KR102651197B1 - 방전기계 스마트 원점 세팅장치 - Google Patents

방전기계 스마트 원점 세팅장치 Download PDF

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이정환
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Abstract

본 발명은 방전기계에 공작물을 세팅할 경우에 공작물의 각 측면 또는 그 상부면 상에서 발생할 수 있는 각종 세팅오차를 미연에 방지하여 공작물의 세팅불량으로 인한 가공의 정밀도의 문제점을 해결하면서 세팅시간을 단축시킬 수 있는 방전기계 스마트 원점 세팅장치에 관한 것으로서, 상기 방전기계의 헤드부(미도시) 하부에 배치되어 좌우이동, 전후이동 및 상하 높이를 조절하도록 이동부(미도시)에 연결된 수직형 클램프(20)와 상기 클램프(20)의 하단에 연결되어 좌표탐침부(100)를 결합 고정시키는 파지부(30)가 마련되고, 상기 좌표탐침부(100)는 파지부(30)에 상단이 결합되면서 소정 수직길이로 형성된 상측의 결합몸체(110)와 상기 결합몸체(110)의 하단에 연결되어 점진적으로 직경이 작아지면서 하단에 구형의 제1접촉부(121)가 형성된 하측의 지지몸체(120)와 상기 결합몸체(110)와 지지몸체(120) 사이에 원호형으로 돌출 형성된 차단탭(130) 및 상기 지지몸체(120)가 삽입되도록 하면 중앙에서 상면 중앙으로 관통된 제1결속공(141)이 형성되어 차단탭(130)에 상부가 단속되면서 지지몸체(120) 외주에 고정된 제2접촉부(140)를 포함하되, 상기 제2접촉부(140)는 둘레에 각각 동일한 단면적을 형성한 사방면을 형성한 사면체형태로 형성되며, 상기 헤드부 하부에 이격되게 위치하여 공작물을 셋팅하기 위한 작업다이(40)에서 작업다이(40)에 안착된 공작물과 이격된 위치의 작업다이(40) 일면에 원점세팅부(200)가 마련되고, 상기 원점세팅부(200)는 하단부에 위치하여 자력을 발생하면서 상면 중앙에서 하면 중앙으로 관통된 제2결속공(211)이 형성된 원통형의 부착고정부(210)와 상기 부착고정부(210)의 제2결속공(211)에 하단부가 삽입 고정되면서 상단에 연결되어 상면이 수평면을 형성한 반구형의 제3접촉부(221)를 형성한 가이드부(220)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

방전기계 스마트 원점 세팅장치{Smart origin position setting device for electric discharge machine}
본 발명은 방전기계 스마트 원점 세팅장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방전기계에 공작물을 세팅할 경우에 공작물의 각 측면 또는 그 상부면 상에서 발생할 수 있는 각종 세팅오차를 미연에 방지하여 공작물의 세팅불량으로 인한 가공의 정밀도의 문제점을 해결하면서 세팅시간을 단축시킬 수 있는 방전기계 스마트 원점 세팅장치에 관한 것이다.
일반적으로 방전가공이라 함은 두 전극 사이에 방전을 일으켰을 때 발생하는 물리적, 기계적, 전기적 작용을 이용하여 가공하는 방법으로, 절연성이 있는 가공액에 공구전극과 공작물을 넣고 펄스성 방전을 반복시키면 전자 충격에 의해 공작물의 일부를 녹이거나 비산시켜 소정의 형상으로 가공하는 방식의 일종이다.
이와 같은 방전가공 방식을 적용한 방전기계에는, 총형전극을 이용한 형방전가공기와 와이어전극을 이용한 와이어방전가공기 등과 같이 다양한 제품이 있으며, 이러한 방전기계 중에서, 공작물에 아주 미세한 구멍 또는 홈을 가공하는 방전기계 구조가 있으며, 공작물(W)이 지그(J)를 매개로 거치되는 작업대와, 이 작업대의 상부 측에 배치된 공구전극부재와, 이 공구전극부재를 X, Y, Z축을 따라 3차원적으로 이동시키는 X, Y, Z축 이송대와, Z축 이송대 일측에 Z축 방향으로 이동됨과 동시에 회전가능하게 연결되어 공구전극부재가 척킹되는 회전스핀들과, 전체 작동을 제어하는 제어부로 이루어지고, 공구전극부재 및 공작물(W) 측에는 직류전원이 인가되며, 이 직류전원의 음극에는 공구전극부재가 접속되고, 직류전원의 양극에는 공작물(W)이 접속되도록 구성된다.
이러한 구성에 의해, 회전스핀들에 의해 회전 작동하는 공구전극부재 및 작업대에 직류전원이 인가되면, 공구전극부재 및 공작물(W) 사이에는 소정의 방전 펄스가 반복적으로 발생되어, 공작물(W)에는 구멍 또는 홈 등이 가공된다.
이러한 방전기계는 그 작업대의 지그(J) 상에 소정의 공작물(W)을 세팅시킴에 있어 공작물(W)의 각 측면의 수평도 또는 직진도, 공작물(W) 상부면의 평활도 등을 다양하게 고려하여 세팅시키고, 이렇게 세팅된 공작물(W)의 세팅오차를 측정하여 그 허용된 오차 범위를 이탈하게 되면 다시 공작물(W)을 적절히 세팅하여 그 방전가공을 수행하게 된다.
이러한 공작물의 세팅오차를 측정하는 종래의 방법은, 공작물(W)의 일부 표면의 두개 지점에 공구전극부재를 접촉시켜, 각 접촉된 두개의 지점 위치값을 측정하고, 이렇게 측정된 두개의 지점 위치값을 이용하여 위치편차를 연산하며, 이렇게 연산된 위치편차를 기설정된 오차범위와 비교 및 판단하여 왔었다.
하지만, 이러한 종래의 공작물 세팅오차 측정방법은 공작물(W)의 표면에 버(Burr) 등에 의해 일부 표면이 불균일할 경우에, 두개 지점의 위치값만을 이용하여 공작물의 세팅작업을 실시함에 따라 그 세팅오차가 정확하게 측정되지 못하게 되고, 이로 인해 공작물의 정확한 세팅이 이루어지지 못하게 되어 공작물의 가공정밀도가 떨어지는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1751756호(등록일자 : 2017. 06. 22.) 대한민국 등록특허 제10-2297270호(등록일자 : 2021. 08. 27.) 대한민국 등록특허 제10-1848860호(등록일자 : 2018. 04. 09.)
본 발명의 목적은, 방전기계의 작업다이에 공작물을 세팅할 경우에 공작물의 각 측면 또는 그 상부면 상에서 발생할 수 있는 각종 세팅오차를 미연에 방지하여 공작물의 세팅불량으로 인한 가공의 정밀도가 저하됨을 방지할 수 있으면서 세팅 시간을 단축시킬 수 있는 방전기계 스마트 원점 세팅장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 과제로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 또 다른 기술적 과제들은 후술할 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적 달성을 위한 방전 가공으로 공작물을 가공하는 방전기계에 있어서,
방전기계의 헤드부 하부에 배치되어 좌우이동, 전후이동 및 상하 높이를 조절하도록 이동부에 연결된 수직형 클램프와 상기 클램프의 하단에 연결되어 좌표탐침부를 결합 고정시키는 파지부가 마련되고,
상기 좌표탐침부는 파지부에 상단이 결합되면서 소정 수직길이로 형성된 상측의 결합몸체와 상기 결합몸체의 하단에 연결되어 점진적으로 직경이 작아지면서 하단에 구형의 제1접촉부가 형성된 하측의 지지몸체와 상기 결합몸체와 지지몸체 사이에 원호형으로 돌출 형성된 차단탭 및 상기 지지몸체가 삽입되도록 하면 중앙에서 상면 중앙으로 관통된 제1결속공이 형성되어 차단탭에 상부가 단속되면서 지지몸체 외주에 고정된 제2접촉부를 포함하되, 상기 제2접촉부는 둘레에 각각 동일한 단면적을 형성한 사방면을 형성한 사면체형태로 형성되며,
상기 헤드부 하부에 이격되게 위치하여 공작물을 셋팅하기 위한 작업다이에서 작업다이에 안착된 공작물과 이격된 위치의 작업다이 일면에 원점세팅부가 마련되고,
상기 원점세팅부는 하단부에 위치하여 자력을 발생하면서 상면 중앙에서 하면 중앙으로 관통된 제2결속공이 형성된 원통형의 부착고정부와 상기 부착고정부의 제2결속공에 하단부가 삽입 고정되면서 상단에 연결되어 상면이 수평면을 형성한 반구형의 제3접촉부를 형성한 가이드부로 구성되는 방전기계 스마트 원점 세팅장치를 제공한다.
한편, 상기 좌표탐침부의 결합몸체에 삽입되어 차단탭 상측에 위치한 에어분사체가 설치되며,
상기 에어분사체는 좌표탐침부의 결합몸체가 삽입되도록 상하 관통된 제3결속공이 형성된 일측의 제1몸체와, 상기 제1몸체에 일단이 연결되어 수평의 소정 길이로 돌출 형성되며, 상부 일면에서 수직돌출 되어 내측의 소정 수직길이로 요입된 내부의 제1유로를 형성한 에어이동관과 상기 제1유로와 내부에서 연통되어 타단 내측으로 수평 통과된 제2유로 및 상기 제2유로와 연통되어 타단으로 하향의 수직으로 관통된 제3유로가 형성된 제2몸체로 구성되되, 상기 제2몸체의 타단은 경사면을 형성하여 제3유로가 하향으로 노출된 형태를 가지며, 상기 제1유로의 수평단면은 원형이면서 제2유로의 수직단면은 수평길이의 개방형태를 가진 사각형태로 형성되는 방전기계 스마트 원점 세팅장치를 제공한다.
한편, 상기 부착고정부의 직경에 대응된 내경을 가지면서 부착고정부를 수용하도록 내부에 수용공간을 형성하며, 상기 가이드부가 삽입되도록 상부 중앙에 수용공간으로 관통된 제4결속공이 형성되며, 외주면에 수용공간으로 연통된 수직길이의 절개구가 등간격의 다수 개로 형성된 커버고정부와 상기 커버고정부의 하부 외주단에서 원호형태로 수평 돌출되어 자력을 발생시키는 부착부로 이루어진 보강체가 구비되는 방전기계 스마트 원점 세팅장치를 제공한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 방전기계 스마트 원점 세팅장치는, 작업다이에 공작물을 세팅할 경우에 공작물의 각 측면 또는 그 상부면 상에서 발생할 수 있는 각종 세팅오차를 미연에 방지하여 공작물의 세팅불량으로 인한 가공의 정밀도가 저하됨을 방지할 수 있으며, 특히 세팅 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방전기계 스마트 원점 세팅장치가 장착된 방전기계 개념도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방전기계 스마트 원점 세팅장치에서 좌표탐침부의 사시도(a), 정면도(b) 및 사시도의 A-A 단면도(c).
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방전기계 스마트 원점 세팅장치에서 원점세팅부의 사시도(a), 정면도(b) 및 정면도의 C-C 단면도(c).
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방전기계 스마트 원점 세팅장치에서 좌표탐침부에 에어분사체가 장착된 정면도(a)와 단면도(b).
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방전기계 스마트 원점 세팅장치에서 에어분사체의 평면도(a)와 평면도의 D-D 단면도(b)
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방전기계 스마트 원점 세팅장치에서 보강분사체의 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 방전기계 스마트 원점 세팅장치에서 에어분사체의 제1몸체 측부에 보강분사체가 연결된 상태의 단면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방전기계 스마트 원점 세팅장치에서 보강체가 결합된 원점세팅부의 정면도(a)와 정면도의 E-E 단면도(b).
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 방전기계 스마트 원점 세팅장치에서 원점세팅부에 지지관부와 수용관부가 설치된 단면도(a)와 지지관부와 수용관부의 결합 단면도(b).
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 방전기계 스마트 원점 세팅장치가 장착된 방전기계 개념도이며, 도 2는 본 발명의 방전기계 스마트 원점 세팅장치에서 좌표탐침부의 사시도(a), 정면도(b) 및 사시도의 A-A 단면도(c)이며, 도 3은 본 발명의 방전기계 스마트 원점 세팅장치에서 원점세팅부의 사시도(a), 정면도(b) 및 정면도의 C-C 단면도(c)를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 좌표탐침부와 원점세팅부의 구조 및 설치구조를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이 본 발명은 방전 가공으로 공작물을 가공하는 방전기계에 있어서,
방전기계의 헤드부(미도시) 하부에 배치되어 좌우이동, 전후이동 및 상하 높이를 조절하도록 이동부(미도시)에 연결된 수직형 클램프(20)와 상기 클램프(20)의 하단에 연결되어 좌표탐침부(100)를 결합 고정시키는 파지부(30)가 마련되고,
상기 좌표탐침부(100)는 파지부(30)에 상단이 결합되면서 소정 수직길이로 형성된 상측의 결합몸체(110)와 상기 결합몸체(110)의 하단에 연결되어 점진적으로 직경이 작아지면서 하단에 구형의 제1접촉부(121)가 형성된 하측의 지지몸체(120)와 상기 결합몸체(110)와 지지몸체(120) 사이에 원호형으로 돌출 형성된 차단탭(130) 및 상기 지지몸체(120)가 삽입되도록 하면 중앙에서 상면 중앙으로 관통된 제1결속공(141)이 형성되어 차단탭(130)에 상부가 단속되면서 지지몸체(120) 외주에 고정된 제2접촉부(140)를 포함하되, 상기 제2접촉부(140)는 둘레에 각각 동일한 단면적을 형성한 사방면을 형성한 사면체형태로 형성되며,
상기 헤드부 하부에 이격되게 위치하여 공작물을 셋팅하기 위한 작업다이(40)에서 작업다이(40)에 안착된 공작물과 이격된 위치의 작업다이(40) 일면에 원점세팅부(200)가 마련되고,
상기 원점세팅부(200)는 하단부에 위치하여 자력을 발생하면서 상면 중앙에서 하면 중앙으로 관통된 제2결속공(211)이 형성된 원통형의 부착고정부(210)와 상기 부착고정부(210)의 제2결속공(211)에 하단부가 삽입 고정되면서 상단에 연결되어 상면이 수평면을 형성한 반구형의 제3접촉부(221)를 형성한 가이드부(220)로 구성되는 방전기계 스마트 원점 세팅장치를 제공한다.
도면에 미도시되었지만 본 발명에 사용되는 통상의 방전기계는 헤드부와 작업다이(40)를 포함하는 하우징, 터치 프로브 형태의 좌표탐침부(100), 위치정보수신부, 가공부, 제어부, 디스플레이부, 방전전극 클램핑지그부, 원점세팅부 등을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 위치정보수신부(미도시)는 좌표탐침부(100)에서 전송하는 공작물의 위치, 형상 또는 치수의 좌표를 수신한다.
상기 위치정보수신부(미도시)는 스캔 장치 등을 포함하여 수신된 좌표를 후술할 제어부를 통해 2차원, 또는 3차원 이미지로 표현하게 할 수 있다.
그리고, 상기 가공부(미도시)는 하우징의 상부 또는 하부에 설치되며 작업다이(40)에 탑재된 상기 공작물을 가공하며, 상기 가공부는 회전력을 이용하여 공작물을 가공하거나 레이저, 빛 등을 이용하여 공작물을 가공할 수 있으며, 상기 가공부는 실시예에 따라 다양한 장치로 형성될 수 있으며, 실시예에 따라서는 다양한 가공부를 하우징에서 탈부착 가능한 형태로 형성할 수 있다.
그리고, 상기 제어부(미도시)는 위치정보수신기에서 전송받은 위치좌표와 설정해둔 기준좌표를 비교하여 오차 여부를 판단하여 가공부의 가공위치를 보정하며, 다수의 공작물을 반복 가공함에 따라 가공부에 마모가 발생하거나 열변형 등이 일어날 수 있으며, 진동 등에 의해 클램핑지그를 포함하는 가공기의 각 구성요소의 위치가 처음 위치에서 벗어나 공작물의 최종 가공에 오차가 발생할 수 있다.
이때, 상기 제어부는 좌표탐침부(100)와 위치정보수신기를 통하여 이러한 오차 여부를 판단할 수 있으며, 오차 여부가 허용 범위를 넘어선 경우, 상기 가공부의 작업 범위를 수정하거나 기준좌표를 변경할 수 있다.
그리고, 상기 디스플레이부(미도시)는 제어부에 의해 판단된 오차 데이터를 표시한다. 이를 통해, 디스플레이부는 사용자에게 오차 정도를 시각적으로 표시해 줄 수 있으며, 사용자에게 허용된 오차범위를 벗어난 경우 알람을 제공할 수도 있다.
그리고, 상기 방전전극 클램핑지그부(미도시)은 하우징의 적어도 일 영역에 결합되며, 일면에 성형 패턴이 형성되어 있는 전극을 포함하며, 상기 제어부의 제어신호에 따라 공작물에 전극을 접촉시킬 때 발생되는 방전현상에 의해 상기 전극의 패턴 형상대로 피가공물을 가공할 수 있으며, 상기 방전전극 클램핑지그부는 하우징의 착탈가능하며, 실시예에 따라 하우징에서 좌표탐침부(100)를 탈락시킨 후, 방전전극 클램핑지그부만 결합시켜 클램핑지그를 포함하는 가공기를 작동할 수 있다.
그리고, 상술한 방전기계를 이용하여 공작물을 가공시 작업다이(40)에 공작물을 세팅한 후, 본 발명은 공작물 또는 전극의 세팅 좌표값을 측정하여 제어부의 데이터베이스에 저장하게 되며, 이때 세팅 좌표값을 측정하기 위해 좌표탐침부(100)와 원점세팅부(200)를 사용하여 공작물 또는 전극의 좌표를 세팅하게 된다.
이에, 공작물의 측부에 위치하여 작업다이(40)에 원점세팅부(200)를 설치하여 방전기계에서 전극을 교체할 때마다 또는 다수의 홀가공을 가공할 때마다 상기 원점세팅부에 Z값을 측정하여 기계에 입력하여 바로 가공함으로써 오차 값을 없애고, 온도에 의한 오차도 최소화할 수 있도록 하였다.
이때, 상기 좌표탐침부(100)의 제1접촉부(121)를 원점세팅부(200)의 제3접촉부(221) 상부에 접촉시켜 좌표를 측정하게 되며, 공작물의 원점 또는 기준점 역할을 대신하는 원점세팅부(200)를 세팅하는 사용자는 원점세팅부(200)의 시작점 위치를 선택할 수 있다.
상술한 좌표탐침부(100)와 원점세팅부(200)에 대하여 다음과 같이 상세히 설명한다.
도 1과 도 2에 나타낸 바와 같이 먼저, 방전기계의 헤드부(미도시) 하부에 배치되어 좌우이동, 전후이동 및 상하 높이를 조절하도록 이동부(미도시)에 연결된 수직형 클램프(20)와 상기 클램프(20)의 하단에 연결되어 좌표탐침부(100)를 결합 고정시키는 파지부(30)가 마련된다.
그리고, 상기 좌표탐침부(100)는 상측의 결합몸체(110), 하단에 제1접촉부(121)가 형성된 하측의 지지몸체(120), 상기 결합몸체(110)와 지지몸체(120) 사이의 외주로 돌출된 차단탭(130) 그리고 상기 지지몸체(120)를 삽입하여 차단탭(130) 하측에 위치한 사면체형의 제2접촉부(140)로 구성되며, 상기 결합몸체(110)는 파지부(30)에 상단이 결합되면서 소정 수직길이로 형성된 봉형태로서, 상기 파지부(30)에 탈부착되는 구조로 결합된다.
상기 지지몸체(120)는 결합몸체(110)의 하단에 상단이 연결되어 점진적으로 직경이 작아지면서 하단에 구형의 제1접촉부(121)가 형성되며, 상기 헤드부의 이동으로 제1접촉부(121)가 전극 또는 공작물에 접촉하여 x축, Y축의 좌표 및 경로를 설정하게 된다.
상기 제2접촉부(140)는 결합몸체(110)와 지지몸체(120) 사이에 원호형으로 돌출 형성된 차단탭(130)의 하측에 위치하면서 지지몸체(120)가 삽입되도록 하면 중앙에서 상면 중앙으로 관통된 제1결속공(141)이 형성되어 차단탭(130)에 상부가 단속된다.
상기 제2접촉부(140)는 일예로 공작물의 1차 홀가공을 수행한 후 2차 홀가공을 수행할 때 또는 1차 홀가공을 수행한 공작물 외에 다른 공작물의 2차 홀가공을 수행시 2차 홀가공의 좌표값을 즉시 설정하고자 제2접촉부(140)의 사방면 중 직교되는 두면에 각각 원점세팅부(200)의 제3접촉부(221) 측부를 터치하여 3차원 기준점을 다시 설정하게 된다.
이에, 상기 제2접촉부(140)는 둘레에 각각 동일한 단면적을 형성한 사방면을 형성한 사면체형태로 형성되며, 그리고 상기 제2접촉부(140)는 지지몸체(120)에 탈부착이 용이하도록 사방면 중 일면 중앙에 제1결속공(141)으로 수평 관통된 제1고정구(142)가 형성되면서 제1고정구(142)를 통해 제1체결핀(143)을 나사 체결하여 지지몸체(120)에 고정됨으로서 제2접촉부(140)를 지지몸체(120)에 고정되게 된다.
따라서, 방전 가공시 전극의 직각도(Z축)와 수평(X축, Y축) 작업을 쉽고 빠르게 조정할 수 있고, 공작물의 배열이 대칭인 경우 한쪽의 방전 가공이 끝나면 척을 회전시켜 셋팅 작업 없이 방전 가공을 할 수 있다.
그리고, 상기 원점세팅부(200)는 헤드부 하부에 이격되게 위치하여 공작물을 셋팅하기 위한 작업다이(40)에서 작업다이(40)에 안착된 공작물과 이격된 위치의 작업다이(40) 일면에 설치된다.
도 1과 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 원점세팅부(200)는, 하측의 부착고정부(210)와 상기 부착고정부(210)의 상면 중앙에서 수직의 소정 길이로 형성되면서 상단에 제3접촉부(221)가 형성된 가이드부(220)로 구성되며, 상기 부착고정부(210)는 자체 자력을 발생하면서 상면 중앙에서 하면 중앙으로 관통된 제2결속공(211)이 형성된 원통형태로 형성되며, 상기 가이드부(220)는 부착고정부(210)의 제2결속공(211)에 하단부가 삽입 고정되면서 상단에 연결되어 상면이 수평면을 형성한 반구형의 제3접촉부(221)를 형성한다.
그리고 상기 부착고정부(210)는 가이드부(220)에 탈부착이 용이하도록 외주 일면에 제2결속공(211)으로 수평 관통된 제2고정구(212)가 형성되면서 제2고정구(212)를 통해 제2체결핀(213)을 나사 체결하여 가이드부(220)에 고정됨으로서 부착고정부(210)를 가이드부(220)에 고정되게 된다.
그리고, 상기 좌표탐침부(100)의 제1접촉부(121) 또는 제2접촉부(140)가 공작물 또는 전극의 터치면에 먼저 터치하기 전에 터치면에 유막 또는 이물질을 제거한 후 좌표탐침부(100)의 제1접촉부(121) 또는 제2접촉부(140)가 공작물 또는 전극의 터치면을 터치함에 따라 좌표의 오차를 줄이도록 다음과 같은 구조가 포함된다.
일반적으로 방전기계에 포함 또는 외부에 마련된 에어건 등을 이용하여 공작물 또는 전극의 터치면을 청소하게 되는데, 이때 별도의 에어건을 청소한 후 좌표탐침부(100)의 이동까지의 시간이 많이 소요되어 다시 공작물 또는 전극의 오염이 발생하게 된다.
도 4와 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 좌표탐침부(100)의 결합몸체(110)에 삽입되어 차단탭(130) 상측에 위치한 에어분사체(300)가 설치되며,
상기 에어분사체(300)는 좌표탐침부(100)의 결합몸체(110)가 삽입되도록 상하 관통된 제3결속공(311)이 형성된 일측의 제1몸체(310)와, 상기 제1몸체(310)에 일단이 연결되어 수평의 소정 길이로 돌출 형성되며, 상부 일면에서 수직돌출 되어 내측의 소정 수직길이로 요입된 내부의 제1유로(321-1)를 형성한 에어이동관(321)과 상기 제1유로(321-1)와 내부에서 연통되어 타단 내측으로 수평 통과된 제2유로(322) 및 상기 제2유로(322)와 연통되어 타단으로 하향의 수직으로 관통된 제3유로(323)가 형성된 제2몸체(320)로 구성되되, 상기 제2몸체(320)의 타단은 경사면부(324)를 형성하여 제3유로(323)가 하향으로 노출된 형태를 가지며, 상기 제1유로(321-1)의 수평단면은 원형이면서 제2유로(322)와 제3유로의 수직단면은 각각 수평길이의 개방형태를 가진 사각형태로 형성되는 방전기계 스마트 원점 세팅장치를 제공한다.
상기 에어분사체(300)는 결합몸체(110)에 삽입 고정되는 제1몸체(310)와 상기 제1몸체(310)의 측부에 연결되어 수평 돌출된 제2몸체(320)로 구성되는 구조를 가지며, 상기 제1몸체(310)는 좌표탐침부(100)의 결합몸체(110)가 삽입되도록 상하 관통된 제3결속공(311)이 형성되며, 또한 제3결속공(311) 내주에 베어링(312)이 장착되어 결합몸체(110)를 기준으로 에어분사체(300)가 회전되면서 공작물 또는 전극의 터치면에 제2몸체(320)의 타단이 위치하도록 회전 조정하게 된다.
상기 제2몸체(320)는 상부 일면에서 상부로 돌출된 에어이동관(321)이 형성되면서 내부로 제1유로(321-1)가 형성되면서 에어이동관(321) 내부에서 상부 일면에서 내측으로 소정 수직길이로 요입된 제1유로(321-1)가 형성되며, 상기 제1유로(321-1)는 수평단면이 원형이며, 상부 일면에 노출된 제1유로(321-1)에 연계된 에어이동관(321)을 장착하며, 상기 에어이동관(321)은 제2몸체(320) 상부로 수직 돌출된 형태로 마련되며, 상기 에어이동관(321)과 연계된 외부의 에어발생장치(미도시)를 통해 에어가 이송되어 에어이동관(321)을 통해 제1유로(321-1)로 이송된다.
상기 제2유로(322)는 내부의 제1유로(321-1)에 연통되어 제2몸체(320)의 타단 내측으로 통과되며, 이때 제2유로(322) 및 제3유로(323)는 각각 수직단면이 사각형태이면서 폭이 좁은 수평길이로 개방된 사각형태로 형성된다.
그리고, 상기 제3유로(323)는 제2몸체(320)의 타단 내측에 형성된 제2유로(322)의 단부와 연통되면서 하향의 수직으로 절곡되어 제2몸체(3200 타단으로 관통된 형태로 형성되며, 이때 제3유로(323)가 노출된 제2몸체(320)의 타단면은 소정 각도로 경사진 경사면부(324)를 형성하며, 상기 경사면부(324)에 노출된 제3유로(323)가 제2몸체(320) 타단 하면으로 노출되게 형성된 형태의 제2몸체 타단면인 경사면부(324)를 형성한다.
그리고, 도 6과 도 7에 나타낸 바와 같이 상기 에어분사체(300)의 제1몸체(310)에 연결된 제2몸체(320) 대신 또는 제1몸체(310)의 일측에 제2몸체(320)가 형성된다면 제1몸체(310)의 타측에 형성되며, 상기 제1몸체(310)가 일측 중앙에 연결되어 내부로 한 쌍의 수직형 제4유로(511)가 이격되게 형성되면서 제4유로(511)에 각각 연통되도록 상부로 돌출된 수직관(512) 그리고 하부로 돌출된 제1분사관(513)이 형성된 제3몸체(510)와, 상기 제3몸체(510)의 타측 내측에 일단이 연결되어 소정 길이로 수평 연장되면서 제4유로(511)에 연통되도록 제5유로(521)가 내부에 형성된 수평형의 연결관(520) 및, 상기 연결관(520) 타단에 일측 일면이 연결되어 제5유로(521)에 연통되도록 내부에 하향의 수직길이로 형성된 수직형 제6유로(531)가 형성되면서 하단으로 제6유로(531)가 노출되면서 타측 하단에 제6유로(531)로 연통된 분사공(532)이 형성된 제2분사관(530)을 포함하는 보강분사체(500)가 구성되는 방전기계 스마트 원점 세팅장치를 제공한다.
상기 보강분사체(500)는 좌표탐침부(100)의 제1접촉부(121) 또는 제2접촉부(140)가 공작물 또는 전극의 터치면에 먼저 터치하기 전에 터치면에 유막 또는 이물질을 제거하도록 하는 것으로서 보다 정밀하게 공작물 또는 전극의 터치면을 에어로 불어 주게 되며, 이때 제1분사관(513)을 통해 에어가 수직 분사방향 그리고 제2분사관(530)을 통해 수평 및 수직 분사방향을 순차적으로 수행하여 터치면의 유막을 완전 제거하여 계측에 대한 오차를 해결하게 된다.
상기 보강분사체(500)는 제1몸체(310)에 연결되어 수직형 제4유로(511) 한 쌍이 수직길이로 관통 형성되면서 하부에 한 쌍의 제1분사관(513)이 형성된 사면체형의 제3몸체(510)와, 상기 제3몸체(510)에 형성된 제4유로(511)에 연통된 제5유로(521)가 형성되면서 제3몸체(510) 측부에 수평 연결 돌출된 한 쌍의 연결관(520) 및, 상기 연결관(520)에 연결되어 제5유로(521)에 연통된 수직형 제6유로(531)가 하단으로 노출되면서 제6유로(531)와 연통된 분사공(532)이 측면 하단으로 노출된 제2분사관(530)으로 구성되는 구조를 가진다.
상기 제3몸체(510)는 내부로 이격된 한 쌍의 제4유로(511)가 상하 수직으로 관통되면서 제4유로(511)에 연통되면서 상부로 돌출된 수직관(512)과 제4유로(511)에 연통되면서 하부로 돌출된 제1분사관(513)이 형성되며, 상기 수직관(512)에 연계된 외부의 에어발생장치(미도시)를 통해 에어가 이송되어 수직관을 통해 제4유로(511)로 이송되어 제1분사관(513)을 통해 에어가 하향 분사되게 된다.
그리고, 상기 연결관(520)은 제3몸체(510)의 타측 하부 내측으로 일단이 연결되며, 이때 내부로 좌우 관통된 제5유로(521)가 형성되면서 제4유로(511)와 연결관(520) 일단의 제5유로(521)가 연통되는 구조로 연결되며, 각각의 제4유로(511)가 위치한 제3몸체(510) 하부에 한 쌍의 연결관(520)이 연결된다.
그리고, 상기 제2분사관(530)은 연결관(520)의 타단이 일측 일면에 연결되어 연결관(520)의 제5유로(521)로 제2분사관(530)의 내부로 수직길이의 하향 관통된 제6유로(531)가 연통되게 연결 형성되며, 이때 제2분사관(530)의 하단에 제6유로(531)가 노출되면서 상단은 밀폐된 형태를 가진 수평단면이 사각형태의 제2분사관(530)이 배치되며, 그리고 타측의 하단 일면에 제6유로(531) 연통된 분사공(532)이 형성되며, 이에 상기 제4유로(511)로 이동된 에어가 연결관(520)의 제5유로(521)를 거쳐 제2분사관(530)의 제6유로(531) 통해 이동되어 제2분사관(530)의 하단으로 노출된 제6유로(531)를 통해 에어가 분사되면서 제6유로(531)와 연통된 제2분사관(530) 타측 하단의 분사공(532)을 통해 에어가 분사됨으로서 제2분사관(530)은 하단부에는 에어가 수직방향 그리고 수평방향으로 동시에 분사되게 된다.
일예로, 원점세팅부(200)의 제3접촉부(221) 외주면을 터치면으로 할 때 좌표탐지부(100)가 원점세팅부(200)로 근접하게 이동되어 보강분사체(500)의 제1분사관(513)을 통해 에어를 분사시켜 터치면의 상면에 형성된 유막을 제거시키며, 그리고 보강분사체(500)의 제2분사관(530)에 형성된 제6유로(531) 및 분사공(532)을 통해 원점세팅부(200)의 터치면 상면 및 외주면에 형성된 유막을 제거시키게 된다.
그리고, 상기 원점세팅부(200)가 작업다이(40)에 부착 고정되면서 진동 등에 의해 이동이 불가하도록 원점세팅부(200)에 보강된 구조가 더 포함된다.
도 8에 나타낸 바와 같이 상기 부착고정부(210)의 직경에 대응된 내경을 가지면서 부착고정부(210)를 수용하도록 내부에 제1수용공간(401)을 형성하며, 상기 가이드부(220)가 삽입되도록 상부 중앙에 제1수용공간(401)으로 관통된 제4결속공(402)이 형성되며, 외주면에 제1수용공간(401)으로 연통된 수직길이의 절개구(403)가 등간격의 다수 개로 형성된 커버고정부(410)와 상기 커버고정부(410)의 하부 외주단에서 원호형태로 수평 돌출되어 자력을 발생시키는 부착부(420)로 이루어진 보강체(400)가 구비되는 방전기계 스마트 원점 세팅장치를 제공한다.
상기 보강체(400)는 상부가 밀폐되면서 하부가 개방된 원통형태로서, 내부에 제1수용공간(401)이 형성되면서 상부 중앙에 제4결속공(402)이 형성된 커버고정부(410)와 상기 커버고정부(410)의 하단부 외주단에서 수평 돌출된 원호형의 부착부(4200로 구성된다.
상기 커버고정부(410)의 제1수용공간(401)에 원점세팅부(200)의 부착고정부(210)가 면밀히 수용되는 구조를 가지며, 그리고 제1수용공간(401)의 높이는 부착고정부(410)의 높이와 동일하거나 더 높게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제4결속공(402)의 내주에 베어링(404)이 장착됨으로서 가이드부(220)를 기준으로 보강체(400)를 정회전 또는 역회전으로 회전시켜 작업다이(40)에 유격없이 밀착될 수 있도록 수행된다.
상기 부착부(420)는 커버고정부(410)의 하단부 외주단에 원호형태로 수평 돌출되면서 자력을 발생시켜 작업다이(40)에 부착 고정된다.
그리고, 가공 공정 중에 하나의 원점을 기준하는 원점세팅부(200) 외에 다른 원점을 기준하는 원점세팅부(200)를 필요시 하나의 원점세팅부(200)를 이동시켜 다수의 원점을 세팅할 수 있도록 다음과 같은 구조가 더 포함된다.
도 9에 나타낸 바와 같이 상기 원점세팅부(200)의 부착고정부(210)를 수용하도록 하부가 개방된 내부의 결합공간(610)이 형성되면서 결합공간(610)으로 연통되어 가이드부(220)가 통과되도록 상부 중앙에 가이드공(611)이 형성되며, 하단 외주단에서 원주형으로 돌출된 지지턱(620)이 형성되며, 상기 지지턱(620) 내측으로 결합공간(610) 내경에 비해 큰 내경을 가지면서 결합공간(610)과 연통된 끼움공간(630)이 형성된 지지관부(600)와,
상기 지지관부(600)를 수용하도록 상부가 개방된 내부의 제2수용공간(7100이 형성되며, 상기 지지관부(600)의 끼움공간(630)으로 삽입되도록 끼움공간(630) 위치에 대응된 제2수용공간(710)의 바닥면 중앙으로 상향 돌출된 결합돌기(720)가 형성된 수용관부(700)를 포함하는 방전기계 스마트 원점 세팅장치를 제공한다.
상기 지지관부(600)는 하부가 개방된 내부의 결합공간(610)과 상기 결합공간(610)과 연통되어 상부 중앙에 가이드공(611)이 형성되며, 이때 원점세팅부(200)의 가이드부(220)를 지지관부(600)의 하부에 위치한 결합공간(610)으로 이동시키면서 가이드공(611)을 통해 가이드부(220)를 통과시켜 상향 이동 후 결합공간(610)으로 부착고정부(210)를 긴밀히 수용토록 배치시킨다.
그리고, 상기 지지관부(600)의 하단 외주단에서 원주형으로 돌출된 지지턱(620) 내측에 하부가 개방되면서 결합공간(610)과 연통되도록 지지턱(620) 내측에 끼움공간(630)이 형성되며, 이때 끼움공간(630)은 결합공간(610) 내경에 비해 큰 내경을 가진다.
그리고, 상기 수용관부(700)는 작업다이(40)에 원점 세팅 수(數)에 대응된 수(數)로 배치되며, 상기 지지관부(600)를 수용하도록 상부가 개방된 내부의 제2수용공간(710)이 형성되어 원점세팅부(200)의 부착고정부(210)와 결합된 지지관부(600)를 제2수용공간(710)으로 배치시키며, 이때 상기 지지관부(600)의 끼움공간(630)으로 삽입되도록 끼움공간(630) 위치에 대응된 제2수용공간(710)의 바닥면 중앙으로 상향 돌출된 결합돌기(720)가 형성됨으로서 수용관부(600)의 제2수용공간(710) 바닥에 형성된 결합돌기(720)에 지지관부(600)의 끼움공간(630)을 긴밀히 삽입 고정시키게 된다.
또한, 상기 수용관부(700)는 전체 또는 하단부가 자력을 발생시키는 재질로 이루어져 작업다이(40)에 견고히 밀착 고정되며, 또한 수용관부(700)의 저면부 중앙에 내측으로 요입된 가압홈(730)이 형성됨으로서 가압홈(730)에 공압이 발생되어 작업다이(40)에 더욱 강하게 밀착 고정되어 수용관부(700)의 이동을 단속하게 된다.
또한, 상기 지지관부(600)의 끼움공간(630) 내주면과 수용관부(700)의 결합돌기(620) 외주면에 각각 낮은 마찰계수를 갖는 비금속재의 링형 마찰방지판(640)(740)이 부착되며, 상기 지지관부(600)의 끼움공간(630) 내주에 배치된 마찰방지판(640)과 수용관부(700)의 결합돌기(720)의 외주에 배치된 마찰방지판(740)이 상호 면접됨으로서 작업다이(40)에 부착 고정된 수용관부(700)로부터 원점세팅부(200)가 결합된 지지관부(600)를 쉽게 탈부착이 용이함과 아울러 지지관부(600)의 이동이 수월하게 된다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 모든 변형물, 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
좌표탐침부 100 결합몸체 110 지지몸체 120
제1접촉부 121 차단탭 130 제2접촉부 140
원점세팅부 200 부착고정부 210 가이드부 220
제3접촉부 221 에어분사체 300 제1몸체 310
제2몸체 320 에어이동관 321 제1유로 321-1
제2유로 322 제3유로 323 경사면부 324
보강체 400 제1수용공간 401 커버고정부 410
부착부 420 보강분사체 500 제3몸체 510
제4유로 511 수직관 512 제1분사관 513
연결관 520 제5유로 521 제2분사관 530
제6유로 531 분사공 532 지지관부 600
결합공간 610 가이드공 611 지지턱 620
끼움공간 630 수용관부 700 제2수용공간 710
결합돌기 720 가압홈 730

Claims (5)

  1. 방전 가공으로 공작물을 가공하는 방전기계에 있어서,
    방전기계의 헤드부 하부에 배치되어 좌우이동, 전후이동 및 상하 높이를 조절하도록 이동부에 연결된 수직형 클램프(20)와 상기 클램프(20)의 하단에 연결되어 좌표탐침부(100)를 결합 고정시키는 파지부(30)가 마련되고,
    상기 좌표탐침부(100)는 파지부(30)에 상단이 결합되면서 소정 수직길이로 형성된 상측의 결합몸체(110)와 상기 결합몸체(110)의 하단에 연결되어 점진적으로 직경이 작아지면서 하단에 구형의 제1접촉부(121)가 형성된 하측의 지지몸체(120)와 상기 결합몸체(110)와 지지몸체(120) 사이에 원호형으로 돌출 형성된 차단탭(130) 및 상기 지지몸체(120)가 삽입되도록 하면 중앙에서 상면 중앙으로 관통된 제1결속공(141)이 형성되어 차단탭(130)에 상부가 단속되면서 지지몸체(120) 외주에 고정된 제2접촉부(140)를 포함하되, 상기 제2접촉부(140)는 둘레에 각각 동일한 단면적을 형성한 사방면을 형성한 사면체형태로 형성되며,
    상기 헤드부 하부에 이격되게 위치하여 공작물을 셋팅하기 위한 작업다이(40)에서 작업다이(40)에 안착된 공작물과 이격된 위치의 작업다이(40) 일면에 원점세팅부(200)가 마련되고,
    상기 원점세팅부(200)는 하단부에 위치하여 자력을 발생하면서 상면 중앙에서 하면 중앙으로 관통된 제2결속공(211)이 형성된 원통형의 부착고정부(210)와 상기 부착고정부(210)의 제2결속공(211)에 하단부가 삽입 고정되면서 상단에 연결되어 상면이 수평면을 형성한 반구형의 제3접촉부(221)를 형성한 가이드부(220)로 구성되며,
    상기 부착고정부(210)의 직경에 대응된 내경을 가지면서 부착고정부(210)를 수용하도록 내부에 제1수용공간(401)을 형성하며, 상기 가이드부(220)가 삽입되도록 상부 중앙에 제1수용공간(401)으로 관통된 제4결속공(402)이 형성되며, 외주면에 제1수용공간(401)으로 연통된 수직길이의 절개구(403)가 등간격의 다수 개로 형성된 커버고정부(410)와 상기 커버고정부(410)의 하부 외주단에서 원호형태로 수평 돌출되어 자력을 발생시키는 부착부(420)로 이루어진 보강체(400)가 구비되는 것을 특징으로 하는 방전기계 스마트 원점 세팅장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 좌표탐침부(100)의 결합몸체(110)에 삽입되어 차단탭(130) 상측에 위치한 에어분사체(300)가 설치되며,
    상기 에어분사체(300)는 좌표탐침부(100)의 결합몸체(110)가 삽입되도록 상하 관통된 제3결속공(311)이 형성된 일측의 제1몸체(310)와, 상기 제1몸체(310)에 일단이 연결되어 수평의 소정 길이로 돌출 형성되며, 상부 일면에서 수직돌출 되어 내측의 소정 수직길이로 요입된 내부의 제1유로(321-1)를 형성한 에어이동관(321)과 상기 제1유로(321-1)와 내부에서 연통되어 타단 내측으로 수평 통과된 제2유로(322) 및 상기 제2유로(322)와 연통되어 타단으로 하향의 수직으로 관통된 제3유로(323)가 형성된 제2몸체(320)로 구성되되, 상기 제2몸체(320)의 타단은 경사면부(324)를 형성하여 제3유로(323)가 하향으로 노출된 형태를 가지며, 상기 제1유로(321-1)의 수평단면은 원형이면서 제2유로(322)와 제3유로의 수직단면은 각각 수평길이의 개방형태를 가진 사각형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 방전기계 스마트 원점 세팅장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 에어분사체(300)의 제1몸체(310)에 연결된 제2몸체(320) 대신 또는 제1몸체(310)의 일측에 제2몸체(320)가 형성된다면 제1몸체(310)의 타측에 형성되며, 상기 제1몸체(310)가 일측 중앙에 연결되어 내부로 한 쌍의 수직형 제4유로(511)가 이격되게 형성되면서 제4유로(511)에 각각 연통되도록 상부로 돌출된 수직관(512) 그리고 하부로 돌출된 제1분사관(513)이 형성된 제3몸체(510)와, 상기 제3몸체(510)의 타측 내측에 일단이 연결되어 소정 길이로 수평 연장되면서 제4유로(511)에 연통되도록 제5유로(521)가 내부에 형성된 수평형의 연결관(520) 및, 상기 연결관(520) 타단에 일측 일면이 연결되어 제5유로(521)에 연통되도록 내부에 하향의 수직길이로 형성된 수직형 제6유로(531)가 형성되면서 하단으로 제6유로(531)가 노출되면서 타측 하단에 제6유로(531)로 연통된 분사공(532)이 형성된 제2분사관(530)을 포함하는 보강분사체(500)가 구성되는 것을 특징으로 하는 방전기계 스마트 원점 세팅장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 원점세팅부(200)의 부착고정부(210)를 수용하도록 하부가 개방된 내부의 결합공간(610)이 형성되면서 결합공간(610)으로 연통되어 가이드부(220)가 통과되도록 상부 중앙에 가이드공(611)이 형성되며, 하단 외주단에서 원주형으로 돌출된 지지턱(620)이 형성되며, 상기 지지턱(620) 내측으로 결합공간(610) 내경에 비해 큰 내경을 가지면서 결합공간(610)과 연통된 끼움공간(630)이 형성된 지지관부(600)와,
    상기 지지관부(600)를 수용하도록 상부가 개방된 내부의 제2수용공간(7100이 형성되며, 상기 지지관부(600)의 끼움공간(630)으로 삽입되도록 끼움공간(630) 위치에 대응된 제2수용공간(710)의 바닥면 중앙으로 상향 돌출된 결합돌기(720)가 형성된 수용관부(700)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방전기계 스마트 원점 세팅장치.
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