KR100217937B1 - Unclamping device of machining center - Google Patents

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Abstract

본 발명은 머시닝센터 주축의 공구 언클램핑시 푸시로드의 구동을 위한 언클램핑장치에 관한 것으로, 머시닝센터에 푸시로드를 구동시켜 언클램핑시키는 장치에 있어서, 상하 한 쌍의 피스톤(12, 12-1)을 갖는 실린더몸체(11, 11-1, 11-2)를 주축몸체에 취부된 실린더지지대(1)의 내주면에 지지되어 실린더 지지용 스프링(14)의 탄성력에 의해 주축몸체측으로 밀어붙여져 있도록 설치함과 동시에 상기 피스톤(12, 12-1)이 작동하여 푸시로드를 누를시 상기 실린더몸체(11-1)가 소정량 상승하여 스핀들 엔드(2)에 걸리도록 하고, 상기 실린더지지대(1)의 후단에 절삭유 공급장치가 설치되는 커버(3)를 취부하여서 된 구성으로, 주축의 공그 언클램핑 작동시 베어링에 무리한 힘이 가하여지지 않는 완충작용이 작용함에 있어, 종래보다 동특성적으로 안정되고, 또한 실린더지지대에 부착된 커버는 볼트 체결에 의해 고정되어 있음으로 스핀들의 후단부에 옵션기능인 주축관통형 절삭유 공급장치 등의 부착을 용이하게 할 수 있다.The present invention relates to an unclamping device for driving a push rod during tool unclamping of a machining center spindle. In the apparatus for driving and pushing a push rod to a machining center, a pair of upper and lower pistons 12 and 12-1 are provided. Cylinder body (11, 11-1, 11-2) having a) is supported on the inner circumferential surface of the cylinder support (1) attached to the main shaft body so as to be pushed toward the main shaft body by the elastic force of the cylinder support spring (14) At the same time, when the piston 12, 12-1 is operated to push the push rod, the cylinder body 11-1 is lifted by a predetermined amount to be caught by the spindle end 2, and the cylinder support 1 is The cover 3 is provided with a cutting oil supply device installed at the rear end, so that the shock absorbing action is not applied to the bearing during the cog unclamping operation of the spindle. Shilin Since the cover attached to the support is fixed by bolting, it is easy to attach an optional spindle through coolant supply device to the rear end of the spindle.

Description

머시닝센터의 언클램핑장치Unclamping Device of Machining Center

본 발명은 머시닝센터 주축의 공구 언클램핑시 푸시로드의 구동을 위한 언클램핑장치에 관한 것으로, 특히 주축 후단부의 절삭유 공급장치 등의 부착을 용이하게 함과 동시에 에어실린더의 안정적인 동작이 이루어지도록 한 머시닝센터의 언클램핑장치에 관한 것이다.The present invention relates to an unclamping device for driving a push rod during tool unclamping of a machining center spindle, and in particular, to facilitate attachment of a coolant supply device at the rear end of the spindle, and to ensure stable operation of the air cylinder. It relates to an unclamping device of a center.

머시닝센터 주축의 공구 언클램핑시 푸시로드 구동은 유압을 사용하는 것보다 공압을 이용하는 것이 원가측면에서 더 유리한 경우가 많다. 그래서 공압에 의한 푸시로드 언클램핑장치로 에어실린더가 사용되고 있다.Push rod actuation for tool unclamping of machining center spindles is often more cost-effective than using hydraulic pressure. Therefore, an air cylinder is used as a pneumatic push rod unclamping device.

이때 에어는 압력을 설정압력(예로 5kg/㎠) 초과하여 사용할 경우 안전성 및 원가측면 등 많은 문제점이 발생함으로 적은 면적으로 큰 힘을 가질 수 없기 때문에 피스톤의 2중판에 의해 이 문제를 해결하였다.In this case, the air solved this problem by the double plate of the piston, because when using the pressure exceeding the set pressure (for example, 5kg / ㎠) it can not have a large force in a small area because many problems such as safety and cost side occurs.

그 구성은 제1도에 도시된 바와 같이, 실린더지지대(1′)의 후단에 2개의 공기압 작용면(22′)(22-1′)을 갖는 실린더몸체(11′)가 볼트(40)로 고정 설치됨과 동시에 실린더지지용 스프링(14′)력에 의해 도면에서 하방으로 탄성적으로 밀어붙여져 있다.As shown in FIG. 1, the cylinder body 11 'having two pneumatically acting surfaces 22' and 22-1 'at the rear end of the cylinder support 1' is connected to the bolt 40. As shown in FIG. At the same time, it is fixedly mounted and elastically pushed downward in the drawing by the force of the cylinder support spring 14 '.

그리고 실린더몸체(11′) 내에는 공기주입구(21′)를 통한 2개의 공기압 작용면(22′)(22-1′)에 가해지는 공기압에 의해 하방으로 이동하는 피스톤(12′)이 설치되어 있고, 상기 실린더몸체(11′)와 피스톤(12′)의 사이에는 피스톤(12′)의 이동시 회전을 방지하기 위한 핀(24′)이 실린더몸체(11′)측에 고정 설치되어 있고, 상기 핀(24′)에는 피스톤 리턴용 스프링(13′)이 삽입되어 피스톤(12′)이 하방측으로 이동후 다시 상방으로 원위치 이동하게 되어 있다.In the cylinder body 11 ', a piston 12' is moved downward by the air pressure applied to the two pneumatic action surfaces 22 'and 22-1' through the air inlet 21 '. And between the cylinder body 11 'and the piston 12', a pin 24 'is fixed to the cylinder body 11' to prevent rotation when the piston 12 'is moved. A piston return spring 13 'is inserted into the pin 24' so that the piston 12 'moves downward and then moves upward again.

한편, 상기 피스톤(12′)의 상단부에는 푸시로드(102′)를 관통시켜 머시닝센터의 공작물 가공시 절삭유를 공급하기 위해 절삭유 배관(도시 안됨)이 연결 설치된다.On the other hand, a cutting oil pipe (not shown) is connected to the upper end of the piston 12 'to supply cutting oil through the push rod 102' to process the workpiece of the machining center.

이와 같이 구성된 종래의 머시닝센터의 언클램핑장치는, 실린더몸체(11) 공기주입구(21′)에 소정의 압력으로 공기가 주입되면 공기압 작용면(22′)(22-1′)에 압력이 발생하여 피스톤(12′)이 하강하여 피스톤(12′)의 일축선상에 배치된 푸시로드(102′)를 하방으로 밀어서 공구 언클램핑이 가능하게 된다.In the conventional clamping device of a machining center configured as described above, when air is injected into the cylinder body 11 air inlet 21 ′ at a predetermined pressure, pressure is generated on the pneumatic action surfaces 22 ′ and 22-1 ′. As a result, the piston 12 'is lowered to push the push rod 102' disposed on one axis line of the piston 12 'downward, thereby enabling tool unclamping.

이때 피스톤(12′)의 하방 이동에 따른 상대적인 실린더몸체(11)의 상방 이동력은 스프링(14′)에 의해 완충적으로 저지되면서 스핀들 엔드(2′)에 걸려 이동이 정지된다.At this time, the upward movement force of the relative cylinder body 11 according to the downward movement of the piston 12 'is buffered by the spring 14' while being caught by the spindle end 2 'and the movement is stopped.

한편, 실린더몸체(11)의 공기압 작용면(22′)(22-1′)에 가해진 압력을 제거하게 되면 압축된 피스톤 리턴용 스프링(13′)의 탄성 복원력에 의해 피스톤(12′)(12-1′)이 상방으로 원위치 이동한다.On the other hand, when the pressure applied to the pneumatically acting surfaces 22 'and 22-1' of the cylinder body 11 is removed, the piston 12 'and 12 are moved by the elastic restoring force of the compressed piston return spring 13'. -1 ') is moved upward.

이와 같이 구성하는 종래의 머시닝센터의 언클램핑장치는 실린더몸체(11)가 완충 기능을 해야하는 관계로 제1도와 같이 볼트(40)로 연결 설치되지만 완전히 고정되도록 설치되는 것은 아니라 스프링(14′)력을 받으면서 이동이 가능하게 설치되므로서 다음과 같은 문제가 있다.The conventional clamping device of the machining center configured as described above is connected to the bolt 40 as shown in FIG. 1 because the cylinder body 11 should have a shock absorbing function, but is not installed to be completely fixed. Receiving the move is possible to install the following problems.

첫째, 머시닝센터 주축의 통상적인 옵션기능인 T-S-C(주축 관통형 절삭유공급)장치의 배관이 상기 피스톤(11′)의 상단면인 배관연결구멍(11a)에 부착되어야 함으로 피스톤(11′)의 작동시마다 배관이 함께 따라 움직이게 되므로 그의 배관 설치가 용이하지 않다는 것이다.First, every time the piston 11 'is operated, the pipe of the TSC (spindle through coolant supply) device, which is a typical option function of the machining center spindle, should be attached to the pipe connection hole 11a, which is the upper surface of the piston 11'. It is not easy to install the pipe because the pipe moves together.

둘째, 상기 실린더몸체(11)의 지지되는 면 즉, 실린더지지대(1′)와의 지지면이 작아 결국 상당한 질량을 가지는 실린더몸체(11)의 완충 동작이 불안(동특성적 불안)하게 작용하는 원인을 제공하게 된다.Second, the support surface of the cylinder body 11, that is, the support surface with the cylinder support (1 ') is so small that the cushioning operation of the cylinder body 11 having a considerable mass eventually causes anxiety (dynamic characteristic anxiety) Will be provided.

따라서 본 발명은 머시닝센터 주축의 공구 언클램핑 작동시 사용되는 2중 에어실린더에 있어 2중으로 피스톤을 구성하게 됨으로써 질량이 크게 되는데 이러한 에어실린더의 부착을 동특성상 보다 좋게 부착하는 방법으로 개선함과 아울러 주축의 통상적인 옵션기능인 주축관통형 절삭유 공급장치 등의 부착이 용이하게 할 수 있도록 한 머시닝센터의 언클램핑장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, in the present invention, the piston is doubled in the double air cylinder used in the tool unclamping operation of the machining center spindle, thereby increasing the mass. The air cylinder is improved by a method of attaching the air cylinder better. It is an object of the present invention to provide an unclamping device of a machining center that facilitates the attachment of a spindle through-type coolant supply device, which is a common optional function of the spindle.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 머시닝센터의 주축몸체(100)내에 설치된 푸시로드(102)를 작동시켜 주축(101)에 장착된 공구를 언클램핑시키기 위한 장치에 있어서, 상기 주축몸체(100)에 고정 설치된 실린더지지대(1)와; 상기 실린더지지대(1)의 상단면에 장착된 실린더 지지용 커버(3)와; 상기 실린더지지대(1)의 내주면에지지 설치되고, 공기주입구(11-2a) 및 이에 연통된 공기압 작용면(22)(22-1)을 갖는 실린더몸체(11, 11-1, 11-2)와; 상기 실린더몸체(11, 11-1, 11-2)내에 슬라이딩 가능하게 설치되고 상기 공기압 작용면(22)(22-1)에 가해진 공기압으로 구성하는 피스톤(12-1, 12)과; 상기 실린더몸체(11-2)와 실린더 지지용 커버(3)와의 사이에 설치되어 탄성력으로 실린더몸체(11, 11-1, 11-2)를 실린더지지대(1)에 밀어 붙이는 실린더 지지용 스프링(14)과; 상기 실린더몸체(11)와 피스톤(12)과의 사이에 압축 설치되어 피스톤(12)을 공기압 작용면(22)(22-1)측으로 밀어붙이는 피스톤 리턴용 스프링(13)을 포함한 것을 특징으로 한다.Specific means of the present invention for achieving the above object, in the device for unclamping a tool mounted on the spindle 101 by operating the push rod 102 installed in the spindle body 100 of the machining center, A cylinder support (1) fixed to the main shaft body (100); A cylinder support cover (3) mounted on an upper surface of the cylinder support (1); Cylinder bodies (11, 11-1, 11-2) supported on the inner circumferential surface of the cylinder support (1) and having an air inlet (11-2a) and a pneumatically acting surface (22) (22-1) connected thereto. Wow; Pistons (12-1, 12) slidably installed in the cylinder bodies (11, 11-1, 11-2) and configured of air pressure applied to the pneumatic action surfaces (22) (22-1); A cylinder support spring installed between the cylinder body 11-2 and the cylinder support cover 3 to push the cylinder bodies 11, 11-1 and 11-2 to the cylinder support 1 with elastic force ( 14); It is characterized in that it comprises a piston return spring (13) for compression between the cylinder body (11) and the piston (12) for pushing the piston (12) toward the pneumatic action surfaces (22) (22-1). .

제1도는 종래 머시닝센터의 언클램핑장치의 요부 단면도.1 is a cross-sectional view of main parts of an unclamping apparatus of a conventional machining center.

제2도는 본 발명에 따른 머시닝센터의 언클램핑장치의 요부 단면도.2 is a cross-sectional view of main parts of an unclamping apparatus of a machining center according to the present invention.

제3도는 제2도의 요부 확대도.3 is an enlarged view illustrating main parts of FIG. 2.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 실린더지지대 2 : 스핀들 엔드1: cylinder support 2: spindle end

3 : 커버 11, 11-1, 11-2 : 실린더몸체3: cover 11, 11-1, 11-2: cylinder body

12, 12-1 : 피스톤 13 : 피스톤 리턴스프링12, 12-1: Piston 13: Piston Return Spring

14 : 실린더지지용 스프링 21 : 공기주입구14: cylinder support spring 21: air inlet

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2,3도에 도시된 바와 같이 머시닝센터 주축몸체(100)의 후단부에 실린더지지대(1)가 볼트(42)로 취부되어 있고, 이 실린더지지대(1)의 내주면에는 실린더몸체(11, 11-1, 11-2)가 장볼트(30)로 상호 체결되어 슬라이딩 가능하게 설치되어 있고, 이들 실린더몸체(11, 11-1, 11-2)는 실린더 지지용 스프링(14)에 의해 실린더지지대(1)의 단턱(1A)에 밀어붙여져 밀착되어 있고, 상기 실린더 지지용 스프링(14)은 실린더지지대(1)의 후단에 볼트(44)로 장착된 실린더 지지용 커버(3)의 저면과 상기 실린더몸체(11-2)의 상면 사이에 소정의 압축력으로 개재되어 있다.As shown in Figs. 2 and 3, the cylinder support 1 is attached to the rear end of the machining center spindle body 100 by bolts 42, and the cylinder body 11 is formed on the inner circumferential surface of the cylinder support 1; 11-1, 11-2 are fastened to each other by long bolts 30, and are slidably installed. These cylinder bodies 11, 11-1, 11-2 are cylinders supported by cylinder support springs 14, respectively. The cylinder support spring 14 is pushed against and closely adhered to the step 1A of the support 1, and the bottom surface of the cylinder support cover 3 mounted with the bolt 44 at the rear end of the cylinder support 1; The upper surface of the cylinder body 11-2 is interposed with a predetermined compressive force.

그리고 상기 제1실린더몸체(11-1)는 스핀들 엔드(2)의 전면에 미소한 량만큼 이격되어 후술할 피스톤(12, 12-1)이 작동시 스핀들 엔드(2)에 걸어 맞춰지도록 되어 있다.The first cylinder body 11-1 is spaced apart by a small amount on the front of the spindle end 2 so that the pistons 12 and 12-1, which will be described later, are engaged with the spindle end 2 during operation. .

그리고 상기 실린더몸체(11, 11-1, 11-2)에는 한 쌍의 상,하부 피스톤(12, 12-1)이 설치되어 있고, 이 피스톤(12, 12-1)은 상기 실린더몸체(11-2)에 형성된 공기주입구(11-2a)를 통과한 작동 공기압에 의해 하강 동작하도록 되어 있고, 상기 실린더몸체(11)에는 상부 피스톤(12)이 하강시 피스톤(12)내에 채워진 공기를 배축시키는 공기배출구(23)가 형성되어 있고, 또 실린더몸체(11)에는 하부 피스톤(12-1)이 푸시로드(102)를 하강시킬 시 회전을 방지하도록 핀(24)이 설치되어 있고, 이 핀(24)에 상기 하부 피스톤(12-1)이 승강안내 받도록 되어 있다.The cylinder bodies 11, 11-1, and 11-2 are provided with a pair of upper and lower pistons 12, 12-1, and the pistons 12, 12-1 are the cylinder bodies 11 It is made to operate by the operating air pressure passing through the air inlet (11-2a) formed in the -2), the cylinder body 11 to the upper piston 12 is to lower the air filled in the piston 12 when descending An air outlet 23 is formed, and the cylinder body 11 is provided with a pin 24 so as to prevent rotation when the lower piston 12-1 lowers the push rod 102. The lower piston 12-1 is configured to receive the lifting guide.

그리고, 상기 실린더몸체(11)와 상부 피스톤(12)의 사이에 피스톤리턴용 스프링(13)이 탄설되어 상기 상부 피스톤(12)이 급작히 하강 동작하는 것을 방지하도록 함과 동시에 공기압에 의한 하강 동작 후 원위치시키도록 되어 있다.In addition, a piston return spring 13 is installed between the cylinder body 11 and the upper piston 12 to prevent the upper piston 12 from suddenly lowering and lowering by air pressure. It is supposed to be repositioned afterwards.

그리고, 상기 실린더 지지용 커버(3)의 중앙에는 상기 푸시로드(102)에 절삭유 및 공기를 공급하는 절삭유 공급장치(200)가 취부되어 있다.In addition, a cutting oil supply device 200 for supplying cutting oil and air to the push rod 102 is mounted at the center of the cylinder support cover 3.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 설명한다.The operating state of the present invention configured as described above will be described.

먼저, 공구 언클램핑 지령이 개시되면 공기주입구(21)로 유입된 공기가 공기주입구(11-2a)를 통해 공기압 작용면(22)(22-1)에 공기압력으로 작용하게 되고, 이 공기압에 의해 상부 피스톤(12)과 하부 피스톤(12-1)이 리턴스프링(13)의 탄성력을 이기고 실린더몸체(11, 11-1, 11-2)의 내주면을 따라 하방으로 이동하여 푸시로드(102)를 눌러주게 된다.First, when the tool unclamping command is started, the air introduced into the air inlet 21 acts as an air pressure on the pneumatic action surfaces 22 and 22-1 through the air inlet 11-2a. As a result, the upper piston 12 and the lower piston 12-1 overcome the elastic force of the return spring 13 and move downward along the inner circumferential surface of the cylinder bodies 11, 11-1, 11-2 to push the rod 102. Will be pressed.

이때, 푸시로드(102)를 누르는 순산 푸시로드(102)에 장착된 디스크 스프링(105)보다 반발력이 약한 실린더 지지용 스프링(14)의 탄발력을 받아 실린더몸체(11, 11-1, 11-2)가 실린더지지대(1)의 내주면을 따라 상승하고, 이때 실린더몸체(11-1)가 스핀들 엔드(2)에 걸려지고 주축(101)에 장착된 베어링(B)에는 힘이 전달되지 않은 상태에서 피스톤(11-1)이 하방으로 이동하여 푸시로드(102)를 밀어주게 된다.At this time, the cylinder body 11, 11-1, 11- receives the resilience of the cylinder support spring 14, which has a lower repulsive force than the disk spring 105 mounted on the pure push rod 102, which pushes the push rod 102. 2) is raised along the inner circumferential surface of the cylinder support (1), the cylinder body (11-1) is caught on the spindle end (2) and the force is not transmitted to the bearing (B) mounted on the main shaft 101 In the piston (11-1) is to move downward to push the push rod (102).

이와 같이 공구 언클램핑시 푸시로드(102)의 동작에도 불구하고 절삭유 공급장치(200)가 움직이지 않게 됨으로 이 장치의 부착 및 배관 처리가 용이한 것이다.As such, despite the operation of the push rod 102 when the tool is unclamped, the cutting oil supply device 200 is not moved, thereby facilitating the attachment and piping of the device.

또, 본 발명은 실린더몸체(11, 11-1, 11-2)가 실린더지지대(1)의 내주면에 가이드되면서 실린더 지지용 스프링(14)에 의해 완충적으로 안정적이게 동작한다.In addition, in the present invention, while the cylinder body (11, 11-1, 11-2) is guided to the inner peripheral surface of the cylinder support (1) by the cylinder support spring (14) operates bufferingly and stably.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 에어 실린더몸체를 원주방향으로 구속하여 지지함으로 공구 언클램핑 작동이 안정적으로 이루어진다.According to the present invention as described above, the tool unclamping operation is made stable by restraining and supporting the air cylinder body in the circumferential direction.

또한 실린더지지대에 부착된 커버는 볼트 체결에 의해 고정되어 있음으로 스핀들의 후단부에 옵션 기능인 주축관통형 절삭유 공급장치의 부착 및 유압배관의 처리를 용이하게 할 수 있다.In addition, since the cover attached to the cylinder support is fixed by bolting, it is possible to facilitate the attachment of the spindle-type cutting oil supply device and the processing of the hydraulic piping to the rear end of the spindle as an optional function.

Claims (1)

머시닝센터의 주축몸체(100)내에 설치된 푸시로드(102)를 주축(101)내에서 작동시켜 공구를 언클램핑시키기 위한 장치에 있어서, 상기 주축몸체(100)에 고정 설치된 실린더지지대(1)와; 상기 실린더지지대(1)의 상단면에 장착된 실린더 지지용 커버(3)와; 상기 실린더지지대(1)의 내주면에 지지 설치되고, 공기주입구(11-2a) 및 이에 연통된 공기압 작용면(22)(22-1)을 갖는 실린더몸체(11, 11-1, 11-2)와; 상기 실린더몸체(11, 11-1, 11-2)내에 슬라이딩 가능하게 설치되고 상기 공기압 작용면(22)(22-1)에 가해진 공기압으로 구성하는 피스톤(12-1, 12)과; 상기 실린더몸체(11-2)와 실린더 지지용 커버(3)와의 사이에 설치되어 탄성력으로 실린더몸체(11, 11-1, 11-2)를 실린더지지대(1)에 밀어 붙이는 실린더 지지용 스프링(14)과; 상기 실린더몸체(11)와 피스톤(12)과의 사이에 압축 설치되어 피스톤(12)을 공기압 작용면(22)(22-1)측으로 밀어붙이는 피스톤 리턴용 스프링(13)을 포함한 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 언클램핑장치.An apparatus for unclamping a tool by operating a push rod (102) installed in a spindle body (100) of a machining center in a spindle (101), comprising: a cylinder support (1) fixed to the spindle body (100); A cylinder support cover (3) mounted on an upper surface of the cylinder support (1); Cylinder bodies (11, 11-1, 11-2) supported on the inner circumferential surface of the cylinder support (1) and having an air inlet (11-2a) and a pneumatically acting surface (22) (22-1) connected thereto. Wow; Pistons (12-1, 12) slidably installed in the cylinder bodies (11, 11-1, 11-2) and configured of air pressure applied to the pneumatic action surfaces (22) (22-1); A cylinder support spring installed between the cylinder body 11-2 and the cylinder support cover 3 to push the cylinder bodies 11, 11-1 and 11-2 to the cylinder support 1 with elastic force ( 14); It is characterized in that it comprises a piston return spring (13) for compression between the cylinder body (11) and the piston (12) for pushing the piston (12) toward the pneumatic action surfaces (22) (22-1). Unclamping device for machining centers.
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