KR20220128691A - 공작기계용 칩처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기계용 칩처리 장치에 관한 것으로서, 특히 이동을 위한 구동수단과 이에 연동함과 동시에 회전하는 노즐부를 구비함으로써, 쌓인 칩을 일시에 확실하게 제거할 수 있는 공작기계용 칩처리 장치에 관한 것이다. 구성은 공작기계용 칩처리 장치에 있어서, 공작기계의 일측면에 고정 설치되는 실린더 본체와, 상기 실린더 본체 내에 결합되어 유체압에 의해 전진 동작하거나 후진 동작하는 피스톤으로 이루어지는 구동수단과; 상기 피스톤의 전,후진 동작에 연동하도록 결합되는 한쌍의 브래킷과, 상기 브래킷과 결합되어 공작기계의 내측에서 전,후 또는 좌,우로 이동하는 노즐본체와, 상기 노즐본체의 길이 방향을 따라 상호 간격을 두고 복수 개가 형성되어 공급되는 액체와 기체를 분사하여 절삭가공시 발생하는 칩을 씻어 내리도록 하는 노즐을 포함하여 이루어지는 노즐부와; 상기 노즐본체와 연결되어 액체와 기체를 공급하도록 하는 액체공급라인과 기체공급라인으로 이루어지는 유체 공급부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공작기계용 칩처리 장치{Chip processing unit for machine tools}

본 발명은 공작기계용 칩처리 장치에 관한 것으로서, 특히 이동을 위한 구동수단과 이에 연동함과 동시에 회전하는 노즐부를 구비함으로써, 쌓인 칩을 일시에 확실하게 제거할 수 있는 공작기계용 칩처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계(machine tools)는 기계공작의 기초가 되는 절삭·연삭 등과 같이 절삭 칩(chip)을 내면서 금속 등의 재료를 가공하여 필요한 모양을 만들어 내는 기계이다.

이러한 공작기계는 피가공물을 소정의 모양으로 깎아내기 위하여 바이트·드릴빗·밀링커터와 같은 커터를 사용하여, 피가공물 또는 커터를 회전시키거나 왕복운동시켜 강제적으로 절삭가공한다.

그리고, 상기한 공작기계는 절삭 가공시 가공 소재별로 다양한 모양과 크기의 칩이 발생하여 내부에 쌓이게 된다.

이와 같이 쌓이는 칩은 적치량이 증가함에 따라 어느 순간 낙하하여 떨어지게 되며, 이때 낙하하는 칩이 가공제품에 스크레치나 찍힘과 같은 손상을 유발하여 품질문제를 초래하게 된다.

이러한 공작기계의 칩(Chip) 처리를 위해 손으로 잡고 쏘는 Gun Coolant, 베드의 쌓인 칩을 닦아 내리는 Bed Coolant, 기계 상부에 설치되어 씻어 내리는 Shower Coolant 등과 같은 다양한 구성의 칩처리 장치가 사용되고 있다.

그러나, 종래의 공작기계용 칩처리 장치는 공작기계의 천장부와 측부에 부착되는 노즐의 지향성으로 인해 사각지대 즉, 칩이 씻겨 내려가지 않는 부분이 발생하여 칩 쌓임을 방지하기 어려운 문제점이 있었다.

또, 종래에는 절삭유만을 분무하여 칩을 제거하도록 구성되어 있는 것도 있으나 발생하는 모든 칩을 씻어 내리기에 압력이 부족할 뿐만 아니라 대용량의 펌프가 필요한 문제점이 있었다.

공개번호 제10-2014-0087690호 공개번호 제10-2000-0067895호

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 손으로 잡고 쏘는 건 쿨런트(Gun Coolant), 베드에 쌓인 칩을 제거하는 베드 쿨런트(Bed Coolant), 기계 상부에 설치되어 씻어 내리는 샤워 쿨런트(Shower Coolant) 가 아닌, 비가공 공정시 쌓인 칩을 일시에 제거토록 하는 공작기계용 칩처리 장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 공작기계용 칩처리 장치에 있어서, 공작기계의 일측면에 고정 설치되는 실린더 본체와, 상기 실린더 본체 내에 결합되어 유체압에 의해 전진 동작하거나 후진 동작하는 피스톤으로 이루어지는 구동수단과; 상기 피스톤의 전,후진 동작에 연동하도록 결합되는 한쌍의 브래킷과, 상기 브래킷과 결합되어 공작기계의 내측에서 전,후 또는 좌,우로 이동하는 노즐본체와, 상기 노즐본체의 길이 방향을 따라 상호 간격을 두고 복수 개가 형성되어 공급되는 액체와 기체를 분사하여 절삭가공시 발생하는 칩을 씻어 내리도록 하는 노즐을 포함하여 이루어지는 노즐부와; 상기 노즐본체와 연결되어 액체와 기체를 공급하도록 하는 액체공급라인과 기체공급라인으로 이루어지는 유체 공급부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 공작기계용 칩처리 장치에 있어서, 상기 피스톤은 선단이 상기 노즐부와 연결되어 공압 또는 유압에 의해 전진 동작하거나 후진 동작하면서 공작기계 내부에 쌓이는 칩을 원활하게 씻어 내리도록 상기 노즐부를 이동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 공작기계용 칩처리 장치에 있어서, 상기 한쌍의 브래킷은 원활한 이동을 위해 일측에 각각 슬라이더가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 공작기계용 칩처리 장치에 있어서, 상기 노즐본체는 원통형 파이프 또는 사각 파이프로 형성될 수 있으며, 일측에는 액체를 공급할 수 있는 액체공급커넥터와 기체를 공급할 수 있는 기체공급커넥터가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 공작기계용 칩처리 장치에 있어서, 상기 노즐본체는 수직방향 또는 수평 방향으로 설치될 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 공작기계용 칩처리 장치에 있어서, 상기 각 슬라이더와 마주하는 위치에는 가이드레일이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 칩처리 장치를 구비하는 공작기계를 더 제공할 수 있다.

이상에서와 같은 본 발명은 파레트 교환, 공구교환과 같이 비가공 공정시 쌓인 칩을 일시에 제거하거나 사용자가 원하는 때에 쌓인 칩을 일시에 제거하도록 함으로써, 작업성 향상과 부품의 훼손을 예방하는 효과가 있다.

또, 본 발명은 쌓인 칩의 효율적인 제거를 통해 제품의 품질 향상을 이루고 작업자의 상해와 같은 안전사고를 예방하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 칩처리 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 칩처리 장치를 공작기계에 설치한 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 칩처리 장치의 사용 상태도로서 구동수단과 노즐본체가 이동하기 전의 상태도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 칩처리 장치의 사용 상태도로서 구동수단과 노즐본체가 이동하여 액체와 기체를 분사하는 상태도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 공작기계용 칩처리 장치(100)는 구동수단(110)과 노즐부(120) 및 유체 공급부(130)로 대별되어 이루어진다.

상기 구동수단(110)은 공작기계(200)의 일측면에 고정 설치되는 실린더 본체(111)와, 상기 실린더 본체(111) 내에 결합되어 유체압에 의해 전진 동작하거나 후진 동작하는 피스톤(112)으로 이루어진다.

즉, 상기 구동수단(110)은 공압 실린더 또는 유압 실린더 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 피스톤(112)은 선단이 상기 노즐부(120)와 연결되어 실린더 본체(111)에 공급되거나 배출되는 공압 또는 유압에 의해 전진 동작하거나 후진 동작하면서 공작기계(200) 내부에 쌓이는 칩을 원활하게 씻어 내리도록 상기 노즐부(120)를 이동시킨다.

상기 노즐부(120)는 상기 피스톤(112)의 신축동작에 연동하도록 결합되는 한쌍의 브래킷(121)과, 상기 브래킷(121)과 결합되어 공작기계의 내측에서 전,후 또는 좌,우로 이동하는 노즐본체(122)와, 상기 노즐본체(122)의 길이 방향을 따라 상호 간격을 두고 복수 개가 형성되어 공급되는 액체와 기체를 분사하여 절삭가공시 발생하는 칩을 씻어 내리도록 하는 노즐(nozzle)(123)을 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 한쌍의 브래킷(121)은 원활한 이동을 위해 일측에 각각 슬라이더(121a)가 형성된다.

또, 상기 각 슬라이더(121a)와 마주하는 위치에는 가이드레일(121b)이 상호 간격을 두고 형성된다.

상기 가이드 레일(121b)은 LM GUIDE(Linear Motion Guide)로 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않고 상기 슬라이더(121a)의 직선 동작을 바르게 가이드 할 수 있는 것이라면 다양하게 채용될 수 있다.

상기 가이드레일(121b)에는 각 슬라이더(121a)가 전,후 또는 좌,우로 이동하도록 결합된다.

또한, 상기 노즐본체(122)는 원통형 파이프 또는 사각 파이프로 형성될 수 있으며, 일측에는 액체를 공급할 수 있는 액체공급커넥터(122a)와 기체를 공급할 수 있는 기체공급커넥터(122b)가 형성된다.

상기 노즐본체(122)는 수직방향 또는 수평 방향으로 설치될 수 있다.

상기 노즐(123)은 공급되는 액체와 기체의 압력에 의해 상,하,좌,우로 회전되는 회전노즐로 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 상기 노즐(123)은 회전날개(미도시) 및 이를 수용하는 회전날개수용체(미도시) 등으로 구성된다.

여기서, 상기 회전날개수용체는 회전날개를 수용하는 역할을 하며 회전날개가 회전날개수용체 내부에서 회전하도록 회전날개의 가로 세로 크기 보다 다소 크게 내부 공간을 형성하고 있다.

또, 상기 회전날개는 회전력을 변화시키기 위해 다양한 각도의 회전날개가 사용될 수 있다.

이러한 구성의 상기 노즐(123)은 상기 유체 공급부(130)를 통해 액체와 기체가 공급되면 회전날개와 함께 회전하면서 액체와 기체를 상,하,좌,우로 분사시키게 된다.

여기서, 상기 노즐(123)의 회전하는 구성은 통상적으로 실시되고 있는 것이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 유체 공급부(130)는 상기 노즐본체(122)와 연결되어 액체와 기체를 공급하도록 하는 액체공급라인(131)과 기체공급라인(132)으로 이루어진다.

상기 유체 공급부(130)는 별도의 액체공급장치(미도시)와 기체공급장치(미도시)로부터 공급되는 액체와 기체를 상기 노즐본체(122)에 형성된 액체공급커넥터(122a)와 기체공급커넥터(122b)로 공급하도록 각각 연결되는 액체공급라인(131)과 기체공급라인(132)으로 이루어진다.

여기서, 상기 액체공급라인(131)과 기체공급라인(132)의 재질은 완충력과 탄성력을 구비한 폴리우레탄 또는 연질의 고무 등 합성수지를 사용하는 것이 바람직하다.

또, 상기 유체 공급부(130)는 구동수단(110)의 동작에 연동하여 액체공급라인(131)과 기체공급라인(132)으로 액체와 기체를 공급하도록 별도의 제어부(미도시)를 통해 제어되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 상기 칩처리 장치(100)를 구비하는 공작기계(200)를 더 제공할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 칩처리 장치(100)가 구비된 공작기계(200)를 이용하여 공작물을 절삭 가공하게 되면 칩(Chip)이 발생하게 된다.

이때, 발생되는 칩은 공작기계(200)의 베드와 내부에 쌓이게 된다.

그리고, 자동 팰릿 교환 장치(APC: Automatic Pallet Changer)의 교환시 또는 툴(Tool) 교환시 본 발명에 따른 칩처리 장치(100)를 구동시킨다.

그러면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 구동수단(110)의 실린더 본체(111) 내부로 유체압이 공급 및 배출되고 이에 연동하여 피스톤(112)이 전진 및 후진 동작하게 된다.

동시에 상기 피스톤(112)의 선단에 결합된 브래킷(121)과, 상기 브래킷(121)과 결합된 노즐본체(122)가 공작기계의 내측에서 전,후 또는 좌,우로 이동하게 된다.

이때, 상기 브래킷(121)은 일측에 형성된 슬라이더(121a)가 가이드레일(121b)을 따라 원활하게 이동할 수 있게 된다.

이와 동시에 도면에 도시되지 않은 별도의 액체공급장치(미도시)와 기체공급장치(미도시)로부터 액체공급라인(131)과 기체공급라인(132)을 통해 액체와 기체가 노즐본체(122)를 통과하여 회전 가능한 노즐(123)에 의해 상,하,좌,우로 분사된다.

계속해서, 상기 노즐(123)에 의해 공작기계(200) 내부에 상,하,좌,우로 분사되는 액체와 기체는 공작물 절삭가공작업시 발생되어 쌓인 칩을 확실하게 씻어 내리면서 일시에 제거하게 된다.

그리고, 상기 노즐(123)에 의해 분사되는 액체와 기체에 의해 씻겨 내려진 칩은 칩수거 챔버(미도시)로 이동, 수거되어 재활용된다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 작용을 통해 모든 칩을 일시에 제거할 수 있는 것이다.

그러나, 본 발명에 따른 칩처리 장치는 자동 팰릿 교환 장치(APC: Automatic Pallet Changer)의 교환시 또는 툴(Tool) 교환시 뿐만 아니라, 필요에 따라서는 작업자가 원하는 때에도 구동시킬 수 있다.

따라서, 항상 칩의 쌓임을 방지할 수 있으므로 칩이 쌓여 칩끼임에 의한 슬라이드 커버 파손이나 공구 파손 등을 예방하고, 칩에 의한 작업자의 상해 우려도 예방할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100 : 공작기계용 칩처리 장치 110 : 구동수단
111 : 실린더 본체 112 : 피스톤
120 : 노즐부 121 : 브래킷
121a : 슬라이더 121b : 가이드레일
122 : 노즐본체 122a : 액체공급커넥터
122b : 기체공급커넥터 130 : 유체 공급부
131 : 액체공급라인 132 : 기체공급라인
200 : 공작기계

Claims (7)

1. 공작기계용 칩처리 장치에 있어서,
   공작기계의 일측면에 고정 설치되는 실린더 본체와, 상기 실린더 본체 내에 결합되어 유체압에 의해 전진 동작하거나 후진 동작하는 피스톤으로 이루어지는 구동수단과;
   상기 피스톤의 전,후진 동작에 연동하도록 결합되는 한쌍의 브래킷과, 상기 브래킷과 결합되어 공작기계의 내측에서 전,후 또는 좌,우로 이동하는 노즐본체와, 상기 노즐본체의 길이 방향을 따라 상호 간격을 두고 복수 개가 형성되어 공급되는 액체와 기체를 분사하여 절삭가공시 발생하는 칩을 씻어 내리도록 하는 노즐을 포함하여 이루어지는 노즐부와;
   상기 노즐본체와 연결되어 액체와 기체를 공급하도록 하는 액체공급라인과 기체공급라인으로 이루어지는 유체 공급부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 칩처리 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 피스톤은 선단이 상기 노즐부와 연결되어 공압 또는 유압에 의해 전진 동작하거나 후진 동작하면서 공작기계 내부에 쌓이는 칩을 원활하게 씻어 내리도록 상기 노즐부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 공작기계용 칩처리 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 한쌍의 브래킷은 원활한 이동을 위해 일측에 각각 슬라이더가 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 칩처리 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 노즐본체는 원통형 파이프 또는 사각 파이프로 형성될 수 있으며, 일측에는 액체를 공급할 수 있는 액체공급커넥터와 기체를 공급할 수 있는 기체공급커넥터가 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 칩처리 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 노즐본체는 수직방향 또는 수평 방향으로 설치될 수 있는 것을 특징으로 하는 공작기계용 칩처리 장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 각 슬라이더와 마주하는 위치에는 가이드레일이 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 칩처리 장치.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 칩처리 장치를 구비하는 공작기계.

Images