KR100219778B1 - 밀링머어신의 공구 자동 교환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 범용 밀링머어신(Milling Machine)에 사용되는 절삭공구를 자동으로 교환할 수 있도록 하는 밀링머어신의 공구 자동 교환장치에 관한 것이다.

범용 밀링머어신은 가공형태에 따라 다양한 절삭 공구를 교환하여 사용해야 하는 번거로운 점이 있어 본 발명은 이러한 번거로운 점을 감안하여 본인이 선 출원한 실용신안 출원 제 96 - 17694 호의 개량된 것으로,

본 발명은 절삭공구의 착탈시 오동작을 방지하여 모터에 부하가 발생하는 것을방지하며 기계의 파손을 방지하기 위한 것으로 모터의 동력이 전달되는 아이들기어에 치합되는 기어축과 상기 기어축의 회전에 의한 원심력으로 동력을 전달시키게 되는 원심력 클러치와 상기 원심력 클러치에 맞물려 동력을 전달받게 되며 스플라인축을 회전시켜 절삭공구를 착탈시키게 되는 회전 클러치로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한 작업자가 힘들이지 않고 절삭공구를 용이하게 교환할 수 있도록 하기위한것으로 상기 회전 클러치에 삽입되는 스플라인축과 절삭공구가 결합되는 고정볼트를 분리되게 구성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

밀링머어신치 공구 자동 교환장치

본 발명은 범용 밀링머어신(Milling Machine)에 사용되는 절삭공구를 자동으로 교환할 수 있도록 하는 밀링머어신의 공구 자동 교환장치에 관한 것이다.

범용 밀링머어신은 가공형태에 따라 다양한 절삭 공구를 교환하여 사용해야 하는 번거로운 점이 있어 본 발명은 이러한 번거로운 점을 감안하여 본인이 선 출원한 실용신안 출원 제 96 - 17694 호의 개량된 것으로 선 출원한 밀링머어신의 공구 자동 교환장치는 제1도 내지 제2도 에서 보는 바와 같이 밀링머어신(1)의 상측에수직되게 부착되며 하측의 스핀들척(101)에서 절삭공구(102)가 자동으로 착탈되도록 구성 된 것 이 다.

이러한 밀링머어신의 공구 자등 교환장치(2)는 모터축 기어(6)의 회전동력을 일 측에 위치한 아이들기어(7)가 감속 전달 받게 되고 기어이빨 형태의 경사면(11)으로 형성된 돌출부(12)가 구비되 서로 치합되게 결합된 고정 클러치(9)와 이송 클러치(10)가 상측에 상기 아이들기어(7)와 치합되는 기어(13)가 형성된 기어축(8)의 외주에 결합되며 상기 이송 클러치(10)에 의해 동력을 전달받게 되고 중앙에 스플라인 흠이 형성된 회전블러치(14)로 구성된다.

상기와 같은 구성으로 형성된 밀링머어신의 공구 자동동작시 아이들기어(7)와 기어축(8)이 회전하고 기어축(8)이 회전하고 기어축(8)에 고정결합된 고정 클러치(9)가 회전하며 하측에 치합된 이송 클러치(10)를 아래로(10)에 형성된 돌기(15)와 스플라인흠이 형성된 회전 블러치(14)의 돌기(16)가 맞물려 동력이 인가되 하측으로 결합되는 스플라인축(17)을 회전시켜 절삭공구(102)를 결삽시키게 된다.

절삭공구(102)의 결합이 완료되면 이송 복귀수단(18)인 이송판(19)에 의해 상하로 이송가능한 이송 클러치(10)가 상측으로 이송되 이송 클러치(10)의 돌기(15)와 회전 클러치(14)의 돌기(16)가 이탈하며 동력이 차단된다.

상기 밀링머어신의 공구 자동 교환장치(2)는 이송 클러치(10)와 이송 복귀수단(18)인 이송판(19)이 접촉하며 마찰이 발생해 이송판(19)의 변형을 가져오게 되고 또한 이송판(19)을 상측으로 밀어주게 되는 스프링(20)의 탄성력이 변형되 이송 클러치(10)를 상측으로 정확하게 이송시키지 못하여 오동작이 발생하가 걸리거나 기계장치가 파손되는 문제점이 발생하는 것이다.

또한 절삭공구(102)의 결합시 스핀들척(101)에 절삭공구(102)를 삽입해 스플라인축(17)과 고정볼트(21)를 상측으로 밀어올려 절삭공구(102)와 스핀들척(101)이 밀

착되게 하여 결합시키게 되는데 길쭉하게 형성된 스플라인축(17)과 고정볼트(21)가 한 몸체로 형성되므로 중량이 많이 나가 작업자가 힘이들게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 절삭공구의 착탈시 오동작을 방지하여 모터에 부하가 발생하는 것을방지하며 기계의 파손을 방지하기 위한 것으로 모터의 동력이 전달되는 아이들기어에 치합되는 기어측과 상기 기어축의 회전에 의한 원심력으로 동력을 전달시키게되는 원심력 클러치와 상기 원심력 클러치에 맞물려 동력을 전달받게 되며 스플라인축을 회전시켜 절삭공구를 착탈시키게 되는 회전 클러치로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한 작업자가 힘들이지 않고 절삭공구를 용이하게 교환할 수 있도록 하기 위한 것으로 상기 회전 클러치에 삽입되는 스플라인축과 절삭공구가 결합되는 고정볼트를 분리되게 구성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

제1도는 종래 밀링머어신의 공구 자동 교환장치 설치 상태도

제2도는 종래 밀링머어신의 공구 자동 교환장치 일부 단면도

제3도는 본 발명의 일 실시예인 단면도

제4도는 본 발명의 요부를 나타낸 일부 단면도

제5도는 본 발명의 작동 상태를 나타낸 평단면도

제6도는 본 발명의 작동 상태를 나타낸 일부 정단면도

제7도는 본 발명에 의한 절삭공구의 착탈수단을 나타낸 단면도

제8도는 본 발명에 의한 절삭공구 착탈시의 작동 상태도

제9도는 본 발명인 절삭공구 착탈수단의 요부 단면도

제10도는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도

제11도는 본 발명인 또 다른 실시예의 작동 상태를 나타낸 평단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 본체 6 : 모터축 기어

7 : 아이들기어 8 : 기 어 축

13 : 기어 14 : 회전 클러치

17 : 스플라인축 21 : 고정볼트

21a : 돌출부 24 : 스플라인홈

25 : 돌기 30 : 원심력 클러치

31 : 몸체 32 : 탄성스프링

33 : 체결흠 34 : 고정와셔

35 : 돌기 36 : 결합부

40. 하우징

본 발명은 스핀들척(101)에 절삭공구(102)의 착탈시 오동작을 방지하여 모터에 부하가 미치는 것을 막고 기계적 파손을 방지하기 위한 것으로 이와 같은 본 발명을 제3도 에서 살펴보면 모터축 기어(6)에 치합되어 동력을 전달받는 아이들기어(7)가 일축으로 고정핀(22)에 의해 본체(3)와 상부커버(4)에 결합되며 상기 아이들기어(7)에 치합되어 동력을 전달받는 기어축(8)은 상측에 기어(13)가 형성되고 내측에는스플라인축(17)이 삽입되도록 중공홈(23)이 형성되며 기어(13)의 하측단에 기어축(8)의 회전에 의한 원심력으로 동력을 전달시키게 되는 원심력 클러치(30)가 결합되고 그 상부에 원심력 클러치(30)를 감싸게 고정결합되는 하우징(40)이 위치한다.

상기 원심력 클러치(30)에 의해 동력을 전달받게 되는 회전 클러치(14)는 중앙에 스플라인홈(24)이 형성되어 삽입되는 스플라인축(17)을 회전시키도록 구성되어본 발명인 밀링머어신의 공구 자동 교환장치(2)를 이루게 된다.

제4도 내지 제6도 은 본 발명의 구성과 동력전달 및 작동상태를 보다 자세하게 나타낸 것으로 기어축(8)에 결합되는 원심력 클러치(30)는 절반으로 나눠진 몸체(31)가 원형으로 구성되고 양측 몸체(31)의 전후에 양측 몸체(31)를 결속하는 탄성스프링(32)이 체결홈(33)에 끼워지는 고정와셔(3B)에 결합되어 양측의 몸체(31)를 일정한 탄성력으로 잡아주게 된다.

양측 몸체(31)의 하부면 내측에 돌기(35)가 돌출되게 형성되며 절반으로 나눠진몸체(31)가 결합되는 기어축(8)과 양측 몸체(31)의 결합부(36)는 직사각형 형상으로구성되 기어축(8)의 회전시 원심력을 증가 시킬 수 있게 한다.

기어축(8)의 회전으로 원심력 클러치(30)가 작동하여 양측 몸체(31)가 외측으로 밀려 나올시 적정한 위치에서 잡아줄 수 있게 원심력 클러치(30)를 감싸도록 양측의 몸체(31)보다 크게 하우징(40)을 형성하여 원심력 클러치(30)의 상측으로 기어축(8)의 외측에 결합한다.

또한 양측 몸체(31)의 하단부 내측으로 칼라(37)를 삽입해 기어축(8)의 하측에 결합하여 기어축(8)과의 결합부(36)틈을 조정하며 양측 몸체(31)를 기어축(8)에 결합하게 된다.

상기 원심력 클러치(30)에 의해 동력을 전달 받게 되는 회전 클러치(14)는 상측단에 상기 원심력 클러치(30)의 양측 몸체(31)에 형성한 돌기(35)와 맞물리게 되는돌기(25)를 상측으로 돌출시켜 형성하되 양측 몸체(31)에 형성된 돌기(35)보다 외측으로 형성해 원심력 클러치(30)가 작동시에만 상기 돌기(25,35)들이 맞물려서 동력이 전달되게 하며 중앙에는 스플라인축(17)이 삽입 결합되는 스플라인홈(24)이 형성되어 원심력 클러치(30)에 의해 전달되는 회전동력을 전달 받아 스플라인축(17)을 회전시키게 퇴며 하부커버(5)와 내측커버(26)에 의해 본체(3)에 결합이 된다.

상기 회진 클러치(14)에 의해 회전되는 스플라인축(17)과 고정볼트(21)의 구성은 제7도 내지 제9도 에서 자세히 나타내고 있는 것으로 스핀들(100)의 상측에 결합되는 볼트캡(27)과 스플라인축(17)이 회전가능케 결합되고 스플라인축(17)과 절삭공구(102)를 고정시키는 고정볼트(21)가 볼트캡(27)내에서 서로 분리되도록 구성되어 절삭공구(102)의 결합시 고정볼트(21)만 상측으로 이송되도록 형성되는 것이다.

볼트캡(27)내에 결합된 스플라인축(17)의 하단에 삽입흠(17a)이 양측으로 형성되고 절삭공구(102)를 이탈시키는 회전방향의 삽입흠(17a)측면에 걸림홈(17b)을 형성하며 볼트캡(27)내에 결합된 고정볼트(21)의 상단에는 상기 양측 삽입흠(17a)에 삽입되는 돌출부(21a)를 양측으로 형성하여 구성된다.

상기 볼트캡(27)내에서 결합되는 스플라인축(17)과 고정볼트(21)에 절삭공구(102)의 착탈시 상하 이송되는 이송량만큼 공간이 형성되게 결합시켜 고정볼트(21)의 돌출부(21a)상단이 삽입홈(17a)의 하단부에 삽입된 상태가 되도록 구성한다.

절삭공구(102)를 결합시키기 위해 스핀들척(101)에 절삭공구(102)를 삽입시켜 밀착하면 절삭공구(102)의 상단에 의해 고정볼트(21)가 상측으로 이송되고 돌출부(21a)가 삽입홈(17a)에 끼워지며 이 상태에서 모터를 구동시켜 스플라인축(17)을 회전시키면 삽입홈(17a)에 돌출부(21a)가 끼워져 있어 고정볼트(21)를 회전시키게되 절삭공구(102)가 스핀들척(101)에 결합되고 고정볼트(21)가 절삭공구(102)에 체결되며 하강해 처음상태로 된다.

절삭공구(102)의 이탈시는 모터의 회전방향이 역 방향이 되어 스플라인축(17)이역 회전해 고정볼트(21)의 돌출부(21a)상단 일측면이 삽입홈(17꼬의 측면에 형성된걸림흠(17a)에 밀착되며 역회전하여 절삭공구(102)를 이탈시키게 되는데 절삭공구(102)가 스핀들척(101)에 밀착되어 있어 고정볼트(21)가 역 회전하며 상측으로 밀려올

라오게 되고 걸림흠(17a)의 상측에 걸려 더 이상 올라오지 못하고 절삭공구(102)를 스핀들척(101)에서 밀어내 이탈시키게 된다.

제10도 과 제11도 은 본 발명인 원심력 클러치(30)의 또다른 실시예를 나타낸 것으로 보는 바와같이 절반으로 나눠지는 양측 몸체(31)의 측면에 돌기(35)를 형성하고 체결홈(33)베 수직으로 고정핀(38)을 끼워 탄성 스프링(32)을 결합해 일정한 탄성력으로 양측 몸체(31)를 결속하여 잡아주게 한다.

또한 상기 양측 몸체(31)의 측면에 형성된 돌기(35)와 맞물리는 돌기(25)를 내측에 형성하고 양측 몸체(31)를 감싸도록 회전 클러치(14)의 상단을 돌출되게 형성하여 원심력 클러치(30)의 작동으로 양측 돌기(25, 35)가 맞물리거나 이탈되게 하여

동력전달이 되도록 구성하며 양측 몸체(31)의 상부와 하부에는 직사각 형상으로 결합되는 기어축(8)과 원심력 클러치(30)의 결합부(36)틈을 조정하며 결합시키는 칼라(39, 39a)를 끼워 이루어진다.

본 발명은 회전에 의해 발생하는 원심력으로 동력전달이 가능하도록 구성된 원심력 클러치를 사용함으로써 절삭공구의 교환시 오동작을 방지해 모터에 미치는 부하를 없애 모터의 수명을 연장시키고 기계적 파손을 방지할 수 있게 되며 스플라인축과 절삭공구를 체결하는 고정볼트를 분리되도록 하여 작업자가 힘들이지 않고 손쉽게 공구를 교환하여 사용할 수 있게 되는 것이다.

Claims (3)

1. 모터의 동력이 아이들기어(7)와 기어축(8)으로 전달되어 스플라인축(17)을 회전시켜 절삭공구(102)를 자동으로 교환할 수 있도록 형성된 밀링머어신의 공구 자동교환장치(2)를 구성함에 있어서,

   기어축(8)치 회전으로 발생하는 원심력에 의해 동력전달을 가능케하는 원심력클러치 (30)와,

   상기 원심력 클러치(30)를 적정한 위치에서 잡아줄 수 있게 감싸도록 형성되어 원심력 클러치(30)의 상측에 위치하도록 기어축(8)에 결합되는 하우징(40)과,

   상기 원심력 클러치(30)의 작동으로 동력을 전달 받게 되며 상측으로 돌기(25)가 형성되고 중앙에 스플라인축(17)이 삽입되는 스플라인홈(24)이 형성된 회전 클러치 (14)와,

   상기 회전 클러치(14)의 스플라인흠(24)에 끼워져 회전하는 스플라인축(17)의 하단에 삽입홈(17a)과 걸림흠(17b)을 형성하고 절삭공구(102)가 체결되는 고정볼트(21)의 상측단에는 돌출부(21a)를 형성하여 삽입흠(17a)에 돌출부(21a)가 끼워지도록 하여 절삭공구(102)의 착탈시 고정볼트(21)만 상하 이송되게 구성되는 것을 특징으로 하는 밀링머어신의 공구 자동 교환장치.
2. 청구항 1 에 있어서, 원심력에 의해 동력전달을 가능케 하는 원심력 클러치(30)

   는 절반으로 나눠진 몸체(31)가 원형으로 구성되고 양측 몸체(31)의 전후에 양측 몸체(31)를 결속하는 탄성 스프링(32)이 체결홈(33)에 끼워지는 고정 와셔(34)에 결합되어 양측의 몸체(31)를 일정한 탄성력으로 잡아주게 되며 회전 클러치(14)에 형성된 돌기(25)와 맞물리는 돌기(35)가 하부면 내측에 형성되고 기어축(8)과 결합되는 양측 몸체(31)의 결합부(36)는 직사각형 형상으로 형성되 기어축(8)의 회전시 원심력을 증가시킬 수 있게 구성되는 것을 특징으로 하는 밀링머어신의 공구 자동 교환장치.
3. 청구항 1 에 있어서, 원심력에 의해 동력전달을 가능케 하는 원심력 클러치(30)는 절반으로 나눠지는 양측 몸체(31)의 측면에 돌기(35)를 형성하고 체결흠(33)에 수직으로 고정핀(38)을 끼워 탄성 스프링(32)을 결합해 일정한 탄성력으로 양측 몸체(31)를 결속하여 잡아주게 되며 측면에 형성된 돌기(35)와 맞물리는 돌기(25)를 내측에 형성하고 양측 몸체(31)를 감싸도록 회전 클러치(14)의 상단을 돌출되게 형성하여 원심력 클러치(30)의 작동으로 양측 돌기(25,35)가 맞물리거나 이탈되게 하여 동력전달이 가능케 구성되는 것을 특징으로 하는 밀링머어신의 공구 자동 교환장치.

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