KR200458462Y1

KR200458462Y1 - 공작 기계용 자동 공구 교환장치

Info

Publication number: KR200458462Y1
Application number: KR2020110009470U
Authority: KR
Inventors: 김성훈
Original assignee: 주식회사 코마텍
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2012-02-20

Abstract

본 고안은 공작 기계용 자동 공구 교환장치에 관한 것으로 보다 구체적으로 공작기계의 헤드 전방이 위치하는 본체(1)와; 본체(1) 상부에 설치되는 정역회전이 가능한 감속모터(2)와; 중앙에는 나선캠(301)을 형성하고 본체(1)에 베어링으로 지지되어 감속모터(2)의 동력에 의해서 회전하는 캠샤프트(3)와; 본체(1)에 회전 가능케 결합되며, 내측면에는 나선캠(301)과 접하는 캠팔로워(401)를 원형으로 배열하여 나선캠(301)의 회전에 의해 회전하는 원판형의 회전판(4)과; 회전판(4) 외측에 일체로 고정되며, 공구를 수납하는 공구교환홀더(6)를 코일스프링으로 탄설하여 외측 둘레에는 방사형으로 형성한 매거진(5)과; 본체(1)의 내측면에 코일스프링으로 탄설되어 공작기계의 헤드의 승강에 따라서 승강하며 공구교환홀더(6)를 회동시키는 홀더회전장치로 구성된 공작 기계용 자동 공구 교환장치에 있어서, 캠샤프트(3)의 일측에 구동기어를 설치하고, 감속모터(2)의 구동축에는 모터기어(201)를 설치하며, 본체(1)에는 아이들기어(8)를 베어링으로 지지되게 설치하여 구동기어와 모터기어(201) 사이에 아이들기어(8)가 치합되게 구성함으로써 매거진의 회전이 정확히 이루어질 뿐만 아니라, 장기간의 사용에도 구동부의 마모가 적어서 구동부의 내구성이 우수한 효과가 있다.

Description

공작 기계용 자동 공구 교환장치{Automatic tool changer for a machine tool }

본 고안은 공작 기계용 자동 공구 교환장치에 관한 것으로 보다 구체적으로는 매거진을 회전시키는 구동부 구조를 개선하여 매거진 회전 각도의 정확성 향상과 더불어 구동부 내구성을 향상시킬 수 있게 한 공작 기계용 자동 공구 교환장치에 관한 것이다.

머시닝센터와 같은 복합 공작 기계의 경우 1대가 구멍을 뚫고, 나사를 깎고, 파고, 면을 절삭하는 등 각종 공작 기능을 갖고 있는데 이를 위한 여러 가지 여러 종류의 공구를 매거진에 수납하고 있다가, 가공 작업의 종류에 따라 매거진을 회전시킨 후 매거진에 수납된 필요한 공구를 공작기계의 헤드 부분에 장착하거나, 헤드 부분에 장착된 공구를 탈착하여 매거진에 자동으로 수납하는 장치가 바로 자동 공구 교환장치이다.

한편, 일반적인 자동 공구 교환장치는 공작기계의 헤드 전방이 위치하는 본체와; 본체 상부에 설치되는 정역회전이 가능한 감속모터와; 중앙에는 나선캠을 형성하고 본체에 베어링으로 지지되어 감속모터의 동력에 의해서 회전하는 캠샤프트와; 본체에 회전 가능케 결합되며, 내측면에는 나선캠과 접하는 캠팔로워를 원형으로 배열하여 나선캠의 회전에 의해 회전하는 원판형의 회전판과; 회전판 외측에 일체로 고정되며, 공구를 수납하는 공구교환홀더를 코일스프링으로 탄설하여 외측 둘레에는 방사형으로 형성한 매거진과; 본체의 내측면에 코일스프링으로 탄설되어 공작기계의 헤드의 승강에 따라서 승강하며 공구교환홀더를 회동시키는 홀더회전장치로 구성된다.

그리하여 공작기계의 헤드가 승강하면, 헤드의 중심부와 일렬로 정렬된 공구교환홀더가 승강장치에 의해 하강하면서 헤드에 공구를 탈부착하게 되는 것이다.

한편, 상기와 같은 종래의 자동 공구 교환장치에 있어서, 매거진에 방사형으로 설치된 공구교환홀더에 설치된 공구를 교환하기 위하여 매거진을 회전시킬 때, 본체에 회전 가능케 설치되며, 내측면에는 캠팔로워를 방사형으로 탄설한 회전판을 감속모터에 의해 구동되는 나선캠을 이용해 회전시킴으로써 매거진의 회전이 이루어지게 된다.

이러한 매거진의 회전은 자동 공구 교환장치가 설치된 공작기계의 작동에 따라서 시간당 수십에서 수백 회까지 이루어지기 때문에 그에 따른 감속모터와 나선캠의 회전이 반복되어야 한다.

그런데 종래의 자동 공구 교환장치는 감속모터의 나선캠이 형성된 캠샤프트 간의 동력을 기어처럼 등간격의 홈을 가진 벨트 풀리의 홈에 정확히 맞물리도록 내측에 같은 간격의 홈을 가진 타이밍 벨트를 이용함으로써 사용 초기에는 정확한 회전을 전달할 수 있었다.

그러나, 사용기간이 길어질수록 타이밍 벨트의 장력에 변화가 발생하여 감속모터의 회전이 캠샤프트에 정확히 전달되지 못하는 문제가 발생하고, 그로 인해 매거진의 회전이 정확히 이루어지지 못함으로써 교환해야 할 공구를 수납한 공구교환홀더가 정위치에 도달하지 못한 상태에서 공작기계 헤드의 승강에 의한 공구교환이 시도되어 공구의 손상이나 공작기계의 헤드 손상을 초래하는 문제점이 있었다.

본 고안은 위와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서 본 고안의 목적은 감속모터의 동력을 캠샤프트로 전달하는 매거진 구동부의 구조를 기어 치합 방식으로 개선함으로써 장기간의 사용에도 구동부의 마모없이 매거진의 정확한 회전이 이루어질 수 있도록 한 공작 기계용 자동 공구 교환장치를 제공하는 데 있다.

공작기계의 헤드 전방이 위치하는 본체(1)와; 본체(1) 상부에 설치되는 정역회전이 가능한 감속모터(2)와; 중앙에는 나선캠(301)을 형성하고 본체(1)에 베어링으로 지지되어 감속모터(2)의 동력에 의해서 회전하는 캠샤프트(3)와; 본체(1)에 회전 가능케 결합되며, 내측면에는 나선캠(301)과 접하는 캠팔로워(401)를 원형으로 배열하여 나선캠(301)의 회전에 의해 회전하는 원판형의 회전판(4)과; 회전판(4) 외측에 일체로 고정되며, 공구를 수납하는 공구교환홀더(6)를 코일스프링으로 탄설하여 외측 둘레에는 방사형으로 형성한 매거진(5)과; 본체(1)의 내측면에 코일스프링으로 탄설되어 공작기계의 헤드의 승강에 따라서 승강하며 공구교환홀더(6)를 회동시키는 홀더회전장치로 구성된 공작 기계용 자동 공구 교환장치에 있어서,

캠샤프트(3)의 일측에 구동기어를 설치하고, 감속모터(2)의 구동축에는 모터기어(201)를 설치하며, 본체(1)에는 아이들기어(8)를 베어링으로 지지되게 설치하여 구동기어와 모터기어(201) 사이에 아이들기어(8)가 치합되게 한 구성이다.

본 고안은 기어를 이용하여 구동부를 구성함으로써 매거진의 회전이 정확히 이루어질 뿐만 아니라, 장기간의 사용에도 구동부의 마모가 적어서 구동부의 내구성이 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 정면 단면 예시도
도 2는 본 고안의 구동부 구성을 나타낸 측면 예시도
도 3은 본 고안의 사용 상태를 나타낸 측면 단면 예시도이다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면들 중에서 동일한 구성 요소들은 가능한 어느 도면에서든지 동일한 부호를 사용하고 있음을 유의해야 하며, 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 공지 구성에 대한 상세한 설명은 생략하였음을 미리 밝혀두는 바이다.

첨부도면에서 도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이 본 고안의 본체(1)는 공작기계의 헤드 전방이 위치하도록 설치된다.

한편, 본체(1) 상부에는 정역회전이 가능한 감속모터(2)가 설치되는데 그 감속모터(2)의 구동축에는 모터기어(201)를 설치하게 된다.

또한, 본체(1) 일측에는 아이들기어(8)를 베어링으로 지지되게 설치하되, 아이들기어(8)는 상부에 위치하는 모터기어(201)와 치합하도록 설치하게 된다.

또한, 중앙에는 나선형의 홈을 형성한 나선캠(301)을 형성하여 본체(1)에 베어링으로 지지되게 설치되는 캠샤프트(3)의 일측 단부에는 구동기어를 설치하되, 구동기어는 본체(1)에 베어링으로 지지되게 설치된 아이들기어(8)와 치합하도록 설치하게 된다.

따라서 감속모터(2)의 모터기어(201)가 회전하면 모터기어(201)와 치합된 아이들기어(8)가 회전함과 동시에 아이들기어(8)와 치합된 구동기어가 회전함으로써 구동기어를 설치한 캠샤프트(3)의 회전이 이루어지게 되는 것이다.

한편, 본체(1)에 회전 가능케 결합되며, 내측면에는 나선캠(301)과 접하는 캠팔로워(401)를 원형으로 배열하여 나선캠(301)의 회전에 의해 회전하는 원판형의 회전판(4)과의 외측에는 공구를 수납하는 공구교환홀더(6)를 코일스프링으로 탄설하여 외측 둘레에는 방사형으로 형성한 매거진(5)을 고정 설치하게 된다.

그리하여 감속모터(2)의 동력에 의해 캠샤프트(3)가 회전하면 캠샤프트(3)의 중앙에 형성된 나선캠(301)의 나선홈(301a)에 삽입되는 캠팔로워(401)가 나선캠(301)의 나선홈(301a)에 내접하면서 이동함으로써 회전판(4)이 회전하게 되는데, 캠팔로워(401)는 회전판(4)의 내측면에 원형으로 배열되어 있으므로 나선캠(301)과의 연속적인 내접이 이루어짐으로 인하여 회전판(4)의 연속적인 회전이 가능함으로써 회전판(4)의 외측에 일체로 고정된 매거진(5)의 연속적인 회전이 가능케 되는 것이다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시나 응용이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시나 응용 예는 본 고안의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

1: 본체 2: 감속모터
201: 모터기어 3: 캠샤프트
301: 나선캠 301a: 나선홈
302: 구동기어 4: 회전판
401: 캠팔로워 5: 매거진
6: 공구교환홀더 7: 승강장치
8: 아이들기어 H: 공작기계 헤드
T: 공구

Claims

공작기계의 헤드 전방이 위치하는 본체(1)와; 본체(1) 상부에 설치되는 정역회전이 가능한 감속모터(2)와; 중앙에는 나선캠(301)을 형성하고 본체(1)에 베어링으로 지지되어 감속모터(2)의 동력에 의해서 회전하는 캠샤프트(3)와; 본체(1)에 회전 가능케 결합되며, 내측면에는 나선캠(301)과 접하는 캠팔로워(401)를 원형으로 배열하여 나선캠(301)의 회전에 의해 회전하는 원판형의 회전판(4)과; 회전판(4) 외측에 일체로 고정되며, 공구를 수납하는 공구교환홀더(6)를 코일스프링으로 탄설하여 외측 둘레에는 방사형으로 형성한 매거진(5)과; 본체(1)의 내측면에 코일스프링으로 탄설되어 공작기계의 헤드의 승강에 따라서 승강하며 공구교환홀더(6)를 회동시키는 홀더회전장치로 구성된 공작 기계용 자동 공구 교환장치에 있어서,
캠샤프트(3)의 일측에 구동기어를 설치하고, 감속모터(2)의 구동축에는 모터기어(201)를 설치하며, 본체(1)에는 아이들기어(8)를 베어링으로 지지되게 설치하여 구동기어와 모터기어(201) 사이에 아이들기어(8)가 치합되게 구성한 것을 포함하는 공작 기계용 자동 공구 교환장치.