KR960703054A - 자동 공구 교환 방법 및 그 장치(automatic tool change) - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3차원적 작동을 이행할 수 있는 산업용 로보트 또는 그와 유사한 장치의 자동 공구 교환을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 로보트의 전동 장치(20)는 상기 굴대 축에 대해 상기 공구(26)를 구정시키기 위해 배열되어 죔 부재(28)로 제공되는 굴대축(22)으로 구성된다. 상기 전동 장치는 더 나아가 상기 축의 각진 위치를 색인화시키는 용도의 색인화 수단(40)들로 구성된다. 장치는 상기 죔 부재(28)를 죄고 그리고/또는 풀리게 하기 위한 외부 수단들로 구성된다. 상기 죔 그리고/또는 풀림 수단들(30,32)은 적어도 공구 교환 사이클 동안 그들이 상기 로보트에 의해 한정되는 동작범위내에 위치되도록 배열되며, 그에 의해 상기 좀 부재(28)는 상기 로보트의 동작에 의해 상기 죔 그리고/또는 풀림 수단들로 가져와지게 된다.

Description

자동 공구 교환 방법 및 그 장치(AUTOMATIC TOOL CHANGE)
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 따른 공구 교환 시스템을 사용하는 로보트 유니트의 개략적인 일반 도면,
제2도는 로보트팔의 선단에 위치되는 전동 장치 유니트의 부분적인 단면도,
제3도는 전동 장치 유니트의 굴대축 및 색인화 장치의 한 실시예의 보다 상세한 도면,
제4도는 공구 고정(clamping)용도의 한 죔 시스템과 그것의 죔용도에 적당한 한 공구의 도면.

Claims (15)

  1. 3차원적 동작을 수행하는 로보트 또는 그와 유사한 장치의 굴대축에 대해 공구를 고정시키는 방법에 있어서, 상기 굴대 축의 각진 위치를 색인화하는 단계, 상기 굴대 축에 제공되는 공구 파지구내에 상기 공구를 수용하는 단계, 3차원적 동작을 수행하는 상기 로보트 또는 그와 유사한 장치의 동작에 의해 상기 공구 죔 부재의 전동 수단들내에 있는 상기 색인화 굴대 축과 관련하여 제공되는 공구 죔 부재를 위치시키고, 이 죔 부재들은 적어도 상기 공구 수용 작동중 상기 로보트 또는 그와 유사한 장치의 동작 범위내에 위치시키는 단계, 상기 공구 파지구내에 상기 공구를 고정시키는 공구를 고정시키는 방법.
  2. 3차원 동작을 수행하는 로보트 또는 그와 유사한 장치의 굴대축으로부터 공구를 제거시키는 방법에 있어서, 상기 굴대 축의 각진 위치를 색인화하는 단계, 3차원적 동작들을 수행하는 상기 로보트 또는 그와 유사한 장치의 동작에 의해 사기 공구 죔 부재의 풀림 수단들에 상기 색인화 굴대 축과 관련하여 제공되는 공구 죔 부재를 위치시키고, 이 풀림 수단은 적어도 상기 공구 제거 공정중 상기 로보트 또는 그와 유사한 장치의 동작 범위내에 위치되는 단계, 상기 공구를 풀리게 하는 용도의 상기 풀림 수단들의 도움으로 상기 죔 부재를 풀리게 하는 단계와, 3차원적 동작을 수행하는 상기 로보트 또는 그와 유사한 장치의 동작에 의해 상기 굴대 축으로부터 상기 풀린 공구를 제거하는 단계들로 구성되는 공구 제거 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 공구 죔 부재의 상기 풀림 단계로, 상기 죔 부재에 의해 제공되는 고정 힘은 상기 로보트 또는 그와 유사한 장치의 동작과 공동 작동하는 단단하게 장착되는 열림 장치에 의해 제거되며, 그후 남겨진 어떠한 고정 힘도 갖지 않는 상기 죔 부재는 그것의 위치에 상기 공구를 여전히 보유하고 있는 죔 부재의 한 부분이 상기 풀림 장치에 의해 회전되거나 열려진 채로 흔들리드록 하는 회전할 수 있는 풀림 장치에 의해 열려지는 두 단계로 구성되는 공구 제거 방법.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 굴대 축의 상기 색인 화는, 상기 축으로부터 예정된 거리로 색인화 수단들을 상기 축쪽으로 이동시키고, 낮은 토크를 갖는 상기 굴대 축을 회전시키고 상기 색인화 수단들은 상기 굴대 축에 제공되는 그것의 대응물에 도달하도록 하고, 그에 의해 상기 굴대 축의 회전은 멈추고 상기 굴대 축의 각진 위치는 상기 색인화 수단들과 그것의 상기 대응물의 공동 작동에 의해 유지되는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 공구 고정 및 제거 방법.
  5. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 굴대 축의 상기 색인화는, 낮은 토크를 갖는 상기 굴대축을 회전시키고, 상기 축에 제공되는 표시 수단들과 상기 표시기 수단과 공동 작동하고 상기 굴대 축에 이웃하여 제공되는 감지기 수단들에 의해 상기 굴대 축의 각진 위치를 감지하고, 예정된 각진 위치에서 상기 축의 회전을 멈추게 하고 전기장 또는 기계적인 제동에 의해 야기되는 멈춤과 지지 힘에 의한 상기 예정된 위치에 상기 축을 지지하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 공구 고정 및 제거 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 색인화동안 상기 굴대 축의 회전은 적당하게 위치되어 표면과 접촉하게 되는 상기 로보트 또는 그와 유사한 장치의 작동에 의해 상기 축의 한 부분을 동작시킴으로써 제공되며, 그에 의해 상기 축의 회전은 상기 로보트 또는 그와 유사한 장치와 상기 표면사이의 상대적인 동작과 마찰의 공동 작동에 의해 야기되는 것을 특징으로 하는 공구 고정 및 제거방법.
  7. 상기 공구를 수용하는 용도의 상기 굴대 축안에 제공되는 공구 파지구(24), 상기 공구 파지구내에 있는 상기 공구를 고정시키는 용도의 죔 부재(28), 상기 죔 부재(28)의 죔 그리고/또는 풀림 수단들(30,32)로 구성되는 3차원적 동작을 이행할 수 있는 로보트 또는 그와 유사한 장치의 굴대 축(22)에 위치되는 공구(26)의 자동 공구 교환을 위한 장치에 있어서, 상기 장치는 더 나아가 회전할 수 있는 상기 축(22)위치를 색인화시키는 용도의 색인화 수단들(40)로 구성되고, 3차원적 동작을 이행할 수 있는 상기 로보트(10) 또는 그와 유사한 장치는 적어도 상기 공구 교환 작동중 상기 로보트(10) 또는 그와 유사한 장치의 동작 범위내에 위치되는 상기 죔 그리고/또는 풀림 수단들(30,32)로 상기 공구(26)의 상기 죔 부재(28)를 이동시키도록 배열되는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 죔 부재(28)를 풀리게 하는 용도의 상기 수단들은 상기 죔 부재(28)에 의해 제공되는 고정 힘을 제거하기 위해 상기 로보트(10) 또는 그와 유사한 장치의 동작과 공동 작동하도록 배열되는 단단하게 장착되는 수단들(31)과, 상기 죔 부재의 남아 있는 비-고정 부분의 그 이상의 열림용 회전할 수 있는 수단들(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 죔 부재는 스크류(28)이며, 그것의 회전은 상기 공구(26)위에 지지되는 고정물을 제공하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 죔 부재는 수력학적으로 또는 기체 역학적으로 작동되는 부재이며, 상기 공구(26)로부터 지지되는 고정물을 제공하도록 배열되고 빠른-풀림 어댑터(36)와 그것의 대응물(37)과 연결되거나 상기 죔 부재 내부에 있는 유체 압력을 변화시키기 위해 유체의 외부원에 대해 비슷한 방식으로 배열되는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 색인화 수단들(40)은 상기 축의 방사상의 방향에 적어도 움직일 수 있으며 상기 축과 이웃하여 위치되는 돌출하는(42,49)들과, 상기 축과 관련된 수단들을 수용하고 상기 돌출하는 수단들을 수용하도록 배열되는 적어도 하나의 홈(groove), 가늘고 긴 구멈(slot), 돌출물(boss) 또는 그와 같은 것으로 구성되며, 그에 의해 상기 돌출하는 수단들과 상기 적어도 하나의 홈, 가늘고 긴 구명, 돌출물 또는 그와 같은 것은 하나 또는 그 이상의 예정된 각진 위치(들)에 상기 회전할 수 잇는 축(22)을 멈추기 위해 협동적으로 배열된 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 수용하는 수단들은 상기 축(22) 주위에 설치되며, 상기 축의 회전을 멈추기 위해 상기 돌출하는 수단들(42)과 협동적으로 배열되는 적어도 하나의 불연속적(45)을 포함하는 적어도 하나의 불연속적인 홈(44)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 수용하는 수단들은 상기 축에 대해 비-회전할 수 있게 조립되고 상기 축의 회전을 멈추기 위해 상기 돌출하는 수단들(42)과 협동적으로 배열되는 적어도 하나의 돌출물 또는 돌출부(47,47′)를 갖춘 하나의 홈(46)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치.
  14. 제7항에 있어서, 상기 축쪽으로 그리고 그 축으로부터 멀리 떨어져 움직일 수 있는 상기 돌출하는 수단들과 협동적으로 배열되는 상기 수용되는 수단들은 상기 축의 세로 방향에 설치되는 적어도 하나의 구멍(hole) 또는 송곳 따위로 뚫은 구멍(boring) 또는 가늘고 긴 구멍(slot)(48)으로 구성되며 바람직하게는 상기 축의 회전을 멈추도록 하는 용수철 또는 기체 역학적인 압력을 갖는 한쪽으로 기울어진 핀(49)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치.
  15. 제7항에 있어서, 상기 색인화 수단들은 상기 축(22)위에 위치되는 표시기(52)와 상기 축의 각진 위치 감지용 상기 표시기와 협동적으로 연결되는 감지기(53), 그리고 상기 감지기(53) 및 표시기(52)와 효과적으로 연결되고 전기적으로 또는 기계적으로 또는 예정된 위치에 상기 축을 멈추게 하고 지지하는 다른 적당한 수단들에 의해 작동되는 제동 수단들(54,55)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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