KR102401260B1 - Ring-Type Automatic Tool Changer - Google Patents

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KR102401260B1
KR102401260B1 KR1020210072664A KR20210072664A KR102401260B1 KR 102401260 B1 KR102401260 B1 KR 102401260B1 KR 1020210072664 A KR1020210072664 A KR 1020210072664A KR 20210072664 A KR20210072664 A KR 20210072664A KR 102401260 B1 KR102401260 B1 KR 102401260B1
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rotary
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KR1020210072664A
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정태호
김충현
이한규
윤도환
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대영코어텍(주)
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Abstract

An objective of the present invention is to provide a ring-type automatic tool exchange device which can contribute to the improvement of the structural stability and durability life of an entire automatic tool exchange device. The ring-type automatic tool exchange device comprises: a magazine (110) provided as a rotating body of a ring shape, and provided with a plurality of tool ports (111) storing tools and provided on the circumferential surface thereof at equal angular intervals in the circumferential direction; a pair of holder blocks (112) separated from each other to form a tool storage space (111a) storing a tool therein; a tool port (111) including an insertion rail (113) provided on an inner wall of the holder blocks (112) to protrude to be inserted into a groove (G) formed on a neck (N) of a tool, and an elastic member (114) arranged on the outside of the pair of holder blocks (112) to elastically press the holder blocks (112) in a direction of narrowing the gap between the pair of holder blocks (112); an inclination block body (121) having an inclined surface (121a) formed on one side thereof; and a tool shifter (120) formed to be inclined at an angle corresponding to the inclination angle of the inclined surface (121a), allowing one end thereof to be rotatably coupled to the inclination block body (121), and including a rotating body (122) having a first rotary gripper (125) and a second rotary gripper (126) gripping a tool on both ends of the other end thereof.

Description

링타입 자동공구교환장치 {Ring-Type Automatic Tool Changer}Ring-Type Automatic Tool Changer {Ring-Type Automatic Tool Changer}

본 발명은 공작기계의 자동공구교환장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 툴포트 등의 경량화로 자동공구교환장치의 구동계인 서보모터(Servo Motor)의 부하를 줄이면서, 구동력이 향상됨과 더불어 자동공구교환장치 전체의 구조적 안전성과 내구수명의 향상에 기여할 수 있는 링타입 자동공구교환장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic tool changer for a machine tool, and specifically, to reduce the load on a servo motor, which is a drive system of the automatic tool changer, by reducing the weight of a toolport, etc., while improving driving force and automatic tool change It relates to a ring type automatic tool changer that can contribute to the improvement of the structural safety and durability of the entire device.

공작물의 각종 절삭 또는 비절삭 가공방법으로 다양한 형상 및 치수로 가공하는 장비 중 하나인 머시닝센터(Machining Center)는 공구를 자동적으로 교환하면서 밀링, 드릴링, 보링, 태핑, 리밍가공 등을 연속적으로 할 수 있는 수치제어 공작기계이다.A machining center, which is one of the equipment that processes various shapes and dimensions by various cutting or non-cutting methods of workpieces, can continuously perform milling, drilling, boring, tapping, reaming, etc. while automatically exchanging tools. It is a numerically controlled machine tool.

상기 머시닝센터(Machining Center) 등의 공작기계는, 자동공구교환장치가 포함되어 있고, 자동공구교환장치는 고속화, 고효율화 및 비절삭시간 단축과 가공시간 절감 및 가공효율증대를 위한 필수적인 장치다.The machine tools such as the machining center include an automatic tool changer, and the automatic tool changer is an essential device for high speed, high efficiency, reduction of non-cutting time, reduction of machining time, and increase of machining efficiency.

종래의 자동공구교환장치는 일반적으로 드럼 타입(Drum-Type), 체인 타입(Chain-Type)으로 나누어진다.The conventional automatic tool changer is generally divided into a drum type (Drum-Type) and a chain type (Chain-Type).

도 1은 종래 드럼타입 자동공구교환장치의 구성도, 도 2는 도 1의 제2 툴교환부의 측면도이다.1 is a block diagram of a conventional drum-type automatic tool changer, and FIG. 2 is a side view of the second tool changer of FIG. 1 .

도시된 바와 같이, 종래의 드럼타입 자동공구교환장치(100)는 공구(12) 교환이 신속하게 이루어질 수 있도록 각기 다른공구(12)를 장착한 툴매거진(10)이 주축(40)의 상부에 위치하고 있으며, 툴매거진(10) 및 주축(40)의 사이에는 툴매거진(10) 및 주축(40)에 연동하여 승강 또는 선회하는 제 1툴교환부(20) 및 제 2툴교환부(30)가 위치하고 있다.As shown, in the conventional drum type automatic tool changer 100, a tool magazine 10 equipped with different tools 12 is located on the upper part of the spindle 40 so that the tool 12 can be exchanged quickly. Located between the tool magazine 10 and the main shaft 40, the first tool exchange part 20 and the second tool exchange part 30 that elevate or swing in conjunction with the tool magazine 10 and the main shaft 40 is located

툴매거진(10)은 서로 다른 각각의 공구(12)가 개별적으로 홀딩되는 복수개의 툴그립퍼(11)가 원주방향을 따라 연속되게 장착되어 이루어져 있다.The tool magazine 10 consists of a plurality of tool grippers 11 in which different tools 12 are individually held are continuously mounted along the circumferential direction.

이러한 툴그립퍼(11)는 각각 중심축으로부터 30°간격으로 나뉘어져 총 12개로 구성되어 있으며, 각기 다른 공구(12)를 클램핑하여 구동축을 중심으로 회전되게 이루어져 있다.Each of these tool grippers 11 is divided at intervals of 30° from the central axis, and consists of a total of 12, and is configured to rotate around a drive shaft by clamping different tools 12 .

이러한 툴매거진(10)은 머시닝센터의 프로그램코드에 선택되어진 공구(12)의 번호에 따라 툴그립퍼(11)에 클램핑된 공구(12)가 회전하면서 제 2툴교환부(30)의 공구(12) 교환위치에 정지하게 된다.This tool magazine 10 rotates the tool 12 clamped to the tool gripper 11 according to the number of the tool 12 selected in the program code of the machining center while rotating the tool 12 of the second tool changing unit 30. ) will stop at the exchange position.

이와 같이 툴매거진(10)의 공구(12)가 교환위치에서 정지하게 되면 이에 연동되는 제 2툴교환부(30)가 대기위치에 위치하여 있다가 교환위치로 선회하게 된다.As such, when the tool 12 of the tool magazine 10 is stopped at the exchange position, the second tool exchange unit 30 linked thereto is positioned at the standby position and then rotates to the exchange position.

이러한 제 2툴교환부(30)는 시계방향으로 공구(12)를 클램핑한 다음 반시계방향으로 다시 선회하여 하부에 위치한 제 1툴교환부(20)의 공구(12) 교환위치에 정지하게 된다.The second tool changing unit 30 clamps the tool 12 in the clockwise direction and then rotates again in the counterclockwise direction to stop at the tool 12 replacement position of the first tool changing unit 20 located below. .

여기서 제 1툴교환부(20)는 머시닝센터의 주축(40)에 대한 공구(12) 교환이 이루어지도록 체인지암축(21)을 중심으로 주축(40)이 선회반경에 포함되게 대칭 설치되어 일정각도로 회전하는 제 1체인지암(21a) 및 제 2체인지암(21b)으로 이루어져 있다.Here, the first tool exchange unit 20 is installed symmetrically around the change arm shaft 21 so that the main axis 40 is included in the turning radius so that the tool 12 is exchanged with the main axis 40 of the machining center. It consists of a first change arm 21a and a second change arm 21b that rotate with

따라서 제 1툴교환부(20)는 제 2툴교환부(30)의 회전에 연동되어 선회함으로써, 양측으로 동시에 각 공구(12)를 클램핑하게 되는데, 이는 제1 체인지암(21a)은 주축(40)의 공구(12)를 클램핑하고, 이와 동시에 제 2 체인지암(21b)은 상기 제 2툴교환부(30)의 공구(12)를 클램핑하여 공구를 자동으로 교환하는 구조가 공지되어 있다.Accordingly, the first tool changing part 20 is pivoted in association with the rotation of the second tool changing part 30, thereby clamping each tool 12 simultaneously on both sides, which is that the first change arm 21a is the main shaft ( 40), and at the same time, the second change arm 21b clamps the tool 12 of the second tool changing unit 30 to automatically exchange the tool.

그러나 상기와 같은 종래 드럼타입 자동공구교환장치는, 툴매거진의 무게가 증대되고, 툴매거진 작동 서보모터(Servo Motor)의 사양증대로 인하여 원가가 상승되며, 관성모멘트 증대로 인하여 기계효율이 저하되는 문제점이 있다.However, in the conventional drum type automatic tool changer as described above, the weight of the tool magazine increases, the cost increases due to the increase in specifications of the servo motor operated by the tool magazine, and the mechanical efficiency decreases due to the increase in the moment of inertia. There is a problem.

등록특허공보 제10-0473553호 (2005.03.08. 공고)Registered Patent Publication No. 10-0473553 (2005.03.08. Announcement)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 툴포트 등의 경량화로 자동공구교환장치의 구동계인 서보모터(Servo Motor)의 부하를 줄이고 구동력이 향상됨과 더불어 자동공구교환장치 전체의 구조적 안전성과 내구수명의 향상에 기여할 수 있는 링타입 자동공구교환장치를 제공하고자 함이다.The present invention is to solve the above problems, and reduces the load on the servo motor, which is the drive system of the automatic tool changer, by reducing the weight of the toolport, etc., and improves the driving force, as well as structural safety and durability of the automatic tool changer It is intended to provide a ring type automatic tool changer that can contribute to the improvement of lifespan.

본 발명 링타입 자동공구교환장치는, 링 형상의 회전체로 구비되며, 원주면에는 공구가 수납되는 톨포트가 그 둘레 방향을 따라 등각도 간격을 가지고 다수 개 구비된 매거진, 공구가 수납되는 공구수납공간이 내부에 형성되도록 상호간 이격 배치되는 한 쌍의 홀더블록과, 한 쌍의 홀더블록의 바깥쪽에 배치되어 한 쌍의 홀더블록이 상호 좁혀지는 방향으로 탄성적으로 가압하는 탄성부재를 포함하는 툴포트, 일측에 경사면이 형성된 경사블록 몸체와, 경사면의 경사각도에 대응하는 각도로 경사지도록 형성되고, 일단부가 경사블록 몸체에 회전가능 하도록 결합되며, 타단부의 양단에 공구를 그리핑하는 제1 회전식 그리퍼 및 제2 회전식 그리퍼를 구비하는 회전체를 포함하는 툴 쉬프터가 구비된 것을 특징으로 한다.The ring-type automatic tool changer of the present invention is provided with a ring-shaped rotating body, and a magazine in which a plurality of tall ports for accommodating tools are provided at equal angular intervals along the circumferential direction, and tools for accommodating tools A tool comprising a pair of holder blocks spaced apart from each other so that a receiving space is formed therein, and an elastic member disposed outside the pair of holder blocks to elastically press the pair of holder blocks in a mutually narrow direction A port, a first inclined block body having an inclined surface formed on one side, and formed to be inclined at an angle corresponding to the inclined angle of the inclined surface, one end being rotatably coupled to the inclined block body, and gripping the tool at both ends of the other end It is characterized in that a tool shifter including a rotary body having a rotary gripper and a second rotary gripper is provided.

또한, 제1,2 회전식 그리퍼는, 'ㄱ'자 형상이며, 핑거의 끝단에 회전이 가능하도록 결합되고, 내측으로는 공구를 감싸는 접촉면적을 넓혀 파지력을 향상시키는 만곡홈이 형성된 회전핑거와, 일측 끝단은 힌지축을 감싸면서 고정되고, 타측 끝단은 회전핑거의 외면에 고정되어, 회전핑거가 벌어지는 방향으로 탄성이 부여된 토션스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first and second rotary grippers have a 'L' shape, are rotatably coupled to the ends of the fingers, and have curved grooves formed inside to increase the contact area surrounding the tool to improve gripping force; One end is fixed while enclosing the hinge shaft, and the other end is fixed to the outer surface of the rotating finger, and it is characterized in that it includes a torsion spring with elasticity in the direction in which the rotating finger opens.

또한, 일측은 핑거의 외면에 돌출된 상태로 구비되고, 타측은 회전핑거의 외면에 접촉되는 상태로 구비된 스톱퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, one side is provided in a state protruding from the outer surface of the finger, the other side is characterized in that it further comprises a stopper provided in a state in contact with the outer surface of the rotating finger.

또한, 회전핑거에 형성된 만곡홈에는 공구가 미끄러지는 것을 방지하기 위한 고무피복이 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the curved groove formed in the rotary finger is provided with a rubber coating to prevent the tool from sliding.

또한, 홀더블록의 내부에는 중공부가 형성되며, 중공부의 내부에는 트러스구조를 갖는 보강판이 격벽형상으로 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, a hollow portion is formed inside the holder block, and a reinforcing plate having a truss structure is provided in the hollow portion in the form of a partition wall.

본 발명은, 매거진 전체의 경량화가 가능한 효과가 있다.The present invention has the effect that the weight of the entire magazine can be reduced.

또한, 매거진 회전 시 발생하는 관성 모멘트를 줄일 수 있어 BT50급 공구를 60Tool까지 장착가능하며, 드럼 타입과 비교하여 가공 제작 부위가 최소화되므로 제작비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, the moment of inertia generated during magazine rotation can be reduced, so BT50-class tools can be installed up to 60Tools, and compared to the drum type, the machining and manufacturing area is minimized, which has the effect of reducing the manufacturing cost.

또한, 매거진 회전 시 관성 모멘트의 영향을 보다 적게 받음으로서, 기존 서보모터(Servo Motor) 성능으로 최대 공구중량을 증가시킬 수 있고, 최대 공구모멘트 증가까지 가능한 효과가 있다.In addition, since the magazine rotation is less affected by the moment of inertia, the maximum tool weight can be increased with the performance of the existing servo motor, and there is an effect that can increase the maximum tool moment.

도 1은 종래 드럼타입 자동공구교환장치의 구성도.
도 2는 도 1의 제2 툴교환부의 측면도.
도 3은 본 발명 링타입 자동공구교환장치의 사시도.
도 4는 도 3의 요부 확대도.
도 5는 링타입 자동공구교환장치의 작동상태도.
도 6은 제1,2회전식 그리퍼의 다른 실시 예의 평면도.
도 7은 툴포트 홀더블록의 평면도 및 A-A 선 단면도.
도 8은 툴포트에 롤러 및 벨트가 구비된 상태의 평면도 및 부분절개도.
도 9는 도 8의 B-B 선을 기준으로 벨트와 공구의 접촉상태를 나타내는 단면도 및 부분확대 단면도.
1 is a block diagram of a conventional drum type automatic tool changer.
Figure 2 is a side view of the second tool change unit of Figure 1;
Figure 3 is a perspective view of the present invention ring-type automatic tool changer.
Figure 4 is an enlarged view of the main part of Figure 3;
5 is an operation state diagram of the ring type automatic tool changer.
6 is a plan view of another embodiment of first and second rotary grippers;
7 is a plan view and a cross-sectional view taken along line AA of the toolport holder block.
8 is a plan view and a partially cut-away view of a state in which a roller and a belt are provided in the toolport.
9 is a cross-sectional view and a partially enlarged cross-sectional view showing the contact state of the belt and the tool on the basis of the line BB of FIG.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, sizes of components, thicknesses of lines, etc. shown in the drawings referenced to describe the present invention may be expressed somewhat exaggeratedly for convenience of understanding.

또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.In addition, the terms used in the description of the present invention are defined in consideration of the functions in the present invention, and thus may vary according to user, operator intention, custom, and the like. Therefore, the definition of this term should be made based on the content throughout the present specification.

그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.And in the present application, terms such as 'comprise' and 'have' refer to the existence of specific numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.In addition, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only this embodiment allows the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art It is provided for complete information.

그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Therefore, the present invention is to be described in detail in the specification, implementation examples (態樣, aspect) (or embodiments) can be applied to various changes and can have various forms. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and it should be understood to include all changes, equivalents or substitutes included in the technical spirit of the present invention, and the expression in the singular used herein is clearly different from the context. Unless otherwise indicated, plural expressions are included.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.However, in describing the present invention, detailed descriptions of well-known or well-known functions or configurations will be omitted in order to clarify the gist of the present invention.

이하에서 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참고하여 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 3은 본 발명 링타입 자동공구교환장치의 사시도, 4는 도 3의 요부 확대도, 5는 링타입 자동공구교환장치의 작동상태도이다.3 is a perspective view of a ring-type automatic tool changer of the present invention, 4 is an enlarged view of the main part of FIG. 3, and 5 is an operation state diagram of the ring-type automatic tool changer.

도시된 바와 같이, 본 발명 링타입 자동공구교환장치는, 매거진(110)과, 공구(T1)를 교환하는 툴 쉬프터(tool shifter, 120), 톨포트(111)를 포함한다.As shown, the ring type automatic tool changer of the present invention includes a magazine 110 , a tool shifter 120 for exchanging the tool T1 , and a toll port 111 .

매거진(110)은, 링 형상의 회전체로 구비되며, 공구(T1,T2)의 교환이 진행될 때, 1회 회전되는 프로세스를 형성하고, 매거진(110)의 원주면에는 공구(T1)가 수납되는 다수의 톨포트(111)가 그 둘레 방향을 따라 등각도 간격을 가지고 다수 개 구비된다.The magazine 110 is provided with a ring-shaped rotating body, and forms a process of rotating once when the exchange of the tools T1 and T2 is performed, and the tool T1 is accommodated on the circumferential surface of the magazine 110 . A plurality of toll ports 111 are provided at equal angular intervals along the circumferential direction.

툴포트(111)는, 공구(T1)가 수납되는 공구수납공간(111a)이 내부에 형성되도록 상호간 이격 배치되는 한 쌍의 홀더블록(112)과, 홀더블록(112)들의 내벽에 돌출되게 마련되어 공구(T1)의 네크(N)에 형성되는 그루브(G)에 삽입되는 삽입레일(113)과, 한 쌍의 홀더블록(112)의 바깥쪽에 배치되어 한 쌍의 홀더블록(112)이 상호 좁혀지는 방향으로 탄성적으로 가압하는 탄성부재(114)를 포함한다.The tool port 111 is provided to protrude from the inner wall of a pair of holder blocks 112 spaced apart from each other so that a tool storage space 111a in which the tool T1 is accommodated is formed therein, and the holder blocks 112 . The insertion rail 113 inserted into the groove G formed in the neck N of the tool T1 and the pair of holder blocks 112 are arranged outside the pair of holder blocks 112 to narrow each other. It includes an elastic member 114 for elastically pressing in the falling direction.

이와 같은 툴포트(111)는 종래 함몰형상의 틀포트에 비하여 경량이므로, 매거진 회전 시 관성 모멘트의 영향을 보다 적게 받음으로서, 기존 서보모터(Servo Motor) 성능으로 최대 공구중량을 증가시킬 수 있고, 최대 공구모멘트 증가까지 가능한 효과가 있는 것이다.Since such a tool port 111 is lighter than a conventional mold port of a recessed shape, it is less affected by the moment of inertia when rotating the magazine, so that the maximum tool weight can be increased with the performance of the existing servo motor, There is a possible effect up to an increase in the maximum tool moment.

툴 쉬프터(120)는, 구동부(140)에 의해 매거진(110)의 반경 방향을 따라 직선 운동하면서 공구(T1)를 교환하며, 구동부(140)의 구동원으로는 서보모터(Servo Motor)가 적용된다.The tool shifter 120 exchanges the tool T1 while linearly moving along the radial direction of the magazine 110 by the driving unit 140 , and a servo motor is applied as a driving source of the driving unit 140 . .

또한, 툴 쉬프터(120)는, 일측에 경사면(121a)이 형성되는 경사블록 몸체(121)와, 회전구동부(128)에 의해 경사블록 몸체(121)의 경사면(121a)에 회전 가능하게 결합되되, 경사면(121a)의 경사각도에 대응하는 각도로 경사지도록 형성되고, 일단부가 경사블록 몸체(121)에 회전가능 하도록 결합되며, 타단부의 양단에 공구를 그리핑하는 제1 회전식 그리퍼(125) 및 제2 회전식 그리퍼(126)를 구비하는 회전체(122)와, 서로 마주보도록 미리 설정된 제1 각도로 경사지도록 각각 형성되며, 경사면(121a)에 대하여 미리 설정된 제2 각도로 꺾이도록 각각 형성되어 공구(T1)를 그립핑하는 제1 및 제2 회전식 그립퍼(gripper, 125,126)를 포함한다.In addition, the tool shifter 120 is rotatably coupled to the inclined block body 121 having an inclined surface 121a formed on one side thereof, and the inclined surface 121a of the inclined block body 121 by the rotation driving unit 128 . , a first rotary gripper 125 formed to be inclined at an angle corresponding to the inclination angle of the inclined surface 121a, one end rotatably coupled to the inclined block body 121, and gripping the tool at both ends of the other end. and a rotation body 122 having a second rotary gripper 126, each formed to be inclined at a first angle set to face each other, and bent at a second angle preset with respect to the inclined surface 121a, and first and second rotary grippers 125 and 126 for gripping the tool T1 .

상기 경사블록 몸체(121)는, 제1 및 제2 회전식 그립퍼(125,126)를 회전 가능하게 지지하는 구성이다.The inclined block body 121 is configured to rotatably support the first and second rotary grippers 125 and 126 .

상기 회전구동부(128)는, 회전체(122)를 회전시키는 역할을 하며, 서보모터에 의하여 구동된다.The rotation driving unit 128 serves to rotate the rotating body 122 and is driven by a servomotor.

상기 회전체(122)는, 내부에 관통공(122a)이 형성되므로서, 제1 및 제2 회전식 그립퍼(125,126)를 회전시키는데 따른 동력 손실을 줄일 수 있는 작용, 효과가 있다.The rotation body 122 has a through hole 122a formed therein, thereby reducing power loss caused by rotating the first and second rotary grippers 125 and 126 .

이상과 같은 링타입 자동공구교환장치의 작동관계를 살펴보면,Looking at the operation relationship of the ring type automatic tool changer as described above,

매거진(110)이 회전하여 제1 공구(T1) 다음에 사용될 제2 공구(T2)가 있는 위치를 툴 쉬프터(120) 전방에 위치시킨다. 그 다음 툴 쉬프터(120)가 구동부(140)에 의해 동작되어 제1 공구(T1)를 교환한 위치까지 전진한다. 이때, 제1 및 제2 회전식 그립퍼(125,126) 중에서 제1 공구(T1)와 동축에 있는 제1 회전식 그립퍼(125)가 제1 공구(T1) 잡고 교환위치로 옮긴다The magazine 110 is rotated to position the second tool T2 to be used after the first tool T1 in front of the tool shifter 120 . Then, the tool shifter 120 is operated by the driving unit 140 to advance to a position where the first tool T1 is exchanged. At this time, among the first and second rotary grippers 125 and 126 , the first rotary gripper 125 coaxial with the first tool T1 grabs the first tool T1 and moves it to the replacement position.

그 다음, 회전구동부(128)가 일방향으로 동작되어 비어 있는 제2 회전식 그립퍼(126)가 전방에 오도록 한 다음, 공작기계의 주축(미도시)으로 이동하여 제2 회전식 그립퍼(126)에 제2 공구(T2)를 장착하고 언클램핑(unclamping)한 다음에 상승된다Then, the rotary driving unit 128 is operated in one direction so that the empty second rotary gripper 126 comes to the front, and then moves to the main shaft (not shown) of the machine tool and attaches the second rotary gripper 126 to the second rotary gripper 126 . After mounting and unclamping the tool T2, it is raised

그 다음, 회전구동부(128)가 역방향으로 동작되어 제1 공구(T1)가 전방에 위치되도록 한다음, 공작기계의 주축으로 하강되어 제1 공구(T1)를 클램핑(clamping)한 후, 공구교환 위치에서 벗어난다.Then, the rotational driving unit 128 is operated in the reverse direction to position the first tool T1 in the front, then descends to the main shaft of the machine tool to clamp the first tool T1, and then tool exchange get out of position

그 다음, 회전구동부(128)가 동작되어 제2 공구(T2)를 그립핑한 제2 회전식Then, the second rotational driving unit 128 is operated to grip the second tool T2.

그립퍼(126)가 전방에 오도록 한 후, 구동부(140)가 동작되어 툴 쉬프터(120)를 후진시킨다. 툴 쉬프터(120)는 후진되면서 새로운 제2 공구(T2)를 매거진(110)의 툴포트(111)에 수납시키고, 공구교환 전의 원위치로 복귀된다.After the gripper 126 is brought forward, the driving unit 140 is operated to move the tool shifter 120 backward. As the tool shifter 120 moves backward, the new second tool T2 is accommodated in the tool port 111 of the magazine 110, and returns to the original position before tool change.

위와 같이 작동되는 링타입 자동공구교환장치는, 매거진 전체의 경량화가 가능한 효과, 매거진 회전 시 발생하는 관성 모멘트를 줄일 수 있어 BT50급 공구를 60Tool까지 장착가능하며, 드럼 타입과 비교하여 가공 제작 부위가 최소화되므로 제작비용을 줄일 수 있는 효과, 매거진 회전 시 관성 모멘트의 영향을 보다 적게 받음으로서, 기존 서보모터(Servo Motor) 성능으로 최대 공구중량을 증가시킬 수 있고, 최대 공구모멘트 증가까지 가능한 효과 및 공구교환 시간을 훨씬 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 공구교환의 프로세스가 단순해져 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The ring-type automatic tool changer operated as above has the effect of reducing the weight of the entire magazine and reducing the moment of inertia that occurs when the magazine rotates. As it is minimized, it is possible to reduce the production cost, and as it is less affected by the moment of inertia when rotating the magazine, the maximum tool weight can be increased with the performance of the existing servo motor, and the effect and the tool that can increase the maximum tool moment Not only can the change time be significantly shortened, but the process of tool change is simplified, thereby improving the reliability of operation.

이하에서는 그리퍼의 다른 실시 예에 관하여 설명한다.Hereinafter, another embodiment of the gripper will be described.

도 6은 제1,2 회전식 그리퍼의 다른 실시 예의 평면도이다.6 is a plan view of another embodiment of the first and second rotary grippers.

도시된 바와 같이, 본 실시 예의 제1,2 회전식 그리퍼(125,126)는, 회전핑거(551a)(551b), 힌지축(552), 토션스프링(553), 스톱퍼(554)를 포함하고 있다.As shown, the first and second rotary grippers 125 and 126 of the present embodiment include rotary fingers 551a and 551b, a hinge shaft 552 , a torsion spring 553 , and a stopper 554 .

회전핑거(551a)(551b)는, 'ㄱ'자 형상을 하고 있으며, 핑거(51a)(51b)의 끝단에 회전이 가능하도록 결합되고, 내측으로는 공구(T1,T2)를 감싸는 접촉면적을 넓혀 파지력을 향상시키기 위하여 만곡홈이 형성되어 있다.The rotating fingers 551a and 551b have a 'L' shape, are rotatably coupled to the ends of the fingers 51a and 51b, and have a contact area surrounding the tools T1 and T2 inside. A curved groove is formed to widen and improve gripping force.

상기 만곡홈의 내표면에는 공구가 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 고무피복이 구비되어 있다.A rubber coating is provided on the inner surface of the curved groove to prevent the tool from sliding.

상기 고무피복의 재질은, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR) 100 중량부에 대하여, 테트라플루오르에틸렌(TETRAFLUOROETHYLENE) 12 ~ 25 중량부, 카본 마스터 배치(carbon master batch, CMB) 10 ~ 20 중량부, SRF(semi reinforcing furnace)를 포함하는 카본블랙 5 ~ 10 중량부, 스테아린산 1 ~ 3 중량부, 산화마그네슘(magnesium oxide, MgO) 2 ~ 7 중량부, 디옥틸 프탈레이트(dioctyl phthalate, DOP) 10 ~ 20 중량부, 노방-RD(Polymerized 2,2,4-trionethyl-1,2-dihydroquinoline) 2 ~ 4 중량부, 유황 2 ~ 3 중량부, 유황촉진제 1.5 ~ 2.5 중량부를 포함하는 조성물로 이루어진 것을 특징으로 한다.The material of the rubber coating is, based on 100 parts by weight of acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), 12 to 25 parts by weight of tetrafluoroethylene (TETRAFLOOROETHYLENE), 10 to 20 parts by weight of carbon master batch (CMB), 5-10 parts by weight of carbon black including SRF (semi reinforcing furnace), 1-3 parts by weight of stearic acid, 2-7 parts by weight of magnesium oxide (MgO), 10-20 parts by weight of dioctyl phthalate (DOP) Part by weight, Nobang-RD (Polymerized 2,2,4-trionethyl-1,2-dihydroquinoline) 2 to 4 parts by weight, 2 to 3 parts by weight of sulfur, 1.5 to 2.5 parts by weight of a sulfur accelerator do.

위와 같은 조성물로 이루어진 고무피복은, 내마모성이 우수하고, 마찰력을 향상시켜 파지의 효율을 극대화하면서, 공작기계에서 사용되는 윤활유에 대응하여 내열성 및 염기성에 대한 내유성 등의 물성을 향상시킬 뿐만 아니라 크랙(crack)의 발생을 감소시키는 효과가 있다.The rubber coating made of the above composition has excellent abrasion resistance and maximizes gripping efficiency by improving frictional force. It has the effect of reducing the occurrence of cracks).

힌지축(552)은, 회전핑거(551a)(551b)와 핑거(51a)(51b)를 관통하여 구비되어 있으며, 회전핑거(551a)(551b)를 핑거(51a)(51b)의 끝단부에서 회전시키는 기능을 가진다.The hinge shaft 552 is provided to pass through the rotating fingers 551a and 551b and the fingers 51a and 51b, and the rotating fingers 551a and 551b are formed at the ends of the fingers 51a and 51b. It has a rotating function.

토션스프링(553)은, 일측 끝단은 힌지축(552)를 감싸면서 고정되고, 타측 끝단은 회전핑거(551a)(551b)의 외면에 고정되어, 회전핑거(551a)(551b)가 벌어지는 방향으로 탄성이 부여되어 있다.One end of the torsion spring 553 is fixed while surrounding the hinge shaft 552, and the other end is fixed to the outer surface of the rotating fingers 551a and 551b, in the direction in which the rotating fingers 551a and 551b are opened. Elasticity is provided.

스톱퍼(554)는, 일측은 핑거(51a)(51b)의 외면에 돌출된 상태로 구비되고, 타측은 회전핑거(551a)(551b)의 외면에 접촉되는 상태로 구비된다.The stopper 554 is provided with one side protruding from the outer surfaces of the fingers 51a and 51b, and the other end being provided in contact with the outer surfaces of the rotating fingers 551a and 551b.

즉, 상기 스톱퍼(554)는 핑거(51a)(51b)의 외면에 'ㄷ'자 형상으로 돌출된 구조를 가지고 있어, 회전핑거(551a)(551b)의 벌어지는 각도를 일정한 범위에서 제한하는 기능을 하는 것이다.That is, the stopper 554 has a structure protruding from the outer surface of the fingers 51a and 51b in a 'C' shape, and thus has a function of limiting the opening angle of the rotating fingers 551a and 551b within a certain range. will do

이와 같은 제1,2회전식 그리퍼에 구비된 회전핑거의 작동관계를 살펴보면,Looking at the operating relationship of the rotary fingers provided in the first and second rotary grippers as described above,

제1,2 회전식 그리퍼(125,126)가 공구와 접촉되면서 구동수단(도시를 생략함)에 의하여 회전핑거가 회전되어 폐쇄됨으로서, 공구(T1,T2)를 파지하면, 회전핑거(551a)(551b)는 토션스프링(553)의 탄성력을 극복하고 회전핑거를 횐지축(552)을 지점으로 하여 회전시킨다. As the first and second rotary grippers 125 and 126 are in contact with the tool, the rotary fingers are rotated and closed by a driving means (not shown), so that when the tools T1 and T2 are gripped, the rotary fingers 551a and 551b overcomes the elastic force of the torsion spring 553 and rotates the rotary finger with the hinge shaft 552 as a point.

회전핑거가 회전하면 회전핑거의 일측 끝단부는 공구를 감싸는 방향으로 회전하여 공구를 파지함으로서, 파지부의 공구에 대한 파지력을 향상시킬 수 있는 것이다.When the rotary finger rotates, one end of the rotary finger rotates in a direction surrounding the tool to grip the tool, thereby improving the gripping force of the gripping part on the tool.

구동수단을 정지하면, 토션스프링(553)의 탄성복원력으로 회전핑거(551a)(551b)가 원위치로 복귀되면서, 회전핑거의 핑거측 끝단부가 공구를 밀어냄으로써, 공구를 툴포트에 안착시키는 효율을 향상시키는 것이다.When the driving means is stopped, the rotating fingers 551a and 551b return to their original positions by the elastic restoring force of the torsion spring 553, and the finger-side end of the rotating finger pushes the tool, thereby increasing the efficiency of seating the tool in the tool port. is to improve

이하의 실시 예에서는 툴포트를 구성하는 홀더블록의 경량화 구조에 관하여 설명한다.In the following embodiment, a light-weight structure of the holder block constituting the tool port will be described.

도 7은 툴포트 홀더블록의 평면도 및 A-A 선 단면도이다.7 is a plan view and a cross-sectional view taken along the line A-A of the toolport holder block.

도시된 바와 같이, 홀더블록(112)의 내부에는 중공부가 형성되어 있으며, 중공부의 내부에는 트러스구조를 갖는 보강판(400)이 격벽형상으로 구비되어 있다는 점에 본 실시 예의 특징이 있다.As shown, a hollow part is formed inside the holder block 112, and the reinforcing plate 400 having a truss structure is provided in the hollow part in the shape of a partition wall.

이와 같은 구조를 갖는 툴포트의 홀더블록(112)은, 충격이나 진동에 의하여 쉽게 변형이 일어나지 않으며, 삼각형구조의 보강판(400)은 축방향력으로 외력과 평형하여 휨, 전단력이 생기지 않으므로, 홀더블록을 경량화함으로서, 톨포트의 전체 중량을 줄이고, 고강도가 유지될 수 있는 기능을 더불어 가질 수 있는 것이다.The holder block 112 of the toolport having such a structure does not easily deform due to shock or vibration, and the reinforcing plate 400 having a triangular structure is balanced with an external force as an axial force, so that no bending or shearing force occurs, By reducing the weight of the holder block, it is possible to reduce the overall weight of the tall pot and have the function to maintain high strength.

이하의 실시 예에서는 툴포트의 파지력 등을 향상시키는 구조에 관하여 설명한다.In the following embodiments, a structure for improving the gripping force of the toolport and the like will be described.

도 8은 툴포트에 롤러 및 벨트가 구비된 상태의 평면도 및 부분절개도, 도 9는 도 8의 B-B 선을 기준으로 벨트와 공구의 접촉상태를 나타내는 단면도 및 부분확대 단면도이다.8 is a plan view and a partially cut-away view of a state in which a roller and a belt are provided in the toolport, and FIG. 9 is a cross-sectional view and a partially enlarged cross-sectional view showing the contact state between the belt and the tool based on the line B-B of FIG.

도시된 바와 같이, 본 실시 예의 특징은, 툴포트(111) 홀더블록(112)의 내부에 롤러(610) 및 벨트(620)가 구비된 점에 있다.As shown, the feature of this embodiment is that the roller 610 and the belt 620 are provided inside the tool port 111 and the holder block 112 .

롤러(610)는, 홀더블록(112)의 내부 상,하부에 회전이 가능한 상태로 구비된다.The roller 610 is provided in a rotatable state in the upper and lower portions of the holder block 112 .

벨트(620)는, 양측 롤러(610)에 감겨져 있고, 탄성을 갖는 고무재질로 형성되어 있으며, 공구(T1,T2)와 접하는 표면에는 가이드돌기(621)가 구비되어, 공구의 그루브(G)에 삽입됨으로서 공구의 이동을 가이드 한다.The belt 620 is wound around the rollers 610 on both sides, is formed of a rubber material having elasticity, and a guide protrusion 621 is provided on the surface in contact with the tools T1 and T2, and the groove (G) of the tool. It guides the movement of the tool by being inserted into the

또한, 벨트(620)의 공구(T1,T2)와 접하는 표면에는 탄성을 가지는 압착돌기(622)가 형성되어 있어, 공구와의 마찰력을 향상시킴으로서 툴포트의 파지력을 향상시키는 것과 더불어, 압착돌기(622)의 상부면에는 진공흡착반(623)이 구비되어 있어, 공구의 외면에 진공,흡착함으로써, 툴포트의 파지력을 더욱 더 향상시킬 수 있는 것이다.In addition, a pressing protrusion 622 having elasticity is formed on the surface of the belt 620 in contact with the tools T1 and T2. A vacuum adsorption plate 623 is provided on the upper surface of the 622 , and by vacuum adsorption on the outer surface of the tool, the gripping force of the tool port can be further improved.

이상과 같은, 툴포트의 파지력을 향상시키는 구조의 작용, 효과를 살펴보면,Looking at the action and effect of the structure that improves the gripping force of the toolport as described above,

공구(T1,T2)가 툴포트(111)에 삽입되면, 툴포트의 그루부(G)에 가이드돌기(621)가 삽입되어 공구를 안내하는 것이므로, 공구의 위치를 정확하게 이동시킬 수 있는 것이어서 공구교환의 효율을 극대화할 수 있다. When the tools T1 and T2 are inserted into the tool port 111, the guide projection 621 is inserted into the groove G of the tool port to guide the tool, so that the position of the tool can be accurately moved. Exchange efficiency can be maximized.

또한, 공구의 외면에 진공, 압착된 상태로 접촉되는 압착돌기(622) 및 진공흡착반(623)에 의하여 툴포트의 공구파지력을 향상시킴으로서, 공구가 툴포트 내에서 위치가 변경되어 공구교환에 오차 또는 오류가 생기는 것을 최소화하는 작용, 효과를 가지는 것이다.In addition, by improving the tool gripping force of the toolport by the pressing protrusion 622 and the vacuum suction disk 623 that are in contact with the outer surface of the tool in a vacuum and compressed state, the position of the tool is changed in the toolport, so that the tool is exchanged. It is to have an action or effect to minimize the occurrence of errors or errors.

51a,51b:핑거 110:매거진
111;툴포트 111a:공구수납공간
112:홀더블록 113:삽입레일
114:탄성부재 120:툴쉬프터
121:경사블록본체 121a:경사면
122:회전체 122a:관통공
125:제1회전식그리퍼 126:제2회전식그리퍼
128:회전구동부 140:구동부
400:보강판 551a,551b:회전핑거
553:토션스프링 554:스톱퍼
610:롤러 620:벨트
621:가이드돌기 622:압착돌기
623:진공흡착반 N:네크
G:그루브 T1,T2:공구
51a, 51b: Finger 110: Magazine
111; tool port 111a: tool storage space
112: holder block 113: insert rail
114: elastic member 120: tool shifter
121: inclined block body 121a: inclined surface
122: rotating body 122a: through hole
125: first rotary gripper 126: second rotary gripper
128: rotation driving unit 140: driving unit
400: reinforcing plate 551a, 551b: rotating finger
553: torsion spring 554: stopper
610: roller 620: belt
621: guide projection 622: compression projection
623: vacuum adsorption group N: neck
G: Groove T1, T2: Tool

Claims (5)

링 형상의 회전체로 구비되며, 원주면에는 공구가 수납되는 톨포트(111)가 그 둘레 방향을 따라 등각도 간격을 가지고 다수 개 구비된 매거진(110),
공구가 수납되는 공구수납공간(111a)이 내부에 형성되도록 상호간 이격 배치되는 한 쌍의 홀더블록(112)과,
한 쌍의 홀더블록(112)의 바깥쪽에 배치되어 한 쌍의 홀더블록(112)이 상호 좁혀지는 방향으로 탄성적으로 가압하는 탄성부재(114)를 포함하는 툴포트(111),
일측에 경사면(121a)이 형성된 경사블록 몸체(121)와,
경사면(121a)의 경사각도에 대응하는 각도로 경사지도록 형성되고, 일단부가 경사블록 몸체(121)에 회전가능 하도록 결합되며, 타단부의 양단에 공구를 그리핑하는 제1 회전식 그리퍼(125) 및 제2 회전식 그리퍼(126)를 구비하는 회전체(122)를 포함하는 툴 쉬프터(120)가 구비되고,
제1,2 회전식 그리퍼(125,126)는,
'ㄱ'자 형상이며, 핑거(51a)(51b)의 끝단에 회전이 가능하도록 결합되고, 내측으로는 공구를 감싸는 접촉면적을 넓혀 파지력을 향상시키는 만곡홈이 형성된 회전핑거(551a)(551b)와,
일측 끝단은 힌지축(552)을 감싸면서 고정되고, 타측 끝단은 회전핑거(551a)(551b)의 외면에 고정되어, 회전핑거(551a)(551b)가 벌어지는 방향으로 탄성이 부여된 토션스프링(553)을 포함하며,
일측은 핑거(51a)(51b)의 외면에 돌출된 상태로 구비되고, 타측은 회전핑거(551a)(551b)의 외면에 접촉되는 상태로 구비된 스톱퍼(554)를 더 포함하고,
회전핑거(551a)(551b)에 형성된 만곡홈에는 공구가 미끄러지는 것을 방지하기 위한 고무피복이 구비되며,
홀더블록(112)의 내부에는 중공부가 형성되며, 중공부의 내부에는 트러스구조를 갖는 보강판(400)이 격벽형상으로 구비되되;
홀더블록(112)의 내부 상,하부에 회전이 가능한 상태로 구비된 롤러(610)와,
롤러(610)에 감겨져 있고, 탄성을 갖는 고무재질로 형성되며, 공구와 접하는 표면에는 가이드돌기(621)가 구비되어, 공구의 그루브(G)에 삽입됨으로서 공구의 이동을 가이드 하는 벨트(620)와,
벨트(620)의 공구(T1,T2)와 접하는 표면에는 탄성을 가지는 압착돌기(622)가 형성되고, 압착돌기(622)의 상부면에는 진공흡착반(623)이 구비된 것을 특징으로 하는 링타입 자동공구교환장치.
A magazine 110 provided with a ring-shaped rotating body and having a plurality of tall ports 111 accommodating tools on a circumferential surface thereof at equal angular intervals along the circumferential direction;
A pair of holder blocks 112 spaced apart from each other so that a tool storage space 111a in which a tool is accommodated is formed therein;
A tool port 111 disposed outside of the pair of holder blocks 112 and including an elastic member 114 that elastically presses the pair of holder blocks 112 in a mutually narrowing direction;
An inclined block body 121 having an inclined surface 121a formed on one side thereof;
A first rotary gripper 125 that is formed to be inclined at an angle corresponding to the inclination angle of the inclined surface 121a, one end is rotatably coupled to the inclined block body 121, and grips the tool at both ends of the other end, and A tool shifter (120) comprising a rotating body (122) having a second rotary gripper (126) is provided;
The first and second rotary grippers 125 and 126 are,
Rotating finger (551a) (551b) in the shape of a 'L', coupled to the ends of the fingers 51a and 51b so as to be rotatable, and formed with a curved groove inside to increase the gripping force by expanding the contact area surrounding the tool Wow,
One end is fixed while surrounding the hinge shaft 552, and the other end is fixed to the outer surface of the rotating fingers 551a and 551b, and a torsion spring with elasticity in the direction in which the rotating fingers 551a and 551b are opened ( 553);
One side is provided in a state protruding from the outer surface of the fingers (51a) (51b), and the other side further includes a stopper 554 provided in a state in contact with the outer surface of the rotating fingers (551a) (551b),
The curved grooves formed in the rotary fingers 551a and 551b are provided with a rubber coating to prevent the tool from sliding,
A hollow portion is formed inside the holder block 112, and a reinforcing plate 400 having a truss structure is provided in the hollow portion in a partition wall shape;
A roller 610 provided in a rotatable state in the upper and lower portions of the holder block 112, and
A belt 620 wound around the roller 610, formed of a rubber material having elasticity, and provided with a guide protrusion 621 on the surface in contact with the tool, and inserted into the groove G of the tool to guide the movement of the tool. Wow,
A ring, characterized in that a compression projection 622 having elasticity is formed on the surface of the belt 620 in contact with the tools T1 and T2, and a vacuum suction plate 623 is provided on the upper surface of the compression projection 622 Type automatic tool changer.
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