KR20220132778A - Workpiece turning device of machine tools - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공작기계에서 공작물을 반전시키는 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 공작기계에 내제된 절삭유를 공급 시스템을 이용하여 척에 장착된 공작물을 반대방향으로 회전시켜 장착하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for reversing a workpiece in a machine tool, and more particularly, to a device for rotating a workpiece mounted on a chuck in the opposite direction by using a supply system for cutting oil contained in the machine tool.
일반적으로 터닝센터와 같은 중소형 공작기계에서는 공작물의 배면 가공을 위해서는 로보트나 갠트리로더(gantry loader)를 이용하여 가공이 완료된 공작물을 척에서 탈거한 후 공작물을 180도 회전시켜 척에 다시 장착함으로써 배면가공을 수행할 수 있게 한다.In general, in small and medium-sized machine tools such as turning centers, a robot or a gantry loader is used to remove the finished workpiece from the chuck for back machining, then rotate the workpiece 180 degrees and mount it back on the chuck for back machining. make it possible to perform
한편, 로보트나 갠트리로더(gantry loader)를 구비하지 못한 경우, 배면가공을 위해서는 작업자가 수동으로 공작물을 척에서 탈거한 후 공작물을 180도 회전시켜 척에 다시 장착한다.On the other hand, if a robot or a gantry loader is not provided, the operator manually removes the workpiece from the chuck and then rotates the workpiece 180 degrees to mount it back on the chuck for back processing.
그러나 로보트나 갠트리로더와 같은 별도의 전용 장비를 사용할 경우, 공작기계의 가격이 증가하고, 설치 면적 또한 커지는 문제가 있다. 또한, 작업자가 수작업으로 공작물을 탈거 후 재장착 할 경우 작업시간이 많이 소요되는 문제가 있다.However, if a separate dedicated equipment such as a robot or a gantry loader is used, the price of the machine tool increases and the installation area also increases. In addition, there is a problem that a lot of work time is required when the worker manually removes the workpiece and then re-installs it.
한편, 종래기술로는 특허문헌 1에서와 같이 공구의 공구 파지장치의 후면에 도그와 센서를 설치하여 공구 클램프여부를 확인하는 장치를 개시하고 있으나, 배면가공을 위한 공작물의 반전장치는 개시하지 못하고 있다. 또한, 특허문헌 2는 길이가 긴 공구를 콜릿 내로 로딩하기 위한 공구 그립핑 장치로, 공구를 클램핑하는 한쌍의 공구 클램프 그립퍼를 로봇 아암에 설치한 구조를 개시하고 있다. 그러나 이 장치는 로봇을 사용하는 만큼 경제적 측면과 설치 공간상의 문제를 여전히 해결하지 못하고 있다.On the other hand, in the prior art, as in
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 로보트나 갠트리로더와 같은 공작물 반전장치를 구비하지 않고서도, 공작기계에 기존에 존재하던 공구대의 공구 회전 장치와 절삭유 공급장치를 이용하여 공작물 반전장치를 구현하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to use a tool rotating device and a coolant supply device for a tool rest existing in a machine tool without having a workpiece reversing device such as a robot or a gantry loader. The purpose of this is to implement a workpiece reversing device.
또한 본 발명의 목적은 공작물 반전장치를 구현함에 있어 전용 설비를 배치하지 않음으로 공작기계의 설치 면적을 줄이는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to reduce the installation area of the machine tool by not arranging a dedicated facility in implementing the work reversing device.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 공작기계의 공작물 반전장치는, The work reversing device of the machine tool of the present invention for solving the above problems,
주축의 일측에 배치되어 상기 주축의 회전축의 직각 방향과 상기 주축의 회전축과 평행하게 이동 가능하며, 원주 방향으로 공구를 장착하는 복수의 공구 홀더를 구비한 터렛과, 상기 복수의 공구 홀더 중에 회전 공구 홀더를 포함하고, 내부에는 상기 회전 공구 홀더에 절삭유를 공급하는 유로를 포함하는 공구대와, 상기 공구대에는 상기 터렛을 각도 분할하여 회전시키는 인덱싱 모터와, 상기 터렛에 장착된 공구를 회전 시키는 스핀들 모터를 구비한 공작기계에 있어서,A turret disposed on one side of the main shaft and movable in a direction perpendicular to the axis of rotation of the main shaft and parallel to the axis of rotation of the main shaft, the turret having a plurality of tool holders for mounting tools in the circumferential direction, and a rotating tool among the plurality of tool holders A tool rest including a holder and having a flow path supplying cutting oil to the rotating tool holder therein; an indexing motor rotating the turret by dividing the angle at the tool rest; and a spindle rotating the tool mounted on the turret In a machine tool equipped with a motor,
상기 터렛의 회전 공구 홀더에 공작물의 외경을 파지하고 회전하는 그리퍼 홀더를 설치하되, Install a gripper holder that grips the outer diameter of the workpiece and rotates on the rotating tool holder of the turret,
상기 그리퍼 홀더는 상기 터렛의 회전 공구 홀더에 삽입되며 몸체를 이루는 홀더 고정부와, 상기 홀더 고정부의 전방에 상기 공구대에 장착되는 스핀들 모터의 회전력을 전달받아 회전 가능하게 설치되는 그리퍼 회전부로 이루어지며, The gripper holder includes a holder fixing part inserted into the rotating tool holder of the turret and forming a body, and a gripper rotating part rotatably installed in front of the holder fixing part by receiving the rotational force of a spindle motor mounted on the tool rest. lose,
상기 홀더 고정부는 내부에 선단은 상기 그리퍼 회전부와 연결되며 후단은 상기 스핀들 모터의 회전력이 전달 가능하게 기구적으로 연결되는 그리퍼 홀더 회전축을 구비하고,The holder fixing part includes a gripper holder rotating shaft having a front end connected to the gripper rotating unit and a rear end mechanically connected to transmit the rotational force of the spindle motor,
상기 그리퍼 회전부는 선단에 공작물을 파지하도록 서로 마주 보는 방향으로 작동하는 한 쌍의 그리퍼를 구비하고, 상기 한 쌍의 그리퍼는 절삭유 펌프로부터 공급되는 절삭유에 의해 작동하는 실린더와 기구적으로 결합된다.The gripper rotating part includes a pair of grippers operating in opposite directions to grip the workpiece at a tip end, and the pair of grippers are mechanically coupled to a cylinder operated by coolant supplied from a coolant pump.
바람직한 실시예로, 상기 실린더는 상기 그리퍼 회전부의 내부 바닥에 서로 마주보는 방향으로 작동하도록 평행하게 한 쌍으로 설치되며, 상기 실린더는 왕복 이동하는 피스톤과 절삭유가 유입되는 실린더 챔버와 상기 실린더 챔버의 반대편에 형성되는 피스톤 로드와 상기 피스톤 로드 측에서 설치되어 상기 피스톤을 상기 실린더 챔버 방향으로 가압하는 스프링을 포함하며, In a preferred embodiment, the cylinders are installed on the inner bottom of the gripper rotating part in parallel to operate in opposite directions, and the cylinders are opposite to the cylinder chamber into which a reciprocating piston and cutting oil are introduced and the cylinder chamber. A piston rod formed in and a spring installed on the piston rod side to press the piston in the direction of the cylinder chamber,
상기 피스톤은 상기 실린더 챔버에 절삭유가 공급되면 상기 그리퍼를 개방하는 방향으로 작용하고, 상기 실린더에 절삭유가 공급되지 않을 때는 상기 스프링에 의해 상기 그리퍼를 파지하는 방향으로 작용하도록 배치되고,The piston is arranged to act in a direction to open the gripper when coolant is supplied to the cylinder chamber, and to grip the gripper by the spring when coolant is not supplied to the cylinder;
상기 각각의 피스톤의 일측에는 상기 피스톤과 결합되어 상기 피스톤과 연동하는 가이드가 설치되며, A guide coupled to the piston and interlocking with the piston is installed on one side of each of the pistons,
상기 각각의 가이드에는 수직 방향으로 상기 그리퍼가 결합되고, The gripper is coupled to each guide in a vertical direction,
상기 실린더 챔버는 상기 그리퍼 회전부 내부에 형성된 절삭유 유로와 연통된 것을 특징으로 한다.The cylinder chamber may communicate with a coolant flow path formed inside the gripper rotating part.
바람직한 실시예로, 상기 홀더 고정부의 하부에는 상기 홀더 고정부를 상기 터렛에 고정하는 복수 개의 고정 볼트와, 상기 터렛 내부에 형성된 절삭유 출력라인과 연결되는 절삭유 입력라인이 설치된 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, a plurality of fixing bolts for fixing the holder fixing part to the turret and a coolant input line connected to a coolant output line formed inside the turret are installed under the holder fixing part.
바람직한 실시예로, 상기 그리퍼 홀더 회전축에는 상기 홀더 고정부와의 사이에서 상기 그리퍼 홀더 회전축을 회전 지지하는 베어링이 설치된 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, a bearing for rotationally supporting the rotation shaft of the gripper holder between the gripper holder and the holder fixing part is installed on the rotation shaft of the gripper holder.
바람직한 실시예로, 상기 그리퍼는 공작물 파지면이 공작물의 형상에 맞추어 형성된 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the gripper is characterized in that the workpiece gripping surface is formed according to the shape of the workpiece.
바람직한 실시예로, 상기 홀더 고정부와 상기 그리퍼 회전부에는 상기 실린더 챔버와 연통되는 절삭유 유로를 형성하되, 상기 그리퍼 회전부의 절삭유 유로는 상기 그리퍼 회전부의 외주면에 형성되는 원주 방향의 유로와 상기 그리퍼 회전부 내부에 방사상으로 형성되며 출구는 상기 실린더 챔버와 연결되는 내부 유로로 형성된 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, a coolant flow path communicating with the cylinder chamber is formed in the holder fixing part and the gripper rotating part, and the cutting oil flow path of the gripper rotating part is a circumferential flow path formed on an outer circumferential surface of the gripper rotating part and inside the gripper rotating part It is formed radially to the outlet is characterized in that it is formed as an internal flow path connected to the cylinder chamber.
바람직한 실시예로, 상기 홀더 고정부에 형성되는 절삭유 유로는 유로의 출구가 상기 그리퍼 회전부의 원주 방향 유로와 연결되며, 유로의 입구는 상기 홀더 고정부의 하부에 형성되는 상기 절삭유 입력라인으로 형성되고, 상기 홀더 고정부와 상기 그리퍼 회전부 사이의 절삭유 유로가 연결되는 상기 그리퍼 회전부의 외주면에 형성되는 원주 방향의 유로 바깥쪽으로는 누유 방지를 위한 원형의 유압 씰이 삽입된 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, in the coolant flow path formed in the holder fixing part, the exit of the flow path is connected to the circumferential flow path of the gripper rotating part, and the inlet of the flow path is formed by the coolant input line formed under the holder fixing part, , A circular hydraulic seal for preventing oil leakage is inserted outside the flow path in the circumferential direction formed on the outer peripheral surface of the gripper rotating part to which the cutting oil flow path between the holder fixing part and the gripper rotating part is connected.
바람직한 실시예로, 상기 주축의 일측에 설치된 척 죠로부터 파지 해제되어 낙하하는 공작물을 수납하여 공작기계의 몸체 일측에 설치된 파트 박스로 회동시키는 파트 캐쳐를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, it is characterized in that it further comprises a part catcher for accommodating the falling workpiece by being released from the chuck jaw installed on one side of the main shaft and rotating it to a part box installed on one side of the body of the machine tool.
본 발명은 로보트나 갠트리로더와 같은 공작물 반전장치를 구비하지 않고서도, 공작기계에 기존에 존재하던 공구대의 공구 회전 장치와 절삭유 공급장치를 이용하여 공작물 반전장치를 구현할 수 있게 한다.The present invention makes it possible to implement a workpiece reversing device using a tool rotating device and a coolant supply device for a tool rest existing in a machine tool without having a workpiece reversing device such as a robot or a gantry loader.
또한 본 발명은 공작물 반전장치를 구현함에 있어 전용 설비를 배치하지 않음으로 공작기계의 설치 면적을 줄일 수 있다.In addition, the present invention can reduce the installation area of the machine tool by not arranging a dedicated facility in implementing the work reversing device.
도 1은 본 발명의 실시예로서, 공작기계의 공작물 반전장치를 구현하는 관련 부품의 사시도이다.
도 2은 본 발명의 실시예로서, 척에 파지된 공작물을 파지한 상태의 공작물 반전장치 관련 부품의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예로서, 그리퍼 홀더의 구동 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예로서, 그리퍼 홀더가 설치된 공구대의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예로서, 그리퍼 홀더의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예로서, 그리퍼 홀더의 내부 구조도이다.
도 7은 본 발명의 실시예로서, 그리퍼 홀더의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예로서, 그리퍼 홀더의 정면도이다.
도 9는 도 8의 A-A선 단면도이다.
도 10는 도 7의 B-B선 단면도이다.
도 11은 도 7의 C-C선 단면도이다.
도 12는 도 7의 D-D선 단면도이다.
도 13는 도 8의 E-E선 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예로서, 파트 캐쳐가 설치된 공작기계의 내부를 투시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예로서, 파트 캐쳐가 설치된 공작기계의 주축 사시도다.
도 16은 본 발명의 실시예로서, 그리퍼 홀더를 이용한 공작물 반전장치의 동작과정을 나타내는 도면이다.1 is an embodiment of the present invention, a perspective view of a related part for implementing a workpiece reversing device of a machine tool.
Figure 2 is an embodiment of the present invention, a perspective view of the workpiece inverting device-related parts in a state in which the workpiece gripped by the chuck is gripped.
3 is a conceptual diagram of a gripper holder driving according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a tool rest on which a gripper holder is installed as an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a gripper holder according to an embodiment of the present invention.
6 is an internal structural diagram of a gripper holder according to an embodiment of the present invention.
7 is a side view of a gripper holder according to an embodiment of the present invention.
8 is a front view of a gripper holder according to an embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 8 .
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 7 .
11 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 7 .
12 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG. 7 .
13 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 8 .
14 is a perspective view of the inside of a machine tool installed with a part catcher as an embodiment of the present invention.
15 is a perspective view of a main shaft of a machine tool in which a part catcher is installed as an embodiment of the present invention.
16 is a view showing an operation process of a workpiece reversing device using a gripper holder as an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예로서, 공작기계의 공작물(13) 반전장치를 구현하는 관련 부품의 사시도이다. 도 2은 본 발명의 실시예로서, 척(11)에 파지된 공작물(13)을 파지한 상태의 공작물(13) 반전장치 관련 부품의 사시도이다.Figure 1 is an embodiment of the present invention, a perspective view of a related part for implementing the
도 1,2에 도시한 것처럼, 공작기계의 주축(10)은 공작물(13)을 파지하는 척 죠(12)(chuck jaw)를 구비하고 공작물(13)과 함께 회전하는 척(11)을 구비한다. 상기 척(11)의 회전축(X축) 방향으로는 왕복 이동 가능하며, 상기 척(11)에 클램핑된 공작물(13) 선단의 회전중심을 지지하는 심압대(14)가 설치된다. 또한, 상기 척(11)의 회전축(X축) 방향에 대해 직각 위치에 배치되어, 상기 척(11) 회전축(X축)의 직각 방향과 상기 척(11) 회전축(X축)과 평행하게 이동 가능하며, 원주 방향으로 공구를 장착하는 복수의 공구 홀더(26)를 구비한 터렛(21)과, 상기 복수의 공구 홀더(26) 중에는 회전 공구 홀더(26)를 포함하고, 내부에는 상기 회전 공구 홀더(26)에 절삭유를 공급하는 유로를 포함하는 공구대(20)를 구비한다. As shown in Figures 1 and 2, the
한편, 상기 공구대(20)에는 상기 터렛(21)을 각도 분할하여 회전시키는 인덱싱 모터(22)와, 상기 터렛(21)에 장착된 공구를 회전 시키는 스핀들 모터(23)를 구비한다. 상기 터렛(21)의 회전 공구 홀더(26)에는 공작물(13)의 외경을 파지하는 그리퍼 홀더(30)를 포함한다.Meanwhile, the
도 3은 본 발명의 실시예로서, 그리퍼 홀더(30)의 구동 개념도이다. 도 4은 본 발명의 실시예로서, 그리퍼 홀더(30)가 설치된 공구대(20)의 사시도이다. 3 is a conceptual diagram of a driving of the
도 3과 도 4에 도시한 것처럼, 상기 그리퍼 홀더(30)는 공구대(20) 내부에 형성된 절삭유 유로(39)를 통하여 공작기계의 절삭유 펌프(15)와 연결된다. 또한, 공구대(20)에 장착되는 스핀들 모터(23)의 출력단은 공구대(20)의 회전 중심에 설치되는 베벨기어 박스(24)와 연결된다. 상기 베벨기어 박스(24)의 출력단은 그리퍼 홀더(30)가 장착되는 터렛(21)의 공구 홀더(26) 방향으로 설치되는 클러치(25)에 연결된다. 상기 클러치(25)의 출력단은 터렛(21)에 장착되는 그리퍼 홀더(30)의 후단과 결합된다.3 and 4 , the
도 5 내지 도 13는 그리퍼 홀더(30)의 구조를 나타내는 도면들이다. 5 to 13 are views showing the structure of the
먼저 도 5에 도시한 바와 같이, 그리퍼 홀더(30)는 상기 터렛(21)의 회전 공구 홀더(26)에 삽입되며 몸체를 이루는 홀더 고정부(32)와, 상기 홀더 고정부(32)의 전방에 회전 가능하게 설치되는 그리퍼 회전부(31)로 이루어진다. 상기 홀더 고정부(32)의 내부에는 선단은 상기 그리퍼 회전부(31)와 연결되며, 후단은 상기 클러치(25)의 출력단과 결합되는 클러치 접속부(35)를 구비한 그리퍼 홀더 회전축(33)을 구비한다. First, as shown in FIG. 5 , the
또한, 터렛(21)과 접촉되는 상기 홀더 고정부(32)의 하부에는 상기 홀더 고정부(32)를 상기 터렛(21)에 고정하는 복수 개의 고정 볼트(36)와, 터렛(21) 내부에 형성된 절삭유 출력라인(38)과 연결되는 절삭유 입력라인(37)의 입구가 설치된다. In addition, a plurality of fixing
또한, 도 9, 10, 12에 도시한 바와 같이, 상기 그리퍼 홀더 회전축(33)에는 상기 홀더 고정부(32)와의 사이에서 상기 그리퍼 홀더 회전축(33)을 회전 지지하는 베어링(34)이 설치된다.In addition, as shown in FIGS. 9, 10 and 12 , a
또한, 도 5 내지 13도에 도시한 바와 같이, 그리퍼 회전부(31)의 선단에는 공작물(13)을 파지하도록 서로 마주 보는 방향으로 작동하는 한 쌍의 그리퍼(46)를 설치하고, 상기 한 쌍의 그리퍼(46)의 일단은 상기 그리퍼 회전부(31)의 내부 바닥에 서로 마주보는 방향으로 작동하도록 평행하게 한 쌍으로 설치되어 절삭유에 의해 작동하는 한 쌍의 실린더(40)와 각각 기구적으로 연결된다. 5 to 13, a pair of
도 10 내지 13에 도시한 것처럼, 상기 실린더(40)는 내부에 왕복 이동하는 피스톤(41)과 절삭유가 유입되는 실린더 챔버(42)와 상기 실린더 챔버(42)의 반대편에 형성되는 피스톤 로드(43)와 상기 피스톤 로드(43) 측에서 설치되어 상기 피스톤(41)을 상기 실린더 챔버(42) 방향으로 가압하는 스프링(44)을 구비한다. As shown in FIGS. 10 to 13 , the
상기 피스톤(41)은 상기 실린더 챔버(42)에 절삭유가 공급되면 상기 그리퍼(46)를 개방하는 방향으로 작용하고, 상기 실린더(40)에 절삭유가 공급되지 않을 때는 상기 스프링(44)에 의해 상기 그리퍼(46)를 파지하는 방향으로 작용하도록 구성한다.The
상기 실린더 챔버(42)는 상기 그리퍼 회전부(31) 내부에 형성된 절삭유 유로(39)와 연통된다.The
또한, 상기 각각의 피스톤(41)의 일측에는 상기 피스톤(41)과 결합되어 상기 피스톤(41)과 연동하는 가이드(45)가 설치된다. 상기 각각의 가이드(45)에는 수직 방향으로 그리퍼(46)가 결합된다. In addition, a
또한, 공작물(13)을 파지하는 그리퍼(46)는 파지면의 형상을 공작물(13)의 형상에 맞추어 전용으로 제작할 수 있다.In addition, the
한편, 도 9와 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 홀더 고정부(32)와 상기 그리퍼 회전부(31)에는 상기 실린더 챔버(42)와 연통되는 절삭유 유로(39)를 형성하되, 상기 그리퍼 회전부(31)의 절삭유 유로(39)는 상기 그리퍼 회전부(31)의 외주면에 형성되는 원주 방향의 유로와 상기 그리퍼 회전부(31) 내부에 방사상으로 형성되며 출구는 상기 실린더 챔버(42)와 연결되는 내부 유로로 형성된다. Meanwhile, as shown in FIGS. 9 and 10, a
또한, 상기 홀더 고정부(32)에 형성되는 절삭유 유로(39)는 유로의 출구가 상기 그리퍼 회전부(31)의 원주 방향 유로와 연결되며, 유로의 입구는 상기 홀더 고정부(32)의 하부에 형성되는 상기 절삭유 입력라인(37)으로 형성된다.In addition, in the
또한, 상기 홀더 고정부(32)와 상기 그리퍼 회전부(31) 사이의 절삭유 유로(39)가 연결되는 상기 그리퍼 회전부(31)의 외주면에 형성되는 원주 방향의 유로 바깥쪽으로는 누유 방지를 위한 원형의 유압 씰(47)이 삽입된다.In addition, the outer circumferential flow path formed on the outer circumferential surface of the
한편, 도 14는 본 발명의 실시예로서, 파트 캐쳐(16)가 설치된 공작기계의 내부를 투시한 도면이다. 도 15는 본 발명의 실시예로서, 파트 캐쳐(16)가 설치된 공작기계의 주축(10) 사시도다. 도 14 및 도 15에 도시한 것처럼, 주축(10)의 일측에는 상기 척 죠(12)로부터 파지 해제되어 낙하하는 공작물(13)을 수납하여 공작기계의 몸체 일측에 설치된 파트 박스(17)로 회동시키는 파트 캐쳐(16)가 설치된다.On the other hand, FIG. 14 is a perspective view of the inside of the machine tool in which the
이하에서는 상기 실시예와 같이 구성된 그리퍼 홀더(30)의 작동에 대해 설명한다. 도 16은 본 발명의 실시예로서, 그리퍼 홀더(30)를 이용한 공작물(13) 반전장치의 동작과정을 나타내는 도면이다. 도 16에 도시한 것처럼, 공작물(13)이 척(11)의 척 죠(12)에 파지된 상태에서 공작물(13)의 일측이 가공 완료되면, 공구대(20)의 인덱싱 모터(22)가 회전하여 터렛(21)의 공구 홀더(26)에 장착된 그리퍼 홀더(30)가 공작물(13)과 정렬된 위치에 오게 한다. 이어서 절삭유 펌프(15)가 작동하여 절삭유가 홀더 고정부(32)와 그리퍼 회전부(31)의 절삭유 유로(39)를 통해 실린더 챔버(42)로 공급된다. 실린더 챔버(42)로 공급된 절삭유는 피스톤(41)을 가압하여 피스톤 로드(43) 측에 설치된 스프링(44)을 누르고, 피스톤(41)과 결합된 가이드(45)를 이동시킨다. 가이드(45)가 이동함에 따라 가이드(45)에 수직방향으로 설치된 한 쌍의 그리퍼(46)는 공작물(13)을 파지 할 수 있도록 개방된다(a). Hereinafter, the operation of the
이어서 공구대(20)가 공작물(13) 방향(Y축)으로 전진하여 개방된 그리퍼(46) 안쪽으로 공작물(13)이 위치하도록 한다. 이어서 절삭유 펌프(15)로부터 절삭유 공급을 중단시키면 실린더(40)의 챔버에 채워졌던 절삭유는 절삭유 유로(39)를 통해 절삭유 탱크(미도시)로 드레인되고, 피스톤 로드(43) 측에 설치된 스프링(44)은 피스톤(41)을 가압하여 후퇴시킴으로 피스톤(41)에 결합된 가이드(45)도 함께 후퇴 이동하여, 가이드(45)에 부착된 그리퍼(46)가 오므라들어 공작물(13)을 파지하게 된다.(b)Then, the
이어서 주축(10)의 척 죠(12)가 개방되면서 공작물(13)은 척(11)에서 분리되고, 그리퍼(46)에 파지된 상태가 된다. 이어서 공구대(20)가 척(11)의 축방향(X축)으로 후퇴 이동하면서 그리퍼 홀더(30)도 함께 이동함에 따라 공작물(13)은 척 죠(12)로부터 빠져 나온다.(c)Subsequently, as the
이어서 공구대(20)의 스핀들 모터(23)가 회전하여 스핀들 모터(23)의 출력축의 회전력이 베벨기어 박스(24)와 클러치(25)를 통해 그리퍼 홀더 회전축(33)의 클러치 접속부(35)를 180도 회전시켜 공작물(13)을 회전축(X축) 상에서 반대 방향으로 전환한다.(d)Then, the
이어서 공구대(20)는 공작물(13)을 파지한 그리퍼 홀더(30)와 함께 척(11)의 회전축(X축) 방향으로 이동하여 반대 방향으로 회전된 공작물(13)을 척 죠(12)의 척킹 위치로 삽입한다. 이어서 척 죠(12)가 작동하여 공작물(13)을 척킹한다. 공작물(13)의 척킹이 완료되면 절삭유 펌프(15)가 작동하여 절삭유를 홀더 고정부(32)와 그리퍼 회전부(31)의 절삭유 유로(39)를 통해 실린더 챔버(42)로 공급한다. 실린더 챔버(42)로 공급된 절삭유는 피스톤(41)을 가압하여 피스톤 로드(43) 측에 설치된 스프링(44)을 누르고, 피스톤(41)과 결합된 가이드(45)를 개방 방향으로 이동시킨다. 가이드(45)가 개방 방향으로 이동함에 따라 가이드(45)에 직각방향으로 설치된 한 쌍의 그리퍼(46)는 개방되면서 공작물(13)을 그리퍼(46)로부터는 분리하여 척 죠(12)에 척킹된 상태가 되게 한다. 이어서 공구대(20)를 후진(Y축) 방향으로 이동시켜 그리퍼(46)가 공작물(13)로부터 간섭 받지 않는 위치로 이동하게 한다. 이와 동시에 절삭유 펌프(15)로부터 절삭유 공급을 중단시켜 실린더(40)의 챔버에 채워졌던 절삭유를 절삭유 유로(39)를 통해 절삭유 탱크(미도시)로 드레인시키면, 피스톤 로드(43) 측에 설치된 스프링(44)의 가압에 의해 피스톤(41)이 후퇴하면서 피스톤(41)에 결합된 가이드(45)도 함께 이동하여 가이드(45)에 부착된 그리퍼(46)가 공작물(13)을 파지하지 않은 상태에서 오므라들어 원래의 상태로 복귀한다.(e)Then, the
한편, 본 실시예에서 절삭유 펌프(15)의 절삭유토출 압력은 스프링(44)의 가압력을 이기고 피스톤(41)을 이동시킬 수 있는 10바(bar)로 설정하여 5~8kg 정도의 공작물(13)을 파지 할 수 있도록 하였다. 다른 실시예로 공작기계의 절삭유 펌프(15)의 토출 압력은 4바(bar) 내지 70바(bar)까지 다양하게 설정할 수 있으며, 이 때 스프링(44)은 절삭유의 토출 압력보다 낮은 스프링(44) 상수를 가지 것을 선택함으로써 그리퍼(46)의 공작물(13) 파지 작용을 원활히 할 수 있다.On the other hand, in this embodiment, the coolant discharge pressure of the coolant pump 15 is set to 10 bar that can overcome the pressing force of the
한편, 공작기계의 절삭유 펌프(15)는 작동을 정지시키면 유로의 속성상 유로 내부의 절삭유가 곧바로 드레인됨에 따라 유로 내부의 압력은 소실되게 된다. 따라서 그리퍼(46)는 스프링(44)의 가압력에 의해 공작물(13)을 파지하게 된다.On the other hand, when the operation of the coolant pump 15 of the machine tool is stopped, the pressure inside the flow passage is lost as the coolant in the flow passage is directly drained due to the nature of the flow passage. Accordingly, the
또한, 공작물(13)을 회전시키는 스핀들 모터(23)는 자체적으로 방향성 및 동기 제어 가공을 위한 엔코더를 내장 하고 있어 그리퍼 홀더(30)를 정확하게 180도 위치로서 반전 시킬 수 있다.In addition, the
한편, 도 14와 도 15에 도시한 것처럼, 척(11)에 파지된 공작물(13)의 가공이 완료되면, 주축(10)의 일측에 설치된 파트 캐쳐(16)를 회전시켜 가공이 완료된 공작물(13)의 하부로 이동시킨다. 이어서 척 죠(12)의 척킹이 해제되면서 공작물(13)은 낙하하여 파트 캐쳐(16)에 담겨진다. 이어서 파트 캐쳐(16)가 회전하여 담겨진 공작물(13)을 공작기계의 일측에 설치된 파트 박스(17)에 하역함으로써 공작물(13)의 가공작업을 자동화 할 수 있다.On the other hand, as shown in FIGS. 14 and 15 , when the processing of the
한편, 또 다른 실시예로서, 환봉 상태의 길이가 긴 공작물(13)을 연속적으로 공급하는 바 피더(18)와 파트 캐쳐(16)를 구비하면, 배면가공을 포함하여 공작물(13)의 연속적인 자동화 공정이 가능하게 된다. On the other hand, as another embodiment, if the
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 로보트나 갠트리로더와 같은 공작물(13) 반전장치를 구비하지 않고서도, 공작기계에 기존에 존재하던 공구대(20)의 공구 회전 장치와 절삭유 공급장치를 이용하여 공작물(13) 반전장치를 구현할 수 있게 한다.As described above, the present invention uses the tool rotation device and the coolant supply device of the
또한 본 발명은 공작물(13) 반전장치를 구현함에 있어 전용 설비를 배치하지 않음으로 공작기계의 설치 면적을 줄일 수 있다.In addition, the present invention can reduce the installation area of the machine tool by not arranging a dedicated facility in implementing the
10: 주축
11: 척
12: 척 죠
13: 공작물
14: 심압대
15: 파트 캐쳐
16: 파트 박스
17: 절삭유 펌프
20: 공구대
21: 터렛
22: 인덱싱 모터
23: 스핀들 모터
24: 베벨기어 박스
25: 클러치
26: 공구 홀더
30: 그리퍼 홀더
31: 그리퍼 회전부
32: 홀더 고정부
33: 그리퍼 홀더 회전축
34: 베어링
35: 클러치 접속부
36: 고정 볼트
37: 절삭유 입력라인
38: 절삭유 출력라인
39: 절삭유 유로
40: 실린더
41: 피스톤
42: 실린더 챔버
43: 피스톤 로드
44: 스프링
45: 가이드
46: 그리퍼
47: 유압 씰10: spindle
11: chuck
12: Chuck Joe
13: Workpiece
14: tailstock
15: Part Catcher
16: Part Box
17: coolant pump
20: tool rest
21: turret
22: indexing motor
23: spindle motor
24: bevel gear box
25: clutch
26: tool holder
30: gripper holder
31: gripper rotating part
32: holder fixing part
33: gripper holder rotation axis
34: bearing
35: clutch connection part
36: fixing bolt
37: coolant input line
38: coolant output line
39: coolant flow path
40: cylinder
41: piston
42: cylinder chamber
43: piston rod
44: spring
45: guide
46: gripper
47: hydraulic seal
Claims (8)
상기 터렛의 회전 공구 홀더에 공작물의 외경을 파지하고 회전하는 그리퍼 홀더를 설치하되,
상기 그리퍼 홀더는 상기 터렛의 회전 공구 홀더에 삽입되며 몸체를 이루는 홀더 고정부와, 상기 홀더 고정부의 전방에 설치되며 상기 공구대에 장착되는 스핀들 모터의 회전력을 전달받아 회전하는 그리퍼 회전부로 이루어지며,
상기 홀더 고정부의 내부에는 선단은 상기 그리퍼 회전부와 연결되며 후단은 상기 스핀들 모터와 회전력이 전달 가능하게 기구적으로 연결되는 그리퍼 홀더 회전축을 구비하고,
상기 그리퍼 회전부는 선단에 공작물을 파지하도록 서로 마주 보는 방향으로 작동하는 한 쌍의 그리퍼를 구비하고, 상기 한 쌍의 그리퍼는 절삭유 펌프로부터 공급되는 절삭유에 의해 작동하는 실린더와 기구적으로 결합되는 공작기계의 공작물 반전장치.a turret disposed on one side of the main shaft, movable in a direction perpendicular to the main shaft rotation axis and parallel to the main shaft rotation axis, and having a plurality of tool holders for mounting tools in the circumferential direction; and a rotating tool holder among the plurality of tool holders Including, inside, a tool rest including a flow path for supplying cutting oil to the rotating tool holder, an indexing motor rotating the turret by dividing the angle, and a spindle motor rotating the tool mounted on the turret in the tool rest. In the provided machine tool,
Install a gripper holder that grips the outer diameter of the workpiece and rotates on the rotating tool holder of the turret,
The gripper holder includes a holder fixing part inserted into the rotating tool holder of the turret and forming a body, and a gripper rotating part installed in front of the holder fixing part and rotating by receiving rotational force of a spindle motor mounted on the tool rest, ,
A gripper holder rotating shaft having a front end connected to the gripper rotating unit and a rear end mechanically connected to the spindle motor to transmit rotational force is provided inside the holder fixing unit,
The gripper rotating part includes a pair of grippers operating in opposite directions to grip the workpiece at a tip end, and the pair of grippers are mechanically coupled to a cylinder operated by coolant supplied from a coolant pump. of the workpiece reversing device.
상기 피스톤은 상기 실린더 챔버에 절삭유가 공급되면 상기 그리퍼를 개방시키는 방향으로 작용하고, 상기 실린더에 절삭유가 공급되지 않을 때는 상기 스프링에 의해 상기 그리퍼를 파지하는 방향으로 작용하도록 배치되고,
상기 각각의 피스톤의 일측에는 상기 피스톤과 결합되어 상기 피스톤과 연동하는 가이드가 설치되며,
상기 각각의 가이드에는 수직 방향으로 상기 그리퍼가 결합되고,
상기 실린더 챔버는 상기 그리퍼 회전부 내부에 형성된 절삭유 유로와 연통된 것을 특징으로 하는 공작기계의 공작물 반전장치.According to claim 1, wherein the cylinder is installed in a pair in parallel to operate in a direction opposite to each other in the gripper rotating part, the cylinder is formed opposite to the cylinder chamber and the cylinder chamber into which the reciprocating piston and cutting oil are introduced. A piston rod and a spring installed on the piston rod side to press the piston in the direction of the cylinder chamber,
The piston is disposed to act in a direction to open the gripper when coolant is supplied to the cylinder chamber, and to grip the gripper by the spring when coolant is not supplied to the cylinder;
A guide coupled to the piston and interlocking with the piston is installed on one side of each of the pistons,
The gripper is coupled to each guide in a vertical direction,
The cylinder chamber is a workpiece reversing device of a machine tool, characterized in that the communication with the coolant flow path formed inside the gripper rotating part.
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