KR20170014248A

KR20170014248A - 공작 기계용 도어 개폐 장치

Info

Publication number: KR20170014248A
Application number: KR1020150107266A
Authority: KR
Inventors: 이준두
Original assignee: (주)유지인트
Priority date: 2015-07-29
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2017-02-08
Also published as: KR101724055B1

Abstract

본 발명은 머시닝 센터 등 공작 기계의 도어를 개폐하는 도어 개폐 장치에 관한 것으로서, 도어가 슬라이딩 방식으로 개폐되도록 안내하는 도어 가이드와; 상기 도어를 밀고 당겨서 도어를 개폐시키는 개폐 구동기구와; 상기 도어와 개폐 구동기구 사이에 연결되는 연결 브래킷과; 상기 연결 브래킷에 구비되어 상기 개폐 구동기구의 구동력을 도어에 전달할 때 완충 작용을 하는 완충 기구를 포함하여 구성됨으로써, 도어 여닫힘 시는 물론, 도어가 완전히 닫히고 열릴 때 충격을 최소화하여 보다 부드럽고 완만한 도어 개폐가 가능하여, 장비 손상을 방지함은 물론 장비의 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

공작 기계용 도어 개폐 장치{Door opening and closing device for machine tool}

본 발명은 머시닝 센터 등 공작 기계의 도어를 개폐하는 도어 개폐 장치에 관한 것이다.

일반적으로 금속 또는 비금속의 소재를 적절한 공구를 사용해 절삭 또는 비절삭 방법으로 가공하거나 반소재에 더욱 정밀한 가공을 할 목적으로 사용하는 기계를 공작기계라 하는데, 공작기계에는 통상적으로 알려진 선반, 밀링, 연마기, 드릴 머신, 탭핑 머신, 보링 머신 등의 범용 공작기계를 비롯하여, NC(Numerical Control) 공작기계, CNC(Computer Numerical Control) 공작기계, 머시닝 센터(Machining Center Tool) 등이 있다.

이러한 공작기계 중에서 NC 선반, 머시닝 센터 등의 공작기계에는 공작물 가공실의 내외부를 차단하기 위해 도어가 설치되어 있고, 이 도어는 별도의 개폐장치에 의해 자동으로 개폐되는 구조를 갖는다.

도어 개폐장치는, 일반적으로 동력원인 실린더를 이용하여 도어를 개폐하고 있는데, 실린더 로드에 도어가 결합되는 단순한 구조를 가짐으로써 에어(air)를 공급하여 실린더 내의 피스톤을 이동시킴에 따른 실린더 로드의 작동에 의해 도어를 개폐하는 형태이다.

그러나, 종래의 공작기계용 도어 개폐장치는, 실린더 로드 등을 이용하여 도어를 개폐할 때, 충격 및 소음이 발생하고, 특히 도어가 완전히 열리거나 닫힐 때 부딪히는 충격으로 인해 도어 본체 또는 프레임이 손상될 우려가 있고, 충격으로 인한 소음이 발생하는 문제점이 있다.

1. 특허문헌 0001) KR 등록특허 10-0600238호 2. 특허문헌 0002) KR 등록실용신안 20-0149850호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 도어 여닫힘 시는 물론, 도어가 완전히 닫히고 열릴 때 충격을 최소화하여 보다 부드럽고 완만한 도어 개폐가 가능하도록 하여, 장비 손상을 방지함은 물론 장비의 신뢰성을 높일 수 있는 공작 기계용 도어 개폐 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 공작 기계용 도어 개폐 장치는, 바디에 구비되어 도어가 슬라이딩 방식으로 개폐되도록 안내하는 도어 가이드와; 상기 도어를 밀고 당겨서 개구부를 개폐시키는 개폐 구동기구와; 상기 도어와 개폐 구동기구 사이에 연결되는 연결 브래킷과; 상기 연결 브래킷에 구비되어 상기 개폐 구동기구의 구동력을 도어에 전달할 때 완충 작용을 하는 완충 기구를 포함한 것을 특징으로 하여 가능하다.

상기 개폐 구동기구는, 공압 실린더와, 이 공압 실린더에 연결되어 직선 이동하는 것으로 상기 연결 브래킷과 연결된 개폐 로드를 포함하여 구성된다.

상기 연결 브래킷은, 상기 도어 쪽에 연결된 도어 브래킷과, 상기 개폐 구동기구 쪽에 연결된 구동 브래킷을 포함하고, 상기 완충 기구는 상기 도어 브래킷과 구동 브래킷 사이에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 도어 브래킷은 상기 도어 가이드를 따라 슬라이딩되도록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 완충 기구는, 'U'자형 구조로 형성되어 상기 도어 브래킷에 고정되는 완충 브래킷과, 이 완충 브래킷 내에 지지된 상태에서 상기 구동 브래킷이 도어 개폐 방향으로 작용할 때 완충 작용을 하는 완충 스프링을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 공작 기계용 도어 개폐 장치는, 도어가 슬라이딩 방식으로 개폐되도록 안내하는 도어 가이드와; 상기 도어에 고정된 상태에서 상기 도어 가이드를 따라 슬라이딩하는 도어 브래킷과; 상기 도어를 밀고 당겨서 바디에 구비된 개구부를 개폐시키는 공압 실린더 및 이 공압 실린더에 의해 직선 이동하는 개폐 로드와; 상기 개폐 로드에 연결된 구동 브래킷과; 상기 도어 브래킷에 고정되고 상기 구동 브래킷의 일부가 삽입되게 'U'자형 구조로 형성된 완충 브래킷과; 상기 완충 브래킷 내에 지지된 상태에서 상기 구동 브래킷이 도어 개폐 방향으로 작용할 때 완충 작용을 하는 완충 스프링을 포함한 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

상기 완충 브래킷은 상기 도어 브래킷에 고정되는 고정부와, 이 고정부의 양단부에서 절곡되어 상기 완충 스프링을 지지하는 양측 지지부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 구동 브래킷은 끝단부가 상기 양측 지지부 사이에 위치되고, 상기 완충 스프링은 복수개로 이루어져 상기 구동 브래킷을 중심으로 양쪽에 각각 배치되어 양방향으로 완충력을 제공토록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 완충 스프링은 코일 스프링인 것이 바람직하다.

상기 완충 브래킷의 양쪽 고정부 사이에는 상기 구동 브래킷의 이동을 안내하는 가이드 봉이 구비되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용', 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통해 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.

본 발명에 따른 공작 기계용 도어 개폐 장치는, 완충 기구를 통해 도어가 완전히 닫히고 열릴 때 스토퍼 등에 부딪히는 충격을 완화함과 아울러, 도어 개폐 과정에서도 부드럽게 여닫히도록 하여, 장비 손상을 방지하고, 소음 발생을 최소화하는 등 장비의 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계용 도어 개폐 장치가 도시된 구성도로서, 도어 닫힘 상태의 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계용 도어 개폐 장치가 도시된 구성도로서, 도어 열림 상태의 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계용 도어 개폐 장치의 주요부 상세도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 통해 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 여기에서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

도면들에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것일 수 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 명세서에서 "및/또는"이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계용 도어 개폐 장치가 도시된 구성도로서, 도 1은 도어 닫힘 상태의 도면, 도 2는 도어 열림 상태의 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계용 도어 개폐 장치의 주요부 상세도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 도면 부호 10은 공작기계의 하우징, 프레임을 포함하는 바디를 나타낸다. 바디(10)는 대략 박스형 철재 구조물로 이루어지는 것이 일반적이며, 그 내부에 기계장치들이 구비되어 절삭 등의 가공이 이루어질 수 있도록 구성된다. 바디(10)의 형상 및 구성은 공작기계의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있고, 이러한 구성은 널리 공지되어 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

바디(10)에는 가공 재료들을 넣거나 가공 물품을 뺄 수 있도록 개구부(15)가 형성되고, 이러한 개구부(15)를 개폐할 수 있도록 도어(20)가 설치된다.

도어(20)는 슬라이딩 개폐 방식으로 설치되는데, 상기 바디(10)에는 도어(20)가 슬라이딩 방식으로 개폐되게 안내하는 도어 가이드(25)가 설치된다.

도어 가이드(25)는 레일형 구조로 이루어져 바디(10)에 수평방향으로 길게 설치될 수 있다. 도면에서는 개구부(15)의 상부 쪽에만 설치된 상태를 보여주고 있으나, 개구부(15)의 하부 쪽에도 도어(20)가 슬라이딩되도록 안내하는 가이드 구조물이 설치되는 것이 바람직하다.

도어(20)는 상기와 같은 도어 가이드(25)를 따라 좌우 방향으로 직선 이동하면서 개구부(15)를 개폐하게 되는데, 이를 위해 도어(20)의 상부에 도어 브래킷(31)이 연결되어 설치되고, 이 도어 브래킷(31)에는 도어 가이드(25)를 따라 구름 운동하는 롤러(35)가 설치되는 것이 바람직하다. 따라서 도어(20)를 개폐하는 힘이 작용하면, 롤러(35)가 도어 가이드(25)를 따라 이동하면서 도어(20)가 개폐될 수 있게 구성되는 것이다.

도어(20)를 개폐하는 힘은 개폐 구동기구(50)를 통해서 이루어진다. 개폐 구동기구(50)는 공압 실린더, 유압 실린더, 리니어 구동기구 등 직선 운동을 발생시키는 공지의 여러 장치를 이용하여 실시 조건에 따라 적절히 선택하여 구성할 수 있을 것이다.

본 실시예의 도면에서는 개폐 구동기구(50)가 공압 실린더로 구성된 것을 예시하였고, 이를 중심으로 개폐 구동기구(50)에 대하여 설명한다.

개폐 구동기구(50)를 구성하는 공압 실린더(51)는 바디(10)에 고정되게 설치되고, 도어 개폐를 위한 공압 회로 장치에 연결된 좌우 에어 라인(52)을 통해 공기를 선택적으로 공급하는 방식으로 내부의 피스톤 및 이와 연결된 피스톤 로드를 직선 운동시킬 수 있도록 구성된다.

이러한 공압 실린더(51)는 공지의 공압 실린더(51)의 구성을 이용하여 구성할 수 있고, 피스톤 로드는 본 발명의 개폐 로드(55)를 구성한다.

개폐 로드(55)에는 도어(20) 쪽과 연결될 수 있게 구동 브래킷(57)이 설치된다. 구동 브래킷(57)은 도면에 예시된 바와 같이 평판 플레이트 구조로 개폐 로드(55)와 직교하는 방향으로 설치되는 것이 바람직하다.

여기서 상기 도어 브래킷(31)과 구동 브래킷(57)은 본 발명의 연결 브래킷(40)을 구성한다. 즉, 개폐 구동기구(50)에서 발생된 힘을 상기 도어(20) 쪽에 전달하기 위해 개폐 구동기구(50)와 도어(20) 사이에 구동 브래킷(57)과 도어 브래킷(31)으로 이루어진 연결 브래킷(40)이 설치되는 것이다. 여기서, 연결 브래킷(40)은 도면에 예시된 구동 브래킷(57)과 도어 브래킷(31)에 한정되지 않고, 개폐 로드(55)와 도어(20) 사이에 연결되어 개폐 로드(55)의 구동력을 도어(20) 쪽에 전달할 수 있는 구성 요소이면, 실시 조건에 따라 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

연결 브래킷(40)에는 개폐 구동기구(50)인 공압 실린더(51)의 구동력을 도어(20)에 전달할 때 완충 작용을 하는 완충기구(60)가 설치된다. 완충기구(60)는 연결 브래킷(40)을 구성하는 구동 브래킷(57)과 도어 브래킷(31) 사이에 설치되는 것이다.

완충기구(60)는 도 3을 참조하면, 상기 구동 브래킷(57)의 일부가 삽입되게 'U'자형 구조로 형성되어 도어 브래킷(31)에 고정되는 완충 브래킷(61)과, 이 완충 브래킷(61) 내에 지지된 상태에서 상기 구동 브래킷(57)이 도어(20) 개폐 방향으로 작용할 때 완충 작용을 하는 완충 스프링(65)을 포함하여 구성된다.

완충 브래킷(61)은 상기 도어 브래킷(31)에 고정되는 고정부(62)와, 이 고정부(62)의 양단부에서 절곡되어 상기 완충 스프링(65)을 지지하는 양측 지지부(63)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

구동 브래킷(57)은 끝단부가 상기 양측 지지부(63) 사이에 위치되는 것이 바람직하고, 이 때 완충 스프링(65)은 복수개로 이루어져 상기 구동 브래킷(57)을 중심으로 양쪽에 각각 배치되어 양방향으로 완충력을 제공토록 설치되는 것이 바람직하다.

완충 스프링(65)은 코일 스프링으로 구성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니고, 구동 브래킷(57)의 양측에 탄성력을 제공할 수 있는 수단이면 금속재의 판 스프링, 절곡된 와이어 스프링 등을 이용하여 구성하는 것도 가능하고, 실시 조건에 따라서는 러버 등 탄성 고무 등을 이용하여 구성하는 것도 가능하다.

한편, 도 3을 참조하면, 완충 브래킷(61)의 양쪽 고정부(62) 사이에는 상기 구동 브래킷(57)의 하단부가 끼워지는 가이드 봉(66)이 설치될 수 있고, 완충 스프링(65)은 이 가이드 봉(66)의 외측에 끼워진 상태에서 구동 브래킷(57)에 완충력을 제공할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.

물론, 구동 브래킷(57)의 하단부에는 도면에 예시하지는 않았지만, 상기 가이드 봉(66)이 끼워지는 홀이 형성되는 것이 바람직하다. 이때 홀은 가이드 봉(66)의 외경보다 더 크게 형성되어 구동 브래킷(57)의 상대 이동이 자유롭도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 완충 스프링의 외측에는 벨로우즈 형태의 커버 구조물(68)을 설치하여 스프링 쪽에 가공 중 발생하는 칩 등 이물질이 들어가지 않도록 구성하는 것도 가능하다.

도 1 및 도 2에서 도면 부호 70은 도어(20) 개폐시에 도어(20)의 열림 및 닫힘을 제한하는 스토퍼를 나타낸다.

이러한 스토퍼(70)는 바디(10)에서 도어(20)가 전방 및 후방 쪽 구조물에 고정되게 설치되는 것이 바람직하고, 완충 기능도 함께 할 수 있도록 고무 재질 등으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 공작 기계용 도어(20) 개폐 장치는 도 1에서와 같이 도어(20)가 닫힌 상태에서, 도어(20)를 개방하기 위해서는 공압 회로를 작동하여 피스톤 및 개폐 로드(55)를 도면의 오른쪽 방향으로 이동시키면, 개폐 로드(55)에 연결된 구동 브래킷(57)도 함께 이동하게 되고, 구동 브래킷(57)의 힘은 완충 스프링(65)을 통해 완충 브래킷(61) 및 도어 브래킷(31) 쪽에 전달됨으로써 도어(20)가 개방된다.

이때, 구동 브래킷(57)이 이동하면서 발생되는 힘을 완충 스프링(65)에서 순간적으로 일정 정도 흡수하면서 도어 브래킷(31) 및 도어(20) 쪽에 전달하게 되므로 도어(20)가 부드럽게 열릴 수 있게 된다.

또한, 이와 같은 과정을 거쳐 도어(20)가 도 2에서와 같이 완전히 열리게 되면, 도어(20)가 스토퍼에 부딪히게 되는데, 이때에도 완충 스프링(65)의 작용으로 충격이 최소화된 상태에서 도어(20)의 열림이 완료된다.

반대로, 도 2의 상태와 같이 도어(20)가 열린 상태에서 도 1과 같이 도어(20)가 닫히더라도 상기와 같은 완충기구(60)의 작용을 통해 도어(20) 닫힘시 발생하는 충격 등이 최소화된 상태에서 보다 부드럽게 닫힐 수 있게 된다.

상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

10 : 바디 15 : 개구부
20 : 도어 25 : 도어 가이드
31 : 도어 브래킷 35 : 롤러
40 : 연결 브래킷 50 : 개폐 구동기구
51 : 공압 실린더 55 : 개폐 로드
57 : 구동 브래킷 60 : 완충기구
61 : 완충 브래킷 62 : 고정부
63 : 지지부 65 : 완충 스프링
66 : 가이드 봉 68 : 커버 구조물

Claims

바디에 구비되어 도어가 슬라이딩 방식으로 개폐되도록 안내하는 도어 가이드와;
상기 도어를 밀고 당겨서 바디에 구비된 개구부를 개폐시키는 개폐 구동기구와;
상기 도어와 개폐 구동기구 사이에 연결되는 연결 브래킷과;
상기 연결 브래킷에 구비되어 상기 개폐 구동기구의 구동력을 도어에 전달할 때 완충 작용을 하는 완충 기구를 포함한 것을 특징으로 하는 공작 기계용 도어 개폐 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 개폐 구동기구는,
공압 실린더와, 이 공압 실린더에 연결되어 직선 이동하는 것으로 상기 연결 브래킷과 연결된 개폐 로드를 포함한 것을 특징으로 하는 공작 기계용 도어 개폐 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 연결 브래킷은,
상기 도어 쪽에 연결된 도어 브래킷과, 상기 개폐 구동기구 쪽에 연결된 구동 브래킷을 포함하고,
상기 완충 기구는 상기 도어 브래킷과 구동 브래킷 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 공작 기계용 도어 개폐 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 도어 브래킷은 상기 도어 가이드를 따라 슬라이딩되도록 설치된 것을 특징으로 하는 공작 기계용 도어 개폐 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 완충 기구는,
'U'자형 구조로 형성되어 상기 도어 브래킷에 고정되는 완충 브래킷과, 이 완충 브래킷 내에 지지된 상태에서 상기 구동 브래킷이 도어 개폐 방향으로 작용할 때 완충 작용을 하는 완충 스프링을 포함한 것을 특징으로 하는 공작 기계용 도어 개폐 장치.
바디에 구비되어 도어가 슬라이딩 방식으로 개폐되도록 안내하는 도어 가이드와;
상기 도어에 고정된 상태에서 상기 도어 가이드를 따라 슬라이딩하는 도어 브래킷과;
상기 도어를 밀고 당겨서 바디에 구비된 개구부를 개폐시키는 공압 실린더 및 이 공압 실린더에 의해 직선 이동하는 개폐 로드와;
상기 개폐 로드에 연결된 구동 브래킷과;
상기 도어 브래킷에 고정되고 상기 구동 브래킷의 일부가 삽입되게 'U'자형 구조로 형성된 완충 브래킷과;
상기 완충 브래킷 내에 지지된 상태에서 상기 구동 브래킷이 도어 개폐 방향으로 작용할 때 완충 작용을 하는 완충 스프링을 포함한 것을 특징으로 하는 공작 기계용 도어 개폐 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 완충 브래킷은 상기 도어 브래킷에 고정되는 고정부와, 이 고정부의 양단부에서 절곡되어 상기 완충 스프링을 지지하는 양측 지지부를 포함한 것을 특징으로 하는 공작 기계용 도어 개폐 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 구동 브래킷은 끝단부가 상기 양측 지지부 사이에 위치되고,
상기 완충 스프링은 복수개로 이루어져 상기 구동 브래킷을 중심으로 양쪽에 각각 배치되어 양방향으로 완충력을 제공토록 설치된 것을 특징으로 하는 공작 기계용 도어 개폐 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 완충 스프링은 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 공작 기계용 도어 개폐 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 완충 브래킷의 양쪽 고정부 사이에는 상기 구동 브래킷의 이동을 안내하는 가이드 봉이 구비된 것을 특징으로 하는 공작 기계용 도어 개폐 장치.