KR20140118518A - 쇼트피닝장치 - Google Patents

Abstract

쇼트피닝장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 쇼트피닝장치는: 동력을 공급하는 메인구동부와, 메인구동부의 동력으로 회전되는 회전테이블과, 회전테이블에 복수 개가 설치되는 보조구동부와, 보조구동부와 함께 회전테이블에 설치되며 보조구동부의 동력을 전달받아 회전판을 회전시키는 기어박스부 및 회전판에 고정되며 작업대상물이 둘레에 적층되는 지지바를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

쇼트피닝장치{SHOT PEENING DEVICE}

본 발명은 쇼트피닝장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다량의 가공물을 동시에 쇼트피닝하여 생산성을 향상시킬 수 있는 쇼트피닝장치에 관한 것이다.

일반적으로, 쇼트피닝(SHOT PEENING) 작업은 쇼트볼을 고속으로 금속물체의 표면에 투사하여 금속물체 표면을 햄머링하는 일종의 냉간 가공이다.

쇼트볼이 금속물체의 표면에 고속 충돌하면서 스케일을 포함한 이물질이 제거되는 동시에, 금속물체 표면에 요철이 형성된다.

금속물체의 표면은 늘어난 표면층을 늘어나기 전의 상태로 유지하려는 힘이 작용하여 잔류압축응력이 생성되며, 금속물체의 내부는 인장응력을 갖는다.

이러한 쇼트피닝 가공으로 금속물체 재료의 표면에 압축잔류응력이 잔류되면, 반복인장의 작용으로 압축잔류응력이 점점 상쇄되어 사라지게 될 때까지 금속물체의 피로수명이 연장된다.

쇼트피닝 작업은 수작업으로 이루어지며, 작업자가 튜브를 포함한 금속물체를 쇼트피닝장치에 투입한 후 일정시간 후에 금속물체를 꺼내어 이동한다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 2010-0100832호(2010.09.15 공개, 발명의 명칭: 쇼트피닝 방법)에 개시되어 있다.

종래의 쇼트피닝 작업은 수작업으로 이루어지므로 생산성이 저하되며, 인건비가 증가한다. 이를 보완하기 위해 작업대상물을 회전시키는 지지바가 단일로 설치된 경우, 지지바에 설치된 작업대상물의 개수가 적으므로 작업속도가 저하된다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 다량의 가공물을 동시에 쇼트피닝하여 생산성을 향상시킬 수 있는 쇼트피닝장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 쇼트피닝장치는: 동력을 공급하는 메인구동부와, 메인구동부의 동력으로 회전되는 회전테이블과, 회전테이블에 복수 개가 설치되는 보조구동부와, 보조구동부와 함께 회전테이블에 설치되며 보조구동부의 동력을 전달받아 회전판을 회전시키는 기어박스부 및 회전판에 고정되며 작업대상물이 둘레에 적층되는 지지바를 포함한다.

또한 회전테이블은, 원판 형상으로 형성되는 테이블몸체와, 테이블몸체의 원주 방향을 따라 복수 개의 홈을 형성하며 기어박스부가 인입되는 제1장착홈부 및 제1장착홈부의 내측에 보조구동부가 인입되는 홈을 형성하는 제2장착홈부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 기어박스부는, 회전테이블에 고정되는 링기어와, 링기어의 내측에 설되며 보조구동부의 동력을 전달받아 회전하는 선기어와, 선기어와 링기어에 맞물려서 회전되며 회전판이 상측에 고정되는 유성기어 및 유성기어에 연통되는 연통홀을 구비하며 링기어의 상측을 차폐하는 커버부재를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 연통홀은 커버부재의 원주 방향을 따라 복수 개가 설정된 간격으로 이격되는 것이 바람직하다.

또한 지지바는 상하 방향으로 설치되며, 회전판에 하측이 고정되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 쇼트피닝장치는, 복수의 지지바에 작업대상물이 끼워져서 쇼트피닝 작업을 동시에 수행하게 되므로 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은, 작업대상물이 자전과 공전을 동시에 하면서 쇼트피닝 작업이 이루어지므로 쇼트피닝 작업의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼트피닝장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼트피닝장치의 요부구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼트피닝장치의 요부구성을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조구동부와 기어박스부가 회전테이블에서 분리된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어박스부를 분해 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분사부에서 쇼트볼이 분사되는 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 쇼트피닝장치의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 쇼트볼을 분사하는 쇼트피닝장치를 예로 들어 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼트피닝장치를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼트피닝장치의 요부구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼트피닝장치의 요부구성을 개략적으로 도시한 정면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조구동부와 기어박스부가 회전테이블에서 분리된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어박스부를 분해 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분사부에서 쇼트볼이 분사되는 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 1 내지 도 4 및 도 6에 되시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼트피닝장치(1)는, 동력을 공급하는 메인구동부(30)와, 메인구동부(30)의 동력으로 회전되는 회전테이블(40)과, 회전테이블(40)에 복수 개가 설치되는 보조구동부(50)와, 보조구동부(50)와 함께 회전테이블(40)에 설치되며 보조구동부(50)의 동력을 전달받아 회전판(61)을 회전시키는 기어박스부(60)와, 회전판(61)에 고정되며 작업대상물(25)이 둘레에 적층되는 지지바(70)를 포함한다.

쇼트피닝장치(1)의 외형을 형성하는 하우징부(10)는 상부하우징(14)과 하부하우징(12)을 포함한다.

하부하우징(12)에 회전테이블(40)이 회전 가능하게 설치되며, 이러한 하부하우징(12)의 상측에 상부하우징(14)이 설치된다.

하부하우징(12)의 내측에는 메인구동부(30)가 설치되며, 메인구동부(30)의 상측에 위치하는 회전테이블(40)은 하부하우징(12)에 회전 가능하게 설치된다.

상부하우징(14)의 내측에는 작업대상물(25)의 외측으로 쇼트볼(22)을 분사하는 작업공간(82)이 복수개 구비되며, 상부하우징(14)의 측면에는 도어부재(16)가 회전 가능하게 설치된다.

상부하우징(14)의 측면에 고정된 분사부(20)는, 상부하우징(14)의 내측으로 쇼트볼(22)을 분사하여 작업대상물(25)의 표면을 쇼트피닝 작업하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 분사장치가 사용될 수 있다.

일 실시예에 따른 상부하우징(14)의 내측에는 5개의 작업공간(82)이 구획부재(80)에 의해 구획된다. 5개의 작업공간(82) 중 2개의 작업공간(82)은 쇼트볼(22)의 분사가 이루어지며, 다른 1개의 작업공간(82)은 작업대상물(25)에서 쇼트볼(22)을 제거하기 위한 공기가 분사된다.

또 다른 1개의 작업공간(82)은 지지바(70)에 작업대상물(25)이 설치되거나 인출되는 구간이며, 마지막 1개의 작업공간(82)은 쇼트피닝 작업을 하기 전에 작업대상물(25)이 대기하는 공간이다.

판재 형상이 수직으로 설치된 구획부재(80)는 회전테이블(40)의 중심에서 방사 형상으로 설치되며, 구획부재(80)와 이웃한 구획부재(80) 사이의 간격은 서로 동일하다.

구획부재(80)에 의해 구획된 작업공간(82)은, 로딩구간, 대기구간, 제1쇼트피닝 작업구간, 제2쇼트피닝 작업구간 및 에어블로어구간의 순서로 구분된다.

쇼트볼(22)이 분사되는 분사부(20)는, 제1쇼트피닝 작업구간과 제2쇼트피닝 작업구간의 측벽에 설치된다.

쇼트피닝이 이루어지는 작업대상물(25)은 내측에 중공(27)이 구비되며, 이러한 작업대상물(25)은 지지바(70)에 끼워져서 수직방향으로 적층된다.

회전테이블(40)을 회전시키는 메인구동부(30)는 회전동력을 공급하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 구동장치가 사용될 수 있다.

일 실시예에 따른 메인구동부(30)는 메인모터(32)와 구동기어(34)와 종동기어(36)를 포함한다.

하부하우징(12)의 내측에 고정된 상태로 설치되는 메인모터(32)이 출력축에는 구동기어(34)가 연결되며, 이러한 구동기어(34)는 종동기어(36)에 맞물려 돌아간다.

종동기어(36)의 축은 회전테이블(40)의 회전중심에 연결되므로, 메인모터(32)의 동작으로 회전테이블(40)이 설정된 각도만큼 회전된다.

메인모터(32)는 서보모터를 사용할 수 있으며, 엔코더가 내장된 전기모터가 사용될 수도 있다.

메인구동부(30)의 동력으로 회전되는 회전테이블(40)은 테이블몸체(42)와 제1장착홈부(44)와 제2장착홈부(46)를 포함한다.

원판 형상으로 형성되는 테이블몸체(42)는 하부하우징(12)에 회전 가능하게 설치되며, 이러한 테이블몸체(42)의 상측에는 제1장착홈부(44)와 제2장착홈부(46)가 구비된다.

제1장착홈부(44)는, 회전테이블(40)의 상측면에서 회전테이블(40)의 원주 방향을 따라 복수 개의 홈을 형성한다.

제1장착홈부(44)의 개수는 구획부재(80)에 의해 구획된 작업공간(82)의 개수와 동일하며, 제1장착홈부(44)와 이웃한 제1장착홈부(44)의 이격거리는 동일하다.

제1장착홈부(44)는 회전테이블(40)의 상측에 기어박스부(60)가 인입되기 위한 홈부를 형성하며, 제1장착홈부(44)의 내측 하부에는 보조구동부(50)가 인입되기 위하여 홈을 형성하는 제2장착홈부(46)가 구비된다.

제2장착홈부(46)의 하측은 막혀 있으며, 이러한 제2장착홈부(46)에 보조구동부(50)가 인입된다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 회전테이블(40)에 복수 개가 설치되는 보조구동부(50)는, 제2장착홈부(46)에 인입되어 회전이 구속되는 보조모터(52)와, 보조모터(52)의 상측으로 연장되어 회전되는 구동축(54)을 포함한다.

보조구동부(50)의 동력을 전달받는 기어박스부(60)는, 보조구동부(50)와 함께 회전테이블(40)에 설치되며, 보조구동부(50)의 동력을 전달받아 회전판(61)을 회전시키는 기술사상 안에서 다양한 종류의 회전장치가 사용될 수 있다.

일 실시예에 따른 기어박스부(60)는 회전판(61)과 링기어(62)와 선기어(63)와 유성기어(64)와 커버부재(66)를 포함한다.

회전테이블(40)에 고정되는 링기어(62)의 내측에는 치형이 형성되며, 이러한 링기어(62)의 내측에 유성기어(64)가 맞물려 돌아간다.

링기어(62)의 내측에 설치되는 선기어(63)는 보조구동부(50)의 동력을 전달받아 회전된다. 선기어(63)의 회전중심에 보조모터(52)의 구동축(54)이 인입되므로, 구동축(54)의 회전으로 선기어(63)가 회전한다.

선기어(63)와 링기어(62)에 맞물려서 회전되는 유성기어(64)는, 선기어(63)의 둘레를 따라 공전하면서, 선기어(63)와 링기어(62)에 맞물리며 자전한다.

유성기어(64)의 상측에는 체결홀(65)이 구비되며, 이러한 유성기어(64)의 상측에 회전판(61)이 고정된다. 회전판(61)이 유성기어(64)의 상측에 접한 상태에서 체결부재(72)가 회전판(61)을 관통하여 유성기어(64)의 체결홀(65)에 고정된다. 회전판(61)이 유성기어(64)에 결합되므로, 유성기어(64)가 자전하며 공전하는 동작과 연동하여 회전판(61)도 자전하며 공전한다.

링기어(62)의 상측을 차폐하는 커버부재(66)는 유성기어(64)에 연통되는 연통홀(67)을 구비한다.

연통홀(67)의 내측에 회전판(61)이 위치하므로, 회전판(61)이 선기어(63)를 중심으로 회전하는 경우, 회전판(61)과 함께 커버부재(66)도 선기어(63)를 중심으로 회전한다.

커버부재(66)에 구비된 연통홀(67)은 커버부재(66)의 내측에서 원주 방향을 따라 복수 개가 설치되며, 연통홀(67)과 이웃한 연통홀(67)은 설정된 간격으로 이격된다.

회전판(61)의 상측에 고정되는 지지바(70)는 상하 방향으로 설치되며, 지지바(70)가 작업대상물(25)의 중공(27)으로 인입되므로, 작업대상물(25)이 지지바(70)의 둘레에 적층된다.

지지바(70)의 하측은 회전판(61)에 용접으로 고정되며, 필요에 따라 볼트를 포함한 다양한 방식의 결합방법이 사용될 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼트피닝장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.

작업자가 상부하우징(14)의 도어부재(16)를 열고 지지바(70)에 작업대상물(25)을 적층시킨다.

작업대상물(25)의 적층이 완료된 후 도어부재(16)가 닫혀지면, 메인구동부(30)가 동작된다.

메인구동부(30)의 메인모터(32)가 동작되면 구동기어(34)가 회전하며, 구동기어(34)의 동력은 종동기어(36)를 통해 회전테이블(40)로 전달된다.

회전테이블(40)이 설정된 각도로 회전하면, 작업대상물(25)과 구획부재(80)도 회전테이블(40)을 따라 회전된다.

회전테이블(40)의 회전과 함께 보조구동부(50)도 동작되어 지지바(70)와 회전판(61)을 회전시킨다.

보조구동부(50)의 보조모터(52)가 동작되면, 보조모터(52)의 구동축(54)에 연결된 선기어(63)가 회전한다.

선기어(63)의 회전으로 유성기어(64)가 자전하면서 공전하면, 유성기어(64)에 고정된 회전판(61)도 자전하며 공전한다.

회전판(61)에 고정된 복수 개의 지지바(70)도 회전판(61)과 함께 자전하며 공전하며, 이러한 지지바(70)에 적층된 작업대상물(25)도 자전하며 공전하므로 작업대상물(25)의 외측에 쇼트볼(22)의 분사가 보다 균일하게 이루어진다.

상술한 바와 같은 구성에 의하면, 일 실시예에 따른 쇼트피닝장치(1)는, 복수의 지지바(70)에 작업대상물(25)이 끼워져서 쇼트피닝 작업을 동시에 수행하게 되므로 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한 작업대상물(25)이 자전과 공전을 동시에 하면서 쇼트피닝 작업이 이루어지므로 쇼트피닝 작업의 품질을 향상시킬 수 있다.

유성기어(64)의 자전과 공전은 일반적인 유성기어장치의 동작이므로, 이에 따른 상세한 설명 및 동작에 대한 설명은 생략한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한, 쇼트볼을 분사하는 쇼트피닝장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 작업대상물을 쇼트피닝하기 위해 쇼트볼이 아닌 다른 물체가 분사되는 장치에서도 본 발명에 의한 쇼트피닝장치가 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1: 쇼트피닝장치 10: 하우징부
12: 하부하우징 14: 상부하우징
16: 도어부재 20: 분사부
22: 쇼트볼 25: 작업대상물
27: 중공 30: 메인구동부
32: 메인모터 34: 구동기어
36: 종동기어 40: 회전테이블
42: 테이블몸체 44: 제1장착홈부
46: 제2장착홈부 50: 보조구동부
52: 보조모터 54: 구동축
60: 기어박스부 61: 회전판
62: 링기어 63: 선기어
64: 유성기어 65: 체결홀
66: 커버부재 67: 연통홀
70: 지지바 72: 체결부재
80: 구획부재 82: 작업공간

Claims (5)

1. 동력을 공급하는 메인구동부;
   상기 메인구동부의 동력으로 회전되는 회전테이블;
   상기 회전테이블에 복수 개가 설치되는 보조구동부;
   상기 보조구동부와 함께 상기 회전테이블에 설치되며, 상기 보조구동부의 동력을 전달받아 회전판을 회전시키는 기어박스부; 및
   상기 회전판에 고정되며, 작업대상물이 둘레에 적층되는 지지바;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇼트피닝장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전테이블은, 원판 형상으로 형성되는 테이블몸체;
   상기 테이블몸체의 원주 방향을 따라 복수 개의 홈을 형성하며, 상기 기어박스부가 인입되는 제1장착홈부; 및
   상기 제1장착홈부의 내측에 상기 보조구동부가 인입되는 홈을 형성하는 제2장착홈부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇼트피닝장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 기어박스부는, 상기 회전테이블에 고정되는 링기어;
   상기 링기어의 내측에 설되며, 상기 보조구동부의 동력을 전달받아 회전하는 선기어;
   상기 선기어와 상기 링기어에 맞물려서 회전되며, 상기 회전판이 상측에 고정되는 유성기어; 및
   상기 유성기어에 연통되는 연통홀을 구비하며, 상기 링기어의 상측을 차폐하는 커버부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇼트피닝장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 연통홀은 상기 커버부재의 원주 방향을 따라 복수 개가 설정된 간격으로 이격되는 것을 특징으로 하는 쇼트피닝장치.
   
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 지지바는 상하 방향으로 설치되며, 상기 회전판에 하측이 고정되는 것을 특징으로 하는 쇼트피닝장치.

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