KR20190001683A - Automatic tool changer - Google Patents

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KR20190001683A
KR20190001683A KR1020170081590A KR20170081590A KR20190001683A KR 20190001683 A KR20190001683 A KR 20190001683A KR 1020170081590 A KR1020170081590 A KR 1020170081590A KR 20170081590 A KR20170081590 A KR 20170081590A KR 20190001683 A KR20190001683 A KR 20190001683A
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김경우
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현대위아 주식회사
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Abstract

Disclosed is an automatic tool replacement device. The automatic tool replacement device according to the present invention comprises: a bed; a frame unit fixated at the bed; a magazine unit which is installed at the frame unit, and on which a plurality of tools are loaded; a twin arm unit which transfers a tool loaded at the magazine unit to the bed; a cam box unit which is connected to the twin arm unit, and which rotates the same; and a support unit which is mounted on the cam box unit, and which is fixated at the frame unit.

Description

자동 공구 교환 장치{AUTOMATIC TOOL CHANGER}{AUTOMATIC TOOL CHANGER}

본 발명은 자동 공구 교환 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공구 교환을 위한 트윈암부와 캠박스부를 안정적으로 지지하는 자동 공구 교환 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic tool changer, and more particularly to an automatic tool changer for stably supporting a twin arm portion and a cam box portion for tool change.

각종의 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공하든가 또는 반소재에 더욱 정밀한 가공을 할 목적으로 사용하는 기계를 공작기계라 한다. A machine used for machining a metal or non-metal material to a shape and dimensions using appropriate tools, or for finer machining of a semi-finished material by various cutting or non-cutting methods is called a machine tool.

최근 들어 절삭 가공분야의 자동화 및 수치제어(Numerical Control, NC)화가 급속히 진전되고 있다. 아울러 최근에는 그동안 회전형 선반계열과 밀링 계열로 양분되어 진행되어 온 공작기계의 수치제어(NC)화가 서로 복합적으로 결합되어 다기능 머시닝 센터가 출현하였으며, 산업현장의 폭넓은 수요에 힘입어 그 시장은 급속히 확대되고 있다.In recent years, the automation and numerical control (NC) of the cutting machining field has been rapidly advanced. In recent years, a multi-function machining center has emerged as a result of the combined numerical control (NC) of the machine tool which has been divided into a rotary type milling system and a rotary type machining system. It is rapidly expanding.

머시닝 센터는 가공하는 NC 밀링 머시인 또는 NC 드릴링 머시인을 발전 모체로 하여 여러 가지 부분을 개량하였고, 자동 공구 교환 장치(Automatic Tool Changer, ATC), 자동 가공물 교환장치(Automatic Loader, AL) 등의 조합으로 이루어진다. The machining center has various parts upgraded with machining NC milling machine or NC drilling machine as development base, and it is equipped with automatic tool changer (ATC), automatic loader (AL) .

자동 공구 교환 장치는 매거진에 공구를 보관하고 있다가 공구 교환이 필요한 시점에 가공시 이용하던 공구와 매거진에서 교환을 위해 공구 핸들링 시스템이 가져온 공구를 교환한다.The automatic tool changer keeps the tool in the magazine and replaces the tool that the tool handling system has taken to replace it in the machining tool and magazine when the tool change is needed.

종래 기술에서 주축의 공구와 공구 핸들링 시스템의 공구를 교체하는 트윈암부와 매거진을 개별적으로 별도로 부착면에 조립하여야 하나 그 구조가 복잡하여 조립이나 보수가 어려운 문제점이 있다. 또한 매거진은 와이어에 의해 고정되고 있으나 공구의 수가 증가되면 지지력이 약해지고 강성에 취약하여 진동 등에 의해 고장의 발생 원인이 되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.In the prior art, there is a problem that the twin arm portion and the magazine for replacing the tool of the spindle and the tool of the tool handling system have to be assembled separately on the mounting surface, but the structure is complicated and assembly and repair are difficult. In addition, although the magazine is fixed by a wire, when the number of tools is increased, the bearing capacity is weakened, and the magazine is weak in rigidity, which causes a problem due to vibration or the like. Therefore, there is a need for improvement.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0063233호(2014.05.27 공개, 발명의 명칭: 자동공구교환 장치)에 개시되어 있다. BACKGROUND ART [0002] The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0063233 (published Apr. 21, 201, entitled "Automatic tool changer").

본 발명의 목적은 공구 교환을 위한 트윈암부와 캠박스부를 안정적으로 지지하는 자동 공구 교환 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an automatic tool changer for stably supporting a twin arm portion and a cam box portion for tool change.

본 발명에 따른 자동 공구 교환 장치는: 베드; 상기 베드에 고정되는 프레임부; 상기 프레임부에 설치되고, 다수개의 공구를 적재하는 매거진부; 상기 매거진부에 적재된 상기 공구를 상기 베드로 이동시키는 트윈암부; 상기 트윈암부와 연결되고, 상기 트윈암부를 회전시키는 캠박스부; 및 상기 캠박스부에 장착되고, 상기 프레임부에 고정되는 지지부를 포함한다.An automatic tool changer according to the present invention comprises: a bed; A frame part fixed to the bed; A magazine part installed in the frame part for loading a plurality of tools; A twin arm unit for moving the tool loaded on the magazine unit to the bed; A cam box portion connected to the twin arm portion and rotating the twin arm portion; And a support mounted on the cam box part and fixed to the frame part.

본 발명에서 상기 지지부는, 상기 캠박스부에 결합되는 지지판부; 상기 지지판부에서 연장되는 지지연장부; 및 상기 지지연장부와 연결되고, 상기 프레임부에 고정되는 지지결합부를 포함한다.In the present invention, the support portion may include: a support plate portion coupled to the cam box portion; A support extension extending from the support plate; And a support coupling portion connected to the support extension portion and fixed to the frame portion.

본 발명에서 상기 지지연장부는 상기 지지판부에서 상기 지지결합부를 향해 외측 방향으로 경사지게 연장된다.In the present invention, the support extension part extends obliquely outwardly from the support plate part toward the support part.

본 발명에서 상기 지지부는, 복수개로 이격 형성되는 상기 지지연장부 사이에 배치되고, 상기 지지연장부를 서로 연결시키는 보조지지부를 더 포함한다.In the present invention, the support portion further includes an auxiliary support portion disposed between the support extension portions spaced apart from each other and connecting the support extension portions to each other.

본 발명에서 상기 지지부는 상기 캠박스부 및 상기 트윈암부와 일체화되어 상기 프레임부에 장착된다.In the present invention, the support portion is integrated with the cam box portion and the twin arm portion and mounted to the frame portion.

본 발명에 따르면, 트윈암부와 캠박스부를 안정적으로 지지하여 진동 등으로부터 분리 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to stably support the twin arm portion and the cam box portion to prevent separation or breakage from vibration or the like.

또한 본 발명에 따르면, 진동 등에 대해 안정적으로 지지됨으로써, 제품의 고장률을 감소시키고 품질을 향상시킬 수 있다.Further, according to the present invention, by stably supporting vibration and the like, the failure rate of the product can be reduced and the quality can be improved.

또한 본 발명에 따르면 지지부에 의해 트윈암부와 캠박스부를 일체로 모듈화하여 제품의 조립 및 수리가 간편하게 이루어질 수 있다.Further, according to the present invention, the twin arm portion and the cam box portion are integrally modularized by the support portion, so that assembly and repair of the product can be easily performed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공구 교환 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공구 교환 장치를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공구 교환 장치에서 지지부와 캠박스부의 결합을 개략적으로 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing an automatic tool changer according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view schematically showing an automatic tool changer according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view schematically showing a coupling between a support portion and a cam box portion in an automatic tool changer according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 자동 공구 교환 장치의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.Hereinafter, an embodiment of an automatic tool changer according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Further, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공구 교환 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공구 교환 장치를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공구 교환 장치에서 지지부와 캠박스부의 결합을 개략적으로 나타내는 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing an automatic tool changer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing an automatic tool changer according to an embodiment of the present invention, Fig. 3 is a perspective view schematically showing a coupling between a support portion and a cam box portion in an automatic tool changer according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공구 교환 장치는 베드(10), 프레임부(20), 매거진부(30), 트윈암부(40), 캠박스부(50), 지지부(60)를 포함한다.1 to 3, an automatic tool changer according to an embodiment of the present invention includes a bed 10, a frame portion 20, a magazine portion 30, a twin arm portion 40, a cam box portion 50 ), And a support portion (60).

베드(10)는 공구(31)를 받아 작동하는 주축(미도시)을 회전 가능하게 수용한다. 프레임부(30)는 베드(10)에 고정되는 것으로 복수의 철재 부품으로 이루어진다. 프레임부(30)의 내부에는 매거진부(30)를 수용하는 공간을 형성한다. The bed 10 rotatably receives a main shaft (not shown) that receives the tool 31 and operates. The frame part 30 is fixed to the bed 10 and is made of a plurality of steel parts. A space for accommodating the magazine part 30 is formed in the frame part 30.

매거진부(30)는 프레임부(20)의 내부 공간에 설치되고, 다수개의 공구(31)를 적재한다. 공구(31)는 매거진부(30)에 원주상 및 상하로 복수개가 장착된다. 매거진부(30)는 중심부에 설치된 구동축(33)의 작동에 의해 회전된다. 구동축(33)의 회전에 따라 매거진부(30)는 회전하고, 매거진부(30)의 원주상에 장착된 공구(31)는 트윈암부(40)에 의해 베드(10)에 장착된 주축에 수용된 공구(31)와 교환된다. The magazine portion 30 is installed in the inner space of the frame portion 20, and loads a plurality of tools 31 therein. A plurality of tools 31 are circumferentially mounted on the magazine portion 30 and up and down. The magazine portion 30 is rotated by the operation of the drive shaft 33 provided at the center portion. The magazine 30 rotates in accordance with the rotation of the drive shaft 33 and the tool 31 mounted on the circumference of the magazine 30 is accommodated in the main shaft mounted on the bed 10 by the twin arm 40 The tool 31 is exchanged.

트윈암부(40)는 매거진부(30)에 적재된 공구(31)를 베드(10)로 이동시킨다. 그리고 베드(10)에 수용된 주축의 공구(31)를 가져간다. 즉, 트윈암부(40)는 매거진부(30)에 적재된 공구(31)를 베드(10)의 주축에 수용된 공구(31)와 교환한다. 트윈암부(40)의 양단부는 공구(31)를 착탈할 수 있는 갈고리형으로 형성된다.The twin arm portion 40 moves the tool 31 loaded on the magazine portion 30 to the bed 10. And the tool 31 of the main shaft housed in the bed 10 is taken. Namely, the twin arm portion 40 exchanges the tool 31 loaded on the magazine portion 30 with the tool 31 accommodated in the main shaft of the bed 10. Both ends of the tweome arm portion 40 are formed in a hook-like shape for attaching and detaching the tool 31.

캠박스부(50)는 트윈암부(40)와 연결되고, 트윈암부(40)를 회전시킨다. 캠박스부(50)는 모터(미도시)와 연결되고, 모터의 작동에 의해 트윈암부(40)를 회전시킨다. 캠박스부(50)은 일면(도 3 기준 좌측면)이 평면으로 형성되는 캠박스결합부(51)를 구비한다.The cam box portion 50 is connected to the twin arm portion 40 and rotates the twin arm portion 40. The cam box portion 50 is connected to a motor (not shown) and rotates the twin arm portion 40 by operation of the motor. The cam box portion 50 has a cam box engaging portion 51 having one surface (the left side in FIG. 3) formed in a plane.

지지부(60)는 캠박스부(50)에 장착되고, 프레임부(20)에 고정된다. 지지부(60)는 캠박스부(50)를 프레임부(20)에 고정시켜, 진동 등으로부터 캠박스부(50)가 안정적으로 작동될 수 있게 한다.The support portion 60 is mounted on the cam box portion 50 and fixed to the frame portion 20. [ The support portion 60 fixes the cam box portion 50 to the frame portion 20 so that the cam box portion 50 can be stably operated from vibration or the like.

지지부(60)는 지지판부(61), 지지연장부(63), 지지결합부(65), 보조지지부(67)를 포함한다. 지지판부(61)는 캠박스부(50)의 일면(캠박스결합부(51))에 결합된다. 지지판부(61)는 캠박스결합부(51)의 형상에 대응되는 평판으로 형성된다. 지지판부(61)는 캠박스결합부(51)에 용접, 볼팅, 본딩 등의 방식으로 결합된다.The support portion 60 includes a support plate portion 61, a support extension portion 63, a support engagement portion 65, and an auxiliary support portion 67. The support plate portion 61 is engaged with one surface (cam box engaging portion 51) of the cam box portion 50. The support plate portion 61 is formed as a flat plate corresponding to the shape of the cam box engaging portion 51. The support plate portion 61 is joined to the cam box engaging portion 51 by welding, bolting, bonding, or the like.

지지연장부(63)는 지지판부(61)에서 지지결합부(65) 까지 연장되는 설정 길이의 판재로 형성된다. 지지연장부(63)는 지지판부(61)에서 지지판부(61)의 외측 방향으로 지지결합부(65)를 향해 경사지게 형성된다. 지지연장부(63)는 설정 크기의 캠박스부(50)에 결합되는 지지판부(61)에서 지지결합부(65)까지 캠박스부(50)의 하중을 지지할 수 있게 길이와 두께가 설정된다. 지지연장부(63)는 지지판부(61)와 지지결합부(65)에 용접, 볼팅, 본딩 등의 방식으로 결합된다. 지지연장부(63)는 지지판부(61)에서 복수로 연장 형성된다.The support extension part (63) is formed of a plate member having a predetermined length extending from the support plate part (61) to the support engagement part (65). The support extension portion 63 is formed to be inclined toward the support engagement portion 65 in the outward direction of the support plate portion 61 in the support plate portion 61. The support extension 63 has a length and a thickness set so as to support the load of the cam box portion 50 from the support plate portion 61 coupled to the cam box portion 50 of the set size to the support engagement portion 65 do. The support extension 63 is coupled to the support plate 61 and the support coupling 65 by welding, bolting, bonding, or the like. The support extension part (63) is formed by extending a plurality of the support plate parts (61).

지지결합부(65)는 지지연장부(63)와 연결되고, 프레임부(20)에 결합되는 설정 크기의 사각 판재로 이루어진다. 지지결합부(65)는 각각의 지지연장부(63)에 연결된다. 지지결합부(65)는 프레임부(20)에 용접, 볼팅, 본딩 등의 방식으로 결합된다. The support engaging portion 65 is connected to the support extension portion 63 and is made of a rectangular plate of a set size to be coupled to the frame portion 20. The support engaging portions 65 are connected to the respective support extension portions 63. The support engaging portions 65 are joined to the frame portion 20 by welding, bolting, bonding, or the like.

보조지지부(67)는 복수개로 이격 형성되는 지지연장부(63) 사이에 배치되고, 지지연장부(63)와 인접한 지지연장부(63)를 연결한다. 보조지지부(67)는 지지연장부(63)에 용접, 볼팅, 본딩 등의 방식으로 결합된다. 보조지지부(67)는 각각의 지지연장부(63)를 연결하여, 지지판부(61)와 지지결합부(65)를 연결하는 지지연장부(63)를 보강한다.The auxiliary support portion 67 is disposed between the plurality of spaced support extension portions 63 and connects the support extension portion 63 to the adjacent support extension portion 63. [ The auxiliary support portion 67 is joined to the support extension portion 63 by welding, bolting, bonding or the like. The auxiliary support portions 67 connect the respective support extension portions 63 to reinforce the support extension portions 63 connecting the support plate portions 61 and the support engagement portions 65. [

지지부(30)는 캠박스부(50)와 트윈암부(40)와 일체화되어 프레임부(20)에 장착됨으로써, 프레임부(20)에 결합되는 시간을 단축할 수 있다. 또한 지지부(30)는 캠박스부(50)와 트윈암부(40)와 일체로 모듈화됨으로써, 모듈로 교체를 함으로써, 수리 보수 과정이 단순화될 수 있다.The supporting portion 30 is integrated with the cam box portion 50 and the twin arm portion 40 so as to be mounted on the frame portion 20, Also, since the supporting portion 30 is modularized integrally with the cam box portion 50 and the twin arm portion 40, by replacing the supporting portion 30 with a module, the repairing and repairing process can be simplified.

프레임부(20)의 일측(도 1 기준 우측)에는 매거진부(30)에 적재된 공구(31)를 트윈암부(40)를 향해 공구 교환 구간(미도시)로 이동시키는 공구 핸들링부(70)가 설치된다. 공구 핸들링부(70)는 이동지지부(75)에 의해 프레임부(20)에 슬라이딩 이동 가능하게 지지된다. 공구 핸들링부(70)의 단부(도 1 기준 상단부)에는 모터(미도시)와 결합되는 커플링부(77)가 장착된다.A tool handling section 70 for moving the tool 31 mounted on the magazine section 30 toward the twin arm section 40 in a tool changing section (not shown) is provided on one side of the frame section 20 Respectively. The tool handling portion 70 is slidably supported on the frame portion 20 by the movement supporting portion 75. [ A coupling portion 77, which is engaged with a motor (not shown), is mounted at an end of the tool handling portion 70 (reference upper end in FIG. 1).

본 발명에 따르면, 트윈암부(40)와 캠박스부(50)를 안정적으로 지지하여 진동 등으로부터 분리 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to stably support the twin arm portion (40) and the cam box portion (50) to prevent separation or breakage from vibration or the like.

또한 본 발명에 따르면, 진동 등에 대해 안정적으로 지지됨으로써, 제품의 고장률을 감소시키고 품질을 향상시킬 수 있다.Further, according to the present invention, by stably supporting vibration and the like, the failure rate of the product can be reduced and the quality can be improved.

또한 본 발명에 따르면, 지지부(60)에 의해 트윈암부(40)와 캠박스부(50)를 일체로 모듈화하여 제품의 조립 및 수리가 간편하게 이루어질 수 있다.Further, according to the present invention, the twin arm portion 40 and the cam box portion 50 are integrally modularized by the support portion 60, so that the assembly and repair of the product can be easily performed.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. . Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

10: 베드 20: 프레임부
30: 매거진부 31: 공구
33: 구동축 40: 트윈암부
50: 캠박스부 51: 캠박스결합부
60: 지지부 61: 지지판부
63: 지지연장부 65: 지지결합부
67: 보조지지부 70: 공구 핸들링부
75: 이동지지부 77: 커플링부10: bed 20: frame part
30: Magazine part 31: Tool
33: drive shaft 40: twin arm portion
50: cam box part 51: cam box engaging part
60: Support part 61: Support plate part
63: support extension part 65: support engagement part
67: auxiliary supporting portion 70: tool handling portion
75: moving support portion 77: coupling portion

Claims (5)

베드;
상기 베드에 고정되는 프레임부;
상기 프레임부에 설치되고, 다수개의 공구를 적재하는 매거진부;
상기 매거진부에 적재된 상기 공구를 상기 베드로 이동시키는 트윈암부;
상기 트윈암부와 연결되고, 상기 트윈암부를 회전시키는 캠박스부; 및
상기 캠박스부에 장착되고, 상기 프레임부에 고정되는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치.
Bed;
A frame part fixed to the bed;
A magazine part installed in the frame part for loading a plurality of tools;
A twin arm unit for moving the tool loaded on the magazine unit to the bed;
A cam box portion connected to the twin arm portion and rotating the twin arm portion; And
And a support portion mounted on the cam box portion and fixed to the frame portion.
제1항에 있어서,
상기 지지부는,
상기 캠박스부에 결합되는 지지판부;
상기 지지판부에서 연장되는 지지연장부; 및
상기 지지연장부와 연결되고, 상기 프레임부에 고정되는 지지결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치.
The method according to claim 1,
The support portion
A support plate portion coupled to the cam box portion;
A support extension extending from the support plate; And
And a support coupling portion connected to the support extension portion and fixed to the frame portion.
제2항에 있어서,
상기 지지연장부는 상기 지지판부에서 상기 지지결합부를 향해 외측 방향으로 경사지게 연장되는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein said support extension extends obliquely outwardly from said support plate toward said support engagement.
제2항에 있어서,
상기 지지부는,
복수개로 이격 형성되는 상기 지지연장부 사이에 배치되고, 상기 지지연장부를 서로 연결시키는 보조지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치.
3. The method of claim 2,
The support portion
Further comprising an auxiliary support portion disposed between the support extension portions spaced apart from each other and connecting the support extension portions to each other.
제1항에 있어서,
상기 지지부는 상기 캠박스부 및 상기 트윈암부와 일체화되어 상기 프레임부에 장착되는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the support portion is integrated with the cam box portion and the twin arm portion and is mounted to the frame portion.
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