KR102550674B1 - Apparatus And Method for Adjustment And Transfer of Workpiece on Machine Tool - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공작기계에서 피가공물의 플랜지 위치를 정확하게 검출하고 조정한 후 피가공물을 척으로 이송함으로써 가공 정밀도를 향상시킬 수 있는 공작기계의 피가공물 위치 조정 및 이송 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 한 형태에 따른 공작기계의 피가공물 위치 조정 및 이송 장치는, 공작기계의 척의 일측에 고정되게 설치되는 고정프레임; 상기 고정프레임에 이동 가능하게 설치되어, 공작기계의 척과 근접하거나 멀어지는 위치로 이동하는 이송프레임; 상기 고정프레임에 대해 이송프레임을 수평 이송시키는 구동부; 상기 이송프레임에 일축을 중심으로 회전하도록 설치되는 회전부재와, 상기 회전부재의 일단부에 설치되어 피가공물을 해제가능하게 고정하는 홀더, 상기 회전부재에 회전력을 전달하는 회전구동유닛을 포함하는 위치조정부; 상기 이송프레임에 고정되게 설치되는 센서마운트부재; 상기 센서마운트부재에 설치되어 상기 홀더에 고정된 피가공물의 플랜지의 위치를 검출하는 위치검출센서; 및, 상기 위치검출센서에 의해 검출된 피가공물의 플랜지 위치 정보에 따라 상기 회전구동유닛을 작동시켜 피가공물의 방향을 조정하는 제어부;를 포함한다. The present invention relates to an apparatus and method for positioning and transferring a workpiece of a machine tool, which can improve processing accuracy by accurately detecting and adjusting the position of a flange of a workpiece in a machine tool and then transferring the workpiece to a chuck. A workpiece position adjustment and transfer device of a machine tool according to one form of, a fixed frame which is installed to be fixed to one side of the chuck of the machine tool; A transfer frame movably installed on the fixed frame and moving to a position close to or away from the chuck of the machine tool; a driving unit for horizontally transporting the transfer frame with respect to the fixed frame; A position including a rotation member installed to rotate about one axis on the transfer frame, a holder installed on one end of the rotation member to releasably fix the workpiece, and a rotation drive unit that transmits rotational force to the rotation member. coordination department; a sensor mount member fixedly installed to the transfer frame; a position detection sensor installed on the sensor mount member to detect a position of a flange of the workpiece fixed to the holder; and a controller configured to adjust the direction of the workpiece by operating the rotary driving unit according to information on the flange position of the workpiece detected by the position detection sensor.
Description
본 발명은 공작기계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공작기계에서 피가공물의 플랜지 위치를 검출하고 조정한 후 피가공물을 척으로 이송하는 공작기계의 피가공물 위치 조정 및 이송 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a machine tool, and more particularly, to an apparatus and method for positioning and transferring a workpiece of a machine tool, which detects and adjusts a flange position of a workpiece in the machine tool and then transfers the workpiece to a chuck.
일반적으로 연삭기는 피가공물을 고정하는 척과, 피가공물을 연삭하는 그라인딩 휠을 구비하며, 가공 전에 피가공물을 고정하는 척으로 이송하는 작업을 진행한다. In general, a grinding machine includes a chuck for holding a workpiece and a grinding wheel for grinding the workpiece, and transfers the workpiece to the chuck for holding the workpiece before machining.
그런데 연삭 가공 전에 피가공물에 이상이 있을 경우 연삭기에 치명적인 결함이 발생할 수 있고, 피가공물의 초기 위치가 정확하게 정렬되지 않거나 가공 방향이 잘 맞추어지지 않으면 최적의 연삭 가공을 수행하기 어려울 뿐만 아니라, 피가공물의 표면조도 및 성능에 영향을 미치게 되어 생산되는 제품의 경쟁력이 저하되는 문제가 발생한다.However, if there is an abnormality in the workpiece before grinding, a fatal defect may occur in the grinding machine. It affects the surface roughness and performance of the product, resulting in a problem of lowering the competitiveness of the product.
특히 플랜지에 복수의 모서리가 형성되어 있는 피가공물을 연삭 가공하는 경우, 이러한 피가공물의 위치 정렬은 매우 중요하다.In particular, in the case of grinding a workpiece having a plurality of corners formed on the flange, alignment of the workpiece is very important.
하지만 종래의 연삭기와 같은 공작기계는 가공전에 피가공물의 이상 유무를 확인하는 작업은 이루어지고 있으나, 척에 고정될 피가공물의 방향까지는 정확하게 정렬해주지 못하고 있다. 이는 미세하게 공작기계의 성능을 저하시키는 요인이 되고 가공 품질을 저하시키는 요인이 된다. However, conventional machine tools, such as grinding machines, check whether or not there is an abnormality in a workpiece before machining, but cannot accurately align the direction of a workpiece to be fixed to a chuck. This becomes a factor that minutely degrades the performance of the machine tool and degrades the processing quality.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공작기계에서 피가공물의 플랜지 위치를 정확하게 검출하고 조정한 후 피가공물을 척으로 이송함으로써 가공 정밀도를 향상시킬 수 있는 공작기계의 피가공물 위치 조정 및 이송 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to accurately detect and adjust the flange position of a workpiece in a machine tool, and then transfer the workpiece to a chuck, thereby improving machining accuracy. It is to provide a workpiece position adjustment and transfer device and method.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 형태에 따른 공작기계의 피가공물 위치 조정 및 이송 장치는, 공작기계의 척의 일측에 고정되게 설치되는 고정프레임; 상기 고정프레임에 이동 가능하게 설치되어, 공작기계의 척과 근접하거나 멀어지는 위치로 이동하는 이송프레임; 상기 고정프레임에 대해 이송프레임을 수평 이송시키는 구동부; 상기 이송프레임에 일축을 중심으로 회전하도록 설치되는 회전부재와, 상기 회전부재의 일단부에 설치되어 피가공물을 해제가능하게 고정하는 홀더, 상기 회전부재에 회전력을 전달하는 회전구동유닛을 포함하는 위치조정부; 상기 이송프레임에 고정되게 설치되는 센서마운트부재; 상기 센서마운트부재에 설치되어 상기 홀더에 고정된 피가공물의 플랜지의 위치를 검출하는 위치검출센서; 및, 상기 위치검출센서에 의해 검출된 피가공물의 플랜지 위치 정보에 따라 상기 회전구동유닛을 작동시켜 피가공물의 방향을 조정하는 제어부;를 포함한다. An apparatus for positioning and transporting a workpiece of a machine tool according to one aspect of the present invention for achieving the above object includes a fixed frame fixed to one side of a chuck of the machine tool; A transfer frame movably installed on the fixed frame and moving to a position close to or away from the chuck of the machine tool; a driving unit for horizontally transporting the transfer frame with respect to the fixed frame; A position including a rotation member installed to rotate about one axis on the transfer frame, a holder installed on one end of the rotation member to releasably fix the workpiece, and a rotation drive unit that transmits rotational force to the rotation member. coordination department; a sensor mount member fixedly installed to the transfer frame; a position detection sensor installed on the sensor mount member to detect a position of a flange of the workpiece fixed to the holder; and a controller configured to adjust the direction of the workpiece by operating the rotary driving unit according to information on the flange position of the workpiece detected by the position detection sensor.
상기 위치검출센서는 복수개가 상기 센서마운트부재에 일정한 간격을 두고 배치되어 피가공물의 플랜지에 형성되어 있는 모서리 부분의 위치를 검출한다. A plurality of position detection sensors are disposed on the sensor mount member at regular intervals to detect the position of a corner portion formed on the flange of the workpiece.
상기 센서마운트부재는, 피가공물의 외측을 둘러싸는 원형의 링 형태로 이루어진 센서마운트프레임과, 상기 센서마운트프레임에 일정한 간격으로 배열되어 상기 위치검출센서를 고정하는 복수의 센서브라켓을 포함할 수 있다. The sensor mount member may include a sensor mount frame formed in a circular ring shape surrounding the outside of the workpiece, and a plurality of sensor brackets arranged at regular intervals on the sensor mount frame to fix the position detection sensor. .
상기 센서마운트프레임에 원주방향을 따라 복수의 프레임체결공이 배열되고, 상기 센서브라켓에는 상기 프레임체결공에 대응하는 브라켓체결공이 관통되게 형성되어, 상기 프레임체결공과 브라켓체결공을 통해 볼트가 체결됨으로써 센서브라켓이 센서마운트프레임에 고정될 수 있다. A plurality of frame fastening holes are arranged along the circumferential direction of the sensor mount frame, and a bracket fastening hole corresponding to the frame fastening hole is formed to pass through the sensor bracket, and a bolt is fastened through the frame fastening hole and the bracket fastening hole, so that the sensor A bracket may be fixed to the sensor mount frame.
본 발명의 다른 한 형태에 따르면, 상기 센서마운트프레임의 원주방향을 따라 가이드레일이 설치되고, 상기 가이드레일의 상부면 또는 하부면에 웨이브 형태의 위치결정판이 설치되며, 상기 센서브라켓에는 상기 가이드레일을 따라 이동하는 가이드리브가 돌출되게 형성되며, 상기 가이드리브에 상기 위치결정판의 굴곡에 의해 상하로 탄력적으로 이동하다가 센서브라켓이 정지했을 때 위치결정판의 홈 부분에 탄력적으로 삽입되면서 센서마운트프레임에 대한 센서브라켓의 위치를 고정하는 탄성결합부재가 설치될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a guide rail is installed along the circumferential direction of the sensor mount frame, a wave-shaped positioning plate is installed on an upper or lower surface of the guide rail, and the guide rail is installed on the sensor bracket. A guide rib moving along is formed to protrude, and the guide rib moves up and down elastically by the bending of the positioning plate, and when the sensor bracket stops, the sensor for the sensor mount frame is elastically inserted into the groove part of the positioning plate An elastic coupling member for fixing the position of the bracket may be installed.
또한 본 발명의 피가공물 위치 조정 및 이송 장치는, 상기 센서마운트프레임을 이송프레임에 대해 상측으로 일정 거리 이동시켜 피가공물의 형태와 크기에 따라 위치검출센서의 높이를 조정하는 높이조정수단을 더 포함할 수 있다. In addition, the apparatus for positioning and transporting a workpiece of the present invention further includes a height adjusting means for adjusting the height of the position detection sensor according to the shape and size of the workpiece by moving the sensor mount frame upward with respect to the transfer frame by a certain distance. can do.
상기 홀더는 복수개가 원주방향을 따라 일정 간격으로 배열되고, 각각의 홀더가 회전부재 내측에 설치되는 선형운동장치에 의해 피가공물의 반경방향으로 이동하면서 피가공물의 중공부의 내주면을 고정할 수 있다.A plurality of the holders are arranged at regular intervals along the circumferential direction, and each holder can fix the inner circumferential surface of the hollow part of the workpiece while moving in the radial direction of the workpiece by a linear motion device installed inside the rotating member.
그리고, 상기 복수의 홀더 각각의 상단부 내측면에 경사면이 형성되고, 상기 경사면에 홀더액추에이터에 의해 상하로 이동하는 반구형태의 홀더작동구가 연접하게 설치되며, 각각의 홀더가 압축스프링에 의해 서로 연결될 수 있다.In addition, an inclined surface is formed on the inner surface of the upper end of each of the plurality of holders, and a hemispherical holder operating tool moving up and down by a holder actuator is installed in contact with the inclined surface, and each holder is connected to each other by a compression spring. can
상술한 것과 같은 본 발명에 따른 공작기계의 피가공물 위치 조정 및 이송 장치를 이용하여 공작기계의 피가공물 위치를 조정하고 이송하는 방법은, A method for adjusting and transferring the position of a workpiece of a machine tool using the device for positioning and feeding a workpiece of a machine tool according to the present invention as described above,
(S1) 피가공물을 위치조정부의 홀더에 장착하는 단계;(S1) mounting the workpiece to the holder of the positioning unit;
(S2) 위치검출센서로 피가공물의 플랜지의 위치를 검출하는 단계;(S2) detecting the position of the flange of the workpiece with a position detection sensor;
(S3) 제어부가 상기 위치검출센서에 의해 검출된 피가공물의 플랜지 위치 정보에 따라 상기 회전구동유닛을 작동시켜 피가공물의 방향을 조정하는 단계; 및,(S3) adjusting the direction of the workpiece by operating the rotary drive unit according to the flange position information of the workpiece detected by the position detection sensor; and,
(S4) 상기 구동부가 이송프레임을 일정 거리 수평 이동시켜 피가공물을 척에 의해 파지될 수 있는 위치로 이송하는 단계;(S4) transferring the workpiece to a position where it can be gripped by the chuck by the drive unit horizontally moving the transfer frame by a predetermined distance;
를 포함할 수 있다.can include
상기 위치검출센서는 복수개가 상기 센서마운트부재에 일정한 간격을 두고 배치되어 피가공물의 플랜지에 형성되어 있는 모서리 부분의 위치를 검출할 수 있다.A plurality of position detection sensors may be disposed on the sensor mount member at regular intervals to detect the position of a corner portion formed on the flange of the workpiece.
본 발명에 따르면, 척에 피가공물을 고정하기 전에 피가공물 위치 조정 및 이송 장치를 이용하여 피가공물의 위치를 정확하게 조정한 상태에서 척에 피가공물을 고정시킬 수 있다. 이와 같이 피가공물의 위치가 정확하게 정렬된 상태에서 척에 피가공물이 전달되어 연삭 가공이 진행되면, 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the workpiece can be fixed to the chuck in a state in which the position of the workpiece is accurately adjusted using the workpiece position adjustment and transfer device before fixing the workpiece to the chuck. In this way, when the workpiece is transferred to the chuck in a state in which the position of the workpiece is precisely aligned, and grinding processing is performed, machining accuracy can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 피가공물 위치 조정 및 이송 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 피가공물 위치 조정 및 이송 장치의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 피가공물 위치 조정 및 이송 장치의 종단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 피가공물 위치 조정 및 이송 장치의 다른 실시예를 나타낸 요부 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 피가공물 위치 조정 및 이송 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 요부 단면도이다.
도 6은 도 5a에 도시한 피가공물 위치 조정 및 이송 장치의 횡단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 피가공물 위치 조정 및 이송 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 종단면도이다.1 is a perspective view showing an apparatus for positioning and transporting a workpiece of a machine tool according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the work piece positioning and conveying device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the device for positioning and transporting a workpiece shown in FIG. 1;
4 is a cross-sectional view of main parts of another embodiment of a device for positioning and transporting a workpiece according to the present invention.
5A and 5B are cross-sectional views showing main parts of another embodiment of a device for positioning and transporting a workpiece according to the present invention.
Fig. 6 is a cross-sectional view of the work piece positioning and conveying device shown in Fig. 5A.
7 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of a work piece positioning and conveying device according to the present invention.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 공작기계의 피가공물 위치 조정 및 이송 장치 및 방법에 대하여 상세히 설명한다. 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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.With reference to the accompanying drawings, an apparatus and method for adjusting the position of a workpiece and transferring a machine tool according to embodiments of the present invention will be described in detail. Since the present invention can have various changes and various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals have been used for like elements throughout the description of each figure. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown enlarged than actual for clarity of the present invention, or reduced than actual in order to understand the schematic configuration.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Also, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. Meanwhile, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 피가공물 위치 조정 및 이송 장치를 나타낸 것으로, 이 실시예의 공작기계의 피가공물 위치 조정 및 이송 장치는, 공작기계에 고정되게 설치되는 고정프레임(10), 상기 고정프레임(10)에 이동 가능하게 설치되어 공작기계의 척(미도시)과 근접하거나 멀어지는 위치로 이동하는 이송프레임(21, 22), 상기 고정프레임(10)에 대해 이송프레임을 수평 이송시키는 구동부, 피가공물(W)을 고정하고 위치 조정 기능을 수행하는 위치조정부(30), 상기 이송프레임(21, 22)에 고정되게 설치되는 센서마운트부재, 상기 센서마운트부재에 설치되어 상기 위치조정부(30)에 고정된 피가공물(W)의 플랜지(F)의 위치를 검출하는 복수의 위치검출센서(60), 및 상기 위치검출센서(60)에 의해 검출된 피가공물(W)의 플랜지(F) 위치 정보에 따라 상기 위치조정부(30)를 작동시켜 피가공물의 방향을 조정하는 제어부(미도시)를 포함한다. 1 to 3 show a device for positioning and transporting a workpiece of a machine tool according to an embodiment of the present invention, and the device for positioning and transporting a workpiece of a machine tool according to this embodiment is fixedly installed in the machine tool. The
고정프레임(10)은 공작기계의 척(미도시)의 일측에 고정되게 설치된다. 상기 고정프레임(10)에는 이송프레임(21, 22)과 이송프레임(21, 22)을 수평 이동시키기 위한 구동부가 설치된다. The
상기 이송프레임(21, 22)은 상기 고정프레임(10)에 설치되는 수평구동부에 의해 수평가이드부재(23)를 따라서 수평 이동 가능하게 설치되는 수평이송프레임(21)과, 상기 수평이송프레임(21)에 설치되는 수직구동부에 의해 수직가이드부재(24)를 따라 상하방향으로 이동하도록 설치된 수직이송프레임(22)을 포함한다. The
상기 구동부는 상기 수평이송프레임(21)을 고정프레임(10) 상에서 지면(地面)에 대해 수평하게 이동시키기 위한 수평구동부와, 상기 수직이송프레임(22)을 수평이송프레임(21)에서 지면(地面)에 대해 연직한 방향으로 이동시키기 위한 수직구동부를 포함한다. 상기 수평구동부와 수직구동부는 공지의 선형운동장치를 적용하여 구성할 수 있는데, 예를 들어 모터와 상기 모터에 의해 회전하는 볼스크류와, 상기 볼스크류의 외면에 결합되어 볼스크류의 회전에 의해 볼스크류의 길이방향으로 이동하는 너트부를 포함할 수 있다. 이외에도 리니어모터, 또는 모터와 복수의 풀리와, 복수의 풀리에 감겨져 회전하는 타이밍벨트, 또는 공압실린더와 같은 공지의 선형운동장치를 적용하여 구성할 수 있다. The driving unit includes a horizontal driving unit for horizontally moving the
상기 위치조정부(30)는 상기 수직이송프레임(22)에 일축(이 실시예에서 지면(地面)에 연직한 축)을 중심으로 회전하도록 설치되는 회전부재(31)와, 상기 회전부재(31)의 일단부에 설치되어 피가공물을 해제가능하게 고정하는 홀더(32), 상기 회전부재(31)에 회전력을 전달하는 회전구동유닛을 포함한다. The
상기 홀더(32)는 피가공물(W)의 중공부 내측으로 삽입되면서 피가공물(W)의 내주면을 분리 가능하게 고정하도록 구성된 것으로, 이 실시예에서는 홀더(32)는 복수개가 원주방향을 따라 일정 간격으로 배열되고, 각각의 홀더(32)는 회전부재(31) 내측에 설치되는 공압실린더와 같은 선형운동장치에 의해 피가공물(W)의 반경방향으로 이동하면서 피가공물(W)의 내주면을 고정한다. 회전부재(31)의 하단부와 홀더(32)의 상단부 사이에는 홀더가이드레일(32a)과 홀더가이드돌기(31a)가 설치된다.The
상기 복수의 홀더(32)를 하나의 선형운동장치를 이동시킬 수 있도록 하기 위하여, 도 5a 및 도 5b, 도 6에 도시한 것과 같이, 홀더(32)의 상단부 내측면에 경사면(34)이 형성되고, 상기 경사면(34)에 홀더액추에이터(36)에 의해 상하로 이동하는 반구형태의 홀더작동구(35)가 연접하게 설치되며, 각각의 홀더(32)가 압축스프링(37)에 의해 서로 연결되게 구성할 수 있다. 따라서 홀더액추에이터(36)에 의해 홀더작동구(35)가 하강하면, 홀더작동구(35)가 홀더(32)의 경사면(34)을 따라 하강하여 복수의 홀더(32)가 동시에 압축스프링(37)의 탄성력을 이기고 벌어져 피가공물(W)의 내주면에 밀착되고, 홀더액추에이터(36)에 의해 홀더작동구(35)가 상승하면, 압축스프링(37)의 탄성력에 의해 복수의 홀더(32)가 동시에 오므려지면서 홀더(32)와 피가공물(W)의 고정 상태가 해제된다.In order to move the plurality of
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 회전부재(31)는 원통형으로 이루어지며, 상단부가 회전구동유닛을 구성하는 회전구동모터(33)에 연결되어 회전한다. 상기 회전구동모터(33)는 제어부(미도시)와 전기적으로 연결되어 제어부(미도시)로부터 제어신호를 받아 회전한다. Referring again to FIGS. 1 to 3 , the rotating
상기 위치검출센서(60)는 피가공물(W)의 플랜지(F) 형태와 크기 등에 따라 다양한 수와 간격으로 설치되는데, 이 실시예에서는 피가공물(W)의 플랜지(F)에 3개의 모서리가 존재하며, 위치검출센서(60)는 플랜지(F)에 형성된 각각의 모서리를 개별적으로 검출하여 위치 좌표를 산출할 수 있도록 3개가 센서마운트부재에 일정한 간격으로, 즉 120°의 간격으로 배열된다. 위치검출센서(60)로는 공지의 근접센서 등을 적용할 수 있다.The
상기 센서마운트부재는, 피가공물(W)의 외측을 둘러싸는 원형의 링 형태로 이루어져 수평이송프레임(21)에 고정되는 센서마운트프레임(40)과, 상기 센서마운트프레임(40)에 일정한 간격으로 배열되어 상기 위치검출센서(60)를 고정하는 복수의 센서브라켓(50)을 포함한다. The sensor mount member has a circular ring shape surrounding the outside of the workpiece W, and the
피가공물(W)의 플랜지(F) 형태와 크기, 종류 등에 따라 위치검출센서(60)의 위치를 변경시킬 수 있도록 하기 위하여, 상기 센서마운트프레임(40)에 원주방향을 따라 복수의 프레임체결공(41)이 배열되고, 상기 센서브라켓(50)에는 상기 프레임체결공(41)에 대응하는 브라켓체결공(51)이 관통되게 형성되어, 상기 센서마운트프레임(40) 상에서의 센서브라켓(50)의 위치 조정이 종료된 후, 프레임체결공(41)과 브라켓체결공(51)을 통해 볼트(42)가 체결됨으로써 센서브라켓(50)이 센서마운트프레임(40)에 고정될 수 있다. In order to be able to change the position of the
또는 이와 다르게 도 4에 도시한 것과 같이, 상기 센서마운트프레임(40)의 원주방향을 따라 가이드레일(45)이 설치되고, 상기 가이드레일(45)의 상부면 또는 하부면에 웨이브 형태의 위치결정판(46)이 설치되며, 상기 센서브라켓(50)에는 상기 가이드레일(45)을 따라 이동하는 가이드리브(55)가 돌출되게 형성되며, 상기 가이드리브(55)에 상기 위치결정판(46)의 굴곡에 의해 상하로 탄력적으로 이동하다가 센서브라켓(50)이 정지했을 때 위치결정판(46)의 홈 부분에 탄력적으로 삽입되면서 센서마운트프레임(40)에 대한 센서브라켓(50)의 위치를 고정하는 탄성결합부재(56)가 설치될 수 있다. 상기 탄성결합부재(56)는 압축코일스프링(57)에 의해 가이드리브(55)에 대해 탄력적을 지지된다. Alternatively, as shown in FIG. 4, a
상술한 것과 같은 구성을 갖는 피가공물 위치 조정 및 이송 장치를 이용하여 공작기계의 피가공물 위치를 조정하고 이송하는 방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. A detailed description of a method of adjusting and transferring the position of a workpiece of a machine tool using the workpiece position adjustment and transfer device having the above configuration is as follows.
피가공물(W)을 위치조정부(30)의 홀더(32)에 장착한다. 이 때, 피가공물(W)의 중공부 내측에 홀더(32)를 삽입한 다음 선형운동장치를 작동시켜 홀더(32)를 벌려서 피가공물(W)을 고정한다. The workpiece W is mounted on the
이어서 복수의 위치검출센서(60)로 피가공물(W)의 플랜지(F)에 형성되어 있는 모서리 부분의 위치를 검출한다. 위치검출센서(60)에 의한 위치 감진 신호는 제어부(미도시)로 전송된다. 이에 제어부(미도시)는 상기 위치검출센서(60)에 의해 전송되는 위치 감지 신호를 바탕으로 위치조정부(30)의 회전구동모터(33)에 제어신호를 인가하여 회전부재(31)를 회전시키고, 피가공물(W)의 위치를 정확하게 조정한다. Subsequently, the position of the corner portion formed on the flange F of the workpiece W is detected by the plurality of
상술한 것과 같은 위치 조정 프로세스가 완료되면, 제어부(미도시)는 구동부에 제어신호를 인가하여 수평이송프레임(21)을 고정프레임(10)에 대해 일정 거리 수평 이동시킨 후, 수직이송프레임(22)을 수평이송프레임(21)에 대해 상하방향으로 이동시켜 피가공물(W)을 척에 의해 파지될 수 있는 위치로 이송한다. When the position adjustment process as described above is completed, the controller (not shown) applies a control signal to the drive unit to horizontally move the horizontal transfer frame 21 a certain distance with respect to the fixed
이와 같이 공작기계의 척에 피가공물(W)을 고정하기 전에 본 발명의 피가공물 위치 조정 및 이송 장치를 이용하여 피가공물(W)의 위치를 정확하게 조정한 상태에서 척에 피가공물(W)을 고정시키면, 피가공물(W)의 위치가 정확하게 정렬된 상태에서 연삭 가공이 진행되므로 가공 품질을 향상시킬 수 있게 된다. In this way, before fixing the workpiece W to the chuck of the machine tool, the workpiece W is placed on the chuck in a state in which the position of the workpiece W is precisely adjusted using the workpiece position adjustment and transfer device of the present invention. When fixed, the grinding process proceeds in a state in which the position of the workpiece W is precisely aligned, so that the quality of processing can be improved.
한편 상술한 것과 같이 피가공물(W)의 위치를 검출할 때 피가공물(W)의 형태와 크기에 따라 위치검출센서(60)의 높이를 조정하고자 할 경우, 도 7에 도시한 것과 같이 상기 센서마운트프레임(40)을 수평이송프레임(21)에 대해 상측으로 일정 거리 이동시키는 높이조정수단을 추가로 구성할 수 있다. 높이조정수단은 공지의 선형운동장치를 적용하여 구성할 수 있는데, 이 실시예에서 높이조정수단은 수평이송프레임(21)에 상하로 연장되게 설치되어 센서마운트프레임(40)의 상하 이동을 안내하는 승강가이드부재(71)와, 상기 수평이송프레임(21)에 상하로 연장되게 설치되는 볼스크류(72)와, 상기 볼스크류(72)를 회전시키는 승강모터(73), 상기 볼스크류(72)의 외면에 결합되어 볼스크류(72)의 회전에 따라 볼스크류(72)의 길이방향으로 이동하는 너트부(74)를 포함하며, 상기 너트부(74)는 센서마운트프레임(40)과 결합된다. On the other hand, as described above, when detecting the position of the workpiece (W), when the height of the
이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 실용신안등록청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described in detail with reference to the examples, but those skilled in the art to which the present invention belongs will be able to make various substitutions, additions, and modifications without departing from the technical idea described above. Of course, it should be understood that such modified embodiments also belong to the protection scope of the present invention, which is determined by the utility model registration claims attached below.
W : 피가공물 F : 플랜지
10 : 고정프레임 21 : 수평이송프레임
22 : 수직이송프레임 23 : 수평가이드부재
24 : 수직가이드부재 30 : 위치조정부
31 : 회전부재 32 : 홀더
33 : 회전구동모터 35 : 홀더작동구
36 : 홀더액추에이터 37 : 압축스프링
40 : 센서마운트프레임 41 : 프레임체결공
42 : 볼트 45 : 가이드레일
46 : 위치결정판 50 : 센서브라켓
51 : 브라켓체결공 55 : 가이드리브
56 : 탄성결합부재 57 : 압축코일스프링
60 : 위치검출센서 71 : 승강가이드부재
72 : 볼스크류 73 : 승강모터
74 : 너트부W: Workpiece F: Flange
10: fixed frame 21: horizontal transfer frame
22: vertical transfer frame 23: horizontal guide member
24: vertical guide member 30: position adjustment unit
31: rotating member 32: holder
33: rotation drive motor 35: holder operating tool
36: holder actuator 37: compression spring
40: sensor mount frame 41: frame fastening hole
42: bolt 45: guide rail
46: positioning plate 50: sensor bracket
51: bracket fastening hole 55: guide rib
56: elastic coupling member 57: compression coil spring
60: position detection sensor 71: lifting guide member
72: ball screw 73: lifting motor
74: nut part
Claims (10)
상기 고정프레임에 이동 가능하게 설치되어, 공작기계의 척과 근접하거나 멀어지는 위치로 이동하는 이송프레임;
상기 고정프레임에 대해 이송프레임을 수평 이송시키는 구동부;
상기 이송프레임에 일축을 중심으로 회전하도록 설치되는 회전부재와, 상기 회전부재의 일단부에 설치되어 피가공물을 해제가능하게 고정하는 홀더, 상기 회전부재에 회전력을 전달하는 회전구동유닛을 포함하는 위치조정부;
상기 이송프레임에 고정되게 설치되는 센서마운트부재;
상기 센서마운트부재에 설치되어 상기 홀더에 고정된 피가공물의 플랜지의 위치를 검출하는 위치검출센서; 및,
상기 위치검출센서에 의해 검출된 피가공물의 플랜지 위치 정보에 따라 상기 회전구동유닛을 작동시켜 피가공물의 방향을 조정하는 제어부;
를 포함하며,
상기 위치검출센서는 복수개가 상기 센서마운트부재에 일정한 간격을 두고 배치되어 피가공물의 플랜지에 형성되어 있는 모서리 부분의 위치를 검출하고,
상기 센서마운트부재는, 피가공물의 외측을 둘러싸는 원형의 링 형태로 이루어진 센서마운트프레임과, 상기 센서마운트프레임에 일정한 간격으로 배열되어 상기 위치검출센서를 고정하는 복수의 센서브라켓을 포함하는 공작기계의 피가공물 위치 조정 및 이송 장치.A fixed frame fixedly installed on one side of the chuck of the machine tool;
A transfer frame movably installed on the fixed frame and moving to a position close to or away from the chuck of the machine tool;
a driving unit for horizontally transporting the transfer frame with respect to the fixed frame;
A position including a rotation member installed to rotate about one axis on the transfer frame, a holder installed on one end of the rotation member to releasably fix the workpiece, and a rotation drive unit that transmits rotational force to the rotation member. coordination department;
a sensor mount member fixedly installed to the transfer frame;
a position detection sensor installed on the sensor mount member to detect a position of a flange of the workpiece fixed to the holder; and,
a control unit for adjusting the direction of the workpiece by operating the rotary drive unit according to the flange position information of the workpiece detected by the position detection sensor;
Including,
The plurality of position detection sensors are disposed on the sensor mount member at regular intervals to detect the position of a corner portion formed on the flange of the workpiece,
The sensor mount member is a machine tool including a sensor mount frame formed in a circular ring shape surrounding the outside of a workpiece, and a plurality of sensor brackets arranged at regular intervals on the sensor mount frame to fix the position detection sensor. A device for positioning and transporting workpieces.
(S1) 피가공물을 위치조정부의 홀더에 장착하는 단계;
(S2) 위치검출센서로 피가공물의 플랜지의 위치를 검출하는 단계;
(S3) 제어부가 상기 위치검출센서에 의해 검출된 피가공물의 플랜지 위치 정보에 따라 상기 회전구동유닛을 작동시켜 피가공물의 방향을 조정하는 단계; 및,
(S4) 상기 구동부가 이송프레임을 일정 거리 수평 이동시켜 피가공물을 척에 의해 파지될 수 있는 위치로 이송하는 단계;
를 포함하는 공작기계의 피가공물 위치 조정 및 이송 방법.A method of adjusting and transferring the position of a workpiece of a machine tool by using the device for positioning and transferring a workpiece of a machine tool according to any one of claims 1 and 4 to 8,
(S1) mounting the workpiece to the holder of the positioning unit;
(S2) detecting the position of the flange of the workpiece with a position detection sensor;
(S3) adjusting the direction of the workpiece by operating the rotary drive unit according to the flange position information of the workpiece detected by the position detection sensor; and,
(S4) transferring the workpiece to a position where it can be gripped by the chuck by the drive unit horizontally moving the transfer frame by a predetermined distance;
Position adjustment and transfer method of the workpiece of the machine tool comprising a.
[Claim 10] The method of claim 9, wherein a plurality of position detection sensors are disposed on the sensor mount member at regular intervals to detect a position of a corner portion formed on a flange of the workpiece.
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KR101135270B1 (en) | 2004-12-28 | 2012-04-12 | 두산인프라코어 주식회사 | A Situation Confirming Method of Manufactued Product Using Situation Senser |
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2021
- 2021-02-18 KR KR1020210022058A patent/KR102550674B1/en active IP Right Grant
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