KR20180130141A - 재사용 가공물 가공용 절삭공구장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재사용 가공물 가공용 절삭공구장치에 있어서, 특히 냉각수가 바이트 위치까지 원할하게 공급될 수 있도록 원통형 본체의 몸체에 냉각수 공급용 홀을 형성하되, 상기 냉각수 공급용 홀이 몸체의 끝단부까지 형성되도록하여 냉각수가 바이트 인접 영역에 직접 공급되도록함으로서 바이트가 가공물을 절삭하는 과정에서 발생하는 열을 효과적으로 없애도록 하는 것을 특징으로 하는 재사용 가공물 가공용 절삭공구장치에 관한 것으로,
수직단면이 원형 또는 다각형으로 이루어지는 원기둥형 또는 다각기둥형 공작물(10)과; 상기 공작물의 일측을 붙잡아 지지함과 동시에 회전시키는 회전 지지수단(30)과; 상기 공작물의 타측에 접촉함과 동시에 내측을 원기둥 형태로 가공하기 위한 가공수단(40)과; 상기 가공수단의 몸체를 통해 절삭유를 공급하는 절삭유 공급수단(50)으로 이루어지고; 상기 가공수단(40)은, 원통형 형태로 이루어지는 지지부재(42)와; 상기 지지부재의 일측에 설치되는 절삭날(41)과; 상기 지지부재의 중심으로부터 끝단부까지 관통 성형되는 절삭유 유도관(43)과; 상기 지지부재의 끝단부에 형성되는 절삭유 배출구(44)로 이루어짐이 특징이다.

Description

재사용 가공물 가공용 절삭공구장치{A processing tool system}

본 발명은 재사용 가공물 가공용 절삭공구장치에 관한 것으로, 특히 냉각수가 바이트 위치까지 원할하게 공급될 수 있도록 원통형 본체의 몸체에 냉각수 공급용 홀을 형성하되, 상기 냉각수 공급용 홀이 몸체의 끝단부까지 형성되도록하여 냉각수가 바이트 인접 영역에 직접 공급되도록함으로서 바이트가 가공물을 절삭하는 과정에서 발생하는 열을 효과적으로 없애도록 하는 것을 특징으로 하는 재사용 가공물 가공용 절삭공구장치에 관한 것이다.

일반적으로 가공물의 소재인 환봉 내경을 가공하고자 할 때에는 소정의 직경을 갖는 드릴 머신을 사용하여 홀을 가공하게 되며, 이때 널리 사용되는 공구는 트위스트 드릴이다.

이와 같은 트위스트 드릴은 상부에 선반 공작 공구대에 끼움 조립되어 고정되는 고정부와 하부 공작물에 구멍을 천공하기 위한 천공부를 일체로 갖게 되고, 선반을 이용하는 경우 고정척에 공작물을 고정시킨 후, 그 타측에 드릴을 고정하여 회전시키는 방법으로 공작물을 가공하게 되는바, 이때 공작물의 내경을 가공하는 과정에서 드릴을 사용할 경우 구멍의 직경 면적 전체 부분을 절삭하게 되면서 많은 양의 칩(chip)이 발생하게 된다.

또한, 구멍의 직경 면적 전체를 드릴의 천공부에 의해 절삭시켜 가공하여야 하기 때문에 드릴에 걸리는 부하가 매우 커져 구동마력이 큰 드릴링 머신을 사용하여야 하며, 슬러지의 발생량이 매우 많을 뿐만 아니라 일정직경 이상의 구멍을 천공할 때에는 천공된 구멍의 내주면을 단계적으로 절삭하여 구멍의 직경을 넓혀야 하는 번거로운 문제점이 있다.

한편, 보링 가공 작업시, 발생되는 절삭칩을 재활용할 수 있게 함과 동시에, 보링 가공 작업을 보다 수월하고 신속하게 할 수 있게 하여, 생산성을 크게 향상시킬 수 있도록 하기 위한 종래 안출된 기술을 살펴보면, 국내특허출원 제 10-2009-0068600에 상세히 설명되어져 있는바, 일정한 두께의 내,외경부를 갖는 원통형 본체와, 상기 내,외경부의 선단부에 각각 구비된 내,외경 바이트 장착부와, 상기 내,외경 바이트 장착부에 볼트로 장착되는 내,외경 바이트와, 상기 내,외경 바이트 장착부의 내측부에 구비된 칩 배출구와, 상기 원통형 본체의 내측 중심부에 구비된 냉각수 유입구와, 상기 원통형 본체의 하측부에 구비된 지지대를 포함하여 이루어진 것으로서, 가공물에 일정한 내경의 보링 가공 작업시, 가공하고자 하는 내경을 내경 바이트로 절삭 가공함과 동시에, 상기 가공하고자 하는 내경보다 작은 직경의 외경을 갖는 환봉을 외경 바이트로 절삭 가공하여, 보링 가공시 발생되는 절삭칩을 재활용이 가능한 환봉칩으로 수득할 수 있게 함으로써, 자원의 재활용과 함께, 보링 가공 작업을 보다 수월하고 신속하게 할 수 있게 하여, 생산성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 보링 가공물의 환봉칩 절삭 공구이다.

그러나, 칩 절삭과정에서 발생하는 열을 냉각시키기 위한 구조를 살펴보면 냉각수가 절삭부위까지 도달하지 못하는 문제점을 안고 있다.

즉, 상기 종래기술은 원통형 본체(1)의 내측 중심부에 구비된 냉각수 유입구(14)를 통하여 내,외경 바이트(7)(7')에 냉각수가 공급되어 절삭 과정에서 발생되는 열을 냉각시키게 되어 있는바, 상기 냉각수가 내,외경 바이트까지 원할하게 공급될 수 없는 구조인 것이다.

다시말해서, 냉각수에 출력되는 위치로부터 바이트까지의 길이가 너무 길기 때문에 냉각수가 원할하게 바이트까지 제공될 수 없으며, 만약에 냉각수를 바이트까지 원할하게 공급시키기 위해서는 매우 높은 압력으로 냉각수를 펌핑해야하므로 장비운용의 효율이 떨어질 뿐만 아니라 고장 위험이 높아지는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로,

냉각수가 바이트 위치까지 원할하게 공급될 수 있도록 원통형 본체의 몸체에 냉각수 공급용 홀을 형성하되, 상기 냉각수 공급용 홀이 몸체의 끝단부까지 형성되도록하여 냉각수가 바이트 인접 영역에 직접 공급되도록함으로서 바이트가 가공물을 절삭하는 과정에서 발생하는 열을 효과적으로 없애도록 하는데 그 목적이 있다.

아울러, 냉각수의 흐름과 온도를 체크하여 적정기준을 초과하면 경보음을 외부로 출력하여 빠른 고장수리를 작업자에 전달토록하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 수직단면이 원형 또는 다각형으로 이루어지는 원기둥형 또는 다각기둥형 공작물(10)과; 상기 공작물의 일측을 붙잡아 지지함과 동시에 회전시키는 회전 지지수단(30)과; 상기 공작물의 타측에 접촉함과 동시에 내측을 원기둥 형태로 가공하기 위한 가공수단(40)과; 상기 가공수단의 몸체를 통해 절삭유를 공급하는 절삭유 공급수단(50)과; 상기 절삭유 유도관의 내측 일단에 설치되며 절삭유의 유량을 측정하는 유량센서(60)와; 상기 절삭유 유도관 내측 일단에 설치되며 절삭유의 온도를 측정하는 온도센서(70)와; 상기 유량센서와 온도센서의 검출결과 기준 유량 및 기준 온도를 벗어나면 경보신호를 출력토록 제어하는 제어부(90)와; 상기 유량센서와 온도센서의 검출결과 기준 유량 이하이거나 기준 이상의 온도이면 제어부의 제어에 따라서 경보신호를 출력하는 경보신호 자동 출력부(1000)를 포함하여 구성하는 것이 특징이다.

또한, 상기 경보신호 자동 출력부(1000)는, 자체 전원에 의해서 전원을 인가시키는 전원부(1110)와; 상기 전원부의 출력단 일측에 설치되어 전원부로부터 출력되는 전원을 스위칭시키는 제 1 릴레이 스위치(RY1)와; 상기 전원부의 출력단 타측에 설치되어 전원부로부터 출력되는 전원부를 스위칭 시키는 제 2 릴레이 스위치(RY2)와; 상기 제 2 릴레이 스위치의 출력단에 결합되며 제 2 릴레이 스위치가 스위칭되면 자기력을 발생시키는 제 3 릴레이 스위치(RY3)와; 상기 제 3 릴레이 스위치에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와; 상기 제 3 릴레이 스위치에 의해서 철편이 당겨지면서 경보신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 경보신호가 경보신호 디스플레이부(1150)를 통해 디스플레이 되도록 유도하는 역할을 하는 제 2 경보 신호 출력용 전원 스위치(sw2)와; 상기 제 2 릴레이 스위치를 스위칭시켜 제 3 릴레이 스위치가 스위칭되도록 유도하며, 이에 따라 제 1 회로 연결 스위치와 제 2 경보신호 출력용 전원 스위치가 스위칭 되도록하고, 이후 제 2 릴레이 스위치를 오프시킴과 동시에 제 1 릴레이 스위치를 스위칭시켜, 제 3 릴레이 스위치는 오프시키고 동시에 제 1 릴레이 스위치에 연동되도록 구성된 제 1 회로 연결 스위치와 제 2 경보신호 출력용 전원 스위치의 스위칭 상태를 지속시켜 경보상태를 지속시키는 역할을 하는 경보 제어부(1120)와; 상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)에 접점되어 제 1 릴레이 스위치로부터 전달되는 전원을 중계시켜 전원의 흐름을 지속시키는 회로 작동용 철편(1131)과; 상기 회로 작동용 철편(1131)에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편(1131)이 온 되면 경보신호 출력 제어부(1140)에 전원을 연결하여 경보장치가 작동되도록 유도하는 경보신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)과; 상기 회로 작동용 철판(1131)의 하단에 설치되며 하부말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어져 S극의 영향으로 제 3 릴레이 스위치 미작동시 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와 회로 작동용 철편(1131)이 항상 오프상태를 유지하도록 유도하는 제 1 자기유지수단(1133)과; 상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 상부에 설치하되 상부 말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어지며 제 3 릴레이 스위치 미작동시 하부 말단이 S극인 제 1 자기유지수단(1133)을 상호 밀쳐내어 회로 작동용 철편(1131)을 밀어 올림으로서 전기적으로 오프 상태를 유지시키며, 제 3 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편(1131)이 끌어당겨져 몸체의 상부를 구성하는 S극과 제 1 자기유지수단(1133)의 몸체의 상부를 구성하는 N극이 근접하게 위치되고 동시에 몸체의 하부를 구성하는 N극과 제 1 자기유지수단(1133)의 몸체의 하부를 구성하는 S극이 근접하게 위치되면서 제 1 자기유지수단(1133)과 자기적으로 결합되고 동시에 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 스위칭되면 제 3 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 회로 작동용 철편(1131)의 부착 상태가 계속되어 제 1 릴레이 스위치를 통한 전원공급상태를 유지시키며, 이때 상기 제 3 릴레이 스위치의 작동으로 회로작동용 철편이 동작하면 경보신호 출력 제어부 전원 연결용 철편이 자동으로 작동하여 경보신호가 외부로 출력되도록 동작하는 제 2 자기유지수단(1134)과; 상기 제 1 자기유지수단(1133)에 일정간격 이격된 상태로 회로 작동용 철판(1131)의 하단에 설치되며 하부 말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어져 상부 말단이 S극인 제 2 자기유지수단에 밀쳐지면서 제 3 릴레이 스위치 미작동시 회로 작동용 철편(1131)을 제 1 회로 연결 스위치(sw1)로부터 들어올려 회로의 차단상태를 유지시키고, 제 3 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편(1131)을 하강시켜 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 온 상태를 유지시키는 보조 자기유지수단(1133a)과; 상기 제 2 자기유지수단(1134)의 N극 주변을 감싼 형태로 설치되며 제 2 자기유지수단과 제 1 자기유지수단이 자기적으로 결합시에 상호 직접 결합되지 않고 일정간극을 유지한체 결합되도록 유도하며, 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단을 해체시에 자연스럽게 상호 분리가 가능토록 유도하는 간격제(1134a)와; 상기 회로작동용 철편과 경보신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 경보신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 경보신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프시켜 경보신호 디스플레이부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 경보신호가 출력되지 않토록 유도하는 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 상기 가공수단(40)은, 원통형 형태로 이루어지는 지지부재(42)와; 상기 지지부재의 일측에 설치되는 절삭날(41)과; 상기 지지부재의 중심으로부터 끝단부까지 관통 성형되는 절삭유 유도관(43)과; 상기 지지부재의 끝단부에 형성되는 절삭유 배출구(44)로 이루어지며; 상기 절삭유 유도관(43)에는, 비상시 컬러색이 출력되기 위한 색상출력 유도관(81)을 더 설치하여 이루어진 것이 특징이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 냉각수가 바이트 위치까지 원할하게 공급될 수 있도록 원통형 본체의 몸체에 냉각수 공급용 홀을 형성하되, 상기 냉각수 공급용 홀이 몸체의 끝단부까지 형성되도록하여 냉각수가 바이트 인접 영역에 직접 공급되도록함으로서 바이트가 가공물을 절삭하는 과정에서 발생하는 열을 효과적으로 없애도록 하는 효과가 있다.

아울러, 냉각수의 흐름과 온도를 체크하여 적정기준을 초과하면 경보음을 외부로 출력하여 빠른 고장수리를 작업자에 전달토록하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 재사용 가공물 가공용 절삭공구수단 구성도.
도 2는 종래의 재사용 가공물 가공용 절삭공구수단 단면도.
도 3은 본 발명의 재사용 가공물 가공용 절삭공구장치 구성 단면도.
도 4는 본 발명의 재사용 가공물 가공용 절삭공구장치 동작후 단면도.
도 5는 본 발명의 재사용 가공물 가공용 절삭공구장치의 가공수단 사시도.
도 6은 본 발명의 재사용 가공물 가공용 절삭공구장치의 가공 개념 사시도.
도 7은 본 발명의 절삭유 유도관에 색상출력 유도관을 더 설치한 상태도.
도 8은 본 발명의 경보신호 자동 출력을 위한 블록 구성도.
도 9는 본 발명의 경보신호 자동 출력부 회로도.
도 10은 도 9의 요부 확대도.
도 11은 본 발명의 동작 예시도.
도 12는 본 발명의 경보 다른 실시예도.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 이미 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능구성을 위주로 설명한다.

만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능구성 중에서 종래에 이미 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성요소와 본 발명을 위해 추가된 구성요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

또한, 이하 실시예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형하여 사용할 것이나, 이에 의해본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.

결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 하나의 수단일 뿐이다.

도 3은 본 발명의 재사용 가공물 가공용 절삭공구장치 구성 단면도.

도 4는 본 발명의 재사용 가공물 가공용 절삭공구장치 동작후 단면도.

도 5는 본 발명의 재사용 가공물 가공용 절삭공구장치의 가공수단 사시도.

도 6은 본 발명의 재사용 가공물 가공용 절삭공구장치의 가공 개념 사시도.

도 7은 본 발명의 절삭유 유도관에 색상출력 유도관을 더 설치한 상태도.

도 8은 본 발명의 경보신호 자동 출력을 위한 블록 구성도.

도 9는 본 발명의 경보신호 자동 출력부 회로도.

도 10은 도 9의 요부 확대도.

도 11은 본 발명의 동작 예시도.

도 12는 본 발명의 경보 다른 실시예도로서,

본 발명의 구성요소를 살펴보면, 크게 공작물(10)과, 공작물을 가공하여 생산되는 가공물(20)과, 상기 공작물을 고정하는 회전 지지수단(30)과, 상기 공작물을 가공하는 가공수단(40) 및, 상기 가공수단을 통해 절삭유를 공급하는 절삭유 공급수단(50)으로 이루어진다.

그리고, 상기 가공수단(40)은 절삭날(41)과, 지지부재(42)와, 절삭유 유도관(43)과, 절삭유 배출구(44)로 이루어진다.

상기 회전 지지수단(30)은 공작물(10)을 고정시킨 후, 회전하는 고정척(31)이 형성되며, 가공수단(40)은 상기 공작물(10)을 가공할 수 있는 절삭날(41)을 갖는 지지부재(42)와 지지부재의 후면에 설치되는 지지봉(45)이 형성되어 이루어진다.

그리고, 상기 지지부재(42)와 지지봉(41)의 내,외부에는 절삭유를 공급할 수 있는 절삭유 유도관(43)과 절삭유 배출구(44)를 형성하게 된다.

즉, 상기 절삭유는 절삭유 유도관(43)을 통하여 지지부재(42) 끝단에 형성된 절삭유 배출구(44)로 빠져나가게 된다.

한편, 회전하는 고정척(31)에 고정된 공작물(10)은 지지부재(42)에 결합된 절삭날(41) 부분에 의해 가공되고, 공작물(10)에서 발생 되는 칩(chip)은 지지부재(42) 양측으로 형성된 칩 배출면(42a)을 따라 외부로 자연스럽게 빠져나오며, 이때 지지부재(42) 내부 공간부(42b)에는 재사용이 되는 가공물(20)이 수용된다.

즉, 공간부(42b)를 갖는 지지부재(42) 끝단에 고정된 절삭날(41) 부분은 회전하는 공작물을 절삭날(41)의 직경 만큼 절삭하게 됨과 아울러 절삭되지 않고 남는 공작물은 새로운 환봉으로 변화되면서 상기 공간부(42b) 내부로 수용될 수 있다.

본 발명에서 가공 속도에 따라 지지부재(42)를 전진시키게 되는 구성은 일반적인 선반작업과 동일하며, 지지부재(42) 끝단에 고정된 절삭날(41) 부분을 교체할 수 있는 것은 당연하다 할 것이고, 이로써 공작물(10)의 크기에 따라 지지부재(42)를 교체하거나, 분리 및 조립이 가능하게 된다.

결과적으로 본 발명은 고정척(31)에 고정된 공작물(10)의 내부에 직경 및 깊이를 갖는 구멍을 형성함은 물론, 소정의 직경을 갖는 환봉을 새롭게 얻을 수 있는 것이다.

본 발명의 가장 큰 특징은 절삭유 유도관(43)을 지지부재의 끝단부까지 형성시키도록하는바, 이에 따라 절삭유가 절삭날(41)의 위치까지 공급되어 절삭날(41)이 공작물(10)을 가공하는 과정에서 발생하는 열을 효과적으로 차단할 수 있다.

즉, 종래의 구성에서 살펴보면 절삭유에 해당하는 냉각수를 절삭날의 위치로부터 먼 지점에서 분사하기 때문에 냉각수가 절삭날을 효과적으로 냉각시키지 못하는 문제가 있으나, 본 발명에서는 절삭유 유도관을 지지부재의 끝단부까지 형성시키게 되므로 효과적으로 절삭유를 절삭날 위치까지 도달시킬 수 있어 보다 효과적으로 절삭날을 냉각시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기와 같이 효과적으로 절삭날을 냉각시키게 되므로 오랜기간 사용할 수 있어 경제적이며, 가공과정에서 불량가공이 되는 것을 원천적으로 차단할 수 있게 된다.

즉, 절삭날이 효과적으로 냉각되지 않으면 절삭날의 빨리 망가져서 가공비용이 증가하게 되고, 아울러 가공물이 원할하게 절삭되지 않으므로 불량품이 발생할 수 있으나, 본 발명에서와 같이 절삭유를 절삭날 지점까지 분사하게 되면 절삭날의 냉각이 매우 효과적으로 이루어지게 되므로 절삭날을 장시간 사용할 수 있어 경제적일 뿐만 아니라 절삭날이 오랜시간동안 기능을 유지하므로 불량율을 줄일 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용과 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 절삭날(41)을 갖는 지지부재(42)와 일체로 형성되는 지지봉(45)을 구비한 후 별도의 체결부재를 사용하여 고정시키게 된다.

그리고, 지지부재(42)의 외측 끝단에는 에어와 절삭유를 배출시킬 수 있는 절삭유 배출구(44) 부분이 형성되어 절삭되는 칩을 외부로 배출시키는 작용을 하게 되며, 이와 같이 발생 되는 칩은 지지부재(42) 양측으로 형성되어 있는 칩 배출면(42a)을 타고 자연스럽게 외부로 빠져나오게 되는 것이다.

상기 지지부재(42) 내부에 형성된 공간부(42b)에는 절삭날(41)의 직경 만큼 절삭되고 남는 가공물(20)이 수용되는 효과가 있다. 즉, 지지부재(42) 끝단에 고정된 절삭날(41)은 공작물(10)을 가공하게 되고, 그 중간에 남는 가공물(20)은 지지부재(42) 내부의 공간부(42a)로 수용되는 것이다.

따라서, 본 발명은 소정의 직경을 갖는 절삭날(41)의 길이 만큼 구멍을 가공하기 때문에 동일 직경 및 깊이를 갖는 드릴 가공 방법보다 칩의 슬러지의 발생이 현저히 감소하는 특징과 함께 본 발명의 방법을 사용할 경우 완성되는 공작물의 가공시간도 종래의 드릴 가공에 소요되는 작업 시간보다 현저히 감소시킬 수 있다.

결과적으로 절삭날(41)을 갖는 지지부재(42) 내부에 형성된 공간부(42b)의 직경만큼 새로운 환봉을 더불어 얻을 수 있고, 종래의 드릴 가공시 발생되는 칩의 양을 현저히 감소시킴은 물론 작업시간을 크게 줄여 생산량을 극대화 할 수 있다.

한편, 본 발명은 공작기계의 공구로 소재를 가공시 공구와 소재 사이에 뿌려지는 절삭유의 유량을 측정하는 유량센서(60)와; 상기 절삭유의 온도를 측정하는 온도센서(70)를 더 포함하여 이루어지며, 상기 유량센서(60)와 온도센서(70)의 검출결과 기준 유량 및 기준 온도를 벗어나면 경보신호를 출력토록 제어하는 제어부(90)를 포함하여 구성한다.

아울러, 경보신호을 출력시 작업자가 못들을 수 있으므로 절삭유에 적색 컬러색을 펌핑하여 절삭유가 적색으로 출력되도록하여 작업자가 쉽게 가공에러를 발견할 수 있도록 한다.

즉, 본 발명은 절삭유 제공부(50)에 적색 액상을 펌핑할 수 있는 색상 펌핑수단(80)을 더 부가하고, 절삭유의 온도 및 유량 이상시에 제어부(90)에서 펌핑수단(80)을 작동시켜 절삭유에서 적색 컬러색을 출력되도록하여 작업자가 빠르게 조치할 수 있도록 유도한다.

다시말해서, 본 발명은 절삭유의 유량이 기준이하이거나 절삭유의 온도가 기준범위를 벗어나면 경보신호 자동 출력부를 통해 경보음을 출력하여 청각적으로 경보상황을 인식토록 유도하고, 아울러 색상 펌핑수단을 작동시켜 시각적으로도 경보상황을 인식할 수 있도록한다.

본 발명의 경보음 출력 시스템을 살펴보면 절삭유의 유량 및 온도가 기준범위를 벗어나면 제어부에 의해서 경보신호 자동 출력부(1000)를 통해 경보신호를 계속적으로 출력토록 한다.

상기 경보신호 자동 출력부(1000)는, 전원부(1110)와, 제 1 릴레이 스위치(RY1)와, 제 2 릴레이 스위치(RY2)와, 제 3 릴레이 스위치(RY3)와, 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와, 제 2 회로 연결 스위치(sw2)와, 경보 제어부(1120)를 포함하여 이루어진다.

상기 전원부(1110)는 자체 전원에 의해서 전원을 인가시킨다.

상기 제 1 릴레이 스위치(RY1)는 전원부의 출력단 일측에 설치되어 전원부로부터 출력되는 전원을 스위칭시킨다.

상기 제 2 릴레이 스위치(RY2)는 전원부의 출력단 타측에 설치되어 전원부로부터 출력되는 전원부를 스위칭 시킨다.

상기 제 3 릴레이 스위치(RY3)는 제 2 릴레이 스위치의 출력단에 결합되며 제 2 릴레이 스위치가 스위칭되면 자기력을 발생시킨다.

상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)는 제 3 릴레이 스위치에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행한다.

상기 제 2 경보 신호 출력용 전원 스위치(sw2)는 제 3 릴레이 스위치에 의해서 철편이 당겨지면서 경보신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 경보신호가 경보신호 디스플레이부(1150)를 통해 디스플레이 되도록 유도하는 역할을 한다.

상기 경보 제어부(1120)는 제 2 릴레이 스위치를 스위칭시켜 제 3 릴레이 스위치가 스위칭되도록 유도하며, 이에 따라 제 1 회로 연결 스위치와 제 2 경보신호 출력용 전원 스위치가 스위칭 되도록하고, 이후 제 2 릴레이 스위치를 오프시킴과 동시에 제 1 릴레이 스위치를 스위칭시켜, 제 3 릴레이 스위치는 오프시키고 동시에 제 1 릴레이 스위치에 연동되도록 구성된 제 1 회로 연결 스위치와 제 2 경보신호 출력용 전원 스위치의 스위칭 상태를 지속시켜 경보상태를 지속시키는 역할을 한다.

또한, 본 발명은 회로 작동용 철편(1131)과, 경보신호 작동 제어부 전원 연결용 철편(1132)과, 제 1 자기유지수단(1133)과, 제 2 자기유지수단(1134)과, 보조 자기유지수단(1133a)과, 간극제(1134a)와, 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성한다.

상기 회로 작동용 철편(1131)은 제 1 회로 연결 스위치(sw1)에 접점되어 제 1 릴레이 스위치로부터 전달되는 전원을 중계시켜 전원의 흐름을 지속시킨다.

상기 경보신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)은 상기 회로 작동용 철편(1131)에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편(1131)이 온 되면 경보신호 출력 제어부(1140)에 전원을 연결하여 경보장치가 작동되도록 유도한다.

상기 제 1 자기유지수단(1133)은 회로 작동용 철판(1131)의 하단에 설치되며 하부말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어져 S극의 영향으로 제 3 릴레이 스위치 미작동시 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와 회로 작동용 철편(1131)이 항상 오프상태를 유지하도록 유도한다.

상기 제 2 자기유지수단(1134)은 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 상부에 설치하되 상부 말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어지며 제 3 릴레이 스위치 미작동시 하부 말단이 S극인 제 1 자기유지수단(1133)을 상호 밀쳐내어 회로 작동용 철편(1131)을 밀어 올림으로서 전기적으로 오프 상태를 유지시키며, 제 3 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편(1131)이 끌어당겨져 몸체의 상부를 구성하는 S극과 제 1 자기유지수단(1133)의 몸체의 상부를 구성하는 N극이 근접하게 위치되고 동시에 몸체의 하부를 구성하는 N극과 제 1 자기유지수단(1133)의 몸체의 하부를 구성하는 S극이 근접하게 위치되면서 제 1 자기유지수단(1133)과 자기적으로 결합되고 동시에 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 스위칭되면 제 3 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 회로 작동용 철편(1131)의 부착 상태가 계속되어 제 1 릴레이 스위치를 통한 전원공급상태를 유지시킨다. 이때 상기 제 3 릴레이 스위치의 작동으로 회로작동용 철편이 동작하면 경보신호 출력 제어부 전원 연결용 철편이 자동으로 작동하여 경보신호가 외부로 출력되도록 동작한다.

상기 보조 자기유지수단(1133a)는 제 1 자기유지수단(1133)에 일정간격 이격된 상태로 회로 작동용 철판(1131)의 하단에 설치되며 하부 말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어져 상부 말단이 S극인 제 2 자기유지수단에 밀쳐지면서 제 3 릴레이 스위치 미작동시 회로 작동용 철편(1131)을 제 1 회로 연결 스위치(sw1)로부터 들어올려 회로의 차단상태를 유지시키고, 제 3 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편(1131)을 하강시켜 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 온 상태를 유지시킨다.

특히, 보조 자기유지수단(1133a)은 제 1 자기유지수단(1133)이 망실되더라도 제 2 자기유지수단(1134)에 영향을 미치어서 제 3 릴레이 스위치 미작동시 제 1 회로 연결 스위치의 오프 상태를 유지시키고, 제 3 릴레이 스위치 작동시 제 2 자기유지수단과 자기적으로 결합되어 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 온 상태를 유지시킨다.

상기 간격제(1134a)는 제 2 자기유지수단(1134)의 N극 주변을 감싼 형태로 설치되며 제 2 자기유지수단과 제 1 자기유지수단이 자기적으로 결합시에 상호 직접 결합되지 않고 일정간극을 유지한체 결합되도록 유도하며, 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단을 해체시에 상기 간격제의 작용으로 보다 자연스럽게 상호 분리가 가능토록 유도한다. 만약에 간격제가 존재하지 않으면 제 1 자기유지수단의 몸체와 제 2 자기유지수단의 몸체가 직접 붙게 되므로 나중에 상호 분리가 어렵게 된다. 이에 따라 본 발명에서는 간격제를 더 부가 설치하여 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단이 용이하게 분리될 수 있도록 하였다.

그리고, 상기 간격제를 제 2 자기유지수단의 N극 주변에만 설치하는 이유는 릴레이 스위치 미작동시 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단이 분리되어 있어야 하며, 이때 제 1 자기유지수단의 S극과 제 2 자기유지수단의 S극이 상호 마주보게 되어 분리상태를 용이하게 유지할 수 있다. 만약에 간격제를 제 2 자기유지수단의 S극까지 감싸게 되면 제 3 릴레이 스위치 미작동시 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단의 S극이 간격제의 방해에 의해서 밀치는 강도가 약해지므로 이격상태 유지가 불안정해질 수 있다.

이에 따라 본 발명에서는 제 2 자기유지수단의 N극에만 간격제를 설치하여 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단의 분리가 용이하게 이루어지도록하고, 자기적으로 결합시에는 인접한 서로다른 극의 배치로 인하여 상호 용이하게 자기적 결합상태를 유지시키도록 하였다. 실제로 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단이 상호 결합되게 되면 제 1 자기유지수단의 N극과 제 2 자기유지수단의 S극이 바로 근접하게 위치하게 되며, 이로 인하여 자기적으로 강하게 결합되어 릴레이 스위치가 오프되도라도 회로 작동용 철편(1131)의 하강상태가 지속됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 온 상태를 지속시킬 수 있다.

상기 수동 작동 스위치(1135)는 회로작동용 철편과 경보신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 경보신호 출력부가 오프된 상태에서 경보신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 경보신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프되어 경보신호 디스플레이부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 경보신호가 출력되지 않토록 한다.

이하에서 경보신호 자동 출력부(1000)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 경보신호 출력을 위한 제어관계를 살펴보면, 제어부에서 제 2 릴레이 스위치에 전원을 인가하여 제 3 릴레이 스위치를 작동시킨다. 이에 따라 제 3 릴레이 스위치의 작동으로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 경보신호 출력용 전원 스위치(sw2)가 온 되면서 경보신호 출력 제어부(1140)에 전원이 인가되어 경보신호가 디스플레이 된다.

상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 작동하면 제어부는 제 2 릴레이 스위치의 작동을 차단하여 제 3 릴레이 스위치의 작동을 차단시키고, 동시에 제 1 릴레이 스위치를 작동시킨다.

한편, 만약 작업자가 경보신호가 출력되는 도중에 제 1 회로 연결 스위치 및 경보신호 출력용 전원 스위치를 오프시키게 되면 제어부에서 이를 파악하게 되고, 그러면 제 2 릴레이 스위치를 작동시켜 제 3 릴레이 스위치가 작동되도록하여 철편을 이동시키면서 폐회로를 유지시키고 동시에 경보신호 제어부(1140)로 출력되는 전원을 복귀시켜 계속적으로 경보신호 디스플레이부(1150)를 작동시킬 수 있게 된다.

즉, 본 발명은 경보요인을 해결하지 않으면 계속적으로 경고음을 출력시키도록하여 반드시 경보요인을 해결하도록 유도한다.

즉, 제어부에서 제 2 릴레이 스위치 및 제 1 릴레이 스위치에 스위칭 신호를 인가하면 다시 전원을 복귀시켜 경보신호가 자동으로 출력되며, 이에 따라 경보상황이 완전히 제거되는 것을 인지하지 못하여 경보신호를 차단하더라도 다시 재작동되므로 작업자로 하여금 경보신호의 발생원인을 확실하게 해결토록 유도할 수 있다.

만약에 제어부에서 더이상 경보신호의 출력이 필요없다고 인정되면 제 1 릴레이 스위치 및 제 2 릴레이 스위치에 더이상 전원신호를 인가하지 않게 되므로 이때에는 수동 스위치(1135)를 사용자가 조작하여 경보신호를 수동으로 차단시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 도 12에 도시한 바와 같이 악취 펌핑수단(91)을 더 구비하고, 아울러 소음감지센서(71)를 더 탑재하여 소음이 기준이상이면 제어부(90)에서 경보음을 출력하지 않고 악취 펌핑수단(91)을 구동하여 사용자로 하여금 비상상황이 발생하였음을 간접적으로 인식시킨다.

10: 공작물
20: 가공물
30: 회전 지지수단
40: 가공수단
50: 절삭유 공급수단
41: 절삭날
42: 지지부재
43: 절삭유 유도관
44: 절삭유 배출구
50: 절삭유 공급수단
60: 유량센서
70: 온도센서
80: 색상펌핑수단
90: 제어부
1000: 경보신호 자동 출력부

Claims (3)

1. 수직단면이 원형 또는 다각형으로 이루어지는 원기둥형 또는 다각기둥형 공작물(10)과; 상기 공작물의 일측을 붙잡아 지지함과 동시에 회전시키는 회전 지지수단(30)과; 상기 공작물의 타측에 접촉함과 동시에 내측을 원기둥 형태로 가공하기 위한 가공수단(40)과; 상기 가공수단의 몸체를 통해 절삭유를 공급하는 절삭유 공급수단(50)과; 상기 절삭유 유도관의 내측 일단에 설치되며 절삭유의 유량을 측정하는 유량센서(60)와; 상기 절삭유 유도관 내측 일단에 설치되며 절삭유의 온도를 측정하는 온도센서(70)와; 상기 유량센서와 온도센서의 검출결과 기준 유량 및 기준 온도를 벗어나면 경보신호를 출력토록 제어하는 제어부(90)와; 상기 유량센서와 온도센서의 검출결과 기준 유량 이하이거나 기준 이상의 온도이면 제어부의 제어에 따라서 경보신호를 출력하는 경보신호 자동 출력부(1000)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 재사용 가공물 가공용 절삭공구장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 경보신호 자동 출력부(1000)는,
   자체 전원에 의해서 전원을 인가시키는 전원부(1110)와;
   상기 전원부의 출력단 일측에 설치되어 전원부로부터 출력되는 전원을 스위칭시키는 제 1 릴레이 스위치(RY1)와;
   상기 전원부의 출력단 타측에 설치되어 전원부로부터 출력되는 전원부를 스위칭 시키는 제 2 릴레이 스위치(RY2)와;
   상기 제 2 릴레이 스위치의 출력단에 결합되며 제 2 릴레이 스위치가 스위칭되면 자기력을 발생시키는 제 3 릴레이 스위치(RY3)와;
   상기 제 3 릴레이 스위치에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와;
   상기 제 3 릴레이 스위치에 의해서 철편이 당겨지면서 경보신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 경보신호가 경보신호 디스플레이부(1150)를 통해 디스플레이 되도록 유도하는 역할을 하는 제 2 경보 신호 출력용 전원 스위치(sw2)와;
   상기 제 2 릴레이 스위치를 스위칭시켜 제 3 릴레이 스위치가 스위칭되도록 유도하며, 이에 따라 제 1 회로 연결 스위치와 제 2 경보신호 출력용 전원 스위치가 스위칭 되도록하고, 이후 제 2 릴레이 스위치를 오프시킴과 동시에 제 1 릴레이 스위치를 스위칭시켜, 제 3 릴레이 스위치는 오프시키고 동시에 제 1 릴레이 스위치에 연동되도록 구성된 제 1 회로 연결 스위치와 제 2 경보신호 출력용 전원 스위치의 스위칭 상태를 지속시켜 경보상태를 지속시키는 역할을 하는 경보 제어부(1120)와;
   상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)에 접점되어 제 1 릴레이 스위치로부터 전달되는 전원을 중계시켜 전원의 흐름을 지속시키는 회로 작동용 철편(1131)과;
   상기 회로 작동용 철편(1131)에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편(1131)이 온 되면 경보신호 출력 제어부(1140)에 전원을 연결하여 경보장치가 작동되도록 유도하는 경보신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)과;
   상기 회로 작동용 철판(1131)의 하단에 설치되며 하부말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어져 S극의 영향으로 제 3 릴레이 스위치 미작동시 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와 회로 작동용 철편(1131)이 항상 오프상태를 유지하도록 유도하는 제 1 자기유지수단(1133)과;
   상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 상부에 설치하되 상부 말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어지며 제 3 릴레이 스위치 미작동시 하부 말단이 S극인 제 1 자기유지수단(1133)을 상호 밀쳐내어 회로 작동용 철편(1131)을 밀어 올림으로서 전기적으로 오프 상태를 유지시키며, 제 3 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편(1131)이 끌어당겨져 몸체의 상부를 구성하는 S극과 제 1 자기유지수단(1133)의 몸체의 상부를 구성하는 N극이 근접하게 위치되고 동시에 몸체의 하부를 구성하는 N극과 제 1 자기유지수단(1133)의 몸체의 하부를 구성하는 S극이 근접하게 위치되면서 제 1 자기유지수단(1133)과 자기적으로 결합되고 동시에 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 스위칭되면 제 3 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 회로 작동용 철편(1131)의 부착 상태가 계속되어 제 1 릴레이 스위치를 통한 전원공급상태를 유지시키며, 이때 상기 제 3 릴레이 스위치의 작동으로 회로작동용 철편이 동작하면 경보신호 출력 제어부 전원 연결용 철편이 자동으로 작동하여 경보신호가 외부로 출력되도록 동작하는 제 2 자기유지수단(1134)과;
   상기 제 1 자기유지수단(1133)에 일정간격 이격된 상태로 회로 작동용 철판(1131)의 하단에 설치되며 하부 말단이 S극인 막대자석 형태로 이루어져 상부 말단이 S극인 제 2 자기유지수단에 밀쳐지면서 제 3 릴레이 스위치 미작동시 회로 작동용 철편(1131)을 제 1 회로 연결 스위치(sw1)로부터 들어올려 회로의 차단상태를 유지시키고, 제 3 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편(1131)을 하강시켜 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 온 상태를 유지시키는 보조 자기유지수단(1133a)과;
   상기 제 2 자기유지수단(1134)의 N극 주변을 감싼 형태로 설치되며 제 2 자기유지수단과 제 1 자기유지수단이 자기적으로 결합시에 상호 직접 결합되지 않고 일정간극을 유지한체 결합되도록 유도하며, 제 1 자기유지수단과 제 2 자기유지수단을 해체시에 자연스럽게 상호 분리가 가능토록 유도하는 간격제(1134a)와;
   상기 회로작동용 철편과 경보신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 경보신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 경보신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프시켜 경보신호 디스플레이부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 경보신호가 출력되지 않토록 유도하는 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 재사용 가공물 가공용 절삭공구장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 가공수단(40)은,
   원통형 형태로 이루어지는 지지부재(42)와; 상기 지지부재의 일측에 설치되는 절삭날(41)과; 상기 지지부재의 중심으로부터 끝단부까지 관통 성형되는 절삭유 유도관(43)과; 상기 지지부재의 끝단부에 형성되는 절삭유 배출구(44)로 이루어지며;
   상기 절삭유 유도관(43)에는,
   비상시 컬러색이 출력되기 위한 색상출력 유도관(81)을 더 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 재사용 가공물 가공용 절삭공구장치.
   

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