KR102182468B1

KR102182468B1 - 문형 머시닝 센터의 공구 매거진 회전 유닛

Info

Publication number: KR102182468B1
Application number: KR1020190008027A
Authority: KR
Inventors: 징-산 장
Original assignee: 산제트 인터내셔널 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2018-04-03
Filing date: 2019-01-22
Publication date: 2020-11-25
Also published as: TWI658896B; TW201941866A; KR20190116051A

Abstract

머시닝 센터에 적용되는 문형 머시닝 센터의 공구 매거진 회전 유닛에 있어서, 베이스, 원반형 공구 매거진 및 모터를 포함한다. 원반형 공구 매거진은 모터에 의해 구동되어 회전 가능하게 베이스의 일단에 연결되고, 원반형 공구 매거진은 제1 축선을 회전 중심으로 하고, 모터는 원반형 공구 매거진 상에 수평으로 배치되고, 모터의 동력 출력축은 제2 축선을 회전 중심으로 하고, 제1 축선과 제2 축선은 수직되게 설치된다. 이렇게 하면, 모터의 점유 공간을 줄일 수 있고, 검사 또는 수리도 보다 편리하고 쉽다.

Description

문형 머시닝 센터의 공구 매거진 회전 유닛{TOOL-MAGAZINE ROTATION MACHINE OF DOUBLE COLUMN MACHINING CENTER}

본 발명은 머시닝 센터에 관한 것으로, 특히 이와 결합되는 공구 매거진 회전 유닛에 관한 것이다.

머시닝 센터는 종류가 다양함에 따라 다양한 구조 형태가 파생된다. 문형 머시닝 센터의 경우, 대형 공작물의 드릴링, 밀링, 터닝 등 가공에 사용된다. 전술한 다양한 가공 형태를 만족시킬 수 있고, 또한 작업 효율을 효과적으로 향상시키기 위하여, 기존의 문형 머시닝 센터는 일반적으로 일측에 공구 매거진 구조가 결합되어 적절한 가공 공구가 신속하게 교환되도록 한다. 도 1에 도시된 문형 머시닝 센터를 예로 들면, 주축(1)의 일측에는 공구 매거진(2)이 설치되어 있고, 공구 매거진(2)은 회전 가능한 원반형 공구 플레이트(2a)를 포함하고, 공구 플레이트(2a)의 주위 가장 자리에는 서로 다른 형태의 가공 공구를 클램핑하기 위한 복수의 공구 클램핑부(2b)가 설치되어 있다. 도 2를 결합하면, 상기 기존의 문형 머시닝 센터의 공구 매거진(2)의 공구 플레이트(2a)는 하부에 설치된 전동 기구에 의해 제어되면서 회전하고, 상기 전동 기구는 주로 모터(3)와 감속 기어세트(4)를 포함하고, 모터(3)는 동력 출력축(3a)이 감속 기어세트(4)의 톱니 수가 적은 피니언 기어(4a)와 연결될 수 있도록 직립 방식으로 베이스(5)의 측면에 결합되고, 피니언 기어(4a)는 톱니 수가 많은 불 기어(4b)와 치합되고, 불 기어(4b)는 공구 매거진(2)의 회전축(2c)과 결합되고, 이에 의해 회전 구동 목적에 도달한다.

상술한 공구 매거진(2)은 주축(1)에 가공 공구를 신속하게 교환하지만, 실제 응용 시 여전히 아래와 같은 잠재적인 단점이 존재한다.

1. 모터(3) 및 감속 기어세트(4)는 베이스(5)의 공구 플레이트(2a)에 인접한 부분에 숨겨져 있으므로, 설치, 검사 또는 수리를 하고자 하는 작업자에게 있어, 편리하지 않다.

2. 감속 기어세트(4)의 피니언 기어(4a)와 불 기어(4b)는 외부에 노출되어 있어, 보호가 불충분하며, 감속 기어세트(4)의 외부에 커버를 추가로 설치할 수 있더라도, 장착 위치가 좋지 않기 때문에 검사 또는 수리가 여전히 불편하다.

3. 감속 기어세트(4)가 동력 출력축(3a)에 의해 구동될 수 있도록, 상기 모터(3)는 반드시 직립 방식으로 설치해야 하나, 직립 설치된 모터(3)는 공간을 차지하기 쉽다.

한편, 도 3에 도시되 것은 다른 종류의 문형 머시닝 센터에 탑재된 공구 매거진(6)으로서, 모터(7)와 감속 기어세트(8)는 베이스(9)에 내장 설치되어 있으며, 감속 기어세트(8)가 더 이상 외부에 노출되지 않아 보호성능을 개선했으나, 모터(7)는 감속 기어세트(8)를 작동시킬 수 있도록 여전히 직립 방식으로 설치되므로, 공간을 차지하는 문제가 여전히 존재하고, 또한, 베이스(9)에 내장 설치된 모터(7) 및 감속 기어세트(8)는 검사 또는 수리를 하는 작업자에게 있어 여전히 불편하다.

이를 감안하여, 본 발명의 목적은 설치, 검사 및 수리하기 편리한 효과를 갖는 문형 머시닝 센터의 공구 매거진 회전 유닛을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 베이스, 원반형 공구 매거진 및 모터를 포함하는 공구 매거진 회전 유닛을 제공한다. 상기 공구 매거진 회전 유닛에서 베이스는 상대적 양단이 구비되고, 일단은 고정물에 결합되며; 원반형 공구 매거진은 제1 축선을 중심으로 회전 가능하게 상기 베이스의 타단에 결합되고, 상기 원반형 공구 매거진의 주위 가장자리에는 복수의 공구 클램핑부가 설치되어 있으며; 모터는 제어를 받으면서 상기 원반형 공구 매거진을 구동하여 회전시키고, 상기 모터는 하우징과 동력 출력축을 포함하며, 상기 동력 출력축의 적어도 일부는 상기 하우징 내에 위치하고, 상기 동력 출력축은 제2 축선을 회전 중심으로 하며, 상기 제1 축선과 상기 제2 축선은 수직되게 설치된다.

본 발명은 모터의 설치 방식을 수평으로 변경함으로써, 점유 공간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 검사 또는 수리가 보다 편리하고 쉬운 효과가 있다.

도 1은 기존의 문형 머시닝 센터의 개략도이다.
도 2는 도 1의 문형 머시닝 센터에 탑재된 공구 매거진의 측면도이다.
도 3은 다른 기존의 문형 머시닝 센터에 탑재된 공구 매거진의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예 1의 공구 매거진 회전 유닛의 사시도이다.
도 5는 도 4의 공구 매거진 회전 유닛의 다른 각도에서의 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 공구 매거진 회전 유닛의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예 2의 공구 매거진 회전 유닛의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 공구 매거진 회전 유닛의 측면도이다.

본 발명을 더 명확하게 설명하기 위하여, 이하 바람직한 실시예와 도면을 결합하여 상세하게 설명한다. 도 4 내지 도 6을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예 1에 따른 공구 매거진 회전 유닛(100)으로, 문형 머시닝 센터에 적용되는 것을 예로 들었으나, 머시닝 센터는 이에 한정되지 않으며, 머시닝 센터의 주축(미도시)에 가공 공구를 신속하게 교환하는 것을 목적으로 한다.

본 실시예의 공구 매거진 회전 유닛(10)은 베이스(10), 원반형 공구 매거진(20) 및 모터(30)를 포함한다. 베이스(10)는 상대적인 양단이 구비된 안정적인 구조체이고, 일단은 문형 머시닝 센터 일측의 고정 브라켓(미도시)과 같은 고정물에 결합된다. 물론 고정물은 지면 또는 바닥일 수도 있다. 상기 원반형 공구 매거진(20)은 상기 베이스(10)의 타단에 결합되고, 본 실시예에서, 원반형 공구 매거진(20)은 제1 축선(L1)을 중심으로 회전 가능하게 상기 베이스(10)의 상단에 결합되는 공구 플레이트(22)를 포함하고, 공구 플레이트(22)의 주위 가장자리에는 각각 용도가 다른 가공 공구를 클램핑하기 위한 복수의 공구 클램핑부(24)가 설치되어 있고, 상술한 제1 축선(L1)은 지면에 수직된다.

모터(30)는 위치가 고정되어 있으나, 제어를 받으면서 상기 원반형 공구 매거진(20)을 구동하여 회전시킬 수 있고, 본 실시예에서, 모터(30)는 하우징(32) 및 동력 출력축(34)을 포함한다. 하우징(32)은 내부에 복수의 동력 부품이 쉽게 설치되도록 긴 직사각형을 이루며, 하우징(32)은 상기 공구 플레이트(22)의 위를 향한 플레이트면 상부에 수평 배치 방식으로 설치됨으로써, 모터(30)의 높이가 과도하게 돌출되지 않고, 너무 많은 공간을 차지하지 않도록 하고, 상기 동력 출력축(34)의 일부는 하우징(32) 내에 위치하고, 또한 동력 출력축(34)은 제1 축선(L1)에 수직되게 설치된 제2 축선(L2)을 회전 중심으로 하고, 즉 제2 축선(L2)은 하우징(32)의 장축 방향을 따라 설치되고, 동력 출력축(34)의 일단은 감속기구(40)와 연결되어 상기 감속기구(40)를 통해 동력 에너지를 전달하여 상기 원반형 공구 매거진(20)에 작용하도록 함으로써, 원반형 공구 매거진(20)을 회전시킨다. 본 실시예에서, 모터(30)는 서보 모터이고, 모터(30)의 위치 고정을 실현하는 방식은, 모터(30)의 하우징(32)을 감속기구(40)의 외측 커버(42) 일측에 결합시키되, 상기 외측 커버(42)는 공구 플레이트(22)을 따라 회전하지 않는 방식으로 공구 플레이트(22)의 상부에 설치되는 방식을 포함하나 이에 한정되지 않고, 이렇게 하면 모터(30)에 의해 공구 플레이트(22)를 회전시키는 목적을 보장할 수 있다. 감속기구(40)에 의해 원반형 공구 매거진(20)을 회전시키는 것은 종래 기술이므로 설명을 생략한다.

상술한 모터(30)는 공구 플레이트(22)의 플레이트 면이 위를 향하는 일면에 설치되어, 작업자가 설치, 검사 또는 수리하기 편리한 효과를 가지며, 모터(30)와 감속기구(40)는 편평화 방식으로 설치되므로 너무 많은 공간을 차지하지 않게 되고, 또한, 감속기구(40)의 전동 기어는 외측 커버(42)에 의해 커버되어 양호한 보호효과를 얻는다. 상술한 모터(30)의 하우징(32) 및 감속기구(40)의 외측 커버(42)는 양호한 방수성을 제공하여, 머시닝 센터의 가공 과정에서 모터 및 감속기구에 절삭액이 튕기는 것을 방지할 수 있다.

도 5를 참고하면, 본 실시예의 공구 매거진 회전 유닛(100)은 특정 위치의 공구 클램핑부(24) 상에 공구가 있는지 여부를 검출하기 위한 검출 유닛(50)을 선택적으로 추가 설치할 수 있고, 상기 검출 유닛(50)은 원반형 공구 매거진(20) 상에 설치되며, 제어기(미도시)와 전기적으로 연결되고, 특정 위치의 공구 클램핑부(24) 상에 공구가 있는 것이 검출되면, 상기 제어기로 검출신호를 발송하고, 상기 제어기는 머시닝 센터의 주축의 공구 교환 동작을 중단시킨다.

도 7 및 도 8을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예 2에 따른 공구 매거진 회전 유닛(200)으로, 베이스(60), 원반형 공구 매거진(70), 모터(80) 및 감속기구(90)를 포함하고, 상기 실시예 1과의 차이점은, 베이스(60)는 밑받침(62) 및 지지체(64)를 포함하고, 밑받침(62)는 고정물에 단단히 결합되고, 지지체(64)는 밑받침(62)에 연결되지만 높이는 실시예 1의 베이스(10)의 높이보다 낮다. 원반형 공구 매거진(70)은 회전 시트(72) 및 공구 플레이트(74)를 포함하고, 회전 시트(72)는 베이스(60)의 지지체(64) 상에 회전 가능하게 결합되고, 지면에 수직되는 제1 축선(L1)을 회전 중심으로 하며, 공구 플레이트(74)는 회전 시트(72) 상단에 고정되고 주위 가장자리에는 복수의 공구 클램핑부(76)가 설치된다. 모터(80) 및 감속기구(90)는 베이스(60)의 밑받침(62)에 설치되고, 모터(80)의 하우징(82)은 수평으로 설치되고, 동력 출력축(84)은 여전히 제2 축선(L2)을 회전 중심으로 하여 감속기구(90)와 연결되고, 감속기구(90)는 회전 시트(72)를 회전시킨다.

상기 바람직한 실시예 2의 모터(80) 및 감속기구(90)는 편평화 방식으로 설치되는 것을 유지하므로, 너무 많은 공간을 차지하지 않고, 더 나아가 원반형 공구 매거진(70)의 설치 높이 위치에 영향을 주지 않으므로, 머시닝 센터의 실제 사용 요구를 만족시킬 수 있고, 또한, 모터(80) 및 감속기구(90)는 공구 플레이트(74)의 하부에 인접하는 부분에 숨겨져 있지 않으므로, 작업자는 여전히 편리하게 설치, 검사 또는 수리를 진행할 수 있고, 또한 감속기구(90)의 전동 기어는 외측 커버(92)에 의해 커버되므로 양호한 보호 효과를 얻는다.

이상은 본 발명의 바람직한 실시예일뿐이며, 본 발명의 명세서 및 특허청구범위에 따른 등가 변화는 모두 본 발명의 범위 내에 포함된다.

100, 200: 공구 매거진 회전 유닛
10: 베이스
20: 원반형 공구 매거진
22: 공구 플레이트
24: 공구 클램핑부
30: 모터
32: 하우징
34: 동력 출력축
40: 감속기구
42: 외측 커버
50: 검출 유닛
60: 베이스
62: 밑받침
64: 지지체
70: 원반형 공구 매거진
72: 회전 시트
74: 공구 플레이트
76: 공구 클램핑부
80: 모터
82: 하우징
84: 동력 출력축
90: 감속기구
92: 외측 커버
L1: 제1 축선
L2: 제2 축선

Claims

베이스, 원반형 공구 매거진, 모터를 포함하고,
상기 베이스는 상대적인 양단이 구비되고, 일단은 고정물에 결합되어 상기 베이스를 고정시키고,
상기 원반형 공구 매거진은 제1 축선을 중심으로 회전 가능하게 상기 베이스의 타단에 결합되고, 상기 원반형 공구 매거진의 주위 가장자리에는 복수의 공구 클램핑부가 설치되어 있으며,
상기 모터는 제어를 받으면서 상기 원반형 공구 매거진을 구동하여 회전시키고, 상기 모터는 하우징 및 동력 출력축을 포함하며, 상기 동력 출력축의 적어도 일부는 상기 하우징 내에 위치하고, 상기 동력 출력축은 제2 축선을 회전 중심으로 하며, 상기 제1 축선과 상기 제2 축선은 수직되게 설치되고,
상기 원반형 공구 매거진은 상기 베이스에 회전 가능하게 결합되는 공구 플레이트를 포함하고, 상기 공구 플레이트의 플레이트 면은 위를 향하며, 상기 복수의 공구 클램핑부는 상기 공구 플레이트의 주위 가장자리에 설치되고, 상기 하우징은 상기 공구 플레이트의 플레이트 면 상부에 수평 배치 방식으로 설치되는,
문형 머시닝 센터의 공구 매거진 회전 유닛.
제1항에 있어서,
상기 모터의 하우징은 긴 직사각형을 이루고, 상기 제2 축선은 상기 하우징의 장축 방향을 따라 설치되는, 문형 머시닝 센터의 공구 매거진 회전 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서,
특정 위치의 공구 클램핑부 상에 공구가 있는지 여부를 검출하기 위한 검출 유닛을 포함하는, 문형 머시닝 센터의 공구 매거진 회전 유닛.
제3항에 있어서,
상기 검출 유닛은 상기 원반형 공구 매거진 상에 설치되는, 문형 머시닝 센터의 공구 매거진 회전 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 모터는 서보 모터인, 문형 머시닝 센터의 공구 매거진 회전 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 모터의 동력 출력축은 감속기구와 연결되고, 상기 감속기구는 상기 동력 출력축의 동력 에너지를 상기 원반형 공구 매거진에 전달하여 상기 원반형 공구 매거진을 회전시키는, 문형 머시닝 센터의 공구 매거진 회전 유닛.