KR100779805B1

KR100779805B1 - 공구 매거진 구동과 연계된 ａｔｃ 도어의 개폐장치

Info

Publication number: KR100779805B1
Application number: KR1020060128224A
Authority: KR
Inventors: 강효석
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2007-11-27

Abstract

본 발명은 좁은 공간에서도 ATC 동작과 연계하여 ATC 도어를 원활하게 개폐시킬 수 있도록 한 공구 매거진 구동과 연계된 ATC 도어의 개폐장치를 제공하기 위한 것으로, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 대기영역과 가공영역의 사이에서 ATC의 공구매거진의 출입을 단속하기 위한 장치에 있어서, 상기 공구매거진의 출입구에 슬라이딩 이동가능하게 설치된 한쌍의 ATC 도어와; 상기 공구매거진의 몸체 양쪽단에 일단이 힌지 연결되어 상기 ATC도어를 1차적으로 일부 개방시키는 도어실린더와; 상기 도어실린더의 각 실리더 로드 끝단에 일단이 연결되고 타단이 상기 ATC 도어측에 연결된 도어링크와; 상기 공구매거진의 몸체에 연결되어 2차적으로 ATC도어를 완전 개방시키는 ATC구동실린더를 포함한 것을 특징으로 한다.

공구매거진, ATC, 슬라이드, 머시닝센터, 도어, 에어실린더

Description

공구 매거진 구동과 연계된 ＡＴＣ 도어의 개폐장치{Tool magazine driving connected ATC door open and close device}

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명에 따른 머시닝센터의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 머시닝센터의 대기영역측 ATC도어 개폐장치의 사시도.

도 3은 도 1의 측단면도.

도 4는 도 3의 "K"부 확대도.

도 5는 본 발명에 따른 ATC도어의 정면 일측에서 본 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 ATC도어의 후방 일측에서 본 사시도.

도 7은 종래 머시닝센터의 사시도.

도 8은 도 7의 정면도.

도 9는 도 7의 배면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

21: 공구매거진

24: ATC구동실린더

30,32: ATC도어

34: 리니어 가이드

36: 볼 베어링

40,42: 도어실린더

50,52: 도어링크

51,53: 볼 조인트

본 발명은 ATC 도어의 개폐장치에 관한 것으로, 특히 공구매거진의 작동과 연동하여 ATC 도어를 개폐시킴과 동시에 베드의 폭을 좁게 가져갈 수 있도록 한 공구 매거진 구동과 연계된 ATC 도어의 개폐장치에 관한 것이다.

머시닝 센터에서 공구는 도 7 내지 도 9와 같이 ATC(Automatic Tool Chanㅎer: 자동공구교환장치)(20)를 통하여 스핀들(102)측에 교환된다.

ATC(20)의 공구매거진(21)은 대기영역(10)측에서 대기하고 있다가 공구교환지령 신호에 따라 가공영역(12)으로 진입하여 공구를 교환한 후 원위치로 복귀하게 된다.

이 상태에서 공작물 가공에서 발생되는 가공 칩 혹은 절삭유 등의 이물질이 대기영역(10)으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 ATC의 대기영역(10)과 가공영역 (12) 사이에 ATC 도어(1)를 설치하게 된다.

그리고 통상 도어용 에어실린더(3)로 직접 ATC 도어(1)를 개폐하게 되는데, 에어실린더(3)의 스트로크에 비하여 설치 폭(16)이 좁게 되면 에어실린더(3)로 직접 개폐하는 것이 어렵게 된다.

즉, 기존의 ATC도어(1)의 개폐를 에어실린더(3)를 이용하여 직접 개폐코자 할 경우 공간이 부족하게 되었다.

또한, ATC 도어(1)를 개폐하기 위한 에어 실린더(3)를 불완전한 ATC 커버부(2)에 직접 고정하기 때문에 ATC 도어(1)의 구동부와 에어실린더(3)의 구동부의 얼라인먼트가 맞지 않아 작동이 원활하지 못하였다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 제반적인 사정을 감안하여 창출된 것으로, 좁은 공간에서도 ATC 동작과 연계하여 ATC 도어를 원활하게 개폐시킬 수 있도록 한 공구 매거진 구동과 연계된 ATC 도어의 개폐장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

대기영역과 가공영역의 사이에서 ATC의 공구매거진의 출입을 단속하기 위한 장치에 있어서,

상기 공구매거진의 출입구에 슬라이딩 이동가능하게 설치된 한쌍의 ATC 도어와;

상기 공구매거진의 몸체 양쪽단에 일단이 힌지 연결되어 상기 ATC도어를 1차 적으로 일부 개방시키는 도어실린더와;

상기 도어실린더의 각 실리더 로드 말단에 일단이 연결되고 타단이 상기 ATC 도어측에 연결된 도어링크와;

상기 공구매거진의 몸체에 연결되어 2차적으로 ATC도어를 완전 개방시키는 ATC구동실린더를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면,

상기 도어링크는 ATC 도어에 볼 조인트를 매개로 연결된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면,

상기 ATC 도어는 그 하단이 리니어 가이드에 슬라이딩 이동가능게 지지되고, 그의 상단에 구름 운동하는 볼 베어링이 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면,

상기 공구매거진의 몸체는 하단부에 리니어가이드를 구비하여 상기 ATC구동실린더의 작동에 의해 상기 공구매거진의 몸체가 상기 리니어가이드상을 슬라이딩하면서 상기 도어실린더 및 도어링크를 연동시켜 상기 ATC도어를 완전 개방시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 머시닝센터의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 머 시닝센터의 대기영역측 ATC도어 개폐장치의 사시도이고, 도 3은 도 1의 측단면도이고, 도 4는 도 3의 "K"부 확대도이고, 도 5는 본 발명에 따른 ATC도어의 정면 일측에서 본 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 ATC도어의 후방 일측에서 본 사시도이다.

도 1 내지 도 3에서와 같이 머시닝센터(100)의 공구매거진(21)이 위치하는 대기영역(10)과 공작물이 가공되는 가공영역(12)의 사이에 공구매거진(21)의 출입을 단속하기 위한 장치에 있어서, 가공영역(12)에는 스핀들(102)을 갖는 Z축 방향으로 구동하는 Z슬라이드(104)가 위치되고, Z슬라이드(104)는 X축 방향으로 구동하는 X슬라이드(106)에 장착되어 있고, X슬라이드(106)는 Y축 방향으로 구동하는 Y슬라이드(108)에 장착되어 있다.

상기 대기영역(10)과 가공영역(12)을 분할하는 공구매거진 출입구측에는 일평면에서 슬라이딩 이동가능하게 설치된 한쌍의 ATC 도어(30,32)가 구비되어 있다.

상기 ATC 도어(30,32)는 도 4와 같이 그 하단이 리니어 가이드(34)에 지지되어 슬라이딩 이동가능하고, 그의 상단이 도어 커버(101)측 가이드레일(35)에 구름 운동하는 볼 베어링(36)에 연결되어 있다.

즉, ATC도어(30,32)는 리니어 가이드(34)의 슬라이딩 안내를 받으면서 볼 베어링(36)의 구름운동으로 원활하고 부드러운 개폐가 이루어지도록 되어 있다.

또한, 공작물 가공중 상기 ATC도어(30,32)의 틈새로 칩 등의 이물질 침입 방지를 위해 와이퍼(60,62)가 설치되어 있다.

상기 ATC(20)의 공구매거진 몸체(25)의 양단에는 일단이 힌지 연결된 도어실 린더(40,42)가 설치되어 있다. 이때 ATC(20)의 공구매거진 몸체(25)는 리니어 가이드(22)에 탑재되어 Y축 방향으로 슬라이딩 이동가능하게 설치되고 동시에 ATC구동실린더(24)에 의해 가공영역(12)과 대기영역(10)의 사이를 이동하게 되어 있다. 이때 ATC(20)의 공구매거진(21)은 서보모터(23)에 의해 회전 구동한다.

상기 도어실린더(40,42)의 각 실리더 로드 말단에는 도어링크(50,52)의 일단이 연결되고, 도어링크(50,52)의 타단은 상기 ATC 도어(30,32)측에 연결되어 있다.

바람직하게 상기 도어링크(50,52)는 ATC 도어(30,32)에 볼 조인트(51,53)를 매개로 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.

먼저, 도 4와 같이 공구매거진(21)이 대기영역(10)에 위치한 상태에서 공구 교환 지령이 발생하면 서보 모터(23)의 구동으로 공구 매거진(21)을 회전시켜 호출 공구(5)를 안내한다.

다음, 공구 매거진(21)의 공구매거진 몸체(25)에 힌지로 체결된 도어실린더(40,42)가 작동한다. 도어실린더(40,42)가 작동하면 도어링크(50,52)를 매개로 ATC도어(30,32)가 1차로 일부 개방된다.

그 다음, 공구 매거진(21)측 ATC 구동실린더(24)가 작동된다. ATC 구동실린더(24)가 작동되면 공구 매거진(21)은 ATC대기영역(10)에서 공작물 가공영역(12)인 공구교환 위치로 이동완료된다.

이때, ATC도어(30,32)는 공구 매거진(21)의 공구매거진 몸체(25)에 힌지로 체결된 도어실린더(40)와 도어링크(5,6)의 작동으로 동시에 2차적으로 도 2와 같이 완전 개방된다.

한편, 스핀들(102 )은 공구교환 대기위치로 이송 후, 공구 매거진(21)이 공구교환 위치로 이동 완료하면, 스핀들(102)이 공구교환위치로 이동하여 호출 공구를 클램프하여 가공 대기 영역으로 이동한다.

이후, ATC구동실린더(24)에 의해 공구 매거진(21)은 초기위치인 대기영역(10)으로 이동하고 동시에 공구 매거진 몸체(25)에 도어링크(50,52)로 연결된 ATC도어(30,32)가 일부 닫힌다.

다음, 도어링크(50,52)에 일체로 연결된 도어실린더(40,42)가 구동하여 ATC도어(30,32)가 완전히 닫히고 공구교환이 완료된다.

이때, ATC도어(30,32)는 하부측 슬라이드 가이드(34)와 상부측 볼 베어링(36)을 통하여 이동하므로 개폐 동작이 원활하고 부드럽게 이루어진다.

그리고 ATC 도어(30,32)는 공구매거진 몸체(25)와 도어실린더(40,42)를 매개로 힌지 연결된 도어링크(50,52)와 볼조인트(51,53)로 연결되어 얼라인먼트에 문제가 발생되는 일은 없다.

이와 같이 본 발명은 ATC도어(30,32)의 개방이 도어링크(50,52)에 직결된 도어 실린더(40,42)의 구동으로 ATC도어(30,32)를 일부 개방하고, ATC 도어(30,32)의 잔여 개방은 ATC 구동실린더(24)의 작동에 따른 연동 운동으로 ATC도어(30,32)를 완전히 개방한다.

따라서 ATC(20)를 장착할 베드 내부의 폭(16,17)이 좁아지더라도 도어실린더(40,42)와 ATC 구동실린더(24)의 순차적인 동작을 이용하여 원하는 ATC도 어(30,32)의 개폐 장치를 구현할 수 있는 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 공구 매거진 구동과 연계된 ATC 도어의 개폐장치에 따르면, ATC도어가 ATC구동실린더와 도어실린더를 통해 2단에 걸쳐 열려지는 구조이므로 좁은 베드 폭에서 ATC도어를 개폐시킬수 있는 장치의 구현이 가능하다. 또한 ATC도어의 개폐시 볼 조인트를 매개로 연결되어 얼라이먼트가 해결되고, 슬라이드 가이드와 볼 베어링을 통하여 ATC도어의 원활하고 부드러운 개폐동작을 얻을 수 있다.

Claims

대기영역(10)과 가공영역(12)의 사이에서 ATC(20)의 공구매거진(21)의 출입을 단속하기 위한 장치에 있어서,

상기 공구매거진(21)의 출입구에 슬라이딩 이동가능하게 설치된 한쌍의 ATC 도어(30,32)와;

상기 공구매거진(21)의 몸체(25) 양쪽단에 일단이 힌지 연결되어 상기 ATC도어(30,32)를 1차적으로 일부 개방시키는 도어실린더(40,42)와;

상기 도어실린더(40,42)의 각 실리더 로드 끝단에 일단이 연결되고 타단이 상기 ATC 도어(30,32)측에 연결된 도어링크(50,52)와;

상기 공구매거진(21)의 몸체(25)에 연결되어 2차적으로 ATC도어(30,32)를 완전 개방시키는 ATC구동실린더(24)를 포함한 것을 특징으로 하는 공구 매거진 구동과 연계된 ATC 도어의 개폐장치.
제 1항에 있어서,

상기 도어링크(50,52)는 ATC 도어(30,32)에 볼 조인트(51,53)를 매개로 연결된 것을 특징으로 하는 공구 매거진 구동과 연계된 ATC 도어의 개폐장치.
제 1항에 있어서,

상기 ATC 도어(30,32)는 그 하단이 리니어 가이드(34)에 슬라이딩 이동가능 하게 지지되고, 그의 상단에 구름 운동하는 볼 베어링(36)이 설치된 것을 특징으로 하는 공구 매거진 구동과 연계된 ATC 도어의 개폐장치.
제 1항에 있어서,

상기 공구매거진(21)의 몸체(25)는 하단부에 리니어가이드(22)를 구비하여 상기 ATC구동실린더(24)의 작동에 의해 상기 공구매거진(21)의 몸체가 상기 리니어가이드(22)상을 슬라이딩하면서 상기 도어실린더(40,42) 및 도어링크(50,52)를 연동시켜 상기 ATC도어(30,32)를 완전 개방시키는 것을 특징으로 하는 ATC 도어의 개폐장치.