KR102324555B1 - 공작 기계의 베드 및 이를 포함하는 베드 조립체 - Google Patents

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Abstract

공작 기계의 베드는 몸체부 및 안내부를 포함할 수 있다. 상기 몸체부는 스핀들을 수용할 수 있다. 상기 안내부는 상기 몸체부로부터 연장될 수 있다. 상기 안내부는 칩과 절삭유를 상기 몸체부의 저면으로 안내할 수 있다. 따라서, 칩과 절삭유가 칩 컨베이어로 효율적으로 안내될 수 있다.

Description

공작 기계의 베드 및 이를 포함하는 베드 조립체{BED OF A MACHINE TOOL AND BED ASSEMBLY INCLUDING THE SAME}
본 발명은 공작 기계의 베드 및 이를 포함하는 베드 조립체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 수직 선반의 베드, 및 이러한 베드를 포함하는 베드 조립체에 관한 것이다.
일반적으로, 공작 기계는 터닝 센터와 머시닝 센터로 구분할 수 있다. 머시닝 센터는 회전하는 공구를 이용해서 공작물을 가공할 수 있다. 반면에, 터닝 센터는 회전되는 공작물을 공구를 이용해서 가공할 수 있다.
터닝 센터는 공작물을 회전시키는 스핀들, 및 스핀들을 수용하는 베드를 포함할 수 있다. 스핀들에 의해 회전되는 공작물을 가공하는 중에 발생된 칩과 절삭유는 칩 컨베이어를 통해서 오일 팬으로 수집될 수 있다.
관련 기술들에 따르면, 오일 팬과 칩 컨베이어는 베드의 외부에 별도로 마련될 수 있다. 즉, 오일 팬과 칩 컨베이어는 베드의 외면에 조립될 수 있다. 베드의 외부에 배치된 칩 컨베이어는 베드의 내부에서 발생된 칩과 절삭유를 효율적으로 배출할 수 없다. 특히, 오일 팬의 수평한 부분에 적재된 칩과 절삭유를 제거하기가 용이하지 않을 수 있다. 또한, 베드에 조립된 오일 팬의 노후로 인해서, 절삭유가 누설될 수도 있다. 특히, 베드의 외부에 배치된 칩 컨베이어로부터 절삭유가 누설될 수도 있다.
또한, 스핀들을 윤활하기 위한 윤활유가 절삭유와 혼합될 수 있어서, 윤활유를 다시 사용할 수 없다.
본 발명은 칩과 절삭유를 효과적으로 배출함과 아울러 절삭유의 누설도 방지하고 윤활유의 재사용도 가능한 공작 기계의 베드를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기된 베드를 포함하는 베드 조립체도 제공한다.
본 발명의 일 견지에 따른 공작 기계의 베드는 몸체부 및 안내부를 포함할 수 있다. 상기 몸체부는 스핀들을 수용할 수 있다. 상기 안내부는 상기 몸체부로부터 연장되어, 칩과 절삭유를 상기 몸체부의 저면으로 안내할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 안내부는 상기 칩과 상기 절삭유를 상기 몸체부의 저면으로 안내하기 위한 적어도 하나의 경사면을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 경사면은 상기 스핀들의 양측에 배치된 제 1 및 제 2 측부 경사면들, 및 상기 제 1 및 제 2 측부 경사면들 사이에 배치된 중앙 경사면을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 중앙 경사면은 상기 제 1 및 제 2 측부 경사면들을 향해 각각 경사진 한 쌍으로 이루어질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 베드는 상기 중앙 경사면의 하부에 형성되어, 상기 스핀들을 윤활하기 위한 윤활유를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 베드는 상기 몸체부 상에 형성되어 상기 스핀들을 수용하고, 상기 절삭유가 상기 스핀들 내로 침투하는 것을 방지하는 수용부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 견지에 따른 공작 기계의 베드 조립체는 베드 및 적어도 하나의 칩 컨베이어를 포함할 수 있다. 상기 베드는 스핀들을 수용하는 몸체부, 및 상기 몸체부로부터 연장되어 칩과 절삭유를 상기 칩 컨베이어로 안내하는 안내부를 포함할 수 있다. 상기 칩 컨베이어는 상기 베드의 내부에 배치되어, 상기 칩과 상기 절삭유를 배출할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 안내부는 상기 칩과 상기 절삭유를 상기 몸체부의 저면으로 안내하기 위한 적어도 하나의 경사면을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 베드는 상기 몸체부 상에 형성되어 상기 스핀들을 수용하고, 상기 절삭유가 상기 스핀들 내로 침투하는 것을 방지하는 수용부를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 칩 컨베이어는 상기 스핀들의 양측에서 연장된 한 쌍으로 이루어질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 베드 조립체는 상기 경사면의 하부에 배치되어, 상기 칩과 상기 절삭유를 상기 칩 컨베이어로 이송하는 적어도 하나의 칩 슈트(chute)를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 베드 조립체는 상기 몸체부에 배치되어, 상기 경사면 상에 잔류하는 상기 칩을 제거하기 위해 상기 경사면으로 쿨런트를 분사하는 쿨런트 노즐을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공작 기계는 수직 선반을 포함할 수 있다.
상기된 본 발명에 따르면, 칩과 절삭유를 수집하는 안내부가 베드에 일체로 형성될 수 있다. 특히, 안내부는 칩과 절삭유를 아래로 안내하는 적어도 하나의 경사면을 가지므로, 칩과 절삭유가 칩 컨베이어로 효율적으로 안내될 수 있다. 또한, 스핀들을 수용하는 수용부에 의해서 절삭유가 스피들 내로 침투하는 것이 방지되어, 스핀들을 윤활하는 윤활유가 절삭유에 의해서 오염되는 것이 방지될 수 있다. 아울러, 칩 컨베이어는 베드의 내부에 배치되므로, 절삭유가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공작 기계의 베드 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 베드 조립체의 내부 구조를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 베드 조립체를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV' 선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 3의 V-V' 선을 따라 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공작 기계의 베드 조립체를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 베드 조립체의 내부 구조를 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 베드 조립체를 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3의 IV-IV' 선을 따라 나타낸 단면도이며, 도 5는 도 3의 V-V' 선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 공작 기계의 베드 조립체는 베드(110), 제 1 및 제 2 칩 슈트(150, 152)들 및 제 1 및 제 2 칩 컨베이어(140, 142)들을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 공작 기계는 터닝 센터를 포함할 수 있다. 예를 들어서, 터닝 센터는 수직 선반을 포함할 수 있다. 따라서, 공작물(W)은 스핀들(S)에 의해 수직축을 중심으로 회전될 수 있다. 스핀들(S)은 테이블(T)에 장착될 수 있다. 그러나, 본 실시예의 베드 조립체는 다른 종류의 공작 기계들에도 적용될 수 있다.
베드(110)는 테이블(T)과 스핀들(S)을 수용할 수 있다. 또한, 베드(110)는 공작물 가공 중에 발생된 칩과 절삭유를 수집할 수 있다. 즉, 본 실시예의 베드(110)는 오일 팬의 기능을 가질 수 있다. 이러한 베드(110)는 몸체부(120) 및 안내부(130)를 포함할 수 있다.
몸체부(120)는 테이블(T)과 스핀들(S)의 외주면을 둘러싸는 수용부(122)를 포함할 수 있다. 수용부(122)는 몸체부(120)의 중앙 부위에 배치될 수 있다. 수용부(122)는 스핀들(S)의 외주면으로부터 일정한 간격을 두고 이격된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어서, 수용부(122)는 대략 링 형상을 가질 수 있다.
수용부(122)가 스핀들(S)을 둘러싸고 있으므로, 칩과 절삭유가 스핀들(S) 내로 침투할 수 없다. 즉, 수용부(122)가 스핀들(S) 내부로의 칩과 절삭유의 이동을 방지할 수 있다. 그러므로, 수용부(122) 내로 공급되어 스핀들(S)을 윤활하는 윤활유가 절삭유와 혼합되는 것이 방지될 수 있다. 결과적으로, 절삭유에 의해 오염되지 않은 윤활유를 다시 회수할 수가 있게 되어, 이러한 윤활유를 스핀들(S)을 윤활하기 위한 용도로 재사용할 수 있다.
안내부(130)는 몸체부(120)로부터 스핀들(S)의 양측에서 연장될 수 있다. 즉, 안내부(130)는 몸체부(120)와 일체로 형성될 수 있다. 안내부(130)는 공작물 가공 중에 발생된 칩과 절삭유를 베드(110)의 저면으로 안내할 수 있다.
칩과 절삭유를 효율적으로 안내하기 위해서, 안내부(130)는 제 1 측부 경사면(132), 제 2 측부 경사면(134) 및 제 1 및 제 2 중앙 경사면(136, 138)들을 포함할 수 있다.
제 1 측부 경사면(132)은 스핀들(S)의 좌측에 배치될 수 있다. 제 1 측부 경사면(132)은 스핀들(S)을 향해 경사진 형상을 가질 수 있다. 따라서, 이러한 형상의 제 1 측부 경사면(132)에 낙하된 칩과 절삭유는 제 1 측부 경사면(132)을 따라 베드(110)의 좌측 저면으로 안내될 수 있다.
제 1 칩 슈트(150)는 베드(110)의 좌측 저면 상에 배치될 수 있다. 제 1 칩 슈트(150)는 스핀들(S)의 좌측에서 수평 방향을 따라 베드(110)의 후면을 향해서 길게 연장될 수 있다. 제 1 칩 슈트(150)는 제 1 측부 경사면(132)에 의해 안내된 칩과 절삭유를 베드(110)의 후면으로 이동시킬 수 있다.
제 1 칩 컨베이어(140)는 제 1 칩 슈트(150)의 후단에 연결될 수 있다. 제 1 칩 컨베이어(140)는 베드(110)의 내부에 배치될 수 있다. 제 1 칩 슈트(150)에 의해 이송된 칩과 절삭유는 제 1 칩 컨베이어(140)에 의해 베드(110)의 외부로 배출될 수 있다. 제 1 칩 컨베이어(140)가 베드(110)의 내부에 배치됨으로써, 절삭유 누설이 방지될 수 있다.
제 2 측부 경사면(134)은 스핀들(S)의 우측에 배치될 수 있다. 제 2 측부 경사면(134)은 스핀들(S)을 향해 경사진 형상을 가질 수 있다. 따라서, 이러한 형상의 제 2 측부 경사면(134)에 낙하된 칩과 절삭유는 제 2 측부 경사면(134)을 따라 베드(110)의 우측 저면으로 안내될 수 있다.
제 2 칩 슈트(152)는 베드(110)의 우측 저면 상에 배치될 수 있다. 제 2 칩 슈트(152)는 스핀들(S)의 우측에서 수평 방향을 따라 베드(110)의 후면을 향해서 길게 연장될 수 있다. 제 2 칩 슈트(152)는 제 2 측부 경사면(134)에 의해 안내된 칩과 절삭유를 베드(110)의 후면으로 이동시킬 수 있다.
제 2 칩 컨베이어(142)는 제 2 칩 슈트(152)의 후단에 연결될 수 있다. 제 2 칩 컨베이어(142)는 베드(110)의 내부에 배치될 수 있다. 제 2 칩 슈트(152)에 의해 이송된 칩과 절삭유는 제 2 칩 컨베이어(142)에 의해 베드(110)의 외부로 배출될 수 있다. 제 2 칩 컨베이어(142)가 베드(110)의 내부에 배치됨으로써, 절삭유 누설이 방지될 수 있다.
제 1 및 제 2 중앙 경사면(136, 138)들은 제 1 측부 경사면(132)과 제 2 측부 경사면(134) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 및 제 2 중앙 경사면(136, 138)들은 스핀들(S)의 후방에 배치될 수 있다.
제 1 중앙 경사면(136)은 베드(110)의 중앙부로부터 제 1 측부 경사면(132)을 향해 경사진 형상을 가질 수 있다. 제 1 중앙 경사면(136)으로 낙하된 칩과 절삭유는 제 1 중앙 경사면(136)을 따라 제 1 칩 슈트(150)로 이동될 수 있다. 제 1 칩 슈트(150)는 제 1 중앙 경사면(136)에 의해 안내된 칩과 절삭유를 제 1 칩 컨베이어(140)로 이송시킬 수 있다.
제 2 중앙 경사면(138)은 베드(110)의 중앙부로부터 제 2 측부 경사면(134)을 향해 경사진 형상을 가질 수 있다. 제 2 중앙 경사면(138)으로 낙하된 칩과 절삭유는 제 2 중앙 경사면(138)을 따라 제 2 칩 슈트(152)로 이동될 수 있다. 제 2 칩 슈트(152)는 제 2 중앙 경사면(138)에 의해 안내된 칩과 절삭유를 제 2 칩 컨베이어(142)로 이송시킬 수 있다.
제 1 중앙 경사면(136)과 제 2 중앙 경사면(138)은 상단을 공유할 수 있다. 따라서, 제 1 중앙 경사면(136)과 제 2 중앙 경사면(138)을 합한 형상은 대략 삼각 단면 형상을 가질 수 있다.
부가적으로, 제 1 및 제 2 중앙 경사면(136, 138)들과 실질적으로 동일한 형상을 갖는 중앙 경사면들이 스핀들(S)의 전방에도 배치될 수도 있다.
제 1 및 제 2 중앙 경사면(136, 138)들 상에 잔류된 칩들을 제거하기 위해서, 쿨런트 노즐(160)이 몸체부(120)에 배치될 수 있다. 쿨런트 노즐(160)은 제 1 및 제 2 중앙 경사면(136, 138)들로 쿨런트를 분사하여, 제 1 및 제 2 중앙 경사면(136, 138)들 상에 잔류한 칩들을 제 1 및 제 2 칩 슈트(150, 152)로 이동시킬 수 있다. 쿨런트 노즐(160)은 제 1 및 제 2 중앙 경사면(136, 138)들의 상단의 상부인 몸체부(120) 부분에 위치할 수 있다. 쿨런트 노즐(160)은 클런트 블럭(162)으로부터 쿨런트를 공급받을 수 있다.
부가적으로, 쿨런트 노즐(160)은 제 1 및 제 2 측부 경사면(132, 134)들의 상부에도 배치되어, 제 1 및 제 2 측부 경사면(132, 134)들 상에 잔류된 칩들을 쿨런트를 이용해서 제거할 수도 있다.
베드(110)는 저장부(124)를 더 포함할 수 있다. 저장부(124)는 제 1 및 제 2 중앙 경사면(136, 138)들의 하부에 형성될 수 있다. 즉, 삼각 형상의 제 1 및 제 2 중앙 경사면(136, 138)들의 내부 공간이 저장부(124)에 해당될 수 있다. 스핀들(S)의 회전 운동을 지지하는 베어링(B)으로 공급된 윤활유는 베드(110)의 중앙 내벽을 타고 저장부(124) 내에 수용될 수 있다. 저장부(124) 내에 수용된 윤활유는 탱크로 회수될 수 있다.
전술한 바와 같이, 절삭유는 수용부(122)에 막혀서 스핀들(S) 내부로 침투할 수가 없으므로, 윤활유가 절삭유에 의해 오염되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 탱크로 회수된 윤활유를 스핀들(S) 윤활을 위해 다시 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시예들에 따르면, 칩과 절삭유를 수집하는 안내부가 베드에 일체로 형성될 수 있다. 특히, 안내부는 칩과 절삭유를 아래로 안내하는 적어도 하나의 경사면을 가지므로, 칩과 절삭유가 칩 컨베이어로 효율적으로 안내될 수 있다. 또한, 스핀들을 수용하는 수용부에 의해서 절삭유가 스피들 내로 침투하는 것이 방지되어, 스핀들을 윤활하는 윤활유가 절삭유에 의해서 오염되는 것이 방지될 수 있다. 아울러, 칩 컨베이어는 베드의 내부에 배치되므로, 절삭유가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 ; 베드 120 ; 몸체부
122 ; 수용부 124 ; 저장부
130 ; 안내부 132 ; 제 1 측부 경사면
134 ; 제 2 측부 경사면 136 ; 제 1 중앙 경사면
138 ; 제 2 중앙 경사면 140 ; 제 1 칩 컨베이어
142 ; 제 2 칩 컨베이어 150 ; 제 1 칩 슈트
152 ; 제 2 칩 슈트 160 ; 쿨런트 노즐
162 ; 쿨런트 블럭

Claims (13)

  1. 스핀들을 수용하는 몸체부; 및
    상기 몸체부로부터 연장되고, 칩과 절삭유를 상기 몸체부의 저면으로 안내하는 안내부를 포함하고,
    상기 안내부는 상기 칩과 상기 절삭유를 상기 몸체부의 저면으로 안내하기 위한 적어도 하나의 경사면을 가지며,
    상기 경사면은
    상기 스핀들의 양측에 배치된 제 1 및 제 2 측부 경사면들; 및
    상기 제 1 및 제 2 측부 경사면들 사이에 배치되고, 상기 제 1 및 제 2 측부 경사면들을 향해 각각 경사진 한 쌍으로 이루어진 중앙 경사면들을 포함하고,
    상기 중앙 경사면의 하부에 형성되어, 상기 스핀들을 윤활하기 위한 윤활유를 저장하는 저장부를 더 포함하며,
    상기 몸체부 상에 형성되어 상기 스핀들을 수용하고, 상기 절삭유가 상기 스핀들 내로 침투하는 것을 방지하는 수용부를 더 포함하는 공작 기계의 베드.
  2. 삭제
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  7. 스핀들을 수용하는 몸체부, 및 상기 몸체부로부터 연장되고 칩과 절삭유를 상기 몸체부의 저면으로 안내하는 안내부를 포함하는 베드;
    상기 베드의 내부에 배치되어, 상기 칩과 상기 절삭유를 배출하기 위한 적어도 하나의 칩 컨베이어를 포함하고,
    상기 안내부는 상기 칩과 상기 절삭유를 상기 몸체부의 저면으로 안내하기 위한 적어도 하나의 경사면을 가지며,
    상기 경사면은
    상기 스핀들의 양측에 배치된 제 1 및 제 2 측부 경사면들; 및
    상기 제 1 및 제 2 측부 경사면들 사이에 배치되고, 상기 제 1 및 제 2 측부 경사면들을 향해 각각 경사진 한 쌍으로 이루어진 중앙 경사면들을 포함하고,
    상기 중앙 경사면의 하부에 형성되어, 상기 스핀들을 윤활하기 위한 윤활유를 저장하는 저장부를 더 포함하며,
    상기 몸체부 상에 형성되어 상기 스핀들을 수용하고, 상기 절삭유가 상기 스핀들 내로 침투하는 것을 방지하는 수용부를 더 포함하는 공작 기계의 베드 조립체.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 칩 컨베이어는 상기 스핀들의 양측에서 연장된 한 쌍으로 이루어진 공작 기계의 베드 조립체.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 경사면의 하부에 배치되어, 상기 칩과 상기 절삭유를 상기 칩 컨베이어로 이송하는 적어도 하나의 칩 슈트(chute)를 더 포함하는 공작 기계의 베드 조립체.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 몸체부에 배치되어, 상기 경사면 상에 잔류하는 상기 칩을 제거하기 위해 상기 경사면으로 쿨런트를 분사하는 쿨런트 노즐을 더 포함하는 공작 기계의 베드 조립체.
  13. 제 7 항에 있어서, 상기 공작 기계는 수직 선반을 포함하는 공작 기계의 베드 조립체.
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