KR20070068733A - 공작기계의 공작물 언로더의 버킷부 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기계에서 연속공정을 위해 공작물을 자동배출하는 파트 언로더(PARTS UNLOADER)장치에 관한 것으로, 버킷(Bucket)부의 구조를 단순화 하여 공간상의 제약을 해소하고 칩 및 절삭유 등의 이물질로 부터 버킷부를 보호할 목적으로 별도의 박스부를 구비한 공작기계의 공작물 언로더의 버킷부 개폐장치에 관한 것이다.

따라서, 본 발명은 공작물을 배출하시키는 언로더의 암부와 상기 암부의 단부에 장착된 버킷부를 구비한 공작기계의 공작물 언로더 버킷부 개폐장치에 있어서, 상기 버킷부 하단부에는 일체형으로 형성된 고정식 개폐부(30a)와; 상기 고정식 개폐부와 대칭되게 맞물린 가동식 개폐부와; 상기 버킷부의 내부에 구비되며 인장력에 의해 고정식 개폐부에 대해 맞물린 가동식 개폐부의 닫힘시키는 인장스프링과; 상기 인장스프링의 일측방에 구비된 가이드롤러와 상기 가이드롤러와 접촉 대응되어 동작하는 캠과; 상기 버킷부의 외주변에 버킷부의 3면을 커버하는 보호커버;를 구비하며, 상기 버킷부로부터 공작물을 수거하도록 상기 버킷부와 대응되게 위치하는 박스부를 포함하여 이루어진 것이 특징이다.

BUCKET, CAM, 인장스프링, 병진운동, 롤러, PACKING

Description

공작기계의 공작물 언로더의 버킷부 개폐장치{Opening and Closing Device of Bucket in Parts Unloader for Working machine}

도 1은 본 발명이 속하는 언로더 구성 장치들을 나타낸 전체 사시도,

도 2는 본 발명의 요부의 결합 구도를 알 수 있는 사시도,

도 3은 본 발명의 요부인 버킷부 내부 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 버킷부의 측면을 나타낸 도면이다.

< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 버킷(Bucket)부 80: 박스부부

20: 보호커버 81: 제 1패킹부

30a: 고정식 개폐부 82: 제 2패킹부

30b: 가동식 개폐부 90: 암(ARM)부

40: 개구부 100: 본체부

50: 캠 200: 컨베이어

60: 인장스프링 50a: 경사면

70: 가이드롤러

본 발명은 공작기계에서 연속공정을 위해 공작물을 자동배출하는 파트 언로더(PARTS UNLOADER)장치에 관한 것으로, 특히 칩과 절삭유로부터 버킷(Bucket)부를 보호하기 위하여 박스부를 구비하고, 상기 박스부와 버킷부를 결합시키면 별도의 장치(유공압 실린더 등) 없이도 버킷부의 개폐부가 기구적으로 개폐되도록 구성한 공작기계의 공작물 언로더의 버킷부 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 잘 알려진 바와 같이, CNC선반은 가공형상이나 가공조건 및 가공동작의 데이터를 컴퓨터에 의하여 프로그램화 시키고 이를 넘버링 컨트롤 데이터화 하여 펄스신호화 된 상태로 보유하고 이를 기초로 하여 공급된 소재를 가공하는 공작기계를 말한다.

상기 CNC선반은 서보모터의 고속회전으로 축이 연동하고 그 축에 공작물을 클램핑할 수 있는 척이 끼워져 있는 스핀들 유니트와, 공작물의 고속회전에 의한 원심력으로 중심을 벗어나는 것을 방지하고자 상기 스핀틀 유니트의 구동축과 동일 중심선상에 위치하여 공작물의 중심을 지지하도록 하는 심압대와, 상기 스핀들 유니트 상부의 베드상에 설치되고 수평 및 수직운동을 하는 이송대 유니트와, 상기 이송대의 상부에 설치되고 공작물에 접근하여 바이트작업이나 선삭작업을 할 수 있게 다양한 공구가 구비된 터렛으로 구성된다.

한편, 위와 같은 구조를 갖는 CNC선반에 공작물을 자동배출하는 작업은 작업자가 직접 수작업으로 행하는 것이 일반적이었으나, 이는 불필요한 인력낭비와 아울러 수작업으로 인한 제품의 신뢰성이 저하된다는 문제점이 있었다.

따라서 근래 들어서는 CNC선반으로 공작물을 자동배출할 수 있는 장치를 개발하여 사용하고 있으며, 대표적으로는 겐트리로봇(GENTRY ROBOT), 수평식 공급장치, 암 로봇(ARM ROBOT), 기계식 암 로더(ARM LOADER) 등이 있다.

여기서 본 발명에 속하는 기계식 암로더는 저비용에 설치 가능하고, 부품의 규격이 간단하며, 설치시공시 편리하고, 사이클 타임의 고속화와, 가공부품의 공용화가 가능하며, 롤교체시 편리함의 장점이 있었으나 상기 암로더의 각 부위는 유공압실린더를 사용하여 작동되므로 넓은 설치공간을 필요로하게 되며 작업반경내 안전 펜스등을 설치해야 하는 등 장치에 필요한 부품의 낭비가 많고 이로인해 설치공간에 제약을 받는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 설치 공간상의 제약을 줄이기 위해 버킷(Bucket)부의 구조를 간단히 하고 버킷(Bucket)부를 칩 및 절삭유로부터 보호하기 위해 별도의 박스부를 구비한 공작기계의 공작물 언로더의 버킷부 개폐장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 공작물을 배출하시키는 언로더의 암부와 상기 암부의 단부에 장착된 버킷부를 구비한 공작기계의 공작물 언로더 버킷부 개폐장치에 있어서, 상기 버킷부는 하단부에 일체형으로 형성된 고정식 개폐부와; 상기 고정식 개폐부와 대칭되게 맞물린 가동식 개폐부와; 상기 버킷부의 내부에 구비되며 인장력에 의해 고정식 개폐부에 대해 맞물린 가동식 개폐부의 닫힘시키는 인장스프링과; 상기 인장스프링의 일측방에 구비된 가이드롤러와 상기 가이드롤러와 접촉 대응되어 동작하는 캠과; 상기 버킷부의 외주변에 버킷부의 3면을 커버하는 보호커버;를 구비하며, 상기 버킷부로부터 공작물을 수거하도록 상기 버킷부와 대응되게 위치하는 박스부를 포함하여 이루어진 것으로 달성된다.

한편, 상기 캠(CAM)의 일측단은 상기 언로더의 암(ARM)부의 병진운동속도에 비례하여 소정의 기울기를 갖는 경사면을 형성시켜 버킷부와 박스부의 결합시 소음 및 진동을 제거되도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 박스부의 일측면은 버킷부만 내삽되도록 해당되는 소정의 면적을 개구시키고 버킷부 보호커버의 일면과 접면함으로써 발생할 수 있는 충격이나 진동을 흡수하기 위해 둘레를 탄성재로 마감한 제 1패킹부와, 상기 박스부의 타측면은 상기 버킷부 보호커버의 상하부 일측단의 형상을 그대로 패킹하는 제 2패킹부을 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 이 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 목적, 기타의 목적, 특징 및 이점은 예시할 목적으로 도시한 첨부 도면과 관련해서 본 발명에 의한 실시예를 가지고 이하의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 공작기계의 공작물 언로더의 버킷부 개폐장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명이 속하는 공작기계에서 언로더의 각 구성만을 따로 추출하여 전체적인 형태를 사시도로서 표현한 도면이고, 도 2는 도 1에서 나타낸 구성중에서 본 발명의 요부만을 발췌해서 그 형상만을 나타낸 도면이다.

한편, 도 3은 본 발명의 요부인 버킷부의 내부 구성을 잘 나타낸 도면이며, 도 4는 참고도로서 버킷부의 측면을 나타낸 도면이다.

상기 본 발명을 설명하기 위해 참조할 목적으로 도시한 도 1 내지 도 3을 토대로 본 발명의 구성 및 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 도 1을 살펴보면 공작기계에서 공작물을 자동배출 하는 언로더(Unloader) 장치는 공작기계에서 가공 완료된 공작물을 안착시키는 버킷부(10)와 상기 공작기계에서 버킷부(10)를 바깥쪽으로 이동시키기 위해 회전운동과 병진운동을 겸하는 암(ARM)부(90)와 상기 암(ARM)부(90)에 의해 바깥쪽으로 이송된 공작물을 버킷부(10)가 개폐하여 작업완료 지점으로 이송시키는 컨베이어(200)에 안착시키는 구성으로 되어있다.

상기 구성에서 본 발명은 유공압실린더(도시안됨)를 구비하지 않고도 버킷부(10)가 개폐 가능하도록 캠(50)을 구비한 박스부(80)를 추가 구성하였다.

그리하여 나타낸 도 2를 살펴보면, 버킷부(10)의 외주변 3면은 보호커버(20)를 구비하여 보호하고, 상기 버킷부(10)의 보호되지 않는 부위는 일측방에 구비된 박스부(80)에 삽입되어 보호된다.

따라서, 상기 박스부(80)는 버킷부(10)가 삽입될 수 있도록 버킷부(10)의 일측면에 해당하는 면적을 일면에 개방시켰다.

또한, 상기 박스부(80)와 버킷부(10)가 결합될 때 상기 버킷부(10)의 외주변을 보호하는 보호커버(20)의 일면은 그 대응되는 박스부(80)의 일측면과 서로 접면하게 되어있다. 이러한 상황에서 일어날 예측가능한 진동과 소음을 제거하기 위하 여 보호커버(20)의 일면과 접면되는 박스부(80)의 일측면에 제 1패킹부(81)를 구비하였다. 상기 제 1패킹부(81)는 그 둘레를 탄성재로 마감함으로써 효과를 발휘한다.

한편, 박스부(80)의 내부 일측에는 캠(CAM)(50)이 장착되어 있고, 보호커버(20)의 상하부 일측단의 형상을 그대로 패킹하는 제 2패킹부(82)가 상부 일측단에 구비되어 있다.

이리하여, 버킷부(10)가 박스부(80)와 결합될 때 보호커버(20)와 제 1패킹부, 제 2패킹부에 의해서 밀폐됨으로 CNC 선반에서 발생한 칩과, 절삭유로부터 보호되는 것이다.

그리고, 도 3에 도시한 버킷부(10)의 내부 구성은 아래와 같다.

버킷부(10)의 하단부에는 버킷부(10)와 일체형으로 형성된 고정식 개폐부(30a)가 있고, 상기 고정식 개폐부(30a)를 기점으로 상하 회전운동을 하는 가동식 개폐부(30b)가 구비되어 있으며, 상기 유동식 걔폐부(30b)를 상기 고정식 개폐부(30a)와 맞물리도록 하기 위해 인장스프링(60)이 버킷부(10) 내부에 구비되어 있으며, 상기 인장스프링(60)의 일측방향에는 인장스프링(60)과 상호 연동되는 가이드롤러(70)가 구비되어 있고 상기 가이드롤러(70)의 일측방향에는 개구부(40)가 형성되어 있다.

상기 가동식 개폐부(30b)는 인장스프링(60)에 의해서 고정식(30a)부와 맞물려 있지만 가이드롤러(70)가 그 대응되는 곳에 위치한 캠(50)과 결합되면 캠(50)에 형성된 경사면(50a)에 의해서 가이드롤러(70)가 어느 한 방향으로 밀리게 되고 상 기 가이드롤러(70)와 연동되는 인장스프링(60)은 늘어나게 된다.

따라서, 이와 함께 연동되는 가동식 개폐부(30b)도 회전을 하게되며 이러한 회전이 결과적으로는 개폐되는 형상처럼 나타나지는 것이다.

또한, 버킷부(10)가 암(ARM)부(90)의 병진운동에 의해 박스부(80)와 결합하게 될때 일어나는 소음 및 진동은 앞서 개시한 박스부(80)의 제 1패킹부에 의해서도 제거할 수 있지만, 박스부(80)에 구비된 캠(50)의 경사면(50a)이 암(ARM)부의 병진운동속도에 비례하여 알맞는 기울기를 갖고 있음으로 인해서도 소음 및 진동을 줄일 수 있는 것이다.

끝으로 버킷부(10)가 공작물을 안착시키거나 배출할 때 공작물과의 마찰을 최대한 줄일수 있고 충격으로부터 보호하기 위해 상기 버킷부(10)의 내부를 폴리아미드로 처리하였다.

이상과 같이, 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이고, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 첨부된 청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 공작기계의 공작물 언로더의 버킷 개폐장치의 사용으로 버킷부에 유공압실린더 외 여러부품을 설치하여 낭비된 공간을 개선하고 설계적인 측면과 경제적인 요소에 있어서도 이득을 얻는 효과가 있다.

또한, 공작기계에서의 주요 유니트 공간확보를 위해 컴팩트(compact)한 동 작을 할 수 있고, 칩과 절삭유 등의 이물질로 부터 버킷부를 보호하는 박스부가 설치되어 있어 구조의 안정성이 향상되었다.

Claims (3)

1. 공작물을 배출하시키는 언로더의 암부(90)와 상기 암부(90)의 단부에 장착된 버킷부(10)를 구비한 공작기계의 공작물 언로더 버킷부 개폐장치에 있어서,

   상기 버킷부(10)는 하단부에 일체형으로 형성된 고정식 개폐부(30a)와;

   상기 고정식 개폐부(30a)와 대칭되게 맞물린 가동식 개폐부(30b)와;

   상기 버킷부(10)의 내부에 구비되며 인장력에 의해 고정식 개폐부(30a)에 대해 맞물린 가동식 개폐부(30b)의 닫힘시키는 인장스프링(60)과;

   상기 인장스프링(60)의 일측방에 구비된 가이드롤러(70)와 상기 가이드롤러(70)와 접촉 대응되어 동작하는 캠(50)과;

   상기 버킷부(10)의 외주변에 버킷부(10)의 3면을 커버하는 보호커버(20);를 구비하며,

   상기 버킷부(10)로부터 공작물을 수거하도록 상기 버킷부(10)와 대응되게 위치하는 박스부(80)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공작기계의 공작물 언로더의 버킷부 개폐장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 캠(50)의 일측단은 상기 언로더의 암부(90)의 병진운동속도에 비례하여 소정의 기울기를 갖는 경사면(50a)을 형성시켜 버킷부와 박스부의 결합시 소음 및 진동을 제거하도록 구성한 것을 특징으로 하는 공작기계의 공작물 언로더의 버킷부 개폐장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 박스부(80)의 일측면은 버킷부만 내삽되도록 해당되는 소정의 면적을 개구시키고 버킷부(10) 보호커버(20)의 일면과 접면함으로써 발생할 수 있는 충격이나 진동을 흡수하기 위해 둘레를 탄성재로 마감한 제 1패킹부(81)와, 상기 박스부(80)의 타측면은 상기 버킷부(10) 보호커버(20)의 상하부 일측단의 형상을 그대로 패킹하는 제 2패킹부(82)를 구비한 것이 특징인 공작기계의 공작물 언로더의 버킷부 개폐장치.

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