KR20190096017A - 칩 컨베이어 장치 - Google Patents

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KR20190096017A
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장규빈
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두산공작기계 주식회사
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Abstract

본 발명은 프레임부와 컨베이어부를 구비하고, 공작기계로부터 배출되는 칩을 회수위치로 이송하도록 순환 동작하는 이송유닛; 상기 공작기계로부터 배출되는 절삭유가 저장되는 절삭유 저장유닛; 및 상기 절삭유에 포함된 칩을 분리하는 칩분리유닛;을 포함하고, 상기 칩분리유닛은 상기 절삭유가 역류에 의해 상기 이송유닛에서 상기 칩분리유닛으로 유입되고 낙차에 의해 상기 절삭유 저장유닛으로 유동할 수 있는 칩 컨베이어 장치에 관한 것으로,

Description

칩 컨베이어 장치{Chip conveyor device}
본 발명은 칩 컨베이어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절삭유가 역류에 의해 이송유닛에서 칩분리유닛으로 유입되고, 낙차에 의해 절삭유 저장유닛으로 유동함에 따라 절삭유에 포함된 칩을 순차적으로 필터링하여 공작기계의 유지비용을 절감하고 칩 컨베이어 장치의 제조단가를 절감할 수 있는 공작기계의 칩 컨베이어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 공작기계라 함은 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속/비금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.
터닝센터, 수직/수평 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반 등을 비롯한 다양한 종류의 공작기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.
일반적으로 현재 사용되고 있는 다양한 종류의 공작기계는 수치제어(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control) 기술이 적용되는 조작반을 구비하고 있다. 이러한 조작반은 다양한 기능스위치 또는 버튼과 모니터를 구비한다.
또한, 공작기계는 공작물인 소재가 안착되고 공작물 가공을 위해 이송하는 테이블, 가공전 공작물을 준비하는 팔렛트, 공구 또는 공작물이 결합되어 회전하는 주축, 공작물 등을 가공중에 지지하기 위한 심압대, 방진구 등을 구비한다.
일반적으로 공작기계에서 테이블, 공구대, 주축, 심압대, 방진구 등은 다양한 가공을 수행하기 위해 이송축을 따라 이송하는 이송유닛을 구비한다.
또한, 일반적으로 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 공구 보관장소의 형태로 공구 매거진이나 터렛이 사용된다.
이러한 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 툴 보관장소의 형태로 공구 매거진이 사용된다.
또한, 일반적으로 공작기계는 공작기계의 생산성을 향상시키기 위해 수치제어부의 지령에 의해 특정한 공구를 공구 매거진으로부터 인출하거나 다시 수납하기 위한 자동공구교환장치(ATC, Automatic Tool Changer)를 구비한다.
또한, 일반적으로 공작기계는 비가공 시간을 최소화하기 위해, 자동팔레트교환장치(APC, Automatic Palette Changer)를 구비한다. 자동팔레트교환장치(APC)는 팔레트를 공작물 가공 영역과 공작물 설치 영역 간에 자동으로 교환한다. 팔레트에는 공작물이 탑재될 수 있다.
일반적으로, 공작기계는 절삭효과를 높이고 윤활 및 냉각을 하기 위해 주축이나 공구 및 공작물에 절삭유와 같은 액체를 공급하게 되는데, 이러한 절삭유는 사용 후 회수되어 순환하게 된다. 회수되는 절삭유에는 절삭가공시 발생하는 칩이 함께 혼합되어 회수되는데 정화 장치를 이용하여 절삭유와 칩을 분리한 후 절삭유를 다시 순환시키게 된다.
공작기계의 가공 작업시에 발생하는 다양한 크기와 종류의 칩(chip)은 사람이 직접 처리하거나 칩 컨베이어 장치 등의 자동 장치를 통해 이송하여 산업폐기물로 처리한다. 즉, 이러한 칩을 장비의 외부로 자동으로 배출하는 장치를 칩 컨베이어 장치라 한다.
일반적으로 종래 칩 컨베이어 장치의 종류는 힌지 컨베이어 장치(hinged conveyor device), 스크래퍼 컨베이어 장치(scraper conveyor device), 드럼 컨베이어 장치(drum conveyor device)로 나눌 수 있다.
힌지 컨베이어 장치는 얇은 철판을 힌지로 연결하여 중간에 철판을 세워서 상부에 떨어진 칩을 밖으로 배출하는 방법으로 알루미늄과 같이 상대적으로 가변운 칩이 발생할 때에 사용한다.
스크래퍼 컨베이어 장치는 컨베이어의 바닥에 있는 칩을 긁어서 배출하는 방법으로 힌지 컨베이어 장치와 반대로 회전하며 주물이나 강과 같은 상대적으로 무거운 소재를 가공할 때 사용한다.
드럼 컨베이어 장치는 드럼이라는 원통의 필터를 컨베이어 내부에 설치하여 칩은 드럼 밖에 존재하고 절삭유의 유동에 의해 드럼에 붙는데 이를 떼어내기 위해 드럼 내부에서 밖으로 일정한 방향으로 절삭유를 분사하고 동시에 드럼이 회전한다.
이처럼, 종래 칩 컨베이어 장치는 미세 칩까지 효율적으로 제거할 수 없어 쿨런트 탱크가 칩에 의해 막혀 손상되거나 잦은 고장이 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 종래 칩 컨베이어 장치는 쿨런트 탱크가 고장남에 따라 쿨런트가 넘쳐 주변 환경을 오염시키고, 작업자의 안전사고를 발생시키며, 작업자의 불편을 초래하는 문제점이 있었다.
더욱이, 종래 칩 컨베이어 장치는 스크래퍼 타입과 힌지 타입의 경우 잦은 필터 청소를 위해 공작기계의 작동을 중지시킴에 따라 유지비용과 청소비용이 증가하고, 생산성이 감소하는 문제점이 있었다.
게다가, 종래 칩 컨베이어 장치는 드럼 타입의 경우 노즐과 드럼 회전 장치의 추가에 따라 소형화를 도모할 수 없고, 제조비용이 증가하고, 최종적으로 공작기계의 생산단가가 증가하는 문제점이 있었다.
대한민국 특허공개공보 제10-2007-0098967호 대한민국 특허공개공보 제10-2012-0067587호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 절삭유가 역류에 의해 이송유닛에서 칩분리유닛의 제1 필터부로 유입되어 제1 메수부를 통과하고, 이후 낙차에 의해 제2 필터부의 제2 메쉬부와 제3 필터부의 제3 메쉬부를 순차적으로 통과하면서 미세 칩까지 효율적으로 제거함에 따라 절삭유 저장유닛의 손상이나 고장을 방지하고, 제2 필터부와 제3 필터부가 분리 또는 착탈가능하게 설치됨에 따라 미세칩 제거를 위한 청소가 용이하여 유지비용을 절감하고, 칩에 의한 막힘에 의해 절삭유가 넘쳐 주변 환경이 오염되는 것을 최소화하며, 칩 컨베이어 장치의 제조비용을 절감할 수 있는 공작기계의 칩 컨베이어 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치는 프레임부와 컨베이어부를 구비하고, 공작기계로부터 배출되는 칩을 회수위치로 이송하도록 순환 동작하는 이송유닛; 상기 공작기계로부터 배출되는 절삭유가 저장되는 절삭유 저장유닛; 및 상기 절삭유에 포함된 칩을 분리하는 칩분리유닛;을 포함하고, 상기 칩분리유닛은 상기 절삭유가 역류에 의해 상기 이송유닛에서 상기 칩분리유닛으로 유입되고 낙차에 의해 상기 절삭유 저장유닛으로 유동할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 칩 컨베이어 장치의 칩분리유닛은 상면에 복수의 스크래퍼를 구비하는 상기 컨베이어부와 이격하도록 상기 프레임부의 일부에 설치되는 제1 필터부; 상기 제1 필터부를 통과하여 낙하하는 절삭유를 수용하도록 상기 제1 필터부와 인접하면서 상기 절삭유 저장유닛의 일부에 착탈 가능하게 설치되는 제3 필터부; 및 상기 제1 필터부를 통과하여 낙하하는 절삭유를 수용하도록 상기 제3 필터부의 내부에 상기 제3 필터부와 분리 가능하게 설치되는 제2 필터부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 칩 컨베이어 장치의 칩분리유닛의 제1 필터부는 상기 프레임부의 내측 상부에 설치되는 베이스부; 상기 베이스부의 하부에 형성되어 상기 이송유닛의 내부를 유동하는 절삭유가 유입되는 유입부; 상기 베이스부의 측면에 형성되어 상기 절삭유의 역류시에 상기 제2 필터부 또는 상기 제3 필터부로 절삭유가 낙하할 수 있는 통로를 형성하는 유출부; 및 상기 유입부와 상기 유출부에 설치되어 칩을 필터링하는 제1 메쉬부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 칩 컨베이어 장치의 칩분리유닛의 제3 필터부는 상기 절삭유 저장탱크의 일부에 탈부착 가능하게 설치되는 하우징부; 상기 유출부를 통해 유입되는 절삭유를 수용하기 위해 상기 하우징부의 일측면에 개방 형성되는 개방부; 상기 하우징부의 일부에 형성되어 상기 절삭유가 상기 절삭유 저장유닛으로 유동하는 통로를 형성하는 전달부; 및 상기 전달부에 설치되어 칩을 필터링하는 제3 메쉬부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 칩 컨베이어 장치의 칩분리유닛의 제2 필터부는 상기 하우징부의 내부에 상기 하우징부와 분리 가능하게 설치되는 본체부; 상기 유출부를 통해 유입되는 절삭유를 수용하기 위해 상기 개방부의 형상에 대응하여 상기 본체부의 일측면에 단차지게 형성되는 단차부; 상기 본체부의 일부에 형성되어 상기 절삭유가 상기 제3 필터부로 유동하는 통로를 형성하는 채널부; 및 상기 채널부에 설치되어 칩을 필터링하는 제2 메쉬부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 칩 컨베이어 장치의 이송유닛을 유동하는 절삭유는 상기 제1 필터부의 제1 메쉬부, 상기 제2 필터부의 제2 메쉬부, 및 상기 제3 필터부의 제3 메쉬부를 순차적으로 통과한 후에 상기 절삭유 저장유닛으로 유동할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 칩 컨베이어 장치의 상기 제1 메쉬부에 형성된 제1 관통홀의 직경이 상기 제2 메쉬부에 형성된 제2 관통홀의 직경보다 크게 형성되고, 상기 제2 메쉬부에 형성된 제2 관통홀의 직경이 상기 제3 메쉬부에 형성된 제3 관통홀의 직경보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 칩 컨베이어 장치의 칩분리유닛의 제3 필터부는 상기 하우징부의 상부면에 형성되는 플랜지부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 칩 컨베이어 장치의 칩분리유닛의 제2 필터부는 상기 단차부의 일측에 상기 이송유닛 방향으로 돌출 형성되는 걸림턱부; 상기 본체부의 양측면에 돌출 형성되는 안착부; 및 상기 본체부의 양측면에 형성되는 파지부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 칩 컨베이어 장치는 상기 제1 필터부가 상기 컨베이어부의 상면에 복수개로 형성된 스크래퍼와 이격되도록 설치됨에 따라 상기 컨베이어부의 회전 동작시에 상기 복수의 스크래퍼가 상기 제1 메쉬부의 적층되는 미세 칩을 지속적으로 제거할 수 있다.
본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치는 절삭유가 역류에 의해 이송유닛에서 칩분리유닛의 제1 필터부로 유입되어 제1 메쉬부를 통과하고, 이후 낙차에 의해 제2 필터부의 제2 메쉬부와 제3 필터부의 제3 메쉬부를 순차적으로 통과하면서 3차에 걸친 필터링에 의해 미세칩까지 효율적으로 제거함에 따라 절삭유 저장유닛이 칩에 의해 막혀서 고장나거나 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치는 제1 필터부는 스크래퍼에 의해 유입부의 하부에 적층되는 칩을 스크래퍼에 의해 주기적으로 청소가능하고, 제2 필터부와 제3 필터부가 분리 또는 착탈가능하게 설치됨에 따라 미세칩 제거를 위해 칩분리유닛의 청소가 용이하여 작업자의 편의를 도모하고, 청소기간과 청소비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치는 절삭유 저장유닛이 칩에 의해 막히는 것을 방지하고, 필터의 청소 시간 감소에 따라 비가공시간을 최소화하여 공작기계의 생산성을 증대시키고, 절삭유 저장유닛의 고장을 미연에 방지하여 칩에 의한 막힘에 의해 절삭유가 넘쳐 주변 환경이 오염되는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
게다가, 본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치는 기존의 드럼 타입의 칩 컨베이어 장치보다 제조비용을 절감하고, 소형화를 도모하며, 기존의 힌지 타입과 스크래퍼 타입보다 칩 제거가 용이하여 소비자의 만족도를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 일부 단면도를 나타낸다.
도 3은 절삭유 저장유닛이 제거된 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치의 사시도를 나타낸다.
도 4는 절삭유 저장유닛이 제거된 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치의 칩분리유닛의 결합 상태를 설명하기 위한 사시도를 나타낸다.
도 5는 칩이 제거 및 칩의 분리 상태를 설명하기 위한 단면도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치의 칩분리유닛의 제1 필터부의 사시도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치의 칩분리유닛의 제2 필터부의 사시도를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치의 칩분리유닛의 제3 필터부의 사시도를 나타낸다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 칩 컨베이어 장치의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치의 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1의 일부 단면도를 나타낸다. 도 3은 절삭유 저장유닛이 제거된 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치의 사시도를 나타내고, 도 4는 절삭유 저장유닛이 제거된 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치의 칩분리유닛의 결합 상태를 설명하기 위한 사시도를 나타내며, 도 5는 칩이 제거 및 칩의 분리 상태를 설명하기 위한 단면도를 나타낸다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치의 칩분리유닛의 제1 필터부의 사시도를 나타내고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치의 칩분리유닛의 제2 필터부의 사시도를 나타내며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치의 칩분리유닛의 제3 필터부의 사시도를 나타낸다.
이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. "가로방향"이란 동일부재에서 수평방향을 의미하고, "세로방향"이란 가로방향에 대해 직교하면서 동일부재에서 수직방향을 의미하며, "높이방향"이란 가로방향과 세로방향에 대해 직교하면서 동일부재에서 상하방향을 의미한다. 또한, 상방이란 "높이방향"에서 위쪽 방향, 즉 도 1 내지 도 8에서 위쪽을 향하는 방향을 의미하고, 하방이란 "높이방향"에서 아래쪽 방향, 즉 도 1 내지 도 8에서 아래쪽을 향하는 방향을 의미한다. 또한, 내측이란 내부 공간 안쪽을 의미한다.
도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치(1)를 설명한다. 도 1 내지 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치(1)는 이송유닛(100), 절삭유 저장유닛(200), 및 칩분리유닛(300)을 포함한다.
이송유닛(100)은 프레임부(110)와 컨베이어부(120)를 구비하고, 공작기계로부터 배출되는 칩을 회수위치로 이송하도록 순환 동작을 수행한다.
컨베이어부(120)는 프레임부(110)의 내부에서 무한궤도 형상의 컨베이어 벨트로 구동모터 등에 의해 회전 동작 가능하도록 설치된다. 컨베이어부(120)에는 일정 간격으로 스크래퍼(121)가 설치된다.
도 3 내지 도 5에 도시된 것처럼, 이러한 스크래퍼(121)에 의해 칩(2, 3)의 회수를 용이하게 하고, 후술하는 제1 필터부의 유입부(312)에 일정량 이상의 미세칩(3)이 쌓이게 되면 스크래퍼(121)가 1차적으로 이러한 미세칩(3)을 제거하여 제1 필터부(310)의 유입부(312)가 막히는 것을 미연에 방지하여 청소시간을 감소시키고 유지비용을 절감할 수 있다.
도 5에 도시된 것처럼, 프레임부(110)는 공작기계로부터 칩과 절삭유를 공급받아 순환하는 순환부(111)와 순환부(111)를 순환한 칩(2, 3)을 공작기계의 외부로 배출하기 위한 배출부(113)를 구비한다. 또한, 순환부(111)의 내부에서 컨베이어부(120)를 따라 순환하는 칩(2)을 자중에 의해 배출하기 위해 순환부(111)와 배출부(113)는 경사부(112)에 의해 연결된다.
반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 프레임부(110)의 순환부(111), 경사부(112), 및 배출부(113)는 제조비용 절감 등을 위해 일체로 형성될 수 있다. 이러한 프레임부(110)에 의해 컨베이어부(120)의 순환시에 칩이나 절삭유 이외의 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
절삭유 저장유닛(200)은 공작기계로부터 배출되는 절삭유(C)가 저장된다. 절삭유 저장유닛(200)은 이송유닛(100)의 일측 또는 이송유닛(100)의 하부에 설치된다.
도 1에 도시된 것처럼, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 절삭유 저장유닛(200)은 절삭유(C)를 보관하기 위해 충분한 부피를 구비할 수 있도록 전체적으로 육면체 형상으로 형성되고, 내부에 절삭유를 저장하기 위한 저장부(220)를 구비한다. 또한, 이러한 저장부(220)에는 절삭유를 순환하기 위한 펌프(230)와 절삭유에 함유된 오일을 제거하기 위한 오일스키머(240)가 장착될 수 있다. 또한, 절삭유 저장유닛(200)의 이송유닛(100)에 인접한 부위에는 후술하는 칩분리유닛(300)을 수용할 수 있도록 공간부(210)가 형성된다. 즉, 공간부(210)는 절삭유 저장유닛(200)의 일부가 함입 형성되는 공간으로 절삭유 저장유닛(200) 및 이송유닛(100)과 연통될 수 있게 형성된다.
칩분리유닛(300)은 절삭유(C)에 포함된 굵은 칩(2)과 미세 칩(3)을 분리한다.
도 1에 도시된 것처럼, 칩분리유닛(300)은 절삭유(C)가 컨베이어부(120)와 반대방향으로 유동하면서 절삭유(C)의 역류에 의해 이송유닛(100)에서 칩분리유닛(300)으로 유입되고 낙차에 의해 절삭유 저장유닛(200)으로 유동한다. 즉, 도 1 내지 도 5에 도시된 것처럼, 칩분리유닛(300)에 유입되는 미세 칩(3)은 1차적으로 컨베이어부(120)와 반대방향으로 유동하는 절삭유(C)가 역류에 의해 칩분리유닛(300)의 제1 필터부(310)에 유입되고, 이후 낙차에 의해 제2 필터부(320)와 제3 필터부(330)를 통과한 후에, 절삭유 저장유닛(200)으로 유동하게 된다.
따라서, 본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치는 기존의 드럼 타입의 칩 컨베이어 장치보다 제조비용을 절감하고, 소형화를 도모하며, 기존의 힌지 타입과 스크래퍼 타입보다 칩 제거가 용이하여 소비자의 만족도를 극대화할 수 있다.
도 1 내지 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치(1)의 칩분리유닛(300)은 제1 필터부(310), 제2 필터부(320), 및 제3 필터부(330)을 포함한다.
제1 필터부(310)는 상면에 일정 간격으로 이격하여 형성되는 복수의 스크래퍼(121)를 구비하는 컨베이어부(120)와 소정 간격 이격하도록 프레임부(110)의 일부에 설치된다. 즉, 도 1 내지 도 5에 도시된 것처럼 제1 필터부(310)는 절삭유 저장유닛(200)에 인접한 이송유닛(100)의 프레임부(110)의 순환부(111)의 내측 상부에 컨베이어부(120)의 스크래퍼(121)와 소정 간격 이격하도록 설치된다. 이에 따라 컨베이어부(120)가 동작시에 스크래퍼(121)와 소정 간격 이격됨에 따라 스크래퍼(121)와 충돌이 발생하지 않으나, 도 5에 도시된 것처럼, 제1 필터부(310)의 유입부(312)의 제1 메쉬부(314)에 미세 칩(3)이 적층되게 되면 컨베이어부(120)의 회전 동작시에 스크래퍼(121)가 미세 칩(3)을 긁어서 제거할 수 있다. 이에 따라 별도의 장치나 청소 없이 미세 칩(3)이 제1 필터부(310)에 쌓이는 것을 방지하여 유지비용을 절감하고 제조비용을 최소화할 수 있다.
제3 필터부(330)는 제1 필터부(310)를 통과하여 낙하하는 절삭유(C)를 수용하도록 제1 필터부(310)와 인접하면서 절삭유 저장유닛(200)의 일부에 착탈 가능하게 설치된다. 즉, 도 1 내지 도 5에 도시된 것처럼 제3 필터부(330)는 제1 필터부(310)를 통과하여 낙하하는 절삭유(C)를 수용하도록 제1 필터부(310)와 인접한 곳에 위치하도록 절삭유 저장유닛(200)의 공간부(210)에 착탈 가능하게 삽입 설치된다.
제2 필터부(320)는 제1 필터부(310)를 통과하여 낙하하는 절삭유(C)를 수용하도록 제3 필터부(330)의 내부에 제3 필터부(330)와 분리 가능하게 설치된다. 즉, 도 1 내지 도 5에 도시된 것처럼, 제2 필터부(320)는 제1 필터부(310)를 통과하여 낙하하는 절삭유(C)를 제3 필터부(330) 보다 먼저 수용하도록 제3 필터부(330)의 하우징부(331)의 내부에 제3 필터부(330)와 분리 가능하게 설치된다.
본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치는 제1 필터부는 스크래퍼에 의해 유입부의 하부에 적층되는 칩을 스크래퍼에 의해 주기적으로 청소가능하고, 제2 필터부와 제3 필터부가 분리 또는 착탈가능하게 설치됨에 따라 미세칩 제거를 위해 칩분리유닛의 청소가 용이하여 작업자의 편의를 도모하고, 청소기간과 청소비용을 절감할 수 있다.
도 1 내지 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치(1)의 칩분리유닛(300)의 제1 필터부(310)는 베이스부(311), 유입부(312), 유출부(313), 및 제1 메쉬부(314)를 포함한다.
베이스부(311)는 프레임부(110)의 순환부(111)의 내측 상부에 설치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 베이스부(311)는 대략 직육면체 형상으로 형성되어 제1 필터부(310)의 외형을 형성한다.
유입부(312)는 베이스부(311)의 하부에 형성되어 이송유닛(100)의 내부를 유동하는 절삭유(C)가 유입된다. 즉, 유입부(31)는 베이스부(311)의 하부 개방면으로 형성되어 컨베이어부(120)의 내부에 절삭유가 넘치는 경우에 자연스럽게 역류에 의해 베이스부(311)의 내부로 유입된다.
유출부(313)는 베이스부(311)의 일측면에 형성되어 절삭유(C)의 역류시에 제2 필터부(320) 또는 제3 필터부(330)로 절삭유가 낙하할 수 있는 통로를 형성한다. 즉, 유출부(313)는 제2 필터부 또는 제3 필터부와 인접한 베이스부(311)의 일측면에 형성되어 절삭유(C)가 역류시에 낙하에 의해 자연스럽게 제2 필터부(320) 또는 제3 필터부(330)로 절삭유가 유동하는 통로를 형성한다. 도 6에서 유출부(313)가 베이스부(311)의 측면에 형성된 직사각형 형상으로 형성된 것으로 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 다양한 형태와 크기로 베이스부의 측면에 형성될 수 있다.
제1 메쉬부(314)가 유입부(312)와 유출부(313)에 설치되어 칩(2, 3)을 1차적으로 필터링한다. 도 6에 도시된 것처럼, 제1 메쉬부(314)는 다수의 제1 관통홀(315)을 구비하한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 제1 메쉬부(314)의 제1 관통홀(315)의 직경(D1)은 대략 2φ로 형성되고, 제1 메쉬부(314)의 메쉬 사이즈(mesh size)는 10이된다.(단위 개/inch2)
도 1 내지 도 5 및 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치(1)의 칩분리유닛(300)의 제3 필터부(330)는 하우징부(331), 개방부(332), 전달부(333), 및 제3 메쉬부(334)를 포함한다.
하우징부(331)는 절삭유 저장탱크(200)의 일부인 공간부(210)에 탈부착 가능하게 설치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 하우징부(331)는 상부가 개방된 대략 직육면체 형상으로 형성되어 제3 필터부(330)의 외형을 형성한다.
개방부(332)는 유출부(313)를 통해 유입되는 절삭유(C)를 수용하기 위해 하우징부(331)의 일측면에 개방 형성된다. 즉, 개방부(332)는 이송유닛(100)의 프레임부(110)와 인접한 측면이 개방 형성되어 유출부(313)를 통해 유입되는 절삭유(C)가 자유낙하에 의해 자연스럽게 하우징부(331)로 유입된다.
전달부(333)는 하우징부(331)의 일부에 형성되어 절삭유(C)가 절삭유 저장유닛(200)으로 유동하는 통로를 형성한다. 도 8에서 전달부(333)가 하우징부(331)의 바닥면과 개방부와 대응하는 하우징부의 측면에 형성된 것으로 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 다양한 형태와 크기로 하우징부의 사방측면과 바닥면에 형성될 수 있다.
제3 메쉬부(334)는 전달부(333)에 설치되어 칩을 3차로 필터링한다. 도 8에 도시된 것처럼, 제3 메쉬부(334)는 다수의 제3 관통홀(335)을 구비하한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 제3 메쉬부(334)의 제3 관통홀(335)의 직경(D3)은 제1 관통홀보다 작게 형성되고(D1>D3), 제3 메쉬부(334)의 메쉬 사이즈(mesh size)는 20가 된다.(단위 개/inch2)
도 8에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 필터부(330)는 하우징부(331)의 상부면에 형성되는 플랜지부(336)을 더 포함한다. 플랜지부(336)에 의해 제3 필터부(330)의 탈부착이 용이하여 청소시간이 감소되고 작업자의 편의를 도모할 수 있다.
도 1 내지 도 5 및 도 7에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치(1)의 칩분리유닛(300)의 제2 필터부(320)는 본체부(321), 단차부(322), 채널부(323), 및 제2 메쉬부(324)를 포함한다.
본체부(321)는 하우징부(331)의 내부에 하우징부(331)와 분리 가능하게 설치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 본체부(321)는 상부가 개방된 대략 직육면체 형상으로 형성되어 제2 필터부(330)의 외형을 형성하고, 하우징부(331)의 내부에 하우징부(331)의 바닥면과 이격하도록 분리 가능하게 삽입 설치된다.
단차부(322)는 유출부(313)를 통해 유입되는 절삭유를 제3 필터부보다 먼저 수용하기 위해 개방부(332)의 형상에 대응하여 본체부(321)의 일측면에 단차지게 형성된다. 즉, 단차부(332)는 본체부(321) 중에서 이송유닛(100)의 프레임부(110)와 인접한 측면이 개방 형성되어 유출부(313)를 통해 유입되는 절삭유(C)가 자유낙하에 의해 자연스럽게 본체부(322)로 유입되게 한다.
채널부(323)는 본체부(321)의 일부에 형성되어 절삭유(C)가 제3 필터부(330)로 유동하는 통로를 형성한다. 도 7에서 채널부(323)가 본체부(321)의 바닥면과 단차부와 대응하는 본체부의 측면에 형성된 것으로 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 다양한 형태와 크기로 본체부의 사방측면과 바닥면에 형성될 수 있다.
제2 메쉬부(324)는 채널부(323)에 설치되어 칩을 2차로 필터링한다. 도 7에 도시된 것처럼, 제2 메쉬부(324)는 다수의 제2 관통홀(325)을 구비하한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 제2 메쉬부(324)의 제2 관통홀(325)의 직경(D2)은 제3 관통홀보다 크게 형성되고, 제1 관통홀보다 작게 형성된다.(D1>D2>D3), 제2 메쉬부(324)의 메쉬 사이즈(mesh size)는 15가 된다.(단위 개/inch2)
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어 장치(1)의 제1 메쉬부(314)에 형성된 제1 관통홀(315)의 직경(D1)이 제2 메쉬부(324)에 형성된 제2 관통홀(325)의 직경(D2)보다 크게 형성되고, 제2 메쉬부(324)에 형성된 제2 관통홀(325)의 직경(D2)이 제3 메쉬부(334)에 형성된 제3 관통홀(335)의 직경(D3)보다 크게 형성된다. (D1>D2> D3)
이처럼, 3차에 걸친 필터링 작업시에 점점 작은 관통홀에 의해 미세칩(3)을 필터링 함에 따라 장비의 손상이나 파손을 사전에 예방하여 유지비용을 절감하고, 비가공시간 감소에 따라 생산성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지도 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공작기계의 칩 컨베이어 장치(1)의 이송유닛(100)을 유동하는 절삭유(C)는 제1 필터부(310)의 제1 메쉬부(314), 제2 필터부(320)의 제2 메쉬부(324), 및 제3 필터부(330)의 제3 메쉬부(334)를 순차적으로 통과한 후에 절삭유 저장유닛(200)으로 유동한다.
따라서, 본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치는 절삭유가 역류에 의해 이송유닛에서 칩분리유닛의 제1 필터부로 유입되어 제1 메쉬부를 통과하고, 이후 낙차에 의해 제2 필터부의 제2 메쉬부와 제3 필터부의 제3 메쉬부를 순차적으로 통과하면서 3차에 걸친 절삭유의 필터링에 의해 미세칩까지 효율적으로 제거함에 따라 절삭유 저장유닛이 칩에 의해 막혀서 고장나거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 7에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 필터부(320)는 걸림턱부(326), 안착부(327), 및 파지부(328)을 더 포함한다.
걸림턱부(326)은 단차부(322)의 일측에서 이송유닛(100) 방향으로 돌출 형성된다. 이에 따라, 제2 필터부(320)가 제3 필터부(330)의 하우징부(331)의 내부에 삽입 설치될 때에 제2 필터부(320)의 안정적인 분리 결합을 용이하게 하는 기능을 수행한다.
안착부(327)은 본체부(321)의 양측면에 돌출 형성된다. 걸림턱부(326)와 마찬가지로 안착부(327)는 제2 필터부(320)가 제3 필터부(330)의 하우징부(331)의 내부에 삽입 설치될 때에 제2 필터부(320)의 안정적인 분리 결합을 용이하게 하는 기능을 수행한다.
파지부(328)는 본체부(321)의 양측면에 손잡이 형태로 형성되는 제2 필터부(320)의 청소를 위해 분리할 때에 사용자의 편의를 극대화할 수 있다.
이처럼, 걸림턱부(326)와 안착부(327)에 의해 제2 필터부(320)가 제3 필터부(330)에 분리 가능하게 용이하게 결합되고, 파지부(328)에 의해 제2 필터부를 제3 필터부로부터 쉽게 분리할 수 있어 제2 필터부의 청소시간이 감소되고, 작업자의 편의를 도모하며, 비가공시간 감소에 따라 생산성을 증대시킬 수 있다.
도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 칩 컨베이어 장치의 구동원리를 설명한다.
이송유닛(100)의 프레임부(110)의 내부의 컨베이어부(120)가 PLC 또는 제어부를 통해 회전 구동한다. 컨베이어부(120)가 구동하면 스크래퍼(121)에 의해 굵은 칩(2)과 미세 칩(3)이 프레임부(110)의 베출부(113)로 이동하여 외부로 배출된다. 절삭유(C)는 컨베이어부(120)의 구동방향과 반대가 되도록 이동하고, 일정량 이상의 절삭유(C)가 적층되면 역류에 의해 제1 필터부(310)의 제1 메쉬부(314)와 유입부(312)를 통과하여 베이스부(311)로 유입된다. 이때에 도 5에 도시된 것처럼 미세 칩(3)이 유입부(312)의 제1 메쉬부(314)에 일정 두께 이상 적층되면 스크래퍼와 이격거리가 좁혀지게 되고, 종국적으로 스크래퍼(121)에 의해 자연스럽게 미세 칩(3)이 긁히면서 1차적으로 제거된다.
이후, 베이스부(311)에 유입된 절삭유(C)는 유출부(313)와 제1 메쉬부(314)를 통과하여 자중에 의해 자연스럽게 낙하하여 단차부(322)를 넘어서 제2 필터부(320)로 유동한다. 제2 필터부(320)의 본체부(321)의 내부로 절삭유(C)가 유입되고, 이후 절삭유(C)는 채널부(323)와 제2 메쉬부(324)를 통과하여 제3 필터부(330)로 유동한다. 상술한 바와 같이 제2 메쉬부(324)의 제2 관통홀(325)의 두께가 제1 메쉬부(314)의 제1 관통홀(315)의 두께보다 얇게 형성됨에 따라 절삭유(C)에 포함된 미세한 칩을 더욱 효과적으로 2차적으로 필터링 하게 된다. 제2 필터부(320)가 걸림턱부(326)와 안착부(327)에 의해 하단이 제3 필터부(330)와 이격된 상태로 장착되어 절삭유(C)의 유동이 원활하게 동작할 수 있다. 또한, 제2 필터부(320)의 파지부(328)에 의해 제2 필터부(320)의 청소를 위해 용이하게 제3 필터부(330)에서 분리가 가능하여 청소시간을 절감할 수 있다.
제2 필터부(320)를 통과한 절삭유(C)는 다시 제3 필터부(330)의 하우징부(331)로 유입된다. 이후, 전달부(333)와 제3 메쉬부(334)를 통과하여 절삭유 저장유닛(200)의 저장부로 이동한다. 상술한 바와 같이 제3 메쉬부(334)의 제3 관통홀(335)의 두께가 제2 메쉬부(324)의 제2 관통홀(325)의 두께보다 얇게 형성됨에 따라 절삭유(C)에 포함된 미세한 칩을 더욱 효과적으로 3차적으로 필터링 하게 된다. 제3 필터부(330)가 플랜지부(336)에 의해 절삭유 저장유닛의 공간부에 탈부착 가능하게 설치되어 청소와 정비 등의 유지보수 시간을 절감할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의한 칩 컨베이어 장치는 절삭유가 역류에 의해 이송유닛에서 칩분리유닛의 제1 필터부로 유입되어 제1 메쉬부를 통과하고, 이후 낙차에 의해 제2 필터부의 제2 메쉬부와 제3 필터부의 제3 메쉬부를 순차적으로 통과하면서 3차에 걸친 필터링에 의해 미세칩까지 효율적으로 제거함에 따라 절삭유 저장유닛이 칩에 의해 막혀서 고장나거나 손상되는 것을 방지할 수 있고, 제1 필터부가 스크래퍼에 의해 유입부의 하부에 적층되는 칩을 스크래퍼에 의해 주기적으로 청소가능하고, 제2 필터부와 제3 필터부가 분리 또는 착탈가능하게 설치됨에 따라 미세칩 제거를 위해 칩분리유닛의 청소가 용이하여 작업자의 편의를 도모하며, 청소기간과 청소비용을 절감할 수 있고, 필터부의 청소 시간 감소에 따라 비가공시간을 최소화하여 공작기계의 생산성을 증대시키고, 절삭유 저장유닛의 고장을 미연에 방지하여 칩에 의한 막힘에 의해 절삭유가 넘쳐 주변 환경이 오염되는 것을 최소화할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
1 : 칩 컨베이어 장치, 2, 3 : 칩,
100 : 이송유닛, 110 : 프레임부,
120 : 컨베이어부, 200 : 절삭유 저장유닛,
210 : 공간부, 220 : 저장부,
230 : 펌프, 240 : 오일스키머,
300 : 칩분리유닛, 310 : 제1 필터부,
320 : 제2 필터부, 330 : 제3 필터부.

Claims (10)

  1. 프레임부와 컨베이어부를 구비하고, 공작기계로부터 배출되는 칩을 회수위치로 이송하도록 순환 동작하는 이송유닛;
    상기 공작기계로부터 배출되는 절삭유가 저장되는 절삭유 저장유닛; 및
    상기 절삭유에 포함된 칩을 분리하는 칩분리유닛;을 포함하고,
    상기 칩분리유닛은,
    상기 절삭유가 역류에 의해 상기 이송유닛에서 상기 칩분리유닛으로 유입되고 낙차에 의해 상기 절삭유 저장유닛으로 유동하는 것을 특징으로 하는 칩 컨베이어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 칩분리유닛은,
    상면에 복수의 스크래퍼를 구비하는 상기 컨베이어부와 이격하도록 상기 프레임부의 일부에 설치되는 제1 필터부;
    상기 제1 필터부를 통과하여 낙하하는 절삭유를 수용하도록 상기 제1 필터부와 인접하면서 상기 절삭유 저장유닛의 일부에 착탈 가능하게 설치되는 제3 필터부; 및
    상기 제1 필터부를 통과하여 낙하하는 절삭유를 수용하도록 상기 제3 필터부의 내부에 상기 제3 필터부와 분리 가능하게 설치되는 제2 필터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 컨베이어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 필터부는,
    상기 프레임부의 내측 상부에 설치되는 베이스부;
    상기 베이스부의 하부에 형성되어 상기 이송유닛의 내부를 유동하는 절삭유가 유입되는 유입부;
    상기 베이스부의 측면에 형성되어 상기 절삭유의 역류시에 상기 제2 필터부 또는 상기 제3 필터부로 절삭유가 낙하할 수 있는 통로를 형성하는 유출부; 및
    상기 유입부와 상기 유출부에 설치되어 칩을 필터링하는 제1 메쉬부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 컨베이어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3 필터부는,
    상기 절삭유 저장탱크의 일부에 탈부착 가능하게 설치되는 하우징부;
    상기 유출부를 통해 유입되는 절삭유를 수용하기 위해 상기 하우징부의 일측면에 개방 형성되는 개방부;
    상기 하우징부의 일부에 형성되어 상기 절삭유가 상기 절삭유 저장유닛으로 유동하는 통로를 형성하는 전달부; 및
    상기 전달부에 설치되어 칩을 필터링하는 제3 메쉬부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 컨베이어 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제2 필터부는,
    상기 하우징부의 내부에 상기 하우징부와 분리 가능하게 설치되는 본체부;
    상기 유출부를 통해 유입되는 절삭유를 수용하기 위해 상기 개방부의 형상에 대응하여 상기 본체부의 일측면에 단차지게 형성되는 단차부;
    상기 본체부의 일부에 형성되어 상기 절삭유가 상기 제3 필터부로 유동하는 통로를 형성하는 채널부; 및
    상기 채널부에 설치되어 칩을 필터링하는 제2 메쉬부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 컨베이어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이송유닛을 유동하는 절삭유는 상기 제1 필터부의 제1 메쉬부, 상기 제2 필터부의 제2 메쉬부, 및 상기 제3 필터부의 제3 메쉬부를 순차적으로 통과한 후에 상기 절삭유 저장유닛으로 유동하는 것을 특징으로 하는 칩 컨베이어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 메쉬부에 형성된 제1 관통홀의 직경이 상기 제2 메쉬부에 형성된 제2 관통홀의 직경보다 크게 형성되고,
    상기 제2 메쉬부에 형성된 제2 관통홀의 직경이 상기 제3 메쉬부에 형성된 제3 관통홀의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 칩 컨베이어 장치.
  8. 제6항에서,
    상기 제3 필터부는,
    상기 하우징부의 상부면에 형성되는 플랜지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 컨베이어 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제2 필터부는,
    상기 단차부의 일측에 상기 이송유닛 방향으로 돌출 형성되는 걸림턱부;
    상기 본체부의 양측면에 돌출 형성되는 안착부; 및
    상기 본체부의 양측면에 형성되는 파지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 컨베이어 장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 제1 필터부가 상기 컨베이어부의 상면에 복수개로 형성된 스크래퍼와 이격되도록 설치됨에 따라 상기 컨베이어부의 회전 동작시에 상기 복수의 스크래퍼가 상기 제1 메쉬부의 적층되는 미세 칩을 제거하는 것을 특징으로 하는 칩 컨베이어 장치.
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