KR20210078923A - 석재 곡면 정밀가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선회 회전 동작에 따라 석재 모서리 부위의 곡률 가공작업이 원활하게 이루어지도록 한 석재 곡면 정밀가공장치에 관한 것이다.
그 구성은 일측에 배치된 회전축이 축 결합되고 회전수단에 의해 선회 회전 가능한 선회 프레임과, 선회 프레임의 타측 하단부에 회전 가능하게 배치되고 구동모터의 구동력을 전달받아 회전 가능하게 지지된 롤러 형태의 연마부로 대별된다.
이에 따르면 본 발명은 롤러 형태의 연마부가 선회 방식으로 회전되고 회전 경로상에 위치한 석재의 모서리 부위를 연마하게 되므로, 모서리 연마 부위의 가공작업이 원활하게 이루어지며 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 석재의 이동이 가능하게 되므로 곡면 가공의 정밀도가 향상되는 이점을 갖는다.

Description

석재 곡면 정밀가공장치{Stone curved precision processing device}

본 발명은 석재 곡면 정밀가공장치에 관한 것으로, 특히 석재 모서리 부위를 선회 회전 방식의 연마부로 연마함으로써, 곡률 가공 생산성을 향상시킬 수 있음과 아울러 석재 모서리 부위의 곡률 가공 정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 석재 곡면 정밀가공장치에 관한 것이다.

일반적으로 석재나 금속, 합성수지, 콘크리트, 목재 등의 각종 피삭물을 절단하거나 절삭하는 등의 가공을 하기 위해서는 주로 원주면 끝부분에 톱니를 형성하여 회전운동함에 따라 가공작업이 이루어지는 원형톱이 널리 사용된다.

종래 원형톱은 절단이나 절삭 등의 가공이 이루어지는 부분인 톱니역활을 하는 절삭팁을 원판형상의 생크에 부착한 형태로 제작한다.

상기와 같이 생크와 절삭팁을 각각 제작하여 이루어지는 종래 원형톱은 피삭물의 재질에 따라 다양한 재질로 이루어지는 절삭팁을 설치하여 이루어지며, 최근들어 절삭성능을 향상시키기 위하여 절삭팁으로서 초경합금이나 다이아몬드를 사용한 원형톱이 많이 사용되고 있다.

그런데 상기와 같은 종래 원형톱으로 피삭물을 용도에 맞게 다양한 형상으로 가공하기 위해서는 많은 불편함이 따른다. 특히 피삭물에 곡면을 형성하기는 거의 불가능하므로 대부분이 수작업에 의하여 곡면을 형성하게 된다.

그러나 수작업에 의하여 곡면을 형성하면 곡면 부분이 넓은 경우 매우 많은 시간이 소요되어 작업 생산성이 저하되고, 경우에 따라 고급인력도 필요하므로 제조원가가 상승하는 결과를 초래한다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 석재의 모서리부위를 곡면으로 용이하게 가공할 수 있도록 함과 아울러, 연속적인 가공 작업이 가능하게 되어 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 석재 곡면 정밀가공장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일측에 배치된 회전축을 중심으로 회전수단에 의해 회전 가능한 선회프레임과, 상기 선회 프레임의 타측 하단부에 회전 가능하게 지지되어 상기 선회 프레임의 하측에 위치한 석재의 모서리 부위를 연마하는 연마부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전수단은 상기 선회 프레임의 일면에 로드의 단부가 연결되고, 외부의 동력원이 공급됨에 따라 상기 로드를 승강시키는 실린더를 구비한 것이다.

상기 회전수단은 상기 회전축의 단부에 배치되는 종동 스프로킷과, 상기 종동 스프로킷과 연결 체인을 매개로 연동되며 회전모터의 구동력에 의해 회전되는 구동 스프로킷을 구비한 것이다.

상기 회전수단은 상기 회전축의 단부 외주면에 형성된 회전기어와, 상기 회전기어와 치합되는 구동기어를 가지며 외부의 전원이 인가됨에 따라 회전되는 회전모터를 구비한 것이다.

상기 연마부는 양측 단부가 상기 선회 프레임의 타측 단부에 회전 가능하게 결합되는 연마롤러와, 상기 선회 프레임에 장착되고 상기 연마롤러의 단부에 연동되도록 축 연결되며 외부 전원이 인가됨에 따라 구동되어 상기 연마롤러를 회전 구동시키는 구동모터를 구비한 것이다.

상기 석재가 안착되며 상기 선회 프레임의 하부로 상기 석재를 연속적으로 공급하기 위한 석재 공급수단을 구비하되, 상기 석재 공급수단은 컨베이어인 것이다.

상기 석재가 안착되도록 배치되고 상기 연마부와의 접촉시 연마 두께를 조정하도록 상기 석재를 이동시키는 이동수단과,

상기 석재의 모서리 부위를 원하는 곡률로 연마하도록 상기 선회 프레임의 선회동작과 상기 이동수단의 동작을 설정된 데이터를 기준으로 각각 제어하는 제어부를 더 구비한 것이다.

상기 이동수단은 상기 석재가 상면에 안착되며 횡방향으로 이동 가능한 안착 프레임과, 상기 안착 프레임의 일측면에 배치되어 외부의 동력원이 공급됨에 따라 상기 안착 프레임을 횡방향으로 전,후진 동작시키는 횡방향 이송부를 구비한 것이다.

상기 이동수단은 상기 석재가 상면에 안착되며 횡방향으로 이동 가능한 안착 프레임과, 상기 안착 프레임의 일측면에 배치되어 외부의 동력원이 공급됨에 따라 상기 안착 프레임을 횡방향으로 전,후진 동작시키는 횡방향 이송부를 구비한 것이다.

상기 횡방향 이송부는 안착 프레임의 일면에 일체로 연결되는 이송로드와, 상기 이송로드의 전,후진 동작을 에어 또는 유압을 이용한 제어하는 이송실린더를 구비한 것이다.

본 발명은 선회 프레임의 선회 동작에 따라 석재 모서리 부위의 곡률 가공작업이 원활하게 이루어지도록 한 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 연마 롤러가 선회 방식으로 회전되어 석재의 모서리 부위를 연마하게 되므로, 모서리 연마 부위의 가공작업이 원활하게 이루어지며 생산성을 향상시킬 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 횡방향 이송부를 이용하여 석재의 횡방향 이동이 가능하게 되므로 곡면 가공의 정밀도가 향상되는 이점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 석재 곡면 정밀가공장치에 대한 일 실시예를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명 일 실시예의 사용상태도.
도 3은 본 발명 석재 공급수단을 나타낸 사용상태도.
도 4는 본 발명의 횡방향 이송부를 나타낸 사시도.
도 5는 도 4의 사용상태도.
도 6은 본 발명의 석재 공급수단과 이동수단이 같이 적용된 상태를 나타낸 사용상태도.
도 7은 본 발명 회전수단의 다른 예를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명 회전수단의 또 다른 예를 나타낸 사시도.
도 9는 본 발명 선회 프레임의 다른 예를 보인 사시도.
도 10은 도 9의 사용상태도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 석재 곡면 정밀가공장치는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 일측에 배치된 회전축(110)이 축 결합되고 회전수단에 의해 선회 회전 가능한 선회 프레임(100)과, 선회 프레임(100)의 타측 하단부에 회전 가능하게 배치되고 구동모터(155)의 구동력을 전달받아 회전 가능하게 지지된 롤러 형태의 연마부로 대별된다.

더 상세히 설명하면, 그 선회 프레임(100)은 일측 단부에 회전축(110)이 축 결합되고, 타측 단부에 하측으로 연마부(150)가 돌출된 형태로 배치되며, 중간 부위에는 서로 이격되며 대칭되는 구조의 지지부(120,130)가 형성되어 있다.

그 지지부(120,130)의 거리는 석재의 길이보다 더 큰 폭을 갖도록 이격된다.이는, 선회 프레임(100)의 선회동작시 석재의 측면 부위와 접촉되는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 선회 프레임(100)은 일측의 회전축(110)이 일측 양단부에 배치된 브라켓(115)을 통해 축 결합된다.

그리고, 회전수단의 일 예는 선회 프레임(100)의 일면에 로드(212)의 단부가 연결되고, 외부의 동력원(에어 혹은 유압)이 공급됨에 따라 로드(212)를 승강시키는 공지의 실린더(210)로 구성된 것이다.

즉, 실린더(210)의 로드(212)가 경사진 각도로 선회 프레임(100)의 일면에 연결되도록 배치되어 로드(212)의 승강에 따라 선회 프레임(100)이 회전되는 구조로 된 것이다.

연마부(150)는 양측에 배치된 축이 회전 가능하게 베어링(미도시)을 매개로 선회 프레임(100)에 회전 가능하게 배치되고, 양측의 축중 하나에 구동모터(155)의 모터축과 치합되거나, 감속기(미도시)를 통해서 구동모터(155)의 구동력이 전달되는 구조로 된 것이다.

또 바람직하게는, 연마부에 접촉되는 석재(S)가 안착된 상태로 연마부와의 접촉시 연마 두께를 조정하도록 석재(S)를 이동시키기 위한 이동수단과, 석재(S)의 모서리 부위를 원하는 곡률로 연마하도록 선회 프레임(100)의 선회동작과 이동수단의 동작을 설정된 데이터를 기준으로 각각 제어하는 제어부(700)를 더 구비하는 것이다.

제어부(700)의 설정된 데이터는 석재(S)의 모서리 부위를 원하는 곡률로 곡면 가공하기 위해 입력하는 데이터 신호에 관한 것으로, 일 예로 가공 곡률에 해당하는 좌표값을 전기적 신호로 입력하는 방식을 채택할 수 있다.

더 바람직하게는, 석재를 연마부(150)측으로 연속적으로 이송시키는 석재 공급수단을 더 구비하되, 석재 공급수단은 석재가 상측에 안착되고 종방향으로 궤도 회전되어 석재를 연속적으로 이송하는 컨베이어(500)로 구성된다.

컨베이어(500)는 석재(S)의 하중을 고려하여 롤러 컨베이어를 채용하는 것이 바람직하나, 굳이 이에 한정하지는 아니한다.

또, 석재 공급수단은 석재의 곡면 가공 두께를 제어할 수 있도록 이동수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.

그 이동수단은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 석재(S)가 배치되고 횡방향으로 전,후진 가능하도록 하부에 배치된 레일(320)에 안착되는 안착 프레임(310)과, 안착 프레임(310)의 일면에 일체로 연결되며 외부의 동력원이 공급됨에 따라 안착 프레임(310)을 레일(320)상에서 횡방향으로 전,후진 시키기 위한 횡방향 이송부로 구성된다.

안착 프레임(310)은 바닥면과 측면 테두리 부위로 대별되며, 측면 테두리 부위가 석재(S)의 테두리 하부를 지지하도록 바닥면에 대해 수직으로 배치되는 구조를 갖는다.

안착 프레임(310)은 상부가 개구되고, 바닥면의 하부에는 레일(320)에 안착되도록 하측으로 요홈 형태를 갖는 가이드부(315)가 형성되어 있다.

또한, 안착 프레임(310)은 테두리를 구성하는 각 측면 테두리 부위가 석재(S)와의 인출 및 인입 작업이 용이하게 이루어지도록 절첩 가능한 구조로 된 것이 바람직하다.

이를 위해 각 측면 테두리를 구성하는 부위들이 서로 분할되어 걸쇠 또는 걸고리를 매개로 연결되는 구조를 갖는다.

즉, 안착 프레임(310)은 바닥면이 컨베이어(500)의 상부에 배치된 레일(320)상에 안착되고, 측면 테두리가 그 바닥면의 각 단부로부터 경첩 등의 부재를 매개로 회전가능한 구조로 연결된 것이다.

또, 레일(320)은 컨베이어(500)와 일체로 된 것을 채택하거나, 컨베이어상에 안착되도록 결합될 수도 있다.

그 횡방향 이송부는 공지의 실린더와 로드를 구비한 것으로, 여기서는 회전수단의 실린더(210) 및 로드(212)와 구분하도록 이송실린더(410)와 이송로드(415)라 칭한다.

횡방향 이송부는 이송로드(415)가 안착 프레임(310)의 일면에 일체로 연결되고, 그 이송로드(415)의 전,후진 동작을 에어 또는 유압을 이용한 제어하는 이송실린더(410)로 구성된다.

레일(320)은 컨베이어(500)의 진행방향과 교차하는 방향으로 다수개 배치되어 있다.

여기서 종방향 이송은 컨베이어(500)의 궤도 진행방향으로 이동하는 것을 의미하고, 횡방향 이송은 도면에서 볼때 좌,우측으로 이동하는 것을 의미한다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 석재 곡면 정밀가공장치는, 석재(S)의 모서리 부위를 곡면 가공하기 위해 석재(S)를 선회 프레임(100)의 회전 경로상에 위치하도록 배치시킨 후에, 구동모터(155)를 구동시켜 연마부(150)를 공회전시킴과 아울러, 실린더(210)측에 유압을 일방향으로 공급하면, 선회 프레임(100)이 회전축(110)을 중심으로 시계바늘의 진행방향으로 회전되고 공회전되는 연마부(150)가 석재(S)의 모서리 부위와 접촉되면서 연마 작업이 이루어지게 된다.

이때, 석재(S) 모서리부위의 가공 곡률은 선회 프레임(100)의 선회 회전 경로와 동일한 각도로 연마된다.

연마가 완료된 후에는, 다시 실린더(210)측에 유압을 타방향으로 공급하면, 선회 프레임(100)이 회전축(110)을 중심으로 시계바늘의 진행방향과 반대 방향으로 회전되어 연마부(150)와 석재(S)의 모서리 부위가 이탈되도록 한 후에, 구동모터(155)측에 공급되는 전원을 차단하여 연마부(150)를 정지시킨 다음에, 연마가 완료된 석재(S)를 선회 프레임(100)과 이격된 위치로 빼내면 가공작업이 완료된다.

한편, 석재(S)가 다수개인 경우에는 컨베이어(500)를 이용하여 연마작업을 연속적으로 수행할 수 있다.

또한, 석재(S) 모서리 부위의 가공 곡률을 가변되게 조정하고자 할 경우에는 횡방향 이송부를 이용하여 안착 프레임을 횡방향으로 전,후진 이동하면서 연마되는 부위의 가공 곡률을 조정할 수 있다.

이하에서는, 종방향 이송부와 횡방향 이송부를 이용하여 석재(S)의 모서리 부위의 가공 곡률을 가변 조정하는 작업 공정에 대해 상세히 설명한다.

석재(S)를 안착 프레임(310)의 바닥면에 안착되도록 배치한 후에, 안착 프레임(310)을 컨베이어(500)로 선회 프레임(100)의 선회 회전 경로상에 위치하도록 종방향으로 이송시킨다.

이어서, 안착 프레임(310)을 횡방향 이송부를 이용하여 횡방향으로 이송하고, 연마부의 연마부(150)와 접촉되는 석재(S)의 모서리 부위를 설정된 가공 곡률에 따라 연마한다.

이때, 횡방향 이송부의 전,후진 동작은 제어부(700)의 제어신호에 따라 설정된 데이터를 근거로 전,후진 동작되며, 설정된 기울기 곡률에 따라 연마부(150)와 접촉되어 연마 가공된다.

한편, 회전수단의 다른 예로는 도 7에 도시된 바와 같이, 회전축(110)의 단부에 배치되는 종동 스프로킷(230)과, 종동 스프로킷(230)과 연결 체인(235)을 매개로 연동되며 회전모터(220)의 구동력에 의해 회전되는 구동 스프로킷(225)을 구비한 것이다.

즉, 회전축(110)이 선회 프레임(100)의 일측 양단에 각각 회전 가능하도록 일체로 연장 형성되고, 그 회전축(110)의 외주면 둘레에 기어이를 갖는 종동 스프로킷(230)이 형성되며, 종동 스프로킷(230)과 이격된 위치에 구동 스프로킷(225)이 연결 체인(235)으로 연동 회전되도록 연결된 구조를 갖는다.

그 구동 스프로킷(225)은 회전모터(220)의 모터축과 일체로 연결되거나, 감속기의 감속기어를 통해서 연결될 수도 있다.

도 8은 본 발명 회전수단의 또 다른 예를 나타낸 것으로, 앞의 두 실시예와는 달리 기어 이들의 맞물림 방식으로 된 것으로, 회전축(110)의 단부 외주면에 형성된 회전기어(240)와, 회전기어(240)와 치합되는 구동기어(222)를 가지며 외부의 전원이 인가됨에 따라 회전되는 회전모터(220)를 구비한 것이다.

회전기어(240)는 선회 프레임(100)의 일측 양단에 각각 돌출되게 형성된 회전축(110)의 외주면 둘레에 일체로 형성되고, 구동기어(222)는 회전모터(220)의 모터축과 일체로 형성되거나, 감속기를 매개로 구동력이 전달되도록 연결될 수도 있다.

이는 본 발명의 회전수단이 회전축을 중심으로 회전되는 다른 실시 예들을 채용할 수 있으며, 이에 한정되지 않음을 나타낸 것이다.

또한, 도 9 및 도 10은 본 발명 선회 프레임(100)의 다른 예를 보인 도면으로서, 그 구성은 앞서 설명한 지지부를 갖는 선회 프레임(100)과는 달리 플레이트 형태로 구성된 것이다.

이는 선회 프레임(100)의 형태에 관계없이 연마부(150)를 지지하고 회전축(110)에 의해 회전 가능한 구조라면 얼마든지 변형 실시가 가능함을 나타낸 것이다.

100 : 선회 프레임 110 : 회전축
120,130 : 지지부
150 : 연마부 155 : 구동모터
210 : 실린더 212 : 로드
220 : 회전모터 222 : 구동기어
225 : 구동 스프로킷 230 : 종동 스프로킷
235 : 연결 체인 240 : 회전기어
310 : 안착 프레임 315 : 가이드부
320 : 레일 410 : 이송실린더
415 : 이송로드 500 : 컨베이어
700 : 제어부 S : 석재

Claims (7)

1. 일측에 배치된 회전축(110)을 중심으로 회전수단에 의해 회전 가능한 선회 프레임(100)과,
   상기 선회 프레임(100)의 타측 하단부에 회전 가능하게 지지되어 상기 선회 프레임(100)의 하측에 위치한 석재(S)의 모서리 부위를 연마하는 연마부(150)와,
   상기 석재(S)가 안착되며 상기 선회 프레임(100)의 하부로 상기 석재를 연속적으로 공급하도록 컨베이어(500)로 구성된 석재 공급수단을 구비하되,
   상기 석재(S)가 안착되도록 배치되고 상기 연마부(150)와의 접촉시 연마 두께를 조정하도록 상기 석재(S)를 이동시키는 이동수단과,
   상기 석재(S)의 모서리 부위를 원하는 곡률로 연마하도록 상기 선회 프레임(100)의 선회동작과 상기 이동수단의 동작을 설정된 데이터를 기준으로 각각 제어하는 제어부(700)를 구비한 것을 특징으로 하는 석재 곡면 정밀가공장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 회전수단은 상기 선회 프레임(100)의 일면에 로드(212)의 단부가 연결되고, 외부의 동력원이 공급됨에 따라 상기 로드(212)를 승강시키는 실린더(210)를 구비한 것을 특징으로 하는 석재 곡면 정밀가공장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 회전수단은 상기 회전축(110)의 단부에 배치되는 종동 스프로킷(230)과,
   상기 종동 스프로킷(230)과 연결 체인(235)을 매개로 연동되며 회전모터(220)의 구동력에 의해 회전되는 구동 스프로킷(225)을 구비한 것을 특징으로 하는 석재 곡면 정밀가공장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 회전수단은 상기 회전축(110)의 단부 외주면에 형성된 회전기어(240)와,
   상기 회전기어(240)와 치합되는 구동기어(222)를 가지며 외부의 전원이 인가됨에 따라 회전되는 회전모터(220)를 구비한 것을 특징으로 하는 석재 곡면 정밀가공장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 연마부(150)는 상기 선회 프레임(100)에 장착되고 상기 연마부(150)의 단부에 연동되도록 축 연결되며 외부 전원이 인가됨에 따라 구동되어 상기 연마부(150)를 회전 구동시키는 구동모터(155)를 구비한 것을 특징으로 하는 석재 곡면 정밀가공장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 이동수단은 상기 석재(S)가 상면에 안착되며 횡방향으로 이동 가능한 안착 프레임(310)과,
   상기 안착 프레임(310)의 일측면에 배치되어 외부의 동력원이 공급됨에 따라 상기 안착 프레임(310)을 횡방향으로 전,후진 동작시키는 횡방향 이송부를 구비한 것을 특징으로 하는 석재 곡면 정밀가공장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 횡방향 이송부는 안착 프레임(310)의 일면에 일체로 연결되는 이송로드(415)와,
   상기 이송로드(415)의 전,후진 동작을 에어 또는 유압을 이용한 제어하는 이송실린더(410)를 구비한 것을 특징으로 하는 석재 곡면 정밀가공장치.

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