KR101200314B1

KR101200314B1 - 자동 공구교환장치

Info

Publication number: KR101200314B1
Application number: KR1020120020930A
Authority: KR
Inventors: 민종관
Original assignee: (주)삼익테크
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2012-11-12

Abstract

본 발명은 다양한 작업에 필요한 적당한 공구를 교환 공급해주는 자동 공구교환장치에 관한 것으로서, 특히 공구가 장착되는 포트를 공구 매거진에 안정적으로 탈착시킬 뿐 아니라 단순 동작에 의해 탈착시킬 수 있는 자동 공구교환장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자동 공구교환장치는 주축을 중심으로 회전 가능하게 설치된 환형의 공구 매거진; 상기 주축과 평행하도록 상기 공구 매거진의 내주면에 위치되고, 공구를 수납하는 복수개의 포트; 상기 공구 매거진의 내주면에 구비되고, 반경 방향으로 돌출된 복수개의 돌기; 상기 포트들의 일측면에 구비되고, 상기 돌기들을 원주 방향으로 탄성 지지하도록 안착시키는 복수개의 수용수단; 및 상기 공구 매거진 내측에 구비되고, 상기 포트를 상기 공구 매거진으로부터 탈착하도록 상기 포트의 일단을 잡아 설정각도로 회전시키는 회전장치;를 포함하도록 구성된다.

Description

자동 공구교환장치 {AUTOMATIC TOOL CHANGER}

본 발명은 다양한 작업에 필요한 적당한 공구를 교환 공급해주는 자동 공구교환장치에 관한 것으로서, 특히 공구가 장착되는 포트를 공구 매거진에 안정적으로 탈착시킬 뿐 아니라 단순 동작에 의해 탈착시킬 수 있는 자동 공구교환장치에 관한 것이다.

일반적으로 머시닝 센터는 몇가지 종류의 절삭가공을 하나의 기계에서 자동적으로 수행하는 수치제어 공작기계로서, 대개 공구 자동교환기능과 가공물의 2개면 이상을 자동적으로 깎고 분할할 수 있는 기능을 구비한다. 이러한 머시닝 센터는 비회전체 부품을 가공하는 형식과 회전체 부품을 가공하는 형식으로 구분할 수 있으며, 공통적으로 자동 공구교환장치(Automatic Tool Changer : ATC)를 포함한다.

자동 공구교환장치는 다수의 공구를 공구 매거진(Tool Magazine)에 수납하고, 필요한 공구를 선택하여 자동으로 교환해 주는 구조로 이루어진다.

공구 매거진은 공작기계의 기능이 고도화됨에 따라 많은 공구를 수납할 수 있도록 형성되며, 공구의 교환시간을 단축하도록 구성된다.

일본특허공개공보 특개평2003-94273호에는 구조가 간단한 자동 공구교환장치가 제공되고 있으며, 도 1 내지 도 2를 참조하여 살펴보면, 다음과 같다.

복수의 포트(19)는 공구 매거진(21)에 판스프링 형태의 포트 유지구(37)에 착탈 가능하게 장착되는데, 포트 유지구(37) 내측에 구비된 돌기(A)가 포트(19) 일측면에 구비된 홈(미도시)이 맞물림에 따라 보다 안정적으로 장착시킬 수 있다. 또한, 소정 위치(39)에 도달한 포트(19)는 선회 수단에 의해 공구 매거진(41)의 내측을 향하여 90°선회한다. 이때, 선회 수단은 포트(19)를 잡아 직선 방향으로 이동시키는 제1실린더 장치(41)와, 제1실린더 장치(41)를 선회축(43)을 중심으로 하는 제2실린더 장치(45)로 이루어진다.

상세하게, 제1실린더 장치(41)는 피스톤에 연결되는 가동부재(41a)를 진퇴시키고, 포트(19)를 협지부재(41b,41c) 사이에 끼운 다음, 포트(19)가 탈거되지 않도록 한다. 제2실린더 장치(45)는 피스톤 로드(45a)의 선단이 제1실린더 장치(41)의 바닥부에 피벗 결합되고, 피스톤 로드(45a)가 제2실린더 장치(45)에 끌리는 동작에 따라 포트(19)를 협지한 제1실린더 장치(41) 전체가 선회축(43)을 중심으로 90°선회한다.

따라서, 포트(19)는 판 스프링 형태의 포트 유지구(37)로부터 강제적으로 탈거되고, 공구 매거진(21)의 내측에 설치되는 레스트(47)에 접합하도록 위치되며, 포트(19)에 장착된 공구의 축 선은 주축(7)과 평행하게 되며, 교환 암(23)의 진퇴 움직입과 회전 움직임에 따라 공구 교환이 이루어진다. 공구 교환 후, 포트(19)를 역방향에 선회시키고 공구 매거진(21)에 되돌린다.

그러나, 종래 기술에 따른 자동 공구교환장치는 판 스프링의 돌기와 포트의 홈이 원활하게 형합시키기 위하여 포트를 제1실린더 장치에 의해 직선 이동시킨 다음, 제2실린더 장치에 의해 회전 이동시키기 때문에 포트의 착탈 동작이 복잡하여 동작 시간이 늘어나고, 두 개의 실린더 장치가 장착됨에 따라 생산 비용이 높아지는 문제점이 있다.

따라서, 제1실린더 장치를 생략할 수도 있지만, 판 스프링의 돌기와 포트의 홈을 원활하게 형합시키기 어렵고, 이로 인하여 포트를 안정적으로 지지하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 포트를 공구 매거진에 단순 동작에 의해 탈착시킬 수 있는 자동 공구 교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 포트를 공구 매거진에 안정적으로 탈착시킬 수 있는 자동 공구교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 주축을 중심으로 회전 가능하게 설치된 환형의 공구 매거진; 상기 주축과 평행하도록 상기 공구 매거진의 내주면에 위치되고, 공구를 수납하는 복수개의 포트; 상기 공구 매거진의 내주면에 구비되고, 반경 방향으로 돌출된 복수개의 돌기; 상기 포트들의 일측면에 구비되고, 상기 돌기들을 원주 방향으로 탄성 지지하도록 안착시키는 복수개의 수용수단; 및 상기 공구 매거진 내측에 구비되고, 상기 포트를 상기 공구 매거진으로부터 탈착하도록 상기 포트의 일단을 잡아 설정각도로 회전시키는 회전장치;를 포함하는 자동 공구교환장치를 제공한다.

본 발명에 따른 자동 공구교환장치는 공구 매거진 측의 돌기가 포트 측의 수용수단에 원주 방향으로 탄성 지지되고, 포트를 공구 매거진으로부터 탈착시키기 위하여 포트를 잡고 회전시키는 회전장치만 구비되기 때문에 간단한 회전 동작만으로 포트를 공구 매거진으로부터 탈착시킬 수 있어 작동 시간을 단축하고, 직선 이동을 위한 장치를 생략할 뿐 아니라 구조가 간단해짐에 따라 생산 비용을 절감시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 자동 공구교환장치는 공구 매거진 측의 돌기가 포트 측의 수용수단에 원주 방향으로 탄성 지지되고, 형합을 안정적으로 유지하기 위하여 돌기 측에 테이퍼부를 구비하는 동시에 원활하게 형합되도록 돌기 측에 라운드부를 구비하기 때문에 포트를 공구 매거진에 안정적으로 탈착시킬 수 있으며, 작동 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동 공구교환장치의 일예가 도시된 도면.
도 2는 도 1에 적용된 선회 수단이 도시된 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 자동 공구교환장치의 일예가 도시된 도면.
도 4는 도 3에 적용된 포트 착탈 구조가 도시된 단면 사시도.
도 5는 도 3에 적용된 포트 착탈 구조가 도시된 단면도.
도 6은 도 3에 적용된 포트 착탈 구조의 돌기가 도시된 사시도.
도 7a 내지 도 7b는 도 6의 주축 방향 및 원주 방향에서 본 도면.
도 8은 도 3에 적용된 포트 착탈 구조의 포트가 도시된 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 자동 공구교환장치의 포트 착탈 동작이 도시된 사시도.

이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 자동 공구교환장치의 일예가 도시된 도면이다.

본 발명에 따른 자동 공구교환장치는 프레임(101) 상에 링 형상의 공구 매거진(106)이 회전 가능하게 장착되며, 상기 공구 매거진(102)의 내주면에 공구들이 장착되는 복수개의 포트(106)가 탈착 가능하게 설치되는데, 상기 공구 매거진(102)의 내주면 측에 구비된 돌기(110)와 상기 포트(106) 측에 구비된 수용수단(120)에 의해 탈착 가능하게 설치된다. 또한, 상기 공구 매거진(102)의 특정 위치로부터 상기 포트(106)를 회전시키는 회전장치(130)와, 상기 회전장치(103)에 의해 회전된 포트(106)를 안착시키는 레스트(Rest : 140)를 더 포함하도록 구성된다.

상기 공구 매거진(102)은 전체적으로 링 형상으로 형성되며, 상기 프레임(101) 상에 회전 가능하게 설치된다. 이때, 상기 프레임(101)의 하부에는 한 쌍의 롤러(103a,103b) 및 구동모터(104)가 구비되고, 상기 롤러들(103a,103b)은 상기 공구 매거진(102)의 하부를 회전 가능하게 지지하며, 상기 구동모터(104)는 상기 공구 매거진(102)의 외주면과 연결된 체인(105)을 구동시킴으로써, 상기 공구 매거진(102)을 회전시키도록 한다. 하기에서 설명될 원주 방향을 비롯한 주축 방향은 상기 공구 매거진(102)을 기준으로 한정된 것이다.

따라서, 상기 공구 매거진(102)이 회전됨에 따라 필요한 공구가 장착된 포트(106)가 특정 위치에 위치되면, 상기 회전장치(130)에 의해 회전된 다음, 상기 레스트(140)에 안착되도록 작동된다.

도 4 내지 도 5는 도 3에 적용된 포트 착탈 구조가 도시된 도면이다.

상기 포트(106)는 공구가 장착될 수 있는 홀(H)이 중심에 구비된 중공축 형태로 형성되는데, 공구가 장착되는 내주면은 단차진 원통형상으로 형성되지만, 상기 회전장치(130 : 도 9에 도시)에 의해 손쉽게 잡을 수 있도록 외주면은 사각통형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 포트(106)의 외측면 양쪽에는 한 쌍의 지그용 홈(106a)이 구비되며, 하기에서 설명될 회전장치(130 : 도 9에 도시)의 지그용 돌기들(131a : 도 9에 도시)과 맞물리도록 하여 상기 포트(106)의 회전 이동 시에 탈거를 방지할 수 있다. 이러한 포트(106)는 대기 시에 상기 공구 매거진(102)의 내주면에 주축 방향과 평행하도록 위치되며, 공구 교환시에 회전됨에 따라 상기 레스트(140 : 도 9에 도시)에 주축 방향에 직교하도록 위치된다.

상기 돌기들(110)은 상기 공구 매거진(102)의 내주면을 따라 일정 간격으로 설치되는데, 볼트 체결된다. 따라서, 상기 공구 매거진(102)의 내주면에는 상기 돌기들(110)이 안착될 수 있는 복수개의 고정홈(102a) 및 볼트 체결될 수 있는 복수개의 볼트홀(102h)이 구비되고, 상기 돌기들(110)도 마찬가지로 볼트 체결될 수 있는 볼트홀(110h)이 구비되며, 상기 돌기들(110)의 볼트홀(110h)에 볼트 머리가 완전히 안착될 수 있도록 구성된다.

따라서, 상기 돌기들(110)은 상기 공구 매거진(102)의 고정홈들(102a)에 안착된 다음, 상기 돌기(110)로부터 상기 공구 매거진(102)을 향하여 볼트가 체결된다.

도 6은 도 3에 적용된 포트 착탈 구조의 돌기가 도시된 사시도이고, 도 7a 내지 도 7b는 도 6의 주축 방향 및 원주 방향에서 본 도면이다.

상기 돌기들(110)은 전체적으로 사각 형태의 돌기 형상으로 형성되는데, 상면 및 이와 맞닿는 네 개의 측면들이 이루는 모서리 부분은 직교하는 반면, 하면 및 이와 맞닿는 네 개의 측면들이 이루는 모서리 부분은 경사지게 형성된 한 쌍의 라운드부(111,112) 또는 완만하게 형성된 한 쌍의 테이퍼부(113,114)로 구성된다.

도 4를 추가로 참조하여 살펴보면, 상기 포트(106)가 상기 돌기(110)에 장착된 경우, 상기 공구 매거진(102)의 주축 방향 및 원주 방향을 기준으로 설명하면, 다음과 같다.

상기 라운드부들(111,112)은 상기 돌기(110)의 원주 방향 양측면과 하면이 이루는 모서리 부분에 서로 마주보도록 위치하는데, 상기 포트(106)의 중심축과 직교하도록 위치된다.

상기 테이퍼부들(113,114)은 상기 돌기(110)의 주축 방향 양측면과 하면이 이루는 모서리 부분에 서로 마주 보도록 위치하는데, 대기 시에 상기 포트(106)의 중심축과 평행하도록 위치된다. 이때, 상기 테이퍼부들(113,114)의 연장선이 이루는 각도(α)는 60 ~ 90°범위로 한정될 수 있다.

따라서, 상기 돌기(110)의 라운드부들(111.112) 및 테이퍼부들(113,114)이 하기에서 설명될 수용수단(120)에 손쉽게 안착되도록 할 뿐 아니라 탈거되는 것을 방지할 수 있으며, 하기에서 자세히 설명하기로 한다.

도 8은 도 3에 적용된 포트 착탈 구조의 포트가 도시된 사시도이다.

상기 수용수단(120)은 상기 포트(106)의 상면에 원주 방향으로 일정 간격을 두고 구비된 한 쌍의 격벽(121,122)과, 상기 격벽들(121,122)에 장착되는 한 쌍의 볼 플런저(123,124)와, 상기 포트(106)의 상면에 주축 방향으로 일정 간격을 두고 구비된 한 쌍의 단차부(125,126)를 포함하도록 구성된다.

상기 격벽들(121,122)은 상기 포트(106)의 상면 선단에 구비되는데, 상기 공구 매거진(102)의 원주 방향으로 일정 간격을 유지하도록 구비되며, 상기 돌기들(110 : 도 6에 도시)의 라운드부들(111,112 : 도 7a에 도시)과 맞닿도록 위치된다. 이때, 상기 격벽들(121,122)은 상기 볼 플런저들(1123,124)이 노출될 수 있도록 원주 방향으로 관통된 홀들(121h,122h)이 구비되고, 상기 볼 플런저들(123,124)이 볼트 체결될 수 있도록 볼트홀들이 구비된다.

상기 볼 플런저들(123,124)은 상기 격벽들(121,122)의 홀(121h,122h)에 노출될 수 있도록 완만한 곡면을 가진 볼들(123a,124a)과, 상기 볼들(123a,124a)을 탄성 지지할 수 있는 스프링들(123b,124b)을 포함하도록 구성된다. 물론, 상기 볼 플런저들(123,124)은 볼들(123a,124a)과 스프링들(123b,124b)을 지지할 수 있는 다양한 형태의 외관으로 구성될 수 있으며, 본 발명에서는 직육면체 형상으로 구성될 수 있다.

상기 단차부들(125,126)은 상기 포트(106)의 상면 선단에 상기 격벽들(121,122)과 직교하도록 구비되는데, 상기 공구 매거진(102)의 주축 방향으로 일정 간격을 유지하도록 구비되며, 상기 돌기들(110 : 도 6에 도시)의 테이퍼부들(113,114 : 도 7b에 도시)과 맞닿도록 위치된다. 물론, 상기 단차부들(125,126)은 상기 포트(106)의 상면보다 낮도록 형성된다. 이때, 상기 단차부들(125,126)은 상기에서 설명한 돌기(110)의 테이퍼부들(113,114)과 맞닿도록 소정 각도의 경사면으로 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 격벽들(121,122)과 단차부들(125,126) 사이에 형성된 소정의 홈에 상기 돌기(110 : 도 6에 도시)가 안착될 수 있으며, 상기 격벽들(121,122) 내측에 노출되도록 탄성 지지된 상기 볼들(123a,124a)에 상기 돌기(110 : 도 6에 도시)가 원주 방향으로 탄성 지지될 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 자동 공구교환장치의 포트 착탈 동작이 도시된 사시도이다.

상기 회전장치(130)는 상기 공구 매거진(102) 내측에 위치하는데, 상기 포트(106)를 잡고 상기 공구 매거진(102)의 정해진 위치로부터 소정 각도로 회전시킬 수 있도록 구성된다. 이러한 회전장치(130)는 로봇 핸드(131)와, 유압 실린더(132)와, 기어 세트(133)를 포함하도록 간단하게 구성될 수 있으며, 90°로 회전시킬 수 있도록 구성된다.

상기 로봇 핸드(131)는 상기 공구 매거진(102)의 특정 위치에 있는 포트(106)의 일단을 양측에서 잡은 다음, 상기 공구 매거진(102) 내측으로 회전시킬 수 있도록 설치된다. 이때, 상기 로봇 핸드(131)는 상기 포트(106)의 지그용 홈들(106a)과 맞물릴 수 있도록 서로 마주보는 면에 한 쌍의 지그용 돌기(131a)가 구비될 수 있으며, 상기 포트(106)의 일단을 잡을 수 있도록 서로 마주보는 면이 상기 포트(106)를 향하여 모이도록 움직일 수 있다. 물론, 상기 로봇 핸드(131)가 상기 포트(106)의 일단을 향하여 모이거나, 멀어지도록 움직이는 동력은 하기의 유압 실린더(132) 이외에 다른 모터 등을 사용하여 구현될 수 있다.

상기 유압 실린더(132)는 상기 로봇 핸드(131) 하측에 구비되는데, 유압에 의해 직선 왕복 이동하는 동력을 발생시킬 수 있다.

상기 기어 세트(133)는 상기 로봇 핸드(131)와 유압 실린더(132) 사이에 구비되는데, 랙(Rack)과 피니언(Pinion) 등의 구조를 적용함에 따라 상기 유입 실린더(132)의 왕복 직선 운동을 상기 로봇 핸드(131)에 소정 각도의 왕복 회전 운동으로 동력을 전달할 수 있다.

따라서, 상기 로봇 핸드(131)가 상기 포트(106)의 일단을 향하여 모이면, 상기 로봇 핸드(131)의 지그용 돌기(131a)가 상기 포트(106)의 지그용 홈(106a)에 맞물리고, 상기 유압 실린더(132)가 작동됨에 따라 상기 로봇 핸드(131)가 회전되면, 상기 포트(106)의 일단을 기준으로 90° 회전됨에 따라 상기 공구 매거진(102) 측의 돌기(110)로부터 상기 포트(106) 측의 수용수단이 탈거된다.

상기 레스트(140)는 상기 회전장치(103)에 의해 회전된 포트(106)의 다른 일단이 투입된 다음, 상기 포트(106)의 다른 일단 상하면을 잡아주도록 구성되는데, 금속 재질의 포트(106)를 보다 안정적으로 안착시킬 뿐 아니라 마찰 및 마모를 줄이기 위하여 일종의 엔지니어링 플라스틱으로 제작된 한 쌍의 안착부(141)를 구비할 수 있다.

따라서, 상기 포트(106)의 일단이 상기 회전장치(130)에 의해 회전되면, 상기 포트(106)의 다른 일단이 상기 레스트(140)에 안착되고, 미도시된 교환 암이 회전 또는 직선 이동됨에 따라 상기 포트(106)에 끼워진 공구를 꺼내어 갈 수 있도록 동작된다.

상기와 같이 구성된 자동 공구교환장치의 동작을 도 8과 도 9를 참조하여 살펴보면, 다음과 같다.

먼저, 공구들은 각각 상기 포트들(106)에 장착되고, 상기 포트들(106)은 상기 공구 매거진(102)의 내측면에 장착되며, 상기 공구 매거진(102)은 주축을 중심으로 회전되고 있다. 이때, 상기 공구 매거진(102) 측의 돌기(110)가 상기 포트(106) 측의 수용수단에 원주 방향으로 탄성 지지되도록 끼워지도록 고정된다. 즉, 상기 돌기(110)의 라운드부(111,112) 및 테이퍼부(113,114)가 상기 포트(106)의 격벽들(121,122) 및 단차부들(125,126)과 맞닿도록 끼워지고, 상기 돌기(110)의 원주방향 측면이 상기 볼 플런저(123,124)의 볼(123a,124a)에 의해 원주 방향으로 탄성 지지되도록 맞물려 있어 손쉽게 탈거되는 것을 방지할 수 있다.

그런데, 필요한 공구가 장착된 포트(106)가 상기 회전장치(130)에 의해 탈착될 수 있는 특정 위치에 도달하면, 상기 공구 매거진(102)의 회전이 중단되고, 특정 포트(106)를 상기 공구 매거진(102)으로부터 탈거시킨 다음, 상기 레스트(140)로 안착시킨다.

상세하게, 상기 로봇 핸드(131)는 상기 포트(106)의 일단을 향하여 모이고, 상기 로봇 핸드(131)의 지그용 돌기(131a)가 상기 포트(106)의 지그용 홈(106a)에 맞물리면, 상기 유압 실린더(132)가 작동됨에 따라 상기 로봇 핸드(131)를 상기 공구 매거진(102)의 내측으로 90° 회전시킨다. 이때, 상기 포트(106)의 일단을 기준으로 일방향 회전되면, 상기 포트(106)의 다른 일단 즉, 상기 포트(106)의 일측면에 구비된 격벽들(121,122)과 단차부들(125,126)이 상기 돌기(110)로부터 탈거된다. 물론, 상기 돌기(110)의 테이퍼부들(113,114)이 상기 포트(106)의 회전 방향을 고려하여 상기 포트(106)의 단차부들(125,126)과 마찬가지로 경사지도록 형성됨에 따라 원활하게 탈거될 수 있다.

상기 돌기(110)로부터 탈거된 다음, 상기 포트(106)의 상하면이 상기 레스트(140)에 안착되고, 미도시된 교환암에 의해 상기 포트(106)로부터 공구가 꺼내어지도록 작동된다.

이후, 해당 공구가 다시 상기 레스트(140) 상에 위치된 포트(106)에 장착되면, 상기 포트(106)를 상기 레스트(140)로부터 탈거시킨 다음, 상기 공구 매거진(102)에 장착시킨다.

상세하게, 상기 로봇 핸드(131)는 상기 포트(106)의 일단을 잡고 있는 상태를 유지하며, 상기 유압 실린더(132)가 작동됨에 따라 상기 로봇 핸드(131)를 상기 공구 매거진(102)의 내주면으로 90°회전시킨다. 이때, 상기 포트(106)의 일단을 기준으로 반대 방향으로 회전되면, 상기 포트(106)의 상하면이 상기 레스트(140)로부터 탈거되고, 상기 포터(106)의 다른 일단 즉, 상기 포트(106)의 일측면에 구비된 격벽들(121,122)과 단차부들(125,126)이 상기 돌기(110)에 장착된다. 마찬가지로, 상기 돌기(110)의 테이퍼부(113,114)가 상기 포트(106)의 회전 방향을 고려하여 상기 포트(106)의 단차부들(125,126)과 마찬가지로 경사지도록 형성됨에 따라 원활하게 장착될 수 있다. 또한, 상기 돌기(110)가 상기 포트(106) 측의 격벽들(121,122)과 단차부들(125,126)에 안착될 뿐 아니라 볼 플런저들(123,124)에 의해 탄성 지지됨에 따라 일정 크기의 외력이 작용하지 않는 이상 손쉽게 탈거되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 상기 포트(106)가 특정 위치에 있는 돌기(110)에 다시 장착되면, 상기 로봇 핸드(131)는 상기 포트(106)의 일단으로부터 벌어지고, 상기 공구 매거진(102)이 다시 회전되며, 다음 공정에서 필요한 공구를 상기와 같은 방법으로 자동으로 교환하여 사용할 수 있다.

102 : 공구 매거진 106 : 포트
110 : 돌기 120 : 수용수단
121,122 : 격벽 123,124 : 볼 플런저
125,126 : 단차부 130 : 회전장치

Claims

주축을 중심으로 회전 가능하게 설치된 환형의 공구 매거진;
상기 주축과 평행하도록 상기 공구 매거진의 내주면에 위치되고, 공구를 수납하는 복수개의 포트;
상기 공구 매거진의 내주면에 구비되고, 반경 방향으로 돌출된 복수개의 돌기;
상기 포트들의 일측면에 구비되고, 상기 돌기들을 원주 방향으로 탄성 지지하도록 안착시키는 복수개의 수용수단; 및
상기 공구 매거진 내측에 구비되고, 상기 포트를 상기 공구 매거진으로부터 탈착하도록 상기 포트의 일단을 잡아 설정각도로 회전시키는 회전장치;를 포함하는 자동 공구교환장치.
제1항에 있어서,
상기 회전장치는,
상기 포트의 일단을 잡아주는 로봇 핸드와,
상기 로봇 핸드에 동력을 제공하는 유압 실린더와,
상기 로봇 핸드와 유압 실린더 사이에 구비되어 동력을 소정 각도의 왕복 회전력으로 전달하는 기어 세트를 포함하는 자동 공구교환장치.
제2항에 있어서,
상기 로봇 핸드는 작동 시에 90°회전되는 자동 공구교환장치.
제2항에 있어서,
상기 포트는 상기 로봇 핸드에 의해 잡히는 일단 양측면에 한 쌍의 지그용 홈이 구비되고,
상기 로봇 핸드는 상기 포트의 지그용 홈들과 맞물리도록 내측면에 한 쌍의 지그용 돌기가 구비된 자동 공구교환장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 공구 매거진의 내주면에는 상기 돌기들이 안착되도록 일정간격을 두고 복수개의 고정홈이 구비된 자동 공구교환장치.
제6항에 있어서,
상기 돌기는 원주 방향에 위치된 한 쌍의 측면을 포함하고,
상기 수용수단은 상기 돌기의 원주 방향 양측면과 맞닿도록 상기 포트의 일측면에 돌출된 한 쌍의 격벽과, 상기 격벽들 내측에 일부 돌출된 볼들이 원주 방향으로 탄성 지지된 한 쌍의 볼 플런저를 포함하는 자동 공구교환장치.
제7항에 있어서,
상기 돌기는 원주 방향 양측면과 하면 사이의 모서리가 둥글게 형성된 라운드부가 구비된 자동 공구교환장치.
제7항에 있어서,
상기 돌기는 원주 방향 양측면과 수직하도록 주축 방향에 위치된 한 쌍의 측면을 더 포함하고,
상기 수용수단은 상기 돌기의 주축 방향 양측면이 안착되도록 상기 포트의 일측면에 상기 격벽과 수직하게 위치된 단차부를 더 포함하는 자동 공구교환장치.
제9항에 있어서,
상기 돌기는 주축 방향 양측면과 하면 사이의 모서리가 설정 각도로 경사진 테이퍼부가 구비되고,
상기 수용수단의 단차부는 상기 돌기의 테이퍼부와 맞물리도록 설정 각도로 경사진 자동 공구교환장치.
제10항에 있어서,
상기 설정각도는 경사진 면들의 연장선이 이루는 각도이며, 60 ~ 90°범위로 한정된 자동 공구교환장치.