KR20100005661A - 금속박판의 디버링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속박판의 디버링 장치에 관한 것으로,

벨트(310)에 올려진 금속 박판(1)을 이송하는 벨트 컨베이어 시스템(300); 및 스핀들 축(110)의 외주면에 원주방향 및 길이방향을 따라 다수의 띠 형상의 샌드페이퍼(120)가 그 일측 끝단이 부착되며, 상기 벨트(310)의 진행방향과 직교하도록 설치되어 회전함으로써 상기 벨트(310)에 의해 이송되는 금속 박판(1)의 표면을 디버링하는 제 1 롤러(100);를 구비하는 것을 특징으로 하며,

이러한 본 발명에 의하면, 디버링 롤러의 평탄화 문제를 해소하여 수명을 극대화 할 수 있으며, 금속박판의 모든 면을 고르게 표면처리하여 디버링 품질을 향상시킬 수 있음은 물론, 금속박판 표면에 균일한 헤어라인 또는 도트라인을 세공할 수 있다는 효과가 있다.

디버링(Deburring), 디버링 롤러(Deburring Roller), 헤어라인(Hair-Line), 도트라인(Doted-Line), 금속 박판(薄板)

Description

금속박판의 디버링 장치{METAL-SHEET DEBURRING MACHINE}

본 발명은 금속박판의 절단시 발생되는 버(Burr)를 제거하고 절단면을 라운딩(Rounding) 처리하며, 금속박판의 표면에 헤어라인 또는 도트라인을 생성하는 디버링 장치에 관한 것이다.

금속박판의 절단 또는 천공시 흔히 절단면, 천공면을 따라서 버가 발생한다. 버가 남아있게 되면 제품의 가공시 가공성이 떨어지며 금속박판을 이용한 제품의 완성후 품질저하로 이어지게 되므로 금속박판을 이용한 제품 제조 공정에서는 필수적으로 디버링 공정을 거치게 된다.

디버링 장치는 금속박판 이외에도 다양한 형상의 구조물에 대하여 디버링 공정을 수행하도록 개발되어 실시되고 있는데, 그 가운데 금속박판의 디버링 장치로 한정하자면 디버링 공정을 통해 버를 제거함과 동시에 최종 제품 완성시 수요자가 손을 다치는 일이 없도록 절단면을 라운딩 처리를 하게 된다.

일부 디버링 장치는 여기서 더 나아가 디버링 공정을 통하여 금속박판의 표면에 일정한 간격으로 다수의 라인을 세공하여 헤어라인을 형성하기도 하고, 또는 일정한 간격으로 다수의 점선을 세공하여 도트라인을 형성하기도 한다.

도 6 (a)는 절단, 천공되어 버가 발생한 금속박판으로부터 버를 제거하고, 절단면을 라운딩 처리한 모습을 나타내고 있으며, 도 6 (b)는 이에 더하여 금속박판 표면에 헤어라인을 세공한 모습을 나타내고 있다.

이와 같이 디버링 장치는 금속박판을 표면처리하여 마감하는 역할을 하는데, 종래기술에 의한 금속박판의 디버링 장치는 통상 디버링 롤러 외주면(外周面)을 따라 샌드페이퍼(Sand-Paper)를 부착하여 금속박판과의 마찰을 통해 디버링을 하는 것이 일반적이었다.

그러나, 이러한 종래의 디버링 장치에 의할 경우 첫째, 디버링 롤러의 샌드페이퍼 가운데 금속박판과 마찰이 발생되는 부분만 편마모되어 디버링 품질이 급격하게 저하되는 문제가 있었다.

즉, 디버링 롤러의 편마모 된 부분은 제대로 디버링을 하지 못하므로, 디버링 공정을 거친 금속박판의 일부는 제대로 디버링이 되고 또 일부는 그렇지 못하게 된다.

이 경우, 디버링 롤러의 일부만이 평탄화되었음에도 불구하고 디버링 기능을 정상적으로 수행할 수 없기 때문에 고가의 디버링 롤러를 통채로 교환하여야 하는 단점이 있었다.

종래 디버링 장치의 두번째 문제점은, 단순히 금속박판을 샌드페이퍼가 부착된 롤러에 의해 마찰시키는 것으로는 샌드페이퍼와 직접 닿는 면을 제외하고는 균일한 디버링이 어렵다는 단점이 있으며, 금속박판의 모든 절단면, 천공면까지 고르게 라운딩처리 할 수 없다는 단점이 있었다.

이에, 금속박판의 모든 면을 용이하게 디버링 처리하면서도 디버링 롤러의 평탄화 문제를 해결해 수명을 극대화하는 금속박판 디버링 장치의 개발이 절실한 실정이었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 금속박판의 모든 절단면을 빠짐없이 디버링함과 동시에 평탄화 문제를 해소한 금속박판 디버링 장치의 제공을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 금속박판의 디버링 장치는 벨트(310)에 올려진 금속 박판(1)을 이송하는 벨트 컨베이어 시스템(300);

스핀들 축(110)의 외주면에 원주방향 및 길이방향을 따라 다수의 띠 형상의 샌드페이퍼(120)가 그 일측 끝단이 부착되며, 상기 벨트(310)의 진행방향과 직교하도록 설치되어 회전함으로써 상기 벨트(310)에 의해 이송되는 금속 박판(1)의 표면을 디버링하는 제 1 롤러(100); 및

스핀들 축(210)의 외주면에 원주방향 및 길이방향을 따라 다수의 띠 형상의 샌드페이퍼(220)가 그 일측 끝단이 부착되며, 상기 벨트(310)의 진행방향과 직교하도록 설치되어 회전하되, 상기 제 1 롤러(100)와 반대방향으로 회전함으로써 상기 벨트(310)에 의해 이송되는 금속 박판(1)의 표면을 디버링하는 제 2 롤러(200);를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면 디버링 롤러가 구비하는 샌드페이퍼의 절대면적을 넓혀 표면처리가 능력을 향상시키고, 또한 디버링 롤러에 부착되는 샌드페이퍼의 각도를 조절함으로써 샌드페이퍼의 일부가 편마모되는 평탄화 문제를 해소하여 경제성을 크게 향상시킨다는 효과가 있다.

또한, 샌드페이퍼를 가늘고 긴 띠 형상으로 잘라 디버링 롤러가 다수의 샌드페이퍼를 구비하도록 함으로써 상대적으로 작은 크기의 천공부위에 대해서도 세밀한 디버링 작업이 이루어질 수 있음은 물론 금속박판의 모든면에 대해서 라운딩 처리가 가능하다는 효과가 있다.

나아가, 디버링 롤러가 다수의 띠 형상 샌드페이퍼를 구비하므로, 디버링 롤러의 회전속도와 높이를 조절하는 것에 의하여 금속박판의 표면에 헤어라인이나 도트라인을 용이하세 세공할 수 있다는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 흡기팬을 이용함으로써 디버링 될 금속박판의 흡착 및 디버링 공정에서 발생한 금속분진의 흡입이 용이하며, 동시에 워터커튼(Water Curtain)을 이용해 흡입한 분진이 내부에 축적될 수 있도록 하여 작업장 환경 유지에 도움이 된다는 효과가 있다.

이하에서는 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명에 의한 금속 박판의 디버링 장치의 구성을 상세히 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 디버링 장치의 외형과 각 요소들을 나타내는 도면이 다.

우선, 도 1에 도시된 바에 의하면, 본 발명에 의한 금속 박판의 디버링 장치는 금속박판을 이송시키기 위한 벨트 컨베이어 시스템(300)과 벨트 컨베이어 시스템 상단에 설치된 두개의 디버링 롤러(100, 200)을 구비하며, 흡입기류를 생성하는 흡입팬(600), 상기 흡입팬(600)과 유로(610)를 통해 이어진 흡기공동(吸氣空洞 : 400), 상기 흡입팬(600)에 의해 생성된 흡입기류로 분진을 흡입하는 분진흡입구(500)로 이루어진다.

한편, 도 2는 본 발명에 의한 디버링 장치에서 벨트 컨베이어 시스템에 올려진 금속박판이 이송되면서 두개의 디버링 롤러(100, 200)에 의하여 디버링되는 모습을 나타내는 도면이며, 도 3은 디버링 롤러 및 디버링 롤러에 부착된 다수의 샌드페이퍼의 형상을 나타내는 도면이다.

도 2에 도시된 바에 의하면 컨베이어 벨트 시스템(300)은 벨트(310)에 놓여진 금속박판(1)을 이송시키는데, 금속박판(1)의 이송시 디버링 롤러(100, 200)에 부착된 다수의 샌드페이퍼가 금속박판(1)의 표면과 마찰을 일으켜 디버링한다.

이러한 디버링 롤러(100, 200)는 도 2에 도시된 바와 같이 벨트(310)의 이송방향과 직교하도록 설치되어 회전하는데, 이때 제 1 디버링 롤러(100)와 제 2 디버링 롤러(200)는 서로 반대방향으로 회전한다. 어느 하나의 디버링 롤러에 의해서만 금속박판(1)을 디버링 할 경우, 디버링 롤러(100, 200)의 샌드페이퍼와 충분히 마찰이 생기지 않는 면이 발생하며 따라서 디버링 품질에 문제가 발생할 수 있다. 따 라서, 두 디버링 롤러(100, 200)가 서로 반대방향으로 회전하도록 함으로써 금속박판(1)의 모든 면이 빠짐없이 디버링 되도록 한다.

본 발명에 의한 디버링 장치의 가장 중요한 특징은 디버링 롤러(100, 200)의 구조인데, 도 3의 (a)는 본 발명에 의한 디버링 롤러(100, 200)의 외형을 나타내는 사시도이다. 이에 의하면 디버링 롤러(100)는 스핀들 축(110)의 외주면에 띠 형상의 샌드페이퍼(120)가 다수 부착되어 있음을 알 수 있다.

한편, 이와 같은 디버링 롤러(100)를 측면에서 바라본 도 3의 (b)에 의하면, 다수의 샌드페이퍼(120)가 스핀들 축(110)의 원주방향을 따라서 부착되되, 길게 띠 형상으로 잘라진 샌드페이퍼(120)의 일측 끝단이 스핀들 축(110) 외주면에 부착되어 마치 꽃과 같은 형상을 함을 알 수 있다.

한편, 디버링 롤러(100)를 정면에서 바라본 도 3의 (c)에 의하면 다수의 띠 형상의 샌드페이퍼(120)가 스핀들 축(100)의 길이 방향을 따라서 외주면에 부착되어 있음을 알 수 있다.

이때, 샌드페이퍼(120)는 말그대로 종이나 직물의 일면 또는 양면에 산화알루미늄 따위를 붙인 것으로, 표면처리를 하고자 하는 금속박판(1)의 표면과 마찰을 일으킴으로써 디버링을 하게된다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이 이러한 샌드페이퍼(120)는 띠 형상으로 길게 잘라져 스핀들 축(100)의 외주면에 부착이 되는데 중요한 것은 도 3에 도시된 바와 같이 스핀들 축(110)의 길이방향에 직교함과 동시에 원주방향과는 평행하도록 부착된다는 점이다. 즉, 도 3의 (c)와 같이 디버링 롤러(100)를 정면에서 바라보면 다수의 샌드페이퍼(120)의 두께만이 시야에 들어오 며, 도 3의 (b)와 같이 측면에서 바라보아야 비로소 샌드페이퍼(120)의 평면이 보인다.

디버링 롤러(100)가 회전하면서 샌드페이퍼(120)와 금속박판(1)이 마찰하는 모습을 도시하는 도 4에 의하면, 금속박판(1)은 벨트(310)에 의하여 샌드페이퍼(120)의 표면과 같은 방향이 아니라 직교하도록 이송되는데, 디버링 롤러(100)가 회전하여 샌드페이퍼(120)의 끝단이 금속박판(1)에 닿으면 도 4 (b)에 도시된 것과 같이 샌드페이퍼(120)의 끝단이 휘어져 샌드페이퍼(120) 표면이 금속박판(1)의 표면에 접하게 된다. 반대로 도 4 (a)에 확대 도시된 바와 같이 디버링 롤러(100)를 측면에서 바라보면, 샌드페이퍼(120)의 금속박판(1)에 닿는 끝단이 휘어져 가늘어 보임을 확인할 수 있다.

이렇게 샌드페이퍼(120)의 표면과 벨트(310)의 이송방향 즉, 금속박판(1)의 표면이 서로 직교하도록 함으로써 편마모를 막아, 디버링 롤러(100) 자체의 수명을 늘릴 수 있다.

특히, 이와 같이 함으로써 미도시된 별도의 모터에 의해 디버링 롤러(100, 200)의 회전속도를 조절하거나, 높이를 조절해 금속박판(1)에 가해지는 샌드페이퍼(120)의 가압력을 조절하여 금속박판(1) 표면에 균일한 헤어라인 또는 도트라인을 균일하게 생성하는 것도 가능해진다.

종래기술에 의한 디버링 롤러의 경우 지속적인 사용에 의해 샌드페이퍼의 일부분이 편마모되어 표면이 평탄화되면, 고가인 디버링 롤러 자체를 교환해야하는 문제점이 있었으며, 비록 다수의 띠 형상 샌드페이퍼(120)를 디버링 롤러(100)에 부착하여도 그 방향이 벨트(310)의 표면과 평행하도록 할 경우, 이러한 평탄화 문제가 완전히 해소되지는 않았다.

그러나, 도 3에 도시된 바와 같이 샌드페이퍼(120)의 방향을 틀어줌으로써 평탄화 발생을 최대한 억제할 수 있게 되며, 디버링 롤러(100)의 회전속도나 높이를 조절함으로써 금속박판(1)의 표면에 균일한 헤어라인이나 도토라인을 생성할 수 있게 된다.

한편, 상기에서는 제 1 디버링 롤러(100)를 기준으로 설명하였으나, 제 2 디버링 롤러(200)는 회전방향만 상이할 뿐 그 구조와 기능은 제 1 디버링 롤러(100)와 다르지 않다.

한편, 다시 도 1로 돌아가서 살펴보면 흡기팬(600)은 벨트(310) 이송방향을 따라 두 디버링 롤러(100, 200)의 전후에 설치된 2개의 분진흡입구(500)로 흡기기류를 발생시켜 금속 분진을 흡입한다.

이때, 분진흡입구(500)는 흡기팬(600)과 유로(610)에 의하여 이어지되, 그 끝단에 흡기를 위한 개구부가 형성된 것으로, 바람직하게는 벨트(310)를 바라보도록 벨트(310) 상단에 설치된다.

디버링 과정에서 금속박판(1)으로부터 깎여나온 분진들이 벨트(310)를 따라서 외부로 유출될 경우 작업자의 작업환경에 악영향이 발생하므로, 금속분진들을 충분히 흡입할 필요가 있다.

이러한 흡기팬(600)에서 발생된 흡기기류는 분진의 흡입 이외에도 벨트 컨베이어 시스템(300)의 벨트(310)에 놓여진 금속박판(1)을 흡입기류에 의해 흡착하는데 이용된다.

도 7은 벨트표면 개구부(311)를 통해 금속박판(1) 흡착한 채 습식디버링이 이루어지는 모습을 도시하고 있다. 이에 의하면 벨트(310)의 표면에 다수의 개구부(311)가 천공되어 있는데, 흡기팬(600)은 유로(610)를 통하여 흡기기류를 생성하여 벨트(310) 위에 놓여진 금속박판(1)이 디버링 공정 도중 움직이지 못하도록 흡착한다.

도 7에 도시된 예에서 유로(610)는 벨트(310) 좌우를 따라 연장되다가, 벨트의 저면 가까이에 설치된 다수의 흡착구(320)와 이어진다. 이러한 다수의 흡착구(320)는 흡기기류를 이용하여 벨트표면 개구부(311)와 금속박판(1)이 밀착되도록 한다. 이에 의하여 디버링시 금속박판(1)이 움직이지 않아 디버링 품질의 향상에 기여하게 된다.

한편, 도 7에 의하면 제 1 디버링 롤러(100) 및 제 2 디버링 롤러(200)의 주위로 물 따위를 분무하는 스프레이(710)가 더 구비됨을 알 수 있는데, 스프레이를 이용하여 분무함으로써 디버링 공정이 습식으로 이루어지도록 할 수도 있다.

습식 디버링시 분진 발생을 효과적으로 억제하고, 흡착할 수 있다는 효과가 있다. 한편, 습식 디버링시 바람직하게는 벨트(310) 진행방향을 따라 디버링 롤러(100, 200)의 이후에 스폰지 롤러(720)를 구비함으로써 분무된 수분을 흡수할 수 있도록 할 수 있다.

한편, 도 5는 흡기공동(400)의 내부를 나타내는 절단사시도이다. 흡기팬(600)에서 이어지는 유로(610)는 흡기공동(400)을 거쳐서 분진흡입구(500)에 이르는데, 따라서 분진흡입구(500)에서 흡입된 분진은 흡기공동(400)의 내부에 축적된다.

한편, 금속 박판이 알루미늄 재질인 경우 그 분진들은 서로 부딪혀 쉽게 폭발하는 경향이 있어, 흡기공동(400)은 도 5에 도시된 바와 같이 그 내부에 워터커튼(410)을 구비한다. 워터커튼(410)에 의해 형성된 수막에 부딪혀 분진들은 흡기공동(400)의 내부로 가라앉게 되며, 폭발하거나 하지 않게 된다. 또한, 워터커튼(410)에 의해 형성된 수막은 분진들이 흡기기류를 따라서 흡기팬(600)으로 빨려들어가지 않도록 차단하는 역할을 하기도 한다.

이러한 흡기공동(400)은 도 1에 도시된 바와 같이 일측면에 뚜껑(420)이 있어, 본 발명에 의한 금속박판의 디버링 장치를 일정기간 사용한 다음에는 뚜껑을 열어 축적된 분진을 청소할 수 있도록 한다.

이상 몇가지의 실시예를 들어 본 발명을 상세히 살펴보았으나, 본 발명은 이러한 실시예에 국한되어 해석되지 아니하며 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범위내에서 자유롭게 변형, 실시될 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 디버링 장치의 외형과 각 요소들을 나타내는 도면이며,

도 2는 본 발명에 의한 디버링 장치에서 벨트 컨베이어 시스템에 올려진 금속박판이 이송되면서 두개의 디버링 롤러에 의하여 디버링되는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이며,

도 3은 디버링 롤러 및 디버링 롤러에 부착된 다수의 샌드페이퍼의 형상을 나타내는 도면이며,

도 4는 금속박판의 이송시 디버링 롤러에 부착된 다수의 샌드페이퍼가 금속박판의 표면과 마찰을 일으켜 디버링하는 모습을 나타내는 도면이며,

도 5는 본 발명에 의한 디버링 장치의 하단에 구비된 흡기공동의 내부를 나타내는 절단사시도이며,

도 6은 금속박판의 디버링 전후를 나타내는 참고도이며,

도 7은 도 2에 도시된 본 발명에 의한 디버링 장치에서 금속박판이 흡착된 채 습식 디버링이 이루어지는 모습을 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 제 1 디버링 롤러 200 : 제 2 디버링 롤러

300 : 벨트 컨베이어 시스템

310 : 벨트 311 : 벨트표면 개구부

320 : 흡착구

400 : 흡기 공동

410 : 워터커튼 420 : 뚜껑

500 : 분진흡입구

600 : 흡기팬

610 : 유로

710 : 스프레이 720 : 스폰지 롤러

Claims (7)

1. 금속 박판의 디버링 장치에 있어서,

   벨트(310)에 올려진 금속 박판(1)을 이송하는 벨트 컨베이어 시스템(300); 및

   스핀들 축(110)의 외주면에 원주방향 및 길이방향을 따라 다수의 띠 형상의 샌드페이퍼(120)가 그 일측 끝단이 부착되며, 상기 벨트(310)의 진행방향과 직교하도록 설치되어 회전함으로써 상기 벨트(310)에 의해 이송되는 금속 박판(1)의 표면을 디버링하는 제 1 롤러(100);를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 박판의 디버링 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   스핀들 축(210)의 외주면에 원주방향 및 길이방향을 따라 다수의 띠 형상의 샌드페이퍼(220)가 그 일측 끝단이 부착되며, 상기 벨트(310)의 진행방향과 직교하도록 설치되어 회전하되, 상기 제 1 롤러(100)와 반대방향으로 회전함으로써 상기 벨트(310)에 의해 이송되는 금속 박판(1)의 표면을 디버링하는 제 2 롤러(200);를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 박판의 디버링 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 다수의 띠 형상의 샌드페이퍼(120, 220)는 상기 스핀들 축(110, 120)의 길이방향에 직교하되, 원주방향에 평행하도록 그 일측 끝단이 부착된 것을 특징으로 하는 금속 박판의 디버링 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   공기를 흡입하는 흡기팬(600); 및

   흡기유로(610)에 의하여 상기 흡기팬(600)에 연결되며, 상기 벨트(310) 저면으로부터 벨트(310)의 표면에 천공된 다수의 개구부(311)를 통해 상기 흡기팬(600)에 의해 형성된 흡기기류를 내보내는 다수의 흡착구(320);를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 박판의 디버링 장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 벨트(310) 위의 분진을 흡입하는 분진흡입구(500);를 더 구비하되,

   상기 분진흡입구(500)는 상기 흡기팬(600)과 유로(610)에 의하여 이어지며, 상기 흡기팬(600)에 의하여 형성된 흡기기류에 의하여 분진을 흡입하는 것을 특징으로 하는 금속 박판의 디버링 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 흡기팬(600)과 상기 분진흡입구(500)의 사이에 상기 분진흡입구(500)로 흡입된 분진이 축적되는 흡기공동(400);을 더 구비하되,

   상기 흡기공동(400)의 내부에는 흡입된 분진이 유로(610)를 따라 상기 흡기팬(600)으로 빨려들어가지 않도록 차단하는 워터커튼(410);이 구비된 것을 특징으로 하는 금속 박판의 디버링 장치.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 롤러(100) 및 제 2 롤러(200) 주위로 분무를 발생시키는 스프레이(710); 및

   벨트(310)와 접하여 회전하면서 분무된 수분을 흡수하기 위한 스폰지 롤러(720);를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 박판의 디버링 장치.

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