KR200231459Y1 - 자동공구 교환장치의 그립퍼구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수직형 머시닝센터 매거진 플레이트의 그립퍼에 다수 구비된 공구를 별도의 체인지 아암 없이 스핀들에 직접 교환함에 있어서 간단한 구조로써 그립퍼의 부품수를 줄이도록 하는 한편 그립퍼와 그립퍼 사이의 간격을 좁혀 공간활용성을 극대화하는 아암레스(ARMLESS) 자동공구 교환장치(ATC)의 그립퍼구조에 관한 것이다.

이에 따른 본 고안의 구성은, 아암레스(ARMLESS) 타입의 자동공구 교환장치에서 그립핑장치를 구성함에 있어서, 반원형상의 설치요홈(22)가 외주측에 등분할되게 배치 형성되는 매거진 플레이트(20); 상기 설치요홈(22)의 내측부에 면접 구성되는 한편 면접되지 않는 일정길이의 좌우 돌출단(24a)(24b)을 가지며, 상기 좌우 돌출단(24a)(24b)에는 서로 마주보는 그립퍼 핀(23)이 내향되게 설치된 자체탄성을 갖는 그립퍼(24); 상기 그립퍼(24)의 내측면에 면접하고 매거진 플레이트(20)에 고정되어 그립퍼(24)의 위치를 고정하는 그립퍼 가이드(26); 공구 진입측 중심의 매거진 플레이트(20)상에 설치되어 공구의 그립핑위치를 결정하는 위치결정블럭(29); 을 포함하여 구성하였다.

Description

자동공구 교환장치의 그립퍼구조{A GRIPPING APPARATUS OF ATC}

본 고안은 자동공구 교환장치의 그립퍼구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수직형 머시닝센터 매거진 플레이트의 그립퍼에 다수 구비된 공구를 별도의 체인지 아암 없이 스핀들에 직접 교환함에 있어서 간단한 구조로써 그립퍼의 부품수를 줄이도록 하는 한편 그립퍼와 그립퍼 사이의 간격을 좁혀 공간활용성을 극대화하는 아암레스(ARMLESS) 자동공구 교환장치(ATC)의 그립퍼구조에 관한 것이다.

일반적으로 아암레스(ARMLESS) 타입의 자동공구 교환장치는 공구매거진의 매거진 플레이트에 다수 구비된 공구를 별도의 체인지 아암 없이 칼럼과 스핀들의 움직임만으로 공구를 교환하는 방식으로 주로 수직형 머시닝센터에 이용되고 있다.

종래 아암레스 타입의 자동공구 교환장치를 도 1 에서 살펴보면, 회전자재되는 원형의 매거진 플레이트(10)의 면상에 설치면적과 작동면적을 감안한 그립핑장치가 등분할되게 다수 설치되는 한편, 상기 그립핑장치는 매거진 플레이트(10)에 고정 설치되는 키이블럭(11)을 기준으로 공구를 그립핑할 수 있는 그립핑요홈(12a)(12b)이 서로 대향되는 방향으로 위치되도록 형성된 그립퍼(13a)(13b)가 회전축 핀(14a)(14b)에 의해 내향되는 방향으로 회전되도록 설치되어 있고, 상기 그립퍼(13a)와 그립퍼(13b) 사이에는 항상 그립퍼(13a)(13b)를 외향되는 방향으로 밀려는 힘이 부여된 탄성스프링(15)이 개재되어 있다.

그러나, 이러한 방식의 종래 아암레스 타입 자동공구 교환장치의 그립핑장치에서 공구를 그립핑하는 그립퍼(13a)(13b)의 동작은 회전축 핀(14a)(14b)과의 결합에 의해서 이루어지기 때문에 그 회전결합 내부에 공작물의 가공시 발생되는 미세한 칩들이 침투되어 원활한 작동을 방해하거나 심한 경우에는 동작이 멈추어 교체해야 하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 그립퍼(13a)(13b)는 공구를 그립핑하는 그립핑요홈(12a)(12b)을 별도로 가공하여야 하는 제작상의 어려움과 부품수가 상대적으로 많아 생산성 향상이란 측면에서 악영향이 있었다.

또한, 종래의 그립퍼(13a)(13b)는 공구를 취부하기 위한 크기와 그립핑동작에 따른 작동공간이 충분히 확보되어야 하기 때문에 매거진 플레이트(10)에 배치·설치할 수 있는 공간효율이 후술되는 본 고안에 비해 상대적으로 적다.

본 고안은 상기와 같은 제반문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 수직형 머시닝센터 매거진 플레이트의 그립퍼에 다수 구비된 공구를 별도의 체인지 아암 없이 스핀들에 직접 교환함에 있어서 간단한 구조로써 그립퍼의 부품수를 줄이도록 하는 한편 그립퍼와 그립퍼 사이의 간격을 좁혀 공간활용성을 극대화하는 아암레스(ARMLESS) 자동공구 교환장치(ATC)의 그립퍼구조를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 아암레스(ARMLESS) 타입의 자동공구 교환장치에서 그립핑장치를 구성함에 있어서,

반원형상의 설치요홈이 외주측에 등분할되게 배치 형성되는 매거진 플레이트;

상기 설치요홈의 내측부에 면접 구성되는 한편 면접되지 않는 일정길이의 좌우 양끝단을 가지며, 상기 좌우 양끝단에는 서로 마주보는 그립퍼 핀이 내향되게 설치된 자체탄성을 갖는 그립퍼;

상기 그립퍼의 내측면에 면접하고 매거진 플레이트에 고정되어 그립퍼의 위치를 고정하는 그립퍼 가이드;

공구 진입측 중심의 매거진 플레이트 상에 설치되어 공구의 그립핑위치를 결정하는 위치결정블럭을 포함하여 구성된 특징을 갖는다.

도 1 은 종래의 아암레스(ARMLESS) 자동공구 교환장치(ATC)의 그립퍼구조를 도시한 일부 발췌 평면도.

도 2 는 본 고안에 따른 암레스 자동공구 교환장치의 그립퍼구조를 일부 발췌 도시한 사시도.

도 3 은 도 2 의 평면 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20: 매거진 플레이트, 22: 설치요홈,

23: 그립퍼 핀, 24: 그립퍼,

24a,24b: 돌출단, 25: 핀 체결볼트,

26: 그립퍼 가이드, 27: 체결볼트,

28a,28b: 위치결정요홈, 29: 위치결정블럭,

30: 공구,

이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 2 는 본 고안에 따른 암레스 자동공구 교환장치의 그립퍼구조를 일부 발췌 도시한 사시도이고, 도 3 은 도 2 의 평면 구성도이다.

본 고안의 구성은, 아암레스(ARMLESS) 타입의 자동공구 교환장치에서 그립핑장치를 구성함에 있어서,

반원형상의 설치요홈(22)가 외주측에 등분할되게 배치 형성되는 매거진 플레이트(20)를 구성하였다.

또한, 상기 설치요홈(22)의 내측부에 면접 구성되는 한편 면접되지 않는 일정길이의 좌우 돌출단(24a)(24b)을 가지며, 상기 좌우 돌출단(24a)(24b)에는 서로 마주보는 그립퍼 핀(23)이 내향되게 설치된 자체탄성을 갖는 그립퍼(24)를 구성하였다.

본 고안에 따른 그립퍼(24)는 박판으로 띠 형상을 가지며 좌우돌출단(24a)(24b)에 그립퍼 핀(23)을 고정 설치하기 위해 핀 체결볼트(25)로써 결합하였다.

또한, 그립퍼(24)의 좌우 돌출단(24a)(24b)은 매거진 플레이트(20)의 설치요홈(22)에 면접되는 부분의 원궤적에 따르지 않고 돌출되는 부분으로부터 원궤적보다 일정 각도(θ)만큼 범위가 좁은 직선궤적으로 형성하였다. 그 이유는 공구(30)의 그립핑동작을 원활히 수행하기 위해서이다.

또한, 상기 그립퍼(24)의 내측면에 면접되도록 설치요홈(22)과 동일한 원궤적을 갖고 매거진 플레이트(20)에 체결볼트(27)에 의해 그립퍼(24)의 위치를 고정하는 그립퍼 가이드(26)를 구성하였다.

또한, 공구 진입측 중심의 매거진 플레이트(20)상에 설치되어 공구의 그립핑위치를 결정하기 위해 이와 동일한 위치의 매거진 플레이트(20) 및 그립퍼 가이드(26)에 위치결정요홈(28a)(28b)을 형성하였고, 상기 요홈(28a)(28b)에 내입되는 위치결정블럭(29)을 구성하였다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명한다.

매거진 플레이트(20)의 외주측에 형성된 일정한 원주율을 갖는 설치요홈(22)으로 그립퍼 핀(23)이 양 돌출단(24a)(24b)에 핀 체결볼트(25)로써 조립된 그립퍼(24)를 끼운 다음 그 그립퍼(24)의 상부로 설치요홈(22)과 동일한 원주율을 갖는 그립퍼 가이드(26)를 끼워 체결볼트(27)로 고정 조립한다.

마지막으로 위치결정블럭(29)을 매거진 플레이트(20) 및 그립퍼 가이드(26)에 형성된 위치결정요홈(28a)(28b)으로 위치결정블럭(29)을 맞추어 끼워 체결하면모든 조립은 완료된다.

이러한 본 고안의 그립퍼는 양 돌출단(24a)(24b)은 그립퍼 가이드(26)에 가압된 부분과는 달리 그립퍼(24)나 그립퍼 가이드(26)의 원주율과 같게 형성되지 않고 일정각도(θ)만큼 내향되게 형성되어 있기 때문에 스핀들에 클램핑된 공구(30)를 교체할 경우 기계적인 작동이 아니라 그립퍼(24)의 양 돌출단(24a)(24b)의 벌어지고 오무러지는 자체 탄성력에 의해 보다 원활한 클램핑동작이 이루어지게 된다.

이상에서와 같은 본 고안을 적용하게 되면, 종래와 같이 기계적인 작동에 의해 공구의 클램핑/언클램핑동작을 수행하는 것이 아니라 차제 탄성력을 갖는 그립퍼의 벌어지고 오무러지는 동작에 의해 공구를 교환하기 때문에 공작물 가공중에 발생되는 칩이 그 그립퍼부분에 묻게 된다고 하더라도 전혀 그립핑동작에 악영향이 없게 될 뿐만 아니라 무엇보다도 종래의 그립퍼에 비해 부품의 수가 현저히 감소되어 생산성의 향상을 도모할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 아암레스(ARMLESS) 타입의 자동공구 교환장치에서 그립핑장치를 구성함에 있어서,

   반원형상의 설치요홈(22)가 외주측에 등분할되게 배치 형성되는 매거진 플레이트(20);

   상기 설치요홈(22)의 내측부에 면접 구성되는 한편 면접되지 않는 일정길이의 좌우 돌출단(24a)(24b)을 가지며, 상기 좌우 돌출단(24a)(24b)에는 서로 마주보는 그립퍼 핀(23)이 내향되게 설치된 자체탄성을 갖는 그립퍼(24);

   상기 그립퍼(24)의 내측면에 면접하고 매거진 플레이트(20)에 고정되어 그립퍼(24)의 위치를 고정하는 그립퍼 가이드(26);

   공구 진입측 중심의 매거진 플레이트(20)상에 설치되어 공구의 그립핑위치를 결정하는 위치결정블럭(29); 을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 아암레스 자동공구 교환장치의 그립퍼구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 그립퍼(24)의 돌출단(24a)(24b)은 원궤적을 그리는 면접부분보다 일정 각도(θ)만큼 범위가 좁은 직선형태의 궤적을 갖도록 형성함을 특징으로 하는 아암레스 자동공구 교환장치.