KR20090063316A - 팔레트 교환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팔레트 교환장치에 관한 것으로서, 복수개의 팔레트(p)가 구비되어 있는 팔레트프레임(100)과, 이 팔레트프레임(100)의 팔레트(p)를 넘겨받아 본체로 이송시키기 위한 본체용 팔레트체인져(200)를 포함하여 구성되는 팔레트 교환장치에 있어서, 팔레트프레임(100)은, 바닥면에 고정되어 있는 베이스다이(10), 베이스다이(10) 상면 테두리를 따라 배치되며 팔레트(p)가 안착되는 복수개의 팔레트안착대(20) 및 베이스다이(10)의 중앙에 설치되어 팔레트안착대(20)의 팔레트(p)를 본체용 팔레트체인져(200)로 넘겨주기 위한 프레임용 팔레트체인져를 포함한다.

팔레트 교환장치, 베이스다이, 체인져본체, 볼 스크루, 이동대

Description

팔레트 교환장치{Apparatus for exchanging pallets}

본 발명은 팔레트 교환장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 팔레트프레임 상에 팔레트가 고정된 상태에 얹혀있는 팔레트안착대를 테두리를 따라 복수개 마련하고 그 중앙에 제자리 축 회전되어 개별 팔레트로 방향 전환하고 또한 체인져암을 이용하여 해당 팔레트를 떠서 이송시킬 수 있도록 하는 별도의 프레임용 팔레트체인져를 설치하여 각각의 팔레트를 본체용 팔레트체인져로 이동시키도록 하는 팔레트 교환장치에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계를 이용하여 재료를 가공하려면 가공방법, 가공순서, 가공치수, 형상, 사용공구, 이송속도, 회전수 등의 모든 조건을 고려해서 작업을 수행하여야 한다.

그리고 이들 다양한 조건들을 수치데이터로서 기계에 지시하고 그로 인한 수치제어를 통해 자동절삭을 수행할 수 있도록 하는 공작기계가 바로 NC(numerical control)공작기계, 즉 수치제어 공작기계이다.

이러한 NC공작기계는 NC선반, NC밀링머신과 머시닝 센터와 같은 범용성 기계로 구분되고, 특히, 드릴링 머신, 보링 머신, 밀링 머신 등과 같은 기계의 기능들 을 모두 수행할 수 있도록 하는 것이 상술한 머시닝 센터이며, 이 기계는 테이블에 고정된 공작물의 각 면에 대해 가공순서에 따라 여러 가지 가공을 컴퓨터의 지령에 기초하여 수행하기 때문에 가공의 자동화와 인력을 절감하는 효과를 볼 수 있다.

그리고 머시닝 센터에 마련되어 있는 자동 팔레트 교환장치(Automatic Pallete Changer: APC)라고 있는데, 이 장치는 상부에 공작물의 이송경로를 따라 다수의 팔레트가 일렬로 장착되어 있으며, 각 팔레트는 공작물을 고정하기 위한 일종의 테이블로서 대기하고 있던 또 다른 팔레트와 교환을 수행하기 위한 암이 구비되어 있다.

이때, 상술한 암은 중심축을 중심으로 회전하면서 순차적으로 상술한 머시닝 센터에 공작물이 안착된 팔레트를 공급한다.

그리고 각 팔레트의 위치를 180ㅀ회전시켜 교환 작업이 반복적으로 진행됨에 따라 머시닝 센터 상의 각 팔레트의 공작물을 모두 가공할 수 있게 되는 것이다.

이러한 기능을 수행하는 종래 기술의 팔레트 교환장치에 대해 대략적으로 살펴보면, 도 1에 나타낸 것과 같이, 프레임(1) 상부에 타원 트랙 형상의 레일(2)이 설치되고 이 레일(2) 상부로 팔레트(3)를 전달하는 셋업스테이션(4)이 프레임(1) 일측에 마련되고, 그 타측의 프레임(1) 인접부에 레일(2)을 타고 이송되어 오다가 스톱퍼(미도시)에 의해 정위치에 정지되는 팔레트(3)를 본체용 팔레트체인져(5)로 넘겨주도록 하는 구조로 되어 있다.

그러나 이러한 종래 기술의 팔레트 교환장치는 셋업스테이션에서 넘어온 팔레트가 레일을 타고 트랙 회전되면서 이송된 후 본체용 팔레트체인져로 넘겨지는 전 과정이 유압 작동으로 이루어지는 것이기 때문에, 유압라인이 적용되는 레일 설치 작업이 어렵고 복잡하여 결과적으로 레일 확장 작업이 어렵게 되어 팔레트의 개수 증가에 한계가 발생하며, 또한, 레일의 회전 작동 중 본체용 팔레트체인져의 정확한 위치에 팔레트를 정지시키기 위한 별도의 스톱퍼가 마련되어야 하기 때문에, 이 스톱퍼 역시 설치 작업이 어렵고 번거로우며 이에 따른 스톱퍼의 작동으로 인한 소음 및 마모 등으로 인한 장치의 고장이 발생되는 등의 문제점을 갖고 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 팔레트프레임 상에 팔레트가 고정된 상태에 얹혀있는 팔레트안착대를 테두리를 따라 복수개 마련하고 그 중앙에 제자리 축 회전되어 개별 팔레트로 방향 전환하고 또한 체인져암을 이용하여 해당 팔레트를 떠서 이송시킬 수 있도록 하는 별도의 프레임용 팔레트체인져를 설치하여 각각의 팔레트를 본체용 팔레트체인져로 이동시키도록 하는 팔레트 교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이와 같이 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 팔레트 교환장치는, 복수개 의 팔레트(p)가 구비되어 있는 팔레트프레임과, 이 팔레트프레임의 팔레트(p)를 넘겨받아 본체로 이송시키기 위한 본체용 팔레트체인져를 포함하여 구성되는 팔레트 교환장치에 있어서, 상기 팔레트프레임은, 바닥면에 고정되어 있는 베이스다이; 상기 베이스다이 상면 테두리를 따라 배치되며 상기 팔레트(p)가 안착되는 복수개의 팔레트안착대; 및 상기 베이스다이의 중앙에 설치되어 팔레트안착대의 팔레트(p)를 본체용 팔레트체인져로 넘겨주기 위한 프레임용 팔레트체인져;를 포함한다.

또한, 상기 프레임용 팔레트체인져는, 상기 베이스다이의 상방에 평행하게 기역자 형태로 마주보게 배치되는 축지지대; 상기 축지지대의 중심부에 축 회전 가능하게 지지되어 베이스다이 상면으로 연장되는 회전샤프트; 상기 회전샤프트의 외주면을 덮어씌워 이 회전샤프트에 대해 승강 가능한 동시에 회전샤프트와 일체로 회전되는 체인져본체; 상기 체인져본체 상에서 베이스다이 테두리 방향으로 전, 후진 이동되는 이동대; 및 상기 이동대의 선단부에 마련되어 팔레트(p)를 떠올리는 체인져암;을 포함한다.

또한, 상기 체인져본체는, 회전샤프트의 외주면을 덮어씌우는 승강회전체; 상기 승강회전체의 일측에 배치되어 체인져본체를 승강시키는 승강수단; 상기 승강회전체 하단부에 배치되어 베이스다이의 테두리로 일정길이 연장되는 받침대; 및 상기 받침대 상에서 전후로 슬라이딩되며 일측방이 개방된 사각틀 형상으로 이루어진 이동대;를 포함한다.

또한, 상기 팔레트 교환장치는, 상기 축지지대의 중심부 상단에 상기 체인저본체와 일체로 회전되게 장착되는 회전기어; 및 상기 회전기어와 맞물려 회전하 는 회전모터;를 더 포함하여 구성되고, 상기 회전모터는 축지지대의 상단 일측에 장착되어 회전모터의 회전에 의해 상기 체인저본체가 회전되는 것일 수 있다.

또한, 상기 체인져본체의 받침대 상면 양측에 각각 가이드레일이 마련되고, 이에 대응되는 이동대의 저면에 상기 가이드레일을 따라 슬라이딩되는 슬라이더가 마련된 것일 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 팔레트 교환장치는 팔레트프레임 상에 팔레트가 고정된 상태에 얹혀있는 팔레트안착대를 테두리를 따라 복수개 마련하고 그 중앙에 제자리 축 회전되어 개별 팔레트로 방향 전환하고 또한 체인져암을 이용하여 해당 팔레트를 떠서 이송시킬 수 있도록 하는 별도의 프레임용 팔레트체인져를 설치하여 각각의 팔레트를 본체용 팔레트체인져로 이동시키도록 함으로써, 팔레트프레임의 크기 증가에 의해 또는 팔레트안착대의 설치 증가에 의해 팔레트의 개수를 증가시키기가 훨씬 용이하게 되고, 또한, 프레임용 팔레트체인져의 정확한 회전 동작을 통한 팔레트의 이송이 이루어져 별도의 스톱퍼가 필요 없는 동시에 그 작동에 따른 소음 및 고장 요인의 대폭 경감되는 등의 효과를 얻는다.

이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 14에서 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 팔레트 교환장치는 크게 복수개의 팔레트(p)가 구비되어 있는 팔레트프레임(100)과, 이 팔레트프레임(100)의 팔레트(p)를 넘겨받아 본체로 이송시키기 위한 본체용 팔레트체인져(200)를 포함하는 구성으로 되어 있다.

여기서, 상술한 본체용 팔레트체인져(200)는 공지 기술의 팔레트체인져를 적용할 수 있을 것이다.

상술한 팔레트프레임(100)은 바닥면에 고정되고 베이스다이(10)와, 이 베이스다이(10) 상면 테두리를 따라 배치된 복수개의 팔레트안착대(20) 및 상술한 베이스다이(10)의 중앙에 설치되어 축 회전 및 전, 후진, 승강되면서 팔레트안착대(20)의 팔레트(p)를 본체용 팔레트체인져(200)로 넘겨주기 위한 프레임용 팔레트체인져를 포함하는 구성으로 되어 있다.

상술한 베이스다이(10)는 상방으로 소정 높이를 갖는 다각판재 형상으로, 그 외주면 일측부에는 본체용 팔레트체인져(200)가 고정 설치되어 있다.

상술한 팔레트안착대(20)는 베이스다이(10)의 본체용 팔레트체인져(200)가 설치되어 있는 부분을 제외한 나머지 테두리 전체를 따라 각각 소정간격씩 이격 배치되는 것으로서, 그 형상은 베이스다이(10) 상에 고정되는 다각기둥의 상단부에 사각판재가 부착되는 구조로 되어 있다.

그리고 상술한 사각판재 상면에 팔레트(p)가 안착시 충돌이 방지되도록 하는 완충부재(21)가 각각 테두리에 마련되어 있다.

상술한 프레임용 팔레트체인져는 베이스다이(10)의 상방에 평행하게 배치되는 축지지대(31)와, 이 축지지대(31) 상에서 축 회전 가능하게 지지되어 베이스다이(10) 상면으로 연장되는 회전샤프트(32)와, 이 회전샤프트(32)의 외주면을 덮어씌워 이 회전샤프트(32)에 대해 승강 가능한 동시에 회전샤프트(32)와 일체로 회전되는 체인져본체(33)와, 이 체인져본체(33) 상에서 베이스다이(10) 테두리 방향으로 전, 후진 이동되는 이동대(34) 및 이 이동대(34)의 선단부에 마련되어 팔레트(p)를 떠올리는 체인져암(35)을 포함하는 구성으로 되어 있다.

상술한 축지지대(31)는 서로 마주보는 베이스다이(10)의 테두리 인접부에 각각 직립되어 있는 수직기둥(31a)과, 이 수직기둥(31a)의 상단부에서 베이스다이(10)의 중앙부로 연장되는 수평기둥(31b) 및 이 수평기둥 사이에 위치하여 회전샤프트(32)의 상단부가 관통된 상태로 지지하는 샤프트하우징(31c)으로 이루어져 있다.

상술한 회전샤프트(32)는 샤프트하우징(31c)에 상단부가 축 회전 가능하게 지지된 상태로 회전모터(36)와 기어 치합되고 그 하단부가 하방으로 연장되는 축 형상으로, 그 외주면은 체인져본체(33)의 승강회전체(33a)에 감싸여 있되 이들이 동시에 맞물려 회전되는 한편 상술한 승강회전체(33a)가 회전샤프트(32)에 대해 승강되도록 상술한 회전샤프트(32)의 외주면 소정부위에 승강회전체(33a)의 엘앰가이드(33a1) 상에서 슬라이딩되는 엘앰블록(32a)이 형성되어 있다.

상술한 체인져본체(33)는 회전샤프트(32)의 외주면을 덮어씌우고 그 내주면에 회전샤프트(32)의 엘앰블록(32a)이 결합되어 회전방향으로는 밀착되며 상하방향 으로는 회젼사프트(32)에 대해 소정길이 승강되도록 하는 엘앰가이드(33a1)가 마련된 승강회전체(33a)와, 이 승강회전체(33a) 하단부에 일체형으로 연결되어 그 선단부가 베이스다이(10)의 테두리로 일정길이 연장되고, 그 후단부에 이동대(34)와 치합된 상태로 이 이동대(34)를 전, 후진시키기 위한 볼 스크루(38a)가 구비된 전후진모터(38)가 설치되며, 그 상면 양측부에 이동대(34)의 슬라이더(34a)가 슬라이딩되도록 하는 가이드레일(33c)이 마련된 장방형 사각대 형상의 받침대(33b)로 이루어져 있다.

미 설명 부호 37은 승강회전체(33a)를 승강시키기 위한 유압실린더이고, 37a는 이 유압실린더(37)에 연결된 로드를 나타낸 것이다.

여기서, 상술한 유압실린더(37)와 로드(37a) 조합인 승강 엑츄에이터 이외에 승강회전체(33a)를 승강시키기 위한 조건하에서 다양한 승강수단이 강구될 수 있을 것이다.

상술한 이동대(34)는 체인져본체(33) 상에서 전후진모터(38)의 볼 스크루(38a)에 의해 베이스다이(10)의 테두리 방향으로 전, 후진 이동되도록 체인져본체(33)의 받침대(33b) 상에서 전후로 슬라이딩되되 승강회전체(33a)의 외주면을 덮어씌우도록 후방이 개방된 사각틀 형상으로, 그 저면 양측에는 받침대(33b)의 가이드레일(33c)을 따라 슬라이딩되는 슬라이더(34a)가 각각 마련되어 있다.

상술한 체인져암(35)은 이동대(34)의 선단부에 일체형으로 고정 설치되는 한 쌍의 포크 형상으로, 그 길이는 팔레트(p)의 길이보다 길고 그 폭은 팔레트(p)의 폭 보다 좁게 형성되어 팔레트(p)를 들어서 이송시키도록 되어 있다.

이러한 구성에 따른 본 발명의 팔레트 교환장치는 그 팔레트 교환 과정을 살펴보면,

1) 회전모터(36)를 통한 회전샤프트(32)의 회전에 의해 승강회전체(33a)가 원하는 방향의 팔레트안착대(20)로 회전되도록 한다.

2) 전후진모터(38)를 통해 이동대(34)를 해당 팔레트안착대(20) 전방으로 밀착 이동시킨다.

3) 유압실린더(37)를 통해 승강회전체(33a)를 상방으로 상승시키는 동시에 이동대(34) 선단부의 체인져암(35)이 일체로 상승하면서 해당 팔레트(p)를 들어올린다.

4) 체인져암(35)이 팔레트(p)를 들어 올린 상태에서 이번에는 전후진모터(38)를 역회전시켜 이동대(34)를 원상 복귀시킨다.

5) 다시 회전샤프트(32)를 회전시켜 체인져본체(33)가 본체용 팔레트체인져(200)로 회전 이송되도록 한다.

6) 다시 전후진모터(38)를 작동시켜 이동대(34)를 전방으로 슬라이딩시켜 팔레트(p)가 본체용 팔레트체인져(200)로 이송되도록 한다.

7) 유압실린더(37)를 통해 승강회전체(33a)를 원상복귀 하강시키는 동시에 체인져암(35)이 하강되면서 팔레트(p)가 본체용 팔레트체인져(200)로 넘겨지도록 한다.

8) 팔레트(p) 이송을 완료한 이동대(34)를 다시 원상 복귀시키고 나서 다음 팔레트(p)로 회전 이동 준비를 한다.

이러한 일련의 동작을 지속적으로 반복하면서 팔레트 교체작업을 수행하게 되는 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 팔레트 교환장치는 공작기계에 설치될 수 있고, 특히 팔레트를 여러 개로 배치할 수 있음으로써 각각의 팔레트에 공작물을 장착하여 자동으로 공작기계에 공작물을 공급할 수 있도록 함으로써 무인 자동가공을 더욱 효과적으로 실시할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 팔레트 교환장치를 나타낸 평면 개략도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 팔레트 교환장치를 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 팔레트 교환장치의 배면부를 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 팔레트 교환장치로서, 이동대가 팔레트안착대로 전진한 상태를 나타낸 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 팔레트 교환장치로서, 이동대가 상승하여 팔레트를 떠올린 상태를 나타낸 사시도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 팔레트 교환장치로서, 이동대가 팔레트를 떠 올린 상태에서 원상 복귀된 것을 나타낸 사시도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 팔레트 교환장치로서, 이동대가 본체용 팔레트체인져 측으로 회전된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 팔레트 교환장치로서, 이동대가 본체용 팔레트체인져로 전진된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 팔레트 교환장치로서, 이동대가 하강하여 팔레트를 본체용 팔레트체인져로 넘겨주는 상태를 나타낸 사시도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 팔레트 교환장치로서, 이동대가 팔레트를 넘겨주고 원상 복귀된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 팔레트 교환장치로서, 이동대 가 전, 후진되는 상태를 나타낸 개략도이다.

도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 팔레트 교환장치로서, 승강회전체가 상하로 승강되는 상태를 나타낸 개략도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10 : 베이스다이 20 : 팔레트안착대

21 : 완충부재 31 : 축지지대

31a : 수직기둥 31b : 수평기둥

31c : 샤프트하우징 32 : 회전샤프트

32a : 엘앰블록 33 : 체인져본체

33a : 승강회전체 33a1 : 엘앰가이드

33b : 받침대 33c : 가이드레일

34 : 이동대 34a : 슬라이더

35 : 체인져암 36 : 회전모터

37 : 유압실린더 37a : 로드

38 : 전후진모터 38a : 볼 스크루

100 : 팔레트프레임 200 : 본체용 팔레트체인져

p : 팔레트

Claims (5)

1. 복수개의 팔레트(p)가 구비되어 있는 팔레트프레임(100)과, 이 팔레트프레임(100)의 팔레트(p)를 넘겨받아 본체로 이송시키기 위한 본체용 팔레트체인져(200)를 포함하여 구성되는 팔레트 교환장치에 있어서,

   상기 팔레트프레임(100)은,

   바닥면에 고정되어 있는 베이스다이(10);

   상기 베이스다이(10) 상면 테두리를 따라 배치되며 상기 팔레트(p)가 안착되는 복수개의 팔레트안착대(20); 및

   상기 베이스다이(10)의 중앙에 설치되어 팔레트안착대(20)의 팔레트(p)를 본체용 팔레트체인져(200)로 넘겨주기 위한 프레임용 팔레트체인져;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 팔레트 교환장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 프레임용 팔레트체인져는,

   상기 베이스다이(10)의 상방에 평행하게 기역자 형태로 마주보게 배치되는 축지지대(31);

   상기 축지지대(31)의 중심부에 축 회전 가능하게 지지되어 베이스다이(10) 상면으로 연장되는 회전샤프트(32);

   상기 회전샤프트(32)의 외주면을 덮어씌워 이 회전샤프트(32)에 대해 승강 가능한 동시에 회전샤프트(32)와 일체로 회전되는 체인져본체(33);

   상기 체인져본체(33) 상에서 베이스다이(10) 테두리 방향으로 전, 후진 이동되는 이동대(34); 및

   상기 이동대(34)의 선단부에 마련되어 팔레트(p)를 떠올리는 체인져암(35);

   을 포함하는 팔레트 교환장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 체인져본체(33)는,

   회전샤프트(32)의 외주면을 덮어씌우는 승강회전체(33a);

   상기 승강회전체(33a)의 일측에 배치되어 체인져본체(33)를 승강시키는 승강수단;

   상기 승강회전체(33a) 하단부에 배치되어 베이스다이(10)의 테두리로 일정길이 연장되는 받침대(33b); 및

   상기 받침대(33b) 상에서 전후로 슬라이딩되며 일측방이 개방된 사각틀 형상으로 이루어진 이동대(34);

   를 포함하여 구성되는 팔레트 교환장치.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 팔레트 교환장치는,

   상기 축지지대(31)의 중심부 상단에 상기 체인저본체(33)와 일체로 회전되게 장착되는 회전기어; 및 상기 회전기어와 맞물려 회전하는 회전모터(36);를 더 포함하여 구성되고,

   상기 회전모터(36)는 축지지대(31)의 상단 일측에 장착되어 회전모터(36)의 회전에 의해 상기 체인저본체(33)가 회전되는 것을 특징으로 하는 팔레트 교환장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 체인져본체(33)의 받침대(33b) 상면 양측에 각각 가이드레일(33c)이 마련되고, 이에 대응되는 이동대(34)의 저면에 상기 가이드레일(33c)을 따라 슬라이딩되는 슬라이더(34a)가 마련된 것을 특징으로 하는 팔레트 교환장치.

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