KR200237553Y1 - 고정번지방식 자동공구교환기의 공구 스윙장치 - Google Patents

Abstract

지지역할을 제공하는 하우징(1)과, 공구를 90도 선회시키는 구동역할을 하는 유압 실린더(2)와, 공구포트를 고정시키는 역할을 하는 핑거(3)와, 상기한 핑거(3)의 이동시 상하이동으로 공구포트를 움켜쥐게 하는 역할을 하는 클램프 샤프트(4)와, 공구포트가 제위치에 도달할 때 클램프 샤프트(4)를 원래대로 복귀시키는 제1 스프링(5)과, 공구포트의 충격시에 완충작용을 하는 제2 스프링(6)과, 공구포트가 제위치로 돌아오는 경우에 핑거(3)를 원위치시키는 제3 스프링(7)과, 상부 기구에 의해 눌려지는 양을 가이드하기 위한 가이드 샤프트(8)와, 기구회전의 중심축인 중심 샤프트(9)와, 완충역할 및 90도 선회시 기준역할을 하는 스톱퍼(10)와, 핑거(3)의 움직임의 기준이 되는 핀(11)을 포함하여 이루어지며, 고정된 위치에서 공구를 물고와서 사용한 뒤에는 고정된 위치에 공구를 갖다 놓음으로써 인접공구간의 간섭이 없도록 하며, 수직면의 공간확보 및 원가절감을 기대할 수 있는 고정번지방식 자동공구교환기의 공구 스윙장치를 제공한다.

Description

고정번지방식 자동공구교환기의 공구 스윙장치{a tool swing device of an ATC}

이 고안은 고정번지방식 자동공구교환기의 공구 스윙장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 고정된 위치에서 공구를 물고와서 사용한 뒤에는 고정된 위치에 공구를 갖다 놓음으로써 인접공구간의 간섭이 없도록 하며, 수직면의 공간확보 및 원가절감을 기대할 수 있는 고정번지방식 자동공구교환기의 공구 스윙장치에 관한 것이다.

각종의 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공하든가 또는 반소재에 더욱 정밀한 가공을 할 목적으로 사용하는 기계를 공작기계라 한다. 상기한 공작기계는 가공과정에서 칩이 발생하는 공작기계를 절삭공작기계라고 부르고, 가공과정에서 칩이 발생하지 않는 비절삭 공작기계를 금속성형기계라고 부른다. 상기한 절삭공작기계에는 선반(lathe), 밀링기, 머시닝센터(machining center), 드릴링기, 보링기, 연삭기, 기어가공기, 특수가공기 등이 있으며, 상기한 금속성형기계에는 기계식 프레스, 유압식 프레스, 절단절곡기, 단조기, 인발기 등이 있다.

상기한 머시닝센터는 선반, 밀링기, 드릴링기, 보링기에서 각종 작업을 필요로 하는 가공물을 자동작으로 가공하는 절삭공작기계의 일종으로서, 컬럼과, 자동으로 공구를 교환하기 위한 자동공구교환기(Automatic Tool Changer, ATC)와, 공작물 또는 공구에 회전운동을 전달하기 위한 주축헤드와, 가공물을 놓기 위한 테이블과, 절삭유를 펌핑하기 위한 절삭유 펌프와, 절삭유를 저장하기 위한 절삭유 탱크와, 지지력을 제공하기 위한 베드와, 베드의 높이를 조절하기 위한 레벨링 보울트와, 베드의 위에 설치되어 있는 새들과, 스플레쉬 가드와, 전체동작을 제어하기 위한 주조작반과, 수치제어를 위한 NC 장치 등을 포함하여 이루어진다.

상기한 자동공구교환기는, 항상 임의의 번지에서 공구를 물고와서 임의의 번지에 공구를 갖다가 놓는 랜덤번지방식이 사용된다. 즉, 각각의 공구포트의 수만큼의 공구를 가지고 있으며, 공구교환이 끝난 공구는 임의의 공구포트에 안착되어 들어간다.

그러나, 이와 같은 종래의 랜덤번지방식 자동공구교환기는 임의의 위치의 공구를 물고와서 교환을 하고 임의의 위치에 공구를 갖다 놓는 과정에서 큰 공구의 주변에서는 공구간에 간섭현상이 발생되는 문제점이 있다. 따라서, 공구의 외경이 항상 주변의 다른 공구의 외경의 크기에 따라 제한되므로 작업자가 규정이상의 공구를 사용하고자 할 때는 특별한 관리가 필요하다.

또한, 종래의 랜덤번지방식 자동공구교환기는, 자동공구교환기가 스핀들과 나란한 경우에 측면 공간의 제약으로 커버 및 기타 제품의 크기가 제약을 받게 되는 문제점이 있다.

이 고안의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고정된 위치에서 공구를 물고와서 사용한 뒤에는 고정된 위치에 공구를 갖다 놓음으로써 인접공구간의 간섭이 없도록 하며, 수직면의 공간확보 및 원가절감을 기대할 수 있는 고정번지방식 자동공구교환기의 공구 스윙장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 이 고안의 실시예에 따른 고정번지방식 자동공구교환기의 공구 스윙장치의 구성도이다.

도 4는 이 고안의 실시예에 따른 고정번지방식 자동공구교환기의 공구 스윙장치의 가이드 포트 장착 구성도이다.

도 3은 도 1 및 도 2의 A-A선 단면도이다.

도 4는 도 2의 B-B선 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 하우징 2 : 유압 실린더

3 : 핑거 4 : 클램프 샤프트

5 : 제1 스프링 6 : 제2 스프링

7 : 제3 스프링 8 : 가이드 샤프트

9 : 중심 샤프트 10 : 스톱퍼

11 : 핀 12 : 공구포트

이하, 이 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 고안의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 고안의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 이 고안의 실시예에 따른 고정번지방식 자동공구교환기의 공구 스윙장치의 구성은, 지지역할을 제공하는 하우징(1)과, 공구를 90도 선회시키는 구동역할을 하는 유압 실린더(2)와, 공구포트(12)를 고정시키는 역할을 하는 핑거(3)와, 상기한 핑거(3)의 이동시 상하이동으로 공구포트(12)를 움켜쥐게 하는 역할을 하는 클램프 샤프트(4)와, 공구포트(12)가 제위치에 도달할 때 클램프 샤프트(4)를 원래대로 복귀시키는 제1 스프링(5)과, 공구포트(12)의 충격시에 완충작용을 하는 제2 스프링(6)과, 공구포트(12)가 제위치로 돌아오는 경우에 핑거(3)를 원위치시키는 제3 스프링(7)과, 상부 기구에 의해 눌려지는 양을 가이드하기 위한 가이드 샤프트(8)와, 기구회전의 중심축인 중심 샤프트(9)와, 완충역할 및 90도 선회시 기준역할을 하는 스톱퍼(10)와, 핑거(3)의 움직임의 기준이 되는 핀(11)을 포함하여 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 이 고안의 실시예에 따른 고정번지방식 자동공구교환기의 공구 스윙장치의 작용은 다음과 같다.

유압 실린더(2)가 작동을 시작하면 중심 샤프트(9)를 기준으로 하여 회전방향으로 가이드 샤프트(8)와 클램프 샤프트(4)와 제1 스프링(5)과 제2 스프링(6)이 함께 작동하여 움직이게 됨으로써 선회하기 시작한다.

이때, 하우징(1)의 밑면 단차 가공부로 가이드 샤프트(8)의 상부 베어링이 올라 서게 되면 하우징(1)의 단차 가공 높이만큼 가이드 샤프트(8)가 눌려지게 되고, 이와 같이 눌려지는 거리는 클램프 샤프트(4)로 전달되어 핑거(3)를 누르게 된다.

따라서, 2개의 핑거(3)는 핀(11)을 기준으로 안쪽으로 모여지면서 공구포트(12)를 움켜쥐게 됨으로써 공구포트(12)를 물고서 함께 선회하게 된다.

이와 같은 선회동작은 중심 샤프트(9)를 기준으로 스톱퍼(10)까지 90도 선회하게 되며, 스톱퍼(10)에 의해 정지되어 트윈아암(도시되지 않음)에 의해 공구포트(12)의 공구가 교환된다.

원상으로 복귀하는 경우에는 위의 과정과 역순으로 진행되는데, 이 경우에 가이드 샤프트(8)와 클램프 샤프트(4)와 제1 스프링(5)과 제2 스프링(6)의 움직임에 의해 핑거(3)를 누르는 힘이 사라지며, 클램프 샤프트(4)는 제1 스프링(5)에 의해 원위치로 복귀하게 된다. 이때 제3 스프링(7)이 작동하여 좌우측으로 각각 벌어졌던 핑거(3)를 원상태로 돌려 놓는다.

이와 같은 공구 스윙장치는 공구 매거진의 상부에 설치되어 파이프 형식으로 아래쪽 공구 교환까지 연결되므로, 실제 가공공간 및 설치공간이 자유로울만큼 넉넉하게 확보될 수 있다.

따라서, 고정번지의 적용으로 경방향의 공구 최대 사이즈의 확충이 가능하며, 작업의 효율을 증대시킬 수 있다. 즉, 종래의 랜덤번지방식의 경우에는 호출된 공구의 반환이 최초의 위치가 아니므로 주변 공구의 크기에 따라 크기의 제약을 받았으나, 본 고안에서는 고정번지방식을 적용하여 공구가 항상 제위치로 찾아가게 되므로 인접 공구에 대한 제약이 없다.

또한, 종래에는 자동공구교환기(ATC)와 스핀들이 나란할 경우 측면 공간의 제약으로 커버 및 기타 제품의 크기에 제약을 받지만, 본 고안에서는 이러한 불편함을 해소할 수가 있다.

이상의 설명에서와 같이 이 고안의 실시예에서, 고정된 위치에서 공구를 물고와서 사용한 뒤에는 고정된 위치에 공구를 갖다 놓음으로써 인접공구간의 간섭이 없도록 하며, 수직면의 공간확보 및 원가절감을 기대할 수 있는 효과를 가진 고정번지방식 자동공구교환기의 공구 스윙장치를 제공할 수가 있다. 이 고안의 이와 같은 효과는 공작기계 분야에서 이 고안의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 응용되어 이용될 수가 있다.

Claims (2)

1. 지지역할을 제공하는 하우징(1)과, 공구를 90도 선회시키는 구동역할을 하는 유압 실린더(2)와, 공구포트를 고정시키는 역할을 하는 핑거(3)와, 상기한 핑거(3)의 이동시 상하이동으로 공구포트를 움켜쥐게 하는 역할을 하는 클램프 샤프트(4)와, 공구포트가 제위치에 도달할 때 클램프 샤프트(4)를 원래대로 복귀시키는 제1 스프링(5)과, 공구포트의 충격시에 완충작용을 하는 제2 스프링(6)과, 공구포트가 제위치로 돌아오는 경우에 핑거(3)를 원위치시키는 제3 스프링(7)과, 상부 기구에 의해 눌려지는 양을 가이드하기 위한 가이드 샤프트(8)와, 기구회전의 중심축인 중심 샤프트(9)와, 완충역할 및 90도 선회시 기준역할을 하는 스톱퍼(10)와, 핑거(3)의 움직임의 기준이 되는 핀(11)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고정번지방식 자동공구교환기의 공구 스윙장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기한 하우징(1)은 단차 가공부에 의해 가이드 샤프트(8)와 클램프 샤프트(4)와 제1 스프링(5)과 제2 스프링(6)이 작동하여 아래로 움직임으로써 90도 선회하는 것을 특징으로 하는 고정번지방식 자동공구교환기의 공구 스윙장치.