KR100338900B1 - 공작기계용 자동 공구 교환장치의 공구 교환홀더 개폐방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기계에 설치되는 자동 공구교환 장치의 공구 교환홀더 개폐 방법 및 그 장치에 관한 것으로 보다 구체적으로는 공작물에 대하여 단일 기체에서 여러가지 가공공정을 수행할 수 있는 공작기계(A)의 헤드(30) 일측에 설치되며 여러가지 공구(80)를 장착하여 수납하는 공구교환홀더(70)가 방사형으로 설치되어 공작물의 가공을 위해 승강하는 헤드(30) 하부에 필요한 공구를 착탈시킬 수 있게 한 통상의 공작기계용 자동 공구교환장치(B)에 있어서, 공작기계(A)의 전방에서 공구교환장치(B)를 고정하는 지지대(10)의 내측면에 가이드(50)를 따라 승강하는 홀더작동체(60)를 설치하고 이 홀더작동체(60)의 상·하부에는 각각 후크(64)(66)를 형성하여 상부후크(64)는 헤드(30) 일측에 설치된 가이드캠(40)과 지지대(10) 사이에 설치된 링크(20)와 연결하고 하부후크(66)는 공구교환홀더(70)의 가압부(72)와 연결하여 헤드(30)의 수직승강작동을 가이드캠(40)을 이용하여 링크(20)의 회전운동으로 전환하고 이를 다시 홀더작동체(60)의 승강운동을 전환하여 홀더작동체(60)가 공구교환홀더(70)를 개폐할 수 있게 하므로서 헤드(30)와 공구교환홀더(70)의 접촉을 방지하여 공구교환홀더(70)의 손상을 막을 수 있을 뿐 만 아니라 구조가 단순하고 정확한 위치제어가 가능하기때문에 정밀하고 신속한 작동으로 인한 공작기계의 생산성을 높일 수 있게 된다.

Description

공작기계용 자동 공구 교환장치의 공구 교환홀더 개폐 방법 및 그 장치 {A METHOD OF SWITCHING A TOOLS-EXCHANGE HOLDER OF AUTOMATIC TOOLS-EXCHANGE APPARATUS FOR AN ENGINEERING MACHINE A DEVICE THEREOF}

본 발명은 공작기계에 설치되는 자동 공구교환 장치의 공구 교환홀더 개폐 방법 및 그 장치에 관한 것으로 보다 구체적으로는 공구교환장치가 설치되는 지지대 일측에 가이드를 따라 승강하는 홀더작동체와 헤드의 승강에 의해 회전하여 홀더작동체를 승강시키는 작동링크를 설치하여 헤드의 승강에 따라 자동으로 공구교환홀더를 개폐시킬 수 있게 한 것이다.

일반적으로 소재를 가공하기 위하여 사용되는 공작기계나 또는 단일기계로 여러 종류의 가공작업을 수행할 있는 머시닝센터로 통칭되는 수지제어 공작기계는 절삭이나 천공등 여러 종류의 가공작업을 위하여 여러 가지 필요한 공구를 수납하고 있다가 가공작업에 따라 필요한 공구를 공작물을 가공하는 헤드부분에 장착하여 소재를 가공할 수 있게하고 작업이 완료된 후에는 다시 헤드에서 공구를 빼낸 후 보관하는 자동 공구교환장치를 장착하여 사용하고 있는데 이러한 공구교환장치에는방사형으로 공구교환홀더가 설치되어 이 공구교환홀더가 공구를 수납하여 보관하고 있다가 헤드의 승강에 따라 개폐되면서 헤드에 공구를 착탈하는 역활을 수행하게 되는데 종래에는 이 공구교환홀더를 개폐시키기 위하여 주로 공구교환장치 내측에 위치한 헤드가 소재를 가공하기 위하여 하강하면서 공구교환홀더에 끼워진 공구를 헤드 하부에 장착한 후 이 헤드가 계속적으로 하강하면서 공구교환홀더와 직접 접촉하여 외측으로 밀어 젖혀서 개방시키는 방법을 사용하므로서 중량체인 헤드와 공구교환홀더의 잦은 접촉으로 인하여 공구교환홀더에 마모가 생길 뿐 만 아니라 접촉시 충격으로 인하여 공구교환홀더의 작동부에 손상이 생길 경우 헤드와 공구교환홀더의 접속위치에 오차가 발생하여 정상적인 공구교환이 불가능해지고 이로인한 기계의 오작동때문에 헤드나 공구교환장치에 심각한 손상이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 개발한 것으로 공구교환장치가 설치되는 지지대 일측에 가이드를 따라 승강하는 홀더작동체를 설치하여 소재를 가공하기 위해 움직이는 헤드의 승강에 따라 지지대 일측에 설치된 가동링크와 연동링크가 회동하여 홀더작동체를 승강시키므로서 공구교환장치에 설치된 공구교환홀더를 개폐시킬 수 있도록 한 것으로 이를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 구성을 나타낸 측면 예시도

도 2는 본 발명에서 헤드에 공구가 장착되는 상태를 나타낸 예시도

도 3은 본 발명에서 공구가 장착된 헤드가 완전히 하강된 상태를 나타낸

예시도

도 4는 본 발명의 작동링크와 연동링크의 구성을 나타낸 예시도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

A : 공작기계 B : 공구교환장치

10 : 지지대 12 : 링크지지부

20 : 가동링크 22 : 연동링크

20a,22a : 로울러 24 : 연결봉

30 : 헤드 40 : 가이드캠

42 : 안내홈 42a : 직선부

42b : 경사부 50 : 가이드

60 : 홀더작동체 62 : 가이드레일

64 : 상부후크 66 : 하부후크

70 : 공구교환홀더 72 : 가압부

공작물에 대하여 단일 기체에서 여러가지 가공 공정을 수행할 수 있는 공작기계(A)의 헤드(30) 일측에 설치되며 여러가지 공구(80)를 장착하여 수납하는 공구교환홀더(70)가 방사형으로 설치되어 공작물의 가공을 위해 승강하는 헤드(30) 하부에 필요한 공구를 착탈시킬 수 있게 한 통상의 공작기계용 자동 공구교환장치(B)에 있어서, 공작기계(A)의 전방에서 공구교환장치(B)를 고정하는 지지대(10)의 내측면에 가이드(50)를 따라 승강하는 홀더작동체(60)를 설치하고 이 홀더작동체(60)의 상·하부에는 각각 후크(64)(66)를 형성하여 상부후크(64)는 헤드(30) 일측에 설치된 가이드캠(40)과 지지대(10) 사이에 설치된 링크(20)와 연결하고 하부후크(66)는 공구교환홀더(70)의 가압부(72)와 연결하여 헤드(30)의 수직승강작동을 가이드캠(40)을 이용하여 링크(20)의 회전운동으로 전환하고 이를 다시 홀더작동체(60)의 승강운동을 전환하여 홀더작동체(60)가 공구교환홀더(70)를 개폐할 수 있게 한 구성이다.

한편, 상기 구성을 위한 실시예을 보다 상세히 설명하면 첨부도면 도 1과 같이 공작기계(A)의 전방에 공구교환장치(B)를 고정하는 지지대(10)의 내측면에 링크지지부(12)를 돌출 형성하여 가동링크(20)와 연동링크(22)를 연결하는 연결봉(24)을 링크지지부(12)에 설치하고 헤드(30)의 일측면에는 직선부(42a)와 경사부(42b)로 이루어진 안내홈(42)을 형성한 가이드캠(40)을 설치하여 가동링크(20) 단부의 롤러(20a)를 가이드캠(40)의 안내홈(42)에 매입하여 롤러(20a)가 안내홈(42)을 따라 이동하게하며, 지지대(10)의 링크지지부(12) 일측에는 수직으로 가이드(50)를설치하여 홀더작동체(60)에 부착된 가이드레일(62)을 가이드(50)에 끼우되 홀더작동체(60)에 형성된 상부후크(64)에는 연동링크(22) 단부의 로울러(22a)를 끼우고 하부후크(66)에는 공구교환홀더(70)의 가압부(72)가 끼워지게 하여서 된 구성이다.

이와 같이 된 본 발명은 첨부도면 도 1과 같이 헤드(30)에 공구가 장착되지 않은 대기 상태에서는 가동링크(20) 단부의 롤러(20a)가 헤드(30) 일측면에 설치되어 있는 가이드캠(40)에 형성된 안내홈(42)의 직선부(42a)에 위치하고 있다가 첨부도면 도 2와 같이 헤드(30)가 공구를 장착하고 소재를 가공하기 위하여 하강을 시작하면 헤드(30) 일측면에 설치된 가이드캠(40)도 헤드(30)와 같이 하강므로서 가이드캠(40)의 안내홈(42)에 끼워져 있는 가동링크(20) 단부의 롤러(20a)의 위치가 안내홈(42)의 직선부(42a)에서 경사부(42b)쪽으로 바뀌게 된다.

이렇게 헤드(30)와 가이드캠(40)의 하강으로 인해 롤러(20a)의 위치가 변화하여 롤러(20a)가 경사부(42b)와 접촉하게되면 헤드(30)가 계속 하강하고 있는 상태이기때문에 경사부(42b)에 롤러(20a)가 눌리면서 가동링크(20)가 지지대(10)의 링크지지부(12)에 설치된 연결봉(24)을 축으로 회전하여 롤러(20a)가 설치된 가동링크(20)의 단부가 가이드캠(40)과 같이 하강할 뿐 만 아니라 가동링크(20)와 함께 연결봉(24)으로 연동링크(22)도 연결봉(24)을 축으로 회전하여 로울러(22a)를 설치한 연동링크(22)의 단부도 가동링크(20)와 같이 아래로 내려가게 된다.

이때 연동링크(22)의 단부에 설치된 로울러(22a)는 홀더작동체(60)의 상부후크(64)에 끼워져 있기때문에 연동링크(22)의 하강에 의해 홀더작동체(60)가 아래로 하강하게 되는데 홀더작동체(60)에는 가이드레일(62)이 부착되어있으며 이 가이드레일(62)은 지지대(10)에 수직으로 설치된 가이드(50)에 끼워져 있기때문에 연동링크(22)에 의해 하강하는 홀더작동체(60)는 가이드(50)에 의해 수직으로 하강하게 되는것이다.

이와 같이 홀더작동체(60)가 수직으로 하강하게 되면 홀더작동체(60)에 형성된 하부후크(66)에 끼워진 공구교환홀더(70)의 가압부(72)를 홀더작동체(60)가 하향으로 밀어주므로서 헤드(30)에 공구착탈이 완료된 후의 공구교환홀더(70)를 외향으로 개방시켜주어 소재의 가공을 위해 하강하던 헤드(30)와 공구교환홀더(70)와의 접촉을 방지함과 동시에 공구교환홀더(70)를 자동으로 개방할 수 있게 되는 것이다.

위와 같은 작용으로 인하여 헤드(30)가 소재의 가공을 완료한 후 다시 상승하게되면 헤드(30)와 함께 가이드캠(40)이 상승하면서 가동링크(20)를 역으로 회전시켜 가동링크(20)의 단부를 상향으로 밀어올리게되고 이러한 가동링크(20)의 움직임이 연동링크(22)로 전달되어 홀더작동체(60)를 위로 당겨올리므로서 공구교환홀더(70)는 닫히면서 헤드(30)에 장착되어 있던 공구를 이탈시켜 홀더에 수납하여 공구의 착탈이 이루어 지게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 캠과 링크, 그리고 가이드(50)를 이용하여 공구교환홀더(70)를 자동으로 개폐할 수 있게 하므로서 소재 가공을 위해 승강하는 헤드(30)와 공구교환홀더(70)의 접촉을 방지하여 공구교환홀더(70)의 손상을 막을 수 있을뿐 만 아니라 구조가 단순하고 정확한 위치제어가 가능하기때문에 정밀하고 신속한 작동으로 인한 공작기계의 생산성을 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 공작물에 대하여 단일 기체에서 여러가지 가공공정을 수행할 수 있는 공작기계(A)의 헤드(30) 일측에 설치되며 여러가지 공구(80)를 장착하여 수납하는 공구교환홀더(70)가 방사형으로 설치되어 공작물의 가공을 위해 승강하는 헤드(30) 하부에 필요한 공구를 착탈시킬 수 있게 한 통상의 공작기계용 자동 공구교환장치(B)에 있어서, 공작기계(A)의 전방에서 공구교환장치(B)를 고정하는 지지대(10)의 내측면에 가이드(50)를 따라 승강하는 홀더작동체(60)를 설치하고 이 홀더작동체(60)의 상·하부에는 각각 후크(64)(66)를 형성하여 상부후크(64)는 헤드(30) 일측에 설치된 가이드캠(40)과 지지대(10) 사이에 설치된 링크(20)와 연결하고 하부후크(66)는 공구교환홀더(70)의 가압부(72)와 연결하여 헤드(30)의 수직승강작동을 가이드캠(40)을 이용하여 링크(20)의 회전운동으로 전환하고 이를 다시 홀더작동체(60)의 승강운동을 전환하여 홀더작동체(60)가 공구교환홀더(70)를 개폐할 수 있게 한 공작기계용 자동 공구 교환장치의 공구 교환홀더 개폐 방법
2. 공작기계(A)의 전방에 공구교환장치(B)를 고정하는 지지대(10)의 내측면에 링크지지부(12)를 돌출 형성하여 가동링크(20)와 연동링크(22)를 연결하는 연결봉(24)을 링크지지부(12)에 설치하고 헤드(30)의 일측면에는 직선부(42a)와 경사부(42b)로 이루어진 안내홈(42)을 형성한 가이드캠(40)을 설치하여 가동링크(20)단부의 롤러(20a)를 가이드캠(40)의 안내홈(42)에 매입하여 롤러(20a)가 안내홈(42)을 따라 이동하게하며, 지지대(10)의 링크지지부(12) 일측에는 수직으로 가이드(50)를 설치하여 홀더작동체(60)에 부착된 가이드레일(62)을 가이드(50)에 끼우되 홀더작동체(60)에 형성된 상부후크(64)에는 연동링크(22) 단부의 로울러(22a)를 끼우고 하부후크(66)에는 공구교환홀더(70)의 가압부(72)가 끼워지게 하여서 된 것을 특징으로 하는 공작기계용 자동 공구 교환장치의 공구 교환홀더 개폐 장치