KR101288207B1 - 수치제어 가공기의 소재 공급장치 - Google Patents

수치제어 가공기의 소재 공급장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중량물 소재가 치구에 로딩될 때 장비외부에 별도의 소재공급용 보조장치를 이용하여 소재 로딩/언로딩을 안전하고 신속하게 이루어지게 하며, 치구의 설계를 가공에 맞도록 자유롭게 설계하고 거기에 따른 부가적인 소재공급문제를 해결하여 생산성과 작업안전성을 향상시켜 장비의 운용효율을 극대화 시킬 수 있도록 한 수치제어 가공기의 소재 공급장치를 제공하기 위한 것으로, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 소재를 가공장비의 치구가 구비된 셋업영역으로 공급하기 위한 장치에 있어서, 치구영역의 전방에 배치된 소재 로딩 프레임과; 상기 소재 로딩 프레임의 상부에 위치하여 치구 영역을 향해 슬라이드 왕복 이동가능하게 설치된 로딩 플레이트와; 상기 로딩 플레이트의 상부에 이동 가능하게 탑재되고, 소재를 안착시켜 치구영역으로 이동시키는 워크 플레이트와; 상기 로딩플레이트의 일정 이동지점에서 로딩플레이트를 정지시킴과 동시에 워크 플레이트의 고정을 자동 해제시켜 치구 영역으로의 이송을 가능케 하는 워크 플레이트 멈춤수단을 포함하여 달성된다.
Figure R1020060128234
소재, 공작물, 로딩, 셋업, 워크 플레이트, 클램프, 치구

Description

수치제어 가공기의 소재 공급장치{Workpiece loading device of numerical control machine}
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 수치제어 가공기의 소재 공급장치의 전체적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 수치제어 가공기의 소재 로딩장치 부분의 구성도.
도 3은 도 2의 일측면도.
도 4는 본 발명에 적용되는 워크 플레이트 멈춤유닛의 구성도.
도 5는 도 5의 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 수치제어 가공기의 소재 치구 부분의 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 소재의 로딩 동작을 설명하기 위한 평면 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20: 소재 로팅 프레임
100: 로딩 플레이트
102: 클램프 레버
200: 워크 플레이트
302: 하우징
304: 작동로드
308: 스톱퍼
310: 스프링
500: 치구
510: 안내받이대
520: 위치결정핀
522: 위치결정용 실린더
524:그립퍼
본 발명은 수치제어 가공기 예로, 머시닝센터의 중량물 소재를 장비치구에 로딩(LOADING)하기 위한 이동 시스템에 관한 것으로, 특히 중량물 소재의 로딩 및 언로딩(UNLOADING)을 안전하고, 정밀하게 이루어지게 하여 가공성 향상과 제품 취급을 용이하도록 구성한 수치제어 가공기의 공작물 공급장치에 관한 것이다.
종래의 소재 공급장치는 중량물일 경우 크레인과 로프를 이용하여 치구에 로딩/언로딩하는 방법이 주류를 이룬다.
그러나, 이러한 로딩장치에서는 다음과 같은 문제점이 있다. 그 문제점은,
첫째, 가공소재의 스크래치나 치구의 파손,장비커버의 파손문제가 많이 제기된다.
둘째, 크레인과 로프를 이용한 방법은 불안정한 소재취급 방법으로 작업자의 안전사고 위험이 따른다.
셋째, 치구에 로딩시 미세조정이 어려워 소재의 찍힘과 치구위치결정핀에 소재위치를 맞출시 시간이 많이 소요된다.
넷째, 치구의 설계시 소재 로딩이 쉽도록 단순하게 설계하므로 공정에 맞는 치구설계를 할 수 없고 제약사항이 많다는 것이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 제반적인 사정을 감안하여 창출된 것으로, 중량물 소재가 치구에 로딩될 때 장비외부에 별도의 소재공급용 보조장치를 이용하여 소재 로딩/언로딩을 안전하고 신속하게 이루어지게 하며, 치구의 설계를 가공에 맞도록 자유롭게 설계하고 거기에 따른 부가적인 소재공급문제를 해결하여 생산성과 작업안전성을 향상시켜 장비의 운용효율을 극대화 시킬 수 있도록 한 수치제어 가공기의 소재 공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,
소재를 가공장비의 치구가 구비된 셋업영역으로 공급하기 위한 장치에 있어서,
치구영역의 전방에 배치된 소재 로딩 프레임과;
상기 소재 로딩 프레임의 상부에 위치하여 치구 영역을 향해 슬라이드 왕복 이동가능하게 설치된 로딩 플레이트와;
상기 로딩 플레이트의 상부에 이동 가능하게 탑재되고, 소재를 안착시켜 치구영역으로 이동시키는 워크 플레이트와;
상기 로딩플레이트의 일정 이동지점에서 로딩플레이트를 정지시킴과 동시에 워크 플레이트의 고정을 자동 해제시켜 치구 영역으로의 이송을 가능케 하는 워크 플레이트 멈춤수단을 포함하여 달성된다.
또한 본 발명에 따르면,
워크 플레이트 멈춤수단은,
로딩 플레이트에 고정 설치된 하우징과;
상기 하우징에 길이 방향으로 이동가능하게 설치되고 중앙에 틸팅장공을 갖는 작동로드와;
상기 작동로드에 수직으로 상기 틸팅장공을 삽통하여 스톱볼트를 매개로 연결된 스톱퍼와;
상기 하우징내의 일측에 위치하여 상기 작동로드의 타단을 하우징의 외부로 돌출시키는 힘을 발생시키는 스프링을 포함한다.
또한, 본 발명에 따르면,
상기 로딩 플레이트에는 로딩 플레이트의 위치를 고정 및 해제시키는 클램프 레버가 더 설치된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면,
워크 플레이트의 이송을 안내 및 받이하도록 양측면에 다수의 롤러를 갖고 후단에 이동완료된 워크 플레이트를 지지하는 안내받이대와;
상기 안내받이대를 LM가이드를 통해 치구의 측벽으로 이동시켜 워크 플레이트에 안착된 소재를 위치결정핀으로 밀착시키는 위치결정용 실린더와;
상기 안내받이대로 이송 완료된 워크 플레이트에 안착된 소재를 상,하부 각기 2개소에서 클램핑하도록 유압실린더에 의해 회동 동작하는 그립퍼를 갖는 유압클램프 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 소재 공급장치 및 치구의 실시 예를 도시한 전체구성도이다.
본 발명의 일 실시예의 구성은 도 1에 도시한 바와 같이, 머시닝센터의 전방에 소재 공급용 로딩장치(10)가 위치하고, 소재 공급용 로딩장치(10)의 상부측 워크 플레이트(200)를 이용하여 수동으로 소재(5)를 일측 셋업영역에 위치하는 치구(500)에 공급하게 된다.
머시닝센터내에서는 치구(500)가 자동으로 소재를 정위치에 밀착시키고 유압클램프 유닛(530)으로 클램프하여 최종적으로 치구셋팅을 완료하게 된다.
먼저, 소재 공급용 로딩장치(10)의 구성을 도 2 내지 도 5를 참조하여 살펴본다.
상기 소재 공급용 로딩장치(10)는 소재 로딩 프레임(20)의 상부에 설치된 로딩 플레이트(100)가 구비된다.
로딩 플레이트(100)는 선단에 손잡이(101)를 구비하여 소재 로딩 프레임(20)의 베이스 플레이트(22)와의 사이에 설치된 LM가이드(24)를 통하여 직선 운동가능하게 설치되어 있다. 또한 로딩 플레이트(100)는 도 7과 같이 베이스 플레이트(22)의 상면 중앙 후부에 설치된 보조롤러(26)의 구름 지지를 받을수 있도록 되어 있다.
또한 로딩 플레이트(100)는 일측에 설치되어 회전 조작되는 클램프 레버(102)에 의해 베이스 플레이트(22)측에 고정되게 되어 있다. 따라서 클램프 레버(102)를 풀면 로딩 플레이트(100)는 치구(500)측으로 이동이 가능하게 되고, 클램프 레버(102)를 잠그면 로딩 플레이트(100)가 이동할 수 없는 상태로 고정된다.
또한 상기 로딩 플레이트(100)의 상부 양단에는 워크 플레이트(200)를 이동시키기 위한 워크 플레이트 지지롤러(104)가 배열되어 있다. 따라서 상기 워크 플레이트(200)는 로딩 플레이트(100)의 상면에서 워크 플레이트 지지롤러(104)의 지지를 받으면서 치구(500)측으로 이동이 가능하게 된다.
워크 플레이트(200)는 그의 전단부에 손잡이(201)가 구비되어 있고, 그의 상면에는 다수개의 소재 가이드(202)가 구비되어 있다.
또한 상기 로딩 플레이트(100)는 워크 플레이트(200)를 고정 및 해제시키는 워크 플레이트 멈춤유닛(300)을 구비하고 있다.
상기 워크 플레이트 멈춤 유닛(300)은, 도 4와 도 5 및 도 7에서와 같이 로 딩 플레이트(100)에 고정 설치된 하우징(302)과; 상기 하우징(302)에 길이 방향으로 이동가능하게 설치되고 중앙에 틸팅장공(304a)을 갖는 작동로드(304)와; 상기 작동로드(304)에 수직으로 상기 틸팅장공(304a)을 삽통하여 스톱볼트(306)를 매개로 연결된 스톱퍼(308)와; 상기 하우징(302)내의 일측에 위치하여 상기 작동로드(304)의 타단을 하우징(302)의 외부로 돌출시키는 힘을 발생시키는 스프링(310)으로 구성되어 있다.
따라서 도 5와 같이 스프링(310)력에 의해 작동로드(304)가 전진된 상태에서는 스톱퍼(308)가 하우징(302)에서 돌출하여 워크 플레이트(200)의 고정구멍(200a)에 삽입된다. 따라서 워크 플레이트(208)는 로딩 플레이트(100)에 고정된 상태가 된다.
이 상태에서 도 7에서와 같이 로딩 플레이트(100)를 치구(500)측으로 밀어서 작동로드(304)의 선단부가 치구(500)측에 접촉되면 스프링(310)이 압축되고 틸팅장공(304a)의 위치가 변화면서 스톱핀(306)이 경사진만큼 스톱퍼(308)를 하우징(302)측으로 당기게 되고, 워크 플레이트(200)의 고정구멍(200)에서 스톱퍼(308)가 이탈하므로 로딩 플레이트(100)는 이동이 가능한 상태가 된다.
한편, 치구(500)는,
워크 플레이트(200)의 이송을 안내 및 받이하도록 양측면에 다수의 롤러(512)를 갖고 후단에 이동완료된 워크 플레이트(200)를 지지하는 안내받이대(510)와; 상기 안내받이대(510)를 LM가이드(523)를 통해 치구(500)의 측벽(501)으로 이동시켜 워크 플레이트(200)에 안착된 소재을 위치결정핀(520)으로 밀착시키 는 위치결정용 실린더(522)와; 상기 안내받이대(510)로 이송 완료된 워크 플레이트(200)에 안착된 소재을 상,하부 각기 2개소에서 클램핑하도록 유압실린더(522)에 의해 회동 동작하는 그립퍼(524)를 갖는 유압클램프 유닛(530)을 포함한다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.
먼저, 소재 공급용 로딩장치(10)의 최상부에 구비된 워크 플레이트(200)에 소재(1)가 안착된다.
다음, 로딩 플레이트(100)측 클램프 레버(102)를 풀고 1차로 로딩 플레이트(100)측 손잡이(101)를 잡고 셋업영역내 치구(500)쪽으로 화살표(A) 방향으로 거리(L)만큼 수동 이동 시킨다.
그 다음, 로딩 플레이트(100)의 이동 완료 위치에서 클램프 레버(102)를 이용하여 로딩 플레이트(100)를 클램프 한다.
이때, 워크 플레이트(200)를 잡고 있던 워크 플레이트 멈춤유닛(300)에 의해 로딩플레이트(100)에 록킹된 워크 플레이트(200)의 고정이 자동 해제된다.
즉, 로딩 플레이트(100)의 이동 완료가 끝나기 직전에 도 5 및 도 7에서와 같이 워크 플레이트 멈춤유닛(300)의 작동로드(304)가 안내받이대(510)의 전단면에 접촉하여 후방으로 후퇴하면서 틸팅장공(304a)의 위치변화에 따라 틸팅장공(304a)에 삽입된 스톱핀(306)을 매개로 연결된 스톱퍼(308)가 워크 플레이트(200)의 고정구멍(200a)에서 이탈하여 하우징(302)측으로 들어가므로 워크 플레이트(200)의 고정이 자동 해제된다.
이같이 로딩 플레이트(100)의 이송이 완료되고 워크 플레이트(200)의 고정 해제가 이루어지면, 2차로 워크 플레이트(200)측 손잡이(201)를 잡고 워크 플레이트(200)를 치구(500)안으로 완전히 밀어 넣는다. 이때 워크 플레이트(200)는 소재 로딩장치(10)와 완전분리가 되어 도 6과 같이 치구(500)내에 배치된다.
다음, 로딩 플레이트(100)의 클램프 해제후 로딩장치(10)의 초기위치로 이동시킨다.
치구(500)내부로 투입된 소재와 워크 플레이트(200)는 작업자가 치구클램프 버튼(미도시)을 누르면 자동으로 장비도어(미도시)가 닫히고 유압클램프유닛(530)의 유압실린더(522)에 연결된 그립퍼(524)로 클램프를 하게 되고, 이때 소재의 정위치는 2개의 위치결정핀(520)에 의해 결정된다.
이같이, 셋업영역에서 소재의 클램핑이 완료되면 다음으로 도시안된 자동팰릿교환장치(APC)에 의해 소재는 가공영역으로 투입되어 가공작업이 이루어진다.
가공작업이 끝난 소재은 다시 셋업영역으로 위치하고 자동으로 언클램프 된다. 그 이후 소재 언로딩시는 로딩의 반대순서로 동작된다.
이같이 소재의 로딩장치와 클램프장치에 의해 소재의 공급 및 클램프 셋업이 이루어질 경우 다음과 같은 장점을 갖게 된다.
첫째, 가공소재의 스크래치나 치구의 파손, 장비커버의 파손문제가 발생되지 않는다.
둘째, 크레인과 로프를 이용한 방법에 비해 안정된 소재의 취급으로 작업자의 안전을 도모할 수 있다.
셋째, 치구에 로딩시 미세조정이 가능하면 소재의 찍힘이 없고 치구위치결정 시간이 단축된다.
넷째, 치구의 설계시 소재 로딩이 쉽도록 단순하게 설계하므로 공정에 맞는 치구설계를 할 수 있다.
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 수치제어 가공기의 소재 공급장치에 따르면, 워크 플레이트상에 소재을 안착시킨 후 로딩플레이트와 워크 플레이트를 순차적으로 치구측으로 밀어넣어서 중량물인 소재이 치구에 쉽고 간단하에 클램핑됨으로써 셋업 작업을 작업자가 안전하고 간단하게 완료할 수 있다.
또한 장비내에서 중량물소재의 정위치 셋팅과 안전한 작업이 이루어져 로딩시간도 줄일수 있고, 취급방법을 고려한 비정상적인 치구를 설계하지 않아도 되며, 치구의 설계를 가공공정위주로 자유롭게 설계할 수 있는 장점을 갖는다.

Claims (4)

  1. 소재를 가공장비의 치구가 구비된 셋업영역으로 공급하기 위한 장치에 있어서,
    치구영역의 전방에 배치된 소재 로딩 프레임(20)과;
    상기 소재 로딩 프레임(20)의 상부에 위치하여 치구 영역을 향해 슬라이드 왕복 이동가능하게 설치된 로딩 플레이트(100)와;
    상기 로딩 플레이트(100)의 상부에 이동 가능하게 탑재되고, 소재를 안착시켜 치구영역으로 이동시키는 워크 플레이트(200)와;
    상기 로딩플레이트(100)의 일정 이동지점에서 로딩플레이트(100)를 정지시킴과 동시에 워크 플레이트(200)의 고정을 자동 해제시켜 치구 영역으로의 이송을 가능케 하는 워크 플레이트 멈춤수단을 포함하되,
    워크 플레이트 멈춤수단은,
    로딩 플레이트(100)에 고정 설치된 하우징(302)과;
    상기 하우징(302)에 길이 방향으로 이동가능하게 설치되고 중앙에 틸팅장공(304a)을 갖는 작동로드(304)와;
    상기 작동로드(304)에 수직으로 상기 틸팅장공(304a)을 삽통하여 스톱볼트(306)를 매개로 연결된 스톱퍼(308)와;
    상기 하우징(302)내의 일측에 위치하여 상기 작동로드(304)의 타단을 하우징(302)의 외부로 돌출시키는 힘을 발생시키는 스프링(310)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수치제어 가공기의 소재 공급장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 로딩 플레이트(100)에는 로딩 플레이트(100)의 위치를 고정 및 해제시키는 클램프 레버(102)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 수치제어 가공기의 소재 공급장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 치구(500)는,
    워크 플레이트(200)의 이송을 안내 및 받이하도록 양측면에 다수의 롤러(512)를 갖고 후단에 이동완료된 워크 플레이트(200)를 지지하는 안내받이대(510)와;
    상기 안내받이대(510)를 LM가이드(523)를 통해 치구(500)의 측벽(501)으로 이동시켜 워크 플레이트(200)에 안착된 소재를 위치결정핀(520)으로 밀착시키는 위치결정용 실린더(522)와;
    상기 안내받이대(510)로 이송 완료된 워크 플레이트(200)에 안착된 소재를 상,하부 각기 2개소에서 클램핑하도록 유압실린더(522)에 의해 회동 동작하는 그립퍼(524)를 갖는 유압클램프 유닛(530)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수치제어 가 공기의 소재 공급장치.
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