KR101487625B1 - High Speed Automatic Tool Changer - Google Patents

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KR101487625B1
KR101487625B1 KR20130137042A KR20130137042A KR101487625B1 KR 101487625 B1 KR101487625 B1 KR 101487625B1 KR 20130137042 A KR20130137042 A KR 20130137042A KR 20130137042 A KR20130137042 A KR 20130137042A KR 101487625 B1 KR101487625 B1 KR 101487625B1
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KR
South Korea
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magazine
spindle
arm
port
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Application number
KR20130137042A
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Korean (ko)
Inventor
이정호
이우송
박성진
Original Assignee
주식회사 성산암데코
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/15506—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling the tool being inserted in a tool holder directly from a storage device (without transfer device)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q2716/00—Equipment for precise positioning of tool or work into particular locations

Abstract

The present invention relates to an automatic tool changer of a machining center. The automatic tool changer of a machining center comprises a tool magazine, a magazine driving unit, a tool spindle, and a main frame. The tool magazine includes a circular magazine disk, and a plurality of tool ports, tool port levers, and spindle coupling portions, which are connected to each other by magazine arms radially formed on the outer peripheral surface of the magazine disk, and to which different tools are fixed. The magazine driving unit includes a magazine rotating shaft and a magazine link arm. The magazine rotating shaft rotates the tool magazine by the power of an ATC electric motor. The magazine link arm moves the tool magazine forward and backward. The tool spindle is positioned on a lower part of the magazine driving unit, is rotated by a spindle electric motor and a spindle shaft, includes a port coupling portion having the same shape as the spindle coupling portion positioned in a straight line, and coupled to the tool port, and clamps a tool to machine a workpiece. The main frame supports the tool magazine, the magazine driving unit, and the tool spindle, is moved forward and backward by a frame arm, and is vertically moved by a ball screw. The automatic tool changer of a machining center includes the tool spindle configured to clamp a tool to machine a workpiece, and the main frame configured to support the tool magazine, the magazine driving unit, and the tool spindle, moved forward and backward by the frame arm, and vertically moved by a frame cylinder, thereby minimizing restrictions on equipment installation caused by a space occupied by the tool magazine, and minimizing time required to change a tool and machine a workpiece by performing tool change and tool clamping at the same time.

Description

고속 자동 공구 교환장치{High Speed Automatic Tool Changer}{High Speed Automatic Tool Changer}

본 발명은 머시닝 센터의 자동공구교환장치로서, 더욱 세부적으로는 전동모터의 동력에 공구 매거진이 회전 및 직선 운동을 동시에 병행하여 고속으로 공구 교환이 이루어지고 가공부 공구 스핀들에 의하여 클램핑된 공구가 공작물을 가공할 수 있는 고속 자동 공구 교환장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic tool changer of a machining center. More specifically, a tool changer rotates and linearly moves at the same time to the power of an electric motor and a tool is exchanged at a high speed. A tool clamped by a tool spindle To a high-speed automatic tool changer.

일반적으로 머시닝 센터의 자동공구교환장치는 원형의 매거진이 수평으로 구비하여 상기 매거진 원주 방향을 따라 수평 또는 수직으로 이격되어 놓여진 작업물에 가공이 수행된다. 도1은 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0133228호에 기재된 자동공구교환장치로서 이를 참고하면, 매거진의 공구 포트 개수가 늘어날수록 넓은 반경의 매거진이 필요하고 이에 따라, 기기 점유 공간이 커져 설치 장소의 제약이 따르는 문제점이 있다. 그리고, 상기와 같은 원형의 매거진을 구비한 자동공구교환장치의 작동 방법은 공작물이 정지된 상태에서 회전하는 공구가 X축, Y축 Z축 방향으로 이동될 수 있고, 다른 한편으로 공작물이 설치된 테이블이 선형운동 또는 선회운동을 하고 공구가 회전하는 공구가 X축, Y축 Z축 방향으로 이동될 수 있다. 이와 같이 3축으로 공구 매거진 또는 공작물이 각각 움직이거나 공구 매거진과 공작물이 동시에 움직여 공구 교환 및 가공이 이루어진다. 그리고, 공구 매거진이 회전하여 가공하고자 하는 공구를 공수 스핀들에 클램핑하기 위하여 공구 매거진에서 공구를 분리한 후 공구 스핀들에 결합하는 과정으로 인하여, 공구 교환 및 가공에 소요되는 시간이 지연되는 문제점이 있다.In general, an automatic tool changer of a machining center is provided with a circular magazine horizontally, and machining is performed on a workpiece horizontally or vertically spaced along the circumferential direction of the magazine. 1 is an automatic tool changer disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0133228. As the number of tool ports of a magazine increases, a magazine having a larger radius is required. As a result, There is a problem in that it is a problem. A method of operating an automatic tool changer having a circular magazine as described above is characterized in that a tool rotating in a state in which the workpiece is stopped can be moved in the X and Y axis Z axis directions and on the other hand, This linear motion or pivoting motion and the tool in which the tool rotates can be moved in the X and Y axis Z axis directions. In this way, the tool magazine or the workpiece moves in three axes, or the tool magazine and the workpiece move at the same time to exchange and process the tool. In addition, there is a problem in that the time required for tool changing and machining is delayed due to the process of rotating the tool magazine to couple the tool to the tool spindle after separating the tool from the tool magazine in order to clamp the tool to be machined to the air spindle.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0133228호(2010.12.23)Korean Patent Publication No. 10-2010-0133228 (December 23, 2010)

본 발명은 공구 매거진이 수직으로 설치되고 전후진 및 회전 운동을 하여, 기기 점유 공간에 따른 설치 제약을 최소화하고 상기 공구 매거진의 공구포트가 공구와 함께 공구 스핀들에 의해 클램핑되어 공구 교환과 공구 클램핑이 동시에 수행되므로 공구 교환 및 가공 시간을 최소화하는 고속 자동 공구 교환장치를 제공함에 있다.The present invention is characterized in that the tool magazine is installed vertically and moves forward and backward and rotationally to minimize the installation constraint according to the space occupied by the tool and the tool port of the tool magazine is clamped by the tool spindle together with the tool, Speed automatic tool changing device that minimizes tool change and machining time.

목적을 달성하기 위한 구성으로는 원형의 매거진 디스크와 상기의 매거진 디스크 외주 면에 방사형으로 구성된 매거진 암에 의해 연결되며 서로 다른 공구가 고정되는 다수 개의 공구 포트와 공구 포트 레버 및 스핀들 결합부로 구성되는 공구 매거진과 ATC 전동모터의 동력에 의하여 상기의 공구 매거진이 회전하도록 하는 매거진 회전축과 전후진하도록 하는 매거진 링크암 및 매거진 링크 도그로 구성되는 매거진 구동부와 상기 매거진 구동부 하부에 위치하며 스핀들 전동모터와 스핀들 축에 의해 회전 운동하며 일직선상에 위치하는 상기의 스핀들 결합부와 동일한 형상이며 공구 포트와 결합하는 포트 결합부로 구성되어 공구를 클램핑하여 공작물을 가공하는 공구 스핀들 및 상기의 공구 매거진과 매거진 구동부 및 공구 스핀들을 지지하며 프레임 암에 의해 전후진하며, 볼 스크류에 의해 상하 운동하는 메인 프레임으로 이루어진다.A tool having a plurality of tool ports and a tool port lever and a spindle coupling portion which are connected by a magazine disk having a circular shape and radially formed on the outer circumferential surface of the magazine disk and to which different tools are fixed, A magazine driving unit including a magazine rotary shaft for rotating the tool magazine by the power of the magazine and the ATC electric motor and a magazine link arm and a magazine link dog for forward and rearward movement, A tool spindle constituted by a spindle engaging portion rotating in the same direction as the spindle engaging portion located on a straight line and having a port engaging portion engaging with the tool port for clamping the tool to machine the workpiece, and a tool spindle, a magazine driving portion, And Front and rear arms by the darker, comprises a main frame to the vertical movement by the ball screw.

본 발명의 다른 특징으로는, 상기의 공구 포트 레버에 의하여 자동 또는 수동으로 공구 교체 가능하며, 공구 매거진과 공구 스핀들의 중심축이 이루는 각도가 15°이고, 볼 스크류 양측에 프레임 실린더가 구비되어 상하 운동하는 메인 프레임의 균형을 유지하게 한다.According to another aspect of the present invention, a tool can be automatically or manually replaced by the tool port lever, the angle formed by the center axis of the tool magazine and the tool spindle is 15 degrees, and a frame cylinder is provided on both sides of the ball screw, Keeping the mainframe in balance.

본 발명의 또 다른 특징으로는, 공구 스핀들과 공구 매거진의 공구 포트가 결합되어 공구가 결합된 상태로 프레임 암에 의해 공작물로 전진하여 가공을 수행하는 제 1단계와 프레임 암에 의해 공구 스핀들과 공구 매거진이 후진한 후, 메인 프레임 실린더에 의해 상승되는 동시에 매거진 링크암에 의하여 공구 매거진이 전진하여 공구 스핀들과 분리되는 제 2단계와 ATC 전동모터에 의하여 매거진 회전축을 중심으로 공구 매거진이 회전하여 공구가 교체되는 제 3단계와 볼 스크류에 의해 하강함과 동시에 매거진 링크암에 의하여 공구 매거진이 후진하여 공구 스핀들과 결합되는 제 4단계와 상기의 제 4단계가 완료된 후 제 1단계로 회귀하여 반복되어 작동한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a tool spindle, comprising: a first step of engaging a tool spindle and a tool port of a tool magazine to advance a workpiece by a frame arm with the tool engaged, A second step in which the tool magazine is advanced by the magazine link arm and separated from the tool spindle while being raised by the main frame cylinder after the magazine is retracted and the tool magazine is rotated about the magazine rotation axis by the ATC electric motor, A fourth step of lowering the tool magazine by the ball screw and coupling the tool magazine to the tool spindle by the magazine link arm and the fourth step after the fourth step is completed, do.

상기한 바와 같이, 본 발명은 수직으로 설치된 공구 매거진에 의하여, 다 수개의 공구 교환을 위하여 반경이 커지는 공구 매거진의 점유 공간에 따른 기기 설치 제약을 최소화하며, 공구 매거진에서 공구를 분리한 후 공구 스핀들에 결합하기 위한 별도의 과정을 생략하고, 공구 교환과 공구 클램핑이 동시에 수행되므로 공구 교환 및 가공 시간을 최소화하는 효과가 있다.As described above, the present invention minimizes the installation constraint of the tool according to the space occupied by the tool magazine, which has a large radius for exchanging a large number of tools, by vertically installed tool magazines. After the tool is removed from the tool magazine, The tool changing and the tool clamping are performed at the same time, so that the tool changing and machining time are minimized.

도 1은 기존의 공작기계용 자동 공구 교환장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 고속 자동 공구 교환장치의 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 고속 자동 공구 교환장치의 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 고속 자동 공구 교환장치의 공구 포트 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 고속 자동 공구 교환장치의 공구 매거진과 매거진 구동부 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 고속 자동 공구 교환장치의 공구 매거진과 공구 스핀들 결합 단면도.1 is a perspective view of an existing automatic tool changer for a machine tool.
2 is a front view of a high speed automatic tool changer according to the present invention;
3 is a side view of a high speed automatic tool changer according to the present invention;
4 is a front view of a tool pot of a high speed automatic tool changer according to the present invention;
5 is a section view of a tool magazine and a magazine drive of a high speed automatic tool changer according to the present invention.
6 is a sectional view of the tool magazine and the tool spindle engaged in the high speed automatic tool changer according to the present invention.

도 2, 3은 각각 본 발명에 따른 고속 자동 공구 교환장치의 정면도 및 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 고속 자동 공구 교환장치의 공구 포트 정면도, 도 5는 본 발명에 따른 고속 자동 공구 교환장치의 공구 매거진과 매거진 구동부 단면도로서 이를 참고하여 본원 발명의 구성요소를 설명하면 다음과 같다. 머시닝 센터의 자동공구교환장치에 있어서, 원형의 매거진 디스크(11)와 상기의 매거진 디스크(11) 외주 면에 방사형으로 구성된 매거진 암(12)에 의해 연결되며 서로 다른 공구(1)가 고정되는 다수 개의 공구 포트(13)와 공구 포트 레버(14) 및 스핀들 결합부(15)로 구성되는 공구 매거진(10);과 ATC 전동모터(21)의 동력에 의하여 상기의 공구 매거진(10)이 회전하도록 하는 매거진 회전축(22)과 전후진하도록 하는 매거진 링크암(23) 및 매거진 링크 도그(24)로 구성되는 매거진 구동부(20);와 상기 매거진 구동부(20) 하부에 위치하며 스핀들 전동모터(31)와 스핀들 축(32)에 의해 회전 운동하며 일직선상에 위치하는 상기의 스핀들 결합부(15)와 동일한 형상이며 공구 포트(13)와 결합하는 포트 결합부(33)로 구성되어 공구(1)를 클램핑하여 공작물(2)을 가공하는 공구 스핀들(30); 및 상기의 공구 매거진(10)과 매거진 구동부(20) 및 공구 스핀들(30)을 지지하며 프레임 암(41)에 의해 전후진하며, 볼 스크류(42)에 의해 상하 운동하는 메인 프레임(40);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고속 자동 공구 교환장치이다, 또한, 상기의 공구 포트 레버(14)에 의하여 자동 또는 수동으로 공구(1) 교체 가능하며, 공구 매거진(10)과 공구 스핀들(30)의 중심축이 이루는 각도(A)가 15°이다. 그리고, 볼 스크류(42) 양측에 프레임 실린더(43)가 구비되어 상하 운동하는 메인 프레임(40)의 균형을 유지하게 하는 것을 특징으로 한다. 볼 스크류(42)에 의하여 메인 플레임(40)이 상승되면, 매거진 링크암(23)이 매거진 링크 도그(24)의 경사진 면을 따라 이동되면서 공구 매거진(10)이 전진된다. 도 6은 본 발명에 따른 고속 자동 공구 교환장치의 작업 순서에 의한 공구 매거진과 공구 스핀들 결합 단면도로서 이를 참고하여 본원 발명에 따른 고속 자동 공구 교환장치의 작동 방법 및 순서를 설명하면 다음과 같다. 공구 스핀들(30)과 공구 매거진(10)의 공구 포트(13)가 결합되어 공구(1)가 결합된 상태로 프레임 암(41)에 의해 공작물(2)로 전진하여 가공을 수행하는 제 1단계(S10);와 프레임 암(41)에 의해 공구 스핀들(30)과 공구 매거진(10)이 후진한 후, 메인 프레임 실린더(42)에 의해 상승되는 동시에 매거진 링크암(23)에 의하여 공구 매거진(10)이 전진하여 공구 스핀들(30)과 분리되는 제 2단계(S20);와 ATC 전동모터(21)에 의하여 매거진 회전축(22)을 중심으로 공구 매거진(10)이 회전하여 공구(1)가 교체되는 제 3단계(S30);와 볼 스크류(42)에 의해 하강함과 동시에 매거진 링크암(23)에 의하여 공구 매거진(10)이 후진하여 공구 스핀들(30)과 결합되는 제 4단계(S40);와 상기의 제 4단계(S40)가 완료된 후 제 1단계(S10)로 회귀하여 반복되어 작동한다. 세부적으로는, 제 1, 4단계(S10, S40)에서 공구(1)는 공구 스핀들(30)에 클램핑된 상태이고, 제 2, 3단계(S20, S30)에서 공구(1)는 공구 스핀들(30)과 분리된 상태이다. 상술한 바와 같이 공구(1)가 공구포트(13)에 결합된 상태로 공구 스핀들(30)과 결합하여 클램핑되며, 동시에 공구레버(14)에 의하여 공구(1)가 축 이동 없이 매거진 암(12)과 분리되어 공작물(2)의 가공이 수행됨으로써, 가공 시간을 단축할 수 있다.2 is a front view and a side view of a high speed automatic tool changer according to the present invention, FIG. 4 is a front view of a tool port of a high speed automatic tool changer according to the present invention, and FIG. Sectional view of a tool magazine and a magazine drive section of the exchanging apparatus. An automatic tool changer of a machining center comprises a circular magazine disk (11) and a plurality of magazine disks (11) connected by a magazine arm (12) radially formed on the outer circumferential surface of the magazine disk The tool magazine 10 composed of the tool port 13 and the tool port lever 14 and the spindle engaging portion 15 and the tool magazine 10 are rotated by the power of the ATC electric motor 21 A magazine driving unit 20 including a magazine rotating shaft 22 and a magazine link dog 23 and a magazine link dog 24 for moving the magazine rotating shaft 22 forward and backward; a spindle electric motor 31 disposed below the magazine driving unit 20; And a port engaging portion 33 which has the same shape as that of the spindle engaging portion 15 which is rotated by the spindle shaft 32 and is positioned on a straight line and which is engaged with the tool port 13, Tool spindle for clamping and machining workpiece (2) 30; And a main frame 40 supporting the tool magazine 10, the magazine drive unit 20 and the tool spindle 30 and moving up and down by a frame arm 41 and moving up and down by a ball screw 42 (1) is automatically or manually replaced by the tool port lever (14), and the center of the tool magazine (10) and the tool spindle (30) The angle (A) formed by the axis is 15 °. A frame cylinder 43 is provided on both sides of the ball screw 42 to keep the balance of the main frame 40 moving up and down. When the main frame 40 is raised by the ball screw 42, the magazine link arm 23 is moved along the inclined surface of the magazine link dog 24 to advance the tool magazine 10. FIG. 6 is a cross-sectional view of a tool magazine and a tool spindle combined according to an operation sequence of a high-speed automatic tool changer according to the present invention. Referring to FIG. 6, the operation and sequence of a high-speed automatic tool changer according to the present invention will now be described. A first step in which the tool spindle 30 and the tool port 13 of the tool magazine 10 are engaged to advance the workpiece 2 by the frame arm 41 while the tool 1 is engaged, The tool spindle 30 and the tool magazine 10 are retracted by the frame arm 41 and then raised by the main frame cylinder 42 and simultaneously the tool magazine 10 is raised by the magazine link arm 23, The tool magazine 10 is rotated about the magazine rotation axis 22 by the ATC electric motor 21 and the tool 1 is rotated A fourth step S40 in which the tool magazine 10 is lowered by the ball screw 42 and the tool magazine 10 is moved back by the magazine link arm 23 and engaged with the tool spindle 30, ) And the fourth step (S40) are completed, the process returns to the first step (S10) and the operation is repeated. Specifically, in the first and fourth steps S10 and S40 the tool 1 is clamped to the tool spindle 30 and in the second and third steps S20 and S30 the tool 1 is in the tool spindle 30 30). The tool 1 is clamped by being engaged with the tool spindle 30 while being coupled to the tool port 13 as described above and at the same time the tool 1 is not moved by the tool lever 14 to the magazine arm 12 And the machining of the workpiece 2 is performed, so that the machining time can be shortened.

본 발명은 특정의 실시 예 및 적용 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능 하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been shown and described with respect to specific embodiments and applications thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Anyone with knowledge will know easily.

1. 공구 2. 공작물
10. 공구 매거진 11. 매거진 디스크
12. 매거진 암 13. 공구 포트
14. 공구 포트 레버 15. 스핀들 결합부
20. 매거진 구동부 21. ATC 전동모터
22. 매거진 회전축 23. 매거진 링크암
24. 매거진 링크 도그 30. 공구 스핀들
31. 스핀들 전동모터 32. 스핀들 축
33. 포트 결합부 40. 메인 프레임
41. 프레임 암 42. 볼 스크류
43. 프레임 실린더1. Tools 2. Workpiece
10. Tool magazine 11. Magazine disk
12. Magazine arm 13. Tool port
14. Tool port lever 15. Spindle coupling part
20. Magazine drive 21. ATC electric motor
22. Magazine rotation shaft 23. Magazine link arm
24. Magazine link dog 30. Tool spindle
31. Spindle electric motor 32. Spindle shaft
33. Port coupling part 40. Main frame
41. Frame arm 42. Ball screw
43. Frame cylinder

Claims (5)

머시닝 센터의 자동공구교환장치에 있어서,
원형의 매거진 디스크(11)와 상기의 매거진 디스크(11) 외주 면에 방사형으로 구성된 매거진 암(12)에 의해 연결되며 서로 다른 공구(1)가 고정되는 다수 개의 공구 포트(13)와 자동 또는 수동으로 상기 공구(1)를 교체가능한 다수개의 공구 포트 레버(14)와, 다수개의 스핀들 결합부(15)로 구성되는 공구 매거진(10);과
ATC 전동모터(21)의 동력에 의하여 상기의 공구 매거진(10)이 회전하도록 하는 매거진 회전축(22)과 전후진하도록 하는 매거진 링크암(23) 및 매거진 링크 도그(24)로 구성되는 매거진 구동부(20);와
상기 매거진 구동부(20) 하부에 위치하며 스핀들 전동모터(31)와 스핀들 축(32)에 의해 회전 운동하며 일직선상에 위치하는 상기의 스핀들 결합부(15)와 동일한 형상이며 공구 포트(13)와 결합하는 포트 결합부(33)로 구성되어 공구(1)를 클램핑하여 공작물(2)을 가공하며 상기 공구 매거진(10)과 중심축이 이루는 각도(A)가 15°인 공구 스핀들(30); 및
상기의 공구 매거진(10)과 매거진 구동부(20) 및 공구 스핀들(30)을 지지하며 프레임 암(41)에 의해 전후진하며, 볼 스크류(42)에 의해 상하 운동하는 메인 프레임(40);과 상기 볼 스크류(42) 양측에 구비되는 프레임 실린더(43)로 구성되는 것을 특징으로 하는 고속 자동 공구 교환장치.1. An automatic tool changer of a machining center,
A plurality of tool ports (13) connected by a magazine disk (11) having a circular shape and a magazine arm (12) radially formed on the outer circumferential surface of the magazine disk (11) A tool magazine 10 comprising a plurality of tool port levers 14 capable of replacing the tool 1 and a plurality of spindle engaging portions 15;
A magazine rotation shaft 22 for rotating the tool magazine 10 by the power of the ATC electric motor 21 and a magazine drive dog 24 constituted by a magazine link arm 23 and a magazine link dog 24, 20);
The magazine drive unit 20 is disposed below the magazine drive unit 20 and rotates by the spindle electric motor 31 and the spindle shaft 32 and has the same shape as the spindle engagement unit 15 positioned on the straight line. A tool spindle 30 having an angle A of 15 degrees formed by the tool magazine 10 and the central axis, the tool spindle 30 being composed of a coupling port coupling portion 33 and a tool 1 clamping the workpiece 2; And
A main frame 40 supporting the tool magazine 10, the magazine driving unit 20 and the tool spindle 30 and moving up and down by a frame arm 41 and moving up and down by a ball screw 42; And a frame cylinder (43) provided on both sides of the ball screw (42). 삭제delete 삭제delete 삭제delete 원형의 매거진 디스크(11)와 상기의 매거진 디스크(11) 외주 면에 방사형으로 구성된 매거진 암(12)에 의해 연결되며 서로 다른 공구(1)가 고정되는 다수 개의 공구 포트(13)와 공구 포트 레버(14) 및 스핀들 결합부(15)로 구성되는 공구 매거진(10);과, ATC 전동모터(21)의 동력에 의하여 상기의 공구 매거진(10)이 회전하도록 하는 매거진 회전축(22)과 전후진하도록 하는 매거진 링크암(23) 및 매거진 링크 도그(24)로 구성되는 매거진 구동부(20);와, 상기 매거진 구동부(20) 하부에 위치하며 스핀들 전동모터(31)와 스핀들 축(32)에 의해 회전 운동하며 일직선상에 위치하는 상기의 스핀들 결합부(15)와 동일한 형상이며 공구 포트(13)와 결합하는 포트 결합부(33)로 구성되어 공구(1)를 클램핑하여 공작물(2)을 가공하는 공구 스핀들(30); 및 상기의 공구 매거진(10)과 매거진 구동부(20) 및 공구 스핀들(30)을 지지하며 프레임 암(41)에 의해 전후진하며, 볼 스크류(42)에 의해 상하 운동하는 메인 프레임(40);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고속 자동 공구 교환장치에 있어서,
공구 스핀들(30)과 공구 매거진(10)의 공구 포트(13)가 결합되어 공구(1)가 결합된 상태로 프레임 암(41)에 의해 공작물(2)로 전진하여 가공을 수행하는 제 1단계(S10);와
프레임 암(41)에 의해 공구 스핀들(30)과 공구 매거진(10)이 후진한 후, 메인 프레임 실린더(42)에 의해 상승되는 동시에 매거진 링크암(23)에 의하여 공구 매거진(10)이 전진하여 공구 스핀들(30)과 분리되는 제 2단계(S20);와
ATC 전동모터(21)에 의하여 매거진 회전축(22)을 중심으로 공구 매거진(10)이 회전하여 공구(1)가 교체되는 제 3단계(S30);와
볼 스크류(42)에 의해 하강함과 동시에 매거진 링크암(23)에 의하여 공구 매거진(10)이 후진하여 공구 스핀들(30)과 결합되는 제 4단계(S40);와
상기의 제 4단계(S40)가 완료된 후 제 1단계(S10)로 회귀하여 반복되어 작동하는 것을 특징으로 하는 고속 자동 공구 교환장치.A plurality of tool ports 13 connected by a magazine disk 11 having a circular shape and a magazine arm 12 radially formed on the outer circumferential surface of the magazine disk 11 and to which different tools 1 are fixed, A tool magazine 10 including a spindle engaging portion 14 and a spindle engaging portion 15; a magazine rotating shaft 22 for rotating the tool magazine 10 by the power of the ATC electric motor 21; A magazine driving unit 20 including a magazine link arm 23 and a magazine link dog 24 for allowing the spindle motor 23 and the spindle shaft 32 to be positioned below the magazine driving unit 20, And a port engaging portion 33 having the same shape as that of the spindle engaging portion 15 located on a straight line and engaging with the tool port 13 to clamp the tool 1 and to machine the workpiece 2 A tool spindle 30; And a main frame 40 supporting the tool magazine 10, the magazine drive unit 20 and the tool spindle 30 and moving up and down by a frame arm 41 and moving up and down by a ball screw 42 Wherein the high speed automatic tool changer comprises:
A first step in which the tool spindle 30 and the tool port 13 of the tool magazine 10 are engaged to advance the workpiece 2 by the frame arm 41 with the tool 1 engaged, (S10); and
The tool spindle 30 and the tool magazine 10 are retracted by the frame arm 41 and then raised by the main frame cylinder 42 and simultaneously the tool magazine 10 is advanced by the magazine link arm 23 A second step S20 of separating from the tool spindle 30;
A third step S30 in which the tool magazine 10 rotates about the magazine rotation axis 22 by the ATC electric motor 21 to replace the tool 1;
A fourth step S40 in which the tool magazine 10 is lowered by the ball screw 42 and coupled with the tool spindle 30 by the magazine link arm 23;
Wherein the operation returns to the first step (S10) after the completion of the fourth step (S40) and is repeatedly operated.
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