KR100824521B1 - 공구교환을 위한 체인저 암의 공구 파지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패럴 공구교환 구조에서의 체인저 암의 공구 파지력을 향상하여 공구교환시 공구를 떨어뜨리는 문제점을 보완할 수 있도록 한 공구교환을 위한 체인저 암의 공구 파지장치를 제공하기 위한 것으로 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 공구 매거진과 스핀들에서 공구를 교환시키기 위한 장치로서, 샤프트와; 상기 샤프트의 일단부에 장착되고, 양단부에 공구가 끼움되는 호형의 공구 파지턱을 갖는 암 바디와; 상기 암 바디의 양단에 각기 피봇 결합되어 일단이 상기 공구 파지턱의 연장선상에 위치하는 클램핑 바와; 상기 암 바디에 삽입되어 일단이 상기 클램핑 바의 타단에 제1스프링력으로 접촉되어 있는 푸셔와; 상기 푸셔의 타단부와 경사면으로 접촉하여 제2스프링력에 의해 쐐기력을 발생시키는 록킹핀을 포함하여 달성된다.

공구, 체인저 암, 매거진, 스핀들, 주축

Description

공구교환을 위한 체인저 암의 공구 파지장치{Tool grip device of changer arm for exchanging tool}

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 툴 체인저의 정면도.

도 2는 도 1의 A-A선에서 본 단면도.

도 3은 도 1의 B-B선에서 본 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11: 푸셔 에어공급통로

12: 샤프트

13: 제1스프링 수납실

14: 암 바디

16: 클램핑 바

18: 제1스프링

20: 푸셔

22: 제2스프링

23: 제2스프링 수납실

24: 록킹핀

25: 록킹핀 에어공급통로

본 발명은 공작기계 중 스핀들과 공구 매거진간에 공구를 교환해 주는 공구 교환 장치에 관한 것으로, 특히 패럴 타입(Parallel Type) 공구교환장치에서의 공구 교환시 체인저 암(Changer Arm)의 공구 파지력을 향상시킨 공구교환을 위한 체인저 암의 공구 파지장치에 관한 것이다.

종래의 캠(CAM) 방식 공구교환장치는 축이송 방식에 따라 컬럼 상부에 설치하거나 컬럼 측면에 설치하여 공구 교환을 수행한다.

통상 컬럼이 Z 방향(스핀들 축과 같은 방향)으로 이송하는 방식은 컬럼 상부에 공구 교환장치를 설치하고, 컬럼이 X 방향(좌우방향)으로 이송하는 방식의 경우에는 기계의 측면에 공구교환장치를 설치한다.

그러나 컬럼이 Z방향으로 이송하는 방식에 있어서 대형장비의 경우에는 컬럼 상면에 설치 사용하면 설치시 및 추후 애프터 서비스(A/S) 대처시에도 장비 크기 문제로 어려움을 겪을 수가 있으며 장비의 높이도 지나치게 높아지는 문제점이 있다.

또한 현재의 캠 방식의 공구교환장치는 컬럼이 Z방향으로 이송하는 방식에는 컬럼 측면에 설치하여 적용을 하기가 어려운 문제점이 있다. 따라서 별도의 방식(컬럼 측면에 설치하여 평행(Parallel) 방식으로 공구교환수행)으로 공구교환장치를 구성하여 설치해야 한다. 이때 기존의 체인저 암(Changer Arm)구조를 그대로 적용시 패럴 방식(parallel type)에서는 공구파지력이 약하여 공구교환시 공구를 떨어뜨리는 문제점이 발생할 소지가 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 제반적인 사정을 감안하여 창출된 것으로, 패럴 방식의 공구교환 구조에서의 체인저 암의 공구 파지력을 향상하여 공구교환시 공구를 떨어뜨리는 문제점을 보완할 수 있도록 한 공구교환을 위한 체인저 암의 공구 파지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

공구 매거진과 스핀들에서 공구를 교환시키기 위한 장치로서,

샤프트와;

상기 샤프트의 일단부에 장착되고, 양단부에 공구가 끼움되는 호형의 공구 파지턱을 갖는 암 바디와;

상기 암 바디의 양단에 각기 피봇 결합되어 일단이 상기 공구 파지턱의 연장선상에 위치하는 클램핑 바와;

상기 암 바디에 삽입되어 일단이 상기 클램핑 바의 타단에 제1스프링력으로 접촉되어 있는 푸셔와;

상기 푸셔의 타단부와 경사면으로 접촉하여 제2스프링력에 의해 쐐기력을 발생시키는 록킹핀을 포함하고,

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상기 암 바디에는 상기 제2스프링이 수납된 제2스프링 수납실에 공압원에 연결된 록킹핀 에어공급통로가 형성되어 록킹핀에 공압이 작용토록 구성된 것을 특징으로 한다.

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

도 1은 본 발명에 따른 툴 체인저의 정면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 3은 도 1의 B-B선 단면도이다.

본 발명에 따른 툴 체인저(10)는 도 1 내지 도 3에서와 같이 샤프트(12)가 구비된다.

상기 샤프트(12)는 일단부가 주지의 구동수단 및 이송장치에 의해 회전운동과 직선운동을 하게 되어 있다.

상기 샤프트(12)의 타단부에는 암 바디(14)가 조립되어 있고, 상기 암 바 디(14)는 양단부에 공구(T)가 끼움되는 호형의 공구 파지턱(14a)이 형성되어 있다.

상기 암 바디(14)의 양단에는 클램핑 바(16)가 각기 피봇(16a) 결합되어 있고, 클램핑 바(16)의 선단부는 상기 공구 파지턱(14a)의 연장선상에 위치하고 있다.

상기 클램핑 바(16)는 도 1과 같이 공구 파지턱(14a)에 끼움된 공구(T)를 클램핑하여 파지한다.

이같이 클램핑 바(16)에 클램핑력을 발휘하기 위해 푸셔(20)가 구비되고, 상기 푸셔(20)는 제1스프링 수납실(13)에 미끄럼 가능하게 조립되어 있다.

상기 푸셔(20)는 상기 암 바디(14)에 삽입되어 일단이 상기 클램핑 바(16)의 타단에 제1스프링(18)력으로 접촉되어 있다. 따라서 푸셔(20)는 제1스프링(18)의 탄성 반발력을 받아 클램핑 바(16)를 강제로 회전시켜 파지력을 발휘한다.

이같이 푸셔(20)가 클램핑 바(16)를 회전시키는 힘을 유지하기 위해 록킹 핀(24)이 구비된다.

상기 록킹핑(24)은 암 바디(14)의 제2스프링 수납실(24)에 슬라이딩 삽입되어 있고, 상기 푸셔(20)의 타단부와 경사면으로 접촉하여 제2스프링(22)력에 의해 쐐기력을 발생시키게 되어 있다.

이와 같이 본 발명은 제1스프링(18)력에 의해 클램핑 바(16)를 강제 회전시켜 클램핑력을 발휘하고, 록킹핀(24)을 제2스프링(22)력으로 밀어 푸셔(20)에 쐐기력을 발휘하므로 클램핑력이 계속적으로 발휘되도록 구성된다.

한편, 본 발명은 상기 암 바디(14)에 상기 제1스프링(18)이 수납된 스프링 수납실(13)에 공압원(100)과 연결된 푸셔 에어공급통로(11)가 연통되어 푸셔(20)에 공압이 작용토록 구성된다.

이같이 푸셔(20)에 공압이 작용하게 되면 푸셔(20)가 클램핑 바(16)를 회전시키는 힘이 더욱 커져 클램핑 바(16)의 파지력이 증대된다.

또한, 본 발명은 상기 암 바디(14)에 상기 제2스프링(22)이 수납된 제2스프링 수납실(23)에 공압원(100)에 연결된 록킹핀 에어공급통로(25)가 형성되어 록킹핀(24)에 공압이 작용토록 구성될 수 있다.

본 실시예에서 록킹핀 에어공급통로(25)는 푸셔 에어공급통로(11)와 연통되어 있다. 이를 위해 록킹핀(24)과 접하는 푸셔(20)의 단부에는 에어공급을 위해 일정량 면취되어 에어통로를 형성하고 있다.

미설명 부호 '17'은 '키(key)'이고, '24a'는 록킹핀(24)에 공기통로를 형성하기 위한 '통공'이고, '29'는 '캡'이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 공구 교환 절차에 따라 공구를 파지하게 된다.

먼저, 체인저 암(10)은 스핀들(미도시)측으로 이송하여 공구를 파지하게 된다.

다음, 체인저 암(10)이 전진하여 스핀들로부터 공구를 탈거시킨다.

그 다음, 체인저 암(10)은 180도 회전을 하고, 회전 동작이 완료되면 스핀들의 공구가 매거진측으로 위치 이동하게 된다.

그 다음, 체인저 암(10)이 후퇴하고 이로 인해 스핀들측 공구가 매거진에 장착된다.

그 다음, 체인저 암(10)은 대기포트로 이송하여 대기한다.

이같이 동작하는 체인저 암(10)은 제1스프링(18)의 힘에 의해 푸셔(20)를 밀어 올려 클램핑 바(16)가 공구(T)를 눌러주어 클램핑력을 발생시킨다.

1차적으로는 제1스프링(18)의 힘에 의해 클램핑 바(16)가 공구를 파지하고 2차적으로는 쐐기 형태로 구성된 푸셔(20)와 록킹 핀(24)의 구조에 의해 힘이 지탱이 되며, 이때 록킹 핀(24)의 경우는 제2스프링(22)의 힘에 의해 푸셔(20)를 지지하게 된다.

그리고 이러한 힘을 보완해서 공구 교환시 암 바디(14)에서 공구를 떨어뜨리는 문제를 보완하기 위해 푸셔 에어공급통로(11)와 록킹핀 에어공급통로(25)를 통해 공압원(100)의 공압이 작용하여 푸셔(20)를 밀어주는 힘과 록킹 핀(24)을 밀어주는 힘이 추가되어, 결과적으로 푸셔(20)가 클램핑 바(16)를 밀어주는 힘이 증대 유지되므로 공구를 파지하는 힘이 향상되는 것이다. 따라서 공구 교환 중 공구의 이탈을 방지하게 된다.

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 공구교환을 위한 체인저 암의 공구 파지장치에 따르면, 제 1 및 제 2스프링의 반발력과 푸셔와 록킹핀의 쐐기력에 부가되는 에어 압을 클램핑 바가 푸셔를 통해 받게 되어 공구 파지력이 배가되어 공구가 쉽게 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

따라서 공구 교환 중 공구의 이탈로 발생되는 공구 망실을 방지하고, 공구 교환의 안전성과 신뢰성을 높이게 된다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 공구 매거진과 스핀들에서 공구를 교환시키기 위한 장치로서,

   샤프트(12)와;

   상기 샤프트(12)의 일단부에 장착되고, 양단부에 공구가 끼움되는 호형의 공구 파지턱(14a)을 갖는 암 바디(14)와;

   상기 암 바디(14)의 양단에 각기 피봇 결합되어 일단이 상기 공구 파지턱(14a)의 연장선상에 위치하는 클램핑 바(16)와;

   상기 암 바디(14)에 삽입되어 일단이 상기 클램핑 바(16)의 타단에 제1스프링(18)력으로 접촉되어 있는 푸셔(20)와;

   상기 푸셔(20)의 타단부와 경사면으로 접촉하여 제2스프링(22)력에 의해 쐐기력을 발생시키는 록킹핀(24)을 포함하고,

   상기 암 바디(14)에는 상기 제2스프링(22)이 수납된 제2스프링 수납실(23)에 공압원에 연결된 록킹핀 에어공급통로(25)가 형성되어 록킹핀(24)에 공압이 작용토록 구성된 것을 특징으로 하는 공구교환을 위한 체인저 암의 공구 파지장치.

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