KR102435213B1 - Automatic tool changer of machine tool - Google Patents

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Abstract

문형 공작기계에서 좌우로 이동하는 테이블을 기준으로, 이 테이블의 양측에 수직으로 세워진 컬럼과, 상기 양측 컬럼의 전면에 설치되며 상기 테이블을 가로질러 상기 컬럼 상에서 상하로 이동하는 크로스레일을 구비한다. 상기 크로스레일의 일측 하단에 스핀들과 공구매거진 사이에서 공구를 교환하는 툴체인져와, 공구매거진의 공구포트를 흔들리지 않게 가이드하는 툴가이더를 동일한 높이로 설치한다. 또한 상기 툴체인져와 인접한 컬럼의 일측면에 상하 방향으로 공구매거진을 설치한다.
이와 같은 구조를 통해 문형 공작기계의 공구교환 시간을 단축하고, 공구교환 시 공구매거진의 공구포트의 흔들림을 줄이며, 공구매거진의 설치 시간을 단축 한다.Based on the table moving left and right in the door-type machine tool, columns erected vertically on both sides of the table and cross rails installed in front of the both columns and moving up and down on the column across the table are provided. A tool changer for exchanging a tool between the spindle and the tool magazine and a tool guider for guiding the tool port of the tool magazine without shaking are installed at the lower end of one side of the cross rail at the same height. In addition, a tool magazine is installed in the vertical direction on one side of the column adjacent to the tool changer.
Through this structure, the tool change time of the door-type machine tool is shortened, the shake of the tool port of the tool magazine during tool change is reduced, and the installation time of the tool magazine is shortened.

Description

공작기계의 공구교환 장치{AUTOMATIC TOOL CHANGER OF MACHINE TOOL}Tool changer of machine tool {AUTOMATIC TOOL CHANGER OF MACHINE TOOL}

본 발명은 대형 공작기계의 공구교환장치에 관한 것으로 특히, 문형 공작기계의 자동공구교환장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tool changing device for a large machine tool, and more particularly, to an automatic tool changing device for a door type machine tool.

대형 머시닝센터의 일종인 문형 공작기계는 도 1에서 보는 바와 같이, 좌우로 이동하는 테이블(20)과, 이 테이블(20)을 사이에 두고 수직으로 설치되는 두 개의 컬럼(40)과, 이 컬럼(40)에 수평 방향으로 크로스레일(50)을 설치하고, 이 크로스레일(50)에 수평 또는 수직으로 이동하는 스핀들(65)을 장착하여 테이블(20)상에 거치된 공작물을 가공하는 공작기계이다. As shown in FIG. 1, the door-type machine tool, which is a kind of large machining center, includes a table 20 moving left and right, two columns 40 installed vertically with the table 20 interposed therebetween, and this column A machine tool for processing the workpiece mounted on the table 20 by installing a cross rail 50 in the horizontal direction on the 40, and mounting a spindle 65 that moves horizontally or vertically on the cross rail 50 to be.

이러한 문형 공작기계는 도 2에서 보는 바와 같이, 다양한 가공을 위하여 공구매거진(30)을 공작기계의 일측 지면에 설치하고, 이 공구매거진(30)과 스핀들(65) 사이에서 공구(10)를 교환하는 툴체인져(70)를 컬럼(40)에 설치한 구조이다. As shown in FIG. 2, the door-type machine tool installs a tool magazine 30 on one side of the machine tool for various processing, and exchanges the tool 10 between the tool magazine 30 and the spindle 65. It has a structure in which the tool changer 70 is installed in the column 40 .

이러한 문형 공작기계는 스핀들(65)이 상하 또는 좌우로 이동하고, 동시에 테이블(20)이 컬럼(40) 사이에서 전후로 이동하면서 테이블(20) 위에 거치된 공작물을 가공한다.In this door-type machine tool, the spindle 65 moves up and down or left and right, and at the same time, the table 20 moves back and forth between the columns 40 to process the workpiece mounted on the table 20 .

또한, 이러한 문형 공작기계는 제어장치로부터 공구교환 지령을 받으면 각각의 이동부재들이 공구교환 위치로 이동한다. 즉, 크로스레일(50)은 컬럼(40) 상에서 상하로 이동하고, 스핀들(65)은 크로스레일(50) 상에서 상하 및 좌우로 이동하여 컬럼(40)에 설치된 툴체인져(70) 위치로 이동한다. 이후 컬럼(40)에 설치된 툴체인져(70)가 스핀들(65)에 공구(10)를 탈거하거나 장착하는 공구교환 동작을 수행한다.In addition, in such a door-type machine tool, when a tool change command is received from the control device, each moving member moves to a tool change position. That is, the cross rail 50 moves up and down on the column 40 , and the spindle 65 moves up and down and left and right on the cross rail 50 to move to the position of the tool changer 70 installed in the column 40 . . Thereafter, the tool changer 70 installed in the column 40 performs a tool exchange operation of removing or mounting the tool 10 to the spindle 65 .

한편, 도 2내지 도4에서 보는 바와 같이, 툴체인져(70)는 지면에 설치된 공구매거진(30)으로부터 공구(10)를 인출하거나 스핀들(65)로부터 탈거한 공구(10)를 공구매거진(30)에 장착하는 공구교환 동작을 수행한다. 이러한 공구교환 동작을 위해서 공구매거진(30)에서 교환할 공구포트(31)는 툴체인져(70)와 정렬된 위치에 있어야 한다. Meanwhile, as shown in FIGS. 2 to 4 , the tool changer 70 withdraws the tool 10 from the tool magazine 30 installed on the ground or removes the tool 10 removed from the spindle 65 from the tool magazine 30 . ) to perform the tool change operation. For this tool exchange operation, the tool port 31 to be exchanged in the tool magazine 30 must be in a position aligned with the tool changer 70 .

그러나 종래의 문형 공작기계의 공구매거진(30)은 본체와 이격된 지면에 설치되어 있기 때문에 교환할 공구포트(31)와 툴체인져(70)의 정확한 위치 정렬이 어렵다. 따라서 종래의 문형 공작기계는 툴체인져(70)와 공구교환이 이루어지는 공구매거진(30)의 공구포트(31) 주위에 공구포트(31)의 정확한 위치를 설정해주고, 흔들림을 방지하기 위해 공구매거진(30)의 회전방향을 따라 길게 툴가이더(60)를 설치한다. 경우에 따라서는 공구매거진(30)의 프레임(36) 전체가 툴가이더(60)기능을 하도록 설계되기도 한다.However, since the tool magazine 30 of the conventional door-type machine tool is installed on the ground spaced apart from the main body, it is difficult to accurately align the tool port 31 and the tool changer 70 to be replaced. Therefore, the conventional door-type machine tool sets the exact position of the tool port 31 around the tool port 31 of the tool magazine 30 where the tool changer 70 and the tool exchange are made, and in order to prevent shaking, the tool magazine ( 30) Install the tool guider 60 along the direction of rotation. In some cases, the entire frame 36 of the tool magazine 30 is designed to function as the tool guide 60 .

이와 같이 종래의 문형 공작기계는 공구교환을 위해 크로스레일(50)과 스핀들(65)이 항상 공구교환을 위한 원점 위치로 이동해야 하기 때문에 공구교환 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.As such, the conventional door-type machine tool has a problem in that it takes a long time for tool exchange because the cross rail 50 and the spindle 65 must always move to the origin position for tool exchange for tool exchange.

또한, 공구매거진(30)이 지상에 독립적으로 설치되기 때문에 툴체인져(70)와의 정확한 공구교환이 이루어지도록 하기 위해 설치 위치 조정이 어렵고, 시간이 많이 소요되는 문제가 있다.In addition, since the tool magazine 30 is independently installed on the ground, it is difficult to adjust the installation position in order to make an accurate tool exchange with the tool changer 70, and it takes a lot of time.

또한, 공구매거진(30)과 툴체인져(70)가 이격되어 있어 공구매거진(30)의 공구포트(31) 흔들림을 잡아주는 것이 필요하다. 이를 위해 공구매거진(30)의 회전방향을 따라 툴가이더(60)를 길게 설치해야 하는 문제가 있다.In addition, since the tool magazine 30 and the tool changer 70 are spaced apart, it is necessary to catch the shaking of the tool port 31 of the tool magazine 30 . To this end, there is a problem in that the tool guider 60 must be installed for a long time along the rotational direction of the tool magazine 30 .

또한, 툴체인져(70)가 한 곳에 고정되어 있기 때문에 연속으로 공구교환 동작을 수행할 경우 공구매거진(30)의 공구(10) 위치에 따라 툴체인져(70)가 공구교환 위치에서 대기하는 경우가 발생하여 공구교환시간이 지연되는 문제점이 있다.In addition, since the tool changer 70 is fixed in one place, when the tool change operation is continuously performed, the tool changer 70 waits at the tool change position depending on the position of the tool 10 in the tool magazine 30. There is a problem in that the tool change time is delayed.

종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 문형 공작기계에서 공구교환을 위해 크로스레일과 스핀들이 공구교환 위치로 이동하는 시간과, 툴체인져가 연속 공구교환을 위해 정해진 위치에서 대기하는 시간을 줄이데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to solve the problems of the prior art, the time that the crossrail and the spindle move to the tool change position for tool change in a door type machine tool, and the time the tool changer waits at a predetermined position for continuous tool change Its purpose is to reduce

본 발명이 다른 목적은 공구교환이 정확하게 이루어지도록 공구매거진의 공구포트 흔들림을 잡아주는데 목적이 있다.Another object of the present invention is to catch the shake of the tool port of the tool magazine so that the tool exchange is performed accurately.

본 발명의 또 다른 목적은 공구매거진의 설치 위치를 변경하여 설치 시간을 줄이는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to reduce the installation time by changing the installation location of the tool magazine.

상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명은, 컬럼 상에서 상하로 이동하는 크로스레일의 일측 하단에 공구를 장착 또는 탈거하는 툴체인져와, 공구매거진의 공구포트를 흔들리지 않게 가이드하는 툴가이더를 동일한 높이로 설치한다. The present invention for solving the above problems is a tool changer that mounts or removes a tool at the lower end of one side of a cross rail moving up and down on a column, and a tool guider that guides the tool port of the tool magazine without shaking at the same height install with

또한 공구매거진을 툴체인져와 인접한 컬럼 일측면에는 상하방향으로 부착한다.Also, attach the tool magazine to one side of the column adjacent to the tool changer in the vertical direction.

한편, 상기 공구매거진의 설치 높이 조정을 보조하고, 필요에 따라 공구매거진의 무게를 지지하기 위해 공구매거진의 프레임과 지면 사이에 보조지지대를 구비한다.Meanwhile, an auxiliary support is provided between the frame of the tool magazine and the ground to assist in adjusting the installation height of the tool magazine, and to support the weight of the tool magazine if necessary.

본 발명은 문형 공작기계에서 공구매거진을 컬럼에 부착하고 툴체인져를 크로스레일에 부착함으로써, 공구교환 시 크로스레일을 상하방향으로 이동시키지 않고 스핀들만 툴체인져 위치로 수평 이동시키고, 공구매거진의 공구포트를 교환 위치로 미리 이동시킴으로써 공구교환 시간을 단축할 수 있다. The present invention attaches a tool magazine to a column in a door-type machine tool and attaches a tool changer to a cross rail, so that only the spindle is horizontally moved to the tool changer position without moving the cross rail up and down during tool exchange, and the tool port of the tool magazine The tool change time can be shortened by moving the tool to the exchange position in advance.

또한 본 발명은 툴가이더를 툴체인져와 동일한 높이에 설치함으로써 크로스레일이 상하로 이동할 때 툴가이더도 공구매거진 상에서 툴체인져와 동일한 높이로 이동한다. 이에 따라 연속 공구교환을 위해 툴체인져가 정해진 위치에서 대기하지 않고 공구매거진의 상하방향으로 전구간에 걸쳐 이동함으로써 공구교환을 위해 대기하는 시간을 줄이고, 공구매거진의 공구포트를 흔들림 없이 가이드 할 수 있다. In addition, in the present invention, by installing the tool guider at the same height as the tool changer, when the cross rail moves up and down, the tool guider also moves to the same height as the tool changer on the tool magazine. Accordingly, for continuous tool exchange, the tool changer moves in the vertical direction of the tool magazine over all sections without waiting at a fixed position, thereby reducing the waiting time for tool change and guiding the tool port of the tool magazine without shaking.

또한 공구매거진의 툴가이더 구조를 단순화 할 수 있다.In addition, the structure of the tool guide of the tool magazine can be simplified.

또한 본 발명은 공구매거진을 컬럼에 부착함으로써 설치 시 위치조정이 용이하고 설치 시간을 단축 할 수 있다.In addition, in the present invention, by attaching the tool magazine to the column, it is possible to easily adjust the position during installation and shorten the installation time.

도 1은 종래기술로, 일반적인 문형 공작기계의 사시도이다.
도 2는 종래기술로, 문형 공작기계에서 바닥에 설치된 공구매거진과 컬럼에 설치된 자동공구교환장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 종래기술로, 지면에 설치된 공구매거진의 정면도이다.
도 4 는 종래기술로, 공구매거진의 툴가이드를 나타내는 사시도이다. .
도 5는 본 발명이 적용된 문형 공작기계의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예로서, 크로스레일에 설치된 툴체인져와 컬럼에 설치된 공구매거진을 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예로서, 크로스레일에 설치된 툴체인져와 툴가이더를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예로서, 툴가이더가 공구포트를 가이드하는 상태도이다.1 is a perspective view of a conventional door-type machine tool in the prior art.
2 is a perspective view showing a tool magazine installed on the floor and an automatic tool changing device installed on a column in a door-type machine tool according to the prior art.
3 is a prior art, a front view of a tool magazine installed on the ground.
4 is a perspective view showing a tool guide of a tool magazine in the prior art. .
5 is a perspective view of a door-type machine tool to which the present invention is applied.
6 is a perspective view illustrating a tool changer installed on a cross rail and a tool magazine installed on a column as an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view illustrating a tool changer and a tool guide installed on a cross rail as an embodiment of the present invention.
8 is a state diagram in which the tool guider guides the tool port as an embodiment of the present invention.

이하 본 발명에 따른 공작기계의 공구교환장치의 바람직한 실시예에 대해 도 5내지 도 8을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a tool changing device for a machine tool according to the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 8 .

우선 도 5와 도6을 참고하면, 본 발명의 공구교환장치는 좌우로 이동하는 테이블(20)을 기준으로, 이 테이블(20)의 양측에 수직으로 세워진 컬럼(40)을 구비한다. 상기 양측 컬럼(40)의 전면에는 상기 테이블(20)을 가로질러 상기 컬럼(40) 상에서 상하로 이동하는 크로스레일(50)이 설치된다. Referring first to FIGS. 5 and 6 , the tool changer of the present invention includes columns 40 vertically erected on both sides of the table 20 based on the table 20 moving left and right. Cross rails 50 moving up and down on the column 40 across the table 20 are installed on the front surfaces of the columns 40 on both sides.

상기 크로스레일(50)에는 상기 크로스레일(50) 상에서 상하 좌우로 이동하는 스핀들(65)이 설치된다. 또한 상기 크로스레일(50)의 일측 하단에는 상기 스핀들(65)에 공구(10)를 장착 또는 탈거하는 툴체인져(70)와, 상기 툴체인져(70)가 공구매거진(30)으로부터 공구(10)를 교환할 때 공구매거진(30)의 공구포트(31)를 흔들리지 않게 잡아주고 공구포트(31)의 이동을 안내하는 툴가이더(60)가 부착된다. A spindle 65 that moves vertically and horizontally on the cross rail 50 is installed on the cross rail 50 . In addition, at the lower end of one side of the cross rail 50 , a tool changer 70 for mounting or removing the tool 10 from the spindle 65 , and the tool changer 70 are provided from the tool magazine 30 to the tool 10 . A tool guider 60 is attached to hold the tool port 31 of the tool magazine 30 unshaken when replacing the tool and guide the movement of the tool port 31 .

또한, 상기 툴체인져(70)와 인접한 컬럼(40)의 일측면에는 공구매거진(30)이 상하방향으로 부착된다.In addition, the tool magazine 30 is attached to one side of the column 40 adjacent to the tool changer 70 in the vertical direction.

한편, 도 7을 보면, 상기 툴체인져(70)와 툴가이더(60)는 상기 크로스레일(50)의 일측 하단에 부착된 브라켓(80)을 매개로 상기 크로스레일(50) 하단에 부착된다.Meanwhile, referring to FIG. 7 , the tool changer 70 and the tool guider 60 are attached to the lower end of the cross rail 50 via a bracket 80 attached to the lower end of one side of the cross rail 50 .

상기 브라켓(80)의 하단에 부착된 툴체인져(70)의 선단에는 공구(10)를 파지하는 체인져암(71)을 구비한다. 또한 상기 툴체인져(70)는 상기 브라켓(80)과의 사이에서 상기 툴체인져(70)를 컬럼(40)의 일측면에 설치된 공구매거진(30) 방향으로 90도 수평 회동시키는 제1실린더(73)를 포함한다. 또한 상기 툴체인져(70)는 상기 체인져암(71)을 상하 방향으로 90도 회동시키는 제2실린더(74)를 포함한다. 또한 상기 툴체인져(70)는 상기 체인져암(71)을 180도 회전시키는 제3실린더(75)를 포함한다. 또한 상기 툴체인져(70)는 상기 체인져암(71)을 전진 또는 후진시키는 제4실린더(76)를 포함한다. 또한 상기 툴체인져(70)는 상기 브라켓(80)으로부터 상기 툴체인져(70)를 수평 방향으로 이동시키는 제5실린더(77)와, 상기 제5실린더(77)의 동작 시 상기 툴체인져(70)의 이동을 가이드하는 엘엠가이드(78)를 포함한다.A changer arm 71 for holding the tool 10 is provided at the tip of the tool changer 70 attached to the lower end of the bracket 80 . In addition, the tool changer 70 includes a first cylinder 73 that horizontally rotates the tool changer 70 by 90 degrees in the direction of the tool magazine 30 installed on one side of the column 40 between the bracket 80 and the bracket 80 . ) is included. In addition, the tool changer 70 includes a second cylinder 74 for rotating the changer arm 71 by 90 degrees in the vertical direction. Also, the tool changer 70 includes a third cylinder 75 that rotates the changer arm 71 by 180 degrees. In addition, the tool changer 70 includes a fourth cylinder 76 for moving the changer arm 71 forward or backward. In addition, the tool changer 70 includes a fifth cylinder 77 that moves the tool changer 70 from the bracket 80 in a horizontal direction, and the tool changer 70 when the fifth cylinder 77 operates. LM guide 78 for guiding the movement of

또한, 상기 툴체인져(70)의 부착 위치는 평면 상태에서 보았을 때 테이블(20)의 일측 가장자리보다 바깥쪽에 위치하고, 상기 툴체인져(70)의 하단이 상기 테이블(20)의 상면부 보다 높은 위치에 위치하도록 상기 크로스레일(50)의 일측 선단부에 매달듯이 부착하는 것이 바람직하다. 이는 가공작업을 크로스레일(50)이 컬럼(40) 상에서 아래로 이동할 때 툴체인져(70)가 테이블(20)이나 테이블(20) 위에 장착된 공작물과 간섭이 일어나지 않도록 하기 위해서이다.In addition, the attachment position of the tool changer 70 is located outside one edge of the table 20 when viewed in a plan view, and the lower end of the tool changer 70 is higher than the upper surface of the table 20 . It is preferable to attach it to one side of the cross-rail 50 so as to be suspended. This is to prevent the tool changer 70 from interfering with the table 20 or the workpiece mounted on the table 20 when the cross rail 50 moves downward on the column 40 during the machining operation.

또한, 상기 툴체인져(70)가 부착된 브라켓(80)의 하단 일측에는 상기 툴체인져(70)의 체인져암(71)과 수평 방향으로 동등한 위치에 툴가이더(60)가 부착된다.In addition, the tool guider 60 is attached to the lower end side of the bracket 80 to which the tool changer 70 is attached at the same horizontal position as the changer arm 71 of the tool changer 70 .

상기 툴가이더(60)는 도 8에서 개시한 바와 같이, 상기 브라켓(80)으로부터 상기 공구매거진(30)을 향하여 연장된 툴가이더지지대(61)와, 상기 툴가이더지지대(61)의 선단에 일정 간격을 두고 서로 마주보는 한쌍의 가이드플레이트(62)를 구비한다. 상기 가이드플레이트(62)는 공구매거진(30)의 링크(32)에 장착된 공구포트(31)를 상기 링크(32)가 회전하는 방향으로 가이드할 수 있도록 상기 공구포트(31)의 길이 방향으로 양단에 형성된 단턱(33) 간의 거리 보다 좁은 폭을 가진 대략 직사각형 플레이트이다.As shown in FIG. 8 , the tool guider 60 includes a tool guider support 61 extending from the bracket 80 toward the tool magazine 30 , and a fixed tip of the tool guider support 61 . A pair of guide plates 62 facing each other at intervals are provided. The guide plate 62 extends in the longitudinal direction of the tool port 31 so as to guide the tool port 31 mounted on the link 32 of the tool magazine 30 in the direction in which the link 32 rotates. It is a substantially rectangular plate having a narrower width than the distance between the steps 33 formed at both ends.

한편, 상기 일측 컬럼(40)의 바깥쪽에는, 도 6에서 개시한 바와 같이, 공구매거진(30)이 수직형태로 설치된다. 상기 공구매거진(30)은 상기 컬럼(40)으로부터 수평 방향으로 연장되고 상하 방향으로 복수 개로 설치된 매거진지지대(34)와, 상기 매거진지지대(34)의 선단에 상하 방향으로 설치된 프레임(36)과, 상기 프레임(36)에 회전 가능하게 지지되는 링크(32)와, 상기 링크(32)에 다수의 공구(10)가 장착 또는 탈착 가능하게 설치되는 다수의 공구포트(31)를 구비한다.On the other hand, on the outside of the one side column 40, as shown in FIG. 6, the tool magazine 30 is installed in a vertical form. The tool magazine 30 extends in the horizontal direction from the column 40 and includes a magazine support 34 installed in plurality in the vertical direction, and a frame 36 installed in the vertical direction at the tip of the magazine support 34, and, A link 32 rotatably supported by the frame 36 and a plurality of tool ports 31 in which a plurality of tools 10 are mounted or detachably installed on the link 32 are provided.

한편, 상기 공구매거진(30)은 상기 수평방향의 매거진지지대(34)에 의해 그 무게가 지지되지만, 공구매거진(30)의 설치 높이 조정을 보조하고, 필요에 따라 공구매거진(30)의 무게를 지지하기 위해 상기 프레임(36)과 지면 사이에 보조지지대(35)를 구비한다.On the other hand, although the weight of the tool magazine 30 is supported by the magazine support 34 in the horizontal direction, it assists in adjusting the installation height of the tool magazine 30, and if necessary, the weight of the tool magazine 30 An auxiliary support 35 is provided between the frame 36 and the ground to support it.

상기에서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명은 NC장치(미도시)의 지령에 의해 각 구성 부품들이 순차적으로 작동하여 스핀들(65)과 공구매거진(30) 사이에서 공구교환 동작이 이루어 진다. 이하에서 그 과정을 보다 자세히 설명한다.In the present invention configured as described above, each component is sequentially operated according to a command from an NC device (not shown) to perform a tool exchange operation between the spindle 65 and the tool magazine 30 . The process will be described in more detail below.

공구(10)를 장착한 스핀들(65)은 공구(10) 교환을 위해 크로스레일(50) 상에서 수평 또는 수직으로 이동하여 툴체인져(70)와 공구교환이 가능한 위치로 이동한다. 이 때 상기 체인져암(71)의 한쪽 그리퍼(72)에는 스핀들(65)에 장착할 공구(10)가 파지된 상태이고 반대쪽 그리퍼(72)는 공구(10)를 파지하지 않은 상태이다.The spindle 65 on which the tool 10 is mounted moves horizontally or vertically on the cross rail 50 to exchange the tool 10 to a position where the tool changer 70 and the tool exchange are possible. At this time, one gripper 72 of the changer arm 71 holds the tool 10 to be mounted on the spindle 65 , and the opposite gripper 72 does not grip the tool 10 .

제2실린더(74)가 전진하여 툴체인져(70)를 90도 아래 방향으로 회전시켜 체인져암(71)이 아래쪽을 향하도록 한다. 이 때 체인져암(71)의 그리퍼(72)는 스핀들(65)에 장착된 공구(10)와 같은 방향을 향하게 된다.The second cylinder 74 advances to rotate the tool changer 70 downward by 90 degrees so that the changer arm 71 faces downward. At this time, the gripper 72 of the changer arm 71 faces in the same direction as the tool 10 mounted on the spindle 65 .

이어서 제5실린더(77)가 후진하면 툴체인져(70)가 엘엠가이드(78)에 안내되어 스핀들(65) 쪽으로 이동한다. 이 때 툴체인져(70)의 체인져암(71)에서 공구(10)를 파지하지 않은 그리퍼(72)가 스핀들(65)에 장착된 공구(10)를 파지한다.Then, when the fifth cylinder 77 moves backward, the tool changer 70 is guided by the LM guide 78 to move toward the spindle 65 . At this time, the gripper 72 that does not grip the tool 10 in the changer arm 71 of the tool changer 70 grips the tool 10 mounted on the spindle 65 .

이어서 제4실린더(76)가 전진하여 공구(10)를 파지한 체인져암(71)을 아래 방향으로 이동시켜 스핀들(65)에 장착된 공구(10)를 탈거한다.Next, the fourth cylinder 76 moves forward to move the changer arm 71 holding the tool 10 downward to remove the tool 10 mounted on the spindle 65 .

이어서 제3실린더(75)가 전진하여 체인져암(71)을 180도 회전시킴으로 반대 쪽 그러퍼에 파지된 공구(10)를 스핀들(65)의 하부 위치에 오게 한다.Then, the third cylinder 75 advances and rotates the changer arm 71 by 180 degrees to bring the tool 10 held by the opposite gripper to the lower position of the spindle 65 .

이어서 제4실린더(76)가 후진하여 그리퍼(72)에 파지된 공구(10)를 스핀들(65)에 장착하여 스핀들(65)에 새로운 공구(10) 교환을 완료한다.Then, the fourth cylinder 76 moves backward and the tool 10 gripped by the gripper 72 is mounted on the spindle 65 to complete the replacement of the new tool 10 on the spindle 65 .

이와 같이 공구교환이 완료되면 스핀들(65)은 가공영역으로 복귀하고, 틀체인져는 제2실린더(74)가 작동하여 체인져암(71)이 정면을 바라보는 상태가 되어 공구매거진(30)과 공구교환을 하기 위한 초기 상태가 된다.When the tool exchange is completed in this way, the spindle 65 returns to the machining area, and the second cylinder 74 of the frame changer operates so that the changer arm 71 faces the front, so that the tool magazine 30 and the tool It becomes the initial state for exchange.

다음은 스핀들(65)에서 탈거한 공구(10)를 공구매거진(30)에 반납하는 과정을 설명한다.Next, a process of returning the tool 10 removed from the spindle 65 to the tool magazine 30 will be described.

제1실린더(73)가 후진하여 툴체인져(70)를 공구매거진(30) 방향으로 90도 회전시킨다.The first cylinder 73 moves backward to rotate the tool changer 70 in the direction of the tool magazine 30 by 90 degrees.

이어서 제4실린더(76)가 전진하여 체인져암(71)의 공구(10)가 파지된 그리퍼(72)를 공구매거진(30)으로부터 이격되는 방향으로 이동시킨다.Then, the fourth cylinder 76 moves forward to move the gripper 72 holding the tool 10 of the changer arm 71 in a direction away from the tool magazine 30 .

이어서 제5실린더(77)가 전진하면 툴체인져(70)가 엘엠가이드(78)에 안내되어 그리퍼(72)에 파지된 반납할 공구(10)가 공구매거진(30)의 공구포트(31)와 일렬로 정렬된다.Subsequently, when the fifth cylinder 77 moves forward, the tool changer 70 is guided by the LM guide 78 and the tool to be returned 10 held by the gripper 72 is moved to the tool port 31 of the tool magazine 30 and sorted in a row

이어서 제4실린더(76)가 후진하여 그리퍼(72)에 파지된 공구(10)를 공구매거진(30)의 공구포트(31)에 삽입하여 반납한다.Then, the fourth cylinder 76 moves backward, inserting the tool 10 held by the gripper 72 into the tool port 31 of the tool magazine 30 and returning it.

이어서 제5실린더(77)가 후진하여 툴체인져(70)가 엘엠가이드(78)에 안내되어 이동함으로써 그리퍼(72)를 공구매거진(30)의 공구포트(31)로부터 이탈시켜 공구교환을 완료한다. 이후 툴체인져(70)는 대기포트로 이동한다.Then, the fifth cylinder 77 moves backward and the tool changer 70 is guided by the LM guide 78 to move the gripper 72 away from the tool port 31 of the tool magazine 30 to complete the tool change. . Thereafter, the tool changer 70 moves to the standby port.

다음은 상기 브라켓(80)의 하단 일측에 상기 툴체인져(70)와 수평 방향으로 동일한 위치에 부착된 툴가이더(60)의 동작에 대해 설명한다.Next, the operation of the tool guider 60 attached to the same position in the horizontal direction as the tool changer 70 on one lower end of the bracket 80 will be described.

상기 툴가이더(60)는 툴체인져(70)가 설치된 브라켓(80)에 상기 툴체인져(70)와 동일한 높이에장착되어 있고 그 선단에 설치된 한쌍의 가이드플레이트(62)는 공구매거진(30)의 링크(32)에 장착된 공구포트(31)를 전후 또는 좌우로 흔들리지 않도록 가이드 해주도록 설치되어 있다. The tool guider 60 is mounted on the bracket 80 where the tool changer 70 is installed at the same height as the tool changer 70 , and a pair of guide plates 62 installed at the tip of the tool magazine 30 are It is installed to guide the tool port 31 mounted on the link 32 so as not to swing back and forth or left and right.

따라서 상기 가이드플레이트(62)는 도 9에서 개시한 바와 같이 공구매거진(30)의 링크(32)에 결합된 공구포트(31)가 공구매거진(30) 상에서 회전할 때, 상기 공구포트(31)의 길이 방향으로 양단에 형성된 단턱(33) 사이에서 공구포트(31)를 흔들림 없이 가이드 한다.Therefore, as shown in FIG. 9 , the guide plate 62 is formed when the tool port 31 coupled to the link 32 of the tool magazine 30 rotates on the tool magazine 30, the tool port 31 Guide the tool port 31 without shaking between the steps 33 formed at both ends in the longitudinal direction of the .

이는 상기 공구포트(31)의 길이 방향으로 형성된 단턱(33)이 상기 가이드플레이트(62)의 양쪽 측면에 가이드 되어 공구포트(31)를 길이 방향이나 측면 방향으로 흔들리지 않도록 잡아주게 되는 것이다.The step 33 formed in the longitudinal direction of the tool port 31 is guided on both sides of the guide plate 62 to hold the tool port 31 from shaking in the longitudinal direction or the lateral direction.

또한, 툴가이더(60)의 가이트플레이트는 툴체인져(70)의 체인져암(71)이 그리퍼(72)에 파지된 공구(10)를 공구매거진(30)의 공구포트(31)에 삽입할 때나 뽑아낼 때 공구포트(31)가 흔들리지 않게 정확한 위치를 유지시켜 준다.In addition, the guide plate of the tool guider 60 is formed when the changer arm 71 of the tool changer 70 inserts the tool 10 gripped by the gripper 72 into the tool port 31 of the tool magazine 30 or When pulling out, the tool port 31 maintains an accurate position so that it does not shake.

또한, 상기 툴가이더(60)는 툴체인져(70)와 동일한 높이에서 크로스레일(50)이 상하로 이동할 때 함께 이동하므로 가이드플레이트(62)도 공구매거진(30) 상에서 상하로 이동한다. 따라서 툴체인져(70)가 상하 방향으로 공구교환 범위 내에서 이동하면서 공구매거진(30)과 공구교환을 동작을 할 때, 상기 툴가이더(60)는 항상 공구교환 위치의 공구포트(31)를 가이드 한다. 또한 이와 같이 툴체인져(70)가 공구교환을 위해 상하로 이동하면서 공구교환을 할 수 있으므로 공구교환을 위해 정해진 위치에서 대기하는 시간을 줄일 수 있다,In addition, since the tool guide 60 moves together when the cross rail 50 moves up and down at the same height as the tool changer 70 , the guide plate 62 also moves up and down on the tool magazine 30 . Therefore, when the tool changer 70 moves within the tool exchange range in the vertical direction and performs tool exchange with the tool magazine 30, the tool guide 60 always guides the tool port 31 at the tool change position. do. In addition, since the tool changer 70 can exchange tools while moving up and down for tool exchange, it is possible to reduce the waiting time at a predetermined position for tool exchange.

한편, 상기 공구매거진(30)의 하부와 지면 사이에 설치된 보조지지대(35)는 공구매거진(30)을 컬럼(40)에 고정할 때 설치 높이를 조정하는 수단으로 사용할 수 있다. 즉, 공구매거진(30)을 매거진 지지대에 고정하는 과정에 공구매거진(30)의 프레임(36)과 지면 사이에 설치된 보조지지대(35)의 높이를 조정함으로써 공구매거진(30)의 빠르고 정확하게 고정할 수 있다.On the other hand, the auxiliary support 35 installed between the lower part of the tool magazine 30 and the ground can be used as a means for adjusting the installation height when fixing the tool magazine 30 to the column 40 . That is, in the process of fixing the tool magazine 30 to the magazine support, by adjusting the height of the auxiliary support 35 installed between the frame 36 of the tool magazine 30 and the ground, the tool magazine 30 can be fixed quickly and accurately. can

한편, 상기 보조지지대(35)는 공구매거진(30)의 무게를 지탱하는 보조 역할로도 사용된다. On the other hand, the auxiliary support 35 is also used as an auxiliary role to support the weight of the tool magazine (30).

이와 같이 본 발명은 문형 공작기계에서 툴체인져(70)를 크로스레일(50)에 부착하여 공구교환 시 크로스레일(50)을 상하방향으로 이동시키지 않고, 스핀들(65)만 툴체인져(70) 위치로 수평 이동시키고, 공구매거진(30)의 공구포트(31)를 교환위치로 미리 이동시킴으로써 공구교환 시간을 단축할 수 있다. As described above, the present invention attaches the tool changer 70 to the cross rail 50 in a door-type machine tool and does not move the cross rail 50 in the vertical direction during tool exchange, and only the spindle 65 is located at the tool changer 70 position. By moving the tool horizontally and moving the tool port 31 of the tool magazine 30 to the replacement position in advance, the tool replacement time can be shortened.

또한, 본 발명은 툴가이더(60)를 툴체인져(70)와 동일한 높이에 설치함으로써 크로스레일(50)이 상하로 이동할 때 툴가이더(60)도 공구매거진(30) 상에서 툴체인져(70)와 동일한 높이로 이동한다. 이에 따라 연속 공구교환을 위해 툴체인져(70)가 정해진 위치에서 대기하지 않고 공구매거진(30)의 상하방향으로 전구간에 걸쳐 이동함으로써 공구교환을 위해 대기하는 시간을 줄이고, 공구매거진(30)의 공구포트(31)를 흔들림 없이 가이드 할 수 있다. In addition, in the present invention, by installing the tool guider 60 at the same height as the tool changer 70 , when the cross rail 50 moves up and down, the tool guider 60 is also installed on the tool magazine 30 with the tool changer 70 and move to the same height. Accordingly, for continuous tool exchange, the tool changer 70 moves in the vertical direction of the tool magazine 30 over all sections without waiting at a predetermined position to reduce the waiting time for tool exchange, and the tool in the tool magazine 30 The port 31 can be guided without shaking.

또한, 공구매거진(30)의 툴가이더(60) 구조를 단순화 할 수 있다.In addition, the structure of the tool guide 60 of the tool magazine 30 can be simplified.

또한, 본 발명은 공구매거진(30)을 컬럼(40)에 부착함으로써 설치 시 위치조정이 용이하고 설치 시간을 단축 할 수 있다.In addition, in the present invention, by attaching the tool magazine 30 to the column 40, it is possible to easily adjust the position during installation and shorten the installation time.

10 공구
20 테이블
30 공구매거진
31 공구포트
32 링크
33 단턱
34 매거진지지대
35 보조지지대
36 프레임
40 컬럼
50 크로스레일
60 툴가이더
61 지지대
62 가이드플레이트
65 스핀들
70 툴체인져
71 체인져암
72 그리퍼
73 제1실린더
74 제2실린더
75 제3실린더
76 제4실린더
77 제5실린더
78 엘엠가이드
80 브라켓10 tools
20 tables
30 tool magazine
31 tool port
32 link
33 step
34 magazine support
35 auxiliary support
36 frames
40 columns
50 cross rail
60 tool guide
61 support
62 guide plate
65 spindle
70 tool changer
71 changer arm
72 gripper
73 1st cylinder
74 second cylinder
75 3rd cylinder
76 4th cylinder
77 5th cylinder
78 LM Guide
80 bracket

Claims (8)

좌우로 이동하는 테이블을 기준으로, 이 테이블의 양측에 수직으로 세워진 컬럼과, 상기 양측 컬럼의 전면에 설치되며 상기 테이블을 가로질러 상기 컬럼 상에서 상하로 이동하는 크로스레일을 구비한 공작기계에 있어서,
상기 크로스레일의 일측 하단에 스핀들과 공구매거진 사이에서 공구를 교환하는 툴체인져와, 공구매거진의 공구포트를 흔들리지 않게 가이드하는 툴가이더를 동일한 높이로 설치하고,
상기 툴체인져와 인접한 컬럼의 일측면에 상하 방향으로 공구매거진을 설치하며,
상기 툴체인져와 툴가이더는 상기 크로스레일의 일측 하단에 부착된 브라켓을 매개로 상기 크로스레일의 하단에 부착하고,
상기 툴체인져는 선단에는 공구를 파지하는 체인져암을 구비하고, 상기 툴체인져를 상기 공구매거진 방향으로 90도 수평 회동시키는 제1실린더와, 상기 툴체인져의 체인져암을 상하 방향으로 90도 회동시키는 제2실린더와, 상기 체인져암을 180도 회전시키는 제3실린더와, 상기 체인져암을 전진 또는 후진시키는 제4실린더와, 상기 브라켓으로부터 상기 툴체인져를 수평 방향으로 이동시키는 제5실린더와, 상기 제5실린더의 동작 시 상기 툴체인져의 이동을 가이드하는 엘엠가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구교환장치.In a machine tool having a column erected vertically on both sides of the table based on a table moving left and right, and a cross rail installed in front of the both columns and moving up and down on the column across the table,
A tool changer for exchanging tools between a spindle and a tool magazine and a tool guider for guiding the tool port of the tool magazine without shaking are installed at the lower end of one side of the cross rail at the same height,
Install the tool magazine in the vertical direction on one side of the column adjacent to the tool changer,
The tool changer and the tool guider are attached to the lower end of the cross rail through a bracket attached to the lower end of one side of the cross rail,
The tool changer has a changer arm for gripping the tool at its distal end, a first cylinder for horizontally rotating the tool changer by 90 degrees in the direction of the tool magazine, and a first cylinder for rotating the changer arm of the tool changer by 90 degrees in the vertical direction 2 cylinders, a third cylinder for rotating the changer arm by 180 degrees, a fourth cylinder for moving the changer arm forward or backward, a fifth cylinder for moving the tool changer horizontally from the bracket, and the fifth cylinder A tool changing device for a machine tool, characterized in that it comprises an LM guide for guiding the movement of the tool changer during operation of the cylinder. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 툴체인져는 평면 상태에서 보았을 때 테이블의 일측 가장자리보다 바깥쪽에 위치하고, 상기 툴체인져의 하단이 상기 테이블의 상면부 보다 높은 위치에 위치하도록 설치한 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구교환장치.The machine tool according to claim 1, wherein the tool changer is positioned outside one edge of the table when viewed in a plan view, and the lower end of the tool changer is installed to be positioned higher than the upper surface of the table. tool changer. 제1항에 있어서, 상기 툴가이더는 상기 브라켓으로부터 상기 공구매거진을 향하여 연장된 툴가이더지지대와, 상기 툴가이더지지대의 선단에 일정 간격을 두고 서로 마주보는 한쌍의 가이드플레이트를 구비한 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구교환장치.The tool guider according to claim 1, wherein the tool guider includes a tool guider support extending from the bracket toward the tool magazine, and a pair of guide plates facing each other at a predetermined distance at the tip of the tool guider support. Tool changer for machine tools. 제5항에 있어서, 상기 가이드플레이트는 상기 공구매거진의 링크에 장착된 공구포트를 상기 링크가 회전하는 방향으로 가이드할 수 있도록 상기 공구포트의 길이 방향으로 양단에 형성된 단턱 간의 거리 보다 좁은 폭을 가진 직사각형 플레이트인 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구교환장치.According to claim 5, wherein the guide plate has a width narrower than the distance between the steps formed at both ends in the longitudinal direction of the tool port so as to guide the tool port mounted on the link of the tool magazine in the direction in which the link rotates. A tool changer for a machine tool, characterized in that it is a rectangular plate. 제1항에 있어서, 상기 공구매거진은 상기 컬럼으로부터 수평 방향으로 연장되고 상하 방향으로 복수개로 설치된 매거진지지대와, 상기 매거진지지대의 선단에 상하 방향으로 설치된 프레임과, 상기 프레임에 회전 가능하게 지지되는 링크와, 상기 링크에 다수의 공구가 장착 또는 탈거 가능하게 설치되는 다수의 공구포트를 구비한 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구교환장치.According to claim 1, wherein the tool magazine is a magazine support extending in a horizontal direction from the column and installed in plurality in the vertical direction, a frame installed in the vertical direction at the tip of the magazine support, and a link rotatably supported by the frame. and a plurality of tool ports in which a plurality of tools are mounted or detachably installed on the link. 제7항에 있어서, 상기 공구매거진은 상기 프레임과 지면 사이에 보조지지대를 구비한 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구교환장치.
The tool changing device of claim 7, wherein the tool magazine includes an auxiliary support between the frame and the ground.
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