KR101841842B1 - 전해 가공 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 전해액이 담긴 수조 내에 배치되고 양(+)극으로 작용하는 작업 대상물과, 상기 작업 대상물과 이격되어 배치되고 음(-)극으로 작용하는 공구를 포함하는 전해 가공 장치로서, 상기 공구가 상하로 이동하도록 하는 액츄에이터; 상기 공구의 일측으로 배치되고 상기 공구의 이동에 연동하는 표시부; 상기 전해액이 담긴 상기 수조 내에 배치되고, 상기 표시부에 대하여 레이저를 조사하고, 상기 표시부에서 반사된 레이저를 수광하여 상기 표시부의 이동량과 상기 작업 대상물과 상기 공구의 간격을 측정하는 측정부; 를 포함하는 전해 가공 장치를 제공한다.
본 발명은, 공구와 작업물간의 이격 거리에 대한 정보 없이 전해 가공 공정이 수행될 때 전해 가공 공정의 진행에 따라 공구와 작업물간의 이격 거리를 측정하여 사용자에 알려줄 수 있고, 전해 가공 전극의 일측으로 표시부를 배치하고 표시부에 대하여 레이저를 조사하여 표시부의 이동을 이동 방향과 이동량을 측정함으로써 공구와 작업물간의 간격을 측정할 수 있다.

Description

전해 가공 장치{Apparatus for electrolytic machining}

본 발명은 전해 가공 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전해 가공 공구와 작업물간의 간격을 측정할 수 있는 전해 가공 장치에 관한 것이다.

전해가공(electrolytic machining)은 ECM이라고도 하며, 금속 재료가 전기 화학적 용해를 할 때 그 진행을 방해하는 양극 생성물인 금속 산화물막이 생기는데 이를 제거하면서 가공하는 방법을 말한다. 가공해야 할 형태로 만든 공구를 음극으로 하고, 작업물을 양극으로 하여 양쪽을 전해액에 담그고 전류를 통하면 소재는 음극의 표면 형상과 같이 가공된다.

전해가공은 보통의 공구로는 가공이 곤란한 초경합금, 내열강 등과 같은 난삭재 및 복잡한 형상의 금형 가공에 이용되고 있으며 공작물의 변형이나 잔류 응력 등을 발생시키지 않는 장점이 있다.

전해가공 수행 시, 음극인 공구와 양극인 작업물 간의 이격 거리는 필요로 하는 작업에 따라 소정 거리로 설정되어야 한다.

전해 가공 공정에 따라서는 공구와 작업물간의 이격 거리에 대한 정보 없이 전해 가공이 진행될 수 있다. 기존의 전해 가공 장치에서는 공구와 작업물간의 변경된 이격 거리를 측정하는 수단을 포함하고 있지 않아, 전해 가공 공정의 진행에 따른 공구와 작업물간의 이격 거리를 확인하기 위해서는 전해 가공 공정을 중단해야만 했다. 또한, 전해 가공 공정이 중단된 상태에서 별도의 간격 측정 장치를 설치하는 과정에서 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명에 대한 선행기술로는 등록특허 10-0766787호를 예시할 수 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공구와 작업물간의 이격 거리에 대한 정보 없이 전해 가공 공정이 수행될 때 전해 가공 공정의 진행에 따라 공구와 작업물간의 이격 거리를 측정하여 사용자에 알려줄 수 있는 전해 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 전해 가공 전극의 일측으로 표시부를 배치하고 표시부에 대하여 레이저를 조사하여 표시부의 이동을 이동 방향과 이동량을 측정함으로써 공구와 작업물간의 간격을 측정하는 전해 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 전해 가공 공정을 수행하며 공구와 작업물간의 간격을 측정하여 작업 대상물과 공구의 위치 관계 자료를 획득할 수 있는 전해 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 전해액이 담긴 수조 내에 배치되고 양(+)극으로 작용하는 작업 대상물과, 상기 작업 대상물과 이격되어 배치되고 음(-)극으로 작용하는 공구를 포함하는 전해 가공 장치로서, 상기 공구가 상하로 이동하도록 하는 액츄에이터; 상기 공구의 일측으로 배치되고 상기 공구의 이동에 연동하는 표시부; 상기 전해액이 담긴 상기 수조 내에 배치되고, 상기 표시부에 대하여 레이저를 조사하고, 상기 표시부에서 반사된 레이저를 수광하여 상기 표시부의 이동량과 상기 작업 대상물과 상기 공구의 간격을 측정하는 측정부; 를 포함하는 전해 가공 장치를 제공한다.

상기 측정부에 의해 측정된 상기 공구의 이동량을 표시하는 디스플레이를 더 포함할 수 있다.

상기 표시부는, 상기 레이저를 반사하는 레이저 반사판을 포함할 수 있다.

상기 표시부는, 일정 간격으로 눈금이 표시된 눈금자를 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은, 공구와 작업물간의 이격 거리에 대한 정보 없이 전해 가공 공정이 수행될 때 전해 가공 공정의 진행에 따라 공구와 작업물간의 간격을 측정하여 사용자에 알려줄 수 있다.

또한, 본 발명은 전해 가공 전극의 일측으로 표시부를 배치하고 표시부에 대하여 레이저를 조사하여 표시부의 이동을 이동 방향과 이동량을 측정함으로써 공구와 작업물간의 간격을 측정할 수 있다.

또한, 본 발명은 전해 가공 공정을 수행하며 공구와 작업물간의 간격을 측정하여 작업 대상물과 공구의 위치 관계 자료를 획득할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전해 가공 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에서 사용하는 표시부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에서 사용하는 표시부의 다른 예를 나타내는 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전해 가공 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전해 가공 장치(100)는 액츄에이터(110), 표시부(120), 측정부(130)를 포함한다.

우선, 소정의 크기로 이루어지는 수조(1)가 준비된다. 수조(1) 내에는 전해 가공 작업 대상인 작업 대상물(10)이 배치된다. 작업 대상물(10)의 크기와 형태는 사용자의 필요에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.

또한, 수조(1)의 내측으로는 배치된 작업 대상물(10)에 대해서 전해 가공을 수행하는 전극(20)이 배치된다. 전극(20)은 작업 대상물(10)에 대한 전해 가공을 수행하는 공구로서 작용된다. 이후의 설명에서는 전극과 공구에 대하여 동일한 도면 부호를 사용하기로 한다.

본 실시예에서, 전극(20)은 소정의 길이를 갖는 사각 로드 형태로서, 그 길이는 사용자의 필요에 따라 다양하게 설정된다.

작업 대상물(10)과 공구(20)에 대해서는 외부 전원의 양극(+)과 음극(-)이 각각 연결된다.

액츄에이터(110)는 수조(1) 내측으로 배치되는 공구(20)가 상하로 이동하며, 작업 대상물(10)과의 간격이 조절될 수 있도록 한다. 액츄에이터(110)는 공구(20)가 상하로 이동하는 동시에 전후 좌후로도 이동할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 도면에는 도시되어 있지 않으나 액츄에이터(110)는 수조(1)의 소정 위치에 고정되어 전해 가공 작업 중, 공구(20)가 흔들리지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 액츄에이터(110)는 사용자의 필요에 따라 공구(20)를 이동시킬 수 있다면 모터, 압전기 또는 LM 가이드 등이 사용될 수 있다.

표시부(120)는 공구(20)의 일측에 상하로 배치되어 공구(20)의 상하 이동에 따라 공구(20)의 이동에 연동하며, 공구(20)의 이동을 나타낸다.

도 2는 본 발명에서 사용하는 표시부의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 표시부(120)는 소정의 길이와 폭을 갖는 직사각형으로 그 표면에는 원형이고, 중심상에 십자선이 표시된 기호 일정 간격으로 표시되어 이루어짐을 알 수 있다. 이때, 표시부(120) 상에는 표시된 기호와 동일한 형태이고 표면에서 레이저를 반사할 수 있는 복수의 반사판(122)이 일정 간격으로 배치될 수 있다. 표시부(120) 상에 반사판(122)이 배치되면 후술하는 측정부(130)에 의한 전극 이동량 측정을 용이하게 할 수 있다.

도 3은 본 발명에서 사용하는 표시부의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 표시부(120A)는 소정의 간격으로 눈금이 표시된 눈금자를 포함할 수 있다. 표시부(120A)에서 표시된 눈금은 소정의 길이를 갖는 선분 형태일 수 있지만, 사용자의 필요에 따라 소정의 형태로 이루어질 수 있고, 그 간격도 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

측정부(130)는 공구(20)의 이동에 따른 이동하는 표시부(120)의 이동량과 이동 방향을 측정한다.

측정부(130)는 수조(1)의 내측에서 배치된다. 이때, 측정부(130)는 수조(1)의 내측에 소정 높이의 지지대(132)에 의해 수평으로 지지되는 상태로 배치되는 것이 바람직하다. 여기서, 사용자의 필요에 따라 지지대(132)는 다른 높이를 갖는 지지대로 교체될 수 있다.

측정부(130)는 레이저를 발생시켜, 발생된 레이저를 표시부(120)로 조사하고, 조사부(120)에서 반사된 레이저를 수광한 후 그 수광 결과에 따라 소정의 신호를 출력한다.

여기서, 표시부(120)의 표면에 반사판(122)이 일정 간격으로 배치되어 있다면 레이저의 반사를 보다 향상시켜 표시부(120)의 동작이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.

즉, 표시부(120)에서 반사판(122)과, 반사판(122)의 사이는 서로 다른 반사율을 갖는다. 따라서, 측정부(130)는 동일한 출력으로 레이저를 조사하지만, 반사판(122)에서 반사된 레이저와 반사판(122)과 반사판(122) 사이에서 반사된 레이저는 서로 다른 반사값을 갖는다. 측정부(130)는 수광된 레이저의 반사값을 측정하여 공구(20)의 이동량과 이동 방향을 측정할 수 있다.

반사된 레이저의 수광에 의한 소정 물체의 이동 거리 측정은 등록특허 10-1249126호, 등록특허 10-1608811호에 개시되어 있는 등, 널리 알려진 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 작업 대상물(10)의 높이와 공구(20)의 최초 위치는 이미 알려진 공지의 값이므로, 측정부(130)는 공구(20)의 이동량에 따라 작업 대상물(10)과 공구(20)의 간격을 측정할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보기로 한다.

사용자는 수조(1)의 내측에 작업 대상물(10)을 배치하고, 작업 대상물(10)의 상부에는 액츄에이터(110)에 의해 상하로 이동 가능하게 공구(20)를 배치한다. 작업 대상물()에는 외부 전원의 + 극을 연결하고, 공구(20)에는 - 극을 연결한다.

그리고, 수조(1)의 내측으로 소정량의 전해액을 공급하여 수조(1)를 전해액(2)으로 채운다.

사용자는 작업 대상물(10)과 공구(20)로 전원을 공급하여 전해 가공을 시작한다. 이때, 작업 개시 시, 작업 대상물(10)의 높이와 공구(20)의 최초 위치는 사용자에게 알려져 있으므로, 작업 대상물(10)과 공구(20)의 간격은 소정의 값을 갖는다.

사용자는 작업 대상물(10)과 공구(20)에 전원을 인가하며 작업 대상물(10) 표면에 전해 가공에 의해 홀이나 홈을 형성한다. 이때, 사용자는 액츄에이터(110)를 동작시켜 작업 대상물(10)과 공구(20)의 간격을 변화시키며, 전해 가공이 수행되도록 한다.

측정부(130)는 표시부(120)를 향하여 레이저를 조사하고, 표시부(120)에서 반사된 레이저는 측정부(130)에서 수광되며, 측정부(130)는 공구(20)의 이동량을 측정할 수 있다.

측정부(130)는 공구(20)의 최초 위치값에 공구(20)의 이동량을 더하거나 빼는 환산을 수행하여 작업 대상물(10)과 공구(20)의 간격을 측정할 수 있고, 측정된 값은 사용자에게 알린다.

여기서, 측정부(130)가 레이저를 수광하여 측정한 공구(20)의 이동량과 이동 방향 그리고 작업 대상물(10)과 공구(20)의 간격은 소정의 디스플레이에 의해 사용자에게 표시될 수 있다.

본 발명은, 공구와 작업물간의 이격 거리에 대한 정보 없이 전해 가공 공정이 수행될 때 전해 가공 공정의 진행에 따라 공구와 작업물간의 이격 거리를 측정하여 사용자에 알려줄 수 있고, 전해 가공 전극의 일측으로 표시부를 배치하고 표시부에 대하여 레이저를 조사하여 표시부의 이동을 이동 방향과 이동량을 측정함으로써 공구와 작업물간의 간격을 측정할 수 있으며, 전해 가공 공정을 수행하며 공구와 작업물간의 간격을 측정하여 작업 대상물과 공구의 위치 관계 자료를 획득할 수 있다.

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

100: 전해 가공 장치
110: 액츄에이터
120: 표시부
130: 측정부

Claims (4)

1. 전해액이 담긴 수조 내에 배치되고 양(+)극으로 작용하는 작업 대상물과, 상기 작업 대상물과 이격되어 배치되고 음(-)극으로 작용하는 공구를 포함하는 전해 가공 장치로서,
   상기 공구가 상하로 이동하도록 하는 액츄에이터;
   상기 공구의 일측으로 배치되고 상기 공구의 이동에 연동하며, 복수의 레이저 반사판이 일정 간격으로 배치되고, 상기 레이저 반사판의 반사율은 상기 레이저 반사판과 상기 레이저 반사판 사이의 반사율은 서로 다른 값을 갖는 표시부;
   상기 전해액이 담긴 상기 수조 내에 배치되고, 상기 표시부에 대하여 레이저를 조사하고, 상기 표시부에서 반사된 레이저를 수광하며, 수광된 상기 레이저의 반사값을 측정하여 상기 표시부의 이동량과 상기 작업 대상물과 상기 공구의 간격을 측정하는 측정부;
   을 포함하는 전해 가공 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 측정부에 의해 측정된 상기 표시부의 이동량과 상기 작업 대상물과 상기 공구의 간격을 표시하는 디스플레이를 더 포함하는 전해 가공 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 표시부는,
   상기 레이저를 반사하는 레이저 반사판을 포함하는 전해 가공 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 표시부는,
   일정 간격으로 눈금이 표시된 눈금자를 포함하는 전해 가공 장치.

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