KR100415484B1 - 공작기계 - Google Patents

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혼스베르그 람 존더베르그 쪼이그마쉬넨 게엠베하
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Abstract

공작 기계는 피가공물 처리용 스핀들 헤드(SK1)를 운반하는, 수직적으로 이동 가능한 수직 캐리어(12)를 갖춘 기계대(10)를 구비한다. 스핀들 헤드(SK1)를 새로운 스핀들 헤드(SK2)로 교환하기 위해, 교환 유닛(15)이 수직축(37) 주위에서 90°회동가능한 교환 아암(16)을 구비하여 제공된다. 두 개의 홀딩 커플링(17,18)은 교환 아암(16)상에서 서로 상부에 장착되고, 홀딩 커플링 각각은 스핀들 헤드(SK1, SK2)를 운반하기에 적합하게 되어있다. 상부로부터 스핀들 헤드를 포착하는 전달 수단(21)은 교환 유닛(15)으로의 이송을 위해서 스핀들 헤드를 공급하는데 사용된다. 교환 유닛(15)은 측면에서부터 스핀들 헤드를 포착한다. 교환 아암(16)의 90° 회동에 의해, 스핀들 헤드는 기계대(10) 앞의 위치로 회동되며, 따라서 수직 캐리어(12)에 의해 인수될 수 있다.

Description

공작 기계{Machine Tool}
본 발명은 기계대(machine stand) 및 피가공물(workpiece)의 처리를 수행하기 위하여 기계대의 수직 캐리어(vertical carrier)에 고정된 스핀들 헤드(spindle head) 교환용 교환 장치를 구비하는 형태의 공작 기계에 관한 것이다.
DE 39 18 902 A1으로부터, 수직 캐리어에 고정된 스핀들 헤드의 교환이 가능한 공작 기계가 이미 알려져 있다. 이러한 목적으로, 교환 장치는 기계대에 장착되며, 각각 180°회동 가능한 두 개의 교환 아암(exchange arm)을 구비한다. 교환 아암 각각은 매거진(magazine)으로부터 전달된 스핀들 헤드의 상단을 잡을 수 있고, 180°회동에 의해 수직 캐리어의 근접한 곳에 스핀들 헤드를 위치하게 함으로써, 스핀들 헤드가 수직 캐리어로 이송되어 수직 캐리어 상에서 고정될 수 있도록 한다. 교환 아암에 매달린 스핀들 헤드는, 동작위치에서 기계대로부터 전진 방향을 향하고 있는, 교환 아암으로부터 돌출된 공구가 스핀들 헤드 매거진으로의 이송시에 측면 방향에서 기계대로부터 돌출되는 방식으로 교환 아암에 관해 90°선회 가능하다. 스핀들 헤드의 신속한 교환을 위하여 두 개의 교환 아암이 요구되며, 하나의 교환 아암은 수직 캐리어로부터 스핀들 헤드를 제거시키는 반면에, 다른 하나의 교환 아암은 수직 캐리어로 새로운 스핀들 헤드를 공급한다. 이러한 배열은 교환 아암에 대해 상당한 기술적인 비용을 요구한다. 스핀들 헤드 매거진은 기계대의 양쪽면으로 뻗어져야 하고, 복잡한 이송기구를 필요로 한다.
더욱이, EP 0 204 151 B1으로부터 공지된 공작 기계에서, 스핀들 헤드는 수직 축 주위에서의 회전을 위해 기계대 상에 배열된 헤드 교환 유닛에 매달려 있다. 스핀들 헤드는 상부로부터 포착되고, 수직 캐리어의 이동 경로의 상부의 위치로 회동된 후, 수직캐리어에 의해 취부될 것이다. 이러한 구조는 기계대 상에 커다란 선회 반경을 가지는 헤드 교환 유닛 및 외부로 돌출된 스핀들 헤드의 제공을 요하며, 공구는 상당한 공간을 필요로 한다.
DE 92 02 245 U1으로부터 공지된 공작 기계에서, 기계대는 이송 스테이션 옆에 배열된다. 기계대는, 수평축 주위에서 회동 가능한 교환 아암을 구비하고 수직 방향에서 이동 가능한 수직 캐리어를 지지한다. 이송 스테이션상에서, 두개의 이송 지점이 상부로 서로 배열되며, 각각은 하나의 스핀들 헤드를 수용하도록 되어있다. 교환 아암은 두 개의 스핀들 헤드중 하나를 향해 측면으로 회동된 후, 수직 캐리어 쪽으로 수평으로 스핀들 헤드를 끌어당긴다. 스핀들 헤드의 교환을 위해서, 수직 캐리어의 수직 이동뿐만 아니라, 교환 아암의 몇번의 왕복 이동 또한 행해져야 한다. 부가적으로, 이송 스테이션 및 수직 캐리어 상에서 스핀들 헤드는 수직 가이드 바(vertical guide bar)에서 안내되는 반면, 스핀들 헤드의 이송을 위해 넓은 간격에 가교를 놓아야 한다.
본 발명의 목적은 교환 유닛의 공간이 거의 필요하지 않으며, 짧은 시간내에 단순한 이동 시퀀스에 의해 스핀들 헤드의 교환을 수행하도록 되어있는 것을 특징으로 하는 공작 기계를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 상기 목적은 청구항 1에 나타난 특징에 의하여 해결될 수 있다.
본 발명에 따른 공작 기계에서 교환 아암은, 서로 상부에 배열되고 각각 하나의 스핀들 헤드용으로 제공된 두 개의 홀딩 커플링(holding coupling)을 구비하며, 수직 캐리어는 홀딩 커플링 각각의 이송 높이로의 이동이 가능하다. 교환 아암은 수직 축을 중심으로 하여 이송위치로 회동이 가능하며, 거기에서 교환 아암의 홀딩 커플링이 수직 캐리어상에 위치한 스핀들 헤드로 동일한 교환 아암은 교환 아암상에 부착된 새로운 스핀들 헤드를 가지며, 이것은 교체될 스핀들 헤드 아래 또는 위에 위치될 것이다. 교체될 스핀들 헤드가 교환 아암으로 이송되는 동안, 새로운 스핀들 헤드는 교환 아암에 여전히 연결된 채로 유지한다. 수직 캐리어가 교체될 스핀들 헤드를 교환 아암으로 이송하면, 수직 캐리어는 수직 방향으로 이동되어 새로운 스핀들 헤드에 정렬되고, 새로운 스핀들 헤드는 수직 캐리어로 이송될 것이다. 이러한 방법으로, 완전한 스핀들 교환 작업을 위해 교환 아암의 이송 위치로의 한번의 회동동작과 뒤이은 역회동 동작만이 필요하게 된다.
교환 유닛은 바람직하게는 기계대로부터 분리되어 배열되며, 기계대는 교환유닛에 관해 전진 방향으로 이동 가능하다. 본 설명에서, 전진방향이란 수직 캐리어 상의 스핀들 헤드 공구가 향해 있는 기계대 전진 축(Z축) 방향이다. 일반적으로 기계대를 정지상태로 두고 교환유닛을 움직이게 하는 것이 가능하다. 어쨌든 기계대는 주로 Z축의 방향에서 이동가능하기 때문에 교환 유닛은 바람직하기로는 고정된다. Z방향에서의 이동은 교환 유닛으로 스핀들 헤드의 이송이후 수직 캐리어와의 맞물림으로부터 스핀들 헤드를 완전히 해제시키는 데에 적당하다. 이후, 수직 캐리어가 새로운 스핀들 헤드를 위해 이송위치로 이동되었을 때, 기계대는 전진하여 수직 캐리어가 새로운 스핀들 헤드를 확실하게 포착할 수 있다. 기계대의 이러한 전진 및 복귀 움직임은 항상 단거리 경로에 걸쳐서만 수행되는데, 이는 교환 유닛으로 이송된 스핀들 헤드로부터 수직 캐리어를 제거하는데 요구되는 것이다.
바람직하기로는, 교환 아암은 단지 90°회동가능하고, 전달 수단은 기계대로부터 떨어져 측면으로 바라보는 공구를 구비하여 스핀들 헤드를 교환 아암으로 건내준다. 이것은 교환 아암이 회동 움직임을 실행하는 반면에, 동시에 교환 아암에 매달린 스핀들 헤드를 90°회동시킴을 의미한다. 이후, 스핀들 헤드의 전면, 즉 스핀들 헤드에서 돌출된 공구들을 갖추는 면은 수평 X축의 방향에서 기계대로부터 떨어져 측면으로 바라볼 것이다. 이러한 방위에서, 스핀들 헤드는 기계대로부터 제거 가능하고, 스핀들 헤드 매거진으로 이송 가능하다. 이러한 구성은, 유지보수 요원들이 공작 기계의 한면으로부터 스피들 헤드의 전면 및 전면으로부터 돌출된 공구로 접근 가능하므로 이들에 대한 용이한 점검과 가시적인 관찰이 가능하다는 장점을 제공한다. 더욱이, 이 면위에는 장치 모니터링을 하는 자동 작동 공구가 배열될 수 있다. 스핀들 헤드의 모든 움직임 및 저장은 상기 방향에서 일어나며, 공구들은 기계대의 X축 방향을 향한다.
바람직하기로는 교환 아암의 홀딩 커플링은 주축대 각각의 측면벽에 배열된 홀딩부(holding portion)와 맞물리도록 제공된다. 이것은 교환 아암이 판 모양으로 될 수 있으며, 상부로부터 스핀들 헤드를 포착하는 돌출부를 필요로 하지 않기 때문에 상당히 덜 복잡한 고안을 허용하여 준다. 이 결과로써, 교환 유닛은 특히 콤팩트하여 공간 절약형 크기로 주어질 수 있다.
반면에, 교환 유닛으로 스핀들 헤드를 운반하고 다시 교환 유닛으로부터 스핀들 헤드를 제거하도록 제공된 전달 수단은 스핀들 헤드의 상부 면상에 형성된 홀딩부와의 맞물림용으로 홀딩 커플링을 구비할 수 있다. 그러므로, 교환 유닛이 스핀들 헤드상에 측면으로 배열된 홀딩부와 맞물리는 반면에, 전달 수단은 스핀들 헤드의 상부 면상에 배열된 홀딩부와 맞물린다. 이러한 방법으로, 교환 유닛 및 전달 수단의 커플링 시스템은 서로 기능적으로 또한 공간적으로 분리되어 있어, 서로 영향을 끼치거나 간섭하지 않을 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 전달 수단은 교환 유닛의 두 개의 홀딩 커플링 각각의 이송 높이로 이동될 수 있는 리프트(lift)를 구비한다. 이러한 리프트는 기계대의 전면판에 평행으로 즉, X방향으로의 선형 이동용으로 배열된 수평 캐리어를 지지한다. 이러한 방법으로, 전달 수단은 선형 이동에 의해 대기 위치에 배열된 교환 유닛의 홀딩 커플링으로 스핀들 헤드를 삽입할 수 있다. 이러한 움직임은 저소음으로 신속하게 실행될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 캐리어는 기계대의 전진 방향의 평행으로 즉, Z축 방향으로 이동할 수 있는 캐리지(carriage)상에 배열되어 선반 매거진 (shelf magazine)을 서비스한다. 이러한 캐리지는 전달 수단이 선반 매거진 및 교환 유닛 모두를 서비스할 수 있게 한다. 리프트는 교환 유닛상의 각각의 이송 높이로의 이동용뿐만 아니라 서비스될 선반 매거진의 칸막이 높이로의 이동용으로도 사용된다. 수평 캐리어는 선반 매거진 칸막이로의 이동용 및 대기 위치의 교환 아암으로의 스핀들 헤드 전진용으로 사용된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 도면을 참조로 하여 보다 상세히 설명될 것이다.
제 1 도는 공작 기계의 평면도,
제 2 도는 제1도의 화살표 Ⅱ방향에서 본 정면도,
제 3 도는 제1도의 화살표 Ⅲ방향에서 본 측면도,
제 4 도는 새로운 스핀들 헤드와 교체될 스핀들 헤드와의 교환을 위한 교환 과정을 나타내는 사시도이다.
공작 기계는 슬라이딩(sliding) 캐리지(도시되지 않음)에 의해 기계 베이스 (11)상에서 X축 방향으로 이동 가능한 기계대(10)를 구비한다. 기계대(10)는 또한 전면 방향 즉, Z축 방향으로 이동 가능하다. X축 방향으로의 기계대(10)의 이동성은 절대적으로 필수적인 것은 아니다. 기계대(10)의 전면 상에 수직 캐리어(12)가 수직 방향(Y축 방향)으로의 이동을 위해 배열된다. 수직 캐리어(12)상에 부착된 것은 스핀들 헤드(SK)이며, 이것의 전면 상에는 피가공물(도시되지 않음) 처리용 공구(13)가 제공된다. 이러한 공구(13)는 예컨데, 회전 구동되는 드릴링(drilling) 또는 밀링(milling) 장치들이다. 공구(13)는 스핀들 헤드(SK)상에서 교환될 수 있다. 스핀들 헤드(SK)는 홀딩 설비(holding fixture) 및 공구(13)의 회전 구동용 구동 기어를 구비한다. 공구는 수직 캐리어(12)를 경유하여 기계대(10)의 내부로부터 구동된다. 수직 캐리어(12)에는 스핀들 헤드(SK)를 포착하도록 배열된 홀딩 수단이 제공되어 수직 캐리어(12)상의 정해진 위치에서 스핀들 헤드(SK)를 유지한다. 수직캐리어(12)는 제2도에 도시된 수직 가이드 선로(vertical guide rails)(14)를 따라 기계대(10) 상에서 옮겨질 수 있다.
교환 유닛(15)은 X방향으로의 기계대(10)의 이동 경로 한쪽 단부상의 기계 베이스(11)상에서 고정된 위치에 배열된다. 교환 유닛(15)은 수직축(37) 주위에 90°로 회동 가능한 교환 아암(16)을 구비한다. 교환 아암(16)은 수직 캐리어(12)와 평행하게 뻗는 대기 위치(16a)로 회동될 수 있고, 수직 캐리어(12)에 직각으로 즉, Z축 방향으로 뻗는 이송 위치(16b)로도 회동될 수 있다. 두 개의 홀딩 커플링 (17,18)은 교환 아암(16)상에서 서로 상부에 배열되어 있다. 홀딩 커플링(17,18) 각각은 블록(block)을 구비하여, 여기에서 클램핑(clamping)부(19)가 아래 위로 동시에 뻗어 나갈 수 있다. 클램핑부(19) 각각은 프리즘형 센터링 요소(prism-shaped centering element)를 구비하여 홀딩 커플링(17)상에서 스핀들 헤드(SK)를 정확한 위치에 있도록 유지하고 잠그도록 스핀들 헤드(SK)의 보조 홀딩부(20)와 맞물리도록 되어있다. 홀딩부(20)는 스핀들 헤드(SK)의 측면 벽상에 배열되어 클램핑부(19)의 수축상태에서 커플링 수단(17,18)이 그 사이에 꼭 맞게 맞물리도록 형성된 수평 바이다. 클램핑부(19)가 신장되었을 때 이것은 홀딩부(20)로 들어가고, 따라서 각각의 커플링 수단(17,18)상에 스핀들 헤드(SK)를 고정되게 유지한다.
홀딩 커플링(17,18)으로의/부터의 스핀들 헤드(SK)의 이송은 전달 수단(21)에 의해 수행 된다. 전달 수단(21)은 캐리지(23)상에서 수직 방향으로 이동 가능한 리프트(22)를 구비한다. 리프트(22)는 리프트상에 장착된 수평 캐리어(24)를 갖추며, 수평캐리어는 X축 방향으로 이동 가능하고, 도시된 실시예에서 다수의 텔레스코픽(telescopic) 요소를 구비한 텔레스코픽 슬라이드로서 제공되었다. 수평 캐리어(24)는 홀딩 커플링(도시되지 않음)에 의해 스핀들 헤드(SK)의 상부 면상에 제공된 홀딩 멤버(holding member)(25)와 맞물린다. 리프트(22)는 홀딩 커플링(17,18) 각각의 이송 높이로 수평 캐리어(24)를 이동하는데 사용된다. 이후, 수평 캐리어 (24)는 신장되고 스핀들 헤드(SK)는 이송 위치에 도달할 때까지 홀딩 커플링 (17,18)을 따라 이동한다. 이송 위치에서, 클램핑부(19)는 홀딩 커플링(17,18) 각각에서부터 신장되어 홀딩부(20)와 맞물린다. 계속하여, 수평 캐리어(24)의 홀딩 커플링은 해제되어 수평 캐리어(24)가 스핀들 헤드 없이 복귀가능하다.
스핀들 헤드가 놓여지는 선반 매거진(35)온 Z방향으로 기계대(10)의 측면에 배열된다. 기계대(10)로부터 떨어져 있는 선반 매거진(35)의 면상에는 가이드 선로 (26)가 배열되어 그 위에서 작동하는 캐리지(23)를 구비한다. 그러므로 캐리지(23)는 선반 매거진(35)의 외부면을 따라 이동할 것이다. 부가적인 가이드 선로가 선반 매거진(35)의 상부 가장자리상에 배열되어 있다. 선반 매거진(35)은 다수의 칸막이를 구비하며, 여기서 스핀들 헤드(SK)가 매달려질 수 있다. 각 칸막이는 홀딩 수단 (27)(제3도)을 포함하며, 이것은 놓여진 스핀들 헤드(SK)의 홀딩부(20)를 그 주위에서 포착하며 홀딩 커플링(17,18)과 유사한 방법으로 스핀들 헤드를 유지한다. 홀딩 수단(27)은 선반 매거진(35)의 측면 벽에 각각 고정된다. 캐리지(23)의 리프트 (22)가 선반 칸막이를 향해 이동시, 수평 캐리어(24)는 선반 칸막이로 진입 가능하여 스핀들 헤드(SK)의 상부면상의 홀딩 멤버(25)와 맞물리고, 따라서 선반 칸막이로부터 스핀들 헤드(SK)를 꺼낸다. 이후, 스핀들 헤드(SK)는 캐리지(23)로 들어갈것이며, 선반 매거진(35)의 단부에 배열된 이송 스테이션(28)으로 이동될 것이다. 이송 스테이션(28)내부에 배열된 것은 스핀들 헤드(SK)를 넘겨받을 수 있는 교환 아암(16)을 구비한 교환 유닛(15)이다.
제4도는 기계대(10)의 수직 캐리어(12)가 "새로운 스핀들 헤드"(SK2)로 교환될 스핀들 헤드(SK1) - 이하 "교체될 스핀들 헤드"라 칭함 -를 운반하는 상태가 도시되어 있다. 스핀들 헤드(SK2)는 전달 수단(21)에 의해 선반 매거진(25)으로부터 꺼내졌다. 계속하여, 캐리지(23)는 이송 스테이션(28)으로 이동되었다. 리프트(22)가 하측 홀딩 커플링(18)의 이송 높이로까지 이동되었을 때 수평 캐리어(24)는 신장되었고, 스핀들 헤드(SK2)의 홀딩부(20)는 -위 아래로부터 이송 위치로 회동된 교환 아암(16)의 홀딩 커플링(18)을 포착한다. 다음에, 홀딩 커플링(18)이 작동하여 클램핑부(19)를 신장시켜 홀딩부(20)와 맞물리게 한다. 이송 위치에 배열된 스핀들 헤드(SK2)가 교환 아암(16)으로 건네지고 나면, 그것은 수평 캐리어(24)로부터 해제된후 리프트(22)내로 들어간다. 이제, 교환 아암(16)은 수직축(37) 주위에서 90°회동된다. 이것은 교환 아암(16)의 상부면상에 배열된 구동 모터(29)에 의해 수행되고, 구동 모터는 고정되고 회전하지 않는 축(37)의 상단상에 놓인 링 (ring) 기어(30)와 맞물리는 피니언(pinion)을 구비한다. 회동 움직임은 두 개의 스토퍼(stopper)(31)에 의해 정확하게 90°로 제한된다. 회동 움직임의 종료시에, 스핀들 헤드(SK2)는 기계대(10) 앞에서 캐리어(12)에 평행하게 배열된다. 기계대 (10)상의 수직 캐리어(12)의 이동 범위는 스핀들 헤드(SK1 및 SK2) 둘다 기계대 (10) 앞에서 서로 상부에 위치될 수 있는 이러한 수직 범위이다.
교환 아암(16a)이 이송 위치(16b)(제1도)에 배열되는 동안, 이것은 제 위치에서 고정된 새로운 스핀들 헤드(SK2)를 유지하고, 이러한 위치에서 그것의 다른 홀딩 커플링(17)은 또 다른 스핀들 헤드(SK1)의 홀딩부(20) 사이에서 이미 배열되어 있다. 이제, 홀딩 커플링(17)으로부터 클램핑부(19)를 신장시킴으로써 또한 교체될 스핀들 헤드(SK1)가 교환 아암(16)으로 넘겨지며, 즉시 수직 캐리어(12)로부터 해제된다. 이러한 상태에서, 스핀들 헤드(SK1 및 SK2) 모두 교환 아암(16)에 의해 운반된다.
교체될 스핀들 헤드(SK1)와의 맞물림으로부터 수직 캐리어(12)를 해제하고 수직 캐리어(12)에서 스핀들 헤드(SK1)를 제거하기 위해, 기계대(10)는 Z축을 따라 단거리를 다시 되돌아 이동한다. 그런 다음, 수직 캐리어(12)는 하측의 스핀들 헤드(SK2)의 위치로 하향되고, 기계대(10)는 다시 단거리를 전진하여 수직 캐리어 (12)의 맞물림 멤버가 스핀들 헤드(SK2)의 후면상의 대응하는 맞물림부(32)로 들어가게 되며, 수직 캐리어(12) 및 스핀들 헤드(SK2) 사이의 구동 연결이 이루어진다. 스핀들 헤드(SK2)가 수직 캐리어(12)로 넘겨지고 나서, 스핀들 헤드(SK2)는 홀딩 커플링(18)으로부터 해제된다.
계속하여, 교체될 스핀들 헤드(SK1)와 더불어 교환 아암(16)은 제4도에 도시된 대기 위치(16a)로 다시 회동된다. 리프트(22)는 상부 넘겨받기 위치로 상향되며, 수평 캐리어(24)가 신장되어 그것의 상부 홀딩 멤버(25)에 의해 스핀들 헤드 (SK1)를 포착하고, X축 방향으로 홀딩 커플링(17)으로부터 스핀들 헤드(SK1)를 제거한다. 이 과정에서, 스핀들 헤드(SK1)의 공구들(13)은 X축 방향으로 기계대로부터 측면으로 돌출된다. 이송 스테이션(28)에서 공구들은 이미 점검 및 교환이 가능하다. 이송 스테이션(28)에서, 캐리지(21)는 수평 캐리어(24)의 신장으로 인한 매거진(35)으로의 스핀들 헤드(SK2)의 이동으로 스핀들 헤드(SK2)를 선반 매거진(35)으로 이송한다.

Claims (9)

  1. 스핀들 헤드(spindle head)(SK) 부착을 위한, 수직적으로 이동가능한 수직 캐리어(vertical carrier)(12)를 지지하는 기계대(machine stand)(10)와, 수직축 (37) 주위에서 회동 가능한 교환 아암(exchange arm)(16)을 포함하고, 전달 수단 (21)에 의해 전달된 스핀들 헤드(SK)와의 맞물림용 및 수직 캐리어(12)로의 스핀들 헤드 이송용의 홀딩 커플링(holding coupling)(17,18)이 제공된 교환 유닛 (exchange unit)(15)을 구비하는 공작 기계(machine tool)에 있어서,
    교환 아암(16)은, 서로 상부에 배열되고 하나의 스핀들 헤드(SK1, SK2)용으로 각각으로 제공된 두 개의 홀딩 커플링(17,18)을 구비하며, 수직 캐리어(12)는 홀딩 커플링(17,18) 각각의 이송 높이까지 이동될 수 있음을 특징으로 하는 공작 기계.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 교환 유닛(15)이 기계대(10)로부터 분리되어 배열되고, 상기 기계대(10)가 교환 유닛(15)에 대해 전진 방향(Z축)으로 이동 가능함을 특징으로 하는 공작 기계.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 교환 아암(16)이 90°로 회동 가능하며, 상기 전달 수단(21)은 기계대(10)로부터 떨어져 측면으로 바라보고 있는 공구들(13)을 구비하는 교환 아암(16)으로 스핀들 헤드(SK)를 넘겨주는 것을 특징으로하는 공작 기계.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 교환 아암(16)의 홀딩 커플링(17,18)이 스핀들 헤드(SK) 각각의 측벽에 배열된 홀딩부(20)와 맞물리도록 제공되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전달 수단(21)에 스핀들 헤드(SK)의 상부 면상에 배열된 홀딩부(25)와의 맞물림용 홀딩 커플링이 제공되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 교환 유닛(15)이 고정적이고, 상기 전달 수단(21)은 교환 유닛(15)의 두 개의 홀딩 커플링(17,18) 각각의 이송 높이로 이동될 수 있는 리프트(lift)(22)를 구비하며, 리프트(22)는 기계대 (10)의 전면판에 평행으로(X축 방향) 이동될 수 있는 수평 캐리어(horizontal carrier)(24)를 지지하는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 리프트(22)가 선반 매거진(shelf magazine) (35) 서비스용으로 기계대(10)의 전진 방향에 평행으로(Z축 방향) 이동될 수 있는 캐리지 (23) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 선반 매거진(35)은 스핀들 헤드(SK)의 측면 홀딩부 (20)와 맞물리는 홀딩 수단(27)이 제공된 저장 칸막이(storage compartment)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 교환 아암(16)의 홀딩 커플링(17, 18)이 스핀들 헤드(SK)의 홀딩부(20)와의 센터링된 맞물림을 위해 상하로 신장 가능한 클램핑부(clamping portion)(19)를 구비하는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19840172A1 (de) * 1998-09-03 2000-03-09 Khs Masch & Anlagenbau Ag Vorrichtung zum Wechseln von an umlaufenden Behälterbehandlungsmaschinen angeordneten Bauteilen
CN100413643C (zh) * 2004-03-25 2008-08-27 威海华东数控股份有限公司 机床用自动更换工具装置
CZ305357B6 (cs) * 2014-09-11 2015-08-12 Fermat Group, A.S. Vodorovný vyvrtávací a/nebo frézovací stroj
CN108067509B (zh) * 2017-12-14 2024-02-27 天津腾飞钢管有限公司 一种钢管定径矫直设备

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5249582B2 (ko) * 1973-04-05 1977-12-17
AT356475B (de) * 1978-06-23 1980-04-25 Heid Ag Maschf Werkzeugwechseleinrichtung fuer drehmaschinen od.dgl.
US4759115A (en) * 1981-11-09 1988-07-26 Kearney & Trecker Corporation Numerically controlled automatic tool changing machining center having a bar-type spindle
SU1065133A1 (ru) * 1982-06-18 1984-01-07 Горьковское Станкостроительное Производственное Объединение Устройство дл автоматической смены инструмента на металлорежущем станке
IT1161889B (it) * 1983-02-11 1987-03-18 Innocenti Santeustacchio Spa Macchina fresatrice-alesatrice
DE3519706A1 (de) * 1985-06-01 1986-12-04 Gebrüder Honsberg GmbH, 5630 Remscheid Werkzeugmaschine
JP2569549B2 (ja) * 1987-04-27 1997-01-08 トヨタ自動車株式会社 ギヤングヘツド交換装置を備えた工作機械
DE3918902A1 (de) * 1989-06-09 1990-12-13 Heller Geb Gmbh Maschf Wechseleinrichtung fuer werkzeugspindeltraeger an einer bearbeitungsmaschine
JPH04201147A (ja) * 1990-11-30 1992-07-22 Ariyoshi Kiko Shiyuudan:Kk 工作機械における工具自動交換機構
DE9202245U1 (ko) * 1992-02-21 1992-04-16 Gmg-Gemminger Maschinenbau Gmbh, 7519 Gemmingen, De
US5462511A (en) * 1994-07-14 1995-10-31 Giddings & Lewis, Inc. Tool changer configured for use with machine tools

Also Published As

Publication number Publication date
EP0813462B1 (de) 2000-04-05
CN1082864C (zh) 2002-04-17
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HRP960527B1 (en) 2000-10-31
US5871427A (en) 1999-02-16
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CZ278097A3 (cs) 1998-07-15
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SK284034B6 (sk) 2004-08-03
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WO1997025181A1 (de) 1997-07-17
ES2147936T3 (es) 2000-10-01
SI0813462T1 (en) 2000-08-31
JPH11501581A (ja) 1999-02-09
CZ289281B6 (cs) 2001-12-12

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