KR102446405B1

KR102446405B1 - 툴 매거진 장치

Info

Publication number: KR102446405B1
Application number: KR1020180035770A
Authority: KR
Inventors: 이삭
Original assignee: 주식회사 디엔솔루션즈
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2022-09-22
Also published as: KR20190113285A

Abstract

본 발명에 의한 툴 매거진 장치는 굴곡지게 형성되는 브릿지부를 구비하는 프레임부; 하나의 폐루프 형태로 상기 프레임부를 따라 이동 가능하게 설치되는 체인부; 상기 체인부에 장착되어 툴을 수납하는 복수의 툴 포트부; 상기 프레임부에 설치되어 상기 체인부를 회전시키는 동력을 발생시키는 구동부; 상기 체인부와 결합되어 상기 체인부를 지지하도록 상기 프레임부에 설치되는 스프로켓부; 및 상기 스프로켓부와 함께 상기 체인부를 지지하도록 상기 브릿지부에 형성되는 가이드부;를 포함하고, 상기 체인부가 상기 프레임부를 따라 이동할 때에 상기 툴 포트부가 상기 체인부의 외측으로 꺽여 이동하되, 상기 체인부가 상기 가이드부를 따라 이동할 때에는 상기 툴 포트부가 상기 체인부의 내측으로 꺽여 이동하는 것을 특징으로 한다.

Description

툴 매거진 장치{Tool magazine of machine tool}

본 발명은 툴 매거진 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소형화를 도모하고, 공구교환시간을 단축하여 생산성을 향상할 수 있는 툴 매거진 장치에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계라 함은 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속/비금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.

터닝센터, 수직/수평 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반, 복합가공기 등을 비롯한 다양한 종류의 공작기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.

공작기계 중 복합가공기란 선삭가공과 드릴, 탭핑, 밀링가공 등 가공형태가 다양한 가공을 수행하는 다기능의 자동공구교환장치(ATC)와 공구 매거진이 장착된 터닝센터를 의미한다. 복합가공기에서 작업자가 가공에 필요한 공구를 로딩하거나 교환시에 공구를 수동으로 공구 매거진에 장착한다.

일반적으로 현재 사용되고 있는 다양한 종류의 공작기계는 수치제어(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numericalcontrol)기술이 적용되는 조작반을 구비하고 있다. 이러한 조작반은 다양한 기능스위치 또는 버튼과 모니터를 구비한다.

또한, 공작기계는 공작물인 소재가 안착되고 공작물 가공을 위해 이송하는 테이블, 가공전 공작물을 준비하는 팔렛트, 공구 또는 공작물이 결합되어 회전하는 주축, 공작물 등을 가공중에 지지하기 위한 심압대, 방진구 등을 구비한다.

일반적으로 공작기계에서 테이블, 공구대, 주축, 심압대, 방진구 등은 다양한 가공을 수행하기 위해 이송축을 따라 이송하는 이송유닛을 구비한다.

또한, 일반적으로 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 공구 보관장소의 형태로 공구 매거진이나 터렛이 사용된다.

이러한 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 공구 보관장소의 형태로 공구 매거진이 사용된다.

또한, 일반적으로 공작기계는 비가공 시간을 최소화하기 위해, 자동팔레트교환장치(APC, Automatic Palette Changer)를 구비한다. 자동팔레트교환장치(APC)는 팔레트를 공작물 가공 영역과 공작물 설치 영역 간에 자동으로 교환한다. 팔레트에는 공작물이 탑재될 수 있다.

또한, 일반적으로 공작기계는 공작기계의 생산성을 향상시키기 위해 수치제어부의 지령에 의해 특정한 공구를 공구 매거진으로부터 인출하거나 다시 수납하기 위한 자동공구교환장치(ATC, AutomaticToolChanger)를 구비한다.

일반적으로 머시닝센터(machining center)라 함은 자동공구교환장치 등을 구비하고, 여러 종류의 공구를 교환하여 선반, 밀링, 드릴링, 보링머신 등에서 할 수 있는 광범위한 가공을 수행하는 공작기계를 말하는 것으로 크게 추축이 수직으로 장착되어 있는 수직형(vertical) 머시닝센터와 수평형(horizontal) 머시닝센터로 나누어진다.

일반적으로 공작기계의 툴 매거진은 체인의 한쪽에 그립퍼(gripper)가 설치되고, 체인은 구동 스프로켓(sprocket)과 아이들 스프로켓에 설치되며, 구동 스프로켓이 구동됨에 따라 체인이 이동된다.

그러나 복잡한 가공을 수행하기 위해 60개 이상의 공구를 툴 매거진에 장착하는 경우에 툴 매거진(1)의 크기가 커지는 문제점이 있었다.

도 1에 도시된 것처럼, 종래 공작기계의 툴 매거진(1)은 60개의 공구(2)를 툴 포트(3)에 수납할 수 있는 툴 매거진(1) 2개를 연결하는 더블 매거진(double magazine) 형식으로 구성함에 따라 장비의 레이아웃(lay-out)이 커지고 더블 툴 매거진 사이에서 공구(2)를 이송하기 위한 서브 체인져(4)가 반드시 설치되야 함에 따라 소형화 및 경량화를 도모할 수 없고, 서브 체인져(4)로 이송하는 시간이 증가함에 따라 공구교환시간이 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 도 2에 도시된 것처럼, 종래 공작기계의 툴 매거진(1)의 경우에도 툴 포트(3)가 한쪽 방향(외측 또는 내측)으로만 꺽이게 됨에 따라 60개 이상의 공구를 장착하기 위해서는 장비의 크기가 증가하고, 툴 포트(3)가 회전하지 않음에 따라 서브 체인져(4) 및 자동공구교환장치로 이송하기 위한 이송유닛(5)을 반드시 구비해야 함에 따라 툴 매거진이 커지고, 무게가 증가하며, 공구교환시간이 증가하는 문제점이 있었다.

더욱이, 종래 공작기계의 툴 매거진은 60개 이상의 공구를 수납하기 위해 장비가 커짐에 따라 전체적인 중량 증대에 의해 고속으로 이동할 수 없고, 부수적인 구성을 반드시 거치게 됨에 따라 공구교환시간이 증가하고 비가공 시간 증대에 따라 생산성이 감소하는 문제점이 있었다.

게다가, 종래 공작기계의 툴 매거진은 크기가 커짐에 따라 공간활용도가 저해되고 작업자의 이동공간이 증가함에 따라 작업자의 불편을 초래하고, 대형 장비의 유지보수에 많은 시간과 비용이 소모되는 문제점이 있었다.

대한민국 특허공개공보 제10-2012-0083639호 대한민국 특허공개공보 제10-2013-0038083호 대한민국 특허공개공보 제10-2013-0030928호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 체인부가 프레임부를 따라 이동할 때에 툴 포트부가 체인부의 외측으로 꺽여 이동하고, 체인부가 가이드부를 따라 이동할 때에는 툴 포트부가 체인부의 내측으로 꺽여 이동하도록 형성됨에 따라 60개 이상의 공구가 장착되는 대형 툴 매거진 장치에서 서브 체인져의 구성을 제거하여 소형화 및 제조원가를 절감하고, 공구교환시간을 최대한 단축하여 비가공시간 감소에 의해 생산성을 향상하며, 공작기계의 신뢰성과 안정성을 증대시킬 수 있는 공작기계의 대형 툴 매거진 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 툴 매거진 장치는 굴곡지게 형성되는 브릿지부를 구비하는 프레임부; 하나의 폐루프 형태로 상기 프레임부를 따라 이동 가능하게 설치되는 체인부; 상기 체인부에 장착되어 툴을 수납하는 복수의 툴 포트부; 상기 프레임부에 설치되어 상기 체인부를 회전시키는 동력을 발생시키는 구동부; 상기 체인부와 결합되어 상기 체인부를 지지하도록 상기 프레임부에 설치되는 스프로켓부; 및 상기 스프로켓부와 함께 상기 체인부를 지지하도록 상기 브릿지부에 형성되는 가이드부;를 포함하고, 상기 체인부가 상기 프레임부를 따라 이동할 때에 상기 툴 포트부가 상기 체인부의 외측으로 꺽여 이동하되, 상기 체인부가 상기 가이드부를 따라 이동할 때에는 상기 툴 포트부가 상기 체인부의 내측으로 꺽여 이동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 툴 매거진 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 툴 매거진 장치의 가이드부는 상기 브릿지부의 중심축을 기준으로 상기 브릿지부의 내측에 설치되는 제1 가이드; 및 상기 브릿지부의 중심축을 기준으로 상기 제1 가이드와 마주하도록 상기 브릿지부의 외측에 설치되는 제2 가이드;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 툴 매거진 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 툴 매거진 장치의 프레임부는 수평방향으로 연장 형성되는 제1 수평부; 일측이 상기 제1 수평부의 일측과 연결되고, 상기 제1 수평부에 대해 수직하게 연장 형성되는 수직부; 및 일측이 상기 수직부의 타측과 연결되고, 상기 제1 수평부에 대해 서로 마주하면서 평행하도록 수평방향으로 연장 형성되는 제2 수평부;를 포함하고, 상기 브릿지부는 상기 제1 수평부, 상기 수직부, 및 상기 제2 수평부가 서로 결합되는 내측에 라운드지게 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 툴 매거진 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 툴 매거진 장치의 스프로켓부는 기 제2 수평부에 설치되는 제1 스프로켓; 상기 제1 수평부에 설치되는 제2 스프로켓; 상기 수직부의 상부에 설치되는 제3 스프로켓; 및 상기 제3 스프로켓과 이격하도록 상기 수직부의 하부에 설치되는 제4 스프로켓;을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 툴 매거진 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 툴 매거진 장치의 상기 체인부에 인접하게 결합하는 2개의 툴 포트부의 중심 사이의 거리(P)는 상기 툴 포트부의 직경의 1.3 배 이상 내지 2.0배 이하가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 툴 매거진 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 툴 매거진 장치의 상기 브릿지부상에서 상기 브릿지부의 중심축으로부터 상기 체인부에 결합하는 상기 툴 포트부의 중심까지의 거리는 상기 체인부에 인접하게 결합하는 2개의 툴 포트부의 중심 사이의 거리(P)의 1.2 배 이상 내지 2.5배 이하가 되도록 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 툴 매거진 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 툴 매거진 장치의 상기 브릿지부에서 상기 툴 포트부가 상기 체인부의 내측으로 꺽이는 각도는 상기 브릿지부의 중심축을 기준으로 10도 이상 내지 45도 이하가 되도록 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 툴 매거진 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 툴 매거진 장치는 상기 수직부에 설치되어 상기 체인부의 이동을 가이드하는 보조 가이드부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 툴 매거진 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 툴 매거진 장치는 상기 프레임부에 설치되어 공구교환시에 상기 툴 포트부를 틸팅시키는 틸팅부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 툴 매거진 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 툴 매거진 장치의 틸팅부는 상기 프레임부에 설치되는 실린더; 및 상기 실린더에 의해 승강하면서 상기 툴 포트부를 가압하는 로드부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 툴 매거진 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 툴 매거진 장치의 상기 프레임부에 설치되어 상기 체인부의 장력을 조절하는 장력 조절부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 툴 매거진 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 툴 매거진 장치에서 상기 제1 수평부의 하단부와 상기 제2 수평부의 상단부 사이의 수직방향 거리는 상기 브릿지부의 중심축으로부터 상기 제1 가이드까지의 거리 및 상기 브릿지부의 중심축으로부터 상기 제2 가이드까지의 거리보다 작게 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 툴 매거진 장치는 체인부가 프레임부를 따라 이동할 때에 툴 포트부가 체인부의 외측으로 꺽여 이동하고, 체인부가 가이드부를 따라 이동할 때에는 툴 포트부가 체인부의 내측으로 꺽여 이동하도록 형성됨에 따라 툴 매거진 장치의 소형화 및 경량화를 도모하고, 동시에 공작기계의 컴팩트화를 도모하여 공간활용도를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 툴 매거진 장치는 경량화 및 소형화에 따라 서브 체인져 등과 같은 구성을 삭제하여 공구교환시간을 최대한 단축하여 비가공 시간 감소에 따라 공작기계의 생산성을 향상할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에 의한 툴 매거진 장치는 체인부가 이동시에 체인부에 장착된 툴 포트부가 외측과 내측 모두로 꺽이면서 이동 가능함에 따라 툴 매거진 장치의 작동시에 안정적인 구동과 공구 확장성을 통해 대형 툴 매거진 장치에 안정성과 신뢰성을 증가하고, 유지보수 비용과 시간을 감소할 수 있는 효과가 있다.

게다가, 본 발명에 의한 툴 매거진 장치는 다수의 공구를 장착할 수 있게 됨에 따라 작업자의 편의를 도모하고, 공구 이동이나 장착에 의한 안전사고를 미연에 방지하며, 작업비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 공작기계의 툴 매거진의 개념도를 나타낸다.
도 2는 종래 다른 공작기계의 툴 매거진의 사시도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치의 사시도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치의 정면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치의 툴 포트부가 체인부에 대해 내측으로 꺽여 이동하는 상태의 상세도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치의 툴 포트부와 가이드부가 브릿지부에 형성되는 상태를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 도 4의 I-I선의 단면도를 나타낸다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 툴 매거진 장치의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치의 사시도를 나타내고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치의 정면도를 나타낸다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치의 툴 포트부가 체인부에 대해 내측으로 꺽여 이동하는 상태의 상세도를 나타내고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치의 툴 포트부와 가이드부가 브릿지부에 형성되는 상태를 설명하기 위한 개념도이다. 도 7은 도 4의 I-I선의 단면도를 나타낸다.

이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. "수평방향"이란 동일부재에서 가로방향, 즉 도 3 내지 도 6에서 X축 방향을 의미하고, "수직방향"이란 수평방향에 대해 직교하면서 동일부재에서 세로방향, 즉 도 3 내지 도 6에서 Y축 방향을 의미하며, "폭방향"이란 수평방향과 수직방향에 대해 직교하면서 동일부재에서 넓이방향을 의미한다. 또한, 상방(상부)이란 "수직방향"에서 위쪽 방향, 즉 도 3 내지 도 6에서 Y축의 위쪽을 향하는 방향을 의미하고, 하방(하부)이란 "수직방향"에서 아래쪽 방향, 즉 도 3 내지 도 6에서 Y축 아래쪽을 향하는 방향을 의미한다. 또한, 내측이란 동일부재에서 상대적으로 중심에 가까운 쪽 즉, 도 3 내지 도 6에서 브릿지부의 중심축에 가까운 쪽을 의미하고 외측이란 동일부재에서 상대적으로 중심에서 먼쪽 즉 도 3 내지 도 6에서 브릿지부의 중심축에서 먼 쪽을 의미한다. 또한, "전방"이란, 프레임부의 앞쪽 즉, 도 4의 정면도에서 바라보는 방향과 같이 체인부가 결합된 방향을 의미하고, "후방"이란, 프레임부의 뒤쪽, 즉 도 4에서 정면도의 배면으로 체인부가 결합되지 않는 쪽에서 바라본 방향을 의마한다.

도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 툴 매거진 장치(100)를 설명한다. 도 3 내지 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치(100)는 프레임부(10), 체인부(20), 복수의 툴 포트부(30), 구동부(40), 스프로켓부(50), 및 가이드부(60)를 포함한다.

도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치(100)는 공작기계의 가공 프로그램이나 가공 상태 또는 작업자에 의해 가공을 위한 가장 적합한 공구를 스핀들에 공구를 공급하기 위해 복수의 공구를 수납한다.

툴 매거진 장치(100)가 자동공구교환장치(ATC)와 스핀들 사이의 공구교환 작업은 수치제어부나 PLC의 명령에 가공프로그램에 따라 수행된다. 이러한 수치제어부 NC(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numericalcontrol)를 포함하고, 각종 수치 제어 프로그램이 내장되어 있다. 즉 수치제어부는 가공부의 가공프로그램, 공구의 가동프로그램 등이 내장되고, 수치제어부의 구동에 따라 해당 프로그램이 자동으로 로딩되어 작동한다.

이러한 수치제어부는 구동부(40), 틸팅부(70), 장력 조절부(80), 스핀들 및 PLC(Programmable Logic Controller)와 소정의 프로토콜에 의해 통신을 수행한다.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 수치제어부는 주조작부를 포함하고, 이러한 주조작부는 화면표시 프로그램과 화면표시 선택에 따른 데이터 입력 프로그램을 포함하고, 화면표시 프로그램의 출력에 따라 표시화면에 소프트웨어 스위치를 디스플레이하고, 소프트웨어 스위치의 온(ON)/오프(OFF)를 인식하여 기계 동작의 입출력 명령을 내리는 기능을 수행한다.

또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 주조작부는 공작기계의 하우징, 케이스, 또는 일측에 설치되어 다양한 기능스위치 또는 버튼과 각종 정보를 표시할 수 있는 모니터를 구비한다.

프레임부(10)는 툴 매거진 장치(100)의 외형을 형성하고, 공작기계의 가공영역에 인접하게 설치된다. 또한, 본 발명에 의한 툴 매거진 장치(100)의 프레임부(10)는 굴곡지게 형성되는 1개 이상의 브릿지부(11)를 구비한다.

도 3 내지 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치(100)의 프레임부(10)는 제1 수평부(12), 수직부(13), 및 제2 수평부(14)를 포함한다.

제1 수평부(12)는 수평방향(도 3 내지 도 6의 X축 방향)으로 연장 형성된다.

수직부(13)는 제1 수평부(12)에 대해 수직하도록 수직하방으로 연장 형성된다. 또한, 수직부(13)의 일측은 제1 수평부(12)의 일측과 연결되도록 형성된다.

제2 수평부(14)는 제1 수평부(12)에 대해 서로 마주하면서 평행하도록 수평방향으로 연장 형성된다. 이와 동시에 제2 수평부(14)의 타측은 수직부(13)의 타측과 연결되도록 형성된다.

도 3 내지 도 4에서 제1 수평부(12)가 수직상방에 위치한 것으로 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 툴 매거진 장치(100)가 설치되는 위치에 따라 제1 수평부와 제2 수평부의 위치가 반대로 될 수 있다.

브릿지부(11)는 제1 수평부(12)와 수직부(13) 및 제2 수평부(14)가 서로 결합하는 내측에 브릿지부의 중심축(C)을 기준으로 일정한 곡률을 갖도록 라운드지게 형성된다.

반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제조비용과 시간을 절감하고, 내구성을 유지하기 위해 브릿지부(11), 제1 수평부(12), 수직부(13), 및 제2 수평부(14)는 일체로 형성될 수 있다.

이처럼, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치(10)의 프레임부(10)는 전체적으로 "ㄷ"자 형상으로 형성된다. 또한, 1단이 "ㄷ" 자 형상으로 형성되고, 수직상방으로 적층될 수 있다.

즉, 도 3 내지 도 6에는 1개의 브릿지부(11)가 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 툴 매거진 장치(100)에 수납되는 공구의 크기와 개수에 따라 수직방향(Y)으로 다단으로 제3, 4 수평부가 계속 평행해서 적층되는 형태로 형성될 수 있고, 반드시 각 단마다 1개의 브릿지부(11)가 형성되게 된다.

여기에서 "단"이란 서로 마주하면서 평행하게 형성되는 2개의 수평부와 이러한 수평부의 일측 또는 타측에 양단이 각각 연결 설치되는 1개의 수직부를 의미한다. 따라서, 설치공간을 최소화하면서 많은 툴 포트부(30)를 체인(20)에 장착할 수 있어 대형 툴 매거진 장치의 소형화 및 경량화를 도모하고 제조비용을 절감할 수 있다.

체인부(20)는 프레임부(10)의 전방에 하나의 폐루프 형태로 프레임부(10)를 따라 이동 가능하게 설치된다. 즉, 체인부(20)는 스프로켓부(50)와 가이드부(60)에 의해 프레임부(10)의 전방에 순환 회전 이동가능 하게 설치되고, 구동부(40)의 모터부(41)의 작동에 따라 시계방향 또는 반시계방향으로 회전한다.

복수의 툴 포트부(30)가 체인부(20)에 장착되어 툴(2)을 수납한다.즉 각각의 툴 포트부(30)는 인접하여 연결하는 체인부(20)의 2개의 체인에 1개의 툴 포트부(30)가 장착되고, 각각 1개의 툴 포트부(30)는 1개의 공구를 수납한다.

구동부(40)는 프레임부(10)에 설치되어 체인부(20)를 회전시키는 동력을 발생시킨다.

반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 일 실시예에 따르면 구동부(40)는 수치제어부 또는 PLC의 제어에 의해 구동하는 모터부(41)와 모터부(41)와 구동 스프로켓 사이에 설치되어 모터부(41)의 회전을 감속시키는 감속부(42)를 포함한다.

모터부(41)는 서보모터로 형성될 수 있고, 수치제어부나 PLC의 제어에 의해 구동된다. 감속부(42)에 의해 모터부(41)의 회전동력이 감속되어 원하는 회전속도로 구동 스프로켓 기능을 수행하는 제1 스프로켓(51)를 회전시키고 체인부(20)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이처럼, 모터부(41)가 제1 스프로켓(51)에 설치됨에 따라 모터부(41)의 자중에 의한 변형을 최소화하고, 진동이나 소음을 저감하며 모터부(41)의 회전력을 제1 스프로켓(51)에 안정적으로 전달할 수 있다.

스프로켓부(50)는 체인부(20)와 결합되어 체인부(20)를 지지하도록 프레임부(10)에 설치된다. 구체적으로 스프로켓부(50)는 체인부(20)의 부시와 결합하여 구동부(40)의 구동에 따라 체인부(20)를 회전 순환 이동시킬 수 있도록 프레임부(10) 상에서 체인부(20)와 동일한 측면에 적절하게 설치된다.

도 3 내지 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 스프로켓부(50)는 제1 스프로켓(51), 제2 스프로켓(52), 제3 스프로켓(53), 및 제4 스프로켓(54)를 포함한다.

제1 스프로켓(51)은 제2 수평부(14)상에 설치된다. 구체적으로 제1 스프로켓(51)은 제2 수평부(14)의 선단에 체인부(20)의 일측과 연결되게 설치되어 체인부(20)를 안정적으로 지지한다.

또한, 상대적으로 수직방향 하부에 설치되는 제2 수평부(14)에 설치되는 제1 스프로켓(51)에 구동부(40)의 모터부(41)가 체결됨에 따라 모터부(41)의 작동시에 진동이나 소음을 최소화하여 가공정밀도를 향상하고, 자중에 의한 변형이나 손상을 최소화하여 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

제2 스프로켓(52)은 제1 수평부(14)상에 설치된다. 구체적으로 제2 스프로켓(52)은 제1 수평부(12)의 선단에 체인부(20)의 타측과 연결되게 설치되어 체인부(20)의 장력을 유지하면서 체인부(20)를 안정적으로 지지한다.

제3 스프로켓(53)은 수직부(13)의 상부에 설치된다. 구체적으로 제3 스프로켓(53)은 수직부(13)의 상부 선단에 설치되어 제1, 2 스프로켓(51, 52) 및 후술하는 가이드부(60)와 함께 체인부(20)가 브릿지부(11)를 중심으로 절곡되게 지지한다.

제4 스프로켓(54)은 제3 스프로켓(53)과 수직방향으로 이격하도록 수직부(13)이 하부에 설치된다. 구체적으로 제4 스프로켓(54)은 수직부(13)의 하부 선단에 설치되어 제1, 2, 3 스프로켓(51, 52, 53) 및 후술하는 가이드부(60)와 함께 체인부(20)가 브릿지부(11)를 중심으로 절곡되고 안정적으로 지지하여 체인부(20)가 프레임부(10)에서 이탈되는 것을 방지하면서 체인부(20)가 프레임부(10)를 따라 회전 순환 이동가능하게 한다.

가이드부(60)가 스프로켓부(50)와 함께 체인부(20)를 지지하도록 브릿지부에 형성된다. 즉, 가이드부(60)는 제1, 2, 3, 4 스프로켓(51, 52, 53 54)와 함께 체인부(20)를 지지하여 체인부(20)가 "ㄷ"자 형상의 프레임부(10)를 따라 이탈되지 않으면서 안정적으로 순환 회전 가능하도록 체인부(20)를 고정 지지한다.

즉, 도 3 내지 도 6에 도시된 것처럼, 가이드부(60)는 제1 가이드(61) 및 제2 가이드(62) 한쌍으로 형성된다.

제1 가이드(61)는 브릿지부의 중심축(C)을 기준으로 브릿지부(11)의 내측에 설치된다.

제2 가이드(62)는 브릿지부의 중심축(C)을 기준으로 제1 가이드(61)와 마주하도록 브릿지부(11)의 외측에 설치된다.

구체적으로 브릿지부의 중심축(C)으로부터 제1 가이드(61)까지의 거리(R1)가 브릿지부의 중심축(C)으로부터 제2 가이드(62)까지의 거리(R2) 보다 짧게 되도록 브릿지부의 중심축(C)을 기준으로 동심원 형태로 형성되어 브릿지부(11)에서 체인부(20)를 둘러싸도록 형성되어 체인부(20)에 장착되는 툴 포트부(30)가 체인부(20)의 내측으로 꺽이면서 안정적으로 이동하도록 체인부(20)를 견고하게 지지한다.

이처럼, 본 발명에 의한 툴 매거진 장치(100)는 프레임부(10)의 구조와 해당 구조에 따른 스프로켓부(50)와 가이드부(60)의 형성 위치와 구조에 따라 체인부(20)가 프레임부(10)를 따라 이동할 때에 툴 포트부(30)가 체인부(20)의 외측으로 꺽여 이동하고, 체인부(20)가 가이드부(60)를 따라 이동할 때에만 툴 포트부(30)가 체인부(20)의 내측으로 꺽여 이동됨에 따라 툴 매거진 장치의 소형화 및 경량화를 도모하고, 동시에 공작기계의 컴팩트화를 도모하여 공간활용도를 극대화할 수 있다.

또한, 도 3 내지 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치(100)는 수직부(13)에 설치되어 체인부(20)의 이동을 가이드하는 보조 가이드부(70)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 보조 가이드부(70)는 상부 보조 가이드(71)와 하부 보조 가이드(72)를 포함한다.

상부 보조 가이드(71)는 제3 스프로켓(53)에 인접하도록 수직부(13)의 상부의 외측 모서리에 설치되어 체인부(20)를 안정적으로 지지하고, 체인부(20)의 이동시에 진동이나 소음발생을 감소하며, 체인부(20)가 처지는 것을 방지한다.

하부 보조 가이드(72)는 상부 보조 가이드(71)와 수직방향으로 이격하면서 마주하면서 제4 스프로켓(54)에 인접하도록 수직부(13)의 하부의 외측 모서리에 설치되어 체인부(20)를 더욱 안정적으로 지지하고, 체인부(20)의 이동시에 진동이나 소음발생을 더욱 감소하며, 체인부(20)가 처지는 것을 완벽하게 방지한다.

따라서, 툴 매거진 장치의 작동시에 안정적인 구동과 공구 확장성을 통해 대형 툴 매거진 장치에 안정성과 신뢰성을 증가하고, 유지보수 비용과 시간을 감소할 수 있다.

도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치(100)의 체인부(20)에 인접하게 결합하는 2개의 툴 포트부의 중심(B) 사이의 거리(P, 피치)는 툴 포트부의 직경(D)의 1.3 배 이상 내지 2.0배 이하가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.

이처럼 툴 포트부의 중심(B) 사이의 거리(P)인 피치가 툴 포트부의 직경(D)의 1.3배 미만인 경우에는 체인부(20)를 중심으로 툴 포트부(30)가 체인부(20)의 내측이나 외측 한쪽 방향으로만 꺽이게 되어 양쪽 방향으로 꺽임에 따라 소형화를 도모할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 툴 포트부의 중심(B) 사이의 거리(P)인 피치가 툴 포트부의 직경(D)의 2.0배를 초과하는 경우에는 툴 포트부와 체인부의 크기가 커짐에 따라 소형화 및 경량화를 도모할 수 없고, 공구교환시간을 단축할 수 없게 되는 문제점이 있다.

도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치(100)의 브릿지부(11)상에서 브릿지부의 중심축(C)으로부터 체인부(20)에 결합하는 툴 포트부의 중심(B)까지의 거리(L)는 체인부(20)에 결합하는 인접하는 툴 포트부(30)의 중심(B) 사이의 거리(P)의 1.2 배 이상 내지 2.5배 이하가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.

이처럼 브릿지부의 중심축(C)으로부터 체인부(20)에 결합하는 툴 포트부의 중심(B)까지의 거리(L)가 체인부(20)에 결합하는 인접하는 툴 포트부(30)의 중심(B) 사이의 거리(P)의 1.2배 미만인 경우에는 체인부(20)를 중심으로 툴 포트부(30)가 내측이나 외측 한쪽 방향으로만 꺽이게 되어 브릿지부(11)의 가이드부(60)를 따라 체인부(20)가 이동할 때에 툴 포트부가 체인부의 내측방향으로 꺽이지 않게 되어 소형화와 경량화를 도모할 수 없어 종래 툴 매거진 장치처럼 대형화될 수 밖에 없는 문제점이 있다.

또한, 브릿지부의 중심축(C)으로부터 체인부(20)에 결합하는 툴 포트부의 중심(B)까지의 거리(L)가 체인부(20)에 결합하는 인접하는 툴 포트부(30)의 중심(B) 사이의 거리(P)의 2.5배를 초과하는 경우에는 툴 포트부와 체인부의 크기가 커짐에 따라 소형화 및 경량화를 도모할 수 없고, 공구교환시간을 단축할 수 없게 되는 문제점이 있다.

도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치(100)의 브릿지부(11)에서 툴 포트부(30)가 체인부(20)의 내측으로 꺽이는 각도(θ, 꺽임 각도)는 브릿지부의 중심축(C)을 기준으로 10도 이상 내지 45도 이하가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.

이처럼 브릿지부(11)에서 툴 포트부(30)가 체인부(20)의 내측으로 꺽이는 각도(θ)인 꺽임각도가 브릿지부의 중심축(C)을 기준으로 10도 미만인 경우에는 체인부(20)를 중심으로 툴 포트부가 체인부의 내측이나 외측 한쪽 방향으로만 꺽이게 되어 양쪽 방향으로 꺽임에 따라 소형화를 도모할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 브릿지부(11)에서 툴 포트부(30)가 체인부(20)의 내측으로 꺽이는 각도(θ)인 꺽임각도가 브릿지부의 중심축(C)을 기준으로 45도를 초과하는 경우에는 툴 포트부와 체인부의 크기가 커짐에 따라 소형화 및 경량화를 도모할 수 없고, 공구교환시간을 단축할 수 없게 되는 문제점이 있다.

또한, 툴 매거진 장치(100)의 브릿지부(11)에서 툴 포트부(30)가 체인부(20)의 내측으로 꺽이는 각도(θ, 꺽임 각도)는 브릿지부의 중심축(C)을 기준으로 15도 이상 내지 30도 이하가 되도록 형성되는 것이 가장 바람직하다. 꺽밈각도(θ)가 15도 이상 30도 이하가 되는 경우에 가장 많은 공구를 설치하면서 체인부가 프레임부를 따라 이동할 때에 툴 포트부가 체인부의 외측으로 꺽여 이동하고, 체인부가 가이드부를 따라 이동할 때에는 툴 포트부가 체인부의 내측으로 꺽여 이동하도록 형성됨과 동시에 가장 컴팩트하게 구성할 수 있다. 이에 따라 공구교환시간을 감소하여 생산성을 극대화할 수 있다.

이처럼, 본 발명에 의한 대형 툴 매거진 장치(100)를 구성하기 위해서는 반드시 체인부가 이동시에 툴 포트부가 체인부의 외측으로 꺽여 이동하고, 브릿지부에 형성되는 가이드부를 따라 이동할 때에는 툴 포트부가 체인부의 내측으로 꺽여 이동해야 하고, 이를 위해 가장 중요한 요소는 체인부(20)에 결합하는 인접하는 툴 포트부의 중심(B) 사이의 거리(P, 피치)와 브릿지부의 중심축(C)으로부터 체인부(20)에 결합하는 툴 포트부의 중심(B)까지의 거리(L)이다.

이는 하기 식(1)에 의해 체인부에 결합하는 인접하는 툴 포트부의 중심 사이의 거리(P, 피치)를 결정하는 것이 바람직하다.

식 1 : 2 × π × (L + (D/2)) × (θ/360) = P

P : 체인부에 결합하는 인접하는 툴 포트부의 중심 사이의 거리

π : 원주율

L : 브릿지부의 중심축으로부터 체인부에 결합하는 툴 포트부의 중심까지의 거리

D : 툴 포트부의 직경

θ : 브릿지부에서 툴 포트부가 체인부의 내측으로 꺽이는 각도

또한, 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치(100)에서 제1 수평부(12)와 제2 수평부(14) 사이의 수직방향 거리(H)는 브릿지부(11)의 중심축(C)으로부터 제1 가이드(61)까지의 거리(R1) 및 브릿지부(11)의 중심축(C)으로부터 제2 가이드(62)까지의 거리(R2) 보다 작게 형성된다. 즉, 도 4에서 제1 수평부(12)의 하단부와 제2 수평부(14)의 상단부 사이의 수직방향(Y축 방향)의 이격 거리(H)는 제2 스프로켓(52)이 설치되는 제1 수평부(12)의 하단부와 제1 스프로켓(51)이 설치되는 제2 수평부(14) 사이의 수직방향(Y축 방향)의 최단 거리(H)를 의미한다. 이에 따라 툴 매거진 장치를 전체적인 형상이 ㄷ자 형상으로 컴팩트하게 형성되면서 툴포트가 양방향으로 꺽이도록 설치하여 소형화를 도모할 수 있다.

도 3 내지 도 4 및 도 7에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치(100)는 틸팅부(80)를 더 포함한다.

틸팅부(80)는 프레임부(10)에 설치되어 자동공구교환장치나 스핀들에 의해 대기 툴 포트부에 장착된 공구와 스핀들에 장착된 공구를 교환하는 공구교환시에 신속하게 공구 교환할 수 있도록 툴 포트부(30)를 틸팅시키는 기능을 수행한다.

도 7에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치(100)의 틸팅부(80)는 프레임부(10)의 후방에 설치되는 실린더(81)와 실린더(81)에 의해 승하강하면서 톨 포트부(30)를 가압하여 툴 포트부(30)를 공구교환을 위해 원하는 각도로 틸팅하는 로드(82)를 포함한다.

도 7에 도시된 것처럼, 수치제어부나 PLC의 가공프로그램에 따른 제어명령에 의해 공구교환시에 프레임부(10)의 후방에 설치된 틸팅부(80)의 실린더(81)가 작동하면 로드(82)가 하강하게 된다. 이후 로드(82)가 툴 포트부(30)를 일측을 가압하면 툴 포트부(30)가 선회축을 기준으로 90도 하방으로 틸팅되어 툴 포트부(80)에 장착된 공구가 지면과 평행하도록 배치되게 된다. 따라서, 신속하게 공구를 교환하면서 다수의 공구를 툴 매거진 장치에 수납하여 소형화 및 경량화를 도모하면서 생산성을 향상할 수 있다.

도 3 내지 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치(100)는 장력 조절부(90)를 더 포함할 수 있다.

장력 조절부(90)는 프레임부(10) 또는 스프라켓부(50)에 설치되어 체인부(20)의 장력을 조절한다. 더욱 바람직하게는 장력 조절부(90)는 제2 스프라켓부(52)에 설치되어 툴 포트부(30)의 고속 회전 또는 고하중의 공구가 장착되는 경우에 체결부(20)와 체결부(20)에 장착되는 툴 포트부(30)가 처지게 될 수 있다.

이처럼 체인부(20)가 처지게 되면 장력 조절부(90)를 통해 스프로켓부(50)와 가이드부(60)에 결합된 체인부(20)의 결합 장력을 조절하여 체인부(20)를 프레임부(10)에 밀착시켜 진동이나 소음을 방지하고, 공구가 손상되는 것을 예방한다.

반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 장력 조절부(90)가 프레임부(10) 또는 스프라켓부(50)에 2개 이상이 설치되어 해당 툴 포트부(30)의 갯수와 툴 포트부(30)에 장착되는 공구의 무게, 체인부(20)의 회전속도 등에 따라 적절한 토크의 장력을 체인부(20)에 인가할 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 이때에 장력 조절부(90)는 제2, 3, 4, 스프라켓(52, 53, 54)에 설치되어 체인부(20)의 폐루프의 장력을 신속하고 안정적으로 유지할 수 있다.

도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치(100)는 위치 조절부를 더 포함할 수 잇다.

위치 조절부는 프레임부(10) 상에 설치되어 공구교환이 이루어지는 틸팅부(80)에서 공구교환시에 체인부(20)가 이동하지 않도록 체인부(20)를 고정한다.

즉, 위치 조절부는 공구교환시에 공구 위치의 정확도를 증가하여 공구 교환이 이루어지는 틸팅부(80)에 위치하는 툴 포트부(30)가 고정되어 이동하지 않도록 하고, 자동공고교환장치 또는 스핀들을 통한 공구교환시에 툴 포트부(30)가 이동하거나 흔들리는 것을 방지하여 정확한 공구교환을 도모하고, 공작기계의 신뢰도를 향상할 수 있도록 틸팅부(80)에 인접한 프레임부(10)상에 설치된다.

이처럼, 위치 조절부에 의해 툴 포트부의 정확한 포지션닝(positioning)이 가능하여 가공정밀도와 안정성을 극대화할 수 있다.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 이러한 위치 조절부는 프레임부에 복수개가 설치될 수 있다. 이에 따라 공구교환시에 체인부가 이동하는 것을 더욱 완벽하게 방지하여 공구나 툴 매거진 장치가 손상되는 것을 방지하여 공작기계의 수명을 증대시킬 수 있다.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치(100)는 공구 확인부를 더 포함할 수 있다.

공구 확인부는 공구 교환이 이루어지는 틸팅부에 인접한 프레임부에 설치되어 교환될 위치에 있는 대기 툴 포트부에 공구 수납유무를 확인한다. 자동공구교환장치 또는 스핀들과 툴 포트부가 충돌하는 것을 방지하고, 작업자의 안전을 도모할 수 있다.

도 3 내지 도 6를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 매거진 장치(100)의 작동원리를 설명한다.

도 3 내지 도 6에 도시된 것처럼, 제1 스프로켓(51)에 장착된 구동부(40)의 모터부(41)가 수치제어부나 PLC의 제어에 의ㅎ 구동한다. 이후 감속부(42)를 통해 감속되면서 증가된 회전력에 의해 제1 스프로켓(51)이 회전한다. 제1 스프로켓(51)의 회전에 의해 체인부(20)가 도 3 내지 도 6에서 시계방향(M1-M2-M3-M4-M5로 순환하며 회전하는 방향)으로 이동한다. 이와 동시에 체인부(20)와 연결되면서 프레임부(10)에 설치된 제2, 3, 4, 스프로켓(52, 53, 54)가 회전하여 체인부(20)를 안정적으로 지지하면서 체인부(20)가 M2, M3, M4, M5 방향을 따라 회전한다. 이때에 M1, M2, M3, M4, M5 방향으로 체인부(20)가 이동할 때에 체인부(20)에 장착된 툴 포트부(30)가 체인부(20)의 외측으로 꺽여 이동하게 된다.

이후. 체인부(20)가 M4에서 M5 방향으로 전환하는 구간인 브릿지부(11)가 형성되고 가이드부(60)를 따라 이동할 때에는 체인부(20)에 결합된 툴 포트부(30)가 체인부(20)의 내측으로 꺽여 이동하게 된다.

따라서, 툴 매거진 장치의 소형화 및 경량화를 도모하고, 동시에 공작기계의 컴팩트화를 도모하여 공간활용도를 극대화하며, 공구교환시간을 최대한 단축하여 비가공 시간 감소에 따라 공작기계의 생산성을 향상하고, 대형 툴 매거진 장치에 안정성과 신뢰성을 증가하며, 유지보수 비용과 시간을 감소할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

1 : 종래 툴 매거진, 2 : 툴,
3 : 툴 포트, 4 : 서브 체인져,
5 : 이송유닛, 100 : 툴 매거진 장치,
10 : 프레임부, 11 : 브릿지부,
12 : 제1 수평부, 13 : 수직부,
14 : 제2 수평부, 20 : 체인부,
30 : 툴 포트부, 40 : 구동부,
41 : 모터부, 42 : 감속부,
50 : 스프로켓부,
51, 52, 53, 54 : 제1, 2, 3, 4 스프로켓,
60 : 가이드부, 61 : 제1 가이드,
62 : 제2 가이드, 70 : 보조 가이드부,
71 : 상부 보조 가이드, 72 : 하부 보조 가이드,
80 : 틸팅부, 81 : 실린더,
82 : 로드, 90 : 장력 조절부.

Claims

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굴곡지게 형성되는 브릿지부를 구비하는 프레임부;
하나의 폐루프 형태로 상기 프레임부를 따라 이동 가능하게 설치되는 체인부;
상기 체인부에 장착되어 툴을 수납하는 복수의 툴 포트부;
상기 프레임부에 설치되어 상기 체인부를 회전시키는 동력을 발생시키는 구동부;
상기 체인부와 결합되어 상기 체인부를 지지하도록 상기 프레임부에 설치되는 스프로켓부; 및
상기 스프로켓부와 함께 상기 체인부를 지지하도록 상기 브릿지부에 형성되는 가이드부;를 포함하고,
상기 체인부가 상기 프레임부를 따라 이동할 때에 상기 툴 포트부가 상기 체인부의 외측으로 꺽여 이동하되,
상기 체인부가 상기 가이드부를 따라 이동할 때에는 상기 툴 포트부가 상기 체인부의 내측으로 꺽여 이동하고,
상기 가이드부는,
상기 브릿지부의 중심축을 기준으로 상기 브릿지부의 내측에 설치되는 제1 가이드; 및
상기 브릿지부의 중심축을 기준으로 상기 제1 가이드와 마주하도록 상기 브릿지부의 외측에 설치되는 제2 가이드;를 포함하고,
상기 프레임부는,
수평방향으로 연장 형성되는 제1 수평부;
일측이 상기 제1 수평부의 일측과 연결되고, 상기 제1 수평부에 대해 수직하게 연장 형성되는 수직부; 및
일측이 상기 수직부의 타측과 연결되고, 상기 제1 수평부에 대해 서로 마주하면서 평행하도록 수평방향으로 연장 형성되는 제2 수평부;를 포함하고,
상기 브릿지부는 상기 제1 수평부, 상기 수직부, 및 상기 제2 수평부가 서로 결합되는 내측에 라운드지게 형성되되,
상기 제1 수평부의 하단부와 상기 제2 수평부의 상단부 사이의 수직방향 거리는 상기 브릿지부의 중심축으로부터 상기 제1 가이드까지의 거리 및 상기 브릿지부의 중심축으로부터 상기 제2 가이드까지의 거리보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 툴 매거진 장치.
제3항에 있어서,
상기 스프로켓부는,
상기 제2 수평부에 설치되는 제1 스프로켓;
상기 제1 수평부에 설치되는 제2 스프로켓;
상기 수직부의 상부에 설치되는 제3 스프로켓; 및
상기 제3 스프로켓과 이격하도록 상기 수직부의 하부에 설치되는 제4 스프로켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 툴 매거진 장치.
제3항에 있어서,
상기 체인부에 인접하게 결합하는 2개의 툴 포트부의 중심 사이의 거리(P)는 상기 툴 포트부의 직경의 1.3 배 이상 내지 2.0배 이하가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 툴 매거진 장치.
제3항에 있어서,
상기 브릿지부상에서 상기 브릿지부의 중심축으로부터 상기 체인부에 결합하는 상기 툴 포트부의 중심까지의 거리(L)는 상기 체인부에 인접하게 결합하는 2개의 툴 포트부의 중심 사이의 거리(P)의 거리의 1.2 배 이상 내지 2.5배 이하가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 툴 매거진 장치.
제3항에 있어서,
상기 브릿지부에서 상기 툴 포트부가 상기 체인부의 내측으로 꺽이는 각도는 상기 브릿지부의 중심축을 기준으로 10도 이상 내지 45도 이하가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 툴 매거진 장치.
제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수직부에 설치되어 상기 체인부의 이동을 가이드하는 보조 가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 툴 매거진 장치.
제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프레임부에 설치되어 공구교환시에 상기 툴 포트부를 틸팅시키는 틸팅부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 툴 매거진 장치.
제9항에 있어서,
상기 틸팅부는,
상기 프레임부에 설치되는 실린더; 및
상기 실린더에 의해 승강하면서 상기 툴 포트부를 가압하는 로드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 툴 매거진 장치.
제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프레임부에 설치되어 상기 체인부의 장력을 조절하는 장력 조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 툴 매거진 장치.
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