KR20230158807A

KR20230158807A - 공작기계의 가공룸 칩 제거장치

Info

Publication number: KR20230158807A
Application number: KR1020220058377A
Authority: KR
Inventors: 안민우
Original assignee: 주식회사 디엔솔루션즈
Priority date: 2022-05-12
Filing date: 2022-05-12
Publication date: 2023-11-21

Abstract

공작기계 테이블의 일측에 APC를 설치한 공작기계에서 APC암에 수평 방향으로 절삭유를 분사하는 복수의 가공룸 플러싱노즐을 설치하고, APC암 내부에는 상기 가공룸 플러싱노즐과 연결되는 APC암 내부유로를 형성하고, APC암의 회전을 고정시키는 고정장치 내부에는 APC암이 하강할 때 연결되는 연통유로를 형성하여 절삭유 펌프와 연결하고, 공작기계가 팔레트를 교환하는 위치로 이동할 때 절환밸브를 절환하여 가공룸 플러싱노즐을 통해 팔레트와 공작기계 테이블에 수평 방향으로 절삭유를 분사함으로써 팔레트나 테이블 하부와 같이 상부로부터 절삭유를 분사했을 때 제거되지 않는 칩을 효율적으로 제거할 수 있도록 한다.

Description

공작기계의 가공룸 칩 제거장치{Chip removal device for machining room of machine tool}

본 발명은 공작기계의 가공룸 내부에 쌓인 칩을 제거하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공작기계의 팔레트 교환장치에 칩 제거 장치를 설치하여 공작기계 가공룸 내부의 칩을 제거하는 장치에 관한 것이다.

최근 들어 공작기계를 사용하여 전기차나 휴대폰 부품 등 다양한 공작물을 가공하게 되면서, 이와 함께 가공 대상 공작물 소재의 종류도 다양해 지게 되었다. 특히 알루미늄과 같이 가공 과정에서 가늘고 긴 형태의 칩이 발생하는 공작물 소재를 가공하는 경우가 많아지면서, 이들 칩들이 가공룸 내에서 배출되지 못하고 서로 엉키는 현상으로 인해 가공룸 내부의 테이블 상부 면이나 팔레트 하부, 자동 팔레트 교환장치(Automatic Pallet Changer, 이하 APC라 한다)의 상부 면, 가공룸 구석 등에 쌓이게 되는 현상이 발생하고 있다.

이와 같이 공작기계의 가공룸 내부에 쌓인 칩들은 가공이 진행되면 서 서로 뭉쳐져 큰 덩어리가 되고, 가공 부위에 분사해주는 일반적인 절삭유 분사나 공작기계의 상부에서 아래 방향으로 분사해 주는 절삭유 분사 방식(Top Cover Flushing) 등으로는 처리가 불가능하게 된다.

그 결과 가공룸 내부의 칩 배출이 안 되어 가공룸 내부에서 절삭유가 흘러 넘치게 되는 경우까지 발생한다. 특히, 팔레트 풀(Pallet Pool)이나 로봇과 같은 자동화 장비를 추가하여 자동화 라인을 구성한 경우에는 작업자가 즉시로 수작업으로 공작기계의 가공룸 내부에 엉켜진 칩 뭉치를 청소할 수 없으므로, 가공룸 내부에서 절삭유가 흘러 넘치거나 이들 칩으로 인해 공작물이나 공작기계의 손상을 입히거나 가공 정밀도를 떨어뜨리는 문제가 더욱 자주 발생한다.

따라서 이러한 자동화 공정을 수시로 정지시켜 공작기계 가공룸 내부에 쌓인 칩들을 제거해야 함에 따라 작업이 지연되어 생산성이 저하하고, 작업자의 불편을 야기하는 문제가 발생한다.

한편, 관련된 종래 기술로 소개하는 특허문헌 1은, NC선반의 알루미늄 공작물 샤워링 장치에 관한 것으로, 기존의 절삭유 공급장치와는 별도로 절삭유 펌프를 바디 일측에 설치하고, NC선반의 상측에 분배블록과 다수의 절삭유 노즐을 설치하여, 절삭유 노즐로부터 절삭유를 가공부로 분사하여 기계 각 부위에 소착되는 칩을 용이하게 배출하는 구조를 게시하고 있다. 그러나 이러한 장치는 별도의 절삭유 펌프를 적용함에 따라 공작기계에 기 적용 중인 칩컨베이어 장치에 과다한 절삭유가 유입되므로 칩컨베이어 장치의 절삭유 탱크와 재순환장치를 보다 크게 확대해야 하는 문제가 있을뿐더러, 공작기계의 상부에만 절삭유 노즐을 설치함에 따라 공작기계의 가공룸 내부의 테이블 상부 면이나 팔레트 하부, 자동 팔레트 교환장치(Automatic Pallet Changer, 이하 APC라 한다)를 사용하는 경우 그 상부 면이나 스프레쉬가드의 구석 등에 쌓이는 칩들은 효과적으로 제거할 수 없는 문제가 여전하다.

또한, 특허문헌 2에서는 절삭 공구의 절삭 헤드에 의해 생성된 칩을 제거하기 위해 절삭유에 해당하는 액체를 칩이 낙하하는 주요 영역을 포함하는 공간 전체에 걸쳐 분무하는 다방향성 노즐을 구비하고, 이 다방향성 노즐에 가압 액체 공급관을 연결한 구조를 게시하고 있다. 그러나 이러한 장치 역시 가공룸의 한 곳에, 주로 상부 영역에 여러 방향으로 분사되는 다방향성 노즐을 이용하여 분사함으로 특허문헌 1과 마찬가지로 공작기계 가공룸 내부의 테이블이나 팔레트 하부와 측면, 구석 등에 쌓이는 칩들은 효과적으로 제거할 수 없는 문제가 여전하다. 또한, 절삭유를 분사하는 다방향성 노즐을 가공영역 내부에 설치함에 따라 가공영역의 크기를 제한하는 근본적인 문제가 있다.

또한, 특허문헌 3에서는 공작기계의 기계가공 챔버에 칩을 제거하기 위해, 제1칩 포트는 절삭된 공작물로부터 배출되는 칩의 흐름 내에 설치하고, 제2칩 포트는 제1칩 포트로 들어가지 않은 칩을 수집하기 위해 기계가공 챔버의 바닥 또는 바닥 근처에서 칩 수집 트로프 내에 설치하고, 진공소스를 이용하여 제1,2칩 포트를 칩 수집 컨테이너와 연결한 구조이다. 그러나 특허문헌 3의 구조는 절삭유를 사용하지 않는 건식 칩 제거 방식으로, 칩이 발생하는 부위나 칩이 낙하한 부위에 진공 흡입식 칩 포트를 설치하여 칩을 흡입하는 방식으로, 각각의 칩 흡입용 칩 포트를 기계가공 챔버(가공룸) 내부에 설치해야 함에 따라 가공룸 내에서 이동하는 공구나 공작물의 이동을 방해하는 치명적인 문제가 있고, 칩들이 쌓이는 가공룸 내부의 테이블이나 팔레트 하부와 측면, 구석 등에는 이러한 칩 흡입용 칩 포트를 설치할 수 없기 때문에 칩 제거에 한계가 있고 효과적인 방법이 못 된다.

한국 공개실용신안 20-1995-0017106호 한국 공개특허공보 10-2000-0067895호 한국 공개특허공보 10-2001-0085345호

상기한 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 공작기계 가공룸 내부에서 칩을 제거가 잘 되지 않는 위치에 쌓인 칩을 보다 효율적으로 제거할 수 있는 공작기계의 가공룸 칩 제거 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 공작기계의 가공룸 칩 제거장치는,

공작기계 프레임에는 바닥 면으로부터 수평 방향으로 베드가 설치되고, 상기 베드 상에는 테이블이 일측 방향으로 왕복 이송 가능하게 설치되며, 상기 테이블 상에는 공작물을 거치한 팔레트가 장착되고, 상기 테이블의 이송 방향 선단에는 상기 테이블에 상기 팔레트를 반입 또는 반출하는 APC가 설치되며, 상기 APC는 상부에 상기 팔레트를 거치할 수 있는 APC암을 구비하고, 상기 APC암의 하부에는 상기 APC암을 회전시키는 회전구동부와 상기 APC암을 승강시키는 승강구동부를 구비한 공작기계에 있어서,

상기 APC암에는 수평 방향으로 절삭유를 분사하는 복수의 가공룸 플러싱노즐을 설치하고,

상기 APC암 내부에는 상기 가공룸 플러싱노즐과 연결되는 APC암 내부유로를 형성하며,

상기 APC암의 하부와 APC몸체의 상부 일측에는 상기 APC암이 상기 APC몸체로부터 회전하지 못하도록 고정하는 고정장치를 설치하되, 상기 고정장치는 상기 양쪽 APC암의 하부에 수직 방향으로 수용홈을 구비한 부싱과, 상기 수용홈에 삽입 가능하게 상기 APC몸체의 상부에 돌출되게 설치되는 로케이팅핀으로 이루어지며, 상기 고정장치의 중심부에는 상기 로케이팅핀이 상기 수용홈에 삽입되었을 때 상기 APC암 내부유로와 연결되는 연통유로를 구비하며, 상기 연통유로는 가공룸 플러싱라인을 통해 절삭유 펌프와 연결하여 상기 절삭유 펌프로부터 공급되는 절삭유를 상기 가공룸 플러싱노즐로 분사하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로, 상기 로케이팅핀은 하단이 상기 APC몸체의 내부에 설치된 스프링에 의해 탄력 지지되어 상하 유동이 가능하게 설치되며,

상기 연통유로는 상기 부싱의 수직 방향 중심부에는 상부가 상기 APC암 내부유로와 연통되는 부싱 유로와, 상기 로케이팅핀의 수직 방향 중심부에 형성되는 로케이팅핀 유로로 형성하되, 상기 로케이팅핀 유로의 상단은 상기 APC암이 하강하여 상기 로케이팅핀이 상기 부싱의 수용홈에 삽입되었을 때 상기 부싱 유로와 연통되고, 상기 로케이팅핀 유로의 하단은 측면으로 굴절되어 상기 로케이팅핀이 스프링을 가압하고 하강하였을 때 상기 가공룸 플러싱라인과 연통되는 구조인 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로, 상기 가공룸 플러싱노즐은 상기 APC암의 상부 면 양쪽에 수평으로 설치되는 한 쌍의 제1가공룸 플러싱노즐과, 상기 팔레트가 거치되는 상기 APC암의 양 쪽 측면에 공작기계의 가공룸 방향으로는 수평으로 설치되는 한 쌍의 제2가공룸 플러싱노즐로 이루어지며, 상기 APC암 내부유로는 상기 제1가공룸 플러싱노즐 및 상기 제2가공룸 플러싱노즐과 연결되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로, 상기 제1가공룸 플러싱노즐은 상기 APC암에 거치되는 팔레트의 후방에 위치하도록 설치하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로, 상기 APC암 내부유와 상기 가공룸 플러싱노즐은 상기 양쪽 APC암에 각각 독립적으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로, 공작기계 가공룸 상부에 하부 방향으로 절삭유를 분사하는 복수 개의 탑커버 플러싱노즐을 설치하고, 상기 탑커버 플러싱노즐은 탑커버 플러싱라인을 통해 상기 절삭유 펌프와 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로, 상기 탑커버 플러싱라인과 상기 절삭유 펌프 사이에는 절환밸브를 설치하고, 상기 절환밸브는 제어장치의 절환 신호에 따라 상기 절삭유 펌프와 상기 탑커버 플러싱라인을 선택적으로 연결하는 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로, 상기 가공룸 플러싱라인과 상기 절삭유 펌프 사이에는 절환밸브를 설치하고, 상기 절환밸브는 제어장치의 절환 신호에 따라 상기 절삭유 펌프와 상기 가공룸 플러싱라인을 선택적으로 연결하는 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로, 상기 제어장치는 상기 팔레트를 거치한 테이블이 팔레트 교환위치로 이동할 때 상기 APC 제어신호에 연동하여 미리 정해진 시간 동안 상기 절삭유 펌프와 상기 가공룸 플러싱라인이 연결되도록 상기 절환밸브를 절환하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 공작기계 가공룸 내부의 테이블 상부 면이나 팔레트 하부, APC암 상부 면 등 칩 제거가 잘 되지 않는 위치에 쌓인 칩을 효과적으로 제거한다.

도 1은 본 발명의 실시예로서, APC를 포함하는 공작기계 프레임의 구조도이다.
도 2은 본 발명의 실시예로서, 공작기계의 테이블이 팔레트 교환위치에 접근한 상태의 APC 상부 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예로서, APC 하부 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예로서, 탑커버 플러싱 및 가공룸 플러싱 절삭유 회로도이다.
도 5는 본 발명의 실시예로서, APC암이 하강한 상태의 APC의 부분 측면도이다.
도 6 본 발명의 실시예로서, APC암이 하강한 상태의 고정장치를 포함하는 주변의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예로서, APC암이 상승한 상태의 APC의 부분 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예로서, APC암이 상승한 상태의 고정장치를 포함하는 주변의 단면도이다.

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 공작기계 프레임(10)에는 바닥 면으로부터 수평 방향으로 베드(11)가 설치되고, 상기 베드(11) 상에는 테이블(12)이 일측 방향으로 왕복 이송 가능하게 설치되며, 상기 테이블(12) 상에는 공작물을 거치한 팔레트(13)가 장착될 수 있다.

상기 테이블(12)의 상부는 공작물을 가공할 수 있는 최대 용적을 가공영역이라 할 때, 이 가공영역을 포함하고 공작기계의 전후 좌우 및 상부의 도어나 커버들로 에워싸여지는 상기 테이블(12) 위의 공간을 가공룸(14)으로 정의할 수 있다.

상기 테이블(12)의 이송 방향 선단에는 공작기계의 테이블(12)에 공작물을 거치한 팔레트(13)를 반입 또는 반출하는 APC(20)가 설치된다.

상기 APC(20)는 상부에는 양 방향으로 각각 팔레트(13)를 거치할 수 있도록 포크 형상으로 수평 방향으로 연장되는 APC암(21)을 구비하며, 상기 APC암(21)의 하부에는 APC몸체(22)를 형성하며, 상기 APC몸체(22)에는 상기 APC암(21)을 180도 회전시키는 회전구동부(23)와, 상기 APC암(21)을 승강시키는 승강구동부(24)를 구비한다.

다른 실시예로 상기 APC암(21)은 회전중심을 기준으로 방사상으로 2개 이상의 APC암(21)을 구비할 수 있다.

한편, 상기 수평 방향으로 연장되는 APC암(21)의 가운데에는 공작기계의 가공룸(14)에 속하는 APC암(21)과 상기 가공룸(14)의 외부에 속하는 APC암(21)을 구획하며, 상기 APC암(21)이 회전할 때는 개방되는 APC도어(25)를 설치한다.

한편, 상기 공작기계 프레임(10)의 일측에는 절삭유 펌프(50)와 절삭유 탱크(51)를 설치한다. 또한, 상기 가공룸(14)의 상부에는 가공룸(14)을 향하여 하부 방향으로 절삭유를 분사하는 복수 개의 탑커버 플러싱노즐(61)을 설치하고, 상기 탑커버 플러싱노즐(61)은 탑커버 플러싱라인(62)을 통해 상기 절삭유 펌프(50)와 연결된다.

또한, 도 2와 도 4에 도시한 것처럼, 상기 APC암(21)에는 수평 방향으로 절삭유를 분사하는 복수의 가공룸 플러싱노즐을 설치한다. 상기 가공룸 플러싱노즐은 상기 APC암(21)의 상부 면 양쪽에 수평으로 설치되는 한 쌍의 제1가공룸 플러싱노즐(64)과, 상기 팔레트(13)가 거치되는 상기 APC암(21)의 양 쪽 측면에 상기 공작기계의 가공룸(14) 방향으로는 수평으로 설치되는 한 쌍의 제2가공룸 플러싱노즐(65)로 이루어진다.

또한, 도 6과 도 8에 도시한 것처럼, 상기 APC암(21) 내부에는 상기 제1가공룸 플러싱노즐(64) 및 상기 제2가공룸 플러싱노즐(65)과 연결되는 APC암 내부유로(43)를 형성한다.

본 실시예에서 상기 APC암 내부유로(43)와 상기 제1,2가공룸 플러싱노즐(64,65)은 상기 양쪽 APC암(21)에 각각 독립적으로 설치된다.

한편, 도 5와 도 7에 도시한 것처럼, 상기 APC암(21)의 상부 면에 설치되는 상기 제1가공룸 플러싱노즐(64)은 상기 APC암(21)에 거치되는 팔레트(13)의 후방에 위치하도록 설치하여 APC암(21) 상부에 쌓이는 칩을 효과적으로 제거할 수 있도록 한다.

다른 실시예로, 상기 가공룸 플러싱노즐은 상기 제1가공룸 플러싱노즐(64)과 상기 제2가공룸 플러싱노즐(65) 외에 추가적으로 더 많은 가공룸 플러싱노즐을 설치할 수 있으며, 이들 제1,2가공룸 플러싱노즐(64,65)은 수평 방향으로 설치하되, 일정한 각도 범위 내에서 절삭유 분사 각도를 임의로 조정할 수 있는 자바라식 노즐로 구성한다.

한편, 도 5 내지 도 8에 도시한 것처럼, 상기 APC암(21)의 하부와 상기 APC몸체(22)의 상부 일측에는 상기 APC암(21)이 상기 APC몸체(22)로부터 회전하지 못하도록 고정하는 고정장치(30)를 설치한다.

상기 고정장치(30)는 상기 APC암(21)이 상기 승강구동부(24)에 의해 상승 및 회동 동작 후 어느 일측의 상기 APC암(21)이 상기 공작기계 테이블(12)과 일직선으로 정렬된 상태에서 상기 승강구동부(24)의 하강 동작에 의해 상기 APC암(21)이 하강하면, 상기 APC암(21)이 상기 APC몸체(22)로부터 회전하지 못하도록 고정하는 장치이다.

상기 고정장치(30)는, 상기 양쪽 APC암(21)의 하부에 수직 방향으로 돌출되게 설치되며 선단에는 수직 방향으로 수용홈(41)을 구비한 부싱(40)과, 상기 수용홈(41)에 삽입 가능하게 상기 APC몸체(22)의 상부에 돌출되게 설치되는 로케이팅핀(31)으로 이루어진다.

상기 고정장치(30)의 중심부에는 상기 로케이팅핀(31)이 상기 수용홈(41)에 삽입되었을 때 연통하는 연통유로를 구비한다.

보다 구체적으로 상기 로케이팅핀(31)은 하단이 상기 APC몸체(22)의 내부에 설치된 스프링(33)에 의해 탄력 지지되어 상하 유동이 가능하게 설치된다.

한편, 상기 부싱(40)의 수직 방향 중심부에는 상부가 상기 APC암 내부유로(43)와 연통되는 부싱 유로(42)를 형성하고, 또한 상기 로케이팅핀(31)은 하단이 상기 APC몸체(22)의 내부에 설치된 스프링(33)에 의해 탄력 지지되어 상하 유동이 가능하게 설치되며, 수직 방향 중심부에는 로케이팅핀 유로(32)를 형성하되, 상기 로케이팅핀 유로(32)의 상단은 상기 APC암(21)이 하강하여 상기 로케이팅핀(31)이 상기 부싱(40)의 수용홈(41)에 삽입되었을 때 상기 부싱 유로(42)와 연통되고, 상기 로케이팅핀 유로(32)의 하단은 측면으로 굴절되어 상기 로케이팅핀(31)이 스프링(33)을 가압하고 하강하였을 때는 상기 가공룸 플러싱라인(63)과 연통되는 구조로 형성한다.

한편, APC몸체(22)의 일측에는 상기 로케이팅핀(31)이 스프링(33)을 가압하고 하강하였을 때 상기 로케이팅핀 유로(32)와 연통하는 유입구 포트(44)를 설치한다. 즉, 상기 유입구 포트(44)의 일측은 상기 로케이팅핀(31)이 상기 부싱(40)에 의해 가압되지 않을 때는 상기 스프링(33)의 탄력에 의해 상기 로케이팅핀(31)이 상승한 상태가 되어 로케이팅핀 유로(32)와 상기 유입구 포트(44)는 유로가 차단된 상태가 된다.

상기 유입구 포트(44)의 타측은 절삭유 펌프(50)와 선택적으로 연결되는 가공룸 플러싱라인(63)과 연결한다.

한편, 상기 고정장치(30)의 상기 로케이팅핀(31)은 상기 APC몸체(22)에 한 개만 설치하고, APC암(21)의 하부에 설치되는 상기 부싱(40)은 상기 양쪽 APC암(21)의 하부에 각각 설치되므로, 상기 로케이팅핀 유로(32)는 상기 공작기계의 테이블(12)과 동일한 방향으로 정렬되는 어는 한쪽 APC암(21)의 부싱 유로(42)와 선택적으로 연결된다.

한편, 도 4를 참조하여, 상기 탑커버 플러싱노즐(61)과 상기 제1,2가공룸 플러싱노즐(64,65)로 분사되는 절삭유의 공급 유로를 살펴본다.

상기 탑커버 플러싱노즐(61)은 탑커버 플러싱라인(62)과 연결되고, 상기 제1,2가공룸 플러싱노즐(64,65)은 APC암 내부유로(43)와 부싱 유로(42) 및 로케이팅핀 유로(32)를 경유하여 가공룸 플러싱라인(63)과 연결된다.

상기 탑커버 플러싱라인(62)과 상기 가공룸 플러싱라인(63)은 절환밸브(60)를 경유하여 절삭유 펌프(50)의 토출 유로와 선택적으로 연결된다.

상기 절환밸브(60)는 제어장치(70)의 절환 신호에 따라 상기 절삭유 펌프(50)에서 공급되는 절삭유를 상기 탑커버 플러싱라인(62) 또는 상기 가공룸 플러싱라인(63)으로 선택적으로 연결하거나 절삭유의 공급을 차단하는 내부 절환유로를 구비한 솔레노이드밸브로 구성한다.

한편, 상기 제어장치(70)는 상기 APC(20)의 회전구동부(23) 및 승강구동부(24)의 제어신호와 선택적으로 동기화하여 제어된다.

이하에서는 도 4 내지 도 8을 참조하여 상기 실시예 구성에 따라 절삭유를 분사하여 공작기계 가공룸(14)의 칩들을 제거하는 동작을 설명한다.

먼저, 공작기계의 가공룸(14)에서 가공이 완료된 공작물 팔레트(13)를 반출할 때의 칩 제거 동작을 설명한다.

공작기계의 가공룸(14)에서 공작물 가공이 완료되면, 제어장치(70)는 미리 정해진 시간 동안 절삭유 펌프(50)에서 공급되는 절삭유가 상기 탑커버 플러싱라인(62)으로 공급되도록 절환밸브(60)를 절환시킨다. 절삭유가 탑커버 플러싱라인(62)으로 공급됨에 따라 절삭유는 탑커버 플러싱노즐(61)을 통해 가공룸(14)의 상부에서 아래 방향으로 분사되어 공작물과 팔레트(13) 및 가공룸(14) 구조물의 상부에 쌓인 칩들을 아래로 흘러내리게 한다.

이 때 상기 제어장치(70)는 미리 정해진 시간이 경과하면 절환밸브(60)를 중립으로 절환시켜 탑커버 플러싱노즐(61)의 절삭유 분사를 종료시킨다. 그러나 다른 실시예로, 상기 제어장치(70)는 공작물을 가공 중에도 지속적으로 또는 미리 정해진 시간간격으로 상기 절환밸브(60)를 절환하여 탑커버 플러싱노즐(61)로 절삭유를 분사하게 할 수도 있다.

그러나 탑커버 플러싱노즐(61)을 통한 절삭유 분사는 상부에서 하부 방향으로, 대체적으로 수직 방향으로 분사됨에 따라 팔레트(13)의 하부나 가공룸(14)의 구석 등에 쌓인 일부 칩들은 완전하게 제거되지 않는다.

한편, 도 4 내지 도 6과 같이, 공작기계의 가공룸(14)에서 공작물의 가공이 완료되었을 때, APC(20)는 공작기계 테이블(12)과 팔레트(13) 교환 준비를 위해 팔레트(13)가 거치되지 않은 APC암(21)이 공작기계의 테이블(12) 방향으로 정렬되도록 회전구동부(23)를 작동시킨 다음, APC몸체(22)의 승강구동부(24)를 작동시켜 APC암(21)을 하강시킨다.

APC암(21)이 하강함에 따라 APC암(21) 하부의 부싱(40)도 함께 하강하면서 부싱(40)의 수용홈(41)에 APC몸체(22)의 로케이팅핀(31)이 삽입되어 하부의 스프링(33)을 누르면서, 로케이팅핀 유로(32)의 상부는 부싱 유로(42)와 연결되고 하부는 유입구 포트(44)와 연결된다.

이 때 제어장치(70)의 절환에 따라 탑커버 플러싱노즐(61)의 절삭유 분사는 종료되고, 팔레트(13)를 거치한 테이블(12)은 APC암(21)이 대기하고 있는 팔레트(13) 교환위치로 이동하면서, 상기 제어장치(70)는 APC(20)의 제어신호에 연동하여 상기 절환밸브(60)를 상기 절삭유 펌프(50)로부터 공급되는 절삭유가 상기 가공룸 플러싱라인(63)으로 연결되도록 절환한다. 상기 절삭유 펌프(50) 유로와 상기 가공룸 플러싱라인(63)이 연결됨에 따라 상기 절삭유 펌프(50)에서 공급되는 절삭유는 상기 가공룸 플러싱라인(63)과 상기 APC암 내부유로(43)를 경유하여 상기 제1가공룸 플러싱노즐(64)과 제2가공룸 플러싱노즐(65)을 통해 수평 방향으로 분사되어 팔레트(13)의 하부, 가공룸(14)의 구석 등 상기 탑커버 플러싱노즐(61)을 통해 완전하게 제거하지 못한 가공룸(14)의 잔여 칩들을 완전하게 제거한다.

이 때 상기 APC암(21)의 상부 면에 설치된 상기 제1가공룸 플러싱노즐(64)은 상기 APC암(21)에 거치되는 팔레트(13)의 후방에 위치하도록 설치되었으므로 APC암(21) 상부에 쌓이는 칩을 효과적으로 제거한다.

한편, 상기 제어장치(70)는 미리 정해진 시간 동안만 상기 절환밸브(60)의 절환 상태를 유지한 후 유로가 차단되는 중립위치로 복귀하도록 제어함으로써, 상기 절삭유 펌프(50)로부터 공급되는 절삭유는 상기 미리 정해진 시간 동안만 상기 제1,2가공룸 플러싱노즐들(64,65)을 통해 분사된다.

이와 같이 공작물 가공이 완료되면, 가공 과정에 발생한 칩들을 탑커버 플러싱노즐(61)을 통해 상부에서 하부로 절삭유를 분사하여 제거해주고, 팔레트(13)의 하부 등에 쌓여 제거되지 않은 칩들은 APC(20)와 팔레트(13) 교환과정에 APC(20)에 설치된 제1,2가공룸 플러싱노즐(64,65)을 통해 수평 방향으로 절삭유를 분사해 줌으로써 보다 완전하게 제거해 줄 수 있다.

이와 같이 칩을 제거한 후에는, 도 7 내지 도 8과 같이, 상기 APC(20)는 승강구동부(24)를 작동시켜 APC암(21)을 상승시킨 후 180도 회전시켜 가공이 완료된 팔레트(13)의 공작물은 외부로 이동시키고, 가공을 위해 바깥 쪽 APC암(21) 상부에 거치된 팔레트(13)는 공작기계의 가공룸(14) 방향으로 이동시킨 후 공작기계 테이블(12)과 팔레트(13) 교환을 위해 대기하게 된다.

한편, APC암(21)에 공작물이 거치된 팔레트(13)를 공작기계의 테이블(12)로 반입하는 과정은, 상기 APC암(21) 위에 공작물이 고정된 팔레트(13)를 거치하고, 공작기계의 테이블(12)이 팔레트(13) 교환위치로 이동한 상태에서, 승강구동부(24)에 의해 APC암(21)을 하강시켜 APC암(21)에 거치된 팔레트(13)가 공작기계의 테이블(12)에 거치되도록 한다. 이후 공작기계의 테이블(12)은 가공룸(14) 내부로 진입하여 가공작업을 수행하게 된다.

한편, 팔레트(13)를 거치한 테이블(12)이 가공룸(14) 내부의 가공 위치로 이동하여 공작물 가공을 시작하면, 상기 제어장치(70)는 절환밸브(60)를 절환하여 상기 절삭유 펌프(50)의 절삭유가 상기 탑커버 플러싱라인(62)과 탑커버 플러싱노즐(61)을 통해 가공룸(14)의 상부에서 하부 방향으로 분사되도록 하여 가공 중에 발생하는 칩들을 배출하도록 할 수 있다.

한편, APC(20)가 팔레트(13)를 공작기계 테이블(12)에 반입하는 과정 중에는 상기 부싱 유로(42)와 상기 로케이팅핀 유로(32)는 분리된 상태이고, 상기 로케이팅핀(31)도 스프링(33)에 의해 상부로 이동된 상태를 유지하여 유입 포트와 차단된 상태가 된다. 또한 상기 제어장치(70)는 절환밸브(60)를 중립상태로 유지함에 따라 제1,2가공룸 플러싱노즐(64,65)과 상기 탑커버 플러싱노즐(61)로 절삭유는 공급되지 않는다.

10 공작기계 프레임
11 베드
12 테이블
13 팔레트
14 가공룸
20 APC
21 APC암
22 APC몸체
23 회전구동부
24 승강구동부
25 APC도어
30 고정장치
31 로케이팅핀
32 로케이팅핀 유로
33 스프링
40 부싱
41 수용홈
42 부싱 유로
43 APC암 내부유로
44 유입구 포트
50 절삭유 펌프
51 절삭유 탱크
60 절환밸브
61 탑커버 플러싱노즐
62 탑커버 플러싱라인
63 가공룸 플러싱라인
64 제1가공룸 플러싱노즐
65 제2가공룸 플러싱노즐
70 제어장치

Claims

공작기계 프레임에는 바닥 면으로부터 수평 방향으로 베드가 설치되고, 상기 베드 상에는 테이블이 일측 방향으로 왕복 이송 가능하게 설치되며, 상기 테이블 상에는 공작물을 거치한 팔레트가 장착되고, 상기 테이블의 이송 방향 선단에는 상기 테이블에 상기 팔레트를 반입 또는 반출하는 APC가 설치되며, 상기 APC는 상부에 상기 팔레트를 거치할 수 있는 APC암을 구비하고, 상기 APC암의 하부에는 상기 APC암을 회전시키는 회전구동부와 상기 APC암을 승강시키는 승강구동부를 구비한 공작기계에 있어서,
상기 APC암에는 수평 방향으로 절삭유를 분사하는 복수의 가공룸 플러싱노즐을 설치하고,
상기 APC암 내부에는 상기 가공룸 플러싱노즐과 연결되는 APC암 내부유로를 형성하며,
상기 APC암의 하부와 APC몸체의 상부 일측에는 상기 APC암이 상기 APC몸체로부터 회전하지 못하도록 고정하는 고정장치를 설치하되, 상기 고정장치는 상기 양쪽 APC암의 하부에 수직 방향으로 수용홈을 구비한 부싱과, 상기 수용홈에 삽입 가능하게 상기 APC몸체의 상부에 돌출되게 설치되는 로케이팅핀으로 이루어지며, 상기 고정장치의 중심부에는 상기 로케이팅핀이 상기 수용홈에 삽입되었을 때 상기 APC암 내부유로와 연결되는 연통유로를 구비하며, 상기 연통유로는 가공룸 플러싱라인을 통해 절삭유 펌프와 연결하여 상기 절삭유 펌프로부터 공급되는 절삭유를 상기 가공룸 플러싱노즐로 분사하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공룸 칩 제거장치.
제 1 항에 있어서, 상기 로케이팅핀은 하단이 상기 APC몸체의 내부에 설치된 스프링에 의해 탄력 지지되어 상하 유동이 가능하게 설치되며,
상기 연통유로는 상기 부싱의 수직 방향 중심부에는 상부가 상기 APC암 내부유로와 연통되는 부싱 유로와, 상기 로케이팅핀의 수직 방향 중심부에 형성되는 로케이팅핀 유로로 형성하되, 상기 로케이팅핀 유로의 상단은 상기 APC암이 하강하여 상기 로케이팅핀이 상기 부싱의 수용홈에 삽입되었을 때 상기 부싱 유로와 연통되고, 상기 로케이팅핀 유로의 하단은 측면으로 굴절되어 상기 로케이팅핀이 스프링을 가압하고 하강하였을 때 상기 가공룸 플러싱라인과 연통되는 구조인 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공룸 칩 제거장치.
제 1 항에 있어서, 상기 가공룸 플러싱노즐은 상기 APC암의 상부 면 양쪽에 수평으로 설치되는 한 쌍의 제1가공룸 플러싱노즐과, 상기 팔레트가 거치되는 상기 APC암의 양 쪽 측면에 공작기계의 가공룸 방향으로는 수평으로 설치되는 한 쌍의 제2가공룸 플러싱노즐로 이루어지며, 상기 APC암 내부유로는 상기 제1가공룸 플러싱노즐 및 상기 제2가공룸 플러싱노즐과 연결되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공룸 칩 제거장치.
제 3 항에 있어서, 상기 제1가공룸 플러싱노즐은 상기 APC암에 거치되는 팔레트의 후방에 위치하도록 설치하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공룸 칩 제거장치.
제 1 항에 있어서, 상기 APC암 내부유와 상기 가공룸 플러싱노즐은 상기 양쪽 APC암에 각각 독립적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공룸 칩 제거장치.
제 1 항에 있어서, 공작기계 가공룸 상부에 하부 방향으로 절삭유를 분사하는 복수 개의 탑커버 플러싱노즐을 설치하고, 상기 탑커버 플러싱노즐은 탑커버 플러싱라인을 통해 상기 절삭유 펌프와 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공룸 칩 제거장치.
제 6 항에 있어서, 상기 탑커버 플러싱라인과 상기 절삭유 펌프 사이에는 절환밸브를 설치하고, 상기 절환밸브는 제어장치의 절환 신호에 따라 상기 절삭유 펌프와 상기 탑커버 플러싱라인을 선택적으로 연결하는 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공룸 칩 제거장치.
제 1 항에 있어서, 상기 가공룸 플러싱라인과 상기 절삭유 펌프 사이에는 절환밸브를 설치하고, 상기 절환밸브는 제어장치의 절환 신호에 따라 상기 절삭유 펌프와 상기 가공룸 플러싱라인을 선택적으로 연결하는 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공룸 칩 제거장치.
제 8 항에 있어서, 상기 제어장치는 상기 팔레트를 거치한 테이블이 팔레트 교환위치로 이동할 때 상기 APC 제어신호에 연동하여 미리 정해진 시간 동안 상기 절삭유 펌프와 상기 가공룸 플러싱라인이 연결되도록 상기 절환밸브를 절환하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공룸 칩 제거장치.