KR20230114042A - Automatic tool changer that drives the cam - Google Patents

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KR20230114042A
KR20230114042A KR1020220010061A KR20220010061A KR20230114042A KR 20230114042 A KR20230114042 A KR 20230114042A KR 1020220010061 A KR1020220010061 A KR 1020220010061A KR 20220010061 A KR20220010061 A KR 20220010061A KR 20230114042 A KR20230114042 A KR 20230114042A
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tool
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KR1020220010061A
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Korean (ko)
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정태호
이영춘
김충현
이한규
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대영코어텍(주)
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Abstract

본 발명 캠 구동방식의 자동공구 교환장치는, 박스형상의 구조를 가지며, 내부에 부품이 구비될 수 있는 공간이 형성된 캠박스(1), 캠박스(1)의 상부에 체결부재로 결합된 구동원(3), 구동원(3)의 축에 연결된 제1풀리(17), 제1풀리(17)와 밸트(19)에 의해 연결된 제2풀리(21), 제2풀리(21)의 축과 연결된 웜기어(5), 웜기어(5)와 치합된 웜휠(7), 웜휠(7)과 동일 축에 결합된 캠 어셈블리(9), 캠 어셈블리(9)에 웜휠(7)의 축과 같은 방향으로 일정한 홈이 파여지며, 만곡형상을 가지는 레버안내홀(9a), 캠 어셈블리(9)의 외주면 일부구간에 구비된 캠홈(9b), 레버안내홀(9a)에 일측이 삽입되어 안내되고 타측이 스플라인 축(13)과 힌지 결합된 레버(11), 스플라인 하우징(15)의 축에 대해 방사상 방향으로 배치되며, 캠 어셈블리(9)의 캠홈(9b)에 결합된 롤러(23) 스플라인 축(13)에 결합된 공구 매거진(25)을 포함하는 것을 요지로 한다.The cam-driven automatic tool changer of the present invention has a box-shaped structure, a cam box (1) with a space inside which parts can be provided, and a drive source coupled to the top of the cam box (1) by a fastening member. (3), a first pulley 17 connected to the shaft of the drive source 3, a second pulley 21 connected by the first pulley 17 and the belt 19, and a shaft connected to the second pulley 21 A worm gear (5), a worm wheel (7) meshed with the worm gear (5), a cam assembly (9) coupled to the same axis as the worm wheel (7), and a constant in the same direction as the axis of the worm wheel (7) in the cam assembly (9) A groove is dug, and one side is inserted and guided into the lever guide hole (9a) having a curved shape, the cam groove (9b) provided in a part of the outer circumferential section of the cam assembly (9), and the lever guide hole (9a), and the other side is a spline shaft. Lever 11 hinged with (13), disposed in a radial direction with respect to the axis of the spline housing 15, and the roller 23 coupled to the cam groove 9b of the cam assembly 9 to the spline shaft 13 It is intended to include a combined tool magazine 25 .

Description

캠 구동방식의 자동공구 교환장치 {Automatic tool changer that drives the cam}Automatic tool changer that drives the cam}

본 발명은 공작기계의 자동공구 교환장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 롤러기어캠의 정밀도를 향상시켜 소음을 줄이고, 공구교환시간을 최소화 함으로서, 비절삭시간 단축과 가공시간 절감 및 가공효율을 증대시킬 수 있는 캠 구동방식의 자동공구 교환장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic tool changer for a machine tool, and more specifically, reduces noise by improving the precision of a roller gear cam and minimizes tool change time, thereby reducing non-cutting time and reducing processing time and increasing processing efficiency. It relates to an automatic tool changer of a cam driven type capable of

자동공구교환장치(Automatic Tool Changer, ATC)를 포함하는 머시닝센터(Machining Center)는, 공작물의 각종 절삭 또는 비절삭 가공방법으로 다양한 형상 및 치수로 가공하는 장비 중 하나로서, 공구를 자동적으로 교환하면서 밀링, 드릴링, 보링, 태핑, 리밍가공 등을 연속적으로 할 수 있는 수치제어 공작기계이며, 기술의 발전에 따라 고속화, 고효율화가 요구됨에 따라 비절삭시간 단축과 가공시간 절감 및 가공효율증대를 위해 필수적인 장치이다.A machining center including an automatic tool changer (ATC) is one of the types of equipment that processes workpieces into various shapes and dimensions with various cutting or non-cutting processing methods, while automatically exchanging tools. It is a numerically controlled machine tool that can continuously perform milling, drilling, boring, tapping, reaming, etc., and is essential for reducing non-cutting time and reducing processing time and increasing processing efficiency as high-speed and high-efficiency are required according to technological development. It is a device.

자동공구 교환장치는 공구를 장착하는 매거진과 공구를 교체하는 캠박스로 나누어지며, 캠박스는 매거진에 장착된 공구를 주축에 장착된 공구와 교환해주는 역할을 하고 있다.The automatic tool changer is divided into a magazine for mounting tools and a cam box for replacing tools. The cam box serves to exchange tools mounted in the magazine with tools mounted on the spindle.

도 1은 종래 자동공구 교환장치의 정면도, 도 2는 종래 자동공구 교환장치의 내부 정면도이다.1 is a front view of a conventional automatic tool changer, and FIG. 2 is an internal front view of a conventional automatic tool changer.

도시된 바와 같이, 종래의 자동공구교환장치는 캠박스(45)에서 떨어진 곳에As shown, the conventional automatic tool changer is located away from the cam box 45.

위치한 모터(40)에 체인(41)을 연결하여 캠박스(45)내의 캠(42)에 동력을 전달하고, 캠(42)의 상면에는 레버 경로홈(43)이 형성되며, 외주면에는 스플라인 하우징(50)의 롤러(51)의 경로를 안내하는 캠홈(44)이 형성된다.A chain 41 is connected to the located motor 40 to transmit power to the cam 42 in the cam box 45, a lever path groove 43 is formed on the upper surface of the cam 42, and a spline housing is formed on the outer circumferential surface. A cam groove 44 guiding the path of the roller 51 of (50) is formed.

레버경로홈(43)에 연결된 제1레버(46)는 캠박스(45)의 일측에 힌지 고정되고 레버경로홈에 안내되는 롤러가 일측에 힌지고정되며, 타측에는 스플라인 축(55)과 연결된 제2레버(47)와 연결된다.The first lever 46 connected to the lever path groove 43 is hinged to one side of the cam box 45, and the roller guided to the lever path groove is hinged to one side, and the other side is connected to the spline shaft 55. 2 is connected to the lever (47).

따라서 캠이 회전하면 제1레버와 제2레버가 스플라인 축을 직선 왕복운동시키고, 캠홈에 결합되는 스플라인 하우징의 둘레에 설치된 롤러가 스플라인 하우징을 회전시켜서 스플라인 축을 회전운동시키는 것이다.Therefore, when the cam rotates, the first lever and the second lever linearly reciprocate the spline shaft, and rollers installed around the spline housing coupled to the cam groove rotate the spline shaft to rotate the spline shaft.

그러나, 이러한 종래의 자동공구교환장치는 캠박스의 크기가 커지고, 캠을 회전시키기 위해 모터에 체인을 연결하였으므로, 동력전달의 정밀도가 떨어지고 캠박스에서 소음이 발생되며, 공구 교환시간이 느려지면서, 가공시간 및 가공효율이 저하되는 문제점이 있다.However, in this conventional automatic tool changer, since the size of the cam box is increased and a chain is connected to the motor to rotate the cam, the precision of power transmission is reduced, noise is generated in the cam box, and tool exchange time is slowed down. There is a problem that processing time and processing efficiency are lowered.

공개특허공보 제10-2005-0069073호 (2005.01.05. 공개)Publication No. 10-2005-0069073 (published on January 5, 2005)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 롤러기어캠의 정밀도를 향상시켜 소음을 줄이고, 공구교환시간을 최소화 함으로서, 비절삭시간 단축과 가공시간 절감 및 가공효율을 증대시킬 수 있는 캠 구동방식의 자동공구 교환장치를 제공하고자 함이다.The present invention is to solve the above problems, and by improving the precision of the roller gear cam to reduce noise and minimize tool change time, a cam driving method that can reduce non-cutting time and machining time and increase machining efficiency. It is intended to provide an automatic tool changer for

본 발명 캠 구동방식의 자동공구 교환장치는, 박스형상의 구조를 가지며, 내부에 부품이 구비될 수 있는 공간이 형성된 캠박스, 캠박스의 상부에 체결부재로 결합된 구동원, 구동원의 축에 연결된 제1풀리, 제1풀리와 밸트에 의해 연결된 제2풀리, 제2풀리의 축과 연결된 웜기어, 웜기어와 치합된 웜휠, 웜휠과 동일 축에 결합된 캠 어셈블리, 캠 어셈블리에 웜휠의 축과 같은 방향으로 일정한 홈이 파여지며, 만곡형상을 가지는 레버안내홀, 캠 어셈블리의 외주면 일부구간에 구비된 캠홈, 레버안내홀에 일측이 삽입되어 안내되고 타측이 스플라인 축과 힌지 결합된 레버, 스플라인 하우징의 축에 대해 방사상 방향으로 배치되며, 캠 어셈블리의 캠홈에 결합된 롤러 스플라인 축(13)에 결합된 공구 매거진을 포함하는 것을 특징으로 한다.The cam-driven automatic tool changer of the present invention has a box-shaped structure, a cam box with a space inside which parts can be provided, a drive source coupled to the top of the cam box with a fastening member, and a drive source connected to the shaft of the drive source. 1st pulley, 2nd pulley connected by belt to 1st pulley, worm gear connected to the axis of the 2nd pulley, worm wheel meshed with the worm gear, cam assembly coupled to the same axis as the worm wheel, cam assembly in the same direction as the axis of the worm wheel A lever guide hole having a curved shape, a cam groove provided in a part of the outer circumferential section of the cam assembly, one side inserted into the lever guide hole and guided, and the other side hinged with the spline axis Lever, axis of the spline housing It is arranged in a radial direction with respect to, characterized in that it comprises a tool magazine coupled to the roller spline shaft 13 coupled to the cam groove of the cam assembly.

또한, 스플라인 축의 상단에 상부 스플라인 지지베어링이 설치되고, 하단에는 하부 스플라인 지지베어링이 설치된 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the upper spline support bearing is installed at the upper end of the spline shaft, and the lower spline support bearing is installed at the lower end.

또한, 공구매거진의 하단에 충돌방지수단이 구비되되; 충돌방지수단은, 'ㄴ'자 형상으로 구비되며, 공구매거진의 하부의 양측에 한 쌍으로 배치된 고정브라켓과, 한 쌍으로 제공되며 고정브라켓에서 주축을 바라보는 방향으로 장착된 근접센서와, 근접센서와 연결된 제어부를 포함하며, 제어부는 주축과 공구매거진 간의 간격을 측정하고, 공구매거진이 한계 간격 이내로 주축에 근접하는 경우에 캠박스의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.In addition, a collision avoidance means is provided at the lower end of the tool magazine; The anti-collision means is provided in a 'B' shape, and a pair of fixed brackets disposed on both sides of the lower part of the tool rack, a pair of proximity sensors provided in a pair and mounted in the direction of looking at the main shaft from the fixed bracket, It includes a control unit connected to the proximity sensor, and the control unit measures the distance between the main shaft and the tool jog, and stops driving the cam box when the tool jog approaches the main shaft within a limit interval.

또한, 매거진에 암이 구비되되; 암은, 몸체의 양측에 요부가 구비되고, 제1암과 제2암에는, 요부와 형상 맞춤으로 체결될 수 있는 홈부가 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, the magazine is provided with an arm; The arms are characterized in that recesses are provided on both sides of the body, and grooves that can be fastened to the recesses in a shape-fitting manner are provided on the first arm and the second arm.

본 발명 캠박스는, 롤러기어캠의 정밀도를 향상시켜 소음을 줄이고, 공구교환시간을 최소화 함으로서, 비절삭시간 단축과 가공시간 절감 및 가공효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.The cam box of the present invention reduces noise by improving the precision of the roller gear cam and minimizes tool change time, thereby reducing non-cutting time and reducing processing time and increasing processing efficiency.

도 1은 종래 자동공구 교환장치의 평면도.
도 2는 종래 자동공구 교환장치의 내부 평면도.
도 3은 본 발명 캠 구동방식 자동공구 교환장치의 사시도.
도 4는 도 3의 내부를 도시한 사시도.
도 5는 도 3의 정면도.
도 6은 자동공구교환장치의 캠 어셈블리의 캠홈을 도시한 도면.
도 7은, 스플라인 축 지지구조의 일 실시 예를 나타내는 정면도.
도 8은 공구매거진의 일 실시 예를 나타내는 사시도.
도 9는 공구매거진 암의 일 실시 예를 나타내는 사시도.
도 10은 도 9 몸체의 사시도.
도 11은 도 9 제1,2암의 사시도.
1 is a plan view of a conventional automatic tool changer;
2 is an internal plan view of a conventional automatic tool changer;
3 is a perspective view of a cam driven automatic tool changer according to the present invention;
Figure 4 is a perspective view showing the inside of Figure 3;
Figure 5 is a front view of Figure 3;
6 is a view showing a cam groove of a cam assembly of an automatic tool changer;
7 is a front view showing an embodiment of a spline shaft support structure;
8 is a perspective view showing an embodiment of a tool bag magazine.
9 is a perspective view showing an embodiment of a tool bag arm;
Figure 10 is a perspective view of the body of Figure 9;
11 is a perspective view of first and second arms of FIG. 9;

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, the size of components, the thickness of lines, etc. shown in the drawings referred to in describing the present invention may be somewhat exaggerated for convenience of understanding.

또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.In addition, the terms used in the description of the present invention are defined in consideration of the functions in the present invention, and may vary depending on the user, operator's intention, convention, and the like. Therefore, the definition of this term deserves to be made based on the contents throughout this specification.

그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.And in this application, terms such as 'include' and 'have' refer to the existence of a specific number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other It should be understood that the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.In addition, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only this embodiment makes the disclosure of the present invention complete, and the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided for complete information.

그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Therefore, since the present invention can have various changes and various forms, implementation examples (態樣, aspects) (or embodiments) will be described in detail in the specification. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the technical spirit of the present invention, and the singular expression used in this specification is clearly different from the context. Include plural expressions unless otherwise indicated.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.However, in describing the present invention, detailed descriptions of known or known functions or configurations will be omitted to clarify the gist of the present invention.

이하에서 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참고하여 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 3은 본 발명 캠 구동방식 자동공구 교환장치의 사시도, 도 4는 도 3의 내부를 도시한 사시도, 도 5는 도 3의 정면도, 도 6은 자동공구교환장치의 캠 어셈블리의 캠홈을 도시한 도면.3 is a perspective view of a cam-driven automatic tool changer according to the present invention, FIG. 4 is a perspective view showing the inside of FIG. 3, FIG. 5 is a front view of FIG. 3, and FIG. 6 is a cam groove of a cam assembly of the automatic tool changer. one drawing.

본 발명 '캠 구동방식의 자동공구 교환장치'(이하 '자동공구 교환장치'라 한다)는, 캠박스(1), 구동원(3), 웜기어(5), 웜휠(7), 캠 어셈블리(9), 레버(11), 스플라인 축(13), 스플라인 하우징(15)을 포함한다The present invention 'cam drive type automatic tool changer' (hereinafter referred to as 'automatic tool changer') includes a cam box (1), a drive source (3), a worm gear (5), a worm wheel (7), and a cam assembly (9). ), lever 11, spline shaft 13, and spline housing 15.

캠박스(1)는, 박스형상의 구조를 가지는 것으로서, 내부에 부품이 구비될 수 있는 공간이 형성된다.The cam box 1 has a box-shaped structure, and a space in which parts can be provided is formed therein.

구동원(3)은, 모터 등으로 이루어지며, 캠박스(1)의 상부에 볼트 등의 체결부재로 결합되고, 구동원(3)과 웜기어(5) 사이에는 구동력을 전달하기 위한 제1풀리(17), 밸트(19), 그리고 제2풀리(21)가 구비된다.The drive source 3 is composed of a motor, etc., is coupled to the top of the cam box 1 with a fastening member such as a bolt, and between the drive source 3 and the worm gear 5, a first pulley 17 for transmitting a driving force ), a belt 19, and a second pulley 21 are provided.

상기 제1풀리(17)는, 구동원(3)의 축에 연결되어 구동원(3)에 의해 회전할 수 있으며, 밸트(19)에 의해 제2풀리(21)와 연결된다. The first pulley 17 is connected to the axis of the driving source 3 and can be rotated by the driving source 3, and is connected to the second pulley 21 by a belt 19.

즉, 밸트(19)는 제1풀리(17)로 전달된 구동력을 제2풀리(21)로 전달하는 것이다.That is, the belt 19 transfers the driving force transmitted to the first pulley 17 to the second pulley 21 .

웜기어(5)는, 제2풀리(21)의 축과 연결되어 제2풀리(21)의 회전력을 전달받으며, 상기 웜기어(5)는 웜휠(7)에 치합된다. 웜기어(5)와 웜휠(7)은 도시된 바와 같이, 서로 직각 방향으로 배치되어 구동력을 전달한다. 이러한 웜기어(5)와 웜휠(7)을 이용한 동력전달구조는 백래쉬를 방지하여 정밀한 작동을 수행할 수 있는 작용 효과가 있다.The worm gear 5 is connected to the shaft of the second pulley 21 to receive rotational force of the second pulley 21, and the worm gear 5 is meshed with the worm wheel 7. As shown, the worm gear 5 and the worm wheel 7 are disposed perpendicular to each other to transmit driving force. The power transmission structure using the worm gear 5 and the worm wheel 7 has an effect of preventing backlash and performing precise operation.

웜휠(7)에는, 캠 어셈블리(9)가 동일한 축에 결합된다. 캠 어셈블리(9)에는 레버안내홀(9a)과 캠홈(9b)이 구비되어 있다.To the worm wheel 7, a cam assembly 9 is coupled on the same shaft. The cam assembly 9 is provided with a lever guide hole 9a and a cam groove 9b.

상기 레버안내홀(9a)은, 웜휠(7)의 축과 같은 방향으로 일정한 홈이 파여지며, 만곡형상을 가진다. 이러한 레버안내홀(9a)에는 레버(11)의 일측이 삽입되어 레버(11)의 이동을 안내한다.The lever guide hole 9a has a groove formed in the same direction as the axis of the worm wheel 7 and has a curved shape. One side of the lever 11 is inserted into the lever guide hole 9a to guide the movement of the lever 11 .

레버(11)는, 타측이 스플라인 축(13)과 힌지 결합되어, 캠 어셈블리(9)가 회전할 때 레버안내홀(9a)에 의해 레버(11)가 안내되고 레버(11)의 이동에 따라 스플라인 축(13)을 직선 방향으로 이동할 수 있다.The other side of the lever 11 is hinged with the spline shaft 13, so that when the cam assembly 9 rotates, the lever 11 is guided by the lever guide hole 9a and moves as the lever 11 moves. The spline shaft 13 can be moved in a linear direction.

상기 캠 어셈블리(9)의 외주면 일부구간에는 캠홈(9b)이 구비된다. 스플라인 축(13)에는 스플라인 하우징(15)이 결합되며, 스플라인 하우징(15)에는 롤러(23)가 일정한 간격으로 구비된다. A cam groove 9b is provided on a portion of the outer circumference of the cam assembly 9. A spline housing 15 is coupled to the spline shaft 13, and rollers 23 are provided at regular intervals on the spline housing 15.

상기 롤러(23)는, 스플라인 하우징(15)의 축에 대해 방사상 방향으로 배치되며, 이 롤러(23)는 캠 어셈블리(9)의 캠홈(9b)에 결합된다. The rollers 23 are disposed in a radial direction with respect to the axis of the spline housing 15, and the rollers 23 are coupled to the cam grooves 9b of the cam assembly 9.

따라서 캠 어셈블리(9)가 회전하면 캠홈(9b) 구간을 따라 롤러(23)가 이동할 때 스플라인 하우징(15)은 회전을 할 수 있고, 스플라인 하우징(15)이 회전함에 따라 스플라인 축(13)도 회전할 수 있으므로, 스플라인 축(13)이 회전함에 따라 스플라인 축(13)에 결합된 공구 매거진(25)이 함께 회전하게 되는 것이다.Therefore, when the cam assembly 9 rotates, the spline housing 15 can rotate when the roller 23 moves along the cam groove 9b section, and as the spline housing 15 rotates, the spline shaft 13 also rotates. Since it can rotate, as the spline shaft 13 rotates, the tool magazine 25 coupled to the spline shaft 13 rotates together.

이상과 같은 자동공구 교한장치의 작동관계를 살펴보면,Looking at the operation relationship of the automatic tool changing device as described above,

먼저, 구동원(3)이 구동하면 구동원(3)의 구동력은 제1풀리(17)에 전달되고, 제1풀리(17)로 전달된 구동력은 밸트(19)를 통해 제2풀리(21)로 전달된다. First, when the driving source 3 is driven, the driving force of the driving source 3 is transmitted to the first pulley 17, and the driving force transmitted to the first pulley 17 is transmitted to the second pulley 21 through the belt 19. It is passed on.

제2풀리(21)로 전달된 구동력은 웜기어(5)로 전달되고, 웜기어(5)는 웜휠(7)과 치합되어 있으므로 웜휠(7)과 동일 축에 구비된 캠 어셈블리(9)를 회전시킨다. The driving force transmitted to the second pulley 21 is transmitted to the worm gear 5, and since the worm gear 5 is meshed with the worm wheel 7, it rotates the cam assembly 9 provided on the same axis as the worm wheel 7. .

캠 어셈블리(9)가 회전함에 따라 레버(11)의 일측이 레버안내홀(9a)을 따라 이동하고, 레버(11)의 타단은 스플라인 축(13)을 직선 방향으로 이동시키며, 스플라인 축(13)에 결합된 공구 매거진(25)도 직선방향으로 이동이 가능하게 된다. As the cam assembly 9 rotates, one side of the lever 11 moves along the lever guide hole 9a, and the other end of the lever 11 moves the spline shaft 13 in a linear direction, and the spline shaft 13 The tool magazine 25 coupled to the ) is also movable in a linear direction.

따라서 본 실시 예에서는 웜기어(5)와 웜휠(7)이 치합되어 동력을 전달하는 구조로 이루어지므로, 소음을 현저하게 감소시키고 백래시를 방지하여 정밀한 작동이 이루어지며, 소음발생을 최소화하는 작용, 효과를 가지는 것이다.Therefore, in this embodiment, since the worm gear 5 and the worm wheel 7 are meshed with each other to transmit power, noise is remarkably reduced, backlash is prevented, precise operation is achieved, and noise is minimized. will have

또한, 캠 어셈블리(9)가 회전하면서 스플라인 하우징(15)에 결합된 롤러(23)를 이동시키고, 롤러(23)는 캠홈(9b)이 있는 구간에서 캠홈(9b)을 따라 이동하여 스플라인 하우징(15)을 회전시킨다. In addition, while the cam assembly 9 rotates, the roller 23 coupled to the spline housing 15 is moved, and the roller 23 moves along the cam groove 9b in the section where the cam groove 9b is located, thereby moving the spline housing ( 15) rotate.

스플라인 하우징(15)이 회전함에 따라 스플라인 축(13)이 회전하고, 이로 인해 공구 매거진(25)도 회전할 수 있는 것이다.As the spline housing 15 rotates, the spline shaft 13 rotates, and thus the tool magazine 25 can also rotate.

따라서 본 실시예의 자동공구 교환장치는 롤러(23)를 이용하여 캠 어셈블리(9)를 회전하는 구조를 채택함으로서, 소음을 감소시키고 더욱 정밀하게 공구교환이 될 수 있는 작용, 효과를 가지는 것이다.Accordingly, the automatic tool changer of the present embodiment adopts a structure in which the cam assembly 9 rotates using the roller 23, thereby reducing noise and enabling more precise tool change.

이하의 실시 예에서는 스플라인 축의 지지구조에 관하여 설명한다.In the following embodiments, the support structure of the spline shaft will be described.

스플라인 축(13)은 상하로, 왕복 직선운동을 하는데 있어서, 스플라인 축의 지지가 불안정하면 공구교환의 효율이 저하되므로 본 실시 예에서는 스플라인 축을 안정적으로 이동시킬 수 있는 구조를 제시하고 있다.When the spline shaft 13 performs linear reciprocating motion up and down, if the support of the spline shaft is unstable, the efficiency of tool exchange is reduced. Therefore, in this embodiment, a structure capable of stably moving the spline shaft is proposed.

도 7은, 스플라인 축 지지구조의 일 실시 예를 나타내는 정면도이다.7 is a front view showing an embodiment of a spline shaft support structure.

도시된 바와 같이 본 실시 예의 특징은, 스플라인 축(13)의 상단에 상부 스플라인 지지베어링(16a)을 설치하고, 하단에는 하부 스플라인 지지베어링(16b)이 설치된 점에 특징이 있다.As shown, the feature of this embodiment is that the upper spline support bearing 16a is installed at the upper end of the spline shaft 13, and the lower spline support bearing 16b is installed at the lower end.

또한, 상부 스플라인 지지베어링(16a) 및 하부 스플라인 지지베어링(16b)은 오일리스 베어링인 점을 또 다른 특징으로 하고 있다.In addition, another characteristic is that the upper spline support bearing 16a and the lower spline support bearing 16b are oilless bearings.

이와 같은 구조를 갖는 스플라인 축(13)은, 공구 교환시 스플라인 축(13)의 상하단에 스플라인 축(13)의 회전운동 및 왕복운동을 2차로 지지하는 스플라인 축 지지용 베어링(16a,16b)을 구비함으로서 스플라인 축의 동작이 상하 양단 지지구조로 개선되고, 이에 따라 자동공구 교환장치의 공구교환이 안정적으로 이루어지므로 가공의 신뢰성을 높이고, 정확한 동작으로 작동함으로서, 공구교환의 효율을 극대할할 수 있는 작용, 효과를 가지는 것이다.In the spline shaft 13 having such a structure, bearings 16a and 16b for supporting the spline shaft secondarily supporting the rotational motion and reciprocating motion of the spline shaft 13 are installed at the upper and lower ends of the spline shaft 13 during tool exchange. As a result, the operation of the spline axis is improved with a support structure at both ends, and accordingly, the tool change of the automatic tool changer is stably performed, thereby increasing the reliability of machining and maximizing the efficiency of tool change by operating with accurate motion. It works, it has an effect.

이하의 실시 예에서는 공구매거진이 주축과 충돌하는 것을 방지하는 구조에 관하여 설명한다.In the following embodiments, a structure for preventing a tool carrier from colliding with a main shaft will be described.

본 실시 예는, 공구매거진의 오동작으로 주축과 충돌하는 것을 방지하는 구조를 제시하고자 한다.This embodiment is intended to suggest a structure for preventing collision with the main shaft due to malfunction of the tool bag.

도 8은 공구매거진의 일 실시 예를 나타내는 사시도이다.8 is a perspective view showing an embodiment of a tool bag magazine.

도시된 바와 같이, 본 실시 예의 특징은 공구매거진(25)의 하단에 충돌방지수단(30)이 구비된 점에 있으며, 충돌방지수단(30)은, 고정브라켓(31) 및 근접센서(33)를 포함한다.As shown, the feature of this embodiment is that the collision prevention means 30 is provided at the lower end of the tool support 25, and the collision prevention means 30 includes a fixed bracket 31 and a proximity sensor 33 includes

상기 고정브라켓(31)은, ㄴ자 형상으로 구비되며, 공구매거진(25)의 하부의 양측에 한 쌍으로 배치된다.. The fixing brackets 31 are provided in an L shape and are arranged in pairs on both sides of the lower part of the tool basket 25.

상기 근접센서(33)는, 한 쌍으로 제공되며 고정브라켓(31)에서 자동공구교환장치의 주축을 바라보는 방향으로 장착된다.The proximity sensors 33 are provided as a pair and are mounted in a direction facing the main axis of the automatic tool changer in the fixing bracket 31 .

즉, 근접센서(33)는 제어부(도시를 생략함)와 연결되며, 주축과 공구매거진(25) 간의 간격을 측정하고, 공구매거진(25)이 한계 간격 이내로 주축에 근접하는 경우에는 제어부는 캠박스의 구동을 자동적으로 정지되도록 함으로서, 공구매거진(25)과 주축 간의 충돌을 사전에 방지할 수 있게 되는 작용, 효과를 가지게 되는 것이다.That is, the proximity sensor 33 is connected to the control unit (not shown), measures the distance between the main shaft and the tool support 25, and when the tool support 25 approaches the main shaft within the limit interval, the control unit controls the cam By automatically stopping the drive of the box, it has the action and effect of preventing the collision between the tool support 25 and the main shaft in advance.

따라서, 본 실시 예에 따르면, 공구매거진의 하부 양측에 한 쌍의 근접센서를 장착하여 공구매거진의 회전시 주축이 공구 교환 위치에 놓여있지 않을 때에 주축과의 충돌을 사전에 방지할 수 있는 것이다.Therefore, according to the present embodiment, by mounting a pair of proximity sensors on both sides of the lower part of the tool basket, collision with the spindle can be prevented in advance when the spindle is not placed at the tool exchange position during rotation of the tool basket.

이하에서는 공구매거진의 암이 착탈 가능한 상태로 결합되는 구조에 관하여 설명한다.Hereinafter, a structure in which the arm of the tool bag is coupled in a detachable state will be described.

일반적으로 상용되는 자동공구 교환장치의 암은 몸체의 양측에 일체로 형성된 두 개의 암으로 이루어지며, 회전되면서 메거진과 스핀들 간에 공구가 교환되게 하는 구조가 알려져 있으나, 위와 같은 구조의 암은 일체로 이루어져, 부품의 파손이나, 공구의 종류를 변경해야될 경우에는 암 전체를 교체해야 하므로, 교체 비용이 증대되고, 교체 작업이 번거러운 문제점이 있다.The arm of a generally commercially available automatic tool changer consists of two arms integrally formed on both sides of the body, and a structure in which tools are exchanged between the magazine and the spindle while being rotated is known. , If parts are damaged or the type of tool needs to be changed, the entire arm must be replaced, which increases replacement cost and makes the replacement work cumbersome.

본 실시 예에서는 몸체의 양측 암들이 몸체로부터 착탈 가능하도록 체결되어, 부품이 파손이나 공구의 종류 변경 시, 부품 전체를 교체하지 않고, 해당 부품만을 교체함으로써, 부품의 교체 작업이 용이하고, 교체비용을 절감시킬 수 있는 호환 가능형 암의 구조를 제시하고자 한다.In this embodiment, the arms on both sides of the body are detachably fastened from the body, so that when a part is damaged or the type of tool is changed, only the relevant part is replaced without replacing the entire part, thereby facilitating the replacement of the part and reducing the cost of replacement. It is intended to suggest a structure of a compatible arm that can reduce .

도 9는 공구매거진 암의 일 실시 예를 나타내는 사시도, 도 10은 도 9 몸체의 사시도, 도 11은 도 9 제1,2암의 사시도이다.FIG. 9 is a perspective view of a tool bag arm according to an embodiment, FIG. 10 is a perspective view of the body of FIG. 9 , and FIG. 11 is a perspective view of the first and second arms of FIG. 9 .

도시된 바와 같이, 자동공구 교환장치의 매거진(25)에 구비된 암은, 몸체(110), 제1암(120) 및 제2암(130)을 포함하고 있다.As shown, the arm provided in the magazine 25 of the automatic tool changer includes a body 110, a first arm 120 and a second arm 130.

몸체(110)는, 구동축과 결합되어, 회전하며, 제1암(110) 및 제2암(130)이 착탈 가능하게 결합된다.The body 110 is coupled to the drive shaft to rotate, and the first arm 110 and the second arm 130 are detachably coupled.

즉, 상기 몸체(110)의 양측에는 각각 요부(111,111b)가 구비되고, 제1암(120)과 제2암(130)에는, 요부(111)와 형상 맞춤으로 체결될 수 있는 각각의 홈부(121, 131)가 구비된 점을 특징으로 한다.That is, recessed portions 111 and 111b are provided on both sides of the body 110, and each groove portion that can be fastened to the recessed portion 111 in a shape-fitting manner is provided on the first arm 120 and the second arm 130. (121, 131) is characterized in that it is provided.

또한, 상기 몸체(110)와 상기 암들(120, 130)은 요홈 결합 후에 별도의 볼트(140)로 체결되어 고정되는 점을 또 다른 특징으로 한다.In addition, another feature is that the body 110 and the arms 120 and 130 are fastened and fixed with separate bolts 140 after groove coupling.

이와 같은 구조를 갖는 공구매거진의 암은, 부품이 파손이나 공구의 종류 변경 시, 부품 전체를 교체하지 않고, 해당 부품만을 교체함으로써, 부품의 교체 작업이 용이하고, 교체비용을 절감시킬 수 있는 작용, 효과를 가진다.The arm of the tool bag having such a structure has the function of facilitating the replacement of parts and reducing the replacement cost by replacing only the corresponding part without replacing the entire part when the part is damaged or the type of tool is changed. , has an effect.

1. 캠박스 3:구동원
5:웜기어 7:웜휠
9:캠 어셈블리 9a:레버안내홀
9b:캠홈 11:레버
13:스플라인 축 15:스플라인 하우징
16a:상부 스플라인 축 지지베어링 16b:하부 스플라인 축 지지베어링
17:제1풀리 21:제2풀리
23:롤러 25:공구매거진
30:충돌방지수단 31:고정브라켓
33:근접센서 110:몸체
111,111b:요부 120:제1암
130:제2암 121,131:홈부
140:볼트
1. Cam box 3: drive source
5: worm gear 7: worm wheel
9: cam assembly 9a: lever guide hole
9b: cam groove 11: lever
13: spline shaft 15: spline housing
16a: upper spline shaft support bearing 16b: lower spline shaft support bearing
17: first pulley 21: second pulley
23: roller 25: tool magazine
30: collision prevention means 31: fixing bracket
33: proximity sensor 110: body
111,111b: lower back 120: first arm
130: second arm 121, 131: groove
140: bolt

Claims (4)

박스형상의 구조를 가지며, 내부에 부품이 구비될 수 있는 공간이 형성된 캠박스(1),
캠박스(1)의 상부에 체결부재로 결합된 구동원(3),
구동원(3)의 축에 연결된 제1풀리(17),
제1풀리(17)와 밸트(19)에 의해 연결된 제2풀리(21),
제2풀리(21)의 축과 연결된 웜기어(5),
웜기어(5)와 치합된 웜휠(7),
웜휠(7)과 동일 축에 결합된 캠 어셈블리(9),
캠 어셈블리(9)에 웜휠(7)의 축과 같은 방향으로 일정한 홈이 파여지며, 만곡형상을 가지는 레버안내홀(9a),
캠 어셈블리(9)의 외주면 일부구간에 구비된 캠홈(9b),
레버안내홀(9a)에 일측이 삽입되어 안내되고 타측이 스플라인 축(13)과 힌지 결합된 레버(11),
스플라인 하우징(15)의 축에 대해 방사상 방향으로 배치되며, 캠 어셈블리(9)의 캠홈(9b)에 결합된 롤러(23),
스플라인 축(13)에 결합된 공구 매거진(25)을 포함하는 것을 특징으로 하는 캠 구동방식의 자동공구 교환장치.
A cam box 1 having a box-shaped structure and having a space in which parts can be provided,
A drive source (3) coupled to the top of the cam box (1) as a fastening member;
A first pulley 17 connected to the shaft of the drive source 3;
The second pulley 21 connected by the first pulley 17 and the belt 19,
A worm gear 5 connected to the shaft of the second pulley 21,
A worm wheel (7) meshed with a worm gear (5),
A cam assembly (9) coupled to the same axis as the worm wheel (7),
A lever guide hole 9a having a curved shape and having a constant groove dug in the cam assembly 9 in the same direction as the axis of the worm wheel 7;
A cam groove (9b) provided on a portion of the outer circumference of the cam assembly (9);
Lever 11, one side of which is inserted into the lever guide hole 9a and the other side of which is hinged with the spline shaft 13;
A roller 23 disposed radially with respect to the axis of the spline housing 15 and coupled to the cam groove 9b of the cam assembly 9;
A cam-driven automatic tool changer comprising a tool magazine 25 coupled to the spline shaft 13.
청구항 제1항에 있어서,
스플라인 축(13)의 상단에 상부 스플라인 지지베어링(16a)이 설치되고, 하단에는 하부 스플라인 지지베어링(16b)이 설치된 것을 특징으로 하는 캠 구동방식의 자동공구 교환장치.
According to claim 1,
An upper spline support bearing (16a) is installed on the upper end of the spline shaft (13) and a lower spline support bearing (16b) is installed on the lower end of the spline shaft (13).
청구항 제2항에 있어서,
공구매거진(25)의 하단에 충돌방지수단(30)이 구비되되;
충돌방지수단(30)은,
'ㄴ'자 형상으로 구비되며, 공구매거진(25)의 하부의 양측에 한 쌍으로 배치된 고정브라켓(31)과,
한 쌍으로 제공되며 고정브라켓(31)에서 주축을 바라보는 방향으로 장착된 근접센서(33)와,
근접센서(33)와 연결된 제어부를 포함하며, 제어부는 주축과 공구매거진(25) 간의 간격을 측정하고, 공구매거진(25)이 한계 간격 이내로 주축에 근접하는 경우에 캠박스의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 캠 구동방식의 자동공구 교환장치.
According to claim 2,
A collision avoidance means 30 is provided at the lower end of the tool basket 25;
The anti-collision means 30,
Fixed brackets 31 provided in a 'b' shape and disposed in pairs on both sides of the lower part of the tool basket 25;
A proximity sensor 33 provided as a pair and mounted in a direction facing the main shaft from the fixing bracket 31;
It includes a control unit connected to the proximity sensor 33, and the control unit measures the distance between the main shaft and the tool shoulder support 25, and stops the drive of the cam box when the tool support support 25 approaches the main shaft within the limit interval. Cam-driven automatic tool changer.
청구항 제3항에 있어서,
매거진(25)에 암이 구비되되;
암은,
몸체(110)의 양측에 요부(111,111b)가 구비되고, 제1암(120)과 제2암(130)에는, 요부(111)와 형상 맞춤으로 체결될 수 있는 홈부(121, 131)가 구비된 것을 특징으로 하는 캠 구동방식의 자동공구 교환장치.
The method of claim 3,
An arm is provided in the magazine 25;
cancer,
Both sides of the body 110 are provided with recesses 111 and 111b, and the first arm 120 and the second arm 130 have recesses 121 and 131 that can be fastened to the recess 111 in a shape-fitting manner. A cam-driven automatic tool changer, characterized in that provided.
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