KR20180088904A - 공작기계 - Google Patents

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KR20180088904A
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슈테판 켐프터
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룀 게엠베하
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Abstract

본 발명은 작업 스핀들(2)을 포함한 공작기계에 관한 것이며, 상기 공작기계는 클램핑 수단 급속 교환 시스템(1)의 부분으로서 작업 스핀들(2) 상에서의 고정을 위해 제공되는 베이스 플랜지(4)를 포함하며, 클램핑 수단 급속 교환 시스템은 그 밖에도 클램핑 수단(3)과 연결될 수 있는 교환 플랜지(5)를 포함한다. 작업 스핀들(2), 베이스 플랜지(4), 교환 플랜지(5) 및 클램핑 수단(6) 내에는 데이터 전달 및/또는 에너지 전달을 위한 도체 섹션들(46)이 배치되며, 전달 체인 내에서 인접하는 부품들 상에는 라인 섹션들(46)을 연결하여 하나의 도체를 형성하기 위한 커플링 부재들(47)이 제공된다.

Description

공작기계
본 발명은 작업 스핀들(work spindle)을 포함한 공작기계에 관한 것이며, 상기 공작기계는 클램핑 수단 급속 교환 시스템(clamping means rapid-replacement system)의 부분으로서 작업 스핀들 상에서의 고정을 위해 제공되는 베이스 플랜지(base flange)를 포함하며, 클램핑 수단 급속 교환 시스템은 그 밖에도 클램핑 수단과 연결될 수 있는 교환 플랜지(replacement flange)를 포함한다.
종래의 방식으로 작업 스핀들의 자유 단부 상에 볼트 연결부들을 통해 클램핑 척의 척 몸체가 고정되는 것인 상기 유형의 공작기계들은 실제로 공지되어 있다. 고정의 유형은 사용자가 원하는 클램핑 척의 교환 시마다 높은 리셋 시간이 발생하게 하며, 그에 따라 현재에는 산업상의 적용에서 베이스 플랜지가 작업 스핀들과 연결되는 것인 클램핑 수단 급속 교환 시스템들이 이용되고 있다. 상기 베이스 플랜지는, 복수의 교환 플랜지 중 하나에 대해 분리 가능한 연결부가 형성될 수 있는 방식으로 형성되며, 교환 플랜지들은 각각 상이하게 클램핑 수단들을 지지한다. 예컨대 DE 10 2013 216 179 A1호에 기재된 것과 같은 상기 유형의 클램핑 수단 급속 교환 시스템에 의해서는 리셋 시간이 단축되며, 그리고 그로 인해 상대적으로 자주 클램핑 수단이 다른 클램핑 수단과 교환된다. 그러나 교환에 이어서, 기계 제어 시스템을 통해, 예컨대 최대 작동력 또는 최대 회전수의 초과를 방지하기 위해, 현재 이용되고 있는 클램핑 수단에 대한 매칭이 실행되어야 한다.
따라서 본 발명의 과제는, 최초에 언급한 유형의 공작기계에서 작동 신뢰성을 증가시키는 것에 있다.
상기 과제는, 최초에 언급한 유형의 공작기계의 경우, 작업 스핀들, 베이스 플랜지, 교환 플랜지 및 클램핑 수단 내에 데이터 전달 및/또는 에너지 전달을 위한 도체 섹션들이 배치되며, 그리고 전달 체인 내에서 인접하는 부품들 상에는 도체 섹션들을 연결하여 하나의 도체를 형성하기 위한 커플링 부재들이 제공되는 것을 통해 해결된다.
상기 유형으로 형성된 공작기계에는, 클램핑 수단 내에서 제공되거나, 또는 클램핑 수단을 통해 검출되는 데이터가, 하나의 도체로 통합된 도체 섹션들을 경유하여 공작기계로, 그리고 그곳에서 특히 기계 제어 시스템으로 전달될 수 있으며, 그럼으로써 클램핑 수단의 교환 동안 "플러그 앤드 플레이(plug and play)"의 문맥에서, 클램핑 수단의 자동화된 검출 및 상응하는 적응이 실행될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 유념할 사항은, 하나의 도체로 통합된 도체 섹션들이 에너지 전달을 위해서도 적합하며, 그리고 그에 따라 예컨대 센서들처럼 클램핑 수단 내에 배치된 부하장치들에 전기 에너지를 공급하는 가능성도 있다는 점이다. 다시 말해, 바로 클램핑 수단 내에서, 작동 시간, 최대 회전수, 평균 회전수 및 주변 온도와 같은 특성 작동 데이터들이 수집되어 클램핑 수단의 교환 후에 공작기계로 전송되는 것인 일지(log)가 관리될 수 있다.
본 발명의 범위에서, 바람직하게는, 베이스 플랜지는 반경 방향으로 형성된 그루브를 구비하여 스핀들 축에 대해 반경 방향으로 조정될 수 있는 2개 이상의 클램핑 조(clamping jaw)와, 클램핑 조들의 조정을 위해 제공된 하나의 구동 링(drive ring)을 포함하고, 교환 플랜지는 반경 방향으로 돌출된 칼라부(collar)를 구비한 목부(neck)를 포함하며, 그루브 및 칼라부의 접촉하는 벽부들은 끌어내림 효과(pull-down effect)의 생성을 위해 경사지게 형성된다. 이런 구조적인 구성은, 끌어내림 효과를 통해, 베이스 플랜지와 교환 플랜지 간의 분명하게 정의된 축 방향 정렬로 높은 반복 정밀도를 보장하며, 그럼으로써 이처럼 상호 간에 정확한 상대 위치는 커플링 부재들의 구성 및 선택 시 활용될 수 있다. 그러므로 특히 2개 이상의 인접하는 커플링 부재들은 플러그-소켓 연결부로서 형성될 수 있다. 그 대안으로, 2개 이상의 인접하는 커플링 부재들은 유도 커플러(inductive coupler)로서 형성될 수 있으며, 특히 축방향 배치와 관련한 높은 반복 정밀도는 유도 커플러의 경우 준수되어야 할 최대 및 최소 이격 간격을 보장한다.
또한, 본 발명의 범위에서, 2개 이상의 인접하는 커플링 부재들 중 일측 커플링 부재는 복수의 접촉점을 통해 형성되고 타측 커플링 부재는 상응하는 탄성 핀들(resilient pin)을 통해 형성될 수 있다.
본 발명의 범위에 속하는 추가 대안은, 2개 이상의 인접하는 커플링 부재들 중 일측 커플링 부재가 하나 이상의 접촉 루프(contact loop)를 포함한 회로기판을 통해 형성되고 타측 커플링 부재는 하나 이상의 탄성 핀을 통해 형성되는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 주지할 사항은, 인접하는 부품들 사이에 하나보다 많은 커플링 부재 쌍이 이용될 수 있으며, 항상 동일한 유형의 커플링 부재 쌍들이 이용될 필요는 없다는 점이다. 다시 말해, 2개의 인접하는 부품 사이에 유도 커플러뿐만 아니라 플러그-소켓 연결부들 역시도 이용될 수 있는 점도 생각해볼 수 있다. 또한, 커플링 부재 쌍들의 유형 간의 전환은 도체 섹션들로 형성된 도체를 따라서도 가능하며, 그럼으로써 일측 부품에서 상이한 커플링 부재 쌍들이 일측 측면과 타측 측면에 존재할 수 있게 된다.
단순한 구성을 위해, 바람직하게는, 전달 체인 내에서 모든 인접한 부품들의 접촉점들은 선형으로, 그리고 스핀들 축에 대해 동축으로 배치되지만, 그러나 그 대안으로 인접한 부품들 사이에서 도체 섹션들의 오프셋 역시도 생각해볼 수 있으며, 다시 말하면 일측 부품 내에서 일측 접촉점으로부터 타측 접촉점 쪽으로 갈수록 횡방향 도체가 경사지게, 또는 부품 축에 대해 수직으로 연장된다.
또한, 작동 신뢰성을 높이기 위해, 접촉점들은 주변 환경에 대해 가스켓들(gasket) 또는 O 링들을 통해 밀봉된다.
또한, 본 발명은, 상면으로부터 하면 쪽으로 연속해서 연장되는 방식으로 데이터 전달 및/또는 에너지 전달을 위한 도체 섹션이 제공되고, 이 도체 섹션은 말단에 베이스 플랜지 및 클램핑 수단 내 도체 섹션들의 커플링 부재들의 접촉을 위한 커플링 부재들을 포함하는 것인, 클램핑 수단 급속 교환 시스템용 교환 플랜지에도 관한 것이다.
하기에서, 본 발명은 도면에 도시된 실시예들에 따라서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 교환 플랜지 상에 배치되는 복수의 대안의 피가공물 클램핑 수단을 포함하는 클램핑 수단 급속 교환 시스템을 도시한 사시도이다.
도 1a는 개방 위치에 있는 클램핑 조들을 포함하는 베이스 플랜지로서의 클램핑 수단을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1a에 상응하지만 클램핑 수단 몸체의 섹터를 임의로 절단하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 1a에 상응하지만 조임 고정 위치에 있는 클램핑 조들을 포함한 도면이다.
도 4는 도 2에 상응하지만 도 3의 클램핑 수단을 도시한 도면이다.
도 5는 조임 고정 위치에 있는 클램핑 조들을 포함한 구동 링을 분리하여 도시한 사시도이다.
도 6은 구동 링을 하부에서 바라보고 도시한 사시도이다.
도 7은 일측 회전 위치에 있는 표시 만곡부 및 표시 핀을 포함하는 구동 링을 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7에 상응하지만 타측 회전 위치에서 도시한 도면이다.
도 9는 분리된 클램핑 조를 도시한 사시도이다.
도 10은 클램핑 조를 절단하여 도시한 횡단면도이다.
도 11은 베이스 플랜지로부터 분리된 교환 플랜지를 포함하는 클램핑 수단 급속 교환 시스템을 도시한 사시도이되, 도면 섹션들 및 커플링 부재들의 섹터가 임의로 절단되어 도시되어 있다.
도 12는 도 11에 상응하지만 통합된 상태의 도면이다.
도 13은 도 12의 부분 XIII를 도시한 상세도이다.
도 14는 도 11에 상응하지만 대안의 커플링 부재들로서 유도 커플러들을 포함하는 도면이다.
도 15는 도 12에 상응하지만 대안의 커플링 부재들을 포함하는 도면이다.
도 16은 도 15의 부분 XVI를 도시한 상세도이다.
도 17은 도 11에 상응하지만 또 다른 대안의 커플링 부재들을 포함하는 도면이다.
도 17a는 도 12에 상응하지만 또 다른 커플링 부재들을 포함하는 도면이다.
도 17b는 도 17의 부분 XVIIb를 도시한 상세도이다.
도 17c는 도 17a의 부분 XVIIc를 도시한 상세도이다.
도 17d는 회로기판을 도시한 상면도이다.
도 18은 도 11에 상응하지만 또 다른 대안의 도면이다.
도 18a는 도 12에 상응하지만 또 다른 대안의 도면이다.
도 18b는 도 18a의 부분 XVIIIb를 도시한 상세도이다.
도 19는 교환 플랜지가 보충된 클램핑 수단을 도시한 사시도이다.
도 20은 도 1a에 상응하지만 클램핑 수단에 할당된 드로튜브 어댑터(drawtube adapter)를 포함하는 도면이다.
도 21은 도 19에 상응하지만 섹터를 임의로 절단하여 도시한 도면이다.
도 22는 지지 링과 커플링 부재를 구비한 드로튜브 어댑터; 및 클램핑 조들;을 포함하는 구동 링을 분리하여 개방 위치의 회전 위치에서 도시한 도면이다.
도 23은 도 22에 상응하지만 또 다른 커플링 부재를 포함하는 도면이다.
도 23a는 도 23의 부분 XXIIIa를 도시한 상세도이다.
도 24는 도 23에 상응하지만 다른 조임 고정 위치에서 도시한 도면이다.
도 24a는 도 24의 부분 XXIVa를 도시한 상세도이다.
도 25는 커플링 슬리브를 포함하는 교환 플랜지를 도시한 분해도이되, 교환 플랜지는 단면도로 도시되어 있다.
도 26은 도 21에 상응하지만 섹터를 임의로 절단하여 도시한 도면이다.
도 26a는 도 26의 부분 XXVIa를 도시한 상세도이다.
도 27은 잠금 고정 위치에 상응하는 드로튜브 어댑터의 회전 위치를 포함하는 도 26의 부분 XXVII를 도시한 상세도이다.
도 27a는 도 27의 부분 XXVIIa를 도시한 상세도이다.
도 1에는, 도시된 실시예에서, 베이스 플랜지(4)로서 그 자체는 추가로 도시되어 있지 않은 공작기계의 작업 스핀들(2) 상에 고정되는 하나의 클램핑 수단(3)과 복수의 교환 플랜지(5)로 구성되는 클램핑 수단 급속 교환 시스템(1)이 도시되어 있으며, 교환 플랜지들 상에는 상이한 피가공물 클램핑 수단들(6)이 고정되어 있다. 상기 클램핑 수단 급속 교환 시스템(1)은 작업 스핀들(2)과 연결된 클램핑 척들(6)의 신속한 교환을 가능하게 하며, 개별 부품들 내에는, 본 발명에 따라서, 특히 클램핑 척(6) 내에서 제공되는 데이터로 신규 클램핑 척(6)에 정확하게 공작기계의 기계 제어 시스템을 매칭시키기 위해, 커플링 부재들(47)을 통해 연결되는 도체 섹션들(45, 46)이 배치되어 있다.
하기에서는, 도체 섹션들(45, 46) 및 커플링 부재들(47)이 통합되어 있는 클램핑 수단 교환 시스템(1)의 구성이 설명된다.
이 경우, 도 1a에는, 공작기계의 작업 스핀들(2) 상에서의 고정을 위해 제공되고, 작업 스핀들(2)을 위한 수용부(7)를 구비한 클램핑 수단 몸체(8)를 포함하는 클램핑 수단(3)이 도시되어 있다. 또한, 클램핑 수단(3)은 몸체 축에 대해 반경 방향으로 조정될 수 있는 2개 이상의 클램핑 조(9)와 구동 링(10)도 포함하며, 원주방향으로 수행되는 구동 링의 회전을 위해 구동 메커니즘(11)이 제공된다. 도면에 도시된 실시예들의 경우, 주연에 걸쳐 균일하게 분포 배치되는 총 6개의 클램핑 조(9)가 제공되며, 그리고 구동 메커니즘(11)은 원칙상 반경 방향 축을 중심으로 회전 가능한 하나의 구동 기어(12)를 통해 형성된다.
특히 도 5에서 확인할 수 있는 것처럼, 구동 링(10) 상에서 이 구동 링의 외주연 상에는 각각의 클램핑 조(9)를 위해 이 클램핑 조의 조정을 위해 이용되는 구조부가 형성되어 있으며, 요컨대 반경 방향에서 바깥쪽으로 클램핑 조들(9)의 조정을 위해 이용되는 제어 캠(15)을 포함한 제어 만곡부(14)가 외주연 상에 형성되어 있다. 완벽함을 위해 주지할 사항은, 클램핑 조들(9)의 조정이 반경 방향에서 안쪽으로 제공되는 경우 구조부가 구동 링(10)의 내주연 상에서도 실현될 수 있다는 점이다.
구동 링(10) 상에서, 작업 스핀들(2)로 향해 있는 측면에 구동 치형부(16)가 형성되고, 이 구동 치형부 내로는 구동 기어(12)가 맞물리며, 구동 치형부(16)를 포함하는 구동 링(10)의 측면에는 리셋 만곡부(17)가 형성되고, 이 리셋 만곡부 내로는 클램핑 조(9)가 제어 부재(18)에 의해 맞물린다(도 6).
도 7과 도 8에는, 구동 링(10)의 외주연 상에, 구동 링(20)의 회전 위치의 표시를 위한 표시 핀(20)과 상호작용하기 위한 표시 만곡부(19)가 형성되고, 이 경우 표시 핀은 바람직하게는 클램핑 수단 몸체(8)의 반경 방향 보어 내에 배치되며, 그럼으로써 표시 핀의 위치가 외부에서부터 시각적으로 확인될 수 있지만, 그러나 표시 핀(20)의 반경 방향 위치의 점검은 마찬가지로 공작기계의 제어에 대한 작용을 위한 센서에 의해서도 가능한 것인 실시형태가 도시되어 있다.
도 9 내지 도 10에는, 클램핑 조들(9)이 L자형 기본 형태를 보유하고, 자신의 베이스 다리부(21) 상에는 제어 부재(18)가 배치되어 있는 점이 도시되어 있다. 제2 다리부(22) 내에는 구동 링(10) 쪽으로 개방된 핀 수용부(23)가 형성되며, 이 핀 수용부 내로는 구동 링(10)에 할당된 측면에 평면 표면(25)을 포함하는 접촉 핀(24)이 삽입된다. 또한, 접촉 핀(24)은 핀 저부(26)도 포함하며, 이 핀 저부는 스냅 링(27)을 통해 핀 수용부(23) 내에서 고정된다. 특히 도 10에서는, 클램핑 조들(9)이 반경 방향의 바깥쪽에 그루브(28)를 포함하고, 이 그루브의 벽부들(29)이 경사지게 형성되며, 그럼으로써 그루브(28)는 그루브 바닥 쪽으로 갈수록 협소해지는 점이 확인된다.
작업 스핀들(2), 베이스 플랜지(4), 교환 플랜지(5) 및 클램핑 수단(6) 내에는 데이터 전달 및/또는 에너지 전달을 위한 도체 섹션들(45, 46)이 배치되며, 전달 체인 내에서 인접하는 부품들 상에는 도체 섹션들(45, 46)을 연결하여 하나의 도체를 형성하기 위한 커플링 부재들(47)이 제공된다(도 11). 커플링 부재들(47)은 다양한 대안들에서 플러그-소켓 연결부(48)(도 11)로서, 또는 유도 커플러(49)(도 14)로서 형성될 수 있다. 또한, 2개 이상의 인접하는 커플링 부재들(47) 중 일측 커플링 부재가 복수의 접촉점(50)을 통해 형성되고 타측 커플링 부재는 상응하는 탄성 핀들(51)(도 18)을 통해 형성되는 점, 또는 2개 이상의 인접하는 커플링 부재들(47) 중 일측 커플링 부재가 하나 이상의 접촉 루프(53)를 포함한 회로기판(52)을 통해 형성되고 타측 커플링 부재는 하나 이상의 탄성 핀(51)(도 17)을 통해 형성되는 점도 생각해볼 수 있다. 바람직하게는 전달 체인 내에서 모든 인접한 부품들의 접촉점들(50)은 선형으로, 그리고 스핀들 축에 대해 동축으로 배치되어 주변 환경에 대해 가스켓들 또는 O 링들을 통해 밀봉된다.
피가공물 클램핑 수단(6)의 조들은 통상적으로 공작기계와 연계된 드로튜브를 통해 조정되며, 그럼으로써 베이스 플랜지(4)로서 클램핑 수단(3)을 이용할 때, 클램핑 수단(3)에는 스핀들 축을 중심으로 적어도 제한된 방식으로 회전 가능한 드로튜브 어댑터(30)가 할당되고, 이 드로튜브 어댑터의 회전은 하나 이상의 커플링 부재(31)에 의해 구동 링(10)의 회전에서 유도될 수 있다. 이를 위해, 드로튜브 어댑터(30) 상에는 축 방향으로 연장되는 하나 이상의 어댑터 그루브(32)가 형성되며(도 21), 이 어댑터 그루브 내로는 지지 링(33) 상에 배치된 슬라이딩 블록(34)이 맞물린다. 커플링 부재(31)는 지지 링(33)의 회전을 위해 제공되며, 도 23 및 도 24에 도시된 실시형태에는 구동 피니언(35)이, 지지 링(33) 상에 형성된 외접 치형부 및 구동 링(10) 상에 형성된 내접 치형부 내로 맞물리는 커플링 부재(31)로서 도시되어 있다.
도 23 내지 도 24에 도시된 실시형태에는, 커플링 부재(31)로서 축 상에서 지지되는 2아암 레버(37)가 도시되어 있으며, 이 레버의 자유 레버 단부들은 구동 링(10) 및 지지 링(33)과 각각 결합된다. 이 경우, 지지 링(33)에 할당되는 2아암 레버(37)의 자유 단부는 핀에 의해 반경 방향으로 배향된 그루브 내로 맞물리며, 그에 반해 구동 링(10)에 할당된 단부는 포크형으로 형성되어 구동 링(10)의 포크 캠(38)에 중첩된다.
드로튜브 어댑터(30) 상에는 원주방향으로 서로 이격되어 캐치 캠들(39)이 형성되며, 그에 반해 교환 플랜지(5)에 할당된 커플링 슬리브(40) 상에는 마찬가지로 원주방향으로 이격되어 있는 상대 캠들(41)이 형성된다. 이 경우, 이격 간격은, 커플링 슬리브(40)와 함께 교환 플랜지(5)의 삽입 이동이 축 방향으로 수행될 때 베이스 플랜지(4)의 캐치 캠들(39)이 상대 캠들(41) 사이를 통과할 수 있을 정도로 치수 설계되며, 그럼으로써 드로튜브 어댑터(30)의 회전 동안 상대 캠들(40)과 캐치 캠들(39)의 겹침이 이루어진다.
도 25에서는, 교환 플랜지(5)가 목부(42)를 포함하고, 이 목부로부터는 반경 방향에서 안쪽으로 칼라부(43)가 돌출되며, 클램핑 조들(9)의 그루브(28) 및 칼라부(43)의 접촉하는 벽부들은 끌어내림 효과의 생성을 위해 경사지게 형성되어 있는 점이 확인된다.
하기에서는 본 발명의 작동 원리가 설명된다.
따라서 종래의 클램핑 척의 대체품으로서, 공작기계의 작업 스핀들(2)과 이를 위해 제공된 나사들을 통해 클램핑 수단 몸체(8)를 한 번 연결할 수 있다. 이런 유형으로 작업 스핀들(2)과 연결된 클램핑 수단(3)은 이미 피가공물들 또는 공구들의 조임 고정을 위해 적합하며, 교환 플랜지(5) 역시도 조임 고정될 수 있다. 조임 고정의 실행을 위해, 맨 먼저, 구동 기어(12)가 작동되며, 그리고 구동 링(10)은, 클램핑 조들(9)이 개방 위치에 있도록, 다시 말해 제어 캠(15)이 클램핑 조들(9)의 접촉 핀(24)의 평면 표면(25)과 상호작용하지 않도록 회전된다. 이와 동시에, 커플링 부재(31)를 통해, 지지 링(33)이 슬라이딩 블록(34)을 통해 드로튜브 어댑터(30)를 개방 위치로 회전시키는 점이 보장된다. 이런 위치에서, 베이스 플랜지(4) 상에 축 방향으로 교환 플랜지(5)를 그 커플링 슬리브(40)와 함께 안착시킬 수 있으며, 커플링 슬리브(40)의 상대 캠들(41)은 드로튜브 어댑터(30)의 캐치 캠들(39)을 통과하여 이동된다. 이런 배치가 달성되면, 구동 기어(12)는 회전됨으로써 구동 링(10)은 개방 위치에서 조임 고정 위치로 회전되고, 이와 동시에 제어 캠(15)은 클램핑 조들(9)을 반경 방향에서 바깥쪽으로 조정함으로써 상기 클램핑 조들은 자신들의 그루브(28)로, 교환 플랜지(5)의 목부(42) 상에 형성된 칼라부(43)를 에워싸게 된다. 이처럼 반경 방향으로 수행되는 클램핑 조들(9)의 조정 동안, 그루브(28) 및 칼라부(43)의 벽부들의 기울기를 기반으로, 베이스 플랜지(4)에 상대적으로 교환 플랜지(5)의 정의된 축 방향 위치를 실현하는 끌어내림 효과가 생성된다. 이런 위치에서 인접한 부품들의 도체 섹션들(45, 46)의 연결을 위한 커플링 부재들(47)의 확실한 접촉이 존재한다.
유념할 사항은, 교환 플랜지(5)의 조임 고정 동안 이미 커플링 부재(31)를 통해서도 지지 링(33)의 회전이 야기되며, 그럼으로써 상대 캠들(41)에 대해 축 방향으로 지그재그식으로 배치된 캐치 캠들(39)은 드로튜브 어댑터(30)와 함께 회전되고 그에 따라 베이어닛 조인트의 유형에 따르는 상대 캠들(41) 및 캐치 캠들(39)의 중첩이 발생하게 된다는 점이다. 그에 따라, 베이스 플랜지(4)와 교환 플랜지(5)의 연결이 실행되며, 그리고 공작기계의 드로튜브의 작동에 의해, 드로튜브 어댑터(30)를 통해, 예컨대 교환 플랜지(5) 상에 장착된 클램핑 척(6)의 클램핑 조들을 조정하기 위해, 커플링 슬리브(40)의 축 방향 조정이 야기될 수 있다.
교환 플랜지(5)와 베이스 플랜지(4)의 연결을 분리시키기 위해, 오직 구동 기어(12)만이 반대되는 방향으로 회전되며, 그럼으로써 구동 링(10)은 조임 고정 위치에서 개방 위치로 회전된다. 이는 한편으로 드로튜브 어댑터(30)의 회전을 야기하며, 그럼으로써 캐치 캠들(39) 및 상대 캠들(41)은 더 이상 중첩되지 않게 된다. 이와 동시에, 클램핑 조들(9)은 리셋 만곡부(17) 상에 안착된 제어 부재(18)를 통해 반경 방향에서 안쪽으로 조정되며, 그럼으로써 클램핑 조(9)의 그루브(28)는 교환 플랜지(5)의 칼라부(43)와의 맞물림이 해제되며, 그 결과로 교환 플랜지(5)는 베이스 플랜지(4)로부터 축 방향으로 제거될 수 있다. 그 다음, 베이스 플랜지(4) 상에, 그리고 그에 따라 공작기계 상에 다른 특성들을 갖는 클램핑 척(6)을 포함한 다른 교환 플랜지(5)를 고정할 수 있으며, 상기 다른 교환 플랜지는, 이때 공작기계의 하나의 폐쇄된 라인이 형성되면서, 수행되는 커플링 부재들(47)의 접촉의 결과로서 개별적으로 식별될 수 있다.
1: 급속 교환 시스템
2: 작업 스핀들
3: 클램핑 수단
4: 베이스 플랜지
5: 교환 플랜지
6: 피가공물 클램핑 수단
7: 수용부
8: 클램핑 수단 몸체
9: 클램핑 조
10: 구동 링
11: 구동 메커니즘
12: 구동 기어
13: 스핀들 구동부
14: 제어 만곡부
15: 제어 캠
16: 구동 치형부
17: 리셋 만곡부
18: 제어 부재
19: 표시 만곡부
20: 표시 핀
21: 베이스 다리부
22: 제2 다리부
23: 핀 수용부
24: 접촉 핀
25: 평면 표면
26: 핀 저부
27: 스냅 링
28: 그루브
29: 벽부
30: 롱 튜브 어댑터
31: 커플링 부재
32: 어댑터 그루브
33: 지지 링
34: 슬라이딩 블록
35: 구동 부재
36: 스트럿
37: 레버
38: 포크 캠
39: 캐치 캠
40: 커플링 슬리브
41: 상대 캠
42: 목부
43: 칼라부
44: 편심 부재
45: 도체 섹션
46: 도체 섹션
47: 커플링 부재
48: 플러그-소켓 연결부
49: 유도 커플러
50: 접촉점
51: 핀
52: 회로기판
53: 접촉 루프

Claims (9)

  1. 작업 스핀들(2)을 포함한 공작기계로서, 상기 공작기계는 클램핑 수단 급속 교환 시스템(1)의 부분으로서 작업 스핀들(2) 상에서의 고정을 위해 제공되는 베이스 플랜지(4)를 포함하고, 클램핑 수단 급속 교환 시스템은 그 밖에도 클램핑 수단(3)과 연결될 수 있는 교환 플랜지(5)를 포함하는 것인, 상기 공작기계에 있어서,
    작업 스핀들(2), 베이스 플랜지(4), 교환 플랜지(5) 및 클램핑 수단(6) 내에는 데이터 전달 및/또는 에너지 전달을 위한 도체 섹션들(46, 45, 54, 55)이 배치되며, 그리고 전달 체인 내에서 인접하는 부품들 상에는 도체 섹션들(45, 46)을 연결하여 하나의 도체를 형성하기 위한 커플링 부재들(47)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 공작기계.
  2. 제1항에 있어서, 베이스 플랜지(4)는 반경 방향으로 형성된 그루브(28)를 구비하여 스핀들 축에 대해 반경 방향으로 조정될 수 있는 2개 이상의 클램핑 조(9)와, 클램핑 조들(9)의 조정을 위해 제공된 하나의 구동 링(10)을 포함하고, 교환 플랜지(5)는 반경 방향으로 돌출된 칼라부(43)를 구비한 목부(42)를 포함하며, 그루브(28) 및 칼라부(43)의 접촉하는 벽부들은 끌어내림 효과의 생성을 위해 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는, 공작기계.
  3. 제2항에 있어서, 2개 이상의 인접하는 커플링 부재들(47)은 플러그-소켓 연결부(48)로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 공작기계.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 2개 이상의 인접하는 커플링 부재들(47)은 유도 커플러(49)로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 공작기계.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 2개 이상의 인접하는 커플링 부재들(47) 중 일측 커플링 부재는 복수의 접촉점(50)을 통해 형성되고 타측 커플링 부재는 상응하는 탄성 핀들(51)을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는, 공작기계.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 2개 이상의 인접하는 커플링 부재들(50) 중 일측 커플링 부재는 하나 이상의 접촉 루프(53)를 포함한 회로기판을 통해 형성되고 타측 커플링 부재는 하나 이상의 탄성 핀(51)을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는, 공작기계.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 전달 체인 내에서 모든 인접하는 부품들의 접촉점들(50)은 선형으로, 그리고 스핀들 축에 대해 동축으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 공작기계.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 접촉점들(50)은 주변 환경에 대해 가스켓들 또는 O 링들을 통해 밀봉되는 것을 특징으로 하는, 공작기계.
  9. 클램핑 수단 급속 교환 시스템용 교환 플랜지에 있어서, 상면으로부터 하면 쪽으로 연속해서 연장되는 방식으로 데이터 전달 및/또는 에너지 전달을 위한 도체 섹션(45)이 제공되고, 상기 도체 섹션은 말단에 베이스 플랜지(4) 및 클램핑 수단(6) 내 도체 섹션들(46)의 커플링 부재들(47)의 접촉을 위한 커플링 부재들(47)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 클램핑 수단 급속 교환 시스템용 교환 플랜지.
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