KR20190135167A - 공작기계의 툴 매거진 장치 - Google Patents

공작기계의 툴 매거진 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 툴포트와 함께 공구가 체인측에 고정되도록 함으로써, 공구의 무게가 무겁거나 길이가 길더라도, 공구 처짐 발생이 최소화되어 공구가 낙하되거나 공구가 프레임에 부딪히는 것이 방지되도록 하는 공작기계의 툴 매거진 장치가 소개된다.

Description

공작기계의 툴 매거진 장치 {TOOL MAGAZINE APPARATUS OF MACHINE TOOL}
본 발명은 매거진에서 체인의 선회시 툴포트와 공구가 흔들리지 않도록 하는 공작기계의 툴 매거진 장치에 관한 것이다.
일반적으로 매거진 장치는 공작기계에 구비되며 공작물의 가공시 필요한 복수의 공구를 수납한다.
또한, 툴 매거진 장치는 체인 또는 벨트를 이용하여 수납된 공구를 이동시킨다. 즉, 복수의 공구가 체인 또는 벨트를 따라 이동되며 공구 이송장치에 의해 선택되어 공작기계의 스핀들에 장착될 수 있다.
이러한 매거진 장치는 중량의 공구를 이동시키는 경우 공구 포트가 중력 방향으로 처지는 현상이 발생된다. 즉, 무게가 가벼운 공구를 이송하는 경우 툴포트의 지지력만으로 공구가 충분히 지지되지만, 무게가 무거운 공구나 길이가 긴 공구를 이송하는 경우 툴포트 및 공구가 중력 방향으로 처지는 현상이 발생된다. 이에 따라, 공구 포트의 이동중 공구교환위치에서 공구 포트가 턱에 부딪혀 소음이 유발되고, 체인의 선회시 공구가 낙하되는 문제가 발생된다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
JP 2014-079855 A (2014.05.08)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 공구의 무게가 무겁거나 길이가 길더라도, 공구 처짐 발생이 최소화되도록 하는 공작기계의 툴 매거진 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 공작기계의 툴 매거진 장치는 공구가 장착되어 고정되는 툴포트; 메인프레임에 설치된 구동부로부터 동력을 전달받아 경로를 가지고 활주되는 체인; 체인에 설치되어 체인과 함께 체인의 경로를 따라 이동되고, 툴포트를 감싸도록 형성되어 툴포트의 위치가 이동되도록 하는 툴그리퍼; 및 체인에 설치되어 툴그리퍼와 함께 이동되고, 그리퍼에 장착된 툴포트를 감싸도록 형성되어 툴그리퍼에 장착된 툴포트를 감싸 지지하는 공구그리퍼;를 포함한다.
툴그리퍼는 툴포트가 삽입되어 안착되는 홈부를 형성하며 툴포트의 외주면을 감싸도록 한 쌍으로 연장되게 형성되고, 툴포트의 외주면에는 툴그리퍼가 삽입되는 체결슬릿이 형성된 것을 특징으로 한다.
툴그리퍼는 끝단이 홈부를 향해 모이도록 굴곡되게 형성된 것을 특징으로 한다.
툴포트의 체결슬릿은 길이방향으로 이격되어 복수개 형성되고, 툴그리퍼는 복수개의 체결슬릿에 대응되도록 동일한 개수로 복수개 형성된 것을 특징으로 한다.
공구에는 외주면에 장착슬릿이 형성되고, 공구그리퍼는 공구의 외주면을 감싸도록 한 쌍으로 연장되게 형성되며, 공구의 장착시 장착슬릿에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
공구그리퍼는 내측면에 경사를 가지는 투스가 형성되고, 공구의 장착슬릿은 공구그리퍼의 투스가 삽입되도록 경사를 가지고 함몰되게 형성된 것을 특징으로 한다.
툴그리퍼와 공구그리퍼는 툴포트에 공구가 장착되는 방향으로 매칭되어 포개지도록 배치된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 공작기계의 툴 매거진 장치에 따르면, 툴포트와 함께 공구가 체인측에 고정되도록 함으로써, 공구의 무게가 무겁거나 길이가 길더라도, 공구 처짐 발생이 최소화되어 공구가 낙하되거나 공구가 프레임에 부딪히는 것이 방지된다.
도 1은 툴 매거진 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 툴 매거진 장치를 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 도시된 공작기계의 툴 매거진 장치를 설명하기 위한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공작기계의 툴 매거진 장치에 대하여 살펴본다.
도 1은 툴 매거진 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 툴 매거진 장치를 나타낸 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 공작기계의 툴 매거진 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 공작기계의 툴 매거진 장치는 도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 공구(10)가 장착되어 고정되는 툴포트(20); 메인프레임(1)에 설치된 구동부(2)로부터 동력을 전달받아 경로를 가지고 활주되는 체인(30); 체인(30)에 설치되어 체인(30)과 함께 체인(30)의 경로를 따라 이동되고, 툴포트(20)를 감싸도록 형성되어 툴포트(20)의 위치가 이동되도록 하는 툴그리퍼(40); 및 체인(30)에 설치되어 툴그리퍼(40)와 함께 이동되고, 그리퍼에 장착된 툴포트(20)를 감싸도록 형성되어 툴그리퍼(40)에 장착된 툴포트(20)를 감싸 지지하는 공구그리퍼(50);를 포함한다.
여기서, 툴포트(20)는 바디(a)의 입구에 설치된 볼(b)과, 볼(b)을 지지하는 하우징(c)과 하우징(c) 내부에 설치된 칼라(d)와, 하우징(c)을 전후방향으로 이동시키기 위한 스프링(e)으로 구성되어, 공구(10)의 삽입 여부에 따라 공구(10)를 파지할 수 있다. 이러한 툴포트(20)의 공구를 파지하는 구조는 다양한 선행문헌들을 통해 공지되어 있는바, 그 구체적인 설명은 생략한다.
툴 매거진 장치는 메인프레임(1)에 일정경로를 가지고 활주되는 체인(30)이 마련되고, 체인(30)은 메인프레임(1)에 설치된 구동부(2)로부터 동력을 전달받아 활주된다. 여기서, 구동부(2)는 모터가 될 수 있으며, 구동부(2)의 작동시 체인(30)이 동력을 전달받아 회전됨으로써, 체인(30)에 설치된 툴그리퍼(40)와 공구그리퍼(50)가 함께 이동된다.
특히, 본 발명은 툴포트(20)가 장착되어 고정되는 툴그리퍼(40)와 더불어 툴포트(20)에 장착된 공구(10)를 고정하는 공구그리퍼(50)가 체인(30)에 설치됨으로써, 공구(10) 및 툴포트(20)의 지지력이 향상됨에 따라 체인(30)의 활주시 공구(10) 및 툴포트(20)의 처짐이 방지되도록 한다.
구체적으로, 종래에는 공구가 툴포트에 장착되고, 툴포트는 체인에 설치됨에 따라 공구의 중량에 의한 지지력을 확보하는데 어려움이 있다. 즉, 툴포트는 체인에 장착되어 고정되지만, 공구는 툴포트에만 장착됨에 따라, 체인의 활주시 공구의 무게 및 길이에 따른 공구의 모멘트가 작용되어 공구가 흔들리거나 공구의 처짐이 발생되는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해소하기 위한 것으로, 체인(30)에 설치된 툴그리퍼(40)가 툴포트(20)를 고정하고, 툴포트(20)에 고정된 공구(10)는 체인(30)에 설치된 공구그리퍼(50)에 의해 고정됨으로써, 툴그리퍼(40)와 공구그리퍼(50)의 지지력이 더해져 지지력이 확보되도록 한다.
이로 인해, 체인(30)이 활주되더라도, 체인(30)에 설치된 툴그리퍼(40)가 툴포트(20)를 고정한 상태에서 공구그리퍼(50)가 공구(10)를 함께 지지함으로써, 공구(10)가 흔들리거나 공구(10)의 처짐 발생이 방지된다.
상술한 본 발명에 대해서 구체적으로 설명하면, 도 2 내지 3에 도시된 바와 같이, 툴그리퍼(40)는 툴포트(20)가 삽입되어 안착되는 홈부(41)를 형성하며 툴포트(20)의 외주면을 감싸도록 한 쌍으로 연장되게 형성되고, 툴포트(20)의 외주면에는 툴그리퍼(40)가 삽입되는 체결슬릿(21)이 형성될 수 있다.
즉, 툴그리퍼(40)는 체인(30)에서 한 쌍으로 연장되게 형성되고, 한 쌍의 툴그리퍼(40)에 의해 툴포트(20)가 삽입되어 안착되는 홈부(41)가 형성됨으로써, 홈부(41)에 툴포트(20)가 삽입시 툴그리퍼(40)가 툴포트(20)를 감싸도록 할 수 있다. 이와 더불어, 툴포트(20)의 외주면에는 툴그리퍼(40)가 삽입되는 체결슬릿(21)이 형성됨으로써, 툴포트(20)가 툴그리퍼(40)의 홈부(41)에 안착된 상태에서 툴그리퍼(40)가 체결슬릿(21)에 끼워짐에 따라 툴포트(20)가 고정되게 할 수 있다.
이러한 툴포트(20)의 체결슬릿(21)은 길이방향으로 이격되어 복수개 형성되고, 툴그리퍼(40)는 복수개의 체결슬릿(21)에 대응되도록 동일한 개수로 복수개 형성될 수 있다. 바람직하게, 체결슬릿(21)은 툴포트(20)의 길이방향으로 양측 끝단에 형성되고, 그에 따라 툴그리퍼(40)도 체결슬릿(21)에 대응되도록 두 개로 구성될 수 있다. 이처럼, 툴포트(20)의 체결슬릿(21)과 툴그리퍼(40)는 복수개로 구성됨으로써 툴그리퍼(40)를 통해 툴포트(20)가 더욱 견고히 고정되고, 진동이 안정적으로 억제되도록 할 수 있다.
한편, 툴그리퍼(40)는 끝단이 홈부(41)를 향해 모이도록 굴곡되게 형성될 수 있다. 도 2에서 볼 수 있듯이, 툴그리퍼(40)는 끝단이 홈부(41)를 향해 모이도록 굴곡짐에 따라 갈고리 형상을 이룸으로써, 툴그리퍼(40)의 홈부(41)에 툴포트(20)의 안착시 툴그리퍼(40)가 툴포트(20)를 감싸 툴포트(20)의 고정 상태가 견고히 유지되도록 할 수 있다.
한편, 도 2 내지 3에 도시된 바와 같이, 공구(10)에는 외주면에 장착슬릿(11)이 형성되고, 공구그리퍼(50)는 공구(10)의 외주면을 감싸도록 한 쌍으로 연장되게 형성되며, 공구(10)의 장착시 장착슬릿(11)에 삽입될 수 있다.
여기서, 공구(10)는 툴포트(20)에 삽입되는 단부에 장착슬릿(11)이 형성될 수 있으며, 공구(10)의 단부는 공구(10)가 툴포트(20)에 삽입시 툴포트(20)에 매칭되는 부분이 될 수 있다.
공구그리퍼(50)는 체인(30)에서 한 쌍으로 연장되게 형성되어 공구(10)가 삽입되는 공간을 형성하며, 공구(10)가 툴포트(20)에 장착된 상태에서 툴포트(20)가 툴그리퍼(40)에 장착시 공구그리퍼(50)가 공구(10)를 감싸도록 한다. 이와 더불어, 공구그리퍼(50)는 공구(10)에 형성된 장착슬릿(11)에 삽입됨으로써, 툴포트(20)에 장착된 공구(10)가 공구그리퍼(50)에 의해 지지되어 툴포트(20)와 공구(10) 간의 체결력 및 지지력이 확보되도록 한다.
이러한 공구그리퍼(50)는 내측면에 경사를 가지는 투스(51)가 형성되고, 공구(10)의 장착슬릿(11)은 공구그리퍼(50)의 투스(51)가 삽입되도록 경사를 가지고 함몰되게 형성될 수 있다.
이렇게, 공구그리퍼(50)에 투스(51)가 형성되고, 투스(51)가 공구(10)의 장착슬릿(11)에 삽입됨에 따라 공구그리퍼(50)가 공구(10)를 파지시 고정력을 확보함과 동시에 공구(10)의 장착상태가 툴포트(20)와 수평하게 정렬되도록 할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 툴그리퍼(40)와 공구그리퍼(50)는 툴포트(20)에 공구(10)가 장착되는 방향으로 매칭되어 포개지도록 배치될 수 있다.
이처럼, 툴그리퍼(40)와 공구그리퍼(50)는 체인(30)에서 서로 매칭되어 포개지도록 배치됨에 따라 설치공간을 축소할 수 있고, 툴포트(20)와 공구(10)는 직선방향으로 장착되는바, 툴그리퍼(40)와 공구그리퍼(50)가 직선방향으로 매칭되도록 배치하여 공구(10)가 장착된 툴포트(20)를 체인(30)측에 고정시, 자연스럽게 툴포트(20)는 툴그리퍼(40)에 장착되고 공구(10)는 공구그리퍼(50)에 장착되게 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 공작기계의 툴 매거진 장치에 따르면, 툴포트와 함께 공구(10)가 체인(30)측에 고정되도록 함으로써, 공구(10)의 무게가 무겁거나 길이가 길더라도, 공구(10) 처짐 발생이 최소화되어 공구(10)가 낙하되거나 공구(10)가 프레임에 부딪히는 것이 방지된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10:공구 11:장착슬릿
20:툴포트 21:체결슬릿
30:체인 40:툴그리퍼
50:공구그리퍼 51:투스

Claims (7)

  1. 공구가 장착되어 고정되는 툴포트;
    메인프레임에 설치된 구동부로부터 동력을 전달받아 경로를 가지고 활주되는 체인;
    체인에 설치되어 체인과 함께 체인의 경로를 따라 이동되고, 툴포트를 감싸도록 형성되어 툴포트의 위치가 이동되도록 하는 툴그리퍼; 및
    체인에 설치되어 툴그리퍼와 함께 이동되고, 그리퍼에 장착된 툴포트를 감싸도록 형성되어 툴그리퍼에 장착된 툴포트를 감싸 지지하는 공구그리퍼;를 포함하는 공작기계의 툴 매거진 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    툴그리퍼는 툴포트가 삽입되어 안착되는 홈부를 형성하며 툴포트의 외주면을 감싸도록 한 쌍으로 연장되게 형성되고,
    툴포트의 외주면에는 툴그리퍼가 삽입되는 체결슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 공작기계의 툴 매거진 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    툴그리퍼는 끝단이 홈부를 향해 모이도록 굴곡되게 형성된 것을 특징으로 하는 공작기계의 툴 매거진 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    툴포트의 체결슬릿은 길이방향으로 이격되어 복수개 형성되고,
    툴그리퍼는 복수개의 체결슬릿에 대응되도록 동일한 개수로 복수개 형성된 것을 특징으로 하는 공작기계의 툴 매거진 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    공구에는 외주면에 장착슬릿이 형성되고,
    공구그리퍼는 공구의 외주면을 감싸도록 한 쌍으로 연장되게 형성되며, 공구의 장착시 장착슬릿에 삽입되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 매거진 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    공구그리퍼는 내측면에 경사를 가지는 투스가 형성되고,
    공구의 장착슬릿은 공구그리퍼의 투스가 삽입되도록 경사를 가지고 함몰되게 형성된 것을 특징으로 하는 공작기계의 툴 매거진 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    툴그리퍼와 공구그리퍼는 툴포트에 공구가 장착되는 방향으로 매칭되어 포개지도록 배치된 것을 특징으로 하는 공작기계의 툴 매거진 장치.
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