KR100738949B1 - A structure of tool pot for an auto tool changer - Google Patents

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Abstract

A tool port structure of an automatic tool exchanger is provided to simplify the operation process of the automatic tool exchanger and to stably fix a tool by having a spring structure. A tool port includes a plate(101), a key(102), a fixing spring(103), and a ring(104). The plate forms an accommodation space for accommodating a base and a tool. The key is fixed to a base and protruded in the accommodation space of the plate. The fixing spring has a pair of blades. The middle portion of each blade makes contact with an outer corner of the accommodation space of the plate. The ring is installed at the middle portion of the blade of the fixing spring to fix the fixing spring to a tool magazine. A tool is fixed by the resilient forces of the blades and the key.

Description

자동 공구 교환 장치의 툴 포트 구조{A Structure of Tool Pot for An Auto Tool Changer} {A Structure of Tool Pot for An Auto Tool Changer}

도 1은 본 발명에 따른 툴 포트를 가진 툴 매거진을 도시한 것이다. 1 shows a tool magazine with a tool port according to the invention.

도 2는 본 발명에 따른 툴 포트의 분해도를 도시한 것이다.2 shows an exploded view of a tool port according to the invention.

본 발명은 자동 공구 교환 장치의 툴 포트 구조에 관한 것이고, 구체적으로 스프링 구조를 가진 툴 포트 구조에 관한 것이다. The present invention relates to a tool port structure of an automatic tool changer, and more particularly, to a tool port structure having a spring structure.

일반적으로 자동 공구 교환 장치는 보링 머신, 밀링 머신 및 드릴링 머신을 하나로 한 복합 공작기계인 머시닝 센터(Machining Center Tool)의 공구 교환을 위하여 사용되는 장치를 말한다. 이러한 자동 공구 교환 장치는 툴 매거진에 설치되는 다수 개의 툴 포트를 가지고 그리고 툴 포트는 포트 타입 또는 그립 타입으로 만들어진다. 이러한 툴 포트 중 그립 타입의 중공주축 툴 포트는 그립퍼 및 힌지 핀을 포함한다. 공구를 매거진에 장착시키는 경우 공구는 그립퍼의 공구 고정 홈으 로 힘을 가하게 되어 힌지 핀을 중심으로 그립퍼가 스프링을 압축시키면서 공구 장착을 위하여 필요한 공간을 확보하게 된다. 그리고 공구가 장착되면 스프링의 힘에 의하여 공구가 고정되게 된다. 이러한 공지된 툴 포트는 구성이 복잡하고 그리고 많은 설치 공간을 필요로 한다는 문제점을 가진다. In general, an automatic tool changer is a device used for tool change of a machining center (Machining Center Tool) which is a complex machine tool in which a boring machine, a milling machine and a drilling machine are combined. This automatic tool changer has a number of tool ports installed in the tool magazine and the tool ports are made of port type or grip type. Among these tool ports, the grip type hollow spindle tool port includes a gripper and a hinge pin. When the tool is mounted in the magazine, the tool is forced into the tool holding groove of the gripper so that the gripper compresses the spring around the hinge pin to secure the space necessary for mounting the tool. When the tool is mounted, the tool is fixed by the force of the spring. This known tool port has the problem that the configuration is complicated and requires a lot of installation space.

공지의 툴 포트가 가진 문제점을 해결하기 위한 발명으로 특허공개번호 10-2001-0083234 “자동공구교환기용 웨지타입 중공주축툴 포트”가 있다. 제안된 발명은 툴 포트의 뒤쪽에서 별도의 힘을 가하지 않고 공구를 장착할 수 있으며 구성이 복잡하지 않은 툴 포트를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그리고 이러한 목적을 이루기 위하여 제안된 발명은 중공 주축 툴의 걸림 턱에 걸리도록 하는 3개의 웨지를 가진 툴 포트를 제안한다. 그러나 제시된 발명은 웨지 구조를 가짐으로 구조가 복잡하고 그리고 웨지의 작동 과정으로 인하여 신속하고 정확한 공구 교환이 이루어지기 어렵다는 문제점을 가진다. In order to solve the problems with known tool ports, there is a patent publication No. 10-2001-0083234 "Wedge Type Hollow Spindle Tool Port for Automatic Tool Changer". The proposed invention aims to provide a tool port which can be equipped with a tool without any additional force behind the tool port and which is not complicated in configuration. And the invention proposed to achieve this object proposes a tool port with three wedges to be hooked to a locking jaw of a hollow spindle tool. However, the present invention has a problem that the wedge structure has a complicated structure and it is difficult to make a quick and accurate tool change due to the operation of the wedge.

본 발명의 공지된 툴 포트의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 문제점을 가진다. To solve the problem of the known tool port of the present invention has the following problems.

본 발명의 목적은 판스프링 형태의 그립퍼를 가진 툴 포트를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a tool port having a gripper in the form of a leaf spring.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 본 발명에 따른 툴 포트는 베이스 및 툴의 수용을 위한 수용 공간을 형성하는 플레이트; 베이스에 고정되어 플레이트의 수용 공간에 돌출하도록 설치되는 키; 한 쌍의 날개를 가지고 그리고 각각의 날개의 중간 부분이 플레이트의 수용 공간의 외부 모서리에 접하는 고정 스프링; 및 고정 스프링의 한 쌍의 날개의 중간 부분에 설치되어 고정 스프링을 툴 매거진에 고정시키는 링을 포함하고, 상기에서 툴은 한 쌍의 날개의 탄성력 및 키에 의하여 고정된다. According to a suitable embodiment of the present invention, the tool port according to the present invention includes a plate forming a receiving space for receiving the base and the tool; A key fixed to the base and installed to protrude into the receiving space of the plate; A fixed spring having a pair of wings and the middle portion of each wing abutting an outer edge of the receiving space of the plate; And a ring installed at an intermediate portion of the pair of wings of the fixed spring to fix the fixed spring to the tool magazine, wherein the tool is fixed by the elastic force and the key of the pair of wings.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 고정 스프링은 판스프링이 된다. According to another suitable embodiment of the invention, the stationary spring is a leaf spring.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 한 쌍의 날개의 각각은 안쪽으로 말려서 원형으로 형성된 유지 머리를 가진다. According to another suitable embodiment of the present invention, each of the pair of wings has a retaining head that is curled inward to form a circle.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 링은 툴 매거진에 나사 결합이 되는 조임 스크루 및 고정 스프링에 접촉되는 접촉 스크루를 포함한다. According to another suitable embodiment of the invention, the ring comprises a tightening screw threaded into the tool magazine and a contact screw in contact with the fixing spring.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 키는 코일 스프링에 의하여 전후 이동이 가능하도록 설치된다. According to another suitable embodiment of the present invention, the key is provided so as to be movable back and forth by a coil spring.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 범위를 제한하지 않는 실시 예를 제시하여 상세하게 설명을 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail by presenting an embodiment which does not limit the scope of the invention.

도 1은 본 발명에 따른 툴 포트(10)를 가진 툴 매거진(1)을 도시한 것이다. 1 shows a tool magazine 1 with a tool port 10 according to the invention.

도 1을 참조하면, 툴 매거진(1)에 24개의 툴 포트(10)가 장착되어 있고, 각각의 툴 포트(10)에는 툴(12)이 고정될 수 있다. 툴 매거진(1)은 회전 가능하고 그리고 정해진 위치에서 머시닝 센터(도시되지 않음)의 툴(12)을 교환한다. 툴 매거진(1)에 설치될 수 있는 툴 포트(10)의 개수는 특별히 제한되지 않는다. 자동 공구 교환 장치는 툴 매거진(1)에서 특정한 툴(12)을 일정 위치에 고정하는가 여부에 따라 포트 어드레스 랜덤 방식과 고정 번지 랜덤 방식이 있다. 본 발명에 따른 툴 포트(1)의 형태는 특별히 방식에 제한되지 않지만 바람직하게는 고정 번지 방식의 자동 공구 교환 장치에 설치될 수 있다. 본 발명에 따른 툴 포트(10)는 플레이트(101), 키(102), 고정 스프링(103) 및 링(104)을 포함한다. 플레이트(101)는 툴 포트(10)를 툴 매거진(1)에 고정시키는 기능을 하며, 예를 들어 볼트를 사용하여 툴 포트(10)는 툴 매거진(1)에 고정된다. 플레이트(101)의 앞쪽에는 툴(12)을 수용하기 위한 수용 공간(V)이 형성되고 그리고 수용 공간(V)과 플레이트(101)가 접하는 면에는 툴(12)이 툴 포트(10)에 고정이 되어 움직임을 방지하기 위한 키(102)가 설치된다. 키(102)는 예를 들어 코일 스프링(도시되지 않음)과 같은 것을 내장하여 툴(12)이 수용 공간(V)에 수용이 되는 과정에서 고정이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다. 고정 스프링(103)은 U자 형태의 판스프링이 될 수 있고 링(104)에 의하여 플레이트(101)에 고정된다. 각각의 툴 포트(10) 사이에 각각의 고정 스프링(103)이 설치되어 툴(12)을 수용할 수 있도록 한다. Referring to FIG. 1, 24 tool ports 10 may be mounted in the tool magazine 1, and the tool 12 may be fixed to each tool port 10. The tool magazine 1 is rotatable and exchanges the tool 12 of a machining center (not shown) at a fixed position. The number of tool ports 10 that can be installed in the tool magazine 1 is not particularly limited. The automatic tool changer has a port address random method and a fixed address random method depending on whether the tool magazine 1 fixes the specific tool 12 at a predetermined position. The form of the tool port 1 according to the present invention is not particularly limited to the method, but may be preferably installed in an automatic tool changer of a fixed address method. The tool port 10 according to the invention comprises a plate 101, a key 102, a fixing spring 103 and a ring 104. The plate 101 functions to fix the tool port 10 to the tool magazine 1, for example, the tool port 10 is fixed to the tool magazine 1 using bolts. An accommodating space V is formed in front of the plate 101 to accommodate the tool 12, and the tool 12 is fixed to the tool port 10 on a surface where the accommodating space V and the plate 101 contact each other. Thus, a key 102 for preventing movement is installed. The key 102 may be embedded, for example, such as a coil spring (not shown), so that the tool 12 may be easily fixed while the tool 12 is accommodated in the accommodation space V. FIG. The fixed spring 103 may be a U-shaped leaf spring and is fixed to the plate 101 by the ring 104. Between each tool port 10 a respective fixing spring 103 is installed to accommodate the tool 12.

본 발명에 따른 툴 포트를 형성하는 각각의 구성 요소를 아래에서 설명한다.Each component forming the tool port according to the present invention is described below.

도 2는 본 발명에 따른 툴 포트의 분해도를 도시한 것이다.2 shows an exploded view of a tool port according to the invention.

도 1과 관련하여 설명을 한 것처럼 툴 포트(10)는 플레이트(101), 키(102), 고정 스프링(103) 및 링(104)을 포함한다. 플레이트(101)는 판 형태로 툴 매거진에 고정되는 베이스(201), 수용 공간(도 1 참조)을 형성하기 한 쌍의 수용가지(202) 및 고정 스프링을 유지하기 위한 지지면(203)을 포함한다. 추가로 플레이트(101)는 볼트와 같은 고정 수단에 의하여 툴 포트를 툴 매거진에 고정하기 위한 고정 홀을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 플레이트(10)는 지지면(203)을 형성하고 있다는 점을 제외하면 공지의 플레이트와 동일하다. 지지면(203)은 고정 스프링을 유지하기 위하여 형성된다. 베이스(201)의 위쪽에는 키(102)가 설치된다. 키(102)는 한 쌍의 수용 가지(202)에 의하여 형성되는 수용 공간으로 돌출하여 수용 공간에 고정되는 툴이 정확하게 고정되었는지 여부를 확인할 수 있도록 한다. 예를 들어 수용 공간에 툴을 수용하는 경우 툴이 키(102)에 가하는 힘 또는 압력을 측정하는 것에 의하여 툴이 정확하게 툴 포트에 고정이 되었는지 여부가 확인될 수 있다. 이와 같은 키(102)는 필요에 따라 코일 스프링과 연결되어 전후에 이동 가능하도록 설치될 수 있고 그리고 스프링의 압축력에 의하여 툴의 고정 여부가 확인될 수 있다. 또한 키(102)는 고정 스프링(103)과 함께 수용된 툴을 일정한 위치에 고정하는 기능을 가진다. 고정 스프링(103)은 중심 점(C)의 양쪽으로 형성된 한 쌍의 날개(211) 및 각각의 날개(211)에 형성된 고정 머리(213)를 포함한다. 고정 스프링(103)은 바람직하게는 판스프링 형태가 되고 그리고 한 쌍의 날개(211)는 중심 점(C)을 기준으로 변형에 대항하는 복원력을 가지도록 제조된다. 각각의 날개(211)의 중간 부분은 플레이트(101)의 지지면(203)에 접촉하게 된다. 그리고 유지 머리(213)는 끝 부분이 안쪽으로 말려서 원형으로 되어 접촉되는 툴의 손상을 방지하고 또한 툴이 수용 공간 내에서 탄성력으로 지지될 수 있도록 한다. As described with reference to FIG. 1, the tool port 10 includes a plate 101, a key 102, a fixed spring 103 and a ring 104. The plate 101 includes a base 201 fixed to the tool magazine in the form of a plate, a pair of receiving branches 202 to form a receiving space (see FIG. 1), and a support surface 203 for holding a fixed spring. do. In addition, the plate 101 may include fixing holes for fixing the tool port to the tool magazine by fixing means such as bolts. The plate 10 according to the present invention is the same as a known plate except that the support surface 203 is formed. The support surface 203 is formed to hold the fixed spring. The key 102 is installed above the base 201. The key 102 protrudes into the receiving space formed by the pair of receiving branches 202 so as to confirm whether the tool fixed to the receiving space is correctly fixed. For example, when receiving a tool in a receiving space, it may be determined whether the tool is correctly anchored to the tool port by measuring the force or pressure that the tool exerts on the key 102. Such a key 102 may be installed to be connected to the coil spring so as to be movable back and forth as needed, and it may be confirmed whether the tool is fixed by the compression force of the spring. The key 102 also has the function of fixing the tool received with the fixing spring 103 in a fixed position. The fixed spring 103 includes a pair of wings 211 formed at both sides of the center point C and a fixed head 213 formed at each wing 211. The fixed spring 103 is preferably in the form of a leaf spring and the pair of vanes 211 are made to have a restoring force against deformation about the center point C. The middle portion of each wing 211 is in contact with the support surface 203 of the plate 101. The retaining head 213 is rounded inward to prevent the damage of the contacted tool and also allows the tool to be supported by an elastic force in the receiving space.

중심 점(C)의 위쪽으로 링(104)이 설치된다. 링(104)은 고정 스프링(103)의 각각의 날개(211)의 아래쪽 부분과 접촉하는 접촉 스크루(223) 및 고정 스프링(103)을 툴 매거진에 고정하기 위한 조임 스크루(221)를 포함한다. 조임 스크루(221)는 툴 매거진에 나사 결합이 되어 상하로 이동 가능하고 그리고 접촉 스크루(223)는 고정 스프링(104)의 양 날개에 접촉이 된다. 본 발명에 따른 툴 포트의 링(104)은 고정 스프링(103)을 툴 매거진에 고정하면서 동시에 고정 스프링(103)의 한 쌍의 날개(211)의 탄성력을 조절할 수 있다. 예를 들어, 접촉 스크루(223)가 날개(211)의 아래쪽 부분과 일정 부분 접촉하도록 만들고 그리고 조임 스크루(221)를 죄여 접촉하는 부분의 압력을 높이면 고정 스프링(103)의 변형에 대한 복원력이 증가하게 된다. 이와 반대로 링(104)을 툴 매거진에 느슨하게 고정하는 경우에는 복원력이 감소하게 된다. 이와 같은 방법으로 고정 스프링(103)의 복원력을 변화시켜 수용 공간에 수용되는 툴 포트가 안정적으로 툴 포트에 고정될 수 있도록 한다. The ring 104 is installed above the center point C. The ring 104 includes a contact screw 223 in contact with the lower portion of each wing 211 of the securing spring 103 and a tightening screw 221 for securing the securing spring 103 to the tool magazine. The tightening screw 221 is screwed into the tool magazine and is movable up and down, and the contact screw 223 is in contact with both wings of the fixed spring 104. The ring 104 of the tool port according to the present invention can adjust the elastic force of the pair of wings 211 of the fixing spring 103 while fixing the fixing spring 103 to the tool magazine. For example, making the contact screw 223 partially contact the lower portion of the wing 211 and increasing the pressure of the contacting portion by tightening the tightening screw 221 increases the restoring force against deformation of the fixing spring 103. Done. In contrast, when the ring 104 is loosely fixed to the tool magazine, the restoring force is reduced. In this way, the restoring force of the fixing spring 103 is changed so that the tool port accommodated in the accommodation space can be stably fixed to the tool port.

본 발명에 따른 툴 포트에서 특별히 설명이 되지 않는 베이스의 형태, 고정 스프링의 재질 또는 링의 형태나 재질과 같은 것은 이 분야에서 공지된 임의의 방법에 따라 이루어질 수 있다. 그리고 본 발명에 다른 툴 포트는 아래에서 설명하는 방법에 따라 툴을 고정한다. The shape of the base, the material of the fixing spring, or the shape or material of the ring, which are not specifically described in the tool port according to the invention, can be made according to any method known in the art. And another tool port in the present invention locks the tool according to the method described below.

교환이 되어야 할 툴이 결정되면 툴 매거진에 툴을 고정시킬 툴 포트가 결정된다. 툴 매거진이 수직 또는 수평으로 이동하고 그리고 회전하여 결정된 툴 포트는 툴 교환 위치로 이동된다. 툴이 수용 공간 내로 이동하면서 플레이트(101)의 양 쪽 지지면(203)에 지지된 고정 스프링(103)의 유지 머리(213)와 접촉하게 된다. 이와 함께 고정 스프링(103)의 날개(211)가 바깥쪽으로 이동되면서 툴은 수용 공간 내에서 고정된다. 툴이 툴 포트에서 안정적으로 고정되었는지 여부가 키(102)에 의하여 확인이 된다. 그리고 최종적으로 툴은 서로 다른 고정 스프링(103)의 인접하여 위치하는 각각의 유지 머리(213) 및 키에 의하여 안정적으로 고정이 된다. 툴이 툴 포트에 고정되면 툴 매거진이 회전하고 그리고 미리 툴 포트에 고정되어 있던 다른 툴이 교환된 툴과 대체된다. 이와 같은 과정에서 고정 스프링의 복원력이 조정될 필요가 있는 경우에는 링(104)의 매거진에 대한 조임 정도가 조절된다.Once the tool that needs to be exchanged is determined, the tool port to hold the tool in the tool magazine is determined. The tool magazine is determined by moving the tool magazine vertically or horizontally and by rotating it to the tool change position. The tool moves into the receiving space and comes into contact with the retaining head 213 of the fixed spring 103 supported on both support surfaces 203 of the plate 101. Along with this, the wing 211 of the fixing spring 103 is moved outward so that the tool is fixed in the receiving space. The key 102 confirms whether the tool is securely fixed in the tool port. Finally, the tool is stably fixed by the respective holding heads 213 and the keys which are positioned adjacent to the different fixing springs 103. When the tool is locked in the tool port, the tool magazine rotates and any other tool previously locked in the tool port is replaced with the replaced tool. When the restoring force of the fixing spring needs to be adjusted in this process, the tightening degree of the magazine of the ring 104 is adjusted.

위에서 본 발명에 따른 툴 포트가 실시 예를 사용하여 상세하게 설명이 되었다. 제시된 실시 예는 예시적인 것으로 본 발명의 명확한 이해를 위한 것이며 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않고 실시 예에 대한 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이러한 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의해서만 제한이 된다. The tool port according to the present invention above has been described in detail using the embodiment. The embodiments presented are for illustrative purposes only, and those skilled in the art may make various modifications and modifications to the embodiments without departing from the spirit of the invention. The invention is not limited by these modifications and variations, but only by the claims appended hereto.

본 발명에 따른 툴 포트는 툴을 안정적으로 고정될 수 있도록 하며 동작 과정이 단순하여 유지 보수가 용이하고 아울러 간단하게 제작될 수 있다는 이점을 가진다. Tool port according to the present invention has the advantage that the tool can be fixed stably and the operation process is simple, easy maintenance and simple production.

Claims (6)

자동공구교환 장치의 툴 매거진에 툴을 고정시켜 이동시키는 툴 포트에 있어서,  In the tool port which fixes and moves a tool to the tool magazine of an automatic tool changer, 베이스 및 툴의 수용을 위한 수용 공간을 형성하는 플레이트; A plate forming a receiving space for receiving the base and the tool; 베이스에 고정되어 플레이트의 수용 공간에 돌출하도록 설치되는 키; A key fixed to the base and installed to protrude into the receiving space of the plate; 한 쌍의 날개를 가지고 그리고 각각의 날개의 중간 부분이 플레이트의 수용 공간의 외부 모서리에 접하는 고정 스프링; 및 A fixed spring having a pair of wings and the middle portion of each wing abutting an outer edge of the receiving space of the plate; And 고정 스프링의 한 쌍의 날개의 중간 부분에 설치되어 고정 스프링을 툴 매거진에 고정시키는 링을 포함하고, 상기에서 툴은 한 쌍의 날개의 탄성력 및 키에 의하여 고정되는 것을 특징으로 하는 툴 포트. And a ring installed at an intermediate portion of the pair of vanes of the stationary spring to secure the stationary spring to the tool magazine, wherein the tool is anchored by the elastic force and the key of the pair of vanes. 청구항 1에 있어서, 고정 스프링은 판스프링이 되는 것을 특징으로 하는 툴 포트. The tool port of claim 1 wherein the stationary spring is a leaf spring. 청구항 1에 있어서, 한 쌍의 날개의 각각은 안쪽으로 말려서 원형으로 형성된 유지 머리를 가지는 것을 특징으로 하는 툴 포트. The tool port of claim 1, wherein each of the pair of wings has a retaining head that is curled inward to form a circle. 청구항 1에 있어서, 링은 툴 매거진에 나사 결합되는 조임 스크루 및 고정 스프링에 접촉되는 접촉 스크루를 포함하는 툴 포트. The tool port of claim 1, wherein the ring comprises a tightening screw threaded into the tool magazine and a contact screw in contact with the securing spring. 청구항 1에 있어서, 키는 코일 스프링에 의하여 전후 이동이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 툴 포트. The tool port according to claim 1, wherein the key is installed to be moved back and forth by a coil spring. 삭제delete
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