KR0149787B1 - 공구매거진의 공구포트 업/다운시 공구탈락 방지장치 - Google Patents

공구매거진의 공구포트 업/다운시 공구탈락 방지장치

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Abstract

공구포트의 공구를 교환하기 위해 공구포트의 업/다운시 공구의 중량 및 공구포트의 고속회전에 의해 공구가 공구포트에서 탈락되는 것을 방지하기 위해 록킹/언록킹장치를 공구포트에 설치한 공구매거진의 공구포트 업/다운시 공구탈락 방지장치를 제공하는 것이다.
종래이 무거운 공구가 삽입된 공구포트의 업/다운시 공구의 자체무게에 의해 공구가 공구포트로부터 탈락되는 구조적인 문제와 이에 따른 공구포트의 업/다운 회전속도를 저하시켰다.
본 발명은 공구(T)의 목부분(Ta)을 지지하기 위해 공구포트(P)의 4방향에 설치되는 공구지지수단중 1개소에 볼(56)과 스프링(54) 및 볼(56)을 눌러주는 록킹핀(58)을 설치하고, 상기 록킹핀(58)이 공구포트를 통해 조립되어 힌지핀(60)과 연결된 편심레버(62)의 일측과 접촉되게 하고 편심레버(62)의 타측에는 상기 록킹핀(58)을 밀어 록킹력을 증가시켜주는 반발스프링(64)을 스톱볼트(66)에 설치하고, 프레임(30)의 일측에는 상기 공구포트(P)가 다운되면 스톱볼트(66)를 압압하여 록킹핀(58)의 증가된 록킹력을 상쇄시켜주는 스토퍼(68)를 설치한 것이다.

Description

공구매거진의 공구포트 업/다운시 공구탈락 방지장치
제1도는 종래 공구포트 업/다운장치의 일예시도.
제2도는 본 발명의 장치가 장착된 자동 공구교환장치의 전체 단면도.
제3도는 제2도의 요부 상세도.
제4도는 제3도의 A-A선 단면도.
본 발명은 머시닝센터의 자동 공구교환장치(Automatic Tool Changer)에 관한 것으로, 특히 공구포트의 공구를 교환시키기 위해 공구포트의 업/다운시 공구의 중량 및 공구포트의 고속회전에 의해 공구가 공구포트에서 탈락되는 것을 방지하기 위해 록킹/언록킹장치를 공구포트에 설치한 공구매거진의 공구포트 업/다운시 공구탈락 방지장치에 관한 것이다.
종래의 공구포트 업/다운 장치는 제1도에 도시된 바와 같이 프레임(10)에 회전가능하게 고정된 샤프트(12)에 피니언(14)이 고정되고, 이 피니언(14)과 이물림된 랙(16)이 도시되지 않은 실린더와 연결되어 실린더 로드의 전후 작동에 의해 랙(16)과 이물림된 피니언(14)이 회전하여 피니언(14)과 함께 회전되는 축(12)에 의해 공구포트(P)가 90°수직방향으로 회전하여(즉 공구포트(P)가 수평방향에 수직방향으로 업/다운) 도시되지 않은 체인지 암에 의해 스핀들헤드의 공구교환이 이루어지게 된다.
상기와 같이 공구포트(P)가 수평방향에 수직방향으로 업/다운 될 때 공구포트(P)에 삽입 지지되는 공구(T)는 그 목부분(Ta)이 공구포트(P)의 4방향에 볼핀(18), 스프링(20) 및 스크루(21)의 조합으로 이루어진 공구지지수단에 의해 지지된다. 이와 같은 공구지지수단에 의해 공구포트(P)가 수평방향에서 수직방향으로 업/다운 될 때 공구(T)가 공구포트에서 탈락되지 않게 된다. 그런데 상기와 같은 공구지지 수단의 구조에 의하면 무거운 공구를 공구포트(P)에 설치하고 업/다운 시킬 때에는 공구(T)의 무게를 상기 공구지지수단이 견디지 못하여 공구(T)는 공구지지수단에 이탈되어 공구포트(P)로부터 탈락될 수 있다. 이 때문에 공구의 탈락을 감안하여 공구포트의 업/다운속도를 고속으로 가져갈 수 없게 되고, 무거운 공구의 사용에 한계를 가지게 된다. 따라서 종래의 공구포트의 업/다운 장치는 공구의 무게에 따른 사용한계의 문제와 업/다운 속도의 한계를 갖는 문제로 인해 공구의 다양화 및 고속화 추세로 가는 공작기계에 부합되지 않았다.
한편 종래의 캠식(cam type) 공구록킹장치는 공구매거진 전체의 포트에 설치할 수 없고, 대기포트에만 사용이 가능하기 때문에 매거진 포트에서 대기포트로 옮기는 별도의 장치가 필요하여 제작비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 그 목적은 무거운 공구가 삽입된 공구포트의 업/다운시 공구의 자체무게에 의해 공구가 공구포트로부터 탈락되는 것을 방지하여 공구의 보호와 함께 공구포트의 업/다운 속도를 빨리 가져가게 하여 고속화추세에 부합될 수 있도록 하는 공구메거진의 공구포트 업/다운시 공구탈락 방지장치를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 구현하기 위한 본 발명은 공구의 목부분을 지지하기 위해 공구포트의 4방향에 설치되는 공구지지수단중 1개소에 볼과 스프링 및 볼을 눌러주는 록킹핀을 설치하고 상기 록킹핀이 공구포트를 통해 조립되어 힌지핀과 연결된 편심레버의 일측과 접촉되게 하고 편심레버의 타측에는 상기 록킹핀을 밀어 록킹력을 증가시켜주는 반발스프링을 스톱볼트에 설치하고, 프레임의 일측에는 상기 공구포트가 다운되면 스톱볼트를 압압하여 록킹핀이 증가된 록킹력을 상쇄시켜주는 스토퍼를 설치한 것이다.
이하, 본 발명에 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 발명의 장치가 장착된 자동 공구교환장치의 전체 단면도로서, 프레임(30)에 회전가능하게 지지된 샤프트(32)를 중심으로 매거진드럼(34)이 회전가능하게 설치되며, 상기 매거진드럼(34)에는 여러 개의 공구포트(P)가 설치된다.
상기 공구포트(P)는 매거진드럼(34)에 형성된 핀(36)에 의해 지지됨과 아울러 이 핀(36)을 중심으로 90°회전할 수 있도록 되어 있다. 그리고 프레임(30)에 지지된 브래킷(38)에 실린더(40)가 고정 설치되고, 실린더(40)의 로드(40a) 끝단은 홈(42a)이 형성된 블록(42)과 연결되며, 상기 홈(42a)에는 롤러(44)가 상하 방향으로 고정되며, 상기 블록(42)은 브래킷(38)(46)에 지지된 가이드(48)에 의해 상하 이동이 한정된다. 상기 실린더(40)이 작동에 따라 로드(40a)와 연결된 블록(42)이 가이드(48)의 안내를 받으며 가상선(제2도 및 제3도)과 같이 상승하면 수평방향(A)에 위치하고 있는 공구포트(P)가 핀(36)을 중심으로 회전하여 공구포트(P)는 수직방향(B)으로 위치하게 되어 체인지 암(50)에 의해 공구(T)의 상호 교환이 이루어지게 되는 것이다.
제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이 공구(T)이 목부분(Ta)을 지지하기 위해 공구포트(P)의 4방향에 설치되는 공구지지수단중 3개소에는 스크루(52)가 나사결합되고 그 내부에 스프링(54)과 볼(56)이 삽입되어 목부분(Ta)을 지지하고, 나머지 1개소에는 록킹핀(58)과 스프링(54) 및 볼(56)이 삽입되어 상기 록킹핀(58)의 후단에 형성된 로브(lobe)(58a)가 공구포트(P)를 통해 힌지핀(60)과 연결된 편심레버(62)의 일측과 접촉되고 편심레버(62)의 타측으로 설치된 반발스프링(64)이 스톱볼트(66)에 의해 반발력을 갖도록 설치되어 반발스프링(64)의 반발력이 상기 록킹핀(58)에 작용하며, 반발스프링(64)에 의해 록킹핀(58)에 가해지는 작용력은 양 방향의 편심레버(62)의 길이비에 의해 약 2배로 된다. 그리고 상기 프레임(30)의 하부에 설치된 브래킷(46)에 스토퍼(68)를 고정 설치하여 공구포트(P)가 90°회전하여 다운되면 이와 함께 회전된 스톱볼트(66)가 상기 스토퍼(68)에 압압되게 하여 록킹핀(58)에 가해진 작응력을 상쇄시켜 체인지 암(50)에 의한 공구교환이 이루어지도록 구성한 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면 공구포트(P)가 업위치(A위치)에 있거나 업/다운 동작중일 때는 공구(T)이 목부분(Ta)을 지지하기 위해 공구포트(P)의 4방향에 설치되는 공구지지수단이 스프링(54)과 볼(56)에 공구(T)가 이탈되지 못하도록 지지되어 있으며, 특히 1개소의 위치에 있는 록킹핀(58)에 의해 더 세게 록킹력을 유지하게 되며, 록킹핀(58)은 편심레버(62)에 의해 후퇴동작이 한정된다. 이때 반발 스프링(64)에 의해 록킹핀(58)에 가해지는 작용력은 양 방향의 편심레버(62)의 길이비에 의해 약 2배로 된다. 따라서 공구포트(P)가 A방향에서 B방향으로 업/다운 중에 공구포트(P)에 삽입 설치된 공구(T)는 무게에 관계없이 공구(T)가 공구포트(P)에서 탈락되는 일이 발생되지 않게 된다.
이와 같이 공구포트(P)가 다운되어 B위치에 오게되면 편심레버(62)는 편심레버(62)의 일측에 설치된 스톱볼트(66)가 스토퍼(68)에 의해 압압됨에 따라 편심레버(62)가 힌지핀(60)을 중심으로 약간 회전하여 록킹핀(58)을 미는 힘을 상쇄시킨다. 이때는 4방향에 설치된 스프링(54)의 반발력에 의해서만 볼(56)이 공구(T)의 목부분(Ta)을 지지하고 있기 때문에 체인지 암(50)에 의한 공구교환이 용이하게 이루어진다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 공구포트의 업/다운시 공구포트에 형성된 록킹핀에 의한 록킹/언록킹 작용으로 공구를 교환시키기 위해 공구포트의 업/다운시 공구가 고속회전 및 중량에 의해 포트에서 탈락되는 것이 방지되어 무거운 공구를 안전하게 사용할 수 있는 효과와 함께 공구포트의 고속회전이 가능하여 공구의 교환을 신속하게는 하는 효과를 갖는다.

Claims (1)

  1. 프레임(30)에 지지된 브래킷(38)에 실린더(40)가 고정되고, 실린더(40)의 로드(40a) 끝단은 홈(42a)이 형성된 블록(42)과 연결되며, 상기 홈(42a)에는 롤러(44)가 상하 방향으로 고정되고, 상기 블록(42)의 브래킷(38)(46)에 지지된 가이드(48)에 의해 상하 이동이 한정되게 하며, 상기 실린더(40)의 작동에 따라 블록(42)이 가이드(48)의 안내를 받게 하여 공구포트(P)가 수평방향(A)에서 수직방향(B)으로 회전시키게 하고, 공구포트(P)에 삽입된 공구(T)의 목부분(Ta)을 지지하기 위해 공구포트(P)의 4방향에 설치되는 공구지지수단중 3개소는 스크루(52), 스프링(54) 및 볼(56)에 의해 목부분(Ta)을 지지하게 하고, 1개소는 볼(56)과 스프링(54) 및 볼을 눌러주는 록킹핀(58)을 설치하고, 상기 공구포트(P)에 조립되는 힌지핀(60)으로부터 편심되어 조립된 편심레버(62)의 일측이 록킹핀(58)의 후단과 접촉되게 하고, 상기 편심레버(62)의 타측에는 상기 록킹핀(58)을 밀어 록킹력을 증가시켜 주는 반발스프링(64)을 스톱볼트(66)에 설치하고, 프레임(30) 일측의 브래킷(46)에 상기 공구포트(P)가 다운되면 스톱볼트(66)를 압압하여 록킹핀(58)의 증가된 록킹력을 상쇄시켜주는 스토퍼(68)를 설치구성한 것을 특징으로 하는 공구매거진의 공구포트 업/다운시 공구탈락 방지장치.
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