KR920008797B1 - 공작기계 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

공작기계

제1도는 본 발명 공작기계의 제 1 실시예에 대한 도면.

제2도는 본 발명에 따른 공작기계의 주축대에 사용하는 그리퍼부재 확대도.

제3도는 회전가능한 그리퍼아암을 구비한 주축대의 도면.

제4도는 제3도의 변형된 실시예를 나타낸 도면.

제5도는 공작물을 걸어맞춘 그리프부재의 클램핑죠오에 대한 확대도.

제6도는 다중 그리퍼공구를 도시한 도면.

제7도는 회전테이블로 설계된 공작대와 주축대의 대략적인 축소도이다.

본 발명은 공작플레이트에 대해 몇 개의 축 주위로 이동할 수 있는 주축대와, 공구메거진과, 공구메거진의 한곳의 메거진위치로부터 주축대의 공구이송대의 공작위치로 또는 그 반대의 경우로 이송시키기 위한 적어도 한 개의 그리퍼아암과, 조정장치의로 설계된, 적어도 한개의 공구, 및 공작물을 수용하기 위해서 최소한 한개의 공작메거진이 제공한 주축대의 공작공간을 구비한 공작기계에 관한 것이다. 이러한 유형의 공작기계는 독일특허 제28 52 846호에 이미 공지되었다.

상기의 공작기계는 수평축에 대해 회전가능한 주축대와, 상기의 주축대위에 장착되어 터리트(turret)형식의 수직축에 대해 회전되도록 배치된 공구메거진으로 구성된다. 두개의 아암을 가진 그리퍼는 주축대 위에서 공구를 공구메거진에서 빼내어 주축대의 공구이송대에 위치시키기 위하여 또는 그 반대의 경우로 수행하기 위하여 주축선에 평행하게 연장된 축에 대해 회전될 수 있다.

주축대의 전방에는 주축선에 수직인 수평축을 따라 이동될 수 있는 테이블이 제공되며, 그 테이블 위에는 한기 이상의 공작물 파렛트가 제공된다. 공작물은 공작물 파렛트에 위치되어 있는 동안 주축대에 물려있는 공구에 의해 가공된다. 완전히 기계가공된 공작물을 갖는 공작물 파렛트를, 계속 기계가공할 공작물을 포함하는 새로운 공작물 파렛트로 교체하기 위해서, 종래의 공작기계의 경우에는 통상의 기계가공 공구대신에 파렛트 그리퍼가 제공되었다. 그 파렛트 그리퍼는 소정의 다른 공구로서 주축대의 공구이송대에 배치되어 그의 전방에서 후크형 구조체를 운반할 수 있었다. 후크형 구조체의 형태는 공작물 파렛트에서 해당 반대부품의 후크형 구조체와 결합한다. 주축대에 장착된 파렛트 그리퍼는 기계가공된 공작물을 포함하는 공작물 파렛트를 주축대의 축의 연장부를 형성하는 라인을 따른 주축대에서 볼 때, 횡방향 이동 테이블상의 그의 이송대로부터 공작물 파렛트위에 제공된 플랫폼까지 이동시키는데 사용되었다. 계속 기계가공할 공작물을 포함하는 공작물 파렛트는 동일한 파렛트 그리퍼에 의해서 상기의 플랫폼으로부터 이동 테이블까지 이동되어 주축대로 향할 수 있다.

이와 유사한 공작기계는 미국특허 제4 090 287호에 이미 공지되어 있다.

상기의 공작기계는 수평축을 갖는 주축대를 포함하는 바, 그의 전단부에는 후크를 구비한 이송로드가 통상의 공구대신에 장착될 수 있다. 또한, 이송로드는 해당 반대쪽에 제공된 공작물 파렛트를 공급플랫폼으로부터 공작플랫폼까지 또는 그 반대의 경우로 주축선의 방향으로 이동시키는데 사용된다.

전술한 경우의 공작기계에서, 파렛트 그리퍼와 파렛트는 공작물 파렛트를 주축선의 방향으로 이동시키는데에만 필요한 것이기 때문에 단지 폼-로킹 결합(form-locking engagement)에 불과하다.

따라서, 종래의 두가지 공작기계는 파렛트에 배치된 다수의 공작물을 고정된 위치에서 기계가공하는데에만 이용되었다. 그러나, 어떤 상황에서는, 이것은 공작물 파렛트에 단단히 물려 있는 공작물이 모든 측면으로부터 아조 용이하게 접근할 수 없으므로 그러한 파렛트에 적재된 공작물에서 수행되는 기계가공은 한방향으로만 수행될 수 있기 때문에 상당한 기계가공의 자유도를 제한한다. 그러나, 이러한 제한은 ＂머시닝 센터(machining center)＂로 종종 표시되는 이러한 유형의 공작기계의 실제목적과 모순되는 바, 그것은 다수의 공구의 목적이 그러한 머시닝 센터에서 공작물을 가능한한 완전히 기계가공하기 위해서 즉, 단일의 장착공정만이 필요한 모든 기계가공 단계를 수행하기 위해서 변경될 수 있기 때문이다. 이러한 목적을 위해서, 전체의 기계가공시간을 경감시킬 뿐만아니라, 최초에 고정시킨 위치에서 교체되지 않은 상태의 공작물이 새로 몇번 장칙시킨 공작물보다 훨씬 높은 정밀도로 기계가공될 수 있기 때문에 기계가공 정확도를 증가시키려는 많은 시도가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 최소의 가공시간으로 상당히 많은 상이한 처리단계를 단번에 공작물에서 수행할 수 있도록한 공작기계를 제공하는데 있다.

본 발명에 따르면, 이 목적은 조정장치를 그리퍼부재로 설계하고, 상기의 조정장치에는 공작메거진에 내장된 한 개 이상의 공작믈을 파지하여 공구에 위해 기계가공하는 동안 기계가공하기 위해서 공작물을 유지 및/또는 위치시키는 기계가공 위치로 이송시키기 위한 외부작동 클램핑죠오를 장착시키고, 주축대의 공구이송대를 클램핑죠오를 작동이시키기 위해 에너지를 공급하기 위한 연결부재로 구성시킴으로서 성취된다.

본 발명의 목적은 단지 한개 또는 최소 숫자의 공작물이 많은 상이한 형태의 기계가공을 공작기계의 공구에 용이하게 접근할 수 있는 기계가공 위치에 단번에 공급되기 때문에 완전하게 성취된다.

예컨데, 공작물이 분할대(dividing attachment)에 공급될 경우, 그것은 한 개이상의 축에 대해, 회전될 수 있으며, 기계가공작업은 단일의 장착위치에서 상이한 축을 따라 수행될 수 있다. 비가변 설계인 종래기술의 파렛트 그리퍼의 후크와 비교해 볼 때, 그리퍼부재의 외부작동 클램프 죠오는 많은 상이한 형태의 공작물이 파지되어 공작물상의 특별한 구조적인 배치를 필요로하지 않고서도 처리될 수 있다는 장점을 제공한다.

공작물이 개별적으로 또는 다수의 공작물이 그룹을 이루어 메거진에서부터 기계가공 위치로 이송됨으로 인하여, 공작물이 공작기계의 작동자의 간섭없이도 완전히 기계가공되기 때문에 준비시간이 최소화된다. 많은 경우에 있어서, 이것은 많은 공작물이 파렛트에 배치된 상태로 기계가공될 경우 많은 시간을 절약할 수 있는 바, 그 이유는 종래 기술에 따른 파렛트에 배치된 공작물을 다수의 축을 따라 기계가공할 경우 공작물은 기계가공을 할 때마다 새로히 장착시켜야만 하는 반면에, 본 발명에 따른 공작기계는 아주 복잡한 공작물을 단번에 완전히 기계가공할 수 있기 때문이다. 본 발명에 따르면, 공구 및 그리퍼부재에는 표준의 외측테이퍼(taper)를 형성시키고, 주축대의 단부에는 표준의 내측테이퍼를 형성시켰다.

이것은 본 발명의 공작기계가 표준의 테이퍼를 사용하기 때문에 종래의 방식으로 설계될 수 있으며, 그리퍼부재가 종래의 공구와 마찬가지로 설계되어 필요한 경우 최소한의 변경만이 공작기계에 필요로할 수도 있다는 장점을 제공한다.

본 발명에 따르면, 공구메거진을 주축대에 배치시키되, 상기의 공구메거진에는 푸쉬-풀 작동으로 공구나 그리퍼부재를 공구메거진으로부터 빼내어 주축대의 공구이송대에 위치시키거나 그 반대의 경우로 수행하는 적어도 두 개의 그리퍼아암을 장착시켰다.

이것은 공작물을 기계가공 위치로 이송한 후에 그리퍼부재를 주축대로부터 해제함으로써 기계가공 시간을 단축시키며, 그리퍼부재를 최소의 메거진으로 복귀시키지 않고서도, 공구를 주축대에 즉각적으로 위치시킬 수 있다는 장점을 제공한다. 이러한 방식으로 기계가공 시간을 휠씬 경감시킨다.

본 발명에 따르면, 공구메거진을 말굽형으로 형성시켜서, 주축대의 수직축에 대해 수직으로 연장된 평면에서 상기의 주축대 주위에 배치시켰다.

이것은 많은 수의 공구 및 그리퍼아암이 주축대의 인점방향에 배치된 단일의 메거진에 비치될 수 있으므로 메거진과 주축대의 공구이송대 사이의 짧은 이송경로로 인하여 준비시간이 또한 경감된다는 장점을 제공한다.

본 발명에 따르면, 공구메거진을 주축대에서 소정거리만큼 이격시키고, 공구나 그리퍼부재는 주축대를 이동시킴으로서 픽업되도록 하였다.

이것을 분 발명에 따라 사용된 특별한 공구나 특별한 그리퍼부재가 그들의 큰 수치로 인하여 통상의 공구메거진에 수용될 수 없을 경우에도 특별한 장점을 제공한다. 이것을 다중 공구나 다중 그리퍼부재가 다수의 공작물을 동시에 기계가공 및/또는 파지하기 위해 사용될 경우에 적용된다.

본 발명에 따르면, 그리퍼부재가 주축대에 맞물려 있을때에 연결부재는 주축대에 제공된 압력유체라인과, 그리퍼부재의 유체작동 구동기를 연결시킨다.

본 발명에 따르면, 압력 유체라인은 주축대에 제공되어 그리퍼부재가 공구이송대에 맞물려 있을 때에 연결부재를 통해 그리퍼부재의 유체작동 구동기와 연결된다.

이것은 그리퍼부재가 외부 에너지 공급원에 의해 작동되며, 압력유체라인 특히 압축 공기라인이 그리퍼부재가 물려 있을때에 필요한 연결부재를 자동적으로 폐쇄시킴으로써 별 어려움없이 연결될 수 있다는 장점을 제공한다.

본 발명에 따르면, 압력 유체라인은 주축대의 주변부에 배치되었다. 이것은 압력유체라인을 주축대의 외축을 따라 연장할 필요가 있으며 주축대의 공구이송대의 영역으로 향하게 할 필요가 있기 때문에 현재의 공작기계가 용이하게 이용될 수 있다는 장점을 제공한다.

본 발명에 따르면, 압력유체라인을 주축대의 회전축을 따라 배치시켰다.

이것은 공작기계의 몇가지의 구조변경을 필요로하지만, 주축모터를 통해 그리퍼부재를 회전시켜 그리퍼부재에 의해 유지된 공작물이 메거진에서 가공위치로 이송되는 동안 주축대의 회전축에 대해 필요로하는 만큼 회전될 수 있다는 매우 바람직한 가능성을 제공한다.

또한, 본 발명에 따르면, 압력센서는 압력유체라인과 연결되어 있다.

이것은 압력유체가 압력유체라인을 통해 공급될 경우에 그리퍼부재가 폐쇄된다는 가정하에서 그리퍼부재가 공작물을 실질적으로 파지할 경우 매우 간단하면서도 소정의 다른 위치 센서없이도 탐지할 수 있다는 장점을 제공한다.

본 발명에 따르면, 주축모터를 제어하기 위한 스텝제어기를 장착시켜서, 그리퍼부재가 장착될 경우 상기의 주축대가 그리퍼아암을 예정된 각도범위로 회전시키도록 하였다. 이러한 각 회전은 상기의 주축대의 회전축이나 주축대의 회전축에 수직으로 연장된 축에서 발생될 수도 있다.

이것은 단순한 선삭가공만이 수행되어질 경우에는 분할대의 경비를 줄일 수 있다는 장점을 제공한다. 예컨대, 이러한 가능성을 공작위치에, 기계가공중에 공작물을 수용하여 유지하기 위한 두 개의 클램핑죠오를 가진 척수단이 제공될 경우, 공작물이 후속작업이 수행되도록 하기위해 한 개의 좌표에 대해 90°나 180°만 회전될 경우에 일어난다. 물론 회전은 몇몇의 각도범위에서 수행될 수 있는바, 그 사이에서 공작물은 공작물을 전도시키기 위한 척수단에 의해 유지된다. 그러나, 기타의 한정된 각도범위 예컨데 45°, 60°등이 이러한 방식으로 수행될 수 있다.

본 발명에 따르면, 주축대에 커플링 수단을 장착시켜서, 각 운동을 회전축이나 회전축에 수직으로 연장된 축에 대해 선택적으로 수행토록 하였다.

이것은 그리퍼부재를 회전시키는데 필요한 구동력이 회전이 이루어지는 축에 관계없이 주축모터에서 유도될 수 있다는 장점을 제공한다. 그리고, 방사상으로 작동하는 커플링과 축상으로 작동하는 또다른 커플링을 제공하여 동일한 축이나 그 축에 수직으로 연장된 축에 대해 주축대의 회전운동을 이용할 수 있다. 그러나, 그리퍼부재의 회전운동은 소정의 방식으로 클램핑죠오를 작동시키기 위해 그리퍼부재에 공급되는 외부전력에 의해 수행 및/또는 제어될 수 있다.

본 발명에 따르면, 클램핑죠오에 공작물을 파지하기에 적당한 외형을 형성시켰다.

이것은 외부작동 클램프죠오에 의한 공작물의 마찰계합이 폼-로킹 계합에 의해 보충될 수 있으므로 예컨대, 고중량의 공작물을 들어올릴 경우 들어올리는 힘은 통상적으로 매우 높은 주축대의 축방향 유지력에 의해서만 제한된다는 장점을 갖고 있다.

본 발명에 따르면, 클램핑죠오의 작동력은 연속적으로 조절될 수 있다.

이것은 클램핑죠오의 유지력은 가공될 공작물의 재질 및 표면성질에 적합하도록 작용될 수 있다는 장점이 있다. 예컨대, 공작물이 미세하게 기계가공된 표면을 가질 경우, 플램핑죠오의 작동력은 매우 낮은 값으로 조절되어 그 표면에 대한 어떠한 손상도 안전하게 피할 수 있다.

본 발명에 따르면, 그리퍼공구에 다수의 그리퍼부재를 제공시켰다. 상기의 다수의 그리퍼부재의 클램핑죠오는 개별적으로 작동될 수 있다.

이것은 일정한 수의 공작물 예컨대 4 또는 6개의 공작물이 동시에 파지되어 전술한 방식으로 처리될 수 있다는 장점을 제공한다. 공작물이 각각 다를 경우, 각각의 그리퍼부재의 클램팽죠오가 개별적으로 조절되어 상이한 작동력을 설정하거나, 각각의 공작물의 상이한 회전운동을 야기시킬 수 있다.

끝으로, 본 발명에 따르면, 주축대를 주축대의 축에 평행하게 연장된 축에 대해 회전될 수 있는 공작대 옆에 배치시켜서, 상기의 공작대가 180° 회전할 때, 공작대의 절반은 주축대의 작업영역에 위치되되, 상기의 공작대의 한축 절반이 공작물 메거진을 유지하는 동안에 나머지 절반을 가공위치를 유지하도록 하였다.

이것은 공작물 메거진이 주축대를 길게 변위시킬 필요없이 주축대를 ＂상승＂시켜서 그리퍼부재가 완전히 처리된 공작물을 공작위치로부터 제거한 다음, 테이블이 180°회전한 다음 그렇게 제거된 공작물을 작업메거거진에 부하시킨다는 장점을 제공한다.

이러한 과정이 이용될 경우, 공작메거진은 주축대의 작업영역의 외축에 배치되므로 부분적으로는 처리되며 부분적으로는 아직 처리되지 않은 공작물을 구비한 공작메거진은 비말드릴 냉각제나 주위에 날아 다니는 칩에 의해 부식되지 않는다. 이것은 공작물을 교체할시에 그리퍼부재가 공작물을 깨끗하게 항상 픽업하므로, 공작물에 대한 금속칩의 부착이 공작물의 파지를 방지하거나 그리퍼부재의 클램핑죠오를 손상시키는 위험이 전혀 없다는 장점을 제공한다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세히 기술하면 다음과 같다.

제1도를 참고하면, 공작기계(10)는 구동기(12)에 의해서, 화살표(14)로 표시한 수직축(13)과, 화살표(16)로 표시한 종축(15) 및, 상기의 축(13, 15)에 수직으로 연장된 축을 따라 이동할 수 있는 주축대(11)를 포함한다.

말굽형의 메거진(20)은 주축대(11)에 배치되어 있다. 제1도에 도시한 정면도에서, 상기의 메거진의 두 개의 전단부는 주축대(11)의 양측에 있음을 알 수 있다. 메거진(20)의 단부영역에는 개구(21, 22)가 제공된다. 좌측개구(21)에는 순환 컨베이어 벨트(23)가 장착되는 바, 이것에 의해서 공구(24)가 메거진(20)에 형성된 이중 말굽형 트랙을 따라 이동될 수 있으므로, 공구를 메거진(20)으로부터 빼거나 또는 재장착하기 위해서 개구(21,22)를 적당히 선택함으로써 공구는 이용가능하게 된다. 좌측 그리퍼아암(25)와 우측 그리퍼아암(26)이 주축대(11)에 배치되어 있으므로 주축대(11)와, 메거진(20), 및 그리퍼아암(25, 26)은 구동기(12)에 의해 모두 이동될 수 있다. 따라서, 필요한 공구의 재장착시간을 경감시키는 가변 공구 교체면을 얻는다.

우측 그리퍼아암(26)은 자유단부(27)에 의해서 공구(24)를 메거진(20)으로부터 빼거나 공구를 메거진에 장착시키려는 메거진 위치에 있음을 제 1 도에서 분명히 할 수 있다.

이와는 달리, 좌측 그리퍼아암(25)은 제2도를 참조하여 보다 더 상세히 기술할 주축대(1)의 공구이송대에서 그리퍼부재(29)를 지지하는 작동위치에 있음을 알 수 있다. 그리퍼부재(29)의 하단부에는 공작물(30)이 있음을 알 수 있다.

전술한 각각의 장치를 포함하는 그리퍼아암(29)과 공작물(30)을 제외한 주축대의 모든 명세는 본 출원인의 특허출원 제 P35 21 009. 5-14호에 이미 기술되어 있으며, 본 출원은 그것을 참조로 한다.

또한, 제1도에서 알 수 있는 바와 같이, 공작물(30a……30n)을 구비한 파렛트(35)가 공작기계(10)의 우측에 배치되어 있다. 주축대(11)의 좌측에는 도면에 대해 수직으로 연장된 축(39)에 대해 화살표(36) 방향으로 회전될 수 있는 죠오척(37)을 구비한 제1분할대(36)가 있다.

상기의 제1분할대(36)의 좌측에는 종축(15)에 대해 평행하게 연장된 축(48)에 대해서 화살표(47) 방향으로 회전될수 있는 죠오척(46)을 구비한 제2분할대(45)가 위치한다.

물론, 공작물(30a,……30n)을 다른 위치에 유지시키기 위한 또다른 분할대나 기타의 유지수단이 제공될 수 있다.

제1도를 참조하면, 외부 공구메거진(40)은 소정의 위치 바람직하기로는 공간에 고정된 변위가능한 주축대(11)로부터 소정거리에 배치되어 있다. 외부 공구메거진(40)은 대형의 공구나 그리퍼부재의 크기로 인하여 공구메거진에 수용할 수 없는 것들을 수용하도록 한다. 이것은 많은 공작물을 동시에 처리 및/또는 픽업하기 위한 다중 공구나 다중 그리퍼공구에 응용된다.

소위 ＂픽업(pick up)＂작업에서 그러한 공구(41)를 교체하기 위해서, 앞서 사용된 공구나 그리퍼부재 한 개의 그리퍼아암(25 또는 26) 및 독특한 프로그램 제어에 공구메거진(20)으로 먼저 이송된다. 그 때, 그리퍼아암(25, 26)은 그들의 메거진 위치로 이동하며, 주축대(11)는 대형의 공구(41)가 주축대의 공구이송대에 의해 직접적으로 픽업될 수 있는 외부 공구메거진(40)의 영역 위치에 도달할 때까지 이동된다.

공작과정이나 그리핑 과정이 끝나면, 공구(41)는 동일한 방법으로 외부 공구메거진(40)에 재장착되며, 이후에는 후속공구(24)나 그리퍼부재(29)가 한 개의 그리퍼아암(25 또는 26)에 의해서 메거진(20)에서 픽업되어 주축대의 공구이송대에 장착될 수 있다.

제1도에 도시한 공작기계의 작동은 다음과 같다.

공작기계가 작동되는 순간에, 모든 그리퍼아암(25, 26)은 그들의 메거진 위치에 있으며, 파렛트(35)는 기계가공할 공작물(30a……30n)을 내장하고 있으며, 분할대(36, 45)는 비어있게 된다.

컨베이어 벨트(23)는 그리퍼부재(29)가 각각의측면에 있는 그리퍼아암(25 또는 26)에 의해픽업되는 개구(21, 22)중 한개의 개구에 나타날때까지 이동한다. 그런다음 그리퍼아암(25 또는 26)은 작업위치로 이동하여 그리퍼부재(29)를 주축대(11)의 공구이송대에 위치시킨다. 주축대(11)는 소정의 방법으로 이동되어 그리퍼부재(29)가 파렛트(35)에 있는 공작물(30a……30n)중 한 개를 픽업하도록 한다음, 일단 공작물(30)이 픽업되었으면, 그것은 기계가공이 수행되어질 한개의 분할대(36 또는 45)로 이송된다.

전술한 작업중에, 다른 그리퍼아암(26)은 메거진의 한 개의 개구(21 또는 22)로부터 먼저 필요한 공구(24)를 픽업하여 메거진 위치에서 이미 기다리고 있다. 공작물(30)이 그리퍼부재(29)에 의해 한 개의 죠오척(37 또는 46)에 위치되자마자, 그리퍼부재는 주축대(11)의 공구이송대로부터 제거되어 그리퍼아암(25, 26)의 반대방향 운동에 의해서 공구(24)로 교체된다.

이후, 필요로하는 모든 공구(24)는 모든 기계가공이 공작물(30)에서 수행될때까지 동일한 방식으로 차례차례 교체된다. 이러한 작업중에, 소정시간 사용된 분할대(36 또는 45)는 경사진 보오링, 모떼기가공(chamfer) 등을 하기 위하여 공작물을 회전시킨다.

공구(30)가 교체되어야 할 경우, 그리퍼부재(29)는 그리퍼아암(25, 26)에 의해서 한번 더 교체되며, 공작물(30)은 한 개의 분할대(36)에 의해서 다른 분할대(45)로 이송되거나 파레스(35)로 복귀될 수도 있다.

제2도에는 주축대(11)의 공구이송대와 관계된 그리퍼부재(28)의 확대 파단도가 도시되어 있다. 제2도에서, 주축대(11)의 하단부(50)에는 내측데이터(51), 특히 표준의 내측데이터가 제공되어 있다.

본 발명의 제1실시예에 따르면, 플러그-소켓 연결부재의 제1연결부(53)의 하측에서 종료되는 압축공기보어(52)는 주축대(11)의 주변부에 제공되어 있다. 압축공기보어(52)는 한편으로는 압력센서(55), 다른 한편으로는 스위칭 밸브(56)를 경유하여 압력공급장치(57)로 연장된 라인(54)에 연결되어 있다.

그리퍼부재(29)의 상단부는 주축대(11)의 내측테이퍼(51)와 결합하는 외측테이퍼(60)로 형성된다. 외측테이처(60)는 공작기계에서 이용되는 공구를 사용하는 형태의 DIN 테이퍼가 바람직하다. 그리퍼부재(29)의 상단부에는, 그리퍼부재(29)가 장착될 경우, 주축대(11)상의 제1연결부(53)와 상호작용하는 플러그-소켓연결부재의 제 2 연결부(62)가 제공된다.

체널(63)은 제 2 연결부(62)에서부터 피스톤/실린더 장치(64)까지 연장되어 있는 바, 상기의 장치는 공구(30)가 안전하게 그리퍼될 수 있도록한 토클링크(65) 및 글램핑죠오(66)를 작동시킨다.

제2도에 도시한 실시예의 변형된 경우에 따르면, 압축공기 공급은 주축대(11) 또는 그리퍼부재(29)의 주변부에 배치되는 대신에 회전축 즉, 주축대(11)의 영역에서의 참조번호(52a) 및 그리퍼부재(29)의 영역에서의 참조번호(63a)로 표시한 바와같은 주축대(11)의 수직축(13)을 따라 배치된 대응선에 의해 이루어진다.

이러한 두 개의 실시예의 차이점은 압축공기공급이 주변부에 배치될 경우, 클램핑죠오(66)만이 작동될 수 있으며 그리퍼부재(29)는 작동위치에서 회전에 대해 고정되어야만 한다는 것임을 알 수 있다. 그러나, 압축공기공급이 주축대의 회전축을 따라 배치될 경우, 그리퍼부재(29)는 예컨대, 소정의 방식으로 제공된 주축모터에 의해서 장착된 상태로 회전될 수 있다. 이것은 공작물(30)을 클림팽죠오(66)에 의해 파지시켜서 사전설정될 수 있는 소정의 속도로 회전시킨다. 주축대의 구동이 소정의 주어진 각 위치를 정확히 설정할 수 있다는 것을 고려해 볼 때, 공작물(30)을 소정의 필요로하는 한정위치에 위치시킬 수 있다.

제2도에 도시한 그리퍼부재(29)가 주축대(11)의 공구유지기에 물려져 있을 때, 연결부(53, 62)는 작동가능하게 연결되어 있으므로 압축힘 특히, 압축공기는 스위치부재(56)를 통해서 라인(52, 63)에 공급될 수 있다. 이것은 피스톤/실린더장치(64)를 작동시키고, 토글링크(65)를 경유하여 클램핑죠오(66)를 폐쇄시킨다. 일단 이렇게 되면, 그리퍼부재(26)에 별도의 연결을 설치할 필요없이 압력센서(55)는 압력이 라인(52, 63)에 공급되기 때문에 클램핑죠오(66)가 폐쇠되었는가를 탐지한다. 이후, 스위치밸브(56)를 폐쇄시킴으로써 압력이 해제될 경우, 클램핑죠오(66)는 피스톤/실린더장치(64)에 제공된 나선형 스프링(67)과 같은 것의 작용에 의해서 자동적으로 다시 개방될 것이다.

제3도는 전술한 방식으로 그의 공구이송대에 장착된 그리퍼부재(71)를 구비한 주축대(70)의 개략도다. 그리퍼부재(71)를 주축대(70)의 수직축(72)에 대해서 한정된 각도범위(73) 예컨대 90°,180°와 같은 각도로 회전시키기 위해서, 주축대의 공구이송대를 구성하며 작동연결부재(75)를 통해 그리퍼부재(71)와 연결된 주축모터(74)는 소정의 적당한 스텝 조절기(76)에 의해 대응적으로 회전된다. 이것은 주축모터(74)가 스텝모터로 설계되고, 스텝조절기(76)가 주축모터(74)를 한정된 각도로 회전시켜 그리퍼부재(71)가 한정된 각회전(73)을 수행하도록하는 한정된 다수의 펄스를 방사할 경우에 특히 간단한 방식으로 수행될 수 있다. 물론 이것은 그리퍼부재(71)에 별도의 회전구동기를 장착시켜 상기의 구동기가 스텝조절기(76)에 의해 직접적으로 작동되고, 제2도에 도시한 동일한 방식으로 클램핑죠오(76)를 위해서 그의 작동력과 조절신호를 그들의 압축공기연결선에 유도할 수도 있다.

제4도는 제3도에 도시한 실시예의 변화된 예로서, 마이터기어(77)가 그리퍼부재(71)에 배치되어 그리퍼부재(71)를 수직축(72)에 수직으로 연장된 횡축(79)에 대해서 소정의 각도(78)로 회전시킨다.

이 회전운동을 수행하는데는 상이한 가능성이 있다. 한편으로는 주축모터(74)의 회전운동이 마이터기어(77)에 의해 그리퍼부재(71)에 직접적으로 전달될 수 있지만, 다른 한편으로는 방사커플링(80)과 축커플링(81)이 제공되어 그에 의해서, 그리퍼부재(71)가 주축모터(74)에 의해서 수직축(72)[축커플링(81)의 해제위치에서]이나 횡축(79)[방사커필링(8)의 해제위치에서]에 대해 회전될 수 있다. 그러나, 이 경우에 있어서 그리퍼부재(71)에는 별도의 해당회전구동기 및 관련제어기를 제공할 수 있다.

제5도는 내측에서 소정의 예정된 외형(92)이 제공된 클랭핑죠오(91)를 구비한 그리퍼부재(90)의 확대도이다. 제5도에서, 외형(92)은 정다각형의 형태를 갖는다. 이것은 공작물(93)을 마찰뿐만아니라 폼-로킹접속(form-locking engagement)에 의해 파지되어지는 원형의 단면을 나타내도록 한다. 그리퍼부재(90)의 유지력은 이 경우에 클램핑죠오(91)의 작동력이 아니라, 그리퍼부재(90)가 장착된 주축대의 유지력에 의해 규제된다.

제6도는 한 개의 그리퍼부재에 대해 제2도를 참조하여 기술한것과 마찬가지로 통상 한 개의 외측테이퍼(101)와, 주축대의 공구이송대에 물려있기 위한 대응 연결수단이 구비된 다중 그리퍼공구(100)의 사시도이다. 그러나, 제2도에 도시한 실시예와는 달리, 제6도에 도시한 다중 그리퍼공구(100)는 그의 하측면에서 일렬로 배치된 다수의 그리퍼부재(103, 103a, 103b)를 구비한 프레임(102)으로 구성된다. 또한 그리퍼부재는 점선으로 표시한 참조번호(103a')에서 제7도에 도시한 바와같은 2차원 배치로 제공될 수 있다. 그리퍼부재(103, 103a, 103a', 103b) 는 전술한 바와같이 다수의 공작물(104, 104a,104b, 104b)를 취급하기 위하여 그들을 동시에 파지한다.

상이한 그리퍼부재(103, 103a, 103a', 103b)의 클램핑죠오(66)를 작동시키기 위하여, 공통채널(10)이 제공될 수 있는바, 이 경우에 그 그리퍼부재들은 동일한 방향으로 작동된다. 그러나, 채널(105)내에 밸브(106)를 설치하여 클램핑죠오(66)중 어느 한 개나 각각의 그리퍼부재를 규정된 방식으로 상이하게 작동시킬 수 있다. 이것은 제3, 4도를 참조로하여 기술된 회전구동에 응용될 수 있으며, 각각의 그리퍼부재(103, 103a, 103a', 103b)를 동일하거나 상이하게 설계할 수도 있다.

또한, 제6도는 플램핑죠오(66)용 전력공급라인내에 배치되어 있으며, 제어라인(109)에 의해서 무한정으로 조절할 수 있는 개량밸브(107)를 도시적으로 도시한 것이다. 이것은 클램핑죠오(66)의 작동력을 제어라인(108)을 통해 감지적인 방식으로 조절하여 각각의 경우에 적당한 클램핑 힘이 경량이나 중량의 공작물 또는 거칠거나 정교한 기계가공표면이 성취되는가에 따라 발생될 수 있다.

끝으로, 제7도는 공구 및 그리퍼부재(111)를 구비한 주축대(110)가 회전테이블(112)로 설계된 공작대옆에 배치된 공작기계의 구조를 도시한 것이다. 회전테이블(112)은 수직축(113)위에 장착되는바, 그에 의해서 회전테이블은 주축대에 평행하게 연장된 수직축(115)에 대한 각도(114), 바람직하게는 180°로 교대로 회전될 수 있다.

제7도에서, 장치측면에는 공작믈(118)을 구비한 공작메거진(117)이 있으며 공작측면에는 단일의 공작물(118a)이 물려있는 분할대(119)용 클램핑수단이 있음을 알 수 있다.

제7도에 도시된 실시예에의 작동은 하기와 같다.

제7도에 도시된 상태에서, 공작물(118a)은 먼저 공구(111)로 완전히 기계가공된 다음, 전술한 형태의 그리퍼부재를 교체하고 공작물(118)을 분할대(119)에서 제거한다. 회전테이블(112)이 180°회전된 다음, 공작물(118)은 공작메거진(117)의 얼마니자리에 위치된 후, 그리퍼부재는 공작메거진(117)으로부터 계속 기계가공될 새로운 공작물을 픽업한다. 그때 회전테이블(112)은 180° 회전하여 제7도에 도시한 위치로 되돌아온 다음, 그리퍼부재는 기계가공할 공작물을 분할대(119)에 위치시키며 여기에서 공작물은 적당한 공구가 교체되어 전후에 기계가공될 수 있다. 튀김방지벽(116)은 장비측면에서 비말 드릴냉각제의 튀김이나 사방으로 나는 칩으로부터 공작메거진(117)을 보호하는 기능을 한다.

Claims (18)

1. 공작플레이트(10; 112)에 대해 몇개의 축(13, 15)주위로 이동할 수 있는 주축대(11; 70; 110), 공구메거진(20; 40)과, 공구(24; 29; 100; 111)를 공구메거진(20)의 한곳의 메거진 위치로부터 주축대(11; 70; 110)의 공구이송대의 공작위치로 또는 그 반대의 경우로 이송시키기 위한 적어도 한개의 그리퍼아암(25, 26)과, 조정장치로 설계된 적어도 한 개의 공구를 포함하고 공작물(30,30a.…30n; 104,104a,104a',104b; 118, 118a,)을 수용하기 위해서 적어도 한개의 공작메거진(35; 117)이 주축대(11; 70; 110)의 작업공간에 제공된 공작기계에 있어서, 상기의 조정장치를 그리퍼부재(29; 71; 90; 103; 103a; 103a', 104; 111)로 설계하고, 상기의 조정장치에는 공작메거진(35; 117)에 내장된 한 개이상의 공작물(30,30a……30n; 104,104a,104a',104b; 118,118a)을 파지하여 공구(24: 111)에 의해 기계가공하는 동안이나 기계가공하기 위해서 공작물(30,30a……30n; 104,104a,104a',104b; 118,118a)을 유지 및/또는 위치시키는 기계가공위치(36,45; 119)에 이송시키기 위한 외부작동 클램핑죠오(66; 91)를 장착시키고, 주축대(11; 70; 110)의 공구이송대를 클램핑죠오(66; 91)를 작동시키기 위해 에너지를 공급하기 위한 연결부재(53, 62)로 구성시켜서된 공작기계.
2. 제1항에 있어서, 공구(24; 111) 및 그리퍼부재(29; 41; 100; 111)에는 표준의 외측테이퍼(60; 101)를 형성시키고, 주축대(11; 70; 110)의 단부(50)에는 표준의 내측테이퍼(51)를 형성시켜서된 공작기계.
3. 제1항에 있어서, 공구메거진(20)을 주축대(11; 70; 110)에 비치시키되, 상기의 공구메거진에는 푸쉬-풀 작동으로 공구(24; 111)나 그리퍼부재(29; 100; 111)를 공구메거진(20)으로부터 빼내어 주축대(11)의 공구이송대에 위치시키거나, 그 반대의 경우로 수행하는 적어도 두 개의 그리퍼아암(25, 26)을 장착시켜서된 공작기계.
4. 제3항에 있어서, 공구메거진(20)을 말굽형으로 형성시켜 주축대(11)의 수직축(13)에 대해 수직으로 연장된 평면에서 상기의 주축대 주위에 배치시켜서 된 공작기계.
5. 제1항에 있어서, 공구메거진(40)을 주축대(11; 70; 110)에서 소정거리만큼 이격시키고, 공구(41)나 그리퍼부재(41)는 주축대(11; 70; 110)를 이동시킴으로서 픽업되도록한 공작기계.
6. 제1항에 있어서, 그리퍼부재(29)가 주축대(11)에 맞물려질때에 연결부재(53, 62)가 주축대(11)에 제공된 압력유체라인(52, 52a)과 그리퍼부재(29)의유체작동구동기(64-67)를 연결시키도록한 공작기계.
7. 제6항에 있어서, 압력유체라인(52)을 주축대(11)의 주변부에 비치시켜서된 공작기계.
8. 제6항에 있어서, 압력유체라인(52a)을 주축대(11)의 회전축(13)을 따라 배치시켜서된 공작기계.
9. 제6항에 있어서, 압력센서(55)를 압력유체라인(52, 52a)에 연결시켜서된 공작기계.
10. 제1항에 있어서, 주축모터(74)를 제어하기 위한 스텝조절기(76)를 장착시켜서 그리퍼부재(71)가 장착될 경우 상기의 주축대가 상기의 그리퍼아암을 예정된 각도범위(73, 78)로 회전시키도록한 공작기계.
11. 제10항에 있어서, 각도회전범위(73)의 회전이 상기의 주축대의 회전축(72)에서 발생되도록한 공작기계.
12. 제10항에 있어서, 각도회전범위(73)의 회전이 상기의 주축대의 회전축(72)에 수직으로 연장된 축(79)에서 발생되도록한 공작기계.
13. 제12항에 있어서,주축대(70)에 커플링수단(80, 81)을 장착시켜서 각운동(73, 78)을 회전축(72)이나 상기의 회전축에 수직으로 연장된 축(79)에 대해 선택적으로 수행토록한 공작기계.
14. 제1항에 있어서, 클림팽죠오(91)에는 공작물(93)을 파지하기에 적당한 외형(92)을 형성시켜서된 공작기계.
15. 제14항에 있어서, 클램핑죠오(66; 91)의 작동력을 조절할 수 있도록한 공작기계.
16. 제1항에 있어서, 그리퍼공구(100)에 다수의 그리퍼부재(103,103a,103a'104)를 장착시켜서된 공작기계.
17. 제16항에 있어서, 다수의 그리퍼부재(103.103a,103a',104)의 클랭핑죠오(66)를 개별적으로 정착시켜서된 공작기계..
18. 제1항에 있어서, 주축대(110)를 주축대의 축에 평행하게 연장된 축(115)에 대해 회전될 수 있는 공작대(112)옆에 배치시켜서, 상기의 공작대(112)가 180° 회전할 때, 공작대(112)의 절반은 주축대(110)의 작업영역에 위치되되, 상기의 공작대의 한측 절반이 공작물 메거진(117)을 유지하는 동안에 나머지 절반은 공작위치(119)를 유지하도록 한 공작기계.

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