KR20190110707A - 공작기계의 절삭유 탱크 장치 및 제어 방법 - Google Patents

공작기계의 절삭유 탱크 장치 및 제어 방법 Download PDF

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Abstract

공작기계의 절삭유 탱크 장치는 공작기계 본체의 일측 하부에 메인 탱크가 설치되고, 상기 메인 탱크와 인접하여 보조 탱크가 설치된 공작기계의 절삭유 탱크장치에 있어서, 상기 메인 탱크 또는 상기 보조 탱크 중 어는 일측에는 절삭유를 상기 메인 탱크에서 상기 보조 탱크로 펌핑하기 위한 절삭유 리커버리 펌프가 설치되고, 상기 메인 탱크와 상기 보조 탱크 사이에는 상기 리커버리 펌프를 경유하여 상기 메인 탱크에서 상기 보조 탱크로 절삭유를 이송하기 위한 호스가 연결되며, 상기 보조 탱크에는 공작기계의 가공부로 절삭유를 공급하는 절삭유 공급펌프가 설치되고, 상기 보조 탱크 내부에는 절삭유 유면의 높이를 검출하는 레벨센서가 설치되며, 상기 레벨센서로부터 보조 탱크 내부 유면 높이 신호를 전달받아 상기 리커버리 펌프의 구동을 제어하는 제어장치를 구비한다.

Description

공작기계의 절삭유 탱크 장치 및 제어 방법{ Coolant tank device and control method of machine tool}
본 발명은 공작기계의 절삭유 탱크 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 메인 탱크와 보조 탱크를 구비하고, 메인 탱크로부터 보조 탱크에 절삭유를 보충하는 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
고성능의 복합 공작기계에서는 중절삭 등 다양한 절삭가공을 위해 크기가 큰 절삭유 탱크를 필요로 한다. 또한, 가공부로부터 낙하하는 절삭유를 효과적으로 포집하기 위해서는 절삭유 탱크를 공작기계 본체의 하부에 설치한다.
하지만, 겐트리 타입 공작기계나 구조가 복잡한 공작기계에서는 크기가 큰 하나의 절삭유 탱크를 공작기계의 본체 하부에 배치할 경우, 너무 넓은 바닥 면적을 차지하기 때문에 레이아웃(Layout) 상 그 크기에 제한을 받는다.
그래서 도 1에서 개시한 바와 같이, 공작기계 본체(10)에는 비교적 소용량의 메인 탱크(20)를 설치하고, 공작기계 본체(10) 외측에 보조 탱크(30)를 추가로 설치하여 사용한다.
이 때 메인 탱크(20)와 보조 탱크(30)는 동일한 높이로 바닥에 가깝게 호스(60)로 연결하여 내부의 절삭유가 서로 유통할 수 있도록 한다.
이와 같은 구조에서 절삭유를 필요로 하는 가공을 시작하면 공작기계의 가공부로부터 절삭유가 낙하하여 메인 탱크(20)로 회수되어 메인 탱크(20)의 절삭유 유면이 높아지게 된다. 이와 동시에 보조 탱크(30)는 가공부에 절삭유를 공급함에 따라 유면의 높이가 낮아지게 된다. 따라서 두 탱크 사이에 유면의 높이가 달라짐에 따라 연결된 호스(60)를 통하여 메인 탱크(20)의 절삭유가 자연스럽게 보조 탱크(30)로 흘러 들어가게 된다.
이와 같이 공작기계에서 절삭유를 필요로 하는 가공이 지속되면 가공부로부터 메인 탱크(20)로 회수된 절삭유는 보조 탱크(30)를 통해 가공부로 계속 순환하게 된다.
한편, 이와 같이 메인 탱크(20)와 보조 탱크(30) 사이에 동일한 높이로 연결 호스(60)를 설치하여 절삭유 흐름을 자연 흐름 방식으로 구현함에 따라, 보조 탱크(30)의 높이를 메인 탱크(20)보다 높게 할 수는 있으나, 그렇게 하더라도 메인 탱크(20)의 높이 이상으로 절삭유를 저장할 수 없게 된다.
따라서 공작기계에서 많은 량의 절삭유를 절삭유 탱크에 보유하기 위해서는 메인 탱크(20)의 높이의 한계로 인해, 부득이하게 보조 탱크(30)의 바닥 면적이 넓은 구조로 설치할 수 밖에 없게 된다. 그 결과 보조 탱크(30)를 포함할 경우 공작기계의 설치면적이 넓어지는 문제가 야기된다.
한편, 공작기계의 레이아웃(Layout) 상 부득이하게 보조 탱크(30)의 바닥 면적을 좁게 할 경우, 공작기계에서 절삭유를 필요로 하는 옵션장치를 작동시키고, 동시에 중절삭 등 고용량의 절삭유를 필요로 하는 가공작업을 하게 되면 절삭유가 부족해지는 사태가 발생할 수 있다.
좀 더 자세히 설명하자면, 이와 같이 메인 탱크(20)와 보조 탱크(30)의 용량이 충분하지 않은 상태에서, 보조 탱크(30)로부터 가공부에 지속적으로 다량의 절삭유를 공급하게 되면, 메인 탱크(20)로부터 보조 탱크(30)에 절삭유 공급이 미쳐 충분히 이루어지지 못한 상태가 되어 보조 탱크(30)에 절삭유 부족 상태가 발생한다.
이와 같이 보조 탱크(30)에 절삭유가 부족하게 되면, 가공부에 절삭유 공급이 부족하게 이루어지거나, 아예 절삭유가 공급되지 않아 공구와 공작물에 과열 현상이 발생하고, 그 결과 공작물은 가공정밀도가 저하되고, 심지어는 공구와 공작물이 소착되는 사고가 발생한다.
다른 한편으로, 보조 탱크(30)의 용량이 충분히 크지 않은 상태에서, 공작기계 운전 중에 절삭유 탱크에 절삭유를 가득하게 보충한 후, 공작기계의 운전을 정지하거나, 절삭유를 사용하는 가공작업을 갑자기 중지할 경우, 공작기계 내부에서 미쳐 회수되지 못 했거나, 절삭유 공급펌프(40) 배관에 남아있던 절삭유가 드레인 되면서 메인 탱크(20)나 보조 탱크(30)로부터 흘러 넘쳐 공작기계 주변을 오염시키는 문제가 발생하기도 한다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 절삭유 탱크가 차지하는 바닥 면적을 최소화 하되, 내부 용량은 최대로 할 수 있는 공작기계의 절삭유 탱크를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 메인 탱크로부터 보조 탱크로 절삭유를 공급함에 있어, 메인 탱크의 유면 높이에 상관없이 보조 탱크에 항상 일정한 량의 절삭유를 확보하도록 하여 가공 시 절삭유 부족 현상이나, 절삭유 넘침 현상을 해결하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 절삭유 탱크 장치는, 공작기계의 레이아웃을 고려하여 보조 탱크의 바닥 면적은 좁게 하고, 높이는 메인 탱크보다 높게 하여 절삭유 용량을 늘렸다.
또한, 보조 탱크에 절삭유 유면 높이 감지용 레벨센서를 설치하여 절삭유의 유면 높이를 모니터링하고, 유면 높이에 따라 메인 탱크에서 보조 탱크로 절삭유 공급을 제어함으로써 보조 탱크에 항상 일정한 량의 절삭유가 유지되도록 하였다.
이하 본 발명의 보다 구체적인 해결수단을 소개한다.
공작기계 본체의 일측 하부에 메인 탱크가 설치되고, 상기 메인 탱크와 인접하여 보조 탱크가 설치된 공작기계의 절삭유 탱크장치에 있어서, 상기 메인 탱크 또는 상기 보조 탱크 중 어느 일측에는 절삭유를 상기 메인 탱크에서 상기 보조 탱크로 펌핑하기 위한 절삭유 리커버리 펌프가 설치되고, 상기 메인 탱크와 상기 보조 탱크 사이에는 상기 리커버리 펌프를 경유하여 상기 메인 탱크에서 상기 보조 탱크로 절삭유를 이송하기 위한 호스가 연결되며, 상기 보조 탱크에는 공작기계의 가공부로 절삭유를 공급하는 절삭유 공급펌프가 설치되고, 상기 보조 탱크 내부에는 절삭유 유면의 높이를 검출하는 레벨센서가 설치되며, 상기 레벨센서로부터 보조 탱크 내부 유면 높이 신호를 전달받아 상기 리커버리 펌프의 구동을 제어하는 제어장치를 구비하여 공작기계의 절삭유 탱크 장치를 구현한다.
또한, 상기 보조 탱크는 상기 메인 탱크보다 높이가 높은 것으로 한다.
또한, 상기 호스는 보조 탱크의 상부로 연결되며, 상기 보조 탱크에 연결된 호스의 끝단에는 상부 방향으로 착탈 가능한 주입구가 구비된다.
또한, 상기 레벨센서는 상기 보조 탱크 내부의 유면 높이에 따라 상하로 이동하는 플로팅볼과, 상기 플로팅볼에 연장된 검출로드와, 상기 검출로드의 이동에 따라 상기 보조 탱크의 유면의 미리 정한 최저 높이 구간을 검출하는 로우레벨 센서와, 상기 검출로드의 이동에 따라 상기 보조 탱크의 유면의 미리 정한 최대 높이 구간을 검출하는 하이레벨 센서로 이루어지고, 상기 제어장치는 상기 로우레벨 센서가 온 된 후 부터 상기 로우레벨 센서는 오프되고 상기 하이레벨 센서가 온 될 때 까지 상기 리커버리 펌프를 작동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어장치는 상기 리커버리 펌프의 작동이 중지된 후, 상기 하이레벨 센서는 오프 되고 상기 로우레벨 센서가 온 될 때까지 상기 리커버리 펌프를 작동시키지 않는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어장치는 상기 플로팅볼이 아래 방향으로 이동하여 상기 하이레벨 센서와 상기 로우레벨 센서가 모두 오프 되었을 때, 절삭유 부족으로 인식하여 비상신호를 발송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어장치는 상기 절삭유 공급펌프가 가공부로 절삭유를 공급하고 있는 상태에서 상기 플로팅볼이 윗 방향으로 이동하여 상기 로우레벨 센서는 오프되고 상기 하이레벨 센서가 온 된 상태로 미리 정한 시간이 경과할 경우 절삭유 넘침으로 인식하여 비상신호를 발송하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 해결 수단으로서 그 방법은, 공작기계 본체의 일측 하부에 가공부로부터 절삭유를 포집하는 메인 탱크와, 상기 메인 탱크로부터 리커버리 펌프를 통해 절삭유를 공급 받아 가공부에 절삭유를 공급하는 보조 탱크를 구비한 공작기계의 절삭유 제어 방법에 있어서, 상기 보조 탱크 내부에 설치된 절삭유 유면 높이를 검출하는 레벨센서로부터 상기 보조 탱크 내부 유면 높이 신호를 전달받아 상기 보조 탱크 내부의 유면 높이가 미리 정한 최저 높이 구간 이하가 되면 상기 보조 탱크의 유면 높이가 미리 정한 최대 높이 구간이 될 때까지 상기 리커버리 펌프를 작동시켜 보조 탱크에 절삭유를 보충하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 절삭유 탱크 제어 방법으로 구현된다.
또한, 상기 제어 방법에 있어서, 상기 리커버리 펌프를 계속 작동시킨 상태에서 상기 레벨센서로부터 검출한 유면 높이가 상기 미리 정한 최저 높이 구간보다 낮은 상태로 미리 정한 시간 동안 유지되면, 절삭유 부족 상태로 인식하여 비상신호를 발송하는 것을 더 포함한다.
또한, 상기 제어 방법에 있어서, 가공부에 절삭유를 공급하고 있는 상태에서 상기 레벨센서로부터 검출한 보조 탱크의 유면 높이가 상기 미리 정한 최대 높이 구간 보다 높은 상태로 미리 정한 시간 동안 유지되면, 보조 탱크에 절삭유가 넘치는 상태로 인식하여 비상신호를 발송하는 것을 더 포함한다.
또한, 상기 제어 방법에 있어서, 상기 보조 탱크의 유면 높이를 상기 미리 정한 최저 높이 구간 보다 더 낮은 하한 높이를 설정하고, 상기 레벨센서로부터 검출한 보조 탱크의 유면 높이가 상기 하한 높이보다 낮은 것으로 검출되면, 절삭유 부족 상태로 인식하여 비상신호를 발송하는 것을 더 포함한다.
또한, 상기 제어 방법에 있어서, 상기 보조 탱크의 유면 높이를 상기 미리 정한 최대 높이 구간 보다 더 높은 상한 높이를 설정하고, 상기 레벨센서가 검출한 보조 탱크의 유면 높이가 상기 상한 높이보다 높은 상태가 되면, 보조 탱크에 절삭유가 넘치는 상태로 인식하여 비상신호를 발송하는 것을 더 포함한다.
또한, 상기 제어 방법에 있어서, 상기 레벨센서는 유면 높이에 따라 미리 정한 최저 높이 구간을 검출하는 로우레벨 센서와, 미리 정한 최대 높이 구간을 검출하는 하이레벨 센서로 구분하고, 상기 로우레벨 센서가 온 된 후부터 상기 리커버리 펌프를 작동시키고, 상기 로우레벨 센서는 오프되고 상기 하이레벨 센서가 온 되면 상기 리커버리 펌프의 작동을 중지시키는 것을 더 포함한다.
또한, 상기 제어 방법에 있어서, 상기 리커버리 펌프의 작동이 중지된 후 보조 탱크의 유면이 하강하여 상기 하이레벨 센서는 오프 되고 상기 로우레벨 센서가 온 될 때까지 상기 리커버리 펌프를 작동시키지 않는 것을 더 포함한다.
또한, 상기 제어 방법에 있어서, 상기 보조 탱크의 유면이 하강하여 상기 하이레벨 센서와 상기 로우레벨 센서가 모두 오프 되었을 때 절삭유 부족으로 인식하여 비상신호를 발송하는 것을 더 포함한다.
또한, 상기 제어 방법에 있어서, 가공부에 절삭유를 공급하고 있는 상태에서 상기 보조 탱크의 유면이 상승하여 상기 로우레벨 센서는 오프되고 상기 하이레벨 센서가 온 된 상태로 미리 정한 일정 시간이 경과할 경우 절삭유 넘침으로 인식하여 비상신호를 발송하는 것을 더 포함한다.
이와 같이 본 발명은 공작기계에서 절삭유 탱크가 차지하는 바닥 면적을 최소화 함으로써 공작기계의 크기를 최적화하였다.
또한, 공작기계의 가공부에서 필요로 하는 절삭유를 충분히 공급할 수 있도록 절삭유 보유량을 확대 함으로써 가공 중 절삭유 부족 현상을 해소하였다.
또한, 절삭유가 너무 많이 공급되어 절삭유 탱크로부터 흘러 넘치는 현상을 해소하였다.
또한, 메인 탱크와 보조 탱크 사이에 호스로 연결 방식을 개선함으로써 메인 탱크와 보조 탱크의 해체 등 유지보수 작업을 용이하게 하였다.
도 1은 종래 기술로서, 절삭유 보조 탱크를 구비한 공작기계의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예로서, 절삭유 보조 탱크를 구비한 공작기계의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예로서, 보조 탱크의 외부 구조를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예로서, 보조 탱크의 내부 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예로서, 절삭유 리커버리 펌프 제어 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예로서, 절삭유 리커버리 펌프 제어 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 절삭유 리커버리 펌프 제어 흐름도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.
먼저, 도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 절삭유 탱크 장치는 공작기계 본체(10)의 일측 하부에 메인 탱크(20)가 설치되고, 상기 메인 탱크(20)와 인접하여 보조 탱크(30)가 설치된다.
바람직하게는, 상기 보조 탱크(30)는 공작기계의 설치 면적을 줄이기 위하여 바닥 면적은 좁고, 대신에 높이는 메인 탱크(20)보다 높게 하여 공작기계가 필요로 하는 절삭유 량을 수용할 수 있는 크기로 구성한다.
상기 메인 탱크(20)에는 절삭유를 상기 보조 탱크(30)로 공급하기 위해 리커버리 펌프(Recovery Pump)(50)가 설치된다. 상기 리커버리 펌프(50)와 상기 보조 탱크(30) 사이에는 상기 리커버리 펌프(50)로부터 공급되는 절삭유를 이송하기 위한 호스(60)가 연결된다.
상기 호스(60)는 보조 탱크(30)의 상부로 연결되며, 상기 보조 탱크(30)에는 상기 호스(60)의 끝단이 상기 보조 탱크(30)의 상부 방향으로 착탈 가능하도록 주입구(61)가 구비된다.
한편, 상기 주입구(61)는, 착탈 가능하도록 구성 함으로써, 보조 탱크(30)를 분리하거나 내부 청소나 정비를 할 때, 정비성을 좋게 한다.
다른 실시예로서, 상기 리커버리 펌프(50)는 보조 탱크(30)에 설치하거나, 상기 메인 탱크(20)와 보조 탱크(30) 사이의 임의의 위치에 설치할 수 있으며, 이 경우 상기 호스(60)는 상기 메인 탱크(20)와 상기 리커버리 펌프(50) 그리고 보조 탱크(30)를 연결하여 설치한다.
한편, 상기 보조 탱크(30)에는 공작기계의 가공부로 절삭유를 공급하는 절삭유 공급펌프(40)가 설치된다.
한편, 도 4를 참조하면, 상기 보조 탱크(30) 내부에는 절삭유 유면의 높이를 검출하는 레벨센서(70)가 설치된다. 상기 레벨센서(70)는 보조 탱크(30) 내부에서 절삭유의 부력에 의해 절삭유의 유면 높이에 따라 상하로 이동하는 플로팅볼(floating ball)(71)과, 상기 플로팅볼(71)에 연장된 검출로드(74)와, 상기 검출로드(74)의 이동에 따라 절삭유 유면의 높이가 미리 정한 최저 높이 구간에 도달하였는지를 검출하는 로우레벨 센서(72)와, 상기 검출로드(74)의 이동에 따라 상기 유면의 높이가 미리 정한 최대 높이 구간에 도달하였는지를 검출하는 하이레벨 센서(73)로 이루어진다.
공작기계에는 상기 레벨센서(70)로부터 보조 탱크(30) 내부의 절삭유 유면 높이 신호를 전달받아 상기 메인 탱크(20)에서 보조 탱크(30)로 절삭유를 공급하는 리커버리 펌프(50)의 구동을 제어하는 제어장치(80)를 구비한다.
이하에서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 절삭유 탱크 장치와 그 제어 방법에 대해 설명한다.
앞서 도 2 내지 도 4에서 살펴보았듯이, 공작기계의 가공부에서 절삭유를 필요로 하는 절삭작업이 시작되면 절삭유 공급펌프(40)는 보조 탱크(30)의 절삭유를 가공부로 공급하기 시작한다.
이 때, 상기 보조 탱크(30)는 설치 면적을 줄이기 위하여 바닥 면적은 좁고, 대신에 높이는 메인 탱크(20)보다 높은 구조로 형성되어 공작기계가 필요로 하는 많은 량의 절삭유를 수용한다.
도 4에서와 같이, 가공부로 절삭유 공급이 지속되면 보조 탱크(30)의 유면은 점점 낮아지게 된다. 이 때, 보조 탱크(30)의 내부 절삭유 유면에 부력에 의해 떠 있던 레벨센서(70)의 플로팅볼(71)이 점점 아래로 하강하면서 플로팅볼(71)에 연장된 검출로드(74)도 함께 하강한다. 이와 동시에 상기 검출로드(74)의 위치를 센싱하는 로우레벨 센서(72)와 하이레벨 센서(73)는 보조 탱크(30)의 유면 높이를 검출하여 제어장치(80)에 전송한다.
한편, 도 5를 참고하면, 상기 제어장치(80)는 레벨센서(70)로부터 보조 탱크(30)의 유면 높이 신호를 전달받아, 상기 보조 탱크(30) 내부의 유면 높이가 미리 정한 최저 높이 구간에 도달하게 되면, 상기 보조 탱크(30)의 유면 높이가 미리 정한 최대 높이 구간에 도달할 될 때까지 상기 리커버리 펌프(50)를 작동시켜 보조 탱크(30)에 절삭유를 보충하도록 제어한다.
즉, 상기 제어장치(80)는 상기 보조 탱크(30) 내부의 유면 높이가 미리 정한 최저 높이 구간에 도달하면 상기 레벨센서(70)로부터 신호가 수신되어 상기 리커버리 펌프(50)를 작동시켜 보조 탱크(30)에 절삭유 보충을 시작하고, 상기 보조 탱크(30) 내부의 유면 높이가 미리 정한 최대 높이 구간에 도달하여 상기 레벨센서(70)부터 신호가 수신되면 상기 리커버리 펌프(50)를 작동을 중지시켜 메인 탱크(20)에서 보조 탱크(30)로 공급되는 절삭유 보충을 중지한다.
또한, 상기 리커버리 펌프(50)를 계속 작동시켰음에도 불구하고, 보조탱크의 유면이 계속 낮아져서 상기 레벨센서(70)로부터 검출한 유면 높이가 상기 미리 정한 최저 높이 구간보다 낮은 상태로 미리 정한 시간 이상 유지되면, 절삭유 부족 상태로 인식하여 공작계의 가동을 중단시키거나 알람 발송, 메시지 표시 등 필요한 비상신호를 발송한다.
이는 메인 탱크(20)와 보조 탱크(30)에 절삭유가 전체적으로 부족하거나, 리커버리 펌프(50)의 고장 등으로 보조 탱크(30)에 충분한 절삭유 공급이 이루어지지 못할 때, 과열로 인한 공작물과 공작기계의 보호를 위해 유용한다.
또한, 가공부에 절삭유를 공급하고 있는 상태에서 레벨센서(70)로부터 검출한 보조 탱크(30)의 유면 높이가 상기 미리 정한 최대 높이 구간 보다 높은 상태로 미리 정한 시간동안 유지되면, 보조 탱크(30)에 절삭유가 넘치는 상태로 인식하여 공작계의 가동을 중단시키거나 알람 발송, 메시지 표시 등 필요한 비상신호를 발송한다.
이는 가공부로 공급되는 절삭유의 량이 적은 상태에서 리커버리 펌프(50)의 고장 등으로 인해 리커버리 펌프(50)를 통해 메인 탱크(20)로부터 보조 탱크(30)로 공급되는 절삭유가 너무 많거나, 공급이 멈추지 않을 경우, 보조 탱크(30)의 절삭유가 외부로 넘쳐 공작기계 주변을 오염 시키는 것을 방지하기 위해 유용한다.
한편, 다른 실시예로서, 상기 리커버리 펌프(50)는 상기 레벨센서(70)의 하이레벨 센서(73)로부터 신호가 수신된 후 일정 시간이 경과된 후에 작동을 중지시킬 수 있다.
이는 메인 탱크(20)에서 보조 탱크(30)로 공급되는 절삭유 보충할 때 리커버리 펌프(50) 동작에 의해 보조 탱크(30)의 유면에 파동이 생겨 하이레벨 센서(73)의 온 오프가 반복되어 리커버리 펌프(50) 동작 제어가 불확실해 지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 다른 실시예로서, 도 6을 참고하면, 상기 제어장치(80)는 상기 리커버리 펌프(50)의 작동이 중지된 후에, 절삭유 공급펌프(40)가 가공부에 절삭유를 계속 공급하여 보조 탱크(30)의 유면이 점점 낮아져서 상기 하이레벨 센서(73)는 오프 되고 로우레벨 센서(72)가 온 될 때 까지는 상기 리커버리 펌프(50)를 작동시키지 않도록 한다.
이는 보조 탱크(30)에 절삭유가 최대로 보충된 후에는 절삭유 수면이 다음 보충위치까지 내려 오기 전까지는 리커버리 펌프(50)를 작동시키지 않음으로써, 리커버리 펌프(50)가 너무 자주 동작하는 것을 방지하여 리커버리 펌프(50)를 구동하는 모터의 수명을 연장하, 잗동에 따른 소음을 줄이며, 또한 절삭유 공급에 따른 보조 탱크(30) 유면의 파동을 줄이기 위한 것이다.
또한, 상기 제어장치(80)는 보조 탱크(30)의 절삭유가 점점 줄어들어 유면에 떠 있던 플로팅볼(71)이 아래 방향으로 더욱 이동하여 하이레벨 센서(73)와 로우레벨 센서(72)가 모두 오프 되면, 이를 보조 탱크(30)의 절삭유 부족으로 인식하여 공작계의 가동을 중단시키거나 알람 발송, 메시지 표시 등 필요한 비상신호를 발송한다.
이를 통해 가공부에 절삭유 공급없이 공작물을 가공함으로써 발생할 수 있는 공구나 공작물의 과열이나 소착을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제어장치(80)는 고장 등의 사유로 리커버리 펌프(50)가 중지하지 않고 계속 작동하여 보조 탱크(30)로 절삭유가 계속 공급되거나, 절삭유의 사용량에 비해 너무 많은 량의 절삭유가 빠른 시간에 공급되어, 상기 플로팅볼(71)이 윗 방향으로 이동하여 상기 로우레벨 센서(72)는 오프되고 상기 하이레벨 센서(73)가 온 된 상태가 되고 나서 미리 정한 시간 이상 경과할 경우, 절삭유 넘침으로 인식하여 공작계의 가동을 중단시키거나 알람 발송, 메시지 표시 등 필요한 비상신호를 발송한다.
한편, 또 다른 실시예로서, 도 7을 참고하면, 상기 보조 탱크(30)의 유면 높이를 상기 미리 정한 최저 높이 구간 보다 더 낮은 하한 높이를 설정하고, 상기 레벨센서(70)로부터 검출한 보조 탱크(30)의 유면 높이가 상기 하한 높이보다 낮은 것으로 검출되면, 절삭유 부족 상태로 인식하여 공작계의 가동을 중단시키거나 알람 발송, 메시지 표시 등 필요한 비상신호를 발송한다.
이 방법은 보조 탱크(30)의 절삭유 부족 상태를 인식함에 있어서, 미리 정한 최저 높이 구간 보다 더 낮은 하한 높이를 설정함으로써 보다 확실하게 절삭유 부족 상태를 인식할 수 있다.
또한, 상기 보조 탱크(30)의 유면 높이를 상기 미리 정한 최대 높이 구간 보다 더 높은 상한 높이를 설정하고, 상기 레벨센서(70)가 검출한 보조 탱크(30)의 유면 높이가 상기 상한 높이보다 높은 상태가 되면, 보조 탱크(30)에 절삭유가 넘치는 상태로 인식하여 공작계의 가동을 중단시키거나 알람 발송, 메시지 표시 등 필요한 비상신호를 발송한다.
이 방법은 보조 탱크(30)의 절삭유 넘침 상태를 인식함에 있어서, 미리 정한 최대 높이 구간 보다 더 높은 상한 높이를 설정함으로써 보다 확실하게 절삭유 넘침 상태를 인식할 수 있다.
상기에 설명한 바와 같이, 본 발명은 공작기계에서 절삭유 탱크가 차지하는 바닥 면적을 최소화 함으로써 공작기계의 크기를 최적화 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 공작기계의 가공부에서 필요로 하는 절삭유를 충분히 공급할 수 있도록 절삭유 보유량을 확대 함으로써, 가공 중에 절삭유 부족으로 인해 발생할 수 있는 공구나 공작물의 과열 및 이로 인한 가공정밀도 저하 문제를 해소할 수 있다.
또한, 절삭유가 너무 많이 공급되어 절삭유 탱크로부터 흘러 넘치는 문제를해결 할 수 있다.
또한, 메인 탱크(20)와 보조 탱크(30) 사이에 호스(60)로 연결 방식을 개선함으로써 메인 탱크(20)와 보조 탱크(30)의 해체 등 유지보수 작업이 용이해 진다.
10: 공작기계 본체
20: 메인 탱크
30: 보조 탱크
40: 절삭유 공급펌프
50: 리커버리 펌프(Recovery Pump)
60: 호스
61: 주입구
70: 레벨센서
71: 플로팅볼(floating ball)
72: 로우레벨 센서
73: 하이레벨 센서
74: 검출로드
80: 제어장치

Claims (16)

  1. 공작기계 본체의 일측 하부에 메인 탱크가 설치되고, 상기 메인 탱크와 인접하여 보조 탱크가 설치된 공작기계의 절삭유 탱크장치에 있어서,
    상기 메인 탱크 또는 상기 보조 탱크 중 어느 일측에는 절삭유를 상기 메인 탱크에서 상기 보조 탱크로 펌핑하기 위한 절삭유 리커버리 펌프가 설치되고,
    상기 메인 탱크와 상기 보조 탱크 사이에는 상기 리커버리 펌프를 경유하여 상기 메인 탱크에서 상기 보조 탱크로 절삭유를 이송하기 위한 호스가 연결되며,
    상기 보조 탱크에는 공작기계의 가공부로 절삭유를 공급하는 절삭유 공급펌프가 설치되고,
    상기 보조 탱크 내부에는 절삭유 유면의 높이를 검출하는 레벨센서가 설치되며,
    상기 레벨센서로부터 보조 탱크 내부 유면 높이 신호를 전달받아 상기 리커버리 펌프의 구동을 제어하는 제어장치를 구비한 것을 특징으로 하는 공작기계의 절삭유 탱크 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 탱크는 상기 메인 탱크보다 높이가 높은 것을 특징으로 하는 공작기계의 절삭유 탱크 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 호스는 보조 탱크의 상부로 연결되며, 상기 보조 탱크에 연결된 호스의 끝단에는 상부 방향으로 착탈 가능한 주입구가 구비된 것을 특징으로 하는 공작기계의 절삭유 탱크 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 레벨센서는 상기 보조 탱크 내부의 유면 높이에 따라 상하로 이동하는 플로팅볼과, 상기 플로팅볼에 연장된 검출로드와, 상기 검출로드의 이동에 따라 상기 보조 탱크의 유면의 미리 정한 최저 높이 구간을 검출하는 로우레벨 센서와, 상기 검출로드의 이동에 따라 상기 보조 탱크의 유면의 미리 정한 최대 높이 구간을 검출하는 하이레벨 센서로 이루어지고,
    상기 제어장치는 상기 로우레벨 센서가 온 된 후 부터 상기 로우레벨 센서는 오프되고 상기 하이레벨 센서가 온 될 때 까지 상기 리커버리 펌프를 작동시키는 것을 특징으로 하는 공작기계의 절삭유 탱크 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어장치는 상기 리커버리 펌프의 작동이 중지된 후, 상기 하이레벨 센서는 오프 되고 상기 로우레벨 센서가 온 될 때까지 상기 리커버리 펌프를 작동시키지 않는 것을 특징으로 하는 공작기계의 절삭유 탱크 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제어장치는 상기 플로팅볼이 아래 방향으로 이동하여 상기 하이레벨 센서와 상기 로우레벨 센서가 모두 오프 되었을 때, 절삭유 부족으로 인식하여 비상신호를 발송하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 절삭유 탱크 장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 제어장치는 상기 절삭유 공급펌프가 가공부로 절삭유를 공급하고 있는 상태에서 상기 플로팅볼이 윗 방향으로 이동하여 상기 로우레벨 센서는 오프되고 상기 하이레벨 센서가 온 된 상태로 미리 정한 시간이 경과할 경우 절삭유 넘침으로 인식하여 비상신호를 발송하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 절삭유 탱크 장치.
  8. 공작기계 본체의 일측 하부에 가공부로부터 절삭유를 포집하는 메인 탱크와, 상기 메인 탱크로부터 리커버리 펌프를 통해 절삭유를 공급 받아 가공부에 절삭유를 공급하는 보조 탱크를 구비한 공작기계의 절삭유 제어 방법에 있어서,
    상기 보조 탱크 내부에 설치된 절삭유 유면 높이를 검출하는 레벨센서로부터 상기 보조 탱크 내부 유면 높이 신호를 전달받아 상기 보조 탱크 내부의 유면 높이가 미리 정한 최저 높이 구간 이하가 되면 상기 보조 탱크의 유면 높이가 미리 정한 최대 높이 구간이 될 때까지 상기 리커버리 펌프를 작동시켜 보조 탱크에 절삭유를 보충하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 절삭유 탱크 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 리커버리 펌프를 계속 작동시킨 상태에서 상기 레벨센서로부터 검출한 유면 높이가 상기 미리 정한 최저 높이 구간보다 낮은 상태로 미리 정한 시간 동안 유지되면, 절삭유 부족 상태로 인식하여 비상신호를 발송하는 것을 더 포함하는 공작기계의 절삭유 탱크 제어 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 가공부에 절삭유를 공급하고 있는 상태에서 상기 레벨센서로부터 검출한 보조 탱크의 유면 높이가 상기 미리 정한 최대 높이 구간 보다 높은 상태로 미리 정한 시간 동안 유지되면, 보조 탱크에 절삭유가 넘치는 상태로 인식하여 비상신호를 발송하는 것을 더 포함하는 공작기계의 절삭유 탱크 제어 방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 보조 탱크의 유면 높이를 상기 미리 정한 최저 높이 구간 보다 더 낮은 하한 높이를 설정하고, 상기 레벨센서로부터 검출한 보조 탱크의 유면 높이가 상기 하한 높이보다 낮은 것으로 검출되면, 절삭유 부족 상태로 인식하여 비상신호를 발송하는 것을 더 포함하는 공작기계의 절삭유 탱크 제어 방법.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 보조 탱크의 유면 높이를 상기 미리 정한 최대 높이 구간 보다 더 높은 상한 높이를 설정하고, 상기 레벨센서가 검출한 보조 탱크의 유면 높이가 상기 상한 높이보다 높은 상태가 되면, 보조 탱크에 절삭유가 넘치는 상태로 인식하여 비상신호를 발송하는 것을 더 포함하는 공작기계의 절삭유 탱크 제어 방법.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 레벨센서는 유면 높이에 따라 미리 정한 최저 높이 구간을 검출하는 로우레벨 센서와, 미리 정한 최대 높이 구간을 검출하는 하이레벨 센서로 구분하고, 상기 로우레벨 센서가 온 된 후부터 상기 리커버리 펌프를 작동시키고, 상기 로우레벨 센서는 오프되고 상기 하이레벨 센서가 온 되면 상기 리커버리 펌프의 작동을 중지시키는 것을 더 포함하는 공작기계의 절삭유 탱크 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 리커버리 펌프의 작동이 중지된 후 보조 탱크의 유면이 하강하여 상기 하이레벨 센서는 오프 되고 상기 로우레벨 센서가 온 될 때까지 상기 리커버리 펌프를 작동시키지 않는 것을 더 포함하는 공작기계의 절삭유 탱크 제어 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 보조 탱크의 유면이 하강하여 상기 하이레벨 센서와 상기 로우레벨 센서가 모두 오프 되었을 때 절삭유 부족으로 인식하여 비상신호를 발송하는 것을 더 포함하는 공작기계의 절삭유 탱크 제어 방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 가공부에 절삭유를 공급하고 있는 상태에서 상기 보조 탱크의 유면이 상승하여 상기 로우레벨 센서는 오프되고 상기 하이레벨 센서가 온 된 상태로 미리 정한 일정 시간이 경과할 경우 절삭유 넘침으로 인식하여 비상신호를 발송하는 것을 더 포함하는 공작기계의 절삭유 탱크 제어 방법.
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