KR102277794B1 - Machine tool with tool port conveyor for heavy weight tool - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계에 관한 것으로, 일측부에 매거진이 연결되어 배치되고, 타측부에는 주축이 장착된 주축헤드와 주축의 툴포트를 교환하는 툴포트 교환유닛이 배치되는 장치프레임 및 상기 장치프레임상에 배치되고 매거진 원점과 툴포트 대기 지점간에 툴을 이송하는 툴포트 이송장치를 포함하고, 본 발명에 따르면, 매거진 원점과 툴포트 대기 지점간에 안정적으로 툴포트를 이송 또는 반송할 수 있어 설계 크기, 설계 형상, 설계 치수 등이 큰 소재를 가공하기 위한 비교적 고중량의 툴을 장착하여 운용할 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a machine tool having a tool port transfer device capable of applying a heavy tool, wherein a magazine is connected to one side and disposed on one side, and the other side is a tool port for exchanging the tool port of the spindle head with the spindle mounted on the main shaft. a device frame on which the exchange unit is disposed and a tool port transport device disposed on the device frame and transporting a tool between a magazine origin and a tool port standby point, and according to the present invention, stably between the magazine origin and the tool port standby point Since the tool port can be transported or transported, there is an effect that a relatively heavy tool for processing a material having a large design size, design shape, design dimension, etc. can be mounted and operated.
Description
본 발명은 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고중량의 툴(tool)이 장착된 툴포트(tool port)를 안정적으로 매거진 원점과 툴포트 대기 지점간에 이송 또는 반송할 수 있는 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계에 관한 것이다. The present invention relates to a machine tool having a tool port transfer device capable of applying a heavy tool, and more particularly, stably a tool port equipped with a heavy tool (tool) to the magazine origin and the tool port standby point. It relates to a machine tool having a tool port transfer device that can be transferred or transferred between the two.
일반적으로 공작기계란, 가공 소재를 작업자가 원하는 형상으로 가공하는 기계장치를 총칭한다. 최근에는 NC(Numerical Control) 공작기계가 주로 사용되는데, 입력되는 각종 수치 정보를 기반으로 가공 재료를 다양한 형태로 가공을 하는 자동기계장치를 말한다. In general, a machine tool refers to a machine device that processes a workpiece into a shape desired by an operator. Recently, NC (Numerical Control) machine tools are mainly used, and it refers to an automatic mechanical device that processes materials to be processed in various forms based on various numerical information input.
공작기계의 일 형태는 소재를 가공하는 툴(tool)이 장착된 툴포트(tool port)가 주축의 전단부에 결합되고, 주축이 회전하면서 툴이 소재를 가공하는 구조이다. One form of the machine tool has a structure in which a tool port equipped with a tool for processing a material is coupled to the front end of the main shaft, and the tool processes the material while the main shaft rotates.
소재를 다양한 크기, 형태, 치수 등으로 가공하기 위해서는 그에 맞는 툴로 교체해 주어야 한다. In order to process materials in various sizes, shapes, dimensions, etc., it is necessary to replace them with the appropriate tool.
통상 공작기계에는 다양한 툴이 보관되고 공급되는 교환장치가 배치된다. 그 형태로는 매거진 타입(magazine type), 터렛 타입(turret type) 등이 있다. In general, a machine tool is provided with an exchange device in which various tools are stored and supplied. The form includes a magazine type, a turret type, and the like.
여기서 매거진 타입의 경우, 매거진에서 툴포트를 클램핑하고 자동툴교환장치(ATC;Auto Tool Changer)에 대응되는 위치까지 이송시키면, 자동툴교환장치가 주축의 전단부로 툴포트를 교체한다. Here, in the case of the magazine type, when the tool port is clamped in the magazine and transferred to a position corresponding to an automatic tool changer (ATC), the automatic tool changer replaces the tool port with the front end of the spindle.
그런데 규모가 큰 가공소재의 설계 크기, 설계 형상, 설계 치수 등에 따라 고중량의 툴이 요구되는 경우가 있다. 따라서 당해기술분야에서는 이에 대응할 수 있는 고중량의 툴을 이송시킬 수 있을 정도의 지지력 및 이송력이 우수한 공작기계가 요구된다. However, there are cases where a heavy-duty tool is required depending on the design size, design shape, and design dimensions of a large-scale workpiece. Therefore, in the art, there is a need for a machine tool having excellent support and transport power enough to transport a heavy-duty tool that can cope with this.
본 발명은 상기와 같이 관련 기술분야의 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고중량의 툴(tool)이 장착된 툴포트(tool port)를 안정적으로 매거진 원점과 툴포트 대기 지점간에 이송 또는 반송할 수 있는 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계를 제공하는 데에 있다.The present invention has been devised to solve the problems of the related art as described above, and an object of the present invention is to stably place a tool port equipped with a heavy tool between the magazine origin and the tool port standby point. An object of the present invention is to provide a machine tool having a toolport transfer device that can be transferred or transferred.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계에 관한 것으로, 일측에 매거진이 연결되어 배치되고, 타측에는 주축이 장착된 주축헤드와 주축의 툴포트를 교환하는 툴포트 교환유닛이 배치되는 장치프레임; 및 상기 장치프레임상에 배치되고, 매거진 원점과 툴포트 대기 지점간에 툴을 이송하는 툴포트 이송장치;를 포함하고, 상기 툴포트 이송장치는, 상기 장치프레임상에 배치되고, 매거진 원점에 위치한 툴포트를 고정 또는 해체하는 툴포트 클램핑유닛; 상기 장치프레임상에 배치되고, 상기 툴포트 클램핑유닛과 연계되어 고정된 툴포트를 툴포트 교환유닛에 대응되는 위치까지 이송시키는 툴포트 이송유닛; 및 상기 장치프레임상에 배치되고, 상기 툴포트 클램핑유닛과 상기 툴포트 이송유닛을 이동시키는 이동부;를 포함할 수 있다. The present invention for achieving the above objects relates to a machine tool having a tool port transfer device capable of applying a heavy tool, and a magazine is connected to one side and arranged, and the other side is a spindle head mounted with a spindle and a tool of the spindle a device frame in which a tool port exchange unit for exchanging a port is disposed; and a toolport transport device disposed on the device frame and configured to transport the tool between the magazine origin and the toolport standby point, wherein the toolport transport device is disposed on the device frame and positioned at the magazine origin. a tool port clamping unit for fixing or dismantling the port; a tool port transfer unit disposed on the device frame and connected to the tool port clamping unit to transfer the fixed tool port to a position corresponding to the tool port exchange unit; and a moving unit disposed on the device frame and configured to move the toolport clamping unit and the toolport transfer unit.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 이동부는, 상기 장치프레임의 상부에 배치되는 이동베이스; 및 상기 이동베이스상에 배치되고, 상기 툴포트 클램핑유닛 및 상기 툴포트 이송유닛과 연계되며 상기 툴포트 클램핑유닛 및 상기 툴포트 이송유닛을 이동시키는 구동유닛;을 포함할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, the moving unit includes: a moving base disposed on the upper portion of the device frame; and a driving unit disposed on the movable base, connected to the toolport clamping unit and the toolport transfer unit, and configured to move the toolport clamping unit and the toolport transfer unit.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 구동유닛은, 상기 이동베이스상에 모터브라켓으로 고정되어 배치되는 서보모터; 및 일단부는 상기 서보모터에 커플링으로 연결되고, 타단부는 상기 이동베이스상에 배치되는 지지브라켓에 지지베어링으로 연결되는 볼스크류;를 포함할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, the driving unit may include: a servomotor which is fixedly disposed on the movable base by a motor bracket; and a ball screw having one end connected to the servomotor by a coupling and the other end connected to a support bracket disposed on the movable base by a support bearing.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 이동부는, 상기 툴포트 클램핑유닛과 연계되고, 상기 이동베이스상에서 매거진 원점과 툴포트 대기 지점의 길이방향으로 배치되는 제1 리니어가이드; 및 상기 툴포트 이송유닛과 연계되고, 상기 이동베이스상에서 매거진 원점과 툴포트 대기 지점의 길이방향으로 배치되는 제2 리니어가이드;를 더 포함할 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the moving unit, the first linear guide is connected to the tool port clamping unit, arranged in the longitudinal direction of the magazine origin and the tool port stand-by point on the moving base; and a second linear guide connected to the toolport transfer unit and disposed in the longitudinal direction of the magazine origin and the toolport standby point on the movable base.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 이동부는, 상기 이동베이스상에 배치되고, 상기 툴포트 이송유닛의 위치를 고정 또는 해체하도록 구성되는 고정블록;을 더 포함하는 포함할 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, the moving part is disposed on the moving base, and a fixing block configured to fix or disassemble the position of the toolport transfer unit; may further include.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 고정블록의 상단에는 삽입홈이 형성되고, 상기 툴포트 이송유닛에 형성된 위치고정핀이 상기 삽입홈에 삽입되며, 상기 이동베이스상에서 상기 툴포트 이송유닛의 위치가 고정되도록 구성될 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, an insertion groove is formed at the upper end of the fixing block, a position fixing pin formed in the toolport transfer unit is inserted into the insertion groove, and the position of the toolport transfer unit on the moving base is It may be configured to be fixed.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 툴포트 클램핑유닛은, 하부에 상기 제1 리니어가이드에 연결되는 제1 리니어블록이 배치되는 클램핑바디; 및 상기 클램핑바디에 배치되고, 툴포트에 형성된 제1 툴포트홈에 삽입되며 툴포트를 고정 또는 해체하는 복수개의 그립퍼암으로 구성된 그립퍼;를 포함할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, the toolport clamping unit includes: a clamping body in which a first linear block connected to the first linear guide is disposed at a lower portion; and a gripper disposed on the clamping body, inserted into the first tool port groove formed in the tool port, and configured with a plurality of gripper arms for fixing or disassembling the tool port.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 툴포트 클램핑유닛은, 상기 클램핑바디에서 상기 복수개의 그립퍼암 사이에 배치되고, 툴포트를 밀어서 상기 복수개의 그립퍼암으로부터 이탈되도록 하는 해제실린더; 및 상기 해제실린더의 로드에 연결되고, 툴포트를 상기 그립퍼 외측 방향으로 밀도록 구성되는 툴포트푸셔;를 더 포함할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the toolport clamping unit may include: a release cylinder disposed between the plurality of gripper arms in the clamping body and configured to push the toolport away from the plurality of gripper arms; and a tool port pusher connected to the rod of the release cylinder and configured to push the tool port outward from the gripper.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 툴포트 이송유닛은, 하부에 상기 제2 리니어가이드와 연결되는 제2 리니어블록이 배치되고, 중앙부에는 상기 툴포트 클램핑유닛의 그립퍼가 수용되는 수용부가 형성된 상기 블록바디;를 포함할 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the toolport transfer unit has a second linear block connected to the second linear guide disposed at a lower portion, and a receiving portion for accommodating the gripper of the toolport clamping unit is formed in the central portion of the block body; may include.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 툴포트 이송유닛은, 상기 블록바디상에서 상기 수용부의 상부에 배치되고, 상기 수용부의 내측 방향으로 로드 단부가 이동되는 제1 실린더; 및 상기 제1 실린더의 로드 단부에 배치되고, 상기 수용부에 수용되는 상기 그립퍼에 고정된 툴포트의 제1 툴포트홈에 삽입되며 툴포트를 고정하는 클램핑 핀;을 더 포함할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, the toolport transfer unit may include: a first cylinder disposed on the block body on the upper portion of the accommodation portion, the rod end of which is moved inwardly of the accommodation portion; and a clamping pin disposed at the rod end of the first cylinder and inserted into the first tool port groove of the tool port fixed to the gripper accommodated in the receiving portion to fix the tool port.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 툴포트 이송유닛은, 상기 블록바디상에 배치되고, 상기 고정블록의 삽입홈을 향해 로드 단부가 신축되는 제2 실린더; 및 상기 제2 실린더의 로드 단부에 배치되고, 상기 고정블록의 삽입홈에 삽입 또는 이탈되며 상기 블록바디의 위치를 고정하는 위치고정 핀;을 더 포함할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, the tool port transfer unit includes: a second cylinder disposed on the block body and extending and contracting the rod end toward the insertion groove of the fixing block; and a position fixing pin disposed at the rod end of the second cylinder, inserted into or separated from the insertion groove of the fixing block, and fixing the position of the block body.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 툴포트는, 내부 중앙부는 개방되고, 둘레 방향의 외측면에 제1 툴포트홈이 형성되고, 상기 제1 툴포트홈과 이격되어 둘레 방향의 외측면에 제2 툴포트홈이 형성된 툴포트바디; 상기 툴포트바디의 전면에 형성되고 툴이 결합되는 툴결합부; 상기 툴포트바디상에서 상기 제1,2 툴포트홈과 이격되어 둘레 방향 외측면에 형성되는 툴포트홀; 내부 중앙부는 개방되고, 상기 툴포트바디의 내부 중앙부에 삽입되어 배치되는 센터포트; 및 상기 툴포트홀에 삽입되고 상기 센터포트에 형성된 센터포트홈에 결합되며, 상기 툴포트바디의 내부에서 상기 센터포트의 위치를 고정하는 링크블록;을 포함할 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the tool port, the inner central portion is opened, the first tool port groove is formed on the outer surface of the circumferential direction, and spaced apart from the first tool port groove on the outer surface of the circumferential direction 2 tool port body formed with a tool port groove; a tool coupling part formed on the front surface of the tool port body and to which the tool is coupled; a tool port hole spaced apart from the first and second tool port grooves on the tool port body and formed on an outer surface in the circumferential direction; The inner central portion is open, the center port is inserted into the inner central portion of the tool port body; and a link block inserted into the tool port hole and coupled to a center port groove formed in the center port, for fixing the position of the center port in the tool port body.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 툴포트는, 상기 센터포트의 내부 중앙부에 삽입되고, 전면부는 상기 툴결합부에 인접하여 배치되며, 후면부에는 로드접촉부가 형성된 센터빔; 상기 센터빔의 외측 둘레와 상기 센터포트의 내부 중앙부 사이에 배치되는 툴포트스프링; 상기 센터빔의 후면부와 상기 센터포트의 내부 중앙부 사이에 배치되는 밀봉블록; 및 상기 밀봉블록과 상기 센터빔 사이에 끼움 배치되는 가이드링;을 포함할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, the tool port is inserted into the inner central portion of the center port, the front portion is disposed adjacent to the tool coupling portion, the rear portion is a center beam having a rod contact portion; a tool port spring disposed between an outer periphery of the center beam and an inner central portion of the center port; a sealing block disposed between the rear portion of the center beam and the inner central portion of the center port; and a guide ring fitted between the sealing block and the center beam.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 툴결합부는, 상기 센터포트의 외측 둘레와 상기 툴포트바디의 내측 둘레를 따라 형성되는 결합공간; 및 상기 센터포트에 결합되고, 상기 결합공간으로 돌출되게 배치되는 툴포트볼;을 포함할 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the tool coupling portion, a coupling space formed along the outer circumference of the center port and the inner circumference of the tool port body; and a tool port ball coupled to the center port and disposed to protrude into the coupling space.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 툴결합부는, 상기 센터빔의 전면부에서 방사방향으로 확장되고, 상기 툴포트볼에 인접하게 배치되는 빔확장부; 및 상기 빔확장부의 전면부에 형성되는 센터빔홀;을 포함할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, the tool coupling portion, the beam extension portion extending in the radial direction from the front portion of the center beam, disposed adjacent to the tool port ball; and a center beam hole formed in the front part of the beam extension part.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 툴포트는, 상기 툴포트바디의 내부에 형성되고, 상기 센터포트의 일측부가 안착되는 단턱부; 상기 툴포트바디의 내측 둘레에 형성되는 링삽입홈; 및 상기 링삽입홈에 배치되고 상기 센터포트의 타측부에 접촉 배치되며, 상기 센터포트의 위치를 고정하는 고정링; 을 포함할 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, the tool port is formed in the inside of the tool port body, the step portion on which one side of the center port is seated; a ring insertion groove formed around the inner periphery of the tool port body; and a fixing ring disposed in the ring insertion groove and disposed in contact with the other side of the center port, for fixing the position of the center port; may include.
본 발명에 따르면, 매거진 원점과 툴포트 대기 지점간에 안정적으로 툴포트를 이송 또는 반송할 수 있어 설계 크기, 설계 형상, 설계 치수 등이 큰 소재를 가공하기 위한 비교적 고중량의 툴을 장착하여 운용할 수 있다.According to the present invention, the tool port can be stably transferred or conveyed between the magazine origin and the tool port standby point, so that a relatively heavy tool for processing a material having a large design size, design shape, design dimension, etc. can be mounted and operated. have.
이는 주축의 장착 툴의 중량범위를 확대할 수 있어, 보다 다양한 가공작업을 가능하게 한다. This can expand the weight range of the tool mounted on the main shaft, enabling more diverse machining operations.
종래의 툴포트 이송장치는 대략 15kg 이하의 툴포트만을 이송 가능하였으나, 본 발명의 툴포트 이송장치는 15kg 내지 35kg, 그 이상의 무게를 가지는 툴포트도 이송가능하게 된다. The conventional toolport transfer device was capable of transferring only a toolport of about 15 kg or less, but the toolport transfer device of the present invention is 15 kg to 35 kg, and it is also possible to transfer a tool port having a weight of more than 15 kg.
도 1은 본 발명인 공작기계에 대한 사시도.
도 2는 본 발명인 공작기계에 대한 정면도.
도 3은 본 발명 중 툴포트 클램핑유닛에 대한 사시도.
도 4는 도 3에 개시된 툴포트 클램핑유닛에 대한 A-A 단면도.
도 5는 도 3에 개시된 툴포트 클램핑유닛에 대한 평면도.
도 6은 본 발명 중 툴포트 이송유닛에 대한 사시도.
도 7은 도 6에 개시된 툴포트 이송유닛에 대한 B-B 단면도.
도 8은 본 발명 중 이동부에 대한 사시도.
도 9는 도 8에 개시된 이동부에 대한 평면도.
도 10은 도 8에 개시된 이동부에 대한 측면도.
도 11은 도 8에 개시된 이동부에 대한 후면도.
도 12는 본 발명 중 이동베이스에 형성된 고정블록과 삽입홈을 나타낸 단면도.
도 13은 본 발명 중 툴포트 클램핑유닛이 툴포트를 클램핑한 상태를 나타낸 사시도.
도 14는 본 발명 중 툴포트 클램핑유닛이 툴포트를 클램핑한 상태를 나타낸 평면도.
도 15는 도 14에 개시된 발명 중 그립퍼가 툴포트를 고정하기 위한 상태를 나타낸 평면도.
도 16은 매거진 원점과 제3 원점 및 툴포트 대기 지점간에 툴포트를 이송 또는 반송하는 상태를 나타낸 작동상태도.
도 17은 본 발명 중 툴포트 이송유닛이 툴포트를 고정한 상태를 나타낸 측단면도.
도 18은 본 발명 중 툴포트에 대한 일측사시도.
도 19는 본 발명 중 툴포트에 대한 타측사시도.
도 20은 본 발명 중 툴포트에 대한 평면도.
도 21은 본 발명 중 툴포트에 대한 단면도.
도 22는 툴과 툴포트 및 해제실린더간의 작동관계를 나타낸 도면.
도 23은 본 발명 중 그립퍼를 작동하는 에어포트 구조를 나타낸 도면.1 is a perspective view of a machine tool according to the present invention.
Figure 2 is a front view of the present invention machine tool.
Figure 3 is a perspective view of the tool port clamping unit in the present invention.
Fig. 4 is a cross-sectional view taken along AA of the toolport clamping unit shown in Fig. 3;
5 is a plan view of the toolport clamping unit disclosed in FIG. 3 ;
Figure 6 is a perspective view of the tool port transfer unit in the present invention.
7 is a BB cross-sectional view of the toolport transfer unit disclosed in FIG.
8 is a perspective view of a moving part in the present invention.
9 is a plan view of the moving part disclosed in FIG.
Figure 10 is a side view of the moving part disclosed in Figure 8;
11 is a rear view of the moving part disclosed in FIG. 8;
12 is a cross-sectional view showing a fixing block and an insertion groove formed on the moving base in the present invention.
13 is a perspective view showing a state in which the toolport clamping unit clamps the toolport in the present invention.
14 is a plan view showing a state in which the toolport clamping unit clamps the toolport in the present invention.
FIG. 15 is a plan view illustrating a state in which a gripper secures a tool port in the invention disclosed in FIG. 14;
16 is an operation state diagram showing a state in which the tool port is transported or conveyed between the magazine origin, the third origin, and the tool port standby point;
17 is a side cross-sectional view showing a state in which the tool port transfer unit in the present invention is fixed to the tool port.
18 is a side perspective view of a tool port in the present invention.
19 is a perspective view from the other side of the tool port of the present invention.
20 is a plan view of a tool port in the present invention.
21 is a cross-sectional view of a tool port in the present invention.
Fig. 22 is a view showing an operating relationship between a tool, a tool port, and a release cylinder;
23 is a view showing an airport structure for operating a gripper in the present invention;
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, preferred embodiments of a machine tool having a tool port transfer device capable of applying a heavy tool according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명인 공작기계(10)에 대한 사시도이고, 도 2는 본 발명인 공작기계(10)에 대한 정면도이며, 도 3은 본 발명 중 툴포트 클램핑유닛(200)에 대한 사시도이고, 도 4는 도 3에 개시된 툴포트 클램핑유닛(200)에 대한 A-A 단면도이며, 도 5는 도 3에 개시된 툴포트 클램핑유닛(200)에 대한 평면도이고, 도 6은 본 발명 중 툴포트 이송유닛(300)에 대한 사시도이며, 도 7은 도 6에 개시된 툴포트 이송유닛(300)에 대한 B-B 단면도이고, 도 8은 본 발명 중 이동부(400)에 대한 사시도이며, 도 9는 도 8에 개시된 이동부(400)에 대한 평면도이고, 도 10은 도 8에 개시된 이동부(400)에 대한 측면도이며, 도 11은 도 8에 개시된 이동부(400)에 대한 후면도이고, 도 12는 본 발명 중 이동베이스(410)에 형성된 고정블록(425)과 삽입홈(425b)을 나타낸 단면도이다.Figure 1 is a perspective view of the present
도 1 내지 도 14를 참고하면, 본 발명인 공작기계(10)의 실시예는 장치프레임(90) 및 툴포트 이송장치(100)를 포함하여 구성될 수 있다. 1 to 14 , the embodiment of the
상기 장치프레임(90)의 일측에는 매거진(20)이 연결되어 배치될 수 있으며, 타측에는 주축(60)이 장착된 주축헤드(70)와 주축(60)의 툴포트(80)를 교환하는 툴포트 교환유닛(50)이 배치될 수 있다. A tool for exchanging the
도 2를 참고하면, 상기 장치프레임(90)의 일측에 매거진(20)이 상하방향으로 회전되게 배치될 수 있으며, 타측의 하부에는 주축헤드(70)가 배치될 수 있다. 주축(60)은 주축헤드(70)에 회전되게 장착될 수 있으며, 주축(60)의 전단부에는 소재를 가공하는 툴포트 장착부가 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
그리고 상기 툴포트 이송장치(100)와 상기 주축(60) 사이에는 툴포트 교환유닛(50)이 회전가능하게 배치될 수 있다. 툴포트 교환유닛(50)은 툴포트 대기 지점(Y)에 위치한 툴포트(80)를 자동 제어 명령에 따라 주축(60)의 전단부에 장착된 툴포트(80)와 교환하도록 구성될 수 있다. 도 1, 2를 참고하면, 상기 툴포트 교환유닛(50)은 장치프레임(90)에 내장된 회전모터(55)의 구동축(55A)에 중심이 연결된 회전바디(51) 및 회전바디(51)의 양단부에 서로 반대방향으로 배치된 체인지그립(53)를 포함하여 구성될 수 있다. 체인지그립(53)은 회전바디(51)의 회전방향으로 홈이 형성되어 있어 회전하면서 툴포트(80)를 잡게 된다. In addition, a tool
다음 상기 툴포트 이송장치(100)는 상기 장치프레임(90)상에 배치되고, 매거진 원점(X)과 툴포트 대기 지점(Y)간에 툴을 이송하도록 구성될 수 있다. 이러한 상기 툴포트 이송장치(100)는 툴포트 클램핑유닛(200), 툴포트 이송유닛(300) 및 이동부(400)를 포함하여 구성될 수 있다. Next, the
상기 툴포트 클램핑유닛(200)은 상기 장치프레임(90)상에 배치되고, 매거진 원점(X)에 위치한 툴포트(80)를 고정 또는 해체하도록 구성될 수 있다.The
그리고 상기 툴포트 이송유닛(300)은 상기 장치프레임(90)상에 배치되고, 상기 툴포트 클램핑유닛(200)과 연계되어 고정된 툴포트(80)를 툴포트 교환유닛(50)에 대응되는 위치까지 이송시키도록 구성될 수 있다. And the
또한 상기 이동부(400)는 상기 장치프레임(90)상에 배치되고, 상기 툴포트 클램핑유닛(200)과 상기 툴포트 이송유닛(300)을 이동시키도록 구성될 수 있다. Also, the moving
도 8 내지 도 12를 참고하면, 구체적으로 우선 상기 이동부(400)는 이동베이스(410), 구동유닛(420), 제1 리니어가이드(426), 제2 리니어가이드(427) 및 고정블록(425)을 포함하여 구성될 수 있다. 8 to 12, specifically, first, the moving
상기 이동베이스(410)는 상기 장치프레임(90)의 상부에 배치될 수 있다. The
그리고 상기 구동유닛(420)은 상기 이동베이스(410)상에 배치되고, 상기 툴포트 클램핑유닛(200) 및 상기 툴포트 이송유닛(300)과 연계되며 상기 툴포트 클램핑유닛(200) 및 상기 툴포트 이송유닛(300)을 이동시키도록 구성될 수 있다. And the driving
이를 위해 상기 구동유닛(420)은 서보모터(424) 및 볼스크류(421)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 서보모터(424)는 이동베이스(410)상에 모터브라켓(422)으로 고정될 수 있다. 그리고 상기 볼스크류(421)의 일단부는 상기 서보모터(424)에 커플링(423)으로 연결되고, 타단부는 상기 이동베이스(410)상에 배치되는 지지브라켓(429a)에 지지베어링(429b)으로 연결될 수 있다. 이에 따라 상기 서보모터(424)가 구동되면 상기 볼스크류(421)는 지지베어링(429b)에 의해 지지되며 회전할 수 있다. To this end, the driving
다음 상기 제1 리니어가이드(426)는 상기 툴포트 클램핑유닛(200)과 연계되고, 상기 이동베이스(410)상에서 매거진 원점(X)과 툴포트 대기 지점(Y)의 길이방향으로 배치될 수 있다. 그리고 상기 제2 리니어가이드(427)는 상기 툴포트 이송유닛(300)과 연계되고, 상기 이동베이스(410)상에서 매거진 원점(X)과 툴포트 대기 지점(Y)의 길이방향으로 배치될 수 있다. Next, the first
이때 상기 툴포트 클램핑유닛(200)에는 제1 리니어블록(230)이 형성되고, 상기 툴포트 이송유닛(300)에는 제2 리니어블록(360)이 형성되며, 각각 상기 제1,2 리니어가이드와 연동될 수 있다. 이에 따라 상기 서보모터(424)가 구동하고 볼스크류(421)가 회전하면, 상기 툴포트 클램핑유닛(200)과 상기 툴포트 이송유닛(300)이 각각 상기 제1,2 리니어가이드(426,427)를 따라 매거진 원점(X)과 툴포트 대기 지점(Y) 사이를 이동할 수 있다.At this time, a first
다음 도 12를 참고하면, 상기 고정블록(425)은 상기 이동베이스(410)상에 배치되고, 상기 툴포트 이송유닛(300)의 위치를 고정 또는 해체하도록 구성될 수 있다. 상기 고정블록(425)은 볼트(425a)체결로 이동베이스(410)의 상부에 고정될 수 있으며, 상기 고정블록(425)의 상단에는 삽입홈(425b)이 형성될 수 있다. Next, referring to FIG. 12 , the fixing
상기 툴포트 이송유닛(300)에는 위치고정 핀(380)이 형성될 수 있으며, 상기 위치고정 핀(380)이 삽입홈(425b)에 삽입되면 상기 툴포트 이송유닛(300)의 위치가 고정되고, 상기 위치고정 핀(380)이 이탈되면 상기 툴포트 이송유닛(300)이 이동가능하게 된다.A
다음 도 3 내지 도 5를 참고하면, 상기 툴포트 클램핑유닛(200)은 클램핑바디(210), 제1 리니어블록(230), 그립퍼(220), 해제실린더(250) 및 툴포트푸셔(240)를 포함하여 구성될 수 있다. 3 to 5 , the
상기 클램핑바디(210)는 상기 툴포트 클램핑유닛(200)의 몸체를 구성할 수 있으며, 상기 클램핑바디(210)의 하부에는 도 4에서와 같이 상기 제1 리니어블록(230)에 배치될 수 있으며, 상기 제1 리니어블록(230)은 상기 제1 리니어가이드(426)에 연결될 수 있다. The clamping
상기 그립퍼(220)는 상기 클램핑바디(210)에 배치될 수 있고, 툴포트(80)를 고정 또는 해체하는 복수개의 그립퍼암(221)으로 구성될 수 있다. 본 발명에서는 도 5에서와 같이 한 쌍의 그립퍼암(221)이 배치될 수 있으며, 톨포트의 양측에 형성된 제1 툴포트홈(81)에 한 쌍의 그립퍼암(221)이 모아지며 삽입되어 고정할 수 있다. 반대로 멀어지며 제1 툴포트홈(81)에서 이탈되며 툴포트(80)를 고정하던 것을 해체할 수 있다. The
그리고 상기 해제실린더(250)는 상기 클램핑바디(210)에서 상기 복수개의 그립퍼암(221) 사이에 배치될 수 있으며, 툴포트(80)를 밀어서 상기 복수개의 그립퍼암(221)으로부터 이탈되도록 할 수 있다. In addition, the
즉 우선 한 쌍의 그립퍼암(221)을 서로 멀어지게 하여 툴포트(80)를 고정하던 것을 해제하고, 해제실린더(250)의 로드가 신장되면서 툴포트(80)의 일단부를 밀어 한 쌍의 그립퍼암(221)으로부터 이탈되도록 한다.That is, first, by moving the pair of
다음 툴포트푸셔(240)는 상기 해제실린더(250)의 로드에 연결되고, 툴포트(80)를 상기 그립퍼(220) 외측 방향으로 밀도록 구성될 수 있다. 즉 해체실린더의 로드가 신장되면, 로드단부에 장착된 툴포트푸셔(240)가 툴포트(80)의 일단부를 밀게 되면서 툴포트(80)는 그립퍼(220)에서 이탈되게 된다. 자세한 작동방식은 후술하도록 한다.Next, the
이는 매거진(20)의 매거진 원점(X)에서 툴포트(80)를 선택하여 고정하고 이동시켜, 툴포트 대기 지점(Y)에서 툴포트(80) 고정을 해제하여, 툴포트 교환유닛(50)이 주축(60)으로 툴포트(80)를 교환할 수 있도록 할 수 있다. This selects, fixes and moves the
반대로 툴포트 교환유닛(50)이 주축(60)으로부터 회전하여 이동시킨 툴포트(80)를 툴포트 대기 지점(Y)에서 고정하고 이동시켜, 매거진(20)의 매거진 원점(X)으로 툴포트(80)를 고정 해제하여 매거진(20)에 보관하도록 할 수 있다. Conversely, the tool
다음으로 도 6, 7를 참고하면, 상기 툴포트 이송유닛(300)은 블록바디(310), 제2 리니어블록(360), 제1 실린더(330), 클램핑 핀(350), 제2 실린더(340) 및 위치고정 핀(380)을 포함하여 구성될 수 있다.Next, referring to FIGS. 6 and 7 , the
상기 블록바디(310)는 상기 툴포트 이송유닛(300)의 몸체를 형성할 수 있으며, 상기 블록바디(310)의 하부에는 도 7에서와 같이 상기 제2 리니어블록(360)에 배치될 수 있으며, 상기 제2 리니어블록(360)은 상기 제2 리니어가이드(427)에 연결될 수 있다. The
그리고 상기 블록바디(310)의 중앙부에는 상기 툴포트 클램핑유닛(200)의 그립퍼(220)가 수용되는 수용부(370)가 형성될 수 있다. 본 발명에서 상기 수용부(370)는 ㄷ 자 형태일 수 있으며, 상기 그립퍼(220)가 상기 수용부(370)의 내측으로 삽입될 수 있다. In addition, a receiving
여기서 상기 제1 실린더(330)는 상기 블록바디(310)상에서 상기 수용부(370)의 상부에 제1 플랜지블록(320)에 의해 고정되어 배치될 수 있다. 그리고 상기 제1 실린더(330)의 로드단부는 상기 수용부(370) 방향으로 이동되게 배치될 수 있다. Here, the
도 7를 참고하면, 상기 제1 실린더(330)의 로드단부에는 클램핑 핀(350)이 배치될 수 있으며, 상기 클램핑 핀(350)은 상기 수용부(370)에 수용되는 상기 그립퍼(220)에 고정된 툴포트(80)의 제2 툴포트홈(82)에 삽입되며 툴포트(80)를 고정하도록 구성될 수 있다. Referring to FIG. 7 , a
도 18,19를 참고하면, 본 발명에 적용되는 툴포트(80)의 형태가 도시되어 있다. 툴포트(80)의 양측부에는 제1 툴포트홈(81)이 형성되어 있으며, 툴포트(80)의 전단부에는 툴이 결합되는 툴결합부(83)이 형성되어 있고, 툴포트(80)의 후단부에는 해제실린더(250)의 로드가 접촉되는 로드접촉부(87d)가 형성되어 있다. 18 and 19, the shape of the
즉 툴포트(80)의 양측은 한 쌍의 그립퍼암(221)에 의해 고정되고, 툴포트(80)가 수용부(370)에 삽입되면, 클램핑 핀(350)이 제1 실린더(330) 로드의 신장에 의해 수용부(370)로 진입하고, 툴포트(80)의 제2 툴포트홈(82)에 끼워지면서, 툴포트(80)를 3면에서 단단히 고정하게 된다. 이와 같이 3면 고정을 통해 고중량의 툴도 단단히 지지하며 안정적으로 이송할 수 있다.That is, both sides of the
다음 상기 제2 실린더(340)는 상기 블록바디(310)상에서 제2 플랜지블록(390)에 의해 고정되어 배치될 수 있다. 그리고 상기 제2 실린더(340)의 로드 단부는 상기 고정블록(425)의 삽입홈(425b)을 향해 신축되게 배치될 수 있다. Next, the
도 7를 참고하면, 상기 제2 실린더(340)는 상기 블록바디(310)의 하부 일측에 배치될 수 있다. 그리고 상기 제2 실린더(340)의 로드 단부에는 상기 위치고정 핀(380)이 장착되어 있어, 상기 제2 실린더(340)의 로드 단부가 신장되면 상기 위치고정 핀(380)이 상기 고정블록(425)의 삽입홈(425b)에 삽입되며 상기 툴포트 이송유닛(300)의 위치를 고정하게 된다. Referring to FIG. 7 , the
그리고 도 1를 참고하면, 본 발명에서는 공작기계(10)의 각종 전자부품과 연결되는 각종 케이블을 보호하기 위해 상기 툴포트 클램핑유닛(200)에 연결되어 함께 이동하는 케이블베어(428)가 배치될 수 있다. 상기 케이블베어(428)는 여러 개의 체인이 일렬로 연결되어 있어, 각종 케이블의 유연성에 대응할 수 있어, 각종 케이블을 안전하게 보호할 수 있다. And referring to FIG. 1, in the present invention, in order to protect various cables connected to various electronic components of the
여기서 도 11를 참고하면, 상기 툴포트 클램핑유닛(200)의 그립퍼(220)에 고정된 툴포트(80)가 상기 툴포트 이송유닛(300)의 수용부(370) 내측으로 배치된 상태를 볼 수 있다. Here, referring to FIG. 11 , a state in which the
이와 같이, 툴포트(80)가 수용부(370) 내측으로 삽입되고, 제1 실린더(330)의 작동에 의해 클램핑 핀(350)이 툴포트(80)의 제2 툴포트홈(82)에 끼워져 고정되면, 상기 툴포트 클램핑유닛(200) 및 상기 툴포트 이송유닛(300)은 일체로 움직일 수 있다. In this way, the
즉 서보모터(424)가 구동되면, 볼스크류(421) 회전에 따라 상기 툴포트 클램핑유닛(200) 및 상기 툴포트 이송유닛(300)이 각각 제1,2 리니어가이드를 따라 매거진 원점(X)에서 툴포트 대기 지점(Y) 사이를 일체로 이동할 수 있다. That is, when the
한편, 도 18은 본 발명 중 툴포트(80)에 대한 일측사시도이고, 도 19는 본 발명 중 툴포트(80)에 대한 타측사시도이며, 도 20은 본 발명 중 툴포트(80)에 대한 평면도이고, 도 21은 본 발명 중 툴포트(80)에 대한 단면도이며, 도 22는 툴과 툴포트(80) 및 해제실린더(250)간의 작동관계를 나타낸 도면이고, 도 23은 본 발명 중 그립퍼(220)를 작동하는 에어포트 구조를 나타낸 도면이다. Meanwhile, FIG. 18 is a perspective view from one side of the
도 18 내지 도 22를 살펴보면, 본 발명의 실시예에서 상기 툴포트(80)는, 툴포트바디(80a), 툴결합부(83), 툴포트홀(80b), 센터포트(85), 센터빔(87), 툴포트스프링(86), 밀봉블록(88), 가이드링(87c), 단턱부(80c), 링삽입홈(80d), 고정링(89) 및 링크블록(84a)을 포함하여 구성될 수 있다. 18 to 22 , the
우선 상기 툴포트바디(80a)는 내부 중앙부는 개방되어 있으며, 둘레 방향의 외측면에는 제1 툴포트홈(81)이 형성되어 있고, 상기 제1 툴포트홈(81)과 이격되어 둘레 방향의 외측면에는 제2 툴포트홈(82)이 형성될 수 있다. First, the tool port body (80a) has an open inner central portion, a first
상기 제1 툴포트홈(81)은 상기 그립퍼(220)가 탈착되며, 툴포트(80)를 고정/해제하는 부위일 수 있다. 그리고 상기 제2 툴포트홈(82)은 상기 제1 실린더(330)의 로드 단부에 배치된 클램핑 핀(350)이 삽입/분리되며 툴포트(80)를 고정/해제하는 부위일 수 있다. The first
다음 상기 툴결합부(83)는 상기 툴포트바디(80a)의 전면에 형성되고 툴이 결합되는 부위일 수 있다. Next, the
그리고 상기 툴포트홀(80b)은 상기 툴포트바디(80a)상에서 상기 제1,2 툴포트(80)홈과 이격되어 둘레 방향 외측면에 형성될 수 있다. In addition, the
상기 센터포트(85)는 내부 중앙부는 개방되고, 상기 툴포트바디(80a)의 내부 중앙부에 삽입되어 배치될 수 있다.The
여기서 상기 링크블록(84a)은 상기 툴포트홀(80b)에 삽입되고 상기 센터포트(85)에 형성된 센터포트홈(85a)에 결합되며, 상기 툴포트바디(80a)의 내부에서 상기 센터포트(85)의 위치를 고정하도록 구성될 수 있다. 이때 상기 링크블록(84a)은 체결구(84b)에 의해 상기 센터포트홈(85a)에 결합될 수 있다. Here, the
다음 상기 센터빔(87)은 상기 센터포트(85)의 내부 중앙부에 삽입되고, 전면부는 상기 툴결합부(83)에 인접하여 배치되며, 후면부에는 로드접촉부(87d)가 형성될 수 있다. Next, the
그리고 상기 툴포트스프링(86)은 상기 센터빔(87)의 외측 둘레와 상기 센터포트(85)의 내부 중앙부 사이에 배치될 수 있다. 이때 밀봉블록(88)은 상기 센터빔(87)의 후면부와 상기 센터포트(85)의 내부 중앙부 사이에 배치될 수 있으며, 상기 툴포트스프링(86)의 이탈을 방지하도록 제공될 수 있다. In addition, the
다음 상기 가이드링(87c)은 상기 밀봉블록(88)과 상기 센터빔(87) 사이에 끼움 배치될 수 있다. 상기 가이드링(87c)은 상기 밀봉블록(88)의 단부에서 상기 센터빔(87)의 길이방향 이동이 중심선에서 이탈되지 않도록 안내해주는 기능을 할 수 있다. Next, the
상기 단턱부(80c)는 상기 툴포트바디(80a)의 내부에 형성되고, 상기 센터포트(85)의 일측부가 안착되는 부위일 수 있다. 그리고 상기 링삽입홈(80d)은 상기 툴포트바디(80a)의 내측 둘레에 형성될 수 있으며, 상기 고정링(89)이 상기 링삽입홈(80d)에 배치되고 상기 센터포트(85)의 타측부에 접촉 배치되며, 상기 센터포트(85)의 위치를 고정할 수 있다.The stepped
다음 상기 툴결합부(83)는 결합공간(83a), 툴포트볼(83b), 빔확장부(87a) 및 센터빔홀(87b)을 포함하여 구성될 수 있다. Next, the
우선 상기 결합공간(83a)은 상기 센터포트(85)의 외측 둘레와 상기 툴포트바디(80a)의 내측 둘레를 따라 형성될 수 있다. 상기 결합공간(83a)은 툴(T)의 제1,3 탈착부(T1,T3)가 삽입되어 결합되는 부위일 수 있다. First, the
상기 툴포트볼(83b)은 상기 센터포트(85)에 결합되고, 상기 결합공간(83a)으로 돌출되게 배치될 수 있다. 상기 툴포트볼(83b)의 외측면은 라운딩 처리가 되어 있으며, 툴(T)의 제1 탈착부(T1)가 부드럽게 삽입되며 결합되는 부위일 수 있다. 분리시에는 상기 툴포트볼(83b)의 라운딩 처리된 외주면을 따라 부드럽게 분리될 수 있다. The
상기 빔확장부(87a)는 상기 센터빔(87)의 전면부에서 방사방향으로 확장되고, 상기 툴포트볼(83b)에 인접하게 배치될 수 있다. 그리고 상기 센터빔홀(87b)은 상기 빔확장부(87a)의 전면부에 형성될 수 있다. 상기 센터빔홀(87b)에는 툴(T)의 제2 탈착부(T2)가 삽입되는 부위일 수 있다. The
여기서 도 23을 참고하면, 본 발명의 실시예에서 그립퍼(220)의 구조가 개시되어 있다. 상기 클램핑바디(210)상에는 2개의 에어포트가 형성되어 있다. 제1 에어포트(261)는 에어를 공급, 즉 유압을 인가하여 한 쌍의 그립퍼암(221)이 서로 가까워지도록 하여 툴포트(80)의 제1 툴포트홈(81)에 결합되며 툴포트(80)를 고정하게 된다. Here, referring to FIG. 23 , the structure of the
반대로 제2 에어포트(263)는 반대방향으로 에어를 공급, 즉 유압을 반대방향으로 인가하여 한 쌍의 그립퍼암(221)이 서로 멀어지도록 하여 툴포트(80)의 제2 툴포트홈(82)에서 분리되면 툴포트(80)를 해제하게 된다. Conversely, the
도 22에는 툴(T)과 툴포트(80) 및 해제실린더(250)간의 결합 및 분리 구조가 개시되어 있다. 22, the coupling and separation structure between the tool T, the
도 22를 참고하면, 툴(T)을 툴포트(80)에서 분리하는 동작은 툴포트(80) 대기 지점(Y)에서 수행되게 된다. Referring to FIG. 22 , the operation of separating the tool T from the
이는 툴포트 교환유닛(50)이 180도 회전하면서 주축에 장착된 툴(T)과 툴포트(80)에 결합되어 있는 툴(T)을 교환할 수 있도록 하기 위함이다. This is to allow the tool (T) mounted on the main shaft to be exchanged with the tool (T) coupled to the tool port (80) while the tool port exchange unit (50) rotates 180 degrees.
작동방식을 살펴보면, 해제실린더(250)에 유압이 공급되면 푸셔홈(241)이 형성된 툴포트푸셔(240)가 툴포트(80)의 센터빔(87)을 밀게 된다. Looking at the operation method, when hydraulic pressure is supplied to the
이에 따라 센터빔(87)의 전단부에 형성된 빔확장부(87a)가 툴결합부(83)의 외측 방향으로 밀리게 되고, 툴(T)의 제2 탈착부(T2)가 툴결합부(83) 외측 방향으로 밀리게 된다. Accordingly, the
그리고 동시에 빔확장부(87a)가 외측으로 이동함에 따라 툴포트볼(83b)은 센터포트(85)의 내부, 즉 센터빔(87)에 인접하게 이동한다. 이와 같은 동작에서는 툴(T)의 제1 탈착부(T1)를 고정하던 것이 해제되게 되고, 이후에는 툴(T)의 제1,2,3 탈착부(T1,T2,T3)가 툴포트(80)의 툴결합부(83)에서 부드럽게 분리될 수 있는 상태가 된다. And at the same time, as the
이후에, 툴포트 교환유닛(50)이 180도 회전하면서 툴(T)을 교환하게 된다. Thereafter, the tool
툴포트 교환유닛(50)에 의한 툴(T) 교체가 완료되면, 툴포트스프링(86)에 의해 센터빔(87)은 다시 원위치할 수 있게 된다. When the tool (T) replacement by the tool port exchange unit (50) is completed, the center beam (87) can be returned to its original position by the tool port spring (86).
한편, 도 13은 본 발명 중 툴포트 클램핑유닛(200)이 툴포트(80)를 클램핑한 상태를 나타낸 사시도이고, 도 14는 본 발명 중 툴포트 클램핑유닛(200)이 툴포트(80)를 클램핑한 상태를 나타낸 평면도이며, 도 15는 도 14에 개시된 발명 중 그립퍼(220)가 툴포트(80)를 고정하기 위한 상태를 나타낸 평면도이다. On the other hand, FIG. 13 is a perspective view showing a state in which the
도 16은 매거진 원점(X)과 제3 원점(Z) 및 툴포트 대기 지점(Y)간에 툴포트(80)를 이송 또는 반송하는 상태를 나타낸 작동상태도이고, 도 17은 본 발명 중 툴포트 이송유닛(300)이 툴포트(80)를 고정한 상태를 나타낸 측단면도이다. 16 is an operation state diagram showing a state of transporting or conveying the
상술한 구조에 따른 본 발명의 작동방식을 설명하면, 우선 도 13를 참고하면, 매거진(20)상에 고중량의 툴이 툴포트(80)에 장착되어 있는 모습을 볼 수 있다. 고중량의 툴 형태는 일 예로 표현한 것으로서, 다른 형태일 수 있다. When explaining the operation method of the present invention according to the above-described structure, first referring to FIG. 13 , it can be seen that a heavy tool is mounted on the
도 16를 참고하면, 매거진(20)상에 거치된 톨포트의 위치를 매거진 원점(X)으로 정의할 수 있다. Referring to FIG. 16 , the position of the toll port mounted on the
매거진 원점(X) 위치로 필요한 고중량의 툴이 호출되고, 고중량의 툴을 툴포트 교환유닛(50)까지 이송하기 위해, 툴포트 클램핑유닛(200)이 툴포트(80)를 단단히 고정하게 된다. 도 14,15을 참고하면, 툴포트(80)의 제1 툴포트홈에 한 쌍의 그립퍼암(221)이 삽입되면서 툴포트(80)의 양측을 잡아 고정하게 된다. The tool
그리고 툴포트 클램핑유닛(200)은 제1 리니어가이드(426)를 따라 이동하면서 제3 원점(Z)에서 툴포트 이송유닛(300)과 결합된다. 이때 툴포트(80)를 고정하고 있는 그립퍼(220)가 툴포트 이송유닛(300)의 수용부(370) 내측으로 삽입된다. And the
도 16를 참고하면, 매거진 원점(X)에서 그립퍼(220)에 의해 고정된 툴포트(80)가 제3 원점(Z)까지 이송된 후에, 수용부(370)의 내측으로 이동한 상태를 확인할 수 있다. Referring to FIG. 16 , after the
수용부(370)에 삽입된 툴포트(80)는 제1 실린더(330) 로드단부의 신장에 따라 클램핑 핀(350)이 툴포트(80)의 제2 툴포트홈(82)으로 삽입되면서 툴포트(80)를 3면에서 단단히 고정하게 된다. 이와 같이 3면 고정을 통해 고중량의 툴도 단단히 지지하며 안정적으로 이송할 수 있다. The
그리고 툴포트 이송유닛(300)의 이동을 위해 제2 실린더(340)의 로드단부가 상승하면서 위치고정 핀(380)이 고정블록(425)의 삽입홈(425b)에서 이탈하게 된다. 이로써, 툴포트 이송유닛(300)은 제2 리니어가이드(427)를 따라 이동할 수 있게 된다. And as the rod end of the
이후에 서보모터(424)의 구동으로 볼스크류(421)가 회전하고, 제1,2 리니어가이드를 따라 툴포트 클램핑유닛(200)과 툴포트 이송유닛(300)은 함께 툴포트 대기 지점(Y)까지 이동하게 된다. Thereafter, the
툴포트 대기 지점(Y)으로 이동한 후에는, 다시 제1 실린더(330)의 로드를 상승시켜 툴포트(80)의 제2 툴포트홈(82)에서 클램핑 핀(350)을 해제시킨다. After moving to the tool port standby point (Y), the rod of the
그리고 제2 실린더(340)의 로드를 신장시켜 고정블록(425)의 삽입홈(425b)에 위치고정 핀(380)을 삽입하여 툴포트 이송유닛(300)이 고정되도록 한다. Then, by extending the rod of the
이후에, 상술한 바와 같이, 해제실린더(250)를 작동시켜, 툴포트푸셔(240)가 툴포트(80)의 센터빔(87)을 밀어 도 21 및 도 22에서 설명한 동작을 수행함으로써, 툴(T)이 툴포트(80)에서 분리될 수 있는 상태가 된다. Thereafter, as described above, by operating the
다음 회전모터(55)를 구동하면 구동축(55a)을 중심으로 회전바디(51)가 90도 간격으로 회전하면서 주축(60)의 툴포트(80)와 상기 툴포트 이송유닛(300)의 수용부(370)에 있는 툴포트(80)를 교환한다. Next, when the
본 발명은 상기와 같은 구조 및 작동방식을 통해, 특히 그립퍼(220)를 통한 툴포트(80)의 양측 고정 및 클램핑 핀(350)을 통한 툴포트(80)의 상측 고정과 같이 툴포트(80)의 3면 고정, 제1,2 리니어가이드(426,427)를 통한 매거진 원점(X)과 툴포트 대기 지점(Y)간의 최단 이송 구조를 통해, 고중량의 툴도 안정적으로 툴포트 교환유닛(50)에 대응되는 위치까지 이동시킬 수 있다. 이는 주축(60)의 툴 중량범위를 확대할 수 있어, 보다 다양한 가공작업을 가능하게 한다. According to the present invention, through the structure and operation method as described above, in particular, the
이상의 사항은 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.The above is merely showing a specific embodiment of a machine tool having a tool port transfer device capable of applying a heavy tool.
따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.Therefore, within the limits that do not depart from the spirit of the present invention described in the following claims, the present invention can be substituted and modified in various forms, so that those of ordinary skill in the art can easily grasp that do.
10:공작기계 20:매거진
50:툴포트 교환유닛 51:회전바디
53:체인지그립 55:회전모터
55A:구동축 60:주축
70:주축헤드 80:툴포트
80a:툴포트바디 80b:툴포트홀
80c:단턱부 80d:링삽입홈
81:제1 툴포트홈 82:제2 툴포트홈
83:툴결합부 83a:결합공간
83b:툴포트볼 84a:링크블록
84b:체결구 85:센터포트
85a:센터포트홈 86:툴포트스프링
87:센터빔 87a:빔확장부
87b:센터빔홀 87c:가이드링
87d:로드접촉부 88:밀봉블록
89:고정링 90:장치프레임
100:툴포트 이송장치
200:툴포트 클램핑유닛 210:클램핑바디
220:그립퍼 221:그립퍼암
230:제1 리니어블록 240:툴포트푸셔
241:푸셔홈 250:해제실린더
261:제1 에어포트 263:제2 에어포트
300:툴포트 이송유닛 310:불록바디
320:제1 플랜지블록 330;제1 실린더
340:제2 실린더 350:클램핑 핀
360:제2 리니어블록 370:수용부
380:위치고정 핀 390:제2 플랜지블록
400:이동부 410:이동베이스
420:구동유닛 421:볼스크류
422:모터브라켓 423:커플링
424:서보모터 425:고정블록
425a:볼트 425b:삽입홈
426:제1 리니어가이드 427:제2 리니어가이드
428:케이블베어 429a:지지브라켓
429b:지지베어링
T:툴 T1:제1 탈착부
T2:제2 탈착부 T3:제3 탈착부
V:유압공급라인 X:매거진 원점
Y:툴포트 대기 지점 Z:제3 원점10: Machine tools 20: Magazine
50: tool port exchange unit 51: rotating body
53: change grip 55: rotation motor
55A: drive shaft 60: main shaft
70: spindle head 80: tool port
80a:
80c:
81: first tool port groove 82: second tool port groove
83:
83b:
84b: fastener 85: center port
85a: center port groove 86: tool port spring
87:
87b:
87d: rod contact 88: sealing block
89: fixing ring 90: device frame
100: tool port transfer device
200: toolport clamping unit 210: clamping body
220: gripper 221: gripper arm
230: first linear block 240: tool port pusher
241: pusher groove 250: release cylinder
261: first airport 263: second airport
300: tool port transfer unit 310: block body
320:
340: second cylinder 350: clamping pin
360: second linear block 370: receiving part
380: positioning pin 390: second flange block
400: moving part 410: moving base
420: drive unit 421: ball screw
422: motor bracket 423: coupling
424: servo motor 425: fixed block
425a:
426: first linear guide 427: second linear guide
428:
429b: support bearing
T: Tool T1: First detachable part
T2: second detachable part T3: third detachable part
V: Hydraulic supply line X: Origin of magazine
Y: Toolport waiting point Z: Third origin
Claims (16)
상기 장치프레임상에 배치되고, 매거진 원점과 툴포트 대기 지점간에 툴을 이송하는 툴포트 이송장치;를 포함하고,
상기 툴포트 이송장치는,
상기 장치프레임상에 배치되고, 매거진 원점에 위치한 툴포트를 고정 또는 해체하는 툴포트 클램핑유닛;
상기 장치프레임상에 배치되고, 상기 툴포트 클램핑유닛과 연계되어 고정된 툴포트를 툴포트 교환유닛에 대응되는 위치까지 이송시키는 툴포트 이송유닛; 및
상기 장치프레임상에 배치되고, 상기 툴포트 클램핑유닛과 상기 툴포트 이송유닛을 이동시키는 이동부;를 포함하고,
상기 이동부는,
상기 장치프레임의 상부에 배치되는 이동베이스;
상기 이동베이스상에 배치되고, 상기 툴포트 클램핑유닛 및 상기 툴포트 이송유닛과 연계되며 상기 툴포트 클램핑유닛 및 상기 툴포트 이송유닛을 이동시키는 구동유닛;
상기 툴포트 클램핑유닛과 연계되고, 상기 이동베이스상에서 매거진 원점과 툴포트 대기 지점의 길이방향으로 배치되는 제1 리니어가이드;
상기 툴포트 이송유닛과 연계되고, 상기 이동베이스상에서 매거진 원점과 툴포트 대기 지점의 길이방향으로 배치되는 제2 리니어가이드; 및
상기 이동베이스상에 배치되고, 상기 툴포트 이송유닛의 위치를 고정 또는 해체하도록 구성되는 고정블록;을 포함하고,
상기 구동유닛은,
상기 이동베이스상에 모터브라켓으로 고정되어 배치되는 서보모터; 및
일단부는 상기 서보모터에 커플링으로 연결되고, 타단부는 상기 이동베이스상에 배치되는 지지브라켓에 지지베어링으로 연결되는 볼스크류;
를 포함하는 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계.
a device frame in which a magazine is connected to one side and disposed, and a tool port exchange unit for exchanging the tool port of the spindle head and the main shaft with the main shaft mounted on the other side is disposed; and
and a toolport transfer device disposed on the device frame and configured to transfer the tool between the magazine origin and the toolport standby point.
The tool port transfer device,
a toolport clamping unit disposed on the device frame and configured to fix or dismantle the toolport located at the origin of the magazine;
a tool port transfer unit disposed on the device frame and connected to the tool port clamping unit to transfer the fixed tool port to a position corresponding to the tool port exchange unit; and
and a moving part disposed on the device frame and configured to move the toolport clamping unit and the toolport transfer unit.
The moving unit,
a movable base disposed on the upper part of the device frame;
a driving unit disposed on the movable base, connected to the toolport clamping unit and the toolport transfer unit, and configured to move the toolport clamping unit and the toolport transfer unit;
a first linear guide connected to the toolport clamping unit and disposed in the longitudinal direction of the magazine origin and the toolport standby point on the movable base;
a second linear guide connected to the toolport transfer unit and disposed in the longitudinal direction of the magazine origin and the toolport standby point on the movable base; and
A fixing block disposed on the movable base and configured to fix or dismantle the position of the tool port transfer unit;
The drive unit is
a servo motor fixed and disposed on the movable base by a motor bracket; and
a ball screw having one end connected to the servomotor by a coupling and the other end connected to a support bracket disposed on the movable base by a support bearing;
A machine tool having a tool port transfer device capable of applying a heavy tool comprising a.
상기 고정블록의 상단에는 삽입홈이 형성되고, 상기 툴포트 이송유닛에 형성된 위치고정핀이 상기 삽입홈에 삽입되며, 상기 이동베이스상에서 상기 툴포트 이송유닛의 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계.
According to claim 1,
An insertion groove is formed at an upper end of the fixing block, a position fixing pin formed in the toolport transfer unit is inserted into the insertion groove, and the position of the toolport transfer unit is fixed on the moving base. A machine tool equipped with an applicable toolport transfer device.
상기 툴포트 클램핑유닛은,
하부에 상기 제1 리니어가이드에 연결되는 제1 리니어블록이 배치되는 클램핑바디; 및
상기 클램핑바디에 배치되고, 툴포트에 형성된 제1 툴포트홈에 삽입되며 툴포트를 고정 또는 해체하는 복수개의 그립퍼암으로 구성된 그립퍼;
를 포함하는 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계.
7. The method of claim 6,
The toolport clamping unit,
a clamping body in which a first linear block connected to the first linear guide is disposed at a lower portion; and
a gripper disposed on the clamping body, inserted into a first tool port groove formed in the tool port, and configured with a plurality of gripper arms for fixing or disassembling the tool port;
A machine tool having a tool port transfer device capable of applying a heavy tool comprising a.
상기 툴포트 클램핑유닛은,
상기 클램핑바디에서 상기 복수개의 그립퍼암 사이에 배치되고, 툴포트를 밀어서 상기 복수개의 그립퍼암으로부터 이탈되도록 하는 해제실린더; 및
상기 해제실린더의 로드에 연결되고, 툴포트를 상기 그립퍼 외측 방향으로 밀도록 구성되는 툴포트푸셔;
를 더 포함하는 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계.
8. The method of claim 7,
The toolport clamping unit,
a release cylinder disposed between the plurality of gripper arms in the clamping body and configured to push a tool port away from the plurality of gripper arms; and
a tool port pusher connected to the rod of the release cylinder and configured to push the tool port outward from the gripper;
A machine tool having a tool port transfer device capable of applying a heavy tool further comprising a.
상기 툴포트 이송유닛은,
하부에 상기 제2 리니어가이드와 연결되는 제2 리니어블록이 배치되고, 중앙부에는 상기 툴포트 클램핑유닛의 그립퍼가 수용되는 수용부가 형성된 블록바디;를 포함하는 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계.
9. The method of claim 8,
The tool port transfer unit,
A second linear block connected to the second linear guide is disposed at a lower portion, and a block body having a receiving portion for accommodating the gripper of the toolport clamping unit is formed in the central portion. one machine tool.
상기 툴포트 이송유닛은,
상기 블록바디상에서 상기 수용부의 상부에 배치되고, 상기 수용부의 내측 방향으로 로드 단부가 이동되는 제1 실린더; 및
상기 제1 실린더의 로드 단부에 배치되고, 상기 수용부에 수용되는 상기 그립퍼에 고정된 툴포트의 제2 툴포트홈에 삽입되며 툴포트를 고정하는 클램핑 핀;
을 더 포함하는 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계.
10. The method of claim 9,
The tool port transfer unit,
a first cylinder disposed on the block body on the accommodating part, the rod end being moved in the inner direction of the accommodating part; and
a clamping pin disposed at the rod end of the first cylinder and inserted into a second tool port groove of the tool port fixed to the gripper accommodated in the receiving portion to fix the tool port;
A machine tool having a tool port transfer device capable of applying a heavy tool further comprising a.
상기 툴포트 이송유닛은,
상기 블록바디상에 배치되고, 상기 고정블록의 삽입홈을 향해 로드 단부가 신축되는 제2 실린더; 및
상기 제2 실린더의 로드 단부에 배치되고, 상기 고정블록의 삽입홈에 삽입 또는 이탈되며 상기 블록바디의 위치를 고정하는 위치고정 핀;
을 더 포함하는 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계.
11. The method of claim 10,
The tool port transfer unit,
a second cylinder disposed on the block body and extending and contracting the rod end toward the insertion groove of the fixing block; and
a position fixing pin disposed at the rod end of the second cylinder, inserted into or separated from the insertion groove of the fixing block, and fixing the position of the block body;
A machine tool having a tool port transfer device capable of applying a heavy tool further comprising a.
상기 장치프레임상에 배치되고, 매거진 원점과 툴포트 대기 지점간에 툴을 이송하는 툴포트 이송장치;를 포함하고,
상기 툴포트 이송장치는,
상기 장치프레임상에 배치되고, 매거진 원점에 위치한 툴포트를 고정 또는 해체하는 툴포트 클램핑유닛;
상기 장치프레임상에 배치되고, 상기 툴포트 클램핑유닛과 연계되어 고정된 툴포트를 툴포트 교환유닛에 대응되는 위치까지 이송시키는 툴포트 이송유닛; 및
상기 장치프레임상에 배치되고, 상기 툴포트 클램핑유닛과 상기 툴포트 이송유닛을 이동시키는 이동부;를 포함하고,
상기 툴포트는,
내부 중앙부는 개방되고, 둘레 방향의 외측면에 제1 툴포트홈이 형성되고, 상기 제1 툴포트홈과 이격되어 둘레 방향의 외측면에 제2 툴포트홈이 형성된 툴포트바디;
상기 툴포트바디의 전면에 형성되고 툴이 결합되는 툴결합부;
상기 툴포트바디상에서 상기 제1,2 툴포트홈과 이격되어 둘레 방향 외측면에 형성되는 툴포트홀;
내부 중앙부는 개방되고, 상기 툴포트바디의 내부 중앙부에 삽입되어 배치되는 센터포트; 및
상기 툴포트홀에 삽입되고 상기 센터포트에 형성된 센터포트홈에 결합되며, 상기 툴포트바디의 내부에서 상기 센터포트의 위치를 고정하는 링크블록;
을 포함하는 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계.
a device frame in which a magazine is connected to one side and disposed, and a tool port exchange unit for exchanging the tool port of the spindle head and the main shaft with the main shaft mounted on the other side is disposed; and
and a toolport transfer device disposed on the device frame and configured to transfer the tool between the magazine origin and the toolport standby point.
The tool port transfer device,
a toolport clamping unit disposed on the device frame and configured to fix or dismantle the toolport located at the origin of the magazine;
a tool port transfer unit disposed on the device frame and connected to the tool port clamping unit to transfer the fixed tool port to a position corresponding to the tool port exchange unit; and
and a moving part disposed on the device frame and configured to move the toolport clamping unit and the toolport transfer unit.
The toolport is
a tool port body having an open inner central portion, a first tool port groove formed on an outer surface of the circumferential direction, and a second tool port groove formed on an outer surface of the first tool port groove spaced apart from the first tool port groove;
a tool coupling part formed on the front surface of the tool port body and to which the tool is coupled;
a tool port hole spaced apart from the first and second tool port grooves on the tool port body and formed on an outer surface in the circumferential direction;
The inner central portion is open, the center port is inserted into the inner central portion of the tool port body; and
a link block inserted into the tool port hole and coupled to a center port groove formed in the center port, for fixing the position of the center port in the tool port body;
A machine tool having a tool port transfer device capable of applying a heavy tool comprising a.
상기 툴포트는,
상기 센터포트의 내부 중앙부에 삽입되고, 전면부는 상기 툴결합부에 인접하여 배치되며, 후면부에는 로드접촉부가 형성된 센터빔;
상기 센터빔의 외측 둘레와 상기 센터포트의 내부 중앙부 사이에 배치되는 툴포트스프링;
상기 센터빔의 후면부와 상기 센터포트의 내부 중앙부 사이에 배치되는 밀봉블록; 및
상기 밀봉블록과 상기 센터빔 사이에 끼움 배치되는 가이드링;
을 포함하는 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계.
13. The method of claim 12,
The toolport is
a center beam inserted into the inner central portion of the center port, a front portion disposed adjacent to the tool coupling portion, and a rod contact portion formed on the rear portion;
a tool port spring disposed between an outer periphery of the center beam and an inner central portion of the center port;
a sealing block disposed between the rear portion of the center beam and the inner central portion of the center port; and
a guide ring fitted between the sealing block and the center beam;
A machine tool having a tool port transfer device capable of applying a heavy tool comprising a.
상기 툴결합부는,
상기 센터포트의 외측 둘레와 상기 툴포트바디의 내측 둘레를 따라 형성되는 결합공간; 및
상기 센터포트에 결합되고, 상기 결합공간으로 돌출되게 배치되는 툴포트볼;
을 포함하는 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계.
14. The method of claim 13,
The tool coupling part,
a coupling space formed along the outer circumference of the center port and the inner circumference of the tool port body; and
a tool port ball coupled to the center port and disposed to protrude into the coupling space;
A machine tool having a tool port transfer device capable of applying a heavy tool comprising a.
상기 툴결합부는,
상기 센터빔의 전면부에서 방사방향으로 확장되고, 상기 툴포트볼에 인접하게 배치되는 빔확장부; 및
상기 빔확장부의 전면부에 형성되는 센터빔홀;
을 포함하는 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계.
15. The method of claim 14,
The tool coupling part,
a beam extension portion extending radially from the front portion of the center beam and disposed adjacent to the tool port ball; and
a center beam hole formed in the front part of the beam extension part;
A machine tool having a tool port transfer device capable of applying a heavy tool comprising a.
상기 툴포트는,
상기 툴포트바디의 내부에 형성되고, 상기 센터포트의 일측부가 안착되는 단턱부;
상기 툴포트바디의 내측 둘레에 형성되는 링삽입홈; 및
상기 링삽입홈에 배치되고 상기 센터포트의 타측부에 접촉 배치되며, 상기 센터포트의 위치를 고정하는 고정링;
을 포함하는 고중량 툴 적용이 가능한 툴포트 이송장치를 구비한 공작기계.
16. The method of claim 15,
The toolport is
a step portion formed inside the tool port body and on which one side of the center port is seated;
a ring insertion groove formed around the inner periphery of the tool port body; and
a fixing ring disposed in the ring insertion groove and disposed in contact with the other side of the center port, for fixing the position of the center port;
A machine tool having a tool port transfer device capable of applying a heavy tool comprising a.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20190174435 | 2019-12-24 | ||
KR1020190174435 | 2019-12-24 |
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ID=76897382
Family Applications (1)
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KR1020200004149A KR102277794B1 (en) | 2019-12-24 | 2020-01-13 | Machine tool with tool port conveyor for heavy weight tool |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2020
- 2020-01-13 KR KR1020200004149A patent/KR102277794B1/en active IP Right Grant
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230077401A (en) | 2021-11-25 | 2023-06-01 | 현대위아 주식회사 | Machine tools |
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