KR102051602B1 - 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템은 대형복합가공기의 일면에 수직으로 설치된 메인프레임에 승강 가능하게 설치된 엘리베이터를 포함한다. 그리고 상기 메인프레임에 일단이 고정되고, 제1 로드는 롤러에 제1 브래킷으로 고정된 제1 유압실린더; 상기 메인프레임 및 제1 브래킷에 각각 고정되어 롤러의 승강을 안내하는 수직 LM 가이드와 가이드 블록; 상기 엘리베이터의 하부에 설치되는 하부프레임; 상기 하부프레임의 양측에 평행하게 설치된 수평 LM 가이드; 상기 각 수평 LM 가이드에 조립되도록 엘리베이터의 저면에 고정된 수평 LM 가이드 블록; 상기 하부프레임에 고정되어 제2 로드가 제2 브래킷으로 엘리베이터의 저면에 고정된 제2 유압실린더; 및 상기 제1,2 유압실린더에 연결되어 유압을 공급하는 어큐뮬레이터를 더 포함한다.

Description

어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템{ELEVATOR TRANSFER AND WORK SYSTEM FOR MACHINE TOOL}

본 발명은 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템에 관한 것으로써, 더욱 상하게는 유압공급장치를 사용하지 않고 어큐물레이터를 활용하여 엘리베이터를 작동하기 위한 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템에 관한 것이다.

예컨대, 대형복합가공기는 선삭(Lathe-turning), 밀링(Milling), 드릴링(Drilling), 탭핑(Tapping), 보링(Boring) 등 여러 가지 가공 공정을 하나의 공작 기계에서 한 번의 공작물 스텝(Step)으로 가공할 수 있어 사용빈도가 증가하고 있다.

즉 대형복합가공기를 사용하면 리드 타임(Lead time), 부품 수, 작업 부하, 작업 공간 등을 줄이는 것은 물론, 생산성과 정밀도를 크게 높일 수 있다.

여기서 대형복합가공기로 작업하는 작업자들 대부분은 대형복합가공기가 설치되어 있는 바닥면에 서있는 상태에서 작업상태를 확인하는 것이 일반적다.

그러나 대형복합가공기는 대체로 작업자보다 높이 설치되어 있기 때문에 서있는 위치에서 작업상황을 정확히 확인하는 데에는 상당한 어려움이 있다. 그리고 대형복합가공기가 작동하고 있는 상태에서 작업상태를 확인하는 것은 작업자에게는 위험하고, 칩 등의 이물로부터 작업자를 보호할 수도 없어 안전사고가 발생할 수도 있다.

따라서 대형복합가공기에 엘리베이터를 승강 가능하게 설치하여 작업자가 엘리베이터에 탑승한 상태에서 대형복합가공기의 상부로 이동한 후 대형복합가공기의 점검이나 공작물의 가공상태를 육안으로 식별토록 하고 있다.

그러나 종래기술에 따른 대형복합가공기의 엘리베이터는 다음과 같은 여러 가지 문제점이 있다. 먼저, 프레임에 유압실린더의 일단이 고정 설치되어 있고 프레임에 고정된 레일을 따라 승강하는 엘리베이터에는 유압실린더의 로드가 브래킷으로 고정되어 있어 유압실린더의 유압만으로 엘리베이터를 승강시키는 구조이기 때문에, 엘리베이터를 구동시키기 위한 유압실린더의 압력이 커질 수밖에 없고, 이에 따라 큰 용량의 유압발생장치가 필요하게 된다.

다음으로, 프레임으로부터 엘리베이터가 승강만 되는 구조이기 때문에, 엘리베이터에 탑승한 작업자가 프레임에 의해 시야가 확보되지 않을 경우, 대형복합가공기의 점검은 물론이고 작업상태를 확인하는 데 한계가 있다. 그리고 엘리베이터를 승강시키기 위하여 구동하는 유압실린더가 외부의 유압공급장치로부터 유압을 공급받아야 하므로 유압공급장치의 설치에 따른 비용이 추가되었다.

마지막으로, 엘리베이터에 컨트롤박스가 구비되어 있지 않아 엘리베이터의 작동이 용이하지 않다.

대한민국 등록특허공보 제10-1789743호

본 발명의 목적은 별도의 유압공급장치를 구비하지 않고도 유압실린더를 용이하게 작동시킬 수 있도록 한 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 프레임으로부터 엘리베이터를 승강은 물론이고 좌우로 이동되도록 하여 작업자의 시야가 프레임에 가리더라도 엘리베이터에서 내리지 않고도 대형복합가공기를 점검하거나, 가공상태를 확인할 수 있도록 한 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 엘리베이터의 내부에 컨트롤박스를 구비하여 작업자가 엘리베이터에서 내리지 않고도 대형복합가공기의 신속한 점검은 물론이고 대형복합가공기를 조작할 수 있도록 한 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여,

본 발명의 일실시 예에 따른 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템은 대형복합가공기의 일면에 수직으로 설치된 메인프레임에 승강 가능하게 설치된 엘리베이터;

를 포함하며,

상기 메인프레임에 일단이 고정되고 로드는 롤러에 브래킷으로 고정된 제1 유압실린더;

상기 메인프레임 및 브래킷에 각각 고정되어 롤러의 승강을 안내하는 수직 LM 가이드와 가이드 블록;

상기 엘리베이터의 하부에 설치되는 하부프레임;

상기 하부프레임의 양측에 평행하게 설치된 수평 LM 가이드;

상기 각 수평 LM 가이드에 조립되도록 엘리베이터의 저면에 고정된 수평 LM 가이드 블록;

상기 하부프레임에 고정되어 로드가 브래킷으로 엘리베이터의 저면에 고정된 제2 유압실린더; 및

상기 제1,2 유압실린더에 연결되어 유압을 공급하는 어큐뮬레이터;

를 더 포함할 수 있다.

이러한 해결 수단은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 엘리베이터를 승강시키기 위하여 구동하는 제1,2 유압실린더가 어큐뮬레이터에 의해 작동 가능함으로써, 별도의 유압공급장치의 설치에 따른 비용을 절감할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따르면, 유압실린더의 로드에 브래킷으로 롤러가 회전 가능하게 설치되어 있고 롤러에는 메인프레임 및 엘리베이터에 양단이 각각 고정된 체인이 감겨져 있으며 브래킷은 메인프레임에 수직 LM 가이드 및 가이드 블록에 의해 조립되어 있어 도르래의 원리에 의해 제1 유압실린더의 압력을 1/2로 줄이고도 중량체의 엘리베이터를 안전하게 승강시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따르면, 메인프레임으로부터 엘리베이터가 승강은 물론이고 수평방향으로 이동하도록 구성되어 있어 엘리베이터에 탑승한 작업자가 메인프레임에 의해 시야가 가리더라도 엘리베이터를 하부프레임으로부터 수평 이동시켜 대형복합가공기의 상태 및 작업과정을 육안으로 식별할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따르면, 엘리베이터의 내부에 컨트롤박스가 구비되어 있어 작업자가 엘리베이터에서 내리지 않고도 대형복합가공기의 신속한 점검은 물론이고 대형복합가공기를 조작할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따르면, 엘리베이터의 내부에 설치되는 컨트롤박스의 위치를 가변시키도록 되어 있어 작업자가 항상 점검하고자 위치에서 컨트롤박스를 조작할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 대형복합가공기에 엘리베이터를 결합하여 나타내 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 대형복합가공기의 엘리베이터를 나타내 보인 사시도.
도 3은 도 2를 정면에서 바라봤을 때를 나타내 보인 정면도.
도 4는 도 3의 요부를 나타내 보인 확대도.
도 5는 도 3을 위에서 바라봤을 때를 나타내 보인 평면도.

본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 구체적인 내용과 일실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 일실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 5에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템은 대형복합가공기(100)의 일면에 수직으로 설치된 메인프레임(10), 상기 메인프레임(10)에 승강 가능하게 설치된 엘리베이터(20), 상기 메인프레임(10)에 일단이 고정되고, 제1 로드(30a)는 롤러(31)에 제1 브래킷(32)으로 고정된 제1 유압실린더(30), 상기 메인프레임(10) 및 제1 브래킷(32)에 각각 고정되어 롤러(31)의 승강을 안내하는 수직 LM 가이드(41)와 가이드블록(42)을 포함한다. 그리고 일단은 메인프레임(10)에 고정되고 타단은 엘리베이터(20)에 고정되어 롤러(31)를 감싸는 체인(50)을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 브래킷(32)에 롤러(31)가 지지 축(33)으로 회전 가능하게 설치되어 있고 상기 지지 축(33)은 체인 브래킷(34)에 의해 덮여져 스냅 링(35)으로 지지되어 있다.

이때, 상기 롤러(31), 제1 브래킷(32) 및 체인(50)은 커버(36)로 감싸지게 설치되어 보호되는 구조이다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템은 엘리베이터(20)의 하부에 설치되는 하부프레임(60), 상기 하부프레임(60)의 양측에 평행하게 설치된 수평 LM 가이드(61), 각 수평 LM 가이드(61)에 조립되도록 엘리베이터(20)의 저면에 고정된 수평 LM 가이드블록(62), 상기 하부프레임(60)에 고정되어 제2 로드(70a)가 제2 브래킷(71)으로 엘리베이터(20)의 저면에 고정된 제2 유압실린더(70)를 더 포함한다.

상기 엘리베이터(20)는 개구부(21)가 투명아크릴판(22)으로 폐쇄되어 있어 외부에서 엘리베이터(20)의 내부를 육안으로 식별할 수 있음은 물론이고 부주의로 충격에 의해 투명아크릴판(22)이 깨지더라도 작업자가 깨진 투명아크릴판(22)에 의해 다치는 안전사고를 방지할 수 있다.

또한, 엘리베이터(20)는 내부에 엘리베이터(20)의 구동은 물론이고 대형복합가공기(100)의 운전을 제어하는 컨트롤박스(80)가 설치될 수 있다.

상기 컨트롤박스(80)는 암대(81)에 회전 가능하게 설치되어 있고 상기 암대(81)는 제3 브래킷(82)에 고정된 베어링(83)에 끼워져 지지된 구조로 구성되어 있어 대형복합가공기(100)의 점검 위치는 물론이고 공작물의 위치에 따라 컨트롤박스(80)의 위치를 원활하게 가변시키면서 컨트롤할 수 있는 이점을 갖는다.

상기 제1,2 유압실린더(30)(70)는 질소가스(nitrogen gas)가 충진된 어큐뮬레이터(Accumulator)를 통해 유압이 공급됨에 따라 별도의 유압공급장치를 구비하지 않아도 된다.

이하, 본 발명의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다. 먼저, 엘리베이터(20)가 제1 유압실린더(30)의 제1 로드(30a)가 최대한 압축되어, 도 2와 같이 메인프레임(10)의 하사점에 위치된 상태에서는 작업자(m)가 엘리베이터(20)의 도어(23)를 열고 탑승할 수 있게 된다.

따라서 작업자(m)가 엘리베이터(20)에 탑승한 상태에서 컨트롤박스(80)를 조작하여 제1 유압실린더(30)를 구동시키면 어큐뮬레이터(90)에 의해 제1 유압실린더(30)에 압력이 공급되므로 제1 로드(30a)가 상승하는데, 이때 제1 유압실린더(30)에 걸리는 부하가 작으면 유압을 어큐뮬레이터(90)에 축적하고, 이와는 반대로 부하가 크면 유압을 외부로 방출시키게 되므로 제1 유압실린더(30)를 안정적으로 구동시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 제1 로드(30a)의 끝단(상부)에 롤러(31)가 지지 축(33)에 회전 가능하게 설치된 제1 브래킷(32)이 고정되어 있고 상기 롤러(31)에는 일단이 메인프레임(10)에 고정되고 타단은 엘리베이터(20)에 고정된 체인(50)이 감겨져 있어 제1 브래킷(32)이 메인프레임(10)의 가운데 설치된 수직 LM 가이드(41) 및 상기 수직 LM 가이드(41)에 끼워진 수직 LM 가이드블록(42)에 의해 안정적으로 상승하게 되므로 엘리베이터(20)에 탑승한 작업자(m)가 대형복합가공기(100)를 점검하거나, 공작물의 가공상태를 육안으로 식별할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 제1 유압실린더(30)의 제1 로드(30a)가 상승하여 체인(50)이 감겨진 롤러(31)를 상승시킴에 따라 도르래의 원리에 의해 제1 유압실린더(30)의 압력을 종래보다 1/2로 줄인 상태에서도 엘리베이터(20)를 상승시키는 효과를 얻게 되고, 이에 따라 어큐뮬레이터(90)의 용량을 줄일 수 있게 되므로 유압원인 어큐뮬레이터(90)의 제작원가를 줄일 수 있게 된다.

그러나 엘리베이터(20)가 상승한 상태에서 엘리베이터(20)에 탑승한 작업자(m)가 구조물에 시야가 가려 대형복합가공기(100)를 점검하지 못하거나, 공작물의 가공상태를 확인하지 못할 경우에도 본 발명은 작업자(m)가 엘리베이터(20)에서 하차하지 않고도 엘리베이터(20)를 수평 방향으로 이동시켜 대형복합가공기(100)를 점검하거나, 공작물의 가공상태를 확인할 수 있게 된다.

즉, 작업자(m)가 엘리베이터(20)에 탑승한 상태에서 컨트롤박스(80)를 조작하여 하부프레임(60)에 일단이 고정된 제2 유압실린더(70)를 작동시키면 제2 로드(70a)가 제2 브래킷(71)에 의해 엘리베이터(20)의 저면에 고정되어 있어 엘리베이터(20)는 수평 LM 가이드(61) 및 수평 LM 가이드블록(62)에 의해 안정적으로 수평으로 이동하게 되어 시야를 확보할 수 있게 되므로 대형복합가공기(100)의 점검은 물론이고 공작물의 가공상태를 확인할 수 있게 된다.

이 경우에도 제2 유압실린더(70)에 걸리는 부하가 작으면 유압을 어큐뮬레이터(90)에 축적하고, 이와는 반대로 부하가 크면 유압을 외부로 방출시키게 되므로 제2 유압실린더(70)를 안정적으로 구동시킬 수 있게 된다.

한편, 컨트롤박스(80)를 조작할 때, 대형복합가공기(100)의 점검 위치 또는 공작물의 위치가 다를 경우에는 작업자(m)가 암대(81)에 회전 가능하게 설치된 컨트롤박스(80)의 위치를 가변시켜 시야를 확보한 상태에서 제2 유압실린더(70)를 구동하므로 컨트롤박스(80)의 조작으로 상기 엘리베이터(20)를 하부프레임(60)으로부터 수평 이동시켜 대형복합가공기(100)를 점검하거나, 공작물의 가공상태를 확인한 다음 컨트롤박스(80)를 조작하여 제2 유압실린더(70)를 최초의 상태로 환원시킴과 동시에 제1 유압실린더(30)를 재구동하여 도 2와 같이 하사점까지 복귀시킴으로써, 작업자(m)가 엘리베이터(20)에서 하차할 수 있게 되는 것이다.

이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템은 이에 한정되지 않는다. 그리고 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다", 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 메인프레임 20: 엘리베이터
21: 개구부 22: 투명아크릴판
23: 도어 30: 제1 유압실린더
30a: 제1 로드 31: 롤러
32: 제1 브래킷 33: 지지 축
34: 체인 브래킷 35: 스냅 링
36: 커버 41: 수직 LM 가이드
42: 수직 LM 가이드블록 50: 체인
60: 하부프레임 61: 수평 LM 가이드
62: 수평 LM 가이드블록 70: 제2 유압실린더
70a: 제2 로드 71: 제2 브래킷
80: 컨트롤박스 81: 암대
82: 제3 브래킷 83: 베어링
90: 어큐뮬레이터 100: 대형복합가공기

Claims (7)

1. 대형복합가공기의 일면에 수직으로 설치된 메인프레임에 승강 가능하게 설치된 엘리베이터;
   를 포함하며,
   상기 메인프레임에 일단이 고정되고, 제1 로드는 롤러에 제1 브래킷으로 고정된 제1 유압실린더;
   상기 메인프레임 및 제1 브래킷에 각각 고정되어 롤러의 승강을 안내하는 수직 LM 가이드와 가이드 블록;
   상기 엘리베이터의 하부에 설치되는 하부프레임;
   상기 하부프레임의 양측에 평행하게 설치된 수평 LM 가이드;
   상기 각 수평 LM 가이드에 조립되도록 엘리베이터의 저면에 고정된 수평 LM 가이드 블록;
   상기 하부프레임에 고정되어 제2 로드가 제2 브래킷으로 엘리베이터의 저면에 고정된 제2 유압실린더; 및
   상기 제1,2 유압실린더에 연결되어 유압을 공급하는 어큐뮬레이터;
   를 더 포함하는 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 메인프레임에 일단이 고정되고, 타단은 엘리베이터에 고정되어 롤러를 감싸는 체인;
   을 더 포함하는 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 체인, 롤러 및 제1 브래킷은 커버로 감싸진 것을 특징으로 하는 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제1 브래킷에 롤러가 지지 축으로 회전 가능하게 설치되고, 상기 지지 축은 체인 브래킷에 의해 덮여져 스냅 링으로 지지된 것을 특징으로 하는 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 어큐물레이터에 질소가스가 충진된 것을 특징으로 하는 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 엘리베이터는 개구부가 투명아크릴판으로 폐쇄된 것을 특징으로 하는 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 엘리베이터의 내부에 설치된 컨트롤박스;
   를 더 포함하며,
   상기 컨트롤박스는 암대에 회전 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 어큐물레이터를 활용한 대형복합가공기의 엘리베이터 작동시스템.

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