KR101345934B1 - 빌트인 스핀들 내부 세척장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 빌트인 스핀들 내부 세척장치에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 주축대를 분해하지 않고 주축대 내부에 발생된 녹을 제거할 수 있게 하는데 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 주축대 내부에 설치되는 스핀들 내의 에어블로우 라인 주변의 녹을 제거하기 위하여 상기 에어블로우 라인에 고압의 유증기를 분사하는 빌트인 스핀들 내부 세척장치이고, 내부에 오일이 저장되어 있고, 그 상측에 형성된 유입구와 상기 유입구에 대해 상대적으로 낮은 위치의 하측에 형성된 토출구를 구비하되, 상기 토출구는 상기 에어블로우 라인에 연결되는 세척 몸체부; 및 상기 에어블로우 라인에 제1 관을 통하여 연결되고, 상기 유입구에 제2 관을 통하여 연결되어, 각각 소정압력으로 압축된 압축공기를 공급하는 압축공기 공급부;를 포함하며, 상기 압축공기 공급부로부터 공급된 압축공기와 상기 토출구로부터 공급된 유증기가 함께 상기 에어블로우 라인에 공급되어 그 내부를 세척하는 빌트인 스핀들 내부 세척장치를 개시한다.

Description

빌트인 스핀들 내부 세척장치{BUILT-IN SPINDLE INNER CLEANING DEVICE}
본 발명의 일 실시예는 빌트인 스핀들 내부 세척장치에 관한 것이다.
일반적으로, 주축대는 공구를 회전시키면서 x, y, z축을 이송하며 공작물을 가공하는 장치다.
이러한 주축대 내부에 설치된 스핀들(이하, 빌트인 스핀들이라 함)의 내부부품(예를 들면, 공구파지 기능부품)에 녹(발청)이 발생할 경우 공구파지력이 현저히 떨어지기 때문에, 정도를 요하는 공작기계에 있어 치명적 결과를 가져오게 된다.
이러한 녹이 발생한 경우 공작기계에서 빌트인 스핀들을 분리, 또 그 내부 부품 분리하여 녹을 제거한 후 다시 정밀도를 요하는 부품을 숙련된 인원이 조립해야 하는 문제점이 발생된다.
즉, 종래의 빌트인 스핀들 장치에는 주축대 내부의 부품에 녹이 발생한 경우 기계에서 주축을 분해하고, 주축을 분해하며, 해당 부품의 녹을 제거한 다음 주축을 조립하게 되는데, 이때 주축을 수리, 즉 녹을 제거하기 위해 과다한 시간과 노력이 투입되며 제품 생산 라인이 장시간 중단되는 문제점이 발생된다.
공개특허공보 특2003-0027641 '모터직결형 메인스핀들의 콜릿 에어 공급장치' 공개특허공보 제10-2008-0103315호 '공작물 지그용 세정유닛'
본 발명의 일 실시예는 주축대를 분해하지 않고 주축대 내부에 발생된 녹을 제거할 수 있는 빌트인 스핀들 내부 세척장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 빌트인 스핀들 내부 세척장치는 주축대 내부에 설치되는 스핀들 내의 에어블로우 라인 주변의 녹을 제거하기 위하여 상기 에어블로우 라인에 고압의 유증기를 분사하는 빌트인 스핀들 내부 세척장치이고, 내부에 오일이 저장되어 있고, 그 상측에 형성된 유입구와 상기 유입구에 대해 상대적으로 낮은 위치의 하측에 형성된 토출구를 구비하되, 상기 토출구는 상기 에어블로우 라인에 연결되는 세척 몸체부; 및 상기 에어블로우 라인에 제1 관을 통하여 연결되고, 상기 유입구에 제2 관을 통하여 연결되어, 각각 소정압력으로 압축된 압축공기를 공급하는 압축공기 공급부;를 포함하며, 상기 압축공기 공급부로부터 공급된 압축공기와 상기 토출구로부터 공급된 유증기가 함께 상기 에어블로우 라인에 공급되어 그 내부를 세척하는 것을 특징으로 한다.
상기 에어블로우 라인과 상기 압축공기 공급부 사이에는 상기 압축공기의 유량을 조절하는 공기유량조절밸브가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 유입구와 상기 압축공기 공급부 사이에는 상기 압축공기의 유량을 조절하여 상기 토출구로부터 배출되는 유증기의 양을 조절하는 오일유량 조절밸브가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 소정압력은 6bar 내지 8bar 범위 이내인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 빌트인 스핀들 내부 세척장치는 빌트인 스핀들의 내부 부품에 녹이 발생한 경우 스핀들을 분해하지 않고, 외부에서 강한 압력으로 주축대 내부로 유증기를 분사하여 녹을 제거하여 내부를 세척할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 주축대 내부를 관통하는 에어블로우 라인을 이용하여 주축대 내부를 세척하여, 기계를 분해할 필요가 없고, 생산라인을 장시간 중단하지 않아도 됨으로써, 제품 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 빌트인 스핀들 내부 세척장치를 나타내는 도면이다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 빌트인 스핀들 내부 세척장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 빌트인 스핀들 내부 세척장치는 주축대 내부에 설치되는 스핀들(이하, 빌트인 스핀들이라 함) 내의 에어블로우 라인 주변의 녹을 제거하기 위하여 에어블로우 라인에 고압의 유증기를 분사하는 장치이다.
상기 빌트인 스핀들(20)은 주축대(110)측 구동모터 (미도시)에 직결된 스핀들(140)의 내부로 드로우바(170)를 통해 에어를 공급시켜 에어블로우 라인(150)에 부착된 녹(즉 발청)을 제거하기 위한 장치로서, 상기 스핀들(140)의 후단에 커넥터(130)가 연결 장착되어 있고, 커넥터(130)의 전단에는 주축대(110)에 결합되는 커플링(120)이 결합되어 있다.
상기 커넥터(130)는 세척장치(20)에 관을 통하여 연결되어 있고, 상기 관은 드로우바(170)에 관통된 에어블로우 라인(150)과 일직선상으로 연통되어 있다.
따라서 상기 구동모터의 회전력은 커플링(120)과 커넥터(130)를 매개로 상기 스핀들(140)에 전달되게 되어 있고, 상기 스핀들(140)이 회전하거나 드로우바(170)가 전, 후진 작동하더라도 드로우바(170)에 형성된 에어블로우 라인(150)과 상기 커넥터(130)에 형성된 연결통로(160)는 항시 연통상태가 이루어지도록 되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 빌트인 스핀들 내부 세척장치(20)는, 세척 몸체부(210), 압축공기 공급부(270), 공기유량조절밸브(250) 및 오일유량 조절밸브(260)를 포함한다.
상기 세척 몸체부(210)는 내부에 오일(OIL)이 저장되어 있고, 그 상측에 형성된 유입구(220)와 상기 유입구(220)에 대해 상대적으로 낮은 위치의 하측에 형성된 토출구(230)를 구비한다. 상기 세척 몸체부(210)는 다각기둥 형상을 가지고 그 바닥면에는 지지 플레이트(240)가 형성된다. 또한, 상기 유입구(220)에는 오일유량 조절밸브(260)를 개방하여 압축공기 공급부(270)로부터 공급된 압축공기가 세척 몸체부(210)의 내부의 오일의 유막을 가압하여 오일을 토출구(230)를 통하여 공급한다. 또한, 공기유량 조정밸브(250)를 개방하여 압축공기 공급부(270)로부터 공급된 압축공기에 토출구(230)로부터 토출된 오일이 공급되도록 하여 유증기 형태로 에어블로우 라인(150)에 공급한다. 또한, 상기 토출구(230)는 에어블로우 라인(150)에 소정의 관을 통하여 연결되어, 관 내부로 유입되는 오일 또는 유증기를 통과시키게 된다.
상기 압축공기 공급부(270)는 에어블로우 라인(150)에 제1 관(251)을 통하여 연결되고, 유입구(220)에 제2 관(261)을 통하여 연결되어, 각각 제1 관(251) 및 제2 관(261) 내부를 통하여 소정압력으로 압축된 압축공기를 공급한다. 상기 소정압력은 6bar 내지 8bar 범위 이내인 것이 바람직하다. 상기 소정압력이 6bar이하이면, 세척 몸체부(210)의 내부에 저장된 오일이 토출구(230)를 통하여 토출되는 양이 상대적으로 적게 되어, 에어블로우 라인(150)에 압축공기가 상대적으로 많이 공급되게 되고, 이로 인하여 에어블로우 라인(150) 표면에 유막이 적게 형성됨과 동시에, 에어블로우 라인(150)을 통과하는 유증기의 압력이 낮아서 세척효과가 떨어질 수 있다. 상기 소정압력이 8bar 이상이면, 세척 몸체부(210)의 내부에 저장된 오일이 토출구(230)를 통하여 토출되는 양이 상대적으로 많게 되어, 에어블로우 라인(150)에 과도한 오일이 통과하므로 압축공기에 의한 세척효과가 떨어질 수 있다.
상기 공기유량조절밸브는 에어블로우 라인(150)과 압축공기 공급부(270) 사이에 설치되어, 제1 관(251)을 통과하는 압축공기의 유량을 조절한다.
상기 오일유량 조절밸브(260)는 유입구(220)와 압축공기 공급부(270) 사이에 설치되어, 제2 관(261)을 통과하는 압축공기의 유량을 조절함으로써, 결국 토출구(230)로부터 배출되는 유증기의 양을 조절하게 된다.
따라서, 본 발명에서는 공기유량 조절밸브(250) 및 오일유량 조절밸브(260)를 통하여 에어블로우 라인(150)에 공급되는 압축공기와 오일에 의하여 발생되는 유증기를 고속으로 통과하게 함으로써, 에어블로우 라인(150) 주변을 세척하게 된다.
상기와 같이 구성된 빌트인 스핀들 내부 세척장치(20)는 주축대(110) 내부 부품의 녹으로 인한 고장을 단시간에 효과적으로 수리하기 위한 장치로서, 녹이 발생되는 주요부위는 에어블로우 라인(150) 주변으로 이 에어라인을 이용하여 주축 내부에 고압(고속)의 유증기를 분사하여 녹을 제거하고 그 표면에 유막을 형성시켜 녹 발생을 방지하게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 빌트인 스핀들 내부 세척장치(20)의 동작을 설명하자면, 우선 세척 몸체부(210)의 유증기 및 토출구(230)를 주축대(110)의 에어블로우 라인(150)에 연결하고, 제1 관(251)인 에어 라인에 압축공기(6bar이상)를 공급한다. 그런 다음, 공기유량 조절밸브(250)를 개방하면 토출구(230)로 에어만 토출된다. 또한, 오일유량 조절밸브(260)를 열면 압축공기가 세척 몸체부(210) 내부의 오일 유면을 가압함으로써, 세척 몸체부(210)에서 오일이 제2 관(261)인 에어 라인으로 공급된다. 즉, 빠른 속도로 토출되고 있는 공기에 오일이 공급되어 세척 몸체부(210)의 토출구(230)로 유증기의 형태로 토출된다. 이때는 0.6MPa의 정압이 주축대(110) 내부 압력으로 떨어지면서 동압으로 전환되어 빠른 속도로 관로를 이동하는 유증기의 형태가 되어, 주축대(110) 내부의 녹을 청소하고 표면에 유막을 형성하여 녹을 방지한다.
따라서, 본 발명에 따른 빌트인 스핀들 내부 세척장치(20)를 적용하면 주축대(110) 내부를 관통하는 에어블로우 라인(150)을 이용해 주축대(110) 내부를 청소함으로써, 기계를 분해할 필요가 없고, 생산라인을 장시간 중단하지 않아도 됨으로 생산성 행상에 기여할 수 있다. 실제로, 생산라인의 공구 파지력에 문제가 있는 주축대(110)에 적용하여 내부세척을 한 결과 파지력 10%~15%의 개선효과가 있었다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 빌트인 스핀들 내부 세척장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
10: 빌트인 스핀들 20: 빌트인 스핀들 내부 세척장치
110: 주축대 120: 커플링
130: 커넥터 140: 스핀들
150: 에어블로우 라인 160: 연결통로
170: 드로우바 210: 세척몸체부
220: 유입구 230: 토출구
240: 지지플레이트 250: 공기유량 조절밸브
251: 제1 관 260: 오일유량 조절밸브
261: 제2 관 270: 압축공기 공급부

Claims (4)

  1. 주축대 내부에 설치되는 스핀들 내의 에어블로우 라인 주변의 녹을 제거하기 위하여 상기 에어블로우 라인에 고압의 유증기를 분사하는 빌트인 스핀들 내부 세척장치이고,
    다각기둥 형상을 가지고, 바닥면에 지지 플레이트가 형성되며, 내부에 오일이 저장되어 있고, 상측에 형성된 유입구와 상기 유입구에 대해 상대적으로 낮은 위치의 하측에 형성된 토출구를 구비하되, 상기 토출구는 상기 에어블로우 라인에 연결되는 세척 몸체부; 및
    상기 에어블로우 라인에 제1 관을 통하여 연결되고, 상기 유입구에 제2 관을 통하여 연결되어, 각각 소정압력으로 압축된 압축공기를 공급하는 압축공기 공급부;를 포함하며,
    상기 압축공기 공급부로부터 공급된 압축공기와 상기 토출구로부터 공급된 유증기가 함께 상기 에어블로우 라인에 공급되어 내부를 세척하고,
    상기 에어블로우 라인과 상기 압축공기 공급부 사이에는 상기 제1 관을 통과하는 압축공기의 유량을 조절하는 공기유량조절밸브가 설치되며,
    상기 유입구와 상기 압축공기 공급부 사이에는 상기 제2 관을 통과하는 압축공기의 유량을 조절하여 상기 토출구로부터 배출되는 유증기의 양을 조절하는 오일유량 조절밸브가 설치되고,
    상기 소정압력은 6bar 내지 8bar 범위 이내인 것을 특징으로 하는 빌트인 스핀들 내부 세척장치.
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