KR102319337B1 - 터릿 공구대 장치 및 이의 공구 교환방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 터릿 공구대 장치에 관한 것으로, 터릿 공구대 장치는 복수의 공구 홀더에 각각의 공구가 수납된 터릿헤드와, 상기 터릿헤드를 회전 가능하게 지지하는 터릿 구동부와, 상기 터릿헤드의 일측에 설치되며 일단에 개구부가 형성되어 교환 가능한 공구를 탈착 가능하게 지지 하는 보조 공구 홀더, 그리고 상기 터릿 구동부에 설치되며 상기 보조 공구 홀더에 지지된 공구를 교환시 상기 보조 공구 홀더를 클램핑 또는 언클램핑 시키는 클램핑부를 포함한다.

Description

터릿 공구대 장치 및 이의 공구 교환방법{TURRET TOOL POST DEVICE AND METHOD OF TOOL CHANGING THEREOF}
본 발명의 실시예는 터릿 공구대 장치 및 이의 공구 교환방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 공구가 수납된 터릿헤드를 포함하는 터릿 공구대 장치 및 이의 공고 교환방법에 관한 것이다.
일반적으로 터릿헤드에는 복수의 공구가 수납된다. 따라서, 터릿 공구대 장치는 터릿헤드에 수납된 복수의 공구 중 공작물의 가공 작업에 필요한 공구를 터릿헤드를 회전시켜 선택한다.
선택된 공구는 기입력된 데이터 정보를 기초로 공작물을 가공한다.
하지만, 이런한 터릿헤드에 수납된 공구 외의 다른 공구가 공작물의 가공시 필요한 경우, 작업자는 터릿 공구대 장치를 정지시킨 후 터릿헤드에 기장착된 공구를 탈거시켜 다른 공구를 장착시켜야 하는 문제점이 있다.
또한, 터릿 공구대 장치가 다양한 작업공정과 연계되는 자동화 라인에 설치되는 경우, 터릿 공구대 장치를 전후로 작업하는 다른 공작기계 또는 가공장치 등의 작업에도 영향을 끼칠 수 있다. 즉, 작업자에 의해 터릿헤드에 기장착된 공구를 탈거 시키는 시간이 소요됨으로 전체적인 자동화 라인의 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
그리고, 터릿헤드에 수납된 공구 외의 다른 공구가 필요한 경우 더 많은 공구를 수납할 수 있는 터릿헤드를 구비하는 경우 많은 비용이 사용되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 공구를 탈착 가능하게 지지하는 보조 공구 홀더를 구비한 터릿 공구대 장치 및 이의 공구 교환방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 터릿 공구대 장치는 복수의 공구 홀더에 각각의 공구가 수납된 터릿헤드와, 상기 터릿헤드를 회전 가능하게 지지하는 터릿 구동부와, 상기 터릿헤드의 일측에 설치되며 일단에 개구부가 형성되어 교환 가능한 공구를 탈착 가능하게 지지 하는 보조 공구 홀더, 그리고 상기 터릿 구동부에 설치되며 상기 보조 공구 홀더에 지지된 공구를 교환시 상기 보조 공구 홀더를 클램핑 또는 언클램핑 시키는 클램핑부를 포함한다.
또한, 상기 터릿 구동부는 내측에 배치되어 작동유가 통과하는 메인 유압라인을 포함하며, 상기 클램핑부는 상기 메인 유압라인으로부터 공급되는 유압에 의해 상기 보조 공구 홀더를 향해 신축되며 상기 보조 공구 홀더를 클램핑 또는 언클램핑시키는 공구 홀더 클램핑 피스톤을 포함할 수 있다.
또한, 상기 터릿 구동부는 내측에 배치되어 작동유가 통과하는 보조 유압라인을 더 포함하며, 상기 보조 공구 홀더는 상기 보조 유압라인으로부터 공급되는 유압에 의해 상기 보조 공구 홀더에 장착되는 공구를 클램핑 또는 언클램핑 시키는 공구 클램핑 피스톤을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 클램핑부는 상기 공구 홀더 클램핑 피스톤에 배치되며 상기 보조 유압라인로부터 유입된 작동유가 통과하는 피스톤 유로을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 클램핑부는 상기 피스톤 유로상에 배치되어 상기 공구 홀더 클램핑 피스톤이 상기 보조 공구 홀더를 클램핑 할때 상기 피스톤 유로를 개방시켜 상기 보조 공구 홀더로 작동유를 공급하는 개폐부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 터릿 구동부는 내측에 배치되어 압축공기가 통과하는 에어라인을 더 포함하며, 상기 클램핑부는 상기 공구 홀더 클램핑 피스톤에 배치되며, 상기 공구 홀더 클램핑 피스톤이 상기 보조 공구 홀더를 향해 신장되는 경우 상기 에어라인으로부터 공급된 압축공기를 상기 보조 공구 홀더를 향해 분사하는 에어 분사부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보조 공구 홀더는 상기 공구 클램핑 피스톤이 상기 보조 공구 홀더에 장착되는 공구를 클램핑 또는 언클램핑시 상기 공구 클램핑 피스톤에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 공구대 장치의 공구 교환방법은 보조 공구 홀더를 향해 공구 홀더 클랭핑 피스톤이 신장되며 상기 보조 공구 홀더를 클램핑시키는 보조 공구 홀더 클램핑 단계와, 상기 보조 공구 홀더에 지지된 공구의 교환을 위해 새로운 공구를 선택하는 공구 교환 준비단계와, 상기 보조 공구 홀더에 지지된 공구를 언클램핑 시키는 공구 언클램핑 단계와, 상기 새로운 공구를 상기 보조 공구 홀더를 향해 이송시키는 공구 이송단계, 그리고 상기 보조 공구 홀더에 지지된 언클램핑된 공구와 상기 새로운 공구를 교환시키는 공구 교환단계를 포함한다.
또한, 상기 공구 교환단계 후 상기 보조 공구 홀더에 장착된 상기 새로운 공구를 클램핑 시키는 공구 클랭핑 단계 및 상기 공구 클램핑 단계 후 상기 보조 공구 홀더로부터 상기 공구 홀더 클랭핑 피스톤이 수축되어 상기 클램핑된 보조 공구 홀더를 언클램핑 시키는 보조 공구 홀더 클램핑 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 터릿 공구대 장치 및 이의 공구 교환방법은 공구 교환이 가능한 보조 공구 홀더를 구비하여 공작물의 가공시 필요한 공구를 효과적으로 교환할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 공구대 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 공구대 구동부 내부를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 클램핑부의 횡단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 보조 공구 홀더의 횡단면을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 클램핑부를 나타낸 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 공구대 장치의 동작 상태의 종단면을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 공구대 장치의 공구 교환방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 공구대 장치(101)를 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 공구대 장치(101)는, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 터릿헤드(100)와 터릿 구동부(200)와 보조 공구 홀더(300) 그리고 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)을 갖는 클램핑부(400)를 포함한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 터릿헤드(100)에는 복수의 공구가 수납된다. 또한, 터릿헤드(100)에는 공구를 지지하는 공구 홀더가 복수로 형성될 수 있다. 따라서, 터릿헤드(100)는 제1 공구 홀더(111)와 제2 공구 홀더(112) 등을 포함하는 복수의 공구 홀더(110)를 포함하며, 각각의 공구 홀더에는 가공 작업에 필요한 서로 다른 공구가 수납될 수 있다.
터릿 구동부(200)는 터릿헤드(100)를 회전 가능하게 지지한다. 즉, 터릿 구동부(200)는 공작물의 가공작업시 복수의 공구 중 어느 하나가 사용되는 경우, 이를 선택하여 공작물과 대향하도록 터릿헤드(100)를 회전시킬 수 있다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 터릿 구동부(200) 내측에는 작동유가 통과하는 메인 유압라인(460)이 배치될 수 있다. 메인 유압라인(460)을 통과하는 작동유는 도시되지 않은 유압공급부에 의해 공급될 수 있다.
또한, 앞서 서술한 도 1에 도시한 바와 같이, 보조 공구 홀더(300)는 터릿헤드(100)의 일측에 설치된다. 구체적으로, 보조 공구 홀더(300)는 터릿헤드(100)의 둘레에 설치될 수 있다.
그리고, 보조 공구 홀더(300)는 교체 가능하게 공구를 탈착 가능하게 지지할 수 있다. 구체적으로, 보조 공구 홀더(300)에 수납되는 공구는 터릿헤드(100)에 수납된 공구가 아닌 교환 가능한 다른 공구이다.
또는, 보조 공구 홀더(300)는 터릿헤드(100)의 복수의 공구 홀더(110)에 수납된 복수의 공구와 서로 다른 방향으로 배치된 공구를 탈착 가능하게 지지할 수 있다.
구체적으로, 보조 공구 홀더(300)의 일단에는 개구부(301)가 형성되어 공구를 지지 할 수 있다. 즉, 보조 공구 홀더(300)는 선택적으로 공구를 탈거 및 장착 가능하게 지지할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 공구대 장치(101)는 자동화 라인 상에 배치되어 공구교환장치 또는 공구를 교환하는 로봇에 의해 공구가 교환되는 터릿 공구대 장치일 수 있다.
클램핑부(400)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)을 포함한다. 클램핑부(400)는 터릿 구동부(200)에 설치된다. 구체적으로, 클램핑부(400)는 터릿 구동부(200)의 일측에 설치될 수 있다.
클램핑부(400)는 보조 공구 홀더(300)에 장착된 공구의 교환에 따라 보조 공구 홀더(300)를 클램핑 또는 언클램핑 시킬 수 있다. 즉, 클램핑부(400)는 보조 공구 홀더(300)에 장착된 공구의 교환이 필요한 경우 보조 공구 홀더(300)를 클램핑 시키고, 보조 공구 홀더(300)의 공구 교환이 완료된 경우 보조 공구 홀더(300)를 언클램핑 시킨다.
공구 홀더 클램핑 피스톤(410)은 메인 유압라인(460)으로부터 공급되는 유압에 의해 보조 공구 홀더(300)를 향해 신축되며 보조 공구 홀더(300)를 클램핑 또는 언클램핑 시킬 수 있다.
구체적으로, 클램핑부(400)는 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)을 수용하는 클램핑 하우징(420)를 더 포함할 수 있다.
즉, 클램핑 하우징(420) 내부에 수용된 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)은 메인 유압라인(460)으로부터 공급되는 유압에 따라 클램핑 하우징(420)로부터 보조 공구 홀더(300)를 향해 신장 또는 수축되며 보조 공구 홀더(300)를 클램핑 또는 언클램핑 시킬 수 있다.
보조 공구 홀더(300)에 공구가 장착되는 경우, 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)은 메인 유압라인(460)으로부터 공급되는 유압에 의해 보조 공구 홀더(300)를 향해 클램핑 하우징(420)의 외측으로 신장되며 보조 공구 홀더(300)를 클램핑 시킬 수 있다. 이때, 도시되지 않은 공구 교화장치 또는 자동화 라인 상의 로봇 등에 의해 보조 공구 홀더(300)에 공구가 장착될 수 있다.
보조 공구 홀더(300)에 공구가 장착이 완료된 경우, 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)은 메인 유압라인(460)으로부터 공급되는 유압에 의해 보조 공구 홀더(300)를 향해 멀어지는 방향으로 클램핑 하우징(420)으로 수축되며 보조 공구 홀더(300)를 언클램핑 시켜 터릿헤드(100)의 회전이 가능하도록 할 수 있다.
따라서, 메인 유압라인(460)을 통과하는 작동유는 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)을 클램핑 하우징(420)로부터 신장 또는 수축 되도록 할 수 있다.
구체적으로, 앞서 서술한 도 2에 도시한 바와 같이, 메인 유압라인(460)은 전진 유압라인(461)과 후진 유압라인(462)을 포함할 수 있다.
전진 유압라인(461)은 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)이 클램핑 하우징(420)으로부터 신장되어 보조 공구 홀더(300)를 향해 전진 이동 시키는 작동유를 공급한다.
후진 유압라인(462)은 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)이 클램핑 하우징(420)으로부터 수축되어 보조 공구 홀더(300)로부터 멀어지는 방향으로 후진 이동시키는 작동유를 공급한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 공구대 장치(101)는 보조 공구 홀더(300)를 더 포함하고 있어, 터릿헤드(100)에 수납되지 않은 공구를 가공작업시 필요에 따라 보조 공구 홀더(300)에 선택적으로 장착할 수 있다.
또한, 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)을 작동시키기 위한 작동유가 통과하는 메인 유압라인(460)이 터릿 구동부(200) 내측에 배치되어 있어, 터릿헤드(100)의 회전시 간섭 없이 효과적으로 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)에 작동유를 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 공구대 장치(101)의 터릿 구동부(200)는 보조 유압라인(470)을 더 포함할 수 있다.
보조 유압라인(470)은, 앞서 서술한 도 2에 도시한 바와 같이, 터릿 구동부(200) 내측에 메인 유압라인(460)과 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 보조 유압라인(470) 내측에는 작동유가 통과할 수 있다. 구체적으로, 보조 유압라인(470) 내측으로 통과하는 작동유는 도시되지 않은 작동유 공급부로부터 공급될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 공구대 장치(101)의 보조 공구 홀더(300)는 공구 클램핑 피스톤(350)을 더 포함할 수 있다.
공구 클램핑 피스톤(350)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 후술된 보조 유압라인(470)으로부터 공급되는 유압에 따라 보조 공구 홀더(300)의 개구부(301)에 장착되는 공구를 클램핑 또는 언클램핑 시킬 수 있다.
구체적으로, 보조 공구 홀더(300)는 공구 클램핑 피스톤(350)을 수용하는 홀더 하우징(310)을 더 포함할 수 있다.
홀더 하우징(310)에는 개구부(301)가 형성되며, 터릿헤드(100)의 일측에 설치되어 장착되는 공구를 지지할 수 있다. 또한, 홀더 하우징(310) 내부에는 공구 클램핑 피스톤(350)이 수용될 수 있다. 따라서, 보조 유압라인(470)으로부터 공급되는 유압에 따라 공구 클램핑 피스톤(350)는 홀더 하우징(310) 내부에서 개구부(301)를 통행 장착되는 공구를 향해 신축되며 개구부(301)에 장착되는 공구를 클램핑 또는 언클램핑 할 수 있다.
구체적으로, 홀더 하우징(310)은 클램핑 홀(302)과 언클램핑 홀(303) 그리고 탄성부재(360)를 포함할 수 있다.
클램핑 홀(302)을 통과하는 작동유는 공구 클램핑 피스톤(350)을 이동시켜 보조 공구 홀더(300)에 장착된 공구를 클램핑 시킬 수 있다.
언클램핑 홀(303)을 통과하는 작동유는 공구 클램핑 피스톤(350)을 이동시켜 보조 공구 홀더(300)에 장착된 공구를 언클램핑 시킬 수 있다.
탄성부재(360)는 공구 클램핑 피스톤(350)이 보조 공구 홀더(300)에 장착되는 공구를 클램핑하는 방향으로 이동하는 경우 압축될 수 있다.
또한, 탄성부재(360)는 공구 클램핑 피스톤(350)이 보조 공구 홀더(300)에 장착된 공구를 언클램핑 방향으로 이동하는 경우 복원되며 탄성력을 제공할 수 있다.
따라서, 보조 공구 홀더(300)에 장착되는 공구를 클램핑 또는 언클램핑 하기 위해 필요한 작동유가 터릿 구동부(200) 내측을 통과하여 공구 클램핑 피스톤(350)까지 공급됨으로 터릿헤드(100)의 회전시에는 보조 유압라인(470)과의 간섭 없이 효과적으로 터릿헤드(100)가 회전될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 공구대 장치(101)의 클램핑부(400)는 피스톤 유로(450)와 개폐부재(490)를 더 포함할 수 있다.
피스톤 유로(450)는, 앞서 서술한 도 3에 도시한 바와 같이, 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 피스톤 유로(450)는 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)의 길이방향을 따라 배치되며 보조 유압라인(470)으로부터 유입된 작동유가 통과할 수 있다. 구체적으로, 피스톤 유로(450)는 보조 유압라인(470)으로부터 공급된 작동유가 공구 클램핑 피스톤(350)을 구동시킬 수 있도록 안내할 수 있다.
개폐부재(490)는, 앞서 서술한 도 3에 도시한 바와 같이, 피스톤 유로(450) 상에 배치되어 피스톤 유로(450)를 개폐할 수 있다. 즉, 개폐부재(490)는 공구 클램핑 피스톤(350)으로 공급되는 보조 유압라인(470)으로부터 공급된 작동유의 공급을 개폐할 수 있다.
구체적으로, 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)이 보조 공구 홀더(300)를 향해 신장되어 보조 공구 홀더(300)를 클램핑 하는 경우, 개폐부재(490)는 피스톤 유로(450)를 개방시켜 보조 유압라인(470)으로부터 공급된 작동유가 공구 클램핑 피스톤(350)으로 공급되도록 안내할 수 있다.
또한, 개폐부재(490)는 도시되지 않은 탄성체가 지지하고 있어, 메인 유압라인(460)으로부터 공급되는 작동유에 의해 신장되는 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)이 보조 공구 홀더(300)를 가압하는 경우 보조 공구 홀더(300)와의 접촉에 의해 개방되며 보조 유압라인(470)으로부터 공급되는 작동유를 공구 클램핑 피스톤(350)으로 공급할 수 있다. 일예로, 개폐부재(490)은 유압니플일 수 있다.
그리고, 개폐부재(490)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 보조 공구 홀더(300)와 대향하는 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)의 일단부에 돌출되도록 배치될 수 있다.
즉, 보조 유압라인(470)은 클램핑 라인(471)과 언클램핑 라인(472)을 더 포함할 수 있다.
클램핑 라인(471)에는 공구 클램핑 피스톤(350)을 개구부(301)와 멀어지는 방향으로 이동시키는 작동유가 통과한다. 즉, 클램핑 라인(471)을 통과하는 작동유는 공구 클램핑 피스톤(350)을 이동시켜 개구부(301)에 장착된 공구가 클램핑 되도록 할 수 있다. 즉, 클램핑 라인(471)은 홀더 하우징(310)의 일측에 형성된 클램핑 홀(302)과 연결될 수 있다.
언클램핑 라인(472)에는 공구 클램핑 피스톤(350)을 개구부(301)와 인접해 지는 방향으로 이동시키는 작동유가 통과한다. 즉, 언클램핑 라인(472)을 통과하는 작동유는 공구 클램핑 피스톤(350)을 이동시켜 개구부(301)에 장착된 공구가 언클램핑 되도록 할 수 있다. 즉, 언클램핑 라인(472)은 홀더 하우징(310)의 클램핑 홀(302)과 이격되어 형성된 언클램핑 홀(303)과 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 공구대 장치(101)의 터릿 구동부(200)는 에어라인(480)을 더 포함한다.
에어라인(480)은, 앞서 서술한 도 2에 도시한 바와 같이, 터릿 구동부(200) 내측에 메인 유압라인(460) 및 보조 유압라인(470)과 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 에어라인(480)에는 압축공기가 통과한다. 구체적으로, 에어라인(480)을 통과하는 압축공기는 도시되지 않은 압축공기 공급부로부터 공급될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 공구대 장치(101)의 클램핑부(400)는 에어 분사부(485)를 더 포함한다.
에어 분사부(485)는, 앞서 서술한 도 5에 도시한 바와 같이, 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)의 길이방향을 따라 배치되고, 피스톤 유로(450)와는 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 에어 분사부(485)는 보조 공구 홀더(300)와 대향하는 공구 홀더 클램핑 피스톤(410) 상에 배치되어 보조 공구 홀더(300)를 향해 압축공기를 분사할 수 있다.
구체적으로, 에어 분사부(485)는 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)이 보조 공구 홀더(300)를 향해 신장되는 경우 압축공기를 분사시켜 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)과 접촉되는 보조 공구 홀더(300)에 부착된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 공구대 장치(101)의 작동과정에 관해 설명한다.
도시되지 않은 제어부에 입력된 정보에 의해 보조 공구 홀더(300)에 공구를 장착하기 위한 과정을 우선 설명한다.
에어라인(480)을 통해 공급되는 압축공기가 에어 분사부(485)로 분사된다. 즉, 에어 분사부(485)로 분사된 압축공기는 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)과 대향하는 보조 공구 홀더(300)에 분사되어 보조 공구 홀더(300)에 부착된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)은 메인 유압라인(460)의 전진 유압라인(461)을 통해 공급되는 작동유에 의해 클램핑 하우징(420)로부터 보조 공구 홀더(300)를 향해 신장되는 방향으로 전진 이동된다.
공구 홀더 클램핑 피스톤(410)의 신장으로 인해 보조 공구 홀더(300)가 터릿 구동부(200)에 클램핑된다. 이때, 피스톤 유로(450) 상에 설치된 개폐부재(490)는 개방되어 피스톤 유로(450)를 개방한다.
또한, 보조 공구 홀더(300)와 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)이 클램핑 되기 전, 에어 분사부(485)를 통해 분사되는 압축공기의 분사가 중지된다.
제어부는 보조 공구 홀더(300)에 장착될 공구를 도시되지 않은 공구교환장치 또는 로봇 등에 파지시킨다.
파지된 공구를 보조 공구 홀더(300)의 개구부(301)를 향해 이송시키고, 개구부(301)에 이를 장착한다.
개구부(301)에 공구가 장착되면, 보조 유압라인(470)의 클램핑 라인(471)을 통해 공급된 작동유가 개방된 피스톤 유로(450)를 통해 클램핑 홀(302)로 공급된다. 또한, 클램핑 홀(302)로 공급된 작동유는 공구 클램핑 피스톤(350)을 개구부(301)가 형성된 홀더 하우징(310)의 반대측으로 이송시켜 보조 공구 홀더(300)의 개구부(301)에 장착된 공구를 클램핑한다.
보조 공구 홀더(300)에 공구의 클램핑이 완료되면, 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)을 신장하던 방향으로 작동유를 공급하는 메인 유압라인(460)의 전진 유압라인(461)으로 공급되는 작동유 공급을 정지시킨다. 또한, 메인 유압라인(460)의 후진 유압라인(462)을 통해 공급되는 작동유에 의해 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)은 클램핑 하우징(420)으로부터 수축되는 방향으로 후진 이동된다.
이때, 개폐부재(490)는 보조 공구 홀더(300)와 공구 홀더 클램핑 피스톤(410) 사이의 접촉이 해제됨으로 피스톤 유로(450)를 폐쇄시켜 클램핑 홀(302)로 공급되는 작동유의 공급을 차단한다.
그리고, 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)이 클램핑 하우징(420)을 향해 수축되는 후진 이동이 완료되면, 후진 유압라인(462)으로 공급되는 작동유의 공급이 차단된다.
즉, 클램핑부(400)는 보조 공구 홀더(300)를 언클램핑 시킨다.
공작물의 가공을 위해 보조 공구 홀더(300)에 장착된 공구를 공작물로 인접하게 이송시키기 위해, 제어부는 터릿헤드(100)를 회전시킨다. 이때, 보조 공구 홀더(300)로 공급되는 작동유의 공급이 중지되고, 보조 공구 홀더(300)와 터릿헤드(100) 사이의 클램핑이 해제되어 있어, 터릿헤드(100)의 회전시 간섭없이 효과적으로 회전시킬 수 있다.
또한, 도시되지 않은 제어부에 입력된 정보에 의해 보조 공구 홀더(300)에 장착된 공구를 탈거 시키고 다른 공구를 장착 시키기 위한 과정을 설명한다.
에어라인(480)을 통해 공급되는 압축공기가 에어 분사부(485)로 분사된다. 즉, 에어 분사부(485)로 분사된 압축공기는 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)과 대향하는 보조 공구 홀더(300)에 분사되어 보조 공구 홀더(300)에 부착된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)은 메인 유압라인(460)의 전진 유압라인(461)을 통해 공급되는 작동유에 의해 클램핑 하우징(420)로부터 보조 공구 홀더(300)를 향해 신장되는 방향으로 전진 이동된다.
공구교환장치 또는 로봇 등이 새롭게 장착될 공구를 파지하였는지 확인한다.
공구교환장치 또는 로봇 등이 보조 공구 홀더(300)로 접근하여 보조 공구 홀더(300)에 장착된 공구와 새로운 공구의 교환을 준비한다.
공구 홀더 클램핑 피스톤(410)의 신장으로 인해 보조 공구 홀더(300)가 터릿 구동부(200)에 클램핑된다.
보조 공구 홀더(300)가 터릿 구동부(200)에 클램핑 되어 새로운 공구의 교환 준비가 완료되면, 에어 분사부(485)를 통해 분사되는 압축공기의 분사가 중지된다.
피스톤 유로(450) 상에 설치된 개폐부재(490)는 개방되어 피스톤 유로(450)를 개방한다. 피스톤 유로(450)로 보조 유압라인(470)의 언클램핑 라인(472)에서 공급되는 작동유가 통과한다. 이러한 작동유는 홀더 하우징(310)의 언클램핑 홀(303)로 공급되어 공구 클램핑 피스톤(350)이 개구부(301)를 향해 전진하도록 이송시켜 보조 공구 홀더(300)의 개구부(301)에 장착된 공구를 탈거시킨다. 이러한 탈거된 공구는 공구교환장치 또는 로봇 등에 파지된다.
공구교환장치 또는 로봇은 새로운 공구를 개구부(301)에 장착시킨다.
새로운 공구를 보조 공구 홀더(300)의 개구부(301)를 향해 이송시키고, 개구부(301)에 이를 장착한다.
개구부(301)에 공구가 장착되면, 보조 유압라인(470)의 클램핑 라인(471)을 통해 공급된 작동유가 개방된 피스톤 유로(450)를 통해 클램핑 홀(302)로 공급된다. 또한, 클램핑 홀(302)로 공급된 작동유는 공구 클램핑 피스톤(350)을 개구부(301)가 형성된 홀더 하우징(310)의 반대측으로 이송시켜 보조 공구 홀더(300)의 개구부(301)에 장착된 공구를 클램핑한다.
보조 공구 홀더(300)에 공구의 클램핑이 완료되면, 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)을 신장하던 방향으로 작동유를 공급하는 메인 유압라인(460)의 작동유 공급을 정지시킨다. 또한, 후진 유압라인(462)을 통해 공급되는 작동유에 의해 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)은 클램핑 하우징(420)으로부터 수축되는 방향으로 후진된다.
이때, 개폐부재(490)는 보조 공구 홀더(300)와 공구 홀더 클램핑 피스톤(410) 사이의 접촉이 해제됨으로 피스톤 유로(450)를 폐쇄시켜 클램핑 홀(302)로 공급되는 작동유의 공급을 차단한다.
그리고, 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)이 클램핑 하우징(420)을 향해 수축되는 후진이 완료되면, 후진 유압라인(462)으로 공급되는 작동유의 공급이 차단된다.
이때, 클램핑부(400)는 보조 공구 홀더(300)를 언클램핑 시킨다.
공작물의 가공을 위해 보조 공구 홀더(300)에 장착된 공구를 공작물로 인접하게 이송시키기 위해, 제어부는 터릿헤드(100)를 회전시킨다. 이때, 보조 공구 홀더(300)로 공급되는 작동유의 공급이 중지되고, 보조 공구 홀더(300)와 터릿헤드(100) 사이의 클램핑이 해제되어 있어, 터릿헤드(100)의 회전시 간섭없이 효과적으로 회전시킬 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 공구대 장치(101)는 터릿헤드(100)에 기 수납된 복수의 공구 외에도 가공작업시 필요한 공구를 보조 공구 홀더(300)에 장착시킬 수 있다.
또한, 보조 공구 홀더(300)에 장착되는 공구를 클램핑 또는 언클램핑 하기 위해 필요한 작동유의 공급라인들이 터릿 구동부(200)에 배치되어 있어 작동유 공급라인들의 설치영역을 컴팩트 하게 할 수 있다.
그리고, 보조 공구 홀더(300)에 장착되는 공구를 교환할 때만 선택적으로 터릿 구동부(200)와 보조 공구 홀더(300)가 클램핑될 수 있어, 터릿헤드(100)의 회전이 필요할 때 터릿헤드(100)와 터릿 구동부(200) 사이의 간섭 없이 효과적으로 터릿헤드(100)를 회전시킬 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 공구대장치의 공구 교환방법에 관해 설명한다. 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 터릿 공구대장치의 공구 교환방법은 앞서 서술한 터릿 공구대장치(101)의 보조 공구 홀더(300)에 장착되는 공구의 교환방법에 관한 것이다.
공구 홀더 클램핑 피스톤(410)이 보조 공구 홀더(300)를 향해 신장되며 보조 공구 홀더(300)를 클램핑 시킨다(S100). 구체적으로, 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)은 터릿 구동부(200)에 설치되며, 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)이 보조 공구 홀더(300)를 향해 신장되어 보조 공구 홀더(300)가 클램핑 되면, 보조 공구 홀더(300)가 설치된 터릿헤드(100)의 회전을 효과적으로 방지할 수 있다.
이때, 로봇과 같은 공구교환장치가 보조 공구 홀더(300)에 기장착된 공구와 교환될 새로운 공구를 선택 및 파지시키며 보조 공구 홀더(300)에 교체될 공구 교환을 준비한다(S200).
새로운 공구에 문제 또는 공구교환장치의 파지에 문제가 있는 경우, 작업자에게 알람 또는 이상을 알릴 수 있다.
또는, 공구 교환 준비에 문제가 없는 경우, 보조 공구 홀더(300)에 기장착된 공구를 언클램핑 시킨다(S300). 즉, 새로운 공구와 보조 공구 홀더(300)에 기장착된 공구의 교체를 위해, 보조 공구 홀더(300)에 기장착된 공구를 언클램핑 시킨다.
보조 공구 홀더(300)에 기장착된 공구를 언클램핑(S300) 시킨 후, 교체될 새로운 공구를 보조 공구 홀더(300)로 이송시킨다(S400). 구체적으로, 새로운 공구의 이송은 로봇 또는 공구교환장치 일 수 있다.
공구 교환장치는 보조 공구 홀더(300)에 기장착된 언클램핑된 공구와 새로운 공구를 교환시킨다(S500).
공구 교환이 완료 되었는지 판단하여, 공구 교환이 완료된 경우, 보조 공구 홀더(300)에 지지된 새로운 공구를 클램핑 시킨다(S600).
또는, 공구 교환에 문제가 있어 공구 교환이 미완료된 경우, 작업자에게 이상을 알릴 수 있다.
새로운 공구가 보조 공구 홀더(300)에 클램핑 된 후(S600), 공구 홀더 클램핑 피스톤(410)은 보조 공구 홀더(300)로부터 멀어지는 방향으로 신축되며 후진되어 보조 공구 홀더(300)를 언클램핑 시킨다(S700).
이와 같은 공구 교환방법에 의해, 보조 공구 홀더(300)에 장착된 공구의 교체시 보조 공구 홀더(300)의 회전을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 터릿헤드 101: 터릿 공구대 장치
110: 복수의 공구 홀더 200: 터릿 구동부
300: 보조 공구 홀더 301: 개구부
350: 공구 클램핑 피스톤
400: 클램핑부 410: 공구 홀더 클램핑 피스톤
450: 피스톤 유로 460: 메인 유압라인
470: 보조 유압라인 480: 에어라인
485: 에어 분사부 490: 개폐부재

Claims (9)

  1. 복수의 공구 홀더에 각각의 공구가 수납된 터릿헤드;
    상기 터릿헤드를 회전 가능하게 지지하고, 내측에 배치되어 작동유가 통과하는 보조 유압라인을 포함하는 터릿 구동부;
    상기 터릿헤드의 일측에 설치되며, 일단에 개구부가 형성되어 교환 가능한 공구를 탈착 가능하게 지지 하고, 상기 보조 유압라인으로부터 공급되는 유압에 의해 공구를 클램핑 또는 언클램핑 시키는 공구 클램핑 피스톤을 포함하는 보조 공구 홀더; 및
    상기 터릿 구동부에 설치되며, 상기 보조 공구 홀더에 지지된 공구를 교환시 상기 보조 공구 홀더를 클램핑 또는 언클램핑 시키는 클램핑부
    를 포함하는 터릿 공구대 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 터릿 구동부는 내측에 배치되어 작동유가 통과하는 메인 유압라인을 포함하며,
    상기 클램핑부는,
    상기 메인 유압라인으로부터 공급되는 유압에 의해 상기 보조 공구 홀더를 향해 신축되며 상기 보조 공구 홀더를 클램핑 또는 언클램핑시키는 공구 홀더 클램핑 피스톤
    을 포함하는 터릿 공구대 장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에서,
    상기 클램핑부는,
    상기 공구 홀더 클램핑 피스톤에 배치되며 상기 보조 유압라인로부터 유입된 작동유가 통과하는 피스톤 유로
    를 더 포함하는 터릿 공구대 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 클램핑부는,
    상기 피스톤 유로 상에 배치되어 상기 공구 홀더 클램핑 피스톤이 상기 보조 공구 홀더를 클램핑 할때 상기 피스톤 유로를 개방시켜 상기 보조 공구 홀더로 작동유를 공급하는 개폐부재
    를 더 포함하는 터릿 공구대 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 터릿 구동부는 내측에 배치되어 압축공기가 통과하는 에어라인을 더 포함하며,
    상기 클램핑부는 상기 공구 홀더 클램핑 피스톤에 배치되며, 상기 공구 홀더 클램핑 피스톤이 상기 보조 공구 홀더를 향해 신장되는 경우 상기 에어라인으로부터 공급된 압축공기를 상기 보조 공구 홀더를 향해 분사하는 에어 분사부를 더 포함하는 터릿 공구대 장치.
  7. 제2항에서,
    상기 보조 공구 홀더는,
    상기 공구 클램핑 피스톤이 상기 보조 공구 홀더에 장착되는 공구를 클램핑 또는 언클램핑시 상기 공구 클램핑 피스톤에 탄성력을 제공하는 탄성부재
    를 더 포함하는 터릿 공구대 장치.
  8. 터릿 공구대 장치의 공구 교환방법에 있어서,
    상기 터릿 공구대 장치의 터릿 구동부 내에 배치된 메인 유압라인에 의해 보조 공구 홀더를 향해 공구 홀더 클랭핑 피스톤이 신장되며 상기 보조 공구 홀더를 클램핑시키는 보조 공구 홀더 클램핑 단계;
    상기 보조 공구 홀더에 지지된 공구의 교환을 위해 새로운 공구를 선택하는 공구 교환 준비단계;
    상기 터릿 구동부 내에 상기 메인 유압라인과 이격 배치된 보조 유압라인으로부터 전달받은 유압에 따라 상기 보조 공구 홀더 내부에 배치되어 공구를 클램핑한 공구 클램핑 피스톤이 상기 보조 공구 홀더에 지지된 공구를 언클램핑 시키는 공구 언클램핑 단계;
    상기 새로운 공구를 상기 보조 공구 홀더를 향해 이송시키는 공구 이송단계; 및
    상기 보조 공구 홀더에 지지된 언클램핑된 공구와 상기 새로운 공구를 교환시키는 공구 교환단계
    를 포함하는 터릿 공구대 장치의 공구 교환방법.
  9. 제8항에서,
    상기 공구 교환단계 후, 상기 보조 공구 홀더에 장착된 상기 새로운 공구를 클램핑 시키는 공구 클랭핑 단계; 및
    상기 공구 클램핑 단계 후, 상기 보조 공구 홀더로부터 상기 공구 홀더 클랭핑 피스톤이 수축되어 상기 클램핑된 보조 공구 홀더를 언클램핑 시키는 보조 공구 홀더 클램핑 단계
    를 더 포함하는 터릿 공구대 장치의 공구 교환방법.
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