KR100727815B1 - 자동공구교환장치의 툴포트 취출구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동공구교환장치에서 툴포트를 지지하고 취출하는 구조에 관한 것으로 툴포트의 일측면에 베어링을 구비하여 메거진프레임의 가이드와 구름접촉 하게 하여 드럼의 회전에 따른 마찰저항을 감소하게 하며, 툴포트를 취출위치에서 90°각도로 선회하게 하는 에어실린더는 수평방향에서 판상에 사선방향 홈을 가진 캠그루브와 결합되게 하여 수평왕복운동하고 캠그루브의 홈에 결합된 캠팔로우는 시프터와 결합하여 수직방향으로 승·하강하게 구성된다.

아울러 캠그루브의 사선방향홈이 시작되는 지점에는 수평구간을 형성하여 에어실린더 미작동시 툴포트의 자중에 의하여 캠이 움직이지 않도록 구성한 것이 특징이다.

자동공구교환장치, 가이드, 캠, 에어실린더, 직선

Description

자동공구교환장치의 툴포트 취출구조{The automatic tool changer of a tool port extract structure}

도 1은 종래 자동공구교환장치의 툴포트 취출구조 정단면도

도 2는 도 1의 평단면도

도 3은 본 발명 자동공구교환장치의 툴포트 취출구조가 장착된 정면도

도 4는 도 3의 측단면도

도 5는 본 발명의 캠과 에어실린더가 결합된 단면도

도 6은 도 5의 상세도

도 7은 도 6의 측단면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11. 툴포트 12. 베어링

13. 메거진프레임 14. 가이드

15. 드럼 16. 핀

17. 취출위치 18. 에어실린더

19. 롯드 20. 홈

21. 캠그루브 22. 캠팔로우

23. 시프터 24. 수평구간

본 발명은 공작기계의 자동공구교환장치에서 선택된 공구를 취출하는 툴포트 취출장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 회전하는 드럼에 장착된 툴포트를 지지하고 안내하는 구조를 단순화하고 툴포트를 취출하는 에어실린더를 수평방향으로 설치하여 에어실린더의 압력에 관계없이 툴포트가 자중에 의하여 처지는 현상을 방지할 수 있게 한 것에 관한 것이다.

공작물을 클램핑한 상태에서 공구를 자동으로 교환하면서 다양한 종류의 가공을 행할 수 있는 머시닝센터는 다양한 작업에 필요한 공구를 교환할 수 있도록 공작기계의 일측에 공구자동교환장치(A.T.C)를 구비하여 각 공정에 필요한 예비공구를 보유하고 있다.

공구자동교환장치에는 공구를 수납하는 툴포트를 회전하는 드럼에 방사상으로 배치하고 드럼의 하부에 위치한 취출위치에서 에어실린더에 의하여 드럼의 원주방향 바깥쪽으로 90°회동시켜 드럼으로부터 취출되게 하고 취출된 툴포트는 공구교환홀더가 파지하여 교환장치로 이송되게 구성되어 있는 형식의 것이 있다.

종래 회전하는 드럼에 방사상으로 배치된 툴포트를 지지하고 드럼으로부터 취출하여 공구교환홀더가 파지할 수 있게 하는 장치는 도 1에 도시된 것과 같이 회전하는 드럼에 장착된 툴포트의 위치이탈을 방지하기 위하여 고정된 메거진프레임(1)에 브라켓(2)을 구비하여 툴포트의 처짐이나 이탈을 방지할 수 있게 구성되고 드럼의 중심축을 따라 수직으로 설치된 에어실린더(3)가 취출위치(4)에서 툴포트(5)의 후단부에 구비된 롤러(6)를 시프터로 걸어 에어실린더(3)에 의하여 수직으로 상승시키면 툴포트(5)는 핀(8)을 중심으로 90°회동하면서 드럼의 원주방향 하부로 취출되고 공구교환홀더(도면미도시)가 이를 파지하여 교환장치로 이송하였다.

그러나 상기와 같은 구성은 드럼의 원주 바깥쪽으로 메거진프레임에 장착된 브라켓이 툴포트의 이탈이나 처짐을 방지하게 하고 있으나 드럼의 회전에 따라 선회하는 툴포트는 고정된 브라켓과 면접촉하므로서 마찰에 의하여 동력의 소모가 많았으며 수직방향으로 승·하강하면서 툴포트를 90°회동시켜 취출되게 하는 에어실린더에 에어의 압력이 낮거나 콤프레샤의 이상으로 에어의 공급이 중단될 경우 툴포트가 아래로 처지거나 낙하되어 파손되는 것을 방지할 수 있도록 에어실린더가 작동하지 않을 경우에 에어실린더의 움직임을 제한하는 록킹장치가 구비되어야 하는 등 구성이 복잡하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로 회전하는 드럼과 메거진프레임 사이에 베어링을 개제시켜 툴포트와 메거진프레임이 면접촉에서 구름접촉이 되게 하여 마찰을 감소시키고, 메거진프레임에 구비된 브라켓 을 제거하여 드럼의 장착이나 툴포트의 분리를 보다 용이하게 할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 툴포트를 90°회동시켜 드럼으로부터 취출되게 하는 에어실린더를 수평으로 배치하고 캠에 의하여 시프터를 승·하강할 수 있게 하여 에어의 압력변화에 관계없이 툴포트가 처지거나 이탈되는 것을 방지하여 에어실린더의 작동을 제한하는 록킹장치를 생략할 수 있게 하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 '자동공구교환장치의 툴포트 취출구조'는 툴포트의 일측면에 베어링을 구비하여 베어링과 메거진프레임의 가이드가 접촉하면서 드럼을 회전되게 하여 툴포트의 처짐이나 이탈을 방지하게 하면서 마찰을 감소할 수 있게 구성하며, 툴포트를 취출하는 에어실린더는 수평방향으로 설치하여 툴포트의 자중에 의하여 에어실린더가 작동되는 것을 방지할 수 있게 하고 에어실린더의 수평왕복운동은 캠에 의하여 수직왕복운동으로 변환하여 시프터가 툴포트를 수직방향에서 핀을 중심으로 90°회동할 수 있게 구성된다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명 자동공구교환장치의 툴포트 취출구조가 장착된 정면도이고, 도 4는 도 3의 측단면도이며, 도 5는 본 발명의 캠과 에어실린더가 결합된 단면도이고, 도 6은 도 5의 상세도이며, 도 7은 도 6의 측단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 툴포트(11)의 일측면에 베어링(12)을 구비하여 메거진프레임(13)의 가이드(14)와 접촉되게 하여 드럼(15)의 회전시 드럼(15)의 외주방향에 방사상으로 장착된 툴포트(11)가 베어링(12)에 의하여 가이드(14)와 구름접촉 할 수 있도록 구성하여 핀(16)에 의하여 드럼(15)과 90°각도로 회동할 수 있게 고정된 툴포트(11)가 드럼(15)면에 대하여 직각을 유지할 수 있게 한다.

따라서 드럼(15)의 회전시 툴포트(11)는 메거진프레임(13)의 가이드(14)에 의하여 자중에 의한 처짐을 방지할 수 있으며 마찰을 감소시켜 드럼구동모터의 동력손실을 줄일 수 있다.

드럼(15)의 하부에 구비된 툴포트 취출위치(17)에서는 메거진프레임(13)의 가이드(14)가 툴포트(11)의 폭만큼 절단되어 있어 툴포트 취출 에어실린더(18)에 의하여 툴포트(11)는 90°각도로 아래쪽 방향으로 회동하고 회동된 툴포트(11)에 장착된 공구는 공구교환홀더(도면미도시)로 파지하여 공구교환장치(도면미도시)로 이송한다.

툴포트(11)를 90°각도로 회동시키는 툴포트 취출 에어실린더(18)는 드럼(15)의 중심에서 아래쪽으로 배치한다.

에어실린더(18)의 롯드(19)에는 캠이 연결된다.

캠은 4각의 판상에 사선방향으로 홈(20)을 형성한 캠그루브(21)와 캠그루브(21)의 홈(20)에 삽입되는 캠팔로우(22)로 구성된다.

캠그루브(21)는 에어실린더(18)에 의하여 수평으로 왕복운동 하며, 캠그루 브(21)의 홈에 삽입된 캠팔로우(22)의 일단부는 시프터(23)와 연결되어 캠그루브(21)의 수평왕복운동시 홈(20)에 삽입된 캠팔로우(22)에 의하여 시프터(23)를 수직방향으로 승·하강하게 한다.

툴포트(11)의 후단부에 구비된 롤러와 결합되는 시프터(23)는 툴포트 취출위치(17)에 도달한 툴포트(11)의 후단부를 상승시키면 메거진프레임(13)의 가이드(14)가 절단된 부위를 통하여 회동핀(16)을 중심으로 드럼의 아래쪽으로 90°각도로 회동하게 되고 드럼의 원주방향으로 돌출된 툴포트(11)에 장착된 공구는 공구교환홀더가 파지하는 것으로 취출동작은 완료된다.

캠그루브(21)에 형성되는 사선방향의 홈(20)은 홈의 시작점인 아래쪽 부분에 약간의 수평구간(24)을 형성한다.

이는 취출위치에 도달한 툴포트(11)가 메거진프레임(13)의 절단부에 의하여 베어링(12)에 의하여 지지를 받지 못하는 상태에서 자중에 의하여 캠그루브(21)를 움직이지 않게 하기 위함이며 툴포트(11)는 에어실린더(18)의 작동만으로 드럼에서 회동할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 툴포트 취출구조는 회전하는 드럼에 장착되는 툴포트를 지지하는 구성을 단순화하여 자동공구교환장치의 조립을 쉽게 하고 툴포트의 장착이나 분리를 용이하게 하며 드럼의 회전시 툴포트와 가이드의 접촉마찰을 감소시켜 구동모터의 동력손실을 줄일 수 있으며 툴포트 취출은 캠에 의하여 작동하게 함으로써 에어실린더의 압력변화에 따라 툴포트가 처지거나 이탈하는 것을 방지하게 하는 에어실린더 록킹장치를 불필요하게 하여 구성을 단순화하게 하고 장치의 신뢰성을 향상할 수 있게 하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 회전하는 드럼에 방사상으로 장착된 툴포트를 지지하고 취출하는 자동공구교환장치에 있어서,

   툴포트(11)의 일측면에 베어링(12)을 구비하여 메거진프레임(13)의 가이드(14)와 접촉되게 구성하고, 툴포트 취출 에어실린더(18)는 드럼(15)에 대하여 수평방향으로 배치되어 판상에 사선방향의 홈(20)이 형성된 캠그루브(21)를 수평방향으로 왕복시키며 캠그루브의 홈에는 캠팔로우(22)가 삽입되어 시프터(23)를 수직방향으로 승·하강 할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 자동공구교환장치의 툴포트 취출구조.
2. 제 1항에 있어서, 캠그루브(21)에 형성된 사선방향의 홈(20)은 아래쪽 부분 시작점에 수평구간(24)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동공구교환장치의 툴포트 취출구조.

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