KR20170064240A - 작업깊이 표시장치를 구비한 전동공구 - Google Patents

Abstract

개시되는 발명은 작업깊이 표시장치를 구비한 전동공구에 관한 것으로서, 전동공구;와, 상기 전동공구의 작업방향에 위치한 모재를 향해 레이저를 조사하고 그 반사광을 검출하여 상기 모재까지의 거리를 측정하도록 상기 전동공구에 구비된 거리측정 장치; 및 상기 거리측정 장치로부터 전달된 거리 정보에 기초하여 산정된 상기 모재까지의 거리를 표시하는 표시수단과, 상기 모재까지의 거리의 영점을 설정하는 영점설정 수단을 포함하여 상기 전동공구에 구비되는 제어패널;을 포함한다.

Description

작업깊이 표시장치를 구비한 전동공구{Power tool having working depth indicator}

본 발명은 전동공구에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 천공 작업과 같이 모재 안으로 구멍을 뚫거나 모재의 일부를 깎아내어 두께를 얇게 하는 그라인딩 작업과 같이 전동공구와 모재 사이의 거리 변화가 작업의 진행 정도에 그대로 대응하는 작업에 사용되는 전동공구에 작업깊이를 측정 및 표시하여 이를 작업자에게 알리는 장치를 설치함으로써 정확한 작업이 이루어질 수 있도록 하는 전동공구에 관한 것이다.

전동공구는 내장된 배터리 또는 외부에서 공급되는 전원에 의하여 작동되는 모터가 케이스 내부에 장착되고, 모터의 회전축으로부터 연장된 공구장착용 소켓에 드릴, 드라이버, 그라인더 또는 원형 톱 등의 각종 공구를 장착한 구조로 이루어진다. 전동공구는 모터의 힘으로 공구를 작동시키기 때문에 수동공구에 비교할 수 없을 정도로 작업 효율이 뛰어나기 때문에 널리 사용되고 있다.

전동공구 중에는 드릴이나 그라인더와 같이 전동공구와 모재(母材) 사이의 거리 변화가 작업의 진행 정도에 그대로 대응하는 작업에 사용되는 전동공구가 있다. 즉, 모재 안으로 구멍을 뚫는 천공 작업은 드릴이 모재 안으로 들어가는 깊이가 목표치에 도달해야 그 작업이 완성되고, 모재의 두께를 깎아내는 그라인딩 작업도 초기 두께를 목표한 두께까지 깎아냄으로써 작업이 완료되는데, 이러한 경우 전동공구와 모재 사이의 거리변화가 작업의 진행 정도 및 완성에 직접 대응된다.

이러한 깊이가공은 목표한 깊이까지 정확히 가공하기 위해 작업 중간에 수차례 가공의 진행 정도(가공깊이)를 점검하는 작업이 요구되며, 만일 과도하게 가공이 되면 경우에 따라 모재를 폐기해야 할 수도 있으므로 섬세한 작업이 요구된다.

현장에서는 드릴 작업시 목표 깊이만큼 드릴 표면에 선을 긋고 이를 보면서 작업하는 경우도 많은데, 이는 목측(目測)에 의존한다는 부정확성을 피하기 어렵고 목표 깊이가 여러 개인 경우에는 적용하기 어려우며, 드릴을 교체하면 다시 표시를 해야 한다는 등의 번거로움이 있다. 또한, 그라인딩 작업에서는 그라인더에 표시를 할 수도 없는 것이어서 범용적인 방법이 되기 어려운 한계가 있다.

따라서, 깊이가공시의 가공 깊이를 표시하는 효과적인 기술이 있다면 작업효율이 상당히 향상될 것임에도 아직까지 이러한 유용한 기술이 소개된 바가 거의 없다.

예를 들면, '특허문헌 1'에는 깊이 측정장치가 부착된 전동공구에 관한 기술이 소개되어 있다. 이 특허문헌 1의 기술은 전동공구 본체의 일측에 브라켓을 부착하고, 이 브라켓에 절삭 가공되는 구멍의 깊이에 따라 탄발하는 측정자를 가진 실린더를 설치함으로써 측정자의 눈금을 읽어 구멍의 깊이를 파악할 수 있도록 하고 있다.

그러나, 이러한 특허문헌 1의 기술은 목측으로 눈금을 읽는다는 부정확성, 드릴의 날 길이가 변화함에 따라 눈금의 영점을 조정해야 정확히 읽을 수 있다는 점, 전동공구 본체와 브라켓 사이가 떨어져 있어 모재의 가장자리에 구멍을 가공할 때는 사용하기 어렵다는 점, 작업환경에 따라서 측정자의 눈금이 보이도록 실린더의 방향을 재조정해야 할 경우가 있다는 점, 전동공구 본체 옆에 설치된 깊이 측정장치가 작업에 방해가 된다는 점 등 많은 문제점이 있어 현실적으로는 작업효율 향상에 그다지 큰 도움이 되지 못한다.

한국공개실용신안 제1994-0014805호 (1994.07.16 공개)

본 발명은 가공 작업이 진행됨에 따라 전동공구와 모재 사이의 거리가 변하는 종류의 전동공구에 작업깊이 표시장치를 구비하고 이를 효율적으로 활용함으로써 작업자에게 정확한 작업깊이의 정보를 알려줄 수 있는 전동공구를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명은 작업깊이 표시장치를 구비한 전동공구에 관한 것으로서, 전동공구;와, 상기 전동공구의 작업방향에 위치한 모재를 향해 레이저를 조사하고 그 반사광을 검출하여 상기 모재까지의 거리를 측정하도록 상기 전동공구에 구비된 거리측정 장치; 및 상기 거리측정 장치로부터 전달된 거리 정보에 기초하여 산정된 상기 모재까지의 거리를 표시하는 표시수단과, 상기 모재까지의 거리의 영점을 설정하는 영점설정 수단을 포함하여 상기 전동공구에 구비되는 제어패널;을 포함한다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 영점 설정 수단은 영점설정 버튼으로부터 신호가 입력되었을 때 상기 영점을 설정하게 된다.

그리고 다른 실시형태에 따르면, 상기 영점 설정 수단은 상기 전동공구 작동시의 전류값이 사전에 설정된 값 이상일 경우에 상기 영점을 설정하게 된다.

한편, 상기 제어패널은 상기 모재까지의 거리에 대한 목표값을 설정할 수 있는 목표거리 설정 수단을 구비할 수 있다.

그리고, 상기 제어패널은 상기 영점이 설정된 후 상기 모재까지의 거리가 상기 목표값에 도달했을 때 빛, 소리, 진동 중의 적어도 어느 하나를 발생시키는 제어를 수행할 수 있다.

아울러 상기 제어패널은 상기 영점이 설정된 후 상기 모재까지의 거리가 상기 목표값에 도달했을 때 상기 전동공구의 작동을 정지시키는 제어를 수행하는 것도 가능하다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 작업깊이 표시장치를 구비한 전동공구를 시용하면 작업자가 현재 가공이 진행되고 있는 깊이를 정확히 파악할 수 있기 때문에 과도하게 가공할 위험을 크게 줄이면서 작업효율을 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 모재까지의 초기 거리, 즉 영점을 손쉽게 설정할 수 있기 때문에 공구가 교체되거나 가공 깊이가 다양한 경우 등 종래에는 번거로운 조정작업이 필요한 상황에서도 이에 구애됨이 없이 매우 쉽게 사용할 수 있다는 장점이 있다.

그리고, 가공깊이의 목표값을 설정하여 작업을 할 수도 있기 때문에 작업자의 숙련도에 거의 영향을 받지 않고 정확한 작업을 수행하는 것이 가능해진다.

도 1은 작업깊이 표시장치기 적용된 전동공구의 일례를 도시한 도면.
도 2는 작업깊이 표시장치를 제어하기 위한 제어패널의 일 실시형태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 작업깊이 표시장치를 구비한 전동공구의 전체적인 구성을 간략하게 도시한 도면.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시형태를 설명함에 있어서 당업자라면 자명하게 이해할 수 있는 공지의 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략될 것이다.

도 1은 작업깊이 표시장치기 적용된 전동공구의 일례를 도시한 도면이고, 도 2는 작업깊이 표시장치를 제어하기 위한 제어패널(20)의 일 실시형태를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 작업깊이 표시장치를 구비한 전동공구의 전체적인 구성을 간략하게 도시한 도면으로서, 이를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 작업깊이 표시장치를 구비한 전동공구(1)에 관한 것으로서, 전동공구(1)와 거리측정 장치(10), 그리고 제어패널(20)을 포함하여 구성된다.

본 발명에서의 전동공구(1)는 특히 가공 작업이 진행됨에 따라 전동공구와 모재 사이의 거리가 변하는 종류의 전동공구, 예를 들면 전동드릴이나 전동 그라인더와 같은 종류의 전동공구(1)가 적합하다.

그리고, 거리측정 장치(10)는 전동공구(1)의 작업방향에 위치한 모재를 향해 레이저를 조사하고 그 반사광을 검출하여 모재까지의 거리를 측정하는 비접촉식의 거리측정 장치(10)가 바람직하다. 여기서 레이저를 이용하여 거리를 측정하는 장치는 레이저의 반사광이 도달할 때까지의 시간에 기초하여 계수기로 그 거리를 계산하는 장치이다. 이러한 레이저광을 이용한 거리측정 장치(10)는 공지된 기술로서 그 상세한 설명은 생략하며, 다만 본 발명에서의 거리측정 장치(10)는 자체적으로 거리를 계산하여 그 결과값을 출력하는 것은 물론 레이저광이 조사되어 반사광이 도달한 시간정보만을 출력하는 것 등을 모두 포괄하는 개념이라는 것을 유념할 필요가 있다. 즉, 후술할 제어패널(20)이 모재까지의 거리를 알 수 있도록 하는 거리 정보를 출력하는 장치로 해석되어야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 거리측정 장치(10)는 모재를 향하여 레이저가 조사되는 방향으로 전동공구(1)에 설치되며, 레이저 조사를 방해할 돌출부가 없는 위치라면 어디에라도 설치될 수 있다.

제어패널(20)은 작업자와의 인터페이스를 구성하는 한편 각종 제어를 수행하는 구성을 말하는 것인데, 특히 작업자에게 정보를 제공하고 입력을 받기 쉬운 위치, 예를 들면 도 1에 나타난 것처럼 전동공구(1)의 후방에 위치하는 것이 바람직하다.

우선 제어패널(20)은 거리측정 장치(10)로부터 전달된 거리 정보에 기초하여 산정된 모재까지의 거리를 표시하는 표시수단(100)을 구비한다. 이 표시수단(100)을 통해 작업자는 모재까지의 거리(가공깊이)를 숫자로서 파악할 수 있다. 또한, 이 표시수단(100)은 작업자가 어떤 설정값을 입력하고 그 값을 확인할 수 있도록 하는 수단으로도 이용된다.

그리고, 제어패널(20)에는 모재까지의 거리의 영점을 설정하는 영점설정 수단(110)을 포함한다. 이 영점설정 수단(110)은 제어패널(20)에 포함된 제어기의 일 구성요소일 수 있으며, 영점설정 수단(110)에 어떤 신호가 입력되면 그때의 모재까지의 거리를 영(零)으로 설정하여 가공깊이의 기준값(초기값)으로 삼고 이 영점에 대한 상대거리를 표시함으로써 가공깊이를 표시하게 된다.

본 발명의 일 실시형태에서, 이러한 영점 설정 수단은 영점설정 버튼(120)으로부터 신호가 입력되었을 때 영점을 설정하게 된다. 즉, 작업자가 제어패널(20) 또는 다른 위치에 설치된 영점설정 버튼(120)을 눌렀을 때의 모재까지의 거리를 영점으로 설정하는 것인데, 예컨대 작업자가 공구의 팁을 모재에 대고 영점설정 버튼(120)을 누르면 그때의 거리가 기준값이 되는 것이다.

이러한 영점 설정은 다른 실시형태로도 구현될 수 있는데, 이는 영점 설정 수단이 전동공구(1) 작동시의 전류값이 사전에 설정된 값 이상일 경우에 영점을 설정하는 것이다. 이는 전동공구(1)의 작동시(모터가 회전) 무부하로 작동할 때에 비해 절삭 가공이 이루어지면서 부하가 걸리면 전류값이 증가하기 때문에, 전류값 측정 수단(140)이 측정한 전류값이 어느 설정값 이상으로 올라가면 공구가 모재를 절삭하기 시작한 것으로 볼 수 있기 때문이다. 이러한 영점 설정은 자동으로 작동하기 때문에 편리하지만 공구가 어느 정도 모재를 절삭하기 시작한 이후에 영점이 설정되기 때문에 수동으로 설정하는 것에 비해 다소 정확도가 떨어질 수 있다. 따라서, 이러한 자동적인 영점 설정은 가공오차에 여유가 있을 때 사용하는 것이 적합할 것이다.

참고로, 도 2에서 설명되지 않은 도번 '150'은 메뉴설정 버튼으로서, 위와 같이 영점을 설정하는 방법을 선택하는 메뉴, 또는 후술할 목표거리를 설정하는 모드를 선택하는 메뉴 등을 선택할 수 있도록 마련된 버튼을 예시로 보여주는 것이다.

한편, 제어패널(20)은 모재까지의 거리에 대한 목표값을 설정할 수 있는 목표거리 설정 수단(130)을 구비할 수 있다. 즉, 표시수단(100)을 통해 거리 정보만을 제공하는 것이 아니라 깊이가공의 목표값을 입력하고 이 목표값에 도달했음을 알려주는 것이다. 이와 같이 목표거리 설정 수단(130)을 구비하게 되면, 작업자에게 가공 작업을 정지하라는 직관적인 정보를 제공할 수 있기 때문에 작업효율 향상에 상당한 도움이 된다.

목표거리에 도달했음을 알려주는 수단은 전동공구(1)에 다양하게 마련될 수 있다. 예를 들어, 램프(160)에서 발광하는 빛이나 스피커(162)에서 나오는 알람음, 또는 전동공구(1)의 손잡이에 내장된 진동 발생기(164)로부터 나오는 진동을 통해 작업자가 바로 인지할 수 있도록 구성될 수 있다. 실시형태에 따라서는 목표거리에 근접할수록 빛, 소리, 진동의 발생주기를 점점 짧게 하는 방식으로 신호를 발생시킴으로써 작업자의 주의를 보다 효과적으로 집중시킬 수도 있다.

또한, 제어패널(20)은 영점이 설정된 후 모재까지의 거리가 설정된 목표값에 도달했을 때 전동공구(1)의 작동을 정지시키는 제어, 즉 모터에 공급되는 전원을 차단하는 제어를 수행할 수도 있다. 이와 같이 목표값 도달시 자동으로 전동공구(1)를 정지시키면 과도하게 가공될 위험을 미연에 차단할 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예 및 실시형태가 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재내용과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

1: 전동공구 10: 거리측정 장치
20: 제어패널 100: 표시수단
110: 영점설정 수단 120: 영점설정 버튼
130: 목표거리 설정 수단
140: 전류값 측정 수단 150: 메뉴설정 버튼
160: 램프 162: 스피커
164: 진동 발생기

Claims (6)

1. 전동공구;
   상기 전동공구의 작업방향에 위치한 모재를 향해 레이저를 조사하고 그 반사광을 검출하여 상기 모재까지의 거리를 측정하도록 상기 전동공구에 구비된 거리측정 장치; 및
   상기 거리측정 장치로부터 전달된 거리 정보에 기초하여 산정된 상기 모재까지의 거리를 표시하는 표시수단과, 상기 모재까지의 거리의 영점을 설정하는 영점설정 수단을 포함하여 상기 전동공구에 구비되는 제어패널;
   을 포함하는 작업깊이 표시장치를 구비한 전동공구.
2. 제1항에 있어서,
   상기 영점 설정 수단은 영점설정 버튼으로부터 신호가 입력되었을 때 상기 영점을 설정하는 것을 특징으로 하는 작업깊이 표시장치를 구비한 전동공구.
3. 제1항에 있어서,
   상기 영점 설정 수단은 상기 전동공구 작동시의 전류값이 사전에 설정된 값 이상일 경우에 상기 영점을 설정하는 것을 특징으로 하는 작업깊이 표시장치를 구비한 전동공구.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어패널은 상기 모재까지의 거리에 대한 목표값을 설정할 수 있는 목표거리 설정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 작업깊이 표시장치를 구비한 전동공구.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어패널은 상기 영점이 설정된 후 상기 모재까지의 거리가 상기 목표값에 도달했을 때 빛, 소리, 진동 중의 적어도 어느 하나를 발생시키는 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 작업깊이 표시장치를 구비한 전동공구.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 제어패널은 상기 영점이 설정된 후 상기 모재까지의 거리가 상기 목표값에 도달했을 때 상기 전동공구의 작동을 정지시키는 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 작업깊이 표시장치를 구비한 전동공구.

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