KR20130073155A - 매거진 포트의 칩 제거장치 - Google Patents

매거진 포트의 칩 제거장치 Download PDF

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KR20130073155A
KR20130073155A KR1020110140854A KR20110140854A KR20130073155A KR 20130073155 A KR20130073155 A KR 20130073155A KR 1020110140854 A KR1020110140854 A KR 1020110140854A KR 20110140854 A KR20110140854 A KR 20110140854A KR 20130073155 A KR20130073155 A KR 20130073155A
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Abstract

본 발명에 의한 매거진 포트의 칩 제거장치는 공구 매거진 포트(110)와 자동 공구 교환장치(150)를 구비한 공작기계에 있어서, 상기 매거진 포트(110)를 업/다운(up/down) 동작시키는 제1 에어 실린더(120); 상기 매거진 포트(110)에 인접하게 배치되며, 상기 매거진 포트(110)로 에어를 공급하여 상기 매거진 포트(110)에 칩(CHIP)이 끼이거나 쌓이는 현상을 저지시키는 포트용 에어 공급부(140); 상기 제1 에어 실린더(120)의 주변에 배치되며, 상기 매거진 포트(110)의 업/다운(up/down) 동작 신호를 감지하는 센서(130); 및 상기 센서(130)의 신호에 기초하여 포트용 에어 공급부(140)의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

매거진 포트의 칩 제거장치{CHIP REMOVER FOR MAGAZINE POT}
본 발명은, 매거진 포트의 칩 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 매거진 포트(MAGAZINE POT)에 칩이 끼이거나 쌓이는 현상을 효율적으로 방지함으로써 자동 공구 교환장치(ATC)나 스핀들(SPINDLE)의 정확한 동작을 보장할 수 있으며, 이로 인해 공작기계의 신뢰성 향상을 도모할 수 있는 매거진 포트의 칩 제거장치에 관한 것이다.
터닝센터, 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반 등을 비롯한 다양한 종류의 공작기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.
한편, 근자에 들어 공작기계의 고속화 고정밀화가 진행됨에 따라 장비 요소 부품들의 자체 밸런싱과 정도를 높이고 있으며, 조립 정도 또한 공작기계의 중요한 요소로 간주되고 있다.
이에 따라 공작기계의 주축과 공구 사이의 결합 방식을 2면 구속 방식의 툴링 기술로 발전시키고 있는 추세에 있다.
그럼에도 불구하고, 자동 공구 교환 시 칩(CHIP)이나 기타 이물질 등으로 인해 주축과 공구 사이의 정도 및 접촉률 저하가 발생되고 있으며, 이로 인해 진동 및 소음이 발생되는 한편 가공물의 정도가 떨어지는 문제점이 야기된다.
특히, 다양한 공작기계 중 머시닝센터에서 매거진 파트(MAGAZINE PART)의 툴 포트(TOOL POT) 즉 매거진 포트(MAGAZINE POT)에 칩이 끼이거나 쌓이게 되면, 자동 공구 교환장치(ATC, Auto tool changer)에 의한 공구 교환 시 오동작이 일어날 수 있고, 공구의 테이퍼 면에 묻은 칩으로 인해 스핀들(SPINDLE) 가공 시에 기계의 정밀한 가공에 영향을 줄 소지가 대단히 높다.
만약, 매거진 포트의 클린(CLEAN) 상태를 유지할 수만 있다면 자동 공구 교환장치(ATC)나 스핀들의 정확한 동작을 보장할 수 있으므로 이에 대한 연구 개발이 요구된다.
대한민국특허 출원번호 제10-2005-0128147호
이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은, 매거진 포트(MAGAZINE POT)에 칩이 끼이거나 쌓이는 현상을 효율적으로 방지함으로써 자동 공구 교환장치(ATC)나 스핀들(SPINDLE)의 정확한 동작을 보장할 수 있으며, 이로 인해 공작기계의 신뢰성 향상을 도모할 수 있는 매거진 포트의 칩 제거장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 매거진 포트의 칩 제거장치는 공구 매거진 포트와 자동 공구 교환장치를 구비한 공작기계에 있어서, 상기 매거진 포트를 업/다운 동작시키는 제1 에어 실린더; 상기 매거진 포트에 인접하게 배치되며, 상기 매거진 포트로 에어를 공급하여 상기 매거진 포트에 칩이 끼이거나 쌓이는 현상을 저지시키는 포트용 에어 공급부; 상기 제1 에어 실린더의 주변에 배치되며, 상기 매거진 포트의 업/다운 동작 신호를 감지하는 센서; 및 상기 센서의 신호에 기초하여 포트용 에어 공급부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 위의 본 발명의 일실시예에 대하여 다음의 구체적인 실시예들을 더 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 포트용 에어 공급부는, 상기 매거진 포트로 접근되어 상기 매거진 포트에 에어를 공급하는 에어 공급 파트; 상기 에어 공급 파트로 에어를 공급하는 에어 공급 라인; 및 상기 에어 공급 파트를 전후진 동작시키되 자동 공구 교환장치와의 비간섭 영역에 배치되는 제2 에어 실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 매거진 포트가 다운 동작된 때 상기 제2 에어 실린더를 통해 상기 에어 공급 파트가 상기 매거진 포트로 전진되어 상기 매거진 포트에 에어를 공급할 수 있도록 상기 포트용 에어 공급부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 매거진 포트(MAGAZINE POT)에 칩이 끼이거나 쌓이는 현상을 효율적으로 방지함으로써 자동 공구 교환장치(ATC)나 스핀들(SPINDLE)의 정확한 동작을 보장할 수 있으며, 이로 인해 공작기계의 신뢰성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매거진 포트의 칩 제거장치의 구조도이다.
도 2는 매거진 포트가 업(up) 동작되고 에어 공급 파트가 후진된 상태의 개략도이다.
도 3은 매거진 포트가 다운(down) 동작되고 에어 공급 파트가 전진된 상태의 개략도이다.
도 4는 도 1의 배면 구조도로서 매거진 포트가 업(up) 동작된 상태의 도면이다.
도 5는 도 4의 A-A 선에 따른 단면 구조도이다.
도 6은 도 1의 배면 구조도로서 매거진 포트가 다운(down) 동작된 상태의 도면이다.
도 7은 도 6의 B-B 선에 따른 단면 구조도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매거진 포트의 칩 제거장치의 구조도, 도 2는 매거진 포트가 업(up) 동작되고 에어 공급 파트가 후진된 상태의 개략도, 도 3은 매거진 포트가 다운(down) 동작되고 에어 공급 파트가 전진된 상태의 개략도, 도 4는 도 1의 배면 구조도로서 매거진 포트가 업(up) 동작된 상태의 도면, 도 5는 도 4의 A-A 선에 따른 단면 구조도, 도 6은 도 1의 배면 구조도로서 매거진 포트가 다운(down) 동작된 상태의 도면, 그리고 도 7은 도 6의 B-B 선에 따른 단면 구조도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 매거진 포트의 칩 제거장치는, 제1 에어 실린더(120), 포트용 에어 공급부(140), 센서(130), 그리고 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
제1 에어 실린더(120)는 매거진 포트(MAGAZINE POT, 110)를 업/다운(up/down) 동작시키는 역할을 한다.
제1 에어 실린더(120)가 업(up) 동작될 때 매거진 포트(110)가 다운(down) 동작되고, 제1 에어 실린더(120)가 다운(down) 동작될 때 매거진 포트(110)가 업(up) 동작될 수 있다.
포트용 에어 공급부(140)는 매거진 포트(110)에 인접하게 배치되며, 매거진 포트(110)로 에어를 공급하여 매거진 포트(110)에 칩(CHIP)이 끼이거나 쌓이는 현상을 저지시키는 역할을 한다. 여기서, 칩은 이물질을 포함하는 용어로 간주한다.
이러한 포트용 에어 공급부(140)는, 매거진 포트(110)로 접근되어 매거진 포트(110)에 에어를 공급하는 에어 공급 파트(141)와, 에어 공급 파트(141)로 에어를 공급하는 에어 공급 라인(142)과, 에어 공급 파트(141)를 전후진 동작시키는 제2 에어 실린더(143)를 포함할 수 있다.
이때, 제2 에어 실린더(143)는 자동 공구 교환장치(ATC, 150)와의 비간섭 영역에 배치되기 때문에 이들 간에는 간섭 현상이 발생되지 않는다.
센서(130)는 제1 에어 실린더(120)의 주변에 배치되며, 매거진 포트(110)의 업/다운(up/down) 동작 신호를 감지하는 역할을 한다.
제어부는 센서(130)의 신호에 기초하여 포트용 에어 공급부(140)의 동작을 제어하는 역할을 한다.
이러한 제어부는 도 3 및 도 7처럼 매거진 포트(110)가 다운(down) 동작된 때 제2 에어 실린더(143)를 통해 에어 공급 파트(141)가 매거진 포트(110)로 전진되어 매거진 포트(110)에 에어를 공급할 수 있도록 포트용 에어 공급부(140)의 동작을 제어한다.
반대로, 제어부는 도 2 및 도 5처럼 매거진 포트(110)가 업(up)) 동작된 때 제2 에어 실린더(143)를 통해 에어 공급 파트(141)가 매거진 포트(110)에 대해 후진되고 에어의 공급이 정지되도록 포트용 에어 공급부(140)의 동작을 제어한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 매거진 포트의 칩 제거장치에 대한 동작을 살펴보면 다음과 같다.
우선, 도 2 및 도 5처럼 매거진 포트(110)가 업(up) 동작된 상태에서 매거진(100)이 동작된다. 즉 매거진(100)이 회전을 하고 작업 위치에서 정지한다.
다음, 도 3 및 도 7처럼 매거진 포트(110)가 다운(down) 동작될 때, 즉 제1 에어 실린더(120)가 업(up) 동작될 때, 상부에 있는 센서(130)가 이를 감지한다. 이때의 센서(130)는 오프(off) 감지 신호를 발생시킨다.
이러한 센서(130)의 신호를 받은 제어부가 포트용 에어 공급부(140)의 동작을 제어한다.
즉 제어부는 도 3 및 도 7처럼 매거진 포트(110)가 다운(down) 동작된 때 제2 에어 실린더(143)를 통해 에어 공급 파트(141)가 매거진 포트(110)로 전진되어 매거진 포트(110)에 에어를 공급할 수 있도록 포트용 에어 공급부(140)의 동작을 제어한다.
이처럼 매거진 포트(110)가 다운(down) 동작된 때 매거진 포트(110)를 향해 에어를 공급함으로써 매거진 포트(110)에 이물질을 비롯한 칩이 끼이거나 쌓이는 현상을 효율적으로 저지시킬 수 있다.
다음, 에어 공급이 완료되고 일정 시간(제어 delay time)이 지나면 제1 에어 실린더(120)가 다운(down) 동작되고, 그와 동시에 자동 공구 교환장치(150)가 공구 교환을 완료한다.
이어 매거진 포트(110)가 업(up) 동작된 상태에서 매거진(100)이 동작되는 사이클이 반복된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 매거진 포트(110)에 칩이 끼이거나 쌓이는 현상을 효율적으로 방지함으로써 자동 공구 교환장치(150)나 스핀들(SPINDLE)의 정확한 동작을 보장할 수 있으며, 이로 인해 공작기계의 신뢰성 향상을 도모할 수 있게 된다.
다시 부연 설명하면, 매거진 포트(110)에 칩이 있으면 자동 공구 교환장치(150)에 의한 공구 교환 시 오동작이 발생될 수 있다.
뿐만 아니라 툴 테이퍼면에 칩이 묻은 경우, 스핀들 가공 시 기계의 정밀한 가공에 영향을 줄 수도 있다.
하지만, 본 실시예처럼 에어를 이용하여 매거진 포트(110)의 클린(CLEAN) 상태를 유지할 수 있도록 함으로써, 자동 공구 교환장치(150)나 스핀들의 정확한 동작을 보장할 수 있게 되는 것이다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110 : 매거진 포트 120 : 제1 에어 실린더
130 : 센서 140 : 포트용 에어 공급부
141 : 에어 공급 파트 142 : 에어 공급 라인
143 : 제2 에어 실린더 150 : 자동 공구 교환장치(ATC)

Claims (3)

  1. 공구 매거진 포트(110)와 자동 공구 교환장치(150)를 구비한 공작기계에 있어서,
    상기 매거진 포트(110)를 업/다운(up/down) 동작시키는 제1 에어 실린더(120);
    상기 매거진 포트(110)에 인접하게 배치되며, 상기 매거진 포트(110)로 에어를 공급하여 상기 매거진 포트(110)에 칩이 끼이거나 쌓이는 현상을 저지시키는 포트용 에어 공급부(140);
    상기 제1 에어 실린더(120)의 주변에 배치되며, 상기 매거진 포트(110)의 업/다운 동작 신호를 감지하는 센서(130); 및
    상기 센서(130)의 신호에 기초하여 포트용 에어 공급부(140)의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 매거진 포트의 칩 제거장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포트용 에어 공급부(140)는,
    상기 매거진 포트(110)로 접근되어 상기 매거진 포트(110)에 에어를 공급하는 에어 공급 파트(141);
    상기 에어 공급 파트(141)로 에어를 공급하는 에어 공급 라인(142); 및
    상기 에어 공급 파트(141)를 전후진 동작시키되 자동 공구 교환장치(150)와의 비간섭 영역에 배치되는 제2 에어 실린더(143)를 포함하는 것을 특징으로 하는 매거진 포트의 칩 제거장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 매거진 포트(110)가 다운 동작 된 때 상기 제2 에어 실린더(143)를 통해 상기 에어 공급 파트(141)가 상기 매거진 포트(110)로 전진되어 상기 매거진 포트(110)에 에어를 공급할 수 있도록 상기 포트용 에어 공급부(140)의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 매거진 포트의 칩 제거장치.
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