KR20100113252A - 원통형 그라인딩 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원통형 그라인딩 장치에 관한 것으로, 선박 건조시 철판에 잔류된 용접비드를 제거하는 그라인딩 장치에 있어서; 선,후 양단에 이동바퀴가 구비된 한 쌍의 유동프레임과; 상기 한 쌍의 유동프레임 상단을 연결하여 하나의 몸체를 이루며, 길이 일부에는 고정브라켓이 돌출된 연결프레임과; 상기 유동프레임과 연결프레임이 연결된 중앙부로 삽입되며, 상기 고정브라켓에 힌지식으로 축고정되는 메인프레임과; 상기 고정브라켓과 직교되는 방향에서, 일단은 상기 고정프레임에 연결되고 타단은 상기 유동프레임에 연결된 상태로 개재되는 탄성부재와; 상기 메인프레임의 상면에 고정된 구동원과; 상기 구동원과 연결되어 회전될 수 있게 상기 메인프레임의 하면에 고정되고, 상기 용접비드를 절삭제거하는 그라인딩 툴을 포함하여 구성되는 원통형 그라인딩 장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 높이 보정 스토퍼가 구비되어 있어 숙련된 작업자가 아닐지라도 노치현상 없이 항상 일정하고 균일한 품질을 유지할 수 있으며, 힌지 작용에 의해 작업면과 항상 평행을 유지할 수 있고, 작업의 용이성 확보, 작업의 효율성 향상, 작업시간 단축을 달성하는 효과를 제공한다.

그라인딩, 용접비드, 원통형, 높이 보정 스토퍼

Description

원통형 그라인딩 장치{CYLINDERICAL GRINDING EQUIPMENT}

본 발명은 원통형 그라인딩 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박 건조시 필수불가결하게 수행되는 용접작업 후 남은 용접비드를 균일하고 정확하게 제거하여 흠 발생을 억제함으로써 철판의 품질향상은 물론 작업공수를 줄여 생산성 향상에 기여할 수 있도록 개선된 원통형 그라인딩 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선박의 건조과정 중 철판과 철판을 맞대기 용접하기 위해 사용되는 피스를 제거하고 남은 용접비드를 제거하거나 혹은 블록을 리프팅하기 위해 사용되는 러그를 제거하고 남은 용접비드를 제거하거나 또는 철판 위에 보강판이나 다른 구조물을 용접하여 조립하기 이전에 분실방지를 위해 용접하여 붙여 두는 등의 이유로 철판 상에 생긴 각종 용접비드를 제거하기 위해 주로 핸드 그라인딩 장비가 사용된다.

이러한 그라인딩 장비는 디스크형 기구로서 공작물, 즉 용접비드의 표면을 연삭하고 그 면을 평활하게 정밀 다듬질하는데 사용된다.

그런데, 상기 그라인딩 장비는 회전형 툴을 사용하는 것이기 때문에 연마면을 고르게 유지하기 위해서는 고도로 숙련된 작업자가 요구되며, 숙련된 작업자라 할지라도 약간의 실수가 있게 되면 철판에 흠을 발생시켜 품질 저하를 초래하고, 경우에 따라서는 노치현상을 일으켜 규격변형과 많은 작업공수가 소요되며 정확한 용접품질을 얻을 수 없는 단점은 여전히 과제로 남아 있다.

이와 관련하여 많은 그라인딩 장비들이 개발된 바 있으나 대부분 파이프나 곡관부 등의 용접시 발생되는 용접비드 제거용으로 국한되어 있어 그 기능이 상이하고, 선박 건조와 관련된 것으로는, 예컨대 등록특허 제0492944호(2005.05.24) '용접비드 그라인딩 자동장치', 공개특허 제2004-0050187호(2004.06.16) '용접비드 드레싱장치' 등이 개시된 바 있다.

그러나, 전자의 경우는 전용커터의 각도조절부가 4절 링크구조로 되어 있기 때문에 작업면의 각도가 변하게 되면 수동으로 일일이 그 변화를 만족시키도록 재 조작하여야 하는 불편이 있고, 또 각도가 변함에 따라 툴이 작업면에 닿기 위해서는 가압부의 텐션슬라이더가 충분히 내려와야 하는데 내려온 만큼 스프링의 장력 유지를 위해 볼트를 조절해 주어야 하는 불편이 따르며; 후자의 경우는 작업면과 그라인딩 날의 높이 조절이 불가능하여 매우 불편하고 작업면의 품질향상이 어렵다는 단점이 있다.

이에, 선박 건조시 철판의 수평면상에 잔류된 용접비드를 보다 효율적으로 제거하면서 표면 품질도 향상시킬 수 있는 새로운 형태의 그라인딩 장치의 개발이 요청되고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 구조적으로 간단하면서도 작업이 용이하고 고도로 숙련된 작업자가 아닐지라도 항상 동일한 품질을 유지할 수 있도록 한 원통형 그라인딩 장치를 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.

본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 선박 건조시 철판에 잔류된 용접비드를 제거하는 그라인딩 장치에 있어서; 선,후 양단에 이동바퀴가 구비된 한 쌍의 유동프레임과; 상기 한 쌍의 유동프레임 상단을 연결하여 하나의 몸체를 이루며, 길이 일부에는 고정브라켓이 돌출된 연결프레임과; 상기 유동프레임과 연결프레임이 연결된 중앙부로 삽입되며, 상기 고정브라켓에 힌지식으로 축고정되는 메인프레임과; 상기 고정브라켓과 직교되는 방향에서, 일단은 상기 고정프레임에 연결되고 타단은 상기 유동프레임에 연결된 상태로 개재되는 탄성부재와; 상기 메인프레임의 상면에 고정된 구동원과; 상기 구동원과 연결되어 회전될 수 있게 상기 메인프레임의 하면에 고정되고, 상기 용접비드를 절삭제거하는 그라인딩 툴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원통형 그라인딩 장치를 제공한다.

이때, 상기 유동프레임에는 상기 이동바퀴와 기어 혹은 벨트 또는 체인으로 연결되어 동력을 전달하는 구동모터가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 유동프레임에는 상기 철판에 선택적으로 부착될 수 있는 전자석 혹은 온/오프 가능한 차폐체를 갖는 영구자석이 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 탄성부재는 스프링, 고무, 우레탄 중 어느 하나인 것에도 그 특징이 있다.

그리고, 상기 구동원은 에어모터 혹은 전기모터 중 하나이고, 상기 구동원과 그라인딩 툴은 기어, 벨트, 체인 중 어느 하나에 의해 동력전달되게 구성된 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 그라인딩 툴은 회전축과, 상기 회전축의 양단에 베어링 고정되어 회전축의 동력을 전달받지 않도록 구성되는 높이 보정 스토퍼와, 상기 회전축의 길이방향으로 구비되되 상기 높이 보정 스토퍼의 직경과 동일하거나 혹은 그보다 작게 구성되는 절삭날을 포함하여 구성되는 것에도 그 특징이 있다.

나아가, 상기 절삭날은 연마숫돌, 다이아몬드 공구, 초경공구, 밀링커터 중 어느 하나인 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 높이 보정 스토퍼가 구비되어 있어 숙련된 작업자가 아닐지라도 노치현상 없이 항상 일정하고 균일한 품질을 유지할 수 있으며, 힌지 작용에 의해 작업면과 항상 평행을 유지할 수 있고, 작업의 용이성 확보, 작업의 효율성 향상, 작업시간 단축을 달성하는 효과를 제공한다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 그라인딩 장치의 예시적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 반대방향을 보인 예시도이며, 도 3은 도 2를 기준으로 한 정면도이고, 도 4는 도 2를 기준으로 한 측면도이며, 도 5는 도 2를 기준으로 한 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 그라인딩 장치를 구성하는 그라인딩 툴의 예시적인 사시도이며, 도 7은 도 6의 요부 확대 및 설명도이고, 도 8은 본 발명에 따른 그라인딩 장치의 작동상태도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 그라인딩 장치는 유동프레임(100)을 포함한다.

상기 유동프레임(100)은 간격을 두고 한 쌍이 구비되며, 이들 한 쌍의 유동프레임(100) 상단은 연결프레임(110)에 의해 연결되어 하나의 몸체를 이룬다.

여기에서, 상기 유동프레임(100)과 연결프레임(110)이 연결되었을 때 도시된 예와 같이 중앙부가 비어 있는 사각 프레임 형태로 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 유동프레임(100)의 하단 양측에는 이동바퀴(120)가 구비되는데, 상기 이동바퀴(120)는 모재인 철판 표면에 구름접촉되면서 본 발명 그라인딩 장치를 이동시키는데 이용된다.

이때, 상기 이동바퀴(120)는 단순 아이들형(자회전형) 바퀴로 구성되어 작업자가 밀고 다닐 수 있도록 구성될 수도 있고, 도시된 예처럼 구동모터(130)와 기어결합되게 구성하여 동력을 이용한 이동형 바퀴를 구성할 수도 있다.

이 경우, 상기 구동모터(130)는 상기 유동프레임(100) 상에 고정설치되며, 4개의 이동바퀴(120) 중 어느 하나와 동력전달가능하게 연결 구성되면 족하고, 동력 전달방식에 있어서도 기어결합을 예시적으로 설명하였으나 이에 국한되지 않고 체인, 벨트 등 다양한 동력전달용 기계요소를 이용하여 동력전달가능하게 구성할 수도 있음은 물론이다.

한편, 상기 이동바퀴(120) 주변의 상기 유동프레임(100) 상에는 그라인딩 작업시 본 발명 그라인딩 장치를 임시 고정시킬 수 있는 고정유닛(140)이 더 설치될 수 있다.

상기 고정유닛(140)는 전자석 혹은 영구자석을 이용한 형태를 취할 수 있는데, 이는 본 발명 장치가 사용되는 곳이 철판이기 때문이며, 전자석의 경우에는 전원의 인가 여부에 따라 자력이 선택적으로 발생되기 때문에 필요 부위에서 아주 쉽게 제어할 수 있을 것이며, 영구자석의 경우에는 슬라이딩되는 차폐체가 부가되어 있어 이를 열고 닫음에 의해 자력을 선택적으로 이용할 수 있어 이또한 용이하게 활용할 수 있다.

다만, 비용과 작업성 등을 고려하여 상황에 맞게 선택하여 사양을 설계함이 바람직하다.

그리고, 상기 연결프레임(110)의 길이 중앙에는 고정브라켓(150)이 일체로 형성되며, 상기 고정브라켓(150)은 상기 연결프레임(110)을 포함한 유동프레임(100)의 유동시 회전중심을 유지하는 일종의 힌지 역할을 수행하게 된다.

다른 한편, 상기 유동프레임(100)과 연결프레임(110)의 중앙부에는 메인프레임(200)이 삽입설치된다.

이때, 상기 메인프레임(200)의 양측면, 즉 상기 고정브라켓(150)과 대응되는 쪽 면에는 축(210)이 돌출되며, 상기 축(210)은 상기 고정브라켓(150)에 회전가능하게 삽입설치된다.

따라서, 상기 메인프레임(200)은 유격의 범위 내에서 상기 축(210)과 이를 지지하는 고정브라켓(150)에 의해 유동가능하게 된다.

그리고, 상기 축(210)과 직교되는 방향의 양측면에는 지지브라켓(220)이 돌출형성되고, 상기 지지브라켓(220)과 상기 유동프레임(100)의 상면 사이에는 탄성부재(230)가 개재된다.

이 경우, 상기 탄성부재(230)는 상기 메인프레임(200)의 좌우 유동을 신축적으로 완충시키기 위한 수단으로서, 바람직하기로는 스프링이 좋으나 이에 국한되지 않고 고무나 우레탄과 같이 탄성이 있는 재질이면 어느 것이나 사용할 수 있다.

아울러, 상기 메인프레임(200)의 상면에는 구동원(240)이 설치되며, 상기 구동원(240)은 상기 메인프레임(200)의 하면에 회전가능하게 설치되는 그라인딩 툴(300)과 연결된다.

즉, 상기 구동원(240)은 에어모터 혹은 전기모터 등이 바람직하고, 벨트, 체인, 기어 등의 동력전달수단을 통해 그 구동력을 상기 그라인딩 툴(300)로 전달할 수 있게 구성된다.

따라서, 상기 구동원(240)의 구동에 의해 그라인딩 툴(300)이 회전하면서 철판에 붙어 있는 용접비드를 절삭 혹은 연삭할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 그라인딩 툴(300)은 도 6 내지 도 7과 같은 형태로 구성됨이 바람직하다.

예컨대, 상기 그라인딩 툴(300)은 원통형상의 몸체에 절삭날이 부착된 형태의 것으로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 회전축(310)이 구비되고, 상기 회전축(310)의 양단에는 베어링에 의해 고정되는 원판형태의 높이 보정 스토퍼(320)가 고정되며, 회전축(310)의 일부에는 구동원(240)과 연결되기 위한 동력전달수단(330)이 구비되고, 길이에 걸쳐 절삭날(340)이 형성된 구조로 이루어진다.

여기에서, 상기 높이 보정 스토퍼(320)는 적어도 상기 절삭날(340)과 동일 직경을 갖거나 혹은 그보다 미세하게 더 큰 직경을 갖도록 하여 상기 그라인딩 툴(300)을 사용하여 용접비드를 절삭할 때 모재인 철판 표면을 파고 들지 않도록 구성함이 특히 바람직하다.

만약, 본 발명에 따른 높이 보정 스토퍼(320)가 구비되지 않게 되면 도 7과 같이 모재인 철판(S)이 기준선 이하로 더 절삭되면서 노치현상을 일으키게 되므로 이를 방지하기 위해 높이 보정 스토퍼(320)는 매우 중요한 요소중 하나가 된다.

그리고, 상기 높이 보정 스토퍼(320)는 베어링과 같은 기계요소에 의해 회전축(310)의 동력이 전달되지 않도록 함으로써 모재인 철판이 손상되지 않도록 함이 더욱 바람직하다.

아울러, 상기 절삭날(340)은 공지된 연마숫돌, 다이아몬드 공구, 초경공구, 밀링커터 등이 될 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명 그라인딩 장치는 도 8의 작동상태도에서와 같이, 구동원(240)으로부터 발생된 동력에 의해 그라인딩 툴(300)이 회전하면서 모재인 철판 표면에 잔류된 용접비드를 절삭제거할 때에 고정브라켓(150)이 힌지 역할을 하면서 유동프레임(100)을 좌우 유동시킬 수 있게 구성되어 있고, 또 탄성부재(230)가 이를 적절히 지지하고 있으므로 모재의 표면 경사에 따라 자동으로 그라인딩 툴(300)이 무리없이 기울어지면서 절삭 혹은 연삭 작업가능하게 된다.

따라서, 모재인 철판의 표면이 경사져 있는 경우라도 상기 그라인딩 툴(300)은 항상 모재의 표면과 평행을 유지한 상태로 그라인딩하게 되므로 고르고 균일한 절삭 품질을 유지할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 상기 그라인딩 툴(300)에는 높이 보정 스토퍼(320)가 구비되어 있기 때문에 모재가 불필요하게 깊이 절삭되는 일은 없게 되므로 더욱 더 고품질의 절삭면 혹은 연삭면을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 그라인딩 장치의 예시적인 사시도,

도 2는 도 1의 반대방향을 보인 예시도,

도 3은 도 2를 기준으로 한 정면도,

도 4는 도 2를 기준으로 한 측면도,

도 5는 도 2를 기준으로 한 평면도,

도 6은 본 발명에 따른 그라인딩 장치를 구성하는 그라인딩 툴의 예시적인 사시도,

도 7은 도 6의 요부 확대 및 설명도,

도 8은 본 발명에 따른 그라인딩 장치의 작동상태도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....유동프레임 110....연결프레임

120....이동바퀴 130....구동모터

140....고정유닛 150....고정브라켓

200....메인프레임 210....축

220....지지브라켓 230....탄성부재

240....구동원 300....그라인딩 툴

310....회전축 320....높이 보정 스토퍼

340....절삭날

Claims (7)

1. 선박 건조시 철판에 잔류된 용접비드를 제거하는 그라인딩 장치에 있어서;

   선,후 양단에 이동바퀴가 구비된 한 쌍의 유동프레임과;

   상기 한 쌍의 유동프레임 상단을 연결하여 하나의 몸체를 이루며, 길이 일부에는 고정브라켓이 돌출된 연결프레임과;

   상기 유동프레임과 연결프레임이 연결된 중앙부로 삽입되며, 상기 고정브라켓에 힌지식으로 축고정되는 메인프레임과;

   상기 고정브라켓과 직교되는 방향에서, 일단은 상기 고정프레임에 연결되고 타단은 상기 유동프레임에 연결된 상태로 개재되는 탄성부재와;

   상기 메인프레임의 상면에 고정된 구동원과;

   상기 구동원과 연결되어 회전될 수 있게 상기 메인프레임의 하면에 고정되고, 상기 용접비드를 절삭제거하는 그라인딩 툴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원통형 그라인딩 장치.
2. 제1항에 있어서;

   상기 유동프레임에는 상기 이동바퀴와 기어 혹은 벨트 또는 체인으로 연결되어 동력을 전달하는 구동모터가 더 설치된 것을 특징으로 하는 원통형 그라인딩 장치.
3. 제1항에 있어서;

   상기 유동프레임에는 상기 철판에 선택적으로 부착될 수 있는 전자석 혹은 온/오프 가능한 차폐체를 갖는 영구자석이 더 설치된 것을 특징으로 하는 원통형 그라인딩 장치.
4. 제1항에 있어서;

   상기 탄성부재는 스프링, 고무, 우레탄 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 원통형 그라인딩 장치.
5. 제1항에 있어서;

   상기 구동원은 에어모터 혹은 전기모터 중 하나이고, 상기 구동원과 그라인딩 툴은 기어, 벨트, 체인 중 어느 하나에 의해 동력전달되게 구성된 것을 특징으로 하는 원통형 그라인딩 장치.
6. 제1항에 있어서;

   상기 그라인딩 툴은 회전축과, 상기 회전축의 양단에 베어링 고정되어 회전축의 동력을 전달받지 않도록 구성되는 높이 보정 스토퍼와, 상기 회전축의 길이방향으로 구비되되 상기 높이 보정 스토퍼의 직경과 동일하거나 혹은 그보다 작게 구성되는 절삭날을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원통형 그라인딩 장치.
7. 제6항에 있어서;

   상기 절삭날은 연마숫돌, 다이아몬드 공구, 초경공구, 밀링커터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 원통형 그라인딩 장치.

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