KR101491745B1 - Manufacturing method and apparatus for detailed jewelry - Google Patents
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Abstract
본 발명은 귀걸이나 소형 펜던트 등의 장신구를 제작하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정밀한 자연주의적 소재나 섬세한 미니어처 소재에 대한 장신구 제조를 가능하게 하여 소재의 다양화를 구현할 수 있고, 반드시 수작업이 필요한 전 단계까지 일련의 공정을 자동화하여 제품의 생산성과 정밀성을 증대시킬 수 있는 정밀 장신구 제작 방법 및 정밀 장신구 제작 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 선택 소재를 3D 스캐닝하는 3D 스캐닝 단계; 상기 3D 스캐닝 단계에서 3D 스캐닝 데이터를 캐드 데이터로 변환하는 데이터 변환 단계; 및 상기 캐드 데이터에 기초하여 소재에 대하여 자동 캐스팅(casting)하는 자동 캐스팅 단계를 포함하며, 상기 각 단계는 일련의 자동 공정에서 실행되는 정밀 주얼리 제작 방법을 제공하며, 또한 본 발명은 장신구 소재를 3D 스캐닝하는 3D 스캐너 수단; 상기 3D 스캐너 유닛으로부터 제공되는 3D 스캐너 파일을 캐드 데이터로 변환하는 캐드데이터 제공수단; 상기 캐드 데이터에 기초하여 소재에 대하여 자동 캐스팅(casting)하는 캐스팅 수단; 및 상기 3D 스캐너 수단에서 상기 캐스팅 수단에 걸쳐 장신구 소재 및 가공되거나 가공된 대상물을 이동시키기 위한 로봇 수단을 포함하는 정밀 주얼리 제작 장치를 제공한다.The present invention relates to a method and an apparatus for producing jewelry such as earrings and small pendants, and more particularly, to a method and an apparatus for making jewelry that can be manufactured with precision natural materials and fine miniature materials, It is an object of the present invention to provide a precision jewelry making method and a precision jewelry making apparatus that can automate a series of processes up to all steps requiring manual work, thereby increasing the productivity and precision of the product. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of scanning a selected material, the method comprising: 3D scanning; A data conversion step of converting 3D scanning data into CAD data in the 3D scanning step; And automatically casting the material on the basis of the CAD data, wherein each of the steps provides a method of manufacturing a precision jewelry that is executed in a series of automatic processes, A 3D scanner means for scanning; CAD data providing means for converting a 3D scanner file provided from the 3D scanner unit into CAD data; Casting means for automatically casting the material based on the CAD data; And robot means for moving the ornamental material and the processed or processed object from the 3D scanner means to the casting means.
Description
본 발명은 귀걸이나 소형 펜던트 등의 장신구를 제작하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정밀한 자연주의적 소재나 섬세한 미니어처 소재에 대한 장신구 제조를 가능하게 하여 소재의 다양화를 구현할 수 있고, 반드시 수작업이 필요한 전 단계까지 일련의 공정을 자동화하여 제품의 생산성과 정밀성을 증대시킬 수 있는 정밀 장신구 제작 방법 및 정밀 장신구 제작 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method and an apparatus for making jewelry such as earrings and small pendants, and more particularly, to a method and an apparatus for making jewelery for a precise natural material or a delicate miniature material, The present invention relates to a method for manufacturing precision jewelry and a device for manufacturing precision jewelry, which can automate a series of processes up to all steps requiring manual operation, thereby increasing productivity and precision of products.
일반적으로, 장신구(accessory)는 본체(本體)의 기능이나 효과를 증대시키거나 변화를 주는 부속품 또는 보조물의 총칭을 말하는 것으로, 장신구에는 머리장식품, 귀고리, 팔찌, 반지, 목걸이 등이 있다.In general, accessory refers to a generic term for accessories or auxiliaries that enhance or change the function or effect of the body. Ornaments include hair ornaments, earrings, bracelets, rings, and necklaces.
이러한 장신구는 사용자가 착용하여 장식적인 미감을 향상시킴에 따라 스타일과 패션에 하나의 아이템으로 외형적인 미감을 향상시키는 역할을 수행함에 따라 외부의 심미감을 향상시키는 다양한 형상으로 귀금속을 이용하여 제작되고 있다.These ornaments are made by using precious metals in various shapes to enhance the external aesthetics by enhancing the external aesthetics as a single item in style and fashion by improving the decorative aesthetics worn by the user .
통상적으로, 장신구의 제작은 마스터 몰드(master mold)를 제작한 후, 러버 몰드(rubber mold)를 제작하여 왁스 작업, 주조 작업, 세공 작업, 연마 작업 그리고 세팅 작업을 진행한다.Generally, a master mold is manufactured, and a rubber mold is manufactured to carry out waxing, casting, punching, polishing and setting work.
그러나 기존에는 마스트 몰드의 제작을 수작업 또는 캐드 작업을 통해 사람이 일일이 진행해야 하기 때문에, 작업 공정이 번거로울 뿐만 아니라, 작업 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.However, in the prior art, since the mast mold has to be manually processed by the user through the manual or CAD work, the work process is troublesome and the operation time is long.
특히, 장신구 디자인 또한 수작업으로 해야 하기 때문에, 정밀한 묘사가 필요한 자연주의적 소재, 예를 들면 세밀한 잎맥 등을 포함하는 소재나 실제화된 미니어처의 표현에는 한계가 있는 문제점이 있다.In particular, since the ornament design must also be performed by hand, there is a problem in that there is a limitation in expressing the material including the naturalistic material that requires precise description, for example, the detailed leaf vein, or the actualized miniature.
상기와 같은 장신구는 외형이 복잡하고, 다양한 형상으로 장식적인 미감을 향상시키는 형태로 제작됨에 따라 디자인에 따른 제작과정이 복잡하고, 제작되는 노하우와 숙련도에 따라 제품의 질이 결정됨으로써, 귀금속으로 재료를 이용하여 재료 단가와 인건비가 상승되어 제작단가가 높아진다.Since the above-mentioned ornaments are manufactured in such a form that the appearance is complicated and various shapes are improved to improve decorative aesthetics, the manufacturing process according to the design is complicated, and the quality of the product is determined according to the know- The material cost and the labor cost are increased, so that the manufacturing cost is increased.
또한, 장신구는 장식성이 높고 단가가 비싼 귀금속 재료를 사용함에 따라 잘못된 가공이나 오류에 의해 재료가 낭비되면 큰 손실이 발생되는 문제점이 있었다.In addition, since the ornaments are made of noble metal materials having a high decorative property and high unit cost, there is a problem in that a large loss is caused when materials are wasted due to erroneous processing or errors.
이에 정밀하고 섬세하며, 다양하고 복잡한 형상의 장신구를 용이하고 신속하게 제작하면서 공수를 단축시켜 제작 비용을 축소하는 제조 방법의 필요성이 절실히 요구되고 있는 추세이다.Accordingly, there is an urgent need for a manufacturing method of manufacturing precise, delicate, and various complex ornaments easily and quickly while shortening the airflow and reducing the production cost.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 정밀한 자연주의적 소재나 섬세한 미니어처 소재와 같이 수작업으로는 한계가 있는 장신구에 대한 제조를 가능하게 하여 소재의 다양화와 차별화를 구현할 수 있고, 이에 따라 소비자의 취향에 따른 선택 폭을 확장시키고 장신구 시장의 활성화를 도모할 수 있는 정밀 장신구 제작 방법 및 장신구 제작 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for manufacturing an ornamental object having a limitation on manual operation, such as a precise natural material or a delicate miniature material, The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing precision jewelry and an apparatus for manufacturing jewelry, which can expand the selection range according to consumer's taste and activate the jewelry market.
또한, 본 발명은 반드시 수작업이 필요한 전 단계까지 일련의 공정을 자동화하여 제품의 생산성과 정밀성을 증대시킬 수 있고, 수작업 투여 공수를 줄여 제작 비용을 절감할 수 있는 정밀 장신구 제작 방법 및 정밀 장신구 제작 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention can be applied to a method of manufacturing a precision jewelry or a precision jewelry making device capable of automating a series of processes up to all steps requiring manual work, thereby increasing productivity and precision of a product, There are other purposes to provide.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for controlling the same.
상기 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따르면, 선택 소재를 3D 스캐닝하는 3D 스캐닝 단계; 상기 3D 스캐닝 단계에서 3D 스캐닝 데이터를 캐드 데이터로 변환하는 데이터 변환 단계; 및 상기 캐드 데이터에 기초하여 소재에 대하여 자동 캐스팅(casting)하는 자동 캐스팅 단계를 포함하는 정밀 주얼리 제작 방법을 제공한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above objects and other features, there is provided a 3D scanning method for scanning a selected material by 3D scanning; A data conversion step of converting 3D scanning data into CAD data in the 3D scanning step; And an automatic casting step of automatically casting the material on the basis of the CAD data.
본 발명의 제1 관점에 있어서, 상기 자동 캐스팅 단계는 상기 캐드 데이터에 기초하여 마스터 몰드(master mold)를 제작하는 단계; 상기 마스터 몰드를 다음 공정으로 진행시켜 그 마스터 몰드를 통해 고무 몰드(rubber mold)를 제작하는 단계; 상기 고무 몰드에 왁스를 주입하여 왁스 캐스팅을 제공하는 단계; 상기 왁스 캐스팅을 모형틀로 로딩하는 단계; 및 상기 모형틀 내에 주형 재료를 투입하여 응고시키며 왁스 캐스팅을 녹여 배출하고, 배출된 공간에 장신구 재료를 자동 투입하여 주조하는 단계를 포함할 수 있다.According to a first aspect of the present invention, the automatic casting step includes the steps of: fabricating a master mold based on the CAD data; Advancing the master mold to the next step to produce a rubber mold through the master mold; Injecting wax into the rubber mold to provide wax casting; Loading the wax casting into a mold frame; And casting the casting material into the casting mold to solidify the wax casting, dissolving and discharging the wax casting, automatically injecting the ornamental material into the discharged space, and casting the casting material.
본 발명의 제1 관점에 있어서, 상기 선택 소재는 로봇 암에 의해 3D 스캐닝 위치로 로딩될 수 있고, 상기 데이터 변환 단계는 대상 소재에 대한 장신구의 크기를 결정하도록 소정 비율로 축소 보정하는 과정을 더 포함할 수 있다.In the first aspect of the present invention, the selection material may be loaded into the 3D scanning position by the robot arm, and the data conversion step may include a step of reducing correction at a predetermined ratio so as to determine the size of the ornament for the target material .
본 발명의 제2 관점에 따르면, 장신구 소재를 3D 스캐닝하는 3D 스캐너 수단; 상기 3D 스캐너 유닛으로부터 제공되는 3D 스캐너 파일을 캐드 데이터로 변환하는 캐드데이터 제공수단; 상기 캐드 데이터에 기초하여 소재에 대하여 자동 캐스팅(casting)하는 캐스팅 수단; 및 상기 3D 스캐너 수단에서 상기 캐스팅 수단에 걸쳐 장신구 소재 및 가공되거나 가공된 대상물을 이동시키기 위한 로봇 수단을 포함하는 정밀 주얼리 제작 장치를 제공한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a 3D scanner means for 3D scanning an ornamental material; CAD data providing means for converting a 3D scanner file provided from the 3D scanner unit into CAD data; Casting means for automatically casting the material based on the CAD data; And robot means for moving the ornamental material and the processed or processed object from the 3D scanner means to the casting means.
본 발명의 제2 관점에 있어서, 상기 캐드데이터 제공수단은 대상 소재에 대한 장신구의 크기를 결정하도록 소정 비율로 축소 보정하도록 더 구성될 수 있다.In the second aspect of the present invention, the CAD data providing means may be further configured to reduce correction at a predetermined ratio so as to determine the size of the ornament for the target material.
본 발명의 제2 관점에 있어서, 상기 자동 캐스팅 수단은 상기 로봇 수단에 의해 로딩되거나 미리 안착된 마스터 몰드 원재료를 변환된 캐드데이터를 기반으로 자동 가공하여 마스터 몰드를 제작하는 가공장치; 상기 가공장치에서 가공된 마스터 몰드를 상기 로봇 수단을 통해 후공정으로 인출하고, 상기 마스터 몰드에 고무 재료를 투입하여 고무 몰드를 형성하기 위한 고무재료 투입장치; 상기 고무 몰드에 왁스재료를 주입하여 왁스 캐스팅을 형성하기 위한 왁스재료 주입장치; 완료된 왁스 캐스팅을 상기 로봇 수단을 통해 로딩받는 모형틀; 상기 모형틀 내로 주형 재료를 투입하기 위한 주형재료 투입장치; 및 투입되어 응고된 주형 재료를 가열하여 왁스 캐스팅을 녹이는 가열장치를 포함할 수 있다.According to a second aspect of the present invention, the automatic casting means includes: a processing device for automatically manufacturing a master mold raw material, which is loaded or pre-loaded by the robot means, based on the converted CAD data; A rubber material injecting device for drawing a master mold processed in the machining apparatus to a post-process through the robot means and injecting a rubber material into the master mold to form a rubber mold; A wax material injection device for injecting a wax material into the rubber mold to form a wax casting; A model frame which is loaded with the completed wax casting through the robot means; A mold material charging device for charging the mold material into the mold frame; And a heating device for heating the charged and solidified casting material to melt the wax casting.
또한, 본 발명의 제2 관점에 있어서, 상기 주형 재료 내에 소재용 주물 재료를 투입하는 주물재료 투입장치를 더 포함할 수 있다.
According to a second aspect of the present invention, there is further provided a casting material feeding device for feeding a casting material for a material into the casting material.
본 발명에 따른 정밀 장신구 제작 방법 및 제작 장치에 따르면 다음과 같은 효과를 제공한다.The method and apparatus for manufacturing precision jewelry according to the present invention provide the following effects.
첫째, 본 발명은 정밀한 자연주의적 소재나 섬세한 미니어처 소재와 같이 수작업으로는 한계가 있는 장신구에 대한 제조를 가능하게 하여 소재의 다양화와 차별화를 구현할 수 있다.First, the present invention enables manufacture of ornaments with limitations by hand, such as precise naturalistic materials or delicate miniature materials, thereby realizing diversification and differentiation of materials.
둘째, 본 발명은 소비자의 취향에 따른 선택 폭을 확대하고, 장신구 시장의 활성화를 도모할 수 있다.Second, the present invention can broaden the selection range according to the taste of consumers and can promote the market of jewelry.
셋째, 본 발명은 수작업이 필요한 전 단계까지 일련의 공정을 자동화하여 제품의 생산성과 정밀성을 증대시킬 수 있다.Third, the present invention can increase the productivity and accuracy of a product by automating a series of processes up to all stages requiring manual work.
넷째, 본 발명은 수작업 투여 공수를 줄여 제작 공정에서의 잘못된 가공이나 오류를 최소화하고 이에 따른 재료의 낭비를 줄여, 제작 비용을 절감할 수 있다.Fourth, the present invention minimizes manual machining operations, minimizes erroneous machining or errors in manufacturing processes, reduces waste of materials, and reduces manufacturing costs.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명에 따른 정밀 장신구를 제작하는 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 2는 본 발명에 따른 정밀 장신구 제작 방법 중 자동 캐스팅하는 공정을 나타내는 플로차트이다.
도 3은 본 발명에 따른 정밀 장신구의 제작 장치를 나타내는 블록 구성도이다.1 is a flow chart showing a method of manufacturing a precision ornaments according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a process of automatic casting in the method of manufacturing a precision jewelry according to the present invention.
3 is a block diagram showing an apparatus for manufacturing a precision ornaments according to the present invention.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다. Further objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Before describing the present invention in detail, it is to be understood that the present invention is capable of various modifications and various embodiments, and the examples described below and illustrated in the drawings are intended to limit the invention to specific embodiments It is to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Also, the terms " part, "" unit," " module, "and the like, which are described in the specification, refer to a unit for processing at least one function or operation, Software. ≪ / RTI >
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 정밀 장신구 제조 방법을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing precision jewelry according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 정밀 장신구를 제작하는 방법을 나타내는 플로차트이다.1 is a flow chart showing a method of manufacturing a precision ornaments according to the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 정밀 장신구 제조 방법은, 후속하는 3D 스캐닝 공간으로 제공하기 위하여 선택 소재를 로딩(loading)하는 단계(S100); 상기 로딩된 소재를 3D 스캐닝하는 단계(S200); 상기 스캐닝하여 얻어진 3D 스캐닝 데이터를 캐드 데이터로 변환하는 단계(S300); 및 상기 캐드 데이터에 기초하여 소재에 대하여 자동 캐스팅(casting)하는 단계(S400)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a method of manufacturing a precision ornaments according to the present invention includes loading a selected material to provide a subsequent 3D scanning space (S100); 3D scanning the loaded material (S200); Converting the 3D scanning data obtained by the scanning into CAD data (S300); And automatically casting the material based on the CAD data (S400).
상기와 같은 각 단계들의 공정은 일련의 연속 공정으로 실행하는 것으로, 예를 들면 하나의 장비 내에서 일련의 진행 과정을 통해 자동으로 이루어질 수 있다.The process of each step as described above is executed by a series of continuous processes, for example, it can be performed automatically through a series of processes in one equipment.
구체적으로, 상기 소재 로딩 단계(S100)는 장비 외측의 소정 위치에 위치된 선택 소재를 로봇암(robot arm) 등이 파지하거나 이동가능한 거치대에 거치시킨 상태에서 스캐닝할 수 있는 공간으로 이동시켜 로딩할 수 있다. 여기에서, 작업자가 직접 스캐닝 위치에 직접 로딩할 수 있으나, 소재의 연속적인 로딩 및 자동화를 위해서 자동 로딩으로 하는 것이 바람직하다.Specifically, in the material loading step S100, the selected material located at a predetermined position outside the apparatus is moved to a space that can be scanned while the robot arm or the like holds it on a mountable table, . Here, although the operator can directly load directly to the scanning position, it is preferable to perform automatic loading for continuous loading and automation of the material.
상기 로딩된 소재를 스캐닝하는 단계(S300)는 3D 스캐닝 장치 내에서 로딩된 소재를 스캐닝할 수 있으며, 연속 공정의 라인 상에 3D 스캔 장비를 구축하여 로딩된 소재를 스캐닝할 수 있다.The step S300 of scanning the loaded material may scan the loaded material in the 3D scanning device and the 3D scanning device may be installed on the line of the continuous process to scan the loaded material.
다음으로, 3D 스캐닝 데이터를 소재의 캐스팅을 위한 캐드 데이터로 변환하기 위한 단계(S300)는, 공지된 변환 방법이나 프로그램을 통해 스캐닝 데이터를 캐드 데이터로 변환한다.Next, a step S300 for converting 3D scanning data into CAD data for casting a material converts the scanned data into CAD data through a known conversion method or a program.
계속해서, 자동 캐스팅하는 공정에 대해서 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 정밀 장신구 제작 방법 중 자동 캐스팅하는 공정을 나타내는 플로차트이다.Next, a process of automatically casting will be described with reference to Fig. FIG. 2 is a flowchart showing a process of automatic casting in the method of manufacturing a precision jewelry according to the present invention.
자동 캐스팅하는 단계(S400)는 캐드 데이터에 기초하여 마스터 몰드(master mold)를 자동 제작하는 단계(S410); 상기 마스터 몰드를 다음 공정으로 진행시켜 그 마스터 몰드를 통해 고무 몰드(rubber mold)를 자동 제작하는 단계(S420); 상기 고무 몰드에 왁스를 주입하여 왁스 캐스팅을 제공하는 단계(S430); 상기 왁스 캐스팅을 모형틀로 로딩하는 단계(S440); 및 모형틀 내에 주형 재료를 투입하여 응고시키며 왁스 캐스팅을 녹여 배출하고, 배출된 공간에 장신구 재료를 자동 투입하여 주조하는 단계(S450)를 포함한다.The step of auto-casting (S400) includes a step S410 of automatically manufacturing a master mold based on the CAD data; (S420) advancing the master mold to the next step and automatically manufacturing a rubber mold through the master mold; Injecting wax into the rubber mold to provide wax casting (S430); Loading the wax casting into the mold frame (S440); And casting the casting material into the casting mold to solidify the wax casting, dissolving and discharging the wax casting, and automatically casting the ornamental material into the discharged space (S450).
상기 마스터 몰드를 자동 제작하는 단계(S410)는 마스터 몰드 원재료가 안착되어 있는 가공장치(예를 들면 CNC 자동선반)로 캐드 데이터가 제공되면, 가공장치는 캐드 데이터에 전달받아 소정 프로그램을 통해 마스터 몰드 원재료를 가공하여 마스터 몰드를 형성하게 된다.If the CAD data is supplied to a machining apparatus (for example, a CNC automatic lathe) on which the master mold raw material is placed, the machining apparatus receives the CAD data and transmits the CAD data to the master mold The raw material is processed to form the master mold.
이후, 상기 가공된 마스터 몰드를 로봇암 등의 이동 유닛에 의해 다음 공정으로 진행되고, 다음 공정으로 진행되어 안착된 마스터 몰드에 고무 재료 주입장치는 고무 재료를 투입하여 고무 몰드를 형성하고, 형성된 고무 재료를 로봇암 등의 이동 유닛에 의해 외부로 인출된다(고무 몰드 자동 제작 단계(S420)).Thereafter, the processed master mold is moved to the next step by a moving unit such as a robot arm, and a rubber mold is formed by injecting a rubber material into the master mold, The material is taken out to the outside by a mobile unit such as a robot arm (step S420 of automatic molding of a rubber mold).
왁스 캐스팅 제공 단계(S430)는 전 공정에서 형성되어 인출된 고무 몰드를 로봇암 등의 이동 유닛으로 다음 공정으로 진행시키고, 고무 몰드에 왁싱 재료 주입장치를 통해 왁싱 재료를 투입하여 왁스 캐스팅을 형성한다.In the wax casting providing step S430, the rubber mold formed in the previous step and drawn out is advanced to the next process by a moving unit such as a robot arm, and a waxing material is injected into the rubber mold through a waxing material injecting apparatus to form a wax casting .
이와 같이 형성된 왁스 캐스팅은 로봇 암 등의 이동 유닛에 의해 모형틀로 로딩된다. 다음으로, 모형틀 내로 로딩된 왁스 캐스팅으로 주형재료 투입장치를 통해 주형 재료를 투입하여 응고시키고, 가열장치로 가열하여 왁스 캐스팅을 녹인 후, 모형틀로부터 녹인 왁스 재료를 배출시킴으로써 소재용 주형이 완성된다. 이후, 장신구 재료 투입 장치를 통해 소재용 주형 내에 장신구 재료를 투입하여 주조하게 된다. The wax casting thus formed is loaded into a model frame by a moving unit such as a robot arm. Next, the mold material is injected through the mold material injecting apparatus by the wax casting loaded into the mold frame, and solidified. After melting the wax casting by heating with a heating device, the molten wax material is discharged from the mold frame, do. Thereafter, the ornamental material is injected into the material mold through the ornamental material injecting apparatus and cast.
이와 같이 캐스팅 단계까지의 일련의 공정은 자동 공정으로 이루어지고, 이후 세공 작업, 연마 작업 그리고 세팅 작업과 같이 작업자가 직접 해야하는 수작업이 이루어진다.Thus, a series of processes up to the casting step is performed by an automatic process, and then manual work such as punching work, polishing work, and setting work is performed manually.
다음으로, 본 발명에 따른 정밀 장신구 제작 시스템에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 정밀 장신구 제작 장치의 구성을 도시한 블록도이다.Next, a precision jewelry making system according to the present invention will be described with reference to FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an apparatus for manufacturing precision jewelry according to the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 정밀 장신구 제작 장치는, 로딩되는 장신구 소재를 3D 스캐닝하는 3D 스캐너 수단(100); 상기 3D 스캐너 유닛으로부터 제공되는 3D 스캐너 파일을 캐드 데이터로 변환하는 캐드데이터 제공수단(200); 상기 캐드 데이터에 기초하여 소재에 대하여 자동 캐스팅(casting)하는 캐스팅 수단(300); 및 상기 3D 스캐너 수단에서 캐스팅 수단에 걸쳐 장신구 소재 및 가공될 대상물을 이동시키기 위한 로봇 수단(400)을 포함한다.As shown in FIG. 3, the apparatus for manufacturing precision jewelry according to the present invention includes: 3D scanner means 100 for scanning a loaded ornamental material 3D; CAD data providing means (200) for converting a 3D scanner file provided from the 3D scanner unit into CAD data; Casting means (300) for automatically casting the material based on the CAD data; And robot means (400) for moving the ornament material and the object to be machined from the 3D scanner means to the casting means.
상기 3D 스캐너 수단(300)은 로봇 수단(400)에 의해 로딩된 스캐닝할 수 있는 3D 스캐너로 구성되며, 이는 3D 스캐너는 연속 공정 라인 상에 구축되어 로딩된 소재를 스캐닝할 수 있다.The 3D scanner means 300 consists of a scanning 3D scanner loaded by the robot means 400, which can be built on a continuous process line to scan the loaded material.
상기 캐드데이터 제공수단(200)은 3D 스캐닝 데이터를 소재의 캐스팅을 위한 캐드 데이터로 변환하기 위한 공지된 변환 방법이나 프로그램을 통해 스캐닝 데이터를 캐드 데이터로 변환한다. 여기에서, 스캐닝 데이터를 캐드 데이터로 변환하는 과정에서 대상 소재에 대한 장신구의 크기를 결정하도록 소정 비율로 축소 보정하는 변환 과정을 더 포함할 수 있다.The CAD data providing means 200 converts the scanning data into CAD data through a known conversion method or program for converting 3D scanning data into CAD data for casting a material. Here, the conversion process may further include a conversion process of reducing the size of the ornament to the target material in the process of converting the scanning data into the CAD data at a predetermined ratio.
상기 자동 캐스팅 수단(300)은, 캐드 데이터에 기초하여 마스터 몰드(master mold)를 자동 제작하도록 로봇 수단(400)에 의해 로딩되거나 미리 안착된 마스터 몰드 원재료를 변환된 캐드데이터를 기반으로 자동 가공하여 마스터 몰드를 제작하는 가공장치(예를 들면, CNC 자동선반)(310); 가공장치에서 가공된 마스터 몰드를 로봇 수단(400)을 통해 후공정으로 인출하고, 마스터 몰드에 고무 재료를 투입하여 고무 몰드를 형성하기 위한 고무재료 투입장치(320); 로봇 수단(400)을 통해 인출된 고무 몰드에 왁스재료를 주입하여 왁스 캐스팅을 형성하기 위한 왁스재료 주입장치(330); 완료된 왁스 캐스팅을 로봇 수단(400)을 통해 로딩받는 모형틀(340); 상기 모형틀(340) 내로 주형 재료를 투입하기 위한 주형재료 투입장치(350); 상기 주형재료 투입장치(350)에 의해 투입되어 응고된 주형 재료를 가열하여 왁스 캐스팅을 녹이는 가열장치(360); 상기 주형 재료 내에 소재용 주물 재료를 투입하는 주물재료 투입장치(370)를 포함한다.The automatic casting means 300 automatically molds the master mold raw material, which is loaded or pre-loaded by the robot means 400 so as to automatically produce a master mold based on the CAD data, based on the converted CAD data A processing apparatus (for example, a CNC automatic lathe) 310 for producing a master mold; A rubber material injection device 320 for drawing a master mold processed in the processing apparatus through a robot means 400 to a post-process, and injecting a rubber material into the master mold to form a rubber mold; A wax material injection device 330 for injecting a wax material into the rubber mold drawn through the robot means 400 to form a wax casting; A model frame 340 for loading the completed wax casting through the robot means 400; A mold material injection device 350 for injecting the mold material into the mold frame 340; A heating device 360 for heating the solidified mold material by the mold material injecting device 350 to melt the wax casting; And a casting material feeding device 370 for feeding the casting material for the material into the casting material.
이와 같이 캐스팅 단계까지의 일련의 공정은 자동 공정으로 이루어지고, 이후 세공 작업, 연마 작업 그리고 세팅 작업과 같이 작업자가 직접 행하게 된다. 또한, 앞의 설명에서 가공될 재료 또는 가공중인 재료들이 다음 공정으로 진행함에 있어서 로봇 수단 대신에 작업자가 직접 로딩시킬 수도 있다. 즉 로봇 수단은 생략될 수 있다.Thus, a series of processes up to the casting step is performed by an automatic process, and then the worker performs the work such as the punching work, the polishing work and the setting work. In addition, in the above description, when the material to be processed or the material being processed proceeds to the next process, an operator may directly load the material instead of the robot means. In other words, the robot means can be omitted.
상기와 같은 본 발명에 따른 정밀 주얼리 제작 방법 및 제작 장치에 따르면, 정밀한 자연주의적 소재나 섬세한 미니어처 소재와 같이 수작업으로는 한계가 있는 장신구에 대한 제조를 가능하게 하여 소재의 다양화와 차별화를 구현할 수 있다. 다시 말해서, 나뭇잎의 잎맥까지 정밀하게 표현될 수 있어 장신구의 정밀성을 향상시키고, 수작업 미니어처의 한계를 벗어나 섬세하고 실체적으로 표현될 수 있는 미니어처를 구현할 수 있는 장점이 있다.According to the method and apparatus for manufacturing a precision jewelry according to the present invention as described above, it is possible to manufacture an ornamental object having a limitation by hand such as a precise natural material or a delicate miniature material, thereby realizing diversification and differentiation of materials have. In other words, the leaf vein of the leaves can be precisely expressed, thereby improving the precision of the ornaments and realizing a miniature that can be expressed delicately and practically beyond the limits of the hand-made miniature.
또한, 본 발명은 소비자의 취향에 따른 선택 폭을 확대하고, 장신구 시장의 활성화를 도모할 수 있으며, 수작업이 필요한 전 단계까지 일련의 공정을 자동화하여 제품의 생산성과 정밀성을 증대시킬 수 있다.In addition, the present invention can expand the selection range according to the taste of the consumer, promote the market of the ornaments, and automate a series of processes up to all stages requiring manual work, thereby increasing productivity and precision of products.
또한, 본 발명은 수작업 투여 공수를 줄여 제작 공정에서의 잘못된 가공이나 오류를 최소화하고 이에 따른 재료의 낭비를 줄여, 제작 비용을 절감할 수 있다.In addition, the present invention can reduce the number of manual doses to minimize erroneous processing or errors in the manufacturing process, reduce the waste of materials, and reduce manufacturing costs.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The embodiments and the accompanying drawings described in the present specification are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed herein are for the purpose of describing rather than limiting the technical spirit of the present invention, and it is apparent that the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100: 3D 스캐너 수단
200: 캐드데이터 제공수단
300: 캐스팅 수단
310: 가공장치(CNC 자동선반)
320: 고무재료 투입장치
330: 왁스재료 주입장치
340: 모형틀
350: 주형재료 투입장치
360: 가열장치
370: 주물재료 투입장치
400: 로봇 수단
S100: 소재 로딩 단계
S200: 3D 스캐닝 단계
S300: 데이터 변환 단계
S400: 자동 캐스팅 단계
S410: 마스터 몰드 제작 단계
S420: 고무 몰드 제작 단계
S430: 캐스팅 재료 로딩 단계
S440: 주조 단계100: 3D scanner means
200: means for providing CAD data
300: casting means
310: Machining device (CNC automatic lathe)
320: Rubber material feeding device
330: Wax material injection device
340: Models
350: Mold material feeding device
360: Heating device
370: Casting material input device
400: robot means
S100: Material loading stage
S200: 3D scanning step
S300: Data conversion step
S400: Auto Casting Step
S410: master mold production step
S420: Rubber mold making step
S430: casting material loading step
S440: Casting step
Claims (7)
상기 3D 스캐닝 단계에서 3D 스캐닝 데이터를 캐드 데이터로 변환하는 데이터 변환 단계; 및
상기 캐드 데이터에 기초하여 소재에 대하여 자동 캐스팅(casting)하는 자동 캐스팅 단계를 포함하며,
상기 자동 캐스팅 단계는
상기 캐드 데이터에 기초하여 마스터 몰드(master mold)를 제작하는 단계;
상기 마스터 몰드를 다음 공정으로 진행시켜 그 마스터 몰드를 통해 고무 몰드(rubber mold)를 제작하는 단계;
상기 고무 몰드에 왁스를 주입하여 왁스 캐스팅을 제공하는 단계;
상기 왁스 캐스팅을 모형틀로 로딩하는 단계; 및
상기 모형틀 내에 주형 재료를 투입하여 응고시키며 왁스 캐스팅을 녹여 배출하고, 배출된 공간에 장신구 재료를 자동 투입하여 주조하는 단계를 포함하는
정밀 주얼리 제작 방법.
A 3D scanning step of scanning the selected material in 3D;
A data conversion step of converting 3D scanning data into CAD data in the 3D scanning step; And
And an automatic casting step of automatically casting the material based on the CAD data,
The automatic casting step
Fabricating a master mold based on the CAD data;
Advancing the master mold to the next step to produce a rubber mold through the master mold;
Injecting wax into the rubber mold to provide wax casting;
Loading the wax casting into a mold frame; And
A step of casting the casting material into the casting mold to solidify the wax casting, melting and discharging the wax casting, and automatically casting the ornamental material into the discharged space and casting
How to make precision jewelery.
상기 선택 소재는 로봇 암에 의해 3D 스캐닝 위치로 로딩되고,
상기 데이터 변환 단계는 대상 소재에 대한 장신구의 크기를 결정하도록 소정 비율로 축소 보정하는 과정을 더 포함하는
정밀 주얼리 제작 방법.
The method according to claim 1,
The selected material is loaded into the 3D scanning position by the robot arm,
Wherein the data conversion step further includes a step of reducing correction at a predetermined ratio so as to determine the size of the ornament for the target material
How to make precision jewelery.
상기 3D 스캐너 유닛으로부터 제공되는 3D 스캐너 파일을 캐드 데이터로 변환하는 캐드데이터 제공수단;
상기 캐드 데이터에 기초하여 소재에 대하여 자동 캐스팅(casting)하는 캐스팅 수단; 및
상기 3D 스캐너 수단에서 상기 캐스팅 수단에 걸쳐 장신구 소재 및 가공되거나 가공된 대상물을 이동시키기 위한 로봇 수단을 포함하는
정밀 주얼리 제작 장치.
3D scanner means for 3D scanning of jewelry;
CAD data providing means for converting a 3D scanner file provided from the 3D scanner unit into CAD data;
Casting means for automatically casting the material based on the CAD data; And
And robot means for moving the ornamental material and the processed or processed object from the 3D scanner means to the casting means
Precision Jewelry Making Equipment.
상기 캐드데이터 제공수단은
대상 소재에 대한 장신구의 크기를 결정하도록 소정 비율로 축소 보정하도록 더 구성되는
정밀 주얼리 제작 장치.
5. The method of claim 4,
The CAD data providing means
Further comprising a reduction ratio correction to a predetermined ratio so as to determine the size of the ornament for the target material
Precision Jewelry Making Equipment.
상기 자동 캐스팅 수단은
상기 로봇 수단에 의해 로딩되거나 미리 안착된 마스터 몰드 원재료를 변환된 캐드데이터를 기반으로 자동 가공하여 마스터 몰드를 제작하는 가공장치;
상기 가공장치에서 가공된 마스터 몰드를 상기 로봇 수단을 통해 후공정으로 인출하고, 상기 마스터 몰드에 고무 재료를 투입하여 고무 몰드를 형성하기 위한 고무재료 투입장치;
상기 고무 몰드에 왁스재료를 주입하여 왁스 캐스팅을 형성하기 위한 왁스재료 주입장치;
완료된 왁스 캐스팅을 상기 로봇 수단을 통해 로딩받는 모형틀;
상기 모형틀 내로 주형 재료를 투입하기 위한 주형재료 투입장치; 및
투입되어 응고된 주형 재료를 가열하여 왁스 캐스팅을 녹이는 가열장치를 포함하는
정밀 주얼리 제작 장치.
5. The method of claim 4,
The automatic casting means
A processing device for automatically manufacturing a master mold raw material, which is loaded or pre-loaded by the robot means, based on the converted CAD data;
A rubber material injecting device for drawing a master mold processed in the machining apparatus to a post-process through the robot means and injecting a rubber material into the master mold to form a rubber mold;
A wax material injection device for injecting a wax material into the rubber mold to form a wax casting;
A model frame which is loaded with the completed wax casting through the robot means;
A mold material charging device for charging the mold material into the mold frame; And
And a heating device for heating the solidified casting material to melt the wax casting
Precision Jewelry Making Equipment.
상기 주형 재료 내에 소재용 주물 재료를 투입하는 주물재료 투입장치를 더 포함하는
정밀 주얼리 제작 장치.The method according to claim 6,
And a casting material feeding device for feeding the casting material for the material into the casting material
Precision Jewelry Making Equipment.
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