KR20120022301A - 가공테이블의 칩 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공테이블의 칩 제거장치에 관한 것이며, 그 목적은 갠트리형 플라노 밀러와 같은 자동화 공작기계로부터 발생되는 가공 칩의 청소작업을 수작업이 아닌 공작기계에 부가 설치되는 가공 칩 제거장치를 이용하여 자동으로 제거함으로서 작업자의 안전과 공작기계의 가공효율을 향상시킬 수 있는 칩 제거장치를 제공함에 있다.
본 발명은 공작기계의 구동영역에 배치되어 가공대상물이 올려지는 가공테이블과, 상기 가공테이블의 양쪽 끝단에 배치되는 칩 수거통로와, 상기 칩 수거통로와 나란하게 일측에 배치되는 이송용 컨베이어, 및 상기 이송용 컨베이어 상에 설치되어 전후방향 이동하는 칼럼베이스에 설치되어, 상기 가공테이블과 양쪽 칩 수거통로를 좌우방향으로 가로지르도록 로드끝단에 결합된 스크래퍼를 인출시키는 작동실린더 및 작동실린더를 작동시키는 유압구동유닛으로 구성된 가공테이블의 칩 제거장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

가공테이블의 칩 제거장치{Apparatus for removing chip of Work table}

본 발명은 갠트리 프라노 밀러 가공테이블의 칩 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공작기계를 통한 가공대상물의 가공작업 후 발생되는 칩을 가공테이블에서 제거할 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 대형 선박의 엔진 구조물은 베드 플레이트(Bed Plate), 실린더 프레임(Cylinder Frame), 프레임 박스(Frame Box) 등이 주 스테이 볼트(Stay Bolt)에 의해 체결되어 한 개의 대형 수직 구조물을 이루고 있다. 이러한 각 엔진 구조물들은 용접 일체 구조물로서 각 구조물을 가공할 경우에는 1회 세팅으로 바닥을 제외한 모든 면에 대한 가공을 수행할 수 있는 갠트리형 플라노 밀러(Gntry Plano Miller)와 같은 자동화 공작기계를 이용하게 된다.

상기 갠트리형 플라노 밀러는 가공테이블(Table)을 따라 전후방향으로 주행 가능한 칼럼(Column)과 크로스 레일(Cross Rail),헤드(Head)에 가공 툴(Tool)이 탑재되어, 가공테이블에 놓여진 가공 대상물에 대하여 바닥을 제외한 모든 면에 대한 가공을 수행하게 된다.

이러한 자동화 공작기계를 이용한 대형 엔진부품을 가공하는 중 엔진부품이 올려진 가공테이블의 상면에는 수백 킬로에서 수 톤에 이르는 가공 칩(Chip)들이 쌓이게 되며, 이러한 가공 칩들은 엔진부품의 가공 후 가공테이블에서 제거되어야 공작기계의 연속적이고 정밀한 가공작업이 가능하다.

종래 이러한 가공테이블에 쌓이는 가공 칩의 제거는 작업자가 가공테이블의 양쪽에서 밀대를 이용하여 손수 가공테이블에 떨어진 가공 칩을 바깥으로 쓸어내는 청소작업을 수행하게 되었는데, 가공테이블의 크기가 큰 경우에는 4~5인의 작업자가 가공 칩 제거작업에 투입되어야 하는 등 많은 인력 손실과 가공 칩 청소 시간 이 소모 되어 공작기계의 가동효율을 떨어지게 만들었다.

또, 자동화 공작기계의 연속적인 가공 동작 후 가공 칩 청소작업을 수작업으로 수행하는 경우에는 작업자의 근 골격계의 피로를 가중시켜 기피하는 작업으로 인식되며, 무엇보다 수작업 중 공작기계로부터 작업자의 안전사고의 위험이 노출되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 갠트리형 플라노 밀러와 같은 자동화 공작기계로부터 발생되는 가공 칩의 청소작업을 수작업이 아닌 갠트리 프라노 밀러 칼럼 베이스(Column Base)에 부가 설치되는 가공 칩 제거장치를 이용하여 자동으로 제거함으로서 작업자의 안전과 공작기계의 가공효율을 향상시킬 수 있는 칩 제거장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 본 발명은 공작기계의 구동영역에 배치되어 가공대상물이 올려지는 가공테이블과,

상기 가공테이블의 좌우측 끝단에 배치되는 칩 수거통로와,

상기 칩 수거통로와 나란한 일측에 배치되어 칼럼베이스를 가공테이블의 전후방향으로 이동시키는 이송용 컨베이어(Conveyor)와,

상기 칼럼베이스에 설치되어, 가공테이블의 양쪽 칩 수거통로를 좌우방향으로 가로지르게 로드끝단에 결합된 스크래퍼(Scraper)를 인출시키는 작동실린더 및 작동실린더를 구동시키는 유압구동유닛(Hydro Unit)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 수단으로부터 본 발명은 가공 대상물이 올려진 가공테이블에 쌓이는 가공 칩을 신속하게 가공테이블의 양쪽으로 배출시켜 가공 대상물에 대한 연속적인 가공작업이 수행되고 가공테이블을 항상 깨끗한 상태를 유지하며, 이로 인하여 가공 시 발생하는 가공 칩을 신속하게 처리하여 대상물의 가공작업을 연속하여 효율적인 작업을 수행할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 칩 제거장치의 평면 개략도
도 2는 본 발명에 따른 유압구동유닛의 측면 개략도
도 3은 도 1의 A-A선을 절단하여 보인 측면 개략도
도 4는 본 발명에 따른 스크래퍼(Scraper) 구동용 작동실린더의 구성을 보이기 위한 측면(a) 및 평면(b) 예시도

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 가공테이블의 칩 제거장치는 가공테이블(2)과, 이 가공테이블(2)의 좌우측에 배치되는 칩 수거통로(3)(3")와, 상기 칩 수거통로(3)(3")의 외부에 설치되어 공작기계가 설치되는 칼럼베이스(5)상에 설치되는 칩 제거용 작동실린더(10) 및 상기 작동실린더(10)를 구동시키는 유압구동유닛(11)을 포함한다.

가공테이블(2)은 전술한 바와 같이, 엔진부품과 같은 가공대상물이 올려지는 것으로, 갠트리형 플라노 밀러와 같은 정밀 자동화 공작기계(1)의 구동영역에 있게 된다. 즉, 가공테이블(2)의 일측 칼럼베이스(5)에 탑재된 공작기계(1)는 가공테이블(2)의 전후방향으로 이동 가능한 구조를 이루게 된다.

칩 수거통로(3)(3")는, 이러한 가공테이블(2)의 양쪽에 각각 배치되는 것으로, 본 발명에 따른 칩 제거장치의 작동으로 인하여 상면에 쌓이는 칩이 투입되는 개방도어(31)가 상면에 설치 구성된다. 또, 도시되진 않았지만 칩 수거통로(3)(3")의 저면에는 수거된 칩을 일측으로 이동시키는 배출컨베이어가 설치될 수 있다. 또, 칩 수거통로(3)(3")의 일측 끝단에는 이러한 배출컨베이어에 의하여 이송되는 칩을 적재할 수 있는 적재박스가 설치 구성될 수 있다.

작동실린더(10) 및 작동실린더(10)를 구동시키는 유압구동유닛(11)은 공작기계(1)가 설치되는 칼럼베이스(5)에 설치되는 것으로, 상기 작동실린더(10)는 유압구동유닛(11)의 작동으로부터 로드(101)끝단에 설치되는 스크래퍼(15)를 가공테이블(2)의 좌우방향으로 인출시키게 된다.

상기 유압구동유닛(11)은 일반적으로 유압탱크, 유압펌프 및 수동 혹은 자동 조정이 가능한 제어반을 포함하는 것으로 관련한 상세설명은 생략한다.

상기 작동실린더(10)에 설치되는 스크래퍼(15)는 중앙의 가공테이블(2)을 지나 양쪽 칩 수거통로(3)(3")를 잇는 구간을 왕복 이동하며, 가공테이블(2)에 쌓인 칩을 밀거나 당겨가며 양쪽 칩 수거통로(3)(3")의 상면으로 이동시키게 된다.

상기 스크래퍼(15)의 하단에는 롤러(Roller)(151)를 설치 구성하여, 가공테이블(2)의 상면을 원활히 이동할 수 있게 한다.

또, 작동실린더(10)는 한쪽 단이 칼럼베이스(5)에 힌지(Hinge)(102) 결합되어, 이 힌지(102)를 중심으로 다른 쪽 단에 설치된 스크래퍼(15)가 상하방향으로 회동 가능한 상태를 이루도록 한다.

이상과 같은 구성의 칩 제거장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

가공테이블(2)의 상면에 가공대상물이 올려진 채, 공작기계(1)를 통한 일련의 가공작업을 수행한 후, 칼럼베이스(5)에 배치된 유압구동유닛(11)의 작동으로 작동실린더(10)의 로드(101) 끝단에 설치된 스크래퍼(15)를 인출시키며 가공테이블(2)을 가로지르며 왕복 이동시킨다.

이로서, 가공테이블(2)의 상면에 쌓인 칩은 스크래퍼(15)의 왕복 이동으로 인하여 가공테이블(2)의 양쪽에 배치된 칩 수거통로(3)(3")의 상면으로 이동된다. 이후 칩 수거통로(3)(3") 상측에 올려진 칩은 칩 수거통로(3)(3")의 상면에 설치된 개방도어(31)를 통하여 칩 수거통로(3)(3") 내로 낙하하고, 칩 수거통로(3)(3")의 저면에 설치되는 배출컨베이어를 통하여 칩 수거통로(3)(3") 일측에 설치되는 적재박스에 모아 배출될 수 있다.

이때, 스크래퍼(15)는 하단에 설치된 롤러(151)를 통하여 가공테이블(2)의 상면에 원활한 왕복이동을 만족하며, 만약 가공테이블(2) 상면에 많은 양의 칩이 쌓여 스크래퍼(15)의 일회 왕복이동으로 완전한 칩의 제거가 이루어지지 않는 경우에는 스크래퍼(15)는 작동실린더(10)의 힌지(102)를 중심으로 상방향으로 약간 들어올려진 상태에서 적정 양의 칩을 먼저 이동시키고 이후 재차 이동 시 칩을 완전히 제거하게 된다.

이렇게 작동실린더(10)의 로드 인출방향에 의한 가공테이블(2)의 일부 영역에 대한 칩 제거가 완료되면, 칼럼베이스(5)에 탑재된 작동실린더(10)는 칼럼베이스(5)와 함께 가공테이블(2)의 전후방향으로 이동되고, 다시 가공테이블(2)의 좌우방향으로 스크래퍼(15)를 왕복 이동시키며 칩 제거작업을 수행하게 된다.

바람직하게는 본 발명에 따른 칩 제거장치가 설치되는 공작기계에는 칩 적재 박스에 쌓인 칩을 확인할 수 있는 비전센서 등을 설치하여 칩이 모아지는 양에 따라 칩 처리속도를 조정하도록 구현함을 권장한다.

상기 스크래퍼(15)는 일회 왕복이동으로 많은 양의 칩을 이송시킬 수 있을 정도의 폭을 가지면 좋겠으나, 그 형상에 관하여 특별히 제한하지는 않는다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(1) : 공작기계
(2) : 가공테이블
(3),(3") : 칩 수거통로
(31) : 개방도어
(5) : 칼럼베이스
(10) : 작동실린더
(11) : 유압구동유닛
(15) : 스크래퍼

Claims (5)

1. 공작기계의 구동영역에 배치되어 가공대상물이 올려지는 가공테이블(2)과,
   상기 가공테이블의 좌우측 끝단에 배치되는 칩 수거통로(3)(3")와,
   상기 칩 수거통로와 나란한 일측에 배치되어 칼럼베이스(5)를 가공테이블의 전후방향으로 이동시키는 이송용 컨베이어(4)와,
   상기 칼럼베이스에 설치되어, 가공테이블과 가공테이블의 양쪽 칩 수거통로를 좌우방향으로 가로지르게 로드끝단에 결합된 스크래퍼(15)를 인출시키는 작동실린더(10) 및 작동실린더를 구동시키는 유압구동유닛(11)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 가공테이블의 칩 제거장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 작동실린더(10)는, 한쪽 단이 상기 캐리지에 힌지(102)결합되어 힌지를 중심으로 가공테이블에 올려진 스크래퍼(15)가 상하방향으로 회동 가능한 상태를 이루도록 한 것을 특징으로 하는 가공테이블의 칩 제거장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 스크래퍼(15)의 하단에는 롤러가 구비된 것을 특징으로 하는 가공테이블의 칩 제거장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 칩 수거통로(3)(3")의 상면에는 칩이 투여되는 개방도어(31)가 설치 구성된 것을 특징으로 하는 가공테이블의 칩 제거장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 칩 수거통로(3)(3")의 저면에는 수거된 칩을 이동시키는 배출컨베이어가 설치 구성된 것을 특징으로 하는 가공테이블의 칩 제거장치.

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