KR101007981B1 - 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이아몬드 폴리싱기에 관한 것으로, 특히 천연 다이아몬드 결방향에 따른 각도범위내에서 디스크를 각운동 및 회전시켜 최적의 가공위치를 확보하여 주므로써 가공시간을 단축하여 생산능률을 향상시키도록 한 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기에 관한 것이다.

본 발명의 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기는, 박스형의 받침대(100)와;

상기 받침대(100)의 후방 상부에 설치되어 수동으로 전,후 및 좌,우로 이송되도록 구성되는 전,후 이송부재(210) 및 좌,우 이송부재(220)와, 전,후 이송부재(210)와 좌,우 이송부재(220)를 동시에 자동으로 좌,우 이송시키도록 받침대(100)에 고정설치되는 자동이송부재(230)와, 전,후 이송부재(210)의 상부에 설치되도록 전,후방이 개방된 사각관형의 디스크고정부(240)와, 디스크고정부(240)에 조립되어 상,하 각도조절되는 디스크지지부(250)와, 디스크지지부(250)의 후방에 고정설치되어 콘트롤부의 신호에 의하여 정,역방향으로 구동되는 구동모터(260)와, 전방에 디스크하우징(271)이 설치되어 구동모터(260)에 의하여 정,역방향으로 회전되도록 디스크지지부(250)에 조립되는 디스크회전체(270)와, 디스크회전체(270)의 후방에 설치하여 디스크회전체(270)의 좌,우 회전각을 감지하여 콘트롤부에 그 신호를 보내어 구동모터(260)의 정,역 회전을 제어하도록 하는 엔코더(280)와, 디스크하우징(271)에 디스크(d)를 편심되게 설치하여 콘트롤부의 신호에 의하여 디스크하우징(271)과는 별개로 디스크(d)를 회전시키도록 하는 디스크구동부재(290)와, 디스크고정부(240)에 조립되어 디스크지지부(250)의 상,하각도를 조절하는 디스크각도조절부(300)로 구성되는 디스크구동부(200)와;

상기 디스크구동부(200)의 전방에 위치하도록 받침대(100)에 조립되어 수동으로 전,후 이송되는 공구대테이블(410)과, 상기 공구대테이블(410)을 수동으로 전,후 이송시키도록 하는 테이블이송부재(420)와, 테이블이송부재(420)의 하부에 설치되어 콘트롤부의 신호에 의하여 설정된 각도로 좌,우 구동되는 서보모터(430)와, 서보모터(430)의 축에 일체로 조립되어 고정된 다이아몬드 바이트를 설정된 각도로 좌,우 회동되도록 하는 동시에 다이아몬드 바이트의 가공위치 및 각도에 맞도록 상,하 높이 조절 및 각도조절되는 공구대(440)로 구성하는 다이아몬드 바이트 가공부(400);

로 구성한다.

받침대, 디스크구동부, 다이아몬드 바이트 가공부, 엔코더, 디스크, 디스크하우징, 디스크구동부재, 전원공급부, 전원수급부, 스핀들본체, 전원선, 스핀들고정자, 스핀들, 브러쉬홀더, 카본브러쉬, 절연체, 슬립링

Description

천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기{Natural diamond universal polishing machine}

본 발명은 다이아몬드 폴리싱기에 관한 것으로, 특히 천연 다이아몬드 결방향에 따른 각도범위내에서 디스크를 각운동 및 회전시켜 최적의 가공위치를 확보하여 주므로써 가공시간을 단축하여 생산능률을 향상시키도록 한 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기에 관한 것이다.

일반적으로 다이아몬드는 천연다이아몬드와 인조다이아몬드로 구분되며, 다이아몬드는 높은 경도 및 열전도성 등의 우수한 특성 때문에 오래 전부터 절삭 공구, 다이, 비트 등의 여러 공구에 사용되고 있으나, 특히 가공물의 광택을 내는데에는 인조다이아몬드보다도 천연다이아몬드가 매우 우수하다.

천연다이아몬드(이하 '다이아몬드'라 한다)는 다결정체로써 공구로 사용하기 위하여 가공물에 따라 여러가지의 형상으로 가공하여 사용하고 있으며, 이때 다이아몬드는 동일한 면을 가공을 한다고 하여도 결방향이 달라 가공방향을 달리하지 않으면 안되며, 특히 가공물의 가공형태에 따라 다이아몬드를 가공하기 위해서는 다양한 형상으로 가공하지 않으면 안되는데 상술한 바와 같은 가공방법에 따라서 결방향에 맞추어 가공하지 않으면 않된다.

즉, 도 1에 도시한 다이아몬드의 경우 다이아몬드의 각 외주면은 동일한 방법으로 가공하여야 되는 면이 있거나 다른 방향으로 가공하지 않으면 않되는 면이 있으며, 예컨데 도면 부호 100 과 111을 나타내는 것은 각각 다른 방향으로 가공하지 않으면 가공할 수 없는 결방향을 나타낸 표시부호이고, 또한 A-A선 단면도를 나타낸 도 2의 경우 그 단면도에서도 동일한 면임에도 불구하고 동일한 방향으로 가공하지 못하고 각각 다른 방향으로 가공하여야 되는 부호가 표시되어 있음을 알 수 있다.

따라서 다이아몬드를 가공물의 형상에 따라서 도 3a, 3b와 같이 직사각형상으로 가공된 다이아몬드를 도 4a, 4b와 같은 바이트로 가공하고자 하는 경우, 양측 모서리부터 가공하여 점차적으로 각도를 좁혀가면서 도 4a, 4b와 같은 형상으로 가공하게 되는데 이때 각 면은 도 5와 같이 확대된 면과 같이 결방향에 따라서 각각 가공방향이 다르게 도시되어 있음을 알 수 있다.

즉, 도 4a, 4b와 같은 다이아몬드 바이트를 가공하기 위해서는 도 5와 같은 가공과정을 거쳐야만 되는 것이며, 또한 가공물의 가공형태에 따라서 다이아몬드 바이트의 뾰족한 끝부분을 라운딩을 하여야 된다.

이와같이 천연 다이아몬드 바이트를 가공하기 위한 폴리싱기로는 두가지의 종류로 분류되는 것으로, 도 4a,4b와 같이 평편한 면을 가공하는 폴리싱기와 도 6 과 같이 뾰족한 끝부분을 라운딩하는 폴리싱기로 분류된다.

본 발명에서는 도 4a,4b와 같이 평편한 면을 가공한 다이아몬드 바이트(b)의 뾰족한 끝부분을 도 6의 "가"와 같이 라운딩하는 폴리싱기에 관한 것이므로 이에 대해서만 설명하기로 한다.

따라서 종래 다이아몬드 바이트를 라운딩 가공하는 폴리싱기는, 공작기계인 선반의 동작원리를 이용하여 왔던 것으로, 이는 구동모터에 의하여 회전하는 디스크와, 다이아몬드 바이트를 고정하는 고정대로 크게 구분되며, 이때 공구대를 작업자가 수동으로 좌,우 각도조절하면서 다이아몬드 바이트의 끝부분을 디스크에 접촉시켜 라운딩 가공하도록 되어 있었다.

이와같은 종래의 폴리싱기는 다음과 같은 문제점이 발생되었다.

첫째, 다이아몬드 바이트를 가공하기 위하여 작업자가 수동으로 공구대를 좌,우 각도조절하여야 되므로 수작업에 의한 작업능률과 생산능률이 떨어지는 문제점이 있었고,

둘째, 수작업에 의하여 다이아몬드 바이트를 가공하여야 되므로 끝부분을 설정된 곡률로 정밀하게 라운딩 가공하기 어려우며,

셋째, 상기 둘째 이유를 해결하기 위해서는 숙련도가 높은 전문 작업자가 필요하게 되는 등의 문제점이 있었다.

따라서 이와같은 종래 폴리싱기의 문제점을 해결하고자 개선된 새로운 폴리싱기가 개발되었다.

즉, 개선된 새로운 폴리싱기는 도 7 내지 도 9와 같이,

박스형의 받침대(100)와;

상기 받침대(100)의 후방 상부에 설치되어 수동으로 전,후 및 좌,우로 이송되도록 구성되는 전,후 이송부재(210) 및 좌,우 이송부재(220)와, 전,후 이송부재(210)와 좌,우 이송부재(220)를 동시에 자동으로 좌,우 이송시키도록 받침대(100)에 고정설치되는 자동이송부재(230)와, 전,후 이송부재(210)의 상부에 설치되도록 전,후방이 개방된 사각관형의 디스크고정부(240)와, 디스크고정부(240)에 조립되어 상,하 각도조절되는 디스크지지부(250)와, 디스크지지부(250)의 후방에 고정설치되어 콘트롤부의 신호에 의하여 구동되는 구동모터(260)와, 전방에 디스크(d)가 설치되어 구동모터(260)에 의하여 회전되도록 디스크지지부(250)에 조립되는 디스크회전체(270)와, 디스크고정부(240)에 조립되어 디스크지지부(250)의 상,하각도를 조절하는 디스크각도조절부(300)로 구성되는 디스크구동부(200)와;

상기 디스크구동부(200)의 전방에 위치하도록 받침대(100)에 조립되어 수동으로 전,후 이송되는 공구대테이블(410)과, 상기 공구대테이블(410)을 수동으로 전,후 이송시키도록 하는 테이블이송부재(420)와, 테이블이송부재(420)의 하부에 설치되어 콘트롤부의 신호에 의하여 설정된 각도로 좌,우 구동되는 서보모터(430)와, 서보모터(430)의 축에 일체로 조립되어 고정된 다이아몬드 바이트를 설정된 각도로 좌,우 회동되도록 하는 동시에 다이아몬드 바이트의 가공위치 및 각도에 맞도록 상,하 높이 조절 및 각도조절되는 공구대(440)로 구성하는 다이아몬드 바이트 가공부(400);

로 이루어진다.

상기 받침대(100)는 디스크구동부(200)와 다이아몬드 바이트 가공부(400)를 지지하면서 작업자의 가공작업시 편안한 자세로 작업할 수 있도록 그 높이를 설정된 높이로 설계되어 있다.

상기 디스크구동부(200)의 전,후 이송부재(210) 및 좌,우 이송부재(220)는 각각 선반의 이송동작원리와 동일한 방법으로 이송핸들, 이송스크류우 및 가이드에 의하여 이송되며, 이는 미리 수동으로 거리를 설정하여 다이아몬드 바이트를 가공할 수 있도록 한다.

상기 자동이송부재(230)는 받침대(100)와 좌,우 이송부재(220) 사이에 설치되어 디스크구동부(200)를 좌,우 슬라이딩되게 하는 가이드(231)와, 받침대(100)에 고정설치되는 자동이송모터(232)와, 자동이송모터(232)의 축에 일체로 조립되어 회전하는 이송거리조절대(233)와, 상기 이송거리조절대(233)와 좌,우 이송부재(220)에 양단이 각각 연결되어 자동이송모터(232)의 구동에 의하여 각운동을 하면서 디스크구동부(200)를 좌,우 이송을 반복하는 커넥팅로드(234)로 구성되어, 디스크구동부(200) 자체를 자동적으로 좌,우 반복 이송되도록 하여 다이아몬드 바이트의 가공위치를 찾아서 가공되도록 한다. 그 이유는 상술한 바와 같이 다이아몬드 결정체라는 특수성을 감안하여 가공위치를 설정하기 위함이다.

상기 디스크지지부(250)는 양측 중간부에 각각 돌출된 중심축(251)을 디스크고정부(240)에 끼워서 상,하 각도조절되도록 하며, 또한 디스크고정부(240)의 양측에 중심축(251)을 중심으로 상호 대칭되게 2개의 원호홈(241)을 형성하고 디스크지지부(250)에는 그 원호홈(241)에 끼워져 원호를 따라 안내되는 동시에 디스크지지 부(250)의 각도 조절 후 고정되도록 하는 각도조절고정손잡이(252)가 나사조립되어 있다.

상기 구동모터(260)는 디스크지지부(250)의 후방으로 연장된 연장판(253)에 고정설치되어 콘트롤부의 신호에 의하여 구동되도록 하며, 그 구동모터(260)의 축에 설치된 주동풀리(261)와 상기 디스크회전체(270)의 후방에 설치된 종동풀리(272)를 벨트(262)로 연결하여 구동력을 전달하도록 한다.

상기 디스크회전체(270)는 디스크지지부(250)에 베어링으로 지지되게 하여 구동력의 전달시 회전되며, 그 디스크회전체(270)의 전방에 디스크(d)를 설치하여 다이아몬드 바이트를 가공하도록 한다.

상기 디스크각도조절부(300)는 디스크고정부(240)에 조절나사봉(310)이 나사조립되어 조절핸들(320)의 조작에 의하여 디스크지지부(250)의 상,하각도를 조절하도록 조절나사봉(310)과 디스크지지부(250)를 유니트베어링(도면에 미도시)으로 연결되어 있다.

상기 다이아몬드 바이트 가공부(400)의 테이블이송부재(420)는 상술한 바와 같이 선반의 이송작동원리와 동일한 작동원리를 이용하는 것으로, 공구대이송핸들, 이송스크류우 및 가이드의 작동에 의하여 공구대테이블(410)이 전, 후 이송하도록 되어 있다.

상기 공구대(440)는 서보모터(430)의 축에 일체로 조립되어 설정된 각도로 좌,우 회동되도록 하는 공구대축(441)과, 다이아몬드 바이트를 고정하여 공구대축(441)의 길이방향으로 형성된 가이드홈(442)을 따라서 다이아몬드 바이트 의 가공위치 및 각도에 맞도록 상,하 높이 조절 및 각도조절되도록 하는 바이트홀더(443)로 구성되어 있다.

상기 서보모터(430)는 콘트롤부의 신호에 의하여 설정된 각도로 좌,우 반복 구동하면서 공구대(440)를 좌,우 반복 회동시켜 다이아몬드 바이트의 끝부분을 설정된 곡률로 라운딩 가공하도록 되어 있다.

이와같이 구성된 종래 다이아몬드 바이트 가공용 폴리싱기의 작동은, 공구대(440)에 가공하고자 하는 다이아몬드 바이트를 고정설치한 뒤 디스크구동부(200)의 전,후 이송부재(210) 및 좌,우 이송부재(220)를 조절하여 디스크(d)와 다이아몬드 바이트의 가공위치를 미리 설정한다.

또한 디스크각도조절부(300)를 조절하여 가공하고자 하는 다이아몬드 바이트의 각도와 일치하도록 디스크(d)의 각도를 맞추게 된다. 즉 다이아몬드 바이트는 도 4b와 같이 전방 밑면이 경사져 있으므로 그 경사각도를 맞추어야만 다이아몬드 바이트의 뾰족한 끝부분을 라운딩 가공을 할 수 있기 때문이다.

그 후 콘트롤부의 조작에 의하여 구동모터(260), 자동이송부재(230) 및 서보모터(430)를 구동시키게 되면, 구동모터(260)의 구동력에 의하여 디스크회전체(270)가 회전하여 디스크(d)도 동시에 회전을 하게 되며, 또한 자동이송부재(230)에 의하여 디스크구동부(200)가 좌,우 이송을 반복하게 되고, 서보모터(430)의 구동에 의하여 다이아몬드 바이트 가공부(400)의 공구대(440)도 좌,우 각운동을 반복하게 된다.

따라서 다이아몬드 바이트 가공부(400)의 공구대(440)에 설치된 다이아몬드 바이트가 디스크(d)에 접촉되면서 끝부분이 라운딩으로 가공되는 것이며, 가공시 회전하는 디스크(d)를 자동이송부재(230)로 좌,우 이송을 반복하는 이유는 상술한 바와 같이 다이아몬드의 가공위치를 찾기 위함이다.

따라서 이러한 폴리싱기는 자동식으로 종래 수동식의 폴리싱기보다는 작업능률 및 생산능률이 향상됨은 물론 전문적인 작업자가 아니더라도 누구가 가공할 수 있는 잇점이 있다.

그러나 이와같은 종래 다이아몬드 바이트 가공용 폴리싱기는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 다이아몬드는 결방향에 의하여 디스크(d)의 접촉하는 각도에 따라서 가공위치가 다르게 되는데, 다이아몬드 바이트(b)는 결방향에 따라서 그 가공위치가 도 10에 도시한 바와 같이 디스크(d)상에서 디스크를 중심으로 상부측의 좌측과 우측, 하부측의 좌측과 우측에서 이루어지도록 가공하여야 됨에도 불구하고 도 11a 및 도 11b와 같이 다이아몬드 바이트(b)는 디스크(d)의 중심을 기준으로 상부측 또는 하부측에만 접촉하게 되어 다른 어느 한쪽에서는 접촉할 수가 없는 문제점이 있었고,

둘째, 다이아몬드는 결방향을 찾아서 가공을 하여야만 제품의 품질이 좋아지게 되고 강제적으로 가공을 하게 되면 가공면이 거칠게 나타나서 품질이 떨어지게 되므로 디스크상에서 어느 가공위치를 설정하여야 됨에도 불구하고 단순히 디스크의 전체면(상부측 또는 하부측)을 접촉하도록 되어 있는 문제점이 있었으며,

셋째, 상술한 첫째 및 둘째 이유에 의하여 다이아몬드 바이트를 강제적으로 가공함에 따라 가공시간이 지연되어 생산능률이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래 폴리싱기의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 천연 다이아몬드 결방향에 따른 각도범위내에서 디스크를 각운동 및 회전시켜 최적의 가공위치를 확보하여 주므로써 가공시간을 단축하여 생산능률을 향상시키고자 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여,

박스형의 받침대와;

상기 받침대의 후방 상부에 설치되어 수동으로 전,후 및 좌,우로 이송되도록 구성되는 전,후 이송부재 및 좌,우 이송부재와, 전,후 이송부재와 좌,우 이송부재를 동시에 자동으로 좌,우 이송시키도록 받침대에 고정설치되는 자동이송부재와, 전,후 이송부재의 상부에 설치되도록 전,후방이 개방된 사각관형의 디스크고정부와, 디스크고정부에 조립되어 상,하 각도조절되는 디스크지지부와, 디스크지지부의 후방에 고정설치되어 콘트롤부의 신호에 의하여 정,역방향으로 구동되는 구동모터와, 전방에 디스크하우징이 설치되어 구동모터에 의하여 정,역방향으로 회전되도록 디스크지지부에 조립되는 디스크회전체와, 디스크회전체의 후방에 설치하여 디스크회전체의 좌,우 회전각을 감지하여 콘트롤부에 그 신호를 보내어 구동모터의 정,역 회전을 제어하도록 하는 엔코더와, 디스크하우징에 디스크를 편심되게 설치하여 콘트롤부의 신호에 의하여 디스크하우징과는 별개로 디스크를 회전시키도록 하는 디스크구동부재와, 디스크고정부에 조립되어 디스크지지부의 상,하각도를 조절하는 디스크각도조절부로 구성되는 디스크구동부와;

상기 디스크구동부의 전방에 위치하도록 받침대에 조립되어 수동으로 전,후 이송되는 공구대테이블과, 상기 공구대테이블을 수동으로 전,후 이송시키도록 하는 테이블이송부재와, 테이블이송부재의 하부에 설치되어 콘트롤부의 신호에 의하여 설정된 각도로 좌,우 구동되는 서보모터와, 서보모터의 축에 일체로 조립되어 고정된 다이아몬드 바이트를 설정된 각도로 좌,우 회동되도록 하는 동시에 다이아몬드 바이트의 가공위치 및 각도에 맞도록 상,하 높이 조절 및 각도조절되는 공구대로 구성하는 다이아몬드 바이트 가공부;

로 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기를 구성한 것이 본 발명의 특징이다.

상기 디스크구동부재는, 상기 디스크지지부의 내주면 중간부에 고정설치되어 전원을 공급시키도록 하는 전원공급부와, 상기 디스크하우징의 외주면 중간부에 고정설치되어 상기 전원공급부와의 접촉에 의하여 전원을 공급받는 전원수급부와, 상기 디스크하우징의 내부 일측에 편심되게 고정설치되는 스핀들본체와, 상기 스핀들본체의 내부에 고정설치되어 상기 전원수급부와 전원선이 연결되도록 코일이 감겨지는 스핀들고정자와, 상기 스핀들고정자의 내부에 설치되며 스핀들하우징의 외부로 노출되도록 끝단에 디스크를 일체로 조립하여 전원의 공급시 회전하는 스핀들로 구성하는 것이 본 발명의 부가적인 특징이다.

상기 전원공급부는 상기 디스크지지부의 내주면 중간부에 고정설치되는 브러쉬홀더와, 상기 브러쉬홀더에 고정설치되어 전원과 연결되는 카본브러쉬로 구성되며, 상기 전원수급부는 상기 디스크하우징의 외주면 중간부에 고정설치되어 디스크하우징과 절연되도록 하는 절연체와, 상기 절연체에 설치되어 상기 카본브러쉬와 슬라이딩 접촉되면서 전원이 도통되게 하는 슬립링으로 구성한다.

상기 슬립링과 스핀들고정자 사이에 전원선이 연결되도록 상기 디스크하우징의 일측에 구멍이 관통되게 형성한다.

상기 전원공급부와 전원수급부는 효율을 높여 주도록 3개씩의 카본브러쉬와 슬립링으로 구성하며, 각 슬립링은 절연체에 의하여 상호 절연되도록 한다.

본 발명은 천연 다이아몬드 결방향에 따른 각도범위내에서 디스크를 각운동 및 회전시켜 최적의 가공위치를 확보하여 주므로써 가공시간을 단축하여 생산능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기에 대한 실시예에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도면에서 도12 내지 도 19는 본 발명 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기를 도시한 것으로써, 도 12는 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기의 구조를 나타낸 측면도이며, 도 13은 도 12의 평면도이고, 도 14는 디스크구동부를 발췌한 평면도이며, 도 15는 도 14의 정면도이고, 도 16은 디스크회전체와 디스크구동부재를 발췌한 평면도이며, 도 17은 디스크회전체와 디스크구동부재를 절개한 평면도이고, 도 18은 디스크회전체의 디스크하우징의 회전각범위를 나타낸 예시도이며, 도 19a, 19b, 19c, 19d는 디스크하우징의 정,역회전과 좌,우 이송시 디스크상에 다이아몬드 바이트의 가공위치를 나타낸 예시도이다.

본 발명의 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기는 받침대(100), 디스크구동부(200) 및 다이아몬드 바이트 가공부(400)로 구성한다.

상기 받침대(100)는 박스형으로써 디스크구동부(200)와 다이아몬드 바이트 가공부(400)를 지지하면서 작업자의 가공작업시 편안한 자세로 작업할 수 있도록 그 높이를 설정된 높이로 설계한다.

상기 디스크구동부(200)는, 상기 받침대(100)의 후방 상부에 설치되어 수동으로 전,후 및 좌,우로 이송되도록 구성되는 전,후 이송부재(210) 및 좌,우 이송부재(220)와, 전,후 이송부재(210)와 좌,우 이송부재(220)를 동시에 자동으로 좌,우 이송시키도록 받침대(100)에 고정설치되는 자동이송부재(230)와, 전,후 이송부재(210)의 상부에 설치되도록 전,후방이 개방된 사각관형의 디스크고정부(240)와, 디스크고정부(240)에 조립되어 상,하 각도조절되는 디스크지지부(250)와, 디스크지지부(250)의 후방에 고정설치되어 콘트롤부의 신호에 의하여 정,역방향으로 구동되는 구동모터(260)와, 전방에 디스크하우징(271)이 설치되어 구동모터(260)에 의하여 정,역방향으로 회전되도록 디스크지지부(250)에 조립되는 디스크회전체(270)와, 디스크회전체(270)의 후방에 설치하여 디스크회전체(270)의 좌,우 회전각을 감지하여 콘트롤부에 그 신호를 보내어 구동모터(260)의 정,역 회전각을 제어하도록 하는 엔코더(280)와, 디스크회전체(270)에 디스크(d)를 편심되게 설치하여 콘트롤부의 신호에 의하여 디스크하우징(271)과는 별개로 디스크(d)를 회전시키도록 하는 디스크구동부재(290)와, 디스크고정부(240)에 조립되어 디스크지지부(250)의 상,하각도를 조절하는 디스크각도조절부(300)로 구성한다.

상기 전,후 이송부재(210) 및 좌,우 이송부재(220)는 각각 선반의 이송동작원리와 동일한 방법으로 이송핸들(211)(221), 이송스크류우(도면에 미도시) 및 가이드(212)(222)에 의하여 이송되며, 이는 미리 수동으로 거리를 설정하여 다이아몬드 바이트를 가공할 수 있도록 한다.

상기 자동이송부재(230)는 받침대(100)와 좌,우 이송부재(220) 사이에 설치되어 디스크구동부(200)를 좌,우 슬라이딩되게 하는 가이드(231)와, 받침대(100)에 고정설치되는 자동이송모터(232)와, 자동이송모터(232)의 축에 일체로 조립되어 회전하는 이송거리조절대(233)와, 상기 이송거리조절대(233)와 좌,우 이송부재(220)에 양단이 각각 연결되어 자동이송모터(232)의 구동에 의하여 각운동을 하면서 디스크구동부(200)를 좌,우 이송을 반복하는 커넥팅로드(234)로 구성되어, 디스크구동부(200) 자체를 자동적으로 좌,우 반복 이송되도록 하여 다이아몬드 바이트의 가공위치를 찾아서 가공되도록 한다. 그 이유는 상술한 바와 같이 다이아몬드 결정체라는 특수성을 감안하여 가공위치를 설정하기 위함이다.

상기 이송거리조절대(233)에 연결되는 커넥팅로드(234)는 연결되는 조립위치에 따라서 이송거리를 조절되도록 하는 것으로, 즉 커넥팅로드(234)의 조립위치를 자동이송모터(232)의 축으로 부터 이격되는 편심거리에 의하여 이송거리조절대(233)에 조립되는 커넥팅로드(234)의 회전각이 커지거나 작아지도록 되어 있으므로 다이아몬드 바이트의 가공시 그 가공위치에 맞도록 작업자가 가변시켜 조립하도록 한다.

상기 디스크지지부(250)는 양측 중간부에 각각 돌출된 중심축(251)을 디스크고정부(240)에 끼워서 각도조절되도록 하며, 또한 디스크고정부(240)의 양측에 중심축(251)을 중심으로 상호 대칭되게 2개의 원호홈(241)을 형성하고, 디스크지지부(250)에는 그 원호홈(241)에 끼워져 원호를 따라 안내되는 동시에 디스크지지부(250)의 각도 조절 후 고정되도록 하는 각도조절고정손잡이(252)가 나사조립되어 있다.

상기 구동모터(260)는 디스크지지부(250)의 후방으로 연장된 연장판(253)에 고정설치되어 콘트롤부의 신호에 의하여 구동되도록 하며, 그 구동모터(260)의 축에 설치된 주동풀리(261)와 상기 디스크회전체(270)의 후방에 설치된 종동풀리(272)를 벨트(262)로 연결하여 구동력을 전달되도록 한다.

상기 디스크회전체(270)는 디스크지지부(250)에 베어링(273)으로 지지되게 하여 구동력의 전달시 회전되며, 그 디스크회전체(270)의 전방에 디스크(d)를 설치하여 다이아몬드 바이트를 가공하도록 한다.

상기 베어링(273)은 테이퍼베어링과 볼베어링으로 구성하여 디스크회전체(270)의 회전시 전,후방으로의 쏠림을 방지하도록 한다.

상기 엔코더(280)는 디스크회전체(270)의 축이 끼워지도록 받침대(100)에 고정설치하여 디스크회전체(270)의 좌,우 회전각을 감지하여 콘트롤부에 그 신호를 보내어 구동모터(260)의 회전각을 제어하도록 한다.

상기 디스크구동부재(290)는, 상기 디스크지지부(250)의 내주면 중간부에 고정설치되어 전원을 공급시키도록 하는 전원공급부(292)와, 상기 디스크하우징(271)의 외주면 중간부에 고정설치되어 상기 전원공급부(292)와의 접촉에 의하여 전원을 공급받는 전원수급부(293)와, 상기 디스크하우징(271)의 내부 일측에 편심되게 고정설치되는 스핀들본체(294)와, 상기 스핀들본체(294)의 내부에 고정설치되어 상기 전원수급부(293)와 전원선(297)이 연결되도록 코일이 감겨지는 스핀들고정자(295)와, 상기 스핀들고정자(295)의 내부에 설치되며 스핀들하우징(271)의 외부로 노출되도록 끝단에 디스크(d)를 일체로 조립하여 전원의 공급시 회전하는 스핀들(296)로 구성한다.

상기 전원공급부(292)는 상기 디스크지지부(250)의 내주면 중간부에 고정설치되는 브러쉬홀더(292a)와, 상기 브러쉬홀더(292a)에 고정설치되어 전원과 연결되는 카본브러쉬(292b)로 구성되며, 상기 전원수급부(293)는 상기 디스크하우징(271)의 외주면 중간부에 고정설치되어 디스크하우징(271)과 절연되도록 하는 절연체(293a)와, 상기 절연체(293a)에 설치되어 상기 카본브러쉬(292b)와 슬라이딩 접촉되면서 전원이 도통되게 하는 슬립링(293b)으로 구성한다.

상기 슬립링(293b)과 스핀들고정자(295) 사이에 전원선(297)이 연결되도록 상기 디스크하우징(271)의 일측에 구멍(271a)이 관통되게 형성한다.

상기 전원공급부(292)와 전원수급부(293)는 효율을 높여 주도록 3개씩의 카본브러쉬(292b)와 슬립링(293b)으로 구성하며, 각 슬립링(293b)은 절연체(293a)에 의하여 상호 절연되도록 한다.

상기 스핀들(296)은 베어링(293b)에 의하여 지지되어 원활하게 회전할 수 있도록 한다.

상기 디스크각도조절부(300)는 디스크고정부(240)에 조절나사봉(310)이 나사조립되어 조절핸들(320)의 조작에 의하여 디스크지지부(250)의 상,하각도를 조절하도록 조절나사봉(310)과 디스크지지부(250)를 유니트베어링(도면에 미도시)으로 연결되어 있다.

상기 다이아몬드 바이트 가공부(400)는, 상기 디스크구동부(200)의 전방에 위치하도록 받침대(100)에 조립되어 수동으로 전,후 이송되는 공구대테이블(410)과, 상기 공구대테이블(410)을 수동으로 전,후 이송시키도록 하는 테이블이송부재(420)와, 테이블이송부재(420)의 하부에 설치되어 콘트롤부의 신호에 의하여 설정된 각도로 좌,우 구동되는 서보모터(430)와, 서보모터(430)의 축에 일체로 조립되어 고정된 다이아몬드 바이트를 설정된 각도로 좌,우 회동되도록 하는 동시에 다이아몬드 바이트의 가공위치 및 각도에 맞도록 상,하 높이 조절 및 각도조절되는 공구대(440)로 구성한다.

상기 다이아몬드 바이트 가공부(400)의 테이블이송부재(420)는 상술한 바와 같이 선반의 이송작동원리와 동일한 작동원리를 이용하는 것으로, 공구대이송핸들(421), 이송스크류우(도면에 미도시) 및 가이드(422)의 작동에 의하여 공구대테이블(410)이 전, 후 이송하도록 되어 있다.

상기 공구대(440)는 서보모터(430)의 축에 일체로 조립되어 설정된 각도로 좌,우 회동되도록 하는 공구대축(441)과, 다이아몬드 바이트를 고정하여 공구대축(441)의 길이방향으로 형성된 가이드홈(442)을 따라서 다이아몬드 바이트의 가공위치 및 각도에 맞도록 상,하 높이 조절 및 각도조절되도록 하는 바이트홀더(443)로 구성되어 있다.

상기 서보모터(430)는 콘트롤부의 신호에 의하여 설정된 각도로 좌,우 반복 구동하면서 공구대(440)를 좌,우 반복 회동시켜 다이아몬드 바이트의 끝부분을 설정된 곡률로 라운딩 가공하도록 되어 있다.

이와같이 구성된 종래 다이아몬드 바이트 가공용 폴리싱기의 작동은, 공구대(440)에 가공하고자 하는 다이아몬드 바이트를 고정설치한 뒤 디스크구동부(200)의 전,후 이송부재(210) 및 좌,우 이송부재(220)를 조절하여 디스크(d)와 다이아몬드 바이트의 가공위치를 미리 설정한다.

또한 디스크각도조절부(300)를 조절하여 가공하고자 하는 다이아몬드 바이트의 각도와 일치하도록 디스크(d)의 각도를 맞추게 된다. 즉 다이아몬드 바이트는 도 4b와 같이 전방 밑면이 경사져 있으므로 그 경사각도를 맞추어야만 다이아몬드 바이트의 뾰족한 끝부분을 라운딩 가공을 할 수 있기 때문이다.

그 후 콘트롤부의 의하여 구동모터(260), 자동이송부재(230), 디스크구동부재(290) 및 서보모터(430)를 구동시키게 되면, 구동모터(260)의 구동력에 의하여 디스크회전체(270)가 회전하면서 디스크회전체(270)내에 설치된 디스크구동부재(290)도 동시에 회전을 하게 되며, 또한 자동이송부재(230)에 의하여 디스크구동부(200)가 좌,우 이송을 반복하게 되고, 서보모터(430)의 구동에 의하여 다이아몬드 바이트 가공부(400)의 공구대(440)도 좌,우 각운동을 반복하게 된다.

이때 디스크회전체(270)는 회전시 좌,우 회전각을 엔코더(280)가 감지하여 구동모터(260)를 좌,우 회전하도록 콘트롤부에 그 신호를 보내게 되며, 이와 동시에 디스크회전체(270)내에 편심되게 설치된 디스크구동부재(290)는 디스크회전체(270)의 회전각 범위내에서 계속적으로 회전하게 된다.

이때 디스크회전체(270)의 회전각범위는 디스크(d)에 접촉되는 다이아몬드 바이트(b)의 가공위치가 벗어나지 않는 범위내에서 좌,우 회전을 반복하게 된다.

또한 자동이송부재(230)의 구동시 자동이송모터(232)가 회전하게 되면 그 축에 설치된 이송거리조절대(233)도 동시에 회전을 하게 되고, 이송거리조절대(233)에 편심되게 조립된 커넥팅로드(234)는 이송거리조절대(233)의 회전운동을 직선운동으로 변화시켜 디스크구동부(200)를 좌,우 이송을 반복하게 된다.

이때 좌,우 이송거리는 도 18과 같이 디스크(d)에 접촉되는 다이아몬드 바이트(b)의 가공위치가 벗어나지 않는 회전각범위내에서 좌,우 이송을 반복하게 되는 것이다.

따라서 상술한 바와 같이 좌,우 회전의 반복과 좌,우 이송의 반복으로 가공하고자 하는 다이아몬드 바이트는 디스크(d)에서 벗어나지 않게 된다.

이때 좌,우 회전각의 범위와 그 가공위치의 각도는 작업자가 다이아몬드 바이트를 가공하면서 가장 다이아몬드 결정이 가공하기 용이한 가공위치를 찾아서 설정하기 때문에 가공각도와 위치는 다이아몬드 바이트에 따라서 각각 다르게 나타난다.

따라서 가공위치를 찾은 경우에는 예컨데 도 19a 및 19b에 도시한 바와 같이 정,역방향으로 각회전 및 우측으로의 이송시 다이아몬드 바이트(b)는 디스크(d)의 중심을 기준으로 좌측 하부 및 상부를 통과하도록 되어 있고, 도 19c 및 19d와 같이 정,역방향으로 각회전 및 좌측으로의 이송시 다이아몬드 바이트(b)는 디스크(d)의 중심을 기준으로 우측 하부 및 상부를 통과하도록 되어 있다.

그러므로 디스크회전체(270)의 디스크하우징(271)의 정,역회전시 디스크(d)는 한쪽방향으로 계속 회전하고 있고 자동이송부재(230)는 계속적으로 좌,우 이송을 반복하게 되므로 다이아몬드 바이트(b)는 디스크(d)의 전체적인 면과 접촉하게 되어 다이아몬드의 가공결방향을 정확하게 찾을 수가 있는 것이다.

이와 동시에 다이아몬드 바이트 가공부(400)의 공구대(440)를 서보모터(430)가 구동하면서 좌,우 회전을 하게 되므로 다이아몬드 바이트(b)는 디스크(d)의 전체면과 접촉을 하면서 좌,우로 접촉하게 되므로 최적의 가공위치에서 가공을 하게 되므로 다이아몬드 바이트는 뾰족한 끝부분이 라운딩으로 가공하게 되고 또한 빠른 시간내에 가공을 하게 되므로 가공시간 및 가공능률의 향상으로 생산능률이 향상되는 것이다.

도 1은 가공 전의 다이아몬드 사시도이며,

도 2는 각각의 결방향을 나타내기 위한 도 1의 A-A선 단면도이고,

도 3의 (a)(b)는 다이아몬드 바이트로 가공하기 전의 형상을 나타낸 평면도 및 정면도이며,

도 4의 (a)(b)는 다이아몬드 바이트로 가공한 후의 형상을 나타낸 평면도 및 정면도이고,

도 5는 도 4의 형상으로 가공하기 위한 가공공정시 각각의 결방향을 나타낸 예시도이며,

도 6은 다이아몬드 바이트의 뾰족한 끝부분을 라운딩 가공한 예시도이고,

도 7 내지 도 11은 종래 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기를 도시한 것으로써,

도 7은 종래 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기의 구조를 나타낸 측면도이며,

도 8은 도 7의 디스크구동부를 발췌한 정면도이고,

도 9는 도 8의 평면도이며,

도 10은 디스크상에 다이아몬드 바이트의 가공위치를 나타낸 예시도이고,

도 11a 및 11b는 종래 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기에 의한 디스크상에서의 다이아몬드 바이트의 가공위치도이며,

도 12 내지 도 19는 본 발명 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기를 도시한 것으로써,

도 12는 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기의 구조를 나타낸 측면도이며,

도 13은 도 12의 평면도이고,

도 14는 디스크구동부를 발췌한 평면도이며,

도 15는 도 14의 정면도이고,

도 16은 디스크회전체와 디스크구동부재를 발췌한 평면도이며,

도 17은 디스크회전체와 디스크구동부재를 절개한 평면도이고,

도 18은 디스크회전체의 디스크하우징의 회전각범위를 나타낸 예시도이며,

도 19a, 19b, 19c, 19d는 디스크하우징의 정,역회전과 좌,우 이송시 디스크상에 다이아몬드 바이트의 가공위치를 나타낸 예시도이다.

* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100;받침대 200;디스크구동부

271;디스크하우징 280;엔코더

290;디스크구동부재 d;디스크

292;전원공급부 292a;브러쉬홀더

292b;카본브러쉬 293;전원수급부

293a;절연체 293b;슬립링

294;스핀들본체 295;스핀들고정자

296;스핀들 297;전원선

400;다이아몬드 바이트 가공부

Claims (5)

1. 박스형의 받침대(100)와;

   상기 받침대(100)의 후방 상부에 설치되어 수동으로 전,후 및 좌,우로 이송되도록 구성되는 전,후 이송부재(210) 및 좌,우 이송부재(220)와, 전,후 이송부재(210)와 좌,우 이송부재(220)를 동시에 자동으로 좌,우 이송시키도록 받침대(100)에 고정설치되는 자동이송부재(230)와, 전,후 이송부재(210)의 상부에 설치되도록 전,후방이 개방된 사각관형의 디스크고정부(240)와, 디스크고정부(240)에 조립되어 상,하 각도조절되는 디스크지지부(250)와, 디스크지지부(250)의 후방에 고정설치되어 콘트롤부의 신호에 의하여 정,역방향으로 구동되는 구동모터(260)와, 전방에 디스크하우징(271)이 설치되어 구동모터(260)에 의하여 정,역방향으로 회전되도록 디스크지지부(250)에 조립되는 디스크회전체(270)와, 디스크회전체(270)의 후방에 설치하여 디스크회전체(270)의 좌,우 회전각을 감지하여 콘트롤부에 그 신호를 보내어 구동모터(260)의 정,역 회전을 제어하도록 하는 엔코더(280)와, 디스크하우징(271)에 디스크(d)를 편심되게 설치하여 콘트롤부의 신호에 의하여 디스크하우징(271)과는 별개로 디스크(d)를 회전시키도록 하는 디스크구동부재(290)와, 디스크고정부(240)에 조립되어 디스크지지부(250)의 상,하각도를 조절하는 디스크각도조절부(300)로 구성되는 디스크구동부(200)와;

   상기 디스크구동부(200)의 전방에 위치하도록 받침대(100)에 조립되어 수동으로 전,후 이송되는 공구대테이블(410)과, 상기 공구대테이블(410)을 수동으로 전,후 이송시키도록 하는 테이블이송부재(420)와, 테이블이송부재(420)의 하부에 설치되어 콘트롤부의 신호에 의하여 설정된 각도로 좌,우 구동되는 서보모터(430)와, 서보모터(430)의 축에 일체로 조립되어 고정된 다이아몬드 바이트를 설정된 각도로 좌,우 회동되도록 하는 동시에 다이아몬드 바이트의 가공위치 및 각도에 맞도록 상,하 높이 조절 및 각도조절되는 공구대(440)로 구성하는 다이아몬드 바이트 가공부(400);

   로 구성한 것을 특징으로 하는 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 디스크구동부재(290)는, 상기 디스크지지부(250)의 내주면 중간부에 고정설치되어 전원을 공급시키도록 하는 전원공급부(292)와, 상기 디스크하우징(271)의 외주면 중간부에 고정설치되어 상기 전원공급부(292)와의 접촉에 의하여 전원을 공급받는 전원수급부(293)와, 상기 디스크하우징(271)의 내부 일측에 편심되게 고정설치되는 스핀들본체(294)와, 상기 스핀들본체(294)의 내부에 고정설치되어 상기 전원수급부(293)와 전원선(297)이 연결되도록 코일이 감겨지는 스핀들고정자(295)와, 상기 스핀들고정자(295)의 내부에 설치되며 스핀들하우징(271)의 외부로 노출되도록 끝단에 디스크(d)를 일체로 조립하여 전원의 공급시 회전하는 스핀들(296)로 구성한 것을 특징으로 하는 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 전원공급부(292)는 상기 디스크지지부(250)의 내주면 중간부에 고정설치되는 브러쉬홀더(292a)와, 상기 브러쉬홀더(292a)에 고정설치되어 전원과 연결되는 카본브러쉬(292b)로 구성되며, 상기 전원수급부(293)는 상기 디스크하우징(271)의 외주면 중간부에 고정설치되어 디스크하우징(271)과 절연되도록 하는 절연체(293a)와, 상기 절연체(293a)에 설치되어 상기 카본브러쉬(292b)와 슬라이딩 접촉되면서 전원이 도통되게 하는 슬립링(293b)으로 구성한것을 특징으로 하는 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 슬립링(293b)과 스핀들고정자(295) 사이에 전원선(297)이 연결되도록 상기 디스크하우징(271)의 일측에 구멍(271a)이 관통되게 형성한 것을 특징으로 하는 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기.
5. 청구항 3에 있어서, 상기 전원공급부(292)와 전원수급부(293)는 효율을 높여 주도록 3개씩의 카본브러쉬(292b)와 슬립링(293b)으로 구성한 것을 특징으로 하는 천연 다이아몬드 유니버셜 폴리싱기.

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