KR20170058184A

KR20170058184A - 버핑기

Info

Publication number: KR20170058184A
Application number: KR1020150162076A
Authority: KR
Inventors: 이준열
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2015-11-18
Filing date: 2015-11-18
Publication date: 2017-05-26
Also published as: KR101844335B1

Abstract

본 발명은 버핑기에 관한 것으로, 동력을 전달받아 회전하는 스핀들에 중심축이 결합되어 함께 회전될 수 있도록 마련되는 휠유닛 및 상기 휠유닛의 중심축으로부터 이격된 공간을 갖도록 상기 휠유닛을 감싸며, 상기 공간 내로 주입되는 유체에 의해 팽창 가능하도록 상기 휠유닛에 결합되는 버핑유닛을 포함하며, 상기 버핑유닛의 팽창 정도에 따라 상기 버핑유닛이 피가공물의 표면에 접하는 정도가 조절되며, 상기 스핀들의 회전 시 상기 버핑유닛이 함께 회전되어 상기 피가공물의 표면을 연마하는 버핑기가 개시된다.

Description

버핑기 {BUFFING MACHINE}

본 발명은 버핑기에 관한 것으로서, 피가공물의 표면을 연마함에 있어서 과부하의 발생 및 피가공물의 진동을 줄일 수 있어 연마품질의 신뢰도가 높을 뿐만 아니라, 소형 및 경량으로 설계되어 운반 및 설치가 용이한 버핑기에 관한 것이다.

일반적으로 선박용 추진축(Propulsion shaft)은 엔진이나 추진모터의 회전력을 추진기(Propeller)에 전달하고, 중간축(intermediate shaft)은 축과 축 사이의 동력전달을 위해 엔진이나 추진모터와 추진축 사이를 연결하는 역할을 한다.

이와 같은 추진축(이하, 중간축의 개념을 포괄하여 추진축이라 함)은 편심이 발생될 경우, 엔진이나 추진모터의 회전력을 원활하게 추진동력으로 전달할 수 없을 뿐만 아니라, 회전 시 진동이 발생되어 안전성에 큰 문제를 일으킬 수 있다.

또한, 이러한 진동으로 인해 추진축의 특정부분이 과도하게 마모되는 편마모 현상이 야기될 수 있는데, 이러한 편마모 현상은 추진축의 진동을 더욱 극심하게 만들며 심각할 경우 추진축의 파손을 초래할 수 있다.

더욱이, 진동이 엔진이나 추진모터에 지속적으로 전달될 경우 엔진 및 추진모터의 내구성 및 수명에 악영향을 미칠 수 있다.

따라서, 추진축은 회전 시 중심이 정확해야 하며, 만약 중심이 어긋나 편심이 존재할 경우에는 상기와 같은 문제점들로 인해 선박의 안전성에 심각한 문제를 일으킬 수 있다.

이에 전술한 바와 같은 문제점들을 방지하기 위하여, 선박용 추진축은 편심을 교정하기 위한 연마공정을 필히 거치게 된다.

종래에는 이러한 추진축을 연마하기 위해 숫돌로 이루어진 연마기를 대형선반 공구대에 장착하여 연마 작업을 수행하였으나, 이러한 종래 연마 작업의 경우에는 다음과 같은 문제점들이 존재했다.

먼저, 연마 작업 시 피가공물인 추진축은 연마기의 회전방향과 반대방향으로 회전을 하게 되는데, 이때 연마기가 추진축의 표면에 완전히 접하지 못해 발생되는 진동으로 인해 연마처리 결과가 균일하지 못하고 불량하며 고정밀 가공이 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 고중량의 연마기를 회전시킴에 따른 과부하 및 연마부위의 발열로 인해 지속적인 작업이 어려워, 연마 작업에 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 지속적인 작업 시에는 연마기의 교체에 따른 밸런싱작업 및 드레싱작업이 수시로 필요했기 때문에, 연마기를 다루기 위해서는 높은 숙련도가 요구된다는 문제점이 있었다.

그 밖에서도, 연마기 설치 시 고중량의 연마기를 운반함에 어려움이 따랐고, 연마기의 고속회전으로 인한 파손 및 협착으로 인한 사고 발생 위험 요인이 존재했으며, 연마 작업 시 발생하는 분진 및 절삭유의 비산 등으로 인한 작업환경 오염이라는 문제점이 추가적으로 존재했다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 피가공물의 표면을 연마함에 있어서 버핑기가 피가공물의 표면에 완전히 접할 수 있어, 연마 작업 시 발생되는 진동이 저감되고 연마품질의 신뢰도가 높으며 고정밀 가공이 가능한 버핑기를 제공함에 있다.

또한, 소형 및 경량으로 설계되어 운반 및 설치가 용이하고 고속회전에 따른 과부하 및 발열을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 버핑기의 파손 및 협착으로 인한 사고 위험 요인이 배제된 버핑기를 제공함에 있다.

나아가, 버핑기를 조작하기 위한 숙련도가 요구되지 않아 누구나 연마작업이 가능하며, 연삭 과정에서 발생되는 분진 및 절삭유의 비산을 방지할 수 있는 버핑기를 제공함에 있다.

한편, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 전술한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 버핑기는, 동력을 전달받아 회전하는 스핀들에 중심축이 결합되어 함께 회전될 수 있도록 마련되는 휠유닛; 및 상기 휠유닛의 중심축으로부터 이격된 공간을 갖도록 상기 휠유닛을 감싸며, 상기 공간 내로 주입되는 유체에 의해 팽창 가능하도록 상기 휠유닛에 결합되는 버핑유닛을 포함하며, 상기 버핑유닛의 팽창 정도에 따라 상기 버핑유닛이 피가공물의 표면에 접하는 정도가 조절되며, 상기 스핀들의 회전 시 상기 버핑유닛이 함께 회전되어 상기 피가공물의 표면을 연마할 수 있다.

여기서, 상기 휠유닛은, 상기 스핀들과 동일한 축상에서 함께 회전할 수 있도록, 상기 중심축 내부로 상기 스핀들이 삽입되어 체결되며, 상기 중심축의 외경보다 더 크며 서로 동일한 외경을 갖는 제1 플랜지 및 제2 플랜지가 상기 중심축상에서 서로 이격되어 마련될 수 있다.

또한, 상기 휠유닛은, 상기 버핑유닛이 상기 휠유닛에 결합되었을 시 상기 공간 내로 상기 유체를 주입할 수 있도록 마련되는 공기주입구를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 버핑유닛은, 중심부가 상기 유체가 주입될 수 있는 빈 공간을 갖도록 개방 형성된 양단을 가지며, 상기 개방된 양단에 상기 제1 플랜지 및 상기 제2 플랜지가 각각 체결되어 상기 휠유닛을 감싸는 튜브; 상기 튜브의 외측둘레면을 감싸도록 상기 튜브에 결합되며, 복수 개의 코러게이션이 외측둘레면을 따라 형성되는 가이드러버; 및 상기 가이드러버의 외측둘레면을 감싸도록 상기 가이드러버에 결합되어 상기 복수 개의 코러게이션에 의해 고정되며, 외측둘레면의 표면은 상기 피가공물을 연마할 수 있는 거칠기를 갖도록 마련되는 버프를 포함할 수 있다.

이때, 상기 휠유닛은, 상기 제1 플랜지 및 상기 제2 플랜지의 외측둘레면을 따라 마련되며, 상기 외측둘레면의 일부분이 내측으로 매몰되어 형성된 결합홈을 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 튜브는, 상기 양 측면의 내측둘레면이 상기 제1 플랜지 및 상기 제2 플랜지에 각각 마련된 상기 결합홈에 끼워져 상기 휠유닛에 결합될 수 있도록, 상기 양 측면의 내측둘레면의 일부분이 내측으로 더 돌출되어, 상기 결합홈에 대응하여 끼워질 수 있게 마련된 결합돌기를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 휠유닛은, 상기 튜브의 결합돌기가 상기 결합홈에 끼워졌을 시 상기 결합돌기를 고정할 수 있도록, 상기 제1 플랜지의 일면 및 상기 제2 플랜지의 타면을 각각 관통하여 상기 결합돌기를 가압하는 복수 개의 스크루를 더 포함할 수 있다.

나아가, 상기 스핀들에 동력을 전달하는 구동부; 및 상기 구동부가 장착되고 상기 스핀들이 회전 가능하게 고정되며, 상기 휠유닛의 중심축 방향을 따라 왕복 운동할 수 있도록 마련되는 몸체부를 더 포함할 수 있다.

전술한 구성을 가지는 본 발명에 따른 버핑기는 다음과 같은 효과가 있다.

먼저, 피가공물의 표면을 연마함에 있어서 버핑기가 피가공물의 표면에 완전히 접할 수 있어, 연마 작업 시 발생되는 진동이 저감되고 연마품질의 신뢰도가 높으며 고정밀 가공이 가능하다는 이점이 있다.

또한, 소형 및 경량으로 설계되어 운반 및 설치가 용이하고 고속회전에 따른 과부하 및 발열을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 버핑기의 파손 및 협착으로 인한 사고 위험 요인이 배제된다는 이점이 있다.

나아가, 버핑기를 조작하기 위한 숙련도가 요구되지 않아 누구나 연마작업이 가능하며, 연삭 과정에서 발생되는 분진 및 절삭유의 비산을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

한편, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 버핑기를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠유닛을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드러버를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 버프를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드러버와 버프의 결합과정을 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 버핑기의 설치과정을 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 피가공물의 연마 시 버핑유닛이 피가공물의 표면에 완전히 접하기 위해 팽창되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 피가공물의 연마 시 피가공물의 표면을 따라 왕복 운동할 수 있도록 마련된 버핑기를 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서 동일한 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 도면에 도시된 구성은 상세한 설명에 대한 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 그 형상에 대하여는 제한 없이 다양할 수 있으며 이로 인해 권리범위가 제한되지 않음을 명시한다.

먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 버핑기의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 버핑기는 휠유닛(100), 버핑유닛(200), 몸체부(300), 구동부(400)를 포함할 수 있다.

여기서, 휠유닛(100)은 동력을 전달받아 회전하는 스핀들(10)에 중심축이 결합되어 함께 회전될 수 있도록 마련되며, 버핑유닛(200)은 휠유닛(100)의 중심축으로부터 이격된 공간을 갖도록 휠유닛(100)을 감싸며, 상기 공간 내로 주입되는 유체에 의해 팽창 가능하도록 휠유닛(100)에 결합될 수 있다.

이때, 스핀들(10)은 몸체부(300)에 회전 가능하도록 고정되며 구동부(400)로부터 동력을 전달받아 회전할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예에 따른 버핑기는 버핑유닛(200)의 팽창 정도에 따라 버핑유닛(200)이 피가공물의 표면에 접하는 정도가 조절되며, 스핀들(10)의 회전 시 버핑유닛(200)이 함께 회전되어 상기 피가공물의 표면을 연마할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 버핑기는 버핑유닛(200)이 상기 피가공물의 표면에 접하여 연마 작업이 수행되는 연마 영역의 바깥쪽을 둘러싸는 펜더(F)가 몸체부(300)에 더 포함됨으로써, 연마 작업 시 발생할 수 있는 불꽃, 분진, 절삭유 등이 비산되는 것을 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 실시예에 따른 버핑기는 숫돌 형태의 연마기를 사용하는 것이 아닌 휠유닛(100)과 버핑유닛(200)의 결합을 통해 버핑기를 구성하기 때문에, 연마 작업 시 발생하는 분진 및 절삭유의 비산 등의 환경 오염 요인을 종래 연마기에 비해 월등히 줄일 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 휠유닛(100)은 스핀들(10)과 동일한 축상에서 함께 회전할 수 있도록, 중심축(120) 내부로 스핀들(10)이 삽입되어 체결되며, 상기 중심축의 외경보다 더 크며 서로 동일한 외경을 갖는 제1 플랜지 및 제2 플랜지가 상기 중심축상에서 서로 이격되어 마련될 수 있다.

이러한 제1 플랜지(140a) 및 제2 플랜지(140b)에는 외측둘레면의 일부분이 내측으로 매몰되어 형성된 결합홈(142a, 142b)이 상기 외측둘레면을 따라 마련될 수 있다.

또한, 휠유닛(100)은 버핑유닛(200)이 휠유닛(100)에 결합되었을 시, 휠유닛(100)의 중심축(120)과 버핑유닛(200) 사이의 이격된 공간 내로 유체를 주입할 수 있도록 마련된 공기주입구(160)를 더 포함할 수 있다.

이때, 공기주입구(160)는 도면에 도시된 바와 같이 휠유닛(100)의 중심축(120)을 벗어난 제1 플랜지(140a) 또는 제2 플랜지(140b)의 일면과 타면을 관통하여 마련될 수 있다.

뿐만 아니라, 공기주입구(160)는 상기 형태에 제한되지 않으며 휠유닛(100)의 중심축(120) 종단 또는 스핀들(10)의 종단에 마련되어 유체가 주입되는 공간까지 연통되는 유로를 통해 상기 공간 내로 상기 유체를 주입할 수 있도록 마련될 수도 있다.

이러한 공기주입구(160)를 통해 컴프레셔 및 에어건을 이용해 상기 공간 내로 압축공기와 같은 유체를 주입될 수 있으며, 이에 따라 버핑유닛(200)은 팽창될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 버핑유닛(200)은 튜브(220), 가이드러버(240) 및 버프(260)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 튜브(220)는 전술했던 공기주입구(160)를 통해 주입되는 유체가 수용될 수 있도록 중심부가 빈 공간을 갖고 개방된 양단을 가지며, 상기 개방된 양단에는 휠유닛(100)의 제1 플랜지(140a) 및 제2 플랜지(140b)가 각각 체결되도록 마련될 수 있다.

이러한 튜브(220)에는 양 측면의 내측둘레면이 휠유닛(100)의 제1 플랜지(140a) 및 제2 플랜지(140b)에 각각 마련된 결합홈(142a, 142b)에 끼워져 휠유닛(100)에 결합될 수 있도록, 상기 양 측면의 내측둘레면의 일부분이 내측으로 더 돌출되어 상기 결합홈(142a, 142b)에 대응하여 끼워질 수 있게 마련된 결합돌기(222)를 포함할 수 있다.

이때, 휠유닛(100)에는 튜브(220)의 결합돌기(222)가 결합홈(142a, 142b)에 각각 끼워졌을 시 결합돌기(222)를 고정할 수 있도록, 제1 플랜지(140a)의 일면 및 제2 플랜지(140b)의 타면을 각각 관통하여 결합돌기(222)를 가압하는 복수 개의 스크루(도 2의 180 참조)를 더 포함할 수 있다.

이에 따라, 튜브(220)는 휠유닛(100)에 보다 견고하게 결합되어 유체가 주입되어 팽창될 시에도 휠유닛(100)으로부터 이탈됨이 없이 안정적으로 고정될 수 있다.

이처럼, 튜브(220)는 버핑유닛(200)에 있어서 연마 작업 시 팽창과정을 통하여 피가공물의 표면에 완전히 접할 수 있도록 만드는 구성으로서, 상기 유체가 주입될 시 팽창될 수 있으며 상기 유체가 배출될 시에는 다시 수축할 수 있도록, 충분한 탄성 및 탄성복원력을 갖는 소재로 이루어질 수 있다.

예컨대, 천연고무, BR(Butadiene rubber) 및 IIR(isobutylene isoprene rubber) 등을 포함한 합성고무 등의 소재로 이루어질 수 있으며, 튜브(220)를 이루는 소재에 한하여는 제한 없이 다양할 수 있음을 명시한다.

전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 버핑기는 튜브(220)를 통해 버핑유닛(200)이 팽창 가능하도록 마련됨으로써, 피가공물의 표면을 연마함에 있어서 버핑기가 상기 피가공물의 표면에 완전히 접한 상태에서 연마 작업을 수행할 수 있다.

따라서, 연마 작업 시 버핑기와 피가공물 사이의 얼라인(align)이 정확하게 이루어지지 않을 경우에도 연마 작업이 가능할 뿐만 아니라, 버핑기와 피가공물 사이의 접촉면에서 발생할 수 있는 진동을 저감시킬 수 있어 연마품질의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

즉, 연마기와 피가공물 사이의 얼라인을 정확하게 맞추기 위해서는 작업자의 상당한 숙련도가 요구되는데, 본 실시예에 따른 버핑기는 버핑유닛(200)이 팽창과정을 거치면서 피가공물의 표면에 완전히 접할 수 있으므로, 별도의 얼라인작업이나 밸런싱작업이 요구되지 않아 누구나 연마 작업이 가능하다는 이점이 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 가이드러버(240)는 전술한 튜브(220)의 외측둘레면을 감싸도록 튜브(220)에 결합되며, 복수 개의 코러게이션(242)이 외측둘레면을 따라 형성될 수 있다.

이와 같은 가이드러버(240)는 튜브(220)와 버프(260) 사이에 위치하여 버프(260)가 튜브(220)로부터 이탈되거나, 휠유닛(100)과 함께 회전되는 튜브(220)로부터 버프(260)가 슬립되어 휠유닛(100) 및 튜브(220)가 공회전하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 가이드러버(240)는 튜브(220)의 팽창 또는 수축 시 이에 대응하여 함께 팽창되거나 수축될 수 있는 소재로 이루어지나, 튜브(220)에 비해서는 팽창에 따른 체적변화가 덜한 소재로 이루어질 수 있다.

이에 따라, 튜브(220)가 팽창될 경우 팽창된 튜브(220)의 외측둘레면이 상대적으로 덜 팽창된 가이드러버(240)의 내측둘레면을 가압함으로써, 연마 작업 시 가이드러버(240)는 튜브(220)의 외측둘레면을 감싼 상태로 고정될 수 있다.

이어서, 버프(260)는 도 5에 도시된 바와 같이 외측둘레면의 표면이 피가공물을 연마할 수 있는 거칠기를 갖도록 마련되며, 전술한 가이드러버(240)의 외측둘레면을 감싸도록 가이드러버(240)에 결합되어, 가이드러버(240)의 외측둘레면에 형성된 복수 개의 코러게이션(도 4의 242)에 의해 고정될 수 있다.

즉, 버프(260)는 튜브(220)의 팽창과 함께 팽창되는 가이드러버(240)에 의해 내측둘레면이 압박되어 고정될 수 있으며, 가이드러버(240)의 코러게인션(242)에 의해 가이드러버(240)로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

이러한 버프(260)는 도면을 통해 도시되지는 않았지만, 다양한 거칠기를 가지며 교체 가능한 복수 개의 구성으로 마련되어, 연마 작업 시 필요에 따라 얼마든지 교체할 수 있다.

보다 구체적으로, 피가공물의 표면을 연삭 가공함에 있어서 높은 연삭도를 요하는 부분에서는 보다 거친 표면을 갖는 버프(260)를 사용하고, 높은 연마도(표면의 매끄러움 및 광택의 정도)를 요하는 부분에서는 보다 고운 표면을 갖는 버프(260)를 선택적으로 사용할 수 있다.

또한, 지속적인 연마 과정에서 버프(260)의 표면이 닳아 제 기능을 수행할 수 없을 경우에도, 전술한 버프(260)를 가이드러버(240)와 함께 튜브(220)로부터 제거한 후 새로운 버프(260)를 가이드러버(240)에 끼워 튜브(220)에 결합하는 것만으로도 쉽고 간단하게 버프(260)를 교체할 수 있다.

반면, 종래에는 연마기의 교체 시 고중량의 연마기를 선반의 공구대로부터 제거하고 새로운 연마기를 설치하기 위해 크레인을 이용했으며, 이로 인해 연마기의 교체 작업이 어려울 뿐만 아니라 오랜 시간이 소요되어 작업의 대기 시간이 과다 발생하는 문제점이 존재했다.

이에 반해, 본 실시예에 따른 버핑기는 전술한 바와 같이 종래 숫돌과 같은 고중량 및 대형의 연마기와 달리 버핑유닛(200)의 일부 구성인 버프(260)의 간단한 교체만으로도 지속적인 연마 작업이 가능하기 때문에, 연마기의 교체로 인해 소요되는 작업의 대기 시간을 대폭 절감할 수 있다.

아울러, 연마기 교체 후 반드시 필요했던 밸런싱 및 얼라인작업이 필요하지 않아, 교체 작업에 높은 숙련도가 요구되지 않을 뿐만 아니라, 중량물의 운반에 따른 안전 사고의 위험 요인 또한 배제할 수 있다.

나아가, 소형 및 경량의 휠유닛(100) 및 버핑유닛(200)의 결합을 통해 버핑기를 구성함으로써, 고속회전 시에도 과부하 및 발열을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 버핑기의 파손 및 협착으로 인한 사고 위험 요인 또한 줄일 수 있다.

이처럼, 본 실시예에 따른 버핑기는 피가공물의 연마를 담당하는 버핑유닛(200)이 튜브(220), 가이드러버(240) 및 버프(260)를 포함함으로써, 종래의 연마기에 비해 운반 및 설치 작업이 용이하다는 이점이 있다.

다음으로, 도 6 내지 도 10을 참조하여 전술한 바와 같은 본 실시예에 따른 버핑기의 설치 및 연마 작업 과정에 대하여 상세히 설명한다.

단, 본 실시예에 따른 버핑기의 설치 및 연마 작업 과정을 설명함에 있어서, 기재의 순서는 상세한 설명에 대한 이해를 돕기 위한 나열일 뿐, 선후 관계를 규정한 것이 아니며 작업자의 필요 및 판단에 따라 얼마든지 변경할 수 있는 유동적인 사항임을 명시한다.

본론으로 돌아와, 도 6에 도시된 바와 같이 버프(260)는 가이드러버(240)의 외측둘레면을 감싸도록 가이드러버(240)에 결합될 수 있다.

즉, 버프(260)는 튜브(220)에 바로 결합되는 것이 아닌 가이드러버(240)의 바깥쪽에 끼워진 상태에서, 가이드러버(240)가 튜브(220)의 바깥쪽에 끼워짐으로써 튜브(220)에 결합됨으로써 버핑유닛(200)을 구성할 수 있다.

이는 앞서 설명했듯이, 버프(260)가 직접적으로 튜브(220)에 결합될 경우, 혹시 모를 튜브(220)의 과도한 팽창으로 인해 버프(260)가 파열됨을 방지하기 위함이며, 튜브(220)와 버프(260) 사이에 접지력이 충분치 않아 튜브(220)와 버프(260)사이에 슬립이 발생할 수 있기 때문에, 이를 방지하기 위해 가이드러버(240)가 마련되고 버프(260)는 1차적으로 가이드러버(240)에 끼워진 상태로 튜브(220)에 결합될 수 있다.

이처럼, 가이드러버(240)에 끼워진 상태의 버프(260)는 도 7에 도시된 바와 같이 스핀들(10)에 결합된 휠유닛(100) 및 휠유닛(100)을 감싸도록 결합된 튜브(220)의 바깥쪽에 끼워져 결합될 수 있다.

전술한 과정을 거쳐 튜브(220), 가이드러버(240) 및 버프(260)를 포함한 버핑유닛(200) 일체는 휠유닛(100)에 완전히 결합될 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 이 상태에서 휠유닛(100)에 마련된 공기주입구(160)을 통해 휠유닛(100)과 튜브(220) 사이로 유체(A)가 주입될 수 있다.

이때, 튜브(220) 내로 주입되는 유체(A)는 전술한 바와 같이 컴프레셔 및 에어건 등을 통해 주입되는 압축공기일 수 있으며, 필요에 따라 연마 과정에서 발생하는 발열을 감소시키기 위해 냉각수 또는 냉매 등이 주입될 수도 있는 등 상기 유체의 종류에 대하여는 제한 없이 다양할 수 있다.

이처럼, 본 실시예에 따른 버핑유닛(200)은 도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이 팽창 과정을 통해 피가공물의 표면에 접하는 정도를 조절할 수 있다.

즉, 도 9에 도시된 바와 같이 가이드러버(240) 및 버프(260)가 튜브(220)에 끼워질 시에는 튜브(220)에 유체를 주입하지 않아, 튜브(220)가 통상의 상태를 유지하기 때문에 튜브(220)와 피가공물(S) 사이에 여유공간이 있어 가이드러버(240) 및 버프(260)를 수월하게 튜브(220)에 결합시킬 수 있다.

한편, 도 10에 도시된 바와 같이 가이드러버(240) 및 버프(260)가 완전히 튜브(220)에 결합되면, 버프(260)를 포함한 버핑유닛(200) 일체가 피가공물(S)의 표면에 완전히 접하도록 버핑유닛(200)에 유체를 주입하여 팽창시킬 수 있다.

이후, 구동부(400)를 작동시키게 되면 구동부(400)와 체인, 벨트 등의 동력전달수단(420)을 통해 구동부(400)와 연결된 스핀들(10)이 회전하게 되고, 스핀들(10)에 결합된 휠유닛(100) 및 버핑유닛(200)이 함께 회전하며 피가공물(S)의 표면을 연마할 수 있다.

이때, 피가공물(S)의 스핀들(10) 및 버핑유닛(200)의 회전 방향과 반대되는 방향으로 회전됨으로써, 피가공물의 동심도 및 직진도가 균일하게 연마될 수 있다.

한편, 도면으로 도시되지는 않았지만 본 실시예에 따른 몸체부(300)는 연마 작업 시 버핑유닛(200)과 피가공물(S) 사이에 절삭유를 공급하는 노즐을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 몸체부(300)는 구동부(400) 및 스핀들(10)이 장착되기 위한 구성으로서, 도면상에 도시된 형상은 상세한 설명에 대한 이해를 돕기 위한 본 실시예의 일례일 뿐 얼마든지 다양한 형태로 구성될 수 있다.

나아가, 도 11에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 몸체부는 휠유닛(100)의 중심축 및 스핀들(10)의 축 방향을 따라 왕복 운동할 수 있도록 마련될 수 있다.

보다 구체적으로, 본 실시예에 따른 버핑기는 몸체부(300)의 하부에 결합되어 몸체부(300)를 지지하는 레일부(500)를 더 포함하며, 몸체부(300)는 레일부(500)의 상부에 얹혀져 이송될 수 있다.

이러한 몸체부(300)의 왕복 운동은 도면으로 도시되지는 않았지만, 작업자의 필요에 따라 작업자가 수동으로 직접 운동시킬 수 있으며, 전술한 레일부(500) 자체가 선반의 왕복대같은 역할을 수행함으로써 기 설정된 범위 내에서 자동으로 왕복 운동을 수행하게 마련될 수도 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.

그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 스핀들 200: 버핑유닛
100: 휠유닛 220: 튜브
120: 중심축 222: 결합돌기
140a, 140b: 결합홈 240: 가이드러버
160: 공기주입구 242: 코러게이션
180: 스크루 260: 버프
300: 몸체부
400: 구동부
500: 레일부

Claims

동력을 전달받아 회전하는 스핀들에 중심축이 결합되어 함께 회전될 수 있도록 마련되는 휠유닛; 및
상기 휠유닛의 중심축으로부터 이격된 공간을 갖도록 상기 휠유닛을 감싸며, 상기 공간 내로 주입되는 유체에 의해 팽창 가능하도록 상기 휠유닛에 결합되는 버핑유닛을 포함하며,
상기 버핑유닛의 팽창 정도에 따라 상기 버핑유닛이 피가공물의 표면에 접하는 정도가 조절되며, 상기 스핀들의 회전 시 상기 버핑유닛이 함께 회전되어 상기 피가공물의 표면을 연마하는 버핑기.
제1항에 있어서,
상기 휠유닛은,
상기 스핀들과 동일한 축상에서 함께 회전할 수 있도록, 상기 중심축 내부로 상기 스핀들이 삽입되어 체결되며,
상기 중심축의 외경보다 더 크며 서로 동일한 외경을 갖는 제1 플랜지 및 제2 플랜지가 상기 중심축상에서 서로 이격되어 마련되는 버핑기.
제2항에 있어서,
상기 휠유닛은,
상기 버핑유닛이 상기 휠유닛에 결합되었을 시 상기 공간 내로 상기 유체를 주입할 수 있도록 마련되는 공기주입구를 더 포함하는 버핑기.
제2항에 있어서,
상기 버핑유닛은,
중심부가 상기 유체가 주입될 수 있는 빈 공간을 갖도록 개방 형성된 양단을 가지며, 상기 개방된 양단에 상기 제1 플랜지 및 상기 제2 플랜지가 각각 체결되어 상기 휠유닛을 감싸는 튜브;
상기 튜브의 외측둘레면을 감싸도록 상기 튜브에 결합되며, 복수 개의 코러게이션이 외측둘레면을 따라 형성되는 가이드러버; 및
상기 가이드러버의 외측둘레면을 감싸도록 상기 가이드러버에 결합되어 상기 복수 개의 코러게이션에 의해 고정되며, 외측둘레면의 표면은 상기 피가공물을 연마할 수 있는 거칠기를 갖도록 마련되는 버프를 포함하는 버핑기.
제4항에 있어서,
상기 휠유닛은,
상기 제1 플랜지 및 상기 제2 플랜지의 외측둘레면을 따라 마련되며, 상기 외측둘레면의 일부분이 내측으로 매몰되어 형성된 결합홈을 더 포함하는 버핑기.
제5항에 있어서,
상기 튜브는,
상기 양 측면의 내측둘레면이 상기 제1 플랜지 및 상기 제2 플랜지에 각각 마련된 상기 결합홈에 끼워져 상기 휠유닛에 결합될 수 있도록,
상기 양 측면의 내측둘레면의 일부분이 내측으로 더 돌출되어, 상기 결합홈에 대응하여 끼워질 수 있게 마련된 결합돌기를 더 포함하는 버핑기.
제6항에 있어서,
상기 휠유닛은,
상기 튜브의 결합돌기가 상기 결합홈에 끼워졌을 시 상기 결합돌기를 고정할 수 있도록,
상기 제1 플랜지의 일면 및 상기 제2 플랜지의 타면을 각각 관통하여 상기 결합돌기를 가압하는 복수 개의 스크루를 더 포함하는 버핑기.
제1항에 있어서,
상기 스핀들에 동력을 전달하는 구동부; 및
상기 구동부가 장착되고 상기 스핀들이 회전 가능하게 고정되며, 상기 휠유닛의 중심축 방향을 따라 왕복 운동할 수 있도록 마련되는 몸체부를 더 포함하는 버핑기.