KR20100000195U - 아이들 롤러 부가형 잉곳 절단 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 잉곳 절단 장비의 와이어 처짐으로 인한 장력 불균일을 최소화하여 와이어의 떨림과 처짐 불균일에 의한 진동을 억제함으로써 가공 안정성을 향상시키고 와이어의 수명을 연장하기 위한 것이다. 일반적인 잉곳 절단 장비의 경우 메인 스핀들이 와이어를 이송시키고 잉곳이 하강하여 잉곳과 와이어의 접촉 마찰에 의해 잉곳 절단이 이루어진다. 이러한 경우 절단 공정에 주로 사용되는 상부 와이어에 한번의 공정으로 다수의 절단 효율을 갖기 위하여 두 개 혹은 다수개의 잉곳의 절단이 이루어지는데 이때 메인 스핀들과 가까운 양 끝 지점과 정 중앙의 접촉 마찰이 상이하게 되어 잉곳과 와이어의 접촉 면적이 넓어지게 되고 큰 폭으로 휘게 되어 가공 진행의 초기와 진행 중기의 와이어 장력의 변화가 발생할 뿐 아니라 이로 인하여 메인 스핀들 하부 와이어에 더 많은 처짐의 변화량과 장력을 일정치 않게 하여 진동 발생의 원인이 된다. 이러한 현상은 잉곳의 가공 품질에 악영향을 미침은 물론 와이어의 수명을 급격히 단축시키는 원인이 된다. 본 고안의 목적은 메인 스핀들 하단에 보조스핀들을 설치하여 와이어의 자중 등에 의한 처짐을 억제하고 메인 스핀들 사이에 잉곳과 잉곳 사이에 아이들 롤러를 구성하여 가공부 와이어의 장력을 균일하게 유지시킴으로써 진동을 최소화하고 가공 품질을 향상시키는 동시에 와이어의 수명을 늘이기 위한 것이다.

와이어(Wire), 메인스핀들(Main spindle), 잉곳(Ingot), 아이들 롤러(Idle roller), 장력(Tension)

Description

아이들 롤러 부가형 잉곳 절단 장치 {Implementation of the idle roller(s) for the wire saw}

도1은 종래 장치의 가공부와 가공 상황을 나타낸 도면

도2는 본 고안의 와이어 장력 조절을 위한 구조를 나타낸 도면

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

5 : 잉곳 10 : 잉곳 가공 방향

11 : 와이어 진행방향 15 : 불균형 절단면

16 : 장 축간 거리 20 : 메인스핀들

25 : 아이들 롤러 28 : 보조스핀들

30 : 와이어 35 : 균형 절단면

36 : 가공 최소거리

본 고안은 잉곳 절단 장비의 와이어 장력 조절을 위한 구조에 관한 것이다. 일반적인 잉곳 절단 장비의 경우 두 개의 메인 스핀들에 와이어가 감겨 이송될 때 다수의 잉곳이 일정한 속도로 하강하면서 절단작업이 이루어지게 된다. 가공과정 중 와이어에 의한 절단 작업이 이루어지는 부분과 그렇지 않은 부분이 존재하는데 종래기술의 경우 가공이 이루어지는 부분의 와이어는 복수개의 잉곳을 가공하기 위하여 메인스핀들의 축간 거리를 보다 넓게 구성하여 가공하므로 와이어의 장력이 약한 메인스핀들의 중앙 부분은 잉곳의 접촉 저항이 상대적으로 약하게 되어 잉곳의 절단면이 메인스핀들의 방향으로 치우치게 되고, 초기의 접촉 저항과 중간부의 가공이 시작되는 초 중기의 접촉 저항의 변화에 따른 와이어 장력의 변화도 발생하여 잉곳 가공면의 불균일에 의한 가공품질의 저하와 와이어의 수명에도 상당한 악 영향을 초래하게 된다. 또한 가공이 이루어지지 않는 부분의 와이어도 이런 변화에 따라 처짐과 진동을 유발하게 된다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로 가공 시 메인스핀들에 감긴 와이어의 처짐을 줄이고 장력을 일정하게 유지할 수 있도록 한 개 혹은 복수 개의 아이들 롤러를 추가한 것이다. 이러한 방법을 통해 와이어의 처짐을 개선하고 장력을 일정하게 조절하여 가공 품질의 향상 및 와이어 수명을 개선하는 것이 본 고안의 핵심 사항이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 적용 예를 설명하면 다음과 같다.

도1은 종래 장치의 가공부 형상 및 가공 상황을 구체화한 것으로서 잉곳(5), 와이어(30) 및 와이어를 회전시키는 메인스핀들(20)로 구성되어 있으며, 이러한 장치의 동작 상황을 살펴보면 다수의 잉곳(5)이 일정한 속도로 하강하고 메인스핀들 (20)이 와이어진행방향(11)으로 회전하면서 와이어(30)와의 접촉 마찰에 의해 잉곳(5)의 절단작업이 이루어진다. 이 때 상부 와이어(30)에서 가공이 이루어지는데 복수개의 잉곳(5)을 한번에 가공하기 위하여 메인스핀들(20)의 축간 거리를 보다 넓게 구성하여 장축간 거리(16)로 가공하므로 와이어의 장력이 약한 메인스핀들(20)의 중앙 부분은 잉곳(5)의 접촉 저항이 상대적으로 약하게 되어 잉곳(5)의 절단면이 메인스핀들(20)의 방향으로 치우치게 되어 불균형 절단면(15)을 형성하게 되고, 초기의 접촉 저항과 중간부의 가공이 시작되는 초 중기의 접촉 저항의 변화에 따른 와이어(30) 장력의 변화도 발생하여 잉곳 가공면의 불균일에 의한 가공품질의 저하와 와이어(30)의 수명에도 상당한 악 영향을 초래하게 된다.

도2는 본 고안의 목적을 이루기 위한 구성을 나타낸 것으로 가공이 이루어지지 않는 하부 와이어(30)의 처짐에 의한 장력 불균일을 방지하기 위해 메인스핀들(20) 하단에 한 개 혹은 복수 개의 보조스핀들(28)을 설치하고, 가공부에는 잉곳(5)의 사이에 아이들 롤러(25)를 설치하여 잉곳(5)의 가공 최소거리(36)를 유지하여 균형 절단면(35)을 얻고, 하부는 와이어(30)의 장력을 일정하게 유지할 수 있도록 한 것이다.

앞서 기술한 바와 같이 본 고안은 메인스핀들(20) 사이에 잉곳(5)을 절단 가공할 수 있는 가공최소거리(36)에 아이들 롤러(25)를 설치하고, 하단에는 한 개 혹은 복수 개의 보조스핀들(28)을 설치하여 하부 와이어(30)의 처짐을 줄이고 장력을 일정 수준으로 유지시켜 가공 시 진동을 줄이고 가공 품질의 개선은 물론 와이어 (30)의 수명을 연장시키는 효과가 있다.

위의 효과를 학술적인 관점에서 살펴보면 그림1과 같이 양단 단순 지지보의 자중에 의한 최대 처짐량 크기는 길이의 네제곱에 반비례하여 작아진다.

따라서 가공부의 메인스핀들(20) 사이에 한 개 혹은 복수 개의 아이들 롤러(25)을 설치하여 가공최소거리(36)를 줄여줌으로써 도2와 같이 와이어(30)의 처짐을 크게 개선하고 장력을 균일하게 유지할 수 있으며 진동 감소로 인한 가공 품질 향상 및 와이어(30) 수명의 연장에 크게 기여할 수 있다.

Claims (1)

1. 메인스핀들(20) 사이에 잉곳(5)을 독립적으로 절단 가공할 수 있는 가공최소거리(36)에 아이들 롤러(25)를 설치하고, 하단에는 한 개 혹은 복수 개의 보조스핀들(28)을 설치하여 하부 와이어(30)의 처짐으로부터 장력을 일정하게 유지하기 위한 아이들 롤러 부가형 잉곳 절단 장치

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