KR20120117259A - 칩 컨베이어장치 - Google Patents

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박남철
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Abstract

본 발명은 선상 또는 괴상의 큰 칩뿐만 아니라 분상의 미세한 칩의 경우에도 쿨런트와 함께 이송벨트로부터 유출되지 않고 프레임의 후방까지 용이하게 이송하여 배출할 수 있어 유실되는 칩의 양을 대폭적으로 감소시켜 고장을 방지하고, 쿨런트의 보전을 이룰 수 있는 칩 컨베이어장치에 관한 것으로서, 칩 및 쿨런트를 공급받도록 전방 상부가 개구되고, 상기 칩을 배출하도록 후방 하부가 개구되며, 전방보다 후방이 높게 형성된 프레임과, 상기 프레임의 내부 좌우 양측단에 각각 무한궤도식으로 운행가능하게 설치된 한 쌍의 좌우측 체인과, 상기 좌우측 체인을 따라 전후 길이방향으로 복수의 이송플레이트가 각각 결합되고, 상기 프레임의 전방으로부터 공급되는 칩을 상기 프레임의 후방으로 이송하여 배출시키는 이송벨트를 포함하고, 상기 이송벨트의 이송플레이트 각각은 좌우 폭 방향으로 복수의 제1 관통홀이 형성되고, 상기 제1 관통홀을 각각 폐쇄하도록 상기 이송플레이트의 하면에 결합되어 상기 쿨런트로부터 칩을 걸러내는 메쉬플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

칩 컨베이어장치{CHIP CONVEYOR APPARATUS}
본 발명은 각종 공작기계로부터 공작물의 가공 후 발생하는 버, 스크랩 및 칩 등을 공급받아 칩수거함으로 이송하여 배출하는 칩 컨베이어장치에 관한 것이다.
일반적으로 절삭공구를 사용하는 공작기계는 절삭작업시 공작물과 절삭공구가 접촉하는 접촉부에서 고열이 발생한다. 이때 발생되는 열은 공작물을 변질시키거나 절삭공구를 소손시키므로 냉각제인 쿨런트(coolant)로 냉각시키면서 절삭속도를 보다 고속으로 할 수 있다.
상기와 같이 공작기계로부터 공작물의 가공 후 발생하는 다량의 칩(chip)과 쿨런트는 공작기계의 효율적인 작업을 위해서 칩 컨베이어장치를 이용하여 자동으로 반출되며, 반출되는 칩과 쿨런트는 반출과정에서 분리되어 수거된다. 다만, 칩은 칩수거함으로 배출되지만 쿨런트는 저장탱크에 일시적으로 저장한 후 재사용을 위하여 순환된다.
도 1은 일반적인 칩 컨베이어장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 칩 컨베이어장치의 이송벨트를 도시한 사시도이다.
칩 컨베이어장치는 도 1에 도시된 바와 같이 칩 및 쿨런트를 공급받도록 전방 상부가 개구되고, 상기 칩을 배출하도록 후방 하부가 개구된 프레임(10)과, 상기 프레임(10)의 내부 좌우 양측단에 각각 무한궤도식으로 운행가능하게 설치된 한 쌍의 좌우측 체인(20)과, 상기 좌우측 체인(20)을 따라 전후 길이방향으로 복수의 이송플레이트(31)가 각각 결합되고, 상기 프레임(10)의 전방으로부터 공급되는 칩을 상기 프레임(10)의 후방으로 이송하여 배출시키는 이송벨트(30)를 포함하여 이루어진다.
상기 이송벨트(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 이송플레이트(31) 각각의 전후단에 형성된 힌지구(31a)가 서로 연통되도록 연결되고, 상기 복수의 이송플레이트(31) 각각의 연통된 힌지구(31a)에 힌지핀(32)을 삽입하여 연속적으로 결합된다.
상기와 같이 구성되는 칩 컨베이어장치의 이송벨트(30)는 프레임(10)의 전방 상부로부터 칩과 쿨런트를 공급받아 프레임(10)의 후방까지 이송하여 칩을 배출하게 된다. 이때, 쿨런트는 이송벨트(30)를 구성하는 이송플레이트(31) 각각의 결합 간격 사이로 빠져나가 프레임(10)의 전방 하부에 저장된 후 필터링하여 재사용되고, 칩만이 상기 이송플레이트(31)에 놓여진 채 프레임(10)의 후방까지 이송되는 것이다.
그러나, 공작기계로부터 배출되는 칩의 종류는 선상 또는 괴상의 비교적 큰 칩과, 분상의 미세한 칩으로 나눌 수 있다. 큰 칩의 경우에는 자중에 의해 쿨런트와 함께 이송플레이트(31) 간의 간격 사이로 유출되는 일 없이 이송플레이트(31) 위에 놓여진 채 이송되지만, 분상의 미세한 칩의 경우에는 쿨런트와 함께 이송플레이트(31) 간의 간격 사이로 유출되어 프레임(10)의 전방 저면에 잔류하거나 퇴적하게 된다.
따라서, 종래의 칩 컨베이어장치의 이송벨트(30)를 이루는 이송플레이트(31)는 분상의 미세한 칩의 이송효율이 저하할 뿐 아니라 잔류된 미세한 칩에 의해 이송벨트(30)의 구동에 지장을 가져오고, 쿨런트의 재사용시 필터에 잔류된 미세한 칩이 많이 쌓여 필터링에 지장을 주게되며, 청소의 빈도수가 높아져 연속적인 작업에 방해를 주게 된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 선상 또는 괴상의 큰 칩뿐만 아니라 분상의 미세한 칩의 경우에도 쿨런트와 함께 이송벨트로부터 유출되지 않고 프레임의 후방까지 용이하게 이송하여 배출할 수 있어 유실되는 칩의 양을 대폭적으로 감소시켜 고장을 방지하고, 쿨런트의 보전을 이룰 수 있는 칩 컨베이어장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 칩 컨베이어장치는, 칩 및 쿨런트를 공급받도록 전방 상부가 개구되고, 상기 칩을 배출하도록 후방 하부가 개구되며, 전방보다 후방이 높게 형성된 프레임과, 상기 프레임의 내부 좌우 양측단에 각각 무한궤도식으로 운행가능하게 설치된 한 쌍의 좌우측 체인과, 상기 좌우측 체인을 따라 전후 길이방향으로 복수의 이송플레이트가 각각 결합되고, 상기 프레임의 전방으로부터 공급되는 칩을 상기 프레임의 후방으로 이송하여 배출시키는 이송벨트를 포함하고, 상기 이송벨트의 이송플레이트 각각은 좌우 폭 방향으로 복수의 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀을 각각 폐쇄하도록 상기 이송플레이트의 하면에 결합되어 상기 쿨런트로부터 칩을 걸러내는 메쉬플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이송플레이트의 관통홀 각각에 대응되도록 상기 프레임의 후방 내부에 좌우 폭 방향으로 복수가 구비되고, 상기 이송플레이트의 관통홀 각각의 하면을 향해 압축공기를 분사하여 프레임의 개구된 후방 하부로 상기 메쉬플레이트에 쌓인 칩을 배출시키는 분사노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이송벨트는, 각각의 이송플레이트의 전후단에 형성된 힌지구가 서로 연통되도록 연결되고, 연통된 상기 힌지구에 각각 힌지핀을 삽입하여 복수의 이송플레이트가 전후로 연속적으로 결합된 힌지벨트인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이송벨트는, 각각의 이송플레이트의 전단에 상방으로 굽어진 반원형의 회전구가 형성되고, 후단에 상방으로 경사지게 돌출된 돌기가 인접한 다른 이송플레이트의 회전구에 삽입되어 각각의 이송플레이트가 전후로 연속적으로 결합된 에이프런벨트인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 칩 컨베이어장치는, 이송벨트의 종류에 상관없이 선상 또는 괴상의 큰 칩뿐만 아니라 분상의 미세한 칩의 경우에도 이송플레이트의 관통홀 및 메쉬플레이트를 통해 쿨런트로부터 걸러져 이송벨트로부터 유출되지 않고 프레임의 후방까지 용이하게 이송하여 배출할 수 있어 유실되는 칩의 양을 대폭적으로 감소시켜 고장을 방지하고, 쿨런트의 보전을 이룰 수 있다.
더욱이, 압축공기를 분사하는 분사노즐을 통해 메쉬플레이트에 쌓인 분상의 미세한 칩을 프레임의 후방 하부로 용이하게 배출할 수 있어 보다 효율적인 칩 배출을 이루어낼 수 있다.
도 1은 일반적인 칩 컨베이어장치를 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 실시예 중 이송벨트를 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명에 따른 칩 컨베이어장치의 일 실시예를 도시한 측단면도이고,
도 4는 도 3의 실시예 중 이송벨트의 제1 실시예를 도시한 사시도이며,
도 5은 도 4의 실시예의 측단면도이고,
도 6은 도 3의 실시예 중 이송벨트의 제2 실시예를 도시한 측단면도이며,
도 7은 도 3의 실시예 중 분사노즐의 작동상태를 도시한 요부 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 칩 컨베이어장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 칩 컨베이어장치는, 도 3에 도시된 바와 같이 프레임(100), 한 쌍의 좌우측 체인(200) 및 이송벨트(300)를 포함하고, 분사노즐(400)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 이송벨트(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 이송플레이트(310) 및 메쉬플레이트(320)를 포함할 수 있다.
프레임(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 칩 및 쿨런트를 공급받도록 전방(110) 상부가 개구되고, 상기 칩을 배출하도록 후방(120) 하부가 개구되며, 전방(110)보다 후방(120)이 높게 형성된다. 프레임(100)은 전후로 길게 형성되고, 전방(110)보다 후방(120)이 높게 형성되어 전방(110)으로부터 공급되는 칩 및 쿨런트 중 쿨런트는 전방(110) 내부에 일시 저장되고, 후술할 이송벨트(300)에 의해 칩만이 프레임(100)의 후방(120)으로 이송된다. 프레임(100)의 전방(110)은 각종 공작기계의 칩배출구(미도시)의 하방에 위치하여 전방(110)의 개구된 상부로부터 칩 및 쿨런트가 공급된다. 프레임(100)의 후방(120)은 하부가 개구되어 전방(110)으로부터 공급된 칩이 후술할 이송벨트(300)를 타고 후방(120)으로 이송된 후 프레임(100)의 후방(120) 하부로 배출된다. 이때, 프레임(100)의 후방(120) 아래에는 칩수거함(미도시)이 제공되어 프레임(100)의 후방(120) 하부로부터 배출되는 각종 칩을 수거한다.
좌우측 체인(200)은 후술할 이송벨트(300)를 결합시켜 무한궤도식으로 운행하기 위한 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 프레임(100)의 내부 좌우 양측단에 각각 무한궤도식으로 운행가능하게 설치된다. 좌우측 체인(200)은 명칭 그대로 좌측 및 우측에 각각 한 쌍이 구비되어 나란히 설치되는데, 도 3의 측단면도상 표현이 안되어 있을 뿐, 도 4를 참고하면 이송벨트(300)의 좌우측에 각각 좌우측 체인(200)이 설치되는 것으로 본다. 좌우측 체인(200)은 한 쌍이 무한궤도식으로 운행가능하게 설치되는데, 이는 도 3에 도시된 바와 같이 회전모터(210)의 회전력을 전달받아 회전하는 주동스프로켓(220) 및 복수의 종동스프로켓(230)에 의해 이루어진다. 즉, 무한궤도식으로 좌우측 체인(200)이 상기 주동스프로켓(200) 및 복수의 종동스프로켓(230)에 감겨 회전모터(210)의 회전에 의해 운행하게 되는 것이다.
이송벨트(300)는 상기 좌우측 체인(200)을 따라 전후 길이방향으로 복수의 이송플레이트(310)가 각각 결합되고, 상기 프레임(100)의 전방(110)으로부터 공급되는 칩을 상기 프레임(100)의 후방(120)으로 이송하여 배출시킨다. 이송벨트(300)는 프레임(100)의 전방(110) 상부로부터 공급되는 칩 및 쿨런트를 이송하는데, 칩의 경우 자중에 의해 이송벨트(300) 상에 놓여지게 되지만, 쿨런트는 이송벨트(300)를 구성하는 이송플레이트(310)의 간격을 따라 프레임(100)의 전방(110) 하부로 유출된다. 그에 따라, 이송벨트(300) 상에 놓여진 칩만이 프레임(100)의 후방(120)까지 이송된 후 배출된다. 다만, 선상 또는 괴상의 큰 칩의 경우에는 쿨런트의 유출과 상관없이 이송벨트(300) 상에 놓여진 채 이송되겠지만, 분상의 미세한 칩의 경우에는 쿨런트와 함께 유출되기 쉽다. 이러한 문제를 해결하고자 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이 이송벨트(300)를 구성하는 이송플레이트(310)에 관통홀(311)을 형성하고, 메쉬플레이트(320)를 설치하는 것이다.
즉, 이송벨트(300)의 이송플레이트(310) 각각은 좌우 폭 방향으로 복수의 관통홀(311)이 형성된다. 이때, 상기 관통홀(311)을 각각 폐쇄하도록 상기 이송플레이트(310)의 하면에 결합되어 상기 쿨런트로부터 칩을 걸러내는 메쉬플레이트(320)를 더 포함한다. 분상의 미세한 칩이 쿨런트와 함께 흘러가면서 이송플레이트(310)의 복수의 관통홀(311)로 유도되고, 이송플레이트(310)의 하면에 결합된 메쉬플레이트(320)가 쿨런트는 유출시키되 쿨런트로부터 미세한 칩은 걸러낸다. 미세한 칩은 메쉬플레이트(320)의 상면에 놓이면서 상기 관통홀(311)의 내부에 머물러 이송벨트(300)의 운행에 따라 관통홀(311)로부터 이탈되지 않고 프레임(100)의 후방(120)으로 용이하게 이송될 수 있다. 상기 이송플레이트(310)의 하면에 결합되는 메쉬플레이트(320)는 명칭 그대로 메쉬(mesh), 즉 망상의 판재로서 분상의 미세한 칩을 쿨런트로부터 걸러낼 수 있는 여과망으로서 기능을 한다. 상기 메쉬플레이트(320)는 내식성 및 내유성이 탁월한 SUS(Stainless Use Steel) 재질로 사용함이 바람직하다. 상기 이송플레이트(310)의 하면에 메쉬플레이트(320)를 결합시킬 때는 관통홀(311)의 둘레를 따라 간단하게 스폿(spot) 용접으로 결합시킬 수도 있고, 별도의 박판을 이용해 메쉬플레이트(320)를 이송플레이트(310)의 하면에 결합시킬 수도 있다.
상기 이송벨트(300)는 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 힌지벨트일 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 에이프런벨트일 수도 있다. 즉, 상기 이송벨트(300)가 힌지벨트인 경우 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 이송벨트(300)는 각각의 이송플레이트(310)의 전후단에 형성된 힌지구(312)가 서로 연통되도록 연결되고, 연통된 상기 힌지구(312)에 각각 힌지핀(313)을 삽입하여 복수의 이송플레이트(310)가 전후로 연속적으로 결합된다. 또한, 상기 이송벨트(300)가 에이프런벨트인 경우 도 6에 도시된 바와 같이 이송벨트(300)는 각각의 이송플레이트(310)의 전단에 상방으로 굽어진 반원형의 회전구(314)가 형성되고, 후단에 상방으로 경사지게 돌출된 돌기(315)가 인접한 다른 이송플레이트(310)의 회전구(314)에 삽입되어 각각의 이송플레이트(310)가 전후로 연속적으로 결합된다. 상기 이송벨트(300)가 힌지벨트이든 에이프런벨트이든 상관없이 각각의 이송플레이트(310)에는 복수의 관통홀(311)이 형성되고, 이송플레이트(310)의 하면에는 메쉬플레이트(320)가 결합되어 쿨런트와 함께 유출되는 미세한 분상의 칩을 걸러낼 수 있다.
한편, 분상의 미세한 칩의 경우 관통홀(311)을 통해 메쉬플레이트(320) 상에 놓여진 채 프레임(100)의 후방(120)으로는 용이하게 이송되겠지만, 메쉬플레이트(320)의 망상의 격자 사이에 끼여 프레임(100)의 후방(120) 하부로 배출이 어려울 수 있다. 이러한 문제를 해결코자 도 3 및 7에 도시된 바와 같이 분사노즐(400)을 설치하는 것이다.
분사노즐(400)은 상기 이송플레이트(310)의 관통홀(311) 각각에 대응되도록 상기 프레임(100)의 후방(120) 내부에 좌우 폭 방향으로 복수가 구비되고, 상기 이송플레이트(310)의 관통홀(311) 각각의 하면을 향해 압축공기를 분사하여 프레임(100)의 개구된 후방(120) 하부로 상기 메쉬플레이트(320)에 쌓인 칩을 배출시킨다. 분사노즐(400)은 좌우 폭 방향으로 복수가 구비되는데, 좌우측 체인(200) 및 이송벨트(300)에 간섭되지 않도록 프레임(100)의 후방(120) 측면을 통해 설치된다. 도 3 및 7에 도시된 바와 같이 분사노즐(400)의 분사방향은 프레임(100)의 개구된 후방(120) 하부를 향하도록 설치되어 있는데, 이송벨트(300)가 주동스프로켓(220)에 감겨 아래로 돌아나오면서 이송플레이트(310)의 상면이 하부를 향하기 때문이다. 즉, 분사노즐(400)은 이송플레이트(310)의 하면에 설치된 메쉬플레이트(320)의 하면을 향해 압축공기를 분사하고, 메쉬플레이트(320)의 상면에 쌓인 칩이 분사노즐(400)로부터 분사되는 압축공기를 맞고 프레임(100)의 개구된 후방(120) 하부로 배출되는 것이다.
상기와 같이 본 발명에 따른 칩 컨베이어장치는 이송벨트의 종류에 상관없이 선상 또는 괴상의 큰 칩뿐만 아니라 분상의 미세한 칩의 경우에도 이송플레이트의 관통홀 및 메쉬플레이트를 통해 쿨런트로부터 걸러져 이송벨트로부터 유출되지 않고 프레임의 후방까지 용이하게 이송하여 배출할 수 있어 유실되는 칩의 양을 대폭적으로 감소시켜 고장을 방지하고, 쿨런트의 보전을 이룰 수 있다.
더욱이, 압축공기를 분사하는 분사노즐을 통해 메쉬플레이트에 쌓인 분상의 미세한 칩을 프레임의 후방 하부로 용이하게 배출할 수 있어 보다 효율적인 칩 배출을 이루어낼 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
100 : 프레임
110 : 프레임의 전방 120 : 프레임의 후방
200 : 좌우측 체인
300 : 이송벨트
310 : 이송플레이트 311 : 관통홀
312 : 힌지구 313 : 힌지핀
314 : 회전구 315 : 돌기
320 : 메쉬플레이트
400 : 분사노즐

Claims (4)

  1. 칩 및 쿨런트를 공급받도록 전방 상부가 개구되고, 상기 칩을 배출하도록 후방 하부가 개구되며, 전방보다 후방이 높게 형성된 프레임과,
    상기 프레임의 내부 좌우 양측단에 각각 무한궤도식으로 운행가능하게 설치된 한 쌍의 좌우측 체인과,
    상기 좌우측 체인을 따라 전후 길이방향으로 복수의 이송플레이트가 각각 결합되고, 상기 프레임의 전방으로부터 공급되는 칩을 상기 프레임의 후방으로 이송하여 배출시키는 이송벨트를 포함하고,
    상기 이송벨트의 이송플레이트 각각은 좌우 폭 방향으로 복수의 관통홀이 형성되고,
    상기 관통홀을 각각 폐쇄하도록 상기 이송플레이트의 하면에 결합되어 상기 쿨런트로부터 칩을 걸러내는 메쉬플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 컨베이어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송플레이트의 관통홀 각각에 대응되도록 상기 프레임의 후방 내부에 좌우 폭 방향으로 복수가 구비되고, 상기 이송플레이트의 관통홀 각각의 하면을 향해 압축공기를 분사하여 프레임의 개구된 후방 하부로 상기 메쉬플레이트에 쌓인 칩을 배출시키는 분사노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 컨베이어장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이송벨트는,
    각각의 이송플레이트의 전후단에 형성된 힌지구가 서로 연통되도록 연결되고, 연통된 상기 힌지구에 각각 힌지핀을 삽입하여 복수의 이송플레이트가 전후로 연속적으로 결합된 힌지벨트인 것을 특징으로 하는 칩 컨베이어장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이송벨트는,
    각각의 이송플레이트의 전단에 상방으로 굽어진 반원형의 회전구가 형성되고, 후단에 상방으로 경사지게 돌출된 돌기가 인접한 다른 이송플레이트의 회전구에 삽입되어 각각의 이송플레이트가 전후로 연속적으로 결합된 에이프런벨트인 것을 특징으로 하는 칩 컨베이어장치.
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