KR20160004249U - 공작기계용 칩 배출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기계의 절삭 과정에서 발생하는 칩을 배출하는 배출장치를 제안한다. 본 고안의 배출장치는, 이송 방향으로 서로 관절 운동이 가능하도록 연결되는 다수의 체인벨트(12)와; 상기 체인벨트의 외측에 각각 설치되고, 일정한 높이를 가지는 다수의 체인벨트 가이드(16); 상기 체인벨트 가이드의 외측에 설치되고, 외부 구동원에 의하여 동작하는 스프라켓과 결합되어, 칩 배출장치를 회전 구동시키기 위한 체인부(20); 상기 체인벨트 상에 고정되고, 저부에는 절삭유가 배출되는 절삭유 배출홈이 성형되며, 산과 골이 반복되는 형상을 가지는 다수의 칩 받침판(30); 그리고 상기 다수의 체인벨트, 체인벨트 가이드, 그리고 체인부를 폭 방향으로 관절운동 가능하게 연결하는 체인벨트 연결핀(14)으로 구성된다. 여기서 연결핀이 삽입되는 체인벨트 가이드의 관통공의 하나는 장공 형상을 가지고 있어서, 내부에 삽입된 연결핀이 일정 범위 내에서 이동할 수 있어서 변형이 방지된다.

Description

공작기계용 칩 배출장치{Device for discharging chips}

본 고안은 공작기계의 절삭 가공 시 발생하는 칩을 배출하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절삭유 및 칩을 원활하게 배출할 수 있음과 동시에 체인벨트의 동작 시 발생하는 힘에 의한 연결핀의 변형을 흡수할 수 있어서 원활한 이송이 가능하도록 구서오디는 칩 배출장치에 관한 것이다.

절삭 가공을 수행하는 공작기계에 있어서는 워크피스의 가공에 의하여 칩(Chip)이 발생하게 되는 것은 당연하다. 이러한 칩은 실질적으로 워크피스이 절삭에 의하여 발생하는 것이고, 워크피스와 바이트 간의 윤활 및 방열을 위하여 공급된 절삭유도 칩과 같이 절삭 부분에서 하방으로 흘러내리게 된다.

이러한 공작 기계용 칩 배출장치에 관한 종래 기술로써, 한국 특허 공개 제10-2013-0128174호를 들 수 있다. 이러한 종래 기술에 의하면, 칩의 배출을 위한 구성만을 개시하고 있을 뿐이고, 절삭유의 배출 및 칩을 효율적으로 배출시키기 위한 구조 등에 대해서는 상세한 언급을 찾아볼 수 없다. 그리고 이와 같은 종래 기술에 의하더라도, 체인 벨트 연결핀이 외력에 의하여 변형되는 경우에 발생할 수 있는 체인벨트의 비정상적인 동작에 대한 문제에 대해서도 언급하지 않고 있다.

본 고안의 목적은, 절삭 가공에 사용된 절삭유와 절삭 가공에서 발생한 칩을 모두 효율적으로 분리하여 외부로 배출할 수 있는 칩 배출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 다른 목적은, 미세한 칩에 의하여 발생할 수 있는 체인벨트 연결핀의 외력에 의한 변형을 흡수할 수 있도록 함으로써, 보다 원활하게 동작할 수 있는 칩 배출장치를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 칩 배출장치는, 이송 방향으로 서로 관절 운동이 가능하도록 연결되는 다수의 체인벨트와; 상기 체인벨트의 외측에 각각 설치되고, 일정한 높이를 가지는 다수의 체인벨트 가이드; 상기 체인벨트 가이드의 외측에 설치되고, 외부 구동원에 의하여 동작하는 스프라켓과 결합되어, 칩 배출장치를 회전 구동시키기 위한 체인부; 상기 체인벨트 상에 고정되고, 저부에는 절삭유가 배출되는 절삭유 배출홈이 성형되며, 산과 골이 반복되는 형상을 가지는 다수의 칩 받침판; 그리고 상기 다수의 체인벨트, 체인벨트 가이드, 그리고 체인부를 폭 방향으로 관절운동 가능하게 연결하는 체인벨트 연결으로 구성되고 있다.

여기서 상기 체인벨트 가이드는, 저부에서 일정한 간격을 두고 형성되고 상기 체인벨트 연결핀이 삽입되는 한 쌍의 관통공을 구비하고, 상기 한 쌍의 관통공 중에서 어느 하나는 이송 방향에 대하여 삽입된 연결핀이 일정 범위 내에서 이동 가능한 유격을 가지는 장공 형상으로 성형되는 것이 바람직하다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 고안에 의하면, 칩 받침판의 저부에 성형되는 절삭유 배출홈을 통하여 절삭유는 외부로 원활하게 배출시킬 수 있음과 같이 칩은 받침판의 골부분에 집중적으로 모여서 배출될 수 있게 된다. 따라서 본 고안의 배출장치에 의하면, 절삭유는 물론이고 칩을 효과적으로 배출할 수 있음을 알 수 있다.

그리고 본 고안에 의하면, 체인벨트 연결핀이 가이드에 성형된 한 쌍의 관통공 중에서 어느 하나에는 유격을 가지고 삽입되어 있음을 알 수 있다. 이러한 장공 형상의 관통공은, 그 내부에 삽입된 연결핀이 일정 범위 내에서 움직이는 것을 허용하고 있어서, 실질적으로 연결핀이 변형되거나 손상되는 것을 최소화시킬 수 있게 될 것으로 기대된다.

도 1은 본 고안의 칩 배출장치를 보인 것으로, (a)는 평면도, (b)는 측면도, (c)는 정면도.
도 2는 본 고안의 칩 배출장치의 부분 예시 사시도.
도 3은 본 고안의 체인벨트 가이드의 예시도.

이하에서는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 고안에 의한 칩 배출장치에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 먼저 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 고안의 칩 배출장치는, 절삭과정에서 발생한 칩 및 절삭 과정에서 사용된 절삭유를 받는 다수 개의 체인벨트(12)를 구비하고 있다. 이러한 다수의 체인벨트(12)는 화살표로 도시한 이송방향으로 일정한 길이를 가지는 것이 다수개 관절 연결되어 있다. 금속판으로 만들어지는 체인벨트(12)끼리의 연결은, 체인벨트 연결핀(14)에 의하여 회동 가능하게 연결되다.

이와 같은 다수의 체인벨트(12)는, (c)에서 알 수 있는 바와 같이 전체적으로 무한 궤도를 이루도록 성형되어 있다. 그리고 이러한 체인벨트(12)를 회전시키는 것은, 동력원으로부터의 회전을 배출장치에 전달하는 스프라켓(S)에 의하여 이루어진다. 이러한 스프라켓(S)은, 상기 체인벨트(12)의 양측에 설치되어 있는 체인부(20)에 걸림으로써, 칩 배출장치를 구동시키게 된다.

상기 체인부(20)는 상술한 스프라켓(S)과 결합된 상태에서 칩 배출장치를 회전시키기 위한 것으로, 실질적으로 자전거의 체인과 동일한 기능 및 구조를 가지고 있다고 할 수 있다. 그리고 이러한 체인부(20) 자체는 현재 널리 사용되고 있는 구성이기 때문에, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고 상기 체인부(20)와 체인벨트(12) 사이에는, 체인벨트 가이드(16)가 개재되어 있다. 여기서 상기 체인벨트 연결핀(14)은, 연속하는 체인벨트(12) 자체를 회동 가능하도록 연결함은 물론이고, 상기 체인벨트 가이드(16) 및 체인부(20)의 구성 부품을 연결하도록 설치된다. 즉 상기 체인벨트 연결핀(14)은, 본 고안의 칩 배출장치에서, 가장 외측에 설치되는 체인부(20), 그 내측에 설치되는 가이드(16), 그리고 중앙부분에 설치되는 체인벨트(12)를 모두 연결하도록 설치되고 있음을 알 수 있다.

본 고안에 의하면, 상기 체인벨트(12) 상에는, 폭 방향으로 연속되는 V형상(골과 산이 연속적으로 반복되는 형상)의 칩받침판(30)이 고정되어 있다. 상기 칩받침판(30)은 예를 들면 용접으로 체인벨트(12) 상에 고정될 수 있다. 그리고 본 고안의 칩 배출장치의 회전 구동에 의하여, 칩받침판(30)의 산부분(32)을 경계로 하여 골부분(34)에는 칩이 모이게 된다. 그리고 도 1의 (b) 및 도 3에 명확하게 도시된 바와 같이, 상기 칩 받침판(30)의 저면에는 절삭유 배출홈(36)이 성형되어 있다.

본 고안의 칩 배출장치는 예를 들면 도 1의 (a)를 기준으로 좌측부분이 낮은 경사를 가지도록 설치되는 것이 바람직하다. 따라서 본 고안의 칩 배출장치가 화살표로 도시한 방향으로 회전 이송되면, 체인벨트(12) 상부로 떨어지는 절삭유와 칩은 그 반대 방향으로 이동하게 된다. 즉, 체인벨트(12) 상으로 떨어진 절삭유는 상기 절삭유 배출홈(36)을 통하여 하방으로 흘러내리게 되고, 칩은 상기 칩 받침판(30)에 걸리게 된다.

여기서 상기 절삭유 배출홈(36)을 통하여 흘러내린 절삭유는 별도의 저장탱크로 회수될 것이고, 칩은 칩 받침판(30) 중에서도 골부분(34)에 집중적으로 모이게 될 것이다. 여기서 절삭 과정에서 발생한 칩이 골부분(34)에 집중적으로 모인다고 하는 것은, 실질적으로 칩이 서로 뭉치거나 엉키게 되는 것을 의미하고, 이렇게 되는 것은 전체적으로 칩의 외부 배출이 더욱 효과적이라는 것을 의미한다.

다음에는 체인벨트 연결핀(14)과 체인벨트 가이드(16)의 결합 구조에 대하여 살펴보기로 한다. 상기 체인벨트 가이드(16)는 체인벨트(12)와 체인부(20) 사이에서 일정한 높이를 가지고 설치되어, 체인벨트(12) 상으로 떨어지는 칩 등이 외부로 넘어가지 않도록 하는 것이라고 할 수 있다. 이러한 가이드(16)는 전방부분과 후방부분이 일정한 단차를 가지고 있어서, 다수 개가 서로 연결되어도 일정한 폭으로 연결될 수 있도록 구성됨은 종래와 같다.

그리고 상술한 체인벨트 연결핀(14)은, 인접한 체인벨트(12)를 관절 연결함과 같이, 양측으로 연장된 부분을 통하여 상기 체인벨트 가이드(16)도 회동 가능하게 연결하고 있으며, 더욱이 체인부(20)도 같이 회동 가능하게 연결하고 있다. 여기서 상기 체인벨트 연결핀(14) 자체가 체인벨트(12), 체인벨트 가이드(16), 그리고 체인부(20)를 같이 회동 가능하게 지지하고 있는 것은 실질적으로 공지된 기술 부분이라고 할 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 체인벨트 가이드(16)는 일정한 높이를 가지는 판상의 부재이고, 하단부분 전후측에는 각각 관통공(16a,16b)이 성형되어 있다. 상기 관통공(16a,16b)은 체인벨트 연결핀(14)이 관통하는 부분이고, 이렇게 관통공(16a,16b)을 관통하는 연결핀(14)에 의하여, 각각의 체인벨트 가이드(16)는 인접하는 것과 회동(관절 운동) 가능하게 지지될 수 있게 된다.

그리고 본 고안에 의하면, 체인벨트 가이드(16)의 제1관통공(16a)은 연결핀(14)과 동일하게 원형으로 성형되고 있고, 제2관통공(16b)은 이송방향으로 일정한 유격(간격)을 가지는 장공 형태로 성형되고 있음을 알 수 있다. 이러한 제2관통공(16b)에 연결핀(14)이 삽입되면, 연결핀(14)의 좌우 방향(이송 방향)으로 일정한 여유가 있음은 당연하다고 할 수 있다. 이와 같이 연결핀(14)이 삽입된 상태에서 이송방향에 대하여 일정한 여유(유격)을 가지고 있다는 것은, 실질적으로 연결핀(14)이 이송 방향으로 일정한 범위 내에서 움직일 수 있다는 것을 의미한다.

본 고안의 체인 벨트(12)를 포함하는 칩 배출장치가 구동되면, 각각의 체인벨트(12)는 일정한 범위 내에서 관절 운동하면서 전체적으로 무한 궤도를 따라 움직이게 된다. 이러한 움직임이 계속되면서, 체인벨트(12)의 상면에는 상술한 바와 같이 칩과 절삭유가 떨어지게 되고, 이들은 외부로 배출될 것이다. 이러한 과정에서 미세한 칩이 체인벨트(12) 사이로 침투하는 등과 같이 상기 체인벨트(12)에 외력이 인가될 경우가 발생할 수 있다.

이와 같이 상기 체인벨트(12)에 외력이 걸리거나 체인벨트(12)를 연결하는 연결핀(14)에 외력이 걸리게 되면, 궁극적으로는 체인벨트 연결핀(14)에 작용하게 된다. 체인벨트 연결핀(14)은 이러한 외력에 의하여 변형(예를 들면 좌굴)되는 등 응력을 받게 된다. 그러나 본 고안에 의하면, 체인벨트 연결핀(14)은 하나의 관통공(16b)의 내부에서 일정한 유격을 가지고 있어서, 이송방향에 대하여 전후로 일정 간격 만큼은 이동할 수 있게 된다.

이와 같이 체인벨트 연결핀(14)이 제2관통공(16b)의 내부에 일정 간격 이동할 수 있다는 것은 외력에 의하여 변형되는 등의 문제점이 발생하지 않는다는 것을 의미한다고 할 수 있다. 즉, 일정한 범위 내에서의 외력이 연결핀(14)에 가해지더라도, 연결핀(14)의 일측 단부가 제2관통공(16b)의 범위 내에서 이동할 수 있기 때문에, 궁극적으로는 연결핀(14)이 변형되거나 손상되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 의하면, 체인벨트(12)의 상부에 다수의 산과 골이 반복되는 형상을 가짐과 같이 저면에 절삭유 배출홈(36)이 성형된 칩받침판(30)을 다수 개 설치하고 있음을 알 수 있다. 그리고 각각의 체인벨트(12), 가이드(16), 그리고 체인부(20)를 폭 방향으로 연결하는 연결핀(14)이 하나의 관통공(16b)의 내부에서 일정한 유격을 가지고 있도록 구성하고 있음을 알 수 있다.

이와 같은 본 고안의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 고안의 보호범위는 첨부한 실용신안등록 청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

12 ..... 체인벨트
14 ..... 체인벨트 연결핀
16 ..... 체인벨트 가이드
20 ..... 체인부
30 ..... 칩 받침판
32 ..... 산부분
34 ..... 골부분

Claims (2)

1. 이송 방향으로 서로 관절 운동이 가능하도록 연결되는 다수의 체인벨트와;
   상기 체인벨트의 외측에 각각 설치되고, 일정한 높이를 가지는 다수의 체인벨트 가이드;
   상기 체인벨트 가이드의 외측에 설치되고, 외부 구동원에 의하여 동작하는 스프라켓과 결합되어, 칩 배출장치를 회전 구동시키기 위한 체인부;
   상기 체인벨트 상에 고정되고, 저부에는 절삭유가 배출되는 절삭유 배출홈이 성형되며, 산과 골이 반복되는 형상을 가지는 다수의 칩 받침판; 그리고
   상기 다수의 체인벨트, 체인벨트 가이드, 그리고 체인부를 폭 방향으로 관절운동 가능하게 연결하는 체인벨트 연결핀으로 구성되는 칩 배출장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 체인벨트 가이드는, 저부에서 일정한 간격을 두고 형성되고 상기 체인벨트 연결핀이 삽입되는 한 쌍의 관통공을 구비하고, 상기 한 쌍의 관통공 중에서 어느 하나는 이송 방향에 대하여 삽입된 연결핀이 일정 범위 내에서 이동 가능한 유격을 가지는 장공형상을 가지는 칩 배출장치.
   
   

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