KR100819434B1 - automatic tool changer of machining center - Google Patents

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Abstract

본 발명은 머시닝센터의 자동 공구교환장치에 관한 것으로, 다축 스핀들로 구성된 머시닝센터의 공구 교환 시, 자동 공구교환장치가 지그의 상부 이격된 위치에서 수평방향으로 자동이송됨과 동시에 다축 스핀들이 수직으로 상승하여 작업교차점과 최대한 가까운 지점에서 공구교환이 이루어지도록 함으로써 공구를 신속하게 안정적으로 교체할 수 있도록 하며, 절삭유와 칩으로부터 공구의 오염을 막을 수 있는 특징이 있다.The present invention relates to an automatic tool changer of a machining center, wherein, when a tool is changed in a machining center composed of a multi-axis spindle, the automatic tool changer is automatically transferred in a horizontal direction from the upper spaced position of the jig and the multi-axis spindle is vertically raised. Therefore, the tool can be exchanged at the point closest to the work intersection, so that the tool can be replaced quickly and stably, and there is a feature that can prevent the contamination of the tool from cutting oil and chips.

본 발명은 크게 네 부분으로 구성되는바, 본체(11)와 지그(12), 주축(13) 및 다축 스핀들(14)로 구성된 머시닝센터(10)와; 상기 머시닝센터(10)의 일측에 입설되는 스탠드(20)와; 상기 스탠드(20)의 상단에 설치되어 서보모터(31)에 의해 매거진(40)을 수평방향으로 이동시킬 수 있도록 구성된 이송부(30)와; 상기 이송부(30)와 직교하도록 설치되되, 공구수납홈(41)이 지그재그 형태로 형성되고, 공구수납홈(41)의 양측으로는 결착구(42)가 구비된 매거진(40)으로 구성되어, 다축 스핀들(14)에 장착된 공구(1)의 교체시 다축 스핀들(14)이 상승함과 동시에 매거진(40)은 수평방향으로 이동하여 신속하게 공구교환이 이루어지도록 하는 대략적인 구성을 갖는다.The present invention is largely composed of four parts, a machining center (10) consisting of a main body (11) and a jig (12), a main shaft (13) and a multi-axis spindle (14); A stand 20 mounted on one side of the machining center 10; A transfer part 30 installed at an upper end of the stand 20 and configured to move the magazine 40 in a horizontal direction by the servomotor 31; It is installed to be orthogonal to the transfer unit 30, the tool storage groove 41 is formed in a zigzag form, and is composed of a magazine 40 provided with a binding hole 42 on both sides of the tool storage groove 41, When the tool 1 mounted on the multi-axis spindle 14 is replaced, the magazine 40 moves in a horizontal direction while the multi-axis spindle 14 is raised, and the magazine 40 has an approximate configuration so that tool change can be performed quickly.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 주축에 의해 작동되는 다축 스핀들이 동시에 여러 작업이 가능하도록 형성하되, 공구를 자동으로 교환할 시, 자동 공구교환장치가 지그의 상부 이격된 위치에서 수평방향으로 자동이송됨과 동시에 다축 스핀들이 수직으로 상승하여 작업교차점과 최대한 가까운 지점에서 공구교환이 이루어지도록 함으로써 공구를 신속하게 교체할 수 있도록 하며, 절삭유와 칩으로부터 공구의 오염을 막을 수 있도록 한 효과가 있다.The present invention configured as described above, the multi-axis spindle actuated by the main shaft is formed to enable multiple operations at the same time, when the tool is automatically changed, the automatic tool changer is automatically moved in the horizontal direction at the upper spaced position of the jig At the same time, the multi-axis spindle rises vertically so that the tool change can be made as close as possible to the working cross point, so that the tool can be changed quickly and the tool can be prevented from cutting oil and chips.

또한, 자동 공구교환장치는 서보모터에 의해 수평으로 작동되는 직사각 플레이트 형태로 형성되되, 그에 형성되는 반원형의 공구수납홈을 종횡방향으로 상호 지그재그 형태로 설치함으로써 자동 공구교환장치의 슬림화를 구현할 수 있으며, 공구수납부의 양측에 형성된 결착구에 의해 공구를 안정적으로 교체할 수 있는 또 다른 효과가 있다.In addition, the automatic tool changer is formed in the form of a rectangular plate that is operated horizontally by the servomotor, and the semi-circular tool receiving grooves formed therein can be realized in a zigzag shape in the longitudinal and lateral directions to realize a slimmer automatic tool changer. , By the fasteners formed on both sides of the tool housing there is another effect that the tool can be replaced stably.

자동 공구교환장치(ATC), 머시닝센터, 스핀들, 공구교환 Automatic Tool Changer (ATC), Machining Center, Spindle, Tool Change

Description

머시닝센터의 자동 공구교환장치 { automatic tool changer of machining center }Automatic tool changer of machining center {automatic tool changer of machining center}

도 1은 본 발명의 측면도1 is a side view of the present invention

도 2는 본 발명의 평면도2 is a plan view of the present invention

도 3a는 본 발명의 다축 스핀들이 공구 교체를 위해 상승중임을 도시한 정면도3A is a front view showing that the multi-axis spindle of the present invention is being raised for tool change.

도 3b는 본 발명의 자동 공구교환장치가 공구 교체를 위해 수평으로 이동중임을 도시한 평면도Figure 3b is a plan view showing that the automatic tool changer of the present invention is moving horizontally for tool replacement

도 4a는 본 발명의 다축 스핀들이 공구 교체 후 하강중임을 도시한 정면도Figure 4a is a front view showing that the multi-axis spindle of the present invention is lowering after replacing the tool

도 4b는 본 발명의 자동 공구교환장치가 공구 교체 후 수평으로 원위치로 복귀중임을 도시한 평면도Figure 4b is a plan view showing that the automatic tool changer of the present invention is returning to its original position horizontally after replacing the tool

도 5는 본 발명 매거진의 상세 평면도5 is a detailed plan view of the present invention magazine

[도면의 주요부분에 대한 부호설명][Code Description of Main Part of Drawing]

1: 공구 1a: 요홈1: tool 1a: groove

10: 머시닝센터 11: 본체10: Machining Center 11: Main Unit

12: 지그 13: 주축12: jig 13: spindle

14: 다축 스핀들 20: 스탠드14: multi-axis spindle 20: stand

30: 이송부 31: 서보모터30: transfer unit 31: servo motor

32: 이송레일 33: 이송스크류32: transfer rail 33: transfer screw

40: 매거진 41: 공구수납홈40: magazine 41: tool storage groove

42: 결착구 43: 안착홈42: fastener 43: seating groove

44: 하우징 45: 습동구44: housing 45: sliding port

46: 스프링 47: 가이드핀46: spring 47: guide pin

본 발명은 머시닝 센터의 자동 공구교환장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 다축 스핀들로 구성된 머시닝센터의 공구 교환 시, 자동 공구교환장치가 지그의 상부 이격된 위치에서 수평방향으로 자동이송됨과 동시에 다축 스핀들이 수직으로 상승하여 작업교차점과 최대한 가까운 지점에서 공구교환이 이루어지도록 함으로써 공구를 신속하게 안정적으로 교체할 수 있도록 하며, 절삭유와 칩으로부터 공구를 보호하고, 공구의 교환을 신속하고 안정적으로 수행할 수 있도록 한 머시닝 센터의 자동 공구교환장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic tool changer of a machining center, and in more detail, at the time of tool change of a machining center composed of a multi-axis spindle, the automatic tool changer is automatically transferred in a horizontal direction at the upper spaced position of the jig. The multi-axis spindle rises vertically to allow tool change at the point as close as possible to the work intersection, enabling fast and reliable tool change, protecting the tool from coolant and chips, and performing tool change quickly and reliably. An automatic tool changer of a machining center is provided.

일반적으로, 머시닝 센터(machining center)라 함은, 본체와 다수개의 공구 를 절삭조건에 맞게 자동적으로 바꾸어 주는 자동 공구교환장치(automatic tool changer:ATC) 및 NC장치로 되어 있으며, 단 한 번의 세팅으로 다공정 가공이 가능하므로 다품종 소량부품의 가공공정 자동화에 주로 많이 사용된다.In general, the machining center consists of an automatic tool changer (ATC) and an NC unit that automatically changes the body and multiple tools to suit cutting conditions. Multi-processing is possible, so it is mainly used for the automation of processing of small quantity parts of various kinds.

종래 머시닝 센터 등의 공작기계에 있어서, 가공프로그램에 따라 공구 매거진에 수납된 공구를 교환하면서 연속적으로 공작물의 가공을 실행하는 것이 이미 여러 가지 형태로 알려져 있다.Background Art In a conventional machine tool such as a machining center, it is already known in various forms to continuously process a workpiece while exchanging a tool stored in a tool magazine according to a machining program.

이러한 공작기계의 일 예로서는, 공구매거진을 작업대와 이격된 일측 끝단에 작업대와 동일한 높이로 설치하여, 공구교환시에는 주축헤드가 공구매거진이 위치한 일측 끝단까지 이동하도록 되어 있다.As an example of such a machine tool, the tool magazine is installed at one end spaced apart from the work table at the same height as the work table, so that the spindle head moves to one end where the tool magazine is located at the time of tool change.

상기 공구매거진에는 치수와 형상이 상이한 탭, 드릴 및 리머 등 각종 공구가 수납되어 있으며, 공구교환타이밍으로 되면, 공구매거진의 빈 곳에 공구를 먼저 반납하고, 교체될 공구를 인덱스한 후, 주축헤드에 인덱스된 공구를 교체 삽입함으로써 공구를 자동으로 교체하였다.The tool magazine houses various tools such as taps, drills, and reamers having different dimensions and shapes. When tool change timing is performed, the tool is returned to an empty place in the tool magazine, the tool to be replaced is indexed, and then the The tool was automatically replaced by replacement insertion of the indexed tool.

상기와 같이 공구가 교체된 이후에는 다시 작업대로 주축헤드가 이송되어 작업이 이루어지도록 구성되는바, 이는 현 공정으로부터 다음 공정에서의 이행에 시간을 대단히 많이 요함은 물론, 공구 교체지연으로 인한 전체 가공효율을 저하시키는 문제점을 내포하고 있었다.After the tool is replaced as described above, the spindle head is moved back to the workbench to perform the work, which requires a lot of time from the current process to the next process, as well as the entire machining due to the delay of tool replacement. There was a problem of lowering the efficiency.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 주축에 의해 작동되는 다축 스핀들이 동시에 여러 작업이 가능하도록 형성하되, 공구를 자동으로 교환할 시, 자동 공구교환장치가 지그의 상부 이격된 위치에서 수평방향으로 자동이송됨과 동시에 다축 스핀들이 수직으로 상승하여 작업교차점과 최대한 가까운 지점에서 공구교환이 이루어지도록 함으로써 공구를 신속하게 교체할 수 있도록 하며, 절삭유와 칩으로부터 공구의 오염을 막을 수 있도록 함을 목적으로 한다.Therefore, the present invention has been invented in view of the above problems, and the multi-axis spindle operated by the main shaft is formed to enable multiple operations at the same time, when the tool is automatically replaced, the automatic tool changer is spaced apart from the top of the jig. In addition to automatic transfer from the position to the horizontal direction, the multi-axis spindle rises vertically so that the tool can be changed as close as possible to the work intersection so that the tool can be changed quickly and the tool can be prevented from cutting oil and chips. For the purpose of

또한, 자동 공구교환장치는 서보모터에 의해 수평으로 작동되는 직사각 플레이트 형태로 형성되되, 그에 형성되는 반원형의 공구수납홈을 종횡방향으로 상호 지그재그 형태로 설치함으로써 자동 공구교환장치의 슬림화를 구현할 수 있으며, 공구수납부의 양측에 형성된 결착구에 의해 공구를 안정적으로 교체할 수 있도록 함을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the automatic tool changer is formed in the form of a rectangular plate that is operated horizontally by the servomotor, and the semi-circular tool receiving grooves formed therein can be realized in a zigzag shape in the longitudinal and lateral directions to realize a slimmer automatic tool changer. Another object of the present invention is to stably replace the tool by the binding holes formed at both sides of the tool storage part.

본 발명은 머시닝센터의 자동 공구교환장치에 관한 것으로, 다축 스핀들로 구성된 머시닝센터의 공구 교환 시, 자동 공구교환장치가 지그의 상부 이격된 위치에서 수평방향으로 자동이송됨과 동시에 다축 스핀들이 수직으로 상승하여 작업교차점과 최대한 가까운 지점에서 공구교환이 이루어지도록 함으로써 공구를 신속하게 안정적으로 교체할 수 있도록 하며, 절삭유와 칩으로부터 공구의 오염을 막을 수 있는 특징이 있다.The present invention relates to an automatic tool changer of a machining center, wherein, when a tool is changed in a machining center composed of a multi-axis spindle, the automatic tool changer is automatically transferred in a horizontal direction from the upper spaced position of the jig and the multi-axis spindle is vertically raised. Therefore, the tool can be exchanged at the point closest to the work intersection, so that the tool can be replaced quickly and stably, and there is a feature that can prevent the contamination of the tool from cutting oil and chips.

본 발명은 크게 네 부분으로 구성되는바, 본체(11)와 지그(12), 주축(13) 및 다축 스핀들(14)로 구성된 머시닝센터(10)와; 상기 머시닝센터(10)의 일측에 입설되는 스탠드(20)와; 상기 스탠드(20)의 상단에 설치되어 서보모터(31)에 의해 매거진(40)을 수평방향으로 이동시킬 수 있도록 구성된 이송부(30)와; 상기 이송부(30)와 직교하도록 설치되되, 공구수납홈(41)이 지그재그 형태로 형성되고, 공구수납홈(41)의 양측으로는 결착구(42)가 구비된 매거진(40)으로 구성되어, 다축 스핀들(14)에 장착된 공구(1)의 교체시 다축 스핀들(14)이 상승함과 동시에 매거진(40)은 수평방향으로 이동하여 신속하게 공구교환이 이루어지도록 하는 대략적인 구성을 갖는다.The present invention is largely composed of four parts, a machining center (10) consisting of a main body (11) and a jig (12), a main shaft (13) and a multi-axis spindle (14); A stand 20 mounted on one side of the machining center 10; A transfer part 30 installed at an upper end of the stand 20 and configured to move the magazine 40 in a horizontal direction by the servomotor 31; It is installed to be orthogonal to the transfer unit 30, the tool storage groove 41 is formed in a zigzag form, and is composed of a magazine 40 provided with a binding hole 42 on both sides of the tool storage groove 41, When the tool 1 mounted on the multi-axis spindle 14 is replaced, the magazine 40 moves in a horizontal direction while the multi-axis spindle 14 is raised, and the magazine 40 has an approximate configuration so that tool change can be performed quickly.

이하 첨부된 도면을 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 평면도이며, 도 3a는 본 발명의 다축 스핀들이 공구 교체를 위해 상승중임을 도시한 정면도이고, 도 3b는 본 발명의 자동 공구교환장치가 공구 교체를 위해 수평으로 이동중임을 도시한 평면도이며, 도 4a는 본 발명의 다축 스핀들이 공구 교체중임을 도시한 정면도이고, 도 4b는 본 발명의 자동 공구교환장치가 공구 교체 후 수평으로 원위치로 복귀중임을 도시한 평면도이며, 도 5는 본 발명 매거진의 상세 평면도를 나타낸 것으로, 도시 한 바와 같이, 머시닝센터(10)의 일측에 설치되는 자동 공구교환장치는, 스탠드(20)에 의해 바닥에 입설되며, 스탠드(20)의 상단으로는 서보모터(31)에 의해 수평으로 작동되는 이송부(30)가 설치되며, 스탠드(20)의 상단에 직교하도록 매거진(40)이 일체로 결합된 구성을 갖는다.Figure 1 is a side view of the present invention, Figure 2 is a plan view of the present invention, Figure 3a is a front view showing that the multi-axis spindle of the present invention is being lifted for tool replacement, Figure 3b is an automatic tool changer of the present invention 4 is a front view showing that the multi-axis spindle of the present invention is being replaced with a tool, and FIG. 4B is an automatic tool changer of the present invention returning to a horizontal position after tool replacement. 5 shows a detailed plan view of the magazine of the present invention. As shown, the automatic tool changer installed on one side of the machining center 10 is placed on the floor by the stand 20. At the upper end of the stand 20, a transfer part 30 which is horizontally operated by the servo motor 31 is installed, and the magazine 40 is integrally coupled to be perpendicular to the upper end of the stand 20. .

우선, 머시닝센터(10)의 구성을 살펴보면, 통상 사용되는 머시닝센터(10)로 구성되되, 주축(13)과 타임벨트로 연결된 다축 스핀들(14)에 의해 한번에 여러 공정을 수행할 수 있도록 구성되며, 본 발명에서는 네 개의 스핀들을 통해 작업이 이루어지는 일 예를 기준으로 상세히 설명하지만, 스핀들의 개수는 본 발명의 이해를 돕기 위함일 뿐이고, 하나 이상의 스핀들을 사용하는 머시닝센터(10)에 공히 적용가능함을 먼저 밝혀둔다.First, looking at the configuration of the machining center 10, it is composed of a machining center (10) that is commonly used, it is configured to perform several processes at once by the multi-axis spindle 14 connected to the main shaft 13 and the time belt In the present invention, the operation is performed in detail based on an example in which the work is performed through four spindles, but the number of spindles is only for the understanding of the present invention, and is applicable to the machining center 10 using one or more spindles. First to reveal.

머시닝센터(10)는 본체(11)와, 본체(11)의 바닥에 설치되는 지그(12)와, 본체에 설치되는 주축(13) 및 주축(13)과 타임벨트로 연결된 다축 스핀들(14)로 구성된다.The machining center 10 includes a main body 11, a jig 12 installed at the bottom of the main body 11, a multi-axis spindle 14 connected to a main shaft 13 and a main shaft 13 installed on the main body by a time belt. It consists of.

한편, 상기 머시닝센터(10)의 일측에 설치되는 자동 공구교환장치(ATC)의 구성을 상세히 살펴보면, 우선 스탠드(20)는 지면에 고정 · 입설되는 형태로 구성되어 자동 공구교환장치(ATC)의 기초가 되는 구성을 갖는다.On the other hand, look at the configuration of the automatic tool changer (ATC) installed on one side of the machining center 10 in detail, first stand 20 is configured in a form that is fixed and placed on the ground of the automatic tool changer (ATC) It has an underlying configuration.

한편, 상기 스탠드(20)의 상부에 설치되는 이송부(30)의 구성을 살펴보면, 스탠드(20)의 상부 일측에는 서보모터(31)가 수평방향으로 설치되며, 설치된 서보모터(31)의 회전축에는 그와 연장되도록 환봉 형태의 이송스크류(33)가 결합된다.On the other hand, looking at the configuration of the transfer unit 30 is installed on the upper portion of the stand 20, the upper side of the stand 20, the servo motor 31 is installed in a horizontal direction, the rotation axis of the installed servo motor 31 The transfer screw 33 in the form of a round rod is coupled to extend therewith.

상기 스탠드(20)의 상부에는 2열의 이송레일(32)이 형성되어 있는바, 후술하는 매거진(40)의 안착홈(43)과 결합되어 이송레일(32)을 따라 매거진(40)이 수평으로 이송될 수 있도록 구성된다.Two rows of transfer rails 32 are formed at an upper portion of the stand 20, and the magazines 40 are horizontally coupled to the seating grooves 43 of the magazine 40 to be described later along the transfer rails 32. It is configured to be transported.

상기 이송부(30)의 작동을 살펴보면, 서보모터(31)가 정 · 역회전함에 따라 그와 결합된 이송스크류(33) 또한 정 · 역회전하게 되며, 이때 이송스크류(33) 상에 결합된 후술하는 매거진(40)은 상기 이송레일(32)을 따라 수평방향으로 전 · 후진하는 구성을 갖는다.Looking at the operation of the transfer unit 30, as the servo motor 31 rotates forward and reverse, the transfer screw 33 coupled thereto also rotates forward and reverse, in which case the coupled screw on the transfer screw 33 will be described later. Magazine 40 is configured to move forward and backward along the conveyance rail 32 in the horizontal direction.

상기 이송부(30)와 결합되는 매거진(40)의 구성을 살펴보면, 다수의 홈이 형성된 직육면체 형태로, 일측 배면으로는 상기 이송부(30)의 이송레일(32)과 결합되도록 수평방향으로 안착홈(43)이 2열 배열된 구성을 갖는다.Looking at the configuration of the magazine 40 is coupled to the transfer unit 30, in the form of a rectangular parallelepiped formed with a plurality of grooves, one side of the rear surface mounting groove in the horizontal direction to be coupled to the transfer rail 32 of the transfer unit 30 ( 43) has a configuration in which two rows are arranged.

한편, 상기 매거진(40)에는 공구수납홈(41)이 연속적으로 배열 · 형성되어 있는바, 반원형 홈 형태의 단위 공구수납홈이 지그재그 형태로 연속배열되어 있는 구성을 갖는다.On the other hand, the magazine 40, the tool storage groove 41 is continuously arranged and formed, the unit tool storage groove of the semi-circular groove shape has a configuration that is arranged in a zigzag continuous.

상기 공구수납홈(41)의 배열형태를 보다 상세히 살펴보면, 4개가 한 조로 이루어진 공구수납홈(41)이 8열로 배열되되, 홀수열과 짝수열이 서로 엇갈린 형태로 배열되어, 최소의 면적으로 최대의 수납효율을 얻을 수 있도록 구성된다.Looking at the arrangement of the tool housing groove 41 in more detail, the tool housing groove 41 is composed of four pairs arranged in eight rows, odd rows and even rows are arranged in a mutually staggered form, the maximum area to the minimum area It is configured to obtain storage efficiency.

상기 단위 공구수납홈의 양측으로는 결착구(42)가 구비되어 있는바, 이는 원 통 형태의 하우징(44) 내측 양단으로 콘 형태의 습동구(45)가 상호대응되는 형태로 내재되되, 습동구(45)의 후방이 서로 마주보는 형태로 내재되며, 습동구(45)의 후방으로는 스프링(46)이 삽설되어 습동구(45)가 스프링(46)에 의해 좌우로 습동될 수 있도록 구성된다.A binding hole 42 is provided at both sides of the unit tool receiving groove, which is inherently formed in a shape in which the cone-shaped sliding holes 45 correspond to both ends of the inner housing 44 of the cylindrical shape. The rear of the copper ball 45 is in the form facing each other, the spring 46 is inserted into the rear of the sliding hole 45 so that the sliding hole 45 can be slid left and right by the spring 46. do.

다시 말해, 통상적으로 사용되는 공구(1)에는 그 외주면을 따라서 요홈(1a)이 구비되어 있는바, 그 요홈(1a)을 통해 자동 공구교환장치(ATC)에 거치시킬 수 있도록 구성되며, 마찬가지로 본 발명에 있어서도 공구수납홈(41)에 형성된 습동구(45)에 요홈(1a)이 결착됨으로써 공구(1)가 자동 공구교환장치(ATC)에 거치될 수 있도록 구성된다.In other words, the commonly used tool 1 is provided with a groove 1a along its outer circumferential surface, and is configured to be mounted on an automatic tool changer (ATC) through the groove 1a. In the present invention, the recess 1a is attached to the sliding hole 45 formed in the tool storage groove 41 so that the tool 1 can be mounted on the automatic tool changer ATC.

이를 상세히 살펴보면, 공구(1)를 보관하기 위해 공구(1)가 공구수납홈(41)에 진입하게 되면, 공구수납홈(41)의 양측에 구비된 결착구(42)의 습동구(45)가 후퇴하면서 요홈(1a)과 맞접하게 되며, 공구(1)가 결착구(42)에 의해 공구수납홈(41)에 완전히 거치되면, 스프링(46)의 탄성력에 의해 습동구(45)가 지속적으로 전진하는 힘이 발생하여 공구(1)가 공구수납홈(41)에 안정적으로 거치될 수 있도록 구성된다.In detail, when the tool 1 enters the tool storage groove 41 to store the tool 1, the sliding holes 45 of the binding holes 42 provided on both sides of the tool storage groove 41 are provided. When the retracting is brought into contact with the groove (1a), and the tool (1) is fully mounted to the tool receiving groove 41 by the binding hole 42, the sliding hole 45 is continued by the elastic force of the spring 46 The forward force is generated by the tool 1 is configured to be stably mounted on the tool receiving groove (41).

이와는 반대로 공구(1)를 인출할 경우에는 다축 스핀들(14)이 보관중인 공구(1)와 체결되어 인출되면, 습동구(45)가 요홈(1a)으로부터 분리되게 되며, 습동구(45)는 스프링(46)에 의해 전진하여 대기위치로 이송되는 구성을 갖는다.On the contrary, when the tool 1 is withdrawn, when the multi-axis spindle 14 is engaged with the tool 1 in storage, the sliding tool 45 is separated from the groove 1a, and the sliding tool 45 is It has a configuration to be advanced by the spring 46 and conveyed to the standby position.

상기 습동구(45)의 내부에 설치되는 스프링(46)은 장기간 사용시 압축에 따른 변형발생의 우려가 있어 통상적으로 사용되는 가이드핀(47)을 부가 · 삽설하는 등의 변형실시는 본 발명의 권리범위에 당연히 속하는 것이라 할 것이다.The spring 46 installed inside the sliding hole 45 may be deformed due to compression when used for a long period of time, so that modifications such as adding and inserting guide pins 47 which are commonly used may be performed. Of course it belongs to the scope.

상기와 같이 구성된 본 발명의 조립 및 설치과정을 살펴보면, 우선, 본체(11)와 지그(12), 주축(13) 및 다축 스핀들(14)로 구성된 머시닝센터(10)를 설치한 다음, 상기 머시닝센터(10)를 정면에서 봤을 때 좌측 또는 우측에 자동 공구교환장치(ATC)를 설치한다.Looking at the assembly and installation process of the present invention configured as described above, first install the machining center 10 consisting of the main body 11 and the jig 12, the main shaft 13 and the multi-axis spindle 14, then the machining When the center 10 is seen from the front, an automatic tool changer (ATC) is installed on the left side or the right side.

한편, 자동 공구교환장치(ATC)의 조립 및 설치를 상세히 살펴보면, 먼저 스탠드(20)를 입설한 후, 그 상부에 이송부(30)를 설치하는바, 스탠드(20)의 상단 수평방향으로 2열의 이송레일(32)을 형성시키고, 이송레일(32) 사이에 이송스크류(33)를 설치하되, 서보모터(31)에 의해 자전할 수 있도록 설치한다.On the other hand, when the assembly and installation of the automatic tool changer (ATC) in detail, first enter the stand 20, and then install the conveying portion 30 on the upper bar, two rows in the horizontal direction of the top of the stand 20 The transfer rail 32 is formed, and the transfer screw 33 is installed between the transfer rails 32, so as to be rotated by the servomotor 31.

그런 다음, 상기 이송부(30)의 상부에 수평방향으로 직교하도록 매거진(40)을 설치하되, 매거진(40)에는 다수개의 공구수납홈(41)이 지그재그 형태로 형성하고, 공구수납홈(41)의 양측으로는 결착구(42)를 설치함으로써 본 발명의 조립 및 설치를 완료한다.Then, the magazine 40 is installed so as to be orthogonal to the horizontal direction in the upper portion of the transfer part 30, the magazine 40 has a plurality of tool storage grooves 41 are formed in a zigzag form, the tool storage groove 41 The assembly and installation of the present invention are completed by installing the binding port 42 on both sides of the.

상기와 같이 설치된 본 발명의 작동과정을 살펴보면, 우선, 지그(12)의 상부에 피가공물을 재치 고정한 후, 본체(11)의 상부에 설치된 주축(13)을 회전시켜 다축 스핀들(14)이 회전되도록 하며, 다축 스핀들(14)의 끝단에 형성된 공구(1)를 통해 피가공물을 가공하도록 구성된다.Looking at the operation of the present invention installed as described above, first, after mounting the workpiece on the top of the jig 12, the multi-axis spindle 14 is rotated by rotating the main shaft 13 installed on the upper portion of the main body 11 And a workpiece 1 through a tool 1 formed at the end of the multi-axis spindle 14.

피가공물의 가공 중 공구(1)를 교체하여 가공할 경우에는 다축 스핀들(14)이 상승함과 동시에 자동 공구교환장치(ATC)가 수평방향으로 이동하여 공구(1)가 교체될 수 있도록 구성된다.When the tool 1 is replaced during machining of the workpiece, the multi-axis spindle 14 is raised and the automatic tool changer ATC is moved in the horizontal direction so that the tool 1 can be replaced. .

다시 말해, 다축 스핀들(14)이 작업을 진행하다가 공구(1)의 교환 시점이 되면, 다축 스핀들(14)은 그 위치에서 상승만 하게 되고, 그와 동시에 자동 공구교환장치(ATC)가 수평방향으로 이동하여 공구(1) 교체위치와 가장 근접한 곳에서 공구(1)의 교체가 이루어지도록 함으로써 공구(1)의 교체속도가 신속하게 이루어지도록 작동된다.In other words, when the multi-axis spindle 14 is in operation and it is time to replace the tool 1, the multi-axis spindle 14 is raised only at that position, and at the same time the automatic tool changer (ATC) moves in the horizontal direction. By moving to the tool 1 in the closest position to the replacement position of the tool (1) is operated so that the replacement speed of the tool (1) is made quickly.

공구(1)의 교체과정은, 통상의 자동 공구교환장치(ATC)에서와 같이, 비어 있는 공구수납홈(41)에 교체되어야 할 공구(1)를 먼저 반납하고, 이후, 장착되어야 할 공구(1)를 다축 스핀들(14)에 장착하게 되며, 공구(1) 교체가 완료되면, 자동 공구교환장치(ATC)는 수평으로 이동하여 대기위치로 이송되며, 다축 스핀들(14)은 하강하여 작업이 이어서 진행되도록 구성된다.In the replacement process of the tool 1, the tool 1 to be replaced is first returned to the empty tool storage groove 41, as in a conventional automatic tool changer (ATC), and then the tool to be mounted ( 1) is mounted on the multi-axis spindle 14, when the tool (1) replacement is completed, the automatic tool changer (ATC) is moved horizontally to the standby position, the multi-axis spindle 14 is lowered to work It is then configured to proceed.

상기와 같은 과정을 반복함으로써 공구(1)가 자동으로 교체되면서 가공작업이 신속하게 진행되는 작동과정을 갖는다.By repeating the above process, the tool 1 is automatically replaced, so that the machining operation proceeds quickly.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서, 다축 스핀들(14)이 4축으로 표현되어 있으나, 이는 일 예로 설명한 것일 뿐이고, 작업 조건에 맞게 하나 이상의 스핀들로 이루어진 형태로도 변형실시가 가능하며, 마찬가지로 자동 공구교환장치(ATC)에 구비된 공구수납홈(41)의 개수 또한 스핀들의 개수에 맞도록 변형하여 실시가 가능한바, 이러한 구성은 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구 든지 용이하게 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변형실시는 본 발명의 권리범위 내에 속하는 것이 자명한 사실이라 할 것이다.In the present invention configured as described above, the multi-axis spindle 14 is represented by four axes, but this is only described as an example, and may be modified in the form of one or more spindles according to the working conditions, and the automatic tool as well. The number of tool storage grooves 41 provided in the exchanger (ATC) can also be modified to suit the number of spindles, which can be implemented by anyone having ordinary knowledge in the art to which the invention pertains. Modifications are possible, of course, it will be said that such modifications are within the scope of the present invention.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 주축에 의해 작동되는 다축 스핀들이 동시에 여러 작업이 가능하도록 형성하되, 공구를 자동으로 교환할 시, 자동 공구교환장치가 지그의 상부 이격된 위치에서 수평방향으로 자동이송됨과 동시에 다축 스핀들이 수직으로 상승하여 작업교차점과 최대한 가까운 지점에서 공구교환이 이루어지도록 함으로써 공구를 신속하게 교체할 수 있도록 하며, 절삭유와 칩으로부터 공구의 오염을 막을 수 있도록 한 효과가 있다.The present invention configured as described above, the multi-axis spindle actuated by the main shaft is formed to enable multiple operations at the same time, when the tool is automatically changed, the automatic tool changer is automatically moved in the horizontal direction at the upper spaced position of the jig At the same time, the multi-axis spindle rises vertically so that the tool change can be made as close as possible to the working cross point, so that the tool can be changed quickly and the tool can be prevented from cutting oil and chips.

또한, 자동 공구교환장치는 서보모터에 의해 수평으로 작동되는 직사각 플레이트 형태로 형성되되, 그에 형성되는 반원형의 공구수납홈을 종횡방향으로 상호 지그재그 형태로 설치함으로써 자동 공구교환장치의 슬림화를 구현할 수 있으며, 공구수납부의 양측에 형성된 결착구에 의해 공구를 안정적으로 교체할 수 있는 또 다른 효과가 있다.In addition, the automatic tool changer is formed in the form of a rectangular plate that is operated horizontally by the servomotor, and the semi-circular tool receiving grooves formed therein can be realized in a zigzag shape in the longitudinal and lateral directions to realize a slimmer automatic tool changer. , By the fasteners formed on both sides of the tool housing there is another effect that the tool can be replaced stably.

Claims (3)

본체(11)와 지그(12), 주축(13) 및 다축 스핀들(14)로 구성된 머시닝센터(10)의 자동 공구교환장치에 있어서,In the automatic tool changer of the machining center 10 which consists of the main body 11, the jig 12, the main shaft 13, and the multi-axis spindle 14, 머시닝센터(10)의 일측에 입설되는 스탠드(20)와;A stand 20 installed on one side of the machining center 10; 상기 스탠드(20)의 상단에 설치되어 서보모터(31)에 의해 매거진(40)을 수평방향으로 이동시킬 수 있도록 구성된 이송부(30)와;A transfer part 30 installed at an upper end of the stand 20 and configured to move the magazine 40 in a horizontal direction by the servomotor 31; 상기 이송부(30)와 직교하도록 설치되되, 공구수납홈(41)이 지그재그 형태로 형성되고, 공구수납홈(41)의 양측으로는 결착구(42)가 구비된 매거진(40)으로 구성되어, 다축 스핀들(14)에 장착된 공구(1)의 교체시 다축 스핀들(14)이 상승함과 동시에 매거진(40)은 수평방향으로 이동하여 신속하게 공구교환이 이루어지도록 함을 특징으로 하는 머시닝센터의 자동 공구교환장치.It is installed to be orthogonal to the transfer unit 30, the tool storage groove 41 is formed in a zigzag form, and is composed of a magazine 40 provided with a binding hole 42 on both sides of the tool storage groove 41, When the tool 1 mounted on the multi-axis spindle 14 is replaced, the multi-axis spindle 14 rises and the magazine 40 moves in the horizontal direction, so that the tool change can be performed quickly. Automatic tool changer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 이송부(30)는, 스탠드(20)의 상부 일측에는 서보모터(31)와; 스탠드(20)의 상부에 형성된 이송레일(32)과; 서보모터(31)의 회전축과 연결된 이송스크류(33)로 구성되어, 서보모터(31)의 정 · 역회전함에 따라 이송스크류(33) 상에 설치된 매거진(40)이 수평으로 이송됨을 특징으로 하는 머시닝센터의 자동 공구교환장치.The transfer unit 30, the servo motor 31 and the upper side of the stand 20; A transfer rail 32 formed on an upper portion of the stand 20; Consists of a feed screw 33 connected to the rotary shaft of the servo motor 31, the magazine 40 installed on the feed screw 33 is horizontally transported as the servo motor 31 rotates forward and backward. Automatic tool changer in machining centers. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 공구수납홈(41)의 양측에 설치되는 결착구(42)는, 원통 형태의 하우징(44) 내측 양단으로 콘 형태의 습동구(45)가 상호대응되는 형태로 내재되되, 습동구(45)의 후방이 서로 마주보는 형태로 내재되며, 습동구(45)의 후방으로는 스프링(46)이 삽설되어 습동구(45)가 스프링(46)에 의해 좌우로 습동됨을 특징으로 하는 머시닝센터의 자동 공구교환장치.The fasteners 42 provided on both sides of the tool storage groove 41 are embedded in the form in which the cone-shaped sliding holes 45 correspond to each other at both ends of the inner housing 44 of the cylindrical shape. The rear of the inwardly facing each other, the rear of the sliding hole 45, the spring 46 is inserted so that the sliding hole 45 is slid left and right by the spring 46 automatic machining center Tool changer.
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