KR102089635B1 - 공작물 자동 취출 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선반용 척(2)의 하측에 설치되는 고정브라켓(10); 상기 고정브라켓(10)에 결합되는 취출커넥터(21)와, 상기 취출커넥터(21)와 결합되는 취출플랜지(22)와, 상기 취출플랜지(22)의 하부에 고정되는 취출고정관(23)과, 상기 취출플랜지(22)의 상부에 회전가능하게 설치되며 상면 회전궤적에 선반용 척(2)에서 이탈되는 공작물(A)이 투입될 수 있는 투입지점이 포함되는 취출회동관(24)을 포함하는 취출어셈블리(20); 상기 취출회동관(24)을 회동시키는 엑츄에이터(30); 및 상기 취출회동관(24), 취출플랜지(22), 취출커넥터(21)를 경유하여 이송된 공작물(A)이 저장되는 저장부(4);을 포함하는 공작물 자동 취출 장치에 관한 것이다.

Description

공작물 자동 취출 장치{Automatic takeout device for workpiece}

본 발명은 선반용 척에서 가공이 완료된 공작물을 자동으로 취출할 수 있는 공작물 자동 취출 장치에 관한 것이다.

일반적으로 공작물 자동 취출 장치는 주축대에 고정되어 있는 가공물을 가공한 후 절단바이트로 공작물을 주축대로부터 절단하고, 상기와 같이 절단된 가공물을 소정위치로 이동시킨다.

일반적인 공작물 취출장치의 공작물 취출과정을 설명하면 다음과 같다,

먼저, 상기 주축대의 상부에는 공압실린더 고정용 브라켓을 장착하고, 상기 실린더에 샤프트를 고정하는 바, 상기 공압실린더의 끝단에는 너클을 조립하여 핀으로 고정 한다.

그리고 상기 공압실린더에 고정된 샤프트에 아암을 볼트로 체결하고 상기 아암의 끝단에는 버켓을 고정한다.

또한, 도어하부에는 칩이나 절삭유의 유입을 방지하기 위한 카바를 장착하고, 가이드는 공작물의 크기에 따라 조정하여 고정하도록 한다.

그리고 상기 베드에는 브라켓을 고정하고 상기 브라켓위에는 공작물박스를 장착한다.

또한, 상기 공작물박스 내부에는 그 내부로 떨어지는 공작물을 받아주기 위하여 제2버켓을 배치한다.

상기한 구성으로 이루어진 종래 공작물 취출장치의 기술을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 주축대에 고정된 공작물의 가공이 끝나게 되면 주축대의 상부에 고정된 공압실린더가 직선운동을 하는 바, 초기 공압실린더 피스톤로드의 위치는 전진되어 있는 상태이고, 상기와 같이 피스톤로드가 전진되어 있는 상태는 공작물이 취출된 상태가 된다.

따라서, 상기한 바와 같이 공작물 가공이 끝나고 공작물이 주축대에서 절단되기 직전에 공압실린더의 피스톤로드가 후진하여 샤프트를 회동시키게 되고, 이에 따라 암이 주축대에 올려지게 된다.

그리고, 공작물이 절단되어 주축대의 하부에 배치되는 버켓에 떨어지면 공압실린더의 피스톤로드가 전진하게 된다.

따라서, 상기 피스톤로드의 전진에 따라 샤프트가 회동하게 되며 아암과 그 아암에 결합된 버켓이 샤프트를 중심점으로하여 하측으로 회동된다.

이때, 버켓의 일측면에 고정된 핀이 가이드와 접촉하게 되며, 상기 버켓은 가이드에 의해 회전하게 되어 내부의 공작물을 공작물박스의 제2버켓으로 떨어뜨리게 되는 것이다.

또한, 상기 가이드는 버켓이 회전하여 내부의 공작물이 떨어질 수 있도록 위치를 조정해야 하며 원활한 동작을 위해서는 버켓에 고정되어 있는 핀 위치와 일치해야 한다.

그러나 일반적인 공작물 취출 장치는 공작물이 버켓에03 낙하되면서 공작물의 표면이 손상되는 문제점이 있었다.

또한, 선행문헌 1 한국공개실용 제1998-0006945호는 선반의 척에 결합된 가공물의 외경보다 작은 홀을 형성한 취출판을 선삭 가공품과 선반척 사이에 설치하되, 상기 취출판이 좌우 이송되게 한 것을 특징으로 하는 선반의 공작물 취출 장치 구조를 공개하였으나, 공작물 가공시 절삭칩과 절삭유가 취출판으로 배출되어 취출판의 세척이 필요하였으며, 공작물이 슈트에 부딪혀서 손상되는 문제점이 있었다.

또한, 선행문헌 2 한국등록실용 제0393854호는 CNC선반에 설치되는 공작물 공급 및 인출장치에 있어서, 상기 CNC선반 내에 수직으로 세워진 상태로 외부로 노출되게 설치되는 제 1수직프레임과, 상기 제 1수직프레임과 동일선상에 위치하며 상기 CNC선반 외부에 수직으로 세워진 상태로 설치되는 제 2수직프레임과, 상기 제 1, 2수직프레임 위에 수평으로 눕혀지며 설치되는 수평프레임과, 상기 수평프레임상에 설치되며 모터의 동력으로 전, 후방향으로 수평 이동하는 이동대와, 상기 이동대에 설치된 승강실린더의 로드에 결합되며 상기 이동대의 작동으로 전, 후 수평 이동하며 공작물을 CNC선반 위쪽으로 이동시키고, 상기 승강실린더의 작동으로 상 ,하 수직 이동하며 공작물을 CNC선반 내의 척으로 공급 및 인출시키는 복수개의 클램프들을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 CNC선반의 공작물 공급 및 인출장치를 개시하였으나, 공작물을 취출하는 과정에서 공작물의 클램핑과 도어의 개폐 공정이필요하여 공작물의 취출 시간이 지연되었으며, 도어의 반복적인 개폐에 의해 잔고장이 자주 일어나서 도어의 수리 및 유지 보수 비용이 자주 발생하는 문제점이 있었다.

한국공개실용 제1998-0006945호(1998.04.30) 한국등록실용 제0393854호(2005.08.18.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 선반용 척에서 공작물의 가공이 완료되면 취출회동관이 선반용 척으로 이동되어 공작물을 안전하게 투입하여 저장부로 취출함으로써, 공작물이 절삭칩 및 절삭유와 함께 배출되는 것을 방지할 수 있고, 공작물이 낙하 충격에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있는 공작물 자동 취출 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 공작물 자동 취출 장치는 선반용 척(2)의 하측에 설치되는 고정브라켓(10); 상기 고정브라켓(10)에 결합되는 취출커넥터(21)와, 상기 취출커넥터(21)와 결합되는 취출플랜지(22)와, 상기 취출플랜지(22)의 하부에 고정되는 취출고정관(23)과, 상기 취출플랜지(22)의 상부에 회전가능하게 설치되며 상면 회전궤적에 선반용 척(2)에서 이탈되는 공작물(A)이 투입될 수 있는 투입지점이 포함되는 취출회동관(24)을 포함하는 취출어셈블리(20); 상기 취출회동관(24)을 회동시키는 엑츄에이터(30); 및 상기 취출회동관(24), 상기 취출플랜지(22), 상기 취출고정관(23)를 경유하여 이송된 공작물(A)이 저장되는 저장부(4);을 포함하되,
상기 엑츄에이터(30)는 상기 고정브라켓(10)에 결합되는 공압실린더(31)와,상기 공압실린더(31)에 왕복이동가능하게 삽입되는 실린더로드(32)와, 일단이 상기 실린더로드(32)에 결합되며 타단이 상기 취출고정관(23)에 결합되며 관절 구조로 형성되는 링크(33)를 포함하며,
상기 링크(33)는 상기 실린더로드(32)에 결합되는 제1커넥터(33-1)와, 상기 제1 커넥터에 힌지결합되며 상기 취출고정관과 반대방향으로 절곡된 구조로 형성되는 아암(33-2)과, 일측은 상기 아암(33-2)에 힌지결합되며, 타측은 취출고정관(23)에 고정되어, 상기 아암과 상기 취출고정관을 서로 연결하는 제2커넥터(33-3)를 포함하여, 상기 링크는 2절 링크인 것을 특징으로 한다.

삭제

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또한, 상기 취출회동관(24)의 상면 회전궤적 중 상기 투입지점을 제외한 특정지점에 설치되며 공작물(A)의 가공이 이루어지는 동안 상기 취출회동관(24)의 상면을 덮어서 공작물(A)의 가공으로 발생하는 절삭칩과 절삭유가 난입되는 것을 차단하는 차단막(40);을 더 포함한다.

또한, 상기 취출어셈블리(20)는 상기 취출회동관(24)의 상측으로 연장 형성되어 선반용 척(2)에서 이탈되는 공작물(A)이 내부로 투입되도록 안내하는 취출유도턱(25)을 포함한다.

또한, 상기 취출고정관(23)과 취출고정관(23)은 모두 경사진 구조로 형성된다.

이에 따라, 본 발명에 따른 공작물 자동 취출 장치는 선반용 척에서 공작물의 가공이 완료되면 취출회동관이 선반용 척으로 이동되어 공작물을 안전하게 투입하여 저장부로 취출함으로써, 공작물이 절삭칩 및 절삭유와 함께 배출되는 것을 방지할 수 있고, 공작물이 낙하 충격에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공작물 자동 취출 장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 공작물 자동 취출 장치를 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 공작물 자동 취출 장치를 나타낸 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 공작물 자동 취출 장치를 나타낸 저면도.
도 5는 본 발명에 따른 공작물 자동 취출 장치의 취출회동관이 회동된 상태를 나타낸 저면도.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 공작물 자동 취출 장치를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 공작물 자동 취출 장치를 나타낸 정면도, 도 3은 본 발명에 따른 공작물 자동 취출 장치를 나타낸 측면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공작물 자동 취출 장치는 고정브라켓(10), 취출어셈블리(20), 엑츄에이터(30), 저장부(4)를 포함한다. 좀 더 상세하게, 상기 공작물 자동 취출 장치는 컨베이어벨트에서 자동 또는 수동으로 선반용 척(2)으로 공급된 공작물(A)이 공구(3)로 가공된 후, 선반용 척(2)에서 이탈되는 공작물(A)을 선반용 척(2)의 하측에 위치하는 저장부(4)로 안전하게 취출하려는 장치이다. 이 때, 공작물(A)의 가공은 척(2)의 회전 수치 제어가 가능한 프로그램이 설치된 컴퓨터 수치 제어 선반이 이용될 수 있다.

상기 고정브라켓(10)은 선반용 척(2)의 하측에 설치되어 상기 취출어셈블리(20)를 지지하는 역할을 한다. 이 때, 상기 고정브라켓(10)은 L자 구조로 형성될 수 있으며, 전후방향으로 길게 형성된다.

상기 취출어셈블리(20)는 선반용 척(2)에서 이탈되는 공작물(A)이 투입되어 저장부(4)로 배출되는 것으로, 취출커넥터(21), 취출플랜지(22), 취출고정관(23), 취출회동관(24)을 포함한다.

상기 취출커넥터(21)는 상기 고정브라켓(10)의 후방에 수직하게 결합되며, 바 구조로 형성된다.

상기 취출플랜지(22)는 상기 취출고정관(23)과 취출회동판을 서로 연결하는 것으로, 외주면이 상기 취출커넥터(21)의 단부에 결합된다.

상기 취출고정관(23)은 상부가 상기 취출플랜지(22)의 하부에 고정된다.

상기 취출회동관(24)은 하부가 상기 취출플랜지(22)의 상부에 회전가능하게 설치되며 상기 취출회동관(24)의 상면 회전궤적 중에 선반용 척(2)에서 이탈되는 공작물(A)이 투입될 수 있는 투입지점이 포함된다. 좀 더 상세하게, 상기 취출회동관(24)이 회동되면서 상기 취출회동관(24) 상면이 상기 투입지점에 배치되면 선반용 척(2)에서 이탈(혹은 낙하)되는 공작물(A)이 투입될 수 있다. 이 때, 상기 취출회동관(24)은 상기 취출플랜지(22)에 내장된 베어링(29)에 의해 상기 취출플랜지(22)에 회전가능하게 설치될 수 있다.

상기 엑츄에이터(30)는 상기 고정브라켓(10)에 설치되어 상기 취출회동관(24)을 회동시킨다.

상기 저장부(4)는 바스켓이나 이송컨베이어로서, 상기 취출회동관(24), 취출플랜지(22), 취출커넥터(21)를 경유하여 이송된 공작물(A)이 저장된다.

이 때, 본 발명에 따른 공작물 자동 취출 장치의 공작물(A) 취출 과정에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 공작물 자동 취출 장치를 나타낸 저면도, 도 5는 본 발명에 따른 공작물 자동 취출 장치의 취출회동관이 회동된 상태를 나타낸 저면도이다.

1)도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 선반용 척(2)에 고정된 공작물(A)이 공구(3)에 의해 가공이 진행되어 완료된다. 이 때, 선반용 척(2)의 공작물(A) 가공이 진행되는 동안, 상기 취출회동관(24)의 상면은 후술될 차단막(40)에 덮어져서 절삭칩 및 절삭유의 난입이 방지된다.

2)도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 엑츄에이터(30)가 상기 취출회동관(24)을 회동시켜서 상기 취출회동관(24)의 상면을 선반용 척(2)에서 이탈되는 공작물(A)이 투입될 수 있는 투입지점으로 배치시킨다.

3)선반용 척(2)에서 공작물(A)이 이탈되어 낙하되면서 상기 취출회동관(24)의 상면으로 투입된다.

4)상기 취출회동관(24)에 투입된 공작물(A)이 상기 취출플랜지(22)와 취출고정관(23)을 경유하여 상기 저장부(4)로 이송된다.

5)상기 엑츄에이터(30)가 다시 상기 취출회동관(24)을 회동시켜서 상기 취출회동관(24)의 상면이 다시 차단막(40)에 덮히는 특정지점으로 이동시킨다.

이에 따라, 본 발명에 따른 공작물 자동 취출 장치는 선반용 척(2)에서 공작물(A)의 가공이 완료되면 취출회동관(24)이 선반용 척(2)으로 이동되어 공작물(A)을 안전하게 투입하여 저장부(4)로 취출함으로써, 공작물(A)이 절삭칩 및 절삭유와 함께 배출되는 것을 방지할 수 있고, 공작물(A)이 낙하 충격에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 엑츄에이터(30)는 상기 취출회동관(24)을 회동시키는 것으로, 공압실린더(31), 실린더로드(32), 링크(33)를 포함할 수 있다.

상기 공압실린더(31)는 상기 고정브라켓(10)의 전방에 결합되며, 전후방향으로 길게 형성된다.

상기 실린더로드(32)는 상기 공압실런더에 전후방향으로 왕복이동가능하게 삽입된다.

상기 링크(33)는 일단이 상기 실린더로드(32)의 단부에 힌지 결합되며 타단이 상기 취출고정관(23)에 결합되며 관절 구조로 형성되어 상기 실린더로드(32)의 왕복운동을 상기 취출회동관(24)의 회동운동으로 변환한다.

또한, 상기 링크(33)는 상기 실린더로드(32)에 결합되는 제1커넥터(33-1)와, 상기 커넥터에 힌지결합되며 절곡된 구조로 형성되는 아암(33-2)과, 상기 아암(33-2)과 취출고정관(23)을 서로 연결하는 제2커넥터(33-3)를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1커넥터(33-1) 및 제2커넥터(33-3)는 ㄷ자 구조로 형성되며, 상기 아암(33-2)은 원호 구조로 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 링크(33)는 상기 실린더로드(32)의 왕복운동을 상기 아암(33-2)이 회동되면서 상기 취출회동관(24)의 회동운동으로 변환시킨다.

또한, 상기 공작물 자동 취출 장치는 상기 취출회동관(24)의 상면 회전궤적 중 상기 투입지점을 제외한 특정지점에 설치되며 공작물(A)의 가공이 이루어지는 동안 상기 취출회동관(24)의 상면을 덮어서 공작물(A)의 가공으로 발생하는 절삭칩과 절삭유가 난입되는 것을 방지하는 차단막(40)을 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 취출회동관(24)은 공작물(A)의 가공이 이루어지는 동안 상면이 상기 차단막(40)이 설치된 특정지점에 배치되어 절삭칩과 절삭유가 난입되는 것을 방지하며, 공작물(A)의 가공이 완료되면 상기 엑츄에이터(30)에 의해 회동되어 상기 투입지점에 배치된다.

또한, 상기 취출어셈블리(20)는 상기 취출회동관(24)의 상측으로 연장 형성되어 선반용 척(2)에서 이탈되는 공작물(A)이 내부로 투입되도록 안내하는 취출유도턱(25)을 포함한다.

이 때, 상기 취출유도턱(25)은 상기 취출회동관(24)의 상면이 상기 투입지점에 배치된 상태에서 선박용 척(2)에 대향하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 취출고정관(23)과 취출고정관(23)은 모두 경사진 구조로 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 공작물 자동 취출 장치는 상기 취출회동관(24)의 상면으로 투입된 공작물(A)이 상기 취출회동관(24)의 경사면과 상기 취출고정관(23)의 경사면을 타고 내려오면서 표면이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

A : 공작물
2 : 선반용 척
3 : 공구
4 : 저장부
10 : 고정브라켓
20 : 취출어셈블리
21 : 취출커넥터
22 : 취출플랜지
23 : 취출고정관
24 : 취출회동관
25 : 취출유도턱
29 : 베어링
30 : 엑츄에이터
31 : 공압실린더
32 ; 실린더로드
33 : 링크
33-1 : 제1커넥터
33-2 : 아암
33-3 : 제2커넥터
40 : 차단막

Claims (6)

1. 선반용 척(2)의 하측에 설치되는 고정브라켓(10);
   상기 고정브라켓(10)에 결합되는 취출커넥터(21)와, 상기 취출커넥터(21)와 결합되는 취출플랜지(22)와, 상기 취출플랜지(22)의 하부에 고정되는 취출고정관(23)과, 상기 취출플랜지(22)의 상부에 회전가능하게 설치되며 상면 회전궤적에 선반용 척(2)에서 이탈되는 공작물(A)이 투입될 수 있는 투입지점이 포함되는 취출회동관(24)을 포함하는 취출어셈블리(20);
   상기 취출회동관(24)을 회동시키는 엑츄에이터(30); 및
   상기 취출회동관(24), 상기 취출플랜지(22), 상기 취출고정관(23)를 경유하여 이송된 공작물(A)이 저장되는 저장부(4);을 포함하되,
   상기 엑츄에이터(30)는
   상기 고정브라켓(10)에 결합되는 공압실린더(31)와,
   상기 공압실린더(31)에 왕복이동가능하게 삽입되는 실린더로드(32)와,
   일단이 상기 실린더로드(32)에 결합되며 타단이 상기 취출고정관(23)에 결합되며 관절 구조로 형성되는 링크(33)를 포함하며,
   상기 링크(33)는 상기 실린더로드(32)에 결합되는 제1커넥터(33-1)와, 상기 제1 커넥터에 힌지결합되며 상기 취출고정관과 반대방향으로 절곡된 구조로 형성되는 아암(33-2)과, 일측은 상기 아암(33-2)에 힌지결합되며, 타측은 취출고정관(23)에 고정되어, 상기 아암과 상기 취출고정관을 서로 연결하는 제2커넥터(33-3)를 포함하여,
   상기 링크는 2절 링크인 것을 특징으로 하는 공작물 자동 취출 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 취출회동관(24)의 상면 회전궤적 중 상기 투입지점을 제외한 특정지점에 설치되며 공작물(A)의 가공이 이루어지는 동안 상기 취출회동관(24)의 상면을 덮어서 공작물(A)의 가공으로 발생하는 절삭칩과 절삭유가 난입되는 것을 차단하는 차단막(40);을 더 포함하는 공작물 자동 취출 장치.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 취출어셈블리(20)는
   상기 취출회동관(24)의 상측으로 연장 형성되어 선반용 척(2)에서 이탈되는 공작물(A)이 내부로 투입되도록 안내하는 취출유도턱(25)을 포함하는 공작물 자동 취출 장치.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 취출고정관(23)과 취출고정관(23)은
   모두 경사진 구조로 형성되는 공작물 자동 취출 장치.

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