KR20000014035U

KR20000014035U - 공구교환시간단축을 위한 툴 매거진의 공구안내장치

Info

Publication number: KR20000014035U
Application number: KR2019980027311U
Authority: KR
Inventors: 이동진
Original assignee: 추호석; 대우중공업 주식회사
Priority date: 1998-12-29
Filing date: 1998-12-29
Publication date: 2000-07-15

Abstract

본 고안은 머시닝 센터의 툴 매거진이 공구교환을 위해 주축쪽으로 이동하는 동작과 주축에 클램프된 공구의 언클램프 동작을 동시에 수행할 수 있도록 함으로써 전체적인 공구교환시간을 단축시킬 수 있는 있도록 한 공구교환시간단축을 위한 툴 매거진의 공구안내장치에 관한 것으로, 홈(32)을 갖는 공구(30)가 장착되는 툴 매거진(40)의 초기위치(K) 및 공구교환위치(L)를 검출하기 위한 초기위치 검출용 근접센서(LS1) 및 공구교환위치 검출용 근접센서(LS3)와, 상기 툴 매거진(40)과 함께 초기위치(K) 및 공구교환위치(L)를 오가며 상기 초기위치 검출용 근접센서(LS1) 및 공구교환위치 검출용 근접센서(LS3)중 한쪽에 접근되는 스위치 도그(42)로 구성되는 공구교환장치에 있어서, 상기 초기위치(K)와 공구교환위치(L)의 사이에서 상기 툴 매거진(40)의 중간위치(M)를 검출하여 주축(50)에 클램프 되어 있는 공구(30)의 언클램프 시작신호를 출력하도록 상기 초기위치 검출용 근접센서(LS1)와 공구교환위치 검출용 근접센서(LS3) 사이에 위치하는 중간위치 검출용 근접센서(LS2)와, 상기 툴 매거진(40)의 툴포트(41) 안쪽면에 이 툴 매거진(40)의 이동방향(F)에 대해 평행하게 형성되어 이 툴 매거진(40)이 상기 중간위치(M)로 오기 전에 상기 공구(30)의 홈(32)에 끼워지는 이탈방지용 리브(60)로 구성된 것이다.

Description

공구교환시간단축을 위한 툴 매거진의 공구안내장치

본 고안은 공구교환시간단축을 위한 툴 매거진의 공구안내장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 머시닝 센터의 툴 매거진이 공구교환을 위해 주축쪽으로 이동하는 동작과 주축에 클램프된 공구의 언클램프 동작을 동시에 수행할 수 있도록 함으로써 전체적인 공구교환시간을 단축시킬 수 있는 있도록 한 공구교환시간단축을 위한 툴 매거진의 공구안내장치에 관한 것이다.

일반적으로 머시닝센터(machining center)는 보링 머신·밀링머신·드릴링머신을 하나로 한 복합공작기계로서, 주축(主軸)의 운동 방향에 따라 수직형 머시닝센터와 수평형 머시닝센터로 구분한다.

이러한 머시닝센터는 직선운동·회전운동·주축회전과 같은 운동에 의해 복합가공이 가능하도록 되어 있으며, 이들 운동은 수치제어(數値制御:NC)되는 서보모터와 주축에 의해 위치결정됨과 동시에 주축의 속도가 제어된다.

그리고, 머시닝센터의 구성은 기계 본체와 여러개(예를 들어서 20∼70개)의 공구를 절삭조건에 맞게 자동적으로 바꾸어 주는 자동공구교환장치(automatic tool changer : ATC) 및 수치제어장치로 되어 있다.

이와 같은 자동공구교환장치에 의한 가공은 단 한 번의 세팅으로 다축가공(多軸加工)·다공정가공이 가능하므로, 다품종 소량부품(多品種少量部品)의 가공공정을 자동화하는데 유리하다.

일반화된 자동공구교환장치는 공구가 장착되는 다수의 툴포트를 갖는 툴 매거진과, 이러한 툴 매거진과 주축 사이에서 공구를 교환하는 체인지 암으로 구성되어 있으나 최근에는 공구교환속도를 높임으로써 가공시간의 단축을 꾀하기 위해 체인지 암이 배제된 상태에서 툴 매거진이 주축쪽으로 이동하는 방식의 자동공구교환장치가 있다.

이러한 툴 매거진이 주축쪽으로 이동하는 방식의 자동공구교환장치는 도1에 도시된 바와 같이 매거진 프레임(10)에 툴 매거진(11)의 위치를 검출해내기 위한 초기위치 검출용 근접센서(12)와 공구교환위치 검출용 근접센서(13)가 거리를 두고 설치되어 있었으며, 다수의 공구(15)가 장착되어 있는 매거진 플레이트(16)를 갖는 툴 매거진(11)이 주축(14)을 향해 이동하면서 공구(15)를 교환하도록 구성되어 있었다.

그 동작은 제어장치로부터 공구교환지령이 있게 되면, 툴 매거진(11)이 초기위치(Q)에서 공구교환위치(R)로 이동하게 되는데, 이때 초기위치 검출용 근접센서(12)에 접근하여 있던 스위치 도그(17)가 이 툴 매거진(11)과 함께 이동하여 공구교환위치 검출용 근접센서(13)에 접근한 후 주축(14)에 클램프되어 있는 공구(15)가 언클램프된다.

즉, 종래의 자동공구교환장치는 공구교환을 위한 모든 동작이 하나의 동작을 마치면 동작의 신뢰성을 갖도록 하기 위해 약간의 지연시간을 두고 다음 동작으로 이어지는 순차적인 동작을 하도록 구성되어 있었으므로, 공구교환시간을 단축시키는데 한계에 부딪치게 되었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 툴 매거진이 주축으로 이동하는 방식의 자동공구교환장치에서 툴 매거진이 공구교환을 위해 주축쪽으로 이동하는 동작과 주축에 클램프된 공구의 언클램프 동작을 동시에 수행할 수 있도록 함으로써 전체적인 공구교환시간을 단축시킬 수 있는 공구교환시간단축을 위한 툴 매거진의 공구안내장치를 제공함에 있다.

이러한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 홈을 갖는 공구가 장착되는 툴 매거진의 초기위치 및 공구교환위치를 검출하기 위한 초기위치 검출용 근접센서 및 공구교환위치 검출용 근접센서와, 상기 툴 매거진과 함께 초기위치 및 공구교환위치를 오가며 상기 초기위치 검출용 근접센서 및 공구교환위치 검출용 근접센서중 한쪽에 접근되는 스위치 도그로 구성되는 공구교환시간단축을 위한 툴 매거진의 공구안내장치본 고안에 따른 공구교환장치에 있어서, 상기 초기위치와 공구교환위치의 사이에서 상기 툴 매거진의 중간위치를 검출하여 주축에 클램프 되어 있는 공구의 언클램프 시작신호를 출력하도록 상기 초기위치 검출용 근접센서와 공구교환위치 검출용 근접센서 사이에 위치하는 중간위치 검출용 근접센서와, 상기 툴 매거진의 툴포트 안쪽면에 이 툴 매거진의 이동방향에 대해 평행하게 형성되어 이 툴 매거진이 상기 중간위치로 오기 전에 상기 공구의 홈에 끼워지는 이탈방지용 리브로 구성하여 공구교환시간단축을 위한 툴 매거진의 공구안내장치가 제공된다.

도 1 은 종래 머시닝 센터의 자동공구교환장치를 보이는 측면도

도 2 는 본 고안에 따른 공구교환시간단축을 위한 툴 매거진의 공구안내장치의 구성을 보이는 측면도

도 3 은 도2의 A방향에서 바라 본 정면도

도 4 는 도3의 B방향에서 바라 본 저면도

도 5 는 본 고안에 따른 공구교환시간단축을 위한 툴 매거진의 공구안내장치에 장착되는 공구의 형상을 보이는 도면

※ 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ※

32 : 홈 30 : 공구

40 : 툴 매거진 K : 초기위치

L : 공구교환위치 42 : 스위치 도그

M : 중간위치 50 : 주축

41 : 툴포트 F : 이동방향

60 : 이탈방지용 리브 LS1 : 초기위치 검출용 근접센서

LS2 : 중간위치 검출용 근접센서

LS3 : 공구교환위치 검출용 근접센서

이하 본 고안에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도2는 본 고안에 따른 공구교환시간단축을 위한 툴 매거진의 공구안내장치의 구성을 보이는 측면도이고, 도3은 도2의 A방향에서 바라 본 정면도이며, 도4는 도3의 B방향에서 바라 본 저면도이고, 도5는 본 고안에 따른 공구교환시간단축을 위한 툴 매거진의 공구안내장치에 장착되는 공구의 형상을 보이는 도면으로서, 이에 도시된 바와 같이 홈(32)을 갖는 공구(30)가 장착되는 툴 매거진(40)의 초기위치(K) 및 공구교환위치(L)를 검출하기 위한 초기위치 검출용 근접센서(LS1) 및 공구교환위치 검출용 근접센서(LS3)와, 상기 툴 매거진(40)과 함께 초기위치(K) 및 공구교환위치(L)를 오가며 상기 초기위치 검출용 근접센서(LS1) 및 공구교환위치 검출용 근접센서(LS3)중 한쪽에 접근되는 스위치 도그(42)로 구성되는 통상의 구조를 가지며, 이에 상기 초기위치(K)와 공구교환위치(L)의 사이에서 상기 툴 매거진(40)의 중간위치(M)를 검출하여 주축(50)에 클램프 되어 있는 공구(30)의 언클램프 시작신호를 출력하도록 상기 초기위치 검출용 근접센서(LS1)와 공구교환위치 검출용 근접센서(LS3)의 사이에 위치하는 중간위치 검출용 근접센서(LS2)와, 상기 툴 매거진(40)의 툴포트(41) 안쪽면에 이 툴 매거진(40)의 이동방향(F)에 대해 평행하게 형성되어 이 툴 매거진(40)이 상기 중간위치(M)로 오기 전에 상기 공구(30)의 홈(32)에 끼워지는 이탈방지용 리브(60)를 구비하여 구성하였다.

상기 이탈방지용 리브(60)는 도4에 도시된 바와 같이 매거진 플레이트(49)에 형성되어 있는 툴포트(41)의 내측면을 따라 일정한 돌출높이로 사다리꼴 단면모양을 가지도록 형성한 것이다.

이하 본 고안에 따른 작용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 첨부도면 도1 내지 도5에 도시된 바와 같이 툴 매거진(40)이 초기위치(K)로부터 이동하여 주축(50)을 향하게 되면, 이 주축(50)과 일치하는 공구교환위치(L)에 이르기 전에 중간위치 검출용 근접센서(LS2)에 의해 중간위치(M)가 검출된다.

이때 툴포트(41)에 형성되어 있는 이탈방지용 리브(60)가 공구(30)의 외측에 형성되어 있는 홈(32)으로 삽입되는 한편, 중간위치 검출용 근접센서(LS2)에 의해 검출된 신호는 수치제어장치(도시 않됨)로 전송된 다음 이 수치제어장치에 의해 주축(50)에 장착되어 있는 공구(30)가 언클램프된다.

즉, 주축(50)에 클램프 되어 있던 공구(30)가 언클램프되기 전에 툴 매거진(40)에 형성되어 있는 이탈방지용 리브(60)에 의해 앞쪽으로 이탈되는 것이 방지됨과 동시에 주축(50)에 장착된 공구(30)가 언클램프되는 동작을 동시에 수행하게 되는 것이다.

이후 툴 매거진(40)이 공구교환위치(L)에 이르게 되면, 공구교환위치 검출용 근접센서(LS3)에 의해 공구교환위치(L)로의 위치결정이 감지되어 툴 매거진(40)은 멈추게 된다.

그 다음 공구교환을 마치고, 복귀하여 다음 공구교환지령이 있을때 까지 기다렸다가 앞의 동작을 반복하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안은 공구교환시에 툴 매거진이 공구교환위치로 이동하는 동작과 함께 주축에 장착되어 있는 공구를 언클램프하는 동작을 동시에 수행하도록 구성되어 있으므로, 공구교환시간을 대폭 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

홈(32)을 갖는 공구(30)가 장착되는 툴 매거진(40)의 초기위치(K) 및 공구교환위치(L)를 검출하기 위한 초기위치 검출용 근접센서(LS1) 및 공구교환위치 검출용 근접센서(LS3)와, 상기 툴 매거진(40)과 함께 초기위치(K) 및 공구교환위치(L)를 오가며 상기 초기위치 검출용 근접센서(LS1) 및 공구교환위치 검출용 근접센서(LS3)중 한쪽에 접근되는 스위치 도그(42)로 구성되는 공구교환장치에 있어서,

상기 초기위치(K)와 공구교환위치(L)의 사이에서 상기 툴 매거진(40)의 중간위치(M)를 검출하여 주축(50)에 클램프 되어 있는 공구(30)의 언클램프 시작신호를 출력하도록 상기 초기위치 검출용 근접센서(LS1)와 공구교환위치 검출용 근접센서(LS3)의 사이에 위치하는 중간위치 검출용 근접센서(LS2)와;

상기 툴 매거진(40)의 툴포트(41) 안쪽면에 이 툴 매거진(40)의 이동방향(F)에 대해 평행하게 형성되어 이 툴 매거진(40)이 상기 중간위치(M)로 오기 전에 상기 공구(30)의 홈(32)에 끼워지는 이탈방지용 리브(60)로 구성된 것을 특징으로 하는 공구교환시간단축을 위한 툴 매거진의 공구안내장치.