KR100371611B1

KR100371611B1 - Matrix type tool magzine

Info

Publication number: KR100371611B1
Application number: KR10-2000-0000049A
Authority: KR
Inventors: 김종익
Original assignee: 대우종합기계 주식회사
Priority date: 2000-01-03
Filing date: 2000-01-03
Publication date: 2003-02-11
Also published as: KR20010068240A

Abstract

본 발명은 수평형 머시닝 센터에서 공구 포트 교환용의 그리퍼(gripper)가 수평 이송축 및 수직 이송축을 따라 이동될 수 있도록 하는 구조를 제공함으로써, 보다 작은 공간에 보다 많은 공구 포트를 신속하게 수납할 수 있어 공간 효율성을 향상시킬뿐만 아니라 공구 포트의 교환을 위한 동력 손실을 보다 적게 할 수 있어 경제적인 개선된 공구 매거진에 관한 것이다. 이 공구 매거진은 매거진 프레임(1)과, 상기 매거진 프레임(1)에 수직으로 나란하게 고정 배치되고, 안내 바(46)가 부설된 공구 포트 서포트(42)와, 상기 각각의 공구 포트 서포트(42) 상에 일렬 또는 이렬 종대로 나란하게 배치되고 상기 안내 바(46)에 의해 안내되는 공구 장착용 공구 포트(4)와, 상기 매거진 프레임(1)에 고정되고 상부 레일(22)과 하부 레일(24)로 구성되며 동기 샤프트(26)로 연결된 수평 이송축(2)과, 상기 수평 이송축(2) 상에 수평 이송가능하게 배치된 수직 이송축(3)과, 상기 수직 이송축(3) 상에 수직 이송가능하게 배치되고 서보 모터(M)와 감속기에 연결된 타이밍 벨트(6)로 연결되어 구동되며 상기 각각의 공구 포트(4)를 파지 또는 해제할 수 있도록 된 그리퍼(5)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a structure that allows a gripper for tool port change in a horizontal machining center to be moved along a horizontal feed shaft and a vertical feed shaft, thereby allowing a quicker storage of more tool ports in a smaller space. The present invention relates to an improved tool magazine that is economical as it not only improves space efficiency, but also reduces power loss for tool port change. The tool magazine is fixedly arranged side by side perpendicular to the magazine frame (1), the magazine frame (1), a tool port support (42) on which a guide bar (46) is placed, and the respective tool port support (42). A tool port 4 for mounting the tool, which is arranged side by side in a row or in a row, and guided by the guide bar 46, and fixed to the magazine frame 1, and having an upper rail 22 and a lower rail ( 24, a horizontal feed shaft (2) connected to the synchronous shaft (26), a vertical feed shaft (3) disposed horizontally on the horizontal feed shaft (2), and the vertical feed shaft (3). A gripper 5 disposed vertically transferable on and driven by a timing belt 6 connected to the servo motor M and the reducer, the gripper 5 being capable of holding or releasing each of the tool ports 4. It is characterized by.

Description

Tool magazine {MATRIX TYPE TOOL MAGZINE}

본 발명은 공구 매거진에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수평형 머시닝 센터에서 공구 포트 교환용의 그리퍼(gripper)가 수평 이송축 및 수직 이송축을 따라 이동될 수 있도록 하는 구조를 제공함으로써, 보다 작은 공간에 보다 많은 공구 포트를 신속하게 수납할 수 있어 공간 효율성을 향상시킬뿐만 아니라 공구 포트의 교환을 위한 동력 손실을 보다 적게 할 수 있어 경제적인 개선된 공구 매거진에 관한 것이다.The present invention relates to a tool magazine, and more particularly, in a horizontal machining center, by providing a structure that allows the gripper for tool port change to be moved along a horizontal feed axis and a vertical feed axis, It is an economical improved tool magazine that can accommodate more tool ports quickly, not only improving space efficiency, but also reducing power loss for tool port exchange.

종래에는 도 5 에 도시된 바와 같이, 각각에 공구가 장착되어 있는 다수의 공구 포트를 수납하는 공구 매거진을 체인 구동 방식 즉 체인으로 연결된 다수의 공구 포트를 순차적으로 회전시키면서 머시닝 센터의 스핀들 쪽으로 또는 그로부터 멀어지는 쪽으로 공구 포트를 이동시키도록 구성되고 있다.Conventionally, as shown in Fig. 5, a tool magazine for receiving a plurality of tool ports, each of which has a tool mounted thereon, is operated in a chain drive manner, that is, toward or from the spindle of a machining center while sequentially rotating a plurality of tool ports connected by a chain. It is configured to move the tool port away.

이와 같이 공구 포트가 체인으로 연결되는 방식의 공구 매거진은 각각의 공구 포트가 사각형 공구 매거진의 바깥쪽(가장자리부위)에만 위치하도록 배치되고 있어 다수의 공구 포트를 수납할 경우에는 공간 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.또한, 이와 같이 공구 포트가 체인으로 연결되는 방식의 공구 매거진은 현재 머시닝 센터에서 호출되고 있는 공구 포트뿐만 아니라, 현재 머시닝 센터에서 호출되고 있지 않는 공구 포트도 함께 이동되는 구조로 되어 있어 공구교환을 위한 동력 손실이 커서 비경제적인 문제점이 있었다.In this way, the tool magazine in which the tool ports are connected by a chain is arranged so that each tool port is located only on the outside (edge portion) of the rectangular tool magazine, so that space efficiency decreases when storing a plurality of tool ports. In addition, the tool magazine in which the tool ports are chained as described above has a structure that moves not only the tool port currently being called at the machining center but also the tool port not being called at the machining center. The power loss for the exchange was large and there was an uneconomic problem.

아울러, 보다 먼 쪽에 있는 공구를 호출하고자 하는 경우에는 이들 하나 하나의 공구 포트를 순차적으로 회전시켜야만이 비로소 원하는 공구를 찾을 수 있어 머시닝 센터의 스핀들 쪽으로 필요한 공구를 가져오는데 많은 시간이 소요되었고, 또 체인 구동 방식이라 체인 및 공구 포트는 가이드와의 빈번한 접촉에 따른 마찰로 인하여 소음 및 마모가 발생하는 문제점이 있다.In addition, if you want to call a tool farther away, it is only necessary to rotate them one by one in order to find the desired tool, which takes a lot of time to bring the necessary tools towards the spindle of the machining center. Because of the driving method, the chain and the tool port have a problem of noise and abrasion due to friction due to frequent contact with the guide.

이와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해서, 본 발명에서는 공구 포트 교환용의 그리퍼가 수평 이송축 및 수직 이송축을 따라 이동될 수 있도록 하는 구조를 제공함으로써, 보다 작은 공간에 보다 많은 공구 포트를 신속하게 수납할 수 있어 공간 효율성을 향상시킬뿐만 아니라 공구 포트의 교환을 위한 동력 손실을 보다 적게 할 수 있어 경제적인 개선된 공구 매거진을 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve such a conventional problem, the present invention provides a structure that allows the gripper for changing the tool port can be moved along the horizontal feed axis and the vertical feed axis, thereby quickly storing more tool ports in a smaller space. The purpose is to provide an economical improved tool magazine that not only improves space efficiency but also reduces power loss for tool port exchange.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 매거진 프레임과, 상기 매거진 프레임에 수직으로 나란하게 고정 배치되고, 안내 바가 부설된 공구 포트 서포트와, 상기 각각의 공구 포트 서포트 상에 일렬 또는 이렬 종대로 나란하게 배치되고 상기 안내 바에 의해 안내되는 공구 장착용 공구 포트와, 상기 매거진 프레임에 고정되고 상부 레일과 하부 레일로 구성되며 동기 샤프트로 연결된 수평 이송축과, 상기 수평 이송축 상에 수평 이송가능하게 배치된 수직 이송축과, 상기 수직 이송축상에 수직 이송가능하게 배치되고 상기 각각의 공구 포트를 파지 또는 해제할 수 있도록 된 그리퍼를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a magazine frame, a tool port support fixedly arranged side by side perpendicular to the magazine frame, and provided with a guide bar, side by side in a row or two rows on each tool port support. A tool port for mounting a tool, which is arranged and guided by the guide bar, a horizontal feed shaft fixed to the magazine frame, consisting of an upper rail and a lower rail, connected to a synchronous shaft, and arranged to be horizontally transportable on the horizontal feed shaft. And a gripper arranged to be vertically transportable on the vertical feed shaft and to hold or release the respective tool port.

도 1 은 본 발명에 의한 공구 매거진의 이송축의 개념도.1 is a conceptual diagram of a feed shaft of a tool magazine according to the present invention.

도 2 는 본 발명에 의한 공구 매거진의 정면도.2 is a front view of a tool magazine according to the present invention.

도 3 은 본 발명에 의한 공구 매거진의 우측면도.3 is a right side view of the tool magazine according to the present invention.

도 4 는 본 발명에 의한 공구 매거진의 평면도.도 5 는 종래기술의 공구 매거진의 평면도.Figure 4 is a plan view of a tool magazine according to the present invention. Figure 5 is a plan view of a tool magazine of the prior art.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1: 매거진 프레임 2: 수평 이송축1: magazine frame 2: horizontal feed shaft

3: 수직 이송축 4: 공구 포트3: vertical feed axis 4: tool port

5: 그리퍼 6: 타이밍 벨트5: gripper 6: timing belt

7: 툴 보이(TOOL BOY) 22: 상부 레일7: TOOL BOY 22: upper rail

24: 하부 레일 26: 동기 샤프트24: lower rail 26: synchronous shaft

42: 공구 포트 서포트 46: 안내 바42: tool port support 46: guide bar

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.도 1 은 본 발명에 따른 공구 매거진의 발명의 개념을 보다 쉽게 이해하도록 도시한 참고 도면으로서, 이 도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 후술할 공구 포트(4) 착탈용 또는 교환용의 그리퍼(5)가 수평 이송축(2) 및 수직 이송축(3)을 따라 이동될 수 있도록 하는 구조를 제공함으로써, 보다 작은 공간에 보다 많은 공구 포트를 신속하게 수납할 수 있어 공간 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라 공구 포트(4)의 교환을 위한 동력 손실을 보다 적게 할 수 있어 경제적인 개선된 공구 매거진을 제공하는 것에 그 특징이 있는 것이다.보다 구체적으로, 도 2 및 도 3은 각각 본 발명에 의한 공구 매거진의 정면도 및 우측면도로서, 이 공구 매거진은 매거진 프레임(1)을 구비하고, 매거진 프레임(1)에는 수평 이송축(2)이 고정되며, 이 수평 이송축(2)은 후술할 그리퍼(5)의 이송의 정확성을 기하기 위해 상부 레일(22)과 하부 레일(24)로 구성되어 동기 샤프트(26)로 연결되고 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a reference diagram showing the concept of the invention of a tool magazine according to the present invention more easily. As shown, the present invention provides a structure that allows the gripper 5 for detaching or replacing the tool port 4 to be described later to be moved along the horizontal feed shaft 2 and the vertical feed shaft 3, The ability to quickly receive more tool ports in a smaller space not only improves space efficiency, but also reduces power loss for the replacement of the tool ports 4, providing an economical improved tool magazine. 2 and 3 are front and right side views, respectively, of the tool magazine according to the present invention, which tool magazine comprises a magazine frame 1. , The horizontal feed shaft 2 is fixed to the magazine frame 1, and the horizontal feed shaft 2 has an upper rail 22 and a lower rail 24 in order to ensure the accuracy of the feeding of the gripper 5, which will be described later. It is comprised by the synchronous shaft 26, and is connected.

또한, 상기 수평 이송축(2) 상에는 수직 이송축(3)이 수평 이송가능하게 배치되며, 이 수직 이송축(3)에는 그리퍼(5)가 수직 이송가능하게 배치되고, 이 그리퍼(5)는 공구를 장착하고 있는 공구 포트(4)를 파지(착탈)할 수 있도록 되어 있고, 서보 모터(M)와 감속기에 연결된 타이밍 벨트(6)에 연결되어 구동되도록 되어 있다.In addition, a vertical feed shaft 3 is disposed on the horizontal feed shaft 2 so as to be capable of horizontal feeding, and a gripper 5 is arranged on the vertical feed shaft 3 so as to enable vertical feeding, and the gripper 5 is The tool port 4 on which the tool is mounted can be gripped (detachable), and connected to the timing belt 6 connected to the servo motor M and the speed reducer to be driven.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 매거진 프레임(1)에는 또한 복수개의 공구 포트(4)가 일렬 또는 이렬 종대로 나란하게 배치되는 복수개의 공구 포트 서포트(42)가 구비되고, 각각의 공구 포트 서포트(42)에는 공구 포트(4)를 안내하는 안내 바(46)가 부설되며, 이 안내 바(46)를 이용함으로서 공구 포트(4)의 정렬이 용이해진다.As shown in FIGS. 2 and 4, the magazine frame 1 is also provided with a plurality of tool port supports 42 in which a plurality of tool ports 4 are arranged side by side in a row or in a row. The port support 42 is provided with a guide bar 46 for guiding the tool port 4. By using the guide bar 46, alignment of the tool port 4 is facilitated.

전술한 배치에 의해 본 발명의 그리퍼(5)는 수평 이송축(2) 및 수직 이송축(3)을 따라 이동될 수 있으며, 공구 포트(4)의 교환시에 공구 포트 서포트(42) 상의 공구 포트(4)를 착탈하여 머시닝 센터의 스핀들(도시되지 않음) 쪽으로 이동하여 머시닝 센터에서 사용이 완료된 공구 포트(4)와 교환시킬 수 있고, 또 그 반대로 상기와 같이 교환된 공구 포트(4)를 매거진 프레임(1)에 고정된 공구 포트 서포트(42) 상의 제위치로 이동시킬 수 있다. 즉, 본 발명에서는, 다수의 공구 포트 전체가 이동되는 종래 기술과는 달리 수평 이송축(2)과 수직 이송축(3)을 따라 움직이는 것은 하나의 공구 포트(4)만을 파지한 그리퍼(5) 뿐이다. 그 결과, 공구 포트(4)가 보관될 공구 포트 서포트(42) 상에는 수백개의 공구 포트(4)가 좁은 장소 그리고 좁은 공간에 촘촘하게 배치될 수 있다. 아울러, 하나의 공구 포트(4)를 파지한 그리퍼(5)만이 수평이송축(2) 및 수직 이송축(3)을 따라 이동되기 때문에 공구 포트(4)의 교환을 동력 손실이 크게 감소될 수 있다.By the arrangement described above, the gripper 5 of the present invention can be moved along the horizontal feed shaft 2 and the vertical feed shaft 3, and the tool on the tool port support 42 at the time of exchange of the tool port 4. The port 4 can be detached and moved to the spindle of the machining center (not shown) to exchange it with the tool port 4 which has been used in the machining center, and vice versa. It can be moved into position on the tool port support 42 fixed to the magazine frame 1. That is, in the present invention, unlike the prior art in which the entire number of tool ports are moved, the gripper 5 holding only one tool port 4 moves along the horizontal feed shaft 2 and the vertical feed shaft 3. It is only. As a result, on the tool port support 42 on which the tool port 4 is to be stored, hundreds of tool ports 4 can be densely arranged in a narrow place and a narrow space. In addition, since only the gripper 5 gripping one tool port 4 is moved along the horizontal feed shaft 2 and the vertical feed shaft 3, the power loss can be greatly reduced when the tool port 4 is replaced. have.

바람직하게는, 본 발명에 따른 공구 매거진은 그리퍼(5)가 공구 포트 서포트(42) 상의 공구 포트(4)를 머시닝 센터의 스핀들 쪽으로 선회되기 직전의 위치인 대기 위치(S0, C1)까지 갖다 놓으면, 이 대기 위치(S0, C1)의 공구 포트(4)를 머시닝 센터의 스핀들 쪽으로 선회시키도록 구성된 툴 보이(TOOL BOY)(7)를 더 포함한다.Preferably, the tool magazine according to the present invention has the gripper 5 with the tool port 4 on the tool port support 42 up to the standby positions S0, C1, which is just before the turning of the tool port 4 towards the spindle of the machining center. It further comprises a TOOL BOY 7 configured to pivot the tool port 4 of these standby positions S0, C1 towards the spindle of the machining center.

바람직하게는, 그리퍼(5)는 도 2 에 도시된 바와 같이 S1-S6로 표시된 위치에서만 수직 이송가능하도록 되고, 또 그리퍼(5)는 수직 이송축(3)의 최상단 또는 공구 포트 서포트(42)와의 간섭이 없는 위치에서 수평 이송 가능하도록 구성되고 있다.Preferably, the gripper 5 is vertically traverseable only at the position indicated by S1-S6 as shown in FIG. 2, and the gripper 5 is at the top of the vertical feed shaft 3 or the tool port support 42. It is comprised so that horizontal conveyance is possible in the position without interference with.

이와 같이 구성 결합된 본 발명의 공구 매거진의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the tool magazine of the present invention coupled to the configuration as follows.

여기서는 머시닝 센터의 스핀들 쪽에서 사용이 완료된 공구 포트(4)를 대기위치(S0, C1)로 선회시키고, 이 대기 위치(S0, S1)의 공구 포트(4)를 공구 포트 서포트(52) 상의 제위치로 이송시키는 경우를 상정해서 본 고안의 공구 매거진의 작용을 설명하기로 한다.In this case, the used tool port 4 on the spindle side of the machining center is turned to the standby positions S0 and C1, and the tool port 4 at these standby positions S0 and S1 is in position on the tool port support 52. Assuming the case of transferring to the will be described the operation of the tool magazine of the present invention.

이때 도 2 에 도시된 바와 같이, 공구 포트(4)는 대기 위치(S0, C1)에 있고, 그리퍼(5)는 공구 포트(4)를 파지하지 않은 오픈된 상태에서 S1,C1의 위치에 있게된다. 다음에, 그리퍼(5)는 대기 위치(S0,C1)로 이동되어 이 대기 위치(S0,C1)의 공구 포트(4)를 파지하게 된다.다음에, 그리퍼(5)는 공구 포트(4)를 파지한 상태에서 다시 S1,C1의 위치로 복귀하고, 만일 파지된 공구 포트(4)가 공구 포트 서포트(42)의 'A'열 또는 'B'열에 위치되는 공구 포트(4)일 경우에는 단순히 수직 상승 또는 수직 하강하여 공구 포트(4)를 공구 포트 서포트(42)의 'A'열 또는 'B'열의 제 위치에 위치시킨다.만일 파지된 공구 포트(4)가 공구 포트 서포트(42)의 "A"열 또는 "B"열에 위치되는 공구 포트(4)가 아닐 경우에는, 그리퍼(5)는 먼저 수직 상승하고 그 다음에 원하는 공구 번호열("D"열 내지 "L"열)들 사이의 위치(S2 내지 S6)로 수평 이송되며, 그후 상기 위치(S2 내지 S6)중 어느 하나의 위치에서 수직 하강하면서 지령 공구 번호 쪽으로 좌측 또는 우측으로 회전된 후 그리퍼(5)가 파지하고 있는 공구 포트(4)를 제위치에 올려 놓은후에, 다음 지령 공구 번호 위치로 찾아가게 된다.In this case, as shown in FIG. 2, the tool port 4 is in the standby positions S0 and C1, and the gripper 5 is in the position of S1 and C1 in the open state without holding the tool port 4. do. Next, the gripper 5 is moved to the standby positions S0 and C1 to grip the tool port 4 at these standby positions S0 and C1. Next, the gripper 5 is connected to the tool port 4. When the gripped tool port 4 is in the 'A' or 'B' column of the tool port support 42, the tool port 4 is returned to the position of S1 and C1 again. Simply raise or lower vertically to place the tool port 4 in position in the 'A' or 'B' row of the tool port support 42. If the gripped tool port 4 is a tool port support 42 If it is not a tool port 4 located in the "A" or "B" column of the gripper 5, the gripper 5 first rises vertically and then the desired tool number columns ("D" to "L" columns). Horizontally traversed to positions S2 to S6 therebetween, and then turning left or right toward the command tool number while descending vertically at any of the positions S2 to S6. After the gripper (5) is then placed the tool port 4 that is held in place, the visited to the next command tool number position.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 공구 포트 교환용의 그리퍼가 수평 이송축 및 수직 이송축을 따라 이동될 수 있도록 하는 구조를 제공함으로써, 보다 작은 공간에 보다 많은 공구 포트를 신속하게 수납할 수 있을 뿐만 아니라 공구 포트의 교환을 위한 동력 손실을 보다 적게 할 수 있는 작용 효과를 가져올 수 있다.As described above, according to the present invention, by providing a structure that allows the gripper for changing the tool port to be moved along the horizontal feed shaft and the vertical feed shaft, it is possible to quickly receive more tool ports in a smaller space. In addition, the effect can be reduced to reduce the power loss for the replacement of the tool port.

또한, 두 개의 직선 이송축을 이용함으로써 공구 포트의 교환작업이 보다 신속하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 공구 포트의 보다 정확한 호출이 가능하다는 등의 작용 효과를 가져올 수 있다.In addition, by using two linear feed shafts, not only can the tool port change work be performed more quickly, but also the effect that the tool port can be called more accurately can be obtained.

Claims

Magazine frame (1),

A tool port support 42 fixedly arranged side by side perpendicular to the magazine frame 1 and having a guide bar 46 installed thereon;

A tool mounting tool port 4 arranged side by side in a row or two rows on each tool port support 42 and guided by the guide bar 46;

A horizontal feed shaft 2 fixed to the magazine frame 1 and composed of an upper rail 22 and a lower rail 24 and connected to a synchronous shaft 26;

A vertical feed shaft 3 disposed horizontally on the horizontal feed shaft 2,

Tool magazine, characterized in that it comprises a gripper (5) arranged vertically on said vertical feed shaft (3) and adapted to grip or dismantle said respective tool port (4).

2. The tool port (4) according to claim 1, wherein the gripper (5) brings the tool port (4) to the standby positions (S0, C1), turning the air port (4) of these standby positions (S0, C1) toward the spindle of the machining center. Tool magazine, characterized in that it further comprises a tool TOOLBOY (7).

2. The vertical feed of the gripper 5 is only possible at positions S1-S6, and the horizontal feed of the gripper 5 is at the top of the vertical feed shaft 3 or with the tool port support 42. Tool magazine, characterized in that in the position without interference.