KR100682110B1 - 자동공구 교환장치의 공구수납대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동공구교환장치에 있어서 공구를 수납하는 툴포트를 복수의 열로 테이블의 원주방향으로 탑재한 공구수납대의 구조에 관한 것으로 복수의 열로 탑재된 툴포트중 필요한 공구가 탑재된 툴포트를 승ㆍ하강시켜 공구취출위치로 이동할 수 있게 하는 툴포트 선택실린더가 구비된 것이 특징이다.

자동공구교환, 공구수납대, 복수열, 선택실린더

Description

자동공구 교환장치의 공구수납대{Tool Magazine of Automatic Tool changer}

도 1은 본 발명 자동공구 교환장치의 공구수납대의 정면도

도 2는 본 발명 자동공구 교환장치의 공구수납대 측단면도

도 3은 본 발명 자동공구 교환장치의 공구수납대 평면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10. 테이블 11. 모터

13. 입력축 14. 피니언 기어

15. 링기어 16. 공구교환 위치

18. 공구 19. 툴포트 걸림턱

20. 툴포트선택실린더 21. 공구취출위치

22. 공구교환장치 23. 대기포트

24. 툴포트 25. 캐리어

26. 주교환장치

본 발명은 자동공구교환장치의 공구수납대(Tool Magazine)에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하자면 머시닝센터와 같은 다기능 자동화된 공작기계에서 복수의 공구를 수납하여 선택된 공구를 취출위치로 자동반송하는 공구수납대, 특히 제한된 스페이스에 다수의 공구를 수납할 수 있게 하는 구조에 관한 것이다.

머시닝센터는 여러가지 공작기계가 가지고 있는 기능을 하나로 종합하여 자동적으로 작업할 수 있도록 한 것으로 자동화된 여러종류의 가공을 위하여는 다양한 종류의 공구들이 선택되어져야 하므로 주축에 장착된 공구가 하나의 가공을 완료하면 다음 공정을 위하여 주축에 장착된 공구와 공구수납대에 수납되어 있는 공구가 교환되어져야 하므로 머시닝센터 등과 같은 CNC 공작기계에서는 자동공구 교환장치가 필수적이라 할 수 있다.

종래 자동공구 교환장치의 공구수납대로는 모터에 의하여 구동되는 스프로켓에 권회되어 회전하는 체인을 따라 공구를 수납하는 다수의 툴포트가 탑재되고 CNC의 지령에 따라 체인이 회동하여 필요한 공구를 공구교환위치로 반송하는 체인형 공구수납대가 공지되어 있었으나 이러한 공구수납대에서 수납할 수 있는 툴포트의 수는 체인의 길이에 따라 비례됨으로 다수의 공구를 수납하기 위하여는 체인을 지그재그식으로 중첩하여 길이를 연장하여야 하므로 구조가 복잡하여지고 공구의 반송시간이 길어지며 체인의 구동에 따라 심한 소음이 발생한다는 문제점이 있었으며, 또 다른 형식의 공구수납대로는 회전하는 원판상 테이블의 원주방향을 따라 서로 일정한 간격을 두고 툴포트를 배열한 회전테이블형 공구수납대가 공지되어 있었으나 이러한 공구수납대는 툴포트의 수가 증가하면 회전하는 원형의 테이블의 지름이 커져 점유면적이 넓어져야할 뿐 아니라 회전부재의 지름이 커지면 회전 관성력도 커져 공구수납대의 기동이나 정지시 큰 힘을 필요로 하므로 선택된 공구를 취출할 위치에 정확하게 정지시키기 위한 공구수납대의 위치분할 제어가 어렵게 되고 공구수납대의 고속가동도 어려워진다는 문제점이 있었다.

따라서 종래에는 상기와 같은 문제점들로 인하여 다수의 공구를 수납하여야 할 필요가 있을 때에는 여러대의 공구수납대를 설치하였으나 공구수납대의 설치대수가 증가하면 이들을 설치하기 위하여 넓은 스페이스가 필요하며 복수의 공구수납대를 관리하는 제어가 복잡하여 질 뿐 아니라 고가의 공구수납대를 추가하여야 한다는 비용상의 부담 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 공구를 수납하는 회전테이블의 지름을 커지지 않게 하여 취출한 공구를 반송하는데 큰 힘을 필요로 하지 아니하여 고속으로 가동할 수 있게 하고 좁은 스페이스에서 다수의 공구를 수납할 수 있게 하는 공구수납대를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 저렴한 비용으로 다수의 공구를 수납할 수 있으면서 컴펙트하고 제어가 용이한 공구수납대를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기한 기술적인 과제를 달성하기 위하여 툴포트를 수용하는 테이블은 지지프레임에 회전 가능하게 설치되고 위치를 분할하기 위하여 회전하는 테이블과 테이블의 원주방향에 따라 일정한 간격을 가지고 탑재되는 공구를 수용하는 툴포트는 테이블의 중심방향으로 복수의 열을 갖는 툴포트로 구성된다.

또한 테이블의 원주상에 탑재된 복수의 열을 갖는 툴포트는 선택된 공구를 취출할 위치로 이동하기 위하여 유공압실린더와 같은 툴포트 승ㆍ하강 장치가 구비된다.

따라서 테이블의 원주를 따라서 복수의 열을 형성하는 툴포트를 배치할 수 있어 테이블의 지름을 커지지 않게 하면서도 수납할 수 있는 공구의 수를 대폭 증가시킬 수 있게 한다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 구성에 대한 설명에 앞서 본 발명의 요지를 불명료하게 하지 아니하는 범위 내에서 당업자에게 공지된 구성에 대하여는 상세한 설명을 간략하게 함으로서 본 발명의 특징적인 구성을 더욱 명확하게 하기로 한다.

도 1은 본 발명 자동공구 교환장치의 공구수납대 정면도이고, 도 2는 본 발명의 측단면도이며, 도 3은 본 발명의 평단면도이다.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 본 발명 회전테이블(10)은 모터(11)의 구동 에 위하여 입력축(13)에 고정된 피니언기어(14)를 회전시키고 피니언기어(14)는 회전테이블의 링기어(15)와 치합되어 회전테이블(10)을 분할제어장치(도면 미도시)에 의하여 필요한 각도 만큼만 회전시켜 교환할 공구가 탑재된 툴포트(24)열이 위치한 부분을 공구교환위치(16)에 정지시킨다.

테이블(10)의 회전각도를 분할하기 위한 분할제어장치는 회전각도 검출수단(도면 미도시)에 의하여 입력축(13) 또는 출력측인 링기어(15)중 어느하나의 회전각도 변화에 따른 검출신호에 의해 분할제어 된다.

분할제어장치에 의해 테이블(10)이 회전하여 교환할 공구를 탑재한 툴포트 (24)열이 공구교환위치(16)에 정지되면 툴포트 걸림턱(19)과 툴포트선택실린더 (20)가 결합되고 툴포트선택실린더(20)는 상승하여 탑재된 다수열의 툴포트중 교환할 공구가 탑재된 툴포트를 공구취출위치(21)에 일치시킨다.

툴포트선택실린더(20)에 의하여 정위치에 정지된 교환할 공구는 캐리어(25)에 의하여 취출되어 대기포트(23)에 장착되고 대기포트(23)에 장착된 공구는 주공구교환장치(26)에 의해 인출된다.

본 발명의 툴포트는 테이블의 회전에 의하여 회전중심에서 아래쪽 방향으로 향할 때 툴포트(24)의 자중에 의하여 테이블에서 낙하되지 않토록하는 툴포트 고정수단(도면 미도시)이 필요하다.

툴포트 고정수단은 테이블(10)과 툴포트(24)의 접촉면에 볼과 스프링을 구비하여 툴포트가 볼에 걸려져 자중에 의하여 낙하되는 것을 방지한다.

본 발명은 수직형 테이블에 3열로 탑재되는 툴포트에 관한 실시 예를 설명하 였으나 당업자라면 툴포트의 탑재열을 필요에 따라 증감하여 선택할 수 있을 것이며 수평형 테이블로 변경하여 적용할 수도 있을 것임은 자명하다 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 자동공구 교환장치의 회전식 공구수납대는 회전테이블의 지름을 커지지 않게 하여 점유면적을 줄일 수 있으며 테이블의 회전 및 정지에 큰 힘이 필요치 않아 정확한 위치제어가 용이할 뿐 아니라 저비용으로 다수의 공구를 수용할 수 있는 컴펙트한 공구수납대를 제공하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 회전테이블의 원주를 따라 일정한 간격으로 다수의 툴포트를 구비한 자동공구 교환장치의 공구수납대에 있어서,

   하나의 테이블(10)상에 원주방향에서 테이블 중심방향으로 복수열로 탑재된 툴포트(24)를 구비하고, 공구교환위치(16)에서 테이블에 탑재된 복수열의 툴포트(24)를 툴포트선택실린더(20)가 상승시키면서 선택된 열의 툴포트에 수용된 공구(18)가 공구취출위치(21)에서 캐리어(25)에 의하여 취출되게 구성한 것을 특징으로 하는 자동공구 교환장치의 공구수납대.

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