KR100655316B1 - 공구매거진의 공구 장착 및 교환을 위한 공구 로딩 치구 - Google Patents

Abstract

사용자의 조작이 용이 간편하고 한 손으로도 클램핑 해제 조작이 가능하여 공구 교환을 안전하게 수행할 수 있는 공구매거진의 공구 장착 및 교환을 위한 공구 로딩 치구를 제공한다. 상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 공구매거진측의 해당 그립퍼에 물려있는 공구를 교환 및 로딩시키기 위한 치구에 있어서, 상기 공구매거진의 프레임측에 지지된 치구 블록과; 상기 치구 블록에 회전 가능하게 삽입되고, 일단에 핸들이 연결되고 타단에 캠이 구비되며 외주면에 일정각도 구간에 걸쳐 연통된 제1직선캠홈과 제2회전캠홈을 갖는 캠축과; 상기 치구 블록에 고정 설치되어 상기 캠홈에 위치되는 캠 팔로워와; 상기 치구 블록에 삽통하여 일단이 상기 캠축에 지지되고 캠축에 연동하여 진퇴운동하는 레버 슬라이더와; 상기 레버 슬라이더의 타단에 힌지 연결되고, 일단이 상기 캠에 접촉되는 한쌍의 레버를 포함하여, 상기 핸들을 일방향으로 회전시키게 되면 한쌍의 레버는 전진 운동하다가 일정 위치에서 캠에 의해 회전하여 상기 그립퍼측 핑거를 언클램프 동작시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

공구매거진, 그립퍼, 복합가공기, 공구교환, 공구로딩

Description

공구매거진의 공구 장착 및 교환을 위한 공구 로딩 치구{Tool loading fixture for tool install and change of tool magazine}

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 공구매거진에 설치된 공구 로딩 치구의 설치상태도.

도 2는 도 1에 설치된 공구 로딩 치구의 평면도.

도 3은 도 2의 A방향에서 본 정면도로서 공구 언클램핑 상태에서의 공구 로딩 치구의 동작도.

도 4는 도 2의 B-B선에서 본 단면도.

도 5는 도 3의 우측에서 본 캠과 레버의 동작상태도.

도 6은 본 발명에 적용되는 캠축의 전개도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20: 치구 블록 30: 캠축

32: 핸들 34: 캠

36a: 제1직선캠홈 36b: 제2회전캠홈

40: 캠 팔로워 50: 직동용 복귀스프링

60: 레버 슬라이더 70A,70B: 레버

80: 회동용 복귀스프링

본 발명은 복합가공기 또는 공작기계의 자동공구 교환장치에 적용되는 공구 로딩 치구에 관한 것으로, 특히 사용자가 한 손으로만 가지고도 공구매거진측에 공구 교환 및 로딩 조작이 가능하도록 한 공구매거진의 공구 장착 및 교환을 위한 공구 로딩 치구에 관한 것이다.

복합가공기란 선삭가공과 드릴, 탭핑, 밀링가공 등 가공형태가 다른 가공을 수행하는 다기능의 ATC(자동공구교환장치)와 공구 매거진이 장착된 터닝센터를 말한다. 복합가공기에서는 작업자가 가공에 필요한 공구를 로딩하거나 교환시에는 수동으로 공구 매거진에 장착한다.

공구매거진은 공구를 공구 포트에 삽입하게 되어 있으며, 공구포트에 삽입된 공구를 그립퍼(gripper) 장치의 핑거(finger)로 물고 있게 된다. 이러한 상태에서 핑거의 클램핑력이 해제되면 ATC에 의해 해당 공구를 교환하게 된다.

이같이 공구는 그립퍼에서 물려있기 때문에 공구 로딩이나 교환을 위해서는 그립퍼측 핑거의 클램핑력을 해제해야 하고, 이를 위해 공구 로딩 치구가 요구된 다.

그러나 종래의 공구 로딩 치구의 경우 핑거를 조작시키는 레버를 동작시키기 위해 한 손으로는 핸들의 회전축 부분을 축방향으로 누르고 있는 상태에서 다른 한 손으로는 핸들은 당기고 있어야 하는 동작이 요구된다. 따라서 사용자의 피로도가 많이 누적되고, 양 손을 다 사용해아 함으로 인해 공구가 떨어지는 것을 방지하는데도 매우 주의가 필요하였다. 또한 핑거의 클램핑 해제를 위한 조작 동작이 여러 단계를 거쳐야 하는 불편이 따랐다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 제반적인 사정을 감안하여 창출된 것으로, 사용자의 조작이 용이 간편하고 한 손으로도 클램핑 해제 조작이 가능하여 공구 교환을 안전하게 수행할 수 있는 공구매거진의 공구 장착 및 교환을 위한 공구 로딩 치구를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

공구매거진측의 해당 그립퍼에 물려있는 공구를 교환 및 로딩시키기 위한 치구에 있어서,

상기 공구매거진의 프레임측에 지지된 치구 블록과;

상기 치구 블록에 회전 가능하게 삽입되고, 일단에 핸들이 연결되고 타단에 캠이 구비되며 외주면에 일정각도 구간에 걸쳐 연결 형성된 제1직선캠홈과 제2회전캠홈을 갖는 캠축과;

상기 치구 블록에 고정 설치되어 상기 캠홈에 위치되는 캠 팔로워와;

상기 치구 블록에 삽통하여 일단이 상기 캠축에 지지되고 캠축에 연동하여 진퇴운동하는 레버 슬라이더와;

상기 레버 슬라이더의 타단에 힌지 연결되고, 일단이 상기 캠에 접촉되는 한쌍의 레버를 포함하여,

상기 핸들을 일방향으로 회전시키게 되면 한쌍의 레버는 전진 운동하다가 일정 위치에서 캠에 의해 회전하여 상기 그립퍼측 핑거를 언클램프 동작시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 핸들의 회전력을 제거하게 되면 상기 레버 슬라이더는 일방향으로 밀어붙이는 직동용 복귀스프링력에 의해 원위치로 복귀 이동하도록 구성된다.

또한, 본 발명에 따르면, 한쌍의 레버는 회동용 복귀스프링의 탄성 반발력에 의해 항시 벌어져 있도록 설치된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1과 같이 공구매거진(10)측의 해당 그립퍼(12)에 물려있는 공구를 교환 및 로딩시키기 위한 치구에 있어서, 상기 공구매거진(10)의 프레임(5)에 연결된 브라켓(6)을 매개로 치구 블록(20)이 설치되어 있다.

상기 치구 블록(20)에는 도 2 내지 도 4와 같이 캠축(30)이 회전 가능하게 삽입되어 있다. 상기 캠축(30)은 일단에 핸들(32)이 연결되고 타단에 캠(34)이 구 비되어 있다. 또한 캠축(30)은 도 2 및 도 3과 같이 외주면에 일정각도 구간에 걸쳐 연통된 제1직선캠홈(36a)과 제2회전캠홈(36b)이 형성되어 있다.

본 실시예에서 캠축(30)은 도 6의 전개도에서와 같이 제1직선캠홈(36a)은 캠축(30)의 직진 운동을 유도하기 위한 것으로 19.24°에 걸쳐 형성되어 있고, 제2회전캠홈(36b)은 21.99°에 걸쳐 형성되어 있다.

상기 캠홈(36a 또는 36b)에는 상기 치구 블록(20)에 고정 설치된 지지축(42)에 회전 가능한 캠 팔로워(40)가 위치되어 있다.

따라서 캠축(30)을 핸들(32)로 회전 조작시켜서 제1직선캠홈(36a)이 캠 팔로워(40)와 접촉하는 동안은 회전과 동시에 직진 운동이 유도되고, 제2회전캠홈(36b)이 캠 팔로워(40)와 접촉되는 동안은 제자리에서 회전 운동만 유도된다.

이같이 캠축(30)의 직진 운동을 유도하는 이유는 도 3과 같이 후술할 한 쌍의 레버(70A,70B)의 단부를 그립퍼(12)에 위치시키기 위한 것이고, 그 다음 캠축(30)의 회전 운동을 유도하는 이유는 상기 캠(34)으로 레버(70)를 회전시켜 그립퍼(12)의 핑거(11)를 회전 연동시켜 공구매거진(10)측의 공구를 언클램핑시키기 위한 것이다.

상기 치구 블록(20)에는 레버 슬라이더(60)가 삽통되어 있고, 상기 레버 슬라이더(60)는 일단이 상기 캠축(30)에 지지되어 진퇴운동하게 설치되어 있다. 또한레버 슬라이더(60)는 상기 캠축(30)에 삽입된 직동용 복귀스프링(50)의 탄성 복원력에 의해 핸들(32)측으로 밀어붙여져 있다.

따라서 핸들(32)을 조작하여 캠축(30)이 전진하면 레버 슬라이더(60)는 복귀 스프링(50)을 압축하고, 핸들(32)에 조작력을 제거하면 복귀스프링(50)의 탄성복원력에 의해 레버 슬라이더(60)는 후퇴 이동하게 된다.

상기 레버 슬라이더(60)의 타단에는 한쌍의 레버(70A,70B)가 각기 힌지핀(71,71)으로 회동 가능하게 연결되어 있다. 한쌍의 레버(70A,70B)는 핑거(13)를 언클램프 동작시키기 위한 것으로 'L'자 형태로서 일단이 타단에 압축된 회동용 복귀스프링(80)에 의해 상기 캠(34)측으로 회동력이 가해져 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.

핸들(32)을 조작하기 전에는 직동용 복귀스프링(50)에 의해 캠축(30)과 레버 슬라이더(60)에 연결된 레버(70A,70B)는 도 3의 일점쇄선으로 나타낸 위치로 후퇴 하게 된다. 이 상태에서 공구매거진(10)의 그립퍼(12)는 레버(70A,70B)에 걸림없이 자유롭게 이동이 가능하게 된다.

이후 공구 로딩 또는 교환을 위해 공구매거진(10)이 정위치에 정지되면, 핸들(32)을 회전 조작시키게 된다.

따라서 핸들(32)에 연결된 캠축(30)은 직동용 복귀스프링(50)을 압축하면서 제1직선캠홈(36a)의 직선 구간만큼 캠 팔로워(40)에 의해 전진 이동한다. 이때 한쌍의 레버(70A,70B)의 단부는 핑거(13)에 위치된다. 이어서 제2회전캠홈(36b)이 캠 팔로워(40)를 따르는 동안 정위치에서 회전하여 캠(34)이 회동용 복귀스프링(80)을 압축시키면서 한쌍의 레버(70A,70B)를 힌지핀(71,71)을 중심으로 회전시킨다.

따라서 레버(70A,70B)가 회전되면서 그립퍼(12)측 핑거(13)를 벌림 조작하게 되어 공구를 교환시키거나 로딩이 가능하게 된다.

이때 사용자의 한 손은 핸들(32)을 잡고 있고 다른 한 손은 공구의 교환 및 로딩을 수행한다.

이러한 동작에 의해 공구 교환 또는 로딩이 완료되면, 핸들(32)은 반대 방향으로 회전 조작시킨다. 이렇게 되면 캠축(30)과 레버 슬라이더(60)가 후퇴 이동하고, 레버(70A,70B)는 핑거(13)로부터 이격되며 캠(34)도 원위치로 회전하며, 스프링(80)의 복원력에 의해 레버(70A,70B)도 원위치로 회전 복귀하게 된다.

이같이 본 발명은 상기 핸들(32)을 일방향으로 회전시키게 되면 한쌍의 레버(70A,70B)는 전진 운동하다가 일정 위치에서 캠(34)에 의해 회전하여 한쌍의 레버(70A,70B)측 말단이 오므라져 상기 그립퍼(12)측 핑거(13)를 언클램프 동작시키고, 핸들(32)을 반대 방향으로 회전조작시키면 한쌍의 레버(70A,70B)가 원위치로 복귀 동작하여 다음 동작을 대기하게 된다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 사용자가 한 손으로 핸들(32)을 조작시키는 방향만 달리하여 동작시키는 동안 다른 한 손으로는 공구의 교환 및 로딩을 수행할 수 있어 안전한 공구의 교환 작업이 가능하고, 작업 능률의 향상에 따른 생산성을 높일 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 공구매거진의 공구 장착 및 교환을 위한 공구 로딩 치구에 따르면, 사용자는 한 손으로 핸들의 당김만으로 캠축의 직선 운동과 회전운동을 유도시켜 매거진 그립퍼의 핑거를 오므리고 벌려지는 동작이 가능하고, 이때 다른 손으로 공구 교환 또는 로딩 작업을 안전하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라 작업능률이 향상되고, 이로 인해 생산성을 제고시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 공구매거진(10)측의 해당 그립퍼(12)에 물려있는 공구를 교환 및 로딩시키기 위한 치구에 있어서,

   상기 공구매거진(10)의 프레임(11)측에 지지된 치구 블록(20)과;

   상기 치구 블록(20)에 회전 가능하게 삽입되고, 일단에 핸들(32)이 연결되고 타단에 캠(34)이 구비되며 외주면에 일정각도 구간에 걸쳐 연결 형성된 제1직선캠홈(36a)과 제2회전캠홈(36b)을 갖는 캠축(30)과;

   상기 치구 블록(20)에 고정 설치되어 상기 캠홈(36a 또는 36b)에 위치되는 캠 팔로워(40)와;

   상기 치구 블록(20)에 삽통하여 일단이 상기 캠축(30)에 지지되고 캠축(30)에 연동하여 진퇴운동하는 레버 슬라이더(60)와;

   상기 레버 슬라이더(60)의 타단에 힌지 연결되고, 일단이 상기 캠(34)에 접촉되는 한쌍의 레버(70A,70B)를 포함하여,

   상기 핸들(32)을 일방향으로 회전시키게 되면 한쌍의 레버(70A,70B)는 전진 운동하다가 일정 위치에서 캠(34)에 의해 회전하여 상기 그립퍼(12)측 핑거(13)를 언클램프 동작시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 공구매거진의 공구 장착 및 교환을 위한 공구 로딩 치구.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 핸들(32)의 회전력을 제거하게 되면 상기 레버 슬라이더(60)는 일방향으로 밀어붙이는 직동용 복귀스프링(50)력에 의해 원위치로 복귀 이동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 공구매거진의 공구 장착 및 교환을 위한 공구 로딩 치구.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 한쌍의 레버(70A,70B)는 회동용 복귀스프링(80)의 탄성 반발력에 의해 항시 벌어져 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 공구매거진의 공구 장착 및 교환을 위한 공구 로딩 치구.

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