KR101485737B1

KR101485737B1 - 금속가공기의 칩 이송장치

Info

Publication number: KR101485737B1
Application number: KR20140078412A
Authority: KR
Inventors: 강희대
Original assignee: 강희대
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2015-01-22
Also published as: KR20140120871A

Abstract

칩을 이송하는 스프링 바이트의 내구성을 향상시키고, 칩의 이송 과정에서 칩의 절삭율을 개선하고, 칩의 배출 위치를 임의로 조정할 수 있는 금속가공기의 칩 이송장치(100)를 제공한다.
금속가공기의 칩 이송장치(100)는 가이드(50) 내에 안착되는 스프링 바이트(60)와, 상기 스프링 바이트를 회전시키는 모터(70)를 구비한다. 특히, 상기 스프링 바이트(60)는 사각 단면을 갖는 2조의 스프링(61,62)이 동일한 패턴을 갖도록 권회되고, 각 조의 스프링의 일면이 서로 당접되어 일체로 결합된 구조를 갖는다. 또, 스프링 바이트(60)는 유니버설 조인트(90)를 개재하여 각도 조정이 가능하도록 구성된다.

Description

금속가공기의 칩 이송장치{Chip removing device of metal processing machine}

본 발명은 NC 공작기계 등의 금속가공기를 이용하여 금속을 가공할 때 발생하는 칩을 효과적으로 이송하여 배출할 수 있는 금속가공기의 칩 이송장치에 관한 것으로, 더 상세히는 칩을 이송하는 스프링 타입의 오우거의 내구성을 향상시키고, 칩의 이송 과정에서 칩의 절삭율을 개선하고, 칩의 배출 위치를 임의로 조정할 수 있는 금속가공기의 칩 이송장치를 제공하는 것에 관한 것이다.

종래 금속가공기의 칩 이송장치는 한 예로 본 발명의 출원인이 발명한 특허등록번호 제10-221952호가 개시되어 있다.

종래 금속가공기의 칩 이송장치는 도 1 및 도 2를 참고하여 설명한다.

금속가공기의 측방에 설치되는 가이드(11)의 내부에 스프링 타입의 오우거 (33)가 설치된다. 상기 가이드의 상단 측벽에는 오우거(33)의 이탈 방지를 위한 브라켓(34)이 설치된다.

또, 상기 오우거의 일측에는 그 오우거를 회전시킬 수 있도록 감속기(20)를 개재한 모터(10)가 설치된다. 감속기(20)의 축(23)에 스프링 타입의 오우거(33)를 삽입 고정한 후 상기 오우거(33)와 감속기가 고정되는 커플링(31) 사이에 베어링 (27)를 설치하여 오우거가 원활하게 회전할 수 있도록 구성된다. 상기 스프링 타입의 오우거는 단면이 사각으로 구성된다.

한편, 칩의 배출구(15) 측에는 고정바이트(36)가 설치되고, 상기 고정바이트(36)와 직교하는 방향으로 회전바이트(38)가 설치된다. 상기 회전바이트(38)는 모터(35)의 축(37)에 고정되어 구동된다.

상기와 같이 구성되는 종래 금속가공기의 칩 이송장치는 NC 공작기계 등의 금속가공기로부터 발생되는 칩이 가이드(11) 내로 낙하하도록 설치된다.

가이드(11) 내로 낙하하는 칩은 모터(10)의 구동으로 스프링 타입의 오우거(33)가 회전하면서 배출구(15) 쪽으로 밀려 이송된다.

상기 칩의 배출구(15) 쪽으로 이송되어 쌓인 칩은 고정바이트(36)와 회전바이트(38)의 작용으로 절단되어 적재된다.

상기와 같이 구성되는 종래 금속가공기의 칩 이송장치에 구성되는 스프링 타입의 오우거는 스프링이 1조로 구성되어 있어 칩을 밀어내는 추진력이 약하여 파손되기 쉽고, 내구성이 약한 단점이 있다. 단순히 종래 1조로 구성된 스프링 타입의 오우거의 피치를 좁게할 경우 각 피치에 걸리는 부하는 어느 정도 줄이는 효과는 있으나 내구성 향상을 기대할 수 없고 좁은 피치와 피치 사이에 칩이 엉켜 스프링이 파손되거나 칩의 이송 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

또, 내구성 향상을 위하여 1조의 사각 스프링의 지름을 크게 하는 경우 칩을 밀어내는 추진력은 향상시킬 수 있으나 사각 스프링의 표면이 넓고 매끄러워 칩의 이송 효율이 떨어질 뿐만 아니라, 사각 스프링의 지름 증대로 인한 스프링 가공의 난이도가 커져 생산 수율이 떨어지는 단점이 있다.

또, 브라켓(34)이 단순히 오우거(33)의 이탈 방지 역할만을 실행하므로 장치의 효율성이 떨어지는 단점이 있다.

또, 배출되는 칩이 한 지점의 고정된 위치로만 낙하되어 수거되므로 작업장의 레이아웃에 따라 능동적으로 칩의 수거 위치를 바꿀 수 없는 단점이 있다.

특허등록번호 제10-221952호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 종래 오우거 역할을 하는 스프링 바이트의 스프링을 이중으로 구성하여 칩을 밀어내는 추진력 및 내구성이 향상되는 금속가공기의 칩 이송장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 스프링 바이트의 회전시 칩의 절단이 효과적으로 이루어질 수 있도록 브라켓의 구조를 개량함으로써, 브라켓이 스프링 바이트의 이탈 방지 및 칩을 절단하는 기능을 동시에 갖도록 구성하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 스프링 바이트의 각도 조절이 가능하도록 구성함으로써, 작업장의 레이아웃에 따라 능동적으로 칩의 수거 위치를 변경할 수 있도록 하는 금속가공기의 칩 이송장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 칩 절삭유의 공급 및 회수가 효율적으로 이루어지는 금속가공기의 칩 이송장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적 달성을 위하여 본 발명은 가이드 내에 안착되는 스프링 바이트와, 상기 스프링 바이트를 회전시키는 모터를 구비하는 금속가공기의 칩 이송장치에 있어서,

상기 스프링 바이트는 사각 단면을 갖는 2조의 스프링이 동일한 패턴을 갖도록 권회되어 이루어지되, 각 조의 스프링의 일면이 서로 당접되어 일체로 결합된 구조를 이루는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 스프링 바이트는 유니버설 조인트를 개재하여 각도 조정이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 가이드의 상단 측벽에는 상기 스프링 바이트에 절삭유를 공급할 수 있는 복수의 분사노즐이 설치되고, 상기 가이드의 하단에는 거름망을 개재하는 절삭유 회수로가 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 사각 단면을 갖는 2조의 스프링이 동일한 패턴을 갖도록 권회되어 이루어지고, 각 조의 스프링의 일면이 서로 당접되어 일체로 결합된 구조를 갖도록 스프링 바이트를 구성함으로써, 종래의 1조식 스프링 타입의 오우거에서는 기대할 수 없는 칩의 이송 효율 향상 및 내구성을 확보할 수 있다.

또, 본 발명은 유니버설 조인트를 개재하여 스프링 바이트의 각도 조정이 가능하도록 구성함으로써, 작업장의 레이아웃에 따라 능동적으로 칩의 수거 위치를 바꿀수 있다.

또, 본 발명은 가이드의 상단 측벽에는 스프링 바이트에 절삭유를 공급할 수 있는 복수의 분사노즐이 설치되고, 가이드의 하단에는 거름망을 개재하는 절삭유 회수로가 구성됨으로써, 칩의 절삭에 따른 마찰열을 줄일 수 있다.

도 1은 종래 금속가공기의 칩 이송장치의 요부확대 단면도.
도 2는 종래 금속가공기의 칩 이송장치의 상태도.
도 3은 본 발명의 금속가공기의 칩 이송장치의 측면도.
도 4는 도 3의 A-A선을 따라 절단하여 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 금속가공기의 칩 이송장치의 요부확대 단면도.
도 6은 본 발명의 유니버설 조인트의 결합상태를 나타내는 모식도.
도 7은 본 발명의 스프링 바이트와 브라켓의 결합구조를 나타내는 요부 입체도.
도 8은 본 발명의 금속가공기의 칩 이송장치의 배출구를 나타내는 요부 입체도.

이하, 도 3 내지 도 8을 참고하여 본 발명의 금속가공기의 칩 이송장치(100)의 기술 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다.

NC 공작기계 등의 측방에 설치되는 금속가공기의 칩 이송장치(100)는 가이드(50)와, 가이드 내에 안착되는 스프링 바이트(60)와, 스프링 바이트를 회전시키는 모터(70)를 구비한다.

상기 가이드(50)는 스프링 바이트(60)가 길이 방향을 따라 안착되어 원활하게 회전할 수 있도록 도 3 및 도 4와 같이 대략 U자형의 통체로 구성된다.

상기 가이드(50)의 양단에는 스프링 바이트(60)의 양단을 고정하는 축수(51,52)가 설치되고, 상기 가이드(50)의 일측에는 감속기(120)를 개재한 모터(70)가 설치된다. 상기 일측의 축수(51)와 감속기(120)는 체인벨트(121)로 체결되고, 모터(70)의 동력에 따라 축수(51)가 회전함으로써 그 축수(51)(52)에 지지된 스프링 바이트(60)가 함께 회전하여 가이드 내에 떨어지는 칩(도시 생략)을 배출구(80) 쪽으로 밀어낼 수 있도록 한다.

상기 스프링 바이트(60)는 도 5와 같이 사각 단면을 갖는 2조의 스프링(61,62)이 동일한 패턴을 갖도록 권회되어 구성되고, 각 조의 스프링의 일면이 서로 당접되게 일체로 결합된 구조를 이룬다. 상기와 같이 2조의 스프링의 대향하는 면이 서로 당접되도록 구성함으로써, 가이드의 길이 방향에 대한 스프링 폭이 종래 1조식의 스프링과 비교하여 2배의 폭을 갖게 되므로 스프링의 내구성 및 추진력을 향상시킬 수 있고 특히, 스프링(61,62)의 당접부에 형성되는 스프링 권회 패턴과 동일한 골 C의 작용으로 칩과의 마찰시 칩의 미끌림이 줄어들어 칩의 이송효율이 증대된다. 본 발명은 스프링 바이트(60)의 제조 과정에서 2조의 스프링(61,62)을 동시에 권회하는 방법을 이용함으로써 스프링(61,62) 사이가 벌어지지 않고 틈새 없이 서로 당접되는 상태를 유지할 수 있도록 구성할 수 있었다.

스프링 바이트(60)의 성형 과정에서 스프링(61,62) 사이가 벌어지지 않도록 하는 것이 중요한데 스프링(61,62) 사이의 틈새가 벌어진 상태로 성형되면 그 사이로 칩이 끼어 본 발명의 목적을 구현할 수 없게 된다. 스프링 바이트(60)는 일정 간격(예를 들어 2m 간격) 마다 스프링(61)과 스프링(62)의 당접 면을 관통하도록 볼트(65)를 체결함으로써 스프링(61)과 스프링(62) 당접 면이 벌어지는 것을 방지할 수 있다. 상기 볼트(65)를 이용하여 체결하는 대신에 용접 등의 방법을 이용하여 일정 간격마다 고정하여도 된다.

또, 본 발명의 스프링 바이트(60)는 도 6과 같이 유니버설 조인트(90)를 이용하여 소정의 각도 조절이 가능하도록 구성된다.

유니버설 조인트(90)의 각도에 대응하여 가이드(50)의 각도 조정은 한 예로 유니버설 조인트가 위치하는 가이드 영역을 분리하여 힌지(도시 생략)로 체결하고, 추후 설명하는 절삭유가 힌지 체결부 및 그 가이드의 분리된 부분을 통하여 누설되지 않도록 적절히 차폐할 수 있는 구조로 구성하면 된다. 절삭유가 누설되지 않도록 힌지 체결부 및 가이드의 분리된 부분을 차폐하는 구조의 도시 및 구체적인 설명은 생략한다. 물론 가이드(50)는 도 3에 도시된 바와 같이 가이드의 단부를 일정 각도 경사지게 일체로 구성하고 그 경사 각도에 맞추어 유니버설 조인트(90)의 각도를 맞추어 조립하는 구조로 구성하여도 된다.

또, 상기 가이드(50)의 내측 측면에는 절삭유를 공급하는 절삭유 공급파이프(130)가 설치되고, 그 절삭유 공급파이프에 일정 간격으로 스프링 바이트(60)에 절삭유를 분사하는 분사노즐(131)이 설치된다. 상기 분사노즐(131)을 통하여 분사되는 절삭유는 스프링 바이트(60)에 의하여 칩이 밀려 이송되는 과정에서 마찰 열을 냉각시키는 작용을 한다. 절삭유는 가이드(50)의 하단에 형성되는 절삭유 회수로(140)를 통하여 회수되고, 스프링 바이트(60)와 절삭유 회수로(140) 사이에는 거름망(141)이 설치된다.

또, 가이드(50)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 브라켓(134)이 설치된다. 상기 브라켓(134)은 스프링 바이트(60)의 이탈을 방지하는 역할을 함과 동시에, 스프링 바이트(60)와의 상호 작용으로 칩을 절단하는 역할을 한다.

상기 브라켓(134)은 도 7과 같이 일측면 D가 스프링이 권회되는 방향과 평행한 방향을 이루도록 구성되고, 그 일측면의 단부와 스프링의 외경 사이의 간격은 1~4mm 이내로 구성된다. 상기와 같이 브라켓(134)을 스프링 바이트(60) 상에 일정 간격으로 배치함으로써 브라켓(134)의 일측면과 스프링의 외경이 만나는 지점에서 칩의 절삭이 효과적으로 이루어지는 것을 확인할 수 있었다.

한편, 경사진 가이드의 단부에는 도 8과 같은 구조의 배출구(80)가 구성된다. 상기 배출구의 일측면에는 칩에 묻어 배출구로 떨어진 절삭유를 모아 회수할 수 있는 절삭유 회수통(85)이 구성되고, 배출구(80)와 접하는 절삭유 회수통의 면은 거름망(86)으로 구성되어 절삭유가 회수통으로 용이하게 회수될 수 있도록 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 금속가공기의 칩 이송장치(100)는 NC 공작기계 등의 금속가공기로부터 발생되는 칩이 가이드(50) 내로 낙하하면 모터(70)의 구동으로 스프링 바이트(60)가 회전하면서 가이드(50) 내에 낙하하여 쌓인 칩을 배출구(80) 쪽으로 밀어 이송시킨다.

상기 설명된 내용과 도면에 도시된 기술 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 예시한 것으로 발명의 기술적 사상을 모두 포괄하는 것은 아니므로, 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에서는 스프링 바이트의 길이 방향을 따라 스프링이 중첩되도록 구성한 예를 도시하였으나, 스프링 바이트의 길이 방향에 대하여 직교하는 방향으로 스프링이 2중으로 중첩되도록 구성된 구조도 본 발명의 범위에 포함된다.

따라서, 본 발명은 상술한 설명 및 도면 구조에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 누구나 다양하게 변형실시 할 수 있는 정도의 변경은 본 발명의 청구범위 기재된 권리범위에 포함되어야 한다.

10,35,70 -모터
15,80 - 배출구
11,50 - 가이드
20,120 - 감속기
33 - 오우거
34,134 - 브라켓
51,52 - 축수
60 - 스프링 바이트
61,62 - 스프링
65 - 볼트
80 - 배출구
85 - 절삭유 회수통
86,141 - 거름망
90 - 유니버설 조인트
100 - 금속가공기의 칩 이송장치
121 - 체인 벨트
130 - 절삭유 공급파이프
131 - 분사노즐
140 - 절삭유 회수로

Claims

가이드 내에 안착되는 스프링 바이트와, 상기 스프링 바이트를 회전시키는 모터를 구비하는 금속가공기의 칩 이송장치에 있어서,
상기 가이드의 상단 측벽에는 상기 스프링 바이트에 절삭유를 공급할 수 있는 복수의 분사노즐이 구성되고, 상기 가이드의 하단에는 거름망을 개재하는 절삭유 회수로가 구성되고, 상기 스프링 바이트는 사각 단면을 갖는 2조의 스프링이 동일한 패턴을 갖도록 권회되어 이루어지되, 그 각 조의 스프링이 일체로 결합되도록 일정 간격마다 볼트 또는 용접을 통하여 고정된 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 금속가공기의 칩 이송장치.
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