KR20130070245A - 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공구 자동교환장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공구 자동교환장치의 툴 매거진에 적재된 다수의 공구에 대해 생크부를 청결히 하여 가공 오차를 줄이고 공구의 파손을 방지하는 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치는 복수의 공구가 장착되는 툴 매거진을 포함하는 공작기계의 공구 자동교환장치에 있어서, 생크부가 노출되도록 툴 매거진에 장착되는 복수의 공구(100), 공구 자동 교환장치에 마련되는 본체부(200), 상기 본체부(200)와 결합하고 상기 공구(100)에 접근 또는 이격하도록 마련된 클리닝 부(300) 및 상기 본체부(200)에 마련되어 상기 클리닝 부(300)의 동작을 구현하는 구동부(400)를 포함하고, 상기 본체부(200)는 툴 매거진에서 공구 교환위치로 이동하기 위해 대기하는 공구의 위치에 대응하도록 배치되고, 상기 클리닝 부(300)는 상기 대기하는 공구의 생크부에 대응하는 형상으로 마련되어 상기 생크부를 클리닝하도록 제공되는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치는 복수의 공구가 장착되는 툴 매거진을 포함하는 공작기계의 공구 자동교환장치에 있어서, 생크부가 노출되도록 툴 매거진에 장착되는 복수의 공구(100), 공구 자동 교환장치에 마련되는 본체부(200), 상기 본체부(200)와 결합하고 상기 공구(100)에 접근 또는 이격하도록 마련된 클리닝 부(300) 및 상기 본체부(200)에 마련되어 상기 클리닝 부(300)의 동작을 구현하는 구동부(400)를 포함하고, 상기 본체부(200)는 툴 매거진에서 공구 교환위치로 이동하기 위해 대기하는 공구의 위치에 대응하도록 배치되고, 상기 클리닝 부(300)는 상기 대기하는 공구의 생크부에 대응하는 형상으로 마련되어 상기 생크부를 클리닝하도록 제공되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 공작기계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 툴 매거진에 수납된 공구의 생크부를 청소할 수 있는 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치에 관한 것이다.
일반적으로, 공작기계라 함은 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속/비금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.
이러한 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 구비하고 자동 공구 교환장치(ATC, Automatic Tool Changer)를 통해 연속적으로 빠른 가공공정을 수행할 수 있다.
도 1은 종래의 공구 자동교환장치에 있어서 적재된 공구의 구조 및 오염 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 자동 공구 교환장치는 다수의 공구를 가공공정에 따라 알맞은 공구를 교체하는 장치로서 툴 매거진(TM, Tool Magazine)(20)에 다수의 공구(10)를 적재하고 적재된 다수의 공구를 절삭작업이 이루어지는 주축(스핀들) 사이에 이동 가능한 암(ARM)과 같은 기구를 통해 공구(tool)를 이송함으로써 공구 교환을 수행한다.
일반적인 종래의 툴 매거진(20)에서는 공구(10)가 대기 중 자동 가공물 교환장치와 결합되는 포트의 위 부분인 생크(shank)부(11)가 개방되어 가공중 칩과 같은 이물질이 빈번하게 침투하여 생크부를 오염시키는 사례가 빈번하게 일어나고 있다.
공구에서 생크부는 주축에 장착되는 부위로서 이 부분에 이물질이 묻은 채로 장착되면 공구와 주축간의 접촉률이 나빠지고 가공 기준이 되는 게이지 라인에서 공구까지의 길이가 달라지므로 가공 오차가 발생하게 된다.
또한, 주축 장착 시에 공구가 불안정하게 장착되어 가공 정도에 나쁜 영향을 미치게 되어 가공불량의 원인이 되거나 공구 회전시 비정상적인 작동으로 인한 파손의 발생 등 공구 수명이 단축되는 원인이 된다.
나아가, 자동 공구 교환장치의 툴 매거진에 장착된 공구는 많은 수량의 공구가 서로 밀착되어 마련되므로 이물질의 청소가 용이하지 않으며, 청소 후 대기시간이 길어지면 다시 오염이 되는 어려움이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 공구 자동교환장치의 툴 매거진에 적재된 다수의 공구에 대해 생크부를 청결히 하여 가공 오차를 줄이고 공구의 파손을 방지하는 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치는 복수의 공구가 장착되는 툴 매거진을 포함하는 공작기계의 공구 자동교환장치에 있어서, 생크부가 노출되도록 툴 매거진에 장착되는 복수의 공구, 공구 자동 교환장치에 마련되는 본체부, 상기 본체부와 결합하고 상기 공구에 접근 또는 이격하도록 마련된 클리닝 부 및 상기 본체부에 마련되어 상기 클리닝 부의 동작을 구현하는 구동부를 포함하고, 상기 본체부는 툴 매거진에서 공구 교환위치로 이동하기 위해 대기하는 공구의 위치에 대응하도록 배치되고, 상기 클리닝 부는 상기 대기하는 공구의 생크부에 대응하는 형상으로 마련되어 상기 생크부를 클리닝하도록 제공되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 바람직한 다른 실시예에 따른 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치의 클리닝 부는, 상기 공구의 생크부 형상에 대응되도록 형성된 브러시 부 및 상기 브러시 부와 일단 측이 결합하는 제1 샤프트를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 바람직한 다른 실시예에 따른 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치의 구동부는, 상기 제1 샤프트의 타단 측과 동축 상에서 나사 결합하는 제2 샤프트 및 상기 제2 샤프트를 축 회전시키는 구동모터를 포함하며, 상기 구동모터의 회전 방향에 따라 상기 제2 샤프트가 회전하면, 나사 결합된 상기 제1 샤프트 및 브러시 부가 회전하면서 상기 본체부를 기준으로 돌출 및 퇴거할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치는 대기상태에 있는 툴 매거진에 적재된 공구의 생크부를 청결히 할 수 있으므로 공구 장착시 이물질로 인한 가공 불량이나 공구의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 일련의 클리닝 작업은 공구가 주축이나 스핀들에 장착하기 전 대기위치에서 수행되므로 클리닝 후 대기상태에서 다시 오염되는 것을 방지하여 효율적인 클리닝 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 공구 자동교환장치에 있어서 적재된 공구의 구조 및 오염 예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치의 구조를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치에 있어서 클리닝부 및 구동부의 구조를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치에 있어서 공구를 클리닝하는 동작을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치의 구조를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치에 있어서 클리닝부 및 구동부의 구조를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치에 있어서 공구를 클리닝하는 동작을 도시한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치에 대해서 설명한다.
도 2를 참조하면, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치는 복수의 공구가 장착되는 툴 매거진을 포함하는 공작기계의 공구 자동교환장치(ATC)에 있어서, 생크부(110)가 노출되도록 툴 매거진에 장착되는 복수의 공구(100), 공구 자동 교환장치에 마련되는 본체부(200), 상기 본체부(200)와 결합하고 상기 공구(100)에 접근 또는 이격하도록 마련된 클리닝 부(300) 및 상기 본체부(200)에 마련되어 상기 클리닝 부(300)의 동작을 구현하는 구동부(400)를 포함한다.
전술한 바와 같이 공구 자동교환장치에 있어서 툴 매거진은 다수의 공구를 장착하게 되고 상기 공구(100)는 주축 또는 스핀들과 같은 가공부에 장착되는 생크부(110)가 외부로 노출되는 구조로 원활하고 신속한 공구 교환이 이루어지도록 구성된다.
상기 본체부(200)는 공구 클리닝장치의 본체로 역할을 하게 되며, 공구 자동 교환장치에 함께 마련되고 툴 매거진에서 공구 교환위치로 이동하기 위해 대기하는 공구의 위치에 대응하도록 배치되는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 상기 공구(100)는 주축이나 스핀들에 장착되는 공구 교환위치로 이동하기 전 클리닝 되어야 클리닝 후 공구 장착 전 재오염될 수 있는 시간을 줄일 수 있기 때문이다.
상기 클리닝 부(300)는 상기 본체부(200)와 결합하고, 상기 대기하는 공구의 생크부에 대응하는 형상으로 마련되어 상기 생크부(110)를 클리닝하도록 제공되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 클리닝 부(300)는 상기 공구(100)의 샹크부 형상에 대응되도록 형성된 브러시 부(310)를 포함하여 구성될 수 있으며, 도시된 바와 같이 원뿔형의 형상을 가지는 좌우 대칭형의 브러쉬 형상을 가지는 것이 일반적이다. 이러한 브러시 부(310)의 형상은 공구의 생크부의 크기 및 형상에 따라 가공 현장의 환경에 다양한 형태로 제공될 수 있다.
또한, 상기 클리닝 부(300)는 상기 본체부(200)와 결합하고 상기 공구(100)에 접근 또는 이격하도록 마련되어 클리닝 시에만 공구에 접근하여 공구의 이동 및 교환에 간섭이나 오동작이 없도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 클리닝 부(300)의 동작을 구현하기 위해서 상기 본체부(200)에 마련되는 상기 구동부(400)는 일반적으로 구동모터와 같은 별도의 동력으로 활용할 수 있는 구성요소로 제공될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치에 있어서 클리닝 부(300) 및 구동부(400)의 구조를 도시한다. 도시된 바와 같이, 상기 클리닝 부(300)는 상기 공구(100)의 샹크부 형상에 대응되도록 형성된 브러시 부(310) 및 상기 브러시 부(310)와 일단 측이 결합하는 제1 샤프트(320)를 포함할 수 있다.
상기 브러시 부(310)는 긴 막대형상의 제1 샤프트(320)의 일단 측과 결합하는 구조를 가질 수 있으며, 공구에 근접 또는 이격되는 수단으로 상기 제1 샤프트(320)를 상기 본체부(200)에서 돌출 및 퇴거하는 방법으로 구현할 수 있다.
또한, 상기 구동부(400)는 상기 제1 샤프트의 타단 측과 동축 상에서 나사 결합하는 제2 샤프트(420) 및 상기 제2 샤프트(420)를 축 회전시키는 구동모터(410)를 포함하여 구성될 수 있다.
따라서, 상기 구동모터(410)의 회전 방향에 따라 상기 제2 샤프트(420)가 회전하면, 나사 결합된 상기 제1 샤프트(320) 및 브러시 부(310)가 회전하면서 상기 본체부(200)를 기준으로 돌출 및 퇴거하는 구조를 가질 수 있다.
예를 들면, 상기 구동모터(410)와 제2 샤프트(420)는 상기 본체부(200)에 고정된 구조를 가지며, 상기 제2 샤프트(420)가 일측으로 회전하면 상기 제1 샤프트(320) 및 상기 브러시 부(310)가 상기 본체부(200)에 대해서 돌출되고, 상기 제2 샤프트(420)가 타측으로 회전하면 상기 제1 샤프트(320) 및 상기 브러시 부(310)가 상기 본체부(200)에 대해서 퇴거하는 형태로 구동된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치에 있어서 공구를 클리닝하는 동작을 도시한다. 도시되는 바와 같이, 상기 구동모터(410)를 일 방향으로 구동하면 상기 제1 샤프트(320) 및 브러시 부(310)가 회전하면서 공구쪽으로 근접할 수 있으며, 상기 브러시 부(310)의 회전으로 공구의 생크부(110)가 클리닝 된다.
또한, 상기 구동모터(410)를 타 방향으로 구동하면 상기 제1 샤프트(320) 및 브러시 부(310)가 회전하면서 공구로부터 이격될 수 있으며, 상기 브러시 부(310)의 공구 클리닝을 종료하게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 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 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100; 공구 110; 생크부
200; 본체부 300; 클리닝 부
310; 브러쉬 부 320; 제1 샤프트
400; 구동부 410; 구동모터
420; 제2 샤프트
200; 본체부 300; 클리닝 부
310; 브러쉬 부 320; 제1 샤프트
400; 구동부 410; 구동모터
420; 제2 샤프트
Claims (3)
- 복수의 공구가 장착되는 툴 매거진을 포함하는 공작기계의 공구 자동교환장치에 있어서,
생크부가 노출되도록 툴 매거진에 장착되는 복수의 공구(100);
공구 자동 교환장치에 마련되는 본체부(200);
상기 본체부(200)와 결합하고 상기 공구(100)에 접근 또는 이격하도록 마련된 클리닝 부(300); 및
상기 본체부(200)에 마련되어 상기 클리닝 부(300)의 동작을 구현하는 구동부(400);를 포함하고,
상기 본체부(200)는 툴 매거진에서 공구 교환위치로 이동하기 위해 대기하는 공구의 위치에 대응하도록 배치되고,
상기 클리닝 부(300)는 상기 대기하는 공구의 생크부에 대응하는 형상으로 마련되어 상기 생크부를 클리닝하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 클리닝 부(300)는, 상기 공구(100)의 생크부 형상에 대응되도록 형성된 브러시 부(310) 및 상기 브러시 부(310)와 일단 측이 결합하는 제1 샤프트(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 구동부(400)는, 상기 제1 샤프트의 타단 측과 동축 상에서 나사 결합하는 제2 샤프트(420) 및 상기 제2 샤프트(420)를 축 회전시키는 구동모터(410)를 포함하며,
상기 구동모터(410)의 회전 방향에 따라 상기 제2 샤프트(420)가 회전하면, 나사 결합된 상기 제1 샤프트(320) 및 브러시 부(310)가 회전하면서 상기 본체부(200)를 기준으로 돌출 및 퇴거하는 것을 특징으로 하는 공구 자동교환장치의 공구 클리닝장치.
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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