KR20110026097A - Automatic tool exchange device using lack and pinion gear - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동화 공작 기계에 사용되는 자동 공구 교환장치에 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 래크 기어와 피니언 기어를 이용하여 직선 운동을 회전 운동으로 변경하여 자동 공구의 공구 매거진을 회전시켜 위치 제어하는 자동 공구 교환장치에 관련된 것이다.The present invention relates to an automatic tool changer used in an automated machine tool, and more particularly, an automatic tool that rotates a tool magazine of an automatic tool by changing a linear motion into a rotary motion using a rack gear and a pinion gear. It is related to the exchange device.
종래의 자동화 공작기계에 사용되는 자동공구 교환장치는, 메거진 축에 풀리를 연결하고 밸트로 연결 후 회전시켜 해당 위치를 결정하고 스핀들 가공 공구를 교환하는 방식과, 감속기를 거쳐 서보모터를 이용해 직결 회전 운동을 이용한 매거진의 회전으로 공구를 교환하는 방식으로 구분된다. 하지만, 이러한 형태의 자동공구 교환장치는 좁은 공간이나 무거운 공구를 다량 탑재한 경우에는 기구부의 설계 및 구현에 어려움이 있으며, 감속기와 서보모터 조합으로 운용 비용의 증가와 추가 전력의 손실이 발생된다.The automatic tool changer used in a conventional automated machine tool is connected to a pulley on a magazine shaft, connected to a belt, and then rotated to determine its position, and to change spindle machining tools, and to directly rotate using a servomotor through a reducer. It is divided into a method of exchanging a tool by rotation of a magazine using motion. However, this type of automatic tool changer has difficulty in designing and implementing a mechanical part when a large space or a heavy tool is mounted, and a combination of a reducer and a servomotor causes an increase in operating cost and loss of additional power.
이를 위하여 래크 기어와 피니언 기어의 결합 구조를 이용한 자동공구 교환장치가 개시되었는데, 도 1은 제작이 용이하고 구조가 간단한 원통 캠을 이용한 종래의 자동공구 교환장치 구성 사시도이다. 도시된 바와 같이, 직선 구동력을 제공하는 구동 수단(25)과, 상기 직선 구동력을 회전 운동으로 변환하는 래크 및 피니언(29)(30)과, 상기 피니언에 고정되어 피니언의 회전과 함께 회전하며, 그 외주면에는 스윙 아암을 상하 운동시키기 위한 제1 캠 홈(20a)와 회전 운동 시키기 위한 제2캠 홈(20b)이 형성된 원통 캠(20)과, 상기 원통 캠(20)의 회전에 따라 제1캠 홈(20a)에 결합되어 원통 캠의 회전력을 상하 직선 운동으로 변환하는 직선 이동 변환 수단(36)(37)(38)(39)과, 상기 제2캠 홈에 결합되어 원통 캠의 회전력을 전달하는 스윙 아암을 회전시키기 위한 회전 변환 수단(20b)(33)(34)(28)(26)과, 상기 직선 이동 변환 수단, 회전 변환 수단에 연결되어 상하 운동 및 회전 운동하는 공구 교환 조립체(27)(23)(24)(22)(21)로 구성하고 있다.To this end, an automatic tool changer using a coupling structure of a rack gear and a pinion gear is disclosed. FIG. 1 is a perspective view of a conventional automatic tool changer using a cylindrical cam that is easy to manufacture and simple in structure. As shown, the drive means 25 for providing a linear driving force, the rack and pinion 29 (30) for converting the linear driving force into a rotational motion, and fixed to the pinion to rotate with the rotation of the pinion, The outer circumferential surface has a cylindrical cam 20 having a first cam groove 20a for vertically swinging the swing arm and a second cam groove 20b for rotating the swing arm, and a first cam according to the rotation of the cylindrical cam 20. A linear movement converting means (36) (37) (38) (39) coupled to the cam groove (20a) to convert the rotational force of the cylindrical cam into vertical linear motion, and the rotational force of the cylindrical cam coupled to the second cam groove. A tool change assembly (20b) (33) (34) (28) (26) for rotating the swinging arm to be transmitted; It consists of 27 (23) 24 (22) 21.
하지만, 이 경우에는 래크 및 피니언(29, 30)을 구동하기 위한 공압실린더와 같은 구동수단을 별도로 구비하여야 하므로 장비의 구성 복잡성이 커지고 비용이 증가하는 문제가 있었다. However, in this case, since a drive means such as a pneumatic cylinder for driving the rack and pinion (29, 30) must be provided separately, there is a problem that the configuration complexity of the equipment increases and the cost increases.
상기한 종래의 기술적인 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 기존 Y축 이송축 모터의 위치 제어를 통하여 ATC 회전 좌표를 찾아낼 수 있도록 하여 별도의 모터 및 드라이버 없이 자동 공구 교환이 가능하도록 함으로써 공구 자동 교환장치의 생산 원가를 낮추고, 운용 유지 비용을 절감 시키며, 협소한 작업 공간 및 소형 장비에 장착 가능하도록 하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above technical problem is to enable the automatic tool change without a separate motor and driver by finding the ATC rotation coordinates through the position control of the existing Y-axis feed shaft motor Lower production costs for tool changers, lower operating costs, and allow for compact work spaces and smaller equipment.
상기 종래 문제점을 해결하고 기술적 과제를 달성하기 위한 자동 공구 교환 장치는, 가공 대상물을 가공 성형하기 위한 공작 기계에 사용되는 자동 공구 교환장치에 있어서, 하부 전후 이송축에는 에어실린더의 고정용 부싱을 부착하고, 하부 전후 이송축 좌측으로는 에어실린더 및 래크 기어를 고정한 고정 프레임을 설치하며, 상기 고정 프레임 하부에는 전후 방향 슬라이드를 위한 레일과 상기 레일이 슬라이드 되는 이송 슬라이드 블록을 구성하고, 상기 블록과 래크 기어에 연결된 바디를 볼트로 고정하며, 상기 래크 기어와 맞물려 있는 피니언 기어가 결합되고, 상기 피니언 기어는 다수 공구를 내장한 공구 매거진의 지지 회전축에 연결되어 전후 이송축에 에어 실린더를 고정함으로써, 이송축 움직임에 따라서 상기 레일이 슬라이드 되며 이러한 슬라이딩 동작에 따라서 상기 래크 기어의 직선운동 및 피니언 기어의 회전 동작이 발생되며, 상기 피니온 기어의 회전으로 상기 공구 매거진의 회전이 발생하여 스핀들에 공구 탈착이 가능하도록 한, 좌우 이송축과 상하 이송축 및 전후 이송축 3축의 NC제어에 의하여 공구 교환 위치에서의 공구 클램핑이 가능하도록 것을 특징으로 한다.The automatic tool changer for solving the above-mentioned problems and achieving the technical problem is an automatic tool changer used in a machine tool for forming and forming a workpiece. And a fixed frame fixing the air cylinder and the rack gear to the left side of the lower front and rear feed shafts, and a rail for the front and rear slides and a transfer slide block to which the rail slides under the fixed frame. Bolting the body connected to the gear, the pinion gear is engaged with the rack gear is coupled, the pinion gear is connected to the support axis of rotation of the tool magazine containing a number of tools to secure the air cylinder to the front and rear feed shaft, The rail slides as the shaft moves. The linear motion of the rack gear and the rotation of the pinion gear are generated according to the riding motion, and the rotation of the tool magazine is generated by the rotation of the pinion gear so that the tool can be detached from the spindle. It is characterized in that the clamping of the tool in the tool change position is possible by NC control of the shaft and the front and rear feed shafts.
이 경우, 상기 고정용 부시 끝단은 테이퍼진 형상으로 구성하고, 상기 고정용 부시 끼움 결합 시 끼움 공차가 생기지 않도록 수용 결합홈 형상도 상기 부시에 대응되는 모양으로 구성한 것을 특징으로 한다.In this case, the fixing bush end is configured in a tapered shape, and the receiving coupling groove shape is also configured in a shape corresponding to the bush so that the fitting tolerance does not occur when the fixing bush is fitted.
상기 공구 매거진은, 상기 공구를 클램핑하기 위하여 스핀들이 위치하는 높이 하부로 일정 거리 이격된 위치에 상기 다수 공구를 안치하기 위한 안착홈이 방사상 모양 동일 간격으로 상판 외측 테두리 내측으로 원형 형태로 형성된 원판 형상으로 구성하며, 상기 공구 매거진 저부로는 하부 방향으로 일체로 매거진 회전축 바디가 형성된 것을 특징으로 한다.The tool magazine has a disc shape in which a recess for accommodating the plurality of tools at a position spaced a predetermined distance below the height at which the spindle is positioned to clamp the tool is formed in a circular shape in a radial shape inwardly at an outer edge of the upper plate at radially equal intervals. The tool magazine bottom portion is characterized in that the rotating shaft body is formed integrally in the downward direction.
아울러, 전후 방향 Y축 이동 직선축 로드위치 원점으로 에어실린더 및 실린더 로드를 고정용 부시에 의하여 고정 연결하는 것을 특징으로 한다.In addition, the air cylinder and the cylinder rod is fixed to the front and rear Y-axis movement linear shaft rod origin by the fixing bush.
또한, 작업자 선택 제어 입력에 따라 NC 좌표값 및 AMP 드라이브 연결에 의한 기준 좌표값을 입력한 후 상기 래크 기어 및 피니언 기어의 기어비를 조절하여 기준 좌표값 으로부터 상기 공구 매거진 회전 반경 및 상기 래크 기어 이송 거리를 제어 가능하도록 하며, 1/1,000 mm 범위 내에서 정밀 제어가 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, after inputting the NC coordinate value and the reference coordinate value by connecting the AMP drive in accordance with the operator selection control input, the gear ratio of the rack gear and the pinion gear is adjusted and the tool magazine rotation radius and the rack gear transfer distance from the reference coordinate value. It is characterized in that the control, and to enable precise control in the range of 1 / 1,000 mm.
또한, 상기 스핀들의 Y축 직선 이동에 따라서 상기 스핀들이 공구가 안착된 상기 공구 매거진 위치 정렬시 X축 및 Z축으로 상기 스핀들 위치를 이동시켜 상기 공구 매거진 기준 위치에 해당되는 공구 안착홈 상부에 위치 고정시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the spindle is positioned above the tool seating groove corresponding to the tool magazine reference position by moving the spindle position along the X and Z axes when the spindle is aligned with the tool magazine position on which the tool is seated according to the linear movement of the spindle in the Y axis. It is characterized in that the fixing.
또한, 상기 스핀들이 고정 위치된 수직 하부 방향의 공구 안착홈이 비어 있으면 픽킹된 공구를 안착시키고, 상기 안착홈에 공구가 있으면 비어 있는 안착홈에 해당하는 위치를 제어부로부터 전송받아 해당 안착홈에 상당한 거리만큼 피니언 기어를 회전시켜 공구 매거진을 연동 회전되도록 하고, 위치 정렬 후 상기 스핀들을 Z축 하부 방향으로 이송시킨 후 공구를 안착시키는 것을 특징으로 한다.In addition, when the tool seating groove in the vertical lower direction in which the spindle is fixed is empty, the picked tool is seated. The pinion gear is rotated by a distance so that the tool magazine is interlockedly rotated, and after the alignment, the spindle is transferred to the lower direction of the Z axis, and then the tool is seated.
또한, 상기 공구 매거진 상부에 안착된 공구는 5개 내지 12개로 구성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the tool seated on the tool magazine is characterized in that consisting of 5 to 12 pieces.
이 경우, 상기 공구는 9개로 구성하고, 기준 공구는 5번 공구를 기준 공구로 설정함으로써 상기 피니언 기어 회전에 따라 연동되는 상기 공구 매거진 회전반경 및 상기 래크 기어의 전후 방향 이송 거리를 줄일 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.In this case, the tool is composed of nine, the reference tool is to set the tool number 5 as the reference tool to reduce the forward and backward feed distance of the tool magazine rotation radius and the rack gear linked to the pinion gear rotation It is characterized by.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 자동 공구 교환장치 적용 시, 현재 이용되어지는 장치에 비하여 서보모터와 드라이브 등 별도 부품이 추가 사용되지 않아 공구 자동 교환장치의 생산 원가를 낮추고, 운용 유지 비용을 절감 시키며, 협소한 작업 공간 및 소형 장비에 장착 가능한 효과를 가진다.As described above, when the automatic tool changer according to the present invention is applied, separate parts such as a servo motor and a drive are not additionally used as compared to the apparatus currently used, thereby lowering the production cost of the tool changer and reducing the operation maintenance cost. It has the effect of being able to be installed in narrow work space and small equipment.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 래크와 피니언 기어를 이용한 자동 공구 교환장치에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an automatic tool changer using the rack and the pinion gear according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a는 종래 공구 교환장치에서 스핀들 및 가공 공구 결합 구성도, 도 2b는 본 발명에 따른 공구 교환장치에서 스핀들 및 가공 공구 결합 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 자동 공구 교환장치 사시 구성도, 도 4는 본 발명에 다른 래크 기어와 피니언 기어 결합 사시도, 도 5는 래크 기어와 피니언 기어에 구동력을 인가하기 위하여 에어실린더의 실린더 로드와 가공축 결합 구성도, 도 6은 본 발명에 따른 자동 공구 교환장치가 가공장치와 결합된 형상을 도시한 결합 사시도, 도 7은 본 발명에 따른 자동 공구 교환장치 동작 흐름도이다.Figure 2a is a combination of the spindle and the processing tool in the conventional tool changer, Figure 2b is a combination of the spindle and the processing tool in the tool changer according to the present invention, Figure 3 is a perspective view of the automatic tool changer according to the present invention, 4 is a perspective view of a rack gear and pinion gear coupling according to the present invention, FIG. 5 is a configuration diagram of a cylinder rod and a processing shaft coupling of an air cylinder to apply a driving force to the rack gear and the pinion gear, and FIG. 6 is an automatic tool according to the present invention. Coupling perspective view showing a shape in which an exchange device is coupled to a processing device, and FIG. 7 is an operation flowchart of an automatic tool changer according to the present invention.
먼저, 도 2를 참조하여 가공 공구 및 이를 장착하여 가공 공정을 수행하는 스핀들 결합 구성에 대하여 설명한다. 도 2a는 종래의 결합 모습을 도시하고 있는데, 도시된 바와 같이, 하부로는 가공 대상물을 가공하기 위한 가공공구(34)와 상기 가공공구(34)를 clamping 지지하기 위한 콜렛(33), 이를 결합하여 공구 이송장치와 결합되는 스핀들(32)로 이루어져 있다. 이는 분리형 구조로, 가공공구 형상 및 크기에 따라서 콜릿 및 스핀들 자체도 교환하여야 하였으며, 분리 결합에 따른 결합력이 가공 진동 세기 증가에 따라서 고정력이 약화될 수 있다는 문제점을 내재하게 된다.First, referring to Figure 2 will be described with respect to the machining tool and the spindle coupling configuration for performing the machining process by mounting it. Figure 2a shows a conventional combination, as shown, the lower portion of the
이를 개선하기 위하여 본 발명에 따른 가공 공구 결합은 도 2b에서와 같이 콜렛(330) 일체형 스핀들(320)로 구성하였다. 이에 따라서 가공공구(340) 형상 및 치수에 따라서 일체형인 스핀들(320)만 교환한 후 이를 결합하기 때문에 가공시 내진성이 증가하도록 하였다. In order to improve this, the machining tool coupling according to the present invention is composed of a
이하, 도 3및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 자동 공구 교환장치 구성에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the automatic tool changer configuration according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 6.
상부로는 스핀들 이송장치(100) 내 스핀들 이송축과 결합되어 연동되는 스핀들(320)이 구비되어 있으며, 상기 스핀들(320) 하부로는 콜렛(330) 및 가공공구(340)가 결합 고정되어 있다. The upper part is provided with a
이 경우, 클램핑하기 위하여 스핀들(320)이 위치하는 높이 하부로 일정 거리 이격된 위치에는 상기 다수 가공공구(340)를 안착시키기 위한 안착홈(345)이 방사상으로 동일 간격으로 원형을 따라 형성된 원판 형상의 자동 공구 교환장치(100) 공구 매거진(170)이 구성된다. 이 경우, 상기 매거진(170) 외측 형상은 도시된 바와 같이 일정 곡률을 갖는 다수의 패인 홈 형상으로 구성할 수도 있으며, 원형으로 구성할 수도 있을 것이다. 물론, 상기한 구체적인 형상에 공구 매거진 형상이 국한되지 않음은 너무도 자명하다. In this case, in the position spaced apart a certain distance below the height where the
상기 공구 매거진(170) 하부로는 일체로 매거진 회전축 바디(160)가 형성되며, 회전축 바디(160) 저부로는 피니언(스퍼) 기어(220)가 설치된다. 이 경우, 상기 회전축 바디(160)는 하부로는 보다 직경이 큰 원판 형상으로 상부로는 직경이 적은 원통 형상으로 구성하도록 함이 바람직하다. 이는 회전 시 회전 효율을 높이기 위함이다.A lower portion of the
한편, 상기 피니언 기어(220)는 원판 형상으로 대면하는 직선 막대형의 래크 기어(210)와 기어 맞물림하게 하여 래크 기어(210)의 직선 운동에 따른 구동력을 이용하여 상기 피니언 기어(220)가 회전하고, 이에 따라서 공구 매거진(170)이 회전 가능하도록 한다. On the other hand, the
상기 래크 기어(210)는 저부 중앙으로 “ㄷ”자 형 홈이 형성된 고정 프레임(130)에 결합되며, 상기 고정 프레임(130) 상부 일측 끝단으로는 전후 이송축 고정용 에어실린더(150)가 안착 고정되도록 한다.The
상기 고정 프레임(130)의 저부 홈으로는 이송 슬라이드 블록(120)이 다수개 결합 설치되며, 상기 이송 슬라이드 블록(120) 저부 중앙의 홈으로는 긴 막대 형상의 전후 이송 슬라이드 레일(110)이 구비된다.A plurality of
도 6에서와 같이 에어실린더(150) 로드 연결되는 스핀들(320) 이송 장치를 구성하는 축을 보면, 상부에는 좌우 이송축(X축), 상하 이송축(Z축)을, 하부에는 전후 소재 이송축(Y축)으로 구성한다. 이러한 축 방 향은 정밀 제어 가공 장치에서 일반적으로 정의되는 것으로, 도면에서 그 표시는 생략하였다. As shown in FIG. 6, the axis constituting the
이러한 3축 구성에 따라서, 하부 전후 이송축에는 에어실린더(150)의 고정용 부싱(155)을 부착하고, 하부 전후 이송축 좌측으로는 에어실린더(150) 및 래크 기어(210)를 고정한 프레임(130) 바디를 설치하며, 상기 고정 프레임(130) 하부에는 전후 방향 슬라이드를 위한 레일(110)과 레일(110)이 슬라이드 되는 블록(120)을 구성한다. According to such a three-axis configuration, the lower and rear feed shaft is attached to the fixing bushing 155 of the
이 경우, 상기 블록(120)과 래크(210) 연결된 바디를 볼트로 고정하며, 상기 래크 기어(210)와 맞물려 있는 피니언 기어(220)가 결합되고, 상기 피니언 기 어(220)는 자동공구 교환장치(100)의 공구(340)를 내장한 공구 매거진(170)의 지지 회전축에 연결되어 전후 이송축에 에어 실린더(150)가 고정이 된다. 이에 따라서, 이송축 움직임에 따라서 레일(110)이 슬라이드 되며 이러한 슬라이딩 동작에 따라서 래크 기어(210)의 직선운동 및 피니언 기어(220)의 회전 동작이 발생되며, 상기 피니온 기어(220)의 회전으로 자동공구 교환장치(100) 공구 매거진(170)의 회전이 발생하게 된다.In this case, the
도 4는 본 발명에 따른 래크 기어(210) 및 피니언 기어(220)의 결합에 의한 동작을 설명하고 있다. 상기 래크 기어(210)의 Y축 방향 직선 이동력에 따라서 래크 기어열에 맞물린 피니언 기어(220)의 기어열의 맞물림 동작에 의한 회전 운동에 대한 동작 개념도이다. 이 경우, 피니언 기어(220)의 피치 간 간격(T)에 따라서 피니언 기어(220)의 회전 수를 결정할 수 있다. 이는 후술하겠지만, 공구(340) 제어 정렬시 정밀성과도 관련성이 있게 된다.Figure 4 illustrates the operation by the combination of the
도 5는 전후 방향 이송축 고정용 에어실린더(150)의 실린더 로드 결합시 고정용 부시(115) 형상 및 이를 결합하기 위한 스핀들 이송 장치(100) 일측 형상을 도시하고 있는데, 도시된 바와 같이 고정용 부시(115) 끝단은 테이퍼진 형상을 하는데, 이의 끼움 결합 시 끼움 공차가 생기지 않도록 수용 결합홈(215) 형상도 상기 부시(115)에 대응되는 모양으로 구성함이 바람직하다. 이는 자동 공구 교환장치(100) 결합력을 강화시키고, 이에 따른 공구 위치 제어 정밀성을 높이는 역할을 한다.FIG. 5 illustrates a shape of a fixing
도 6은 본 발명에 따른 자동 공구 교환장치(100) 매거진(170)에 안착되어 있는 공구(340)의 픽업 및 안착에 따른 제어 동작을 설명하고 있는 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a control operation according to pick-up and seating of the
먼저, 전후 방향 Y축 이동 직선축 로드위치 원점으로 자동 공구 교환장치(100) 기준축을 배열(S710)한다. 이 경우, 교환장치 기준축은 에어실린더(150) 및 실린더 로드 연결 부위가 될 것이다. 이에 따라서, 로드위치 원점에 실린더 로드를 고정용 부시(115)에 의하여 고정 연결(S720)한다. First, the reference axis of the automatic tool changer 100 is arranged (S710) to the front-rear direction Y-axis moving linear shaft rod position origin. In this case, the exchanger reference axis will be the
이어서, Y축 전후 이송에 따라 스핀들(320)이 공구(340)가 안착된 매거진(170) 위치 정렬시 X축 및 Z축으로 상기 스핀들(320) 위치를 이동(S730)시켜 공구 매거진(170) 기준 위치에 해당되는 공구 안착홈(345) 상부에 위치시킨다. Subsequently, when the
이어서, 해당 공구 안착홈(345)이 비어 있으면(S740) 공구(340)를 안착(S760)시킨다. 하지만 공구 안착홈(345)에 공구가 있으면(S740’), 비어 있는 안착홈(345)이 해당하는 위치를 제어부(미도시됨)로부터 전송받아(S750) 해당 안착홈(745)에 상당한 거리만큼 피니언 기어(220)를 회전시킨 후 스핀들(320)을 Z축 하부 방향으로 이송시킨 후 공구(340)를 안착시킨다. Subsequently, when the
이어서, 연결된 실린더 로드를 해제(S770)시킨다. 이는, 가공 공구(340)를 교환하기 위하여 공구(340)를 픽킹 후 해당하는 공구 안착홈(345)에 안착시키는 동작까지의 일 사이클 동작을 설명한 것이며, 해당 공구(340) 피킹 후 원하는 공정에 사용하기 위하여 공구 이송 시 동작은 상기 동작 실시 예에 따라 응용이 충분히 가능할 것이다. Subsequently, the connected cylinder rod is released (S770). This describes one cycle operation from picking the
본 발명에서는 좌우 이송축과 상하 이송축 전후 이송축 3축의 NC제어에 의하여 공구(340) 교환 위치에서의 공구 클램핑이 가능하도록 하는 데 있어서, 상기한 설명에서와 같이, 해당 공구 교환 작업시 필요한 클램핑 및 안착 동작 제어를 위한 위치 정밀 제어를 피니언 기어(220)의 회전에 따른 공구 매거진(170) 회전에 의하여 수행하는 것을 가장 큰 특징으로 하는데, 이 경우 래크 기어(210)와 피니언 기어(220) 구동을 위한 별도의 서보 모터 및 이를 위한 드라이버와 같은 구동부재를 구비하지 않으면서, 기존의 스핀들(320) 이송 장치의 전후방향 이송축 동작에 대응될 수 있도록 교환장치의 고정용 부시(115)를 연결시킴으로써 가능하도록 한 것이다. In the present invention, in order to enable the clamping of the tool in the
본 발명에 따른 일 실시 예에 따른 공구 매거진(170)에 안착되는 공구(340) 수는 9개로 하여 구성하였다. 하지만 이는 바람직한 구성 개수일 뿐, 다른 공작 기계 적용 시 이는 필요에 따라서 작업자가 변경 적용 가능할 것이다.The number of
상기와 같은 공구 9개 기준시, 1번 공구 내지 9번 공구에서 어느 공구(340)를 기준 공구로 할 것인지도 회전반경 및 이송거리를 결정하는 주요 원인이 될 수 있는 데, 바람직하게는 5번 공구(직선 정렬시 가운데 위치하는 공구)를 기준 공구로 설정함으로써 피니언 기어(220) 회전에 따른 회전 반경을 줄일 수 있으며, 이는 래크 기어(210)의 직선 이송 거리를 줄일 수 있는 요인이 되기도 한다.Based on the nine tools as described above, which
이러한 위치 제어 동작 과정은 작업자 선택 제어 입력에 따라 NC 좌표값 및 AMP 드라이브 연결에 의한 기준 좌표값을 입력한 후 래크 기어(210) 및 피니언 기어(220)의 기어비를 조절하여 기준 좌표값 으로부터의 회전 반경 및 이송 거리를 제어 가능하도록 할 수 있는 것이다. 이 경우, 1/1,000 mm 범위 내에서 정밀 제어가 가능하게 된다. This position control operation process is the rotation from the reference coordinate value by adjusting the gear ratio of the
이 경우, 도시하지는 않았지만, 제어부를 구성하는 컨트롤러가 UI(화면버튼)와 매칭시키고, 프로그램화된 NC 제어에 따른 제어 동작이 가능함은 범용적으로 알려진 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하였다.In this case, although not shown, since the controller constituting the control unit is matched with the UI (screen button), and the control operation according to the programmed NC control is known in general, a detailed description thereof is omitted.
이에 따른 공구 자동교환 장치(100)는 현재 장착 되어 사용되고 있는 우산형 자동 공구 교환장치에 비하여 편리성 및 경제성이 큰 장점을 가지게 되며, 이러한 자동 공구 교환장치(100)는 인공치아 가공장치 만이 아니라 정밀 형상 가공이 필요한 중소형 가공용 공자 기계에 범용적으로 사용이 가능할 것이다. Accordingly, the tool automatic change device 100 has a great advantage in convenience and economy compared to the umbrella type automatic tool changer that is currently being used. Such an automatic tool changer 100 is not only an artificial tooth processing device but also a precision device. It can be used universally in the small and medium sized Confucius machine that needs to be processed.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만 본 발명은 상술한 특정 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되서는 안 될 것이다.Although the above has been illustrated and described with respect to the preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described specific embodiments, and the general knowledge in the art to which the invention pertains without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications will not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.
예를 들면, 자동 공구 교환장치의 위치 제어시 이를 위하여 래크 기어 및 피니언 기어를 결합시켜 사용하였으나, 이에 한정하지 않으며, 타이밍 벨트 적용도 충분히 가능할 것이다.For example, in the position control of the automatic tool changer, a rack gear and a pinion gear are used for this purpose. However, the present invention is not limited thereto, and a timing belt may be sufficiently applied.
도 1은 원통 캠을 이용한 종래의 자동공구 교환장치 구성 사시도1 is a perspective view of a conventional automatic tool changer using a cylindrical cam
도 2a는 종래 공구 교환장치에서 스핀들 및 가공 공구 결합 구성도Figure 2a is a combination of the spindle and the processing tool in the conventional tool changer
도 2b는 본 발명에 따른 공구 교환장치에서 스핀들 및 가공 공구 결합 구성도Figure 2b is a combination of the spindle and the processing tool in the tool changer according to the present invention
도 3은 본 발명에 따른 자동 공구 교환장치 사시 구성도3 is a perspective configuration diagram of an automatic tool changer according to the present invention;
도 4는 본 발명에 다른 래크 기어와 피니언 기어 결합 사시도4 is a rack gear and pinion gear coupling perspective view according to the present invention
도 5는 래크 기어와 피니언 기어에 구동력을 인가하기 위하여 에어실린더의 실린더 로드와 가공축 결합 구성도 5 is a configuration diagram of the cylinder rod and the machining shaft coupling of the air cylinder to apply the driving force to the rack gear and pinion gear
도 6은 본 발명에 따른 자동 공구 교환장치가 가공장치와 결합된 형상을 도시한 결합 사시도6 is a perspective view showing a combined shape of the automatic tool changer according to the present invention and the processing apparatus
도 7은 본 발명에 따른 자동 공구 교환장치 동작 흐름도7 is an operation flowchart of an automatic tool changer according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100: 자동 공구 교환장치 110: 전후 슬라이드 레일100: automatic tool changer 110: front and rear slide rail
120: 이송 슬라이드 블록 130: 고정 프레임120: feed slide block 130: fixed frame
150: 전후 이송축 고정용 에어실린더 160: 매거진 지지 회전축150: air cylinder for fixing the front and rear feed shaft 160: magazine support rotation shaft
170: 공구 매거진 210: 래크 기어170: tool magazine 210: rack gear
220; 피니언 기어 320: 스핀들220; Pinion gear 320: spindle
330: 콜렛 340: 공구330
345: 공구 안착홈345: tool settling groove
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020090083844A KR20110026097A (en) | 2009-09-07 | 2009-09-07 | Automatic tool exchange device using lack and pinion gear |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020090083844A KR20110026097A (en) | 2009-09-07 | 2009-09-07 | Automatic tool exchange device using lack and pinion gear |
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ID=43933241
Family Applications (1)
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KR1020090083844A KR20110026097A (en) | 2009-09-07 | 2009-09-07 | Automatic tool exchange device using lack and pinion gear |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101310699B1 (en) * | 2011-12-12 | 2013-09-24 | (주)로봇앤드디자인 | The tooth manufacture apparatus drive shaft has a degree of parallelization improvement function |
CN108927675A (en) * | 2018-07-03 | 2018-12-04 | 柳州通亿汽车配件制造有限公司 | A kind of hardware clamp for machining easy to remove |
CN110052879A (en) * | 2019-04-28 | 2019-07-26 | 冈田精机丹阳有限公司 | A kind of direct-row tool magazine |
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2009
- 2009-09-07 KR KR1020090083844A patent/KR20110026097A/en not_active Application Discontinuation
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