KR20170090990A

KR20170090990A - 카운터싱크 장치 및 이와 관련된 방법

Info

Publication number: KR20170090990A
Application number: KR1020160159466A
Authority: KR
Inventors: 미켈슨 데릭
Original assignee: 더 보잉 컴파니
Priority date: 2016-01-29
Filing date: 2016-11-28
Publication date: 2017-08-08
Also published as: US10173270B2; JP2017164889A; CN107020404A; US20170216934A1; EP3199280A1; EP3199280B1; CN107020404B; JP6876440B2

Abstract

카운터싱크 장치는 가공물에 형성된 구멍에 수용되는 내부 구멍 포지셔너를 구비한다. 상기 내부 구멍 포지셔너에 맞물린 구동 로드는 구멍 개구부를 통해 구멍 밖을 향해 연장된다. 구동 로드에 맞물리고 이를 따라 축방향으로 움직일 수 있는 중심척은 구멍의 종방향 축을 따라 구동 로드를 정렬시키도록 내부 구멍 포지셔너와 협력하기 위해 구멍 개구부에 맞물리도록 구성된다. 카운터보어는 내부 구멍 포지셔너로부터 중심척과 마주하게 하는, 구동 로드에 대해 맞물린다. 카운터보어는 구멍 개구부와 맞물리고 구멍에 카운터보어를 내기 위해 구동 로드를 따라 축방향으로 전진하도록 구성되고 구동 로드를 중심으로 회전할 수 있다. 카운터싱크 깊이 제어 장치는 카운터보어와 연결되고 미리 정해진 깊이로 구멍에 카운터싱크를 내기 위해 그와 협력한다. 관련된 방법이 또한 제공된다.

Description

카운터싱크 장치 및 이와 관련된 방법{COUNTERSINKING DEVICE AND ASSOCIATED METHOD}

본 발명은 가공물에 카운터싱크(countersink)를 형성하기 위한 휴대용 카운터싱킹 장치에 관한 것이다.

슬리브 볼트(sleeve bolts)와 같은, 어떤 파스너(fastener)를 위한 큰 지름의 구멍은 통상적으로 오직 대형 자동 장치에 의해서만 가공물에 뚫릴 수 있다. 이러한 상대적으로 큰 구멍은 또한 대체로 구멍의 입구에 카운터싱크를 필요로 한다. 예컨대, 이러한 카운터싱크 작업의 엄격한 요구 공차와 불편한 인체 공학적 설계로 인해, 카운터싱크는 작업자를 통한 수동 작업으로 효과적이고 지속적으로 수행될 수 없을 수 있으며, 일반적으로, 이러한 가공 요구를 충족시키기 위한 일종의 휴대 가능하고, 전원이 공급되며 가이드되는(즉, 자동으로) 공구를 필요로 한다. 일반적으로, 카운터싱크 작업을 수행하기 위한 종래의 자동 공구는, 작은 지름의 구멍에 맞춰져 있고 구성되어 있으며, 상대적으로 큰 지름의 가공물의 구멍에 카운터싱크를 내기 위해서는 그다지 적절하거나 확장성있지 않을 수 있다. 이러한 큰 지름의 구멍은 대체로 마찬가지로 큰 가공물에 형성되기 때문에, 관련된 카운터싱크 작업은 바람직하게 가장 큰 지름의 지름을 가진 카운터싱크까지 취급하기 위한 충분한 동력과, 가공물을 형성하는 다양한 다른 타입의 재료에 요구될 수 있는 다양한 가공 공정을 수행할 수 있는 유연성(즉, 지속적인 제어 및 적응성)을 가진 휴대용 공구를 통해 성취될 수 있다.

이와 같이, 카운터싱크 장치에 대한 종래의 공구와 공정에 부족할 수 있는 휴대성 및 자동 조작과 같은 문제를 해결하는 카운터싱크 장치 및 방법에 대한 필요성이 존재한다.

하나의 실시예로서 휴대용 카운터싱크 장치를 제공하는 본 발명의 실시예를 통해 상기와 같은 그리고 다른 필요성이 만족된다. 상기 장치는 가공물에 형성된 구멍을 통해 수용되도록 되어 있는 내부 구멍 포지셔너(internal bore positioner)를 구비한다. 구동 로드(driver rod)는 상기 내부 구멍 포지셔너에 맞물리며 가공물의 표면의 구멍 개구부를 통해 구멍의 바깥으로 연장된다. 중심 척(centering chuck)은 상기 구동 로드에 대해 맞물리며, 중심 척은 구동 로드를 따라 축으로 움직일 수 있고 구멍의 종방향 축을 따라 구동 로드를 정렬시키도록 내부 포지셔너와 협력하기 위해 구멍 개구부와 결합하도록 구성된다. 카운터보어(counterbore)는 내부 구멍 포지셔너로부터 중심 척과 마주하게 하는, 구동 로드에 대해 맞물린다. 카운터보어는 구동 로드에 대해 회전할 수 있으며, 구멍 개구부와 맞물리고 구멍에 카운터싱크를 내기 위해 구동 로드를 따라 축으로 전진되도록 구성된다. 카운터싱크 깊이 제어 장치는 카운터보어와 연결되며, 미리 정해진 깊이로 구멍에 카운터싱크를 내기 위해 그와 함께 협력하도록 구성된다.

본 발명의 다른 실시예는 휴대용 카운터싱크 장치를 형성하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 가공물에 형성된 구멍을 통해 수용되도록 되어 있는 내부 구멍 포지셔너와 구동 로드가 맞물리는 단계를 포함하며, 상기 구동 로드는 내부 구멍 포지셔너로부터 연장되도록 구성되며, 가공물의 표면의 구멍 개구부를 통하여 구멍의 밖을 향해 연장되도록 구성된다. 중심 척은 구동 로드에 대해 맞물리며, 중심척은 구동 로드를 따라 축으로 움직일 수 있으며, 구멍의 종방향 축을 따라 구동 로드를 정렬시키도록 내부 구멍 포지셔너와 협력하기 위해 구멍 개구부와 맞물리도록 구성된다. 카운터보어는 내부 구멍 포지셔너로부터 중심척과 마주하게 하는, 구동 로드에 대해 맞물리고, 카운터보어는 구동 로드에 대해 회전할 수 있으며, 구멍 개구부와 맞물리고 구멍에 카운터싱크를 내기 위해 구동 로드를 따라 축을 전진되도록 구성된다. 카운터싱크 깊이 제어 장치는 카운터보어와 연결되며, 카운터싱크 깊이 제어 부재는 미리 정해진 깊이로 구멍에 카운터싱크를 내기 위해 카운터보어와 협력하도록 구성된다.

이곳에 설명된 실시예, 기능 및 장점들은 다양한 예시적인 구현/실시예에서 독립적으로 성취도리 수 있으며, 또는 또 다른 예시 구현/실시예와 이하의 설명 및 도면을 참고로 나타날 수 있는 추가 세부사항으로 조합될 수 있다.

일반적인 용어와 참조로 본 발명을 설명하는 것은 반드시 스케일대로 도시될 필요없는 첨부된 도면으로 설명될 것이다:
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른, 카운터싱크 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 가공물에 근접해 있는, 본 발명의 하나의 실시예에 따른, 카운터싱크 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 가공물에 형성된 구멍과 결합된 제1 척 및 중심 척을 가진, 본 발명의 하나의 실시예에 따른, 카운터싱크 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 4는 가공물에 카운터싱크 장치를 고정하기 위해 구멍 내에서 작동된 내부 구멍 포지셔너를 가진, 본 발명의 하나의 실시예에 따른, 카운터싱크 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 5는 구멍에 카운터싱크를 내기 위해 가공물에 형성된 구멍으로 축방향으로 전진되는 회전하는 카운터보어를 가진, 본 발명의 하나의 실시예에 따른, 카운터싱크 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 6은 가공물에 형성된 구멍에서 축방향으로 배출된 카운터보어와 구멍 내에서 멈춘 내부 구멍 포지셔너를 가진, 본 발명의 하나의 실시예에 따른, 카운터싱크 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른, 카운터싱크 장치의 종단면도를 개략적으로 나타낸다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시예에 따른, 휴대용 카운터싱크 장치를 형성하는 방법을 개략적으로 나타낸다.

본 발명은 하기에서, 본 발명의 모든 실시예가 도시되지 않은, 일부, 첨부된 도면을 참고하여 더욱 충분히 설명될 것이다. 실제로, 본 발명은 많은 다른 형태로 구현될 수 있으며 이곳에서 제시된 실시예에 한정된 것으로 해석되어서는 안되며, 오히려, 이 실시예들은 본 발명이 철저하고 완전하며, 충분히 본 발명의 범위를 당업자들에게 전달할 것이고, 적법한 요건들을 만족하도록 제공된다. 같은 번호는 전체적으로 같은 부재를 나타낸다. 본 명세서와 청구 범위에 사용된 것처럼, "a", "an", 및 "the"와 같은 단수 형태는 문맥이 명확하게 달리 지시하지 않는 한, 복수의 대상을 포함한다.

도 1-7에 도시된 것처럼, 본 발명의 하나의 실시예는 휴대용 카운터싱크 장치(100)를 제공하며, 이는 가공물(75)에 형성된 구멍(50)에 의해 수용되도록 되어 있는 내부 구멍 포지셔너(200, internal bore positioner)를 구비한다. 구동 로드(300)는 내부 구멍 포지셔너(200)와 결합되며 가공물(75)의 표면(70)의 구멍 개구부(60)를 통하여 구멍(50)의 밖을 향해 연장되도록 구성된다. 중심척(400)은 구동 로드(300)에 대해 결합된다. 특정 예시에서, 중심척(400)은 구동 로드(300)를 따라 종방향으로 또는 축방향으로 움직이도록 구성되며, 구멍(50)의 종방향 축(80)을 따라 구동 로드(300)를 정렬시키도록 내부 구멍 포지셔너(200)와 협력하기 위해 구멍 개구부(60)와 맞물리도록 구성된다. 카운터보어(500)는 내부 구멍 포지셔너(200)로부터 일반적으로 중심척(400)과 마주하게 하는, 구동 로드(300)에 대해 결합된다. 카운터보어(500)는 구동 로드(300)에 대해 회전할 수 있으며 구멍 개구부(60)와 맞물리고 구멍(50)에 카운터싱크를 내기 위해 구동 로드(300)를 따라 축방향으로 전진하도록 구성된다. 카운터싱크 깊이 제어 장치는 카운터보어(500)와 연결되며 미리 정해진 깊이로 구멍(50)에 카운터싱크를 내기 위해 그와 협력하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 내부 구멍 포지셔너(200)는 콜릿(210, collet)이 구멍(50)으로 삽입되고 구멍에서 제거되게 하기 위한 방사상으로 수축된 배열(도 1-3, 6 참고)과, 구멍(50) 내에서 선택된 깊이로 콜릿(210)을 고정하기 위한 방사상으로 확장된 배열(도 4, 5 참고) 사이에서 작동될 수 있도록 구성된 콜릿(210)을 구비한다. 일부 실시예에서, 콜릿(210)은 구동 로드(300)를 통해 방사상으로 수축된 배열과 방사상으로 확장된 배열 사이에서 공압으로 작동할 수 있다. 더욱 구체적으로, 일부 실시예에서, 콜릿(210)은 집합적으로 중공 실린더를 형성하는 다수의 종방향으로 연장되고 각지게 배열된 파지 부재(220)를 포함하는, 일반적으로 (중공의) 실린더형 구조를 가질 수 있다. 게다가, 구동 로드(300)는 그에 동축으로 결합된 맨드렐(600, mandrel)을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 맨드렐(600)은 구동 로드(300) 내에 그리고 구동 로드에 의해 수용될 수 있으며, 그에 대해 축방향으로 움직일 수 있도록 구성된다. 더욱 구체적으로, 맨드렐(600)은, 구동 로드(300)에 대해 축방향으로 수축된 위치(도 4, 5 참고)와 축방향으로 확장된 위치(도 1-3, 6 참고) 사이에서, 구동 로드(300)에 대해 축방향으로 움직일 수 있다. 맨드렐(600)은, 예컨대, 구동 로드(300)와 결합된 공압 액추에이터(650)(즉, 에어 실린더/솔레노이드)에 대하여, 가해진 공기 압력으로 축방향으로 움직일 수 있으며, 그로 인해 구동 로드(300)를 통하여 맨드렐(600)에서 작동할 수 있다. 어떤 실시예에서, 맨드렐(600)은, 구동 로드(300)에 대해 맨드렐(600)의 축방향으로 확장된 위치에서, 콜릿(210)이 방사상으로 수축된 배열에 있고, 구동 로드(300)에 대해 맨드렐(600)의 축방향으로 수축된 위치에서, 콜릿(210)이 방사상으로 확장된 배열에 있도록, 콜릿(210)에 의해(즉, 중공 실린더를 형성하는 파지 부재(220) 내에서) 수용될 수 있다.

일부 실시예에서, 카운터싱크 장치(100)는 구동 로드(300)와 카운터보어(500)에 대해 연장되는, 쉬라우드(700, shroud)(즉, 노즈피스(nosepiece))를 추가로 구비할 수 있다. 게다가, 도시된 것처럼, 예를 들어, 도 7에서, 진공 공급원(800)은 쉬라우드(700)에 형성된 진공 포트(750)를 통해 쉬라우드(700)와 작동하게 결합될 수 있으며, 진공 공급원(800)은 쉬라우드(700)에서 카운터보어(500)에 의해 제거된 가공물(75)의 일부분을 배출하기 위해 진공 포트(750)와 협력하도록 구성된다. 즉, 진공 공급원(800)에 의해 제공된 흡입력 또는 진공은 구멍(500)에 카운터싱크를 내는 카운터보어(500)에 의해 제거된 가공물(75)의 부스러기, 칩 등을 제거하기 위해 진공 포트(750)를 통해 쉬라우드(700)와 상호작용하게 한다. 특정 실시예에서, 쉬라우드(700)는 구동 로드(300)에 대해 축방향으로 고정될 수 있다.

명시된 것처럼, 콜릿(210)은 방사상으로 수축된 배열(즉, 구동 로드(300)에 대해 축방향으로 확장된 위치의 맨드렐(600)과 함께)이 가공물에 형성된 구멍(50)으로 삽입될 수 있도록 구동 로드(300) 및 맨드렐(600)과 협력하도록 구성될 수 있다. 일부 예시에서, 콜릿(210)은 쉬라우드(700)가 가공물(75)의 표면(70)에 맞닿을 때까지, 구멍(50)으로 삽입될 수 있다. 또한, 내부 구멍 포지셔너(200)와 카운터보어(500) 사이에 배치된 중심척(400)은, 쉬라우드(700) 내에 배치된 카운터보어(500)가 가공물 표면에 맞물릴 때, 쉬라우드(700)보다 더욱 내부 구멍 포지셔너(200)를 향해 축방향으로 연장될 수 있다. 즉, 중심척(400)은, 보통 카운터보어(500)와 맞물려 질 때, 콜릿(210)을 향해 쉬라우드(700)의 바깥쪽으로 연장된다. 일부 예시에서, 중심척(400)은 카운터보어(500)에 대해 맞물리고 연속으로 배치되며, 구동 로드(300)에 대해 그와 함께 회전할 수 있으며, 그로 인해 카운터싱크 파일럿(countersink pilot)으로서 구성된다. 이와 같이, 콜릿(210)이 구멍(50)으로 삽입될 때, 쉬라우드(700)가 가공물(75)의 표면(70)과 맞물릴 때까지, 중심척(400)은 쉬라우드(700)가 구멍(50)과 맞물리도록 진행한다. 따라서, 제1 척과 중심 척(200, 400)은 구멍(50)의 종방향 축(80)을 따라 구동 로드(300)와 정렬되도록 협력할 수 있다.

따라서, 공압 액추에이터(650)의 작동 시, 콜릿(210)은 쉬라우드(700)가 가공물(75)의 표면(70)에 맞닿고, 중심척(400)(즉, 카운터싱크 파일럿)이 방사상으로 수축된 위치를 향해 움직이는 맨드렐(600)에 대응하여, 방사상으로 확장된 배열로 방사상으로 연장되도록, 구멍(50)으로 삽입된다. 따라서, 방사상으로 확장된 배열로 확장되는 콜릿(210)은, 집합적으로 중공 실린더를 형성하며 각지게 배치된 파지 부재(220)가 구멍(50)의 벽에 맞물리거나 파지하기 위해 방사상 바깥쪽으로 확장되게 한다. 특정 실시예에서, 제2 포지셔닝 부재(400)는 구멍(50)의 치수(즉, 지름)로 크기가 정해질 수 있으며, 또는 테이퍼진 또는 방사상으로 확장된 부재일 수 있다. 따라서, 제1 척(200)과 중심척(400) 모두는 카운터싱크 부재(500)를 통해 초기 카운터싱크 처리 이전에, 구멍(50)의 종방향 축(80)을 따라 구동 로드(300)를 정렬시키도록 구성된다. 게다가, 구동 로드(300)에 대한 맨드렐(600)의 동작 거리(throw)(즉, 축방향 움직임의 범위)는 쉬라우드(700)가 가공물(75)의 표면(70)에 고정되게 맞물리고 유지되도록 콜릿(210)을 향해(즉, 방사상으로 확장된 위치로 콜릿(210)을 작동하기 위해 방사상으로 수축된 위치로의 맨드렐(300)의 축방향 움직임에 대해) 쉬라우드(700)를 추가로 끌어당기거나 또는 전진할 수 있다. 예컨대, 이런 방식으로, 쉬라우드(700)는, 카운터싱크 과정 중 구멍에 대해 표면(70)의 변형의 위험성을 줄이기 위해, 구멍(50)에 대해 가공물(75)의 표면(70)을 지지하도록 제공될 수 있다. 따라서, 내부 구멍 포지셔너(200)와, 구동 로드(300), 중심척(400) 및 쉬라우드(700) 사이의 협력을 통해 구현된, 가공물(75)과의 고정 배치는 구멍(50)에 카운터싱크를 내기 위한 카운터보어(500)의 개선된 배치 및 안내를 제공할 수 있다.

구동 부재(825)는 또한 카운터보어(500)와 작동하게 맞물릴 수 있으며, 구동 부재(825)는 구동 로드(300)에 대해(즉, 기다란 부재(300)가 정지되어 있고 종방향 축(80)에 대해 회전하지 않는다) 카운터보어(500)를 회전시키고(즉, 실속 경고 및 부하 모니터링 기능을 가진, 스핀들 회전 속도의 정확한 제어를 위한 서보 구동 스핀들을 사용하여), 구동 로드(300)를 따라(중심척(400)에 의해 적어도 부분적으로 안내되어) 카운터보어(500)를 축방향으로 전진시키도록(즉, 정확한 공급 속도 및 축 위치 제어 서보 축 이송 장치를 사용하여) 구성되며, 카운터보어(500)는 미리 정해진 깊이로 가공물(75)의 표면(70)에 대해 맞물리고 구멍(50)에 카운터싱크를 낸다. 일부 실시예에서, 구동 부재 제어장치(900)는 구동 부재(825)와 연통하게 배치될 수 있다. 특정 예시에서, 구동 부재(825)는 예컨대, 가공물(75)과 연관된, 회전 속도 및 공급 속도 변수에 대하여, 가공물(75)에 대해 카운터보어(500)를 회전시키고 축방향으로 전진시키도록 추가로 구성될 수 있으며, 상기 변수들은 구동 부재 제어장치(900)에 의해 구동 부재(825)로 통신된다. 즉, 특정 재료로 구성된 특정 가공물(75)에 대하여, 구동 부재 제어장치(900)는 어떤 회전 속도(즉, rpm)로 카운터보어(500)를 회전시키고, 어떤 속도(즉, 공급 속도)로 가공물(75)로 카운터보어(500)를 전진시키도록 프로그램될 수 있다. 그러나, 당업자는 회전 속도와 공급 속도가 많은 다양한 요인에 따라 변할 수 있으며, 따라서 반드시 일정할 필요는 없지만, 대안으로서 가변적일 수 있다(즉, 회전 속도 또는 공급 속도는 가공물(75) 내에서 카운터보어(500)의 깊이에 따라 변할 수 있다).

가공물(75)에서의 카운터싱크의 깊이는 다양한 방식으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 카운터싱크 깊이 제어 장치는 센서(850)(도 7 참고)를 구비할 수 있으며, 이는 중심척(400)이 내부 구멍 포지셔너(200)와 맞물리기 위해, 카운터보어(500)와 함께, 구멍(50)으로 전진하는 것을 결정하도록 구성된다. 제1 척과 중심척(200, 400) 사이의 결합은, 예컨대, 구동 부재(825)에서의 증가된 축방향 하중 또는 감소된 회전 하중으로서, 센서(850)를 통해 감지될 수 있다. 다른 예시에서, 센서(850)는 카운터보어(500)가 전진되는(제1 척 및 중심척(200, 400) 사이의 어떤 결합을 결정할 필요 없이) 축방향 정도를 결정하도록 구성될 수 있다. 어떤 예시에서, 카운터보어(500)에 의해 카운터싱크의 미리 결정되거나 미리 선택된 깊이에 이르게 되면, 센서(850)는 구동 부재(825)가 구동 로드(300)를 따라, 예컨대, 쉬라우드(700) 내로, 카운터보어(500)를 축방향으로 회수하도록 하게 구성될 수 있다.

카운터싱크 공정이 완료되고 카운터보어(500)가 되돌아가면, 콜릿(210)은 구동 로드(300)에 대해 축방향으로 연장된 위치로 맨드렐(600)을 작동함으로써 방사상으로 수축된 배열로 되돌아갈 수 있으며, 전체 카운터싱크 장치는 카운터싱크가 형성된 구멍(50)으로부터 제거될 수 있다(도 6 참고).

도 8은 휴대용 카운터싱크 장치를 형성하는 방법을 나타낸다. 상기 방법은 가공물에 형성된 구멍에 의해 수용되게 되어 있는 내부 구멍 포지셔너가 구동 로드와 맞물리는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 구동 로드는 내부 구멍 포지셔너에서 그리고 가공물의 표면의 구멍 개구부를 통과하여 구멍 밖을 향해 연장되도록 구성된다(950). 중심척이 구동 로드에 대해 맞물리며, 중심척은 구동 로드를 따라 축방향으로 움직일 수 있고 구멍의 종방향 축을 따라 구동 로드를 정렬시키도록 내부 구멍 포지셔너와 협력하기 위해 구멍 개구부와 맞물리도록 구성된다(960). 카운터보어가 내부 구멍 포지셔너로부터 중심척과 마주하게 하는, 구동 로드에 대해 맞물리며, 카운터보어는 구동 로드에 대해 회전할 수 있고 구멍 개구부와 맞물리도록 그리고 구멍에 카운터싱크를 내기 위해 구동 로드를 따라 축방향으로 전진되도록 구성된다(970). 카운터싱크 깊이 제어 장치가 카운터보어와 연결되며, 카운터싱크 깊이 제어 장치는 미리 정해진 깊이로 구멍에 카운터싱크를 내기 위해 카운터보어와 연결되도록 구성된다(980). 휴대용 카운터싱크 장치를 제공하기 위한 방법에 대한 다른 실시예 및/또는 단계는 달리 이곳에 언급된 휴대용 카운터싱크 장치의 다양한 실시예에 대한 발명과 관련하여 달리 공지된다. 따라서, 본 발명의 실시예는 휴대용이며 자동 공구를 필요로하는 카운터싱크 과정에서 작업자를 위한 개선된 인체 공학적 설계의 실현을 허용할 수 있는 휴대용 카운터싱크 장치 및 이와 관련된 방법을 제공한다. 이러한 실시예는 또한 작업자에 의해 카운터보어의 수동 공급 또는 회전을 위한 필요성을 제거한다. 공정의 자동화와 조합된, 공지된 장치의 이동성은 카운터싱크 공정의 증가되고 개선된 제어를 허용하며, 결과적으로 증가된 순환 속도로 개선된 공정 품질과 일관성을 제공한다. 따라서, 재작업이 덜 필요하다.

또한, 본 발명은 다음의 단락에 따른 실시예를 포함한다:

단락 1.

가공물에 형성된 구멍에 수용되도록 되어 있는 내부 구멍 포지셔너;

상기 내부 구멍 포지셔너와 맞물리며, 가공물의 표면의 구멍 개구부를 통과하여 구멍의 밖을 향해 연장되는 구동 로드;

상기 구동 로드와 맞물리며, 상기 구동 로드를 따라 축방향으로 움직일 수 있고, 구멍의 종방향 축을 따라 상기 구동 로드를 정렬시키도록 상기 내부 구멍 포지셔너와 협력하기 위해 상기 구멍 개구부와 맞물리도록 구성되는 중심척;

상기 내부 구멍 포지셔너로부터 상기 중심척과 마주하게 하는, 구동 로드에 대해 맞물리며, 상기 구동 로드에 대해 회전할 수 있고 구멍 개구부와 맞물려 구멍에 카운터싱크를 내기 위해 구동 로드를 따라 축방향으로 전전하도록 구성된 카운터보어; 및

상기 카운터보어와 관련되며 미리 정해진 깊이로 구멍에 카운터싱크를 내기 위해 협력하도록 구성되는 카운터싱크 깊이 제어 장치를 포함하는, 휴대용 카운터싱크 장치.

단락 2.

단락 1에 있어서, 상기 내부 구멍 포지셔너는, 구멍으로 삽입되고 구멍으로부터 제거될 수 있게 하기 위한 수축된 배열과, 구멍 내에서 미리 정해진 깊이로 고정하기 위한 확장된 배열 사이에서 작동할 수 있도록 구성된 콜릿을 구비하는, 휴대용 카운터싱크 장치.

단락 3.

단락 2에 있어서, 상기 콜릿은 구동 로드를 통해 상기 수축된 배열과 확장된 배열 사이에서 공압으로 작동할 수 있는, 휴대용 카운터싱크 장치.

단락 4.

단락 3에 있어서, 상기 구동 로드와 동축으로 맞물리며, 이에 결합된 공압 액추터를 통해 구동 로드에 대해 수축된 위치와 확장된 위치 사이에서 축방향으로 움직일 수 있는 맨드렐을 구비하되, 상기 맨드렐은, 맨드렐의 확장된 위치에서 상기 콜릿이 수축된 배열이고, 맨드렐이 수축된 위치에서 상기 콜릿이 확장된 배열이 되도록 콜릿에 수용되어 있는, 휴대용 카운터싱크 장치.

단락 5.

단락 4에 있어서, 상기 구동 로드와 카운터보어에 대해 연장되며, 상기 콜릿을 확장된 위치로 작동하기 위해 수축된 위치로의 맨드렐의 축방향 움직임에 대응하여 콜릿을 향해 전진하도록 구성된 쉬라우드를 구비하는, 휴대용 카운터싱크 장치.

단락 6.

단락 5에 있어서, 상기 쉬라우드에 형성된 진공 포트를 통해 쉬라우드와 작동하게 결합되며, 상기 쉬라우드로부터 카운터보어를 통해 제거된 가공물의 일부분을 배출하기 위해 진공 포트와 협력하도록 구성되는, 진공 공급원을 구비하는, 휴대용 카운터싱크 장치.

단락 7.

단락 1에 있어서, 상기 중심척은 상기 카운터보어에 대해 결합되고 연이어 배치되며, 상기 구동 로드에 대해 함께 회전할 수 있는, 휴대용 카운터싱크 장치.

단락 8.

단락 1에 있어서, 상기 카운터보어와 작동하게 결합되며, 상기 구동 로드에 대해 카운터보어를 회전시키고 구동 로드를 따라 카운터보어를 축방향으로 전진하도록 구성된 구동 부재를 구비하는, 휴대용 카운터싱크 장치.

단락 9.

단락 8에 있어서, 상기 카운터싱크 깊이 제어 장치는, 상기 중심척이 상기 내부 구멍 포지셔너와 맞물리도록, 카운터보어와 함께, 구멍으로 전진하는 것을 결정하는 것에 대하여, 상기 구동 부재가 상기 구동 로드를 따라서 카운터보어를 축방향으로 수축되게 하도록 구성된 센서를 구비하는, 휴대용 카운터싱크 장치.

단락 10.

단락 8에 있어서, 상기 구동 부재와 연통하는 구동 부재 제어장치를 구비하되, 상기 구동 부재는 가공물과 관련되고 상기 구동 부재 제어장치에 의해 구동 부재로 전달된 회전 속도 및 공급 속도 변수들에 대응하여 카운터보어를 회전시키고 축방향으로 전진시키도록 구성되어 있는, 휴대용 카운터싱크 장치.

단락 11.

구동 로드가 내부 구멍 포지셔너와 맞물리는 단계로서, 상기 내부 구멍 포지셔너는 가공물에 형성된 구멍에 의해 수용되도록 되어 있으며, 상기 구동 로드는 상기 내부 구멍 포지셔너에서 연장되고 가공물의 표면의 구멍 개구부를 통과하여 구멍의 밖을 향해 연장되도록 구성되며;

상기 구동 로드가 중심척과 맞물리는 단계로서, 상기 중심척은 상기 구동 로드를 따라 종방향으로 움직일 수 있으며, 구멍의 종방향 축을 따라 구동 로드를 정렬시키도록 상기 내부 구멍 포지셔너와 협력하기 위해 구멍 개구부와 맞물리도록 구성되고;

카운터보어가 구동 로드와 맞물리는 단계로서, 상기 구동 로드는 상기 내부 구멍 포지셔너로부터 중심척과 마주하게 하며, 상기 카운터보어는 구동 로드에 대해 회전할 수 있으며 구멍 개구부와 맞물리고 구멍에 카운터싱크를 내기 위해 구동 로드를 따라 축방향으로 전진하도록 구성되고; 및

카운터보어와 카운터싱크 깊이 제어 장치를 연결하는 단계로서, 상기 카운터싱크 깊이 제어 부재는 미리 정해진 깊이로 구멍에 카운터싱크를 내기 위해 카운터보어와 협력하도록 구성되는, 휴대용 카운터싱크 장치를 형성하는 방법.

단락 12.

단락 11에 있어서, 상기 구동 로드와 내부 구멍 포지셔너를 맞물리는 단계는 구동 로드와 콜릿이 맞물리는 단계를 포함하되, 상기 콜릿은 콜릿이 구멍으로 삽입되고 구멍에서 제거될 수 있기 위한 수축된 배열과 구멍 내에서 선택된 깊이로 콜릿을 고정하기 위한 확장된 배열 사이에서 작동할 수 있도록 구성되는, 휴대용 카운터싱크 장치를 형성하는 방법.

단락 13.

단락 11에 있어서, 상기 구동 로드와 내부 구멍 포지셔너가 맞물리는 단계는 구동 로드와 콜릿이 맞물리는 단계를 포함하되, 상기 콜릿은 상기 구동 로드를 통해 수축된 배열과 확장된 배열 사이에서 공압으로 작동할 수 있도록 구성되는, 휴대용 카운터싱크 장치를 형성하는 방법.

단락 14.

단락 12에 있어서, 상기 구동 로드와 콜릿이 맞물리는 단계는 맨드렐과 구동 로드가 맞물리는 단계를 포함하되, 상기 맨드렐은 그에 결합된 공압 액추에이터를 통해 구동 로드에 대해 수축된 위치와 확장된 위치 사이에서 축방향으로 움직일 수 있으며, 맨드렐의 확장된 위치에서 상기 콜릿이 수축된 배열에 있고, 맨드렐의 수축된 위치에서 콜릿이 확장된 배열로 있도록 콜릿에 맨드렐이 수용되는, 휴대용 카운터싱크 장치를 형성하는 방법.

단락 15.

단락 14에 있어서, 상기 구동 로드와 카운터보어에 대해 연장되는 쉬라우드와 맞물리는 단계를 포함하되, 상기 쉬라우드는 확장된 위치로 콜릿을 작동하기 위해 수축된 위치로의 맨드렐의 축방향 움직임에 대하여 콜릿을 향해 전진하도록 구성되는, 휴대용 카운터싱크 장치를 형성하는 방법.

단락 16.

단락 15에 있어서, 상기 쉬라우드에 형성된 진공 포트를 통해 쉬라우드와 진공 공급원이 맞물리는 단계를 포함하되, 상기 진공 공급원은 쉬라우드로부터 카운터보어에 의해 제거된 가공물의 일부분을 배출하기 위해 진공 포트와 협력하도록 구성되는, 휴대용 카운터싱크 장치를 형성하는 방법.

단락 17.

단락 11에 있어서, 상기 구동 로드에 대해 중심척이 맞물리는 단계와 구동 로드에 대해 카운터보어가 맞물리는 단계는 중심척과 카운터보어가 맞물리는 단계를 포함하되, 상기 중심척은 구동 로드에 대해 카운터보어에 대해 맞물리고 연이어서 배치되며, 상기 중심척과 카운터보어가 구동 로드에 대해 회전할 수 있는, 휴대용 카운터싱크 장치를 형성하는 방법.

단락 18.

단락 11에 있어서, 상기 카운터보어와 구동 부재가 작동하게 맞물리는 단계를 포함하되, 상기 구동 부재는 구동 로드에 대해 카운터보어를 회전시키고 구동 로드를 따라 카운터보어를 축방향으로 전진시키도록 구성되는, 휴대용 카운터싱크 장치를 형성하는 방법.

단락 19.

단락 18에 있어서, 상기 카운터보어와 카운터싱크 깊이 제어 장치를 연결하는 단계는 카운터보어와 센서를 연결하는 단계를 포함하되, 상기 센서는 상기 중심척이 상기 내부 구멍 포지셔너와 맞물리기 위해, 카운터보어와 함께, 구멍으로 전진하는 것을 결정하는 것에 대응하여, 상기 구동 부재가 상기 카운터보어를 구동 로드를 따라 축방향으로 수축시키도록 구성되는, 휴대용 카운터싱크 장치를 형성하는 방법.

단락 20.

단락 18에 있어서, 구동 부재 제어장치가 상기 구동 부재와 연통하게 맞물리는 단계를 포함하되, 상기 구동 부재는 가공물과 연관되고 구동 부재 제어장치에 의해 구동 부재로 전달되는 회전 속도 및 공급 속도 변수들에 대응하여 카운터보어를 회전하고 축방향으로 전진시키도록 구성되는, 휴대용 카운터싱크 장치를 형성하는 방법.

이곳에 제시된 본 발명의 많은 수정과 다른 실시예들은 당업자들에게 이러한 발명이 전술한 명세서 및 관련 도면에서 제시된 교시의 이점을 가지고 있다고 생각하게 할 것이다. 그러므로, 본 발명이 공지된 특정 실시예에 한정되지 않으며, 상당하는 것과, 수정, 및 다른 실시예는 첨부된 청구 범위 내에 포함되는 것려는 것임을 이해해야 한다. 비록 특정 용어가 이곳에 사용되었지만, 이들은 한정적인 관점이 아니라 일반적이고 기술적인 의미만으로 사용된다.

Claims

가공물(75)에 형성된 구멍(50)에 수용되도록 되어 있는 내부 구멍 포지셔너(200, internal bore positioner);
상기 내부 구멍 포지셔너(200)와 맞물리며, 가공물의 표면의 구멍 개구부(60)를 통과하여 구멍의 밖을 향해 연장되는 구동 로드(300, driver rod);
상기 구동 로드에 대해 맞물리며, 상기 구동 로드를 따라 축방향으로 움직일 수 있고, 구멍의 종방향 축(80)을 따라 상기 구동 로드를 정렬시키도록 상기 내부 구멍 포지셔너와 협력하기 위해 상기 구멍 개구부와 맞물리도록 구성되는 중심척(400, centering chuck);
상기 내부 구멍 포지셔너로부터 상기 중심척과 마주하게 하는, 구동 로드에 대해 맞물리며, 상기 구동 로드에 대해 회전할 수 있고 구멍 개구부와 맞물려 구멍에 카운터싱크(countersink)를 내기 위해 구동 로드를 따라 축방향으로 전전하도록 구성된 카운터보어(500, counterbore); 및
상기 카운터보어와 관련되며 미리 정해진 깊이로 구멍에 카운터싱크를 내기 위해 협력하도록 구성되는 카운터싱크 깊이 제어 장치를 포함하는, 휴대용 카운터싱크 장치(100).
제1항에 있어서, 상기 내부 구멍 포지셔너(200)는, 구멍으로 삽입되고 구멍으로부터 제거될 수 있게 하기 위한 수축된 배열과, 구멍 내에서 미리 정해진 깊이로 고정하기 위한 확장된 배열 사이에서 작동할 수 있도록 구성된 콜릿(210, collet)을 구비하는, 휴대용 카운터싱크 장치(100).
제2항에 있어서, 상기 콜릿(210)은 상기 구동 로드(300)를 통해 상기 수축된 배열과 확장된 배열 사이에서 공압으로 작동할 수 있는, 휴대용 카운터싱크 장치(100).
제3항에 있어서, 상기 구동 로드(300)와 동축으로 맞물리며, 이에 결합된 공압 액추에이터(650, pneumatic actuator)를 통해 구동 로드에 대해 수축된 위치와 확장된 위치 사이에서 축방향으로 움직일 수 있는 맨드렐(600, mandrel)을 구비하되, 상기 맨드렐(600)은, 맨드렐의 확장된 위치에서 상기 콜릿(210)이 수축된 배열이고, 맨드렐이 수축된 위치에서 상기 콜릿이 확장된 배열이 되도록 콜릿에 수용되어 있는, 휴대용 카운터싱크 장치(100).
제4항에 있어서, 상기 구동 로드(300)와 카운터보어(500)에 대해 연장되며, 상기 콜릿(210)을 확장된 위치로 작동하기 위해, 확장된 위치로의 맨드렐(600)의 축방향 움직임에 대응하여, 콜릿을 향해 전진하도록 구성된 쉬라우드(700, shroud)를 구비하는, 휴대용 카운터싱크 장치(100).
제5항에 있어서, 상기 쉬라우드(700)에 형성된 진공 포트(750, vacuum port)를 통해 쉬라우드(700)와 작동하게 결합되며, 상기 쉬라우드로부터 카운터보어(500)를 통해 제거된 가공물(75)의 일부분을 배출하기 위해 진공 포트와 협력하도록 구성된 진공 공급원(800)을 구비하는, 휴대용 카운터싱크 장치(100).
제1항에 있어서, 상기 중심척(400)은 상기 카운터보어(500)에 대해 맞물리고 연이어 배치되며, 상기 구동 로드(300)에 대해 함께 회전할 수 있는, 휴대용 카운터싱크 장치(100).
제1항에 있어서, 상기 카운터보어(500)와 작동하게 결합되며, 상기 구동 로드(300)에 대해 카운터보어를 회전시키고 구동 로드를 따라 카운터보어를 축방향으로 전진하도록 구성된 구동 부재(825)를 구비하는, 휴대용 카운터싱크 장치(100).
제8항에 있어서, 상기 카운터싱크 깊이 제어 장치는, 상기 중심척(400)이 상기 내부 구멍 포지셔너(200)와 맞물리도록, 카운터보어와 함께, 구멍(50)으로 전진하는 것을 결정하는 것에 대응하여, 상기 구동 부재(825)가 상기 구동 로드(300)를 따라 카운터보어(500)를 축방향으로 수축되게 하도록 구성된 센서(850, sensor)를 구비하는, 휴대용 카운터싱크 장치(100).
제8항에 있어서, 상기 구동 부재(825)와 연통하는 구동 부재 제어장치(900)를 구비하되, 상기 구동 부재는 가공물(75)과 관련되고 상기 구동 부재 제어장치에 의해 구동 부재로 전달되는 회전 속도 및 공급 속도 변수들에 대응하여 카운터보어(500)를 회전시키고 축방향으로 전진시키도록 구성되어 있는, 휴대용 카운터싱크 장치(100).
카운터싱크를 내기 위해 구멍으로 내부 구멍 포지셔너(200)를 삽입하는 단계;
상기 내부 구멍 포지셔너에서 연장된 구동 로드(300)를 따라 구멍으로 중심척(400)을 전진시키는 단계;
구멍을 둘러싸는 가공물과 맞물리기 위해 구동 로드를 따라 카운터보어(500)를 전진시키는 단계; 및
미리 정해진 카운터싱크 깊이를 얻을 때까지 가공물에 카운터싱크를 형성하기 위해 카운터보어를 회전시키는 단계로 이루어진, 가공물(75)에 형성된 구멍(50)에 카운터싱크를 내는 방법.
제11항에 있어서, 상기 내부 구멍 포지셔너(200)는 확장 가능한 콜릿(210)을 포함하며, 미리 정해진 깊이로 구멍으로 삽입되면, 구멍 내에 콜릿을 고정하기 위해 콜릿을 확장시키는 단계를 추가로 포함하는, 가공물(75)에 형성된 구멍(50)에 카운터싱크를 내는 방법.
제11항에 있어서, 상기 쉬라우드(700)는 구동 로드(300)를 따라 연장될 수 있으며, 가공물(75)과 맞물리기 위해 구동 로드를 따라 쉬라우드를 연장하는 단계와 카운터보어(500)에 의해 가공물에서 제거된 조각들을 배출하는 단계를 추가로 포함하는, 가공물(75)에 형성된 구멍(50)에 카운터싱크를 내는 방법.