KR20210105519A - Exact stop device and exact stop control method of machine tool magazine - Google Patents

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KR20210105519A
KR20210105519A KR1020200020084A KR20200020084A KR20210105519A KR 20210105519 A KR20210105519 A KR 20210105519A KR 1020200020084 A KR1020200020084 A KR 1020200020084A KR 20200020084 A KR20200020084 A KR 20200020084A KR 20210105519 A KR20210105519 A KR 20210105519A
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Abstract

The present invention relates to an exact stop device and an exact stop control method of a machine tool magazine. A dog protruding in one direction is installed in a tool port, and a displacement sensor is installed in the direction facing the dog at a tool exchange position of a tool magazine. During a tool exchange operation, a drive motor which transports the tool port rotates at a high speed, and when the dog in the tool port to be replaced by a linear displacement sensor is detected, the drive motor is decelerated. After that, a deceleration state is maintained and rotated in the same direction, and when the linear displacement sensor detects the dog of the next tool port, rotation of the drive motor is stopped. Through this, the tool magazine can be accurately stopped at the tool exchange position for tool exchange, and a tool exchange time can be shortened. In addition, the tool magazine apparatus is simplified to reduce a weight and reduce a manufacturing cost. The exact stop device of the machine tool magazine of the present invention comprises: the dog; a tool exchange device; and the linear displacement sensor.

Description

공작기계 공구매거진의 정위치 정지 장치 및 정위치 정지 제어방법{Exact stop device and exact stop control method of machine tool magazine}Exact stop device and exact stop control method of machine tool magazine

본 발명은 공작기계의 공구매거진 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공구매거진의 공구교환위치 정확도를 높이기 위한 공작기계 공구매거진의 정위치 정지 장치 및 정위치 정지 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tool magazine device for a machine tool, and more particularly, to an in-place stop device and an in-place stop control method for a machine tool tool magazine for increasing the accuracy of the tool change position of the tool magazine.

일반적으로 머시닝센터나 터닝센터와 같은 복합공작기계는 복수의 공구를 수납하는 공구매거진(tool magazine)이 설치된다. 공구매거진은 적게는 십여 개에서 많게는 수백 개의 공구를 수납하고, 별도로 설치되는 자동공구교환장치(ATC: Automatic Tool Changer)와 연동하여 공작기계의 주축과 공구교환을 수행한다.In general, a tool magazine for accommodating a plurality of tools is installed in a complex machine tool such as a machining center or a turning center. The tool magazine accommodates at least a dozen to as many as hundreds of tools, and exchanges tools with the main shaft of the machine tool in conjunction with an automatic tool changer (ATC) that is installed separately.

이러한 공구매거진은 도 1에 개시한 바와 같이, 회전력을 발생시키는 구동모터(21)와, 구동모터(21)의 회전력을 전달받는 스프라켓(20)과, 상기 스프라켓(20)에 의해 회동하는 체인(12)과, 상기 체인(12)에 장착되며 복수의 공구를 수납하는 공구포트(30)와, 공구교환위치(70)에서 공구포트(30)의 공구를 수납시키거나 탈거하는 공구교환장치(50)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the tool magazine includes a drive motor 21 that generates a rotational force, a sprocket 20 that receives the rotational force of the drive motor 21, and a chain rotated by the sprocket 20 ( 12), a tool port 30 mounted on the chain 12 for accommodating a plurality of tools, and a tool changing device 50 for receiving or removing tools from the tool port 30 at the tool changing position 70 ) is made of

이러한 구성으로 된 공구매거진(10)은 공구를 교환하기 위해 체인(12)을 회동시켜 교환할 공구포트(30)를 공구교환위치(70)로 이동시킨다. 통상 공구교환위치(70)로의 이동은 수치제어장치에 의해 구동모터(21)의 회전을 제어하여 교환할 공구포트(30)가 교환위치에 도착하도록 한다. The tool magazine 10 having this configuration moves the tool port 30 to be replaced to the tool change position 70 by rotating the chain 12 to exchange the tool. In general, the movement to the tool changing position 70 controls the rotation of the driving motor 21 by a numerical control device so that the tool port 30 to be replaced arrives at the replacement position.

한편, 공구포트(30)를 장착한 체인(12)은 보다 많은 공구포트(30)를 장착하기 위해 공구매거진(10)의 프레임(11) 상에서 무한궤도로 곡선으로 연결되어 있다. 또한 체인(12)은 스프라켓(20)에 치합되어 공구매거진(10)의 프레임(11) 상에서 직선과 곡선 경로를 따라 회동하기 위해 많은 수의 링크(13)로 서로 연결된 구조로 이루어진다.On the other hand, the chain 12 on which the tool port 30 is mounted is connected in a curved way in an endless track on the frame 11 of the tool magazine 10 in order to mount more tool ports 30 . In addition, the chain 12 is meshed with the sprocket 20 and has a structure connected to each other with a large number of links 13 to rotate along straight and curved paths on the frame 11 of the tool magazine 10 .

이와 같이 링크(13)로 연결된 체인(12)의 길이가 길어지게 되면, 링크(13)와 링크(13) 사이에 공차가 발생하고, 체인(12)이 길어질수록 누적된 공차로 인해 교환할 공구포트(30)가 공구교환위치(70)에 도달했을 때는 백래쉬가 발생한다. As such, when the length of the chain 12 connected by the link 13 becomes longer, a tolerance occurs between the link 13 and the link 13, and the longer the chain 12, the longer the tool to be replaced due to the accumulated tolerance. Backlash occurs when the port 30 reaches the tool change position 70 .

이러한 백래쉬는 체인(12)을 구동하는 스프라켓(20)과 체인(12) 사이에서도 어쩔 수 없이 발생한다. Such backlash inevitably occurs between the chain 12 and the sprocket 20 that drives the chain 12 .

또한, 백래쉬는 체인(12)이 공구교환을 위해 정회전 또는 역회전을 반복하는 과정에 누적되어 그 크기가 더욱 커지게 된다. 이와 같이 백래쉬가 커지게 되면 공구교환 시 체인(12)에 장착된 공구포트(30)가 공구교환위치(70)에 정확하게 오지 못하고 누적된 백래쉬 량만큼 잘못된 위치에 정지하게 된다.In addition, the backlash is accumulated in the process of repeating the forward or reverse rotation of the chain 12 for tool exchange, so that the size thereof is further increased. As such, when the backlash increases, the tool port 30 mounted on the chain 12 does not come to the tool change position 70 accurately during tool exchange and stops at the wrong position by the accumulated backlash amount.

한편, 이와 같은 백래쉬는 체인(12)을 구동하는 구동모터(21)를 서보모터로 사용하여 모터의 위치제어를 아무리 정확하게 하더라도, 체인(12)의 무게, 공구를 포함하는 공구포트(30)의 무게, 회전 시 장력 등으로 인해 누적된 물리적 백래쉬는 해결 할 수 없다.On the other hand, such a backlash uses the drive motor 21 for driving the chain 12 as a servo motor, no matter how accurately the position control of the motor is performed, the weight of the chain 12 and the weight of the tool port 30 including the tool Accumulated physical backlash due to weight and rotational tension cannot be resolved.

또한, 이러한 백래쉬는 체인(12)의 회전속도가 빠르면 빠를수록 회전 관성이 커져서 증가하고, 체인(12)에 장착된 공구포트(30) 수가 많아 질수록 더욱 심해진다. In addition, such backlash increases as the rotational speed of the chain 12 increases and increases as the rotational speed of the chain 12 increases, and becomes more severe as the number of tool ports 30 mounted on the chain 12 increases.

이와 같이 공구매거진(10)에서 교환할 특정 공구포트(30)의 위치 오차가 발생하면, 공구매거진(10)의 공구교환위치(70)에 장착된 공구교환장치(50)가 공구교환을 위해 공구포트(30)로 진입할 때, 공구포트(30)에 수납된 공구를 파지 하지 못하거나 비뚤어진 상태로 파지하여 에러를 발생시키게 된다.As such, when a position error of a specific tool port 30 to be exchanged in the tool magazine 10 occurs, the tool changing device 50 mounted at the tool changing position 70 of the tool magazine 10 is used for tool exchange. When entering the port 30, the tool stored in the tool port 30 cannot be grasped or is held in a crooked state, thereby generating an error.

또한, 공구교환장치(50)가 공구매거진(10)의 공구포트(30)에 수납된 공구를 파지하더라도 비뚤어진 상태로 파지 할 경우, 공구를 공구포트(30)에 삽입할 때, 공구가 공구포트(30)에 끼이는 현상이 발생하여, 공구가 공구포트(30)에 잘 삽입되지 않으며, 이렇게 삽입된 공구는 추후 공구교환장치(50)를 작동시켜 공구를 공구포트(30)에서 뺄 때 잘 빠지지 않게 된다.In addition, even if the tool changing device 50 grips the tool stored in the tool port 30 of the tool magazine 10 , when gripping the tool in a crooked state, when inserting the tool into the tool port 30 , the tool (30) occurs, the tool is not inserted well into the tool port (30), and the inserted tool later operates the tool changing device (50) to remove the tool from the tool port (30). won't fall out

이러한 현상이 심할 경우 공구교환장치(50)가 공구교환을 하는 도중에 파지한 공구와 주변 기기 간에 충돌을 야기하거나, 파지한 공구를 떨어뜨리는 사고가 발생한다.When this phenomenon is severe, an accident in which the tool changing device 50 causes a collision between a gripped tool and a peripheral device while the tool is exchanged, or an accident in which the gripped tool is dropped.

마찬가지로, 공구를 수납할 공구포트(30)가 백래쉬로 인해 정위치에 정지해 있지 않은 경우, 공구교환장치(50)가 공구매거진(10)에 공구를 수납시키기 위해 공구포트(30)로 진입할 때에 공구를 공구포트(30)에 정확하게 수납시키지 못하여 비뚤어지게 수납하거나 떨어뜨리는 문제가 발생한다.Similarly, when the tool port 30 for accommodating the tool is not stopped at the correct position due to backlash, the tool changing device 50 enters the tool port 30 to accommodate the tool in the tool magazine 10 . When the tool is not accurately accommodated in the tool port 30, there is a problem in that the tool is stored crookedly or dropped.

한편, 상기와 같은 백래쉬 문제를 해결하기 위해 종래기술로 제시하는 특허문헌 1에서는 공구매거진의 내측 일측에 스토퍼 역할을 하는 잠금장치를 설치하여, 공구교환을 위해 체인이 정지하면 핀 형태로 된 잠금장치가 체인의 링크에 삽입되도록 전진함으로써 공구포트를 장착한 체인의 위치를 고정하는 역할을 한다.On the other hand, in Patent Document 1, which is presented as a prior art in order to solve the backlash problem as described above, a locking device serving as a stopper is installed on one side of the inner side of the tool magazine, and when the chain is stopped for tool exchange, a locking device in the form of a pin It plays a role in fixing the position of the chain with the tool port installed by advancing so that it is inserted into the link of the chain.

그러나 이와 같은 장금장치는 체인에 장착된 공구포트가 많아 체인이 길어지고, 또한 공구가 무겁기 때문에 잠금장치를 구동하는 구동장치를 매우 크고 무겁게 설치해야 하는 단점이 있다. 또한 이러한 잠금장치는 그 크기로 인해 공구매거진의 공구교환위치에 인접하여 설치하는 것이 곤란하여, 정작 공구교환위치에서 체인의 백래쉬를 정확하게 보정하는 것은 한계가 있다.However, such a locking device has a disadvantage in that the chain is long because there are many tool ports mounted on the chain, and the driving device for driving the locking device must be installed very large and heavy because the tool is heavy. In addition, since it is difficult to install such a locking device adjacent to the tool changing position of the tool magazine due to its size, there is a limit to accurately correcting the backlash of the chain at the tool changing position.

또 다른 종래기술로 제시하는 특허문헌 2에서는 체인을 구동하는 구동모터의 정지 신호가 입력되면 브이블록( V block) 형태의 체인 고정용 스톱퍼를 전진시켜 체인을 형성하는 링크에 삽입하여 공구포트의 위치를 고정하는 역할을 한다.In Patent Document 2 presented as another prior art, when a stop signal of the drive motor driving the chain is input, the stopper for fixing the chain in the form of a V block is advanced and inserted into the link forming the chain to position the tool port. serves to fix the

이러한 스톱퍼 장치 역시, 특허문헌 1과 같이, 체인에 장착된 공구포트가 많아 체인이 길어지고, 또한 공구의 무게로 인해 브이블록을 구동하는 실린더 장치가 크고 무거워져야 하는 단점이 있다. 또한, 그 크기로 인해 공구매거진의 공구교환위치에 인접하여 설치하는 것이 곤란하며, 설사 브이블록이 작동한다 하더라도 공구교환위치에서 체인의 누적된 백래쉬가 완전하게 보정되지 않고 일부의 백래쉬는 잔존하여 여전히 교환할 공구포트가 공구교환위치에 정확하게 정지하지 못하게 된다.Such a stopper device also has a disadvantage that, as in Patent Document 1, the chain is long because there are many tool ports mounted on the chain, and the cylinder device for driving the V-block must be large and heavy due to the weight of the tool. In addition, due to its size, it is difficult to install it adjacent to the tool change position of the tool magazine, and even if the V-block operates, the accumulated backlash of the chain is not completely corrected at the tool change position and some backlash remains. The tool port to be replaced does not stop accurately at the tool change position.

한편, 상기와 같은 문제점은 터닝센터와 같이 공구매거진의 공구포트가 다각형(polygon) 구조인 경우에는, 공구교환 동작 시 공구교환장치와 공구매거진의 공구포트가 더욱 정확한 위치에서 공구교환이 이루어져야 하기 때문에 더욱 심각한 문제가 된다.On the other hand, the above problem is that, when the tool port of the tool magazine has a polygonal structure like a turning center, the tool changing device and the tool port of the tool magazine must be exchanged at a more accurate position during the tool exchange operation. becomes a more serious problem.

KR 1020040061748 AKR 1020040061748 A KR 1020050066713 AKR 1020050066713 A

본 발명은 종래기술과 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공구교환 시 공구매거진의 공구 교환할 공구포트가 공구교환위치에 허용오차 범위 내에서 정확하게 정지하도록 하여 공구교환장치와 공구교환 시 동작 에러를 없애는데 있다.The present invention is to solve the same problems as in the prior art. It is to eliminate the operation error.

또한, 본 발명의 다른 목적은 공구매거진의 체인 회전속도를 높여서 공구교환 시간을 단축하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to increase the rotation speed of the chain of the tool magazine to shorten the tool change time.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 공구매거진의 구조를 단순화하여 공작기계의 크기와 무게를 줄이고, 제조경비를 절감하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to simplify the structure of the tool magazine to reduce the size and weight of the machine tool, and to reduce the manufacturing cost.

상기 목적을 달성하기 위한 공작기계 공구매거진의 정위치 정지 장치는 프레임 상에 임의의 경로를 따라 무한궤도 타입으로 설치된 체인에 일정한 간격으로 공구가 수납되는 다수의 공구포트를 구비한 공작기계의 공구매거진 장치에 있어서,In order to achieve the above object, an in-place stop device for a machine tool tool magazine is a tool magazine of a machine tool having a plurality of tool ports in which the tools are accommodated at regular intervals in a chain installed in an endless track type along an arbitrary path on a frame. In the device,

상기 각각의 공구포트에 일측 방향으로 돌출된 도그와,a dog protruding in one direction from each of the tool ports;

공구매거진의 공구교환위치의 일측 프레임에 설치되어 공구포트로부터 공구를 뽑거나 삽입하는 공구교환장치와,A tool changing device installed on one frame of the tool changing location of the tool magazine to pull out or insert a tool from the tool port;

상기 공구교환장치와 대향되는 위치의 상기 프레임의 일측에 상기 도그와 마주 보는 방향으로 설치되어 상기 공구교환위치로 이동하는 공구포트의 위치를 검출하는 선형변위센서를 포함하여 이루어진다.and a linear displacement sensor installed on one side of the frame at a position opposite to the tool changing device in a direction facing the dog to detect a position of a tool port moving to the tool changing position.

또한, 상기 공구교환장치는 선단에 상기 체인상에 장착된 공구포트의 공구를 파지하는 그리퍼와, 후면에 상기 그리퍼를 전후진시는 제1유압실린더와 상기 그리퍼를 상기 공구매거진 상의 공구포트 또는 공구매거진 외측에 설치된 대기포트 방향으로 좌우 이동시키는 제2유압실린더가 설치된다.In addition, the tool changing device includes a gripper for gripping a tool of a tool port mounted on the chain at a tip end, and a first hydraulic cylinder and the gripper for moving the gripper back and forth on the rear side of the tool port or tool magazine on the tool magazine. A second hydraulic cylinder that moves left and right in the direction of the standby port installed outside is installed.

또한, 상기 선형변위센서는 상기 공구교환장치와 대향되는 프레임의 외측에 체인의 진행 방향으로 브라켓을 설치하고, 상기 브라켓 상에 상하 방향으로 한 개씩 설치한다.In addition, the linear displacement sensor has brackets installed on the outside of the frame opposite to the tool changer in the direction in which the chain moves, and installed one by one in the vertical direction on the bracket.

또한, 상기 선형변위센서는 공구교환위치를 기준으로 상하 방향으로 하나의 공구포트 거리(1피치)만큼 이격된 위치에 설치한다.In addition, the linear displacement sensor is installed at a position spaced apart by one tool port distance (1 pitch) in the vertical direction based on the tool exchange position.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 공작기계 공구매거진의 정위치 정지 제어방법은, 공구매거진의 공구교환 제어 방법에 있어서, On the other hand, the in-place stop control method of the machine tool tool magazine for achieving the above object, in the tool exchange control method of the tool magazine,

공구포트의 이동을 지령하는 공구교환 명령 단계(S100)와,A tool change command step (S100) for instructing the movement of the tool port, and

교환할 공구포트가 공구교환위치로 이동하기 위해 상기 공구포트를 장착하고 있는 체인을 구동하는 구동모터의 회전 방향을 선택하는 회전방향 선택단계(S200)와,A rotation direction selection step (S200) of selecting a rotation direction of a drive motor for driving a chain on which the tool port is mounted so that the tool port to be replaced is moved to the tool replacement position (S200);

상기 회전방향 선택단계(S200)에서 정해진 회전 방향에 따라 구동모터가 고속으로 회전하여 상기 체인을 고속으로 회전시키고, 상기 체인이 회전할 때, 공구포트의 접근 방향에 설치된 선형변위센서가 상기 교환할 공구포트의 도그를 검출하여 상기 교환할 공구포트가 공구교환위치로부터 한 피치 전방에 도달하면 상기 구동모터를 감속하는 상기 구동모터를 감속하는 고속 이송단계(S300)와,The drive motor rotates at high speed according to the rotation direction determined in the rotation direction selection step (S200) to rotate the chain at high speed, and when the chain rotates, a linear displacement sensor installed in the approach direction of the tool port is used to replace A high-speed feed step (S300) of decelerating the drive motor which decelerates the drive motor when the tool port to be replaced reaches one pitch forward from the tool change position by detecting the dog of the tool port;

상기 고속 이송단계(S300)와 동일한 방향으로 감속상태를 유지하며 상기 구동모터를 계속 회전시켜 상기 선형변위센서가 다음 공구포트의 도그를 검출하는 순간 상기 구동모터의 회전을 정지시키는 공구교환위치 정지단계(S400)를 포함하여 이루어진다.A tool change position stopping step of maintaining the deceleration state in the same direction as the high-speed feeding step (S300) and continuously rotating the drive motor to stop the rotation of the drive motor at the moment the linear displacement sensor detects a dog in the next tool port. (S400) is included.

또한, 상기 고속 이송단계(S300)는 공구매거진의 공구교환위치를 기준으로 상부 또는 하부에 하나의 공구포트 거리(1피치)만큼 이격된 위치에 상기 선형변위센서를 한 개만 설치하되, 상기 회전방향 선택단계(S200)에서 정해진 회전 방향에 따라 상기 교환할 공구포트가 공구교환위치를 통과하여 상기 선형변위센서에 접근하는 방향으로 회전하는 경우, 교환할 공구포트 보다 두 피치 선행하는 공구포트의 도그를 검출하여 구동모터를 감속시키는 것을 특징으로 한다.In addition, in the high-speed transfer step (S300), only one linear displacement sensor is installed at a position spaced apart by one tool port distance (1 pitch) on the upper or lower part of the tool magazine based on the tool exchange position, but the rotation direction When the tool port to be exchanged passes through the tool change position and rotates in a direction approaching the linear displacement sensor according to the rotation direction determined in the selection step (S200), the dog of the tool port two pitches preceding the tool port to be replaced It is characterized in that it detects and decelerates the driving motor.

본 발명은 공구매거진의 공구교환 시 교환할 공구포트가 공구교환위치에 허용오차 범위 내에서 정확하게 정지하도록 함으로써 공구교환장치와 공구교환 시 동작 에러를 없앨 수 있다.The present invention can eliminate the operation error when exchanging the tool with the tool changing device by ensuring that the tool port to be exchanged at the time of tool exchange in the tool magazine stops precisely within the tolerance range at the tool change position.

또한, 본 발명은 공구매거진의 체인을 고속으로 회동시킬 수 있으므로 공구교환 시간을 단축할 수 있다.In addition, since the present invention can rotate the chain of the tool magazine at high speed, it is possible to shorten the tool change time.

또한, 본 발명은 공구매거진의 구성을 단순화 하고, 나아가 중량을 가볍게 하여 제조비용을 절감할 수 있다.In addition, the present invention can simplify the configuration of the tool magazine and further reduce the manufacturing cost by lightening the weight.

도 1은 종래기술로서, 공구매거진의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 정면에서 바라본 공구매거진의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 공구매거진의 공구교환위치 주변을 확대한 상세도면이다.
도 4는 도 2의 A 부분을 확대한 상세도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예로서, 공구매거진의 공구포트에서 대기포트로 공구를 교환하는 순서도이다.
도 6은 도 2의 A 부분을 확대한 상세도로서, 선형변위센서가 공구교환위치로부터 한 피치 상부에 한 개만 설치된 본 발명의 다른 실시예의 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예로서, 선형변위센서가 공구교환위치로부터 한 피치 상부에 한 개만 설치된 경우, 공구매거진의 공구포트에서 대기포트로 공구를 교환하는 순서도이다.1 is a prior art, a configuration diagram of a tool magazine.
2 is a block diagram of a tool magazine viewed from the front as an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged detailed view of a tool exchange position of a tool magazine as an embodiment of the present invention.
4 is an enlarged detailed view of part A of FIG. 2 .
5 is a flowchart of exchanging a tool from a tool port of a tool magazine to a standby port as an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged detailed view of part A of FIG. 2 , and is a view of another embodiment of the present invention in which only one linear displacement sensor is installed on one pitch from the tool change position.
7 is a flowchart of exchanging a tool from a tool port of a tool magazine to a standby port when only one linear displacement sensor is installed on one pitch from the tool exchange position as another embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 공구매거진의 정위치 확인 장치에 대해 설명한다.An apparatus for checking the position of a tool magazine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 7 .

먼저, 도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 정면에서 바라본 공구매거진의 구성도이다.First, FIG. 2 is a configuration diagram of a tool magazine viewed from the front as an embodiment of the present invention.

공구매거진(10)은 프레임(11) 상에 직선부와 곡선부로 형성된 임의의 경로를 따라 무한궤도 타입의 체인(12)이 설치된다.The tool magazine 10 is provided with a chain 12 of a caterpillar type along an arbitrary path formed by a straight part and a curved part on the frame 11 .

상기 체인(12)은 굴절 가능한 다수의 링크(13)로 구성되며, 상기 체인(12)에는 일정한 간격으로 공구가 수납되는 다수의 공구포트(30)가 설치된다. 상기 각각의 공구포트(30)에는 일측 방향으로 돌출된 도그(31)가 형성된다.The chain 12 is composed of a plurality of bendable links 13 , and a plurality of tool ports 30 for accommodating tools at regular intervals are installed in the chain 12 . A dog 31 protruding in one direction is formed in each of the tool ports 30 .

또한, 프레임(11)의 일측에는 상기 체인(12)을 구동하는 스프라켓(20)이 설치되고, 이 스프라켓(20)의 중심축 상에는 상기 스프라켓(20)을 정방향 또는 역방향으로 회전 시키는 구동모터(21)가 설치된다.In addition, a sprocket 20 for driving the chain 12 is installed on one side of the frame 11, and a driving motor 21 for rotating the sprocket 20 in the forward or reverse direction on the central axis of the sprocket 20 ) is installed.

또한, 상기 체인(12)의 곡선부 경로 상에는 상기 체인(12)의 회전을 안내하는 아이들 롤러(22)가 설치된다.In addition, an idle roller 22 for guiding the rotation of the chain 12 is installed on the curved path of the chain 12 .

또한, 공구매거진(10)의 공구교환위치(70)의 외측에는 공구교환을 위해 공구를 수납하는 대기포트(40)가 설치된다.In addition, a standby port 40 for accommodating a tool for tool exchange is installed outside the tool change position 70 of the tool magazine 10 .

또한, 프레임(11)의 일측 공구교환위치(70)에는 공구매거진(10)의 공구포트(30)로부터 공구를 뽑아서 상기 대기포트(40)에 공구를 장착하거나, 대기포트(40)로부터 공구를 뽑아서 공구매거진(10)의 공구포트(30)에 공구를 장착하는 공구교환장치(50)가 설치된다.In addition, at one side tool change position 70 of the frame 11, the tool is pulled out from the tool port 30 of the tool magazine 10 and the tool is mounted in the standby port 40, or the tool is loaded from the standby port 40. A tool changing device 50 is installed to pull out and mount the tool in the tool port 30 of the tool magazine 10 .

또한, 상기 공구교환장치(50)와 대향되는 위치의 상기 프레임(11)의 일측에는 상기 공구교환위치(70)로 이동하는 공구포트(30)의 위치를 검출하는 선형변위센서(60)(LVDT : Linear Variable Differential Transformer)가 설치된다.In addition, on one side of the frame 11 at a position opposite to the tool changing device 50 , a linear displacement sensor 60 (LVDT) for detecting the position of the tool port 30 moving to the tool changing position 70 . : Linear Variable Differential Transformer) is installed.

한편, 도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 공구매거진의 공구교환위치(70) 주변을 확대한 상세도면이다.Meanwhile, FIG. 3 is an enlarged detailed view of the tool exchange position 70 of the tool magazine as an embodiment of the present invention.

도 3에 개시한 바와 같이, 본 발명의 공구교환장치(50)는 공구매거진(10)의 외곽에 설치되는 체인(12)의 안쪽 프레임(11)에 공구교환위치(70) 방향으로 설치된다.As shown in FIG. 3 , the tool changing device 50 of the present invention is installed on the inner frame 11 of the chain 12 installed outside the tool magazine 10 in the direction of the tool changing position 70 .

공구교환장치(50)의 선단에는 상기 체인(12)상에 장착된 공구포트(30)의 공구 또는 공구매거진(10) 외측에 설치된 대기포트(40)의 공구를 파지할 수 있도록 그리퍼(51)가 설치된다.A gripper 51 is provided at the tip of the tool changing device 50 to grip the tool in the tool port 30 mounted on the chain 12 or the tool in the standby port 40 installed outside the tool magazine 10 . is installed

또 상기 공구교환장치(50) 후면에는 상기 그리퍼(51)를 전후진시는 제1유압실린더(52)와, 또 상기 그리퍼(51)를 상기 공구매거진(10) 상의 공구포트(30) 또는 공구매거진(10) 외측에 설치된 대기포트(40) 방향으로 좌우 이동시키는 제2유압실린더(53)가 설치된다.In addition, on the rear surface of the tool changing device 50 , a first hydraulic cylinder 52 when the gripper 51 is moved forward and backward, and the gripper 51 is attached to the tool port 30 or tool magazine on the tool magazine 10 . (10) A second hydraulic cylinder 53 for moving left and right in the direction of the standby port 40 installed outside is installed.

도 4는 도 2의 A 부분을 확대한 상세도로서, 선형변위센서(60)의 설치 위치를 나타낸다.4 is an enlarged detail view of part A of FIG. 2 , and shows an installation position of the linear displacement sensor 60 .

선형변위센서(60)는 공구교환장치(50)와 대향되는 위치에 설치되는 것으로, 도 4에서 개시한 실시예 도면처럼, 공구교환장치(50)와 대향되는 프레임(11)의 외측에 체인(12)의 진행 방향으로 브라켓(61)을 설치하고, 이 브라켓(61) 상에 상하 방향으로 한 개씩 설치한다.The linear displacement sensor 60 is installed at a position opposite to the tool changing device 50, and as shown in the embodiment shown in FIG. 4, a chain ( 12), install the brackets 61 in the moving direction, and install one by one on the brackets 61 in the vertical direction.

바람직하게는, 상기 선형변위센서(60)는 공구매거진(10)의 공구교환위치(70)를 기준으로 상하 방향으로 각각 한 개씩 설치하되, 하나의 공구포트(30) 거리(1피치)만큼 이격된 위치에 공구포트(30) 방향으로 설치한다.Preferably, the linear displacement sensor 60 is installed one at a time in the vertical direction based on the tool replacement position 70 of the tool magazine 10, and is spaced apart by one tool port 30 distance (1 pitch). installed in the direction of the tool port 30.

참고로, 선형변위센서(60)는 기계적 변위를 전기적인 신호로 바꿔주는 센서로서, 선형 거리 차이를 측정하는 전기적 변환기의 형태를 말하는데, 보통 3개의 솔레노이드 코일이 튜브를 둘러싼 형태로 위치하고 있다. 가운데 코일이 메인이며 나머지 두 개는 바깥에 위치하고 있다. 실린더 형태의 자석 코어가 튜브 중심을 따라 이동하면서 측정 대상의 위치 값을 알려주게 된다. 본 발명에 적용되는 선형변위확인센서는 14 미크론의 분해 능력을 가져서 몇 십 미크론 단위로 위치결정 제어가 가능하다.For reference, the linear displacement sensor 60 is a sensor that converts mechanical displacement into an electrical signal, and refers to a type of electrical transducer that measures a linear distance difference. Usually, three solenoid coils are located in a shape surrounding a tube. The middle coil is the main one, and the other two are located outside. The cylinder-shaped magnet core moves along the center of the tube to inform the position value of the measurement target. The linear displacement confirmation sensor applied to the present invention has a resolution of 14 microns, so positioning control is possible in units of several tens of microns.

한편, 상기와 같이 선형변위센서(60)를 공구교환위치(70)로부터 이격되게 설치하는 이유는, 공구교환위치(70)에는 좌우 방향으로 공구교환장치(50)와 대기포트(40)가 설치되고, 공구교환 시는 공구를 파지한 공구교환장치(50)의 그리퍼(51)가 공구매거진(10)의 공구포트(30)와 대기포트(40) 사이에서 이동하는 과정에 간섭을 피하기 위해서이다.On the other hand, the reason for installing the linear displacement sensor 60 to be spaced apart from the tool changing position 70 as described above is that the tool changing device 50 and the standby port 40 are installed in the left and right directions at the tool changing position 70 . This is to avoid interference with the process in which the gripper 51 of the tool changing device 50 holding the tool moves between the tool port 30 and the standby port 40 of the tool magazine 10 during tool exchange. .

한편, 공구매거진(10)의 체인(12)에 장착된 각각의 공구포트(30)에 형성된 도그(31)는 상기 선형변위센서(60)와 근접한 거리를 유지하도록 공구매거진(10)으로부터 외측방향으로 선형변위센서(60)와 마주보는 위치에 설치한다.On the other hand, the dog 31 formed in each tool port 30 mounted on the chain 12 of the tool magazine 10 is outwardly from the tool magazine 10 so as to maintain a close distance to the linear displacement sensor 60 . to be installed in a position facing the linear displacement sensor (60).

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예 구성의 작동에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the configuration of the embodiment of the present invention configured as described above will be described.

먼저, 도5는 본 발명의 일 실시예로서, 공구매거진의 공구포트(30)에서 대기포트(40)로 공구를 교환하는 순서도이다.First, FIG. 5 is a flowchart of exchanging a tool from the tool port 30 of the tool magazine to the standby port 40 as an embodiment of the present invention.

참고로, 공구 매거진의 공구교환 동작 제어는 공작기계의 수치제어장치(미도시)에서 이루어지는 것이다.For reference, the tool change operation control of the tool magazine is performed by a numerical control device (not shown) of the machine tool.

도 5에 개시한 바처럼, 먼저 공구교환 명령 단계(S100)가 실행된다. As shown in FIG. 5 , first, the tool change command step S100 is executed.

이 단계는 작업자에 의해 공구교환 명령이 실행되면, 공작기계의 수치제어장치(미도시)로부터 교환할 공구가 선택되어 공구매거진(10)의 해당 공구가 수납된 공구포트(30)의 이동을 지령한다. In this step, when a tool change command is executed by the operator, the tool to be replaced is selected from the numerical control device (not shown) of the machine tool and the tool magazine 10 commands the movement of the tool port 30 in which the tool is accommodated. do.

다음으로, 회전방향 선택단계(S200)를 실행한다.Next, the rotation direction selection step (S200) is executed.

이 단계는 공작기계의 수치제어장치에 의해 교환할 공구가 공구매거진(10)의 체인(12) 상에 장착된 여러 개의 공구포트(30) 중에서 어느 위치에 있는지 인식하여 교환할 공구포트(30)가 공구교환위치(70)로 이동하기 위해서는 공구포트(30)를 장착하고 있는 체인(12)이 시계방향으로 회전하는 것이 빠른지, 또는 반시계 방향으로 회전하는 것이 빠른지 판단하여, 체인(12)을 구동하는 구동모터(21)의 회전 방향을 선택한다.In this step, the numerical control device of the machine tool recognizes at which position the tool to be exchanged is located among several tool ports 30 mounted on the chain 12 of the tool magazine 10, and the tool port 30 to be replaced. In order to move to the tool change position 70, it is determined whether the chain 12 on which the tool port 30 is mounted rotates in a clockwise direction or a counterclockwise direction is fast, and the chain 12 is removed. The rotation direction of the driving motor 21 to be driven is selected.

다음으로, 고속 이송단계(S300)를 실행하다.Next, the high-speed transfer step (S300) is executed.

이 단계는 상기 회전방향 선택단계(S200)에서 정해진 회전 방향에 따라 구동모터(21)가 고속 회전하여 스프라켓(20)을 회전시킨다. 스프라켓(20)이 회전함에 따라 체인(12)을 구성하는 링크(13)가 스프라켓(20)과 치합되어 체인(12)이 아이들 롤러(22)의 안내를 받으며 공구매거진(10)의 이동경로를 따라 고속으로 회전하게 된다. In this step, the drive motor 21 rotates at high speed according to the rotation direction determined in the rotation direction selection step (S200) to rotate the sprocket 20. As the sprocket 20 rotates, the links 13 constituting the chain 12 mesh with the sprocket 20 so that the chain 12 is guided by the idle roller 22 and moves the tool magazine 10 along the path. will rotate at high speed.

체인(12)이 회전할 때, 공구포트(30)의 접근 방향에 설치된 선형변위센서(60)는 체인(12)에 장착된 각각의 공구포트(30)의 도그(31)를 검출함으로써 교환할 공구포트(30)의 위치를 파악하게 된다. 이 때 교환할 공구포트(30)의 도그(31)가 선형변위센서(60)에 검출되면 구동모터(21)는 감속되고 고속 이송단계(S300)는 종료된다When the chain 12 rotates, the linear displacement sensor 60 installed in the approaching direction of the tool port 30 detects the dog 31 of each tool port 30 mounted on the chain 12 to be replaced. The position of the tool port 30 is determined. At this time, when the dog 31 of the tool port 30 to be replaced is detected by the linear displacement sensor 60, the driving motor 21 is decelerated and the high-speed feed step S300 is terminated.

이 단계를 통해 공구매거진(10)은 교환할 공구포트(30)를 공구교환위치(70)의 한 피치 이전 위치까지 최대한 빠른 속도로 이송시킨다.Through this step, the tool magazine 10 moves the tool port 30 to be exchanged to the position before the one pitch of the tool change position 70 at the highest possible speed.

다음으로, 공구교환위치 정지단계(S400)를 실행한다.Next, the tool change position stop step (S400) is executed.

이 단계는 구동모터(21)가 상기 고속 이송단계(S300)와 동일한 방향으로 감속상태를 유지하며 계속 회전하여 공구포트(30)의 접근 방향에 설치된 선형변위센서(60)가 다음 공구포트(30)의 도그(31)를검출하는 순간 정지한다.In this step, the drive motor 21 maintains the deceleration state in the same direction as the high-speed feed step (S300) and continues to rotate so that the linear displacement sensor 60 installed in the approach direction of the tool port 30 moves to the next tool port 30 ) when the dog 31 is detected, it stops.

한편, 상기 고속 이송단계(S300)와 공구교환위치 정지단계(S400)의 다른 실시예로서, 선형변위센서(60)의 설치 공간을 고려하여 상기 선형변위센서(60)를 두 개 이상의 공구포트(30) 거리(피치) 만큼 이격된 위치에 설치할 수도 있다. 이 경우에는 상기 고속 이송단계(S300)에서 선형변위센서(60)가 교환할 공구포트(30)와 후속하는 공구토트(30)의 도그(31)를 검출하여 교환할 공구포트(30)가 공구교환위치(70)의 한 피치 이전 위치까지 고속 이송단계(S300)를 실시하고, 나머지 공구교환위치(70) 까지의 한 피치는 감속상태로 회전하는 공구교환위치 정지단계(S400)를 실행한다.On the other hand, as another embodiment of the high-speed feed step (S300) and the tool change position stop step (S400), in consideration of the installation space of the linear displacement sensor 60, the linear displacement sensor 60 is connected to two or more tool ports ( 30) It can also be installed at a location spaced apart by a distance (pitch). In this case, in the high-speed feed step (S300), the linear displacement sensor 60 detects the tool port 30 to be replaced and the dog 31 of the subsequent tool tote 30, and the tool port 30 to be replaced is the tool. A high-speed feed step (S300) is performed to a position before one pitch of the exchange position (70), and one pitch to the remaining tool change position (70) performs a stop step (S400) of the tool change position, which rotates in a decelerated state.

이와 같이 공구매거진(10)의 교환할 공구포트(30)가 공구교환위치(70)에 최대한 근접한 위치까지는 고속회전하고, 남은 한 피치의 구간은 감속 회전함으로써 교환할 공구가 공구교환위치(70)에 빠르고 정확하게 정지하면서도 체인(12)의 회전 정지에 대한 충격을 최소화 할 수 있다.In this way, the tool port 30 to be exchanged of the tool magazine 10 rotates at high speed up to the position closest to the tool change position 70, and the remaining one pitch section rotates at reduced speed so that the tool to be exchanged is moved to the tool change position 70. It is possible to minimize the impact on the rotation stop of the chain 12 while stopping quickly and accurately.

이 때, 앞서 설명한 바처럼, 본 발명에 적용되는 선형변위센서(60)는 14 미크론(micron: 1/1000mm)의 분해 능력을 가지므로 공구포트(30)의 위치를 정확하게 검출 및 정지시킬 수 있다.At this time, as described above, since the linear displacement sensor 60 applied to the present invention has a resolution of 14 microns (micron: 1/1000mm), it is possible to accurately detect and stop the position of the tool port 30 . .

다음으로, 공구교환단계(S500)에 대해 설명한다.Next, the tool exchange step (S500) will be described.

공구교환위치(70)의 일측에 설치된 공구교환장치(50)의 제2유압실린더(53)가 1단계로 동작하여 공구교환장치(50)의 그리퍼(51)가 우측의 공구매거진(10)의 공구포트(30)로 이동하여 공구포트(30)에 삽입된 공구를 파지한다. 이어서 공구교환장치(50)의 제1유압실린더(52)가 공구포트(30)의 축선 방향으로 전진하여 그리퍼(51)가 공구포트(30)로부터 공구를 탈거한다. The second hydraulic cylinder 53 of the tool changing device 50 installed on one side of the tool changing position 70 operates in one step, so that the gripper 51 of the tool changing device 50 is moved to the right side of the tool magazine 10. It moves to the tool port 30 and grips the tool inserted into the tool port 30 . Next, the first hydraulic cylinder 52 of the tool changing device 50 advances in the axial direction of the tool port 30 , and the gripper 51 removes the tool from the tool port 30 .

계속해서 공구교환장치(50)의 제2유압실린더(53)가 2단계로 전진 동작하여 공구를 파지한 그리퍼(51)가 공구교환위치(70)의 오른쪽 외측에 설치된 대기포트(40)의 전방까지 이동한다.Subsequently, the second hydraulic cylinder 53 of the tool changing device 50 moves forward in two steps so that the gripper 51 holding the tool moves forward of the standby port 40 installed outside the right side of the tool changing position 70 . move to

이후 공구교환장치(50)의 제1유압실린더(52)가 대기포트(40)의 축선 방향으로 후진하여 그리퍼(51)에 파지된 공구를 대기포트(40)에 삽입한다.Thereafter, the first hydraulic cylinder 52 of the tool changing device 50 moves backward in the axial direction of the standby port 40 to insert the tool held by the gripper 51 into the standby port 40 .

공구가 대기포트(40)에 삽입된 후에 공구교환장치(50)의 제2유압실린더(53)는 후진하여 그리퍼(51)를 원래 위치로 복귀시킨다.After the tool is inserted into the standby port 40, the second hydraulic cylinder 53 of the tool changing device 50 moves backward to return the gripper 51 to its original position.

한편, 상기 공구교환단계(S500)는 공구매거진(10)의 공구포트(30)에서 대기포트(40)로 공구를 공구교환하는 과정을 설명하였으나, 이와 반대로 대기포트(40)에서 공구매거진(10)의 공구포트(30)로 공구를 교환하는 공구교환단계는, 상기 공구교환단계(S500)의 역순으로 동작하는 것으로 이해 하면 된다.On the other hand, the tool exchange step (S500) described the process of exchanging the tool from the tool port 30 of the tool magazine 10 to the standby port 40, but on the contrary, the tool magazine 10 in the standby port 40 ), the tool exchange step of exchanging the tool with the tool port 30 may be understood as operating in the reverse order of the tool exchange step (S500).

즉, 공구교환위치(70)의 일측에 설치된 공구교환장치(50)의 제2유압실린더(53)가 2단계까지 동작하여 공구교환장치(50)의 그리퍼(51)가 우측의 대기포트(40)로 이동하여 대기포트(40)에 삽입된 공구를 파지한다. 이어서 공구교환장치(50)의 제1유압실린더(52)가 대기포트(40)의 축선 방향으로 전진하여 그리퍼(51)가 대기포트(40)로부터 공구를 탈거한다. That is, the second hydraulic cylinder 53 of the tool changing device 50 installed on one side of the tool changing position 70 operates up to the second stage, so that the gripper 51 of the tool changing device 50 is moved to the standby port 40 on the right side. ) to grip the tool inserted into the standby port 40 . Next, the first hydraulic cylinder 52 of the tool changing device 50 advances in the axial direction of the standby port 40 , and the gripper 51 removes the tool from the standby port 40 .

계속해서 공구교환장치(50)의 제2유압실린더(53)가 1단계 위치로 후진 작동하여 공구를 파지한 그리퍼(51)가 공구매거진(10)의 공구포트(30) 전방까지 이동한다.Subsequently, the second hydraulic cylinder 53 of the tool changing device 50 operates backward to the first stage position, and the gripper 51 holding the tool moves to the front of the tool port 30 of the tool magazine 10 .

이후 공구교환장치(50)의 제1유압실린더(52)가 공구포트(30)의 축선 방향으로 후진하여 그리퍼(51)에 파지된 공구를 공구매거진(10)의 공구포트(30)에 삽입한다.Thereafter, the first hydraulic cylinder 52 of the tool changing device 50 moves backward in the axial direction of the tool port 30 and inserts the tool gripped by the gripper 51 into the tool port 30 of the tool magazine 10. .

공구가 공구포트(30)에 삽입된 후에 공구교환장치(50)의 제2유압실린더(53)는 후진하여 그리퍼(51)를 원래 위치로 복귀시킨다.After the tool is inserted into the tool port 30 , the second hydraulic cylinder 53 of the tool changing device 50 moves backward to return the gripper 51 to its original position.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 선형변위센서(60)를 한 개만 설치할 수도 있다. 도 6은 도 2의 A 부분을 확대한 상세도로서, 선형변위센서(60)가 공구교환위치(70)로부터 한 피치 상부에 한 개만 설치된 본 발명의 다른 실시예의 도면이다.Meanwhile, as another embodiment of the present invention, only one linear displacement sensor 60 may be installed. FIG. 6 is an enlarged detailed view of part A of FIG. 2 , and is a view of another embodiment of the present invention in which only one linear displacement sensor 60 is installed on one pitch from the tool changing position 70 .

도 6에서 개시한 것처럼, 선형변위센서(60)는 공구매거진(10)의 공구교환위치(70)를 기준으로 상부 방향으로 하나의 공구포트(30) 거리(1피치)만큼 이격된 위치에 한 개만 설치한다.As disclosed in FIG. 6 , the linear displacement sensor 60 is located at a position spaced apart by one tool port 30 distance (1 pitch) in the upper direction based on the tool change position 70 of the tool magazine 10 . Install only dogs.

이와 같이 선형변위센서(60)가 한 개만 설치한 경우, 공구교환 동작 순서를 설명한다.In this way, when only one linear displacement sensor 60 is installed, a tool exchange operation sequence will be described.

도 7은 본 발명의 다른 실시예로서, 선형변위센서(60)가 공구교환위치(70)로부터 한 피치 상부에 한 개만 설치된 경우, 공구매거진(10)의 공구포트(30)에서 대기포트(40)로 공구를 교환하는 순서도이다.7 is another embodiment of the present invention, when only one linear displacement sensor 60 is installed on one pitch from the tool exchange position 70, the standby port 40 in the tool port 30 of the tool magazine 10 ) is a flowchart of tool replacement.

우선 본 실시예의 동작 순서에서, 공구교환 명령 단계(S100)와 회전방향 선택단계(S200)는 앞서 설명한 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.First of all, in the operation sequence of this embodiment, the tool change command step ( S100 ) and the rotation direction selection step ( S200 ) are the same as the above-described embodiment, and thus descriptions will be omitted.

다음으로, 고속 이송단계(S300)를 실시한다. 이 단계는 회전방향 선택단계(S200)에서 정해진 회전 방향에 따라 구동모터(21)가 고속 회전하여 스프라켓(20)을 회전시킨다. 스프라켓(20)이 회전함에 따라 체인(12)을 구성하는 링크(13)가 스프라켓(20)과 치합되어 체인(12)이 아이들 롤러(22)의 안내를 받으며 공구매거진(10)의 이동경로를 따라 고속으로 회전하게 된다.Next, a high-speed transfer step (S300) is performed. In this step, the drive motor 21 rotates at high speed according to the rotation direction determined in the rotation direction selection step S200 to rotate the sprocket 20 . As the sprocket 20 rotates, the links 13 constituting the chain 12 mesh with the sprocket 20 so that the chain 12 is guided by the idle roller 22 and moves the tool magazine 10 along the path. will rotate at high speed.

이 때 수치제어장치가 구동모터(21)를 제어하고, 동시에 체인(12)이 시계방향으로 회전하는 경우에는, 공구포트(30)의 접근 방향에 설치된 선형변위센서(60)가 체인(12)에 장착된 공구포트(30)의 도그(31)를 검출함으로써 교환할 공구포트(30)의 위치를 파악하게 된다. 이 때 교환할 공구포트(30)의 도그(31)가 선형변위센서(60)에 검출되면 구동모터(21)는 고속 이송단계(S300)를 종료하고 감속된다.At this time, when the numerical control device controls the driving motor 21 and the chain 12 rotates clockwise at the same time, the linear displacement sensor 60 installed in the approach direction of the tool port 30 moves the chain 12 . The position of the tool port 30 to be replaced is grasped by detecting the dog 31 of the tool port 30 mounted on the . At this time, when the dog 31 of the tool port 30 to be replaced is detected by the linear displacement sensor 60, the driving motor 21 ends the high-speed feed step S300 and is decelerated.

만일, 체인(12)이 반시계 방향으로 회전하는 경우에는, 수치제어장치가 구동모터(21)를 제어하고, 동시에 선형변위센서(60)가 체인(12)에 장착된 공구포트(30)의 도그(31)를 검출함으로써 교환할 공구포트(30)의 위치를 파악하되, 교환할 공구포트(30) 보다 두 피치 선행하는 공구포트(30)의 도그(31)가 검출되면 구동모터(21)는 감속되는 고속 이송단계(S300)를 종료하고 감속된다.If the chain 12 rotates counterclockwise, the numerical control device controls the driving motor 21 and at the same time the linear displacement sensor 60 of the tool port 30 mounted on the chain 12 The position of the tool port 30 to be replaced is grasped by detecting the dog 31, but when the dog 31 of the tool port 30 that is two pitches preceding the tool port 30 to be replaced is detected, the drive motor 21 ends the decelerated high-speed transfer step (S300) and is decelerated.

이 단계를 통해 공구매거진(10)은 교환할 공구포트(30)를 공구교환위치(70)로부터 최대한 근접한 위치까지는 고속회전하고, 남은 한 피치의 구간은 감속 회전함으로써 교환할 공구가 공구교환위치(70)에 빠르고 정확하게 정지하면서도 체인(12)의 회전 정지에 대한 충격을 최소화 할 수 있다.Through this step, the tool magazine 10 rotates the tool port 30 to be replaced from the tool change position 70 to the closest position as possible, and the remaining one pitch section is rotated at reduced speed so that the tool to be exchanged is moved to the tool change position ( 70), it is possible to minimize the impact on the rotation stop of the chain 12 while stopping quickly and accurately.

다음으로, 공구교환위치 정지단계(S400)와 공구교환단계(S500)를 실행하는데, 상기 공구교환위치 정지단계(S400)와 공구교환단계(S500)는 앞서 설명한 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.Next, the tool change position stop step (S400) and the tool change step (S500) are executed, and the tool exchange position stop step (S400) and the tool exchange step (S500) are the same as the above-described embodiment, and thus descriptions will be omitted. .

한편, 상기 실시예와 달리 선형변위센서(60)를 공구교환위치(70)로부터 한 피치 하부에 한 개만 설치된 경우도 가상해 볼 수 있다. 이 경우는 상기 선형변위센서(60)를 상부에 한 개만 설치한 실시예에서, 공구교환위치(70)에서 교환할 공구포트(30)를 검출하는 방식에서 시계방향 회전과 반시계방향이 서로 바뀌었을 뿐, 실질적으로 동일한 방식으로 제어하면 된다.On the other hand, unlike the above embodiment, a case in which only one linear displacement sensor 60 is installed one pitch lower from the tool changing position 70 can be imaginable. In this case, in the embodiment in which only one linear displacement sensor 60 is installed on the upper part, the clockwise rotation and the counterclockwise direction are changed in a manner of detecting the tool port 30 to be replaced at the tool changing position 70 . However, it can be controlled in substantially the same way.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 발명은 공구매거진(10)의 공구교환 시 교환할 공구포트(30)가 공구교환위치(70)에 허용오차 범위 내에서 정확하게 정지하도록 함으로써 공구교환 시 동작 에러를 없앨 수 있다.As described above, the present invention can eliminate an operation error during tool change by ensuring that the tool port 30 to be exchanged at the time of tool exchange of the tool magazine 10 stops precisely within the tolerance range at the tool change position 70 . have.

또한, 본 발명은 공구매거진(10)의 체인(12)을 고속으로 회동시킬 수 있으므로 공구교환 시간을 단축할 수 있다.In addition, since the present invention can rotate the chain 12 of the tool magazine 10 at high speed, it is possible to shorten the tool change time.

또한, 본 발명은 공구매거진(10)의 구성을 단순화 하고, 나아가 중량을 가볍게 하여 제조비용을 절감할 수 있다.In addition, the present invention can simplify the configuration of the tool magazine 10 and further reduce the manufacturing cost by lightening the weight.

10 : 공구매거진
11 : 프레임
12 : 체인
13 : 링크
20 : 스프라켓
21 : 구동모터
22 : 아이들 롤러
30 : 공구포트
31 : 도그
40 : 대기포트
50 : 공구교환장치
51 : 그리퍼
52 : 제1유압실린더
53 : 제2유압실린더
60 : 선형변위센서
61 : 브라켓
70 : 공구교환위치
S100 : 공구교환 명령 단계
S200 : 회전방향 선택단계
S300 : 고속 이송단계
S400 : 공구교환위치 정지단계
S500 : 공구교환단계10 : tool magazine
11: frame
12 : chain
13 : Link
20: sprocket
21: drive motor
22 : Idle Roller
30: tool port
31 : Dog
40: standby port
50: tool changer
51: gripper
52: first hydraulic cylinder
53: second hydraulic cylinder
60: linear displacement sensor
61: bracket
70: tool change position
S100: Tool change command step
S200: Rotation direction selection step
S300: high-speed transfer step
S400: tool change position stop step
S500: tool change step

Claims (6)

프레임 상에 임의의 경로를 따라 무한궤도 타입으로 설치된 체인에 일정한 간격으로 공구가 수납되는 다수의 공구포트를 구비한 공작기계의 공구매거진 장치에 있어서,
상기 각각의 공구포트에 일측 방향으로 돌출된 도그;
공구매거진의 공구교환위치 일측 프레임에 설치되어 공구포트로부터 공구를 뽑거나 삽입하는 공구교환장치;
상기 공구교환장치와 대향되는 위치의 상기 프레임의 일측에 상기 도그와 마주 보는 방향으로 설치되어 상기 공구교환위치로 이동하는 공구포트의 위치를 검출하는 선형변위센서를 포함하는 공작기계 공구매거진의 정위치 정지 장치.In the tool magazine device of a machine tool having a plurality of tool ports in which the tools are accommodated at regular intervals in a chain installed in a caterpillar type along an arbitrary path on a frame,
a dog protruding in one direction from each of the tool ports;
a tool changing device installed on one frame of a tool changing position of the tool magazine to pull out or insert a tool from a tool port;
Fixed position of a machine tool tool magazine including a linear displacement sensor installed on one side of the frame at a position opposite to the tool changing device in a direction facing the dog to detect a position of a tool port moving to the tool changing position stop device. 제 1항에 있어서, 상기 공구교환장치는 선단에 상기 체인상에 장착된 공구포트의 공구를 파지하는 그리퍼와, 후면에 상기 그리퍼를 전후진시는 제1유압실린더와 상기 그리퍼를 상기 공구매거진 상의 공구포트 또는 공구매거진 외측에 설치된 대기포트 방향으로 좌우 이동시키는 제2유압실린더가 설치된 것을 특징으로 하는 공작기계 공구매거진의 정위치 정지 장치.The tool of claim 1 , wherein the tool changing device includes a gripper for holding a tool in a tool port mounted on the chain at a distal end, and a first hydraulic cylinder and the gripper at a rear side when the gripper is moved back and forth to the tool on the tool magazine. An in-place stop device for a machine tool tool magazine, characterized in that a second hydraulic cylinder is installed to move left and right in the direction of the port or the standby port installed outside the tool magazine. 제 1항에 있어서, 상기 선형변위센서는 상기 공구교환장치와 대향되는 프레임의 외측에 체인의 진행 방향으로 브라켓을 설치하고, 상기 브라켓 상에 상하 방향으로 한 개씩 설치된 것을 특징으로 하는 공작기계 공구매거진의 정위치 정지 장치.According to claim 1, wherein the linear displacement sensor is a machine tool tool magazine, characterized in that the bracket is installed on the outside of the frame opposite to the tool change device in the direction of the chain, and installed one by one in the vertical direction on the bracket. of the in-situ stop device. 제 3항에 있어서, 상기 선형변위센서는 공구교환위치를 기준으로 상하 방향으로 하나의 공구포트 거리(1피치)만큼 이격된 위치에 설치된 것을 특징으로 하는 공작기계 공구매거진의 정위치 정지 장치.[Claim 4] The device of claim 3, wherein the linear displacement sensor is installed at a position spaced apart by one tool port distance (1 pitch) in the vertical direction based on the tool change position. 공구매거진의 공구교환 제어 방법에 있어서,
공구포트의 이동을 지령하는 공구교환 명령 단계(S100);
교환할 공구포트가 공구교환위치로 이동하기 위해 상기 공구포트를 장착하고 있는 체인을 구동하는 구동모터의 회전 방향을 선택하는 회전방향 선택단계(S200);
상기 회전방향 선택단계(S200)에서 정해진 회전 방향에 따라 구동모터가 고속으로 회전하여 상기 체인을 고속으로 회전시키고, 상기 체인이 회전할 때, 공구포트의 접근 방향에 설치된 선형변위센서가 상기 교환할 공구포트의 위치를 파악하여 상기 교환할 공구포트가 공구교환위치로부터 한 피치 전방에 도달하면 상기 구동모터를 감속하는 고속 이송단계(S300);
상기 고속 이송단계(S300)와 동일한 방향으로 감속상태를 유지하며 상기 구동모터를 계속 회전시켜 상기 선형변위센서가 다음 공구포트의 도그를 검출하는 순간 상기 구동모터의 회전을 정지시키는 공구교환위치 정지단계(S400)를 포함하는 공작기계 공구매거진의 정위치 정지 제어방법.In the tool change control method of the tool magazine,
a tool change command step of commanding the movement of the tool port (S100);
a rotation direction selection step (S200) of selecting a rotation direction of a drive motor for driving a chain on which the tool port is mounted so that the tool port to be replaced is moved to the tool replacement position;
The drive motor rotates at high speed according to the rotation direction determined in the rotation direction selection step (S200) to rotate the chain at high speed, and when the chain rotates, a linear displacement sensor installed in the approach direction of the tool port is used for the replacement. a high-speed feed step of decelerating the drive motor when the tool port to be replaced reaches one pitch forward from the tool change location by grasping the location of the tool port (S300);
A tool change position stop step of maintaining the deceleration state in the same direction as the high-speed feeding step (S300) and continuously rotating the drive motor to stop the rotation of the drive motor at the moment the linear displacement sensor detects a dog in the next tool port. (S400) in-place stop control method of the machine tool tool magazine including. 제 5항에 있어서, 상기 고속 이송단계(S300)는 공구매거진의 공구교환위치를 기준으로 상부 또는 하부에 하나의 공구포트 거리(1피치)만큼 이격된 위치에 상기 선형변위센서를 한 개만 설치하되, 상기 회전방향 선택단계(S200)에서 정해진 회전 방향에 따라 상기 교환할 공구포트가 공구교환위치를 통과하여 상기 선형변위센서에 접근하는 방향으로 회전하는 경우, 교환할 공구포트 보다 두 피치 선행하는 공구포트의 도그를 검출하여 구동모터를 감속시키는 것을 특징으로 하는 공작기계 공구매거진의 정위치 정지 제어방법.The method according to claim 5, wherein in the high-speed feeding step (S300), only one linear displacement sensor is installed at a position spaced apart by one tool port distance (1 pitch) at the upper or lower part of the tool magazine based on the tool change position, but , when the tool port to be replaced passes through the tool change position and rotates in a direction approaching the linear displacement sensor according to the rotation direction determined in the rotation direction selection step (S200), a tool that precedes the tool port to be replaced by two pitches An exact stop control method of a machine tool tool magazine, characterized in that the drive motor is decelerated by detecting the dog of the port.
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