<특허정보> 샌딩머신, 내부 집진기 채용으로 작업환경 개선

[산업일보]
고안자 : 송우용
출원번호 : 20-2003-0000115
출원일자 : 2003년01월03일

수저 등의 집기류에 대한 샌딩작업을 수행하는 샌딩머신의 내부에 홀더부를 고정시키는 방식을 채용하면서 집기류의 투입을 위한 최소한의 공간만을 형성하도록 설계했다. 동시에 본체의 내부에 소정의 집진수단을 구비해 샌딩작업시 내부에서 발생하는 분진이 외부로 날리는 문제를 완전히 해결하고 작업 사이클 단축을 위한 구성을 채택했다.

고안이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술

일반적으로 수저, 젓가락 등의 집기류는 보통 샌딩머신을 이용한 샌딩처리로 외관을 주로 장식하고 있다. 이러한 샌딩머신은, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 본체(10)의 후부에 있는 하나의 구동수단에 의해 좌우 2세트로 돼 내부에서 전후 이동하면서 압축공기와 모래 또는 유리가루(glass bit)를 토출하는 노즐부(11)와, 노즐부(11)와 각각 대응되게 본체(10)의 외부에 설치돼 출입구(12)를 통해 본체(10)의 내부로 진입한 후 샌딩처리를 수행하고 본체(10)의 외부로 복귀하는 2세트의 홀더부(13)로 크게 구성돼 있다.
이때 각 노즐부(11)는 실질적으로 집기류에 대한 샌딩처리를 수행하는 부분으로서 압축공기 및 모래의 공급을 위한 배관을 갖는 상하 2개의 노즐(14)과, 이것을 지지하는 가로대(15) 및 세로대(16)와, 노즐(14)의 전후 이동을 위한 전후 이동용 실린더(17)를 포함한다. 홀더부(13)는 집기류를 잡아주는 부분으로서, 고정을 위한 1세트의 홀더블럭(18)과, 홀더블럭(18)의 합체 및 분리를 위한 승하강용 실린더(19)와, 이것들 전체를 본체(10)의 내외 측으로 이동시켜주는 좌우 이동용 실린더(20)를 포함한다. 여기서, 상기 양쪽에 배치되는 전후 이동용 실린더(17)는 하나의 구동수단에 의해 동시에 전후 구동하게 된다.
미설명 부호 21은 홀더부(13)를 지지하는 프레임이다. 22는 각종 무늬나 모양을 내기 위한 성형틀을 나타낸다. 따라서, 도 8에 도시한 바와 같이, 승하강용 실린더(19)의 작동을 통한 홀더블럭(18)의 분리 후 합체 동작으로 집기류를 홀더블럭(18)상에 장착한 다음, 좌우 이동용 실린더(20)의 작동을 통해 본체(10)의 외부에 있는 홀더부(13) 전체를 출입구(12)를 통해 본체(10) 내의 작업 위치로 이동시킨다. 또한 구동수단에 의한 전후 이동용 실린더(17)의 작동을 통해 노즐부(11)를 집기류에 접근시키면서 노즐(14)을 이용해 압축공기와 모래 또는 유리가루(glass bit)를 분사하면, 집기류에 대한 샌딩작업을 수행할 수 있다.
샌딩작업을 마친 집기류는 좌우 이동용 실린더(20)에 의해 본체(10)의 외부로 재차 보내져 탈거할 수 있게 된다. 그러나 위와 같은 기존의 샌딩머신은 아래와 같은 여러 문제점을 갖고 있다.
1) 홀더부(13)의 출입을 위해 본체(10)의 측면부위에 상당한 크기의 출입구(12)를 형성해야 하는데, 이곳을 통해 샌딩작업시 발생하는 많은 양의 분진들이 외부로 날리면서 작업환경을 열악하게 만들고, 또 이로 인해 작업자의 건강을 해치게 하는 문제가 있다.
2) 작업과정을 살펴보면, 홀더부(13)를 본체(10) 내부로 이동시킨 후, 노즐부(11)를 전후 이동시키면서 작업을 수행하고, 또 재차 홀더부(13)를 본체(10) 외부로 이동시키는 여러 단계를 거치게 되므로, 전체적인 작업 사이클 타임이 길어지고, 이로 인해 생산성이 떨어지는 문제가 있다.
3) 양쪽 2세트의 작업수행 중 어느 한쪽에 고장이 발생하면 노즐부의 구동수단이 하나로 연결돼 있기 때문에 일측의 보수가 완전히 끝날 때까지 작업을 수행할 수 없어 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

장치 구성의 특징

기존 제품의 문제점을 개선하고 향상된 장치의 개발을 위해 홀더부는 본체의 내부 전면쪽에 근접 배치되면서 서포트 플레이트상에 고정식으로 설치되는 승하강용 실린더 및 합체 및 분리가 가능한 홀더블럭으로 구성돼 전면에 형성되는 조그만 크기의 집기류 투입홀을 통해 집기류를 공급받을 수 있도록 돼 있다. 노즐부는 본체의 내부에 고정 설치돼 있는 홀더부의 앞쪽에 배치돼 홀더부측으로 전후 이동하면서 샌딩작업을 수행할 수 있도록 돼 있는 구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.

집기류 투입홀은 홀더블럭이 갖는 집기류 장착홈의 직경보다 큰 동시에 이 직경의 2배를 넘지않는 크기다. 본체의 내부는 전면 일부가 개방되는 상하 2개의 격리판을 포함하는 중간의 샌딩작업구역, 집진팬 및 집진필터를 포함하는 상부의 집진구역, 분진 수집용 호퍼 및 배출구를 포함하는 하부의 분진 수집 구역으로 구획되도록 설계됐다.
구동수단은 축에 휠을 갖는 모터와 길이 조정이 가능하며 휠의 회전력을 직선운동으로 변환시켜 노즐부의 전후 이동용 실린더측에 동력을 제공하는 링크부재 및 연결대와 상기 연결대에 연결되면서 전후 이동용 실린더와 나란하게 배치된다. 링크부재의 링크운동시 전후 이동용 실린더의 작동을 안내하는 가이드바를 포함해 구성되는 것을 특징으로 한다. 구동수단은 1세트의 노즐부 및 홀더부에 일대일 배속되다. 또한 분진 수집용 호퍼를 좌우 2곳으로 분리하는 격리판을 포함도록 구성된다.

개발 효과

앞서 서술한 바와 같이 본체의 내부에 홀더부를 배치하고 집기류만을 조그마한 홀을 통해 투입하는 동시에 소정의 집진수단을 본체 내에 구비한 샌딩머신을 제공함으로써, 샌딩작업시 본체의 내부에서 발생하는 분진이 외부로 날리는 문제를 완전히 해결할 수 있다.
한 곳에 고정돼 있는 홀더부측으로 샌딩처리를 위한 노즐부가 전후 이동되면서 작업을 수행하는 방식의 샌딩머신을 제공함으로써, 샌딩작업의 전체적인 작업 사이클 타임을 대폭 단축할 수 있으며, 이에 따라 생산성 향상의 효과를 기대할 수 있는 장점이 있다.
장치를 양쪽에서 동시에 또는 각 별도로 구동할 수 있도록 돼 어느 한쪽에 고장이 발생하더라도 구동이 계속중인 상태에서 보수가 가능하므로 생산성향상의 효과를 더욱 기대할 수 있는 장점도 있다.

자료제공: 렉스 국제특허법률사무소 TEL : 553-4366~7
정리: 미디어다아라 김원정 기자/newsi@daara.co.kr


<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 본체, 11 : 노즐부, 12 : 출입구, 13 : 홀더부
14 : 노즐, 15 : 가로대, 16 : 세로대
17 : 전후 이동용 실린더, 18 : 홀더블럭
19 : 승하강용 실린더, 20 : 좌우 이동용 실린더
21 : 프레임, 22 : 성형틀. 23 : 서포트 플레이트
24 : 집기류 투입홀 25 : 집기류 장착홈
26 : 격리판, 27 : 집진팬, 28 : 집진필터
29 : 분진 수집용 호퍼, 30 : 배출구,
31 : 휠, 32 : 모터, 33 : 링크부재
34 : 가이드바, 35 : 연결대, 36 : 점검창









































도 1. 샌딩머신의 전면구조를 보여주는 사시도
도 2. 샌딩머신의 후면구조를 보여주는 사시도
도 3. 샌딩머신의 정면도
도 4. 샌딩머신의 내부구조를 보여주는 측단면도








































도 5. 샌딩머신에서 샌딩작업부위의 확대구조를 보여주는 정면도
도 6. 샌딩머신의 사용상태를 보여주는 측단면도
도 7. 샌딩머신의 내부구조를 보여주는 측단면도
도 8. 도면 7의 사용상태를 보인 확대도
도 9. 기존 샌딩머신에서 샌딩 작업부위의 확대 구조를 보여주는 사시도