KR930004837B1 - 자동 공구 교환장치 - Google Patents

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KR930004837B1
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기타무라 기까이 가부시기가이샤
고이찌로 기타무라
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내용 없음.

Description

자동 공구 교환장치
제1도는 본 발명의 자동 공구 교환장치의 실시예를 나타내는 개념도.
제2도는 본 발명의 실시예의 평면도.
제3도는 제2도의 X-X선의 평면도.
제4도는 선회아암, 아암 및 스핀들을 나타낸 정면도.
제5도는 선회아암, 아암 및 스핀들을 나타낸 측면도.
제6도는 선회아암 및 슬라이드체를 나타낸 단면을 갖는 평면도.
제7도는 제6도의 조작수단의 실시예를 나타낸 단면도.
제8도와 제9도는, 제7도의 2개의 캠의 전개도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 체인 1a : 가이드 판
2(2-1,2-2,2-3,2-4,…2-X) : 100개의 공구포트
3 : 프레임 3a,43,44 : 가이드부재
4,7,22 : 브라켓트 5,6,12a,12b,42 : 가이드 바아
8,10 : 유압실린더 9,11 : 로드
12 : 로우터 베이스 13,30 : 유압 로우터
14 : 핑거 15,31,34 : 로우터 축
16 : 호울더 유지구 20,21 : 집게
20a,21a : 집게의 후단부 22a,136a : 핀
23 : 용수철 24 : 스토퍼
25,40a,134,135 : 홈
32,33,41a,50a,139,140,141,143 : 기어
34,50,131 : 축 35,144 : 베어링
36 : 아암 37 : 아암의 한쪽끝단
38 : 아암의 다른쪽 끝단 39 : 스핀들
40 : 슬라이드체 41 : 바아
45 : 조작수단(구동수단) 50 : 선회아암 축
51 : 선회아암 52 : 제1집게
53 : 제2집게 70 : 유압원
71,72 : 아이들 기어 100 : CNC장치
110 : 제1교환수단 120 : 제2교환수단
130 : 모터 132,133 : 캠
136 : 레버 136b,136c : 폴 로 워
137 : 회 전 체 138 : 캠 폴 로 워
139~143 : 기어 142 : 부재
145 : 세레이션 부 146 : 키이
147 : 가이드 가장자리 H1내지 H4,Hx: 공구호울더
T : 공구 W : 각도
A : 제1방향 B : 제2방향
C : 제3방향 D : 제4방향
E : 제5방향 F : 제6방향
P1~P10: 소정위치(예를들면 P1은 H1의 위치, P2는 H2의 위치,…를 각각 나타내는 것임)
본 발명은, 자동 공구 교환장치에 관한 것이다.
종래에, 공작 기계에 사용되는 자동 공구 교환장치는, 체인과 같은 공구호울더의 반송수단을 가지고 있다. 이 반송수단의 각 포트에는 여러개의 호울더가 설정될 수 있는 것이다.
종래의 자동 공구 교환장치에서는, 새로운 공구호울더를 아암에 의해 반송수단으로부터 직접 스핀들로 옮겨서, 스핀들의 사용이 끝난 공구호울더를 반송수단의 빈 포트로 되돌아 가게 하고 있다.
종래에, 메모리-랜덤 방식의 공구 선택 방식에서는, 어떤 공구호울더를 반송수단의 포트에서 떼어내고, 그 비어있는 포트에 대하여 스핀들로부터 떼어낸 사용이 끝난 공구호울더를 설정하도록 하고 있다. 그러나, 이 방식에서는 각 포트에는 어떤 종류의 공구호울더가 설정되어 있는지를, 작업중에 있는 조작자가 판단하기 어렵다.
또한, 사용이 끝난 호울더를 빈 포트로 복귀시킬 때마다, 그 포트의 호울더의 종류를 CNC장치에 기억시켜야만 한다. 그리하여, 번지 고정방식의 공구선택방식을 채용하여, 소정의 각 공구호울더를 미리 정해 있는 각 번지의 포트에 설정할 것이 요구된다. 그러나 이 경우에, 반송수단을 작용시켜, 소정의 교환번지의 위치로부터 멀리 떨어진 위치의 포트에 설정된 호울더를, 상기 교환위치로 이동시키려면 꽤 시간이 걸린다.
교환시에는 이 소망하는 공구호울더를 교환위치로 이동하는 시간동안 기다리고 있어야만 하므로, 생산효율의 향상을 도모할 수 없다. 이와 같은 점은, 반송수단에 설정하는 공구호울더의 수가 증가하면 할수록 즉, 반송수단을 대형화할수록 매우 중요한 사항으로 된다.
본 발명은, 신속히 공구를 교환하여 생산 효율을 향상시킬 수 있는 자동 공구 교환장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은, 여러개의 공구 포트를 가지는 이송장치와 ; 상기 공구 포트가 사용된 후에 설정된 위치로 복귀되기 위하여 상기 공구 포트에 세트되는 여러 개의 공구호울더와 ; 기계가공을 위하여 상기 여러개의 공구호울더 중 선택된 하나의 공구호울더를 회전시키기 위한 스핀들과 ; 상기 스핀들에서 사용되기 전이나 후에 상기 여러개의 공구호울더 중 선택된 하나의 공구호울더를 유지하기 위하여 이송장치와 스핀들 사이에 설치된 호울더 유지구 ; 상기 호울더 유지구에 의하여 유지되는 상기 공구 포트 및 상기 공구호울더에 세트되고 상기 여러 개의 공구호울더 중 선택된 하나의 공구호울더를 교환하기 위하여 이송장치과 호울더 유지구 사이에 설치딘 제1교환장치와 ; 상기 스핀들에 세트되어 호울더 유지구 및 공구호울더에 의하여 유지된 상기 공구호울더를 교환하기 위하여 상기 호울더 유지구와 스핀들 사이에 설치된 제2교환장치와, 이 제2교환장치는 선회아암을 포함하며, 축에 의하여 회전됨과 동시에 축방향으로 이동할 수 있도록 프레임에 의하여 지지되는 바아와, 슬라이드체에 대하여 회전가능함과 동시에 상기 바아의 축방향으로 슬라이드체가 상승할 수 있도록, 상기 바아에 설치된 상승가능한 슬라이드체와, 상기 바아는, 선회아암을 상승시키기 위하여 축방향으로 바아를 이동하기 위한 제1 캠 및 선회아암을 회전시키기 위하여 상기 바아의 축을 회전하는 제2 캠을 포함하는 구동기구에 설치되는 것을 요지로 하고 있다.
소정의 교환위치의 번지에서 멀리 떨어진 번지에 위치하고 있는 포트에 설정된 소망하는 공구호울더를 교환위치로 이동시키는 데에는 시간이 걸린다.
그러므로, 교체하고자하는 공구호울더와 스핀들(39)의 사용이 끝난 공구호울더를 교환하는 시기가 오기전에, 미리 상기 소망하는 공구호울더를 교환위치(소정의 위치) (P2)로 옮기고, 제1교환수단(110)에 의하여 호울더 유지수단으로 옮겨 놓는다.
그후에 교환시간이 오면, 호울더 유지수단의 원하는 공구호울더와, 스핀들(39)의 사용이 끝난 공구호울더들을 제2교환수단(120)에 의하여 교환한다.
이와같은 본 발명의 자동 공구 교환장치에서는, 체인(1)과 스핀들(39)사이에서 직접 공구호울더를 교환하는 것은 아니다.
이것에 의하여 원하는 위치의 공구호울더가 소정위치(P2)에 올 때까지, 공구의 교환을 기다리지 않아도 되어, 양쪽 호울더의 교환이 신속해 진다.
[실시예]
본 발명에 의한 자동 공구 교환장치의 1실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도 내지 제3도를 참조한다.
본 발명의 자동 공구 교환장치의 체인(1)은, 예를들어, 100개의 공구 포트[2(2-1,2-2,…)]를 구비하고 있다.
각 공구 포트는 고유의 위치를 갖고 있다.
이 체인(1)은 바람직하게는 종래의 체인과 마찬가지로 무한궤도 형상으로 되어 있고, 도시하지 않은 스프 로켓을 통하여 모터에 의하여 제3도의 화살표시(K) 및 (L)방향으로 이동할 수 있게 되어 있다. 이 체인(1)은 프레임(3)에 수용되어 있다.
체인(1)은 프레임(3)에 수용되어 있다. 체인(1)은 제2도의 가이드판(1a)을 따라 안내된다. 제1도 내지 제3도에서는 이 체인(1)의 일부분이 되시되어 있다.
제3도의 소정위치(P1) 내지 (P4)에 대응하는 공구 포트(2-1), (2-2), (2-3), (2-4)는 공구(T)의 호울더(H1)~(H4)를 각각 자유롭게 부착하거나 떼어낼 수 있도록 삽입되는 구조를 가진다.
각 공구(T) 호울더는 위치 고정방식인 공구 선택방식으로 되어있다. 즉, 각 호울더는 체인(1)의 각 위치의 공구 포트에 설정되고, 각 호울더의 위치는 변함이 없다.
프레임(3)에는 2개의 가이드부재(3a) 및 2개의 브라켓트(4)가 설치되어 있다. 가이드 부재(3a)에는 가이드바아(5), (6)가 제2도의 상하 방향으로 미끄러질 수 있게 각각 설치되어 있다.
가이드 바아(5), (6)의 끝단에는 브라켓트(7)가 설치되어 있다. 유압 실린더(8)는 상기 브라켓트(4)에 고정되어 있다. 이 유압실린더(8)의 로드(9)는 브라켓트(7)에 고정되어 있다. 로드(9)는 제1도에서와 같이 제2방향(B) 및 제3방향(C)으로(제2도의 상하 방향) 이동이 가능하다. 브라켓트(7)에는 유압실린더(10)가 고정되어 있다.
유압실린더(10)의 로드(11)는 제4방향(D) 및 제5방향(E)으로(제2도의 좌우 방향)이동이 가능하다. 제2도와 제3도에는 체인(1), 포트(16) 및 제1교환수단(110)이 도시되어 있다. 이어서, 제1교환수단(110)을 설명한다. 제1도 및 제2도에서와 같이 상기 로드(11)의 선단에는 로우터 베이스(12)가 설치되어 있다. 또한, 로우터베이스(12)에는, 2개의 가이드바아(12a), (12b)의 선단이 고정되어 있다(제2도 참조).
이 가이드 바아(12a), (12b)는 브라켓트(7)에 대하여 미끄럼운동을 할 수 있도록 설치되어 있다. 그런데, 제1도에서는 가이드 바아(12a), (12b), (5), (6)는 생략되어 있다. 이 로우터베이스(12)에는 유압 로우터(13)가 마련되어 있다.
브라켓트(22)는 제2도에 도시한 바와같이 유압로우터(13)의 로우터축(15)에 연결되어 있고, 제1방향(A) 및 제6방향(F)으로, 예를들면, 180°회전이 가능하다(제1도와 제3도 참조. 즉, 핑거(Finger) (14)는 소정위치(P2)의 호울더(H2)로 향하게 할 수 있다. 또한, 핑거(14)는 180회전이 가능하므로 포트(16)로 향하게 할 수도 있다.
제3도에 도시된 바와같이, 한쪽핑거(14)와 다른쪽 핑거(14)는 각각 집게(20), (21)를 가지고 있다. 핑거(14), (14)는 제2도에 도시한 브라켓트(22)에 제3도에 도시한 핀(22a)을 통하여 회전할 수 있게 설치되어 있다.
집게(20), (21)의 후단부(20a), (21a)사이에는 용수철(23)이 설치되어 있다. (24)는 스토퍼이다. 그리고, 호울더(H1) 내지 (H4)는 동일한 것이다. 호울더(H2)를 예로 든다면, 제2도에 도시한 바와같이 홈(25)이 형성되어 있다. 이 홈(23)에는 핑거(14)의 집게(20), (21)가 끼워 넣어진다. 이것에 의하여 용수철(23)에 가하여진 힘에 의하여 집게(20), (21)사이에 호울더(H2)를 유지할 수 있다.
제4도 내지 제6도를 참조하여 선회아암에 대하여 설명한다. 제4도에 나타낸 바와같이 프레임(3)에는 유압로우터(30)가 설정되어 있다. 이 유압로우터(30)의 축(31)에는 기어(32)가 착설되어 있다. 이 기어(32)는 인접한 기어(33)에 이맞물림 되어 있다. 또, 이 기어(33)는 축(34)의 한쪽끝에 설치되어 있고, 이 축(34)은 베어링(35) 통하여 회전할 수 있게 되어 있다. 축(34)의 다른 쪽 끝단에는 아암(36)의 한쪽 끝단(37)이 고정되어 있다. 아암(36)의 다른 쪽 끝단(38)에는 상기 공구 포트(16)가 고정되어 있다. 그러므로, 유압 로우터(30)를 정회전 혹은 역회전함으로써 제5도에 나타낸 바와같이 아암(36)을 일정각도(W)만큼 우회전 혹은 죄회전하여 공구 포트(16)를 소정위치(P10) 혹은 (P11)로 설정할 수 있다.
제5도에 나타낸 바와같이 소정위치(P11)의 포트(16)의 축방향은, 스핀들(39)의 축방향과 평행하게 된다. 제2교환수단(120)을 설명한다.
제4도와 제6도에 나타낸 바와같이, 슬라이드체(40)가 되어 있다. 슬라이드체(40)의 축(50)에는 선회아암(51)이 되어 있다. 이 슬라이드체(40)는, 바아(41)와 가이드바아(42)를 구비하고 있다. 제6도에 나타낸 바와같이 이 바아(41)와 가이드 바아(42)는 각각 프레임(3)의 가이드부재(43), (44)를 통과하고 있다.
바아(41)는 조작수단(구동수단) (45)에 의하여 화살표시(G)방향 및 화살표시(J)방향으로 조작이 가능하다. 이 조작수단(45)은, 예를들면, 제7도에 나타낸 구조로 된 것이 사용된다. 프레임(3)에는 모터(130)가 착설되어 있다. 이 모터(130)의 출력축에는 축(131)이 착설되어 있다.
이 축(131)에는 캠(132), (133)이 고정되어 있고, 또 이 축(131)은 회전할 수 있다. 캠(132)에는, 예를들면, 제8도에 도시한 홈(134)이 형성되어 있다. 또한, 캠(133)에는, 예를들면, 제9도에 도시한 홈(135)이 형성되어 있다. 레버(136)는 도시하지 않은 고정부에 핀(136a)을 통하여 회전할 수 있게 착설되어 있다. 이 레버(136)의 중간과 선단위치에 폴로워(Follower)(136b), (136c)가 착설되어 있다. 이 폴로워(136b)는 상기 캠(133)의 홈(135)에 위치되어 있다. 한편, 회전체(137)의 주위에는 복수개의 캠 폴로워(138)가 설치되어 있다.
캠 폴로워(138)는 캠(132)의 홈(134)에 안내되도록 되어 있다. 회전체(137)에는 기어(139)가 일체로 마련되어 있다. 이 기어(139)는 인접된 기어(140)와 이맞물림되어 있다. 기어(140), (141)는 동일축에 의하여 일체로 되어 있고, 기어(141)는 부재(142)의 기어(143)와 이맞물림되어 있다. 부재(142)는 베어링(144)에 의하여 자유자재로 회전된다.
부재(142)에는 바아(41)의 세레이션부(145)가 다하고 있고, 키이(146)에 의하여 세레이션부(145)와 부재(142)는 일체로 회전할 수 있다. 바아(41)에는 가이드 가장자리(147), (147)가 형성되어 있다. 이 가이드 가장자리(147), (147)사이에 상기 폴로워(136c)가 위치되어 있다. 또한, 제6도와 제4도를 참조하면, 바아(41)에는 기어(제2도 기어) (41a)가 착설되어 있다. 또한, 선회아암(51)의 축(50)에는 기어(제1기어) (50a)가 착설되어 있다. 이들 기어(50a)와 (41a)는 아이들 기어(71), (72)와 이맞물림되어 있다.
제6도와 제7도에 도시한 바와같이 슬라이드체(40)는 가이드부재(43), (44)에 접근되어 있다. 모터(130)가 CNC장치(100)의 지령에 따라 회전하여 축(131)이 회전하면, 캠(133)의 홈(135)을 따라 캠폴로워(136b)가 안내된다. 이것에 따라 레버(136)는 화살표시(ι)방향으로 회전하고, 바아(41)는 화살표시(G)방향으로 이동한다. 따라서, 슬라이드체(40)는 화살표시(G)방향으로 소정량을 이동하게 된다.
한편, 축(131)이 회전하면, 캠폴로워(138)는 캠(132)의 홈(134)을 따라 안내된다. 회전체(137)와 기어(139), (140), (141)는 회전한다. 기어(141)가 회전함으로써, 기어(143)와 부재(142)는 회전한다. 즉, 바아(41)가 회전하게 된다.
바아(41)가 회전함에 따라, 제6도와 제4도의 기어(41a), (50a), 아이들 거어(71), (72)를 통하여 선회아암(51)을 제4도의(R)방향과 (T)방향으로 회전시킬 수 있다. 선회아암(51)은 제1집게(52)와 제2집게(53)를 가지고 있다. 이 선회아암(51)은 소정위치(P11)의 포트(16)에 있는 호울더와, 스핀들(39)의 호울더들을 교환하기 위한 것이다. 제4도상의 제1집게(52)와 제2집게(53)는 호울더를 자유로이 붙이고 떼고 할 수 있게 유지할 수 있다. 그리고 슬라이드체(40)에는 홈(40a)이 형성되어 있다. 그리고, 제1도에 도시한 바와같이, 유압실린더(8), (10) 및 유압로우터(13)는 유압원(70)에 호스를 통하여 접속되어 있다. 또한, 유압 로우터(30) (제4도 참조)는, 유압원(7)에 호스를 통하여 접속되어 있다(도시하지 않음).
이 유압원(70)은, CNC장치(100)의 지령에 따라 작동된다. 유압실린더는 바람직하게는 양방향운동형(double-acting)의 것이 좋다. 새로운 공구(T)가 설치된 호울더(H2) (제2도 참조)를 제5도의 스핀들(39)에 착설하는 경우에 대하여 설명한다.
이 경우에, 제2도와 제3도에 도시한 바와같이, 호울더(H2)는 소정위치(P2) (교환위치)에 위치하고 있다. 핑거(14)는 호울더(H2)로 향하고 있다. 로드(9)는 화살표시(C)방향으로 신장되어 있다. 포트(16)에는, 호울더는 착설되어 있지 않다.
제2도에 도시한 바와같이, 유압실린더(10)의 로드(11)는 화살표시(E)방향으로 축소되어 있다. 따라서, 집게(20), (21)는 호울더(H2)의 홈(25)에 대응하고 있다. 포트(16)는 제2도, 제3도 및 제5도에 도시된 바와같이, 소정위치(P10)에 위치하고 있다.
선회아암(51)은, 제4도에 도시한 바와같이, 그의 제1집게(52) 및 제2집게(53)가 스핀들(39)의 위치에 대응하고 있지 않다. 스핀들(39)에는 호울더는 착설되어 있지 않다. 이어서, 제1도 내지 제3도를 참조하여 설명한다. 로드(9)를 제2방향(B)으로 이동한다. 집게(20), (21)가 호울더(H2)의 홈(25)에 끼워진다.
다음에, 유압실린더(10)의 로드(11)가 제4방향(D)으로 신장된다. 이것에 의하여 호울더(H2)는 공구 포트(2-2)로부터 제4방향(D)으로 떼어내어진다. 로드(9)가 제3방향(C)으로 옮겨지고 호울더(H2)가 옮겨진다. 유압 로우터(13)를 작동하여 핑거(14)를 제2도의 상태에서 제1방향(A)를 향하여 180°회전한다. 이것에 따라 호울더(H2)는 포트(16)의 바로 앞에 위치한다. 재차 유압실린더(10)의 로드(11)가 제5방향(E)으로 수축하면, 호울더(H2)는, 포트(16)에 끼워 넣어진다. 그리고, 로드(9)가 제2방향(B)으로 이동하면 집게(20), (21)가 호울더(H2)로부터 이탈한다.
이와같이하여, 포트(16)에는 호울더(H2)가 유진된다. 다음에, 제4도 내지 제6도를 참조한다. 소정위치(P10)에 위치하고 있는 포트(16)는 제5도에 도시한 바와같이, 각도(W)만큼 우회전한다. 이것에 따라 포트(16)는 소정위치(P11)에 위치된다. 그리고, 제6도의 바아(41)는 화살표시(G)방향으로 신장되어 있지 않은 상태이다.
모터(130)를 회전시켜서 제4도의 제1집게(52)를 포트(16)의 호울더(H2)의 홈(25) (제3도 참조)에 끼워 넣는다.
한편, 제2집게(53)는 스핀들(39)의 측면에 위치하고 있다. 그리고, 제6도의 조작수단(45)에 의하여 가이드 바아(41)를 제6도의 화살표시(G)방향으로 이동하여, 포트(16)의 호울더(H2)를 포트(16)로부터 떼어낸다. 그후에, 선회아암(51)을 제4도의 화살표시(T)방향으로 180°회전시켜서 제1집게(52)의 호울더(H2)를 스핀들(39)쪽에 위치시킨다. 그리고, 재차 제6도의 조작수단(45)을 작동하여 바아(41)를 화살표시(J)방향으로 이동하여 호울더(H2)를 스핀들(39)에 끼워 넣는다. 그후에 선회아암(51)을 제4도의 화살표시(T)방향으로 소정각도 회전시켜, 제1집게(52)를 호울더(H2)로부터 떼어낸다.
이와같이 하여, 호울더(H2)는 스핀들(39)에 설정되는 것이다. 다음에, 사용된 호울더(H2)를 새로운 호울더(H1)와 교환하는 경우를 설명한다. 체인(1)에 제3도의 화살표시(K)방향으로 이동하여 별개의 호울더(H1)가 소정위치(P2)에 위치한다. 호울더(H1)는 소정위치(P1)에서 (P2)로 옮겨진다.
상술한 호울더(H2)가 제4도의 소정위치(P11)까지 옮겨진 동작과 마찬가지로, 호울더(H1)는 소정위치(P11)까지 옮겨진다. 즉, 소정위치(P11)의 포트(16)에 호울더(H1)가 유지되어 있다. 제6도의 바아(41)는 화살표시(G)방향으로 이동하여 있지 않은 상태이다.
이 상태에 있어서, 제7도의 모터(130)를 회전하여 선회아암(51)을 제4도의 화살표시(R)방향으로 회전시켜, 제1집게(52)가 포트(16)의 호울더(H1)의 홈(25)에 끼워 넣는다. 한편, 제2집게(53)는 스핀들(39)의 사용이 끝난 호울더(H2)의 홈(25)에 끼워진다.
그리고, 제6도의 조작수단(45)을 작동하여 바아(41)를 화살표시(G)방향으로 이동시킴으로써, 포트(16)로부터 호울더(H1)를 뽑는 동시에 스핀들(39)로부터 호울더(H2)를 뽑는다. 선회아암(51)을 제4도의 화살표시(T)방향으로 180°회전하여, 호울더(H1)를 스핀들(39)의 바로 앞에 위치시키는 동시에, 호울더(H2)를 포트(16)의 바로 앞에 위치시킨다.
그리고, 제6도의 바아(41)를 화살표시(J)방향으로 이동하여 호울더(H2)를 이송 포트에 끼워넣고, 또한 호울더(H1)를 스핀들(39)에 끼워 넣는다. 이것에 따라 호울더(H1)와 (H2)의 교환이 이루어지게 된다.
그후에, 선회아암(51)을 제4도의 화살표시(T)방향으로 소정 각도 돌려서, 제1집게(52)를 호울더(H1)로부터 떼어내고, 제2집게(53)를 호울더(H2)로부터 떼어놓는다. 사용이 끝난 공구(T)가 착설된 호울더(H2)는 제5도의 소정위치(P11)로부터 (P10)으로 옮겨진다. 즉, 포트(16)를 각도(W)만큼 제5도의 좌회전으로 회전시킨다.
포트(16)는 제2도와 제3도에 나타낸 바와같이, 로우터 베이스(12)에 대응하여 위치하고 있다. 유압실린더(10)의 로드(11)는 제5방향(E)으로 축소되어 있다. 로드(9)는 제2방향(B)으로 이동하고 있다. 핑거(14)는 포트(16)를 향하고 있다. 로드(9)를 제3방향(C)으로 이동하면 집게(20), (21)사이에 호울더(H2)의 홈(25)이 끼워진다. 다음에, 로드(11)를 제4방향(D)으로 신장하면 호울더(H2)는 포트(16)로부터 떼어지게 된다. 그리고, 유압로우터(13)를 작동하여 핑거(14)를 제6방향(F)을 따라 180°회전하여 핑거(14)를 소정위치(P2)로 향한다. 이때 체인(1)은 제3도의 (L)방향으로 이동한다.
즉, 호울더(H2)가 들어가 있던 공구 포트(2-2)를 소정위치(P2)에 위치시키는 것이다. 로드(9)를 제2방향(B)으로 이동하여 호울더(H2)를 공구 포트(2-2)의 바로 앞에 위치시킨다. 그리고, 유압실린더(10)의 로드(11)를 제5방향(E)으로 축소시킴으로서, 호울더(H2)를 공구 포트(2-2)에 끼워 넣는다. 그후에, 로드(9)를 제3방향(C)으로 이동함으로써 집게(20), (21)는 호울더(H2)로부터 이탈할 수 있다.
이와같이하여, 사용이 끝난 호울더(H2)는 본래의 공구 포트(2-2)로 복귀되는 것이다. 그런데, 상술한 예에서는, 제3도에 도시한 바와같이, 호울더(H1)가 설정된 공구 포트(2-1)의 위치는 호울더(H2)가 설정된 공구 포트(2-2)의 위치에 인접한 것이었다. 그러나, 체인(1)을 제3도의 화살표시(L) 또는 (K)방향으로 이동하여, 소정위치(P2)의 공구포트(2-2)로부터 떨어진 위치의 공구 포트(2-X) (도시하지 않음, 예를들면, X=50)를 소정위치(교환위치) (P2)로 옮길 경우에는 옮기는 시간이 길어진다.
그리하여, 공구 포트(2-X)에 설정된 교체하고자 하는 공구호울더(Hx) (도시하지 않음)와 스핀들(39)의 사용이 끝난 공구호울더를 교환하는 시기가 오기 전에, 미리 공구 포트(2-X)에 설정된 교체하고자 하는 공구호울더(Hx)를 소정위치(P2)에 옮기고, 그리고, 제1교환수단(110)에 의하여 포트(16)에 옮겨 놓는다. 그리고, 교환시기가 오면, 포트의 교체하고자하는 공구의 호울더(Hx)와, 스핀들(39)의 사용이 끝난 공구의 호울더를 교환하는 것이다.
그리고, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 제1유압조작수단[실시예에서는 유압 로우터(13)]에 의하여 교환수단 [실시예에서는 핑거(14)]을 제1방향(A)으로만 180°, 360°회전할 수 있게 하여도 좋다.
제4도의 유압 로우터(30) 대신에 서보 모터를 사용하여도 좋다. 조작수단(45)은 유압식의 것, 또는 모터를 모두 사용할 수 있다. 포트(16)는 스핀들의 근처에 배치하여도 좋다.
이상에서 설명한 바에따라, 교환하여야 할 공구호울더가 교환위치(소정위치) (p2)로부터 떨어져 있는 경우, 미리 소망하는 공구호울더를 교환위치로 옮기고, 그리고 제1교환수단으로 비어있는 호울더 유지수단에 일단 대기시켜 둔다. 그리고, 교환시기가 되었을때, 호울더의 유지수단의 교체하는 공구호울더와 스핀들의 사용이 끝난 공구호울더를 교환할 수 있다.
이것에 의하여 공구의 교환시에 교체하는 공구호울더를 교환위치로 옮길 때까지의 시간을 기다리지 않아도 되고, 교환이 신속하게 행하여져서, 생산효율을 향상시킬 수 있다. 그리고, 다수의 공구호울더를 설정할 수 있는 대형 반송수단에 대하여 유용하다.

Claims (10)

  1. 여러개의 공구 포트(2)를 가지는 이송장치(1)와 ; 상기 공구 포트(2)가 사용된 후에 설정된 위치로 복귀되기 위하여 상기 공구 포트(2)에 세트되는 여러개의 공구호울더(h)와 ; 기계가공을 위하여 상기 여러개의 공구호울더(H)중 선택된 하나의 공구호울더(H)를 회전시키기 위한 스핀들(39)과 ; 상기 스핀들(39)에서 사용되기 전이나 후에 상기 여러개의 공구호울더(H)중 선택된 하나의 공구호울더(H)를 유지하기 위하여 이송장치(1)와 스핀들(39) 사이에 설치된 호울더 유지구(16) ; 상기 호울더 유지구(16)에 의하여 유지되는 상기 공구 포트(2) 및 상기 공구호울더(H)에 세트되고 여러개의 공구호울더(H)중 선택된 하나의 공구호울더(H)를 교환하기 위하여 이송장치(1)과 호울더 유지구(16)사이에 설치된 제1교환장치(110)와 ; 상기 스핀들(39)에 세트되어 호울더 유지구(16) 및 공구호울더(H)에 의하여 유지된 상기 공구호울더(H)를 교환하기 위하여 상기 호울더 유지구(16)와 스핀들(39) 사이에 설치된 제2교환장치(110)와, 이 제2교환장치(110)는 선회아암(51)을 포함하며, 축에 의하여 회전됨과 동시에 축방향으로 이동할 수 있도록 프레임(3)에 의하여 지지되는 바아(41)와, 슬라이드체(40)에 대하여 회전가능함과 동시에 상기 바아(41)의 축방향으로 슬라이드체(40)가 상승할 수 있도록, 상기 바아(41)에 설치된 상승가능한 슬라이드체(40)와, 상기 바아(41)는, 선회아암(51)을 상승시키기 위하여 축방향으로 바아(41)를 이동하기 위한 제1캠(133) 및 선회아암(51)을 회전시키기 위하여 상기 바아(41)의 축을 회전하는 제2캠(132)을 포함하는 구동기구(45)에 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이송장치(1)는, 체인이며, 상기 호울더 유지구(16)는 이송포트인 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 선회아암(51)은, 상기 이송 포트와 상기 스핀들(39) 사이에서 공구호울더(H)가 교환될 때에 이 공구호울더(H)를 홀딩하기 위한 한 쌍의 제1집게(52) 및 제2집게(53)를 가지는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 선회아암(51)은, 상기 호울더 유지구(16)와 상기 스핀들(39)사이에서 공구호울더(H)가 교환될 때에 이 공구호울더(H)를 홀딩하기 위한 제1집게(52) 및 제2집게(53)를 가지는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 선회아암(51)은, 상기 구동기구(45)에 의하여 회전하고 직선 상승하는 것임을 특징으로 하는 자동 공구 교환장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 구동기구(45)는, 상기 선회아암(51)을 상승시키기 위한 제1캠(133) 및 상기 선회아암(51)을 회전시키기 위한 제2캠(132)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 선회아암(51)은, 이 선회아암(51)에 고정된 선회아암 축(50)에 대하여 회전하는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 바아(41)는, 축에 대하여 회전가능함과 동시에 축방향으로 이동가능한 선회아암(51)에 연결되며, 상기 바아(41)의 직선운동에 대하여 상기 제1캠(133)의 회전을 역회전시키기 위하여, 상기 제1캠(133)과 상기 바아(41)사이에 레버(136)를 설치한 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 바아(41)는, 축에 대하여 회전가능함과 동시에 축방향으로 이동가능한 선회아암(51)에 연결되며, 상기 제2캠(132)은 바아(41)의 회전에 대하여 상기 제2캠(132)의 회전을 전달하기 위하여 상기 바아(41)에 여러개의 기어(139), (140), (141), (142), (143) 및 부재(142)를 통하여 소정의 간격을 두고 연결된 회전체(137)의 바깥면상에 배열된 여러개의 캠 폴로워(138)가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 바아(41)의 한쪽 끝단은, 축방향으로 자유롭게 이동하기 위하여 상기 부재(142)내에 삽입되며, 상기 부재(142)는 상기 바아(41)의 동축에 대하여 회전가능한 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환장치.
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