KR100613547B1 - 상/하 이동 구조를 가지는 공작기계의 아암레스자동공구교환장치 - Google Patents

상/하 이동 구조를 가지는 공작기계의 아암레스자동공구교환장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상/하 이동 구조를 갖는 공작기계의 아암레스 자동공구교환장치에 관한 것으로서, 자동공구교환장치(ATC)의 바디와 디스크 플레이트 어셈블리에 고정설치된 좌/우 이동 실린더의 작동력으로 상기 디스크 플레이트 어셈블리와 상기 디스크 플레이트 어셈블리에 고정설치된 기어모터의 하부 일측에 결합되어 분할회전하는 툴 매거진 어셈블리가 상기 자동공구교환장치(ATC)의 바디에 고정설치된 좌/우 이송용 LM가이드를 따라 주축의 클램핑 위치로 직선이동하는 아암레스 자동공구교환장치에 있어서,
상기 디스크 플레이트 어셈블리의 후면 일측에 배치되어 좌/우 이송용 LM가이드를 따라 직선이동하는 새들; 상기 새들의 상부 일측에 고정설치되어 수직이동하는 상/하 이동 실린더; 상기 상/하 이동 실린더에 고정설치되어 상기 디스크 플레이트 어셈블리의 수직이동을 고정하기 위한 플레이트; 상기 플레이트 후면 일측에 배치되어 상/하 이송을 가이드하기 위한 상/하 이송용 LM가이드; 상기 새들의 상/하 일측에 고정설치되어 상기 디스크 플레이트 어셈블리의 상/하이동을 확인하는 업/다운 확인 센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,
수직이동하는 상/하 이동 실린더와 상/하 이송을 가이드하기 위한 상/하 이송용 LM가이드를 더 설치함으로써 공구교환과정에서 툴 매거진 어셈블리 (TOOL MAGAZINE ASSEMBLY)에 장착된 공구와 테이블 상면에 올려진 가공물의 높이부 간의 간섭을 배제하여 공구 및 가공물의 파손을 방지하고 기계의 공간을 활용하며 폭넓 은 가공작업을 통한 가공불가 아이템 수를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
자동공구교환장치, 아암레스, 매가진, 그립퍼, 주축

Description

상/하 이동 구조를 가지는 공작기계의 아암레스 자동공구교환장치 {ARMLESS AUTOMATIC TOOL CHANGER OF A MACHINE TOOL FOR HAVING MOVEMENT UP/DOWN STRUCTURE}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상/하 이동 구조를 가지는 공작기계의 아암레스 자동공구교환장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상/하 이동 구조를 가지는 공작기계의 아암레스 자동공구교환장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상/하 이동 구조를 가지는 공작기계의 아암레스 자동공구교환장치의 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
15 : 업/다운 확인 센서 32 : 좌/우 이동 실린더
33 : 새들 35 : 공구장착 확인 센서
36 : 툴 매거진 어셈블리 37 : 주축
38 : 공구 39 : 유압 밸브
40 : 그립퍼 43 : 주축 사이드용 근접확인 센서
46 : 디스크 플레이트 어셈블리 51 : 상/하 이송용 LM가이드
52 : 플레이트
본 발명은 아암레스(ARMLESS) 자동공구교환장치(AUTOMATIC TOOL CHANGER ; ATC)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공구교환과정에서 툴 매거진 어셈블리 (TOOL MAGAZINE ASSEMBLY)에 장착된 공구와 테이블 상면에 올려진 가공물의 높이부 간의 간섭을 배제하여 공구 및 가공물의 파손을 방지하고 기계의 공간을 활용하며 폭넓은 가공작업을 통한 가공불가 아이템(ITEM) 수를 줄일 수 있도록 한 상/하 이동 구조를 가지는 공작기계의 아암레스 자동공구교환장치에 관한 것이다.
일반적으로 아암레스 자동공구교환장치란, 기존의 자동공구교환장치(ATC)에서 툴 매가진으로부터의 공구를 머시닝 센터(MACHINING CENTER)의 주축으로 이동하거나 반대로 주축의 공구를 툴 매거진으로 이동시키도록 하는 공구교환 아암(ARM)을 없애고 일정 방향성을 갖는 원판의 툴 매거진 및 주축의 스트로크(STROKE)에 의해 공구를 자동으로 교환하는 방식을 말하는 것이다.
종래의 아암레스 자동공구교환장치는, 기어모터(GEAR MOTOR)와, 상기 기어모터의 하부에 설치되는 툴 매거진 어셈블리와, 상기 기어모터가 고정설치되는 디스크 플레이트 어셈블리(DISK PLATE ASSEMBLY)와, 상기 디스크 플레이트 어셈블리의 직선이동을 가이드(GUIDE)하기 위한 좌/우 이송용 LM가이드와, 상기 좌/우 이송용 LM가이드가 고정설치되는 자동공구교환장치(ATC)의 바디(BODY)와, 상기 바디 및 상기 디스크 플레이트 어셈블리의 일측에 고정설치되어 상기 디스크 플레이트 어셈블리를 직선이동시키는 좌/우 이동 실린더로 구성되어 있다.
상기한 구성에 의한 종래의 아암레스 자동공구교환장치는, 작업순서대로 가공이 진행되는 중에 공구를 교환하여야 할 때는 좌/우 이동 실린더의 작동력으로 상기 디스크 플레이트 어셈블리와 상기 디스크 플레이트 어셈블리에 고정설치된 기어모터와 상기 기어모터의 하부 일측에 결합되어 분할회전하는 툴 매거진 어셈블리를 주축으로 직선이동시켜 주축에서 사용된 공구를 상기 툴 매거진 어셈블리에 설치되어 있는 빈 그립퍼에 클램핑시키고, 주축이 툴 생크(TOOL SHANK) 높이까지 상승한 후 상기 툴 매거진 어셈블리가 기어모터에 의해 분할회전하여 차기 작업에 사용될 공구를 공구교환위치로 회전이동하여 위치한 후 주축이 하강하면서 공구를 주축에 클램핑하고, 상기 툴 매거진 어셈블리의 주축쪽 위치에서 다시 대기쪽 위치로 이동 스트로크(STROKE)만큼 후퇴 후 동작이 완료된다.
그러나, 이와 같은 종래의 아암레스 자동공구교환장치는 좌/우 이동 실린더와 좌/우 이송용 LM가이드에 의해서 좌/우 직선이동만 가능하였기 때문에 공구교환과정에서 툴 매거진 어셈블리에 장착된 공구와 테이블 상면에 올려진 가공물의 높이부 간의 간섭 발생으로 공구 및 가공물의 파손과 기계의 공간 미활용 및 제한적 가공 실시에 따른 생산성 저하 등의 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 직선이동하는 좌/우 이동 실린더와 좌/우 이송용 LM가이드만 설치되었을 경우에 발생하는 툴 매거진 어셈블리에 장착된 공구와 가공물의 높이부 간의 간섭을 해결하기 위하여 수직이동하는 상/하 이동 실린더와 상/하 이송을 가이드하기 위한 상/하 이송용 LM가이드를 더 설치한, 상/하 이동 구조를 가지는 공작기계의 아암레스 자동공구교환장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 구성은, 자동공구교환장치(ATC)의 바디와 디스크 플레이트 어셈블리에 고정설치된 좌/우 이동 실린더의 작동력으로 상기 디스크 플레이트 어셈블리와 상기 디스크 플레이트 어셈블리에 고정설치된 기어모터의 하부 일측에 결합되어 분할회전하는 툴 매거진 어셈블리가 상기 자동공구교환장치(ATC)의 바디에 고정설치된 좌/우 이송용 LM가이드를 따라 주축의 클램핑 위치로 직선이동하는 아암레스 자동공구교환장치에 있어서,
상기 디스크 플레이트 어셈블리의 후면 일측에 배치되어 좌/우 이송용 LM가이드를 따라 직선이동하는 새들; 상기 새들의 상부 일측에 고정설치되어 수직이동하는 상/하 이동 실린더; 상기 상/하 이동 실린더에 고정설치되어 상기 디스크 플레이트 어셈블리의 수직이동을 고정하기 위한 플레이트; 상기 플레이트 후면 일측에 배치되어 상/하 이송을 가이드하기 위한 상/하 이송용 LM가이드; 상기 새들의 상/하 일측에 고정설치되어 상기 디스크 플레이트 어셈블리의 상/하이동을 확인하는 업/다운 확인 센서를 포함하여 이루어진다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상/하 이동 구조를 가지는 공작기계의 아암레스 자동공구교환장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상/하 이동 구조를 가지는 공작기계의 아암레스 자동공구교환장치의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상/하 이동 구조를 가지는 공작기계의 아암레스 자동공구교환장치의 평면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 상/하 이동 구조를 가지는 공작기계의 아암레스 자동공구교환장치의 구성은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 자동공구교환장치(ATC)의 바디(25)와 디스크 플레이트 어셈블리(46)에 고정설치된 좌/우 이동 실린더(32)의 작동력으로 상기 디스크 플레이트 어셈블리(46)와 상기 디스크 플레이트 어셈블리(46)에 고정설치된 기어모터(34)의 하부 일측에 결합되어 분할회전하는 툴 매거진 어셈블리(36)가 상기 자동공구교환장치(ATC)의 바디(25)에 고정설치된 좌/우 이송용 LM가이드(31)를 따라 주축(37)의 클램핑 위치로 직선이동하는 아암레스 자동공구교환장치에 있어서,
상기 디스크 플레이트 어셈블리(46)의 후면 일측에 배치되어 상기 좌/우 이 송용 LM가이드(31)를 따라 직선이동하는 새들(33); 상기 새들(33)의 상부 일측에 고정설치되어 수직이동하는 상/하 이동 실린더(47); 상기 상/하 이동 실린더(47)에 고정설치되어 상기 디스크 플레이트 어셈블리(46)의 수직이동을 고정하기 위한 플레이트(52); 상기 플레이트(52) 후면 일측에 배치되어 상/하 이송을 가이드하기 위한 상/하 이송용 LM가이드(51); 상기 새들(33)의 상/하 일측에 고정설치되어 상기 디스크 플레이트 어셈블리(46)의 상/하이동을 확인하는 업/다운 확인 센서(15)를 포함하여 이루어진다.
상기 상/하 이동 실린더(47)는 솔레노이드에 의해 개폐되는 유압 밸브(39)의 작동으로 상/하 수직운동을 하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 의한, 본 발명의 실시예에 의한 상/하 이동 구조를 가지는 공작기계의 아암레스 자동공구교환장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
가공물 가공 중 공구교환지령이 입력되면 주축(37)은 공구(38)를 교환하기 위한 위치로 이동한 후 주축(37)을 정위치하고 키 위치를 조정한다.
유압원에서 증압된 유압이 오일의 개폐를 이루는 유압 밸브(39)를 거쳐 수직 이동하는 상/하 이동 실린더(47)에 공급되어 상/하 운동을 함으로써, 상기 수직 이동하는 상/하 이동 실린더(47)와 고정 결합되어 있는 디스크 플레이트 어셈블리(46)를 상기 디스크 플레이트 어셈블리(46)의 상/하 이동을 확인하는 업/다운 확인센서(15)가 온(on) 될 때까지 공구(38) 교환위치로 하강 시킨다.
상기 디스크 플레이트 어셈블리(46)에 고정 설치된 기어모터(34)의 하부 일측에 결합되어 분할 회전하는 툴 매거진 어셈블리(36)의 공구장착 유무를 공구장착 확인 센서(35)에 의해 공구(38)가 장착되지 않았음이 확인되면 자동공구교환장치의 문이 열린다.
이후, 자동공구교환장치의 바디(25)와 디스크 플레이트 어셈블리(46)에 고정 설치된 좌/우 이동 실린더(32)의 작동력으로 디스크 플레이트 어셈블리(46)를 주축 사이드용 근접확인 센서(43)가 온(on) 될 때까지 공구교환 위치로 직선 이동하여 상기 주축(37)에서 사용된 공구(38)를 상기 툴 매거진 어셈블리(36)에 설치되어 있는 빈 그립퍼(GRIPPER)(40)에 클램핑 시킨다.
이후 상기 툴 매거진 어셈블리(36)가 상기 디스크 플레이트 어셈블리(46)에 고정 설치된 기어모터(34)에 의해 분할 회전하여 차기 작업에 사용될 공구(38)를 공구교환 위치로 이동하여 위치한 후 주축(37)에 클램핑한다.
이상의 실시예에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 상/하 이동 구조를 가지는 공작기계의 아암레스 자동공구교환장치는 좌/우 직선이동 동작만으로 공구교환을 수행했던 종래의 아암레스 자동공구교환장치에 수직이동하는 상/하 이동 실린더와 상/하 이송을 가이드하기 위한 상/하 이송용 LM가이드를 더 설치하여 공구교환과정에서 툴 매거진 어셈블리에 장착된 공구와 테이블 상면에 올려진 가공물의 높이부 간의 간섭을 배제함으로써 공구 및 가공물의 파손 방지와 기계의 공간 활용 및 폭넓은 가공작업을 통한 가공불가 아이템 수를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

  1. 삭제
  2. 자동공구교환장치(ATC)의 바디와 디스크 플레이트 어셈블리에 고정설치된 좌/우 이동 실린더의 작동력으로 상기 디스크 플레이트 어셈블리와 상기 디스크 플레이트 어셈블리에 고정설치된 기어모터의 하부 일측에 결합되어 분할회전하는 툴 매거진 어셈블리가 상기 자동공구교환장치(ATC)의 바디에 고정설치된 좌/우 이송용 LM가이드를 따라 주축의 클램핑 위치로 직선이동하는 아암레스 자동공구교환장치에 있어서,
    상기 디스크 플레이트 어셈블리의 후면 일측에 배치되어 좌/우 이송용 LM가이드를 따라 직선이동하는 새들;
    상기 새들의 상부 일측에 고정설치되어 수직이동하는 상/하 이동 실린더;
    상기 상/하 이동 실린더에 고정설치되어 상기 디스크 플레이트 어셈블리의 수직이동을 고정하기 위한 플레이트;
    상기 플레이트 후면 일측에 배치되어 상/하 이송을 가이드하기 위한 상/하 이송용 LM가이드;
    상기 새들의 상/하 일측에 고정설치되어 상기 디스크 플레이트 어셈블리의 상/하이동을 확인하는 업/다운 확인 센서를 포함하여 이루어지며,
    상기 상/하 이동 실린더는 솔레노이드에 의해 개폐되는 유압 밸브의 작동으로 상/하 수직운동을 함으로써 공구와 공작물과의 간섭을 배제하는 것을 특징으로 하는 상/하 이동 구조를 가지는 공작기계의 아암레스 자동공구교환장치.
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