KR101191631B1

KR101191631B1 - 스크류식 칩 배출장치

Info

Publication number: KR101191631B1
Application number: KR1020120002610A
Authority: KR
Inventors: 김흥섭
Original assignee: 김흥섭
Priority date: 2012-01-09
Filing date: 2012-01-09
Publication date: 2012-10-17

Abstract

본발명은 스크류식 칩 배출장치에 관한 것으로, 내부에 칩을 이송하는 스크류(700)가 설치되는 케이스(500)와, 상기 스크류(700)에 연결되어 칩을 배출하는 배출관(600)이 상기 케이스 전면에 설치되는 칩 이송장치에 있어서, 상기 케이스 전면 외부에는 모터(300)가 설치되고, 상기 케이스 내부에는 상기 모터에 연결되는 회전축(320)이 설치되며, 케이스(500) 후면 외부에는 상기 회전축에 연결되는 제1체인휠(330)이 순차적으로 설치되며, 또한 케이스(500) 전면 외부에는 상기 모터(300)와 함께 배출관(600)이 설치되며, 상기 케이스 내부에는 배출관에 연결되며 내부에 스크류샤프트(100)가 설치되며, 케이스(500)의 후면 외부에는 스크류(700)의 스크류샤프트(100)에 연결되는 제2체인휠(331)이 순차적으로 설치됨으로써, 상기 모터(300)의 회전력이 회전축(320), 제1체인휠(330), 체인, 제2체인휠(331), 및 배출날개(200)가 외주면에 형성된 스크류샤프트(100)로 전달되어 칩을 상기 케이스(500)에 연결되는 배출관(600)으로 배출하게 되는 것으로, 본발명은 케이스 상부에 설치된 날개형의 칩수집판과 스크류에 의해 칩이 안정적으로 수집, 배출되며, 칩의 배출 시 막힘에 의한 무리한 부하가 걸리지 않고, 스크류의 휘어짐, 마모 등의 손상이 적으며, 또한 작업자의 작업효율과, 고가 자동화장비의 가동율을 높일 수 있는 현저한 효과가 있다.

Description

스크류식 칩 배출장치{screw type chip ejection equipment}

본발명은 스크류식 칩 배출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 케이스 상부에 날개형의 칩수집판을 설치하고 스크류에 의해 칩을 배출하는 스크류식 칩 배출장치에 관한 것이다.

종래에는 공작기계에서 피 가공물의 가공하는 과정에서 발생하는 칩은 공작기계 하부의 수거통에 모여지면 별도의 기구를 이용하여 인위적으로 배출하거나 자체에 설치된 컨베이어 등의 배출수단을 이용하여 자동으로 수거하고 있다.

종래의 칩 배출장치인 등록실용신안공보 등록번호 제20-0211128호(공고일자 2001년 1월15일)에 의하면, 본 고안은 공작기계를 이용하여 공작물을 가공 시, 발생하는 칩(Chip)이 연속적으로 길게 배출되어지며, 상기 칩을 이송하는 컨베이어(Conveyor)의 전방에 동력 전달수단을 구비한 스크루(Screw)를 설치하여, 상기 스크루가 회전하면서 칩이 밸트를 타고 안으로 말려 들어가는 것을 방지하고, 상기 칩이 원활하게 배출되도록 유도하는 칩 배출장치에 관한 것으로 기술되어 있다.

상기와 같은, 종래의 기술은 작업능률성이 대단히 저조할 뿐 아니라 작업자가 칩의 배출 상태를 확인하지 못할시 공작기계에 과부하가 발생하여 고장을 유발할 수 있으며, 설치공간을 많이 차지하는 문제점이 있었다.

이에, 종래의 공작기계용 칩 배출장치인 등록실용신안공보 등록번호 제 20-0327636호(공고일자 2003년 9월 26일)에 의하면, 본 고안은 공작기계의 하부측에 설치하는 칩 배출장치를 제공하고자 하는 것으로, 본 고안은 마주보는 경사면을 갖는 입방체의 케이스 일측에는 체인휠을 보호하는 체인박스가 구비되고, 타측 외부에는 배출관이 상향 경사지게 결합되며, 상기 케이스의 일측 하단에는 칩이 수거될 수 있는 개방부가 형성되고, 반원의 하단면에는 다수의 배출공이 형성된 이송관을 용착 고정하며, 상기 이송관의 내부에는 고정돌기가 형성된 와권형의 스크류를 설치하되, 케이스 외측의 체인박스 내부에 설치된 체인휠의 안쪽에 형성된 고정홈에 상기 스크류의 고정돌기를 결합한 상태로 고정판으로서 고정한다.

상기 이송관의 타측 케이스의 경사면 저면에는 체인휠이 선단에 결합된 축봉을 설치하여 모터의 동력을 커플러를 통해 직접 전달할 수 있게 하여 축봉과 스크류의 선단에 결합된 체인휠에 의해 동력이 전달되어 스크류를 구동함으로써 칩이 배출관을 통해 배출되는 칩 자동배출기로 기술되어 있다.

상기와 같은, 종래의 와권류형 칩 자동배출기는 가공물의 칩이 와권류형 스크류에 의해 자동 배출시 스크류의 부착물이 퇴적되는 브리징 현상에 의해 스프링형상의 스크류가 압착되거나 휘어지고, 마모가 발생하는 문제점이 자주 발생하는 단점이 있었다. 또한, 칩의 퇴적현상으로 인해 모터의 부하가 걸려 잦은 고장이 발생하였다.

그리고, 종래의 칩 배출장치는 배출관이 길이가 적고, 각도가 낮아 많은 량의 칩을 적재 할 수 없어 작업자가 수거통을 자주 비워야하는 문제점이 있었다.

그리고 종래의 칩 배출장치는 자동장비의 무인화에 걸맞지 않게 작업자가 항상 대기해야 하는 불편함과, 잦은 고장으로 인해 고가의 자동화장비의 가동율이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 케이스 상부에 설치된 날개형의 칩수집판과 스크류에 의해 칩이 안정적으로 수집, 배출되며, 칩의 배출 시 막힘에 의한 무리한 부하가 걸리지 않고, 스크류의 휘어짐, 마모 등의 손상이 적으며, 또한 작업자의 작업효율과, 고가 자동화장비의 가동율을 높일 수 있는 스크류식 칩 배출장치를 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 스크류식 칩 배출장치에 관한 것으로, 내부에 칩을 이송하는 스크류(700)가 설치되는 케이스(500)와, 상기 스크류(700)에 연결되어 칩을 배출하는 배출관(600)이 상기 케이스 전면에 설치되는 칩 이송장치에 있어서, 상기 케이스 전면 외부에는 모터(300)가 설치되고, 상기 케이스 내부에는 상기 모터에 연결되는 회전축(320)이 설치되며, 케이스(500) 후면 외부에는 상기 회전축에 연결되는 제1체인휠(330)이 순차적으로 설치되며, 또한 케이스(500) 전면 외부에는 상기 모터(300)와 함께 배출관(600)이 설치되며, 상기 케이스 내부에는 배출관에 연결되며 내부에 스크류샤프트(100)가 설치되며, 케이스(500)의 후면 외부에는 스크류(700)의 스크류샤프트(100)에 연결되는 제2체인휠(331)이 순차적으로 설치됨으로써, 상기 모터(300)의 회전력이 회전축(320), 제1체인휠(330), 체인, 제2체인휠(331), 및 배출날개(200)가 외주면에 형성된 스크류샤프트(100)로 전달되어 칩을 상기 케이스(500)에 연결되는 배출관(600)으로 배출하게 되는 것을 특징으로 한다.

본발명은 케이스 상부에 설치된 날개형의 칩수집판과 스크류에 의해 칩이 안정적으로 수집, 배출되며, 칩의 배출 시 막힘에 의한 무리한 부하가 걸리지 않고, 스크류의 휘어짐, 마모 등의 손상이 적으며, 또한 작업자의 작업효율과, 고가 자동화장비의 가동율을 높일 수 있는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본발명 스크류식 칩 배출장치의 사시도
도 2는 도 1의 분해 사시도
도 3은 본발명 스크류식 칩 배출장치의 배출날개 사시도
도 4는 본발명 스크류식 칩 배출장치의 배출날개 단면도

또한, 상기 케이스(500)는 단면이 직사각형인 함체이며, 케이스(500) 상부에는 칩수집판(800)이 설치되되, 상기 칩수집판(800)은 수직단면이 ‘

’형상과 같이 가운데 스크류(700)가 설치되는 설치홈이 형성되고 양측면은 상방향으로 경사지게 절곡되어 경사면이 형성된 양날개형이어서, 칩이나 절삭유가 용이하게 수집되어 이송배출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스크류(700)의 스크류샤프트(100) 외주면에 나선형으로 형성된 배출날개(200)는 사각나사 형상인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 칩수집판(800) 후방 하부면에는 다수 개의 절삭유 배출공이 형성되어 절삭유만 밑으로 흘러내리는 필터링 역할을 하게 되며, 절삭유는 저유조로 수거되어 재사용이 가능토록 하는 것을 특징으로 한다.

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본발명 스크류식 칩 배출장치의 사시도, 도 2는 도 1의 분해 사시도, 도 3은 본발명 스크류식 칩 배출장치의 배출날개 사시도, 도 4는 본발명 스크류식 칩 배출장치의 배출날개 단면도이다.

본 발명은 스크류식 칩 배출장치로써, 스크류샤프트(100) 및 배출날개(웨브)로 구성되는 스크류(700), 구동모터(300), 동력전달부재, 케이스(500) 및 배출관(600)으로 구성된다.

본 발명의 상기 케이스(500)는 칩 배출방향으로 길게 늘어선 직사각형 함체로써 상부가 개방된 것이며, 배출방향의 후면에는 체인박스(520)가 형성된다.

또한, 상기 케이스(500)에는 동력전달부재의 회전축(320)이 들어서게 된다.

그리고, 케이스(500) 전면 외부에는 모터(300)가 설치되고, 상기 케이스 내부에는 상기 모터에 연결되는 회전축(320)이 설치되며, 상기 케이스의 후면 외부에는 상기 회전축이 연결되는 제1체인휠(330)이 순차적으로 설치된다.

또한, 케이스(500)의 전면 외부에는 모터(300)와 함께 배출관(600)이 설치되며, 상기 케이스의 내부에는 상기 배출관과 연결되는 스크류(700)가 설치되며, 상기 케이스 후면 외부에는 상기 스크류(700)에 연결되는 제2체인휠(331)이 순차적으로 설치된다.

그리고, 본 발명의 스크류식 칩 배출장치에 있어서, 스크류의 배출날개는 전방으로 피치가 큰 사각나사 형상으로, 상기 스크류샤프트(100)의 사각나사 형상의 배출날개는 외경은 일정하며, 샤프트 축에 90도 직각을 이루는 형상을 하고 있다.

그리고 배출날개가 외주면에 형성된 스크류샤프트(100) 축의 전방부는 직경이 작아져 단을 이루며, 후방부 끝 부위는 동력전달부재와 연결 장착되는 키가 형성되어 있다.

그리고, 상기 스크류샤프트(100)는 모터와 연결된 동력전달부재에 의해 회전하며, 전방부는 외경이 작아져 단을 이루며 전방으로 갈수록 배출날개인 사각나사(200)의 피치가 넓어지고 두께가 점점 두꺼워지는 형상을 하고 있다.

곧, 본발명은 상기 케이스(500)는 단면이 직사각형인 함체이며, 케이스(500) 상부에는 칩수집판(800)이 설치되되, 상기 칩수집판(800)은 수직단면이 ‘

’형상과 같이 가운데 스크류(700)가 설치되는 설치홈이 형성되고 양측면은 상방향으로 경사지게 절곡되어 경사면이 형성된 양날개형이어서, 칩이나 절삭유가 용이하게 수집되어 이송배출되게 된다.

또한, 상기 칩수집판(800) 후방 하부면에는 다수 개의 절삭유 배출공이 형성되어 절삭유만 밑으로 흘러내리는 필터링 역할을 하게 되며, 절삭유는 저유조로 수거되어 재사용이 가능하게 된다.

한편, 본 발명은 상기 배출날개(웨브)의 형상을 사각나사 대신에 사다리꼴 나사로 형성할 수 있는 것으로, 외경부위의 배출날개 단면형상은 사다리꼴로 가공하되, 상기 스크류샤프트(100)의 후방부 배출날개 단면형상은 도 4, 5에서 보아서, 밑변의 좌우 내각(α,β)이 각각 30도, 90도인 사다리꼴이며, 상기 스크류샤프트(100) 전방부는 정사다리꼴 배출날개 단면형상으로 밑변의 좌우 내각이 각각 70도로 형성되게 할 수 있다.

그러므로, 후방에서 전방으로 갈수록 좌측 내각(α)이 커져 정사다리꼴에 가까운 형상을 하게 되고, 상기 사다리꼴 배출날개 단면형상은 엉켜진 칩을 잘 파고들게 한다.

그리고 상기 사각 또는 사다리꼴 나사 형상의 배출날개는 두께와 피치가 전방으로 갈수록 두꺼워지고 커지게 형성하여 사각 또는 사다리꼴나사의 휘어짐을 방지하고, 칩을 빠르게 이송시키게 된다. 또한 상기 스크류샤프트(100) 전방부는 스크류샤프트축의 외경을 작게 하여 칩이 모이는 공간이 크게 형성되어 칩의 압착이 용이하게 이루어지는 효과를 기대할 수 있다.

그리고 본발명은 상기 스크류(100)의 재질은 SCM4 금속이며, 열처리를 통해 HRC 25에서 30정도의 경도를 줌으로써 종래의 와권류형에서 발생하는 스크류의 압착에 의한 휘어짐, 마모에 의한 고장을 방지하였다.

그리고 본 발명의 스크류식 칩 배출장치에 있어서 동력전달부재는 다수 개의 커플러(310)와 베어링(340), 회전축(320), 다수개의 체인휠(330, 331) 및 체인으로 구성된다.

구동모터(300)는 케이스(500)의 전면 외측에 장착되며, 상기 구동모터에는 상기 커플러(310)의 일단이 연결되어 케이스(500) 내부에 설치된다. 그리고, 상기 커플러(310)의 타단은 회전축(320)이 연결된다.

또한, 상기 회전축(320) 중간부위에는 두 개의 베어링(340)이 설치되되, 칸막이(540)와 케이스 후면에 각각 고정 장착되어 회전축(320)을 지지하게 된다.

그리고 상기 직경이 다른 두 개의 체인휠(330, 331)이 케이스(500)의 후방측 체인박스(520)에 위치하되, 상기 직경이 작은 제1체인휠(330)은 회전축의 타단에 연결되고, 직경이 큰 제2체인휠(331)은 커플러(310)에 의해 스크류샤프트(100)의 키와 연결된다.

또한, 상기 직경이 작은 제1체인휠(330)과 상기 직경이 큰 2체인휠(331)은 체인으로 연결되어 일정하게 감속된 속도비로 회전하게 된다.

그리고 본 발명의 칩 배출장치에 있어서 배출관(600)은 종래의 배출관보다 길이가 길고 높은 각을 이루어 칩을 배출하게 되고, 상기 배출관 배출구에 많은 양을 적재할 수 있는 수거통을 배치함에 따라 작업자가 수거통에 항상 대기해야하는 불편함을 해소하게 된다.

그리고 본 발명은 CNC 등 공작기계에서 피 가공물을 가공할 시 발생하는 칩을 배출하는 장치로써, 공작기계의 하부측 칩이 낙하하는 위치에 설치된다.

또한, 상기 스크류샤프트식 배출장치의 칩수집판 위에 떨어지는 칩을 스크류가 배출시키되, 상기 스크류는 동력전달부재와 연결되어 회전하며 배출시키게 된다.

또한, 상기 칩수집판으로 수집된 칩은 스크류샤프트(100) 배출날개의

사각나사산에 걸려 배출관(600)으로 이송되고, 상기 배출관은 칩을 수거통으로 배출하게 된다.

또한, 상기 스크류샤프트에 형성되는 배출날개의 형상을 사각나사 형상으로 하고 피치와 두께를 전방으로 크게 두껍게 하고, 사다리꼴 배출날개 단면형상의 각을 전방으로 갈수록 많이 기울어지게 하며, 열처리 공정을 통해 경도를 줌으로써 스크류샤프트(100)의 압착이나 휘어짐, 마모에 의한 고장이 없고, 구동모터에 무리한 부하가 걸리지 않으며, 막힘이 전혀 없게 칩을 배출시키게 된다.

한편, 케이스 내부 전방에는 칩차단판이 설치되어, 칩이 전방으로 넘어오는 것을 방지하며, 케이스 내부 후방에는 제1, 2체인휠을 보호하는 케이스 커버를 일부설치 할 수 있다. 그리고 케이스 내부 전방 일부 구간에는 스크류 상부에 스크류 커버를 설치하여 칩이 칩차단판 전방으로 넘어 오는 것을 방지할 수 있다. 곧 칩차단판과 스크류커버는 칩이 전방으로 넘어 와서 주위를 오염시키는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.

그러므로, 본발명은 내부에 칩을 이송하는 스크류(700)가 설치되는 케이스(500)와, 상기 스크류(700)에 연결되어 칩을 배출하는 배출관(600)이 상기 케이스 전면에 설치되는 스크류식 칩 배출장치에 있어서, 상기 케이스 전면 외부에는 모터(300)가 설치되고, 상기 케이스 내부에는 상기 모터에 연결되는 회전축(320)이 설치되며, 케이스(500)후면 외부에는 상기 회전축에 연결되는 제1체인휠(330)이 순차적으로 설치되며, 또한 케이스(500) 전면 외부에는 상기 모터(300)와 함께 배출관(600)이 설치되며, 상기 케이스 내부에는 배출관에 연결되며 내부에 스크류샤프트(100)가 설치되며, 케이스(500)의 후면 외부에는 스크류(700)의 스크류샤프트(100)에 연결되는 제2체인휠(331)이 순차적으로 설치됨으로써, 상기 모터(300)의 회전력이 회전축(320), 제1체인휠(330), 체인, 제2체인휠(331), 및 배출날개(200)가 외주면에 형성된 스크류샤프트(100)로 전달되어 칩을 상기 케이스(500)에 연결되는 배출관(600)으로 배출하게 된다.
그리고 상기 케이스(500)는 단면이 직사각형인 함체이며, 케이스(500) 상부에는 칩수집판(800)이 설치되되, 상기 칩수집판(800)은 수직단면이 ‘

’형상과 같이 가운데 스크류(700)가 설치되는 설치홈이 형성되고 양측면은 상방향으로 경사지게 절곡되어 경사면이 형성된 양날개형이어서, 칩이나 절삭유가 용이하게 수집되어 이송배출되는 것이다.
그리고 상기 스크류(700)의 스크류샤프트(100) 외주면에 나선형으로 형성된 배출날개(200)는 사각나사 형상이며, 상기 칩수집판(800) 후방 하부면에는 다수 개의 절삭유 배출공(410)이 형성되어 절삭유만 밑으로 흘러내리는 필터링 역할을 하게 되며, 절삭유는 저유조로 수거되어 재사용이 가능토록 한다.
또한, 케이스(500) 내부 전방에는 칩차단판(530)이 설치되되, 상기 칩차단판(530)은 역삼각형 형상으로 하변은 칩수집판(800)의 양날개형 경사면과 밀착되게 상방향으로 경사지게 절곡되고, 중앙하부에는 스크류(700)가 통과되게 구멍이 형성되는 것으로, 상기 칩차단판(530)에 의하여 칩이 전방으로 넘어오는 것을 방지하게 된다.
또한, 케이스 (500)내부 후방에는 상기 제1, 2체인휠(330, 331)을 보호하는 케이스 커버(501)를 일부 설치한다.
그리고 케이스(500) 내부 전방 일부 구간에는 칩차단판에 일단이 밀착되며, 스크류(700) 상부에 위치하는 스크류 커버(701)를 설치하여 칩이 칩차단판(530) 전방으로 넘어 오는 것을 방지할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명의 스크류샤프트식 칩 배출장치는 케이스 상부에 설치된 날개형의 칩수집판과 스크류에 의해 칩이 안정적으로 수집, 배출되며, 칩의 배출 시 막힘에 의한 무리한 부하가 걸리지 않고, 스크류의 휘어짐, 마모 등의 손상이 적으며, 또한 작업자의 작업효율과, 고가 자동화장비의 가동율을 높일 수 있는 현저한 효과가 있다.

100 : 스크류샤프트 200 : 배출날개
300 : 모터 310 : 커플러
320 : 회전축 330 : 제1체인휠
331 : 제2체인휠 340 : 베어링
410 : 배출공
500 : 케이스
520 : 체인박스 530 : 칩차단판
600 : 배출관
700 : 스크류 800 : 칩수집판
501: 케이스 커버 701 : 스크류 커버

Claims

내부에 칩을 이송하는 스크류(700)가 설치되는 케이스(500)와, 상기 스크류(700)에 연결되어 칩을 배출하는 배출관(600)이 상기 케이스 전면에 설치되는 스크류식 칩 배출장치에 있어서, 상기 케이스 전면 외부에는 모터(300)가 설치되고, 상기 케이스 내부에는 상기 모터에 연결되는 회전축(320)이 설치되며, 케이스(500)후면 외부에는 상기 회전축에 연결되는 제1체인휠(330)이 순차적으로 설치되며, 또한 케이스(500) 전면 외부에는 상기 모터(300)와 함께 배출관(600)이 설치되며, 상기 케이스 내부에는 배출관에 연결되며 내부에 스크류샤프트(100)가 설치되며, 케이스(500)의 후면 외부에는 스크류(700)의 스크류샤프트(100)에 연결되는 제2체인휠(331)이 순차적으로 설치됨으로써, 상기 모터(300)의 회전력이 회전축(320), 제1체인휠(330), 체인, 제2체인휠(331), 및 배출날개(200)가 외주면에 형성된 스크류샤프트(100)로 전달되어 칩을 상기 케이스(500)에 연결되는 배출관(600)으로 배출하게 되되,
상기 케이스(500)는 단면이 직사각형인 함체이며, 케이스(500) 상부에는 칩수집판(800)이 설치되되, 상기 칩수집판(800)은 수직단면이 ‘
’형상과 같이 가운데 스크류(700)가 설치되는 설치홈이 형성되고 양측면은 상방향으로 경사지게 절곡되어 경사면이 형성된 양날개형이어서, 칩이나 절삭유가 용이하게 수집되어 이송배출되는 것이며,
상기 스크류(700)의 스크류샤프트(100) 외주면에 나선형으로 형성된 배출날개(200)는 사각나사 형상이며, 상기 칩수집판(800) 후방 하부면에는 다수 개의 절삭유 배출공(410)이 형성되어 절삭유만 밑으로 흘러내리는 필터링 역할을 하게 되며, 절삭유는 저유조로 수거되어 재사용이 가능토록 하며,
또한, 케이스(500) 내부 전방에는 칩차단판(530)이 설치되되, 상기 칩차단판(530)은 역삼각형 형상으로 하변은 칩수집판(800)의 양날개형 경사면과 밀착되게 상방향으로 경사지게 절곡되고, 중앙하부에는 스크류(700)가 통과되게 구멍이 형성되는 것으로, 상기 칩차단판(530)에 의하여 칩이 전방으로 넘어오는 것을 방지하게 되며,
또한, 케이스 (500)내부 후방에는 상기 제1, 2체인휠(330, 331)을 보호하는 케이스 커버(501)를 일부 설치하며,
또한, 케이스(500) 내부 전방 일부 구간에는 칩차단판에 일단이 밀착되며, 스크류(700) 상부에 위치하는 스크류 커버(701)를 설치하여 칩이 칩차단판(530) 전방으로 넘어 오는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 스크류식 칩 배출장치
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