KR100901452B1

KR100901452B1 - 침적식과 분사식의 혼용이 가능한 와이어컷 방전 가공기

Info

Publication number: KR100901452B1
Application number: KR1020070024575A
Authority: KR
Inventors: 안정원
Original assignee: (주)서울정기
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2009-06-08
Also published as: KR20080083845A

Abstract

본 발명은 침적식과 분사식의 혼용이 가능한 와이어컷 방전 가공기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 와이어컷 방전 가공기에서 가공대상물인 공작물의 종류에 따라 분사식 가공과 침적식 가공의 선택적으로 할 수 있도록 구성한 침적식과 분사식의 혼용이 가능한 와이어컷 방전 가공기에 관한 것이다.

본 발명의 목적은, 침적식 가공 방법과 분사식 가공방법을 선택적으로 사용할 수 있도록 구성함으로써 수조 크기로 인한 가공대상물 크기의 제약 및 얇은 금형 가공시의 가공 정밀도 저하를 개선할 수 있는 침적식과 분사식의 혼용이 가능한 와이어컷 방전 가공기를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, XY 테이블(52)의 상부에 설치되어 가공대상물이 안착되는 정반(50)과, 상기한 정반(50)의 상하부에 배치되어 와이어의 이송을 가이드하는 상하부 와이어가이드(54, 55)와, 상기한 XY 테이블(52)의 이동 시 하부 와이어가이드(55)와 간섭되지 않도록 이동공(60)이 형성된 수조 배면판(59)과, 상기한 배면판(59)의 이동에 간섭을 주지 않으면서 이동공(60)을 차폐하도록 설치된 실링플레이트(61)와, 상기한 정반(50)에 놓여진 가공대상물이 물에 잠기도록 물을 공급 및 배출하는 물공급장치(56)를 포함하는 와이어컷 방전 가공기에 있어서,

상기한 하부 와이어가이드(55)가 이동 가능하도록 이동공(60)이 형성된 배면판(59)의 양측단으로부터 정반(50)의 외주변으로 일정 간격 이격되도록 배치됨과 아울러 정반(50)의 높이보다 낮아지거나 높아질 수 있도록 구성되고 물이 새지 않도록 제작된 가변 수조(1)와, 상기한 가변 수조(1)의 높이를 조절할 수 있도록 설치된 승강 수단을 포함함을 특징으로 한다.

와이어커팅, 와이어 컷 방전 가공, 침적식과 분사식의 혼용이 가능한 와이어컷 방전 가공기

Description

침적식과 분사식의 혼용이 가능한 와이어컷 방전 가공기{WIRE CUT ELECTRIC DISCHARGE MACHINE THAT USE DEPOSITION TYPE TOGETHER WITH INJECTION TYPE}

도1은 본 발명에 따른 침적식과 분사식의 혼용이 가능한 와이어컷 방전 가공기를 도시한 정면도,

도2는 도1에서 가변 수조의 설치 상태를 도시한 부분 절개 사시도,

도3은 도2에서 A-A 선 단면도,

도4는 도2에서 승강 실린더와 가이드의 설치 상태를 도시한 부분 확대 사시도,

도5는 도3에서 방수 부재를 고정하는 고정 수단을 도시한 분해 사시도,

도6은 도2에서 배면판과 시트의 실링 수단을 도시한 사시도

도7은 도6의 정단면도,

도8은 도3에서 가변 수조가 상승한 상태를 도시한 단면도,

도9는 일반적인 와이어컷 방전 가공기를 도시한 개략 정면도,

도10은 도9에서 수조의 이동 시 와이어가이드와 수조의 수밀 상태를 도시한 부분 확대 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 가변수조 2: 고정블록

3: 승강판넬 4: 시트

5: 승강실린더 6: 가이드봉

7: 가이드블록 8, 9, 15: 고정봉

10: 고정홈 11: 제1고정플레이트

12: 걸림부 13: 제2고정플레이트

14: 수직블록 16: 수직홈

17: 제3고정플레이트 18: 이동공

19: 끼움부 20: 지지바

21: 보호커버 22: 커버판

50: 정반 52: XY 테이블

일반적으로, 초경합금, 세라믹등과 같이 비교적 단단한 소재를 정밀 가공함과 아울러 금형등과 같이 복잡하고 정밀한 가공을 요하는 분야에서는 와이어컷 방전 가공을 사용하게 된다.

상기한 와이어컷 방전 가공기는 분사식과 침적식으로 구분되는 바, 분사식은 가공 대상물을 물(가공액)에 침적시키지 않은 상태에서 가공을 진행하는 것이고, 침적식은 물(가공액)에 가공 대상물을 침적시켜서 보다 정밀하게 가공을 수행하도록 하는 것이다.

상기한 침적식은 가공 대상물을 물에 침적시킨 상태에서 가공을 하기 위하여 별도의 수조, 물공급/배출 장치, 도어등의 구성이 더 필요하여 제작비가 증가되고 가공 대상물의 크기가 수조에 제한되는등의 제한이 있지만 두께가 얇은 금형 가공 시 가공 정밀도가 분사식에 비해 우수한 잇점이 있다.

또한, 분사식은 침적식에 비해 구성이 단순하여 제작비용이 절감되고 가공 대상물이 수조등에 의해 크기 제한되지 않지만, LCD 판넬 금형등과 같이 두께가 얇 은 금형의 가공시에는 열의 불균일에 의해 가공 정밀도가 낮아지게 된다.

도9는 침적식 와이어 컷 방전 가공기의 일예를 도시한 정면도로서, 가공 대상물이 안착되도록 정반(50)이 설치됨과 아울러 상기한 가공대상물 및 정반(50)을 X-Y 축으로 이송시키면서 가공을 하도록 본체(51)에 설치된 XY 테이블(52)과, 상기한 XY 테이블(52)에 설치됨과 아울러 정반(50)이 내재되도록 구성되고 물을 저장할 수 있도록 설치된 수조(53)와, 상기한 정반(50)의 상하부에 배치되고 마이너스 전류가 인가되는 와이어(W)가 수직선상으로 위치되도록 설치된 상하부 와이어 가이드(54, 55)와, 상기한 상하부 와이어 가이드(54, 55)를 통해 와이어(W)를 소정 속도로 당기도록 설치된 와이어 회수 장치(미 도시)로 이루어져 있다.

또한, 상기한 수조(53)에 물을 충진하고 배출하도록 펌프 및 배관으로 이루어진 물공급장치(56)가 설치되어 있고, 배출된 물을 저장하고 다시 수조(53)로 공급할 수 있도록 저장 탱크(57)가 설치되어 있으며, 수조(53)에 가공대상물을 투입/인출하도록 도어(58)가 설치되어 있다.

특히, 도9과 도10에 도시된 바와 같이 수조(53)가 XY 테이블(52)과 함께 이동할 때 하부와이어가이드측으로 물이 새지 않도록 수조(53)의 배면판(59)에 이동공(60)을 형성하고, 수조(53)의 이동에 간섭을 주지 않으면서 이동공(53)을 차폐하도록 실링플레이트(61)가 설치되어 있다.

상기한 바와 같은 침적식 와이어 컷 방전 가공기의 작동을 설명하면 X-Y 테이블(52)의 정반(50)에 가공대상물을 올려놓고, 와이어(W)를 상기한 상, 하부 와이어 가이드(54, 55)에 삽입시키면서 와이어 회수 장치까지 인입시킨 후, 상기한 물 공급장치(56)를 동작시켜 수조(53) 내부에 물이 충진되도록 한다.

수조(53) 내부에 물이 충분하게 충진되면 와이어컷 방전 가공을 시작하게 되는 바, 상기한 가공 시 가공대상물이 물에 잠겨 있는 상태에서 가공을 진행하게 되고, 이로 인해 가공물과 와이어(W) 사이의 방전 조건 및 열분산이 안정하게 유지됨으로써 LCD 판넬등과 같은 얇은 금형의 경우에는 분사식에 비해 가공 정밀도가 보다 향상되는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같이 수조의 내부에 가공대상물을 침적시켜서 가공을 해야 하기 때문에 침적식에서는 가공대상물의 크기가 수조의 크기(W)에 한정됨과 아울러 수조, 물공급장치등을 더 설치해야 하기 때문에 분사식에 비해 제조비가 상승하게 되고, 분사식에서는 두께가 얇은 금형의 경우 가공부위에서 발생되는 열에 의해 부분적으로 가공대상물의 온도 불균일이 발생되고 이로 인해 가공 정밀도가 낮아지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 침적식 가공 방법과 분사식 가공방법을 선택적으로 사용할 수 있도록 구성함으로써 수조 크기로 인한 가공대상물 크기의 제약 및 얇은 금형 가공시의 가공 정밀도 저하를 개선할 수 있는 침적식과 분사식의 혼용이 가능한 와이어컷 방전 가공기를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, XY 테이블의 상부에 설치되어 가공대상물이 안착되는 정반과, 상기한 정반의 상하부에 배치되어 와이어의 이송을 가이드하는 상하부 와이어가이드와, 상기한 XY 테이블의 이동 시 하부 와이어가이드와 간섭되지 않도록 이동공이 형성된 수조 배면판과, 상기한 배면판의 이동에 간섭을 주지 않으면서 이동공을 차폐하도록 설치된 실링플레이트와, 상기한 정반에 놓여진 가공대상물이 물에 잠기도록 물을 공급 및 배출하는 물공급장치를 포함하는 와이어컷 방전 가공기에 있어서,

상기한 하부 와이어가이드가 이동 가능하도록 이동공이 형성된 배면판의 양측단으로부터 정반의 외주변으로 일정 간격 이격되도록 배치됨과 아울러 정반의 높이보다 낮아지거나 높아질 수 있도록 구성되고 물이 새지 않도록 제작된 가변 수조와, 상기한 가변 수조의 높이를 조절할 수 있도록 설치된 승강 수단을 포함함을 특징으로 한다.

도1과 도2와 도3은 본 발명에 따른 침적식과 분사식의 혼용이 가능한 와이어컷 방전 가공기를 도시한 정면도와 부분 절개 사시도와 도2의 A-A 선 단면도로서, XY 테이블(52)의 상부에 설치되어 있는 정반(50)의 외주변으로 배치됨과 아울러 정반(50)의 높이보다 낮아지거나 높아질 수 있도록 구성되고 물이 외부로 배출되지 않도록 방수 기능을 가진 가변 수조(1)와, 상기한 가변 수조(1)의 높이를 조절할 수 있도록 설치된 승강 수단과, 상기한 가변 수조(1)의 배면을 형성하도록 설치됨과 아울러 하부 와이어가이드(55)가 이동 가능하도록 이동공(60)이 형성되고 실링플레이트(61)가 설치되어 물이 새는 것을 방지하는 수조 배면판(59)으로 이루어져 있다.

즉, 수조의 배면판(59)만이 한면에 고정 설치되어 있는 상태에서 나머지 3면을 가변 수조(1)가 승강하도록 구성된 것으로서, 상기한 가변 수조(1)가 낮아지면 분사식으로 가공을 하게 되고, 가변 수조(1)의 높이가 높아지면 침적식으로 가공을 할 수 있도록 하는 것이다.

상기한 가변 수조(1)는 우레탄 시트등과 같이 방수 성능이 우수하고 견고한 재질을 포함하여 구성되는 바, 정반(50)의 측면에 일정간격 이격된 상태에서 위치되도록 XY테이블(52)에 고정 설치되고 정반(50)보다 낮은 높이를 갖는 고정블록(2)과, 상기한 승강 수단에 의해 승강되도록 설치된 승강판넬(3)과, 상기한 고정블록(2)과 승강판넬(3)에 양단이 고정수단으로 고정되어 실질적으로 방수기능을 하는 우레탄등과 같은 유연한 재질의 시트(4)와, 상기한 배면판(59)과 시트(4)의 사이를 통해 물이 새지 않도록 설치되고 승강판넬(3)의 승강 동작에 간섭을 주지 않도록 구성된 실링 수단으로 이루어져 있다.

상기한 승강 수단은 도3과 도4에 도시된 바와 같이 승강 판넬(3)의 저면에 로드가 연결되고 고정블록(2)의 외측면에 일정 간격으로 배치된 다수의 승강 실린더(5)와, 상기한 승강 실린더(5)에 의해 승강 판넬(3)이 승강할 때 승강 판넬(3)을 가이드하도록 XY 테이블(52)에 직립 고정된 가이드봉(6) 및 상기한 가이드봉(6)이 삽입되면서 가이드봉(6)을 타고 이동하도록 승강 판넬(3)에 고정 설치된 가이드블록(7)으로 이루어져 있다.

즉, 상기한 실린더(5)에 의해 승강 판넬(3)이 승강동작을 할 때 상기한 가이드블록(7)이 가이드봉(6)을 타고 움직이기 때문에, 승강판넬(3)이 매우 안정적으로 승강 동작을 하게 되는 것이다.

물론, 상기한 가이드봉(6) 및 가이드블록(7)이 없어도 승강 실린더(3)만으로 승강 판넬(3)의 승강 동작이 가능하지만 불안정하게 된다.

상기한 가변 수조(1)의 시트(4)를 고정하는 고정 수단은 도3과 도5에 도시된 바와 같이 시트(4)의 상하단에 결합된 상하단 고정봉(8, 9)과, 상기한 하단 고정봉(9)이 삽입되도록 고정블록(2)의 상단에 형성된 고정홈(10)과, 상기한 고정홈(10)에 위치된 하단 고정봉(9)을 고정하도록 고정블록(2)의 상단에 결합된 제1고정플레이트(11)와, 상기한 시트(4)의 상단 고정봉(8)이 삽입되어 걸리도록 종단에 걸림부(12)가 형성되고 승강판넬(3)에 고정된 제2고정플레이트(13)로 이루어져 있다.

상기한 상하단 고정봉(8, 9)을 고정할 때 시트(4)를 한번 감아서 제1, 2고정플레이트(11, 13)로 가압 고정하게 되면, 이 부분에서의 누수를 완벽하게 방지할 수 있게 된다.

상기한 실링 수단은 도6과 도7에 도시된 바와 같이 고정된 부분인 배면판(59)과 승강하는 부분인 승강판넬(3)의 사이에서 누수를 방지하게 되는 바, 배면판(59)에 고정 설치되고 가변 수조(1)가 가장 높이 상승했을 때의 높이와 유사하게 높이가 설정되며 승강 판넬(3)과 일정 거리 이격된 수직블록(14)과, 상기한 승강 판넬(3)에서 수직 블록(14)까지 연장되는 시트(4)의 종단에 결합된 고정봉(15) 및 고정봉(15)이 삽입되어 고정되도록 수직 블록(14)에 형성된 원형의 수직홈(16)과, 상기한 수직홈(16)에 삽입된 시트(4)의 고정봉(15)을 고정하고 물이 새지 않게 실링하는 제3고정플레이트(17)와, 상기한 승강판넬(3)의 승강 시 연동하면서 시트(4) 의 상단을 지지하여 벌어지는 것을 방지하도록 구성된 지지수단으로 이루어져 있다.

즉, 상기한 승강판넬(3)과 수직블록(14) 사이의 시트(4)는 승강판넬(3)과 수직블록(14) 사이의 거리에 비해 길게 형성한 상태인 바, 일단이 수직블록(14)에 고정되어 있어도 승강판넬(3)의 승강 시 늘어져있는 시트(4)가 당겨지면서 승강판넬(3)의 승강 동작에 연동할 수 있게 된다.

여기서, 상기한 수직홈(16)을 수직선에 대해 일정 각도 경사지게 설치하면 여기에 고정된 시트(4)의 길이가 자연스럽게 길어지게 된다.

상기한 지지수단은 길게 늘어진 상태인 시트(4)가 가변수조(1)에 물이 채워졌을 때 찢어지거나 늘어지지 않도록 지지하는 것인 바, 이는 상기한 승강판넬(3)의 측면에 형성된 이동공(18)과, 상기한 이동공(18)에 일단이 끼워져 이동 자재하고 타단이 수직블록(14)의 수직홈(16)에 끼워져 유동 자재하며 시트(4)의 상면에 형성된 끼움부(19)가 끼워져 있는 금속등으로 이루어진 지지바(20)로 이루어져 있다.

즉, 승강 판넬(3)의 승강 시 상기한 지지바(20)가 시트(4)의 끼움부(19)에 끼워져 있기 때문에 같이 승강 동작을 하게 됨으로써 승강판넬(3)과 수직블록(14)의 사이에 위치된 시트(4)가 승강 동작을 하면서도 물의 압력을 견딜 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기한 승강판넬(3)의 외부에는 도2와 도4에 도시된 바와 같이 시트(4)의 보호 및 외관 향상등을 위해 보호 커버(21)가 부착되어 있고, 상기한 보호 커버(21)의 승강 시 보호커버(21)의 내측면에 근접 또는 밀착되도록 설치되어 보호커버(21)의 승강 시 내부가 보이지 않도록 고정블록(2)에 커버판(22)이 설치되어 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 와이어컷 방전 가공을 할 때 분사식 작업을 하기 위해서는 가변 수조(1)의 높이를 낮춰서 정반(50)의 높이보다 낮거나 같도록 만들어 가공대상물의 크기가 가변수조(1)보다 커도 정반(50)에 안착시켜 작업을 할 수 있게 된다.

즉, 도시되지 않은 별도의 제어 장치를 통해 가변수조(1)에 설치된 승강 실린더(5)가 작동하여 가장 낮은 위치로 가변수조(승강판넬)(1)을 위치시키게 됨으로써, 일반적인 분사식 방전 가공기와 같이 작업을 할 수 있게 되는 바, 상기한 가변수조(1)가 가공대상물에 걸리지 않게 됨으로써 가공대상물의 크기에 관계없이 가공 가능하게 되는 것이다.

이때, 상기한 승강판넬(3)과 수직블록(14)의 사이에 위치되는 시트(4)는 상면이 지지바(20)에 결합된 상태에서 일정량 처진 상태로 유지되고 있게 된다.

이 상태에서 방전 가공기로 LCD 금형등과 같은 두께가 얇은 금형을 가공하기 위해 침적식 가공 상태로 하기 위해서는, 도8에 도시된 바와 같이 제어장치에서 승강 실린더(5)를 작동시켜서 승강 판넬(3)을 상승시키게 된다.

여기서, 상기한 승강 판넬(3)의 상승높이는 제한이 없지만, 대략 정반(50)으로부터 상면으로 10-20㎝정도면 침적식 방전 가공에 적절하게 된다.

승강 판넬(3)이 상승하게 되면, 여기에 상면이 제2고정 플레이트(13)로 고정 되어 있는 시트(4)가 같이 상승하게 되는 바, 시트(4)의 상승 시 승강판넬(3)과 수직블록(14)의 사이에 위치되는 시트(4)가 같이 상승하면서 결과적으로는 시트(4)가 팽팽하게 당겨지며 수조의 역할을 하게 되는 것이다.

즉, 승강판넬(3)의 하강시에는 시트(4)가 늘어진 상태로 유지되다가 승강 판넬(3)이 상승하면 팽팽하게 당겨지면서 수조의 역할을 하게 되는 것이다.

승강판넬(3)이 상승하면 가변수조(1)에 도시되지 않은 별도의 물공급/배출장치를 통해 물을 공급하에 정반(50)이 잠긴 상태가 되어 침적 가공이 가능할 정도로 물을 충진시키게 된다.

물이 충진되면 결과적으로 시트(4)가 물의 압력을 견디면서 수조의 역할을 하게 되는 바, 시트(4)에 물의 압력이 인가되면 이는 고정블록(2) 및 가이드봉(6)와 승강 실린더(5)에 의해 지지되지만 충분한 강성으로 지지할 수 있게 된다.

특히, 시트(4)와 연결되는 고정블록(2), 승강 판넬(3)과 수직블록(14)은 고정봉(8, 9, 15) 및 제1, 2, 3고정 플레이트(11, 13, 17)로 압박되어 있기 때문에 물이 새지 않게 된다.

가변수조(1)에 물이 충분하게 충진되면 침적식 와이어컷 방전기와 같은 형태를 이루게 되어 침적 가공이 가능하게 되는 것으로서, 가변수조(1)의 승강만으로 간단하게 분사식 및 침적식의 혼용이 가능하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 정반의 외주변으로 설치된 가변수조의 높낮이를 조절하면서 방전 가공을 하게 됨으로써 분사식과 침적식의 장점을 하나의 방전가공기로 모두 수용할 수 있게 되어 작업 효율성의 향상, 제작비용의 절감등의 잇점이 있는 것이다.

Claims

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정반(50)의 높이보다 낮아지거나 높아질 수 있도록 정반(50)보다 낮은 높이의 고정블록(2)과 승강판넬(3)에 양단이 고정수단으로 고정되어 있고 방수기능을 하는 시트(4)를 포함하는 가변수조(1)와, 상기한 시트(4)와 수조 배면판(59)의 사이에 설치되어 물이 새지 않도록 하는 실링수단과, 상기한 가변수조(1)를 승강시키도록 가이드봉(6)과 가이드블록(7) 및 승강실린더(5)를 포함하는 침적식과 분사식의 혼용이 가능한 와이어컷 방전 가공기에 있어서,

상기한 고정 수단은 시트(4)의 상하단에 결합된 상하단 고정봉(8, 9)과, 상기한 하단 고정봉(9)이 삽입되도록 고정블록(2)의 상단에 형성된 고정홈(10)과, 상기한 고정홈(10)에 위치된 하단 고정봉(9)을 고정하도록 고정블록(2)의 상단에 결합된 제1고정플레이트(11)와, 상기한 시트(4)의 상단 고정봉(8)이 삽입되어 걸리도록 종단에 걸림부(12)가 형성되고 승강판넬(3)에 고정된 제2고정플레이트(13)로 구성함을 특징으로 하는 침적식과 분사식의 혼용이 가능한 와이어컷 방전 가공기.
제4항에 있어서,

상기한 실링 수단은 고정된 부분인 배면판(59)과 승강하는 부분인 승강판넬(3)의 사이에서 누수를 방지하기 위해 배면판(59)에 고정 설치되고 가변 수조(1)가 가장 높이 상승했을 때의 높이와 유사하게 높이가 설정되며 승강 판넬(3)과 일정 거리 이격된 수직블록(14)과, 상기한 승강 판넬(3)에서 수직 블록(14)까지 연장되는 시트(4)의 종단에 결합된 고정봉(15) 및 고정봉(15)이 삽입되어 고정되도록 수직 블록(14)에 형성된 원형의 수직홈(16)과, 상기한 수직홈(16)에 삽입된 시트(4)의 고정봉(15)을 고정하고 물이 새지 않게 실링하는 제3고정플레이트(17)와, 상기한 승강판넬(3)의 승강 시 연동하면서 시트(4)의 상단을 지지하여 벌어지는 것을 방지하도록 구성된 지지수단으로 구성함을 특징으로 하는 침적식과 분사식의 혼용이 가능한 와이어컷 방전 가공기.
제5항에 있어서,

상기한 수직홈(16)을 수직선에 대해 일정 각도 경사지게 설치하여 구성함을 특징으로 하는 침적식과 분사식의 혼용이 가능한 와이어컷 방전 가공기.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기한 지지수단은 상기한 승강판넬(3)의 측면에 형성된 이동공(18)과, 상기한 이동공(18)에 일단이 끼워져 이동 자재하고 타단이 수직블록(14)의 수직홈에 끼워져 유동 자재하며 시트(4)의 상면에 형성된 끼움부(19)가 끼워져 있는 지지바(20)로 구성함을 특징으로 하는 침적식과 분사식의 혼용이 가능한 와이어컷 방전 가공기.
제4항에 있어서,

상기한 승강판넬(3)의 외부에 시트(4)의 보호 및 외관 향상을 위해 설치된 보호 커버(21)와, 상기한 보호 커버(21)의 승강 시 보호커버(21)와 내측면에 밀착되도록 고정블록(2)에 설치된 커버판(22)을 포함함을 특징으로 하는 침적식과 분사식의 혼용이 가능한 와이어컷 방전 가공기.