KR20170057625A - 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자석블럭의 자력을 이용하여 금속볼을 베이스 표면에 흡착시킨 상태에서 전방으로 이동시켜 절삭유에 포함되어 있는 비철칩을 효과적으로 제거토록 한 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치를 제공한다.
이를 구현하기 위한 본 발명은 절삭유에 포함된 비철칩을 분리하는 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치에 있어서, 상기 비철칩이 포함된 절삭유를 공급받는 베이스, 상기 베이스 아래에 설치되며 구동모터의 동력으로 무한 궤도식으로 회전 이동하는 체인컨베이어, 상기 체인컨베이어에 일정거리 떨어진 상태로 적어도 하나 이상 설치되는 자석블럭 및 상기 자석블럭의 자력에 의해 상기 베이스의 표면에 흡착된 상태에서 상기 자석블럭의 이동 방향을 따라 이동하며 상기 베이스로 공급된 절삭유에 포함되어 있는 비철칩을 상기 베이스 전방으로 끌고가며 상기 절삭유에서 비철칩을 분리시키는 적어도 하나 이상의 금속볼을 포함하여 구성한 것을 기술적 요지로 한다.

Description

마그네틱 칩 컨베이어 필터장치{Chip conveyor device}

본 발명은 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치에 관련되는 것으로서, 더욱 상세하게는 밀폐식 내부의 자석블럭의 자력을 이용하여 금속볼을 베이스 표면에 흡착시킨 상태에서 전방으로 이동시켜 절삭유에 포함되어 있는 비철칩을 효과적으로 제거토록 한 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동화된 CNC 등의 공작기계에는 피가공물을 가공하기 위해 절삭유가 공급됨과 동시에 절삭공구가 구비되어 파가공물을 가공하게 되고, 이때 피가공물의 가공시 발생하는 열을 식혀주고 장비의 파손을 방지하기 위해 피공작물과 절삭공구에 절삭유를 분사하게 된다.

상기와 같이 공작기계가 작동함에 따라 공급되는 절삭유와 함께 피가공물의 가공시에 발생하는 가공 부산물인 칩은 공작기계 하측에 별도로 마련된 수거통으로 낙하한다.

지금까지 사용되고 있는 공작기계에는 피가공물을 가공하는 과정에서 발생하 는 칩은 공작기계 하부의 수거통에 모여지면 별도의 기구 등을 이용하여 인위적으로 배출하거나 자체에 설치된 컨베이어 등의 배출수단을 이용하여 자동으로 수거하고 있다.

전자의 기구 등을 이용하여 인위적으로 배출하는 경우는 작업자가 항상 공작기계의 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 따랐으며, 이로 인해 고가(高價)의 장비로서의 기능을 제대로 하지 못하게 되는 등의 문제점이 수반되었다.

또한, 후자의 경우는 공작기계에서 가공되는 피가공물의 칩이 공작기계의 하부로 배출되면 별도 설치된 컨베이어 등의 배출수단이 구비되어 있어서 가공 부산물인 칩이 자동으로 배출되기는 하지만 배출수단 자체가 부피가 크로 물리적인 움직임이 밖으로 그대로 노출되어 작동하므로 작업자가 위험에 항상 노출되게 되며 구조적으로 장치들이 노출되어 작동하기에 장기적 내구성에 문제가 많다. 또한 결정적으로 물리적인 움직임에 의한 구조적인 한계로 인한 미세칩 또는 비철칩 처리에는 효율적이지 못한 난점이 많은 실정이다.

첨부된 도 4는 종래 일반적인 컨베이어 칩 배출장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4에서와 같이 컨베이어 칩 배출장치는 베이스(300)와, 상기 베이스(300) 위에 무한궤도식으로 회전 이동하는 체인컨베이어(310)를 설치하고, 상기 체인컨베이어(310)에는 평판 타입의 스크레퍼(320)를 설치 구성하여 상기 베이스로 절삭유가 투입되면 상기 스크레퍼(320)는 체인컨베이어(310)의 구동으로 이동하는 과정에서 상기 베이스(300)로 투입된 절삭유(100)에 포함되어 있는 비철칩(200)을 끌고가며 비철칩 수거함으로 배출시키게 된다.

그러나 절삭유에 포함되어 있는 비철칩(200)은 그 두께가 상당히 얇은 박판 형태와 분칩으로 이루어져 있고 또한 비철칩 특유의 무른성질이 더해져, 도 4에서와 같이 스크레퍼(320)가 비철칩(200)을 끌고가는 과정에서 스크래퍼(320)와 베이스(300) 사이 틈새로 비철칩(200)이 일부는 빠져버리고 또 일부는 끼인상태로 움직여 분리 작업이 원할히 진행되지 못한 단점이 있다. 더욱이 비철칩(200)이 제때 제거되지 못하고 장시간 베이스(300) 위에 잔류한 상태에서 스크레퍼(320)의 이동으로 인하여 베이스(300) 표면에 들러붙어 이후 스크레퍼(320)와 베이스(300)은 기밀이 유지가 되지 않아 칩 배출기능을 상실하는 문제와 상대적으로 스크레퍼(320)에도 베이스(300)에 붙어 있는 칩과(스크레퍼의 이송) 미끄럼에 의하여 붙게 되어 결국 기능상실과 비철 성질의 가벼운 칩 특성상 스크레퍼(320)를 끌고가는 양측의 체인에도 끼이고 쌓여 제거 작업이 더욱 어려워지게 된다.

또한 체인컨베이어에 의해 물리적으로 움직이는 장치들이 외부로 그대로 노출된 구조임에 따라 미관상으로도 보기 좋지 못할 뿐만 아니라 노출된 상태의 무한궤도식 스크레퍼의 움직임은 작업자의 안전에 상당히 위험하며 절삭유가 튀어 주변 환경을 오염시키는 등의 기타 여러 가지 문제점을 가지게 된다.

문헌 : 대한민국특허청 등록실용신안공보 등록번호 제 20-0327636 호

따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 밀폐식 내부의 자석블럭의 자력을 이용하여 금속볼을 베이스 표면에 흡착시킨 상태에서 전방으로 이동시켜 금속볼과 베이스 표면 사이 자력힘에 의한 틈새가 발생하지 않도록 하여 비철칩(큰칩은 물론 동반 발생하는 미세칩 까지도)을 효과적으로분리할 수 있도록 한 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치를 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 이송중인 금속볼을 계속적으로 순환시켜 가며 비철칩을 분리할 수 있는 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치를 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 밀폐식컨베이어 구조를 통해 미관을 해치지 않으며 물리적인 움직임이 밖으로 노출되지 않아 안전하며 밀폐된 공간에서 적은 동력으로도 작동이 가능한 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치를 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 절삭유에 포함된 비철칩을 분리하는 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치에 있어서, 상기 비철칩이 포함된 절삭유를 공급받는 베이스, 상기 베이스 아래에 설치되며 구동모터의 동력으로 무한 궤도식으로 회전 이동하는 체인컨베이어, 상기 체인컨베이어에 일정거리 떨어진 상태로 적어도 하나 이상 설치되는 자석블럭 및 상기 자석블럭의 자력에 의해 상기 베이스의 표면에 흡착된 상태에서 상기 자석블럭의 이동 방향을 따라 이동하며 상기 베이스로 공급된 절삭유에 포함되어 있는 비철칩을 상기 베이스 전방으로 끌고가며 상기 절삭유에서 비철칩을 분리시키는 적어도 하나 이상의 금속볼을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

상기 베이스 전방 위쪽에는 상기 베이스 전방으로 이동한 상기 금속볼을 자력으로 흡착시키는 자석롤이 설치되며, 상기 자석롤의 외면에는 금속볼순환통로의 일단이 접촉하고, 상기 금속볼순환통로의 타단은 상기 베이스 후방 상단에 위치한 상태에서 상기 자석볼에 흡착된 상기 금속볼을 상기 베이스로 순환시키도록 구성함이 바람직하다.

상기 베이스의 전방 아래에는 상기 금속볼을 통해 상기 베이스 전방 아래로 떨어지는 비철칩을 수거하는 비철칩 수거함이 설치되고, 상기 베이스 아래에는 상기 비철칩이 제거된 절삭유를 저장하는 절삭유 저장탱크가 더 포함되어 설치함이 바람직하다.

상기 베이스 아래에는 상기 체인컨베이어 및 자석블럭을 밀폐시키는 하우징이 구비되도록 구성함이 바람직하다.

본 발명은 자석블럭의 자력을 이용하여 금속볼을 베이스 표면에 흡착시킨 상태에서 전방으로 이동시키도록 하여 금속볼이 비철칩을 끌고가는 과정에서 금속볼과 베이스 표면 사이 틈새로 비철칩이 빠져나가지 않도록 함으로서 비철칩을 잔류됨없이 효과적으로 분리할 수 있는 효과를 가진다.

또한 하우징으로 체인컨베이어를 밀폐시켜 미관상 보기 좋도록 함과 더불어 금속볼의 계속적인 순환시켜 비철칩을 연속적으로 자동 분리시켜 작업성의 향상을 도모할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치의 전체 구성을 입체적으로 도시한 도면.
도 2는 도 1의 측면을 도시한 도면.
도 3은 도 1에서 베이스 표면에 금속볼이 흡착된 상태를 도시한 도면.
도 4는 종래 일반적인 컨베이어 필터장치의 구성을 도시한 도면.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마그네틱 칩 컨베이어 필 터장치의 전체 구성을 입체적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 측면을 도시한 도면이다.

도 1과 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치는 각종 절삭공구 또는 연삭공구 등을 이용한 공작물의 가공에서 공작물 사이의 윤활을 위해 사용된 폐절삭유를 회수하여 상기 절삭유에 포함되어 있는 비철칩을 필터링하여 분리시키는 장치로서, 크게 하우징(10), 베이스(20), 체인컨베이어(30), 자석블럭(40), 금속볼(50), 자석롤(60), 금속볼 순환통로(70)를 포함하여 구성한다.

상기 하우징(10)은 이송수단인 체인컨베이어(30)가 외부로 노출되지 않도록 밀폐 구성하는 것으로서 내부에는 상기 체인컨베이어(30)가 설치되기 위한 공간(12)이 형성되며 그 상면에는 절삭유(100)에 포함되어 있는 비철칩(200)을 이송시키기 위한 베이스(20)가 마련된다.

상기 베이스(20)는 상기 하우징(10) 상면에 설치되며 공급슈트(94)에서 배출되는 절삭유(100)를 공급받아 금속볼(50)을 통해 상기 절삭유(100)에 포함되어 있는 비철칩(200)을 분리시키게 된다.

상기 체인컨베이어(30)는 자석블럭(40)을 무한궤도식으로 회전 이동시키는 수단으로서 상기 하우징(10)의 내부 공간(12) 앞쪽에 설치되며 구동모터의 동력으로 회전하는 구동스프로킷(32), 상기 하우징(10)의 내부 공간(12) 뒤쪽에 설치되며 상기 구동스프로킷(32)과 체인(36)으로 연결 구성되는 피동스프로킷(34)으로 구성한다.

상기 자석블럭(40)은 상기 체인컨베이어(30)의 체인(36)에 일정간격 유지한 상태로 적어도 하나 이상 설치되어 구동모터의 동력으로 상기 체인(36)이 회전하면 상기 체인(36)을 타고 상기 체인(36)의 회전 이동방향을 따라 이동하며 금속볼(50)을 베이스(20) 위에 흡착시킨 상태로 이송시키게 된다.

상기 금속볼(50)은 상기 하우징(10)의 상면에 마련된 베이스(20) 위에 떨어진 상태에서 상기 자석블럭(40)의 자력으로 상기 베이스(20) 표면에 흡착되고, 또한 상기 자석블럭(40)의 이동에 따라 상기 베이스(20)의 표면에 흡착된 상태에서 이동하며 절삭유(100)에 포함되어 있는 비철칩(200)을 상기 자석블럭(40)의 이동 방향으로 끌고가게 된다.

즉, 상기 금속볼(50)은 도 2에서와 같이 상기 자석블럭(40)의 자력에 의해 베이스(20) 표면에 흡착된 상태에서 상기 자석블럭(40)의 이동 방향으로 이동하게 됨으로서 상기 금속볼(50)과 베이스(20) 표면 사이에는 자력힘에 의한 틈새가 발생하지 않게 되며, 따라서 금속볼(50)이 비철칩(200)을 끌고 이동하는 과정에서 박판 형태로 두께가 얇고 분칩이 섞여 있는 비철칩(200)이 금속볼(50)과 베이스(20) 표면 사이로 빠져 나와 금속볼(50)을 따라 이동하지 못하고 베이스(20) 표면에 잔류하는 것을 방지하게 된다.

상기 베이스(20)의 전방 하단에는 비철칩 수거함(80)이 설치되며, 상기 비철칩 수거함(80)은 상기 금속볼(50)의 이동에 따라 절삭유(100)에서 분리된 상태에서 상기 베이스(20) 전방으로 이송된 비철칩(200)이 베이스(20) 아래로 떨어지면 이를 받아 수거하게 된다. 또한 상기 베이스(20)가 구비된 하우징(10)의 아래에는 비철칩(200)이 분리되어 정화된 절삭유(100)를 저장하는 절삭유 저장탱크(90)가 설치된다. 상기 절삭유 저장탱크(90)에 저장된 절삭유(100)는 펌프(92)의 구동에 따라 사용처로 재공급된다.

또한 상기 베이스(20)의 전방 상단에는 자석롤(60)이 상기 베이스(20)에서 일정 거리 이격된 상태로 설치되며, 상기 자석롤(60)은 상기 하우징(10)의 베이스(20)를 타고 이동한 금속볼(50)을 자력으로 흡착시켜 금속볼(50)이 비철칩(200)과 함께 베이스(20) 아래에 위치한 비철칩 수거함(80)으로 떨어지지 않도록 한다.

상기 자석롤(60)의 외면에 흡착된 금속볼(50)은 상기 자석롤(60)의 회전 동작에 따라 이동하며 금속볼 순환통로(70)로 공급된다.

상기 금속볼 순환통로(70)는 일단은 상기 자석롤(60)의 외면에 접촉하고 타단은 전술한 베이스(20) 후방 상단에 위치한 상태에서 상기 자석롤(60)에 흡착된 상태로 회전 이동하는 금속볼(50)을 긁어 자석롤(60)에서 떨어뜨린 다음, 상기 금속볼(50)을 다시 상기 베이스(20) 후방 상단으로 재공급하여 금속볼(50)을 순환시키게 된다.

이하, 본 발명에 따른 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치를 이용하여 절삭유에 포함되어 있는 비철칩을 분리하는 과정을 기술하기로 한다.

먼저, 피가공물의 가공시 발생하는 열을 식혀주고 장비의 파손을 방지하기 위해 공급된 절삭유(100)는 가공 과정에서 발생한 부산물인 비철칩(200)과 함께 섞인 상태에서 공급슈트(94)를 통해 본 발명의 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치인 하우징(10)의 상단에 마련된 베이스(20)로 공급된다.

이와 동시에 금속볼 순환통로(70)를 통해 다수개의 금속볼(50) 역시 상기 베이스(20)의 후방 상면으로 떨어지게 되는 데, 이때 상기 베이스(20) 상면으로 떨어진 금속볼(50)은 하우징(10) 내부 공간(12)에 배치되어 있는 자석블럭(40)의 자력에 의해 베이스(20) 표면에 흡착된 상태가 된다.

이어서, 상기 하우징(10) 내부 공간(12)에 설치되어 있는 체인컨베이어(30)가 구동하며 상기 자석블럭(40)을 이동시키게 되면 상기 금속볼(50)은 베이스(20) 표면에 흡착된 상태에서 자석블럭(40)의 이동방향을 따라 이동하는 과정에서 절삭유(100)에 포함되어 있는 비철칩(200)을 끌고가게 된다.

이때 상기 금속볼(50)은 상기 자석블럭(40)의 자력에 의해 하우징(10)의 베이스(20) 표면에 흡착된 상태에서 이동하게 됨으로서 베이스(20)와 금속볼(50) 사이 틈새를 발생시키지 않으며, 따라서 두께가 매우 얇고 분칩이 섞여 있는 비철칩(200)이 금속볼(50)과 베이스(20) 표면 사이로 빠져 나와 금속볼(50)을 따라 이동하지 못하고 베이스(20) 표면에 잔류하는 것을 방지할 수 있다.

다음, 자석블럭(40)의 이동 방향을 따라 베이스(20)의 전방으로 비철칩(200)을 끌고 간 금속볼(50)은 상기 베이스(20) 전방 상단에 설치되어 있는 자석롤(60)의 외면에 흡착되고, 이와 동시에 상기 금속볼(50)을 통해 상기 베이스(20) 전방으로 끌려온 비철칩(200)은 상기 베이스(20) 아래로 떨어진 후, 비철칩 수거함(80)에 자동 수거되어 진다.

한편, 상기 자석롤(60)의 외면에 흡착된 금속볼(50)은 상기 자석롤(60)의 회전동작에 따라 한 방향으로 이동한 후, 상기 자석롤(60)의 외면에 접촉하고 있는 금속볼순환통로(80)의 일단에 의해 자석롤(60)에서 떨어진 후, 상기 금속볼순환통로(80)를 통해 베이스(20) 후방 상단으로 재공급하여 금속볼(50)을 계속적으로 순환시키게 된다.

상기와 같은 방식으로 비철칩(200)이 분리되어 정화된 절삭유(100)는 하우징(10) 아래에 설치되어 있는 절삭유 저장탱크(90)에 저장된 후, 펌프(92)의 구동에 따라 사용시설로 재 공급된다.

10: 하우징 20: 베이스
30: 체인컨베이어 40: 자석블럭
50: 금속볼 60: 자석롤
70: 금속볼 순환통로 80: 비철칩 수거함
90: 절삭유 저장탱크 100: 절삭유
200: 비철칩

Claims (4)

1. 절삭유(100)에 포함된 비철칩(200)을 분리하는 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치에 있어서,
   상기 비철칩(200)이 포함된 절삭유(100)를 공급받는 베이스(20);
   상기 베이스(20) 아래에 설치되며 구동모터의 동력으로 무한 궤도식으로 회전 이동하는 체인컨베이어(30);
   상기 체인컨베이어(30)에 일정거리 떨어진 상태로 적어도 하나 이상 설치되는 자석블럭(40) ; 및
   상기 자석블럭(40)의 자력에 의해 상기 베이스(20)의 표면에 흡착된 상태에서 상기 자석블럭(40)의 이동 방향을 따라 이동하며 상기 베이스(20)로 공급된 절삭유(100)에 포함되어 있는 비철칩(200)을 상기 베이스(20) 전방으로 끌고가며 상기 절삭유(100)에서 비철칩(200)을 분리시키는 적어도 하나 이상의 금속볼(50)을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 베이스(20) 전방 위쪽에는 상기 베이스(20) 전방으로 이동한 상기 금속볼(50)을 자력으로 흡착시키는 자석롤(60)이 설치되며;
   상기 자석롤(60)의 외면에는 금속볼순환통로(70)의 일단이 접촉하고, 상기 금속볼순환통로(70)의 타단은 상기 베이스(20) 후방 상단에 위치한 상태에서 상기 자석볼(60)에 흡착된 상기 금속볼(50)을 상기 베이스(20)로 순환시키도록 함을 특징으로 하는 마그네틱 칩 컨베이어 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 베이스(20)의 전방 아래에는 상기 금속볼(50)을 통해 상기 베이스(20) 전방 아래로 떨어지는 비철칩(200)을 수거하는 비철칩 수거함(80)이 설치되고, 상기 베이스(20) 아래에는 상기 비철칩(200)이 제거된 절삭유(100)를 저장하는 절삭유 저장탱크(90)가 더 포함되어 설치됨을 특징으로 하는 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치.
   
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 베이스(20) 아래에는 상기 체인컨베이어(30) 및 자석블럭(40)을 밀폐시키는 하우징(10)이 구비됨을 특징으로 하는 마그네틱 칩 컨베이어 필터장치.

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