KR101082897B1

KR101082897B1 - 절삭가공기의 자동공구교환용 공구거치대

Info

Publication number: KR101082897B1
Application number: KR1020100049067A
Authority: KR
Inventors: 황영식
Original assignee: (주)프로텍이노션
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2011-11-11
Also published as: KR20110103290A

Abstract

본 발명의 공구거치대는 절삭가공기의 자동공구교환을 위한 공구거치대로서, 상기 절삭가공기의 일측에 결합되는 거치대브라켓; 적어도 하나의 공구가 수납되고 상기 거치대브라켓에 결합되는 공구홀더; 및 상기 공구홀더에 수납된 공구의 수납 높이를 조절하기 위해, 상기 공구홀더에 상하 방향으로 이동 가능하게 결합되고 상기 공구홀더에 수납된 공구를 지지하는 공구높이조절부재를 포함한다. 본 발명에 의하면, 공구홀더에 결합되어 공구홀더에 수납된 공구를 지지하는 공구높이조절부재를 상하 방향으로 이동시킴으로써, 공구홀더에 수납된 공구의 수납 높이를 조절할 수 있으므로 다양한 크기를 갖는 공구를 수납할 수 있다.

Description

절삭가공기의 자동공구교환용 공구거치대{Tool Magazine for Milling Machine}

본 발명은, 공구거치대에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 절삭가공기에서 자동공구교환을 위한 공구거치대에 관한 것이다.

일반적으로 CNC(Computerized Numerical Control) 기반의 절삭가공기는 미리 입력된 프로그램의 작업순서에 따라 공구(드릴 또는 엔드밀 등)를 사용하여 작업대상물(Work-Piece)을 절삭가공한다. 이때, 절삭가공기는 작업순서에 따라 적합한 공구의 종류 및 크기가 달라질 수 있으므로, 작업순서에 따라 필요한 경우 자동으로 공구를 교환하는 동작을 수행한다. 이러한 절삭가공기의 자동공구교환을 위해, 절삭가공기에는 서로 다른 종류 및 크기를 갖는 복수의 공구를 수납하기 위한 공구거치대가 마련된다.

그런데, 공구거치대에 수납된 공구는 절삭가공기의 공구 클램핑 동작을 위해 요구되는 높이로 수납되는 것이 바람직한데, 이를 위해 다양한 종류 및 크기의 공구를 수납할 수 있도록 공구거치대에 수납된 공구의 수납 높이를 조절할 수 있는 공구거치대의 개발이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은, 공구홀더에 수납된 공구의 수납 높이를 조절하는 것이 가능하여 다양한 크기를 갖는 공구를 수납할 수 있는 절삭가공기의 자동공구교환용 공구거치대를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 절삭가공기의 자동공구교환을 위한 공구거치대로서, 상기 절삭가공기의 일측에 결합되는 거치대브라켓; 적어도 하나의 공구가 수납되고 상기 거치대브라켓에 결합되는 공구홀더; 및 상기 공구홀더에 수납된 공구의 수납 높이를 조절하기 위해, 상기 공구홀더에 상하 방향으로 이동 가능하게 결합되고 상기 공구홀더에 수납된 공구를 지지하는 공구높이조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭가공기의 자동공구교환용 공구거치대에 의해 달성된다.

상기 공구홀더는 상기 적어도 하나의 공구가 상측에서 삽입되는 적어도 하나의 공구수납홀이 관통 형성되고, 상기 공구높이조절부재는 상기 공구홀더의 하측에서 상기 공구수납홀에 삽입될 수 있다.

상기 공구높이조절부재는, 상기 공구홀더에 나사 결합되고 상기 공구홀더에 수납된 공구의 하단부가 삽입되는 중공형 몸체; 및 상기 중공형 몸체의 내측면에 형성되어 상기 공구홀더에 수납된 공구를 접촉 지지하는 테이퍼부를 포함할 수 있다.

상기 공구거치대는 상기 절삭가공기가 상기 공구홀더에 수납된 공구를 클램핑하기 전에, 상기 절삭가공기에 클램핑된 공구가 있는지 여부를 확인하는 공구유무확인센서를 더 포함할 수 있다.

상기 공구유무확인센서는 적어도 일 부분이 상기 공구홀더를 향해 돌출된 상태로 상기 거치대브라켓에 결합되고, 상기 공구홀더는 상기 공구유무확인센서의 돌출된 부분을 수용하기 위한 제1 센서안착홈이 소정의 깊이로 함몰 형성될 수 있다.

상기 공구거치대는, 상기 절삭가공기가 상기 공구홀더에 수납된 공구를 클램핑한 후에, 상기 절삭가공기에 클램핑된 공구의 클램핑 높이를 측정하는 공구높이측정센서를 더 포함할 수 있다.

상기 공구거치대는 상기 공구높이측정센서에 이물질이 쌓이지 않도록 상기 공구높이측정센서를 향하여 압축공기를 분사하는 압축공기분사관을 더 포함할 수 있다.

상기 공구높이측정센서는 적어도 일 부분이 상기 공구홀더를 향해 돌출된 상태로 상기 거치대브라켓에 결합되고, 상기 공구홀더는 상기 공구높이측정센서의 돌출된 부분을 수용하기 위한 제2 센서안착홈이 소정의 깊이로 함몰 형성될 수 있다.

상기 공구거치대는 상기 거치대브라켓 및 상기 공구홀더를 덮도록 상기 거치대브라켓에 회동 가능하게 결합되는 보호덮개를 더 포함하고, 상기 보호덮개는 상기 절삭가공기의 절삭가공시에는 상기 거치대브라켓 및 상기 공구홀더를 덮고, 상기 절삭가공기의 자동공구교환 동작시에는 상기 거치대브라켓 및 상기 공구홀더를 개방시킬 수 있다.

본 발명은, 공구홀더에 결합되어 공구홀더에 수납된 공구를 지지하는 공구높이조절부재를 상하 방향으로 이동시킴으로써, 공구홀더에 수납된 공구의 수납 높이를 조절할 수 있으므로 다양한 크기를 갖는 공구를 수납할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭가공기의 자동공구교환용 공구거치대의 사시도이다.
도 2는 도 1의 공구거치대에서 공구홀더를 분해한 사시도이다.
도 3은 도 1의 공구거치대에서 공구홀더의 배면도이다.
도 4는 도 3의 공구홀더의 측면도이다.
도 5는 도 3의 공구홀더의 정면도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 공구홀더의 단면도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭가공기의 자동공구교환용 공구거치대의 사시도이고, 도 2는 도 1의 공구거치대에서 공구홀더를 분해한 사시도이며, 도 3은 도 1의 공구거치대에서 공구홀더의 배면도이고, 도 4는 도 3의 공구홀더의 측면도이며, 도 5는 도 3의 공구홀더의 정면도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 공구홀더의 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 절삭가공기의 자동공구교환용 공구거치대(100, 이하 '공구거치대'라 함)는, 절삭가공기(1)의 일측에 결합되는 거치대브라켓(110)과, 적어도 하나의 공구(T)가 수납되고 마그네틱부재(125)를 통해 상기 거치대브라켓(110)에 착탈 가능하게 결합되는 공구홀더(120)와, 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)의 수납 높이를 조절하기 위해 공구홀더(120)에 결합되어 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)를 지지하는 공구높이조절부재(130)를 포함한다.

거치대브라켓(110)은 적어도 하나의 공구(T)가 수납되는 공구홀더(120)를 절삭가공기(1)에 연결하여 공구홀더(120)를 지지하는 수단으로, 도 1에 도시된 바와 같이 절곡된 일단부(111)가 볼트(도시생략) 등에 의해 절삭가공기(1)에 결합 고정된다. 거치대브라켓(110)은 전체적으로 자화 가능한 스테인리스 스틸(Stainless Steel) 등의 금속 재질로 이루어지고, 공구홀더(120)에 고정된 마그네틱부재(125)를 통해 공구홀더(120)와 자기력에 의해 착탈 가능하게 결합된다. 다만, 거치대브라켓(110)은 공구홀더(120)의 마그네틱부재(125)와 접촉하는 부분만 자화 가능한 금속 재질로 이루어지고 나머지 부분들은 다른 재질로 이루어질 수도 있다.

공구홀더(120)는 절삭가공기(1)가 미리 정해진 작업순서에 따라 적합한 공구(T)를 선택할 수 있도록, 적어도 하나의 공구(T), 통상 복수의 공구(T)를 수납한다. 이를 위해, 공구홀더(120)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 공구(T)를 수납하기 위한 공구수납홀(121)이 관통 형성된다. 이때, 공구(T)는 공구홀더(120)의 상측에서 공구수납홀(121)에 소정의 깊이로 삽입된다. 본 실시예에서는 공구홀더(120)에 4개의 공구수납홀(121)이 형성되지만, 공구홀더(120)에 형성된 공구수납홀(121)의 개수는 적절히 변경될 수 있다. 이에 따라, 공구의 교환이 필요한 경우, 절삭가공기(1)는 기존 공구를 클램핑한 스핀들(도시생략)이 공구홀더(120) 측으로 이동하여 복수의 공구수납홀(121) 중 비어있는 어느 하나에 기존 공구를 수납시키고, 복수의 공구수납홀(121)에 수납된 공구들 중 어느 하나를 선택하여 클램핑할 수 있다.

공구홀더(120)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 마그네틱부재(125)를 통해 거치대브라켓(110)에 착탈 가능하게 결합된다. 본 실시예에서 마그네틱부재(125)는 한 쌍의 마그네틱볼(125, Magnetic Ball)로 마련된다. 한 쌍의 마그네틱볼(125)은 공구홀더(120)의 배면 측에 그 길이 방향으로 소정의 간격을 두고 배치된다. 마그네틱볼(125)은 명칭 그대로 볼 형상으로 접합 방식 또는 억지끼워맞춤 방식 등에 의해 공구홀더(125)의 배면 측에 고정된다. 이때, 마그네틱볼(125)은 도 4에 도시된 바와 같이 공구홀더(120)의 표면으로부터 일부분(전체 크기의 1/3 내지 1/2 정도)이 돌출되도록 고정된다. 한편, 거치대브라켓(110)은 도 2에 도시된 바와 같이 공구홀더(120)에 고정된 한 쌍의 마그네틱볼(125)과 대응하는 위치에 한 쌍의 마그네틱볼(125)의 돌출된 부분을 수용하기 위한 한 쌍의 볼결합홈(115)이 그 정면 측에 형성된다. 이에 따라, 공구홀더(120)의 배면 측에 고정된 한 쌍의 마그네틱볼(125)은 자화 가능한 금속 재질로 이루어진 거치대브라켓(110)의 정면 측에 형성된 한 쌍의 볼결합홈(115)에 수용됨으로써, 공구홀더(120)는 자기력에 의해 거치대브라켓(110)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

이처럼, 본 실시예에 따른 공구거치대(100)는 공구홀더(120)가 마그네틱부재인 한 쌍의 마그네틱볼(125)을 통해 거치대브라켓(120)과 자기력에 의해 착탈 가능하게 결합됨으로써, 공고홀더(120)에 미리 설정된 값 이상의 힘이 가해지면 공구홀더(120)가 거치대브라켓(110)으로부터 분리될 수 있다. 구체적으로, 본 실시예에 따른 공구거치대(100)는 절삭가공기(1)가 오작동으로 인해 이미 공구를 클램핑한 상태에서 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)를 클램핑하는 동작을 하는 경우, 절삭가공기(1)에 클램핑된 공구와 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)의 부딪침을 통해 공구홀더(120)의 상부에 하측 방향으로 미리 설정된 값 이상의 힘이 가해지므로, 공구홀더(120)가 거치대브라켓(110)으로부터 분리되어 하측으로 떨어지게 된다. 여기서, 미리 설정된 값 이상의 힘이란 마그네틱부재(125)에 의한 공구홀더(120)와 거치대브라켓(110)의 상호 결합력을 극복할 수 있는 힘을 말하며, 적용되는 마그네틱부재(125)의 자기력, 형상 및 개수 등에 따라 결정된다.

특히, 본 실시예에서는 마그네틱부재가 볼 형상을 갖는 마그네틱볼(125)로 마련되어 공구홀더(120)에 고정되고 거치대브라켓(110)에 마그네틱볼(125)을 수용하기 위한 볼결합홈(115)이 형성되기 때문에, 공구홀더(120)와 거치대브라켓(110)의 결합 상태를 일정 범위 내에서 안정적으로 유지할 수 있으면서도 공구홀더(120)가 거치대브라켓(110)으로부터 안정적으로 분리될 수 있고 분리되는 과정에서 발생할 수 있는 긁힘 등의 손상을 최소화할 수 있다. 다만, 본 발명에서 공구홀더(120)를 거치대브라켓(110)에 결합시키는 마그네틱부재는 본 실시예에서 개시된 한 쌍의 마그네틱볼(125)에 한정되지 아니하고 다양한 형상, 크기 및 개수로 선택될 수 있다.

이에 따라, 본 실시예에 따른 공구거치대(100)는 절삭가공기(1)가 오작동으로 인해 이미 공구를 클램핑한 상태에서 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)를 클램핑하는 동작을 하는 과정에서 발생할 수 있는 안전사고 및 부품의 고장, 파손 등을 방지할 수 있다. 여기서, '부품'은 절삭가공기의 부품, 공구거치대의 부품 및 공구를 포함한다.

또한, 본 실시예에 따른 공구거치대(100)는 공구홀더(120)가 마그네틱부재(125)를 통해 거치대브라켓(110)에 착탈 가능하게 결합됨으로써, 작업자가 공구홀더(120)를 거치대브라켓(110)에 결합시키거나 거치대브라켓(110)으로부터 분리하는 작업이 간단하고 용이하므로, 절삭가공기(1)에 주어진 절삭조건 등에 따라 적합한 공구홀더(120)를 선택하여 손쉽게 교체할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 공구홀더(120)에 마그네틱부재인 한 쌍의 마그네틱볼(125)이 고정되고 거치대브라켓(110)에 한 쌍의 볼결합홈(115)이 형성되지만, 이와 다르게 거치대브라켓(110)에 한 쌍의 마그네틱볼(125)이 고정되고 공구홀더(120)에 한 쌍의 볼결합홈(115)이 형성될 수 있다.

도 1, 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 공구높이조절부재(130)는 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)의 수납 높이를 조절하기 위한 수단으로, 공구홀더(120)에 결합된 상태에서 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)를 지지한다. 여기서, 공구(T)의 수납 높이는 공구(T)가 공구홀더(120)에 수납된 상태에서 외부로 노출되는 높이, 즉 공구홀더(120)의 상면에서 공구(T)의 상단까지의 길이를 말한다. 공구높이조절부재(130)는 전체적으로 중공형 볼트 형상을 가지며, 공구홀더(120)의 하측에서 공구수납홀(121)에 삽입되고 공구홀더(120)에 나사 결합 방식으로 결합된다.

공구높이조절부재(130)는 공구홀더(120)에 나사 결합되고 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)의 하단부가 삽입되는 중공형 몸체(131,133)와, 중공형 몸체(131,133)의 내측면에 형성되어 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)를 접촉 지지하는 테이퍼부(135)를 포함한다. 그리고, 중공형 몸체(131,133)는 공구홀더(120)에 나사 결합되는 제1 몸체(131)와, 제1 몸체로부터 상측으로 연장되고 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)의 하단부가 삽입되는 제2 몸체(133)를 포함한다. 이때, 제1 몸체(131)는 그 외주면의 적어도 일부 구간에 나사(131a)가 형성된다. 제2 몸체(133)는 제1 몸체(131)의 외경보다 작은 외경을 갖는다. 테이퍼부(135)는 제2 몸체(133)의 상단부 내측면에 형성되어 제2 몸체(133)에 소정의 깊이로 삽입된 공구(T)를 접촉 지지한다.

위와 같은 구성을 갖는 공구높이조절부재(130)는 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)를 지지하되 회전함에 따라 상하 방향으로 이동이 가능하고 이에 따라 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)의 수납 높이를 조절할 수 있다. 또한, 공구높이조절부재(130)는 테이퍼부(135)에 의해 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)를 지지함으로써 다양한 크기의 직경을 갖는 공구(T)에 대응할 수 있다.

이처럼, 본 실시예에 따른 공구거치대(100)는 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)를 지지하는 공구높이조절부재(130)를 상하 방향으로 이동시킴으로써, 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)의 수납 높이를 조절할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 공구거치대(100)는 다양한 크기(길이 혹은 직경)를 갖는 공구(T)들을 절삭가공기(1)의 공구 클램핑 동작을 위해 요구되는 일정한 수납 높이로 수납할 수 있다. 다시 말해서, 본 실시예에 따른 공구거치대(100)는 다양한 크기를 갖는 공구(T)에 대응할 수 있으므로 수납 가능한 공구(T)의 범위가 확대된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 공구거치대(100)는 거치대브라켓(110) 및 공구홀더(120)를 덮도록 거치대브라켓(110)에 회동 가능하게 결합되는 보호덮개(140)를 더 포함한다.

보호덮개(140)는 거치대브라켓(110)에 고정된 연결플레이트(143)를 통해 거치대브라켓(110)에 결합된다. 보호덮개(140)는 연결플레이트(143)에 결합된 힌지축(141)을 중심으로 회동 가능하게 마련된다. 이러한 보호덮개(140)는 절삭가공기(1)의 절삭가공시에는 거치대브라켓(110) 및 공구홀더(120)를 덮고, 절삭가공기(1)의 자동공구교환 동작시에는 거치대브라켓(110) 및 공구홀더(120)를 개방시킨다. 한편, 보호덮개(140)의 개폐 동작은 보호덮개(140)의 힌지축(141)과 연결된 회전모터(145)에 의해 구동된다.

이처럼, 본 실시예에 따른 공구거치대(100)는 위와 같은 구성을 갖는 보호덮개(140)를 포함함으로써, 절삭가공기(1)의 절삭가공시 절삭유 또는 절삭칩 등에 의해 공구거치대(100)가 오염되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 공구거치대(100)는 절삭가공기(1)가 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)를 클램핑하기 전에, 절삭가공기(1)에 이미 클램핑된 공구가 있는지 여부를 확인하는 공구유무확인센서(150)를 더 포함한다.

공구유무확인센서(150)는 도 2에 도시된 바와 같이 일 부분이 공구홀더(120)를 향해 돌출된 상태로 거치대브라켓(110)에 결합된다. 한편, 절삭가공기(1)의 공구 클램핑 동작시 공구유무확인센서(150)가 방해가 되지 않도록, 공구홀더(120)에는 공구유무확인센서(150)의 돌출된 부분을 수용하기 위한 제1 센서안착홈(123, 도 3 및 도 5 참조)이 소정의 깊이로 함몰 형성된다. 이러한 공구유무확인센서(150)로는 비접촉 검출 방식의 센서로 널리 알려진 근접센서가 사용될 수 있다. 근접센서는 물리적인 접촉없이 전자계의 힘을 이용하여 물체의 존재여부, 통과, 연속흐름 등의 감지 및 위치 제어에 이용하는 센서를 말한다. 근접센서는 검출 원리에 따라 고주파 발진형, 정전 용량형, 자기형, 광전형, 초음파형 등으로 분류할 수 있으며, 이중 현재 가장 많이 사용하는 근접센서는 고주파 발진형, 정전 용량형, 자기형 등을 들 수 있다.

절삭가공기(1)의 자동공구교환은 기존 공구를 클램핑한 절삭가공기(1)의 스핀들(도시생략)을 공구홀더(120) 측으로 이동하여 복수의 공구수납홀(121) 중 비어있는 어느 하나에 기존 공구를 수납시키는 단계와, 절삭가공기(1)의 스핀들을 공구유무확인센서(150)에 근접시켜 절삭가공기(1)에 클램핑된 공구가 있는지 여부를 확인하는 단계와, 복수의 공구수납홀(121)에 수납된 공구들 중 어느 하나를 선택하여 클램핑하는 단계를 포함한다. 이때, 절삭가공기(1)에 클램핑된 공구가 있는지 여부를 확인하는 단계에서, 공구유무확인센서(150)에 의해 절삭가공기(1)에 클램핑된 공구가 있는 것으로 확인되면(예컨대, 오작동으로 인해 기존 공구를 공구홀더(120)에 수납시키는 단계가 제대로 수행되는 않은 경우), 클램핑된 공구를 공구홀더(120)에 수납시키는 단계가 다시 수행된다. 반면, 공구유무확인센서(150)에 의해 절삭가공기(1)에 클램핑된 공구가 없는 것으로 확인되면, 복수의 공구수납홀(121)에 수납된 공구들 중 어느 하나를 선택하여 클램핑하는 단계가 수행된다.

이처럼, 본 실시예에 따른 공구거치대(100)는 위와 같은 구성을 갖는 공구유무확인센서(150)를 포함함으로써, 절삭가공기(1)가 오작동으로 인해 이미 공구를 클램핑한 상태임에도 불구하고 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)를 클램핑하는 동작을 하는 것을 미연에 방지하여 자동공구교환 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 공구거치대(100)는 절삭가공기(1)가 공구홀더(120)에 수납된 공구(T)를 클램핑한 후에, 절삭가공기(T)에 클램핑된 공구(T)의 클램핑 높이를 측정하는 공구높이측정센서(160)를 더 포함한다. 여기서, 공구(T)의 클램핑 높이는 공구(T)가 절삭가공기(1)의 스핀들(도시생략)에 클램핑된 상태에서 외부로 노출되는 높이를 말한다.

공구높이측정센서(160)는 도 2에 도시된 바와 같이 공구홀더(120)를 향해 돌출된 상태로 거치대브라켓(110)에 결합된다. 한편, 절삭가공기(1)의 자동공구교환 동작시 공구높이측정센서(160)가 방해가 되지 않도록, 공구홀더(120)에는 공구높이측정센서(150)를 수용하기 위한 제2 센서안착홈(122, 도 3 및 도 5 참조)이 소정의 깊이로 함몰 형성된다.

절삭가공기(1)는 미리 설정된 클램핑 높이로 공구(T)를 클램핑하는데, 이때 공구(T)의 마모 정도에 따라 실제의 클램핑 높이와 미리 설정된 클램핑 높이 사이에 차이가 발생할 수 있고, 이로 인해 절삭가공의 정밀도가 떨어지는 문제점이 야기될 있다. 공구높이측정센서(160)는 이러한 문제점을 개선하기 위한 것으로, 교환된 공구(T)로 실질적인 절삭가공을 수행하기에 앞서, 절삭가공기(T)에 클램핑된 공구(T)의 클램핑 높이를 측정하고 측정된 데이터를 절삭가공기(1)에 전송한다. 이에 따라, 절삭가공기(1)는 공구높이측정센서(160)로부터 전송받은 데이터에 기초하여 공구(T)의 실제 클램핑 높이를 미리 설정된 클램핑 높이로 보정할 수 있게 된다.

공구높이측정센서(160)에 의한 공구(T)의 클램핑 높이의 측정은 절삭가공기(1)에 클램핑된 공구(T)의 하단을 공구높이측정센서(160)에 일시적으로 접촉시켰다가 이격시키는 동작으로 이루어진다. 이러한 공구높이측정센서(160)로는 접촉 검출 방식의 높이(혹은 길이)측정센서로 널리 알려진 터치 프로브(Touch Probe)가 사용될 수 있다.

이처럼, 본 실시예에 따른 공구거치대(100)는 위와 같은 구성을 갖는 공구높이측정센서(160)를 포함함으로써, 절삭가공기(1)에 클램핑된 공구(T)의 클램핑 높이를 공구(T)의 마모 정도에 따라 보정할 수 있도록 하여 절삭가공의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

한편, 공구높이측정센서(160)에 인접한 위치에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 압축공기분사관(165)이 마련된다. 압축공기분사관(165)은 공구높이측정센서(160)에 이물질이 쌓이지 않도록 공구높이측정센서(160)를 향하여 압축공기를 분사한다. 이에 따라, 공구높이측정센서(160)에 존재하는 이물질로 인해 공구(T)의 클램핑 높이가 잘못 측정되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 공구거치대
110 : 거치대브라켓
120 : 공구홀더
121 : 공구수납홀
125 : 마그네틱부재(마그네틱볼)
130 : 공구높이조절부재
140 : 보호덮개
150 : 공구유무확인센서
160 : 공구높이측정센서
165 : 압축공기분사관

Claims

절삭가공기의 자동공구교환을 위한 공구거치대로서,
상기 절삭가공기의 일측에 결합되는 거치대브라켓;
적어도 하나의 공구가 수납되고 상기 거치대브라켓에 결합되는 공구홀더; 및
상기 공구홀더에 수납된 공구의 수납 높이를 조절하기 위해, 상기 공구홀더에 상하 방향으로 이동 가능하게 결합되고 상기 공구홀더에 수납된 공구를 지지하는 공구높이조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭가공기의 자동공구교환용 공구거치대.
제1항에 있어서,
상기 공구홀더는 상기 적어도 하나의 공구가 상측에서 삽입되는 적어도 하나의 공구수납홀이 관통 형성되고,
상기 공구높이조절부재는 상기 공구홀더의 하측에서 상기 공구수납홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는 절삭가공기의 자동공구교환용 공구거치대.
제2항에 있어서,
상기 공구높이조절부재는,
상기 공구홀더에 나사 결합되고 상기 공구홀더에 수납된 공구의 하단부가 삽입되는 중공형 몸체; 및
상기 중공형 몸체의 내측면에 형성되어 상기 공구홀더에 수납된 공구를 접촉 지지하는 테이퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭가공기의 자동공구교환용 공구거치대.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절삭가공기가 상기 공구홀더에 수납된 공구를 클램핑하기 전에, 상기 절삭가공기에 클램핑된 공구가 있는지 여부를 확인하는 공구유무확인센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭가공기의 자동공구교환용 공구거치대.
제4항에 있어서,
상기 공구유무확인센서는 적어도 일 부분이 상기 공구홀더를 향해 돌출된 상태로 상기 거치대브라켓에 결합되고,
상기 공구홀더는 상기 공구유무확인센서의 돌출된 부분을 수용하기 위한 제1 센서안착홈이 소정의 깊이로 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭가공기의 자동공구교환용 공구거치대.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절삭가공기가 상기 공구홀더에 수납된 공구를 클램핑한 후에, 상기 절삭가공기에 클램핑된 공구의 클램핑 높이를 측정하는 공구높이측정센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭가공기의 자동공구교환용 공구거치대.
제6항에 있어서,
상기 공구높이측정센서에 이물질이 쌓이지 않도록 상기 공구높이측정센서를 향하여 압축공기를 분사하는 압축공기분사관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭가공기의 자동공구교환용 공구거치대.
제6항에 있어서,
상기 공구높이측정센서는 적어도 일 부분이 상기 공구홀더를 향해 돌출된 상태로 상기 거치대브라켓에 결합되고,
상기 공구홀더는 상기 공구높이측정센서의 돌출된 부분을 수용하기 위한 제2 센서안착홈이 소정의 깊이로 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭가공기의 자동공구교환용 공구거치대.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 거치대브라켓 및 상기 공구홀더를 덮도록 상기 거치대브라켓에 회동 가능하게 결합되는 보호덮개를 더 포함하고,
상기 보호덮개는 상기 절삭가공기의 절삭가공시에는 상기 거치대브라켓 및 상기 공구홀더를 덮고, 상기 절삭가공기의 자동공구교환 동작시에는 상기 거치대브라켓 및 상기 공구홀더를 개방시키는 것을 특징으로 하는 절삭가공기의 자동공구교환용 공구거치대.