KR20120067532A - 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치에 관한 것으로, 공작기계에 장착되고, 복수의 단위체(111. 113, 115, 117, 119)가 중첩 가능하도록 형성되며, 복수의 단위체(111. 113, 115, 117, 119)의 중첩 정도에 따라 길이가 조정되는 커버 유닛(110), 복수의 단위체(111. 113, 115, 117, 119) 각각의 하부에 형성되는 지지 유닛(120), 지지 유닛(120)들 사이에 위치하는 탄성 유닛(130) 및 탄성 유닛(130)을 관통하여 배치되어 커버 유닛(130)의 동작을 가이드하는 가이드 바(140) 를 포함한다.

Description

공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치{The multi slide cover device of the machine tool}

본 발명은 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 설치 및 동작에 필요한 공간을 줄일 수 있는 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치에 관한 것이다.

일반적으로 금속재료의 절삭이나 천공, 구멍 넓히기, 연마 등과 같은 절삭 가공작업을 수행하는 공작기계에는 절삭된 칩(Chip)이나 절삭유(Coolant) 등 각종 부산물 또는 이물질이 공작기계 내부에 유입되지 않도록 방지하는 다단 슬라이드 커버 장치가 설치된다.

이러한 다단 슬라이드 커버 장치는 공작기계의 이송부와 연동하여 작동하게 되는데, 설치공간을 줄이기 위하여 복수개의 커버들이 단을 이루고 있는 다단식 슬라이딩 커버 장치가 일반적으로 사용된다.

초기에 개발된 다단 슬라이드 커버 장치의 경우, 커버의 양단에 스토퍼가 부착되어 있어서 공작물을 지지하는 고정부가 이동할 때 커버 중 어느 하나가 고정부와 함께 이동하여 커버 중 다른 하나의 스토퍼에 접촉하게 된다.

이에, 커버 중 어느 하나가 접촉된 커버 중 다른 하나를 밀어줌으로써 다시 커버 중 다른 하나가 이동하게 되어 복수의 커버들이 계단식으로 개폐되는 구조를 갖는다.

따라서 각 커버들이 이동할 때 커버들 간의 끼임, 이탈, 뒤틀림 등의 문제가 발생할 수 있고, 커버들이 불연속적으로 동작하기 때문에 정밀한 이송동작을 얻기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 이동하는 커버들은 고정부과 같은 속도로 움직이므로 공작기계가 고속으로 작동할 때 커버들 상호 간에 스토퍼의 충격으로 인한 파손 및 소음 등의 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 링크장치(Link)를 이용한 다단 슬라이드 커버 장치가 개발되었다.

도 1은 종래 링크장치를 이용한 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참고하면, 각 커버들의 연속적인 신축 및 팽창이 가능한 링크장치(A)가 다단 슬라이드 커버 장치에 설치되어 사용된다.

이러한 링크장치를 사용함으로써 각 커버들이 동시에 확장되거나 수축되어 커버들 간의 끼임이 줄어들고, 커버들 상호 간에 부딪쳐 발생하는 소음이 없어지며, 커버의 움직임이 원활해지게 된다.

그러나, 이러한 링크장치를 이용한 다단 슬라이드 커버 장치는 조인트로 서로 연결되는 구조로써 링크장치가 접히고 펼쳐지기 위한 공간이 많이 소요되어 링크장치의 움직임 범위 내에 간섭부위가 있을 경우 사용이 제한되는 문제점이 있다.

따라서, 종래 링크장치를 이용한 다단 슬라이드 커버 장치의 장점과 함께 좁은 공간에서도 사용이 가능한 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치가 요구되는 실정이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 설치 및 동작에 필요한 공간을 줄여줄 수 있는 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치는, 공작기계에 장착되고, 복수의 단위체가 중첩 가능하도록 형성되며, 상기 단위체의 중첩 정도에 따라 길이가 조정되는 커버 유닛, 상기 복수의 단위체 각각의 하부에 형성되는 지지 유닛, 상기 지지 유닛들 사이에 위치하는 탄성 유닛 및 상기 탄성 유닛을 관통하여 배치되어 상기 커버 유닛의 동작을 가이드하는 가이드 바를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지 유닛에는 상기 가이드 바가 관통하는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에는 상기 가이드 바와 접하는 가이드 부시가 장착되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 가이드 바는, 상기 지지 유닛 중 상기 공작기계로부터 가장 멀리 떨어져 형성된 어느 하나에 고정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치는 설치 및 동작에 필요한 공간을 줄여줄 수 있다.

도 1은 종래 링크장치를 이용한 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치 구조를 나타낸 사시도 면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치가 장착된 공작기계를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 A-A선에서 본 단면을 나타낸 단면도면이다.
도 5는 도 3의 B-B선에서 본 단면을 나타낸 단면도면이다..
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치가 중첩되어 길이가 조정되는 동작을 설명하기 위한 사시도면이다..

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치에 대해서 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치 구조를 나타낸 사시도이다.

도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치(100)는 크게 커버 유닛(110)와 지지 유닛(120), 탄성 유닛(130) 및 가이드 바(140)를 포함하여 구성된다.

커버 유닛(110)은 공작기계(200)에 장착되고, 복수의 단위체(111, 113, 115, 117, 119)가 중첩 가능하도록 형성되며, 단위체(111, 113, 115, 117, 119)의 중첩 정도에 따라 길이가 조정되는 구성요소로써 공작기계(200)를 통해 금속재료의 절삭이나 천공, 구멍 넓히기, 연마 등과 같은 가공작업을 수행하면서 비산하는 칩이나 절삭유 등과 같은 부산물 또는 이물질이 장비 이송계 부분으로 침투하는 것을 방지하는 부분이다.

커버 유닛(110)을 구성하는 단위체(111, 113, 115, 117, 119)는 대략 사각형을 이루도록 형성되며, 크기 순서에 따라 순차적으로 중첩된다. 즉, 커버 유닛(110)이 동작되는 방향을 따라 공작기계(200), 예를 들어 새들과 같은 이송계에 장착되는 단위체(111)의 크기가 가장 크고, 점차 작아지는 순서로 배치되어 공작기계로부터 가장 멀리 떨어져 배치된 단위체(119)의 크기가 가장 작은 것이다.

도시된 도면에서는 5개의 단위체(111, 113, 115, 117, 119)가 커버 유닛(110)을 구성하는 것을 예로 들었으나 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 슬라이드 커버 장치(100)가 장착되어 사용되는 공작기계(200)의 규모나 사용상황 등에 따라 단위체(111, 113, 115, 117, 119)의 개수를 최소한 2개 이상이 되는 개수로 조절하여 사용할 수 있다.

여기서, 단위체(111, 113, 115, 117, 119)가 원활하게 이동할 수 있도록 롤러(도시하지 않음)와 레일(도시하지 않음)을 설치하여 커버 유닛(110)의 이동을 안내하도록 구성할 수도 있다.

그리고 단위체(111, 113, 115, 117, 119)는 합성수지 재질로 형성될 수도 있으나, 내구성 등을 감안하여 금속재질로 형성하는 것이 바람직하다.

지지 유닛(120)은 복수의 단위체(111, 113, 115, 117, 119) 각각의 하부에 형성되는 구성요소로써, 한쪽에 하기에 서술하는 가이드 바(140)가 관통하는 관통홀이 형성된다.

관통홀에는 가이드 바(140)와 접하는 미끄러짐 베어링의 일종인 가이드 부시(122)가 장착된다.

가이드 부시(122)는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치(100)가 동작하면서 관통홀의 크기가 커지는 것을 방지하기 위한 것이다.

즉, 커버 유닛(110)의 동작에 따라 지지 유닛(120)이 가이드 바(140)와 접한 상태에서 동작되므로 관통홀을 관통하여 배치되는 가이드 바(140)에 의해 관통홀이 마모되게 된다.

이에, 가이드 부시(122)를 관통홀에 끼워넣어 장착하고, 가이드 바(140)가 가이드 부시(122)를 관통하도록 구성함으로써 관통홀의 마모를 방지함과 동시에 가이드 바(140)의 유동을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이러한 가이드 부시(122)는 다단 슬라이드 커버 장치(100)를 동작시키는 시간 등에 따라 어느 정도 시간이 지난 후 마모되거나 파손된 정도를 살펴 교체할 수 있다.

그리고 지지 유닛(120)의 다른쪽에는 커버 유닛(110)의 수축동작시 단위체(111, 113, 115, 117, 119)끼리 충돌하여 파손되거나 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 충격과 소음을 흡수 내지 감쇄시키기 위한 완충부재(124)가 마련된다.

이와 같은 완충부재(124)는 충격 및 소음을 흡수 내지 감쇄할 수 있도록 합성수지나 고무 재질로 형성되는 것이 좋다.

이때, 도시된 도면에서는 지지 유닛(120)의 한쪽 면, 특히 커버 유닛(110)의 수축동작시 충격 및 소음을 흡수 내지 감쇄할 수 있도록 형성되나, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치(100)가 사용되는 상황 등에 따라 양면에 완충부재(124)가 마련된 지지 유닛(120)을 사용할 수도 있다.

다시 말해서, 이송계에 장착되는 가장 큰 단위체(111)와, 공작기계(200)로부터 가장 멀리 떨어져 배치된 가장 작은 단위체(119)에 형성되는 지지 유닛(120)을 제외하고 나머지 지지 유닛(120)에는 양면에 완충부재(124)가 마련되는 것이다.

탄성 유닛(130)은 지지 유닛(120)들 사이에 위치하는 구성요소로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치(100)에서 가장 중요한 역할을 하게 된다.

탄성 유닛(130)은 단위체(111, 113, 115, 117, 119)들 하부의 지지 유닛(120) 사이에 위치함으로써 하나의 단위체, 예를 들어 가장 큰 단위체(111)가 동작함에 따라 발생하는 이동력을 완화시키면서 이웃하는 단위체, 즉 가장 큰 단위체에 이웃하는 그보다 작은 단위체(113)에 전달한다.

즉, 본 발명에서는 지지 유닛(120)들 사이마다 하나씩의 탄성 유닛(130)이 위치하여 이송계의 동작에 따라 발생하는 이동력을 가장 큰 단위체(111)로부터 가장 작은 단위체(119)까지 분배하여 가장 큰 단위체(111)부터 가장 작은 단위체(119)까지 동시에 동작되는 구조를 갖는 것이다.

이와 같이 탄성 유닛(130)을 사용함으로써 커버 유닛(110)의 작동에 따라 발생하는 소음 등을 감쇄시킬 수 있다.

가이드 바(140)는 탄성 유닛(130)을 관통하여 커버 유닛(110)의 동작방향을 따라 배치되어 커버 유닛(110)의 동작을 가이드하는 구성요소이다.

탄성 유닛(130)은 지지 유닛(120)들 사이마다 배치되므로 가이드 바(140)는 지지 유닛(120), 특히 관통공에 끼워지는 가이드 부시(122)와 탄성 유닛(130)을 모두 관통하게 된다.

이에 따라, 단위체(111, 113, 115, 117, 119)가 자중에 의해 하부로 처지는 것을 방지하며, 각각의 단위체(111, 113, 115, 117, 119)들의 연동을 원활하게 유지하게 할 수 있다.

이때, 가이드 바(140)는 전술한 지지 유닛(120) 중 공작기계(200)로부터 가장 멀리 떨어져 형성된, 즉 가장 작은 단위체(119)에 마련되어 있는 지지 유닛(120)에 고정된다.

이러한 가이드 바(140)의 고정은 다양한 방법을 사용할 수 있으나, 본 발명에서는 와셔(Washer, 142)와 볼트(144)를 사용하게 된다.

와셔(142)는 평판의 금속판재로, 일면에 가이드 바(140)가 접해있는 지지 유닛(120)의 타면에 배치되어 진동 등으로 인해 볼트(144)가 느슨해져서 가이드 바(140)로부터 이탈되는 것을 방지하게 된다.

볼트(144)는 와셔(142)와 지지 유닛(120)의 관통공을 통해 가이드 바(140)에 장착되어 가이드 바(140)를 고정하게 된다.

한편, 도시된 도면에서는 가이드 바(140)가 나란히 배열된 2개인 것으로 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 슬라이드 커버 장치(100)의 무게 등에 따라 1개만 사용할 수도 있고, 3개 이상을 사용할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치가 장착된 공작기계를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 A-A선에서 본 단면을 나타낸 단면도이며, 도 5는 도 3의 B-B선에서 본 단면을 나타낸 단면도이다.

도 3 내지 도 5를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 슬라이드 커버 장치(100)가 공작기계(200), 예를 들어 머시닝 센터(machining center)에 장착되어 있다. 머시닝 센터는 드릴링 머신, 밀링 머신, 또는 보링 머신 등을 복합적으로 갖춘 공작기계를 지칭한다.

다단 슬라이드 커버 장치(100)는 공작기계(200)의 새들과 같은 이송계에 장착되어 있으며, 이송계의 동작에 따라 수축 또는 확장된다.

도 3 내지 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치(100)가 확장되어 있는 상태가 도시되어 있으며 특히, 도 5에서 나타나는 것과 같이 커버 유닛(110)을 구성하는 단위체(111, 113, 115, 117, 119)들의 일부가 서로 중첩되어 칩이나 절삭유 등과 같은 이물질이 장비 내부로 침투할 수 있는 공간을 허용하지 않게 된다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치의 사용에 대하여 상세하게 설명한다.

여기서, 설명의 편의를 위해 가장 큰 단위체를 제1 단위체(111)로 지칭하고, 점차 크기가 작아지는 순서에 따라 제2 내지 제4 단위체(117)로 지칭하며, 가장 작은 단위체를 제5 단위체(119)로 지칭하기로 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치가 중첩되어 길이가 조정되는 동작을 설명하기 위한 사시도이다.

도 6에 도시된 것은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치(100)가 최소 길이로 수축된 상태를 나타낸 것으로, 이송계의 동작에 따라 각각의 단위체(111, 113, 115, 117, 119)가 서로 중첩된다.

즉, 이송계의 동작 방향이 다단 슬라이드 커버 장치(100)가 수축되는 방향일 경우 가장 큰 제1 단위체(111)의 하부에 마련된 지지 유닛(120)이 가이드 바(140)와 접하고 있는 가이드 부시(122)의 슬라이드 이동에 의해 가이드 바(140)를 따라 그보다 작은 제2 단위체(113) 방향으로 이동하게 된다.

이때, 가장 큰 제1 단위체(111)의 하부에 마련된 지지 유닛(120)과 그보다 작은 제2 단위체(113)의 하부에 마련된 지지 유닛(120) 사이에는 탄성 유닛(130)이 위치하고 있다.

이러한 탄성 유닛(130)은 가장 큰 제1 단위체(111)가 그보다 작은 제2 단위체(113) 방향으로 이동함에 따라 어느 정도 수축된다.

또한, 해당 탄성 유닛(130)은 가장 큰 제1 단위체(111)가 그보다 작은 제2 단위체(113) 방향으로 이동하고자 하는 이동력을 그 다음에 위치하는 제2 단위체(113)의 하부에 마련된 지지 유닛(120)과 제3 단위체(115)의 하부에 마련된 지지 유닛(120) 사이의 탄성 유닛(130)에 전달한다.

이에 따라, 제2 단위체(113) 또한 가이드 부시(122)의 슬라이드 이동에 의해 제3 단위체(115) 방향으로 이동하게 된다.

마찬가지로, 제2 단위체(113) 하부의 지지 유닛(120)과 제3 단위체(115) 하부의 지지 유닛(120) 사이에 위치하는 탄성 유닛(130)은 수축되면서 제3 단위체(115) 하부의 지지 유닛(120)과 제4 단위체(117) 하부의 지지 유닛(120) 사이에 위치하는 탄성 유닛(130)에 이동력을 전달한다.

이러한 과정이 연속되어 제4 단위체(117) 하부의 지지 유닛(120)과 제5 단위체(119) 하부의 지지 유닛(120) 사이에 위치하는 탄성 유닛(130)에까지 이동력이 전달되는 것이다.

즉, 이송계의 동작이 다단 슬라이드 커버 장치(100)가 수축되는 방향으로 동작되는 경우 제1 내지 제5 단위체(111, 113, 115, 117, 119) 하부의 지지 유닛(120) 사이에 위치하는 탄성 유닛(130)은 거의 동시에 수축된다.

따라서, 제1 내지 제5 단위체(111, 113, 115, 117, 119)가 거의 동시에 수축되도록 동작하게 되므로 서로 중첩되고, 이송계가 최대한 이동하게 되면 결국 다단 슬라이드 커버 장치(100)가 최소 길이로 수축되는 것이다.

그리고, 이송계가 반대로 동작하는 경우에는 제1 내지 제5 단위체(111, 113, 115, 117, 119) 하부의 지지 유닛(120) 사이에 위치하는 탄성 유닛(130)에 의해 제1 내지 제5 단위체(111, 113, 115, 117, 119)가 거의 동시에 확장되며, 이송계가 반대방향으로 최대한 이동하게 되면 도 2에 도시된 것과 같이 커버 유닛(110)이 최대로 확장된 상태까지 동작될 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치(100)는 단위체(111, 113, 115, 117, 119) 하부의 지지 유닛(120)들 사이에 위치하는 탄성 유닛(130)을 이용하여 단위체(111, 113, 115, 117, 119)들이 거의 동시에 수축 또는 확장되도록 동작되면서, 종래의 링크장치를 이용한 다단 슬라이드 커버 장치에 비해 설치 및 동작에 필요한 공간을 줄여줄 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치 110: 커버 유닛
111, 113, 115, 117, 119: 단위체 120: 지지 유닛
122: 가이드 부시 124: 완충부재
130: 탄성 유닛 140: 가이드 바
142: 와셔 144: 볼트
200: 공작기계

Claims (3)

1. 공작기계에 장착되고, 복수의 단위체(111. 113, 115, 117, 119)가 중첩 가능하도록 형성되며, 상기 복수의 단위체(111. 113, 115, 117, 119)의 중첩 정도에 따라 길이가 조정되는 커버 유닛(110);
   상기 복수의 단위체(111. 113, 115, 117, 119) 각각의 하부에 형성되는 지지 유닛(120);
   상기 지지 유닛(120)들 사이에 위치하는 탄성 유닛(130); 및
   상기 탄성 유닛(130)을 관통하여 배치되어 상기 커버 유닛(130)의 동작을 가이드하는 가이드 바(140);를
   포함하는 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 지지 유닛(120)에는 상기 가이드 바(140)가 관통하는 관통홀이 형성되고,
   상기 관통홀에는 상기 가이드 바와 접하는 가이드 부시(122)가 장착되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 가이드 바(140)는,
   상기 지지 유닛(120) 중 상기 공작기계로부터 가장 멀리 떨어져 형성된 어느 하나에 고정되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 다단 슬라이드 커버 장치.

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