KR20190040717A

KR20190040717A - 간이 침수 방식의 방전가공기

Info

Publication number: KR20190040717A
Application number: KR1020170130244A
Authority: KR
Inventors: 전창복
Original assignee: 전창복
Priority date: 2017-10-11
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2019-04-19
Also published as: KR101973276B1

Abstract

본 발명은 가공대상물이 각도 조절과 회전할 수 있게 구성하면서, 방전가공이 이루어지는 주변이 작동 유체에 잠길 수 있도록 간이침수 수단을 구성하므로, 방전가공 위치에 따라 간이 침수 구역을 쉽게 설정하여 편리하게 방전가공할 수 있다. 특히, 본 발명은 간이침수 수단을 구성하는 두 개의 어댑터에 채워지는 작동 유체의 유량이 어댑터에 형성한 수용 공간보다 많게 공급하므로, 작동 유체가 수용 공간에서 넘치게 하여 가공대상물의 방전 가공 위치가 항상 작동 유체에 잠길 수 있다. 또한, 본 발명은 삼각함수로 그 다음 방전가공할 위치를 정확하게 검출하여 전극이 이동할 수 있게 구성하므로, 정해진 위치에서 정확한 방전가공이 이루어질 수 있다.

Description

간이 침수 방식의 방전가공기{SIMPLIFIED TANK TYPE ELECTRICAL DISCHARGE MACHINE}

본 발명은 간이 침수 방식의 방전가공기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극으로 실제 방전 가공이 이루어지는 부분 주위에만 작동 유체를 공급할 수 있게 구성하여 여러 곳에 방전가공할 때 간이 침수 위치를 방전가공할 위치로 쉽게 이동하여 쉽고 신속하게 방전 가공할 수 있게 하고, 또한 삼각 함수를 이용하여 정해진 위치를 쉽게 찾아 신속하고 정확하게 방전가공할 수 있게 한 것이다.

방전가공은 가공대상물과 전극 사이에 반복하여 방전을 일으켜서 전극이 소모되는 현상을 이용하여 구멍을 뚫거나 절단 그리고 조각 등을 수행하는 가공 방법을 말한다. 특히, 이러한 방전가공은, 특허문헌 1 내지 특허문헌 3과 같이, 등유나 탈이온수와 같은 작동 유체 안에 가공대상물을 침수시켜서 가공한다.

(특허문헌 1) 한국등록실용 제0382718호

분사식 CNC 세혈 방전가공기에 관한 것으로서, 특히 가공조 내에 채워지는 가공액의 높이를 지그 상에 설치된 공작물의 상단 미만으로 설정함으로써, 공작물을 가공액에 반침수된 상태로 가공하기 때문에 세혈가공시 공작물의 하부에 가공액의 영향이 제대로 미치도록 하고 큰 공작물의 가공도 편리하게 수행하는 공작물 반침수형 분사식 CNC 세혈 방전가공기에 관한 것이다. 그 구성은 X, Y, Z축 이송대, 가공전극(드릴부재), 전원장치, 작업대, 가공조, 지그 등이 구비된 분사식 CNC 세혈 방전가공기에 있어서, 상기 가공 전극(드릴부재)은 내부에 길이방향을 따라 가공액의 분사를 유도하는 분사로가 형성되고, 상기 가공조의 측벽 높이는 공작물의 상단 미만으로 설정되며, 상기 가공조 내에 채워지는 가공액의 높이는 지그 상에 설치된 공작물의 하단 이상으로 하되, 공작물의 상단 미만으로 설정된다.

(특허문헌 2) 한국공개특허 제10-2014-0056555호

미세 패턴을 효율적으로 생성할 수 있는 방전가공방법 및 방전가공 시스템에 관한 것으로, 방전가공 시스템은 가공대상물이 설치되며, 수평 방향으로 이동가능하게 배치되는 스테이지와, 가공대상물과 이격되게 배치되며, 가공대상물과의 사이에 방전을 일으키는 방전가공 전극과, 가공대상물을 방전가공 전극에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 진동시키는 진동유닛을 포함한다.

(특허문헌 3) 한국등록특허 제1649423호

내부에 전해액을 담을 수 있으며, 전해액을 공급할 수 있는 유입구와 상기 전해액을 배출할 수 있는 배출구를 포함하며, 유출구 또는 배출구가 폐쇄되어 있을 때 외부로 전해액이 유출되지 않도록 밀봉되는 홀더커버와, 홀더커버에 일측이 고정되며, 타측에 공구전극이 장착된 상태에서 홀더커버 외부로 공구전극을 노출시켜 가공물을 가공할 수 있도록 마련되는 공구홀더를 포함하는 가공장치이며, 가공장치가 작업자에 의해 가공물의 가공위치로 이송되므로, 위치제어를 위한 별도의 동력이 필요 없고, 공구홀더 내부의 스프링을 이용하여 홀더커버 외부로 노출된 공구전극의 길이만큼 가공하기 때문에 정밀한 위치제어장치가 필요가 없다. 또한, 구조가 간단하여 휴대와 사용이 용이하다.

하지만, 이러한 기존의 방전가공기는 가공대상물을 침수 또는 반침수 방식으로 방전가공이 이루어지므로 다음과 같은 문제가 발생한다([도 1] 참조).

(1) 가공대상물(W)이 유체 탱크(T)에 완전히 잠기거나 반 정도 잠긴 상태에서 전극(E)으로 가공하므로, 전극(E)으로 가공대상물(W)에 한 곳을 가공한 다음 가공대상물(W)을 다시 꺼내어 그 다음 가공할 위치로 옮겨주어야 한다.

(2) 이처럼 가공대상물(W)을 매번 위치를 바꿔주어야 하므로 그만큼 방전가공과 방전가공 사이의 준비 시간이 길어지게 되어 결과적으로 작업효율이 떨어진다.

(3) 특히, 가공대상물(W)의 크기가 크거나 들기 어려우면 탱크(T)에서 가공대상물(W)을 들어낼 수 없으므로, 탱크(T)에서 작동 유체를 모두 빼낸 다음 작업 상태를 확인하고 다시 탱크(T)에 작동 유체를 채워서 방전가공을 해야 하는 번거로움이 있다. 이때, 작동 유체는 그 유량이 많을수록 이처럼 방전 가공을 준비하는 데 오랜 시간이 걸린다.

(4) 또한, 가공대상물(W)을 탱크(T) 바닥에 평편하게 올려놓고 방전가공할 때는 작업이 편리하나, 평편한 가공대상물(W)의 표면을 기준으로 미리 정한 각도로 경사지게 방전가공해야 할 때는 매번 방전가공 위치에 알맞게 가공대상물(W)을 돌려주어야 한다.

(5 한편, 가공대상물(W)의 외주에 미리 정한 간격으로 홀을 방전가공할 때와 같이, 가공대상물(W)이 길이 방향의 중심선을 기준으로 돌리면서 가공한 다음 다시 그 길이 방향으로 미리 정한 간격만큼 움직인 다음 다시 가공해야 할 때 가공대상물(W)의 이동 거리를 결정하기 어려워 정해진 위치에 방전가공을 할 수 없는 경우가 발생한다.

한국등록실용 제0382718호 (등록일 : 2005.04.15) 한국공개특허 제10-2014-0056555호 (공개일 : 2014.05.12) 한국등록특허 제1649423호 (등록일 : 2016.08.11)

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 가공대상물이 작업대와 미리 정한 각도로 회전하고 또한 회전한 위치에서 제자리에서 회전할 수 있게 구성하면서, 실제 방전가공이 이루어지는 주변이 작동 유체에 잠길 수 있도록 간이침수 수단을 구성하므로, 실제 방전가공이 이루어지는 주위만 작동 유체에 잠기게 하여 언제든지 쉽고 편리하게 방전가공 상태를 확인할 수 있고, 또한 쉽게 다른 방전가공 위치로 간이침수 수단을 이송하여 신속하게 방전가공할 수 있게 한 간이 침수 방식의 방전가공기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 간이침수 수단을 구성하는 두 개의 어댑터에 채워지는 작동 유체의 유량이 어댑터에 형성한 수용 공간보다 많게 공급하므로, 작동 유체가 수용 공간에서 넘치게 하여 가공대상물의 방전 가공 위치가 항상 작동 유체에 잠길 수 있게 한 간이 침수 방식의 방전가공기를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 가공대상물이 작업대와 이루는 각도를 기준으로 삼각함수를 이용하여 그 다음 방전가공할 위치를 정확하게 검출하여 전극이 이동할 수 있게 구성하므로, 정해진 위치에서 정확한 방전가공이 이루어질 수 있게 한 간이 침수 방식의 방전가공기를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 간이 침수 방식의 방전가공기는, 한쪽에 지지대(110)를 갖추고, 전극(121)이 3축으로 움직일 수 있도록 지지대(110)에 장착한 헤드(120)를 포함하는 작업대(100); 상기 작업대(100)에 이 작업대(100)를 기준으로 미리 정한 각도로 회전할 수 있게 설치하고, 가공대상물(W)을 회전시켜 주는 척 부재(200); 상기 지지대(110)에 전극(121) 아래에 위치하도록 장착하고, 가공대상물(W)의 일부를 감싸면서 미리 정한 용량의 작동 유체를 수용하는 간이침수 수단(300); 및 상기 헤드(120)의 3축 회전, 척 부재(200)의 작업대(100)와 이루는 각도 조절과 가공대상물(W)의 회전, 그리고 상기 작업대(100)에 설치하여 상기 간이침수 수단(300)을 제어하는 제어기;를 포함하되;, 상기 간이침수 수단(300)은, 상기 지지대(110)에 장착한 고정 부재(310); 서로 마주하여 가공대상물(W)의 일부를 감싸도록 밀착하거나 벌어질 수 있도록 상기 고정 부재(310)에 회전할 수 있게 설치한 두 개의 어댑터(320); 상기 어댑터(320)와 고정 부재(310) 사이에 설치하여 어댑터(320)가 서로 맞닿게 작동시켜 주는 액추에이터(330); 및 서로 밀착한 두 개의 어댑터(320)에 사이에 작동 유체를 분사하여 가공대상물(W)의 적어도 일부가 잠기게 하도록 고정 부재(310)에 장착한 분사 노즐(340);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 어댑터(320)는, 두 개의 상기 어댑터(320)가 맞닿았을 때 가공대상물(W) 주변을 감쌀 수 있게 바닥에 관통하게 형성한 관통 구멍(321); 두 개의 상기 어댑터(320)가 맞닿았을 때 상기 관통 구멍(321) 주변보다 넓게 형성하여 작동 유체를 수용하는 수용 부분(322); 상기 수용 부분(322)에 설치하여 작동 유체를 흡수하는 흡수 부재(323);를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 흡수 부재(323)는, 폴리우레탄, 라텍스, 스펀지 또는 하이드로 스펀지인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분사 노즐(340)은, 두 개의 상기 어댑터(320)가 맞닿았을 때의 상기 수용 부분(322)의 수용 용량보다 더 많은 작동 유체를 공급하게 한 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 제어기는, 상기 작업대(100)와 척 부재(200)가 이루는 각도(θ)를 기준으로 삼각 함수를 이용하여 가공대상물(W)의 길이 방향으로 움직이면서 가공 위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 간이 침수 방식의 방전가공기는 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 방전가공할 부분만 부분적으로 작동 유체를 공급하여 방전가공이 이루어지므로, 가공대상물 전체를 침수하지 않아도 된다. 이에, 방전가공한 상태 등을 확인할 때 기존과 같이 탱크에 채운 작동 유체 전량을 배출하지 않고도 확인할 수 있어 작업 효율을 높일 수 있다.

(2) 특히, 하나의 가공대상물에 여러 개의 방전가공 개소를 가지거나, 방전가공할 위치가 가공대상물을 작업대 위에 올려놓았을 때 전극의 진행 방향과 맞지 않아 각도 조절이 조절할 때도 가공대상물의 각도와 길이 방향의 움직임을 쉽게 조절하여 원하는 방전가공 위치로 쉽게 위치를 조절하여 방전가공할 수 있다.

(3) 실질적으로 방전가공이 이루어지는 부분만 작동 유체를 공급할 수 있게 간이침수수단을 구성하므로, 작동 유체가 필요한 부분에만 쉽고 편리하게 작동 유체를 공급하여 원하는 방전가공을 쉽고 편리하게 할 수 있다.

(4) 특히, 간이침수 수단을 구성하는 두 개의 어댑터에 흡수 부재를 장착하여 작동 유체를 흡수할 수 있게 구성하므로, 이 흡수 부재를 통해 작동 유체가 아래로 흘러내리는 것을 최소화하여 가공대상물의 방전가공 부분이 작동 유체에 잠기게 하여 안전하고 편리하게 방전가공을 할 수 있다.

(5) 또한, 작동 유체를 공급하는 분사 노즐은 간이침수 수단에서 수용할 수 있는 작동 유체의 유량보다 더 많은 유량을 공급하므로, 작동 유체가 간이침수 수단에서 넘치게 하여 항상 가공대상물의 방전가공 부분이 작동 유체에 잠기게 하여 방전가공이 안전하게 이루어질 수 있게 하여 품질을 높일 수 있다.

(6) 마지막으로, 삼각함수를 이용하여 경사지게 놓인 가공대상물의 길이를 따라 전극이 움직일 거리를 정확하게 검출할 수 있게 구성하므로, 원하는 방전가공 위치를 쉽고 편리하게 찾아서 정확한 위치에서 방전가공할 수 있다.

[도 1]은 종래 방전가공기의 방전가공 과정을 설명하기 위한 개략도이다.
[도 2]는 본 발명에 따른 방전가공기에서 간이침수 수단이 작동 전 상태를 보여주는 사시도이다.
[도 3]은 본 발명에 따른 방전가공기에서 간이침수 수단이 작동 전 상태를 보여주는 도면으로, (a)는 [도 2]에서의 "A" 부분을 확대한 사시도이고, (b)는 개략적으로 도시한 평면도이다.
[도 4]는 본 발명에 따른 방전가공기에서 간이침수 수단이 작동 후 상태를 보여주는 사시도이다.
[도 5]는 본 발명에 따른 방전가공기에서 간이침수 수단이 작동 후 상태를 보여주는 도면으로, (a)는 [도 3]에서의 "B" 부분을 확대한 사시도이고, (b)는 개략적으로 도시한 평면도이다.
[도 6]은 본 발명에 따른 간이침수 수단을 갖춘 방전가공기의 구성을 보여주는 측면도이다.
[도 7]은 본 발명에 따른 간이침수 수단의 어댑터 구성을 보여주는 사시도이다.
[도 8]은 본 발명에 따른 간이침수 수단을 이용하여 가공대상물에 홀을 가공하는 상태를 보여주는 도면으로, (a)는 전극으로 가공하는 상태를, (b)는 홀 가공한 가공대상물의 일부 사시도이다.
[도 9]는 본 발명에 따른 간이침수 수단을 이용하여 가공대상물 외주에 홀을 가공하는 상태를 보여주는 도면으로, (a)는 전극으로 가공하는 상태를, (b)는 홀 가공한 가공대상물의 일부 사시도이다.
[도 10]은 본 발명에 따른 간이침수 수단을 이용하여 가공대상물 외주에서 미리 정한 거리만큼 떨어진 위치에 홀을 가공하는 상태를 보여주는 도면으로, (a)는 전극으로 가공하는 상태를, (b)는 홀 가공한 가공대상물의 사시도이다.
[도 11]은 본 발명에 따른 제어기로 미리 정한 거리만큼 떨어진 위치의 홀 위치를 검출하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
[도 12]는 미리 정한 간격만큼 떨어진 위치에 홀을 형성한 예를 보여주는 가공대상물의 일부 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 한가지 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(구성)

본 발명에 따른 간이 침수 방식의 방전가공기는, [도 2] 내지 [도 12]와 같이, 작업대(100), 척 부재(200), 간이침수 수단(300), 그리고 제어기를 포함한다.

특히, 상기 간이침수 수단(300)은 가공대상물(W)에서 방전가공 부분 주위만 감싸서 작동 유체를 공급할 수 있게 구성하므로, 방전가공할 부분이 바뀜에 따라 쉽게 간이침수 수단(300)을 움직여서 방전가공할 위치에 쉽게 위치 조절을 할 수 있고, 또한 가공대상물(W) 전체를 침수하지 않아도 되므로 방전작업 효율을 높이면서도 안전하게 작업할 수 있다.

또한, 상기 제어기는 가공대상물(W)을 고정한 척 부재(200)와 작업대(100) 사이의 각도(θ)를 기준으로 삼각 함수를 이용하여 그 다음 작업 위치를 쉽게 계산할 수 있게 구성하므로, 정해진 방전가공 위치까지 쉽고 신속하게 이동하여 정확한 위치에서 방전가공할 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 관해 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도면부호 "W"는 방전가공기로 방전가공할 가공 대상물을 나타낸다.

작업대(100)는, [도 2]·[도 4] 및 [도 6]과 같이, 가공대상물(W)을 올려놓고 전극(121)으로 방전가공할 수 있게 지지하기 위한 대를 말한다. 이러한 작업대(100)는 전극(121)과의 사이에 방전가공할 수 있도록 전원을 인가하게 구성할 수도 있다.

또한, 상기 작업대(100)는, [도 2] 내지 [도 6]과 같이, 한쪽에 지지대(110)를 구성한다. 지지대(110)는 전극(121)을 갖춘 헤드(120)가 3축으로 움직일 수 있게 지지하기 위한 것으로, 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상적으로 헤드(120)가 3축으로 움직일 수 있게 지지하는 구성을 그대로 이용하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 전극(121)은, [도 2] 내지 [도 6]과 같이, 헤드(120)에 장착하여 길이 방향으로 움직이면서 가공대상물(W)과 미리 정한 틈을 유지하면서 실질적으로 방전가공을 일으킨다.

이처럼, 상기 헤드(120)의 3축 움직임 제어와 전극(121)에의 전원 공급은 후술할 제어기의 제어를 통해 이루어진다.

척 부재(200)는, [도 2] 내지 [도 6]과 같이, 상술한 작업대(100)에 장착한다. 이때, 상기 척 부재(200)는 [도 11]과 같이 작업대(100)와 이루는 각도(θ)를 조절할 수 있게 구성한다. 이는, 가공대상물(W)의 표면에 홀을 뚫는다고 가정할 때, 홀이 가공대상물(W)의 표면과 수직으로 형성할 때는 문제가 안 되나, 홀이 가공대상물(W)의 표면과 소정의 각도로 경사지게 가공해야 할 때가 발생하는 데, 이처럼 경사진 홀을 방전가공할 수 있게 하기 위함이다.

또한, 상기 척 부재(200)는, [도 6] 및 [도 9]와 같이, 한쪽에 가공대상물(W)을 고정하게 되는 데, 이 가공대상물(W)을 회전시킬 수 있게 구성하는 것이 바람직하다. 이는, 원기둥 형상으로 이루어진 가공대상물(W)의 원주에 미리 정한 간격으로 홀 가공할 때 이 가공대상물(W)을 회전시키면서 방전가공할 수 있게 하기 위함이다.

이러한 상기 척 부재(200)는 후술할 제어기를 통해 각도 조절과 회전을 제어 범위에 대한 조절을 제어 받는다.

간이침수 수단(300)은, [도 2] 내지 [도 7]과 같이, 전극(121)이 가공대상물(W)에 가공할 위치 부분을 감싸서 작동 유체를 공급하여 실질적으로 방전가공이 이루어지는 부분이 안전하게 방전가공할 수 있게 구성한다.

이를 위해, 상기 간이침수 수단(300)은, [도 2] 내지 [도 7]과 같이, 고정 부재(310), 두 개의 어댑터(320), 액추에이터(330), 그리고 분사 노즐(340)을 포함한다. 상기 고정 부재(310)는 상술한 지지대(110)에 장착한다. 이때, 상기 고정 부재(310)는 후술할 두 개의 어댑터(320)가 전극(121) 아래에 위치하게 하여 이들 어댑터(320)가 가공대상물(W)을 감싸면 전극(121)이 움직이면서 방전가공할 수 있게 구성한다.

상기 어댑터(320)는, [도 6] 내지 [도 10]과 같이, 상술한 고정 부재(310)에 서로 마주 보며 회전할 수 있도록 두 개를 설치한다. 이러한 어댑터(320)는 서로 마주 보게 설치했을 때 가공대상물(W)과 접촉하지 않게 하는 관통 구멍(321), 이 관통 구멍(321)보다 넓게 형성하여 작동 유체의 유량을 수용하는 수용 부분(322), 그리고 이 수용 부분(322)에 장착한 흡수 부재(323)를 포함한다.

특히, 상기 관통 구멍(321)은, [도 7] 내지 [도 10]과 같이, 두 개의 어댑터(320)가 맞닿았을 때 형성되는 구멍으로, 이 관통 구멍(321)의 크기보다 작은 단면을 가진 가공대상물(W)을 수용하게 된다.

또한, 상기 수용 부분(322)은, [도 7] 내지 [도 10]과 같이, 상술한 관통 구멍(321)보다 넓게 형성한다. 이는, 관통 구멍(321)으로 둘러싸인 가공대상물(W) 주변을 이 수용 부분(322)이 감싸게 하고 이 수용 부분(322)에 작동 유체를 채워서 이 작동 유체 안에서 방전가공이 이루어질 수 있게 하기 위함이다.

그리고, 상기 흡수 부재(323)는, [도 7] 내지 [도 10]과 같이, 상술한 수용 부분(322)에 장착하여 관통 구멍(321)과 가공대상물(W) 사이의 틈새를 줄이면서 작동 유체를 흡수하게 하여 작동 유체가 수용 부분(322)에서 빠져나가는 것을 최소화할 수 있게 하기 위한 부재이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 흡수 부재(323)는 작동 유체를 흡수할 수 있는 재질이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 예를 들어서, 상기 흡수 부재(323)는 폴리우레탄, 라텍스, 스펀지 또는 하이드로 스펀지를 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 흡수 부재(323)는 상술한 수용 부분(322)과 같은 크기로 제작할 수도 있으나, 바람직하게는 [도 8]과 같이 수용 부분(322)의 깊이보다 얇게 제작하여 작동 유체가 관통 구멍(321)을 통해 아래로 빠지는 것을 최소화하면서도 위에는 작동 유체가 고이게 하여 이 고인 작동 유체 안에서 실질적으로 전극(121)을 통해 방전가공이 이루어질 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

액추에이터(330)는, [도 3]·[도 5] 및 [도 7]과 같이, 상술한 고정 부재(310)와 어댑터(320) 사이에 장착하여 이 어댑터(320)가 서로 마주하여 반대 방향으로 움직일 수 있게 한다.

이러한 액추에이터(330)는 어댑터(320)를 회전시킬 수 있게 구성한 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 예를 들어서, 상기 액추에이터(330)로는, 기어를 통해 회전력을 전달할 수 있게 구성한 모터, 또는 실린더를 예로 들 수 있고, 도면에서는 실린더를 예로 들어 보여준다.

분사 노즐(340)은, [도 2] 내지 [도 6]과 같이, 상술한 고정부재(310)에 적어도 하나를 장착한다. 이때, 분사 노즐(340)은 작동 유체를 상술한 수용 부분(322)에 분사할 수 있게 설치한다. 이때, 분사 노즐(340)의 개수는 수용 부분(322)에 충분한 작동 유체를 공급할 수 있게 선택해야 함은 본 발명이 속한 기술 분야의 종사자라면 누구든지 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 분사 노즐(340)은 상술한 두 개의 어댑터(320)가 이루는 수용 부분(322)이 이루는 수용 용량보다 더 많은 작동 유체를 공급할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다. 이는, 수용 부분(322)에 공급한 작동 유체가 흡수 부재(323)를 통해 작업대(100) 위로 배출되거나 어댑터(320) 위로 넘쳐 흐르더라도 수용 부분(322)에는 그 수용 용량 정도의 작동 유체의 유량이 유지되게 하여 그 안에서 이루어지는 방전가공이 원활하게 이루어질 수 있게 하기 위함이다.

제어기는, 상술한 바와 같이, 헤드의 3축 운동을 통해 [도 8]과 같이 정해진 정해진 위치에서의 방전가공, 척 부재(200)가 [도 6] 및 [도 11]과 같이 작업대(100)와 이루는 각도(θ) 조절, 가공대상물(W)을 고정한 척 부재(200)가 [도 9]와 같이 제자리에서 회전하게 하는 조절, 그리고 액추에이터(330)를 작동하게 하여 [도 3] 및 [도 5]와 같이 어댑터(320)가 가공대상물(W)을 감싸거나 분리하게 하는 작동, 그리고 분사 노즐(340)을 제어하여 작동 유체가 수용 부분(322)에 일정하게 유지하게 하는 동작을 제어한다.

또한, 상기 제어기는, [도 11] 및 [도 12]와 같이 가공대상물(W)에서 방전가공을 위해 전극(121)의 위치를 제어할 때 상기 작업대(100)와 척 부재(200)가 이루는 각도(θ)를 기준으로 하는 삼각 함수를 이용하게 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 예를 들어서, 길이 부재의 표면에 표면과 미리 정한 간격으로 여러 개의 홀을 가공할 때, 첫 번째 홀(H1)과 두 번째 홀(H2) 사이의 길이(L)만 알고 있다고 가정하면, 이 각도(θ)와 길이(L)를 이용하여 다음과 같이 전극(121)이 가로 방향으로 움직일 이동 거리(x)를 계산할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 이동 거리(x)는 cos 함수로 계산한 예를 보여주고 있으나, 하나의 각도(θ)에 대하여 sin과 tan 함수를 이용해서 같은 결과를 얻을 수 있음을 본 발명이 속한 기술 분야의 종사자라면 누구든지 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명은 간이 방식으로 침수 작용을 할 수 있도록 간이침수 수단을 갖춤으로써, 방전가공이 이루어지는 부분 주위만 작동 유체에 침수가 되도록 구성하므로, 구조가 간단하면서도 충분한 침수 효과를 볼 수 있을 뿐만 아니라 그 다음 방전가공을 해야 할 위치로 쉽고 편리하게 이동하면서 방전가공을 할 수 있어 작업효율을 높일 수 있다.

100 : 작업대
110 : 지지대
120 : 헤드
121 : 전극
200 : 척 부재
300 : 간이침수 수단
310 : 고정 부재
320 : 어댑터
321 : 관통 구멍
322 : 수용 부분
323 : 흡수 부재
330 : 액추에이터
340 : 분사 노즐

Claims

한쪽에 지지대(110)를 갖추고, 전극(121)이 3축으로 움직일 수 있도록 지지대(110)에 장착한 헤드(120)를 포함하는 작업대(100); 상기 작업대(100)에 이 작업대(100)를 기준으로 미리 정한 각도로 회전할 수 있게 설치하고, 가공대상물(W)을 회전시켜 주는 척 부재(200); 상기 지지대(110)에 전극(121) 아래에 위치하도록 장착하고, 가공대상물(W)의 일부를 감싸면서 미리 정한 용량의 작동 유체를 수용하는 간이침수 수단(300); 및 상기 헤드(120)의 3축 회전, 척 부재(200)의 작업대(100)와 이루는 각도 조절과 가공대상물(W)의 회전, 그리고 상기 작업대(100)에 설치하여 상기 간이침수 수단(300)을 제어하는 제어기;를 포함하되,
상기 간이침수 수단(300)은,
상기 지지대(110)에 장착한 고정 부재(310); 서로 마주하여 가공대상물(W)의 일부를 감싸도록 밀착하거나 벌어질 수 있도록 상기 고정 부재(310)에 회전할 수 있게 설치한 두 개의 어댑터(320); 상기 어댑터(320)와 고정 부재(310) 사이에 설치하여 어댑터(320)가 서로 맞닿게 작동시켜 주는 액추에이터(330); 및 서로 밀착한 두 개의 어댑터(320)에 사이에 작동 유체를 분사하여 가공대상물(W)의 적어도 일부가 잠기게 하도록 고정 부재(310)에 장착한 분사 노즐(340);을 포함하는 것을 특징으로 하는 간이 침수 방식의 방전가공기.
제1 항에서,
상기 어댑터(320)는,
두 개의 상기 어댑터(320)가 맞닿았을 때 가공대상물(W) 주변을 감쌀 수 있게 바닥에 관통하게 형성한 관통 구멍(321);
두 개의 상기 어댑터(320)가 맞닿았을 때 상기 관통 구멍(321) 주변보다 넓게 형성하여 작동 유체를 수용하는 수용 부분(322); 및
상기 수용 부분(322)에 설치하여 작동 유체를 흡수하는 흡수 부재(323);를 포함하는 것을 특징으로 하는 간이 침수 방식의 방전가공기.
제2 항에서,
상기 흡수 부재(323)는,
폴리우레탄, 라텍스, 스펀지 또는 하이드로 스펀지인 것을 특징으로 하는 간이 침수 방식의 방전가공기.
제2 항에서
상기 분사 노즐(340)은,
두 개의 상기 어댑터(320)가 맞닿았을 때의 상기 수용 부분(322)의 수용 용량보다 더 많은 작동 유체를 공급하게 한 것을 특징으로 하는 간이 침수 방식의 방전가공기.
제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에서,
상기 제어기는,
상기 작업대(100)와 척 부재(200)가 이루는 각도(θ)를 기준으로 삼각 함수를 이용하여 가공대상물(W)의 길이 방향을 따라 미리 정한 거리(L)만큼 떨어진 가공 위치에 따른 전극(121)의 수평 이동 거리(x)를 계산하여 이동하게 하는 것을 특징으로 하는 간이 침수 방식의 방전가공기.