KR101665339B1 - 소재 자동 공급 및 회수 기능을 갖는 씨엔씨 가공기계 - Google Patents

소재 자동 공급 및 회수 기능을 갖는 씨엔씨 가공기계 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소재 자동 공급 및 회수 기능을 갖는 씨엔씨 가공기계에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 상부 원주상에 등각 위치로 소재 안착부(12)을 갖는 소재 이송용 회전판(10)을 등각 회전시키도록 마련하되, 상기 소재 이송용 회전판 외측에 소재를 소재 안착부에 공급하는 소재 공급수단(20)과, 상기 소재 안착부에 공급된 소재를 정위치로 안착 점검하는 소재 안착 확인수단(30)과, 상기 소재 안착부의 소재를 X,Y,Z축 방향으로 이동하는 가공툴(45)에 의해 가공하는 CNC 가공수단(40) 및 가공 완료된 소재를 소재 안착부(12)에서 회수하는 소재 회수수단(50)을 순차 구성하여 종래 작업자가 가공 전후로 소재를 수동으로 공급 및 회수하는 작업에 비해 소재 공급, 가공 및 회수 과정을 자동으로 행하므로 작업성 및 생산성이 크게 개선하도록 하는데 그 특징이 있다.

Description

소재 자동 공급 및 회수 기능을 갖는 씨엔씨 가공기계{CNC machine}
본 발명은 씨엔씨 가공기계에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 상부 원주상에 등각 위치로 소재 안착부을 갖는 소재 이송용 회전판을 등각 회전시키도록 마련하되, 상기 소재 이송용 회전판 외측에 소재를 소재 안착부에 공급하는 소재 공급수단과, 상기 소재 안착부에 공급된 소재를 정위치로 안착 점검하는 소재 안착 확인수단과, 상기 소재 안착부의 소재를 X,Y,Z축 방향으로 이동하는 가공툴에 의해 가공하는 CNC 가공수단 및 가공 완료된 소재를 소재 안착부에서 회수하는 소재 회수수단을 순차 구성하여 소재 공급, 가공 및 회수 과정을 자동으로 행하므로 작업성 및 생산성이 우수한 소재 자동 공급 및 회수 기능을 갖는 씨엔씨 가공기계에 관한 것이다.
일반적으로 씨엔씨(CNC : Computer Numerical Control) 가공기계는 프로그램, 즉 엔시코드 입력에 의해 X,Y,Z축 서보모터를 구동시키므로 가공툴에 의해 소재를 원하는 형상으로 자동 가공하는 기계이다.
이와 같은 씨엔씨 가공기계는 작업 테이블 상부에 소재를 고정 설치한 후 가공툴에 의해 가공 작업을 수행하게 되는 것이다.
즉, 작업자가 가공툴에 의한 작업 전,후로 소재를 작업 테이블 상부에 고정 설치하고, 가공 완료 후 다시 고정 상태를 해제하여 회수하는 작업을 반복 해야하는 것이다.
이와 같이 종래 씨엔씨 가공기계는 작업자가 소재를 작업 테이블 상부에 수동으로 공급, 회수하는 작업을 매번 반복 행하여야 하기 때문에 작업성이 크게 저하될 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
더우기 상기 소재를 작업 테이블 상부에 고정하는 작업이 매우 복잡하여 많은 시간이 소요되기 때문에 작업의 번거로움은 물론 생산성이 크게 저하되는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라 작업자가 소재를 작업 테이블의 정 위치로 매번 오차 없이 반복하여 설치하는 것이 곤란하여 작업 오차, 즉 소재의 가공 불량을 발생할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
특허출원 제10-2003-0090232호 특허출원 제10-2009-0018440호
본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 상부 원주상에 등각 위치로 소재 안착부을 갖는 소재 이송용 회전판을 등각 회전시키도록 마련하되, 상기 소재 이송용 회전판 외측에 소재를 소재 안착부에 공급하는 소재 공급수단과, 상기 소재 안착부에 공급된 소재를 정위치로 안착 점검하는 소재 안착 확인수단과, 상기 소재 안착부의 소재를 X,Y,Z축 방향으로 이동하는 가공툴에 의해 가공하는 CNC 가공수단 및 가공 완료된 소재를 소재 안착부에서 회수하는 소재 회수수단을 순차 구성하여 소재 공급, 가공 및 회수 과정을 자동으로 행하므로 작업성 및 생산성을 우수하게 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 소재를 가공툴의 가공 위치로 일정하게 반복하여 공급할 수 있어 가공툴에 의한 가공 정밀도 향상 및 가공 불량을 방지하도록 하는데 그 목적이 있다.
이러한 본 발명은 상부 원주상의 등각 위치로 소재 안착부을 형성하여 제1 서보모터에 의해 소재 안착부의 간격 만큼 등각 회전하면서 소재를 회전 이동시키는 소재 이송용 회전판을 마련하고,
상기 소재 이송용 회전판 외측에 등각 위치로 설치 구성하되, 소재를 소재 안착부으로 자동 공급하는 소재 공급수단과, 상기 소재 안착부에 공급된 소재를 승하강 실린더의 로드가 승하강하면서 가압하여 소재 안착부에 정 위치로 삽입 안착되게 확인하는 소재 안착 확인수단과,상기 소재 안착부의 소재를 X,Y,Z 축 방향으로 이동하는 가공툴에 의해 가공하는 CNC 가공수단 및, 상기 가공 완료된 소재를 소재 안착부에서 자동 회수하는 소재 회수수단을 순차 구성함에 그 특징이 있다.
본 발명 상기 소재 공급수단은 소재 적재부에 적층 적재된 소재를 수평 회전시켜 소재 안착부 상부로 이동시키는 제1 회전실린더와 상기 제1 회전실린더 상부에 설치되어 소재를 흡착 또는 탈착하는 제1 진공 흡착구를 승하강 시키는 제1 승하강 실린더에 의해 소재를 소재 안착부으로 자공 공급하도록 구성하고,
상기 소재 회수수단은 소재 안착부의 가공 완료된 소재를 수평 회전시켜 소재 이송용 회전판 외측으로 이동시키는 제2 회전실린더와 상기 제2 회전실린더 상부에 설치되어 소재를 흡착 또는 탈착하는 제2 진공 흡착구를 승하강 시키는 제2 승하강 실린더에 의해 가공 완료된 소재를 소재 안착부에서 자동 회수하도록 구성함에 그 특징이 있다.
본 발명 상기 소재 적재부는 소재를 적층 적재할 수 있는 적재 트레이와, 상기 적재 트레이에 적층 적재된 소재의 하부에 이송 받침판을 설치 구성하되, 상기 이송 받침판은 소재 이송 서버 모터에 수직 연결되어 정,역 회전하는 회전 스크류에 나사 결합하여 소재를 상승 공급하도록 구성함에 그 특징이 있다.
본 발명 상기 소재 이송용 회전판의 소재 안착부에는 바닥에 흡입공을 형성하여 흡입펌프에 의한 흡입력에 의해 소재 안착부에 안착 공급되는 소재를 클램핑하도록 구성함에 그 특징이 있다.
이러한 본 발명은 상부 원주상에 등각 위치로 소재 안착부을 갖는 소재 이송용 회전판을 등각 회전시키도록 마련하되, 상기 소재 이송용 회전판 외측에 소재를 소재 안착부에 공급하는 소재 공급수단과, 상기 소재 안착부에 공급된 소재를 정위치로 안착 점검하는 소재 안착 확인수단과, 상기 소재 안착부의 소재를 X,Y,Z축 방향으로 이동하는 가공툴에 의해 가공하는 CNC 가공수단 및 가공 완료된 소재를 소재 안착부에서 회수하는 소재 회수수단을 순차 구성하여 종래 작업자가 가공 전후로 소재를 수동으로 공급 및 회수하는 작업에 비해 소재 공급, 가공 및 회수 과정을 자동으로 행하므로 작업성 및 생산성이 크게 개선되는 효과를 갖는 것이다.
또한, 본 발명은 소재를 가공툴의 가공 위치로 일정하게 반복하여 공급할 수 있어 가공툴에 의한 가공 정밀도 향상 및 가공 불량을 방지하는 효과를 갖는 것이다.
도 1은 본 발명 장치를 전체적으로 보여주는 정면도.
도 2는 도 1의 요부 확대도.
도 3은 도 1의 측면을 보여주는 요부 확대도.
도 4는 본 발명 장치의 평면을 보여주는 요부 발췌도.
도 5는 본 발명 소재 적재부를 보여주는 평면도.
도 6은 도 5의 트레이를 보여주는 사시도.
이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
본 발명 소재 자동 공급 및 회수 기능을 갖는 씨엔씨 가공기계는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상부 원주상의 등각 위치로 소재 안착부(12)을 형성하여 제1 서보모터(M1)에 의해 소재 안착부(12)의 간격 만큼 등각 회전하면서 소재(2)를 회전 이동시키는 소재 이송용 회전판(10)을 마련하고,
상기 소재 이송용 회전판(10) 외측에 등각 위치로 설치 구성하되, 소재(2)를 소재 안착부(12)으로 자동 공급하는 소재 공급수단(20)과, 상기 소재 안착부(12)에 공급된 소재(2)를 승하강 실린더(32)의 로드(33)가 승하강하면서 가압하여 소재 안착부(12)에 정 위치로 삽입 안착되게 확인하는 소재 안착 확인수단(30)과,상기 소재 안착부(12)의 소재(2)를 X,Y,Z 축 방향으로 이동하는 가공툴(45)에 의해 가공하는 CNC 가공수단(40) 및, 상기 가공 완료된 소재(2)를 소재 안착부(12)에서 자동 회수하는 소재 회수수단(50)을 순차 구성하여 이루어진다.
이때, 상기 소재 공급수단(20)은 소재 적재부(21)에 적층 적재된 소재를 수평 회전시켜 소재 안착부(12) 상부로 이동시키는 제1 회전실린더(25)와 상기 제1 회전실린더 상부에 설치되어 소재를 흡착 또는 탈착하는 제1 진공 흡착구(27)를 승하강 시키는 제1 승하강 실린더(26)에 의해 소재(2)를 소재 안착부(12)으로 자공 공급하도록 구성하고,
상기 소재 회수수단(50)은 소재 안착부(12)의 가공 완료된 소재(2)를 수평 회전시켜 소재 이송용 회전판(10) 외측으로 이동시키는 제2 회전실린더(55)와 상기 제2 회전실린더 상부에 설치되어 소재를 흡착 또는 탈착하는 제2 진공 흡착구(57)를 승하강 시키는 제2 승하강 실린더(56)에 의해 가공 완료된 소재(2)를 소재 안착부(12)에서 자동 회수하도록 구성된다.
또한, 상기 소재 적재부(21)는 소재를 적층 적재할 수 있는 적재 트레이(22)와, 상기 적재 트레이에 적층 적재된 소재(2)의 하부에 이송 받침판(23)을 설치 구성하되, 상기 이송 받침판(23)은 소재 이송 서버 모터(M2)에 수직 연결되어 정,역 회전하는 회전 스크류(24)에 나사 결합하여 소재(2)를 상승 공급하도록 구성된다.
그리고 상기 소재 이송용 회전판(10)의 소재 안착부(12)는 소재(2)가 삽입 되어 고정되게 장착되는 홈 형태로 형성하되, 소재 이송용 회전판(10)에 직접 형성할 수도 있지만 별도 지그에 형성하여 상기 지그를 소재 이송용 회전판(10)에 결합 설치할 수도 있다.
또한, 상기 소재 안착부(12)에는 바닥에 흡입공(13)을 형성하여 흡입펌프(미도시)에 의한 흡입력에 의해 소재 안착부(12)에 안착 공급되는 소재(2)를 클램핑하도록 구성할 수도 있는데, 이 경우 상기 소재 회수수단(50)의 위치에서는 소재(2)를 클램핑하는 흡입력을 제공하지 않아 제2 진공 흡착구(57)에 의한 소재 회수 작동이 원활하도록 함이 바람직하다.
또한, 상기 소재 이송용 회전판(10)은 소재 안착부(12)을 4분할 구조로 형성하고 있으나 이는 4분할 구조에 한정하는 것은 아니라 4분할 이상으로 등각 분할하여 형성할 수도 있으며 이와 같은 단순 구조의 변경 정도는 본 발명의 권리범위에 귀속됨을 밝혀둔다.
미설명부호로서, 5는 본체 프레임, 11은 소재 이송용 회전판(10) 하부의 지지판, 15는 소재 이송용 회전판(10)의 회전축부, 41,42,43은 가공툴(45)을 X,Y,Z 축 방향으로 이동하는 X,Y,Z 축 서보모터를 각각 나타내는 것이다.
다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.
먼저 소재 적재부(21)의 적재 트레이(22)에 가공하고자 하는 소재(2)를 적층 적재하여 준비한다.
이와 같은 상태에서 장치를 작동시키면, 상기 소재 적재부(21)에 적재된 소재(2)를 소재 공급수단(20)이 소재 이송용 회전판(10) 상부의 소재 안착부(12)에 자동 공급한다.
이는 상기 소재 적재부(21)에 적재된 소재(2)를 제1 승하강 실린더(26)에 의해 승하강 하는 제1 진공 흡착구(27)가 흡착하여 상승한 후 제1 회전실린더(25)의 회전에 의해 소재 안착부(12) 상부로 이동시키고, 이 상태에서 다시 상기 제1 승하강 실린더(26)에 의해 제1 진공 흡착구(27)가 소재 안착부(12)에 소재를 안착시킨 후 상승 복귀하는 것이다.
이때, 상기 소재 이송 회전판(10)의 소재 안착부(12) 바닥에 형성된 흡입공(13)이 흡입펌프(미도시)에 의한 흡입력으로 소재 안착부(12)에 안착 공급된 소재(2)를 클램핑한다.
또한, 상기 소재 적재부(21)에 적재된 소재(2)는 하부의 이송 받침판(23)이 소재 이송 서버 모터(M2)에 수직 연결되어 정,역 회전하는 회전 스크류(24)에 나사 결합되어 소재를 차례로 상승시키므로 소재 공급수단(20)에 의해 소재를 연속 공급할 수 있게 되는 것이다.
이와 같이하여 상기 소재 공급수단(20)에 의해 소재 이송용 회전판(10) 상부의 소재 안착부(12)으로 소재(2)가 공급되면, 상기 소재 이송용 회전판(10)을 제1 서보모터(M1)에 의해 소재 안착부(12)의 간격 만큼 등각 회전시킨다.
이와 같이 상기 소재 이송용 회전판(10)이 등각 회전하면, 소재 안착 확인수단(30)에서 승하강 실린더(32)의 로드(33)가 승하강하면서 소재 안착부(12)에 공급된 소재(2)를 가압하여 소재(2)가 소재 안착부(12)에 정 위치로 삽입 안착되도록 확인하게 되는 것이다.
이와 같이 소재 안착을 확인한 후에는 다시 상기 소재 이송용 회전판(10)을 제1 서보모터(M1)에 의해 소재 안착부(12)의 간격 만큼 등각 회전시킨다.
그리고 상기 소재 안착부(12)의 소재(2)를 CNC 가공수단(40)에서 X,Y,Z 축 방향으로 이동하는 가공툴(45)에 의해 가공하게 되는 것이다.
이때, 상기 소재(2)는 가공툴(45)의 가공 위치로 일정하게 반복하여 공급할 수 있어 가공툴에 의한 가공 정밀도 향상 및 가공 불량을 방지하게 되는 것이다.
이와 같이하여 소재(2)의 가공이 완료되면, 상기 소재 이송용 회전판(10)을 제1 서보모터(M1)에 의해 소재 안착부(12)의 간격 만큼 다시 등각 회전시킨다.
이와 같은 상태에서 상기 소재 안착부(12)의 가공 완료된 소재(2)를 소재 회수수단(50)이 소재 이송용 회전판(10) 상부의 소재 안착부(12)에서 자동 회수한다.
이는 상기 소재 안착부(12)의 가공 완료된 소재(2)를 제2 승하강 실린더(56)에 의해 승하강 하는 제2 진공 흡착구(57)가 흡착하여 상승한 후 제2 회전실린더(55)의 회전에 의해 소재 이송용 회전판(10) 상부에서 외측으로 이동시키고, 이 상태에서 다시 상기 제2 승하강 실린더(56)에 의해 제2 진공 흡착구(57)가 하강 및 탈착하면서 가공 완료된 소재(2)를 자동 회수하게 되는 것이다.
이와 같이하여 소재(2)의 회수 작업이 완료되면, 상기 소재 이송용 회전판(10)을 제1 서보모터(M1)에 의해 소재 안착부(12)의 간격 만큼 다시 등각 회전시킨 후 전술한 바와 같이 소재 공급수단(20)에서 소재 안착부(12)에 소재를 자동 공급하여 전술한 과정을 반복 행하면서 연속적으로 작업하게 되는 것이다.
따라서, 본 발명은 상부 원주상에 등각 위치로 소재 안착부을 갖는 소재 이송용 회전판을 등각 회전시키도록 마련하되, 상기 소재 이송용 회전판 외측에 소재를 소재 안착부에 공급하는 소재 공급수단과, 상기 소재 안착부에 공급된 소재를 정위치로 안착 점검하는 소재 안착 확인수단과, 상기 소재 안착부의 소재를 X,Y,Z축 방향으로 이동하는 가공툴에 의해 가공하는 CNC 가공수단 및 가공 완료된 소재를 소재 안착부에서 회수하는 소재 회수수단을 순차 구성하여 종래 작업자가 가공 전후로 소재를 수동으로 공급 및 회수하는 작업에 비해 소재 공급, 가공 및 회수 과정을 자동으로 행하므로 작업성 및 생산성이 크게 개선되는 것이다.
10: 소재 이송용 회전판 12: 소재 안착부
13: 흡입공 M1: 제1 서보모터
20: 소재 공급수단 21: 소재 적재부
22: 트레이 23: 이송 받침판
24: 회전 스크류 25,55: 제1,2 회전실린더
26,56: 제1,2 승하강 실린더 27,57: 제1,2 진공 흡착구
32: 승하강 실린더 30: 소재 안착 확인수단
40: CNC 가공수단 45: 가공툴
50: 소재 회수수단

Claims (4)

  1. 상부 원주상의 등각 위치로 소재 안착부(12)을 형성하여 제1 서보모터(M1)에 의해 소재 안착부(12)의 간격 만큼 등각 회전하면서 소재(2)를 회전 이동시키는 소재 이송용 회전판(10)과;
    상기 소재 이송용 회전판(10) 외측에 등각 위치로 설치 구성하되, 소재(2)를 소재 안착부(12)으로 자동 공급하는 소재 공급수단(20);
    그리고 가공 완료된 소재(2)를 소재 안착부(12)에서 자동 회수하는 소재 회수수단(50)이 순차 구성되는 CNC가공기계에 있어서,
    상기 소재 안착부(12)에 공급된 소재(2)를 승하강 실린더(32)의 로드(33)가 승하강하면서 가압하여 소재 안착부(12)에 정 위치로 삽입 안착되게 확인하는 소재 안착 확인수단(30)과,상기 소재 안착부(12)의 소재(2)를 X,Y,Z 축 방향으로 이동하는 가공툴(45)에 의해 가공하는 CNC 가공수단(40)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 소재 자동 공급 및 회수 기능을 갖는 씨엔씨 가공기계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소재 공급수단(20)은 소재 적재부(21)에 적층 적재된 소재를 수평 회전시켜 소재 안착부(12) 상부로 이동시키는 제1 회전실린더(25)와 상기 제1 회전실린더 상부에 설치되어 소재를 흡착 또는 탈착하는 제1 진공 흡착구(27)를 승하강 시키는 제1 승하강 실린더(26)에 의해 소재(2)를 소재 안착부(12)으로 자공 공급하도록 구성하고,
    상기 소재 회수수단(50)은 소재 안착부(12)의 가공 완료된 소재(2)를 수평 회전시켜 소재 이송용 회전판(10) 외측으로 이동시키는 제2 회전실린더(55)와 상기 제2 회전실린더 상부에 설치되어 소재를 흡착 또는 탈착하는 제2 진공 흡착구(57)를 승하강 시키는 제2 승하강 실린더(56)에 의해 가공 완료된 소재(2)를 소재 안착부(12)에서 자동 회수하도록 구성된 것을 특징으로 하는 소재 자동 공급 및 회수 기능을 갖는 씨엔씨 가공기계.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소재 적재부(21)는 소재를 적층 적재할 수 있는 적재 트레이(22)와, 상기 적재 트레이에 적층 적재된 소재(2)의 하부에 이송 받침판(23)을 설치 구성하되, 상기 이송 받침판(23)은 소재 이송 서버 모터(M2)에 수직 연결되어 정,역 회전하는 회전 스크류(24)에 나사 결합하여 소재(2)를 상승 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 소재 자동 공급 및 회수 기능을 갖는 씨엔씨 가공기계.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 소재 이송용 회전판(10)의 소재 안착부(12)에는 바닥에 흡입공(13)을 형성하여 흡입펌프에 의한 흡입력에 의해 소재 안착부(12)에 안착 공급되는 소재(2)를 클램핑하도록 구성된 것을 특징으로 하는 소재 자동 공급 및 회수 기능을 갖는 씨엔씨 가공기계.
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