KR102099479B1 - 공작기계용 보링 바 교체 장치 - Google Patents

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KR102099479B1
KR102099479B1 KR1020130160499A KR20130160499A KR102099479B1 KR 102099479 B1 KR102099479 B1 KR 102099479B1 KR 1020130160499 A KR1020130160499 A KR 1020130160499A KR 20130160499 A KR20130160499 A KR 20130160499A KR 102099479 B1 KR102099479 B1 KR 102099479B1
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김광일
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Abstract

본 발명은 공작기계용 보링 바 교체 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 보링 바 교체 장치는, 본체와, 회전체와, 상기 회전체의 둘레 방향으로 설치되어 보링 바의 외주면을 파지하고 상기 회전체의 회전에 의하여 각각 교체 위치 및 대기 위치로 이동되는 복수의 그리퍼와, 상기 그리퍼가 교체 위치에 있을 때, 상기 그리퍼에 파지된 상기 보링 바와 결합하거나, 상기 보링 바가 상기 그리퍼에 파지되도록 상기 보링 바와의 결합을 해제하는 클램프 유닛을 포함할 수 있다.

Description

공작기계용 보링 바 교체 장치{Boring bar replacing apparatus for machine tool}
본 발명은 공작기계용 보링 바 교체 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가공 대상물의 홀을 가공하는 보링 바를 복수개 장착하고, 보링 바를 자동으로 교체하여 작업자의 편의를 도모하고, 보링 바 교체시간 절감에 따라 생산성을 향상시킬 수 있는 공작기계용 보링 바 교체 장치에 관한 것이다.
터닝센터, 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반 등을 비롯한 다양한 종류의 공작기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.
일반적으로, 터닝 머신, 터닝 센터 등과 같은 수치 제어 복합 가공 장치는 가공 대상물이 장착되는 주축과, 다양한 형태의 공구들이 장착되는 회전형 공구대(예를 들면, 터릿(turret))로 구성되며, 가공 대상물의 회전 운동과 공구의 직선 운동에 의해 가공 대상물이 절삭 가공된다.
그리고, 다양한 형태의 공구 중 가공 대상물의 홀을 가공하는 보링 바(boring bar)가 회전형 공구대에 설치되며, 홀의 깊이가 큰 가공 대상물을 가공하기 위하여 길이가 긴 롱(long) 타입 보링 바가 사용된다. 이러한 롱 타입 보링 바를 회전형 공구대에 설치하기 위하여, 회전형 공구대에는 보링 바를 지지하기 위한 홀더가 구비된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 수치 제어 복합 가공 장치는, 다양한 형태의 공구들이 장착되는 회전형 공구대(1)와, 회전형 공구대(1)와 연결되어 회전형 공구대(1)를 가공 대상물을 가공하는 방향인 X축 방향으로 이동시키는 X축 이송 장치(2)와, 회전형 공구대(1)와 연결되어 회전형 공구대(1)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이송 장치(3) 등으로 구성된다.
그리고, 회전형 공구대(1)에는 가공 대상물의 홀을 가공하기 위하여 선단에 절삭 인서트 또는 바이트(4)가 설치되는 보링 바(5)가 설치된다.
이러한 보링 바(5), 특히, 길이가 긴 롱 타입 보링 바(5)를 회전형 공구대(1)에 설치하기 위하여, 회전형 공구대(1)의 일측에는 보링 바(5)를 지지하는 홀더(6)가 구비된다.
이러한 홀더(6)는 회전형 공구대(1)에 고정되는 바디(7)와, 바디(7)의 외측에 결합되는 커버(8)로 구성된다. 바디(7)와 커버(8)의 서로 대향하는 대향면들에는 단면이 반원형인 홈이 각각 형성되며, 이러한 홈들의 내면에 보링 바(5)의 외주면이 밀착된 상태에서, 바디(7)와 커버(8)를 나사를 이용하여 결합시키는 것에 의하여, 보링 바(5)가 회전형 공구대(1)에 지지된다.
그러나, 이러한 종래의 회전형 공구대(1)의 홀더(6)의 경우에는, 보링 바(5)를 회전형 공구대(6)에 탈부착하기 위하여, 작업자가 수작업으로 홀더(6)의 바디(7)와 커버(8) 사이의 나사를 분리시키고 체결하여야 하였으므로, 그 작업이 매우 복잡하고 불편하다는 단점이 있다. 특히, 보링 가공의 대상물(예를 들면, 파이프)의 홀의 내경이 변경되어 보링 바(5)를 교체하는 경우에는, 이러한 복잡함과 불편함이 더욱 커지는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 가공 대상물의 홀을 가공하는 보링 바를 복수개 장착하고, 보링 바를 자동으로 교체하여 작업자의 편의를 도모하고, 보링 바 교체시간 절감에 따라 생산성을 향상시킬 수 있는 공작기계용 보링 바 교체 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 보링 바 교체 장치는, 본체; 본체에 회전 가능하게 설치되는 회전체; 상기 회전체의 둘레 방향으로 설치되어 보링 바의 외주면을 파지하고 상기 회전체의 회전에 의하여 각각 교체 위치 및 대기 위치로 이동되는 복수의 그리퍼; 및 상기 그리퍼가 교체 위치에 있을 때, 상기 그리퍼에 파지된 상기 보링 바와 결합하거나, 상기 보링 바가 상기 그리퍼에 파지되도록 상기 보링 바와의 결합을 해제하는 클램프 유닛;을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계용 보링 바 교체 장치의 바람직한 다른 실시예에서 공작기계용 보링 바 교체 장치의 그리퍼는 상기 보링 바의 외주면이 밀착되도록 상기 보링 바의 단면의 형상과 대응되는 반원형의 단면을 갖는 홈이 형성되는 지지부재; 및 상기 지지부재와의 사이에 상기 보링 바가 위치되도록 상기 지지부재로부터 이격되어 설치되며, 상기 보링 바를 고정하도록 길이방향으로 신축되는 고정부재;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계용 보링 바 교체 장치의 바람직한 다른 실시예에서 공작기계용 보링 바 교체 장치의 클램프 유닛은 상기 보링 바의 일단이 삽입되는 삽입홀을 가지며, 상기 회전체의 회전중심축과 직교하는 방향 및 평행한 방향으로 직선 이동되는 클램프 바디; 및 상기 삽입홀에 삽입된 상기 보링 바의 일단을 고정하는 클램프 홀더를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계용 보링 바 교체 장치의 바람직한 다른 실시예에서 공작기계용 보링 바 교체 장치의 클램프 홀더는 상기 삽입홀에 삽입된 상기 보링 바의 일단과 접촉되는 가압부재; 및 상기 가압부재를 상기 보링 바의 일단과 접촉되는 방향 및 상기 보링 바의 일단으로부터 이격되는 방향으로 이동시키는 가압장치;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계용 보링 바 교체 장치의 바람직한 다른 실시예에서 공작기계용 보링 바 교체 장치에서 상기 보링 바의 일단의 외주면에는 고정홈이 형성될 수 있고, 상기 가압부재가 상기 보링 바의 외주면을 가압할 때 상기 가압부재는 상기 고정홈에 삽입될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계용 보링 바 교체 장치의 바람직한 다른 실시예에서 공작기계용 보링 바 교체 장치에서 보링 바의 일단은 상기 삽입홀에 삽입되는 방향으로 직경이 점진적으로 작아지는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계용 보링 바 교체 장치의 바람직한 다른 실시예에서 공작기계용 보링 바 교체 장치의 클램프 유닛은 상기 클램프 바디를 상기 회전체의 회전중심축과 직교하는 방향으로 이동시키는 제1 이송장치; 및 상기 클램프 바디를 상기 회전체의 회전중심축과 평행한 방향으로 이동시키는 제2 이송장치;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 보링 바 교체 장치는 보링 바를 자동으로 교체할 수 있으므로, 작업자의 편의를 도모하고, 보링 바 교체시간 절감에 따라 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 회전형 공구대의 평면도이다.
도 2는 종래의 회전형 공구대의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 보링 바 교체 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 보링 바 교체 장치의 측면도이다.
도 5는 도 4의 A부분의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 보링 바 교체 장치의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 보링 바 교체 장치의 측면도이다.
도 8 및 도 9는 도 6의 B-B선 단면도들이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 보링 바 교체 장치의 작동을 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 부호를 가지도록 하고 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 보링 바 교체 장치는, 본체(10)와, 본체(10)에 회전 가능하게 설치되는 회전체(20)와, 회전체(20)의 둘레 방향으로 설치되어 보링 바(90)의 외주면을 파지하는 복수의 그리퍼(30)와, 그리퍼(30)에 파지된 보링 바(90)와 결합하거나, 이미 결합되어 있는 보링 바(90)가 그리퍼(30)에 파지되도록 보링 바(90)와의 결합을 해제하는 클램프 유닛(40)을 포함할 수 있다.
이러한 공작기계용 보링 바 교체 장치는, 터닝 머신, 터닝 센터 등과 같은 수치 제어 복합 가공 장치에 구비되는 회전형 공구대(터릿)와 독립적으로 설치될 수 있다.
또한, 공작기계용 보링 바 교체 장치의 회전체(20)는 수치 제어 복합 가공 장치의 회전형 공구대으로서의 역할을 함께 수행할 수 있다. 이러한 경우, 회전체(20)에는 절삭 인서트 또는 바이트와 같은 다양한 형태의 공구들이 복수의 그리퍼(30)와 함께 장착될 수 있다. 따라서, 이러한 가공 장치는 다양한 형태의 공구들을 이용하여 가공 대상물을 절삭 가공하는 일반적인 수치 제어 복합 가공 장치의 기능을 수행하는 것과 함께 보링 바(90), 특히, 길이가 긴 롱 타입 보링 바를 자동으로 교체하면서 가공 대상물의 홀을 가공하는 기능을 수행할 수 있다.
본체(10)에는, 회전체(20)를 정방향 및 역방향으로 회전시키는 모터(예를 들면, 스텝 모터)와, 모터의 동력을 회전체(20)로 전달하는 동력 전달용 부품들이 구비될 수 있다.
또한, 회전체(20)가 회전형 공구대로서의 역할을 하는 경우, 본체(10)에는 회전체(20)를 가공 대상물을 가공하는 방향으로 이동시키는 공구 이송 장치(미도시)와, 회전체(20)의 수평 및 수직 방향으로의 위치를 결정하기 위한 직선 이송 기구들이 연결될 수 있다.
또한, 회전체(20)가 회전형 공구대로서의 역할을 하는 경우, 회전체(20)에는 다양한 형태의 절삭 공구들이 설치될 수 있고, 본체(10)에는 이러한 절삭 공구들로 절삭유를 공급하기 위한 구성 등 다양한 구성 부품들이 구비될 수 있다. 이러한 구성 부품들은 공지의 구성이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
보링 바(90)의 선단에는 가공 대상물의 홀을 가공하기 위한 절삭 인서트 또는 바이트(도 1의 도면부호 4 참조)가 설치될 수 있다. 이는 공지의 구성이므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
복수의 그리퍼(30)는 회전체(20)의 외주면에 설치될 수 있다. 그리퍼(30)는 보링 바(90)를 회전체(20)의 회전중심축(C)과 평행하게 지지한다. 즉, 보링 바(90)는 그 길이 방향이 회전중심축(C)과 평행한 방향이 되도록 그리퍼(30)에 지지될 수 있다.
그리퍼(30)는 회전체(20)의 회전에 의하여 회전중심축(C)을 기준으로 선회 이동된다. 따라서, 그리퍼(30)는, 클램프 유닛(40)으로 보링 바(90)를 전달하고 클램프 유닛(40)으로부터 보링 바(90)를 전달 받을 수 있는 교체 위치로 이동될 수 있고, 교체 위치로부터 대기 위치로 이동될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 그리퍼(30)는, 보링 바(90)의 외주면과 밀착되는 지지부재(31)와, 지지부재(31)와의 사이에 보링 바(90)가 끼워지도록 지지부재(31)로부터 이격되도록 설치되며, 보일 바(90)를 고정하도록 길이방향으로 신축되는 고정부재(32)를 포함할 수 있다.
지지부재(31)는 회전체(20)에 견고하게 고정된 상태를 유지하여, 지지부재(31)에 밀착된 보링 바(90)를 지지한다.
지지부재(31)에는 보링 바(90)의 단면의 형상과 대응되는 반원형의 단면을 갖는 홈(311)이 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 홈(311)의 내면 전체에 보링 바(90)의 외주면이 밀착될 수 있으므로, 보링 바(90)가 흔들리지 않고 견고하게 지지될 수 있다.
고정부재(32)는, 지지부재(31)와의 이격된 간격 사이로 보링 바(90)가 삽입될 때 보링 바(90)의 직경에 따라 길이방향으로 신축되면서 보링 바(32)의 삽입을 용이하게 하며, 보링 바(90)가 지지부재(31)와의 사이에 끼워진 때에는 보링 바(90)에 탄성력을 인가하여 보링 바(90)를 견고하게 고정한다.
예를 들면, 고정부재(32)는 외부로 돌출되어 보링 바(90)와 접촉되는 돌출부(321)와, 돌출부(321)를 탄성 지지하는 스프링(322)으로 구성될 수 있다. 돌출부(321)는 보링 바(90)와 보다 적절하게 밀착될 수 있고 보링 바(90)와의 마찰에 의한 손상을 방지하도록 유연한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 따르면, 보링 바(90)가 지지부재(31)와 고정부재(32) 사이로 삽입될 때, 보링 바(90)가 돌출부(321)를 누르는 힘에 의하여 스프링(322)이 압축되면서 보링 바(90)가 지지부재(31)와 고정부재(32) 사이로 삽입될 수 있다. 그리고, 보링 바(90)가 지지부재(31)와 고정부재(32) 사이로 삽입된 이후에는 스프링(322)의 탄성력에 의해 고정부재(32)가 길이방향으로 신축되고, 이에 따라 돌출부(321)의 탄성력이 보링 바(90)에 작용되면서 보링 바(90)를 견고하게 고정할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는, 고정부재(32)가 돌출부(321) 및 스프링(322)으로 이루어지는 구성에 대하여 제시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 고정부재(32)로서 보링 바(90)를 착탈 가능하게 지지할 수 있는 다양한 구성이 적용될 수 있다. 예를 들면, 고정부재(32)로서 그 자체가 탄성을 가지는 부재가 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 그리퍼(30)로서, 지지부재(31)와 고정부재(32)가 구비되는 구성에 대하여 제시하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 그리퍼(30)로서, 공압 또는 유압으로 작동되는 액추에이터, 리니어 모터 등의 동력을 이용하여 그리퍼(30)를 파지하고 파지를 해제하는 동작을 자동으로 수행할 수 있는 구성이 적용될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 그리퍼(30)는 보링 바(90)의 길이방향, 즉, 회전중심축(C)과 평행한 방향으로 복수로 구비되는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서는, 두 개의 그리퍼(30)가 회전중심축(C)과 평행한 방향으로 구비되는 구성에 대하여 제시하였으나, 본 발명은 그리퍼(30)의 개수에 한정되지 않는다. 이와 같이, 복수의 그리퍼(30)가 보링 바(90)의 길이방향으로 배치되는 경우에는, 보링 바(90)를 더욱 견고하게 지지할 수 있다.
도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 클램프 유닛(40)은, 보링 바(90)의 일단(91)이 삽입되는 삽입홀(411)을 가지며 회전중심축(C)과 직교하는 방향(Y축 방향) 및 평행한 방향(X축 방향)으로 직선 이동되는 클램프 바디(41)와, 삽입홀(411)에 삽입된 보링 바(90)의 일단(91)을 고정하는 클램프 홀더(42)를 포함할 수 있다.
클램프 바디(41)는 일체로 된 하나의 부재로 이루어질 수 있다. 삽입홀(411)은 보링 바(90)의 길이 방향, 즉, 회전중심축(C)과 평행한 방향으로 클램프 바디(41)를 관통할 수 있다. 삽입홀(411)은 보링 바(90)의 일단(91)의 외경과 대응되는 내경을 가질 수 있다. 삽입홀(411)은 보링 바(90)의 일단(91)이 삽입된 후 외부로 노출되도록 형성될 수 있다.
클램프 홀더(42)는, 삽입홀(411)에 삽입된 보링 바(90)의 외주면과 접촉되는 가압부재(421)와, 가압부재(421)를 보링 바(90)의 외주면과 접촉되는 방향 및 보링 바(90)의 외주면으로부터 이격되는 방향으로 이동시키는 가압장치(422)를 포함할 수 있다.
클램프 홀더(42)는 클램프 바디(41)의 일측에 설치되어, 삽입홀(411)을 관통한 후 외부로 노출된 보링 바(90)의 일단(91)을 고정시킨다. 다만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않으며, 클램프 홀더(42)의 일부분이 클램프 바디(41)의 내부에 설치되어, 삽입홀(411)의 내부에 위치한 보링 바(90)의 외주면을 가압하여 보링 바(90)를 고정시키는 구성 등 다양한 구성이 사용될 수 있다.
한편, 보링 바(90)가 클램프 홀더(42)에 의하여 보다 견고하게 고정될 수 있도록, 보링 바(90)의 일단(91)의 외주면에는 내측으로 함몰된 고정홈(911)이 형성될 수 있고, 가압부재(421)가 보링 바(90)의 외주면을 가압할 때, 가압부재(421)는 고정홈(911)에 삽입될 수 있다. 가압부재(421)이 고정홈(911)에 삽입되므로, 고정된 보링 바(90)가 그 길이 방향으로 이동되는 것을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 보링 바(90)의 일단(91)은 보링 바(90)의 나머지 부분에 비하여 직경이 클 수 있다. 이에 따라, 직경이 큰 일단(91)이 삽입홀(411)에 삽입되어 클램프 홀더(42)에 의하여 고정되므로, 실제 가공 대상물의 홀의 내부로 삽입되는 나머지 부분의 직경과 관계없이 보링 바(90)를 견고하게 고정시킬 수 있다.
또한, 보링 바(90)의 일단(91)은, 보링 바(90)의 일단(91)이 삽입홀(411)에 삽입되는 방향으로 직경이 점진적으로 작아지는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 보링 바(90)의 일단(91)의 외경에 대응되도록, 삽입홀(411)의 내경도 보링 바(90)의 일단(91)이 삽입홀(411)에 삽입되는 방향으로 점진적으로 작아질 수 있다. 이러한 보링 바(90)의 일단(91)은 테이퍼 가공에 의하여 형성될 수 있다. 이러한 보링 바(90)의 일단(91)의 형상에 의하여, 보링 바(90)의 일단(91)이 삽입홀(411)에 원활하게 삽입될 수 있고, 삽입홀(411)로부터 원활하게 이탈될 수 있다.
한편, 이러한 보링 바(90)의 일단(91)은 보링 바(90)의 나머지 부분과 일체로 형성될 수 있고, 별도의 부재가 보링 바(90)의 일단(91)에 부착될 수 있다.
가압장치(422)로는, 공압 또는 유압으로 작동되는 액추에이터, 리니어 모터 또는 가압부재(421)와 링크 등을 통하여 연결된 회전 모터 등이 사용될 수 있다.
또한, 클램프 유닛(40)은, 클램프 바디(41)를 회전중심축(C)과 직교하는 방향(Y축 방향)으로 이동시키는 제1 이송장치(45)와, 클램프 바디(41)를 회전중심축(C)과 평행한 방향(X축 방향)으로 이동시키는 제2 이송장치(46)를 더 포함할 수 있다.
제1 이송장치(45) 및 제2 이송장치(46)는 각각 클램프 바디(41)를 지지하는 가이드 레일과, 클램프 바디(41)를 이동시키기 위한 동력을 제공하는 모터를 구비할 수 있다. 모터로는 미세 이동이 가능한 서보 모터가 사용될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 이송장치(45) 및 제2 이송장치(46)로서, 공압 또는 유압으로 작동되는 액추에이터, 리니어 모터 등 다양한 구성이 사용될 수 있다.
제1 이송장치(45) 및 제2 이송장치(46)에 의하여 클램프 바디(41)가 자동으로 수평으로 이동된다. 따라서, 클램프 바디(41)가, 그리퍼(30)로 보링 바(90)를 전달하고 그리퍼(30)로부터 보링 바(90)를 전달 받을 수 있는 교체 위치로 이동될 수 있고, 교체 위치로부터 보링 바(90)를 이용하여 가공 대상물을 가공하기 위한 가공 위치로 이동될 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 보링 바 교체 장치의 작동에 대하여 설명한다.
도 6 및 도 7은 보링 바(90)를 파지한 그리퍼(30)가 대기 위치에 있고, 보링 바(90)를 고정한 클램프 바디(41)가 보링 바(90)를 이용하여 가공 대상물을 가공하는 가공 위치에 있는 상태를 도시한다.
여기에서, 서로 소정의 거리로 이격된 두 개의 보링 바들(90)은 서로에 대하여 간섭하지 않도록 위치될 수 있다.
이러한 상태에서, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 클램프 바디(41)에 고정된 보링 바(90)를 대기 상태에 있는 보링 바(90)로 교체할 필요가 있는 경우, 먼저, 보링 바(90)를 파지하지 않은 그리퍼(30)가 회전체(20)의 회전에 의해 교체 위치로 이동된 상태에서, 클램프 바디(41)가 교체 위치를 향하여 회전중심축(C)과 평행한 방향(X축 방향)으로 이동된 후, 클램프 바디(41)에 고정된 보링 바(90)가 그리퍼(30)에 파지되도록 회전중심축(C)과 직교하는 방향(Y축 방향)으로 이동된다.
따라서, 보링 바(90)의 외주면은 그리퍼(30)에 파지되고, 보링 바(90)의 일단(91)은 클램프 홀더(42)에 고정된 상태가 된다.
그리고, 클램프 홀더(42)의 가압장치(422)의 작동에 의하여 가압부재(421)가 보링 바(90)의 일단(91)으로부터 이격되는 방향으로 이동하면서, 클램프 유닛(40)에 의한 보링 바(90)의 고정이 해제된다.
그리고, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 보링 바(90)의 일단(91)이 삽입홀(411)로부터 이탈되도록 클램프 바디(41)가 교체 위치로부터 멀어지도록 회전중심축(C)과 평행한 방향(X축 방향)으로 이동된다. 이때, 회전체(20)가 회전될 때, 그리퍼(30) 및 그리퍼(30)에 파지된 보링 바(90)와의 간섭을 방지하기 위해, 클램프 바디(41)가 교체 위치로부터 멀어지도록 회전중심축(C)과 직교하는 방향(Y축 방향)으로 더 이동될 수 있다.
그리고, 새로운 보링 바(90)를 클램프 유닛(40)에 고정시키기 위하여, 회전체(20)가 회전되면서 새로운 보링 바(90)가 교체 위치로 이동된다.
새로운 보링 바(90)를 파지한 그리퍼(30)가 교체 위치로 이동하면, 클램프 바디(41)가, 먼저, 교체 위치를 향하여 회전중심축(C)과 직교하는 방향(Y축 방향)으로 이동된 후, 새로운 보링 바(90)의 일단(91)이 삽입홀(411)에 삽입되도록, 회전중심축(C)과 평행한 방향(X축 방향)으로 이동된다.
따라서, 보링 바(90)의 외주면은 그리퍼(30)에 파지되고, 보링 바(90)의 일단(91)은 클램프 바디(41)의 삽입홀(411)에 삽입된 상태가 된다.
이러한 상태에서, 클램프 홀더(42)의 가압장치(422)의 작동에 의하여 가압부재(421)가 보링 바(90)의 일단(91)을 가압하면서, 보링 바(90)가 클램프 홀더(42)에 고정된다.
그리고, 보링 바(90)가 고정된 클램프 바디(41)가 교체 위치로부터 멀어지도록 회전중심축(C)과 직교하는 방향(Y축 방향)으로 이동되면, 보링 바(40)의 외주면이 그리퍼(30)로부터 이탈된다.
그리고, 클램프 바디(41)가 교체 위치로부터 멀어지도록 회전중심축(C)과 평행한 방향(X축 방향)으로 이동되며, 이에 따라, 보링 바(90)가 가공 위치에 위치될 수 있다.
이때, 회전체(20)의 회전에 의하여 그리퍼(30)에 파지된 다른 보링 바(90)가 대기 위치로 이동될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 보링 바 교체 장치는, 보링 바(90)를 자동으로 교체할 수 있으므로, 보링 바를 이용한 작업 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 변형예와 상기에서 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 첨부된 청구항의 범주내에 속하는 다른 실시예로 확장될 수 있다.
10: 본체 20: 회전체
30: 그리퍼 31: 지지부재
32: 고정부재 40: 클램프 유닛
41: 클램프 바디 42: 클램프 홀더
45: 제1 이송장치 46: 제2 이송장치
90: 보링 바 C: 회전중심축

Claims (7)

  1. 본체;
    본체에 회전 가능하게 설치되는 터닝센터의 회전형 공구대인 회전체;
    상기 회전체의 둘레 방향으로 설치되어 보링 바의 외주면을 파지하고, 상기 회전체의 회전에 의하여 각각 교체 위치 및 대기 위치로 이동되는 복수의 그리퍼; 및
    상기 그리퍼가 교체 위치에 있을 때, 상기 그리퍼에 파지된 상기 보링 바와 결합하거나, 상기 보링 바가 상기 그리퍼에 파지되도록 상기 보링 바와의 결합을 해제하는 클램프 유닛;을 포함하고,
    상기 클램프 유닛은,
    상기 보링 바의 일단이 삽입되는 삽입홀을 가지며, 상기 회전체의 회전중심축과 직교하는 방향 및 평행한 방향으로 직선 이동되는 클램프 바디; 및
    상기 삽입홀에 삽입된 상기 보링 바의 일단을 고정하는 클램프 홀더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 보링 바 교체 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그리퍼는,
    상기 보링 바의 외주면이 밀착되도록 상기 보링 바의 단면의 형상과 대응되는 반원형의 단면을 갖는 홈이 형성되는 지지부재; 및
    상기 지지부재와의 사이에 상기 보링 바가 위치되도록 상기 지지부재로부터 이격되어 설치되며, 상기 보링 바를 고정하도록 길이방향으로 신축되는 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 보링 바 교체 장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 클램프 홀더는,
    상기 삽입홀에 삽입된 상기 보링 바의 일단과 접촉되는 가압부재; 및
    상기 가압부재를 상기 보링 바의 일단과 접촉되는 방향 및 상기 보링 바의 일단으로부터 이격되는 방향으로 이동시키는 가압장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 보링 바 교체 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 보링 바의 일단의 외주면에는 고정홈이 형성되고,
    상기 가압부재가 상기 보링 바의 외주면을 가압할 때, 상기 가압부재는 상기 고정홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 보링 바 교체 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보링 바의 일단은 상기 삽입홀에 삽입되는 방향으로 직경이 점진적으로 작아지는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 보링 바 교체 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 클램프 유닛은,
    상기 클램프 바디를 상기 회전체의 회전중심축과 직교하는 방향으로 이동시키는 제1 이송장치; 및
    상기 클램프 바디를 상기 회전체의 회전중심축과 평행한 방향으로 이동시키는 제2 이송장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 보링 바 교체 장치.
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