KR102426657B1

KR102426657B1 - Automatic tool changer

Info

Publication number: KR102426657B1
Application number: KR1020150079910A
Authority: KR
Inventors: 이영준
Original assignee: 주식회사 디엔솔루션즈
Priority date: 2015-06-05
Filing date: 2015-06-05
Publication date: 2022-07-29
Also published as: KR20160143348A

Abstract

공구 교환기와 공구 매거진의 충돌을 자동으로 방지하는 자동 공구교환 장치가 개시된다. 자동 공구 교환장치는 다수의 공구포트를 구비하여 공작물의 가공에 소요되는 다수의 공구를 수용하는 공구 매거진, 공구 매거진과 공작물을 가공하는 가공기 사이에 배치되어 공구를 이송하는 공구 교환기 및 공작물에 대한 가공단계에 연동되어 공구 매거진을 구동하고, 공구 교환기로부터 검출된 운전부하와 공구 교환기의 허용부하를 비교하여 공구 교환기의 구동을 선택적으로 제어하는 충돌제어 유닛을 구비하는 매거진 제어기를 포함한다. 운전부하가 허용부하를 넘는 경우 자동으로 공구 교환기의 구동을 정지시켜 공구 교환기와 공구 매거진의 손상을 방지할 수 있다. Disclosed is an automatic tool changer that automatically prevents a collision between a tool changer and a tool magazine. The automatic tool changer is provided with a plurality of tool ports to accommodate a plurality of tools required for machining a workpiece, a tool changer disposed between the tool magazine and a machine for machining the workpiece, and a tool changer for transferring the tool and machining the workpiece and a magazine controller having a collision control unit that operates the tool magazine in conjunction with the step and selectively controls the driving of the tool changer by comparing the operating load detected from the tool changer with the allowable load of the tool changer. When the operating load exceeds the allowable load, the tool changer operation is automatically stopped to prevent damage to the tool changer and tool magazine.

Description

Automatic tool changer {AUTOMATIC TOOL CHANGER}

본 발명은 자동 공구교환 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 수치제어 공작기계용 자동 공구교환 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an automatic tool changing device, and more particularly, to an automatic tool changing device for a numerically controlled machine tool.

일반적인 수치제어 공작기계는 수치 제어기(Numeric Controller)에 입력된 구동 프로그램에 따라 제어되어 자동으로 공작물을 가공하는 가공기와 상기 공작물의 가공에 요구되는 다수의 공구(tool)들을 탑재하고 가공단계에 따라 적절한 공구를 제공하는 자동 공구교환 장치(automatic tool changer, ATC)로 구성된다. A general numerical control machine tool is controlled according to a drive program input to a numeric controller and is equipped with a machine that automatically processes a work piece and a plurality of tools required for machining the work piece, and is suitable according to the machining step. It consists of an automatic tool changer (ATC) that provides tools.

자동 공구교환 장치는 공구포트별로 공구를 수용하는 공구 매거진과 공구 매거진으로부터 선택된 공구를 가공기로 이송하고 가공기에서 가공작업에 사용된 공구를 공구 매거진의 대응 공구포트로 반송하여 수용하는 공구 교환기로 구성된다. 이때, 상기 공구 매거진과 공구 교환기는 상기 수치 제어부에 의해 상기 가공기의 가공단계에 따라 적절하게 제어된다. 이에 따라, 공작물의 가공에 적합한 공구가 공구 매거진으로부터 선택되어 가공기의 램 스핀들에 장착된다. The automatic tool changer is composed of a tool magazine that accommodates tools for each tool port and a tool changer that transports a tool selected from the tool magazine to the machine and transports the tool used for machining from the machine to the corresponding tool port of the tool magazine. . At this time, the tool magazine and the tool changer are appropriately controlled according to the machining stage of the machine by the numerical control unit. Accordingly, a tool suitable for machining the workpiece is selected from the tool magazine and mounted on the ram spindle of the machine.

그러나, 상술한 바와 같은 공구 교환과정에서 공구를 파지하는 그립퍼(gripper)와 공구 포트의 정렬불량이 발생하는 경우, 상기 그립퍼(또는 공구)와 공구포트(또는 공구 포트와 인접한 공구 매거진)가 서로 충돌하고 이에 따라 그립퍼 이송축이나 공구 매거진이 파손되는 문제점이 있다. However, in the case of misalignment between the gripper holding the tool and the tool port during the tool exchange process as described above, the gripper (or tool) and the tool port (or the tool magazine adjacent to the tool port) collide with each other. As a result, there is a problem in that the gripper feed shaft or tool magazine is damaged.

예를 들면, 상술한 바와 같은 그립퍼와 공구포트의 정렬불량에 의해 가공기에서 공작물에 대한 특정가공이 완료된 작업공구를 공구 매거진으로 반송하는 과정에서 상기 그립퍼와 공구 매거진이 충돌(반송불량)하거나 다음 가공에 필요한 공구로써 선택된 필요공구와 그립퍼를 결합하는 과정에서 상기 그립퍼와 공구 매거진이 충돌(탑재불량)하게 된다. For example, due to misalignment between the gripper and the tool port as described above, the gripper and the tool magazine collide (defect in conveyance) or the next machining The gripper and the tool magazine collide (defective mounting) in the process of combining the gripper with the required tool selected as a tool necessary for

그러나, 자동 공구교환 장치를 구동하는 수치 제어기는 상기 가공기에서 공작물에 대한 가공을 자동으로 수행하기 위한 알고리즘으로 구성되므로, 공구교환 장치 자체에서의 반송불량이나 탑재불량을 검출하기 위한 별도의 알고리즘을 구비하고 있지 않다. However, since the numerical controller for driving the automatic tool changer is composed of an algorithm for automatically performing machining on the workpiece in the machining machine, a separate algorithm for detecting conveyance or mounting defects in the tool changer itself is provided not doing

이에 따라, 상기 반송불량이나 탑재불량이 발생하는 경우 작업자가 수치제어 공작기계 전체의 작동을 일시적으로 정지시키고 수작업에 의해 그립퍼 이송축을 후퇴시키고 그립퍼와 공구포트의 정렬불량을 해소하고 있다. Accordingly, when the conveying or mounting failure occurs, the operator temporarily stops the operation of the entire numerical control machine tool, manually retracts the gripper feed shaft, and solves the misalignment between the gripper and the tool port.

그러나, 공구 매거진의 충돌에 대한 객관적 기준이 없어서 작업자의 경험과 직관에 의존하는 문제점이 있고, 최악의 경우 매거진 충돌이 발생했음에도 불구하고 작업자가 적절한 조치를 취하지 않음으로써 상기 그립퍼 이송축(볼 스크류)에 과도한 부하가 인가되어 이송축의 파손을 초래하게 된다. However, there is a problem that depends on the experience and intuition of the operator because there is no objective standard for the collision of the tool magazine, and in the worst case, the gripper feed shaft (ball screw) Excessive load is applied to the feed shaft, causing damage to the feed shaft.

이에 따라, 공구 매거진과 그립퍼의 충돌에 대한 객관적 기준을 정하고 이에 기초하여 공구 매거진과 그립퍼의 충돌을 자동으로 검출함으로써 그립퍼 이송축이나 공구 매거진의 파손을 방지할 수 있는 새로운 자동 공구교환 장치가 요구된다. Accordingly, there is a need for a new automatic tool changer that can prevent damage to the gripper feed shaft or tool magazine by setting an objective standard for the collision between the tool magazine and the gripper and automatically detecting the collision between the tool magazine and the gripper based on this. .

본 발명의 목적은 그립퍼와 공구 매거진이 충돌하는 경우 이를 자동으로 검출하여 상기 그립퍼의 이송을 정지시킴으로써 공구 매거진 충돌로 인한 그립퍼 이송축이나 공구 매거진의 파손을 방지할 수 있는 자동 공구교환 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an automatic tool changing device capable of preventing a gripper feed shaft or tool magazine from being damaged due to a tool magazine collision by automatically detecting a collision between a gripper and a tool magazine and stopping the feed of the gripper. will be.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 자동 공구교환 장치는 공구 교환기의 운전부하를 실시간으로 검출하고 검출된 운전부하를 데이터 저장유닛에 저장된 허용부하와 비교하여 허용부하를 넘는 운전부하가 검출되는 경우에는 공구 교환기의 구동을 자동으로 정지시킴으로써 공구 매거진과 공구 교환기의 충돌과 같은 예상치 못한 외부환경에 의해 공구 매거진과 공구 교환기가 손상되는 것을 방지할 수 있다. The automatic tool changing apparatus according to exemplary embodiments of the present invention for achieving the above object of the present invention detects the operating load of the tool changer in real time and compares the detected operating load with the allowable load stored in the data storage unit. When an operating load exceeding the allowable load is detected, the tool changer can be prevented from being damaged by an unexpected external environment such as a collision between the tool magazine and the tool changer by automatically stopping the tool changer operation.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 자동 공구교환 장치에 의하면, 다수의 공구포트를 구비하여 공작물의 가공에 소요되는 다수의 공구를 수용하는 공구 매거진, 상기 공구 매거진과 상기 공작물을 가공하는 가공기 사이에 배치되어 상기 공구를 이송하는 공구 교환기 및 상기 공작물에 대한 가공단계에 연동되어 상기 공구 매거진을 구동하고, 상기 공구 교환기로부터 검출된 운전부하와 상기 공구 교환기의 허용부하를 비교하여 상기 공구 교환기의 구동을 선택적으로 제어하는 매거진 제어기를 포함한다. According to the automatic tool changing apparatus according to the exemplary embodiments of the present invention as described above, a tool magazine having a plurality of tool ports to accommodate a plurality of tools required for processing of a workpiece, the tool magazine and the workpiece The tool changer disposed between the machining machines to process the tool and the tool changer for transferring the tool are linked to the machining step for the workpiece to drive the tool magazine, and compare the operating load detected from the tool changer with the allowable load of the tool changer. and a magazine controller that selectively controls the drive of the tool changer.

일실시예로서, 상기 매거진 제어기는 상기 허용부하를 상기 공구포트별로 분류한 공구 데이터를 저장하는 데이터 저장유닛을 포함한다. In one embodiment, the magazine controller includes a data storage unit for storing the tool data that classifies the allowable load for each tool port.

일실시예로서, 상기 자동 공구교환 장치는 상기 공구 교환기에 인가되는 구동파워를 실시간으로 측정하여 상기 운전부하를 검출하는 검출 센서를 더 포함하여, 상기 검출센서 및 상기 데이터 저장유닛으로부터 각각 호출된 상기 운전부하 및 상기 허용부하를 서로 비교하고 상기 운전부하가 상기 허용부하보다 큰 경우 상기 공구 매거진 충돌을 나타내는 충돌신호를 생성하여 상기 공구 교환기의 구동을 정지시킨다. In one embodiment, the automatic tool changing device further comprises a detection sensor for detecting the driving load by measuring the driving power applied to the tool changer in real time, the detection sensor and the data storage unit respectively called The operating load and the allowable load are compared with each other, and when the operating load is greater than the allowable load, a collision signal indicating the tool magazine collision is generated to stop the driving of the tool changer.

일실시예로서, 상기 운전부하는 상기 가공기의 작업영역과 상기 공구 매거진의 공구교환 영역 사이에서 상기 공구를 이송하는 제1 이송축에 대한 구동부하인 제1 운전부하 및 상기 공구 매거진의 공구교환 영역과 상기 공구를 파지하는 그립퍼가 대기하는 대기영역 사이에서 상기 그립퍼 및 상기 공구의 적어도 하나를 이송하는 제2 이송축에 대한 구동부하인 제2 운전부하를 포함하고, 상기 허용부하는 상기 제1 이송축의 허용 최대부하인 제1 허용부하 및 상기 제2 이송축의 허용 최대부하인 제2 허용부하를 포함하여, 상기 제1 운전부하가 상기 제1 허용부하보다 크거나 상기 제2 운전부하가 상기 제2 허용부하보다 큰 경우 상기 충돌신호를 생성한다. In one embodiment, the driving load is a first driving load that is a driving load for a first feed shaft that transports the tool between the working area of the machining machine and the tool changing area of the tool magazine and a tool changing area of the tool magazine. and a second operation load that is a driving load for a second transfer shaft that transfers at least one of the gripper and the tool between a waiting area where the gripper gripping the tool waits, wherein the allowable load is the first transfer Including a first allowable load that is the maximum allowable load of the shaft and a second allowable load that is the allowable maximum load of the second transfer shaft, the first operating load is greater than the first allowable load or the second operating load is the second When the load is greater than the allowable load, the collision signal is generated.

일실시예로서, 상기 매거진 제어기와 연결되어 상기 공구의 허용부하 및 상기 공구 교환기의 운전부하를 표시하는 디스플레이 유닛 및 상기 매거진 제어기로 조작신호를 인가하는 적어도 하나의 입력부를 구비하는 조작 유닛을 더 포함한다. In one embodiment, the display unit is connected to the magazine controller to display the allowable load of the tool and the operating load of the tool changer, and a manipulation unit having at least one input unit for applying a manipulation signal to the magazine controller. do.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 자동 공구교환 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 도 1에 도시된 매거진의 동작을 개념적으로 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 일실시예 따라 도 1에 도시된 조작유닛의 구성을 상세하게 나타내는 도면이다. 1 is a plan view schematically showing an automatic tool changing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram conceptually illustrating the operation of the magazine shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a view showing in detail the configuration of the operation unit shown in Figure 1 according to an embodiment of the present invention.

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.

제1, 제2 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 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 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 may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that 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 the other element does not exist in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", etc., 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 is intended to indicate that one or more other features or numbers are present. , 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 having 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. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 자동 공구교환 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 1 is a plan view schematically showing an automatic tool changing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 자동 공구교환 장치(500)는 다수의 공구포트(110)를 구비하여 공작물(미도시)의 가공에 소요되는 다수의 공구(120)를 수용하는 공구 매거진(100), 상기 공구 매거진(100)과 상기 공작물을 가공하는 가공기(M) 사이에 배치되어 상기 공구(120)를 이송하는 공구 교환기(200), 및 상기 공작물에 대한 가공단계에 연동되어 상기 공구 매거진(100)을 구동하고, 상기 공구 교환기(200)로부터 검출된 운전부하와 상기 공구 교환기(200)의 허용부하를 비교하여 상기 공구 교환기(200)의 구동을 선택적으로 정지하는 매거진 제어기(300)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , an automatic tool changing device 500 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of tool ports 110 to accommodate a plurality of tools 120 required for machining a workpiece (not shown). A tool magazine 100 that is arranged between the tool magazine 100 and the machining machine M for machining the work piece, and a tool changer 200 for transferring the tool 120, and interlocking with the machining step for the work piece A magazine controller that drives the tool magazine 100 and selectively stops the drive of the tool changer 200 by comparing the operating load detected from the tool changer 200 with the allowable load of the tool changer 200 . (300).

예를 들면, 상기 공구 매거진(100)은 하우징(101)으로 한정되는 소정의 내부 공간에 연결 구조물에 의해 일렬로 연결된 다수의 공구 포트(110)들을 포함한다. 상기 공구 포트(110)들은 수납되는 공구(120)에 대응하는 구조를 갖도록 제공되어 공구 포트(110)와 수납되는 공구(120)는 일대일 대응관계를 갖도록 제공된다. 이에 따라, 상기 공구 매거진(100)의 내부에는 상기 공구포트(110) 별로 정렬되는 다수의 공구(120)가 제공된다. For example, the tool magazine 100 includes a plurality of tool ports 110 connected in series by a connection structure to a predetermined internal space defined by the housing 101 . The tool ports 110 are provided to have a structure corresponding to the accommodated tool 120 , so that the tool port 110 and the accommodated tool 120 have a one-to-one correspondence. Accordingly, a plurality of tools 120 arranged for each tool port 110 are provided inside the tool magazine 100 .

상기 공구 매거진(100)은 상기 공구 교환기(200)에 의해 공작물을 가공하도록 컴퓨터 응용 수치 제어부(N)에 의해 구동되는 가공기(M)와 연동되어 수치제어 공작기계(Numeric Control Machine)를 구성한다. The tool magazine 100 is linked with the processing machine M driven by the computer application numerical control unit N to process the workpiece by the tool changer 200 to constitute a Numeric Control Machine.

상기 수치 제어부(N)에는 공작물의 가공단계를 제어하기 위한 알고리즘과 가공 수치가 프로그램으로 제공되고 상기 공구 매거진(100)은 공작물의 각 가공단계에 필요한 공구들을 미리 배치하여 필요한 공구들을 가공기로 제공한다. 상기 가공기(M) 및 상기 공구 매거진(100)은 상기 수치 제어부(N)에 의해 동시에 제어되어 각 가공단계에 필요한 공구들이 자동으로 상기 가공기로 제공될 수 있다. The numerical control unit N is provided with an algorithm for controlling the machining steps of the workpiece and machining figures as a program, and the tool magazine 100 arranges the tools necessary for each machining step of the workpiece in advance and provides the necessary tools to the machine. . The machining machine M and the tool magazine 100 are simultaneously controlled by the numerical control unit N, so that tools necessary for each machining step can be automatically provided to the machine.

다수의 공구(120)들은 공구번호에 의해 서로 구분되고 하우징으로 둘러싸인 공간의 내부에 일정한 방식으로 정렬된 공구 수납함인 공구포트(110)에 수납된다. 각 공구 포트(110)에는 포트번호가 개별적으로 할당되어 서로 구분된다. A plurality of tools 120 are stored in the tool port 110, which is a tool box that is distinguished from each other by a tool number and arranged in a predetermined manner inside the space surrounded by the housing. Port numbers are individually assigned to each tool port 110 to distinguish them from each other.

이때, 상기 공구포트(110)들은 다양한 방식으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 공구포트(110)들이 체인(chain)에 의해 일렬로 연결되어 수평 또는 수직방향을 따라 일렬로 배치되고 상기 체인의 이동에 의해 차례로 이동하도록 구성된다. 이와 달리, 상기 공구 포트(110)들은 수직면 또는 수평면 상에 일정한 크기를 갖는 매트릭스 형상으로 배치되어 매트릭스의 좌표에 의해 특정 공구 포트를 지정할 수 있는 매트릭스 구조로 배치될 수도 있다.In this case, the tool ports 110 may be disposed in various ways. For example, the tool ports 110 are connected in a line by a chain, are arranged in a horizontal or vertical direction in a line, and are configured to move sequentially by the movement of the chain. Alternatively, the tool ports 110 may be arranged in a matrix shape having a predetermined size on a vertical or horizontal plane, and may be arranged in a matrix structure in which a specific tool port can be designated by the coordinates of the matrix.

상기 공구 매거진(100)은 후술하는 바와 같이 상기 가공기(M)의 수치 제어부(N)와 연동되는 매거진 구동유닛(310)에 의해 구동되어 가공기(M)로 공급될 공구인 필요공구를 선택한다. 따라서, 상기 가공기(M)에서 수행되는 가공단계에 따라 적절한 공구를 선택하게 된다. 상기 필요공구가 구비된 공구포트(110)는 공구 교환기(200)와 접속하는 공구교환 영역(CA)으로 이동되어 가공기(M)로의 공급을 준비하게 된다. The tool magazine 100 is driven by the magazine driving unit 310 interlocked with the numerical control unit N of the processing machine M to select a necessary tool, which is a tool to be supplied to the processing machine M, as will be described later. Accordingly, an appropriate tool is selected according to the processing step performed in the processing machine M. The tool port 110 provided with the necessary tool is moved to the tool change area CA connected to the tool changer 200 to prepare for supply to the machine M.

상기 공구 교환기(tool changer, 200)는 공구 매거진(100)의 공구 교환영역(CA)과 상기 가공기(M)의 작업영역(미도시)을 이동하면서 상기 작업영역에서 가공이 완료된 공구인 작업공구를 상기 공구 매거진(100)으로 반송하고 상기 필요공구를 공구 교환영역(CA)으로부터 작업영역으로 이송한다. The tool changer 200 moves the tool change area CA of the tool magazine 100 and the work area (not shown) of the machining machine M to receive a work tool, which is a tool that has been machined in the work area. It is conveyed to the tool magazine 100 and the required tool is transferred from the tool changing area CA to the work area.

예를 들면, 상기 작업영역은 상기 공작물이 고정되는 테이블의 작업공간으로서 램 스핀들에 고정된 헤드 어태치먼트의 구동영역을 포함할 수 있다. 상기 필요공구는 상기 헤드 어태치먼트의 스핀들에 장착되어 공작물에 대한 가공에 이용된다. For example, the working area may include a driving area of a head attachment fixed to a ram spindle as a working space of a table to which the workpiece is fixed. The necessary tool is mounted on the spindle of the head attachment and used for machining the workpiece.

공작물에 대한 특정한 가공이 완료되면, 상기 수치 제어부(N)에 의해 구동되는 공구 교환기(200)는 작업공구를 그립퍼와 같은 파지수단에 파지하고 공구교환 영역(CA)으로 반송한다(반송모드). 이때, 수치 제어부(N)와 연동되는 매거진 구동유닛(미도시)은 상기 작업공구에 대응하는 공구포트(110)를 선택하여 공구교환 영역(CA)으로 이동시킨다. 그립퍼에서 분리된 작업공구는 대응하는 공구포트(110)로 수납되고 빈 그립퍼는 공구교환 영역(CA)과 인접한 대기영역으로 이동한다. 공구 매거진(100)에서 선택된 필요공구가 공구교환 영역(CA)에 위치하면, 빈 그립퍼는 대기영역으로부터 공구교환 영역(CA)으로 이동하여 필요공구를 그립퍼에 파지하고 상기 가공기(M)의 작업영역으로 탑재된다(탑재모드). When the specific machining of the workpiece is completed, the tool changer 200 driven by the numerical control unit N holds the work tool in a holding means such as a gripper and transfers it to the tool changing area CA (transfer mode). At this time, the magazine driving unit (not shown) interlocked with the numerical control unit N selects the tool port 110 corresponding to the work tool and moves it to the tool change area CA. The work tool separated from the gripper is accommodated in the corresponding tool port 110 and the empty gripper moves to the standby area adjacent to the tool changing area CA. When the required tool selected from the tool magazine 100 is located in the tool change area CA, the empty gripper moves from the standby area to the tool change area CA to hold the necessary tool in the gripper, and the working area of the machine M is mounted (mounted mode).

본 실시예의 경우, 상기 반송모드에서 작업공구와 결합된 그립퍼는 제1 방향(I)을 따라 연장된 제1 이송축(210)을 따라 상기 공구교환 영역(CA)으로 이동하고 작업공구와 분리된 빈 그립퍼는 제1 방향과 다른 제2 방향(II)을 따라 연장된 제2 이송축(220)을 따라 상기 대기영역으로 이동한다. 예를 들면, 상기 제1 방향(I)이 3차원 직교 좌표계의 x축이면 상기 제2 방향(II)은 y축 또는 z축을 포함할 수 있다. In the present embodiment, the gripper coupled to the work tool in the transfer mode moves to the tool change area CA along the first transfer shaft 210 extending along the first direction (I) and is separated from the work tool. The empty gripper moves to the waiting area along a second transfer shaft 220 extending along a second direction II different from the first direction. For example, if the first direction (I) is an x-axis of a three-dimensional orthogonal coordinate system, the second direction (II) may include a y-axis or a z-axis.

따라서, 상기 반송모드에서 상기 그립퍼는 제1 방향(I)을 따라 이동하여 상기 작업공구를 공구 매거진(100)으로 반납하고 제2 방향(II)을 따라 대기영역으로 이동하여 상기 필요공구를 탑재할 준비를 하면서 대기한다. 상기 탑재모드에서 상기 그립퍼는 제2 방향(II)을 따라 대기영역으로부터 공구교환 영역(CA)으로 이동하여 필요공구와 결합하고 제1 방향(I)을 따라 가공기(M)의 작업영역으로 이동한다.Therefore, in the transfer mode, the gripper moves along the first direction (I) to return the work tool to the tool magazine 100, and moves to the standby area along the second direction (II) to mount the necessary tool. waiting while getting ready In the mounting mode, the gripper moves from the standby area along the second direction (II) to the tool change area (CA), combines with the required tool, and moves to the working area of the machine (M) along the first direction (I). .

이때, 상기 그립퍼와 공구교환 영역에 위치하는 공구포트가 정확히 정렬되지 않으면, 상기 반송모드 또는 탑재모드에서 상기 그립퍼 또는 상기 이송축(210,220)과 공구 매거진(100)이 충돌할 수 있다. At this time, if the gripper and the tool port located in the tool exchange area are not accurately aligned, the gripper or the transport shafts 210 and 220 and the tool magazine 100 may collide with each other in the transport mode or the mounting mode.

공구 매거진(100)과 충돌이 발생한 경우 후술하는 바와 같은 매거진 제어기(300)에 의해 충돌신호가 생성되고 상기 공구 교환기(200)의 구동을 정지시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 이송축(210,220)과 공구 매거진(100)의 손상을 방지할 수 있다. When a collision with the tool magazine 100 occurs, a collision signal is generated by the magazine controller 300 as will be described later, and the driving of the tool changer 200 may be stopped. Accordingly, damage to the first and second feed shafts 210 and 220 and the tool magazine 100 can be prevented.

일실시예로서, 상기 매거진 제어기(300)는 상기 가공기(M)의 수치 제어부(N) 및 공구 매거진(100)과 연동되어 공작물의 가공단계에 적절한 공구가 상기 가공기(M)로 공급될 수 있도록 공구 매거진(100)을 제어한다. 또한, 상기 공구 교환기(200)로부터 검출된 제1 및 제2 이송축(210,220)의 운전부하와 각 축의 허용 가능한 안전운전 부하인 허용부하를 서로 비교하여 공구 교환기(200)와 공구 매거진(100)의 충돌여부를 판단하고, 공구 매거진(100)이 충돌한 경우 공구 교환기(200)의 구동을 즉시 정지시킴으로써 제1 및 제2 이송축(210,220)과 공구 매거진(100)의 손상을 방지한다. As an embodiment, the magazine controller 300 is interlocked with the numerical control unit N and the tool magazine 100 of the processing machine M so that a tool suitable for the processing stage of the workpiece can be supplied to the processing machine M. Controls the tool magazine 100 . In addition, by comparing the operating loads of the first and second feed shafts 210 and 220 detected from the tool changer 200 with the allowable loads that are allowable safe operating loads of each axis, the tool changer 200 and the tool magazine 100 are compared with each other. to prevent damage to the first and second feed shafts 210 and 220 and the tool magazine 100 by immediately stopping the driving of the tool changer 200 when the tool magazine 100 collides.

예를 들면, 상기 매거진 제어기(300)는 허용부하를 공구포트(110)별로 분류한 공구 데이터를 저장하는 데이터 저장유닛(310)과 상기 수치 제어부(N)와 연결되어 상기 매거진 제어기(300)의 전체 구동을 제어하는 중앙 제어유닛(320)을 구비한다. 상기 매거진 제어기(300)는 상기 공구 매거진(100)의 구동을 제어하는 매거진 구동유닛(330), 상기 운전부하와 허용부하를 비교하여 공구 교환기의 구동을 선택적으로 제어하는 충돌제어 유닛(340)이 구비되어 상기 반송모드 또는 탑재모드에서 충돌이 발생한 경우 공구 매거진(100) 및 공구 교환기(200)의 구동을 선택적으로 정지시킬 수 있다. 일실시예로서, 상기 매거진 구동유닛(330) 및 충돌제어 유닛(340)은 논리회로를 구비하는 집적회로 소자를 포함하며 상기 수치 제어부(N)와 연결된 중앙 제어유닛(320)에 의해 제어된다. For example, the magazine controller 300 is connected to a data storage unit 310 for storing tool data classified by tool port 110 and the numerical control unit N to classify an allowable load by the tool port 110 . A central control unit 320 for controlling the entire drive is provided. The magazine controller 300 includes a magazine driving unit 330 for controlling the driving of the tool magazine 100, and a collision control unit 340 for selectively controlling the driving of the tool changer by comparing the operating load with the allowable load. It is provided to selectively stop the driving of the tool magazine 100 and the tool changer 200 when a collision occurs in the transport mode or the mounting mode. In one embodiment, the magazine driving unit 330 and the collision control unit 340 include an integrated circuit element having a logic circuit and are controlled by a central control unit 320 connected to the numerical control unit N.

상기 데이터 저장유닛(310)은 하드 디스크나 플래시 메모리 소자와 같은 데이터 저장장치를 포함하고, 상기 공구 매거진(100)에 구비된 공구의 공구 데이터를 이진 데이터의 형태로 저장한다. 또한, 필요한 경우 매거진 제어기(300)의 구동이나 제어에 필요한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.The data storage unit 310 includes a data storage device such as a hard disk or a flash memory device, and stores the tool data of the tool provided in the tool magazine 100 in the form of binary data. In addition, if necessary, various data necessary for driving or controlling the magazine controller 300 may be stored.

상기 중앙 제어유닛(320)은 상기 가공기(M)의 수치 제어부(N)와 연결되어 상기 매거진 구동유닛(330) 및 상기 충돌제어 유닛(340)을 제어하여 상기 공구 매거진(100)을 구동하고 공구 매거진(100)과 공구 교환기(200)가 충돌하는 경우 충돌신호를 전송하여 공구 교환기(200)의 구동을 정지시킨다. The central control unit 320 is connected to the numerical control unit N of the processing machine M to control the magazine driving unit 330 and the collision control unit 340 to drive the tool magazine 100 and to operate the tool. When the magazine 100 and the tool changer 200 collide, a collision signal is transmitted to stop the driving of the tool changer 200 .

상기 중앙 제어유닛(320)은 매거진 제어기(300)의 제어센터로써 데이터 저장유닛(310), 매거진 구동유닛(330) 및 충돌제어 유닛(340)을 적절하게 제어하여 공구 매거진(100) 및 공구 교환기(200)가 가장 최적한 상태로 구동될 수 있도록 제어한다. 가공기(M)에서의 가공단계에 따라 작업공구가 공구 매거진(100)으로 반송되고 필요공구가 가공기(M)로 탑재되며 공구 교환기(200)와 공구 매거진(100)의 충돌이 발생한 경우 즉시 공구 교환기(200)의 구동을 정지시킴으로써 공구 교환기(200)와 공구 매거진(100)의 손상을 방지한다.The central control unit 320 is a control center of the magazine controller 300 and appropriately controls the data storage unit 310, the magazine driving unit 330 and the collision control unit 340 to control the tool magazine 100 and the tool changer. (200) is controlled so that it can be driven in the most optimal state. According to the machining step in the machine (M), the work tool is returned to the tool magazine 100, the required tool is loaded into the machine machine (M), and in the event of a collision between the tool changer 200 and the tool magazine 100, the tool changer is immediately replaced. By stopping the driving of 200 , damage to the tool changer 200 and the tool magazine 100 is prevented.

상기 매거진 구동유닛(330)은 가공기(M)의 수치 제어부(N)와 연동되어 가공기(M)에서 가공이 완료된 작업공구를 반송하는 경우 상기 작업공구에 대응하는 공구포트(110)를 공구교환 영역(CA)으로 이동시키고 가공기(M)에서 요구되는 공구인 필요공구를 탑재하는 경우 상기 필요공구가 수납된 공구포트(110)를 선택하여 공구교환 영역(CA)으로 이동시킨다. The magazine drive unit 330 is interlocked with the numerical control unit N of the machine M to transfer the work tool that has been machined in the machine M to the tool port 110 corresponding to the work tool in the tool exchange area. When moving to CA and mounting a necessary tool that is a tool required by the processing machine M, the tool port 110 in which the necessary tool is accommodated is selected and moved to the tool changing area CA.

본 실시예의 경우, 상기 매거진 구동유닛(330)은 상기 중앙 제어유닛(320)으로부터 생성되는 매거진 구동신호에 의해 구동된다. 상기 수치 제어부(N)는 가공기(M)에서 수행되는 가공정보를 중앙 제어유닛(320)으로 전송하고 이에 따라 중앙 제어유닛(320)은 각 가공단계에 대응하는 매거진 구동신호를 생성하여 매거진 구동유닛으로 전송한다. In this embodiment, the magazine driving unit 330 is driven by the magazine driving signal generated from the central control unit 320 . The numerical control unit (N) transmits processing information performed by the processing machine (M) to the central control unit (320), and accordingly, the central control unit (320) generates a magazine driving signal corresponding to each processing step to generate a magazine driving unit. send to

이때, 상기 매거진 구동유닛(330)은 상기 데이터 저장유닛(310)에 저장된 공구 데이터로부터 상기 작업공구 및 필요공구에 관한 정보를 호출하고 대응하는 공구 포트(110)를 공구교환 영역으로 이동시킬 수 있다. At this time, the magazine driving unit 330 may call the information on the work tool and the required tool from the tool data stored in the data storage unit 310 and move the corresponding tool port 110 to the tool change area. .

상기 공구 데이터는 상기 공구 매거진(100)에 구비되는 공구의 공구번호와 공구포트(110)의 포트번호를 일대일 대응하는 구조를 갖고 각 공구번호 별로 공구의 물리적 특징과 상기 반송 모드 및 탑재 모드에서의 허용부하를 포함한다. 따라서, 상기 공구번호 또는 포트번호를 특정함으로써 공구의 물리적 특징과 상기 공구를 이송하는 제1 및 제2 이송축(210,220)의 허용부하를 확인할 수 있다. The tool data has a structure in which the tool number of the tool provided in the tool magazine 100 and the port number of the tool port 110 correspond one-to-one, and the physical characteristics of the tool for each tool number and the transfer mode and the mounting mode Includes permissible load. Therefore, by specifying the tool number or port number, it is possible to check the physical characteristics of the tool and the allowable loads of the first and second feed shafts 210 and 220 for feeding the tool.

예를 들면, 상기 공구 데이터는 상기 포트번호를 기준으로 공구번호, 공구 형상, 공구 마모도, 내구 수명과 같은 물리적 특성과 상기 허용부하를 단위정보로 갖는 데이터 구조를 갖는다. 상기 허용부하는 상기 반송모드로 구동하는 상기 공구 교환기(200)의 정상운전 부하인 반송 허용부하 및 상기 탑재모드로 구동하는 상기 공구 교환기(200)의 정상운전 부하인 탑재 허용부하를 포함한다. For example, the tool data has a data structure having physical characteristics such as a tool number, a tool shape, a tool wear level, and an endurance life and the allowable load as unit information based on the port number. The allowable load includes a transfer allowable load that is a normal operation load of the tool changer 200 driven in the transfer mode and a mounting allowable load that is a normal operation load of the tool changer 200 driven in the mounting mode.

상기 충돌제어 유닛(340)은 반송모드 또는 탑재모드에서 운전부하와 허용부하를 비교하여 공구 교환기(200)와 공구 매거진(100)의 충돌여부를 검사한다. The collision control unit 340 examines whether the tool changer 200 and the tool magazine 100 collide by comparing the operating load and the allowable load in the transport mode or the mounting mode.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 도 1에 도시된 매거진 제어기의 동작을 개념적으로 나타내는 블록 다이어그램이다. 2 is a block diagram conceptually illustrating the operation of the magazine controller shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention.

상기 공구 교환기(200)와 매거진 제어기(300) 사이에 배치되는 검출센서(GS)에 의해 상기 공구 교환기(200)에 인가되는 구동파워를 실시간으로 측정하여 상기 운전부하를 검출한다. 상기 검출센서(GS)로부터 운전부하를 호출하고 상기 데이터 저장유닛(310)으로부터 허용부하를 호출하여 서로 비교한다. The driving load is detected by measuring the driving power applied to the tool changer 200 in real time by a detection sensor GS disposed between the tool changer 200 and the magazine controller 300 . The operating load is called from the detection sensor GS and the allowable load is called from the data storage unit 310 and compared with each other.

상기 운전부하가 상기 허용부하보다 큰 경우 상기 충돌제어 유닛의 충돌신호 생성기(342)는 상기 공구 매거진(100)의 충돌을 나타내는 충돌신호(S)를 생성한다. 상기 충돌신호(S)는 상기 중앙 제어유닛(320)에 의해 상기 수치 제어부(N)로 전송되어 상기 공구 교환기(200)의 구동을 정지한다. When the operating load is greater than the allowable load, the collision signal generator 342 of the collision control unit generates a collision signal S indicating a collision of the tool magazine 100 . The collision signal S is transmitted to the numerical control unit N by the central control unit 320 to stop the driving of the tool changer 200 .

상기 검출센서(GS)는 공구 교환기(200)가 구동하는 경우 구동파워를 검출하여 공구를 이송하는 이송축에 인가되는 운전부하를 검출한다. 이때, 상기 운전부하는 상기 작업공구를 상기 가공기(M)로부터 상기 공구 매거진(100)으로 반송하는 반송모드로 구동하는 공구 교환기로부터 검출하는 반송 운전부하 및 상기 필요공구를 상기 공구 매거진으로부터 상기 가공기로 탑재하는 탑재모드로 구동하는 공구 교환기로부터 검출하는 탑재 운전부하를 포함한다. When the tool changer 200 is driven, the detection sensor GS detects driving power to detect an operating load applied to a feed shaft that transports the tool. At this time, the operation load detects a transfer operation load detected from a tool changer driven in a transfer mode in which the work tool is transferred from the processing machine M to the tool magazine 100 and the necessary tool from the tool magazine to the processing machine. It includes an on-board operating load detected from a tool changer running in the on-board mode.

반송모드로 구동하는 공구 교환기(200)는 제1 방향(I)을 따라 이송하여 작업공구를 공구포트(110)로 수납하는 과정 및 작업공구의 수납을 완료한 후 빈 그립퍼가 제2 방향(II)을 따라 대기영역으로 이동하는 과정에서 공구 매거진(100)과 충돌하거나 과부하에 노출될 수 있다. 탑재모드로 구동하는 공구 교환기(200)는 대기영역으로부터 제2 방향(II)을 따라 이송되는 빈 그립퍼가 공구포트(110)에 수납된 필요공구와 결합하는 과정 및 상기 필요공구를 제1 방향(I)을 따라 이송하여 작업영역으로 탑재하는 과정에서 공구 매거진(100)과 충돌하거나 과부하에 노출될 수 있다. The tool changer 200 driven in the transfer mode transfers along the first direction (I) to receive the work tool into the tool port 110 and after completing the storing of the work tool, the empty gripper moves in the second direction (II). ) may collide with the tool magazine 100 or be exposed to overload in the process of moving to the standby area. In the tool changer 200 driven in the mounting mode, the empty gripper transferred from the standby area along the second direction (II) is combined with the required tool accommodated in the tool port 110 and the required tool is moved in the first direction ( It may collide with the tool magazine 100 or be exposed to overload in the process of transporting along I) and loading it into the work area.

상기 검출센서(GS)는 상기 그립퍼를 제1 방향(I)을 따라 이송하는 제1 이송축(210)의 구동파워를 검출하여 제1 운전부하를 수득하고, 빈 그립퍼를 제2 방향(II)을 따라 이송하는 제2 이송축(220)의 구동파워를 검출하여 제2 운전부하를 수득한다. 따라서, 상기 반송 운전부하 및 탑재 운전부하는 각각 제1 및 제2 운전부하를 각각 검출함으로써 수득할 수 있다.The detection sensor GS detects the driving power of the first transfer shaft 210 for transferring the gripper in the first direction (I) to obtain a first driving load, and moves the empty gripper in the second direction (II). A second driving load is obtained by detecting the driving power of the second conveying shaft 220 which is conveyed along the . Accordingly, the conveyance operation load and the onboard operation load can be obtained by respectively detecting the first and second operation loads, respectively.

또한, 상기 허용부하는 공구 매거진(100)에 수용되는 모든 공구에 대하여 상기 반송모드로 구동하는 공구 교환기(200)의 허용 최대부하인 반송 허용부하와 상기 탑재모드로 구동하는 공구 교환기(200)의 허용 최대부하인 탑재 허용부하로 구분되어 각 공구마다 제공된다. 상기 반송 허용부하 및 탑재 허용부하는 각 공구에 대하여 개별적으로 입력하고 상기 데이터 저장유닛(310)에 저장한다. In addition, the allowable load is the allowable transfer load, which is the maximum allowable load of the tool changer 200 driven in the transfer mode, for all tools accommodated in the tool magazine 100, and the tool changer 200 driven in the mounting mode. It is provided for each tool as it is divided into the allowable load, which is the maximum allowable load. The transfer allowable load and the mounting allowable load are individually input for each tool and stored in the data storage unit 310 .

본 실시예의 경우, 반송모드와 탑재모드에서 상기 공구 매거진(100)과 공구 교환기(200)의 구동 메커니즘이 동일하고 선택된 공구가 동일한 경우 반송모드와 탑재모드에서 인가되는 공구 부하는 동일하므로, 동일한 공구에 대한 반송 운전부하와 탑재 운전부하는 동일하게 검출되고 동일한 공구에 대해서는 반송 허용부하와 탑재 허용부하를 동일하게 설정한다. 따라서, 이하에서는 운전부하와 허용부하는 반송모드 및 탑재모드에서의 운전부하와 허용부하를 모두 포함한다. In the case of this embodiment, when the driving mechanisms of the tool magazine 100 and the tool changer 200 are the same in the transport mode and the loading mode, and the selected tool is the same, the tool load applied in the transport mode and the loading mode is the same, so the same tool The transport operation load and the loading operation load are detected the same, and for the same tool, the transport allowable load and the loading allowable load are set identically. Therefore, hereinafter, the operating load and the allowable load include both the operating load and the allowable load in the transport mode and the loading mode.

그러나, 상기 자동 공구 교환장치(500)의 구성과 설비특성 및 작업필요에 따라 동일한 공구에 대해 반송 운전부하와 탑재 운전부하가 서로 상이하게 검출되는 경우에는 반송 허용부하와 탑재 허용부하를 상이하게 설정할 수 있음은 자명하다.However, when the transport operation load and the loading operation load are detected differently for the same tool according to the configuration of the automatic tool changer 500, facility characteristics, and work needs, the allowable transport load and the allowable loading load are set differently. It is self-evident that it can

상기 허용부하는 상기 공구의 특성과 상기 공구가 파지된 그립퍼와 결합하는 상기 제1 및 제2 이송축(210,220)의 물리적 특성을 고려하여 공구 매거진(200)으로 공구를 수납하는 단계에서 일률적으로 제공될 수도 있고 후술하는 바와 같은 조작유닛(400)을 통하여 사용자에 의해 개별적으로 입력될 수도 있다. The allowable load is provided uniformly in the step of receiving the tool into the tool magazine 200 in consideration of the characteristics of the tool and the physical characteristics of the first and second feed shafts 210 and 220 coupled with the gripper holding the tool. or may be individually input by the user through the operation unit 400 as will be described later.

상기 운전부하는 상기 공구 교환기(200)가 구동 중인 경우에는 실시간으로 검출되어 연산기(341)로 전송된다. 제1 이송축(210)의 구동파워를 검출하여 상기 제1 운전부하를 수득하고 제2 이송축(220)의 구동파워를 검출하여 제2 운전부하를 수득한다. 이에 대응하여 상기 허용부하도 제1 이송축(210)의 허용 최대부하인 제1 허용부하와 제2 이송축(220)의 허용 최대부하인 제2 허용부하로 설정된다. When the tool changer 200 is being driven, the operating load is detected in real time and transmitted to the calculator 341 . The first operating load is obtained by detecting the driving power of the first conveying shaft 210 , and the second operating load is obtained by detecting the driving power of the second conveying shaft 220 . Correspondingly, the allowable load is also set to a first allowable load that is the maximum allowable load of the first transfer shaft 210 and a second allowable load that is the allowable maximum load of the second transfer shaft 220 .

상기 연산기(341)는 상기 검출센서(GS)로부터 전송된 제1 및 제2 운전부하를 상기 데이터 저장유닛(310)으로부터 호출한 제1 및 제2 허용부하와 각각 비교하여 상기 공구 교환기(200)의 운전이 정상상태를 유지하는지 여부를 검사한다. The calculator 341 compares the first and second operating loads transmitted from the detection sensor GS with the first and second allowable loads called from the data storage unit 310, respectively, and the tool changer 200. Check whether the operation of the unit maintains a steady state.

상기 작업공구를 공구 매거진(100)으로 반송하는 경우, 상기 데이터 저장유닛(310)에 저장된 공구 데이터로부터 상기 작업공구에 대응하는 제1 허용부하를 호출하고 상기 검출센서(GS)로부터 전송된 상기 제1 운전부하와 서로 비교한다. 제1 운전부하는 상기 작업공구와 결합된 제1 이송축(210)의 허용 최대부하이므로 공구 교환기(200)가 정상상태로 구동하는 경우 상기 제1 운전부하는 제1 허용부하보다 작은 값을 갖게 된다. When the work tool is transferred to the tool magazine 100 , the first allowable load corresponding to the work tool is called from the tool data stored in the data storage unit 310 and the first load transmitted from the detection sensor GS is called. 1 Compare with the operating load. Since the first operating load is the maximum allowable load of the first transfer shaft 210 coupled to the work tool, when the tool changer 200 is driven in a normal state, the first operating load has a value smaller than the first allowable load. do.

그러나, 그립퍼 또는 제1 이송축(210)과 공구 매거진(100)의 충돌이 발생한 경우, 그립퍼는 충돌에 의해 제1 방향(I)을 따른 이동이 제한되지만, 구동파워는 제1 이송축(210)으로 지속적으로 공급되므로 제1 운전부하는 계속 증가하게 된다. 상기 제1 운전부하가 제1 허용부하를 넘어서게 되면 공구 교환기(200)와 공구 매거진(100)이 충돌한 것으로 평가하게 된다. However, when the gripper or the first feed shaft 210 collides with the tool magazine 100 , the gripper is limited in movement in the first direction I due to the collision, but the driving power is applied to the first feed shaft 210 . ) is continuously supplied, so the first operation load continues to increase. When the first operating load exceeds the first allowable load, it is evaluated that the tool changer 200 and the tool magazine 100 collide.

또한, 상기 작업공구를 공구 매거진(100)의 공구포트에 수납하고 빈 그립퍼가 제2 방향(II)을 따라 대기영역으로 이동하는 경우에는 상기 데이터 저장유닛(310)으로부터 제2 허용부하를 호출하고 상기 검출센서(GS)로부터 검출된 제2 운전부하와 비교한다. 작업공구를 수납한 빈 그립퍼가 공구 매거진(100)에 걸리거나 상기 공구 포트에 정상적으로 수납되지 않는 경우와 같이 돌발상황에 의해 상기 그립퍼의 제2 방향(II)을 따른 이동이 저지되는 경우 상기 제2 이송축(220)에 부가되는 제2 운전부하는 증가하게 된다. 증가하는 제2 운전부하가 제2 허용부하를 넘어서게 되면 공구 교환기(200)와 공구 매거진(100)의 동작이상으로 평가하게 된다. In addition, when the work tool is stored in the tool port of the tool magazine 100 and the empty gripper moves to the standby area along the second direction (II), a second allowable load is called from the data storage unit 310 and It compares with the second operation load detected from the detection sensor GS. When the movement of the gripper in the second direction (II) is blocked due to an unexpected situation, such as when an empty gripper accommodating a work tool is caught in the tool magazine 100 or is not normally accommodated in the tool port, the second The second operation load added to the transfer shaft 220 is increased. When the increasing second operating load exceeds the second allowable load, the operation of the tool changer 200 and the tool magazine 100 is evaluated as abnormal.

마찬가지로, 상기 필요공구를 가공기(M)로 탑재하기 위하여, 빈 그립퍼가 대기영역으로부터 제2 이송축(220)을 따라 공구교환 영역으로 이동하는 경우, 상기 데이터 저장유닛(310)에 저장된 공구 데이터로부터 상기 필요공구에 대응하는 제2 허용부하를 호출하고 상기 검출센서(GS)로부터 전송된 상기 제2 운전부하와 서로 비교한다. 제2 운전부하는 제2 이송축(220)의 허용 최대부하이므로 빈 그립퍼와 상기 필요공구가 정상적으로 결합한 경우 상기 제2 운전부하는 제2 허용부하보다 작은 값을 갖게 된다. Similarly, when the empty gripper moves from the standby area to the tool change area along the second feed axis 220 in order to mount the required tool on the machine M, the tool data stored in the data storage unit 310 is used. A second allowable load corresponding to the required tool is called and compared with the second operating load transmitted from the detection sensor GS. Since the second operating load is the maximum allowable load of the second transfer shaft 220 , when the empty gripper and the necessary tool are normally combined, the second operating load has a smaller value than the second allowable load.

그러나, 상기 그립퍼가 공구 매거진(100)의 충돌하거나 공구 매거진의 선택오류에 의해 필요공구의 특성이 변경된 경우, 그립퍼는 공구 매거진(100)과의 충돌이나 오선택된 공구의 하중에 의해 제2 방향(II)을 따른 이동이 제한된다. 이에 따라, 상기 제2 운전부하가 제2 허용부하를 넘어서게 되면 공구 교환기(200)와 공구 매거진(100)의 충돌 또는 동작이상으로 평가하게 된다. 그립퍼에 파지된 필요공구가 공구포트(110)로부터 분리되지 않는 경우에도 제2 운전부하가 지속적으로 증가하게 되므로 공구 매거진이 충돌한 것과 동일하게 평가할 수 있다. However, if the gripper collides with the tool magazine 100 or the characteristics of the required tool are changed due to a selection error of the tool magazine, the gripper may collide with the tool magazine 100 or the second direction ( Movement along II) is restricted. Accordingly, when the second operating load exceeds the second allowable load, the collision or operation abnormality between the tool changer 200 and the tool magazine 100 is evaluated. Even when the necessary tool gripped by the gripper is not separated from the tool port 110 , the second operation load is continuously increased, so it can be evaluated in the same way as when the tool magazine collides.

상기 필요공구를 가공기(M)의 작업영역으로 탑재하는 경우에는 상기 데이터 저장유닛(310)에 저장된 공구 데이터로부터 상기 필요공구에 대응하는 제1 허용부하를 호출하고 상기 검출센서(GS)로부터 검출된 상기 제1 운전부하와 서로 비교한다. 돌발상황에 의해 필요공구를 파지한 그립퍼의 제1 방향(I)을 따른 이동이 저지되는 경우 상기 제1 이송축(210)에 부가되는 제1 운전부하는 증가하게 된다. 증가하는 제1 운전부하가 제1 허용부하를 넘어서게 되면 공구 교환기(200)와 공구 매거진(100)의 동작이상으로 평가하게 된다. When the necessary tool is mounted in the working area of the processing machine M, the first allowable load corresponding to the required tool is called from the tool data stored in the data storage unit 310, and the detection sensor GS detects the The first driving load is compared with each other. When the movement in the first direction (I) of the gripper holding the necessary tool is blocked due to an unexpected situation, the first operation load added to the first transfer shaft 210 is increased. When the increased first operating load exceeds the first allowable load, the operation of the tool changer 200 and the tool magazine 100 is evaluated as abnormal.

상기 운전부하가 허용부하를 초과하는 경우에도, 공구 교환기(200)를 계속 구동하는 경우 상기 제1 및 제2 이송축(210,220)의 손상을 초래할 수 있다. 본 실시예의 경우, 상기 허용부하는 상기 공구 교환기(200)가 견딜 수 있는 최대부하의 약 80% 내지 100%로 설정한다. Even when the operating load exceeds the allowable load, if the tool changer 200 is continuously driven, the first and second feed shafts 210 and 220 may be damaged. In this embodiment, the allowable load is set to about 80% to 100% of the maximum load that the tool changer 200 can withstand.

상기 충돌신호 생성기(342)는 상기 연산기(341)와 연결되어 상기 공구 매거진(100)과 충돌 또는 동작이상으로 평가되면 충돌신호(S)를 생성한다. 상기 충돌신호(S)는 수치 제어부(N)로 전송되어 공구 교환기(200)의 구동을 정지하는 구동 정지신호를 생성하게 된다. The collision signal generator 342 is connected to the calculator 341 to generate a collision signal S when the tool magazine 100 and the tool magazine 100 are evaluated as collision or abnormal operation. The collision signal S is transmitted to the numerical control unit N to generate a driving stop signal for stopping the driving of the tool changer 200 .

선택적으로, 상기 자동 공구교환 장치(500)는 사용자와 상기 매거진 제어기(300)가 서로 통신할 수 있는 사용자 인터페이스로서 조작유닛(400)을 더 포함할 수 있다. Optionally, the automatic tool changing device 500 may further include a manipulation unit 400 as a user interface through which a user and the magazine controller 300 can communicate with each other.

도 3은 본 발명의 일실시예 따라 도 1에 도시된 조작패널의 구성을 상세하게 나타내는 도면이다. 3 is a view showing in detail the configuration of the operation panel shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 상기 조작유닛(400)은 상기 매거진 제어기(300)와 연결되어 상기 공구의 허용부하 및 상기 공구 교환기(200)의 운전부하를 표시하는 디스플레이 유닛(401) 및 상기 매거진 제어기(300)로 조작신호를 인가하는 입력부(450)를 구비하는 조작유닛(402)을 구비한다. Referring to FIG. 3 , the operation unit 400 is connected to the magazine controller 300 to display the allowable load of the tool and the operating load of the tool changer 200, the display unit 401 and the magazine controller ( 300) and an operation unit 402 having an input unit 450 for applying an operation signal.

상기 디스플레이 유닛(401)은 상기 매거진 제어기(300)의 매거진 구동 데이터를 표시하는 평판 표시장치를 포함하고, 상기 데이터 저장유닛(310)으로부터 호출된 허용부하 및 상기 검출센서(GS)로부터 검출된 운전부하가 테이블 형태로 표시된다. The display unit 401 includes a flat panel display device for displaying the magazine drive data of the magazine controller 300 , the allowable load called from the data storage unit 310 and the operation detected from the detection sensor GS . The load is displayed in table form.

예를 들면, 허용부하 테이블(410)은 공구포트의 포트번호를 표시하는 제1 칼럼(411), 공구타입을 표시하는 제2 칼럼(412) 및 허용부하를 표시하는 제3 칼럼(413)을 구비한다. 제1 칼럼(411)에 표시된 포트번호에 연동하여 공구타입 및 허용부하를 표시함으로써 상기 허용부하를 공구별로 구분되어 표시할 수 있다. 상기 허용부하는 상기 제1 이송축(210)의 최대 허용한도인 제1 허용부하와 제2 이송축(220)의 최대 허용한도인 제2 허용부하로 구분되어 제1 허용부하 칼럼(413a) 및 제2 허용부하 칼럼(413b)에 각각 표시된다. 이에 따라, 상기 공구 매거진(100)에 구비된 각 공구에 대한 제1 및 제2 이송축(210,220)에서의 최대 허용한도를 시각적으로 확인할 수 있다. For example, the allowable load table 410 includes a first column 411 indicating the port number of the tool port, a second column 412 indicating the tool type, and a third column 413 indicating the allowable load. be prepared By displaying the tool type and allowable load in association with the port number displayed in the first column 411, the allowable load can be displayed separately for each tool. The allowable load is divided into a first allowable load that is the maximum allowable limit of the first transfer shaft 210 and a second allowable load that is the maximum allowable limit of the second transfer shaft 220, a first allowable load column 413a and Each of the second allowable load columns 413b is indicated. Accordingly, the maximum allowable limits in the first and second feed shafts 210 and 220 for each tool provided in the tool magazine 100 can be visually confirmed.

상기 허용부하 테이블(410)의 하부에는 검출센서(GS)로부터 검출된 운전부하가 테이블 형태로 표시된다. 운전부하 테이블(420)은 상기 제1 이송축(210)의 운전부하인 제1 운전부하를 표시하는 제1 칼럼(421) 및 제2 이송축(220)의 운전부하인 제2 운전부하를 표시하는 제2 칼럼(422)을 구비한다. 따라서, 상기 공구 교환기(200)가 구동되어 작업공구와 필요공구의 교환이 진행되는 동안 상기 매거진 충돌이 발생할 수 있는 대상인 제1 이송축(210) 및 제2 이송축(220)의 운전부하를 실시간으로 확인할 수 있다. The operating load detected by the detection sensor GS is displayed in the form of a table below the allowable load table 410 . The operating load table 420 displays a first column 421 indicating a first operating load that is the operating load of the first conveying shaft 210 and a second operating load that is an operating load of the second conveying shaft 220 . and a second column 422 to Therefore, while the tool changer 200 is driven to exchange the work tool and the required tool, the operating loads of the first feed shaft 210 and the second feed shaft 220, which are objects that may cause the magazine collision, are measured in real time. can be checked with

선택적으로 상기 디스플레이 유닛(401)에는 공구 교환기(200)가 급속모드로 구동하는 예외적인 경우의 공구 교환기(200)의 허용부하를 표시하는 급속 허용부하 테이블(430)이 더 표시될 수 있다. Optionally, the display unit 401 may further display a rapid allowable load table 430 indicating the allowable load of the tool changer 200 in an exceptional case in which the tool changer 200 is driven in the rapid mode.

급속모드는 공구의 종류에 상관없이 신속하게 공구교환을 수행하는 모드로서 자동 공구교환 장치와 가공기 사이의 동작이 상대적으로 빠른 속도로 수행된다. 특히, 상기 급속모드에서는 공구 교환기(200)에 결합되는 모든 종류의 공구에 대하여 단일한 충돌검사를 수행한다. 이에 따라, 상기 급속 허용부하 테이블(430)에는 반송모드와 탑재모드에 대하여 제1 및 제2 이송축(210,220)에 대한 허용부하만 표시한다. 따라서, 상기 공구 교환기(200)가 급속모드로 수행되는 경우에는 공구 교환기(200)에 결합되는 공구의 종류를 불문하고 상기 운전부하 테이블(420)에 표시된 운전부하와 급속 허용부하 테이블(430)에 표시된 허용부하를 비교하여 공구 매거진(100)의 충돌여부를 판단할 수 있다. The rapid mode is a mode for quickly changing tools regardless of the type of tool, and the operation between the automatic tool changer and the machine is performed at a relatively high speed. In particular, in the rapid mode, a single collision test is performed for all types of tools coupled to the tool changer 200 . Accordingly, only the allowable loads on the first and second transfer shafts 210 and 220 are displayed in the rapid allowable load table 430 for the transfer mode and the mounting mode. Therefore, when the tool changer 200 is performed in the rapid mode, regardless of the type of tool coupled to the tool changer 200, the operating load displayed on the operating load table 420 and the rapid allowable load table 430 are It is possible to determine whether the tool magazine 100 collides by comparing the displayed allowable loads.

상기 자동 공구교환 장치(500)의 구동을 위해 필요한 기타 제어변수들을 상기 디스플레이 유닛(401)에 표시하여 작업자가 용이하게 확인할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들면, 상기 가공기(M)의 램 스핀들 위치를 표시하는 가공위치 테이블(440)을 표시하여 작업공구의 동작시점과 필요공구의 작업 종료점을 시각적으로 확인할 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 사항에 불과하며 상기 자동 공구교환 장치(500)의 구동에 적절한 제어요소를 다양하게 표시할 수 있다. Other control variables necessary for driving the automatic tool changer 500 may be displayed on the display unit 401 so that the operator can easily check them. For example, by displaying the machining position table 440 indicating the position of the ram spindle of the machining machine (M), it is possible to visually check the operation time point of the work tool and the work end point of the necessary tool. However, this is only an example, and control elements suitable for driving the automatic tool changer 500 may be variously displayed.

상기 조작유닛(402)은 상기 매거진 제어기(300)로 조작신호를 인가하는 적어도 하나의 입력부(450)를 구비할 수 있다. The manipulation unit 402 may include at least one input unit 450 for applying a manipulation signal to the magazine controller 300 .

상기 허용부하는 다양한 수단으로 데이터 저장유닛(310)으로 저장될 수 있다. 예를 들면, 공구 매거진(100)에 구비된 모드 공구에 대한 허용부하를 단일한 파일 형태로 제공하고 상기 디스플레이 유닛(401)에 표시할 수 있다. 사용자는 표시된 허용부하를 확인하고 하자가 없는 경우 표시된 허용부하를 매거진 충돌을 판단하기 위한 비교 데이터로 활용할 수 있다. 이때, 상기 입력부(450)는 표시된 허용부하를 상기 자동 공구교환 장치(500)의 허영부하로 설정하는 데이터 설정신호를 중앙제어 유닛(320)으로 전송하여 허용부하 데이터를 저장할 수 있다. 상기 급속모드에 대한 허용부하도 마찬가지 방법으로 설정할 수 있다. The allowable load may be stored in the data storage unit 310 by various means. For example, the allowable load for all tools provided in the tool magazine 100 may be provided in the form of a single file and displayed on the display unit 401 . The user can check the displayed allowable load and, if there is no defect, use the displayed allowable load as comparison data to determine the magazine collision. In this case, the input unit 450 may transmit a data setting signal for setting the displayed allowable load to the vain load of the automatic tool changing device 500 to the central control unit 320 to store the allowable load data. The allowable load for the rapid mode can also be set in the same way.

다른 실시예로서, 상기 입력부(450)는 상기 디스플레이 유닛(401)의 일부를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 디스플레이 유닛(401)을 터치패널로 구성하여 상기 허용부하 테이블(410)의 각 셀을 터치하여 대응하는 데이터를 수정하거나 개별적으로 입력할 수 있다. 이에 따라, 각 공구별로 상기 허용부하를 편집할 수도 있다. As another embodiment, the input unit 450 may include a part of the display unit 401 . For example, by configuring the display unit 401 as a touch panel, each cell of the allowable load table 410 may be touched to modify or individually input corresponding data. Accordingly, the allowable load may be edited for each tool.

상기 조작유닛(402)에는 상기 매거진 제어기(300)를 구동하기 위한 다양한 입력수단이나 제어버튼을 더 배치할 수 있다.
Various input means or control buttons for driving the magazine controller 300 may be further disposed in the operation unit 402 .

이하, 상기 자동 공구교환 장치(500)의 동작을 설명한다. Hereinafter, the operation of the automatic tool changing device 500 will be described.

수치 제어부(N)의 공구 반송신호에 따라 상기 매거진 제어기(300)의 중앙 제어유닛(320)은 공구 매거진(100)을 구동하여 작업공구가 수납될 공구포트를 상기 공구교환 영역(CA)으로 이송하고 공구 교환기(200)는 작업공구를 그립퍼에 파지하고 상기 그립퍼를 제1 이송축(210)을 따라 공구교환 영역(CA)으로 이송시킨다. 상기 공구교환 영역(CA)에서 작업공구는 그립퍼로부터 분리되어 대기 중인 공구포트로 수납되고 빈 그립퍼는 제2 이송축(220)을 따라 그립퍼 대기영역으로 이동한다.The central control unit 320 of the magazine controller 300 drives the tool magazine 100 according to the tool transfer signal of the numerical control unit N to transfer the tool port in which the work tool is to be accommodated to the tool change area CA. and the tool changer 200 holds the work tool in the gripper and transfers the gripper to the tool change area CA along the first transfer shaft 210 . In the tool changing area CA, the work tool is separated from the gripper and accommodated in the waiting tool port, and the empty gripper moves to the gripper waiting area along the second transfer shaft 220 .

상기 제1 이송축(210)의 구동이 시작됨과 동시에 상기 검출센서(GS)는 제1 이송축(210)의 구동파워를 검출하여 제1 이송축(210)에 인가된 운전부하인 제1 운전부하를 실시간으로 수득한다. 검출된 제1 운전부하는 상기 연산기로 전송되어 데이터 저장유닛(310)으로부터 호출된 상기 작업공구의 제1 허용부하와 비교된다. At the same time that the driving of the first transfer shaft 210 is started, the detection sensor GS detects the driving power of the first transfer shaft 210 and operates a first operation that is the driving load applied to the first transfer shaft 210 . The load is obtained in real time. The detected first operating load is transmitted to the calculator and compared with the first allowable load of the work tool called from the data storage unit 310 .

상기 제1 허용부하는 상기 제1 이송축(210)의 허용 최대부하를 의미하므로, 상기 공구 교환기가 정상적으로 운전하는 상태에서는 제1 운전부하는 제1 허용부하보다 작은 값을 갖게 된다. Since the first allowable load means the maximum allowable load of the first feed shaft 210 , the first operating load has a smaller value than the first allowable load in a state in which the tool changer operates normally.

그러나, 상기 그립퍼가 공구 교환영역(CA)으로 이동하는 과정에서 공구 매거진(100)과 충돌이 발생하는 경우, 그립퍼의 제1 방향(I)을 따른 이동은 정지되고 상기 제1 이송축(210)에 대한 구동파워는 공급되고 있으므로 제1 이송축(210)의 운전부하는 지속적으로 높아지게 된다. 마침내, 증가된 제1 운전부하가 상기 제1 허용부하보다 크게 되면, 상기 연산기(341)와 연결된 충돌신호 생성기(342)로부터 충돌신호가 생성되고 중앙제어 유닛(320)으로 전송된다. 상기 중앙 제어유닛(320)은 가공기(M)의 구동을 제어하는 수치 제어부(N)로 충돌신호를 전송하여 공구 교환기(200)의 구동을 일시적으로 정지한다. However, when the gripper collides with the tool magazine 100 while the gripper moves to the tool change area CA, the movement of the gripper along the first direction I is stopped and the first feed shaft 210 Since the driving power is supplied, the operating load of the first transfer shaft 210 is continuously increased. Finally, when the increased first driving load is greater than the first allowable load, a collision signal is generated from the collision signal generator 342 connected to the calculator 341 and transmitted to the central control unit 320 . The central control unit 320 temporarily stops the driving of the tool changer 200 by transmitting a collision signal to the numerical control unit N that controls the driving of the machining machine M.

이에 따라, 공구 매거진(200)과의 충돌에 의해 상기 제1 이송축(210)이 파손되는 것을 방지할 수 있다. Accordingly, it is possible to prevent the first transfer shaft 210 from being damaged by the collision with the tool magazine 200 .

한편, 작업공구의 수납이 완료되면 공작물의 가공에 필요한 필요공구를 가공기(M)로 탑재하게 된다. 수치 제어부(N)의 공구 탑재신호에 따라 상기 매거진 제어기(300)의 중앙 제어유닛(320)은 공구 매거진(100)을 구동하여 필요공구가 수납된 공구포트를 상기 공구교환 영역(CA)으로 이송하고 공구 교환기(200)는 빈 그립퍼를 제2 이송축(220)을 따라 공구교환 영역(CA)으로 이송시킨다. 상기 공구교환 영역(CA)에서 필요공구는 공구포트로부터 분리되어 상기 그립퍼로 파지되고 필요공구를 구비하는 그립퍼는 제1 이송축(210)을 따라 가공기(M)로 탑재된다. On the other hand, when the storage of the work tool is completed, the necessary tool required for the processing of the workpiece is mounted on the machining machine (M). The central control unit 320 of the magazine controller 300 drives the tool magazine 100 according to the tool loading signal of the numerical control unit N to transfer the tool port containing the required tool to the tool change area CA. and the tool changer 200 transfers the empty gripper to the tool change area CA along the second transfer axis 220 . In the tool changing area CA, the required tool is separated from the tool port and gripped by the gripper, and the gripper including the necessary tool is mounted on the machine M along the first transfer shaft 210 .

상기 제2 이송축(220)의 구동이 시작됨과 동시에 상기 검출센서(GS)는 제2 이송축(220)의 구동파워를 검출하여 제2 이송축(220)에 인가된 운전부하인 제2 운전부하를 실시간으로 수득한다. 검출된 제2 운전부하는 상기 연산기(332)로 전송되어 데이터 저장유닛(310)으로부터 호출된 상기 작업공구의 제2 허용부하와 비교된다. At the same time that the driving of the second transfer shaft 220 is started, the detection sensor GS detects the driving power of the second transfer shaft 220 and operates a second operation that is the driving load applied to the second transfer shaft 220 . The load is obtained in real time. The detected second operating load is transmitted to the calculator 332 and compared with the second allowable load of the work tool called from the data storage unit 310 .

상기 제2 허용부하는 제2 이송축(220)의 허용 최대부하를 의미하므로, 상기 공구 교환기(200)가 정상적으로 운전하는 상태에서는 제2 운전부하는 제2 허용부하보다 작은 값을 갖게 된다. Since the second allowable load means the maximum allowable load of the second feed shaft 220 , the second operating load has a smaller value than the second allowable load in a state in which the tool changer 200 operates normally.

그러나, 빈 그립퍼가 공구 교환영역(CA)으로 이동하는 과정에서 공구 매거진(100)과 충돌이 발생하는 경우, 그립퍼의 제2 방향(II)을 따른 이동은 정지되고 상기 제2 이송축(220)에 대한 구동파워는 공급되고 있으므로 제2 이송축(220)의 운전부하는 지속적으로 높아지게 된다. 마침내, 증가된 제2 운전부하가 상기 제2 허용부하보다 크게 되면, 상기 연산기(341)와 연결된 충돌신호 생성기(342)로부터 탑재 충돌신호(S)가 생성되고 중앙제어 유닛(310)으로 전송된다. 상기 중앙 제어유닛(320)은 가공기(M)의 구동을 제어하는 수치 제어부(N)로 탑재 충돌신호를 전송하여 공구 교환기(200)의 구동을 일시적으로 정지한다. However, when the empty gripper collides with the tool magazine 100 while moving to the tool changing area CA, the movement of the gripper along the second direction II is stopped and the second feed shaft 220 Since the driving power is supplied, the operating load of the second transfer shaft 220 is continuously increased. Finally, when the increased second operating load becomes greater than the second allowable load, the onboard collision signal S is generated from the collision signal generator 342 connected to the calculator 341 and transmitted to the central control unit 310 . . The central control unit 320 temporarily stops the driving of the tool changer 200 by transmitting a mounting collision signal to the numerical control unit N for controlling the driving of the machining machine M.

이에 따라, 공구 매거진(200)과의 충돌에 의해 상기 제2 이송축(220)이 파손되는 것을 방지할 수 있다. Accordingly, it is possible to prevent the second feed shaft 220 from being damaged by the collision with the tool magazine 200 .

본 실시예에서는 상기 제1 및 제2 이송축(210,220)을 따라 그립퍼가 이송되는 구조를 갖는 공구 교환기(200)의 작동과정에서 발생하는 공구 매거진과(100)의 충돌을 예시적으로 개시하고 있지만, 상기 매거진 제어유닛(300)을 통하여 상기 공구 매거진과의 충돌뿐만 아니라 다양한 원인에 제1 및 제2 이송축(210,220)의 운전부하가 증가하는 상황을 검사하여 증가된 운전부하로부터 공구 교환기(200)의 파손을 방지할 수 있음은 자명하다. In this embodiment, the collision between the tool magazine 100 and the tool magazine 100 occurring during the operation of the tool changer 200 having a structure in which the gripper is transferred along the first and second transfer axes 210 and 220 is disclosed as an example. , through the magazine control unit 300, the tool changer 200 from the increased operating load by examining a situation in which the operating load of the first and second feed shafts 210 and 220 increases due to various causes as well as a collision with the tool magazine. ) can be prevented from being damaged.

본 발명의 일실시예에 의한 자동 공구교환 장치에 의하면, 공구 교환기의 운전부하를 실시간으로 검출하고 검출된 운전부하를 데이터 저장유닛에 저장된 허용부하와 비교하여 허용부하를 넘는 운전부하가 검출되는 경우에는 공구 교환기의 구동을 자동으로 정지시킴으로써 공구 매거진과 공구 교환기의 충돌과 같은 예상치 못한 외부환경에 의해 공구 매거진과 공구 교환기가 손상되는 것을 방지할 수 있다. According to the automatic tool changing apparatus according to an embodiment of the present invention, the operating load of the tool changer is detected in real time, and the detected operating load is compared with the allowable load stored in the data storage unit, and when an operating load exceeding the allowable load is detected In this case, it is possible to prevent the tool magazine and tool changer from being damaged by an unexpected external environment such as a collision between the tool magazine and the tool changer by automatically stopping the tool changer operation.

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.

Claims

a tool magazine having a plurality of tool ports to accommodate a plurality of tools required to process a workpiece;
The gripper is positioned between the first feed shaft for transporting the tool between the working area of the machining machine for processing the workpiece and the tool changing area of the tool magazine, and between the tool changing area and the waiting area where the gripper holding the tool waits. a tool changer having a second feed shaft for transferring and transferring the tool between the machine and the tool magazine;
a numerical control unit for automatically driving the tool changer so that an algorithm and a machining value for machining the workpiece are provided as a program to drive the machine and provide the tool to the machine according to the machining step of the workpiece;
a detection sensor that measures the driving power applied to the tool changer in real time to detect first and second operating loads, which are operating loads for the first and second feed shafts; and
The driving of the tool changer is performed by comparing the first operating load and a first allowable load that is an allowable load on the first feed shaft or a second allowable load that is an allowable load on the second operating load and the second feed shaft. Automatic tool changer including a magazine controller for selectively controlling.

According to claim 1, wherein the magazine controller,
a data storage unit including the first allowable load and the second allowable load individually set for the tool and storing tool data classified by the tool port;
In conjunction with the numerical control unit, according to the processing step, the tool port in which the necessary tool for processing the workpiece is disposed is moved to the tool exchange area, and the tool port corresponding to the work tool on which the workpiece machining is completed is moved to the tool exchange area a magazine driving unit controlling the driving of the tool magazine to move to
a collision control unit that compares the first operating load and the first allowable load or the second operating load and the second allowable load to check a collision state between the tool changer and the tool magazine; and
and a central control unit for generating a magazine drive signal according to the machining information on the work piece transmitted from the numerical control unit and stopping the drive of the tool changer according to the collision state.

delete

The method of claim 2, wherein it is connected to the magazine controller and applies an operation signal to a display unit displaying the first allowable load and the second allowable load and the first operation load and the second operation load and the magazine controller. Automatic tool changer according to claim 1, further comprising an operation unit having at least one input unit.

According to claim 2, The collision control unit,
an calculator for comparing the first operating load and the second operating load transmitted from the detection sensor with the first allowable load and the second allowable load called from the data storage unit, respectively; and
Automatic tool changer including a signal generator for generating a collision signal to stop driving of the tool changer when the first operating load is greater than the first allowable load or the second operating load is greater than the second allowable load .

The automatic tool changing apparatus according to claim 6, wherein the collision signal is transmitted to the numerical control unit by the central control unit, and the tool changer is stopped by the numerical control unit.

According to claim 2, wherein the tool data corresponds to the tool number of the tool and the port number of the tool port one-to-one with each other, and according to the port number, the tool number, the tool shape of the tool corresponding to the tool number, and tool wear , an automatic tool changer having a data structure having a durability life, the first allowable load and the second allowable load as unit information.

According to claim 5, wherein the display unit,
a permissible load table for classifying the first permissible load and the second permissible load for each tool in association with the port number of the tool port and displaying the permissible load;
an operating load table disposed adjacent to the allowable load table to display the first operating load and the second operating load; and
and a rapid allowable load table for displaying allowable loads for the first and second feed axes regardless of the type of the tool as rapid allowable loads.

The allowable load according to claim 9, wherein the input unit accepts any one of the allowable load and the rapid allowable load by a user input after confirming the allowable load and the rapid allowable load displayed in the allowable load table and the rapid allowable load table. Automatic tool changer, characterized in that generating a data setting signal to set as data.