KR101791264B1 - 공작기계의 ａｐｃ 도어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기계의 자동 팰리트 교환장치(APC, AUTOMATIC PALLET CHANGER)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공작기계의 공작물의 세팅영역과 공작물의 가공영역을 구분하고 팰리트를 교환하는 공작기계의 APC 도어 장치의 구조에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 APC 도어 장치는 상부 도어 지지부(100), 상기 상부 도어 지지부(100)에 회전 가능하도록 매달리는 도어 부재(200), 상기 도어 부재(200)의 하단에 상승 및 하강이 가능하도록 결합되는 승하강 도어 부재(300) 및 상기 승하강 도어 부재(300)의 하단에 결합하여 상기 도어 부재(200) 및 상기 승하강 도어 부재(300)와 일체로 회전하는 팰리트 암(400)을 포함한다.

Description

공작기계의 ＡＰＣ 도어장치 {AUTOMATIC PALLET CHANGER DOOR APPARATUS IN A MACHINE TOOL}

본 발명은 공작기계의 자동 팰리트 교환장치(APC, AUTOMATIC PALLET CHANGER)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공작기계의 공작물의 세팅영역과 공작물의 가공영역을 구분하고 팰리트를 교환하는 공작기계의 APC 도어 장치의 구조에 관한 것이다.

공작기계에 있어서 MPS(Multi-Pallet System)은 일명 다중 팰리트 시스템으로서 여러개의 팰리트를 구비하고 다수의 공작물을 셋팅하여 팰리트를 이동시키면서 연속적으로 다량의 공작물을 가공할 수 있도록 하는 장치이다.

일반적으로 다중 팰리트 시스템이 적용되거나 수치제어가 되는 공작기계는 자동 팰리트 교환장치(APC: Automatic Pallet Changer)가 설치되어 팰리트를 자동으로 교환하게 되며 특히 팰리트에 공작물을 셋팅하는 셋팅영역과 공작물이 가공되는 가공영역 사이에 팰리트의 이동이 빈번하게 이루어진다.

즉, 셋업영역에서 팰리트에 공작물을 설치하고 자동 팰리트 교환장치에 의해 공작물이 셋업된 팰리트는 가공영역으로 옮겨져 공작물이 가공되며, 가공영역에서 절삭가공을 마친 파렛트는 다시 셋팅영역으로 옮겨져 완성된 제품을 이동하고 새로운 공작물이 설치되므로 공작물의 셋팅과 가공이 동시에 수행되어 공작물 셋팅에 따른 중단 없이 연속적인 가공작업이 가능하게 된다.

또한, 가공영역에서는 공작물의 절삭작업으로 인한 절삭유나 칩의 비산이 발생하므로 일반적으로 셋팅영역과 가공영역을 분리하고 공작물의 절삭가공시 셋팅영역을 보호하기 위한 자동 팰리트 교환장치 도어가 마련되어 안전사고 및 주변의 오염을 방지한다.

도 1을 참고하면, 공작기계에 있어서 셋팅 영역과 가공영역 사이에 자동 팰리트 교환장치(APC,Automatic Pallet Changer)가 마련되어 셋팅 영역에서 공작물이 고정된 팰리트를 가공영역으로 이동시키고 자동 팰리트 교환장치의 도어에 의해 셋팅 영역과 가공영역이 구분되어 있는 모습을 이해할 수 있다.

일반적인 APC에서는 양단에 2개의 팰리트를 파지할 수 있는 APC 암에 의해 셋팅 영역과 가공 영역사이에서 위치 교환되는 팰리트가 들어올려지고 180도 회전하여 상호 위치가 교환되는 구조를 갖는다.

또한, 도 2를 참고하면 APC 암의 중앙 상부에 APC 도어가 고정되는 구조로서 APC 암이 상승하여 회전하면 APC 도어가 동시에 상승하여 회전하게 되므로, APC 암의 상승시 이동되는 파렛트의 무게뿐만 아니라 APC DOOR의 무게까지 들어올릴 수 있는 추가적인 동력이 필요하게 된다.

나아가, APC DOOR 상부에 APC DOOR의 승하강 운동을 위한 별개의 업다운 커버가 마련되고 이를 고정하기 위한 최상부 전후 커버를 가지므로 조립시 구조가 복잡하고 틈새 관리 및 중심 맞추기 작업에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.

결론적으로, 종래의 APC 도어장치는 APC 도어 전체가 APC 암과 일체로 구성되어 파렛트를 이동시킬때 도어 전체가 들어 올려져 회전하게 되므로 동력 소모가 크고 주변 구조가 복잡하여 제조원가가 상승하고 유지보수에 어려움이 존재한다.

본 발명은 전술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 공작기계의 자동 팰리트 교환장치에 있어서 도어의 구조를 간단하게 하여 제조 공정을 단축하고 종래에 비해 소모되는 동력을 낮출 수 있는 공작기계의 APC 도어 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 공작기계의 APC 도어 장치는 상부 도어 지지부(100), 상기 상부 도어 지지부(100)에 회전 가능하도록 매달리는 도어 부재(200), 상기 도어 부재(200)의 하단에 상승 및 하강이 가능하도록 결합되는 승하강 도어 부재(300) 및 상기 승하강 도어 부재(300)의 하단에 결합하여 상기 도어 부재(200) 및 상기 승하강 도어 부재(300)와 일체로 회전하는 팰리트 암(400)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도어 부재(200)에 마련되어 상기 승하강 도어 부재(300)의 상승 및 하강을 안내하는 승하강 도어 가이드 부(210) 및 상기 승하강 도어 부재(300)에 마련되고 상기 승하강 도어 가이드 부(210)와 상호 결합하여 상기 승하강 도어 부재(300)의 상승 및 하강을 안내하는 승하강 도어 연결부(310)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

나아가, 상기 승하강 도어 가이드 부(210)는 상기 도어 부재(200)의 하단에 고정되고 하방으로 돌출된 가이드 핀(211)으로 구성되며, 상기 승하강 도어 연결부(310)는 상기 승하강 도어 부재(300)의 상부에 마련되고, 상기 가이드 핀(211)과 상호 결합하여 상기 승하강 도어 부재(300)의 상승 및 하강을 안내하는 가이드 홀(311)인 것을 특징으로 할 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 공작기계의 APC 도어 장치는 APC 암의 상부에 승하강이 가능한 도어부재가 마련되어 도어 전체를 상승시키지 않고 APC 암을 회전하게 되므로 소모되는 동력을 낮출 수 있다.

또한, 도어 전체의 승하강이 없으므로 종래의 상부 도어 구조를 단순하게 구현할 수 있으므로 제조공정이 수월하게 되며 생산 원가를 절감할 수 있다.

나아가, 자동 팰리트 교환장치의 틈새 조정 등 불필요한 공정을 없애고 유지보수가 편리한 장점이 있다.

도 1은 종래의 공작기계의 APC 도어 장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 종래의 공작기계의 APC 도어가 회전하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 APC 도어 장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 APC 도어 장치에 있어서 APC도어가 회전하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 APC 도어 장치의 작동을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 APC 도어 장치의 구조를 설명하기 위한 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 APC 도어 장치에 대해서 설명한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 APC 도어 장치는 상부 도어 지지부(100), 상기 상부 도어 지지부(100)에 회전 가능하도록 매달리는 도어 부재(200), 상기 도어 부재(200)의 하단에 상승 및 하강이 가능하도록 결합되는 승하강 도어 부재(300) 및 상기 승하강 도어 부재(300)의 하단에 결합하여 상기 도어 부재(200) 및 상기 승하강 도어 부재(300)와 일체로 회전하는 팰리트 암(400)을 포함한다.

상기 상부 도어 지지부(100)는 일반적으로 공작기계의 자동 팰리트 교환장치(APC)에 있어서 공작기계와 일체 또는 별개로 마련되어 APC 도어가 안정적인 동작을 할 수 있도록 지지하는 부재로 지지 본체의 역할을 한다.

또한, 상기 상부 도어 지지부(100)의 하부에는 도어 부재(200)가 매달리게 되며 일반적으로 상기 도어 부재(200) 상단의 중앙부가 상기 상부 도어 지지부(100)에 형성된 도어 부재 회전부(110)에 의해 회전가능하게 매달리는 구조를 가지므로 자연스럽게 회전가능하게 된다.

상기 도어 부재(200)는 전술한 바와 같이 가공 영역과 셋팅 영역을 구분하는 APC 도어의 기능을 하며 앞뒤의 구분없이 180도로 회전하면서 평상시에는 가공 영역과 셋팅 영역 사이에서 안전 가드역할을 하게 된다.

상기 도어 부재(200)의 하단에는 상승 및 하강이 가능하도록 승하강 도어 부재(300)가 결합되며, 일반적으로 상기 승하강 도어 부재(300)가 상기 도어 부재(200)로 슬라이딩이 가능한 구조로 구성될 수 있다.

또한, 상기 도어 부재(200) 및 승하강 도어 부재(300)는 일체로 연결되므로, 상기 승하강 도어 부재(300)가 도어 부재(200)에 대하여 상승 또는 하강을 하더라도 전체로는 하나의 도어로 기능하게 된다.

나아가, 상기 승하강 도어 부재(300)는 하나의 도어 부재로 구성될 수 있고, 상기 도어 부재(200)의 회전 축을 기준으로 좌우 2개의 승하강 도어 부재로 구성될 수도 있다.

상기 승하강 도어 부재(300)와 도어 부재(200)의 구조는 단순하게는 각각의 도어 부재의 형상 자체가 서로 결합되는 형태로 슬라이딩 되도록 구성될 수 있으며, 별도의 승하강 도어 부재(300)의 승하강 움직임을 안내하는 별도의 구성요소를 더 가질 수 있다.

예를 들면, 상기 도어 부재(200)에는 상기 승하강 도어 부재(300)의 상승 및 하강을 안내하는 승하강 도어 가이드 부(210)가 마련되고, 상기 승하강 도어 부재(300)에는 상기 승하강 도어 가이드 부(210)와 상호 결합하여 승하강 도어 부재(300)의 상승 및 하강을 안내하는 승하강 도어 연결부(310)가 마련될 수 있다.

상기 승하강 도어 가이드 부(210) 및 승하강 도어 연결부(310)는 상호 결합하여 일체로 구성되고 상기 승하강 도어 부재(300)의 승하강 동작을 안내하는 기능을 수행하는 범위에서 다양하게 구성될 수 있다.

도 6을 참고하면, 상기 승하강 도어 가이드 부(210)는 상기 도어 부재(200)의 하단에 고정되고 하방으로 돌출된 가이드 핀(211)으로 구성되며, 상기 승하강 도어 연결부(310)는 상기 승하강 도어 부재(300)의 상부에 마련되고 상기 가이드 핀(211)과 상호 결합하여 상기 승하강 도어 부재(300)의 상승 및 하강을 안내하는 가이드 홀(311)로 구성될 수 있다.

또한, 상기 가이드 핀(211)과 가이드 홀(311)과 같은 부가적인 구성요소는 승하강 동작의 안내를 하면서도 분리된 도어 부재(200)와 승하강 도어 부재(300)의 연결을 보강하는 역할을 하므로 APC 도어가 회전할 때 보다 안정적으로 일체로 움직일 수 있도록 하는 효과가 있다.

그리고, 전술한 바와 같이 상기 승하강 도어 부재(300)는 복수로 구성될 수 있으므로 상기 승하강 도어 가이드 부(210) 및 승하강 도어 연결부(310)는 승하강 도어 부재(300)의 수에 따라 복수로 구성될 수 있다.

나아가, 상기 승하강 도어 가이드 부(210) 및 승하강 도어 연결부(310)는 레일과 롤러, 슬라이딩 부재, 유압 실린더 등 도어 부재의 승하강 작동을 안내하고 연결을 보강하는 범위에서 다양한 수단으로 구현될 수 있다.

상기 팰리트 암(400)은 상기 승하강 도어 부재(300)의 하단에 결합되며, 팰리트 암(400)의 양단은 팰리트를 상방으로 들어올릴 수 있도록 팰리트와 상호 결속 가능한 형상으로 되어 있으므로 가공 영역 및 셋팅 영역의 팰리트를 들어올린 후 180도로 회전하면 가공 영역과 셋팅 영역의 팰리트의 위치교환이 이루어진다.

또한, 상기 팰리트 암(400)이 팰리트를 교환하기 위해서 상승 또는 하강하게 되면 승하강 도어 부재(300)도 상기 도어 부재(200)에 대하여 승하강이 가능한 구조를 가지므로 팰리트 암(400)의 승하강시 상기 승하강 도어 부재(300)는 일체로 상승 및 하강하게 된다.

나아가, 상기 도어 부재(200) 및 승하강 도어 부재(300)는 상기 팰리트 암(400)의 양단을 기준으로 상부 중앙에 설치되어 가공 영역과 셋팅 영역이 상기 도어 부재(200)에 의해 양분되는 구조를 갖는다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 APC 도어장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.

도 5를 참고하여 상기 도어 부재(200) 및 승하강 도어 부재(300)의 움직임을 상세하게 살펴보면, 상기 도어 부재(200)는 상부 도어 지지부(100)에 중앙부가 회전 가능하도록 매달린 구조이며 도어 부재(200)의 하부에는 승하강 도어 부재(300)가 연결되며 승하강 도어 부재(300)의 하부에는 팰리트 암(400)이 결합되어 있다.

상기 팰리트 암(400)은 양단에 팰리트를 상방으로 지지하여 들어올리고 회전하여 팰리트의 위치를 교환할 수 있으며, 종래의 APC 도어는 도어 부재 전체가 팰리트 암과 일체로 상승하는 것과 다르게 팰리트 암(400)과 승하강 도어 부재(300)만 상승하고 도어의 대부분을 차지하는 도어 부재(200)는 상부 도어 지지부(100)에 매달린 상태에서 회전만 하게 된다.

즉, 종래의 APC 도어에 비하여 상승하는 도어 부재가 도어의 하단부에 마련된 승하강 도어 부재(300)에 한정되어 종래에 비하여 구동에 필요한 동력이 절감되는 효과가 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100; 상부 도어 지지부 110; 도어 부재 회전부
200; 도어 부재 210; 승하강 도어 가이드 부
211; 가이드 핀 300; 승하강 도어 부재
310; 승하강 도어 연결부 311; 가이드 홀
400; 팰리트 암

Claims (3)

1. 상부 도어 지지부(100);
   상기 상부 도어 지지부(100)에 회전 가능하도록 매달리는 도어 부재(200);
   상기 도어 부재(200)의 하단에 상승 및 하강이 가능하도록 결합되는 승하강 도어 부재(300) 및
   상기 승하강 도어 부재(300)의 하단에 결합하여 상기 도어 부재(200) 및 상기 승하강 도어 부재(300)와 일체로 회전하는 팰리트 암(400)을 포함하고,
   상기 승하강 도어 부재(300)는,
   상기 도어 부재(200)의 하단의 길이방향을 따라 상기 도어 부재(200)와 상기 팰리트 암(400) 사이에 배치되고, 상기 팰리트 암(400)의 상승시 상기 도어 부재(200)와의 중복면적이 넓어지며 상승되고 상기 팰리트 암(400)의 하강시 상기 도어 부재(200)와의 중복면적이 줄어들며 하강되는 것을 특징으로 하는 공장기계의 APC 도어 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 도어 부재(200)에 마련되어 상기 승하강 도어 부재(300)의 상승 및 하강을 안내하는 승하강 도어 가이드 부(210) 및
   상기 승하강 도어 부재(300)에 마련되고 상기 승하강 도어 가이드 부(210)와 상호 결합하여 상기 승하강 도어 부재(300)의 상승 및 하강을 안내하는 승하강 도어 연결부(310)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 APC 도어 장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 승하강 도어 가이드 부(210)는 상기 도어 부재(200)의 하단에 고정되고 하방으로 돌출된 가이드 핀(211)으로 구성되며,
   상기 승하강 도어 연결부(310)는 상기 승하강 도어 부재(300)의 상부에 마련되고, 상기 가이드 핀(211)과 상호 결합하여 상기 승하강 도어 부재(300)의 상승 및 하강을 안내하는 가이드 홀(311)인 것을 특징으로 하는 공작기계의 APC 도어 장치.

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