KR970002221B1 - 와이어 전극 이송 공급을 위한 제트수류의 회수기를 갖는 와이어 방전 가공기 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

와이어 전극 이송 공급을 위한 제트수류의 회수기를 갖는 와이어 방전 가공기

제1도는 본 발명의 일실시예에 관한 제트수류 회수기를 정비한 와이어 방전 가공기의 개략구성도.

제2도는 본 발명 제트수류 회수기의 상세 단면도.

제3도는 감압링의 단면도.

제4도는 제트수류 회수기의 부품 분해사시도.

제5도는 와이어 전극의 결선 상태도.

제6도는 종래의 장치를 도시한 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 제트수류회수기 21 : 본체

22, 23 : 측면덮개 24(25, 26) : 감압링

27 : 감압링 삽입구멍 28 : 접속부

29 : 송출부 30 : 1차배출구

31 : 2차배출구 33, 34 : 배출호스

본 발명은 와이어 방전 가공 장치에 관한 것으로 특히 와이어 전극의 자동결선시 와이어를 이송시켜주기 위하여 공급해주는 제트수류를 회수하기 위한 장치에 관한 것이다.

와이어 방전 가공기는 피가공물에 대하여 와이어 전극을 미소한 간격을 유지하도록 대향시키고, 피가공물과 연속적으로 자동 공급되는 와이어 전극 사이에 펄스성의 방전을 반복하여 발생시키고, 방전에너지에 의해 피가공물을 절단가공하는 장치로서 통상 와이어 전극으로는 직경이 0.02∼0.2㎜ 정도의 매우 가는 금속선, 특히 구리재질의 선이 많이 사용된다.

이와 같이 와이어 방전 가공기는 금속선과 피가공물과의 사이의 방전을 이용하여 공작물을 가공하게 되는 것인데 방전을 일으키는데 사용되는 금속선의 굵기가 매우 가늘고 높은 열에 쉽게 절단될 염려가 있기 때문에 냉각수를 공급해서 냉각시켜 줌과 아울러 와이어 전극을 연속적으로 공급해 주게 되며 와이어는 제5도에서 도시한 바와 같이 공급측 와이어가이드(1)와 피가공물(2), 미리 성형한 가공개시구멍(3)를 거쳐 수용측 와이어가이드(4)를 통과하도록 한 후 사용이 끝난 와이어 전극(5)를 저장상자(6)에 회수하여 폐기처분하게 된다.

이때 처음으로 작업하게 될 때나 와이어가 단선되었을 경우, 와이어를 결선시키는 방법으로는 여러 가지가 사용되고 있으나, 최근에는 제트수류의 강한 압력과 속도에 의해 와이어를 장치속으로 통과하도록 밀어 넣는 방식이 많이 사용되고 있다.

이와 같은 방식의 대표적인 기술로는 국제공개 WO 90/12672호를 들 수 있으며 이를 제6도에 도시하였다.

상기한 발명은 가공개시전 또는 가공중에 이상 상태가 발생하여 와이어 전극(5)이 단선된 경우 자동적으로 와이어 전극(5)의 남은 부분(5-1)를 피가공물(2)로부터 제거하고 공급측 와이어가이드(1)를 통과해 나온 새로운 와이어 전극(5-2)를 피가공물(2)의 구멍(3)에 관통시킨 후 수용측 와이어가이드(4)로 끼워 도시되지 아니한 펌프를 가동시켜 로울러 유니트(7)내부로 제트수류(8)를 공급시킨다.

이때 공급되는 제트수류(8)의 공급수압은 8㎏f/㎠ 정도로서 로울러 유니트(7)내부에서 안내파이프(9)를 경유하여 견인로울러(10)(11)를 거쳐 배출되어 저장상자(6)로 회수되어 진다. 그리고 제트수류(8)는 안내파이프(9)내부의 와이어 전극(5)에 반송력을 부여, 즉 견인로울러(10)(11)쪽으로 이송시키도록 작용함과 동시에 로울러 유니트(7)내부에 마련된 풀리(12)를 화살표 방향으로 회전시킨다.

풀리(12)는 회전에 의해 로울러 유니트(7)내부의 와이어 전극(5)이 방향 전환때 부하를 저감시킴과 동시에 제트수류(8)의 추진력을 받아 회전하면서 와이어 전극(5)의 이송을 돕는다.

다음에 안내 파이프(9)를 통과한 제트수류(8)는 견인로울러(10)(11)에서 배출되며 와이어전극(5)과 함께 저장상자(6)에 회수되지만 제트수류(8)만은 물분리판(13)에 의해 와이어 전극(5)과 분리되고 회수상자(13)의 바닥부에 저장된다.

그리고 저장상자(6)에 저장된 제트수류(8)가 소정의 수위에 도달했을 때 플로트 스위치(14)가 동작하여 펌프(15)를 구동하고 저장상자(6)내부의 물을 퍼올려 가공액 탱크(16)에 되돌려 준다. 또한 견인로울러(10)(11)에서 제트수류(8)를 배출할 때 로울러부(10)(11)를 열어둠으로써 제트수류(8)의 흐름이 양호하게 되고 안내파이프(9)출구부의 압력손실을 저감하여 제트수류(8)의 수량을 확보하게 된다.

즉, 로울러(10)는 와이어전극(5)를 단선등으로 인하여 제거할 때는 에어실린더(17)에 의해 레버부재(18)를 거쳐서 위쪽으로 밀어 올려져서 로울러 사이를 개방하며 단선된 와이어전극(5-1)이 제거되고 새로운 와이어전극(5-2)이 공급시 로울러(10)(11)는 닫혀지게 되어 와이어전극(5)은 각 로울러(10)(11)사이에 끼워져서 공급되는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 제트수류에 의한 와이어 전극 공급방식은 그 구조상 다음과 같이 몇가지 치명적인 약점을 갖고 있다. 와이어 전극(5)이 결선된 후 와이어전극(5)의 지속적인 공급 및 긴장 상태의 조절은 견인로울러(10)(11)를 통하여 이루어지게 되는데 로울러(10)(11)를 구동시키기 위한 구동모우터(도시되어 있지 않음)와 에어실린더(17) 및 레버부재(18)등의 복잡한 부대설비들이 견인로울러(10)(11)에 부속되어 있기 때문에 와이어전극(5)를 결선시키기 위해 공급하는 제트수류(8)가 이들 장치들에 직접 접촉하게 되므로써 누전등 전기 계통에 좋지 않은 영향을 주어 고장이 자주 나고 장치들을 녹슬게 하여 내구연한이 짧아져 부품의 교환이 잦아지게 된다.

또한 사용이 끝난 와이어 전극과 물을 동시에 회수 저장해야 하므로 저장상자(6)의 크기가 커지고 제트수류(8)의 물분리판(13)와 가공액탱크(16) 및 가공액탱크(16)로 물을 퍼올리기 위한 플로트 스위치(14)와 펌프(15)등의 부대설비가 필요하여 구조가 매우 복잡해지는 것이다.

본원 고안의 목적은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로 공급되는 제트수류를 로울러에 접촉하기 전에 회수할 수 있는 제트수류 회수장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 상기한 목적은 공급측 와이어가이드로부터 수용측 와이어가이드로 인입된 와이어 전극을 제트수류의 반송력에 의해 안내파이프 속을 통과하여 견인로울러까지 이송 공급시켜 자동결선시켜 주는 와이어 방전 가공기에 있어서, 상기 제트수류와 와이어 전극이 통과하는 상기 안내파이프 끝단으로 그의 내경이 급격히 감소되는 감압링에 의해 유체저항을 유발시켜 상기 제트수류가 상기 견인로울러로 방출되는 것을 방지하고 이보다 저압상태인 대기압에 개방된 물받이상에로 회수토록 하는 제트수류 회수기를 설치하므로써 달성하며, 이와 같은 구성에 의해 상기 회수기를 통하여 제트수류는 회수되고 와이어 전극만이 회수기를 통과하게 된다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 따라서 설명한다.

제1도 내지 제4도에서 제6도에 동일한 부호는 동일 또는 해당 부분을 나타낸 것이다.

도면부호(20)은 본 발명의 제트수류 회수기로서 안내파이프(9)끝단에 접속되어 그의 후방이 견인로울러(10)(11)에 인접하고 설치되어진다.

회수기(20)는 본체(21)와 양 측면덮개(22)(23)로 구성되며 본체(21)내부에는 복수개의 감압링(24)를 수용토록 축방향으로 삽입구멍(27)이 관통되어 있으며 일측덮개(22)의 접속부(28)를 통하여 안내파이프(9)가 접속되며 타측덮개(23)에는 와이어 송출부(29)가 형성되어 있다.

상기 본체(21) 삽입구멍(27)의 전·후단에는 그의 양측으로 상기 구멍(27)과 연통하는 1, 2차 제트수류 배출구(30)(31)가 상기 구멍(27)보다 낮은 위치를 갖도록 八자 형상으로 삭설되어 있으며 일측덮개(22)에 연결된 2개의 호스접속구(31)(32)를 통하여 각기 배출호스(33)(34)와 연결된다. 좀더 상술하면 1, 2차 배출구(30)(31)는 본체(21)의 양측면으로부터 일정깊이만큼 파서 생긴 홈이며 측면에서 구멍(27)를 통하여 보았을 때 八자 형상을 형성한다.

상기 감압링(24)은 일측덮개부(22) 즉, 접속부(28)에 접하도록 상기 구멍(27)에 내장되는 1차 감압링(25)과 나머지 부분들인 2차 감압링(26)으로 이루어져 있으며 감압링(24)은 대외경부(35)와 소외경부(36)의 2단으로 몸체가 형성되어있다. 대외경부(35)는 구멍(27)속에 긴밀하게 십입되어지며 대외경부(35)가 와이어 송출부(29)쪽을 향하도록 구멍(27)속에 삽입된다. 소외경부(36)에는 복수개의 다리(37)가 돌출되어 있으며 다리(37)사이의 공간부(38)를 통해 제트수류(8)가 배출구(30)(31)로 빠져나가게 된다. 여기서 1차 제트수류 배출구(30)는 배출되는 제트수류가 2차 감압링(26)쪽으로 흘러들어가지 않도록 1차 감압링(25)과 2차 감압링(26)과의 경계선상까지만 공간부를 갖도록 홈을 파서 형성시킨다.

감압링(24)은 제트수류(8)와 와이어전극(5)이 통과하는 구멍의 내경이 급속히 작아지는 테이퍼(39)형상으로 내부가 형성되어 있어 일종의 오리피스 노즐이라 할 수 있으며 송출구멍(40)이 매우 작으므로 제트수류(8)에 대한 유체저항이 매우 높기 때문에 저항 압력을 받은 유체는 다리(37)사이의 공간부(38)와 배출구(30)(31) 및 호스(33)(34)를 거쳐 방전이 일어나고 있는 피가공물(2)를 냉각시켜 주는 냉각수를 회수하는 물받이(41)로 회수하게 된다.

따라서 감압링(24)를 통과하는 유체는 그 수량이 적을 뿐 아니라 압력이 급격히 저하하게 되는데 감압링(24), 특히 제1차 감압링(25)의 송출구멍(40)은 나머지 것들(제2차 감압링들)보다 특히 작게 되어 있어 대부분의 제트수류(8)는 제1차 감압링(25)에 의해서 회수하게 되며 송출구멍(40)이 작은 관계로 연속적으로 이송되는 와이어전극(5)과 접촉하여 마모되거나 절개되는 것을 방지하기 위하여 내마모성재질, 예를 들면 비도전성재질인 세라믹등으로 형성해줌이 바람직하다.

또한 회수기 본체(21)과 덮개(22)(23)는 와이어전극(5)과 쇼트되는 것을 방지하기 위하여 비도전성재질인 플라스틱 재질로 형성해주며 제2차 감압링(26)들은 세라믹이나 또는 비용을 고려하여 내마모성을 갖는 금속체를 성형할 수 있다.

다음에 본 실시예의 동작을 설명한다.

와이어 전극(5)은 도시되지 아니한 공급부로부터 인출되어 캡스턴로울러(42)와 펀치로울러(43)를 통하여 와이어전극 공급모터(44)에 의해 연속적으로 공급되어지는데 공급측 와이어가이드(1)와 비가공물(2)를 통과한 와이어전극(5)를 수용측 와이어가이드(4)에 삽입시킨 상태에서 도시하지 아니한 펌프장치를 구동시키면 고압의 제트수류(8)가 로울러 유니트(7)내부로 인입되어 안내파이프(9)를 타고 견인로울러(10)(11)쪽으로 송출되며 제트수류(8)의 고압 및 고속의 이동력에 따라 와이어 전극(5)이 풀리(12)를 휘돌아 안내파이프(9)끝단으로 빨려나가게 되는 것이다.

이때 안내파이프(9)끝단에 접속된 회수기(2)본체(21)에 내장된 1차 감압링(25)부위에 이르게 되면 갑자기 내경이 축소되어 제트수류(8)가 큰 저항을 받으므로 압력이 급격히 증대되는데 감압링의 다리(37)사이의 공간부(38)를 통하여 연통되어진 배출호스(33)의 끝단이 대기에 개방된 상태이므로 압력차에 따라 제트수류(8)는 본체 구멍(27)와 1차 감압링(25)의 소외경부(36)사이에 형성된 공간 및 1차 제트수류 배출구(30)를 통하여 배출호스(33)끝단의 물받이(41)에 회수되어진다.

이 물받이(41)는 대기압에 개방되어 있으며 수용측 와이어가이드(4)하부로 설치되어 가공물을 냉각시켜 주기 위해 분사되는 냉각수를 모아 담는 함체이다.

실험에 의하면 1차 감압링(25)에 의해 제트수류(8)의 90%는 1차 제트수류 배출구(30)를 통하여 배출되게 되며 송출구멍(40)를 통과한 나머지 제트수류(8)는 압력이 급격히 떨어진채 복수개로 구성된 2차 감압링(26)을 지나면서 2차 제트수류 배출구(31)와 배출호스(34)를 통하여 회수되어지므로써 덮개(23)의 송출부(29)를 통하여는 와이어 전극(5)만 빠져나가게 되는 것이다.

송출부(29)를 빠져나온 와이어 전극(5)은 견인로울러(10)(11)사이를 통과하게 되며 캡스턴·핀치 로울러(42)(43)와 견인로울러(10)(11)의 구동에 의해서 연속적으로 이송 공급되며 방전가공에 사용되고 난 와이어 전극(5)은 저장상자(6)로 회수되어지게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 와이어 전극을 이송 공급시켜 결선하도록 분사되는 제트수류는 회수기에 의하여 전량 물받이로 회수되어지므로 견인로울러에 물이 접촉하여 생기는 누전 현상과 전기계통의 고장 및 장치의 녹슬음을 방지하게 될 뿐 아니라 회수상자의 크기를 작게 할 수 있으며 물을 가공액탱크로 퍼올리기 위한 펌프 및 센서등의 복잡한 구조를 필요로 하지 않게 되어 구조가 매우 간단한 방전가공장치를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 공급측 와이어가이드로부터 수용측 와이어가이드로 인입된 와이어 전극을 제트수류의 반송력에 의해 안내파이프 속을 통과시켜 견인로울러까지 이송공급하여 자동결선시켜 주는 와이어방전 가공기에 있어서, 상기 제트수류와 와이어 전극이 감압링에 의해 유체저항을 유발시켜 상기 제트수류가 상기 견인로울러로 방출되는 것을 방지하고 이보다 저압상태인 대기압에 개방된 물받이에로 회수토록 하는 제트수류 회수기를 설치하여서 됨을 특징으로 하는 와이어 전극의 결선시 공급되는 제트수류 회수기를 갖는 와이어 방전 가공기.
2. 제1항에 있어서, 상기한 제트수류 회수기는 복수개의 감압링을 보유함을 특징으로 하는 와이어 전극의 결선시 공급되는 제트수류 회수기를 갖는 와이어 방전 가공기.
3. 제1항에 있어서, 상기한 감압링은 내마모성 세라믹재질이며 상기한 제트수류 회수기의 본체와 양측면 덮개는 비전도성 플라스틱 재질로 형성함을 특징으로 하는 와이어 전극의 결선시 공급되는 제트수류 회수기를 갖는 와이어 방전 가공기.
4. 제1항에 있어서, 상기 제트수류 회수기는 축방향으로 관통된 삽입구멍속에 상기 감압링의 대외경부를 긴밀하게 수용하며 상기 제트수류는 상기 감압링의 소외경부로부터 돌출된 다리 사이의 공간부를 통하여 상기 삽입 구멍과 연통하도록 삭설된 제트수류 배출구와 배출호스를 거쳐 상기 물받이로 회수됨을 특징으로 하는 와이어 전극의 결선시 공급되는 제트수류 회수기를 갖 와이어 방전 가공기.
5. 제4항에 있어서, 상기 물받이는 피가공물을 냉각시켜주기 위하여 분사된 물을 저장하는 함체임을 특징으로 하는 와이어 전극의 결선시 공급되는 제트수류 회수기를 갖는 와이어 방전 가공기.