KR101870409B1

KR101870409B1 - 이형공작물의 cnc자동선반 공급 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR101870409B1
Application number: KR1020160157889A
Authority: KR
Inventors: 김판준
Original assignee: 김판준
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2018-06-22
Also published as: KR20180058934A

Abstract

본 발명은 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 CNC자동선반의 외부에서 CNC자동선반의 중공주축을 통해 출입하면서 연동척의 죠오에 공작물을 공급하여 이형공작물을 연통척이 파지할 수 있고, 슬립부를 가공한 뒤 요크부쪽으로 재차 파지하여 연동척의 척 반대쪽으로 인출할 수 있도록 함으로서, 슬립부의 가공 정밀도가 향상됨과 더불어, 생산성이 향상되도록 된 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명의 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법은, 그리퍼가 이형공작물을 파지한 상태로 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치가 빠져 나간 뒤 축방향으로 이동하여 CNC자동선반의 중공주축으로 이형공작물(100)을 공급하는 단계(S5)와, CNC자동선반의 연동척이 이형공작물의 슬립부(120)를 파지하면 그리퍼가 CNC자동선반의 중공주축에서 빠지는 단계(S6)와, CNC자동선반의 가공 작업이 완료된 신호를 받은 후 그리퍼가 CNC자동선반의 중공주축으로 들어가서 이형공작물을 파지하는 단계(S7)와, CNC자동선반의 연동척이 공작물을 놓으면 그리퍼가 중공주축에서 빠져 나오는 단계(S8)와, 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치에서 이형공작물을 파지하면 그리퍼의 파지부에서 이형공작물을 놓는 단계(S9)와, 그리퍼가 축방향 후방으로 일정길이 이동하는 단계(S10)를 포함 한다.

Description

이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUPPLYING CNC AUTOMATIC LATHE OF SLIP YORK WORKPIECE}

본 발명은 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CNC자동선반의 외부에서 CNC자동선반의 중공주축을 통해 출입하면서 연동척의 죠오에 공작물을 공급하여 이형공작물을 연통척이 파지할 수 있고, 슬립부를 가공한 뒤 요크부쪽으로 재차 파지하여 중공주축으로 인출할 수 있도록 함으로서, 슬립부의 가공 정밀도가 향상됨과 더불어, 생산성이 향상되도록 된 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동선반(NC, CNC, 수치제어선반)은 수치제어, 자동화 개념의 도입 후 산업기계 또는 산업용 부품의 대량 절삭 및 정밀 가공에 주로 사용되고 있다.

이러한 자동선반은 가공 과정의 자동화를 위해 공작물을 자동으로 공급하는 장치가 요구됨에 따라 암 로봇, 기계식, 실린더식의 로더 등이 있다.

상기 자동선반으로 가공하는 공작물 중에서 자동차용 추진축은, 구동부에 고정되는 종동축 요크와, 상기 종동축 요크와 십자축을 매개로 결합하여 있는 추진축 슬립요크와, 상기 추진축 슬립요크와 고정결합되어 일측에 스웨이징부가 형성되어 소경부와 대경부로 나뉘는 파이프부를 포함한다.

특히, 현재 국내 완성차 업체에서는 슬립요크(Slip yoke)를 일체형으로 제작하고 있으며 국내 자동차업체는 가격 경쟁력에서 열악한 상황으로 이를 극복하기 위한 노력이 진행 중에 있다.

여기서 자동차용 추진축의 슬립요크(100)는, 본 발명을 설명하는 도 31에 도시된 것과 같이, 일측이 Y자 형상의 요크부(110)와, 타측 형상이 환봉, 스플라인, 파이프 등 어느 하나의 슬립부(120)로 이루어진 것으로, 양측 단부의 형상과 직경 길이가 서로 다른 이형의 공작물이다.

이러한 상기 슬립요크(100)를 가공하는 후공정에서, 상기 슬립부(120)의 단부에 형성되는 스냅링고정부를 가공하거나 또는 슬립부의 길이를 맞추어 가공시 CNC자동선반을 사용하는 경우, 자동차용 추진축의 슬립요크와 같이 요크부와 슬립부의 좌우측 반경 값의 차이가 3mm가 넘는 경우에 기존 6인치 CNC자동선반 제조사에서 생산하는 연동척의 최대 최소의 벌림과 물림의 스펙에 한계가 있어서 연동척으로 요크부(110)를 밀어넣어 슬립부(120)를 척킹(chucking) 할 수 없었다.

그리고 8인치 CNC자동선반에서 척(JAW)이 벌어지는 정도가 롱스크로크 타입의 설비를 이용할 경우 슬립요크의 좌우측의 반경 값의 차이가 7mm가 넘는 경우에 2죠오 타입을 사용해도 척킹이 안됨은 물론, 연동척도 사용할 수 없었다.

반면, 8인치 CNC자동선반에서 척이 벌어지는 정도가 롱스트로크 타입의 설비를 이용할 경우 슬립요크의 좌우측의 반경 값의 차이가 7mm 이하인 경우 2죠오 타입만 시중에 제공되고 있어서 이를 사용해서 슬립요크의 슬립부를 파지하여 가공하는 것이 가능하나, 2죠오를 사용하여 슬립부를 파지하게 되므로 가공시 진동과 절삭공구와의 마찰에 의해 떨림현상이 발생하여 동심도와 진원도의 불량은 물론, 찍힘 현상의 품질문제가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 일반적인 원통형 가공물의 경우에 연동척은 가공물의 척킹시 0.3초면 가능하였으나, 슬립요크의 척킹시 2죠오 타입은 5초 이상 과다 소요되어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

한편, 6인치 CNC자동선반과 8인치 CNC자동선반의 가격 차이가 1.5배에 차이가 발생함에도 불구하고, 슬립부의 가공길이는 6인치 CNC자동선반으로도 충분하지만 슬립요크의 슬립부를 척킹시 8인치 CNC자동선반을 사용할 수 밖에 없어서 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

또 생산하던 슬립요크가 아닌 다른 유사한 기종의 슬립요크를 생산할 경우에 진원도 및 동심도등을 해결하기 위해 슬립부에 맞도록 죠오를 보링해야 하는 번거로움이 있는 한편, 슬립부의 길이에 따라 슬립부를 일정길이로 가공할 수 있도록 스톱퍼를 별도로 설치해서 사용해야 함은 물론, 이때 스톱퍼를 교체하기 위해 죠오를 풀어서 교체해야 하는 번거로움이 있었다.

또한 슬립요크의 슬립부를 연속가공시 발생한 칩이 스톱퍼쪽으로 들어가 슬립요크를 스톱퍼쪽으로 밀어넣을 때 간섭을 주게 되어 슬립부의 길이 변화가 심하게 발생되는 문제점이 있었다.

또 슬립요크와 같은 이형공작물의 가공을 자동화시 칩이 스톱퍼쪽으로 들어가 슬립부의 길이가 변화되는 것을 방지하기 위해 슬립요크의 척킹후 언로딩(unloading)하여 다시 척킹해야 하므로 척킹 시간이 10초이상 증가하게 되는 문제점이 있음은 물론, 자동화시 척킹할 때 오작동이 발생하게 되므로 작업에 따른 위험성이 항상 존재하는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 이형공작물을 파지한 공급장치가 자동선반의 연동척 또는 단동척에 공급하기 위해서는 자동선반의 도어가 열리는 시간이 필요하였고, 또 자동선반의 연동척 또는 단동척에 이형공작물을 공급한 다음 공급장치가 후퇴한 뒤, 재차 자동선반의 도어를 닫는데 시간이 소요되어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

참조문헌: 대한민국 공개특허 제10-2011-0087042호 발명의 명칭 "자동차용 추진축의 슬립요크 제조방법", 대한민국 공개특허 제10-2014-0024080호 발명의 명칭 "자동차용 유니버설 조인트 및 그 제조방법", 대한민국 공개특허 제10-2012-0123803호 "소재의 로딩 및 언로딩을 자동으로 하는 자동선반용 로더".

본 발명은 상기와 같은 제반 요구사항들을 해소하기 위해 안출된 것으로, CNC자동선반의 외부에서 CNC자동선반의 중공주축을 통해 출입하면서 연동척의 죠오에 공작물을 공급하여 이형공작물을 연통척이 파지할 수 있고, 슬립부를 가공한 뒤 요크부쪽으로 재차 파지하여 중공주축으로 인출할 수 있도록 함으로서, 슬립부의 가공 정밀도가 향상됨과 더불어, 생산성이 향상되도록 된 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법은, 전원이 공급되면 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치에서 제어부로 공급완료 신호를 받는 단계와, 그리퍼지지부재가이드수단과 그리퍼지지수단에 의해 축방향으로 지지된 그리퍼가 이형공작물을 파지한 상태로 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치가 빠져나간 뒤 축 방향으로 그리퍼지지수단과 함께 이동하여 CNC자동선반의 좌측면에서 CNC자동선반의 중공주축으로 이형공작물을 공급하는 단계와, CNC자동선반의 연동척이 이형공작물의 슬립부를 파지하면 그리퍼가 CNC자동선반의 중공주축에서 빠지는 단계와, CNC자동선반의 가공 작업이 완료된 신호를 받은 후 그리퍼가 CNC자동선반의 중공주축으로 들어가서 이형공작물을 파지하는 단계와, CNC자동선반의 연동척이 공작물을 놓으면 그리퍼가 중공주축에서 빠져나오는 단계와, 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치에서 이형공작물을 파지하면 그리퍼의 파지부에서 이형공작물을 놓는 단계와, 그리퍼가 축방향 후방으로 일정길이 이동하는 단계를 포함한다.

여기서 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치에서 이형공작물의 공급완료 신호를 받으면 제어부가 구동부인 서보모터를 작동시켜 그리퍼가 전진하는 단계와, 그리퍼가 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치에 의해 일정위치에 공급된 이형공작물에 접촉되어 더는 전진하지 못함에 따라 쿠션수단의 안전센서에서 센서도그가 떨어지는 것을 감지하는 센서도그이탈감지단계와, 센서도그이탈감지신호를 받아 그리퍼가 이형공작물을 파지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제어부에는 급작스런 장치의 정지를 위해 비상정지를 하거나 전원이 공급되어 장비가 시작되게 되면 프레임에 고정된 원점센서와 쿠션수단의 쿠션수단고정판에 설치된 원점센서도그에 의해 원점위치를 검출하는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 의한 이형공작물의 CNC자동선반 공급장치는, 이형공작물을 요크부쪽에서 선택적으로 파지하도록 된 그리퍼와, 이 그리퍼가 CNC자동선반의 측면에서 CNC자동선반의 중공주축으로 출입하도록 지지하는 프레임과, 이 프레임의 소정위치에 설치되어 구동부와 동력전달수단 및 그리퍼제어수단등을 제어하도록 된 제어부와, 상기 프레임의 상부에 설치되면서 제어부에 의해 제어되는 서보모터인 구동부와, 상기 프레임의 상부에 설치되면서 구동부의 회전력을 CNC자동선반의 중공주축 방향을 향해 직선운동으로 전달하도록 된 동력전달수단과, 이 동력전달수단에 설치되어 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치에서 이형공작물의 공급 여부를 감지함과 더불어 그리퍼이동수단을 가압하도록 된 쿠션수단과, 상기 동력전달수단에 연결되어 프레임의 길이방향으로 설치된 엘엠가이드에 의해 안내되도록 설치된 그리퍼이동수단과, 상기 프레임에 설치되어 그리퍼가 중공주축으로 이동하는 것을 안내하도록 된 그리퍼지지부재가이드수단과, 상기 그리퍼를 작동시켜 이형공작물을 선택적으로 파지할 수 있도록 에어가 공급됨은 물론 상기 그리퍼이동수단의 엘엠가이드를 따라 이동하면서 그리퍼지지부재가이드수단에 의해 안내받아 그리퍼와 함께 그리퍼를 지지하면서 CNC자동선반의 측면에서 CNC자동선반의 중공주축으로 출입하도록 된 그리퍼지지수단을 포함한다.

여기서 상기 제어부에는, 비상정지를 하거나 전원이 공급되어 장비가 시작되게 되면 최초의 위치로 셋팅되도록, 상기 프레임의 베이스판에 고정된 원점센서와 연결구성되고, 상기 쿠션수단에는 상기 원점센서가 감지하여 원점위치로 이동할 수 있도록 원점센서도그를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 쿠션수단은, 상기 볼스크류너트에 끼워져 고정되는 볼스크류너트고정판과, 상기 볼스크류너트와 볼스크류너트고정판을 고정하기 위한 보울트와, 상기 볼스크류너트고정판의 상하 방향 양단부에 끼워져 고정되는 한 쌍의 볼부시와, 상기 볼부시의 축방향으로 끼워지는 일정한 길이의 가이드봉과, 상기 볼스크류제1회전지지부쪽으로 위치하도록 가이드봉과 볼부시의 단부에 밀착되어 고정된 안전센서고정판과, 상기 볼스크류너트가 축방향으로 이동할 수 있도록 중앙부가 도피 되면서 가이드봉의 단부에 밀착되어 고정된 쿠션수단고정판과, 상기 가이드봉에 끼워짐과 더불어 볼부시와 쿠션수단고정판의 사이에 배치되도록 된 압축스프링과, 상기 볼스크류너트고정판의 측벽에 고정된 센서도그와, 상기 안전센서고정판에 고정되어 센서도그의 유무를 감지하도록 된 안전센서로 이루어진다.

또한, 상기 그리퍼지지수단은, 일단이 상기 그리퍼이동수단을 구성하는 그리퍼지지파이프홀더에 고정됨과 더불어 에어호스가 연결되는 한편 타단은 그리퍼에 축방향으로 빠지지 않도록 고정된 한 쌍의 그리퍼지지파이프와, 한 쌍의 상기 그리퍼지지파이프에 등간격으로 고정되고, 상기 그리퍼지지부재가이드수단에 지지가 되어 이동함과 더불어 CNC자동선반의 중공주축에 삽입되어 구름 마찰하면서 전진과 후진을 하도록 복수개 설치된 롤러조립체를 포함한다.

한편, 상기 그리퍼는, 상기 그리퍼지지수단과 일단이 축방향으로 연결되어 고정됨과 더불어, 상기 그리퍼지지수단과 함께 CNC자동선반의 중공주축으로 출입할 수 있도록 구성되는 한편, 각각의 상기 그리퍼지지파이프로 피스톤수용홈의 전, 후방에 공급되는 에어에 의해 피스톤수용홈에서 피스톤이 축방향으로 이동하면서, 상기 그리퍼지지수단과 조립되지 않는 축방향 타단으로 피스톤의 단부가 출몰하도록 된 피스톤수단과, 상기 피스톤수단에 일단이 축방향으로 연결되어 고정됨과 더불어, 상기 피스톤수단과 함께 CNC자동선반의 중공주축으로 출입할 수 있도록 구성되는 한편, 상기 피스톤이 전진하여 돌출되면 한 쌍의 죠오가 축방향에 수직한 방향으로 가압력을 받아 회동하면서 파지부가 축중심방향으로 모여지면서 타단의 축방향으로 공급되는 이형공작물을 파지하게 되고, 상기 피스톤이 후진하면 죠오의 파지부가 축중심에 수직한 방향으로 벌어지면서 이형공작물을 놓도록 된 그리퍼수단을 포함한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법 및 그 장치에 의하면, 슬립요크를 구성하는 요크부쪽으로 파지하여 CNC자동선반의 외부에서 CNC자동선반의 중공주축을 통해 출입하면서 CNC자동선반의 주축에 설치된 연동척의 후방에서 연동척의 죠오에 공작물을 공급하여 이형공작물의 슬립부를 연통척이 파지할 수 있고, 슬립부를 가공한 뒤 요크부쪽으로 재차 파지하여 중공주축으로 인출할 수 있도록 함으로서, 슬립부의 가공시 가공 정밀도가 향상됨과 더불어, 생산성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명에 따른 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법 및 그 장치에 의하면, 요크부쪽으로 파지하여 중공주축을 통해 원형인 슬립부만을 일정길이 연동척에 물려서 연동척의 앞쪽으로 돌출된 단부를 가공하면 되므로, 가공시 절삭공구와의 마찰에 의해 떨림현상이 적어 동심도와 진원도의 불량이 발생하지 않게 됨은 물론, 찍힘 현상도 발생하지 않아 품질이 우수하게 되는 한편, 6인치 CNC자동선반으로 가공할 수 있을 뿐만 아니라, 슬립요크의 척킹시 소요되는 시간이 매우 짧아서, 생산성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명에 따른 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법 및 그 장치에 의하면, 생산하던 슬립요크가 아닌 다른 유사한 기종의 슬립요크를 생산할 경우에 진원도 및 동심도등을 해결하기 위해 슬립부에 맞도록 죠오를 꼭 보링하지 않아도 됨은 물론, 슬립요크의 슬립부를 연속가공시 발생한 칩이 연동척의 안쪽으로 들어가지 않게 됨과 더불어 슬립부의 길이에 따라 중공주축으로 공급되는 슬립부의 길이를 전자적으로 제어하면 되므로 별도의 스톱퍼를 설치하지 않아도 되는 한편, 스톱퍼를 교체하기 위해 죠오를 풀어서 교체해야 하는 번거로움이 없게 되므로 생산성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법을 나타내는 순서도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이형공작물의 CNC자동선반 공급 장치를 나타내는 사시도,
도 3은 도 2의 정면도,
도 4는 도 2의 배면도,
도 5는 도 2의 우측면도,
도 6은 도 2의 평면도,
도 7은 도 3에서 내부구조를 나타내는 설명도,
도 8은 도 6에서 내부구조를 나타내는 설명도,
도 9는 도 2의 좌측면에서 내부구조를 나타내는 설명도,
도 10은 도 7에서 구동부와 쿠션수단 및 동력전달수단을 나타내는 상세도,
도 11은 도 10의 평면도,
도 12는 도 11에서 쿠션수단을 나타내는 평면도,
도 13은 도 9에서 상부를 나타내는 상세도,
도 14는 도 7에서 그리퍼이동수단과 그리퍼지지수단 및 그리퍼안내수단과 그리퍼를 나타내는 설명도,
도 15는 도 14의 평면도,
도 16은 도 15에 도시된 볼스크류를 나타내는 정면도,
도 17은 도 16의 우측면도,
도 18은 도 15에서 그리퍼이동수단과 그리퍼지지수단을 나타내는 설명도,
도 19는 본 발명의 롤러조립체를 나타내는 사시도,
도 20은 도 19의 정면도,
도 21은 도 19의 평면도,
도 22는 도 19의 우측면도,
도 23은 본 발명의 그리퍼지지파이프를 나타내는 설명도,
도 24는 본 발명의 그리퍼를 나타내는 사시도,
도 25는 도 24의 정면도,
도 26은 도 24의 배면도,
도 27은 도 24의 좌측면도,
도 28은 도 24의 우측면도,
도 29는 도 24의 평면도,
도 30은 도 24의 저면도,
도 31은 도 24의 종단면도,
도 32는 도 24의 그리퍼를 구성하는 그리퍼홀더의 정면도,
도 33은 도 32의 좌측면도,
도 34는 도 32의 A - A선 단면도,
도 35는 도 32의 B - B선 단면도,
도 36은 도 24의 그리퍼를 구성하는 실린더튜브의 종단면도,
도 37은 도 36의 좌측면도,
도 38은 도 36의 우측면도,
도 39는 도 24의 실린더플랜지의 종단면도,
도 40은 도 39의 우측면도,
도 41은 도 24의 그리퍼를 구성하는 피스톤의 정면도,
도 42는 도 41의 우측면도,
도 43은 도 24의 그리퍼를 구성하는 그리퍼하우징의 정면도,
도 44는 도 43의 평면도,
도 45는 도 43의 좌측면도,
도 46은 도 43의 우측면도,
도 47은 도 43의 C - C선 단면도,
도 48은 도 43의 D - D선 단면도,
도 49는 도 24의 그리퍼를 구성하는 죠오의 정면도,
도 50은 도 49의 평면도,
도 51은 도 49의 우측면도,
도 52는 도 49의 좌측면도,
도 53은 도 24의 그리퍼를 구성하는 필홀더의 정면도,
도 54는 도 53의 평면도,
도 55는 도 53의 좌측면도,
도 56은 도 53의 우측면도,
도 57은 도 24의 그리퍼를 구성하는 캠축의 정면도,
도 58은 도 57의 평면도,
도 59는 도 57의 우측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법 및 그 장치를 상세히 설명한다.

상기 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, '상부', '하부', '앞', '뒤', '선단', '전방', '후단' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법을 나타내는 순서도이고, 도 2 내지 도 59는 본 발명의 일실시예에 따른 이형공작물의 CNC자동선반 공급 장치를 나타내는 설명도이다.

본 발명에 따른 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법은, 전원이 공급되면 도시되지 않은 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치에서 제어부(3000)로 공급완료 신호를 받는 단계(S1)와, 그리퍼지지부재가이드수단(8000)과 그리퍼지지수단(9000)에 의해 축방향으로 지지된 그리퍼(1000)가 이형공작물을 파지한 상태로 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치가 빠져나간 뒤 CNC자동선반의 중공주축방향으로 그리퍼지지수단(9000)과 함께 이동하여 CNC자동선반의 측면에서 CNC자동선반의 중공주축으로 이형공작물(100)을 공급하는 단계(S5)와, CNC자동선반의 연동척이 이형공작물의 슬립부(120)를 파지하면 그리퍼(1000)가 CNC자동선반의 중공주축에서 빠지는 단계(S6)와, CNC자동선반의 가공 작업이 완료된 신호를 받은 후 그리퍼가 CNC자동선반의 중공주축으로 들어가서 이형공작물을 파지하는 단계(S7)와, CNC자동선반의 연동척이 공작물을 놓으면 그리퍼(1000)가 중공주축에서 빠져나오는 단계(S8)와, 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치에서 이형공작물을 파지하면 그리퍼의 파지부에서 이형공작물을 놓는 단계(S9)와, 그리퍼가 축방향 후방으로 일정길이 이동하는 단계(S10)를 포함한다.

따라서 이형공작물(100)인 슬립요크를 구성하는 요크부(110)쪽으로 그리퍼(1000)가 이형공작물을 파지하여 CNC자동선반의 외측면에서 CNC자동선반의 중공주축을 통해 CNC자동선반의 주축에 설치된 연동척의 후방에서 연동척의 죠오에 공작물을 중공주축의 축방향으로 공급하여 이형공작물의 슬립부를 연통척이 파지할 수 있고, 상기 슬립부(120)를 가공한 뒤 요크부(110)쪽으로 재차 파지하여 중공주축으로 인출할 수 있는 한편, 슬립요크를 요크부쪽으로 파지하여 중공주축을 통해 원형인 슬립부만을 일정길이 연동척에 물려서 연동척의 앞쪽으로 돌출된 단부를 가공하면 되므로, 가공시 절삭공구와의 마찰에 의해 떨림현상이 적어 동심도와 진원도의 불량이 발생하지 않게 됨은 물론, 찍힘 현상도 발생하지 않아 품질이 우수하게 되는 한편, 6인치 CNC자동선반으로 가공할 수 있을 뿐만 아니라, 생산하던 슬립요크가 아닌 다른 유사한 기종의 슬립요크를 생산할 경우에 진원도 및 동심도등을 해결하기 위해 슬립부에 맞도록 죠오를 꼭 보링하지 않아도 됨은 물론, 슬립요크의 슬립부를 연속가공시 발생한 칩이 연동척의 안쪽으로 들어가지 않게 됨과 더불어 슬립부의 길이에 따라 중공주축으로 공급되는 슬립부의 길이를 구동부(4000)인 서보모터에 의해 전자적으로 제어하면 되므로 별도의 스톱퍼를 설치하지 않아도 되는 한편, 슬립요크의 척킹시 소요되는 시간이 매우 짧게 되고, 스톱퍼를 교체하기 위해 죠오를 풀어서 교체해야 하는 번거로움이 없게 되므로 생산성이 향상되게 된다.

여기서 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치에서 이형공작물의 공급완료 신호를 받으면 제어부(3000)가 구동부(4000)인 서보모터를 작동시켜 그리퍼(1000)가 전진하는 단계(S2)와, 그리퍼가 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치에 의해 일정위치에 공급된 이형공작물에 접촉되어 더는 전진하지 못함에 따라 도 11에 도시된 쿠션수단(6000)의 안전센서(6900)에서 센서도그(6800)가 떨어지는 것을 감지하는 센서도그이탈감지단계(S3)와, 센서도그이탈감지신호를 받아 그리퍼(1000)가 이형공작물을 파지하는 단계(S4)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

따라서 상기 구동부(4000)인 서보모터가 일정시간 회전하여 센서도그이탈감지단계(S3)에서 센서도그를 감지한 신호를 제어부(3000)에서 받지 못하게 되면 서보모터에 신호를 보내 서보모터의 작동을 멈추게 된다.

즉, 상기 센서도그이탈감지단계(S3)에서 제어부(3000)에서 서보모터의 작동을 멈추는 신호를 주게 됨에 따라 이형공작물이 공급되지 않은 상태로 CNC자동선반의 중공주축으로 전진하여 그리퍼(1000)가 이형공작물(100)의 로딩 및 언로딩 장치와 충돌하여 파손되는 것을 방지하게 된다.

그리고 상기 제어부(3000)에는 급작스런 장치의 정지를 위해 비상정지를 하거나 전원이 공급되어 장비가 시작되게 되면 상기 프레임(2000)의 베이스판(2200)에 고정된 원점센서(3100)와, 상기 쿠션수단(6000)의 쿠션수단고정판(6600)에 설치된 원점센서도그(3200)에 의해 이 장비의 원점위치를 검출하는 단계를 더 포함한다.

따라서 이형공작물의 CNC자동선반 공급장치에서 전원이 최초에 공급되거나 장비에 이상이 있어 비상정지를 하는 경우에 원점센서(3100)와 원점센서도그(3200)에 의해 원점위치를 검출하여 장비의 시작점을 셋팅하게 된다.

이하에서는 이형공작물의 CNC자동선반 공급장치에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 이형공작물의 CNC자동선반 공급장치는, 도 2 내지 도 23에 도시된 것과 같이, 이형공작물(100)을 요크부(110)쪽에서 선택적으로 파지하도록 된 그리퍼(1000)와, 이 그리퍼가 CNC자동선반의 중공주축으로 출입하도록 지지하는 프레임(2000)과, 이 프레임의 소정위치에 설치된 제어부(3000)와, 상기 프레임의 상부에 설치되면서 제어부에 의해 제어되는 서보모터인 구동부(4000)와, 상기 프레임의 상부에 설치되면서 구동부의 회전력을 CNC자동선반의 중공주축 방향을 향해 직선운동으로 전달하도록 된 동력전달수단(5000)과, 이 동력전달수단에 설치되어 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치에서 이형공작물의 공급 여부를 감지하도록 된 쿠션수단(6000)과, 상기 동력전달수단에 연결되어 프레임의 길이방향으로 설치된 엘엠가이드에 의해 안내되도록 설치된 그리퍼이동수단(7000)과, 상기 프레임에 설치되어 그리퍼가 중공주축으로 이동하는 것을 안내하도록 된 그리퍼지지부재가이드수단(8000)과, 상기 그리퍼를 작동시켜 이형공작물을 선택적으로 파지할 수 있도록 에어가 공급됨은 물론 상기 그리퍼이동수단(7000)의 엘엠가이드를 따라 이동하면서 그리퍼지지부재가이드수단에 의해 안내받아 그리퍼와 함께 그리퍼를 지지하면서 CNC자동선반의 측면에서 CNC자동선반의 중공주축으로 출입하도록 된 그리퍼지지수단(9000)으로 이루어져 있다.

따라서 이형공작물(100)인 슬립요크를 구성하는 요크부(110)쪽으로 그리퍼(1000)가 이형공작물을 파지하여 CNC자동선반의 외부에서 상기 구동부(4000)인 서보모터의 회전력을 동력전달수단(5000)에 의해 직선운동으로 그리퍼이동수단(7000)에 전달하면, 상기 그리퍼이동수단(7000)과 그리퍼지지부재가이드수단(8000) 및 그리퍼지지수단(9000)에 의해 그리퍼(1000)가 CNC자동선반의 중공주축을 통해 CNC자동선반의 주축에 설치된 연동척의 후방에서 연동척의 죠오에 공작물을 중공주축의 축방향으로 공급하여 이형공작물의 슬립부(120)를 연통척이 파지할 수 있고, 슬립부를 가공한 뒤 요크부쪽으로 재차 파지하여 중공주축으로 인출할 수 있는 한편, 슬립요크를 요크부쪽으로 파지하여 중공주축을 통해 원형인 슬립부만을 일정길이 연동척에 물려서 연동척의 앞쪽으로 돌출된 단부를 가공하면 되므로, 가공시 절삭공구와의 마찰에 의해 떨림현상이 적어 동심도와 진원도의 불량이 발생하지 않게 됨은 물론, 찍힘 현상도 발생하지 않아 품질이 우수하게 되는 한편, 6인치 CNC자동선반으로 가공할 수 있을 뿐만 아니라, 생산하던 슬립요크가 아닌 다른 유사한 기종의 슬립요크를 생산할 경우에 진원도 및 동심도등을 해결하기 위해 슬립부에 맞도록 죠오를 꼭 보링하지 않아도 됨은 물론, 슬립요크의 슬립부를 연속가공시 발생한 칩이 연동척의 안쪽으로 들어가지 않게 됨과 더불어 슬립부의 길이에 따라 중공주축으로 공급되는 슬립부의 길이를 서보모터에 의해 전자적으로 제어하면 되므로 별도의 스톱퍼를 설치하지 않아도 되는 한편, 슬립요크의 척킹시 소요되는 시간이 매우 짧게 되고, 스톱퍼를 교체하기 위해 죠오를 풀어서 교체해야 하는 번거로움이 없게 되므로 생산성이 향상되게 된다.

여기서 본 발명에 따른 이형공작물용 그리퍼(1000)는, 도 2 내지 도 31에 도시된 것과 같이, 후술하는 그리퍼지지수단(9000)을 구성하는 2개의 그리퍼지지파이프(9100)와 축방향으로 배치되어, 에어를 공급할 수 있도록 연결되어 고정됨과 더불어, 각각의 상기 그리퍼지지파이프로 피스톤수용홈(1221)의 전,후방에 공급되는 에어에 의해 피스톤수용홈(1221)에서 피스톤(1240)이 축방향으로 이동하면서, 상기 그리퍼지지수단과 조립되지 않는 축방향 타단으로 피스톤의 단부가 출몰하도록 된 피스톤수단(1200)과, 상기 피스톤수단에 일단이 축방향으로 연결되어 고정됨과 더불어, 상기 피스톤이 전진하여 돌출되면 한 쌍의 죠오(1320)가 축방향에 수직한 방향으로 가압력을 받아 회동하면서 파지부(1323)가 축중심방향으로 모여지면서 타단의 축방향으로 공급되는 이형공작물(100)을 파지하게 되고, 상기 피스톤(1240)이 후진하면 죠오의 파지부가 축중심에 수직한 방향으로 벌어지면서 이형공작물을 놓도록 된 그리퍼수단(1300)을 포함한다.

따라서 상기 그리퍼지지수단(9000)과 피스톤수단(1200) 및 그리퍼수단(1300)이 모두 축방향으로 연결되어 있어서, 좁은 공간을 통해 이형공작물을 공급과 회수가 가능하다. 즉, 상기 그리퍼지지수단(9000)의 그리퍼지지파이프를 통해 공급되는 에어에 의해 상기 피스톤수단(1200)의 피스톤(1240)이 전방으로 이동하면서 그리퍼수단(1300)의 죠오(1320)를 벌려서 이형공작물을 수용하고, 상기 그리퍼지지파이프(9100)를 통해 공급되는 에어에 의해 피스톤(1240)이 후방으로 이동하면 탄발부재에 의해 죠오가 오므리면서 이형공작물을 파지한 후 좁은 공간으로 이송 및 공급할 수 있다.

여기서 상기 피스톤수단(1200)은, 상기 그리퍼지지수단(9000)을 구성하는 두개의 그리퍼지지파이프가 축방향으로 끼워지면 직각방향에서 밀착되어 체결수단으로 고정된 그리퍼홀더(1210)와, 상기 그리퍼지지파이프가 끼워지는 반대쪽의 그리퍼홀더 면에 축방향으로 고정되고, 상기 그리퍼지지파이프가 조립되는 반대쪽 축중심에 피스톤수용홈이 형성됨과 더불어, 이 피스톤수용홈(1221)의 축방향 양단부로 공급되는 에어에 의해 피스톤수용홈에 축방향으로 끼워지는 피스톤을 축방향으로 이동시킬 수 있도록 된 실린더튜브(1220)와, 상기 실린더튜브와 축방향으로 고정되되, 상기 그리퍼홀더가 조립되지 않는 면에 조립되고, 상기 실린더튜브가 조립되는 축중심쪽에는 피스톤이 실링되어 축방향으로 이동할 수 있도록 조립되며, 상기 실린더튜브와 조립되는 반대쪽 축중심에는 그리퍼하우징의 단부에 캠축이 조립된 상태로 끼워지도록 된 실린더플랜지(1230)와, 상기 실린더튜브의 피스톤수용홈으로 설치되고, 이 피스톤수용홈의 전후방으로 유입되는 에어에 의해 축방향으로 이동가능하게 설치됨과 더불어, 상기 실린더플랜지의 축방향으로 설치된 캠축을 가압할 수 있도록 된 피스톤(1240)을 포함한다.

따라서 상기 그리퍼홀더(1210)는 그리퍼지지파이프의 외주면을 파지하여 고정되고, 이 그리퍼홀더(1210)와 축방향으로 고정된 실린더튜브(1220)는 상기 그리퍼지지파이프가 실링부재(1250)로 실링된 상태로 조립되어 피스톤수용홈(1221)의 축방향 양단으로 공급되는 에어에 의해 피스톤(1240)을 축방향으로 이동시킬 수 있게 되며, 이렇게 이동되는 피스톤은 상기 실린더플랜지(1230)의 축방향으로 실링되면서 출몰하게 된다.

그리고 상기 그리퍼홀더(1210)는, 도 24 내지 도 35에 도시된 것과 같이, 축중심을 기준으로 대각선으로 대칭인 상태로 일정한 간격을 두고 배치되되, 축중심에서 서로 일정한 간격을 두고 암나사부(1211)와 이 암나사부에 체결되는 보울트를 수용하도록 된 나사끼움부(1212)가 형성되고, 상기 암나사부와 나사끼움부에서 일정한 간격을 두고 양단부에 한 쌍의 상기 그리퍼지지파이프의 측면을 감싸서 고정하도록 된 반원형의 그리퍼지지파이프파지안착홈부(1213)가 형성되며, 상기 그리퍼지지파이프파지안착홈부(1213)와 암나사부(1211)의 사이와 그리퍼지지파이프파지안착홈부(1213)와 나사끼움부(1212)의 사이에 보울트끼움구멍(1214)이 형성되는 한편, 외주면에는 둔각의 형태로 절취된 상,하롤러가이드도피홈(1215)이 형성되어 있다.

따라서 상기 나사끼움부(1212)로 보울트(1250)가 끼워져 암나사부(1211)에 체결됨과 동시에 상기 그리퍼지지파이프파지안착홈부(1213)에 의해 그리퍼지지파이프를 파지하여 상기 그리퍼홀더(1210)와 그리퍼지지파이프가 일체로 고정되는 한편, 상기 보울트끼움구멍(1214)으로 보울트(1260)가 끼워져 실린더튜브(1220)와 축방향으로 고정되고, 상기 상,하롤러가이드도피홈(1215)에 의해 상기 이형공작물용 그리퍼(1000)가 축방향으로 이동될 때 상기 이형공작물용 그리퍼(1000)를 지지하는 그리퍼지지수단(9000)에 설치된 롤러조립체를 안내하도록 된 후술하는 그리퍼지지부재가이드수단(8000)의 롤러상하부가이드(8200,8300)와 충돌하지 않게 되면서 상기 그리퍼홀더(1210)의 직경을 최대한 크게 만들 수 있게 된다.

또 상기 그리퍼지지파이프파지안착홈부(1213)는, 상기 그리퍼지지파이프의 외주면을 감싸도록 일면에 형성된 반원형의 그리퍼지지파이프수용홈(1213a)과, 도 23에 도시된 것과 같이, 상기 그리퍼지지파이프(9100)의 측면에 형성된 일정한 폭의 면취(9120)를 밀착파지하여 그리퍼지지파이프가 축방향으로 이동하지 못하도록 되면서 고정되도록 된 그리퍼지지파이프가압파지홈(1213b)로 이루어져 있다.

따라서 상기 그리퍼지지파이프파지안착홈부(1213)로 끼워져 실린더튜브(1220)로 단부가 일정길이 끼워진 그리퍼지지파이프가 그리퍼홀더(1210)와 실린더튜브(1220)에서 빠지지 않고 고정되게 된다.

또한 상기 실린더튜브(1220)는 도 31 및 도 36 내지 도 38에 도시된 것과 같이, 상기 그리퍼지지파이프가 끼워지는 그리퍼홀더(1210)와 조립되는 반대쪽 축중심에 일정한 길이로 형성된 피스톤수용홈(1221)과, 상기 그리퍼홀더(1210)와 축방향으로 밀착되는 면에 한 쌍의 상기 그리퍼지지파이프가 오링(1120)으로 실링된 상태로 끼워지는 그리퍼지지파이프끼움홈(1222)과, 상기 그리퍼지지파이프끼움홈(1222)에서 상기 피스톤수용홈(1221)의 외측 단부에 에어를 공급할 수 있도록 형성된 피스톤후퇴유로(1223)와, 상기 그리퍼지지파이프 끼움홈(1222)에서 상기 피스톤수용홈(1221)의 내측 단부에 에어를 공급할 수 있도록 형성된 피스톤전진유로(1224)와, 상기 그리퍼지지파이프끼움홈(1222)이 형성된 면에 상기 그리퍼홀더(1210)와 체결되도록 형성된 그리퍼홀더체결나사(1225)와, 상기 실린더플랜지(1230)와 체결되도록 형성된 실린더플랜지체결나사(1226)와, 상기 실린더튜브의 외주면에는 둔각의 형태로 절취된 상,하롤러가이드도피홈(1227)이 형성되어 있다.

따라서 상기 피스톤수용홈(1221)으로 피스톤(1240)이 끼워진 상태로 상기 실린더플랜지(1230)와 체결됨과 더불어, 상기 그리퍼지지파이프가 끼워지는 그리퍼홀더(1210)와 체결되면, 상기 피스톤후퇴유로(1223)와 피스톤전진유로(1224)로 부터 공급되는 에어에 의해 피스톤(1240)이 전진과 후진을 반복하게 된다.

또 상기 상,하롤러가이드도피홈(1227)에 의해 상기 이형공작물용 그리퍼(1000)가 축방향으로 이동될 때 상기 이형공작물용 그리퍼(1000)를 지지하는 그리퍼지지수단(9000)에 설치된 롤러조립체를 안내하도록 된 롤러상하부가이드와 실린더튜브(1220)가 충돌하지 않게 되면서 상기 실린더튜브(1220)의 직경을 좁은 공간으로 들어가도록 하면서 최대한 직경을 크게 만들 수 있게 된다.

한편, 상기 실린더플랜지(1230)는 도 31 및 도 39와 도 40에 도시된 것과 같이, 상기 실린더튜브(1220)의 피스톤수용홈(1221)에 실링되도록 일정길이 끼워져 상기 피스톤(1240)이 축방향으로 이동이 가능하도록 챔버를 구성하는 피스톤실린더부(1231)와, 상기 피스톤실린더부의 반대쪽 축중심에 일정길이 형성되어 그리퍼수단(1300)의 일단부 축중심이 끼워지는 그리퍼수단조립홈(1232)과, 상기 그리퍼수단조립홈(1232)과 연통되도록 상기 피스톤실린더부(1231)의 축중심에 관통형성된 피스톤안내구멍(1233)과, 상기 그리퍼수단조립홈(1232)이 형성된 면의 방사방향이면서 축방향으로 관통형성된 복수개의 보울트안착홈(1234)과, 상기 보울트안착홈(1234)의 사이 사이에 축방향으로 형성된 나사부(1235)와, 상기 피스톤안내구멍(1233)의 소정위치에 형성되어 오링(1270)을 안착시켜 피스톤(1240)과 실링이 이루어지도록 된 오링안착홈(1236)과, 상기 피스톤실린더부(1231)의 외주면에 형성되어 오링(1280)이 끼워져 실링되도록 된 오링안착홈(1237)과, 상기 실린더플랜지(1230)의 외주면에는 둔각의 형태로 절취된 상,하롤러가이드도피홈(1238)이 형성되어 있다.

따라서 상기 보울트안착홈(1234)으로 끼워진 도시되지 않은 보울트에 의해 실린더튜브(1220)와 체결되고, 이때 상기 오링안착홈(1237)에 오링(1280)이 끼워져 피스톤수용홈(1221)을 실링함과 더불어, 상기 오링안착홈(1236)에 끼워진 오링(1270)이 상기 피스톤안내구멍(1233)으로 끼워진 피스톤(1240)의 외경과 실링되면서 상기 피스톤(1240)이 축방향으로 이동할 수 있도록 챔버를 구성하며, 상기 그리퍼수단(1300)의 일단부가 그리퍼수단조립홈(1232)에 끼워지면서 나사부(1235)에 체결되는 보울트에 의해 그리퍼수단(1300)이 실린더플랜지(1230)의 축방향으로 고정된다.

또 상기 피스톤(1240)은 도 31 및 도 41과 도 42에 도시된 것과 같이, 상기 실린더플랜지(1230)의 피스톤안내구멍(1233)에 끼워지는 피스톤로드부(1241)와, 이 피스톤로드부와 축방향으로 이웃하는 위치에 외주방향으로 돌출되어 실링되도록 피스톤링(1290)이 안착됨과 더불어 격벽을 구성하도록 된 피스톤링안착부(1242)와, 상기 피스톤로드부의 반대쪽 축방향으로 상기 피스톤링안착부의 직경보다 작게 형성된 피스톤전진유체유입부(1243)와, 상기 피스톤링안착부(1242)와 피스톤로드부(1241)의 사이에는 상기 피스톤링안착부의 직경보다 작게 형성된 피스톤후진유체유입부(1244)로 이루어져 있다.

따라서 상기 그리퍼지지수단(9000)을 구성하는 그리퍼지지파이프를 통해 피스톤전진유로(1224)로 에어가 공급되면 상기 피스톤전진유체유입부(1243)로 에어가 유입되면서 피스톤(1240)의 피스톤후진유체유입부(1244)가 피스톤실린더부(1231)와 밀착될 때까지 상기 피스톤수용홈(1221)에서 그리퍼수단(1300)쪽으로 이동하게 되고, 상기 그리퍼지지파이프를 통해 피스톤후퇴유로(1223)로 에어가 유입되면 피스톤(1240)이 상기 피스톤수용홈(1221)에서 그리퍼지지파이프쪽으로 이동하게 된다.

한편, 상기 그리퍼수단(1300)은 도 24 내지 도 31 및 도 43 내지 도 59에 도시된 것과 같이, 상기 실린더플랜지(1230)의 축방향으로 고정되되, 상기 실린더플랜지가 조립되지 않은 면에 조립되고, 상기 피스톤(1240)의 축방향 가압력에 의해 죠오가 슬립요크의 요크부를 파지함과 더불어 피스톤의 축방향 가압력이 제거되면 스프링의 탄발력에 의해 피스톤쪽으로 캠축이 이동하도록 된 그리퍼하우징(1310)과, 상기 그리퍼하우징의 상, 하부에 회동가능하게 조립됨과 더불어, 상기 캠축이 피스톤에 의해 전진하면 일단이 마찰되어 회전하면서 타단이 그리퍼하우징의 축중심으로 서로 모여서 슬립요크를 파지할 수 있는 한편, 상기 피스톤이 후진하면 그리퍼하우징과의 사이에 설치된 탄발부재에 의해 회동되어 슬립요크를 해제하도록 된 한 쌍의 죠오(1320)와, 상기 그리퍼하우징의 축중심에 설치되어 슬립요크의 일정한 접촉위치에 밀착되도록 된 위치결정부재(1330)와, 상기 그리퍼하우징(1310)의 축중심에 회전은 하지 못하고 축방향으로만 일정길이 이동할 수 있도록 설치됨과 더불어, 일단은 상기 피스톤(1240)과 밀착되고 타단은 상하로 경사진 경사면이 죠오에 밀착되는 한편, 타단의 축중심에는 탄발부재인 스프링(1350)이 밀착되도록 된 캠축(1340)으로 이루어져 있다.

따라서 상기 그리퍼지지파이프를 통해 피스톤전진유로(1224)로 에어가 공급되면 피스톤(1240)이 그리퍼수단(1300)쪽으로 전진하게 되고, 이때 상기 캠축(1340)도 동기적으로 축방향으로 전진하면서 한 쌍의 죠오(1320)를 축방향에 수직하게 밀면서 회동시켜 이형공작물(100)을 파지하게 된다. 이후 상기 피스톤후퇴유로(1223)로 에어가 유입되면 상기 피스톤(1240)이 그리퍼지지파이프(9100)쪽으로 후퇴하게 되고, 이때 상기 캠축(1340)은 상기 그리퍼하우징(1310)과의 사이에 배치된 스프링(1350)에 의해 피스톤(1240)과 함께 동기적으로 이동하게 되며, 상기 죠오(1320)은 상기 그리퍼하우징(1310)과의 사이에 배치된 스프링(1360)에 의해 회동되면서 이형공작물(100)인 슬립요크의 파지를 해제하게 된다.

여기서 상기 그리퍼하우징(1310)은, 도 43 내지 도 48에 도시된 것과 같이, 상기 실린더플랜지(1230)의 그리퍼수단조립홈(1232)에 끼워지는 그리퍼홀더부(1311)와, 상기 그리퍼홀더부와 일체로 연장되면서 상기 죠오가 회동가능하게 조립되는 죠오조립부(1312)와, 상기 그리퍼홀더부의 축중심에 일정길이로 형성되어 상기 캠축이 끼워지도록 된 캠축조립구멍(1313)이 구비되어 있다.

따라서 상기 캠축조립구멍(1313)으로 캠축(1340)이 조립되어 상기 피스톤(1240)에 의해 죠오(1320)쪽 축방향으로 이동하게 되면, 상기 캠축(1340)이 죠오(1320)의 일단부를 축방향에 직각방향으로 가압하게 되고, 이때 상기 죠오(1320)는 회동하면서 타단으로 공급되거나 위치하는 이형공작물(100)이 슬립요크를 파지하게 되는 한편, 상기 캠축(1340)이 스프링(1350)에 의해 캠축조립구멍(1313)에서 빠져 나가게 되면 상기 스프링(1360)에 의해 죠오(1320)를 회동시켜 이형공작물(100)를 파지하고 있던 것을 해제하게 된다.

상기 그리퍼홀더부(1311)에는 축방향에 수직하게 관통구멍(1314)이 형성되고, 이 관통구멍(1314)으로 끼워진 핀(1370)에 의해 상기 캠축(1340)이 축방향으로는 이동하면서 회전하지는 못하도록 조립된다.

또 상기 죠오조립부(1312)는, 상기 실린더플랜지(1230)의 나사부(1235)에 보울트(1310a)를 이용하여 축방향으로 체결하도록 배치되어 형성된 보울트끼움부(1312a,1312b)와, 상기 죠오(1320)가 외주면에 안착되는 죠오안착홈(1312c)과, 상기 죠오안착홈(1312c)이 축중심에 직각방향으로 연통되도록 캠축작동홈(1312d)과, 상기 죠오(1320)를 회동가능하게 힌지조립하도록 형성된 죠오힌지구멍(1312e)과, 상기 이형공작물(100)의 요크부(110)에 간섭을 받지 않도록 형성된 요크도피부(1312f)와, 상기 요크도피부(1312f)가 형성된 쪽의 단부 축중심에 일정길이 형성된 핀홀더조립홈(1312g)과, 상기 요크도피부(1312f)에서 핀홀더조립홈(1312g)으로 관통되도록 형성된 나사부(1312h)와, 상기 죠오조립부의 외주면에는 둔각의 형태로 절취된 상,하롤러가이드도피홈(1312i)이 형성되어 있다.

따라서 상기 캠축(1340)이 핀(1370)에 의해 캠축조립구멍(1313)으로 조립된 상태로 실린더플랜지(1230)에 보울트(1310a)를 이용하여 죠오조립부(1312)를 축방향으로 체결하고, 상기 죠오(1320)가 죠오안착홈(1312c)에 끼워짐과 더불어 상기 죠오힌지구멍(1312e)으로 끼워지는 힌지핀(1380)과 힌지핀고정볼트(1390)에 의해 회동가능하게 조립되며, 상기 캠축(1340)에 의해 캠축작동홈(1312d)에서 죠오(1320)와 일단이 밀착되면서 죠오힌지구멍(1312e)에 끼워진 힌지 핀(1380)을 회전중심으로 회동하게 된다.

또 상기 상,하롤러가이드도피홈(1312i)에 의해 상기 이형공작물용 그리퍼(1000)가 축방향으로 이동될 때 상기 이형공작물용 그리퍼(1000)를 지지하는 그리퍼지지수단(9000)에 설치된 롤러조립체(9200)를 안내하도록 된 롤러상,하부가이드와 그리퍼수단(1300)의 죠오조립부(1312)가 충돌하지 않게 되면서 상기 죠오조립부(1312)의 직경을 좁은 공간으로 들어가도록 하면서 최대한 직경을 크게 만들 수 있게 된다.

이때 상기 핀홀더조립홈(1312g)으로 관통 형성된 나사부(1312h)로 체결되는 보울트로 상기 위치결정부재(1330)를 고정하게 된다.

그리고 상기 죠오(1320)는 도 49 내지 도 52에 도시된 것과 같이, 상기 힌지 핀(1380)이 끼워지는 힌지구멍(1321)과, 상기 힌지구멍에 수직한 상태로 연통되도록 형성된 나사부(1322)와, 상기 이형공작물(100)의 요크부를 파지하도록 된 파지부(1323)와, 상기 파지부의 반대쪽 타단에 슬롯형상으로 형성되어 상기 캠축(1340)과 접촉하는 롤러(1328)를 수용하도록 된 롤러설치홈(1324)과, 상기 롤러설치홈에 수직하게 관통 형성됨과 더불어 상기 힌지구멍과 평행하게 형성된 롤러힌지축고정구멍(1325)과, 상기 스프링(1360)의 일단을 수용하도록 형성된 스프링수용홈(1326)과, 상기 이형공작물을 파지할 때 간섭을 받지 않도록 파지부의 안쪽에 형성된 도피홈(1327)과, 상기 롤러설치홈(1324)으로 배치되는 롤러(1328)와, 상기 롤러힌지축고정구멍(1325)으로 끼워져 롤러(1328)가 회전가능하도록 된 롤러회전축(1329)로 이루어져 있다.

따라서 상기 캠축(1340)이 전진하면 롤러(1328)과 구름마찰되면서 죠오(1320)를 힌지 핀(1380)을 회전 중심으로 회전시켜 상기 파지부(1323)가 이형공작물(100)의 요크부를 파지하게 되고, 상기 캠축(1340)이 상기 스프링(1350)에 의해 후방으로 이동하면 상기 스프링(1360)에 의해 힌지 핀(1380)을 회전 중심으로 회전하여 파지부(1323)가 벌어져서 이형공작물을 놓게 된다.

또한 상기 위치결정부재(1330)는, 도 31 및 도 53 내지 도 56에 도시된 것과 같이, 핀홀더(1331)와 위치결정핀(1332)으로 이루어진다.

여기서 상기 핀홀더(1331)는, 상기 그리퍼하우징(1310)의 축중심에 일단이 끼워져 체결수단으로 고정되는 그리퍼하우징고정부(1331a)와, 상기 그리퍼하우징고정부의 타단에 축방향으로 슬롯홈이 형성됨과 더불어 위치결정핀을 단부에 끼울 수 있도록 된 슬롯핀홀부(1331b)와, 상기 슬롯필홀부의 측면으로 보울트를 끼워서 체결하게 되면 슬롯핀홀부에 끼워진 위치결정핀을 가압하여 고정할 수 있도록 설치된 체결나사고정부(1331c)로 이루어진다.

그리고 상기 위치결정핀(1332)은, 상기 슬롯핀홀부(1331b)에 끼워짐과 더불어 핀홀더(1331)의 축방향 단부로 돌출되어 슬립요크의 일정위치에 밀착되도록 조립됨은 물론, 축방향 중앙부에 면취(1332a)가 형성되어 양단부가 슬립요크에 접촉되도록 되어 있다.

따라서 상기 핀홀더(1331)와 위치결정핀(1332)로 이루어진 위치결정부재(1330)가 그리퍼하우징(1310)에 조립되어, 상기 그리퍼수단(1300)의 죠오(1320)에 형성된 파지부(1323)가 이형공작물(100)의 요크부를 파지할 때 항상 일정한 밀착위치에 위치결정핀(1332)이 접촉되어 정확한 가공이 이루어지도록 파지하게 된다.

또한 상기 캠축(1340)은, 도 31 및 도 57 내지 도 59에 도시된 것과 같이, 상기 죠오(1320)에 조립된 롤러(1328)와 접촉되는 상,하부에 단부로 갈수록 단면적이 적어지도록 된 경사면(1341)과, 상기 그리퍼하우징(1310)의 단부에서 끼워지는 핀(1370)에 의해 축방향으로 회전은 하지 못하고, 축방향으로 전후진만 가능하도록 축방향에 직각으로 슬롯홈(1342)이 구비된다.

여기서 상기 경사면(1341)은 원뿔형태로 이루어질 수도 있고, 본 실시예에서와 같이 상부와 하부에만 형성된 경사평면으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

또 상기 경사면(1341)의 단부에는 축방향으로 스프링수용홈(1343)이 일정길이 형성되어 있다.

따라서 상기 캠축(1340)이 피스톤(1240)에 의해 가압되어 이동하면 상기 경사면(1341)과 롤러(1328)이 구름마찰되면서 상기 죠오(1320)를 힌지 핀(1380)을 회전중심으로 회전하면서 파지부(1323)가 이형공작물(100)의 요크부를 파지하게 되고, 상기 피스톤(1240)의 가압력이 해제되면 스프링수용홈(1343)으로 설치된 스프링(1350)에 의해 피스톤(1240)과 함께 그리퍼지지파이프쪽으로 이동하면서 롤러(1328)가 축중심으로 회동 이동하게 되면서 상기 파지부(1323)가 이형공작물(100)의 요크부에서 이탈하게 된다.

한편, 도 24 내지 도 31에 도시된 것과 같이, 상기 피스톤수단(1200)을 구성하는 그리퍼홀더(1210)와 실린더튜브(1220) 및 실린더플랜지(1230)와 그리퍼수단(1300)을 구성하는 그리퍼하우징(1310)에는 상기 죠오(1320)의 작동방향은 물론 죠오(1320)의 작동방향과 직각 방향에도 각각 상,하롤러가이드도피홈(1215,1227,1239,1312i)가 형성될 수 있다.

따라서 상기 죠오(1320)의 작동방향과 직각 방향에 형성된 상,하롤러가이드도피홈(1215,1227,1239,1312i)에 의해 상기 피스톤수단(1200)에 그리퍼수단(1300)을 90도 돌려서 이형공작물을 상하방향이 아닌 좌우측방에서 파지할 경우에도 롤러상하부가이드에 간섭이 없이 사용이 가능하게 된다.

그리고 상기 프레임(2000)은, 상기 그리퍼(1000)를 일정한 높이에서 CNC자동선반의 중공주축 방향으로 출입함과 더불어 안전사고를 예방할 수 있도록 설치되는 것으로, 본 실시예에서는 박스형태로 골격을 이루도록 된 프로파일지지대(2100)와, 이 프로파일지지대에 고정됨과 더불어 CNC자동선반의 중공주축 방향을 향해 길이방향으로 설치된 베이스판(2200)과, 이 베이스판의 전면에 회동가능하게 설치됨과 더불어 그리퍼이동수단(7000)과 그리퍼지지부재가이드수단(8000) 및 그리퍼지지수단(9000)을 보호하도록 된 전면커버(2300)와, 상기 베이스판의 후면에 회동가능하게 설치됨과 더불어 상기 동력전달수단(500)과 쿠션수단(6000) 및 그리퍼이동수단(7000)을 보호하도록 된 후방커버(2400), 및 상기 베이스판(2200)의 CNC자동선반 반대쪽에 설치되어 상기 베이스판에 설치된 구동부(4000)와 동력전달수단(5000)을 보호하도록 설치된 구동부커버(2500)로 이루어져 있다.

따라서 상기 프레임(2000)은 프로파일지지대(2100)에 설치된 베이스판(2200)으로 구동부(4000)와 동력전달수단(5000), 쿠션수단(6000), 그리퍼이동수단(7000), 그리퍼지지부재가이드수단(8000) 및 그리퍼지지수단(9000)을 매개로 그리퍼(1000)가 고정되어, 이 그리퍼(1000)가 일정한 높이에서 CNC자동선반의 중공주축 방향으로 출입할 수 있게 된다.

또한 상기 제어부(3000)는 도시되지 않은 CNC자동선반 및 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치와 연동하도록 신호를 서로 주고 받도록 설치되되, 본 실시예에서는 상기 프레임(2000)을 구성하는 프로파일지지대(2100) 또는 베이스판(2200)에 도시되지 않은 브라켓트를 매개로 설치되는 한편, 상기 구동부(4000)와 쿠션수단(6000) 및 그리퍼지지수단(9000)의 그리퍼지지파이프로 공급되는 에어공급밸브등의 제어를 담당하게 된다.

여기서 상기 제어부(3000)에는 도 7과 도 10에 도시된 것과 같이, 급작스런 장치의 정지를 위해 비상정지를 하거나 전원이 공급되어 장비가 시작되게 되면 상기 프레임(2000)의 베이스판(2200)에 고정된 원점센서(3100)와, 상기 쿠션수단(6000)의 쿠션수단고정판(6600)에 설치된 원점센서도그(3200)를 제어하게 된다.

따라서 이형공작물의 CNC자동선반 공급장치에서 전원이 최초에 공급되거나 장비에 이상이 있어 비상정지버튼을 누르는 경우에 원점센서(3100)와 원점센서도그(3200)에 의해 원점위치를 검출하여 장비의 시작점을 셋팅하게 된다.

한편, 상기 구동부(4000)을 구성하는 공지의 서보모터는 이형공작물의 CNC자동선반 공급장치가 상기 제어부(3000)와 신호를 주고 받으며 원활하게 작동되도록 제어신호를 가지고 있다.

또 상기 동력전달수단(5000)은, 상기 구동부(4000)의 서보모터 회전축에 설치된 제1풀리(5100)와, 상기 제1풀리와 일정간격을 두고 베이스판(2200)에 양단이 회전가능하게 설치된 볼스크류(5200)와, 상기 볼스크류의 일단부에 설치됨과 더불어 상기 서보모터 회전축에 설치된 풀리와 밸트(도시되지 않음)로 회전력을 전달받도록 된 제2풀리(5300)와, 상기 볼스크류에 체결되어 볼스크류가 정역회전함에 따라 볼스크류의 축방향으로 전진과 후진 이동하면서 상기 그리퍼이동수단(7000)을 베이스판(2200)의 길이방향으로 이동할 수 있도록 된 볼스크류너트(5400)와, 상기 볼스크류(5200)의 구동부(4000)측 일단을 회전가능하게 지지하도록 베이스판(2200)에 고정된 볼스크류제1회전지지부(5500)와, 상기 볼스크류(5200)의 타단을 회전가능하게 지지하도록 베이스판(2200)에 고정된 볼스크류제2회전지지부(5600)로 이루어져 있다.

따라서 상기 구동부(4000)의 서보모터가 회전하면 서보모터 회전축에 설치된 제1풀리(5100)와 볼스크류(5200)의 단부에 설치된 제2풀리(5300)가 밸트에 의해 동기회전하게 되고, 이때 상기 볼스크류(5200)가 볼스크류제1회전지지부(5500)와 볼스크류제2회전지지부(5600)로 지지되어 회전하게 되면 볼스크류너트(5400)가 볼스크류의 축방향으로 전진 및 후진하게 되면서 상기 그리퍼이동수단(7000)에 연결 설치된 그리퍼지지수단(9000)에 의해 그리퍼(1000)가 CNC자동선반의 중공주축 방향으로 전진과 후진을 하게 된다.

또한 상기 쿠션수단(6000)는, 도 11과 도 12에 도시된 것과 같이, 상기 볼스크류너트(5400)에 끼워져 고정되는 볼스크류너트고정판(6100)과, 상기 볼스크류너트와 볼스크류너트고정판을 고정하기 위한 보울트(6200)와, 상기 볼스크류너트고정판의 상하 방향 양단부에 끼워져 고정되는 한 쌍의 볼부시(6300)와, 상기 볼부시의 축방향으로 끼워지는 일정한 길이의 가이드봉(6400)과, 상기 볼스크류제1회전지지부(5500)쪽으로 위치하도록 가이드봉과 볼부시의 단부에 밀착되어 고정된 안전센서고정판(6500)과, 상기 볼스크류너트가 축방향으로 이동이 가능하도록 중앙부가 도피되면서 가이드봉의 단부에 밀착되어 고정된 쿠션수단고정판(6600)과, 상기 가이드봉(6400)에 끼워짐과 더불어 볼부시(6300)와 쿠션수단고정판(6600)의 사이에 배치되도록 된 압축스프링(6700)과, 상기 볼스크류너트고정판(6100)의 측벽에 고정된 센서도그(6800)와, 상기 안전센서고정판(6500)에 고정되어 센서도그(6800)의 유무를 감지하도록 된 안전센서(6900)로 이루어져 있다.

따라서 상기 구동부(4000)의 서보모터가 회전함에 따라 동력전달수단(5000)의 볼스크류(5200)가 회전하면서 볼스크류너트(5400)를 그리퍼(1000)쪽으로 이동시키게 되면, 상기 볼스크류너트고정판(6100)과 볼부시(6300) 및 압축스프링(6700)을 순차적으로 가압하게 되고 상기 압축스프링(6700)에 밀착된 쿠션수단고정판(6600)을 가압하게 되는 한편, 상기 쿠션수단고정판(6600)에 연결설치된 그리퍼이동수단(7000)과 그리퍼지지수단(9000) 및 그리퍼(1000)를 그리퍼지지부재가이드수단(8000)에 안내되면서 CNC자동선반의 중공주축 방향으로 이동하게 된다. 이때 상기 그리퍼(1000)의 축방향 전방에 CNC자동선반의 중공주축으로 공급하기 위한 이형공작물(100)이 이형공장물의 로딩 및 언로딩장치에 의해 공급되어 있으면 상기 그리퍼(1000)와 그리퍼지지수단(9000) 및 그리퍼이동수단(7000)이 CNC자동선반의 중공주축 방향으로 이동하지 못하게 되므로 상기 볼스크류너트고정판(6100)이 볼스크류의 회전에 의해 일정길이 더 이동하여 압축스프링을 가압하게 되면 상기 안전센서(6900)에서 센서도그(6800)가 이탈하면서 상기 제어부(3000)에 신호를 보내 전방에 있는 이형공작물(100)을 파지하도록 에어를 그리퍼(100)로 공급하게 되고, 이후 상기 그리퍼(1000)가 이형공작물을 파지하게 되면 이형공장물의 로딩 및 언로딩장치가 뒤쪽으로 후퇴하면 상기 구동부(4000)의 서보모터가 작동하면서 동력전달수단(5000)의 볼스크류(5200)를 회전시켜 상기 쿠션수단(6000)과 그리퍼이동수단(7000) 및 그리퍼지지수단(9000)과 그리퍼(1000)를 CNC자동선반의 중공주축으로 이동하여 이형공작물을 공급하게 된다.

이때 상기 구동부(4000)의 서보모터가 작동하면서 동력전달수단(5000)의 볼스크류(5200)를 회전시켜 상기 쿠션수단(6000)과 그리퍼이동수단(7000) 및 그리퍼지지수단(9000)과 그리퍼(1000)를 CNC자동선반의 중공주축으로 이동시킬 때, 상기 쿠션수단(6000)의 압축스프링(6700)은 원상 복귀되어 상기 센서도그(6800)가 안전센서(6900)에 의해 감지되는 위치로 복귀하게 되는 한편, 상기 그리퍼지지수단(9000)은 상기 그리퍼지지부재가이드수단(8000)에 의해 안내되면서 그리퍼지지수단(9000)이 아래쪽으로 처지는 것을 방지함은 물론 CNC자동선반의 중공주축내에서도 아래쪽을 처지는 것을 방지하게 된다.

한편, 상기 그리퍼이동수단(7000)은, 도 7 내지 도 18에 도시된 것과 같이, 상기 쿠션수단고정판(6600)의 상부에 일단부가 고정되는 연결판(7100)과, 상기 연결판의 단부에 수직하게 고정된 이동판(7200)과, 상기 이동판의 내측으로 고정된 한 쌍의 리니어베어링(7300)과, 상기 베이스판(2200)에 CNC자동선반의 중공주축 방향으로 고정됨과 더불어 상기 리니어베어링을 가이드하도록 설치된 엘엠가이드(7400)와, 상기 이동판의 타단부이면서 엘엠가이드가 설치된 반대쪽을 향하여 조립고정된 일정한 폭과 길이의 그리퍼지지파이프홀더고정블록(7500)과, 상기 그리퍼지지파이프홀더고정블록의 전방에 고정됨과 더불어 상기 그리퍼지지수단(9000)을 구성하는 그리퍼지지파이프를 고정하도록 된 그리퍼지지파이프홀더(7600)로 이루어져 있다.

따라서 상기 쿠션수단고정판(6600)이 쿠션수단(6000)에 의해 가압되어 CNC자동선반의 중공주축으로 이동하게 되면, 상기 쿠션수단고정판(6600)과 고정된 연결판(7100)과 이동판(7200)이 상기 베이스판(2200)에 설치된 엘엠가이드(7400)와 이동판(7200)의 내측면에 설치된 리니어베어링(7300)에 의해 베이스판(2200)의 길이방향으로 이동하게 되고, 이때 상기 이동판(7200)에 설치된 그리퍼지지파이프홀더고정블록(7500)과 그리퍼지지파이프홀더(7600)를 매개로 설치된 그리퍼지지수단(9000)의 그리퍼지지파이프가 CNC자동선반의 중공주축 방향으로 출입할 수 있도록 이동하게 된다.

여기서 상기 그리퍼지지파이프홀더(7600)는, 도 7 내지 도 15에 도시된 것과 같이, 좌,우측그리퍼지지파이프홀더(7610,7620)로 분할되어 보울트(7700)에 의해 그리퍼지지파이프를 고정하도록 구성됨과 더불어, 상기 그리퍼지지부재가이드수단(8000)에 걸려 간섭이 일어나지 않도록 상부와 하부에는 도피홈(7611,7621)이 형성되어 있다.

또 상기 그리퍼지지부재가이드수단(8000)은, 도 7 내지 도 9 및 도 13 내지 도 18에 도시된 것과 같이, 상기 프레임(2000)을 구성하는 프로파일지지대(2100)에 하부 또는 상하부가 고정되는 가이드고정판(8100)과, 이 가이드고정판의 내측면 상부에 고정된 롤러상부가이드(8200)와, 상기 가이드고정판의 내측면 하부에 고정된 롤러하부가이드(8300)로 이루어져 있다.

따라서 상기 그리퍼지지수단(9000)을 구성하는 복수개의 롤러조립체(9200)가 롤러상부가이드(8200)와 롤러하부가이드(8300)에서 지지되어 길이가 긴 그리퍼지지파이프(9100)가 CNC자동선반의 중공주축으로 들어가기 전에 처지는 것을 방지하게 된다.

여기서 상기 롤러상부가이드(8200)와 롤러하부가이드(8300)는 둔각 형태의 가이드홈(8210,8310)이 형성되어, 상기 그리퍼지지파이프홀더(7600)의 좌,우측그리퍼지지파이프홀더(7610,7620)에 형성된 도피홈(7611,7621)과 함께 슬라이딩이 용이하게 되며, 상기 그리퍼지지부재가이드수단(8000)에 그리퍼지지파이프홀더(7600)가 걸려 간섭이 일어 나지 않게 된다.

또한, 상기 그리퍼지지수단(9000)은, 도 7 내지 도 23에 도시된 것과 같이, 일단이 상기 그리퍼이동수단(7000)을 구성하는 그리퍼지지파이프홀더(7600)에 고정됨과 더불어 에어호스가 연결되는 한편 타단은 그리퍼(1000)에 축방향으로 빠지지 않도록 고정된 한 쌍의 그리퍼지지파이프(9100)와, 한 쌍의 상기 그리퍼지지파이프(9100)에 등간격으로 고정되어 그리퍼지지부재가이드수단(8000)에 지지되어 이동함과 더불어 CNC자동선반의 중공주축에 삽입되어 구름마찰되면서 전진과 후진을 하도록 복수개 설치된 롤러조립체(9200)를 포함한다.

따라서 길이가 긴 한 쌍의 상기 그리퍼지지파이프(9100)와, 이 그리퍼지지파이프의 길이방향으로 등간격으로 설치된 롤러조립체(9200)에 의해 상기 그리퍼지지파이프(9100)의 단부에 축방향으로 설치된 그리퍼(1000)가 이형공작물을 파지한 상태로 처짐이 없이 CNC자동선반의 중공주축으로 공급되게 된다.

여기서 상기 그리퍼지지파이프(9100)는 도 23에 도시된 것과 같이, 축방향 일단은 에어호스가 결합되도록 나사부(9110)가 형성되고, 타단에는 그리퍼(1000)와 조립된 상태에서 빠지지 않도록 외주면에 면취(9120)가 형성되어 있다.

따라서 상기 그리퍼지지파이프(9100)의 일단은 그리퍼지지파이프홀더(7600)에 고정되어 CNC자동선반의 중공주축으로 이동할 수 있으면서 에어를 공급할 수 있게 되고, 타단은 그리퍼(1000)의 피스톤수단(1200)을 구성하는 그리퍼홀더(1210)에 고정되어 빠지지 않게 된다.

그리고 상기 롤러조립체(9200)는, 도 7과 도 8 및 도 19 내지 도 22에 도시된 것과 같이, 한 쌍의 상기 그리퍼지지파이프(9100)를 외주면 양측에서 감싸도록 반원형홈(9211,9221)이 형성되면서 체결부재(9260)로 일단부가 상호간에 보울트(9260)로 체결고정되는 한편, 외주면 상하부에는 상기 그리퍼지지부재가이드수단(8000)의 롤러상부가이드(8200)와 롤러하부가이드(8300)에 간섭을 주지 않도록 절취된 도피홈(9212,9222)이 형성된 좌,우측그리퍼지지파이프고정부재(9210,9220)와, 이 좌,우측그리퍼지지파이프고정부재의 타단부에 회전하지 못하도록 설치된 중심축부재(9230)와, 이 중심축부재에 끼워져 좌,우측그리퍼지지파이프고정부재의 타단부에서 회전할 수 있도록 설치됨과 더불어 중심부에서는 롤러상부가이드(8200)와 롤러하부가이드(8300)에 접촉하지 않고 양단부쪽으로만 구름접촉되도록 구성된 롤러(9240,9250)로 이루어져 있다.

따라서 상기 롤러조립체(9200)의 좌,우측그리퍼지지파이프고정부재(9210,9220)에 의해 그리퍼지지파이프(9100)에 견고하게 고정될 수 있으며, 또 상기 롤러(9240,9250)가 좌,우측그리퍼지지파이프고정부재(9210,9220)에 설치되어 길이가 긴 그리퍼지지파이프(9100)를 처지지 않게 상기 그리퍼지지부재가이드수단(8000)에 지지됨과 더불어 CNC자동선반의 중공주축으로 이동시킬 때 그리퍼(1000)가 처져서 중공주축과 마찰이 일어나지 않도록 중공주축 내에서 롤러조립체(9200)가 구름마찰이 되면서 그리퍼(1000)와 그리퍼지지파이프(9100)를 지지하게 된다.

또 상기 중심축부재(9230)는 상기 좌,우측그리퍼지지파이프고정부재(9210,9220)의 단부에서 체결되는 고정나사(9270)에 의해 빠지거나 회전하지 않도록 고정되어, 상기 롤러(9240,9250)가 좌,우측그리퍼지지파이프고정부재(9210,9220)에서 이탈되는 것을 방지하게 된다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

1000 : 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법 및 그 장치
1200 : 피스톤수단 1210 : 그리퍼홀더
1220 : 실린더튜브 1230 : 실린더플랜지
1240 : 피스톤 1300 : 그리퍼수단
1310 : 그리퍼하우징 1320 : 죠오
1330 : 위치결정부재 1331 : 핀홀더
1332 : 위치결정핀 1340 : 캠축
1341 : 경사면 1342 : 슬롯홈
2000 : 프레임 2100 : 프로파일지지대
2200 : 베이스판 2300 : 전면커버(2300)
2400 : 후방커버 2500 : 구동부커버
3000 : 제어부 3100 : 원점센서
3200 : 원점센서도그 4000 : 구동부(서보모터)
5000 : 동력전달수단 5100 : 제1풀리
5200 : 볼스크류 5300 : 제2풀리
5400 : 볼스크류너트 5500 : 볼스크류제1회전지지부
5600 : 볼스크류제2회전지지부 6000 : 쿠션수단
6100 : 볼스크류너트고정판 6200 : 보울트
6300 : 볼부시 6400 : 가이드봉
6500 : 안전센서고정판 6600 : 쿠션수단고정판
6700 : 압축스프링 6800 : 센서도그
6900 : 안전센서 7000 : 그리퍼이동수단
7100 : 연결판 7200 : 이동판
7300 : 리니어베어링 7400 : 엘엠가이드
7500 : 그리퍼지지파이프홀더고정블록 7600 : 그리퍼지지파이프홀더
8000 : 그리퍼지지부재가이드수단 8100 : 가이드고정판
8200 : 롤러상부가이드 8300 : 롤러하부가이드
9000 : 그리퍼지지수단 9100 : 그리퍼지지파이프
9200 : 롤러조립체

Claims

전원이 공급되면 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치에서 제어부(3000)로 공급완료 신호를 받는 단계(S1)와,
이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치에서 이형공작물의 공급완료 신호를 받으면 제어부(3000)가 구동부(4000)인 서보모터를 작동시켜 그리퍼(1000)가 전진하는 단계(S2)와,
그리퍼가 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치에 의해 일정위치에 공급된 이형공작물에 접촉되어 더는 전진하지 못함에 따라 쿠션수단(6000)의 안전센서(6900)에서 센서도그(6800)가 떨어지는 것을 감지하는 센서도그이탈감지단계(S3)와,
센서도그이탈감지신호를 받아 그리퍼(1000)가 이형공작물을 파지하는 단계(S4)와,
그리퍼지지부재가이드수단(8000)과 그리퍼지지수단(9000)에 의해 CNC자동선반의 중공주축방향으로 지지된 그리퍼(1000)가 이형공작물을 파지한 상태로 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치가 빠져나간 뒤 CNC자동선반의 중공주축방향으로 그리퍼지지수단(9000)과 함께 이동하여 CNC자동선반의 측면에서 CNC자동선반의 중공주축 축중심으로 들어가 이형공작물(100)을 공급하는 단계(S5)와,
CNC자동선반의 연동척이 이형공작물의 슬립부(120)를 파지하면 그리퍼가 CNC자동선반의 중공주축에서 빠져나오는 단계(S6)와,
CNC자동선반의 가공 작업이 완료된 신호를 받은 후 그리퍼가 CNC자동선반의 중공주축 축중심으로 들어가서 이형공작물을 파지하는 단계(S7)와,
CNC자동선반의 연동척이 공작물을 놓으면 그리퍼가 중공주축의 축중심에서 빠져나오는 단계(S8)와,
이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치에서 이형공작물을 파지하면 그리퍼의 파지부에서 이형공작물을 놓는 단계(S9)와,
그리퍼가 축방향 후방으로 일정길이 이동하는 단계(S10)를 포함하는 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 제어부(3000)에는 급작스런 장치의 정지를 위해 비상정지를 하거나 전원이 공급되어 장비가 시작되게 되면 프레임(2000)의 베이스판(2200)에 고정된 원점센서(3100)와 쿠션수단(6000)의 쿠션수단고정판(6600)에 설치된 원점센서도그(3200)에 의해 원점위치를 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이형공작물의 CNC자동선반 공급 방법.
이형공작물(100)을 요크부(110)쪽에서 선택적으로 파지하도록 된 그리퍼(1000)와,
이 그리퍼가 CNC자동선반의 측면에서 CNC자동선반의 중공주축으로 출입하도록 지지하는 프레임(2000)과,
이 프레임의 소정위치에 설치되어 구동부와 동력전달수단 및 그리퍼제어수단을 제어하도록 된 제어부(3000)와,
상기 프레임의 상부에 설치되면서 제어부에 의해 제어되는 서보모터인 구동부(4000)와,
상기 프레임의 상부에 설치되면서 구동부의 회전력을 CNC자동선반의 중공주축 방향을 향해 직선운동으로 전달하도록 된 동력전달수단(5000)과,
이 동력전달수단에 설치되어 이형공작물의 로딩 및 언로딩 장치에서 이형공작물의 공급 여부를 감지함과 더불어 그리퍼이동수단을 가압하도록 된 쿠션수단(6000)과,
상기 동력전달수단에 연결되어 프레임의 길이방향으로 설치된 엘엠가이드에 의해 안내되도록 설치된 그리퍼이동수단(7000)과,
상기 프레임에 설치되어 그리퍼가 중공주축으로 이동하는 것을 안내하도록 된 그리퍼지지부재가이드수단(8000)과,
상기 그리퍼를 작동시켜 이형공작물을 선택적으로 파지할 수 있도록 에어가 공급됨은 물론 상기 그리퍼이동수단(7000)의 엘엠가이드를 따라 이동하면서 그리퍼지지부재가이드수단에 의해 안내받아 그리퍼와 함께 그리퍼를 지지하면서 CNC자동선반의 측면에서 CNC자동선반의 중공주축으로 출입하도록 된 그리퍼지지수단(9000)을 포함하는 이형공작물의 CNC자동선반 공급장치.
제 4항에 있어서,
상기 쿠션수단(6000)은,
상기 동력전달수단(5000)의 볼스크류너트(5400)에 끼워져 고정되는 볼스크류너트고정판(6100)과,
상기 볼스크류너트와 볼스크류너트고정판을 고정하기 위한 보울트(6200)와,
상기 볼스크류너트고정판의 상하 방향 양단부에 끼워져 고정되는 한 쌍의 볼부시(6300)와,
상기 볼부시의 축방향으로 끼워지는 일정한 길이의 가이드봉(6400)과,
상기 동력전달수단(5000)의 볼스크류제1회전지지부(5500)쪽으로 위치하도록 가이드봉과 볼부시의 단부에 밀착되어 고정된 안전센서고정판(6500)과,
상기 볼스크류너트가 축방향으로 이동이 가능하도록 중앙부가 도피되면서 가이드봉의 단부에 밀착되어 고정된 쿠션수단고정판(6600)과,
상기 가이드봉(6400)에 끼워짐과 더불어 볼부시(6300)와 쿠션수단고정판(6600)의 사이에 배치되도록 된 압축스프링(6700)과,
상기 볼스크류너트고정판(6100)의 측벽에 고정된 센서도그(6800)와,
상기 안전센서고정판(6500)에 고정되어 센서도그(6800)의 유무를 감지하도록 된 안전센서(6900)로 이루어진 것을 특징으로 하는 이형공작물의 CNC자동선반 공급장치.
제 4항에 있어서,
상기 그리퍼지지수단(9000)은,
일단이 상기 그리퍼이동수단(7000)을 구성하는 그리퍼지지파이프홀더(7600)에 고정됨과 더불어 에어호스가 연결되는 한편 타단은 그리퍼(1000)에 축방향으로 빠지지 않도록 고정된 한 쌍의 그리퍼지지파이프(9100)와,
한 쌍의 상기 그리퍼지지파이프(9100)에 등간격으로 고정되고, 상기 그리퍼지지부재가이드수단(8000)에 지지되어 이동함과 더불어 CNC자동선반의 중공주축에 삽입되어 구름마찰되면서 전진과 후진을 하도록 복수개 설치된 롤러조립체(9200)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이형공작물의 CNC자동선반 공급장치.
제 6항에 있어서,
상기 그리퍼(1000)는,
상기 그리퍼지지수단(9000)과 일단이 축방향으로 연결되어 고정됨과 더불어, 상기 그리퍼지지수단과 함께 CNC자동선반의 중공주축으로 출입이 가능하도록 구성되는 한편, 각각의 상기 그리퍼지지파이프로 피스톤수용홈(1221)의 전,후방에 공급되는 에어에 의해 피스톤수용홈(1221)에서 피스톤(1240)이 축방향으로 이동하면서, 상기 그리퍼지지수단과 조립되지 않는 축방향 타단으로 피스톤의 단부가 출몰하도록 된 피스톤수단(1200)과,
상기 피스톤수단에 일단이 축방향으로 연결되어 고정됨과 더불어, 상기 피스톤수단과 함께 CNC자동선반의 중공주축으로 출입이 가능하도록 구성되는 한편, 상기 피스톤이 전진하여 돌출되면 한 쌍의 죠오가 축방향에 수직한 방향으로 가압력을 받아 회동하면서 파지부가 축중심방향으로 모여지면서 타단의 축방향으로 공급되는 이형공작물을 파지하게 되고, 상기 피스톤이 후진하면 죠오의 파지부가 축중심에 수직한 방향으로 벌어지면서 이형공작물을 놓도록 된 그리퍼수단(1300)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이형공작물의 CNC자동선반 공급장치.
제 4항에 있어서,
상기 제어부(3000)에는, 비상정지를 하거나 전원이 공급되어 장비가 시작되게 되면 최초의 위치로 셋팅되도록, 상기 프레임(2000)의 베이스판(2200)에 고정된 원점센서(3100)와 연결구성되고,
상기 쿠션수단(6000)의 쿠션수단고정판(6600)에는 상기 원점센서(3100)가 감지하여 원점위치로 이동할 수 있도록 원점센서도그(3200)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이형공작물의 CNC자동선반 공급장치.