KR101201661B1 - 방전가공기용 척교환구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수개의 척을 안착할 수 있도록 척플레이트를 원판 형상으로 제조하고, 여기에 3축에 의해 이송되는 집게수단을 이용하여 용이하게 척의 교환이 이루어지게 함으로써, 작업에 필요한 척의 교환이 쉬울 뿐만 아니라 작업효율을 향상시킬 수 있고, 특히 척교환구의 전체 부피를 줄여 작업공간에 대한 공간활용도를 높일 수 있는 방전가공기용 척교환구를 제공한다. 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 방전가공기용 척교환구는, 방전가공기의 측면에 수평으로 설치되는 지지플레이트; 윗면의 외주면에 척장착용 구멍이 등간격으로 형성된 원판형상으로 이루어지고, 지지플레이트의 상면에 설치된 구동수단에 의해 정역방향으로 회전가능하도록 지지플레이트의 저부에 설치된 척플레이트; 지지플레이트에 장착되어 상기 방전가공기의 바깥쪽에 대하여 길이조절이 가능하도록 움직이는 제1슬라이딩수단; 제1슬라이딩수단에 장착되어 상하로 움직일 수 있도록 장착된 제2슬라이딩수단; 제2슬라이딩수단에 의해 좌우로 움직이는 제3슬라이딩수단; 구동수단, 제3슬라이딩수단에 장착되어 척장착용 구멍으로부터 척을 수납인출시켜 주는 집게수단; 및 제1 내지 제3슬라이딩수단 및 집게수단을 제어하기 위한 제어수단;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

방전가공기, 3축구동, 척교환구

Description

방전가공기용 척교환구{Chuck Exchanger for Electric Discharge Machine}

본 발명은 방전가공기용 척교환구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 직경을 갖는 복수개의 척을 원판 형상의 척플레이트에 탑재하여 3축으로 이송되는 이송수단에 의해 척교환이 이루어지게 함으로써, 척교환구가 차지하는 공간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 척교환을 용이하게 할 수 있는 방전가공기용 척교환구에 관한 것이다.

일반적으로 와이어를 이용한 방전가공기는 일반 공작기계로 가공이 어려운 미세한 가공이라든가 복잡한 형상의 가공 그리고 열처리 등으로 일반 절삭가공이 어려운 높은 경도를 갖는 재질의 가공에 많이 이용된다.

특히, 이러한 방전가공기는 와이어를 한번 사용한 다음 다시 교체해야 하기 때문에 와이어가 구비된 척교환구가 구비된다. 척교환구는 와이어가 장착된 복수개의 척을 수용할 수 있는 척장착용 플레이트와, 이 플레이트를 이동시켜 주기 위한 이송수단을 포함한다. 그리고, 척교환구에는 각 척을 집어 방전가공기에 장착할 수 있도록 이송시켜 주는 통상의 집게수단이 구비된다.

그러나, 이러한 종래의 척교환구는 다음과 같은 문제가 발생한다.

1) 척장착용 플레이트가 막대 형상으로 형성되어 방전가공기의 측면에 설치되기 때문에 척교환구가 장착되는 장착공간이 커지게 된다. 이는 크기가 작은 방전가공기의 경우 공간활용도를 떨어뜨리게 되는 문제가 발생한다.

2) 방전가공기의 측면으로 척장착용 플레이트가 돌출되기 때문에 방전가공기에 가공대상물을 장착시 서로 간섭을 주는 경우가 발생한다. 이는 작업할 수 있는 가공대상물의 크기에 한계를 가져오게 되고, 작업시 원활한 방전가공을 할 수 없게 만드는 요인이 된다.

3) 척장착용 플레이트의 양단에 있는 척의 교환시 교환시간이 많이 걸리게 되어 척의 교체에 따른 작업시간이 길어지게 되어 결국 작업효율을 떨어뜨리는 원인으로 작용한다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 복수개의 척을 안착할 수 있도록 척플레이트를 원판 형상으로 제조하고, 여기에 3축에 의해 이송되는 집게수단을 이용하여 용이하게 척의 교환이 이루어지게 함으로써, 작업에 필요한 척의 교환이 쉬울 뿐만 아니라 작업효율을 향상시킬 수 있고, 특히 척교환구의 전체 부피를 줄여 작업공간에 대한 공간활용도를 높일 수 있는 방전가공기용 척교환구를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 방전가공기용 척교환구는, 방전가공기의 측면에 수평으로 설치되는 지지플레이트; 윗면의 외주면에 척장착용 구멍이 등간격으로 형성된 원판형상으로 이루어지고, 지지플레이트의 상면에 설치된 구동수단에 의해 정역방향으로 회전가능하도록 지지플레이트의 저부에 설치된 척플레이트; 지지플레이트에 장착되어 상기 방전가공기의 바깥쪽에 대하여 길이조절이 가능하도록 움직이는 제1슬라이딩수단; 제1슬라이딩수단에 장착되어 상하로 움직일 수 있도록 장착된 제2슬라이딩수단; 제2슬라이딩수단에 의해 좌우로 움직이는 제3슬라이딩수단; 구동수단, 제3슬라이딩수단에 장착되어 척장착용 구멍으로부터 척을 수납인출시켜 주는 집게수단; 및 제1 내지 제3슬라이딩수단 및 집게수단을 제어하기 위한 제어수단;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

특히, 구동수단은 척플레이트의 중심축 상에 설치되어 지지플레이트 상부로 돌출되어 회전지지되는 축부와 벨트로 연결되어 구동되는 스텝모터인 것을 특징으로 한다.

또한, 제1슬라이딩수단은, 지지플레이트에 장착된 액츄에이터; 액츄에이터와 나란하게 위치하도록 지지플레이트에 고정된 LM가이드레일; 액츄에이터의 동작에 의해 LM가이드레일을 따라 작동하는 LM가이드; 및 LM가이드의 단부에 설치되는 가동플레이트;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 제2슬라이딩수단은, 제1슬라이딩수단에 상하로 설치된 LM가이드레일; LM가이드레일에 상하로 움직일 수 있도록 설치된 LM가이드; 및 LM가이드에 고정된 가동판이 LM가이드레일을 따라 움직일 수 있도록 가동플레이트에 장착된 액츄에이터;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 제3슬라이딩은, 제2슬라이딩수단에 폭방향으로 움직일 수 있도록 설치된 LM가이드레일; 단부에 집게수단이 장착되고, LM가이드레일을 따라 슬라이딩가능하도록 설치된 LM가이드; 및 가동판에 장착되어 LM가이드를 구동시켜 주는 액츄에이터;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

1) 원판 상에 복수개의 척이 배치되어 있기 때문에 집게수단에 의해 척장착용 구멍으로부터 척의 수납과 인출하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있게 되어 척 교체에 따른 작업시간을 줄일 수 있게 된다. 이는 결과적으로 방전가공에 따른 전체 작업시간을 줄일 수 있게 된다.

2) 원판 형상의 척플레이트를 구비하기 때문에, 교환구의 전체 부피를 줄일 수 있다. 이는 작업공간에 대한 공간활용도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 가공대상물과의 간섭을 피할 수 있게 된다.

3) 교환구가 가공대상물과의 간섭을 없앨 수 있기 때문에 작업시 안전성을 확보할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 방전가공기용 척교환구의 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 방전가공기용 척교환구의 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 방전가공기용 척교환구의 우측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 방전가공기용 척교환구의 좌측면도이다. 여기서, 도면부호 "M"은 통상의 방전가공기를, "T"은 척을 각각 나타낸다.

본 발명에 따른 척교환구(1000)는, 방전가공기(M)의 측면에 수평으로 설치된 지지플레이트(100), 이 지지플레이트(100)에 회전가능하도록 구동수단(210)에 의해 구동되는 척플레이트(200), 서로 다른 3축상에서 움직일 수 있도록 설치된 제1 내지 제3슬라이딩수단(300,400,500), 제1 내지 제3슬라이딩수단(300,400,500)에 의하여 척플레이트(200)에 구비된 척(T)을 이송시켜 주기 위한 집게수단(600)과, 이들을 전체적으로 제어하기 위한 제어수단을 포함하여 구성된다.

이하, 이들 구성요소들에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

지지플레이트(100)는 소정의 두께를 갖는 판상 부재로서, 방전가공기(M)의 측면에 지면에 대하여 수평인 상태로 형성된다. 특히, 이러한 지지플레이트(100)는 자체 강성을 확보할 수 있도록 전체적으로 "ㄷ"자 형태로 절곡하여 형성할 수 있다. 이때, 내부에는 후술하게 될 척플레이트(200)를 수용할 수 있는 크기로 형성한다.

척플레이트(200)는 소정의 두께를 갖는 원판 형상으로 형성된다. 특히, 윗면에는 복수개의 척(T)을 일정한 간격으로 끼워 세울 수 있도록 복수개의 척장착용 구멍(220)이 형성된다. 이러한 척플레이트(200)는 중앙에 축부(230)가 구비되어 지지플레이트(100)의 저부에 설치된다.

이때, 축부(230)는 지지플레이트(100)의 위로 돌출되어 베어링(231)의 지지를 받아 회전가능하도록 설치되고, 돌출된 상단부에는 풀리(232)가 구비된다. 풀리(232)는 구동수단(210)의 축부에 장착된 또 다른 풀리(212)와 벨트(211)로 연결되어 회전하게 된다.

구동수단(210)은 척플레이트(200)를 회전시켜 주기 위한 것으로서, 통상의 구동모터를 이용할 수 있다. 하지만, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 척플레이트(200)에 구비된 복수의 척(T) 중에서 원하는 척을 집게수단(600)에서 빠르게 집을 수 있는 위치까지 이동시키기 위하여 정역방향으로 회전제어할 수 있는 스텝모터를 이용하는 것이 더욱 바람직하다.

제1슬라이딩수단(300)은 지지플레이트(100)에 나란하게 장착되는 액츄에이터(310), 이 액츄에이터(310)와 나란하게 위치하도록 지지플레이트(100)에 고정된 LM가이드레일(320a), 액츄에이터(310)의 조작에 따라 LM가이드레일(320a)을 따라 슬라이딩되는 LM가이드(320), 그리고 LM가이드(320)와 액츄에이터에 의해 작동하는 가동플레이트(330)를 포함하여 구성된다.

LM가이드레일(320a)과 LM가이드(320)는 미세 길이조정이 가능한 통상의 기술로 제작된 것을 이용한다. 그리고, 액츄에이터(310)는 이러한 LM가이드(320)의 작동을 제어하는데 이용하는 리니어모터를 이용하거나 공압 또는 유압실린더를 이용할 수 있다. 이때, 액츄에이터(310)와 LM가이드(320)는 방전가공기(M)의 측면에서 바깥쪽을 향하여 동작할 수 있도록 설치한다. 이러한 LM가이드레일(320a)과 LM가이드(320)는 통상의 기술로 이미 잘 알려져 있는 것으로, 후술하는 LM가이드레일과 LM가이드의 경우 그 설명을 생략한다.

가동플레이트(330)는 후술하게 될 제2슬라이딩수단(400)을 지지해 주게 된다. 이러한 가동플레이트(330)는 판형부재를 그대로 이용할 수 있으나, 후술하게 될 액츄에이터(420)의 설치를 용이하게 하기 위하여 "ㄱ"자 형태로 절곡시켜 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 이루어진 제1슬라이딩수단(300)은 도 1에서 중앙에 표시된 화살표와 같이, 지지플레이트(100)의 상면에서 좌우로 동작한다.

제2슬라이딩수단(400)은, 상술한 제1슬라이딩수단(300)과 상하 수직이 되도 록 가동플레이트(330)의 측면에 고정된 LM가이드레일(410a), 이 LM가이드레일(410a)의 슬라이딩안내를 받는 LM가이드(410), 그리고, 가동판(421)이 LM가이드(410)의 안내로 상하로 움직일 수 있도록 작동력을 제공하는 액츄에이터(420)를 포함한다.

특히, 액츄에이터(420)는 가동플레이트(330)에서 수평으로 절곡된 상부에 설치되고, 그 축부가 가동플레이트(330)의 저부로 돌출되도록 관통설치된다. 그리고, 이러한 액츄에이터(420)는 상술한 바와 같은 리니어모터를 이용하거나 공압 또는 유압실린더를 이용할 수 있다.

그리고, 가동판(421)은 LM가이드(410)에 고정되어 액츄에이터(421)에 의해 상하로 슬라이딩되게 된다. 특히, 가동판(421)에는 하부에 후술하게 될 제3슬라이딩수단(500)을 설치할 수 있도록 보조가동판(421a)이 더 구비된다.

이와 같이 이루어진 제2슬라이딩수단(400)은 도 3에서 화살표로 표시한 바와 같이 제1슬라이딩수단(300)에 대하여 수직인 상하로 움직이게 된다.

제3슬라이딩수단(500)은 가동판(421)의 저부에 그 폭방향으로 설치된 LM가이드레일(510a), 일단에 집게부재(600)가 장착되어 이 LM가이드레일(510a)을 따라 움직이는 LM가이드(510), 그리고 LM가이드(510)에 작동력을 제공하는 액츄에이터(510)를 포함한다.

특히, 제3슬라이딩수단(500)은 제1 및 제2슬라이딩수단(300,400)과 3축으로 움직일 수 있도록 직교되게 설치하여, 집게부재(600)가 척플레이트(200)로부터 척(T)을 집어 방전가공기(M)의 척 교환위치까지의 임의의 위치로 이동가능하게 하는 것이 바람직하다.

그리고, 액츄에이터(520)로는 상술한 바와 같은 리니어모터를 이용하거나 공압 또는 유압실린더를 이용할 수 있다. 이러한 액츄에이터(520)는 보조가동판(421a)에 고정시켜 사용하게 된다.

이와 같이 이루어진 제3슬라이딩수단(500)은 도 2에서의 화살표로 표시한 양방향으로 움직이게 된다.

집게수단(600)은 척(T)을 잡을 수 있도록 액츄에이터(610)에 의해 구동된다. 이러한 집게수단(600)은 일반적으로 한쌍의 암(620a)과 함께 이들 한쌍의 암이 반대방향으로 동작하도록 작동시켜 주는 액츄에이터(610)를 포함하여 구성된다. 이들 암(620a)과 액츄에이터(610)의 결합구조는 통상적으로 본 발명이 속하는 기술분야에서 많이 이용되고 있는 것으로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다. 그리고, 이러한 집게수단(600)은 도 1에서 하부의 화살표로 표시한 바와 같이 제1슬라이딩수단(300)과 나란한 방향으로 움직이게 된다.

제어수단은 상술한 제1 내지 제3슬라이딩수단(300,400,500) 및 상기 집게수단(600)를 제어하게 된다. 이러한 제어에 대해서는 이하, 본 발명에 따른 방전가공기용 척교환구의 작동상태를 통해 설명하면 다음과 같다. 여기서는 방전가공기(M)에 장착된 척이 이미 탈거된 상태를 예로 들어 설명한다.

우선, 척(T)을 교환해야 할 필요가 있는 경우, 이에 대한 교환신호를 제어수단에서 수신하게 된다. 이에 제어수단은 척플레이트(200)가 회전할 수 있도록 구동수단(210)을 제어한다. 이때, 제어수단은 척(T)이 장착된 척장착용 구멍(220)이 집게수단(600)의 앞쪽에 올때까지 구동수단(210)을 구동시킨다.

이어, 제어수단은 제3슬라이딩수단(500)을 이용하여 집게수단(600)이 척(T)을 잡을 수 있는 위치에 오도록 액츄에이터(520)를 제어한다. 이때, 제어수단은 집게수단(600)이 척(T)을 정확하게 잡아 줄 수 있도록 제1 및 제2슬라이딩수단(300,400)을 상하 및 좌우 방향의 제어를 함께 수행하는 것이 바람직하다.

그 다음에, 제어수단은 액츄에이터(610)를 작동시켜 집게수단(600)이 척(T)을 잡게 한다. 그리고, 제어수단은 액츄에이터(420)를 작동시켜 제2슬라이딩수단(400)이 집게수단(600)을 위로 들어올려 척장착용 구멍(220)으로부터 척(T)을 빼낸다.

이와 같은 상태에서, 제어수단은 3축으로 동작되는 제1 내지 제3슬라이딩수단(300,400,500)을 제어하여 척(T)을 방전가공기(M)의 척이 있는 곳까지 이송시킴으로써 척(T)의 교환이 가능하게 되는 것이다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이 다.

도 1은 본 발명에 따른 방전가공기용 척교환구의 평면도.

도 2는 본 발명에 따른 방전가공기용 척교환구의 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 방전가공기용 척교환구의 우측면도.

도 4는 본 발명에 따른 방전가공기용 척교환구의 좌측면도.

<도면의 주요부분에 대한 도면부호의 간단한 설명>

100 : 지지플레이트 200 : 척플레이트

210 : 구동수단 211 : 벨트

212 : 풀리 230 : 축부

231 : 베어링 232 : 풀리

300 : 제1슬라이딩수단 310, 420, 520 : 액츄에이터

320, 410, 510 : LM가이드 300 : 가동플레이트

400 : 제2슬라이딩수단 500 : 제3슬라이딩수단

600 : 집게수단 610a : 암

620 : 액츄에이터 M : 방전가공기

T : 척

Claims (5)

1. 방전가공기(M)의 측면에 수평으로 설치되는 지지플레이트(100);

   윗면의 외주면에 척장착용 구멍(220)이 등간격으로 형성된 원판형상으로 이루어지고, 상기 지지플레이트(100)의 상면에 설치된 구동수단(210)에 의해 정역방향으로 회전가능하도록 상기 지지플레이트(100)의 저부에 설치된 척플레이트(200);

   상기 지지플레이트(100)에 장착되어 상기 방전가공기(M)의 바깥쪽에 대하여 길이조절이 가능하도록 움직이는 제1슬라이딩수단(300);

   상기 제1슬라이딩수단(300)에 장착되어 상하로 움직일 수 있도록 장착된 제2슬라이딩수단(400);

   상기 제2슬라이딩수단(400)에 의해 좌우로 움직이는 제3슬라이딩수단(500);

   상기 제3슬라이딩수단(500)에 장착되어 상기 척장착용 구멍(220)으로부터 척(T)을 수납인출시켜 주는 집게수단(600); 및

   상기 구동수단(210), 상기 제1 내지 제3슬라이딩수단(300,400,500) 및 상기 집게수단(600)을 제어하기 위한 제어수단;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 방전가공기용 척교환구.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동수단(210)은 상기 척플레이트(200)의 중심축 상에 설치되어 상기 지지플레이트(100) 상부로 돌출되어 회전지지되는 축부(230)와 벨트(211)로 연결되 어 구동되는 스텝모터인 것을 특징으로 하는 방전가공기용 척교환구.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1슬라이딩수단(300)은,

   상기 지지플레이트(100)에 장착된 액츄에이터(310);

   상기 액츄에이터(310)와 나란하게 위치하도록 상기 지지플레이트(100)에 고정된 LM가이드레일(320a);

   상기 액츄에이터(310)의 동작에 의해 상기 LM가이드레일(320a)을 따라 작동하는 LM가이드(320); 및

   상기 LM가이드(320)의 단부에 설치되는 가동플레이트(330);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 방전가공기용 척교환구.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제2슬라이딩수단(400)은,

   상기 제1슬라이딩수단(300)에 상하로 설치된 LM가이드레일(410a);

   상기 LM가이드레일(410a)에 상하로 움직일 수 있도록 설치된 LM가이드(410); 및

   상기 LM가이드(410)에 고정된 가동판(421)이 상기 LM가이드레일(410a)를 따라 움직일 수 있도록 상기 가동플레이트(330)에 장착된 액츄에이터(420);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 방전가공기용 척교환구.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제3슬라이딩수단(500)은,

   상기 제2슬라이딩수단(400)에 폭방향으로 움직일 수 있도록 설치된 LM가이드레일(510a);

   단부에 상기 집게수단(600)이 장착되고, 상기 LM가이드레일(510a)을 따라 슬라이딩가능하도록 설치된 LM가이드(510); 및

   상기 가동판(421)에 장착되어 상기 LM가이드(510)를 구동시켜 주는 액츄에이터(520);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 방전가공기용 척교환구.

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