WO2011043546A9 - 면취기 - Google Patents

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WO2011043546A9
WO2011043546A9 PCT/KR2010/006243 KR2010006243W WO2011043546A9 WO 2011043546 A9 WO2011043546 A9 WO 2011043546A9 KR 2010006243 W KR2010006243 W KR 2010006243W WO 2011043546 A9 WO2011043546 A9 WO 2011043546A9
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WO
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chamfering
rotary shaft
workpiece
guide
present
Prior art date
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PCT/KR2010/006243
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WO2011043546A2 (ko
WO2011043546A3 (ko
Inventor
김종규
이동훈
김호경
Original Assignee
에스티엑스조선해양 주식회사
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Filing date
Publication date
Application filed by 에스티엑스조선해양 주식회사 filed Critical 에스티엑스조선해양 주식회사
Publication of WO2011043546A2 publication Critical patent/WO2011043546A2/ko
Publication of WO2011043546A9 publication Critical patent/WO2011043546A9/ko
Publication of WO2011043546A3 publication Critical patent/WO2011043546A3/ko

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/12—Trimming or finishing edges, e.g. deburring welded corners
    • B23C3/126—Portable devices or machines for chamfering edges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/02—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor

Definitions

  • the present invention relates to a chamfering machine that performs a surface treatment such as chamfering treatment for the edge of the cutting surface in processing a workpiece used in various machine tools or ships.
  • Chamfering machine is a tool that performs the surface treatment such as chamfering treatment on the edge of the cutting surface when processing the workpiece used in various machine tools or ships.
  • Preliminary proposal 2 symmetrically abuts the upper and lower edges of the workpiece by symmetrically confronting two rotary cutters that form a sawtooth circular cut-off as the size of the rounding to be chamfered or the inclination angle of the chamfer to the rotary shaft of the drive shaft driven as air.
  • the upper and lower edges of the workpiece can be rounded or chamfered at the same time, which makes the chamfering work very efficient and convenient, especially the rounding size of the upper and lower parts and the angle of inclination There is an effect that the degree can be formed uniformly.
  • the guide flange 6 takes the form of a large circle.
  • the reason for taking the form of 'circle' is that the rotary cutters 11 and 11 'accurately approach the workpiece 13 during processing.
  • the reason for taking the shape of a 'large' circle is that the circular guide flange 6 can prevent the shaking of the tool during machining as the ground plane with the workpiece 13 becomes wider, resulting in high quality. Because.
  • the circular guide flange 6 is vulnerable to interference and can be applied only when machining the edge of the plate (a) of FIG. 6, and the welding line or the wall at the corner where the guide flange 6 is grounded. If the same protrusion exists, the problem arises that the application is impossible (Fig. 6b). If there is interference that interferes with the fixation of the guide flange 6 in the part where the machining takes place, it is impossible to work. In the case of the preceding proposal 2, the guide flange 6 is not correctly settled on the surface of the workpiece 13. If you do not get high quality processing. That is, in the case of the preceding proposal 2, the minimum space as large as the size of the guide flange 6 should be provided to enable the work.
  • the preceding proposal 2 takes a method in which the rotary cutters 11 and 11 'are symmetrically connected to both sides and connected with the rotation shaft 2 by the high information bolt 12, so that it is difficult to efficiently cope with the change in the thickness of the workpiece 13.
  • the preceding proposal 2 if the thickness of the workpiece 13 is changed, the rotary cutters 11 and 11 'should be replaced in pairs and the high information bolt 12 should be changed.
  • the high information bolt 12 is sheared. That is, in case of the preceding proposal 2, since the rotary cutters 11 and 11 'are fastened between the rotating shaft 2 and the high information bolt 12, the high information bolt 12 loads the load applied to the rotary cutters 11 and 11'. Since it receives intensively at the point (G of FIG. 12) meeting the rotating shaft (2), the high information bolt 12 is easily sheared and slip occurs to make power transmission difficult.
  • the worker must work while pressing the guide flange (6) artificially and strongly to the workpiece (13). This is because if the guide flange 6 is slightly dropped from the workpiece 13 and one side is lifted or tilted, the processing quality is poor. And since the rotary cutter (11, 11 ') does not fit well with the workpiece (13) surface because the load is concentrated only on one axis (high information bolt), the safety accident may occur.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, easy access to the workpiece with interference such as corners or walls of the corner, can easily cope with changes in the thickness of the workpiece,
  • the purpose is to provide a chamfer that can prevent damage to equipment by spreading and absorbing loads, and to sufficiently fix the work surface to minimize the vibration during processing, thereby improving the processing quality of the work. It is done.
  • the present invention in the chamfering machine that forms a screw thread on the end of the chamfering main body on which the rotating shaft rotated by the driving force of the motor and screwed the guide, two rotary cutters facing each other symmetrically One of them is directly coupled to the main rotary shaft and the inner rotary shaft fixedly installed inside the chamfering body so that the position is fixed at the end of the chamfering body, and the other one of the external rotary shaft inserted into the main rotary shaft and the inner rotary shaft By inserting and coupled to the outer cap at the end, it presents a chamfer characterized in that it is possible to adjust the mutual opposing distance of the two rotary cutters by adjusting the insertion length of the external rotary shaft.
  • the chamfering machine According to the chamfering machine according to the present invention, it is easy to access to the workpiece with interference such as corners or walls of the corner, and can easily cope with the change in the thickness of the workpiece, and by distributing and absorbing the load generated during the machining operation In order to prevent damage to the workpiece, it is possible to improve the processing quality of the workpiece by sufficiently fixing the workpiece surface to minimize vibration during the machining operation.
  • FIG. 1 shows the overall appearance of a chamfering machine according to the present invention.
  • Figure 2 shows how to adjust the mutually opposed distance of the two rotary cutter in the chamfering machine according to the present invention.
  • Figure 3 shows a view from the front of the chamfering machine according to the present invention.
  • Figure 4 shows the appearance of the chamfering machine according to the present invention from the back side.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing the mutual coupling relationship of the components constituting the chamfering machine according to the present invention.
  • Figure 6 shows the problem of the conventional chamfering machine according to the prior design 2.
  • Figure 7 shows the bevel is processed in the corner of the guide in the chamfering machine according to the present invention.
  • Figure 8 shows the bevel is processed in the bevel is applied to the work site in the chamfering machine according to the present invention.
  • Figure 9 shows the appearance of the bevel is applied to the work site the outer cap beveled at the edge in the chamfering machine according to the present invention.
  • Figure 10 shows the usefulness of the shape of the guide in the chamfering machine according to the present invention.
  • Figure 12 shows the problem of the conventional chamfering machine according to the prior design 2.
  • Figure 13 shows the coupling structure (side) of the rotating shaft in the chamfering machine according to the present invention.
  • Figure 14 shows the coupling structure (plane) of the rotating shaft in the chamfering machine according to the present invention.
  • Figure 15 shows the comparison between the form of straight processing and curved processing.
  • bearing 90 cover plate
  • guide body 150 chamfering body
  • Figure 1 shows the overall appearance of the chamfering machine according to the invention
  • Figure 5 shows the mutual coupling relationship of the components constituting the chamfering machine according to the present invention.
  • the main body 150 of the chamfering machine which concerns on this invention arrange
  • the motor may be an air motor or an electric motor.
  • the motor is mounted to the handle portion of the main body 150 of the chamfering machine, as shown in Figure 1 when the handle is bent in the shape of a translator is usually referred to as an 'angle chamfer', and the case is straight stretched without bending is usually referred to as a 'straight type chamfering machine' do.
  • the present invention is not particularly limited to the shape of the chamfering bar, the present invention can be applied to both the angle chamfering and straight chamfering.
  • the driving force of the motor is transmitted to the rotating shaft via the bevel gear 20 (Figs. 5, 13 and 14).
  • the rotary shaft is fixed to the inside of the chamfering body 150, the main rotary shaft 40 (Figs. 5, 13 and 14) and the internal rotary shaft 50 (Figs. 5, 13 and 14), It consists of three of the external rotary shaft 60 (Figs. 1, 5, 13 and 14) inserted into the main rotary shaft 40 and the internal rotary shaft 50.
  • the main rotary shaft 40 and the inner rotary shaft 50 is rotated with the rotation of the bevel gear 20, the outer rotary shaft 60 is inserted into the main rotary shaft 40 and the inner rotary shaft 50 in close contact with Therefore, the external rotary shaft 60 also rotates in accordance with the rotation of the main rotary shaft 40 and the internal rotary shaft 50. Therefore, in the present invention, the rotation speed of the main rotation shaft 40 and the internal rotation shaft 50 and the rotation speed of the external rotation shaft 60 are the same.
  • Threads formed in the coupling groove (FIG. 7) of the 140 is to act in the form of male and female screws with each other.
  • the guide 140 can be easily fastened to the chamfering body 150 by inserting the coupling groove (FIG. 7) of the guide 140 into the end A of the chamfering body 150 and turning clockwise ( Screw connection). Of course, when the guide 140 is turned counterclockwise, the guide 140 is separated from the chamfering body 150.
  • the chamfering machine according to the present invention uses two rotary cutters 30 and 30 'mounted to face each other symmetrically so as to efficiently chamfer the upper and lower edges of the workpiece simultaneously.
  • the rotary cutter ( 30, 30 ') has the following characteristics.
  • one of the two rotary cutters 30 and 30 ' which are opposed to each other symmetrically is directly coupled to the main rotary shaft 40 and the internal rotary shaft 50 so that its position is the end of the chamfering main body 150. It is fixed at (A), the other one 30 'is inserted into the outer cap 110 at the end (B) of the external rotation shaft 60 to be coupled (Fig. 1, 13 and 14).
  • the rotary cutter 30 located at the end A of the chamfering body 150 rotates with the rotation of the main rotary shaft 40 and the internal rotary shaft 50, and the end B of the external rotary shaft 60.
  • the rotary cutter 30 'located in the is rotated with the rotation of the external rotary shaft 60.
  • the reason for arranging the rotary cutters 30 and 30 'in this manner is to adjust the mutually opposed distance L between the two rotary cutters 30 and 30' by adjusting the insertion length of the external rotary shaft 60. To do this.
  • the operator pushes or pulls the external rotary shaft 60 (the external rotary shaft 60 may be pulled out completely, which will be described later).
  • the external rotary shaft 60 is the main rotary shaft. The position is moved in the state inserted in the 40 and the internal rotating shaft 50, and as a result the insertion length is changed.
  • the insertion length of the external rotary shaft 60 increases, and on the contrary, when the external rotary shaft 60 is pulled out of the chamfering main body 150, the external rotary shaft 60.
  • the insertion length of is to be reduced.
  • the position of the external rotary shaft 60 is fixed with a set screw (when using the chamfering machine according to the present invention, the external rotary shaft 60 should be fixed so as not to move) (FIGS. 1 and 14).
  • FIG. 13 and a in FIG. 14 the mutually opposed distances L of the two rotary cutters 30 and 30 'are reduced (a in FIG. 13 and a in FIG. 14) and the external rotary shaft 60.
  • Figure 2 shows a series of aspects of controlling the mutually opposed distance of the two rotary cutters (30, 30 ') in the chamfering machine according to the present invention.
  • the mutually opposed distances L of the rotary cutters 30 and 30 ' can be freely adjusted, the operator can easily cope with the change in the thickness of the workpiece. That is, if the thickness of the workpiece is thin, the mutually opposed distance L of the rotary cutters 30 and 30 'may be reduced to match the thickness of the workpiece, and if the thickness of the workpiece is thick, the rotary cutters 30 and 30' may be adapted to the thickness of the workpiece. It is necessary to increase the mutually opposed distance L.
  • the external rotation shaft 60 is preferably such that its cross section takes the form of a polygon (Figs. 13 and 14).
  • the external rotary shaft 60 is rotated by receiving the rotational force of the main rotary shaft 40 and the internal rotary shaft 50 in the state inserted into the main rotary shaft 40 and the internal rotary shaft 50, the cross section of the external rotary shaft 60 This is because, in the case of taking the shape of a polygon, power transmission can be made smoothly without slipping, which is advantageous.
  • the guide 140 serves to fix the chamfer according to the present invention to the workpiece during the machining operation to prevent shaking and to allow the rotary cutters 30 and 30 'to accurately approach the workpiece.
  • the present invention has been made in various technical attempts to ensure that the guide 140 is properly fixed to the workpiece.
  • the bevel is machined at the edge of the guide 140 and at the edge of the outer cap 110 (FIGS. 7, 9) to obtain a high quality processing quality even when there is a short distance protrusion such as a welding line as well as interference by a wall or the like. To make it possible.
  • FIG. 8D there is a short distance protrusion by a welding line at a corner, and in this case, if the bevel is machined at the edge of the guide 140, it is possible to work much closer to the corner of the corner than otherwise. This leads to an improvement in processing quality.
  • FIG. 9E a short distance protrusion by a welding line exists at a corner, and in this case, if a bevel is machined at the edge of the outer cap 110, it is possible to work much closer to the corner of the corner than otherwise. This also leads to an improvement in processing quality. If the bevel is not processed at the edge of the outer cap 110, the upper portion of the hole will not be able to approach the rotary cutter (30, 30 ') will be difficult to process.
  • the fixing surface C is gradually widened to facilitate the access to the workpiece (FIGS. 1, 3, and 4).
  • the upper portion (H) of the guide 140 is narrow, but to have a form that widens toward the lower portion (I).
  • the reason why the upper portion H of the guide 140 is narrowed is because it can facilitate access to the work where there is interference, such as a corner or a wall of the workpiece.
  • the reason why the lower portion I of the guide 140 is widened is to prevent the occurrence of vibration during the machining operation by allowing the chamfering machine according to the present invention to be sufficiently fixed to the workpiece.
  • FIG. 10 is a comparison of the shape (F) of the guide according to the prior art (prior design 2) and the shape of the guide 140 according to the present invention.
  • F the width of the guide is too large and the corners or walls of the corners, etc. Access to areas with interferences will be difficult and the processing quality will be significantly worse.
  • the guide 140 according to the present invention has a narrow width of the upper portion H, a fine enough approach is possible even where there is interference such as a corner or a wall.
  • the magnet 80 is inserted into the body 70 of the guide 140 (FIG. 5).
  • a thin plate 100 made of special steel such as stainless steel or high speed steel was attached to the fixing surface C of the guide 140 (FIGS. 5 and 13).
  • the surface friction coefficient is small as a material of special steel, and accordingly, in the present invention, special steel such as stainless steel and high speed steel having such properties is applied.
  • the bearing 10 is positioned between the two rotary cutters 30 and 30 'which are opposed to each other, and when the bearing 10 is attached between the rotary cutters 30 and 30', the amount of cutting on both sides is equal. It is easy to adjust, and it is possible to prevent the malfunction of the rotary cutters 30 and 30 'to dig into the workpiece, and also to ensure that the machining surface of the workpiece and the blades of the rotary cutters 30 and 30' are correct. It is possible to obtain high quality processing quality by making processing with attitude (angle).
  • the present invention proposes a method of specially manufacturing the outer shaft (external rotation shaft 60) by inserting the inner shaft (main rotation shaft 40 and the internal rotation shaft 50) and connecting them (Figs. 13 and 14).
  • the load is not concentrated only at the portion where the bolt and the shaft are connected, and the load is evenly distributed throughout the shaft, and the power transmission is also accurate.
  • the chamfering machine (FIG. 11) according to the prior art (preliminary draft 2) is for the double-sided machining
  • the high information bolt 12 must be replaced for the single-sided machining.
  • the chamfering machine according to the present invention can be immediately cross-sectional processing just by extracting the external rotary shaft (60). In other words, the chamfering machine according to the present invention can be easily switched to a single-sided, double-sided machining operation.
  • the chamfering machine According to the chamfering machine according to the present invention, it is easy to access to the workpiece with interference such as corners or walls of the corner, and can easily cope with the change in the thickness of the workpiece, and by distributing and absorbing the load generated during the machining operation It is possible to prevent damage to the workpiece, and to fully settle on the workpiece surface to minimize the vibration during machining, thereby improving the processing quality of the workpiece.It is widely applied in the shipbuilding and shipbuilding equipment related industries. It is a technology that can realize its practical and economic value.

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Abstract

본 발명은 각종 공작기계 또는 선박과 같은 곳에 사용되는 가공물을 가공함에 있어서 절단면의 모서리에 대하여 모따기 처리와 같은 면 처리를 하는 면취기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은, 구석의 모서리나 벽 등의 간섭이 있는 피가공물에 대한 접근이 용이하고, 피가공물의 두께 변화에 손쉽게 대응할 수 있으며, 가공 작업 시 발생하는 부하를 분산하여 흡수함으로써 장비의 훼손을 막을 수 있는 한편, 피가공물 면에 충분히 정착하여 가공 작업 시의 진동이 최소한으로 발생하도록 함으로써 피가공물에 대한 가공 품질을 향상시킬 수 있는 면취기에 관한 것이다.

Description

면취기
본 발명은 각종 공작기계 또는 선박과 같은 곳에 사용되는 가공물을 가공함에 있어서 절단면의 모서리에 대하여 모따기 처리와 같은 면 처리를 하는 면취기에 관한 것이다.
면취기는 각종 공작기계 또는 선박과 같은 곳에 사용되는 가공물을 가공함에 있어서 절단면의 모서리에 대하여 모따기 처리와 같은 면 처리를 하는 공구이다.
일반적으로 피가공물의 모서리를 라운딩하거나 모따기를 할 때에는 그라인더로서 눈짐작에 의해 면취하므로 면취각도가 일정하지 않으며 또한 정밀하고 균일한 면취를 할 수 없었을 뿐 아니라 작업시간이 많이 소요되고 능률적인 작업을 할 수 없는 폐단이 있었다.
이러한 폐단은 한국 실용신안등록출원 제 20-1998-0028831 호인 '면취기'(이하, '선행고안 1'이라 함)에 의해 해소되었으나, 선행고안 1은 한 개의 모서리만을 면취할 수 있도록 되어 있으므로 상부와 하부모서리를 면취하는 피가공물의 면취시 순서대로 면취작업을 실시해야 됨에 따라 작업이 번거럽고 시간이 많이 걸리는 단점이 있었다.
이러한 단점은 또 다른 한국 실용신안등록출원 제 20-1999-0015627 호인 '면취기'(이하, '선행고안 2'라 함)에 의해 해소되었다(도 11). 선행고안 2는 에어로서 구동하는 구동축의 회전축에 면취할 라운딩의 크기 또는 모따기의 경사각도로서 톱니형 원형절삭부를 형성한 두 개의 로타리 컷터를 대칭으로 대향 접면되게 축착시켜 피가공물의 상부와 하부 모서리를 동시에 효율적으로 면취할 수 있게 한 것인데, 선행고안 2에 따르면 피가공물의 상부와 하부의 모서리를 동시에 라운딩하거나 모따기 할 수 있으므로 면취작업을 매우 효율적으로 간편하게 할 수 있으며 특히 상하부의 라운딩 크기와 모따기의 경사각도를 균일하게 형성할 수 있는 효과가 있다.
그러나 선행고안 2에 따르면 다음과 같은 문제가 발생한다(도 11 참조).
첫째, 선행고안 2에 따르면 안내플랜지(6)가 커다란 원의 형태를 취하고 있는데, '원'의 형태를 취한 이유는 가공 중에 로터리 커터(11, 11')가 정확히 피가공물(13)에 접근하도록 하기 위함이며, '커다란' 원의 형태를 취한 이유는 원형의 안내플랜지(6)는 피가공물(13)과의 접지면이 넓어질수록 가공 중 공구의 떨림을 방지할 수 있어 양질의 품질이 나오기 때문이다.
그런데, 이러한 원형 형태의 안내플랜지(6)는 간섭에 취약하여 평판의 모서리 가공 시에만 적용이 가능하며(도 6의 a), 구석진 곳이나 안내플랜지(6)가 접지되는 부분에 용접선이나 벽과 같은 돌출물이 있으면 적용이 불가능하다는 문제가 발생한다(도 6의 b). 만약 가공이 이루어지는 부분에 안내플랜지(6)의 정착을 방해하는 간섭이 존재한다면 작업이 불가능해진다는 것인데, 이는 선행고안 2의 경우 안내플랜지(6)가 피가공물(13)의 면에 정확히 정착되지 않으면 양질의 가공 품질을 얻을 수 없기 때문이다. 즉 선행고안 2의 경우에는 안내플랜지(6)의 크기만큼의 최소 공간이 마련되어야 작업이 가능한 것이다.
둘째, 피가공물(13)의 두께 변화에 대응하기가 어렵다. 즉, 선행고안 2는 로터리 커터(11, 11')를 양쪽으로 대칭하여 고정보울트(12)로 회전축(2)과 연결하는 방식을 취하기 때문에 피가공물(13)의 두께 변화에 효율적으로 대응하기 어려운 것이다. 예를 들어 설명하자면, 선행고안 2의 경우 피가공물(13)의 두께가 변하면 그에 상응하도록 로터리 커터(11, 11')를 쌍으로 교체하여야 하고 이와 더불어 고정보울트(12)도 바꾸어 주어야 한다.
셋째, 피가공물(13)의 두께가 두꺼우면 고정보울트(12)의 길이가 길어져 로터리 커터(11, 11')에 대한 동력 전달이 제대로 이루어지지 않을 뿐만 아니라 로터리 커터(11, 11')의 비틀림으로 인하여 고정보울트(12)가 전단되는 현상이 발생한다. 즉, 선행고안 2의 경우 회전축(2)과 고정보울트(12) 사이에 로터리 커터(11, 11')가 체결되기 때문에, 로터리 커터(11, 11')에 걸리는 부하를 고정보울트(12)가 회전축(2)을 만나는 지점(도 12의 G)에서 집중적으로 받게 되므로, 고정보울트(12)가 쉽게 전단되고 슬립이 발생하여 동력 전달이 어렵게 되는 것이다.
넷째, 작업자는 안내플랜지(6)를 피가공물(13)에 인위적으로 강하게 압착하면서 작업하여야 한다. 안내플랜지(6)가 피가공물(13)에서 조금만이라도 떨어져 한쪽이 들리거나 기울어지게 되면 가공 품질이 불량해지기 때문이다. 그리고 1축(고정보울트)에서만 부하를 집중적으로 받는 관계로 로터리 커터(11, 11')가 피가공물(13) 면과 잘 맞지 않는 경우 공구가 튀어서 안전사고가 발생할 수 있기 때문이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 구석의 모서리나 벽 등의 간섭이 있는 피가공물에 대한 접근이 용이하고, 피가공물의 두께 변화에 손쉽게 대응할 수 있으며, 가공 작업 시 발생하는 부하를 분산하여 흡수함으로써 장비의 훼손을 막을 수 있는 한편, 피가공물 면에 충분히 정착하여 가공 작업 시의 진동이 최소한으로 발생하도록 함으로써 피가공물에 대한 가공 품질을 향상시킬 수 있는 면취기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 모터의 구동력으로 회전하는 회전축을 축설한 면취기 본체의 단부에 나사산을 형성하고 여기에 가이드를 나사 결합한 면취기에 있어서, 상호 대칭으로 대향하는 두 개의 로터리 커터 중 한 개는 면취기 본체의 내부에 고정 설치되는 메인회전축 및 내부회전축에 직접 결합함으로써 그 위치가 면취기 본체의 단부에서 고정되도록 하고, 나머지 한 개는 메인회전축 및 내부회전축에 삽입되는 외부회전축의 단부에서 외부캡에 삽입되어 결합함으로써, 외부회전축의 삽입 길이를 조절하는 과정을 통하여 두 개의 로터리 커터의 상호 대향 거리를 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 면취기를 제시한다.
본 발명에 따른 면취기에 의하면, 구석의 모서리나 벽 등의 간섭이 있는 피가공물에 대한 접근이 용이하고, 피가공물의 두께 변화에 손쉽게 대응할 수 있으며, 가공 작업 시 발생하는 부하를 분산하여 흡수함으로써 장비의 훼손을 막을 수 있는 한편, 피가공물 면에 충분히 정착하여 가공 작업 시의 진동이 최소한으로 발생하도록 함으로써 피가공물에 대한 가공 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
도 1은 본 발명에 따른 면취기의 전체적인 외관을 보여주고 있다.
도 2는 본 발명에 따른 면취기에서 두 개의 로터리 커터의 상호 대향 거리를 조절하는 모습을 보여주고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 면취기를 앞면에서 바라본 모습을 보여주고 있다.
도 4는 본 발명에 따른 면취기를 뒷면에서 바라본 모습을 보여주고 있다.
도 5는 본 발명에 따른 면취기를 구성하는 부품들의 상호 결합 관계를 보여주는 분해사시도이다.
도 6은 선행고안 2에 따른 종래의 면취기의 문제점을 보여주고 있다.
도 7은 본 발명에 따른 면취기에서 가이드의 모서리에 베벨이 가공된 모습을 보여주고 있다.
도 8은 본 발명에 따른 면취기에서 모서리에 베벨이 가공된 가이드가 작업 현장에 적용된 모습을 보여주고 있다.
도 9는 본 발명에 따른 면취기에서 모서리에 베벨이 가공된 외부캡이 작업 현장에 적용된 모습을 보여주고 있다.
도 10은 본 발명에 따른 면취기에서 가이드의 형태가 갖는 유용성을 보여주고 있다.
도 11은 선행고안 2에 따른 종래의 면취기를 보여주고 있다.
도 12는 선행고안 2에 따른 종래의 면취기의 문제점을 보여주고 있다.
도 13은 본 발명에 따른 면취기에서 회전축의 결합 구조(측면)를 보여주고 있다.
도 14는 본 발명에 따른 면취기에서 회전축의 결합 구조(평면)를 보여주고 있다.
도 15는 직선가공 및 곡선가공의 형태를 비교하여 보여주고 있다.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
10 : 베어링 90 : 덮개판
20 : 베벨기어 100 : 박판
30, 30' : 로터리 커터 110 : 외부캡
40 : 메인회전축 120 : 링
50 : 내부회전축 130 : 볼트
60 : 외부회전축 140 : 가이드
70 : 가이드 몸체 150 : 면취기 본체
80 : 자석
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명에 따른 면취기의 전체적인 외관을 보여주고 있으며, 도 5는 본 발명에 따른 면취기를 구성하는 부품들의 상호 결합 관계를 보여주고 있다.
본 발명에 따른 면취기의 본체(150)는 모터(미도시)의 구동력으로 회전하는 회전축을 축설하고 있으며, 단부(A)에 나사산을 형성하고 있다.
본 발명에서 모터는 에어 모터일 수도 있고 전기 모터일 수도 있다. 모터는 면취기의 본체(150) 손잡이 부분에 장착되는데, 도 1에서처럼 손잡이가 기역자 형상으로 꺾이는 경우를 통상 '앵글형 면취기'라고 하고, 꺾이지 않고 곧게 뻗어 있는 경우를 통상 '스트레이트형 면취기'라고 한다. 하지만, 본 발명은 면취기의 형태에 대하여 특별한 제한을 두지 않는 바, 본 발명은 앵글형 면취기 및 스트레이트형 면취기 모두에 적용될 수 있다.
모터의 구동력은 베벨기어(20)(도 5, 도 13 및 도 14)를 경유하여 회전축으로 전달된다.
본 발명에서 회전축은 면취기 본체(150)의 내부에 고정 설치되는 메인회전축(40)(도 5, 도 13 및 도 14) 및 내부회전축(50)(도 5, 도 13 및 도 14)과, 메인회전축(40) 및 내부회전축(50)에 삽입되는 외부회전축(60)(도 1, 도 5, 도 13 및 도 14)의 세 가지로 이루어진다.
메인회전축(40) 및 내부회전축(50)은 베벨기어(20)의 회전과 함께 회전하게 되는데, 이때 외부회전축(60)은 메인회전축(40) 및 내부회전축(50)에 삽입되어 밀착된 상태에 있으므로 메인회전축(40) 및 내부회전축(50)의 회전에 따라 외부회전축(60)도 함께 회전하게 된다. 따라서 본 발명에서 메인회전축(40) 및 내부회전축(50)의 회전수와 외부회전축(60)의 회전수는 동일하다.
면취기 본체(150)의 단부(A)에는 나사산이 형성되어 있고, 가이드(140) 상부의 결합홈(도 7)에도 나사산이 형성되어 있으므로, 면취기 본체(150)의 단부(A)와 가이드(140)의 결합홈(도 7)에 형성된 나사산은 상호간에 암수나사의 형태로 작용하게 된다.
따라서 가이드(140)의 결합홈(도 7)을 면취기 본체(150)의 단부(A)에 끼우고 시계 방향으로 돌림으로써 가이드(140)를 면취기 본체(150)에 쉽게 체결할 수 있다(나사 결합). 물론 가이드(140)를 반시계 방향으로 돌리면 가이드(140)는 면취기 본체(150)로부터 분리된다.
본 발명에 따른 면취기는 상호 대칭으로 대향하도록 장착된 두 개의 로터리 커터(30, 30')를 이용하여 피가공물의 상부와 하부 모서리를 동시에 효율적으로 면취할 수 있도록 한 것인데, 이 경우의 로터리 커터(30, 30')는 다음과 같은 특징을 갖는다.
즉, 상호 대칭으로 대향하는 두 개의 로터리 커터(30, 30') 중 한 개(30)는 메인회전축(40) 및 내부회전축(50)에 직접 결합함으로써 그 위치가 면취기 본체(150)의 단부(A)에서 고정되고, 나머지 한 개(30')는 외부회전축(60)의 단부(B)에서 외부캡(110)에 삽입되어 결합하는 것이다(도 1, 도 13 및 도 14).
이때, 면취기 본체(150)의 단부(A)에 위치한 로터리 커터(30)는 메인회전축(40) 및 내부회전축(50)의 회전과 함께 회전하게 되며, 외부회전축(60)의 단부(B)에 위치한 로터리 커터(30')는 외부회전축(60)의 회전과 함께 회전하게 된다.
로터리 커터(30, 30')를 이와 같이 배열한 이유는 외부회전축(60)의 삽입 길이를 조절하는 과정을 통하여 두 개의 로터리 커터(30, 30')의 상호 대향 거리(L)를 조절할 수 있도록 하기 위함이다.
도 1, 도 13 및 도 14에서, 작업자가 외부회전축(60)을 밀거나 잡아당기면(외부회전축(60)을 완전히 뽑아낼 수도 있는데, 이에 대한 설명은 후술함) 외부회전축(60)은 메인회전축(40) 및 내부회전축(50)에 삽입된 상태에서 위치 이동을 하게 되며 그 결과 삽입 길이가 달라진다.
즉, 작업자가 외부회전축(60)을 면취기 본체(150) 안으로 밀면 외부회전축(60)의 삽입 길이는 늘어나고, 반대로 외부회전축(60)을 면취기 본체(150) 밖으로 잡아당기면 외부회전축(60)의 삽입 길이는 줄어들게 되는 것이다. 이때 외부회전축(60)의 위치는 세트스크류로 고정시킨다(본 발명에 따른 면취기를 사용할 때에는 외부회전축(60)이 움직이지 않도록 고정시켜야 한다)(도 1, 도 14).
이때, 외부회전축(60)의 삽입 길이가 늘어나면 두 개의 로터리 커터(30, 30')의 상호 대향 거리(L)는 줄어들게 되며(도 13의 a, 도 14의 a), 외부회전축(60)의 삽입 길이가 줄어들면 두 개의 로터리 커터(30, 30')의 상호 대향 거리(L)는 늘어나게 된다(도 13의 b, 도 14의 b). 도 2는 이처럼 본 발명에 따른 면취기에서 두 개의 로터리 커터(30, 30')의 상호 대향 거리를 조절하는 일련의 모습을 보여주고 있다.
본 발명에 따르면 이처럼 로터리 커터(30, 30')의 상호 대향 거리(L)를 자유롭게 조절할 수 있으므로, 작업자는 피가공물의 두께 변화에 대하여 손쉽게 대처할 수 있다. 즉, 피가공물의 두께가 얇으면 이에 맞도록 로터리 커터(30, 30')의 상호 대향 거리(L)를 줄이면 되고, 피가공물의 두께가 두꺼우면 이에 맞도록 로터리 커터(30, 30')의 상호 대향 거리(L)를 늘이면 되는 것이다.
한편, 본 발명의 경우 작업자가 로터리 커터(30, 30')의 상호 대향 거리(L)를 보다 세밀하게 조절할 수 있도록 하기 위하여, 외부회전축(60)의 표면에는 눈금을 표시해 두는 것이 좋다.
또한 외부회전축(60)은 그 단면이 다각형의 형태를 취하도록 하는 것이 바람직하다(도 13, 도 14).
외부회전축(60)은 메인회전축(40) 및 내부회전축(50)에 삽입된 상태에서 메인회전축(40) 및 내부회전축(50)의 회전력을 전달받아 회전하게 되므로, 외부회전축(60)의 단면이 다각형의 형태를 취하는 경우에는 슬립이 발생하지 않으면서도 동력전달이 원활하게 이루어질 수 있어 유리하기 때문이다.
가이드(140)는 가공 작업 중 본 발명에 따른 면취기를 피가공물에 정착시켜 떨림을 방지하고 로터리 커터(30, 30')가 정확하게 피가공물에 접근할 수 있도록 하는 역할을 한다.
따라서 가이드(140)가 피가공물에 제대로 정착되는지 여부는 피가공물의 가공 품질을 좌우하는 중요한 요소가 될 수 있다.
이에 본 발명은 가이드(140)가 피가공물에 제대로 정착되도록 하기 위하여 다음과 같은 다양한 기술적 시도를 하였다.
첫째, 가이드(140)의 모서리 및 외부캡(110)의 모서리에는 베벨을 가공하여(도 7, 도 9), 벽 등에 의한 간섭뿐만 아니라 용접선과 같은 근거리 돌출이 있는 경우에도 양질의 가공 품질을 얻을 수 있도록 하였다.
즉, 도 8의 D에는 구석진 곳에 용접선에 의한 근거리 돌출이 존재하는데, 이 경우 가이드(140)의 모서리에 베벨이 가공되어 있으면 그렇지 않은 경우에 비하여 훨씬 더 구석의 모서리에 근접한 작업을 하는 것이 가능해지며, 이는 곧 가공 품질의 향상으로 연결된다.
이는 외부캡(110)의 모서리에도 베벨을 가공함에 따라 동반 상승된 효과를 유도할 수 있는데, 도 9를 보면 그 이유가 명확해진다.
도 9의 E에도 구석진 곳에 용접선에 의한 근거리 돌출이 존재하는데, 이 경우 외부캡(110)의 모서리에 베벨이 가공되어 있으면 그렇지 않은 경우에 비하여 훨씬 더 구석의 모서리에 근접한 작업을 하는 것이 가능해지며, 이 또한 가공 품질의 향상으로 연결된다. 만약 외부캡(110)의 모서리에 베벨이 가공되어 있지 않다면 구멍의 상부에는 로터리 커터(30, 30')가 접근할 수 없어 가공하기가 힘들게 될 것이다.
이처럼 본 발명에서는 가이드(140)의 모서리 및 외부캡(110)의 모서리에 동시에 베벨을 가공함으로써, 도 8에서처럼 D, E 양단에 걸쳐서 구석진 곳에 용접선에 의한 근거리 돌출이 존재하는 경우에도 구석의 모서리에 근접한 작업을 하는 것이 가능해지므로, 가공 품질의 높은 향상을 기대할 수 있다.
둘째, 가이드(140)가 회전축으로부터 일정거리만큼 이격됨에 따라 점차로 정착면(C)이 넓어지는 형태를 갖도록 하여 피가공물에 대한 접근이 용이해지도록 하였다(도 1, 도 3, 도 4).
즉, 도 3에서 볼 때, 가이드(140)의 상부(H)는 좁지만 하부(I)로 내려갈수록 넓어지는 형태를 갖도록 한 것이다. 이처럼 가이드(140)의 상부(H)를 좁게 한 이유는 이렇게 함으로써 피가공물 특히 구석의 모서리나 벽 등의 간섭이 있는 곳에 대한 접근이 용이해질 수 있기 때문이다. 그리고 가이드(140)의 하부(I)를 넓게 한 이유는 본 발명에 따른 면취기가 피가공물에 충분히 정착되도록 하여 가공 작업 시 떨림이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.
이는 종래의 기술과 대비해 볼 때 확연한 효과 상승의 차이를 불러올 수 있다. 도 10은 종래의 기술(선행고안 2)에 따른 가이드의 형상(F)과 본 발명에 따른 가이드(140)의 형상을 비교한 것인데, F에 의하면 가이드의 폭이 너무 커 구석의 모서리나 벽 등의 간섭이 있는 곳에 대한 접근이 힘들어져 가공 품질이 현격히 나빠지게 된다. 반면에 본 발명에 따른 가이드(140)는 상부(H)의 폭이 좁으므로 모서리나 벽 등의 간섭이 있는 곳에 대해서도 충분히 세밀한 접근이 가능하다.
셋째, 가이드(140)의 몸체(70) 내부에 자석(80)을 삽입하였다(도 5).
이는 자석(80)의 힘에 의하여 가이드(140)가 피가공물에 달라붙게 함으로써 가이드(140)의 정착이 충분히 이루어질 수 있도록 하기 위함인데, 이로써 가이드(140)는 다소 좁은 듯한 하부(I)의 넓이에도 불구하고 피가공물에 대하여 안정적으로 정착할 수 있게 되었다.
더불어 자석(80)을 삽입함으로써 가이드(140) 하부(I)의 넓이를 넓게 하지 않아도 되기 때문에, 구석의 모서리나 벽 등의 간섭이 있는 곳에 대한 접근이 더욱 용이해지는 장점이 발생한다.
넷째, 가이드(140)의 정착면(C)에는 스테인레스강 또는 고속도강과 같은 특수강으로 이루어진 박판(100)을 부착하였다(도 5, 도 13).
이는 가이드(140)와 피가공물 사이에서 슬라이딩이 원활히 이루어지도록 유도함으로써 작업성을 향상시키는 한편 가이드(140)의 훼손 및 변형을 방지하기 위함이다. 따라서 특수강의 재질로는 표면마찰계수가 작은 것이 유리하며, 이에 따라 본 발명에서는 이러한 성질을 갖춘 스테인레스강, 고속도강 등의 특수강을 적용하였다.
한편, 본 발명에서 면취기 본체(150)의 단부(A)에 고정 결합되는 로터리 커터(30)의 끝단에는 베어링(10)을 부착하는 것이 바람직하다(도 1, 도 5, 도 13, 도 14).
이로써 상호 대칭으로 대향하는 두 개의 로터리 커터(30, 30') 사이에는 베어링(10)이 위치하게 되는데, 이처럼 로터리 커터(30, 30') 사이에 베어링(10)을 부착하면 양면의 절삭량을 동일하게 조절하기가 용이하며, 피가공물을 파고 들어가는 로터리 커터(30, 30')의 오작동을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 피가공물의 가공면과 로터리 커터(30, 30')의 날이 정확한 자세(각도)를 이루며 가공이 되도록 하여 양질의 가공 품질을 얻을 수 있다.
종래의 기술(선행고안 2)에 따른 면취기(도 11)에서는 고정보울트(12)의 끝부분(도 12의 G)에서만 부하를 지지하게 된다. 따라서 로터리 커터(11, 11')에 걸리는 많은 부하를 고정보울트(12)가 견디지 못하고 전단이 발생하거나 나사산이 망가져 슬립이 일어나게 된다. 특히 작용점과 고정점이 멀어져 비틀림이 심하여 고정보울트(12)의 훼손과 함께 로터리 커터(11, 11') 날이 부서지게 된다.
또한 종래의 기술(선행고안 2)에 따른 면취기(도 11)처럼 두 개의 로터리 커터(11, 11')를 포개어 작업을 하면 윗면과 아랫면의 면취량을 동일하게 맞추기가 거의 불가능하다. 이는 양면 모따기 가공(직선 가공)(도 15)에도 부적합한 타입이지만 다양한 두께의 양면 곡선 가공(도 15)에는 적용 자체가 무리가 있는 방법이라 할 수 있다.
이에 비하여, 본 발명은 외축(외부회전축(60))을 특수 제작하여 내축(메인회전축(40) 및 내부회전축(50))에 삽입하여 연결하는 방식을 제시한다(도 13, 도 14). 이에 따르면 종래의 기술(선행고안 2)에서와는 달리 볼트와 축이 연결된 부분에만 부하가 집중적으로 걸리는 것이 아니라 부하가 축 전체에 골고루 분산되며 동력 전달도 정확해진다.
게다가 종래의 기술(선행고안 2)에 따른 면취기(도 11)는 양면 가공용이므로, 단면 가공을 위해서는 고정보울트(12)를 교체하여야 한다. 이에 비하여 본 발명에 따른 면취기는 외부회전축(60)을 뽑아내기만 하면 바로 단면 가공을 할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 면취기는 단면, 양면 가공 작업으로의 손쉬운 전환이 가능한 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 면취기에 의하면, 구석의 모서리나 벽 등의 간섭이 있는 피가공물에 대한 접근이 용이하고, 피가공물의 두께 변화에 손쉽게 대응할 수 있으며, 가공 작업 시 발생하는 부하를 분산하여 흡수함으로써 장비의 훼손을 막을 수 있는 한편, 피가공물 면에 충분히 정착하여 가공 작업 시의 진동이 최소한으로 발생하도록 함으로써 피가공물에 대한 가공 품질을 향상시킬 수 있는바, 조선업 및 조선기자재 관련 산업 분야에 널리 적용하여 그 실용적이고 경제적인 가치를 실현할 수 있는 기술이다.

Claims (10)

  1. 모터의 구동력으로 회전하는 회전축을 축설한 면취기 본체(150)의 단부(A)에 나사산을 형성하고 여기에 가이드(140)를 나사 결합한 면취기에 있어서, 상호 대칭으로 대향하는 두 개의 로터리 커터(30, 30') 중 한 개(30)는 면취기 본체(150)의 내부에 고정 설치되는 메인회전축(40) 및 내부회전축(50)에 직접 결합함으로써 그 위치가 면취기 본체(150)의 단부(A)에서 고정되도록 하고, 나머지 한 개(30')는 메인회전축(40) 및 내부회전축(50)에 삽입되는 외부회전축(60)의 단부(B)에서 외부캡(110)에 삽입되어 결합함으로써, 외부회전축(60)의 삽입 길이를 조절하는 과정을 통하여 두 개의 로터리 커터(30, 30')의 상호 대향 거리(L)를 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 면취기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    외부회전축(60)의 표면에는 눈금이 표시되어 있는 것을 특징으로 하는 면취기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    외부회전축(60)은 그 단면이 다각형의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 면취기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    가이드(140)의 모서리에는 베벨을 가공하는 것을 특징으로 하는 면취기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    가이드(140)는 회전축으로부터 일정거리만큼 이격됨에 따라 점차로 정착면(C)이 넓어지는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 면취기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    가이드(140)의 몸체(70) 내부에는 자석(80)을 삽입하는 것을 특징으로 하는 면취기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    가이드(140)의 정착면(C)에는 스테인레스강 또는 고속도강과 같은 특수강으로 이루어진 박판(100)을 부착하는 것을 특징으로 하는 면취기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    면취기 본체(150)의 단부(A)에서 고정 결합되는 로터리 커터(30)의 끝단에는 베어링(10)을 부착하는 것을 특징으로 하는 면취기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    외부캡(110)의 모서리에는 베벨을 가공하는 것을 특징으로 하는 면취기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    외부회전축(60)을 뽑아내기만 하면 바로 단면 가공이 가능해지는 것을 특징으로 하는 면취기.
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