KR0134542B1

KR0134542B1 - 쌍두형 터릿(Turret) 선반의 공작물 자동교환장치

Info

Publication number: KR0134542B1
Application number: KR1019940039367A
Authority: KR
Inventors: 김병주
Original assignee: 김태구; 대우자동차주식회사
Priority date: 1994-12-30
Filing date: 1994-12-30
Publication date: 1998-04-23
Also published as: KR960021372A

Abstract

본 발명은 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치를 구성하는 데 기존의 장치보다 경제적인 낮은 가격에 구성할 수 있으며, 터릿을 이용하여 공작물 교환의 일부분을 감당케할 수 있고, 공작물 교환동작을 빠르게 하여 생산성을 높일 수 있는 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치를 제공하기 위하여 두개의 제1수평형 스핀들척과 제2수평형 스핀들척이 공작기계 본체에 각각 설치되어 있으며, 그 좌·우 양측에 다각형의 제1터릿과 제2터릿이 각각 분할회전운동이 자유롭게 설치되어 있고, 이들의 상측에 공작물 반입슈트 및 공작물 반출슈트, 공작물 자동교환장치가 설치되어 구성된 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치에 있어서, 상기 제1터릿과 제2터릿에 각각 자동척킹 기능을 가진 제1핸드척과 제2핸드척을 설치하고, 상기공작기계 본체의 상측에 레일을 횡설하며, 이 레일상에 구름결합된 슬라이딩블록과 고정블록상에 수평직각운동기구를 통해 내경협지용 자동척과 외경협지용 자동척을 각각 횡설하는 한편, 상기 슬라이딩블록에 직선운동력을 주는 직선운동 액츄에이터를 결합하여 구성한 것이다.

Description

[발명의 명칭]

쌍두형 터릿(Turret) 선반의 공작물 자동교환장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 종래 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치를 보이는 정면 개략도.

제2도는 본 발명에 따른 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치의 정면 개략도.

제3도는 본 발명에 따른 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치의 평면 개략도.

제4도는 공작물 샘플의 가공예를 보이는 단면도로서, (가)는 1차 가공이 완료된 상태를 보이는 것이고, (나)는 2차 가공이 완료된 상태를 보이는 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

25 : 공작물 반입슈트26 : 공작물 반출슈트

30 : 제1수평형 스핀들척31 : 제2수평형 스핀들척

32 : 공작기계 본체33 : 제1터릿

34 : 제2터릿35 : 제1핸드척

36 : 제2핸드척37 : 레일

38 : 슬라이딩블록39 : 고정블록

40,41 : 수평직각운동기구42,43 : 고정브라켓

44,45 : 회전브라켓46,47 : 미끄럼면

48,49 : 스토퍼50,51,52,53 : 걸림턱

55,56 : 스토퍼통로58,59 : 로우터리형 액츄에이터

80 : 내경협지용 자동척81 : 외경협지용 자동척

84 : 직선운동 액츄에이터84a : 실린더 몸체

84b : 실린더로드

[도면의 간단한 설명]

본 발명은 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치에 관한 것으로, 특히 쌍두형 터릿선반의 터릿에 자동척을 설치하여 스핀들척에 물린 공작물을 터릿에 설치된 자동척을 이용하여 교환할 수 있도록 한 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치에 관한 것이다.

일반적으로 복수의 스핀들이 설치된 수치제어공작기계의 생산성을 높이기 위해 자동으로 움직이는 공작물 교환장치를 이용하고 있다.

이러한 공작물 교환장치가 구비된 쌍두형 터릿선반의 일예를 첨부도면 제1도에 도시하였는데 이에 도시된 바와 같이 공작기계 본체(10)의 정면 중앙에 두개의 제1스핀들척(11)과 제2스핀들척(12)이 설치되어 있으며, 그 좌·우양측에 다각형(도시예에서는 8각형)의 제1터릿(13)과 제2터릿(14)이 분할회전운동이 가능하게 설치되어 있고, 그 윗쪽에는 세로축(15) 및 가로축(16) 전·후방축(17)으로 구성된 3방향으로 자유로이 직선운동할 수 있는 수치제어형의 직교로보트(18)가 설치되어 있으며, 이 직교로보트(18)의 가로축(16)상에서 서로 독자적으로 슬라이딩 되는 두개의 제1공작물교환용척(19)과 제2공작물교환용척(20)이 도면중 화살표A,B와 같이 제자리에서 서로 마주보는 방향으로 90°회전가능하게 구성된 것으로서 그 동작은 상기 제1스핀들척(11)에 공작물(21)이 물려진 상태에서 스핀들이 고속회전을 하게 되고, 제1터릿(13)에 부착된 공구(22)에 의해 1차가공이 완료되면, 제1공작물교환용척(19)을 직교로보트(18)가 상기 제1스핀들척(11)으로 옮겨주게 되고, 둘은 1차가공이 완료된 공작물(21)을 교환하게 된다. 그후, 제1공작물교환용척(19)은 윗쪽으로 이동하여 제자리에서 90°회전되며, 동시에 제2공작물교환용척(20)도 90°회전하여 서로 공작물(21)을 주고 받게 되고, 공작물(21)을 전해받은 제2공작물교환용척(20)은 다시원위치로 90°회전된 다음 직교로보트(18)에 의해 제2스핀들척(12)쪽으로 이동되어져 이 제2스핀들척(12)에게 공작물(21)을 전해주게 된다.

상기한 상태에서 제2스핀들척(12)에 물려진 공작물(21)은 제2터릿(14)에 부착된 공구(22)에 의해 2차가공이 완료되고 다시 제2공작물교환용척(20)에 물리면서 밖으로 반송되는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 장치는 그 동작에 있어 매우 복잡하여 생산성이 저하되는 문제점이 있었으며, 대부분의 공작물 교환동작이 값비싼 수치제어형 직교로보트(18)에 의해 이루어지고 있으므로 구성에 있어 경제적인 부담이 컸고, 공작물 교환도중에 같은 움직임을 갖는 제1터릿(13)과 제2터릿(14)이 정지해 있으므로 부품활용도 면에서 비경제적이었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반문제점들을 해소하고자 안출한 것으로 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치를 구성하는데 기존의 장치보다 경제적인 낮은 가격에 구성할 수 있으며, 터릿을 이용하여 공작물 교환의 일부분을 감당케할 수 있고, 공작물 교환동작을 빠르게 하여 생산성을 높일 수 있는 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치를 제공하려는 데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 두개의 제1수평형 스핀들척과 제2수평형 스핀들척이 공작기계 본체에 각각 설치되어 있으며, 그 좌·우 양측에 다각형의 제1터릿과 제2터릿이 각각 분할회전운동이 자유롭게 설치되어 있고, 이들의 상측에 공작물 반입슈트 및 공작물 반출슈트, 공작물 자동교환장치가 설치되어 구성된 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치에 있어서, 사익 제1터릿과 제2터릿에 각각 자동척킹 기능을 가진 제1핸드척과 제2핸드척을 설치하고, 상기 공작기계 본체의 상측에 레일을 횡설하며, 이 레일상에 구름결합된 슬라이딩블록과 고정블록상에 수평직각운동기구를 통해 내경협지용 자동척과 외경협지용 자동척을 각각 횡설하는 한편, 상기 슬라이딩블록에 직선운동력을 주는 직선운동 액츄에이터를 결합하여 구성하여 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치가 제공된다.

이하 본 발명에 따른 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도 및 제3도는 본 발명에 따른 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치의 실시예를 도시한 것으로서, 이에 도시한 바와 같이 두개의 제1수평형 스핀들척(30)과 제2수평형 스핀들척(31)이 공작기계 본체(32)에 각각 설치되어 있으며, 그 좌·우 양측에 다각형의 제1터릿(33)과 제2터릿(34)이 각각 분할회전운동이 자유롭게 설치되어 있고, 이들의 상측에 공작물 반입슈트(25) 및 공작물 반출슈트(26), 공작물 자동교환장치가 설치되어 구성된 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치에 있어서, 사익 제1터릿(33)과 제2터릿(34)에 각각 자동척킹 기능을 가진 제1핸드척(35)과 제2핸드척(36)을 설치하고, 상기 공작기계 본체(32)의 상측에 레일(37)을 횡설하며, 이 레일(37)상에 구름결합된 슬라이딩블록(38)과 고정블록(39)상에 수평직각운동기구(40)(41)를 통해 내경협지용 자동척(80)과 외경협지용 자동척(81)을 각각 횡설하는 한편, 상기 슬라이딩블록(38)에 직선운동력을 주는 직선운동 액츄에이터(84)를 결합하여 구성하였다.

상기 직각운동기구(40)(41)는 상기 슬라이딩블록(38)과 고정블록(39)에 고정브라켓(42)(43)을 설치하고, 이 각 고정브라켓(42)(43)에 사익 내경협지용 자동척(80)과 외경협지용 자동척(81)이 각각 설치되는 회전브라켓(44)(45)을 회동자재케 결합하며, 상기 고정브라켓(42)(43)과 회전브라켓(44)(45)이 이루는 서로의 미끄럼면(46)(47)상에 스토퍼(48)(49)와 이 스토퍼(48)(49)가 걸리는 복수개의 걸림턱(50)(51)(52)(53)을 가지는 스토퍼통로(55)(56)을 각각 형성하는 한편, 상기 고정브라켓(42)(43)과 회전브라켓(44)(45)모두에 연결되는 로우터리형 액츄에이터(58)(59)를 설치하여 구성하였다.

상기 스토퍼통로(55)(56)는 상기 회전브라켓(44)(45)의 회전중심과 동일중심으로 이루는 원호형태의 장공으로 형성하였다.

상기 로우터리형 액츄에이터(58)(59)는 회전형공압실린더로 구성될 수 있으며, 상기 직선운동 액츄에이터(84)는 실린더 몸체(84a)는 상기 공작기계 본체(32)에 설치되고, 실리더로드(84b)는 상기 슬리디딩블록(38)에 설치되는 에어실린더로 구성될 수 있다.

도면중 미설명 부호 90은 공작물을 나타낸 것이며, 91은 공구를 나타낸 것이고, 92는 상기 레일(37)을 상기 공작기계 본체(32)에 고정하기 위한 렌치볼트를 나타낸 것이며, 93은 조오를 나타낸 것이고, 94는 볼트를 나타낸 것이며, 95는 상기 실린더로드(84b)를 상기 슬라이딩블록(38)에 고정하기 위한 연구결과를 나타낸 것이며, 90a, 90b, 90c, 90d는 각각 상기 공작물(90)의 내경과 일측단면, 외경, 타측단면을 나타낸 것이다.

이상에서와 같은 본 발명의 실시예에 따른 작용·효과를 설명한다.

제4도의 도면에 도시된 파이프형태를 공작물 샘플에서와 같이 1차로 공작물(90)의 내경과 일측단면을 가공하면서 2차로 이 공작물(90)의 외경과 타측단면을 본 발명장치에 의해서 가공한다고 가정하고, 그 가공과정을 설명한다.

먼저 공작물(90)이 경사된 공작물 반입슈트(25)를 통해 공급되면, 제1터릿(33)에 부착된 제1핸드척(35)이 상기 공작물 반입슈트(25)쪽에 위치되도록 도면중 화살표E의 방향으로 분할회전운동하게 된다. 이 과정에서 상기 제1핸드척(35)이 상기 공작물(90)과 일치되지 않으면 제1터릿(33)은 다시 도면중 화살표F의 방향으로 이동하여 공작물(90)과 일치시키는 동작을 하게 되고, 이후에 조오(93)를 벌려서 도면중 T의 방향으로 이동하여 조오(93)를 다시 모으면서 공작물(90)을 협지하게 되며, 이것이 완료되면 제1터릿(33)은 다시 도면중 S와 같은 방향으로 물러나면서 공작물(90)을 협지한 제1핸드척(35)을 제1스핀들척(30)이 위치되도록 도면중 화살표I와 H로 표시된 방향으로 직선운동과 분할원호운동을 하게 된다.

이후 제1스핀들척(30)의 조오(93)는 벌려지고, 곧바로 제1터릿(33)이 도면중 T의 방향으로 직선운동하여 제1핸드척(35)에 물려진 공작물(90)을 제1스핀들척(30)에 접근시키게 되고, 연이어 벌려져 있던 제1스핀들척(30)의 조오(93)가 모아지면서 공작물(90)을 협지하게 되고 곧바로 제1핸드척(35)의 조오(93)이 벌려지면서 공작물(90)을 놓게 된다.

이후 제1터릿(33)이 도면중 S의 방향으로 물러나면서 도면중 화살표F의 방향으로 이동되면, 공작물(90)을 협지한 제1스핀들척(30)이 고속회전운동하게 되며, 동시에 제1터릿(33)이 분할회전운동하여 미리 정해진 공구(91)를 고속회전하는 공작물(90)에 접근시키면서 선삭 또는 연삭을 하게 된다.

상기와 같은 공작물 샘플은 첨부도면 제4도의 (가)에 나타낸 바와 같이 내경(90a)과 일측단면(90b)이 1차로 가공된다.

상기와 같은 과정을 마치게 되면, 고속회전하던 제1스핀들척(30)은 정지하게 되고, 제1터릿(33)에 부착된 제1핸드척(35)이 상기 제1스핀들척(30)에 물려진 공작물(90)에 위치되도록 도면중 화살표I,H의 방향으로 복합운동하면서 접근하게 되며, 제1핸드척(35)의 조오(93)가 벌려진 상태에서 도면중 T의 방향으로 이동하여 공작물(90)을 협지하게 되고, 제1스핀들척(30)의 조오(93)가 벌어지면서 공작물(90)을 놓게 되면, 곧바로 제1터릿(33)은 도면중 S의 방향으로 물러나면서 동시에 도면중 화살표E의 방향으로 회전되면서 도면중 화살표G의 방향으로 이동하여 내경협지용 자동척(80)에 1차가공이 완료된 공작물(90)을 전해주게 된다.

이후 제1터릿(33)은 새로운 공작물(90)을 앞서 설명한 동작에 의해 반복동작을 하게 되어 제1스핀들척(30)에는 새로운 공작물(90)이 물려지게 되고, 그 윗쪽에서는 내경협지용 자동척(80)이 직선액츄에이터(84)에 의해 외경협지용 자동척(81)쪽을 향해 도면중 화살표O의 방향으로 움직이면서 접근되며, 접근이 완료되면, 로우터리형 액츄에이터(58)(59)에 의해 제3도에 도시된 바와 같이 외경협지용 자동척(81)과 내경협지용 자동척(80)이 내측으로 90°선회하여 서로 마주보게 되며, 외경협지용 자동척(81)의 조오(93)가 벌어지게 됨과 동시에 내경협지용 자동척(80)이 외경협지용 자동척(81)을 행해 더욱 더 접근하게 되고 서로의 조오(93)가 벌어지고 모이는 동작에 의해 1차가공이 완료된 공작물(90)을 교환하게 된다.

이후 내경협지용 자동척(80)은 로우터리형 액츄에이터(58)에 의해 펼쳐지면서 도면중 화살표Q의 방향으로 이동되어 후에 1차가공이 완료되는 공작물(90)을 받을 준비를 하게되고, 다른쪽의 외경협지용 자동척(81)도 로우터리형 액츄에이터(59)에 의해 수직으로 펼쳐져 제2핸드척(36)에 1차가공이 완료된 공작물(90)을 전해줄 준비를 하게 된다.

이후에 제2터릿(34)은 도면중 화살표J의 방향으로 이동하여 내경협지용 자동척(81)에 물린 공작물(90)을 제2터릿(34)에 부착된 제2핸드척(36)에 의해 전달받게 되고, 제2터릿(34)은 다시 원위치로 복귀하면서 도면중 화살표N의 방향으로 분할회전운동을 하게 되며, 이것이 완료되면 제2터릿(34)은 다시 제2스핀들척(31)에 제2핸드척(36)이 위치되도록 도면중 화살표L과 U의 방향으로 이동하여 공작물(90)을 서로 주고 받게 된다.

이후에 제2터릿(34)은 도면중 화살표M과 U의 방향으로 빠지면서 물러나게 되고, 제2스핀들척(31)이 고속회전하게 되며, 제2터릿(34)은 분할회전운동되어 미리 정해진 공구(91)를 공작물(90)에 접근시켜 이번에는 첨부도면 제4도의 (나)와 같이 공작물(90)의 외경(90c)과 타측단면(90d)을 2차 가공하게 되는 것이다.

가공이 완료되면, 제2스핀들척(31)은 정지되고 곧바로 제2터릿(34)이 분할회전운동하고 동시에 도면중 화살표L과 U의 방향으로 복합운동을 하여 제2핸드척(36)을 제2스핀들척(31)에 가까이 하여 2차가공이 완료된 공작물(90)을 되받아 도면중 화살표M과 V의 방향으로 이동한 다음 다시 도면중 화살표K의 방향으로 분할회전운동하여 제2핸드척(36)이 공작물반출슈트(26)에 가공이 완료된 공작물(90)을 놓게 되면, 공작물(90)은 기울어진 공작물 반출슈트(26)를 타고 배출된다.

상기와 같은 동작이 반복되면 여러개의 공작물(90)을 가공해 낼 수 있게 된다.

이상에서와 같은 본 발명은 수체제어장치가 아니므로 기존의 장치보다 싼값으로 구성할 수 있으며, 터릿을 이용하여 공작물 교환의 일부를 담당케 구성하였으므로 부품활용도가 극대화되는 이점이 있게 되고, 터릿이 공작물교환과정이 일부를 감당하므로 공작물 교환공작을 빨리할 수 있는 효과가 있다.

Claims

두개의 제1수평형 스핀들척(30)과 제2수평형 스핀들척(31)이 공작기계 본체(32)에 각각 설치되어 있으며, 그 좌·우 양측에 다각형의 제1터릿(33)과 제2터릿(34)이 각각 분할회전운동이 자유롭게 설치되어 있고, 이들의 상측에 공작물 반입슈트(25) 및 공작물 반출슈트(26), 공작물 자동교환장치가 설치되어 구성된 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치에 있어서, 상기 제1터릿(33)과 제2터릿(34)에 각각 자동척킹 기능을 가진 제1핸드척(35)과 제2핸드척(36)을 설치하고, 상기 공작기계 본체(32)의 상측에 레일(37)을 횡설하며, 이 레일(37)상에 구름결합된 슬라이딩블록(38)과 고정블록(39)상에 수평직각운동기구(40)(41)를 통해 내경협지용 자동척(80)과 외경협지용 자동척(81)을 각각 횡설하는 한편, 상기 슬라이딩블록(38)에 직선운동력을 주는 직선운동 액츄에이터(84)를 결합하여 구성한 것을 특징으로 하는 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치.
제1항에 있어서, 상기 직각운동기구(40)(41)는 상기 슬라이딩블록(38)과 고정블록(39)에 고정브라켓(42)(43)을 설치하고, 이 각 고정브라켓(42)(43)에 상기 내경협지용 자동척(80)과 외경협지용 자동척(81)이 각각 설치되는 회전브라켓(44)(45)이 이루는 서로의 미끄럼면(46)(47)상에 스토퍼(48)(49)와 이 스토퍼(48)(49)가 걸리는 복수개의 걸림턱(50)(51)(52)(53)을 가지는 스토퍼통로(55)(56)를 각각 형성하는 한편, 상기 고정브라켓(42)(43)과 회전브라켓(44)(45) 모두에 연결되는 로우터리형 액츄에이터(58)(59)를 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치.
제2항에 있어서, 상기 스토퍼통로(55)(56)는 상기 회전브라켓(44)(45)의 회전중심과 동일중심을 이루는 원호형태의 장공인 것을 특징으로 하는 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치.
제2항에 있어서, 상기 로우터리형 액츄에이터(58)(59)는 회전형공압실린더인 것을 특징으로 하는 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치.
제1항에 있어서, 상기 직선운동 액츄에이터(84)는 실린더 몸체(84a)는 상기 공작기계 본체(32)에 설치되고, 실린더로드(84b)는 상기 슬라이딩블록(38)에 설치되는 에어실린더인 것을 특징으로 하는 쌍두형 터릿선반의 공작물 자동교환장치.