KR100305943B1 - Tool changer and method of automatic tool feeder - Google Patents

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Abstract

본 발명은 절삭가공시스템에 자동으로 공구를 공급하기 위하여 고속선형유도전동기(Linear Induction Motor: LIM)를 이용한 자동 공구이송장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공작기계와 자동공구이송장치간에 공구를 교환하는 공구교환장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic tool transfer device using a high speed linear induction motor (LIM) to automatically supply a tool to a cutting processing system, and more particularly, to exchange a tool between a machine tool and an automatic tool transfer device. It relates to a tool changer and a method.

다량의 공구를 미리 중앙공구저장소에 준비하여 필요시 공급하는 고속선형유도전동기를 이용한 고속 공구이송장치를 가진 절삭가공시스템의 경우 본 발명의 고속 공구이송장치의 공구교환장치 및 방법에 의하면, 선형유도전동기트랙을 따라 공작기계로 이동한 트랜스포터의 그리퍼로부터 공작기계의 주축에 필요한 공구를 자동으로 전달할 수 있어서, 고속 공구이송장치와 공작기계간의 공구의 자동교환을 원활히 수행할 수 있게 할 뿐만 아니라, 공구에 대한 투자비를 절감하고 공구이용의 유연성을 극대화한 뛰어난 효과가 있다.In the case of a cutting processing system having a high speed tool feeder using a high speed linear induction motor that prepares a large amount of tools in a central tool storage in advance and supplies them as necessary, according to the tool changer and method of the high speed tool feeder of the present invention, It is possible to automatically transfer the tools required for the spindle of the machine tool from the gripper of the transporter moved to the machine tool along the electric motor track, so as to facilitate the automatic exchange of tools between the high speed tool feeder and the machine tool. This has the effect of reducing the investment cost of the tool and maximizing the flexibility of using the tool.

Description

공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치 및 방법Tool changer and method between machine tool and high speed tool feeder

본 발명은 절삭가공시스템에 자동으로 공구를 공급하기 위하여 고속선형유도전동기(Linear Induction Motor: LIM)를 이용한 공구이송장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공작기계와 고속 공구이송장치간에 공구를 교환하는 공구교환장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tool transfer apparatus using a high speed linear induction motor (LIM) for automatically supplying a tool to a cutting processing system, and more particularly, a tool exchange between a machine tool and a high speed tool transfer apparatus. A tool changer and method are disclosed.

절삭가공을 위한 공작기계는 보유하고 있는 절삭공구의 내용에 따라 가공할 수 있는 작업의 종류가 정해지므로 유연생산시스템(Flexible Manufacturing System: FMS) 등의 고도로 자동화된 가공시스템을 포함한 절삭가공시스템의 생산성은 필요한 절삭공구의 적기공급여부에 따라 큰 차이를 보인다.Machine tools for cutting are determined by the contents of the cutting tool, so the productivity of cutting systems including highly automated processing systems such as flexible manufacturing systems (FMS) Shows a big difference depending on the timely supply of the required cutting tools.

종래의 절삭공구 공급방법은 공구를 수용하는 공작기계 매거진의 용량을 크게 하여 각각의 공작기계에 많은 수의 공구를 보유하게 함으로써 필요한 공구를 즉시 이용할 수 있게 하는 방법 등이 주로 사용되어 왔으며, 이러한 방법에 의할 경우에는 공작기계와 공구매거진간에 공구를 교환하는 장치가 각 공작기계마다 필요하게 된다.The conventional cutting tool supply method has been mainly used to increase the capacity of the machine tool magazine to accommodate the tool to have a large number of tools in each machine tool to immediately use the necessary tools, such methods In this case, an apparatus for exchanging a tool between the machine tool and the tool magazine is required for each machine tool.

상기 방법에 따라 각 공작기계마다 설치된 공구교환장치는 도 1 및 도 2(a) 내지 도 2(f)에 도시된 바와 같이, 공구매거진(8)이 설치된 공작기계(1)상에 공구(100)를 수용하는 포트(5)가 구비된 공구전달장치(3)와, 공구매거진(8)과 공구전달장치(3)의 포트(5)간에 공구(100)를 전달하는 공구교환그리퍼(6)와, 상기 포트(5)와 공작기계(1)의 주축(2)간에 공구(100)를 전달하는 공구교환장치(7)로 구성되어 있으며, 이러한 공구교환시스템에 의한 작동은 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 다음의 순서로 진행된다.The tool changer installed for each machine tool according to the above method is the tool 100 on the machine tool 1 in which the tool magazine 8 is installed, as shown in FIGS. 1 and 2 (a) to 2 (f). A tool transfer device (3) having a port (5) for receiving therein, and a tool change gripper (6) for transferring the tool (100) between the tool magazine (8) and the port (5) of the tool delivery device (3). And a tool changer 7 for transferring the tool 100 between the port 5 and the main shaft 2 of the machine tool 1, the operation of which is shown in FIG. 2. As it is, it proceeds in the following order.

주축(2)에서 가공을 위해 새로운 공구(100)를 요구할 때 공구교환그리퍼(6)가 공구매거진(8)으로부터 공구(100)를 언로딩하여 공구전달장치(3)의 포트(5)로 공구(100)를 로딩한다. 다음에, 공구전달장치(3)가 공구교환장치(7)의 위치로 이동한 후, 공구교환장치(7)가 공구전달장치(3)의 포트(5)로부터 공구(100)를 언로딩하고, 180도 회전하여 공작기계(1)의 주축(2)에 공구(100)를 로딩한다. 이 때 주축(2)에 이미 사용완료된 공구가 있으면 공구교환장치(7)가 사용완료된 공구를 새로운 공구(100)와 동시에 교환하여 공구전달장치(3)의 포트(5)로 로딩한다. 이미 사용완료된 공구를 공구매거진(8)에 저장하는 방법은 상기의 역순이다.When the spindle 2 requires a new tool 100 for machining, the tool change gripper 6 unloads the tool 100 from the tool magazine 8 and into the port 5 of the tool delivery device 3. Load 100. Next, after the tool transfer device 3 has moved to the position of the tool changer 7, the tool changer 7 unloads the tool 100 from the port 5 of the tool transfer device 3. Rotate 180 degrees to load the tool 100 on the main shaft (2) of the machine tool (1). At this time, if there is a tool already used on the main shaft 2, the tool changer 7 exchanges the used tool with the new tool 100 at the same time and loads it into the port 5 of the tool delivery device 3. The method of storing the already used tool in the tool magazine 8 is the reverse order.

이러한 방법에 의할 경우 공작기계에 부속된 공구매거진 용량의 한계에 의해 유연성, 즉 가공가능한 품종의 수가 제한될 뿐만 아니라, 자동화된 공작기계에 사용되는 절삭공구들은 홀더, 생크 등 주변기기들을 결합한 고가의 키트로 구성되어 있어서 사용빈도에 상관없이 각 공작기계마다 고가의 공구를 다량으로 중복 보유해야 하므로 투자비용이 많아지게 되는 문제점이 있었다.This method not only limits flexibility, i.e. the number of varieties that can be machined, by the limitation of the capacity of the tool magazine attached to the machine tool, but the cutting tools used in automated machine tools are expensive combinations of peripheral devices such as holders and shanks. Since the kit is composed of a large number of expensive tools for each machine tool regardless of the frequency of use has a problem that the investment cost increases.

상기의 방법에 의한 문제점을 해결하고 공구의 공급 및 관리를 간편화하기 위한 것으로서, 본 출원인은 공구를 저장하는 중앙공구저장소와, 상기 중앙공구저장소에 연결되어 이로부터 각 공작기계로 공구를 전달하기 위한 선형유도전동기트랙과, 상기 트랙을 따라 이동하면서 공구를 각 공작기계에 공급하는 트랜스포터와, 상기 트랜스포터에 탑재되어 각 공작기계의 공구매거진에 공구를 공급 및 회수하는 로봇아암과, 필요한 공구를 공작기계에 전달하도록 상기 장치들을 제어하는 공구전달제어기로 구성되어 있는 고속선형유도전동기를 이용한 자동 공구공급장치를 실용신안등록출원 제95-53387호로 출원한 바 있다.In order to solve the problem by the above method and to simplify the supply and management of the tool, the present applicant has a central tool storage for storing the tool, and connected to the central tool storage for transferring the tool to each machine tool therefrom. A linear induction motor track, a transporter for supplying a tool to each machine tool while moving along the track, a robot arm mounted on the transporter for supplying and retrieving a tool to a tool magazine of each machine tool, and a necessary tool. [0003] An automatic tool supply device using a high speed linear induction motor configured as a tool transmission controller for controlling the devices to be transmitted to a machine tool has been filed in Utility Model Registration No. 95-53387.

이와 같이 고속선형유도전동기를 이용한 자동공구공급시스템은 공구이송을 고속화함으로써 종래의 가공시스템에 관한 제어방법과 성능을 획기적으로 변화시킨 신개념의 공구이송시스템으로서, 상기 고안은 이러한 신개념의 공구이송시스템을 처음으로 적용한 신규한 장치에 관한 것이다.As such, an automatic tool supply system using a high speed linear induction motor is a tool transfer system of a new concept that dramatically changes the control method and performance of a conventional machining system by speeding up tool transfer. It relates to a novel device applied for the first time.

상기와 같은 공구이송시스템에 있어서는 중앙공구저장소에 모든 필요한 공구가 수용되어 있으며, 공정계획에 따라 공작기계에 소요되는 공구를 적재적소에 공급하기 위하여 사전에 작성된 소요공구목록에 의해 상기 트랜스포터가 선형유도전동기트랙을 따라 중앙공구저장소로부터 공작기계로 공구를 전달하게 되므로, 상기 트랜스포터로부터 공작기계로 공구를 전달하기 위한 수단이 필요하다.In the tool transfer system as described above, all necessary tools are accommodated in the central tool storage, and the transporter is linearly formed by the required tool list prepared in advance in order to supply the tools required for the machine tool to the right place according to the process plan. Since the tool is transferred from the central tool store along the induction motor track to the machine tool, a means for transferring the tool from the transporter to the machine tool is required.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 선형유도전동기트랙을 따라 공작기계로 이동한 트랜스포터의 그리퍼로부터 공작기계의 주축에 자동으로 공구를 전달할 수 있게 하는 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치 및 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a machine tool that can automatically transfer a tool from the gripper of the transporter moved to the machine tool along the linear induction motor track to the spindle of the machine tool. To provide a tool changer and method between the high speed tool transfer device.

도 1은 각 공작기계의 공구매거진에 필요한 공구들을 모두 수용한 후 필요시 공구를 공급 또는 교환하도록 한 종래의 공구교환장치를 개략적으로 도시한 사시도,1 is a perspective view schematically showing a conventional tool changer for accommodating all the tools necessary for a tool magazine of each machine tool, and then supplying or replacing a tool if necessary;

도 2(a) 내지 도 2(f)는 도 1의 종래의 공구교환장치의 작동순서를 도시한 개략사시도,2 (a) to 2 (f) is a schematic perspective view showing the operation procedure of the conventional tool changer of FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예인 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치를 개략적으로 도시한 사시도,3 is a perspective view schematically showing a tool changer between a machine tool and a high speed tool feeder according to one embodiment of the present invention;

도 4(a) 내지 도 4(g)는 본 발명의 일 실시예인 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치가 공구를 전달 및 교환하는 작동을 순서대로 나타낸 개략사시도,Figure 4 (a) to Figure 4 (g) is a schematic perspective view showing an operation in which the tool changer between the machine tool and the high speed tool transfer device which is an embodiment of the present invention in order to transfer and change the tools,

도 5는 본 발명의 일 실시예인 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환방법을 도시한 플로우챠트,5 is a flowchart illustrating a tool exchange method between a machine tool and a high speed tool transfer device according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 다른 실시예인 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치를 개략적으로 도시한 사시도,6 is a perspective view schematically showing a tool changer between a machine tool and a high speed tool feeder according to another embodiment of the present invention;

도 7(a) 내지 도 7(h)는 본 발명의 다른 실시예인 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치가 공구를 전달 및 교환하는 작동을 순서대로 나타낸 개략사시도,7 (a) to 7 (h) is a schematic perspective view showing an operation of transferring and exchanging a tool by a tool changer between a machine tool and a high speed tool feeder according to another embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 다른 실시예인 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환방법을 도시한 플로우챠트.8 is a flowchart illustrating a tool change method between a machine tool and a high speed tool feeder according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1:공작기계 2:주축1: Machine tool 2: Spindle

3,20,40:공구전달장치 4,21,41:로드3,20,40: Tool transmission device 4,21,41: Rod

5,22,42:공구수용포트 6:공구교환그리퍼5, 22, 42: Tool receiving port 6: Tool change gripper

7,30,50,60:공구교환장치 8:공구매거진7,30,50,60: Tool changer 8: Tool magazine

10:선형유도전동기트랙 11:트랜스포터10: Linear Induction Motor Track 11: Transporter

12:그리퍼 100:공구12: Gripper 100: Tool

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치는 트랜스포터로부터 공작기계로 공구를 전달하는 공구전달장치와, 상기 공구전달장치의 공구수용포트로부터 공작기계의 주축에 공구를 전달하는 공구교환장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a tool changer between a machine tool and a high speed tool transfer device according to an embodiment of the present invention includes a tool transfer device for transferring a tool from a transporter to a machine tool, and a tool receiving port of the tool transfer device. And a tool changer for transmitting the tool from the main shaft of the machine tool.

특히, 상기 공구전달장치는 그리퍼로부터 공구를 전달받는 한 쌍의 공구수용포트와, 상기 포트를 지지하고 좌우이동 및 회전가능한 로드를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.In particular, the tool delivery device is characterized in that it comprises a pair of tool receiving port for receiving a tool from the gripper, and a rod for supporting the port and to move left and right and rotate.

상기 일 실시예의 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치 의한 공구교환방법은 공구전달장치의 로드를 회전시켜 일측의 공구수용포트를 그리퍼의 위치와 일치시키는 제1단계와, 상기 트랜스포터의 그리퍼가 파지하고 있는 공구를 상기 포트에 로딩하는 제2단계와, 상기 공구전달장치의 로드를 180˚회전시키는 제3단계와, 상기 공구전달장치의 로드를 움직여 공구교환장치의 위치로 이동하는 제4단계와, 상기 공구교환장치를 회전시켜 일측의 공구수용포트에 수용되어 있는 공구를 상기 공구교환장치의 일측에 로딩하는 제5단계와, 상기 공구교환장치를 180˚회전시켜 공작기계의 주축의 위치와 일치시키는 제6단계와, 상기 주축에 새로운 공구를 로딩하는 제7단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.The tool change method of the tool between the machine tool and the high speed tool transfer device according to the embodiment includes a first step of rotating the rod of the tool transfer device to match the position of the tool receiving port on one side with the position of the gripper, and the gripper of the transporter. A second step of loading the tool held by the tool into the port, a third step of rotating the rod of the tool delivery device by 180 °, and a fourth move of the tool delivery device to the position of the tool changer. And a fifth step of rotating the tool changer to load a tool accommodated in one side of the tool receiving port on one side of the tool changer, and rotating the tool changer 180 ° to position the main shaft of the machine tool. And a seventh step of loading a new tool on the spindle.

본 발명의 다른 실시예에 의한 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치는 트랜스포터로부터 공작기계로 공구를 전달하는 공구전달장치와, 상기 트랜스포터의 그리퍼로부터 상기 공구전달장치의 공구수용포트로 공구를 전달하는 제1 공구교환장치와, 상기 공구전달장치의 공구수용포트로부터 공작기계의 주축에 공구를 전달하는 제2 공구교환장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.A tool changer between a machine tool and a high speed tool transfer device according to another embodiment of the present invention includes a tool transfer device for transferring a tool from a transporter to a machine tool, and a gripper of the transporter to a tool receiving port of the tool transfer device. A first tool changer for transmitting a tool, and a second tool changer for transferring a tool from the tool receiving port of the tool transfer device to the main shaft of the machine tool.

상기 다른 실시예의 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치에 의한 공구교환방법은 제1 공구교환장치를 회전시켜 일측을 트랜스포터의 그리퍼의 위치와 일치시키는 제1단계와, 상기 그리퍼에 파지되어 있는 공구를 제1 공구교환장치의 일측에 로딩하는 제2단계와, 제1 공구교환장치를 180˚회전시키는 제3단계와, 상기 제1 공구교환장치의 일측에 파지되어 있는 공구를 공구전달장치의 공구수용포트에 로딩하는 제4단계와, 공구전달장치의 로드를 움직여 제2 공구교환장치의 위치로 이동하는 제5단계와, 상기 제2 공구교환장치를 회전시켜 상기 공구수용포트의 공구를 상기 제2 공구교환장치의 일측에 로딩하는 제6단계와, 상기 제2 공구교환장치를 180˚회전시켜 공작기계의 주축의 위치와 일치시키는 제7단계와, 상기 주축에 새로운 공구를 로딩하는 제8단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.The tool change method by the tool changer between the machine tool and the high speed tool transfer device of the other embodiment includes a first step of rotating the first tool changer to match one side with the position of the gripper of the transporter, and being gripped by the gripper. A second step of loading a tool on one side of the first tool changer, a third step of rotating the first tool changer by 180 °, and a tool held on one side of the first tool changer. A fourth step of loading the tool receiving port of the tool, a fifth step of moving the rod of the tool delivery device to a position of the second tool changer, and rotating the second tool changer to rotate the tool of the tool accommodation port. A sixth step of loading on one side of the second tool changer, a seventh step of rotating the second tool changer by 180 ° to match the position of the spindle of the machine tool, and loading a new tool on the spindle It is characterized by consisting of an eighth step.

이하, 본 발명의 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치 및 방법의 실시예들에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the tool changer and the method between the machine tool and the high speed tool transfer device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예인 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4(a) 내지 도 4(g)는 본 발명의 일 실시예인 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치가 공구를 전달 및 교환하는 작동을 순서대로 나타낸 개략사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예인 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환방법을 도시한 플로우챠트이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예인 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 7(a) 내지 도 7(h)는 본 발명의 다른 실시예인 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치가 공구를 전달 및 교환하는 작동을 순서대로 나타낸 개략사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예인 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환방법을 도시한 플로우챠트이다.3 is a perspective view schematically showing a tool changer between a machine tool and a high speed tool transfer device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 (a) to 4 (g) show a machine tool and a high speed as an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic perspective view illustrating an operation of a tool changer transferring and exchanging a tool between tool transfer devices in sequence, and FIG. 5 is a flowchart illustrating a tool change method between a machine tool and a high speed tool transfer device according to an embodiment of the present invention; 6 is a perspective view schematically showing a tool changer between a machine tool and a high speed tool transfer device according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 7 (a) to 7 (h) are machine tools and high speed which are other embodiments of the present invention. Fig. 8 is a schematic perspective view showing an operation of a tool changer transferring and exchanging a tool between tool transfer devices in sequence. Shown is a flow chart for.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예인 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치는 트랜스포터(11)로부터 공작기계(1)로 공구(100)를 전달하는 공구전달장치(20)와, 상기 공구전달장치(20)의 공구수용포트(22)로부터 공작기계(1)의 주축(2)에 공구(100)를 전달하는 공구교환장치(30)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 3, the tool changer between the machine tool and the high speed tool transfer device according to one embodiment of the present invention is a tool transfer device for transferring the tool 100 from the transporter 11 to the machine tool 1 ( 20 and a tool changer 30 for transferring the tool 100 from the tool receiving port 22 of the tool transfer device 20 to the main shaft 2 of the machine tool 1.

상기 공구전달장치(20)는 그리퍼(12)로부터 공구(100)를 전달받는 한 쌍의 공구수용포트(22)와, 상기 포트(22)를 지지하고 좌우이동 및 회전가능한 로드(21)를 구비하고 있다.The tool delivery device 20 includes a pair of tool accommodation ports 22 that receive the tool 100 from the gripper 12, and a rod 21 that supports the port 22 and moves left and right and rotates. Doing.

상기 공구교환장치(30)는 상기 포트(22)에 수용되어 있는 공구(100)를 파지할 수 있는 회전가능한 한 쌍의 아암형태으로 형성되어 있다.The tool changer 30 is formed in the form of a pair of rotatable arms capable of holding the tool 100 accommodated in the port 22.

상기 일 실시예의 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치에 의한 공구교환방법은 공구전달장치(20)의 로드(21)를 회전시켜 일측의 공구수용포트(22)를 그리퍼(12)의 위치와 일치시키는 제1단계(S1)와, 상기 트랜스포터(11)의 그리퍼(12)가 파지하고 있는 공구(100)를 상기 포트(22)에 로딩하는 제2단계(S2)와, 상기 공구전달장치(20)의 로드(21)를 180˚회전시키는 제3단계(S3)와, 상기 공구전달장치(20)의 로드(21)를 움직여 공구교환장치(30)의 위치로 이동하는 제4단계(S4)와, 상기 공구교환장치(30)를 회전시켜 일측의 공구수용포트(22)에 수용되어 있는 공구(100)를 상기 공구교환장치(30)의 일측에 로딩하는 제5단계(S5)와, 상기 공구교환장치(30)를 180˚회전시켜 공작기계(1)의 주축(2)의 위치와 일치시키는 제6단계(S6)와, 상기 주축(2)에 새로운 공구(100)를 로딩하는 제7단계(S7)로 이루어진다.The tool change method by the tool changer between the machine tool and the high speed tool transfer device of the embodiment of the present invention rotates the rod 21 of the tool transfer device 20 to position the tool receiving port 22 on one side of the gripper 12. And a second step (S2) of loading a tool (100) grasped by the gripper (12) of the transporter (11) into the port (22), and the tool transfer. A third step S3 of rotating the rod 21 of the device 20 by 180 ° and a fourth step of moving the rod 21 of the tool delivery device 20 to the position of the tool changer 30. (S4) and the fifth step (S5) of rotating the tool changer 30 to load the tool 100 accommodated in the tool receiving port 22 on one side to one side of the tool changer 30 And a sixth step S6 of rotating the tool changer 30 by 180 ° to coincide with the position of the spindle 2 of the machine tool 1, and loading the new tool 100 onto the spindle 2. doing A step 7 (S7).

다음에, 이와 같이 구성되어 있는 본 발명의 일 실시예에 의한 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치의 작동순서를 도 4(a) 내지 도 4(g)와 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.Next, the operation sequence of the tool changer between the machine tool and the high speed tool transfer apparatus according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (g) and FIG. 5. do.

공작기계(1)가 가공에 필요한 새로운 공구(100)를 요구하면 트랜스포터(11)가 선형유도전동기트랙(10)을 통하여 중앙공구저장소에서 공작기계(1)까지 공구(100)를 이송한다.When the machine tool 1 requires a new tool 100 for machining, the transporter 11 transfers the tool 100 from the central tool storage to the machine tool 1 through the linear induction motor track 10.

다음에, 공구전달장치(20)의 로드(21)를 회전시켜 공구수용포트(22)의 일측를 그리퍼(12)의 위치와 일치시킨 다음, 트랜스포터(11)의 그리퍼(12)가 파지하고 있는 공구(100)를 상기 포트(22)에 로딩한다.Next, the rod 21 of the tool delivery device 20 is rotated to match one side of the tool receiving port 22 with the position of the gripper 12, and the gripper 12 of the transporter 11 is gripped. The tool 100 is loaded into the port 22.

다음에, 공구전달장치(20)의 로드(21)를 180˚회전시키는데, 여기서, 상기 공구수용포트(22)의 타측에 사용완료된 공구가 파지되어 있을 경우에는 공구를 중앙공구저장소로 이송하기 위하여 트랜스포터(11)의 그리퍼(12)가 상기 타측의 포트(22)에서 공구를 언로딩한다.Next, the rod 21 of the tool delivery device 20 is rotated 180 degrees, where the used tool is transported to the central tool storage when the used tool is held on the other side of the tool accommodation port 22. The gripper 12 of the transporter 11 unloads the tool at the port 22 on the other side.

이와 같이 공구수용포트(22)의 일측에 공구(100)가 적재되면, 공구전달장치(20)의 로드(21)를 움직여 공구교환장치(30)의 위치로 이동한 다음, 상기 공구교환장치(30)를 회전시켜 일측의 포트(22)에 수용되어 있는 공구(100)를 상기 공구교환장치(30)의 일측에 로딩한다. 여기서, 주축(2)에 이미 사용완료된 공구가 있을 경우 상기 동작과 함께 공구교환장치(30)의 타측을 이용하여 주축(2)에서 공구를 언로딩한다.When the tool 100 is loaded on one side of the tool receiving port 22 as described above, the rod 21 of the tool delivery device 20 is moved to the position of the tool changer 30, and then the tool changer ( 30 is rotated to load the tool 100 accommodated in the port 22 on one side to one side of the tool changer 30. Here, when there is a tool already used on the spindle 2, the tool is unloaded on the spindle 2 using the other side of the tool changer 30 together with the above operation.

마지막으로, 상기 공구교환장치(30)를 180˚회전시켜 공작기계(1)의 주축(2)의 위치와 일치시킨 다음, 상기 주축(2)에 새로운 공구(100)를 로딩한다. 이 때도 역시, 사용완료된 공구는 상기 공구수용포트(22)로 로딩한다.Finally, the tool changer 30 is rotated 180 degrees to coincide with the position of the main shaft 2 of the machine tool 1, and then the new tool 100 is loaded on the main shaft 2. In this case, too, the used tool is loaded into the tool receiving port 22.

사용 완료된 공구를 트랜스포터(11)로 전달하는 과정은 상기의 역순으로 진행되며, 새로운 공구(100)를 공작기계(1)에 전달하는 동작과 동시에 수행될 수 있다.The process of transferring the used tool to the transporter 11 is performed in the reverse order, and may be performed simultaneously with the operation of transferring the new tool 100 to the machine tool 1.

이와 같은 동작순서는 도 5에 플로우챠트로서 도시하고 있는 바와 같이 프로그램되어 전체 자동 공구공급시스템과 함께 순차적으로 제어될 수 있다.This sequence of operations can be programmed as shown in the flowchart in FIG. 5 and controlled sequentially with the entire automatic tool supply system.

다음에, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예인 공작기계와 고속 공구이송장치간의 공구교환장치는 트랜스포터(11)로부터 공작기계(1)로 공구(100)를 전달하는 공구전달장치(40)와, 상기 트랜스포터(11)의 그리퍼(12)로부터 상기 공구전달장치(40)의 공구수용포트(42)로 공구(100)를 전달하는 제1 공구교환장치(50)와, 상기 공구전달장치(40)의 공구수용포트(42)로부터 공작기계(1)의 주축(2)에 공구(100)를 전달하는 제2 공구교환장치(60)를 구비하고 있다.Next, as shown in FIG. 6, the tool changer between the machine tool and the high speed tool transfer device, which is another embodiment of the present invention, transfers the tool 100 from the transporter 11 to the machine tool 1. And a first tool changer 50 for transferring the tool 100 from the gripper 12 of the transporter 11 to the tool receiving port 42 of the tool delivery device 40. And a second tool changer (60) for transferring the tool (100) from the tool receiving port (42) of the tool transfer device (40) to the main shaft (2) of the machine tool (1).

상기 공구전달장치(40)는 제1 공구교환장치(50)로부터 공구(100)를 전달받는 하나의 공구수용포트(42)와, 상기 포트(42)를 지지하고 좌우이동 및 회전가능한 로드(41)를 구비하고 있다.The tool delivery device 40 includes one tool receiving port 42 receiving the tool 100 from the first tool changer 50, and a rod 41 which supports the port 42 and moves left and right and rotates. ).

상기 제1 및 제2 공구교환장치(50,60)는 공구(100)를 파지할 수 있는 회전가능한 한 쌍의 아암형태으로 형성되어 있다.The first and second tool changers 50 and 60 are formed in the form of a pair of rotatable arms capable of holding the tool 100.

상기 다른 실시예의 공작기계와 고속 공구이송장치에 의한 공구교환방법은 제1 공구교환장치(50)를 회전시켜 일측을 트랜스포터(11)의 그리퍼(12)의 위치와 일치시키는 제1단계(T1)와, 상기 그리퍼(12)에 파지되어 있는 공구(100)를 제1 공구교환장치(50)의 일측에 로딩하는 제2단계(T2)와, 제1 공구교환장치(50)를 180˚회전시키는 제3단계(T3)와, 상기 제1 공구교환장치(50)의 일측에 파지되어 있는 공구(100)를 공구전달장치(40)의 공구수용포트(42)에 로딩하는 제4단계(T4)와, 공구전달장치(40)의 로드(41)를 움직여 제2 공구교환장치(60)의 위치로 이동하는 제5단계(T5)와, 상기 제2 공구교환장치(60)를 회전시켜 상기 공구수용포트(42)의 공구(100)를 상기 제2 공구교환장치(60)의 일측에 로딩하는 제6단계(T6)와, 상기 제2 공구교환장치(60)를 180˚회전시켜 공작기계(1)의 주축(2)의 위치와 일치시키는 제7단계(T7)와, 상기 주축(2)에 새로운 공구(100)를 로딩하는 제8단계(T8)로 이루어진다.The tool change method using the machine tool and the high speed tool transfer device according to another embodiment includes a first step T1 of rotating the first tool changer 50 to match one side with the position of the gripper 12 of the transporter 11. ), A second step T2 of loading the tool 100 held by the gripper 12 to one side of the first tool changer 50, and the first tool changer 50 rotated 180 °. Third step (T3) and the fourth step (T4) for loading the tool 100, which is held on one side of the first tool changer 50 to the tool receiving port 42 of the tool delivery device 40 ), A fifth step T5 of moving the rod 41 of the tool delivery device 40 to the position of the second tool change device 60, and rotating the second tool change device 60 to The sixth step (T6) of loading the tool 100 of the tool receiving port 42 on one side of the second tool changer 60, and rotates the second tool changer 60 by 180 degrees machine tool (1) of the main shaft (2) And a seventh step T7 of matching the position, and an eighth step T8 of loading the new tool 100 on the spindle 2.

다음에, 이와 같이 구성되어 있는 본 발명의 다른 실시예에 의한 공작기계와 고속공구이송장치간의 작동순서를 도 7과 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.Next, an operation procedure between the machine tool and the high speed tool transfer device according to another embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8.

공작기계(1)가 가공에 필요한 새로운 공구(100)를 요구하면 트랜스포터(11)가 선형유도전동기트랙(10)을 통하여 중앙공구저장소에서 공작기계(1)까지 공구(100)를 이송한다.When the machine tool 1 requires a new tool 100 for machining, the transporter 11 transfers the tool 100 from the central tool storage to the machine tool 1 through the linear induction motor track 10.

다음에, 제1 공구교환장치(50)를 회전시켜 트랜스포터(11)의 그리퍼(12)에 있는 공구(100)를 상기 제1 공구교환장치(50)의 일측에 로딩한다. 이 때 공구전달장치(40)의 공구수용포트(42)에 사용완료되어 수용중인 공구가 있으면 상기 제1 공구교환장치(50)의 타측을 이용하여 공구수용포트(42)로부터 공구를 언로딩한다.Next, the first tool changer 50 is rotated to load the tool 100 in the gripper 12 of the transporter 11 to one side of the first tool changer 50. At this time, if there is a tool being used and received in the tool receiving port 42 of the tool delivery device 40, the tool is unloaded from the tool receiving port 42 by using the other side of the first tool changer 50. .

다음에, 제1 공구교환장치(50)를 180˚회전시켜 일측에 파지되어 있는 공구(100)를 공구전달장치(40)의 공구수용포트(42)로 로딩한다. 이 때, 상기 제1 공구교환장치(50)의 타측에 사용완료된 공구가 파지되어 있을 경우에는 상기 동작과 동시에 트랜스포터(11)의 그리퍼(12)로 공구를 로딩한다.Next, the first tool changer 50 is rotated 180 degrees so that the tool 100 held on one side is loaded into the tool receiving port 42 of the tool transfer device 40. At this time, when the used tool is held on the other side of the first tool changer 50, the tool is loaded into the gripper 12 of the transporter 11 simultaneously with the operation.

이와 같이 공구수용포트(42)에 공구(100)가 적재되면, 공구전달장치(40)의 로드(41)를 움직여 제2 공구교환장치(60)의 위치로 이동한 다음, 상기 제2 공구교환장치(60)를 회전시켜 상기 공구수용포트(42)의 공구(100)를 상기 제2 공구교환장치(60)의 일측에 로딩한다. 이 때, 주축(2)에 이미 사용완료된 공구가 있으면 상기 동작과 동시에 제2 공구교환장치(60)의 타측을 이용하여 주축(2)에 있는 공구를 언로딩한다.When the tool 100 is loaded in the tool receiving port 42 as described above, the rod 41 of the tool delivery device 40 is moved to the position of the second tool changer 60, and then the second tool change is performed. The device 60 is rotated to load the tool 100 of the tool receiving port 42 on one side of the second tool changer 60. At this time, if there is a tool already used on the main shaft 2, the tool on the main shaft 2 is unloaded by using the other side of the second tool changer 60 at the same time as the above operation.

마지막으로, 상기 제2 공구교환장치(60)를 180˚회전시켜 공작기계(1)의 주축(2)의 위치와 일치시킨 다음, 상기 주축(2)에 새로운 공구(100)를 로딩한다. 이 때, 사용완료된 공구는 상기 공구수용포트(42)로 로딩한다.Finally, the second tool changer 60 is rotated 180 ° to coincide with the position of the spindle 2 of the machine tool 1, and then a new tool 100 is loaded onto the spindle 2. At this time, the used tool is loaded into the tool accommodation port 42.

사용완료된 공구를 트랜스포터(11)로 전달하는 과정은 상기의 역순으로 진행되며, 새로운 공구(100)를 공작기계(1)에 전달하는 동작과 동시에 수행될 수 있다.The transfer of the used tool to the transporter 11 is performed in the reverse order, and may be performed simultaneously with the operation of transferring the new tool 100 to the machine tool 1.

이와 같은 동작순서는 도 8에 플로우챠트로서 도시하고 있는 바와 같이 프로그램되어 전체 고속공구이송장치와 함께 순차적으로 제어될 수 있다.Such an operation sequence can be programmed as shown in the flowchart in FIG. 8 and can be sequentially controlled with the entire high speed tool transfer device.

앞에서 설명한 바와 같이 다량의 공구를 미리 중앙공구저장소에 준비하여 필요시 공급하는 고속선형유도전동기를 이용한 자동 공구공급장치를 가진 절삭가공시스템의 경우 본 발명의 공작기계와 고속공구이송장치간의 공구교환장치 및 방법에 의하면, 선형유도전동기트랙을 따라 공작기계로 이동한 트랜스포터의 그리퍼로부터 공작기계의 주축에 필요한 공구를 자동으로 전달할 수 있어서, 고속공구이송장치와 공작기계간의 공구의 자동교환을 원활히 수행할 수 있게 할 뿐만 아니라, 공구에 대한 투자비를 절감하고 공구이용의 유연성을 극대화할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.As described above, in the case of a cutting processing system having an automatic tool supply device using a high speed linear induction motor that prepares a large amount of tools in a central tool storage in advance and supplies them when necessary, the tool changer between the machine tool and the high speed tool transfer device of the present invention. According to the method, the tool required for the spindle of the machine tool can be automatically transferred from the gripper of the transporter moved to the machine tool along the linear induction motor track, so that the tool exchanger and the tool can be automatically replaced. In addition to making it possible to do so, it has the greatest effect of reducing the investment in the tool and maximizing the flexibility of using the tool.

Claims (7)

고속선형유도전동기 트랙을 따라 중앙공구저장소로부터 공작기계로 공구를 이송하는 트랜스포터로부터 공작기계로 공구를 전달하는 공구전달장치에 있어서,A tool delivery device for transferring a tool from a central tool store to a machine tool along a high speed linear induction motor track to a machine tool. 공작기계로 공구를 전달하는 공구전달장치와, 상기 공구전달장치의 공구수용포트로부터 공작기계의 주축에 공구를 전달하는 공구교환장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 공작기계와 자동공구이송장치간의 공구교환장치.A tool transfer device for transmitting a tool to a machine tool, and a tool changer for transferring the tool from the tool receiving port of the tool transfer device to the spindle of the machine tool. Exchange device. 제1항에 있어서, 상기 공구전달장치는 상기 트랜스포터의 그리퍼로부터 공구를 전달받는 한 쌍의 공구수용포트와, 상기 포트를 지지하고 좌우이동 및 회전가능한 로드를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 공작계와 자동공구이송장치간의 공구교환장치.The tool system according to claim 1, wherein the tool transmission device includes a pair of tool receiving ports for receiving a tool from a gripper of the transporter, and a rod supporting the port, and capable of horizontally moving and rotating the tool. And tool changer between automatic tool feeder. 공구전달장치의 로드를 회전시켜 일측의 공구수용포트를 고속선형유도전동기 트랙을 따라 중앙공구저장소로부터 공작기계로 공구를 이송하는 트랜스포터의 그리퍼의 위치와 일치시키는 제1단계와, 상기 트랜스포터의 그리퍼가 파지하고 있는 공구를 상기 공구수용포트에 로딩하는 제2단계와, 상기 공구전달장치의 로드를 180˚회전시키는 제3단계와, 상기 공구전달장치의 로드를 움직여 공구수용포트에 수용된 공구를 파지할 수 있으며, 회전가능한 한쌍의 암형태로 형성된 공구교환장치의 위치로 이동하는 제4단계와, 상기 공구교환장치를 회전시켜 상기 공구수용포트에 수용되어 있는 공구를 상기 공구교환장치의 일측에 로딩하는 제5단계와, 상기 공구교환장치를 180˚회전시켜 공작기계의 주축의 위치와 일치시키는 제6단계와, 상기 주축에 새로운 공구를 로딩하는 제7단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 공작기계와 자동공구이송장치간의 공구교환방법.A first step of rotating the rod of the tool delivery device to match the position of the gripper of the transporter for transferring the tool receiving port on one side from the central tool storage to the machine tool along the high speed linear induction motor track; A second step of loading a tool held by a gripper into the tool accommodation port, a third step of rotating the rod of the tool delivery device by 180 °, and moving the rod of the tool delivery device to move the tool accommodated in the tool accommodation port. A fourth step of moving to a position of the tool changer which is grippable and is formed in a rotatable pair of arms, and rotates the tool changer so that the tool accommodated in the tool accommodation port is connected to one side of the tool changer; A fifth step of loading, a sixth step of rotating the tool changer by 180 ° to coincide with the position of the main axis of the machine tool; A tool exchange method between a machine tool and an automatic tool feeder, characterized in that the seventh step of loading a tool. 제3항에 있어서, 사용완료된 공구를 트랜스포터로 전달하는 방법은 역순으로 진행되는 것을 특징으로 하는 공작기계와 자동공구이송장치간의 공구교환방법.4. A method according to claim 3, wherein the transfer of the used tool to the transporter is performed in reverse order. 고속선형유도전동기를 이용한 자동공구공급치에 있어서, 고속선형유도전동기 트랙을 따라 중앙공구저장소로부터 공작기계로 공구를 이송하는 트랜스포터로부터 공작기계로 공구를 전달하는 공구전달장치와, 상기 트랜스포터의 그리퍼로부터 상기 공구전달장치의 공구수용포트로 공구를 전달하는 제1 공구교환장치와, 상기 공구전달장치의 공구수용포트로부터 공작기계의 주축에 공구를 전달하는 제2 공구교환장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 공작기계와 자동공구이송장치간의 공구교환장치.An automatic tool supply value using a high speed linear induction motor, comprising: a tool transfer device for transferring a tool from a central tool storage to a machine tool along a high speed linear induction motor track to a machine tool; And a first tool changer for transferring the tool from the gripper to the tool receiving port of the tool transfer device, and a second tool changer for transferring the tool from the tool accommodation port of the tool transfer device to the spindle of the machine tool. A tool changer between a machine tool and an automatic tool feeder. 제1 공구교환장치를 회전시켜 일측을 고속선형유도전동기 트랙을 따라 중앙공구저장소로부터 공작기계로 이송하는 트랜스포터의 그리퍼의 위치와 일치시키는 제1단계와, 상기 그리퍼에 있는 공구를 제1 공구교환장치의 일측에 로딩하는 제2단계와, 제1 공구교환장치를 180˚회전시키는 제3단계와, 상기 제1 공구교환장치의 일측에 파지되어 있는 공구를 공구전달장치의 공구수용포트에 로딩하는 제4단계와, 공구전달장치의 로드를 움직여 제2 공구교환장치의 위치로 이동하는 제5단계와, 상기 제2 공구교환장치를 회전시켜 상기 공구수용포트의 공구를 상기 제2 공구교환장치의 일측에 로딩하는 제6단계와, 상기 제2 공구교환장치를 180˚회전시켜 공작기계의 주축의 위치와 일치시키는 제7단계와, 상기 주축에 새로운 공구를 로딩하는 제8단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 공작기계와 자동공구이송장치간의 공구교환방법.A first step of rotating the first tool changer to match the position of the gripper of the transporter which transfers one side along the high speed linear induction motor track from the central tool storage to the machine tool; and the first tool change of the tool in the gripper. A second step of loading on one side of the device, a third step of rotating the first tool changer by 180 °, and loading a tool held on one side of the first tool changer to the tool receiving port of the tool delivery device. A fourth step, a fifth step of moving the rod of the tool transfer device to a position of the second tool changer, and rotating the second tool changer to move the tool of the tool receiving port to the position of the second tool changer. A sixth step of loading on one side, a seventh step of rotating the second tool changer by 180 ° to match the position of the spindle of the machine tool, and an eighth step of loading a new tool on the spindle; Tool exchange method between a machine tool and an automatic tool feeder, characterized in that. 제6항에 있어서, 사용완료된 공구를 트랜스포터로 전달하는 방법은 역순으로 진행되는 것을 특징으로 하는 공작기계와 자동공구이송장치간의 공구교환방법.7. A method according to claim 6, wherein the method of transferring the used tool to the transporter is performed in reverse order.
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