KR100760579B1

KR100760579B1 - 연삭기의 칩 차단장치

Info

Publication number: KR100760579B1
Application number: KR1020060102903A
Authority: KR
Inventors: 김병길
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2006-10-23
Filing date: 2006-10-23
Publication date: 2007-09-20

Abstract

본 발명은 연삭기의 칩 차단장치에 관한 것으로, 냉각수 통로가 구비되며 전, 후방에 교환 가능한 차단판(14)(14A)이 장착된 제1 차단부(10); 상기 제1 차단부(10)가 끼워 장착되는 관통홈(21)이 형성되고 상기 제1 차단부(10)의 냉각수 통로와 연결된 냉각수 통로가 구비된 제2 차단부(20); 및 상기 제2 차단부(20)에 수직하게 형성된 안내레일(29)과, 상기 안내레일(29)을 따라 이동 가능하게 장착되고 상기 제1 차단부(10)를 회전 가능하게 지지하는 슬라이딩 블록(11)과, 상기 슬라이딩 블록(11)에 장착되어 상기 제1 차단부(10)를 회전시키는 구동모터(13) 및 상기 슬라이딩 블록(11)을 안내레일(29)을 따라 이동시키도록 설치된 실린더(30)로 이루어진 착탈수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

연삭, 칩, 차단, 교환

Description

연삭기의 칩 차단장치{Chip interception apparatus of a grinding machine}

도1은 일반적인 연삭기를 나타낸 개략 구성도;

도2는 종래의 칩 차단판을 나타낸 도면;

도3의 (a) 및 (b)는 종래의 칩 차단판이 갖는 문제점을 설명하기 위한 도면;

도4는 본 발명에 따른 연삭기의 칩 차단장치를 나타낸 정면 사시도;

도5는 본 발명의 칩 차단장치를 나타낸 배면도;

도6은 본 발명의 칩 차단장치 중 제2 차단부의 내부 구성을 나타낸 사시도;

도7은 본 발명의 칩 차단장치 중 제2 차단부를 나타낸 배면도;

도8은 본 발명의 칩 차단장치 중 제1 차단부를 나타낸 사시도;

도9 및 도10은 도8의 단면도;

도11은 본 발명의 칩 차단장치 중 제1 차단부를 나타낸 분해 사시도;

도12 내지 도15는 본 발명의 장치를 이루는 착탈수단과 개폐판 설치 구성을 나타낸 도면이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 제1 차단부 12 : 하우징

11 : 슬라이딩 블록 13 : 구동모터

14, 14A : 차단판 15 : 냉각수 통로홈

16 : 냉각수 유로 17 : 분배홈

20 : 제2 차단부 21 : 관통홈

25 : 슬롯판 29 : 안내레일

30 : 실린더

본 발명은 연삭기의 칩 차단장치에 관한 것이다.

일반적으로 연삭기는 연삭숫돌을 고속 회전시킴에 의해 공작물이나 공구 등을 연삭하는데 사용되는 장치로서 산업의 여러 분야에서 사용된다. 일례로서, 제철소에서 생산된 슬라브 형태의 철강 소재의 표면에는 여러 가지 흠이 형성되거나 이물질이 고착되고 이러한 소재, 특히 가스절단이 어려운 스테인리스 소재의 흠 및 이물질 등을 제거하는데 연삭기가 사용된다.

종래의 연삭기 구조가 도1에 개략적으로 도시되어 있다.

연삭기(100)는 미도시된 구동모터에 의해 회전 구동되는 연삭숫돌(110)과, 이 연삭숫돌(110)의 연삭 작업에 의해 슬라브 등의 소재(120)로부터 제거된 칩(130)의 경로 상에 설치된 칩 차단판(140)과, 상기 칩 차단판(140)에 부딪혀 떨어지는 칩(130)을 받아 저장하기 위한 칩 박스(150)를 포함한다.

또한, 상기 칩 차단판(140)의 하부에는 그 칩 차단판(140)에 부딪혀 떨어지는 칩(130)을 일정량 받아 저장하고 있다가 상기 칩 박스(150)로 배출시키기 위한 호퍼(160)가 설치되며, 이 호퍼(160)의 하부에는 호퍼(160)의 하부를 열고 닫을 수 있도록 통상의 구조를 갖는 게이트(미도시됨)가 설치된다.

그러나, 이러한 구조의 연삭기(100)는 다음과 같은 문제점을 갖는다.

종래의 연삭기(100)는 칩 차단판(140)에 부딪히는 칩들이 칩 차단판(140)의 표면에 고착되고 점차 성장되어 칩 덩어리(132)를 형성한다.

따라서, 칩 덩어리(132)가 자중에 의해 칩 차단판(140)에서 탈락하여 추락하면서 호퍼(160) 및 그에 연결된 여러 구성요소들에 충격을 가하여 이들을 손상시킴은 물론 고장발생의 요인이 된다.

또한, 과도하게 큰 칩 덩어리(132)가 추락하는 경우, 호퍼(160)의 게이트가 충격에 의해 고장이 발생되며, 이렇게 고장난 게이트의 수리에 많은 시간과 노동력이 소요될 뿐만 아니라, 연삭기의 가동을 중단시킴에 의한 생산성 저하의 문제점도 갖는다.

이러한 문제점들은 칩 차단판을 냉각시킴에 의해 해결될 수 있다. 즉, 칩 차단판을 냉각시키면 칩이 칩 차단판에 고착되어 성장하는 것을 억제할 수 있다.

종래의 칩 차단판(140) 구조는 도2에 도시된 바와 같다.

즉, 칩 차단판(140)의 내부에는 여러 개의 격판(142)이 설치되어 칩 차단판(140)의 내부를 여러 개로 분할하는바, 이들 격판(142)은 가로 방향으로 길게 형성되고 또한 상하 방향으로 일정 간격 떨어져 배치된다.

또한, 상기 격판(142)의 각각에는 냉각수 유통홈(144)이 형성되며, 이 냉각수 유통홈(144)은 상하로 배치된 격판(142)의 일측 단부와 타측 단부에 교대로 형 성됨으로써 냉각수의 흐름이 지그재그 형태를 이루게 한다.

그리고, 상기 격판(142)에 의해 분리된 최하부 공간과 최상부 공간에는 각각 냉각수 공급구(146)와 냉각수 배출구(148)가 형성된다.

따라서, 냉각수 공급구(146)를 통해 공급된 냉각수가 지그재그 형태의 경로를 따라 칩 차단판(140)의 내부 공간을 통과한 후 냉각수 배출구(148)를 통해 배출된다.

그러나, 이러한 종래의 칩 차단판(140)은 다음과 같은 문제점을 갖는다.

즉, 실질적으로 칩이 부딪히는 부위는 칩 차단판(140)의 중심부와 그 중심부의 상부 영역(149)에 집중되는데, 이렇게 칩이 일부 영역(149)에만 집중하여 부딪히면 도3의 (a)에 도시된 것처럼 그 영역(149)이 칩과의 충돌에 의한 응력 집중으로 인해 쉽게 마모되고 균열에 의해 파손되는 문제점과, 도3의 (b)에 도시된 것처럼 칩이 집중적으로 부딪히는 영역(149)이 냉각 및 가열의 반복에 의해 쉽게 변형되는 문제점을 갖는다.

게다가, 전자의 경우, 균열 부위가 칩 차단판(140)의 표면에서 내부로 진행되어 냉각수가 외부로 유출되어 칩 박스(160)로 낙하되는바, 칩 차단판(140)의 잦은 유지 보수에 따른 생산성 저하와, 칩을 재활용하기 위해 용융시키는 경우 칩에 포함된 수분으로 인한 폭발 염려가 있다.

또한, 후자의 경우, 칩이 집중적으로 부딪히는 영역(149)이 점차 부풀어 올라 교환이 필요할 뿐만 아니라 냉각수 순환에 장애를 받을 염려가 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 칩이 집중적으로 부딪히는 부위의 냉각 성능을 향상시키고 또한 이 부위의 교환이 용이한 연삭기의 칩 차단장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 공작물이나 공구 등을 숫돌차의 회전에 의해 연삭할 때 발생하는 칩을 차단하기 위한 연삭기의 칩 차단장치로서, 냉각수 통로가 구비되며 전, 후방에 교환 가능한 차단판이 장착된 제1 차단부; 상기 제1 차단부가 끼워 장착되는 관통홈이 형성되고 상기 제1 차단부의 냉각수 통로와 연결된 냉각수 통로가 구비된 제2 차단부; 및 상기 제2 차단부에 수직하게 형성된 안내레일과, 상기 안내레일을 따라 이동 가능하게 장착되고 상기 제1 차단부를 회전 가능하게 지지하는 슬라이딩 블록과, 상기 슬라이딩 블록에 장착되어 상기 제1 차단부를 회전시키는 구동모터 및 상기 슬라이딩 블록을 안내레일을 따라 이동시키도록 설치된 실린더로 이루어진 착탈수단을 포함하여 구성된 연삭기의 칩 차단장치를 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도4는 본 발명에 따른 연삭기의 칩 차단장치를 전방, 즉 칩이 부딪히는 쪽에서 바라본 모습을 나타낸 도면이며, 도5는 본 발명에 따른 연삭기의 칩 차단장치를 후방에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.

본 발명의 칩 차단장치는 제1 차단부(10)와, 상기 제1 차단부(10)를 에워싸 는 형태로 이루어진 제2 차단부(20)와, 상기 제1 차단부(10)를 제2 차단부(20)의 중앙 부위에 끼우거나 제2 차단부(20)로부터 분리되도록 이동시키기 위한 착탈수단을 포함한다.

칩이 집중적으로 충돌하는 부위는 제1 차단부(10)와, 상기 제1 차단부(20)의 상부 영역인 제2 차단부(20)의 일부 부위로 설정된다.

설명의 편의상, 제2 차단부(20)의 구성을 먼저 설명하고, 다음에 제1 차단부(10)의 구성을 설명한다.

상기 제2 차단부(20)는 도6 및 도7에 도시된 것처럼, 대략의 사각형 모양을 가지며 외부와 차단된 밀폐 공간이 내부에 형성된 하우징(22)을 갖는다. 그리고, 상기 하우징(22)의 중앙 부위는 상기 제1 차단부(10)가 끼워지도록 관통 형성된 관통홈(24)을 이룬다.

또한, 상기 제2 차단부(20)의 하우징(22) 내부에는 수평 방향으로 길게 형성되고 상하 방향으로 일정 간격 떨어져 배치된 여러 개의 격판(24)이 설치된다. 이러한 격판(24)은 하우징(22)의 내부 공간을 여러 개로 분리한다.

그리고, 상기 제2 차단부(20)의 하우징(22)에는 냉각수 공급파이프(26A)와 냉각수 배출파이프(26B)가 연결 설치되며, 상기 격판(24)에는 상기 냉각수 공급파이프(26A)에서 공급된 냉각수가 제2 차단부(20)는 물론 제1 차단부(10)의 내부에 형성된 경로를 따라 순환된 후 상기 냉각수 배출파이프(26B)로 배출될 수 있도록 냉각수 통로를 제공하는 냉각수 유통홈(24a)이 형성된다.

또한, 상기 제2 차단부(20)의 하우징(22) 내부에는 상기 격판(24)에 의해 분 리된 공간의 선택된 부위, 즉 칩이 집중적으로 충돌하는 부위에 냉각수의 흐름을 빠르게 하기 위한 구성이 구비되며, 이러한 구성은 격판(24)에 의해 분리된 공간을 냉각수 흐름 방향을 따라 일정 길이 연속되면서 그 냉각수 흐름 방향에 수직한 방향으로 일정 간격 떨어져 배치된 여러 개의 슬롯판(25)에 의해 구현될 수 있다.

그리고, 상기 제2 차단부(20)의 하우징(22)에는 격판(24)에 의해 분리된 공간의 적어도 2개를 제1 차단부(10)에 연결시켜 냉각수를 제1 차단부(10)로 공급하고 제1 차단부(10)의 냉각수를 제2 차단부(20)로 배출시키기 위한 냉각수 통과홈(28)이 구비된다.

상기 제1 차단부(10)의 양측에는 도5에 도시된 것처럼, 제2 차단부(20)의 후방에 고정 설치된 안내레일(29)을 따라 제2 차단부(20)로부터 멀어지거나 제2 차단부(20) 쪽으로 가까워지도록 이동 가능하게 장착되는 슬라이딩블록(11)이 설치된다.

이러한 제1 차단부(10)의 구성을 도8 내지 도11을 참조하여 설명한다.

상기 제1 차단부(10)는 대략의 직사각형 모양을 갖도록 형성된 하우징(12)과, 상기 하우징(12)의 전, 후방에 기밀을 유지할 수 있도록 설치되는 차단판(14)(14A)을 포함하며, 상기 하우징(12)의 양측에는 상기 슬라이딩블록(11)에 회전 가능하도록 끼워 설치되는 회전축(12a)이 일체로 형성된다. 상기 동판(14)(14A)은 열전달 효율이 우수한 동판으로 제작되는 것이 좋다,

그리고, 상기 하우징(12)의 회전축(12a)은 상기 슬라이딩블록(11)에 장착되는 구동모터(13)에 연결되어 회전력을 제공받는다.

상기 차단판(14)(14A)은 상기 제2 차단부(20)의 하우징(22)에 형성된 관통홈(21)과 실질적으로 동일한 크기를 가지며, 상기 하우징(12)은 차단판(14)(14A)이 설치되는 부위가 양측 가장자리 부위보다 외측으로 돌출된 형상을 갖는다. 이러한 하우징(12)의 차단판(14)(14A) 설치 부위와 양측 가장자리 부위의 높이 차이는 상기 제2 차단부(20)의 하우징(22)이 갖는 두께와 실질적으로 동일하다.

즉, 상기 차단판(14)(14A)의 어느 하나가 제2 차단부(20)의 하우징(22)에 끼워져 그 차단판의 표면과 제2 차단부(20)의 하우징(22)의 표면이 실질적으로 동일한 평면상에 있을 때, 상기 제1 차단부(10)의 하우징(12)의 양측 가장자리 부위가 상기 제2 차단부(20)의 하우징(22)의 후방 표면에 밀착될 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 제1 차단부(10)의 하우징(12)의 양측 가장자리 부위에는 상기 제2 차단부(20)의 하우징(22)에 형성된 냉각수 통과홈(28)과 연결되는 위치에 형성된 냉각수 통로홈(15)이 구비된다.

상기 차단판(14)(14A)에는 하우징(12)과 마주하는 부위의 표면에 냉각수가 통과하는 냉각수 유로(16)가 형성되는바, 상기 냉각수 유로(16)는 수평 방향으로 연속되고 또한 상하 방향으로 일정 거리 떨어져 배치된 여러 개로 이루어진다.

또한, 상기 하우징(12)에는 상기 차단판(14)(14A)의 냉각수 유로(16)와 상기 냉각수 통로홈(15)을 연결하기 위한 분배홈(17)이 형성되며, 상기 분배홈(17)은 상하로 길게 형성된다. 물론, 상기 분배홈(17)은 차단판(14)(14A)이 부착되는 영역에 형성되어 상기 차단판(14)(14A)의 냉각수 유로(16)에 냉각수를 분배하도록 한다.

그리고, 상기 하우징(12)과 차단판(14)(14A)의 접촉 부위 및 상기 하우 징(12)과 제2 차단부(20)의 하우징(22)과의 접촉 부위에는 기밀을 위해 고무 재질 등으로 형성된 실링부재(18)가 장착된다.

상기 착탈수단은 도12 내지 도15에 도시된 것처럼, 제2 차단부(20)의 안내레일(29)에 장착되어 상기 슬라이딩블록(11)을 그 안내레일(29)을 따라 이동하도록 구동하는 실린더(30)를 포함한다.

또한, 본 발명은 제1 차단부(10)가 제2 차단부(20)에 끼워 설치된 상태일 때 제1 차단부(10)의 후방 쪽에 위치된 냉각수 통로홈(15)을 개폐시키기 위한 개폐판(40)을 가지며, 이 개폐판(40)은 상기 제2 차단부(20)의 하우징(22)에 설치된 실린더(42)에 의해 회동 가능하게 연결된다.

즉, 상기 개폐판(40)은 상기 제2 차단부(20)의 하우징(22)에 회동 가능하게 장착되며, 상기 개폐판(40)의 일측 단부가 상기 실린더(42)에 연결됨으로써 실린더(42)의 구동시 상기 개폐판(40)이 회동되어 상기 제1 차단부(10)의 후방 쪽에 위치된 냉각수 통로홈(15)을 개방시키거나 폐쇄시킬 수 있다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명의 장치는 도13에 도시된 상태, 즉 실린더(30)의 구동에 의해 제1 차단부(10)를 제2 차단부(20)의 관통홈(21)에 삽입하고, 실린더(42)의 구동에 의해 개폐판(40)을 회동시켜 제1 차단부(10)의 후방 쪽에 위치된 냉각수 통로홈(15)을 폐쇄시킨 상태로 칩의 차단에 사용된다.

이때, 냉각수 공급파이프(26A)를 통해 공급된 냉각수는 제1 차단부(10)와 제2 차단부(20)의 내부를 순환하여 냉각수 배출파이프(26B)로 배출됨으로써 제1 차단 부(10) 및 제2 차단부(20)를 냉각시킨다. 즉, 상기 냉각수 공급파이프(26A)를 통해 공급된 냉각수는 먼저 제2 차단부(20)의 하우징(22) 내부에 격판(24)으로 형성된 유로를 통해 하우징(22)의 일부 영역을 냉각하고, 계속하여 제1 차단부(10)의 하우징(12)에 형성된 냉각수 통로홈(15)과 분배홈(17)을 통해 하우징(12)과 차단판(14)(14A) 사이의 냉각수 유로(16)를 따라 흐르면서 제1 차단부(10)의 차단판(14)(14A)을 냉각시킨 후, 다시 분배홈(17)과 냉각수 통로홈(15)을 통해 제2 차단부(20)의 하우징(22) 내부로 공급되어 하우징(22)의 나머지 영역을 냉각하고 냉각수 배출파이프(26B)를 통해 외부로 배출되는 것이다.

따라서, 연삭숫돌을 이용하여 슬라브의 표면을 연삭할 때 발생되는 칩의 대부분이 제1 차단부(10)와 제2 차단부(20)에 부딪혀 칩 박스(150)에 저장된다.

상기 제1 차단부(10)의 차단판(14)에는 칩이 집중하여 부딪히므로 차단판(14)의 마모 및 크랙 등에 의한 손상은 불가피하다,

차단판(14)의 손상 정도는 다양한 형태로 파악될 수 있으며, 일례로서 냉각수가 공급되는 부위와 배출되는 부위의 압력차, 즉 차압을 측정함에 의해 그 차압이 미리 설정된 정도를 벗어나면 차단판(14)의 손상에 의해 냉각수가 외부로 누설된다고 판단할 수 있다.

이와 같이 차단판(14)이 손상되면 냉각수의 공급을 차단한 후 다음과 같이 조치한다.

먼저, 실린더(42)의 구동에 의해 개폐판(40)을 회동시켜 제1 차단부(10)의 후방 쪽에 위치된 냉각수 통로홈(15)을 개방시키며(도12 및 도14 참조), 계속하여 실린더(30)의 구동에 의해 제1 차단부(10)를 제2 차단부(20)의 관통홈(21)으로부터 빼어낸다(도15 참조).

다음, 구동모터(13)를 회전시켜 그에 연결된 제1 차단부(10)의 하우징(12)을 180°회전시키면, 전방 쪽에 위치되어 있던 차단판(14)이 후방 쪽으로 위치되고 후방 쪽에 위치되어 있던 차단판(14A)이 전방 쪽으로 위치된다.

이 상태로 상기와 반대의 순서에 의해 제1 차단부(10)를 제2 차단부(20)의 관통홈(21)에 끼워 넣는다.

이와 같이 후방 쪽에 위치되어 있던 차단판(14A)을 전방 쪽에 위치시킨 후 연삭 작업이 계속 수행된다.

그리고, 연삭 작업이 완료되면 손상된 차단판(14)을 교환한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 연삭기의 칩 차단장치에 의하면, 칩이 집중적으로 부딪히는 부위인 차단판의 교환이 쉽게 이루어질 수 있다.

따라서, 연삭 작업을 중단하지 않으면서 후공정이 수행될 수 있다.

Claims

공작물이나 공구 등을 숫돌차의 회전에 의해 연삭할 때 발생하는 칩을 차단하기 위한 연삭기의 칩 차단장치로서,

냉각수 통로가 구비되며 전, 후방에 교환 가능한 차단판(14)(14A)이 장착된 제1 차단부(10);

상기 제1 차단부(10)가 끼워 장착되는 관통홈(21)이 형성되고 상기 제1 차단부(10)의 냉각수 통로와 연결된 냉각수 통로가 구비된 제2 차단부(20); 및

상기 제2 차단부(20)에 수직하게 형성된 안내레일(29)과, 상기 안내레일(29)을 따라 이동 가능하게 장착되고 상기 제1 차단부(10)를 회전 가능하게 지지하는 슬라이딩 블록(11)과, 상기 슬라이딩 블록(11)에 장착되어 상기 제1 차단부(10)를 회전시키는 구동모터(13) 및 상기 슬라이딩 블록(11)을 안내레일(29)을 따라 이동시키도록 설치된 실린더(30)로 이루어진 착탈수단을 포함하여 구성된 연삭기의 칩 차단장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 차단부(10)는, 상기 차단판(14)(14A)을 지지하기 위한 하우징(12)을 포함하며, 상기 제1 차단부(10)의 냉각수 통로는, 상기 하우징(12)과 차단판(14)(14A)의 사이에 형성된 냉각수 유로(16)를 가짐을 특징으로 하는 연삭기의 칩 차단장치.
제2항에 있어서, 상기 냉각수 통로는, 상기 하우징(12)의 양측에 형성되어 상기 하우징(12)과 차단판(14)(14A) 사이에 형성된 냉각수 유로(16)와 연결된 분배홈(17)과, 상기 분배홈(17)과 상기 제2 차단부(20)의 냉각수 통로를 연결하도록 상기 하우징(12)에 형성된 냉각수 통로홈(15)을 더 가짐을 특징으로 하는 연삭기의 칩 차단장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 차단부(20)의 냉각수 통로에는 적어도 칩이 집중적으로 부딪히는 부위에 냉각수 흐름과 동일한 방향으로 길게 형성되고 그 냉각수 흐름과 수직한 방향으로 일정 간격 떨어져 배치된 여러 개의 슬롯판(25)이 일정 간격 떨어져 배치됨을 특징으로 하는 연삭기의 칩 차단장치.