KR20200095031A - 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치 - Google Patents

방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모터 구동으로 회전하는 회전 암이 회전판에 장착한 전극봉 홀더를 끼워서 헤드가 있는 곳까지 회전시켜서 전극봉 홀더를 고정할 수 있게 구성하므로, 구조가 간단하면서도 쉽게 제작하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라 쉽게 고장이 나지 않아 유지보수 효과를 높일 수 있게 한 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. 특히, 본 발명은 전극봉 홀더를 끼우는 회전판의 장착 홈과 회전 암의 이송 홈에 각각 영구자석을 이용하여 전극봉 홀더를 지지 고정할 수 있게 구성하므로, 회전판이나 회전 암이 회전하거나 움직이더라도 전극봉 홀더가 빠지거나 이탈하지 않게 하여 안정적으로 전극봉 홀더를 지지할 수 있게 한 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

Description

방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치{AUTOMATIC APPARATUS FOR EXCHANGING ELECTRODE HOLD FOR ELECTRICAL DISCHARGE MACHINE}
본 발명은 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영구자석의 자기력과 모터를 이용하여 전극봉 홀더가 회전판이나 이송 도중 쉽게 분리되지 않게 하면서도 회전판에 거치하여 안전하면서도 편리하게 사용할 수 있게 한 것이다. 또한, 전극봉 홀더를 끼워서 이송하는 회전 암의 이송 홈이 전극봉 홀더보다 조금 크게 제작하므로, 헤드에 정확하고 안전하면서도 쉽고 편리하게 삽입할 수 있게 한 것이다.
드릴 방식의 방전가공기는 가공대상물 위에서 움직이는 헤드에 전극봉을 장착하고, 이 전극봉을 통해 가공대상물에 구멍을 뚫거나 홈을 형성하는 가공기를 말한다. 이러한 방전가공기는 하나의 전극봉으로 방전가공하는 데 한계가 있으므로, 방전가공 중에 새로운 전극봉으로 교환해 주어야 한다. 아래의 (특허문헌 1) 및 (특허문헌 2)에는 이러한 전극봉 교환 장치에 관한 기술이 개시되어 있다.
(특허문헌 1) 한국등록특허 제1033186호
슈퍼 드릴 방전가공기의 전극교환장치에 관한 것으로, 슈퍼 드릴이 구비된 헤드에 전극교환장치를 구비하여 전극을 교환하는 작업시간을 줄임으로써, 복잡한 형상의 가공물에 대해서도 작업 효율을 향상시킬 수 있는 슈퍼 드릴 방전가공기의 전극교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 이러한 목적을 달성하기 위한 슈퍼 드릴 방전가공기의 전극교환장치는, 헤드의 길이방향으로 슬라이딩되는 슈퍼 드릴 방전가공기의 전극 교환장치에서, 서로 다른 지름의 전극을 안착할 수 있도록 복수의 전극안착면을 가지면서 슈퍼 드릴이 장착된 헤드의 폭 방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 헤드에 설치된 전극 이송대; 전극 이송대의 이송 궤적 상부에 위치하여 전극 안착면으로부터 전극 중에서 선택된 하나를 추출하고, 추출된 전극을 슈퍼 드릴의 상부전극 설치부에 장착할 수 있도록 전후로 슬라이딩되는 전극이송부재; 헤드 내부에 장착되어 상부전극 설치부에 삽입된 전극을 탈·장착할 수 있도록 고정하는 고정수단; 및 전극 이송대, 전극 이송부재 및 고정수단을 제어하는 제어기;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
(특허문헌 2) 한국등록특허 제1051042호
전극을 자동으로 교환하여 작업 효율을 향상시킬 수 있는 전극교환장치를 구비한 슈퍼 드릴에 관한 것으로, 소정의 높이를 갖는 직육면체 형상으로 형성되며, 전면에 높이 방향을 따라 소정의 길이를 갖는 가이드레일이 구비된 가이드 몸체와; 상기 가이드 몸체의 일측에 설치되며 전면에 다수의 설정버튼과 전원버튼이 구비되어 구동 조건을 설정하는 조건설정부와; 일측 면에 상기 가이드 몸체의 가이드레일이 삽입되는 가이드 홈이 함몰 형성되며, 상기 가이드 몸체의 높이 방향을 따라 이동 가능하게 상기 가이드레일에 설치되는 이동 몸체와; 상기 조건설정부의 저면에 회전 가능하게 설치되며 전극봉이 각각 삽입되는 다수의 핑거를 구비한 전극 지지부와, 상기 이동 몸체의 하측에 구비되어 상기 전극 지지부의 핑거에 삽입된 전극봉을 공급받아 선택적으로 전극봉을 교환시키면서 대상 가공물을 방전 가공하는 방전가공부로 이루어지는 전극교환장치를; 포함하여 구성됨으로써, 별도의 전극교환장치를 마련하여 슈퍼 드릴에 사용되는 전극을 신속하게 자동 교환함으로써 전극 교환에 소요되는 시간을 단축시킴과 동시에 전극이 일괄적인 주기로 교체되므로 드릴링 작업이 정확하게 수행되도록 함으로써 제품에 대한 신뢰도를 높이고 작업의 효율을 향상시킬 수 있다.
하지만, 기존 방전가공기의 전극봉 교환 장치는 다음과 같은 문제가 있다.
(1) 전극봉 교환 장치를 작동하게 하는 액추에이터로서 실린더를 사용하므로, 고장이 자주 발생한다.
(2) 특히, 이러한 실린더가 고장이 나면 수리하거나 새것으로 교환해야 하므로, 유지보수 비용이 많이 필요하다.
(3) 또한, 실린더는 공기를 이용한 실린더를 이용하게 되는 데, 공압 실린더는 사용 도중 압축 공기가 샐 경우 정해진 거리만큼 정확하게 움직일 수 없어 전극봉 교환이 제때 이루어지지 않거나 교환할 수 없는 상황이 발생하기도 한다.
(4) 교환하는 새로운 전극봉을 끼울 때 전극봉이 헤드에 제대로 끼워지지 않아 전극봉을 반복해서 끼우거나 위치를 조정해야 하는 불편함이 있다.
(5) 즉, 전극봉 홀더를 헤드에 삽입할 때 정해진 방향에서 조금만 어긋나더라도 전극봉 홀더를 헤드에 정확하게 삽입할 수 없게 되고, 이에 전극봉 홀더를 정확하게 정해진 위치에 장착할 수 없는 문제가 발생한다.
한국등록특허 제1033186호 (등록일 : 2011.04.28) 한국등록특허 제1051042호 (등록일 : 2011.07.15)
본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 모터 구동으로 회전하는 회전 암이 회전판에 장착한 전극봉 홀더를 끼워서 헤드가 있는 곳까지 회전시켜서 전극봉 홀더를 고정할 수 있게 구성하므로, 구조가 간단하면서도 쉽게 제작하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라 쉽게 고장이 나지 않아 유지보수 효과를 높일 수 있게 한 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 전극봉 홀더를 끼우는 회전판의 장착 홈과 회전 암의 이송 홈에 각각 영구자석을 이용하여 전극봉 홀더를 지지 고정할 수 있게 구성하므로, 회전판이나 회전 암이 회전하거나 움직이더라도 전극봉 홀더가 빠지거나 이탈하지 않게 하여 안정적으로 전극봉 홀더를 지지할 수 있게 한 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 전극봉 홀더를 끼워서 회전 암이 회전할 때 안정적으로 헤드 아래에 위치하도록 안내하는 이송 홈이 전극봉 홀더보다 조금 크게 하여 유격을 형성함으로써, 전극봉 홀더를 헤드에 삽입할 때 그 삽입 각도가 약간 어긋나더라도 이송 홈 안에서 전극봉 홀더가 이 유격을 통해 위치를 조절하여 정해진 위치에 삽입 장착할 수 있게 한 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치는, 가공대상물을 올려놓은 지지대(S) 위에서 XY축 방향으로 움직이고 이 지지대(S) 위로 Z축 방향으로 움직이면서 전극봉 홀더(C)를 고정하여 방전가공하는 헤드(H)를 포함하는 방전가공기에서, 상기 지지대(S) 위에 상기 헤드(H)를 향해 움직일 수 있게 설치한 제1가이드(110)에 제1모터(111)를 통해 회전할 수 있게 장착하고, 가장자리에는 전극봉 홀더(C)를 끼울 수 있게 여러 개의 장착 홈(120)을 갖춘 회전판(100); 및 헤드(H)에 고정하여 헤드(H)와 회전판(100) 사이에서 교차하는 방향으로 움직이는 제2가이드(230)에 제2 모터(210)로 회전할 수 있게 설치하되, 한쪽에는 상기 장착 홈(120)에 끼운 전극봉 홀더(C)를 끼워서 꺼낸 다음 상기 지지대(S) 하부에 위치한 장착 위치로 회전시켜 주는 회전 암(200);을 포함하되;, 상기 장착 홈(120)은, 전극봉 홀더(C)가 걸쳐지는 가장자리 둘레에 영구자석(121)을 장착하여 전극봉 홀더(C)를 자력으로 고정하게 하고;, 상기 회전 함(200)에는, 한쪽 측면에 전극봉 홀더(C)를 끼워서 이송할 수 있게 형성하고, 전극봉 홀더(C)를 중심으로 마주하여 적어도 하나의 영구자석(221)을 갖춘 이송 홈(220)을 절개 형성한 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 장착 홈(120)과 이송 홈(220)은, 각각 입구 부분이 넓게 벌어지게 형성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 영구자석(121)은, 상기 장착 홈(120)의 안쪽 가장자리에 하나를 설치하거나, 상기 전극봉 홀더(C)를 끼우는 홈의 양쪽에 각각 하나씩 두 개를 설치한 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 이송 홈(220)은, 상기 전극봉 홀더(C)의 지름보다 조금 넓게 형성한 것을 특징으로 한다.
마지막으로, 상기 회전판(100)은 헤드(H)를 향해 움직이되, 상기 회전 암(200)의 이송 홈(220)이 장착 홈(120)과 중첩하는 위치에서 정지하고;, 상기 회전 암(200)은 상기 회전판(100)이 진행하는 방향에서 멀어지게 후퇴하였다가 그 반대 방향으로 전진하여 상기 장착 홈(120)에 끼운 전극봉 홀더(C)가 이송 홈(200)에 끼워지게 하며;, 상기 이송 홈(220)에 전극봉 홀더(C)가 끼워지면 상기 회전판(100)은 반대 방향으로 움직이면서 장착 홈(120)에서 전극봉 홀더(C)가 빠지게 하고, 동시에 회전하면서 그 다음 장착 홈(120)에 있는 전극봉 홀더(C)를 사용할 수 있는 위치에 놓이게 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 모터로 회전 암을 작동시켜 회전판에서 전극봉 홀더를 꺼내서 헤드에 끼울 수 있게 작동하므로, 모터가 쉽게 고장이 나지 않을 뿐만 아니라 유지 보수를 쉽게 할 수 있다.
(2) 특히, 이처럼 모터를 제어하여 전극봉 홀더를 교환할 수 있게 구성하므로, 구조가 간단하여 쉽게 제작할 수 있을 뿐만 아니라 전극봉 홀더를 교환할 때 정해진 위치로 정확하게 위치를 제어할 수 있다.
(3) 영구자석을 이용하여 전극봉 홀더를 회전 암과 회전판에 고정하므로, 전극봉이 회전 암과 회전판에서 빠지거나 이탈하는 것을 방지하면서도 쉽고 편리하게 전극봉 홀더를 교환할 수 있다.
(4) 회전 암에 형성하여 전극봉 홀더를 헤드로 이송하여 교환하게 하는 이송 홈이 이 전극봉 홀더보다 조금 넓게 제작하므로, 전극봉 홀더와 헤드 사이에 약간의 뒤틀림이나 어긋남이 발생하더라도 안전하고 정확하게 헤드에 전극봉 홀더를 장착하여 교환할 수 있다.
[도 1]은 본 발명에 따른 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치의 구성을 보여주는 평면도이다.
[도 2]는 본 발명에 따른 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치의 구성 일부를 보여주는 사시도이다.
[도 3]은 본 발명에 따른 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치의 구성 일부를 보여주는 정면도이다.
[도 4]는 본 발명에 따른 회전판의 전체 구성을 보여주는 사시도이다.
[도 5]는 본 발명에 따른 회전판의 전체 구성을 보여주는 도면으로, (a)는 평면도이고, (b)는 (a)에서의 "B-B"선 단면도이다.
[도 6]은 본 발명에 따른 회전 암의 전체 구성을 보여주는 도면으로, (a)는 사시도이고, (b)는 저면도이다.
[도 7]은 본 발명에 따른 회전 암의 구성을 보여주는 도면으로, (a)는 평면도이고, (b)는 (a)에서의 "B-B"선 단면도이다.
[도 8] 내지 [도 12]는 본 발명에 따른 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치로 전극봉 홀더를 교환하는 과정을 차례로 보여주는 도면이다.
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 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치는, [도 1] 내지 [도 12]와 같이, 회전판(100), 그리고 회전 암(200)을 포함한다.
특히, 상기 회전판(100)은 회전 암(200)이 전극봉 홀더(C)를 걸어서 거치하여 지지대(S) 위에서 움직이게 하고, 상기 회전 암(200)은 직선 운동하면서 전극봉 홀더(C)를 잡아서 회전판(100)에서 분리한 다음 회전하여 헤드(H)에 장착할 수 있게 구성하되, 이들 회전판(100)과 회전 암(200)의 동작이 모터(111, 210)를 통해 이루어지게 구성하므로, 구조가 간단하면서도 정해진 위치에 정확하게 위치 조절할 수 있게 한 것이다.
또한, 상기 회전판(100)과 회전 암(200)에서 각각 전극봉 홀더(C)를 삽입하여 빠지지 않게 지지하는 홈 주변에 영구자석을 장착함으로써, 통상 방전가공을 위해 금속 재질로 제작한 전극봉 홀더(C)를 자기력을 이용하여 고정하므로, 이동하거나 회전 중에 전극봉 홀더(C)가 홈에서 이탈하거나 빠지지 않고 안전하게 교환할 수 있게 한 것이다.
이때, 상기 회전 암(200)에 전극봉 홀더(C)를 지지할 수 있게 형성한 이송 홈(220)이 전극봉 홀더(C)보다 조금 크게 제작하므로, 전극봉 홀더(C)를 헤드(H)에 장착할 때 약간의 뒤틀림 등이 발생하더라도 안전하고 정해진 위치에 전극봉 홀더(H)를 고정 장착할 수 있게 한 것이다.
이하, 이러한 구성에 관해 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
<회전판>
회전판(100)은, [도 1] 내지 [도 5]와 같이, 여러 개의 전극봉 홀더(C)를 끼워놓고 회전하게 하면서 후술할 회전 암(200)을 통해 새로운 전극봉 홀더(C)로 교환할 수 있게 하기 위한 판이다.
도면에서, 전극봉 홀더(C)는, 방전가공기에서 방전가공에 사용하는 전극봉의 한쪽에 고정하고, 이 전극봉을 방전가공하려고 전극봉의 위치를 조절하는 헤드(H)에 장착할 때 사용하는 통상의 기술로 제작한 홀더이다. 또한, 상기 헤드(H)는, [도 1] 및 [도 3]과 같이, 전극봉 홀더(C)를 XYZ축의 3축으로 움직이게 하면서 지지대(S) 위에 올려놓은 가공대상물에 구멍 등을 가공하게 하는 구성을, 지지대(S)는 헤드(H)와 가공대상물을 지지하여 방전가공이 이루어지게 하는 일종의 작업대를 나타낸다.
이러한 회전판(100)은, [도 1] 및 [도 8]과 같이, 헤드(H)를 향해 움직일 수 있게 하는 제1가이드(110), 여러 개의 전극봉 홀더(C)를 끼워서 사용할 수 있게 장착 홈(120), 그리고 전극봉 홀더(C)를 고정하기 위한 영구자석(121)을 포함한다.
제1가이드
제1가이드(110)는, [도 1] 및 [도 8]과 같이, 상기 회전판(100)이 헤드(H)를 향해 움직일 수 있게 장착한다. 이때, 회전판(100)은 지지대(S)에 장착한 제1가이드(110) 안내로 움직이게 되며, 수동으로 움직이게 제작할 수도 있으나, 랙-피니언이나벨트 등을 모터로 구동하게 하여 작동으로 헤드(H)를 향하거나 멀어지게 움직일 수 있도록 장착한다.
특히, 상기 제1가이드(110)는, [도 1] 내지 [도 4]와 같이, 한쪽 끝에 후술할 제1모터(111)를 장착하여 상기 회전판(100)이 제1가이드(110) 끝에서 회전할 수 있게 구성한다. 이때, 제1모터(111)는 한 방향으로 회전하는 모터를 사용할 수도 있으나, 정확한 위치 제어를 위해 스텝 모터를 이용하는 것이 더욱 바람직하다.
이러한 제1가이드(110)는 움직이면서 다른 구성과 걸리지 않는 형상이라면 어떠한 형태로든지 제작할 수 있다. 또한, 상기 제1가이드(110)는 정해진 위치까지 스텝 모터 등을 이용하여 정확하게 위치 조절할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으며, 예시적으로 리니어 가이드를 이용하는 것이 가장 바람직하다.
장착 홈
장착 홈(120)은, [도 1]·[도 2]·[도 4] 및 [도 5]와 같이, 회전판(100)의 가장자리에 여러 개를 형성한다. 이때, 상기 장착 홈(120)은 같은 간격을 두고 가장자리에 형성함으로써, 회전판(100)을 회전 제어할 때 같은 간격만큼 회전하게 하면 정해진 장착 홈(120)에 있는 전극봉 홀더(C)를 후술할 회전 암(200)이 쉽게 잡아서 이송할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상술한 제1가이드(110)나 제1모터(111)에는, [도 1] 및 [도 2]와 같이, 움직임 검출 센서(122)를 추가하여 구성하는 것이 바람직하다. 이는, 회전판(100)이 회전할 때, 장착 홈(120)에 전극봉 홀더(C)가 있는지를 검출하여 전극봉 홀더(C)가 없으면 회전판(100)을 계속 회전하게 하여 전극봉 홀더(C)가 있을 때까지 회전하게 하기 위함이다. 여기서, 전극봉 홀더(C)를 검출하는 센서로 움직임 회전 센서(122)를 예로 들었으나, 이에 한정하지 않고 거리 센서나 발광/수광 센서 등 전극봉 홀더(C)의 유무를 확인할 수 있는 센서라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있음을 본 발명이 속한 기술분야의 종사자라면 누구든지 쉽게 알 수 있을 것이다.
한편, 상기 장착 홈(120)에는, [도 4] 및 [도 5]와 같이, 영구자석(121)을 갖춰서 장착 홈(120)에 삽입한 전극봉 홀더(C)가 장착 홈(120)에서 빠지지 않게 자력으로 고정하기 위한 것이다. 이때, 상기 영구자석(121)은, 도면과 같이 전극봉 홀더(C)를 끼우는 방향의 가장 안쪽에 위치하도록 장착 홈(120)에 하나를 형성하거나, 장착 홈(120)의 서로 마주하는 면에 각각 하나씩 두 개를 구성할 수도 있다.
이는, 방전가공에 사용하는 전극봉에 방전가공에 필요한 전력을 공급하려면 이 전극봉 홀더(C)를 금속으로 제작한 것을 사용하게 되므로, 이 금속성 전극봉 홀더(C)를 자기력으로 고정하여 장착 홈(120)에서 빠지거나 이탈하지 않게 하기 위함이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 영구자석(121)은 두 개를 구성할 때는, 전극봉 홀더(C)를 장착 홈(120)에 빠지지 않게 끼웠을 때, 이 전극봉 홀더(C)의 바깥쪽 가장자리 부분에 자기력을 가할 수 있는 위치에 오도록 회전판(100)에 장착하는 것이 바람직하다. 이는, 장착 홈(120)의 바깥쪽 가장자리 부분에서 서로 마주하여 자기력이 발생하게 구성함으로써, 전극봉 홀더(C)가 이 자기력을 통과해야 장착 홈(120)에서 빠지거나 이탈할 수 있게 하기 위함이다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 장착 홈(120)은, [도 5]와 같이, 입구 부분이 안쪽보다 벌어지는 각도(θ)로 형성하는 것이 바람직하다. 이는, 장착 홈(120)의 중심에서 약간 어긋난 위치에서 전극봉 홀더(C)가 삽입되더라도 이 전극봉 홀더(C)가 정해진 장착 홈(120)에 쉽고 정확하게 안착하게 하기 위함이다.
이처럼 이루어진 회전판(100)은, [도 8] 내지 [도 12]와 같이, 제1가이드(110)를 이용하여 헤드(H)를 향해 가까워지거나 멀어지게 움직이게 된다. 이때, 상기 회전판(100)은 헤드(H)와 가장 가까운 위치는, [도 9(a)]와 같이, 장착 홀(120)이 이송 홈(220)에 겹쳐질 때이고, 가장 멀리 떨어진 위치는 후술할 회전 암(200)이 회전할 때 간섭이 생기지 않을 때이다.
<회전 암>
회전 암(200)은, [도 1] 내지 [도 3]과 같이, 상술한 회전판(100)과 헤드(H) 사이에 위치하도록 장착한다. 이러한 회전 암(200)은 제2가이드(230) 안내를 받아 움직이고, 이 제2가이드(230)에 장착한 제2모터(210)를 통해 회전하며, 이송 홈(220)을 이용하여 전극봉 홀더(C)를 헤드(H)까지 이송시켜 준다.
제2모터
제2모터(210)는, [도 1] 및 [도 8]과 같이, 후술할 제2가이드(230)에 장착한다.
이때, 상기 제2모터(210)는, [도 1] 및 [도 8]과 같이, 회전 암(200)에 형성한 후술할 이송 홈(220)과 중첩하는 위치에 장착 홈(120)이 위치하였다가 회전판(100)이 원래 위치로 되돌아감에 따라 이송 홈(220)에 전극봉 홀더(C)가 거치되면 이 회전 암(200)을 회전시켜 헤드(H) 아래에 위치하게 함으로써, [도 11]과 같이 헤드(H)가 아래로 이동함에 따라 전극봉 홀더(C)를 헤드(H)에 고정할 수 있게 한다.
이에, 상기 회전 암(200)은, [도 1] 및 [도 8]과 같이, 회전함에 따라 후술할 이송 홈(220)이 회전 암(200)에 근접한 회전판(100)의 장착 홈(120)과 겹쳐지게 하고 또한, 더 회전함에 따라 이 장착 홈(120)이 헤드(H) 하부에 위치하여 헤드(H)가 아래로 이송함에 따라 이 장착 홈(120)에 거치한 전극봉 홀더(C)가 헤드(H)에 삽입 장착하게 하는 위치에 설치한다.
제2가이드
제2가이드(230)는, [도 1] 및 [도 8]과 같이, 헤드(H)와 회전판(100) 사이에서 이 회전판(100)이 움직이는 방향과 교차하는 방향으로 움직일 수 있도록 헤드(H)에 장착한다.
특히, 제2가이드(230)는, [도 8] 내지 [도 12]와 같이, 회전판(100)이 헤드(H)를 향해 움직여서 장착 홈(120)에 이송 홈(220)이 중첩하는 위치까지 이동할 때는 간섭이 생기지 않도록 회전판(100)의 이송 방향에서 멀어지는 방향([도 8(a)])으로 회전 암(200)을 후퇴시킨다. 그리고 상기 장착 홈(120)이 이송 홈(220)과 중첩하는 위치까지 회전판(100)이 이송하여 멈추면, [도 8(b)]와 같이 상기 제2가이드(230)는 회전 암(200)을 전진시켜 이송 홈(220)이 장착 홈(120)과 중첩하게 하여 이송 홈(220)에 전극봉 홀더(C)가 끼워지게 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제2가이드(230)는 정해진 위치까지 스텝 모터 등을 이용하여 정확하게 위치 조절할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으며, 예시적으로 리니어 가이드를 이용하는 것이 가장 바람직하다.
이송 홈
이송 홈(220)은, [도 6] 내지 [도 8]과 같이, 상술한 장착 홈(120)에 중첩하였을 때 이 장착 홈(120)에 거치한 전극봉 홀더(C)가 끼워지게 하여 이 전극봉 홀더(C)를 헤드(H) 아래로 이송할 수 있게 형성한다.
특히, 상기 이송 홈(220)은, [도 7] 및 [도 8]과 같이 회전 암(200)의 측면을 개방한 형태가 되게 형성함으로써 회전 암(200)이 제2가이드(210) 안내를 받아 움직임에 따라 장착 홈(120)에 수납한 전극봉 홀더(C)가 쉽게 끼워지게 하고, 또한 [도 9] 및 [도 10]과 같이 회전판(100)이 원래 위치로 되돌아감에 따라 전극봉 홀더(C)가 회전판(100)에서 이탈하여 이송 홈(220)에 걸쳐진 상태가 되게 한다.
이러한 이송 홈(220)에는, [도 6]과 같이, 그 가장자리에 적어도 하나의 영구자석(221)을 갖춘다. 영구자석(221)은 이송 홈(220)에 끼워진 전극봉 홀더(C)가 빠지거나 이탈하는 것을 방지하기 위한 것으로, 상술한 장착 홈(120)에 장착한 영구자석(121)과 같은 구성으로 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 이송 홈(220)은, [도 7(b)]와 같이, 상기 전극봉 홀더(C)의 지름보다 조금 넓은 각도(θ)로 형성하여 간극(G)을 갖게 제작하는 것이 바람직하다. 이는, 전극봉 홀더(C)가 이송 홈(220)에 너무 꽉 끼이게 장착하면 이탈이나 빠지는 것을 방지할 수 있으나, [도 11]과 같이 전극봉 홀더(C)가 헤드(H)에 끼워질 때 조금이라도 뒤틀리거나 비틀어지면 헤드(H)에 전극봉 홀더(C)를 장착하지 못하거나 장착하더라도 정해진 기준선에서 벗어나게 된다. 이에, 상기 간극(G)을 이용하여 전극봉 홀더(C)가 헤드(H)의 중심선에서 뒤틀어지거나 약간 벗어나더라도 안정적으로 정해진 위치에 장착할 수 있게 하기 위함이다.
이상과 같이 이루어진 본 발명은 모터를 이용하여 쉽게 전극봉 홀더를 교환할 수 있게 되어 구조를 간단하게 구성할 수 있다. 특히, 영구자석을 이용하여 전극봉 홀더가 이탈하거나 빠지는 것을 방지하므로, 별도의 작동수단이나 제어수단을 이용하지 않고 쉽고 편리하게 사용하면서도 이탈이나 빠짐을 방지할 수 있다. 또한, 간격을 이용하여 전극봉 홀더가 헤드에 안정적으로 끼워지게 하여 뒤틀림이나 비틀어지게 장착하는 것을 미리 방지할 수 있게 된다.
100 : 회전판
110 : 제1가이드
111 : 제1모터
120 : 장착 홈
121, 221 : 영구자석
122 : 움직임 검출 센서
200 : 회전 암
210 : 제2 모터
220 : 이송 홈
230 : 제2가이드

Claims (5)

  1. 가공대상물을 올려놓은 지지대(S) 위에서 XY축 방향으로 움직이고 이 지지대(S) 위로 Z축 방향으로 움직이면서 전극봉 홀더(C)를 고정하여 방전가공하는 헤드(H)를 포함하는 방전가공기에서,
    상기 지지대(S) 위에 상기 헤드(H)를 향해 움직일 수 있게 설치한 제1가이드(110)에 제1모터(111)를 통해 회전할 수 있게 장착하고, 가장자리에는 전극봉 홀더(C)를 끼울 수 있게 여러 개의 장착 홈(120)을 갖춘 회전판(100); 및 헤드(H)에 고정하여 헤드(H)와 회전판(100) 사이에서 교차하는 방향으로 움직이는 제2가이드(230)에 제2 모터(210)로 회전할 수 있게 설치하되, 한쪽에는 상기 장착 홈(120)에 끼운 전극봉 홀더(C)를 끼워서 꺼낸 다음 상기 지지대(S) 하부에 위치한 장착 위치로 회전시켜 주는 회전 암(200);을 포함하되,
    상기 장착 홈(120)은, 전극봉 홀더(C)가 걸쳐지는 가장자리 둘레에 영구자석(121)을 장착하여 전극봉 홀더(C)를 자력으로 고정하게 하고,
    상기 회전 함(200)에는, 한쪽 측면에 전극봉 홀더(C)를 끼워서 이송할 수 있게 형성하고, 전극봉 홀더(C)를 중심으로 마주하여 적어도 하나의 영구자석(221)을 갖춘 이송 홈(220)을 절개 형성한 것을 특징으로 하는 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 장착 홈(120)과 이송 홈(220)은, 각각
    입구 부분이 넓게 벌어지게 형성한 것을 특징으로 하는 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 영구자석(121)은,
    상기 장착 홈(120)의 안쪽 가장자리에 하나를 설치하거나,
    상기 전극봉 홀더(C)를 끼우는 홈의 양쪽에 각각 하나씩 두 개를 설치한 것을 특징으로 하는 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 이송 홈(220)은,
    상기 전극봉 홀더(C)의 지름보다 조금 넓게 형성한 것을 특징으로 하는 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치.
  5. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,
    상기 회전판(100)은 헤드(H)를 향해 움직이되, 상기 회전 암(200)의 이송 홈(220)이 장착 홈(120)과 중첩하는 위치에서 정지하고;,
    상기 회전 암(200)은 상기 회전판(100)이 진행하는 방향에서 멀어지게 후퇴하였다가 그 반대 방향으로 전진하여 상기 장착 홈(120)에 끼운 전극봉 홀더(C)가 이송 홈(200)에 끼워지게 하며;,
    상기 이송 홈(220)에 전극봉 홀더(C)가 끼워지면 상기 회전판(100)은 반대 방향으로 움직이면서 장착 홈(120)에서 전극봉 홀더(C)가 빠지게 하고, 동시에 회전하면서 그 다음 장착 홈(120)에 있는 전극봉 홀더(C)를 사용할 수 있는 위치에 놓이게 하는 것을 특징으로 하는 방전가공기용 전극봉 홀더 자동 교환 장치.
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