KR880000260B1 - Tool changing device of a machine tools - Google Patents
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Abstract
Description
제1도 및 제2도는 본 발명에 의한 공구교환장치의 1 실시예를 표시한 측면도 및 정면도.1 and 2 are side and front views showing one embodiment of a tool changer according to the present invention.
제3도는 교환아암의 구동기구를 표시한 제2도 III-III선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2 showing the drive mechanism of the exchange arm.
제4도는 제3도 IV-IV선 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG.
제5(i)도 내지 제5(x)도는 본 발명에 의한 공구교환장치를 사용하여 공구를 교환하는 동작을 표시한 설명도.5 (i) to 5 (x) are explanatory views showing the operation of exchanging a tool using the tool changer according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11 : 컬럼(column) 12 : 스핀들11: column 12: spindle
14 : 공구수납포트(pot) 15 : 공구 매거진 장치14: Tool storage pot (pot) 15: Tool magazine device
21 : 교환아암 23 : 케이싱21: exchange arm 23: casing
31 : 미끄럼판 32 : 본체케이싱31: sliding plate 32: main body casing
36, 39 : 유압실린더 T1: 신공구36, 39: hydraulic cylinder T 1 : new tool
T2: 구공구T 2 : Tool
본 발명은 공작기계의 스핀들과 공구매거진(magazine) 장치와의 사이에서 공구를 자동적으로 교환하는 공구교환장치에 관한 것이며, 특히 공작기계의 컬럼의 상부에 배설된 공구 매거진장치와의 사이에서 신속하게 공구교환동작을 할 수 있는 공작기계의 공구교환장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tool changer for automatically exchanging a tool between a spindle of a machine tool and a tool magazine device, and in particular to a tool magazine device disposed on top of a column of a machine tool. A tool changer for a machine tool capable of performing a tool change operation.
컬럼을 따라서 상하로 이동가능하게 배설된 스핀들을 구비한 동작기계, 예컨대 횡형 머시닝센터에 있어서는 스핀들에 순차적으로 교환장착되는 다수의 공구를 수납하여 간직하는 공구매거진 장치가 컬럼의 상부에 배설되어 스핀들과 공구매거진 장치와의 사이에 배설된 양끝에 공구 파지부(把持部)를 가진 교환아암을 사용하여 공구를 자동 교환하는 구조의 것이 알려져 있다.In an operating machine having a spindle disposed so as to be movable up and down along a column, for example, in a horizontal machining center, a tool magazine device for storing and storing a plurality of tools sequentially exchanged and mounted on the spindle is disposed at the top of the column and It is known to have a structure in which tools are automatically exchanged by using an exchange arm having a tool holding portion at both ends disposed between the tool magazine device.
이와 같은 공구 매거진장치를 컬럼의 상부에 배설한 구조의 공작기계에 있어서는 종래, 공구 매거진 장치의 공구수납포트의 끝면과 스핀들의 끝면이 동일한 수직면내에 설치되어 있으며, 또 교환아암은 전단 위치와 후단위치의 2개의 위치에만 진퇴이동이 가능하게 되어 있었다.In the machine tool structure having such a tool magazine device arranged above the column, conventionally, the end face of the tool storage port and the end face of the spindle of the tool magazine device are installed in the same vertical plane. Only two positions were allowed to move forward and backward.
이 때문에 교환 아암의 공구 파지부에 의해 공구를 붙이고 뗄때스핀들 및 교환아암은 그때마다 상하이동 시키지 않으면 안 되고 또 교혼 아앙을 선회시릴때는 쥐어진 공구가 공구 매거진장치 혹은 스핀들과 간섭하는 것을 방지하기 위하여 교환아암을 전진이동시키지 않으면 안되는 등,교환용 아암의 동작이 매우 복잡하게 되어 있었다.For this reason, when the tool is attached by the tool holding part of the replacement arm, the spindle and the replacement arm must be moved up and down each time. The operation of the replacement arm has become very complicated, for example, the replacement arm must be moved forward.
본 발명은 이와같은 점을 고려하여 이루어진 것으로서 교환아암의 동작을 단순화하고, 교환시간을 단축시킬 수가 있는 공작기계의 공구교환장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a tool changer for a machine tool which can simplify the operation of the replaceable arm and shorten the changeover time.
본 발명은 스핀들과 공구매거진 장치와의 사이에서 공구를 자동교환하는 공작기계의 공구교환장치로서, 공작기계의 컬럼을 따라서 상하 이동이 가능하게 배설된 스핀들과 컬럼의 상부에, 공구수납 포트의 단면을 상기 스핀들의 끝면보다 후방으로 위치시켜서 배설된 공구매거진장치와의 사이에 선회가능하게 배설되고, 양끝에 공구파지부를 가진 교환아암과, 상기 교환아암을 스핀들의 축선과 평행으로 전단위치, 중간위치 및 후단위치의 3개 위치로 진퇴이동시키는 교환아암진퇴 이동장치와, 상기 교환아암을 스핀들의 축선과 직교하는 방향으로 상환위치, 중간위치 및 하한위치의 3개위치로 상하이동시키는 교환 아암 상하 이동장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.The present invention relates to a tool changer of a machine tool for automatically exchanging a tool between a spindle and a tool magazine device, wherein a cross section of a tool storage port is provided on an upper side of a spindle and a column arranged to move up and down along a column of a machine tool And an exchange arm pivotally disposed between the tool magazine device disposed by rearwardly of the spindle end face, and having a tool gripping portion at both ends, and the exchange arm in a shear position parallel to the axis of the spindle. Interchangeable arm retraction moving device for moving forward and backward to three positions of position and rear end position, and upper and lower exchange arms for moving the exchange arm to three positions of repayment position, middle position and lower limit position in the direction orthogonal to spindle axis A moving device is provided.
아래에 도면을 찬조하여 본 발며으이 실시예에 대하여 설명한다.The present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
제1도 및 제2도는 본 발명에 의한 공구교환장치의 1 실시예를 표시한 측면도 및 정면도이다.1 and 2 are side and front views showing one embodiment of the tool changer according to the present invention.
도면에 있어서의 부호 11은 공작기계의 문형(門型)컬럼이며, 이 컬럼(11)에 대하여 스핀들(12)을 구비한 스핀들 헤드(13)가 상하방향으로 자유롭게 미끄러져 움직일 수 있게 지지되어 있다.In the drawing, reference numeral 11 denotes a door column of a machine tool, and the
컬럼(11)의 상부에는 공구를 간직 수납하는 공구수납포트(14)를 다수개 구비한 공구 매거진장치(15)가 공구수납포트(14)의 축선을 스핀들(12)의 축선과 평행으로 향하게함과 동시에 공구수납포트(14)의 단면을 스핀들(12)의 단면보다 후방에 위치시켜 배설되어 있다.A
공구수납포트(14)의 배열셩태로서는 타원형, 원형 등 여러가지의 형태를 취할 수 있다.The arrangement of the
부호 21은 양단에 공구 파지부(22a, 22b)가 형성되 공구 교환용의 교환아암이며, 공구 매거진장치(15)와 스핀들(12)의 상한위치와의 사이에, 상하이동이 가능하게 배설되어 있다. 공구 파지부(22a, 22b)는 선단이 개폐 동작하는 2개의 클릭(click)부재로 구성되어 있다.
제3도는 교환아암(21)의 구동기구를 표시한 측단면도이다. 도면에 있어서 부호 23은 교환아암 간직용의 케이싱이며, 이 케이싱(23)내에 교환아암회전 구동용의 회전축(24)이 회전가능하게 설치되어 있다.3 is a side sectional view showing the drive mechanism of the
회전축(24)의 후단에는 케이싱(23)에 회전가능하게 설치된 피니언(25)과 맞물리는 기어(26)가 끼워 설치되고 회전축(24)의 선단에는 교환아암(21)의 회전축(27)에 끼워 설치된 기어(28)와 맞물리는 피니어(29)이 끼워 설치되어 있다. 회전축(27)에는 교환용아암(21)이 직교하는 방향으로 고착되어 있다.The rear end of the
케이싱(23)의 상부에는 미끄럼판(31)이 단단히 부착되고 이 미끄럼판(31)이 공구 교환장치의 분체 케이싱(32)에 대하여, 회전축(24)의 축선방향으로 왕복하여 미끄럼운동이 자유롭게 장착되어 있다.A
이 미끄럼판(31)과 본체 케이싱(32)과의 장착은 제4도에 표시한 바와 같이 미끄럼판(31)의 일단에 형성된 테이퍼면(31a)을 본체 케이싱(32)의 내면에 형성된 테이퍼면(32a)에 대하여 미끄러져 움직일 수 있도록 걸어 맞추게 하는 동시에 미끄럼판(31)의 하면(31b)을 본체케이싱(32)의 내측 재치면(32b)위에 미끄러져 움직일 수 있게 얹어 놓으므로써 수행되고 있다.The
본체 케이싱(32)의 후방측에는 랙(33)이 회전축(24)과 직교하는 방향으로 왕복이동이 가능하게 부착되어 있다.The
이 랙(33)은 미끄럼판(31)과 함께 케이싱(23)이 전진이동 하였을때, 그의 최전단위치에서 케이싱(23)에 장착된 피니언(25)과 맞물려 걸어맞추는 위치관계로 배치되어 있다. 부호(34)는 랙(33)을 왕복구동시키기 위한 유압 실린더이다.The
본체 케이싱(32)에는 교환아암(21)을 진퇴이동시키기 위한 유압 실린더(36)가, 그 피스톤로드(36a)를 회전축(24)과 평행으로 향하여 부착되어 있다. 피스톤 로드(36a)의 선단은 케이싱(23)에 단단히 부착된 블록(37)에 연결되어 있다. 이 유압 실린더(36)는 전진끝, 후진끝과 함께 그의 중간위치에도 정지할 수 있는 3위치 정지기능을 갖고 있다.The
본체 케이싱(32)은 컬럼(11)의 상부에 수직으로 설치된 복수개의 가이드바아(38)를 따라 상하이동이 가능하게 배설되어 있다. 컬럼(11)의 상부에는 유압 실린더(39)가 피스톤로드(39a)를 수직방향으로 향하여 설치되고, 피스톤로드(39a)의 선단이 본체케이싱(32)의 상단부에 연결되어 있다.The
이 유압실린더(39)는 본체 케이싱(32)을 상승끝, 하강끝과 함께 그 중간의 위치에도 정지할 수 있는 3위치 정지기능을 갖고 있다.The
다음에 이와 같은 구성으로 이루어진 본 실시예의 작용에 대하여 설명한다.Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
제5도는 본 실시예에 의한 공구교환장치를 사용하여 공구를 교환하는 동작을 나타내는 설명도이다.5 is an explanatory diagram showing an operation of exchanging a tool using the tool changer according to the present embodiment.
제5(i)도는 공구교환지령에 의거하여 다음에 사용하는 공구(T1)를 공구 매거진장치(15)의 공구교환위치로 뽑아내는 (割出)공정을 나타내고 있다.FIG. 5 (i) shows a step of extracting the tool T 1 to be used next to the tool change position of the
이 공구 매거진장치(15)의 뽑아내는 동작은 통상의 공구 매거진장치(15)와 마찬가지로 공구수납포트(14)가 장착된 반송체인(15a)을 뽑아내어 이동시키므로써 행하여진다.The extraction operation of the
이 공구 매거진장치(15)가 뽑아내는 동작을 하고 있는 동안, 교환아암(21)은 후단위치로 후퇴되는 동시에, 중간위치로 강하된 상태에 있다. 제1도에 있어서 실선으로 표시한 교환아암(21) 및 제2도, 제3도에 표시한 교환아암은 이 상태 위치를 나타내고 있다.While the
공구의 뽑아내는 동작이 끝나면 유압 실린더(39)가 작동하여 본체 케이싱(32)을 상방으로 끌어올린다.After the extraction operation of the tool is finished, the
이 본체 케이싱(32)의 끌어올리는 동작에 의해 교환아암(21)이 상승이동되고, 교환아암(21)의 상방측에 있는 공구 파지부(22a)가 공구(T1)을 간직하는 공구호울더의 간직부(그림부)에 삽입걸어 맞추어진다.(제5(ii)도).The
계속하여 유압실린더(36)가 작동하여 케이싱(23)을 전진이동시킨다. 이 전진이동은 교환아암(21)의 하방측 공구 파지부(22b)가 스핀들(12)의 끝면에 일치하는 위치(중간 위치)까지 행하여진다. 이에 따라 공구매거진장치(15)로 부터 신공구(T1)가 그의 공구호울더와 함께 뽑혀진다. 또 사용이 끝난 공구(T2)가 장착된 스핀들(12)은 스핀들헤드(13)를 컬럼(11)에 따라서 상승이동시키므로써 그의 상한위치로 이동된다(제5(iii)도). 제1도에서 부호 21a에 의해 표시한 교환아암은 이 상태위치를 표시하고 있다. 다음에 유압실린더(39)를 작동하여 본체 케이싱(32)을 그의 하한위치까지 강하시키면, 교환아암(21)의 하방측 공구 파지부(22b)가 스핀들(12)에 장착되어 있는 공구(T2)를 간직하는 공구호울더의 간직부에 삽입하여 걸어 맞추어진다. (제5(iv)도).Subsequently, the
다음에 유압실린더(36)를 작동하여 교환아암(21)을 그의 최전단위치까지 이동시킨다. (제5(v)도).Next, the
이에 따라 공구(T2)가 스핀들(12)로부터 뽑아진다.The tool T 2 is thereby pulled out of the
제1도에서 부호 21b에 의해 표시한 교환아암은 이 상태위치를 표시하고 있다. 또 이전단위치로 이동하였을 때 교환아암 간직용의 케이싱(23)의 후단에 끼워붙여져 있는 피니언(25)이 랙(33)에 맞물려 걸어 맞추어진다. 계속하여 유압 실린더(34)를 작동하여 랙(33)을 직선이동시키면 이것에 맞물리는 피니언(25)이 회전구동되고, 기어(26), 회전축(24), 피니언(29), 기어(28) 및 회전축(27)을 통하여 회전력이 교환아암(21)에 전달되고, 교환아암(21)이 180°선회한다. (제5(vi)도). 이에 따라 교환아암(21)의 상방측공구파지부에 구공구(T2), 하방측공구 파지부에 신공구(T1)가, 각각 쥐어진 상태로 된다. 다음에 유압실린더(36)를 작동하여 교환아암(21)을 중간위치까지 후퇴이동하면 신공구(T1)는 스핀들(12)내로 삽입되고 스핀들내의 클램프장치(도시하지 않음)에 의해 고정간직된다. (제5(vii)도). 유압실린더(39)를 작동하여 본체 케이싱(32)을 재차 최상단위치까지 끌어올리면 신공구(T1)는 교환아암(21)의 하방측 공구파지부로부터 이탈하여 스핀들(12)에 장착된 상태로 된다.(제5(viii)도). 교환아암(21)은 그의 상한위치에 있으므로 상방측 공구파지부에 쥐어진 구공구(T2)의 축선은 공구 매거진장치(15)의 공구교환위치에 있는 공구수납포트(14)의 축선과 일치된 위치에 있다. 또 공작기계는 신공구(T1)를 사용하여 가공을 개시할 수가 있다. 다음에 유압 실린더(36)를 작동하여 교환아암(21)을 후퇴위치까지 후퇴이동시키면 구공구(T2)는 공구매거진장치(15)의 공구수납포트(14)에 삽입된다.(제5(ix)도) 그리고 유압실린더(39)를 작동하여 본체 케이싱(32)을 중간위치까지 강하시키면 교환아암(21)의 상방축공구 파지부가 구공구(T2)로 분터 이탈하고 구공구(T2)가 공구 매거진 장치(15)에 장착되어서 일련의 공구교환동작을 끝낸다.(제5(x)도). 교환 아암(21)은 이 중간위치로 강하된 상태에서 대기한다.The exchange arm indicated by
또한 이들의 일련의 동작은 일반의 시이퀸스 제어기술을 사용하여 제어된다.In addition, their sequence of operations is controlled using common sequence control techniques.
이와 같이 본실시예에 의하면 공구매거진장치(15)의 공구수납포트(14)의 끝면이 스핀들(12)의 끝면보다 후방에 위치하고, 또한 교환아암(21)이 전단위치와 후단위치와 함께 그의 중간위치에도 정지할 수 있도록 되어 있으므로, 교환 아암(21)과, 공구 매거진 장치(15)의 공구 수납포트(14)와의 사이에서의 공구교환동작 및 스핀들(12)과의 사이에서의 공구교환동작을 종래와 같이 교환아암(21)을 전후로 몇번이고, 왕복이동시키지 않고 적은 이동동작으로 효율적으로 행할 수가 있다.Thus, according to the present embodiment, the end face of the
또 교환아암(21)이 사한 위치 및 하한위치와 함께 중간위치도 취할 수 있도록 되어 있으므로 그 중간위치에 있어서 양끝으로 공구를 쥔 상태에서 교환 아암(21)을 180°선회하는 동작을 원할하게 수행할 수가 있다.In addition, since the
이와 같이 본 실시예에 의하면 교환아암의 공구교환 동작을 단순화하고 교환동작 시간을 단축할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the tool change operation of the change arm can be simplified and the change operation time can be shortened.
또한 공구매거진장치(15)가 컬럼(11)의 전단면으로부터 후방측으로 당겨넣어진 칼럼 상부위치에 배설되어 있으므로 공구매거진장치(15)의 중량이 컬럼(11)의 거의 중앙부에 가해져서 컬럼(11)의 진직도(眞直度)에 악영향을 주는 일이 없다.In addition, since the
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 교환아암을 사용하여 컬럼상부에 배설된 공구 매거진장치와 컬럼전단면에 배설된 스핀들과의 사이에서 공구를 교환할 경우에 있어서 교환아암의 공구 교환동작이 단순화되어 교환시간의 단축화를 도모할 수가 있다.As described above, according to the present invention, when the tool is exchanged between the tool magazine device disposed on the column and the spindle disposed on the front end of the column by using the change arm, the tool change operation of the change arm is simplified and replaced. The time can be shortened.
또 공구 매거진장치를 컬럼상면의 비교적 후방위치로 배치하는 것이 가능하며, 컬럼의 진직도에 악영향을 주는 일이 없다.It is also possible to arrange the tool magazine device at a relatively rearward position on the column top surface, without adversely affecting the straightness of the column.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP139864 | 1985-06-26 | ||
JP60139864A JPS61297046A (en) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | Tool replacing device of machine tool |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR870000134A KR870000134A (en) | 1987-02-16 |
KR880000260B1 true KR880000260B1 (en) | 1988-03-15 |
Family
ID=15255321
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019850005007A KR880000260B1 (en) | 1985-06-26 | 1985-07-13 | Tool changing device of a machine tools |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
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KR (1) | KR880000260B1 (en) |
-
1985
- 1985-06-26 JP JP60139864A patent/JPS61297046A/en active Pending
- 1985-07-13 KR KR1019850005007A patent/KR880000260B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR870000134A (en) | 1987-02-16 |
JPS61297046A (en) | 1986-12-27 |
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Legal Events
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