)에 장착한다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 드릴(140)을 제2 어댑터(500)가 장착된 템플릿에 대고 20°정도 좌로 회전하면서 밀면, 제1 어댑터(400)에 장착된 체결나사(450)의 선단부(453)의 단면의 위치가 위치a(453a)에서 위치b(453b)로 바뀌면서 상기 제1 어댑터(400)에 장착되어 있는 어댑터체결나사(450)의 선단부(453)가 상기 템플릿(200)에 장착되어 있는 제2 어댑터(500)의 체결구멍(542)에 삽입되면서 정확하게 맞물리게 된다. 이때, 작업자가 상기 드릴(140)을 회전시킨 힘을 없애면 드릴(140)의 자중에 의해 상기 체결나사(450)의 선단부(453)가 상기 체결구멍(542)의 벽면에 밀착된다. 또한, 이와 같이 결합된 상태에서, 드릴 작업을 수행하게 되면, 드릴(140)의 회전력에 의해 드릴 날(141)과 반대방향으로 드릴(140)의 몸체가 회전하는 힘이 생기기 때문에 상기 체결나사(450)의 선단부(453)가 체결구멍(542)에 더욱 강력하게 밀착되어 상기 제1 어댑터(400)와 제2 어댑터(500)가 서로 이탈되지 않는다.

다음으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 홀 가공장치를 이용하여, 철도 차량 차체에 대한 홀 가공방법에 대해 설명한다.

먼저, 열차 차체(300)의 창문취부위치(310)에 템플릿(200)을 장착한다. 그리고, 상기 템플릿(200)에 가공될 홀의 치수에 맞는 제2 어댑터(500)를 체결볼트(540)를 통해 장착한다.

이어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 홀 가공 작업이 필요한 차체의 양측에 드릴(140)을 배치하고 좌우로 이동가능한 에어밸런스(131)의 클램프(136)에 거치한다.

그리고, 상기 드릴(140)의 선단부(142)에는 드릴 날(141)을 장착하고, 상기 드릴(140)의 전단부에 템플릿(200)에 설치된 제2 어댑터(500)에 대응되는 제1 어댑터(400)를 체결한다.

상기 에어밸런스(131)를 조절하여 드릴(140)의 높낮이를 조정하고, 상기 템플릿(200)에 장착된 제2 어댑터(500)의 위치에 제1 어댑터(400)가 위치하도록 한 후에, 제1 어댑터(400)와 제2 어댑터(500)를 전술한 바와 같이 결합한다.

상기 드릴(140)에 전진한계스토퍼를 설정한 후, 상기 드릴(140)의 작동버튼을 ON하고 드릴작업을 하며, 홀 가공작업이 끝난 후 상기 드릴(140)를 상기 템플릿(200)에서 탈거한 후, 제2 어댑터(500)의 위치를 옮긴 후, 상기 과정을 반복하여 홀 가공작업을 완료한다.

본 발명에 따른 홀 가공장치에 따르면, 홀 간의 간격 및 직각도 조절을 위해, 예비 홀 가공과 같은 복잡한 사전작업을 제거할 수 있고, 작업의 정확도 및 품 질의 편차를 개선할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 홀 가공장치에 따르면 드릴의 중량을 느끼지 않고 작업을 할 수 있기 때문에, 작업자의 피로도를 감소시켜 작업의 효율성을 개선할 수 있으며, 동시에 어댑터를 통해 홀 가공작업중 드릴의 요동을 방지할 수 있어, 드릴 또는 드릴 날의 파손을 막을 수 있고, 산업재해를 예방할 수 있게 된다.

Claims

구조물의 측면에 드릴을 이용한 홀 가공작업을 수행하기 위한 홀 가공장치로서,

홀 가공용 드릴(140)과,

판상부재로 이루어지며, 홀 가공부위에 취부되어 홀 가공위치로 상기 드릴(140)의 드릴 날(141)이 유도되도록 하는 어댑터 삽입구(220)를 구비하는 템플릿(200)과,

중앙에는 상기 드릴 날(141)이 관통하는 관통구멍(430)이 형성되어 있고, 일단부가 상기 드릴(140)의 전단부에 체결되는 제1 어댑터(400)와,

상기 템플릿(200)에 체결되며, 중앙에는 상기 드릴 날(141)이 관통하는 관통구멍(530)이 형성되어 있고, 일단부는 상기 제1 어댑터(400)의 타단부에 체결되며, 타단부에는 상기 어댑터 삽입구(220)에 삽입 고정되는 돌출부(510,520)가 형성된 제2 어댑터(500)를 포함하는 홀 가공장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 어댑터(400)와 제2 어댑터(500)의 체결은, 상기 제1 어댑터(400)에 체결되는 체결나사(450)의 단부가 제2 어댑터(500)의 외주부에 상기 관통구멍(530)을 기준으로 대각선 방향에 위치한 체결구멍(542)에 삽입됨으로써, 이루어지는 것을 특징으로 하는 홀 가공장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 드릴(140)은 상부에 이동가능하게 설치된 에어밸런스(131)에 고정지지되어 중량조절이 될 수 있는 것을 특징으로 하는 홀 가공장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 템플릿(200)에는 중량을 줄이기 위한 중량저감용 홀(210)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 홀 가공장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 드릴(140)은 전진한계 스토퍼를 포함하고 있어서, 상기 드릴 날(141)이 설정된 길이만큼 전진하면 자동 후진하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 홀 가공장치.