KR100473554B1 - Tool Carrier Device Of Machining Center - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공작기계 중 머시닝센터에서 자동 공구 교환기가 설치되어 있는 경우 매거진에서 공구를 옮겨와 공구 교환위치로 공구를 이송하는 공구 캐리어에 관한 것으로, 공구의 운송시 공구 교환기와 연동되어 공구교환이 일어나는 지점까지 안전하게 반송시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a tool carrier for moving a tool from a magazine to a tool change position when an automatic tool changer is installed in a machining center among machine tools. Characterized in that it can be safely transported to the point.
Description
본 발명은 공작기계 머시닝센터의 공구 캐리어(Carrier)장치에 관한 것으로 특별히 이면 구속, 중공형 공구(i.e. HSK ; Hollow Taper Shank) 의 캐리어 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool carrier device of a machine tool machining center, and more particularly to a carrier device of a back restrained, hollow tool (i.e. HSK; Hollow Taper Shank).
일반적으로 공작기계 중 머시닝센터에서 자동 공구 교환기(ATC Changer)가 설치되어 있는 경우 매거진에서 공구를 옮겨와 공구 교환위치(Changing Position)로 공구를 이송하는 공구 캐리어(Carrier)가 별도로 설치 된다. In general, when an automatic tool changer (ATC Changer) is installed in the machining center of the machine tool, a tool carrier for moving the tool from the magazine and transferring the tool to the tool changing position is installed separately.
여기서 지금까지 머시닝센터용 공구의 주종을 이루는 것은 BT, DIN, CAT등 단면 구속형 공구가 대부분이었다Until now, most of the tools for machining centers have been mainly restricted sections such as BT, DIN and CAT.
그러나 가공물의 종류에 따른 고속, 고정밀도 가공의 필요성이 대두 됨에 따라, 스핀들 내부 테이퍼면 만을 이용한 단면 구속형이 아닌 스핀들 전면을 동시에 이용한 이면 구속형 공구가 개발되기 시작하였다.However, with the necessity of high speed and high precision machining according to the type of workpiece, the back constrained tool using the front surface of the spindle was developed instead of the constrained section using only the taper surface inside the spindle.
이하에서는 종래의 캐리어장치에 대해 첨부되어진 도면과 함께 설명하기로 한다.Hereinafter, a conventional carrier device will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 공구 캐리어의 BT SHANK 타입과 HSK SHANK 타입의 비교도이고, 도 2는 제 1실시예에 따른 종래의 공구 캐리어의 스프링과 강구를 이용한 타입의 단면도이고, 도 3은 제 2실시예에 따른 종래의 공구 캐리어의 강 탄성체를 이용한 타입의 단면도이고, 도 4는 제 3실시예에 따른 종래의 공구 캐리어의 푸싱블록, 스프링 및 강구를 이용한 타입의 단면도이다.Figure 1 is a comparison of the BT SHANK type and HSK SHANK type of the conventional tool carrier, Figure 2 is a cross-sectional view of the type using a spring and steel balls of the conventional tool carrier according to the first embodiment, Figure 3 is a second embodiment 4 is a cross-sectional view of a type using a rigid elastic body of a conventional tool carrier according to an example, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a type using a pushing block, a spring and a steel ball of a conventional tool carrier according to a third embodiment.
도 1에 도시된 바와 같이, BT SHANK에 대비된 HSK SHANK 타입 타입은 공구(1)의 클램핑되는 힘(Clamping Force)의 증가를 가져왔지만, 일반적으로 7/24 테이퍼를 갖는 Long Shank에서 1/10 테이퍼를 갖는 Short Shank로의 변화를 가져왔고, 이에 따라 공구 캐리어(9)(Carrier)에서 전통적으로 사용해 왔던 공구(1) 풀 스터드(Pull Stud)를 볼 핑거(5a)(Ball Flanger)로 잡는 방법의 변화를 가져왔다. As shown in FIG. 1, the HSK SHANK type type compared to BT SHANK resulted in an increase in the clamping force of the tool 1, but generally in a 1 / 10th of a long Shank with a 7/24 taper. This resulted in a change to a short shank with a taper, and accordingly a method of holding the tool (1) pull stud, which was traditionally used in the tool carrier (9), with the ball finger (5a) It brought a change.
따라서 도 2, 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, HSK SHANK 타입으로써, Shank의 길이가 약 1/3배로 줄어들어 캐리어(9)의 고속선회나 직선운동에 대해 충분한 힘으로 공구(1)를 파지하고 있지 않으면 공구(1)가 탈락되기 쉬우며 이를 방지하기 위해 캐리어(9)의 내부에 복잡한 장치가 부가되었다.Thus, as shown in Figs. 2, 3 and 4, with the HSK SHANK type, the length of the shank is reduced by about one third, so that the tool 1 is gripped with sufficient force against the high-speed turning or linear movement of the carrier 9 If not, the tool 1 is likely to fall out and a complex device has been added inside the carrier 9 to prevent this.
이러한 HSK 공구 캐리어(9)의 종래 방식은 3가지 타입으로 나누어 볼 수 있으며, 모두 강제 수납식으로 스프링(3)과 강구(5)를 이용한 방식과, 강탄성체(3)(Elastic steel piece)를 이용한 방식과, 푸싱블록(7), 스프링(3) 및 강구(5)(Pushing block, spring & steel ball)를 이용한 방식 등이 있다.The conventional method of the HSK tool carrier (9) can be divided into three types, all of the method of using the spring (3) and the steel ball (5) by the force-receiving, and the rigid elastic body (3) (elastic steel piece) And a method using a pushing block 7, a spring 3, and a steel ball 5.
먼저 도 2에 도시된 바와 같이, 스프링(3)과 강구(5)를 이용한 방식은 스프링(3)의 장력을 받은 볼(5)이 공구(1)를 구속하는 방식으로써, 이 때 캐리어(9) 내부 공간의 제한을 받아 스프링(3)과 볼(5)을 지지하는 블록이 작아 질 수 밖에 없으며 따라서 스프링(3)도 작아지게 된다. First, as shown in FIG. 2, the method using the spring 3 and the steel ball 5 is a method in which the ball 5 under tension of the spring 3 restrains the tool 1, whereby the carrier 9 ) Due to the limitation of the internal space, the block supporting the spring 3 and the ball 5 is inevitably smaller, and thus the spring 3 is also smaller.
즉 높은 스프링(3) 장력을 기대하기 어려움에 따라 무거운 공구(1)의 교환시 공구(1)를 충분한 힘으로 파지하고 있을 수 없게 되며 캐리어(9)가 고속 선회시 공구(1)를 떨어뜨릴 가능성이 커지게 된다. In other words, due to the difficulty of expecting a high spring 3 tension, the tool 1 cannot be gripped with sufficient force when the heavy tool 1 is replaced, and the carrier 9 may drop the tool 1 when turning at high speed. The chances are great.
또한 관통형 공구(TSC)를 사용하게 될 때 부착되는 쿨런트 튜브(Coolant Tube)와의 간섭도 피해야 하는데 간섭을 배제한 충분한 장력의 스프링(3)을 구한다는 것은 더욱 힘든 일이다. 설사 구한다하더라도 장력이 높은 스프링(3)을 캐리어(9) 내부에 조립하기란 여간 어려운 작업이 아니게 된다.In addition, interference with the coolant tube attached when using the through-hole tool (TSC) should be avoided. It is more difficult to obtain a spring 3 having sufficient tension to eliminate the interference. Even if you ask for it, it is not difficult to assemble the spring 3 with a high tension inside the carrier 9.
다음으로 도 3의 강 탄성체(3)(Elastic Steel Piece)를 이용한 방식은 6조각의 탄성체(3)를 센터 사프트에 조립하여 그 탄성을 이용하는 방식으로 실제 제조시 전단기로 펀칭하여 제작하게 되는데, 제작과정에 제어가 쉽지 않고 그에 따라 각 조각의 탄성 특성도 조금씩 달라지게 되며 탄성체(3)가 실제로는 12곳에 점접촉 형태로 접촉하게 되며 그 접촉점 또한 동일원상이 되도록 조립하기도 쉽지 않다.Next, the method using the steel elastic body 3 (Elastic Steel Piece) of Figure 3 is produced by punching with a shear during actual manufacturing by assembling a six-piece elastic body 3 to the center shaft, using the elasticity, The manufacturing process is not easy to control, and accordingly, the elastic properties of each piece are slightly changed, and the elastic body 3 is actually in contact with 12 points in the form of point contact, and the contact point is also not easy to assemble so as to be in the same circle.
그리고 이면 구속형 공구(1) 중 HSK A,B 타입의 공구(1)일 경우 회전 키가 Shank 끝단에 설치되어 있어서 착탈시 이것과 간섭을 일으켜 공구(1)의 탈락을 초래할 가능성도 있다.And in the case of the HSK A, B type tool 1 of the back restraint type | mold tool 1, a rotation key is provided in the shank end, and when detaching, it may interfere with this and may cause the tool 1 to fall out.
마지막으로 도 4의 푸싱블록(7)(Pushing block), 스프링(3) 및 강구(5)(steel ball)를 이용한 방식은 상기 두가지 방식을 개선한 방식으로 120˚간격으로 배치한 세개의 볼과 볼을 밀어올리는 푸싱블럭(7)과 푸싱블럭(7)을 밀어올리는 스프링(3)으로 구성되어 있다.Finally, the method using the pushing block 7, the spring 3, and the steel ball 5 of FIG. 4 is an improved method of the two methods and three balls arranged at intervals of 120 °. It consists of a pushing block 7 for pushing up the ball and a spring 3 for pushing up the pushing block 7.
이러한 방식은 삼점지지 방식의 이점을 살릴 수 있고 스프링(3)의 장력 값을 늘릴 수 있으며 공구(1)에 부착된 쿨런트 튜브(Coolant Tube)와의 간섭도 피할 수 있으나, 슬리브에 볼 지지홀의 동일 원주상 가공이 쉽지 않고, 볼(5)이 밖으로 흘러내리지 않도록 콘 형태로 연마하여야 하는데, 공간적 제약으로 매우 어려운 가공이 되며, 허용 공구(1) 무게 또한 가볍거나 작은 크기의 공구(1) 즉 HSK 63 이하의 경우에 한정될 수 밖에 없다.This method can take advantage of the three-point support method, increase the tension value of the spring (3) and avoid interference with the coolant tube attached to the tool (1), Circumferential processing is not easy, and the ball 5 should be polished in the shape of a cone so that it does not flow out, and it is very difficult to be processed due to space constraints, and the weight of the allowable tool 1 is also light or small. It should be limited to the case below 63.
즉 HSK 63 이상의 경우 허용무게가 약2배(8kg이하 → 15kg~30kg) 이상 증가(예, angle tool)하여 고속 선회동작이나 고속 이송시 모멘트 값의 증가로 상기 방식 역시 공구(1)를 떨어뜨릴 가능성이 상존하게 된다.That is, in case of HSK 63 or more, the allowable weight is increased by about 2 times (8kg or less → 15kg ~ 30kg) or more (e.g. angle tool). There is a possibility.
이 때 무작정 무거운 공구(1)에 맞추어 스프링(3) 장력을 증가 시키면 공구(1)의 강제 탈착시 과다한 힘이 체인져 암(Changer Arm) 한쪽에 집중적으로 걸리게 되어 장시간 사용시 체인져 암(Changer Arm)의 요소 부품 등이 헐거워질 우려가 있고 캐리어(9) 내부의 볼(5) 등과 관련된 부품의 내구성에 악영향을 끼치게 된다. At this time, if the tension of the spring (3) is increased to fit the heavy tool (1), excessive force is applied to one side of the changer arm during the forced removal of the tool (1). There is a fear that the component parts and the like become loose and adversely affect the durability of the parts related to the balls 5 and the like inside the carrier 9.
상기에서와 같이 설명한 3가지 방식은 모두 강제 수납식이다. All three methods described above are forced storage.
이러한 공작기계 특성상 캐리어(9)를 사용한다는 말은 자동공구 교환장치를 사용한다는 의미로 이는 공구(1)의 수납 즉, 장착과 탈착시 캔틸레버 형태를 띠는 체인져 암(Changer Arm)에 편 로드(load)의 발생이 불가피해진다는 것이 된다.The use of the carrier 9 means that an automatic tool changer is used due to the characteristics of the machine tool. This means that the tool 1 is stored in a changer arm that takes the form of a cantilever when storing, ie, mounting and detaching the tool 1. load) becomes unavoidable.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 공구의 운송시 공구 교환장치와 연동되어 공구교환이 일어나는 지점까지 안전하게 반송시킬 수 있는 머시닝센터의 공구 캐리어장치을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and a first object of the present invention is a tool of a machining center that can be safely transported to a point where a tool change occurs by interlocking with a tool change device during transportation of a tool. It is to provide a carrier device.
그리고 본 발명의 제 2목적은, ATC 동작과 연동된 자동식 공구수납 방식의 머시닝센터의 공구 캐리어장치를 제공하는 것이다.A second object of the present invention is to provide a tool carrier device of an automatic tool storage type machining center linked to an ATC operation.
이러한 본 발명의 목적들은, 중심부위 내측으로 쿨런트 튜브(12)가 돌출되도록 결합되어 이루어지는 공구(10)를 운반하는 머시닝센타의 공구캐리어 장치에 있어서,The object of the present invention, in the tool carrier device of the machining center for carrying the tool 10 is coupled to protrude the coolant tube 12 inward on the inner center,
상기 공구(10)가 일측으로 삽입될 수 있도록 상기 공구(10)의 테이퍼면과 형상적으로 대응되고, 타측으로 공압 실린더(70)와 연결될 수 있도록 아답터(60)를 포함하는 몸체(20)와, A body 20 corresponding to the tapered surface of the tool 10 so that the tool 10 can be inserted into one side and an adapter 60 to be connected to the pneumatic cylinder 70 on the other side; ,
일측부위가 직경이 증가하다가 감소하는 형태를 취하며, 상기 몸체(20)의 중심부위를 따라 축선방향으로 삽입되어 타측이 고정될 수 있도록 외주연을 따라 나사산(31)이 형성되고, 상기 몸체(20)의 일측으로 삽입되는 공구(10)의 쿨런트 튜브(12)에 형상적으로 대응될 수 있도록 축선방향을 따라 중공의 홀이 관통형성되는 키커(30)와, One side portion has a diameter increases and decreases, and the thread 31 is formed along the outer circumference so that the other side is fixed by being inserted in the axial direction along the central portion of the body 20, the body ( A kicker 30 through which a hollow hole is formed along an axial direction so as to correspond to the coolant tube 12 of the tool 10 inserted into one side of the tool 20 in a axial direction;
일측이 상기 몸체(20)로 삽입되는 공구(10)의 선단부위에 형상적으로 대응되어 끼움결합되며, 상호 대칭적으로 다수개로 분리되어 상기 몸체(20)와 키커(30) 사이에 위치하는 콜렛(40)과,One side is fitted to correspond to the front end of the tool 10 is inserted into the body 20, the collet is separated into a plurality of mutually symmetrically located between the body 20 and the kicker 30 ( 40),
상기 각 콜렛(40) 중 선택되는 어느 하나의 저면에 대응되어 상기 콜렛(40)을 선택적으로 고정시킬 수 있도록 상기 몸체(20)의 내측에 구비되는 핀(42)과,A pin 42 provided on an inner side of the body 20 to selectively fix the collet 40 corresponding to any one surface selected from the collets 40;
상기 몸체(20)의 내측 및 상기 키커(30)의 타측 외주연을 따라 삽입되는 코일스프링(50); 및 A coil spring 50 inserted along an inner circumference of the body 20 and an outer circumference of the other side of the kicker 30; And
삽입된 상기 코일스프링(50)을 지지할 수 있도록 상기 키커(30)의 타측에 체결되는 로크너트(61)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 공구 캐리어장치에 의해서 달성된다.It is achieved by a tool carrier device of a machining center comprising a lock nut 61 fastened to the other side of the kicker 30 so as to support the inserted coil spring 50.
그리고 상기 콜렛(40)은 다수개의 세그먼트가 집속되어 이루어진 것이 바람직하다.And the collet 40 is preferably made of a plurality of segments focused.
아울러 상기 몸체(20)의 외주연에는 상기 각 콜렛(40)의 삽입위치에 대응되도록 다수개의 홈(21)이 관통형성되어 있는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a plurality of grooves 21 are formed in the outer circumference of the body 20 so as to correspond to the insertion positions of the collets 40.
그리고 상기 몸체(20)는 각 홈(21)에 삽입되어 상기 각 콜렛(40)을 고정하는 다수개의 볼핑거(41)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.The body 20 may further include a plurality of ball fingers 41 inserted into the grooves 21 to fix the collets 40.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings.
이하에서는 본 발명에 따른 머시닝센터의 공구 캐리어장치에 관하여 첨부되어진 도면과 더불어 설명하기로 한다.Hereinafter, a tool carrier device of a machining center according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명에 따른 머시닝센터의 공구 캐리어의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of the tool carrier of the machining center according to the invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 캐리어장치(100)는 머시닝센터에서 자동 공구 교환기의 공구매거진에서 공구(10)를 옮겨와 공구(10) 교환위치로 공구(10)를 이송하는 장치이다. As shown in FIG. 5, the carrier device 100 is a device for moving the tool 10 from the tool magazine of the automatic tool changer in the machining center and transferring the tool 10 to the tool 10 replacement position.
이러한 상기 캐리어장치(100)는 크게 공작물을 가공하는 공구(10)와, 상기 공구(10)를 클램핑하는 공구 캐리어로 나뉘어진다.The carrier device 100 is largely divided into a tool 10 for processing a workpiece and a tool carrier for clamping the tool 10.
여기서 공구(10)는 테이퍼면의 타측 테두리를 따라 상호 대칭적으로 마주보도록 축선방향으로 안측으로 파여진 키홈(11)이 형성되고 중심부위 안측으로 쿨런트 튜브(12)가 돌출되도록 결합되어 있다.Here, the tool 10 has a key groove 11 which is dug inwardly in the axial direction so as to face each other symmetrically along the other edge of the tapered surface, and is coupled to protrude the coolant tube 12 into the inner side above the center.
아울러 상기 공구 캐리어는 크게 3부분으로 니뉘어 지는데, 이는 상기 공구(10)가 일측으로 삽입될 수 있도록 상기 공구(10)의 테이퍼면과 형상적으로 대응되는 몸체(20)와, 상기 공구(10)의 쿨런트 튜브(12)를 중심축에서 잡아주는 키커(30)(Kicker)와, 상기 몸체(20) 및 키커(30)의 사이에 위치하며 공구(10)를 직접 클램핑하는 콜렛(40)(Collet)으로 구성된다.In addition, the tool carrier is divided into three parts, which is a body 20 and a shape corresponding to the tapered surface of the tool 10 so that the tool 10 can be inserted to one side, and the tool 10 Kicker (30) (Kicker) for holding the coolant tube (12) of the central axis in the center, and the collet 40 is located between the body 20 and the kicker 30 directly clamping the tool (10) It consists of (Collet).
상기에서 몸체(10) 일측의 내측면은 상기 공구(10)의 테이퍼면과 대응되도록 내측으로 테이퍼져 이루어져 있으며, 테이퍼진 선단부위에서 타측까지는 원형의 공간부가 관통형성되어 이루어져 있다.The inner surface of one side of the body 10 is tapered inward to correspond to the tapered surface of the tool 10, and the circular space portion is formed to penetrate from the tapered tip portion to the other side.
아울러 상기 몸체(20)의 타측으로는 공압으로 왕복 이송되는 실린더(70)와 연결될 수 있도록 아답터(60)(Adapter)가 구비되어 있다. In addition, the other side of the body 20 is provided with an adapter 60 (Adapter) to be connected to the cylinder 70 is reciprocally conveyed by pneumatic.
이러한 상기 아답터(60)의 일측에는 상기 몸체(20)가 위치하고 있으며, 타측으로는 실린더(70)가 위치하고 있어 공압에 따른 실린더(70)의 이송에 따라 상기 몸체(20)는 공구(10)의 클램핑 유무를 선택할 수 있다.The body 20 is located on one side of the adapter 60, and the cylinder 70 is located on the other side, the body 20 in accordance with the transfer of the cylinder 70 according to the pneumatic pressure of the tool 10 Clamping can be selected.
상기 키커(30)는 중공의 관형태로써, 일측부위가 직경이 증가하다가 감소하는 형태를 취하다가 타측까지는 직경이 일정하게 이루어진 형상을 취하고 있다. 이러한 상기 키커(30)는 상기 몸체(20)의 중심위부위를 따라 축선방향으로 삽입된다.The kicker 30 has a hollow tubular shape, one side of which increases and decreases in diameter, and takes the shape of which the diameter is constant to the other side. The kicker 30 is inserted in the axial direction along the central portion of the body 20.
이 때 상기 키커(30)는 타측 내/외 주연을 따라 나사산(31)이 형성되어 있다.At this time, the kicker 30 is formed with a thread 31 along the other inner / outer periphery.
따라서 상기 키커(30)의 일측은 상기 몸체(20)로 삽입되는 공구(10)의 쿨런트 튜브(12)가 안측으로 삽입되고 타측은 상기 아답터(60)에 구비된 로크너트(61)(Lock Nut)와 결합된다.Accordingly, one side of the kicker 30 is inserted into the coolant tube 12 of the tool 10 inserted into the body 20 into the inner side, and the other side of the lock nut 61 provided in the adapter 60 (Lock). Nut)
상기 로크너트(61)는 상기 키커(30)의 타측 외주연에 형성된 나사산(31)에 체결로써 결합되고, 코일스프링(50)의 이탈을 차단하는 차단블록 기능을 한다.The lock nut 61 is coupled to the thread 31 formed on the other outer periphery of the kicker 30, and serves as a blocking block to block the separation of the coil spring (50).
이러한 상기 로크너트(61)로 인하여 상기 코일스프링(50)은 축선방향을 따라 상기 아답터(60)의 내측으로 스프링장력으로 인한 전체적인 길이를 조절할 수 있도록 이루어져 있다.Due to the lock nut 61, the coil spring 50 is configured to adjust the overall length due to the spring tension to the inside of the adapter 60 along the axial direction.
또한 상기 키커(30)의 타측 내주연에 형성된 나사산(31)과는 상기 실리더(70)의 로드(71)와 체결로써 결합되어 있다.In addition, the thread 31 formed on the other inner circumference of the kicker 30 is coupled to the rod 71 of the cylinder 70 by fastening.
이러한 상기 나사산(31)은 키커(30)의 정위치 맞춤을 위해 실린더 로드(71)의 축선방향을 따라 위치를 조절하는 기능을 하며, 이 때 상기 세트스크류(80)로 체결풀림을 방지할 수 있다.The thread 31 has a function of adjusting the position along the axial direction of the cylinder rod 71 for precise positioning of the kicker 30, at this time can prevent the fastening loosening with the set screw (80). have.
따라서 상기 실리더(70)의 공압에 따른 로드(71)의 이송으로 상기 로크너트(61)와 더불어 상기 키커(30)도 전/후 방으로 왕복 이송될 수 있다.Therefore, the kicker 30 together with the lock nut 61 may be reciprocated forward / rearward by the transfer of the rod 71 according to the pneumatic pressure of the cylinder 70.
그리고 상기 몸체(20)로 삽입되는 공구(10)의 선단부위에 형상적으로 대응될 수 있도록 상기 몸체(20) 및 상기 키커(30)의 사이에는 콜렛(40)이 삽입된다.The collet 40 is inserted between the body 20 and the kicker 30 so as to correspond to the tip portion of the tool 10 inserted into the body 20.
상기 콜렛(40)은 일측부위가 외측으로 연장되어 이루어져 있어 상기 공구(10)의 선단부위를 안측으로 고정하는 기능을 한다.The collet 40 has one side portion extending outward to fix the tip portion of the tool 10 inward.
이러한 상기 콜렛(40)은 축선방향으로 6개의 조각으로 복수등분되어 이루어져 있다. 이 때 상기 각각의 콜렛(40)은 상기 키커(30)의 일측을 중심으로 하여 폭방향을 따라 밀착되도록 각각의 콜렛(40)에 대응되는 볼핑거(41)가 구비된다.The collet 40 is made up of a plurality of six pieces in the axial direction. At this time, each collet 40 is provided with a ball finger 41 corresponding to each collet 40 to be in close contact in the width direction with respect to one side of the kicker 30.
상기 볼핑거(41)는 상기 몸체(20)의 외주연에서 상기 각 콜렛(40)의 삽입위치에 대응되도록 형성되는 6개의 홈(21)으로 각각 삽입되어 상기 콜렛(40)을 잡아주는 역할을 한다.The ball fingers 41 are respectively inserted into six grooves 21 formed to correspond to the insertion positions of the collets 40 at the outer circumference of the body 20 to hold the collet 40. do.
이 때 상기 콜렛(40)은 볼핑거(41)로 부분 고정되지만 상기 공구(10)의 수납으로 인하여 상기 각각의 콜렛(40)은 한쪽으로 쏠릴 수 있다.At this time, the collet 40 is partially fixed by the ball finger 41, but due to the storage of the tool 10, each of the collets 40 can be pulled to one side.
이를 방지하기 위해서 선택되는 어느 하나의 콜렛(40)의 저면에는 핀(42)이 구비된다.The pin 42 is provided on the bottom of any one of the collets 40 selected to prevent this.
상기 핀(42)은 상기 콜렛(40) 중 선택되는 어느 하나의 저면에 대응되는 몸체(20)의 내측에 타측이 삽입되어 일측이 부분돌출되어 있다.The pin 42 is inserted into the other side of the body 20 corresponding to the bottom of any one selected from the collet 40, one side is partially protruded.
이러한 부분 돌출된 부분이 상기 콜렛(40) 중 선택되는 하나의 저면에 대응되어 선택된 상기 콜렛(40)을 고정할 수 있는 구조로 이루어져 있다.The part protruding portion corresponds to the bottom surface of the selected one of the collet 40 has a structure capable of fixing the selected collet 40.
아울러 상기 몸체(20)의 내측 및 상기 키커(30)의 타측 외주연을 따라 삽입되는 코일스프링(50)이 구비된다.In addition, a coil spring 50 is inserted along the inner circumference of the body 20 and the outer circumference of the other side of the kicker 30.
상기 코일 스프링(50)은 실린더(70)의 공압 차단으로 인하여 클램핑된 공구(10)가 이탈되지 못하도록 상기 키커(30) 및 실린더(70)의 로드(71)를 현상태로 유지시켜 주는 기능을 한다The coil spring 50 functions to keep the kicker 30 and the rod 71 of the cylinder 70 in a state of being prevented from being separated due to the pneumatic interruption of the cylinder 70.
도 6은 본 발명에 따른 머시닝센터의 공구와 공구 캐리어가 분리된 모습을 도시한 분리단면도이다.6 is an exploded cross-sectional view showing a state in which a tool and a tool carrier of a machining center are separated according to the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 공구 캐리어장치(100)는 상기 실리더(70)의 공압으로 상기 키커(30)가 전방으로 이동함으로써, 상기 콜렛(40)에 고정된 공구(10)의 선단부위가 해제되어 공구(10)가 상기 공구캐리어에 이탈된다.As shown in FIG. 6, the tool carrier device 100 has the tip of the tool 10 fixed to the collet 40 by moving the kicker 30 forward by the pneumatic pressure of the cylinder 70. The part is released and the tool 10 leaves the tool carrier.
이하에서는 상기 공구의 동작에 관하여 간단히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the tool will be briefly described.
일반적으로 공구 캐리어는 크게 나누면 두 지점에 위치하게 된다. 그 하나는 매거진에 공구를 반납하기 위해 위치하게 되는 매거진 사이드(Side), 다음으로 공작기계 주축에 공구를 장착하기 위해 위치하게 되는 스핀들 사이드 등이 있다.In general, the tool carrier is divided into two points when divided largely. One is the magazine side, which is positioned to return the tool to the magazine, and the next, the spindle side, which is positioned to mount the tool on the machine tool spindle.
상기 공구의 써칭(Searching) 명령이 내려지면 공구 캐리어는 매거진 사이드로 이동하게 되며, 이때 공구를 가지고 있을 경우 먼저 반납 과정을 수행하고 공구를 가지고 있지 않을 경우 공압 V/V를 열어 공구를 장착할 수 있도록 언클램프 상태로 된다.When the Searching command of the tool is issued, the tool carrier moves to the magazine side. At this time, if the tool has a tool, the return process is performed first, and if the tool does not have a tool, the pneumatic V / V can be opened to install the tool. To be unclamped.
즉 실린더에 연결된 키커가 축 방향으로 전진하고 이 때 콜렛의 각 조각들은 볼핑거의 힘으로 반경 방향으로 수축하며 공구 내경보다 작은 원을 이루어 공구의 장착시 간섭이 없도록 한다. That is, the kicker connected to the cylinder is advanced in the axial direction, where each piece of collet contracts radially by the force of the ball finger and forms a circle smaller than the tool inner diameter so that there is no interference when the tool is mounted.
아울러 상기 공구 써칭 후 공구를 공급 받으면 다시 공압이 작동하여 실린더가 후진하고 이에 따라 키커도 축 방향으로 후진하게 되며 콜렛을 반경 방향으로 확장하여 스프링의 장력 및 실린더 힘으로 콜렛이 상기 공구를 클램핑하게 된다. In addition, when the tool is supplied after the tool search, pneumatics are operated again, and the cylinder is retracted. Accordingly, the kicker is also retracted in the axial direction. .
이 후 공구 캐리어가 스핀들 사이드 즉, 제 2원점으로 이동하게 되며 공작기계 주축에서 공구를 언클램프 하는 동작과 연동하여 상기 언클램프 동작을 수행하게 된다.Thereafter, the tool carrier moves to the spindle side, that is, the second origin, and performs the unclamping operation in conjunction with the unclamping of the tool on the machine tool spindle.
이상에서와 같이 상기 머시닝센터의 공구 캐리어장치(100)에서 상기 콜렛(40)이 6개의 세크먼트로 이루어지는 것 이외에, 3, 4, 5, 7, 및 8개로 복수등분하여 사용할 수 있다.As described above, the collet 40 may be divided into three, four, five, seven, and eight parts in the tool carrier device 100 of the machining center, in addition to the six segments.
또한 상기 실린더(70)는 공압으로 작동되는 것 이외에, 유압으로도 사용할 수 있음은 물론이다In addition, the cylinder 70 may be used hydraulically, in addition to being operated by pneumatic
전술한 바와 같이 본 발명에 의한 공구 캐리어는 공구의 크기가 커지고 무거워질 때나 고속 ATC(auto tool change)를 위해 캐리어의 이송 속도가 증가할 때도 안전하게 공구를 파지할 수 있으며, 강제 수납방식이 아닌 자동 연동식 수납방식으로 공구를 교환하게 되어 교환부위에 이상부하를 발생시키지 않으면서 공구를 운송할 수 있는 특징이 있다. As described above, the tool carrier according to the present invention can safely grip the tool even when the size of the tool becomes large and heavy or when the feed speed of the carrier increases for high speed auto tool change (ATC). The tool is exchanged by the interlocking storage method, so that the tool can be transported without causing abnormal load on the exchange part.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로 부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, various other modifications and variations may be made without departing from the spirit and scope of the invention. It is therefore contemplated that the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the true scope of the invention.
도 1은 종래의 공구 캐리어의 BT SHANK 타입과 HSK SHANK 타입의 비교도,1 is a comparison diagram of a BT SHANK type and a HSK SHANK type of a conventional tool carrier,
도 2는 제 1실시예에 따른 종래의 공구 캐리어의 스프링과 강구를 이용한 타입의 단면도,2 is a cross-sectional view of a type using springs and steel balls of a conventional tool carrier according to the first embodiment,
도 3은 제 2실시예에 따른 종래의 공구 캐리어의 강 탄성체를 이용한 타입의 단면도3 is a cross-sectional view of the type using a rigid elastic body of the conventional tool carrier according to the second embodiment
도 4는 제 3실시예에 따른 종래의 공구 캐리어의 푸싱블록, 스프링 및 강구를 이용한 타입의 단면도,4 is a cross-sectional view of a type using a pushing block, a spring and a steel ball of a conventional tool carrier according to a third embodiment,
도 5는 본 발명에 따른 머시닝센터의 공구 캐리어의 단면도,5 is a cross-sectional view of a tool carrier of a machining center according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 머시닝센터의 공구와 공구 캐리어가 분리된 모습을 도시한 분리단면도이다.6 is an exploded cross-sectional view showing a state in which a tool and a tool carrier of a machining center are separated according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: 공구 3: 스프링, 강탄성체1: tool 3: spring, rigid body
5: 강구, 볼 5a: 볼핑거5: steel ball, ball 5a: ballfinger
7: 푸싱블록 9: 캐리어장치7: Pushing block 9: Carrier device
10: 공구 11: 키홈10: Tool 11: Keyway
12: 쿨런트 튜브 20: 몸체12: coolant tube 20: body
21: 홈 30: 키커21: home 30: kicker
31: 나사산 40: 콜렛31: thread 40: collet
41: 볼핑거 42: 핀41: fingering 42: pin
50: 코일스프링 60: 아답터50: coil spring 60: adapter
61: 로크너트 70: 실린더61: lock nut 70: cylinder
71: 로드 80: 세트스크류71: rod 80: set screw
100: 캐리어장치100: carrier device
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