KR20020075491A

KR20020075491A - ATC with Limit Switches for Unclamping Tools

Info

Publication number: KR20020075491A
Application number: KR1020010015429A
Authority: KR
Inventors: 권상영
Original assignee: 위아 주식회사
Priority date: 2001-03-24
Filing date: 2001-03-24
Publication date: 2002-10-05

Abstract

PURPOSE: An apparatus for exchanging an instrument automatically is provided to protect an operator and prevent a parts from damaging upon exchanging the instrument by attaching a limit switch for conforming whether the instrument is unclamped or not. CONSTITUTION: An automatic instrument exchange apparatus comprises an unclamp unit for unclamping the instrument, an unclamp limit switch control section(12), a timer(14), and a controller(16). The unclamp limit switch control section displays whether the instrument is unclamped or not, at a control plate based on a signal received from a sensor. The timer is set alarm for alerting if the instrument unclamp limit switch is not turned on caused by a lapse of a stop time of an arm motor and an operational problems. The controller controls an automatic instrument exchange operation by the instrument unclamps control section, and stops the exchange operation if the instrument unclamps is not conformed.

Description

Automatic tool changer with tool unclamp limit switch {ATC with Limit Switches for Unclamping Tools}

본 발명은 자동공구교환장치에 관한 것으로, 상세하게는 공구를 교환할 때 주축에서 공구의 언클램프 여부를 확인하기 위한 리미트스위치를 부착한 자동공구교환장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic tool changer, and more particularly, to an automatic tool changer having a limit switch for checking whether a tool is unclamped on a spindle when a tool is changed.

예를들어, 캠을 사용하는 폐쇄회로 타입의 종래 머시닝센터에서, 공구가 착탈되는 동작은 먼저 주축이 오리엔테이션되고 사용한 공구가 공구교환 위치에 온다. 공구포트가 하강한 후 암이 75°반시계 방향으로 회전하면서 2개의 공구를 잡는다. 이때, 주축 매거진은 공구를 언클램프한다. 암이 하강하면서 2개의 공구를 빼낸 후, 암이 180°반시계 방향으로 회전하면 새로운 공구를 장착될 위치가 된다. 암이 상승하여 새로운 공구를 주축 매거진에 장착시키면 주축은 새로운 공구를 클램프한다. 이후, 암은 75°시계방향으로 회전한 후 암의 통상 위치로 이동하고, 포트는 상승한다. 이때, 암의 75°반시계 방향 회전, 공구의 언클램프, 암의 하강, 암의 180°반시계 방향 회전, 암의 상승, 공구의 클램프, 그리고 암의 75°시계방향 회전은 하나의 사이클로서 연속하여 동작된다.For example, in a conventional machining center of a closed circuit type using a cam, the operation of detaching the tool firstly orients the spindle and the tool used comes to the tool change position. After the tool port is lowered, hold the two tools as the arm rotates counterclockwise by 75 °. At this time, the spindle magazine unclamps the tool. When the arm is lowered, the two tools are removed and the arm rotates 180 ° counterclockwise to position the new tool. When the arm is raised and a new tool is mounted in the spindle magazine, the spindle clamps the new tool. The arm then rotates 75 ° clockwise and then moves to the normal position of the arm and the port rises. At this time, the 75 ° counterclockwise rotation of the arm, the unclamp of the tool, the lowering of the arm, the 180 ° counterclockwise rotation of the arm, the raising of the arm, the clamp of the tool, and the 75 ° clockwise rotation of the arm are one cycle. It is operated continuously.

그런데, 이러한 종래기술에서 특히 캠을 사용하는 폐쇄회로 타입의 동작 사이클에서 폐쇄회로 내의 이상으로 인해 공구 언클램프가 약해지는 경우가 발생할 수 있다. 이 때, 공구 언클램프 동작에 대해 확인 신호를 받을 수 있는 장치가 없는 종래기술에서는, 공구 언클램프이 이루어지지 않았음에도 불구하고 동작 사이클이 계속 진행되게 된다. 이는, 캠 플로워(CAM follower)나 쉬어 플레이트(shear plate) 등의 자동공구교환장치의 부품들이 파손되는 결과를 낳을 수 있으며, 또한 작업자에게 안전상 큰 위험을 주게 될 수도 있다.By the way, in this prior art, particularly in a closed circuit type operation cycle using a cam, the tool unclamp may be weakened due to an abnormality in the closed circuit. At this time, in the prior art in which there is no device capable of receiving a confirmation signal for the tool unclamp operation, the operation cycle continues even though the tool unclamp is not performed. This may result in breakage of components of an automatic tool changer such as a CAM follower or a shear plate, and may also pose a great safety hazard to the operator.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공구의 언클램프 여부를 확인하여 이에 대해 적절한 조치를 취함으로써, 자동공구교환장치의 부품들의 파손을 막고, 작업자의 안전을 보호하는 데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art, by checking whether the tool is unclamped and take appropriate measures to prevent the damage of the parts of the automatic tool changer, the purpose of protecting the safety of the operator There is this.

도1은 본 발명에 따른 공구 언클램프 리미트스위치 및 타이머를 갖는 자동공구교환장치의 블럭도이고, 그리고1 is a block diagram of an automatic tool changer having a tool unclamp limit switch and a timer according to the present invention; and

도2는 본 발명에 따른 주축의 공구 언클램프의 언클램프 여부를 확인할 수 있는 리미트스위치를 가진 자동공구교환장치의 동작 시퀀스를 도시한 플로우챠트이다Figure 2 is a flow chart showing the operation sequence of the automatic tool changer with a limit switch to confirm whether or not the tool unclamp of the spindle according to the present invention;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10: 자동공구교환장치12: 언클램프 리미트스위치 제어부10: automatic tool changer 12: unclamp limit switch control unit

14: 타이머14: 콘트롤러14: timer 14: controller

도1은 본 발명에 따른 공구 언클램프 리미트스위치 및 타이머를 갖는 자동공구교환장치의 블럭도이다.1 is a block diagram of an automatic tool changer having a tool unclamp limit switch and a timer according to the present invention.

도1에 도시된 바와 같이, 자동공구교환장치(10), 언클램프 리미트스위치 제어부(12), 타이머(14) 및 콘트롤러(16)를 포함한다.As shown in FIG. 1, an automatic tool changer 10, an unclamp limit switch controller 12, a timer 14, and a controller 16 are included.

언클램프 리미트스위치 제어부(12)는 자동공구교환장치(10)의 언클램프 유닛에 부착된 센서 등으로 부터 수신된 신호에 따라 공구의 언클램프 여부를 제어판에 표시해 주는 기능을 행한다.The unclamp limit switch control unit 12 performs a function of displaying, on the control panel, whether or not the tool is unclamped according to a signal received from a sensor or the like attached to the unclamp unit of the automatic tool changer 10.

타이머(14)는 공구 언클램프 동작후 암모터의 일정 간격의 정지시간과 동작상의 문제로 인하여 공구 언클램프 리미트스위치로 온상태로 되지 않을 경우 알람처리하기 위한 소정시간 등을 설정한다.The timer 14 sets a stop time of a certain interval after the tool unclamp operation and a predetermined time for alarm processing when the tool unclamp limit switch is not turned on due to an operation problem.

이상의 본 발명의 구성요소를 제어하기 위한 콘트롤러(16)는 도2에 도시된 플로우챠트에 따라 자동공구교환장치를 제어한다.The controller 16 for controlling the components of the present invention controls the automatic tool changer according to the flowchart shown in FIG.

도2는 본 발명에 따른 주축의 공구 언클램프의 언클램프 여부를 확인할 수 있는 리미트스위치를 가진 자동공구교환장치의 동작 시퀀스를 도시한 플로우챠트이다.Figure 2 is a flow chart showing the operation sequence of the automatic tool changer with a limit switch that can confirm whether or not the tool unclamp of the spindle in accordance with the present invention.

도2에 도시된 바와 같이, 공구포트가 하강하면 암 모터가 구동된다(단계22). 암 모터가 구동되어 암이 공구포트에 있는 새로운 공구와 주축에 끼워져 있는 교환될 공구를 잡기 위해 반시계 방향으로 75°회전한다(단계24). 암이 교환될 공구를 잡게 되면, 주축의 언클램프 유닛은 교환될 공구를 언클램프한다(단계26). 이때,암 모터는 정지된다. 정지 시간은 타이머로 설정된다.As shown in Fig. 2, when the tool port is lowered, the arm motor is driven (step 22). The arm motor is driven so that the arm rotates 75 ° counterclockwise to catch the new tool in the tool port and the tool to be replaced which is fitted to the spindle (step 24). When the arm catches the tool to be replaced, the unclamp unit of the main shaft unclamps the tool to be replaced (step 26). At this time, the arm motor is stopped. The stop time is set by a timer.

이후, 주축 공구 언클램프 유닛의 언클램프 상태 여부를 확인하기 위한 리미트스위치의 온/오프 여부를 확인한다(단계30). 여기서, 주축 공구 언클램프 유닛의 리미트스위치가 온 상태이면, 단계32로 진행하여 정지된 암 모터를 다시 동작시킨다. 그러나, 주축 공구 언클램프 유닛의 리미트스위치가 오프 상태이면 이상 상태를 외부에 알린다(단계31). 또한, 동작상의 문제로 인하여 공구 언클램프 리미트스위치가 일정시간 동안 온 상태로 되지 않을 경우에는 곧바로 외부에 경고를 발하게 할 수 있다.Thereafter, it is checked whether the limit switch for checking whether the spindle tool unclamp unit is in an unclamp state is turned on or off (step 30). Here, if the limit switch of the spindle tool unclamp unit is turned on, the flow advances to step 32 to operate the stopped arm motor again. However, if the limit switch of the spindle tool unclamp unit is in the off state, the abnormal state is notified to the outside (step 31). In addition, when the tool unclamp limit switch is not turned on for a certain time due to an operation problem, it can cause a warning to the outside immediately.

단계30에서 주축 공구 언클램프의 리미트스위치가 온 상태이면 주축에 끼워져 있는 공구를 빼내기 위해 암 모터를 다시 구동시킨다(단계32). 이때, 암은 하강하여 주축에서 공구를 분리시킨다(단계34).If the limit switch of the spindle tool unclamp is turned on in step 30, the arm motor is driven again to remove the tool fitted to the spindle (step 32). At this time, the arm is lowered to separate the tool from the main shaft (step 34).

암에 고정된 새로운 공구와 교환될 공구가 서로 교환되도록 암은 반시계 방향으로 180°회전한다(단계36). 암은 새로운 공구를 주축에 끼우기 위해 상승한다(단계38). 암의 상승이 완료되어, 새로운 공구가 주축에 완전히 삽입되면, 주축의 클램프 유닛이 새로운 공구를 클램프한다(단계40). 한편, 이 단계에서는 클램프가 약함으로 인해 부품들이 파손되거나 무리가 가는 경우가 적을 것이므로, 클램프 유닛에 대한 리미트스위치를 반드시 설치할 필요는 없다. 다만, 클램프 유닛에서의 클램프 여부를 확인하기 위해 리미트스위치를 부가할 수 있다.The arm rotates 180 ° counterclockwise so that the new tool fixed to the arm and the tool to be exchanged are exchanged with each other (step 36). The arm is raised to fit a new tool on the spindle (step 38). When the arm is raised and the new tool is fully inserted into the spindle, the clamp unit of the spindle clamps the new tool (step 40). On the other hand, it is not necessary to install the limit switch for the clamp unit at this stage, since the clamp is weak and the parts are less likely to be broken or crowded. However, a limit switch may be added to check whether the clamp unit is clamped.

상기 과정들이 종료됨으로써, 공구 교환의 중요한 사이클이 종료된 것으로 볼 수 있다. 남은 과정은, 암을 통상 위치로 환원시키는 것이다(단계42 및 44).By the end of the above processes, it can be seen that the important cycle of tool change has ended. The remaining process is to reduce the cancer to the normal position (steps 42 and 44).

이상의 구성 및 작용은 캠으로 이루어지는 동작사이클에서의 예를 중심으로 설명하였다. 그러나, 클램프 또는 언클램프 여부를 확인하여 동작상의 부작용을 제거하고자 하는 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 경우에 있어서도 적용된다.The above configuration and operation have been described focusing on the example in the operating cycle consisting of the cam. However, the present invention is applied to all cases included in the technical idea of the present invention to check whether the clamp or unclamp is to remove the operational side effects.

동작 회로에 공구 언클램프 리미트스위치 및 동작 타이머가 부가된 본 발명에 따른 자동공구교환장치에 의하면, 하나의 사이클 동작 중 언클램프 동작에 이상이 발생할 경우에 알람처리 등을 통해 외부에 동작의 이상 상태를 알릴 수 있고, 그럼으로써 무리한 후속 동작을 미연에 방지함으로써 관련 부품들의 파손을 방지할 수 있다.According to the automatic tool changer according to the present invention in which a tool unclamp limit switch and an operation timer are added to an operation circuit, an abnormal state of operation to the outside through an alarm process when an abnormality occurs in an unclamp operation during one cycle operation. In this way, it is possible to prevent unreasonable subsequent operation in advance, thereby preventing breakage of related components.

Claims

In the automatic tool changer,

An unclamp unit for unclamping a tool;

A tool unclamp control unit for checking whether the unclamp unit is unclamped and displaying the tool on the control panel; And

And a controller for stopping the automatic tool change operation when the tool unclamp is not confirmed by the tool unclamp control unit.

The method of claim 1,

Tool unclamp control automatic tool changer, characterized in that it comprises an alarm that emits a warning sound when the tool unclamped is not checked for a predetermined time.

The method of claim 1,

The tool unclamp control unit tool unclamp control, characterized in that it comprises a tool unclamp limit switch.