KR20090013526A - 세혈 방전가공장치의 전극봉 가이드장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 캐비닛의 상측에 설치된 작업대의 상면 후측에는 X,Y,Z축의 이송대로 형성된 위치조정이송대를 설치하고, 전방에는 작업테이블이 구비된 가공조를 설치하며, 위치조정이송대를 형성하는 Z축이송대의 상측과 하단에는 전극봉수납관과 전극가이드관을 동일 수직선상에 장착한 것에 있어서;

Z축이송대에 상하로 설치되는 전극봉수납관과 가공액 분사노즐 어셈블리와의 사이에는 가공전극가이드장치를 장착하여서 된 세혈 방전가공장치에 관한 것으로서, Z축이송대에 상하로 설치되는 전극봉수납관과 가공액 분사노즐 어셈블리와의 사이에는 가공전극가이드장치를 장착하여 공급되는 가공전극봉을 파지하여 지지하면서 점진적으로 하향시켜 줌으로서, 방전가공을 할 때에 가공전극봉이 휘는 현상을 방지하여 신속하고 정밀하게 가공할 수 있다.

캐비닛. 작업대. 작업테이블. 가공조. 위치조정대. 헤드부. 가공전극봉가이드. 전극그리퍼.

Description

세혈 방전가공장치의 전극봉 가이드장치{A SMALL HOLE ELECTRIC DISCHARGE MACHINE}

본 발명은 가공물 침전타입의 세혈 방전가공장치의 전극봉 가이드장치에 관한 것이다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 캐비닛의 상측에 설치된 작업대의 상면 후측에는 X,Y,Z축의 이송대로 형성된 위치조정이송대를 설치하고, 전방에는 작업테이블이 구비된 가공조를 설치하며, 위치조정이송대를 형성하는 Z축이송대의 상측과 하단에는 전극봉수납관과 전극가이드관을 동일 수직선상에 장착한 것에 있어서;

Z축이송대에 상하로 설치되는 전극봉수납관과 가공액 분사노즐 어셈블리와의 사이에는 가공전극가이드장치를 장착하여 공급되는 가공전극봉을 파지하여 지지하면서 점진적으로 하향시켜 줌으로서 방전가공을 할 때에 가공전극봉이 휘는 현상을 방지하여 신속하고 정밀하게 가공할 수 있도록 개선된 세혈 방전가공장치를 제공하려는 것이다.

가공물 침전타입의 세혈 방전가공장치는, 가는 파이프의 형상으로 형성되는 가공전극봉에 가공액을 고압으로 통과시키면서 초경함금과 담금질한 고속도강 및 내열강 등과 같이 경도가 매우 높은 시료(재료)에 세혈(미세한 구멍)을 뚫어줄 때에 사용되는 장치이다.

상기와 같이 경도가 매우 높은 시료(재료)에 세혈(미세한 구멍)을 뚫어줄 때에 사용되는 종래의 세혈 방전가공장치로서는, 본인에 의해 개발되어 선출원(선등록) 된 특허등록 제10-346557호의 "헤드부의 위치변환이 자유로운 미세심공 방전가공기"와, 특허등록 제10-564159호의 "공작물 표면 가공정도 향상 CNC 세혈방전가공기" 및 특허등록 제10-571025호의 "방전가공장치"가 알려져 있다.

이들은 전기가 공급되는 소재받침대(새들)가 상면에 안치되는 기대(베드)의 상부 일측에는 XYZ축으로 형성되는 이송대를 설치하고, 이송대의 Z축이송대에 의해 전극봉을 공급할 수 있도록 되어 있다.

이들은 Z축이송대의 하단에는 도 4에 예시된 바와 같이 전극가이드관(25)이 직립으로 설치되어 있고, 이 전극가이드관(25)의 내부 중앙에 수직으로 뚫어진 공급공을 통해 가공전극봉(23)을 하향 이동시키도록 되어 있으며, 상기와 같이 하향이동하는 가공전극봉(23)을 통하여 가공액을 공급시키면서 공작물(피 가공물)을 가공하도록 되어 있다.

상기와 같이 가공전극봉(23)을 하단을 통해 가공액을 분사시키면서 공작물(피가공물)을 가공시키게 되면, 가공전극봉(23)의 하단에서 토출되는 가공액이 공작물과 부딪치면서 비산되고, 이때에 공기 중에서 방전이 발생하여 공작물 표면의 조도(면조도)가 나빠지게 된다.

뿐만 아니라 가공전극봉(23)이 순간적으로 발열하여 전극형상이 변형되는 현상이 발생하며 그로 인해 가공전극봉(23)의 외경치수가 변형(증가)되는 현상이 발생하게 되고, 공작물이 관통된 경우에는 가공전극봉(23)의 내경을 통해 가공액이 분사되므로 가공전극봉(23)의 외측에서 공기중 방전이 불가분하게 발생하게 된다.

방전가공에 의해 홀을 완성할 때에 가공물을 하측(밑면)에서는 완성된 홀을 통하여(때문에) 공급되는 가공액이 그대로 배출되므로 방전이 완전하게 이루어지지 않게 되고, 그로 인해 가공을 효율적으로 실시할 수 없는 문제가 있다.

뿐만 아니라 종래의 방전가공장치(세혈 방전가공장치)들은 Z축이송대에서 가공전극봉(23)을 공급시킬 때에 전극봉수납관에 수납된 가공전극봉(23)을 중간 지지 없이 전극가이드관(25)으로 공급시키도록 되어 있다.

전극 길이가 200 ~ 400mm의 가공전극봉(23)을 중간 지지 없이 전극봉수납관에서 전극가이드관(25)으로 공급시키게 되면, 가공을 실시할 때에 가공전극봉(23)에는 방전압력과 가공액압이 가해지게 되고, 이러한 부적합한 현상 등으로 인해 공급되는 가공전극봉(23)은 크게 휘는 현상이 발생하게 되며, 따라서 정밀가공을 실시할 수 없어 품질을 떨어뜨리게 될 뿐만 아니라 신속하게 가공할 수 없어(가공시간이 많이 소용되어) 생산성이 떨어지게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소할 수 있도록 개선된 세혈 방전가공장치 의 전극봉 가이드장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은, 캐비닛의 상측에 설치된 작업대의 상면 후측에는 X,Y,Z축의 이송대로 형성된 위치조정이송대를 설치하고, 전방에는 작업테이블이 구비된 가공조를 설치하며, 위치조정이송대를 형성하는 Z축이송대의 상측과 하단에는 전극봉수납관과 전극가이드관을 동일 수직선상에 장착한 것에 있어서;

Z축이송대에 상하로 설치되는 전극봉수납관과 가공액 분사노즐 어셈블리와의 사이에는 가공전극가이드장치를 장착하여서 된 세혈 방전가공장치의 전극봉 가이드장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명은, Z축이송대에 상하로 설치되는 전극봉수납관과 가공액 분사노즐 어셈블리와의 사이에는 가공전극가이드장치를 장착하여 공급되는 가공전극봉을 파지하여 지지하면서 점진적으로 하향시켜 줌으로서, 방전가공을 할 때에 가공전극봉이 휘는 현상을 방지하여 신속하고 정밀하게 가공할 수 있도록 된 세혈 방전가공장치의 전극봉 가이드장치를 제공하려는데 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적은,

캐비닛(2)에 설치된 작업대(5)의 상면 일측에는 X축이송대(11)와 Y축이송대(12) 및 Z축이송대(13)로 형성된 위치조정이송대(10)를 설치하고, 위치조정이송대(10)의 전방에는 작업테이블(15)이 구비된 가공조(16)를 설치하며, 위치조정이송대(10)를 형성하는 Z축이송대(13)에는 전극봉수납관(22)이 장착된 전극봉수납관지 지대(21)과 전극가이드관(25)을 동일 수직선상에 상하로 장착한 것에 있어서;

Z축이송대(13)에 상하로 설치되는 전극봉수납관(22)과 가공액 분사노즐 어셈블리(30)와의 사이에는 공급되는 가공전극봉(23)을 파지하여 하향 이동하면서 지지하여 주는 가공전극가이드장치(40)를 장착한 것;이 포함되는 것을 특징으로 하는 세혈방전가공장치(1)에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 세혈방전가공장치의 전극봉가이드장치는, Z축이송대에 상하로 설치되는 전극봉수납관과 가공액 분사노즐 어셈블리와의 사이에는 가공전극가이드장치를 장착하여 공급되는 가공전극봉을 파지하여 지지하면서 점진적으로 하향시켜 줌으로서, 방전가공을 할 때에 가공전극봉이 휘는 현상을 방지하여 신속하고 정밀하게 가공할 수 있게 된다.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 특징은 첨부된 도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

첨부된 도면 도 1 내지 도 3b는 본 발명에 따른 세혈장전가공장치(1)의 구체적인 실현 예를 보인 것으로서, 도 1은 본 발명에 따른 세혈장전가공장치(1)의 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 헤드부(20)를 발췌하여 보인 정면도 및 측면도이며, 도 3a와 도 3b는 헤드부(20)에 장착되는 가공전극봉 가이드장치(40)를 발췌하여 보 인 사시도 및 작동관계 설명도이다.

본 발명에 따른 세혈장전가공장치(1)는 다음과 같이 형성하였다.

캐비닛(2)의 밑면의 모서리에는 통상의 받침다리(3)와 캐스터(4)를 각각 장착하여 캐비닛(2)을 용이하게 이동시킬 수 있도록 하였다.

캐비닛(2)의 상측에는 작업대(5)를 설치하였고, 작업대(5)의 상면 일측에는 X축이송대(11)와 Y축이송대(12) 및 Z축이송대(13)로 형성된 통상의 위치조정이송대(10)를 설치하였으며, 위치조정이송대(10)의 전방에는 작업테이블(15)이 구비된 가공조(16)를 설치하였다.

캐비닛(2)의 일측 모서리에는 스크린지지대(6)의 상단과 하단을 축으로 설치하여 축을 기준으로 회전시킬 수 있도록 하였고, 스크린지지대(6)에는 터치스크린(7)을 설치하여 본 발명에 따른 세혈장전가공장치(1)의 작동관계를 스크린상에서 터치하여 컨트롤할 수 있도록 하였다.

상기 위치조정이송대(10)를 형성하는 Z축이송대(13)의 일면(전면)에는 헤드부(20)를 장착하였는데, 헤드부(20)는 전극봉수납관(22)이 장착된 전극봉수납관지지대(21)과 가공액 분사노즐 어셈블리(30)을 Z축이송대(13)의 전면 동일 수직선상에 상하로 장착하여 형성하였다.

상기 Z축이송대(13)에 상하로 설치되는 전극봉수납관(22)과 가공액 분사노즐 어셈블리(30)와의 사이에는 가공전극가이드장치(40)를 장착하여 공급되는 가공전극봉(23)을 파지(지지)한 상태에서 하향 이동시킬 수 있도록 하였다.

상기 가공전극가이드장치(40)는 도 3a 및 도 3b에 예시된 바와 같이 형성하 였다.

가이드장치대(41)를 형성하여 Z축이송대(13)의 일측(바람직하기로 전면 일측)의 모서리에 장착하였고, 가이드장치대(41)의 상측에는 솔레노이드밸브(44)를 설치하고 하단부에는 로드레스실린더(42)를 수직으로 설치하되 솔레노이드밸브(44)의 작동에 의해 로드레스실린더(42)의 작동편(42-1)이 상하로 작동되도록 하였다.

상기 로드레스실린더(42)의 작동편(42-1)에는 전극그리퍼(43)를 장착하되 전극그리퍼(43)가 전극봉수납관(22)과 가공액분사노즐어셈블리(30)와의 사이에 위치하여 가공전극봉(23)을 파지할 수 있도록 하였고, 로드레스실린더(42)의 외측에는 복수개의 근접센서 즉, 제1센서(45-1)와 제2센서(45-2)와 제3센서(45-3) 및 제4센서(45-4)를 일정한 간격으로 유지시키면서 수직으로 설치하여 작동편(42-1)의 상하 작동(이동)상태 즉, 전극그리퍼(43)의 현재 위치를 감지할 수 있도록 하였다.

상기와 같이 설치되는 가공전극가이드장치(40)는 외측에 보호커버(46)를 씌워 줌으로써, 설치되는 각 부품이 외부로 노출되지 않도록 하여 외관을 미려하게 유지시키고, 분사되는 가공액이 비산되더라도 장치를 보호할 수 있도록 하였다.

이하, 본 발명에 따른 세혈장전가공장치(1)의 작동관계를 설명한다.

작업테이블(15)에는 구체적으로 도시하지는 아니하였으나 공작물을 장착한다.

작업테이브(15)에 공작물을 장착시킨 상태에서 캐비닛(2)의 전면에 설치된 메인스위치를 조작하여 전원을 공급하고, 터치스크린(7)을 조작하여 가공조건을 입 력시키며, 스타트를 터치함으로써 작동이 개시된다.

위치조정대(10)의 X축이송대(11)에서 Y축이송대(12)가 작동하여 Z축이송대(13)의 헤드부(20)를 설정된 X좌표와 Y좌표 상으로 이동시키고, 헤드부(20)는 전극봉수납관지지대(21)에 장착되어 있는 전극봉수납관(22)에서 하나의 전극봉(23)이 인출되어 가공액분사노즐어셈블리(30)의 중앙에 장착된 전극가이드관(25)으로 삽입되며, 전극가이드관(25)으로 삽입되는 전극봉(23)의 하단은 전극가이드관(25)의 하단으로 노출된다.

Z축이송대(13)가 Y축이송대(12)에서 하향하여 전극가이드관(25)의 하단으로 노출되는 전극봉(23)의 선단(하단)이 작업테이블(15)에 장착된 공작물에 접촉되고며, 이와 같이 전극가이드관(25)의 하단으로 노출되는 전극봉(23)의 선단(하단)이 작업테이블(15)에 장착된 공작물에 접촉된 상태에서 방전가공이 실시된다.

방전가공이 실시될 때에 가공조에 충진된 가공액이 공급되고, 가공전극봉(23)은 점진적으로 하향 이동하게 되며, 방전가공방법(원리)은 이미 공지된 기술(기술사상)이므로 구체적인 설명은 생략한다.

상기와 같이 방전가공이 실시될 때에 펌프(구체적으로 도시하지 아니함)의 작동에 의해 공급되는 가공액은 가공액분사노즐어셈블리(30)를 통해서 분사되는데, 전극가이드관(25)으로 삽입된 가공전극봉(23)을 통해서는 가공액이 수직으로 하향분사되고, 가공액중앙집중분사노즐(구체적으로 도시하지 아니함)을 통해서는 가공액이 중앙수직선(0)으로 집결되면서 분사된다.

상기와 같이 가공액을 공급하면서 방전가공을 실시하게 되면 가공전극봉(23) 은 점진적으로 소진되면서 길이가 짧아지게 되고, 따라서 가공전극봉(23)을 점진적으로 하향 이동시키면서 방전가공을 실시하여야 한다.

가공전극봉(23)이 점진적으로 하향 이동함에 따라 가공전극봉(23)을 파지하고 있는 가공전극봉가이드장치(40)의 전극그리퍼(43)도 상측에서부터 하측으로 이동하게 되는데, 전극그리퍼(43)가 최상단에 위치하여 제1센서(45-1)에 감지된 상태에서 로드레시실린더(42)가 작동하여 전극그리퍼(43)를 점진적으로 하향 이동하는 가공전극봉(23)과 같은 속도로 하향 이동시키게 된다.

로드레시실린더(42)가 작동하여 전극그리퍼(43)를 하향 이동하는 가공전극봉(23)과 같은 속도로 하향 이동시키면 각 제1센서(45-1)와 제2센서(45-2)와 제3센서(45-3) 및 제4센서(45-4)는 하향 이동하는 작동편(42-1) 즉, 전극그리퍼(43)를 감지하게 되고, 이와 같이 제1센서(45-1)와 제2센서(45-2)와 제3센서(45-3) 및 제4센서(45-4)에 감지되는 상태(위치)에 따라 가공전극봉(23)의 위치를 제어하게 된다.

상기와 같이 가공전극봉(23)을 파지하고 있는 전극그리퍼(43)이 하향 이동하는 가공전극봉(23)과 같은 속도로 하향 이동시키게 되면, 가공을 할 때에 가공전극봉(23)에 가해지는 방전압력과 가공액압을 배제시킬 수 있고, 이러한 부적합한 현상 등을 배제시킴으로써 가공전극봉(23)은 크게 휘는 현상을 방지하게 되며, 따라서 정밀가공을 실시할 수 있어 품질을 향상시킬 수 있고 뿐만 아니라 신속하게 가공할 수 있어(가공시간을 단축시켜) 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에 있어서 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 세혈 방전가공장치를 보인 사시도.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 세혈 방전가공장치에 설치되는 헤드부를 발췌하여 보인 정면도 및 측면도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 세혈 방전가공장치의 헤드부에 장착되는 가공전극봉가이드장치를 발췌하여 보인 사시도 및 작동관계 설명도.

도 4는 전극가이드관을 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 세혈방전가공장치 2: 캐비닛 5: 작업대

7: 컨트롤터치스크린 10: 위치조정이송대 11: X축이송대

12: Y축이송대 13: Z축이송대 20: 헤드부

21: 전극봉수납관지지대 22: 전극봉수납관 23: 가공전극봉

25: 전극가이드관 30: 가공액 분사노즐 어셈블리

40: 가공전극봉가이드장치 41: 가이드장치대 42: 로드레스실린더

43: 전극그리퍼 44: 솔레노이드밸브

Claims (3)

1. 캐비닛(2)에 설치된 작업대(5)의 상면 일측에는 X축이송대(11)와 Y축이송대(12) 및 Z축이송대(13)로 형성된 위치조정이송대(10)를 설치하고, 위치조정이송대(10)의 전방에는 작업테이블(15)이 구비된 가공조(16)를 설치하며, 위치조정이송대(10)를 형성하는 Z축이송대(13)에는 전극봉수납관(22)이 장착된 전극봉수납관지지대(21)과 전극가이드관(25)을 동일 수직선상에 상하로 장착한 것에 있어서;

   Z축이송대(13)에 상하로 설치되는 전극봉수납관(22)과 가공액 분사노즐 어셈블리(30)와의 사이에는 공급되는 가공전극봉(23)을 파지하여 하향 이동하면서 지지하여 주는 가공전극가이드장치(40)를 장착한 것;이 포함되는 것을 특징으로 하는 세혈 방전가공장치의 전극봉 가이드장치.
2. 청구항 1에 있어서, 전극봉수납관(22)과 가공액 분사노즐 어셈블리(30)와의 사이에 설치되는 가공전극가이드장치(40)는;

   Z축이송대(13)의 일측 모서리에 장착되는 가이드장치대(41)와;

   가이드장치대(41)의 상측에 설치되어 로드레스실린더(42)의 정역 작동을 단속하는 솔레노이드밸브(44)와;

   가이드장치대(41)의 하단부에 설치되고, 작동편(42-1)에 전극그리퍼(43)가 장착되는 로드레스실린더(42)와;

   작동편(42-1)에 장착되는 전극그리퍼(43)가 전극봉수납관(22)과 가공액분사 노즐어셈블리(30)와의 사이에 위치하여 가공전극봉(23)을 파지하도록 한 것과;

   로드레스실린더(42)의 외측에 일정한 간격으로 설치되어 전극그리퍼(43)의 현재 위치를 감지하는 제1센서(45-1)와 제2센서(45-2)와 제3센서(45-3) 및 제4센서(45-4); 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 세혈 방전가공장치의 전극봉 가이드장치.
3. 청구항 2에 있어서, 로드레스실린더(42)의 외측에 일정한 간격으로 설치되는 제1센서(45-1)와 제2센서(45-2)와 제3센서(45-3) 및 제4센서(45-4)는, 감지센서인 것;을 특징으로 하는 세혈 방전가공장치의 전극봉 가이드장치.

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