KR20120040393A - 피가공물 모서리 다각 면취 장치 - Google Patents

Abstract

선박의 안전성 확보 및 침몰이나 침수로 인한 환경오염 방지를 위해 제정된 보호도장성능기준을 만족시키기 위하여 선박 구조물의 모서리를 3가지 각도로 동시에 모따기 처리함으로써 작업 시간을 단축하고 작업자를 보호할 수 있도록 한 피가공물 모서리 다각 면취 장치에 관한 것으로서,
본체(10)에 구비된 회전 구동축(15)의 선단부에 결합되며 4개소의 바이트 고정부(25)가 형성된 바이트 홀더(20)와; 상기 바이트 고정부(25)에 각도 조절이 가능하게 결합되어 피가공물을 절삭하는 바이트(30);를 포함하고, 상기 바이트(30)는 상기 바이트 고정부(25)에 서로 다른 각도로 결합되어 상기 피가공물의 모서리를 다각도로 절삭하도록 한 것을 특징으로 한다.
이에 따라 서로 다른 각도로 배치된 복수의 바이트가 동시에 회전하면서 이용하여 피가공물의 모서리를 다각으로 면취 절삭하게 되므로 한 번의 면취 작업만으로도 국제해사기구의 보호도장성능기준을 만족시키도록 피가공물의 모서리를 가공할 수 있으며, 피가공물의 모서리에 대한 면취 작업이 용이해지고 작업 시간을 단축할 수 있음은 물론 작업자의 근골격계 질환의 예방 및 선박의 건조 공기를 다단축시킬 수 있게 된다.

Description

피가공물 모서리 다각 면취 장치{Chamfering Tool}

본 발명은 금속으로 형성된 피가공물의 모서리를 모따기 처리하는 피가공물 모서리 면취 장치에 관한 것으로서, 특히 선박의 안전성 확보 및 침몰이나 침수로 인한 환경오염 방지를 위해 제정된 보호도장 성능기준(PSPC; Performance Standards of Protective Coating)을 만족시키고 선박 구조물의 모서리를 3가지 각도로 동시에 모따기 처리함으로써 작업 시간을 단축하고 작업자를 보호할 수 있도록 한 피가공물 모서리 다각 면취 장치에 관한 것이다.

일반적으로 금속으로 형성된 입체 구조물은 면과 면이 만나는 모서리 부분의 각도가 90도 이하인 경우에는 다른 부분에 비해 강도가 취약한 경우가 많고, 사람의 이동시나 물건을 이송하는 과정에서 모서리에 부딪쳐 다치거나 물건이 손상되는 경우가 많다. 이에 따라 금속 입체 구조물의 모서리는 모따기를 통해 각도가 90도 이상이 되도록 하거나 라운딩 처리하여 그 취약점을 보완하고 있다. 이때, 사용되는 도구가 모서리 면취장치이다.

모서리 면취 장치로 가장 널리 사용되는 것이 그라인딩 장치이며, 면취 위치나 면취 형상에 따라 다양한 형태의 그라인더를 사용하고 있다. 또한, 피가공물의 모서리를 더욱 효과적으로 처리하기 위한 연구가 계속되고 있으며, 공개실용신안 실1999-17469호도 그 중 하나이다.

상기한 종래의 면취기는 도 1에 도시된 바와 같이, 본체에 설치된 구동축 선단에 바이트 홀더를 설치하고, 이 바이트 홀더에 다양한 형상의 바이트를 선택적으로 설치함으로써, 피가공물의 모서리를 쉽게 면취할 수 있도록 함과 아울러 작업 도중 마모도 또는 파손된 바이트를 개별적으로 교체할 수 있도록 하고 있다.

상기한 종래의 면취기는 바이트의 일부가 피가공물의 모서리에 면접된 상태로 이동하면서 자동으로 모서리를 라운딩하거나 모따기 하게 되는데, 피가공물에 대한 면취를 정밀하고 균일하게 실시할 수 있도록 하며, 면취 작업을 간단하게 수행할 수 있도록 함과 아울러 면취 부위가 크고 넓은 피가공물의 면취에 적합하게 사용할 수 있는 특징이 있다.

한편, 선박에 관한 공통 구조 규칙(CSR:Common Structural Rules)과 같은 다양한 기준을 제시하는 국제해사기구(IMO:International Maritime Organization)에서는 '보호도장 성능기준(PSPC:)' 이라는 선박의 도장기준을 발표하였다. 상기한 보호도장성능기준에서는 모든 선종에 대하여 목표내구연한(Target Useful Life Time)인 15년을 유지할 수 있도록 도장기준을 제시하고 있다.

상기한 보호도장성능기준은 곡물(Grain)이나 석탄(Coal) 및 광석(Ore) 등과 같이 포장하지 않은 화물을 운반하는 산적화물선(Bulk Carrier)의 이중선측 공간이나 전용 해수 밸러스트 탱크(Ballast Tank), 산적화물선 이외의 기타 선박의 전용 해수 밸러스트 탱크 및 보이드 스페이스(Void Space) 등에 대한 보호도장의 기준을 규제함으로써 선박의 안전성을 확보하고, 나아가 선박의 침몰이나 침수로 인한 환경 오염을 막기 위한 목적으로 제정되었다.

이에 따라 선박의 건조 비용 측면에서는 큰 추가 비용이 발생하고, 건조 공기의 지연으로 인해 생산성이 악화되고 있는 실정이다. 특히 통상적인 모서리를 45도 각도로 모따기하는 1회의 모따기 처리만으로는 상기한 보호도장성능기준을 만족하기 어려워, 도 2에 도시된 바와 같이 모서리 처리 기준이 3패스 이상으로 증가하게 되므로 작업량이 대폭 증가한다. 즉, 선체의 도장부위 중 내구성이 가장 취약한 부위가 면과 면이 만나는 모서리 부위인데, 피가공물(M)의 모서리에 대하여 그라인더(G)로 45도 각도로 모따기한 후 다시 22.5도 및 67.5도 각도로 모따기하는 과정을 추가로 수행하여야만 상기한 보호도장성능기준을 만족시킬 수 있게 되므로, 실제 보호도장을 실시하기 직전에 수행해야 하는 업무량이 대폭 증가하는 것이다.

더욱이 모따기 작업을 하기 위해서는 연마 디스크가 설치된 에어 그라인더를 이용하는 것이 일반적인데, 통상적인 에어 그라인더로 모서리 부분을 면취 작업할 때 작업자가 허리를 구부린 상태에서 3패스(Pass) 가공을 위하여 장시간 동안 작업을 실시하게 되므로, 작업자의 근골격계 질환을 유발하고 그로 인해 작업을 기피하는 경우가 많으며, 최종적으로는 선각 품질이 저하되는 원인이 되고 있다.

다시 말해서 기존의 면취용 에어 그라인더를 이용하여 국제해사기구의 보호도장성능기준을 만족시키기 위해서는 피가공물의 모서리 부위에 대하여 적어도 3패스 이상의 그라인딩 작업이 필요하여 생산성이 저하되고 작업자의 근골격계 질환을 유발함과 아울러 작업 기피 등으로 인하여 공기가 증가하고 선박의 도장 품질이 저하하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 피가공물의 모서리 부위를 면취 절삭할 때 한 번에 복수의 각도로 동시에 절삭할 수 있도록 함으로써 작업 시간을 줄이고 작업자의 근골격계 질환 등을 예방할 수 있도록 한 피가공물 모서리 다각 면취 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 바이트 홀더에 구비된 4개소의 바이트 고정부에 바이트를 적절하게 배치하여 하나의 바이트에 절삭하중이 집중되는 것을 방지함으로써 바이트의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 피가공물 모서리 다각 면취 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 각각의 바이트 고정부에 바이트를 설치할 때 결합각도를 용이하게 조절할 수 있도록 한 피가공물 모서리 다각 면취 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또, 본 발명은 바이트 고정부에 설치되는 바이트의 크기를 줄일 수 있도록 바이트 고정부를 가공한 피가공물 모서리 다각 면취 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 피가공물 모서리 다각 면취 장치는, 본체에 구비된 회전 구동축의 선단부에 결합되며 4개소의 바이트 고정부가 형성된 바이트 홀더와; 상기 바이트 고정부에 각도 조절이 가능하게 결합되어 피가공물을 절삭하는 바이트;를 포함하고, 상기 바이트는 상기 바이트 고정부에 서로 다른 각도로 결합되어 상기 피가공물의 모서리를 다각도로 절삭하도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 피가공물 모서리 다각 면취 장치에 따르면, 상기 바이트는 상기 바이트 고정부 중 마주보는 2개소에 45도 각도로 결합되고, 다른 2개소에는 각각 22.5도 및 67.5도 각도로 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 피가공물 모서리 다각 면취 장치에 따르면, 상기 바이트 고정부는 외측 하단 모서리를 중심으로 하는 원호를 따라 일정 간격으로 형성된 적어도 4개 이상의 각도 조절공을 구비하고, 상기 바이트에는 상기 바이트 고정부의 각도 조절공에 대응하는 2개의 체결공이 형성되어, 상기 바이트 고정부의 이웃하는 2개의 각도 조절공과 상기 2개의 체결공 사이의 조합에 따라 상기 바이트의 결합각도가 조절되도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 피가공물 모서리 다각 면취 장치에 따르면, 상기 바이트 고정부는 외측 하단 모서리 부분이 원호 형상으로 절삭된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 피가공물 모서리 다각 면취 장치에 따르면, 상기 회전 구동축은 상기 본체에 설치된 전동 모터 또는 상기 본체에 설치되며 외부로부터 공급되는 에어로 작동되는 에어 모터에 의해 회전되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 피가공물 모서리 다각 면취 장치는 서로 다른 각도로 배치된 복수의 바이트를 이용하여 피가공물의 모서리를 다각으로 면취 절삭하게 되므로 한 번의 면취 작업만으로도 국제해사기구의 보호도장성능기준을 만족시키도록 피가공물의 모서리를 가공할 수 있는 효과가 있다.

이에 따라 피가공물의 모서리에 대한 면취 작업이 용이해지고 작업 시간을 단축할 수 있음은 물론 작업자의 근골격계 질환의 예방 및 선박의 건조 공기를 다단축시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 피가공물 모서리 다각 면취 장치에 따르면, 마주 보도록 배치된 한 쌍의 45도 각도의 바이트와 22.5도 각도의 바이트 및 67.5도 각도의 바이트가 동시에 회전하면서 피가공물의 모서리를 절삭하게 되므로 한 번의 공정으로 필요한 형태로 면취할 수 있음은 물론 절삭하중이 2개의 45도 각도의 바이트에 분산되어 바이트의 내구성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 피가공물 모서리 다각 면취 장치에 따르면, 바이트 고정부에 원호상으로 배치된 각도 조절공과 바이트에 형성된 체결공의 조합을 통해 바이트의 결합각도를 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 피가공물 모서리 다각 면취 장치에 따르면, 바이트 고정부의 외측 하단 모서리가 원호 형상으로 절삭되어 있으므로 바이트의 크기가 크지 않더라도 피가공물의 모서리에 대한 면취 작업을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 피가공물 모서리 다각 면취 장치에 따르면, 바이트의 가공면이 직선형으로 형성되어 제작 비용이 절감되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 피가공물 모서리 면취장치가 도시된 구성도.
도 2는 국제해사기구의 PSPC에 따른 모서리 처리 형태가 도시된 참고도.
도 3은 본 발명에 의한 피가공물 모서리 다각 면취 장치가 도시된 사시도.
도 4는 본 발명의 피가공물 모서리 다각 면취 장치의 구성도.
도 5는 본 발명의 요부 구성인 바이트의 배치도.
도 6은 본 발명의 요부 구성인 바이트의 각도 조절 구조가 도시된 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 피가공물 모서리 다각 면취 장치를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 피가공물 모서리 다각 면취 장치는, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 본체(10)에 구비된 회전 구동축(15)의 선단부에 결합되며 4개소의 바이트 고정부(25)가 형성된 바이트 홀더(20)와; 상기 바이트 고정부(25)에 각도 조절이 가능하게 결합되어 피가공물을 절삭하는 바이트(30);를 포함하여 이루어지며, 상기 바이트(30)는 가공면이 직선형으로 형성된 사각 형상의 초경 절삭공구로서 상기 바이트 고정부(25)에 서로 다른 각도로 결합되어 상기 피가공물의 모서리를 다각도로 절삭하도록 하게 된다.

구체적으로 상기 바이트(30)는 상기 바이트 고정부(25) 중 마주보는 2개소에 45도 각도로 결합되고, 다른 2개소에는 각각 22.5도 및 67.5도 각도로 결합되는 것이 바람직하다. 이는 상기 피가공물의 모서리를 절삭할 때 45도 각도가 가장 절삭량이 많기 때문이며, 이에 따라 피가공물의 모서리를 45도 각도로 절삭할 때 절삭하중이 45도 각도의 바이트(30) 2개에 분산되어 집중된 절삭하중으로 인한 내구성 저하를 방지하게 된다. 물론 상기 바이트(30)의 결합각도(θ)가 반드시 22.5도, 45도, 67.5도로 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 적절한 각도로 변환시킬 수도 있다.

한편, 상기 바이트(30)의 결합각도(θ)를 조절할 수 있도록 하기 위하여, 상기 바이트 고정부(25)는 외측 하단 모서리를 중심으로 하는 원호를 따라 일정 간격으로 4개의 각도 조절공(26)이 형성되고, 상기 바이트(30)에는 상기 바이트 고정부(25)의 각도 조절공(26)에 대응하는 2개의 체결공(31)이 형성된다. 이에 따라, 상기 바이트 고정부(25)의 이웃하는 2개의 각도 조절공(26)과 상기 2개의 체결공(31) 사이의 조합에 따라 상기 바이트(30)의 결합각도(θ)가 조절된다.

즉, 도 6의 (a)와 같이 상기 바이트 고정부(25)의 상측 2개소의 각도 조절공(26)에 상기 바이트(30)의 체결공(31)을 일치시킨 후 체결볼트(40)로 고정하면 상기 바이트(30)의 결합각도(θ)는 22.5도가 되고, 도 6의 (b)와 같이 상기 바이트 고정부(25)의 중간 2개소의 각도 조절공(26)에 상기 체결공(31)을 일치시킨 후 바이트(30)를 결합시키면 상기 바이트(30)의 결합각도(θ)는 45도가 되며, 도 6의 (c)와 같이 상기 바이트 고정부(25)의 하측 2개소의 각도 조절공(26)에 바이트(30)를 결합시키면 상기 바이트(30)의 결합각도(θ)는 67.5도가 된다. 따라서 별도의 각도측정기구를 사용하지 않고도 상기 바이트(30)의 결합각도(θ)를 필요에 따라 용이하게 변경할 수 있다.

그리고, 상기 바이트 고정부(25)는 외측 하단 모서리 부분이 원호 형상으로 절삭되는 것이 바람직하다. 이는 상기 바이트(30)가 상기 바이트 고정부(25)의 외측으로 돌출되어야만 피가공물을 절삭할 수 있기 때문이다. 즉, 상기 바이트 고정부(25)의 외측 하단 모서리가 원호 형상으로 절삭됨에 따라 상기 바이트(30)의 크기가 크지 않더라도 상기 바이트 고정부(25)의 외측으로 돌출되어 상기 피가공물을 절삭할 수 있게 된다.

한편, 상기 본체(10)는 에어 그라인더의 몸체이며, 상기 회전 구동축(15)은 상기 본체(10)의 내부에 설치되며 에어 호스 결합부(13) 등을 통해 외부로부터 공급되는 에어로 작동되는 에어 모터에 의해 회전된다. 물론, 상기 본체(10)가 전동 그라인더의 몸체이고, 상기 회전 구동축(15)은 상기 본체(10) 내부에 설치된 전동 모터에 의해 회전될 수도 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

10: 본체
13: 에어 호스 결합부
15: 회전 구동축
20: 바이트 홀더
25: 바이트 고정부
26: 각도 고정공
30: 바이트
31: 체결공
40: 체결나사
θ: 바이트의 결합각도

Claims (4)

1. 본체(10)에 구비된 회전 구동축(15)의 선단부에 결합되며 4개소의 바이트 고정부(25)가 형성된 바이트 홀더(20)와;
   상기 바이트 고정부(25)에 각도 조절이 가능하게 결합되어 피가공물을 절삭하는 바이트(30);를 포함하고,
   상기 바이트(30)는 상기 바이트 고정부(25)에 서로 다른 각도로 결합되어 상기 피가공물의 모서리를 다각도로 절삭하도록 한 것을 특징으로 하는 피가공물 모서리 다각 면취 장치.
2. 제1항에 따르면,
   상기 바이트(30)는 상기 바이트 고정부(25) 중 마주보는 2개소에 45도 각도로 결합되고, 다른 2개소에는 각각 22.5도 및 67.5도 각도로 결합되는 것을 특징으로 하는 피가공물 모서리 다각 면취 장치.
3. 제1항에 따르면,
   상기 바이트 고정부(25)는 외측 하단 모서리 부분이 원호 형상으로 절삭되어있고, 상기 외측 하단 모서리를 중심으로 하는 원호를 따라 일정 간격으로 형성된 적어도 4개 이상의 각도 조절공(26)을 구비하며, 상기 바이트(30)에는 상기 바이트 고정부(25)의 각도 조절공(26)에 대응하는 2개의 체결공(31)이 형성되어,
   상기 바이트 고정부(25)의 이웃하는 2개의 각도 조절공(26)과 상기 2개의 체결공(31) 사이의 조합에 따라 상기 바이트(30)의 결합각도(θ)가 조절되도록 한 것을 특징으로 하는 피가공물 모서리 다각 면취 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 회전 구동축(15)은 상기 본체(10)에 설치된 전동 모터 또는 상기 본체(10)에 설치되며 외부로부터 공급되는 에어로 작동되는 에어 모터에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 피가공물 모서리 다각 면취 장치.
   

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