KR20140125479A

KR20140125479A - 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 연마 장치

Info

Publication number: KR20140125479A
Application number: KR1020130043250A
Authority: KR
Inventors: 문인기
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2014-10-29
Also published as: KR101499315B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 홀더는, 원형 플레이트 형상의 홀더몸체와 홀더몸체의 내측 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치된 다수의 시편 삽입공 및 시편 삽입공으로 삽입된 시편의 높이를 고정하는 시편 높이 고정구를 포함한다.

Description

연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 홀더 및 시편 연마 장치{SAMPLE HOLDER DEVICE AND SAMPLE POLISHING APPARATUS WITH FUNCTION OF CONTROLING POLISHING THICKNESS}

본 발명은 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 홀더 및 시편 연마 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시편을 목표하는 두께로 연마할 수 있는 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 홀더 및 시편 연마 장치에 관한 것이다.

일반적으로 조직 및 물성 검사를 위한 시편은 재료의 조직, 조성, 집합 조직 및 상분율 등과 같은 여러 가지 정밀 분석을 정확하게 수행할 수 있도록 표면을 연마하는 전처리 과정을 거친다.

통상적으로 이러한 연마 과정을 실시하는 경우, 연마기의 시편 홀더에 시편을 장착하여 그 하측의 연마 디스크와 접촉시킨다. 이어서, 연마 디스크의 회전 작동에 의해 접촉된 시편의 표면을 연마한다.

그런데 종래의 시편 연마 장치의 경우, 사용자가 원하는 두께로 시편의 표면을 연마하기에 어려움이 있었다.

다시 말해서, 종래의 시편 연마 장치를 이용하여 시편의 연마 두께를 조절하기 위해서는, 연마 전 시편의 두께를 일일이 측정한 다음, 연마가 실시되는 도중에 수시로 연마된 두께를 측정해야만 했다.

또한, 시편의 연마가 진행되는 작업시간을 미리 설정하여, 시편의 표면이 얼마만큼의 두께로 연마 되었는지를 예상하고, 이를 측정하는 등의 번거로운 작업이 요구되었다.

본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제2004-0036406호(공개일: 2004년 4월 30일)이 있으며, 상기 선행문헌에는 시편 고정 장치 및 이를 포함하는 시편 연마 장치에 관한 기술이 개시되어 있다.

본 발명은 시편을 목표하는 두께로 연마할 수 있는 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 홀더를 제공한다.

또한, 본 발명은 시편을 목표하는 두께로 연마할 수 있는 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 연마 장치를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 홀더는, 원형 플레이트 형상의 홀더몸체; 상기 홀더몸체의 내측 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치된 다수의 시편 삽입공; 및 상기 시편 삽입공으로 삽입된 시편의 높이를 고정하는 시편 높이 고정구;를 포함한다.

상기 홀더몸체의 외주로부터 상기 시편 삽입공까지 연통하여 나사 공이 구비될 수 있다.

상기 시편 높이 고정구는, 상기 나사 공을 통해 체결되는 볼트부재일 수 있다.

상기 시편 삽입공으로 시편이 장착될 때, 상기 장착되는 시편의 높이가 조절된 상태에서 상기 볼트부재가 상기 나사 공을 통해 체결 진입되어 시편의 측면을 가압하여 고정할 수 있다.

상기 시편삽입공은, 서로 다른 직경을 갖는 시편이 장착 가능하게 형성될 수 있다.

상기 홀더몸체는, 시편의 연마 두께 별로 다수 개가 마련될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 연마 장치는, 상부로 노출되어 회전하는 연마 디스크를 구비하는 본체; 상기 연마 디스크와 마주하여 배치되며, 원형 플레이트 형상의 홀더몸체와, 상기 홀더몸체의 내측 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치된 다수의 시편 삽입공과, 상기 시편 삽입공으로 삽입된 시편의 높이를 고정하는 시편 높이 고정구를 포함하는 시편 홀더; 상기 시편 홀더를 상하 방향으로 연결하여 지지하며, 상기 시편 삽입공 내에 설정된 높이로 고정된 시편을 상기 연마 디스크 쪽으로 가압하는 가압로드를 구비하는 주축대;를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 시편 홀더 및 이를 포함하는 시편 연마 장치에 의하면, 시편의 연마 시 사용자가 원하는 연마 두께로 시편의 연마 작업을 실시할 수 있어, 작업 편의성 및 작업 속도가 향상될 수 있다.

또한, 시편의 연마 시 별도로 연마 시간을 설정하는 등의 번거로운 작업이 해소되며, 개선된 홀더 구조를 통해 설정된 두께만큼만 시편이 연마될 수 있어 시편 제작 상의 정밀도가 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 홀더를 간략히 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 홀더를 간략히 도시한 사용도.
도 3은 도 2의 P-P' 구간을 확대 도시한 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 시편 홀더에 시편을 설정된 높이로 고정한 후 연마 두께를 조절한 상태에서 연마하는 모습을 도시한 작업도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 홀더를 간략히 도시한 전체 구성도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더몸체 및 시편 삽입공을 간략히 도시한 평면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더몸체 및 시편 삽입공의 변형된 모습을 도시한 평면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더몸체의 높이가 연마 두께 별로 달리하여 제공될 수 있는 것을 예시적으로 보여주는 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 연마 장치를 간략히 도시한 사시도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 연마 장치를 이용하여 설정된 연마 두께로 시편의 연마가 실시되는 모습을 나타낸 작업도.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 홀더 및 시편 연마 장치에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 홀더를 간략히 도시한 사시도이다.

시편 홀더(100)는 재료의 조직, 조성, 집합 조직 및 상분율 등과 같은 여러 가지 정밀 분석 작업에 사용되는 시편의 연마 시 시편을 고정하기 위해 제공되는 것이다. 그리고, 여기서의 시편은, 도시된 것과 같이 원형 단면 블록 형상을 가진다.

도시된 바와 같이, 시편 홀더(100)는 홀더몸체(110), 시편 삽입공(120) 및 시편 높이 고정구(130)를 포함한다.

원형 플레이트 형상의 홀더몸체(110)의 내측 원주 방향을 따라서 소정의 간격을 두고 다수의 시편 삽입공(120)이 구비된다. 그리고 이 시편 삽입공(120)을 통해 원형 단면 블록 형상의 시편(S)이 장착된다.

한편, 시편 삽입공(120)으로 삽입된 시편(S)은 설정된 높이로 고정될 수 있다. 이를 위해 시편 높이 고정구(130)를 포함한다.

시편 높이 고정구(130)는 홀더몸체(110)의 외주로부터 시편 삽입공(120)까지 체결 진입되는 볼트부재를 이용할 수 있다.

특히, 홀더몸체(110)의 외주로부터 시편 삽입공(120)까지 나사 공(111)이 연통하여 구비되는데, 상기 나사 공(111)을 관통하여 볼트부재가 체결 진입된다. 이로써, 시편 삽입공(120)에 삽입된 원형 단면 블록 형상의 시편(S)의 측면을 가압하여 고정할 수 있다.

이에 따라, 사용자가 원하는 시편의 연마 두께에 따라 설정된 높이 상에 시편이 고정되어 시편(S)의 하부 표면을 정확하게 연마할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 홀더를 간략히 도시한 사용도 이다. 도 2를 참조하면, 시편 삽입공(120)으로 시편(S)이 삽입된 후, 사용자가 시편의 높이를 조절한 상태에서 나사 공(111)을 통해 시편 높이 고정구(즉, 볼트부재)(130)가 체결됨에 따라, 시편(S)의 측면이 가압 고정된 모습을 확인할 수 있다.

도 3은 도 2의 P-P' 구간을 확대 도시한 단면도이다. 도 3을 참조하면, 홀더몸체(110)의 중심으로부터 시편(S)이 장착된 시편 삽입공(120)을 통해 시편 높이 고정구(130)에 의해 시편(S)의 측면이 가압되고 있는 단면 구조를 확인할 수 있다.

이와 같이, 시편(S)이 홀더 몸체(110)에 장착되는 높이를 사용자가 마리 설정해 둠에 따라 시편(S)의 연마 두께가 정확히 조절될 수 있다.

이어서, 도 4를 참조하면, 시편 삽입공(120)을 통해 설정된 높이로 장착된 시편(S)의 하면은 연마 디스크(212)의 상면과 대면 접촉하게 된다. 그리고 연마 디스크(212)가 회전할 경우, 시편(S)의 하면은 사용자가 원하는 두께로 연마될 수 있다. 즉, 연마 높이가 조절될 수 있다.

이때, 홀더몸체(110)는 연마 디스크(212)와 접촉되어도 마모되지 않는 재질로 이루어질 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 홀더를 간략히 도시한 전체 구성도이다. 도시된 바와 같이, 시편 홀더(100)는 시편 삽입공(120)마다 적어도 하나의 시편 높이 고정구(130)를 구비할 수 있다. 또한, 시편 삽입공(120)에 연통하는 나사 공(111) 역시 동일 개수로 구비할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더몸체 및 시편 삽입공을 간략히 도시한 평면도이다.

도시된 바와 같이, 홀더부재(110)는 앞서 살펴본 바와 같이 원형 플레이트 형상의 부재이며, 홀더부재(110)의 내측에서 원주 방향을 따라 소정의 간격을 두고 다수의 시편 삽입공(120)이 구비된다.

구체적인 예로서, 시편 삽입공(120)은 홀더몸체(110)의 중심으로부터 60도의 중심각을 사이에 두고 도시된 바와 같이 6개가 구비될 수 있다. 그리고 도 6에 도시된 시편 삽입공(120)은 모두 동일한 직경, 즉, D1의 직경을 갖도록 형성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더몸체 및 시편 삽입공의 변형예를 간략히 도시한 평면도이다.

도 7에 도시된 변형예의 경우, 앞서 도 6을 참조하여 확인한 모습과 다소 상이한 형상을 띠고 있다. 즉, 시편 삽입공(120, 120', 120")마다 서로 다른 직경(D1, D2, D3)를 갖는다.

이는, 서로 다른 직경을 갖는 시편을 단일의 시편 홀더를 이용하여 연마하기 위한 것으로, D2 직경에 대응하는 크기의 시편은 도면부호 120'의 시편 삽입공을 통해 장착될 수 있으며, D3 직경에 대응하는 크기의 시편은 도면부호 120"의 시편 삽입공을 통해 장착될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더몸체의 높이가 연마 두께 별로 달리하여 제공될 수 있는 것을 예시적으로 보여주는 도면이다.

도 8의 (a), (b) 및 (c)에는 서로 다른 높이(즉, H, H1, H2)를 갖는 세가지 형태의 홀더몸체(110)가 개시되어 있다. 이는 시편의 연마 두께 별로 홀더몸체(110)의 높이(또는 두께)를 달리하여 제공할 수 있음을 예시적으로 나타낸 것이다.

다시 말해서, 도 8의 (a)에 도시된 홀더몸체(110)는 H의 높이를 가지며, 도 8의 (b)에 도시된 홀더몸체(110)는 H보다 작은 H1의 높이를 가지며, 도 8의 (c)에 도시된 홀더몸체(110)는 H보다 큰 H2의 높이를 가진다.

이에 따라, 시편의 연마 두께에 대응하여 H보다 큰 두께로 연마를 실시할 경우 도 8의 (c) 형태를 이용할 수 있으며, 이와 달리, H보다 작은 두께로 연마를 실시할 경우 도 8의 (b) 형태를 이용할 수 있다.

여기서, 도시한 예시적인 형태는 3가지로 나타나 있으나, 연마 두께 별로 준비될 수 있는 홀더몸체(110)는 이에 제한될 필요가 없으며, 더 많은 수로 제공될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 두께 조절 기능을 갖는 시편 연마 장치에 관하여 살펴보기로 한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 연마 장치를 간략히 도시한 사시도이다. 도 9를 참조하면, 도시된 시편 연마 장치(200)는 본체(210), 시편 홀더(100), 주축대(220)를 포함한다.

본체(210)의 상부에는 연마 디스크(212)가 외부로 노출되어 회전 가능하게 구비된다. 즉, 별도로 도시하진 않았으나, 모터 등의 회전구동수단이 연마 디스크(212)에 연결되어 있다.

시편 홀더(100)는 상기 연마 디스크(212)의 상면과 마주하여 배치된다. 이에 따라, 시편 홀더(100)에 장착된 시편(S)은 연마 디스크(212)에 접촉될 수 있다. 이때, 홀더몸체(110)는 연마 디스크(212)와 접촉되어도 마모되지 않는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 시편 홀더(100)에 관한 구체적인 설명은 앞서 도면을 참조하여 상술하였으므로 생략한다.

주축대(220)는 시편 홀더(100)를 상하 방향으로 연결하여 지지하기 위해 축 연결부재(224)을 구비한다. 그리고 시편 삽입공 내에 설정된 높이로 고정된 시편(S)을 연마 디스크(212) 쪽으로 가압하는 가압로드(도 10의 222)를 구비한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 연마 장치를 이용하여 설정된 연마 두께로 시편의 연마가 실시되는 모습을 나타낸 작업도 이다.

도시된 바와 같이, 주축대(220)의 축 연결부재(224)를 통해 수직 하방으로 연결된 시편 홀더(100) 내에는 연마 높이를 조절하기 위해 설정된 높이로 시편이 장착된다. 그리고, 시편 홀더(100) 내에 장착된 시편(S)의 주축대(220)의 수직 하방으로 진퇴 하는 가압로드(222)에 가압되어 연마 디스크(212) 쪽에 밀착된다.

그리고 연마 디스크(212)가 회전(즉, R 방향으로 회전)하게 되면, 시편(S)은 사용자가 원하는 두께로 연마될 수 있다.

따라서, 연마 전에 미리 시편의 길이를 측정하거나 또는 연마 도중에 시편을 분리하여 얼마만큼의 두께로 연마가 이루어졌는지를 확인하지 않아도 된다. 또한, 연마 작업 시 미리 시간 설정을 하지 않아도 되므로, 시편 가공의 정확성이 향상됨은 물론, 작업 편의성이 대폭 향상될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 홀더 및 시편 연마 장치에 의하면, 시편의 연마 시 사용자가 원하는 연마 두께로 시편의 연마 작업을 실시할 수 있어, 작업 편의성 및 작업 속도가 향상될 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 홀더 및 시편 연마 장치에 관하여 살펴보았다.

전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

S: 시편(또는 샘플)
H, H1, H2: 시편 홀더의 높이
D1, D2, D3: 시편 삽입공의 직경
100: 시편 홀더
110: 홀더몸체
111: 나사 공
120: 시편 삽입공
130: 시편 높이 고정구(또는 볼트부재)
200: 시편 연마 장치
210: 본체
212: 연마 디스크
220: 주축대
222: 가압로드
224: 시편홀더 연결부재

Claims

원형 플레이트 형상의 홀더몸체;
상기 홀더몸체의 내측 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치된 다수의 시편 삽입공; 및
상기 시편 삽입공으로 삽입된 시편의 높이를 고정하는 시편 높이 고정구;를 포함하는 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 홀더.
제1항에 있어서,
상기 홀더몸체의 외주로부터 상기 시편 삽입공까지 연통하여 나사 공이 구비되는 것을 특징으로 하는 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 홀더.
제2항에 있어서,
상기 시편 높이 고정구는, 상기 나사 공을 통해 체결되는 볼트부재인 것을 특징으로 하는 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 홀더.
제3항에 있어서,
상기 시편 삽입공으로 시편이 장착될 때, 상기 장착되는 시편의 높이가 조절된 상태에서 상기 볼트부재가 상기 나사 공을 통해 체결 진입되어 시편의 측면을 가압하여 고정하는 것을 특징으로 하는 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 홀더.
제1항에 있어서,
상기 시편삽입공은, 서로 다른 직경을 갖는 시편이 장착 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 홀더.
제1항에 있어서,
상기 홀더몸체는, 시편의 연마 두께 별로 다수 개가 마련되는 것을 특징으로 하는 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 홀더.
상부로 노출되어 회전하는 연마 디스크를 구비하는 본체;
상기 연마 디스크와 마주하여 배치되며, 원형 플레이트 형상의 홀더몸체와, 상기 홀더몸체의 내측 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치된 다수의 시편 삽입공과, 상기 시편 삽입공으로 삽입된 시편의 높이를 고정하는 시편 높이 고정구를 포함하는 시편 홀더; 및
상기 시편 홀더를 상하 방향으로 연결하여 지지하며, 상기 시편 삽입공 내에 설정된 높이로 고정된 시편을 상기 연마 디스크 쪽으로 가압하는 가압로드를 구비하는 주축대;를 포함하는 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 연마 장치.
제7항에 있어서,
상기 홀더몸체의 외주로부터 상기 시편 삽입공까지 연통하여 나사 공이 구비되는 것을 특징으로 하는 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 연마 장치.
제8항에 있어서,
상기 시편 높이 고정구는, 상기 나사 공을 통해 체결되는 볼트부재인 것을 특징으로 하는 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 연마 장치.
제9항에 있어서,
상기 시편 삽입공으로 시편이 장착될 때, 상기 장착되는 시편의 높이가 조절된 상태에서 상기 볼트부재가 상기 나사 공을 통해 체결 진입되어 시편의 측면을 가압하여 고정하는 것을 특징으로 하는 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 연마 장치.
제7항에 있어서,
상기 시편삽입공은, 서로 다른 직경을 갖는 시편이 장착 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 연마 장치.
제7항에 있어서,
상기 홀더몸체는, 시편의 연마 두께 별로 다수 개가 마련되는 것을 특징으로 하는 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 연마 장치.
제7항에 있어서,
상기 홀더몸체는, 상기 연마 디스크의 접촉 회전 시 마모되지 않는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연마 두께 조절 기능을 갖는 시편 연마 장치.