KR101634975B1 - 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치에 관한 것으로써, 개시된 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치는 상면과 일측면 하부가 개방되며 내부에 소정 깊이의 공간이 구비되는 프레임과, 상면이 개방되고 대향된 양측면에는 구동 회전축이 구비되어 상기 프레임의 상부 양측에 회전 가능하게 설치되며 상기 구동 회전축의 어느 한 쪽에는 상기 구동 회전축을 회전시켜주기 위한 엑츄에이터가 설치되고 내부의 바닥면에는 외부와 연통되도록 배출구가 구비되는 절삭유 받이함과, 상기 절삭유 받이함의 내부에 설치되며 구동부재의 회전력을 제공받아 고속으로 회전되고 표면에는 다수의 통공이 구비되어 있는 회전드럼과, 상기 프레임의 일측면 하부를 통해 내부로 이동되어 상기 회전드럼의 하부에 위치되는 절삭칩 수거함 및 상기 프레임의 내부의 한쪽에 설치되어 상기 절삭유 받이함의 배출구로부터 배출되는 절삭유를 수거해주는 절삭유 수거함이 포함된 구성을 특징으로 한다.
본 발명에 의할 경우 가공과정에서 발생되는 절삭칩과 절삭유를 효과적으로 분리하여 개별적으로 수거함으로써, 경제적인 효과와 환경오염을 예방할 수 있다.

Description

절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치{Automatic continuous separation device for cutting chip and cutting oil}

본 발명은 금속재료의 가공과정에서 발생되는 절삭칩과 절삭유를 서로 분리시켜 각각 수거할 수 있도록 한 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 NC 선반 및 드릴링 머신 등의 각종 공작기계를 운용할 때 절삭효과와 윤활 및 냉각을 위한 목적으로 다양한 액상의 물질이 사용되고, 액상 물질은 일예로 윤활유, 절삭유 등이 사용될 수 있으며, 특히 절삭유는 회수되어 재사용될 수 있다.

아울러, 공작기계는 금속재질의 공작물을 절삭 가공하게 되는데, 이때 공작물이 절삭되면서 절삭칩을 발생시키게 되고, 이러한 절삭칩은 절삭유와 함께 회수된다.

즉, 도 1 은 종래 절삭유가 포함된 절삭칩이 수거되는 구성을 예시한 도면으로 절삭가공장비(10)의 절삭칩 배출구(11)로 배출되는 절삭칩은 절삭유가 묻어 있는 상태에서 절삭유와 함께 칩컨베이어(20)로 떨어진다.

칩컨베이어(20)에 떨어진 절삭유와 절삭칩은 칩컨베이어 제어부(21)의 제어를 받아 이동된 후 한쪽에 구비되는 절삭칩 수거함(30)으로 떨어져 수거됨에 따라 절삭칩 수거함(30)의 내부에는 절삭칩은 물론 다량의 절삭유가 함께 수거된다.

이에 따라 절삭칩과 함께 다량의 절삭유가 함께 버려지게 되어 절삭유의 낭비가 많아지게 되면서 전체적으로 가공비가 상승하게 되고, 환경을 오염시키게 되는 문제점이 있었다.

이에 따라 절삭유의 재사용을 위하여 절삭칩으로부터 절삭유는 분리시키는 기술이 이미 제안된 바 있다.

절삭유와 절삭칩을 분리하기 위한 대표적인 방법으로는 침전분리방법이 있으며, 이러한 침전분리방법의 경우 침전조 내에서 분리된 비중이 가벼운 절삭유는 침전조 상부에 형성된 절삭유 배출구를 통해 배출시키고, 침전조 내에서 비중이 무거운 절삭칩은 체인 스크랩퍼를 이용하여 경사면으로 긁어 올린 다음 칩배출구로 배출시키게 되는데, 이때 칩배출구로 배출되는 절삭칩과 체인 스크랩퍼에 잔존하고 있는 절삭유가 완전히 제거되지 못함에 따라 절삭유의 회수 효율성이 효과적이지 못한 문제점을 가지고 있었다.

한국등록실용신안 20-0475535호(2014.12.08)

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 절삭가공을 통해 발생되는 절삭칩과 그러한 절삭칩에 묻어 있는 절삭유를 효과적으로 분리시켜 개별적으로 수거되도록 구성함으로써, 절삭유의 재사용을 통해 경제적인 효과를 가져올 수 있으며, 환경오염 또한 예방할 수 있도록 한 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한될 필요는 없으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

바람직한 일 실시 예에 따른 본 발명은 상면과 일측면 하부가 개방되며 내부에 소정 깊이의 공간이 구비되는 프레임과, 상면이 개방되고 대향된 양측면에는 구동 회전축이 구비되어 프레임의 상부 양측에 회전 가능하게 설치되며 구동 회전축의 어느 한 쪽에는 구동 회전축을 회전시켜주기 위한 엑츄에이터가 설치되고 내부의 바닥면에는 외부와 연통되도록 배출구가 구비되는 절삭유 받이함과, 절삭유 받이함의 내부에 설치되며 구동부재의 회전력을 제공받아 고속으로 회전되고 표면에는 다수의 통공이 구비되어 있는 회전드럼과, 프레임의 일측면 하부를 통해 내부로 이동되어 회전드럼의 하부에 위치되는 절삭칩 수거함과, 프레임의 내부의 한쪽에 설치되어 절삭유 받이함의 배출구로부터 배출되는 절삭유를 수거해주는 절삭유 수거함을 포함한다,.

더 바람직하게 프레임의 저면에는 구름부재가 구비되어 절삭가공장비의 설치 위치에 따라 이동 가능하게 구성된다.

더 바람직하게 절삭유 받이함은 내부 저면에 상기 배출구를 향하여 하향 경사지는 경사판을 구비한다.

더 바람직하게 회전드럼의 저면 중심에는 종동풀리가 연결된 종동축이 설치되고, 종동풀리는 구동부재의 구동축에 구비되는 구동풀리와 타이밍벨트로 연결되어 구성된다.

더욱 바람직하게 종동축의 하부에는 상하진동장치가 연결되어 상하진동장치의 작동에 따라 종동축과 연결되어 있는 회전드럼이 진동될 수 있도록 구성된다.

더 바람직하게 회전드럼에는 중량감지수단이 구비되어 회전드럼에 공급되는 절삭칩의 무게가 설정값이 되면 중량감지수단과 연결된 제어부가 절삭칩의 공급을 중단한 다음 엑츄에이터를 구동시켜 절삭유 받이함과 함께 회전드럼이 뒤집히도록 구성된다.

더욱 바람직하게 중량감지수단은 회전드럼의 내면 중심부에 소정의 높이로 세워져 설치되는 센서봉과, 센서봉의 내부 상측과 하측에 이격되어 설치되는 제1,2마그네틱센서와, 센서봉에 중심이 끼워져 상하방향으로 승강되며 내주연에는 제1,2마그네틱센서에 감지되면서 그 신호를 제어부에 인가시키는 자성체가 구비되고 상면에는 상부에서 공급되는 절삭칩이 쌓여질 수 있도록 소정 크기의 공간을 제공하며 저면과 회전드럼의 내면 사이에는 스프링이 구비되어 하강시 탄성력을 가지는 중량감지판이 포함된다.

더욱 바람직하게 중량감지수단은 회전드럼의 무게를 감지하여 제어부에 신호를 인가하는 압력센서로 구성된다.

더 바람직하게 절삭칩 수거함은 프레임의 측면 하부를 통해 출입될 수 있도록 저면에 구름부재가 구비되고, 어느 한쪽에는 손잡이가 구비된다.

더 바람직하게 절삭유 수거함에 수거된 절삭유는 소정의 필터링을 거친 후 펌프에 의해 절삭유저장탱크로 이동되도록 구성된다.

더 바람직하게 절삭유 받이함 내부의 내면과 경사판 상면에는 절삭유의 흐름성을 높이도록 코팅층이 구비된다.

본 발명은 절삭유가 묻어 있는 절삭칩을 회전드럼으로 이동시키고, 회전드럼의 고속회전을 통한 원심력을 이용하여 절삭칩에 묻어 있는 절삭유를 제거한 다음 절삭유와 절삭칩을 각각 수거한 후 절삭유는 재사용하고, 절삭칩은 외부로 배출 처리함에 따라 절삭유를 절약 및 재활용을 통해 가공비를 줄여 제작원가를 절감시키고, 절삭유가 절삭칩과 함께 버려지면서 환경오염을 일으키던 종래의 문제점을 효과적으로 해결할 수 있다.

아울러, 이와 같이 기재된 본 발명의 효과는 발명자가 인지하는지 여부와 무관하게 기재된 내용의 구성에 의해 당연히 발휘되게 되는 것이므로 상술한 효과는 기재된 내용에 따른 몇 가지 효과일 뿐 발명자가 파악한 또는 실재하는 모든 효과를 기재한 것이라 인정되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 효과는 명세서의 전체적인 기재에 의해서 추가로 파악되어야 할 것이며, 설사 명시적인 문장으로 기재되어 있지 않더라도 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 통해 그러한 효과가 있는 것으로 인정할 수 있는 효과라면 본 명세서에 기재된 효과로 보아야 할 것이다.

도 1 은 종래 구성에 따른 절삭칩의 절삭유와 함께 수거되는 과정을 도시한 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치를 예시한 요부 정단면도이다.
도 3 은 도 2 에서 회전드럼과 함께 절삭유 받이함의 회전된 상태를 예시한 요부 정단면도이다.
도 4 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치를 예시한 요부 측단면도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전드럼 내부의 중량감지수단을 예시한 요부 정단면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 기재된 내용을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 기재된 내용의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 기재된 내용의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

우선, 본 발명에 따른 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치의 구성은 크게 프레임과, 그러한 프레임에 회전 가능하게 설치되는 절삭유 받이함과, 절삭유 받이함의 내부에 설치되어 회전 가능하게 설치되는 회전드럼과, 프레임 내부의 한쪽에 설치되어 절삭칩을 수거해주는 절삭칩 수거함과, 프레임 내부의 다른 한쪽에 설치되어 절삭칩에서 분리된 절삭유를 수거해주는 절삭유 수거함을 포함하는 구성요소로 구분될 수 있으며, 이하 각 구성요소에 대하여 예시된 도면을 통해 살펴보면 다음과 같다.

프레임(100)은,

상면과 일측면이 개방된 상태이며, 소정의 깊이의 내부 공간을 가지고, 내부 공간의 상측과 하측에는 후술되는 절삭유 받이함(200)과 절삭유 수거함(500)이 설치되며, 내부 공간의 한쪽에는 일측면을 통해 절삭칩 수거함(400)이 출입 가능하도록 설치된다.

프레임(100)은 그 저면에 바퀴와 같은 구름부재가 구비되어 이동 가능하게 구성될 수 있다. 이는 본 발명에 따른 장치를 절삭가공장비(도면중 미도시)가 위치한 곳으로 간편하게 이동시킨 후 절삭가공장비의 칩컨베이어(800) 끝단 아래쪽에 정확하게 위치시킬 수 있도록 하기 위함이다.

물론, 프레임(100)에 구름부재를 구비하지 않고 어느 한쪽에 고정 설치시켜 두고 칩컨베이어(800)의 끝단을 본 발명에 따른 장치 위쪽으로 연장시켜 구성할 수도 있다.

절삭유 받이함(200)은,

전술한 프레임(100)의 상부에 일방향 또는 양방향으로 회전 가능하게 설치되며, 후술되는 회전드럼(300)을 통해 절삭칩에서 분리된 절삭유를 한쪽으로 이동시킨 후 외부로 배출시키며, 절삭유가 분리된 절삭칩은 아래쪽으로 배출시킨다.

절삭유 받이함(200)의 구체적인 실시 예를 보면, 상면은 개방되어 내부에 소정 깊이의 공간을 형성하며, 대향된 바깥쪽 양 측면에는 구동 회전축(210)이 수평방향으로 설치되면서 전술한 프레임(100)의 상부에 회전 가능하게 설치되고, 어느 하나의 구동 회전축(210)에는 엑츄에이터(220)가 설치되며, 이러한 엑츄에이터(220)는 구동 회전축(210)을 대략 180도 회전시키도록 제어함에 따라 엑츄에이터(220)의 작동에 의해 절삭유 받이함(200)이 회전되면 개방된 상면은 뒤집혀 아래쪽을 향하게 된다.

엑츄에이터(220)는 공압이나 유압에 의해 작동되는 실린더 및 피스톤을 이용하여 구성되거나, 전기적 신호에 따라 작동되는 솔레노이드를 이용하여 구성되거나, 구동모터와 캠을 이용하여 구성될 수도 있으며, 이 밖에 다양한 수단으로 변형 실시되어 구성될 수 있다.

절삭유 받이함(200)의 내부에는 어느 한쪽에 외부와 연통되는 배출구(240)가 구비된다. 이러한 배출구(240)는 절삭유 받이함(200)의 내면에 떨어진 절삭유가 절삭유 받이함(200)의 외부로 배출되도록 해준다.,

절삭유 받이함(200)의 내부에는 배출구(240)를 향하여 경사지는 경사판(230)을 설치함으로써, 절삭유 받이함(200)의 내부에 떨어지는 절삭유가 배출구(240)쪽으로 원활하게 이동될 수 있도록 해준다.

절삭유 받이함(200)의 내부에 경사판(230)을 설치하지 않고, 내부 바닥면 자체를 배출구(240)를 향하여 경사지는 경사면으로 구성할 수도 있다.

절삭유 받이함(200)의 내면과 경사판(230) 상면은 바람직하게 떨어지는 절삭유의 흐름성을 향상시키기 위하여 방수액과 같은 코팅층이 구비될 수 있다.

회전드럼(300)은,

전술한 절삭유 받이함(200)의 내부에서 회전 가능하게 설치되어 절삭칩에 묻어 있는 절삭유를 원심력으로 분리시킨다.

회전드럼(300)의 실시 예를 보면, 상부가 개방되고, 소정 깊이의 내부 공간을 가지는 원통형으로 구성되며, 표면에는 다수의 통공(310)이 형성된다.

회전드럼(300)은 일측에 설치되는 구동부재(320)의 구동력을 제공받아 제자리에서 고속으로 수평회전을 하게 되며, 여기서 회전드럼(300)이 구동부재(320)의 구동력을 제공받는 실시 예로는 회전드럼(300)의 저면 중심에 종동축(350)이 설치되며, 그러한 종동축(350)에는 종동풀리(360)가 설치된다. 그리고 구동부재(320)에는 수직 하방으로 구동풀리(330)가 설치되며, 구동풀리(330)와 종동풀리(360)는 타이밍벨트(340)로 수평하게 연결된다.

따라서, 구동부재(320)가 작동되면 구동풀리(330)와 타이밍벨트(340)로 연결된 종동풀리(360)가 회전되고, 종동풀리(360)와 연결된 회전드럼(300)이 고속으로 수평회전된다.

한편, 구동부재(320)와 회전드럼(300)을 절삭유 받이함(200)의 내부에 설치함에 있어서, 회전드럼(300)의 회전에 의해 통공(310)으로부터 절삭유가 빠져나올 때 절삭유가 구동부재(320)에 영향을 주지 않도록 구동부재(320)와 회전드럼(300)의 사이에 차단벽(250)이 더 구비될 수 있으며, 이때 차단벽(250)에는 타이밍벨트(340)가 인출될 수 있는 구멍이 형성되고, 필요에 따라 타이밍벨트(340)의 상측에는 떨어지는 절삭유가 묻지 않도록 차단판이 더 구비될 수도 있다.

회전드럼(300)의 고속회전에 따라 절삭칩에 묻어 있던 절삭유가 통공(310)을 통해 빠져나간 후 전술한 엑츄에이터(220)의 작동에 의해 절삭유 받이함(200)이 대략 180도 회전되어 뒤집힌 상태가 되면, 절삭유 받이함(200)에 내재된 회전드럼(300) 또한 함께 뒤집히게 되면서 회전드럼(300) 내부의 절삭칩은 자중에 의해 아래쪽으로 떨어지게 된다.

이때, 통공(310)으로 배출되지 않은 남아 있는 미세한 절삭유에 의해 회전드럼(300)의 내면으로부터 그대로 붙어 있는 절삭칩이 남아 있을 수도 있다.

따라서, 회전드럼(300)의 종동축(350)을 종동풀리(360)에 관통 연장시킨 후 절삭유 받이함(200)을 통해 설치되는 통상의 상하진동장치(700)와 연결되도록 함으로써, 회전드럼(300)이 뒤집힌 상태에서 일정시간 상하진동장치(700)를 작동시켜 회전드럼(300)을 수회 진동시켜주면 회전드럼(300)의 내면에 붙어 있는 절삭칩을 분리시켜 아래쪽으로 떨어뜨릴 수 있다.

한편, 회전드럼(300)의 수직 상방에는 절삭가공장비와 연결된 칩컨베이어(800)의 끝단이 위치되면서 칩컨베이어(800)에서 낙하되는 절삭칩은 회전드럼(300) 내부로 떨어지게 된다.

이때, 회전드럼(300)은 내부에 떨어져 쌓이게 되는 절삭칩이 일정한 양이 되면 구동부재(320)가 자동으로 구동되도록 구성될 수 있다.

여기서, 회전드럼(300) 내부에 일정한 양의 절삭칩이 모여진 것으로 판단하기 위한 수단으로써, 회전드럼(300) 내부에 절삭칩의 무게를 감지할 수 있는 중량감지수단(600)이 더 구비될 수 있다.

또한, 중량감지수단(600)에 의해 회전드럼(300) 내부에 수용된 절삭칩 무게가 설정된 무게가 되면 칩컨베이어(800)의 구동을 정지시킬 필요가 있으며, 이를 위해 제어부(900)와 칩컨베이어(800)에 설치되는 칩컨베이어 제어부(도면중 미도시)가 전기적으로 연결된 상태에서 제어부(900)의 제어에 따라 칩컨베이어(800)의 구동이 정지되도록 제어할 수 있으며, 회전드럼(300)에 수용된 절삭칩이 제거되어 무게가 초기화 되면 제어부(900)는 다시 칩컨베이어 제어부를 제어하여 칩컨베이어(800)를 다시 구동시킬 수 있다.

아울러, 다른 실시 예로 중량감지수단(600)을 사용하지 않고, 제어부(900)가 칩컨베이어(800)의 구동시간에 따라 회전드럼(300)에 쌓이게 되는 절삭칩의 양을 예측하여 타이머의 기능을 통해 칩컨베이어(800)를 일정 시간 동안만 구동시고 이후 정지시킨다.

칩컨베이어(800)의 구동이 정지된 다음 제어부(900)는 회전드럼(300)을 일정 시간 동안만 회전시키고 이후 정지시킨다.

회전드럼(300)의 구동이 정지된 다음 제어부(900)는 절삭유 받이함(200)과 함께 회전드럼(300)을 뒤집어 절삭칩을 떨어뜨리고, 이후 절삭유 받이함(200)과 함께 회전드럼(300)은 원상태로 복귀시킨다.

절삭유 받이함(200)과 함께 회전드럼(300)이 원상태로 복귀된 다음 제어부(900)는 구동이 정지되어 있던 칩컨베이어(800)를 다시 구동시킴으로써, 이러한 과정이 정해진 시간동안 반복적으로 이루어지도록 타이머 장치를 이용하여 구성할 수도 있다.

한편, 중량감지수단(600)의 실시 예로는 회전드럼(300)의 내면 중심부에 소정 높이를 가지는 센서봉(610)이 수직방향으로 세워 설치되고, 센서봉(610) 내부의 이격된 상부와 하부에는 각각 제1마그네틱센서(611)와 제2마그네틱센서(612)가 설치되며, 센서봉(610)에는 상면이 평평하게 일정한 면적을 가지는 중량감지판(620)의 중심이 끼워져 설치된다.

이때, 센서봉(610)에 끼워지는 중량감지판(620)의 내주연에는 자성체(621)를 구비함으로써, 중량감지판(620)이 센서봉(610)을 따라 상하 이동될 때 그 내주연의 자성체(621)가 제1마그네틱센서(611)와 제2마그네틱센서(612)에 감지가 되면 그 신호를 인가받아 회전드럼(300) 내부에 모여진 절삭칩의 중량이 판단될 수 있도록 한 것이다.

즉, 중량감지판(620)의 표면에 계속적으로 쌓여지는 절삭칩으로 인하여 제1마그네틱센서(611)에 위치하고 있던 중량감지판(620)의 자성체(621)가 센서봉(610)을 따라 하향 이동되어 제2마그네틱센서(612)에 위치하게 되면 회전드럼(300)의 내부에 정해진 양의 절삭칩이 모여진 것을 판단하게 되며, 회전드럼(300)의 내부에 정해진 양의 절삭칩이 모여지면 절삭유 받이함(200)과 함께 회전드럼(300)이 뒤집히면서 회전드럼(300) 내부의 절삭칩이 아래로 떨어지게 되고, 이후 뒤집혔던 절삭유 받이함(200)과 회전드럼(300)은 다시 원상태로 회전된다.

이때, 센서봉(610)을 따라 하향 이동되어 있던 중량감지판(620)은 제1마그네틱센서(611)가 있는 원위치로 이동될 필요가 있다. 이를 위해 중량감지판(620)의 저면과 회전드럼(300)의 바닥면에는 스프링받이를 이용하여 스프링(630)이 설치된다. 여기서 중량감지판(620)에 탄성력을 제공하기 위한 수단으로 전술한 스프링(630)으로 한정될 필요는 없다.

한편, 본 발명에는 전술한 엑츄에이터(220)와 구동부재(320)의 회전을 제어하고, 전술한 중량감지판(620)의 위치를 감지하기 위한 제1마그네틱센서(611)와 제2마그네틱센서(612)로부터 신호를 인가받으며, 칩컨베이어(800)의 구동과 연결되어 칩컨베이어(800)의 동작을 제어하기 위한 제어부(900)가 구비된다.

즉, 제어부(900)는 칩컨베이어(800)의 구동에 따라 절삭칩을 회전드럼(300) 내부로 떨어뜨리고, 회전드럼(300) 내부에 떨어지는 절삭칩이 중량감지판(620)에 계속적으로 쌓여지게 되면서 중량감지판(620)의 자성체(621)가 제1마그네틱센서(611)에서 제2마그네틱센서(612)로 이동되면 그 신호를 받아 칩컨베이어(800)의 구동을 중지시키고, 이후 구동부재(320)를 가동시켜 회전드럼(300)을 고속 회전시킨다.

제어부(900)는 회전드럼(300)의 고속회전을 일정 시간 유지시킨 후 엑츄에이터(220)를 작동시켜 절삭유 받이함(200)과 함께 회전드럼(300)을 대략 180도 회전시켜 개방된 회전드럼(300)의 상면이 아래를 향하도록 함으로써, 회전드럼(300) 내부의 절삭칩을 아래쪽으로 배출시킨다.

그리고 제어부(900)는 상하진동장치(700)를 작동시켜 일정 시간 동안 회전드럼(300)을 수회 진동시킴으로써, 회전드럼(300)의 내부에 있는 절삭칩을 완전히 배출시킨다.

이후, 제어부(900)는 엑츄에이터(220)를 다시 회전시켜 뒤집혀 있는 절삭유 받이함(200)과 회전드럼(300)이 원상태가 되도록 해주고, 정지시켰던 칩컨베이어(800)를 다시 구동시킴으로써 작업을 다시 개시하며, 제어부(900)는 이러한 작업과정이 연속적 이루어지도록 제어한다.

절삭칩 수거함(400)은,

전술한 프레임(100)의 일측 개구된 부위를 통해 프레임(100) 내,외부에 출입된다.

이는 내부에 일정량의 절삭칩이 수거된 후 프레임(100) 외부로 인출하여 별도의 장소로 배출하기 위함이다.

절삭칩 수거함(400)은 이동의 편리함을 위하여 저면에 바퀴, 로울러, 레일 등의 구름부재가 구비될 수 있고, 상부 한쪽에는 손잡이가 더 구비될 수 있다.

절삭칩 수거함(400)이 프레임(100) 내부로 이동되어 내재될 때에는 절삭칩 수거함(400)의 내부 중심이 회전드럼(300)의 중심부와 일치되도록 구성됨이 바람직하며, 절삭칩 수거함(400)이 프레임(100) 내부의 정확한 위치에 놓여질 수 있도록 프레임(100) 하부에는 가이드턱이나 가이드돌기나 가이드센서와 같은 가이드수단이 더 구비될 수 있다.

절삭유 수거함(500)은

프레임(100)의 내부에 구비되어 전술한 절삭유 받이함(200)의 배출구(240)로부터 배출되는 절삭유를 수거해준다.

절삭유 수거함(500)의 형상은 어느 하나로 정해질 필요는 없으며, 프레임(100)의 외부로 인출가능하게 구성될 수도 있고, 절삭유 수거함(500)의 한쪽에 펌프를 통해 절삭유저장탱크와 연결되도록 연결관이 설치될 수도 있다.

연결관에는 절삭유에 포함될 수 있는 이물질이 펌프를 통해 유입되지 않도록 필터링될 수 있는 필터부재가 더 구비될 수 있다.

바람직하게 절삭유 수거함(500)에는 레벨센서가 더 구비되고, 이러한 레벌센서에 의해 절삭유 수거함(500)으로 일정량의 절삭유가 모이게 되면 펌프가 자동으로 작동되도록 구성될 수도 있다.

절삭유 수거함(500)은 프레임(100) 내부 바닥면에 놓여져 배출구(240)의 수직 아래쪽에 이격되어 위치될 수 있으며, 절삭유 수거함(500)이 배출구(240)에 근접되도록 설치되거나, 배출구(240)를 프레임(100) 내부 바닥면에 놓여진 절삭유 수거함(500) 내부로 직접 또는 간접적으로 연장시켜 구성할 수도 있다.

절삭유 수거함(500)에 수거되는 절삭유는 전술한 펌프나 절삭저장탱크를 이용하지 않고 연결호스 등을 이용하여 가공장치로 직접 이동되도록 구성될 수도 있다.

이와 같이 구성되는 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

절삭가공장비를 통해 절삭유를 사용하면서 가공물이 절삭되면 절삭유가 묻은 상태로 절삭칩이 발생되며, 이러한 절삭칩은 칩컨베이어(800)로 떨어진 후 칩컨베이어(800)를 따라 이송되다가 회전드럼(300) 중심부에서 낙하되어 회전드럼(300) 내부의 중량감지판(620) 상면으로 떨어지게 된다.

중량감지판(620)으로 절삭칩이 계속적으로 떨어지게 되면 쌓여지는 절삭칩의 무게로 인하여 중량감지판(620)이 센서봉(610)을 따라 하향 이동된다.

이때, 중량감지판(620)의 자성체(621)는 중량감지판(620)에 절삭칩이 쌓이지 않은 상태인 경우 제1마그네틱센서(611)에 감지가 되며, 중량감지판(620)에 절삭칩이 쌓여 무게가 가중되면 중량감지판(620)이 센서봉(610)을 따라 스프링을 압축시키면서 하향 이동되어 자성체(621)가 제2마그네틱센서(612)에 감지된다.

이러한 제1마그네틱센서(611)와 제2마그네틱센서(612)의 감지에 따른 신호를 인가받게 되는 제어부(900)는 중량감지판(620)의 자성체(621)가 제2마그네틱센서(612)에 감지되는 상황이 되면 회전드럼(300)에 정해진 양의 절삭칩이 쌓인 것으로 판단하여 더이상의 절삭칩이 회전드럼(300) 내부로 떨어지지 않도록 칩컨베이어(800)의 이송을 중지시킨다.

이후, 제어부(900)는 회전드럼(300)에 절삭칩의 공급을 중단시킨 상태에서 구동부재(320)를 구동시키게 되고, 이러한 구동부재(320)의 구동에 따라 구동부재(320)의 구동풀리(330)와 타이밍벨트(340)로 연결된 종동풀리(360)가 회전되면서 종동풀리(360)와 연결된 종동축(350)과 함께 회전드럼(300)이 고속으로 회전하게 된다.

이와 같이 회전드럼(300)이 고속으로 회전되면 회전드럼(300)의 내부에서 절삭칩에 묻어 있던 절삭유는 원심력에 의해 절삭칩으로부터 분리된 후 회전드럼(300)의 통공(310)을 통해 외부로 빠져나가게 되며 통공(310)에서 빠져나온 절삭유는 경사판(230)의 유도를 받아 배출구(240)를 거쳐 아래쪽 절삭유 수거함(500)으로 수거된다.

회전드럼(300)이 일정시간 동안 고속회전을 한 후 멈추게 되면 회전드럼(300) 내부에는 절삭유가 분리된 절삭칩만 남아있게 되고, 이러한 상태에서 제어부(900)는 엑츄에이터(220)를 작동시켜 절삭유 받이함(200)을 대략 180도 회전시킴으로써, 회전드럼(300)의 개방된 상면이 하측을 향하도록 거꾸로 뒤집는다.

이와 같이 회전드럼(300)이 뒤집히면 회전드럼(300)의 내부에 있던 절삭칩은 자중에 의해 아래쪽으로 떨어지게 되면서 프레임(100) 내부에 위치한 절삭칩 수거함(400)의 내부에 수용된다.

그리고 이와 같이 회전드럼(300)이 뒤집힌 상태에서 회전드럼(300)의 내부에 남아 있는 절삭칩을 완전히 떨어뜨리게 위하여 제어부(900)는 상하진동장치(700)를 구동시킴으로써, 회전드럼(300)을 일정시간 동안 수회 상하 진동시킨다.

이후, 제어부(900)는 엑츄에이터(220)를 다시 작동시켜 절삭유 받이함(200)과 회전드럼(300)을 대략 180도 회전시켜 원위치시키고, 이때 센서봉(610)을 따라 하향 이동되었던 중량감지판(620) 또한 스프링(630)의 복원력에 의해 상향 이동되어 원위치된다.

제어부(900)는 절삭유 받이함(200)과 회전드럼(300)을 원위치시키고, 중량감지판(620)의 자성체(621)가 제1마그네틱센서(611)에 감지됨을 인식하게 되면 이전에 정지해 있던 칩컨베이어(800)를 작동시켜 절삭칩이 회전드럼(300)에 다시 공급되도록 하고, 이하의 과정은 전술한 과정과 동일하므로 생략한다.

이와 같이 본 발명은 절삭유가 포함된 절삭칩을 회전드럼(300)을 이용하여 고속회전시켜 절삭칩으로부터 절삭유를 분리시키고, 서로 분리된 절삭유의 절삭칩이 각각 절삭유 수거함(500)과 절삭칩 수거함(400)에 효과적으로 수거되어 재사용 및 배출되도록 함으로써, 경제적이면서 친환경적으로 사용될 수 있도록 한 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치를 제공하는 것이 기술적 사상이다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관한 설명을 하였으나, 기재된 내용의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 기재된 내용의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 프레임 200 : 절삭유 받이함
210 : 구동 회전축 220 : 엑츄에이터
230 : 경사판 240 : 배출구
250 : 차단벽 300 : 회전드럼
310 : 통공 320 : 구동부재
330 : 구동풀리 340 : 타이밍 밸트
350 : 종동축 360 : 종동풀리
400 : 절삭칩 수거함 500 : 절삭유 수거함
600 : 중량감지수단 610 : 센서봉
611 : 제1마그네틱센서 612 : 제2마그네틱센서
620 : 중량감지판 621 : 자성체
630 : 스프링 700 : 상하진동장치
800 : 칩컨베이어 900 : 제어부

Claims (12)

1. 상면과 일측면 하부가 개방되며, 내부에 소정 깊이의 공간이 구비되는 프레임;
   상면이 개방되고, 대향된 양측면에는 구동 회전축이 구비되어 상기 프레임의 상부 양측에 회전 가능하게 설치되며, 상기 구동 회전축의 어느 한 쪽에는 상기 구동 회전축을 회전시켜주기 위한 엑츄에이터가 설치되고, 내부의 바닥면에는 외부와 연통되도록 배출구가 구비되는 절삭유 받이함;
   상기 절삭유 받이함의 내부에 설치되며, 구동부재의 회전력을 제공받아 고속으로 회전되고, 표면에는 다수의 통공이 구비되어 있는 회전드럼;
   상기 프레임의 일측면 하부를 통해 내부로 이동되어 상기 회전드럼의 하부에 위치되어 절삭유가 제거된 절삭칩을 수거해주는 절삭칩 수거함; 및
   상기 프레임의 내부의 한쪽에 설치되어 상기 절삭유 받이함의 배출구로부터 배출되는 절삭유를 수거해주는 절삭유 수거함을 포함하며,
   상기 회전드럼에는 중량감지수단이 구비되어 상기 회전드럼에 공급되는 절삭칩의 무게가 설정값이 되면 상기 중량감지수단과 연결된 제어부가 절삭칩의 공급을 중단한 다음 상기 엑츄에이터를 구동시켜 상기 절삭유 받이함과 함께 회전드럼이 뒤집혀지도록 구성된 것을 특징으로 하는 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 프레임의 저면에는 구름부재가 구비되어 절삭가공장비의 설치 위치에 따라 이동 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 절삭유 받이함은,
   내부 저면에 상기 배출구를 향하여 하향 경사지는 경사판이 구비된 것을 특징으로 하는 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전드럼의 저면 중심에는 종동풀리가 연결된 종동축이 설치되고, 상기 종동풀리는 상기 구동부재의 구동축에 구비되는 구동풀리와 타이밍벨트로 연결된 것을 특징으로 하는 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 종동축의 하부에는 상하진동장치가 연결되어 상기 상하진동장치의 작동에 따라 상기 종동축과 연결되어 있는 상기 회전드럼이 진동될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 중량감지수단은,
   상기 회전드럼의 내면 중심부에 소정의 높이로 세워져 설치되는 센서봉;
   상기 센서봉의 내부 상측과 하측에 이격되어 설치되는 제1,2마그네틱센서; 및
   상기 센서봉에 중심이 끼워져 상하방향으로 승강되며, 내주연에는 상기 제1,2마그네틱센서에 감지되면서 그 신호를 상기 제어부에 인가시키는 자성체가 구비되고, 상면에는 상부에서 공급되는 절삭칩이 쌓여질 수 있도록 소정 크기의 공간을 제공하며, 저면과 상기 회전드럼의 내면 사이에는 스프링이 구비되어 하강시 탄성력을 가지게 되는 중량감지판이 포함된 것을 특징으로 하는 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 중량감지수단은,
   상기 회전드럼의 무게를 감지하여 상기 제어부에 신호를 인가하는 압력센서로 구성된 것을 특징으로 하는 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 칩컨베이어의 칩컨베이어 제어부와 전기적으로 연결되어 상기 중량감지수단의 신호를 받아 상기 칩컨베이어의 작동이 정지 및 가동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 절삭칩 수거함은 상기 프레임의 측면 하부를 통해 출입될 수 있도록 저면에 구름부재가 구비되고, 어느 한쪽에는 손잡이가 구비된 것을 특징으로 하는 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 절삭유 수거함에 수거된 절삭유는 소정의 필터링을 거친 후 펌프에 의해 절삭유저장탱크로 이동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치.
12. 제 3 항에 있어서,
    상기 절삭유 받이함 내부의 내면과 상기 경사판 상면에는 절삭유의 흐름성을 높이도록 코팅층이 구비된 것을 특징으로 하는 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치.
    

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