KR20200053796A

KR20200053796A - 석재 이미지 성형 장치

Info

Publication number: KR20200053796A
Application number: KR1020180137121A
Authority: KR
Inventors: 임재환
Original assignee: 임재환
Priority date: 2018-11-09
Filing date: 2018-11-09
Publication date: 2020-05-19

Abstract

석재 이미지 성형 장치가 개시된다. 석재 이미지 성형 장치는, 고압의 성형수를 분사하는 워터젯과, 워터젯에 의해 분사된 성형수가 접촉하여 설정된 문자 또는 이미지 형상이 표면에 표시되는 대상물을 회전 가능한 상태로 고정하는 고정기와, 대상물에 성형된 문자 형상을 촬영하는 카메라와, 카메라에서 촬영된 문자 형상의 이미지를 수신하여 기입력된 문자 또는 이미지 형상인지 여부를 확인하는 제어부를 포함한다.

Description

석재 이미지 성형 장치{APPARATUS FOR FORMING IMAGE ON STONE}

본 발명은 석재 등의 대상물의 표면에 문자 또는 이미지를 효과적으로 성형하는 석재 이미지 성형 장치에 관한 것이다.

일반적으로 워터젯 가공 방법에는 초고압의 물이 갖는 에너지를 이용하여 가공하는 방식(Water jet system)과 초고압의 물에 고체인 연마재를 첨가하여 초고압인 물의 에너지와 고체입자의 절삭성을 이용하여 가공하는 방식(Abrasive water jet system)이 있다. 전자는 주로 연질의 소재에 사용되고, 후자는 주로 경질의 소재에 사용된다.

워터젯을 이용하면, 소재의 변형이나 산화물의 생성 없이 가공이 가능하고 유독가스나 분진 등이 발생하지 않아, 모든 종류의 소재를 친환경적으로 가공할 수 있다.

워터젯 가공은 직선으로 분출되는 물과 연마재에 의해 수행되기 때문에, 가공 품질이 워터젯의 압력과 속도 등에 영향을 많이 받는다.

한편, 석재 등의 가공 대상물에 문자 등의 이미지를 성형하는 경우, 석재를 안정적으로 고정하고, 문자 등의 이미지가 정상 성형되는지 여부를 실시간으로 확인하여, 문자 등의 이미지 성형이 원활하게 이루어지도록 하는 것이 요구된다.

따라서 다양한 형상을 가진 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 소재의 가공에 있어서, 워터젯이 분사되는 압력과 각도, 분사노즐의 이동방향과 이동속도를 제어하여, 분사노즐이 일정한 상태를 유지하면서 가공을 수행할 수 있도록 요구된다.

공개특허공보 10-2016-0143916

본 발명의 일 실시예는, 석재 등의 대상물의 표면에 문자 또는 이미지를 오류 발생 없이 안정적으로 성형하는 것이 가능한 석재 이미지 성형 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는, 고압의 성형수를 분사하는 워터젯과, 워터젯에 의해 분사된 성형수가 접촉하여 설정된 문자 또는 이미지 형상이 표면에 표시되는 대상물을 회전 가능한 상태로 고정하는 고정기와, 대상물에 성형된 문자 형상을 촬영하는 카메라와, 카메라에서 촬영된 문자 형상의 이미지를 수신하여 기입력된 문자 또는 이미지 형상인지 여부를 확인하는 제어부를 포함한다.

고정기는, 설치 장소의 바닥면에 고정되는 베이스 바디와, 제어부의 제어 작동에 따라 베이스 바디에 회전 가능하게 설치되며 대상물을 클램핑하는 클램핑기가 설치된 회전 바디를 포함할 수 있다.

제어부는, 카메라에서 촬영된 문자 또는 이미지 형상의 이미지를 수신하고, 기설정된 문자 형상과 상이하면 사용자에게 알리는 알림부를 더 포함할 수 있다.

알림부는, 제어부의 제어 작동에 따라 상기 문자 형상의 비정상 성형 상태를 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 대상물이 클램핑기에 의해 고정된 상태에서 대상물의 표면에는 워터젯으로부터 분사된 고압의 성형수에 의해 문자 또는 이미지가 효과적으로 성형될 수 있다.

여기서, 대상물에 성형된 이미지의 오류 발생 여부를 근접 또는 원격 위치에서 실시간 확인이 가능하여, 신속한 오류 보정 작업 실시에 따른 품질 향상이 가능하고, 작업 소요 원가 절감이 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 석재 이미지 성형 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 석재 이미지 성형 장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 석재 이미지 성형 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 석재 이미지 성형 장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 석재 이미지 성형 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 석재 이미지 성형 장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 석재 이미지 성형 장치(100)는, 고압의 성형수를 분사하는 워터젯(10)과, 워터젯(10)에 의해 분사된 성형수가 접촉하여 설정된 문자 형상이 표면에 표시되는 대상물을 회전 가능한 상태로 고정하는 고정기(20)와, 대상물에 성형된 문자 형상을 촬영하는 카메라(20)와, 카메라(20)에서 촬영된 문자 형상의 이미지를 수신하여 기설정된 문자 형상인지 여부를 확인하는 제어부(30)를 포함한다.

워터젯(10)은 고압의 물을 분사하도록 설치되는 것으로 후술하는 제어부(30)의 제어 작동에 따라 분사 압력을 조절하도록 설치될 수 있다.

워터젯(10)은 설치 장소의 저면에 고정된 상태로 설치되는 것도 가능하고, 좌우 일방향 또는 역방향으로 회전 가능하게 설치되는 것도 가능하다. 물론 워터젯(10)은 좌우 일방향 또는 역방향으로 회전되는 것으로 반드시 한정되는 것은 아니고, 상하 방향으로 틸팅되게 설치되는 것도 가능하다. 이러한 워터젯(10)은 물을 고압으로 분사하는 하나의 분사 노즐이 설치되는 것으로, 적어도 2개 이상이 분사 방향을 달리하여 설치되는 것도 가능하다. 참조번호 12는 워터 공급라인을 말한다.

이와 같이 워터젯(10)이 설치되는 것은 석재 등의 소정의 대상물에 문자 또는 소정의 이미지 등을 시각적으로 확인 가능하도록 표시하기 위함이다.

즉, 워터젯(10)은 고압의 물을 분사하여 석재 등의 대상물의 표면의 일부분에 문자 또는 이미지에 대응하는 홈을 성형하도록 하여, 사용자가 석재 등의 대상물에 표현된 문자 등의 이미지의 확인이 가능하도록 할 수 있다.

한편, 대상물은 워터젯(10)의 작동 과정에서 고정기(20)에 의해 고정될 수 있다.

고정기(20)는, 워터젯(10)에 의해 분사된 고압의 성형수가 접촉하여 설정된 문자 형상이 표면에 표시되는 대상물(11)을 회전 가능한 상태로 고정할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 고정기(20)는, 설치 장소의 바닥면에 고정되는 베이스 바디(21)와, 제어부(30)의 제어 작동에 따라 베이스 바디(21)에 회전 가능하게 설치되며 대상물(11)을 클램핑하는 클램핑기(22)가 설치된 회전 바디(23)를 포함할 수 있다.

베이스 바디(21)는 설치 장소의 바닥면에 저면이 접촉된 상태로 설치되는 것으로, 회전 바디(23)의 안정적인 설치를 위해 중량 블록 타입으로 설치될 수 있다. 베이스 바디(21)는 원형 또는 다각형의 블록 타입으로 설치될 수 있다. 이러한 베이스 바디(21)에는 회전 바디(23)가 회전 가능하게 설치될 수 있다.

회전 바디(23)는 베이스 바디(21)의 상측에 일방향 또는 역방향으로 회전 가능하게 설치될 수 있다. 회전 바디(23)는 베이스 바디(21)의 상측에 베어링에 의해 적절하게 회전 가능하게 설치될 수 있다. 물론 회전 바디(23)는 베어링에 의해 베이스 바디(21)에 회전 가능하게 설치되는 것으로 한정되는 것은 아니고, 랙과 피니언 기어 등에 의해 회전 구동력을 전달받아 적절하게 회전되는 것도 가능하다.

회전 바디(23)의 회전 작동은 소정의 회전 구동력을 전달받아 회전되는 것으로, 본 실시예에서 스텝 모터의 구동력에 의해 일방향 또는 역방향으로 적절하게 회전될 수 있다.

이러한 회전 바디(23)에는 대상물을 클램핑하는 클램핑기(22)가 설치될 수 있다.

클램핑기(22)는 회전 바디(23)의 상부 또는 측면에 설치되는 것으로, 문자 또는 이미지의 성형을 위한 대상물을 클램핑하도록 설치될 수 있다.

클램핑기(22)는 회전 바디(23)의 상부 또는 측면에 하나로 설치되는 것을 예시적으로 설명하지만, 이에 반드시 한정되는 것은 아니고, 적어도 2개 이상의 복수개로 설치되어 적어도 2개 이상의 대상물을 함께 고정하는 것도 가능하다.

클램핑기(22)는 대상물의 측면을 가압 고정하도록 설치되는 것으로, 유압 또는 공압에 의해 작동되어 대상물을 가압 고정할 수 있다.

전술한 바와 같이, 대상물(11)은 클램핑기(22)에 의해 고정된 상태로 회전 바디(23)의 적절한 회전 작동에 의해 워터젯(10) 방향으로 안정적으로 고정될 수 있다. 따라서, 대상물(11)은 워터젯(10)의 작동 과정에서 안정적으로 고정되는 것이 가능하여, 문자 또는 이미지의 안정적인 표시가 이루어질 수 있다.

한편, 대상물(11)의 표면에 표시된 문자 또는 이미지(11a)는 카메라(20)에 의해 촬영될 수 있다.

카메라(20)는 대상물(11)의 표면에 성형 표시된 문자 또는 이미지를 촬영하여 제어부(30)로 전송할 수 있다. 카메라(20)는 문자 또는 이미지(11a)를 촬영하는 ccd 카메라로 적용될 수 있다. 물론 카메라(20)는 적외선 촬영 기능을 더욱 포함하는 것도 가능하다.

이와 같이, 카메라(20)를 통해 대상물(11)을 촬영하는 것은 문자 또는 이미지가 대상물(11)에 정상적으로 성형된 상태 여부를 확인하기 위한 것이다. 이를 위해 카메라(20)에서 촬영된 촬영 정보는 제어부(30)로 전송될 수 있다.

제어부(30)는 카메라(20)로부터 전송된 촬영 정보를 수신하고 기입력된 문자 또는 이미지 정보와 비교하여, 대상물(11)에 성형된 문자 또는 이미지의 정상 성형 여부를 확인할 수 있다.

이와 같이, 제어부(30)는, 카메라(20)로부터 전송된 문자 또는 이미지의 정상 여부를 확인하고, 비정상 성형 상태로 확인되면 알람부(40)를 통해 사용자에게 경고할 수 있다.

알람부(40)는, 카메라에서 촬영된 문자 또는 이미지 형상의 이미지를 수신하고 기설정된 문자 형상과 상이하면 사용자에게 알리는 디스플레이부로 적용될 수 있다. 이하에서 알람부와 디스플레이부는 동일 참조 번호를 사용한다.

디스플레이부(40)는 전술한 바와 같이, 문자 또는 이미지가 비정상 상태이면 사용자에게 비정상 상태 여부를 시각적으로 알리도록 설치될 수 있다.

디스플레이부(40)는 베이스 바디(21)의 측면에 설치되어, 사용자에게 문자 또는 이미지의 정상 성형 상태 여부를 시각적으로 알리는 것을 예시적으로 설명한다. 그러나, 디스플레이부(40)는 사용자가 휴대한 휴대 단말기에 설치되어 원격으로 비정상 또는 정상 상태 여부를 알리도록 설치되는 것도 가능하다.

따라서, 사용자는 대상물(11)에 표시된 문자 또는 이미지가 비정상 상태 여부를 실시간으로 확인하는 것이 가능하여, 신속한 오류 보정 작업을 실시하여 품질 향상 및 품질 저하 방지에 따른 원가 절감이 가능하다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 석재 이미지 성형 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 2와 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 석재 이미지 성형 장치(200)의 알람부(140)는 스피커로 적용될 수 있다. 이하에서 알람부와 스피커는 동일 참조 번호를 사용한다.

스피커(140)는 제어부(30)의 제어 작동에 따라 작동되어, 대상물(11)에 표시된 문자 또는 이미지가 비정상 상태의 여부를 청각적으로 알리도록 설치될 수 있다.

따라서, 대상물에 문자 또는 이미지 성형 작업 오류 발생을 신속하게 정정하는 것이 가능하여, 품질 향상이 가능하고 원가 절감이 가능하다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 석재 이미지 성형 장치를 개략적으로 도시한 측면도이다. 도 1 내지 도 3과 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 석재 이미지 성형 장치(300)의 알람부(240)는 원격으로 사용자에게 알림 정보를 제공하는 휴대 단말기로 적용될 수 있다. 이하에서 알람부와 휴대 단말기는 동일 참조 번호를 사용한다.

따라서 작업자는 휴대 단말기(240)를 이용하여 대상물에 문자 또는 이미지 성형 작업 오류 발생을 신속하게 확인하는 것이 가능하여, 신속한 오류 보정에 따른 품질 향상이 가능하고 제조 원가 절감이 가능하다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10...워터젯 11...대상물
12...워터공급라인 20...고정기
21...베이스 바디 22...클램핑기
23...회전 바디 30...제어부
40...알람부, 디스플레이부 140...스피커
240...휴대 단말기

Claims

고압의 성형수를 분사하는 워터젯;
상기 워터젯에 의해 분사된 성형수가 접촉하여 설정된 문자 또는 이미지 형상이 표면에 표시되는 대상물을 회전 가능한 상태로 고정하는 고정기;
상기 대상물에 성형된 문자 형상을 촬영하는 카메라; 및
상기 카메라에서 촬영된 문자 형상의 이미지를 수신하여, 기입력된 문자 또는 이미지 형상인지 여부를 확인하는 제어부;
를 포함하는 석재 이미지 성형 장치.
제1항에 있어서,
상기 고정기는,
설치 장소의 바닥면에 고정되는 베이스 바디; 및
상기 제어부의 제어 작동에 따라 상기 베이스 바디에 회전 가능하게 설치되며, 상기 대상물을 클램핑하는 클램핑기가 설치된 회전 바디;
를 포함하는 석재 이미지 성형 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 카메라에서 촬영된 문자 또는 이미지 형상의 이미지를 수신하고, 기설정된 문자 형상과 상이하면 사용자에게 알리는 알림부를 더 포함하는 석재 이미지 성형 장치.
제1항에 있어서,
상기 알림부는, 상기 제어부의 제어 작동에 따라 상기 문자 형상의 비정상 성형 상태를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 석재 이미지 성형 장치.