KR102181091B1 - 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드 - Google Patents

코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 종래 다양한 기능를 갖는 디지털 보링헤드를 오래 작동시키기 위해서, 대용량 배터리를 이용하거나, 또는 외부 전원을 연결해야 하는 문제점과, 디지털 보링 헤드가 작동중일 때는 회전하고 있기에 외부전원을 연결하는 것은 불가능하고, 대용량 배터리는 디지털 보링 헤드의 무게와 부피를 증가시키는 문제점을 개선하고자, 환형코일부(100), 자가충전형 디지털보링헤드부(200)가 구성됨으로서, 보링머신, 머시닝센터로 이루어진 절삭가공기계의 주축 테두리 일측에 수직의 길이방향으로 환형코일부를 지지하는 브릿지지지부가 형성되고, 환형코일부를 포함하면서 자가충전형 디지털보링헤드부가 관통되어 형성됨으로서, 기존 제품과 호환되어 설치할 수 있어, 무(無)전원이면서, 호환성이 우수하고, 기존 디지털 보링헤드의 1:1 크기에 맞게 맞춤형으로 주문제작할 수 있으며, 디지털 보링 헤드가 연결된 절삭가공기계와 함께 회전운동을 함에 따라, 환형코일부의 제1 코일부와, 자가충전형 디지털보링헤드부의 제2 코일부 사이에, 코일 간 자기유도가 일어나고, 이때, 발생된 유도전력을 이용하여 외부 전원 없이 디지털 보링 헤드의 충전배터리를 충전시킬 수 있어, 자가충전율을 기존에 비해 80% 향상시킬 수 있고, 무엇보다 디지털 보링 헤드에 추가되는 구성요소(무선 통신, 메모리 등)가 많아도, 기존에 비해 2배~4배 충전배터리사용시간을 늘릴 수 있으며, 디지털보링헤드를 미사용시, 보링머신, 머시닝센터로 이루어진 절삭가공기계에서 분리한 후, 전력송신부 역할을 하는 1차코일이 내장된 요홈형 충전스탠드에 넣어서, 코일 간 자기유도의 유도전력을 이용하여 외부 전원 없이 디지털 보링 헤드의 충전배터리를 충전시킬 수 있어, 충전시간과 장소에 구애받지 않으면서, 충전시간을 기존에 비해 70% 단축시킬 수 있는 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드{SELF-POWERED DIGITAL BORING HEAD BY USING MAGNETIC INDUCTION BETWEEN COILS}
본 발명은 CNC머신, 밀링머신의 척 일측에 연결되어, 디지털 보링 헤드의 배터리 사용 시간 증대를 위한 영구코일 발전기 원리를 이용한 무전원 시스템을 제시한 것으로서. 디지털 보링 헤드의 주변에 코일을 설치하고 보링 헤드의 바디에 코일을 설치하여 보링헤드용 충전배터리와 연결한 후, 디지털 보링 헤드가 연결된 밀링머신과 함께 회전운동을 함에 따라 코일 간 자기유도가 일어나고, 이때, 발생된 유도전력을 이용하여 외부 전원 없이 자가충전식으로 디지털 보링 헤드의 충전배터리를 충전시킬 수 있는 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드에 관한 것이다.
종래에 CNC머신, 밀링머신의 척 선단에 연결된 디지털 보링 헤드에, 무선통신, 메모리 등과 같은 많은 기술이 집적되어 배터리 구동시간이 줄어드는 문제점이 있었다.
다양한 기능의 디지털 보링헤드를 오래 작동시키기 위해서는 대용량 배터리를 이용하거나, 또는 외부 전원을 연결해야 한다.
그러나, 디지털 보링 헤드가 작동중일 때는 회전하고 있기에 외부전원을 연결하는 것은 불가능하고, 대용량 배터리는 디지털 보링 헤드의 무게와 부피를 증가시키는 문제점이 있었다.
국내공개특허공보 제특2002-0059697호
상기의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 보링머신, 머시닝센터로 이루어진 절삭가공기계의 주축 테두리 일측에 수직의 길이방향으로 환형코일부를 지지하는 브릿지지지부가 형성되고, 환형코일부를 포함하면서 자가충전형 디지털보링헤드부가 관통되어 형성됨으로서, 기존 제품과 호환되어 설치할 수 있고, 디지털 보링 헤드가 연결된 절삭가공기계와 함께 회전운동을 함에 따라, 환형코일부의 제1 코일부와, 자가충전형 디지털보링헤드부의 제2 코일부 사이에, 코일 간 자기유도가 일어나고, 이때, 발생된 유도전력을 이용하여 외부 전원 없이 디지털 보링 헤드의 충전배터리를 충전시킬 수 있으며, 디지털보링헤드를 미사용시, 보링머신, 머시닝센터로 이루어진 절삭가공기계에서 분리한 후, 전력송신부 역할을 하는 1차코일이 내장된 요홈형 충전스탠드에 넣어서, 코일 간 자기유도의 유도전력을 이용하여 외부 전원 없이 디지털 보링 헤드의 충전배터리를 충전시킬 수 있는 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드는
자가충전형 디지털보링헤드부의 상단 둘레를 포함하면서 환형상으로 고정 형성되어, 자가충전형 디지털보링헤드의 회전시, 자기장을 발생시켜 자가충전형 디지털보링헤드부쪽으로 전달시키는 환형코일부(100)와,
환형코일부를 포함하면서 관통형성되어, 절삭가공기계의 주축으로부터 회전력을 전달받아 공작물 가공과 함께, 공작물 가공시, 환형코일부를 중심으로 회전하여, 코일 간 자기유도를 통한 유도전력을 생성시킨 후, 생성시킨 유도전력을 충전시켜 기기 구동전원으로 사용하는 자가충전형 디지털보링헤드부(200)로 구성됨으로서 달성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는
첫째, 보링머신, 머시닝센터로 이루어진 절삭가공기계의 주축 테두리 일측에 수직의 길이방향으로 환형코일부를 지지하는 브릿지지지부가 형성되고, 환형코일부를 포함하면서 자가충전형 디지털보링헤드부가 관통되어 형성됨으로서, 기존 제품과 호환되어 설치할 수 있어, 무(無)전원이면서, 호환성이 우수하고, 기존 디지털 보링헤드의 1:1 크기에 맞게 맞춤형으로 주문제작할 수 있다.
둘째, 디지털 보링 헤드가 연결된 절삭가공기계와 함께 회전운동을 함에 따라, 환형코일부의 제1 코일부와, 자가충전형 디지털보링헤드부의 제2 코일부 사이에, 코일 간 자기유도가 일어나고, 이때, 발생된 유도전력을 이용하여 외부 전원 없이 디지털 보링 헤드의 충전배터리를 충전시킬 수 있어, 자가충전율을 기존에 비해 80% 향상시킬 수 있고, 디지털 보링 헤드에 추가되는 구성요소(무선 통신, 메모리 등)가 많아도, 기존에 비해 2배~4배 충전배터리사용시간을 늘릴 수 있다.
셋째, 디지털보링헤드를 미사용시, 보링머신, 머시닝센터로 이루어진 절삭가공기계에서 분리한 후, 전력송신부 역할을 하는 1차코일이 내장된 요홈형 충전스탠드에 넣어서, 코일 간 자기유도의 유도전력을 이용하여 외부 전원 없이 디지털 보링 헤드의 충전배터리를 충전시킬 수 있어, 충전시간과 장소에 구애받지 않으면서, 충전시간을 기존에 비해 70% 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드(1)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 환형코일부(100), 자가충전형 디지털보링헤드부(200)가 결합된 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드(1)의 구성을 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 환형코일부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 환형코일부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 자가충전형 디지털보링헤드부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 7은 본 발명에 따른 자가충전형 디지털보링헤드부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 자가충전형 디지털보링헤드부의 구성 중 디지털보링헤드의 외부 구성요소를 도시한 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 자가충전형 디지털보링헤드부의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 10은 본 발명에 따른 자가충전형 디지털보링헤드부의 상단방향으로 돌출되는 형상으로 자기장을 형성시키고, 자가충전형 디지털보링헤드부의 하단방향으로 빨려들어가는 형상으로 자기장을 형성시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 11은 본 발명에 따른 배터리충전회로부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 12는 본 발명에 따른 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드가 절삭가공기계의 주축 테두리 일측에 형성되어, 자가충전형 디지털보링헤드부의 제2 코일부에서, 전자기유도를 통한 유도전력을 생성시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 13은 본 발명에 따른 디지털보링헤드를 미사용시, 전력송신부 역할을 하는 1차코일이 내장된 요홈형 충전스탠드에 넣어서, 코일 간 자기유도의 유도전력을 이용하여 외부 전원 없이 디지털 보링 헤드의 충전배터리를 충전시키는 것을 도시한 일실시예도.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드(1)의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것이며, 도 3은 본 발명에 따른 환형코일부(100), 자가충전형 디지털보링헤드부(200)가 결합된 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드(1)의 구성을 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 환형코일부(100), 자가충전형 디지털보링헤드부(200)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 환형코일부(100)에 관해 설명한다.
상기 환형코일부(100)는 자가충전형 디지털보링헤드부의 상단 둘레를 포함하면서 환형상으로 고정 형성되어, 자가충전형 디지털보링헤드의 회전시, 자기장을 발생시켜 자가충전형 디지털보링헤드부쪽으로 전달시키는 역할을 한다.
이는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 브릿지지지부(110), 환형 몸체(120), 제1 코일부(130), 전원공급부(140)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 브릿지지지부(110)에 관해 설명한다.
상기 브릿지지지부(110)는 보링머신, 머시닝센터로 이루어진 절삭가공기계의 주축 테두리 일측에 수직의 길이방향으로 형성되어, 환형몸체를 지지하는 역할을 한다.
이는 길이방향의 봉형상 몸체로 이루어지고, 끝단 일측에 볼트관통홈이 형성되어, 보링머신, 머시닝센터로 이루어진 절삭가공기계의 주축 테두리 일측에 탈부착식으로 고정설치된다. 여기서, 봉형상 몸체는 마디구조로 구성되어, 특정높이로 높이조절시킬 수가 있다.
그리고, 절삭가공기계의 주축 테두리 일측에 볼트홈이 관통되어 형성되어, 상기 볼트관통홈과 맞춤형으로 결합된다.
또한, 환형 몸체와 결합되는 부위가 납땜되어 고정되거나, 또는 볼트너트결합되도록 구성된다.
둘째, 본 발명에 따른 환형 몸체(120)에 관해 설명한다.
상기 환형 몸체(120)는 환형상으로 이루어져, 자가충전형 디지털보링헤드부가 포함되어 관통되도록 브릿지지부에 의해 지지되면서, 내벽 테두리 둘레를 따라 형성된 제1 코일부를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.
이는 환형상으로 형성되어, 환형의 제1 코일부를 지지해주도록 구성된다.
그리고, 환형 몸체는 자기장을 잘 통과시키는 자성재료인 철, 페라이트로 만들어져 형성된다.
셋째, 본 발명에 따른 제1 코일부(130)에 관해 설명한다.
상기 제1 코일부(130)는 환형 몸체의 내벽 테두리 둘레 일측에 형성되고, 전원공급부로부터 전원을 인가받아, 자가충전형 디지털보링헤드부의 고속회전시, 자기장을 발생시켜 자가충전형 디지털보링헤드부쪽으로 전달시키는 역할을 한다.
이는 전력송신부의 역할을 수행하도록, 철(Iron), 스테인리스를 사용한 강철(Steel), 페라이트(Ferrite) 중 어느 하나가 선택되어 이루어진다.
그리고, 도 10에 도시한 바와 같이, 자가충전형 디지털보링헤드부의 상단방향으로 돌출되는 형상으로 자기장을 형성시키고, 자가충전형 디지털보링헤드부의 하단방향으로 빨려들어가는 형상으로 자기장을 형성시킨다.
넷째, 본 발명에 따른 전원공급부(140)에 관해 설명한다.
상기 전원공급부(140)는 제1 코일부 일측에 위치되어, AC상용전원을 인가받아 AC-DC 컨버터 변환 후,제1 코일부에 전원을 공급시키는 역할을 한다.
이는 사각형상 또는 원형상으로 모듈화되어, 자가충전형 디지털보링헤드부 일측에 지지부재를 통해 일체형으로 형성된다.
그리고, 제1 코일부 일측에 위치되어 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 자가충전형 디지털보링헤드부(200)에 관해 설명한다.
상기 자가충전형 디지털보링헤드부(200)는 환형코일부를 포함하면서 관통형성되어, 절삭가공기계의 주축으로부터 회전력을 전달받아 공작물 가공과 함께, 공작물 가공시, 환형코일부를 중심으로 회전하여, 코일 간 자기유도를 통한 유도전력을 생성시킨 후, 생성시킨 유도전력을 충전시켜 기기 구동전원으로 사용하는 역할을 한다.
이는 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 디지털보링헤드(210), 제2 코일부(220), 배터리충전회로부(230), 보링헤드용 충전배터리(240)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 디지털보링헤드(210)에 관해 설명한다.
상기 디지털보링헤드(210)는 절삭가공기계의 주축에 탈부착식으로 연결되는 상단의 주축연결부와, 바이트가 탈부착 연결되는 하단의 척연결부가 형성되어, 디스플레이부, 무선통신, 메모리, 제2 코일부, 배터리충전회로부, 보링헤드용 충전배터리부를 외압으로부터 보호하고 지지하면서, 절삭가공기계의 주축으로부터 회전력을 전달받아 가공물을 면가공 또는 홀가공시키는 역할을 한다.
이는 보링머신, 머시닝센터 등과 같은 절삭가공기계의 주축에 장착되어 가공물에 구멍을 뚫거나 구멍을 깎아서 넓히는 작업을 수행하는 공구로서, 보링 구멍이 클 경우 보링 바를 삽입하는 고리 모양의 부품으로 이것에 바이트(cutting tool)(210a)를 하나 또는 2~4개씩 장착(裝着)하여 사용한다.
상기 디지털보링헤드는 정면방향에서 바라봤을 때, 원통형상 또는 "ㅗ"자형상의 보링헤드몸체(211)로 이루어진다.
그리고, 도 9에 도시한 바와 같이, 보링헤드몸체의 중심에 길이방향의 중심봉(211a)이 형성되고, 상기 보링헤드커버를 갖는 디지털보링헤드는 상부몸체(211b)와 하부몸체(211c)로 이루어지고, 상부몸체의 상단부에 주축연결부(211b-1)가 형성되어, 절삭가공기계의 주축에 탈부착식으로 연결되고, 주축연결부(211b-1)를 중심으로 외부 측면 둘레방향을 따라 제2 코일부(220)가 복수개로 형성된다.
또한, 하부몸체의 하단부에 척연결부(211c-1)가 형성되어, 깎거나 홀을 형성시키는 바이트(210a)가 탈부착 연결되도록 구성된다.
그리고, 도 8에 도시한 바와 같이, 측면 일측에 하부몸체에 결합된 바이트의 위치를 수평이동시키는 조절다이얼(212)이 형성되고, 조절 다이얼을 기준으로 일측에, 조절다이얼을 통해 하부몸체에 결합된 바이트의 수평이동거리를 측정하여 출력하는 디스플레이부(213)가 형성된다.
또한, 디스플레이부 일측에 무선통신, 메모리가 포함되어 구성된다.
본 발명에 따른 상부몸체에 중심봉, 제2 코일부, 주축연결부, 조작다이얼, 디스플레이부가 포함되어 형성된다.
이로 인해, 조절 다이얼을 통해, 상부몸체는 그대로 있고, 하부몸체에 결합된 바이트의 위치만을 수평이동시킬 수가 있다.
상기 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드는 상기 하부몸체의 이동에 의해 가공되는 공작물의 내경을 다양하게 할 수 있게 되므로, 가공물의 내경이 다르더라도 상기 보링헤드의 교체가 불필요한 문제점을 개선하고자, 상기 하부몸체의 이동거리를 조절하기 위해 회전조작하는 조절다이얼이 구성되고, 상기 조절다이얼은 상기 하부몸체를 이동시키는 구조를 가지는 이송기구가 연결되어 구성된다.
상기 이송기구는 상기 조절다이얼의 회전운동을 직선운동으로 전환시킬 수 있는 나사 또는 기어 구조로 구성된다.
상기 조절다이얼을 통한 상기 하부몸체의 이동거리를 설정하여 가공하고자 하는 공작물의 내경을 설정할 수 있으며, 상기 하부몸체의 이동을 완료한 후에 공작기계의 구동을 통해 상기 보링헤드몸체가 회전하면서 공작물을 가공할 수 있게 된다.
둘째, 본 발명에 따른 제2 코일부(220)에 관해 설명한다.
상기 제2 코일부(220)는 디지털보링헤드의 주축연결부를 중심으로 외부 측면 둘레방향을 따라 형성되어, 공작물 가공시, 환형코일부를 중심으로 고속회전하여, 코일 간 자기유도를 통한 유도전력을 생성시키는 역할을 한다.
이는 도 9에 도시한 바와 같이, 전력수신부의 역할을 하는 곳으로, 환형상의 코일이 수십~수백회 권선되어 형성된다.
그리고, 상기 제2 코일부(220)는 제1 코일부와 동일선상에 위치되어, 제1 코일부와 코일 간 자기유도를 통한 유도전력을 생성시킨다.
셋째, 본 발명에 따른 배터리충전회로부(230)에 관해 설명한다.
상기 배터리충전회로부(230)는 제2 코일부 일측에 위치되고, 제2 코일부와 연결되어, 제2 코일부에서 생성시킨 유도전력을 교류전압으로 정류한 후, 보링헤드용 충전배터리에 충전시키는 역할을 한다.
이는 도 11에 도시한 바와 같이, 퓨즈부(231), EMI 라인 필터부(232), 정류부(233), DC-DC컨버터부(234)로 구성된다.
상기 퓨즈부(231)는 제2 코일부의 (+),(-)단자를 따라 유입되는 과전류를 차단시켜 회로를 보호하는 역할을 한다.
상기 EMI 라인 필터부(232)는 퓨즈부를 통과한 교류전원의 노이즈를 제거하는 역할을 한다.
상기 정류부(233)는 EMI 라인 필터부에서 출력되는 전압을 정류한 후, 정류한 정류전압을 DC-DC 컨버터부로 공급시키는 역할을 한다.
상기 DC-DC컨버터부(234)는 정류부에서 정류한 정류전압을 PWM duty에 따른 일정 충전 전압으로 발생시키는 역할을 한다.
이는 자가충전형 디지털보링헤드부의 다발형 코일부의 회전속도에 따라서 운전 영역이 가변 되므로 저속 및 고속 운전시 정류 전압은 DC-DC 컨버터 전력변환장치에서 PWM duty에 따른 일정 충전 전압을 발생한다.
DC-DC 컨버터부는 발전기에서 발생된 가변 정류전압을 일정 출력 전압으로 변환됨으로써 다발형 코일부의 가변속에 따른 출력의 크기를 Duty 비의 변화에 의해서 일정 출력을 Battery로 충전함으로써 넓은 속도 영역에서 Peak Power가 DC-DC Converter를 통해 최적의 에너지 저장 능력을 가지므로 기존의 제어방식과 비교하여 높을 효율성을 갖는다.
자가충전형 디지털보링헤드부와 환형코일부의 전자기유도를 통한 유도전력을 측정하여, 유도전력이 낮은 영역(6m/s)에서도 DC Converter에서 Duty ratio의 크기를 제어하여 최적의 Peak Power를 충전배터리부(Battery)에 저장시키도록 구성된다.
DC-DC Converter부의 제어방식의 알고리즘은 자가충전형 디지털보링헤드부의 다발형 코일부의 회전속도에 따른 출력의 크기를 Duty 비의 변화에 의해서 일정 출력을 충전배터리부(Battery)에 충전함으로써 넓은 속도 영역에서 Peak Power Checking이 되도록 구성된다.
넷째, 본 발명에 따른 보링헤드용 충전배터리(240)에 관해 설명한다.
상기 보링헤드용 충전배터리(240)는 배터리충전회로부와 연결되어, PWM duty에 따른 일정 충전 전압을 전달받아 충전된 후, 디지털보링헤드에 형성된 디스플레이부, 무선통신, 메모리쪽에 전원을 공급시키는 역할을 한다.
이는 리튬이온배터리, 리튬폴리머배터리로 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
먼저, 도 12에 도시한 바와 같이, 환형코일부의 브릿지지지부를 보링머신, 머시닝센터로 이루어진 절삭가공기계의 주축 테두리 일측에 수직의 길이방향으로 탈부착 형성시켜, 환형몸체를 통해 제1 코일부를 지지한다.
다음으로, 도 3에 도시한 바와 같이, 환형코일부의 내부공간으로 자가충전형 디지털보링헤드부가 삽입 관통되어 형성된다.
이때, 자가충전형 디지털보링헤드부의 상단부의 주축연결부를 통해 절삭가공기계의 주축에 탈부착식으로 연결되고, 하단부의 척연결부를 통해 바이트가 탈부착식으로 연결된다.
다음으로, 환형코일부의 전원공급부를 통해 제1 코일부에 인가되면, 제1 코일부가 구동되어, 자기장을 발생시킨다.
다음으로, 자가충전형 디지털보링헤드부가 절삭가공기계의 주축으로부터 회전력을 전달받아 공작물 가공과 함께, 공작물을 가공한다.
이때, 자가충전형 디지털보링헤드부가 환형코일부를 중심으로 회전하면, 환형코일부의 제1 코일부에 형성된 자기장이 자기선속 변화되어, 제2 코일부로 전달된다.
이때, 자가충전형 디지털보링헤드부의 제2 코일부에서, 자기장을 전달받아 코일 간 자기유도를 통한 유도전력을 생성시킨다.
다음으로, 도 12에 도시한 바와 같이, 자가충전형 디지털보링헤드부의 배터리충전회로부에서, 다발형 코일에서 생성시킨 유도전력을 교류전압으로 정류한 후, PWM duty에 따른 일정 충전 전압으로 발생시켜 보링헤드용 충전배터리를 충전시킨다.
끝으로, 보링헤드용 충전배터리에서 자가충전형 디지털보링헤드부의 배터리충전회로부로부터, PWM duty에 따른 일정 충전 전압을 전달받아 충전된 후, 디지털보링헤드에 형성된 디스플레이부, 무선통신, 메모리쪽에 전원을 공급시킨다.
또한, 도 13에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털보링헤드를 미사용시, 보링머신, 머시닝센터로 이루어진 절삭가공기계에서 분리한 후, 전력송신부 역할을 하는 1차코일이 내장된 요홈형 충전스탠드에 넣어서, 코일 간 자기유도의 유도전력을 이용하여 외부 전원 없이 디지털 보링 헤드의 충전배터리를 충전시킬 수 있다.
이로 인해, 자가충전형 디지털보링헤드부를 충전시간과 장소에 구애받지 않으면서, 충전시간을 기존에 비해 70% 단축시킬 수 있다.
1 : 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드 100 : 환형코일부
110 : 브릿지지지부 120 : 환형 몸체
130 : 제1 코일부 140 : 전원공급부
200 : 자가충전형 디지털보링헤드부
210 : 디지털보링헤드 220 : 제2 코일부
230 : 배터리충전회로부 240 : 보링헤드용 충전배터리

Claims (5)

  1. 자가충전형 디지털보링헤드부의 상단 둘레를 포함하면서 환형상으로 고정 형성되어, 자가충전형 디지털보링헤드의 회전시, 자기장을 발생시켜 자가충전형 디지털보링헤드부쪽으로 전달시키는 환형코일부(100)와,
    환형코일부를 포함하면서 관통형성되어, 절삭가공기계의 주축으로부터 회전력을 전달받아 공작물 가공과 함께, 공작물 가공시, 환형코일부를 중심으로 회전하여, 코일 간 자기유도를 통한 유도전력을 생성시킨 후, 생성시킨 유도전력을 충전시켜 기기 구동전원으로 사용하는 자가충전형 디지털보링헤드부(200)로 구성되고,
    상기 자가충전형 디지털보링헤드부(200)는
    절삭가공기계의 주축에 탈부착식으로 연결되는 상단의 주축연결부와, 바이트가 탈부착 연결되는 하단의 척연결부가 형성되어, 디스플레이부, 무선통신, 메모리, 제2 코일부, 배터리충전회로부, 보링헤드용 충전배터리부를 외압으로부터 보호하고 지지하면서, 절삭가공기계의 주축으로부터 회전력을 전달받아 가공물을 면가공 또는 홀가공시키는 디지털보링헤드(210)와,
    디지털보링헤드의 주축연결부를 중심으로 외부 측면 둘레방향을 따라 형성되어, 공작물 가공시, 환형코일부를 중심으로 고속회전하여, 코일 간 자기유도를 통한 유도전력을 생성시키는 제2 코일부(220)와,
    제2 코일부 일측에 위치되고, 제2 코일부와 연결되어, 제2 코일부에서 생성시킨 유도전력을 교류전압으로 정류한 후, 보링헤드용 충전배터리에 충전시키는 배터리충전회로부(230)와,
    배터리충전회로부와 연결되어, PWM duty에 따른 일정 충전 전압을 전달받아 충전된 후, 디지털보링헤드에 형성된 디스플레이부, 무선통신, 메모리쪽에 전원을 공급시키는 보링헤드용 충전배터리(240)로 구성되는 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드에 있어서,
    상기 디지털보링헤드(210)는
    측면 일측에 하부몸체에 결합된 바이트의 위치를 수평이동시키는 조절다이얼(212)이 형성되고, 조절 다이얼을 기준으로 일측에, 조절다이얼을 통해 하부몸체에 결합된 바이트의 수평이동거리를 측정하여 출력하는 디스플레이부(213)가 형성되고,
    상기 하부몸체의 이동거리를 조절하기 위해 회전조작하는 조절다이얼이 구성되고, 조절다이얼은 상기 하부몸체를 이동시키는 구조를 가지도록 조절다이얼의 회전운동을 직선운동으로 전환시킬 수 있는 나사 또는 기어 구조의 이송기구가 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 코일 간 자기유도의 유도전력충전형 무전원 디지털 보링 헤드.
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