KR20170046441A - 공작기계의 커버 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기계의 커버 구조에 관한 것으로, 공작기계 내부로 이물질 유입이 방지되도록, 공작기계상에 배치되고 공작기계의 이동작업대의 움직임에 따라 신축되는 커버유닛 및 상기 커버유닛상에 설치되고 상기 이동작업대의 이동시 상기 커버유닛의 신축을 안내하는 가이드부재를 포함하여 구성될 수 있으며, 본 발명에 따르면 공작기계의 작동간 작업대의 이동에 대응하여 부드럽게 슬라이딩되며 이동하여, 진동 및 소음을 최소화시킴과 아울러 공작기계 내부로의 절삭칩, 절삭유 등의 이물질 침투를 방지할 수 있다.

Description

공작기계의 커버 구조{Cover's structure for Machine tool}

본 발명은 공작기계의 커버 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공작기계의 작동시 작업대의 이동에 따라 부드럽게 슬라이딩되며, 공작기계 내부로의 절삭칩, 절삭유 등의 이물질 유입을 방지함과 아울러, 슬라이딩 작동간에 마모, 진동 및 소음을 줄일 수 있는 공작기계의 커버 구조에 관한 것이다.

통상 공작기계는 작업간에 내부로 절삭칩, 절삭유 등의 이물질이 침투되지 않도록 커버장치가 마련되어 있다. 특히 제품을 절삭가공하기 위해 이동시켜야 하는 경우, 절삭가공물이 안착된 작업대가 LM가이드를 따라 좌우로 이동하는 때에, 그 주변부로 이물질이 낙하되지 않도록 해야 한다. 이에 따라 작업대의 이동방향 양측으로 별도의 커버장치가 장착되기도 한다.

이러한 커버장치는 일반적으로 공간절약 및 작업대의 이동에 따라 크기가 커졌다가 축소될 수 있도록 여러 개의 커버들이 중첩적으로 나열된 슬라이딩 방식이 주로 사용되고 있다.

그런데, 중첩 커버 방식의 경우 슬라이딩되는 과정에서 커버들간의 끼임, 뒤틀림 등의 문제가 발생할 수 있어, 이를 개선하기 위해 여러 방법들이 제시되고 있다.

그 일 예로 국내특허 공개번호 제:2013-0072871호를 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 고정분체(110)과 이동분체(120)이 각각 연결링크(130)으로 결합되어 작업대의 이동간에 접철식으로 슬라이딩되는 구조가 제시된다.

그런데, 이러한 링크식으로 구성된 슬라이드 커버 구조의 경우 작업대가 고속으로 장시간 이동해야 하는 작업환경에서는 링크간 연결부분에 심한 마모현상이 발생하게 된다.

그리고 다른 예로는 도 2를 참고하면, 쿠션 방식이 제시된다. 이는 하나의 커버(220)의 일측에 쿠션이 장착된 스토퍼(230)를 배치하여 커버간 충격시 진동 및 소음을 완화하고 파손을 방지하게 된다. 다만 이러한 커버 구조는 지속적인 다른 커버의 이동(210)으로 인해 쿠션의 마모 및 교체비용이 증가하는 문제가 있다.

그리고 도면으로 도시하지는 않았으나, 체인 방식이 있으며, 체인 방식의 경우에도 커버의 움직임으로 인하여 스프로킷(sprocket)이 체인(chain)의 날에 끼워지는 과정에서 소음과 진동이 지속적으로 발생되게 되고, 장시간 사용시에는 스프로킷 또는 체인의 날 마모되어 정확히 끼워지지 않아 오작동이 발생될 염려도 있다.

본 발명은 상기와 같이 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 공작기계의 작동간 작업대의 이동에 대응하여 부드럽게 슬라이딩되며 이동하여 마모, 진동 및 소음을 최소화시킴과 아울러 공작기계 내부로의 절삭칩, 절삭유 등의 이물질 침투를 방지할 수 있는 장치를 제공하는데에 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 공작기계의 커버 구조에 관한 것으로, 공작기계 내부로 이물질 유입이 방지되도록, 공작기계상에 배치되고 공작기계의 이동작업대의 움직임에 따라 신축되는 커버유닛 및 상기 커버유닛상에 설치되고 상기 이동작업대의 이동시 상기 커버유닛의 신축을 안내하는 가이드부재를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 커버유닛은, 공작기계의 이동작업대 일측에 결합되는 제1 커버와 공작기계의 베이스에 결합되는 제2 커버 및 상기 제1 커버와 상기 제2 커버 사이에 연동되도록 배치되는 제3 커버를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 가이드부재는, 상기 제3 커버 양측에 설치되는 한 쌍의 지지브라켓과 상기 한 쌍의 지지브라켓에 샤프트로 연결되어 회전 가능하게 장착되는 한 쌍의 롤러 및 상기 한 쌍의 롤러간에 폐곡선을 형성하며 배치되고 상기 제1 커버 및 상기 제2 커버와 연동된 벨트를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 가이드부재는, 상기 제1 커버에 배치되고 상기 제2 커버 방향으로 수평하게 돌출되며, 상기 벨트의 상부와 제1 홀더로 연동된 제1 연결바 및 상기 제2 커버에 배치되고 상기 제1 커버 방향으로 수평하게 돌출되며, 상기 벨트의 하부와 제2 홀더로 연동된 제2 연결바를 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 이물질이 공작기계의 주변부로 배출되도록, 상기 커버유닛의 상단에는 경사부가 형성되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 경사부는 상기 커버유닛의 중앙부에서 양측부 방향으로 테어퍼지도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 공작기계의 작동시 작업대가 이동함에 따라 한 쌍의 롤러와 연동된 벨트를 통해 커버가 부드럽게 슬라이딩되며 신축되므로, 작동간 종래에 비해 마모, 소음 및 진동을 줄일 수 있다.

또한, 슬라이딩 커버의 상부가 양측으로 경사지게 구현됨에 따라 공작기계의 작업간 발생된 절삭칩, 절삭유 등의 각종 이물질이 커버의 상부에 안착되지 않고, 양측으로 흘러 내리도록 함으로써, 공작기계상의 이물질 잔류를 방지할 수 있고, 사용자가 보다 원활히 이물질을 제거할 수 있도록 해준다.

그리고, 커버의 양측 단부가 공작기계상에 고정되며 신축되는 구조를 가지므로, 공작기계 작업대의 이동범위를 모두 밀폐되게 함에 따라 이물질의 공작기계 내부로의 침투를 방지할 수 있다.

도 1은 종래 링크식 공작기계 커버 구조를 나타낸 도면.
도 2는 종래 쿠션식 공작기계 커버 구조를 나타낸 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명인 공작기계 커버의 작동상태도.
도 4는 본 발명인 공작기계 커버의 사시도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명인 공작기계 커버가 공작기계의 이동작업대 장착된 상태를 나타낸 작동상태도.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 공작기계의 커버 구조의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명인 공작기계 커버의 작동상태도이고, 도 4는 본 발명인 공작기계 커버의 사시도이며, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명인 공작기계 커버가 공작기계의 이동작업대 장착된 상태를 나타낸 작동상태도이다.

먼저 도 3a 및 도 3b를 참고하면, 본 발명인 공작기계의 커버는 커버유닛(20) 및 가이드부재(30)를 포함하여 구성될 수 있다.

우선 상기 커버유닛(20)은 공작기계 내부로 이물질 침투가 방지되도록, 공작기계상에 배치되고 공작기계의 이동작업대(50)의 움직임에 따라 신축되도록 구성될 수 있다. 구체적으로 상기 커버유닛(20)은 제1 커버(21), 제2 커버(22) 및 제3 커버(23)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 4 및 도 5a 내지 도 5c를 참고하면, 상기 제1 커버(21)는 공작기계의 이동작업대(50) 일측에 볼트체결되어 결합될 수 있고, 상기 제2 커버(22)는 공작기계의 베이스(40) 상단에 볼트체결되어 결합될 수 있다. 그리고 상기 제3 커버(23)는 상기 제1 커버(21)와 상기 제2 커버(22) 사이에 배치되고 상기 가이드부재(30)에 의해 상호간에 연동되며 슬라이딩되도록 구성될 수 있다.

상기 커버유닛(20)은 공작기계의 작업시 발생되는 절삭칩, 절삭유 등의 이물질이 공작기계의 내부로 침투되는 것을 방지하기 위해 공작기계의 이동작업대(50) 양측에 설치되며, 이에 따라 공작기계의 베이스(40)에서 이동작업대(50)의 이동라인상에 이물질이 낙하, 축적되어 LM가이드(52), 볼 스크류부재(56) 등의 공작기계 부품을 파손되거나 이동작업대(50)의 이동을 방해하는 것을 방지하게 된다.

즉 상기 제1 커버(21)가 이동작업대(50)의 일측에 장착되고 상기 제2 커버(22)가 베이스(40)의 상단에 장착된 상태에서, 상기 제3 커버(23)가 상기 제1 커버(21) 및 상기 제2 커버(22)와 상호 겹치게 배치되어, 이동작업대(50)의 이동에 따라 상기 가이드부재(30)에 의해 신축되며 이동작업대(50)의 이동라인을 보호한다. 이때 상기 커버유닛(20)이 이동작업대(50)의 양측에 한 쌍으로 설치되어 공작기계상의 이동라인 좌우측 전체를 보호하게 된다.

여기서 상기 커버유닛(20)은 공작기계의 작업간 발생되는 절삭칩, 절삭유 등의 이물질이 공작기계의 주변부로 배출되도록, 중앙부에서 양측부 방향으로 경사지게 구성될 수 있다.

도 4를 참고하면, 상기 제1 커버(21), 제2 커버(22) 및 제3 커버(23) 모두 중앙부에서 양측부 방향으로 일정각도로 테이퍼진 경사부(24)가 형성된 것을 볼 수 있다. 절삭가공 중 공작기계의 이동작업대(50)에서 이탈된 이물질이 상기 커버유닛(20)상에 낙하되었을 때, 경사면을 따라 미끄러지며 공작기계의 주변부로 배출된다. 사용자는 상기 커버유닛(20)의 양측 주변부를 청소하면 간단히 이물질을 제거할 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 다른 실시예에서는 상기 커버유닛(20)의 경사부(24)는 일측에서 타측으로 일방향 경사지게 제공될 수도 있다. 이때 사용자는 상기 커버유닛(20)의 일측 주변부만을 청소하여 이물질을 제거할 수도 있다.

다음으로, 상기 가이드부재(30)는 상기 커버유닛(20)상에 설치되고 상기 이동작업대(50)의 이동시 상기 커버유닛(20)의 신축을 안내하도록 제공될 수 있다. 상기 가이드부재(30)는 상기 커버유닛(20)의 양측에 모두 장착될 수도 있고, 상기 커버유닛(20)의 일측에만 장착될 수도 있다. 이러한 상기 가이드부재(30)는 지지브라켓(31,32), 롤러(33,34) 및 벨트(39)를 포함하여 구성될 수 있다.

우선 상기 지지브라켓(31,32)은 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 이때 한 쌍 중 제1 지지브라켓(31)은 상기 제3 커버(23)의 우측 상단에 장착될 수 있으며, 제2 지지브라켓(32)은 상기 제3 커버(23)의 좌측 상단에 장착될 수 있다.

상기 롤러(33,34)도 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 이때 한 쌍 중 제1 롤러(33)는 상기 제1 지지브라켓(31)상에 샤프트(33a)로 연결되어 회전 가능하게 장착될 수 있으며, 제2 롤러(34)는 상기 제2 지지브라켓(32)상에 샤프트(34a)로 연결되어 회전 가능하게 장착될 수 있다.

그리고 상기 벨트(39)는 상기 제1 롤러(33) 및 제2 롤러(34)간에 연결되어 폐곡선을 형성하도록 배치될 수 있으며, 이러한 벨트(39)는 상기 제1 커버(21) 및 제2 커버(22)와 연동되어 움직이게 된다.

구체적으로 상기 제1 커버(21)상에는 상기 제2 커버(22) 방향으로 수평하게 돌출된 제1 연결바(35)가 장착될 수 있으며, 이는 상기 벨트(39)의 상부와 제1 홀더(36)로 볼트체결되어 연결될 수 있다. 또한 상기 제2 커버(22)상에는 상기 제1 커버(21) 방향으로 수평하게 돌출된 제1 연결바(35)가 장착될 수 있으며, 이는 상기 벨트(39)의 하부와 제2 홀더(38)로 볼트체결되어 연결될 수 있다.

공작기계의 작업에 따라 이동작업대(50)가 좌우로 이동하면, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 연결바(35)가 상기 벨트(39)의 상부를 타고 이동하고, 상기 제2 연결바(37)가 상기 벨트(39)의 하부를 타고 이동하면서, 상기 커버유닛(20)이 슬라이딩되며 접히거나 펴지게 된다.

이때, 상기 제1 커버(21)의 상단은 상기 제2 커버(22)의 상단 내측으로 이동하게 되며, 상기 제3 커버(23)의 상단은 상기 제1 커버(21)의 상단 내측으로 이동하게 된다. 다만 상기 제3 커버(23)의 양측부에서는 상기 제1 커버(21) 및 상기 제2 커버(22)의 양측부가 상기 제3 커버(23)의 내측으로 이동하여 중첩되게 된다. 이는 상기 제3 커버(23)에 설치된 한 쌍의 상기 지지브라켓(31,32)이 상기 제1 커버(21) 및 제2 커버(22)와의 중첩과정에서 파손되는 것을 방지하기 위함이다.

이하에서는 도 3a, 도 3b 및 도 5a 내지 도 5c를 참고하여, 본 발명의 작동상태를 살펴보도록 한다.

도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 공작기계의 베이스(40)상에 상기 커버유닛(20)이 볼트체결되어 배치된 모습을 볼 수 있다. 그리고 공작기계의 베이스(40) 상단 에는 한 쌍의 LM가이드(52)가 양측에 배치되고, 중앙부에는 구동모터(54) 및 구동모터(54)의 샤프트에 연결된 볼 스크류부재(56)가 배치되어 있다. 이러한 LM가이드(52) 및 볼 스크류부재(56) 상부에는 새들(saddle;미도시)에 의해 공작기계의 이동작업대(50)가 배치되어 있다.

이제 사용자가 절삭가공을 위해 공작기계를 작동시키면 구동모터(54)의 샤프트가 회전하고 샤프트에 연결된 볼 스크류부재(56)가 함께 회전하게 된다. 이에 따라 LM가이드(52)의 안내를 받으며 이동작업대(50)가 좌우로 이동 가능하게 된다.

좌우로 이동하는 이동작업대(50)상의 절삭가공물을 공작기계가 절삭가공을 할 때, 절삭칩 및 절삭유가 이동작업대(50) 주변부로 낙하되게 된다.

이때 상기 커버유닛(20) 중 상기 제1 커버(21)는 이동작업대(50)의 일측에 장착되고 상기 제2 커버(22)는 공작기계의 베이스(40)에 장착되며, 상기 제3 커버(23)가 상기 제1 커버(21) 및 제2 커버(22)와 서로 중첩되며 연동되어 있어, LM가이드(52), 구동모터(54) 및 볼 스크류부재(56)가 배치된 공작기계의 베이스(40) 상단으로 이물질이 침투되는 것을 방지하게 된다.

여기서 이동작업대(50)가 베이스 일측에 가까워지면, 상기 제1 연결바(35)가 상기 벨트(39) 상부를 타고 상기 제2 커버(22) 방향으로 이동하고, 상기 제2 연결바(37)가 상기 벨트(39) 하부를 타고 상기 제1 커버(21) 방향으로 이동하게 되며, 이때 상기 벨트(39)는 한 쌍의 롤러(33,34)에 의해 부드럽게 이동하므로, 상기 커버유닛(20)이 원활하게 중첩되게 한다.

반대로 이동작업대(50)가 베이스(40) 일측에서 멀어지면, 상기 제1 연결바(35)가 상기 벨트(39) 상부를 타고 다시 상기 제1 롤러(33) 방향으로 이동하고, 상기 제2 연결바(37)가 상기 벨트(39) 하부를 타고 다시 상기 제2 롤러(34) 방향으로 이동하면서, 상기 커버유닛(20)의 부드러운 펴짐을 가능하게 한다.

이때 상기 커버유닛(20) 상단으로 낙하된 이물질은 경사면을 타고 공작기계의 주변부로 제거되고 되므로, 공작기계의 내부를 이물질로부터 보호할 수 있게 된다. 물론 상기 한 쌍의 롤러(33,34) 및 벨트(39) 구동 구조를 이용하므로, 소음이나 진동을 줄일 수 있고 상기 커버유닛(20)의 부드러운 접힘과 펴짐을 가능하게 하는 효과가 있는 것이다.

20:커버유닛 21:제1 커버
22:제2 커버 23:제3 커버
24:경사부 30:가이드부재
31,32:제1,2 지지브라켓 33,34:제1,2 롤러
35:제1 연결바 36:제1 홀더
37:제2 연결바 38:제2 홀더
39:벨트 40:베이스
50:이동작업대 52:LM가이드
54:구동모터 56:볼 스크류부재

Claims (6)

1. 공작기계 내부로 이물질 침투가 방지되도록, 공작기계상에 배치되고 공작기계의 이동작업대의 움직임에 따라 신축되는 커버유닛; 및
   상기 커버유닛상에 설치되고 상기 이동작업대의 이동시 상기 커버유닛의 신축을 안내하는 가이드부재;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 커버 구조.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 커버유닛은,
   공작기계의 이동작업대 일측에 결합되는 제1 커버;
   공작기계의 베이스에 결합되는 제2 커버; 및
   상기 제1 커버와 상기 제2 커버 사이에 연동되도록 배치되는 제3 커버;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 커버 구조.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 가이드부재는,
   상기 제3 커버 양측에 설치되는 한 쌍의 지지브라켓;
   상기 한 쌍의 지지브라켓에 샤프트로 연결되어 회전 가능하게 장착되는 한 쌍의 롤러; 및
   상기 한 쌍의 롤러간에 폐곡선을 형성하며 배치되고 상기 제1 커버 및 상기 제2 커버와 연동된 벨트;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 커버 구조.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 가이드부재는,
   상기 제1 커버에 배치되고 상기 제2 커버 방향으로 수평하게 돌출되며, 상기 벨트의 상부와 제1 홀더로 연동된 제1 연결바; 및
   상기 제2 커버에 배치되고 상기 제1 커버 방향으로 수평하게 돌출되며, 상기 벨트의 하부와 제2 홀더로 연동된 제2 연결바;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 커버 구조.
   
5. 제1항에 있어서,
   이물질이 공작기계의 주변부로 배출되도록, 상기 커버유닛의 상단에는 경사부가 형성된 것을 특징으로 하는 공작기계의 커버 구조.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 경사부는 상기 커버유닛의 중앙부에서 양측부 방향으로 테어퍼진 것을 특징으로 하는 공작기계의 커버 구조.
   
   
   

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