KR20100027861A

KR20100027861A - 공작기계의 비트변경장치

Info

Publication number: KR20100027861A
Application number: KR1020080086949A
Authority: KR
Inventors: 치 선; 잉 선
Original assignee: 치 선; 잉 선
Priority date: 2008-09-03
Filing date: 2008-09-03
Publication date: 2010-03-11

Abstract

본 발명은 공작기계의 비트변경장치에 관한 것으로 캠, 록커, 롤러, 연동장치, 견인장치, 디스크 및 클립을 포함한다.

상기 캠은 공작기계에 결합된다. 상기 롤러는 캠에 대해 이동가능하고 록커에 결합된다. 상기 롤러가 캠에 대해 유지되도록 상기 견인장치는 록커와 공작기계 사이에 구비된다. 상기 디스크는 록커에 대해 회전가능하도록 지지된다. 선택비트가 공작기계의 비트구동유닛과 결합되도록 각 클립은 디스크에 결합되고 비트를 홀링하도록 홀더를 클립하는데 이용된다.

한편, 연동장치는 두 개의 연결로드를 포함한다. 각 연결로드는 공작기계에 피벗가능하도록 연결된 단부와 록커에 피벗가능하도록 연결된 또 다른 단부를 포함한다.

또한 연동장치는 적어도 하나의 트랙, 피벗부 및 연결로드를 포함한다. 상기 트랙은 공작기계에 결합된다. 상기 피벗부는 록커에 결합되고 트랙에서 이동가능하다. 상기 연결로드는 공작기계에 피벗가능하도록 연결되는 단부와 록커에 피벗가능하도록 연결되는 또 다른 단부를 포함한다.

비트변경장치, 캠, 록커, 롤러, 연동장치, 견인장치, 디스크, 클립

Description

공작기계의 비트변경장치{APPARATUS FOR CHANGING BITS OF MACHINE TOOL}

본 발명은 공작기계에 관한 것으로, 특히 공작기계의 비트를 변경하기 위한 장치에 관한 것이다.

도1에서 알 수 있는 바와 같이 종래기술에 의한 공작기계는 비트구동유닛(10)과 비트변경유닛을 포함한다. 상기 비트변경유닛은, 선택된 하나의 비트가 상기 비트구동유닛(10)과 결합되도록, 비트를 홀딩하기 위한 홀더를 이동하거나 변경하는 할 때 이용될 수 있다.

상기 종래기술에 의한 공작기계는, 공작기계 상부에 형성되는 빔(2), 상기 빔(2)에 연결되는 지지장치(12) 및 상기 지지장치(12)에 구비되는 피니언(11)을 포함한다. 상기 비트변경유닛은 핀과 로커(25)에 회전가능하도록 연결되는 디스크(20)와 지지장치(12)를 연결하는 로커(25)를 포함한다. 기어(23)는 피니언(11)과 결합되고, 디스크(20)가 저속에서 동작되고 피니언(11)이 고속에서 동작되도록 감속장치(22)는 디스크(20)와 기어(23) 사이에 구비된다. 롤러(18)가 록커(25)에 지지되고 비드구동유닛(10)에 결합된 캠(13)에 이동가능하도록 구비된다. 상기 캠(13)은 상부수직부(15), 하부수직부(17) 및 상기 상부수직부(15)와 하부수직부(17) 하부에 형성된 아치부(16)를 포함한다. 스프링과 같은 견인장치(26)가 록커(15)와 비트구동유닛(10) 사이에 제공된다.

작동에 있어서, 홀더(24)는 비트구동유닛(10)과 결합되고 비트구동유닛(10)은, 롤러(18)가 캠(13)의 상부수직부(15)와 접촉하는 지점의 하부위치에 구비된다. 홀더(24)와 다른 홀더(24)를 변경하기 위해 상기 비트구동유닛(10)은, 롤러(18)가 캠(13)의 아치부의 상단과 접촉하는 중간부로 리프트된다. 상기 견인장치(26)는, 클립(21) 중의 하나가 홀더(24) 방향으로 이동되도록 피벗부(14)에 대하여 록커(25)를 피벗한다. 이 때 상기 비트구동유닛(10)은 정지된다. 상기 견인장치(26)는, 클립(21)이 홀더(24)와 결합되도록, 즉 클립이 홀더(24)에 한정된 V 형 홈에 들어가도록 록커(25)를 피벗한다. 상기 비트구동유닛(10)은, 홀더(24)가 비트구동유닛(10)으로부터 이격되도록 상부로 리프트된다.

도2는 또 다른 종래기술에 의한 비트구동유닛(10)과 비트변경유닛을 포함하는 공작기계를 도시한 것이다. 상기 비트변경유닛은 피벗부(14)로 공작기계에 피벗가능하도록 연결되는 록커(25)를 포함한다. 디스크(20)는 록커(25)에 회전가능하게 연결된다. 클립(21)은 디스크(20)에 결합된다. 상기 클립(21)은 홀더(24)를 클립하는데 이용된다. 견인장치(26)는 록커(25)와 공작기계 사이에 제공된다. 상기 롤러(31)는 록커(25)에 결합된다. 하부트랙(30)이 비트구동유닛(10)에 결합된다. 상기 롤러(31)는 하부트랙(30)에 대하여 이동가능하다. 레버(32)의 일단이 비트구동유닛(10)에 연결된다. 롤러(33)는 레버(32)의 타단에 결합된다. 상부트 랙(34)은 공작기계에 결합된다. 상기 상부트랙(34)은, 비트구동유닛(10)이 종축으로 이동되는 만큼, 롤러(33)가 상부트랙(34)의 홈에서 회전될 때 레버(32)가 피벗되도록 롤러(33)를 수용하기 위한 홈을 포함한다. 트레드홀(35)이 레버(32)에 연결된다. 너트(36)가 트레드볼트(36)와 결합된다. 상기 너트(36)는 요소(38)와 디스크(20)의 임의의 회전을 방지하도록 요소(37)에 대해 인접될 수 있다.

종래기술에 의한 비트변경유닛에서 선택된 하나의 클립(21)은, 아치경로를 따라 이동가능하며 상기 클립과 대응하는 대응홀더는 종축경로를 따라 이동가능하다. 상기 아치경로는 소정 지점에서 종축경로와 교차한다. 상기 선택된 클립(21)은, 전자가 후자측으로 이동되면서 후자가 전자 위치를 유지한다면, 대응홀더(24)와 부딪치거나 손상을 입힌다. 이것은 복잡한 메카니즘으로서 정확한 조작이 요구된다.

본 발명은 상술한 종래기술에 의한 공작기계의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공작기계에 있어서 사용되는 단일 및 이중 비트변경장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 비트변경장치는 캠, 록커, 롤러, 연동장치, 견인장치, 디스크 및 클립을 포함한다.

본 발명의 특허청구범위 제1항을 살펴보면, 제1항은 공작기계에서 사용되는 비트변경장치에 있어서, 공작기계에 결합되는 캠과; 록커(rocker)와; 상기 캠에 대하여 이동가능하고 상기 록커에 결합되는 롤러와; 상기 공작기계에 상기 록커를 피벗되게 연결하는 두 개의 연결로드를 포함하는 연동장치와; 상기 롤러가 캠에 대해 유지되도록 록커와 공작기계 사이에 제공되는 견인장치와; 상기 록커에 지지되는 회전가능한 디스크와; 및 선택비트가 공작기계의 비트구동유닛과 결합되도록 비트를 홀딩하기 위한 홀더를 클립하도록 이용되는 상기 디스크에 결합되는 클립;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 캠은 공작기계에 결합되고 상기 롤러는 캠에 대해 이동가능하고 록커에 결합된다. 상기 롤러가 캠에 대해 유지되도록 상기 견인장치는 록커와 공작기계 사이에 구비된다. 상기 디스크는 록커에 대해 회전가능하도록 지지되며 선택된 비트가 공작기계의 비트구동유닛과 결합되도록 각 클립은 디스크에 결합되고 비트를 홀링하도록 홀더를 클립하는데 이용된다.

상기 연동장치는 두 개의 연결로드를 포함한다. 각 연결로드는 공작기계에 피벗가능하도록 연결된 단부와 록커에 피벗가능하도록 연결된 또 다른 단부를 포함한다.

본 발명의 특허청구범위 제3항을 살펴보면, 공작기계에서 사용되는 비트변경장치에 있어서, 상기 공작기계에 결합되는 캠과; 상기 록커와; 상기 캠에 대하여 이동가능하고 상기 록커에 결합되는 롤러와; 상기 공작기계에 연결되는 적어도 하나의 트랙과, 상기 트랙에서 이동가능하고 상기 록커에 결합되는 피벗부, 및 상기 공작기계에 피벗가능하게 연결되는 단부와, 상기 록커에 피벗가능하게 연결되는 또 다른 단부로 형성되는 연결로드,를 포함하는 연동장치와; 상기 롤러가 캠에 대해 유지되도록 록커와 공작기계 사이에 제공되는 견인장치와; 상기 록커에 지지되는 회전가능한 디스크와; 및 선택비트가 공작기계의 비트구동유닛과 결합되도록 비트를 홀딩하기 위한 홀더를 클립하도록 이용되는 상기 디스크에 결합되는 클립;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연동장치는 적어도 하나의 트랙, 피벗부 및 연결로드를 포함한다. 상기 트랙은 공작기계에 결합되고 상기 피벗부는 록커에 결합되고 트랙에서 이동가능하다. 상기 연결로드는 공작기계에 피벗가능하도록 연결되는 단부와 록커에 피벗가능하도록 연결되는 또 다른 단부를 포함한다.

상술한 본 발명에 의한 비트변경장치에 의하면 롤러의 이동은 클립의 이동이 수평이 되도록 수평적으로 이루어지기 때문에 홀더와 클립의 결합은 매우 바람직한 결합구조로서 클립에 의한 홀더의 부딪힘과 부딪힘으로 인한 손상은 없다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 작동상의 이점들이 바 람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

도3 내지 도7을 참조하면 본 발명에 의한 공작기계는 제1 실시예에 기재된 바와 같이 비트변경장치를 구비한다. 상기 공작기계는 포스트(1), 상기 포스트에 연결되는 빔(2), 상기 빔에 결합되는 지지장치(12) 및 종축으로 이동가능한 비트구동유닛(10)을 포함한다. 상기 비트변경유닛은, 비트들 중의 선택된 하나가 비트구동유닛(10)과 결합되도록 비트를 홀딩하기 위한 홀더(24)를 운반하고 변경하는데 이용된다.

상기 비트변경유닛은 비트구동유닛(10), 상기 지지장치(12)에 연결된 연동장치(50), 상기 연동장치에 연결된 록커(25) 및 상기 록커(25)에 회전되게 연결되는 디스크(20)를 포함한다.

감속장치(22)가 디스크(20)에 연결되고 디스크(20)는 저속으로 작동된다. 상기 캠(13)은 상부수직부(15), 하부수직부(17) 및 상부수직부(15)와 하부수직부(17) 사이에 만곡부(16)로 형성된다. 롤러(40)는 록커(25)의 하단에 결합되고 비트구동유닛(10)에 결합되는 캠(13)에 대하여 이동가능하다. 상기 롤러(40)가 캠(13)에 대해 유지되도록 견인장치(26)는 상기 록커(25) 및 비트구동유닛(10) 사이에 제공된다. 상기 견인장치(26)는 스프링이 바람직하다.

상기 연동장치(50)는 두 개의 연결로드(52,55)를 포함한다. 상기 연결로드(52)의 일단은 피벗부(53)와 지지장치(12)에 피벗가능하도록 연결되고, 연결로드(52)의 타단은 피벗부(51)와 록커(25)에 피벗가능하게 연결된다. 연결로드(55) 의 일단은 피벗부(56)와 지지장치(12)에 피벗가능하게 연결되고 연결로드(55)의 타단은 피벗부(57)와 록커(25)에 피벗가능하게 연결된다.

상기 롤러(40)가 캠(13)의 만곡부(16)에 대해 회전하는 만큼 피벗부(51)는 아치경로(58)를 따라 이동되며, 피벗부(57)는 아치경로(59)를 따라 이동된다. 상기 연결로드(52)의 피벗각은 연결로드(55)의 피벗각 보다 크다. 피벗부(51,57) 사이의 가상선(54)은 피벗되는 궤도를 도시한 것이다. 도3 및 도4에 도시된 바와 같이 캠(13)의 만곡부(16)는 평평한 구조이다.

작동에 있어서, 홀더(24, 이하 "현재 홀더"라 함)들 중의 하나는 비트구동유닛(10)과 결합된다. 상기 비트구동유닛(10)은, 롤러(40)가 캠(13)의 상부수직부와 접촉하는 위치에 구비된다.

다른 홀더(24)와 현재 홀더(24)를 변경하기 위하여, 상기 비트구동유닛(1)이 리프트된다. 상기 비트구동유닛(10)의 제1 리프팅 단계에서, 록커(25)의 각은, 롤러(40)가 캠(13)의 상부수직면(15)에서 회전하는 만큼 변화하지 않는다.

도5에서와 같이 비트구동유닛(10)의 제1 리프팅단계 후에, 롤러(40)는 캠(13)의 아치부(16)의 제1 단부에 이르고, 비트구동유닛(10)의 리프팅단계는 정지된다.

도6에서 견인장치(26)는, 롤러(40)가 캠의 아치부(16)의 제2 단부로 이동하도록 록커(25)를 움직이도록 한다. 상기 연결로드(52,55)는 각각 피벗부(53,56)에 대하여 피벗된다. 상기 캠(13)의 만곡부(14)에 따른 롤러(40)의 이동은, 선택된 클립(21)의 이동이 수평이 되도록 수평적으로 이루어진다. 그러므로 현재홀더(24) 와 클립(21)의 결합은 매끄럽고 부드럽다. 클립(21)에 의한 홀더(24)의 부딪힘과 손상은 거의 없다.

도7에서 비트구동유닛(10)의 제2 리프팅 단계에서, 상기 비트구동유닛(10)은, 현재홀더(24)가 클립(21)과 결합되는 동안 현재홀더(24)로부터 연결이 해제된다.

이 때 디스크(20)는, 새홀더(24)가 비트구동유닛으로 접근하도록 록커(25)에서 회전된다. 상기 비트구동유닛(10)은, 새홀더(24)가 비트구동유닛(10)과 결합되도록 낮아진다. 이전 단계가, 대응클립(21)이 새홀더(24)로부터 연결이 해제되도록 역순으로 이루어진다.

도8 내지 도12에서 공작기계는 본 발명의 제2 실시예에 따라 비트변경장치로 구비된다. 본 발명의 제2 실시예는, 연동장치(50)가 연결로드(52)를 대신하는 트랙유닛을 포함하는 것을 제외하면 제1 실시예와 비슷하다. 상기 트랙유닛은 지지장치(12)에 결합된 프레임(60)과 프레임(60)에 결합된 적어도 하나의 트랙(61)을 포함한다. 상기 트랙(61)은 피벗부(51)의 단부를 이동되게 수용할 수 있는 아치홈(62)으로 형성되는 플레이트가 바람직하다. 피벗부(51)의 다른 단부는 록커(25)에 결합된다.

작동에 있어서, 홀더(24, 이하 "현재 홀더(24) 라 함")는 비트구동유닛(10)과 결합된다. 상기 비트구동유닛(10)은, 롤러(40)가 캠(13)의 상부수직부(15)와 접촉하는 위치에 구비된다. 다른 홀더(24, 이하, "새홀더(24)" 라 함)와 현재 홀더(24)를 변경하기 위해 비트구동유닛(10)이 리프트된다. 상기 비트구동유닛(10) 의 제1 리프팅단계에서 록커(25)의 각은, 롤러(40)가 캠(13)의 상부수직부(15)에 회전하는 만큼 변화하지 않는다.

도10에서 비트구동유닛(10)의 제1 리프팅 단계 후, 롤러(40)는 캠(13)의 아치부(16)의 제1 단부에 이르고 상기 비트구동유닛(10)의 리프팅이 정지된다. 도11에서 견인장치(26)는, 롤러(40)가 캠(13)의 아치부(16)의 제2 단부로 이동하도록 록커(25)를 움직이도록 한다. 상기 피벗부(51)는 아치홈(54)으로 이동한다.

상기 캠(13)의 만곡부(16)에 따른 롤러(40)의 만곡부 움직임은, 선택된 클립(21)의 이동이 수평이 되도록 수평적으로 이루어진다. 그러므로 현재홀더(24)와 클립(21)의 결합은 매끄럽고 부드럽다. 결과적으로 클립(21)에 의한 홀더(24)의 부딪힘과 손상은 거의 없다.

도12에서 비트구동유닛(10)의 제2 리프팅 단계에서, 상기 비트구동유닛(10)은, 현재홀더(24)가 클립(21)과 결합되는 동안 현재홀더(24)로부터 연결이 해제된다.

참고로 본 발명의 구체적인 실시예는 여러가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발 명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

도1은 종래기술에 의한 비트변경장치를 구비한 공작기계의 부분측면도를 도시한 것이고,

도2는 다른 종래기술에 의한 비트변경장치를 구비한 공작기계의 부분측면도를 도시한 것이고,

도3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 비트변경장치의 측면도를 도시한 것이고,

도4는 도3의 다른 위치에 있어서의 비트변경장치의 측면도를 도시한 것이고,

도5 내지 도7은 도3에 도시된 비트변경장치를 구비한 공작기계의 측면도를 도시한 것이고,

도8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 비트변경장치를 도시한 것이고,

도9는 도8의 다른 위치에 있어서의 비트변경장치의 측면도를 도시한 것이고,

도10 내지 도12는 도8에 도시된 비트변경장치를 구비한 공작기계의 측면도를 도시한 것이다.

Claims

공작기계에서 사용되는 비트변경장치에 있어서,

공작기계에 결합되는 캠과;

록커(rocker)와;

상기 캠에 대하여 이동가능하고 상기 록커에 결합되는 롤러와;

상기 공작기계에 상기 록커를 피벗되게 연결하는 두 개의 연결로드를 포함하는 연동장치와;

상기 롤러가 캠에 대해 유지되도록 록커와 공작기계 사이에 제공되는 견인장치와;

상기 록커에 지지되는 회전가능한 디스크와; 및

선택비트가 공작기계의 비트구동유닛과 결합되도록 비트를 홀딩하기 위한 홀더를 클립하도록 이용되는 상기 디스크에 결합되는 클립;을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계에서 사용되는 비트변경장치.
제1항에 있어서,

상기 연동장치는 공작기계에 연결로드의 단부를 피벗되게 연결하기 위한 피벗부와; 상기 록커에 연결로드의 타측 단부를 피벗되게 연결하기 위한 또 다른 피벗부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계에서 사용되는 비트변경장치.
공작기계에서 사용되는 비트변경장치에 있어서,

상기 공작기계에 결합되는 캠과;

상기 록커와;

상기 캠에 대하여 이동가능하고 상기 록커에 결합되는 롤러와;

상기 공작기계에 연결되는 적어도 하나의 트랙과, 상기 트랙에서 이동가능하고 상기 록커에 결합되는 피벗부, 및 상기 공작기계에 피벗가능하게 연결되는 단부와, 상기 록커에 피벗가능하게 연결되는 또 다른 단부로 형성되는 연결로드,를 포함하는 연동장치와;

상기 롤러가 캠에 대해 유지되도록 록커와 공작기계 사이에 제공되는 견인장치와;

상기 록커에 지지되는 회전가능한 디스크와; 및

선택비트가 공작기계의 비트구동유닛과 결합되도록 비트를 홀딩하기 위한 홀더를 클립하도록 이용되는 상기 디스크에 결합되는 클립;을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계에서 사용되는 비트변경장치.
제3항에 있어서,

상기 트랙은 피벗부의 단부를 수용하는 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계에서 사용되는 비트변경장치.
제3항에 있어서,

상기 연동장치는 공작기계의 트랙을 지지하는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계에서 사용되는 비트변경장치.