KR101304507B1 - 철판 자동면취기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베이스프레임의 하측에 모터에 의해 회전하는 바퀴와, 커터, 그리고 자석이 설치되어 철판 상에서 주행을 하며 철판의 모서리부를 면취가공하는 철판 자동면취기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전후방바퀴를 전후방향으로 1자 형태가 되게 설치한 상태에서 전방측 좌,우바퀴의 회전속도를 달리함으로써, 회전속도가 늦은 바퀴쪽으로 철판 자동면취기가 편향주행하게 되어 철판 자동면취기가 치우치는 힘에 의해 철판의 모서리부를 면취가공할 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 베이스프레임(1)의 하부에 자석(2)이 고정 설치되고, 베이스프레임(1)의 하측에 모터에 의해 회전하는 바퀴와, 커터가 각각 설치되어 철판 상에서 주행을 하며 철판의 모서리부를 면취가공하는 철판 자동면취기에 있어서, 상기 바퀴 중에서 전방좌우바퀴(3,4)는 베이스프레임(1)의 전방측 하부에 하향 설치되는 지지대(5)에 서로 분리되게 설치되는 좌우회전축(6,7)에 개별적으로 각각 설치되고, 상기 좌우회전축(6,7)에는 좌우수평베벨기어(8,9)가 각각 설치되며, 상기 좌우수평베벨기어(8,9)에는 베이스프레임(1)에서 하향 설치되는 좌우수직베벨기어(10,11)가 각각 맞물리게 설치되고, 좌우수직베벨기어(10,11)의 상부는 베이스프레임(1)에 설치되는 대소기어(12,13)와 각각 연결 설치되며, 상기 대소기어(12,13)의 사이에는 베이스프레임(1)의 상부에 설치되는 주행모터(15)에 의해 구동되는 주행구동기어(14)가 맞물리게 설치되고, 상기 베이스프레임(1)의 우측 하방에는 축지지대(20)가 하향 설치되며, 이 축지지대(20)의 하방에는 절삭모터(23)로부터 동력을 전달받아 회전하는 커터(21)가 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

철판 자동면취기{Automatic chamfering machine for steel plate}

본 발명은 베이스프레임의 하측에 모터에 의해 회전하는 바퀴와, 커터, 그리고 자석이 설치되어 철판 상에서 주행을 하며 철판의 모서리부를 면취가공하는 철판 자동면취기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전후방바퀴를 전후방향으로 1자 형태가 되게 설치한 상태에서 전방측 좌,우바퀴의 회전속도를 달리함으로써, 회전속도가 늦은 바퀴쪽으로 철판 자동면취기가 편향주행하게 되어 철판 자동면취기가 치우치는 힘에 의해 철판의 모서리부를 면취가공할 수 있도록 하기 위한 것이다.

종래의 철판 자동면취기는 특허등록 제10-953503호(발명의 명칭 : 양면 에지 가공 포터블장치)가 특허공보에 의해 알려지고 있다.

상기 종래발명은 피가공물의 모서리에 대하여 모따기처리와 같은 면 처리를 하는 장치로서, 에어모터를 이용하여 자동 주행 및 가공이 가능하고, 양면 동시 가공이 가능하며, 수직면(Vertical), 오버헤드(Overhead), 곡면, 맨홀 등 다양한 작업면에 대한 주행이 가능할 뿐만 아니라, 맨홀, 프랫-바(Flat-bar), 티-바(T-bar), 앵글(Angle) 등 다양한 부재에 대한 가공이 가능한 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 종래발명은, 몸체부 하면에 장착되며, 몸체부의 주행 방향에 대하여 소정의 각도(7도)만큼 틀어진 상태로 장착되고 앞바퀴와 뒷바퀴가 동력 전달용 체인으로 연결되는 주행바퀴; 몸체부 하면에 장착되며, 피가공물의 모서리에 걸쳐진 상태에서 주행바퀴의 구동에 따라 이동하면서 자동으로 면 처리 가공을 수행하는 양면 에지 가공 툴; 몸체부 하면에 장착되며, 몸체부가 작업면에서 떨어지지 않고 주행할 수 있도록 자력을 생성하는 영구자석; 몸체부 하면에 장착되며, 피가공물의 모서리에 걸쳐진 상태를 유지하면서 양면 에지 가공 툴의 가공 작업시 몸체부가 회전하는 것을 막아주는 주행가이드; 몸체부에 장착되며, 주행바퀴 및 양면 에지 가공 툴의 구동을 제어할 수 있는 조작 레버를 포함하는 양면 에지 가공 포터블 장치를 제시하고 있다.

이와 같은 종래발명은 앞바퀴와 뒷바퀴가 몸체부의 주행 방향에 대하여 소정의 각도(7도)만큼 틀어진 상태로 장착되어 편향주행을 하도록 하고, 앞바퀴와 뒷바퀴가 동력 전달용 체인으로 연결되어서 앞뒤바퀴전체가 구동을 하도록 하였으나, 이는 앞뒤바퀴전체가 7도만큼 틀어진 상태에서 전체적으로 구동되기 때문에 피가공물인 철판의 상면과 바퀴와의 사이에서 미끄럼이 발생될 염려가 있으며, 그러한 미끄럼이 발생되면 커터가 피가공물의 모서리에 균일한 압력으로 접촉하지 못하여 면취가공면이 불균일해지는 문제가 발생하게 된다.

특허등록 제10-953503호(발명의 명칭 : 양면 에지 가공 포터블장치)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전후방바퀴를 전후방향으로 1자 형태가 되게 설치한 상태에서 전방측 좌,우바퀴의 회전속도를 달리함으로써, 회전속도가 늦은 바퀴쪽으로 철판 자동면취기가 편향주행하게 되어 철판 자동면취기가 치우치는 힘에 의해 철판의 모서리부를 면취가공할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 베이스프레임의 하부에 자석이 고정 설치되고, 베이스프레임의 하측에 모터에 의해 회전하는 바퀴와, 커터가 각각 설치되어 철판 상에서 주행을 하며 철판의 모서리부를 면취가공하는 철판 자동면취기에 있어서, 상기 바퀴 중에서 전방좌우바퀴는 베이스프레임의 전방측 하부에 하향 설치되는 지지대에 서로 분리되게 설치되는 좌우회전축에 개별적으로 각각 설치되고, 상기 좌우회전축에는 좌우수평베벨기어가 각각 설치되며, 상기 좌우수평베벨기어에는 베이스프레임에서 하향 설치되는 좌우수직베벨기어가 각각 맞물리게 설치되고, 좌우수직베벨기어의 상부는 베이스프레임에 설치되는 대소기어가 각각 연결설치되며, 상기 대소기어의 사이에는 베이스프레임의 상부에 설치되는 주행모터에 의해 구동되는 주행구동기어가 맞물리게 설치되고, 상기 베이스프레임의 우측 하방에는 축지지대가 하향 설치되며, 이 축지지대의 하방에는 절삭모터로부터 동력을 전달받아 회전하는 커터가 설치된 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 철판 자동면취기는, 전후방바퀴를 전후방향으로 1자 형태로 배치한 상태에서 전방측 좌,우바퀴의 회전속도를 달리함에 따라 회전속도가 늦은 바퀴쪽으로 철판 자동면취기가 편향주행하되, 전방측 좌,우바퀴의 회전속도가 설치되는 기어의 잇수에 따라 정확하게 치우치게 되어 철판의 모서리부를 정밀하게 면취가공할 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명을 나타내는 평면도.
도 2는 본 발명을 나타내는 저면도.
도 3은 본 발명을 나타내는 정단면도.
도 4는 본 발명을 나타내는 측단면도.
도 5는 본 발명의 사용상태를 나타내는 평면도.

이하, 본 발명에 따른 철판 자동면취기에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 5를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 베이스프레임(1)의 하부에 철판 자동면취기(100)가 철판 작업면에서 떨어지지 않고 주행할 수 있도록 자력을 생성하는 자석(2)이 고정 설치되고, 베이스프레임(1)의 하측에 모터에 의해 회전하여 주행하게 하는 바퀴와, 모터의 동력에 의해 회전하면서 철판의 모서리부를 면취가공하는 커터가 각각 설치된 철판 자동면취기(100)에 관한 것이다.

본 발명에 의한 철판 자동면취기(100)는 상기 바퀴 중에서 전방좌우바퀴(3,4)는 모터의 동력을 전달받아 회전하는 대소기어(12,13)에 의해 개별적으로 다른 속도로 회전하고, 후방바퀴(16)는 공회전하여 철판 자동면취기(100)가 회전속도가 늦은 쪽으로 편향(偏向) 주행하도록 하는 것이다.

도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 상기 전방좌우바퀴(3,4)는 베이스프레임(1)의 전방측 하부에 하향 설치되는 지지대(5)에 서로 분리되게 설치되는 좌우회전축(6,7)에 개별적으로 각각 설치되고, 상기 좌우회전축(6,7)에는 좌우수평베벨기어(8,9)가 각각 설치된다.

그리고, 상기 좌우수평베벨기어(8,9)에는 베이스프레임(1)에서 하향 설치되는 좌우수직베벨기어(10,11)가 각각 맞물리게 설치되고, 좌우수직베벨기어(10,11)의 상부는 베이스프레임(1)의 상부에 설치되는 대소기어(12,13)와 각각 연결되게 설치되며, 이들 대소기어(12,13)의 사이에는 베이스프레임(1)의 상부에 설치되는 주행모터(15)에 의해 구동되는 주행구동기어(14)가 맞물리게 설치된다.

또한, 상기 베이스프레임(1)의 우측 하방에는 철판(101)의 모서리부를 면취가공하는 커터(21)가 설치되는데, 이 커터(21)는 베이스프레임(1)의 우측 하방에 하향 설치되는 축지지대(20)에 하향관통되는 회전축(22)의 하단부에 설치되며, 이 회전축(22)은 베이스프레임(1)의 상부에 설치되는 절삭모터(23)로부터 동력을 전달받아 회전하게 된다.

도 1 및 도 3, 4에서 보는 바와 같이 상기 절삭모터(23)의 모터축에는 절삭구동기어(24)가 설치되고, 이 절삭구동기어(24)의 전후방에는 각각의 종동기어(25)가 맞물리게 설치되며, 이 각각의 종동기어(25)에는 베이스프레임(1)의 하방에 하향 설치되는 축지지대(20)를 하향 관통하는 회전축(22)이 설치되고, 이들 회전축(22)의 하단부에 커터(21)가 설치된다.

위에서 커터(21)를 전후방측에 2개를 설치한 것으로 설명하였으나, 다른 예로서 도면에는 도시하지 않았지만 커터(21)를 1개만 설치하고 철판(101)의 단부에 회전 지지되면서 철판 자동면취기(100)의 주행을 안내하는 주행가이드를 설치할 수 있으며, 이러한 주행가이드에 대해서는 본 발명의 출원인이 선출원한 특허출원 제2012-90778호의 명세서에 포함된 것과 동일한 것을 설치할 수 있다.

그리고, 상기 자석(2)은 피가공물인 철판(101)의 작업면과 소정의 간격(G)을 두고 설치되는데, 그 간격은 1.5~3㎜ 정도로 하는 것이 바람직하며, 상기 바퀴 중에 후방바퀴(16)는 공회전되게 설치되는데, 이는 도 2에서 보는 바와 같이 베이스프레임(1)의 후방하측에 하향 설치되는 지지대(17)에 바퀴축(18)이 설치되고, 이 바퀴축(18)에 후방바퀴(16)가 공회전되게 설치되는 것이다.

이 경우에도 후방바퀴(16)가 설치되는 바퀴축(18)을 전방측의 좌우회전축(6,7)이 분리되게 설치되는 것과 동일하게 좌우로 분리하여도 무방하다.

상기 주행모터(15)의 동력을 전달받아 회전되는 전방좌우바퀴(3,4)와, 후방측에서 공회전하는 후방바퀴(16)에 의해 철판 자동면취기(100)가 철판의 상면에서 주행하게 하는 장치부를 주행장치부라고 칭하고, 절삭모터(23)의 동력에 의해 회전하면서 철판(101)의 모서리부를 면취가공하는 커터(21)가 설치된 장치부를 절삭장치부라고 칭한다.

위의 설명에서 주행장치부가 베이스프레임(1)의 좌측에 설치되고 절삭장치부가 베이스프레임(1)의 우측에 설치된 것으로 도면을 도시하면서 주행장치부의 부품들도 좌우를 구분하여 설명하였으나, 이는 설명을 용이하게 하기 위함이었으며, 주행장치부와 절삭장치부의 위치가 바뀌어도 무방한 것임을 밝혀둔다.

그리고, 상기 좌우회전축(6,7)이 분리되게 설치되는 부분은 도 3에서 보는 바와 같이 3개의 지지대(5)를 베이스프레임(1)의 하부에 하향 설치한 뒤에, 좌회전축(6)은 좌측에 우회전축(7)은 우측에 각각 분리되게 설치하되, 좌우회전축(6,7)이 분리되는 단부는 중간에 설치된 지지대(5)에 베어링이 끼워진 상태로 회전 지지되게 설치된다.

즉, 좌회전축(6)은 중간부분이 좌측의 지지대(5)에 회전 지지되게 설치됨과 아울러 우측 단부가 중간의 지지대(5)에 회전 지지되게 설치되고, 우회전축(7)은 중간부분이 우측의 지지대(5)에 회전 지지되게 설치됨과 아울러 좌측 단부는 중간의 지지대(5)에 회전 지지되게 설치되며, 좌회전축(6)의 좌측단부에는 전방좌바퀴(3)가 우회전축(7)의 우측단부에는 전방우바퀴(4)가 각각 설치되는 것이다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용관계를 도 1 내지 도 5를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 철판 자동면취기(100)로서 철판(101)의 모서리부를 면취 가공하고자 하는 경우에는 철판 자동면취기(100)를 철판(101)위에 올려놓는데, 그 올려놓는 위치는 도 3, 4 및 도 5에서 보는 바와 같이 각각의 바퀴(3,4,16)가 설치된 주행장치부가 철판(101) 상면에 얹히게 되고, 커터(21)는 가공하고자 하는 철판(101)의 모서리부분과 접촉된 상태가 되어야 한다.

이렇게 철판 자동면취기(100)를 철판(101) 위에 올려놓으면 베이스프레임(1)의 하부에 설치된 자석(2)의 자력이 철판을 끌어당겨서 각각의 바퀴(3,4,16)가 철판의 상면에 밀착되면서 철판 자동면취기(100)가 철판에서 떨어지지 않고 주행할 수 있게 된다.

이 상태에서 주행모터(15)와 절삭모터(23)를 구동시키게 되면, 주행모터(15)의 동력이 전방좌우바퀴(3,4)에 전달되어 전방좌우바퀴(3,4)와 철판(101)과의 마찰력에 의해 철판 자동면취기(100)가 주행을 하게 되고, 그와 더불어 절삭모터(23)의 구동에 의해 회전하는 커터(21)가 철판(101)의 모서리부를 면취가공하게 되는 것이다.

이때, 상기 주행장치부의 동작은 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 주행모터(15)의 구동력에 의해 주행구동기어(14)가 회전하게 되면, 그 주행구동기어(14)의 양측에 맞물리게 설치된 대기어(12)와 소기어(13)가 서로 동일한 방향으로 회전하게 되는데, 대기어(12)와 소기어(13)는 직경이 각기 크고 작음에 따라 그에 따른 기어의 잇수가 많고 적어서 잇수가 많은 대기어(12)는 늦게 회전하고 잇수가 적은 소기어(13)는 대기어(12) 보다 빠르게 회전하게 된다.

이렇게 늦고 빠르게 회전하는 대소기어(12,13)의 하방에는 좌우수직베벨기어(10,11)가 각각 하향 설치되고, 이들 좌우수직베벨기어(10,11)에는 서로 분리되게 설치되는 좌우회전축(6,7)에 각각 설치된 좌우수평베벨기어(8,9)가 서로 맞물려서 전방좌우바퀴(3,4)는 서로 다른 속도로 회전하게 된다.

상기 대기어(12)의 회전속도가 늦고 소기어(13)의 회전속도가 빠름에 따라 늦은 대기어(12)로부터 동력을 전달받아 회전하는 전방좌바퀴(3)의 회전속도는 늦고, 빠르게 회전하는 소기어(13)로부터 동력을 전달받아 회전하는 전방우바퀴(4)는 전방좌바퀴(3) 보다 빠르게 회전하게 된다.

이렇게 좌측의 전방좌바퀴(3) 보다 우측의 전방우바퀴(4)가 빠르게 회전함에 따라 철판 자동면취기(100)는 도 1, 3 및 도 5에서 보는 바와 같이 늦게 회전하는 대기어(12)가 설치된 좌측방향으로 치우치게 주행하는 편향주행을 하게 되는데, 베이스프레임(1)의 우측 하방에 설치된 절삭장치부의 커터(21)가 철판(101)의 우측 모서리부와 접촉한 상태임에 따라 커터(21)가 철판(101)의 모서리부에 밀어붙이게 된다.

이와 같이 철판 자동면취기(100)가 좌측방향으로 편향주행함과 아울러 커터(21)는 철판(101)의 우측 모서리부에 밀착하며 밀어붙이면서 회전하게 되어 철판(101)의 우측 모서리부를 면취가공하게 되는 것이며, 후방바퀴(16)는 바퀴축(18)에 공회전되게 설치되어서 전방좌우바퀴(3,4)의 구동에 의해 철판 자동면취기(100)가 주행할 때, 철판(101)의 상면에 지지된 상태로 공회전하게 된다.

도 1, 2 및 도 4에서 보는 바와 같이 절삭모터(23)에 의해 회전하는 절삭구동기어(24)의 전후방에는 종동기어(25)가 각각 맞물리게 설치되어서 이 2개의 종동기어(25)는 동일한 방향으로 회전하면서 이중으로 면취가공함에 따라 면취가공부를 매끈하게 가공할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명을 설명하는데 있어서 에어분사구와 주행가이드를 도면에 도시하지는 않았으나, 본 발명의 출원인이 선출원한 특허출원 제2012-90778호(발명의 명칭 : 챔퍼밀)의 명세서에 기재된 바와 같은 에어분사구와 주행가이드를 선택적으로 설치할 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 본 발명에서 전방좌우바퀴(3,4)와 그 전방좌우바퀴(3,4)를 구동시키는 필요한 각각의 구성요소들이 포함된 구동장치부가 베이스프레임(1)의 전방측에 설치된 것으로 도면에 도시하고 설명하였으나, 이는 본 발명을 용이하게 설명하기 위하여 전방측에 설치된 것으로서 도면에 도시하고 설명한 것으로서, 상기 구동장치부를 베이스프레임(1)의 후방측에 설치할 수 있음을 밝혀둔다.

1 : 베이스프레임 2 : 자석 3 : 전방좌바퀴
4 : 전방우바퀴 5 : 지지대 6 : 좌회전축
7 : 우회전축 8 : 좌수평베벨기어 9 : 우수평베벨기어
10 : 좌수직베벨기어 11 : 우수직베벨기어 12 : 대기어
13 : 소기어 14 : 주행구동기어 15 : 주행모터
16 : 후방바퀴 17 : 지지대 18 : 바퀴축
20 : 축지지대 21 : 커터 22 : 회전축
23 : 절삭모터 24 : 절삭구동기어 25 : 종동기어
100 : 철판 자동면취기 101 : 철판

Claims (2)

1. 베이스프레임의 하부에 자석이 고정 설치되고, 베이스프레임의 하측에 모터에 의해 회전하는 바퀴와, 커터가 각각 설치되어 철판 상에서 주행을 하며 철판의 모서리부를 면취가공하는 철판 자동면취기에 있어서,
   상기 바퀴 중에서 전방좌우바퀴는 베이스프레임의 전방측 하부에 하향 설치되는 지지대에 서로 분리되게 설치되는 좌우회전축에 개별적으로 각각 설치되고, 상기 좌우회전축에는 좌우수평베벨기어가 각각 설치되며,
   상기 좌우수평베벨기어에는 베이스프레임에서 하향 설치되는 좌우수직베벨기어가 각각 맞물리게 설치되고, 좌우수직베벨기어의 상부는 베이스프레임에 설치되는 대소기어가 각각 연결 설치되며, 상기 대소기어의 사이에는 베이스프레임의 상부에 설치되는 주행모터에 의해 구동되는 주행구동기어가 맞물리게 설치되고,
   상기 베이스프레임의 우측 하방에는 축지지대가 하향 설치되며, 이 축지지대의 하방에는 절삭모터로부터 동력을 전달받아 회전하는 커터가 설치된 것을 특징으로 하는 철판 자동면취기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 절삭모터의 모터축에는 절삭구동기어가 설치되고, 이 절삭구동기어의 전후방에는 각각의 종동기어가 맞물리게 설치되며, 이 각각의 종동기어에는 베이스프레임의 하방에 하향 설치되는 축지지대를 하향 관통하는 회전축이 설치되고, 이들 회전축의 하단부에 커터가 설치되며,
   상기 바퀴 중에 후방바퀴는 베이스프레임의 후방하측에 하향 설치되는 지지대에 공회전되게 설치되는 것을 특징으로 하는 철판 자동면취기.

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