KR100936873B1 - 공작기계의 특별공구 장착방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파레트에 특별공구를 탑재하고 상기 파레트를 적절히 회동하여 주축전단에 위치시킨후 주축을 적절히 이동시켜 상기 파레트에 탑재된 특별공구에 자동으로 결합되도록 구성한 것을 특징으로 하는 특별공구 장착방법에 관한 것으로,

특별공구 지령명령인지 아닌지를 확인하는 단계(S1)와; 상기 단계에서 특별공구 지령명령이 아니면 공구교환위치에 공구를 준비하고 공구 교환위치로 기계를 이동시켜 공구교환지령을 수행하여 일반공구교환을 완료시키는 단계(S2)와; 상기 단계에서 특별공구 지령명령이면 스핀들에 공구가 있는가를 확인하고 있으면 특별공구 지령알람을 출력하는 단계(S3)와; 상기 단계에서 스핀들에 공구가 없으면 특별공구를 장착 파레트에서 불러오고 특별공구교환 프로그램을 시행하여 스핀들에 장착하고 특별공구 장착이 완료되었나를 판단하는 단계(S4)와; 특별공구 장착이 완료되었으면 가공할 공작물 파레트를 불러와 가공 프로그램을 진행하는 단계(S5)로 이루어져 순차 진행하여 이루어짐이 특징이다.

공작기계, 특별공구, 장착

Description

공작기계의 특별공구 장착방법{A Special Tool Inserting Method of CNC}

도 1은 일반적인 공구메거진을 이용한 가공작업을 설명하기 위한 도면.

도 2는 본 발명에 적용되는 파레트 및 주축을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 동작 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

12: 주축 13a: 특별공구

102: 테이블 103: 컨베이어

104: 차단판 105: 회전암

본 발명은 공작기계의 특별공구 장착방법에 관한 것으로, 특히 파레트에 특별공구를 탑재하고 상기 파레트를 적절히 회동하여 주축전단에 위치시킨후 주축을 적절히 이동시켜 상기 파레트에 탑재된 특별공구에 자동으로 결합되도록 구성한 것을 특징으로 하는 공작기계의 특별공구 장착방법에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 공작기계에 장착된 자동공구 교환장치의 작동을 설명하기 위한 구성도로서, 머시닝 센터(10) 일측에 자동공구 교환장치 조작반(20)과 연결된 툴 메거진(30)이 위치되고, 상기 툴 메거진(30)의 내측으로는 메거진 포트(31)에 물린 공구(32)를 교환하기 위한 자동공구 교환장치 보조 체인저(33)가 설치되며, 상기 툴 메거진(30) 상부 소정위치에는 공구교환 대기용 웨이팅 포트(34)가 위치되고, 메인 조작반(11)과 연결된 머시닝 센터(10)의 주축(12)에는 공구(13)가 물려지며, 상기 주축(12) 상부 소정의 위치에는 자동공구 교환장치 메인 체인저(14)가 설치되고, 상기 자동공구 교환장치 메인 체인저(14) 근처 소정의 위치에 상기 웨이팅 포트(34)가 이동될 수 있도록 구성된다.

이와 같이 구성되어, 머시닝 센터(10)의 주축(12)에 물린 공구(13)와 툴 메거진(30)의 메거진 포트(31)에 물린 공구(32)를 교환하기 위한 동작을 설명하면 다음과 같다.

통상 머시닝 센터(10)의 주축(12) 공구(13)의 교환은 메인 조작반(11)을 통해 T코드 지령을 통해 공구호출을 명령하게 되고, M코드 지령을 통해 공구 교환을 명령하게 된다.

예를 들어 설명하면, T코드 지령중 T07지령(즉, 메거진 포트(31)의 공구번호 7번 호출지령)을 하였다고 가정하면, 메거진 포트(31)의 공구번호 7번을 찾아 a지점으로 오게 하고, 자동공구 교환장치 보조 체인저(33)가 a위치의 공구(32)를 뽑아 웨이팅 포트(34)로 이동시킨 다음, 원래의 위치로 복귀하면, 상기 웨이팅 포트(34)는 b지점으로 이동한다.

여기까지의동작으로 T 코드 지령을 완료하게 된다.

또한, M 코드 지령중 공구 교환명령인 M06지령을 하였다고 가정하며, 자동공구 교환장치 메인 체인저(14)가 회전하여 머시닝 센터(10)의 주축(12)에 물린 공구(13)와 b지점으로 이동된 웨이팅 포트(34)의 공구(32)를 상호 교환하게 된다.

상호 공구 교환을 마치면, 상기 자동공구 교환장치 메인 체인저(14)는 원위치되고, b지점에 위치해 있는 웨이팅 포트(34)는 툴 메거진(30) 상부 소정위치로 원위치되며, 자동공구 교환장치 보조 체인저(33)가 작동하여 상기 웨이팅 포트(34)에 물린 공구(13)를 뽑아 메거진 포트(31)의 a지점으로 갖다 꽂은 다음, 자동공구 교환장치 보조 체인저(33)가 원위치 된다.

여기까지의 동작으로 상기 M코드 지령을 완료하게 된다.

그런데, 자동공구 교환장치에서의 공구교환은 공구교환장치에 적용가능한 무게, 길이 등의 조건을 설정하여 두고 이에 부합되지 않을 경우 공구를 사람이 수동으로 스핀들에 장착하였는데 이는 작업시간의 손실과 수동으로 공구 교환시 작업자의 안정성 측면에서 위험요소를 포함하고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 설정 조건에 부합하지 않는 무게가 무겁거나 길이가 긴 공구(특별공구)의 설정 조건에 의하여 자동공구 교환장치를 사용할 수 없는 경우 특별공구를 공작물 장착용 파레트에 탑재해두고 자동으로 공구를 교환할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

삭제

상기 목적을 달성하기 위한수단으로, 본 발명은 특별공구 지령명령인지 아닌 지를 확인하는 단계(S1)와; 상기 단계에서 특별공구 지령명령이 아니면 공구교환위치에 공구를 준비하고 공구 교환위치로 기계를 이동시켜 공구교환지령을 수행하여 일반공구교환을 완료시키는 단계(S2)와; 상기 단계에서 특별공구 지령명령이면 스핀들에 공구가 있는가를 확인하고 있으면 특별공구 지령알람을 출력하는 단계(S3)와; 상기 단계에서 스핀들에 공구가 없으면 특별공구를 장착 파레트에서 불러오고 특별공구교환 프로그램을 시행하여 스핀들에 장착하고 특별공구 장착이 완료되었나를 판단하는 단계(S4)와; 특별공구 장착이 완료되었으면 가공할 공작물 파레트를 불러와 가공 프로그램을 진행하는 단계(S5)로 이루어져 순차 진행함이 특징이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명에 적용되는 파레트를 포함한 공작기계 구성도로써, 공작기계에 사용되는 파레트(pallet)라 함은, 가공된 공작물과 미 가공된 공작물을 교환하기 위한 일종의 공작물 받침재이다.

또한, 상기 파레트는 주축(12)에 대하여 2차원적으로 이동되는 테이블(102)의 상부에 올려지며 가공된 공작물이 부착된 파레트(P1: 이하 배출 파레트라칭함)와, 상기 테이블(102)의 외측에 위치된 미 가공된 공작물이 부착된 파레트(P2: 이하 공급 파레트라 칭함)를 포함한다.

그리고, 상기 미 가공된 공작물이 투입되거나 가공된 공작물이 배출되는 컨베이어(103)는 공작기계의 전방에 일자형 또는 회전형으로 장착되어 있는 것이다. 본 발명에서는 일자형 컨베이어를 예시하고 있다. 그리고, 미설명부호 104는 차단판으로 가공부에서 발생되는 칩이 공급 파레트(P2) 쪽으로 튀는 것을 방지하는 것이다.

상기 파레트에는 가공할 공작물 또는 가공된 공작물이 탑재되는데, 본 발명에서는 상기 공급 파레트(P2)에 특별공구(13a)를 탑재하고 이를 회동시켜 주축(12)에 장착시키도록 구성하였다.

상기와 같이 구성된 파레트 교환장치를 통한 파레트 교환방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 가공을 마친 공작물이 올려진 배출 파레트(P1)를 교체공간으로 이동시키고, 공급파레트(P2)의 상측에 특별공구를 올려놓는 교체 준비과정과;

상기 배출, 공급 파레트(P1, P2)를 회전아암(105)을 통해 180도로 회전시킴으로서, 배출 파레트(P1)를 공급 파레트(P2)의 위치로 이동시킴과 동시에 공급파레트(P2)를 배출 파레트(P1)의 위치로 이동시키는 교체과정과;

상기와 같이 교체된 공급 파레트(P2)를 테이블(102)로 이동시키고, 주축(12) 을 적절히 이송하여 P2상부에 위치한 특별공구를 결합하는 특별공구 클램프 과정과;

상기 배출 파레트(P1)에 올려진 가공된 공작물을 외부로 배출하는 교체 완료과정을 통해 이미 가공된 가공물을 배출하고 이와 동시에 파레트 상의 임의의 장소에 탑재한 특별공구를 주축으로 옮겨 결합시키는 것이다.

도 3은 본 발명의 동작순서도인 바, 공작기계의 테이블(102) 상에 구비되는 공작물이 적치된 배출 파레트(P1)와 특별공구를 적치하는 공급 파레트(P2) 및 배출 파레트와 공급 파레트를 교체하도록 회전이동되는 회전 아암(105)을 구비한 공작기계의 특별공구 장착 방법으로서, 공급 파레트 상측에 특별공구를 탑재시켜 교체를 준비하고 특별공구 지령명령 여부를 확인하는 단계(S1)와, 상기 확인 단계에서 특별공구 지령 명령이 아니면 공구 교환 위치에 일반공구를 준비하고 공구 교환위치로 회전 아암을 이동시켜 공구교환지령을 수행하여 일반공구교환을 완료시키는 단계(S2)와; 상기 단계에서 특별공구 지령명령이면 스핀들에 공구가 있는가를 확인하고 있으면 특별공구 지령알람을 출력하는 단계(S3)와; 스핀들에 공구가 없으면 특별공구를 장착 파레트에서 불러오고 특별공구교환 프로그램을 시행하여 스핀들에 장착하는 단계(S4)와; 가공할 공작물 파레트를 불러와 가공 프로그램을 진행하는 단계(S5)로 이루어져 순차 진행한다.

삭제

상술한 바와 같이 본 발명의 특별공구 자동교환방법을 이용하게 되면 공작물의 가공시간 손실을 방지하고, 작업자가 배제된 자동공구 교환을 수행함으로 해서 수동공구 교환시 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (1)

1. 공작기계의 테이블(102) 상에 구비되는 공작물이 적치된 배출 파레트(P1)와 특별공구를 적치하는 공급 파레트(P2) 및 배출 파레트와 공급 파레트를 교체하도록 회전이동되는 회전 아암(105)을 구비한 공작기계의 특별공구 장착 방법으로서,

   공급 파레트 상측에 특별공구를 탑재시켜 교체를 준비하고 특별공구 지령명령 여부를 확인하는 단계(S1)와,

   특별공구 지령 명령이 아니면 공구 교환 위치에 일반공구를 준비하고 공구 교환위치로 회전 아암을 이동시켜 공구교환지령을 수행하여 일반공구교환을 완료시키는 단계(S2)와;

   상기 확인 단계에서 특별공구 지령명령이면 스핀들에 공구가 있는가를 확인하고 있으면 특별공구 지령 알람을 출력하는 단계(S3)와;

   상기 단계에서 스핀들에 공구가 없으면 특별공구를 장착 파레트에서 불러오고 특별공구 교환 프로그램을 시행하여 스핀들에 장착하고 특별공구 장착이 완료되었나를 판단하는 단계(S4)와;

   특별공구 장착이 완료되었으면 가공할 공작물 배출 파레트를 불러와 가공 프로그램을 진행하는 단계(S5)로 이루어져 순차 진행함을 특징으로 하는 공작기계의 특별공구 장착방법.

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