KR102409874B1 - 절삭유 부유물 실시간 흡입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치(90)는 다음과 같이 구성된다.
하부 지지판(110)과, 상기 하부 지지판(110)의 상면에 하단이 고정되어 상방으로 연장되는 지지축(120)과, 상기 하부 지지판(110)의 상면에 회전 가능하도록 장착되어 상방으로 연장되는 스크류축(130)과, 상기 지지축(120)이 관통하고 상기 스크류축(130)이 나사체결되어 통과하는 판상의 가이드(200)와, 상기 지지축(120)의 상단이 하면에 고정되는 상부 지지판(140)과, 상기 상부 지지판(140)의 상면에 고정되고 회전축(도시하지 않음)이 상기 상부 지지판(140)을 관통하여 상기 스크류축(130)에 연결된 모터(300)와, 상기 가이드(200)에 장착되어 유면(L)을 감지하는 유면 감지부(400)와, 상기 유면 감지부(400)에 접속되어 상기 모터(300)를 조정하는 제어부(도시하지 않음)를 포함한다.
따라서, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
연속적으로 가변되는 절삭유(O)의 유면(L)을 따라 가이드(200)의 바닥면(M)이 유면(L)에서 설정된 깊이로 잠길 수 있도록 할 수 있기 때문에 신속하게 부유물(F)을 흡입하여 배출시킬 수 있고, 부유물(F)을 집중적으로 배출시킬 수 있다. 즉, 높이가 실시간으로 변하는 유면(L)을 따라 상기 가이드(200)를 승강시키며 부유물(F)을 흡입할 수 있게 한다. 이와 동시에, 흡입되는 절삭유(O)의 양은 최대한 감소되도록 하므로 신속한 절삭유의 여과가 가능하도록 한다. 따라서, 공작기계에 신속하게 절삭유(O)를 공급할 수 있도록 하여 원활한 절삭 작업이 가능하도록 한다.

Description

절삭유 부유물 실시간 흡입장치{Cutting oil suspended pollutant suction device}

본 발명은 절삭유 부유물 실시간 흡입장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 탱크에 충전되는 절삭유의 유면을 따라 실시간으로 승강하면서 상기 유면에 떠 있는 부유물을 흡입하므로 신속하게 절삭유를 여과시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 절삭유 부유물 실시간 흡입장치에 관한 것이다.

선반, 밀링, NC선반, 머시팅센터와 같은 공작기계는 모터에 의해 회전하는 구동축에 공작물 또는 공구를 홀딩한 상태에서 회전하는 상기 공작물에 공구를, 회전하는 상기 공구에 공작물을 근접시키므로 원하는 치수와 형상으로 공작물을 가공할 수 있다.

이때, 상기 공구와 공작물 사이에는 엄청난 마찰열이 발생하게 되므로, 절삭된 절삭칩의 일부가 용융되어 공구의 선단에 용착된 후 공작물을 절삭하게 되므로 , 가공 치수 오류가 발생하게 되고, 가공 표면이 거칠어지게 되어, 불량을 초래하는 현상이 발생하는데, 이러한 현상을 구성인선(built-up edge)이라고 한다.

따라서, 가공되는 공작물과 공구 사이에 절삭유를 공급하므로 상기 마찰열을 떨어뜨려 상기 구성인선을 예방할 수 있다.

이렇게 사용된 절삭유는 회수하여 여과한 후 재사용하게 되는데, 절삭유에 혼입된 절삭칩의 경우 절삭유 아래로 가라앉기 때문에 저절로 여과가 되지만, 가공 시 혼입된 윤활유, 합성수지, 분진 등의 이물질은 절삭유의 유면에 부유하게 되므로 별도로 여과 과정을 거쳐야 한다. 이러한 부유물이 공작기계로 회수될 경우, 공작물과 공구 사이에 개재되어 가공 치수 오류 및 가공 표면 불량이 초래된다.

이처럼, 공작기계에서 사용된 후, 탱크로 회수된, 절삭유의 유면에 떠 있는 부유물질을 흡입하는 장치에 대해서 아래에 기재한 선행기술문헌에서 제시하고 있다.

상기 장치에 의하면, 회수된 절삭유가 충전되는 탱크 내부에 플로팅 유입부가 구성되고, 상기 플로팅 유입부에 흡입호스가 연결되어 상기 탱크 외부로 연장되어 흡입펌프에 연결된다.

따라서, 상기 탱크에 사용된 절삭유가 충전되면 유면은 시간이 경과함에 따라 상승하게 되고, 상기 플로팅 유입부까지 상승하게 되면, 비로소 유면에 떠 있는 부유물질을 상기 흡입펌프의 구동에 의해서 흡입하게 된다. 물론, 이때 절삭유의 일부도 흡입되고, 여과 장치를 통해서 걸러진 후 다시 상기 탱크로 유입되어 재사용하게 된다.

그런데, 부유물질을 흡입하는 상기 장치에 의하면, 상기 탱크에 절삭유가 채워져서 유면이 플로팅 유입부까지 도달해야만 부유물질을 흡입할 수 있기 때문에 신속한 절삭유 여과가 어려운 문제점이 있었다.

예를 들어, 상기 절삭유의 유면에 떠 있는 부유물질을 실시간으로 흡입할 수 있다면 탱크에 적정면까지 충전됨과 동시에 상기 여과 장치로 급송하여 바로 여과 과정을 거칠 수 있기 때문에 신속한 절삭유의 처리가 가능하지만, 배경기술에 의하면 적정면까지 충전되도록 기다린 후 부유물질을 모두 흡입하여 제거하는데 시간이 소요되므로 신속한 여과처리가 어려운 문제점이 있었다. 따라서, 공작기계에 절삭유를 제때 공급하기 어려운 문제점이 있었다.

(문헌 1) 한국 특허공개 제10-2021-0106161호 (공개일: 2021년 08월 30일)

본 발명에 의한 절삭유 부유물질 실시간 흡입장치를 통해서 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.

배경기술에 의하면, 탱크에 회수된 절삭유가 채워져서 유면이 플로팅 유입부까지 도달해야만 부유물질을 비로소 흡입할 수 있기 때문에, 신속한 절삭유 여과가 어려운 문제점을 해결하고자 한다.

즉,상기 절삭유의 유면에 떠 있는 부유물질을 실시간으로 흡입할 수 있도록 하므로, 탱크에 적정면까지 충전됨과 동시에 상기 여과 장치로 바로 급송하여 여과 과정을 거칠 수 있도록 하여, 신속한 절삭유의 처리가 가능하도록 한다. 따라서, 공작기계에 원활한 절삭유 급유가 가능하도록 한다.

본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치는 상기 과제를 해결하기 위해서 다음과 같이 구성된다.

하부 지지판과, 상기 하부 지지판의 상면에 하단이 고정되어 상방으로 연장되는 지지축과, 상기 하부 지지판의 상면에 회전 가능하도록 장착되어 상방으로 연장되는 스크류축과, 상기 지지축이 관통하고 상기 스크류축이 나사체결되어 통과하는 판상의 가이드와, 상기 지지축의 상단이 하면에 고정되는 상부 지지판과, 상기 상부 지지판의 상면에 고정되고 회전축이 상기 상부 지지판을 관통하여 상기 스크류축에 연결된 모터와, 상기 가이드에 장착되어 유면을 감지하는 유면 감지부를 포함하고, 상기 가이드는 상면에 오목하게 형성되어 절삭유가 채워지는 충전부와, 상기 충전부에서 측방으로 개방되어 절삭유가 유입되는 개방부와, 상기 충전부에서 외측방으로 관통된 배출구를 포함한다.

또한, 상기 유면 감지부에 접속되어 상기 모터를 조정하는 제어부를 포함하는데, 상기 제어부는,

상기 유면 감지부의 하부에 유면이 위치하면, 상기 모터를 구동시켜 상기 가이드가 하강하도록 하여, 상기 유면 감지부에 유면이 감지되면 상기 모터를 정지시키고, 상기 유면 감지부가 유면을 감지한 상태에서 유면이 상승하게 되면, 상기 모터를 구동시켜 상기 가이드를 상승시켜, 상기 유면 감지부가 유면을 감지하면 상기 모터를 정지시키도록 프로그램된 것이다.

또한, 상기 유면 감지부는,

상기 가이드에 고정되어 측방으로 연장되는 브래킷과, 상기 브래킷의 양측에 장착되어 유면을 감지하는 제1유면 레벨센서 및 제2유면 레벨센서와, 상기 제1유면 레벨센서의 하단이 제2유면 레벨센서의 하단보다 하부에 배치되어, 상기 제1유면 레벨센서가 상기 제2유면 레벨센서보다 빨리 유면을 감지하도록 구성된 것일 수 있다.

또한, 상기 제어부는,

상기 제1유면 레벨센서에 유면이 감지되지 않으면, 상기 모터를 구동시켜 상기 가이드가 하강하도록 하여, 상기 제1유면 레벨센서에 유면이 감지되면 상기 모터를 정지시키고, 상기 제1유면 레벨센서가 유면을 감지한 상태에서 유면이 상승하여, 상기 제2유면 레벨센서에 유면이 감지되면, 상기 모터를 구동시켜 상기 가이드가 상승하도록 하여, 상기 제1유면 레벨센서에 유면이 감지되고 상기 제2유면 레벨센서에 유면이 감지되지 않으면, 상기 모터를 정지시키도록 프로그램된 것일 수 있다.

또한, 상기 제1유면 레벨센서 및 제2유면 레벨센서는, 하단에 플랜지가 형성된 안내축과, 상기 안내축이 관통하여, 중력에 의해 하강한 상태에서 절삭유의 부력에 의해 상승하는 플로터를 포함하는 것으로서, 상기 플로터의 승강 정도를 감지하여 상기 제어부에 유면 감지 시그널을 전송하도록 구성된 것일수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 해결수단으로서 다음과 같이 구성될 수도 있다.

하부 지지판과, 상기 하부 지지판의 상면에 하단이 고정되어 상방으로 연장되는 지지축과, 상기 지지축이 관통되어 통과하는 판상의 가이드와, 상기 지지축의 상단이 하면에 고정되는 상부 지지판과, 상기 상부 지지판의 상면에 장착된 모터와, 상기 모터의 회전축에 연결된 보빈과, 상기 보빈에 연결되어 상기 상부 지지판을 관통하여 상기 가이드에 연결된 인장끈과, 상기 가이드는 상면에 오목하게 형성되어 절삭유가 채워지는 충전부와, 상기 충전부에서 측방으로 개방되어 절삭유가 유입되는 개방부와, 상기 충전부에서 외측방으로 관통된 배출구와, 상기 배출구에 연결된 호스와, 상기 호스에 연결되어 시간당 배출되는 절삭유의 양을 측정하는 유량센서와, 상기 유량센서에 접속되어 상기 모터를 조정하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 제어부는,

상기 유량센서로부터 데이터를 수신하여, 유량이 규정된 값이면 상기 모터를 정지시키고, 유량이 규정된 값보다 작으면 상기 모터를 구동시켜, 상기 인장끈을 풀어 상기 가이드가 하강하도록 하고, 유량이 규정된 값보다 크면 상기 모터를 구동시켜, 상기 인장끈을 끌어올려 상기 가이드가 상승하도록 프로그램된 것이다.

상기 해결수단에 의한 본 발명의 절삭유 부유물 실시간 흡입장치를 통해서 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

연속적으로 가변되는 절삭유의 유면을 따라 가이드의 바닥면이 유면에서 설정된 깊이로 잠길 수 있도록 할 수 있기 때문에 신속하게 부유물을 흡입하여 배출시킬 수 있고, 부유물을 집중적으로 배출시킬 수 있다. 즉, 높이가 실시간으로 변하는 유면을 따라 상기 가이드를 승강시키며 부유물을 흡입할 수 있게 한다. 이와 동시에, 흡입되는 절삭유의 양은 최대한 감소되도록 하므로 신속한 절삭유의 여과가 가능하도록 한다. 따라서, 공작기계에 신속하게 절삭유를 공급할 수 있도록 하여 원활한 절삭 작업이 가능하도록 한다.

도 1은 본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치의 제1실시예를 도시한 사시도.
도 2는 도 1을 측방에서 본 것을 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치의 제1실시예를 도시한 정면도.
도 4는 도 3을 좌측방에서 본 것을 도시한 좌측면도.
도 5는 본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치가 탱크 내부에 안착되어 절삭유의 유면에 떠 있는 부유물을 흡입하는 과정을 도시한 사용 상태도.
도 6은 본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치에 구성되는 유면감지부가 하강하여, 도 5의 상태에서 하강한 유면을 감지하는 과정을 도시한 사용 상태도.
도 7은 본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치에 구성되는 유면감지부가 상승하여, 도 5의 상태에서 상승한 유면을 감지하는 과정을 도시한 사용 상태도.
도 8은 본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치의 제2실시예를 도시한 사시도.
도 9는 도 8을 좌측방에서 본 것을 도시한 좌측면도.
도 10은 본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치의 제2실시예로서, (a)는 절삭유에 가이드가 자중에 의해 잠긴 상태이고, (b)는 (a)의 상태에서 가이드를 상승시켜 가이드의 바닥면이 유면의 하부에 근접한 것을 도시한 사용 상태도.
도 11은 본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치의 제2실시예로서, (a)는 유면이 가이드의 하부에 위한 상태이고, (b)는 (a)의 상태에서 가이드를 하강시켜 가이드의 바닥면이 유면의 하부에 근접한 것을 도시한 사용 상태도.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 발명에 의한 "절삭유 부유물 실시간 흡입장치(90)"의 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

(제1실시예)

이하, 첨부되는 도면과 함께 본 발명의 제1실시예의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치의 제1실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1을 측방에서 본 것을 도시한 분해 사시도이다. 또한, 도 3은 본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치의 제1실시예를 도시한 정면도이고, 도 4는 도 3을 좌측방에서 본 것을 도시한 좌측면도이다.

바닥면에 안착되는 하부 지지판(110)이 구성되고, 하부 지지판(110)의 상면에 하단이 고정되어 상방 수직으로 연장되는 다수의 지지축(120)이 구성된다. 또한, 하부 지지판(110)의 상면에 회전 가능하도록 장착되어 상방 수직으로 연장되는 단일의 스크류축(130)이 구성되는데, 일례로 하부 지지판(110)에 베어링(도시하지 않음)을 장착하고 상기 베어링(도시하지 않음)에 스크류축(130)이 지지됨으로써 회전 가능하게 지지된다. 또한, 지지축(120)이 관통하고 스크류축(130)이 나사체결되어 통과하는 판상의 가이드(200)가 구성되는데, 일례로 가이드(200)에 장착된 너트(137)에 상기 스크류축(130)이 체결됨으로써, 정역 회전에 따라 가이드(200)가 지지축(120)을 따라 승강하게 된다.

또한, 지지축(120)의 상단이 하면에 고정되는 상부 지지판(140)이 구성되므로 하부 지지판(110)과 상부 지지판(140)은 상하방으로 이격된 상태를 유지하게 된다. 또한, 상부 지지판(140)의 상면에 고정되고 회전축(도시하지 않음)이 상부 지지판(140)을 관통하여 상기 스크류축(130)에 연결된 모터(300)가 구성된다. 상기 모터(300)는 전기 시그널에 따라 정역 회전이 자유롭고 회전 각도를 용이하게 컨트롤할 수 있는 서보모터가 바람직하다.

또한, 상기 모터(300)를 수용하여 보호하도록 상부 지지판(140)에 케이스(C)가 부착된다.

또한, 가이드(200)에 장착되어 유면(L)을 감지하는 유면 감지부(400)가 구성된다.

또한, 상기 가이드(200)는 상면에 오목한 홈 모양으로 형성되어 절삭유(O)가 채워지는 충전부(201)가 형성되고, 상기 충전부(201)에서 측방으로 개방되어 절삭유(O)가 유입되는 개방부(203)가 구성되며, 상기 충전부(201)에서 외측방으로 관통된 배출구(205)가 구성된다. 또한, 가이드(200)의 외측면에 부착되어 배출구(205)에 연결된 호스(H)가 구성된다.

또한, 충전부(201)의 중앙부에 상기 너트(137)가 배치되고, 상기 지지축(120)은 충전부(201)의 둘레에 배치된다.

또한, 유면 감지부(400)에 접속되어 모터(300)를 조정하는 제어부(도시하지 않음)가 구성된다. 상기 제어부는, 유면 감지부(400)의 하부에 유면(L)이 위치하면, 모터(300)를 구동시켜 가이드(200)가 하강하도록 한다. 그래서 유면 감지부(400)에 유면(L)이 감지되면 모터(300)를 정지시킨다. 또한, 유면 감지부(400)가 유면(L)을 감지한 상태에서 유면(L)이 상승하게 되면, 모터(300)를 구동시켜 가이드(200)를 상승시킨다. 그래서 유면 감지부(400)가 유면(L)을 감지하면 모터(300)를 정지시키도록 프로그램된 것이다.

상기 유면 감지부(400)의 보다 상세한 구성을 살펴보면 다음과 같다.

가이드(200)에 고정되어 측방으로 연장되는 브래킷(410)이 구성되고, 브래킷(410)의 양측에 장착되어 유면(L)을 감지하는 제1유면 레벨센서(420) 및 제2유면 레벨센서(430)가 구성된다. 또한, 제1유면 레벨센서(420)의 하단이 제2유면 레벨센서(430)의 하단보다 하부에 배치되어, 제1유면 레벨센서(420)가 제2유면 레벨센서(430)보다 빨리 유면(L)을 감지하도록 구성된다.

제1유면 레벨센서(420) 및 제2유면 레벨센서(430)는 일례로서, 하단에 플랜지(423, 433)가 형성된 안내축(421, 431)이 구성되고, 안내축(421, 431)이 관통하여, 중력에 의해 하강한 상태에서 절삭유(O)의 부력에 의해 상승하는 플로터(425, 435)가 구성된다. 플랜지(423, 433)에 의해서 플로터(425, 435)는 하강이 저지되고, 플로터(425, 435)의 승강 정도를 감지하여 제어부(도시하지 않음)에 유면(L) 감지 시그널을 전송하도록 구성된 것이다.

이러한 제1유면 레벨센서(420) 및 제2유면 레벨센서(430)는 일반적으로 수면을 감지하기 위해 사용되는 수면 레벨센스로서 당해업자라면 누구나 알 수 있는 사항이기에 자세한 설명은 생략한다.

또한, 일례로서 제1유면 레벨센서(420)의 플로터(425)가 유면(L)에 닿아 1~3mm 뜨게 될 경우, 유면을 감지한 시그널을 상기 제어부로 전송하게 되고, 상기 가이드(200)의 충전부(201)의 바닥면(M)은 유면(L)에서 1~3mm 아래에 위치하도록 구성되므로 유면(L)에 떠 있는 부유물질을 용이하게 흡입할 수 있도록 구성된다. 이때, 제2유면 레벨센서(430)의 플로터(435)는 하강하여 플랜지(433)에 안착된 상태가 되도록 제1유면 레벨센서(420)보다 높게 구성된다.

이러한 구체적인 유면 감지부(400)와 관련된 상기 제어부(도시하지 않음)를 살펴보면 다음과 같다.

제1유면 레벨센서(420)에 유면(L)이 감지되지 않아 플로터(425)가 하강한 상태가 되면, 모터(300)를 구동시켜 가이드(200)가 하강하도록 한다. 그래서 제1유면 레벨센서(420)의 플로터(425)가 부력으로 뜨게 되어 유면(L)이 감지되면, 모터(300)를 정지시켜 가이드(200)의 하강이 멈추게 한다.

또한, 제1유면 레벨센서(420)의 플로터(425)가 부력으로 뜨게 되어 유면(L)을 감지한 상태에서 유면(L)이 상승하게 되면, 제2유면 레벨센서(430)의 플로터(435)도 부력으로 뜨게 되어 유면(L)이 감지되면, 모터(300)를 구동시켜 가이드(200)가 상승하도록 한다. 그래서 제1유면 레벨센서(420)에 유면(L)이 감지되고 제2유면 레벨센서(430)에 유면(L)이 감지되지 않으면, 즉 제1유면 레벨센서(420)의 플로터(425)가 뜨고, 제2유면 레벨센서(430)의 플로터(435)가 하강하여 플랜지(433)에 걸리게 되면 모터(300)를 정지시키도록 프로그램된 것이다.

이상, 살펴본 절삭유 부유물 실시간 흡입장치(90)의 제1실시예의 작동 과정을 첨부되는 도면과 함께 살펴보면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치가 탱크 내부에 안착되어 절삭유의 유면에 떠 있는 부유물을 흡입하는 과정을 도시한 사용 상태도이고, 도 6은 본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치에 구성되는 유면감지부가 하강하여, 도 5의 상태에서 하강한 유면을 감지하는 과정을 도시한 사용 상태도이며, 도 7은 본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치에 구성되는 유면감지부가 상승하여, 도 5의 상태에서 상승한 유면을 감지하는 과정을 도시한 사용 상태도이다.

절삭유(O)가 충전되는 탱크(T)에 본 발명을 넣어서 바닥면에 안착시킨다. 이 상태에서 상기 탱크(T)에, 공작기계에서 배출되는, 절삭유(O)가 채워져 유면 감지부(400)가 잠기도록 한다. 상기 호스(H)에는 흡입펌프(도시하지 않음)가 연결되도록 한다.

다음으로, 상기 모터(300) 및 제어부(도시하지 않음)와 유면 감지부(400)에 전기를 공급한다. 그러면, 제1유면 레벨센서(420)와 제2유면 레벨센서(430)의 플로터(425, 435)가 동시에 떠게 되고, 제어부는 이를 감지하고 모터(300)를 구동시켜 스크류축(130)을 회전시켜 가이드(200)가 지지축(120)을 따라 상승하도록 한다.

이렇게 해서 도 5에서처럼, 제1유면 레벨센서(420)의 플로터(425)가 유면(L)에 떠 있고, 제2유면 레벨센서(430)의 플로터(435)는 유면(L)을 벗어나게 되어 중력으로 하강하게 되어 안내축(431)의 플랜지(433)에 걸리게 되면, 제어부는 유면 감지부(400)가 유면(L)을 감지한 것으로 인지하고, 모터(300)를 정지시켜서 가이드(200)의 상승이 멈추도록 한다.

이와 동시에, 상기 호스(H)에 연결된 흡입펌프(도시하지 않음)를 작동시켜서 유면(L)에 떠 있는 부유물(F)이 가이드(200)의 개방부(203), 충전부(201)를 거쳐 배출구(205)를 통해 흡입되어 배출된다. 이때, 가이드(200)의 바닥면(M)은 유면(L)에서 1~3mm 아래에 위치하게 되므로 유면(L)에 떠 있는 부유물(F)을 집중적으로 흡입할 수 있도록 한다.

이 경우, 부유물(F)과 함께 절삭유(O)도 일부 배출되어 감소되므로, 도 6의 (a)처럼 유면(O)이 유면 감지부(400)의 하방으로 하강할 수 있다. 이때 양측의 플로터(425, 435)가 중력으로 하강하게 되므로 제어부는 모터(300)를 구동시켜 가이드(200)가 하강하도록 한다. 그래서 도 6의 (b)처럼 제1유면 레벨센서(420)의 플로터(425)가 먼저 유면(L)에 닿게 되면서 상방으로 뜨게 되고, 제2유면 레벨센서(430)의 플로터(435)는 유면(L)에 접촉하지 않은 상태가 되면, 제어부는 모터(300)를 정지시켜 가이드(200)의 하강이 멈추도록 한다. 이때, 가이드(200)의 바닥면(M)은 유면(L)에서 1~3mm 아래에 위치하게 되므로 유면(L)에 떠 있는 부유물(F)을 집중적으로 흡입한다. 이로 인해서 유면(L)이 다시 하강하게 되어, 도 6의 (a) 과정을 거쳐 다시 흡입 과정이 이루어지도록 한다.

이상태에서 절삭유(O)가 탱크(T) 내부로 유입되어 유면(L)이 상승하게 되어, 도 7의 (a)처럼 양측의 플로터(425, 435)가 상방으로 떠 오르게 되면, 제어부는 모터(300)를 구동시켜서 가이드(200)가 상승하도록 한다. 그래서 도 7의 (b)처, 제1유면 레벨센서(420)의 플로터(425)가 먼저 유면(L)에 닿게 되면서 상방으로 뜨게 되고, 제2유면 레벨센서(430)의 플로터(435)는 유면(L)에 접촉하지 않은 상태가 되면, 제어부는 모터(300)를 정지시켜 가이드(200)의 하강이 멈추도록 한다. 이때 상기 흡입 과정이 이루어진다.

이상 살펴본 가이드(200)의 승강은 유면(L)의 높이에 따라 실시간으로 연속적으로 이루어진다. 즉, 가이드(200)는 유면 감지부(400)에 의해 유면(L)을 따라 승강하면서 부유물(F)를 흡입하여 배출되도록 한다.

일반적으로 절삭유(O)의 성분 및 온도(절삭 과정을 거치면서 발생한 온도)가 가변되어 발생하는 밀도의 변화 때문에 부력은 실시간으로 변화된다. 따라서, 상기 가이드(200)는 스크류축(130)과 지지축(120)에 장착되지 않은 상태에서는 실시간으로 가변되는 부력에 의해 가이드(200)의 바닥면(M)이 유면(L) 하방에 위치하는 깊이를 일정하게 조정할 수 없다. 따라서, 바닥면(M)이 과도하게 잠기게 되어 부유물(F)과 함께 절삭유(O)를 다량 배출시키게 되어 부유물(F)을 집중적으로 흡입할 수 없는 경우가 발생하게 되고, 바닥면(M)이 유면(L) 상방으로 떠 오르게 되어 부유물(F)을 흡입할 수 없는 현상이 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명에 의하면 실시간으로 상기 부력에 대응하여 가이드(200)의 바닥면(M)은 유면(L)에서 1~3mm 아래에 위치하게 되므로 부유물(F)을 집중적으로 흡입하여 배출시킬 수 있다. 상기 1~3mm는 일례로서 상기 유면 감지부(400)의 장착 높이에 따라 다양하게 조정할 수 있음은 물론이다.

이상 살펴본 제1실시예에 의하면 연속적으로 가변되는 절삭유(O)의 유면(L)을 따라 가이드(200)의 바닥면(M)이 유면(L)에서 설정된 깊이로 잠길 수 있도록 할 수 있기 때문에 신속하게 부유물(F)을 흡입하여 배출시킬 수 있고, 부유물(F)을 집중적으로 배출시킬 수 있다. 즉, 높이가 실시간으로 변하는 유면(L)을 따라 상기 가이드(200)를 승강시키며 부유물(F)을 흡입할 수 있게 한다. 이와 동시에, 흡입되는 절삭유(O)의 양은 최대한 감소되도록 하므로 신속한 절삭유의 여과가 가능하도록 한다. 따라서, 공작기계에 신속하게 절삭유(O)를 공급할 수 있도록 하여 원활한 절삭 작업이 가능하도록 한다.

(제2실시예)

이하, 첨부되는 도면과 함께 본 발명의 제2실시예에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치(90)의 실시 구성을 살펴보면 다음과 같다.

도 8은 본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치의 제2실시예를 도시한 사시도이고, 도 9는 도 8을 좌측방에서 본 것을 도시한 좌측면도이다.

바닥면에 안착되는 하부 지지판(510)이 구성되고, 하부 지지판(510)의 상면에 하단이 고정되어 상방 수직으로 연장되는 다수의 지지축(520)이 구성되며, 지지축(520)이 관통하는 판상의 가이드(600)가 구성된다.

또한, 지지축(520)의 상단이 하면에 고정되는 상부 지지판(140)이 구성되므로 하부 지지판(510)과 상부 지지판(540)은 상하방으로 이격된 상태를 유지하게 된다.

또한, 상기 상부 지지판(530)의 상면에 회전축(701)이 측방을 향하도록 모터(700)가 장착되고, 상기 회전축(701)에 보빈(720)이 연결되며, 보빈(720)에 연결되어 상부 지지판(530)을 관통하여 가이드(600)에 연결된 인장끈(730)이 구성된다. 상기 모터(700)는 전기 시그널에 따라 정역 회전이 자유롭고 회전 각도를 용이하게 컨트롤할 수 있는 서보모터가 바람직하다.

또한, 상기 모터(700) 및 보빈(720)을 수용하여 보호하도록 상부 지지판(530)에 케이스(C)가 부착된다.

또한, 가이드(600)는 상면에 오목한 홈 모양으로 형성되어 절삭유가 채워지는 충전부(601)가 형성되고, 충전부(601)에서 측방으로 개방되어 절삭유가 유입되는 개방부(603)가 구성되며, 충전부(601)에서 외측방으로 관통되어 충전부(601)에 채워진 부유물 및 절삭유가 빠져나가는 배출구(605)가 구성된다. 또한, 가이드(600)의 외측면에 부착되어 배출구(605)에 연결된 호스(H)가 구성된다. 또한, 호스(H)에 장착되어 통과하는 절삭유의 양을 단위 시간당 부피로 측정하여 데이터로 발신하는 유량센서(800)가 구성된다.

상기 지지축(520)은 충전부(601)의 둘레에 배치됨은 물론이다.

또한, 유량센서(800)에 접속되어 상기 모터(700)를 조정하는 제어부(도시하지 않음)가 구성된다.

상기 제어부는 유량센서(800)로부터 유량(단위 시간당 지나가는 절삭유의 부피량) 데이터를 수신하여, 유량이 규정된 값이면 상기 모터(700)를 정지시키고, 유량이 규정된 값보다 작으면 상기 모터(700)를 구동시켜, 상기 인장끈(730)을 풀어 상기 가이드(600)가 중량에 의해 하강하도록 하며, 유량이 규정된 값보다 크면 상기 모터(700)를 구동시켜, 상기 인장끈(730)을 끌어올려 상기 가이드(600)가 상승하도록 프로그램된 것이다.

이상, 살펴본 제2실시예의 작동 과정을 첨부되는 도면과 함께 살펴보면 다음과 같다.

도 10은 본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치의 제2실시예로서, (a)는 절삭유에 가이드가 자중에 의해 잠긴 상태이고, (b)는 (a)의 상태에서 가이드를 상승시켜 가이드의 바닥면이 유면의 하부에 근접한 것을 도시한 사용 상태도이고, 도 11은 본 발명에 의한 절삭유 부유물 실시간 흡입장치의 제2실시예로서, (a)는 유면이 가이드의 하부에 위한 상태이고, (b)는 (a)의 상태에서 가이드를 하강시켜 가이드의 바닥면이 유면의 하부에 근접한 것을 도시한 사용 상태도이다.

제2실시예에 의한 본 발명을 탱크(T)에 설치한 후 절삭유가 탱크(T)로 배출되도록 한다. 호스(H)에는 흡입펌프(도시하지 않음)가 연결되어 작동하도록 한다.

이때, 도 10의 (a)에서처럼, 절삭유의 유면(L)이 가이드(600)의 상면에 근접하거나 가이드(600)가 완전히 잠기게 되면, 상기 가이드(600)의 개방부(603)와 충전부(601)를 거쳐 부유물과 절삭유가 호스(H)로 배출된다. 이때, 제어부는 유량센서(800)로부터 유량 데이터를 수신 받은 후 규정값과 비교하여 크다고 판단되면 모터(700)를 구동시켜서 인장끈(730)을 끌어 올린다. 이렇게 해서 도 10의 (b)에서처럼, 가이드(600)가 상승하게 되면서 가이드(600)의 개방부(603)를 통해 유입되는 절삭유 및 부유물의 양이 감소하게 된다. 그래서 이때 유량센서(800)로부터 전송되는 유량 데이터가 규정값에 부합한다면 상기 모터(700)의 구동을 정지시켜 가이드(600)의 상승을 멈추게 한다. 이때, 바람직하기는 상기 충전부(601)의 바닥면(M)이 유면(L) 하방으로 1~3mm 위치하는 게 바람직하다. 물론, 상기 수치는 필요에 따라 변경이 가능함은 물론이다. 이처럼, 상기 바닥면(M)이 유면(L) 하방에 근접하므로 유면(L)에 떠 있는 부유물을 집중적으로 흡입할 수 있다.

다음으로, 도 11의 (a)처럼 절삭유가 공작기계에 재활용되도록 공급되고 상기 흡입 과정을 거쳐 유면(L)이 가이드(200)의 하방에 위치하게 된다면, 가이드(600)를 통해서 부유물 및 절삭유가 흡입되지 않게 된다. 따라서, 유량센서(800)를 통해서 제어부는 유량이 규정값 이하인 것을 감지한 후, 상기 모터(700)를 구동시켜서 인장끈(730)을 하방으로 풀어내린다. 그러면, 가이드(600)는 서서히 절삭유에 잠기게 되면서 흡입되는 부유물과 절삭유의 양이 증가하게 된다. 따라서 상기 유량센서(800)를 통해서 제어부는 유량 데이터를 실시간으로 전송 받으면서 규정값에 도달할 때까지 인장끈(730)을 풀어내린다. 그래서, 규정된 값이 다다르면 모터(700)를 정지시켜 가이드(600)의 하강이 멈추게 한다.

이상 살펴본 제2실시예에 의하면, 연속적으로 가변되는 절삭유의 유면(L)을 따라 가이드(600)의 바닥면(M)이 유면(L)에서 설정된 깊이로 잠길 수 있도록 할 수 있기 때문에 신속하게 부유물을 흡입하여 배출시킬 수 있고, 부유물을 집중적으로 배출시킬 수 있다. 즉, 높이가 실시간으로 변하는 유면(L)을 따라 상기 가이드(600)를 승강시키며 부유물을 흡입할 수 있게 한다. 이와 동시에, 흡입되는 절삭유의 양은 최대한 감소되도록 하므로 신속한 절삭유의 여과가 가능하도록 한다. 따라서, 공작기계에 신속하게 절삭유를 공급할 수 있도록 하여 원활한 절삭 작업이 가능하도록 한다.

90: 절삭유 부유물 실시간 흡입장치 110: 하부 지지판
120: 지지축 130: 스크류축
137: 너트 140: 상부 지지판
200: 가이드 201: 충전부
203: 개방부 205: 배출구
210: 배출관 300: 모터
400: 유면 감지부 410: 브래킷
420: 제1유면 레벨센서 421, 431: 안내축
423, 433: 플랜지 425, 435: 플로터
430: 제2유면 레벨센서 510: 하부 지지판
520: 지지축 530: 상부 지지판
600: 가이드 601: 충전부
603: 개방부 605: 배출구
700: 모터 720: 보빈
730: 인장끈 800: 유량센서
H: 호스 T: 탱크
O: 절삭유 L: 유면

Claims (3)

1. 삭제
2. 하부 지지판(110)과,
   상기 하부 지지판(110)의 상면에 하단이 고정되어 상방으로 연장되는 지지축(120)과,
   상기 하부 지지판(110)의 상면에 회전 가능하도록 장착되어 상방으로 연장되는 스크류축(130)과,
   상기 지지축(120)이 관통하고 상기 스크류축(130)이 나사체결되어 통과하는 판상의 가이드(200)와,
   상기 지지축(120)의 상단이 하면에 고정되는 상부 지지판(140)과,
   상기 상부 지지판(140)의 상면에 고정되고 회전축(도시하지 않음)이 상기 상부 지지판(140)을 관통하여 상기 스크류축(130)에 연결된 모터(300)와,
   상기 가이드(200)에 장착되어 유면(L)을 감지하는 유면 감지부(400)를 포함하고,
   상기 가이드(200)는 상면에 오목하게 형성되어 절삭유(O)가 채워지는 충전부(201)와,
   상기 충전부(201)에서 측방으로 개방되어 절삭유(O)가 유입되는 개방부(203)와,
   상기 충전부(201)에서 외측방으로 관통된 배출구(205)를 포함하고,
   상기 유면 감지부(400)에 접속되어 상기 모터(300)를 조정하는 제어부(도시하지 않음)를 포함하고,
   상기 제어부(도시하지 않음)는,
   상기 유면 감지부(400)의 하부에 유면(L)이 위치하면, 상기 모터(300)를 구동시켜 상기 가이드(200)가 하강하도록 하여, 상기 유면 감지부(400)에 유면(L)이 감지되면 상기 모터(300)를 정지시키고, 상기 유면 감지부(400)가 유면(L)을 감지한 상태에서 유면(L)이 상승하게 되면, 상기 모터(300)를 구동시켜 상기 가이드(200)를 상승시켜, 상기 유면 감지부(400)가 유면(L)을 감지하면 상기 모터(300)를 정지시키도록 프로그램된 것이고,
   상기 유면 감지부(400)는,
   상기 가이드(200)에 고정되어 측방으로 연장되는 브래킷(410)과,
   상기 브래킷(410)의 양측에 장착되어 유면(L)을 감지하는 제1유면 레벨센서 (420) 및 제2유면 레벨센서(430)와,
   상기 제1유면 레벨센서(420)의 하단이 제2유면 레벨센서(430)의 하단보다 하부에 배치되어, 상기 제1유면 레벨센서(420)가 상기 제2유면 레벨센서(430)보다 빨리 유면(L)을 감지하도록 구성된 것이고,
   상기 제어부(도시하지 않음)는,
   상기 제1유면 레벨센서(420)에 유면(L)이 감지되지 않으면, 상기 모터(300)를 구동시켜 상기 가이드(200)가 하강하도록 하여, 상기 제1유면 레벨센서(420)에 유면(L)이 감지되면 상기 모터(300)를 정지시키고, 상기 제1유면 레벨센서(420)가 유면(L)을 감지한 상태에서 유면(L)이 상승하여, 상기 제2유면 레벨센서(430)에 유면(L)이 감지되면, 상기 모터(300)를 구동시켜 상기 가이드(200)가 상승하도록 하여, 상기 제1유면 레벨센서(420)에 유면(L)이 감지되고 상기 제2유면 레벨센서(430)에 유면(L)이 감지되지 않으면, 상기 모터(300)를 정지시키도록 프로그램된 것이고,
   상기 제1유면 레벨센서(420) 및 제2유면 레벨센서(430)는,
   하단에 플랜지(423, 433)가 형성된 안내축(421, 431)과,
   상기 안내축(421, 431)이 관통하여, 중력에 의해 하강한 상태에서 절삭유(O)의 부력에 의해 상승하는 플로터(425, 435)를 포함하는 것으로서,
   상기 플로터(425, 435)의 승강 정도를 감지하여 상기 제어부(도시하지 않음)에 유면(L) 감지 시그널을 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 절삭유 부유물 실시간 흡입장치.
3. 삭제

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