KR20070070518A - 쿨런트 침입방지가 가능한 공작물 밀착 확인 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작물 가공중 쿨런트 침투를 사전에 막아 내부에 기 침투한 쿨런트에 의한 배압 오동작을 사전에 차단하여 공작물의 밀착 확인에 오류가 없도록 한 쿨런트 침입방지가 가능한 공작물 밀착 확인 장치를 제공하기 위한 것으로, 기준면에 장착된 공작물의 밀착 상태를 확인하는 장치에 있어서, 공압원과; 상기 공압원에서 토출된 압력을 조절하는 감지용 압력조절밸브와; 상기 감지용 압력조절밸브와 상기 기준면의 에어토출구를 연결하는 관로를 개폐하는 제1솔레노이드밸브와; 상기 제1솔레노이드밸브와 에어토출구를 연결하는 관로에 설치되어 일정 압력이 감지되면 상기 제1솔레노이드밸브를 오프(off) 절환시켜 관로를 차단하는 압력감지수단과; 상기 감지용 압력조절밸브의 입구측에 상기 제1솔레노이드 밸브와 병열로 설치되고, 상기 압력감지수단이 온(on) 동작할 때 공압원의 에어를 에어토출구로 지속적으로 공급하는 제2솔레노이드밸브가 포함된 것을 특징으로 한다.

공작물 밀착, 치구, 배압, 쿨런트

Description

쿨런트 침입방지가 가능한 공작물 밀착 확인 장치{Work piece adhesion certification device for preventing coolant infiltration}

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.

도 1 및 도 3,4는 치구에 클램프 된 공작물의 다양한 밀착 상태도.

도 2는 종래 공작물의 밀착 상태를 확인하기 위한 공압회로도.

도 5는 본 발명에 따른 쿨런트 침입방지가 가능한 공작물 밀착 확인 장치의 회로구성도.

도 6은 본 발명에 따른 쿨런트 침입방지가 가능한 공작물 밀착 확인 장치의 제어흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

115: 압력조절밸브

120: 제1솔레노이드밸브

130: 압력스위치

140: 제2솔레노이드밸브

150: 압력조절밸브

160: 체크밸브

본 발명은 가공기에 클램프 된 공작물의 밀착 상태를 확인하는 장치에 관한 것으로, 특히 공작물의 밀착된 상태를 확인하는 과정에서 오류가 일어나지 않도록 한 쿨런트 침입방지가 가능한 공작물 밀착 확인 장치에 관한 것이다.

머시닝 센터 등의 가공기에서 공작물은 테이블상의 치구에 유압클램프로 장착된다. 이때 공작물이 제대로 밀착되지 않은 상태에서 가공을 하게 되면, 가공물과 절삭장비의 충돌이 발생하여, 절삭 장비의 심각한 손상을 초래할 수 있다. 따라서 공작물의 밀착을 확인하는 장치가 필요하다.

즉, 도 1과 같이 공작물(W)을 작업자가 치구(100)에 올려놓고 유압클램프에 의한 자동클램핑을 시킨 후 공작물이 제대로 안착되었는지를 확인하는 공작물 밀착 확인장치가 필요한 것이다.

도 2는 종래 공작물 밀착을 확인하기 위한 공압 회로 장치를 나타낸 것으로, 공압원(10)과 에어토출구(101a)의 사이에 유로를 개폐하는 솔레노이드밸브(12)가 설치되고, 솔레노이드밸브(12)와 에어토출구(11)를 연결하는 관로에 에어토출구(11)의 압력을 측정하는 압력스위치(13)가 연결되어 있고, 솔레노이드밸브(12)의 입구측에는 압력조절밸브(14)가 설치되어 있다.

따라서 도 2와 같이 공작물(W)이 기준면(101)에 올려지고 클램프를 하고 나면, 도 2의 솔레노이드밸브(12)가 온(on)작동하여 압력조절밸브(14)에서 조정된 적당한 압력(통상 1bar)이 체크밸브(15)를 통과하여 공급된다.

에어토출구(101a)에서 토출된 에어는 기준면(101)과 밀착된 공작물(W)에 의해 배압이 발생한다. 이 배압으로 압력스위치(13)가 온 감지하여 공작물이 제대로 안착되었는지를 확인한다. 제대로 안착 되면 솔레노이드밸브(12)를 오프(off) 상태로 절환시키고 가공프로그램을 자동으로 실행한다.

그러나 통상 공작물의 안착부분이 비가공면일 경우 도 3에서 보는바와 같이 공작물(W)과 기준면(101)의 틈새로 쿨런트(Coolant)가 들어가게 된다. 가공시간이 통상 20분 이상임으로 그 시간동안 그 틈새로 유입된 쿨런트는 에어라인 전체에 침투하게 된다.

이 상태에서 가공이 완료된 공작물을 탈거하고, 새로운 공작물을 기준면에 안착시킨후, 처음에 설명한 공작물 밀착장치를 가동하게 된다. 이때 제 4도 처럼 공작물이 제대로 안착이 되지 않았는데도 불구하고 밀착확인용 에어가 이미 에어라인 내부에 쿨런트(200)에 의해 배압이 발생하여 도 2의 압력스위치(13)가 온(On) 상태로 되어 장비는 공작물이 제대로 안착되었다고 판단하고 자동 가공프로그램을 실행하게 된다.

이렇게 되면 제대로 안착되지 않은 공작물로 인해 클램핑 자체도 잘되지 않은 상태에서 가공을 시작하여 공작물이 가공력에 의해 이탈하는 사고나 혹은 공작물과 장비가 충돌하는 사태가 발생한다.

한편, 종래에는 상기의 밀착확인 장치용 솔레노이드 밸브(12)를 계속 온(On)시켜 쿨런트가 침투되지 않도록 시도하는 경우도 있었으나, 기본적으로 밀착확인용 에어의 경우 1Bar 정도를 유지해야하므로(만약 그 이상으로 하면 밀착 감지능력이 현격히 저하됨) 이러한 1Bar정도의 압력으로는 고압으로 사용되는 최근의 쿨런트는 그 침투를 막는데 한계가 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 제반적인 사정을 감안하여 창출된 것으로, 공작물 가공 중 쿨런트 침투를 사전에 막아 내부에 기 침투한 쿨런트에 의한 배압 오동작을 사전에 차단하여 공작물의 밀착 확인에 오류가 없도록 한 쿨런트 침입방지가 가능한 공작물 밀착 확인 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

기준면에 장착된 공작물의 밀착 상태를 확인하는 장치에 있어서,

공압원과;

상기 공압원에서 토출된 압력을 조절하는 감지용 압력조절밸브와;

상기 감지용 압력조절밸브와 상기 기준면의 에어토출구를 연결하는 관로를 개폐하는 제1솔레노이드밸브와;

상기 제1솔레노이드밸브와 에어토출구를 연결하는 관로에 설치되어 일정 압력이 감지되면 상기 제1솔레노이드밸브를 오프(off) 절환시켜 관로를 차단하는 압력감지수단과;

상기 감지용 압력조절밸브의 입구측에 상기 제1솔레노이드 밸브와 병열로 설 치되고, 상기 압력감지수단이 온(on) 동작할 때 공압원의 에어를 에어토출구로 지속적으로 공급하는 제2솔레노이드밸브가 포함된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 제2솔레노이드밸브의 출구측에 공압원의 압력을 감압시키는 에어블로워용 압력조절밸브가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 에어블로워용 압력조절밸브의 출구측에는 에어 역류를 방지하는 체크밸브가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 치구의 기준면(101)에 장착된 공작물(W)의 밀착 상태를 확인하는 공압회로를 나타낸 것이고, 도 6은 도 5의 공압회로를 제어하기 위한 흐름도를 나타낸 것이다.

본 발명은 도 5와 같이 공압원(110)과, 상기 공압원(110)에서 토출된 압력을 조절하는 감지용 압력조절밸브(115)와, 상기 감지용 압력조절밸브(115)와 도 1의 기준면(101)의 에어토출구(101a)를 연결하는 관로를 개폐하는 제1솔레노이드밸브(120)와, 상기 제1솔레노이드밸브(120)와 에어토출구(101a)를 연결하는 관로에 설치되어 일정 압력이 감지되면 상기 제1솔레노이드밸브(120)를 오프(off) 절환시켜 관로를 차단하는 압력감지수단으로 압력스위치(130)가 구비된다.

이같이 본 발명은 1차적으로 공작물의 안착 상태를 압력스위치(130)로 감지하여 제1솔레노이드밸브(120)를 차단하는 제1공압회로를 구성한다.

이와 함께 본 발명은 제1회로에서 공작물의 안착이 확인되면, 에어토출구(101a)를 통하여 공급관로로 쿨런트의 침입을 방지하는 제2공압회로를 구성한다.

제2공압회로는, 상기 감지용 압력조절밸브(115)의 입구측에 상기 제1솔레노이드 밸브(120)와 병열로 설치되는 제2솔레노이드밸브(140)를 포함한다.

따라서 제2솔레노이드밸브(140)는 상기 압력감지수단(130)이 온(on) 동작할 때 공압원(110)의 에어를 에어토출구(101a)로 지속적으로 공급하여 공작물 가공시 쿨런트의 유입을 차단한다.

바람직하게는 상기 제2솔레노이드밸브(140)의 출구측에 공압원(110)의 압력을 감압시키는 에어블로워용 압력조절밸브(150)가 더 설치될 수 있다. 본 실시예에서 에어블로워용 압력조절밸브(150)는 2~3bar 정도로 설정되어 있고, 감지용 압력조절밸브(115)는 1bar로 설정되어 있다.

상기 에어블로워용 압력조절밸브(150)의 출구측에는 에어 역류를 방지하는 체크밸브(160)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 도 6의 제어흐름도를 참고하여 설명한다.

먼저, 공작물의 클램핑이 완료되면 제1솔레노이드밸브(120)가 온 상태로 절환된다(S10). 따라서 공압원(11)측 에어공기는 감지용 압력조절밸브(115)를 통과하여 기준면(101)의 에어토출구(101a)로 공급된다.

이때 공작물(W)과 기준면(101)과의 밀착이 양호하면 에어토출구(101a)측 관로에 배압이 형성되고 이를 압력스위치(130)가 감지한다(S11). 압력스위치(130)의 온(on) 감지동작으로 제1솔레노이드밸브(120)는 오프(off) 절환동작되고(S12) 동시에 제2솔레노이드밸브(140)가 온(on) 동작한다(S13).

따라서 공압원(110)측 에어는 제2솔레노이드밸브(140)를 통하여 에어블로워용 압력조절밸브(150)를 거친 후 에어토출구(101a)로 공급된다(S14). 이때 공급되는 에어압력은 상대적으로 제1솔레노이드밸브(120)를 통하여 공급되는 압력보다 1~2bar 큰 압력으로서 가공이 완료될 때까지 계속된다.

이같이 가공이 진행하는 동안에는 에어토출구(120)를 통해 기준면(101)으로 에어가 지속적으로 공급되므로 기준면과 공작물 사이의 틈새로 쿨런트가 침입하는 역류를 방지하게 된다.

이후 가공프로그램에 의해 가공 완료신호가 종료되면(S15), 제2솔레노이드밸브(140)는 오프(off) 상태로 절환동작한다(S16).

이같이 본 발명은 제1공압회로를 통해 형성되는 배압을 통해 공작물의 밀착을 확인하고, 확인이 끝나면 제2공압회로를 통해 지속적으로 에어 블로워를 발생시켜 회로로 유입되는 쿨런트의 역류를 미연에 차단함으로써 다음번 가공에 배압 오동작으로 일으키는 현상을 제거하게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 쿨런트 침입방지가 가능한 공작물 밀착 확인 장치에 따르면, 쿨런트에 의한 배압으로 인한 밀착확인 센서의 오류를 방지할 수 있고, 센서 오동작에 따른 장비 충돌, 공작물 이탈등의 사고 예방이 가능하며, 작업자가 일일이 공작물 밀착여부를 재차 확인할 필요가 없고, 안정된 시스템의 공급으로 사용자의 신뢰성 증대를 꾀할 수 있다.

Claims (3)

1. 기준면(101)에 장착된 공작물(W)의 밀착 상태를 확인하는 장치에 있어서,

   공압원(110)과;

   상기 공압원(110)에서 토출된 압력을 조절하는 감지용 압력조절밸브(115)와;

   상기 감지용 압력조절밸브(115)와 상기 기준면(101)의 에어토출구(101a)를 연결하는 관로를 개폐하는 제1솔레노이드밸브(120)와;

   상기 제1솔레노이드밸브(120)와 에어토출구(101a)를 연결하는 관로에 설치되어 일정 압력이 감지되면 상기 제1솔레노이드밸브(120)를 오프(off) 절환시켜 관로를 차단하는 압력감지수단과;

   상기 감지용 압력조절밸브(115)의 입구측에 상기 제1솔레노이드 밸브(120)와 병열로 설치되고, 상기 압력감지수단이 온(on) 동작할 때 공압원(110)의 에어를 에어토출구(101a)로 지속적으로 공급하는 제2솔레노이드밸브(140)가 포함된 것을 특징으로 하는 쿨런트 침입방지가 가능한 공작물 밀착 확인 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제2솔레노이드밸브(140)의 출구측에 공압원(110)의 압력을 감압시키는 에어블로워용 압력조절밸브(150)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 쿨런트 침입방지가 가능한 공작물 밀착 확인 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 에어블로워용 압력조절밸브(150)의 출구측에는 에어 역류를 방지하는 체크밸브(160)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 쿨런트 침입방지가 가능한 공작물 밀착 확인 장치.

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