KR101415372B1 - 공작기계의 윤활유 회수장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공작기계의 윤활유 회수장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 윤활유 회수장치는, 칼럼(20), 칼럼(20)의 전방에 장착되어 새들(40)이 X축 방향으로 이동되도록 하는 X축 슬라이더 부재(50), 새들(40)의 전방에 장착되어 Z축 구동체(60)가 Z축 방향으로 이동되도록 하는 Z축 슬라이더 부재(70), Z축 구동체(60)의 외부를 감싸는 Z축 커버(107), 칼럼(20)의 외주에 설치되는 제1 보조 프레임(11) 또는 제2 보조 프레임(12), X축 슬라이드 부재(50)의 이동방향과 나란한 방향으로 제1 보조 프레임(11) 또는 제2 보조 프레임(12)에 고정 장착되는 제1 상측레일(101) 또는 제2 상측레일(102), X축 슬라이드 부재(50)의 이동방향과 나란한 방향으로 칼럼(20)의 하측에 장착되는 하측 레일(103), 제1 상측레일(101) 또는 제2 상측레일(102)과 하측 레일(103)에 장착되어 확장 또는 수축되는 제1 벨로우즈 커버(121) 또는 제2 벨로우즈 커버(122), 하측 레일(103)의 하측에 고정되고 제1 벨로우즈 커버(121) 또는 제2 벨로우즈 커버(122)의 하단 단부의 하측에 배치되는 오일 덕트(104) 및 공작기계의 Z측 구동체(60)의 하측에 배치되어 한쪽 끝부분은 오일 덕트(104)의 상측에 위치되는 하부 커버(110)를 포함한다.
공작기계, 윤활유 회수, 절삭유 혼합방지, 절삭 칩 유입 방지

Description

공작기계의 윤활유 회수장치 {Lubricating oil collection device of machine tool}
본 발명은 공작기계의 윤활유 회수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공작기계에서 기계 구성요소간의 원활한 상호 운동을 위하여 윤활을 위한 윤활유가 공급되는데 이러한 윤활유를 회수하도록 하는 공작기계의 윤활유 회수장치에 관한 것이다.
일반적으로 공작기계는 기계 구성의 상호간에 마찰을 감소하고 원활한 구동을 위하여 윤활유를 공급하게 되어 있다.
상술한 공작기계는 일예로서 첨부도면 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이 하부체(10)의 후방에 칼럼(20)이 배치되고, 칼럼(20)의 전방에는 새들(40)이 배치되며, 새들(40)의 전방에 Z축 구동체(60)가 배치된다.
상술한 칼럼(20)의 전방에는 X축 슬라이드 부재(50)가 배치되고, 그 X축 슬라이드 부재(50)에 상술한 새들(40)이 고정되며, 상술한 새들(40)의 전방에는 Z축 슬라이드 부재(70)가 배치되고, 그 Z축 슬라이드 부재(70)에 상술한 Z축 구동체(60)가 고정되는 것이다.
특히 상술한 X축 슬라이드 부재(50)와 상술한 Z축 슬라이드 부재(70)에는 윤활유가 집중적으로 공급된다.
상술한 Z축 구동체(60)에는 하측에 주축 척(61)이 배치되고, 주축 척(61)에는 공구가 장착되며, 상술한 하부체(10)의 상측에는 공작물 고정대(30)가 배치되고 공작물 고정대(30)는 Y축 방향으로 이동된다.
즉, 상술한 공작물 고정대(30)에 공작물이 고정시키고, 상술한 주축 척(61)에서 공구가 회전하며, 공작물 고정대(30)는 Y축 방향으로 이동되고, 상술한 주축 척(61)은 X축과 Z축 방향으로 이동되면서 공작물을 절삭 가공하는 것이며, 절삭가공 중에는 절삭액이 뿌려진다.
이때, 상술한 공작물 고정대(30)가 Y축 방향으로 이동되면서 X축 슬라이드 부재(50) 또는 상술한 Z축 슬라이드 부재(70)의 하측에 위치할 수 있고, X축 슬라이드 부재(50) 또는 상술한 Z축 슬라이드 부재(70)에 공급된 윤활유는 공작물 고정대(30)의 상측에 떨어질 수 있다.
상술한 바와 같이 윤활유가 공작물에 떨어질 때에 윤활유는 적삭액과 섞여 절삭액 오염 및 부패를 발생시키는 문제점이 있다.
또한, 절석액 수명을 급격하게 저하시키는 문제점이 있다.
다른 한편으로, 윤활유와 절삭액이 분리되지 못함으로 인하여 공작기계의 신뢰도 가 떨어지는 문제점이 있다.
또 다른 한편으로, 절삭가공 중에 칩이 발생되고 이러한 칩은 공작기계의 구동부의 안쪽으로 유입될 경우 공작기계의 수명을 단축시킬 수 있고, 특히 X축 슬라이드 부재(50) 또는 Z축 슬라이드부재(70)에 칩이 유입되었을 때에는 X축 슬라이드 부재(50) 또는 Z축 슬라이드부재(70)가 비정상적으로 마모되어 절삭가공의 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 공작물 고정대의 상측에 배치되는 X축 슬라이드 부재 또는 상술한 Z축 슬라이드 부재에서 배출되는 윤활유를 회수할 수 있도록 하여 윤활유와 절삭액이 섞이지 않도록 하는 공작기계의 윤활유 회수장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 윤활유 회수장치는, 칼럼; 상기 칼럼의 전방에 장착되어 새들이 X축 방향으로 이동되도록 하는 X축 슬라이더 부재; 상기 새들의 전방에 장착되어 Z축 구동체가 Z축 방향으로 이동되도록 하는 Z축 슬라이더 부재; 상기 Z축 구동체의 외부를 감싸는 Z축 커버; 상기 칼럼의 외주에 설치되는 제1 보조 프레임 또는 제2 보조 프레임; 상기 X축 슬라이드 부재의 이동방향과 나란한 방향으로 상기 제1 보조 프레임 또는 상기 제2 보조 프레임에 고정 장착되는 제1 상측레일 또는 제2 상측레일; 상기 X축 슬라이드 부재의 이동방향과 나란한 방향으로 상기 칼럼의 하측에 장착되는 하측 레일; 상기 제1 상측레일 또는 제2 상측레일과 상기 하측 레일에 장착되어 확장 또는 수축되는 제1 벨로우즈 커버 또는 제2 벨로우즈 커버; 상기 하측 레일의 하측에 고정되고 상기 제1 벨로우즈 커버 또는 상기 제2 벨로우즈 커버의 하단 단부의 하측에 배치되는 오일 덕트; 및 상기 공작기계의 Z측 구동체의 하측에 배치되어 한쪽 끝부분은 상기 오일 덕트의 상측에 위치되는 하부 커버;를 포함한다.
또한, 상기 제1 벨로우즈 커버의 한쪽은 상기 공작기계의 한쪽에 고정되고 상기 제1 벨로우즈 커버의 다른 한쪽은 상기 Z축 구동체의 측면에 고정되며, 상기 제2 벨로우즈 커버의 한쪽은 상기 공작기계의 다른 쪽에 고정되고 상기 제2 벨로우즈 커버의 다른 한쪽은 상기 Z축 구동체의 측면에 고정되어 구성되는 것일 수 있다.
또한, 상기 제1 벨로우즈 커버 또는 상기 제2 벨로우즈 커버는, 여러 개의 프레임으로 배치되고, 각각의 프레임의 상측에 제1 수직편 또는 제2 수직편이 형성되며, 각각의 프레임의 하측에는 제3 수직편이 형성되고, 상기 제1 수직편은 상기 제1 상측 레일에 장착되며, 상기 제2 수직편은 상기 제2 상측 레일에 장착되고, 상기 제3 수직편은 상기 하측 레일에 장착되는 것일 수 있다.
또한, 상기 제1 수직편, 상기 제2 수직편 또는 상기 제3 수직편 중에 어느 하나는 모서리에 롤러가 더 배치되고 상기 롤러는 상기 제1 상측레일, 제2 상측레일 또는 하측 레일의 내면에서 구르도록 구성되는 것일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있 다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 윤활유 회수장치(100)는 윤활유를 온전하게 회수함으로써 윤활유와 절삭액이 섞이는 것을 원천적으로 방지하고, 절삭공정 중에 발생하는 칩은 공작기계의 구동부 안쪽으로 유입되는 것이 원천적으로 방지한다.
또한, 절삭공정 중에 발생하는 칩 등의 이물질이 공작기계의 내부로 유입되지 않음으로써 X축 슬라이드 부재(50)와 Z축 슬라이드 부재(70)가 비정상적으로 마모되는 폐단을 원천적으로 방지할 수 있어 절삭가공의 정밀도를 유지할 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하고, 종래의 구성요소와 동일한 구성요소에 대하여 동일한 부호를 부여하고 그에 따른 상세한 설명은 생략한다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 윤활유 회수장치(100)에 대해서 설명한다.
첨부도면 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 윤활유 회수장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 윤활유 회수장치가 공작기계에 장착된 일예를 설명하기 위한 저면예시도면 및 측면예시도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 윤활유 회수장치에서 프레임구성의 일례를 설명하기 위한 예시도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 윤활유 회수장치(100)는 도 2에 나타낸 바와 같이 상측에는 제1 상측레일(101)과 제2 상측레일(102)을 이격시켜 배치하고, 하측에는 하측 레일(103)을 배치하며, 상술한 제1, 제2 상측 레일(101)(102)과 상술한 하측 레일(103)에는 제1, 제2 벨로우즈 커버(121)(122)를 장착한 것이다.
특히, 제1 벨로우즈 커버(121)와 제2 벨로우즈 커버(122)의 사이에는 Z축 커버(107)가 배치되고, 상술한 제1 벨로우즈 커버(121)의 양쪽에는 제1 측면 프레임(105)과 제3 측면 프레임(108)이 배치되며, 상술한 제2 벨로우즈 커버(122)의 양쪽에는 제2 측면 프레임(106)과 제4 측면 프레임(109)이 배치된다.
또한, 도 2 내지 도 5에 나타낸 바와 같이 상술한 제3 측면 프레임(108)과 상술한 제4 측면 프레임(109)의 사이에는 하부 커버(110)가 배치된다.
특히 상술한 하부 커버(110)는 도 2, 도 3, 도 5 및 도 7에 나타낸 바와 같이 상술한 Z축 커버(107)의 하측 배치될 수 있고, 이로써 Z축 구동체(60)와 Z축 슬라이드 부재(70) 및 X축 슬라이드 부재(50)에서 유출되는 윤활유를 받아 회수할 수 있게 배치되는 것이다.
또한, 제3 측면 프레임(108)과 제4 측면 프레임(109)은 상술한 Z축 구동 체(60)의 좌우 측면에 고정될 수 있다.
다른 한편으로 상술한 제1 측면 프레임(105)과 제2 측면 프레임(106)은 공작기계의 좌우 양측에 고정될 수 있고, 일례로서 도 5에 나타낸 바와 같이 제1 측면 프레임(105)과 제2 측면 프레임(106)은 공작기계의 제1 보조 프레임(11) 또는 제2 보조 프레임(12)에 고정될 수 있다.
따라서 Z축 구동체(60)가 X축 슬라이드 부재(70)의 방향으로 좌우 이동되면 제1 벨로우즈 커버(121)와 제2 벨로우즈 커버(122)는 접혀졌다가 펼쳐지는 것을 반복하게 된다.
일예로 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 Z축 구동체(60)가 오른 쪽으로 치우치면 왼쪽에 배치된 제1 벨로우즈 커버(121)는 펼쳐져 확장되고 오른쪽에 배치된 제2 벨로우즈 커버(122)는 접혀져 수축하는 것이다.
다른 한편으로 상술한 제1, 제2 벨로우즈 커버(121)(122)는 여러 개의 프레임이 연속 배치되고, 개개의 프레임은 상측에 전후방으로 제1 수직편(105a) 또는 제2 수직편(105b)이 형성되며, 개개의 프레임의 하측에는 제3 수직편(105c)이 형성될 수 있다.
또한, 도2, 도 3, 도 4 및 도 6에 나타낸 바와 같이 상술한 제1 수직편(105a)은 제1 상측 레일(101)에 삽입되고, 상술한 제2 수직편(105b)은 제2 상측 레일(102)에 삽입된다.
또한, 도 4의 상세도에 나타낸 바와 같이 상술한 제3 수직편(105c)은 도 4에 나타낸 바와 같이 하측 레일(103)에 삽입될 수 있다.
상술한 바와 같이 제1, 제2 벨로우즈 커버(121)(122)는 측면에서 볼 때에 2곳 또는 3곳에서 지탱되는 것으로서 더욱 안정적일 수 있는 것이다.
다른 한편으로 도 6에 나타낸 바와 같이 상술한 제1 수직편(105a)과 제2 수직편(105b)은 모서리에 각각 롤러(130)가 배치될 수 있고, 또한 제3 수직편(105c)에도 도 4에 나타낸 바와 같이 롤러(130)가 배치될 수 있다.
상술한 롤러(130)는 제1, 제2 상측 레일(101)(102) 또는 하측 레일(103)의 내면을 따라 구르도록 한 것으로 상술한 제1, 제2 벨로우즈 커버(121)(122)가 수축 또는 확장될 때에 제1, 제2 벨로우즈 커버(121)(122)를 구성하는 각각의 프레임이 더욱 쉽고 원활하게 이동될 수 있도록 한 것이다.
또한, 상술한 하측 레일(103)의 하측에는 오일 덕트(104)가 배치될 수 있고, 오일 덕트(104)는 어느 한쪽으로 기울여질 수 있으며, 오일 덕트(104)의 낮은 쪽에는 배출구(104a)가 형성될 수 있다.
상술한 배출구(104a)는 별도의 호스 또는 관체에 의해 윤활유 회수탱크로 연결될 수 있다.
또한, 상술한 오일 덕트(104)는 도 3 및 도 4에 상세하게 나타낸 바와 같이 상술한 제1, 제2 벨로우즈 커버(121)(122)의 하측 모서리를 받칠 수 있게 배치되고, 도 7에 나타낸 바와 같이 하부 커버(110)의 한쪽 끝부분은 상술한 오일 덕트(104)의 상측에 위치 될 수 있다.
따라서 X축 슬라이드 부재(50)와 Z축 슬라이드 부재(70)에서 윤활유가 유출 되더라도 윤활유는 제1, 제2 벨로우즈 커버(121)(122)에 의해 차단되어 공작물이 가공되는 작업영역으로 떨어지지 않고, 후방의 오일 덕트(104)쪽으로 흘러서 모이며 이후 오일 덕트(104)를 통하여 어느 한쪽으로 회수되는 것이다.
반대로, 공작물이 가동될 때에 발생되는 칩 또는 분진과 절삭액 등은 상술한 제1, 제2 벨로우즈 커버(121)(122)에 의해 차단되고 윤활유와 섞이는 것이 원천적으로 방지된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 윤활유 회수장치(100)는 윤활유와 절삭액이 섞이는 것을 원천적으로 방지하고, 절삭공정 중에 발생되는 칩은 공작기계의 구동부 안쪽으로 유입되는 것이 원천적으로 방지된다.
아울러 칩 등의 이물질이 결국 공작기계의 내부로 유입되지 않음으로써 X축 슬라이드 부재(50)와 Z축 슬라이드 부재(70)가 비정상적으로 마모되는 폐단을 원천적으로 방지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 윤활유 회수장치는 공작기계에 장착될 수 있고, 특히 좌우방향으로 이송되는 X축 슬라이드 부재(50)와 수직방향으로 이송되는 Z축 슬라이드 부재(70)에 공급되는 윤활유를 온전하게 회수할 수 있으며, 이로써 작업영역 또는 테이블에 윤활유가 떨어지는 것을 방지하고, 윤활유와 절삭액이 섞이지 않도록 할 수 있다.
도 1은 공작기계를 설명하기 위한 예시도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 윤활유 회수장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 윤활유 회수장치가 공작기계에 장착된 일예를 설명하기 위한 저면예시도면 및 측면예시도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 윤활유 회수장치에서 프레임구성의 일례를 설명하기 위한 예시도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 윤활유 회수장치에서 상측 레일 구성의 일례를 설명하기 위한 예시도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 윤활유 회수장치에서 하측 레일 구성의 일례를 설명하기 위한 예시도면이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
10: 하부체 20: 칼럼
30: 공작물 고정대 40: 새들
50: X축 슬라이드 부재 60: Z축 구동체
61: 주축 척 70: Z축 슬라이드 부재
100: 윤활유 회수장치
101: 제1 상측 레일 102: 제2 상측 레일
103: 하측 레일 104: 오일 덕트
105, 106: 제1, 제2 측면 프레임 105a, 105b: 제1, 제2 수직편
107: Z축 커버 108, 109: 제3, 제4 측면 프레임
110: 하부 커버 121, 122: 제1, 제2벨로우즈 커버
130: 롤러

Claims (4)

  1. 칼럼(20); 상기 칼럼(20)의 전방에 장착되어 새들(40)이 X축 방향으로 이동되도록 하는 X축 슬라이더 부재(50); 상기 새들(40)의 전방에 장착되어 Z축 구동체(60)가 Z축 방향으로 이동되도록 하는 Z축 슬라이더 부재(70); 상기 Z축 구동체(60)의 외부를 감싸는 Z축 커버(107); 및 상기 칼럼(20)의 외주에 설치되는 제1 보조 프레임(11) 또는 제2 보조 프레임(12);을 포함하는 공작기계에 있어서,
    상기 X축 슬라이드 부재(50)의 이동방향과 나란한 방향으로 상기 제1 보조 프레임(11) 또는 상기 제2 보조 프레임(12)에 고정 장착되는 제1 상측레일(101) 또는 제2 상측레일(102);
    상기 X축 슬라이드 부재(50)의 이동방향과 나란한 방향으로 상기 칼럼(20)의 하측에 장착되는 하측 레일(103);
    상기 제1 상측레일(101) 또는 제2 상측레일(102)과 상기 하측 레일(103)에 장착되어 확장 또는 수축되는 제1 벨로우즈 커버(121) 또는 제2 벨로우즈 커버(122);
    상기 하측 레일(103)의 하측에 고정되고 상기 제1 벨로우즈 커버(121) 또는 상기 제2 벨로우즈 커버(122)의 하단 단부의 하측에 배치되는 오일 덕트(104); 및
    상기 공작기계의 Z측 구동체(60)의 하측에 배치되어 한쪽 끝부분은 상기 오일 덕트(104)의 상측에 위치되는 하부 커버(110);
    를 포함하는 공작기계의 윤활유 회수장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 벨로우즈 커버(121)의 한쪽은 상기 공작기계의 한쪽에 고정되고 상기 제1 벨로우즈 커버(121)의 다른 한쪽은 상기 Z축 구동체(60)의 측면에 고정되며,
    상기 제2 벨로우즈 커버(121)의 한쪽은 상기 공작기계의 다른 쪽에 고정되고 상기 제2 벨로우즈 커버(121)의 다른 한쪽은 상기 Z축 구동체(60)의 측면에 고정되어 구성되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 윤활유 회수장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제1 벨로우즈 커버(121) 또는 상기 제2 벨로우즈 커버(122)는,
    여러 개의 프레임으로 배치되고, 각각의 프레임의 상측에 제1 수직편(105a) 또는 제2 수직편(105b)이 형성되며, 각각의 프레임의 하측에는 제3 수직편(105c)이 형성되고,
    상기 제1 수직편(105a)은 상기 제1 상측 레일(101)에 장착되며, 상기 제2 수직편(105b)은 상기 제2 상측 레일(102)에 장착되고, 상기 제3 수직편(105c)은 상기 하측 레일(103)에 장착되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 윤활유 회수장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 수직편(105a), 상기 제2 수직편(105b) 또는 상기 제3 수직편(105c)중에 어느 하나는 모서리에 롤러(130)가 더 배치되고, 상기 롤러(130)는 상기 제1 상측레일(101), 제2 상측레일(102) 또는 하측 레일(103)의 내면에서 구르도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 윤활유 회수장치.
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