KR102324412B1 - Turret tool post and tool machine having the same - Google Patents
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Abstract
터렛 공구대는 공구대 베이스, 상기 공구대 베이스에 체결된 제1 터렛, 상기 제1 터렛의 일면에 설치된 제1 클램핑 장치, 및 상기 제1 클램핑 장치에 탈착 가능하도록 체결되는 제2 터렛을 포함한다.The turret tool rest includes a tool rest base, a first turret fastened to the tool rest base, a first clamping device installed on one surface of the first turret, and a second turret that is detachably coupled to the first clamping device.
Description
본 발명은 터렛 공구대 및 이를 갖는 공작 기계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터닝 센터에 사용되는 터렛 공구대 및 이를 갖는 공작 기계에 관한 것이다.The present invention relates to a turret tool rest and a machine tool having the same, and more particularly, to a turret tool rest used in a turning center and a machine tool having the same.
터닝 센터와 같은 공작 기계에 사용중인 공구대는 자동차, 일반기기에 사용되는 구성 부품의 대량 생산이 요구되며, 단순 가공시에는 공구 수명 문제로 복수 개의 공구들로서 연속 운전에 대응하고자 하고, 다소 복잡한 부품의 경우에는 한 장비에서 복수 개의 가공 작업들을 완료할 수 있는 능력이 요구되고 있다.The tool stand used in machine tools such as turning centers requires mass production of component parts used in automobiles and general equipment. In some cases, the ability to complete multiple machining operations on one machine is required.
예를 들면, 터닝 센터에서는 일부 탭핑, 간단한 밀링삭을 위해서 3축 가공을 위한 밀링 스핀들을 채용하여 홀, 탭핑, 밀링삭 가공 작업들을 수행하고 생산성과 가공 효율성을 향상시키는 추세에 있다. 하지만, 일반적인 소형 터닝 센터의 공구 장착수는 12개 정도로 제한 되어 있어 선삭 및 밀링삭에 필요한 충분한 개수의 공구들을 사용하지 못하는 한계가 있다.For example, there is a trend in turning centers to perform hole, tapping, and milling machining operations by employing a milling spindle for 3-axis machining for some tapping and simple milling, and to improve productivity and machining efficiency. However, since the number of tools installed in a general small turning center is limited to about 12, there is a limit in that it is not possible to use a sufficient number of tools required for turning and milling.
본 발명의 일 과제는 생산성과 가공 효율성을 향상시킬 수 있는 터렛공구대를 제공하는 데 있다.One object of the present invention is to provide a turret tool table capable of improving productivity and processing efficiency.
본 발명의 다른 과제는 상술한 터렛 공구대를 갖는 공작 기계를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a machine tool having the above-described turret tool rest.
상술한 본 발명의 일 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 터렛 공구대는 공구대 베이스, 상기 공구대 베이스에 체결된 제1 터렛, 상기 제1 터렛의 일면에 설치된 제1 클램핑 장치, 및 상기 제1 클램핑 장치에 탈착 가능하도록 체결되는 제2 터렛을 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, a turret tool rest according to exemplary embodiments of the present invention includes a tool rest base, a first turret fastened to the tool rest base, and a first installed on one surface of the first turret. It includes a clamping device, and a second turret that is detachably coupled to the first clamping device.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 터렛은 3축 터렛을 포함하고 상기 제2 터렛은 2축 터렛을 포함할 수 있다.In example embodiments, the first turret may include a 3-axis turret and the second turret may include a 2-axis turret.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 터렛에는 12개 또는 16개의 밀링 공구들이 장착될 수 있고 상기 제2 터렛에는 12개의 선삭 공구들이 장착될 수 있다.In example embodiments, 12 or 16 milling tools may be mounted on the first turret and 12 turning tools may be mounted on the second turret.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 터렛은 상기 제1 터렛을 향하는 제1 면에 상기 제1 클램핑 장치와의 결합을 위한 제1 고정핀을 포함할 수 있다.In example embodiments, the second turret may include a first fixing pin for coupling with the first clamping device on a first surface facing the first turret.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 클램핑 장치는, 상기 제1 터렛의 일면 상에 결합되고 상기 제2 터렛의 상기 제1 고정핀이 삽입되는 삽입홈을 갖는 하우징, 상기 하우징 내에서 슬라이딩 이동가능하도록 구비되고 상기 삽입홈 내로 삽입된 상기 제1 고정핀을 고정시키기 위한 고정핀 고정구, 및 상기 고정핀 고정구를 슬라이딩 이동시키기 위한 구동 메커니즘을 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the first clamping device includes a housing coupled to one surface of the first turret and having an insertion groove into which the first fixing pin of the second turret is inserted, sliding movement within the housing. It is provided so as to be possible and may include a fixing pin fixture for fixing the first fixing pin inserted into the insertion groove, and a driving mechanism for slidingly moving the fixing pin fixture.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 구동 메커니즘은 상기 하우징 내에 형성된 실린더, 및 상기 실린더 내에서 직선 이동 가능하도록 수용되고 상기 고정핀 고정구를 가압하기 위한 피스톤을 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the driving mechanism may include a cylinder formed in the housing, and a piston accommodated to be linearly movable within the cylinder and configured to press the fixing pin fixture.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 터렛 공구대는 상기 제2 터렛을 클램핑하고 상기 제1 클램핑 장치로부터 상기 제2 터렛을 분리하기 위한 제2 클램핑 장치를 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the turret tool rest may further include a second clamping device for clamping the second turret and separating the second turret from the first clamping device.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 터렛은 상기 제1 터렛을 향하는 제1 면에 반대하는 제2 면에 상기 제2 클램핑 장치와의 결합을 위한 제2 고정핀을 포함할 수 있다.In example embodiments, the second turret may include a second fixing pin for coupling with the second clamping device on a second surface opposite to the first surface facing the first turret.
상술한 본 발명의 다른 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 공작 기계는 베드 상에 설치되어 공작물을 지지하고 회전시키는 주축대, 상기 베드 상에서 상기 공작물의 길이 방향과 평행한 제1 방향 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동 가능하도록 설치되는 공구대 베이스, 상기 공구대 베이스에 체결된 제1 터렛, 상기 제1 터렛의 일면에 설치된 제1 클램핑 장치, 및 상기 제1 클램핑 장치에 탈착 가능하도록 체결되는 제2 터렛을 포함할 수 있다.In order to achieve the above-described other object of the present invention, a machine tool according to exemplary embodiments of the present invention is installed on a bed to support and rotate the workpiece, the headstock being parallel to the longitudinal direction of the workpiece on the bed. A tool rest base installed to be movable in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction, a first turret fastened to the tool rest base, a first clamping device installed on one surface of the first turret, and the It may include a second turret that is detachably fastened to the first clamping device.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공작 기계는 상기 제2 터렛을 클램핑하고 상기 제1 클램핑 장치로부터 상기 제2 터렛을 분리하기 위한 제2 클램핑 장치, 및 상기 제2 클램핑 장치가 설치되고 상기 제2 클램핑 장치를 상기 제1 방향으로 이동시키기 위한 이송 장치를 더 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the machine tool is provided with a second clamping device for clamping the second turret and separating the second turret from the first clamping device, and the second clamping device, the second It may further include a transport device for moving the clamping device in the first direction.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 이송 장치는 상기 제2 클램핑 장치가 장착되고 상기 제1 방향을 따라 이동 가능한 교환 이송 피스톤을 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the transport device may include an exchange transport piston to which the second clamping device is mounted and movable along the first direction.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 터렛은 상기 제1 터렛을 향하는 제1 면에 반대하는 제2 면에 상기 제2 클램핑 장치와의 결합을 위한 제2 고정핀을 포함할 수 있다.In example embodiments, the second turret may include a second fixing pin for coupling with the second clamping device on a second surface opposite to the first surface facing the first turret.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공작 기계는 상기 공구대 베이스 및 상기 이송 장치 사이에 배치되고 상기 제2 터렛이 통과하는 개구부를 갖는 파티션을 더 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the machine tool may further include a partition disposed between the tool rest base and the transfer device and having an opening through which the second turret passes.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공작 기계는 상기 파티션에 이동 가능하도록 설치되며 상기 개구부를 개폐하기 위한 교환 도어를 더 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the machine tool is installed movably in the partition and may further include an exchange door for opening and closing the opening.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 터렛은 3축 터렛을 포함하고 상기 제2 터렛은 2축 터렛을 포함할 수 있다.In example embodiments, the first turret may include a 3-axis turret and the second turret may include a 2-axis turret.
예시적인 실시예들에 따르면, 터닝 센터의 공구대는 제1 터렛(3축 터렛 또는 2축 터렛)에 탈착 가능하도록 부착되는 제2 터렛(3축 터렛 또는 2축 터렛)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 3축 터렛을 사용 중에 2축 가공이 필요한 경우 별도로 보관된 2축 터렛을 이송 장치를 이용하여 공구대 베이스에 장착하여 사용할 수 있다. 이후, 3축 가공이 다시 필요할 경우 상기 2축 터렛를 탈착하여 별도의 보관 장소로 이송하고 상기 3축 터렛을 다시 사용할 수 있다.According to exemplary embodiments, the tool rest of the turning center may include a second turret (3-axis turret or 2-axis turret) detachably attached to the first turret (3-axis turret or 2-axis turret). For example, when 2-axis machining is required while using a 3-axis turret, a separately stored 2-axis turret can be mounted on the tool rest base using a transfer device and used. Thereafter, when 3-axis machining is required again, the 2-axis turret can be detached and transferred to a separate storage location, and the 3-axis turret can be used again.
이에 따라, 대량 생산에 따른 공구 교체 주기를 더 연장할 수 있고 하나의 장비에서 다양한 툴링을 수행하여 복잡한 형상의 공작물을 효율적으로 가공할 수 있으며, 각 가공시 인접 공구와 공작물의 간섭을 최소화 시킬 수 있다.Accordingly, it is possible to further extend the tool replacement cycle according to mass production, and efficiently process workpieces with complex shapes by performing various tooling on one machine, and minimize the interference between adjacent tools and workpieces during each machining. have.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and may be variously expanded without departing from the spirit and scope of the present invention.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 공작 기계를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 프레임 내부의 주축대 및 터렛 공구대를 나타내는 사시도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 터렛 공구대를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 터렛 공구대를 측면도이다.
도 5는 도 3의 터렛 공구대를 나타내는 정면도이다.
도 6은 도 3에서 제2 터렛이 제거된 상태의 터렛 공구대를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6의 터렛 공구대를 나타내는 측면도이다.
도 8은 도 6의 터렛 공구대를 나타내는 정면도이다.
도 9 내지 도 13은 예시적인 실시예들에 따른 터렛 공구대의 제1 터렛에 제2 터렛을 장착 및 탈착하는 방법을 나타내는 도면들이다.
도 14a 및 도 14b는 예시적인 실시예들에 따른 터렛 공구대의 제1 및 제2 클램핑 장치들의 동작을 나타내는 단면도들이다.1 is a perspective view showing a machine tool according to exemplary embodiments.
2 is a perspective view illustrating a headstock and a turret tool rest inside the frame of FIG. 1 .
3 is a perspective view illustrating a turret tool rest according to exemplary embodiments.
Figure 4 is a side view of the turret tool rest of Figure 3;
FIG. 5 is a front view showing the turret tool rest of FIG. 3 .
6 is a perspective view illustrating the turret tool rest in a state in which the second turret is removed in FIG. 3 .
7 is a side view showing the turret tool rest of FIG.
8 is a front view showing the turret tool rest of FIG.
9 to 13 are diagrams illustrating a method of mounting and detaching a second turret to a first turret of a turret tool rest according to exemplary embodiments.
14A and 14B are cross-sectional views illustrating operations of first and second clamping devices of a turret tool rest according to exemplary embodiments.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural or functional descriptions are only exemplified for the purpose of describing the embodiments of the present invention, and the embodiments of the present invention may be embodied in various forms. It should not be construed as being limited to the embodiments described in .
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", should be interpreted similarly.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, and includes one or more other features or numbers. , it is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as meanings consistent with the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they are not to be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. .
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and repeated descriptions of the same components are omitted.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 공작 기계를 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 프레임 내부의 주축대 및 터렛 공구대를 나타내는 사시도이다. 도 3은 예시적인 실시예들에 따른 터렛 공구대를 나타내는 사시도이다. 도 4는 도 3의 터렛 공구대를 측면도이다. 도 5는 도 3의 터렛 공구대를 나타내는 정면도이다. 도 6은 도 3에서 제2 터렛이 제거된 상태의 터렛 공구대를 나타내는 사시도이다. 도 7은 도 6의 터렛 공구대를 나타내는 측면도이다. 도 8은 도 6의 터렛 공구대를 나타내는 정면도이다.1 is a perspective view showing a machine tool according to exemplary embodiments. FIG. 2 is a perspective view illustrating a headstock and a turret tool rest inside the frame of FIG. 1 . 3 is a perspective view illustrating a turret tool rest according to exemplary embodiments. Figure 4 is a side view of the turret tool rest of Figure 3; FIG. 5 is a front view showing the turret tool rest of FIG. 3 . 6 is a perspective view illustrating the turret tool rest in a state in which the second turret is removed in FIG. 3 . 7 is a side view showing the turret tool rest of FIG. 8 is a front view showing the turret tool rest of FIG.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 공작 기계(10)는 베드(20) 상에 설치되어 공작물(W)을 지지하고 회전시키는 주축대(30) 및 베드(20) 상에서 X축 방향 및 Z축 방향을 이동 가능하도록 설치되며 복수 개의 공구들(T1, T2)을 장착하기 위한 터렛 공구대(100)를 포함할 수 있다.1 to 8 , the
예시적인 실시예들에 있어서, 공작 기계(10)는 작업 공간을 제공하는 프레임(12)를 포함할 수 있다. 베드(20), 주축대(30) 및 터렛 공구대(100)는 프레임(12) 내에 수용될 수 있다. 공작물(W)은 가공을 위해 프레임(12)에 설치된 게이트(14)를 통해 출입할 수 있다. 게이트(14)는 프레임(12)의 전면과 상부면에 걸쳐 형성될 수 있다. 메인 도어(16)는 게이트(14)를 개폐할 수 있다. 메인 도어(16)에 의해 게이트(14)가 개방되면, 프레임(12) 내의 작업 공간이 개방될 수 있다. 게이트(14)에는 투명창이 형성되고, 작업자는 상기 투명창을 통해 프레임(12) 내부를 관찰할 수 있다.In exemplary embodiments, the
주축대(30)는 베드(20)의 일측에 설치될 수 있다. 주축대(30)는 공작물(W)을 클램핑하기 위한 척(32)을 포함할 수 있다. 척(32)은 주축대(30)의 스핀들에 고정되어 회전될 수 있다. 따라서, 주축대(30)는 C축 방향으로 공작물(W)을 회전시킬 수 있다.The
터렛 공구대(100)는 공구대 베이스(110), 공구대 베이스(110)에 체결된 제1 터렛(120), 제1 터렛(120)의 일면에 설치된 제1 클램핑 장치(140) 및 제1 클램핑 장치(140)에 의해 탈착 가능하도록 제1 터렛(120)에 체결되는 제2 터렛(130)을 포함할 수 있다.The
공구대 베이스(110)는 베드(20) 상에서 적어도 X축 방향 및 Z축 방향을 이동 가능하도록 설치될 수 있다. 공구대 베이스(110)는 베드(20)의 수평면에 대하여 일정한 각도로 기울어진 X축 방향으로 연장 형성된 X축 가이드를 따라 이동할 수 있다. 공구대 베이스(110)는 X축 방향과 직교하는 Z축 방향으로 연장 형성된 Z축 가이드를 따라 이동할 수 있다. Z축 방향은 공작물(W)의 길이 방향과 평행한 제1 방향이라 하고, X축 방향은 공작물(W)의 깊이 방향과 평행한 제2 방향이라 할 수 있다. 또한, 공구대 베이스(110)는 X축 방향 및 Z축 방향에 직교하는 Y축 방향으로 연장 형성된 Y축 가이드를 따라 이동할 수 있다.The
제1 터렛(120)은 공구대 베이스(110)의 전방에서 회전 가능하도록 장착될 수 있다. 제1 터렛(120)의 둘레에는 원주 방향으로 복수 개의 제1 공구들(T1)이 장착될 수 있다. 상기 제1 공구는 다양한 형태의 절삭 공구들을 포함할 수 있다. 제1 터렛(120)은 특정한 공구를 선택하기 위하여 일정 각도만큼 회전될 수 있다. 예를 들면, 제1 터렛(120)의 내부의 터렛 기어(도시되지 않음)는 공구대 베이스(110)의 내부에 배치된 서보 모터의 구동축과 연결되어 상기 서보 모터로부터 회전력을 전달받을 수 있다.The
제1 클램핑 장치(140)는 제1 터렛(120)의 전방 평면에 설치될 수 있다. 복수 개의 상기 제1 클램핑 장치들이 제1 터렛(120)의 일면에 설치될 수 있다. 예를 들면, 2개의 제1 클램핑 장치들(140)이 제1 터렛(120)에 설치될 수 있다.The
제2 터렛(130)은 제1 클램핑 장치(140)에 탈착 가능하도록 설치될 수 있다. 제2 터렛(130)의 둘레에는 원주 방향으로 복수 개의 제2 공구들(T2)이 장착될 수 있다. 상기 제2 공구는 다양한 형태의 절삭 공구들을 포함할 수 있다.The
제2 터렛(130)은 고정 블록(132) 및 제1 고정핀(133, 도 11 참조)을포함할 수 있다. 고정 블록(132)은 제2 터렛(130)의 제1 터렛(120)을 향하는 제1 면에 부착되고, 고정 블록(132)의 일면에는 제1 클램핑 장치(140)와의 결합을 위한 제1 고정핀(133)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 고정 블록(132)의 일면에는 2개의 제1 고정핀들(133)이 형성될 수 있다.The
제1 고정핀(133)이 제1 클램핑 장치(140)의 삽입홈(142)에 클램핑될 때, 제2 터렛(130)은 제1 클램핑 장치(140)에 의해 공구대 베이스(110)에 설치될 수 있다. 제1 고정핀(133)이 제1 클램핑 장치(140)의 삽입홈(142)에서 언클램핑될 때, 제2 터렛(130)은 제1 클램핑 장치(140)로부터 탈착될 수 있다.When the
제2 터렛(130)이 제1 클램핑 장치(140)에 의해 클램핑될 때, 제1 터렛(120)의 회전에 의해 함께 회전될 수 있다. 따라서, 제2 터렛(130)은 공구대 베이스(110)의 전방에서 회전 가능하도록 장착될 수 있다. 제2 터렛(130)은 제1 터렛(120)의 회전 각도와 동일한 각도로 회전하여 제2 터렛(130)에 장착된 특정한 공구를 선택할 수 있다.When the
예를 들면, 제1 터렛(120)은 3축 터렛을 포함하고 제2 터렛(130)은 2축 터렛을 포함할 수 있다. 제1 터렛(120)에는 12개 또는 16개의 밀링 공구들(T1)이 장착될 수 있고 제2 터렛(130)에는 12개의 선삭 공구들(T2)이 장착될 수 있다.For example, the
따라서, 공구대 베이스(110)에 체결된 3축 터렛(120)에 2축 터렛(130)을 탈장착할 수 있으므로 총 28개의 공구들을 장착할 수 있다. 이에 따라, 복잡한 가공물과 대량생산 가공물에 대한 효율적인 대응을 한대의 장비로 수행하여 공작 시간을 감소시키고 공작물의 가공 효율성을 향상시킬 수 있다.Therefore, since the 2-
예시적인 실시예들에 있어서, 터렛 공구대(100)는 제2 터렛(130)을 클램핑하고 제1 클램핑 장치(140)에 제2 터렛(130)을 장착하고 분리하기 위한 제2 클램핑 장치(150)를 더 포함할 수 있다. 공작 기계(10)는 제2 클램핑 장치(150)를 장착하여 이송하는 이송 장치(160)를 더 포함할 수 있다. 이송 장치(160)는 제2 터렛(130)를 장착하거나 탈착하기 위하여 제2 클램핑 장치(150)를 이동시킬 수 있고 제2 터렛(130)를 사용하지 않을 때에는 탈착된 제2 터렛(130)을 보관할 수 있다.In exemplary embodiments, the
공작 기계(10)는 프레임(10) 내에서 공구대 베이스(110)와 이송 장치(160) 사이에 설치된 파티션(40)을 더 포함할 수 있다. 파티션(40)의 일측부는 공구대 베이스(110)가 배치되어 공작물(W)을 가공하는 작업 공간이고 파티션(40)의 타측에는 이송 장치(160)가 배치되어 제2 터렛(130)을 보관할 수 있는 보관 공간이 정의될 수 있다.The
파티션(40)에는 척(32)이 관통하도록 연장하는 제1 개구부(41) 및 제2 터렛(130)을 통과시키기 위한 제2 개구부(42)가 형성될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 제2 터렛(130)은 파티션(40)의 제2 개구부(42)를 통해 공구대 베이스(110)를 향하여 이송된 후 장착될 수 있고, 제2 터렛(130)은 공구대 베이스(110)로부터 탈착된 후 제2 개구부(42)를 통해 이송된 후 보관될 수 있다.A
또한, 주축대(30)는 파티션(40)을 관통하여 설치될 수 있다. 주축대(30)의 스핀들 유닛은 파티션(40)의 일측에 배치되고, 척(32)은 파티션(40)의 제1 개구부(41)를 관통하도록 연장하여 파티션(40)의 타측의 상기 작업 공간 내에 배치될 수 있다.In addition, the
이하에서는, 제1 및 제2 클램핑 장치들을 이용하여 제1 터렛에 제2 터렛을 장착 및 탈착하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of attaching and detaching the second turret to and from the first turret using the first and second clamping devices will be described.
도 9 내지 도 13은 예시적인 실시예들에 따른 터렛 공구대의 제1 터렛에 제2 터렛을 장착 및 탈착하는 방법을 나타내는 도면들이다.9 to 13 are views illustrating a method of mounting and detaching a second turret to a first turret of a turret tool rest according to exemplary embodiments.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 먼저, 파티션(40)의 제2 개구부(42)를 개방시키고 제2 터렛(130)을 제2 개구부(42)를 통해 보관 공간으로부터 작업 공간으로 이동시킬 수 있다.9 to 11 , first, the
공구대 베이스(110)는 파티션(40)의 일측의 상기 작업 공간 내에 설치되어 있고, 이송 장치(160)는 파티션(40)의 타측의 상기 보관 공간 내에 설치되어 있다. 제1 터렛(120)은 공구대 베이스(110)의 전방 평면에 체결되어 있고, 제2 터렛(130)은 이송 장치(160)의 일측에 설치된 제2 클램핑 장치(150)에 탈착 가능하도록 체결되어 있다.The
교환 도어(44)는 파티션(40)의 일면 상에서 이동 가능하도록 설치되어 제2 개구부(42)를 개폐할 수 있다. 교환 도어(44)는 이송 실린더(46)에 의해 선형 이동할 수 있다. 이송 실린더(46)는 교환 도어(44)를 가이드를 따라 상승 이동시킴으로써 제2 개구부(42)를 개방할 수 있다. The
이송 장치(160)은 이송 실린더 블록 및 교환 이송 피스톤(162)을 포함할 수 있다. 교환 이송 피스톤(162)은 상기 이송 실린더 블록에 의해 제1 방향(Z축 방향)을 따라 전진 및 후진 이동할 수 있다. 교환 이송 피스톤(162)의 일측에는 제2 클램핑 장치(150)가 장착될 수 있다. 따라서, 교환 이송 피스톤(162)은 제2 클램핑 장치(150)를 제2 개구부(42)를 통해 공구대 베이스(110)를 향하여 이동시킬 수 있다.The
제2 터렛(130)은 제2 클램핑 장치(150)에 탈착 가능하도록 설치될 수 있다. 제2 클램핑 장치(150)는 제2 터렛(130)의 제1 터렛(120)을 향하는 상기 제1 면의 반대면인 제2 면에 부착되고, 제2 터렛(130)의 제2 면에는 제2 클램핑 장치(150)와의 결합을 위한 제2 고정핀(134)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 제2 터렛(130)의 상기 제2 면에는 하나의 제2 고정핀(134)이 형성될 수 있다.The
제2 고정핀(134)이 제2 클램핑 장치(150)의 삽입홈(152)에 클램핑될 때, 제2 터렛(130)은 제2 클램핑 장치(150)에 의해 이송 장치(160)에 결합될 수 있다. 제2 고정핀(134)이 제2 클램핑 장치(150)의 삽입홈(152)에서 언클램핑될 때, 제2 터렛(130)은 제2 클램핑 장치(150)로부터 탈착될 수 있다.When the
도 11에 도시된 바와 같이, 제2 클램핑 장치(150)에 체결된 제2 터렛(130)은 제2 개구부(42)를 통해 이동하고 공구대 베이스(110)에 체결된 제1 터렛(120)은 제2 터렛(130)의 이동 방향과 반대 방향으로 이동하여 서로 가까워지게 된다.11 , the
도 12 및 도 13을 참조하면, 제1 클램핑 장치(140)는 제2 터렛(130)을 클램핑하고 제2 터렛(130)은 제2 클램핑 장치(150)로부터 분리된 후, 제2 클램핑 장치(150)는 최초 위치로 복귀하게 된다.12 and 13 , after the
제2 터렛(130)의 제1 고정핀(133)이 제1 클램핑 장치(140)의 삽입홈(142)에 클램핑되고 제2 터렛(130)의 제2 고정핀(134)이 제2 클램핑 장치(150)의 삽입홈(152)에서 언클램핑될 때, 제2 터렛(130)은 제1 클램핑 장치(140)에 의해 공구대 베이스(110)에 설치될 수 있다.The
이어서, 교환 이송 피스톤(162)은 제2 클램핑 장치(150)를 최초 위치로 이동시킬 수 있다. 또한, 제1 터렛(120)으로부터 제2 터렛(130)을 탈착하는 방법은 상술한 장착 순서들의 역순으로 진행할 수 있다.The
이하에서는, 상기 제1 및 제2 클램핑 장치들의 클램핑 동작에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a clamping operation of the first and second clamping devices will be described.
도 14a 및 도 14b는 예시적인 실시예들에 따른 터렛 공구대의 제1 및 제2 클램핑 장치들의 동작을 나타내는 단면도들이다. 상기 제1 및 제2 클램핑 장치들의 동작은 서로 동일하거나 유사하다. 따라서, 상기 제1 클램핑 장치의 동작에 대하여만 주로 설명하기로 한다.14A and 14B are cross-sectional views illustrating operations of first and second clamping devices of a turret tool rest according to exemplary embodiments. The operations of the first and second clamping devices are the same or similar to each other. Accordingly, only the operation of the first clamping device will be mainly described.
도 14a 및 도 14b를 참조하면, 제1 클램핑 장치(140)는 제1 고정핀(133)이 삽입되는 삽입홀(142)을 갖는 하우징(141), 하우징(141) 내에서 슬라이딩 이동하여 삽입홀(142) 내로 삽입된 제1 고정핀(133)을 고정시키기 위한 고정핀 고정구(147), 및 고정핀 고정구(147)를 슬라이딩 이동시키기 위한 구동 메커니즘을 포함할 수 있다. 상기 구동 메커니즘은 하우징(141) 내에 형성된 실린더(144), 및 실린더(144) 내에서 직선 이동 가능하도록 수용되고 고정핀 고정구(147)를 가압하기 위한 피스톤(146)을 포함할 수 있다.14A and 14B , the
하우징(141)은 제1 터렛(120)의 전방 평면에 설치될 수 있다. 피스톤(146)은 공압 또는 유압과 같은 작동유에 의해 상하 구동될 수 있다. 하우징(141) 내에는 피스톤(146)을 구동하기 위한 유압 통로들이 형성될 수 있고, 상기 유압 통로는 제1 터렛(120)의 중심부를 통해 외부의 유압원에 유체 연결될 수 있다.The
도 14a에 도시된 바와 같이, 유압에 의해 피스톤(146)이 이동하여 고정핀 고정구(147)의 테이퍼 형상의 가압홈(147a)을 가압하면, 고정핀 고정구(147)의 피스톤(146)의 가압 방향과 직교하는 방향으로 이동하게 된다. 이에 따라, 고정핀 고정구(147)가 리턴 스프링(148)의 인장력에 반하는 방향으로 가압홈(147a)을 향하여 전진 운동함으로써, 제2 터렛(130)의 제1 고정핀(133)은 제1 클램핑 장치(140)에 의해 클램핑될 수 있다.14A, when the
도 14b에 도시된 바와 같이, 실린더(144) 내에 유압이 제거되면 피스톤(146)은 최초 위치로 이동하고 고정핀 고정구(147)는 리턴 스프링(148)의 인장력에 의해 가압홈(147a)으로부터 후진 운동함으로써, 제2 터렛(130)의 제1 고정핀(133)은 제1 클램핑 장치(140)로부터 언클램핑될 수 있다.14B, when the hydraulic pressure in the
이와 유사하게, 제2 클램핑 장치(150)의 하우징은 교환 이송 피스톤(162)의 일측면에 설치될 수 있다. 제2 클램핑 장치(150)의 피스톤은 공압 또는 유압과 같은 작동유에 의해 상하 구동될 수 있다. 상기 하우징 내에는 상기 피스톤을 구동하기 위한 유압 통로들이 형성될 수 있고, 상기 유압 통로는 교환 이송 피스톤(162) 내부 또는 외부의 유체 통로를 통해 유압원에 유체 연결될 수 있다.Similarly, the housing of the
상술한 바와 같이, 3축 터렛(120)에 2축 터렛(130)이 탈착 가능하도록 부착될 수 있다. 3축 터렛(120)을 사용한 후에 2축 가공이 필요한 경우 이송 장치(160)에 의해 보관 장소에서 보관된 2축 터렛(130)을 공구대 베이스(110)에 장착하여 사용할 수 있다. 이후, 3축 가공이 다시 필요할 경우 2축 터렛(130)를 분리하여 별도의 보관 장소에 보관하여 3축 터렛(120) 사용 중 공작물(W)과의 간섭을 최소화할 수 있다.As described above, the 2-
3축 터렛(120)의 제1 공구(T1)를 이용하여 공작물(W)의 3축 가공(드릴, 탭핑, 밀링삭)을 수행할 수 있다. 대량 생산을 위해서, 공구대 베이스(110)에 2개의 2축 터렛들을 설치할 수 있다. 또한, 추가 장착되는 상기 터렛들의 개수는 제한되지는 않는다. 다소 복잡한 형상을 가공하자 할 때 상기 3축 터렛을 사용할 수 있고, 여러 가지 가공을 수행하기 위해 상기 3축 터렛 및 상기 2축 터렛을 선택적으로 추가 장착할 수 있다.3-axis machining (drilling, tapping, milling) of the workpiece W may be performed using the first tool T1 of the 3-
이에 따라, 대량 생산에 따른 공구 교체 주기를 더 연장할 수 있고 복잡한 형상의 공작물을 효율적으로 가공할 수 있으며, 각 가공시 인접 공구와 공작물의 간섭을 최소화 시킬 수 있다.Accordingly, it is possible to further extend the tool replacement cycle according to mass production, efficiently process a workpiece having a complex shape, and minimize interference between adjacent tools and workpieces during each machining.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that you can.
10: 공작 기계 12: 프레임
14: 게이트 16: 메인 도어
18: 제어 패널 20: 베드
30: 주축대 32: 척
40: 파티션 42: 제2 개구부
44: 교환 도어 46: 이송 실린더
100: 터렛 공구대 110: 공구대 베이스
120: 제1 터렛 130: 제2 터렛
132: 고정 블록 133: 제1 고정핀
134: 제2 고정핀 140: 제1 클램핑 장치
141: 하우징 142: 삽입홈
144: 실린더 146: 피스톤
147: 고정핀 고정구 147a: 가압홈
148: 리턴 스프링 150: 제2 클램핑 장치
152: 삽입홈 160: 이송 장치
162: 교환 이송 피스톤10: machine tool 12: frame
14: gate 16: main door
18: control panel 20: bed
30: headstock 32: chuck
40: partition 42: second opening
44: exchange door 46: transfer cylinder
100: turret tool rest 110: tool rest base
120: first turret 130: second turret
132: fixing block 133: first fixing pin
134: second fixing pin 140: first clamping device
141: housing 142: insertion groove
144: cylinder 146: piston
147: fixing
148: return spring 150: second clamping device
152: insertion groove 160: transfer device
162: exchange transfer piston
Claims (15)
상기 베드 상의 상기 파티션의 타측의 상기 보관 공간 내에 배치되고, 공작물을 지지하고 회전시키기 위한 척이 상기 파티션의 상기 제1 개구부를 통해 상기 작업 공간 내에 배치되는 주축대;
상기 베드 상의 상기 파티션의 일측의 상기 작업 공간 내에 배치되고, 상기 공작물의 길이 방향과 평행한 제1 방향 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동 가능하도록 설치되는 공구대 베이스;
상기 공구대 베이스에 체결된 제1 터렛;
상기 제1 터렛의 일면에 설치된 제1 클램핑 장치;
상기 제1 클램핑 장치에 탈착 가능하도록 체결되는 제2 터렛;
상기 제2 터렛을 클램핑하고 상기 제1 클램핑 장치로부터 상기 제2 터렛을 분리하기 위한 제2 클램핑 장치; 및
상기 파티션의 타측의 보관 공간 내에 배치되고, 상기 제2 클램핑 장치가 설치되며, 상기 제2 클램핑 장치를 상기 제1 방향으로 이동시키기 위한 이송 장치를 포함하고,
상기 보관 공간에서 상기 제2 클램핑 장치에 의해 클램핑된 상기 제2 터렛은 상기 이송 장치에 의해 상기 파티션의 상기 제2 개구부를 통해 상기 작업 공간 내의 상기 공구대 베이스를 향하여 이송된 후 상기 제1 클램핑 장치에 장착되고,
상기 작업 공간에서 상기 제1 클램핑 장치에 장착된 상기 제2 터렛은 상기 이송 장치 및 상기 제2 클램핑 장치에 의해 상기 제1 클램핑 장치로부터 탈착된 후 상기 제2 개구부를 통해 상기 보관 공간으로 이송되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.a partition installed on the bed to define a working space for processing a workpiece on one side and a storage space for storing a turret on the other side, and having a first opening and a second opening;
a headstock disposed in the storage space of the other side of the partition on the bed, wherein a chuck for supporting and rotating a workpiece is disposed in the working space through the first opening of the partition;
a tool rest base disposed in the working space on one side of the partition on the bed and installed to be movable in a first direction parallel to the longitudinal direction of the workpiece and a second direction orthogonal to the first direction;
a first turret fastened to the tool rest base;
a first clamping device installed on one surface of the first turret;
a second turret detachably coupled to the first clamping device;
a second clamping device for clamping the second turret and for separating the second turret from the first clamping device; and
It is disposed in the storage space of the other side of the partition, the second clamping device is installed, and a transfer device for moving the second clamping device in the first direction,
The second turret clamped by the second clamping device in the storage space is transported by the transport device toward the tool rest base in the working space through the second opening of the partition by the first clamping device. is mounted on
In the working space, the second turret mounted on the first clamping device is detached from the first clamping device by the transport device and the second clamping device, and then transferred to the storage space through the second opening. Characterized machine tools.
The machine tool according to claim 9, wherein the first turret includes a three-axis turret and the second turret includes a two-axis turret.
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