KR20150121507A - 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기계의 자동 팔레트 교환장치에서 팔레트 클램핑 장치와 서로 연동하여 작동하는 팔레트 고정장치의 클램핑/언클램핑 상태를 제1, 2 에어 공급 유로, 제1 피스톤과 동일하게 업/다운하는 핀, 제2 피스톤 등을 통해 제2 피스톤의 내부로 유입되는 공압에 의해 정확히 확인하고, 팔레트를 클램핑/언클림핑하여 자동 팔레트 교환장치에서 팔레트 교체시간을 최소화하여 공작기계의 생산성을 향상시키고, 팔레트 클램핑 상태에서 팔레트를 교체함에 따라 발생할 수 있는 안전사고와 팔레트 고정유닛과 팔레트 클램핑 유닛의 파손을 방지할 수 있는 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치에 관한 것이다.

Description

자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치{Pallet clamping/unclamping checking device of auto pallet changer}

본 발명은 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공작기계의 자동 팔레트 교환장치에 있어서 팔레트 클램핑 장치와 서로 연동하여 작동하는 팔레트 고정장치의 클램핑/언클램핑 상태를 제1, 2 에어 공급 유로를 통해 유입되는 공압에 의해 정확히 확인함에 따라 공작기계의 비가공 시간을 단축하여 공작기계의 생산성을 향상시키고, 팔레트의 클램핑 상태에서 팔레트가 교체됨에 따라 발생하는 팔레트 고정 유닛과 팔레트 클램핑 유닛의 파손을 방지할 수 있는 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치에 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.

오늘날의 대부분의 공작기계는 수치제어(numerical control, NC) 장치에 컴퓨터의 기능을 추가하여 자동으로 3차원 가공을 할 수 있는 CNC(computerized numerical control) 장치를 구비하고 있다.

일반적으로 공작기계는 생산성을 향상하기 위해 공작물을 지지하여 고정하는 팔레트를 자동으로 교환하는 자동 팔레트 교환장치(auto pallet changer, APC)를 구비한다. 도 1은 종래 자동 팔레트 교환 장치의 개념도를 나타낸다.

도 1에 도시된 것처럼, 종래 자동 팔레트 교환장치(1)는 공작기계의 본체(2)의 일측에 설치된다. 리시버 유닛(3)은 본체(2)의 가공영역으로 공작물이 탑재되는 팔레트(9)를 전달하기 위해 로더 유닛(4)으로부터 팔레트를 전달받거나, 가공영역에서 가공이 완료된 팔레트를 로더 유닛(4)으로 전달하는 기능을 수행한다. 셋업 유닛(5)은 팔레트(9)에 공작물을 탑재한 상태로 대기하고, 이러한 공작물이 탑재된 팔레트(9)를 로더 유닛(4)으로 전달하거나, 가공이 완료된 공작물을 탑재한 팔레트를 전달받는 기능을 수행한다. 파킹 유닛(6)은 리시버 유닛(3)에서 가공이 완료된 공작물을 탑재한 팔레트를 잠시 보관하는 기능을 수행한다.

리시버 유닛(3)과 셋업 유닛(5)에서 팔레트(9)를 교체하는 중에는 팔레트 클램핑 유닛(7)이 팔레트를 언클램핑(unclamping)하고, 팔레트(9)의 교체가 완료된 후에는 클램핑 유닛(7)이 팔레트를 클램핑(clamping)한다. 안전사고 및 팔레트의 회전을 방지하기 위해 클램핑 유닛(7)과 연동하여 팔레트 고정 유닛(8)이 팔레트 클램핑시에 피스톤이 상승하여 팔레트의 회전이나 이탈을 방지하고, 언클램핑시에 피스톤이 하강하여 팔레트의 교체를 용이하게 한다.

공작기계가 가공이 시작되기 위해서는 자동 공구 교환장치에서 팔레트의 교체가 완전히 이루어져야 하나, 이러한 자동 공구 교환장치의 팔레트의 클램핑/언클램핑의 정확한 확인이 어려워 팔레트 교환시기가 지체되고, 이에 따라 공작기계의 생산성이 감소되는 문제점이 있었다.

또한, 종래 자동 팔레트 교환장치에서 팔레트의 클램핑/언클램핑을 확인하기 위해 별도의 장치를 구성하는 경우 자동 팔레트 교환장치의 사이즈가 커지고, 비용이 많이 소요되며, 정확한 클램핑/언클램핑이 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

더욱이, 자동 팔레트 교환장치에서 클램핑이 된 상태에서 팔레트를 교체하는 경우 팔레트 클램핑 유닛 또는 팔레트 고정 유닛의 파손이 발생하여 자동 팔레트 교환장치의 유지비용과 보수비용이 증대되고, 안전사고가 발생하는 문제점이 있었다.

대한민국 특허공개공보 제10-2011-0013591호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공작기계의 자동 팔레트 교환장치에서 팔레트 클램핑 장치와 서로 연동하여 작동하는 팔레트 고정장치의 클램핑/언클램핑 상태를 제1, 2 에어 공급 유로, 제1 피스톤과 동일하게 업/다운하는 핀, 제2 피스톤 등을 통해 제2 피스톤의 내부로 유입되는 공압에 의해 정확히 확인하고, 팔레트를 클램핑/언클림핑하여 자동 팔레트 교환장치에서 팔레트의 교체시간을 최소화하여 공작기계의 생산성을 향상시키고, 팔레트 고정장치나 팔레트 클램핑 장치가 팔레트를 클램핑한 상태에서 팔레트를 교체함에 따라 발생할 수 있는 안전사고와 팔레트 고정유닛과 팔레트 클램핑 유닛의 파손을 방지할 수 있는 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치는 팔레트를 교환하기 위해 리시버 유닛과, 로더 유닛과, 셋업 유닛과, 파킹 유닛과 클램핑 유닛, 및 고정 유닛을 구비하는 자동 팔레트 교환장치에 있어서 상기 고정 유닛의 일부에 설치되는 하우징; 제1, 2 에어 배출 유로가 형성되고, 상기 하우징의 내부에서 승,하강 가능하도록 상기 하우징의 내부에 설치되는 제1 피스톤; 상기 제1 피스톤의 내부에서 승,하강 가능하도록 상기 제1 피스톤의 내부에 설치되는 제2 피스톤; 일측이 상기 제1 피스톤에 삽입 설치되고, 타측이 상기 제2 피스톤의 상단을 관통하여 설치되는 핀; 상기 제2 피스톤의 내부에서 승,하강 가능하도록 상기 제2 피스톤의 내부에 설치되는 부시; 상기 하우징의 일측에 형성되어 상기 제2 피스톤의 내부에 에어를 공급하기 위한 제1, 2 에어 공급 유로; 상기 리시버 유닛, 상기 로더 유닛, 및 상기 셋업 유닛의 일측에 각각 형성되는 제1, 2, 3 커플러; 및 제어유닛:을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치의 하우징은 상기 하우징의 타측에 형성되어, 상기 제1 피스톤의 승,하강을 위한 유압을 공급하는 제1, 2 유압 공급 유로; 및 상기 하우징의 하부에 결합되는 하우징 캡;을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치의 제2 피스톤은 상기 제1 에어 공급 유로와 연통되도록 상기 제2 피스톤의 일측에 형성되는 제1 에어 유로; 상기 제2 에어 배출 유로와 연통되도록 상기 제2 피스톤의 타측에 형성되는 제2 에어 유로; 및 상기 제2 피스톤의 하부에 결합되는 제2 피스톤 캡;을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치는 상기 부시의 하부에 설치되는 제1 탄성부재; 및 일측이 상기 제2 피스톤 캡의 하부에 삽입 체결되고, 타측이 상기 하우징 캡에 삽입 설치되는 제2 탄성부재;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치의 제어유닛은 상기 제2 피스톤의 내부의 에어 압력을 감지할 수 있는 에어 센서 모듈; 및 상기 에어 센서 모듈과 상기 제2 커플러를 연결하는 연결라인;을 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치는 자동 팔레트 교환장치에서 팔레트의 클램핑/언클램핑 상태를 신속하고 정확하게 확인함에 따라 자동 팔레트 교환장치에서 팔레트의 교체시간을 최소화하여 공작기계의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치는 팔레트의 클램핑/언클램핑 상태를 정확히 확인한 후에 팔레트를 교체함에 따라 팔레트 고정 유닛과 팔레트 클램핑 유닛의 파손을 방지하여 자동 팔레트 교환장치의 유지비용과 보수비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에 의한 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인장치는 안전사고를 미연에 방지하고, 자동으로 팔레트 클팽핑/언클램핑 상태를 확인하여 작업자의 편의를 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 자동 팔레트 교환 장치의 개념도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팔레트 클램핑/언클램핑 확인장치의 단면도를 나타낸다.
도 3은 고정 유닛이 언클램핑 된 정상상태에서 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팔레트 클팽핑/언클램핑 확인 장치에서 에어 상태를 나타낸다.
도 4는 고정 유닛이 언클램핑 된 비정상상태에서 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팔레트 클팽핑/언클램핑 확인 장치에서 에어 상태를 나타낸다.
도 5는 고정 유닛이 클램핑 된 정상상태에서 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팔레트 클팽핑/언클램핑 확인 장치에서 에어 상태를 나타낸다.
도 6는 고정 유닛이 클램핑 된 비정상상태에서 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팔레트 클팽핑/언클램핑 확인 장치에서 에어 상태를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치를 구비한 자동 팔레트 교환 장치의 개념도를 나타낸다.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치를 구비한 자동 팔레트 교환 장치에서 팔레트가 교환되는 상태를 설명하기 위한 개념도를 나타낸다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 부호를 가지도록 하고 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팔레트 클램핑/언클램핑 확인장치의 단면도를 나타낸다. 도 3은 고정 유닛이 언클램핑 된 정상상태에서 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팔레트 클팽핑/언클램핑 확인 장치에서 에어 상태를 나타내고, 도 4는 고정 유닛이 언클램핑 된 비정상상태에서 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팔레트 클팽핑/언클램핑 확인 장치에서 에어 상태를 나타낸다. 도 5는 고정 유닛이 클램핑 된 정상상태에서 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팔레트 클팽핑/언클램핑 확인 장치에서 에어 상태를 나타내고, 도 6는 고정 유닛이 클램핑 된 비정상상태에서 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팔레트 클팽핑/언클램핑 확인 장치에서 에어 상태를 나타낸다. 도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치를 구비한 자동 팔레트 교환 장치의 개념도를 나타내고, 도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치를 구비한 자동 팔레트 교환 장치에서 팔레트가 교환되는 상태를 설명하기 위한 개념도를 나타낸다.

도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자동 팔레트 교환장치(1)의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치(100)를 설명한다. 도 1 내지 도 7에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치(100)는 제1 피스톤(10), 하우징(20), 제1, 2 에어 공급 유로(30, 31), 핀(40), 제2 피스톤(50), 부시(60), 제1, 2, 3 커플러(80, 81, 82), 및 제어유닛(90)으로 이루어진다.

자동 팔레트 교환장치(1)가 공작기계의 본체(2)의 일측에 설치된다. 자동 팔레트 교환장치(1)는 팔레트(9)를 교환하기 위해 리시버 유닛(3), 로더 유닛(4), 셋업 유닛(5), 파킹 유닛(6), 클램핑 유닛(7), 및 고정 유닛(8)을 구비하고, 공작기계의 가공영역에서 공작물의 가공 상태에 따라 제어장치의 제어에 의해 비가공영역에 있는 팔레트(9)와 가공영역에 있는 팔레트(9)를 교체함에 따라 공작기계의 생산성을 향상시킨다.

하우징(20)이 고정 유닛(8)의 일부에 설치된다. 도 2 내지 도 7에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면 하우징(20)은 제1, 2 유압 공급 유로(21, 22)와 하우징 캡(23)을 구비한다.

제1 유압 공급 유로(21)와 제2 유압 공급 유로(22)가 하우징(20)의 타측에 형성된다. 제1, 2 유압 공급 유로(21, 22)를 통해 유압이 공급되고, 이러한 유압에 의해 제1 피스톤(10)이 승강 또는 하강하게 된다.

반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제1 피스톤(10)이 상승할 때에는 제1 유압 공급 유로(21)에서 유압이 공급되고, 제1 피스톤(10)이 하강할 때에는 제2 유압 공급 유로(22)에서 유압이 공급된다. 또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 제1, 2 유압 공급 유로(21, 22)는 유압펌프와 같은 유압공급원에 연결된다.

하우징 캡(23)은 하우징(20)의 하부에 볼트결합 등에 의해 결합된다

제1 피스톤(10)의 상부에 제1 에어 배출 유로(11)와 제2 에어 베출 유로(12)가 형성된다. 제1 피스톤(10)은 내부에 제2 피스톤(50)을 수용하기 위한 공간부를 구비한다. 제1 피스톤(10)은 하우징(20)의 내부에서 승강 또는 하강 가능하도록 하우징(20)의 내부에 설치된다. 즉, 클램핑 유닛(7)이 팔레트(9)를 클램핑 할 때, 팔레트(9)가 이탈되는 것을 방지하기 위해 제1 피스톤(10)이 승강되어 팔레트(9)를 지지한다.

제2 피스톤(50)은 내부에 부시(60)를 수용하기 위한 공간부를 구비하고, 제1 피스톤(10)의 내부에서 승강 또는 하강 가능하도록 제1 피스톤(10)의 내부에 설치된다.

도 2 내지 도 7에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면 제2 피스톤(50)은 제1 에어 유로(51), 제2 에어 유로(52), 및 제2 피스톤 캡(53)을 구비한다.

제1 에어 유로(51)는 제2 피스톤(50)의 일측에 후술하는 제1 에어 공급 유로(30)와 연통되도록 형성된다. 제2 에어 유로(52)는 제2 피스톤(50)의 타측에 제2 에어 배출 유로(22)와 연통되도록 형성된다. 제2 피스톤 캡(53)이 제2 피스톤(50)의 하부에 볼트 등에 의해 결합된다.

반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제1 에어 유로(51)는 제2 피스톤(50)의 일측에 사선방향으로 형성되고, 제2 에어 유로(52)는 제1 에어 유로(51)가 형성되는 제2 피스톤(50)의 타측에 제2 피스톤(50)의 세로 길이방향을 따라 길게 형성된다.

핀(40)의 일측이 제1 피스톤(10)에 삽입 설치되고, 핀(40)의 타측이 제2 피스톤(50)의 상단을 관통하여 부시(60)와 접촉되도록 설치된다. 핀(40)은 제1 피스톤(10)과 연동하여 승강 또는 하강된다. 즉, 제1 피스톤(10)이 승강하는 경우에는 핀(40)의 일측이 제1 피스톤(10)에 삽입 설치되어 제1 피스톤(10)과 동일한 행정거리만큼 승강되고, 제1 피스톤(10)이 하강하는 경우에는 핀(40)의 일측이 제1 피스톤(10)에 삽입 설치되어 제1 피스톤(10)과 동일한 행정거리만큼 하강한다.

부시(60)가 제2 피스톤(50)의 내부에서 승강 또는 하강 가능하도록 제2 피스톤(50)의 내부에 설치된다.

도 2 내지 도 7에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치(100)는 제1 탄성부재(70)와 제2 탄성부재(71)를 구비한다.

제1 탄성부재(70)는 부시(60)의 하부에 삽입 설치된다. 이에 따라, 부시(60)는 제2 피스톤(50)의 내부에서 제1 탄성부재(70)의 탄성력에 의해 항상 제2 피스톤(50)의 상부면 및 핀(40)의 하부에 접촉되도록 위치하게 된다.

제2 탄성부재(71)가 제1 탄성부재(70)와 동일 수직선상에 위치하도록 설치된다. 즉, 제2 탄성부재(71)의 일측이 제2 피스톤 캡(53)의 하부에 삽입 체결되고, 제2 탄성부재(71)의 타측이 하우징 캡(23)에 삽입 설치된다. 이에 따라, 제2 피스톤(50)은 제1 피스톤(10)의 내부에서 제2 탄성부재(71)의 탄성력에 의해 항상 제1 피스톤(10)의 상부면에 접촉되도록 위치하게 된다.

반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제1 탄성부재(70)와 제2 탄성부재(71)는 스프링으로 이루어질 수 있다.

제1 에어 공급 유로(30)와 제2 에어 공급 유로(31)가 상술한 제1, 2 유압 공급 유로(21, 22)가 형성된 하우징(20)의 반대편 측에 형성된다. 제1, 2 에어 공급 유로(30, 31)는 제2 피스톤(50)의 내부에 에어를 공급한다. 또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 제1, 2 에어 공급 유로(30, 31)는 컨프레셔와 같은 에어공급원에 연결된다. 클램핑 유닛(7)이 팔레트(9)를 언클램핑(unclamping)하고, 고정 유닛(8)이 하강상태, 즉 제1 피스톤(10)이 하강(down) 상태인 경우에는 제어유닛(90)에 의해 제2 에어 공급 유로(31)를 통해 제2 피스톤(50)의 내부로 에어가 공급된다. 이와 반대로, 클램핑 유닛(7)이 팔레트(9)를 클램핑(clamping)하고, 고정 유닛(8)이 승강상태, 즉 제1 피스톤(10)이 승강(down) 상태인 경우에는 제어유닛(90)에 의해 제1 에어 공급 유로(30)를 통해 제2 피스톤(50)의 내부로 에어가 공급된다.

제1 커플러(80)가 리시버 유닛(3)의 일측에 형성되고, 제2 커플러(81)가 로더 유닛(4)에 형성되며, 제3 커플러(82)가 셋업 유닛(82)에 형성된다. 도 9에 도시된 것처럼, 셋업 유닛(5)에 있는 팔레트(9)를 로더 유닛(4)으로 전달하는 경우 로더 유닛(4)이 회전하게 되면 제2 커플러(81)와 제3 커플러(82)가 결합되어 연통된다. 또한, 로더 유닛(4)이 다시 회전하여 팔레트(9)를 리시버 유닛(3)으로 전달하는 경우에 로더 유닛(4)의 제2 커플러(81)와 제1 커플러(80)가 결합되어 연통된다.

제어유닛(90)이 로더 유닛(4)의 일부에 설치된다. 제어유닛(90)을 통해 제1, 2 에어 공급 유로(30, 31)로 에어가 공급된다.

도 7 내지 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치(100)의 제어유닛(90)은 에어 센서 모듈(91)과 연결라인(92)을 구비한다.

에어 센서 모듈(91)은 제2 피스톤(50)의 내부의 에어 압력을 감지하는 기능을 수행한다. 즉, 에어 센서 모듈(91)은 소정의 에어 압력 값을 센싱하여 소정 에어 압력 이상인 경우를 신호를 발생하고, 이러한 신호를 자동 팔레트 교환장치(1)의 제어장치로 전송한다. 에어 센서 모듈(91)의 일부에 에어 공급원이 설치될 수도 있다.

연결라인(92)이 에어 센서 모듈(91)과 제2 커플러(82)를 연결한다.

도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 작동원리를 설명한다. 도 3에 도시된 것처럼, 고정 유닛(8)이 언클램핑(unclamping) 된 정상상태인 경우에는 제2 유압 공급 유로(22)를 통해 유압이 공급되어 제1 피스톤(10)이 하강하게 된다. 이에 따라 제2 피스톤(50)도 동일한 행정거리만큼 하강하고, 핀(40)에 의해 부시(60)가 제1, 2 탄성부재(70, 71)의 탄성력에도 불구하고 하강하게 된다. 제어유닛(90)에 의해 제2 에어 공급 유로(31)를 통해 에어가 공급되면, 제2 피스톤(50) 내부의 에어 압력이 증가하게 되고, 이때 연결라인(92)을 통해 전달되는 에어압력을 에어 센서 모듈(91)이 센싱하여 일정 압력 이상의 에어압력이 형성되는 경우 발생하는 신호를 자동 팔레트 교환장치(1)의 제어장치로 전송한다. 이에 따라 자동 팔레트 교환장치(1)는 클랭핑 유닛(7)과 고정 유닛(8)이 팔레트(9)를 언클램핑하고 있다고 판단하여 팔레트(9)를 이동시킬 수 있게 된다.

도 4에 도시된 것처럼, 고정 유닛(8)이 언클램핑(unclamping) 된 비정상상태인 경우에는 제어유닛(90)에 의해 제2 에어 공급 유로(31)를 통해 공급되는 에어가 제2 피스톤(50)의 제2 에어 유로(52)를 통과하고, 최종적으로 제2 에어 배출 유로(12)를 통해 배출되게 된다. 이처럼, 에어가 제1 피스톤(10)의 외부로 배출됨에 따라 연결라인(92)을 통해 전달되는 에어압력이 소정압력을 형성하지 않아, 에어 센서 모듈(91)에서 신호를 발생하지 않게 되고, 이를 자동 팔레트 교환장치(1)의 제어장치가 감지하여 팔레트의 클램핑 유무를 정확하게 확인할 수 있게 된다.

도 5에 도시된 것처럼, 고정 유닛(8)이 클램핑(clamping) 된 정상상태인 경우에는 제1 유압 공급 유로(21)를 통해 유압이 공급되어 제1 피스톤(10)이 승강하게 된다. 이에 따라 제2 피스톤(50)도 동일한 행정거리만큼 승강하고, 제1, 2 탄성부재(70, 71)의 탄성력에 부시(60)도 승강하게 된다. 제어유닛(90)에 의해 제1 에어 공급 유로(30)를 통해 에어가 공급되면, 에어는 제1 에어 유로(51)를 따라 제2 피스톤(50) 내부로 유입된다. 유입되는 에어에 의해 제2 피스톤(50) 내부의 에어 압력이 증가하게 되고, 이때 연결라인(92)을 통해 전달되는 에어압력을 에어 센서 모듈(91)이 센싱하여 일정 압력 이상의 에어압력이 형성되는 경우 발생하는 신호를 자동 팔레트 교환장치(1)의 제어장치로 전송한다. 이에 따라 자동 팔레트 교환장치(1)는 클랭핑 유닛(7)과 고정 유닛(8)이 팔레트(9)를 클램핑하고 있다고 판단하여 팔레트(9)를 이동을 정지하게 된다.

도 6에 도시된 것처럼, 고정 유닛(8)이 클램핑(clamping) 된 비정상상태인 경우에는 제어유닛(90)에 의해 제1 에어 공급 유로(30)를 통해 공급되는 에어가 제1 에어 배출 유로(11)를 통해 제1 실린더(10)의 외부로 배출되게 된다. 이처럼, 에어가 제1 피스톤(10)의 외부로 배출됨에 따라 연결라인(92)을 통해 전달되는 에어압력이 소정압력을 형성하지 않아, 에어 센서 모듈(91)에서 신호를 발생하지 않게 되고, 이를 자동 팔레트 교환장치(1)의 제어장치가 감지하여 팔레트의 클램핑 유무를 정확하게 확인할 수 있게 된다.

따라서, 자동 팔레트 교환장치에서 팔레트의 클램핑/언클램핑 상태를 클램핑/언클램핑 상태에 따라 제1, 2 에어 공급 유로(30, 31)를 통해 공급되는 에어와 이러한 에어 압력을 감지하여 신호를 발생시키는 제어유닛(90)에 의해 팔레트의 클램핑/언클램핑 상태를 신속하고 정확하게 확인함에 따라 자동 팔레트 교환장치에서 팔레트의 교체시간을 최소화하여 공작기계의 생산성을 향상시키고, 팔레트 고정 유닛과 팔레트 클램핑 유닛의 파손을 방지하여 자동 팔레트 교환장치의 유지비용과 보수비용을 절감시키며, 안전사고 방지 및 작업자의 편의를 도모할 수 있다.

도 8a 내지 도 8e를 참조하여 가공 전 공작물이 적재된 팔레트(9, B)와 가공이 완료된 공작물이 적재된 팔레트(9, A)의 교환과정을 설명한다.

도 8a에 도시된 것처럼, 공작기계 본체(2)에서 가공이 완료된 공작물을 적재하고 있는 팔레트(9, A)는 리시버 유닛(3)으로 이동하게 되고, 가공 전 공작물이 적재된 팔레트(9, B)가 셋업 유닛(5)으로 이동된다. 도 8b에 도시된 것처럼, 리시버 유닛(3)에 있는 팔레트(9, A)가 로더 유닛(4)에 의해 파킹 유닛(6)으로 이동된다. 도 8c에 도시된 것처럼, 셋업 유닛(5)에 있는 팔레트(9, B)를 이동시키기 위해 로더 유닛(4)의 제2 커플러(82)와 셋업 유닛(5)의 제3 커플러(83)가 결합된다. 도 8d에 도시된 것처럼, 팔레트(9, B)가 로더 유닛(4)에 의해 리시버 유닛(3)으로 이동된다. 도 8e에 도시된 것처럼, 파킹 유닛(5)에 있는 팔레트(9, A)가 셋업 유닛(5)으로 이동되면서 1세트의 팔레트 교체가 완료된다.

본 발명은 도면에 도시된 변형예와 상기에서 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 첨부된 청구항의 범주내에 속하는 다른 실시예로 확장될 수 있다.

1 : 자동 팔레트 교환장치, 2 : 본체,
3 : 리시버 유닛, 4 : 로더 유닛,
5 : 셋업 유닛, 6 : 파킹 유닛,
7 : 클램핑 유닛, 8 : 고정 유닛,
9 : 팔레트, 10 : 제1 피스톤,
11, 12 : 제1,2 에어 배출 유로, 20 : 하우징,
21, 22 : 제1, 2 유압 공급 유로, 23 : 하우징 캡,
30, 31 : 제1, 2 에어 공급 유로, 40 : 핀,
50 : 제2 피스톤, 51, 52 : 제1, 2 에어 유로,
53 : 제2 피스톤 캡, 60 : 부시,
70, 71 : 제1, 2 탄성부재, 80, 81, 82 : 제1, 2, 3 커플러,
90 : 제어유닛, 91 : 에어 센서 모듈,
92 : 연결라인,
100 : 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치.

Claims (5)

1. 팔레트(9)를 교환하기 위해 리시버 유닛(3)과, 로더 유닛(4)과, 셋업 유닛(5)과, 파킹 유닛(6)과 클램핑 유닛(7), 및 고정 유닛(8)을 구비하는 자동 팔레트 교환장치에 있어서,
   상기 고정 유닛(8)의 일부에 설치되는 하우징(20);
   제1, 2 에어 배출 유로(11, 12)가 형성되고, 상기 하우징(20)의 내부에서 승,하강 가능하도록 상기 하우징(20)의 내부에 설치되는 제1 피스톤(10);
   상기 제1 피스톤(10)의 내부에서 승,하강 가능하도록 상기 제1 피스톤(10)의 내부에 설치되는 제2 피스톤(50);
   일측이 상기 제1 피스톤(10)에 삽입 설치되고, 타측이 상기 제2 피스톤(50)의 상단을 관통하여 설치되는 핀(40);
   상기 제2 피스톤(50)의 내부에서 승,하강 가능하도록 상기 제2 피스톤(50)의 내부에 설치되는 부시(60);
   상기 하우징(20)의 일측에 형성되어 상기 제2 피스톤(50)의 내부에 에어를 공급하기 위한 제1, 2 에어 공급 유로(30, 31);
   상기 리시버 유닛(3), 상기 로더 유닛(4), 및 상기 셋업 유닛(5)의 일측에 각각 형성되는 제1, 2, 3 커플러(80, 81, 82); 및
   제어유닛(90):을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하우징(20)은,
   상기 하우징(20)의 타측에 형성되어, 상기 제1 피스톤(10)의 승,하강을 위한 유압을 공급하는 제1, 2 유압 공급 유로(21, 22); 및
   상기 하우징(20)의 하부에 결합되는 하우징 캡(23);을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 피스톤(50)은,
   상기 제1 에어 공급 유로(30)와 연통되도록 상기 제2 피스톤(50)의 일측에 형성되는 제1 에어 유로(51);
   상기 제2 에어 배출 유로(22)와 연통되도록 상기 제2 피스톤(50)의 타측에 형성되는 제2 에어 유로(52); 및
   상기 제2 피스톤(50)의 하부에 결합되는 제2 피스톤 캡(53);을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 확인 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 부시(60)의 하부에 설치되는 제1 탄성부재(70); 및
   일측이 상기 제2 피스톤 캡(53)의 하부에 삽입 체결되고, 타측이 상기 하우징 캡(23)에 삽입 설치되는 제2 탄성부재(71);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클팸핑 확인 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어유닛(90)은,
   상기 제2 피스톤(50)의 내부의 에어 압력을 감지할 수 있는 에어 센서 모듈(91); 및
   상기 에어 센서 모듈(91)과 상기 제2 커플러(82)를 연결하는 연결라인(92);을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 팔레트 교환장치의 팔레트 클램핑/언클램핑 장치.

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