KR20140147757A - Driving structure of tool magazine and auto tools change - Google Patents

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Abstract

A driving structure of a tool magazine and an automatic tool changing unit includes a tool magazine, a magazine motor, an automatic tool changing unit, a tool changing motor, and a frequency converter. Here, a plurality of tools are loaded on the tool magazine. The magazine motor operates the tool magazine. The automatic tool changing unit carries out tool mounting and tool changing work. The tool changing motor operates the automatic tool changing unit. The frequency converter operates the magazine motor and the tool changing motor, and is electrically connected to the magazine motor and the tool changing motor to control them. Therefore, the frequency converter operates the magazine motor and the tool changing motor in turns to achieve a continuous speed change, thereby reducing manufacturing costs and operating the driving structure stably and firmly.

Description

공구 매거진 및 자동 공구 교환부의 구동 구조{DRIVING STRUCTURE OF TOOL MAGAZINE AND AUTO TOOLS CHANGE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a drive mechanism for a tool magazine and an automatic tool changer,

본 발명은 구동 구조(driving structure), 및 보다 구체적으로, 매거진 모터(magazine motor) 및 공구 교환 모터(tools change motor)를 구동시키고 제어하기 위해 단일 주파수 변환기(single frequency converter)를 적용하고 이에 의해 자동 공구 교환부를 안정적이고 공교하게(dexterously) 구동시키는, 공구 매거진 및 자동 공구 교환부의 구동 구조에 관한 것이다.The present invention applies a single frequency converter to drive and control a driving structure, and more specifically, a magazine motor and a tool change motor, To a drive mechanism of a tool magazine and an automatic tool changer, which drive the tool changer stably and dexterously.

공작 기계(tool machine)는 기계 산업의 발달에서 중요하고 필수적인 장치이다. 모든 공작 기계에는 공구 매거진 및 자동 공구 교환부가 제공된다. 자동 공구 교환부의 공구 교환 작업과 함께, 공구 매거진에 준비된 공구들 및 공작 기계의 스핀들(spindle) 상의 공구는 교체될 수 있다.Tool machines are an important and essential tool in the development of the machinery industry. All machine tools are provided with a tool magazine and automatic tool changer. With the tool change operation of the automatic tool changer, the tools prepared in the tool magazine and the tool on the spindle of the machine tool can be replaced.

공작 기계 및 자동 공구 교환부의 공지된 구동 구조를 도시한 개략도인, 도 1 및 도 2를 참조로 하여, 공지된 구동 구조는 공작 기계(1), 자동 공구 교환부(2), 및 공구 매거진(3)을 포함하며, 여기서 공구 매거진(3) 및 자동 공구 교환부(2)는 각각 시트(1a)의 두 측면 상에 배치되고, 각각 감지 모터(sensing motor)(4,5)에 의해 구동된다. 또한, 감지 모터(4,5)에는 감지 모터(4,5)를 관성 회전 동안에 모터 브레이크(motor brake)(6,7)를 통해 브레이크를 작동시키기 위해 모터 브레이크(6,7)가 추가적으로 제공된다. 그러나, 총 두 개의 모터 브레이크(6,7)가 공지된 당해 분야에서 필수적이며, 이에 따라 일반 비용이 증가된다. 또한, 모터 브레이크(6,7)는 기계적 구조(mechanical structure)에서 실시되는데, 이에 의해 브레이킹(braking) 공정에서 먼지가 형성되어, 환경 오염을 야기시킨다. 또한, 자동 공구 교환부(2)에는 대개 자동 공구 교환부(2)를 캠의 상이한 회전 각도에 따라 상이한 위치로 이동시키기 위해 감지 모터(4)에 의해 구동되는 캠 구조(미도시됨)가 제공된다. 구동 공정 동안에, 캠의 정지 각도는 크며, 결과적으로, 작업 동안에 자동 공구 교환부의 큰 진동이 일어나며, 이에 의해, 기계의 부품들은 쉽게 마모되어, 작업을 안정적이고 공교하게 하지 못하게 하고, 또한 공구 교환 작업을 효과적이지 못하게 한다. 이에 따라, 산업에서 이러한 구조적 단점을 개선하는 것이 필요하다.1 and 2, which are schematic diagrams showing a known drive structure of a machine tool and an automatic tool changer, a known drive mechanism includes a machine tool 1, an automatic tool changer 2, and a tool magazine (not shown) 3 wherein the tool magazine 3 and the automatic tool changer 2 are respectively disposed on two sides of the seat 1a and driven by sensing motors 4 and 5 respectively . In addition, the detection motors 4, 5 are further provided with motor brakes 6, 7 for actuating the brakes via motor brakes 6, 7 during inertial rotation of the detection motors 4, 5 . However, a total of two motor brakes 6, 7 are necessary in the known art and thus the general cost is increased. In addition, the motor brakes 6, 7 are implemented in a mechanical structure, whereby dust is formed in the braking process, causing environmental contamination. The automatic tool changer 2 is also provided with a cam structure (not shown) driven by the sense motor 4 to move the automatic tool changer 2 to a different position according to different rotational angles of the cam do. During the drive process, the stop angle of the cam is large, and consequently, large vibrations of the automatic tool changer occur during the operation, which makes the parts of the machine worn easily, making the work stable and difficult to work, Thereby making it ineffective. Accordingly, it is necessary to improve such structural disadvantages in the industry.

상술된 문제들을 개선시키기 위하여, 본 발명은 매거진 모터 및 공구 교환 모터를 구동시키고 제어하기 위해 단일 주파수 변환기를 적용하고 이에 의해 자동 공구 교환부를 안정적이고 공교하게 구동시키는, 공구 매거진 및 자동 공구 교환부의 구동 구조를 기술한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a tool magazine and a drive of an automatic tool changer which apply a single frequency converter to drive and control the magazine motor and the tool change motor, thereby driving the automatic tool changer stably and intermittently. Describe the structure.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은,In order to achieve the above objects,

복수의 공구가 로딩된 공구 매거진;A tool magazine in which a plurality of tools are loaded;

공구 매거진을 구동시키기 위한 매거진 모터;A magazine motor for driving the tool magazine;

공구 설치 및 공구 교환 작업을 수행하기 위한 자동 공구 교환부;An automatic tool changer for performing tool installation and tool change operations;

자동 공구 교환부를 구동시키기 위한 공구 교환 모터; 및A tool change motor for driving the automatic tool changer; And

매거진 모터 및 공구 교환 모터를 구동시키고 이의 작업을 제어하기 위한, 매거진 모터 및 공구 교환 모터에 전기적으로 연결된 주파수 변화기를 포함하는, 공구 매거진 및 자동 공구 교환부의 구동 구조를 제공한다.And a frequency changer electrically connected to the magazine motor and the tool change motor, for driving the magazine motor and the tool change motor and for controlling the operation of the tool magazine and the tool change motor.

본 발명은 매거진 모터 및 공구 교환 모터를 교대로 구동시키기 위해 단일 주파수 변환기를 적용하여, 연속적인 속도 변화(speed variation)를 달성한다. 이에 따라, 브레이크(brake)와 같은, 공지된 분야에서의 부품들은 본 발명에 제공될 필요는 없으며, 이에 따라 일반 비용을 낮추고, 브레이크 라이닝(brake lining)에 의해 형성되는 먼지에 의해 환경이 오염되는 것을 방지한다.The present invention applies a single frequency converter to alternately drive the magazine motor and the tool change motor to achieve a continuous speed variation. Accordingly, parts in the known art, such as brakes, need not be provided in the present invention, thereby lowering the general cost and causing the environment to be contaminated by the dust formed by the brake lining ≪ / RTI >

주파수 변환기의 주파수를 변경시킴으로써, 공구 교환 모터가 비교적 낮은 속도에 있을 때, 정지 시기는 보다 길게 셋팅될 수 있으며, 이에 의해 정지될 때 캠에서 흔들림이 방지된다. 이에 따라, 기계의 부품들은 쉽게 마모되지 않는다.By changing the frequency of the frequency changer, when the tool change motor is at a relatively low speed, the stop time can be set longer, thereby preventing the cam from shaking when stopped. As a result, parts of the machine are not easily worn.

도 1은 공지된 공작 기계의 공지된 공구 매거진 및 자동 공구 교환부의 사시도이다.
도 2는 공작 기계의 공구 매거진 및 자동 공구 교환부의 공지된 구동 구조를 도시한 개략도(schematic view)이다.
도 3은 본 발명에 따른 공작 기계의 공구 매거진 및 자동 공구 교환부의 구동 구조의 개략도이다.1 is a perspective view of a known tool magazine and automatic tool changer of a known machine tool.
2 is a schematic view showing a known drive structure of a tool magazine and automatic tool changer of a machine tool.
3 is a schematic view of a drive mechanism of a tool magazine and automatic tool changer of a machine tool according to the present invention.

본 발명의 상술된 그리고 추가의 장점들 및 특징들은 설명을 위해 소정의 비율을 기초로 하여 도시되지만 실제 부품 비율로 도시되어 있지 않은 첨부된 도면과 함께 바람직한 구체예의 설명을 참조하여 이해될 것이다.The above and further advantages and features of the present invention will be understood by reference to the description of a preferred embodiment together with the accompanying drawings, which are illustrated on the basis of a predetermined ratio for illustration and are not drawn to scale.

도 2를 참조로 하여, 본 발명의 공작 기계 및 자동 공구 교환부의 구동 구조는 공구 매거진(10), 매거진 모터(11), 자동 공구 교환부(20), 공구 교환 모터(21), 및 주파수 변환기(40)를 포함한다.2, the drive structure of the machine tool and automatic tool changer of the present invention includes a tool magazine 10, a magazine motor 11, an automatic tool changer 20, a tool changer motor 21, (40).

공구 매거진(10)에는 복수의 공구들이 로딩되며, 여기에서, 공구 매거진(10)은 디스크형 구조, 우산형 구조, 트랙 구조, 또는 수평 사슬 구조를 갖는 공구 매거진일 수 있다.The tool magazine 10 is loaded with a plurality of tools, wherein the tool magazine 10 can be a tool magazine having a disc-shaped structure, an umbrella-like structure, a track structure, or a horizontal chain structure.

매거진 모터(11)는 공구 매거진(10)의 회전을 구동시키며, 매거진 모터(11)는 감지 모터이다.The magazine motor 11 drives the rotation of the tool magazine 10, and the magazine motor 11 is a sense motor.

자동 공구 교환부(20)는 공구 매거진(10) 및 공작 기계(30)의 스핀들 상에 공구 설치 및 공구 교환 작업을 수행하기 위해 공구 매거진(10) 및 공작 기계(30) 사이에 배치되며, 여기서, 자동 공구 교환부(20)에는 공구 교환 작업을 촉진시키기 위하여 캠 구조가 제공된다.The automatic tool changer 20 is disposed between the tool magazine 10 and the machine tool 30 for performing tool installation and tool change operations on the spindle of the tool magazine 10 and the machine tool 30, , The automatic tool changer 20 is provided with a cam structure for promoting the tool change operation.

공구 교환 모터(21)는 자동 공구 교환부(20)를 구동시키며, 공구 교환 모터(21)는 감지 모터이다.The tool change motor 21 drives the automatic tool changer 20, and the tool change motor 21 is a sense motor.

주파수 변환기(40)는 매거진 모터(11) 및 공구 교환 모터(21)를 구동시키고 이의 작동을 제어하기 위해 매거진 모터(11) 및 공구 교환 모터(21)에 전기적으로 연결되며, 여기서, 제1 릴레이(relay)(41)는 주파수 변환기(40)와 매거진 모터(11) 사이에 배치되며, 제2 릴레이(42)는 주파수 변환기(40)와 공구 교환 모터(21) 사이에 배치된다. 공구 매거진(10) 및 자동 공구 교환부(20)가 별도로 작용하기 때문에(동시에 작용하지 않기 때문에), 공구 매거진 모터(11) 및 공구 교환 모터(21)가 연속적인 속도 변화를 달성할 수 있도록 제1 릴레이(41) 및 제2 릴레이(42)가 제공된다. 이에 따라, 브레이크와 같은 공지된 구조들이 본 발명에서 필요치 않으며, 이에 따라, 일반 비용을 절약하고, 브레이크 라이닝에 의해 형성되는 먼지에 의해 환경이 오염되는 것을 방지한다.The frequency changer 40 is electrically connected to the magazine motor 11 and the tool change motor 21 for driving the magazine motor 11 and the tool change motor 21 and for controlling the operation thereof, the relay 41 is disposed between the frequency changer 40 and the magazine motor 11 and the second relay 42 is disposed between the frequency changer 40 and the tool change motor 21. [ Since the tool magazine 10 and the tool changer 20 operate separately (because they do not operate at the same time), the tool magazine motor 11 and the tool change motor 21 are controlled so as to achieve continuous speed change 1 relay 41 and a second relay 42 are provided. Accordingly, known structures such as brakes are not required in the present invention, thereby saving the general cost and preventing the environment from being contaminated by the dust formed by the brake lining.

또한, 공구 교환 모터(21)는 공구 교환 작업을 촉진시키기 위해 주파수 변환기(40)를 통해 캠 구조를 작동시킨다. 또한, 공구 교환 공정 동안에, 속도를 연속적을 변화시킬 수 있는 공구 교환 모터(21)는 캠 구조의 정지 각도를 보다 작게 만들 수 있으며, 이에 의해 작업 동안에 자동 공구 교환부(20)의 진동을 크게 감소시킨다. 결과적으로, 공구 교환 작업은 안정적이고 공교하며(dexterous), 이에 의해 공구 교환 작업의 효율이 증가된다.In addition, the tool change motor 21 operates the cam structure through the frequency converter 40 to facilitate the tool change operation. In addition, during the tool change process, the tool change motor 21 capable of changing the speed continuously can make the stop angle of the cam structure smaller, thereby greatly reducing the vibration of the automatic tool changer 20 during the operation . As a result, the tool change operation is stable and dexterous, thereby increasing the efficiency of the tool change operation.

또한, 매거진 모터(11) 및 공구 교환 모터(21)는 하나의 단일 주파수 변환기(40)를 통해 출력 주파수를 변화시킬 수 있으며, 이에 따라, 도시 전기에 의해 어떠한 주파수 및 전기 전압이 제공되더라도, 주파수 변환기(40)는 일정 주파수 및 일정 전압을 갖는 전기를 출력할 수 있고, 이에 의해 공작 기계(30)의 적용 스케일을 개선시킨다.Further, the magazine motor 11 and the tool change motor 21 can change the output frequency through one single frequency converter 40, so that no matter what frequency and electric voltage is supplied by the electric utility, The converter 40 can output electricity having a constant frequency and constant voltage, thereby improving the application scale of the machine tool 30. [

또한, 주파수 변환기(40)의 주파수는 매거진 모터(11) 및 공구 교환 모터(21)의 정지 상태에 따라 변화시킬 수 있다. 특히, 공구 교환 모터(21)의 정지 시기는 비교적 느린 속도에서 작동할 때 더욱 길게 셋팅할 수 있다. 이에 따라, 캠 구조는 정지할 때 흔들림으로부터 보호되며, 기계의 부품들은 쉽게 마모되지 않게 유지된다.The frequency of the frequency converter 40 can be changed according to the stop state of the magazine motor 11 and the tool change motor 21. [ In particular, the stopping timing of the tool change motor 21 can be set longer when operating at a relatively slow speed. Thus, the cam structure is protected from shaking when stopped, and the parts of the machine are kept from being easily worn away.

예시를 목적으로 본 발명의 특정 구체예들이 상세히 기술되었지만, 다양한 변형들 및 향상들이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 첨부된 청구범위들에 의한 경우를 제외하고 한정되지 않는다.Although specific embodiments of the invention have been described in detail for purposes of illustration, various modifications and enhancements may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the invention is not limited except as by the appended claims.

Claims (5)

공구 매거진(tool magazine) 및 자동 공구 교환부(auto tools change)의 구동 구조(driving structure)로서,
복수의 공구들이 로딩되어 있는 공구 매거진;
공구 매거진을 구동시키기 위한 매거진 모터(magazine motor);
공구 설치(instralling) 및 공구 교환 작업을 수행하기 위한 자동 공구 교환부;
자동 공구 교환부를 구동시키기 위한 공구 교환 모터; 및
매거진 모터 및 공구 교환 모터의 작업을 구동시키고 제어하기 위한, 매거진 모터와 공구 교환 모터에 전기적으로 연결되어 있는 주파수 변환기를 포함하는 구동 구조.A driving structure of a tool magazine and an auto tools change,
A tool magazine in which a plurality of tools are loaded;
A magazine motor for driving the tool magazine;
An automatic tool changer for performing an instrumenting and a tool changing operation;
A tool change motor for driving the automatic tool changer; And
A drive structure including a magazine motor and a frequency converter electrically connected to the tool change motor for driving and controlling the operation of the magazine motor and the tool change motor. 제1항에 있어서, 제1 릴레이(relay)가 주파수 변환기와 매거진 모터 사이에 배치된 구동 구조.The drive structure according to claim 1, wherein a first relay is disposed between the frequency converter and the magazine motor. 제1항에 있어서, 제2 릴레이가 주파수 변환기와 공구 교환 모터 사이에 배치된 구동 구조.The drive structure according to claim 1, wherein the second relay is disposed between the frequency changer and the tool change motor. 제1항에 있어서, 매거진 모터가 감지 모터(sensing motor)인 구동 구조.The drive structure according to claim 1, wherein the magazine motor is a sensing motor. 제1항에 있어서, 공구 교환 모터가 감지 모터인 구동 구조.The drive structure according to claim 1, wherein the tool change motor is a detection motor.
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