WO2022102928A1 - 수직형 머시닝센터의 우측 설치형 자동공구 교환장치 - Google Patents

수직형 머시닝센터의 우측 설치형 자동공구 교환장치 Download PDF

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WO2022102928A1
WO2022102928A1 PCT/KR2021/011910 KR2021011910W WO2022102928A1 WO 2022102928 A1 WO2022102928 A1 WO 2022102928A1 KR 2021011910 W KR2021011910 W KR 2021011910W WO 2022102928 A1 WO2022102928 A1 WO 2022102928A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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tool
fingers
shaft
cam
arm
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/011910
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
정태호
허순우
신용범
이영춘
차우섭
이한규
Original Assignee
대영코어텍(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for exchanging a tool between a main shaft of a machine tool and a tool magazine, and specifically, storing a plurality of tools, selecting a tool according to required processing, and automatically exchanging the tool, the tool change time
  • a right-mounted automatic tool in a vertical machining center that can reduce machining time including tool change time by reducing It is about the exchange device.
  • a typical example of an auxiliary device used in an automatic machine tool is an automatic tool changer that automatically changes tools.
  • the automatic tool changer described above is used to supply a material to be cut or a finished work piece into a machine tool without external help or to retrieve it from it, and is particularly widely used in NC lathes.
  • 1 is a state diagram of a conventional automatic tool changer.
  • the conventional automatic tool changer transmits power to the cam 2 in the cam box 1 by connecting a chain (not shown) to a motor located away from the cam box 1, and the cam A lever path groove 1a is formed on the upper surface of (2), and a cam groove 1b for guiding the path of the roller 3a of the spline housing 3 is formed on the outer peripheral surface.
  • the first lever 4 connected to the lever path groove 1a is hinged to one side of the cam box 1, and the roller 3a guided to the lever path groove 1a is hinged to one side, and to the other side. It was connected to the second lever (6) connected to the spline shaft (5).
  • the spline shaft 5 is connected to a gripper arm in which the gripper part 7 is arranged in a point symmetric shape, and a roller guide 8 and a pin 9 are respectively formed in the point symmetric gripper part 7, respectively.
  • a structure in which a dog 10 corresponding to the pin 9 is installed is known at the lower end of the spline housing 3 .
  • the automatic tool changer has a problem in that it is not possible to shorten the tool change time of the machine tool.
  • Patent Document 1 Patent Publication No. 10-2009-0067256 (published on June 25, 2009)
  • the present invention is to solve the above problems, and it is possible to store a larger number of tools while securing the convenience of production and assembly by simply configuring the structure of a tool magazine equipped with tools, and working conditions and working environment It is intended to provide a right-mounted automatic tool changer of a vertical machining center that can further improve productivity by improving the installation position of the automatic tool changer according to the present invention.
  • a right-mounted automatic tool changer for a vertical machining center of the present invention includes a tool magazine and an exchange arm installed on the right side when viewed from a column forward;
  • the tool magazine is provided with a support frame fixed to one side of the column, a rotating disc having a base fitted and supported by a cylindrical support tube installed on the support frame, and a spiral cam groove on the outer periphery, the cam groove is A cylindrical cam coupled to a cam projection formed on the end surface of the base, a cam shaft rotating the rotating disk through the cylindrical cam and the cam projection, a tool port arranged at intervals on the circumference of the rotating disk, and a tool installed in the tool port An installation hole, a tool holder fitted into the tool installation hole, a support shaft extending in a tangential direction of the rotating disk, a lifting pin parallel to the support shaft and installed outside the bottom of the tool port, and installed on the support frame, , a lifting cylinder provided with an output rod extending downward, and a slider provided at the tip of the output rod and having
  • It consists of a cutout of an open cam that pushes in the direction of
  • the spring is connected in a shape surrounding the outer surfaces of the upper conical guide provided in the finger with a narrow cross-sectional area, the lower conical guide provided in the bracket with a narrow cross-sectional area, and the upper conical guide and the lower conical guide. It is provided and characterized in that it includes an upper conical spring and a lower conical spring having a shape of an hourglass with an intermediate portion of the jeal.
  • the fixing means is further provided;
  • the fixing means is embedded and fixed in the bottom surface, and one end with a thread is formed with a base bolt protruding from the bottom surface, and protruding laterally from the bottom surface of the machine tool base, there is a through hole through which the base bolt can be fastened It is formed, and on the outer peripheral surface of the through hole, a plurality of recessed structure fixing grooves are formed at regular intervals, the base support part is screwed to the base bolt, and an anti-loosening nut having a through fixing hole on the outer surface, and a head is formed on one side.
  • Penetrating the through-fixing hole of the anti-friction nut characterized in that it includes a fixing pin that is forcibly fitted into the fixing groove of the base support.
  • the base bolt is provided on the other side to be embedded in the floor, and when the floor surface is poured with reinforced concrete, it is characterized in that it further includes a hook for maximizing the fixing power of the base bolt by wrapping and fixing the reinforcement.
  • the present invention has the effect of securing the convenience of production and assembly by simply configuring the structure of the tool magazine on which the tool is mounted.
  • 1 is a state diagram of a conventional automatic tool changer.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of a machine tool
  • FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of a tool magazine
  • Fig. 4 is a bottom view of the exchange arm
  • FIG. 5 is a side view of a gripper provided with a rotary finger
  • FIG. 6 is a state diagram in which the gripper grips the tool holder.
  • Figure 7 is a partial enlarged view of the installation state of the spring.
  • FIG. 8 is a schematic side view and a partially enlarged view of a machine tool fixing means.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the anti-loosening nut.
  • FIG. 10 is a partially cut-away cross-sectional view of the leveling means and an enlarged plan cross-sectional view of the reversal prevention part.
  • Fig. 2 is a schematic perspective view of a machine tool
  • Fig. 3 is a longitudinal sectional view of a tool magazine
  • Fig. 4 is a bottom view of the exchange arm.
  • the machine tool 1 has a column 11 that rises vertically on a base 10 .
  • the column 11 is a post supporting the spindle head 2 .
  • the spindle head 2 rises and descends along the guide bars 12 installed on the left and right of the front surface of the column 11 .
  • the column 11 has a feed screw shaft 13 .
  • the feed screw shaft 13 extends in the vertical direction between the left and right guide bars 12 .
  • the feed screw shaft 13 rotates by driving the Z-axis motor 14 .
  • the Z-axis motor 14 is fixed to the upper part of the column 11 .
  • the spindle head 2 is screwed to the feed screw shaft 13 .
  • the spindle head 2 is raised and lowered by the rotation of the feed screw shaft 13 .
  • the spindle head 2 supports the spindle 20 therein.
  • the main shaft 20 rotates by driving the main shaft motor 21 .
  • the spindle motor 21 is fixed to the upper part of the spindle head 2 .
  • the spindle 20 holds the tool 3 at the lower end protruding downward of the spindle head 2 .
  • the tool 3 rises and falls together with the spindle head 2 and rotates together with the spindle 20 by driving the spindle motor 21 .
  • the machine tool 1 includes a processing table 15 .
  • the processing table 15 is disposed on the base 10 in front of the column 11 and moves in the left-right direction and the front-rear direction by fixing the workpiece.
  • the X-axis motor drives the machining table 15 in the left and right directions.
  • the Y-axis motor drives the machining table 15 in the front-rear direction.
  • the tool 3 machines the workpiece on the machining table 15 .
  • the machine tool 1 is provided with a tool changing device.
  • the tool changing device has a tool magazine 4 and a changing arm 5 .
  • the tool magazine 4 is installed on the right side when viewed from the column 11 toward the front. As shown in FIG. 3 , the tool magazine 4 is located on the right side of the spindle head 2 raised to the uppermost position, and includes a support frame 40 and a rotating disk 41 .
  • the support frame 40 is fixed to one side of the column 11 .
  • the rotating disc 41 has a cylindrical base 41a.
  • the base 41a is supported by being fitted in the cylindrical support cylinder 40a provided in the support frame 40 .
  • the rotating disk 41 rotates by driving the magazine motor 43 .
  • the magazine motor 43 is provided above the support frame 40 .
  • the magazine motor 43 is connected to the camshaft 44 .
  • the camshaft 44 extends vertically between the base 41a of the rotating disk 41 and the support frame 40 , and rotates by driving the magazine motor 43 .
  • the camshaft 44 includes a cylindrical cam 44a.
  • the cylindrical cam 44a has a spiral cam groove formed on the outer periphery.
  • the cam groove is coupled to a plurality of cam projections 41b formed on the end surface of the base 41a.
  • the rotation of the camshaft 44 is transmitted to the rotation disk 41 through the cylindrical cam 44a and the cam projection 41b, so that the rotation disk 41 rotates.
  • the rotating disk 41 supports a plurality of tool ports 6 .
  • the tool port 6 is provided on the rotating disk 41 through the support body 60 .
  • the support body 60 extends outwardly from the outer periphery of the rotating disk 41 and has a shape bent in the right direction.
  • the tool port 6 is a bottomed cylinder having a tool installation hole 61 .
  • the tool port 6 is connected to the front end of the support body 60 by a support shaft 62 provided at the bottom, and is arranged at intervals on the circumference of the rotating disk 41 .
  • the tool port 6 is cyclically moved by rotation of the rotary disk 41 .
  • the support shaft 62 is an axis extending in the tangential direction of the rotating disk 41 .
  • the outside of the tool port 6 contacts the inner surface of the cylindrical guide cover 45 provided on the support frame 40 .
  • the tool port 6 circulates through the opening of the tool installation hole 61 in one posture by the action of the guide cover 45 .
  • the guide cover 45 has a cutout in its lower position.
  • the tool installation hole 61 of the tool port 6 has a conical positioning hole whose diameter is reduced inward from an opening in the left direction, and a cylindrical stop hole continuous to the positioning hole.
  • the tool 3 is held by being inserted into the tool installation hole 61 via the tool holder 30 .
  • the tool holder 30 includes a conical pull stud portion and a shank portion continuous to the tip portion of the pull stud portion.
  • the tool holder 30 is inserted into the tool installation hole 61 with the shank facing forward.
  • the pull stud portion of the tool holder 30 is in close contact with the positioning hole of the tool installation hole 61 to position the tool port 6 and the tool 3 coaxially.
  • the shank portion of the tool holder 30 is engaged with the ball stopper 64 within the stopper hole of the tool installation hole 61 to prevent the tool 3 and the tool holder 30 from coming off.
  • the tool port 6 is cyclically moved by the drive of the magazine motor 43 to position the holding tool 3 at the ready position.
  • the tool port 6 has a pulling pin 63 .
  • the pulling pin 63 is provided at the tip of the protrusion parallel to the support shaft 62 and protruding outward from the bottom of the tool port 6 .
  • the tool changer has a pulling cylinder (46).
  • the pulling cylinder 46 is provided in the support frame 40, and has a slider 47 at the tip of the output rod 46a extending downward.
  • the slider 47 has a U-shaped engaging groove 47a that opens toward the left.
  • the pulling cylinder 46 is an air cylinder.
  • the output rod 46a operates by supplying and distributing air to the pulling cylinder 46, and the slider 47 rises and falls. As shown in Fig. 3, the lowered slider 47 is located to the right of the tool port 6 in the ready position.
  • the engaging groove 47a engages the pulling pin 63 of the tool port 6 .
  • the slider 47 pulls up the pulling pin 63 at the time of rising.
  • the tool port 6 oscillates about 90 degrees about the support shaft 62 by the pulling of the pulling pin 63 .
  • the tool 3 and the tool holder 30 held by the tool port 6 move to the replacement position (position indicated by the dashed-dotted line in FIG. 3).
  • the tool 3 moved to the replacement position protrudes to the lower part of the tool magazine 4 and becomes the same height as the tool 3 at the tip of the spindle 20 raised to the uppermost position.
  • the exchange arm 5 operates from the lower part of the spindle head 2, and the tool (preceding tool) 3 installed on the spindle 20 and the tool (subsequent tool) held by the tool port 6 in the exchange position tool) (3) is replaced.
  • the exchange arm 5 is provided at the lower end of the arm shaft 50 projecting below the spindle head 2 .
  • the arm axis 50 is an axis extending in the vertical direction within the spindle head 2 .
  • the arm shaft 50 is capable of rotation and movement in the axial direction (up and down direction).
  • the exchange arm 5 pivots in a horizontal plane as the arm shaft 50 rotates.
  • the exchange arm 5 rises and falls as the arm shaft 50 moves.
  • the exchange arm 5 is equipped with the holding part 51 at the front-end
  • the grip portion 51 has fingers 51a and 51b.
  • the fingers 51a and 51b are provided on the lower surface of the exchange arm 5 by the support shafts 52a and 52b.
  • the support shafts 52a and 52b are parallel to the arm axis 50 .
  • the fingers 51a and 51b are pivotable about the support shafts 52a and 52b.
  • the fingers 51a and 51b extend to both sides of the respective support shafts 52a and 52b.
  • the tip ends of the fingers 51a and 51b protrude outward of the exchange arm 5 .
  • the proximal ends of the fingers 51a and 51b extend inward of the exchange arm 5 and are urged in a direction away from each other by a spring 54 .
  • the fingers 51a, 51b have projections 53a, 53b in the vicinity of the support shafts 52a, 52b.
  • the projections 53a and 53b are in contact between the fingers 51a and 51b.
  • the exchange arm 5 is provided with the opening cam 55 in the center part of the lower surface.
  • the opening cam 55 is provided on the camshaft 56 .
  • the camshaft 56 is supported inside the arm shaft 50 .
  • the camshaft 56 and the opening cam 55 move in the axial direction (up and down direction) together with the arm shaft 50 , and also rotate independently of the arm shaft 50 .
  • the opening cam 55 has a disk shape, and has cutouts in two places on the outer periphery. 4 shows the position of the opening cam 55 in the normal case.
  • the cut-out portion of the opening cam 55 comes into contact with the proximal end of the finger 51a, and pushes the spring 54 in the compression direction.
  • the finger 51a oscillates about the support shaft 52a.
  • the oscillation of the finger 51a is transmitted to the finger 51b through the projections 53a and 53b.
  • the proximal ends of the fingers 51a and 51b are approached, and the leading ends of the fingers 51a and 51b are open.
  • the said opening cam 55 rotates clockwise (direction of the arrow in FIG. 4) by the drive of the camshaft 56. As shown in FIG. The cut-out portion of the opening cam 55 comes into contact with one side of the proximal end of the finger 51a and pushes the spring 54 in the extending direction.
  • the finger 51a oscillates about the support shaft 52a. The oscillation of the finger 51a is transmitted to the finger 51b through the projections 53a and 53b.
  • the proximal ends of the fingers 51a and 51b are widened, and the leading ends of the fingers 51a and 51b are closed.
  • the grip portion 51 opens and closes according to the rotation of the camshaft 56 and the opening cam 55 .
  • the exchange arm 5 pivots when the arm shaft 50 rotates.
  • the grip part 51 opens and closes when the camshaft 56 and the opening cam 55 rotate.
  • the spindle head 2 is provided with the arm motor 57 provided in the upper part.
  • the arm motor 57 drives an arm drive shaft (not shown) in the spindle head 2 .
  • the arm drive shaft is connected to the arm shaft 50 and the camshaft 56 inside the spindle head 2 via a cam mechanism (not shown).
  • the exchange arm 5 is located near the lower surface of the spindle head 2 .
  • the grip portion 51 of the exchange arm 5 is open.
  • the fingers 51a and 51b of the one holding part 51 are positioned so as to sandwich the tool holder 30 provided on the main shaft 20 .
  • the spindle head 2 rises to the uppermost position.
  • the exchange arm 5 rises together with the spindle head 2 to move to the gripping position.
  • the grip portion 51 on the other side of the exchange arm 5 extends toward the lower portion of the tool magazine 4 .
  • the fingers 51a and 51b of the gripping portion 51 are positioned to sandwich the tool holder 30 held by the tool port 6 in the exchange position.
  • one gripping portion 51 grips the tool holder 30 provided on the main shaft 20 .
  • the other holding portion 51 holds the tool holder 30 held by the tool port 6 .
  • the exchange arm (5) is lowered together with the arm shaft (50).
  • the gripper 51 pulls out the gripped tool holder 30 downward from the spindle 20 and the tool port 6 .
  • the exchange arm 5 turns 180 degrees to change the positions of the tool (preceding tool) 3 on the side of the main shaft 20 and the tool (successor tool) 3 on the side of the tool port 6 .
  • the exchange arm (5) rises together with the arm shaft (50) to fit the tools (3, 3) into the tool port (6) and the spindle (20).
  • the tool changing apparatus exchanges the tool 3 by the lowering, turning, and raising operations of the exchange arm 5 and the opening/closing operation of the holding part 51 .
  • the spindle 20 has the same tool installation hole (not shown) as the tool port 6, and is equipped with a draw bar (not shown) inside the tool installation hole.
  • the spindle 20 inserts the tool holder 30 into the tool installation hole, and the tool 3 is installed by pulling up the shank portion of the tool holder 30 with a draw bar.
  • the tool 3 may be installed by aligning the main shaft 20 with the central axis by the action of the pull stud of the tool holder 30 .
  • the tool 3 installed on the spindle 20 descends together with the spindle head 2 and rotates by driving the spindle motor 21 to process the workpiece on the processing table 15 .
  • the tool 3 installed in the tool port 6 returns to the ready position by the operation of the pulling cylinder 46 .
  • the tool magazine 4 circulates the tool port 6 by driving the magazine motor 43, and positions the tool 3 to be used next to the ready position.
  • the right-mounted automatic tool changer having the above structure can secure the convenience of production and assembly by simply configuring the structure of the tool magazine equipped with the tool, and can store a large number of tools, There is an action and effect that can further improve productivity by improving the installation position of the automatic tool changer according to the working environment.
  • FIG. 5 is a side view of a gripper provided with a rotary finger
  • FIG. 6 is a state diagram in which the gripper grips the tool holder.
  • the gripper 51 of the present embodiment includes rotary fingers 551a and 551b, a hinge shaft 552 , a torsion spring 553 , and a first stopper 554 .
  • the rotating fingers 551a and 551b have a 'L' shape, are rotatably coupled to the ends of the fingers 51a and 51b, and expand the contact area surrounding the tool holder 30 on the inside.
  • a curved groove is formed to improve the gripping force.
  • a rubber coating is provided on the inner surface of the curved groove to prevent the tool holder from sliding.
  • the material of the rubber coating is, based on 100 parts by weight of acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), 12 to 25 parts by weight of tetrafluoroethylene (TETRAFLOOROETHYLENE), 10 to 20 parts by weight of carbon master batch (CMB), 5-10 parts by weight of carbon black including SRF (semi reinforcing furnace), 1-3 parts by weight of stearic acid, 2-7 parts by weight of magnesium oxide (MgO), 10-20 parts by weight of dioctyl phthalate (DOP) Part by weight, Nobang-RD (Polymerized 2,2,4-trionethyl-1,2-dihydroquinoline) 2 to 4 parts by weight, 2 to 3 parts by weight of sulfur, 1.5 to 2.5 parts by weight of a sulfur accelerator do.
  • NBR acrylonitrile-butadiene rubber
  • CMB carbon master batch
  • SRF sini reinforcing furnace
  • MgO magnesium oxide
  • DOP dioctyl phthalate
  • the rubber coating made of the above composition has excellent abrasion resistance and maximizes gripping efficiency by improving frictional force. It has the effect of reducing the occurrence of cracks).
  • the hinge shaft 552 is provided to pass through the rotating fingers 551a and 551b and the fingers 51a and 51b, and the rotating fingers 551a and 551b are formed at the ends of the fingers 51a and 51b. It has a rotating function.
  • One end of the torsion spring 553 is fixed while surrounding the hinge shaft 552, and the other end is fixed to the outer surface of the rotating fingers 551a and 551b, in the direction in which the rotating fingers 551a and 551b are opened. Elasticity is provided.
  • the first stopper 554 is provided with one side protruding from the outer surfaces of the fingers 51a and 51b, and the other side provided in contact with the outer surfaces of the rotating fingers 551a and 551b.
  • the first stopper 554 has a structure protruding in a 'C' shape from the outer surface of the fingers 51a and 51b, so that the angle of opening of the rotary fingers 551a and 551b is limited in a certain range. it will function
  • the tool holder 30 When the tool holder 30 is gripped while the grip portion 51 is closed, the tool holder 30 presses the other end of the rotary fingers 551a and 551b. When the rotary finger is pressed, the rotary finger overcomes the elastic force of the torsion spring 553 and rotates the rotary finger with the hinge shaft 552 as a point.
  • FIG. 7 is a view showing the installation state of the spring and a partially enlarged view.
  • the spring 54 includes an upper conical guide 541a, a lower conical guide 541b, an upper conical spring 542a, and a lower conical spring 542b.
  • the upper conical guide 541a is provided on the bottom surface of the finger 51a in a shape in which the cross-sectional area becomes narrower in the downward direction.
  • the lower conical guide 541b is provided on the upper surface of the bracket in a shape in which the cross-sectional area is narrowed in the upward direction.
  • the upper conical spring 542a and the lower conical spring 542b are provided by connecting the outer surfaces of the upper conical guide 541a and the lower conical guide 541b in a surrounding shape.
  • the upper conical spring 542a and the lower conical spring 542b have the shape of an hourglass with a cut in the middle.
  • the spring 54 having the above structure is also provided in the finger 51b.
  • the upper and lower conical springs 542a and 542b have a conical shape in each of the wound coils, so that when the coil is compressed, the upper and lower coils do not come into contact with each other, and the amount of compression deformation increases. It is possible to maximize the efficiency of the elastic deformation force by the amount of compression deformation, and the upper conical guide 541a and the lower conical guide 541b, when the upper conical spring 542a and the lower conical spring 542b are compressed, the upper cone By supporting the inner surfaces of the spring 542a and the lower conical spring 542b, it is possible to prevent the upper conical spring 542a and the lower conical spring 542b from buckling in the horizontal direction.
  • the machine tool When installing a machine tool, if it is not firmly fixed to the floor of the facility or factory, the machine tool is shaken by vibrations generated during the processing of the machine tool or vibrations from heavy equipment moving around the facility Since an error occurs due to low precision, in this embodiment, it is intended to provide a structure for firmly fixing the machine tool to the floor surface of the facility.
  • Figure 8 is a schematic side view and a partially enlarged view of the machine tool fixing means
  • Figure 9 is a cross-sectional view of the anti-loosening nut.
  • a fixing means 7 is provided on the base support part 75 protruding from the bottom surface of the machine tool 1, and the fixing means 7 is a base bolt 71, a hook 72, and prevents loosening. It includes a nut 73 and a fixing pin 74 .
  • the base bolt 71 is embedded and fixed in the floor surface of a factory or facility, and one end with a screw thread protrudes from the floor surface.
  • the hook 72 is provided on the other side where the base bolt 71 is embedded in the bottom surface, and when the bottom surface is poured with reinforced concrete, the hook 72 wraps and fixes the reinforcement, so that the base bolt 71 of It has the function of maximizing the fixation force.
  • the anti-loosening nut 73 is screwed to the base bolt 71 , and a through-fixing hole 731 is provided on the outer surface.
  • the base support part 75 has a structure protruding laterally from the bottom surface of the machine tool 1 base 10, and a through hole 752 through which the base bolt 71 can be penetrated and fastened is formed, On the outer peripheral surface of the through hole 752, a plurality of fixing grooves 751 having a recessed structure are formed at regular intervals.
  • the fixing pin 74 has a head formed on one side, penetrates the through fixing hole 731 of the anti-friction nut 73, and is forcibly fitted into the fixing groove 751 of the base support part 75, thereby preventing loosening. Prevents the nut 73 from loosening due to vibration or the like.
  • the machine tool 1 is installed in a structure in which the base bolt 71 is inserted into the through hole 752 formed in the base support part 75 of the machine tool 1 .
  • the anti-loosening nut 73 roll is fastened to the screw part of the base bolt 71 protruding to the upper surface of the base support part 75 .
  • the fixing pin 74 By striking the fixing pin 74, the fixing pin 74 passing through the through fixing hole 731 of the loosening prevention nut 73 is forcibly fitted into the fixing groove 751 of the base support part 75, thereby preventing loosening. Since the nut 73 is to fundamentally block the relaxation by vibration, as a result, the machine tool 1 can be firmly fixed to the floor surface.
  • FIG. 10 is a partially cut-away sectional view of the leveling means and an enlarged plan sectional view of the reversal prevention part.
  • the leveling means 8 is provided with a plurality of front, rear, left and right sides of the inside of the base 10 of the machine tool 1, and the leveling means 8 is a support plate 81, It includes a warm bar 82 , a worm 83 , and an anti-reverse unit 84 .
  • the warm bar 82 has a cylindrical or square column shape with a penetrating structure while sliding on the bottom surface of the base 10 inside the machine tool 1, and a gear is formed on one side, which will be described later It meshes with the worm 83.
  • the worm 83 is meshed with the warm bar 82 , and has a function of moving the warm bar 82 in the vertical direction by rotating by driving the motor M.
  • the support plate 81 has the shape of a circular plate or a square plate having a certain thickness, and is formed at one end of the warm bar 82, and has a function of supporting the bottom surface in a wide area.
  • the reversal prevention part 84 is provided on the same rotation shaft as the motor M and the worm 83, and the cylindrical case 841, the locking member 842, the locking jaw 843, the second stopper 844, the rotation A drum 845 is included.
  • the cylindrical case 841 is provided on the outer surface of the rotating shaft and fixed to the inside of the base 10 .
  • the rotating shaft rotates while penetrating the cylindrical case 841 , and even if the rotating shaft rotates, the cylindrical case 841 is fixed inside the base 10 and does not rotate.
  • the locking member 842 is provided so as to be rotatable on the end face of the cylindrical case 841 .
  • the rotating drum 845 is installed at regular intervals inside the cylindrical case 841 and is fixed to the outer surface of the rotating shaft. When the rotating shaft rotates, the rotating drum also rotates.
  • a plurality of the locking jaws 843 are provided on the outer surface of the rotating drum 845 in a structure having a predetermined inclination.
  • the second stopper 844 is provided on the outside of the stopper 842, and has a function of preventing the stopper 842 from rotating in one direction and rotating in the opposite direction.
  • the machine tool 1 can be adjusted to a horizontal state.
  • the stopper 842 of the reversal prevention unit 84 is caught when the rotating drum 845 rotates in the reverse direction. By being caught by the jaw 843 and blocking the rotation, the reverse rotation of the worm 83 is prevented.
  • the height of the warm bar 82 interlocking with the worm 83 can be fixed, so that the machine tool 1 can be maintained in a horizontal state.
  • the present invention can secure the convenience of production and assembly by simply configuring the structure of a tool magazine equipped with tools, and can store a large number of tools, and automatic tool exchange according to working conditions and working environment
  • the change arm starts operation with the minimum waiting time required for the convergence of subsequent tools during tool change, effectively reducing the time required for tool change. There is an action and effect that can be shortened.

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Abstract

본 발명의 수직형 머시닝센터의 우측 설치형 자동공구 교환장치는, 공구 매거진(4)과 교환 아암(5)을 포함하되; 공구 매거진(4)은, 지지프레임(40), 회전원판(41), 원통 캠(44a), 캠축(44), 공구 포트(6), 공구 설치 구멍(61), 공구 홀더(30), 인상 핀(63), 인상 실린더(46), 슬라이더(47)로 이루어지고, 교환 아암(5)은, 아암 축(50), 파지부(51), 돌기(53a, 53b), 스프링(54), 캠축(56), 개방 캠(55), 절결부로 이루어지고, 파지부(51)는, 회전핑거(551a)(551b), 힌지축(552), 토션스프링(553), 제1스톱퍼(554)로 이루어진 것을 요지로 한다.

Description

수직형 머시닝센터의 우측 설치형 자동공구 교환장치
본 발명은 공작기계의 주축과 공구매거진 사이에서 공구를 교환하는 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 다수개의 공구를 저장하고, 필요한 가공에 따라 공구를 선별하여 자동으로 공구를 교환하는데 있어서, 공구교환시간을 단축시켜 공구교환시간을 포함하는 가공시간을 단축시킬 수 있으면서, 작업조건 및 작업환경에 따른 자동공구 교환장치의 설치위치를 개선하여 생산성을 더욱 향상시킬 수 있는 수직형 머시닝센터의 우측 설치형 자동공구 교환장치에 관한 것이다.
최근 들어 전자산업의 급속한 발전에 따라 각종 생산시설의 자동화, 무인화가 활발하게 진행되고 있으며, 공작기계 분야도 예외는 아니어서 NC 선반이나 머시닝센터 등의 경우에는 공작물의 공급에서 회수에 이르기 까지 일련의 작업과정이 완전히 자동으로 수행되는 이른 바 전자동시대를 맞이하게 되었다.
이와 같이 공작기계의 자동화를 실현함에 있어서는 전자기술, 특히 컴퓨터 기술의 발전에 힘입은바 크지만, 그에 수반하여 공작기계를 구성하는 자동 부품이나 장치들도 자동화에 적합하게 개량 및 진보되었고, 어떤 경우에는 종전의 수동 공작 기계에서는 불필요했던 별도의 보조 장치까지 부착하기에 이르렀다.
자동 공작기계에서 사용되는 보조장치의 대표적인 예로는 공구를 자동으로 교환하는 자동 공구교환장치를 들 수있다.
상기의 자동 공구교환장치는 피절삭 소재나 완성된 공작물을 외부적인 도움 없이 공작 기계내로 공급하거나 그것으로부터 회수하는 데에 이용되는 것으로, 특히 NC 선반에서 많이 채용되고 있다..
도 1은 종래 자동 공구교환장치의 상태도이다.
도시된 바와 같이, 종래의 자동 공구교환장치는 캠박스(1)에서 떨어진 곳에 위치한 모터에 체인(미도시)을 연결하여 캠박스(1)내의 캠(2)에 동력을 전달하는 것이었고, 캠(2)의 상면에는 레버경로홈(1a)이 형성되고, 외주면에는 스플라인 하우징(3)의 롤러(3a)의 경로를 안내하는 캠홈(1b)이 형성된다.
상기 레버경로홈(1a)에 연결된 제 1 레버(4)는 캠박스(1)의 일측에 힌지 고정되고, 레버경로홈(1a)에 안내되는 롤러(3a)가 일측에 힌지 고정되며, 타측에는 스플라인 축(5)과 연결된 제 2 레버(6)와 연결된 것이었다.
따라서, 상술한 캠(2)이 회전하면 제 1 레버(4)와 제 2 레버(6)가 스플라인 축(5)을 직선왕복운동시키고, 캠홈(1b)에 결합되는 스플라인 하우징(3)의 둘레에 설치된 6개의 롤러(3a)가 스플라인 하우징(3)을 회전시켜서, 스플라인 축(5)을 회전 운동시키는 것이다.
스플라인 축(5)에는 그리퍼부(7)가 점대칭 형상으로 배치되는 그리퍼 암이 연결되어 있고, 점대칭 형상의 그리퍼부(7)에는 각각 롤러 가이드(8)와 핀(9)이 형성되며, 상술한 스플라인 하우징(3)의 하단부에는 상술한 핀(9)에 대응되는 도그(10)가 설치된 구조가 공지되어 있다.
그러나 상기의 자동공구교환장치는 공작 기계의 공구 교환 시간을 단축시킬 수 없는 문제점이 있었다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 공개특허공보 제10-2009-0067256호(2009.06.25. 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공구가 장착된 공구매거진의 구조를 간단하게 구성하여 생산 및 조립의 편의성을 확보하면서, 보다 많은 수의 공구를 저장할 수 있고, 작업조건 및 작업환경에 따른 자동공구 교환장치의 설치위치를 개선하여 생산성을 더욱 향상시킬 수 있는 수직형 머시닝센터의 우측 설치형 자동공구 교환장치를 제공하고자 함이다.
본 발명 수직형 머시닝센터의 우측 설치형 자동공구 교환장치는, 컬럼에서 전방을 향하여 보았을 때, 우측에 설치된 공구 매거진과 교환 아암을 포함하되; 공구 매거진은, 컬럼의 일측면에 고정된 지지프레임과, 지지 프레임에 설치한 원통형의 지지 통에 끼워 넣어 지지되는 기부를 가지는 회전원판과, 외주에 나선 형상의 캠 홈이 구비되며, 캠 홈은 기부의 단부면에 형성된 캠돌기에 결합된 원통 캠과, 원통 캠 및 캠 돌기를 통해 회전 원판을 회전시키는 캠축과, 회전 원판의 둘레 상에 간격을 두고 배열된 공구 포트와, 공구 포트에 설치된 공구 설치 구멍과, 공구 설치 구멍에 끼워 넣어진 공구 홀더와, 회전 원판의 접선 방향으로 연장되는 지지축과, 지지축과 평행하고, 공구 포트의 바닥부 외측에 설치된 인상 핀과, 지지 프레임에 설치되고, 하방으로 연장되는 출력 로드가 구비된 인상 실린더와, 출력 로드의 선단에 구비되고 좌측을 향하여 개방되는 U자형의 결합 홈에 인상 핀이 결합된 슬라이더로 이루어지고, 교환 아암은, 주축 헤드의 하방으로 돌출되는 아암 축과, 아암 축의 양방향으로 연장되는 선단에 구비되며, 지지축을 중심으로 요동하는 핑거가 구비된 파지부와, 핑거의 지지축의 부근에 구비된 돌기와, 핑거의 기단부를 이격되는 방향으로 가압하는 스프링과, 아암 축의 내부에 지지된 캠축과, 캠축에 설치되며, 아암 축과 함께 축 방향으로 이동하고, 아암 축과 독립하여 회전하는 개방 캠과, 핑거의 기단부에 접촉하여, 스프링을 압축하는 방향으로 미는 개방 캠의 절결부로 이루어지고, 파지부는, 'ㄱ'자 형상이며, 핑거의 끝단에 회전이 가능하도록 결합되고, 내측에는 만곡홈이 형성된 회전핑거와, 회전핑거와 핑거를 관통하여 구비된 힌지축과, 일측 끝단은 힌지축을 감싸면서 고정되고, 타측 끝단은 회전핑거의 외면에 고정되어, 회전핑거가 벌어지는 방향으로 탄성이 부여된 토션스프링과, 핑거의 외면에 'ㄷ'자 형상의 돌출된 구조로 구비된 제1스톱퍼로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 회전핑거의 만곡홈에는 고무피복이 된 것을 특징으로 한다.
또한, 스프링은, 핑거에 단면적이 좁아지는 형상으로 구비된 상부 원추가이드와, 브라켓에 단면적이 좁아지는 형상으로 구비된 하부 원추가이드와, 상부 원추가이드 및 하부 원추가이드의 외면을 감싸는 형상으로 연결되어 구비되고, 중간부분이 짤룩한 모래시계의 형상을 가지는 상부 원추스프링 및 하부 원추스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 고정수단이 더 구비되되; 고정수단은, 바닥면에 매립되어 고정되고, 나사산이 형성된 일측 끝단부는 바닥면으로부터 돌출된 베이스볼트와, 공작기계 베이스의 저면에서 측방향으로 돌출되며, 베이스볼트가 관통되어 체결할 수 있는 통공이 형성되고, 통공의 외주면에는 함몰된 구조의 고정홈이 일정한 간격을 두고 다수개가 형성된 베이스지지부와, 베이스볼트에 나사체결되며, 외면에는 관통고정공이 구비된 풀림방지너트와, 일측에 머리부가 형성되며, 플림방지너트의 관통고정공을 관통하여, 베이스지지부의 고정홈에 억지끼움 되는 고정핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 베이스볼트가 바닥면에 매립되는 타측에 구비되며, 바닥면이 철근 콘크리트로 타설될 때, 철근을 감싸 고정함으로써, 베이스볼트의 고정력을 극대화하는 걸고리가 더 구비된 것을 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 공구가 장착된 공구매거진의 구조를 간단하게 구성하여 생산 및 조립의 편의성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 많은 수의 공구를 저장할 수 있고, 작업조건 및 작업환경에 따른 자동공구 교환장치의 설치위치를 개선하여 생산성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 공구 교환 시에 교환 아암은 후속 공구의 수렴에 필요한 최소한의 대기 시간으로 동작을 개시하므로, 공구 교환에 필요로 하는 시간을 효율적으로 단축할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 자동 공구교환장치의 상태도.
도 2는 공작기계의 개략적인 사시도.
도 3은 공구매거진의 종단면도.
도 4는 교환아암의 저면도.
도 5는 회전핑거가 구비된 파지부의 측면도.
도 6은 파지부가 공구홀더를 파지한 상태도.
도 7은 스프링의 설치상태도 및 부분확대도.
도 8은 공작기계 고정수단의 개략적 측면도 및 부분확대도.
도 9는 풀림방지너트의 단면도.
도 10은 수평유지수단의 부분절개단면도 및 역전방지부의 확대평단면도.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.
또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.
그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
이하에서 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참고하여 설명한다.
도 2는 공작기계의 개략적인 사시도, 도 3은 공구매거진의 종단면도, 도 4는 교환아암의 저면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 공작 기계(1)는 베이스(10) 상에서 수직으로 솟아오르는 컬럼(11)을 구비한다. 컬럼(11)은 주축 헤드(2)를 지지하는 지주이다.
주축 헤드(2)는, 컬럼(11) 전방면의 좌우에 설치한 가이드바(12)를 따라 상승, 하강한다. 컬럼(11)은 이송 나사 축(13)을 구비한다. 이송 나사 축(13)은 좌우의 가이드바(12) 사이에서 상하 방향으로 연장된다.
이송 나사 축(13)은, Z축 모터(14)의 구동에 의해 회전한다. Z축 모터(14)는 컬럼(11)의 상부에 고정되어 있다. 주축 헤드(2)는 이송 나사 축(13)에 나사 결합된다. 주축 헤드(2)는 이송 나사 축(13)의 회전으로 상승, 하강한다.
주축 헤드(2)는, 내부에 주축(20)을 지지한다. 주축(20)은 주축 모터(21)의 구동에 의해 회전한다. 주축 모터(21)는 주축 헤드(2)의 상부에 고정되어 있다. 주축(20)은 주축 헤드(2)의 하방으로 돌출되는 하단부에 공구(3)를 보유 지지한다. 공구(3)는 주축 헤드(2)와 함께 상승, 하강하고, 주축 모터(21)의 구동에 의해 주축(20)과 함께 회전한다.
공작 기계(1)는, 가공 테이블(15)을 구비한다. 가공 테이블(15)은 컬럼(11) 전방의 베이스(10) 상에서 배치되어 있고, 가공물을 고정시켜 좌우 방향, 전후 방향으로 이동한다. X축 모터는 가공 테이블(15)을 좌우 방향으로 구동시킨다. Y축 모터는 가공 테이블(15)을 전후 방향으로 구동시킨다. 공구(3)는 가공 테이블(15) 상의 가공물을 가공한다.
공작 기계(1)는 공구 교환 장치를 구비한다. 공구 교환 장치는 공구 매거진(4)과 교환 아암(5)을 갖는다.
도 2에 도시한 바와 같이, 공구 매거진(4)은 컬럼(11)에서 전방을 향하여 보았을 때, 우측에 설치되어 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 공구매거진(4)은 최상 위치로 상승한 주축헤드(2)의 우측에 위치하고, 지지 프레임(40)과 회전 원판(41)을 구비한다.
지지프레임(40)은, 컬럼(11)의 일측면에 고정되어 있다. 회전 원판(41)은 원통형의 기부(41a)를 갖는다. 기부(41a)는 지지 프레임(40)에 설치한 원통형의 지지 통(40a)에 끼워 넣어 지지하고 있다.
회전 원판(41)은, 매거진 모터(43)의 구동에 의해 회전한다. 매거진 모터(43)는 지지 프레임(40)의 상부에 설치되어 있다. 매거진 모터(43)는 캠축(44)에 연결되어 있다. 캠축(44)은 회전 원판(41)의 기부(41a)와 지지 프레임(40) 사이에서 상하 방향으로 연장되고, 매거진 모터(43)의 구동에 의해 회전한다.
캠축(44)은, 원통 캠(44a)을 구비한다. 원통 캠(44a)은 외주에 형성한 나선 형상의 캠 홈을 갖는다. 캠 홈은 기부(41a)의 단부면에 형성한 복수의 캠돌기(41b)에 결합된다. 캠축(44)의 회전은 원통 캠(44a) 및 캠 돌기(41b)를 통해 회전 원판(41)에 전해져서, 회전 원판(41)은 회전한다.
회전 원판(41)은, 복수의 공구 포트(6)를 지지한다. 공구 포트(6)는 회전 원판(41)에 지지체(60)를 통하여 설치되어 있다. 지지체(60)는 회전 원판(41)의 외주로부터 외측 방향으로 연장되고, 우측 방향으로 굴곡한 형상을 갖는다. 공구 포트(6)는 공구 설치 구멍(61)을 갖는 바닥이 있는 통체이다. 공구 포트(6)는 바닥부에 설치한 지지축(62)에 의해 지지체(60)의 선단부에 연결되고, 회전 원판(41)의 둘레 상에 간격을 두고 배열되어 있다.
공구 포트(6)는, 회전 원판(41)의 회전에 의해 순환 이동한다. 지지축(62)은 회전 원판(41)의 접선 방향으로 연장되는 축이다. 공구 포트(6)의 외측은 지지 프레임(40)에 설치한 원통형의 안내 커버(45)의 내면에 접촉한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 공구 포트(6)는 안내 커버(45)의 작용으로 공구 설치 구멍(61)의 개구부를 한 자세로 순환 이동한다. 안내 커버(45)는 하부 위치에 절결부를 갖는다. 공구 포트(6)는 순환 경로 상에서 절결부에 대응하는 위치(준비 위치)에 있을 때, 지지축(62)을 중심으로 하여 요동할 수 있다. 공구 포트(6)의 공구 설치 구멍(61)은 좌측 방향의 개구로부터 내측을 향하여 직경 축소하는 원추형의 위치 결정 구멍과, 위치 결정 구멍에 연속되는 원통형의 멈춤 구멍을 갖는다. 공구(3)는 공구 홀더(30)를 통해 공구 설치 구멍(61)에 끼워 넣어 보유 지지되어 있다.
공구 홀더(30)는, 원추형의 풀 스터드부와, 풀 스터드부의 선단부에 연속되는 섕크부를 구비한다. 공구 홀더(30)는 섕크부를 앞으로 하여 공구 설치 구멍(61)에 끼워 넣는다. 공구 홀더(30)의 풀 스터드부는 공구 설치구멍(61)의 위치 결정 구멍에 밀착되어, 공구 포트(6)와 공구(3)를 동축 상에 위치 결정한다. 공구 홀더(30)의 섕크부는 공구 설치 구멍(61)의 멈춤 구멍 내에서 볼스톱퍼(64)와 결합되어, 공구(3) 및 공구 홀더(30)의 빠짐을 방지한다. 공구 포트(6)는 매거진 모터(43)의 구동에 의해 순환 이동하여, 보유 지지하는 공구(3)를 준비 위치에 위치 결정한다.
공구 포트(6)는, 인상 핀(63)을 갖는다. 인상 핀(63)은 지지축(62)과 평행, 또한 공구 포트(6)의 바닥부 외측으로 돌출되는 돌기의 선단에 설치되어 있다. 공구 교환 장치는 인상 실린더(46)를 구비한다. 인상 실린더(46)는 지지 프레임(40)에 설치되어 있고, 하방으로 연장되는 출력 로드(46a)의 선단에 슬라이더(47)를 구비한다. 슬라이더(47)는 좌측을 향하여 개방되는 U자형의 결합 홈(47a)을 갖는다.
도 3의 인상 실린더(46)는 원통 캠(44a)과 겹치는 부분을 생략하고 있다.
인상 실린더(46)는, 에어 실린더이다. 출력 로드(46a)는 인상 실린더(46)에에어를 급배함으로써 동작하고, 슬라이더(47)는 상승, 하강한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 하강한 슬라이더(47)는 준비 위치에 있는 공구 포트(6)의 우측에 위치한다. 결합 홈(47a)은 공구 포트(6)의 인상 핀(63)에 결합된다.
슬라이더(47)는, 상승 시에 인상 핀(63)을 인상한다. 공구 포트(6)는, 인상 핀(63)의 인상에 의해 지지축(62)을 중심으로 하여 대략 90°요동한다. 공구 포트(6)가 보유 지지하는 공구(3) 및 공구 홀더(30)는 교환 위치(도 3에 2점 쇄선으로 나타내는 위치)로 이동한다. 교환 위치로 이동한 공구(3)는 공구 매거진(4)의 하부로 돌출되어, 최상 위치로 상승한 주축(20) 선단의 공구(3)와 동일한 높이로 된다. 교환 아암(5)은 주축 헤드(2)의 하부에서 동작하여, 주축(20)에 설치한 공구(선행 공구)(3)와, 교환 위치에 있는 공구 포트(6)가 보유 지지하는 공구(후속 공구)(3)를 교환한다.
교환 아암(5)은, 주축 헤드(2)의 하방으로 돌출되는 아암 축(50)의 하단부에 설치되어 있다. 아암 축(50)은 주축 헤드(2) 내에서 상하 방향으로 연장되는 축이다. 아암 축(50)은 회전과 축 방향(상하 방향)의 이동이 가능하다. 교환 아암(5)은 아암 축(50)이 회전함으로써 수평면 내에서 선회한다. 교환 아암(5)은 아암 축(50)이 이동함으로써, 상승, 하강한다.
교환 아암(5)은, 아암 축(50)의 설치부로부터 양방향으로 연장되는 2개의 아암의 선단에 파지부(51)를 구비하고 있다. 파지부(51)는 핑거(51a, 51b)를 구비한다. 핑거(51a, 51b)는 지지축(52a,52b)에 의해 교환 아암(5)의 하면에 설치되어 있다. 지지축(52a, 52b)은 아암 축(50)과 평행하다. 핑거(51a,51b)는 지지축(52a, 52b)을 중심으로 하여 요동 가능하다.
핑거(51a, 51b)는, 각각의 지지축(52a, 52b)의 양측으로 연장되어 있다. 핑거(51a, 51b)의 선단부는 교환 아암(5)의 외측으로 돌출된다. 핑거(51a, 51b)의 기단부는 교환 아암(5)의 내측으로 연장되고, 스프링(54)에 의해 이격되는 방향으로 가압되고 있다. 핑거(51a, 51b)는 지지축(52a, 52b)의 부근에 돌기(53a, 53b)를 구비한다. 돌기(53a, 53b)는 핑거(51a, 51b)의 사이에서 접촉하고 있다.
교환 아암(5)은, 하면 중앙부에 개방 캠(55)을 구비한다. 개방 캠(55)은 캠축(56)에 설치되어 있다. 캠축(56)은 아암 축(50)의 내부에 지지되어 있다. 캠축(56)과 개방 캠(55)은 아암 축(50)과 함께 축 방향(상하 방향)으로 이동하고, 또한 아암 축(50)과 독립하여 회전한다
개방 캠(55)은, 원판 형상이고, 외주의 2개소에 절결부를 갖는다. 도 4는 통상 시의 개방 캠(55)의 위치를 도시한다. 개방 캠(55)의 절결부는 핑거(51a)의 기단부에 접촉하여, 스프링(54)을 압축하는 방향으로 민다. 핑거(51a)는 지지축(52a)를 중심으로 하여 요동한다. 핑거(51a)의 요동은 돌기(53a, 53b)를 통해 핑거(51b)에 전해진다. 핑거(51a, 51b)의 기단부는 접근하고, 핑거(51a, 51b)의 선단부는 개방된다.
상기 개방 캠(55)은, 캠축(56)의 구동에 의해 시계 방향(도 4 중의 화살표의 방향)으로 회전한다. 개방 캠(55)의 절결부는 핑거(51a)의 기단부 일측에 접촉하여 스프링(54)이 늘어나는 방향으로 민다. 핑거(51a)는 지지축(52a)를 중심으로 하여 요동한다. 핑거(51a)의 요동은 돌기(53a, 53b)를 통해 핑거(51b)에 전해진다. 핑거(51a, 51b)의 기단부는 벌어지고, 핑거(51a, 51b)의 선단부는 폐쇄된다. 파지부(51)는 캠축(56), 개방 캠(55)의 회전에 따라서 개폐한다.
교환 아암(5)은, 아암 축(50)이 회전함으로써 선회한다. 파지부(51)는 캠축(56), 개방 캠(55)이 회전함으로써 개폐한다. 주축 헤드(2)는 상부에 설치한 아암 모터(57)를 구비한다. 아암 모터(57)는 주축 헤드(2) 내의 아암 구동축(도시 생략)을 구동시킨다. 아암 구동축은 주축 헤드(2)의 내부에서 아암 축(50), 캠축(56)과 캠 기구(도시 생략)를 통해 연결되어 있다.
통상 시에 교환 아암(5)은, 주축 헤드(2)의 하면 부근에 위치한다. 교환 아암(5)의 파지부(51)는 개방되어 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 한쪽의 파지부(51)의 핑거(51a, 51b)는 주축(20)에 설치한 공구 홀더(30)를 사이에 끼우도록 위치한다.
공구 교환 시에 주축 헤드(2)는, 최상 위치로 상승한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 교환 아암(5)은 주축 헤드(2)와 함께 상승하여 파지 위치로 이동한다. 교환 아암(5)의 다른 쪽의 파지부(51)는 공구 매거진(4)의 하부를 향하여 연장된다. 파지부(51)의 핑거(51a, 51b)는 교환 위치에 있는 공구 포트(6)가 보유 지지하는 공구 홀더(30)를 사이에 끼우도록 위치한다.
파지 위치로 이동한 교환 아암(5)은, 한쪽의 파지부(51)는 주축(20)에 설치한 공구 홀더(30)를 파지한다. 다른 쪽의 파지부(51)는 공구 포트(6)가 보유 지지하는 공구 홀더(30)를 파지한다. 교환아암(5)은 아암 축(50)과 함께 하강한다. 파지부(51)는 파지한 공구 홀더(30)를 주축(20), 공구 포트(6)로부터 하방으로 뽑아낸다. 교환 아암(5)은 180°선회하여, 주축(20)측의 공구(선행 공구)(3)와 공구 포트(6)측의 공구(후속 공구)(3)의 위치를 바꾼다. 교환 아암(5)은 아암 축(50)과 함께 상승하여, 공구(3, 3)를 공구 포트(6)와 주축(20)에 끼워 넣는다.
이상과 같은, 공구 교환 장치는, 교환 아암(5)의 하강, 선회, 상승 동작과, 파지부(51)의 개폐 동작에 의해 공구(3)를 교환한다. 파지부(51)의 개폐를 포함하는 교환 아암(5)의 동작은 아암 모터(57)를 구동시키고, 아암 구동축의 회전을 캠 기구를 통해 아암 축(50)과 캠축(56)에 전함으로써, 수 100msec 정도의 짧은 시간에 실행한다.
또한, 주축(20)은, 공구 포트(6)와 동일한 공구 설치 구멍(도시 생략)을 갖고, 공구 설치 구멍의 내부에 드로우 바(도시 생략)를 구비한다. 주축(20)은 공구 설치 구멍에 공구 홀더(30)를 끼워 넣고, 공구 홀더(30)의 섕크부를 드로우 바로 인상함으로써 공구(3)를 설치한다. 공구(3)는 공구 홀더(30)의 풀 스터드부의 작용으로, 주축(20)과 중심축을 정렬시켜 설치할 수 있다.
또한, 주축(20)에 설치한 공구(3)는, 주축 헤드(2)와 함께 하강하여, 주축 모터(21)의 구동에 의해 회전하여 가공 테이블(15) 상의 가공물을 가공한다. 공구 포트(6)에 설치한 공구(3)는 인상 실린더(46)의 동작에 의해 준비 위치로 복귀한다. 공구 매거진(4)은 매거진 모터(43)의 구동에 의해 공구 포트(6)를 순환 이동하여, 다음에 사용하는 공구(3)를 준비 위치에 위치 결정한다.
이상과 같은 구조를 갖는 우측설치형 자동공구 교환장치는, 공구가 장착된 공구매거진의 구조를 간단하게 구성하여 생산 및 조립의 편의성을 확보할 수 있으며, 많은 수의 공구를 저장할 수 있고, 작업조건 및 작업환경에 따른 자동공구 교환장치의 설치위치를 개선하여 생산성을 더욱 향상시킬 수 있는 작용, 효과가 있다.
또한, 공구 교환 시에 교환 아암은 후속 공구의 수렴에 필요한 최소한의 대기 시간으로 동작을 개시하므로, 공구 교환에 필요로 하는 시간을 효율적으로 단축할 수 있는 작용, 효과가 있다.
이하에서는 파지부의 다른 실시 예에 관하여 설명한다.
도 5는 회전핑거가 구비된 파지부의 측면도, 도 6은 파지부가 공구홀더를 파지한 상태도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시 예의 파지부(51)는, 회전핑거(551a)(551b), 힌지축(552), 토션스프링(553), 제1스톱퍼(554)를 포함하고 있다.
회전핑거(551a)(551b)는, 'ㄱ'자 형상을 하고 있으며, 핑거(51a)(51b)의 끝단에 회전이 가능하도록 결합되며, 내측으로는 공구홀더(30)를 감싸는 접촉면적을 넓혀 파지력을 향상시키기 위하여 만곡홈이 형성되어 있다.
상기 만곡홈의 내표면에는 공구홀더가 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 고무피복이 구비되어 있다.
상기 고무피복의 재질은, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR) 100 중량부에 대하여, 테트라플루오르에틸렌(TETRAFLUOROETHYLENE) 12 ~ 25 중량부, 카본 마스터 배치(carbon master batch, CMB) 10 ~ 20 중량부, SRF(semi reinforcing furnace)를 포함하는 카본블랙 5 ~ 10 중량부, 스테아린산 1 ~ 3 중량부, 산화마그네슘(magnesium oxide, MgO) 2 ~ 7 중량부, 디옥틸 프탈레이트(dioctyl phthalate, DOP) 10 ~ 20 중량부, 노방-RD(Polymerized 2,2,4-trionethyl-1,2-dihydroquinoline) 2 ~ 4 중량부, 유황 2 ~ 3 중량부, 유황촉진제 1.5 ~ 2.5 중량부를 포함하는 조성물로 이루어진 것을 특징으로 한다.
위와 같은 조성물로 이루어진 고무피복은, 내마모성이 우수하고, 마찰력을 향상시켜 파지의 효율을 극대화하면서, 공작기계에서 사용되는 윤활유에 대응하여 내열성 및 염기성에 대한 내유성 등의 물성을 향상시킬 뿐만 아니라 크랙(crack)의 발생을 감소시키는 효과가 있다.
힌지축(552)은, 회전핑거(551a)(551b)와 핑거(51a)(51b)를 관통하여 구비되어 있으며, 회전핑거(551a)(551b)를 핑거(51a)(51b)의 끝단부에서 회전시키는 기능을 가진다.
토션스프링(553)은, 일측 끝단은 힌지축(552)를 감싸면서 고정되고, 타측 끝단은 회전핑거(551a)(551b)의 외면에 고정되어, 회전핑거(551a)(551b)가 벌어지는 방향으로 탄성이 부여되어 있다.
제1스톱퍼(554)는, 일측은 핑거(51a)(51b)의 외면에 돌출된 상태로 구비되고, 타측은 회전핑거(551a)(551b)의 외면에 접촉된 상태로 구비된다.
즉, 상기 제1스톱퍼(554)는 핑거(51a)(51b)의 외면에 'ㄷ'자 형상으로 돌출된 구조를 가지고 있어, 회전핑거(551a)(551b)의 벌어지는 각도를 일정한 범위에서 제한하는 기능을 하는 것이다.
이와 같은 파지부에 구비된 회전핑거의 작동관계를 살펴보면,
파지부(51)가 폐쇄되면서 공구홀더(30)를 파지하면, 공구홀더(30)는 회전핑거(551a)(551b)의 타측 끝단부를 가압한다. 회전핑거가 가압되면, 회전핑거는 토션스프링(553)의 탄성력을 극복하고 회전핑거를 횐지축(552)을 지점으로 하여 회전시킨다.
회전핑거가 회전하면 회전핑거의 일측 끝단부는 공구홀더를 감싸는 방향으로 회전하여 공구홀더를 파지함으로서, 파지부의 공구홀더에 대한 파지력을 향상시킬 수 있는 것이다.
파지부(51)가 개방되면, 회전핑거는 위와 역순으로 진행됨은 물론이다.
이하에서는 스프링의 다른 실시 예에 관하여 설명한다.
도 7은 스프링의 설치상태도 및 부분확대도이다.
도시된 바와 같이 스프링(54)은, 상부 원추가이드(541a), 하부 원추가이드(541b), 상부 원추스프링(542a), 하부 원추스프링(542b)을 포함하고 있다.
상부 원추가이드(541a)는, 핑거(51a)의 저면에 하측방향으로 단면적이 좁아지는 형상으로 구비된다.
하부 원추가이드(541b)는, 브라켓의 상면에 상측방향으로 단면적이 좁아지는 형상으로 구비된다.
상부 원추스프링(542a) 및 하부 원추스프링(542b)은, 상부 원추가이드(541a) 및 하부 원추가이드(541b)의 외면은 감싸는 형상으로 연결되어 구비된다.
즉, 상부 원추스프링(542a) 및 하부 원추스프링(542b)은, 중간부분이 짤룩한 모래시계의 형상을 하고 있는 것이다.
위와 같은 구조를 갖는 스프링(54)이 핑거(51b)에도 구비되어 있음은 물론이다.
이상과 같은 스프링의 작동관계를 살펴보면,
상부 원추스프링(542a) 및 하부 원추스프링(542b)은, 각각의 권취된 코일이 원추형 형상을 이루고 있는 것이어서, 코일이 압축될 때, 상,하의 코일이 접촉되지 않아, 압축변형량이 커지므로, 그 압축변형량에 의하여 탄성병형력을 효율을 극대화할 수 있으며, 상부 원추가이드(541a) 및 하부 원추가이드(541b)는, 상부 원추스프링(542a) 및 하부 원추스프링(542b)이 압축될 때, 상부 원추스프링(542a) 및 하부 원추스프링(542b)의 내측면을 지지하여, 상부 원추스프링(542a) 및 하부 원추스프링(542b)이 수평방향으로 좌굴되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
이하의 실시 예에서는 공작기계를 바닥면에 고정하는 구조에 관하여 설명한다.
공작기계를 설치할 때, 시설 또는 공장의 바닥면에 견고하게 고정되지 않으면, 공작기계의 가공과정에서 발생하는 진동 또는 시설물 주변을 오가는 중장비 등의 진동에 의하여 공작기계가 흔들리게 되면서, 공구를 교환하는 정밀도가 떨어져서 오류가 발생하게 되므로, 본 실시 예에서는 공작기계를 시설의 바닥면에 견고하게 고정하는 구조를 제공하고자 한다.
도 8은 공작기계 고정수단의 개략적 측면도 및 부분확대도, 도 9는 풀림방지너트의 단면도이다.
도시된 바와 같이 공작기계(1)의 저면에 돌출된 베이스지지부(75)에 고정수단(7)이 구비되어 있으며, 고정수단(7)은, 베이스볼트(71), 걸고리(72), 풀림방지너트(73), 고정핀(74)을 포함하고 있다.
베이스볼트(71)는, 공장 또는 시설의 바닥면에 매립되어 고정되고, 나사산이 형성된 일측 끝단부는 바닥면으로부터 돌출되어 있다.
걸고리(72)는, 베이스볼트(71)가 바닥면에 매립되는 타측에 구비되며, 상기 걸고리(72)는 바닥면이 철근 콘크리트로 타설될 때, 철근을 감싸 고정함으로써, 베이스볼트(71)의 고정력을 극대화하는 기능을 가진다.
풀림방지너트(73)는, 베이스볼트(71)에 나사체결되며, 외면에는 관통고정공(731)이 구비되어 있다.
베이스지지부(75)는, 공작기계(1) 베이스(10)의 저면에서 측방향으로 돌출된 구조를 가지고 있으며, 베이스볼트(71)가 관통되어 체결할 수 있는 통공(752)이 형성되어 있고, 통공(752)의 외주면에는 함몰된 구조의 고정홈(751)이 일정한 간격을 두고 다수개 형성되어 있다.
고정핀(74)은, 일측에 머리부가 형성되어 있으며, 플림방지너트(73)의 관통고정공(731)을 관통하여, 베이스지지부(75)의 고정홈(751)에 억지끼움 됨으로써, 풀림방지너트(73)가 진동 등에 의하여 이완되는 것을 방지한다.
이와 같은 고정수단의 작동관계를 살펴보면,
공장 또는 시설의 바닥면을 철근콘크리트로 타설하여 시공할 때, 철근에 베스볼트(71)의 걸고리(72)를 감은 상태로 시공하면서, 베이스볼트(71)의 나사산이 형성된 일측 끝단부는 바닥면으로부터 돌출된 상태로 시공을 완료한다.
그 다음 공작기계(1)의 베이스지지부(75)에 형성된 통공(752)에 베이스볼트(71)가 삽입되는 구조로 공작기계(1)를 설치한다.
그 다음 베이스지지부(75)의 상면으로 돌출된 베이스볼트(71)의 나사부에 풀림방지너트(73)롤 체결한다.
그 다음. 고정핀(74)을 타격하여, 풀림방지너트(73)의 관통고정공(731)을 관통한 고정핀(74)이 베이스지지부(75)의 고정홈(751)에 억지끼움 되게 함으로서, 풀림방지너트(73)가 진동에 의하여 이완되는 것을 원천적으로 차단하는 것이므로, 결과적으로 공작기계(1)를 바닥면에 견고하게 고정할 수 있는 것이다.
이하의 실시 예에서는 공작기계의 수평을 유지할 수 있는 구조에 관하여 설명한다.
도 10은 수평유지수단의 부분절개단면도 및 역전방지부의 확대평단면도이다.
도시된 바와 같이 수평유지수단(8)은 공작기계(1)의 베이스(10)의 내부 전,후, 좌,우 측면에 다수개가 구비되며, 수평유지수단(8)은, 지지판(81), 웜바(82), 웜(83), 역전방지부(84)를 포함하고 있다.
웜바(82)는, 공작기계(1)의 내부에서 베이스(10)의 저면을 슬라이드 이동이 가능하면서, 관통하는 구조의 원기둥 또는 사각기둥 형상을 하고 있으며, 일측면에는 기어가 형성되어 있어, 후술하는 웜(83)과 치합된다.
웜(83)는, 웜바(82)에 치합되어 있으며, 모터(M)의 구동에 의하여 회전함으로써, 웜바(82)를 수직방향으로 이동시키는 기능을 가진다.
지지판(81)은, 일정한 두께를 갖는 원판 또는 사각판의 형상을 하고 있으며 웜바(82)의 일측 끝단부에 형성되어 있어, 바닥면을 넓은 면적으로 지지하는 기능을 가진다.
역전방지부(84)는, 모터(M) 및 웜(83)과 동일 회전축 상에 구비되며, 원통케이스(841), 걸림쇠(842), 걸림턱(843), 제2스톱퍼(844), 회전드럼(845)을 포함하고 있다.
상기 원통케이스(841)는, 회전축의 외측면에 구비되어 베이스(10)의 내부에 고정되어 있다.
즉, 회전축은 원통케이스(841)를 관통하는 상태로 회전하며, 회전축이 회전하더라도, 원통케이스(841)는 베이스(10)의 내부에 고정되어 회전하지 않는다.
상기 걸림쇠(842)는, 원통케이스(841)의 단면에 회전이 가능하도록 구비되어 있다.
상기 회전드럼(845)은, 원통케이스(841)의 내부에 일정한 간격을 두고 설치되어 있으며, 회전축의 외면에 고정되어 있어, 회전축이 회전하면, 회전드럼도 회전한다.
상기 걸림턱(843)은, 회전드럼(845)의 외면에 일정한 경사를 가지는 구조로 다수개가 구비된다.
상기 제2스톱퍼(844)는, 걸림쇠(842)의 외측에 구비되어 있어, 걸림쇠(842)가 일방향으로는 회전되고, 반대방향으로 회전되는 것은 방지하는 기능을 가진다.
이와 같은 수평유지수단의 작동관계를 살펴보면,
공작기계(1)를 바닥면에 설치하고, 공작기계(1)가 수평상태에 이르지 못할 때, 공작기계(1) 내부의 모터(M)를 구동시키면, 모터(M)의 구동과 연동하여 웜(83)이 회전됨으로써, 웜(83)에 치합된 웜바(82)가 수직방향으로 이동하여 공작기계(1)의 수평을 유지시킬수 있다.
이러한 과정을 공작기계(1) 베이스(10)의 내부에 다수개 설치된 수평유지수단(8)을 이용하여 웜바(82)의 높낮이를 조절함으로써, 공작기계(1)를 수평상태로 조절할 수 있다.
또한, 의도하지 않은 웜(83)의 역회전으로 웜바(82)의 높낮이가 변경되는 것을 방지하기 위하여 역전방지부(84)의 걸림쇠(842)는, 회전드럼(845)이 역회전하면, 걸림턱(843)에 걸려 회전이 저지됨으로서, 웜(83)의 역회전을 방지한다.
따라서 결과적으로 웜(83)과 연동하는 웜바(82)의 높이를 고정할 수 있는 것이어서, 공작기계(1)를 수평상태로 유지시킬 수 있다.
이상과 같은 본 발명은, 공구가 장착된 공구매거진의 구조를 간단하게 구성하여 생산 및 조립의 편의성을 확보할 수 있으며, 많은 수의 공구를 저장할 수 있고, 작업조건 및 작업환경에 따른 자동공구 교환장치의 설치위치를 개선하여 생산성을 더욱 향상시킬 수 있는 것과 더불어, 공구 교환 시에 교환 아암은 후속 공구의 수렴에 필요한 최소한의 대기 시간으로 동작을 개시하므로, 공구 교환에 필요로 하는 시간을 효율적으로 단축할 수 있는 작용, 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 컬럼(11)에서 전방을 향하여 보았을 때, 우측에 설치된 공구 매거진(4)과 교환 아암(5)을 포함하되;
    공구 매거진(4)은,
    컬럼(11)의 일측면에 고정된 지지프레임(40)과,
    지지 프레임(40)에 설치한 원통형의 지지 통(40a)에 끼워 넣어 지지되는 기부(41a)를 가지는 회전원판(41)과,
    외주에 나선 형상의 캠 홈이 구비되며, 캠 홈은 기부(41a)의 단부면에 형성된 캠돌기(41b)에 결합된 원통 캠(44a)과,
    원통 캠(44a) 및 캠 돌기(41b)를 통해 회전 원판(41)을 회전시키는 캠축(44)과,
    회전 원판(41)의 둘레 상에 간격을 두고 배열된 공구 포트(6)와,
    공구 포트(6)에 설치된 공구 설치 구멍(61)과,
    공구 설치 구멍(61)에 끼워 넣어진 공구 홀더(30)와,
    회전 원판(41)의 접선 방향으로 연장되는 지지축(62)과,
    지지축(62)과 평행하고, 공구 포트(6)의 바닥부 외측에 설치된 인상 핀(63)과,
    지지 프레임(40)에 설치되고, 하방으로 연장되는 출력 로드(46a)가 구비된 인상 실린더(46)와,
    출력 로드(46a)의 선단에 구비되고 좌측을 향하여 개방되는 U자형의 결합 홈(47a)에 인상 핀(63)이 결합된 슬라이더(47)로 이루어지고,
    교환 아암(5)은,
    주축 헤드(2)의 하방으로 돌출되는 아암 축(50)과,
    아암 축(50)의 양방향으로 연장되는 선단에 구비되며, 지지축(52a, 52b)을 중심으로 요동하는 핑거(51a,51b)가 구비된 파지부(51)와,
    핑거(51a, 51b)의 지지축(52a, 52b) 부근에 구비된 돌기(53a, 53b)와,
    핑거(51a, 51b)의 기단부를 이격되는 방향으로 가압하는 스프링(54)과,
    아암 축(50)의 내부에 지지된 캠축(56)과,
    캠축(56)에 설치되며, 아암 축(50)과 함께 축 방향으로 이동하고, 아암 축(50)과 독립하여 회전하는 개방 캠(55)과,
    핑거(51a)의 기단부에 접촉하여, 스프링(54)을 압축하는 방향으로 미는 개방 캠(55)의 절결부로 이루어지고,
    파지부(51)는,
    'ㄱ'자 형상이며, 핑거(51a)(51b)의 끝단에 회전이 가능하도록 결합되고, 내측에는 만곡홈이 형성된 회전핑거(551a)(551b)와,
    회전핑거(551a)(551b)와 핑거(51a)(51b)를 관통하여 구비된 힌지축(552)과,
    일측 끝단은 힌지축(552)을 감싸면서 고정되고, 타측 끝단은 회전핑거(551a)(551b)의 외면에 고정되어, 회전핑거(551a)(551b)가 벌어지는 방향으로 탄성이 부여된 토션스프링(553)과,
    핑거(51a)(51b)의 외면에 'ㄷ'자 형상의 돌출된 구조로 구비된 제1스톱퍼(554)로 이루어진 것을 특징으로 하는 수직형 머시닝센터의 우측 설치형 자동공구 교환장치.
  2. 청구항 제1항에 있어서,
    회전핑거(551a)(551b)의 만곡홈에는 고무피복이 된 것을 특징으로 하는 수직형 머시닝센터의 우측 설치형 자동공구 교환장치.
  3. 청구항 제2항에 있어서,
    스프링(54)은,
    핑거(51a)(51b)에 단면적이 좁아지는 형상으로 구비된 상부 원추가이드(541a)와,
    브라켓에 단면적이 좁아지는 형상으로 구비된 하부 원추가이드(541b)와,
    상부 원추가이드(541a) 및 하부 원추가이드(541b)의 외면을 감싸는 형상으로 연결되어 구비되고, 중간부분이 짤룩한 모래시계의 형상을 가지는 상부 원추스프링(542a) 및 하부 원추스프링(542b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 머시닝센터의 우측 설치형 자동공구 교환장치.
  4. 청구항 제3항에 있어서,
    고정수단(7)이 더 구비되되;
    고정수단(7)은,
    바닥면에 매립되어 고정되고, 나사산이 형성된 일측 끝단부는 바닥면으로부터 돌출된 베이스볼트(71)와,
    공작기계(1) 베이스(10)의 저면에서 측방향으로 돌출되며, 베이스볼트(71)가 관통되어 체결할 수 있는 통공(752)이 형성되고, 통공(752)의 외주면에는 함몰된 구조의 고정홈(751)이 일정한 간격을 두고 다수개가 형성된 베이스지지부(75)와,
    베이스볼트(71)에 나사체결되며, 외면에는 관통고정공(731)이 구비된 풀림방지너트(73)와,
    일측에 머리부가 형성되며, 플림방지너트(73)의 관통고정공(731)을 관통하여, 베이스지지부(75)의 고정홈(751)에 억지끼움 되는 고정핀(74)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 머시닝센터의 우측 설치형 자동공구 교환장치.
  5. 청구항 제4항에 있어서,
    베이스볼트(71)가 바닥면에 매립되는 타측에 구비되며, 바닥면이 철근 콘크리트로 타설될 때, 철근을 감싸 고정함으로써, 베이스볼트(71)의 고정력을 극대화하는 걸고리(72)가 더 구비된 것을 것을 특징으로 하는 수직형 머시닝센터의 우측 설치형 자동공구 교환장치.
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