KR20080093802A - 공작기계용 공구 자동 교환장치 - Google Patents

공작기계용 공구 자동 교환장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공작기계용 공구 자동 교환장치를 개시한다. 본 발명에 따른 공작기계용 공구 자동 교환장치는: 공구수납장치와 공작기계의 공구 그립부 사이에서 이동하는 프레임과; 상기 프레임에 상하방향으로 회전가능하도록 힌지 결합된 연결축과; 상기 연결축에 회전가능하게 결합되고, 적어도 일단에 공구파지부가 형성된 공구교환용 암과; 상기 연결축을 회전시켜 상기 공구교환용 암이 회전되게 하는 암 회전부재와; 상기 연결축을 길이 방향으로 왕복 이동시키는 암 이동부재와; 상기 연결축을 상하방향으로 회전시키도록 형성된 연결축 회전수단을 구비한다.

Description

공작기계용 공구 자동 교환장치{A automatic tool exchanging apparatus for machine tools}
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계용 공구 자동 교환장치를 도시한 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계용 공구 자동 교환장치가 공구수납부로부터 분리된 공구를 공작기계의 공구 그립부에 장착하는 것을 도시한 사시도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10..공작기계 11..공작기계의 공구 그립부
20..공구수납장치 21..공구포트
100..공작기계용 공구 자동 교환장치 110..프레임
120..연결축 130..공구교환용 암
140..연결축 회전수단 141..실린더
142..피스톤
본 발명은 공작기계에 구비된 공작기계용 공구 자동 교환장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 공구가 수납되는 복수의 공구 포트들을 구비한 공구수납장치와 상기 공구가 장착되어 대상물을 가공하는 공구 그립부 사이에서 상기 공구를 자동적으로 운반하여 교환하는 공작기계용 공구 자동 교환장치에 관한 것이다.
일반적으로 공작기계라 함은, 공작물을 가공함에 있어서, 밀링절삭, 드릴링 가공 및 보링가공 등을 수행 가능케 하는 것을 말하는 것이다.
공작기계의 공구는 대상물을 가공하는 방법에 따라 여러 종류의 공구가 사용된다. 상기 공구는 대상물을 가공하는 공작기계의 공구 그립부에 장착되고, 상기 공구가 공구 그립부에 교환되는 과정은 공작기계용 공구 자동 교환장치에 의해 진행된다.
이러한 공작기계용 공구 자동 교환장치는 공구가 수납되는 복수의 공구 포트들을 구비한 공구수납장치와 상기 공구가 장착되어 대상물을 가공하는 공작기계의 공구 그립부 사이에서 상기 공구를 운반하여 교환한다. 이와 같은 목적을 달성하기 위한 공작기계용 공구 자동 교환장치는 프레임과, 연결축과, 공구교환용 암과, 암 회전부재와, 암 이동부재를 구비한다.
프레임은 상기 공구수납장치와 상기 공작기계의 공구 그립부 사이에서 이동한다.
연결축은 상기 프레임에 상하방향으로 회전가능하도록 힌지 결합된다.
공구교환용 암은 상기 연결축에 회전가능하게 결합되고, 적어도 일단에 공구파지부가 형성된다.
암 회전부재는 상기 연결축을 회전시켜 상기 공구교환용 암이 회전되게 한다.
암 이동부재는 상기 연결축을 길이 방향으로 왕복 이동시킨다.
상기와 같은 공작기계용 공구 자동 교환장치가 공구를 교환하는 과정은 다음과 같이 이루어진다.
우선, 공작기계용 공구 자동 교환장치가 공구를 공구 그립부에 장착하는 경우, 공작기계용 공구 자동 교환장치의 공구파지부는 공구수납장치의 공구 포트 중 어느 하나로부터 공구를 파지한 상태에서 상기 암 이동부재가 상기 연결축을 길이 방향으로 이동하여 공구 포트로부터 공구를 분리한다. 그리고 나서, 암 회전부재는 연결축을 회전시켜서 공구파지부가 180°회전되게 하고, 상기 공작기계용 공구 자동 교환장치는 프레임을 이동하여 공구가 공구 그립부에 장착되게 한다.
공작기계용 공구 자동 교환장치가 공작기계에서 사용된 공구를 공구 그립부로부터 분리하는 과정은 전술한 과정의 반대로 진행된다.
한편, 공작기계용 공구 자동 교환장치의 공구교환용 암은 프레임의 전방을 항하여 수평으로 왕복 이동하도록 결합되어 있기 때문에, 공구교환용 암은 공구가 공작기계의 공구 그립부에 수평으로 결합된 경우에만 공구를 교환할 수 있도록 이루어져 있다. 이에 따라, 공구가 공작기계의 공구 그립부에 수직으로 결합된 경우에는 작업자가 공구 그립부에 장착된 공구를 교환해야 한다. 여기서 작업자의 공구교환 속도는 공작기계용 공구 자동 교환장치의 공구교환 속도보다 느리기 때문에 작업시간이 오래 걸리는 문제점이 있다. 또한, 공작기계가 공작물을 가공하고 나 면 공구가 가열되고, 작업자가 공구 그립부로부터 공구를 분리하기가 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 공작기계의 공구 그립부에 수평 및 수직으로 장착된 공구를 교환할 수 있도록 구조가 개선된 공작기계용 공구 자동 교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
따라서, 공구가 수납되는 복수의 공구 포트들을 구비한 공구수납장치와 상기 공구가 장착되어 대상물을 가공하는 공작기계의 공구 그립부 사이에서 상기 공구를 운반하여 교환하는 본 발명에 따른 공작기계용 공구 자동 교환장치는: 상기 공구수납장치와 상기 공작기계의 공구 그립부 사이에서 이동하는 프레임과; 상기 프레임에 상하방향으로 회전가능하도록 힌지 결합된 연결축과; 상기 연결축에 회전가능하게 결합되고, 적어도 일단에 공구파지부가 형성된 공구교환용 암과; 상기 연결축을 회전시켜 상기 공구교환용 암이 회전되게 하는 암 회전부재와; 상기 연결축을 길이 방향으로 왕복 이동시키는 암 이동부재와; 상기 연결축을 상하방향으로 회전시키도록 형성된 연결축 회전수단;을 구비한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계용 공구 자동 교환장치(100)를 도시한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 공작기계용 공구 자동 교환 장치(100)는 프레임(110)과, 연결축(120)과, 공구교환용 암(130)과, 암 회전부재와, 암 이동부재와, 연결축 회전수단(140)을 구비한다.
프레임(110)은 상기 공구수납장치(20)의 공구포트(21)와 상기 공작기계의 공구 그립부(11) 사이에서 이동한다.
연결축(120)은 상기 프레임(110)에 상하방향으로 회전가능하도록 힌지 결합된다.
공구교한용 암은 상기 연결축(120)에 회전가능하게 결합되고, 적어도 일단에 공구파지부가 형성된다.
암 회전부재는 연결축(120)을 회전시켜서, 상기 공구교환용 암(130)이 회전되게 한다. 이러한 암 회전부재는 연결축(120)을 시계방향 또는 시계 반대 방향으로 회전시킨다.
암 이동부재는 상기 연결축(120)을 길이 방향으로 왕복 이동시킨다.
연결축 회전수단(140)은 상기 연결축(120)을 상하방향으로 회전시키도록 형성된다.
상기와 같은 공작기계용 공구 자동 교환장치(100)는, 공구가 공작기계의 공구 그립부(11)에 수평으로 장착된 경우, 연결축 회전수단(140)이 연결축(120)을 공구와 나란하게 수평으로 배치되게 하여 공작기계의 공구 그립부(11)에 수평으로 장착된 공구를 분리하거나, 공작기계의 공구 그립부(11)에 수평으로 공구를 장착할 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 공작기계용 공구 자동 교환장치(100)는, 공구가 공 작기계의 공구 그립부(11)에 수직으로 장착된 경우, 연결축 회전수단(140)이 연결축(120)을 공구와 나란하게 수직으로 배치되도록 회전하여 공작기계의 공구 그립부(11)에 수직으로 장착된 공구를 분리하거나, 공작기계의 공구 그립부(11)에 수직으로 공구를 장착할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계용 공구 자동 교환장치(100)는, 공구가 공작기계의 공구 그립부(11)에 수평 또는 수직으로 장착되는 경우 모두 교환할 수 있는 효과가 있다.
한편, 상기와 같은 목적을 만족하기 위한 연결축 회전수단(140)은 실린더(141)와, 피스톤(142)을 구비할 수 있다.
실린더(141)는 상기 연결축(120)과 상기 프레임(110) 중 적어도 어느 하나에 힌지 결합된다.
피스톤(142)은 일측이 상기 실린더(141) 내에 삽입되고, 타측이 상기 연결축(120)과 상기 프레임(110) 중 나머지 하나에 힌지 결합된다.
도 2에서는 실린더(141)가 프레임(110)에 힌지 결합되고, 피스톤(142)은 연결축(120)에 힌지 결합된 것으로 도시하였으나 이는 동작과정을 설명하기 위해 예시적으로 도시한 것이다. 그리고, 도면에서는 도시되지 않았지만 실린더에 유압 또는 공압 등을 공급하는 유압펌프나 공압펌프 등이 배치될 수 있다.
상기와 같이 연결축(120)과 공구교환용 암(130)은 연결축 회전수단(140)의 실린더(141)와 피스톤(142)의 상호 운동에 따라 회전하게 된다. 이에 따라 연결축(120)과 공구교환용 암(130)은 수평 또는 수직으로 배치된 공작기계의 공구 그립 부(11)와 나란하게 배치될 수 있으므로, 공구교환용 암(130)은 공작기계의 공구 그립부(11)에 수평 또는 수직으로 장착된 공구를 교환할 수 있는 효과가 있다.
한편, 암 회전부재는 도 1 및 도 2에 도시되지 않았지만 연결축(120) 또는 공구교환용 암(130) 등에 모터를 배치하여, 연결축(120) 또는 암이 회전되게 할 수 있다. 이러한 암 회전부재를 모터로 한정하지는 않으며, 랙과 피니언 등 다양한 기계장치들이 사용될 수 있다. 그리고, 암 이동부재도 도 1 및 도 2에 도시되지 않았지만 연결축(120) 또는 공구교환용 암(130) 등에 직진모터나 유압장치를 배치하여, 연결축(120) 또는 공구교환용 암(130)이 왕복 이동되게 할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 공작기계용 공구 자동 교환장치는, 공구가 공작기계의 공구 그립부에 수평으로 장착된 경우, 연결축 회전수단이 연결축을 공구와 나란하게 수평으로 배치되게 하여 공작기계의 공구 그립부에 수평으로 장착된 공구를 교환할 수 있다.
또한, 공작기계용 공구 자동 교환장치는, 공구가 공작기계의 공구 그립부에 수직으로 장착된 경우, 연결축 회전수단이 연결축을 공구와 나란하게 수직으로 배치되도록 회전하여 공작기계의 공구 그립부에 수직으로 장착된 공구를 교환할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계용 공구 자동 교환장치는, 공구가 공작기계의 공구 그립부에 수평 또는 수직으로 장착되는 어떤 경우에라도 공구를 교환할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

  1. 공구가 수납되는 복수의 공구 포트들을 구비한 공구수납장치와 상기 공구가 장착되어 대상물을 가공하는 공작기계의 공구 그립부 사이에서 상기 공구를 운반하여 교환하는 공작기계용 공구 자동 교환장치에 있어서,
    상기 공구수납장치와 상기 공작기계의 공구 그립부 사이에서 이동하는 프레임;
    상기 프레임에 상하방향으로 회전가능하도록 힌지 결합된 연결축;
    상기 연결축에 회전가능하게 결합되고, 적어도 일단에 공구파지부가 형성된 공구교환용 암;
    상기 연결축을 회전시켜 상기 공구교환용 암이 회전되게 하는 암 회전부재;
    상기 연결축을 길이 방향으로 왕복 이동시키는 암 이동부재; 및
    상기 연결축을 상하방향으로 회전시키도록 형성된 연결축 회전수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 공구 자동 교환장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연결축 회전수단은:
    상기 연결축과 상기 프레임 중 적어도 어느 하나에 힌지 결합된 실린더; 및
    일측이 상기 실린더 내에 삽입되고, 타측이 상기 연결축과 상기 프레임 중 나머지 하나에 힌지 결합된 피스톤;을 구비하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 공 구 자동 교환장치.
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