KR20130007938A - 유동 가능한 디버어링 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유동 가능한 디버어링 유닛에 관한 것으로, 공작기계에 구성되되 다이캐스팅 제품의 탕구, 절단 및 가공 후 버어를 제거하는 디버어링 유닛에 관한 것으로, 제품에 발생하는 버어를 제거하는 버어링 시 스핀들이 장착되는 디버어링 유닛이 상하, 좌우로 유동할 수 있도록 하여 버어를 제거하는 것으로서, 디버어링 유닛에 상하 작동이 가능하도록 스프링이 구비되고, 좌우 작동이 가능하도록 홈이 형성되도록 하여 일정한 높이가 아닌 버어의 제거 시 상하, 좌우로 유동할 수 있도록 하여 버어를 제거할 수 있는 디버어링 유닛을 제공하고자 하는 것을 그 목적으로 한다.

Description

유동 가능한 디버어링 유닛{A floating possible deburring unit}

본 발명은 공작기계 및 로봇 등에 구성되어 다이캐스팅 제품의 탕구, 절단 및 가공 후 버어를 제거하는 디버어링 장치에 관한 것으로, 제품에 발생하는 버어를 제거하기 위한 디버어링 공정에서 스핀들에 장착되는 디버어링 유닛이 상하, 좌우로 유동할 수 있도록 하여 버어를 제거하는 것이다.

일반적으로 버어(burr)는 금속, 다이캐스팅 제품 등을 가공할 때 피할 수 없이 발생하는 잉여 부분으로, 생산 제품의 품질을 저하시키는 요인 중의 하나일 뿐만 아니라, 조립되는 완성품에 대한 성능 저하의 요인이 되기도 한다.

이는 고정밀 제품일수록 버어의 제거는 필수적이고, 특히 가공, 다이캐스팅 후 기계가공과 같은 후가공 없이 완성부품으로 사용하는 경우에는 발생된 버어 제거와 제거된 버어의 잔재를 처리하는 공정이 매우 중요하다.

이와 같은 버어를 제거하는 방법으로는, 손 칼날에 의한 수작업에서부터, 전동브러시, 진동 바벨링, 초음파를 이용한 디버어(Deburr), 다관절 로봇의 적용에 이르기까지 다양하게 적용되고 있다.

상기 전동브러시는 현재 가장 보편적으로 사용되고 있는 버어 제거방법으로 전동공구 툴에 연삭입자가 들어 있는 나일론브러시, 황동브러시, 와이어브러시 등의 브러시 종류를 사용하여 버어를 제거하게 된다.

상기와 같은 버어 제거방법은 연삭력이 부족하거나 가공에 따른 툴의 형상 변화가 생겨 버어 제거 후에 버어가 잔존하거나 표면조도의 품질에 불규칙성이 발생하는 문제가 발생하였다.

상기와 같은 문제점을 보완하여 사용되는 장치를 살펴보면,

출원번호 ‘1020080124863’호는 버 제거장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 버 제거작업의 자동화 및 기계화를 가능하게 하여 제품 생산에 소요되는 비용과 원가를 절감할 수 있도록 한 버 제거장치로서, 슈트를 따라 활강 이송된 단조품을 피딩실린더를 통해 주기적으로 이송하는 단조품 공급장치부와 상기 피딩실린더를 통해 이송되는 단조품을 양측 척 사이에 클램핑시키는 지그장치부와 캠플레이트에 성형된 캠홈을 따라 캠종동축을 이송시키는 캠유닛과 상기 캠종동축의 이송과 함께 연동 조작되어 하부에 장착된 바이트를 캠종동축의 이송구간에 대해 비례적으로 축소 이송시키는 축소링크기구를 포함하여 이루어진 것을 나타내고 있다.

출원번호 ‘1020000044732’호는 가공물 디버어링 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 프레임과 이 프레임에 설치되며 내부에 소정형상을 갖는 다수의 초경합금재 미디어와 쿨란트가 적절히 혼합 충진되는 배럴과 일단에 척을 구비하여 디버어링 할 가공물을 파지하는 스플라인 스핀들과 가공물이 배럴 내에서 일정시간 간격으로 반전되도록 스핀들을 회전 구동시키는 회전유닛과 가공물이 배럴 내에서 승강하도록 스핀들을 승강 구동시키는 승강유닛 및 배럴을 수평방향으로 왕복 이동시키는 슬라이딩 유닛으로 구성되고, 회전유닛은 프레임에 회전 가능하게 지지되며 스핀들과 전동가능하게 치합되는 스플라인을 내주에 갖는 피동폴리와 프레임에 장착되어 일정시간 간격으로 정 · 역 구동되며 회전축에 구동폴리를 갖는 회전모터 및 구동폴리와 피동폴리를 연결하는 전동벨트로 구성되고, 배럴은 쿨란트가 충진되는 외부배럴과 미디어를 충진하여 외부배럴 내에 이동 가능하게 수용되며 주면에 다수의 통공을 갖는 내부배럴 및 외부배럴을 개폐하는 도어로 구성되는 장치를 나타내고 있다.

또한, 상기와 같은 방법 외에 열을 이용한 버어 제거, 전해에 의한 버어 제거, 숫돌입자 유동가공, 물 운동에너지를 이용한 워터제트 버어제거법 등을 통해 고압 고속으로 분사하여 미세 버어를 제거하기도 하나, 이들 모두 장비가 고가이고, 모서리 부분의 품질 요구를 만족시키지 못하는 경우가 대부분이며, 제품의 특성에 따라 적용할 수 있는 기술이 한정되어 있고, 제품에 단단히 고정된 버어를 제거하기 위한 제반 비용이 상승하는 문제점이 발생하였다.

한편, 가공품 성형 시 생성되는 버어는 그 종류와 크기 및 형태가 다양하고, 부품의 형상이 다양함으로 전용장비가 요구되고 있으나, 대부분의 가공업체들은 경영상태가 열악한 소규모의 기업으로 전용장비의 설계 및 제작 능력이 없는 경우가 많으므로 단순 반복 수작업을 통해 버어를 제거하고 있는 실정에 있다.

따라서 작업자의 과도한 노동 강도와 분진의 발생으로 인해 열악한 작업 환경 상태를 유발함으로 인명 및 산업 재해의 발생 소지가 크고, 또한 다품종 소량생산 방식의 경우 다양한 작업 목표가 요구되는 문제점도 있다.

본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서,

공작기계에 연결되는 디버어링 유닛을 다이캐스팅 제품의 탕구, 절단 및 가공 후 버어 제거를 할 수 있도록 디버어링 유닛에 상하 작동이 가능한 스프링이 구비되고, 좌우 작동이 가능하도록 고정핀을 구성하여 일정한 높이가 아닌 버어의 제거 시 상하, 좌우로 유동할 수 있도록 하여 버어 제거를 최대화 할 수 있는 디버어링 유닛을 제공하고자 하는 것을 그 목적으로 한다.

이에 상기 목적을 달성하기 위하여 공작기계의 작동유닛에 연결되어 구동하며, 일 측에 장착되는 스핀들을 이용하여 다이캐스팅 제품의 버어를 제거하는 디버어링 유닛에 있어서, 상기 디버어링 유닛은 상기 작동유닛과 연결 구성되되 중공부가 형성된 상판과 상기 상판과 하나 이상 다수개의 샤프트 축이 고정핀으로 연결되는 하판 및 상기 하판의 중공부를 관통하여 구성되되 스핀들이 장착되는 구동축이 포함되어 구동하도록 구성하여야 한다.

상기 고정핀을 관통하여 샤프트 축의 끝부가 연결되는 상판과 하판의 상호 대응하는 면에는 유동 홈이 형성되어 있는 것이어야 한다.

상기 샤프트 축에는 스프링이 샤프트 축의 외주에 구비되고, 상기 스프링이 걸림 될 수 있도록 샤프트 축의 양측에 걸림 부재가 구비되어야 하는 것이다.

상기 샤프트 축이 연결되는 고정핀에는 베어링이 연결 구성되도록 구성하여 상기 기술적 과제를 해결하고자 하였다.

본 발명에 따르면 공작기계를 이용하여 다이캐스팅 제품을 탕구, 절단 및 가공 후 발생하는 버어를 제거함에 있어 사람의 손으로 직접 수작업을 하면 편차를 인식하여 대응이 가능하지만 인력으로 인해 손실이 발생하게 되고, 공작기계만을 사용하게 되면 입력된 작동만을 하게 되어 충돌현상이나 툴의 파손이 발생하게 되는 관계로 공작기계에 구성되는 디버어링 유닛을 상하, 좌우로 유동이 가능하도록 하여 작업의 효율성을 높일 수 있는 등 그 효과가 큰 발명인 것이다.

도 1은 본 발명을 나타내는 사시도
도 2는 본 발명을 나타내는 측면도
도 3은 본 발명의 구성 중 샤프트 축의 조립을 나타내는 측단면도
도 4는 본 발명의 구성 중 샤프트 축의 연결을 나타내는 측단면도와 확대도
도 5는 본 발명의 실시 예를 나타내는 측면도
도 6은 도 5의 실시 예의 확대를 나타내는 측단면도
도 7은 본 발명의 실시 예를 나타내는 측면도

본 발명은 공작기계를 사용하여 다이캐스팅 제품을 탕구, 절단 및 가공 후 다이캐스팅 제품에 발생되는 버어를 제거하기 위한 디버어링 유닛(100)으로서, 상기 디버어링 유닛(100)이 상하, 좌우로 유동할 수 있도록 하여 다이캐스팅 제품에 발생되는 버어를 손쉽게 제거할 수 있도록 한 것이며, 이를 도 1 내지 도 7을 참고로 상세하게 설명하면,

공작기계의 작동유닛(200)에 연결되어 구동하며, 일 측에 장착되는 스핀들(21)을 이용하여 다이캐스팅 제품의 버어를 제거하는 디버어링 유닛(100)에 있어서, 상기 디버어링 유닛(100)은 상기 작동유닛(200)과 연결 구성되되 중공부가 형성된 상판(10)과 상기 상판(10)과 하나 이상 다수개의 샤프트 축(30)이 고정핀(40, 40‘)으로 연결되는 하판(11) 및 상기 하판(11)의 중공부를 관통하여 구성되되 스핀들(21)이 장착되는 구동축(20)이 포함되어 구동하도록 하여야 한다.

도 3, 4, 6에 도시한 바와 같이 상기 샤프트 축(30)을 중심으로 상호 대응하는 상판(10)과 하판(11)에는 상기 고정핀(40, 40‘)을 관통한 하나 이상 다수개의 샤프트 축(30)의 끝부가 유동할 수 있도록 유동 홈(12, 12‘)이 형성되어 있어야 한다. 이는 상기 샤프트 축(30)의 유동 시 샤프트 축(30)의 끝부가 유동할 수 있는 공간의 확보를 위한 것이다.

도 1 내지 도 7에 도시한 바와 같이 상기 샤프트 축(30)에는 스프링(31)이 샤프트 축(30)의 외주에 구비되고, 상기 스프링(31)이 걸림 될 수 있도록 샤프트 축(30)의 양측에 걸림 부재(32, 32‘)가 구비되어야 한다.

이는 디버어링 시 다이캐스팅 제품의 버어가 높낮이가 다르게 형성된 것에 대하여 버어 제거의 효율성을 높이기 위한 것으로 샤프트 축(30)의 스프링(31)이 완충작용하게 되어 버어 제거의 효과를 극대화하기 위한 것이다.

도 3, 4, 6에 도시한 바와 같이 상기 샤프트 축(30)의 끝부가 관통하는 고정핀(40, 40‘)에는 베어링(41, 41’)이 구성되어야 한다.

본 발명에서는 상기 베어링(41, 41‘)을 구름베어링으로 구성하였으며, 이는 샤프트 축(30)의 좌우 유동이 가능하도록 한 것이다. 여기서 본 발명의 실시 예를 들어 좌우의 유동을 표현하였지만, 전후, 좌우로 유동 가능한 것이어야 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명인 유동 가능한 디버어링 유닛(100)에 따른 작용을 도 1 내지 도 7을 참고로 설명하면 다음과 같다.

우선 공작기계를 사용하여 다이캐스팅 제품을 탕구, 절단 및 가공 공정을 마친 다이캐스팅 제품에 발생되는 버어를 제거하기 위하여 공작기계의 작동유닛(200)에 연결되되 구동축(20)의 일 측에 장착되는 스핀들(21)을 이용하여 상기 다이캐스팅 제품의 버어를 제거하는 디버어링 유닛(100)이 부착되어 있어야 한다.

상기 디버어링 유닛(100)에는 버어를 제거하기 위한 스핀들(21)이 구동축(20)에 장착되고, 상기 스핀들(21)의 작동으로 인해 다이캐스팅 제품의 버어가 제거되는 것이다.

통상적으로 다이캐스팅 제품의 버어가 일정한 높이를 가지는 것이 아니라 디버어링 유닛(100)의 샤프트 축(30)이 버어에 맞게 상하, 좌우로 유동하며 다이캐스팅 제품의 버어를 제거하게 되는 것이다.

이는 도 7에 도시한 바와 같이 샤프트 축(30)의 외주에 스프링(31)이 구비되어 상하로 완충작용을 하게 되고, 이는 스프링(31)의 상하에 구비된 걸림부재(32, 32‘)에 걸림 되도록 되는 것이다.

도 3, 4, 6에 도시한 바와 같이 상기 샤프트 축(30)의 끝부가 연결 구성되는 고정핀(40, 40‘)에는 베어링(41, 41’)이 구성되어 상기 베어링(41, 41’)으로 끝부가 관통하는 것이다. 본 발명의 실시 예에서는 베어링(41, 41’)을 구름베어링으로 하여 샤프트 축(30)의 좌우 작동을 할 수 있도록 하였다.

또한, 상기 고정핀(40, 40‘)을 관통한 샤프트 축(30)의 끝부는 상호 대응하는 상판(10)과 하판(11)의 마주하는 면에 상기 형성된 유동 홈(12, 12’)까지 연장하도록 구성되어야 한다. 상기 유동 홈(12, 12‘)은 상기 샤프트 축(30)의 끝부가 유동할 수 있는 홈을 형성하고 있어야 한다.

상기와 같이 공작기계의 작동유닛(200)에 연결되어 구동하며, 상하, 좌우로 유동 가능한 디버어링 유닛(100)을 사용하여 다이캐스팅 제품의 탕구, 절단 및 가공 후 발생하는 버어를 제거함에 있어 사람의 손으로 직접 수작업을 하면 편차를 인식하여 대응이 가능하지만 인력으로 인해 손실이 발생하게 되고, 공작기계만을 사용하게 되면 입력된 작동만을 하게 되어 충돌현상이나 툴의 파손이 발생하게 되는 관계로 공작기계에 구성되는 디버어링 유닛(100)을 상하, 좌우로 유동이 가능하도록 하여 작업의 효율성을 높일 수 있는 제품에 관한 것이다.

100 : 디버어링유닛 200 : 작동유닛
10 : 상판 11 : 하판 12, 12‘ : 유동 홈
20 : 구동축 21 : 스핀들
30 : 샤프트 축 31 : 스프링 32 : 걸림부재
40 : 고정핀 41 : 베어링

Claims (4)

1. 공작기계의 작동유닛에 연결되어 구동하며, 일 측에 장착되는 스핀들을 이용하여 다이캐스팅 제품의 버어를 제거하는 디버어링 유닛에 있어서,
   상기 디버어링 유닛은 상기 작동유닛과 연결 구성되되
   중공부가 형성된 상판,
   상기 상판과 하나 이상 다수개의 샤프트 축이 고정핀으로 연결되는 하판,
   상기 하판의 중공부를 관통하여 구성되되 스핀들이 장착되는 구동축이 포함되어 구동하는 것을 특징으로 하는 유동 가능한 디버어링 유닛
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 고정핀을 관통하여 샤프트 축의 끝부가 연결되는 상판과 하판의 상호 대응하는 면에는 유동 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유동 가능한 디버어링 유닛
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 샤프트 축에는 스프링이 샤프트 축의 외주에 구비되고, 상기 스프링이 걸림 될 수 있도록 샤프트 축의 양측에 걸림 부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 유동 가능한 디버어링 유닛
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 샤프트 축이 연결되는 고정핀에는 베어링이 연결 구성되는 것을 특징으로 하는 유동 가능한 디버어링 유닛

Images