KR960006044B1 - 주조제품의 마무리 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

주조제품의 마무리 장치

제1도는 본 발명의 마무리 장치의 개략적인 정면 설명도.

제2도는 클램프 장치의 평면도.

제3도는 마무리 장치의 숫돌 구동부의 정면도.

제4도는 숫돌 구동부의 평면도.

제5도는 주조물의 사시도.

제6도는 회전 숫돌의 마모량을 검출하기 위한 플로우 챠아트.

제7도는 회전 숫돌과 광전관과의 관계를 나타내는 설명도.

제8도는 주조물의 측면도.

제9도는 경사면에서의 회전 숫돌의 마모량의 보정량을 나타내는 설명도.

제10도는 숫돌 카버의 자세 제어구조를 나타내는 숫돌구동부의 정면도.

제11도는 숫돌 카버의 부착상태를 나타내는 부분 측면도.

제12도는 숫돌 카버의 부착상태를 나타내는 부분 배면도.

제13도는 회전 숫돌을 내린 상태를 나타내는 설명도.

제14도는 숫돌 카버의 자세 제어구조를 나타내는 숫돌 구동부의 정면도.

제15도는 마무리 장치에 선회숫돌 제어기구를 설치한 상태를 나타내는 개략적인 평면도.

제16도는 선회제어기구를 나타내는 부분 단면 평면도.

제17도는 숫돌 구동부의 부분 생략 정면도.

제18도는 숫돌 구동부를 선회제어기구 방향에서 본 상태를 나타내는 부분 생략 측면도.

제19도는 주조물과 회전숫돌과의 관계를 나타내는 설명도.

제20도는 주조형을 나타내는 종단면 설명도.

제21도는 종래의 마무리 장치를 나타내는 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 마무리장치 12 : 틀

14 : 구동기구 20 : 클램프장치

22 : 클램프 기초받침대 26 : 클램프 받침대

28 : A축 모터 29 : 클램프지주

20a : 슬라이드부재 30 : 클램프 암

32 : 클램프 헤드 50 : 숫돌구동부

51 : 기초받침대 52 : 숫돌받침대

54A,54B : 지주 56 : 지지축체

58 : Y축 모터 59 : 볼나사

60 : 승강 블럭 62 : 상부축

64 : 제2링크 68 : 이동축

70 : 제1링크 72 : 축받이

74 : 회전축 76 : 회전숫돌

77 : 구동모터 82 : 가이드블럭

84 : Z축 모터 86 : 나사가이드

88 : 이동 블럭 90 : X축 모터

m₁,m₂,m₃,m₄,m₅: 경계버어 m₆,m₇,m₈,m₉: 라이저 버어

[배경기술의 설명]

본 발명은, 버어(burr), 둑 등을 제거하여 마무리하기 위한 주조제품의 마무리 장치에 관한 것이다.

제20도에 표시하는 바와 같이, 주형내에 용융한 금속(탕)을 탕바가지(ladle)를 사용하여 주형내로 탕구로 부어 넣어서 주조를 행한다.

주형은 상형과 하형이 합하여져서 형성된다. 이 때문에, 주조한 주조제품에는 하형(1a)과 상형(1b)과의 접합부분에 팅의 일부가 삐어져 나와 경계버어가 생긴다.

또, 주형에는, 탕을 따라넣기 위한 탕구(9a), 탕속의 가스를 빼기 위한 라이저(9b), 탕이 냉각될 때에 수축하는 제품부위에 여분의 공간을 형성하여 탕을 여분으로 따라넣기 위한 압탕(9c)이 설치되어 있다. 그리고 주조된 주조물 또는 피가공물에는, 탕구, 라이저 및 압탕에 대응하는 각각 둑, 라이저 버어 및 돌출물이 형성된다.

더욱, 주형내에 코어를 배치하였을 때에는, 주조물에 코어 버어가 형성된다.

이 때문에, 주조된 주조제품에는, 경계버어, 둑, 라이저 버어, 돌출물 및 코어 버어(이하 단지 버어 등이라 함)가 형성된다. 이들 주조물에 형성된 버어 등을 제거하는 것이 후공정에서 필요하게 된다.

그리하여, 종래로부터, 모터 등으로 회전구동하는 그라인더 등에 주조물의 버어 등을 수작업(手作業)에 의하여 연삭하여 제거하고 있었다.

또 제21도에 표시하는 바와 같이 버어 등을 제거하는 마무리 장치도 있다.

모터(3)로 회전시킨 회전숫돌(2)을 클램프 수단에 의하여 유지된 주조물(4)의 버어 등에 맞추어서 제거하는 것이다. 주조물(4)에 대한 회전숫돌(2)의 연직방향의 위치결정은 서보모터(5)에서 볼나사(6)를 회전시켜, 회전숫돌(2)을 지지하는 테이블(7)을 연직방향으로 움직여서 한다. 또, 테이블(7) 위에서, 회전숫돌(2)은 실린더(8)에 의하여 주조물(4)에 맞닿게 하고 떼기 가능하게 구성되어 있다.

그러나, 작업자가 주조물을 손에 쥐고 그라인더에 꽉 눌러서 연마하는 경우에, 실수하여 손을 그라인더에 대서 상처를 입어 위험할 때가 있다.

한편, 상기 마무리장치를 사용하였을 때에는, 주조물의 주위면에 있는 버어 등을 제거하는 데는 알맞지만 상면 및 경사면의 버어 등을 제거할 수 없었다. 이 때문에, 주조물의 클램프 방향을 바꾸어 다시 세트하여, 버어 등의 제거를 행하고 있었다.

또, 회전숫돌(2)은 주조물의 버어 등을 제거하는 경우에 서서히 마모하여 버리므로, NC 제어에 따라 회전숫돌을 작동시켜도, 마모한 회전숫돌로서는 버어 등을 완전히 제거할 수 없고 일부 남거나 하는 등의 문제점이 있었다.

[발명의 개요]

그리하여, 본 발명은, 회전숫돌이 마모된 양을 보정함으로서 주조물의 원주측면 및 상면 등의 버어 등의 제거를 얼룩없이 행할 수가 있는 주조제품의 마무리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 실현하기 위한 다음 구성을 갖추어 이루어진다.

즉, 클램프된 피가공물과 회전숫돌을 상대적으로 접근시켜 회전숫돌에 의하여 피가공물의 버어 등을 제거하는 주조물 마무리 장치에 있어서, 상기 회전숫돌과 피가공물의 움직임을 제어하는 제어수단과, 상기 회전숫돌의 마모량을 검출하는 검출수단과, 상기 제어수단에 따라 움직이는 회전숫돌 및 피가공물의 이동량에 검출한 회전숫돌의 마모량을 가산하는 보정수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로는, 수평 X 방향으로 진퇴가 자유로운 클램프 기초받침대와, 그 클램프 기초받침대에 설치되고, 클램프 기초받침대상에서 X 방향과는 수직인 A축을 중심으로 회전이 가능한 피가공물을 클램프하기 위한 클램프 장치와, 상기 클램프 기초받침대에 대향하여 설치되고, 상기 X 방향과는 수직인 수평 Z방향으로 진퇴가 자유로이 설치된 숫돌받침대와, 그 숫돌받침대 위에 설치된 축에 기초부가 축받이 되고, 그 축을 중심으로 하고 X방향과는 수직인 연직면내에서 요동이 자유롭게 설치된 지지축체와, 그 지지축체 위에 이동이 가능하게 설치된 승강 블럭과, 그 승강블럭에 한쪽끝이 축에 부착되어 있고 다른쪽끝이 숫돌받침대에 축부착되어, 상기 지지축체로, 승강블럭이 이동하는 것으로 일절이 지지축체 위를 이동가능한 삼절 링크를 형성하는 링크와, 중도부에 있어서, 상기 승강블럭에 X방향과 수직인 연직면내에서 요동이 자유롭게 지지됨과 동시에, 후단측에서 숫돌받침대와의 사이에서 Z방향으로 설치된 가이드부를 따라 이동하도록 규제 및 지지되고, 전단측에 설치되고, 승강블럭의 이동에 의하여 Y방향으로 이동하는 회전숫돌을 지지하는 요동암과, 상기 클램프 장치에 클램프되는 피가공물의 상면 및 원주측면의 버어의 제거를 행하도록 상기 클램프 기초받침대, 클램프 장치, 숫돌받침대, 승강블럭의 각 구동장치를 제어하는 제어수단과, 상기 회전숫돌의 마모량을 검출하는 검출수단과, 그 회전숫돌의 마모량에 따라, 숫돌받침대 및 승강블럭을 이동시키는 보정수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 마무리 장치에 있어서, 지지축체를 그 축을 중심으로 하여, X 방향과는 평행한 연직면내에서 요동이 자유롭게 설치함과 동시에, 요동암을 X 방향으로 설치한 가이드부에 따라 이동하도록 규제하여도 좋다.

또, 상기 보정수단을, 피가공물의 상기 A축과 평행한 측면의 버어 등을 제거하는 경우에는, Z 방향의 이동량에 마모량을 가산하고, 상기 클램프 기초받침대와 평행한 상면상의 버어 등을 제거하는 경우에는, Y방향의 이동량에 마모량을 가산하고, 상기 피가공물의 경사면의 버어 등을 제거하는 경우에는 Z방향과 Y방향에 마모량을 분배하여 가산하도록 한 보정수단으로 하면 적당하다.

더욱, 회전숫돌의 일부를 노출시키도록 회전숫돌을 설치하고, 이 회전숫돌의 노출위치를 버어 등의 제거면에 대하여 향하도록 자세제어하도록 하여도 좋다.

더욱 또, 회전기구를 사용하면, 회전숫돌의 방향이 변경가능하게 되고, 오목홈내의 버어의 제거도 가능하게 되고, 범용성이 있는 마무리 장치로 할 수가 있다.

상기 마무리 장치에 있어서, 회전숫돌이 마모한 경우에는, 이 마모량을 검출수단에 의하여 검출하고, 이 검출량을 보정수단에 의하여 회전숫돌의 움직임에 가산하여 보정하고, 버어 등의 제거잔여분이 없도록 버어 등의 제거를 행할 수가 있다. 또 주조물을 세트함으로써, 주조물의 측면, 상면, 경사면 및 곡면의 버어 등의 제거를 행할 수가 있다. 더욱 숫돌카버를 자세제어함으로써 버어 등의 제거면에 대하여 회전숫돌의 노출분이 향하므로, 안전한 버어 등의 제거작업을 할 수 있다.

[실시예]

이하 본 발명의 적당한 실시예를 첨부도면에 입각하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 마무리 장치의 개략적 정면 설명도, 제2도는 클램프 장치의평면도, 제3도는 마무리 장치의 숫돌구동부의 정면도, 제4도는 숫돌구동부의 평면도이다.

마무리 장치(10)는, 주조물을 유지하기 위한 클램프 장치(20)와, 이 클램프 장치(20)에 대향 위치하여 회전구동하는 회전숫돌을, 유지된 주조물에 맞닿게 하고 떼기 위한 숫돌구동부(50)로 이루어지고 있다. 더욱, 클램프 장치(20)와 숫돌구동부(50)는 틀(12) 위에 배치되어 있다. 또, 장치 전체는 케이싱에 덮여 있다.

우선, 클램프 장치(20)에 대하여 설명한다.

틀(12) 위에, 구동기구(機構)(14)를 사이에 두고, 클램프 기초받침대(22)가 이동가능하게 설치되어 있다. 이 클램프 기초받침대(22)의 이동방향은, 제1도의 표면과 그 이면 방향으로 이동하지만, 이 이동방향을 X방향(X축)으로 한다.클램프 기초받침대(22) 위에서는 클램프 받침대(26)가 회전 가능하게 설치되어 있다. 이 클램프 받침대(26)의 회전축을 A축이라 한다. 그리고, 클램프 받침대(26)에는, A축을 중심으로 회전운동시키기 위한 A축 모터(28)가 설치되어 있다(제2도 참조).

클램프 기초받침대(22)의 측단부의 중앙부에 클램프 지주(29)가 똑바로 설치되고, 이 클램프지주(29)는 신축가능한 슬라이드 부재(29a)가 있고, 이 슬라이드 부재(29a)의 선단에는 클램프 암(30)이 회전가능하게 설치되어 있다. 이 클램프암(30)의 선단에는, 주조물을 클램프 받침대(26)와의 사이에서 클램프하였을 때에 A축을 중심으로 회전가능한 클램프 헤드(32)가 설치되어 있다.

즉, 클램프 받침대(26)와 클램프 헤드(32)로 끼워둔 주조물은 A축에 대하여, A축 모터(28)의 구동에 의하여 회전이 가능하다.

계속해서, 숫돌구동부(50)에 대하여 기술한다. 특히 제3도 및 제4도를 참조하여 설명한다.

전술한틀(12)에 고정된 기초받침대(51) 위에는 구동기구(14)를 사이에 두고 숫돌받침대(52)가 설치되어 있다.

숫돌받침대(52)의 앞부분(클램프 장치(20) 방향)에는 전후에 2개의 지주(54A,52B)가 기립하고 있다. 이들 지주(54A,54B)의 중간에는 전후방향(클램프 장치(20) 방향)으로 요동가능하게, 하단이 축부착된 지지축체(56)가 설치되어 있다.

이 지지축체(56)는, 상부에 설치된 Y축 모터(58)와, 이 Y축 모터(58)의 구동축과 연결하여 하단이 축받이되어 있는 볼나사(59)와, 이 볼나사(59)에 나사맞춤하여 볼나사(59)에 따라 상하로 움직이는 승강블럭(60)으로 구성되어 있다. 더욱 Y축 모터(58)와 볼나사(59) 하단의 축받이 부분이 연결부재(56a)에 의하여 연결되어 있다.

그리고, 승강블럭(60)과 상기 전방의 지주(54A)의 상부측(62)이 제2링크(64)를 사이에 두고 연결되어 있다.

상기 지주(53B)의 상면에는, 전후에 대향하는 2매의 판체(65,65)가 기립하고, 이 판체(65,65) 사이에 가이드바(66,66)가 평행하게 연결되어 있다. 이 가이드바(66,66) 위에 이 가이드바(66,66) 위를 이동하는 이동축(68)이 설치되어 있다.

상기 승강블럭(60)과 이동축(68)과의 폭방향의 양단에, 각각 2매의 측판(70a,70b)의 중도부 및 후단부가 각각 축부착되어 있다. 이 측판(70a,70b)에 의하여 요동암으로서의 제1링크(70)를 구성하고 있다. 이 제1링크(70)의 선단에는 회전숫돌의 축받이로서의 축받이(72)가 고정되어 있다. 이 축받이(72)에 축받이된 회전축(74)은 양단에 돌출하고, 한쪽에 회전숫돌(75)이 고정되어 있음과 동시에, 다른쪽 단에는 풀리(74a)가 고정되어 있다.

한편, 제1링크(70)의 후단 상면에는, 구동모터(77)가 고정되어 있다. 이 구동모터(77)의 구동축의 선단에 고정되어 있는 풀리(77a)와, 상기 회전숫돌(76)의 회전축(74)의 풀리(75a)에 벨트(78)가 걸려 걸쳐 있다.

상기 숫돌받침대(52)의 구동기구에 대하여 설명한다. 기초받칩대(51)위에 상기 X축과 직교하는 수평방향으로 진퇴가능하게 숫돌받침대(52)가 설치되어 있다. 이 숫돌받침대(52)의 이동방향을 Z축으로 한다.

숫돌받침대(52)의 이면에는, 숫돌받침대(52)의 폭방향의 양측 가장자리를 따라 위치하는 2개의 가이드 막대(81)를 지지하는 지지부재(80)가 숫돌받침대(52)의 전단과 후단으로 2조 수직으로 매달려 있다. 또 2개의 가이드 막대(81)는 각각 기초받침대(51)상에 설치된 2개의 가이드블럭(82)에 의하여 지지되고 있다.

한편, 가이드 막대(81,81) 사이의 간격에, Z축 모터(84)가 설치되어 있다. Z축 모터(84)는 기초받침대(51)에 고정되고, 이 구동축과 동축에 나사가이드(86)가 설치되어 있다. 그리고 이 나사가이드(86)에, 숫돌바침대(52)의 이면에 수직으로 매달려 있는이동블럭(88)이 나사맞춤하고 있다.

이 때문에, Z축 모터(84)를 구동하면 나사가이드(86)가 회전하고, 이동블럭(88)을 이동시킨다. 그리하면, 숫돌받침대(52)는 가이드 막대(82,82)에 가이드되면서 진퇴한다(제3도 및 제4도 참조).

한편, 상기 클램프 기초받침대(22)의 구동기구(14)는, 상기 숫돌받침대(52)의 구동기구(14)와 마찬가지로 구성되어 있다. 더욱, 클램프 기초받침대(22)의 이동기구를 구성하는 구동모터를 X축 모터(90)로 한다.

상기 제1링크와 제2링크와의 연결부분의 승강블럭(60)은 볼나사(59)의 회전운동에 의하여 상하운동이 가능함과 동시에, 제1링크(70)와 제2링크(64)가 연결되어, 제1링크의 후단이 슬라이드 가능하기 때문에, Y축 모터(58)를 구동시키면 승강블럭(60)이 상하로 이동하여 이 움직임에 따라 회전숫돌(76)의 선단이 그리는 궤적이 수직선으로 된다. 이는, 소위 스콧드·럿셀 평행운동 기구를 구성하고 있기 때문이다.

즉, 회전숫돌(76)의 회전축(74)과 승강블럭(60)의 거리 P, 승강블럭(60)과 이동축(68)과의 거리 B, 승강블럭(60)과 축(62)과의 거리 G의 관계가 G:B=B:P의 관계를 만족함과 동시에, 축(62)의 이동축(68)과 수평으로 되도록 구성되어 있다.

계속하여 비어 제거 동작과 같이 마무리 장치에 대하여 설명한다.

주조물 또는 피가공물(M)의 수직면의 버어를 제거하는 데에는, Z축 모터(84)를 구동하여 숫돌받침대(52)를 이동시켜, 주조물(M)에 회전숫돌(76)을 닿게 한다. 그리고, Y축 모터(58)를 구동하여 승강블럭(60)을 서서히 상방 또는 하방으로 이동되도록 하면 좋다.

한편, 회전숫돌(76)로 주조물(M)의 버어를 제거하면, 서서히 회전숫돌(76)이 마모하여 직경이 작아진다. 이 때문에 미리 설정되어 있는 회전숫돌(76)의 움직임에서는 주조물(M)의 버어를 제거할 수 없는 사태가 생긴다.

그리하여, Z축 모터(84)의 이동량에 회전숫돌(76)의 마모량을 보정함으로서, 적정한 버어 제거가 가능하게 된다. 이 때문에, 시동시 또는 소정회수의 버어제거마다, 회전숫돌(76) 마모량을 검출하여, 이 양을 보정하여 버어제거를 행하도록 하면 좋다.

본 실시예의 마무리 장치는, 제어수단으로서, 중앙처리장치(CPU라 함)와, 프로그램이 격납된 ROM과 티이칭에 의하여 회전숫돌(76)이 주조물의 버어제거를 행하는 절차 및 버어 제거량 등의 제어용 데이터가 격납되는 RAM으로 구성되어 있다.

여기서, 제5도에 표시하는 바와 같은 형상의 주조물(M)을 예로 설명한다.

이 주조물(M)은 상면을 U, 밑면을 D, 각 측면을 S, 앞면은 경사진 두개의 면으로 이루어지고 위의 경사면을 FU, 아래 경사면을 FD, 배면도 경사진 두면으로 되고 위의 경사면을 BU, 아래 경사면을 BD라 한다. 그리고, 앞면에는 경사면(FU)과 경사면(FD)과의 경계에 경계버어(m₁)가, 양측면에는 크랭크 형상의 경계버어(m₂,m₃,m₄로 이루어진다)가, 배면에는 경사면(BU)과 경사면(BD)과의 경계에 경계버어(m₅)가 각각 존재하고 있다.

또, 상면(U) 및 경사면(FD)에는 라이저 버어(m₆,m₇,m₈,m₉)가 존재하고 있다.

우선, 타이칭에 의하여, 회전숫돌(76)을 구동하면서, 주조물(M)의 버어제거를 행하고, 각 제어용 데이터를 RAM에 격납하여 둔다. 다음에 티이칭의 동작을 나타낸다.

클램프 장치(20)에 주조물(M)을 클램프한다. 그리고, X축 모터(90)를 구동하여 클램프 기초받침대(22)를 소정위치로 이동시켜, 장치 전체를 케이싱내에 접근시킨다. 이 상태에서, 회전숫돌(76)의 레벨을 Y축 모터(58)로 조절하면서, Z축 모터(84)를 구동하여 경계버어(m₁)에 닿게 하여, 더욱 X축 모터(90)를 구동하여 주조물(M)을 이동시켜 경계버어(m₁)를 제거한다.

여기서, Z축 모터(84)를 구동하여, 회전숫돌(76)을 후퇴시킴과 동시에, A축을 중심으로 클램프 받침대(26)를 회전시켜 측면(S)을 숫돌구동부(50)측으로 향하게 한다. 그리고, 회전숫돌(76)을 경계버어(m₂)에 닿게 하면서 주조물(M)을 이동하여 경계버어(m₂)를 제거한다. 그리고 m₃의 상부에 회전숫돌(76)이 위치하였을 때, 주조물(M)의 Z축 방향으로의 이동을 정지시켜, 회전숫돌(76)을 Y축 모터(58)를 구동하여 강하시킨다(스콧드 럿셀기구에 의하여 회전숫돌(76)은 주조물(M)의 수직의 경계버어(m₃)를 제거한다). 계속하여, 회전숫돌(76)의 Y축 방향의 이동을 정지하고, 주조물(M)을 X축 방향으로 이동시킴으로서 경계버어(m₄)를 제거한다. 그리고, Z축 모터(84)를 구동하여, 회전숫돌(76)을 후퇴시킨다.

A축 모터(28)를 구동하여, 주조물(M)을 A축을 중심으로 회전시켜, 주조물의 배면을 숫돌구동부(50) 방향으로 향하게 한다. 그리고, Z축 모터(84)를 구동하여, 배면의 끝장 버어(m₃)의 한쪽끝에 회전숫돌(76)을 닿게 하여, 주조물(M)을 X축 방향으로 이동시킨다(X축 모터(90)를 구동하여), 이렇게 하여 경계버어(m₅)가 제거된다.

계속하여, 또 한편의 측면(S)을, 상기 한편의 측면(S)과 같은 동작에 의하여 경계버어(m₂,m₃,m₄)를 제거한다.

다음에, 주조물(M)의 앞면을 숫돌구동부(50) 방향으로 향하게 한다. 그리고, 주조물(M)의 라이저 버어(m₈,m₉)(Z축 방향으로 일치하여 형성되어 있다.)를 회전숫돌(76)과 Z축 위치가 일치하도록 X축 방향으로 이동시킨다. 회전숫돌(76)의 높이를 Y축 모터(58)를 구동하여 주조물(M)의 상면(U)의 레벨에 일치시킨다. 그리고 회전숫돌(76)을 전진시켜 라이저 버어(m₈,m₉)를 제거하고, 그후 회전숫돌(76)을 후퇴시킨다. 더욱, 주조물(M)의 상면(U)의 라이저 버어(m₈,m₉)를 제거할 때에는, 주조물(M)의 상면(U)을 누르는 클램프 헤드(32)가 해방되므로, 상방으로 이동시켜 둔다. 이 경우, 주조물(M)이 경량이면 주조물(M)의 양측면(S,S)을 클램프하여 유지할 필요가 있지만, 중량물이면 그럴 필요는 없다.

다음에 앞면의 경사면(FU)의 라이저 버어(m₆,m₇)를 제거한다. 우선, 주조물(M)의 라이저 버어(m₆,m₇)(Z축 방향으로 일치하여 형성되어 있는 것으로 한다)를 회전숫돌(76)과 Z축 위치가 일치하도록 X축 방향으로 이동시킨다(X축 모터(90)를 구동하여). 회전숫돌(76)의 높이를, Y축 모터(58)를 구동하여 주조물(M)의 상면(U)의 레벨로 일치시킨다. 그리고, 회전숫돌(76)을 전진시켜 경사면(FU)에 접근시켜, 회전숫돌(76)의 전진(Z축 방향으로의 이동)을 정지시킨다. 그리고, 경사면(FU)에 따라 회전숫돌(76)이 이동하도록, Y축 모터(58) 및 Z축 모터(84)를 조절하면서 이동시켜, 라이저 버어(m₆,m₇)를 제거한다.

계속하여, 회전숫돌(76)을 후퇴시켜, Y축 및 Z축의 원점위치로 이동시킨다.

또, 주조물(M)을 X축 모터(90)를 구동하여 꺼냄위치로 이동하여, 주조물(M)을 꺼낸다.

이상과 같이 티이칭을 행하고, 그 제어용 데이터를 RAM에 격납한다. 더욱, 이 RAM에 격납된 제어용 데이터는, 전원을 끊었을 때에 소거되지 않도록 배터리 백업되어 있다. 그리고 프로그램에 따라, 제어용 데이터에 의하여 각 버어(m₁~m₉)를 자동적으로 제거한다.

전술하는 바와 같이, 버어 제거에 의하여 회전숫돌(76)이 마모하여 회전숫돌(76)의 직경이 작아지지만, 이 마모량을 검출하여 회전숫돌의 이동을 보정하는 보정수단에 대하여 제6도의 플로우챠아트를 참조하면서 회전숫돌의 동작과 같이 설명한다.

전원을 넣으면, 프로그램이 시작된다. 우선, Z축 모터(84)가 구동하여 Z축의 머신 원점에 숫돌받침대(52)가 위치 결정된다(스텝 100). 계속하여 X축, Y축, Z축의 머신 원점위치에 위치결저한다(스텝 102).

위치검출기로서의 발광부(92a)와 수광부(92b)로 이루어지는 센서(92)(제2도 및 제4도 참조)가 불량인가 아닌가, 체크한다(스텝 104). 양호한 경우에는 다음 스텝(106)으로 이동한다.

X축, Y축, Z축, A축의 각축의 위치 결정된 제로점을 기준위치로 하여 각 축방향의 움직임의 좌표계를 설정한다(스텝 106).

계속하여, 센서(92)의 높이위치에 회전숫돌(76)의 축선(중심)의 높이위치를 일치시킨다(스텝 108).

Z축 모터(84)를 구동하여, 센서(92)의 측정위치의 10mm 직전까지 전진시킨다(스텝 110).

스텝(110)의 전진속도보다 약간 늦은 속도로 숫돌받침대(52)를 전진시킨다. 이 전진에 의하여 빛이 차단(OFF)되면(스텝 114), 숫돌받침대(52)가 5mm 백된다(스텝 116). 계속하여, 숫돌받침대(52)를 저속으로 전진시켜(스텝 118), 그리고 회전숫돌(76)이 센서(92)의 빛을 차광하면 숫돌받침대(52)의 움직임은 정지한다(스텝 120)에서 YES). 이 회전숫돌(76)이 차광한 위치에서, 원점위치로부터의 Z축의 이동거리(ℓ)를 판독한다(스텝 124).

더욱, 제7도는 회전숫돌(76)과 센서(92)와의 위치관계를 표시하고 있다. 티이칭시에 회전숫돌(76)이 센서(92)의 빛을 차고아한 위치에서의, 원점위치로부터 숫돌받침대(52)의 이동길이를 L이라 한다. 이 경우, 회전숫돌(75)의 마모량(h)은 (ℓ-L)이다.

여기서, 회전숫돌(76)의 마모량(h)(이하 보정치라고도 함)을 기입하고(스텝 126), 이 보정치(h) 만큼 Z축의 원점위치를 가산하여 보정한다(스텝 128). 계속하여, X축, Y축 방향의 움직임에 대한 보정을 한다(스텝 130). 그리고 각축 방향의 움직임의 신규 좌표계를 설정하고(스텝 132) 원점의 수정을 종료한다.

즉, 직립하는 측면 및 수평한 상면의 버어를 제거할 때에는, X축 및 Z축에 대하여 상기 보정치(h)를 그대로 원점위치에 가산하여 보정한다(제8도 참조). 그러나 경사면의 버어제거를 하는 경우에는 상기 보정치(h)를, Z축 방향과 Y축 방향으로 분배하여 경사면의 버어제거가 행해지도록 보정한다.

그리고, 상기 타이칭의 제어용 데이터에 따라 주조물(M)의 버어제거를 행하게 한다. 더욱, 원점보정은, 전원을 투입한 경우, 및 주조물(M)의 버어제거를 소정갯수 행할때마다 행하도록 하면 좋다.

제9(a)도는, 회전숫돌(76)의 마모량(h)을, 경사면의 버어를 제거할 때, Z축 및 Y축에 대하여 보정하는 경우의 설명도이다. 회전숫돌(76)의 마모량(h)은, Z 방향에 대한 보정(z)은 z=h·sinθ로 표시된다. 이 경우, Z축 모터(84)를 구동하여 숫돌받침대(52)를 z만큼 이동하면 좋다.

한편, Y 방향에 대한 보정(y)은 y=h·cosθ로 표시된다. 이 경우, 보정(y)은 (h·cosθ)로 되지만, Y축모터(58)가 구동하는 볼나사(59) 위의 승강블럭(60)의 이동량(y₁)은 y₁=h·cosθ×d로 표시된다. 여기서 제9도(b)를 참조하여, d에 대하여 설명한다. Y축 모터(58)를 구동한 볼나사(59) 위의 승강 블럭(60)의 이동량을 e라 하고, 이 경우의 회전숫돌(76)의 이동량을 H라 하면

H : e = y : y₁

의 관계가 성립한다. 이 관계에 상기 y 및 y₁을 대입하면, d=e/H로 된다. 더욱 H와 e의 관계는 비례관계에 있다. 이와 같이, 경사면의 경우에는, Z축 및 Y축 방향으로, z 및 y의 값을 보정한다.

더욱, 상기 실시예에서는 경사면의 버어 제거를 Y축 모터(58) 및 Z축 모터(84)를 조절하면서 행하였지만, 곡면상의 버어에 있어서도 마찬가지로 행할 수가 있다.

다음에, 상기 마무리 장치를 설정하여 알맞는 숫돌카버의 자세제어기구에 대하여, 제10도에 표시하는 숫돌 구동부의 정면도와 같이 제11도 및 제12도를 참조하여 설명한다.

제1링크(70)의 선단에 회전숫돌(76)의 대략 90도를 덮는 숫돌카바(94)가 설치되어 있다. 이 숫돌카바(94)는, 대향하는 측판(94a,4a)과, 그 측판(94a,94a)을 연결하는 원주면을 덮는 원주판(94b)으로 이루어지고 있다.

제1링크(70)의 선단에 설치된 축받이(72)의 회전숫돌(76)측의 단부 원주면에 링크상의 블록부(72a)가 원주상에 설치되어 있다(제11도 참조). 이 볼록부(72a)에 끼워맞추는 오목홈이 원주상에 설치된 가이드로울러(95) 3개가 숫돌카버(94)의 측면에 설치되어 있다. 이 가이드로울러(95)는 상기 축받이(72)의 볼록부(72a)를 둘러싸기 위해 등간격으로 배치되어 있다(제12도 참조). 이 때문에, 숫돌카바(94)는 축받이(72)의 축선을 중심으로 회전운동이 가능하다.

한편, 제1링크(70)의 후단의 이동축(68)과 동축에 링크판(96)이 수직으로 고정되어 있다. 링크판(96)의 상단과 숫돌카버(94)의 측판(94a)이 축(97a) 및 축(97b)을 사이에 두고 연결 로드(98)에 의하여 연결되어 있다. 이 연결로드(98)는 제1링크(70)(이동축(68)과 회전숫돌(76)의 중심을 연결한 선)에 대하여 평행하게 위치하고 있다. 또 회전숫돌(76)의 중심과 축(97b)을 연결하는 선(r)도 수직이다. 그리고 링크판(96), 연결로드(98), 제1링크(70) 및 선(r)에 의하여 평행링크를 구성하고 있다.

이 때문에, 제1링크(70)를 상방으로 올린 위치를 일점쇄선으로 표시하고, 이 위치의 회전숫돌을 76u로 한다. 이 위치에서 링크란(96)이 전진하고(링크판을 (96u)로 표시함), 평행링크의 작용에 의하여 선(r)이 수직상태에서 상방으로 이동하기 때문에, 숫돌카버(94)를 수직상태로 유지할 수가 있다.

마찬가지로, 제1링크(70)의 선단을 강하시킨 위치를 일점쇄선으로 표시하고, 이 위치의 회전숫돌을 76d라 한다. 이 위치에서, 이 상태에서 이동축(60)의 이동에 따라 링크판(96)이 전진하여(링크판을 (96d)로 표시한다), 평행링크의 작용에 의하여 숫돌카버(94)가 수직상태를 유지하고 있다.

더욱, 상술하는 바와 같이, 숫돌카버(94)가 수직위치를 유지하지 않는 경우에는, 회전숫돌(76)을 내렸을 때에, 제13도에 표시하는 바와 같이, 숫돌카버(94)의 선단(94c)이 주조물의 측면에 돌출하는 블록부(99) 등에 닿게 되는 경우가 있어서 바람직하지 않다. 이점, 상기 숫돌카바(94)를 자세제어함으로서 숫돌카버(94)가 주조물에 닿는 폐해가 생기지 않는다.

계속하여, 회전숫돌(76)의 약 3분의 1을 노출시키는 숫돌카버(93)를 설치하였을 경우, 숫돌카버(93)의 자세제어기구를 제14도를 참조하여 설명한다.

숫돌카버(93)는, 상기 숫돌카버(94)와 마찬가지로 구조에 의하여 회전숫돌(76)과 동축상에서 회전이 자유롭다.

상기 링크판(96)과 숫돌카버(93)가 상기와 마찬가지로 연결로드(98)에 의하여 연결되고, 그 연결로드(98)의 중간에 실린더(91)가 사이에 설치되어 있다. 실린더(91)를 구동함으로서, 회전숫돌(76)의 노출부분의 위치를 변화시킬 수가 있다.

제14도에서, 숫돌카버(93)를 90도 반시침(反時針)방향으로 회전시켰을 경우를 일점쇄선으로 표시한다(숫돌카버를 (93a)와 연결로드를 (98a)로서 표시한다. 이 경우에는, 회전숫돌(76)의 하부가 노출되고, 주조물의 상면의 버어 등의 제거를 행할 수가 있다. 또, 마찬가지로, 회전숫돌(76)의 노출부분을 버어 등의 제거면에 향하도록 자세제어함으로서, 보다 안전한 버어 제거가 가능하다.

이 자세제어기구에 있어서는, 상기 평행링크와 실린더(91)와의 동작에 의하여, 버어 등의 제거를 방해하는 일없이, 알맞는 제어가 가능하다.

더욱, 실린더(91)는 연결로드(98)의 중도부에 설치하지 않더라도, 직접 제1링크(70)에 연결되도록 하여도 좋다.

상기 실시예의 마무리 장치에서는, 제19도에 표시하는 바와 같이, 주조물(M)의 원주면에 오목홈 등의 오목부(100)가 형성되어 있는 경우에는, 회전숫돌(76)의 수직상태로 주조물(M)의 오목부(100)에 접근하기 때문에, 오목부(100)내의 버어를 제거할 수가 없었다. 그리하여 상기 마무리 장치(10)에, 회전숫돌(76)의 방향을 변경하는(제19도에 일점쇄선으로 표시하는 바와 같이 회전숫돌(76)의 방향을 변경할 수 있다) 선회 제어기구(102)를 장착한 보기에 대하여 설명한다. 제15도에 표시하는 바와 같이, 상기 실시예와 마찬가지로, 클램프 기초받침대(22)가 X방향으로 X축 모터(90)에 의하여 이동가능하고, 또 X축과 직교하는 수평방향에 진퇴가능한 숫돌받침대(52)가 Z축 방향으로 이동이 가능하도록 설치되어 있다.

이 숫돌받침대(52) 위에, Z축과 평행한 상태에서, 상기 실시예와 마찬가지로 구성의 숫돌 구도부(50)가 장착되어 있다.

그리고, 이 숫돌 구동부(50)를 구성하는 제1링크(70)의 선단에 선회제어기구(102)가 설치되어 있다.

이 선회제어기구(102)에 대하여, 상세히 제15도 내지 제18도를 참조하여 상세히 설명한다.

제1링크(70)를 구성하는 2장의 측판(70a,70b)의 선단에 각각 축받이(104)가 설치되어 있다. 이 축받이(104,104)에 회동축(106)이 지지되고, 이 회동축(106)의 양단에 고정판(108a,108b)이 고정되어 있다. 한쪽의 고정판(108a)에는 회전숫돌(76)을 구동하는 구동모터(77)가 고정되고, 또 한편의 고정판(108b)에는 회전숫돌(76)의 회전축(74)이 축받이되는 축받이(110)가 고정되어 있다. 또, 회전축(74)상에는, 회전숫돌(76)을 덮는 숫돌카버(94)가 고정판(108b)에 고정되어 있다.

그리고, 상기 구동모터(77)의 구동축 선단의 풀리(77a)와 회전숫돌(76)의 회전축(74)의 풀리(75a)에 벨트(78,78)가 걸려 걸쳐진다. 또 풀리(77a,75a) 및 벨트(78,78)는 벨트카버(112)로 덮어져 있다. 이 벨트카버(112)는 고정판(108a,180b)에 고정되어 있다(제16도 참조). 따라서 상기 고정판(108a,108b)에 고정된 회전숫돌(76), 구동모터(77)등은 회동축(106)을 중심으로 회전가능하다.

상기 회동축(106)의 중도부에는 기어 박스(114)가 설치되고, 이 기어박스(114) 내의 회동축(106) 상에는 톱니바퀴(116)가 고정되어 있다. 또 기어박스(114)의 상면에 모터(118)가 고정되고, 이 모터(118)의 구동축으로부터 전달된 축(118a) 상에 웜기어(120)가 설치되어 있다. 이 웜기어(120)는 회동축(106) 위의 톱니바퀴(116)과 맞물리고 있다(제16도 참조).

상기 기어박스(114)의 양측면에서 회동축(106)의 축선방향으로, 그리고 상방으로 향하여 지지암(122,122)이 연장되어 나와 있다(제18도 참조). 한편, 상기 제1링크(70)의 후단의 이동축(68)상에 지지부재(124,124)가 기립하고 있다. 그리고, 각 지지부(124)와 지지암(122)이 각각 연결관(126,126)에 축부착되어 있다.

제17도에 표시하는 바와 같이, 지지암(122)과 연결판(126)을 축부착한 축(127)과, 회동축(106)이 수직의 위치관계로 유지되고, 이 수선인 링크를 e라 한다. 또, 지지부(124)와 연결판(126)이 축부착된 축(125)과, 이동축(68)을 연결한 링크(f)가 수직으로 유지되어 있다.

이 때문에, 연결판(126), 제1링크(70), 링크(e) 및 링크(f)에 의하여 평행링크가 구성되어 있다. 따라서 제1링크(70)의 선단을 상하로 가동하더라도, 링크(e)와 링크(f)가 항상 수직상태를 유지하기 위하여, 기어박스(114)가 항상 수직으로 자세제어되고 있다.

상기 모터(118)를 구동함으로서,축(118a) 위의 웜기어(120) 및 웜기어(120)에 맞물려 있는 톱니(116)를 사이에 두고 회동축(106)이 회전운동하여, 회전숫돌(76)를 회동축(106)을 중심으로 회전운동시킬 수가 있다. 이때문에, 제19도에 일점쇄선으로 표시하는 바와 같이 회전숫돌(76)을 수평상태로 하거나, 여러가지의 경사로 변경할 수가 있다.

이 보기에서 숫돌 구동부(50)를 구성하는 제1링크(70)의 선단에 선회제어기구(102)가 설치되어 있으므로, 주조물(M)의 오목부(100) 내의 버어 등의 제거도 가능하다.

이상 기술한 바와 같이, 상기 실시예의 주조물의 마무리 장치는, 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 발명의 정신을 일탈하지 않는 범위내에서 많은 개변(改變)을 실시할 수 있는 것은 물론이다.

Claims (5)

1. 주조제품의 마무리 장치(10)에 있어서, 피가공물(M)로부터 버어를 제거하기 위한 회전숫돌(76); 수평 X방향으로 이동하는 것이 가능한 클램프 기초받침대(22); 상기 클램프 기초받침대에 설치되고 X방향과 수직인 A축을 중심으로 하여 회전가능한 피가공물을 클램프하기 위한 클램프 장치(20); 상기 클램프 기초받침대(22)에 대향하여 설치되도록 상기 X방향과는 수직인 수평 Z방향으로 이동하는 것이 가능한 숫돌받침대(52); 상기 X방향과는 수직인 연직면내에서 요동가능하도록 숫돌받침대(52)에 피벗식으로 부착된 한쪽끝을 가지고 있는 지지축체(56); 상기 지지축체(56)상을 이동하는 것이 가능한 승강블록(60); 상기 승강블록(60)에 피벗식으로 부착된 한쪽끝과 숫돌받침대(52)에 피벗식으로 부착된 다른쪽끝을 가지고 있고 상기 한쪽끝이 상기 승강블록(60)의 이동에 의해서 상기 지지축체(56)상을 이동하는 것이 가능한 링크(64); 상기 X방향과 수직인 연직면내에서 요동가능하도록 중도부에서 승강블록(60)에 피벗식으로 부착되어 있고 요동아암(70)의 후단측은 Z방향으로 가이드부(68)를 따라서 이동하는 것이 가능하고, X방향으로 배열된 회전축(74)을 중심으로 회전하고 승강블록(60)의 이동에 의해서 Y방향으로 이동하는 것이 가능한 회전숫돌(76)은 요동아암(70)의 전단측에 지지되어 있는 요동아암(70); 피가공물(M)의 상면 및 원주측면의 버어의 제거를 행하도록 상기 클램프 기초받침대(22), 클램프 장치(20), 숫돌받침대(52) 및 승강블록(60)의 각 구동장치를 제어하는 제어수단; 상기 회전숫돌(76)의 마모량(h)을 검출하는 검출수단; 및 상기 회전숫돌(76)의 마모량(h)에 따라서 숫돌받침대(76) 및 승강블록(60)의 이동양을 보정하는 보정수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 주조제품의 마무리 장치.
2. 주조제품의 마무리 장치(10)에 있어서, 피가공물(M)로부터 버어를 제어하기 위한 회전숫돌(76); 수평 X방향으로 이동하는 것이 가능한 클램프 기초받침대(22); 상기 클램프 기초받침대에 설치되고 X방향과의 수직인 A축을 중심으로 하여 회전가능한 피가공물을 클램프하기 위한 클램프 장치(20); 상기 클램프 기초받침대(22)에 대향하여 설치되도록 상기 X방향과는수직인 수평 Z방향으로 이동하는 것이 가능한 숫돌받침대(52); 상기 X방향과는 평행한 연직면내에서요동가능하도록 숫돌받침대(52)에 피벗식으로 부착된 한쪽끝을 가지고 있는 지지축체(56); 상기 지지축체(56)상을 이동하는 것이 가능한 승강블록(60); 상기 승강블록(60)에 피벗식으로 부착된 한쪽끝과 숫돌받침대(52)에 피벗식으로 부착된 다른쪽끝을 가지고 있고 상기 한쪽끝이 상기 승강블록(60)의 이동에 의해서 상기 지지축체(56)상을 이동하는 것이 가능한 링크(64); 상기 X방향과 평행한 연직면내에서 요동가능하도록 중도부에서 승강블록(60)에 피벗식으로 부착되어 있고 요동아암(70)의 후단측은 Z방향으로 가이드부(68)를 따라서 이동하는 것이 가능하고, Z방향으로 배열된 회전축(74)을 중심으로 회전하고 승강블록(60)의 이동에 의해서 Y방향으로 이동하는 것이 가능한 회전숫돌(76)은 요동아암(70)의 전단측에 지지되어 있는 요동아암(70); 피가공물(M)의 상면 및 원주측면의 버어의 제거를 행하도록 상기 클램프 기초받침대(22), 클램프 장치(20), 숫돌받침대(52) 및 승강블록(60)의 각 구동장치를 제어하는 제어수단; 상기 회전숫돌(76)의 마모량(h)을 검출하는 검출수단; 및 상기 회전숫돌(76)의 마모량(h)에 따라서 숫돌받침대(76) 및 승강블록(60)의 이동양을 보정하는 보정수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 주조제품의 마무리 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보정수단은 상기 A축과 평행인 측면의 버어 등을 제거하는 경우에는 Z 방향으로 회전숫돌(76)의 이동량에 회전숫돌체(76)의 마모량(h)을 가산하여 보정하고, 상기 클램프 기초받침대와 평행한 상면상의 버어 등을 제거하는 경우에는 Y방향으로 회전숫돌(76)의 이동량에 마모량(h)을 가산하여 보정하고, 그리고 상기 경사면과 곡면의 버어 등을 제거하는 경우에는 Z방향과 Y방향으로 마모량(h)을 분배하여 회전숫돌(76)의 각각의 이동량에 가산하여 보정하는 것을 특징으로 하는 주조제품의 마무리 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 회전숫돌(76)을 부분적으로 덮고 있고 회전숫돌(76)과 동축으로 회전하는 것이 가능한 숫돌카버(94); 및 버어 등이 존재하는 피가공물(M)의 표면에 대하여 회전숫돌(76)의 노출부분이 향하도록 상기 숫돌카버(94)의 자세를 제어하는 자세제어수단을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 주조제품의 마무리 장치.
5. 제2항에 있어서, 회전숫돌(76)을 회전이 자유롭게 지지하는 축받이(110)와 상기 회전숫돌(76)을 구동하는 모터(77)는 요동아암(70)의 선단측에 지지되고 Z방향의 축선을 중심으로 하여 회전하는 것이 가능한 회동축의 양단에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 주조제품의 마무리 장치.