KR960004197B1

KR960004197B1 - 공작기계의 파레트 교환장치

Info

Publication number: KR960004197B1
Application number: KR1019930021007A
Authority: KR
Inventors: 신혁
Original assignee: 주식회사기아기공; 김재복
Priority date: 1993-10-11
Filing date: 1993-10-11
Publication date: 1996-03-28
Also published as: KR950011044A

Abstract

내용 없음.

Description

공작기계의 파레트 교환장치

제 1 도는 종래 기술의 구성을 보인 평면도.

제 2 도는 종래 기술의 파래트 승강 구성을 보인 측단면도.

제 3 도는 종래 기술의 테이블 이송수단의 구성을 보인 정면도.

제 4 도는 종래 기술의 링크 회동수단의 구성을 보인 측단면도.

제 5 도는 본 발명의 구성을 보인 평면도.

제 6 도는 본 발명의 테이블 회동수단의 구성을 보인 단면도.

제 7 도는 본 발명의 클램프 수단의 구성을 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 본체 104,106 : 스토퍼

110 : 베어링 120 : 회전축

130,132 : 가이드축 200 : 테이블

204 : 스토퍼 블록 210,220 : 파레트

230 : 호울더 240 : 피니언

300 : 구동모터 310 : 볼스크류

400 : 슬라이더 402 : 핀

410 : 볼너트 416 : 완충수단

420,430 : 플런저 422,432 : 플레이트

424,434 : 스프링 440 : 래크

450 : 감지수단 452a,452b,454a,454b : 근접 스위치

본 발명은 공작기계의 파레트 교환장치에 관한 것으로서, 특히 장치를 간단히 함과 동시에 파레트 교환을 신속하게 이룰 수 있게 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 파레트 교환장치에 관한 것이다.

통상적으로 파레트 교환장치는 공작기계의 가공위치에서 공작물을 제공하는 것으로서 이 파레트 교환속도가 어느정도 빠른 것인가에 의해 공작기계의 생산성이 결정되고 있는 실정이므로 이러한 파레트 교환시기를 단축시키고자 하는 노력이 기울며지고 있다.

여기서 지금까지 실시되고 있는 파레트 교환장치를 살펴보면, 제 1 도에 도시된 바와같이 본체(10) 상부 좌우측에 링크(20)(30)가 설치되고 링크 (20)(30)의 사이에는 파레트(22)(32)가 설치되는 공간이 제공되며 상기 파레트(22)(32)는 후단에 장홈(22a)(32a)이 형성되어 있다. 상기 장홈(22a)(32a)상에는 링크 선단에 형성되는 작동핀(20a)(30a)이 결합되어진다.

상기 링크(20)(30)를 제 3 도 및 제 4 도에 도시된 바와같이 유압실린더(40)에 의해 전후진하는 래크(42)에 치합되는 피니언(24)이 하단에 고정되어 있는 회전축(26)에 고정되어 있다. 그리고 본체(10)의 전방 상세하게는 공작기계의 테이블(50)이 위치하게 되며, 이 테이블(50)을 좌우로 이동 가능하게 설치된다. 한편, 테이블상에는 제 2 도에 도시된 바와같이 피스톤(60)에 의해 승강하며 파레트(22)(32)를 클램프 또는 언클램프하게 되는 클램프수단이 설치되어 있다.

그리하여 파레트 교환시에는 먼저 가공을 마친 공작물이 얹혀있는 기공급된 파레트가 테이블(50)이 기공급된 파레트(22)를 공급한 측(이하, 편의상 좌측을 기공급측으로 함) 으로 이송하게 되고, 이송을 마친후에는 유압실린더(40)가 작동하여 좌측의 링크(20)가 회동하여 선단이 테이블(50)측으로 위치하게 된다. 이러한 상태에서 피스톤(60)이 상승하게 되고 파레트(22)가 상승하며 장홈(22a)이 링크(20)선단의 작동핀(20a)에 결합되어지게 된다. 이어서 상기 유압실린더(40)가 역방향으로 작동하여 링크(20)를 역회동시키면 작동핀(20a)이 파레트를 후방으로 끌어내게 되고, 작동핀(20a)은 링크(20)회전 도중 장홈(22a)내를 슬라이딩하게 되어 파레트(22)는 직선방향으로 후진하게 된다. 이렇게 하여 테이블(50)로부터 가공을 마친 파레트(22)를 인출하는 작용이 완료되며 계속해서 미가공물이 얹어있는 우측 파레트(32)에 결합되어 있던 링크(30)가 역시 또다른 유압실린더(미도시)에 의해 회전하게 되고 이에 따라 파레트(32)는 테이블(50)측으로 이동되어진다. 이때 상기 테이블(50)은 미리 우측 파레트(32) 공급위치로 이송되어 있게 된다. 따라서 파레트(32)는 테이블(50)상에 공급되어지며, 이때 피스톤(60)이 하강하게 되어 파레트(32)와 링크(30)는 분리되어짐과 동시에 파레트(32)는 테이블(50)이 중앙으로 이송되는 것에 의해 가공위치로 이송되고 별도의 클램퍼에 의해 클램핑되어 가공 가능한 상태로의 교환이 완료되는 것이다.

상기 유압실린더(40)를 리미트스위치(70)(72)에 의해 전후진이 제어되며 이에따라 링크의 회전각 또한 설정되어진다. 상기 리미트스위치는 유압실린더 제어와 동시에 링크회전 완료신호를 발생하여 다음의 작동개시신호를 발생시키게 된다. 그러나, 이와같은 구성 및 작용을 갖는 종래 파레트 교환장치는 파레트의 교환 및 클램프동작이 유압에 의해 이루어지기 때문에 각 장치에 유압유니트가 필수적으로 제공되어야 하는 등 구조가 복잡할 뿐만 아니라 각 유압유니트 작동을 제어하는 리미트스위치등의 동작 완료 신호 검출수단의 신호에 의해 다음에 이어지는 작동이 개시되므로 파레트 교환시간이 길어지게 되어 생산성이 저하되는 주요인으로 작용하고 있었다. 또한 상기 유압유니트로부터의 오일누유 및 유압모터의 소음등에 의해 작업환경이 열악해지고 있음은 물론 신호검출수단의 감지에러 발생에 의해 장치의 고장빈도가 높은 문제를 갖고 있었다. 상기 교환시간은 약 25초 정도 소요되므로 그로인한 생산성의 저하는 더욱 심화되고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출된 것으로서, 그 목적은 구조가 간단하면서도 파레트 교환시기를 단축시킬 수 있는 공작기계의 파레트 교환장치를 제공함에 있다.

이러한 본 고안의 목적은 공작기계에서 파레트 교환장치를 구성함에 있어서, 브레이크수단을 갖는 구동모터에 의해 회전하는 볼스크류와, 볼스크류에 볼너트로서 연결됨과 동시에 본체에 지지되는 가이드축에 안내되며 볼스크류상을 전후이동하는 슬라이더와, 하부에 피니언을 갖춘 호울더 상부에 결합되어 상면 양측에 파레트를 대칭 구성하고 하면일측에 스토퍼 블럭을 갖으며 고정축을 중심으로 회전하는 테이블과, 슬라이더에 결합되고 상기 피니언에 치합되어 슬라이더 이송에 따라 테이블을 정역회전시키는 래크와, 본체 상부에 설치되어 소정위치에서 상기 스토퍼 블럭을 지지하는 스토퍼와, 스토퍼 블럭이 스토퍼에 걸린 시점에서 볼너트의 과부하를 보상하는 완충수단과, 슬라이더의 전후이송 속도 및 완료를 감지하는 감지수단을 구비하여 달성될 수 있다. 즉, 모터 수동되는 볼스크류에 의해 슬라이더의 래크와 파레트가 얹혀있는 테이블 하단에 고정되는 피니언을 치합하여 테이블을 180° 회전시키므로써 파레트 교환이 이루어지게 되어 교환시간을 단축시킬 수 있게 되며 구조 또한 간단하게 할 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 발명을 첨부도면에 의거하여 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 제 5 도에는 본 발명의 파레트 구성이 도시되는데 원형의 테이블(200) 양측으로 파레즈(210)(220)가 대칭 구성되고, 제 7 도에 테이블(200)하단에 호울더(230)가 결합되어 있다. 상기 호울더(230)는 본체(100)에 베어링(110) 지지되어 있고, 테이블 중앙 하단에는 회전축(120)이 결합되어 있다. 상기 호울더(230)의 밑면에 피니언(240)이 고정되어진다.

한편, 상기 회전축(120)의 일측은 본체(100)에 베어링 지지되고 타측에는 구동모터(300)에 연결되어 회전력을 제공받는 볼스크류(310)가 설치되고, 이 볼스크류(310)상에는 볼스크류(310)의 회전방향에 따라 전진또는 후진하는 슬라이더(400)가 구성되어 있다. 슬라이더(400)는 볼스크류(310)와 볼너트(410)로서 연결되어 전후이동이 가능해지며, 볼너트(410) 전후단에 각각 플랜지(420)(430)가 제공되고 이 플랜지(420)(430)와 슬라이더(400)양단에 결합된 플레이트(422)(432)사이에는 스프링(424)(434)이 각각 개재되어 차후 볼너트(410)에 가해지는 과부하는 보상하는 완충수단(416)을 구성한다.

상기 볼너트(410)는 장홈(412)을 형성하여 이 장홈상에 슬라이더(400)에 결합되어 있는 핀(402)선단이 삽입되어 볼너트(410)를 전후방향으로 소정의 유동간격을 갖게 되지만 회전은 저지당하게 된다. 그리고 슬라이더(400)에는 양단이 본체(100)에 지지되는 가이드축(130)(132)이 양측에 결합되어 슬라이더(400)는 가이드축(130)(132)상에서 전후 이동하게 된다. 그리고 본체(100)에는 슬라이더(400)의 전후진 완료위치 및 전후진 이송속도를 제어하는 감지수단(450)이 설치되는데 상기 슬라이더(400)가 전진 완료위치에 도달하였을 때 슬라이더(400)의 위치를 감지하는 근접스위치(432)가 설치되고, 상기 근접스위치(452a)의 측단(상세하게는 슬라이더(400)가 전진 완료되기 전의 소정지점에 대응되는 위치)에는 슬라이더(400)의 이송속도를 감소시키는 신호를 발생하는 근접스위치(452b)가 설치되어진다. 또한, 슬라이더(400) 후진 완료지점 및 그 인접지점에도 슬라이더 진입시 슬라이더의 후진 완료 및 후진속도 감소신호를 발생하는 근접스의치(454a)(454b)가 각각 제공되어 있다. 그리고 상기 슬라이더(400)의 상부 일측에는 래크(440)가 결합되어 있고 이 래크(440)는 상기 호울더(230)에 결합되어 있는 피니언(240)에 치합되어 슬라이더(400) 전후진에 따라 회전축(120) 및 호울더(230) 그리고 테이블(200)을 선택된 방향으로 회전시키게 된다.

상기 테이블 하단에는 스토퍼블럭(204)이 결합되어 있고, 본체(100)상에는 상기 스토퍼 블록(204)을 소정위치에서 정지시켜 테이블(200)의 회전을 저지시키는 스토퍼(104)가 설치되고, 이 스토퍼(104)와 원주상으로 180°간격을 갖는 또다른 스토퍼(106)가 설치되어 상기 스토퍼블럭(204)을 각 스토퍼(104)(106)사이, 즉 180°내에서 회전하게 된다. 따라서 테이블(200)은 180°정역회전만을 이루게 구성한다.

상기 스토퍼(104)(106)와 상기 전후진 완료를 검출하는 근접스위치(452a)(454a)의 관계는 스토퍼블럭(204)이 스토퍼(104)(106)에 의해 회전이 저지된 직후에 근접스위치(452a)(454a)가 작동토록 설치되어진다. 상기 구동모터(300)는 별도의 브레이크장치(미도시)를 구비하게 된다.

이와같은 구성을 갖는 본 발명은 최초 일측 파레트(210)가 가공위치에 있는 상태(제 5 도와 같은 상태)에서 가공완료후 파레트를 교환할때에는 구동모터(300)가 작동하고 볼스크류(310)를 회전시키면 볼너트(410)에 결합되어 있는 볼스크류상의 슬라이더(400)가 후진하게 되고, 그에 따라 래크(440)에 결합되어 있는 피니언(240)이 회전하며 테이블(200)이 회전하게 된다. 따라서 가공완료 파레트(210)는 가공위치로부터 이탈되기 시작하고 미가공 파레트(220)는 가공위치로 이동하기 시작한다. 상기와 같이 슬라이더(400)가 후진하다가 근접스위치(454a) 이르게 되면 근접스위치(435b)는 슬라이더(400) 후진속도 감소신호를 발생하게 되어 슬라이더(400)는 저속으로 계속 후진하게 된다. 상기 후진에 의해 테이블(200)은 계속 후진하게 되고 스토퍼블럭(204)이 스토퍼(104)에 접촉하게 되면 테이블(200)은 더 이상 회전하지 못하게 된다. 이때 구동모터(300)는 계속 회전하고 있으므로 볼너트(410)부에 과부하가 발생하게 되는데, 이는 볼스크류(310)의 회전에 의해 플랜지(430)가 스프링(434)을 압축하며 소정량 후진하게 되므로써 보상할 수 있게 되고, 그 사이 즉, 테이블(200)이 스토퍼(104)에 의해 회전 정지당한 시점부터 플랜지(430)의 최대 후진거리를 후진 완료하는 시점 사이에는 슬라이더(400)가 근접스위치(454a)를 작동시키게 되어 이 근접스위치(454a)가 브레이크(미도시)를 작동시킴과 동시에 구동모터 정지신호를 발생하게 되어 테이블(200)은 180°회전한 상태에서 고정되어진다. 따라서 가공완료 파레트(210)는 가공위치로부터 이탈되고, 새로운 파레트(220)가 가공위치로 잔입하여 가공을 실시할 수 있는 상태가 된다. 이와같이 하여 파레트의 교환이 이루어진후 또다시 파레트를 교환코저 할때에는 작동 개시신호에 의해 구동모터(300)브레이킹이 해제되고 상기와 역방향으로 구동모터(300)가 회전하게 되면 슬라이더(400)가 전지하게 되며, 따라서 테이블(200)을 상기 역방향으로 회전을 이루며 최초의 파레트(210)가 다시 가공위치로 진입되어지며, 이때도 물론 슬라이드(40)의 이송은 근접스위치(452b)에 의해 전진 이송속도가 감소되어지며 테이블(200)이 스토퍼(106)에 의해 회전저지된 직후 플랜지(420) 및 스프링(422)의 과부하 보상작용을 이루는 동안 근접스위치(452a)가 구동모터(300)의 정지 및 그 브레이킹을 실시하게 되어 교환을 완료하게 된다.

상기 테이블(200)은 속도감소를 이루는 근접스위치(452a)(454b)사이에서의 빠른속도로 이송되고 그 외측에는 이들에 의해 저속으로 이송되어 정치이송시 관성으로 인한 충격을 최소화하게 된다.

상술한 바와같이 본 고안에 따른 공작기계의 파레트 교환장치를 모터구동에 의해 회전하는 볼스크류상에서 전후진하는 슬라이더의 변위에 따라 테이블의 회전을 제어하므로써 구조를 간단함과 동시에 별도의 유압 유니트를 필요로 하지 않고 있으므로 작업환경을 양호하게 유지할 수 있게 됨을 물론 제조원가를 절감할 수 있게 되었다. 특히, 간단한 구성 및 테이블의 회전에 의해 파레트 교환을 가능케 함에 따라 장치의 고장률을 최소화 할 수 있게 되었을 뿐만 아니라 파레트의 교환시간(약 4초 정도 소요됨)을 상당량 단축하게 되므로써 기존의 파레트 교환시간의 지연으로 인한 저조했던 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Claims

공작기계에서 파레트 교환장치를 구성함에 있어서, 브레이크수단을 갖는 구동모터에 의해 회전하는 볼스크류와, 볼스크류에 볼너트로써 연결됨과 동시에 본체에 저지되는 가이드축에 안내되며 볼스크류상을 전후이동하는 슬라이더와, 하부에 피니언을 갖춘 호울더 상부에 결합되어 상면 양측에 파레트를 대칭 구성하고 하면일측에 스토퍼 블럭을 갖으며 고정축을 중심으로 회전하는 테이블과, 상기 슬라이더에 결합되고 상기 피니언에 치압되어 슬라이더 이송에 따라 테이블을 정역회전시키는 래크와, 본체 상부에 설치되어 소정위치에서 상기 스토퍼 블럭을 지지하는 스토퍼와, 스토퍼 블럭이 스토퍼에 걸린 시점에서 볼너트의 과부하를 보상하는 완충수단과, 슬라이더의 전후이송 속도 및 완료를 감지하는 감지수단을 구비함을 특징으로 하는 공작기계의 파레트 교환장치.
제 1 항에 있어서, 상기 완충수단은 볼너트 전후단에 제공되어 소정의 유격거리를 갖는 플랜지와 슬라이더 전후단에 고정된 플레이트 사이에 스프링을 개재하여 구성됨을 특징으로 하는 공작기계의 파레트 교환장치.
상기 감지수단은 테이블이 스토퍼에 의해 저지된 시점 직후에 슬라이더의 전후진 완료위치를 감지하는 근접스위치를 각각 설치하고, 전후진 근접스위치의 인접지점에 이송중인 슬라이더의 전후진 이송속도를 감소시키는 근접스위치를 각각 설치하여 그 사이에 슬라이더가 고속 이송되고 그 외측에서는 비교적 저속으로 이송되게 구성함을 특징으로 하는 공작기계의 파레트 교환장치.
제 1 항에 있어서, 상기 볼너트는 일측 장홈을 형성하고 슬라이더에 고정된 핀 선단이 장홈에 삽입되어 볼너트를 회전 저지된 상태에서 소정의 전후 유동간격을 갖게 함을 특징으로 하는 파레트 교환장치.