KR100834919B1 - 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CNC 선반과 같이 척에 소재를 고정시켜 가공물을 가공하는 공작기계에 설치하여 소재를 척으로 공급시키고 가공된 가공물을 인출시킴에 있어서, 소재를 척에 공급하고 가공작업이 완료된 가공물을 척으로부터 취출하기 위한 로봇암을 척의 중심축에 대해 수평방향으로 이동시킨 후, 수직방향으로 이동시켜 로봇암이 소재를 척에 물리거나 가공물을 취출할 수 있도록 하므로써, 공작기계 도어 앞의 작업공간을 종래기술에 비해 상대적으로 넓게 확보할 수 있도록 하는 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 2개의 실린더를 적용하여 2단구동방식을 적용하므로써 소재를 로딩한 로봇암을 척의 위치까지 이송시키거나 가공물을 로딩한 로봇암을 공작기계의 외측으로 이송시키는 속도를 효과적으로 높일 수 있어 작업능률을 높일 수 있다.

Description

공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치{APPARATUS FOR SUPPLYING/DRAWING OUT MATERIAL TO/FROM MACHINE TOOLS}
본 발명은 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 CNC 선반과 같이 척에 소재를 고정시켜 가공물을 가공하는 공작기계에 설치하여 소재를 척으로 공급시키고 가공된 가공물을 인출시킴에 있어서, 소재를 척에 공급하고 가공작업이 완료된 가공물을 척으로부터 취출하기 위한 로봇암을 척의 중심축에 대해 수평방향으로 이동시킨 후, 수직방향으로 이동시켜 로봇암이 소재를 척에 물리거나 가공물을 취출할 수 있도록 하므로써, 공작기계의 도어 앞 공간을 효과적으로 확보할 수 있도록 하고, 작업능률을 향상시킬 수 있도록 하는 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에 관한 것이다.
CNC 선반은 척에 소재를 고정시킨 상태에서 공구를 이용하여 절삭작업을 수행하여 가공물을 형성하게 된다. 그리고, 이와 같은 CNC 선반을 사용한 절삭공정은 통상 동일한 제품을 연속적으로 가공하도록 이루어진다.
따라서, 이와 같은 가공작업을 위해 척에 소재를 공급시키기 위한 장치와, 척에 고정되어 가공된 가공물을 취출하기 위한 장치가 요구되고 이에 대한 다양한 장치들이 제안되고 있다.
본 발명자는 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0234314호 "공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치"를 통해 소재를 이송시키는 소재 이송수단, 이 소재 이송수단에 의해 이송된 소재를 감지하여 감지신호를 발생시키는 감지수단, 이 감지수단에 의해 감지된 소재를 척에 공급하고 공작기계내의 가공물을 취출시키는 로봇암, 감지신호에 응답하여 소재 이송수단 및 로봇암의 동작을 제어하는 제어수단을 구비하여, 공급핑거 및 취출핑거의 전진/후진/상하이동에 의해서만 소재 공급 및 가공물 취출동작을 수행하도록 하여 소재 공급 및 가공물 취출에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 공작기계의 생산수율을 향상시킬 수 있는 기술을 제안한 바 있다.
또한, 본 발명자는 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0424861호 "공작기계의 소재공급 및 가공물취출을 위한 서보장치"는 상술한 기술을 개선하여 소재의 공급과 가공물의 취출이 보다 더 신속 정확하고 안정되게 수행되어 가공물의 가공품질과 생산성이 향상되도록 한 기술을 제안한 바 있다.
한편, 이와 같이 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 기술은 동일한 가공물을 대량생산하는 CNC선반에 부가적으로 설치하여 자동화를 실현하는데 큰 효과가 있었지만, 그 성능을 향상시키기 위해서는 몇 가지 개선해야 할 점이 발견되었다. 즉, 이와 같은 본 발명자의 선출원 기술은 소재공급 및 가공물 취출기능이 뛰어난 측면이 있으나, 소재공급 및 가공물 취출을 위한 CNC선반에 설치될 때, CNC선반의 도어 앞 공간을 차지하는 관계로 작업자가 CNC선반의 유지보수시 불편한 점이 있었다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 소재공급 및 가공물 취출을 위한 CNC선반에 설치된 후에도 도어 앞의 공간이 확보될 수 있도록 하므로써, 작업자가 CNC선반의 유지보수시 편리하게 할 수 있는 새로운 형태의 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 바 있는 기술을 개선하여 소재를 CNC선반의 척에 공급하고 가공작업이 완료된 가공물을 척으로부터 취출하기 위한 로봇암을 척의 중심축에 대해 수평방향으로 이동시킨 후, 수직방향으로 이동시켜 로봇암이 소재를 척에 물리거나 가공물을 취출할 수 있도록 하므로써, 공작기계(CNC선반)의 도어 앞 공간을 효과적으로 확보할 수 있도록 하여 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치가 설치된 상태에서도 작업자가 공작기계의 도어를 통해 필요한 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 할 수 있는 새로운 형태의 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 공작기계 도어 앞의 공간을 효과적으로 확보할 수 있도록 함과 동시에 소재를 로딩한 로봇암을 척의 위치까지 이송시키거나 가공물을 로딩한 로봇암을 공작기계의 외측으로 이송시키는 속도를 효과적으로 높일 수 있는 새로운 형태의 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 공작기계(1)의 도어(3)를 통해 척(4)이 설치된 가공실(2)로 로봇암(5)을 이송시켜서 상기 로봇암(5)에 의해 소재를 상기 척(4)에 공급시키고, 상기 로봇암(5)에 의해 상기 척(4)으로부터 가공물을 취출하여 상기 공작기계(1)의 외부로 배출시키기 위한 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에 있어서, 상기 공작기계(1)의 외측에서 상기 도어(3)의 일측에 위치되도록 설치되는 프레임(20)과; 상기 프레임(20)상에 설치되고, 상기 로봇암(5)이 전단에 결합되며, 제어부(90)의 제어에 의해 상기 로봇암(5)을 상기 공작기계(1)의 외측에서 상기 도어(3)를 통해 상기 가공실(2)로 이송시켜 상기 척(4)의 중심축에 대해 수직되는 방향의 상기 로봇암(5)의 위치를 조절하기 위한 전후 액추에이터(61)를 갖는 전후 이송유니트(60) 및; 상기 프레임(20)상에 설치되고, 상기 전후 이송 유니트(60)가 슬라이딩가능하도록 상기 전후 이송 유니트(60)를 지지하고, 상기 제어부(90)의 제어에 의해 상기 전후 이송 유니트(60)를 상기 공작기계(1)의 외측에서 이동시켜 상기 척(4)의 중심축에 대해 수평되는 방향의 상기 로봇암(5)의 위치를 조절하기 위한 좌우 액추에이터(31)를 갖는 좌우 이송유니트(30)를 구비한다.
이와 같은 본 발명에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에서 상 기 좌우 이송유니트(30)의 좌우 액추에이터(31)는 제 1 실린더(42)와 제 2 실린더(44)가 직렬로 접속되어 이루어지고, 상기 제 2 실린더(42)는 상기 제 1 실린더(42)보다 짧은 행정길이를 가질 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에서 상기 전후 이송유니트(60)의 전후 액추에이터(61)는 상기 좌우 이송유니트(30)에 고정되는 제 3 실린더(82) 및, 상기 로봇암(5)이 선단에 결합되고, 상기 좌우 이송유니트(30)에 슬라이딩가능하도록 결합되어 상기 제 3 실린더(82)에 의해 이동되는 제 4 실린더(84)로 이루어질 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은 공작기계(1)의 도어(3)를 통해 척(4)이 설치된 가공실(2)로 로봇암(5)을 이송시켜서 상기 로봇암(5)에 의해 소재를 상기 척(4)에 공급시키고, 상기 로봇암(5)에 의해 상기 척(4)으로부터 가공물을 취출하여 상기 공작기계(1)의 외부로 배출시키기 위한 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에 있어서, 컬럼(22)에 의해 지지되는 평편한 상판(24)을 갖고, 상기 공작기계(1)의 외측에서 상기 도어(3)의 일측에 위치되도록 설치되는 프레임(20)과; 상기 프레임(20)의 상판(24)상에 고정되는 서포팅 바(34)에 의해 지지되어 상기 상판(24)으로부터 이격되어 설치되는 제 1 서포팅 플레이트(32)를 갖고, 상기 제 1 서포팅 플레이트(32)에 고정되어 상기 척(4)의 중심축에 대해 수평되는 방향으로 설치되므로써 제어부(90)의 제어에 의해 상기 로봇 암(5)의 위치를 조절하기 위해 직렬로 접속되는 제 1 실린더(42) 및 제 2 실린더(44)를 가지며, 상기 척(4)의 중심축에 대해 수평되는 방향으로 상기 제 1 서포팅 플레이트(32)상에 고정되어 설치되는 제 1 레일(50)을 가지고, 상기 제 1 레일(50)상에 슬라이딩되는 가이드(52)를 개재하여 결합되는 동시에 상기 제 1 및 제 2 실린더(42, 44)의 전단에 결합되므로써 상기 제 1 및 제 2 실린더(42, 44)에 의해 상기 척(4)의 중심축에 대해 수평되는 방향으로 슬라이딩되는 제 1 이송 플레이트(54)를 갖는 좌우 이송유니트(30) 및; 상기 제 1 이송 플레이트(54)상에 결합되는 제 2 서포팅 플레이트(62)상에 상기 척(4)의 중심축에 대해 수직되는 방향으로 설치되어 상기 제어부(90)에 의해 제어되는 제 3 실린더(82)를 갖고, 상기 척(4)의 중심축에 대해 수직되는 방향으로 상기 제 2 서포팅 플레이트(62)상에 고정되어 설치되는 제 2 레일(64)을 가지며, 상기 제 2 레일(60)상에 슬라이딩되는 가이드(66)를 개재하여 결합되는 동시에 상기 제 3 실린더(82)의 전단에 결합되므로써 상기 제 3 실린더(82)에 의해 상기 척(4)의 중심축에 대해 수직되는 방향으로 슬라이딩되는 제 2 이송 플레이트(68)를 갖고, 상기 제 2 이송 플레이트(68)에 고정되어 결합되는 서포팅 블록(70)을 가지며, 상기 서포팅 블록(70)에 고정 결합되어 상기 로봇암(5)이 전단에 결합되고 상기 제어부(90)의 제어되는 제 4 실린더(84)를 갖는 전후 이송유니트(60)를 포함한다.
본 발명에 의한 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에 의하면, 소재공 급 및 가공물 취출을 위한 CNC선반에 설치된 후에도 도어 앞의 공간이 확보되므로, 작업자가 CNC선반의 유지보수시 편리하게 할 수 있다. 특히, 본 발명에 따르면, 소재를 CNC선반의 척에 공급하고 가공작업이 완료된 가공물을 척으로부터 취출하기 위한 로봇암을 척의 중심축에 대해 수평방향으로 이동시킨 후, 수직방향으로 이동시켜 로봇암이 소재를 척에 물리거나 가공물을 취출할 수 있도록 하므로, 공작기계(CNC선반)의 도어 앞 공간을 효과적으로 확보할 수 있도록 하여 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치가 설치된 상태에서도 작업자가 공작기계의 도어를 통해 필요한 작업을 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 본 발명은 2개의 실린더를 적용하여 2단구동방식을 적용하므로써 소재를 로딩한 로봇암을 척의 위치까지 이송시키거나 가공물을 로딩한 로봇암을 공작기계의 외측으로 이송시키는 속도를 효과적으로 높일 수 있어 작업능률을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1에서 보인 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치(10)는 프레임(20), 전후 이송유니트(60) 및 좌우 이송유니트(30)를 구비하여, 공작기계(1)의 도어(3)를 통해 척(4)이 설치된 가공실(2)로 로봇암(5)을 이 송시켜서 로봇암(5)에 의해 소재를 척(4)에 공급시키고, 로봇암(5)에 의해 척(4)으로부터 가공물을 취출하여 공작기계(1)의 외부로 배출시킨다.
이때, 프레임(20)은 공작기계(1)의 외측에서 도어(3)의 일측에 위치되도록 설치된다. 그리고, 전후 이송유니트(60)는 프레임(20)상에 설치되고, 로봇암(5)이 전단에 결합되며, 제어부(90)의 제어에 의해 로봇암(5)을 공작기계(1)의 외측에서 도어(3)를 통해 가공실(2)로 이송시켜 척(4)의 중심축에 대해 수직되는 방향의 로봇암(5)의 위치를 조절하기 위한 전후 액추에이터(61)를 갖는다. 그리고, 좌우 이송유니트(30)는 프레임(20)상에 설치되고, 전후 이송 유니트(60)가 슬라이딩가능하도록 전후 이송 유니트(60)를 지지하고, 제어부(90)의 제어에 의해 전후 이송 유니트(60)를 공작기계(1)의 외측에서 이동시켜 척(4)의 중심축에 대해 수평되는 방향의 로봇암(5)의 위치를 조절하기 위한 좌우 액추에이터(31)를 갖는다.
이와 같은 구성을 통해 본 발명에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치(10)는 공작기계(1; 대표적으로, CNC선반)의 외측에 설치되되, 도어(3)의 측면에 설치하여 사용할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치(10)는, 도 2에서 보는 바와 같이, 도어(3) 앞의 공간을 거의 막도록 설치되는 것에 비해 도어(3)의 일측으로 이동되된 위치에 설치하여 사용할 수 있으므로, 소재공급 및 가공물 취출을 위한 CNC선반에 설치된 후에도 도어(3) 앞의 공간이 확보되어 작업자가 CNC선반의 유지보수시 편리하게 할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치(10)는 소재를 CNC선반의 척(4)에 공급하고 가공작업이 완료된 가공물을 척(4)으로부터 취출하기 위한 로봇암(5)을 척(4)의 중심축(c)에 대해 수평방향으로 이동시킨 후, 수직방향으로 이동시켜 로봇암(5)이 소재를 척(4)에 물리거나 가공물을 취출할 수 있도록 하므로, 공작기계(CNC선반)의 도어(3) 앞 공간을 효과적으로 확보할 수 있도록 하여 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치(10)가 설치된 상태에서도 작업자가 공작기계(1)의 도어(3)를 통해 필요한 작업을 용이하게 수행할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 3 내지 도 9b에 의거하여 상세히 설명하고, 도 1 내지 도 9b에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함에 있어서, 이 분야의 종사자들이 각 도면을 참조하여 용이하게 이해할 수 있는 조립 및 작용관계에 대한 설명은 가능한 생략하고, 특히 고정을 위한 볼트, 핀 등의 조립 및 작용관계를 참조부호 및 그에 대한 설명을 가능한 생략한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치의 정면도이고, 도 4는 도 3에서 보인 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치의 좌측면도이며, 도 5는 도 3에서 보인 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치의의 평면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치(10)는 프레임(20), 전후 이송유니트(60) 및 좌우 이송유니트(30)를 구비하여, 공작기계(1)의 도어(3)를 통해 척(4)이 설치된 가공실(2)로 로봇암(5)을 이송시켜서 로봇암(5)에 의해 소재를 척(4)에 공급시키고, 로봇암(5)에 의해 척(4)으로부터 가공물을 취출하여 공작기계(1)의 외부로 배출시킨다.
이때, 프레임(20)은 컬럼(22)에 의해 지지되는 평편한 상판(24)을 갖고, 공작기계(1)의 외측에서 도어(3)의 일측에 위치되도록 설치된다. 본 실시예에서 프레임(20)은 고정 브라켓(26)을 설치하여 공작기계(1)의 외측에 취부하여 그 위치가 안정적으로 유지되도록 한다. 물론, 이와 같은 프레임(20)은 이 분야에서 적용하는 다양한 형태의 구조가 가능한 것이다. 또한, 본 발명에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치(10)에는 소재 공급 피더(100), 가공물 배출 로더(110) 등이 설치되어 소재의 공급과 가공물의 배출이 로봇암(5)과 연계되어 자동으로 이루어지도록 할 수 있는 것이다. 또한, PLC, 컴퓨터 제어 등에 의한 제어부(90)는 작업자가 편리하게 사용할 수 있도록 각종 제어버튼이 설치될 것이다.
한편, 본 발명에는 통상 자동화 기계 또는 기기를 제작하기 위해 적용되는 다양한 형태의 센서(도시 않음)가 적용된다. 그리고, 본 실시예에서 액추에이터로 공압실린더를 적용하였는데, 이와 같은 공압실린더의 작동을 위한 다양한 공압기구들이 적용될 것이다. 물론, 이와 같은 기술적 구성은 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 기술뿐만아니라 이 분야의 다양한 기술을 적용할 수 있는 것이므로, 상세한 설명은 생략한다.
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치(10)는, 도 5에서 보는 바와 같이, 소재를 CNC선반의 척(4)에 공급하고 가공작업이 완료된 가공물을 척(4)으로부터 취출하기 위한 로봇암(5)을 척(4)의 중심축(c)에 대해 수평방향으로 이동시킨 후, 수직방향으로 이동시켜 로봇암(5)이 소재를 척(4)에 물리거나 가공물을 취출할 수 있도록 하므로, 공작기계(CNC선반)의 도어(3) 앞 공간을 효과적으로 확보할 수 있도록 하여 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치(10)가 설치된 상태에서도 작업자가 공작기계(1)의 도어(3)를 통해 필요한 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 한다.
도 6a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에서 좌우 이송유니트의 주요 구성을 공작기계방향에서 보는 상태로 보여주는 정면도이고, 도 6b는 도 6a의 상태일 때 평면도이며, 도 6c는 도 6a의 상태일 때 좌측면도이다. 그리고, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에서 좌우 이송유니트의 좌우 액추에이터가 작동된 상태를 보여주는 작동을 설명하기 위한 정면도 및 평면도이다. 이때, 각 구성요소를 고정하기 위한 볼트, 너트 등 통상 이 분야에서 본 발명에 따른 주요구성을 결합 및 접속시키기 위한 부분(요소)들에 대한 도시 및 설명은 생략한다.
도 6a 내지 도 7b를 참조하면, 본 실시예에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치(10)의 좌우 이송유니트(30)는 프레임(20)상에 설치되고, 전후 이송 유니트(60)가 슬라이딩가능하도록 전후 이송 유니트(60)를 지지하고, 제어부(90)의 제어에 의해 전후 이송 유니트(60)를 공작기계(1)의 외측에서 이동시켜 척(4)의 중심축에 대해 수평되는 방향의 로봇암(5)의 위치를 조절하기 위한 좌우 액추에이터(31)를 갖는다.
좀 더 구체적으로 보면, 본 실시예의 좌우 이송유니트(30)는 제 1 서포팅 플레이트(32), 제 1 실린더(42) 및 제 2 실린더(44), 제 1 레일(50) 및 제 1 이송 플레이트(54)를 구비하여 이루어진다. 이때, 제 1 서포팅 플레이트(32)는 프레임(20)의 상판(24)상에 고정되는 서포팅 바(34)에 의해 지지되어 상판(24)으로부터 이격되어 설치된다. 그리고, 제 1 실린더(42) 및 제 2 실린더(44)는 제 1 서포팅 플레이트(32)에 고정되어 척(4)의 중심축에 대해 수평되는 방향으로 설치되므로써 제어부(90)의 제어에 의해 로봇암(5)의 위치를 조절하기 위해 직렬로 접속된다. 그리고, 제 1 레일(50)은 척(4)의 중심축에 대해 수평되는 방향으로 제 1 서포팅 플레이트(32)상에 고정되어 설치되고, 제 1 이송 플레이트(54)는 제 1 레일(50)상에 슬라이딩되는 가이드(52)를 개재하여 결합되는 동시에 제 1 및 제 2 실린더(42, 44)의 전단에 결합되므로써 제 1 및 제 2 실린더(42, 44)에 의해 척(4)의 중심축에 대해 수평되는 방향으로 슬라이딩된다.
본 실시예에서 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치(10)는 좌우 이송유니트(30)의 좌우 액추에이터(31)를 제 1 실린더(42)와 제 2 실린더(44)가 직렬로 접속되어 이루어진다. 즉, 제 1 실린더(42)의 로드(43)는 제 1 이송 플레이트(54)의 앞단에 수직으로 배치되어 고정되는 접속 브라켓(56)에 결합되고, 제 2 실린더(44)의 로드(45)는 제 1 서포팅 플레이트(32)의 뒷단에 수직으로 배치되어 고정되는 접속 브라켓(36)에 결합된다. 이와 같은 구성을 통해, 도 2, 도 7a 및 도 7b에서 보는 바와 같이, 제 1 실린더(42)와 제 2 실린더(44)의 각 로드(43, 45)의 행정길이의 합만큼 전후 이송유니트(60)가 안착되어 설치되는 제 1 이송 플레이트(54)를 이송시켜 전후 이송유니트(60)가 공작기계(1)의 가공실(2)로 인입될 수 있는 위치로 이동키는 것이다. 이때, 제 1 실린더(44)의 전단에는 가이딩 브라켓(48)이 설치된다. 이 가이딩 브라켓(48)은 제 1 서포팅 플레이트(32)의 하측에 평편하게 위치되도록 하여 제 1 실린더(42) 및 제 2 실린더(44)의 작동시 회전되는 것을 방지하게 된다. 이 가이딩 브라켓(48)은 제 1 서포팅 플레이트(32)의 하측에 위치되는 부분의 길이가 제 2 실린더(44)의 행정길이보다 긴 길이를 갖도록 하므로 써, 제 1 실린더(42)와 제 2 실린더(44)가 작동시 회전되는 것을 안정적으로 방지하도록 한다.
또한, 본 실시예에서 제 2 실린더(42)는 제 1 실린더(42)보다 짧은 행정길이를 갖도록 하여, 초기 위치(또는 작동위치)에서 전후 이송유니트(60)의 작동위치(또는 초기 위치)까지 빠른 속도록 이동되도록 하면서, 상대적으로 적은 길이의 행정을 갖는 제 2 실린더(42)를 이용하여 로봇암(5)의 이동을 조절할 수 있도록 한다. 이와 같은 제 2 실린더(42)의 행정길이를 제 1 실린더(42)보다 짧게 하므로써, 긴 실린더의 작동으로 인한 동력의 소모를 줄이고, 실린더의 수명을 증대시킬 수 있다.
도 8a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에서 전후 이송유니트의 주요 구성을 공작기계를 보는 방향에서 좌측방향에서 보는 상태로 보여주는 정면도이고, 도 8b는 도 8a의 상태일 때 평면도이며, 도 8c는 도 8a의 상태일 때 좌측면도이다. 그리고, 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에서 전후 이송유니트의 전후 액추에이터가 작동된 상태를 보여주는 작동을 설명하기 위한 정면도 및 평면도이다. 이때, 각 구성요소를 고정하기 위한 볼트, 너트 등 통상 이 분야에서 본 발명에 따른 주요구성을 결합 및 접속시키기 위한 부분(요소)들에 대한 도시 및 설명은 생략한다.
도 8a 내지 도 9b에서 보는 바와 같이, 전후 이송유니트(60)는 프레임(20)상에 설치되고, 로봇암(5)이 전단에 결합되며, 제어부(90)의 제어에 의해 로봇암(5)을 공작기계(1)의 외측에서 도어(3)를 통해 가공실(2)로 이송시켜 척(4)의 중심축에 대해 수직되는 방향의 로봇암(5)의 위치를 조절하기 위한 전후 액추에이터(61)를 갖는다.
좀 더 구체적으로 보면, 본 실시예의 전후 이송유니트(60)는 제 3 실린더(82), 제 2 레일(64), 제 2 이송 플레이트(68) 및 제 4 실린더(84)를 구비하여 이루어진다. 이때, 제 3 실린더(82)는 제 1 이송 플레이트(54)상에 결합되는 제 2 서포팅 플레이트(62)상에 척(4)의 중심축에 대해 수직되는 방향으로 설치되어 제어부(90)에 의해 제어된다. 그리고, 제 2 레일(64)은 척(4)의 중심축에 대해 수직되는 방향으로 제 2 서포팅 플레이트(62)상에 고정되어 설치된다. 그리고, 제 2 이송 플레이트(68)는 제 2 레일(60)상에 슬라이딩되는 가이드(66)를 개재하여 결합되는 동시에 제 3 실린더(82)의 전단에 결합되므로써 제 3 실린더(82)에 의해 척(4)의 중심축에 대해 수직되는 방향으로 슬라이딩된다. 또한, 제 4 실린더(84)는 제 2 이송 플레이트(68)에 고정되어 결합되는 서포팅 블록(70)을 가지며, 서포팅 블록(70)에 고정 결합되어 로봇암(5)이 전단에 결합되고 제어부(90)의 제어된다.
이와 같이 본 실시예에 따르면, 제 3 실린더(82)는 로드의 앞단이 제 2 이송 플레이트(62)에 접속 플레이트(83)를 통해 결합되므로써, 제 2 이송 플레이트(62)에 서포팅 블록(70)에 의해 지지되는 제 4 실린더(84)를, 도 1에서 보는 바와 같이, 공작기계(1)의 가공실(2)의 방향으로 이송시키게 된다. 그리고, 로봇암(5)이 전단에 결합된 제 4 실린더(84)는 서포팅 블록(70)에 지지된 상태에서 작동하여 로봇암(5)을 동일하게 공작기계(1)의 가공실(2)의 방향으로 이송시키게 된다. 이때, 로봇암(5)은 서포팅 블록(70)에 내장되어 설치되는 볼 부쉬(72)에 의해 지지되는 가이딩 바(74)에 의해 지지되어 안정된 슬라이딩이 이루어진다. 이와 같은 전후 이송유니트(60)의 전후 액추에이터(61, 도 1 참조)에 의해 본 실시예에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치(10)는 초기 위치(또는 작동위치)에서 로봇암(5)의 작동위치(또는 초기 위치)까지 빠른 속도록 이동되도록 한다.
이와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치(10)는 좌우 이송유니트(30) 및/또는 전후 이송유니트(60)에 2개의 실린더를 적용하여 2단 구동방식을 적용하므로써 소재를 로딩한 로봇암(5)을 척(4)의 위치까지 이송시키거나 가공물을 로딩한 로봇암(5)을 공작기계(1)의 외측으로 이송시키는 속도를 효과적으로 높일 수 있어 작업능률을 높일 수 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치를 설명하기 위한 도면;
도 2는 도 1에서 보인 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치의 작동을 설명하기 위한 도면;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치의 정면도;
도 4는 도 3에서 보인 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치의 좌측면도;
도 5는 도 3에서 보인 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치의의 평면도;
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에서 좌우 이송유니트를 설명하기 위한 도면들;
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에서 좌우 이송유니트의 작동을 설명하기 위한 도면들;
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에서 전후 이송유니트를 설명하기 위한 도면들;
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에서 좌우 이송유니트의 작동을 설명하기 위한 도면들이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 공작기계 2 : 가공실
3 : 도어 4 : 척
5 : 로봇암
10 : 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치
20 : 프레임 22 : 컬럼
24 : 상판 30 : 좌우 이송유니트
31 : 좌우 액추에이터 32 : 제 1 서포팅 플레이트
34 : 서포팅 바 42 : 제 1 실린더
44 : 제 2 실린더 50 : 제 1 레일
52, 66 : 가이드 54 : 제 1 이송 플레이트
60 : 전후 이송유니트 61 : 전후 액추에이터
62 : 제 2 서포팅 플레이트 64 : 제 2 레일
68 : 제 2 이송 플레이트 70 : 서포팅 블록
82 : 제 3 실린더 84 : 제 4 실린더
90 : 제어부

Claims (4)

  1. 공작기계(1)의 도어(3)를 통해 척(4)이 설치된 가공실(2)로 로봇암(5)을 이송시켜서 상기 로봇암(5)에 의해 소재를 상기 척(4)에 공급시키고, 상기 로봇암(5)에 의해 상기 척(4)으로부터 가공물을 취출하여 상기 공작기계(1)의 외부로 배출시키기 위한 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에 있어서,
    상기 공작기계(1)의 외측에서 상기 도어(3)의 일측에 위치되도록 설치되는 프레임(20)과;
    상기 프레임(20)상에 설치되고, 상기 로봇암(5)이 전단에 결합되며, 제어부(90)의 제어에 의해 상기 로봇암(5)을 상기 공작기계(1)의 외측에서 상기 도어(3)를 통해 상기 가공실(2)로 이송시켜 상기 척(4)의 중심축에 대해 수직되는 방향의 상기 로봇암(5)의 위치를 조절하기 위한 전후 액추에이터(61)를 갖는 전후 이송유니트(60) 및;
    상기 프레임(20)상에 설치되고, 상기 전후 이송 유니트(60)가 슬라이딩가능하도록 상기 전후 이송 유니트(60)를 지지하고, 상기 제어부(90)의 제어에 의해 상기 전후 이송 유니트(60)를 상기 공작기계(1)의 외측에서 이동시켜 상기 척(4)의 중심축에 대해 수평되는 방향의 상기 로봇암(5)의 위치를 조절하기 위한 좌우 액추에이터(31)를 갖는 좌우 이송유니트(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌우 이송유니트(30)의 좌우 액추에이터(31)는 제 1 실린더(42)와 제 2 실린더(44)가 직렬로 접속되어 이루어지고, 상기 제 2 실린더(42)는 상기 제 1 실린더(42)보다 짧은 행정길이를 갖는 것을 특징으로 하는 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전후 이송유니트(60)의 전후 액추에이터(61)는 상기 좌우 이송유니트(30)에 고정되는 제 3 실린더(82) 및,
    상기 로봇암(5)이 선단에 결합되고, 상기 좌우 이송유니트(30)에 슬라이딩가능하도록 결합되어 상기 제 3 실린더(82)에 의해 이동되는 제 4 실린더(84)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치.
  4. 공작기계(1)의 도어(3)를 통해 척(4)이 설치된 가공실(2)로 로봇암(5)을 이송시켜서 상기 로봇암(5)에 의해 소재를 상기 척(4)에 공급시키고, 상기 로봇암(5)에 의해 상기 척(4)으로부터 가공물을 취출하여 상기 공작기계(1)의 외부로 배출시키기 위한 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치에 있어서,
    컬럼(22)에 의해 지지되는 평편한 상판(24)을 갖고, 상기 공작기계(1)의 외측에서 상기 도어(3)의 일측에 위치되도록 설치되는 프레임(20)과;
    상기 프레임(20)의 상판(24)상에 고정되는 서포팅 바(34)에 의해 지지되어 상기 상판(24)으로부터 이격되어 설치되는 제 1 서포팅 플레이트(32)를 갖고, 상기 제 1 서포팅 플레이트(32)에 고정되어 상기 척(4)의 중심축에 대해 수평되는 방향으로 설치되므로써 제어부(90)의 제어에 의해 상기 로봇암(5)의 위치를 조절하기 위해 직렬로 접속되는 제 1 실린더(42) 및 제 2 실린더(44)를 가지며, 상기 척(4)의 중심축에 대해 수평되는 방향으로 상기 제 1 서포팅 플레이트(32)상에 고정되어 설치되는 제 1 레일(50)을 가지고, 상기 제 1 레일(50)상에 슬라이딩되는 가이드(52)를 개재하여 결합되는 동시에 상기 제 1 및 제 2 실린더(42, 44)의 전단에 결합되므로써 상기 제 1 및 제 2 실린더(42, 44)에 의해 상기 척(4)의 중심축에 대해 수평되는 방향으로 슬라이딩되는 제 1 이송 플레이트(54)를 갖는 좌우 이송유니트(30) 및;
    상기 제 1 이송 플레이트(54)상에 결합되는 제 2 서포팅 플레이트(62)상에 상기 척(4)의 중심축에 대해 수직되는 방향으로 설치되어 상기 제어부(90)에 의해 제어되는 제 3 실린더(82)를 갖고, 상기 척(4)의 중심축에 대해 수직되는 방향으로 상기 제 2 서포팅 플레이트(62)상에 고정되어 설치되는 제 2 레일(64)을 가지며, 상기 제 2 레일(60)상에 슬라이딩되는 가이드(66)를 개재하여 결합되는 동시에 상기 제 3 실린더(82)의 전단에 결합되므로써 상기 제 3 실린더(82)에 의해 상기 척(4)의 중심축에 대해 수직되는 방향으로 슬라이딩되는 제 2 이송 플레이트(68)를 갖고, 상기 제 2 이송 플레이트(68)에 고정되어 결합되는 서포팅 블록(70)을 가지며, 상기 서포팅 블록(70)에 고정 결합되어 상기 로봇암(5)이 전단에 결합되고 상기 제어부(90)의 제어되는 제 4 실린더(84)를 갖는 전후 이송유니트(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 소재공급 및 가공물 취출장치.
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