KR20170036427A

KR20170036427A - 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치

Info

Publication number: KR20170036427A
Application number: KR1020150135570A
Authority: KR
Inventors: 김남윤
Original assignee: 김남윤
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2015-09-24
Publication date: 2017-04-03
Also published as: KR101724206B1

Abstract

본 발명은 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피가공물의 절삭과정에서 발생하는 절삭유 및 절삭 칩의 이동 경로에 메쉬 콘베어 장치를 연접 설치하여 절삭유를 절삭 칩에서 용이하게 분리하고 바이브레이터를 이용하여 절삭칩을 외부로 배출시키기 위한 "바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치"에 관한 것이다.
본 발명의 일실시 예에서는, 피가공물을 가공하는 공작기계에 설치되는 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치에 있어서, 피가공물을 가공하는 데 들어간 다량의 절삭유 및 발생하는 칩을 배출하기 위하여 안내를 유도하는 가이드부와, 가이드부와 연접 설치되고, 마이크로메쉬(micromesh)가 형성된 콘베어벨트가 구비되어 소정 각도 경사면을 형성하는 콘베어장치부와, 콘베어장치부와 연접 설치되고, 상측에 바이브레이터가 부착되어 있는 상광하협(上廣下狹)의 호퍼(hopper) 형상의 몸체부와, 몸체부 하부에 연결되는 배출관과, 상기 배출관에 장착된 에어제트장치를 구비한 칩 에어 배출부와, 및 콘베어장치부의 하부에 위치하여 상부가 개방된 박스(box) 형상의 절삭유수거부를 구비하고, 절삭유는 가이드부에서 유도된 칩과 분리되어 콘베어장치부의 마이크로메쉬 구멍 사이로 떨어져 절삭유수거부에 수거되고, 칩은 콘베어장치부에 의해 이동되어 몸체부에 유입되고 에어제트장치에 의해 배출관을 통하여 외부로 배출되는 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치를 제공한다.

Description

바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치{Chip air exhaust device using a vibrator}

본 발명은 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피가공물의 절삭과정에서 발생하는 절삭유 및 절삭 칩의 이동 경로에 메쉬 콘베어 장치를 연접 설치하여 절삭유를 절삭 칩에서 용이하게 분리하고 바이브레이터 및 에어제트장치를 이용하여 절삭 칩을 외부로 배출시키기 위한 "바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치"에 관한 것이다.

일반적으로, 고속으로 회전하는 절삭공구(탭, 드릴, 엔드밀, 밀링 커터 등)를 피가공물에 접촉시켜 피가공물을 가공하거나 고속으로 회전하는 피가공물에 절삭공구를 접촉시켜 피가공물을 원하는 치수 또는 형태로 가공하는 경우 필연적으로 다량의 절삭유와 절삭 칩이 발생하게 되는데 현장에서는 이를 효율적으로 처리할 방안에 대한 고민을 늘 안고 있다.

이러한 고민은 실용신안등록출원 제20-2003-0019170호의 서두에서도 언급되어 있다.

즉, 상기 실용신안등록출원에서도 언급된 바와 같이, 일반적으로 자동화된 CNC 등과 같은 공작기계를 사용하여 피가공물을 절삭 가공하는 경우 피가공물의 가공시 발생하는 열을 식혀주고 장비의 파손을 방지하기 위해 피공작물과 절삭공구에 절삭유를 분사시키는데, 이때 발생하는 절삭유와 피가공물의 부산물인 칩은 공작기계 하측에 별도로 마련된 칩 수거장치로 떨어진다.

그리고 수거장치으로 낙하하여 수거된 절삭유는 적정의 과정에서 필터링 된 상태로 순환장치를 거쳐 절삭공구와 피가공물로 재공급되고, 낙하된 칩은 별도로 수거하는 과정이 필요하다.

현재 대부분의 공장에서는 수거장치에 쌓인 칩을 별도의 기구 등을 이용하여 인위적으로 배출시키거나 자체에 설치된 배출수단을 이용하여 수거하고 있다.

그런데 일반적으로 칩을 배출하는 경우는 작업자가 항상 절삭공작 기계의 근처에 대기해 있다가 칩의 수거량을 확인한 상태에서 인위적으로 배출해야 하기 때문에 작업의 능률성이 대단히 저조할 뿐만 아니라 자칫 작업자가 칩의 배출상태를 확인하지 못할 경우는 공작기계에 칩이 걸리게 되어 과부하가 발생하여 고장을 유발하기도 하며, 자동화장비의 최대 장점인 무인화에 걸맞지 않게 작업자가 항상 대기해야 하는 등의 불편함이 있고, 절삭유가 분리될 수 없는 컨베이어 등을 이용하여 배출하는 경우는 가공 부산물인 칩이 자동으로 배출되기는 하지만 칩과 혼유되어 절삭유도 같이 배출되는 문제점이 있었다.

또한, 공작기계에서 발생하는 가공 부산물인 칩이 압착되지 않은 상태에서 배출되기 때문에 부피가 비대하여 처리에 따른 어려움이 가중되었으며, 이로 인해 칩을 처리하기 위해 별도의 프레스 등의 압착과정을 거쳐서 소형의 부피로 형성한 다음 배출하기 때문에 운반이나 취급에 따른 어려움이 가중되어 이를 해결하기 위한 근본적인 대책이 시급한 실정이였다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 제안된 기술로 실용신안등록출원 제20-2003-0019170호 개시된 "공작기계용 칩배출장치"가 있다.

그러나 상기 실용신안등록출원에 개시된 기술은 "공작기계용 칩 배출장치를 구성함에 있어서, 대향으로 마주보는 경사면을 갖는 입방체의 케이스 일측에는 체인휠을 보호하는 체인박스가 구비되고, 타측 외부에는 배출관이 상향 경사지게 결합되며, 상기 케이스의 일측 하단에는 칩이 수거될 수 있는 개방부가 형성되고, 반원의 하단면에는 다수의 배출공이 형성된 이송관을 용착 고정하며, 상기 이송관의 내부에는 고정돌기가 형성된 와권형의 스크류를 설치하되, 케이스 외측의 체인박스 내부에 설치된 체인휠의 안쪽에 형성된 고정홈에 상기 스크류의 고정돌기를 결합한 상태로 고정판으로서 고정하고, 상기 이송관의 타측 케이스의 경사면 저면에는 체인휠이 선단에 결합된 축봉을 설치하여 모터의 동력을 커플러를 통해 직접 전달할 수 있게 하여 축봉과 스크류의 선단에 결합된 체인휠에 의해 동력이 전달되어 스크류를 구동함으로서 칩이 배출관을 통해 배출될 수 있게 구성" 한 것을 특징으로 하고 있는데, 이러한 상기 선행기술은 스크류가 설치되는 이송관의 외벽에 다수의 절삭유 배출공이 형성되어 있어 절삭유와 칩을 배출할 수는 있지만 일정 시간이 경과 하면 칩에 의하여 절삭유 배출공이 막히는 현상이 발생하고 이 때문에 현장에서는 스크류를 들어내어 배출공을 막고 있는 칩 제거 작업을 주기적으로 실시하여야 한다는 문제점을 안고 있었다.

그러나 더욱 중요한 사항은 피가공물을 절삭 가공하는 경우 피가공물의 가공시 발생하는 열을 식혀주고 장비의 파손을 방지하기 위해 피공작물과 절삭공구에 절삭유를 분사시키는데, 이때 배출되는 절삭유의 양이 상당히 많다는 것이다.

따라서 고속으로 회전하는 절삭공구를 피가공물에 접촉시켜 피가공물을 가공하거나 고속으로 회전하는 피가공물에 절삭공구를 접촉시켜 피가공물을 가공하는 경우, 필연적으로 소요되는 다량의 절삭유를 효율적으로 절삭 칩과 분리하고 절삭유를 재사용할 수 있을 장치가 필요할 뿐만 아니라, 절삭 칩을 외부로 배출하는 장치에 있어서도, 종래보다 개선된 칩 배출장치가 필요하였다.

한국 실용신안등록번호 제20-0327636호, 고안의 명칭 "공작기계용 칩 배출장치" (등록일자 2003년09월15일) 한국 특허등록번호 제10-1351676호, 발명의 명칭 "공작기계 칩 배출장치" (등록일자 2014년01월08일)

본 발명은 상기한 필요성에 의해서 안출된 것으로, 피가공물의 절삭과정에서 배출되는 절삭유 및 절삭 칩의 이동 경로에 콘베어장치부를 설치하고 다량으로 배출되는 절삭유를 절삭 칩에서 용이하게 분리하여 수거하며 바이브레이터 및 에어제트장치를 이용하여 절삭 칩을 외부로 배출시키는 "바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치"를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일실시 예에서는, 피가공물을 가공하는 공작기계에 설치되는 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치에 있어서, 피가공물을 가공하는 데 들어간 다량의 절삭유 및 발생하는 칩을 배출하기 위하여 안내를 유도하는 가이드부와, 가이드부와 연접 설치되고, 마이크로메쉬(micromesh)가 형성된 콘베어벨트가 구비되어 소정 각도 경사면을 형성하는 콘베어장치부와, 콘베어장치부와 연접 설치되고, 상측에 바이브레이터가 부착되어 있는 상광하협(上廣下狹)의 호퍼(hopper) 형상의 몸체부와, 몸체부 하부에 연결되는 배출관과, 상기 배출관에 장착된 에어제트장치를 구비한 칩 에어 배출부와, 및 콘베어장치부의 하부에 위치하여 상부가 개방된 박스(box) 형상의 절삭유수거부를 구비하고, 절삭유는 가이드부에서 유도된 칩과 분리되어 콘베어장치부의 마이크로메쉬 구멍 사이로 떨어져 절삭유수거부에 수거되고, 칩은 콘베어장치부에 의해 이동되어 몸체부에 유입되고 에어제트장치에 의해 배출관을 통하여 외부로 배출되는 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 콘베어장치부를 통하여 절삭유는 절삭유수거부로 수거되고 칩은 칩 에어 배출부로 이동되도록 하여 절삭유 및 칩의 분리가 효율적으로 이행되게 하는 이점이 있다.

또한, 콘베어장치부를 사용하여 절삭유와 칩을 개별적으로 분리할 수 있도록 함으로써 공작기계에 원활한 절삭유 재공급이 가능하여 유지보수 및 관리의 편리성을 확보할 수 있는 이점이 있다.

또한, 바이브레이터를 통하여 몸체부 내의 칩들이 용이하게 배출관으로 이동하도록 유도하는 이점이 있다.

또한, 에어제트장치를 통하여 배출관 내의 칩들이 원활하게 외부로 배출하도록 분사 압력을 제공하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 개략적인 단면도이다.
도 3은 칩 에어 배출부의 일 측면을 나타내는 개략적인 단면도이다.

먼저, 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서 본 발명은 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시 예의 구성 요소가 해당 실시 예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시 예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시 예가 통합된 하나의 실시 예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

그리고 도면의 도시에 있어서 요소들 간의 크기 비율이 다소 상이하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 간의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면상에 나타나는 표현의 차이는 해당 분야의 종사자들이 용이하게 이해가능한 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

참고로, 본 발명에서 공작기계 등으로 가공되는 피가공물은 금속재일 수 있고 그 중 알루미늄 재질일 수도 있다. 따라서 피가공물에 의해서 배출되는 칩(chip) 또한 금속재 또는 그 중 알루미늄재일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치를 나타내는 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 개략적인 단면도이며, 도 3은 칩 에어 배출부의 일 측면을 나타내는 개략적인 단면도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에서는, 피가공물을 가공하는 공작기계에 설치되는 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치에 있어서, 피가공물을 가공하는 데 들어간 다량의 절삭유 및 발생하는 칩을 배출하기 위하여 안내를 유도하는 가이드부(100)와, 가이드부(100)와 연접 설치되고, 마이크로메쉬(211, micromesh)가 형성된 콘베어벨트(210)가 구비되어 소정 각도 경사면을 형성하는 콘베어장치부(200)와, 콘베어장치부(200)와 연접 설치되고, 상측에 바이브레이터(310)가 부착되어 있는 상광하협(上廣下狹)의 호퍼(hopper) 형상의 몸체부(320)와, 몸체부(320) 하부에 연결되는 배출관(330)과, 배출관(330)에 장착된 에어제트장치(340)가 형성된 칩 에어 배출부(300)와, 및 콘베어장치부(200)의 하부에 위치하여 상부가 개방된 박스(box) 형상의 절삭유수거부(400)를 포함하여 이루어지고, 절삭유는 가이드부(100)에서 유도된 칩과 분리되어 콘베어장치부(200)의 마이크로메쉬(211) 구멍 사이로 떨어져 절삭유수거부(400)에 수거되고, 칩은 콘베어장치부(200)에 의해 이동되어 몸체부(320)에 유입되며 에어제트장치(340)에 의해 배출관(330)을 통하여 외부로 배출되는 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치(10)를 제안한다.

특히, 콘베어벨트(210)는 하방으로 관통하는 구멍이 형성된 그물망 형상의 마이크로메쉬(211, micromesh)가 구비되어 형성된 마이크로메쉬(211) 사이 구멍으로 절삭유가 낙하하여 절삭유수거부(400)에 수용될 수 있게 한다.

여기서 마이크로메쉬(Micro Mesh)는 피가공물을 가공하면서 발생하는 칩이 빠져나가지 못한 정도의 구멍 사이즈를 가진다.

또한, 콘베어장치부(200)는 칩 이동방향으로 소정 각도 상향 경사지게 기울어진다.

또한, 콘베어장치부(200)는 칩 이동방향의 끝단 상부에 에어노즐부(220)가 형성되어 칩이 에어노즐부(220)에서 하방으로 분사되는 에어(air)에 의해 용이하게 칩 에어 배출부(300)로 떨어지게 한다.

또한, 몸체부(320)에 유입되는 칩은 바이브레이터(310)의 진동에 의해 배출관 개구부(330b)에 모여진다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 에어제트장치(340)는 몸체부(320)에 유입된 칩이 배출관(330)을 통하여 용이하게 외부로 배출될 수 있도록 압축 공기가 배출관 개구부(330a) 출구방향으로 분사되게 한다.

이하에서는 본 발명의 일실시 예에 따른 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치(10)의 구성을 보다 상세히 설명하기로 한다.

가이드부(100)는 피가공물을 가공하는 공작 기계(미도시) 일측에 연장 부착되어 가공시 소요되는 다량의 절삭유 및 발생 칩(chip)을 외부로 분리 배출될 수 있도록 절삭유 및 칩의 이동을 안내하는 것으로, 그 형상은 소정 길이를 가지는 속이 빈 관이거나 상부가 개방된 평판(plate)으로 감싼 통로일 수 있다.

가이드부(100)는 공작 기계 일측에서 소정 길이만큼 연장되어 안내관을 형성한다. 이때 가이드부(100)를 경유한 절삭유와 칩(chip)은 가이드부(100)의 종단부에서 연접 설치되는 콘베어장치(200)로 안내 유도된다.

즉, 본 발명에서, 공작 기계에서 사용되는 절삭유와 발생된 칩의 원활한 배출을 목적으로 이동을 안내 유도하기 위한 가이드부(100)가 형성하게 된다.

콘베어장치부(200)는 가이드부(100)를 통하여 유입되는 절삭유와 칩을 분리 배출하기 위해서 가이드부(100)와 연접 설치되고 절삭유가 하방으로 떨어져 배출될 수 있는 그물망 형상의 마이크로 메쉬(211)가 형성된 콘베어벨트(210)가 구비되어 소정 각도 경사면을 형성한다.

여기서, 마이크로메쉬(211, Micro Mesh)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 구멍이 뚫려있는 소정 패턴을 가지는 그물망으로 가이드부(100)에서 유도된 절삭유가 콘베어벨트(210)를 따라 이동되면서 용이하게 하방으로 빠져나갈 수 있는 구조를 가진다.

또한, 마이크로메쉬(211)의 구멍 사이즈는 발생되는 칩의 크기에 따라 칩이 절삭유와 함께 구멍 사이로 빠져나가지 않도록 칩의 크기보다 상대적으로 작게 적용할 수 있는 것은 당연하다.

즉, 마이크로메쉬(211)의 그물망 구멍은 절삭유는 용이하게 빠져나갈 수 있으면서 칩은 빠지지 않고 콘베어벨트(210)를 따라 이동하여 칩 배출부(300)로 유입되도록 하는 크기이다. 따라서 그물망 형상의 마이크로 메쉬(211)는 구멍의 크기나 망의 간격이 칩의 사이즈에 따라 분리할 수 있는 칩의 크기에 부합하는 크기 또는 간격으로 이루어진다.

특히, 절삭유는 콘베어장치부(200)을 통과하면서 그물망의 마이크로메쉬(211)에서 필터링 되어 떨어진다. 따라서 마이크로메쉬(211)로 인하여 칩 및 불순물이 없이 재활용할 수 있게 절삭유가 분리된다.

또한, 콘베어장치부(200)는 그물망 형상의 마이크로 메쉬(211)가 형성된 콘베어벨트(210)가 윔기어 모터와 같은 구동모터에 의해 무한궤도 타입으로 움직이게 한다.

즉, 콘베어장치부(200)는 무한궤도 타입의 콘베어벨트(210)가 설치되어 있으므로 가공 부산물인 칩을 절삭유와 분리 배출하기 위해 콘베어벨트(210)가 구동모터에 의해서 무한궤도를 따라 자동으로 움직이게 한다. 이때 절삭유는 하방으로 떨어져 칩과 용이하게 분리되어 절삭유 수거부(400)에 수거된다.

이때, 가이드부(100)에서 유입된 절삭유 및 칩은 콘베어벨트(210)를 따라 이동되는 데, 그물망 형상의 마이크로 메쉬(211)에 형성된 구멍을 통해서 절삭유는 낙하되어 하부에 설치된 절삭유 수거부(400)에 떨어져 수용되고, 칩은 그대로 이동되어 연접 설치된 칩 에어 배출부(300) 내로 유입하게 된다.

이렇게 하여, 콘베어벨트(210)는 가이드부(100)에서 유입되어 들어오는 절삭유와 칩을 분리 배출할 수 있는 역할을 한다.

특히, 칩 이동방향으로 소정 각도 상향 경사지게 설치된 콘베어장치부(200)는 칩에 묻어 있는 절삭유가 이동되면서 중력에 의해 계속적으로 낙하하려는 힘을 받아 효과적으로 절삭유와 칩을 분리할 수 있게 한다. 이때, 칩 이동방향으로 경사지는 기울기(각도)는 절삭유의 배출량, 배출속도, 칩의 양 및 칩의 크기 등을 감안하여 결정된다.

또한, 콘베어장치부(200)는 칩 이동방향의 끝단 상부에 에어노즐부(220)가 소정 높이 이격된 위치에서 가로질러 설치되어 이동된 칩을 보다 원활하게 콘베어벨트(210)에서 탈락하여 칩 에어 배출부(300)로 떨어지도록 에어(air)가 하방으로 칩을 항해 분사되는 구조를 가진다.

이렇게 하므로 분사된 에어(air)에 의해 콘베어벨트(210) 끝단으로 이동된 칩들이 용이하게 칩 에어 배출부(300)로 유입될 수 있다.

칩 에어 배출부(300)는 콘베어장치부(200)와 연접 설치되고, 상측에 바이브레이터(310)가 적어도 하나 이상이 부착되어 있는 상광하협(上廣下狹)의 호퍼(hopper) 형상의 몸체부(320)와, 몸체부(320) 하부에 연결되는 배출관(330)과, 배출관(330)에 장착된 에어제트장치(340)를 구비한다.

특히, 몸체부(320)는 하부로 갈수록 크기가 좁아지는 상광하협(上廣下狹)의 호퍼(hopper) 타입으로, 몸체부(320) 내로 유입된 칩들이 자체 무게에 의해서 미끄러져 배출관(330) 개구부(330b)로 용이하게 모일 수 있도록 하부 중심부를 향해 경사면을 이루고 있다.

또한, 바이브레이터(310)는 몸체부(320) 내 중앙 중심부로 모이는 칩들의 이동을 더욱 가속화시키거나 간혹 경사면 일측에 붙어 있는 칩들이 떨어지도록 진동을 발생시킨다.

또한, 바이브레이터(310)는 몸체부(320) 상부 일측에 적어도 1개 이상 부착되어 칩의 원활한 이동을 지원하게 된다.

배출관(330)은 몸체부(320) 내에 담겨지는 칩들이 배출되기 위해 이동되는 배출통로로 개구부(330b)와 개구부(330a)가 형성된 일종의 중공의 관(tube)으로 구성된다.

특히, 배출관(330) 내에 장착된 에어제트장치(340)는 배출되는 칩들이 보다 원활하게 이동되도록 배출관(330) 내 칩 이동방향으로 에어를 분사시킬 수 장치이다.

이렇게 하므로 에어제트장치(340)를 통하여 종래에 이송스크류 등을 이용하여 칩을 기계적으로 배출하는 것보다 효과적으로 칩을 배출관(330) 내에서 이동시켜 외부로 배출할 수 있다.

또한, 배출관(330) 소정 높이 산(h)이 형성되어 이동되는 칩들이 일시 정지되어 압착되어 있다가 에어제트장치(340)의 분사 압력에 의해 외부로 배출될 수 있다.

이렇게 하므로 배출관(330)은 관(tube) 내 이동하는 칩들이 보다 효율적으로 배출을 유도할 수 있다.

절삭유 수거부(400)는 상부가 개방된 박스 형상 또는 상자 형상의 저장 또는 수거용기로, 콘베어장치부(200) 아래에 위치하여 가이드부(100)를 지나 칩 에어 배출부(300)로 절삭유가 이송되는 중에 낙하되어 용이하게 수거될 수 있게 한다.

특히, 절삭유 수거부(400)는 콘베어장치부(200)을 통하여 배출되는 절삭유뿐만 아니라, 가이드부(100) 및 칩 에어 배출부(300)의 틈새로 배출되는 절삭유도 수거할 수 있도록, 가이드부(100), 칩 에어 배출부(300)를 포함하는 넓은 상부 개방부를 구성하여 배출되는 절삭유를 수용할 수 있게 할 수 있다.

즉, 절삭유 수거부(400)는 가이드부(100), 콘베어장치부(200), 및 칩 에어 배출부(300) 아래에 위치하여 배출되는 절삭유를 용이하게 수거한다.

또한, 수거되는 절삭유는 콘베어장치부(200)을 통과하면서 그물망의 마이크로메쉬(211)에서 필터링되어 떨어지므로 칩 및 불순물이 없이 재활용할 수 있게 분리된다.

특히, 마이크로메쉬(211)를 통하여 필터링된 절삭유는 칩이 혼입되어 있지 않아 재사용하는 데 문제가 없고, 가이드부(100) 및 칩 배출부(300)의 틈새로 배출되는 절삭유 또한, 그 틈새가 거의 없거나 미세하기 때문에 이러한 틈새를 통과한 절삭유는 이물질이 걸려진 것과 같아 재사용하는 데 문제가 없게 된다.

따라서 본 발명은 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치(10)를 제공함에 있어 다량으로 소요되는 절삭유 및 발생되는 칩을 별도의 수단(여기서는 콘베어장치부(200), 및 칩 에어 배출부(300))를 통하여 분리수거 및 배출하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예에 따른 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치(10)는 피가공물을 가공하는 데 들어간 다량의 절삭유 및 발생하는 칩을 배출하기 위해서 안내 유도하는 가이드부(100)와, 가이드부(100)에서 안내된 절삭유 및 칩을 분리하기 위하여 그물망 형상의 콘베어벨트(210)가 구비되어 소정 각도 경사면을 형성하는 콘베어장치부(200)와, 콘베어장치부(200)에서 이송된 칩을 외부로 배출하는 칩 에어 배출부(300)와, 및 콘베어장치부(200)에서 칩과 분리되어 떨어지는 절삭유를 수거하는 절삭유수거부(400)를 구비하고, 절삭유는 콘베어장치부(200)의 콘베어벨트(210) 하방으로 떨어져 절삭유 수거부(400)로 수거되며, 칩은 칩 에어 배출부(300)를 통하여 외부로 배출하게 된다.

이때, 가이드부(100)는 피가공물을 가공하는 공작 기계 일측에 연장 부착되어 가공시 사용되는 다량의 절삭유 및 발생 칩(chip)을 외부로 분리 배출될 수 있도록 이동을 안내한다.

콘베어장치부(200)는 가이드부(100)를 통하여 유입되는 절삭유와 칩을 분리 배출하기 위해서 그물망 형상의 마이크로 메쉬(211)가 형성된 콘베어벨트(210)가 구비되어 소정 각도 경사면을 형성한다.

이때, 유입된 절삭유 및 칩은 콘베어벨트(210) 위로 이동되는 데, 그물망 형상의 마이크로 메쉬(211)에 형성된 구멍을 통해서 절삭유는 아래로 떨어져 절삭유 수거부(400)에 수거되고, 칩은 그대로 이동되어, 도 2에 도시된 바와 같이, 연접 설치된 칩 에어 배출부(300)의 몸체부(320) 내로 낙하하게 된다.

특히, 칩 이동방향으로 상향 경사지게 설치된 콘베어장치부(200)는 콘베어벨트(210) 끝단 상부에 에어노즐부(220)가 설치되어 이동된 칩을 보다 원활하게 칩 진도 배출부(300)로 진입되도록 에어(공기)가 하방으로 분사된다.

분사된 에어(공기)에 의해 콘베어벨트(210) 끝단으로 이동된 칩들이 콘베어벨트(210)에서 탈락되어 칩 에어 배출부(300)의 몸체부(320) 내로 떨어진다.

칩 에어 배출부(300)는 콘베어장치부(200)와 연접 설치되고, 상측에 바이브레이터(310)가 부착되어 있는 상광하협(上廣下狹)의 호퍼(hopper) 형상의 몸체부(320)와, 몸체부(320) 하부에 연결되는 배출관(330)과, 배출관(330)에 장착된 에어제트장치(340)를 구비한다.

이때 컨베어장치부(200)에서 유입된 칩은 바이브레이터(310)의 진동에 의하여 상광하협(上廣下狹)의 호퍼(hopper) 형상의 몸체부(320)의 경사면을 따라 하부로 집결되어 몸체부(320)의 하면에 연결되는 배출관(330)을 통하여 외부로 배출하게 된다.

특히, 몸체부(320)에 유입되는 칩은 몸체부(320)의 경사면을 따라 미끄러져 이동하거나 바이브레이터(310)의 진동에 의해 배출관 개구부(330b)에 모여지고, 배출관 개구부(330b)에 모여진 칩은 에어제트장치(340)에 의해 압축 공기가 배출관 개구부(330a) 방향으로 분사되어 배출관(330)을 통하여 용이하게 외부로 배출될 수 있게 된다.

다음, 배출관(330)은 측면에서 바라볼 때 소정 높이 턱이 있는 산(h)을 넘어 하방으로 개구부(330a)가 바라보게 되어 있다. 따라서 배출관(330)을 통하여 배출되는 칩은 소정 높이 턱에 의해 잠시 압축되었다가 에어제트장치(340)의 압력에 의해 배출되므로 적당한 소정 크기로 배출될 수 있다. 따라서, 칩들을 수거하기 간편한 효과를 얻을 수 있다.

즉, 배출관(330)의 양 종단부에는 개구부(330a, 330b)가 형성되어 있고, 개구부(330a)는 칩이 배출되는 출구이며, 개구부(330b)는 바이브레이터(310)에 의하여 하방으로 모여지는 칩이 배출관(330)으로 유입되는 입구이다.

개구부(330b)는 상광하협(上廣下狹)의 몸체부(320)의 하부 구멍과 일치하도록 결합한다. 따라서 바이브레이터(310)에 의하여 하방으로 모여지는 칩이 자연스럽게 개구부(330b)로 진입할 수 있다.

한편, 종래 기술과 비교하여 차이점들은 본 발명에서 제안하는 상광하협(上廣下狹)의 몸체부(320) 상측에 바이브레이터(310)를 설치하고 배출관(330)에 에어제트장치(340)를 장착하므로, 몸체부(320) 내 경사면을 따라 칩(chip)이 바이브레이터(310)의 진동으로 보다 원활하게 이동하게 하며 에어제트장치(340)의 분사 압력으로 배출관(330)을 통하여 외부로 보다 간편하게 칩이 배출될 수 있게 하는 점이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치(10)의 동작을 설명하기로 한다.

공작 기계(미도시) 등에서 피가공물을 가공하는 데 들어간 다량의 절삭유 및 발생하는 칩이 배출된다.

배출된 절삭유 및 칩은 안내 유도하는 가이드부(100)로 통해 다음 단계로 이동된다.

다음, 가이드부(100)에서 이동된 절삭유 및 칩은 그물망 형상의 콘베어벨트(210)가 구비된 소정 각도 경사면을 형성하는 콘베어장치부(200)에서 분리된다.

이때, 이동된 절삭유 및 칩은 콘베어벨트(210) 위로 이송되는 데, 그물망 형상의 마이크로 메쉬(211)에 형성된 구멍을 통해서 절삭유는 아래로 떨어져 절삭유 수거부(400)에 수거되고, 칩은 그대로 이송되어 연접 설치된 칩 에어 배출부(300) 내로 이동된다.

즉, 절삭유는 콘베어장치부(200)의 콘베어벨트(210) 관통되는 구멍 하방으로 낙하되어 절삭유 수거부(400)로 수거되고, 칩은 다음 단계인 칩 에어 배출부(300)로 이동된다.

특히, 본 발명에서는 도 1 및 도 2와 같이 콘베어장치부(200)는 마이크로메쉬(211)가 형성된 콘베어벨트(210)를 장착하여 절삭유만이 그물망 형상의 마이크로메쉬(211)를 통하여 하방으로 배출될 수 있게 한다.

이렇게 하므로, 절삭 공정시 사용된 절삭유는 콘베어장치부(200)에서 그물망 형상의 마이크로메쉬(211)를 통하여 하방으로 떨어져 배출된다. 즉, 마이크로메쉬(211) 구멍은 절삭유는 빠져 떨어지되 칩은 빠지지 않고 그대로 이동할 수 있는 크기를 가진다.

이 경우, 적합한 사이즈의 구멍이 형성된 마이크로메쉬(211)를 선택 교체함으로써 절삭유 수거부(400)로 순수하게 절삭유만이 수거될 수 있도록 할 수 있다.

콘베어장치부(200)로 유입된 절삭유는 콘베어장치부(200)의 콘베어벨트(210)에 형성된 그물망 형상의 마이크로메쉬(211)를 통하여 절삭유 수거부(400)에 수거된다. 이 경우 마이크로메쉬(211)의 구멍 사이즈를 다양하게 변경하여 칩을 거르는 효과를 얻을 수 있을 것이다.

즉, 마이크로메쉬(211)의 구멍 사이즈를 변경하여 칩을 효율적으로 거르되 절삭유는 낙하하여 절삭유 수거부(400)로 수거하는 효과를 얻을 수 있을 것이다.

특히, 칩 이동방향으로 상향 경사지게 설치된 콘베어장치부(200)는 고체의 칩은 콘베어벨트(210)를 타고 이동하게 하고 칩에 묻어 있던 액체의 절삭유는 콘베어벨트(210)를 타고 상향 이동하다가 마이크로메쉬(211)의 구멍 사이로 떨어지게 한다.

또한, 이동방향으로 상향 경사지게 설치된 콘베어장치부(200)는 콘베어벨트(210) 끝단 상부에 가로질러 에어노즐부(220)가 설치되어 이동된 칩을 보다 원활하게 칩 에어 배출부(300)로 진입되도록 에어(공기)가 하방으로 분사되게 한다.

이때 분사된 에어(공기)에 의해 콘베어벨트(210) 끝단으로 이동된 칩들이 용이하게 칩 에어 배출부(300) 내로 떨어지게 된다.

칩 에어 배출부(300)는 전원선(미도시)을 통하여 몸체부(320)의 상측부 일측에 장착된 바이브레이터(310)로 전력이 공급되어 바이브레이터(310)가 진동되게 한다.

바이브레이터(310)가 진동하면 호퍼(hopper) 형상의 몸체부(320) 내의 칩들이 몸체부(320)의 경사면을 따라 하부 중앙의 배출관(330)의 개구부(330b)로 이동하게 된다.

다음, 컨베어장치부(200)에서 유입된 칩이 바이브레이터(310)의 진동 운동에 의하여 하방으로 집결되어 몸체부(320)의 하면에 연결되는 배출관(330)을 통하여 외부로 배출되도록 한다.

배출관 개구부(330b)로 유입된 칩은 배출관(300) 내에 장착된 에어제트장치(340)에 의해서 분사 배출 압력에 의해 배출관 개구부(330a)로 이동되어 외부로 배출하게 된다. 이때 배출관(330)을 통과한 칩은 외부에 설치된 수거함(미도시) 등으로 수직 낙하하여 배출된다.

다음, 배출관(330)은 측면에서 바라볼 때 소정 높이 턱이 있는 산(h)을 넘어 하방으로 개구부(330a)가 바라보게 되어 있다. 따라서 배출관(330)을 통하여 배출되는 칩은 소정 높이 턱에 의해 잠시 압축되었다가 에어제트장치(340)의 분사압력에 의해 배출된다.

즉, 공작기계로부터 절삭 가공물의 절삭과정에서 발생하여 이동된 칩은 몸체부(320)의 상부로 유입되고, 유입된 칩들은 바이브레이터(310)의 진동 운동에 의하여 개구부(330b)에 모여지며, 모여진 칩들은 에어제트장치(340)에 의해서 배출관(330)의 일 종단부에 형성된 개구부(330a)를 통하여 외부로 배출된다.

본 발명에서 절삭유 수거부(400)는 콘베어벨트(210)의 마이크로메쉬(211)를 통하여 형성된 구멍 사이로 떨어지는 절삭유 등을 수용한다.

특히, 절삭유 수거부(400)는 상부가 개방된 박스 형상 또는 상자 형상의 저장용기로, 가이드부(100), 콘베어장치부(200) 및 칩 에어 배출부(300) 아래에 위치하여 콘베어장치부(200) 하방 또는 가이드부(100)나 칩 에어 배출부(300)의 틈새로 떨어지는 절삭유를 수거하는 역할을 한다.

이때 수거되는 절삭유는 콘베어장치부(200)을 통과하면서 그물망에서 필터링되어 떨어지므로 칩 및 불순물이 없이 재사용할 수 있는 효과를 얻게 된다.

이처럼, 본 발명의 실시 예에 따른 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치(10)에 의하면, 콘베어장치부(200)의 마이크로메쉬(211) 구멍을 통하여 절삭유가 낙하하여 절삭유수거부(400)로 수거되도록 하고 콘베어벨트(210)을 통해 칩을 이동시켜 칩 에어 배출부(300)로 분리 배출할 수 있도록 함으로써 공작기계에 원활한 절삭유 재공급이 가능한 구조를 형성하며 유지보수 및 관리의 편의성을 확보할 수 있는 이점이 있게 된다.

또한, 콘베어장치부(200)의 절삭유 여과기능을 향상시켜 깨끗한 절삭유를 재공급하여 사용할 수 있으므로 금속가공시의 품질저하 현상을 방지할 수 있도록 하는 이점이 있게 된다.

한편, 본 발명에서는 콘베어장치부(210)의 마이크로메쉬(211)의 구멍 사이즈를 변경하므로 미세한 칩도 효과적으로 분리할 수 있다는 이점이 있게 된다.

즉, 본 발명 장치의 경우, 콘베어장치부(200)를 통하여 칩을 배출하기 전에 절삭유를 미리 분리 수거할 수 있다는 점, 바이브레이터(310) 및 에어제트장치(340)를 통하여 칩 배출 방식을 개선하였다는 점 등이 종래의 기술과는 그 구성과 기능 면에서 확연히 향상된 점이 있게 된다.

따라서 본 발명의 실시 예에 따른 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치(10)는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

가이드부(100)에서 유입된 다량의 절삭유는 콘베어장치부(200)를 통하여 절삭유수거부(400)로 수거하고 칩은 칩 에어 배출부(300)로 이송되도록 하여 절삭유 및 칩의 분리가 효율적으로 이행되게 하는 이점이 있다.

또한, 콘베어장치부(200)를 사용하여 절삭유를 칩 배출 전에 미리 분리할 수 있도록 함으로써 공작기계에 원활한 절삭유 재공급이 가능하고 유지보수 및 관리의 편리성을 확보할 수 있는 이점이 있다.

또한, 절삭유의 여과기능을 향상시켜 깨끗한 절삭유를 재사용할 수 있어 종래에 금속가공시 혼탁한 절삭유로 인한 품질저하 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 발생하는 칩의 크기에 따라 콘베어장치부(200)의 마이크로메쉬(211) 구멍 사이즈를 변경 적용할 수 있어 미세한 알루미늄 칩도 효과적으로 분리할 수 있는 이점이 있다.

또한, 칩 에어 배출부(300)로 유입되기 전에 절삭유를 수거할 수 있어 여과기능이 향상되고 종래에 혼탁한 절삭유 재사용으로 발생할 수 있는 금속가공시의 품질저하 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 바이브레이터(310)를 사용하여 몸체부(320) 내의 칩 이동을 보다 용이하게 하고 에어제트장치(340)를 통하여 배출관(330) 내의 원활한 칩 배출이 가능하게 하는 이점이 있다.

지금까지 실시 예를 통하여 본 발명에 따른 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치에 대하여 설명하였다. 본 명세서와 도면에는 본 발명의 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 및 변형이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이라 할 수 있다.

10 : 본 발명이 제안하는 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치
100 : 가이드부
200 : 콘베어장치부
300 : 칩 에어 배출부
400 : 절삭유 수거부

Claims

피가공물을 가공하는 공작기계에 설치되는 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치에 있어서,
상기 피가공물을 가공하는 데 들어간 다량의 절삭유 및 발생하는 칩을 배출하기 위하여 안내를 유도하는 가이드부와,
상기 가이드부와 연접 설치되고, 마이크로메쉬(micromesh)가 형성된 콘베어벨트가 구비되어 소정 각도 경사면을 형성하는 콘베어장치부와,
상기 콘베어장치부와 연접 설치되고, 상측에 바이브레이터가 부착되어 있는 상광하협(上廣下狹)의 호퍼(hopper) 형상의 몸체부와, 상기 몸체부 하부에 연결되는 배출관과, 상기 배출관에 장착된 에어제트장치가 형성된 칩 에어 배출부와, 및
상기 콘베어장치부의 하부에 위치하여 상부가 개방된 박스(box) 형상의 절삭유수거부를 포함하여 구비되고,
상기 절삭유는 상기 가이드부에서 유도된 칩과 분리되어 상기 콘베어장치부의 마이크로메쉬 구멍 사이로 떨어져 상기 절삭유수거부에 수거되고, 상기 칩은 상기 콘베어장치부에 의해 이동되어 상기 몸체부에 유입되며 상기 에어제트장치의 분사 압력에 의해 상기 배출관을 통하여 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 콘베어장치부는 칩 이동방향으로 소정 각도 상향 경사지게 기울어지는 것을 특징으로 하는 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 콘베어장치부는 칩 이동방향의 끝단 상부에 에어노즐부가 형성되어 이동된 칩이 상기 에어노즐부에서 하방으로 분사되는 에어에 의해 상기 칩 에어 배출부로 떨어지게 하는 것을 특징으로 하는 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 몸체부에 유입되는 칩은 상기 바이브레이터의 진동에 의해 배출관 개구부로 모여지는 것을 특징으로 하는 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 에어제트장치는 상기 몸체부에 유입된 칩이 상기 배출관을 통하여 외부로 배출될 수 있도록 압축 공기가 상기 배출관 내에서 배출 방향으로 분사되는 것을 특징으로 하는 바이브레이터를 이용한 칩 에어 배출장치.