KR20000038481A - Tool storing device of automatic tool supplier - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 절삭가공시스템에 자동으로 공구를 공급하기 위하여 고속의 선형유도전동기(Linear Induction Motor: LIM)를 이용한 자동 공구공급장치에 설치되는 공구저장장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공작기계에서 필요로 하는 공구를 공급하고 사용된 공구를 회수할 때 공구를 저장하고 있는 장소와 공작기계사이의 공구이송거리를 단축시킴으로써 공정소요시간을 줄일 수 있는 자동 공구공급장치의 공구저장장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tool storage device installed in an automatic tool supply device using a high speed linear induction motor (LIM) for automatically supplying a tool to a cutting processing system. The present invention relates to a tool storage device of an automatic tool supplying device which can reduce a process time by shortening a tool transfer distance between a place where a tool is stored and a machine tool when supplying a tool and recovering a used tool.
절삭가공을 위한 공작기계는 보유하고 있는 절삭공구의 내용에 따라 가공할 수 있는 작업의 종류가 정해지므로 유연생산시스템(Flexible Manufacturing System: FMS) 등의 고도로 자동화된 가공시스템을 포함한 절삭가공시스템의 생산성은 필요한 절삭공구의 적기공급여부에 따라 큰 차이를 보인다.Machine tools for cutting are determined by the contents of the cutting tool, so the productivity of cutting systems including highly automated processing systems such as flexible manufacturing systems (FMS) Shows a big difference depending on the timely supply of the required cutting tools.
이러한 유연생산시스템에서 절삭공구를 공급하는 방법은 공구를 수용하는 공작기계 매거진의 용량을 크게 하여 각각의 공작기계에 많은 수의 공구를 보유하게 함으로써 필요한 공구를 즉시 이용할 수 있게 하는 방법 등이 주로 사용되어 왔다.In the flexible production system, the cutting tool is mainly used to increase the capacity of the machine tool magazine that accommodates the tool so that each tool has a large number of tools, so that the necessary tools are immediately available. Has been.
상기의 방법에 의할 경우 각각의 공작기계가 별도로 소요공구를 보유해야하므로 공구의 사용효율이 극히 저하되고, 공작기계에 부속된 공구매거진 용량의 한계에 의해 유연성, 즉 가공가능한 품종의 수가 제한될 뿐만 아니라, 자동화된 공작기계에 사용되는 절삭공구들은 홀더, 생크 등 주변기기들을 결합한 고가의 키트로 구성되어 있어서 사용빈도에 상관없이 각 공작기계마다 고가의 공구를 다량으로 중복 보유해야 하므로 투자비용이 많아지게 되는 문제점이 있었다.According to the above method, since each machine tool must have a separate tool, the use efficiency of the tool is extremely reduced, and the flexibility, i.e., the number of processable varieties, is limited by the limitation of the tool magazine capacity attached to the machine tool. In addition, cutting tools used in automated machine tools are expensive kits that combine peripherals such as holders and shanks, so they require a large amount of expensive tools for each machine tool regardless of the frequency of use. There was a problem.
상기의 방법들에 의한 문제점을 해결하고 공구의 공급 및 관리를 간편화하기 위한 것으로서, 본 출원인은 도1에 도시되어 있는 바와 같이 공구를 저장하는 중앙공구저장소(1)와, 상기 중앙공구저장소(1)에 연결되어 이로부터 각 공작기계(2)로 공구를 전달하기 위한 선형유도전동기트랙(3)과, 상기 트랙(3)을 따라 이동하면서 공구를 각 공작기계(2)에 공급하는 트랜스포터(4)와, 상기 트랜스포터(4)에 탑재되어 각 공작기계(2)의 공구매거진에 공구를 공급 및 회수하는 로봇아암(5)과, 필요한 공구를 공작기계에 전달하도록 상기 장치들을 제어하는 공구전달제어기(도시되지 않음)로 구성되어 있는 고속선형유도전동기를 이용한 자동 공구공급장치를 실용신안등록출원 제95-53387호로 출원한 바 있다.In order to solve the problem by the above methods and to simplify the supply and management of the tool, the present applicant has a central tool storage (1) for storing the tool as shown in Figure 1, and the central tool storage (1) And a linear induction motor track 3 for transferring the tool to each machine tool 2 therefrom, and a transporter for supplying the tool to each machine tool 2 while moving along the track 3. 4) a robot arm 5 mounted on the transporter 4 for supplying and retrieving a tool to the tool magazine of each machine tool 2, and a tool for controlling the apparatuses so as to transfer necessary tools to the machine tool. An automatic tool supply device using a high speed linear induction motor composed of a transmission controller (not shown) has been filed in Utility Model Registration No. 95-53387.
이와 같이 고속선형유도전동기를 이용한 자동공구공급시스템은 필요한 모든 공구를 중앙공구저장소(1)에 보유하고 각 공작기계에서 요구하는 공구를 선형유도전동기트랙(3)을 따라 고속으로 전달하는 방법으로서, 공구의 중복보유를 없애고 소요공구의 이송을 고속화함으로써 종래의 가공시스템에 관한 제어방법과 성능을 획기적으로 변화시킨 신개념의 공구이송시스템을 처음으로 적용한 신규한 장치에 관한 것이다.As such, the automatic tool supply system using the high speed linear induction motor retains all necessary tools in the central tool storage 1 and transfers the tools required by each machine tool along the linear induction motor track 3 at high speed. The present invention relates to a novel apparatus for the first time to apply a new concept of a tool transfer system that drastically changed the control method and performance related to a conventional machining system by eliminating duplication of tools and speeding up transfer of required tools.
그러나, 상기와 같이 중앙공구저장소를 이용하여 필요한 시기 및 장소에 공구를 이송하는 경우, 중앙공구저장소에서 가장 멀리 떨어진 공작기계는 가까이 배치된 공작기계에 비하여 공구를 공급받는 거리가 상대적으로 멀기 때문에 공구이송에 걸리는 소요시간이 훨씬 길다. 즉, 중앙공구저장소에서 멀어질수록 필요한 공구의 공급과 사용된 공구의 반납에 소요되는 시간이 길어진다.However, when the tool is transferred to the required time and place using the central tool storage as described above, the tool is farthest away from the central tool storage because the distance from which the tool is supplied is relatively longer than that of the machine tool located close to the tool. The time required for the transfer is much longer. In other words, the further away from the central tool storage, the longer the time required to supply the necessary tools and return the used tools.
이는 공작기계간의 공구이송거리의 불균형을 초래하고, 최악의 경우 가장 멀리 배치된 공작기계에는 공구를 제 때에 공급할 수가 없어서 공정에 따른 공작물의 가공에 지장을 초래할 수도 있다.This results in an unbalanced tool transfer distance between the machine tools, and in the worst case, may not be able to supply the tool to the farthest placed machine tool in time, which may interfere with the machining of the workpiece according to the process.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 공작기계가 배치된 위치와 무관하게 평균적으로 같은 이송거리 및 소요시간으로 공작기계가 요구하는 공구를 공급할 수 있는 공구 자동공급장치의 공구저장장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is an automatic tool supplying device that can supply the tools required by the machine tool at the same transport distance and time required on average regardless of the position where the machine tool is placed To provide a tool storage device of.
본 발명의 다른 목적은 중앙공구저장소가 필요 없도록 하여 공장내의 시스템 설치공간을 줄일 수 있는 공구 자동공급장치의 공구저장장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a tool storage device of the automatic tool supplying device that can reduce the system installation space in the factory by eliminating the need for a central tool storage.
본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같이 고속선형유도전동기를 이용한 공구공급장치 뿐만 아니라 종래의 일반적인 공구공급장치에도 공구매거진과 같이 사용이 가능한 공구 자동공급장치의 공구저장장치를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a tool storage device of an automatic tool supplying device which can be used as a tool magazine as well as a tool supplying device using a high speed linear induction motor as described above.
도 1은 선행 고안인 고속선형유도전동기를 이용한 자동 공구공급장치를 나타내는 개략사시도,1 is a schematic perspective view showing an automatic tool supply apparatus using a high speed linear induction motor of the prior design,
도 2는 본 발명인 공구저장장치의 일 실시예를 자동 공구공급장치의 선형유도전동기트랙과 평행하게 설치한 상태를 나타낸 개략사시도,Figure 2 is a schematic perspective view showing a state in which one embodiment of the present invention the tool storage device is installed in parallel with the linear induction motor track of the automatic tool supply device,
도 3은 본 발명인 공구저장장치의 일 실시예에 대한 사시도,Figure 3 is a perspective view of one embodiment of the present invention tool storage device,
도 4는 공구저장포트가 나타난 본 발명인 공구저장장치의 일 실시예에 대한 정면도,Figure 4 is a front view of an embodiment of the tool storage device of the present invention showing a tool storage port,
도5는 본 발명인 공구저장장치의 다른 실시예에 대한 사시도,5 is a perspective view of another embodiment of the present invention tool storage device;
도6은 본 발명인 공구저장장치의 또 다른 실시예에 대한 사시도.Figure 6 is a perspective view of another embodiment of the present invention tool storage device.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
1:중앙공구저장소 2:공작기계1: Central tool store 2: Machine tool
3:선형유도전동기트랙 4:공구트랜스포터3: Linear induction motor track 4: Tool transporter
5:로봇아암 6:공구저장장치5: Robot arm 6: Tool storage device
7:공구저장포트 8:지지수단7: Tool storage port 8: Support means
9:곡선부재9: curve member
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동 공구공급장치의 공구저장장치는 각 공작기계로 공구를 전달하기 위한 선형유도전동기트랙과, 상기 트랙을 따라 이동하면서 공구를 각 공작기계에 공급하는 트랜스포터와, 상기 트랜스포터에 탑재되어 각 공작기계의 공구매거진에 공구를 공급 및 회수하는 로봇아암과, 필요한 공구를 공작기계에 전달하도록 상기 장치들을 제어하는 공구전달제어기로 구성되어 있는 자동 공구공급장치에 있어서, 공구를 수용할 수 있는 다수개의 포트를 구비하여 공작기계의 상부에 설치되는 공구저장장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the tool storage device of the automatic tool supply device of the present invention includes a linear induction motor track for delivering a tool to each machine tool, and a transporter for supplying a tool to each machine tool while moving along the track. And a robot arm mounted on the transporter to supply and retrieve a tool to a tool magazine of each machine tool, and a tool transfer controller configured to control the devices to deliver the necessary tool to the machine tool. It is characterized in that it comprises a tool storage device which is provided on the upper part of the machine tool having a plurality of ports that can accommodate the tool.
이하, 본 발명의 일 실시예인 자동 공구공급장치의 공구저장장치에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a tool storage device of an automatic tool supplying device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 선행 고안인 고속선형유도전동기를 이용한 자동 공구공급장치를 나타내는 개략사시도이고, 도 2는 본 발명인 공구저장장치의 일 실시예를 자동 공구공급장치의 선형유도전동기트랙과 평행하게 설치한 상태를 나타낸 개략사시도이고, 도 3은 본 발명인 공구저장장치의 일 실시예에 대한 사시도이고, 도 4는 공구저장포트가 나타난 본 발명인 공구저장장치의 일 실시예에 대한 정면도이고, 도 5는 본 발명인 공구저장장치의 다른 실시예에 대한 사시도이고, 도6은 본 발명인 공구저장장치의 또 다른 실시예에 대한 사시도이다.1 is a schematic perspective view showing an automatic tool supply device using a high speed linear induction motor of the prior design, Figure 2 is a state in which an embodiment of the present invention the tool storage device is installed in parallel with the linear induction motor track of the automatic tool supply device 3 is a perspective view of an embodiment of a tool storage device of the present invention, FIG. 4 is a front view of an embodiment of the tool storage device of the present invention, in which a tool storage port is shown, and FIG. 6 is a perspective view of another embodiment of a tool storage device, and FIG. 6 is a perspective view of another embodiment of the tool storage device of the present invention.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예인 자동 공구공급장치의 공구저장장치는 각 공작기계(2)로 공구를 전달하기 위한 선형유도전동기트랙(3)과, 상기 트랙(3)을 따라 이동하면서 공구를 각 공작기계에 공급하는 트랜스포터(4)와, 상기 트랜스포터(4)에 탑재되어 각 공작기계(2)의 공구매거진에 공구를 공급 및 회수하는 로봇아암(5)과, 필요한 공구를 공작기계(2)에 전달하도록 상기 장치들을 제어하는 공구전달제어기(도시되지 않음)로 구성되어 있는 자동 공구공급장치에 있어서, 공구를 수용할 수 있는 다수개의 공구저장포트(7)를 구비하여 지지수단(8)에 의해 상기 공작기계(2)의 상부에 설치되는 공구저장장치(6)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 2, a tool storage device of an automatic tool supply device according to an embodiment of the present invention includes a linear induction motor track 3 and a track 3 for delivering a tool to each machine tool 2. A transporter 4 for supplying a tool to each machine tool while moving along the robot arm, and a robot arm 5 mounted on the transporter 4 for supplying and recovering a tool to a tool magazine of each machine tool 2; In the automatic tool supply device consisting of a tool transfer controller (not shown) for controlling the devices to deliver the necessary tool to the machine tool (2), a plurality of tool storage ports (7) for accommodating the tool It is provided with a tool storage device 6 is installed on the upper part of the machine tool (2) by the support means (8).
상기 공구저장장치(6)는 도 1에서와 같이 공작기계의 상부에 직선상으로 설치된 트랙(3)을 따라 상기 트랙(3)과 평행하게 배치되는 적어도 하나 이상의 부재이다.The tool storage device 6 is at least one member arranged parallel to the track 3 along a track 3 installed in a straight line on top of the machine tool as in FIG. 1.
다음에, 이와 같이 구성되어 있는 본 발명의 일 실시예인 공구저장장치에 의한 작용을 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.Next, the operation by the tool storage device which is an embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIG.
먼저, 자동 공구공급장치의 공구트랜스포터(4)는 공작기계에 공구를 공급하기 위하여 로봇아암(5)을 이용하여 중앙공구저장소(1)로부터 공구를 불출한 다음, 요구하는 공작기계로 공급한다. 이렇게 공급된 공구는 공작기계에 장착되어 가공작업을 수행한 후 다시 로봇아암(5)에 의해 회수되어 공구트랜스포터(4)에 의해 이동되는데, 이 때 공구트랜스포터(4)는 공구를 상기 중앙공구저장소(1)로 이송시키지 않고 작업한 공작기계의 상부에 상기 트랙(3)과 평행하게 설치되어 있는 공구저장장치(6)의 임의의 빈 공구저장포트(7)에 저장하고 저장된 위치를 인식하여 둔다.First, the tool transporter 4 of the automatic tool supply device uses the robot arm 5 to supply a tool to the machine tool, then dispenses the tool from the central tool storage 1, and then supplies the tool to the required machine tool. . The tool supplied in this way is mounted on the machine tool to perform the machining operation, and then recovered by the robot arm 5 and moved by the tool transporter 4, where the tool transporter 4 moves the tool to the center. It is stored in any empty tool storage port 7 of the tool storage device 6 which is installed in parallel with the track 3 on the upper part of the machine tool working without transferring to the tool storage 1 and recognizes the stored position. Leave it.
이러한 이송동작이 각 공작기계(2)에 대하여 수행되고 난 후에는 각 공작기계(2)에서 요구하는 공구는 주로 그 공작기계(2)의 상부에 설치된 공구저장장치(6)의 공구저장포트(7)에 저장된다.After such a transfer operation is performed for each machine tool 2, the tool required by each machine tool 2 is mainly a tool storage port (6) of the tool storage device 6 installed on the machine tool 2, 7) are stored.
공구가 이와 같은 위치에 저장될 경우, 이후의 계속되는 가공작업을 위하여 공작기계(2)가 다시 그 공구를 요구하면 공구트랜스포터(4)는 그 공작기계(2)의 상부에 있는 공구저장장치(6)의 공구저장포트(7)로부터 바로 공구를 불출하여 공급할 수 있게 되는 것이다.If the tool is stored in such a position, the tool transporter 4 will return to the tool storage device at the top of the machine tool 2 when the machine tool 2 again requests the tool for subsequent machining operations. The tool can be directly supplied from the tool storage port 7 of 6).
따라서, 각 공작기계(2)에서 필요로 하는 공구는 최초공급시에만 중앙공구저장소(1)로부터 이송되고 그 이후의 이어지는 작업에서는 해당 공작기계(2) 상부의 공구저장장치(6)로부터 필요한 공구를 바로 공급할 수 있어서 공구저장장치(6)와 공작기계(2)간의 공구이송소요시간을 현저하게 단축시킬 수 있다.Therefore, the tools required by each machine tool 2 are transferred from the central tool storage 1 only at the time of initial supply, and from the tool storage device 6 on the upper part of the machine tool 2 in subsequent operations. Can be supplied immediately so that the tool transfer time between the tool storage device 6 and the machine tool 2 can be significantly shortened.
또한, 각 공작기계(2)에 가까이 배치된 공구저장포트(7)들은 해당 공작기계(2)의 공구매거진과 같이 이용할 수 있으며, 더 나아가서는 중앙공구저장소(1)가 필요없게 되므로 공장내의 시스템 설치공간을 줄일 수 있다.In addition, the tool storage port 7 disposed close to each machine tool 2 can be used like the tool magazine of the machine tool 2, and furthermore, since the central tool storage 1 is not necessary, the system in the factory The installation space can be reduced.
상기와 같이 중앙공구저장소(1)와 고속선형유도전동기에 의한 공구공급장치에서 뿐만 아니라 종래의 일반적인 공구공급장치에서도 공작기계의 공구매거진과 같이 사용할 수 있다.As described above, not only the tool supply device by the central tool storage 1 and the high speed linear induction motor, but also a conventional tool supply device can be used like a tool magazine of a machine tool.
다음에, 도 5와 도 6은 본 발명의 다른 실시예를 도시하고 있는데, 도 5의 실시예에서는 상기 한 쌍의 공구저장장치(6)가 양 부재의 일측단부에서 곡선부재(9)에 의해 상호 연결되어 있고 도 6의 실시예에서는 상기 한 쌍의 공구저장장치(6)가 양 부재의 양측단부에서 곡선부재(9)에 의해 상호 연결되어 있다.Next, FIGS. 5 and 6 show another embodiment of the invention, in which the pair of tool storage devices 6 is formed by a curved member 9 at one end of both members. In the embodiment of FIG. 6, the pair of tool storage devices 6 are interconnected by curved members 9 at both ends of both members.
즉, 도 5에서와 같이 설치하면 하나의 공구트랜스포터(4)가 상기 곡선부재(9)를 따라 좌우측의 트랙(6)에 모두 접근할 수 있으며, 도 6에서와 같이 설치하면 하나의 공구트랜스포터(4)가 도5와 마찬가지로 좌우측의 트랙(6)에 모두 접근할 수 있을 뿐만 아니라 접근시간을 더욱 단축시킬 수 있다.That is, when installed as shown in FIG. 5, one tool transporter 4 can access both the left and right tracks 6 along the curved member 9, and as shown in FIG. As with Fig. 5, the porter 4 can access both the left and right tracks 6 and can further shorten the access time.
물론, 도 5나 도 6과 같은 공구저장장치(6)를 활용하기 위해서는 공구트랜스포터(4)의 가이드인 선형유도전동기트랙(3)도 동일하게 형성되어야 한다.Of course, in order to utilize the tool storage device 6 as shown in FIG. 5 and FIG. 6, the linear induction motor track 3, which is a guide of the tool transporter 4, should be formed in the same manner.
앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예인 자동 공구공급장치의 공구저장장치에 의하면, 최초에 공구가 공구저장소로부터 요구하는 공작기계에 이송되어 사용된 후에 각 공작기계의 상부에 위치한 공구저장장치에 보관되므로 후속작업시 공작기계가 다시 그 공구를 요구하면 곧바로 공구를 불출하여 공급할 수 있어서 공구저장장치와 공작기계간의 공구이송소요시간을 현저하게 단축시킬 수 있으며, 공작기계가 배치된 위치와 무관하게 평균적으로 같은 이송거리 및 소요시간으로 공작기계가 요구하는 공구를 공급할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the tool storage device of the automatic tool supplying device according to one embodiment of the present invention, the tool is first stored in a tool storage device located at the top of each machine tool after being transferred to and used by the tool machine required by the tool storage. Therefore, when the machine tool demands the tool again in the subsequent work, the tool can be immediately supplied and supplied, thereby significantly reducing the tool transfer time between the tool storage device and the machine tool, regardless of the position where the machine tool is placed. In this way, it is possible to supply the tools required by the machine tool at the same feeding distance and time required.
또한, 각 공작기계에 가까이 배치된 공구저장포트들은 해당 공작기계의 공구매거진과 같이 이용할 수 있으며, 더 나아가서는 중앙공구저장소가 필요 없게 되므로 공장내의 시스템 설치공간을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, the tool storage ports disposed close to each machine tool can be used like the tool magazine of the machine tool, and furthermore, since the central tool storage is not required, the system installation space in the factory can be reduced.
또한, 본 발명의 일 실시예인 자동 공구공급장치의 공구저장장치는 중앙공구저장소와 고속선형유도전동기에 의한 공구공급장치에서 뿐만 아니라 종래의 일반적인 공구공급장치에서도 공작기계의 공구매거진과 같이 사용할 수 있다.In addition, the tool storage device of the automatic tool supply device according to an embodiment of the present invention can be used as a tool magazine of a machine tool not only in a tool supply device by a central tool storage and a high speed linear induction motor, but also in a conventional general tool supply device. .
Claims (5)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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1998
- 1998-12-07 KR KR1019980053495A patent/KR20000038481A/en not_active Application Discontinuation
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