KR20190051124A - 가공물 회수기능을 구비한 cnc선반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 척(chuck)으로부터 결속해제된 가공물을 수집, 자기력으로 이끌어 기계 외부로 안전히 이송 수거할 수 있도록 한 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 컴퓨터 수치제어에 의한 자동화공정으로 공작물을 절삭가공하는 CNC선반에 있어서, 상기 CNC선반의 척과 근접한 작업공간 내 일측 벽면으로부터 돌출설치되고, 상기 공작물의 가공완료로 회전이 정지된 상기 척으로부터 분리되는 가공물의 낙하수집 및 수집된 상기 가공물을 일방향 이송시키는 회수장치;를 포함하되, 상기 회수장치는, 상기 척의 회전 유무에 따라 일정범위 상,하향 회전운동을 하는 회전체와, 상기 회전체 선단부에 연계장착되고 상기 회전체의 상향 회전시 상기 척의 근접 하측에 배치된 상태로 상기 가공물의 낙하수집 및 일방향 이송시키되, 자기력으로 가공물을 이송시키는 이송체로 조합됨을 특징으로 한다.

Description

가공물 회수기능을 구비한 CNC선반{CNC LATHE HAVING AN RECLAIMING FUNCTION OF WORKPIECE}

본 발명은 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 척(chuck)으로부터 결속해제된 가공물을 수집, 자기력으로 이끌어 기계 외부로 안전히 이송 수거할 수 있도록 한 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반에 관한 것이다.

기계공작의 기초가 되는 절삭(切削, cutting)·연삭(硏削, grinding) 등으로 금속재료(이하 "공작물"이라 함)를 가공하여 필요한 모양을 만들어 내는 공작기계(工作機械, Machine tools)는, 공작물의 재질·종류 등 상당히 넓은 범위에 걸쳐 가공할 수 있는 범용(汎用) 공작기계와, 재료의 설치·가공속도·이송속도 등 모두가 한 종류로 변화시킬 수 없는 전용(專用) 공작기계로 크게 구분한다.

특히, 공작물 혹은 바이트(bite)·드릴빗(drillbit)·밀링커터(milling cutter) 등과 같은 각종 절삭공구(切削工具, cutting tools)를 회전시키거나 왕복시켜 절삭가공하게 되는바, 공작물이 회전하는 종류로는 선반(lathe)이 대표적이고, 절삭공구가 회전하는 종류로는 밀링머신(milling machine)·보링머신(boring machine)·드릴링머신(drilling machine)·연삭기(grinder) 등이 있다.

최근 들어서는, 기계부품의 가공공정이 소형 및 단품 가공방식에서 일체형 기계가공부품(one piece machined part) 형태로 전환됨에 따라, 이들을 제작하기 위한 전용기 개발과 더불어 점차 대형화·고속화·수치제어(numerical control; NC)화·무인화 추세에 있다. 즉, 현대산업의 생산체제는 기계제조공업에서 자동화 생산체제로 변화되었으며, 자동화 생산체제는 소품종 대량생산에서 소비자의 자기욕구와 취향에 맞는 제품을 싼 값에 생산할 수 있는 다품종 소량생산으로 변화되었다.

이러한 다품종 소량생산에서는, 소비자의 수요에 탄력적인 생산공정이 이루어지면서 대부분의 제품이 유연자동화시스템(flexible automation system; FAS)에 의해 제조되는데, 생산단위요소로는 컴퓨터 수치제어 선반(computer numerical control lathe / 이하 "CNC선반"이라 함), 머시닝 센터(machining center), CAD/CAM 등이 이용되고 있으며, 중앙제어컴퓨터가 각 생산단위의 기계를 조정하면서 각각의 생산단위들이 하나로 통합된다.

여기서, 상기한 CNC선반의 유연자동화 달성을 위하여는 상기 공작물의 절삭가공으로 완성된 가공물을 기계 외부로 자동 회수하는 장치가 필요하다. 이와 관련하여, 대한민국 등록실용신안 제20-0117935호를 통해, 스핀들에서 가공된 가공물을 정확하게 가공물 수거박스로 이송시켜줄 수 있도록 한 공작기계의 가공물 회수장치가 개시된바 있다.

종래 기술에 따른 상기 공작기계의 가공물 회수장치는, 가공물을 받아 담는 부품받이 케이스가 지지대에 자유롭게 회전할 수 있도록 설치되고, 상기 지지대는 지지바를 매개하여 유체모터의 회전축에 연결되어 상기 유체모터 작동에 따라 지지대가 회동하는 구조로써, 공작기계의 스핀들에서 가공완료된 가공물이 부품받이 케이스에 떨어지면 유체모터가 구동하여 지지대와 부품받이케이스를 가공물 수거박스 쪽으로 회전시켜 내부에 담긴 가공물을 상기 가공물수거박스에 쏟아 붓는 것이다.

하지만, 가공물을 받아 담는 상기 부품받이 케이스가 지지대 및 지지바에 의해 일정궤도를 따라 회전되는 구동방식을 채용한 관계로, 공작기계 내 공간공간확보가 여의치 않으면, 가공물 회수장치의 설치 및 작동이 불가한 문제의 구조적 한계가 있다.

또한, 상기 부품받이 케이스가 일정궤도를 따라 회전되는 스윙패턴을 나타내는 동작특성상, 상기 지지대 및 지지바 회전으로 더해지는 낙하충격으로 인해 가공물 수거박스로 수집되는 가공물의 형태변형이 유발되는 등 제품손상의 문제가 있어 왔다.

결국, 유연자동화 CNC선반의 개발이 세계적인 추세임을 감안할 때, 가공물을 정해진 장소로 신속하면서도 안전한 이송 수집이 가능토록 한 관련기술의 연구 개발이 요구된다.

(문헌 0001) 대한민국 등록실용신안 제20-0117935호(등록일자 : 1998. 02. 18.)

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 척의 근접 하측에 자동 배치된 상태로 가공물의 낙하수집 및 수집된 가공물의 일방향 이송이 가능한 회수장치를 구비하되, 상기 회수장치의 작동반경 최소화를 통해 공간활용성이 달성될 수 있도록 하는 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 회수장치로써 낙하수집된 가공물을 수집 및 이송시켜 수거하도록 하되, 자성팁을 이용한 가공물의 이송체 밀착상태 유지로 상기 이송체를 따라 일정구간 이송되는 상기 가공물의 이탈이 방지되어 보다 안전한 이송 수거가 가능할 수 있도록 하는 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 컴퓨터 수치제어에 의한 자동화공정으로 공작물을 절삭가공하는 CNC선반에 있어서, 상기 CNC선반의 척과 근접한 작업공간 내 일측 벽면으로부터 돌출설치되고, 상기 공작물의 가공완료로 회전이 정지된 상기 척으로부터 분리되는 가공물의 낙하수집 및 수집된 상기 가공물을 일방향 이송시키는 회수장치;를 포함하되, 상기 회수장치는, 상기 척의 회전 유무에 따라 일정범위 상,하향 회전운동을 하는 회전체와, 상기 회전체 선단부에 연계장착되고 상기 회전체의 상향 회전시 상기 척의 근접 하측에 배치된 상태로 상기 가공물의 낙하수집 및 일방향 이송시키되, 자기력으로 가공물을 이송시키는 이송체로 조합됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전체는, 상기 척의 무회전시에는 상향 회전되는 반면 상기 척의 회전시에는 하향 회전됨으로써 상기 이송체의 배치가 가변되도록 하는 회동아암과, 상기 이송체의 지지를 위해 상기 회전아암의 선단부 외측으로부터 일정길이 돌출되는 지지대로 구성되고, 상기 지지대의 외측 선단부에는 상기 이송체 연계조립을 위한 장착홈이 절개되며, 상기 이송체는, 장방형 하우징과, 상기 하우징에 연계장착된 상태로 자기력을 이용하여 가공물을 일방향 이송시키게 된 이송수단과, 상기 하우징 상단에 배치된 상태로 상기 척으로부터 분리된 가공물의 낙하수집과 상기 이송수단에 의한 상기 가공물의 이송을 안내하는 수집대와, 상기 하우징의 후단 내측부와 상기 이송수단의 후단 사이 공간에서 진퇴이동 가능한 상태로 조립결합됨에 따라 상기 이송수단의 이송체인 장력 조정이 가능토록 한 텐션유지수단으로 구성되고, 상기 하우징 저면에는 상기 지지대의 장착홈에 끼워맞춤되는 장착브래킷이 부착된다.

더하여, 상기 하우징은, 장치의 베이스가 되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 전단부 양측으로부터 각각 연장조립됨에 따라, 상기 이송수단 전단부의 조립고정이 가능토록 한 복수의 제1지지패널과, 상기 베이스플레이트의 후단부 양측으로부터 연이어 조립되어, 상기 이송수단 후단부의 지지고정이 가능토록 위한 복수의 제2지지패널과, 상기 제2지지패널의 각 선단을 가로지르는 상태로 연계조립되어, 상기 이송수단의 후단부 노출을 차폐하는 마감패널로 구성된다.

또한, 상기 이송수단은, 무한궤도 회전작용을 통해 상기 가공물을 일방향으로 이송시킬 수 있도록, 상기 하우징 내부 양측에 길이방향을 따라 각각 구비되는 한 쌍의 이송체인과, 상기 이송체인들이 동일방향으로 회전될 수 있도록, 상기 이송체인 각각의 선·후단부에 연계조립되는 한 쌍의 제1체인기어 및 제2체인기어와, 상기 제1체인기어에 조립결합된 상태로, 전력공급에 의한 회전동력을 발생시키는 구동모터와, 상기 제1체인기어 및 상기 제2체인기어에 횡으로 연계조립된 상태로 동시 순환되되, 상기 가공물이 상기 수집대 상에 밀착될 수 있게 자기력을 방출하는 자성팁과, 상기 이송체인들을 일정간격마다 횡으로 가로질러 연계조립됨에 따라, 하나 이상 다수의 상기 자성팁 병렬부착이 가능토록 한 다수의 거치막대로 구성된다.

더하여, 상기 수집대는, 상기 가공물의 수집 및 이송을 위한 이송판부와, 상기 이송판부의 양측 가장자리로부터 일정경사각을 갖도록 각각 연장절곡됨으로써, 상기 가공물의 이탈을 방지하는 경사단부와, 상기 이송판부의 후끝단으로부터 수직으로 연장절곡됨으로써, 상기 이송판부 상에 수집되는 가공물의 후방낙하를 차단하는 낙하방지단부와, 상기 이송판부의 전단부에 반구형으로 형성됨으로써, 상기 이송수단의 전단부 노출을 방지함에 더해 상기 가공물의 낙하수거가 원활토록 하는 낙하유도단부가 형성되고, 상기 이송판부, 경사단부, 낙하방지단부, 낙하유도단부의 상면에는, 상기 가공물의 낙하수집을 감안한 완충능력을 나타내는 연질의 탄성패드가 일체로 적층된다.

또한, 상기 텐션유지수단은, 상기 제2지지패널들과 상기 마감패널 사이에 구비된 상태로 진퇴작용하는 유동패널과, 상기 유동패널의 양 선단으로부터 각각 연장절곡되어, 상기 제2지지패널 내측으로 수용되는 복수의 이음편과, 상기 이음편의 각 선단에 일체로 부착되는 동시에 상기 제2체인기어의 베어링이 중심부에 매립됨에 따라, 상기 제2체인기어의 위치변동 및 공전을 가능케 한 고정링과, 상기 유동패널 중앙에 일측이 삽입고정되고, 상기 마감패널을 타측이 관통한 상태로 상기 유동패널을 전,후로 이동시키는 가이드핀과, 상기 마감패널 외부로 돌출된 상기 가이드핀과의 나사체결방식에 의한 정·역회전 조작을 통해, 상기 가이드핀을 끌어당기거나 밀어내어 상기 유동패널의 위치가 변동되도록 하는 진퇴조절휠로 구성된다.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반은, 가공의 완료로 척으로부터 분리되는 가공물을 회수장치를 이용하여 낙하수집 및 기계 외부로 자동 이송시킬 수 있어, 가공물 수거에 따른 작업손실의 해소와 함께 CNC선반의 가동을 중단하지 않는 연속공정 달성에 의한 기계가동률의 극대화로 작업효율성과 제품생산성이 동시 향상되는 등 자동화 추세에 걸맞는 CNC선반 구축의 효과가 있다.

또한, 상기 척이 회전될 때만 상기 회수장치의 이송체가 척의 근접 하측에 이동배치되는 등 기계작동 패턴(척의 회전 유무)에 대응한 회수장치의 유기적 작동으로, 다른 작업수행에 방해되지 않아 작업편의성이 크게 증대되는 효과가 있다.

이와 함께, 금속을 끌어당기는 성질을 갖는 자성팁에 의해 상기 이송체의 수집대를 따라 일방향 이송되는 가공물의 이탈이 방지됨으로써, 보다 원활하고도 안전한 가공물 이송 수거가 가능하고, 상기 회수장치의 작업반경 최소화 달성으로 대부분의 CNC선반에 공통으로 설치할 수 있게 되는 등의 여러 장점을 나타내는 아주 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반의 전체구조를 나타낸 장치구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반에 있어서, 회수장치의 구성관계를 나타낸 요부사시도와 분해사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반에 있어서, 이송수단의 구성관계를 나타낸 요부사시도.
도 6은 본 발명에 따른 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반에 있어서, 이송체인과 자성체의 구성관계를 나타낸 요부사시도.
도 7은 본 발명에 따른 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반에 있어서, 하우징과 이송체의 결합관계를 나타낸 평단면도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반에 있어서, 회수장치의 작동관계를 나타낸 사용상태도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

첨부도면 중 도 1은 본 발명에 따른 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반의 전체구조를 나타낸 장치구성도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반에 있어서 회수장치의 구성관계를 나타낸 요부사시도와 분해사시도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반에 있어서 이송수단의 구성관계를 나타낸 요부사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반에 있어서 이송체인과 자성체의 구성관계를 나타낸 요부사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반에 있어서 하우징과 이송체의 결합관계를 나타낸 평단면도이고, 도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반에 있어서 회수장치의 작동관계를 나타낸 사용상태도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반은, 컴퓨터 수치제어에 의한 자동화공정으로 공작물을 절삭가공하는 CNC선반(1)에 있어서, 상기 CNC선반(1) 척(chuck, 11)과 근접한 작업공간(1a) 내 일측 벽면으로부터 돌출설치되고, 상기 공작물의 가공완료로 회전이 정지된 상기 척(11)으로부터 분리되는 가공물(절삭가공이 완료된 공작물, m)의 낙하수집 및 그렇게 수집된 상기 가공물(m)을 기계 외부로 이송시켜주는 회수장치(2)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 CNC선반(1)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 서보모터(servo motor) 구동으로 회전하는 주축대(head stock)의 스핀들(spindle / 주축) 끝에 장치하여 공작물을 척킹(chucking / 결속)하는 상기 척(11)과 함께, 공작물의 절삭가공을 위한 절삭공구가 장착되며 이를 목적하여 베드(bed)를 따라 이동하는 공구대(tool post, 12), 공작물의 원주중심을 지지하여 가공시의 상기 공작물 떨림과 이탈을 방지하는 심압대(tailstock), 기계조작의 모든 스위치가 집결된 조작반(control panel, 13)이 장치되어 있다.

상기 회수장치(2)는, 상기 척(11)으로부터 분리된 가공물(m)의 낙하수집 및 그 상태로의 기계 외부 정해진 장소로 상기 가공물(m)을 자동으로 이송시켜주기 위한 것으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 척(11)의 회전 유무에 따라 일정범위 상,하향 회전운동을 하는 회전체(21)와, 상기 회전체(21) 선단부에 연계장착되고 회전체(21)의 상향 회전시 상기 척(11)의 근접 하측에 배치된 상태로 가공물(m)의 낙하수집 및 일방향 이송시키되 자기력으로 가공물을 이송시키는 이송체(22)로 조합된다.

상기 회전체(21)는, 상기 척(11)의 회전 유무에 따라 유기적으로 회전작동한다. 즉, 스테핑모터(stepping motor / 도시하지 않음)에 의해 일정범위 내에서 상,하 회전을 이루되, 척(11) 무회전시에는 상향 회전되는 반면 척(11) 회전시에는 하향 회전됨으로써 이송체(22)의 배치가 가변되도록 하는 회동아암(211)과, 이송체(22)의 지지를 위해 상기 회전아암(211)의 선단부 외측으로부터 일정길이 돌출되는 지지대(212)로 구성된다.

또한, 상기 지지대(212)의 외측 선단부에는, 차후 후술할 상기 회전체(22)의 장착브래킷을 끼워맞춤할 수 있도록 된 장착홈(212-1)이 절개되어 있다.

상기 이송체(22)는, 상기 척(11)으로부터 분리된 가공물(m)의 낙하수집 및 그 상태로 일방향 이송시키는바, 장치의 단일화를 위한 장방형 하우징(221)과, 상기 하우징(221)에 연계장착된 상태로 자기력(磁氣力, Magnetic force)을 이용하여 가공물(m)을 일방향 이송시키게 된 이송수단(222)과, 상기 하우징(221) 상단에 배치된 상태로 상기 척(11)으로부터 분리된 가공물(m)의 낙하수집과 상기 이송수단(222)에 의한 가공물(m)의 이송을 안내하는 수집대(223)로 구성된다.

더하여, 상기 하우징(221)의 후단(後段) 내측부와 상기 이송수단(222)의 후단 사이 공간에서 소정반경 진퇴이동 가능한 상태로 조립결합됨에 따라, 차후 후술할 상기 이송수단(222)의 이송체인 장력(張力, Tension) 조정이 가능토록 한 텐션유지수단(224)을 더 포함한다.

또한, 상기 하우징(221) 저면에는, 상기 지지대(212)의 장착홈(212-1)에 끼워맞춤하여 상기 이송체(22)와 지지대(212) 간 연계조립은 물론 상기 지지대(212)로부터 이송체(22)의 선택적 분리가 가능토록 한 장착브래킷(225)이 부착되어 있다.

상기 하우징(221)은, 장치의 베이스로써 상기 이송수단(222)으로부터 발생한 자기력에 영향을 받지 않는 합성수지재로 된 베이스플레이트(221-1)와, 상기 베이스플레이트(221-1)의 전단부(前段部) 양측으로부터 각각 연장조립됨에 따라 상기 이송수단(222) 전단부의 조립고정이 가능토록 한 복수의 제1지지패널(221-2)과, 상기 베이스플레이트(221-1)의 후단부(後段部) 양측으로부터 연이어 조립되어 상기 이송수단(222) 후단부의 지지고정이 가능토록 위한 복수의 제2지지패널(221-3)과, 상기 제2지지패널(221-3)의 각 선단을 가로지르는 상태로 연계조립되어 상기 이송수단(222)의 후단부 노출을 차폐(遮蔽)하는 마감패널(221-4)로 구성된다.

한편, 상기 제2지지패널(221-3) 각각의 후단부로부터는, 상기 텐션유지수단(224) 진퇴작용에 필요한 범위만큼의 내향깊이를 갖는 유동공간(221-3a)이 개방형성되어 있다.

상기 이송수단(222)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 무한궤도 회전작용을 통해 가공물(m)을 일방향으로 수평이송시킬 수 있도록 상기 하우징(1) 내부 양측에 길이방향을 따라 각각 구비되는 한 쌍의 이송체인(222-1)과, 상기 이송체인(222-1)들이 동일방향으로 회전될 수 있도록 이송체인(222-1) 각각의 선·후단부에 연계조립되는 한 쌍의 제1체인기어(222-2) 및 제2체인기어(222-3)와, 상기 제1체인기어(222-2)에 조립결합된 채로 전력공급에 의한 회전동력을 발생시키는 구동모터(222-4)와, 상기 제1,2체인기어(222-2)(222-3)에 횡으로 연계조립된 상태로 동시 순환되되 가공물(m)이 상기 수집대(223) 상에 밀착될 수 있게 자기력을 방출하는 마그네틱(Magnetic)인 자성팁(222-5)과, 한 쌍의 상기 이송체인(222-1)에 일정간격마다 횡으로 가로질러 연계조립됨에 따라 하나 이상 다수의 상기 자성팁(222-5)들을 병렬부착할 수 있게 한 다수의 거치막대(222-6)로 구성된다.

상기 이송체인(222-1)은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 통상적으로 널리 알려진 체인(Chain) 구조에 더하여, 상기 거치막대(222-6)의 연계조립을 위한 절곡편(222-11)이 일측의 링크플레이트(link plate) 상단으로부터 수평절곡되어 있다.

이에 대응하여, 상기 거치막대(222-6)의 양단 각 상면에는, 상기 절곡편(222-11) 두께에 대응하는 깊이의 커팅단(222-61)이 내향형성됨이 바람직하다. 이는, 상기 절곡편(222-11)을 포함한 거치막대(222-6) 상면에 다수 배치되는 자성팁(222-5)들이 상호 동일선상을 이루게 하기 위함이다.

상기 제2체인기어(222-3)에는, 상기 텐션유지수단(224)에 조립고정되는 연동축(222-31)이 관통결합되고, 상기 연동축(222-31)의 양측 선단에는 원활한 공전이 이루어질 수 있도록 한 베어링(222-32)이 각각 더 구비결합됨이 바람직하다.

상기 구동모터(222-4)는, 상기 제1체인기어(222-2)에 관통결합된 상태로 회전동력을 전달하기 위한 구동축(222-41)을 포함한다.

상기 수집대(223)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가공물(m)의 수집 및 이송 안내를 위한 이송판부(223-1)와, 상기 이송판부(223-1)의 양측 가장자리로부터 일정경사각을 갖도록 각각 연장절곡됨으로써 가공물(m)의 이탈을 방지하는 경사단부(223-2)와, 상기 이송판부(223-1)의 후끝단으로부터 수직으로 연장절곡됨으로써 상기 이송판부(223-1) 상에 수집되는 상기 가공물(m)의 후방낙하를 미연에 차단하는 낙하방지단부(223-3)와, 상기 이송판부(223-1)의 전단부에 반구형으로 형성됨으로써 이송수단(222)의 전단부 노출을 방지하는 동시에 가공물(m)의 최종 낙하수거가 원활토록 하는 낙하유도단부(223-4)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 이송판부(223-1)와 경사단부(223-2) 그리고 낙하방지단부(224-3)와 낙하유도단부(223-4)의 모든 상면에는, 완충 낙하수집 및 일방향 이송되는 가공물(m)의 훼손방지를 고려하여 고무재와 같이 완충능력을 나타내는 연질의 탄성패드(도시하지 않음)가 일체로 적층됨이 바람직하다.

상기 텐션유지수단(224)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 상기 제2지지패널(221-3)과 마감패널(221-4) 사이에 구비된 상태로 진퇴작용하는 유동패널(224-1)과, 상기 유동패널(224-1)의 양 선단으로부터 각각 연장절곡되어 상기 제2지지패널(221-3)의 유동공간(221-3a)으로 수용되는 복수의 이음편(224-2)과, 상기 이음편(224-2)의 각 선단에 일체로 부착되는 동시에 상기 제2체인기어(222-3)의 베어링(222-32)이 중심부에 매립됨에 따라 제2체인기어(222-3) 연동축(222-31)의 위치변동 및 공전을 가능케 한 고정링(224-3)과, 상기 유동패널(224-1) 중앙에 일측이 삽입고정되고 타측이 상기 마감패널(221-4)을 관통한 상태로 상기 유동패널(224-1)을 전,후로 이동시키는 가이드핀(224-4)과, 상기 마감패널(221-4) 외부로 돌출된 상기 가이드핀(224-4)과의 나사체결방식에 의한 정·역회전 조작을 통해 상기 가이드핀(224-4)을 끌어당기거나 밀어내어 상기 유동패널(224-1)의 위치가 변동되도록 하는 진퇴조절휠(224-5)로 구성된다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반(A)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 CNC선반(1)의 작업공간(11a) 내에 회수장치(2)가 설치된 상태로 공작물의 절삭가공으로 완성된 가공물(m)을 수집하고 일방향으로 이송시켜 기계 외부의 정해진 장소로 이송 수거가 자동으로 진행되도록 한다.

구체적으로는, 상기 CNC선반(1)을 이용한 컴퓨터 수치제어에 따라 척(11)에 물린 공작물의 가공완료로 상기 척(11)의 회전이 정지되면, 이에 대응하여 상기 회수장치(2)의 회전체(21) 회동아암(211)이 스테핑모터(도시하지 않음)에 의해 정해진 반경만큼 상향 회전된다.

이에 따라, 도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 회수장치(2)의 이송체(22)가 상기 척(11)의 근접 하측에서 이동배치되고 수평상태를 유지케 되는 것이며, 상기 이송체(22)의 구동이 시작됨으로써 척(11)으로부터 분리(낙하)되는 가공물(m)이 이송체(22)의 수집대(223) 위로 낙하수집된 다음 일방향 이송되어, 결국 기계 외부의 정해진 장소로 상기 가공물(m)의 이송 수거가 자동으로 이루어진다.

이때의 상기 이송체(22) 작동관계를 보다 자세하게 설명하자면, 우선 상기 구동모터(222-4) 회전구동에 따른 구동축(222-411) 회전에 의한 상기 제1,2체인기어(222-2)(222-3)의 동시회전으로 상기 이송체인(222-1)들의 순환작동이 시작되고, 이로써 상기 자성팁(222-5)들 역시 이송체인(222-1)의 작동경로를 함께 순환된다.

여기서, 상기 자성팁(25)들에서 발생한 자기력의 영향으로 상기 수집대(223)의 이송판부(223-1) 상에 가공물(m)이 밀착되는 것에 의해, 기계 외부로의 가공물(m) 이송이 안전하게 된다.

마지막으로, 지금까지 설명한 과정을 통해, 상기 수집대(223) 끝단까지 이송된 가공물(m)은 낙하유도단부(223-4)에 의해 원활히 낙하되고, 이렇게 낙하되는 상기 가공물(m)은 미리 구비해 둔 별도의 수납통(도시하지 않음)에 최종 수거되는 과정으로 가공물(m)의 이송 수거가 마무리된다.

정리하자면, 본 발명에 따른 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반은, 있게 됨으로써, 절삭가공의 완료로 척으로부터 분리되는 가공물(m)을 상기 회수장치(2)를 이용하여 낙하수집 및 기계 외부로 자동 이송시킬 수 있어, 가공물(m) 수거에 따른 작업손실의 해소와 함께 상기 CNC선반(1)의 가동을 중단하지 않는 연속공정 달성에 의한 기계가동률의 극대화로 작업효율성과 제품생산성이 동시 향상되는 효과를 거둘 수 있다.

또한, 상기 척(11)이 회전될 때만 회수장치(2)의 이송체(21)가 척(11)의 근접 하측에 이동배치되는 등 기계작동 패턴(척의 회전 유무)에 대응한 상기 회수장치(2)의 유기적 작동으로, 다른 작업수행에 방해되지 않아 작업편의성이 크게 증대되는 효과를 거둘 수 있다.

이와 함께, 금속을 끌어당기는 성질을 갖는 상기 이송수단(222)의 자성팁(222-5)에 의해, 상기 이송체(21)의 수집대(223)를 따라 일방향 이송되는 가공물(m)의 이탈이 방지됨으로써, 보다 원활하고도 안전한 가공물(m) 이송 수거가 가능하고, 상기 회수장치(2)의 작업반경 최소화 달성으로 대부분의 CNC선반에 공통으로 설치 가능한 효과를 거둘 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정과 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : CNC선반, 2 : 회수장치
21 : 회전체, 22 : 이송체
211 : 회동아암, 212 : 지지대
231-1 : 장착홈, 221 : 하우징
221-1 : 베이스플레이트, 221-2 : 제1지지패널
221-3 : 제2지지패널, 221-3a : 유동공간
221-4 : 마감패널, 222 : 이송수단
222-1 : 이송체인, 222-2 : 제1체인기어
222-3 : 제2체인기어, 222-4 : 구동모터
222-5 : 자성팁, 222-6 : 거치막대
222-11 : 절곡편, 222-31 : 연동축
222-32 : 베어링, 222-41 : 구동축
222-61 : 커팅단, 223 : 수집대
223-1 : 이송판부, 223-2 : 경사단부
223-3 : 낙하방지단부, 223-4 : 낙하유도단부
224 : 텐션유지수단, 224-1 : 유동패널
224-2 : 이음편, 224-3 : 고정링
224-4 : 가이드핀, 224-5 : 진퇴조절휠
225 : 장착브래킷

Claims (6)

1. 컴퓨터 수치제어에 의한 자동화공정으로 공작물을 절삭가공하는 CNC선반에 있어서,
   상기 CNC선반의 척과 근접한 작업공간 내 일측 벽면으로부터 돌출설치되고, 상기 공작물의 가공완료로 회전이 정지된 상기 척으로부터 분리되는 가공물의 낙하수집 및 수집된 상기 가공물을 일방향 이송시키는 회수장치;를 포함하되,
   상기 회수장치는, 상기 척의 회전 유무에 따라 일정범위 상,하향 회전운동을 하는 회전체와, 상기 회전체 선단부에 연계장착되고 상기 회전체의 상향 회전시 상기 척의 근접 하측에 배치된 상태로 상기 가공물의 낙하수집 및 일방향 이송시키되, 자기력으로 가공물을 이송시키는 이송체로 조합됨을 특징으로 하는 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반.
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전체는, 상기 척의 무회전시에는 상향 회전되는 반면 상기 척의 회전시에는 하향 회전됨으로써 상기 이송체의 배치가 가변되도록 하는 회동아암과, 상기 이송체의 지지를 위해 상기 회전아암의 선단부 외측으로부터 일정길이 돌출되는 지지대로 구성되고, 상기 지지대의 외측 선단부에는 상기 이송체 연계조립을 위한 장착홈이 절개되며,
   상기 이송체는, 장방형 하우징과, 상기 하우징에 연계장착된 상태로 자기력을 이용하여 가공물을 일방향 이송시키게 된 이송수단과, 상기 하우징 상단에 배치된 상태로 상기 척으로부터 분리된 가공물의 낙하수집과 상기 이송수단에 의한 상기 가공물의 이송을 안내하는 수집대와, 상기 하우징의 후단 내측부와 상기 이송수단의 후단 사이 공간에서 진퇴이동 가능한 상태로 조립결합됨에 따라 상기 이송수단의 이송체인 장력 조정이 가능토록 한 텐션유지수단으로 구성되고, 상기 하우징 저면에는 상기 지지대의 장착홈에 끼워맞춤되는 장착브래킷이 부착됨을 특징으로 하는 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 하우징은, 장치의 베이스가 되는 베이스플레이트와,
   상기 베이스플레이트의 전단부 양측으로부터 각각 연장조립됨에 따라, 상기 이송수단 전단부의 조립고정이 가능토록 한 복수의 제1지지패널과,
   상기 베이스플레이트의 후단부 양측으로부터 연이어 조립되어, 상기 이송수단 후단부의 지지고정이 가능토록 위한 복수의 제2지지패널과,
   상기 제2지지패널의 각 선단을 가로지르는 상태로 연계조립되어, 상기 이송수단의 후단부 노출을 차폐하는 마감패널로 구성됨을 특징으로 하는 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 이송수단은, 무한궤도 회전작용을 통해 상기 가공물을 일방향으로 이송시킬 수 있도록, 상기 하우징 내부 양측에 길이방향을 따라 각각 구비되는 한 쌍의 이송체인과,
   상기 이송체인들이 동일방향으로 회전될 수 있도록, 상기 이송체인 각각의 선·후단부에 연계조립되는 한 쌍의 제1체인기어 및 제2체인기어와,
   상기 제1체인기어에 조립결합된 상태로, 전력공급에 의한 회전동력을 발생시키는 구동모터와,
   상기 제1체인기어 및 상기 제2체인기어에 횡으로 연계조립된 상태로 동시 순환되되, 상기 가공물이 상기 수집대 상에 밀착될 수 있게 자기력을 방출하는 자성팁과,
   상기 이송체인들을 일정간격마다 횡으로 가로질러 연계조립됨에 따라, 하나 이상 다수의 상기 자성팁 병렬부착이 가능토록 한 다수의 거치막대로 구성됨을 특징으로 하는 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반.
5. 제2항에 있어서,
   상기 수집대는, 상기 가공물의 수집 및 이송을 위한 이송판부와,
   상기 이송판부의 양측 가장자리로부터 일정경사각을 갖도록 각각 연장절곡됨으로써, 상기 가공물의 이탈을 방지하는 경사단부와,
   상기 이송판부의 후끝단으로부터 수직으로 연장절곡됨으로써, 상기 이송판부 상에 수집되는 가공물의 후방낙하를 차단하는 낙하방지단부와,
   상기 이송판부의 전단부에 반구형으로 형성됨으로써, 상기 이송수단의 전단부 노출을 방지함에 더해 상기 가공물의 낙하수거가 원활토록 하는 낙하유도단부가 형성되고,
   상기 이송판부, 경사단부, 낙하방지단부, 낙하유도단부의 상면에는, 상기 가공물의 낙하수집을 감안한 완충능력을 나타내는 연질의 탄성패드가 일체로 적층됨을 특징으로 하는 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반.
6. 제2항에 있어서,
   상기 텐션유지수단은, 상기 제2지지패널들과 상기 마감패널 사이에 구비된 상태로 진퇴작용하는 유동패널과,
   상기 유동패널의 양 선단으로부터 각각 연장절곡되어, 상기 제2지지패널 내측으로 수용되는 복수의 이음편과,
   상기 이음편의 각 선단에 일체로 부착되는 동시에 상기 제2체인기어의 베어링이 중심부에 매립됨에 따라, 상기 제2체인기어의 위치변동 및 공전을 가능케 한 고정링과,
   상기 유동패널 중앙에 일측이 삽입고정되고, 상기 마감패널을 타측이 관통한 상태로 상기 유동패널을 전,후로 이동시키는 가이드핀과,
   상기 마감패널 외부로 돌출된 상기 가이드핀과의 나사체결방식에 의한 정·역회전 조작을 통해, 상기 가이드핀을 끌어당기거나 밀어내어 상기 유동패널의 위치가 변동되도록 하는 진퇴조절휠로 구성됨을 특징으로 하는 가공물 회수기능을 구비한 CNC선반.
   

Images