KR20120069284A - 공작기계의 오토도어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오토도어에 관한 것으로, 공작기계의 도어(100), 유체를 공급하는 압력원에 연결되어 상기 도어(100)를 개폐하는 피스톤(250)을 포함하는 실린더유닛(200), 상기 피스톤(250)에 연결되어 동작되며, 상기 도어(100)의 개폐동작방향을 따라 길이 조정이 가능한 길이가변유닛(300) 및 상기 실린더유닛(200)에 연결되어 상기 도어(100)의 개폐동작구간에 상호 떨어져 배치되고, 상기 길이가변유닛(300)이 접하는 경우 상기 실린더유닛(200)으로부터 배출되는 유체의 속도를 조절하여 상기 도어(100)의 동작속도를 감속시키는 한 쌍의 감속설정유닛(400)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공작기계의 오토도어{Apparatus for the auto door of the machine tool}

본 발명은 오토도어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오토도어의 크기나 무게에 구애 받지 않고 쉽고 간단하게 감속구간을 설정할 수 있을 뿐만 아니라 유체압의 사용효율을 향상시킬 수 있으며, 오토도어의 전체적인 개폐속도를 향상시킬 수 있는 오토도어에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계는 공작물 가공시 외부와 차단시키고, 공작물 로딩 및 언로딩에 따른 개폐를 위한 목적으로 오토도어를 사용한다.

그런데, 오토도어는 수동도어와는 달리 인력에 의하지 않고 스위치의 조작만으로 작동시킬 수 있는 편리한 장점이 있지만, 그 작동속도를 임의로 조절할 수 없기 때문에 개방 또는 폐쇄시 오토도어와 공작기계가 서로 부딪혀 큰 충격음이 발생할 뿐만 아니라 심한 경우에는 충격부분이 파손되는 문제점을 안고 있었다.

이에, 오토도어의 개폐시 오토도어가 공작기계에 부딪히기 전에 감속되도록 하는 감속구간이 마련된 오토도어가 개발되었다.

도 1은 종래 오토도어에서 사용되는 회로구성도를 설명하기 위한 도면이다.

도 1과 같이, 종래의 오토도어는 공압이나 유압 등을 발생시키는 압력원(도시하지 않음)으로부터 유체가 필터(1)를 거쳐 압력조절밸브(2)에서 적절한 압력으로 조절된 후 솔레노이드밸브(3)를 거쳐 실린더(4) 내부로 유입된다.

이와 같이 유입된 유체는 오토도어에 연결되어 있는 피스톤(5)을 밀어내고, 피스톤(5)의 동작에 의해 밀려나가는 유체는 소음기(6)를 통해 외부로 배출된다.

이에 따라 오토도어는 피스톤(5)이 밀려나는 방향으로 동작된다.

즉, 유체가 솔레노이드밸브(3)의 어느 부분을 거치는지에 따라 피스톤(5)이 도면 상 우측으로 밀려날 수도 있고, 도면 상 좌측으로 밀려날 수도 있으며, 이와 같은 구조에 의해 오토도어가 개폐되는 것이다.

이때, 솔레노이드밸브(3)와 실린더(4) 사이에는 속도조절밸브(7)가 배치된다.

속도조절밸브(7)는 실린더(4)로부터 배출되는 유체의 속도를 조절하여 오토도어의 속도를 감속시키도록 하여 감속구간을 설정하는 부분으로, 오토도어가 속도조절밸브(7)를 지나면 속도가 감속되어 부드럽게 멈추게 되는 것이다.

그러나 이와 같은 종래의 오토도어의 경우 속도조절밸브(7)를 사용함으로써 실린더(4) 내의 유체압력을 줄여주게 되어 실린더(4)가 발휘할 수 있는 본연의 힘을 제대로 사용하지 못하는 문제점이 있었으며, 감속구간과 상관없는 구간에서도 오토도어의 속도가 느려지는 단점이 있었다.

특히, 오토도어가 적용되는 공작기계에 따라 오토도어의 크기나 무게가 달라지는 경우 해당 오토도어가 감속해야 하는 구간을 넓히거나 좁히기 위해 속도조절밸브(7)의 위치를 조절해야 하는 등 구조적으로 속도를 조절하는데 어려움이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 오토도어의 크기나 무게에 구애 받지 않고 쉽고 간단하게 감속구간을 설정할 수 있는 오토도어를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 유체압의 사용효율을 향상시킬 수 있으며, 오토도어의 전체적인 개폐속도를 향상시킬 수 있는 오토도어를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 오토도어는, 공작기계의 도어(100), 유체를 공급하는 압력원에 연결되어 상기 도어(100)를 개폐하는 피스톤(250)을 포함하는 실린더유닛(200), 상기 실린더 유닛(200)에 연결되어 동작되며, 상기 도어(100)의 개폐동작방향을 따라 길이 조정이 가능한 길이가변유닛(300) 및 상기 실린더유닛(200)에 연결되어 상기 도어(100)의 개폐동작구간에 상호 떨어져 배치되고, 상기 길이가변유닛(300)이 접하는 경우 상기 실린더유닛(200)으로부터 배출되는 유체의 속도를 조절하여 상기 도어(100)의 동작속도를 감속시키는 한 쌍의 감속설정유닛(400)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 길이가변유닛(300)은, 상기 도어(100)의 개폐동작방향을 따라 양측이 개방된 제1 파이프(312)가 구비되어 있는 제1 바디(310), 상기 제1 파이프(312)가 수용되는 수용홈(322a)을 갖는 제2 파이프(322)가 구비되어 있는 제2 바디(320), 가이드돌기(332)가 형성되고, 상기 수용홈(322a)에 배치되어 상기 수용홈(322a)의 길이방향을 따라 이동 가능한 안내부재(330), 및 상기 제1 파이프(312)를 통해 상기 수용홈(322a)에 배치된 상기 안내부재(330)에 장착되는 체결부재(340)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 수용홈(322a)에는, 상기 체결부재(340)가 관통되고, 상기 체결부재(340)의 동작에 따라 확장 또는 수축되어 상기 체결부재(340)를 상기 수용홈(322a)에 고정하거나 고정 해제하는 디스크부재(350)가 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 오토도어는, 오토도어의 크기나 무게에 구애 받지 않고 쉽고 간단하게 감속구간을 설정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 공작기계의 오토도어는, 유체압의 사용효율을 향상시킬 수 있으며, 오토도어의 전체적인 개폐속도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 오토도어에서 사용되는 회로구성도를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오토도어에서 사용되는 회로구성도를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 회로구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 오토도어가 장착된 공작기계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 길이가변유닛을 나타낸 사시도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 길이가변유닛의 분해사시도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 길이가변유닛의 단면을 나타낸 단면도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 오토도어의 개폐시 도어의 속도가 감속되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 오토도어에 대해서 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오토도어에서 사용되는 회로구성도를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 회로구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 오토도어가 장착된 공작기계를 개략적으로 나타낸 도면이다. 여기서, 본 발명에서 사용되는 유체는 공기인 것을 예로 들어 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 오토도어는 크게 도어(100)와 실린더유닛(200), 길이가변유닛(300) 및 감속설정유닛(400)를 포함하여 구성된다.

여기서, 도 2 및 도 3에는 2개의 길이가변유닛(300)이 감속설정유닛(400) 각각에 접한 상태인 것처럼 도시되어 있으나, 이는 감속설정유닛(400)이 길이가변유닛(300)과 접하는 상태에 대한 설명을 위한 것으로, 실질적으로는 하나의 길이가변유닛(300)이 도어(100)의 개방 또는 폐쇄동작시 해당하는 감속설정유닛(400)에 접하게 된다.

도어(100)는, 도 3에 나타나는 공작기계(10), 예를 들어 드릴링 머신, 밀링 머신 또는 보링 머신 등을 복합적으로 갖춘 머시닝 센터(machining center)에 설치되어 공작물 가공시 외부와 차단시키고, 공작물 로딩 및 언로딩에 따른 개폐를 위해 사용되는 구성요소로써 작업자가 조작반(도시하지 않음)의 도어스위치를 조작하여 도어(100)를 개폐, 즉 개방하거나 폐쇄하게 된다.

실린더유닛(200)은 유체, 즉 압축공기를 공급하는 압력원(도시하지 않음), 예를 들어 컴프레서(Compressor)에 연결되어 전술한 도어(100)를 개폐하는 피스톤(250)을 포함하는 구성요소이다.

실린더유닛(200)은 종래의 오토도어(도 1)에서 사용되는 것과 동일한 구성으로 이루어진다.

즉, 실린더유닛(200)은 압력원으로부터 공급되는 유체의 이동경로를 따라 에어필터(210)와 압력조절밸브(220), 솔레노이드밸브(230), 실린더(240), 피스톤(250) 및 소음기(260)를 포함한다.

이에, 압축공기는 에어필터(210)를 거쳐 압력조절밸브(220)에서 적절한 압력으로 조절되며, 솔레노이드밸브(230)를 거쳐 실린더(240) 내부로 유입되어 피스톤(250)을 밀어내도록 구성되는 것이다.

길이가변유닛(300)은 실린더유닛(200)의 피스톤(250)에 연결되어 동작되며, 도어(100)의 개폐동작방향을 따라 길이 조정이 가능한 구성요소이다.

이러한 길이가변유닛(300)은 하기에 서술하는 감속설정유닛(400)과 함께 본 발명의 특징을 나타내는 부분이다.

상술한 길이가변유닛(300)은 하기의 도 4 내지 도 6에 대한 설명에서 상세히 설명한다.

감속설정유닛(400)은 한 쌍으로 구성되어 있으며, 종래의 속도조절밸브(도 1의 7)와 유사한 구성요소이다.

감속설정유닛(400)은 실린더유닛(200)에 연결되어 도어(100)의 개폐동작구간에 상호 떨어져 배치된다.

감속설정유닛(400)의 하부에는 길이가변유닛(300)이 동작되는 구간을 향해 돌출되어 있는 롤러(402)가 형성된다.

이러한 롤러(402)에 전술한 길이가변유닛(300)의 상면이 접하게 되면 피스톤(250)의 동작에 의해 밀려나온 압축공기가 오리피스(Orifice, 410)를 거쳐 소음기(260)를 통해 외부로 배출되도록 구성된다. 오리피스(410)는 외부로 배출되는 압축공기의 배출속도를 조절하여 도어(100)의 동작속도를 감속시키게 된다.

도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 길이가변유닛을 나타낸 사시도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 길이가변유닛의 분해사시도면이며, 도 6은 도 4에 도시된 길이가변유닛의 단면을 나타낸 단면도면이다.

도 4 내지 도 6을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 길이가변유닛(300)은 크게 제1 바디(310)와 제2 바디(320), 안내부재(330) 및 체결부재(340)를 포함하여 구성된다.

제1 바디(310)는 도어(100)의 개폐동작방향을 따라 양측이 개방된 제1 파이프(312)가 형성되어 있는 구성요소이다.

제1 바디(310)의 하부측에는 실린더유닛(200), 특히 피스톤(250)에 연결되는 연결부(314)가 형성된다.

그리고 제1 바디(310)의 상면 말단에는 경사면이 형성된다.

이러한 경사면은 길이가변유닛(300)의 동작시 제1 바디(310)의 상면에 접하게 되는 감속설정유닛(400)의 롤러(402)가 걸리지 않도록 하는 등 원활하게 동작될 수 있도록 하게 된다.

제2 바디(320)는 제1 파이프(312)가 수용되는 수용홈(322a)을 갖는 제2 파이프(322)가 형성되어 있는 구성요소로써, 제1 바디(310)의 제1 파이프(312)가 제2 파이프(322)의 수용홈(322a)을 통해 어느 위치까지 삽입되어 수용되는지에 따라 길이가변유닛(300)의 길이가 조절된다.

이때, 수용홈(322a)은 하기에 서술하는 안내부재(330)가 삽입되어 이동될 수 있는 형상으로 형성된다.

제2 바디(320)는 제1 바디(310)와 유사한 형상으로 형성되며, 제1 바디(310)와 마찬가지로 상면 말단에 경사면이 형성된다.

안내부재(330)는 제2 파이프(322)의 수용홈(322a)에 배치되어 수용홈(322a)의 길이방향을 따라 이동가능한 구성요소로써, 외면에 가이드돌기(332)가 형성된다.

수용홈(322a)은 가이드돌기(332)를 갖는 안내부재(330)가 삽입될 수 있는 형상으로 형성되어 안내부재(330)가 수용홈(322a)의 길이방향 중심을 축으로 하여 회전되는 것을 방지하게 된다.

체결부재(340)는 제1 파이프(312)를 통해 수용홈(322a)에 배치된 안내부재(330)에 장착되는 구성요소이다.

체결부재(340)는 안내부재(330)에 형성되어 있는 홀에 장착되는데, 체결부재(340)와 안내부재(330)에 나사산을 형성하여 나사결합되도록 구성할 수도 있고, 체결부재(340)가 안내부재(330)의 홀에 억지끼움되어 결합되도록 구성할 수도 있다.

체결부재(340)는 통상의 볼트가 사용될 수 있으나, 본 발명에서는 렌치볼트를 사용한다.

이와 같이 안내부재(330)와 체결부재(340)를 나사결합되도록 구성하는 경우 체결부재(340)를 죄어주거나 풀어주는 동작을 통해 제1 파이프(312)가 제2 파이프(322)에 삽입되는 위치를 조절하여 길이가변유닛(300)의 길이를 가변시킬 수 있다.

한편, 제2 파이프(322)의 수용홈(322a)에는 디스크부재(350)가 배치될 수 있다.

디스크부재(350)는 체결부재(340)를 죄어주거나 풀어줌으로써 길이가변유닛(300)의 길이를 조절한 후 이러한 간격을 고정하거나, 고정되어 있는 간격을 조절하고자 할 때 고정을 해제하는 역할을 하는 구성요소이다.

디스크부재(350)는 수용홈(322a)에 수용되어 있는 안내부재(330)의 전면에 배치되어 체결부재(340)가 관통하게 된다.

디스크부재(350)는 체결부재(340)의 동작, 즉 죄어주거나 풀어주는 동작에 따라 확장 또는 수축된다.

다시 말해서, 체결부재(340)를 죄어주면 디스크부재(350)가 압축되면서 늘어나게 되어 수용홈(322a)에 고정되게 되며, 결국 체결부재(340)를 수용홈(322a)에 고정시키게 된다.

반대로 체결부재(340)를 풀어주면 디스크부재(350)에 가해지는 압력이 줄어들어 수축되므로 고정이 해제되는 것이다.

이와 같이, 본 발명에서는 도어(100)의 개폐동작시 감속설정유닛(400)에 접하여 도어를 감속시키게 되는 길이가변유닛(300)의 길이를 조절가능하게 구성하는 것을 특징으로 한다.

따라서 도어(100)의 크기나 무게에 따라 감속구간을 넓히고자 하거나 좁히고자 하는 경우 간단하게 길이가변유닛(300)의 길이를 더 길어지게 하거나 더 짧아지도록 구성할 수 있으므로 길이가변유닛(300)이 감속설정유닛(400)에 접하는 시간을 조절하여 도어(100)의 감속구간의 크기를 조절할 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 오토도어의 사용에 대하여 상세하게 설명한다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 오토도어의 개폐시 도어의 속도가 감속되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 작업자가 도어(100)를 동작시키고자 하는 경우 조작반의 도어스위치를 조작하게 된다.

도어스위치에 의해 도어개폐신호가 입력되면 개폐신호가 도어개방신호인지 도어폐쇄신호인지 여부를 판단하여 도어(100)를 개방시키거나, 폐쇄시키도록 구동된다.

따라서 도 7 및 도 8과 같이 솔레노이드밸브(230)에 전기적신호를 주게 되면, 솔레노이드밸브(14)가 절환되어 압력원으로부터 공급되는 압축공기가 실린더(240)에 유입되고, 유입된 압축공기의 공압에 의해 피스톤(250)이 도면상 우측 또는 좌측방향으로 밀려나게 되어 도어(100)가 정속도로 개폐동작하게 된다.

이때, 피스톤(250)에 연결되어 있는 길이가변유닛(300) 또한 도어(100)가 동작되는 방향으로 동작되며, 길이가변유닛(300)이 도어(100)의 개폐동작구간에 배치되어 있는 감속설정유닛(400)에 접하게 되면 도어(100)가 감속하게 된다.

도어(100)의 감속 동작은 실린더(240)로부터 소음기(260)를 통해 외부로 배출되는 압축공기의 배출속도를 조절하는 오리피스(410)를 이용하게 되는데, 오리피스(410)를 이용하여 유체의 속도를 조절하는 내용은 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

여기서, 감속설정유닛(400)은 도어(100)의 개방 또는 폐쇄 동작되는 전체 구간의 약 3/2 정도의 위치에 배치될 수 있다.

이에, 도어(100)는 전체 구간 중 약 3/2정도의 구간은 정속으로 동작되고, 약 3/1정도의 구간은 감속하여 동작될 수 있는 것이다.

압축공기가 감속설정유닛(400)의 오리피스(410)를 통해 외부로 서서히 배출되게 되므로, 도어(100)의 이동속도가 줄어들어 감속하게 되며, 도어(100)의 이동속도가 현격하게 줄어든 상태에서 도어(100)가 완전히 개폐되거나 폐쇄되었음을 센서(도시하지 않음) 등을 통해 감지하게 되면 압축공기의 공급을 중단하여 도어(100)의 동작을 멈추는 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.

10: 공작기계 100: 도어
200: 실린더유닛 210: 에어필터
220: 압력조절밸브 230: 솔레노이드밸브
240: 실린더 250: 피스톤
260: 소음기 300: 길이가변유닛
310: 제1 바디 312: 제1 파이프
314: 연결부 320: 제2 바디
322: 제2 파이프 322a: 수용홈
330: 안내부재 332: 가이드돌기
340: 체결부재 350: 디스크부재
400: 감속설정유닛 402: 롤러
410: 오리피스

Claims (3)

1. 공작기계의 도어(100);
   유체를 공급하는 압력원에 연결되어 상기 도어(100)를 개폐하는 피스톤(250)을 포함하는 실린더유닛(200);
   상기 실린더유닛(200)에 연결되어 동작되며, 상기 도어(100)의 개폐동작방향을 따라 길이 조정이 가능한 길이가변유닛(300); 및
   상기 실린더유닛(200)에 연결되어 상기 도어(100)의 개폐동작구간에 상호 떨어져 배치되고, 상기 길이가변유닛(300)이 접하는 경우 상기 실린더유닛(200)으로부터 배출되는 유체의 속도를 조절하여 상기 도어(100)의 동작속도를 감속시키는 한 쌍의 감속설정유닛(400)을
   포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 오토도어.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 길이가변유닛(300)은,
   상기 도어(100)의 개폐동작방향을 따라 양측이 개방된 제1 파이프(312)가 구비되어 있는 제1 바디(310);
   상기 제1 파이프(312)가 수용되는 수용홈(322a)을 갖는 제2 파이프(322)가 구비되어 있는 제2 바디(320);
   가이드돌기(332)가 형성되고, 상기 수용홈(322a)에 배치되어 상기 수용홈(322a)의 길이방향을 따라 이동 가능한 안내부재(330); 및
   상기 제1 파이프(312)를 통해 상기 수용홈(322a)에 배치된 상기 안내부재(330)에 장착되는 체결부재(340);를
   포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 오토도어.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 수용홈(322a)에는,
   상기 체결부재(340)가 관통되고, 상기 체결부재(340)의 동작에 따라 확장 또는 수축되어 상기 체결부재(340)를 상기 수용홈(322a)에 고정하거나 고정해제하는 디스크부재(350)가 배치되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 오토도어.

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