KR20070070520A - 머시닝 센타 ａｔｃ장치의 툴 포트 이탈장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공구교환시 툴 홀더로부터 공구가 확실하게 이탈되도록 하여 매거진 동작의 안정성을 확보하고, 연속가공의 신뢰성을 높일 수 있도록 한 머시닝 센타 ATC장치의 툴 포트 이탈장치를 제공하기 위한 것으로, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 다수개의 공구를 수납하는 툴 매거진과, 상기 툴 매거진의 일측에 배치되고 툴 홀더를 매개로 해당 공구를 승강실린더와 스윙 실린더의 승강 및 스윙 동작으로 툴 체인저로 공급 교환시키는 툴 보이를 구비한 머시닝센타의 ATC장치에 있어서, 상기 툴 홀더에는 공구교환 중 툴 홀더에 장입된 해당 공구를 툴 매거진에 수납시킨 후 원위치로 상승 복귀시 강제 이탈시키는 이젝트 실린더가 장착된 것을 특징으로 한다.

툴 포트, 공구, 툴 매거진, ATC, 체인저 암, 머시닝센타

Description

머시닝 센타 ＡＴＣ장치의 툴 포트 이탈장치{Tool port striking device of maching center ATC}

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명에 따른 머시닝 센타 ATC장치의 툴 포트 이탈장치의 평면도.

도 2는 도 1의 A-A선에서 본 단면 조립도로서 공구 포트의 이탈 동작도.

도 3은 본 발명에 따른 머시닝 센타 ATC장치의 툴 포트 이탈장치를 동작시키기 위한 유압회로 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 툴 매거진

20: 툴 보이

22: 툴 홀더

24: 승강실린더

26: 스윙실린더

100: 이젝트 실린더

102: 실린더 블록

104: 피스톤

106: 스프링

본 발명은 머시닝 센타 ATC장치의 툴 포트 이탈장치에 관한 것으로, 특히 툴 보이로 공구 포트를 툴 매거진에 장착시킨 후 이격 동작시 공구 포트를 강제로 이탈시키도록 함으로써 공구가 록킹되는 현상을 방지할 수 있고, 기계적 조립오차나 그 밖의 대기 포트와 센터링, 스윙방향 직각도 및 동심도의 이상시에도 공구교환을 안정적으로 수행할 수 있도록 한 머시닝 센타 ATC장치의 툴 포트 이탈장치에 관한 것이다.

머시닝센타에서 ATC(Automatic Tool Changer: 공구교환장치)는 툴 매거진에 장착된 공구를 체인지 암을 통해 주축에 자동으로 공급 교환시키는 기능을 수행한다.

이러한 공구 교환은 가공프로그램의 공구 교환지령에 따라 이루어진다. 종래의 공구교환장치를 살펴보면, 다수의 공구를 그립퍼를 통해 잡고 선회운동하는 툴 매거진과, 툴 매거진의 그립퍼에 수납된 공구를 홀딩하여 이탈시키는 툴 보이(tool boy)와, 툴 보이에 홀딩된 공구를 주축에 공급하는 체인저 암(changer arm)으로 구성된다.

여기서 툴 보이는 공구를 홀딩하는 툴 홀더와, 툴 홀더를 승강시키는 승강실린더와, 툴 홀더를 체인저 암측으로 스윙 동작시키는 스윙실린더로 구성된다. 따라서 툴 보이는 툴 홀더에 의한 홀딩동작, 승강실린더에 의한 승강 동작, 스윙실린더에 의한 스윙동작을 하게 된다.

즉, 해당 공구가 툴 매거진에 의해 대기위치에 정지되면, 툴 홀더가 승강실린더에 의해 하강하여 공구를 홀딩하고, 스윙실린더에 의해 공구가 스윙동작하여 툴 체인저에 대기측 공구를 전달하고, 가공측 공구가 툴 홀더에 재장입 된 후 다시 툴 홀더가 원위치로 스윙동작하여 툴 매거진에 공구를 수납한 후 승강실린더에 의해 상승하여 원위치로 복귀하게 된다.

이같이 툴 보이의 툴 홀더는 대기측의 공구를 넘겨 주고 가공측의 공구를 툴 매거진에 다시 수납시키게 된다.

그러나, 가공측의 공구를 공구 매거진에 수납시킨 후 툴 홀더가 상승시 툴 홀더로부터 공구가 이탈되지 않는 현상이 발생되는 경우가 있다. 이럴 경우 연속 가공 동작이 불가능하게 될 뿐만 아니라 기계의 고장 원인이 되기도 한다.

이러한 현상은 기계 조립의 오차, 대기 포트와 공구의 센터링이 불일치, 대기포트의 스윙방향 직각도 이상, 대기 포트 동심도 이상 등의 문제로 볼 수 있다.

따라서 이러한 문제가 있더라도 툴 홀더로부터 공구의 이탈을 확실하게 하여 기계 고장이나 연속 가공에 문제가 없도록 함이 요구된다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 제반적인 사정을 감안하여 창출된 것으로, 공 구교환시 툴 홀더로부터 공구가 확실하게 이탈되도록 하여 매거진 동작의 안정성을 확보하고, 연속가공의 신뢰성을 높일 수 있도록 한 머시닝 센타 ATC장치의 툴 포트 이탈장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

다수개의 공구를 수납하는 툴 매거진과, 상기 툴 매거진의 일측에 배치되고 툴 홀더를 매개로 해당 공구를 승강실린더와 스윙 실린더의 승강 및 스윙 동작으로 툴 체인저로 공급 교환시키는 툴 보이를 구비한 머시닝센타의 ATC장치에 있어서,

상기 툴 홀더에는 공구교환 중 툴 홀더에 장입된 해당 공구를 툴 매거진에 수납시킨 후 원위치로 상승 복귀시 강제 이탈시키는 이젝트 실린더가 장착된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 이젝트 실린더는,

상기 툴 홀더의 중심축 상부에 배치되고, 작동유체 인입구를 갖는 실린더 블록과;

상기 실린더 블록내에 삽입되어 작동유압에 의해 일정한 스크로크로 하강 동작하여 툴 홀더의 헤드부를 타격하는 피스톤과;

상기 피스톤을 원위치로 복귀시키도록 상기 실린더 블록에 설치된 스프링수단을 포함한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 이젝트 실린더는 상기 툴 홀더를 승강동작시키는 승강실린더의 상승공압라인에 연결된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 머시닝 센타 ATC장치의 툴 포트 이탈장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에서 본 단면 조립도로서 공구 포트의 이탈 동작도이고, 도 3은 본 발명에 따른 머시닝 센타 ATC장치의 툴 포트 이탈장치를 동작시키기 위한 유압회로 구성도이다.

도 1 내지 도 3에서와 같이 다수개의 공구를 수납하는 툴 매거진(10)이 구비된다. 상기 툴 매거진(10)은 체인 형태로서 원형의 트랙 운동을 하는 것으로 공구를 파지하는 그립퍼(12)가 수납 공구 갯수에 해당하는 만큼 구비된다.

상기 툴 매거진(10)의 일측에는 해당 교환 공구를 툴 체인저(30)측으로 위치시키는 툴 보이(20)가 위치된다. 툴 보이(20)는 교환 위치의 공구를 홀딩하기 위한 툴 홀더(22)와, 상기 툴 홀더(22)를 승강 동작시키는 승강실린더(24) 및 툴 홀더(22)를 스윙 동작시키는 스윙 실린더(26)로 구성된다.

상기 툴 홀더(22)에는 공구교환 중 툴 홀더(22)에 장입된 해당 공구를 툴 매거진(10)에 수납시킨 후 원위치로 상승 복귀시 강제 이탈시키는 이젝트 실린더(100)가 장착되어 있다.

상기 이젝트 실린더(100)는 상기 툴 홀더(22)의 중심축 상부에 배치되고, 작동유체 인입구(102a)를 갖는 실린더 블록(102)과, 상기 실린더 블록(102)내에 삽입되어 작동유압에 의해 일정한 스크로크로 하강 동작하여 툴 홀더(22)의 헤드부를 타격하는 피스톤(104)과, 상기 피스톤(104)을 원위치로 복귀시키도록 상기 실린더 블록(102)에 설치된 스프링(106)으로 구성되어 있다.

본 실시예에서는 상기 이젝트 실린더(100)의 작동유체 인입구(102a)는 도 3과 같이 상기 툴 홀더(22)를 승강동작시키는 승강실린더(24)의 상승공압라인(U)에 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.

먼저, 해당 공구의 교환 호출이 가공프로그램에 의해 이루어지면, 툴 매거진(10)이 회전 구동하여 해당 공구를 교환위치에 멈춤시킨다.

이후, 승강실린더(24)가 도 2와 같이 하강하여 툴 홀더(22)가 해당 공구포트(5)를 홀딩하게 된다.

이같이 승강실린더(24)의 하강이 완료되면, 스윙실린더(26)가 작동하여 툴 홀더(22)가 주축으로 스윙 동작한다.

다음, 스윙실린더(26)의 스윙 동작이 완료되면, 체인저 암(200)에 의해 주축(300)과의 공구 교환이 이루어진다. 따라서 가공측 공구는 툴 홀더(22)에 장입된다.

그 다음, 스윙실린더(26)가 역방향으로 스윙동작함으로써 툴 홀더(22)측 공구가 툴 매거진(10)의 해당 그립퍼(9)에 다시 파지된다.

이후 툴 홀더(22)가 상승 동작하기 위해 방향제어밸브(110)에 상승 절환신호가 인가되면, 승강실린더(24)는 상승하고 이와 동시에 이젝트 실린더(100)에 유압이 발생하여 피스톤(104)이 툴 홀더(22)에 수납된 툴 포트(5)의 헤드부를 하방으로 타격하게 된다. 따라서 해당 공구는 툴 매거진(10)의 그립퍼(9)에 파지된 상태로 남게 된다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 공구 교환시 툴 매거진(10)에 수납한 후 툴 홀더(22)가 상승시 강제적으로 공구를 타격하여 툴 홀더(22)에서 공구가 확실하게 이탈하게 된다.

따라서 공구의 센터링이 불일치하거나, 스윙방향 직각도 또는 대기 포트 동심도의 이상시에도 공구의 강제 이탈을 가능하게 함으로써 연속가공 동작의 구현이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 머시닝 센타 ATC장치의 툴 포트 이탈장치에 따르면, 공구 교환이 이루어진 후 툴 홀더가 상승시 강제적으로 공구를 정위치에 위치토록 이젝트 실린더가 강제 이탈케함으로써 공구가 록킹되는 현상을 방지할 수 있고, 기계적 조립오차나 그 밖의 대기 포트와 센터링, 스윙방향 직각도 및 동심도의 이상시에도 공구교환을 안정적으로 수행할 수 있는 이점을 갖는다.

Claims (3)

1. 다수개의 공구를 수납하는 툴 매거진(10)과, 상기 툴 매거진(10)의 일측에 배치되고 툴 홀더(22)를 매개로 해당 공구를 승강실린더(24)와 스윙 실린더(26)의 승강 및 스윙 동작으로 교환시키는 툴 보이(20)를 구비한 머시닝센타의 ATC장치에 있어서,

   상기 툴 홀더(22)에는 공구교환 중 툴 홀더(22)에 장입된 해당 공구를 툴 매거진(10)에 수납시킨 후 원위치로 상승 복귀시 강제 이탈시키는 이젝트 실린더(100)가 장착된 것을 특징으로 하는 머시닝 센타 ATC장치의 공구 이탈장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 이젝트 실린더(100)는,

   상기 툴 홀더(22)의 중심축 상부에 배치되고, 작동유체 인입구(102a)를 갖는 실린더 블록(102)과;

   상기 실린더 블록(102)내에 삽입되어 작동유압에 의해 일정한 스크로크로 하강 동작하여 툴 홀더(22)의 헤드부를 타격하는 피스톤(104)과;

   상기 피스톤(104)을 원위치로 복귀시키도록 상기 실린더 블록(102)에 설치된 스프링수단을 포함한 것을 특징으로 하는 머시닝 센타 ATC장치의 툴 포트 이탈장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 이젝트 실린더(100)는 상기 툴 홀더(22)를 승강동작시키는 승강실린더(24)의 상승공압라인에 연결된 것을 특징으로 하는 머시닝 센타 ATC장치의 툴 포트 이탈장치.

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