KR101125945B1

KR101125945B1 - 대칭 또는 비대칭 구조부를 가지는 이형재를 연마하기 위한 센터리스 연마장치

Info

Publication number: KR101125945B1
Application number: KR1020090103961A
Authority: KR
Inventors: 우석원
Original assignee: 우석원
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2029-10-30
Also published as: KR20110047365A

Abstract

본 발명은 단면이 정원을 이루는 봉형재의 표면에 대칭 또는 비대칭 구조의 홈이나 절삭면 등과 같은 구조부가 형성된 가공 대상물(이형재)에 대한 무심연마가 가능하게 한 센터리스 연마장치에 관한 것이다.

본 발명은 대칭 또는 비대칭 구조부를 가지는 이형재의 센터높이를 일정하게 보정해줌과 아울러 이형재에 회전구동력을 전달함으로써 이형재에 대한 센터리스 연마가공이 가능하도록 한 센터리스 연마장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 회전 로울러 및 연마 로울러로 센터리스 연마장치를 구성함에 있어서, 상기 센터리스 연마장치의 회전 로울러와 연마 로울러 사이에 이형재의 외경과 일치하는 내경을 갖는 안내관을 설치하고, 안내관의 일측에 가공 대상물을 잡아주기 위한 흡착 홀더를 구비하는 보조 구동축과, 보조 구동축을 회전구동시켜 주기 위한 보조 구동축 구동장치를 설치하여 구성한 것이다.

본 발명은 원통연마장치와 다수의 인력에 의존하여 오던 이형재의 표면 연마가공이 센터리스 연마장치에 의해 가능하도록 함으로써 인건비의 절감효과와 생산성의 향상효과를 얻을 수 있는 등의 효과가 있다.

연마, 이형재, 보조 구동축, 보조 구동축 구동장치, 피딩 실린더

Description

대칭 또는 비대칭 구조부를 가지는 이형재를 연마하기 위한 센터리스 연마장치{centerless grinding device}

본 발명은 대칭 또는 비대칭 구조부를 가지는 이형재를 연마하기 위한 센터리스 연마장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 단면이 정원(正圓)을 이루는 봉형재의 표면에 대칭 또는 비대칭 구조의 홈이나 절삭면 등과 같은 구조부가 형성된 가공 대상물(이형재)에 대한 무심연마가 가능하게 한 센터리스 연마장치를 제공하기 위한 것이다.

센터리스 연마장치는 연마가공하고자 하는 가공 대상물을 센터나 척으로 지지하지 않고 가공 대상물의 표면을 가공하기 위한 장치로서 센터리스 연마장치는 다양한 종류의 것들이 개발 및 사용되고 있다.

종래의 센터리스 연마장치들은 상호 역방향으로 회전하는 회전 로울러와 연마 로울러 사이를 통과하는 가공 대상물이 회전 로울러의 회전력을 전달받아 회전하도록 하고, 가공 대상물이 회전 로울러와 연마 로울러 사이를 통과하는 과정에서 회전하는 가공 대상물의 표면이 회전하는 연마 로울러에 접하여 가공 대상물에 대한 연마가공이 이루어지도록 한 것이다.

종래의 센터리스 연마장치는 상호 역방향으로 회전하는 회전 로울러와 연마 로울러 사이로 봉형재를 통과시키거나 정지시킨 상태에서 연마 로울러가 봉형재의 표면을 연마가공하도록 한 구성이기 때문에 회전 로울러의 회전력을 온전하게 전달받아 함께 회전할 수 있는 봉형재(원형 파이프)의 표면연마에 적합한 것이다.

단면이 정원을 이루는 봉형재의 표면에 대칭 또는 비대칭 구조의 홈이나 절삭면 등과 같은 구조부가 형성된 가공 대상물(이형재; 도 1 참조)을 종래의 센터리스 연마장치로 가공하고자 할 경우 이형재의 구조부가 회전 로울러에 접하게 되면 회전 로울러의 회전력이 이형재에 온전하게 전달되지 않을 뿐만 아니라 이형재에 형성된 구조부에 의해 이형재의 센터높이가 변화하는 등의 문제가 발생하기 때문에 종래의 센터리스 연마장치에 의해서는 이형재의 연마가공이 불가능하였다.

그에 따라서 이형재의 연마가공은 센터리스 연마장치에 의하지 않고 원통연마장치를 이용하여 왔는데, 원통연마장치를 이용한 이형재의 연마작업에는 가공의 전단계에서 이형재의 양단에 일일이 센터작업을 하여야 하는 번거로움이 있으며, 가공하고자 하는 이형재의 수량이 많을 경우에는 작업에 많은 시간과 인력이 소요되고 공정수가 증가됨으로 인해 이형재의 연마가공에 따른 생산비용이 상승한다는 등의 문제점이 지적되어 왔다.

본 발명은 전술한 바와 같은 이형재의 연마작업에 따른 제반 문제점을 일소하기 위해 창출한 것으로서, 보정수단을 이용하여 대칭 또는 비대칭 구조부가 형성된 이형재의 센터높이를 일정하게 보정하면서 구동수단을 이용하여 이형재를 회전구동시킬 수 있도록 이형재의 표면에 대한 센터리스 연마가공이 가능하도록 함으로써 이형재 연마가공의 생산성을 향상함과 아울러 연마가공에 따른 가공비를 최소화시킬 수 있도록 함에 기술적 과제의 주안점을 두고 완성하였다.

상기한 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명은 별개의 구동수단에 의해 상호 역방향 회전하는 회전 로울러 및 연마 로울러로 구성되는 센터리스 연마장치를 구성함에 있어서, 상기 센터리스 연마장치의 회전 로울러와 연마 로울러 사이에 이형재의 외경과 일치하는 내경을 갖는 안내관을 설치하고, 안내관의 일측에 가공 대상물을 잡아주기 위한 흡착 홀더를 구비하는 보조 구동축과, 보조 구동축을 회전구동시켜 주기 위한 보조 구동축 구동장치를 설치하여 구성한 것을 기술적 특징으로 하는 것이다.

본 발명에서 제시하는 센터리스 연마장치는 봉형재의 표면 연마가공을 진행할 수 있을 뿐만 아니라 대칭 또는 비대칭의 구조부가 형성된 이형재에 대한 표면 연마가공을 가능하게 한 것으로, 원통연마장치와 다수의 인력에 의존하여 오던 이형재의 표면 연마가공이 센터리스 연마장치에 의해 가능하도록 함으로써 가공에 따른 인건비의 절감효과와 생산성의 향상효과를 동시에 얻을 수 있는 등 본 발명은 그 기대되는 효과가 실로 유익한 발명이다.

<발명의 실시형태>

도 2 내지 도 3에 본 발명에서 제시하는 센터리스 연마장치(10)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 회전 로울러 구동모터(M1)에 의해 회전구동이 이루어지도록 한 회전 로울러와, 조절 모터(19)로 구동하는 이송 스크류(S)에 의해 가이드 레일을 따라 이송할 수 있도록 한 이동대차(R)와, 이동대차(R)에 설치되어 연마 로울러 구동모터(M2)에 의해 회전하도록 한 연마 로울러(12)로 센터리스 연마장치(10)를 구성함에 있어서;

상기 센터리스 연마장치(10)의 회전 로울러(11)와 연마 로울러(12) 사이의 영역에 가공하고자 하는 이형재(H)의 외경과 일치하는 내경을 가지는 안내관(13)을 설치하고, 안내관(13)의 일측에 이형재(H)의 단부를 잡아주기 위한 흡착 홀더(18)를 구비하는 보조 구동축(17)을 설치하여 보조 구동축 구동장치(20)에 의해 보조 구동축(17)을 회전시켜 줄 수 있도록 구성한 것임을 알 수 있다.

상기 안내관(13)은 기대(10a)에 설치되는 지지 브라켓(B1)에 의해 지지되도록 한 것으로, 파이프체로 된 안내관(13)의 중앙영역에 상호 대응하는 개방부(13a)를 형성하여 각각의 개방부(13a)를 통해 회전 로울러(11) 및 연마 로울러(12)의 선단이 안내관(13)의 내측으로 인입될 수 있도록 구성한다.(도 4 내지 도 8 참조)

한편, 본 실시예에서는 보조 구동축(17)에 흡착 홀더(18)를 설치하여 이형재(H)의 단부를 잡아주도록 구성하였으나 보조 구동축(17)에 설치되는 흡착 홀더(18)는 마그네틱 홀더나 컬릿(collet), 클램핑 홀더 등과 같이 이형재(H)의 단부를 잡아줄 수 있는 수단으로 치환하여 사용할 수 있으며, 열거한 홀더 수단이나 열거하지 않은 그외 홀더 수단을 사용하더라도 이는 이형재(H)의 단부를 잡아주기 위한 균등물로 보아야 할 것인바, 흡착 홀더(18)의 구성을 변경하거나 치환하였다 하더라도 그것이 본 발명에서 권리로 향유하고자 하는 기술적 사상의 범주에서 벗어나는 것은 아니라 할 것이다.

도 5 내지 도 6에 본 발명에 따른 보조 구동축 구동장치(20)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 보조 구동축 구동장치(20)는 기대(10a)의 설치 플레이트(10b) 상에 설치되는 케이스(20a) 내부에 구동 휠(21)과 원동 휠(23)을 이격되게 설치하고, 구동 휠(21)과 원동 휠(23)을 구동 벨트(C3)로 연결하여 보조 구동축 구동모터(M3)의 구동에 의해 구동 휠(21)이 구동되게 하며, 상기 구동 휠(21)에 축공을 구비하는 보스(22)를 일체로 형성하여 축공에 보조 구동축(17)을 축결합하여 보조 구동축 구동모터(M3)에 의해 보조 구동축(17)을 구동시켜 줄 수 있도록 한다.

<발명의 다른 실시형태>

본 발명의 다른 실시형태로서 피딩 실린더(14)를 이용하여 보조 구동축 구동장치(20)에 의해 구동하는 보조 구동축(17)을 전,후로 슬라이드 구동시켜 주도록 함으로써 연마가공이 이루어진 이형재(H)를 반대편으로 배출시켜 줄 수 있도록 구성할 수 있으며, 이하에서 그와 같은 구성에 대해 설명하기로 한다.

도 8 내지 도 9에 본 발명에서 제시하는 센터리스 연마장치(10)의 다른 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 기대(10a) 및 설치 플레이트(10b)에 고정되는 지주대(B2) 상에 피딩 실린더(14)를 설치하고, 피딩 실린더(14)의 실린더 롯드(14a) 단부에 부착되는 피딩 레버(15)에 회전 지지부재(16)를 설치하며, 회전 지지부재(16)에 보조 구동축(17)의 후단을 회전가능하게 설치하여 회전 지지부재(16)가 보조 구동축(17)의 회전상태를 유지하면서 전,후진시켜 주도록 구성한다.

상기 회전 지지부재(16)는 보조 구동축(회전축)의 회전상태를 유지시켜 주면서 보조 구동축을 전진 또는 후진시켜 주기 위한 것으로, 회전축에 있어 그 회전상태를 유지하도록 회전축의 단부를 지지하여 슬라이드 이동시켜 주기 위한 지지수단은 많은 종류의 것이 안출되어 있고 본 발명은 그와 같은 지지수단의 구성을 선택적으로 인용할 수 있는 것인바, 회전 지지부재(16)의 구성에 대한 상세한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 10 내지 도 11에 본 발명의 다른 실시예에 따른 보조 구동축 구동장치(20)의 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 보조 구동축 구동장치(20)는 기대(10a)의 설치 플레이트(10b) 상에 설치되는 케이스(20a) 내부에 구동 휠(21)과 원동 휠(23)을 이격되게 설치하고, 구동 휠(21)과 원동 휠(23)을 구동 벨트(C3)로 연결하여 보조 구동축 구동모터(M3)의 구동에 의해 구동 휠(21)이 구동되게 하며, 상기 구동 휠(21)에 축공을 구비하는 보스(22)를 일체로 형성하여 축공에 보조 구동축(17)을 축결합함으로써 보조 구동축(17)이 길이방향으로 슬라이드 이동할 수 있도록 하되, 보스(22)의 축공에 하나 이상의 키이(22a)를 형성하고 보조 구동축(17)에 키이(22a)가 삽입되는 키이 홈(17a)을 형성하여 보조 구동축(17)이 구동 휠(21)에 의해 회전구동하며 전,후진 슬라이드 이동이 가능하도록 구성한다.(도 6 참조)

<발명의 작용>

이상의 구성으로 된 본 발명은 안내관(13) 내에 가공 대상물인 이형재(H)를 투입하여 보조 구동축(17) 선단에 설치된 흡착 홀더(18)를 이형재(H)의 후단에 흡착?고정시켜 사용하는 것으로, 이형재(H)를 보조 구동축(17)에 고정시킨 상태에서 장비를 가동시키게 되면 회전 로울러(11)와 연마 로울러(12)가 회전하여 이형재(H)에 대한 연마가공이 진행되는데, 가공되는 이형재(H)의 표면부(H1)가 정원 형태이므로 표면부(H1)가 개방부(13a)를 통해 인입된 회전 로울러(11)에 접하게 되면 이형재(H)가 회전 로울러(11)의 회전력을 전달받아 회전하면서 반대편의 개방부(13a)로 인입된 연마 로울러(12)가 반대편 표면부(H1)에 접하여 표면부(H1)에 대한 연마가공이 이루어지게 된다.(도 7 [B] 참조)

그리고, 이형재(H)에 형성된 절삭면 또는 홈 등과 같은 구조부(H2)가 회전 로울러(11)에 위치하게 되면(도 7 [A] 참조) 회전 로울러(11)와 이형재(H)가 긴밀하게 접촉하지 않아 회전 로울러(11)에 의한 이형재(H)의 회전이 있을 수 없는데, 이때, 보조 구동축(17)이 보조 구동축 구동장치(20)에 의해 회전하므로 이형재(H)를 회전시켜 이형재(H)의 표면부(H1)를 회전 로울러(11)와 연마 로울러(12)에 위치시켜 이형재(H)의 표면에 대한 연마가공이 이루어지는 것이다.

위와 같이 작용하는 본 발명은 안내관(13)의 내경과 이형재(H)의 외경이 일치하므로 이형재(H)의 표면부(H1)와 구조부(H2)의 직경이 다르더라도 항상 일정한 센터높이로 이형재(H)를 회전시켜 이형재(H)의 표면부(H1)에 대한 연마가공이 정확하고 균일하게 이루어지게 된다.

한편, 본 발명은 피딩 실린더(14)를 이용하여 회전구동하는 보조 구동축(17) 을 전진시켜 주도록 구성함으로써 이송재(H)의 연마가공과 자동배출이 이루어지도록 구성할 수 있으며, 위와 같은 구성에서는 보조 구동축 구동모터(M3)가 구동하여 보조 구동축(17)을 회전?구동시킴과 동시에 피딩 실린더(14)가 구동하여 보조 구동축(17)을 전진시키게 된다.

보조 구동축(17)에 의해 전진하는 이형재(H)가 안내관(13)의 개방부(13a)를 경유하는 과정에서 개방부(13a)를 통해 인입된 회전 로울러(11)와 연마 로울러(12) 사이에서 전술한 과정과 같이 이형재(H)의 표면부(H1)에 대한 연마가공이 이루어지며, 연마가공이 완료된 이형재(H)는 보조 구동축(17)의 전진에 의해 안내관(13)의 반대편으로 배출된다.

도 1 [A],[B],[C]는 본 발명에 의해 가공하고자 하는 이형재의 실시예를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명에서 제시하는 센터리스 연마장치의 바람직한 실시예를 도시한 정면도.

도 3은 본 발명에서 제시하는 센터리스 연마장치의 바람직한 실시예를 도시한 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 안내관을 발췌한 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 보조 구동축 구동장치의 보조 구동축 구동장치의 내부 구조를 도시한 참고 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 보조 구동축과 구동 휠의 결합상태를 설명하기 위한 참고 단면도.

도 7 [A],[B]는 본 발명에 의한 이형재의 연마과정을 설명하기 위한 참고 단면도.

도 8은 본 발명에서 제시하는 센터리스 연마장치의 다른 실시예를 도시한 정면도.

도 9는 본 발명에서 제시하는 센터리스 연마장치의 다른 실시예의 평면도.

도 10은 본 발명에 따른 보조 구동축 구동장치의 다른 실시예를 도시한 측면도.

도 11은 본 발명에 따른 보조 구동축 구동장치의 다른 실시예의 내부 구조를 설명하기 위한 참고 단면도.

▣ 도면의 주요부분에 사용된 부호이 설명 ▣

10: 센터리스 연마장치 11: 회전 로울러

12: 연마 로울러 13: 안내관

13a: 개방부 14: 피딩 실린더

14a: 실린더 롯드 15: 피딩 레버

16: 접촉부재 17: 보조 구동축

17a: 키이 홈 18: 흡착 홀더

19: 조절 모터 20: 보조 구동축 구동장치

21: 구동 휠 22: 보스

23: 원동 휠 B1: 지지 브라켓

B2: 지주대 C1,C2: 구동전달수단

C3: 구동 벨트 M1: 회전 로울러 구동모터

M2: 연마 로울러 구동모터 R : 이동대차

S : 이송 스크류

Claims

회전 로울러 구동모터(M1)에 의해 회전구동이 이루어지도록 한 회전 로울러와, 조절 모터(19)로 구동하는 이송 스크류(S)에 의해 가이드 레일을 따라 이송할 수 있도록 한 이동대차(R)와, 이동대차(R)에 설치되어 연마 로울러 구동모터(M2)에 의해 회전하도록 한 연마 로울러(12)로 센터리스 연마장치(10)를 구성함에 있어서;

상기 센터리스 연마장치(10)의 회전 로울러(11)와 연마 로울러(12) 사이의 영역에 가공하고자 하는 이형재(H)의 외경과 일치하는 내경을 가지는 안내관(13)을 설치하고, 안내관(13)의 일측에 이형재(H)의 단부를 잡아주기 위한 흡착 홀더(18)를 구비하는 보조 구동축(17)을 설치하여 보조 구동축 구동장치(20)에 의해 보조 구동축(17)이 회전구동하도록 구성하며;

상기 안내관(13)은 기대(10a)에 설치되는 지지 브라켓(B1)에 의해 지지되도록 한 것으로, 중공의 파이프로 이루어진 안내관(13)의 중앙영역에 상호 대응하는 개방부(13a)를 형성하여 각각의 개방부(13a)를 통해 회전 로울러(11) 및 연마 로울러(12)의 외주면이 안내관(13)의 내측으로 인입될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 대칭 또는 비대칭 구조부를 가지는 이형재를 연마하기 위한 센터리스 연마장치.
제1항에 있어서;

상기 보조 구동축(17)을 회전구동시켜 주기 위한 보조 구동축 구동장치(20)는 기대(10a)의 설치 플레이트(10b) 상면에 설치되는 케이스(20a)의 내부에 구동 휠(21)과 원동 휠(23)을 이격되게 설치하고, 구동 휠(21)과 원동 휠(23)을 구동 벨트(C3)로 연결하여 보조 구동축 구동모터(M3)의 구동에 의해 구동 휠(21)이 구동되게 하며, 상기 구동 휠(21)과 일체로 형성되는 보스(22)의 축공에 보조 구동축(17)을 축결합하여 보조 구동축 구동모터(M3)의 구동에 의해 보조 구동축(17)이 회전구동하도록 구성한 것을 특징으로 하는 대칭 또는 비대칭 구조부를 가지는 이형재를 연마하기 위한 센터리스 연마장치.
제1항에 있어서;

상기 보조 구동축(17)은 피딩 실린더(14)에 의해 전,후로 슬라이드 되도록 구성하고, 상기 보조 구동축 구동장치(20)는 기대(10a)의 설치 플레이트(10b) 상면에 설치되는 케이스(20a)의 내부에 구동 휠(21)과 원동 휠(23)을 이격되게 설치하고, 구동 휠(21)과 원동 휠(23)을 구동 벨트(C3)로 연결하여 보조 구동축 구동모터(M3)의 구동에 의해 구동 휠(21)이 구동되게 하며, 상기 구동 휠(21)에 일체로 형성되는 보스(22)의 축공에 보조 구동축(17)을 축결합함으로써 보조 구동축(17)이 길이방향으로 슬라이드 이동할 수 있도록 하되, 축공에 하나 이상의 키이(22a)를 형성하고 보조 구동축(17)에 키이(22a)가 삽입되는 키이 홈(17a)을 형성하여 보조 구동축(17)이 구동 휠(21)에 의해 회전구동하며 전,후진 슬라이드 이동이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 대칭 또는 비대칭 구조부를 가지는 이형재를 연마하기 위한 센터리스 연마장치.
제3항에 있어서;

상기 피딩 실린더(14)는 기대(10a) 및 설치 플레이트(10b)에 고정되는 지주대(B2) 상에 설치하고, 피딩 실린더(14)의 실린더 롯드(14a) 단부에 부착되는 피딩 레버(15)에 회전 지지부재(16)를 설치하며, 회전 지지부재(16)에 보조 구동축(17)의 후단을 회전가능하게 지지하여 회전 지지부재(16)가 보조 구동축(17)의 회전상태를 유지하면서 전,후진시켜 주도록 구성한 것을 특징으로 하는 대칭 또는 비대칭 구조부를 가지는 이형재를 연마하기 위한 센터리스 연마장치.