KR20200125172A - Automatic attachment changer and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동 어태치먼트 교환장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 어태치먼트의 별도 수납공간을 배제하고, 어태치먼트의 교환시간을 최소화할 수 있는 공작기계의 자동 어태치먼트 교환장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic attachment exchange device and a control method thereof, and more particularly, to an automatic attachment exchange device and a control method thereof for a machine tool capable of excluding a separate storage space for the attachment and minimizing the replacement time of the attachment. will be.
일반적으로 공작기계라 함은 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속/비금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.In general, a machine tool refers to a machine used for the purpose of processing a metal/non-metal workpiece into a desired shape and dimension using a suitable tool by various cutting or non-cutting processing methods.
터닝센터, 수직/수평 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반 등을 비롯한 다양한 종류의 공작기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.Various types of machine tools, including turning centers, vertical/horizontal machining centers, gate type machining centers, Swiss turns, electric discharge machines, horizontal NC boring machines, and CNC lathes, are widely used in various industrial sites to suit the purpose of their work.
일반적으로 현재 사용되고 있는 다양한 종류의 공작기계는 수치제어(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control) 기술이 적용되는 조작반을 구비하고 있다. 이러한 조작반은 다양한 기능스위치 또는 버튼과 모니터를 구비한다.In general, various types of machine tools currently used have a control panel to which numerical control (NC) or computerized numerical control (CNC) technology is applied. This operation panel is equipped with various function switches or buttons and a monitor.
또한, 공작기계는 공작물인 소재가 안착되고 공작물 가공을 위해 이송하는 테이블, 가공전 공작물을 준비하는 팔렛트, 공구 또는 공작물이 결합되어 회전하는 주축, 공작물 등을 가공중에 지지하기 위한 심압대, 방진구 등을 구비한다. In addition, the machine tool is a table on which the workpiece is placed and transported for processing the workpiece, a pallet to prepare the workpiece before processing, a spindle that rotates by combining a tool or workpiece, a tailstock to support the workpiece, etc. Etc.
일반적으로 공작기계에서 테이블, 공구대, 주축, 심압대, 방진구 등은 다양한 가공을 수행하기 위해 이송축을 따라 이송하는 이송유닛을 구비한다.In general, in a machine tool, a table, a tool rest, a main shaft, a tailstock, a vibration isolator, etc. have a conveying unit that conveys along a conveying axis to perform various processing.
또한, 일반적으로 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 공구 보관장소의 형태로 공구 매거진이나 터렛이 사용된다. In addition, in general, machine tools use a number of tools for various processing, and a tool magazine or a turret is used in the form of a tool storage area storing and storing a number of tools.
이러한 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 툴 보관장소의 형태로 공구 매거진이 사용된다.Such a machine tool uses a number of tools for various processing, and a tool magazine is used in the form of a tool storage area storing a number of tools.
또한, 일반적으로 공작기계는 공작기계의 생산성을 향상시키기 위해 수치제어부의 지령에 의해 특정한 공구를 공구 매거진으로부터 인출하거나 다시 수납하기 위한 자동공구교환장치(ATC, Automatic Tool Changer)를 구비한다.In addition, in general, machine tools are equipped with an automatic tool changer (ATC) for withdrawing or receiving a specific tool from a tool magazine according to a command from a numerical control unit in order to improve the productivity of the machine tool.
또한, 일반적으로 공작기계는 비가공 시간을 최소화하기 위해, 자동팔레트교환장치(APC, Automatic Palette Changer)를 구비한다. 자동팔레트교환장치(APC)는 팔레트를 공작물 가공 영역과 공작물 설치 영역 간에 자동으로 교환한다. 팔레트에는 공작물이 탑재될 수 있다.In addition, in general, machine tools are equipped with an automatic pallet changer (APC) to minimize non-processing time. The automatic pallet changer (APC) automatically exchanges pallets between the workpiece processing area and the workpiece installation area. Workpieces can be mounted on pallets.
일반적으로 공작기계의 한 종류인 문형 머시닝센터(double colum type machine center)란 단순한 가공을 담당하는 선반 장치와 다르게 3차원 형상을 다수의 어태치먼트(attachment)를 교환하여 직접가공하는 장치를 말한다.In general, a double colum type machine center, which is a type of machine tool, refers to a device that directly processes a three-dimensional shape by exchanging a number of attachments, unlike a lathe device in charge of simple machining.
이러한 문형 머시닝센터는 다양한 형상의 공작물을 다양한 공간과 각도에서 가공하기 위해 스핀들의 하단에 더미 헤드 어태치먼트(dummy head attachment), 다양한 3차원 가공을 위해 공구를 수직방향이나 수평방향에서 어느 각도로도 자유롭게 움직일 수 있는 회전 2축이 가능한 유니버설 헤드 어태치먼트(universal head attachment), 익스텐션 헤드 어태치먼트(extention head attachment), 앵글 헤드 어태치먼트(angle head attachment) 등을 탈부착 가능하게 장착할 수 있다.These gate-type machining centers have a dummy head attachment at the bottom of the spindle to machine various shapes of workpieces in various spaces and angles, and freely move the tool at any angle in the vertical or horizontal direction for various 3D machining. A universal head attachment, an extension head attachment, and an angle head attachment with movable rotational two axes can be mounted detachably.
공구가 상술한 다양한 헤드 어태치먼트의 선단에 장착되고, 공구를 견고하게 장착하기 위해 필요한 경우 헤드 어태치먼트의 선단에 툴 포트가 형성될 수 있다.The tool is mounted on the tip of the various head attachments described above, and a tool port may be formed at the tip of the head attachment if necessary to firmly mount the tool.
도 1은 종래 자동 어태치먼트 교환장치를 구비하는 공작기계의 사시도를 나타내고, 도 2는 종래 자동 어태치먼트 교환장치의 개략적인 평면도를 나타낸다.1 is a perspective view of a conventional machine tool having an automatic attachment changing device, and FIG. 2 is a schematic plan view of a conventional automatic attachment changing device.
도 1에 도시된 것처럼 종래 공작기계(1), 특히 문형 머시닝센터는 베드(2)가 지면에 설치되고, 테이블(3)이 베드(2)를 따라 수평으로 이동가능하도록 베드(2)의 상부에 설치된다. 한 쌍의 칼럼(4)이 베드(2)의 양측에 지면에 대해 수직으로 설치된다. 크로스 레일(5)이 한 쌍의 컬럼(4)을 따라 수직으로 이동가능하도록 한 쌍의 컬럼(4)의 일부에 설치된다. 새들(6)이 크로스 레일(5)을 따라 좌우로 이동가능하도록 크로스 레일(5) 상에 설치된다. 스핀들(7)이 수직으로 이동가능하도록 새들(6)의 일부에 설치된다. 어태치먼트(8)가 스핀들(7)의 하단에 탈부착 가능하게 설치된다. 조작반은 CNC를 통해 공작기계를 제어하게 된다. 이러한 조작반을 통해 미리 입력된 PLC 프로그램에 의해 공작물을 원하는 형태로 가공한다.As shown in FIG. 1, in the
도 2에 도시된 것처럼, 종래 자동 어태치먼트 교환장치(9)는 리니어 타입으로 지면에 설치된다. 베이스가 직선방향으로 지면에 설치된다. 베이스의 일측에 다양한 종류의 어태치먼트(A1, A2, A3, A4)를 보관하는 다수의 셔틀이 설치된다. 해당 가공공정에 필요한 어태치먼트를 교환하기 위해서 셔틀이 이송장치에 의해 베이스에서 수평방향으로 이동한다. 즉, 교환하려는 어태치먼트를 보관하고 있는 셔틀을 교환위치(P4)로 이송하기 위해 해당 셔틀이 이송장치의 상부에 안착된 상태로 보관위치(P1)에서 준비위치(P3)를 지나 교환위치(P4)로 이송된다. 다만, 기존 스핀들에 장착된 어태치먼트를 회수하기 위해 교환할 어태치먼트는 대기위치(P2)를 거쳐 준비위치(P3)로 이동하는 복작한 과정을 통해 어태치먼트가 교환된다.As shown in Fig. 2, the conventional automatic
종래 자동 어태치먼트 교환장치는 어태치먼트가 안착된 셔틀을 별도로 보관하기 위한 수납공간이 필요함에 따라 구조가 복잡하고, 소형화를 도모할 수 없으며 조립과 설치시간이 오래 걸리고 제조비용이 증가하는 문제점이 있었다.The conventional automatic attachment exchange device has a problem in that the structure is complicated, cannot be miniaturized, takes a long time to assemble and install, and increases the manufacturing cost as a storage space for separately storing the shuttle on which the attachment is mounted is required.
또한, 종래 자동 어태치먼트 교환장치는 셔틀을 보관위치에서 준비위치나 대기위치까지의 이동은 랙피니언 방식을 이송시키고, 셔틀의 로딩/언로딩은 체인 구동방식으로 수행됨에 따라 어태치먼트 교환에 많은 시간이 소요되어 비가공 시간 증가에 따라 생산성이 감소하는 문제점이 있었다.In addition, the conventional automatic attachment exchange device transfers the rack and pinion method to move the shuttle from the storage position to the ready position or standby position, and the loading/unloading of the shuttle is performed by the chain drive method, so it takes a lot of time to change the attachment. As the non-processing time increases, there is a problem that productivity decreases.
더욱이, 종래 자동 어태치먼트 교환장치는 장치의 크기가 너무 커서 별도의 서비스 공간이 부족하여 작업자이 불편을 초래하고, 유지보수 시간과 비용이 증가하는 문제점이 있었다.Moreover, in the conventional automatic attachment exchange device, the size of the device is too large, so that a separate service space is insufficient, causing inconvenience to the operator, and increasing maintenance time and cost.
게다가, 종래 자동 어태치먼트 교환장치는 커버의 설치후에 분해가 불가하여 자동 어태치먼트의 유지보수가 용이하지 않음에 따라 잦은 고장에 따라 자동 어태치먼트 교환장치이 신뢰성과 안정성이 저감되는 문제점이 있었다.In addition, the conventional automatic attachment changing device cannot be disassembled after the cover is installed, so that maintenance of the automatic attachment is not easy, and thus the reliability and stability of the automatic attachment changing device are reduced due to frequent failures.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 각각의 어태치먼트가 안착되어 보관되는 셔틀유닛을 제1 이송유닛에 의해 수평방향으로 왕복이동시켜 보관위치에서 대기위치와 준비위치로 이동시키고, 제2 이송유닛에 의해 수직방향으로 왕복이동시켜 준비위치에서 교환위치로 이동시킴에 따라 어태치먼트가 안착된 셔틀유닛의 별도 수납공간을 배제하고 어태치먼트의 교환시간을 최소화하여 자동 어태치먼트 교환장치의 제조비용과 설치사긴을 감소하고, 비가공시간 감소에 따라 생산성을 극대화하며, 서비스 공간을 확보하여 유지보수 시간과 비용을 절감하고, 신뢰성과 안정성을 향상할 수 있는 공작기계의 자동 어태치먼트 교환장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to move the shuttle unit in which each attachment is seated and stored in a horizontal direction by a first transfer unit to move from the storage position to the standby position and the ready position. It is moved from the ready position to the exchange position by reciprocating vertically by the second transfer unit, excluding the separate storage space of the shuttle unit where the attachment is seated, and minimizing the replacement time of the attachment. An automatic attachment exchange device for machine tools that reduces manufacturing costs and installation accidents, maximizes productivity by reducing non-processing time, reduces maintenance time and costs by securing service space, and improves reliability and stability. It relates to a method of controlling it.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 자동 어태치먼트 교환장치는 스핀들에 탈부착 가능하게 장착되는 각각의 어태치먼트가 안착되어 보관 및 이동하는 셔틀유닛; 상기 셔틀유닛을 어느 한 방향으로 왕복 이송시키는 제1 이송유닛; 상기 셔틀유닛을 상기 제1 이송유닛과 다른 한 방향으로 왕복 이송시키는 제2 이송유닛; 및 상기 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트를 셔틀유닛에 반납하고, 다른 셔틀유닛에 보관중인 준비 어태치먼트로 교환하기 위해 상기 스핀들, 상기 셔틀유닛, 상기 제1 이송유닛, 및 상기 제2 이송유닛의 작동을 제어하는 제어유닛;을 포함할 수 있다.In order to achieve the object of the present invention, the automatic attachment changing device according to the present invention comprises: a shuttle unit for storing and moving each attachment detachably mounted on a spindle; A first transfer unit for reciprocating the shuttle unit in one direction; A second transfer unit for reciprocating the shuttle unit in one direction different from the first transfer unit; And controlling the operation of the spindle, the shuttle unit, the first transfer unit, and the second transfer unit to return the machining attachment mounted on the spindle to the shuttle unit and exchange it for a ready attachment stored in another shuttle unit. It may include a; control unit.
또한, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 바람직한 다른 실시예에서, 상기 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트를 반납하고 다른 셔틀유닛에 보관중인 준비 어태치먼트로 교환하기 위해, 준비 어태치먼트를 보관중인 셔틀유닛은 상기 제1 이송유닛에 의해 보관위치에서 대기위치로 이동하고, 상기 가공 어태치먼트를 보관할 셔틀유닛은 상기 스핀들로부터 상기 가공 어태치먼트를 회수한 상태에서 상기 제2 이송유닛에 의해 교환위치에서 준비위치로 이동하여 가공 어태치먼트의 반납이 수행될 수 있다.Further, in another preferred embodiment of the automatic attachment exchange device according to the present invention, in order to return the machining attachment mounted on the spindle and exchange it for a preparation attachment stored in another shuttle unit, the shuttle unit storing the preparation attachment is 1 The transfer unit moves from the storage position to the standby position, and the shuttle unit to store the processing attachment is moved from the exchange position to the ready position by the second transfer unit in a state where the processing attachment is retrieved from the spindle. May be returned.
또한, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 어태치먼트 교환장치의 상기 준비위치로 이동하여 가공 어태치먼트를 회수한 셔틀유닛은 상기 제1 이송유닛에 의해 준비위치에서 보관위치로 이동하고, 상기 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛은 상기 제1 이송유닛에 의해 대기위치에서 준비위치로 이동하며, 준비위치로 이동한 상기 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛은 상기 제2 이송유닛에 의해 준비위치에서 교환위치로 이동하여 상기 스핀들에 준비 어태치먼트로 교환이 수행될 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the automatic attachment changing device according to the present invention, the shuttle unit, which has moved to the preparation position of the automatic attachment changing device and retrieves the processed attachment, is moved from the preparation position to the storage position by the first transfer unit. And, the other shuttle unit storing the preparation attachment is moved from the standby position to the preparation position by the first transfer unit, and the other shuttle unit storing the preparation attachment moved to the preparation position by the second transfer unit By moving from the ready position to the exchange position, the replacement can be performed with the ready attachment to the spindle.
또한, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 어태치먼트 교환장치의 상기 제어유닛은 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트를 반납하고 다른 셔틀유닛에 보관중인 준비 어태치먼트로 교환하기 위한 정보를 저장하는 데이터 저장부; 가공 어태치먼트를 보관하는 셔틀유닛과 준비 어태치먼트를 보관하는 다른 셔틀유닛의 대상과 위치 및 이송량을 산출하는 연산부; 및 상기 연산부의 결과에 따라 상기 스핀들, 상기 제1 이송유닛, 및 상기 제2 이송유닛을 구동하여 상기 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트를 준비 어태치먼트로 교환을 수행하도록 교환 지령을 전달하는 지령부;를 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the automatic attachment changing device according to the present invention, the control unit of the automatic attachment changing device returns the processing attachment mounted on the spindle and stores information for exchange to a ready attachment stored in another shuttle unit. A data storage unit; An operation unit for calculating an object, a position, and a transfer amount of the shuttle unit storing the processing attachment and the other shuttle unit storing the preparation attachment; And a command unit that drives the spindle, the first transfer unit, and the second transfer unit according to the result of the operation unit to transmit an exchange command to perform replacement of the machining attachment mounted on the spindle to a preparatory attachment. can do.
또한, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 어태치먼트 교환장치의 제어유닛의 상기 데이터 저장부는 가공프로그램, 상기 제1 이송유닛과 상기 제2 이송유닛의 이송량, 각각의 셔틀유닛에 안착된 어태치먼트의 종류에 대한 데이터를 저장하는 기본데이터 저장부; 교환위치, 준비위치, 및 각각의 셔틀유닛의 보관위치와 대기위치에 대한 데이터를 저장하는 셔틀유닛 위치데이터 저장부; 및 상기 스핀들의 기준위치, 작업위치, 및 현재위치를 실시간으로 저장하는 스핀들 위치데이처 저장부;를 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the automatic attachment exchange device according to the present invention, the data storage unit of the control unit of the automatic attachment exchange device includes a processing program, a transfer amount of the first transfer unit and the second transfer unit, and each shuttle unit. A basic data storage unit that stores data on the type of attachment mounted on the device; A shuttle unit position data storage unit for storing data on an exchange position, a preparation position, and a storage position and a standby position of each shuttle unit; And a spindle position data storage unit for storing the reference position, the working position, and the current position of the spindle in real time.
또한, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 어태치먼트 교환장치의 제어유닛의 상기 연산부는 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터에 의해 가공 어태치먼트를 보관하는 셔틀유닛과 준비 어태치먼트를 보관하는 다른 셔틀유닛이 준비위치 또는 교환위치에 위치하는지 유무와 상기 가공 어태치먼트를 보관하는 셔틀유닛과 상기 준비 어태치먼트를 보관하는 다른 셔틀유닛에 각각 어태치먼트가 안착된 상태인지를 확인하는 확인부; 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터에 의해 정상상태 유무와 상기 스핀들이 기준위치에 위치하는지를 판단하는 판단부; 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터, 상기 확인부, 및 상기 판단부의 결과에 따라 가공 어태치먼트와 준비 어태치먼트가 상이한지를 비교하는 비교부; 상기 데이터 저장부, 상기 확인부, 상기 판단부, 및 상기 비교부의 결과에 따라 상기 가공 어태치먼트를 보관할 셔틀유닛을 교환위치로 이송하고, 상기 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛을 대기위치로 이송하기 위해 각각의 상기 셔틀유닛의 현재 위치를 분석하는 분석부; 및 상기 데이터 저장부, 상기 확인부, 상기 판단부, 상기 비교부, 및 상기 분석부의 결과에 따라 상기 가공 어태치먼트를 보관하는 셔틀유닛과 상기 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛의 이송순서와 이송량을 계산하는 계산부;를 포함할 수 있다.Further, in another preferred embodiment of the automatic attachment changing device according to the present invention, the operation unit of the control unit of the automatic attachment changing unit stores a shuttle unit storing a processing attachment and a preparation attachment based on data stored in the data storage unit. A check unit for checking whether another shuttle unit is located in a ready position or an exchange position, and whether the attachment is seated in each of the shuttle unit storing the processing attachment and the other shuttle unit storing the ready attachment; A determination unit that determines whether or not the spindle is positioned at a reference position based on the data stored in the data storage unit; A comparison unit for comparing whether a processed attachment and a ready attachment are different according to the data stored in the data storage unit, the confirmation unit, and a result of the determination unit; In order to transfer the shuttle unit to store the processing attachment to an exchange position according to the results of the data storage unit, the confirmation unit, the determination unit, and the comparison unit, and to transfer another shuttle unit storing the preparation attachment to the standby position. An analysis unit that analyzes the current position of each of the shuttle units; And calculating the transfer order and transfer amount of the shuttle unit storing the processed attachment and the other shuttle unit storing the preparation attachment according to the results of the data storage unit, the confirmation unit, the determination unit, the comparison unit, and the analysis unit. It may include a calculation unit;
또한, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 어태치먼트 교환장치의 제어유닛의 연산부의 상기 확인부는 상기 제1 이송유닛 또는 상기 제2 이송유닛을 따라 이동하는 셔틀유닛이 준비위치에 위치하는지를 확인하기 위해 상기 제2 베이스에 설치되는 제1 확인부; 상기 제2 이송유닛을 따라 이동하는 셔틀유닛이 교환위치에 위치하는지를 확인하기 위해 상기 제2 베이스에 설치되는 제2 확인부; 및 상기 교환위치에 위치한 셔틀유닛에 어태치먼트가 안착된 상태인지를 확인하기 위해 상기 제2 베이스에 설치되는 제3 확인부;를 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the automatic attachment exchange device according to the present invention, the check unit of the operation unit of the control unit of the automatic attachment exchange device includes the first transfer unit or the shuttle unit moving along the second transfer unit. A first confirmation unit installed on the second base to check whether it is located at A second check unit installed on the second base to check whether the shuttle unit moving along the second transfer unit is located at an exchange position; And a third confirmation unit installed on the second base to check whether the attachment is seated in the shuttle unit located at the exchange position.
또한, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 어태치먼트 교환장치의 각각의 상기 셔틀유닛은 상기 제1 이송유닛 또는 상기 제2 이송유닛을 따라 이동하고 각각의 어태치먼트가 안착되는 캐리지; 상기 캐리지를 상기 제2 이송유닛을 따라 이송시키기 위해 상기 캐리지의 일부에 형성되는 결합부; 및 상기 캐리지에 어태치먼트의 안착 유무를 확인하기 위해 상기 캐리지에 형성되는 센싱부;를 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the automatic attachment changing device according to the present invention, each of the shuttle units of the automatic attachment changing device is a carriage moving along the first transfer unit or the second transfer unit, and each attachment is seated. ; A coupling part formed on a part of the carriage to transport the carriage along the second transport unit; And a sensing unit formed on the carriage to check whether the attachment is seated on the carriage.
또한, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 어태치먼트 교환장치의 상기 제1 이송유닛은 상기 베드를 따라 수평방향으로 평행하게 설치되는 제1 베이스; 및 상기 셔틀유닛을 수평방향으로 이송시키기 위해 상기 제1 베이스에 설치되는 제1 이송부;를 포함할 수 있다.Further, in another preferred embodiment of the automatic attachment changing device according to the present invention, the first transfer unit of the automatic attachment changing device includes: a first base installed in parallel in a horizontal direction along the bed; And a first transfer unit installed on the first base to transfer the shuttle unit in a horizontal direction.
또한, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 어태치먼트 교환장치의 상기 제2 이송유닛은 상기 제1 베이스와 직교하고 상기 제1 베이스의 중심에 연결 설치되는 제2 베이스; 및 상기 셔틀유닛을 수직방향으로 이송시키기 위해 상기 제2 베이스에 설치되는 제2 이송부;를 포함할 수 있다.Further, in another preferred embodiment of the automatic attachment changing device according to the present invention, the second transfer unit of the automatic attachment changing device includes a second base that is perpendicular to the first base and connected to the center of the first base; And a second transfer unit installed on the second base to transfer the shuttle unit in a vertical direction.
또한, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 어태치먼트 교환장치는 가공 어태치먼트와 준비 어태치먼트의 교환시에 교환위치에 위치한 셔틀유닛의 이동을 방지하기 위해 상기 제2 이송유닛에 설치되는 이동방지부;를 더 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the automatic attachment changing device according to the present invention, the automatic attachment changing device is installed in the second transfer unit to prevent movement of the shuttle unit located at the exchange position when the processing attachment and the preparation attachment are exchanged. It may further include a movement preventing unit;
또한, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 어태치먼트 교환장치의 상기 제1 이송유닛은 베드에 대해 수평방향으로 평행하게 설치되고, 상기 제2 이송유닛은 상기 제1 이송유닛이 상기 제2 이송유닛을 기준으로 수평방향으로 대칭되도록 상기 제1 이송유닛에 직교하여 상기 제1 이송유닛의 수평방향 중심에 연통되게 설치될 수 있다.Further, in another preferred embodiment of the automatic attachment exchange device according to the present invention, the first transfer unit of the automatic attachment exchange device is installed in parallel with the bed in a horizontal direction, and the second transfer unit is the first transfer unit. It may be installed to be orthogonal to the first transfer unit so as to be symmetrical horizontally with respect to the second transfer unit and to communicate with the center of the first transfer unit in the horizontal direction.
또한, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 어태치먼트 교환장치는 상기 셔틀유닛, 상기 제1 이송유닛, 및 상기 제2 이송유닛을 감싸도록 탈부착 가능하게 형성되는 하우징부;를 더 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the automatic attachment changing device according to the present invention, the automatic attachment changing device includes: a housing unit detachably formed to surround the shuttle unit, the first transfer unit, and the second transfer unit; It may contain more.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 제어방법은 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트를 반납하고 다른 셔틀유닛에 보관중인 준비 어태치먼트로 교환하기 위해 공작물 가공프로그램, 교환위치, 준비위치, 및 각각의 셔틀유닛의 보관위치와 대기위치, 스핀들의 기준위치, 작업위치 정보를 저장하는 단계; 공작기계의 정상상태 유무와 현재 스핀들이 기준위치에 위치하는지를 판단하는 단계; 상기 가공 어태치먼트와 상기 준비 어태치먼트가 상이한지를 비교하는 단계; 가공 어태치먼트를 보관할 셔틀유닛을 교환위치로 이송하고, 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛을 대기위치로 이송하기 위해 각각의 상기 셔틀유닛의 현재 위치를 분석하는 단계; 상기 가공 어태치먼트를 보관하는 어태치먼트와 상기 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛의 이송순서와 이송량을 계산하는 단계; 및 상기 계산결과에 의해 상기 스핀들, 제1 이송유닛, 및 제2 이송유닛을 구동하여 상기 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트를 준비 어태치먼트로 교환하는 단계;를 포함할 수 있다.In order to achieve another object of the present invention, the control method of the automatic attachment exchange device according to the present invention includes a workpiece processing program, an exchange position, and a work piece processing program in order to return the processing attachment mounted on the spindle and exchange it for a ready attachment stored in another shuttle unit. Storing the preparation position, storage position and standby position of each shuttle unit, reference position of the spindle, and work position information; Determining whether the machine tool is in a normal state and whether the current spindle is located at a reference position; Comparing whether the processing attachment and the preparation attachment are different; Analyzing the current position of each of the shuttle units in order to transfer the shuttle unit for storing the processing attachment to the exchange position, and transfer the other shuttle unit storing the preparation attachment to the standby position; Calculating a transfer sequence and a transfer amount of an attachment storing the processing attachment and another shuttle unit storing the preparation attachment; And driving the spindle, the first transfer unit, and the second transfer unit based on the calculation result to replace the machining attachment mounted on the spindle with a preparatory attachment.
또한, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 제어방법의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 어태치먼트 교환장치의 제어방법의 상기 가공 어태치먼트를 준비 어태치먼트로 교환하는 단계는 상기 준비 어태치먼트를 보관중인 셔틀유닛은 상기 제1 이송유닛에 의해 보관위치에서 대기위치로 이동하고, 상기 가공 어태치먼트를 보관하는 셔틀유닛은 상기 스핀들로부터 상기 가공 어태치먼트를 회수한 이후에 상기 제2 이송유닛에 의해 교환위치에서 준비위치로 이동하여 가공 어태치먼트의 반납이 수행되고, 상기 준비위치로 이동하여 가공 어태치먼트를 회수한 셔틀유닛은 상기 제1 이송유닛에 의해 준비위치에서 보관위치로 이동하고, 상기 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛은 상기 제1 이송유닛에 의해 대기위치에서 준비위치로 이동하며, 준비위치로 이동한 상기 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛은 상기 제2 이송유닛에 의해 준비위치에서 교환위치 이동하여 준비 어태치먼트로 교환이 수행될 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the control method of the automatic attachment changing device according to the present invention, the step of exchanging the processing attachment for a preparation attachment in the control method of the automatic attachment changing device includes the shuttle unit storing the preparation attachment. 1 The shuttle unit that moves from the storage position to the standby position by the transfer unit and stores the machining attachment is processed by moving from the exchange position to the ready position by the second transfer unit after recovering the machining attachment from the spindle. The return of the attachment is performed, and the shuttle unit, which has moved to the preparation position and retrieves the processed attachment, is moved from the preparation position to the storage position by the first transfer unit, and the other shuttle unit storing the preparation attachment is the first Another shuttle unit, which is moved from the standby position to the ready position by the transfer unit, and holds the ready attachment moved to the ready position, is moved from the ready position to the exchange position by the second transfer unit, so that the replacement can be performed with the ready attachment. have.
또한, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 제어방법의 바람직한 다른 실시예에서, 자동 어태치먼트 교환장치의 제어방법은 상기 가공 어태치먼트를 준비 어태치먼트로 교환하는 단계 이후에, 상기 스핀들에 장착된 상기 준비 어태치먼트가 교환 지령에 의한 어태치먼트인지를 검사하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the control method of the automatic attachment changing device according to the present invention, the control method of the automatic attachment changing device is, after the step of exchanging the machining attachment for a preparation attachment, the preparation attachment mounted on the spindle is It may further include a step of checking whether the attachment according to the exchange command.
본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치 및 이의 제어방법은 각각의 어태치먼트가 안착되어 보관되는 셔틀유닛을 제1 이송유닛에 의해 수평방향으로 왕복이동시켜 보관위치에서 대기위치와 준비위치로 이동시키고, 제2 이송유닛에 의해 수직방향으로 왕복이동시켜 준비위치에서 교환위치로 이동시에 어태치먼트가 안착된 셔틀유닛의 별도 수납공간을 배제하여 소형화 및 컴팩트화를 도모하고, 제조비용과 설치시간을 감소할 수 있는 효과가 있다.The automatic attachment exchange device and its control method according to the present invention is to move the shuttle unit in which each attachment is seated and stored in a horizontal direction by a first transfer unit to move it from the storage position to the standby position and the ready position, and the second The effect of reciprocating vertically by the transfer unit and excluding the separate storage space of the shuttle unit on which the attachment is seated when moving from the ready position to the exchange position, to achieve miniaturization and compactness, and to reduce manufacturing cost and installation time. There is.
또한, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치 및 이의 제어방법은 제1 이송유닛과 제2 이송유닛을 모두 볼스크류로 구동하고, 제어유닛에 의해 정밀하게 제어함에 따라 어태치먼트의 교환시간을 최소화하여 비가공시간 감소에 따라 생산성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the automatic attachment exchange device and the control method thereof according to the present invention drive both the first transfer unit and the second transfer unit with a ball screw, and are precisely controlled by the control unit, thereby minimizing the replacement time of the attachment to be processed. There is an effect that can maximize productivity as time decreases.
더욱이, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치 및 이의 제어방법은 별도 수납공간 배제틀 통해 서비스 공간을 확보하여 작업자의 편의를 도모하고, 자동 어태치먼트 교환장치의 유지보수 시간과 비용을 절감하고 수명을 증대할 수 있는 효과가 있다.Moreover, the automatic attachment exchange device and its control method according to the present invention secure a service space through a separate storage space exclusion frame to facilitate the operator's convenience, reduce maintenance time and cost of the automatic attachment exchange device, and increase the lifespan. It can have an effect.
게다다, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치 및 이의 제어방법은 서비스 공간 확보하고 커버부의 탈부착이 용이함에 따라 간편한 유지보수를 통해 자동 어태치먼트 교환장치의 잦은 고장이나 손상을 에방하여 신뢰성과 안전성을 향상할 수 있는 효과가 있다.In addition, the automatic attachment exchange device and its control method according to the present invention secure a service space and easy to attach and detach the cover part, thereby preventing frequent failure or damage of the automatic attachment changing device through simple maintenance and improving reliability and safety. It can have an effect.
도 1은 종래 자동 어태치먼트 교환장치를 구비하는 공작기계의 개념도를 나타낸다.
도 2는 종래 자동 어태치먼트 교환장치의 평면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 평면도를 나타낸다.
도 4는 도 3에서 하우징부가 제거된 상태에서의 자동 어태치먼트 교환장치의 사시도를 나타낸다.
도 5, 도 7 내지 도 8은 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 교환과정의 개념도를 나타낸다.
도 6은 도 5의 일부 상세도를 나타낸다.
도 9는 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 제어유닛의 구성도를 나타낸다.
도 10은 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 제어방법에 절차도를 나타낸다.1 shows a conceptual diagram of a machine tool equipped with a conventional automatic attachment changing device.
2 is a plan view of a conventional automatic attachment changing device.
3 is a plan view of an automatic attachment changing device according to the present invention.
4 is a perspective view of the automatic attachment changing device in a state in which the housing part is removed in FIG. 3.
5, 7 to 8 show a conceptual diagram of an exchange process of the automatic attachment changing device according to the present invention.
6 shows a partial detailed view of FIG. 5.
9 is a block diagram of a control unit of an automatic attachment changing device according to the present invention.
10 is a flowchart illustrating a method for controlling an automatic attachment changing device according to the present invention.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 자동 어태치먼트 교환장치 및 이의 제어방법의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, with reference to the drawings of an automatic attachment exchange device and a control method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail. The following embodiments are provided as examples in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In addition, in the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Throughout the specification, the same reference numbers indicate the same elements.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have it, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification. In the drawings, the sizes and relative sizes of layers and regions may be exaggerated for clarity of description.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terms used in this specification are for describing exemplary embodiments, and therefore, are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, "comprise" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, actions and/or elements, and/or elements, steps, actions and/or elements mentioned. Or does not exclude additions.
도 3은 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 평면도를 나타내고, 도 4는 도 3에서 하우징부가 제거된 상태에서의 자동 어태치먼트 교환장치의 사시도를 나타낸다. 도 5, 도 7 내지 도 8은 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 교환과정의 개념도를 나타낸다. 도 6은 도 5의 일부 상세도를 나타내고, 도 9는 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 제어유닛의 구성도를 나타낸다. 도 10은 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 제어방법에 절차도를 나타낸다.3 is a plan view of the automatic attachment changing apparatus according to the present invention, and FIG. 4 is a perspective view of the automatic attachment changing apparatus in a state in which the housing part is removed from FIG. 5, 7 to 8 show a conceptual diagram of an exchange process of the automatic attachment changing device according to the present invention. 6 shows a partial detailed view of FIG. 5, and FIG. 9 shows a configuration diagram of a control unit of an automatic attachment changing apparatus according to the present invention. 10 is a flowchart illustrating a method for controlling an automatic attachment changing device according to the present invention.
이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. "수평방향"이란 동일부재에서 가로방향, 즉 도 1 내지 도 8에서 X축 방향을 의미하고, "수직방향"이란 수평방향에 대해 직교하면서 동일부재에서 세로방향, 즉 도 1 내지 도 8에서 Y축 방향을 의미하며, "높이방향"이란 수평방향과 수직방향에 대해 직교하면서 동일부재에서 폭방향, 즉 도 1에서 Z축 방향을 의미한다. 또한, 상방(상부)이란 "높이방향"에서 위쪽 방향, 즉 도 1에서 Z축의 위쪽을 향하는 방향을 의미하고, 하방(하부)이란 "높이방향"에서 아래쪽 방향, 즉 도 17에서 Z축 아래쪽을 향하는 방향을 의미한다. 또한, "내측(내부)"이란 동일부재에서 상대적으로 중심에 가까운 쪽, 즉 도 3 내지 도 7에서 안쪽을 의미하고, "외측(외부)"이란 동일부재에서 상대적으로 중심에서 먼쪽, 즉 도 3 내지 도 7에서 바깥쪽을 의미한다. The definitions of terms used below are as follows. "Horizontal direction" means the horizontal direction in the same member, that is, the X-axis direction in Figs. 1 to 8, and the "vertical direction" means the vertical direction in the same member while being perpendicular to the horizontal direction, that is, Y in Figs. It means the axial direction, and the "height direction" means the width direction in the same member while being perpendicular to the horizontal direction and the vertical direction, that is, the Z-axis direction in FIG. 1. In addition, upward (upper) means an upward direction in the "height direction", that is, a direction toward the top of the Z axis in FIG. It means the direction you are facing. In addition, "inside (inside)" means a side relatively close to the center in the same member, that is, the inside in FIGS. 3 to 7, and "outside (outside)" is a side relatively far from the center in the same member, that is, FIG. 3 To the outside in FIG. 7.
도 3 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 어태치먼트 교환장치(10)를 설명한다. 도 3 내지 도 9에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 자동 어태치먼트 교환장치(10)는 셔틀유닛(100), 제1 이송유닛(200), 제2 이송유닛(300), 제어유닛(400), 이동방지부(500), 및/또는 하우징부(600)를 포함한다.An automatic
상술한 바와 같이 공작기계의 한 종류인 문형 머시닝센터(double colum type machine center)는 단순한 가공을 담당하는 선반 장치와 다르게 3차원 형상을 다수의 어태치먼트(attachment)를 교환하여 직접가공할 수 있다.As described above, a double column type machine center, which is a type of machine tool, can directly process a three-dimensional shape by exchanging a plurality of attachments, unlike a lathe device in charge of simple machining.
이러한 문형 머시닝센터는 다양한 형상의 공작물을 다양한 공간과 각도에서 가공하기 위해 스핀들의 하단에 더미 헤드 어태치먼트(dummy head attachment), 다양한 3차원 가공을 위해 공구를 수직방향이나 수평방향에서 어느 각도로도 자유롭게 움직일 수 있는 회전 2축이 가능한 유니버설 헤드 어태치먼트(universal head attachment), 익스텐션 헤드 어태치먼트(extention head attachment), 앵글 헤드 어태치먼트(angle head attachment) 등을 탈부착 가능하게 장착할 수 있다.These gate-type machining centers have a dummy head attachment at the bottom of the spindle to machine various shapes of workpieces in various spaces and angles, and freely move the tool at any angle in the vertical or horizontal direction for various 3D machining. A universal head attachment, an extension head attachment, and an angle head attachment with movable rotational two axes can be mounted detachably.
공구가 상술한 다양한 헤드 어태치먼트의 선단에 장착되고, 공구를 견고하게 장착하기 위해 필요한 경우 각각의 어태치먼트의 선단에 툴 포트가 형성될 수 있다.The tools are mounted on the tips of the various head attachments described above, and a tool port may be formed at the tip of each attachment if necessary to firmly mount the tools.
본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치(100)도 이러한 공작기계, 특히 문형 머시닝센터에 설치될 수 있다. 또한, 이러한 문형 머시닝센터는 베드가 지면에 설치되고, 테이블이 베드를 따라 수평으로 이동가능하도록 베드의 상부에 설치된다. 한 쌍의 칼럼이 베드의 양측에 지면에 대해 수직으로 설치된다. 크로스 레일이 한 쌍의 컬럼을 따라 수직으로 이동가능하도록 한 쌍의 컬럼의 일부에 설치된다. 새들이 크로스 레일을 따라 좌우로 이동가능하도록 크로스 레일 상에 설치된다. 스핀들이 수직으로 이동가능하도록 새들의 일부에 설치된다. 각각의 어태치먼트(A1, A2, A3, A4)가 스핀들의 하단에 탈부착 가능하게 설치된다. The automatic
셔틀유닛(100)은 스핀들에 탈부착 가능하게 장착되는 각각의 어태치먼트(A1, A2, A3, A4)가 안착되어 보관 및 이동한다. 즉, 셔틀유닛(100)은 후술하는 제어유닛(400)의 제어를 통해 제1 이송유닛(200)에 의해 수평방향(X축 방향) 또는 제2 이송유닛(300)에 의해 수직방향(Y축 방향)으로 왕복 이동한다.In the
제1 이송유닛(200)은 셔틀유닛(100)을 어느 한 방향으로 왕복 이송시킨다. 바람직하게는 제1 이송유닛(200)은 베드를 따라 평행한 방향인 수평방향(X축 방향)을 따라 셔틀유닛을 수평방향으로 왕복 이동시킨다.The
제2 이송유닛(300)은 셔틀유닛(100)을 제1 이송유닛과 다른 한 방향으로 왕복 이송시킨다. 바람직하게는 제2 이송유닛(200)은 제1 이송유닛(100)에 직교하는 방향인 수직방향(Y축 방향)을 따라 셔틀유닛을 수직방향으로 왕복 이동시킨다.The
제어유닛(400)은 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트(A1)를 해당 가공 어태치먼트를 원래 보관하는 셔틀유닛에 반납하고, 다른 셔틀유닛에 보관중인 준비 어태치먼트(A2)로 교환하기 위해 스핀들, 셔틀유닛, 제1 이송유닛, 및 제2 이송유닛의 작동을 제어한다.The
이동방지부(500)는 가공 어태치먼트(A1)와 준비 어태치먼트(A2)의 교환시에 교환위치(P4)에 위치한 셔틀유닛의 이동을 방지하기 위해 제2 이송유닛(300)에 설치된다. The
구체적으로, 이동방지부(500)는 제2 이송유닛(300)의 제2 베이스(310)의 상부에 설치되어 어태치먼트의 교환시에 교환위치(P4)에 위치한 셔틀유닛(100)에 어태치먼트를 반납 또는 어태치먼트를 수거할 때에 스핀들에 안정적으로 어태치먼트가 탈착 또는 부착되도록 셔틀유닛의 이동을 방지한다. Specifically, the
반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 이러한 이동방지부(500)는 볼플랜져 형태로 형성될 수 있다. 이처럼, 이동방지부에 의해 스핀들에서 어태치먼트이 탈부착이 안정적으로 수행됨에 따라 신뢰성과 안정성을 극대화하고, 어태치먼트가 교환중에 손상되는 것을 방지하여 유지비용을 절감할 수 있다.Although not necessarily limited thereto, the
하우징부(600)는 복수의 셔틀유닛(100), 제1 이송유닛(200), 및 제2 이송유닛(300)을 감싸도록 탈부착 가능하게 형성된다. The
이처럼, 하우징부(600)가 용이하게 탈부착 가능함에 따라 자동 어태치먼트 교환장치로의 접근이나 서비스 공간 확보가 용이함에 따라 유지보수 시간과 비용을 절감하고 고장을 방지하여 장비의 수명을 극대화할 수 있다. In this way, as the
도 3 내지 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자동 어태치먼트 교환장치(10)의 제1 이송유닛(200)은 베드에 대해 수평방향(X축 방향)으로 평행하게 설치된다. As shown in FIGS. 3 to 8, the
또한, 제2 이송유닛(300)은 제1 이송유닛(200)이 제2 이송유닛(300)을 기준으로 수평방향으로 대칭되도록 제1 이송유닛(200)에 직교하여 제1 이송유닛의 수평방향 중심(C)에 연통되게 설치된다. 즉, 제2 이송유닛(300)을 기준으로 제1 이송유닛(200)의 수평방향의 양쪽 길이가 동일하도록 제2 이송유닛(300)은 제1 이송유닛(200)에 직교하면서 서로 연통되게 T자 형태로 설치된다.In addition, the
이처럼, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치는 제1 이송유닛과 제2 이송유닛을 T자 형태로 설치함에 따라 베드의 길이를 따라 길게 제1 이송유닛을 설치하여 다양한 어태치먼트를 보유하면서도 각각의 어태치먼트가 안착되어 보관되는 셔틀유닛을 제1 이송유닛에 의해 수평방향으로 왕복이동시켜 보관위치에서 대기위치와 준비위치로 이동시키고, 제2 이송유닛에 의해 수직방향으로 왕복이동시켜 준비위치에서 교환위치로 이동시킬 때에 종래와 달리 어태치먼트가 안착된 셔틀유닛의 별도 수납공간을 필요하지 않게 됨에 따라 자동 어태치먼트 교환장치의 소형화 및 컴팩트화를 도모하고, 제조비용과 설치시간을 감소할 수 있다.As described above, in the automatic attachment exchange device according to the present invention, as the first transfer unit and the second transfer unit are installed in a T-shape, the first transfer unit is installed long along the length of the bed, so that each attachment is The shuttle unit, which is seated and stored, is moved horizontally by the first transfer unit in the horizontal direction to move from the storage position to the standby and ready positions, and by the second transfer unit in the vertical direction to move from the ready position to the exchange position. Unlike the prior art, the separate storage space of the shuttle unit on which the attachment is mounted is not required, thus miniaturization and compactness of the automatic attachment exchange device can be achieved, and manufacturing cost and installation time can be reduced.
도 4 내지 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치(10)는 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트(A1)를 교환위치에 위치하는 셔틀유닛에 반납하고 다른 셔틀유닛에 보관중인 준비 어태치먼트(A2)로 교환하기 위해, 준비 어태치먼트를 보관중인 셔틀유닛은 제어유닛의 제어를 통해 제1 이송유닛에 의해 수평방향(X축 방향)으로 보관위치(P1)에서 대기위치(P2)로 이동한다. As shown in Figs. 4 to 8, the automatic
또한, 가공 어태치먼트를 보관할 셔틀유닛은 스핀들로부터 가공 어태치먼트(A1)를 회수한 상태에서 제어유닛의 제어를 통해 제2 이송유닛에 의해 수직방향(Y축 방향)으로 교환위치(P4)에서 준비위치(P3)로 이동하여 가공 어태치먼트(A1)의 반납이 먼저 수행된다.In addition, the shuttle unit to store the machining attachment is in the ready position (P4) in the vertical direction (Y-axis direction) by the second transfer unit through the control of the control unit while the machining attachment (A1) is recovered from the spindle. Go to P3) and return the machining attachment (A1) first.
이후, 준비위치(P3)로 이동하여 가공 어태치먼트(A1)를 회수한 셔틀유닛(100)은 제어유닛의 제어를 통해 제1 이송유닛에 의해 수평방향(X축 방향)으로 준비위치(P3)에서 보관위치(P1)으로 이동한다. Thereafter, the
이후, 준비 어태치먼트(A2)를 보관중인 다른 셔틀유닛(100)은 제어유닛의 제어를 통해 제1 이송유닛에 의해 수평방향(X축 방향)으로 대기위치(P2)에서 준비위치(P3)로 이동함과 동시에 준비위치로 이동한 준비 어태치먼트(A2)를 보관중인 다른 셔틀유닛(100)은 제어유닛의 제어를 통해 제2 이송유닛에 의해 수직방향(Y축 방향)으로 준비위치(P3)에서 교환위치(P4)로 이동하여 스핀들에 준비 어태치먼트(A2)로 교환이 수행된다. Thereafter, the
이후 다시 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트의 반납과 다른 준비 어태치먼트로의 교환은 동일한 순서로 이루어진다.Thereafter, returning of the machining attachment mounted on the spindle and replacement of the other ready attachment is performed in the same order.
따라서, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치는 제1 이송유닛과 제2 이송유닛을 모두 볼스크류로 구동하고, 제어유닛에 의해 정밀하게 제어함에 따라 어태치먼트의 교환시간을 최소화하여 비가공시간 감소에 따라 생산성을 극대화할 수 있다.Therefore, the automatic attachment exchange device according to the present invention drives both the first transfer unit and the second transfer unit with a ball screw, and is precisely controlled by the control unit, thereby minimizing the replacement time of the attachment and reducing the non-processing time. You can maximize your productivity.
도 3 내지 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치(10)의 각각의 셔틀유닛(100)은 캐리지(110), 결합부(120), 및 센싱부(130)를 포함한다.As shown in FIGS. 3 to 8, each
캐리지(110)는 제1 이송유닛의 제1 이송부(210) 또는 제2 이송유닛의 제2 이송부(320)을 따라 이동하고 각각의 어태치먼트가 안착되는 공간을 제공한다. 필요에 따라 이러한 캐리지는 높이방향으로 연장형성될 수 있다.The
결합부(120)는 캐리지를 제1 이송유닛 또는 제2 이송유닛을 따라 이송시키기 위해 캐리지의 일부에 형성된다. 즉, 결합부(120)는 후술하는 제2 이송유닛의 제2 이송부의 연결부와 결합되어 제어유닛의 제어에 의해 제2 구동부가 작동할 때에 안정적으로 캐리지를 제2 리니어 가이드를 따라 수직방향으로 교환위치(P4)와 준비위치(P3) 사이에서 왕복 이동시킬 수 있다.The
센싱부(130)는 캐리지에 어태치먼트의 안착 유무를 확인하기 위해 캐리지에 형성된다. 이러한 센싱웁(130)는 후술하는 확인부(421)의 제3 확인부(421c)와 연동하여 캐리지에 어태치먼의 안착 유무를 확인하고 확인된 정보를 제어유닛으로 전송한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 센싱부(130)는 S/W 도그(DOG)로 형성될 수 있다.The sensing unit 130 is formed on the carriage to check whether the attachment is seated on the carriage. The sensing oop 130 checks whether the attachment man is seated on the carriage by interlocking with the
도 3 내지 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치(10)의 제1 이송유닛(200)은 제1 베이스(210)와 제1 이송부(220)를 포함한다.As shown in FIGS. 3 to 8, the
제1 베이스(210)는 베드를 따라 수평방향(X축 방향)으로 평행하게 설치된다. 이처럼, 제1 베이스(210)가 베드를 따라 수평방향으로 길게 연장 형성됨에 따라 어태치먼트를 보관하는 별도 수납공간을 배제할 수 있다. The
구체적으로 문형 머시닝센터의 경우 베드가 작게는 10미터에서 길게는 수십미터를 넘는 크기를 갖고, 이러한 문형 머시닝센터의 베드의 측면에 베드와 평행하도록 수평방향으로 제1 베이스가 연장 형성되어 수평방향으로 왕복이동함에 따라 필요한 만큼의 다수의 어태치먼트를 보유하면서 신속하게 어태치먼트를 교체하면서 공간활용도를 극대화하고, 설치공간을 최소화하여 자동 어태치먼트 교환장치의 소형화 및 컴팩트화를 도모할 수 있다.Specifically, in the case of a door-type machining center, the bed has a size from as little as 10 meters to more than tens of meters in length, and the first base is formed horizontally to extend parallel to the bed on the side of the bed of such a door-type machining center. With reciprocating movement, it is possible to achieve miniaturization and compactness of the automatic attachment exchange device by maximizing space utilization while swiftly replacing attachments while retaining as many attachments as necessary and minimizing the installation space.
제1 이송부(220)는 셔틀유닛(100)을 수평방향(X축 방향)으로 이송시키기 위해 제1 베이스(210)의 상부에 설치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 제1 이송부(220)는 제1 볼스크류(221), 제1 구동부(222), 제1 리니어 가이드(223)를 포함한다.The first transfer unit 220 is installed above the
제1 볼스크류(221)는 제1 베이스(210)의 상부에 수평방향을 따라 설치된다. 제1 리니어 가이드(223)는 제1 볼스크류(221)를 사이에 두고 제1 베이스(210)의 상부에 수직방향(Y축 방향)으로 이격되고 수평방향(X축 방향)을 따라 연장 설치된다. 제1 구동부(222)는 제어유닛(400)의 어태치먼트 교환 지령 신호에 따라 제1 볼스크류(221)에 회전 동력을 발생시킨다. The
도면에 도시되지는 않았지만, 제1 구동부의 구동에 따라 제1 볼스크류를 따라 이동 가능하게 설치되고 결합부와 탈부착 가능하게 결합되는 체결부를 포함한다. 이러한 체결부에 의해 셔틀유닛이 제1 이송유닛을 따라 수평방향으로 보관위치(P1)에서 준비위치(P3)를 거쳐 대기위치(P2)까지 용이하게 이동할 수 있다.Although not shown in the drawings, it includes a fastening part that is installed to be movable along the first ball screw according to the driving of the first driving part and is detachably coupled to the coupling part. By such a fastening part, the shuttle unit can be easily moved from the storage position P1 to the standby position P2 in the horizontal direction along the first transfer unit through the ready position P3.
도 3 내지 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치(10)의 제2 이송유닛(300)은 제2 베이스(310)와 제2 이송부(220)를 포함한다.As shown in FIGS. 3 to 8, the
제2 베이스(310)는 제1 베이스(210)와 직교하고 제1 베이스의 중심에 연결되도록 수직방향(Y축 방향)으로 설치된다. 이처럼, 제2 베이스(310)가 제1 베이스에 직교하도록 T자 형태로 형성됨에 따라 어태치먼트의 교환을 위해 셔틀유닛의 이동거리를 최소화하고, 베드의 수직방향으로 돌출되는 형상을 최소화하여 공간활용도를 극대화하고, 자동 어태치먼트 교환장치의 소형화를 도모할 수 있다.The
제2 이송부(320)는 셔틀유닛(100)을 수직방향(Y축 방향)으로 이송시키기 위해 제2 베이스(310)의 상부에 설치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 제2 이송부(320)는 제2 볼스크류(321), 제2 구동부(322), 제2 리니어 가이드(323), 및연결부(324)를 포함한다.The second transfer unit 320 is installed on the
제2 볼스크류(321)는 제2 베이스(310)의 상부에 수직방향을 따라 설치된다. 제2 리니어 가이드(323)는 제2 볼스크류(321)를 사이에 두고 제2 베이스(310)의 상부에 수평방향(X축 방향)으로 이격되고 수직방향(Y축 방향)을 따라 연장 설치된다. 제2 구동부(322)는 제어유닛(400)의 어태치먼트 교환 지령 신호에 따라 제2 볼스크류(321)에 회전 동력을 발생시킨다. 연결부(324)는 제2 구동부(322)의 구동에 따라 제2 볼스크류(321)를 따라 수직방향으로 이동 가능하게 설치되고 결합부(120)와 탈부착 가능하게 결합된다. 이러한 연결부(324)에 의해 셔틀유닛이 제2 이송유닛을 따라 수직방향으로 교환위치(P4)에서 준비위치(P3)로 용이하게 이동할 수 있다.The
반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 상술한 제1 리니어 가이드(223) 및 제2 리니어 가이드(323)은 LM 가이드 레일로 형성될 수 있고, 제1 구동부(222)와 제2 구동부(322)는 서보모터(SERVO MOTOR)로 형성될 수 있다. Although not necessarily limited thereto, the first
이처럼, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치는 종래의 자동 어태치먼트 교환장치와 달리 랙피니언과 체인 로딩/언로딩이 아닌 볼스크류 방식에 의한 이동방식을 적용함에 따라 이동속도를 개선하여 어태치먼트 교환시간을 최소화하여 생산성을 극대화하고, 서보모터와 볼스크류 방식에 의해 이동량을 정밀하게 제어함에 따라 장치의 신뢰성과 안정성을 향상할 수 있다.As described above, the automatic attachment exchange device according to the present invention minimizes the attachment exchange time by improving the moving speed by applying the movement method by the ball screw method instead of the rack pinion and chain loading/unloading, unlike the conventional automatic attachment exchange device. Thus, productivity can be maximized, and the reliability and stability of the device can be improved as the amount of movement is precisely controlled by the servomotor and ball screw method.
도 3 내지 도 9에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치(10)의 제어유닛(400)은 데이터 저장부(410), 연산부(420), 및 지령부(430)를 포함한다.3 to 9, the
또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제어유닛은 주조작부를 포함하고, 이러한 주조작부는 화면표시 프로그램과 화면표시 선택에 따른 데이터 입력 프로그램을 포함하고, 화면표시 프로그램의 출력에 따라 표시화면에 소프트웨어 스위치를 디스플레이하고, 소프트웨어 스위치의 온(ON)/오프(OFF)를 인식하여 기계 동작의 입출력 명령을 내리는 기능을 수행한다. In addition, although not shown in the drawings, according to a preferred embodiment of the present invention, the control unit includes a casting unit, and this casting unit includes a screen display program and a data input program according to screen display selection, and displays a screen. It displays the software switch on the display screen according to the output of the program, recognizes the ON/OFF of the software switch, and issues input/output commands for machine operation.
또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 주조작부는 공작기계의 하우징, 케이스, 또는 일측에 설치되어 다양한 기능스위치 또는 버튼과 각종 정보를 표시할 수 있는 모니터를 구비한다.In addition, although not necessarily limited thereto, the casting unit includes a housing, a case, or a monitor capable of displaying various function switches or buttons and various information by being installed on one side of the machine tool.
데이터 저장부(410)는 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트(A1)를 반납하고 다른 셔틀유닛에 보관중인 준비 어태치먼트(A2)로 교환하기 위한 정보를 저장한다. 데이터 저장부(410)에 공작물 가공을 위한 가공프로그램 등이 저장된다. 즉, 데이터 저장부(410)는 작업자가 공작물을 가공하기 위한 가공프로그램을 입력하기 위한 사용자-기계연계 인터페이스(Human-Machine Interface)를 제공한다. 작업자는 데이터 저장부를 이용하여 하나 이상의 공작물 가공프로그램을 입력한다. The
도 9에 도시된 것처럼, 데이터 저장부(410)는 기본데이터 저장부(411), 셔틀유닛 위치데이터 저장부(412), 및 스핀들 위치데이터 저장부(413)를 포함한다. As shown in FIG. 9, the
기본데이터 저장부(411)는 가공프로그램, 제1 이송유닛과 제2 이송유닛의 이송량, 각각의 셔틀유닛에 안착된 어태치먼트의 종류에 대한 데이터를 저장한다. 기본데이터 저장부;The basic
셔틀유닛 위치데이터 저장부(412)는 어태치먼트의 교환위치(P4), 준비위치(P3), 및 각각의 셔틀유닛의 보관위치(P1)와 대기위치(P2)에 대한 데이터를 저장한다. 즉, 셔틀유닛 위치데이터 저장부(412)는 준비 어태치먼트(A2)를 보관 중인 셔틀유닛의 위치 데이터를 찾기 위해 실시간으로 위치가 변경되는 각각의 셔틀유닛에 대한 현재 위치와 기본적인 교환위치, 준비위치에 대한 정보를 저장한다.The shuttle unit position
스핀들 위치데이터 저장부(413)는 스핀들의 기준위치, 작업위치, 및 현재위치를 실시간으로 저장한다. 즉, 스핀들 위치데이처 저장부(413)는 어태치먼트의 교환이나 가공을 위해 어태치먼틔 교환시에 스핀들이 기준위치로 반드시 이동하여 어태치먼트가 교환됨에 따라 이러한 스핀들의 기준위치와 실제 가공을 수행하기 위해 가공원점으로 이동하는 스핀들의 작업위치 및 스핀들의 이동중에 스핀들의 실시간 현재위치를 저장한다.The spindle position
이러한 데이터 저장부에 저장된 정보를 통해 제어유닛이 어태치먼트이 교환을 위해 정밀하게 장치를 제어하여 신뢰성과 안정성을 극대화하면서 신속하게 어태치먼트를 교환할 수 있다.Through the information stored in the data storage unit, the control unit precisely controls the device for attachment exchange, maximizing reliability and stability, and allowing the attachment to be exchanged quickly.
연산부(420)는 가공 어태치먼트(A1)를 보관하는 셔틀유닛과 준비 어태치먼트(A2)를 보관하는 다른 셔틀유닛의 대상과 위치 및 이송량을 산출한다. 연산부(420)는 NC(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control)를 포함하고, 각종 수치 제어 프로그램이 내장되어 있다. 즉, 연산부에는 각종 프로그램이 내장되고, 데어터 저장부와 지령부의 신호에 따라 해당 프로그램이 자동으로 로딩되어 작동한다. 또한, 연산부는 스핀들, 공작기계이 컨트롤 장치, PLC, 제1 이송유닛, 제2 이송유닛과 소정의 프로토콜에 의해 통신을 수행한다.The
도 9에 도시된 것처럼, 연산부(420)는 확인부(421), 판단부(422), 비교부(423), 분석부(424), 및 계산부(425)를 포함한다.As shown in FIG. 9, the
확인부(421)는 데이터 저장부(410)에 저장된 데이터에 의해 가공 어태치먼트(A1)를 보관하는 셔틀유닛과 준비 어태치먼트(A2)를 보관하는 다른 셔틀유닛이 각각 준비위치(P3) 또는 교환위치(P4)에 위치하는지 유무와 가공 어태치먼트(A1)를 보관하는 셔틀유닛과 준비 어태치먼트(A2)를 보관하는 다른 셔틀유닛에 각각 어태치먼트가 안착된 상태인지를 확인하는 기능을 수행한다.
도 9에 도시된 것처럼, 확인부(421)는 제1 확인부(421a), 제2 확인부(421b), 및 제3 확인부(421c)를 포함한다.As shown in FIG. 9, the
제1 확인부(421a)는 제1 이송유닛 또는 제2 이송유닛(300)을 따라 이동하는 셔틀유닛(100)이 준비위치(P3)에 위치하는지를 확인하기 위해 제2 베이스(310)의 상부에 설치된다. The
제2 확인부(421b)는 제2 이송유닛(300)을 따라 이동하는 셔틀유닛(100)이 교환위치(P4)에 위치하는지를 확인하기 위해 제2 베이스(310)의 상부에 설치된다.The
제3 확인부(421c)는 교환위치에 위치한 셔틀유닛(100)에 어태치먼트가 안착된 상태인지를 확인하기 위해 제2 베이스(310)에 설치된다. 상술한 바와 같이 센싱부와 함께 제3 확인부에 의해 셔틀유닛(100)에 어태치먼트가 안착된 상태인지를 확인한 후에 셔틀유닛이 이동한다.The
이처럼, 제1, 2, 3 확인부를 통해 각 상태와 장비의 위치 상태를 정확하게 확인한 후에 셔틀유닛의 이송이나 어태치먼트의 교환을 수행함에 따라 오작동을 방지하고, 오작동에 의한 불필요한 이동을 최소화하여 어태치먼트 교환시간 감소를 통해 생산성을 향상하고, 장치의 신뢰성과 안정성을 향상하며, 실시간으로 이상유무를 확인하여 작업자의 편의를 도모할 수 있다.In this way, after accurately checking each state and the position of the equipment through the 1st, 2nd, and 3rd checks, the transfer of the shuttle unit or the replacement of the attachment prevents malfunction and minimizes unnecessary movement due to the malfunction. Through reduction, productivity can be improved, reliability and stability of the device can be improved, and the operator's convenience can be promoted by checking for abnormalities in real time.
판단부(422)는 데이터 저장부(410)에 저장된 데이터에 의해 공작기계의 정상상태 유무와 스핀들이 기준위치에 위치하는지를 판단한다. 만약, 공작기계가 정상상태가 아니거나 어태치먼트의 교환시에 스핀들이 기준위치에 위치하지 않는 경우 알람을 발생하여 공작기계의 손상이나 파손을 방지할 수 있다. 이러한 알람은 모니터에 표시되는 형태, 경고음 또는 경광등 등의 형태로 표시될 수 있다.The
비교부(423)는 데이터 저장부(410)에 저장된 데이터, 확인부(421), 및 판단부(422)의 결과에 따라 가공 어태치먼트(A1)와 준비 어태치먼트(A2)가 상이한지를 비교한다. 즉, 가공 어태치먼트(A1)와 준비 어태치먼트(A2)가 동일한 경우에는 굳이 어태치먼트 교환을 수행하는 것은 비가공시간과 비용의 증대만을 초래하기 때문에 비교부(423)는 데이터 저장부(410)에 저장된 데이터, 확인부(421), 및 판단부(422)의 결과에 가공 어태치먼트(A1)와 준비 어태치먼트(A2)가 서로 다른 종류인지를 비교 판단한다. 만약, 가공 어태치먼트(A1)와 준비 어태치먼트(A2)가 서로 동일한 종류인 경우에는 자동 어태치먼트 교환 프로세스를 종료하고 알람을 발생한다. 이러한 알람은 모니터에 표시되는 형태, 경고음 또는 경광등 등의 형태로 표시될 수 있다.The
분석부(424)는 데이터 저장부(410), 확인부(421), 판단부(422), 및 비교부(423)의 결과에 따라 가공 어태치먼트(A2)를 보관할 셔틀유닛을 교환위치로 이송하고, 준비 어태치먼트(A2)를 보관중인 다른 셔틀유닛을 대기위치로 이송하기 위해 각각의 셔틀유닛의 현재 위치를 분석한다. 또한, 신속한 어태치먼트의 교환을 위해 가공 어태치먼트(A2)를 보관하는 셔틀유닛은 교환위치에 해당 어태치먼트로 가공이 종료될 때까지 대기상태를 유지할 수 있도 있다. 분석부(424)는 이러한 각 어태치먼트의 위치를 분석한다.The
계산부(425)는 데이터 저장부(410), 확인부(421), 판단부(422), 비교부(423), 및 분석부(424)의 결과에 따라 가공 어태치먼트(A1)를 보관하는 셔틀유닛과 준비 어태치먼트(A2)를 보관중인 다른 셔틀유닛의 이송순서와 이송량을 계산한다.The
지령부(430)는 연산부(420)의 결과에 따라 스핀들, 제1 이송유닛(200), 및 제2 이송유닛(300)을 구동하여 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트(A1)를 준비 어태치먼트(A2)로 교환을 수행하도록 교환 지령을 전달한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 이러한 지령부(430)는 PLC(Programmable Logic Controller)를 포함하고, PLC는 데이터 저장부(410), 연산부(420), 제1 이송유닛(200), 제2 이송유닛(300), 및 공작기계와 소정의 프로토콜에 의한 통신을 수행하고, 이러한 통신을 통해 제어명령을 행하는 기능을 수행한다. 즉, PLC는 수치제어부 또는 제어유닛의 제어 프로그램에 따른 제어 명령을 받아 작동한다. 또한, 바람직하게는 PLC는 제1 이송유닛과 제2 이송유닛 및 스핀들의 구동부와 동력부의 엔코더를 이용하여 회전수와 토크를 측정할 수 있다. 이에 따라 셔틀유닛에 보관중인 어태치먼트의 현재 위치를 검출하여 가공프로그램에 따라 다음 가공에 사용할 어태치먼트를 수납한 셔틀유닛이 준비위치로 신속하게 이동할 수 있도록 계산하여 셔틀유닛의 이동시간과 동선을 최소화할 수 있다.The
따라서, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치는 제1 이송유닛과 제2 이송유닛을 모두 볼스크류로 구동하고, 제어유닛에 의해 이들을 정밀하게 제어함에 따라 어태치먼트의 교환시간을 최소화하여 비가공시간 감소에 따라 생산성을 극대화하고 신뢰성과 안정성을 향상하며, 작업자의 편의를 도모할 수 있다.Therefore, the automatic attachment exchange device according to the present invention drives both the first transfer unit and the second transfer unit with a ball screw, and precisely controls them by the control unit, thereby minimizing the replacement time of the attachment and reducing the non-processing time. Accordingly, it can maximize productivity, improve reliability and stability, and promote the convenience of workers.
도 10을 참조하여 본 발명에 따른 자동 어태치먼트 교환장치의 제어방법을 설명한다. A method of controlling an automatic attachment changing device according to the present invention will be described with reference to FIG. 10.
스핀들에 장착된 가공 어태치먼트를 반납하고 다른 셔틀유닛에 보관중인 준비 어태치먼트로 교환하기 위해 공작물 가공프로그램, 교환위치, 준비위치, 및 각각의 셔틀유닛의 보관위치와 대기위치, 스핀들의 기준위치, 작업위치, 현재 위치 정보를 저장한다.In order to return the machining attachment mounted on the spindle and exchange it for a ready attachment stored in another shuttle unit, the workpiece machining program, exchange position, preparation position, storage position and standby position of each shuttle unit, standard position of the spindle, and work position , Save the current location information.
정보 저장하는 단계(S1) 이후에, 공작기계의 정상상태 유무와 현재 스핀들이 기준위치에 위치하는지를 판단한다.After the information storing step (S1), it is determined whether or not the machine tool is in a normal state and whether the current spindle is located at the reference position.
공작기계가 정상상태가 아니거나 현재 스핀들이 어태치먼트 교환을 위한 기준위치에 위치하지 않는 경우 알람을 발생한다.An alarm occurs when the machine tool is not in a normal state or the current spindle is not positioned at the reference position for attachment replacement.
공작기계의 정상상태 유무와 현재 스핀들이 기준위치에 위치하는지를 판단하는 단계(S2) 이후에, 가공 어태치먼트(A1)와 준비 어태치먼트(A2)가 상이한지를 비교한다. 만약, 가공 어태치먼트(A1)와 준비 어태치먼트(A2)가 동일한 경우에는 이러한 정보를 모니터에 표시하거나 알람을 발생하고, 현재 자동 어태치먼트 교환을 중단한다.After the step (S2) of determining whether the machine tool is in a steady state and whether the current spindle is located at the reference position, it is compared whether the machining attachment (A1) and the preparation attachment (A2) are different. If the processing attachment A1 and the preparation attachment A2 are the same, such information is displayed on the monitor or an alarm is generated, and the automatic attachment replacement is now stopped.
가공 어태치먼트와 준비 어태치먼트가 상이한지를 비교하는 단계(S3) 이후에, 가공 어태치먼트(A1)를 보관할 셔틀유닛을 교환위치(P4)로 이송하고, 준비 어태치먼트(A2)를 보관중인 다른 셔틀유닛을 대기위치(P2)로 이송하기 위해 각각의 셔틀유닛의 현재 위치를 분석한다. After the step of comparing whether the processing attachment and the preparation attachment are different (S3), the shuttle unit for storing the processing attachment A1 is transferred to the exchange position P4, and the other shuttle unit storing the preparation attachment A2 is transferred to the standby position. Analyze the current position of each shuttle unit to transfer to (P2).
각각의 셔틀유닛의 현재 위치를 분석하는 단계(S4) 이후에, 제어유닛의 연산부에서 가공 어태치먼트를 보관하는 어태치먼트와 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛의 이송순서와 이송량을 계산한다.After the step of analyzing the current position of each shuttle unit (S4), the operation unit of the control unit calculates the transfer sequence and transfer amount of the attachment storing the processing attachment and the other shuttle unit storing the preparation attachment.
계산하는 단계(S5) 이후에, 계산결과에 의해 지령부의 지령에 의해 스핀들, 제1 이송유닛, 및 제2 이송유닛을 구동하여 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트를 준비 어태치먼트로 교환을 수행한다.After the calculating step (S5), the spindle, the first transfer unit, and the second transfer unit are driven according to the command of the command unit according to the calculation result, and the machining attachment mounted on the spindle is replaced with a preparatory attachment.
가공 어태치먼트를 준비 어태치먼트로 교환하는 단계(S6) 이후에, 스핀들에 장착된 준비 어태치먼트가 교환 지령에 의한 어태치먼트인지를 검사한다. 이러한 검사 단계(S7)를 통해 공작물의 오가공을 방지하여 가공비용을 절감하고, 자원낭비를 예방할 수 있다.After the step (S6) of replacing the machining attachment with a preparatory attachment, it is checked whether or not the preparatory attachment mounted on the spindle is an attachment according to the replacement command. Through this inspection step (S7), it is possible to prevent erroneous processing of the workpiece, thereby reducing processing cost and preventing waste of resources.
따라서, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치의 제어방법은 자동 어태치먼트의 교환을 어태치먼트가 안착된 셔틀유닛의 별도 수납공간을 배제하여 소형화 및 컴팩트화를 도모하고, 제조비용과 설치시간을 감소할 수 있다.Therefore, the control method of the automatic attachment changing device according to the present invention can reduce the size and compactness of the automatic attachment exchange by excluding a separate storage space of the shuttle unit on which the attachment is seated, and reduce manufacturing cost and installation time. .
도 3 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치 및 이의 제어방법의 작동원리와 교환과정을 설명한다.The operation principle and replacement process of the automatic attachment exchange device and its control method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 10.
도 4에 도시된 것처럼, 셋업상태의 자동 어태치먼트 교환장치의 상태에서 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트(A1)를 교환위치에 위치하는 셔틀유닛에 반납하고 다른 셔틀유닛에 보관중인 준비 어태치먼트(A2)로 교환하기 위해 제어유닛(400)의 데이터 저장부(410)에 의해 현재 가공프로그램 상의 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트와 다음 공정에 필요한 준비 어태치먼트를 도출한다. 이후, 분석부를 통해 현재 준비 어태치먼트를 보관중인 셔틀유닛의 위치를 분석한다.As shown in Fig. 4, in the state of the automatic attachment exchanger in the setup state, return the machining attachment (A1) mounted on the spindle to the shuttle unit located at the exchange position, and replace it with a ready attachment (A2) stored in another shuttle unit. To do this, the
가공 어태치먼트를 보관할 셔틀유닛은 원위치로 복귀한 후에 연산부를 통해 교환위치로 이동하기 위해 계산되어 지령부를 통해 이동할 수 있다. 다만, 도 5에 도시된 것처럼 셔틀유닛의 이동을 최소화하여 교환시간과 교환비용을 감소하기 위해 가공 어태치먼트를 보관할 셔틀유닛은 교환위치(P4)에 대기할 수 있다.The shuttle unit to store the machining attachment is calculated to move to the exchange position through the operation unit after returning to the original position and can be moved through the command unit. However, as shown in FIG. 5, in order to minimize the movement of the shuttle unit to reduce the exchange time and the exchange cost, the shuttle unit to store the processing attachment may wait at the exchange position P4.
이후, 도 5에 도시된 것처럼 준비 어태치먼트를 보관중인 셔틀유닛은 제어유닛의 연산부를 계산을 통한 지령부의 지령에 의해 제1 이송유닛의 제1 구동부를 구동하여 수평방향(X축 방향)으로 보관위치(P1)에서 대기위치(P2)로 이동한다. Thereafter, as shown in Fig. 5, the shuttle unit storing the preparation attachment drives the first driving unit of the first transfer unit by the command of the command unit through calculation of the operation unit of the control unit to store the storage position in the horizontal direction (X-axis direction). It moves from (P1) to the standby position (P2).
이후, 도 7에 도시된 것처럼, 가공 어태치먼트를 보관할 셔틀유닛은 스핀들로부터 가공 어태치먼트(A1)를 회수한 상태에서 제어유닛의 제어를 통해 제2 이송유닛에 의해 수직방향(Y축 방향)으로 교환위치(P4)에서 준비위치(P3)로 이동하여 가공 어태치먼트(A1)의 반납이 먼저 수행된다.Thereafter, as shown in FIG. 7, the shuttle unit to store the machining attachment is replaced in the vertical direction (Y-axis direction) by the second transfer unit through the control of the control unit in a state where the machining attachment A1 is recovered from the spindle. From (P4) to the preparation position (P3), the return of the machining attachment (A1) is performed first.
이후, 도 8에 도시된 것처럼, 준비위치(P3)로 이동하여 가공 어태치먼트(A1)를 회수한 셔틀유닛(100)은 제어유닛의 제어를 통해 제1 이송유닛에 의해 수평방향(X축 방향)으로 준비위치(P3)에서 보관위치(P1)으로 이동한다. Thereafter, as shown in Fig. 8, the
이후, 도 4에 도시된 것처럼, 준비 어태치먼트(A2)를 보관중인 다른 셔틀유닛(100)은 제어유닛의 제어를 통해 제1 이송유닛에 의해 수평방향(X축 방향)으로 대기위치(P2)에서 준비위치(P3)로 이동한다.Thereafter, as shown in Fig. 4, the
이와 동시에 준비위치로 이동한 준비 어태치먼트(A2)를 보관중인 다른 셔틀유닛(100)은 제어유닛의 제어를 통해 제2 이송유닛에 의해 수직방향(Y축 방향)으로 준비위치(P3)에서 교환위치(P4)로 이동하여 스핀들에 준비 어태치먼트(A2)로 교환이 수행된다. At the same time, the
이후 다시 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트의 반납과 다른 준비 어태치먼트로의 교환은 동일한 순서로 이루어진다.Thereafter, returning of the machining attachment mounted on the spindle and replacement of the other ready attachment is performed in the same order.
따라서, 본 발명에 의한 자동 어태치먼트 교환장치는 어태치먼트가 안착된 셔틀유닛의 별도 수납공간을 배제하고 어태치먼트의 교환시간을 최소화하여 자동 어태치먼트 교환장치의 제조비용과 설치사긴을 감소하고, 비가공시간 감소에 따라 생산성을 극대화하며, 서비스 공간을 확보하여 유지보수 시간과 비용을 절감하고, 신뢰성과 안정성을 향상할 수 있다.Therefore, the automatic attachment exchange device according to the present invention eliminates the separate storage space of the shuttle unit on which the attachment is mounted and minimizes the replacement time of the attachment, thereby reducing the manufacturing cost and installation fraud of the automatic attachment replacement device, and Accordingly, it maximizes productivity, secures service space, reduces maintenance time and cost, and improves reliability and stability.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.In the detailed description of the present invention described above, it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art or those of ordinary skill in the relevant technical field of the present invention described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and technical scope. Accordingly, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be determined by the claims.
10 : 자동 어태치먼트 교환장치, 100 : 셔틀유닛,
110 : 캐리지, 120 : 결합부,
130 : 센싱부, 200 : 제1 이송유닛,
210 : 제1 베이스, 220 : 제2 이송부
300 : 제2 이송유닛, 310 : 제2 베이스,
320 : 제2 이송부, 400 : 제어유닛,
410 : 데이터 저장부, 420 : 연산부,
430 : 지령부, 500 : 이동방지부,
600 : 하우징부.10: automatic attachment changer, 100: shuttle unit,
110: carriage, 120: coupling portion,
130: sensing unit, 200: first transfer unit,
210: first base, 220: second transfer unit
300: second transfer unit, 310: second base,
320: second transfer unit, 400: control unit,
410: data storage unit, 420: operation unit,
430: command unit, 500: movement prevention unit,
600: housing part.
Claims (16)
상기 셔틀유닛을 어느 한 방향으로 왕복 이송시키는 제1 이송유닛;
상기 셔틀유닛을 상기 제1 이송유닛과 다른 한 방향으로 왕복 이송시키는 제2 이송유닛; 및
상기 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트를 셔틀유닛에 반납하고, 다른 셔틀유닛에 보관중인 준비 어태치먼트로 교환하기 위해 상기 스핀들, 상기 셔틀유닛, 상기 제1 이송유닛, 및 상기 제2 이송유닛의 작동을 제어하는 제어유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 어태치먼트 교환장치.
A shuttle unit for storing and moving each attachment detachably mounted on the spindle;
A first transfer unit for reciprocating the shuttle unit in one direction;
A second transfer unit for reciprocating the shuttle unit in one direction different from the first transfer unit; And
Returning the machining attachment mounted on the spindle to the shuttle unit, and controlling the operation of the spindle, the shuttle unit, the first transfer unit, and the second transfer unit in order to exchange for a ready attachment stored in another shuttle unit. Automatic attachment exchange device comprising a; control unit.
상기 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트를 반납하고 다른 셔틀유닛에 보관중인 준비 어태치먼트로 교환하기 위해,
준비 어태치먼트를 보관중인 셔틀유닛은 상기 제1 이송유닛에 의해 보관위치에서 대기위치로 이동하고,
상기 가공 어태치먼트를 보관할 셔틀유닛은 상기 스핀들로부터 상기 가공 어태치먼트를 회수한 상태에서 상기 제2 이송유닛에 의해 교환위치에서 준비위치로 이동하여 가공 어태치먼트의 반납이 수행되는 것을 특징으로 하는 자동 어태치먼트 교환장치.
The method of claim 1,
To return the machining attachment mounted on the spindle and exchange it for a ready attachment stored in another shuttle unit,
The shuttle unit storing the ready attachment is moved from the storage position to the standby position by the first transfer unit,
The shuttle unit to store the machining attachment is an automatic attachment changing device, characterized in that, in a state in which the machining attachment is retrieved from the spindle, the second transfer unit moves from the exchange position to the ready position to return the machining attachment.
상기 준비위치로 이동하여 가공 어태치먼트를 회수한 셔틀유닛은 상기 제1 이송유닛에 의해 준비위치에서 보관위치로 이동하고,
상기 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛은 상기 제1 이송유닛에 의해 대기위치에서 준비위치로 이동하며,
준비위치로 이동한 상기 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛은 상기 제2 이송유닛에 의해 준비위치에서 교환위치로 이동하여 상기 스핀들에 준비 어태치먼트로 교환이 수행되는 것을 특징으로 하는 자동 어태치먼트 교환장치.
The method of claim 2,
The shuttle unit, which has moved to the preparation position and recovered the processing attachment, is moved from the preparation position to the storage position by the first transfer unit,
Another shuttle unit storing the preparation attachment is moved from the standby position to the preparation position by the first transfer unit,
Another shuttle unit storing the preparation attachment that has moved to the preparation position is moved from the preparation position to the exchange position by the second transfer unit and is replaced with the preparation attachment on the spindle.
상기 제어유닛은,
스핀들에 장착된 가공 어태치먼트를 반납하고 다른 셔틀유닛에 보관중인 준비 어태치먼트로 교환하기 위한 정보를 저장하는 데이터 저장부;
가공 어태치먼트를 보관하는 셔틀유닛과 준비 어태치먼트를 보관하는 다른 셔틀유닛의 대상과 위치 및 이송량을 산출하는 연산부; 및
상기 연산부의 결과에 따라 상기 스핀들, 상기 제1 이송유닛, 및 상기 제2 이송유닛을 구동하여 상기 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트를 준비 어태치먼트로 교환을 수행하도록 교환 지령을 전달하는 지령부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 어태치먼트 교환장치.
The method of claim 1,
The control unit,
A data storage unit for storing information for returning the machining attachment mounted on the spindle and replacing it with a ready attachment stored in another shuttle unit;
An operation unit for calculating an object, a position, and a transfer amount of the shuttle unit storing the processing attachment and the other shuttle unit storing the preparation attachment; And
And a command unit driving the spindle, the first transfer unit, and the second transfer unit according to the result of the operation unit to transmit an exchange command to perform replacement of the machining attachment mounted on the spindle to a preparatory attachment; Automatic attachment changing device, characterized in that.
상기 데이터 저장부는,
가공프로그램, 상기 제1 이송유닛과 상기 제2 이송유닛의 이송량, 각각의 셔틀유닛에 안착된 어태치먼트의 종류에 대한 데이터를 저장하는 기본데이터 저장부;
교환위치, 준비위치, 및 각각의 셔틀유닛의 보관위치와 대기위치에 대한 데이터를 저장하는 셔틀유닛 위치데이터 저장부; 및
상기 스핀들의 기준위치, 작업위치, 및 현재위치를 실시간으로 저장하는 스핀들 위치데이처 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 어태치먼트 교환장치.
The method of claim 4,
The data storage unit,
A basic data storage unit for storing data on a processing program, a transfer amount of the first transfer unit and the second transfer unit, and types of attachments seated in each shuttle unit;
A shuttle unit position data storage unit for storing data on an exchange position, a preparation position, and a storage position and a standby position of each shuttle unit; And
And a spindle position data storage unit for storing the reference position, the working position, and the current position of the spindle in real time.
상기 연산부는,
상기 데이터 저장부에 저장된 데이터에 의해 가공 어태치먼트를 보관하는 셔틀유닛과 준비 어태치먼트를 보관하는 다른 셔틀유닛이 준비위치 또는 교환위치에 위치하는지 유무와 상기 가공 어태치먼트를 보관하는 셔틀유닛과 상기 준비 어태치먼트를 보관하는 다른 셔틀유닛에 각각 어태치먼트가 안착된 상태인지를 확인하는 확인부;
상기 데이터 저장부에 저장된 데이터에 의해 정상상태 유무와 상기 스핀들이 기준위치에 위치하는지를 판단하는 판단부;
상기 데이터 저장부에 저장된 데이터, 상기 확인부, 및 상기 판단부의 결과에 따라 가공 어태치먼트와 준비 어태치먼트가 상이한지를 비교하는 비교부;
상기 데이터 저장부, 상기 확인부, 상기 판단부, 및 상기 비교부의 결과에 따라 상기 가공 어태치먼트를 보관할 셔틀유닛을 교환위치로 이송하고, 상기 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛을 대기위치로 이송하기 위해 각각의 상기 셔틀유닛의 현재 위치를 분석하는 분석부; 및
상기 데이터 저장부, 상기 확인부, 상기 판단부, 상기 비교부, 및 상기 분석부의 결과에 따라 상기 가공 어태치먼트를 보관하는 셔틀유닛과 상기 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛의 이송순서와 이송량을 계산하는 계산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 어태치먼트 교환장치.
The method of claim 4,
The calculation unit,
According to the data stored in the data storage unit, whether the shuttle unit storing the processed attachment and the other shuttle unit storing the preparation attachment are located in the preparation position or the exchange position, and the shuttle unit storing the processed attachment and the preparation attachment are stored. A confirmation unit for checking whether the attachment is seated in each of the other shuttle units;
A determination unit that determines whether or not the spindle is positioned at a reference position based on the data stored in the data storage unit;
A comparison unit for comparing whether a processed attachment and a ready attachment are different according to the data stored in the data storage unit, the confirmation unit, and a result of the determination unit;
In order to transfer the shuttle unit to store the processing attachment to an exchange position according to the results of the data storage unit, the confirmation unit, the determination unit, and the comparison unit, and to transfer another shuttle unit storing the preparation attachment to the standby position. An analysis unit that analyzes the current position of each of the shuttle units; And
The data storage unit, the confirmation unit, the determination unit, the comparison unit, and calculating the transfer order and transfer amount of the shuttle unit storing the processing attachment and the other shuttle unit storing the preparation attachment according to the results of the analysis unit. Automatic attachment exchange device comprising a; calculation unit.
상기 확인부는,
상기 제1 이송유닛 또는 상기 제2 이송유닛을 따라 이동하는 셔틀유닛이 준비위치에 위치하는지를 확인하기 위해 상기 제2 베이스에 설치되는 제1 확인부;
상기 제2 이송유닛을 따라 이동하는 셔틀유닛이 교환위치에 위치하는지를 확인하기 위해 상기 제2 베이스에 설치되는 제2 확인부; 및
상기 교환위치에 위치한 셔틀유닛에 어태치먼트가 안착된 상태인지를 확인하기 위해 상기 제2 베이스에 설치되는 제3 확인부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 어태치먼트 교환장치.
The method of claim 6,
The confirmation unit,
A first check unit installed on the second base to check whether the first transfer unit or the shuttle unit moving along the second transfer unit is located in a ready position;
A second check unit installed on the second base to check whether the shuttle unit moving along the second transfer unit is located at an exchange position; And
And a third confirmation unit installed on the second base to check whether the attachment is seated in the shuttle unit located at the exchange position.
각각의 상기 셔틀유닛은,
상기 제1 이송유닛 또는 상기 제2 이송유닛을 따라 이동하고 각각의 어태치먼트가 안착되는 캐리지;
상기 캐리지를 상기 제2 이송유닛을 따라 이송시키기 위해 상기 캐리지의 일부에 형성되는 결합부; 및
상기 캐리지에 어태치먼트의 안착 유무를 확인하기 위해 상기 캐리지에 형성되는 센싱부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 어태치먼트 교환장치.
The method of claim 1,
Each of the shuttle units,
A carriage moving along the first transfer unit or the second transfer unit and on which each attachment is seated;
A coupling part formed on a part of the carriage to transport the carriage along the second transport unit; And
And a sensing unit formed on the carriage to check whether the attachment is seated on the carriage.
상기 제1 이송유닛은,
상기 베드를 따라 수평방향으로 평행하게 설치되는 제1 베이스; 및
상기 셔틀유닛을 수평방향으로 이송시키기 위해 상기 제1 베이스에 설치되는 제1 이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 어태치먼트 교환장치.
The method of claim 1,
The first transfer unit,
A first base installed in parallel in a horizontal direction along the bed; And
And a first transfer unit installed on the first base to transfer the shuttle unit in a horizontal direction.
상기 제2 이송유닛은,
상기 제1 베이스와 직교하고 상기 제1 베이스의 중심에 연결 설치되는 제2 베이스; 및
상기 셔틀유닛을 수직방향으로 이송시키기 위해 상기 제2 베이스에 설치되는 제2 이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 어태치먼트 교환장치.
The method of claim 9,
The second transfer unit,
A second base perpendicular to the first base and connected to the center of the first base; And
And a second transfer unit installed on the second base to transfer the shuttle unit in a vertical direction.
가공 어태치먼트와 준비 어태치먼트의 교환시에 교환위치에 위치한 셔틀유닛의 이동을 방지하기 위해 상기 제2 이송유닛에 설치되는 이동방지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 어태치먼트 교환장치.
The method of claim 2,
And a movement preventing unit installed in the second transfer unit to prevent movement of the shuttle unit located at the exchange position when the processing attachment and the preparation attachment are exchanged.
상기 제1 이송유닛은 베드에 대해 수평방향으로 평행하게 설치되고,
상기 제2 이송유닛은 상기 제1 이송유닛이 상기 제2 이송유닛을 기준으로 수평방향으로 대칭되도록 상기 제1 이송유닛에 직교하여 상기 제1 이송유닛의 수평방향 중심에 연통되게 설치되는 것을 특징으로 자동 어태치먼트 교환장치.
The method of claim 1,
The first transfer unit is installed parallel to the bed in a horizontal direction,
The second transfer unit is orthogonal to the first transfer unit so that the first transfer unit is horizontally symmetrical with respect to the second transfer unit, and is installed in communication with the center of the first transfer unit in the horizontal direction. Automatic attachment changer.
상기 셔틀유닛, 상기 제1 이송유닛, 및 상기 제2 이송유닛을 감싸도록 탈부착 가능하게 형성되는 하우징부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 어태치먼트 교환장치.
The method of claim 1,
And a housing portion detachably formed to surround the shuttle unit, the first transfer unit, and the second transfer unit.
공작기계의 정상상태 유무와 현재 스핀들이 기준위치에 위치하는지를 판단하는 단계;
상기 가공 어태치먼트와 상기 준비 어태치먼트가 상이한지를 비교하는 단계;
가공 어태치먼트를 보관할 셔틀유닛을 교환위치로 이송하고, 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛을 대기위치로 이송하기 위해 각각의 상기 셔틀유닛의 현재 위치를 분석하는 단계;
상기 가공 어태치먼트를 보관하는 어태치먼트와 상기 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛의 이송순서와 이송량을 계산하는 단계; 및
상기 계산결과에 의해 상기 스핀들, 제1 이송유닛, 및 제2 이송유닛을 구동하여 상기 스핀들에 장착된 가공 어태치먼트를 준비 어태치먼트로 교환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 어태치먼트 교환방법.
In order to return the machining attachment mounted on the spindle and exchange it for a ready attachment stored in another shuttle unit, the workpiece machining program, exchange position, preparation position, storage position and standby position of each shuttle unit, standard position of the spindle, and work position Storing the information;
Determining whether the machine tool is in a normal state and whether the current spindle is located at a reference position;
Comparing whether the processing attachment and the preparation attachment are different;
Analyzing the current position of each of the shuttle units in order to transfer the shuttle unit for storing the processing attachment to the exchange position and transfer the other shuttle unit storing the preparation attachment to the standby position;
Calculating a transfer sequence and a transfer amount of an attachment storing the processing attachment and another shuttle unit storing the preparation attachment; And
And driving the spindle, the first transfer unit, and the second transfer unit according to the calculation result to replace the machining attachment mounted on the spindle with a preparatory attachment.
상기 가공 어태치먼트를 준비 어태치먼트로 교환하는 단계는,
상기 준비 어태치먼트를 보관중인 셔틀유닛은 상기 제1 이송유닛에 의해 보관위치에서 대기위치로 이동하고, 상기 가공 어태치먼트를 보관하는 셔틀유닛은 상기 스핀들로부터 상기 가공 어태치먼트를 회수한 이후에 상기 제2 이송유닛에 의해 교환위치에서 준비위치로 이동하여 가공 어태치먼트의 반납이 수행되고,
상기 준비위치로 이동하여 가공 어태치먼트를 회수한 셔틀유닛은 상기 제1 이송유닛에 의해 준비위치에서 보관위치로 이동하고, 상기 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛은 상기 제1 이송유닛에 의해 대기위치에서 준비위치로 이동하며, 준비위치로 이동한 상기 준비 어태치먼트를 보관중인 다른 셔틀유닛은 상기 제2 이송유닛에 의해 준비위치에서 교환위치 이동하여 준비 어태치먼트로 교환이 수행되는 것을 특징으로 하는 자동 어태치먼트 교환방법.
The method of claim 14,
The step of replacing the processing attachment with a preparatory attachment,
The shuttle unit storing the preparation attachment is moved from the storage position to the standby position by the first transfer unit, and the shuttle unit storing the machining attachment is the second transfer unit after recovering the machining attachment from the spindle. By moving from the replacement position to the ready position, and returning the machining attachment,
The shuttle unit, which has moved to the ready position and retrieved the processed attachment, is moved from the ready position to the storage position by the first transfer unit, and the other shuttle unit storing the ready attachment is at the standby position by the first transfer unit. Another shuttle unit moving to the ready position and storing the ready attachment that has moved to the ready position is moved from the ready position to the exchange position by the second transfer unit and is replaced with the ready attachment. .
상기 가공 어태치먼트를 준비 어태치먼트로 교환하는 단계 이후에,
상기 스핀들에 장착된 상기 준비 어태치먼트가 교환 지령에 의한 어태치먼트인지를 검사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 어태치먼트 교환방법.
The method of claim 14,
After the step of replacing the processing attachment with a preparatory attachment,
And a step of checking whether the preparation attachment mounted on the spindle is an attachment according to an exchange command.
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