KR20180020259A - Tool spindle and machine tool including clamping device for tool - Google Patents

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KR20180020259A
KR20180020259A KR1020187002010A KR20187002010A KR20180020259A KR 20180020259 A KR20180020259 A KR 20180020259A KR 1020187002010 A KR1020187002010 A KR 1020187002010A KR 20187002010 A KR20187002010 A KR 20187002010A KR 20180020259 A KR20180020259 A KR 20180020259A
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tool
tool spindle
clamping device
spindle
outer periphery
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KR1020187002010A
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Inventor
크리스토프 힌터마이어
요제프 레이나우어
Original Assignee
마우저-베르케 오베른도르프 마쉬넨바우 게엠베하
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Abstract

전방에서 장착되고 작동될 수 있는 클램핑 장치를 포함하는 공구 스핀들(1, 101)이 개시된다. 또한 이러한 종류의 하나 이상의 공구 스핀들(1, 101)을 포함하는 공작 기계도 개시된다.A tool spindle (1, 101) is disclosed that includes a clamping device that can be mounted and operated from the front. Also disclosed is a machine tool comprising one or more tool spindles (1, 101) of this kind.

Description

공구용 클램핑 장치를 포함하는 공구 스핀들 및 공작 기계 Tool spindle and machine tool including clamping device for tool

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른, 공구용 클램핑 장치를 포함하는 공구 스핀들, 및 이러한 종류의 공구 스핀들을 포함하는 공작 기계에 관한 것이다.The invention relates to a tool spindle comprising a clamping device for a tool according to the preamble of claim 1, and to a machine tool comprising such a tool spindle.

공구 스핀들 및 공구로 다른 공구를 다른 방식으로 기계 가공하기 위해 다양한 공구가 회전 구동 공구 스핀들에 회전 고정적이고 위치 정확한 방식으로 체결된다. 그래서, 예컨대 드릴링, 밀링 또는 선삭(turning)이 가능하게 된다.A variety of tools are fastened in a rotationally fixed, positional manner to the rotary drive tool spindle in order to machine different tools in different ways with the tool spindle and tool. Thus, for example, drilling, milling or turning becomes possible.

문헌 DE 10 2004 009 217 A1에는 수동으로 작동되는 공구 스핀들용 클램핑 장치가 개시되어 있다. 여기서의 일 단점은 공구 교환에 시간이 많이 든다는 것이다.Document DE 10 2004 009 217 A1 discloses a clamping device for a manually operated tool spindle. One disadvantage here is that it takes a lot of time to exchange tools.

특히, 공구 스핀들이 비용 집약적인 공작 기계에서 작동되고/작동되거나 공구가 빈번히 교환되어야 하는 경우, 다른 자동 클램핑 시스템 및/또는 클램핑 장치가 사용된다. 따라서, 공구로부터 멀어지는 쪽을 향하는 스핀들의 후방 영역에서 기계적으로, 전기적으로, 유압식으로 또는 공압식으로 클램핑/해제력을 당김 로드에 가하는 자동 클램핑 장치가 알려져 있다.In particular, if the tool spindle is to be operated and / or operated on a cost-intensive machine tool or if the tool has to be changed frequently, other automatic clamping systems and / or clamping devices are used. Thus, an automatic clamping device is known which mechanically, electrically, hydraulically or pneumatically applies a clamping / releasing force to the pulling rod in the rear region of the spindle away from the tool.

특허 문헌 DE 10 2009 021 407 B4에는, 미리 장착되어 셋업되고 그런 다음에 추가 세팅 없이 공구 스핀들의 내부에 직접 삽입되는 이러한 종류의 클램핑 장치가 개시되어 있다. 이 삽입은 거의 전적으로 공구 스핀들의 전방에서 일어난다. 공구 스핀들의 내부에서 연장되어 있는 당김 로드를 통해, 공구를 위한 클램핑/해제력이 스핀들의 후방 영역으로부터 전방 영역에 전달된다.The patent document DE 10 2009 021 407 B4 discloses a clamping device of this kind which is pre-mounted and set up and then inserted directly into the interior of the tool spindle without further setting. This insertion takes place almost entirely in front of the tool spindle. Through the pulling rod extending inside the tool spindle, the clamping / releasing force for the tool is transferred from the rear region of the spindle to the front region.

상기 종류의 공구 스핀들이 일 단점은, 클램핑 장치를 클램핑하고 해제하기 위한 구동기가 공구 스핀들의 후방 영역에 배치되어야 하고 그래서 공구 스핀들의 전체 길이가 크게 된다는 것이다. 또한, 공구 스핀들의 후방 영역은 종종 접근이 어렵다.One drawback of this type of tool spindle is that the actuator for clamping and releasing the clamping device must be located in the rear region of the tool spindle, so that the overall length of the tool spindle is large. Also, the rear region of the tool spindle is often difficult to access.

이와 비교하여, 본 발명의 목적은, 자동 클램핑 장치를 갖는 공구 스핀들로서, 클램핑 장치의 작동을 위한 에너지 공급이 개선된 접근성을 갖는 공구 스핀들을 제공하는 것이다.In comparison, it is an object of the present invention to provide a tool spindle with an automatic clamping device, wherein the tool spindle has improved access to the energy supply for operation of the clamping device.

위의 목적은 청구항 1의 특징적 사항을 갖는 공구 스핀들 및 청구항 16의 특징적 사항을 갖는 공작 기계로 달성된다.The above object is achieved with a tool spindle having the features of claim 1 and a machine tool having the features of claim 16.

유리한 다른 개량예는 종속 청구항의 내용이다.Another advantageous improvement is the content of the dependent claim.

청구된 회전 가능한 공구 스핀들은 공구를 위한 자동 클램핑 장치 또는 공구 홀더를 포함하고, 클램핑 장치는 유압식으로 또는 공압식으로 작동된다. 클램핑 장치는 공구 스핀들의 내부에 배치된다. 클램핑 장치는 앞에서(스핀들 노즈에서) 장착될 수 있다. 본 발명에 따르면, 클램핑 장치의 작동, 즉 클램핑 및/또는 해제는, 내부에 연결될 수 있거나 연결되어 있는 가압 매체 공급부를 통해 수행되며, 가압 매체 공급부는 공구 스핀들의 전방 공구측 절반부 또는 전방 공구측 단부 또는 전방부에 배치된다. 따라서, 공구 스핀들의 후방 영역에 있는 클램핑 장치용 구동기가 생략되고, 클램핑 장치를 위한 구동 에너지가 공구 스핀들에 전달되는 영역이 더 잘 접근 가능하게 된다.The claimed rotatable tool spindle comprises an automatic clamping device or tool holder for the tool, and the clamping device is operated hydraulically or pneumatically. The clamping device is arranged inside the tool spindle. The clamping device can be mounted in front (at the spindle nose). According to the present invention, the operation of the clamping device, that is, clamping and / or unlocking is performed through a pressurizing medium supply part which can be connected or connected to the inside, and the pressurizing medium supply part is provided on the front tool side half or the front tool side Is disposed at the end portion or the front portion. Thus, the actuator for the clamping device in the rear region of the tool spindle is omitted, and the area in which the drive energy for the clamping device is transmitted to the tool spindle becomes more accessible.

본 발명에 따른 공구 스핀들의 특히 바람직한 추가 실시 형태에서, 가압 매체 공급부는 공구 스핀들의 외주에 배치되고, 그래서 공구 스핀들의 전체 길이가 감소된다.In a particularly preferred further embodiment of the tool spindle according to the invention, the pressurizing medium supply is arranged on the periphery of the tool spindle, so that the overall length of the tool spindle is reduced.

특히 바람직한 추가 개량예에서, 클램핑 장치는 적어도 하나의 적절한 압력 챔버와 함께 내부에 배치되는 적어도 하나의 해제 피스톤을 통해 해제될 수 있다. 압력 챔버는 해제 피스톤에 의해 한정된다.In a particularly preferred further embodiment, the clamping device can be released via at least one release piston disposed therein with at least one suitable pressure chamber. The pressure chamber is defined by the release piston.

바람직하게는, 유압 및/또는 공압 작동 요소, 즉 피스톤 및 압력 챔버 모두는 공구 스핀들의 내부에 배치된다.Preferably, both the hydraulic and / or pneumatic actuation elements, i.e., the piston and the pressure chamber, are disposed within the tool spindle.

이하에서, "공구" 라는 용어는 또한 (단지) 공구 홀더를 의미하는 것이다.In the following, the term "tool" also means (only) a tool holder.

클램핑 장치의 압력 매체 공급은 해제 가능한 연결부를 통해 일어날 수 있는데, 이 연결부는 고정식 공구 스핀들에 있는 클램핑 장치만 작동시키기 위해 적용된다. 주로 비슷한 추가의 해제 가능한 연결부는 클램핑 장치의 작동 및/또는 추가 기능의 역할을 할 수 있다.The pressure medium supply of the clamping device can take place via a releasable connection, which is applied to operate only the clamping device on the stationary tool spindle. Mainly additional similar releasable connections can serve as an operation and / or additional function of the clamping device.

공구 스핀들의 외주에 정적 가압 매체 공급부가 배치될 수 있고, 이의 시일은 특히 정지 중에 상기 외주에 가해질 수 있고 특히 회전 중에는 외주로부터 들릴 수 있다. 가압 매체 공급부는 스핀들 블럭에 배치될 수 있다. 또한, 가압 매체 공급은 고정적으로 장착된 라인을 통해 수행될 수 있다.The static pressurizing medium supply part can be arranged on the outer periphery of the tool spindle, and its seal can be applied to the outer periphery especially during stoppage, and can be heard from the outer periphery, especially during rotation. The pressurizing medium supply part may be disposed in the spindle block. Also, the pressurizing medium supply can be performed through a line that is fixedly mounted.

공구 교환은 예컨대 기계 작업자의 수동적인 행위 없이 예컨대 로봇 또는 픽업과 같은 보조 장치에 의해 완전 자동으로 수행될 수 있다. 클램핑 장치를 해제하고 또한 공구를 교환하기 위한 지시만 기계 제어부를 통해 주어지게 된다.The tool change can be performed completely automatically, for example, by an auxiliary device such as a robot or a pick-up, without manual action of the machine operator. Only the instructions for releasing the clamping device and for replacing the tool are given through the machine control.

공구 교환은 부분적으로 수동으로 일어날 수 있다. 단순히 클램핑 장치를 해제하는 것은, 예컨대 기계 제어부의 지시에 의해 촉발된다. 모든 다른 행위는 수동으로 행해진다.Tool change can happen partially manually. Simply releasing the clamping device is triggered, for example, by an instruction of the machine control unit. All other actions are done manually.

공구 교환은 순수하게 수동으로 일어날 수 있다. 또한 가압 매체 공급부를 활성화시켜 클램핑 장치를 해제시키는 것도 예컨대 볼 밸브와 같은 간단한 기구의 작동으로 수행될 수 있다.Tool change can happen purely manually. Further, the pressurizing medium supply part may be activated to release the clamping device, for example, by operation of a simple mechanism such as a ball valve.

클램핑 장치의 해제 후에 공구가 공구 스핀들로부터 떨어지지 않도록 하기 위해, 해제 후에 공구를 유지하는 공규 유지 요소가 사용될 수 있다. 이 공구 유지 요소는 공구 스핀들의 외주에서 해제 버튼을 포함할 수 있고, 이 해제 버튼의 작동시 공구가 최종적으로 공구 스핀들로부터 해제된다. 이 공구 유지 요소는 클램핑 장치의 클램핑 전에도 공구를 유지할 수 있고, 그래서 작업자는 공구 유지 요소를 통해 공구를 사전에 위치시키고 그런 다음에 추가의 수동적인 간섭 없이 클램핑 장치가 공구를 쉽게 클램핑할 수 있다.To prevent the tool from falling off the tool spindle after release of the clamping device, a contraction-maintaining element that holds the tool after release can be used. The tool retaining element may include a release button at the periphery of the tool spindle, and upon actuation of the release button, the tool is finally released from the tool spindle. The tool retaining element can retain the tool even before clamping of the clamping device so that the operator can pre-position the tool through the tool retaining element and then clamp the tool easily without further manual intervention.

본 발명에 따른 공구 스핀들의 특히 바람직한 실시 형태에서, 공구의 반자동 교환으로 공구 교환을 위한 해제 지시가 먼저 기계 제어부에 의해 주어진다. 이에 응하여, 클램핑 장치가 공구를 해제하여, 공구가 떨어지는 것이 공구 유지 요소에 의해 방지된다. 그런 다음, 작업자는 공구 유지 요소의 해제 버튼을 눌러 공구를 제거한다. 공구 스핀들의 내부 원추형 부분에 대한 정화 후에 작업자는 공구 유지 요소가 스냅하거나 클릭할 때가지 다음 공구를 원추형 부분에 삽입한다. 그런 다음, 기계 제어부로부터 클램핑 지시가 클램핑 장치에 주어질 수 있다.In a particularly preferred embodiment of the tool spindle according to the invention, the release instruction for the tool change in the semi-automatic exchange of the tool is first given by the machine control. In response, the clamping device releases the tool, so that the tool is prevented from falling by the tool retaining element. The operator then presses the release button on the tool holding element to remove the tool. After cleaning the inner conical part of the tool spindle, the operator inserts the next tool into the conical part until the tool holding element snaps or clicks. Clamping instructions can then be given to the clamping device from the machine control.

회전 가능하고 공구 스핀들의 공구측 영역 또는 단부, 바람직하게는 또한 내부에 배치되는 종동 링을 공구 스핀들이 포함하는 경우, 공구 스핀들의 공구측 영역 또는 단부 영역에서만 클램핑 장치를 비상시에 쉽게 분해할 수 있다. 종동 링은 예컨대, 스핀들 길이방향 축선 또는 회전 축선에 대해 각도를 이루어 위치되는 적어도 하나의 유지 스크류에 의해 클램핑 장치에 대해 클팸핑될 수 있다. 공구 스핀들의 내부는 바람직하게는 단차져 있거나, 또는 직경이 공구측 단부로부터 후방 단부로 가면서 감소하는 원추형으로 되어 있다.The clamping device can be easily disassembled in an emergency only in the tool side region or the end region of the tool spindle when the tool spindle includes a driven ring which is rotatable and disposed within the tool side region or end of the tool spindle, . The driven ring can be clamped against the clamping device by, for example, at least one retaining screw located at an angle to the spindle longitudinal axis or rotation axis. The interior of the tool spindle preferably has a stepped or conical shape with a diameter decreasing from the tool side end to the rear end.

균일한 가압을 위해 또한 기울어짐을 피하기 위해, 바람직하게는 공수 스핀들의 외주에 고르게 분산되어 있는 복수의 유지 스크류가 제공된다. 바람직하게는 유지 스크루는 스터드 스크류 또는 헤드레스(headless) 핀으로서 설계되어 있고 공구 스핀들의 외주로부터 접근 가능하다. 바람직하게는, 클램핑 장치는 사전에 장착되는 유닛으로서 내부에 삽입되고 그래서 유지 스크류를 해제하면 분해 및 제거될 수 있다. 특히 바람직한 실시 형태에서 이는 클램핑된 공구로도 가능하다.A plurality of holding screws which are preferably evenly distributed on the outer periphery of the airborne spindle are provided for uniform pressurization and to avoid tilting. Preferably, the retaining screw is designed as a stud screw or a headless pin and is accessible from the periphery of the tool spindle. Preferably, the clamping device is inserted internally as a pre-mounted unit and can thus be disassembled and removed by releasing the retaining screw. In a particularly preferred embodiment this is also possible with a clamped tool.

장치 기술 및 조립 기술 면에서 간단한 추가 실시 형태에서, 클램핑 장치는 제 1 압력 챔버를 가지며, 이 압력 챔버의 가압에 의해 공구가 해제되고 제 1 압력 챔버는 공구 스핀들의 내부에 배치된다.In a further simple embodiment in terms of device technology and assembly technology, the clamping device has a first pressure chamber in which the tool is released by the pressure of the pressure chamber and the first pressure chamber is located inside the tool spindle.

이 경우 정적 가압 매체 공급부가 공구 스핀들의 외주에 배치되고, 정적 가압 매체 공급부의 시일이 특히 정지 중에 상기 외주에 가해질 수 있고 또한 특히 회전 중에는 그 외주로부터 들릴 수 있다. 제 1 압력 챔버는 공구 스핀들에 형성되어 있는 적어도 하나의 채널을 통해 상기 외주에 연결될 수 있거나 연결되어 잇다. 가압 매체 공급부는 스핀들 블럭에 배치될 수 있다.In this case, the static pressurizing medium supply portion is disposed on the outer periphery of the tool spindle, and the seal of the static pressurizing medium supply portion can be applied to the outer periphery particularly during stoppage, and in particular, The first pressure chamber may be connected to or connected to the outer circumference through at least one channel formed in the tool spindle. The pressurizing medium supply part may be disposed in the spindle block.

또한, 가압 매체 공급부로부터 측면 채널을 통해 가압 매체의 공급을 받고 그래서 공구측 단부의 방향으로 움직일 수 있는 유압식으로 또는 공압식으로 작동되는 방출 링이 공구 스핀들의 외주에 배치될 수 있다. 반경 방향 내측으로 향해 있고 공구 아래에서 그리고/또는 뒤에 있는 자유 공간에 결합하는 방출 핑거가 방출 링에 체결될 수 있다.In addition, a hydraulically or pneumatically actuated discharge ring can be placed on the periphery of the tool spindle, which is supplied with the pressurized medium from the pressurizing medium supply through the side channel and thus can move in the direction of the tool side end. Release fingers which are radially inward and engage in the free space below and / or behind the tool can be fastened to the discharge ring.

공구측 단부의 방향의 운동에 대한 스탑을 형성하기 위해 스로어(thrower) 링이 공구 스핀들의 외주에 배치될 수 있고, 방출 링을 위한 적어도 하나의 스탑 스크류가 그 스로어 링 안으로 나사 결합된다. 균일한 가압을 위해 그리고 기울어짐을 피하기 위해, 바람직하게, 외주에 고르게 분산되어 있는 복수의 스탑 스크류가 제공되어 있다.A thrower ring may be disposed on the outer periphery of the tool spindle to form a stop for movement in the direction of the tool side end, and at least one stop screw for the release ring is threaded into the scroll ring. For uniform pressurization and to avoid tilting, a plurality of stop screws are preferably evenly distributed on the outer periphery.

클램핑 장치의 상태가 접촉 제어 장치 또는 기계 제어부에 연결되는 연결되는 비접촉식 센서(특히, 피드백 진동기를 갖는 비접촉식 한계 스위치)를 통해 모니터링될 수 있으면, 공구의 전술한 반자동 또는 완전 자동 교환이 이루어질 수 있다.If the state of the clamping device can be monitored via a connected non-contact sensor (in particular a non-contact limit switch with a feedback oscillator) connected to the contact control device or the machine control part, the semi-automatic or fully automatic switching of the tool can be effected.

접촉 제어 장치는 공구와 공구 스핀들의 원추형 부분 간의 면 접촉을 모니터링하는 역할을 한다. 예컨대 공구의 원추형 부분과 공구 스핀들의 원추형 부분 사이에 입자가 끼이면, 그 면 접촉은 정확하지 않을 수 있다.The contact control device serves to monitor the surface contact between the tool and the conical portion of the tool spindle. For example, if particles are trapped between the conical portion of the tool and the conical portion of the tool spindle, the surface contact may not be accurate.

비접촉식 센서는, 2개의 상태, 즉 "공구가 클램핑 장치에 클램핑되어 있는 상태" 및 ""공구가 클램핑 장치에 클램핑되어 있지 않은 상태"를 검출하도록 설계 및/또는 배치되어 있다. 바람직하게는, 그 센서는 "클램핑 장치가 비어 있는 채로 클램핑되는 상태"를 또한 검출하도록 설계 및/또는 배치되어 있다. The non-contact sensor is designed and / or arranged to detect two states: a "state in which the tool is clamped to the clamping device" and a "state in which the tool is not clamped in the clamping device." Preferably, The sensor is designed and / or arranged to also detect "a state in which the clamping device is clamped empty ".

이를 위해, 비접촉식 센서는 바람직하게는 방출 링의 축방향 위치를 모니터링한다. 센서는 방출 링의 외주에 위치될 수 있고(직접 모니터링), 또는 방출 링의 위치는 감지 로드를 통해 본 발명에 따른 공구 스핀들의 다른 영역에 전달되고 거기서 센서에 의해 검출된다(간접 모니터링).To this end, the non-contact sensor preferably monitors the axial position of the discharge ring. The sensor can be placed on the periphery of the discharge ring (direct monitoring), or the position of the discharge ring is transmitted to the other area of the tool spindle according to the invention via the sensing rod, where it is detected by the sensor (indirect monitoring).

특히, 센서가 방출 링의 외주에 배치되는 경우, 그 센서에 대한 보호가 바람직하다. 이를 위해, 센서는 예컨대 내포될 수 있다.In particular, when the sensor is disposed on the periphery of the discharge ring, protection against the sensor is preferable. To this end, the sensor may be nested, for example.

공구의 완전 자동화된 교환을 위해, 비접촉식 센서 및 접촉 제어 장치에 추가로, 원추형 부분을 위한 자동 정화 장치가 바람직하다.For fully automated exchange of tools, in addition to non-contact sensors and contact control devices, an automatic purging device for conical parts is preferred.

접촉 제어 장치 및 정화 장치가, 위에서 언급한 가압 매체 공급부를 통해 공급되는 가압 매체(예컨대, 공기)로 작동될 수 있는 것이 특히 바람직하다. 가압 매체는 위에서 언급한 연결부 또는 추가의 해제 가능한 연결부를 통해 공급될 수 있다. 추가의 해제 가능한 연결부를 형성하기 위해, 특히 추가 시일이 제공될 수 있는데, 이 추가 시일은 위에서 언급한 시일 중의 하나에 축방향으로 인접하여 배치되며 그와 함께 추가의 해제 가능한 연결부를 형성하고/형성하거나 한정한다.It is particularly preferable that the contact control device and the purifier can be operated with a pressurizing medium (for example, air) supplied through the above-mentioned pressurizing medium supply portion. The pressurized medium may be supplied via the above-mentioned connection or additional releasable connection. In order to form additional releasable connections, in particular additional seals may be provided, which are located axially adjacent one of the above-mentioned seals, together with forming and / or forming additional releasable connections Or limited.

접촉 제어 장치는 가압 매체 정체를 조사하여 실행될 수 있다. 정화 장치는 원추형 부분으로 향하는 가압 매체 스파이럴(spiral)에 의해 실행될 수 있다.The contact control device can be executed by examining the pressurized medium congestion. The purifier may be implemented by a pressurizing medium spiral directed toward the conical portion.

특히 바람직한 설계에서, 공구 스핀들은 동심 슬라이더를 가지며, 이 슬라이더의 외주에는 제 1 해제 피스톤이 축방향으로 약간 움직일 수 있도록 체결되거나 수용되며, 동심 슬라이더는 제 1 압력 챔버를 한정한다. 또한 슬라이더는 바람직하게는 실질적으로 공구 스핀들의 내부에 배치된다.In a particularly preferred design, the tool spindle has a concentric slider, which is fastened or received on the periphery of the slider so that the first release piston moves slightly in the axial direction, and the concentric slider defines the first pressure chamber. The slider is also preferably disposed substantially inside the tool spindle.

중공 섕크 테이퍼부를 갖는 공구의 경우, 리프팅 원추형 부분이 바람직하게 슬라이더에 형성되거나 체결되며, 이 리프팅 원추형 부분을 통해 클램핑 장치의 스프레딩 플라이어의 세그먼트가 벌려질 수 있다. 따라서, 세그먼트는 중공 섕크 테이퍼부 뒤에 결합할 수 있고 공구를 공구 스핀들에 고정시킬 수 있다.In the case of a tool having a hollow shank tapered portion, the lifting conical portion is preferably formed or fastened to the slider, through which the segment of the spreading pliers of the clamping device can be opened. Thus, the segment can engage behind the hollow shank taper portion and secure the tool to the tool spindle.

슬라이더는, 내부 냉각 윤할유 공급부가 배치되어 있는 드로우(draw) 튜브로 형성될 수 있다.The slider may be formed of a draw tube in which an inner cooling lube oil supply portion is disposed.

클램핑 장치는 공구 스핀들의 내부에 동심으로 삽입되는 실린더를 포함할 수 있다. 이 실린더 안에는 상기 제 1 압력 챔버가 배치될 수 있고 또한 제 1 해제 피스톤이 그 실린더 안에서 안내될 수 있다.The clamping device may include a cylinder which is inserted concentrically inside the tool spindle. In the cylinder, the first pressure chamber can be disposed and the first release piston can be guided in the cylinder.

공구 스핀들의 내부 및 슬라이더를 포함하는 클램핑 장치의 부품들이 서로 동심인 것이, 제조 기술 및 조립 기술 면에서 간단하다.It is simple in terms of manufacturing technology and assembly technology that the parts of the clamping device including the inside of the tool spindle and the slider are concentric with each other.

본 발명에 따른 공구 스핀들의 바람직한 제 1 변형예에서, 클램핑 장치는 제 2 압력 챔버를 가지며, 이 압력 챔버가 가압되면 공구가 해제되고, 제 2 압력 챔버는 제 2 해제 피스톤에 의해 한정된다. 양 해제 피스톤은 슬라이더에 형성되거나 체결된다. 제조 기술 면에서 간단한 방식으로, 제 2 압력 챔버는 공구 스핀들의 내주벽에 의해 한정될 수 있다.In a first preferred variant of the tool spindle according to the invention, the clamping device has a second pressure chamber, the tool released when the pressure chamber is pressurized, and the second pressure chamber defined by the second release piston. The both release pistons are formed or fastened to the slider. In a simple manner in terms of manufacturing technology, the second pressure chamber can be defined by the inner peripheral wall of the tool spindle.

클램핑 장치는 공구의 클램핑 방향으로 작용하는 적어도 하나의 압력 스프링(특히, 디스크 스프링 패키지)를 갖는 것이 특히 바람직한데, 이 스프링을 통해 클램핑력이 발생될 수 있고 슬라이더에 영구적으로 전달될 수 있다. 압력 스프링은, 한편으로 제 2 압력 챔버로부터 멀어지는 쪽을 향하는 제 2 해제 피스톤의 측과 접촉하고 또한 다른 한편으로는 실린더의 실린더 바닥과 접촉할 수 있다.It is particularly preferred for the clamping device to have at least one pressure spring (in particular a disc spring package) acting in the clamping direction of the tool, through which a clamping force can be generated and permanently delivered to the slider. The pressure spring can be in contact with the side of the second relief piston, on the one hand and away from the second pressure chamber, and on the other hand with the cylinder bottom of the cylinder.

공구의 해제 방향으로 작용하는 2개의 압력 챔버 및 압력 스프링을 갖는 설계의 경우, 압력 스프링은 바람직하게는 슬라이더 부분의 외주에 배치되고, 슬라이더 부분의 내부에는 공구의 해제 방향으로 작용하는 두 압력 매체 사이의 가압 매체 연결부 또는 연결 채널이 형성되어 있다.In the case of a design having two pressure chambers and pressure springs acting in the direction of release of the tool, the pressure springs are preferably disposed on the outer periphery of the slider portion, and between the two pressure medium A connecting portion or a connecting channel of the pressurizing medium is formed.

본 발명에 따른 공구 스핀들의 바람직한 제 2 변형예에서, 클램핑 장치는 공구의 클램핑 방향으로 작용하는 제 2 압력 챔버를 가지며, 이 압력 챔버는 공구 스핀들의 내부에 배치되고 바람직하게는 동심이다.In a second preferred variant of the tool spindle according to the invention, the clamping device has a second pressure chamber acting in the clamping direction of the tool, which is arranged inside the tool spindle and preferably is concentric.

제 2 압력 챔버는 실린더에 배치되고 그 실린더의 실린더 바닥에 의해 한정된다. The second pressure chamber is disposed in the cylinder and defined by the bottom of the cylinder of the cylinder.

제 1 해제 피스톤이 슬라이더에서 축방향으로 변위 가능하고, 바람직하게는 클램핑 편으로서 형성된 적어도 하나의 잠금 요소가 관통하는 칼라(collar)를 포함한다. 바람직하게는, 복수의 잠금 요소가 외주에 고르게 분산되어 있다.The first release piston includes a collar which is axially displaceable in the slider and preferably passes through at least one locking element formed as a clamping piece. Preferably, the plurality of locking elements are evenly distributed on the outer periphery.

잠금 요소는 슬라이더의 경사진 밑면을 갖는 오목부에 삽입되고 실린더의 원추형 내벽에 대해 반경방향으로 클램핑될 수 있는 것이 특히 바람직하다. 바람직하게는, 경사진 밑면은 원추형 내벽 보다 가파르다.It is particularly preferred that the locking element is inserted into the recess having a sloped bottom surface of the slider and can be radially clamped against the conical inner wall of the cylinder. Preferably, the inclined bottom surface is safer than the conical inner wall.

클램핑 장치는, 슬라이더의 외주에 체결되고 공구 스핀들의 내부에 배치되는 클램핑 피스톤을 포함할 수 있다. 클팸핑 피스톤은 제 2 압력 챔버와 제 1 해제 피스톤 사이에 배치되고 제 2 압력 챔버를 한정한다.The clamping device may include a clamping piston fastened to the periphery of the slider and disposed inside the tool spindle. The clamping piston is disposed between the second pressure chamber and the first release piston and defines a second pressure chamber.

바람직하게는, 적어도 하나의 압력 스프링이 클램핑 피스톤과 제 1 해제 피스톤 사이에 배치된다. 균일한 가압을 위해 또한 기울어짐을 피하기 위해, 복수의 압력 스프링이 두 피스톤의 외주에서 바람직하게 고르게 분산되어 있다.Preferably, at least one pressure spring is disposed between the clamping piston and the first release piston. A plurality of pressure springs are preferably evenly dispersed at the periphery of the two pistons in order to achieve uniform pressurization and avoid tilting.

본 발명에 따른 공작 기계는 하나 이상의 전술한 공구 스핀들을 포함하고, 그 공구 스핀들의 외주에는 가압 매체 공급부가 배치된다. 가압 매체 공급부는 공작 기계의 중앙 가압 매체 소스 또는 별도의 가압 매체 소스에 연결될 수 있거나 연결되어 있다. 공작 기계의 공구 스핀들(바람직하게는 모든 공구 스핀들)의 가압 매체 공급부의 연결로 인해, 공구 스핀들은 동시에 작동될 수 있는데, 즉 클램핑되고 해제될 수 있다.The machine tool according to the present invention comprises one or more of the above-described tool spindles, and a pressurizing medium supply portion is disposed on the outer periphery of the tool spindle. The pressurizing medium supply may be connected to or connected to a central pressurized media source of the machine tool or a separate pressurized media source. Due to the connection of the pressurizing medium supply of the tool spindle (preferably all tool spindles) of the machine tool, the tool spindles can be operated simultaneously, i.e. clamped and released.

다른 치수를 갖는 공작 기계의 공구 스핀들이 또한 연결될 수 있고 중앙 가압 매체 소스에 의해 공급을 받을 수 있다. 균일한 작동 압력은 바람직하게는 24 bar 이다. 따라서, 수고가 적어지고 간단한 제어만 필요하다.Tool spindles of machine tools with other dimensions can also be connected and can be supplied by a central pressurized medium source. The uniform operating pressure is preferably 24 bar. Therefore, the labor is reduced and only simple control is required.

본 발명에 따른 공구 스핀들의 여러 실시 형태가 도면에 도시되어 있다.Various embodiments of a tool spindle according to the present invention are shown in the drawings.

도 1은 제 1 실시 형태에 따른 본 발명의 공구 스핀들을 종단면으로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 공구 스핀들을 추가 종단면으로 나타낸 것이다.
도 3은 도 1의 공구 스핀들의 일부분을 추가 종단면으로 나타낸 것이다.
도 4는 도 1의 공구 스핀들을 사시도로 나타낸 것이다.
도 5는 도 1의 공구 스핀들의 배면도를 나타낸다.
도 6은 제 2 실시 형태에 따른 본 발명의 공구 스핀들을 종단면으로 나타낸 것이다.
도 7은 도 6의 공구 스핀들을 추가 종단면으로 나타낸 것이다.
도 8은 도 6의 공구 스핀들을 추가 종단면으로 나타낸 것이다.
도 9는 도 6의 공구 스핀들의 배면도를 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 공작 기계를 나타낸다.
도 11은 클램핑 장치를 모니터링하기 위한 비접촉식 센서를 도시한다.
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal section of a tool spindle of the present invention according to a first embodiment. FIG.
Figure 2 shows the tool spindle of Figure 1 in an additional longitudinal section.
Fig. 3 shows a part of the tool spindle of Fig. 1 in an additional longitudinal section.
Fig. 4 is a perspective view of the tool spindle of Fig. 1;
Figure 5 shows a rear view of the tool spindle of Figure 1;
6 is a longitudinal section of the tool spindle of the present invention according to the second embodiment.
Figure 7 shows the tool spindle of Figure 6 in an additional longitudinal section.
Figure 8 shows the tool spindle of Figure 6 in an additional longitudinal section.
Figure 9 shows a rear view of the tool spindle of Figure 6;
10 shows a machine tool according to the present invention.
Figure 11 shows a non-contact sensor for monitoring a clamping device.

도 1은 본 발명에 따른 공구 스핀들의 제 1 실시 형태의 종단면을 나타낸다. 이 공구 스핀들은, 공구 스핀들의 후방 단부(2)에 연결되어 있는 구동기(도 1에는 미도시)에 의해 길이방향 축선(3) 주위로 회전 구동된다.1 shows a longitudinal section of a first embodiment of a tool spindle according to the invention. The tool spindle is rotationally driven about the longitudinal axis 3 by a driver (not shown in Fig. 1) connected to the rear end 2 of the tool spindle.

공구 스핀들(1)의 전방 단부(4)의 영역에는, 공구(6)와 결합하여 유지하기 위한 클램핑 장치가 제공되어 있다. 공구(6)는 중공 섕크 테이퍼부(8)를 가지며, 이 테이퍼부는 공구 스핀들(1)의 동심 단차형 내부(10)에 삽입되며, 이 내부는 공구측 단부(4) 쪽으로 개방되어 있다.In the region of the front end 4 of the tool spindle 1 there is provided a clamping device for holding in engagement with the tool 6. The tool 6 has a hollow shank tapered portion 8 which is inserted into the concentric stepped interior 10 of the tool spindle 1 which is open towards the tool side end 4.

주변에 분산되어 되어 있는 콜릿(collet)의 복수의 세그먼트(12)가 중공 섕크 테이퍼부(8) 뒤에 결합해 있다. 도 1에서, 클램핑 장치의 해제된 상태가 나타나 있는데, 이 상태에서, 공구(6) 쪽으로 향해 있는 세그먼트(12)의 헤드는 중공 섕크 테이퍼부(8)의 원주 반경 방향 오목부로부터 반경 방향 내측으로 후퇴되어 있다.A plurality of segments 12 of a collet dispersed in the periphery are joined to the back of the hollow shank taper portion 8. In Figure 1, the released state of the clamping device is shown, in which the head of the segment 12, which is directed towards the tool 6, extends radially inwardly from the circumferential radial recess of the hollow shank tapered portion 8 It is retreating.

클램핑 장치를 작동시키기 위해, 드로우(draw) 튜브로 설계되어 있는 슬라이더(16)에 일체적으로 형성되어 있는 리프팅 원추형 부분(14)이 길이방향 축선(3)을 따라 안으로 끌려 들어와 있다(도 1에서 우측으로). 슬라이더(16)는 연장부로서 역할하는 슬라이더 부분(18)과 단단히 연결되어 있다. 공구(6)로부터 이격되어 있는 슬라이더 부분(18)의 단부에는, 제 2 해제 피스톤(20)이라고 하는 피스톤이 체결되어 있고, 이 피스톤은 디스크 스프링 패키지(22)를 위한 접촉 수단으로서 역할한다. 디스크 스프링 패키지는 슬라이더 부분(18)의 외주에 동심으로 배치되며, 공구 측에서 실린더(26)의 실린더 바닥(24)에 안착되며, 그 실린더는 분리 디스크(28) 및 종동 링(30)을 통해 헤드레스(headless) 핀 또는 유지 스크류(32)에 의해 내부(10)의 단차부에 접촉해 클램핑된다.To actuate the clamping device a lifting conical portion 14 integrally formed on a slider 16 designed as a draw tube is drawn in along the longitudinal axis 3 To the right). The slider 16 is tightly connected to the slider portion 18 serving as an extension. A piston called a second release piston 20 is fastened to the end of the slider portion 18 which is spaced from the tool 6 and serves as a contact means for the disc spring package 22. [ The disk spring package is disposed concentrically on the outer periphery of the slider portion 18 and is seated in the cylinder bottom 24 of the cylinder 26 on the tool side and the cylinder is connected to the separating disk 28 and the driven ring 30 And is clamped in contact with the stepped portion of the inner portion 10 by a headless pin or a retaining screw 32.

공구(6)를 클램핑하고자 하면, 디스크 스프링 패키지(22)가 제 2 해제 피스톤(20)을 공구 스핀들의 후방 단부의 방향으로 이동시키고, 슬라이더 부분(18)과 슬라이더(16)에 의해 리프팅 원추형 부분(14)을 스프레딩 플라이어의 세그먼트(12) 사이로 끌어 당기게 되며, 그래서 공구(6)가 클램핑되고 유지된다.When the tool 6 is to be clamped, the disk spring package 22 moves the second release piston 20 in the direction of the rear end of the tool spindle, and the slider portion 18 and the slider 16 move the lifting conical portion & (14) between the segments (12) of the spreading pliers so that the tool (6) is clamped and held.

공구(6)를 해제하고자 하면, 압축 공기가 제 1 압력 챔버(34) 및 제 2 압력 챔버(36) 안으로 공급되고, 이들 두 압력 챔버는 공구(6)의 해제 방향으로 작용한다. 제 1 압력 챔버(34)는 실린더(26) 안에 배치되고 그에 의해 한정되고, 제 2 압력 챔버(36)는 내부(10)에 배치되고 그에 의해 한정된다. 두 압력 챔버(34, 36)는 공구 측에서 해제 피스톤(20, 38)을 가지며, 두 해제 피스톤(20, 38)은 슬라이더(16) 및/또는 슬라이더 부분(18)의 외주에 체결된다. 두 압력 챔버(34, 36)에 압축 공기가 충전되면, 두 해제 피스톤(20, 38)이 클램핑 장치의 해제 위치(도 1 에 도시)로 이동하며 이 과정에서 디스크 스프링 패키지(22)를 압축시키게 된다.When the tool 6 is to be released, compressed air is supplied into the first pressure chamber 34 and the second pressure chamber 36, and these two pressure chambers act in the release direction of the tool 6. [ The first pressure chamber 34 is disposed in and defined by the cylinder 26 and the second pressure chamber 36 is disposed in and defined by the interior 10. The two pressure chambers 34 and 36 have release pistons 20 and 38 at the tool side and the two release pistons 20 and 38 are fastened to the outer periphery of the slider 16 and / When two compressed chambers 34 and 36 are filled with compressed air, the two release pistons 20 and 38 move to the unlocking position of the clamping device (shown in FIG. 1) do.

도시되어 있는 복수의 공구 스핀들(1)은, 공동 기계 제어부(39) 및 공동 압축 공기 펌프를 갖는 공작 기계에서 그룹지어져 있다. 개별 공구 스핀들(1)의 압축 공기 공급은 기계 제어부(39)에 의해 제어된다.The plurality of tool spindles 1 shown are grouped in a machine tool having a common machine control 39 and a common compressed air pump. The compressed air supply of the individual tool spindle 1 is controlled by the mechanical control section 39.

공구 교환은 기계 작업자에 의한 어떤 수동적인 행위도 없이 로봇에 의해 완전 자동으로 수행될 수 있다. 클램핑 장치를 해제하고 공구(6)를 교환하기 위한 지시만 기계 제어부(39)를 통해 주어지게 된다.The tool change can be performed completely automatically by the robot without any manual action by the machine operator. Only the instruction for releasing the clamping device and exchanging the tool 6 is given through the mechanical control part 39. [

공구 교환은 부분적으로 수동으로 일어날 수도 있다. 예컨대, 클램핑 장치의 해제만 공작 기계(39)의 지시에 의해 촉발된다. 모든 다른 행위는 수동으로 이루어진다.The tool change may be partially manual. For example, only the release of the clamping device is triggered by the instruction of the machine tool 39. All other actions are done manually.

공구 교환은 순수하게 수동으로 일어날 수 있다. 또한 압축 공기 공급을 활성화시켜 클램핑 장치를 해제시키는 것도 예컨대 볼 밸브와 같은 간단한 기구의 작동으로 수행될 수 있다.Tool change can happen purely manually. It is also possible to activate the compressed air supply to release the clamping device, for example, by operation of a simple mechanism such as a ball valve.

도 2는 도 1의 공구 스핀들(1)을 다른 종단면으로 도시한다. 단면은, 압축 공기를 위한 제 1 채널(40)을 볼 수 있도록 선택되었으며, 그 채널은 공구 스핀들(1)의 본체를 관통하는 (제 1) 채널 부분, 실린더(26)와 공구 스핀들(1)의 본체 사이에 배치되는 (제 2) 채널 부분, 및 실린더(26)를 관통하는 복수의 (제 3) 반경 방향 채널 부분을 포함한다.Fig. 2 shows the tool spindle 1 of Fig. 1 in another longitudinal section. The cross section is selected so that the first channel 40 for compressed air can be seen and the channel is defined by the (first) channel portion passing through the body of the tool spindle 1, the cylinder 26 and the tool spindle 1, (Second) channel portion disposed between the body of the cylinder 26 and a plurality of (third) radial channel portions passing through the cylinder 26.

또한, 제 2 채널(42)이 도시되어 있는데, 공구(6)의 해제 방향으로 작용하는 제 1 압력 챔버(34)가 그 제 2 채널을 통해, 공구(6)의 해제 방향으로 작용하는 제 2 압력 챔버(36)와 연결되어 있다. 제 2 채널(42)은 슬라이더 부분(18)을 관통하는 복수의 반경 방향 채널 부분(42a), 및 슬라이더 부분(18)과 내부 냉각제 공급을 위한 냉각제 관(44)(슬라이더 부분(18)의 내부에 수용됨) 사이에 배치되는 제 2 축방향 채널 부분(42b)을 갖는다. 냉각제 관(44)은 또한 슬라이더(16)와 리프팅 원추형 부분(14)을 통과하여 공구(6)에서 끝나 있다.A second channel 42 is also shown in which a first pressure chamber 34 acting in the release direction of the tool 6 is connected via its second channel to the second channel 42 acting in the release direction of the tool 6, And is connected to the pressure chamber 36. The second channel 42 includes a plurality of radial channel portions 42a extending through the slider portion 18 and a coolant tube 44 for feeding the slider portion 18 and internal coolant And a second axial channel portion 42b disposed between the first axial channel portion 42a and the second axial channel portion 42b. The coolant pipe 44 also passes through the slider 16 and the lifting conical portion 14 and ends at the tool 6.

일단 두 압력 챔버(34, 36)에 압축 공기가 충전되면, 슬라이더(16)가 디스크 스프링 패키지(22)의 힘에 대항하여 공구(6)의 방향으로 변위되며(도 2에 도시되어 있는 위치에서) 클램핑 장치가 해제된다. 공구 스핀들(1)에 압축 공기를 공급하기 위해, 공구 스핀들의 외주에 고정 플랜지(46)가 제공되어 있고, 이 플랜지에 연결부(48)와 채널(50)이 형성되어 있으며, 채널(50)의 스핀들측 오리피스가 공구 스핀들(1)의 제 1 채널(40)의 플랜지측 오리피스로부터 최소한으로 이격되어 있다.Once the two pressure chambers 34 and 36 are filled with compressed air, the slider 16 is displaced in the direction of the tool 6 against the force of the disc spring package 22 ) The clamping device is released. In order to supply compressed air to the tool spindle 1 a fixing flange 46 is provided on the periphery of the tool spindle in which a connecting portion 48 and a channel 50 are formed, Side orifice is at least spaced from the flange-side orifice of the first channel (40) of the tool spindle (1).

본 발명에 따른 공구 스핀들의 작동시, 채널(50)의 오리피스 및 반경방향으로 인접하는 2개의 자기(self) 접촉 시일(52)이 공구 스핀들(1)의 외주로부터 약간 이격된다. 공구 스핀들(1)이 멈춘 후에, 연결부(48)에 압축 공기가 공급되며, 그래서 먼저 2개의 자기 접촉 시일(52)이 공구 스핀들(1)의 외주에 가해지고 그런 다음에 공구(6)의 해제 방향으로 작용하는 두 압력 챔버(34, 36)의 압축 공기 공급이 두 채널(40, 42)을 통해 수행된다.In operation of the tool spindle according to the present invention, the orifice of the channel 50 and the two radially adjacent self-contacting seals 52 are slightly spaced from the outer periphery of the tool spindle 1. After the tool spindle 1 is stopped, compressed air is supplied to the connecting portion 48 so that two magnetic contact seals 52 are first applied to the outer periphery of the tool spindle 1, Compressed air supply of the two pressure chambers 34, 36 acting in the direction of the two channels 40, 42 is performed.

공구(6)의 방향으로 공구 스핀들(1)의 본체를 통해 연장되어 있는 측면 채널(54)이, 공구 스핀들(1)의 본체를 관통하는 제 1 채널(40)의 채널 부분으로부터 분기되어 있다. 측면 채널(54)은, 공구측 단부(4)에서 공구 스핀들(1)을 둘러싸는 방출 링(56)의 영역에서 끝난다. 외주에 균일하게 분산되어 있는 방출 핑거(58)가 공구측에서 방출 링(56)에 체결되어 있고, 그 방출 핑거는 반경방향 내측으로 연장되어 있고 중공 섕크 테이퍼부(8)의 칼라 뒤에 결합한다.A side channel 54 extending through the body of the tool spindle 1 in the direction of the tool 6 is branched from a channel part of the first channel 40 passing through the body of the tool spindle 1. [ The side channel 54 ends in the area of the discharge ring 56 surrounding the tool spindle 1 at the tool side end 4. A discharge finger 58 uniformly distributed on the outer periphery is fastened to the discharge ring 56 at the tool side and the discharge finger extends radially inward and engages behind the collar of the hollow shank taper portion 8.

주변에 분산되어 있는 적절한 수의 측면 채널(54)에서 또는 적절한 크기의 직경을 갖는 측면 채널(54)에서 대략 24 bar의 압력에서, 방출 링(56)은 공구(6)를 해제하기에 충분한 방출력을 발생시킨다.At a suitable number of side channels 54 dispersed about the circumference or at a pressure of approximately 24 bar in the side channel 54 having a suitable size of diameter, the discharge ring 56 is provided with sufficient space to release the tool 6 And generates an output.

디스크 스프링 패키지(22), 2개의 해제 피스톤(30, 38), 리프핑 원추형 부분(14)과 슬라이더 부분(18)을 가지면서 드로우 튜브로서 형성되어 있는 슬라이더(16), 냉각제 관(44), 분리 디스크(28), 종동 링(30), 해제 방향으로 작용하는 2개의 압력 챔버(34, 36), 및 공구 스핀들(1)의 본체는 길이방향 축선(3)에 대해 회전 대칭형이다.A slider 16 having a disk spring package 22, two release pistons 30 and 38, a lifting conical portion 14 and a slider portion 18 and formed as a draw tube, a coolant pipe 44, The body of the separating disk 28, the driven ring 30, the two pressure chambers 34, 36 acting in the release direction, and the tool spindle 1 are rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis 3.

도 3은 도 1 및 2에 따른 본 발명의 공구 스핀들(1)의 제 1 실시 형태의 일부분을 다른 종단면으로 도시한 것이다. 이 종단면에서 보는 바와 같이, 방출 링(56)이 공구(6)의 방향으로 변위하는 것은 주변에 고르게 분산되어 있는 스탑 스크류(60)에 의해 억제된다. 스탑 스크류(60)는 축방향으로 스로어(thrower) 링(62)에 나사 결합되어 있고, 그 스로어 링(62)은 공구 스핀들(1)의 본체의 외주에 체결된다.Fig. 3 shows a part of a first embodiment of the tool spindle 1 of the invention according to Figs. 1 and 2 in a different longitudinal section. As seen in this longitudinal section, the displacement of the discharge ring 56 in the direction of the tool 6 is suppressed by the stop screw 60 which is evenly distributed around. The stop screw 60 is screwed to the thrower ring 62 in the axial direction and the thrust ring 62 is fastened to the outer periphery of the body of the tool spindle 1. [

전체 클램핑 장치를, 필요하다면 클랭핑된 공구(6)과 함께 공구 스핀들(1)로부터 앞으로 끌어 당기고자 한다면, 스로어 링(62)을 앞 방향으로 밀어야 하고, 그래서 유지 스크류(32)가 해제될 수 있다.If the entire clamping device is to be pulled forward from the tool spindle 1 together with the clamped tool 6 if necessary, the thrust ring 62 must be pushed in the forward direction so that the retaining screw 32 is released .

도 1 및 2에 도시되어 있는 클램핑 장치의 해제 상태에 도달한 후에, 방출 핑거(58)를 갖는 방출 링(56)은 측면 채널(54)의 압축 공기에 의해 공구(6)로 이동되고, 그 공구는 클램핑 장치로부터 분리된다. 이를 위해서는, 연결부(48)에만 압축 공기를 충전하는 것으로 충분하고, 그래서 먼저 2개의 자기 접촉 시일(52)이 공구 스핀들(1)의 외주에 가해지고 그런 다음에 공구(6)의 해제 방향으로 작용하는 두 압력 챔버(34, 36)에 2개의 채널(40, 42)을 통해 압축 공기가 충전되고, 그래서 클램핑 장치가 해제되며 최종적으로 방출 링(56)이 공구(6) 쪽으로 이동되어 이 공구(6)가 방출된다.1 and 2, the release ring 56 with the release fingers 58 is moved to the tool 6 by the compressed air in the side channel 54, The tool is detached from the clamping device. To this end, it is sufficient to fill the connecting portion 48 only with the compressed air so that two magnetic contact seals 52 are first applied to the outer periphery of the tool spindle 1 and then acted in the releasing direction of the tool 6 The compressed air is filled through the two channels 40 and 42 into the two pressure chambers 34 and 36 which are in the closed position so that the clamping device is released and finally the discharge ring 56 is moved towards the tool 6, 6 are released.

공구 스핀들(1)의 새로운 작동 전에, 연결부(48)에 있는 압축 공기가 차단되고, 그래서 2개의 자기 접촉 시일(52)이 공구 스핀들(1)의 외주로부터 들리고, 디스크 스프링 패키지(22)가 리프팅 원추형 부분(14)을 후퇴시킬 수 있고 스프레딩 플라이어의 세그먼트(14)가 공구(6)를 클램핑할 수 있다.Before the new operation of the tool spindle 1 the compressed air in the connection 48 is blocked so that two magnetic contact seals 52 are heard from the outer periphery of the tool spindle 1 and the disk spring package 22 is lifted The conical portion 14 can be retracted and the segment 14 of the spreading pliers can clamp the tool 6.

도 1은 또한 스로어 링(62) 및 방출 링(56)을 도시하고, 스탑 스크류와 방출 핑거는 이 단면도에서는 볼 수 없다. 고정 플랜지(46)에서 차단 공기 채널(64)이 도시되어 있는데, 이 채널은 스로어 링(62)과 두 자기 접촉 시일(52) 중 하나의 사이의 영역에서 끝난다. 공구 스핀들(1)의 회전 중에는 차단 공기 채널(64)의 차단 공기 연결부(66)에도 압축 공기가 제공되며, 그래서 압축 공기가 항상 스로어 링(62)과 고정 플랜지(46) 사이에서 빠져 오염이 방지된다.Figure 1 also shows throat ring 62 and release ring 56, and the stop screw and release finger are not visible in this cross-sectional view. A blocking air channel 64 is shown at the locking flange 46 which terminates in the area between the throat ring 62 and one of the two magnetic contact seals 52. [ During the rotation of the tool spindle 1 the compressed air is also supplied to the cutoff air connection 66 of the cutoff air channel 64 so that the compressed air always escapes between the sludge ring 62 and the fixed flange 46, .

도 4는 이전 도면에 따른 본 발명의 공구 스핀들(1)을 반투명 사시도로 나타낸 것이다. 이 도에서 보는 바와 같이, 특히 2개의 상호 대향 방출 핑거(58) 및 2개의 상호 대향 스탑 스크류(60)가 방출 링(56)에 제공되어 있다. 도 4에는 공구 유지 요소(68)가 도시되어 있는데, 이 공구 유지 요소는, 공구(6)가 방출 링(56)에 의해 분리된 후에 그 공구가 공구 스핀들(1)로부터 빠져 떨어지는 것을 방지한다. 공구 유지 요소(68)는, 도 6 및 7의 실시 형태를 참조하여 더 상세히 설명할 것이다.Figure 4 shows a tool spindle 1 of the present invention according to the previous figure in a translucent perspective. As shown in this figure, in particular two mutually opposed release fingers 58 and two mutually opposed stopscrews 60 are provided in the discharge ring 56. 4 a tool holding element 68 is shown which prevents the tool from falling off the tool spindle 1 after the tool 6 has been separated by the discharge ring 56. [ The tool retention element 68 will be described in more detail with reference to the embodiment of Figs.

도 5는 후방에서 공구측 단부쪽으로 본 공구 스핀들(1)의 배면도를 도시한 것으로, 플랜지(46)의 반투명도가 함께 나타나 있다. 후방 단부 쪽을 향하는 플랜지(46)의 측에, 연결부(48)와 차단 공기 연결부(66)가 제공되어 있고, 이것들은 동일한 반경에서 서로 거리를 두고 배치되어 있다. 연결부(48)는 시일(52)을 가하고, 클램핑 장치를 해제시키며 또한 공구(6)를 방출시키는 역할을 하며, 공구 스핀들(1)이 정지된 경우에만 공급을 받는다. 차단 공기 연결부(66)는 차단 공기를 영구적으로 충전하는 역할을 한다.Fig. 5 shows a rear view of the tool spindle 1 seen from the rear toward the tool side end, and shows the translucency of the flange 46 together. On the side of the flange 46 facing the rear end side, a connecting portion 48 and a blocking air connection portion 66 are provided, which are arranged at a distance from one another at the same radius. The connection portion 48 serves to apply the seal 52, release the clamping device and release the tool 6, and is supplied only when the tool spindle 1 is stopped. The shutoff air connection 66 serves to permanently charge the shutoff air.

도 6은 본 발명에 따른 공구 스핀들(101)의 제 2 실시 형태의 종단면도를 나타낸다. 도 1 내지 5에 따른 제 1 실시 형태와는 실질적인 차이점은, 클램핑 플라이어의 세그먼트(12) 사이의 리프팅 원추형 부분(114)을 후퇴시키는 클램핑력이 압축 공기에 의해 발생된다는 것이다. 이를 위해, 가압 매체는 연결부(148b)(제 2 실시 형태에서는 플랜지(146)에 형성되어 있는 채널(150b) 및 공구 스핀들(101)에 형성되어 있는 제 1 채널(140b)을 통해 클램핑 장치 및/또는 공구(6)를 단순히 클램핑하는 역할을 함)를 통해 클램핑 방향으로 작용하는 제 2 압력 챔버(136) 안으로 안내된다. 제 2 압력 챔머(136)는 실린더(125)에 배치되고, 이 실린더의 실린더 바닥(124)은 공구측에 배치되고 거기서 종동 링(130)에 의해 고정된다. 클램핑 피스톤(170)이 실린더(126) 안에서 안내되고 제 2 압력 챔버(136)를 한정한다. 클램핑 피스톤(170)은 슬라이더(116)의 외주에 체결되므로, 리프팅 원추형 부분(114)의 클램핑 운동(도 6에서 우측으로 일어남)이 그와 함께 일어나게 된다. 도 6은 후퇴되어 있는 리프팅 원추형 부분(114) 및 클램핑 장치의 클램핑된 위치를 도시한다.Figure 6 shows a longitudinal section view of a second embodiment of a tool spindle 101 according to the invention. A substantial difference from the first embodiment according to Figs. 1-5 is that the clamping force for retracting the lifting conical portion 114 between the segments 12 of the clamping pliers is generated by compressed air. To this end, the pressurizing medium is supplied to the clamping device and / or the clamping device via the connecting portion 148b (the channel 150b formed in the flange 146 in the second embodiment and the first channel 140b formed in the tool spindle 101) Or simply to clamp the tool 6) in the second pressure chamber 136, which acts in the clamping direction. A second pressure chamber 136 is disposed in the cylinder 125 and the cylinder bottom 124 of the cylinder is disposed on the tool side and is fixed there by the driven ring 130. The clamping piston 170 is guided in the cylinder 126 and defines the second pressure chamber 136. The clamping piston 170 is fastened to the outer periphery of the slider 116, so that the clamping motion of the lifting conical portion 114 (which occurs to the right in Fig. 6) occurs therewith. Figure 6 shows the retracted lifting conical portion 114 and the clamped position of the clamping device.

화살표에 따른(도 6에서 우측으로) 클램핑 장치(170)의 운동으로 클램핑 장치를 클램핑할 때, 클램핑 피스톤(170)은 압력 스프링(172)(주변에 고르게 분산되어 있음)을 통해 해제 피스톤(138)을 동일한 방향으로 공구 스핀들(101)의 후방 단부(2) 쪽으로 밀게 된다. 이 과정에서 해제 피스톤(138)의 칼라(174)가 실린더(126)의 원추형 부분(176) 안으로 밀리게 된다. 원추형 부분(176)은, 실린더(126)의 주 부분에 나사 결합되는 실린더(126)의 원통형 요소에 형성되어 있다.When clamping the clamping device with the movement of the clamping device 170 along the arrow (to the right in FIG. 6), the clamping piston 170 is urged through the pressure spring 172 (evenly distributed around) ) In the same direction toward the rear end (2) of the tool spindle (101). In this process, the collar 174 of the release piston 138 is pushed into the conical portion 176 of the cylinder 126. The conical portion 176 is formed in the cylindrical element of the cylinder 126 threaded into the main portion of the cylinder 126.

도 7은 도 6에 따른 제 2 실시 형태의 추가 종단면도를 나타낸다. 단면은 4개의 잠금 요소(178) 중의 2개를 볼 수 있도록 선택되었으며, 잠금 요소는 해제 피스톤(138)의 칼라(174)를 관통한다. 4개의 잠금 요소(178)는 도 6에 도시되어 있는 클램핑된 위치에 슬라이더(116)를 추가로 고정시키는 역할을 한다. 잠금 요소(178)는, 원추형 내벽(176)과 슬라이더(116)의 각각의 오목부(179) 사이에 끼이는 클램핑 편으로서 역할한다. 이를 위해, 잠금 요소(178)가 삽입되는 오목부(179) 각각은 경사진 밑면을 가지고 있다. 클램핑을 일으키기 위해, 잠금 요소(178)가 피스톤(138) 및 기계적 충격을 통해 후방 단부(2)의 방향으로 이동하도록 슬라이더(116) 변위의 끝에서 압축 공기 충격(예컨대, 24 bar)이 압축 공기에 의해 주어져 그것을 단단히 클램핑시키게 된다.Fig. 7 shows an additional longitudinal section view of the second embodiment according to Fig. 6; The cross section was selected to see two of the four locking elements 178, which pass through the collar 174 of the release piston 138. The four locking elements 178 serve to further secure the slider 116 to the clamped position shown in FIG. The locking element 178 serves as a clamping piece interposed between the conical inner wall 176 and the respective recess 179 of the slider 116. To this end, each of the recesses 179 into which the locking element 178 is inserted has an inclined bottom surface. (E.g., 24 bar) at the end of the displacement of the slider 116 so that the locking element 178 moves in the direction of the rear end 2 via the piston 138 and the mechanical impact, To tightly clamp it.

도 7은, 항상 대응 오목부(179)에 삽입되어 있고 도 7에 따른 상태에서는 원추형 내벽(176)에 클램핑되어 있지 않은 4개의 잠금 요소(178) 중의 2개를 도시한다. 이를 위해, 자기 접촉 시일(152)은 전에 플랜지(146)의 연결부(148a) 및 채널(150a)을 통해 접촉해 있고 2-부분 압력 챔버(134)에는 압축 공기가 공급되었다. 이리하여, 해제 피스톤(138)은 좌측으로 이동되었고 잠금 요소(178)는 해제되었다. 또한, 클램핑 피스톤(170)과 충돌하여 이 피스톤을 그에 체결되어 있는 슬라이더(116)와 함께 해제 위치(도 7에 도시되어 있음)로 밀었다.Figure 7 shows two of the four locking elements 178 which are always inserted into the corresponding recess 179 and which are not clamped to the conical inner wall 176 in the situation according to Figure 7. [ To this end, the magnetic contact seal 152 has previously been in contact via the connection 148a and channel 150a of the flange 146 and the two-part pressure chamber 134 has been supplied with compressed air. Thus, the release piston 138 has been moved to the left and the locking element 178 has been released. It also collides with the clamping piston 170 and pushes the piston together with the slider 116 fastened thereto to the unlocked position (shown in Fig. 7).

해제 방향으로 작용하는 제 1 압력 챔버(134)는 제 1 실시 형태에서 서로 이격되어 있는 2개의 부분 챔버로 분할되어 있는데, 이들 부분 챔버는 압력 기술적인 점에서 항상 서로 연결되어 있다.The first pressure chambers 134 acting in the release direction are divided into two partial chambers which are spaced apart from each other in the first embodiment, and these partial chambers are always connected to each other in terms of pressure.

클램핑 장치의 해제 후에 공구(6)가 떨어지는 것이 공구 유지 요소(68)에 의해 방지된다. 공구 유지 요소(68)는 피니언(69)을 가지며, 이 피니언은 공구(6)의 중공 섕크 테이퍼부(8)의 대응하는 관통 오목부에 반경 방향으로 들어간다. 공구 유지 요소(68)의 해제 버튼(180)을 누르면, 피니언(69)이 경사 레버를 통해 관통 오목부 밖으로 빠지고 그래서 공구(6)가 결국 해제된다. 이 공구 유지 요소(68)는, 본 발명에 따른 복수의 공구 스핀들이 조합되어, 모든 공구 스핀들(1; 101)의 공구(6)를 중앙 압축 공기 공급부를 통해 동시에 해제하는 공작 기계를 형성하는 경우에, 특히 중요하다.The tool holding element 68 prevents the tool 6 from falling after the clamping device is released. The tool retaining element 68 has a pinion 69 which enters radially into the corresponding through-hole of the hollow shank tapered portion 8 of the tool 6. When the release button 180 of the tool holding element 68 is pushed, the pinion 69 slips out of the through-hole through the tilt lever so that the tool 6 is eventually released. This tool holding element 68 is used when a plurality of tool spindles according to the present invention are combined to form a machine tool which simultaneously releases the tool 6 of all the tool spindles 1 101 through the central compressed air supply In particular, it is important.

도 8은 본 발명에 따른 공구 스핀들(101)의 제 2 실시 형태의 추가 종단면도 를 도시하는데, 클램핑 장치는 해제 위치에 있다. 선택된 단면에는, 해제 기능을 하는 압축 공기의 전체 유동 경로가 나타나 있다. 압축 공기는 연결부(148)로부터 플랜지(146)의 반경 방향 채널(150c) 및 공구 스핀들(101)의 제 1 채널(140)을 지나, 해제 피스톤(138)의 칼라(174)의 외주에 배치되어 있는 제 1 압력 챔버(134)의 일부분 안으로 유입하고 거기서 칼라(174)와 실린더(126)의 후방부 사이에서 제 1 압력 챔버(134)의 제 2 부분 안으로 들어가게 된다. 채널(140c)은 실질적으로 3개의 부분으로 분할되어 있는데, 제 1 부분은 공구 스핀들(101)의 외주로부터 그의 본체를 통과해 실린더(126)의 외주까지 연장되어 있다. 제 2 부분은 실린더(126)의 외측면을 따라 연장되어 있다. 제 3 부분은 실린더(126)를 관통하는 복수의 반경 방향 보어로 이루어져 있고, 이들 보어는 실린더(126)의 후방부에 인접하여 배치되어 있다.Figure 8 shows an additional longitudinal section view of a second embodiment of a tool spindle 101 according to the present invention in which the clamping device is in the unlocked position. The selected cross section shows the entire flow path of the compressed air with the release function. Compressed air flows from the connection 148 through the radial channel 150c of the flange 146 and the first channel 140 of the tool spindle 101 to the periphery of the collar 174 of the release piston 138 Into the first portion of the first pressure chamber 134 and into the second portion of the first pressure chamber 134 therebetween between the collar 174 and the rear portion of the cylinder 126. The channel 140c is divided into substantially three portions, the first portion extending from the periphery of the tool spindle 101 through its body and extending to the periphery of the cylinder 126. The second portion extends along the outer surface of the cylinder 126. The third portion consists of a plurality of radial bores that pass through the cylinder 126, and these bores are disposed adjacent the rear portion of the cylinder 126.

도 9는 본 발명에 따른 공구 스핀들(101)의 제 2 실시 형태를 배면도로 도시한 것으로, 특히 플랜지(146)의 반투명도가 나타나 있다. 공구 스핀들(101)의 후방 단부 쪽을 향하는 플랜지(146)의 측에는, "시일을 가하는" 기능을 하는 연결부(148a), "공구를 클램핑하는" 기능을 하는 연결부(148b), "공구를 해제시켜 방출하는" 기능을 하는 연결부(148c) 및 차단 공기 연결부(66)가 동일한 반경에서 둘레 방향으로 서로 이격되어 배치되어 있다. 관련된 채널(150a, 150b, 150c) 및 차단 공기 채널(64)이 반투명적으로 도시되어 있다.Fig. 9 is a rear view of a second embodiment of the tool spindle 101 according to the present invention, particularly showing the translucency of the flange 146. Fig. On the side of the flange 146 facing the rear end of the tool spindle 101 there are provided a connecting portion 148a functioning as a "seal", a connecting portion 148b functioning as a "clamping tool" Releasing "connecting portion 148c and the shutoff air connecting portion 66 are disposed at the same radius in the circumferential direction. Associated channels 150a, 150b, 150c and blocking air channels 64 are shown translucently.

도 9에서의 도시와는 달리, "시일을 가하는" 기능을 하는 연결부(148a), "공구를 클램핑하는" 기능을 하는 연결부(148b), "공구를 해제시켜 방출하는" 기능을 하는 연결부(148c) 및 차단 공기 연결부(66)는 다른 반경에 배치될 수도 있다.9, a connecting portion 148a functioning as a "seal", a connecting portion 148b functioning as a "clamping tool", a connecting portion 148c functioning as a "releasing tool releasing" And blocking air connection 66 may be disposed at different radii.

도 10은 본 발명에 따른 다중 스핀들 공작 기계를 사시 단면도로 도시한 것이다. 또한, 공구 교환을 수행하는, 즉 한편으로 공구 스핀들(6)로부터 공구(1)를 떼어내어 이동시키고 또한 다른 한편으로는 공구(1)를 공구 스핀들(6)에 이동시켜 그에 가하는 로봇이 도시되어 있다.10 is a perspective sectional view of a multi-spindle machine tool according to the present invention. A robot is also shown which carries out a tool change, on the one hand, to remove the tool 1 from the tool spindle 6 and on the other hand to move the tool 1 to the tool spindle 6, have.

공작 기계는 고정 공구 스핀들(1)(작업물(미도시)이 그 고정 공구 스핀들 쪽으로 이동함)를 갖는 역 기계이다. 공작 기계의 프레임은, 특히 상부 격실(182) 및 전방측 격실(182)이 형성되도록 구성되어 있고, 여러 열의 공구 스핀들(1) 각각이 이들 두 격실(182)에 제공되어 있고, 격실에는 동일한 공구(6)가 가해져 클램핑된다. 도시된 실시 형태에서, 열 당 6개의 공구 스핀들(1)이 제공되어 있어, 한번에 6개의 작업물이 처리된다.The machine tool is a stationary tool spindle 1 (the workpiece (not shown) moves towards its fixed tool spindle). The frame of the machine tool is structured in particular to form an upper compartment 182 and a front compartment 182 and a plurality of rows of tool spindles 1 are provided in each of these two compartments 182, (6) is applied and clamped. In the illustrated embodiment, six tool spindles 1 are provided per row, so six workpieces are processed at one time.

90도로 서로 엇갈려 있는 구멍 또는 오목부를 작업물에 만들거나 가공하고자 할 때, 도시된 공작 기계에서는, 스핀들 열을 갖는 2개의 격실(182)이 서로에 대해 90도의 각도로 위치되어 있기 때문에, 작업물의 90도 회전을 생략할 수 있다.In the illustrated machine tool, two compartments 182 with spindle rows are positioned at an angle of 90 degrees with respect to each other, when a hole or concave portion staggered by 90 degrees is to be made or machined into a workpiece, 90 degree rotation can be omitted.

도 11은 도 1 내지 5에 따른 본 발명의 공구 스핀들(1)의 제 1 실시 형태의 일부분을 사시도로 도시한 것으로, 클램핑 장치를 모니터링하기 위한 비접촉식 센서(71)가 함께 나타나 있다.Fig. 11 is a perspective view of a part of a first embodiment of the tool spindle 1 according to the invention according to Figs. 1 to 5, together with a non-contact sensor 71 for monitoring the clamping device.

센서(71)는 피드백 진동기를 갖는 비접촉식 한계 스위치로서 설계되어 있다. 이 센서는 방출 링(56)의 외주에 배치되어 있고 플랜지(46)의 외주에 체결된다.The sensor 71 is designed as a non-contact limit switch having a feedback oscillator. This sensor is disposed on the outer periphery of the discharge ring 56 and is fastened to the outer periphery of the flange 46.

비접촉식 센서는, 3개의 상태, 즉 "공구가 클램핑 장치에 클램핑되어 있는 상태", ""공구가 클램핑 장치에 클램핑되어 있지 않은 상태", 및 "클램핑 장치가 비어 있는 채로 클램핑되는 상태"를 인식하도록 설계 및/또는 배치되어 있다.The non-contact sensor is designed to recognize three states: a state in which the tool is clamped to the clamping device, a state in which the tool is not clamped in the clamping device, and a state in which the clamping device is clamped empty Designed and / or deployed.

본 발명에 따른 공구 스핀들(1; 101)은, 작업자를 위해 다음과 같은 방법으로 공구의 반자동 교환을 가능하게 해주며, 새로운 공구와 수동 코누스(conus) 클리너를 갖는 3개의 바스켓이 케이싱의 도어 옆에 제공되어 있다:The tool spindle (1; 101) according to the invention enables semi-automatic replacement of the tool in the following manner for the operator, with three baskets with a new tool and a manual conus cleaner, Beside:

1. "공구 교환" 키이를 눌러, 기계 제어부(39)(도 1 참조) 통해 클램핑 장치를 해재하고,1. Press the "tool change" key to release the clamping device via the machine control 39 (see Fig. 1)

2. 도어를 열고,2. Open the door,

3. 해제 버튼(180)(제 2 실시 형태의 도 7 참조)을 누르고,3. Press the release button 180 (see FIG. 7 of the second embodiment)

4. "예전" 공구(6)를 제거하여 바스켓 안에 넣고,4. Remove the "old" tool (6) into the basket,

5. 공구 스핀들(1)의 내부 원추형 부분을 정화하며,5. Purifying the inner conical portion of the tool spindle 1,

6. "새로운" 공구(6)를 취하고, 6. Take the "new" tool (6)

7. 공구 유지 요소(68)(도 4 또는 제 2 실시 형태의 도 7 참조)가 클릭 및/또는 스냅할 때까지, "새로운" 공구(6)를 공구 스핀들(1; 101)의 내부 원추형 부분에 삽입하며,7. Place the "new" tool 6 in the inner conical portion of the tool spindle 1 (101) until the tool holding element 68 (see Figure 4 or Figure 7 of the second embodiment) clicks and / And,

8. 도어를 닫고 빨라도 "새로운" 공구(6)를 자동으로 클램핑하고,8. Clamp the "new" tool (6) automatically even after closing the door,

9. 프로그램을 시작시켜, 늦어도 "새로운" 공구(6)를 자동으로 클램핑하고 가공을 시작한다.9. Start the program and automatically clamp the "new" tool (6) at the latest and start machining.

상기 종류의 복수의 공구 스핀들(1; 101)이 공작 기계(다중 스핀들 장치)에 사용되는 경우, 그에 따라 상기 방법의 중간 단계(4 ∼ 7)는 여러 번 수행된다.When a plurality of tool spindles (1; 101) of this kind are used in a machine tool (multiple spindle apparatus), the intermediate steps (4 to 7) of the method are accordingly carried out several times.

하나의 공구 스핀들(1; 101)을 사용하는 상기 방법은 대략 20 초가 걸린다. 상기 종류의 복수의 공구 스핀들(1; 101)을 갖는 공작 기계에서는, 대략 60 초의 시간 요건이 나온다. 이는 종래 기술에 따른 방법 보다 확연히 빠른 것인데, 종래 기술에서는 작업자가 회전 육각 드라이버로 클램핑 장치를 해제시켜 토크 렌치로 클램핑하게 된다. 본 발명에 따른 방법은 훨씬더 신뢰적인데, 왜냐하면, 예컨대 토크 렌치를 사용하는 클램핑 중에 인간 오차의 영향이 제거되기 때문이다.The above method using one tool spindle 101 takes about 20 seconds. In a machine tool having a plurality of tool spindles (1 101) of this kind, a time requirement of approximately 60 seconds is produced. This is significantly faster than the method according to the prior art. In the prior art, the operator releases the clamping device with a rotary hexagonal screwdriver and clamps it with a torque wrench. The method according to the present invention is much more reliable because the effects of human error during clamping, e.g. using a torque wrench, are eliminated.

전방에서 장착되어 작동될 수 있는 클램핑 장치를 포함하는 공구 스핀들이 개시된다. 또한 상기 종류의 하나 이상의 공구 스핀들을 포함하는 공작 기계가 개시된다.A tool spindle is disclosed that includes a clamping device that can be mounted and operated from the front. Also disclosed is a machine tool comprising one or more tool spindles of this kind.

1; 101 공구 스핀들
2 후방 단부
3 길이방향 축선
4 전방 공구측 단부
6 공구
8 중공 섕크 테이퍼부
10; 110 내부
12 세그먼트
14; 114 리프팅 원추형 부분
16; 116 슬라이더
18 슬라이더 부분
20 제 2 해제 피스톤
22 디스크 스프링 패키지
24; 124 실린더 바닥
26; 126 실린더
28 분리 디스크
30; 130 종동 링
32 유지 스크류
34; 134 제 1 압력 챔버
36; 136 제 2 압력 챔버
38; 138 제 1 해제 피스톤
39 기계 제어부
40; 140b; 140c 제 1 채널
42 제 2 채널
42a 반경 방향 채널 부분
42b 축방향 채널 부분
44; 144 냉각제 관
46; 146 플랜지
48; 148a; 148b; 148c 연결부
50; 150a; 150b; 150c 채널
52 자기 접촉 시일
54 측면 채널
56 방출 링
58 방출 핑거
60 스탑 스크류
62 스로어 링
64 차단 공기 채널
66 차단 공기 연결부
68 공구 유지 요소
69 피니언
71 센서
170 클램핑 피스톤
172 압력 스프링
174 칼라
176 원추형 내벽
178 잠금 요소
179 오목부
180 해제 버튼
182 격실
One; 101 Tool spindle
2 rear end
3 longitudinal axis
4 Front tool side end
6 Tools
8 Hollow shank taper part
10; 110 inside
12 segments
14; 114 Lifting conical part
16; 116 slider
18 Slider part
20 second release piston
22 Disk Spring Package
24; 124 cylinder bottom
26; 126 cylinders
28 separation disk
30; 130 follower ring
32 retaining screw
34; 134 first pressure chamber
36; 136 Second pressure chamber
38; 138 First release piston
39 Machine control section
40; 140b; 140c First channel
42 Second channel
42a radial channel portion
42b axial channel portion
44; 144 coolant pipe
46; 146 Flange
48; 148a; 148b; 148c connection
50; 150a; 150b; 150c channel
52 Self-contact seal
54 side channel
56 Release ring
58 Release finger
60 stop screw
62 Throating
64 blocked air channel
66 blocking air connection
68 Tool retaining element
69 pinion
71 sensor
170 Clamping Piston
172 Pressure spring
174 colors
176 Conical inner wall
178 Locking elements
179 concave portion
180 Release Button
Room 182

Claims (17)

공구(6)용 자동 클램핑 장치를 포함하는 회전 가능한 공구 스핀들(1; 101)로서, 상기 클램핑 장치는 공구 스핀들(1; 101)의 내부(10; 110)에 배치되고 공구 스핀들(1; 101)의 앞에서 장착될 수 있고, 상기 클램핑 장치는, 공구 스핀들(1; 101)의 전방 공구측 절반부 또는 전방 공구측 단부(4) 또는 전방부에 배치되는 정적 가압 매체 공급부를 통해 작동되고, 상기 정적 가압 매체 공급부의 시일(52)은 외주에 가해지고 또한 외주로부터 들어 올려지도록 되어 있는, 공구 스핀들.A rotatable tool spindle (1; 101) comprising an automatic clamping device for a tool (6), the clamping device being arranged in the interior (10; 110) of a tool spindle (1; 101) And the clamping device is actuated through a static pressurizing medium supply arranged at the front tool side half or forward tool side end (4) or front of the tool spindle (1; 101), and the static Wherein the seal (52) of the pressurizing medium supply portion is adapted to be applied to the outer periphery and to be lifted from the outer periphery. 제 1 항에 있어서,
상기 가압 매체 공급부는, 고정식 공구 스핀들(1; 101)에만 장착되는 하나 이상의 해제 가능한 연결부를 포함하는, 공구 스핀들.
The method according to claim 1,
Wherein the pressurizing medium supply comprises one or more releasable connections mounted only on a stationary tool spindle (1; 101).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 가압 매체 공급부는 상기 공구 스핀들(1; 101)의 외주에 배치되고, 가압 매체 공급부의 시일(52)이 정지 중에 상기 외주에 가해지며 회전 중에는 외주로부터 들리는, 공구 스핀들.
3. The method according to claim 1 or 2,
The pressurizing medium supply unit is disposed on the outer periphery of the tool spindle (1) 101, and the seal (52) of the pressurizing medium supply unit is applied to the outer periphery during stoppage and is heard from the outer periphery during rotation.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
공구의 완전 자동화된 교환을 제어할 수 있는 기계 제어부(39)를 포함하는 공구 스핀들.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A tool spindle comprising a machine control (39) capable of controlling a fully automated exchange of tools.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 클램핑 장치를 해제시킬 수 있는 기계 제어부(39)를 포함하는 공구 스핀들.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
And a machine control part (39) capable of releasing the clamping device.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 클램핑 장치의 작동 및/또는 공구 교환을 위한 상기 가압 매체 공급부의 활성화는 순수하게 기계적으로 수행되는, 공구 스핀들.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the actuation of the clamping device and / or activation of the pressurizing medium supply for tool exchange is carried out purely mechanically.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 클램핑 장치의 해제 후 및/또는 클램핑 장치의 클램핑 전에 공구(6)를 유지할 수 있는 공구 유지 요소(68)를 포함하는 공구 스핀들.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
A tool spindle comprising a tool holding element (68) capable of holding a tool (6) after release of the clamping device and / or before clamping of the clamping device.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 클램핑 장치에 대해 클램핑될 수 있거나 클램핑되어 있는 종동 링(30; 130)을 포함하는 공구 스핀들.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And a driven ring (30; 130) that can be clamped or clamped against the clamping device.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 클램핑 장치는, 공구(6)의 해제 방향으로 작용하고 또한 공구 스핀들(1; 101)의 내부(10; 110)에 배치되는 제 1 압력 챔버(34; 134)를 가지고 있는, 공구 스핀들.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the clamping device has a first pressure chamber (34; 134) which acts in the disengaging direction of the tool (6) and which is arranged in the interior (10; 110) of the tool spindle (1; 101).
제 3 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 압력 챔버(34; 134)는 공구 스핀들(1; 101)에 형성되어 있는 적어도 하나의 채널(40; 140c)을 통해 상기 외주에 연결되어 있는, 공구 스핀들.
10. The method according to claim 3 or 9,
Wherein the first pressure chamber is connected to the outer periphery through at least one channel formed in the tool spindle.
제 10 항에 있어서,
유압식으로 또는 공압식으로 작동되는 방출 링(56)이 공구 스핀들(1)의 외주에 배치되어 있고, 상기 방출 링은 측면 채널(54)을 통해 상기 가압 매체 공급부와 연결될 수 있거나 연결되어 있는, 공구 스핀들.
11. The method of claim 10,
A hydraulically or pneumatically actuated discharge ring 56 is arranged on the periphery of the tool spindle 1 and the discharge ring is connected to the tool spindle 1 via a side channel 54, .
제 11 항에 있어서,
상기 방출 링(56)을 위한 적어도 하나의 스탑 요소(60)가 나사 결합되는 스로어(thrower) 링(62)이 공구 스핀들의 외주(1)에 배치되어 있는, 공구 스핀들.
12. The method of claim 11,
Wherein a thrower ring (62) to which at least one stop element (60) for the discharge ring (56) is threaded is arranged on the outer periphery (1) of the tool spindle.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공구 스핀들은 상기 공구(6)와 공구 스핀들(1; 101)의 원추형 부분의 접촉을 검사할 수 있는 접촉 제어 장치 및 상기 원추형 부분을 위한 정화 장치를 포함하고, 상기 접촉 제어 장치 및 정화 장치는 상기 가압 매체 공급부에 의해 공급될 수 있는 가압 매체로 작동되는, 공구 스핀들.
13. The method according to any one of claims 1 to 12,
Wherein the tool spindle comprises a contact control device capable of inspecting contact of the conical portion of the tool (6) with the conical portion of the tool spindle (1; 101) and a purifier for the conical portion, the contact control device and the purifier Wherein the tool spindle is operated with a pressurizing medium that can be supplied by the pressurizing medium supply.
제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 압력 챔버(34; 134)를 한정하는 제 1 해제 피스톤(38; 138)이 배치되어 있는 슬라이더(16, 18; 116)를 포함하는 공구 스핀들.
14. The method according to any one of claims 9 to 13,
And a slider (16, 18; 116) in which a first release piston (38; 138) is disposed defining the first pressure chamber (34; 134).
제 14 항에 있어서,
상기 클램핑 장치는 상기 내부(10; 110)에 삽입되는 실린더(26; 126)를 가지고 있고, 상기 실린더 안에는 상기 제 1 압력 챔버(34; 134)가 배치되고 또한 상기 제 1 해제 피스톤(38; 138)이 상기 실린더 안에서 안내되는, 공구 스핀들.
15. The method of claim 14,
The clamping device has a cylinder (26; 126) inserted into the interior (10; 110), in which the first pressure chamber (34; 134) is located and the first release piston ) Is guided in the cylinder.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 공구 스핀들(1; 101)을 포함하는 공작 기계.A machine tool comprising at least one tool spindle (1; 101) according to any one of the preceding claims. 제 16 항에 있어서,
각각의 가압 매체 공급부가 상기 공구 스핀들(1; 101)의 외주에 또는 공구 스핀들(1; 101)의 외주들에 배치되고, 상기 가압 매체 공급부는 공작 기계의 가압 매체 소스 또는 별도의 가압 매체 소스에 연결될 수 있거나 연결되어 있는, 공작 기계.
17. The method of claim 16,
Each pressurizing medium supply section is disposed on the outer periphery of the tool spindle 1 (101) or on the outer peripheries of the tool spindle 1 (101), and the pressurizing medium supply section is connected to a pressurized medium source of the machine tool or a separate pressurized medium source Machine tools that can be connected or connected.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10850332B1 (en) 2019-06-11 2020-12-01 Kennametal Inc. Hollow shank tool holder
JP6778311B1 (en) * 2019-11-01 2020-10-28 Dmg森精機株式会社 Tool post and machine tools
TWI780661B (en) * 2021-04-14 2022-10-11 寅翊智造股份有限公司 Spindle structure of machine tool
DE102021206591A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 Kadia Produktion Gmbh + Co. Process for changing tools on a machine tool and machine tool
CN113385961A (en) * 2021-06-30 2021-09-14 台州科技职业学院 Cutter locking device and cutter changing method of five-axis machining center
CH717639B1 (en) * 2021-10-07 2022-11-30 Reishauer Ag Pulling device for a clamping device and clamping device equipped therewith.

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2515183A (en) * 1948-09-21 1950-07-18 Benjamin Chuck
US3030119A (en) * 1961-01-05 1962-04-17 Richard L Myers Hand and power operated collet chuck
DE3235319A1 (en) * 1982-09-24 1984-04-12 Mauser-Werke Oberndorf Gmbh, 7238 Oberndorf METHOD AND DEVICE FOR AUTOMATIC TOOL CHANGE
DE3320612A1 (en) * 1983-06-08 1984-12-13 Tbt Tiefbohrtechnik Gmbh Und Co Kg, 7433 Dettingen CLAMPING DEVICE FOR CLAMPING THE SHAFT OF A TOOL
JPS6133832A (en) * 1984-07-27 1986-02-17 Toshiba Mach Co Ltd Automatic mounting/demounting device for attachment
US4597699A (en) * 1984-08-27 1986-07-01 Erickson Tool Company Quick-connect mechanism
JPH08229714A (en) * 1995-02-24 1996-09-10 Alps Tool:Kk Chuck device
CN1155860A (en) * 1995-05-10 1997-07-30 动力工具霍德尔斯公司 Quick release chuck device
DE10319796A1 (en) * 2003-04-30 2004-11-18 Sigma Gmbh Hydraulic or pneumatic clamping fixture for tool/workpiece in machine tool e.g. lathe, has unrotatable radial and axial couplings for fluid supply and exhaust mounted respectively to fixture and spindle drive via counter pieces
DE102004009217A1 (en) 2004-02-12 2005-09-01 Gühring, Jörg, Dr. Clamping element for tool clamps
JP4846410B2 (en) * 2006-03-30 2011-12-28 シチズンホールディングス株式会社 Spindle head device and machine tool
US7448302B2 (en) * 2007-02-08 2008-11-11 Daniel Huang Adapter coupling device
DE202009004585U1 (en) * 2009-04-03 2009-06-18 Ortlieb Präzisions-Spannzeuge GmbH + Co. Inner chuck for parts to be clamped, e.g. Workpieces, tools or the like.
DE102009021407B4 (en) 2009-05-14 2013-10-31 Sigma Gmbh clamping set

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