KR20170054885A

KR20170054885A - 어태치먼트 교환장치

Info

Publication number: KR20170054885A
Application number: KR1020150157586A
Authority: KR
Inventors: 이정훈
Original assignee: 두산공작기계 주식회사
Priority date: 2015-11-10
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2017-05-18
Also published as: KR102460942B1

Abstract

본 발명은 하우징; 상기 하우징의 상측에 배치되어 개폐되는 도어; 다수 개의 어태치 헤드가 상측에 안착되며, 상기 하우징 내부에서 회전가능하게 배치되는 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트와 상기 도어 사이에 배치되는 상측 플레이트; 및 적어도 한 개 이상의 어태치 헤드가 상측면에 안착되며, 상기 상측 플레이트에서 상기 도어의 개구 방향으로 이동되는 제2 플레이트를 포함하는 자동 어태치먼트 교환장치를 제공하여 공작기계 설치 공간이 최소화되고, 어태치 헤드 교환 시간이 빨라지기 때문에 생산성이 향상되고, 자동 어태치먼트 교환장치의 내구성이 향상됨과 동시에 유지 보수가 용이하며, 전체적인 공작기계의 제조단가를 낮출 수 있다.

Description

어태치먼트 교환장치{AUTO ATTACHMENT CHANGER}

본 발명은 구조가 개선된 어태치먼트 교환장치에 관한 것이다.

공작기계는 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재(이하 모재)를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공하던가 또는 더욱 정밀한 가공을 추가할 목적으로 사용되는 기계를 말한다.

도 1은 종래의 공작기계를 상측에서 바라본 평면도이고, 도 2는 도 1의 공작기계에서 어태치 헤드 교환을 도시한 순서도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 공작기계는 더미 헤드를 램에 부착한 상태에서 앵글 헤드를 교환하고, 익스텐션 헤드를 대기 위치까지 이동하는 등 복잡한 어태치 헤드 교환 방식을 취하고 있다.

도 1을 참조하면, 도 1에서는 종래 공작기계를 상측에서 도시한 도면으로서, 램과, 상기 램에 장착될 수 있는 다수의 어태치 헤드와, 이러한 어태치 헤드의 이동 장소(P1 내지 P12)를 도시하고 있다.

구체적으로, 도 2의 상태 (a)를 보면, 미도시된 새들에 배치된 램(10)이 어태치 교환 장치(20)로 이동한다.

도 2의 상태 (b)를 보면, 도어(21)가 오픈된다.

도 2의 상태 (c)를 보면 더미 헤드 셔틀(1)이 P1으로 이동하고, 램(10)이 하강하고 더미 헤드가 분리된다.

도 2의 상태 (d)를 보면 램(10)이 상승하고, 더미 헤드 셔틀(1)이 P3로 이동한다.

도 2의 상태 (e)를 보면 앵글 헤드 셔틀(2)이 P2로 이동한다.

도 2의 상태 (f)를 보면 앵글 헤드 셔틀(2)이 P1으로 이동하고, 램(10)이 하강하고 앵글 헤드(2a)가 상기 램(10)에 부착된다.

도 2의 상태 (g)를 보면 램(10)이 상승하고 도어(21)가 닫힌다.

도 2의 상태 (h)를 보면 앵글 헤드 셔틀(2)이 P8로 이동한다.

도 2의 상태 (i)를 보면 더미 헤드 셔틀(1)이 P6으로 이동한다.

도 2의 상태 (j)를 보면 앵글 헤드 셔틀(2)이 P3으로 이동한다.

도 2의 상태 (k)를 보면 익스텐션 헤드 셔틀(3)이 P4로 이동한다.

즉, 이러한 종래의 공작기계에서 어태치 헤드 교환 방식은 리니어 셔틀 타입으로서, 많은 유니트의 조합으로 조립이 어렵고, 고객사 설치시간이 많이 들며, 복잡하고 큰 사이즈로 설치면적을 많이 확보하여야 한다.

또한, 종래의 공작기계는 구조가 협소하여 장비 보전에 어려움이 많고, 잦은 고장으로 장비 가동시간이 짧아 생산성이 떨어지고, 제작 시 많은 비용이 발생하며, 살펴본 바와 같이 어태치의 교환 시 매우 복잡한 진행순서를 가지고 있다.

또한, 종래의 공작기계에서 어태치를 교환 하기 위해서는 장치의 부피가 크기 때문에 상기 램(10)을 이동시키기 위한 새들의 접근성이 나빠져 별도의 장치가 필요하며, 어태치 헤드의 무게에 영향을 많이 받는 종래 구동 유니트와 이를 보완하기 위한 보조 롤러 등을 포함하고 있으나, 이러한 복잡한 구조는 고장이 잦으며 유지 보수가 어려운 문제를 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 램 헤드에 부착되는 어태치 헤드를 자동으로 교환하는 어태치먼트 교환장치의 구조를 개선하여 설치 공간을 최소화하고, 빠른 어태치 헤드 교환을 구현하며, 내구성이 강화되고, 제조 경비가 절감되는 어태치먼트 교환장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 를 제공한다.

또한, 할 수 있다.

또한, 될 수 있다.

또한, 할 수 있다.

본 발명은 어태치먼트 교환장치의 구조를 개선하여, 어태치 헤드를 최소한의 공간에 수용하기 때문에 공작기계 설치 공간이 최소화되고, 어태치 헤드 교환 시간이 빨라지기 때문에 생산성이 향상되고, 자동 어태치먼트 교환장치의 내구성이 향상됨과 동시에 유지 보수가 용이하며, 전체적인 공작기계의 제조단가를 낮출 수 있다.

도 1은 종래의 공작기계를 상측에서 바라본 평면도.
도 2는 도 1의 공작기계에서 어태치 헤드 교환을 도시한 순서도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동 어태치먼트 교환장치를 포함하는 공작기계의 부분측면도.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 자동 어태치먼트 교환장치의 평면도.
도 4b는 도 4a에서 도어가 개방된 상태를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동 어태치먼트 교환장치의 측면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자동 어태치먼트 교환장치의 배면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자동 어태치먼트 교환장치의 어태치 헤드 교환을 도시한 순서도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동 어태치먼트 교환장치를 포함하는 공작기계의 부분측면도, 도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 자동 어태치먼트 교환장치의 평면도, 도 4b는 도 4a에서 도어가 개방된 상태를 도시한 도면, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동 어태치먼트 교환장치의 측면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자동 어태치먼트 교환장치의 배면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공작기계(100)는 칼럼(110)과, 상기 칼럼(110)에 배치되어 지면과 수직으로 이동 가능한 크로스레일(120)과, 상기 크로스레일(120)에 배치되어 지면과 수평으로 이동 가능한 새들(130)과, 상기 새들(130)에 배치되어 지면과 수직으로 이동 가능한 램(140)과 일측이 개구되어 상기 램(140)에 장착되는 다수 개의 어태치 헤드가 배치되는 자동 어태치먼트 교환장치(200, Auto Attachment Changer)를 포함할 수 있다.

요컨대, 실시예는 램(140)에 장착되는 다수 개의 어태치 헤드를 하나의 자동 어태치먼트 교환장치(200)에 수용하여 교환할 수 있는 기술적 사상을 제공할 수 있다.

구체적으로, 도 4a 내지 도 6을 참조하면, 상기 자동 어태치먼트 교환장치(200)는 하우징(210)과, 상기 하우징(210)의 상측에 배치되어 개폐되는 도어(220)와, 다수 개의 어태치 헤드가 상측에 안착되며 상기 하우징(210) 내부에서 회전 가능하게 배치되는 제1 플레이트(230)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 하우징(210)은 일측면에 윈도우(미도시)를 포함할 수도 있으며, 도시된 것과 같이 팔면체로써 형성될 수 있으나, 이러한 외형에 한정되는 것은 아니며 다양한 형상으로써 형성될 수 있다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 도어(220)는 상기 램(140)에 어태치 헤드를 교환할 때 개폐될 수 있다. 즉, 실시예는 상기 하우징(210)에 고정되는 제1 실린더(221)와, 상기 도어(220)에 연결되어 구동력을 제공하는 제1 실린더 로드(222)를 포함할 수 있으며, 이러한 실린더 구동에 따라 상기 하우징(210)의 상측에 배치된 도어(220)가 슬라이딩 방식으로써 개폐될 수 있다.

또한, 상기 도어(220)는 모터 등의 다른 구동원에 의해 슬라이딩 방식 또는 힌지 회동 방식으로써 개폐될 수 있도록 구현될 수도 있다.

상기 자동 어태치먼트 교환장치(200)는 상기 제1 플레이트(230)에 다수 개 배치된 어태치 헤드 중의 어느 하나를 상기 램(140)에 장착하기 위해, 상기 도어(220)의 개폐 공간에 대응되게 위치하도록 상기 제1 플레이트(230)를 회전시킬 수 있다.

구체적으로, 실시예에 따른 자동 어태치먼트 교환장치(200)는 상기 하우징(210)의 일측에 배치되는 모터(231)와, 일단이 상기 제1 플레이트(230)의 회전 중심에 배치되어 상기 모터(231)에 의해 회전하는 샤프트(232)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 구성에 의해 상기 제1 플레이트(230)가 회전하여 상기 램(140)에 장착될 어태치 헤드가 상기 도어(220)의 개구부에 대응되게 이동될 수 있다.

이러한 모터 및 샤프트(232)의 배치는 다양하게 구현될 수 있으나, 실시예에 따르면, 상기 자동 어태치먼트 교환장치(200)는 상기 제1 플레이트(230)와 하우징(210)의 하측면 사이에 배치되어 상기 샤프트(232)의 타단이 배치되는 베이스(211)를 더 포함하고, 이러한 베이스(211)와 제1 플레이트(230) 사이에는 베어링부(233)가 배치될 수 있다.

구체적으로, 상기 베어링부(233)는 상기 베이스(211)에 고정되는 링형상의 외측 베어링(233a)과, 상기 제1 플레이트(230)에 고정되어 상기 외측 베어링(233a)의 내주면에 외주면이 접촉되는 내측 베어링(233b)을 포함하는 베어링부(233)를 더 포함하여 상기 제1 플레이트(230)를 회전시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기 모터(231)와 샤프트(232)는 도시된 것과 같이 풀리 연결되어 회전력을 상기 제1 플레이트(230)에 전달할 수 있으나, 이와 다르게 직결식으로써 상기 제1 플레이트(230)에 회전력을 전달할 수도 있다.

한편, 실시예에 따른 자동 어태치먼트 교환장치(200)는 공간의 최소화를 고려하여 좀 더 많은 어태치 헤드를 수용하기 위해, 상기 회전 플레이트와 하우징(210)의 상측면 사이에 배치되는 상측 플레이트(212)를 더 포함하고, 적어도 한 개 이상의 어태치 헤드가 상측면에 안착되며, 상기 상측 플레이트(212)에서 상기 도어(220)의 개구 방향으로 이동되는 제2 플레이트(240)를 더 포함할 수 있다.

즉, 이러한 제2 플레이트(240)는 상기 제1 플레이트(230)와 달리 슬라이딩 방식으로써 상기 도어(220)의 개구부에 배치되어 상기 램(140)에 어태치 헤드가 용이하게 장착되기 위해 이동될 수 있다.

이러한 제2 플레이트(240)의 이동을 위해, 실시예는 상기 하우징(210)의 내측면 또는 상측 플레이트(212)에 고정되는 제2 실린더(241)와, 상기 제2 플레이트(240)에 연결되어 구동력을 제공하는 제2 실린더 로드(미도시)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 플레이트(240)는 이와 달리, 전술한 제1 플레이트(230)와 같은 방식으로 회전 가능하게 구현되어 상측에 배치되는 어태치 헤드를 상기 도어(220)의 개구부에 이동시킬 수도 있다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 공작기계(100)에서 어태치 헤드의 교환 방법을 살펴보자면 다음과 같다. 단, 실시예가 후술할 교환 순서 및 방법에 한정되는 것은 아니다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자동 어태치먼트 교환장치(200)의 어태치 헤드 교환을 도시한 순서도이다.

도 7을 참조하면, 더미 헤드(10)를 램(140)에 부착한 상태에서 앵글 헤드(20)를 자동으로 교환하는 방법을 나타낸 것이다.

구체적으로, 도 7의 상태 (a)를 보면, 새들(130)의 이동에 의해 램(140)이 자동 어태치먼트 교환장치(200)로 이동된다.

이 후, 도 7의 상태 (b)를 보면, 하우징(210)의 상측에 배치된 도어(220)가 오픈되고, 상기 도어(220)가 오픈되어 개구된 부분으로 더미 헤드(10)가 배치될 제2 플레이트(240)가 전진한다.

이 후, 도 7의 상태 (c)를 보면, 더미 헤드(10)가 배치될 제2 플레이트(240)방향으로 램(140)이 하강한다.

이 후, 도 7의 상태 (d)를 보면, 더미 헤드(10)가 분리된 램(140)이 상승한 뒤에 상기 더미 헤드(10)가 배치된 제2 플레이트(240)가 후진하고, 제1 플레이트(230)가 회전하여 상기 제1 플레이트(230) 상에 배치된 앵글 헤드(20)가 교환 위치로 이동한다.

이 후, 도 7의 상태 (e)를 보면, 램(140)이 하강하여 상기 앵글 헤드(20)가 장착된다.

이 후, 도 7의 상태 (f)를 보면, 앵글 헤드(20)가 장착된 램(140)이 상승하면 새들(130)이 이동되고 도어(220)가 원 위치로 이동되어 하우징(210)의 상측면을 닫는다.

즉, 실시예는 다수 개의 어태치 헤드를 최소 공간에 수용함과 동시에 교환 단계를 대폭 축소하여 램(140)에 어태치 헤드의 교환 및 장착 시간을 단축하고 이에 따라 생산성이 증가할 수 있으며, 공작기계(100)의 설치 공간의 최소화 및 내구성 강화를 도모할 수 있다.

이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다.

100: 공작기계 110: 칼럼
120: 크로스레일 130: 새들
140: 램 200: 자동 어태치먼트 교환장치
210: 하우징 211: 베이스
212: 상측 플레이트 220: 도어
221: 제1 실린더 222: 제1 실린더 로드
230: 제1 플레이트 231: 모터
232: 샤프트 233: 베어링부
233a: 외측 베어링 233b: 내측 베어링
240: 제2 플레이트 241: 제2 실린더

Claims

하우징;
상기 하우징의 상측에 배치되어 개폐되는 도어;
다수 개의 어태치 헤드가 상측에 안착되며, 상기 하우징 내부에서 회전가능하게 배치되는 제1 플레이트;
상기 제1 플레이트와 상기 도어 사이에 배치되는 상측 플레이트; 및
적어도 한 개 이상의 어태치 헤드가 상측면에 안착되며, 상기 상측 플레이트에서 상기 도어의 개구 방향으로 이동되는 제2 플레이트를 포함하는 자동 어태치먼트 교환장치.
제1항에 있어서,
상기 하우징에 고정되는 제1 실린더와, 상기 도어에 연결되어 구동력을 제공하는 제1 실린더 로드를 포함하는 자동 어태치먼트 교환장치.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 일측에 배치되는 모터; 및
일단이 상기 제1 플레이트의 회전 중심에 배치되어 상기 모터에 의해 회전하는 샤프트;를 더 포함하는 자동 어태치먼트 교환장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 플레이트와 상기 하우징의 하측면 사이에 배치되어 상기 샤프트의 타단이 배치되는 베이스를 더 포함하는 자동 어태치먼트 교환장치.
제4항에 있어서,
상기 베이스에 고정되는 링형상의 외측 베어링과, 상기 제1 플레이트에 고정되어 상기 외측 베어링의 내주면에 외주면이 접촉되는 내측베어링을 포함하는 베어링부를 더 포함하는 자동 어태치먼트 교환장치.
제3항에 있어서,
상기 모터와 샤프트는 직결 또는 풀리 연결되는 자동 어태치먼트 교환장치.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 내측면 또는 상기 상측 플레이트에 고정되는 제2 실린더와, 상기 제2 플레이트에 연결되어 구동력을 제공하는 제2 실린더 로드를 포함하는 자동 어태치먼트 교환장치.