KR20170083412A - 칼 고정형 자동 칼갈이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 칼 고정 자동 칼갈이 장치에 관한 것으로, 길이방향으로 길게 형성된 수평이송레일(110)이 상부면에 좌우로 형성되고, 상기 수평이송레일(100)이 형성된 상부면 상측으로 커버프레임(120)이 형성된 칼갈이 베이스(100)와; 상기 칼갈이 베이스(100) 상부에 형성된 수평이송레일(110)에 레일결합되어 상기 칼갈이 베이스 전후로 이동하고, 칼을 연마하는 연마휠이 상측에 형성된 칼연마유닛(200)과; 상기 칼갈이 베이스(100)의 커버프레임(120) 하부면에 결합되고, 칼연마유닛(200) 상측으로 형성되어 연마휠이 칼에 접촉하여 칼날을 따라 이동하면서 칼이 연마되도록 칼을 고정하는 칼고정유닛(300)과; 상기 칼갈이 베이스(100) 일측에 형성되고, 상기 칼연마유닛(200)과 칼고정유닛(300)을 제어하여 칼날을 세우는 위치를 제어하는 제어컨트롤러(400)로 형성하여 숙련자가 아닌 주부나 초보자도 손쉽게 무디어진 칼날을 세울 수 있고, 칼을 고정한 후, 완전 자동으로 칼을 연마하여 갈도록 형성함에 따라 칼날을 가는 과정에서 발생할 수 있는 안전사고를 방지할 수 있으며, 작업자가 칼을 계속해서 확인할 필요 없이 다른 작업의 수행이 가능함에 따라 칼갈이 작업에 따른 시간 및 경제적 이점을 가질 수 있고, 다양한 칼에 범용적용이 가능하며, 칼을 가는 작업과정에서 연마휠의 마모도에 따라 연마휠과 칼날의 접촉을 자동 조정하면서 칼을 갈도록 형성되어 항상 신뢰성이 확보된 품질의 칼날을 세운 칼갈이가 가능한 칼 고정 자동 칼갈이 장치에 관한 것이다.

Description

칼 고정형 자동 칼갈이 장치{Fixed type knife fully automatic knife sharpener}
본 발명은 칼 고정형 자동 칼갈이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 칼을 고정하고, 고정된 칼의 칼날부분을 센싱하여 센싱된 정보에 따라 연마휠이 칼날 부분을 따라 이동하면서 칼을 갈도록 형성하여 숙련자가 아닌 주부나 초보자도 손쉽게 무디어진 칼날을 세울 수 있고, 칼을 고정한 후, 완전 자동으로 칼을 연마하여 갈도록 형성함에 따라 칼날을 가는 과정에서 발생할 수 있는 안전사고를 방지할 수 있으며, 센싱을 통해 칼의 형태를 인식하여 자동 칼갈이를 수행함으로 다양한 칼에 범용적용이 가능하고, 칼을 가는 작업과정에서 연마휠의 마모도에 따라 연마휠과 칼날의 접촉을 자동 조정하면서 칼을 갈도록 형성되어 항상 신뢰성이 확보된 칼날을 세운 칼갈이가 가능한 칼 고정형 자동 칼갈이 장치에 관한 것이다.
일반적인 칼갈이장치는 금속재질의 봉체를 이용하는 타입과 자연석을 이용한 숫돌타입이나 연마석을 이용하여 성형한 연마석타입이 보편적으로 사용되고 있는 무동력타입의 것이다.
이러한 종래의 무동력타입의 숫돌은 칼의 사용이 많지않아 칼을 연마하는 경우가 적은 가정에서 사용하기에 적합한 타입이나, 칼의 종류가 다양하면서도 그 수가 많고 사용이 많은 업소에서 이러한 무동력타입의 칼갈이장치를 사용할 경우에는 칼을 연마하는 데 상당한 시간과 노동력이 투입되어야 하는 불폄함과 경제적 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 연마석을 휠타입으로 성형한 후 모터와 같은 동력수단을 이용하여 연마휠을 회전시키고, 회전하는 연마휠에 연마하고자 하는 칼을 연접시킴으로서 칼을 연마할 수 있는 동력타입이 게시되고 있다.
상기와 같이 별도의 가이드가 없이 단순히 회전하는 연마휠에만 칼을 연접시킬 경우에는 숙련자가 아닐 경우에는 칼을 연마하기가 쉽지않고 연마과정에서 신체적인 손상의 우려가 높은 안전사고의 문제를 가진다.
뿐만 아니라 숙련자라 하더라도 칼을 손으로만 잡고 회전하는 연마휠에 연접시킨 후 칼의 끝에서 손잡이까지 흔들림없이 일정한 속도로 밀고 당기는 작업을 여러차례 반복하여야 하기 때문에 칼을 연마하는 데에는 쉬운작업이 되지 않는다.
특히, 칼날을 날카로움을 조절하고자 할 경우에도 작업자의 시각과 감각에 의존하여 회전하는 연마휠에 연접되는 칼의 각도를 조절하여야 하기 때문에 이 또한 쉽게 이루어지지 않는 등 연마작업의 효율성이 높지 않는 등 많은 문제점들이 있었다.
상기와 같은 문제점을 보완하고자 최근에 개시되고 있는 것으로는 동력에 의해 회전하는 연마휠에 숙련자가 아니어도 칼을 연마하기 용이하도록 칼갈이 가이드를 구성하여 칼을 연마하는 칼갈이 장치가 개시되고 있다. 하지만, 이와 같은 칼갈이 가이드가 설치된 칼갈이 장치 또한 칼을 연마하는 작업자가 칼을 손에 잡고 연마휠에 연접하여 칼을 갈아야 하는 것은 동일하다. 따라서, 안전사고의 위험은 여전히 남아 있고, 칼을 연마하는 과정에서도 작업자에 따라 다른 품질의 칼날이 세워지고, 칼을 연마하는 데 여전히 많은 시간과 인력이 낭비될 수 밖에 없다.
즉, 현재까지의 칼갈이는 무동력이나 동력 모두 완전자동화가 아닌 일부 자동화에 따른 것이고, 칼을 연마하는 데 있어서 연마하는 과정 내내 인력이 투입되어야 하는 문제로 인해 여전히 칼을 연마하는 데 시간과 경제적인 투입이 요구되고 있어 이를 모두 자동화하여 칼을 가는 동안 작업자가 다른 업무를 볼 수 있는 풀오토 칼갈이 장치가 요구되고 있는 실정이다.
1) 대한민국 등록실용 제20-0280293호, 등록일자 2002년 06월 19일.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 칼을 고정하고, 센서에 의한 칼날의 형상을 센싱하거나 이미지촬영을 통한 형상을 스캔하여 연마휠이 칼날을 따라 이동하면서 칼을 연마하도록 형성함으로써, 숙련자가 아닌 주부나 초보자도 손쉽게 무디어진 칼날을 세울 수 있고, 칼을 고정한 후, 완전 자동으로 칼을 연마하여 갈도록 형성함에 따라 칼날을 가는 과정에서 발생할 수 있는 안전사고를 방지할 수 있으며, 작업자가 칼을 계속해서 확인할 필요 없이 다른 작업의 수행이 가능함에 따라 칼갈이 작업에 따른 시간 및 경제적 이점을 가질 수 있는 칼 고정형 자동 칼갈이 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 센서의 센싱 또는 카메라의 이미지촬영을 통해 칼의 형태를 인식하여 자동 칼갈이를 수행함으로 다양한 칼에 범용적용이 가능하고, 칼을 가는 작업과정에서 연마휠의 마모도에 따라 연마휠과 칼날의 접촉을 자동 조정하면서 칼을 갈도록 형성되어 항상 신뢰성이 확보된 품질의 칼날을 세운 칼갈이가 가능한 칼 고정형 자동 칼갈이 장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치는 길이방향으로 길게 형성된 수평이송레일(110)이 상부면에 좌우로 형성되고, 상기 수평이송레일(100)이 형성된 상부면 상측으로 커버프레임(120)이 형성된 칼갈이 베이스(100)와; 상기 칼갈이 베이스(100) 상부에 형성된 수평이송레일(110)에 레일결합되어 상기 칼갈이 베이스 전후로 이동하고, 칼을 연마하는 연마휠이 상측에 형성된 칼연마유닛(200)과; 상기 칼갈이 베이스(100)의 커버프레임(120) 하부면에 결합되고, 칼연마유닛(200) 상측으로 형성되어 연마휠이 칼에 접촉하여 칼날을 따라 이동하면서 칼이 연마되도록 칼을 고정하는 칼고정유닛(300)과; 상기 칼갈이 베이스(100) 일측에 형성되고, 상기 칼연마유닛(200)과 칼고정유닛(300)을 제어하여 칼날을 세우는 위치를 제어하는 제어컨트롤러(400)로 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 칼연마유닛(200)은 상기 수평이송레일(110)에 레일결합되어 전후이동되는 이송수평판(212)이 형성되고, 상기 이송수평판(212)에 수직으로 직교되게 형성되는 수직레일판(214)이 형성되며, 상기 수직레일판(214) 전면에 수직이송레일(216)이 형성된 수평이송부(210)와; 상기 칼갈이 베이스(100) 상부면에 결합되고, 상기 이송수평판(212) 하부측이 수평이송스크류(222) 축선상에 결합되어 상기 이송수평판(212)을 수평이송레일(110)을 따라 상기 수평이송스크류(222)의 정역회전에 따라 전후이동되도록 형성하며, 상기 수평이송스크류(222) 일단이 축결합되는 수평이송모터(220)와; 전면에 압력조정레일(231)이 형성되고, 상기 수직이송레일(216)에 레일결합되어 상하이동되는 이송수직판(232)이 형성되며, 상기 이송수직판(232) 하단에 수평으로 직교되게 형성되는 수평받침판(234)이 형성되고, 상기 수평받침판(234) 상부면에 스프링홀더(236)가 돌출 형성된 수직이송부(230)와; 상기 이송수평판(212) 상부면에 결합되고, 상기 이송수직판(232) 후면측이 수직이송스크류(242) 축선상에 결합되어 상기 이송수직판(232)을 수직이송레일(216)을 따라 상기 수직이송스크류(242)의 정역회전에 따라 상하이동되도록 형성하며, 상기 수직이송스크류(242) 일단이 축결합되는 수직이송모터(240)와; 상기 압력조정레일(231)에 레일결합되어 상하조정되는 조정수직판(252)이 형성되고, 상기 조정수직판(252) 하단에 수평으로 직교되게 형성되는 수평압력판(254)이 형성되는 압력조정부(250)와; 상기 스프링홀더(236)에 결합되어 상기 압력조정부(250)의 상하유격을 자동조정하도록 상기 수평압력판(254) 하부면에 대응되는 탄성완충부재(260)와; 상기 압력조정부(250)의 수평압력판(254) 상부면에 연마모터(272)가 형성되고, 상기 조정수직판(252) 전면에 상기 연마모터(272)의 동력을 전달받아 회전하면서 칼을 연마하는 한 쌍의 연마휠(274)이 적어도 하나 이상 형성되며, 상기 한 쌍의 연마휠(274)이 서로 마주보며 대응되는 외주연을 따라 "V" 홈(276)이 형성된 칼연마부(270)로 형성된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 칼연마부(270)의 연마휠(274) 전후 어는 하나의 위치에는 칼갈이 전 또는 칼갈이 후의 칼날의 모양을 센싱하여 연마휠(274)의 위치를 제어하는 센서(280) 또는 칼날 부분을 촬영하여 촬영된 칼날 이미지 형상의 스캔된 정보를 통해 연마휠(274)의 위치를 제어하는 카메라 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하고, 상기 칼연마부(270)의 연마휠(274) 반대편측으로 칼갈이를 완료한 칼의 광택 및 마감을 위한 광택마감휠(290)이 상기 연마휠(274)과 동일축에 결합되어 상기 연마모터(272)의 구동에 따라 동시회전하도록 형성되고, 상기 광택마감휠(290)과 연마휠(274) 사이에 칼날 연마의 중간처리 단계의 연마휠이 적어도 하나 이상 형성되어도 바람직하다.
한편, 상기 칼고정유닛(300)은 커버프레임 하부면에 전후 결합되어 상기 수평이송레일(110)과 직교되는 방향으로 형성된 칼이동 레일(310)과; 상기 칼이동 레일(310)에 레일결합되고, 하부면에 칼고정수단(330)이 형성된 칼고정 브라켓(320)과; 상기 칼고정브라켓(320)이 나사결합되어 축선상을 따라 좌우 이동되도록 형성된 칼이송 스크류(340)와; 상기 커버프레임(120) 하부면에 결합되고, 상기 칼이송 스크류(340) 일단이 축결합되며, 칼이송 스크류(340)를 회전하여 상기 칼고정브라켓(320)이 칼이송 스크류(340) 축선상을 따라 좌우 이동되도록 동력을 발생하는 칼이송 모터(350);로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 칼을 고정하고, 센서에 의한 칼날의 형상을 센싱하여 연마휠이 칼날을 따라 이동하면서 칼을 연마하도록 형성함으로써, 숙련자가 아닌 주부나 초보자도 손쉽게 무디어진 칼날을 세울 수 있고, 칼을 고정한 후, 완전 자동으로 칼을 연마하여 갈도록 형성함에 따라 칼날을 가는 과정에서 발생할 수 있는 안전사고를 방지할 수 있으며, 작업자가 칼을 계속해서 확인할 필요 없이 다른 작업의 수행이 가능함에 따라 칼갈이 작업에 따른 시간 및 경제적 이점을 가질 수 있는 효과와 센서의 센싱을 통해 칼의 형태를 인식하여 자동 칼갈이를 수행함으로 다양한 칼에 범용적용이 가능하고, 칼을 가는 작업과정에서 연마휠의 마모도에 따라 연마휠과 칼날의 접촉을 자동 조정하면서 칼을 갈도록 형성되어 항상 신뢰성이 확보된 품질의 칼날을 세운 칼갈이가 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 연마부 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 칼고정부 요부 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 수직이송부 배면측 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 전체 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 전체 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 칼연마를 도시한 사용상태 측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 칼연마를 마친 칼의 광택 마감과정을 도시한 사용상태 정면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 결코 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 실시예에 따른 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 연마부 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 칼고정부 요부 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 수직이송부 배면측 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 전체 측면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 전체 정면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 칼연마를 도시한 사용상태 측면도이며, 도 8은 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치의 칼연마를 마친 칼의 광택 마감과정을 도시한 사용상태 정면도이다.
본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치는 통상 연마휠이 회전하고, 연마휠에 숙련자가 칼을 파지하여 손의 감각과 시력만을 이용하여 칼을 가는 통상의 방식과는 반대로 칼을 고정하고, 고정된 칼의 칼날부분을 따라 연마휠이 이동하면서 칼을 연마하도록 함으로써, 작업자의 신체에 작업실수로 인한 안전사고를 방지할 수 있고, 항상 동일한 품질의 칼갈이가 가능함은 물론 칼갈이 시간의 단축과 칼갈이 시간을 다른 업무에 사용이 가능하여 효율적 작업이 가능함은 물론, 칼갈이와 동시에 칼의 광택마무리를 동시에 자동 진행이 가능하다. 더욱이, 센서를 이용한 칼날의 형상을 따라 연마휠이 이동하도록 함으로써, 다양한 종류의 칼을 연마할 수 있어 범용 사용이 가능하며, 사용이 용이하여 초보자도 누구나 사용이 가능하다.
이와 같은 상기 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 칼갈이 베이스(100), 칼연마유닛(200), 칼고정유닛(300), 제어컨트롤러(400)로 구성된다.
상기 칼갈이 베이스(100)는 후술되는 칼연마유닛(200)과 칼고정유닛(300), 제어컨트롤러(400)가 설치되는 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 길이방향으로 길게 형성된 수평이송레일(110)이 상부면에 좌우로 형성되어 후술되는 칼연마유닛(200)이 전후 이동가능하게 결합된다. 그리고, 상기 수평이송레일(100)이 형성된 상부면 상측으로 후술되는 칼고정유닛(300)이 결합되는 커버프레임(120)이 형성된다. 여기서, 상기 칼갈이 베이스(100)의 커버프레임(120)은 판상으로 형성되거나, 개폐방식의 뚜껑 등 다양하게 변형실시 할 수 있다.
상기 칼연마유닛(200)은 후술되는 칼고정유닛(300)에 고정되는 칼의 칼날을 따라 전후이동하면서 칼을 연마하도록 형성된 것으로, 상기 칼갈이 베이스(100) 상부에 형성된 수평이송레일(110)에 레일결합되어 상기 칼갈이 베이스 전후로 이동하고, 칼을 연마하는 연마휠이 상측에 형성된다. 여기서, 상기 칼연마유닛(200)은 도 2에 도시된 바와 같이, 수평이송부(210), 수평이송모터(220), 수직이송부(230), 수직이송모터(240), 압력조정부(250), 탄성완충부재(260), 칼연마부(270)로 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 수평이송부(210)는 상기 수평이송레일(110)에 레일결합되어 전후이동되는 이송수평판(212)이 형성되고, 상기 이송수평판(212)에 수직으로 직교되게 형성되는 수직레일판(214)이 형성되어 "┛"로 형성된다. 여기서, 상기 수직레일판(214) 전면에는 후술되는 수직이송부(230)가 레일결합되며 상하이동하도록 수직이송레일(216)이 형성된다.
상기 수평이송모터(220)는 수평이송스크류(222)가 축결합되어 수평이송모터의 작동에 따라 수평이송스크류(222)가 회전하도록 형성된다. 여기서, 상기 수평이송스크류(222)는 칼갈이 베이스(100) 상부면에 양 끝단으로 수평이송레일(110) 중앙에 위치되어 공회전하고, 전술한 상기 수평이송부(210)의 이송수평판(212) 하부가 상기 수평이송스크류(222)의 축선상에 나선결합됨으로써, 수평이송스크류(222)가 상기 수평이송모터(220)의 구동에 따라 정역회전함에 따라 수평이송레일(110)을 따라 수평이동하도록 구동력을 발생하는 것으로, 상기 칼갈이 베이스(100) 상부면에 결합되고, 상기 이송수평판(212) 하부측이 수평이송스크류(222) 축선상에 결합되어 상기 이송수평판(212)을 수평이송레일(110)을 따라 상기 수평이송스크류(222)의 정역회전에 따라 전후이동되도록 형성하며, 상기 수평이송스크류(222) 일단이 축결합된다.
여기서, 상기 수평이송부(210)는 수평이송모터(220)의 구동에 따라 수평이송레일(110)상에서 수평이동함에 따라 후술되는 수직이송부(230), 수직이송모터(240), 압력조정부(250), 탄성완충부재(260), 칼연마부(270)가 함께 수평이동하도록 형성된다. 즉, 후술되는 칼고정유닛에 칼이 고정되면 칼날을 세우기 위해 연마하는 칼날부분을 따라 수평이동되도록 하는 것이다.
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수직이송부(230)는 전면에 압력조정레일(231)이 형성되고, 상기 수직이송레일(216)에 레일결합되어 상하이동되는 이송수직판(232)이 형성되며, 상기 이송수직판(232) 하단에 수평으로 직교되게 형성되는 수평받침판(234)이 형성되어 "┛"형상으로 형성된다. 그리고, 상기 수평받침판(234) 상부면에 후술되는 탄성완충부재(260)가 결합되어 압력조정부(250)의 압력조정을 위한 상하유격을 자동조정하도록 스프링홀더(236)가 돌출 형성된다. 여기서, 상기 수직이송부(230)는 상기 수직이송레일(216)을 따라 상하이동됨으로써, 후술되는 칼고정유닛에 고정된 칼의 칼날 부분으로 칼연마부의 연마휠이 접촉되도록 이동하는 것이다.
상기 수직이송모터(240)는 모터축(도시없음)에 수직이송스크류(242) 일단이 축결합되고, 타단은 상기 수직레일판(214) 상단측에 공회전되게 결합되어 상기 수직이송모터(240)의 정역회전 구동에 따라 상기 수직이송스크류(242)가 정역회전하면서 전술한 상기 수직이송부(230)가 상기 수직이송레일(216) 상에서 상하이동하도록 형성된 것으로, 상기 이송수평판(212) 상부면에 결합되고, 상기 이송수직판(232) 후면측이 수직이송스크류(242) 축선상에 결합되어 상기 이송수직판(232)을 수직이송레일(216)을 따라 상기 수직이송스크류(242)의 정역회전에 따라 상하이동되도록 형성하며, 상기 수직이송스크류(242) 일단이 축결합된다.
여기서, 상기 수직이송부(230)는 수직이송모터(240)의 구동에 따라 수직이송레일(216)상에서 수직이동함에 따라 후술되는 압력조정부(250), 탄성완충부재(260), 칼연마부(270)가 함께 수직이동하도록 형성된다. 즉, 앞서 언급한 바와 같이, 후술되는 칼고정유닛에 칼이 고정되면 칼날을 세우기 위해 연마하는 칼날부분까지 연마휠을 수직상승시켜 칼날부분과 연마휠이 접촉되도록 하기 위해 수직이동되도록 하는 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 압력조정부(250)는 후술되는 연마휠이 칼날 부분에 접촉되어 칼연마시 연마휠의 마모도에 따라 발생되는 칼날부분과 연마휠간의 유격발생을 최소화하여 칼 연마효율이 떨어지는 것을 방지하고, 칼날을 세우는 품질이 항상 동일한 품질로 연마되도록 연마휠을 칼날부분으로 후술되는 탄성완충부재(260)의 탄성력에 의해 계속적으로 압력을 가하기 위한 것으로, 상기 압력조정레일(231)에 레일결합되어 상하조정되는 조정수직판(252)이 형성되고, 상기 조정수직판(252) 하단에 수평으로 직교되게 형성되는 수평압력판(254)이 형성된다. 즉, 상기 압력조정부(250)는 압력조정레일(231)상에 레일결합된 후, 수평압력판(254) 하부에 후술되는 탄성완충부재(260)가 대응되어 탄성력을 상측으로 계속해서 가하도록 형성함으로써, 칼날부분과 연마휠간의 접촉력이 극대화되고, 연마휠 마모에 따른 유격 발생없이 칼 연마가 가능하다.
상기 탄성완충부재(260)는 전술한 바와 같이, 상기 압력조정부(250)를 상측으로 탄성력에 의해 밀어주는 역할을 수행하는 것으로, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 상기 스프링홀더(236)에 결합되어 상기 압력조정부(250)의 상하유격을 자동조정하도록 상기 수평압력판(254) 하부면에 대응되도록 형성된다. 여기서, 상기 탄성완충부재(260)는 탄성코일스프링, 판 스프링 등 탄성력이 발생될 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다.
상기 칼연마부(270)는 칼날부분을 연마하여 칼날을 세우는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 압력조정부(250)의 수평압력판(254) 상부면에 연마모터(272)가 형성되고, 상기 조정수직판(252) 전면에 상기 연마모터(272)의 동력을 전달받아 회전하면서 칼을 연마하는 연마휠(274)이 적어도 하나 이상 형성된다. 여기서, 상기 연마휠은 2개의 연마휠이 서로 마주보며 대응되고, 마주보면 대응된 외주연을 따라 칼날부분이 접촉되도록 도 6에 도시된 바와 같이, "V" 홈이 형성된다.
한편, 상기 칼연마부(270)의 연마휠(274) 전후 어는 하나의 위치에는 칼갈이 전 또는 칼갈이 후의 칼날의 모양을 센싱하여 연마휠(274)의 위치를 제어하는 센서(280) 또는 칼날 부분을 촬영하여 촬영된 칼날 이미지 형상의 스캔된 정보를 통해 연마휠(274)의 위치를 제어하는 카메라 중 어느 하나로 형성된다. 여기서, 상기 센서(280)는 후술되는 칼고정유닛에 고정된 칼의 칼날부분을 따라 칼날의 형상에 따른 연마휠(274)의 위치를 제어하여 칼날이 올바르게 세워질 수 있도록 마련된다. 즉, 상기 센서(280)에 의해 감지된 신호를 근거로 최초 연마휠(274)이 칼날 부분으로 접촉되는 위치가 설정되고, 이후, 연마휠(274)의 회전에 따라 칼을 연마하면서 센서는 연마되기 위한 칼날부분을 센싱한다. 이렇게 연마하고자 하는 칼날부분을 센싱하여 얻어지는 위치정보를 후술되는 제어콘트롤러로 전송하여 연산된 위치값에 따라 연마휠(274)이 칼날부분을 따라 이동하면서 칼을 연마하게 된다.
또한, 카메라에 의한 칼날 이미지 촬영을 통해 얻어진 이미지를 스캔하여 이미지 스캔정보에 따라 연마휠(274)의 위치를 제어하도록 하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
나아가, 상기 칼연마부(270)의 연마휠(274) 반대편측으로 칼갈이를 완료한 칼의 광택 및 마감을 위한 광택마감휠(290)이 상기 연마휠(274)과 동일축에 결합되어 상기 연마모터(272)의 구동에 따라 동시회전하도록 형성되어도 바람직하다. 즉, 칼의 연마와 광택 마감을 한 번에 완료하는 것으로, 칼갈이 작업시간을 보다 단축할 수 있고, 칼을 광택마감하는 과정에서도 발생될 수 있는 칼에 베이는 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
한편, 상기 광택마감휠(290)과 연마휠(274) 사이에 칼 연마시 중간과정을 거칠 수 있는 연마휠이 적어도 하나 이상 더 형성될 수 있다. 즉, 칼을 연마과정에서 거친 연마휠-중간 연마휠-마무리 연마휠 등의 순으로 순차 배열하여 후술되는 칼고정유닛의 칼고정 브라켓이 이동시키면서 연마가 가능하도록 하여도 바람직하다.
상기 칼고정유닛(300)은 연마하고자 하는 칼을 고정하는 것으로, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 칼등부분의 파지 고정하고, 칼날부분이 연마휠측을 향하도록 한다. 이와 같은 상기 칼고정유닛(300)은 고정된 칼이 칼연마부(270)와 서로 대향되는 위치에 위치되되, 광택마감휠(290)을 구성할 경우 고정된 칼이 연마휠(274)과 광택마감휠(290)측으로 좌우이동가능하게 형성되는 것으로, 상기 칼갈이 베이스(100)의 커버프레임(120) 하부면에 결합되고, 칼연마유닛(200) 상측으로 형성되어 연마휠이 칼에 접촉하여 칼날을 따라 이동하면서 칼이 연마되도록 칼을 고정한다.
상기 칼고정유닛(300)은 도 3에 도시된 바와 같이, 칼이동 레일(310), 칼고정 브라켓(320), 칼이송 스크류(340), 칼이송 모터(350)으로 구성된다. 상기 칼이동 레일(310)은 상기 칼고정유닛(300)은 커버프레임 하부면에 전후 결합되어 상기 수평이송레일(110)과 직교되는 방향으로 형성된다. 여기서, 상기 칼이동 레일(310)은 후술되는 칼고정 브라켓(320)이 최초 연마휠(274)과 대향되는 위치에서 광택마감휠(290)측과 대향되는 위치까지 길게 형성된다.
상기 칼고정 브라켓(320)은 전술한 상기 칼이동 레일(310)에 레일결합되고, 하부면에 연마하고자 하는 칼의 칼등부분을 고정하도록 칼고정수단(330)이 형성된다. 여기서, 상기 칼고정 브라켓(320)은 판상으로 형성되어 상기 칼이동 레일(310) 상에서 좌우 이동한다.
상기 칼이송 스크류(340)는 커버프레임(120) 좌우로 공회전하게 결합되되, 일단은 후술되는 칼이송 모터(350)에 축결합되어 구동력을 전달받아 회전하도록 형성된 것으로, 상기 칼고정브라켓(320)이 나사결합되어 축선상을 따라 좌우 이동되도록 형성된다.
상기 칼이송 모터(350)는 칼이 고정된 칼고정 브라켓(320)이 칼이동 레일(310)을 따라 좌우 이동이 가능하도록 정역회전 구동력을 전술한 칼이송 스크류(340)로 전달하여 구동하도록 형성된 것으로, 상기 커버프레임(120) 하부면에 결합되고, 상기 칼이송 스크류(340) 일단이 축결합되며, 칼이송 스크류(340)를 회전하여 상기 칼고정브라켓(320)이 칼이송 스크류(340) 축선상을 따라 좌우 이동되도록 동력을 발생한다.
한편, 상기 칼고정유닛(300)의 위치가 상기 칼연마유닛(200)의 상측에 위치되도록 도시되어 연마휠의 면상에 칼날을 접촉시켜 연마하도록 형성되어 있으나, 상기 칼연마유닛(200)을 90°각도로 직교되거나 범위내에서 각도를 변화시켜 연마휠의 외주연에 칼날이 접촉되도록 하여 연마도 가능하다.
상기 제어컨트롤러(400)는 칼연마유닛(200), 칼고정유닛(300)을 제어하여 연마하고자 하는 칼을 자동으로 연마하고, 광택마감처리까지 제어가 가능하도록 형성된 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 칼갈이 베이스(100) 일측에 형성되고, 상기 칼연마유닛(200)과 칼고정유닛(300)을 제어하여 칼날을 세우는 위치를 제어한다. 즉, 상기 제어컨트롤러(400)는 수평이송부(210)의 수평이송을 제어하기 위해 수평이송모터(220)를 제어하여 칼날을 따라 연마휠이 칼갈이 베이스 상측 전후로 이동하면서 칼날을 연마하여 세우고, 최초 칼날부분에 연마휠(274)이 접촉되어 연마가 시작되는 위치까지 상기 수직이송부(230)를 상하 이동시키도록 수직이송모터(240)를 제어하며, 연마휠(274)의 연마과정에서 발생되는 연마휠의 마모에 따른 칼날 부분과의 유격발생을 탄성완충부재(260)의 탄성력과 수직이송모터(240)의 제어를 통해 보상하여 연마휠(274)과 칼날부분의 접촉간극을 제어한다.
나아가, 상기 제어컨트롤러(400)는 연마휠(274) 및 광택마감휠(290)의 회전속도를 함께 제어하여 칼의 재질이나 칼의 형태, 사용처 등에 따라 연마도를 달리 설정하도록 제어하고, 센서(280)로부터 전송되는 칼날부분의 위치정보를 연산하여 앞서 상술한 수평이송모터, 수직이송모터를 제어하여 고정된 칼의 칼날부분을 따라 이동하면서 칼을 연마하도록 제어한다.
이와 같은 구성에 따른 본 발명의 칼 고정형 자동 칼갈이 장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 최초 커버프레임(120) 하부면에 형성된 칼고정유닛(300)의 칼고정수단(330)에 연마하고자 하는 칼의 칼등을 대응시켜 고정한다.
다음으로, 전원을 인가하면 칼날 부분까지 칼연마부(270)의 연마휠(274)이 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 접촉하도록 제어컨트롤러(400)에 의해 수평이송모터(220)와 수직이송모터(240)를 제어하여 수평이송부(210)는 수평이동하고, 수직이송부(230)는 수직이동한다.
이후, 칼날 부분이 연마휠(274)에 접촉되면 칼날부분은 마주보는 연마휠 사이의 "V"홈(276)에 대응되도록 하고, 이후, 연마모터(272)를 작동하여 칼날 부분의 연마를 시작한다. 이때, 제어컨트롤러(400)에 의해 칼날 부분을 따라 그대로 수평이동하여 칼날을 갈도록 하여도 바람직하다. 센서(280)에 의해 칼날 부분의 위치를 제어컨트롤러(400)가 전송받아 이를 연산하여 칼날 부분의 형상에 따라 수평 및 수직이동을 통해 칼날 부분을 연마한다.
여기서, 칼날 부분을 연마휠(274)의 "V"홈에 대응하여 연마하는 과정에서 연마휠의 마모로 인한 칼날 부분과 연마휠간의 유격이 발생된다. 이때, 압력조정부(250)의 수평압력판(254)을 밀고 있는 탄성완충부재(260)에 의해 압력조정부(250)가 계속적으로 연마휠(274)을 칼날 부분으로 상향이동하도록 함으로써, 칼날 부분이 연마휠의 마모에 따른 유격발생에도 보상되어 동일한 품질의 칼날 연마가 가능하다. 나아가, 상기 탄성완충부재(260)는 연마휠과 칼날 부분의 접촉부분에 충격이 가해지면 칼날이 파손되는 것을 방지하기 위해 완충역할도 동시에 수행하게 된다.
다음으로, 센서(280)에 의한 위치정보를 통해 칼날 부분의 연마가 완료되면 칼연마유닛의 연마휠(274)은 고정된 칼의 칼날부분으로부터 이격되고, 이후, 칼고정유닛(300)의 칼이송 모터(350)의 칼이송 스크류(340)를 작동하여 칼이동 레일(310)을 따라 칼고정 브라켓(320)이 광택마감휠(290)측으로 칼고정수단(330)에 고정된 칼을 도 8에 도시된 바와 같이, 이동한다.
다음으로, 칼고정수단(330)에 고정된 연마가 완료된 칼로 상기 수평이송부(210)와 수직이송부(230)의 수평 및 수직이동에 따라 광택마감휠(290)을 대응하여 연마모터(272)의 작동을 통해 회전하면서 연마된 칼의 광택마감을 통해 마무리하여 칼의 연마를 완료한다.
상기와 같이 본 발명에 따른 칼 고정형 자동 칼갈이 장치를 통해 칼을 연마함으로써, 칼을 작업자가 직접 파지하여 작업자의 손의 감각과 눈의 시각적 감각만으로 칼날을 세우는 과정이 필요없어 안전사고의 발생을 현저히 방지할 수 있고, 칼 연마에서 광택마감까지 한 번의 과정으로 칼 연마가 완료됨에 따라 칼 연마에 필요한 인력 및 시간의 낭비를 줄일 수 있음은 물론, 센서에 의한 칼날의 형상 및 크기 등 다양한 칼에 적용이 가능하여 범용사용이 가능함은 자명한 것이며, 숙련된 기술자가 아니어도 누구도 손쉽게 높은 품질의 칼날을 세운 칼 연마가 가능하다.
이상에서는 본 발명을 하나의 실시예로서 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않고, 기술사상 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 수정이 가능함은 명백한 것이며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다.
100 : 칼갈이 베이스 110 : 수평이송레일
120 : 커버프레임 200 : 칼연마유닛
210 : 수평이송부 212 : 이송수평판
214 : 수직레일판 216 : 수직이송레일
220 : 수평이송모터 222 : 수평이송스크류
230 : 수직이송부 231 : 압력조정레일
232 : 이송수직판 234 : 수평받침판
236 : 스프링홀더 240 : 수직이송모터
242 : 수직이송스크류 250 : 압력조정부
252 : 조정수직판 254 : 수평압력판
260 : 탄성완충부재 270 : 칼연마부
272 : 연마모터 274 : 연마휠
276 : "V" 홈 280 : 센서
290 : 광택마감휠 300 : 칼고정유닛
310 : 칼이동 레일 320 : 칼고정 브라켓
330 : 칼고정수단 340 : 칼이송 스크류
350 : 칼이송 모터 400 : 제어컨트롤러

Claims (5)

  1. 길이방향으로 길게 형성된 수평이송레일(110)이 상부면에 좌우로 형성되고, 상기 수평이송레일(100)이 형성된 상부면 상측으로 커버프레임(120)이 형성된 칼갈이 베이스(100)와;
    상기 칼갈이 베이스(100) 상부에 형성된 수평이송레일(110)에 레일결합되어 상기 칼갈이 베이스 전후로 이동하고, 칼을 연마하는 연마휠이 상측에 형성된 칼연마유닛(200)과;
    상기 칼갈이 베이스(100)의 커버프레임(120) 하부면에 결합되고, 칼연마유닛(200) 상측으로 형성되어 연마휠이 칼에 접촉하여 칼날을 따라 이동하면서 칼이 연마되도록 칼을 고정하는 칼고정유닛(300)과;
    상기 칼갈이 베이스(100) 일측에 형성되고, 상기 칼연마유닛(200)과 칼고정유닛(300)을 제어하여 칼날을 세우는 위치를 제어하는 제어컨트롤러(400)로 형성된 것을 특징으로 하는 칼 고정형 자동 칼갈이 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 칼연마유닛(200)은 상기 수평이송레일(110)에 레일결합되어 전후이동되는 이송수평판(212)이 형성되고, 상기 이송수평판(212)에 수직으로 직교되게 형성되는 수직레일판(214)이 형성되며, 상기 수직레일판(214) 전면에 수직이송레일(216)이 형성된 수평이송부(210)와;
    상기 칼갈이 베이스(100) 상부면에 결합되고, 상기 이송수평판(212) 하부측이 수평이송스크류(222) 축선상에 결합되어 상기 이송수평판(212)을 수평이송레일(110)을 따라 상기 수평이송스크류(222)의 정역회전에 따라 전후이동되도록 형성하며, 상기 수평이송스크류(222) 일단이 축결합되는 수평이송모터(220)와;
    전면에 압력조정레일(231)이 형성되고, 상기 수직이송레일(216)에 레일결합되어 상하이동되는 이송수직판(232)이 형성되며, 상기 이송수직판(232) 하단에 수평으로 직교되게 형성되는 수평받침판(234)이 형성되고, 상기 수평받침판(234) 상부면에 스프링홀더(236)가 돌출 형성된 수직이송부(230)와;
    상기 이송수평판(212) 상부면에 결합되고, 상기 이송수직판(232) 후면측이 수직이송스크류(242) 축선상에 결합되어 상기 이송수직판(232)을 수직이송레일(216)을 따라 상기 수직이송스크류(242)의 정역회전에 따라 상하이동되도록 형성하며, 상기 수직이송스크류(242) 일단이 축결합되는 수직이송모터(240)와;
    상기 압력조정레일(231)에 레일결합되어 상하조정되는 조정수직판(252)이 형성되고, 상기 조정수직판(252) 하단에 수평으로 직교되게 형성되는 수평압력판(254)이 형성되는 압력조정부(250)와;
    상기 스프링홀더(236)에 결합되어 상기 압력조정부(250)의 상하유격을 자동조정하도록 상기 수평압력판(254) 하부면에 대응되는 탄성완충부재(260)와;
    상기 압력조정부(250)의 수평압력판(254) 상부면에 연마모터(272)가 형성되고, 상기 조정수직판(252) 전면에 상기 연마모터(272)의 동력을 전달받아 회전하면서 칼을 연마하는 한 쌍의 연마휠(274)이 적어도 하나 이상 형성되며, 상기 한 쌍의 연마휠(274)이 서로 마주보며 대응되는 외주연을 따라 "V" 홈(276)이 형성된 칼연마부(270)로 형성된 것을 특징으로 하는 칼 고정형 자동 칼갈이 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 칼연마부(270)의 연마휠(274) 전후 어는 하나의 위치에는 칼갈이 전 또는 칼갈이 후의 칼날의 모양을 센싱하여 연마휠(274)의 위치를 제어하는 센서(280) 또는 칼날 부분을 촬영하여 촬영된 칼날 이미지 형상의 스캔된 정보를 통해 연마휠(274)의 위치를 제어하는 카메라 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 칼 고정형 자동 칼갈이 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 칼연마부(270)의 연마휠(274) 반대편측으로 칼갈이를 완료한 칼의 광택 및 마감을 위한 광택마감휠(290)이 상기 연마휠(274)과 동일축에 결합되어 상기 연마모터(272)의 구동에 따라 동시회전하도록 형성되고, 상기 광택마감휠(290)과 연마휠(274) 사이에 칼날 연마의 중간처리 단계의 연마휠이 적어도 하나 이상 형성된 것을 특징으로 하는 칼 고정형 자동 칼갈이 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 칼고정유닛(300)은 커버프레임 하부면에 전후 결합되어 상기 수평이송레일(110)과 직교되는 방향으로 형성된 칼이동 레일(310)과;
    상기 칼이동 레일(310)에 레일결합되고, 하부면에 칼고정수단(330)이 형성된 칼고정 브라켓(320)과;
    상기 칼고정브라켓(320)이 나사결합되어 축선상을 따라 좌우 이동되도록 형성된 칼이송 스크류(340)와;
    상기 커버프레임(120) 하부면에 결합되고, 상기 칼이송 스크류(340) 일단이 축결합되며, 칼이송 스크류(340)를 회전하여 상기 칼고정브라켓(320)이 칼이송 스크류(340) 축선상을 따라 좌우 이동되도록 동력을 발생하는 칼이송 모터(350);로 형성된 것을 특징으로 하는 칼 고정형 자동 칼갈이 장치.
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