KR100248282B1 - 머시닝센터 - Google Patents

Abstract

머시닝 센터가 개시되었다. 이 머시닝 센터에는 수평 이동하는 이동식 기둥(2) 위에 공구 교환 장치가 설치된다. 다수개의 공구를 수평 자세로 이동시키기 위한 원형의 공구 매거진(9)이 이 이동식 기둥(2)이 움직이는 영역 위에 위치한 지지 기반(8) 상에 설치되어 있다. 이 지지 기반(8)은 베드(1) 상에 직립되어 있는 기둥(7)에 의해 외팔보 형상으로 지지 되어 있다. 공구 매거진(9)은 수평 평면 내에서 회전하면서 공구를 대기 위치로 분할 이동시킨다. 공구는 롤링 부재(22)를 거쳐 공구 매거진 몸체(12)로 부터 현가된 포트(17)에 수납되어 공구 매거진 몸체 밑의 링 형상 경로를 따라 이동하게 되어 있다. 공구 매거진 몸체에는 국부적인 제거 개구, 즉 절취부(31)가 있어서, 이로 부터 대기 위치(A)의 이동 장치(38)가 포트(17)를 공구 배달 위치(B)로 운반한다.

Description

머시닝 센터

본 발명은 이동식 기둥 위에 공구 교환 장치가 설치되어 있는 머시닝 센터(machining center)에 관한 것이다.

1989년 10월 16일자 일본 특허 공개 공보 번호 평1-149232와 1995년 7월 12일자 일본 특허 공개 공보 번호 평7-30260에는 이런 타입의 종래 머시닝 센터가 개시되어 있다. 앞의 머시닝 센터에서는 공구 매거진(magazine)이 이동식 기둥 위에 설치된 고정 프레임(frame)에 설치되고, 이 이동식 기둥 꼭대기에 공구 교환 암(arm)이 설치된다. 이 공구 매거진에는 공구가 수평으로 고정되어 있고, 체인(chain)에 의해 수평면 내에서 분할이동(indexed)된다. 대기 위치로 분할 이동된 공구는 컨베이 수단(conveyance means)에 의해 공구 배달 위치로 내려 지고 공구 교환 암에 의해 주축 상의 공구와 교환 된다. 뒤의 머시닝 센터에서는 공구는 기둥 위의 공구 매거진에 수평으로 고정되어 있다. 공구는 회전식 매거진 판에 의해 수직면 내의 대기 위치로 분할 이동되고, 컨베이 수단에 의해 대기 위치로 부터 공구 배달 위치로 내려지고, 고정 프레임 상의 공구 교환 암에 의해 주축 상의 공구와 교환된다.

앞의 머시닝 센터에서는 공구는 컨베이 수단에 의해 공구 매거진 바닥에 내려 지므로 컨베이 수단의 상,하 행정 때문에 머시닝 센터의 전체 높이가 증가한다. 더구나, 공구들이 체인에 의해 회전되므로, 공구를 분할 이동시키는 데에는 많은 힘이 필요하여 큰 매거진 구동 모터가 필요하게 되는 문제가 발생한다. 또한, 공구 교환 암이 이동식 기둥 위에 설치되므로, 이동식 기둥의 전체 길이가 증가되어, 고속 이동을 어렵게 한다. 뒤의 머시닝 센터에서는 공구는 상,하방으로 배달되고 공구의 분할 이동 방향이 수직 평면 내에 있어서, 장치의 전체 높이를 더욱 증가 시키게 된다. 또 하나의 단점은 체인 분할 장치로서 매거진 판에 의해 분할 운동이 이루어 지므로, 큰 매거진 구동 모터가 필요하다는 것이다.

더구나, 종래의 머시닝 센터에서는 전후좌우의 네 개의 기둥에 의해 지지되는 고정 프레임이 이동식 기둥 위에 설치되고 공구 매거진이 이 고정 프레임(지지 기반) 상에 설치된다. 공구 매거진에 의해 분할 이동된 공구는 아래에 있는 공구 배달 위치로 내려 지고, 이동식 기둥에 있는 주축 상의 공구와 교환된다.

이러한 종래의 머시닝 센터에 있어서는, 공구 매거진을 지지하는 고정 프레임은 그 자체가 전후좌우의 네 기둥에 의해 지지되므로, 전방의 좌,우측 기둥은 필연적으로 가공 영역의 양측에 오게되어, 공작물의 대체나 검사 같은 가공 영역에서 행하여 지는 동작을 방해하게 되고, 가공영역을 제한하는 문제를 초래한다.

더구나, 공구 매거진 내의 분할 이동 위치에 있는 공구는 수평한 자세로 아래로 이동하여 공구 교환을 위한 공구 배달 위치로 이동하므로, 공구 매거진의 분할 이동 위치 아래의 영역은 가공 공간 쪽으로 큰 개구를 형성하게 되어, 가공 칩(chip) 등이 쉽게 들어와 오작동을 일으키게 되는 문제를 일으킨다. 이 문제를 해결하기 위해, 개폐 도어(door)와 청소 장치가 추가 되어야 하고 이 것은 원가를 상승시킨다.

따라서, 본 발명의 목적은 장비의 전체 높이를 줄일 수 있는 납작한 공구 교환 장치를 갖는 머시닝 센터를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 공구 매거진 내의 모터와 같은 분할 이동 구동원의 크기를 줄일 수 있는 머시닝 센터를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 공구 매거진이 그 위에 설치된 지지 기반이 돌출된 상태에서 후방에서 지지 기둥들에 의해 안정되게 지지되고, 지지 프레임 기둥들이 가공 영역의 측면 및 전면에서 제거되어 가공 영역에서의 작업성이 개선되고, 후방의 지지 기둥에 의해 돌출된 상태로 지지 기반이 지지되어 있어도, 공구 매거진이 안정되게 지지되어, 공구 교환이 신뢰성있게 행해 질 수 있고, 원가를 절감할 수 있는 머시닝 센터를 제공하는 데 있다.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 머시닝 센터는 이동식 기둥 위에 설치된 공구 교환 장치가 있으며, 이 공구 교환 장치는 다수개의 공구를 수평 자세로 회전시키고 대기 위치로 분할 이동시키기 위한 공구 매거진(tool magazine)과, 상기 공구 매거진으로 부터 대기 위치에 있는 공구를 수평으로 인출하여 공구 배달 위치로 이송하기 위한 컨베이 기구(conveyance mechanism)와, 배달 위치에 있는 공구를 주축에 있는 공구와 교환하기 위한 공구 교환 암(tool change arm)을 포함하여 구성된다. 다시 말해서, 장치의 전체 높이를 줄이기 위해서, 본 발명에서는 공구를 수평 자세로 회전시키고 교환 전에 수평으로 이송한다.

이동식 기둥 전체의 높이를 줄이기 위해, 본 발명의 머시닝 센터는, 이동식 기둥과는 독립적으로, 이동식 기둥이 움직이는 공간 위에 공구 교환 장치를 지지하기 위한 지지 기반을 더 포함한다.

수평 자세의 공구가 포트에서 돌출된채 지지 되고 분할 이동 될 때, 공구의 돌출부는 포트에 대한 부하 편이로 작용한다. 공구의 분할 이동을 부드럽게 하기 위해서는 이 부하 편이에 대한 대응 수단이 필요하다. 부드러운 공구 분할 이동을 확실히 하기위하여, 본 발명의 머시닝 센터는 각각 공구의 일부를 수납하기 위한 다수개의 포트(pot)와, 포트를 롤링 부재(rolling member)를 거쳐 수평 자세로 지지하고 링(ring) 형상의 경로를 따라 안내하기 위한 안내 수단과, 포트를 링 형상의 경로를 따라 이동 시키기 위한 구동 수단과, 대기 위치의 안내 수단용으로 설치되어 포트를 안내 수단으로 부터 제거 하기 위한 제거 개구를 더 포함하여 구성된다. 또, 컨베이 기구는 제거 개구와 배달 위치 사이의 직선을 따라 이동 가능하며 제거 개구에서 안내 수단으로 부터 수납한 수평 자세의 포트를 지지하기 위한 지지부를 포함하는 이동 장치를 포함한다.

체인을 구동 수단으로서 사용할 수도 있지만, 체인은 늘어나기 때문에 분할 이동의 정밀도를 해치기 쉽고, 대형 장치는 큰 구동력을 필요로 한다. 작은 구동 수단으로 높은 정밀도의 공구 분할 이동을 할 수 있게 하기 위하여, 본 발명의 머시닝 센터에서는, 구동 수단은 링 형상의 경로의 축인 한 축의 주위를 회전하는 분할 이동 디스크와, 분할 이동 디스크의 외부 테두리에 형성되어 분할 이동 디스크의 반경 방향으로 포트가 맞물리고, 빠져나오게 되어 있는 놋치를 포함한다.

또, 이송 중에 포트를 조이고 있기 위하여, 이동 장치는 포트를 조이기 위한 조임 요소와, 제거 개구에 형성되어 조임 요소로 부터 포트를 풀어 내기 위한 풀림 수단을 포함한다.

또, 컨베이 기구는 포트가 배달 위치에 위치하는 것을 확실히 하기 위한 위치 결정 수단을 포함한다.

또, 본 발명의 머시닝 센터는, 베드(bed) 상에 설치되어 지지 기반의 한 끝을 돌출된 상태로 지지하기 위한 기둥을 포함하고, 컨베이 기구는 공구 매거진에 의해 분할 이동된 공구를 공구 매거진으로 부터 인출하고 배달위치 쪽으로 앞으로 이송하기 위하여 지지 기반 상에 설치되어 있다.

또, 본 발명의 머시닝 센터는, 지지 기반은 상기 이동식 기둥이 움직이는 영역의 후방에서 지지되어 있고, 공구 매거진과 컨베이 기구가 지지 기반에 설치되어 있다.

또, 본 발명의 머시닝 센터는 공구 배달 위치 근방에 설치되어 공간을 전,후로 나누기 위한 보호판과, 보호판에 형성된 관통구를 더 포함하여 구성되어, 컨베이 기구에 의해 수평으로 앞으로 이송된 공구는 상기 관통구를 지나 전면을 향하게 되도록 되어 있다.

또, 본 발명의 머시닝 센터에서는, 단지 한 쌍의 기둥에 의해 지지 기반의 뒤 끝이 돌출된 상태로 지지 된다.

도 1은 본 발명의 제 일 실시예에 따른 머시닝 센터의 전면도.

도 2는 동일한 머시닝 센터의 우측면도.

도 3은 도 1의 공구 교환 장치의 선 III-III에 따른 수직 단면도.

도 4는 도 3의 선 IV-IV에 따른 단면도.

도 5는 도 3의 공구 교환 장치의 포트 배열의 상면도.

도 6은 회전 부재의 기능을 설명하기 위한 도 1의 주요 요소의 확대도.

본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부도면에 의거하여 이하에서 상세히 설명한다. 본 발명의 머시닝 센터의 전체 배치를 도 1 및 2를 참조하여 설명한다.

본 머시닝 센터에 있어서는, 전후(도면 상 좌우)좌우로 이동 가능한 이동식 기둥(2)이 베드(bed) 위에 설치되어 있고, 공구 교환 장치(3)가 이동식 기둥(2) 위에 고정된 지지 기반(8) 상에 설치되어 있다. 축대(spindle head)(4)가 이동식 기둥(2) 상에서 이동식 기둥(2)에 대하여 상대적으로 승,하강할 수 있게 되어 있고, 모터(6)에 의해 주축(5)이 수평 축 주위를 회전한다. 한 쌍의 기둥(7)이 이동식 기둥(2)이 이동하는 영역 후방 좌우에 설치되어 있고, 공구 교환 장치(3)의 지지 기반(8)이 기둥(7)의 상부 끝에 고정되어 있다. 지지 기반(8)은 기둥(7)에 의해 외팔보 모양으로 지지되어 있다. 거싯(gusset)(7A)가 지지 기반(8)과 기둥(7) 사이의 접촉부를 보강하고 있다. 이 거싯(7A)은 이동식 기둥(2)이 이동하는 영역 밖에 위치하여 이동을 방해하지 않도록 설치된다.

지지 기반(8)은 이동식 기둥(2)의 후방에 설치된 기둥(7)에 의해 외팔보 모양으로 지지되므로, 도 2에 보인 바와 같이 후방을 제외하고는 지지 기반(8) 전방의 가공 영역의 측면과 전면에는 기둥이 없게 되어, 가공 영역 주위의 영역은 넓게 트이게 된다.

공구 교환 장치(3)는 공구 매거진(9), 컨베이 기구(conveyance mechanism) (10) 및 교환 암(11)을 포함한다. 지지 기반(8)은 위에 있는 공구 교환 장치(3) 전체를 지지하고 이동식 기둥(2)이 이동하는 공간으로 부터 분리되어 있다. 더구나, 머시닝 센터의 전체 높이를 줄이기 위하여, 공구 교환 장치(3)는 이동식 기둥(2)에 최대한 가까이 설치되어 교환암(11)의 바닥과 이동식 기둥(2)의 맨 위 사이의 공간은, 예를 들어, 10 mm가 되도록 한다.

다음으로, 공구 교환 장치(3)의 구조와 동작을 도 3 내지 6을 참조하여 이하에서 설명한다. 도 3에 보인 바와 같이, 수직 축(14)이 지지 기반(8)에 고정된 지지대(13) 상에 세워져 있다. 공구 매거진(9)의 원형 주 몸체(12)가 고정링(fixing ring)(15)에 의해 수직 축(14)의 맨 위에 고정되어 있다. 매거진 주 몸체(12)의 밑으로 부터 링 형상의 레일(rail)(16)이 아래로 돌출되어 있고, 거기에는 다수개의 포트(pot)(17)가 매 달려 있다. 각 포트(17)는 공구(18)를 한 개씩 수평으로 가지고 있다. 각 포트(17)에는 공구의 손잡이(19)를 수납하기 위한 구멍(20)과, 레일(16)의 내,외부 테를 대하고 있는 한 쌍의 내,외부 현가 암(21)과, 현가 암(21)에 설치된 다수개의 롤링 부재(rolling member)(22)가 있다. 롤링 부재(22)는 레일(16)의 내,외부 내외부 테 및 하면에 형성된 수평 안내 홈(23)에 결합되어 있다. 이 안내 홈(23)은 수평의 링 형상 경로를 따라 주행하는 안내 수단을 구성하며 롤라 즉 롤링 요소(22)에 의해 포트(17)를 수평으로 지지한다.

도 5와 6에 보인 바와 같이, 본 실시예에서는, 각 포트(17)에 다섯 개의 롤링 부재(22)가 있다. 포트(17)의 외측 상의 현가 암(21)에 지지되어 있는 두 개의 롤링 부재(22A)는 안내 홈(23A)에 결합되어 있고, 내측 현가 암(21)에 지지되어 있는 한 개의 롤링 부재(22B)는 내부 테의 안내 홈(23B)에 결합되어 있어서, 이들 세 개의 롤링 부재(22A)(22B)가 포트(17)를 소정의 수직 및 수평 위치로 지지한다. 또, 현가 암들(21) 사이의 포트(17)의 맨 위에 지지되어 있는 두 개의 롤링 부재(22C)는 레일(16) 하면의 안내 홈(23C)에 결합되어 있어서, 매거진의 반경 방향에 대하여 소정의 위치로 포트(17)를 지지하고 있다. 그러므로, 수평면 내에서 수평으로 공구(18)를 분할 이동시의 부하 편향에 대한 대응이 완전히 되고, 포트(17)는 안내 회전되어 공구(18)는 미끄럼 안내 장치 경우 보다 훨씬 작은 마찰력으로 부드럽게 분할 이동할 수 있다.

도 3과 5에 보인 바와 같이, 포트(17) 구동 수단은 매거진 주 몸체(12) 맨 위에 설치된 모터(25)와, 링 형상 경로의 축과 같은 축 주위를 회전하는 분할 디스크(indexing disc)(26) 및 모터(25)로 분할 디스크(26)를 회전시키는 치차 기구(27)를 포함한다. 분할 디스크(26)는 수직 축(14) 하단 베아링(28)을 거쳐 지지되어 수직축(14) 주위를 회전하게 되어 있다. 분할 디스크(26)의 외부 테에는 놋치(notch)(30)가 형성되어 있어서 포트(17)의 바닥으로 부터 아래로 돌출되어 있는 맞물림 핀(29)이 놋치(30)에 반경 방향으로 착탈될 수 있게 되어 있다. 공구 매거진(9)은 포트(17)로 다수개의 공구(18)를 수평으로 지지하며, 분할 디스크(26)는 포트(17)를 수평으로 회전시켜 롤링 부재(22)를 부드럽게 회전시켜서 공구(18)를 순차적으로 분할 이동시켜 대기 위치(A)로 이동시킨다. 공구 매거진(9)에 있어서, 기둥(2)이 공구 교환 위치에 왔을 때에(도 1 참조), 대기 위치(A)는 주축(5)의 바로 위에 오게 되고, 포트(17)용 제거 개구(31)가 레일(16)의 대기 위치(A)에 대응되는 점에 형성된다. 분할 디스크(26) 구동 시스템은 체인 시스템 보다 구동력을 덜 필요로 한다. 더구나, 포트(17)는 롤링 부재를 거쳐 안내 되므로, 분할 구동 원으로서 작은 모터(25)가 사용될 수 있어서, 공구 교환 장치를 작게 할 수 있다.

컨베이 기구(10)의 지지 프레임(33)은 대기 위치(A) 위에 설치되어 공구 매거진(9)의 전방(도 3에서 좌측)으로 돌출되고 끝 부분 가까운 곳이 다리(34)를 거쳐서 볼트(35)로 공구 매거진(9)의 맨 위에 고정된다. 두 개의 안내 봉(37)이 지지 프레임(33) 전,후의 수직 판(32) 사이에 수평으로 서로 평행하게 설치되어 있다. 포트(17)를 이동시키기 위한 이동 장치(38)가 이 안내 봉(37)에 설치되어, 제거 개구(31)와 제거 개구 앞의 배달 위치(B) 사이의 직선 상을 이동 할 수 있게 되어 있다. 이 이동 장치(38)는 레일(16)과 거의 같은 단면 형상을 가지며 전,후,바닥에 세 개의 지지 홈(39)이 있다. 이동 장치(38)가 제거 개구(31)에 있으면, 지지 홈(39)의 위치는 레일(16)의 안내 홈(23)의 위치와 서로 맞게 되고(도 4 참조) 롤링 부재(22)가 안내 홈(23)에서 지지 홈(39)으로 이동되어 이동 장치(38)는 롤링 부재(22)를 거쳐 포트(17)를 수평으로 지지하게 된다.

봉이 달리지 않은(무봉) 시린다(36)가 지지 프레임(33)의 상부 판(33a)에 수평으로 설치되어 있다. 연결 편(40)이 이동 장치(38) 맨 위에 설치되어 핀(pin)을 거쳐 무봉 시린다(36)의 슬라이더(42)에 연결되어 있다. 컨베이 기구(10)가 무봉 시린다(36)를 이용해 이동 장치(38)를 전,후로 움직인다. 이동 장치(38)가 전진하면, 즉 도면 상에서 좌측으로 움직이면, 대기 위치(A)의 포트(17)는 공구 매거진(9)의 밖으로 수평하게 인출되어 배달 위치(B)로 이동된다. 또 이동 장치(38)가 후퇴하면, 포트(17)는 배달 위치(B)에서 대기 위치(A)로 이동 된다. 제거 개구(31) 내의 고정 위치에 이동 장치(38)를 정지시키기 위한 정지 볼트(43)가 지지 프레임(33) 옆 근처의 수직 판(32) 중의 하나에 설치된다.

제 4도에 보인 바와 같이, 핀(47) 주위를 회전할 수 있게 되어 있는 회전 조임 요소(45)가 이동 장치(38) 뒤에 브라켓(46)을 거쳐 설치되고, 한 쌍의 조임 암(48)이 조임 요소(45)의 바닥으로 부터 돌출되어 있다. 포트(17)가 이동 장치(38)에 의해 이송되는 동안, 비틀림 스프링(49)이 조임 요소(45)를 작동 위치(도 3의 점선)로 이동 시키고, 조임 암(48)이 포트(17)의 내부 현가 암(21) 양측을 위에서 부터 조이고, 포트(17)는 이동 장치(38)에 대해서 불변된 위치에 고정되어, 롤링 부재(22)가 지지 홈(39)으로 부터 밑으로 떨어지는 것을 방지한다. 더구나, 풀림 볼트(50)가 정지 볼트(43) 바로 밑의 수직 판(32)으로 부터 앞으로 돌출되어 있다. 이동 장치(38)가 제거 개구(31)에 돌아오면, 풀림 볼트(50)가 조임 요소(45)와 맞닿아서 비틀림 스프링(49)의 힘을 이기고 도 3의 반시계 방향으로 조임 요소(45)를 회전시켜 비작동 위치(도 3의 실선)로 이동시키고 조임 암(48)을 현가 암(21)으로 부터 풀어, 포트(17)가 대기 위치(A)로 부터 공구 매거진(9)의 회전 이동 분할 방향으로 이동 될 수 있게 한다. 조임 요소(45)가 이동 장치(38)의 이동을 이용하여 볼트(50)에 의해서 비틀림 스프링(49)에 저항하여 풀리므로 별도의 동력 작동 장치와 같은 값 비싼 구동 수단이 필요하지 않게 된다.

더구나, 위치 결정 핀(52)이 각 포트(17)의 외부 현가 암(21)으로 부터 돌출되어 있고, 위치 결정 핀(52)이 속으로 삽입될 수 있는 부싱(bushing)(53)이 지지 프레임(33)의 맨 끝에 있는 수직 판(32)에 고정되어 있고, 또 맞물림 핀(29)이 맞물리는 위치 결정 블록(54)이 지지 기반(8)의 전방 끝 위에 고정되어 있다. 이렇게, 이들 요소(52 ~ 54)는 이동 장치(38)가 각 포트(17)를 이동 시켰을 때, 배달 위치(B)에 포트(17)의 위치를 자동적으로 고정하기 위한 위치 결정 수단을 구성한다. 도 1에 보인 바와 같이, 공구 교환 암(11)은 수평 축 주위를 회전할 수 있고 또 이 축을 따라 이동 할 수 있도록 지지 기반(8)의 밑에 고정된 지지체(56)에 지지되어 있다. 배달 위치(B)의 공구(18)는 종래 공지의 회전 및 삽입 동작으로 주축 상의 공구와 교환 될 수 있다. 교환 암(11)은 모터(55)에 의해 회전한다.

공간을 전,후로 나누는 보호판(60)이 배달 위치(B)와 대기 위치(A) 사이의 공구 매거진(9)의 배달 위치(B) 근방의 지지 기반(8)과 지지 프레임(33)에 튼튼하게 고정되어 있다. 이 보호판(60)은 가공 영역 위의 공간으로 부터 공구 매거진(9)과 컨베이 기구(10)의 설치 공간을 보호하여, 전면에서 이들 요소가 안 보이게 하여 머시닝 센터의 외관을 개선하고, 가공 칩이 그속으로 들어 가는 것을 방지한다. 공구를 통과시키기 위한 관통구(62)가 컨베이 기구(10)가 공구(18)를 바꾸는 경로에 대응하는 보호판(60)의 부분에 설치된다. 관통구(62)에는 가능한 한 작지만 공구(18)를 넣고 뺄 수 있을 만큼은 큰 원형, 또는 다각형 등의 관통공이 형성되어 있다. 이렇게 함으로 써, 이 관통공(62)으로 가공 칩이 들어 가는 것을 방지하면서도 머시닝 센터의 외관을 해치지 않게 한다. 다수개의 개폐용 고무 띠나 이와 유사한 것을 수직으로 늘어 뜨려 관통구(62)를 막아 놓을 수도 있다. 관통구(62)는 배달 위치(B)에 위치한 공구(18)가 교환 암(11)에 의해 조여지는 부분 바로 뒤, 교환 암(11)에 걸리지 않는 한 가능한 한 전방에, 설치되어, 가공 칩등이 포트(17)의 구멍(20)으로 들어가는 것을 방지하면서도, 전면으로 이동된 포트를 막게 되어 있다.

상기에서는 분할 디스크에 의해 수평으로 포트를 회전시키는 공구 매거진에 대하여 설명하였지만 분할 디스크가 포트를 수직으로 회전시키는 구조도 동등하게 사용될 수 있다. 또한, 공구 매거진은 회전하면서 분할 이동되는 회전체에 의해 지지되는 구조로 할 수도 있다. 이 경우에는 분할 이동된 공구는 인출되어 앞으로 이동된다. 또, 공구 배달 위치에 대해서 더 뒤 쪽에 공구 분할 이동 위치가 있는 경우에, 분할 이동 위치에 있는 공구가 전면을 향하고 있지 않을 때에는, 배달 위치 쪽으로 공구를 앞으로 이동 시키기 전에, 공구의 방향을 바꿔서 절삭 단이 앞을 향하게 한다. 또, 바람직하게는 비록 후방 좌,우 측에 두 개의 기둥이 설치되어야 하지만, 세 개, 네 개, 또는 넓적한 기둥을 설치하는 것도 가능하다.

또, 다음의 것들은 본 발명의 범주에서 벗어 나지 않으면서도 구성의 요소들을 바꾼 실시예를 보인다.

(1) 도 5에서, 롤링 부재(22)의 수를 바꿔서, 예를 들어, 레일(16)의 내부 테에는 두 개의 롤링 부재(22B)를 설치하고 외부 테에는 하나의 롤링 부재(22A)를 설치한다.

(2) 이동 장치(38)를 봉 타입 공기 시린다나 모터로 구동할 수 있다.

(3) 공구 교환 암을 기둥의 맨 꼭대기에 설치할수 있다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 공구 교환 장치는 공구를 수평한 자세로 회전시키고, 공구 배달 위치로 수평 이동시키고, 교환시킴으로써 공구를 분할 이동 시킬 수 있게 했기 때문에 공구 교환 장치를 납작하게 만들 수가 있어서, 머시닝 센터의 전체 높이를 줄일 수 있다. 또, 공구가 컨베이 기구에 의해 공구 매거진으로 부터 인출되고 공구 배달 위치로 수평하게 이송되고 교환 암에 전달되기 때문에, 공구 매거진의 공구 지지 간격을 더 작게 만들어도, 교환 암이 공구를 공구 매거진으로 부터 직접 인출하는 경우에서와 같이, 회전시에 교환 암이 공구 매거진의 공구들에 걸리는 위험이 없게 되어, 제한된 크기의 공구 매거진으로도 다수개의 공구를 지지할 수가 있게 된다.

본 발명의 한 관점에 따르면, 지지 기반이 기둥이 별도로 이동하는 공간 위에 공구 교환 장치를 지지할 수가 있어서, 기둥의 전체 높이를 줄일 수 있게 되어, 가공중에 기둥을 고속으로 이동시킬 수가 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 공구 매거진은 포트를 수평 자세로 회전 안내하기 위한 안내 수단을 더 구비하고, 또 컨베이 기구의 이동 장치는 포트를 수평 자세로 지지하기 위한 지지부를 더 구비한다. 따라서, 포트에서 돌출되어 있게 공구를 지지하는 분할 장치에서도, 공구 분할 이동을 작은 구동력으로 부드럽게 행할 수가 있어서, 모터등으로 구성되는 분할 이동 구동 원의 크기를 줄일 수 있다.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 포트를 분할 이동 디스크에 의해 구동시키기 때문에 공구를 체인 분할 이동 시스템 보다 더 작은 구동력으로 더 정밀하게 분할 이동시킬 수가 있다.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 이동 장치는 이동 중 포트를 조이고 있기위한 조임 요소를 더 구비하여, 포트가 이동 장치의 고정된 위치에 지지될 수가 있어서, 롤링 부재가 떨어져 내리는 것을 신뢰성있게 방지할 수 있다.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 포트를 공구 배달 위치에 위치시키는 것을 확실하게 하기 위한 위치 결정 수단을 구비하여, 공구 교환 암이 공구 배달 위치에서 공구를 신뢰성있게 배달,접수할 수가 있다.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 공구 매거진을 지지하는 지지 기반의 후단이 베드 상에 설치된 기둥에 의해 지지되고, 지지 기반을 가공 영역의 측면과 전면에서 지지하기 위한 기둥은 제거되었다. 이 결과, 가공 영역 내에서의 동작을 기둥에 의해 방해 받지 않고 측면 및 전면에의 어떤 주어진 방향에서도 쉽게 행할 수 있게 되어, 작업성과 동작 효율을 개선 할 수가 있다. 또, 공구 매거진으로 부터 분할 이동된 공구가 공구 배달 위치 쪽으로 앞으로 이송되므로, 공구 매거진은 지지 기반의 후단에 가까이 설치될 수가 있다. 따라서, 공구 매거진의 중량 때문에 지지 기반에 작용하는 모멘트를 줄일 수가 있고 공구 매거진을 안전하게 지지 할 수가 있다. 이에 따라, 지지 기반이 돌출된 상태로 지지되어 있어도, 공구를 신뢰성있게 교환할 수 있고 지지 구조를 더 쉽게 제작 할 수 있어서, 원가를 절감할 수 있다.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 지지 기반은 이동식 기둥이 움직이는 영역의 뒤쪽의 베드 상에 설치된 기둥에 의해 돌출된 상태로 지지 되기 때문에, 이동식 기둥은 기둥에 방해 받지 않고 좌,우로 이동 가능하다. 또, 지지 기반이 돌출된 상태로 지지되므로, 이동식 기둥의 좌우 이동 영역을 확대 시킬 수가 있다.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 공간을 전,후로 나누는 보호판이 공구 배달 위치 근처에 설치되고, 보호판에 형성된 관통구는 컨베이 기구에 의해 전,후로 수평 방향으로 이동되는 공구를 마주보게 되어 있다. 이에 따라, 공구 이동을 위한 관통구의 크기를 줄일 수 있어서, 가공 칩이 컨베이 기구로 들어 가는 것을 방지할 수 있고 공구 매거진의 구조가 간단해 지며, 공구 매거진의 전면을 보호판으로 막을 수가 있어서, 머시닝 센터의 외관과 안전도를 개선할 수 있다.

마지막으로, 본 발명의 한 관점에 따르면, 지지 기반의 후단이 단지 한 쌍의 좌,우 기둥에 의해 지지되어, 지지 기반의 지지 구조를 간단화할 수 있다.

비록 현재로서 고려되는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명에 대해서 여러 가지 변형을 시킬 수 있음을 이해해야 하며, 다음의 특허 청구 범위는 본 발명의 진정한 정신과 범주 내에 있는 이와 같은 모든 변형을 포괄하고자 하는 것이다.

Claims (11)

1. 이동식 기둥 위에 설치된 공구 교환 장치가 있는 머시닝 센터(machining center)에 있어서, 상기 공구 교환 장치는,

   다수개의 공구를 수평 자세로 회전시키고 대기 위치로 분할 이동시키기 위한 공구 매거진(tool magazine)과,

   상기 공구 매거진으로 부터 대기 위치에 있는 공구를 수평으로 인출하여 공구 배달 위치로 이송하기 위한 컨베이 기구(conveyance mechanism)와,

   배달 위치에 있는 공구를 주축에 있는 공구와 교환하기 위한 공구 교환 암(tool change arm)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 머시닝 센터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 공구 매거진은 수평 회전하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 이동식 기둥과는 독립적으로 이동식 기둥이 움직이는 공간 위에 상기 공구 교환 장치를 지지하기 위한 지지 기반을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 공구 매거진은,

   각각 공구의 일부를 수납하기 위한 다수개의 포트(pot)와,

   상기 포트를 롤링 부재(rolling member)를 거쳐 수평 자세로 지지하고 링(ring) 형상의 경로를 따라 안내하기 위한 안내 수단과,

   상기 포트를 상기 링 형상의 경로를 따라 이동 시키기 위한 구동 수단과,

   대기 위치의 안내 수단용으로 설치되어 포트를 안내 수단으로 부터 제거 하기 위한 제거 개구를 더 포함하여 구성되어,

   상기 컨베이 기구는 제거 개구와 배달 위치 사이의 직선을 따라 이동 가능하며 상기 제거 개구에서 상기 안내 수단으로 부터 수납한 수평 자세의 포트를 지지하기 위한 지지부를 포함하는 이동 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 구동 수단은,

   상기 링 형상의 경로의 축인 한 축의 주위를 회전하는 분할 이동 디스크와,

   상기 분할 이동 디스크의 외부 테두리에 형성되어 분할 이동 디스크의 반경 방향으로 포트가 맞물리고, 빠져나오게 되어 있는 놋치를 포함하는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 이동 장치는,

   포트를 이송 중에 조이고 있기 위한 조임 요소와,

   제거 개구에 형성되어 조임 요소로 부터 포트를 풀어 내기 위한 풀림 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터.
7. 제 4 항에 있어서, 포트가 배달 위치에 위치하는 것을 확실히 하기 위한 위치 결정 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터.
8. 제 3 항에 있어서, 상기 컨베이 기구는,

   베드(bed) 상에 설치되어 상기 지지 기반의 한 끝을 돌출된 상태로 지지하기 위한 기둥과,

   상기 컨베이 기구는 공구 매거진에 의해 분할 이동된 공구를 공구 매거진으로 부터 인출하고 배달위치 쪽으로 앞으로 이송하기 위하여 지지 기반 상에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 지지 기반은 상기 이동식 기둥이 움직이는 영역의 후방에서 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터.
10. 제 1 항에 있어서, 공구 배달 위치 근방에 설치되어 공간을 전,후로 나누기 위한 보호판과,

    상기 보호판에 형성된 관통구를 더 포함하여 구성되어,

    상기 컨베이 기구에 의해 수평으로 앞으로 이송된 공구는 상기 관통구를 지나 전면을 향하게 되는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터.
11. 제 8 항에 있어서, 상기 지지 기반은 단지 한 쌍의 기둥에 의해 돌출된 상태로 한 끝의 근처가 지지 되는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터.

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