KR102318936B1

KR102318936B1 - 체인형 공구 매거진

Info

Publication number: KR102318936B1
Application number: KR1020200105296A
Authority: KR
Inventors: 징-산 장
Original assignee: 산제트 인터내셔널 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2021-10-28

Abstract

체인형 공구 매거진은 레일 및 서로 직렬로 연결되어 상기 레일을 따라 이동할 수 있는 체인을 구성하는 복수의 이동 유닛을 포함하고, 각 이동 유닛은 공구 포트와 결합되어 있으며, 상기 공구 포트는 락킹 유닛을 통해 대응되는 이동 유닛에 분리되지 않도록 결합되고, 언락킹 유닛을 통해 상기 락킹 유닛의 잠금 상태를 해제하여, 공구 포트가 상기 이동 유닛에 대해 분리될 수 있도록 한다. 또한, 공구 운반 기구는 상기 레일 일측에 레일 상의 공구 인출 위치에 대응되게 설치되어, 공구 인출 위치에 위치하고 잠금 해제된 공구 포트가 공구 교환 기구를 향해 이동하도록 구동한다. 이를 통해, 공구 포트를 안정적으로 전송하며, 또한 공구 포트가 이동 유닛에 안정적으로 결합되어 탈락할 우려가 없다.

Description

체인형 공구 매거진{CHAIN-TYPE TOOL MAGAZINE}

본 발명은 머시닝 센터에 관한 것으로, 특히 자동 공구 교환 기능을 구비한 체인형 공구 매거진에 관한 것이다.

종래의 머시닝 센터의 체인형 공구 매거진은 복수의 공구를 운반할 수 있으며, 또한 공구 교환 기구를 중간에 설치함으로써 적절한 시기에 가공에 필요한 공구를 머시닝 센터의 스핀들에 전달한다. 그러나, 상기 체인형 공구 매거진의 공구 포트가 안정적으로 결합되도록 하는 공구 홀더는, 공구 홀더 본체 상에 공구 포트가 수용되도록 클램핑 개구가 설치되어 있으며, 작동 중 공구 포트가 공구 홀더로부터 탈락하는 것을 방지하기 위해, 종래의 방식은 각 공구 홀더 내에 스프링 클램핑 플레이트가 설치되어, 공구 포트가 공구 홀더 내에 안정적으로 수용되도록 공구 포트를 클램핑하였다. 다만, 이러한 방식은 스프링 클램핑 플레이트가 탄성 피로로 인해 공구 포트를 견고하게 클램핑할 수 없어 느슨해질 우려가 있으며, 특히 공구 포트와 공구 포트에 삽입된 공구 생크(공구 생크는 공구를 결합하기 위한 것임)의 전체 중량이 무거울수록, 느슨해지는 경향이 더욱 뚜렷하다. 다른 종류의 체인형 공구 매거진은 공구 포트를 지지하도록 작동 레일의 외부에 제한 기구를 추가 설치하며, 상기 제한 기구는 일반적으로 다른 레일의 형태로 존재하고, 반드시 작동 레일을 따라 설치해야 한다. 다만, 이렇게 되면, 전체 공구 매거진 부재의 구성이 복잡해질 뿐만 아니라, 원가가 높아지고 유지보수가 불편하게 된다.

또한, 상기 체인형 공구 매거진은 공구 인출 위치의 공구 포트를 공구 포트에 삽입된 공구 생크와 함께 공구 교환 기구 방향으로 전송할 때, 공구 운반 기구를 통해 공구 포트를 공구 홀더로부터 인출하여 전달하는 목적을 실현하며, 상기 공구 운반 기구는 평행 설치된 2개의 레일을 포함하고 있으며, 공구 포트는 상기 2개의 레일 사이에서 위치 이동한다. 그러나, 공구 포트가 안정적으로 전송될 수 있도록, 상기 2개의 레일은 반드시 공구 포트의 외부 윤곽에 따라 결합 가능한 홈이 가공되어야, 공구 포트를 상하 공동으로 클램핑할 수 있다. 다만, 이렇게 되면 레일 제작 원가를 증가시킬 뿐만 아니라, 공구 포트의 규격이 다르거나 외부 윤곽이 다를 경우, 상기 2개의 레일이 적용되지 않아 교체해야 한다.

이를 감안하여, 본 발명의 목적은 공구 포트 탑재 효과가 우수하고, 공구 포트를 공구 인출 위치에서 공구 교환 기구 방향으로 안정적으로 전송할 수 있는 체인형 공구 매거진을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명이 제공하는 체인형 공구 매거진은 레일 및 서로 직렬로 연결되어 상기 레일을 따라 이동할 수 있는 체인을 구성하는 복수의 이동 유닛을 포함하며, 각 이동 유닛은 분리 가능한 공구 포트가 결합되어 있고, 각각의 이동 유닛은 베이스 및 적어도 하나의 제1 가이드 레일을 포함하고 있으며, 상기 베이스는 상기 레일을 따라 이동할 수 있고, 상기 제1 가이드 레일은 상기 베이스에 연결되어 현가 설치되며, 각각의 공구 포트는 대응되는 이동 유닛의 제1 가이드 레일과 미끄럼짝 방식으로 각각 결합되며, 공구 운반 기구가 상기 레일의 일측에 상기 레일 상의 하나의 공구 인출 위치에 대응되게 설치되고, 상기 공구 운반 기구는 적어도 하나의 제2 가이드 레일, 위치 이동 부재 및 클램핑 유닛을 포함하며, 상기 제2 가이드 레일은 공구 인출 위치에 위치하는 이동 유닛의 제1 가이드 레일과 가깝고 동일 축선 상에 있는 위치에 설치되고, 상기 위치 이동 부재는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 직선으로 왕복 이동하도록 제어되며, 상기 클램핑 유닛은 상기 위치 이동 부재의 일단에 연결되고, 상기 위치 이동 부재와 함께 이동하며, 상기 클램핑 유닛은 제1 접촉면과 제2 접촉면을 구비하며, 상기 위치 이동 부재가 제1 위치에 위치할 경우, 상기 체인 상의 공구 포트는 상기 제1 접촉면과 상기 제2 접촉면 사이의 공간을 통과할 수 있고, 상기 위치 이동 부재가 제1 위치를 떠나면, 상기 클램핑 유닛의 상기 제1 접촉면과 상기 제2 접촉면은 공구 인출 위치에 위치하는 공구 포트를 클램핑하고, 상기 위치 이동 부재가 제2 위치를 향해 이동할 경우, 상기 클램핑된 공구 포트는 상기 제1 가이드 레일을 따라 상기 제2 가이드 레일로 슬라이딩되고, 상기 위치 이동 부재가 제2 위치에 도달하면, 상기 클램핑된 공구 포트는 상기 제1 가이드 레일을 이탈한다.

일 실시예에서, 체인형 공구 매거진은 언락킹 유닛 및 각 이동 유닛과 대응되는 공구 포트 사이에 설치된 하나의 락킹 유닛을 포함하고, 락킹 유닛은 공구 포트가 대응되는 이동 유닛에 분리되지 않도록 결합되게 하며, 언락킹 유닛은 락킹 유닛의 공구 포트와 이동 유닛에 대한 잠금 관계를 해제하여, 공구 포트가 상기 이동 유닛에 대해 분리될 수 있도록 한다.

본 발명은 공구 포트를 안정적으로 전송할 수 있고, 또한 공구 포트가 이동 유닛에 안정적으로 결합되어 탈락할 우려가 없는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 바람직한 실시예의 체인형 공구 매거진의 사시도이다.
도 3 은 도 1의 배면도이며, 체인형 공구 매거진의 공구 운반 기구의 위치 이동 부재가 제1 위치에 위치하는 것을 나타낸다.
도 4는 도 1의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 상기 바람직한 실시예의 체인형 공구 매거진의 일부 부재의 사시도이다.
도 6은 도 5의 평면도이다.
도 7은 도 6의 7-7 방향에 따른 단면도이다.
도 8은 도 6의 8-8 방향에 따른 단면도이며, 체인형 공구 매거진의 락킹 유닛이 잠긴 상태에 있는 것을 나타낸다.
도 9는 도 8에서 A로 표시된 부분의 부분 확대도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 상기 바람직한 실시예의 체인형 공구 매거진의 일부 부재의 사시도이다.
도 12는 도 8과 유사하며, 체인형 공구 매거진의 언락킹 유닛이 락킹 유닛의 잠금 상태를 해제하는 것을 도시하였다.
도 13은 도 12에서 B로 표시된 부분의 부분 확대도이다.
도 14는 본 발명의 상기 바람직한 실시예의 체인형 공구 매거진의 공구 운반 기구의 사시도이다.
도 15는 도 14의 평면도이다.
도 16은 도 14의 측면도이다.
도 17은 본 발명의 상기 바람직한 실시예의 체인형 공구 매거진의 측면도이며, 체인형 공구 매거진의 공구 운반 기구의 위치 이동 부재가 제2 위치에 위치하는 것을 나타낸다.
도 18은 도 17의 평면도이다.
도 19는 도 17의 다른 측면도이다.

본 발명을 보다 명확하게 설명하기 위하여, 이하 바람직한 실시예를 들어 도면과 결합하여 상세히 설명한다. 도 1 내지 도 9에 도시한 바를 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예의 체인형 공구 매거진(100)은 수평형 머시닝 센터에 응용되는 것을 예로 드나, 이에 한정되지 않는다. 상기 체인형 공구 매거진(100)은 레일(100) 및 서로 직렬로 연결되어 상기 레일(101)을 따라 이동할 수 있는 체인을 구성하는 복수의 이동 유닛(10)을 포함하고, 각 이동 유닛(10)은 분리 가능한 하나의 공구 포트(20)가 결합되어 있고, 상기 공구 포트(20)는 락킹 유닛(40)(도 10 및 도 11 참고)에 의해 잠금 해제 이전 이동 유닛(10)에 단단히 고정되고, 공구 포트(20)는 공구 생크(30)가 삽입되도록 끼움 결합홀(22)을 구비한다. 또한, 체인형 공구 매거진(100)은 레일(101)의 일측에 레일(101) 상의 하나의 공구 인출 위치에 대응되게 언락킹 유닛(50) 및 공구 운반 기구(60)가 설치되어 있으며, 설명의 편의를 위해, 도 1에 도시한 중간 위치의 공구 포트(20) 위치를 공구 인출 위치로 정의한다. 언락킹 유닛(50)은 공구 인출 위치에 위치한 이동 유닛(10)과 공구 포트(20) 사이의 락킹 유닛(40)의 잠금 관계를 해제하여, 공구 포트(20)가 이동 유닛(10)에 대해 분리되도록 하며, 공구 운반 기구(60)는 잠금 해제된 공구 포트(20)를 공구 교환 기구(미도시)로 전달한다.

이하, 먼저 이동 유닛(10)과 공구 포트(20)의 구체적인 결합 관계를 설명한 다음, 이들 사이의 락킹 및 언락킹 방식을 설명하며, 이후 상기 공구 운반 기구(60)에 대해 설명한다.

도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 이동 유닛(10)은 베이스(12)와 2개의 제1 가이드 레일(14)을 포함하고 있으며, 상기 베이스(12)는 측면의 복수의 롤러(16)에 의해 레일(101)의 홈(101a) 내에 위치하여 레일(101)을 따라 순조롭게 이동할 수 있으며, 상기 2개의 제1 가이드 레일(14)은 환봉체이고 일단은 분리 가능한 방식으로 상기 베이스(12)에 고정 연결되며, 상기 2개의 제1 가이드 레일(14)은 평행되게 현가 설치된다. 상기 공구 포트(20)는 2개의 관통홀(24)을 구비하며, 상기 2개의 관통홀(24)은 상기 끼움 결합홀(22)의 양측에 각각 위치하고 대응되는 제1 가이드 레일(14)에 끼워져, 공구 포트(20)가 뒤집혀지지 않는 방식으로 안정적으로 제1 가이드 레일(14)을 따라 슬라이딩 이동하도록 한다. 상기 공구 포트(20)는 2개의 원형 관통홀(24)과 2개의 환봉체인 제1 가이드 레일(14)의 결합으로 미끄럼짝 결합 및 뒤집히지 않는 목적을 달성한다. 그러나, 기타 실시예에서, 제1 가이드 레일은 다각형 봉체일 수 있고, 상응하게 관통홀은 다각형 구멍이며, 이러한 경우 1개의 제1 가이드 레일과 1개의 관통홀의 결합만으로 미끄럼짝 결합 및 공구 포트가 뒤집히지 않는 목적을 실현할 수 있으나, 구조 강도를 고려하면, 여전히 2개의 제1 가이드 레일과 2개의 관통홀을 결합하는 방식으로 설치해야 한다. 또한, 상기 이동 유닛(10)의 베이스(12)는 베이스(12)를 관통하지 않고 직교 연통되는 제1 사이드홀(12a)과 제2 사이드홀(12b)를 구비하며, 공구 포트(20)는 결합홀(26)을 구비한다.

상기 락킹 유닛(40)은 고정 로드(41), 제동 로드(42), 푸시 부재(43), 제한 부재(44) 및 웨어링(45)을 포함한다. 고정 로드(41)는 몸체(41a) 및 상기 몸체(41a)의 일단에 연결된 헤드(41b)를 포함하며, 상기 몸체(41a)의 타단은 상기 결합홀(26)에 삽입되며, 상기 헤드(41b)는 공구 포트(20) 밖에 노출되고, 상기 헤드(41b)와 몸체(41a)의 연결 부분에 저지부(41c)가 구성되고, 상기 고정 로드(41)의 몸체(41a)에는 나사산이 설치될 수 있으며, 결합홀(26)은 나사홀이며, 분리 가능한 방식으로 공구 포트와 연결되어 일체를 이루도록 한다. 물론, 고정 로드는 공구 포트와 일체로 성형될 수도 있다.

상기 제동 로드(42), 푸시 부재(43), 제한 부재(44) 및 웨어링(45)은 상기 베이스(12)의 제2 사이드홀(12b) 내에 수용된다. 제동 로드(42)는 도 9에 도시한 락킹 위치(PA)와 도 13에 도시된 언락킹 위치(PB) 사이에서 이동할 수 있으며, 또한 대경 부분(42a), 소경 부분(42b) 및 저지턱(42c)을 포함하고 있으며, 상기 소경 부분(42b)은 상기 대경 부분(42a)과 상기 저지턱(42c) 사이에 위치하고, 상기 대경 부분(42a)의 직경은 상기 소경 부분(42b)의 직경보다 크며, 상기 대경 부분(42a)과 상기 소경 부분(42b)의 연결 부분에 숄더부(42d)를 구성한다. 상기 푸시 부재(43)는 상기 제동 로드(42)에 작용하는 미는 힘을 제공하여, 상기 제동 로드(42)가 락킹 위치(PA)로의 이동을 유지하도록 하고, 본 실시예의 푸시 부재(43)는 스프링이며, 스프링의 일단은 제2 사이드홀(12b)의 저면에 맞닿고, 타단은 상기 제동 로드(42)에 맞닿으며, 바람직하게 제동 로드(42)는 카운터보어(42e)를 구비함으로써 스프링의 일부가 삽입되어 스프링이 이동할 수 없게 한다. 상기 제한 부재(44)는 C형 스냅링이고 상기 사이드홀(12b)의 개구부에 가까운 걸림홈(12c)에 끼움 걸림된다. 여기서, 제동 로드(42)의 저지턱(42c)이 상기 제한 부재(44)에 맞닿으면 락킹 위치(PA)에 위치함을 의미하는 것으로 정의한다. 상기 웨어링(45)은 내마모 재료로 이뤄지며 상기 제동 로드(42)의 대경 부분(42a) 외주면과 상기 사이드홀(12b)의 홀벽 사이에 끼움 설치되어, 제동 로드(42)가 제2 사이드홀(12b)의 홀벽에 직접 접촉되면서 마모가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 5 및 도 8에 도시한 바를 결합하면, 언락킹 유닛(50)은 압력 실린더(52) 및 푸싱 부재(54)를 포함하고 있으며, 상기 압력 실린더(52)는 상기 레일(101)의 일측이고 체인의 이동을 방해하지 않는 부분에 고정되며, 상기 압력 실린더(52)는 압력 실린더 내부의 압력을 받아 전후 이동 가능한 피스톤 로드(52a)를 구비하며, 피스톤 로드(52a)의 일단은 상기 푸싱 부재(54)에 연결되고, 상기 푸싱 부재(54)는 공구 인출 위치에 위치한 락킹 유닛(40)의 제동 로드(42)를 조준한 접촉 가압단(54a)을 구비한다. 압력 실린더(52)가 작동하지 않은 상태에서, 상기 푸싱 부재(54)의 접촉 가압단(54a)은 제동 로드(42)의 외부에 노출된 일단과 간격을 유지하고 있다.

이상은 이동 유닛(10)과 공구 포트(20)의 결합 관계, 락킹 유닛(40)과 언락킹 유닛(50)에 대한 설명이다. 공구 포트(20)가 이동 유닛(10)에 결합될 때, 공구 포트(20) 상의 고정 로드(41)의 헤드(41b)를 구비한 일단은 대응되는 이동 유닛(10)의 베이스(12)의 제1 사이드홀(12a)에 삽입된다(도 7 참고). 이와 동시에, 제동 로드(42)는 푸시 부재(43)의 푸시 및 제한 부재(44)의 저지에 의해 락킹 위치(PA)에 정지된다. 상술한 상태에서, 상기 제동 로드(42)의 숄더부(42d)는 마침 상기 고정 로드(41)가 인출되는 경로에 위치하고 상기 고정 로드(41)의 저지부(41c)와 접촉되면서, 상기 고정 로드(41)가 상기 제1 사이드홀(12a)로부터 인출될 수 없도록 한다. 이와 같이, 고정 로드(41)와 연결되어 일체를 이루는 공구 포트(20)는 이동 유닛(10)에 안정적으로 결합되며, 체인의 회전에 따라 위치가 변화한다. 상기 락킹 유닛(40)의 잠금 상태를 해제하고자 할 경우, 상기 압력 실린더(52)를 가동시켜 상기 피스톤 로드(52a)가 밖으로 밀리도록 제어하고, 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 피스톤 로드(52a)에 의해 구동된 푸싱 부재(54)는 그 접촉 가압단(54a)으로 상기 제동 로드(42)를 밀어 언락킹 위치(PB)까지 안쪽으로 이동시켜, 상기 고정 로드(41)가 인출되는 경로로부터 상기 제동 로드(42)의 숄더부(42d)가 퇴출되게 한다(즉 숄더부(42d)는 더 이상 저지부(41c)와 접촉하지 않는다). 동시에 상기 제동 로드(42)는 상기 푸시 부재(43)를 가압한다. 이로써, 공구 포트(20)를 이동 유닛(10)에 대해 분리시키며, 상기 고정 로드(41)의 헤드(41b)는 상기 제동 로드(42)의 소경 부분(42b) 외부를 방해 없이 통과하여 상기 제1 사이드홀(12a)로부터 이탈하여, 공구 포트(20)가 제1 가이드 레일(14)을 따라 이동 유닛(10)에 대해 순조롭게 분리되도록 한다.

이하, 본 실시예의 공구 운반 기구(60)에 대해 설명한다. 도 1 내지 도 4 및 도 14 내지 도 16에 도시한 바를 결합하면, 공구 운반 기구(60)는 새들(61) 공구 포트 스토퍼(62), 2개의 제2 가이드 레일(63), 작동 실린더(64), 클램핑 유닛(65) 및 2개의 가이드 로드(66)를 포함하고 있다. 새들(61)은 긴 판상이고 레일(101)의 일측인 체인의 이동을 방해하지 않는 부분에 가로 방향으로 고정되며, 새들(61)은 긴 개구(61a)를 구비하고, 상기 언락킹 유닛(50)은 새들(61)에 고정된다. 상기 공구 포트 스토퍼(62)는 제1 엣지 블록(62a)과 제2 엣지 블록(62b)이 연결되어 구성되며, 제1 엣지 블록(62a)은 상기 새들(61)의 일단에 고정 연결되고, 제2 엣지 블록(62b)은 호형 맞닿음면(62c)을 구비한다. 상기 2개의 제2 가이드 레일(63)은 직경이 제1 가이드 레일(14)과 동일한 환봉체며, 일단은 분리 가능한 방식으로 상기 제1 엣지 블록(62a)에 고정 연결되어 평행되게 현가 설치되고, 각각의 제2 가이드 레일(63)은 대응되는 제1 가이드 레일(14)과 동일 축선의 위치 상에 위치한다. 참고로, 제2 가이드 레일(63)과 제1 가이드 레일(14)의 자유단 사이는 간격을 유지하며, 상기 간격은 작동 중의 체인에 의해 구동되는 공구 포트(20)가 제2 가이드 레일(63)과 충돌하지 않도록 보장한다. 상기 작동 실린더(64)는 실린더(64a) 및 위치 이동 부재(64b)를 포함하고 있으며, 상기 실린더(64a)는 상기 새들(61)의 배면에 설치되고, 위치 이동 부재(64b)는 피스톤 로드이며, 위치 이동 부재(64b)의 일단은 상기 실린더(64a) 내에 관통 설치되고, 타단은 실린더(64a)의 외부로 노출되어 플로팅 조인트(46a)가 연결되어 있으며, 상기 실린더(64a) 내부 압력의 변화를 제어하여, 상기 위치 이동 부재(64b)가 도 3에 도시한 실린더(64a)에 대해 후퇴한 제1 위치(P1)와 도 17에 도시한 실린더(64a)에 대해 이동한 제2 위치(P2) 사이에서 직선 왕복 이동하도록 구동할 수 있다.

상기 제2 가이드 레일(63)의 수량은 2개이며, 그 목적은 마찬가지로 공구 포트(20)가 뒤집어지지 않는 방식으로 제2 가이드 레일(63) 상에서 슬라이딩하도록 하는 것이다. 그러나, 제1 가이드 레일은 단일 다각형 봉체를 이용하고, 공구 포트의 관통홀이 다각형 구멍일 경우, 제2 가이드 레일도 단일 다각형 봉체이며, 마찬가지로 미끄럼짝 결합 및 공구 포트가 뒤집어지지 않는 목적을 실현할 수 있다.

또한, 상기 새들(61)의 배면에 제1 고정 블록(67)과 제2 고정 블록(68)이 고정 설치되며, 제1 고정 블록(67) 상에 적어도 하나의 저지 부재(69)가 설치되고, 제2 고정 블록(68) 상에 적어도 하나의 제2 저지 부재(70)가 설치되며, 본 실시예에서, 제1 저지 부재(69)는 볼트이며 수량은 2개이고, 제1 저지 부재(69)는 제1 고정 블록(67)의 나사 구멍에 잠기며, 제2 저지 부재(70)도 볼트이고 제2 고정 블록(68)의 나사 구멍에 잠기며, 상기 제1 저지 부재(69)와 제2 저지 부재(70)는 나사 구멍에 잠기는 깊이를 조절함으로써, 볼트의 노출 헤드의 위치를 변경할 수 있다.

상기 작동 실린더(64)는 플로팅 조인트(64c)를 통해 상기 클램핑 유닛(65)에 연결되고, 또한 상기 클램핑 유닛(65)을 구동하여 동기 이동시킬 수 있다. 상기 클램핑 유닛(65)은 제1 클램핑 블록(651), 제2 클램핑 블록(652), 2개의 고정 로드(653)와 2개의 스프링(654)을 포함하고 있다. 제1 클램핑 블록(651)과 제2 클램핑 블록(652)이 안정적으로 이동하도록, 본 실시예는 제1 가이드 레일(14) 및 제2 가이드 레일(63)의 축선을 평행 통과하는 방식으로, 상기 2개의 가이드 로드(66)가 제1 클램핑 블록(651)과 제2 클램핑 블록(652)을 관통하도록 하고, 가이드 로드(66)의 양단은 각각 상기 제1 고정 블록(67)과 상기 제2 고정 블록(68)에 고정 연결되어, 제1 클램핑 블록(651) 및 제2 클램핑 블록(652)이 뒤집어지지 않는 방식으로 가이드 로드(66)를 따라 슬라이딩하도록 하며, 또한 제1 클램핑 블록(651) 및 제2 클램핑 블록(652)의 일부는 상기 새들(61)의 긴 개구(61a)를 통과한다. 여기서, 제1 클램핑 블록(651) 및 제2 클램핑 블록(652)의 상기 긴 개구(61a)를 통과한 일부 및 서로 마주하는 일면을 각각 제1 접촉면(651a)와 제2 접촉면(652a)으로 정의한다.

상기 클램핑 유닛(65)의 상기 2개의 고정 로드(653)는 가이드 로드(66)에 평행되고, 일단은 제1 클램핑 블록(651)에 고정 연결되고, 타단은 상기 제2 클램핑 블록(652)를 관통하여 너트로 구성된 스토퍼(655)가 연결 설치되어, 상기 제2 클램핑 블록(652)이 고정 로드(653)를 따라 더 이동할 수 있도록 한다. 상기 2개의 스프링(654)은 각각 대응되는 고정 로드(653)에 끼움 설치되고, 양단은 각각 상기 스토퍼(655)와 상기 제2 클램핑 블록(652)에 접촉되며, 스토퍼(655)가 고정 로드(653)에 고정 설치되고, 고정 로드(653)가 제1 클램핑 블록(651)에 고정 연결되므로, 스프링(654)이 스토퍼(655)를 고정 지지점으로 하여 상기 제2 클램핑 블록(652)을 밀어 제1 클램핑 블록(651)의 방향으로 이동하게 하는 태세를 유지하도록 한다.

상기 가이드 로드(66)의 수량은 2개이고, 제1 클램핑 블록(651) 및 제2 클램핑 블록(652)이 뒤집어질 우려가 없도록 하는 것이 목적이며, 고정 로드(653) 및 스프링(654)의 수량은 2개이고, 제1 클램핑 블록(651) 및 제2 클램핑 블록(652) 사이의 안정성을 향상시키는 것이 목적이다. 그러나, 기존 기능에 영향을 주지 않는 전제에서, 가이드 로드(66), 고정 로드(653) 및 스프링(654)의 수량은 상술한 것에 한정되지 않으며, 예를 들면 가이드 로드와 고정 로드의 몸체 직경 방향 단면이 원형이 아닌 경우, 실무상 수량이 하나인 방식으로 그 기능을 실현할 수 있다.

이상은 본 발명의 바람직한 실시예의 체인형 공구 매거진(100)의 구조 설명이며, 이어서 그 작동에 대해 후술한다.

도 8 및 도 9에 도시한 바를 결합하면, 일반적인 상태에서의 이동 유닛(10)과 공구 포트(20) 사이는 상기 락킹 유닛(40)을 통하여 분리되지 않는 상태를 유지하고, 또한 상기 락킹 유닛(40)의 잠금 결합 관계 덕분에 체인을 따라 회전하는 공구 포트(20)가 종래의 구조와 같이 느슨해져 탈락할 우려가 없다. 이와 동시에, 언락킹 유닛(50)의 푸싱 부재(54)와 이동 유닛(10) 상의 제동 로드(42)는 간격을 유지하고 있으며, 공구 운반 기구(60)의 작동 실린더(60)의 위치 이동 부재(64b)는 제1 위치(P1)에 머물러 있고, 이러한 상태에서, 제1 클램핑 블록(651)의 제1 접촉면(651a)과 제2 클램핑 블록(652)의 제2 접촉면(652a) 사이의 공간은 마침 체인 상의 공구 포트(20)가 통과할 수 있어(도 4를 참고), 체인이 순조롭게 운행하도록 확보하며, 스프링(654)은 압축 상태이다.

머시닝 센터가 공구 교환 프로그램을 수행할 때, 상기 언락킹 유닛(50)은 푸싱 부재(54)를 구동하여 상기 락킹 유닛(40)의 제동 로드(42)를 밀어서 언락킹 위치(PB)까지 안쪽으로 이동시키도록 제어되며, 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같다. 이에 따라, 공구 포트(20)에 결합된 고정 로드(41)와 이동 유닛(10)에 설치된 제동 로드(42)는 서로 방해, 간섭하는 문제가 발생하지 않는다. 다시 도 17 내지 도 19에 도시한 바를 결합하면, 공구 운반 기구(60)의 작동 실린더(64)를 가동하여 위치 이동 부재(64b)가 제1 위치(P1)를 떠나도록 구동하고, 위치 이동 부재(64b)가 실린더(64a)의 외부로 점차 연신됨에 따라, 스프링(654)이 압축 에너지를 방출함으로 인해, 제1 클램핑 블록(651)이 제2 클램핑 블록(652)을 향해 다가가고, 제1 접촉면(651a)과 제2 접촉면(652a)으로 공구 인출 위치에 위치한 잠금 해제된 공구 포트(20)를 클램핑하고, 동시에 스프링(654)의 일단이 스토퍼(655)에 맞닿아, 타단이 상기 제2 클램핑 블록(652)를 밀어내므로, 제1 클램핑 블록(651)과 제2 클램핑 블록(652)이 공구 포트(20)를 안정적으로 클램핑하도록 한다. 설명해야 할 점은, 언락킹 유닛(50)의 푸싱 부재(54)는 상기 클램핑 유닛(65)이 상기 공구 포트(20)를 클램핑하여 빼낸 후 바로 후퇴하도록 제어되면서, 상기 제동 로드(42)가 다시 상기 푸시 부재(43)가 방출하는 압축 에너지의 작용을 받아 락킹 위치(PA)로 되돌아가도록 한다.

위치 이동 부재(64b)가 계속하여 제2 위치(P2)를 향해 이동하는 과정에서, 공구 포트(20)는 먼저 제1 가이드 레일(14)을 따라 슬라이딩하다가 제2 가이드 레일(63)를 따라 슬라이딩하게 되고, 상기 제1 클램핑 블록(651)이 제2 저지 부재(70)에 접촉하면, 상기 공구 포트(20)는 상기 호형 맞닿음면(62c)에 맞닿고, 공구 포트(20)는 제1 가이드 레일(14)을 완전히 이탈하며, 이때 상기 위치 이동 부재(64b)가 제2 위치(P2)에 위치한다고 정의한다. 이로써, 공구 교환 기구의 공구 교환 암은 공구 포트(20) 상의 공구 생크(30)를 순조롭게 잡아 공구 교환 작업을 실행한다.

공구 교환 작업이 완료되어 공구 포트(20)를 다시 원위치로 가져오고자 할 경우, 상기 위치 이동 부재(64b)가 제1 위치(P1)로 이동하도록 제어하며, 공구 포트(20)가 제2 가이드 레일(63)을 이탈하여 제1 가이드 레일(14)로 진입할 때, 고정 로드(653)의 자유단(653a)이 먼저 제1 저지 부재(69)에 닿으면서, 제1 클램핑 블록(651)가 고정 위치에 머무르게 된다. 그러나, 위치 이동 부재(64b)는 이동 행정의 설계로 인해 여전히 실린더(64a) 내부로 일정 행정만큼 더 후퇴하며, 이로써 제2 클램핑 블록(652)를 움직여 제1 클램핑 블록(651)에 대해 후퇴하도록 하여 상기 제1 클램핑 블록(651)과 제2 클램핑 블록(652) 사이의 거리를 증가시켜, 제1 클램핑 블록(651)과 제2 클램핑 블록(652)이 도 4에 도시된 체인 상의 공구 포트(20)가 통과할 수 있는 공간을 유지하도록 복귀시킨다. 이와 동시에, 공구 포트(20) 상의 고정 로드(41)의 헤드(41b)는 다시 대응되는 이동 유닛(10)의 베이스(12)의 제1 사이드홀(12a)에 삽입되고, 상기 헤드(41b)는 제동 로드(42)가 제2 사이드홀(12b) 내부로 후퇴하도록 밀고, 헤드(41b)가 제동 로드(42)의 중심 축선을 통과한 후, 상기 푸시 부재(43)의 미는 힘은 계속하여 상기 제동 로드(42)의 숄더부(42d)가 다시 고정 로드(41)의 저지부(41c)에 접촉하도록 하여, 공구 매거진(20)이 이동 유닛(10)에 대해 느슨해지는 것을 방지한다.

종합하자면, 본 발명의 공구 포트와 이동 유닛 사이는 락킹 유닛을 중간에 설치함으로써 우수한 결합성을 구비하여, 체인이 공구 포트에 대해 우수한 탑재 효과를 갖도록 하며, 공구 포트가 탈락할 우려가 없으며, 공구 포트를 가이드하는 가이드 레일은 광범위하게 이용되는 봉체이며, 봉체가 관통되도록 공구 포트 상의 관통홀을 결합하며, 상기 결합 방식은 기존의 레일 구조는 반드시 공구 포트 외부 윤곽에 맞춰 특수한 홈을 제작해야 하므로 공정 절차 및 원가가 증가하는 문제점을 해결하고, 동시에 종래 레일 구조가 규격이 다르거나 외부 윤곽이 다른 공구 포트에 모두 적용될 수 없는 문제점을 해결하였다. 그밖에, 상기 언락킹 유닛 및 공구 운반 기구의 작동은 프로세서에 의해 제어되며, 프로세서는 본 발명의 개선 중점이 아니므로, 여기서 설명하지 않는다.

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

100: 체인형 공구 매거진
101: 레일
101a: 홈
10: 이동 유닛
12: 베이스
12a: 제1 사이드홀
12b: 제2 사이드홀
12c: 걸림홈
14: 제1 가이드 레일
16: 롤러
20: 공구 포트
22: 끼움 결합홀
24: 관통홀
26: 결합홀
30: 공구 생크
40: 락킹 유닛
41: 고정 로드
41a: 몸체
41b: 헤드
41c: 저지부
42: 제동 로드
42a: 대경 부분
42b: 소경 부분
42c: 저지턱
42d: 숄더부
42e: 카운터보어
43: 푸시 부재
44: 제한 부재
45: 웨어링
50: 언락킹 유닛
52: 압력 실린더
52a: 피스톤 로드
54: 푸싱 부재
54a: 접촉 가압단
60: 공구 운반 기구
61: 새들
61a: 긴 개구
62: 공구 포트 스토퍼
62a: 제1 엣지 블록
62b: 제2 엣지 블록
62c: 호형 맞닿음면
63: 제2 가이드 레일
64: 작동 실린더
64a: 실린더
64b: 위치 이동 부재
64c: 플로팅 조인트
65: 클램핑 유닛
651: 제1 클램핑 블록
651a: 제1 접촉면
652: 제2 클램핑 블록
652a: 제2 접촉면
653: 고정 로드
653a: 자유단
654: 스프링
655: 스토퍼
66: 가이드 로드
67: 제1 고정 블록
68: 제2 고정 블록
69: 제1 저지 부재
70: 제2 저지 부재
PA: 락킹 위치
PB: 언락킹 위치
P1: 제1 위치
P2: 제2 위치

Claims

레일 및 서로 직렬로 연결되어 상기 레일을 따라 이동할 수 있는 체인을 구성하는 복수의 이동 유닛을 포함하며, 각각의 이동 유닛은 분리 가능한 공구 포트가 결합되어 있는 체인형 공구 매거진에 있어서,
각각의 상기 이동 유닛은 베이스 및 적어도 하나의 제1 가이드 레일을 포함하고 있으며, 상기 베이스는 상기 레일을 따라 이동할 수 있고, 상기 제1 가이드 레일은 상기 베이스에 연결되어 현가 설치되며;
각각의 상기 공구 포트는 대응되는 이동 유닛의 제1 가이드 레일과 미끄럼짝 방식으로 각각 결합되며;
공구 운반 기구가 상기 레일의 일측에 상기 레일 상의 하나의 공구 인출 위치에 대응되게 설치되고, 상기 공구 운반 기구는 적어도 하나의 제2 가이드 레일, 위치 이동 부재 및 클램핑 유닛을 포함하며, 상기 제2 가이드 레일은 공구 인출 위치에 위치하는 이동 유닛의 제1 가이드 레일과 가깝고 동일 축선 상에 있는 위치에 설치되고, 상기 위치 이동 부재는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 직선으로 왕복 이동하도록 제어되며, 상기 클램핑 유닛은 상기 위치 이동 부재의 일단에 연결되고 상기 위치 이동 부재와 함께 이동하며, 상기 클램핑 유닛은 제1 접촉면과 제2 접촉면을 구비하며, 상기 위치 이동 부재가 제1 위치에 위치할 경우, 상기 체인 상의 공구 포트는 상기 제1 접촉면과 상기 제2 접촉면 사이의 공간을 통과할 수 있고, 상기 위치 이동 부재가 제1 위치를 떠나면, 상기 클램핑 유닛의 상기 제1 접촉면과 상기 제2 접촉면은 공구 인출 위치에 위치하는 공구 포트를 클램핑하고, 상기 위치 이동 부재가 제2 위치를 향해 이동할 경우, 상기 클램핑된 공구 포트는 상기 제1 가이드 레일을 따라 상기 제2 가이드 레일로 슬라이딩되고, 상기 위치 이동 부재가 제2 위치에 도달하면, 상기 클램핑된 공구 포트는 상기 제1 가이드 레일을 이탈하는,
체인형 공구 매거진.
제1항에 있어서,
언락킹 유닛 및 각 이동 유닛과 대응되는 공구 포트 사이에 설치된 락킹 유닛을 포함하고 있으며, 상기 락킹 유닛은 상기 공구 포트가 대응되는 이동 유닛에 분리되지 않도록 결합되게 하고, 상기 언락킹 유닛은 상기 락킹 유닛의 상기 공구 포트와 상기 이동 유닛에 대한 잠금 관계를 해제하여, 상기 공구 포트가 상기 이동 유닛에 대해 분리될 수 있도록 하는, 체인형 공구 매거진.
제2항에 있어서,
상기 베이스는 직교 연통되는 제1 사이드홀과 제2 사이드홀을 구비하며, 상기 락킹 유닛은 고정 로드와 제동 로드를 포함하고, 상기 고정 로드와 상기 공구 포트는 연결되어 일체로 구성되며, 상기 고정 로드의 일단은 상기 베이스의 제1 사이드홀에 삽입될 수 있고, 상기 제동 로드는 상기 베이스의 제2 사이드홀에 관통 설치되어 락킹 위치와 언락킹 위치 사이에서 이동할 수 있으며, 락킹 위치에 위치하는 상기 제동 로드는 상기 고정 로드에 접촉하여, 상기 고정 로드가 상기 제1 사이드홀로부터 인출될 수 없도록 하고, 언락킹 위치에 위치하는 상기 제동 로드는 상기 고정 로드가 상기 제1 사이드홀로부터 인출될 수 있도록 하며, 상기 언락킹 유닛은 상기 레일의 일측에 설치되고 푸싱 부재를 포함하고 있으며, 상기 푸싱 부재는 상기 제동 로드를 밀어 상기 락킹 위치에서 상기 언락킹 위치로 이동시키도록 제어되는, 체인형 공구 매거진.
제3항에 있어서,
상기 락킹 유닛은 상기 베이스의 제2 사이드홀에 설치된 푸시 부재를 포함하고, 상기 푸시 부재는 상기 제동 로드에 작용하는 미는 힘을 제공하여, 상기 제동 로드가 락킹 위치로의 이동을 유지하도록 하며, 상기 제동 로드는 대경 부분과 소경 부분을 포함하고, 상기 대경 부분의 직경은 상기 소경 부분의 직경보다 크며, 상기 대경 부분과 상기 소경 부분의 연결 부분에 숄더부가 구성되며, 상기 고정 로드는 몸체 및 상기 몸체의 일단에 연결된 헤드를 포함하고, 상기 헤드의 직경은 상기 몸체의 직경보다 크며, 상기 헤드와 상기 몸체의 연결 부분에 저지부가 구성되며, 상기 공구 포트가 상기 이동 유닛에 결합될 때, 락킹 위치에 위치하는 상기 제동 로드의 숄더부는 상기 고정 로드의 저지부에 접촉하는, 체인형 공구 매거진.
제1항에 있어서,
상기 공구 운반 기구는 새들, 공구 포트 스토퍼 및 작동 실린더를 포함하며, 상기 새들은 상기 레일의 일측에 설치되고, 상기 공구 포트 스토퍼는 상기 새들의 일단에 고정 연결되며, 상기 제2 가이드 레일은 상기 공구 포트 스토퍼에 연결되어 현가 설치되고, 상기 작동 실린더는 상기 위치 이동 부재 및 상기 새들에 설치된 실린더를 포함하고 있으며, 상기 위치 이동 부재의 일단은 상기 실린더 내에 관통 설치되고, 타단은 상기 실린더의 외부에 위치하여 상기 클램핑 유닛에 연결되며, 상기 실린더 내부 압력의 변화를 제어하여 상기 위치 이동 부재가 직선으로 왕복 이동하도록 구동할 수 있는, 체인형 공구 매거진.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제1 가이드 레일과 상기 적어도 하나의 제2 가이드 레일의 수량은 각각 2개이고, 상기 제1 가이드 레일과 상기 제2 가이드 레일은 환봉체이며, 각 공구 포트는 1개의 끼움 결합홀 및 2개의 관통홀을 구비하고, 상기 끼움 결합홀은 공구 생크가 삽입되도록 하며, 상기 2개의 관통홀은 각각 상기 끼움 결합홀의 양측에 위치하고 상기 제2 가이드 레일 또는 상기 제2 가이드 레일이 관통되는, 체인형 공구 매거진.
제1항에 있어서,
상기 클램핑 유닛의 제1 접촉면과 상기 제2 접촉면은 상기 위치 이동 부재가 제1 위치를 떠나면 상대적으로 가까워지면서 모아지는, 체인형 공구 매거진.
제7항에 있어서,
상기 공구 운반 기구는 상기 제2 가이드 레일에 평행되게 설치된 적어도 하나의 가이드 로드를 포함하며, 상기 클램핑 유닛은 제1 클램핑 블록, 제2 클램핑 블록, 적어도 하나의 고정 로드 및 적어도 하나의 스프링을 포함하고, 상기 가이드 로드는 상기 제1 클램핑 블록과 상기 제2 클램핑 블록을 관통하며, 상기 고정 로드의 일단은 상기 제1 클램핑 블록에 고정 연결되고, 타단은 상기 제2 클램핑 블록을 관통하며 스토퍼가 설치되어 있고, 상기 스프링은 상기 고정 로드에 끼움 설치되고 양단은 각각 상기 스토퍼와 상기 제2 클램핑 블록에 접촉하며, 상기 위치 이동 부재의 일단은 상기 제2 클램핑 블록에 연결되는, 체인형 공구 매거진.
제8항에 있어서,
상기 공구 운반 기구는 상기 고정 로드를 저지하는 적어도 하나의 제1 저지 부재를 포함하여, 제1 위치로 이동하는 상기 위치 이동 부재가 상기 제1 클램핑 블록에 대해 후퇴하도록 상기 제2 클램핑 블록을 구동할 수 있게 하여, 상기 제1 클램핑 블록과 상기 제2 클램핑 블록 사이의 거리를 증가시키는, 체인형 공구 매거진.
제8항에 있어서,
상기 공구 운반 기구는 상기 위치 이동 부재를 따라 상기 제2 위치로 이동하는 제1 클램핑 블록을 저지하는 적어도 하나의 제2 저지 부재를 포함하는, 체인형 공구 매거진.