KR20230145286A - An Apparatus for Regulating a Cutting Oil Temperature and a Method for Regulating the Temperature with the Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 절삭유 온도 조절 장치 및 그에 의한 온도 조절 방법에 관한 것이다. 절삭유 온도 조절 장치는 절삭유의 공급 조건에 따라 상태를 탐지하는 상태 탐지 유닛(11); 상태 탐지 유닛(11)으로부터 전송된 정보에 기초하여 절삭유를 냉각시키거나, 가열하는 냉/온 조절 유닛(13); 온도 조절이 된 절삭유의 유량을 조절하는 유량 조절 유닛(13); 및 공급되는 절삭유의 상태를 탐지하는 공급 탐지 유닛(14)을 포함한다.The present invention relates to a cutting oil temperature control device and a temperature control method using the same. The cutting oil temperature control device includes a state detection unit 11 that detects the state according to the supply conditions of the cutting oil; a cold/temperature control unit 13 that cools or heats the cutting oil based on information transmitted from the condition detection unit 11; A flow rate control unit (13) that controls the flow rate of temperature-controlled cutting oil; and a supply detection unit 14 that detects the state of the supplied cutting oil.
Description
본 발명은 절삭유 온도 조절 장치 및 그에 의한 온도 조절 방법에 관한 것이고, 구체적으로 주변 환경 또는 가공 조건에 따라 절삭유의 온도를 적절하게 조절하는 절삭유 온도 조절 장치 및 그에 의한 온도 조절 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cutting oil temperature control device and a temperature control method using the same, and specifically to a cutting oil temperature control device and a temperature control method that appropriately controls the temperature of cutting oil according to the surrounding environment or processing conditions.
금속 재료의 절삭 가공 과정에서 공구의 수명을 연장하거나, 가공 면을 깨끗하게 만드는 절삭유는 비수용성 절삭유와 수용성 절삭유로 분류될 수 있다. 절삭유는 공구의 마모를 감소시키고, 냉각 작용에 의하여 가공 정밀도가 향상되도록 하고, 녹 발생을 방지하는 기능을 가질 수 있다. 절삭 가공은 다양한 조건에서 이루어질 수 있고, 예를 들어 동절기 또는 하절기에 절삭 가공이 이루어질 수 있다. 서로 다른 환경 조건에 따라 절삭유의 온도가 달라질 수 있고, 동절기의 경우 절삭유의 공급이 시작되는 시점에 저온 상태로 인하여 점성이 높아져 절삭유의 초기 공급이 어려울 수 있다. 이를 방지하기 위하여 강제적으로 절삭유가 가열되어야 한다. 다른 한편으로 하절기의 경우 절삭유의 온도가 상승하여 냉각 효과가 낮아질 수 있고, 이를 방지하기 위하여 윤활유가 강제적으로 냉각될 필요가 있다. 그러나 이와 같은 과정은 수동적으로 이루어지고 이에 따라 작업 효율성 및 안전성이 감소한다는 단점을 가진다. 그러므로 절삭유의 온도를 자동으로 그리고 작업 조건에 맞도록 조절하는 방법이 개발될 필요가 있지만 선행기술은 이에 대하여 개시하지 않는다.Cutting fluids that extend the life of tools or clean the machining surface during the cutting process of metal materials can be classified into non-water-soluble cutting fluids and water-soluble cutting fluids. Cutting oil can have the function of reducing tool wear, improving machining precision through cooling, and preventing rust. Cutting processing can be performed under various conditions, for example, cutting processing can be performed in winter or summer. The temperature of cutting oil may vary depending on different environmental conditions, and in the winter, the initial supply of cutting oil may be difficult due to the viscosity increasing due to low temperature when supply of cutting oil begins. To prevent this, the cutting oil must be forcibly heated. On the other hand, in the summer, the temperature of the cutting oil may rise and the cooling effect may decrease, and to prevent this, the lubricant needs to be forcibly cooled. However, this process is performed manually and has the disadvantage of reducing work efficiency and safety. Therefore, there is a need to develop a method to automatically adjust the temperature of the cutting oil to suit working conditions, but the prior art does not disclose this.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.The present invention is intended to solve the problems of the prior art and has the following purposes.
본 발명의 목적은 작업 환경 또는 작업 조건에 따라 공작 기계에 공급되는 절삭유의 온도가 자동으로 조절되도록 하는 절삭유 온도 조절 장치 및 그에 의한 온도 조절 방법을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide a cutting oil temperature control device and a temperature control method thereby allowing the temperature of cutting oil supplied to a machine tool to be automatically adjusted according to the working environment or working conditions.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 절삭유 온도 조절 장치는 절삭유의 공급 조건에 따라 상태를 탐지하는 상태 탐지 유닛; 상태 탐지 유닛으로부터 전송된 정보에 기초하여 절삭유를 냉각시키거나, 가열하는 냉온 조절 유닛; 온도 조절이 된 절삭유의 유량을 조절하는 유량 조절 유닛; 및 공급되는 절삭유의 상태를 탐지하는 공급 탐지 유닛을 포함한다. According to a preferred embodiment of the present invention, a cutting oil temperature control device includes a state detection unit that detects a state according to supply conditions of cutting oil; a cold/temperature control unit that cools or heats the cutting oil based on information transmitted from the condition detection unit; A flow control unit that regulates the flow rate of temperature-controlled cutting oil; and a supply detection unit that detects the state of the supplied cutting oil.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 냉온 조절 유닛은 절삭유 탱크에 분리 가능하도록 부착되는 발열 시트 또는 절삭유 탱크의 내부에 배치되는 저항 가열 수단을 포함한다. According to another suitable embodiment of the present invention, the cold/temperature control unit includes a heating sheet detachably attached to the cutting oil tank or a resistance heating means disposed inside the cutting oil tank.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 발열 시트는 발열 층 및 자성 층을 포함한다. According to another suitable embodiment of the present invention, the heating sheet includes a heating layer and a magnetic layer.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 절삭유의 온도 조절 방법은 절삭유가 공급되는 환경이 탐지되는 단계; 탐지된 환경 정보에 따라 절삭유 공급 조건이 설정되는 단계; 설정된 공급 조건에 따라 가열 또는 냉각 조건이 설정되는 단계; 설정된 가열 또는 냉각 조건에 따라 절삭유가 공급되는 단계; 공급되는 절삭유가 적정 수준에 있는지 여부가 판단되는 단계; 및 공급되는 절삭유의 유량이 조절되는 단계를 포함하고, 가열은 분리 가능한 면상 발열체의 의하여 이루어진다.According to another suitable embodiment of the present invention, a method of controlling the temperature of cutting oil includes detecting an environment to which cutting oil is supplied; Setting cutting oil supply conditions according to detected environmental information; Setting heating or cooling conditions according to set supply conditions; Supplying cutting oil according to set heating or cooling conditions; A step of determining whether the supplied cutting oil is at an appropriate level; And a step of controlling the flow rate of the supplied cutting oil, and heating is performed by a detachable planar heating element.
본 발명에 따른 절삭유 온도 조절 장치는 작업 환경 또는 가공 조건에 따라 절삭유의 온도를 적절하게 조절하여 공급하여 절삭유의 효과가 상승되도록 한다. 본 발명에 따른 온도 조절 장치는 가열 수단이 분리 가능한 구조를 가지는 것에 의하여 사용 편의성이 향상되도록 한다. 본 발명에 따른 절삭 온도 조절 방법은 자동 CNC 선반을 비롯하여 다양한 절삭, 연삭, 연마, 인발, 프레스 또는 압연과 같은 다양한 형태의 금속 가공유에 적용될 수 있다. The cutting oil temperature control device according to the present invention increases the effectiveness of the cutting oil by appropriately controlling and supplying the temperature of the cutting oil according to the working environment or processing conditions. The temperature control device according to the present invention improves convenience of use by having a structure in which the heating means is detachable. The cutting temperature control method according to the present invention can be applied to various types of metal processing oil such as automatic CNC lathes and various cutting, grinding, polishing, drawing, pressing, or rolling.
도 1은 본 발명에 따른 절삭유 온도 조절 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 절삭유 온도 조절 장치가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 온도 조절 장치에 적용되는 가열 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 절삭유의 온도 조절 방법의 실시 예를 도시한 것이다.Figure 1 shows an embodiment of a cutting oil temperature control device according to the present invention.
Figure 2 shows an embodiment in which the cutting oil temperature control device according to the present invention is applied.
Figure 3 shows an embodiment of a heating module applied to the temperature control device according to the present invention.
Figure 4 shows an example of a method for controlling the temperature of cutting oil according to the present invention.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다. Below, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the attached drawings, but the examples are for a clear understanding of the present invention and the present invention is not limited thereto. In the description below, components having the same reference numerals in different drawings have similar functions, so unless necessary for understanding the invention, the description will not be repeated, and well-known components will be briefly described or omitted, but the present invention It should not be understood as being excluded from the embodiments.
도 1은 본 발명에 따른 절삭유 온도 조절 장치의 실시 예를 도시한 것이다.Figure 1 shows an embodiment of a cutting oil temperature control device according to the present invention.
도 1을 참조하면, 절삭유 온도 조절 장치는 절삭유의 공급 조건에 따라 상태를 탐지하는 상태 탐지 유닛(11); 상태 탐지 유닛(11)으로부터 전송된 정보에 기초하여 절삭유를 냉각시키거나, 가열하는 냉온 조절 유닛(12); 온도 조절이 된 절삭유의 유량을 조절하는 유량 조절 유닛(13); 및 공급되는 윤활유의 상태를 탐지하는 공급 탐지 유닛(14)을 포함한다.Referring to Figure 1, the cutting oil temperature control device includes a state detection unit 11 that detects the state according to the supply conditions of the cutting oil; a cold/temperature control unit (12) that cools or heats the cutting oil based on information transmitted from the condition detection unit (11); A flow rate control unit (13) that controls the flow rate of temperature-controlled cutting oil; and a supply detection unit 14 that detects the condition of the supplied lubricating oil.
절삭유는 다양한 절삭, 연삭, 연마, 인발, 프레스 또는 압연과 같은 다양한 형태의 금속 가공유가 될 수 있지만 바람직하게 자동 CNC(Computer Numerical Control) 선반 작업 과정에서 공급되는 절삭유가 될 수 있다. 상태 탐지 유닛(11)에 의하여 외부 환경, 내부 환경 및 작업 조건이 탐지될 수 있다. 구체적으로 작동 탐지 유닛(15)에 의하여 가공 조건이 탐지될 수 있고, 예를 들어 공구 종류, 가공 방법, 소재 종류, 열 발생 수준과 같은 작동 조건이 탐지될 수 있다. 외부 탐지 유닛(16)에 의하여 외부 상태가 탐지될 수 있고, 외부 상태는 외부 온도, 습도 또는 이와 유사한 외부 환경 상태를 포함할 수 있다. 내부 탐지 유닛(17)에 의하여 절삭유가 저장된 내부 상태가 탐지될 수 있고, 예를 들어 내부 탐지 유닛(17)에 의하여 절삭유의 온도, 절삭유 공급 탱크의 내부 압력 또는 절삭유의 점도가 탐지될 수 있다. 외부 탐지 유닛(16) 및 내부 탐지 유닛(17)에 탐지된 정보가 상태 탐지 유닛(11)으로 전송되면 상태 탐지 유닛(11)은 작동 탐지 유닛(15)에 의하여 설정되는 작동 조건에 대한 정보와 함께 탐지 정보를 냉온 조절 유닛(12)으로 전송할 수 있다. 냉온 조절 유닛(12)은 상태 탐지 유닛(11)으로부터 전송된 정보에 기초하여 냉각기(18)를 작동시키거나, 히터(19)를 작동시킬 수 있다. 냉온 조절 유닛(12)은 냉각기(18) 또는 히터(19)의 작동 시간을 설정할 수 있고, 상태 탐지 유닛(11)으로부터 실시간으로 전달되는 탐지 정보에 기초하여 절삭유가 정해진 온도 범위에서 유지되도록 냉각기(18) 또는 히터(19)의 작동을 조절할 수 있다. 냉각기(18)은 절삭유 공급 탱크의 내부에 배치되거나, 절삭유 공급 탱크의 외부에 배치될 수 있고, 히터(19)는 절삭유 공급 탱크의 내부에 배치되거나, 절삭유 공급 탱크의 표면에 부착될 수 있다. 예를 들어 절삭유 공급 탱크로부터 배출되는 절삭유가 냉각기(18)를 경유하여 공정 과정에 공급될 수 있다. 냉각기(18) 또는 히터(19)는 다양한 방법으로 절삭유를 냉각 또는 가열시킬 수 있다. 냉각 또는 가열이 된 절삭유는 유량 조절 유닛(13)에 의하여 공급 수준이 조절될 수 있고, 공급되는 절삭유의 상태가 공급 탐지 유닛(14)에 의하여 탐지될 수 있다. 공급 탐지 유닛(14)은 공급되는 절삭유의 유량 및 온도를 탐지할 수 있고, 공급 탐지 유닛(14)에 의하여 탐지된 정보가 제어 모듈(C)로 전송될 수 있다. 제어 모듈(C)은 공급 탐지 유닛(14)으로부터 전송된 정보에 기초하여 공급되는 절삭유가 미리 결정된 범위에 있는지 여부를 판단하고, 판단 결과를 냉온 조절 유닛(12)으로 전송할 수 있다. 제어 모듈(C)에 의하여 절삭유의 공급, 상태 탐지 유닛(11)의 작동, 냉각기(18) 또는 히터(19)의 작동이 조절될 수 있다. 절삭유는 다양한 방법으로 공급될 수 있다. The cutting oil can be various types of metal processing oil such as cutting, grinding, polishing, drawing, pressing or rolling, but is preferably a cutting oil supplied during an automatic CNC (Computer Numerical Control) lathe operation. The external environment, internal environment and working conditions can be detected by the condition detection unit 11. Specifically, processing conditions may be detected by the operation detection unit 15, for example, operation conditions such as tool type, processing method, material type, and heat generation level may be detected. External conditions may be detected by the external detection unit 16, and the external conditions may include external temperature, humidity, or similar external environmental conditions. The internal state in which the cutting oil is stored can be detected by the internal detection unit 17, for example, the temperature of the cutting oil, the internal pressure of the cutting oil supply tank, or the viscosity of the cutting oil can be detected by the internal detection unit 17. When the information detected by the external detection unit 16 and the internal detection unit 17 is transmitted to the state detection unit 11, the state detection unit 11 receives information about the operating conditions set by the operation detection unit 15 and Together, detection information can be transmitted to the cold/temperature control unit 12. The cold/temperature control unit 12 may operate the cooler 18 or the heater 19 based on information transmitted from the condition detection unit 11. The cold/temperature control unit 12 can set the operation time of the cooler 18 or the heater 19, and the cooler ( 18) Alternatively, the operation of the heater 19 can be adjusted. The cooler 18 may be placed inside the coolant supply tank or outside the coolant supply tank, and the heater 19 may be placed inside the coolant supply tank or attached to the surface of the coolant supply tank. For example, cutting oil discharged from the cutting oil supply tank may be supplied to the process through the cooler 18. The cooler 18 or heater 19 can cool or heat the cutting oil in various ways. The supply level of cooled or heated cutting oil can be adjusted by the flow rate control unit 13, and the state of the supplied cutting oil can be detected by the supply detection unit 14. The supply detection unit 14 can detect the flow rate and temperature of the supplied cutting oil, and the information detected by the supply detection unit 14 can be transmitted to the control module (C). The control module C may determine whether the supplied cutting oil is in a predetermined range based on the information transmitted from the supply detection unit 14 and transmit the determination result to the cold/temperature control unit 12. The supply of cutting oil, operation of the status detection unit 11, and operation of the cooler 18 or heater 19 can be controlled by the control module (C). Cutting fluid can be supplied in a variety of ways.
도 2는 본 발명에 따른 절삭유 온도 조절 장치가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.Figure 2 shows an embodiment in which the cutting oil temperature control device according to the present invention is applied.
도 2를 참조하면, 냉온 조절 유닛(13)은 절삭유 탱크(21)에 분리 가능하도록 부착되는 발열 시트(23) 또는 절삭유 탱크(21)의 내부에 배치되는 저항 가열 수단(24)을 포함한다. Referring to FIG. 2, the cold/temperature control unit 13 includes a heating sheet 23 detachably attached to the cutting oil tank 21 or a resistance heating means 24 disposed inside the cutting oil tank 21.
절삭유는 절삭유 탱크(21)에 저장될 수 있고, 절삭유 탱크(21)는 예를 들어 전체적으로 사각 박스 형상이 될 수 있고, 내부에 액체가 수용되어 저장될 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있다. 절삭유 탱크(21)는 예를 들어 스테인리스 스틸과 같은 소재로 만들어질 수 있고, 고정된 구조 또는 이동 가능한 구조를 가질 수 있다. 절삭유 탱크(21)의 위쪽 표면 또는 다른 표면에 면상 발열체(22a, 22b)가 설치될 수 있다. 면상 발열체(22a, 22b)는 표면의 내부에 내장되도록 배치되거나, 표면의 안쪽 면에 부착되어 절삭유 탱크(21)의 내부로 열을 전달할 수 있도록 설치될 수 있다. 각각이 띠 형상을 가지는 다수 개의 면상 발열체(22a, 22b)가 절삭유 탱크(21)의 표면에 길이 방향을 따라 연장되도록 배치될 수 있다. 다수 개의 면상 발열체(22a, 22b)가 전기적으로 서로 연결될 수 있고, 면상 발열체(22a, 22b)에 연결 전극(221a, 221b)이 형성될 수 있고, 연결 전극(221a, 221b)은 절삭유 탱크(21)의 외부로 돌출되도록 형성될 수 있다. 연결 전극(221a, 221b)에 외부 전력 공급 수단 및 공급 조절 수단이 연결되어 필요에 따라 면상 발열체(22a, 22b)에 전력이 공급되어 발열이 될 수 있다. 절삭유 탱크(21)의 표면에 분리 가능하도록 발열 시트(23)가 분리 가능하도록 부착될 수 있다. 발열 시트(23)는 예를 들어 탄소 섬유, 탄소 나노 튜브 또는 금속사로 만들어진 시트가 될 수 있고, 적절한 부착 수단에 의하여 절삭유 탱크(21)에 부착될 수 있다. 예를 들어 발열 시트(23)는 자성체 또는 접착 층에 의하여 절삭유 탱크(21)의 표면에 분리 가능하도록 부착될 수 있다. 발열 시트(23)는 전력 공급에 의하여 발열될 수 있고, 제어 모듈(26)의 제어에 의하여 발열 수준이 조절될 수 있다. 선택적으로 절삭유 탱크(21)의 내부에 저항 가열 수단(24)이 배치될 수 있다. 저항 가열 수단은 예를 들어 니크롬, 텅스텐 또는 이와 유사한 줄 열 발생을 위한 전기 저항체를 포함할 수 있고, 절삭유 탱크(21)의 내부에 잠기도록 배치될 수 있다. 저항 가열 수단(24)에 전력 공급을 위한 전극 단자가 절삭유 탱크(21)의 외부로 노출될 수 있고, 전극 단자에 전원이 연결되어 저항 가열 수단(24)이 발열될 수 있다. 냉각기(18)는 열교환기 구조가 될 수 있고, 냉매 공급 수단(181)에 의하여 공급되는 냉매의 기화에 따라 절삭유 탱크(21)의 내부에서 열 교환이 되어 절삭유가 냉각될 수 있다. 냉각기(18)는 절삭유 탱크(21)의 내부에 배치되거나, 절삭유 탱크(21)의 외부에 배치될 수 있다. 절삭유 탱크(21)에 공급 도관(211)이 형성될 수 있고, 공급 도관(211)에 냉각 수단(18a)이 배치되어 공급되는 냉각수의 온도가 조절될 수 있다. 절삭유의 냉각은 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 공급 도관(211)에 유량 탐지 모듈(25)이 배치될 수 있고, 유량 탐지 모듈(25)에 의하여 공급 도관(211)을 통하여 배출되는 절삭유의 온도, 압력 및 점도가 탐지될 수 있다. 또한 냉각 수단(18a)에 의한 열 교환 수준이 탐지되어 유량 탐지 모듈(25)에 의하여 탐지된 정보와 함께 공급 탐지 유닛(14)으로 전송될 수 있다. 공급 탐지 유닛(14)은 전송된 정보를 제어 모듈(26)로 전송할 수 있고, 제어 모듈(26)은 전송된 정보에 기초하여 가열 수단 또는 냉각기(18)의 작동을 조절할 수 있다. 가열 수단 또는 냉각 수단의 조절은 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.Cutting oil may be stored in the cutting oil tank 21, and the cutting oil tank 21 may have, for example, an overall square box shape and may have various structures in which liquid can be accommodated and stored therein. The cutting oil tank 21 may be made of a material such as stainless steel, for example, and may have a fixed or movable structure. The planar heating elements 22a and 22b may be installed on the upper surface of the cutting oil tank 21 or another surface. The planar heating elements 22a and 22b may be arranged to be embedded inside the surface, or may be attached to the inner surface of the surface to transfer heat to the inside of the cutting oil tank 21. A plurality of planar heating elements 22a and 22b, each of which has a strip shape, may be arranged to extend along the longitudinal direction on the surface of the cutting oil tank 21. A plurality of planar heating elements (22a, 22b) may be electrically connected to each other, and connection electrodes (221a, 221b) may be formed on the planar heating elements (22a, 22b), and the connection electrodes (221a, 221b) may be connected to the cutting oil tank (21). ) can be formed to protrude to the outside of the. An external power supply means and a supply control means are connected to the connection electrodes 221a and 221b, so that power can be supplied to the planar heating elements 22a and 22b as needed to generate heat. The heating sheet 23 may be detachably attached to the surface of the cutting oil tank 21. The heating sheet 23 may be, for example, a sheet made of carbon fiber, carbon nanotubes, or metal thread, and may be attached to the cutting oil tank 21 by an appropriate attachment means. For example, the heating sheet 23 may be detachably attached to the surface of the cutting oil tank 21 using a magnetic material or an adhesive layer. The heating sheet 23 can generate heat by power supply, and the heat generation level can be adjusted by control of the control module 26. Optionally, resistance heating means 24 may be disposed inside the cutting oil tank 21. The resistive heating means may include, for example, nichrome, tungsten or similar electrical resistors for Joule heat generation, and may be arranged to be immersed in the interior of the coolant tank 21 . An electrode terminal for supplying power to the resistance heating means 24 may be exposed to the outside of the cutting oil tank 21, and power may be connected to the electrode terminal to generate heat in the resistance heating means 24. The cooler 18 may have a heat exchanger structure, and heat can be exchanged inside the cutting oil tank 21 according to vaporization of the refrigerant supplied by the refrigerant supply means 181, thereby cooling the cutting oil. The cooler 18 may be placed inside the cutting oil tank 21 or may be placed outside the cutting oil tank 21. A supply conduit 211 may be formed in the cutting oil tank 21, and a cooling means 18a may be disposed in the supply conduit 211 to control the temperature of the supplied coolant. Cooling of the cutting oil can be achieved in various ways and is not limited to the presented embodiment. A flow detection module 25 may be disposed in the supply conduit 211, and the temperature, pressure, and viscosity of the cutting oil discharged through the supply conduit 211 may be detected by the flow detection module 25. Additionally, the level of heat exchange by the cooling means 18a can be detected and transmitted to the supply detection unit 14 together with the information detected by the flow detection module 25. The supply detection unit 14 may transmit the transmitted information to the control module 26 , which may regulate the operation of the heating means or cooler 18 based on the transmitted information. Adjustment of the heating means or cooling means can be achieved in various ways and is not limited to the presented embodiment.
도 3은 본 발명에 따른 온도 조절 장치에 적용되는 가열 모듈의 실시 예를 도시한 것이다. Figure 3 shows an embodiment of a heating module applied to the temperature control device according to the present invention.
도 3을 참조하면, 발열 시트(23)는 발열 층(31) 및 자성 층(35)을 포함한다. 발열 시트(23)는 다양한 구조를 가질 수 있고, 예를 들어 폴리에스테르, 아크릴, 폴리에스테르, 폴리에폭시 또는 폴리우레탄과 같은 베이스 기재(31)에 탄소나노튜브, 이와 유사한 금속 사, 금속 분말에 의하여 형성된 전도 패턴(32)을 포함할 수 있다. 또한 베이스 기재(31)의 내부에 니오븀 또는 이와 유사한 자성 소재의 분말로 형성된 자성 패턴(33_1 내지 33_K)을 포함할 수 있다. 전도 패턴(32)은 다수 개의 U-형상이 서로 연결된 구조가 형성될 수 있고, 전도 패턴(32)의 양쪽 끝에 공급 단자(311a, 311b)가 형성될 수 있다. 자성 패턴(33_1 내지 33_K)은 서로 분리된 다수 개의 선형 자석 띠로 이루어질 수 있다. 도 3의 아래쪽을 참조하면, 발열 시트(23)는 절삭유 탱크의 표면과 접촉되는 전달 층(34); 전달 층(34)의 위쪽에 형성되는 발열 층(31); 발열 층(31)의 위쪽에 형성되는 자성 층(35); 및 자성 층(35)의 바깥쪽 표면에 형성되는 단열 층(36)으로 이루어질 수 있다. 전달 층(34)은 열전달 계수가 높은 소재로 만들어질 수 있고, 발열 층(31)은 위에서 설명된 전도 패턴(32)을 포함할 수 있다. 자성 층(35)은 또한 자성 패턴(33_1 내지 33_K)을 포함할 수 있고, 휘어질 수 있는 특성을 가지면서 다양한 두께로 만들어질 수 있다. 발열 층(31)은 다양한 크기로 만들어져 절삭유 탱크의 표면에 부착될 수 있고, 공급 단자(311a, 311b)에 연결될 수 있는 어댑터 유닛이 만들어질 수 있다. 발열 시트(23)는 분리 가능하도록 절삭유 탱크의 표면에 부착될 수 있고, 적절한 전원이 공급 전극(311a, 311b)에 연결되어 전력이 공급될 수 있다. 저항 가열 수단(24)은 절삭유 탱크의 내부에 설치될 수 있고, 탱크의 내부에 배치되는 다수 개의 U 형상이 서로 연결된 선형 튜브 저항체(37)를 포함할 수 있다. 선형 튜브 저항체(37)는 다양한 도전성 소재로 만들어질 수 있고, 텅스텐 소재, 탄소 섬유 소재 또는 이와 유사한 소재로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 선형 튜브 저항체(37)의 양쪽 끝 부분에 전극 단자(37a, 37b)가 형성될 수 있고, 전극 단자(37a, 37b)는 절삭유 탱크의 외부로 노출될 수 있다. 외부로 노출된 전극 단자(37a, 37b)에 커넥터(38a, 38b)가 연결될 수 있고, 커넥터(38a, 38b)는 전원(39)에 연결될 수 있다. 전원(39)에 자동 연결 수단(391)이 결합되고, 자동 연결 수단(391)은 제어 모듈로부터 전달되는 신호에 따라 전원(39)을 작동시키거나, 중단시킬 수 있다. 저항 가열 수단(24)은 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.Referring to FIG. 3, the heating sheet 23 includes a heating layer 31 and a magnetic layer 35. The heating sheet 23 may have various structures, for example, a base material 31 such as polyester, acrylic, polyester, polyepoxy, or polyurethane may be formed by carbon nanotubes, metal threads similar thereto, or metal powder. It may include a formed conductive pattern 32. Additionally, the base substrate 31 may include magnetic patterns 33_1 to 33_K formed of niobium or similar magnetic material powder. The conductive pattern 32 may have a structure in which a plurality of U-shapes are connected to each other, and supply terminals 311a and 311b may be formed at both ends of the conductive pattern 32. The magnetic patterns 33_1 to 33_K may be composed of a plurality of linear magnetic bands separated from each other. Referring to the bottom of FIG. 3, the heating sheet 23 includes a transfer layer 34 in contact with the surface of the cutting oil tank; a heat generating layer (31) formed above the transfer layer (34); A magnetic layer (35) formed above the heating layer (31); and an insulating layer 36 formed on the outer surface of the magnetic layer 35. The transfer layer 34 may be made of a material with a high heat transfer coefficient, and the heating layer 31 may include the conductive pattern 32 described above. The magnetic layer 35 may also include magnetic patterns 33_1 to 33_K, and may be made of various thicknesses while having bendable properties. The heating layer 31 can be made in various sizes and attached to the surface of the cutting oil tank, and an adapter unit can be made that can be connected to the supply terminals 311a and 311b. The heating sheet 23 can be detachably attached to the surface of the cutting oil tank, and an appropriate power source can be connected to the supply electrodes 311a and 311b to supply power. The resistance heating means 24 may be installed inside the coolant tank and may include a plurality of U-shaped linear tube resistors 37 disposed inside the tank connected to each other. The linear tube resistor 37 may be made of various conductive materials, but is not limited to tungsten material, carbon fiber material, or similar materials. Electrode terminals 37a and 37b may be formed at both ends of the linear tube resistor 37, and the electrode terminals 37a and 37b may be exposed to the outside of the cutting oil tank. The connectors 38a and 38b may be connected to the externally exposed electrode terminals 37a and 37b, and the connectors 38a and 38b may be connected to the power source 39. An automatic connection means 391 is coupled to the power source 39, and the automatic connection means 391 can operate or stop the power source 39 according to a signal transmitted from the control module. The resistive heating means 24 can be made of various structures and is not limited to the presented embodiment.
도 4는 본 발명에 따른 절삭유의 온도 조절 방법의 실시 예를 도시한 것이다.Figure 4 shows an example of a method for controlling the temperature of cutting oil according to the present invention.
도 4를 참조하면, 절삭유의 온도 조절 방법은 절삭유가 공급되는 환경이 탐지되는 단계(P41); 탐지된 환경 정보에 따라 절삭유 공급 조건이 설정되는 단계(P42); 설정된 공급 조건에 따라 가열 또는 냉각 조건이 설정되는 단계(P43); 설정된 가열 또는 냉각 조건에 따라 절삭유가 공급되는 단계(P44); 공급되는 절삭유가 적정 수준에 있는지 여부가 판단되는 단계(P45); 및 공급되는 절삭유의 유량이 조절되는 단계(P46)를 포함하고, 가열은 분리 가능한 면상 발열체의 의하여 이루어진다.Referring to FIG. 4, the method of controlling the temperature of cutting oil includes detecting the environment in which cutting oil is supplied (P41); A step in which cutting oil supply conditions are set according to the detected environmental information (P42); A step in which heating or cooling conditions are set according to the set supply conditions (P43); A step in which cutting oil is supplied according to set heating or cooling conditions (P44); A step in which it is determined whether the supplied cutting oil is at an appropriate level (P45); and a step (P46) in which the flow rate of the supplied cutting oil is adjusted, and heating is performed by a detachable planar heating element.
절삭유는 공급 탱크에 저장될 수 있고, 공급 탱크의 외부 환경이 적절한 탐지 수단에 의항 탐지될 수 있다(P41). 탐지 수단에 의하여 탐지된 정보가 제어 모듈로 전송될 수 있고, 제어 모듈은 탐지된 환경에 기초하여 절삭유의 공급 조건을 설정할 수 있다(P42). 공급 조건에 따라 냉각 수단 또는 가열 수단의 작동 조건이 결정되어 냉각 수단 또는 가열 수단이 작동될 수 있다(P43). 이와 같이 냉각 수단 또는 가열 수단의 작동에 절삭유의 온도가 조절되면 유량 조절 유닛에 의하여 공급되는 절삭유의 유량이 조절되어 절삭유가 공급될 수 있다(P44). 공급 탐지 유닛에 의하여 실시간으로 공급되는 절삭유의 상태가 탐지되어 적정 수준에 있는지 여부가 판단될 수 있다(P45). 만약 적정 수준이 아니라면(NO), 가열/냉각 조건이 다시 설정될 수 있다(P43). 이에 비하여 적정 수준이라면(YES), 유량이 유지되거나 또는 조절되는 것과 같이 유량 조절이 될 수 있다(P46). 절삭유의 온도 조절은 사용 환경 및 작동 조건에 따라 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.The cutting fluid can be stored in a supply tank, and the external environment of the supply tank can be detected by suitable detection means (P41). Information detected by the detection means may be transmitted to the control module, and the control module may set supply conditions of cutting oil based on the detected environment (P42). Depending on the supply conditions, the operating conditions of the cooling means or heating means are determined so that the cooling means or heating means can be operated (P43). In this way, when the temperature of the cutting oil is adjusted by the operation of the cooling means or the heating means, the flow rate of the cutting oil supplied by the flow rate control unit is adjusted so that the cutting oil can be supplied (P44). The state of the cutting oil supplied in real time can be detected by the supply detection unit and it can be determined whether it is at an appropriate level (P45). If it is not at an appropriate level (NO), the heating/cooling conditions can be reset (P43). In comparison, if it is at an appropriate level (YES), the flow rate can be maintained or adjusted (P46). Temperature control of the cutting oil can be achieved in various ways depending on the usage environment and operating conditions and is not limited to the presented embodiment.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.Although the present invention has been described in detail above with reference to the presented embodiments, those skilled in the art will be able to make various variations and modifications without departing from the technical spirit of the present invention by referring to the presented embodiments. . The present invention is not limited by such variations and modifications, but is limited by the claims appended below.
11: 상태 탐지 유닛
12: 냉온 조절 유닛
13: 유량 조절 유닛
14: 공급 탐지 유닛
18: 냉각기
19: 히터
21: 절삭유 탱크
23: 발열 시트
24: 저항 가열 수단
31: 발열 층
35: 자성 층
39: 전원 11: Status detection unit 12: Cold/temperature control unit
13: flow control unit 14: supply detection unit
18: cooler 19: heater
21: cutting oil tank 23: heating sheet
24: resistance heating means 31: heating layer
35: magnetic layer 39: power
Claims (1)
상태 탐지 유닛(11)으로부터 전송된 정보에 기초하여 절삭유가 정해진 온도 범위에서 유지되도록 절삭유를 냉각시키거나, 가열하는 냉/온 조절 유닛(12);
냉/온 조절 유닛(12)의 냉각 또는 가열에 의해 온도 조절이 된 절삭유의 유량을 조절하는 유량 조절 유닛(13); 및
유량 조절 유닛(13)에 의하여 공급 수준이 조절된 절삭유의 온도 및 유량을 탐지하는 공급 탐지 유닛(14)을 포함하고,
냉온 조절 유닛(13)은 절삭유 탱크(21)에 분리 가능하도록 부착되는 발열 시트(23)를 포함하고,
발열 시트(23)는 절삭유 탱크의 표면과 접촉되는 전달 층(34); 전달 층(34)의 위쪽에 형성되는 발열 층(31); 발열 층(31)의 위쪽에 형성되는 자성 층(35); 및 자성 층(35)의 바깥쪽 표면에 형성되는 단열 층(36)으로 이루어지고, 발열 층(31)은 금속 분말에 의하여 형성된 전도 패턴(32)을 포함하고, 자성 층(35)은 니오븀을 포함하는 자성 소재의 분말로 형성된 자성 패턴(33_1 내지 33_K)을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭유 온도 조절 장치.
Information about the operating conditions, including the tool type, processing method and material type of the machine tool for which the cutting fluid detected by the operation detection unit 15 is used; information about external environmental conditions including external temperature and humidity detected by external detection unit 16; and a condition detection unit 11 that receives information about the internal state including the internal temperature and internal pressure of the supply tank in which the cutting fluid detected by the internal detection unit 17 is stored.
a cold/temperature control unit (12) that cools or heats the cutting oil so that the cutting oil is maintained in a predetermined temperature range based on information transmitted from the condition detection unit (11);
A flow rate control unit (13) that controls the flow rate of cutting oil whose temperature is controlled by cooling or heating of the cold/temperature control unit (12); and
It includes a supply detection unit (14) that detects the temperature and flow rate of the cutting oil whose supply level is adjusted by the flow rate control unit (13),
The cold/temperature control unit 13 includes a heating sheet 23 detachably attached to the cutting oil tank 21,
The heating sheet 23 includes a transfer layer 34 in contact with the surface of the cutting oil tank; a heat generating layer (31) formed above the transfer layer (34); A magnetic layer (35) formed above the heating layer (31); and a heat insulating layer 36 formed on the outer surface of the magnetic layer 35, the heat generating layer 31 includes a conductive pattern 32 formed by metal powder, and the magnetic layer 35 is made of niobium. A cutting oil temperature control device comprising a magnetic pattern (33_1 to 33_K) formed of powder of a magnetic material containing.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A107 | Divisional application of patent | ||
| A201 | Request for examination |