KR101571680B1 - 방전가공기 가공탱크용 이중 도어 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방전가공기 가공탱크용 이중 도어 개폐장치에 관한 것으로, 특히 침적식 와이어 방전가공기의 가공탱크에 설치된 이중 도어 및 이를 효율적으로 개폐할 수 있는 컴팩트한 개폐장치에 관한 것이다.

본 발명은 방전가공기 가공탱크용 이중 도어 개폐장치에 있어서, 상기 가공탱크의 일측면에 배치되는 하부 도어 부재와 상부 도어 부재를 포함하여 구성되는 이중 도어와, 상기 가공탱크의 일측면과 접하는 타측면에 배치되며 상기 이중 도어를 승강시켜 개페시키는 도어 승강 기구를 포함하여 구성되며, 상기 도어 승강 기구는 링크-액추에이터 기구로서, 승강 동작시 상기 링크-액추에이터 기구의 운동 반경이 상기 타측면을 벗어나지 않는 것을 특징으로 하는 방전 가공기 가공탱크용 이중 도어 개폐장치를 제공한다.

방전가공기, 가공탱크, 이중 도어, 개폐장치

Description

방전가공기 가공탱크용 이중 도어 개폐장치{APPARATUS OF OPENING AND CLOSING DUAL DOOR FOR WORK TANK OF ELECTRIC DISCHARGE MACHINE}

본 발명은 방전가공기 가공탱크용 이중 도어 개폐장치에 관한 것으로, 특히 침적식 와이어 방전가공기의 가공탱크에 설치된 이중 도어 및 이를 효율적으로 개폐할 수 있는 컴팩트한 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 방전가공은, 공구와 피가공재를 접근시킨 상태에서 양측에 고전압을 가하여 방전이 일어나도록 하고, 이때 발생되는 에너지를 이용해 피가공재를 가공하는 방법을 말한다. 방전가공은 성형된 전극을 이용하여 가공하는 형조 방전가공과, 와이어를 이용하여 가공하는 와이어 방전가공으로 크게 구별할 수 있다.

와이어 방전가공은 전도체인 피가공재에 플러스 전류를 가하고 팽팽하게 유지된 와이어에 마이너스 전류를 가함으로써, 와이어와 피가공재 사이에 발생되는 펄스 방전에 의해 피가공재의 형상을 가공하는 방법이다. 이러한 와이어 방전가공은 초경합금과 같은 비교적 단단한 소재를 가공하거나, 높은 정밀도를 요하는 금형이나 기계 부품의 가공에 특히 적합하며, 절삭 등의 다른 가공방법에 비해 표면조도가 높은 매끄러운 가공면을 얻을 수 있다.

와이어 방전가공에 사용되는 와이어 방전가공기는 크게 분사식과 침적식으로 구별되는데, 분사식은 피가공재를 가공액에 침적시키지 않은 상태에서 가공을 진행하는 것이고, 침적식은 피가공재를 가공액에 침적시킨 상태에서 가공함으로써 가공정밀도를 높인 것이다.

따라서 침적식 와이어 방전가공기에는 가공액을 가두는 수조 역할을 하는 가공탱크가 필요하며, 이 가공탱크에는 피가공재를 가공탱크 내로 출납하기 위한 도어, 및 그 개폐장치가 요구된다.

일반적으로, 종래에 사용되던 도어는, 가공탱크의 전면에 하나의 패널로 형성된 도어를 설치하고, 이 도어를 상하 방향으로 슬라이딩시키는 구성을 갖고 있다. 그런데, 가공탱크의 하부에는 가공탱크를 지지하며 가공시 x-y 방향으로 움직이는 테이블, 및 테이블을 지지하는 베드 등의 구조물이 자리하기 때문에, 이들 구조물과의 간섭을 피하기 위해 도어의 이동공간은 가공탱크의 상하방향 길이 이내로 제한된다.

따라서, 도어의 이동공간을 확보하기 위해 가공탱크의 상하 방향 길이가 길어지는 경향이 있는데, 이는 방전가공기를 불필요하게 대형화하고, 가공 공정시 가공액이 대량으로 필요하게 되는 등의 문제점을 일으킨다. 반대로, 가공탱크의 크기를 컴팩트하게 유지하면, 도어의 상하 방향 이동거리가 짧아져 피가공재의 출납이 곤란하게 되는 문제점이 생기게 된다.

이와 유사하게, 도어를 개폐시키기 위한 개폐장치 역시 주변 구조물들과 간섭을 일으킬 수 있기 때문에, 개폐장치의 크기를 컴팩트화할 필요가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 여러 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 침적식 와이어 방전가공기의 가공탱크에 있어서 충분한 승강 거리가 확보되도록 도어를 설치하고, 이 도어를 효율적으로 개폐할 수 있는 컴팩트한 개폐장치를 제공하는 것이다.

상기 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 방전가공기 가공탱크용 이중 도어 개폐장치에 있어서, 상기 가공탱크의 일측면에 배치되며, 상하 방향으로 이동 가능한 하부 도어 부재와, 상기 하부 도어 부재의 상측에 배치되며 상기 하부 도어 부재에 대해 상하 방향으로 슬라이딩 가능한 상부 도어 부재를 포함하여 구성되는 이중 도어와, 상기 가공탱크의 일측면과 접하는 타측면에 배치되며, 일단이 상기 타측면상의 일점에 회동 가능하게 부착된 제1 링크 부재와, 일단이 상기 제1 링크 부재의 타단에 연결되며 타단이 상기 상부 도어 부재에 회동가능하게 부착된 제2 링크 부재와, 일단이 상기 타측면상의 또 다른 일점에 회동 가능하게 부착되며 타단이 상기 제2 링크 부재 상의 일점에 회동 가능하게 연결된 액추에이터를 가지며, 상기 이중 도어를 승강시켜 개폐시키는 도어 승강 기구를 포함하여 구성되며, 상기 도어 승강 기구는 링크-액추에이터 기구로서, 승강 동작시 상기 링크-액추에이터 기구의 운동 반경이 상기 타측면을 벗어나지 않는 것을 특징으로 하는 방전 가공기 가공탱크용 이중 도어 개폐장치를 제공한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 제1 링크 부재는 바(bar) 형상이며, 상기 제2 링크 부재는 상측으로 볼록하게 만곡된 활 형상인 것이 바람직하다.

삭제

또한 본 발명에 있어서, 상기 상부 도어 부재는, 상기 하부 도어 부재의 내측에 수용되는 도어 패널과, 상기 도어 패널의 양측면에서 상기 하부 도어 부재의 측면상으로 돌출되도록 설치되며 상기 제2 링크 부재의 타단에 회동가능하게 연결되는 브라켓을 포함하며, 상기 하부 도어 부재는, “└┘”자 형상의 전면 및 후면 패널과, 상기 전면 및 후면 패널의 상측 모서리에 연결되며 상기 상부 도어 부재의 도어 패널의 상측 방향 이동을 규제하는 상측 스토퍼 패널과, 상기 전면 및 후면 패널의 하측 모서리에 연결되며 상기 상부 도어 부재의 도어 패널의 하측 방향 이동을 규제하는 하측 스토퍼 패널을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방전 가공기 가공탱크용 이중 도어 개폐장치를 사용함으로써, 도어의 승강 거리는 충분히 확보하면서도 장치의 크기는 컴팩트하게 유지할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 방전 가공기 가공탱크용 이중 도어 개폐장치의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 이중 도어 개폐장치가 구비된 와이어 방전가공기를 개략적으로 도시한 사시도이다. 방전 가공기(1)는 베드(10)와, 베드(10)의 상면 앞쪽에 설치되며 가공 공정시 x-y 방향으로 움직이는 테이블(11)과, 테이블(11) 상에 부착 지지되는 가공탱크(12)와, 베드(10)의 상면 뒤쪽에 설치되는 후면 프레임(13)과, 후면 프레임(13)의 전면에 설치되는 헤드(14)와, 헤드(14)에 부착되는 제어 패널(15)을 포함한다. 베드(10)의 전면에는, 작업자가 가공탱크(12) 내로 피가공재(도시하지 않음)를 출납하는데 도움이 될 수 있도록 발받침대(16)가 설치될 수 있다.

테이블(11)은 베드(10)의 상면에 놓이며, 도시하지 않은 x축 구동 장치 및 y축 구동 장치에 의해 x-y 방향(전후좌우 방향)으로 병진 이동할 수 있다.

가공탱크(12) 내에는 가공시 피가공재가 움직이지 않도록 고정시키는 작업대(21)가 설치된다. 작업대(21)는 도시된 바와 같이 1개만 설치될 수도 있고, 복수개 설치될 수도 있다. 예컨대 가공탱크(12)의 양쪽 측면 상에 각각 1개씩 설치될 수 있다. 또한, 작업대(21)는 도시된 바와 같이 상면에서 보아 직사각형 형상을 가질 수도 있고, 피가공재의 형상이나 기타 가공 조건 등을 고려하여 "ㄴ"자 또는 "ㄷ"자 형상을 가지도록 할 수도 있다. 가공탱크(12)에는 가공탱크(12) 내로 유출입되는 가공액을 여과하는 필터(도시하지 않음)가 설치될 수도 있다. 가공탱크(12)의 상세한 구성에 대해서는 후술하기로 한다.

후면 프레임(13)에는 헤드(14)를 상하 방향으로 운동가능하게 지지하는 컬럼, U 슬라이드, 및 V 슬라이드 등이 설치되며, 이러한 구조물들과 전술한 x축 및 y축 구동 장치의 조합으로 5축 가공이 가능하게 된다.

헤드(14)에는 방전 가공시 와이어를 공급하는 와이어 이송 장치가 구비된다. 와이어 이송 장치는, 가공탱크(12)의 상부에서 하측 방향으로 연장되며 와이어를 안내하는 상부 아암(31)과, 가공탱크(12)의 후측면에서 가공탱크(12) 내로 돌출 설치되어 와이어를 안내하는 하부 아암(도시하지 않음)을 포함한다. 와이어는 상부 아암(31)과 하부 아암 사이에서 연직 방향으로 팽팽하게 유지되며, 이 와이어가 작업대(21)에 고정된 피가공재와 접촉하면서 방전가공이 이루어진다.

이하, 도 2a 및 2b를 참조하여 본 발명에 따른 가공탱크를 상세히 설명한다. 도 2a는 전면 커버가 구비된 가공탱크의 모습을 나타내며, 도 2b는 전면 커버를 제거한 가공탱크의 모습을 각각 나타낸다.

도시된 바와 같이, 가공탱크(12)의 전면에는 피가공재의 출납 통로로 이용되는 이중 도어(22)와, 이 이중 도어(22)의 양쪽 측면부 및 하면부를 덮을 수 있는 전면 커버(24)가 설치되며, 가공탱크(12)의 양쪽 측면에는 이중 도어(22)를 상하 방향으로 승강시키는 도어 승강 기구(23)가 설치된다. 또한, 가공탱크(12)의 후면에는 슬라이딩 플레이트(25)가 설치되며, 이 슬라이딩 플레이트(25)에는 도시하지 않은 하부 아암이 삽입되는 개구(26)가 마련된다.

슬라이딩 플레이트(25)는 시일을 유지한 상태로 가공탱크(12) 본체에 대해 좌우(x) 방향으로 슬라이딩 가능하며, 하부 아암은 시일을 유지한 상태로 개구(26)를 통해 전후(y) 방향으로 슬라이딩 가능하다. 따라서, 가공 공정시 테이블(11; 도1 참조) 상에 놓인 가공탱크(12)가 전후좌우 방향으로 움직이더라도 시일 상태를 유지할 수 있게 된다.

가공탱크(12)의 한쪽 측면의 하부에는 가공액을 배출할 수 있는 관로(27)가 설치된다. 가공액으로는 전도성을 띄지 않는 액체를 사용할 수 있으며, 일반적으로는 경제성 등을 고려하여 물을 사용한다.

이중 도어(22)는 상부 도어 부재(100)와 하부 도어 부재(110)로 구성된다. 상부 도어 부재(100) 및 하부 도어 부재(110)는 모두 상하 방향으로 승강 가능하며, 상부 도어 부재(110)는 하부 도어 부재(110)에 대해 슬라이딩 가능하게 설치된다. 한편, 가공탱크(12)의 전면의 양쪽 측면부에는 상부 도어 부재(100) 및 하부 도어 부재(110)의 승강시 가이드 역할을 하는 도어 가이드 부재(28)가 설치된다.

이하, 도 3a 내지 3c를 참조하여 본 발명에 따른 이중 도어를 상세히 설명한다. 도 3a는 상부 도어 부재를, 도3b는 하부 도어 부재를, 도 3c는 상부 도어 부재와 하부 도어 부재가 결합된 모습을 각각 나타낸다.

상부 도어 부재(100)는 하부 도어 부재(110)의 내측에 수용되는 도어 패널(101)과, 이 도어 패널(101)의 양측면에서 하부 도어 부재(110)의 측면상으로 각각 돌출 설치되는 브라켓(102)을 포함한다. 도어 패널(101)은 후술할 하부 도어 부재(110)의 전면 패널(111)과 후면 패널(112) 사이에 삽입될 수 있는 정도의 얇은 두께를 가진다. 브라켓(102)은 도어 패널(101)의 측면 바깥쪽으로 연장되다가, 가공탱크의 후면 방향으로 직각으로 구부러진 형태를 가진다. 이렇게 구부러진 브라켓(102)의 단부 부근에는 핀 구멍(103)이 마련된다. 이 핀 구멍(103)은 후술할 도어 승강 기구(23)의 제2 링크 부재(130)와 핀(도시하지 않음)을 통해 연결된다.

하부 도어 부재(110)는, “└┘”자 형상의 전면 패널(111) 및 후면 패 널(112)과, 이 전면 패널(111) 및 후면 패널(112)의 상측 모서리에 각각 연결되는 2개의 상측 스토퍼 패널(113)과, 전면 패널(111) 및 후면 패널(112)의 하측 모서리에 연결되는 하측 스토퍼 패널(114)을 포함한다.

도 3c에 도시된 바와 같이, 상부 도어 부재(100)는 하부 도어 부재(110) 내에 수용되며, 그 내부 공간에서 상하 방향으로만 슬라이딩된다. 여기서 하부 도어 부재(110)의 상측 스토퍼 패널(113)은 상부 도어 부재(110)의 상측 방향 이동을 규제하는 스토퍼로서의 기능을 가지며, 하부 도어 부재(110)의 하측 스토퍼 패널(114)은 상부 도어 부재(110)의 하측 방향 이동을 규제하는 스토퍼로서의 기능을 가진다.

다시, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 본 발명에 따른 도어 승강 기구를 설명한다.

도어 승강 기구(23)는 복수의 링크와 액추에이터로 이루어지는 링크-액추에이터 기구이다. 도어 승강 기구(23)는 가공탱크(12)의 양쪽 측면에 하나씩 총 2개가 배치되며, 이로써 도어의 승강 동작시 도어의 양측면에 균등하게 힘을 전달하게 된다. 또한 가공탱크(12) 주위에 설치되는 구조물들과의 간섭을 일으키지 않도록, 도어의 승강 동작시 도어 승강 기구(23)의 운동 반경은 가공탱크(12)의 측면 영역을 벗어나지 않아야 한다.

도시된 바와 같이 도어 승강 기구(23)는 제1 링크 부재(120)와, 제2 링크 부재(130)와, 액추에이터(140)를 포함한다. 제1 링크 부재(120)의 일단은 핀(도시하지 않음)에 의해 가공탱크(12)의 측면 상의 일점에 회동 가능하게 부착되며, 제1 링크 부재(120)의 타단은 핀(도시하지 않음)에 의해 제2 링크 부재(130)의 일단과 연결된다. 제2 링크 부재(130)의 타단은 상부 도어 부재(100)의 브라켓(102)에 형성된 핀 구멍(103)에 핀(도시하지 않음)에 의해 회동 가능하게 부착된다.

도시된 바와 같이, 제1 링크 부재(120)는 바(bar) 형상의 얇고 긴 부재이며 그 양단에 핀이 연결될 수 있는 2개의 핀 구멍이 마련된다. 또한 제2 링크 부재(130)는 상측으로 볼록하게 만곡된 활 형상의 얇고 긴 부재이며 그 양단 및 양단 사이의 일점에는 핀이 연결될 수 있는 총 3개의 핀 구멍이 마련된다.

액추에이터(140)는 액추에이터 본체(141)와, 이 본체(141)에 대해 슬라이딩 이동하는 아암(142)을 포함한다. 액추에이터 본체(141)의 하측 단부는 핀(도시하지 않음)에 의해 가공탱크(12)의 일점에 회동 가능하게 부착되며, 아암(142)의 상측 단부는 핀(도시하지 않음)에 의해 제2 링크 부재(130)의 양단 사이에 마련된 핀 구멍에 회동 가능하게 연결된다.

이하, 도 4a 내지 도4c를 참조하여 본 발명에 따른 이중 도어 개폐 장치의 승강 동작을 상세히 설명한다.

도 4a는 작업자가 가공탱크(12) 내로 피가공재를 출납할 수 있도록 상부 도어(100) 및 하부 도어(110)가 완전히 개방된 상태를 나타낸다. 이 상태에서 상부 도어(100)의 하측면은 하부 도어(110)의 하측 스토퍼 패널(114)과 접하고 있다. 또한 이 때의 액추에이터(140)는 수축상태, 즉 아암(142)이 액추에이터 본체(141) 내에 완전히 수납되어 있는 상태이다. 한편, 작업자가 무거운 피가공재를 가공탱크(12) 내의 작업대(21; 도 1 참조)에 편리하게 올리거나 내릴 수 있도록, 상부 도어(100)의 상측면의 높이는 작업대(21)의 높이보다 낮게 설정하는 것이 바람직하다.

이 상태에서 액추에이터(140)에 소정의 구동력을 가하면 아암(142)이 액추에이터 본체(142)로부터 외측으로 돌출하게 된다. 그러면 링크의 연결관계에 의해 제2 링크 부재(130)의 타단은 상승하게 되고, 이에 따라 제2 링크 부재(130)의 타단과 브라켓(102)에 의해 연결된 상부 도어(100)도 상승하게 된다. 이 때 하부 도어(110)는 자중에 의하여 개방된 상태, 즉 도어가 내려가 있는 상태를 유지하게 된다. 계속해서 상부 도어(100)가 상승하면 상부 도어(100)의 상측면은 하부 도어(110)의 상측 스토퍼 패널(113)과 접하게 된다. 이 때의 모습이 도 4b에 도시되어 있다.

이 상태에서 액추에이터(140)의 아암(142)이 액추에이터 본체(142)로부터 더욱 외측으로 돌출하게 되면, 상부 도어(100)가 상승하게 되고, 아울러 상부 도어(100)와 하부 도어(110)의 접촉에 의해 하부 도어(110)도 따라서 상승하게 된다. 이러한 작동은 액추에이터(140)의 아암(142)이 최대한도로 돌출할 때까지 일어나게 되며, 이 때의 모습이 도 4c에 도시되어 있다. 즉, 도 4c는 상부 도어(100) 및 하부 도어(110)가 완전히 폐쇄된 상태를 나타낸다.

이상으로 이중 도어의 상승 동작을 설명하였으나, 하강 동작은 상기 상승 동작과 정확히 반대 순서로 이루어지므로 설명을 생략하기로 한다. 또한, 도 4a 내지 도 4c의 도면을 통해 도어 승강 기구의 운동 반경은 최소한으로 유지됨을 알 수 있다. 즉, 승강 동작을 통틀어 도어 승강 기구의 운동 반경은 가공탱크의 측면 영역을 벗어나지 않으며, 따라서 도어 승강 기구와 타 구조물간의 간섭이 방지된다.

이상으로 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 통해 실시예로서 설명하였으나, 이러한 실시예는 예시적인 것으로 해석되어야 하며, 이 실시예를 기초로 균등한 범위 내에서 구성의 변경, 부가, 개조 등이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 이중 도어 개폐장치가 구비된 와이어 방전가공기를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 이중 도어 개폐장치가 구비된 가공탱크를 도시한 사시도로서, 도 2a는 전면 커버가 구비된 가공탱크를, 도 2b는 전면 커버를 제거한 가공탱크를 각각 나타낸다.

도 3a 내지 3c는 본 발명에 따른 이중 도어를 도시한 사시도로서, 도 3a는 상부 도어 부재를, 도3b는 하부 도어 부재를, 도 3c는 상부 도어 부재와 하부 도어 부재가 결합된 모습을 각각 나타낸다.

도 4a 내지 도4c는 본 발명에 따른 이중 도어 개폐장치의 승강 동작을 순차적으로 나타낸 측면도 및 정면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11: 테이블 12: 가공탱크

22: 이중 도어 23: 도어 승강 기구

100: 상부 도어 부재 110: 하부 도어 부재

120: 제1 링크 부재 130: 제2 링크 부재

140: 액추에이터

Claims (4)

1. 방전가공기 가공탱크(12)용 이중 도어 개폐장치에 있어서,

   상기 가공탱크(12)의 일측면에 배치되며, 상하 방향으로 이동 가능한 하부 도어 부재(110)와, 상기 하부 도어 부재(110)의 상측에 배치되며 상기 하부 도어 부재(110)에 대해 상하 방향으로 슬라이딩 가능한 상부 도어 부재(100)를 포함하여 구성되는 이중 도어(22)와,

   상기 가공탱크(12)의 일측면과 접하는 타측면에 배치되며, 일단이 상기 타측면상의 일점에 회동 가능하게 부착된 제1 링크 부재(120)와, 일단이 상기 제1 링크 부재(120)의 타단에 연결되며 타단이 상기 상부 도어 부재(100)에 회동가능하게 부착된 제2 링크 부재(130)와, 일단이 상기 타측면상의 또 다른 일점에 회동 가능하게 부착되며 타단이 상기 제2 링크 부재(130) 상의 일점에 회동 가능하게 연결된 액추에이터(140)를 가지며, 상기 이중 도어(22)를 승강시켜 개폐시키는 도어 승강 기구(23)를 포함하여 구성되며,

   상기 도어 승강 기구(23)는 링크-액추에이터 기구로서, 승강 동작시 상기 링크-액추에이터 기구의 운동 반경이 상기 타측면을 벗어나지 않는 것을 특징으로 하는 방전 가공기 가공탱크용 이중 도어 개폐장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1 링크 부재(120)는 바(bar) 형상이며, 상기 제2 링크 부재(130)는 상측으로 볼록하게 만곡된 활 형상인 것을 특징으로 하는 방전 가공기 가공탱크용 이중 도어 개폐장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 상부 도어 부재(100)는, 상기 하부 도어 부재(110)의 내측에 수용되는 도어 패널(101)과, 상기 도어 패널(101)의 양측면에서 상기 하부 도어 부재(110)의 측면상으로 돌출되도록 설치되며 상기 제2 링크 부재(130)의 타단에 회동가능하게 연결되는 브라켓(102)을 포함하며,

   상기 하부 도어 부재(110)는, “└┘”자 형상의 전면 및 후면 패널(111, 112)과, 상기 전면 및 후면 패널(111, 112)의 상측 모서리에 연결되며 상기 상부 도어 부재(100)의 도어 패널(101)의 상측 방향 이동을 규제하는 상측 스토퍼 패널(113)과, 상기 전면 및 후면 패널(111, 112)의 하측 모서리에 연결되며 상기 상부 도어 부재(100)의 도어 패널(101)의 하측 방향 이동을 규제하는 하측 스토퍼 패널(114)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방전 가공기 가공탱크용 이중 도어 개폐장치.

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