KR20210155548A

KR20210155548A - 연마제품 펀칭장치

Info

Publication number: KR20210155548A
Application number: KR1020200072908A
Authority: KR
Inventors: 임용성
Original assignee: 임용성
Priority date: 2020-06-16
Filing date: 2020-06-16
Publication date: 2021-12-23
Also published as: KR102387060B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 연마제품 펀칭장치는 제 1 체결구를 통해 볼트 로 체결 및 탈착하여 교체가능한 환형 가이드부재와, 상기 환형 가이드부재에 형성된 패턴홀에 삽입고정되는 패턴 타공홀 펀칭구와 상기 환형 가이드부재의 외주부에 장착되는 띠형 연마제품 테두리 펀칭구와, 상기 테두리 펀칭구를 상기 환형 가이드부재와의 사이에 끼임결합켜 고정 지지하는 고리형 가이드부재와, 상기 고리형 가이드부재에 형성된 제 2 체결구와 결합되도록 베이스기재상에 설치된 결합돌기를 포함하여 상기 패턴 타공홀 펀칭구와 상기 테두리 펀칭구를 각각 분리하여 교체가능한 타공틀; 실린더와 연결되는 타공툴이 상기 타공틀의 타공홀과 접속하면서, 상기 타공틀 상부에 위치하고 있는 여러 장의 연마제품에 패턴홀을 갖는 연마제품을 복수개 제조하는 것을 특징으로 한다.

Description

연마제품 펀칭장치{PUNCHING APPARATUS FOR ABRASIVE ARTICLE}

본 발명은 연마제품 펀칭장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한번에 여러장의 연마제품을 일치하게 펀칭할 수 있으면서 펀칭날 마모시 교체하여 사용할 수 있는 연마제품 편칭장치에 관한 것이다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 연마제품(10)은 종이 또는 중합체 배킹을 들 수 있는 기재(11) 상에 1차 접착제(13)로 연마입자(15)가 고정되고 강성이며 탄성인 2차 접착제(17)에 둘러싸여 보호되게 코팅되어 구성되며, 보통 다양한 상업적 응용 및 산업적 응용에서 연마, 연삭 및 폴리싱 작업을 위해 사용된다.

이들 연마, 연삭 및 폴리싱 작업은 목재, 목재-유사 재료, 플라스틱, 유리섬유, 연질 금속, 에나멜 표면, 및 페인팅된 표면을 포함하는 매우 다양한 기재(substrate) 상에서 수행된다.

연마제품(10)은 습식 환경 또는 건식 환경 중 어느 하나에서 사용될 수 있는데, 연마제품(10)은 소정 성능 특성을 가져야 한다.

여기서 소정 성능 특성이란, 마감된 표면에 평활성(smoothness)을 제공하면서 작업물(workpiece)로부터 재료를 효과적으로 제거하는 성능, 즉 파편(debris) 또는 절삭 부스러기(swarf)가 연마 입자들 사이에 포획되어 과도한 "로딩"(loading) 또는 막힘(clogging)을 피하면서 가요성 및 내구성 둘 모두를 가져서 긴 사용 수명을 제공하는 성능 등을 들 수 있다.

절삭 부스러기 또는 파편이 연마 입자들에 둘러싸인 공간 또는 그들 사이의 공간에 축적되는 경우, 이들 오염물은 연마재와 작업물 사이의 효과적인 접촉을 방해한다. 더욱이, 연마재 및 작업물 재료의 속성에 따라, 연마 작업은 다량의 미립자를 발생시킬 수 있으며, 이는 공기로 운반되고 흡입 위험성을 가질 수 있다. 개인 보호 장비를 착용하여 이러한 문제를 완화시킬 수 있지만, 이러한 입자는 그럼에도 불구하고 지저분하고, 작업 영역 전반으로 퍼지며, 작업자에게 골칫거리가 된다.

분진 추출 구멍(dust extraction aperture)은, 연마제품과 작업물 표면 사이의 계면으로부터 파편 및 절삭 부스러기를 배출시킬 수 있는 일련의 도관을 제공함으로써 로딩의 징후를 피하는 방법을 제공한다.

연마제품에 분진 추출 구멍을 형성하기 위하여 레이저를 이용하는 방법이 사용되는데, 연마입자가 알루미나, 실리콘 카바이드(SiC), 알루미나지르코니아 또는 이들의 혼합물 등 광물을 포함하므로 스파크를 유발하며 불완전한 변환을 야기하기도 하며, 광물층을 관통 절단하는데 시간이 많이 소요되는 문제가 있다.

또한, 다이 커팅(die cutting)을 이용하여 여러 장의 연마제품에 대해 분진 추출 구멍을 형성할 수 있는데, 여러 장의 연마제품마다 동일한 분진 추출 구멍을 형성하는데에 광물 연마재로 인하여 타공틀의 경우 내구성이 좋은 일체형으로 형성되어야 하나 임의의 절단 표면이 시간 경과에 따라 광물 연마재와의 반복 접촉에 의해 쉽게 마모되거나 손상되는 문제점이 있다.

따라서, 타공틀 전체를 교체하는 경우에 연마제품 펀칭장치를 정지시켜야 하는 문제가 있었으며, 타공틀이 일체형으로 이루어진 경우에 전문가가 아니면 타공틀의 칼날을 일정하게 연마하는데 어려움이 있었고, 전문가라 하더라도 제대로 타공틀의 칼날을 잘못 연마하는 경우에 여러 장의 연마제품에 연마제품을 타공하게 됨에 따라 연마홀이 울퉁불퉁해지거나 정밀하지못하고 뜨김현상이 발생하거나 연마제품가 서로 눌러붙는 문제가 발생하였다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 한번에 여러장의 연마제품을 일치하게 펀칭할 수 있으면서 펀칭날 마모시 교체하여 사용할 수 있는 연마제품 편칭장치에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연마제품 펀칭장치에 의하면 연마제품상에 적층된 광물층을 관통 절단하는데 많은 시간이 소요되지 않으며, 광물층으로 인하여 쉽게 마모되더라도 일체형으로 타공틀을 교체할 필요없이 타공틀을 부분적으로 교체할 수 있으며, 전문가가 아니더라도 또는 전문가가 실수를 하더라도 연마제품의 편칭작업을 장시간 중단하지 않고 필요한 부품만을 교체하여 여러장의 연마제품에 대해서 복수개이 연마제품을 일정한 패턴을 정확하 갖도록 제공할 수 있다.

도 1a는 일반적인 연마제품의 종단면도이며, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마제품 펀칭장치로 연마제품을 펀칭한 연마제품의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마제품 펀칭장치의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연마제품 펀칭장치의 타공틀의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마제품 펀칭장치의 타공틀의 분해사시도이다.
도 5는 도 4의 결합사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마제품 펀칭장치의 타공틀의 교체가능한 패턴 타공홀 펀칭구의 사시도 및 그 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연마제품 펀칭장치의 타공틀에 교체가능한 패턴 타공홀 펀칭구가 결합된 상태의 종단면도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 연마제품 펀칭장치를 상세히 설명한다.

여기서, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 연마제품 펀칭장치(1)는 실린더(2)와 연결되는 타공툴(21)이 베이스(3)에 설치된 타공틀(4)의 타공홀(41)과 접속하면서, 타공틀(4) 상부에 위치하고 있는 연마제품(5)에 구멍을 형성하도록 구성된다.

상기 타공툴(21)을 가지는 실린더(2)는 펀칭장치(1)의 메인컴퓨터(A)와 컨트롤부(B)에 연결되어 작업자에게 입력받은 정보(철판의 두께에 대한 타공툴의 가압 력 정보 및 타공 횟수 등)로 연마제품(5)에 타공작업을 자동으로 실시하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연마제품 펀칭장치(1)는 상기 펀칭장치(1)가 연마제품(5)의 장시간 타공작업시, 상기 연마제품(5)에 구멍을 형성하여 주는 타공툴(21)과 상기 타공틀(4)의 타공홀(41)이 상기 연마제품(5)상의 연마물질(5a)과의 잦은 마찰로 인해 상기 타공틀(4)의 하단 둘레와, 상기 타공홀(41)의 상단 내주면에 마모 및 훼손되는 현상이 일어나 작업의 불량을 야기하였던 실정이었다.

특히, 상기 연마제품(5)가 제 1 연마제품(5a), 제 2 연마제품(5b), 제 3 연마제품(5c)와 같이 복수매로 구성될 경우에 상기 타공홀(41)의 상단 내주면에 마모 및 훼손되는 현상이 일어나 작업의 불량을 많이 야기하였다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연마제품 펀칭장치(1)는 작업자가 상기 타공틀(4)과 타공홀(41)을 육안으로 마모 및 훼손상태를 지속적으로 감시하여 필요 시마다, 상기 타공틀(4)과 타공홀(41)을 연마가공하여 작업의 불량을 줄이도록 하였다.

그러나, 상기 연마가공은 매우 정교한 작업으로 전문가가 아니면 아무나 할 수 없었으며, 오차 범위만 넘어서도 상기 타공홀(41)에 의하여 상기 복수매의 제 1 연마제품(5a), 제 2 연마제품(5b), 제 3 연마제품(5c)에 형성되는 연마홀(10a)의 크기가 일정하게 제공되지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 타공틀(4)과 타공홀(41) 전체를 연마가공하여야 하므로 연마제품 펀칭작업이 중단되는 문제점이 있었으며, 상기 타공틀(4)과 타공홀(41)중 일부만 마모된 경우에도 전체적으로 연마가공이 이루어져야 하는 문제점이 있었다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 연마제품 펀칭장치(1)에 있어서, 상기 타공틀(4)은 제 1 체결구(111)를 통해 볼트 등으로 체결 및 탈착하여 교체가능한 환형 가이드부재(110)와, 상기 환형 가이드부재(110)에 형성된 패턴홀(113)에 삽입고정되는 패턴 타공홀 펀칭구(130)와 상기 환형 가이드부재(110)의 외주부에 장착되는 띠형 연마제품 테두리 펀칭구(150)와, 상기 테두리 펀칭구(150)를 상기 환형 가이드부재(110)와의 사이에 끼임결합켜 고정 지지하는 고리형 가이드부재(170)와, 상기 고리형 가이드부재(170)에 형성된 제 2 체결구(171)와 결합되도록 베이스기재(3)상에 설치된 결합돌기(180)를 포함하여 상기 패턴 타공홀 펀칭구(130)와 상기 테두리 펀칭구(150)를 각각 분리하여 교체하여 사용할 수 있다.

상기 제 1 체결구(111)와 상기 제 2 체결구(171)는 적어도 2 이상 복수개 배치되며, 동심상에 일정 간격을 두고 배치될 수 있다.

이와 같이, 상기 제 1 체결구(111)와 상기 제 2 체결구(171)가 동심에 대해 일정 간격을 두고 분산 배치됨으로써 상기 타공툴(21)에 의하여 상기 타공틀(4)에 충격이 가해지는 경우에 충격을 일정하게 분산시킬 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 환형 가이드부재(110)에 대해 상기 패턴 타공홀 펀칭구(130)의 적어도 일부가 돌출되게 결합될 수 있다.

도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 환형 가이드부재(110)에 형성된 패턴홀(113)에 삽입고정되는 패턴 타공홀 펀칭구(130)는 상기 환형 가이드부재(110)의 높이(h)보다 큰 높이(H)를 가지며, 상기 환형 가이드부재(110)에 대해 설정높이(H')가 노출될 수 있도록 구성될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 패턴 타공홀 펀칭구(130)는 내경(130a)이 일정한 중공형 관형상으로 상기 환형 가이드부재(110)의 패턴홀(113)에 대해 삽입되어 걸리는 제 1 외경을 갖는 플랜지부(131)와, 상기 플랜지부(131)의 제 1 외경보다는 작은 제 2 외경을 갖도록 관형상으로 연장되는 관형부(133)와 상기 관형부(133)로부터 상기 제 2 외경이 점차적으로 테이퍼지게 감소되는 테이퍼부(135)와, 상기 테이퍼부(135)의 말단에 형성되며 일정한 충격을 가하도록 구성되며, 상기 관형부(133)의 제 2 외경보다 작은 제 3 외경을 갖는 가압부(137)와 상기 가압부(137)의 말단에서 소정각도(θ)로 연마된 칼날부(139)로 구성된다.

상기 패턴 타공홀 펀칭구(130)는 연마제품의 광물층으로 이루어진 연마석에 대해 내구성을 확보하기 위하여 상기 관형부(133)의 길이에 비해 상기 가압부의 길이는 상기 관형부 길이의 1/3정도이며, 상기 칼날부(137)는 일단 칼날로 약 30~45도 각도로 상기 가입부(137)의 1/10만큼 연마되는 것이 바람직하다.

상기 테이퍼부(135)는 상기 관형부(133)와 상기 가압부(137) 사이에서 밸런스를 맞춰주고 상기 타공툴(21)의 충격이 상기 가압부(137)를 통해 상기 칼날부(137)에 수직하게 집중될 수 있도록 전체 높이의 1/2 지점에서 시작되는 것이 바람직하다.

상기 칼날부(139)는 일단 칼날로 약 30~45도 각도로 연마되는 것이 바람직하다. 상기 칼날부(139)는 표 1에 나타낸 바와 같이 상기 약 30~45도 각도가 아닌 경우에 제 1 내지 제 3 연마제품(5a, 5b, 5c)중 하나의 연마홀(110a)에 대해 부분적으로 뜨김현상이 나타나는 문제가 있거나 또는 상기 제 1 내지 제 3 연마제품(5a, 5b, 5c)의 눌러붙음 현상으로 상기 제 1 내지 제 3 연마제품(5a, 5b, 5c)로부터 상기 패턴 타공홀 펀칭구(130)가 쉽게 빠지지 않는 문제가 발생하였다.

칼날부 각도	0~15°	15~30°	30~45°	45~60°
뜨김현상	발생	발생	깨긋/균일	발생
눌러붙음	발생	발생	눌러붙음 없음	발생

따라서, 상기 칼날부(139)는 일단 칼날로 약 30~45도 각도로 연마되는 것이 그리고 상기 가압부(139)가 균일하면서도 상기 관형부(133)의 제 1 외경보다 작은 제 3 외경을 갖는 것이 상기 여러장의 제 1 내지 제 3 연마제품(5a, 5b, 5c)에 대해 한번에 복수개의 연마홀(10a)을 깨끗하고 균일하게 눌러붙음 없이 형성할 수 있어서 바람직하다

한편, 상기 띠형 연마제품 테두리 펀칭구(150)는 상기 패턴 타공홀 펀칭구(130)의 높이(H) 정도의 크기를 갖는 띠형상으로 상기 환형 가이드부재(110)의 외경에 대응하는 길이를 가져서 상기 환형 가이드부재(110)와 상기 고리형 가이드부재(170) 사이에 단단히 끼임결합된다,

상기 환형 가이드부재(110)는 제 1 체결홀(111)에, 상기 고리형 가이드부재(170)는 제 2 체결구(171)에 볼트가 체결되어 각각 상기 베이스기재(3)에 대해 결합돌기(180)에 체결되어 있다.

상기 환형 가이드부재(110)는 제 1 체결홀(111)에, 상기 고리형 가이드부재(170)는 제 2 체결구(171)에서 볼트를 풀어주는 경우에 상기 패턴 타공홀 펀칭구(130)와 상기 테두리 펀칭구(150)를 각각 분리하여 상기 칼날부(139)가 소정 각도 이하로 마모된 경우에 교체하여 사용할 수 있다.

3 : 베이스 4 : 타공틀
21 : 타공툴 41 : 타공홀
110 : 환형 가이드부재 130 : 패턴 타공홀 펀칭구
131 : 플랜지부 133 : 관형부
135 : 테이퍼부 137 : 가압부
139 : 칼날부
150 : 테두리 펀칭구 170 : 고리형 가이드부재

Claims

제 1 체결구를 통해 볼트 로 체결 및 탈착하여 교체가능한 환형 가이드부재와, 상기 환형 가이드부재에 형성된 패턴홀에 삽입고정되는 패턴 타공홀 펀칭구와 상기 환형 가이드부재의 외주부에 장착되는 띠형 연마제품 테두리 펀칭구와, 상기 테두리 펀칭구를 상기 환형 가이드부재와의 사이에 끼임결합켜 고정 지지하는 고리형 가이드부재와, 상기 고리형 가이드부재에 형성된 제 2 체결구와 결합되도록 베이스기재상에 설치된 결합돌기를 포함하여 상기 패턴 타공홀 펀칭구와 상기 테두리 펀칭구를 각각 분리하여 교체가능한 타공틀; 실린더와 연결되는 타공툴이 상기 타공틀의 타공홀과 접속하면서, 상기 타공틀 상부에 위치하고 있는 여러 장의 연마제품에 패턴홀을 갖는 연마제품을 복수개 제조하는 것을 특징으로 하는 연마제품 펀칭장치.
제 1 항에 있어서,
상기 환형 가이드부재에 형성된 패턴홀에 삽입고정되는 패턴 타공홀 펀칭구는 상기 환형 가이드부재의 높이보다 큰 높이를 가지며, 상기 환형 가이드부재에 대해 설정높이가 노출되는 연마제품 펀칭장치.
제 1 항에 있어서,
상기 패턴 타공홀 펀칭구는 내경이 일정한 중공형 관형상으로 상기 환형 가이드부재의 패턴홀에 대해 삽입되어 걸리는 제 1 외경을 갖는 플랜지부와, 상기 플랜지부의 제 1 외경보다는 작은 제 2 외경을 갖도록 관형상으로 연장되는 관형부와 상기 관형부로부터 상기 제 2 외경이 점차적으로 테이퍼지게 감소되는 테이퍼부와, 상기 테이퍼부의 말단에 형성되며 일정한 충격을 가하도록 구성되며, 상기 관형부의 제 2 외경보다 작은 제 3 외경을 갖는 가압부와 상기 가압부의 말단에서 소정각도(θ)로 연마된 칼날부로 구성되는 연마제품 펀칭장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가압부의 높이는 상기 관형부 높이의 1/3정도인 연마제품 펀칭장치.
제 1 항에 있어서,
상기 칼날부는 일단 칼날로 약 30~45도 각도로 상기 가입부의 1/10만큼 연마되는 연마제품 펀칭장치.
제 1 항에 있어서,
상기 테이퍼부는 전체 높이의 1/2 지점에서 시작되는 연마제품 펀칭장치.